JP6252156B2 - Inkjet head - Google Patents

Inkjet head Download PDF

Info

Publication number
JP6252156B2
JP6252156B2 JP2013258607A JP2013258607A JP6252156B2 JP 6252156 B2 JP6252156 B2 JP 6252156B2 JP 2013258607 A JP2013258607 A JP 2013258607A JP 2013258607 A JP2013258607 A JP 2013258607A JP 6252156 B2 JP6252156 B2 JP 6252156B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
groove
nozzle plate
head chip
pressure chambers
rows
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013258607A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015112848A (en
Inventor
光 高松
光 高松
勝哉 深谷
勝哉 深谷
純 丸林
純 丸林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2013258607A priority Critical patent/JP6252156B2/en
Priority to PCT/IB2014/002882 priority patent/WO2015087155A1/en
Publication of JP2015112848A publication Critical patent/JP2015112848A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6252156B2 publication Critical patent/JP6252156B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/1433Structure of nozzle plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14209Structure of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1607Production of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/1609Production of print heads with piezoelectric elements of finger type, chamber walls consisting integrally of piezoelectric material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/1623Manufacturing processes bonding and adhesion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/16Production of nozzles
    • B41J2/1621Manufacturing processes
    • B41J2/164Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362Assembling elements of heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明はインクジェットヘッドに関し、詳しくは、ノズルが高密度になっても、接着剤のノズルへの流れ込みを抑制できると共に、ノズルプレートの接着面がヘッドチップから浮き上がることによる隙間の発生を抑制できるようにしたインクジェットヘッドに関する。   The present invention relates to an inkjet head, and more specifically, it is possible to suppress the flow of adhesive into the nozzle even when the nozzle density is high, and to suppress the occurrence of a gap due to the adhesive surface of the nozzle plate floating from the head chip. The present invention relates to an inkjet head.

液体が吐出されるノズルを有するノズルプレートがヘッドチップの端面に接着剤を用いて接着されたインクジェットヘッドは、ノズルが高密度、多列になるに従って、ノズルプレートとヘッドチップとの接着時に、ノズルに接着剤が流れ込んでノズル詰りを起こしたり、ノズルプレートとヘッドチップとの間が密着しないで隙間が生じたりすることが問題となっている。   An inkjet head in which a nozzle plate having nozzles for discharging liquid is bonded to the end face of the head chip with an adhesive is used when the nozzle plate and the head chip are bonded to each other as the nozzles become denser and multi-rowed. In other words, the adhesive flows into the nozzle and causes nozzle clogging, or the gap between the nozzle plate and the head chip does not come into close contact.

ノズル詰りの問題は、ノズルが高密度になるに従ってヘッドチップに設けられる圧力室の密度が上がり、圧力室の開口幅が狭くなってきていることが影響している。また、圧力室の数の増加に伴ってヘッドチップサイズが大きくなってきており、接着剤を全体に均一に塗布することが難しくなって、部分的に塗布量が多くなる箇所が発生し易くなっていることも影響していると考えられる。   The problem of nozzle clogging has an effect that the density of the pressure chambers provided in the head chip increases as the nozzle density increases, and the opening width of the pressure chambers becomes narrower. In addition, as the number of pressure chambers increases, the size of the head chip increases, making it difficult to uniformly apply the adhesive to the whole, and a portion where the amount of application increases partially tends to occur. It is thought that this also has an effect.

一方、隙間が生じる問題は、ノズルプレートが接着されるヘッドチップの端面が凸凹になっていることが主な原因である。この凸凹は、ヘッドチップの端面に部分的な凸部が形成されることによって発生する。このような部分的な凸部は、ゴミ等の微小な異物の付着によっても発生するが、特にヘッドチップの表面にインクから電極部材を保護するためのパリレン膜が被覆処理されているものに多く見られる。一般にパリレン膜は、電極部材の表面を含むヘッドチップの表面に亘って被覆されるため、ノズルプレートと接着される端面にも形成されている。このようなパリレン膜は、パリレンの異常成長による1〜10μmの突起状の異物を生じさせる場合があることが知られており、この突起状の異物がノズルプレートと接着される端面に生じると、ノズルプレートをヘッドチップ表面から浮き上がらせ、ヘッドチップとの間に隙間を生じさせてしまう。   On the other hand, the problem that the gap is generated is mainly due to the uneven end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded. This unevenness is generated by forming a partial protrusion on the end face of the head chip. Such partial protrusions may also occur due to the attachment of minute foreign matters such as dust, but in particular, the surface of the head chip is often coated with a parylene film for protecting the electrode member from ink. It can be seen. In general, since the parylene film is coated over the surface of the head chip including the surface of the electrode member, the parylene film is also formed on the end surface bonded to the nozzle plate. Such a parylene film is known to sometimes cause 1 to 10 μm protruding foreign matter due to abnormal growth of parylene, and when this protruding foreign matter occurs on the end surface bonded to the nozzle plate, The nozzle plate is lifted from the surface of the head chip, and a gap is generated between the nozzle plate and the head chip.

ノズルプレートとヘッドチップとの間に生じた隙間は、ノズルプレートの端部からヘッドチップとの間に接着剤を注ぎ足して隙間を埋めることで解消することができ、さほど問題とはならない。しかし、多列のノズル列の列間に隙間が生じていると、ノズルプレートの端部から接着剤を注ぎ足しても、ノズル列を越える際に圧力室内やノズル内に流れ込んでしまい、ノズル列間の隙間まで接着剤を到達させることが極めて困難である。   The gap generated between the nozzle plate and the head chip can be eliminated by adding an adhesive between the end of the nozzle plate and the head chip to fill the gap, and this is not a problem. However, if there are gaps between the rows of multiple nozzle rows, even if the adhesive is poured from the end of the nozzle plate, it will flow into the pressure chambers and nozzles when crossing the nozzle rows. It is extremely difficult to make the adhesive reach the gap between them.

図15は、ノズル列間のヘッドチップの端面に凸部が発生しているインクジェットヘッドをノズルプレートの表面から見た状態を示している。図中、100は圧力室、200はノズル、300は凸部である。このようにヘッドチップの端面に凸部300が発生していると、ノズルプレートとヘッドチップとの間で凸部300の周囲に隙間400が形成されてしまう。隙間400には接着剤が毛管力によって流入できず、接着剤不足となってそのまま空隙となって残ってしまう。   FIG. 15 shows a state where an ink jet head in which a convex portion is generated on the end face of the head chip between the nozzle rows is viewed from the surface of the nozzle plate. In the figure, 100 is a pressure chamber, 200 is a nozzle, and 300 is a convex portion. Thus, when the convex part 300 has generate | occur | produced in the end surface of a head chip, the clearance gap 400 will be formed in the circumference | surroundings of the convex part 300 between a nozzle plate and a head chip. The adhesive cannot flow into the gap 400 due to the capillary force, so that the adhesive is insufficient and remains as a gap.

このような隙間400が図示するように隣接する圧力室300、300の両方に差しかかると、圧力室300、300同士をリーク(連通)させてしまうおそれがある。このようなリークが発生すると、圧力室300内のインクを安定吐出させることができず、吐出不良を招く原因となる。ノズル200が高密度になるほど、隣接する圧力室300、300の間隔が密になるため、このような隙間400によってリークが発生する問題は顕著となる。   If such a gap 400 reaches both the adjacent pressure chambers 300 and 300 as shown in the drawing, the pressure chambers 300 and 300 may leak (communicate) with each other. When such a leak occurs, the ink in the pressure chamber 300 cannot be stably discharged, which causes a discharge failure. The higher the density of the nozzle 200, the closer the gap between the adjacent pressure chambers 300, 300, so that the problem of leakage due to such a gap 400 becomes more prominent.

従来、ノズルプレートの接着面に、ノズルを取り囲むように接着剤逃げ溝を形成することによって、余分な接着剤がノズルに侵入することを防止するようにした技術が提案されている(特許文献1)。   Conventionally, a technique has been proposed in which an adhesive escape groove is formed on the adhesive surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle, thereby preventing excess adhesive from entering the nozzle (Patent Document 1). ).

特開2002−307687号公報JP 2002-307687 A

特許文献1記載のように、ノズルプレートに接着剤逃げ溝を形成することで、余剰接着剤のノズル内への流れ込みを抑制することができる。しかし、本発明者が検討したところ、ノズルを取り囲むように接着剤逃げ溝を形成しても、ノズルの高密度化が進むにつれて十分に対応しきれなくなることがわかった。   As described in Patent Document 1, by forming an adhesive escape groove in the nozzle plate, it is possible to suppress the flow of excess adhesive into the nozzle. However, as a result of investigation by the present inventor, it has been found that even if the adhesive escape groove is formed so as to surround the nozzle, it cannot be fully accommodated as the density of the nozzle increases.

すなわち、ノズルの高密度化に伴って圧力室が高密度化し、ノズル列方向に隣り合うノズル間の間隔も極めて狭小となる。このため、ノズル列方向に隣り合うノズル間に溝を形成することは極めて困難である。   That is, as the nozzle density increases, the pressure chambers increase in density, and the interval between nozzles adjacent in the nozzle row direction becomes extremely narrow. For this reason, it is extremely difficult to form a groove between nozzles adjacent in the nozzle row direction.

また、単にノズルを取り囲むように接着剤逃げ溝を形成しても、ノズルプレートの浮き上がりによって発生した隙間が圧力室同士をリークさせてしまう問題を解消することはできない。   Moreover, even if the adhesive escape groove is simply formed so as to surround the nozzle, the problem that the gap generated by the rising of the nozzle plate leaks the pressure chambers cannot be solved.

そこで、本発明は、ノズルが高密度になっても接着剤のノズルへの流れ込みを抑制できると共に、ノズルプレートが接着されるヘッドチップの端面に生じた凸部によって、圧力室の列間に隙間が生じて圧力室同士をリークさせしてしまう問題を抑制できるインクジェットヘッドを提供することを課題とする。   Therefore, the present invention can suppress the flow of the adhesive into the nozzle even when the nozzle density is high, and the convex portion formed on the end surface of the head chip to which the nozzle plate is bonded causes a gap between the pressure chamber rows. It is an object of the present invention to provide an ink jet head that can suppress the problem of occurrence of pressure and leakage between pressure chambers.

本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。   Other problems of the present invention will become apparent from the following description.

上記課題は、以下の各発明によって解決される。   The above problems are solved by the following inventions.

1.複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり
前記第1の溝は、該第1の溝の縁部から前記圧力室の出口側の開口部の縁部までの最短距離が50μm以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
1. A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded ;
The inkjet head according to claim 1, wherein the first groove has a shortest distance of 50 μm or more from the edge of the first groove to the edge of the opening on the outlet side of the pressure chamber .

2.前記第1の溝は、前記圧力室の列方向に複数に分割されていることを特徴とする前記1記載のインクジェットヘッド。 2. Said first groove, said 1 Symbol placement inkjet head, characterized in that it is divided into a plurality of column direction of the pressure chamber.

3.前記第1の溝は、前記圧力室の列間に対応する部位に、2本以上が前記圧力室の列に沿って延びるように設けられていることを特徴とする前記1記載のインクジェットヘッド。   3. 2. The inkjet head according to claim 1, wherein two or more of the first grooves are provided along portions of the pressure chambers in portions corresponding to the rows of the pressure chambers.

4.複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり、
前記第1の溝は、前記圧力室の列間に対応する部位に、2本以上が前記圧力室の列に沿って延びるように設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
4). A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded;
2. The inkjet head according to claim 1, wherein two or more of the first grooves extend along the rows of the pressure chambers at portions corresponding to the rows of the pressure chambers .

5.前記第1の溝の溝幅をB、前記第1の溝の深さをC、前記ノズルプレートの厚みをDとしたとき、B>D−Cであることを特徴とする前記3又は4記載のインクジェットヘッド。 5. 3. The above 3 or 4, wherein B> D−C, where B is the groove width of the first groove, C is the depth of the first groove, and D is the thickness of the nozzle plate. Inkjet head.

6.隣接する前記第1の溝間を連結する連結溝を有することを特徴とする前記3、4又は5記載のインクジェットヘッド。 6). 6. The ink jet head according to 3, 4, or 5 , further comprising a connecting groove for connecting the adjacent first grooves.

7.前記第1の溝は、前記ノズルプレートの端部で該ノズルプレートの外部に連通していることを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   7). The inkjet head according to any one of 1 to 6, wherein the first groove communicates with an outside of the nozzle plate at an end portion of the nozzle plate.

8.前記第1の溝は、テーパー状に形成された側壁面を有していることを特徴とする前記1〜7のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   8). The inkjet head according to any one of 1 to 7, wherein the first groove has a side wall surface formed in a tapered shape.

9.複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり、
前記第1の溝は、テーパー状に形成された側壁面を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
9. A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded;
The ink jet head according to claim 1, wherein the first groove has a side wall surface formed in a tapered shape .

10.前記接着剤に、粒径1μm〜3μmの粒子が混入されていることを特徴とする前記1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 10. 10. The inkjet head according to any one of 1 to 9 , wherein particles having a particle diameter of 1 μm to 3 μm are mixed in the adhesive.

11.前記ヘッドチップは、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面にパリレン膜が被覆処理されていることを特徴とする前記1〜10のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
12.前記ノズルプレートは樹脂製であることを特徴とする前記1〜11のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
11. 11. The inkjet head according to any one of 1 to 10 , wherein the head chip has a parylene film coated on the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded.
12 The inkjet head according to any one of 1 to 11 , wherein the nozzle plate is made of resin.

本発明によれば、ノズルが高密度になっても接着剤のノズルへの流れ込みを抑制できると共に、ノズルプレートが接着されるヘッドチップの端面に生じた凸部によって、圧力室の列間に隙間が生じて圧力室同士をリークさせてしまう問題を抑制できるインクジェットヘッドを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the flow of the adhesive into the nozzle even when the nozzle becomes high density, and the gaps between the pressure chamber rows are formed by the convex portions formed on the end surface of the head chip to which the nozzle plate is bonded. It is possible to provide an ink jet head capable of suppressing the problem that the pressure chambers leak due to the occurrence of pressure.

本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態を示し、ノズルプレートとヘッドチップとの接着面で左右に展開して示す斜視図1 is a perspective view showing a first embodiment of an ink jet head according to the present invention, developed left and right on an adhesive surface between a nozzle plate and a head chip. 図1に示すインクジェットヘッドを(ii)−(ii)線に沿って切断した際の切断端面を示す端面図End view showing a cut end face when the ink jet head shown in FIG. 1 is cut along line (ii)-(ii) ノズルプレートの部分背面図Partial rear view of nozzle plate 溝とチャネル間のリークを説明するノズルプレートの部分背面図Partial rear view of nozzle plate explaining leakage between groove and channel ノズルプレートの背面図Rear view of nozzle plate ノズルプレートの部分断面図Partial sectional view of nozzle plate (a)〜(c)はそれぞれ溝の断面形状を説明する図(A)-(c) is a figure explaining the cross-sectional shape of a groove | channel, respectively. インクジェットヘッドの部分端面図Partial end view of inkjet head 本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態を示し、ノズルプレートとヘッドチップとの接着面で左右に展開して示す斜視図The perspective view which shows 2nd Embodiment of the inkjet head which concerns on this invention, and expand | deploys right and left by the adhesive surface of a nozzle plate and a head chip. 図9に示すインクジェットヘッドを(x)−(x)線に沿って切断した際の切断端面を示す端面図End view showing a cut end face when the ink jet head shown in FIG. 9 is cut along line (x)-(x) 図10と同じ切断端面を示す端面図End view showing the same cut end surface as FIG. ノズルプレートの部分背面図Partial rear view of nozzle plate ノズルプレートの背面図Rear view of nozzle plate 6列のノズル列を有するノズルプレートの背面図Rear view of nozzle plate with 6 nozzle rows 凸部によって隣接する圧力室間にリークが発生した状態を説明する図The figure explaining the state which the leak generate | occur | produced between the pressure chambers adjacent by the convex part

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(第1の実施形態)
図1は、本発明に係るインクジェットヘッドの第1の実施形態を示し、ノズルプレートとヘッドチップとの接着面で左右に展開して示す斜視図、図2は、図1に示すインクジェットヘッドを (ii)−(ii)線に沿って切断した際の切断端面を示す端面図、図3、図4は、ノズルプレートの部分背面図、図5は溝の他の態様を示すノズルプレートの背面図、図6はノズルプレートの部分断面図である。なお、図1、図2において接着剤は図示省略している。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of an ink jet head according to the present invention, and is a perspective view showing a left and right developed by an adhesive surface between a nozzle plate and a head chip. FIG. 2 shows the ink jet head shown in FIG. ii) End view showing a cut end surface when cut along line ii), FIG. 3 and FIG. 4 are partial rear views of the nozzle plate, and FIG. 5 is a rear view of the nozzle plate showing another embodiment of the groove. FIG. 6 is a partial sectional view of the nozzle plate. In FIGS. 1 and 2, the adhesive is not shown.

図中、1はヘッドチップ、2はノズルプレートである。   In the figure, 1 is a head chip and 2 is a nozzle plate.

ヘッドチップ1は六面体形状を呈しており、圧力室であるチャネル11が複数並設されている。隣接するチャネル11、11間の隔壁は、少なくとも一部にPZT等の圧電素子を含んでおり、圧力付与手段として機能する駆動壁12となっている。1つの駆動壁12は、隣接するチャネル11、11で共用されている。チャネル11と駆動壁12は交互となるように並設され、1列のチャネル列を構成している。ヘッドチップ1には、このチャネル列が図中の上下方向に2列(第1列、第2列)に並設されている。   The head chip 1 has a hexahedral shape, and a plurality of channels 11 which are pressure chambers are arranged in parallel. A partition between adjacent channels 11 and 11 includes a piezoelectric element such as PZT at least partially, and serves as a driving wall 12 that functions as a pressure applying unit. One drive wall 12 is shared by the adjacent channels 11 and 11. The channels 11 and the drive walls 12 are arranged in parallel so as to constitute one channel row. In the head chip 1, the channel rows are arranged in two rows (first row and second row) in the vertical direction in the figure.

なお、図3に示すように、ヘッドチップ1の各チャネル11の深さEは、150μm〜450μmとされ、また、第1列と第2列のチャネル列間の最短距離Fは、400μm〜1500μmとされている。   As shown in FIG. 3, the depth E of each channel 11 of the head chip 1 is 150 μm to 450 μm, and the shortest distance F between the first and second channel columns is 400 μm to 1500 μm. It is said that.

各チャネル11は、ノズルプレート2が接着されるヘッドチップ1の端面1aに開口して出口側の開口部11aを形成している。他端は、端面1aと相反するヘッドチップ1の端面に開口して入口側の開口部(図示せず)を形成している。ヘッドチップ1の端面1aと相反する端面側にはインクマニホールド(図示せず)が設けられ、各チャネル11の入口側の開口部に共通にインクが供給されるようになっている。   Each channel 11 opens to the end face 1a of the head chip 1 to which the nozzle plate 2 is bonded, and forms an opening 11a on the outlet side. The other end opens to the end face of the head chip 1 opposite to the end face 1a to form an inlet side opening (not shown). An ink manifold (not shown) is provided on the end surface side opposite to the end surface 1 a of the head chip 1, and ink is supplied in common to the opening portion on the inlet side of each channel 11.

チャネル11内に臨んでいる駆動壁12の表面には、それぞれ駆動電極(図示せず)が形成されている。ヘッドチップ1の端面1aと相反する端面に設けられる配線基板(図示せず)上の配線を介して、駆動壁12を挟む一対の駆動電極に所定電圧の駆動信号が印加されると、駆動壁12はチャネル11の容積を膨張又は収縮させるようにせん断変形し、チャネル11内のインクに吐出のための圧力を付与するように動作する。   Drive electrodes (not shown) are formed on the surface of the drive wall 12 facing the channel 11. When a drive signal of a predetermined voltage is applied to a pair of drive electrodes sandwiching the drive wall 12 via a wiring on a wiring board (not shown) provided on the end face opposite to the end face 1a of the head chip 1, the drive wall 12 is sheared so as to expand or contract the volume of the channel 11, and operates to apply pressure for ejection to the ink in the channel 11.

ここでは、チャネル11内の駆動電極をインクから保護するために、表面にパリレン膜3が被覆形成されたヘッドチップ1を示している。パリレン膜3は、パラキシリレン及びその誘導体からなる樹脂被膜であり、固体のジパラキシリレンダイマー又はその誘導体を蒸着源とする気相合成法(Chemical Vapor Deposition:CVD法)により形成される。すなわち、ジパラキシリレンダイマーが気化、熱分解して発生したパラキシリレンラジカルが、ヘッドチップ1の表面に吸着して重合反応し、被膜を形成する。パリレン膜には、種々のパリレン膜があり、必要な性能等に応じて、各種のパリレン膜やそれら種々のパリレン膜を複数積層したような多層構成のパリレン膜等を適用することもできる。パリレン膜3の膜厚は、一般に1μm〜10μmとされ、ノズルプレート2が接着される前のヘッドチップ1の表面に被覆形成される。   Here, the head chip 1 is shown having a parylene film 3 coated on the surface in order to protect the drive electrode in the channel 11 from ink. The parylene film 3 is a resin film made of paraxylylene and its derivatives, and is formed by a vapor phase synthesis method (Chemical Vapor Deposition: CVD method) using a solid diparaxylylene dimer or its derivative as an evaporation source. That is, paraxylylene radicals generated by vaporization and thermal decomposition of diparaxylylene dimer are adsorbed on the surface of the head chip 1 and undergo a polymerization reaction to form a film. There are various parylene films as the parylene film, and various parylene films or a multi-layered parylene film in which a plurality of these various parylene films are laminated can be applied depending on required performance and the like. The thickness of the parylene film 3 is generally 1 μm to 10 μm, and is coated on the surface of the head chip 1 before the nozzle plate 2 is bonded.

ノズルプレート2には、ヘッドチップ1の各チャネル11に対応するようにノズル21が形成されている。すなわち、ノズルプレート2も2列のノズル列を有している。ノズルプレート2はヘッドチップ1の端面1aに接着剤によって接着されている。なお、本実施形態ではヘッドチップ1にパリレン膜3が被覆形成されているため、ノズルプレート2が接着されたヘッドチップ1の端面1aとは、該端面1aに成膜されているパリレン膜3の表面のことを指す。   In the nozzle plate 2, nozzles 21 are formed so as to correspond to the respective channels 11 of the head chip 1. That is, the nozzle plate 2 also has two nozzle rows. The nozzle plate 2 is bonded to the end surface 1a of the head chip 1 with an adhesive. In this embodiment, since the parylene film 3 is coated on the head chip 1, the end surface 1a of the head chip 1 to which the nozzle plate 2 is bonded is the parylene film 3 formed on the end surface 1a. Refers to the surface.

ノズルプレート2の厚みD(図6参照)は、一般に20μm〜300μmとされる。   The thickness D (see FIG. 6) of the nozzle plate 2 is generally 20 μm to 300 μm.

ノズルプレート2の背面であるヘッドチップ1との接着面2aには、ヘッドチップ1の端面1aに配列される2つのチャネル列(第1列、第2列)の間に対応する部位に、1本の溝(第1の溝)22が形成されている。   The bonding surface 2a with the head chip 1 which is the back surface of the nozzle plate 2 has a portion corresponding to a position between two channel rows (first row and second row) arranged on the end surface 1a of the head chip 1 as 1 A groove (first groove) 22 is formed.

この溝22は、ヘッドチップ1とノズルプレート2との間に塗布された接着剤の余剰分を受け入れるいわゆるグルーガードとして機能することができる。溝22は、各チャネル列のチャネル11と重ならないように、所定幅、所定深さでチャネル列方向(図3の左右方向)に沿って直線状に延びるように形成されている。   The groove 22 can function as a so-called glue guard that receives an excess of the adhesive applied between the head chip 1 and the nozzle plate 2. The groove 22 is formed to extend linearly along the channel row direction (left-right direction in FIG. 3) with a predetermined width and depth so as not to overlap the channel 11 of each channel row.

ノズルプレート2の溝22の深さの値C(図6参照)は、このノズルプレート2が接着されたヘッドチップ1の端面1aの粗さYpの値以上である。ここで、端面1aの粗さYpの値とは、ヘッドチップ1のチャネル11の開口部11aを除く端面1a全面の表面粗さ(谷部からの山部の高さ)を3次元測定し、その山部の平均高さから最も高い山頂までの高さを測定した値である。測定には、例えば形状測定レーザマイクロスコープ(キーエンス:VK−X100)を用いることができる。   The depth value C of the groove 22 of the nozzle plate 2 (see FIG. 6) is equal to or greater than the value of the roughness Yp of the end face 1a of the head chip 1 to which the nozzle plate 2 is bonded. Here, the value of the roughness Yp of the end face 1a is a three-dimensional measurement of the surface roughness of the entire end face 1a excluding the opening 11a of the channel 11 of the head chip 1 (the height of the peak from the valley). It is a value obtained by measuring the height from the average height of the peak to the highest peak. For the measurement, for example, a shape measurement laser microscope (Keyence: VK-X100) can be used.

このノズルプレート2との接着面であるヘッドチップ1の端面1aに凸部3aが生じていると、端面1aの粗さYpの値は大きくなる。このような凸部3aが2つのチャネル列(第1列、第2列)の間に発生し、ノズルプレート2がヘッドチップ1から部分的に浮き上がって隙間が生じると、ノズルプレート2の端部から接着剤を注ぎ足しても隙間を埋めることが困難となって、従来では隙間が残存し易いものであった。しかし、本発明によれば、2つのチャネル列の間の部位に配置される溝22の深さの値Cが、端面1aの粗さYpの値以上であることにより、図2に示すように、この部位に発生した凸部3aを溝22内に収容することができる。これにより、この凸部3aによってノズルプレート2が部分的に浮き上がることはなく、ノズルプレート2の浮き上がりによる隙間の発生を抑制できる。   When the convex part 3a has arisen in the end surface 1a of the head chip 1 which is an adhesive surface with this nozzle plate 2, the value of the roughness Yp of the end surface 1a will become large. When such a convex portion 3a is generated between two channel rows (first row and second row) and the nozzle plate 2 is partially lifted from the head chip 1 to form a gap, the end portion of the nozzle plate 2 Therefore, it is difficult to fill the gap even if the adhesive is poured, and conventionally, the gap is likely to remain. However, according to the present invention, since the depth value C of the groove 22 arranged in the region between the two channel rows is equal to or greater than the roughness Yp of the end face 1a, as shown in FIG. The convex portion 3 a generated at this portion can be accommodated in the groove 22. Thereby, the nozzle plate 2 is not partially lifted by the convex portion 3a, and the generation of a gap due to the rising of the nozzle plate 2 can be suppressed.

通常、パリレン膜3を成膜した際のヘッドチップ1の端面1aの粗さYpの値は10μm以上になることがほとんどないため、溝22の深さの値Cを10μm以上ノズルプレート2の厚みD未満となるように形成しておけば、溝22が配置される部位に発生した凸部3aを溝22内に完全に収容することができる。   Usually, since the value of the roughness Yp of the end face 1a of the head chip 1 when the parylene film 3 is formed is hardly 10 μm or more, the depth value C of the groove 22 is 10 μm or more. If formed so as to be less than D, the convex portion 3 a generated at the portion where the groove 22 is disposed can be completely accommodated in the groove 22.

溝22は、いずれのチャネル列のチャネル11の開口部11aにも重なることはなく、該開口部11aの縁部11bから距離をおいて配置されることにより、図2に示すように溝22とチャネル列との間に接着領域S1、S1が形成される。このため、溝22がチャネル11とリークしてしまうことはない。なお、図3中にチャネル11が配置される部位を破線で示した。   The grooves 22 do not overlap with the openings 11a of the channels 11 in any channel row, and are arranged at a distance from the edge 11b of the openings 11a, so that the grooves 22 and the grooves 22 as shown in FIG. Adhesive regions S1 and S1 are formed between the channel rows. For this reason, the groove 22 does not leak with the channel 11. In addition, the site | part by which the channel 11 is arrange | positioned in FIG. 3 was shown with the broken line.

この接着領域S1、S1は、図3に示すように、溝22の開口側(接着面2a側)の縁部22aからチャネル11の開口部11aの縁部11bまでの最短距離Aだけの幅を有している。溝22は、この最短距離Aが50μm以上となるように配置されることが好ましい。最短距離Aが50μm未満となって溝22とチャネル11とが近接すると、この溝22とチャネル11との間で毛管力による接着剤の流動が起きにくくなり、図4に示すように、溝22とチャネル11との間で接着剤がない空気部Xが生じ易くなって、溝22とチャネル11との間でリークが発生してしまうおそれがある。しかし、最短距離Aを50μm以上とすることにより、接着領域S1、S1を、溝22とチャネル11との間を接着剤によって封止するのに十分な広さとすることができる。このため、接着領域不足に起因するチャネル11の封止不良が発生するおそれはない。   As shown in FIG. 3, the bonding regions S1 and S1 have a width corresponding to the shortest distance A from the edge 22a on the opening side (the bonding surface 2a side) of the groove 22 to the edge 11b of the opening 11a of the channel 11. Have. The grooves 22 are preferably arranged so that the shortest distance A is 50 μm or more. When the shortest distance A is less than 50 μm and the groove 22 and the channel 11 are close to each other, it is difficult for the adhesive to flow between the groove 22 and the channel 11 due to capillary force, and as shown in FIG. There is a possibility that an air portion X having no adhesive is easily generated between the groove 22 and the channel 11, and leakage occurs between the groove 22 and the channel 11. However, by setting the shortest distance A to 50 μm or more, the adhesive regions S1 and S1 can be wide enough to seal between the groove 22 and the channel 11 with an adhesive. For this reason, there is no possibility that the sealing failure of the channel 11 due to the shortage of the adhesion region will occur.

溝22は余剰接着剤を受け入れるグルーガードとして機能するため、ノズル21への接着剤の流れ込みを抑制することができる。溝22は、ヘッドチップ1の2つのチャネル列の間に配置されるため、チャネル11が高密度になって同一チャネル列内で隣り合うチャネル11、11間の間隔が密になっても、余剰接着剤を十分に受け入れることができるだけの容積を持つ溝22を形成することができる。   Since the groove 22 functions as a glue guard that receives excess adhesive, the flow of the adhesive into the nozzle 21 can be suppressed. Since the groove 22 is arranged between the two channel rows of the head chip 1, even if the channel 11 becomes dense and the interval between the adjacent channels 11 and 11 in the same channel row becomes close, the surplus is provided. Grooves 22 can be formed with a volume sufficient to accept the adhesive.

溝22の開口側の溝幅B(図3、図6参照)は可及的に大きくすることが好ましい。好ましくは、上記最短距離Aを50μm以上確保し且つ溝幅Bを可及的に大きく形成することである。溝22を広幅にすることができ、それだけ大量の余剰接着剤を受け入れることができると同時に、凸部3aを収容し得る領域も広くとることができるため、凸部3aによるノズルプレート2の浮き上がりを抑制する効果を高めることができる。   The groove width B (see FIGS. 3 and 6) on the opening side of the groove 22 is preferably as large as possible. Preferably, the shortest distance A is 50 μm or more and the groove width B is made as large as possible. Since the groove 22 can be widened and a large amount of surplus adhesive can be received at the same time, a region where the convex portion 3a can be accommodated can be widened, so that the nozzle plate 2 can be lifted by the convex portion 3a. The suppression effect can be enhanced.

溝22は、チャネル列方向に沿って直線状に延び、少なくともノズル列の一方端部のノズル21から他方端部のノズル21に亘る長さで形成されればよいが、図1、図3に示すように、溝22の端部22bをノズルプレート2の端部で外部に連通させることが好ましい。これにより、溝22の端部22bはノズルプレート2のノズル列方向と交差する端面2bに開口し、溝22内が外気と連通するため、溝22内の空気を端部22bから逃がすことができるようになり、余剰接着剤を流入させ易くすることができる。   The grooves 22 extend linearly along the channel row direction, and may be formed at least from the nozzle 21 at one end of the nozzle row to the nozzle 21 at the other end. As shown, the end 22 b of the groove 22 is preferably communicated to the outside at the end of the nozzle plate 2. As a result, the end 22b of the groove 22 opens to the end surface 2b intersecting the nozzle row direction of the nozzle plate 2 and the inside of the groove 22 communicates with the outside air, so that the air in the groove 22 can escape from the end 22b. As a result, the surplus adhesive can be easily introduced.

ここでは溝22の両方の端部22b、22bをそれぞれノズルプレート2の端面2bから外部に連通させているが、溝22の少なくともいずれか一方の端部22bがノズルプレート2の端面2bから外部に連通していればよい。   Here, both end portions 22b and 22b of the groove 22 are communicated to the outside from the end surface 2b of the nozzle plate 2, respectively. However, at least one end portion 22b of the groove 22 extends from the end surface 2b of the nozzle plate 2 to the outside. It only has to communicate.

また、溝22は、チャネル列方向に沿って連続した1本の溝とするものに限らず、図5に示すように、チャネル列方向に複数の溝22、22・・・に分割されていてもよい。図5はノズルプレート2を接着面2a側から見た背面図であり、複数の溝22、22・・・、及び、溝23の部位を斜線で示している。また、チャネル11が配置される部位を破線で示した。   Further, the groove 22 is not limited to a single groove continuous in the channel row direction, and is divided into a plurality of grooves 22, 22... In the channel row direction as shown in FIG. Also good. FIG. 5 is a rear view of the nozzle plate 2 as viewed from the bonding surface 2a side, and a plurality of grooves 22, 22... Moreover, the site | part by which the channel 11 is arrange | positioned was shown with the broken line.

複数の溝22、22・・・は、2つのチャネル列の間に、該チャネル列方向に沿って配列されている。隣接する溝22、22の間には、該溝22、22・・・を境にして図中上下に分断される接着面2a、2aを連結する連結部221、221・・・がそれぞれ形成されている。この連結部221、221・・・の表面もヘッドチップ1との接着面である。連結部221、221・・・の幅は、溝22に比べて十分に細幅に形成されている。   The plurality of grooves 22, 22... Are arranged between two channel rows along the channel row direction. Between the adjacent grooves 22, 22, connecting portions 221, 221... For connecting the adhesive surfaces 2 a, 2 a that are divided vertically in the figure with the grooves 22, 22. ing. The surfaces of the connecting portions 221, 221... Are also adhesive surfaces with the head chip 1. The widths of the connecting portions 221, 221... Are sufficiently narrow compared to the grooves 22.

このノズルプレート2によれば、上記効果に加え、複数の連結部221、221・・・が形成されているため、図1〜図3に示したものに比べて、溝22によってノズルプレート2が過度に屈撓してしまうことを防止することができ、取り扱い性が向上する効果が得られる。また、複数の連結部221、221・・・の表面もヘッドチップ1との接着面となるため、ノズルプレート2の接着強度も向上する。   According to this nozzle plate 2, in addition to the above effects, a plurality of connecting portions 221, 221... Are formed. An excessive bending can be prevented, and the effect of improving the handleability can be obtained. In addition, since the surfaces of the plurality of connecting portions 221, 221.

本発明において、溝22は、図6に示すように、開口側(接着面2a側)の縁部22a、22aから溝22の底面22dに向かうに従って溝幅が狭くなるテーパー状に形成された側壁面22c、22cを有していることが好ましい。このようにテーパー状の側壁面22c、22cを有することにより、縁部22aを挟んで接着面2aと側壁面22c、22cとがなす角度θが90°未満の比較的鈍角になるため、ヘッドチップ1とノズルプレート2との間の余剰接着剤を縁部22a、22aから溝22内に流入させ易くでき、余剰接着剤の受け入れ効果をより高めることができる。   In the present invention, as shown in FIG. 6, the groove 22 is formed in a tapered shape in which the groove width becomes narrower from the edge 22a, 22a on the opening side (adhesive surface 2a side) toward the bottom surface 22d of the groove 22. It is preferable to have wall surfaces 22c and 22c. By having the tapered side wall surfaces 22c and 22c in this manner, the angle θ formed by the adhesive surface 2a and the side wall surfaces 22c and 22c across the edge 22a becomes a relatively obtuse angle of less than 90 °. The excess adhesive between 1 and the nozzle plate 2 can easily flow into the groove 22 from the edge portions 22a and 22a, and the effect of receiving the excess adhesive can be further enhanced.

この角度θは、特に限定されるものではないが、110°〜150°とすることが好ましい。   The angle θ is not particularly limited, but is preferably 110 ° to 150 °.

溝22内のテーパー状の側壁面22cは、縁部22aを挟んで接着面2aと隣接する部分にあればよい。従って、図7(a)に示すように、テーパー状の側壁面22c、22cよりも更に底面22d側は、必ずしもテーパー状に形成されていなくてもよい。   The tapered side wall surface 22c in the groove 22 only needs to be in a portion adjacent to the bonding surface 2a across the edge portion 22a. Accordingly, as shown in FIG. 7A, the side of the bottom surface 22d further than the tapered side wall surfaces 22c, 22c does not necessarily have to be tapered.

また、余剰接着剤の受け入れ効果を高める観点からは、テーパー状の側壁面22cは溝22の両側壁面に形成されることが好ましいが、図7(b)に示すように、溝22のいずれか一方の側壁面のみにテーパー状の側壁面22cが形成されているものであってもよい。   Further, from the viewpoint of enhancing the effect of receiving excess adhesive, the tapered side wall surface 22c is preferably formed on both side walls of the groove 22, but as shown in FIG. A tapered side wall surface 22c may be formed only on one side wall surface.

更に、テーパー状の側壁面22cよりも底面22d側は、図7(c)に示すように、テーパー部分よりも溝幅が拡大した形状となるように形成してもよい。   Further, the bottom surface 22d side of the tapered side wall surface 22c may be formed to have a shape in which the groove width is larger than the tapered portion, as shown in FIG. 7C.

なお、図1〜図3、図5に示したように、ノズルプレート2には溝22の他に、各チャネル列の外側の部位にもそれぞれ1本ずつの溝(第2の溝)23、23が形成されている。この溝23も、ヘッドチップ1とノズルプレート2との間に塗布された接着剤の余剰分を受け入れるいわゆるグルーガードとして機能することができ、本発明において好ましい態様である。溝23は、チャネル11の開口部11aに重なることはなく、該開口部11aの縁部11bから距離をおいて配置され、所定幅、所定深さでチャネル列方向に沿って直線状に延びるように形成されている。   In addition, as shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 5, in addition to the grooves 22, the nozzle plate 2 has one groove (second groove) 23 in each of the portions outside the channel rows, 23 is formed. This groove 23 can also function as a so-called glue guard that accepts an excess of the adhesive applied between the head chip 1 and the nozzle plate 2, and is a preferred embodiment in the present invention. The groove 23 does not overlap the opening 11a of the channel 11, is disposed at a distance from the edge 11b of the opening 11a, and extends linearly along the channel row direction with a predetermined width and depth. Is formed.

溝23の深さは、溝22と同様に凸部を受け入れることができるようにするため、溝22の深さと同一とすることが好ましく、また、溝23の開口側の縁部23aからヘッドチップ1のチャネル11の開口部11aの縁部11bまでの最短距離A’(図3参照)も、この間に充分な接着領域S2、S2を確保してチャネル11の周囲の封止を確実にできるようにする観点から、50μm以上であることが好ましい。   The depth of the groove 23 is preferably the same as the depth of the groove 22 so that the convex portion can be received in the same manner as the groove 22, and the head chip extends from the edge 23 a on the opening side of the groove 23. The shortest distance A ′ (see FIG. 3) to the edge 11b of the opening 11a of one channel 11 can also ensure sufficient adhesion regions S2 and S2 between them to ensure the sealing around the channel 11 From a viewpoint of making it, it is preferable that it is 50 micrometers or more.

この溝23も、余剰接着剤の受け入れを容易にするために、その両方の端部23b、23bのうちの少なくともいずれか一方がノズルプレート2の端面2bに開口し、外部に連通していることが好ましく、また、図6、図7(a)〜(c)に示した溝22と同様に、余剰接着剤を流入し易くするためにテーパー状の側壁面を有していることも好ましい。   In order to facilitate the reception of the surplus adhesive, the groove 23 also has at least one of both end portions 23b and 23b opened to the end surface 2b of the nozzle plate 2 and communicated with the outside. In addition, like the groove 22 shown in FIGS. 6 and 7A to 7C, it is also preferable to have a tapered side wall surface to facilitate the flow of excess adhesive.

また、溝23は、図8に示すように、ノズルプレート2のノズル列方向に沿う端面2cにかけて切り欠くように形成することもできる。これにより、溝23の領域を広くとることができる。ノズルプレート2の端面2c側の端部は薄肉となるため、図示するように撓みながらヘッドチップ1の端面1aに接着される。この場合、溝23よりもノズル21側には接着領域S2が確保されるため、チャネル11の周囲の封止に影響はない。   Moreover, the groove | channel 23 can also be formed so that it may notch over the end surface 2c along the nozzle row direction of the nozzle plate 2, as shown in FIG. Thereby, the area | region of the groove | channel 23 can be taken widely. Since the end on the end surface 2c side of the nozzle plate 2 is thin, it is bonded to the end surface 1a of the head chip 1 while being bent as shown in the figure. In this case, since the adhesion region S2 is secured on the nozzle 21 side with respect to the groove 23, the sealing around the channel 11 is not affected.

ノズルプレート材料は、適宜公知の材料を用いることができるが、溝加工が容易である点で樹脂製であることが好ましい。樹脂としては、一般にポリイミドを用いることができる。   As the nozzle plate material, a known material can be used as appropriate, but it is preferable that the nozzle plate material is made of resin from the viewpoint of easy groove processing. Generally, polyimide can be used as the resin.

ノズルプレート2に溝加工する方法は特に問わず、レーザー加工、エッチング加工等の適宜公知の方法を採用することができる。   The method for groove processing in the nozzle plate 2 is not particularly limited, and a known method such as laser processing or etching processing can be employed as appropriate.

ヘッドチップ1とノズルプレート2との接着に用いられる接着剤は特に問わず、熱硬化型接着剤、常温硬化型接着剤のいずれを用いることもできる。接着剤中には、ヘッドチップ1の端面1aの微小な凸凹を吸収できるようにするために、粒径1μm〜3μmの粒子が混入されていてもよい。粒子は金属粒子、樹脂粒子のいずれでもよい。なお、粒径は体積平均粒径で定義される。   The adhesive used for bonding the head chip 1 and the nozzle plate 2 is not particularly limited, and either a thermosetting adhesive or a room temperature curable adhesive can be used. In the adhesive, particles having a particle diameter of 1 μm to 3 μm may be mixed so that minute irregularities on the end surface 1 a of the head chip 1 can be absorbed. The particles may be metal particles or resin particles. The particle size is defined by the volume average particle size.

(第2の実施形態)
図9は、本発明に係るインクジェットヘッドの第2の実施形態を示し、ノズルプレートとヘッドチップとの接着面で左右に展開して示す斜視図、図10は、図9に示すインクジェットヘッドを (x)−(x)線に沿って切断した際の切断端面を示す端面図、図11は、図10と同じ切断端面を示す端面図、図12は、ノズルプレートの部分背面図である。図1、図2と同一符号の部位は同一構成であるため、これらの説明は図1、図2の説明部分を援用し、ここでは省略する。なお、図9〜図11において接着剤は図示省略している。
(Second Embodiment)
FIG. 9 shows a second embodiment of the ink jet head according to the present invention, and is a perspective view showing left and right developed on the adhesive surface between the nozzle plate and the head chip. FIG. 10 shows the ink jet head shown in FIG. FIG. 11 is an end view showing the same cut end surface as that shown in FIG. 10, and FIG. 12 is a partial rear view of the nozzle plate. 1 and 2 have the same configuration, and therefore, the description of FIGS. 1 and 2 is used here and is omitted here. Note that the adhesive is not shown in FIGS.

このノズルプレート2は、ヘッドチップ1との接着面2aに設けられる第1の溝が2本の並列する溝22、22によって形成されている点で第1の実施形態とは相違している。   This nozzle plate 2 is different from the first embodiment in that the first groove provided on the bonding surface 2 a with the head chip 1 is formed by two parallel grooves 22, 22.

これら2本の溝22、22も、ヘッドチップ1とノズルプレート2との間に塗布された接着剤の余剰分を受け入れるいわゆるグルーガードとして機能することができ、所定幅、所定深さでチャネル列方向に沿って直線状に延び、且つ、平行に形成されている。いずれの溝22、22も、チャネル列のチャネル11の開口部11aにも重なることはなく、該開口部11aの縁部11bから距離をおいて配置されることにより、チャネル列との間に接着領域S1、S1を形成している。各溝22、22の深さCの値も、ノズルプレート2が接着されるヘッドチップ1の端面1aの粗さYpの値以上である。   These two grooves 22 and 22 can also function as so-called glue guards that receive the excess adhesive applied between the head chip 1 and the nozzle plate 2, and have a predetermined width and a predetermined depth. It extends in a straight line along the direction and is formed in parallel. None of the grooves 22 and 22 overlaps the opening 11a of the channel 11 of the channel row, and the groove 22 and 22 are disposed at a distance from the edge 11b of the opening 11a, thereby being bonded to the channel row. Regions S1 and S1 are formed. The value of the depth C of each groove 22, 22 is also equal to or greater than the value of the roughness Yp of the end surface 1a of the head chip 1 to which the nozzle plate 2 is bonded.

このノズルプレート2では、凸部3aが溝22、22内に位置している場合、図10に示すように、凸部3aを溝22内に受け入れることができる。このため、図2の場合と同様に、この凸部3aによってノズルプレート2が浮き上がることを防止でき、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the nozzle plate 2, when the convex portion 3 a is positioned in the grooves 22, 22, the convex portion 3 a can be received in the groove 22 as shown in FIG. 10. For this reason, similarly to the case of FIG. 2, it is possible to prevent the nozzle plate 2 from being lifted by the convex portions 3 a, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

また、万一、ノズルプレート2の溝22、22間に凸部3aが位置している場合でも、以下に説明するように、ノズル21と溝22とがリークしてしまう問題はない。   Even if the convex portion 3a is positioned between the grooves 22 and 22 of the nozzle plate 2, there is no problem that the nozzle 21 and the groove 22 leak as described below.

すなわち、ノズルプレート2は、溝22、22に沿って直線状の薄肉部2e、2eが形成されるため、この薄肉部2e、2eに沿って容易に撓むことができる。このため、溝22、22間に凸部3aが位置している場合、図11に示すように、凸部3aと接触する溝22、22間のノズルプレート部分2dのみが薄肉部2e、2eに沿って撓み、ヘッドチップ1から浮き上がるように持ち上げられる。しかし、各溝22、22とチャネル列との間の接着領域S1、S1はノズルプレート部分2dの浮き上がりに全く影響を受けることなく、ヘッドチップ1に密着することができる。従って、溝22とチャネル11がリークしてしまう問題はない。   That is, since the nozzle plate 2 is formed with the linear thin portions 2e and 2e along the grooves 22, 22, the nozzle plate 2 can be easily bent along the thin portions 2e and 2e. For this reason, when the convex part 3a is located between the grooves 22 and 22, as shown in FIG. 11, only the nozzle plate part 2d between the grooves 22 and 22 in contact with the convex part 3a becomes the thin parts 2e and 2e. It bends along and is lifted so as to lift from the head chip 1. However, the adhesion regions S1, S1 between the grooves 22, 22 and the channel row can be in close contact with the head chip 1 without being affected at all by the rise of the nozzle plate portion 2d. Therefore, there is no problem that the groove 22 and the channel 11 leak.

このようにチャネル列間に複数本の溝22を設けることにより、広幅の溝を1本だけ設ける場合に比べてノズルプレート2の強度低下を抑えることができる。また、薄肉部2eも細幅となるため、広幅の溝を1本だけ設ける場合に比べてノズルプレート2の取り扱い性も向上する。しかも、広幅の溝を1本だけ設ける場合に比べて、チャネル列間でのノズルプレート2の接着面積を大きくできるため、接着強度の低下を抑えることができる。更に、広幅の溝を形成するよりも溝加工が容易となる。   By providing the plurality of grooves 22 between the channel rows in this way, it is possible to suppress a decrease in the strength of the nozzle plate 2 compared to the case where only one wide groove is provided. Further, since the thin portion 2e is also narrow, the handleability of the nozzle plate 2 is improved as compared with the case where only one wide groove is provided. In addition, since the bonding area of the nozzle plate 2 between the channel rows can be increased as compared with the case where only one wide groove is provided, a decrease in the bonding strength can be suppressed. Furthermore, groove processing is easier than forming wide grooves.

図12に示すように、溝22の開口側(接着面2a側)の外側(チャネル列側)の縁部22aからチャネル11の開口部11aの縁部11bまでの最短距離Aも、第1の実施形態と同様の理由から50μm以上であることが好ましい。なお、図12中にチャネル11が配置される部位を破線で示した。   As shown in FIG. 12, the shortest distance A from the outer edge 22a on the opening side (adhesive surface 2a side) of the groove 22 to the edge 11b of the opening 11a of the channel 11 is also the first distance A. For the same reason as in the embodiment, the thickness is preferably 50 μm or more. In FIG. 12, the portion where the channel 11 is arranged is indicated by a broken line.

この溝22、22も、余剰接着剤の受け入れを容易にするために、その端部22b、22bの少なくともいずれか一方がノズルプレート2の端面2bに開口し、外部に連通していることが好ましい。   It is preferable that at least one of the end portions 22b and 22b of the grooves 22 and 22 is open to the end surface 2b of the nozzle plate 2 and communicates with the outside in order to facilitate the reception of excess adhesive. .

また、図13に示すように、並列する溝22、22同士を連結溝222によって連結してもよい。図13はノズルプレート2を接着面2a側から見た背面図であり、溝22、22、連結溝222、及び、溝23の部位を斜線で示している。また、チャネル11が配置される部位を破線で示した。   Further, as shown in FIG. 13, the parallel grooves 22, 22 may be connected by a connecting groove 222. FIG. 13 is a rear view of the nozzle plate 2 as viewed from the bonding surface 2a side, and the grooves 22, 22, the connecting groove 222, and the groove 23 are indicated by hatching. Moreover, the site | part by which the channel 11 is arrange | positioned was shown with the broken line.

連結溝222は、2本の溝22、22間を繋げるように、溝22と同一幅、同一深さで、チャネル列方向に間隔をおいて複数形成されている。これにより、隣接する連結溝222、222間に、溝によって囲まれた独立した島状のノズルプレート部分2dが形成されている。   A plurality of connecting grooves 222 are formed with the same width and the same depth as the grooves 22 and spaced in the channel row direction so as to connect the two grooves 22, 22. Thus, an independent island-like nozzle plate portion 2d surrounded by the grooves is formed between the adjacent connecting grooves 222, 222.

このノズルプレート2によれば、上記効果に加え、2本の溝22、22間のノズルプレート部分2dが島状に形成されているため、溝22、22間で凸部3aと接触しても、該凸部3aと接触している島状のノズルプレート部分2dのみがヘッドチップ1から浮き上がるだけで済み、他の島状のノズルプレート部分2dはヘッドチップ1に密着する。従って、ノズルプレート2の接着強度を向上させることができる。   According to this nozzle plate 2, in addition to the above effects, the nozzle plate portion 2 d between the two grooves 22, 22 is formed in an island shape, so even if it contacts the convex portion 3 a between the grooves 22, 22. Only the island-shaped nozzle plate portion 2 d in contact with the convex portion 3 a needs to be lifted from the head chip 1, and the other island-shaped nozzle plate portion 2 d is in close contact with the head chip 1. Therefore, the adhesive strength of the nozzle plate 2 can be improved.

また、この溝22、22、連結溝222も、第1の実施形態に示した溝22の側壁面22cと同様のテーパー状の側壁面を有していることも好ましい。その形状は、図6、図7に示した形状と同様のものを適用することができる。   It is also preferable that the grooves 22 and 22 and the connecting groove 222 have a tapered side wall surface similar to the side wall surface 22c of the groove 22 shown in the first embodiment. The same shape as that shown in FIGS. 6 and 7 can be applied.

溝22、22は、図示する2本に限らず、チャネル列間のスペースに応じて、3本以上となるように形成してもよい。それだけ余剰接着剤の受け入れ量を多くできる。   The grooves 22 and 22 are not limited to the two illustrated, but may be formed to be three or more according to the space between the channel rows. It is possible to increase the amount of excess adhesive received.

このようにノズルプレート2に複数本の溝22を形成する場合、該溝22の溝幅をB、ノズルプレート2の厚みをD、溝22の深さをCとしたとき、B>D−Cの条件を満たすことが好ましい。溝22の溝幅に対して薄肉部2eが十分に薄くなるため、溝22、22間のノズルプレート部分2dを薄肉部2e、2eの部位でより撓み易くすることができ、溝22、22とチャネル列との間の封止をより確実にすることができる。   When a plurality of grooves 22 are formed in the nozzle plate 2 in this way, assuming that the groove width of the groove 22 is B, the thickness of the nozzle plate 2 is D, and the depth of the groove 22 is C, B> D−C It is preferable to satisfy the following condition. Since the thin portion 2e is sufficiently thin with respect to the groove width of the groove 22, the nozzle plate portion 2d between the grooves 22 and 22 can be more easily bent at the portions of the thin portions 2e and 2e. Sealing between the channel rows can be further ensured.

(その他の実施形態)
以上説明したインクジェットヘッドは、ヘッドチップ1の表面にパリレン膜3を被覆形成したが、本発明においてパリレン膜3は必ずしも設けられなくてもよい。パリレン膜3を被覆しない場合でも、端面1aにゴミ等の異物が付着したり、ヘッドチップ1を切り出した際の切断面が粗面となることによって、端面1aに上記凸部3aと同様の凸部が発生してノズルプレート2が浮き上がるおそれがあり、本発明を適用することによって上記同様の効果を得ることができる。
(Other embodiments)
In the ink jet head described above, the parylene film 3 is formed on the surface of the head chip 1, but the parylene film 3 is not necessarily provided in the present invention. Even when the parylene film 3 is not coated, foreign matters such as dust adhere to the end surface 1a, or the cut surface when the head chip 1 is cut out becomes a rough surface, so that the end surface 1a has the same convexity as the convex portion 3a. There is a possibility that the nozzle plate 2 may float due to the occurrence of a portion, and the same effect as described above can be obtained by applying the present invention.

また、以上説明したインクジェットヘッドは2列のチャネル列(2列のノズル列)を有するものを例示したが、本発明に係るインクジェットヘッドは3列以上のチャネル列(ノズル列)を有するものであってもよい。従って、図14に示すように、例えばノズル列が6列となるインクジェットヘッドとすることもできる。図14では、各ノズル列間に第1の実施形態に示した溝22をそれぞれ形成したが、第2の実施形態に示した複数の溝24を形成してもよいことはもちろんである。   Further, although the ink jet head described above has been exemplified as having two channel rows (two nozzle rows), the ink jet head according to the present invention has three or more channel rows (nozzle rows). May be. Therefore, as shown in FIG. 14, for example, an inkjet head having six nozzle rows can be provided. In FIG. 14, the grooves 22 shown in the first embodiment are formed between the nozzle rows, but it is needless to say that the plurality of grooves 24 shown in the second embodiment may be formed.

以上の説明では、ヘッドチップ1の全てのチャネル11がインクを吐出する駆動チャネルであるものを例示したが、1列のチャネル列は、インクを吐出する駆動チャネルとインクを吐出しないダミーチャネルとが交互に配置されるものであってもよい。   In the above description, all the channels 11 of the head chip 1 are illustrated as drive channels for ejecting ink. However, one channel row includes a drive channel for ejecting ink and a dummy channel for not ejecting ink. It may be arranged alternately.

更に、以上の説明では、隣り合うチャネル11、11間の駆動壁12を変形させてインクを吐出させるようにしたヘッドチップ1を有するものを例示したが、本発明は、複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、このヘッドチップの圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドであればよい。例えば、圧力室の一壁面が振動板によって構成され、該振動板を圧電材料によって振動させてインクを吐出するようにしたヘッドチップを有するものであってもよく、また、圧力室内にヒーターを備え、このヒーターのよって圧力室内のインクに気泡を発生させ、この気泡の破裂作用によってインクを吐出するようにしたヘッドチップを有するものであってもよい。   Further, in the above description, the example having the head chip 1 in which the drive wall 12 between the adjacent channels 11 and 11 is deformed to eject ink is illustrated. However, in the present invention, a plurality of pressure chambers are arranged. An ink jet head having a head chip in which a plurality of rows of pressure chambers arranged in parallel and a nozzle plate bonded to the end surface of the head chip on the outlet side of the pressure chamber by an adhesive. That's fine. For example, one wall surface of the pressure chamber may be constituted by a vibration plate, and may have a head chip in which the vibration plate is vibrated by a piezoelectric material to discharge ink, and a heater is provided in the pressure chamber. The heater may have a head chip that generates bubbles in the ink in the pressure chamber and discharges the ink by the bursting action of the bubbles.

以下に示す仕様のヘッドチップ及びノズルプレートを用意した。ヘッドチップは、図1と同様の六面体形状であり、チャネルと駆動壁とを交互に配置して1列のチャネル列を形成し、駆動壁をせん断変形させてチャネル内のインクをノズルから吐出させるヘッドチップである。ノズルプレートはポリイミド製とし、各チャネルに対応する位置にそれぞれノズルを形成した。   A head chip and a nozzle plate having the following specifications were prepared. The head chip has a hexahedron shape similar to that in FIG. 1, and channels and drive walls are alternately arranged to form one channel row, and the drive walls are sheared to discharge ink in the channels from the nozzles. It is a head chip. The nozzle plate was made of polyimide, and nozzles were formed at positions corresponding to the respective channels.

<ヘッドチップ>
チャネル幅:60μm
チャネル深さE:200μm
L長さ(チャネルの吐出方向の長さ):1.5mm
チャネルピッチ:127μm
チャネル列数:2列
チャネル列間の距離F:928μm
チャネル数/列:592個
<Head chip>
Channel width: 60 μm
Channel depth E: 200 μm
L length (length in channel discharge direction): 1.5 mm
Channel pitch: 127 μm
Number of channel rows: 2 rows Distance F between channel rows F: 928 μm
Number of channels / column: 592

<ノズルプレート>
厚みD:75μm
ノズルの出口径:22μm
<Nozzle plate>
Thickness D: 75 μm
Nozzle outlet diameter: 22 μm

(実施例1、2及び比較例1、2)
表1に示す実施例1、2及び比較例1、2について、ヘッドチップの接着面に同一のエポキシ系接着剤を同一厚みとなるように塗布した後、ノズルプレートを接着したインクジェットヘッドをそれぞれ10個ずつ得た。
(Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2)
For Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 shown in Table 1, the same epoxy adhesive was applied to the adhesive surface of the head chip so as to have the same thickness, and then 10 inkjet heads were bonded to the nozzle plate. I got one by one.

なお、各ヘッドチップの表面には、ノズルプレートを接着する前にパリレン膜を厚さ10μmで成膜した。パリレン膜の成膜後、各ヘッドチップについて、ノズルプレートとの接着面の全面の表面粗さを、形状測定レーザマイクロスコープ(キーエンス:VK−X100)を用いて3次元測定し、該接着面の粗さYpを求めたところ、全てのヘッドチップで6μm〜10μmの範囲に収まっていた。   A parylene film with a thickness of 10 μm was formed on the surface of each head chip before bonding the nozzle plate. After the formation of the parylene film, for each head chip, the surface roughness of the entire bonding surface with the nozzle plate is measured three-dimensionally using a shape measurement laser microscope (Keyence: VK-X100). When the roughness Yp was determined, all head chips were within the range of 6 μm to 10 μm.

比較例1のインクジェットヘッド以外、ノズルプレートにはチャネル列間に対向する部位に、図1と同様に1本のみの溝をそれぞれ形成した。溝の仕様を表1に示す。   Except for the ink jet head of Comparative Example 1, only one groove was formed in the nozzle plate at a portion facing between the channel rows as in FIG. The specifications of the groove are shown in Table 1.

なお、ノズルプレートのディメンジョン(NPディメンジョン)は、A:溝の縁部からチャネルの出口側の開口部の縁部までの最短距離、B:溝幅、C:溝の深さ、D:ノズルプレートの厚みである(いずれも単位:μm)。   The dimensions of the nozzle plate (NP dimension) are: A: shortest distance from the edge of the groove to the edge of the opening on the outlet side of the channel, B: groove width, C: groove depth, D: nozzle plate (Both unit: μm).

実施例1、2及び比較例1、2の各インクジェットヘッドについて、接着剤によるノズル詰りと、異物(凸部)によるチャネル同士のリークとを検査し、不良発生率を1ヘッドチップ当たりの不良ノズル数によって評価した。その結果を表1に示す。   For each of the inkjet heads of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, nozzle clogging due to adhesive and leakage between channels due to foreign matter (convex parts) are inspected, and the defect occurrence rate is determined as defective nozzles per head chip. Rated by number. The results are shown in Table 1.

ノズル詰りは、各インクジェットヘッドのノズルを顕微鏡で目視検査して判断した。   Nozzle clogging was judged by visually inspecting the nozzles of each inkjet head with a microscope.

また、異物によるリークは、顕微鏡でノズルプレートとヘッドチップとの間の隙間(気泡)の有無を目視検査し、隙間有りの場合に隙間がチャネル同士を連通させているか否かを判別し、連通させている場合にリーク有りと判断した。

Figure 0006252156
In addition, leakage due to foreign matter is visually inspected with a microscope for the presence of a gap (bubble) between the nozzle plate and the head chip, and if there is a gap, it is determined whether the gap communicates between the channels. It was judged that there was a leak.
Figure 0006252156

表1から、溝を全く形成しない比較例1に対し、溝を形成した実施例1、2では、接着剤のノズルへの流れ込みによるノズル詰りの発生は減少した。   From Table 1, compared with Comparative Example 1 in which no groove was formed, in Examples 1 and 2 in which the groove was formed, the occurrence of nozzle clogging due to the flow of the adhesive into the nozzle decreased.

また、溝を全く形成しない比較例1及び深さCが粗さYp未満となる溝を形成した比較例2に対し、深さが粗さYp以上となる溝を形成した実施例1、2では、いずれも異物によるリークの不良発生率が低下しており、本発明による効果が実証された。   In contrast to Comparative Example 1 in which no groove is formed and Comparative Example 2 in which depth C is less than the roughness Yp, in Examples 1 and 2 in which a groove having a depth equal to or greater than the roughness Yp is formed. In both cases, the occurrence rate of leakage failure due to foreign matter has been reduced, and the effect of the present invention has been demonstrated.

(実施例2〜6)
上記した実施例2の他に、この実施例2におけるNPディメンジョン中のAのみを表2に示すように変化させた実施例3〜6のインクジェットヘッドを、それぞれ実施例2と同様に10個ずつ得た。
(Examples 2 to 6)
In addition to the second embodiment described above, ten ink jet heads of the third to sixth embodiments in which only A in the NP dimension in the second embodiment is changed as shown in Table 2 are provided in the same manner as in the second embodiment. Obtained.

なお、実施例3〜6の各ヘッドチップの表面にも、ノズルプレートを接着する前にパリレン膜を厚さ10μmで成膜した。パリレン膜の成膜後、各ヘッドチップについて、ノズルプレートとの接着面の全面の表面粗さを、形状測定レーザマイクロスコープ(キーエンス:VK−X100)を用いて3次元測定し、該接着面の粗さYpを求めたところ、全てのヘッドチップで6μm〜10μmの範囲に収まっていた。   A parylene film having a thickness of 10 μm was also formed on the surface of each head chip of Examples 3 to 6 before bonding the nozzle plate. After the formation of the parylene film, for each head chip, the surface roughness of the entire bonding surface with the nozzle plate is measured three-dimensionally using a shape measurement laser microscope (Keyence: VK-X100). When the roughness Yp was determined, all head chips were within the range of 6 μm to 10 μm.

実施例2〜6において、上記同様にノズル詰りと異物によるリークに加え、ノズルプレートに形成された溝とチャネル間のリークを検査し、同様に不良発生率を1ヘッドチップ当たりの不良ノズル数によって評価した。その結果を表2に示す。   In Examples 2 to 6, in addition to nozzle clogging and leakage due to foreign matter as described above, leakage between grooves and channels formed in the nozzle plate is inspected, and the defect occurrence rate is similarly determined by the number of defective nozzles per head chip. evaluated. The results are shown in Table 2.

溝とチャネル間のリークは、顕微鏡で溝とチャネルとの間の気泡の有無を目視検査し、気泡有りの場合に気泡が溝とチャネルとを連通させているか否かを判別し、連通させている場合にリーク有りと判断した。

Figure 0006252156
For leakage between the groove and the channel, visually inspect the presence of bubbles between the groove and the channel with a microscope, and if there are bubbles, determine whether the bubbles communicate with the channels and the channels. It was judged that there was a leak.
Figure 0006252156

表2から、実施例3〜6も、ノズル詰りの発生及び異物によるリークの不良発生率は低くなっているが、A (溝の縁部からチャネルの出口側の開口部の縁部までの最短距離)を50μm以上にした実施例4〜6では、溝とチャネル間のリークの発生は見られなかった。   From Table 2, Examples 3 to 6 also have a low incidence of nozzle clogging and leakage due to foreign matter, but A (the shortest distance from the edge of the groove to the edge of the opening on the outlet side of the channel) In Examples 4 to 6 in which the distance) was 50 μm or more, no leakage between the groove and the channel was observed.

(実施例7〜12)
表3に示す実施例7〜12について、ヘッドチップの接着面に同一のエポキシ系接着剤を同一厚みとなるように塗布した後、ノズルプレートを接着したインクジェットヘッドをそれぞれ10個ずつ得た。ノズルプレートにはチャネル列間に対向する部位に、図9と同様に平行な2本の溝をそれぞれ形成した。溝の仕様を表3に示す。
(Examples 7 to 12)
About Examples 7-12 shown in Table 3, after apply | coating the same epoxy adhesive so that it might become the same thickness to the adhesion surface of a head chip, 10 inkjet heads which adhered the nozzle plate were obtained, respectively. In the nozzle plate, two parallel grooves were respectively formed at portions facing the channel rows in the same manner as in FIG. Table 3 shows the specifications of the grooves.

なお、各ヘッドチップの表面にも、ノズルプレートを接着する前にパリレン膜を厚さ10μmで成膜した。パリレン膜の成膜後、各ヘッドチップについて、ノズルプレートとの接着面の全面の表面粗さを、形状測定レーザマイクロスコープ(キーエンス:VK−X100)を用いて3次元測定し、該接着面の粗さYpを求めたところ、全てのヘッドチップで6μm〜10μmの範囲に収まっていた。   A parylene film having a thickness of 10 μm was also formed on the surface of each head chip before bonding the nozzle plate. After the formation of the parylene film, for each head chip, the surface roughness of the entire bonding surface with the nozzle plate is measured three-dimensionally using a shape measurement laser microscope (Keyence: VK-X100). When the roughness Yp was determined, all head chips were within the range of 6 μm to 10 μm.

実施例7〜12の各インクジェットヘッドについて、上記と同様にしてノズル詰りと、異物によるリークと、溝とチャネル間のリークとを検査し、不良発生率を1ヘッドチップ当たりの不良ノズル数によって評価した。その結果を表3に示す。   For each of the inkjet heads of Examples 7 to 12, nozzle clogging, leakage due to foreign matter, and leakage between the groove and the channel are inspected in the same manner as described above, and the defect occurrence rate is evaluated based on the number of defective nozzles per head chip. did. The results are shown in Table 3.

Figure 0006252156
Figure 0006252156

表3から、実施例7〜12も、ノズル詰り及び異物によるリークの不良発生率は低くなっているが、B+C−D>0を満たす実施例10〜12では、これを満たさない実施例7〜9に比較して、異物によるリークの不良発生率がより低下した。   From Table 3, Examples 7 to 12 also have a low failure occurrence rate due to nozzle clogging and foreign matter, but Examples 10 to 12 satisfying B + C−D> 0 do not satisfy this. Compared to 9, the defect occurrence rate of leakage due to foreign matter was further reduced.

また、実施例7〜12のいずれも、A(溝の縁部からチャネルの出口側の開口部の縁部までの最短距離) が50μm以上であることにより、溝とチャネル間のリークの発生は見られなかった。   In all of Examples 7 to 12, when A (the shortest distance from the edge of the groove to the edge of the opening on the outlet side of the channel) is 50 μm or more, the occurrence of leakage between the groove and the channel is I couldn't see it.

1:ヘッドチップ
1a:端面
11:チャネル(圧力室)
11a:出口側の開口部
11b:縁部
12:駆動壁
2:ノズルプレート
2a:接着面
2b、2c:端面
2d:ノズルプレート部分
2e:薄肉部
21:ノズル
22:溝(第1の溝)
221:連結部
222:連結溝
22a:縁部
22b:端部
22c:側壁面
22d:底面
23:溝(第2の溝)
23a:縁部
3:パリレン膜
3a:凸部
S1、S2:接着領域
X:空気部
1: Head chip 1a: End face 11: Channel (pressure chamber)
11a: Opening portion on the exit side 11b: Edge portion 12: Drive wall 2: Nozzle plate 2a: Adhesive surface 2b, 2c: End surface 2d: Nozzle plate portion 2e: Thin portion 21: Nozzle 22: Groove (first groove)
221: Connecting portion 222: Connecting groove 22a: Edge portion 22b: End portion 22c: Side wall surface 22d: Bottom surface 23: Groove (second groove)
23a: Edge part 3: Parylene film 3a: Convex part S1, S2: Adhesion area X: Air part

Claims (12)

複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり
前記第1の溝は、該第1の溝の縁部から前記圧力室の出口側の開口部の縁部までの最短距離が50μm以上であることを特徴とするインクジェットヘッド。
A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded ;
The inkjet head according to claim 1, wherein the first groove has a shortest distance of 50 μm or more from the edge of the first groove to the edge of the opening on the outlet side of the pressure chamber .
前記第1の溝は、前記圧力室の列方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。 It said first groove, claim 1 Symbol placement inkjet head, characterized in that it is divided into a plurality of column direction of the pressure chamber. 前記第1の溝は、前記圧力室の列間に対応する部位に、2本以上が前記圧力室の列に沿って延びるように設けられていることを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッド。   2. The ink jet head according to claim 1, wherein two or more of the first grooves extend along the rows of the pressure chambers at portions corresponding to the rows of the pressure chambers. . 複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり、
前記第1の溝は、前記圧力室の列間に対応する部位に、2本以上が前記圧力室の列に沿って延びるように設けられていることを特徴とするインクジェットヘッド。
A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded;
2. The inkjet head according to claim 1, wherein two or more of the first grooves extend along the rows of the pressure chambers at portions corresponding to the rows of the pressure chambers .
前記第1の溝の溝幅をB、前記第1の溝の深さをC、前記ノズルプレートの厚みをDとしたとき、B>D−Cであることを特徴とする請求項3又は4記載のインクジェットヘッド。 B the groove width of the first groove, the depth C of the first groove, when the thickness of the nozzle plate and is D, claim 3 or 4, characterized in that a B> D-C The inkjet head as described. 隣接する前記第1の溝間を連結する連結溝を有することを特徴とする請求項3、4又は5記載のインクジェットヘッド。 6. The ink jet head according to claim 3, further comprising a connecting groove that connects the adjacent first grooves. 前記第1の溝は、前記ノズルプレートの端部で該ノズルプレートの外部に連通していることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the first groove communicates with an outside of the nozzle plate at an end portion of the nozzle plate. 前記第1の溝は、テーパー状に形成された側壁面を有していることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the first groove has a side wall surface formed in a tapered shape. 複数の圧力室が配列された圧力室の列が複数並設されたヘッドチップと、前記ヘッドチップの前記圧力室の出口側の開口部が配置された端面に、接着剤によって接着されたノズルプレートとを有するインクジェットヘッドにおいて、
前記ノズルプレートは、前記ヘッドチップとの接着面の前記圧力室の列間に対応する部位に、該圧力室の列に沿って形成された第1の溝を有し、
前記第1の溝の深さの値が、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面の粗さの値以上であり、
前記第1の溝は、テーパー状に形成された側壁面を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。
A head chip in which a plurality of rows of pressure chambers in which a plurality of pressure chambers are arranged are arranged side by side, and a nozzle plate bonded to an end surface of the head chip on which an opening on the outlet side of the pressure chamber is disposed by an adhesive. In an inkjet head having
The nozzle plate has a first groove formed along the row of pressure chambers at a portion corresponding to the space between the rows of pressure chambers on the bonding surface with the head chip.
The depth value of the first groove is equal to or greater than the roughness value of the end face of the head chip to which the nozzle plate is bonded;
Said first groove, wherein a to Louis inkjet head that has a side wall surface formed in a tapered shape.
前記接着剤に、粒径1μm〜3μmの粒子が混入されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 Wherein the adhesive, the ink-jet head according to any one of claims 1 to 9, characterized in that particles having a particle size 1μm~3μm are mixed. 前記ヘッドチップは、前記ノズルプレートが接着された前記ヘッドチップの前記端面にパリレン膜が被覆処理されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 Said head chip, the inkjet head according to any one of claims 1 to 10, characterized in that parylene film is coating treatment to the end face of the head chip in which the nozzle plate is bonded. 前記ノズルプレートは樹脂製であることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to any one of claims 1 to 11, wherein the nozzle plate is characterized in that it is made of resin.
JP2013258607A 2013-12-13 2013-12-13 Inkjet head Active JP6252156B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013258607A JP6252156B2 (en) 2013-12-13 2013-12-13 Inkjet head
PCT/IB2014/002882 WO2015087155A1 (en) 2013-12-13 2014-12-26 Inkjet head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013258607A JP6252156B2 (en) 2013-12-13 2013-12-13 Inkjet head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015112848A JP2015112848A (en) 2015-06-22
JP6252156B2 true JP6252156B2 (en) 2017-12-27

Family

ID=53370683

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013258607A Active JP6252156B2 (en) 2013-12-13 2013-12-13 Inkjet head

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6252156B2 (en)
WO (1) WO2015087155A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111989222B (en) * 2018-04-20 2022-06-14 柯尼卡美能达株式会社 Method of manufacturing nozzle plate and ink jet head
JP7110126B2 (en) * 2019-01-10 2022-08-01 東芝テック株式会社 Inkjet head, inkjet device, and method for manufacturing inkjet head

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6125853A (en) * 1984-07-16 1986-02-04 Canon Inc Ink jet head
JP2002307687A (en) * 2001-04-09 2002-10-23 Sharp Corp Ink discharge device and its manufacturing method
JP2009066797A (en) * 2007-09-11 2009-04-02 Sharp Corp Ink-jet head and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015087155A1 (en) 2015-06-18
JP2015112848A (en) 2015-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2015157445A (en) liquid discharge head
JP6252156B2 (en) Inkjet head
US20050100727A1 (en) Laminated structure formed of thin plates
US9254657B1 (en) Flow path component, liquid discharge head, and liquid discharge apparatus
US20180326723A1 (en) Liquid ejecting head
TW201328886A (en) Liquid discharging device
JP6274400B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting head unit, and liquid ejecting apparatus
JP6439700B2 (en) Liquid discharge head
US9421771B2 (en) Liquid ejection head and method of manufacturing the same
JP6171753B2 (en) Inkjet head and wiring board
JP5738025B2 (en) Liquid discharge head
JP6202007B2 (en) Inkjet head
US9108406B2 (en) Device substrate, liquid ejection head, and method for manufacturing device substrate and liquid ejection head
JP6631781B2 (en) Manufacturing method of flow path member
US10195850B2 (en) Element substrate and method for manufacturing the same
JP5443528B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing ink jet head
CN109421374B (en) Piezoelectric ink-jet printing chip and packaging structure for packaging piezoelectric ink-jet printing chip
JP2012240211A (en) Ink-jet recording head and method of manufacturing the same
JP2019005906A (en) Substrate for liquid discharge head
JP6769042B2 (en) Inkjet head and inkjet device
JP4983582B2 (en) Ink jet head and method of manufacturing ink jet head
US8894183B2 (en) Process for producing liquid ejection head and liquid ejection head
JP6769043B2 (en) Inkjet head and inkjet device
JP4561332B2 (en) Inkjet head
JP2023148179A (en) Liquid discharge recording element unit and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170718

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171031

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171113

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6252156

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150