JP6423296B2 - Nozzle plate for liquid discharge head, liquid discharge head using the same, and recording apparatus - Google Patents

Nozzle plate for liquid discharge head, liquid discharge head using the same, and recording apparatus Download PDF

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、液体吐出ヘッドに用いられるノズルプレート、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置に関するものである。   The present invention relates to a nozzle plate used for a liquid discharge head, a liquid discharge head using the same, and a recording apparatus.

光に対して反応する樹脂に対して露光を行ない、所望のノズルの形状に対応した母型を作製し、母型の周囲に金属めっき層を形成することで液体吐出ヘッドに用いるノズルプレートを作製する方法が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   The resin that reacts to light is exposed to light, a master die corresponding to the desired nozzle shape is produced, and a metal plating layer is formed around the master die to produce a nozzle plate for use in a liquid discharge head There is a known method (see, for example, Patent Document 1).

特開2006−175678号公報JP 2006-175678 A

しかしながら、特許文献1に記載されているような工法を用いて、液体の吐出される開口の側に向かって断面積が大きくなっていくノズルが形成されたノズルプレートを作製し、そのノズルプレートを用いて液体吐出ヘッドを作製すると、印刷精度が低いという問題があった。   However, using a method as described in Patent Document 1, a nozzle plate having a nozzle whose cross-sectional area increases toward the opening through which the liquid is discharged is produced. When a liquid discharge head is manufactured using the same, there is a problem that printing accuracy is low.

したがって、本発明の目的は、印刷精度を高くできる液体吐出ヘッド用ノズルプレート、およびそれを用いた液体吐出ヘッド、ならびに記録装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a nozzle plate for a liquid discharge head capable of increasing printing accuracy, a liquid discharge head using the same, and a recording apparatus.

本発明の液体吐出ヘッド用ノズルプレートは、ノズルとなる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレートであって、前記貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口側において、該外部開口へ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部を備えており、前記外部開口側から見たとき、複数の前記貫通孔のうちで、前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が1.5μmより大きい前記貫通孔の割合が10%より低いことを特徴とする。   The nozzle plate for a liquid discharge head according to the present invention is a nozzle plate for a liquid discharge head having a plurality of through holes serving as nozzles, and the through holes are at least on the external opening side on which liquid is discharged. A reverse tapered portion having a cross-sectional area that increases toward the external opening, and when viewed from the external opening side, of the plurality of through-holes, the width of the portion of the reverse tapered portion that faces each other The ratio of the through-holes having a difference of more than 1.5 μm is lower than 10%.

また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、複数の加圧室を有しており、該複数の加圧室と前記複数の貫通孔の前記外部開口の反対側の開口とがそれぞれ繋がるように前記ノズルプレートと接合されている流路部材と、前記加圧室に圧力を加える加圧部とを備えていることを特徴とする。   The liquid discharge head of the present invention includes the nozzle plate for the liquid discharge head and a plurality of pressurizing chambers, and the plurality of pressurizing chambers and the plurality of through holes on the opposite side of the external openings. A flow path member joined to the nozzle plate so as to be connected to each of the openings, and a pressurizing unit that applies pressure to the pressurizing chamber are provided.

また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする。   The recording apparatus of the invention includes the liquid discharge head, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and a control unit that controls the liquid discharge head. .

本発明の液体吐出ヘッド用ノズルプレートによれば、液体の吐出される方向の精度が高くなり、印刷精度を高くできる。   According to the nozzle plate for a liquid discharge head of the present invention, the accuracy in the direction in which the liquid is discharged is increased, and the printing accuracy can be increased.

(a)は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、(b)は平面図である。(A) is a side view of a recording apparatus including a liquid ejection head according to an embodiment of the present invention, and (b) is a plan view. 図1の液体吐出ヘッドを構成するヘッド本体の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a head body that constitutes the liquid ejection head of FIG. 1. 図2の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である、説明のため一部の流路を省略した平面図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2, and is a plan view in which some flow paths are omitted for explanation. 図2の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した平面図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2, and is a plan view in which some flow paths are omitted for explanation. (a)は、図3のV−V線に沿った縦断面図であり、(b)は、(a)のノズル8の拡大縦断面図であり、(c)は、ノズルを外部開口側から見た拡大平面図である。(A) is the longitudinal cross-sectional view along the VV line of FIG. 3, (b) is an expanded longitudinal cross-sectional view of the nozzle 8 of (a), (c) is an external opening side of a nozzle. It is the enlarged plan view seen from. (a)〜(d)は、本発明の一実施形態に係るノズルプレートを製造する1つの製造方法における工程の概略断面図であり、(e)〜(h)は、本発明のノズルプレートを製造する他の製造方法における工程の概略断面図である。(A)-(d) is a schematic sectional drawing of the process in one manufacturing method which manufactures the nozzle plate which concerns on one Embodiment of this invention, (e)-(h) shows the nozzle plate of this invention. It is a schematic sectional drawing of the process in the other manufacturing method to manufacture. (a)、(b)は、本発明の実施形態に係るノズルプレート、および、それを用いた液体吐出ヘッドの評価結果を示したグラフであり、(c)、(d)は、本発明の実施形態以外のノズルプレートおよび、それを用いた液体吐出ヘッドの評価結果を示したグラフである。(A), (b) is the graph which showed the evaluation result of the nozzle plate which concerns on embodiment of this invention, and a liquid discharge head using the same, (c), (d) is the graph of this invention. It is the graph which showed the evaluation result of the nozzle plate other than embodiment, and the liquid discharge head using the same.

図1(a)は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ1(以下で単にプリンタと言うことがある)の概略の側面図であり、図1(b)は、概略の平面図である。プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pをガイドローラ82Aから搬送ローラ82Bへと搬送することにより、印刷用紙Pを液体吐出ヘッド2に対して相対的に移動させる。制御部88は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、記録媒体Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。   FIG. 1A is a schematic side view of a color inkjet printer 1 (hereinafter sometimes simply referred to as a printer) which is a recording apparatus including a liquid discharge head 2 according to an embodiment of the present invention. (B) is a schematic plan view. The printer 1 moves the print paper P relative to the liquid ejection head 2 by transporting the print paper P as a recording medium from the guide roller 82 </ b> A to the transport roller 82 </ b> B. The control unit 88 controls the liquid ejection head 2 based on image and character data, ejects liquid toward the recording medium P, causes droplets to land on the printing paper P, and prints on the printing paper P. Record such as.

本実施形態では、液体吐出ヘッド2はプリンタ1に対して固定されており、プリンタ1はいわゆるラインプリンタとなっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド2を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Pの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。   In the present embodiment, the liquid discharge head 2 is fixed to the printer 1, and the printer 1 is a so-called line printer. As another embodiment of the recording apparatus of the present invention, the operation of moving the liquid ejection head 2 by reciprocating in the direction intersecting the transport direction of the printing paper P, for example, the direction substantially orthogonal, and the printing paper P There is a so-called serial printer that alternately conveys.

プリンタ1には、印刷用紙Pとほぼ平行となるように平板状のヘッド搭載フレーム70(以下で単にフレームと言うことがある)が固定されている。フレーム70には図示しない20個の孔が設けられており、20個の液体吐出ヘッド2がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド2の、液体を吐出する部位が印刷用紙Pに面するようになっている。液体吐出ヘッド2と印刷用紙Pとの間の距離は、例えば0.5〜20mm程度とされる。5つの液体吐出ヘッド2は、1つのヘッド群72を構成しており、プリンタ1は、4つのヘッド群72を有している。   A flat head mounting frame 70 (hereinafter sometimes simply referred to as a frame) is fixed to the printer 1 so as to be substantially parallel to the printing paper P. The frame 70 is provided with 20 holes (not shown), and the 20 liquid discharge heads 2 are mounted in the respective hole portions, and the portion of the liquid discharge head 2 that discharges the liquid is the printing paper P. It has come to face. The distance between the liquid ejection head 2 and the printing paper P is, for example, about 0.5 to 20 mm. The five liquid ejection heads 2 constitute one head group 72, and the printer 1 has four head groups 72.

液体吐出ヘッド2は、図1(a)の手前から奥へ向かう方向、図1(b)の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。1つのヘッド群72内において、3つの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の2つの液体吐出ヘッド2は搬送方向に沿ってずれた位置で、3つの液体吐出ヘッド2の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド2は、各液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲が、印刷用紙Pの幅方向に(印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向に)繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。   The liquid discharge head 2 has a long and narrow shape in the direction from the front to the back in FIG. 1A and in the vertical direction in FIG. This long direction is sometimes called the longitudinal direction. Within one head group 72, the three liquid ejection heads 2 are arranged along a direction that intersects the conveyance direction of the printing paper P, for example, a substantially orthogonal direction, and the other two liquid ejection heads 2 are conveyed. One of the three liquid ejection heads 2 is arranged at a position shifted along the direction. The liquid discharge heads 2 are arranged so that the printable range of each liquid discharge head 2 is connected in the width direction of the print paper P (in the direction intersecting the conveyance direction of the print paper P) or the ends overlap. Thus, printing without gaps in the width direction of the printing paper P is possible.

4つのヘッド群72は、記録用紙Pの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘ
ッド2には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。1つのヘッド群72に属する液体吐出ヘッド2には、同じ色のインクが供給されるようになっており、4つのヘッド群72で4色のインクが印刷できる。各ヘッド群72から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。このようなインクを、制御部88で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。
The four head groups 72 are arranged along the conveyance direction of the recording paper P. A liquid, for example, ink is supplied to each liquid ejection head 2 from a liquid tank (not shown). The liquid discharge heads 2 belonging to one head group 72 are supplied with the same color ink, and the four head groups 72 can print four color inks. The colors of ink ejected from each head group 72 are, for example, magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K). A color image can be printed by printing such ink under the control of the control unit 88.

プリンタ1に搭載されている液体吐出ヘッド2の個数は、単色で、1つの液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲を印刷するのなら1つでもよい。ヘッド群72に含まれる液体吐出ヘッド2の個数や、ヘッド群72の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群72の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群72を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能の液体吐出ヘッド2を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群72を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Pの幅方向の解像度を高くしてもよい。   The number of the liquid discharge heads 2 mounted on the printer 1 may be one if it is a single color and the range that can be printed by one liquid discharge head 2 is printed. The number of liquid ejection heads 2 included in the head group 72 and the number of head groups 72 can be changed as appropriate according to the printing target and printing conditions. For example, the number of head groups 72 may be increased in order to perform multicolor printing. Also, if a plurality of head groups 72 that print in the same color are arranged and printed alternately in the transport direction, the transport speed can be increased even if the liquid ejection heads 2 having the same performance are used. Thereby, the printing area per time can be increased. Alternatively, a plurality of head groups 72 for printing in the same color may be prepared and arranged so as to be shifted in a direction crossing the transport direction, so that the resolution in the width direction of the print paper P may be increased.

さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Pの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。   Further, in addition to printing colored inks, a liquid such as a coating agent may be printed for surface treatment of the printing paper P.

プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pに印刷を行なう。印刷用紙Pは、給紙ローラ80Aに巻き取られた状態になっており、2つのガイドローラ82Aの間を通った後、フレーム70に搭載されている液体吐出ヘッド2の下側を通り、その後2つの搬送ローラ82Bの間を通り、最終的に回収ローラ80Bに回収される。印刷する際には、搬送ローラ82Bを回転させることで印刷用紙Pは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド2によって印刷される。回収ローラ80Bは、搬送ローラ82Bから送り出された印刷用紙Pを巻き取る。搬送速度は、例えば、75m/分とされる。各ローラは、制御部88によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。   The printer 1 performs printing on a printing paper P that is a recording medium. The printing paper P is wound around the paper feed roller 80A, passes between the two guide rollers 82A, passes through the lower side of the liquid ejection head 2 mounted on the frame 70, and thereafter It passes between the two conveying rollers 82B and is finally collected by the collecting roller 80B. When printing, the printing paper P is transported at a constant speed by rotating the transport roller 82 </ b> B and printed by the liquid ejection head 2. The collection roller 80B winds up the printing paper P sent out from the conveyance roller 82B. The conveyance speed is, for example, 75 m / min. Each roller may be controlled by the controller 88 or may be manually operated by a person.

記録媒体は、印刷用紙P以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ1は、印刷用紙Pを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。   In addition to the printing paper P, the recording medium may be a roll-like cloth. Further, instead of directly transporting the printing paper P, the printer 1 may transport the transport belt directly and transport the recording medium placed on the transport belt. By doing so, sheets, cut cloth, wood, tiles and the like can be used as the recording medium. Furthermore, a wiring pattern of an electronic device may be printed by discharging a liquid containing conductive particles from the liquid discharge head 2. Still further, the chemical may be produced by discharging a predetermined amount of liquid chemical agent or liquid containing the chemical agent from the liquid discharge head 2 toward the reaction container or the like and reacting.

また、プリンタ1に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部88が、各センサからの情報から分かるプリンタ1各部の状態に応じて、プリンタ1の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド2の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド2に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出量や吐出速度などの吐出特性に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。   In addition, a position sensor, a speed sensor, a temperature sensor, and the like may be attached to the printer 1, and the control unit 88 may control each part of the printer 1 according to the state of each part of the printer 1 that can be understood from information from each sensor. . For example, the temperature of the liquid discharge head 2, the temperature of the liquid in the liquid tank, the pressure applied by the liquid in the liquid tank to the liquid discharge head 2, etc. affect the discharge characteristics such as the discharge amount and discharge speed of the discharged liquid. In the case of giving, the drive signal for ejecting the liquid may be changed according to the information.

次に、本発明の液体吐出ヘッド2を構成するヘッド本体13について説明する。図2は、図1に示された液体吐出ヘッド2の要部であるヘッド本体13を示す平面図である。図3は、図2の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体13の一部を示す図である。図4は、図3と同じ位置の拡大平面図である。図3および図4では、図を分かりやすくするため、一部の流路を省略して描いている。また、図3および図4では、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータ基板21の下方にあって破線で描くべき
加圧室10、しぼり12および吐出孔8dなどを実線で描いている。図5(a)は図3のV−V線に沿った縦断面図であり、図5(b)は、ノズル8の拡大縦断面図であり、図5(c)は、ノズル8を外部開口8d側から見た拡大平面図である。
Next, the head main body 13 constituting the liquid discharge head 2 of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view showing a head body 13 which is a main part of the liquid ejection head 2 shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged plan view of a region surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 2 and shows a part of the head main body 13. FIG. 4 is an enlarged plan view of the same position as FIG. In FIG. 3 and FIG. 4, some of the flow paths are omitted for easy understanding. 3 and 4, the pressurizing chamber 10, the squeeze 12 and the discharge hole 8d, which are to be drawn by broken lines below the piezoelectric actuator substrate 21, are drawn by solid lines for easy understanding of the drawings. 5A is a longitudinal sectional view taken along the line VV in FIG. 3, FIG. 5B is an enlarged longitudinal sectional view of the nozzle 8, and FIG. It is the enlarged plan view seen from the opening 8d side.

ヘッド本体13は、平板状の流路部材4と、流路部材4上に、圧電アクチュエータ基板21とを有している。流路部材4は、ノズル8を有するノズルプレート31と、プレート22〜30が積層された流路部材本体とが積層されて成っている。圧電アクチュエータ基板21は台形形状を有しており、その台形の1対の平行対向辺が流路部材4の長手方向に平行になるように流路部材4の上面に配置されている。また、流路部材4の長手方向に平行な2本の仮想直線のそれぞれに沿って2つずつ、つまり合計4つの圧電アクチュエータ基板21が、全体として千鳥状に流路部材4上に配列されている。流路部材4上で隣接し合う圧電アクチュエータ基板21の斜辺同士は、流路部材4の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータ基板21を駆動することにより印刷される領域では、2つの圧電アクチュエータ基板21により吐出された液滴が混在して着弾することになる。   The head main body 13 has a flat plate-like channel member 4 and a piezoelectric actuator substrate 21 on the channel member 4. The flow path member 4 is formed by laminating a nozzle plate 31 having nozzles 8 and a flow path member main body on which plates 22 to 30 are laminated. The piezoelectric actuator substrate 21 has a trapezoidal shape, and is disposed on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoid is parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. In addition, two piezoelectric actuator substrates 21 are arranged on the flow path member 4 as a whole in a zigzag manner, two along each of the two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Yes. The oblique sides of the piezoelectric actuator substrates 21 adjacent to each other on the flow path member 4 partially overlap in the short direction of the flow path member 4. In the area printed by driving the overlapping piezoelectric actuator substrate 21, the droplets ejected by the two piezoelectric actuator substrates 21 are mixed and landed.

流路部材4の内部には液体流路の一部であるマニホールド5が形成されている。マニホールド5は流路部材4の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材4の上面にはマニホールド5の開口5bが形成されている。開口5bは、流路部材4の長手方向に平行な2本の直線(仮想線)のそれぞれに沿って5個ずつ、合計10個形成されている。開口5bは、4つの圧電アクチュエータ基板21が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド5には開口5bを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。   A manifold 5 that is a part of the liquid flow path is formed inside the flow path member 4. The manifold 5 has an elongated shape extending along the longitudinal direction of the flow path member 4, and an opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4. A total of ten openings 5 b are formed along each of two straight lines (imaginary lines) parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. The opening 5b is formed at a position that avoids a region where the four piezoelectric actuator substrates 21 are disposed. The manifold 5 is supplied with liquid from a liquid tank (not shown) through the opening 5b.

流路部材4内に形成されたマニホールド5は、複数本に分岐している(分岐した部分のマニホールド5を副マニホールド5aということがある)。開口5bに繋がるマニホールド5は、圧電アクチュエータ基板21の斜辺に沿うように延在しており、流路部材4の長手方向と交差して配置されている。2つの圧電アクチュエータ基板21に挟まれた領域では、1つのマニホールド5が、隣接する圧電アクチュエータ基板21に共有されており、副マニホールド5aがマニホールド5の両側から分岐している。これらの副マニホールド5aは、流路部材4の内部の各圧電アクチュエータ基板21に対向する領域に互いに隣接してヘッド本体13の長手方向に延在している。   The manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of branches (the manifold 5 at the branched portion may be referred to as a sub-manifold 5a). The manifold 5 connected to the opening 5 b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator substrate 21 and is disposed so as to intersect with the longitudinal direction of the flow path member 4. In the region sandwiched between the two piezoelectric actuator substrates 21, one manifold 5 is shared by the adjacent piezoelectric actuator substrates 21, and the sub-manifold 5 a is branched from both sides of the manifold 5. These sub-manifolds 5 a extend in the longitudinal direction of the head main body 13 adjacent to each other in regions facing the piezoelectric actuator substrates 21 inside the flow path member 4.

流路部材4は、複数の加圧室10がマトリクス状(すなわち、2次元的かつ規則的)に形成されている4つの加圧室群9を有している。加圧室10は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。加圧室10は流路部材4の上面に開口するように形成されている。これらの加圧室10は、流路部材4の上面における圧電アクチュエータ基板21に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの加圧室10によって形成された各加圧室群9は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各加圧室10の開口は、流路部材4の上面に圧電アクチュエータ基板21が接着されることで閉塞されている。   The flow path member 4 has four pressure chamber groups 9 in which a plurality of pressure chambers 10 are formed in a matrix (that is, two-dimensionally and regularly). The pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners. The pressurizing chamber 10 is formed so as to open on the upper surface of the flow path member 4. These pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator substrate 21. Therefore, each pressurizing chamber group 9 formed by these pressurizing chambers 10 occupies an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21. Further, the opening of each pressurizing chamber 10 is closed by adhering the piezoelectric actuator substrate 21 to the upper surface of the flow path member 4.

本実施形態では、図3に示されているように、マニホールド5は、流路部材4の短手方向に互いに平行に並んだ4列のE1〜E4の副マニホールド5aに分岐し、各副マニホールド5aに繋がった加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に4列配列されている。副マニホールド5aに繋がった加圧室10の並ぶ列は副マニホールド5aの両側に2列ずつ配列されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the flow path member 4, and each sub-manifold The pressurizing chambers 10 connected to 5a constitute a row of the pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the four rows are arranged in parallel to each other in the lateral direction. Two rows of the pressure chambers 10 connected to the sub-manifold 5a are arranged on both sides of the sub-manifold 5a.

全体では、マニホールド5から繋がる加圧室10は、等間隔に流路部材4の長手方向に並ぶ加圧室10の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に16列配列されている
。各加圧室列に含まれる加圧室10の数は、アクチュエータである変位素子50の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出孔8dもこれと同様に配置されている。
As a whole, the pressurizing chambers 10 connected from the manifold 5 constitute rows of the pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the rows are arranged in 16 rows parallel to each other in the short side direction. ing. The number of pressurizing chambers 10 included in each pressurizing chamber row is arranged so as to gradually decrease from the long side toward the short side corresponding to the outer shape of the displacement element 50 that is an actuator. . The discharge holes 8d are also arranged in the same manner.

吐出孔8dは、ヘッド本体13の解像度方向である長手方向において、約42μm(600dpiならば25.4mm/150=42μm間隔である)の間隔で略等間隔に配置されている。これによって、ヘッド本体13は、長手方向に600dpiの解像度で画像形成が可能となっている。台形形状の圧電アクチュエータ基板21がオーバーラップしている部分では、2つの圧電アクチュエータ基板21の下方にある吐出孔8dが、互いに補完し合うように配置されていることにより、吐出孔8dは、ヘッド本体13の長手方向に600dpiに相当する間隔で配置されている。   The ejection holes 8d are arranged at substantially equal intervals in the longitudinal direction, which is the resolution direction of the head main body 13, at an interval of about 42 μm (25.4 mm / 150 = 42 μm intervals if 600 dpi). As a result, the head main body 13 can form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction. In the portion where the trapezoidal piezoelectric actuator substrate 21 overlaps, the discharge holes 8d below the two piezoelectric actuator substrates 21 are arranged so as to complement each other. The main body 13 is arranged in the longitudinal direction at an interval corresponding to 600 dpi.

また、各副マニホールド5aには平均すれば150dpiに相当する間隔で個別流路32が接続されている。これは、600dpi分の吐出孔8dを4つ列の副マニホールド5aに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド5aに繋がる個別流路32が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド5aの延在方向、すなわち主走査方向に平均170μm(150dpiならば25.4mm/150=169μm間隔である)以下の間隔で個別流路32が形成されているということである。   Moreover, the individual flow paths 32 are connected to the sub manifolds 5a at intervals corresponding to 150 dpi on average. This is because when the discharge holes 8d for 600 dpi are divided and connected to the four sub-manifolds 5a, the individual flow paths 32 connected to the sub-manifolds 5a are not always connected at equal intervals. In other words, the individual flow paths 32 are formed at intervals of an average of 170 μm (25.4 mm / 150 = 169 μm intervals if 150 dpi) in the main scanning direction.

圧電アクチュエータ基板21の上面における各加圧室10に対向する位置には後述する個別電極35がそれぞれ形成されている。個別電極35は加圧室10より一回り小さく、加圧室10とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する領域内に収まるように配置されている。   Individual electrodes 35 to be described later are formed at positions facing the pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21. The individual electrode 35 is slightly smaller than the pressurizing chamber 10, has a shape substantially similar to the pressurizing chamber 10, and is disposed so as to be within a region facing the pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21. ing.

流路部材4の下面には多数の吐出孔8dが開口している。吐出孔8dは、流路部材4の下面側に配置された副マニホールド5aと対向する領域を避けた位置に配置されている。また、吐出孔8dは、流路部材4の下面側における圧電アクチュエータ基板21と対向する領域内に配置されている。吐出孔8の集まりである吐出孔群は圧電アクチュエータ基板21とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板21の変位素子50を変位させることにより吐出孔8dから液滴が吐出できる。そして、それぞれの領域内の吐出孔8dは、流路部材4の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。   A large number of discharge holes 8 d are opened on the lower surface of the flow path member 4. The discharge hole 8d is disposed at a position that avoids a region facing the sub-manifold 5a disposed on the lower surface side of the flow path member 4. Further, the discharge hole 8 d is disposed in a region facing the piezoelectric actuator substrate 21 on the lower surface side of the flow path member 4. The discharge hole group, which is a collection of the discharge holes 8, occupies a region having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator substrate 21, and the displacement element 50 of the corresponding piezoelectric actuator substrate 21 is displaced from the discharge hole 8d. Droplets can be ejected. The discharge holes 8 d in each region are arranged at equal intervals along a plurality of straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.

ヘッド本体13に含まれる流路部材4は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材4の上面から順に、キャビティプレート22、ベースプレート23、アパーチャ(しぼり)プレート24、サプライプレート25、26、マニホールドプレート27、28、29、カバープレート30およびノズルプレート31である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路32および副マニホールド5aを構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体13は、図5に示されているように、加圧室10は流路部材4の上面に、副マニホールド5aは内部の下面側に、吐出孔8dは下面にと、個別流路32を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室10を介して副マニホールド5aと吐出孔8dとが繋がる構成を有している。   The flow path member 4 included in the head body 13 has a stacked structure in which a plurality of plates are stacked. These plates are a cavity plate 22, a base plate 23, an aperture (squeezing) plate 24, supply plates 25 and 26, manifold plates 27, 28 and 29, a cover plate 30 and a nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. A number of holes are formed in these plates. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5, the head body 13 has the pressurizing chamber 10 on the upper surface of the flow path member 4, the sub-manifold 5 a on the inner lower surface side, and the discharge holes 8 d on the lower surface. Are arranged close to each other at different positions, and the sub-manifold 5a and the discharge hole 8d are connected via the pressurizing chamber 10.

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第1に、キャビティプレート22に形成された加圧室10である。第2に、加圧室10の一端から副マニホールド5aへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート23(詳細には加圧室10の入り口)からサプライプレート25(詳細には副マニホールド5aの出口)までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート24に形成されたしぼり12と、サプライプレート25、26に
形成された個別供給流路6とが含まれている。
The holes formed in each plate will be described. These holes include the following. First, the pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 22. Secondly, there is a communication hole that constitutes a flow path that connects from one end of the pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub-manifold 5a). The communication hole includes the aperture 12 formed in the aperture plate 24 and the individual supply flow path 6 formed in the supply plates 25 and 26.

第3に、加圧室10の他端から吐出孔8dへと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ(部分流路)と呼称される。ディセンダは、ベースプレート23(詳細には加圧室10の出口)からノズルプレート31(詳細には吐出孔8d)までの各プレートに形成されている。ディセンダの吐出孔8d側は特に断面積が小さい、ノズルプレート31に形成されたノズル8となっている。ノズル8は、厚さ方向の途中に断面積がもっとも小さくなっている部分があり、その部分からノズル8の内部開口8cに向かって断面積が大きくなっていくテーパー部8aと、その部分からノズル8の吐出孔(外部開口と呼ぶことがある)8dに向かって断面積が大きくなっていく逆テーパー部8bとからなっている。ノズル8の形状については、後述する。   Third, there is a communication hole that constitutes a flow path that communicates from the other end of the pressurizing chamber 10 to the discharge hole 8d, and this communication hole is referred to as a descender (partial flow path) in the following description. The descender is formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 31 (specifically, the discharge hole 8d). On the discharge hole 8d side of the descender, the nozzle 8 formed in the nozzle plate 31 has a particularly small cross-sectional area. The nozzle 8 has a portion with the smallest cross-sectional area in the middle of the thickness direction, a tapered portion 8a whose cross-sectional area increases from the portion toward the internal opening 8c of the nozzle 8, and a nozzle from the portion. It has a reverse taper portion 8b whose cross-sectional area increases toward 8 discharge holes (sometimes referred to as external openings) 8d. The shape of the nozzle 8 will be described later.

第4に、副マニホールド5aを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート27〜30に形成されている。   Fourthly, there is a communication hole constituting the sub-manifold 5a. The communication holes are formed in the manifold plates 27-30.

このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド5aからの液体の流入口(副マニホールド5aの出口)から吐出孔8dに至る個別流路32を構成している。副マニホールド5aに供給された液体は、以下の経路で吐出孔8dから吐出される。まず、副マニホールド5aから上方向に向かって、個別供給流路6を通り、しぼり12の一端部に至る。次に、しぼり12の延在方向に沿って水平に進み、しぼり12の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室10の一端部に至る。さらに、加圧室10の延在方向に沿って水平に進み、加圧室10の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔8dへと進む。   Such communication holes are connected to each other to form an individual flow path 32 extending from the liquid inflow port (outlet of the submanifold 5a) from the submanifold 5a to the discharge hole 8d. The liquid supplied to the sub-manifold 5a is discharged from the discharge hole 8d through the following path. First, from the sub-manifold 5a, it passes through the individual supply flow path 6 and reaches one end of the aperture 12. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the aperture 12 and reaches the other end of the aperture 12. From there, it reaches one end of the pressurizing chamber 10 upward. Furthermore, it progresses horizontally along the extending direction of the pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and proceeds to the discharge hole 8d opened on the lower surface.

圧電アクチュエータ基板21は、図5に示されるように、2枚の圧電セラミック層21a、21bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層21a、21bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板21の変位する部分である変位素子50の厚さは40μm程度であり、100μm以下であることにより、変位量を大きくすることができる。圧電セラミック層21a、21bのいずれの層も複数の加圧室10を跨ぐように延在している(図3参照)。これらの圧電セラミック層21a、21bは、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator substrate 21 has a laminated structure including two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The thickness of the displacement element 50, which is the portion where the piezoelectric actuator substrate 21 is displaced, is about 40 μm, and the displacement amount can be increased by being 100 μm or less. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of pressure chambers 10 (see FIG. 3). The piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータ基板21は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極34、Au系などの金属材料からなる個別電極35を有している。個別電極35は上述のように圧電アクチュエータ基板21の上面における加圧室10と対向する位置に配置されている。個別電極35の一端は、加圧室10と対向している個別電極本体35aと、加圧室10と対向している領域外に引き出されて引出電極35bからなっている。   The piezoelectric actuator substrate 21 has a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 35 is disposed at a position facing the pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator substrate 21. One end of the individual electrode 35 is composed of an individual electrode body 35 a facing the pressurizing chamber 10 and an extraction electrode 35 b that is led out of the region facing the pressurizing chamber 10.

圧電セラミック層21a、bおよび共通電極34は、それぞれ略同じ形状であることにより、これらを同時焼成により作製する場合に、反りを小さくできる。100μm以下の圧電アクチュエータ基板21は焼成過程で反りが生じやすく、その量も大きくなる。また、反りが生じていると、流路部材4に積層した際に、その反りを変形させて接合することになり、その際の変形が変位素子50の特性変動に影響し、ひいては液体吐出特性のばらつきにつながるため、反りは、圧電アクチュエータ基板21の厚さと同程度以下に小さいことが望ましい。そして、内部電極のある場所とない場所の焼成収縮挙動の差による反りを少なくするために内部電極34は内部にパターンのないベタで形成される。なお、ここで略同じ形状であると、外周の寸法の差がその部分の幅の1%以内であることを言う。圧電セラミック層21a、bの外周は、基本的に焼成前に重ねられた状態で切断して形成されるので、加工精度の範囲内で同じ位置になる。内部電極34も、ベタ印刷した後に、圧
電セラミック層21a、bと同時に切断することで形成されると反りが生じ難いが、圧電セラミック層21a、bと相似形状で少し小さいパターンで印刷することにより、圧電アクチュエータ21の側面に内部電極34が露出しなくなるため、電気的信頼性が高くなる。
Since the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b and the common electrode 34 have substantially the same shape, warpage can be reduced when they are produced by simultaneous firing. The piezoelectric actuator substrate 21 of 100 μm or less is likely to be warped during the firing process, and the amount thereof is also increased. In addition, if warpage occurs, the warp is deformed and bonded when laminated on the flow path member 4, and the deformation at that time affects the characteristic variation of the displacement element 50, and thus the liquid ejection characteristics. Therefore, the warp is preferably as small as the thickness of the piezoelectric actuator substrate 21 or less. And in order to reduce the curvature by the difference of the baking shrinkage | contraction behavior of a place with an internal electrode and a place without an internal electrode, the internal electrode 34 is formed with a solid without a pattern inside. Here, when the shape is substantially the same, it means that the difference in the dimensions of the outer periphery is within 1% of the width of the portion. Since the outer circumferences of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are basically cut and formed in a state of being stacked before firing, they are at the same position within the range of processing accuracy. The internal electrode 34 is also less likely to warp if it is formed by cutting simultaneously with the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b after solid printing, but by printing with a slightly smaller pattern similar to the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Since the internal electrode 34 is not exposed on the side surface of the piezoelectric actuator 21, the electrical reliability is increased.

詳細は後述するが、個別電極35には、制御部88から外部配線であるFPC(Flexible Printed Circuit)を通じて駆動信号(駆動電圧)が供給される。駆動信号は、印刷媒体Pの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。共通電極34は、圧電セラミック層21aと圧電セラミック層21bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極34は、圧電アクチュエータ基板21に対向する領域内のすべての加圧室10を覆うように延在している。共通電極34の厚さは2μm程度である。共通電極34は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層21b上において、個別電極35からなる電極群を避ける位置に個別電極35とは異なる表面電極(不図示)が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層21bの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極34と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極35と同様に外部配線と接続されている。   Although details will be described later, a drive signal (drive voltage) is supplied to the individual electrode 35 from the control unit 88 through an FPC (Flexible Printed Circuit) which is an external wiring. The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P. The common electrode 34 is formed over almost the entire surface in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator substrate 21. The thickness of the common electrode 34 is about 2 μm. The common electrode 34 is grounded in a region not shown, and is held at the ground potential. In the present embodiment, a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group composed of the individual electrodes 35. The surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and is connected to external wiring in the same manner as the large number of individual electrodes 35.

なお、後述のように、個別電極35に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極35に対応する加圧室10内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路32を通じて、対応する吐出孔8から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータ基板21における各加圧室10に対向する部分は、各加圧室10および吐出孔8に対応する個別の変位素子50(アクチュエータ)に相当する。つまり、2枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図5に示されているような構造を単位構造とする変位素子50が加圧室10毎に、加圧室10の直上に位置する振動板21a、共通電極34、圧電セラミック層21b、個別電極35により作り込まれており、圧電アクチュエータ基板21には変位素子50が複数含まれている。なお、本実施形態において1回の吐出動作によって吐出孔8から吐出される液体の量は5〜7pL(ピコリットル)程度である。   As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the individual electrode 35, pressure is applied to the liquid in the pressurizing chamber 10 corresponding to the individual electrode 35. As a result, droplets are discharged from the corresponding discharge holes 8 through the individual flow paths 32. That is, the portion of the piezoelectric actuator substrate 21 that faces each pressure chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator) corresponding to each pressure chamber 10 and the discharge hole 8. That is, in the laminate composed of two piezoelectric ceramic layers, the displacement element 50 having a unit structure as shown in FIG. 5 is positioned immediately above the pressurizing chamber 10 for each pressurizing chamber 10. The diaphragm 21a, the common electrode 34, the piezoelectric ceramic layer 21b, and the individual electrode 35 are formed. The piezoelectric actuator substrate 21 includes a plurality of displacement elements 50. In the present embodiment, the amount of liquid discharged from the discharge hole 8 by one discharge operation is about 5 to 7 pL (picoliter).

圧電アクチュエータ基板21を平面視したとき、個別電極本体35aは加圧室10と重なるように配置されており、加圧室10の中央に位置している部位の、個別電極35と共通電極34とに挟まれている圧電セラミック層21bは、圧電アクチュエータ基板21の積層方向に分極されている。分極の向きは上下どちらに向かっていてもよく、その方向に対応し駆動信号を与えることで駆動できる。   When the piezoelectric actuator substrate 21 is viewed in plan, the individual electrode main body 35a is disposed so as to overlap the pressurizing chamber 10, and the individual electrode 35, the common electrode 34, and the individual electrode 35 located at the center of the pressurizing chamber 10 are arranged. The piezoelectric ceramic layer 21 b sandwiched between the two is polarized in the stacking direction of the piezoelectric actuator substrate 21. The direction of polarization may be either upward or downward, and driving can be performed by giving a drive signal corresponding to the direction.

図5に示されるように、共通電極34と個別電極35とは、最上層の圧電セラミック層21bのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層21bにおける個別電極35と共通電極34とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには厚み方向に分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータ基板21においては、最上層の圧電セラミック層21bのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック21aは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータ基板21はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。   As shown in FIG. 5, the common electrode 34 and the individual electrode 35 are disposed so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b. A region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is called an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized in the thickness direction. In the piezoelectric actuator substrate 21 of the present embodiment, only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic 21a does not include an active portion and functions as a diaphragm. The piezoelectric actuator substrate 21 has a so-called unimorph type configuration.

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極35を共通電極34より高い電位(以下高電位と称す)にしておき、吐出要求がある毎に個別電極35を共通電極34と一旦同じ電位(以下低電位と称す)とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極35が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層21a、bが元の形状に戻り、加圧室10の容積が初期状態(両電極の電位が異なる状態)と比較して増加する。このとき、加圧室10内に負圧が与えられ、液体がマニホールド5側から加圧室10内に吸い込まれる。その後再び個別電極35を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層21a、bが加圧室10側へ凸となるように変形し、加圧室10の容積
減少により加圧室10内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極35に供給することになる。このパルス幅は、加圧室10内において圧力波がマニホールド5から吐出孔8dまで伝播する時間長さであるAL(Acoustic Length)が理想的である
。これによると、加圧室10内部が負圧状態から正圧状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。
In an actual driving procedure in the present embodiment, the individual electrode 35 is set to a potential higher than the common electrode 34 (hereinafter referred to as a high potential) in advance, and the individual electrode 35 is temporarily set to the same potential as the common electrode 34 every time there is a discharge request. (Hereinafter referred to as a low potential), and then set to a high potential again at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to their original shapes at the timing when the individual electrodes 35 become low potential, and the volume of the pressurizing chamber 10 increases compared to the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To do. At this time, a negative pressure is applied to the pressurizing chamber 10 and the liquid is sucked into the pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. Thereafter, at the timing when the individual electrode 35 is set to a high potential again, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are deformed so as to protrude toward the pressurizing chamber 10, and the pressure in the pressurizing chamber 10 is reduced due to the volume reduction of the pressurizing chamber 10. The pressure becomes positive and the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, a drive signal including a pulse based on a high potential is supplied to the individual electrode 35 in order to eject a droplet. The ideal pulse width is AL (Acoustic Length), which is the length of time during which the pressure wave propagates from the manifold 5 to the discharge hole 8d in the pressurizing chamber 10. According to this, when the inside of the pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, both pressures are combined, and the liquid droplets can be discharged at a stronger pressure.

上述したように、ノズル8は、ノズルプレート31に形成されている貫通孔である。ノズルプレート31の厚さ、すなわちノズル8の長さは、20〜100μmである。ノズル8の流体抵抗を低くするためには、できるだけ薄い方が望ましいが、薄すぎると製造上の取扱いが困難になるため、両立できる厚さで最適値に設定する。ノズル8の断面の形状は、円形状であるのが好ましいが、楕円形状、三角形状、四角形状などの回転対称な形状であってもよい。ノズル8の断面のもっとも狭い部分は、例えば、直径10〜60μmの円形状をしている。このノズル孔径は吐出量を設定する制御因子であり、所望の吐出量に応じて設定する。ノズル8の一方の開口は、流路部材4の外側に開口しており、液体が吐出される側の開口である外部開口8dである。また。ノズル8の他方の開口は、流路部材4の内側に向けて開口しており、液体が供給される側の開口である内部開口8cである。   As described above, the nozzle 8 is a through hole formed in the nozzle plate 31. The thickness of the nozzle plate 31, that is, the length of the nozzle 8 is 20 to 100 μm. In order to reduce the fluid resistance of the nozzle 8, it is desirable to make it as thin as possible. However, if it is too thin, handling in manufacturing becomes difficult, so an optimum value is set with a compatible thickness. The cross-sectional shape of the nozzle 8 is preferably a circular shape, but may be a rotationally symmetric shape such as an elliptical shape, a triangular shape, or a rectangular shape. The narrowest portion of the cross section of the nozzle 8 has, for example, a circular shape having a diameter of 10 to 60 μm. The nozzle hole diameter is a control factor for setting the discharge amount, and is set according to a desired discharge amount. One opening of the nozzle 8 is an external opening 8d which is open to the outside of the flow path member 4 and is an opening on the side from which the liquid is discharged. Also. The other opening of the nozzle 8 opens toward the inside of the flow path member 4 and is an internal opening 8c that is an opening on the side to which the liquid is supplied.

ノズル8は、外部開口8d側において、外部開口8dに向かって開口の断面積が大きくなっている逆テーパー部8bを含んでいる。逆テーパー部8bは、外部開口8d側から見ると、ノズルプレート31を貫通している円形状の部分の周囲に円環状の領域として見える。外部開口8d側から見た場合、逆テーパー部8bの幅は、ほぼ一定になっている。これは、ノズル8の形状が円形状でない場合も同様である。   The nozzle 8 includes, on the side of the external opening 8d, a reverse tapered portion 8b whose opening cross-sectional area increases toward the external opening 8d. When viewed from the external opening 8d side, the reverse tapered portion 8b appears as an annular region around a circular portion that penetrates the nozzle plate 31. When viewed from the side of the external opening 8d, the width of the reverse tapered portion 8b is substantially constant. This is the same when the shape of the nozzle 8 is not circular.

より具体的には、逆テーパー部8bの対向している部位の幅の差は、基本的に1.5μm以下となっている。幅の差は、好ましくは、1.0μm以下である。複数のノズル8のうち、逆テーパー部8bの対向している部位の幅の差が、1.5μmより大きいノズル8の割合は、10%より低い。その割合は、さらに5%より低く、特に2%より低いことが好ましく、全てのノズル8で、幅の差が1.5μm以下となっているのがさらに好ましい。なお、以下で特に記載がない限り、逆テーパー部8bの幅とは、外部開口8d側から見た場合の幅のことを示す。   More specifically, the difference between the widths of the opposing portions of the reverse tapered portion 8b is basically 1.5 μm or less. The difference in width is preferably 1.0 μm or less. Among the plurality of nozzles 8, the ratio of the nozzles 8 having a difference in the width of the opposed portions of the reverse tapered portion 8 b that is greater than 1.5 μm is lower than 10%. The ratio is further lower than 5%, particularly preferably lower than 2%, and it is further preferable that the difference in width is 1.5 μm or less in all the nozzles 8. Unless otherwise specified below, the width of the inverse tapered portion 8b indicates the width when viewed from the external opening 8d side.

詳細は後述するが、幅の差は液体の吐出方向に影響を与える。そのため、液体吐出ヘッド2において、ノズル8が印刷の解像度方向に並んでいる、液体吐出ヘッド2の長手方向における幅の差が特に重要である。なお、ノズルプレート31においては、ノズル8は、印刷の解像度である方向に関して、略等間隔にならんでいる。   Although details will be described later, the difference in width affects the liquid ejection direction. Therefore, in the liquid discharge head 2, the difference in the width in the longitudinal direction of the liquid discharge head 2 in which the nozzles 8 are arranged in the printing resolution direction is particularly important. In the nozzle plate 31, the nozzles 8 are arranged at substantially equal intervals in the direction that is the printing resolution.

図5(c)において、L1は、液体吐出ヘッド2の長手方向に沿った仮想直線であり、L1に沿っている、逆テーパー部8bの対向している部位の幅は、T1a[μm]とT1b[μm]である。対向している部分の幅の差は、T1a[μm]−T1b[μm]の絶対値であり、この値が1.5μm以下となっている。   In FIG. 5C, L1 is an imaginary straight line along the longitudinal direction of the liquid ejection head 2, and the width of the portion of the reverse taper portion 8b facing the L1 is T1a [μm]. T1b [μm]. The difference between the widths of the facing portions is an absolute value of T1a [μm] −T1b [μm], and this value is 1.5 μm or less.

L2は、印刷時に液体吐出ヘッド2と記録用紙Pとが相対的に搬送される方向である。L2に沿っている逆テーパー部8bの対向している部位の幅の差は、T2a[μm]−T2b[μm]であり、この値も1.5μm以下であるのが好ましい。また、L3、L4は、L1に対して45度傾いた仮想直線であり、L1〜4に沿っている逆テーパー部8bの対向している部位の幅の差を4カ所で測定し、それぞれ1.5μm以下であれば、逆テーパー部8bの幅が全体で、ほぼ一定であることが確認できる。   L2 is a direction in which the liquid ejection head 2 and the recording paper P are relatively conveyed during printing. The difference between the widths of the opposing portions of the reverse tapered portion 8b along L2 is T2a [μm] −T2b [μm], and this value is also preferably 1.5 μm or less. L3 and L4 are imaginary straight lines inclined by 45 degrees with respect to L1, and the difference in the widths of the opposing portions of the inversely tapered portion 8b along L1 to 4 is measured at four locations. If it is 0.5 μm or less, it can be confirmed that the overall width of the reverse tapered portion 8b is substantially constant.

逆テーパー部8bの平均の幅は、1μm以下であるのが好ましい。ここで、逆テーパー
部8bの平均の幅とは、T1a、T1b、T2aおよびT2bの平均値である。また、逆テーパー部8bの平均の幅は、外部開口8d側から見たときの逆テーパー部8bの面積を、外部開口8bの外周の長さで割って算出してもよい。また、逆テーパー部8bの長さ、別の表現をすれば逆テーパー部8bの深さは、10μm以下、さらに5μm以下であるのが好ましい。逆テーパー部8bの長さが長いいほど吐出時のメニスカス位置がばらつきやすくなり、吐出方向がばらつきやすくなるため、逆テーパー部8bの長さは短い方が好ましい。
The average width of the reverse tapered portion 8b is preferably 1 μm or less. Here, the average width of the reverse tapered portion 8b is an average value of T1a, T1b, T2a, and T2b. The average width of the reverse tapered portion 8b may be calculated by dividing the area of the reverse tapered portion 8b when viewed from the external opening 8d side by the length of the outer periphery of the external opening 8b. Further, the length of the reverse tapered portion 8b, in other words, the depth of the reverse tapered portion 8b is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. The longer the reverse tapered portion 8b is, the more easily the meniscus position at the time of ejection varies, and the ejection direction tends to vary. Therefore, the shorter length of the inverse tapered portion 8b is preferable.

ノズル8は、内部開口8c側において、内部開口8cに向かって開口の断面積が大きくなっているテーパー部8aを含んでいる。テーパー部8aの内部開口8cは、ノズルプレート31に直交する方向に対して角度θで傾いている。θは10〜30度であるのが好ましい。テーパー部8aの傾きは、内部開口8c側において、テーパー部8aの長さの半分以上にわたってほぼ一定である。傾きがほぼ一定の部位から外部開口8d側に向かうと、傾きは徐々に緩やかになり、断面積がもっとも小さい部分で逆テーパー部8bに繋がる。テーパー部8aと逆テーパー部8bとの境界に急激に角度の変わる角部はなく、テーパー部8aから逆テーパー部8bにかけては、滑らかに角度が変わっている。   The nozzle 8 includes a tapered portion 8a on the side of the internal opening 8c, in which the cross-sectional area of the opening increases toward the internal opening 8c. The internal opening 8 c of the tapered portion 8 a is inclined at an angle θ with respect to the direction orthogonal to the nozzle plate 31. θ is preferably 10 to 30 degrees. The inclination of the tapered portion 8a is substantially constant over half or more of the length of the tapered portion 8a on the inner opening 8c side. When the inclination is almost constant, the inclination gradually becomes gentler, and the portion having the smallest cross-sectional area is connected to the reverse tapered portion 8b. There is no corner that changes abruptly at the boundary between the tapered portion 8a and the reverse tapered portion 8b, and the angle changes smoothly from the tapered portion 8a to the reverse tapered portion 8b.

ここで、ノズル8の中心軸からある方向に位置するノズル8の内面の形状について考える。内部開口8c側では中心軸からの距離が長く、内部開口8cから外部開口8dに向かうと中央からの距離は短くなっていき、ある場所で距離がもっとも短くなる。この場所は、テーパー部8aと逆テーパー部8bの境界であり、最近接点Aと呼ぶ。ノズル8は、理想的には中心軸に対する回転体の形状を有していて、中心軸から見た角度毎に最近接点Aの深さ、すなわち、外部開口8dからの距離が変わらないのが好ましいが、製造上ある程度のばらつきが生じる。最近接点Aが急激に角度の変わる角部であり、中心軸からの角度毎に、最近接点Aの深さ方向の位置にばらつきが大きい場合、吐出方向のばらつきも大きくなってしまう。そのため、テーパー部8aから逆テーパー部8bにかけては、角部がなく、滑らかに角度が変わっていることが好ましい。   Here, the shape of the inner surface of the nozzle 8 located in a certain direction from the central axis of the nozzle 8 will be considered. The distance from the central axis is long on the side of the internal opening 8c, and the distance from the center is shortened from the internal opening 8c toward the external opening 8d, and the distance is the shortest at a certain place. This place is the boundary between the tapered portion 8a and the reverse tapered portion 8b, and is referred to as the closest contact A. The nozzle 8 ideally has a shape of a rotating body with respect to the central axis, and it is preferable that the depth of the closest point A, that is, the distance from the external opening 8d does not change for each angle viewed from the central axis. However, some variation in manufacturing occurs. When the closest point A is a corner where the angle changes abruptly and there is a large variation in the position of the closest point A in the depth direction for each angle from the central axis, the variation in the discharge direction also increases. Therefore, it is preferable that there is no corner from the tapered portion 8a to the reverse tapered portion 8b, and the angle is smoothly changed.

テーパー部8aおよび逆テーパー部8bを有するノズル8を備えた液体吐出ヘッド2について、印刷精度とノズル8の形状の関係を調べると、逆テーパー部8bの幅の形成ばらつきと液体の吐出方向に関係があることが分かった。具体的には、逆テーパー部8bの幅の広い方向に吐出方向がずれる傾向がある。吐出された液体の後端(以下でテールと言うことがある)が、逆テーパー部8bから離れようとするとき、テールが、逆テーパー部8bの幅の広い側に偏った位置からノズル8の外側に向かうことになる。このテールが吐出された液体の本体に追いついた際に、逆テーパー部8bの幅の広い方向に向かう力を加えるのではないかと考えられる。   When the relationship between the printing accuracy and the shape of the nozzle 8 is examined for the liquid discharge head 2 including the nozzle 8 having the taper portion 8a and the reverse taper portion 8b, it is related to the formation variation of the width of the reverse taper portion 8b and the liquid discharge direction. I found out that Specifically, the discharge direction tends to be shifted in the direction in which the reverse tapered portion 8b is wide. When the rear end of the discharged liquid (hereinafter sometimes referred to as a tail) tends to be separated from the reverse taper portion 8b, the tail is offset from the position where the tail is biased toward the wide side of the reverse taper portion 8b. Going to the outside. When this tail catches up with the main body of the discharged liquid, it is considered that a force toward the wider direction of the reverse tapered portion 8b is applied.

内面の対向する部分の逆テーパー部8bの幅の差が1.5μm以下であれば、この影響を小さくでき、吐出方向の精度が高くなり、印刷精度を高くできる。液体吐出ヘッド2において、ノズル8の形成精度を確認するには、例えば、10個のノズル8について、L1方向の逆テーパー部8bの幅T1a、T1bを測定し、その差がすべて1.5μm以下であることを確認し、幅の差が1.5μmより大きいノズル8の割合が10%より低いことを確認すればよい。液体吐出ヘッド2のノズル8の数が10個より少なければ、全てのノズル8を測定し、全てのノズル8で幅の差が1.5μm以下であることを確認すればよい。測定個数は、幅の差が1.5μmより大きいノズル8の割合が5%より低いことを確認するため、20個測定して、そのようなものがないのを確認してもよい。幅の差が1.5μmより大きいノズル8の割合が2%より低いことを確認するため、50個測定して、そのようなものがないのを確認してもよい。また、必要に応じてL2、L3、L4の方向についても、幅の差を測定してもよい。   If the difference in the width of the reverse taper portion 8b of the opposing portion of the inner surface is 1.5 μm or less, this influence can be reduced, the accuracy in the ejection direction can be increased, and the printing accuracy can be increased. In order to confirm the formation accuracy of the nozzles 8 in the liquid discharge head 2, for example, the widths T1a and T1b of the reverse tapered portions 8b in the L1 direction are measured for ten nozzles 8 and the differences are all 1.5 μm or less. It may be confirmed that the ratio of the nozzles 8 having a width difference larger than 1.5 μm is lower than 10%. If the number of nozzles 8 of the liquid ejection head 2 is less than 10, all the nozzles 8 are measured, and it is only necessary to confirm that the difference in width between all the nozzles 8 is 1.5 μm or less. In order to confirm that the ratio of the nozzles 8 having a width difference larger than 1.5 μm is lower than 5%, the number of measurements may be measured by measuring 20 nozzles to confirm that there is no such thing. In order to confirm that the ratio of the nozzles 8 having a width difference larger than 1.5 μm is lower than 2%, 50 nozzles may be measured to confirm that there is no such thing. Moreover, you may measure the difference of a width | variety also about the direction of L2, L3, L4 as needed.

また、ノズル8の内面の表面粗さは、テーパー部8aよりも逆テーパー部8bの方が小さくなっている。これにより、逆テーパー部8b側の凹凸の影響で吐出方向が、ばらつくことが抑制できる。逆テーパー部8bの表面粗さが大きいと、テールが逆テーパー部8bから離れるのが遅くなることで逆テーパー部8bの幅の差の影響が大きくなる、あるいは、最後にテールが離れる位置が表面粗さの影響でばらつくなどの影響があり、そのようなことが起き難くなるからであると考えられる。ノズル8の内面の表面粗さは、ノズル8を縦方向に切断したもので測定できる。テーパー部8bの表面粗さは、例えばRmax0.13〜0.25μm、逆テーパー部8bの表面粗さは、例えばRmax0.10〜0.15μmにする。逆テーパー部8bの表面粗さは、テーパー部8aの表面粗さより0.02μm以上小さければ、吐出方向のばらつきがより抑制できるので好ましい。   Further, the surface roughness of the inner surface of the nozzle 8 is smaller in the reverse tapered portion 8b than in the tapered portion 8a. Thereby, it can suppress that the discharge direction varies by the influence of the unevenness on the reverse tapered portion 8b side. If the surface roughness of the reverse taper portion 8b is large, the tail is delayed from separating from the reverse taper portion 8b, so that the influence of the difference in the width of the reverse taper portion 8b increases, or the position where the tail finally leaves is the surface. It is thought that it is difficult to occur because there is an effect such as variation due to the effect of roughness. The surface roughness of the inner surface of the nozzle 8 can be measured by cutting the nozzle 8 in the vertical direction. The surface roughness of the tapered portion 8b is, for example, Rmax 0.13 to 0.25 μm, and the surface roughness of the reverse tapered portion 8b is, for example, Rmax 0.10 to 0.15 μm. If the surface roughness of the reverse tapered portion 8b is 0.02 μm or more smaller than the surface roughness of the tapered portion 8a, it is preferable because variations in the ejection direction can be further suppressed.

続いて、このようなノズル8を備えたノズルプレート31を製造する2つの製造方法について説明する。最初に、感光した部分が硬化するネガ型のフォトレジストを用いた製造方法を説明し、続いて、感光した部分が溶解するポジ型のフォトレジストを用いた製造方法を説明する。   Subsequently, two manufacturing methods for manufacturing the nozzle plate 31 including such nozzles 8 will be described. First, a manufacturing method using a negative type photoresist in which the exposed portion is cured will be described, and then a manufacturing method using a positive type photoresist in which the exposed portion is dissolved will be described.

図6(a)〜(d)は、ネガ型のフォトレジストを用いたノズルプレート31の製造方法の各工程における縦断面図である。まず、ステンレスなどの金属からなる電鋳基板102を準備する。電鋳基板102の、後述の工程でめっきによりノズルプレート31を形成する側の面は、Rmax100nm以下に研磨する。図6(a)のように、電鋳基板102の、研磨された面の側に、ネガ型のフォトレジスト膜104を形成する。フォトレジスト膜104は、液体のフォトレジストをスピンコーティング等の手法で塗布したり、ドライフィルム型レジストを加熱圧着することで形成する。   6A to 6D are longitudinal sectional views in each step of the method of manufacturing the nozzle plate 31 using a negative photoresist. First, an electroformed substrate 102 made of a metal such as stainless steel is prepared. The surface of the electroformed substrate 102 on the side where the nozzle plate 31 is formed by plating in a process described later is polished to Rmax 100 nm or less. As shown in FIG. 6A, a negative photoresist film 104 is formed on the polished surface side of the electroformed substrate 102. The photoresist film 104 is formed by applying a liquid photoresist by a method such as spin coating or by thermocompression bonding a dry film type resist.

所望の寸法および配置でノズル8が形成できるようにマスクパターンが形成されたフォトマスク106を準備する。図6(b)のように、フォトマスク106を通して、フォトレジスト膜104に露光する。光源は、高圧水銀灯のg線(波長436nm)、i線(波長365nm)、KrFエキシマレーザー(波長248nm)、ArFエキシマレーザー(波長193nm)などを用いればよい。   A photomask 106 on which a mask pattern is formed so that the nozzle 8 can be formed with a desired size and arrangement is prepared. As shown in FIG. 6B, the photoresist film 104 is exposed through the photomask 106. The light source may be a g-line (wavelength 436 nm), i-line (wavelength 365 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm), or the like of a high-pressure mercury lamp.

フォトマスク106は、ノズル8となる部分のみで光を透過するようになっており、その開口部に位置しているフォトレジスト膜104は、光が当たり、硬化する(以下で硬化した部分を硬化部と言うことがある)。光の回折現象により、フォトマスク106の開口部より外側へ回折光が広がる。開口部の境界付近では、外に広がっていった回折光の分、感光量低下する。基本的にフォトマスク106からの距離が大きくなるほど、この影響は大きくなるので、フォトマスク106から離れるにしたがって、硬化部の範囲は徐々に狭まっていく。これによりテーパー部8aとなる形状が形成される。   The photomask 106 transmits light only at the portion that becomes the nozzle 8, and the photoresist film 104 located in the opening is exposed to light and cured (the cured portion is cured below). Part) Due to the light diffraction phenomenon, the diffracted light spreads outside the opening of the photomask 106. In the vicinity of the boundary of the opening, the amount of sensitized light is reduced by the amount of diffracted light spreading outside. Basically, this effect increases as the distance from the photomask 106 increases. Therefore, as the distance from the photomask 106 increases, the range of the hardened portion gradually decreases. Thereby, the shape used as the taper part 8a is formed.

しかし、電鋳基板102の直上部のフォトレジスト膜104は、電鋳基板102とフォトレジスト膜104との界面で反射した光によっても露光される。そのため、この界面付近では、硬化部の寸法は大きくなる。反射光はフォトレジスト膜104内で拡散し減衰するので、界面からに遠ざかるにつれて硬化部の大きさは徐々に小さくなっていく。さらに界面から遠ざかると、テーパー部8aとなる形状に繋がり、硬化部の大きさは大きくなっていく。反射光の影響が出るのは、電鋳基板102とフォトレジスト膜104の界面から1〜10μm程度の範囲である。これにより、逆テーパー部8b、および逆テーパー部8bからテーパー部8aにかけて徐々に角度を変える形状となる硬化部が形成できる。ポジ型の製造方法の方が、逆テーパー部8bからテーパー部8aにかけての角度が滑らかに徐々に変わって繋がるようになるため、ネガ型よりもポジ型で作製するのが好ましい。   However, the photoresist film 104 immediately above the electroformed substrate 102 is also exposed by light reflected at the interface between the electroformed substrate 102 and the photoresist film 104. For this reason, the size of the hardened portion increases in the vicinity of this interface. Since the reflected light is diffused and attenuated in the photoresist film 104, the size of the hardened portion gradually decreases as the distance from the interface increases. Further away from the interface, it leads to the shape of the tapered portion 8a, and the size of the hardened portion increases. The influence of the reflected light is in the range of about 1 to 10 μm from the interface between the electroformed substrate 102 and the photoresist film 104. Thereby, the hardening part which becomes the shape which changes an angle gradually from the reverse taper part 8b and the reverse taper part 8b to the taper part 8a can be formed. In the positive type manufacturing method, since the angle from the reverse tapered portion 8b to the tapered portion 8a is smoothly and gradually changed, it is preferable to produce the positive type rather than the negative type.

ここで、フォトレジスト膜104が形成された側の面が上述のように研磨されているた
め、電鋳基板102で反射された光が、ノズル8の外部開口8dとなる側でほぼ均一に反射される。これにより、ノズル8の逆テーパー部8bとなるフォトレジスト膜104の硬化部分の形状の位置によるばらつきを小さくできる。研磨が不十分で、凹凸が有ったり、反射率が低い部分があると、ノズル8内の位置によって、反射した光に強弱の差が生じる。反射光が弱い部分があると、その部分で硬化が進まないため、逆テーパー部8aが小さくなり、逆テーパー部8aの幅も小さくなる。逆に、反射光が強い部分があると、その部分で硬化が進むため、逆テーパー部8aが大きくなり、逆テーパー部8aの幅も大きくなる。そのような部分があると、ノズル幅の内面の対向する部分の逆テーパー部8aの幅の差が大きくなり、その差が1.5μm以上になると、吐出方向に精度の低下が生じてしまう。
Here, since the surface on which the photoresist film 104 is formed is polished as described above, the light reflected by the electroformed substrate 102 is reflected almost uniformly on the side of the nozzle 8 that becomes the external opening 8d. Is done. Thereby, the dispersion | variation by the position of the shape of the hardening part of the photoresist film 104 used as the reverse taper part 8b of the nozzle 8 can be made small. If the polishing is insufficient, there are irregularities, or there is a portion with low reflectance, a difference in intensity is generated in the reflected light depending on the position in the nozzle 8. If there is a portion where the reflected light is weak, curing does not proceed at that portion, so the reverse tapered portion 8a becomes small, and the width of the reverse tapered portion 8a also becomes small. On the contrary, if there is a portion where the reflected light is strong, curing proceeds at that portion, so the reverse tapered portion 8a becomes large and the width of the reverse tapered portion 8a also becomes large. If there is such a portion, the difference in the width of the reverse tapered portion 8a at the opposite portion of the inner surface of the nozzle width becomes large.

未硬化のフォトレジスト膜104を取り除くと、ノズル8の形状の元となる、フォトレジスト膜104の硬化部が、図6(c)のように、パターンニングされて残る。この際、必要に応じて、超純水などですすいで、不要部分が残り難いようにする。   When the uncured photoresist film 104 is removed, the cured portion of the photoresist film 104, which is the basis of the shape of the nozzle 8, remains patterned as shown in FIG. At this time, if necessary, rinse with ultrapure water or the like so that unnecessary portions do not easily remain.

ノズルプレート31は、以上のようにして準備した、パターニングされたフォトレジスト膜104が形成された電鋳基板102に対してめっき膜31を形成することで作製する。電鋳基板102を、Ni、Cu、Cr、Ag、W、Pt、Pd、Rdなどを含んだめっき液に浸けて、電気を流すことで、図6(d)のように、フォトレジスト膜104が配置された電鋳基板102の面に、めっき膜31が形成される。めっき膜31は、例えば、Niを主成分としたものである。めっき膜31の形成は、フォトレジスト膜104の高さに達する前に時間管理などにより停止され、所定の厚さのノズルプレート31となる。続いて、ノズル8内部のフォトレジスト膜104を、有機溶剤などを用いて除去する。さらに、ノズルプレート31を電鋳基板102から剥離する。   The nozzle plate 31 is produced by forming the plating film 31 on the electroformed substrate 102 on which the patterned photoresist film 104 prepared as described above is formed. The electroformed substrate 102 is immersed in a plating solution containing Ni, Cu, Cr, Ag, W, Pt, Pd, Rd, etc., and electricity is allowed to flow, so that a photoresist film 104 is formed as shown in FIG. A plating film 31 is formed on the surface of the electroformed substrate 102 on which is disposed. For example, the plating film 31 is mainly composed of Ni. The formation of the plating film 31 is stopped by time management or the like before reaching the height of the photoresist film 104, so that the nozzle plate 31 has a predetermined thickness. Subsequently, the photoresist film 104 inside the nozzle 8 is removed using an organic solvent or the like. Further, the nozzle plate 31 is peeled from the electroformed substrate 102.

このようにして、テーパー部8aおよび逆テーパー部8bを有するノズル8を備えたノズルプレート31を作製することができる。必要に応じて、ノズルプレート31の外部開口8d側の表面に、フッ素樹脂やカーボンなどで撥水(撥インク)膜などを形成してもよい。   In this manner, the nozzle plate 31 including the nozzle 8 having the tapered portion 8a and the reverse tapered portion 8b can be manufactured. If necessary, a water repellent (ink repellent) film or the like may be formed on the surface of the nozzle plate 31 on the side of the external opening 8d with a fluororesin or carbon.

なお、露光を行なう前にあらかじめ加熱して硬化反応を促進するようにしてもよい。加熱工程はオーブンやホットプレート等を使用すれば容易に制御できる。また、この加熱工程により、フォトレジスト膜104において、電鋳基板102側の硬化反応がより促進されるので、現像後のフォトレジスト膜104の側面の表面粗さは、電鋳基板102から遠い側より、電鋳基板102に近い側の方が小さくなる。現像後のフォトレジスト膜104の側面の表面粗さは、ノズル8に転写されてノズル8の内面の表面粗さになる。そのため、以上のように作製すると、逆テーパー部8bの表面粗さをテーパー部8aの表面粗さより小さくできる。吐出特性への影響の大きい逆テーパー部8bの表面粗さが小さくなることにより、吐出特性のばらつきが低減できる。   In addition, you may make it accelerate | stimulate hardening reaction beforehand before performing exposure. The heating process can be easily controlled by using an oven, a hot plate or the like. In addition, since the heating reaction further accelerates the curing reaction on the electroformed substrate 102 side in the photoresist film 104, the surface roughness of the side surface of the photoresist film 104 after development is on the side far from the electroformed substrate 102. Thus, the side closer to the electroformed substrate 102 becomes smaller. The surface roughness of the side surface of the photoresist film 104 after development is transferred to the nozzle 8 and becomes the surface roughness of the inner surface of the nozzle 8. Therefore, when manufactured as described above, the surface roughness of the reverse tapered portion 8b can be made smaller than the surface roughness of the tapered portion 8a. By reducing the surface roughness of the reverse tapered portion 8b that has a great influence on the discharge characteristics, variations in the discharge characteristics can be reduced.

図6(e)〜(h)は、ポジ型のフォトレジストを用いたノズルプレート31の製造方法の各工程における縦断面図である。   FIGS. 6E to 6H are longitudinal sectional views in respective steps of the method for manufacturing the nozzle plate 31 using a positive photoresist.

図6(e)では、電鋳基板202の一方の面に、ポジ型のフォトレジスト膜204が形成されている。電鋳基板202は上述のネガ型で用いたものとほぼ同じものを用いればよいが、フォトレジスト膜204側の面の研磨は、必ずしも必要ではない。この製造工程では、電鋳基板202とフォトレジスト膜204との界面側がノズル8の内部開口8c側となるので、電鋳基板202とフォトレジスト膜204との界面での反射光の影響で内部開口8c側の形成精度がばらついても、外部開口8d側の形状がばらつく場合と比較して、吐出特性に与える影響が低いからである。しかし、研磨を行なうことにより、内部開口8
c側の形成精度を高くでき、吐出特性のばらつきを低減できるので、研磨は行った方がよい。ポジ型のフォトレジスト膜204は、ネガ型のフォトレジスト膜104と同様の手法で形成することができる。
In FIG. 6 (e), a positive type photoresist film 204 is formed on one surface of the electroformed substrate 202. The electroformed substrate 202 may be almost the same as that used in the negative type described above, but polishing of the surface on the photoresist film 204 side is not necessarily required. In this manufacturing process, since the interface side between the electroformed substrate 202 and the photoresist film 204 is the side of the internal opening 8c of the nozzle 8, the internal opening is affected by the reflected light at the interface between the electroformed substrate 202 and the photoresist film 204. This is because even if the formation accuracy on the 8c side varies, the influence on the ejection characteristics is low compared to the case where the shape on the external opening 8d side varies. However, by polishing, the internal opening 8
Since c-side formation accuracy can be increased and variation in ejection characteristics can be reduced, polishing is preferably performed. The positive photoresist film 204 can be formed by a method similar to that for the negative photoresist film 104.

図6(f)では、フォトマスク206はノズル8となる部分のみ遮光するようになっており、その他の透過する部分に位置しているフォトレジスト膜204は溶解除去される。先のネガ型のフォトレジストを用いたノズルプレート31の製造工程と同様に、光の回折現象によりフォトマスク206の遮光部より内側へ回折光が広がる。遮光部の境界付近では、内側に広がっていった回折光の分、感光量が低下する。基本的にフォトマスク206からの距離が大きくなるほど、この影響は大きくなるので、フォトマスク106から離れるにしたがって、溶解除去される範囲は徐々に狭まっていく。これにより図6(g)のようにテーパー部8aとなる形状が形成される。 図6(h)では、ネガ型のフォトレジストを用いた製造工程と同様にめっき膜31を形成している。ネガ型の製造方法では説明を省略したが、フォトレジスト膜204近傍では、周囲よりめっき膜31の形成速度が遅くなる。このため、フォトレジスト膜204近傍では、めっき膜31の成長が遅れ、フォトレジスト膜204に向かってめっき膜31の厚さが徐々に薄くなっている湾曲部31aが形成される。この現象は、ポジ型・ネガ型の両方の製造工程で生じるが、ポジ型の工程では、フォトレジスト膜204近傍のめっき膜31の厚みばらつきによって、湾曲部31aの寸法がばらつく。   In FIG. 6F, the photomask 206 shields light only from the portion serving as the nozzle 8, and the photoresist film 204 located at the other transmitting portion is dissolved and removed. Similar to the manufacturing process of the nozzle plate 31 using the negative photoresist, the diffracted light spreads inward from the light shielding portion of the photomask 206 due to the light diffraction phenomenon. In the vicinity of the boundary of the light shielding part, the amount of sensitization decreases by the amount of diffracted light spreading inward. Basically, this effect increases as the distance from the photomask 206 increases. Therefore, as the distance from the photomask 106 increases, the area to be dissolved and removed gradually decreases. Thereby, the shape which becomes the taper part 8a like FIG.6 (g) is formed. In FIG. 6H, the plating film 31 is formed in the same manner as in the manufacturing process using a negative photoresist. Although the description of the negative type manufacturing method is omitted, in the vicinity of the photoresist film 204, the formation rate of the plating film 31 is slower than the surroundings. For this reason, in the vicinity of the photoresist film 204, the growth of the plating film 31 is delayed, and a curved portion 31a in which the thickness of the plating film 31 gradually decreases toward the photoresist film 204 is formed. This phenomenon occurs in both the positive-type and negative-type manufacturing processes, but in the positive-type process, the dimension of the curved portion 31a varies due to variations in the thickness of the plating film 31 in the vicinity of the photoresist film 204.

湾曲部31aは、逆テーパー部8bの元となる形状であるが、めっき膜31の工程条件の管理だけでは、逆テーパー部8bの幅のばらつきが所望の範囲になるような、高い精度で湾曲部31aを形成するのは困難である。そこで、フォトレジスト膜204の残渣を取り除き、ノズルプレート31を電鋳基板202から剥離した後、ノズルプレート31を湾曲部31a側、すなわち外部開口8b側から研磨する。この研磨はラッピング、バフ研磨、化学研磨、電解研磨等の様々な手法で行なえる。ノズルプレート31の場所によって、湾曲部31aの形状に差異があるので、場所によって研磨量を調整することにより、逆テーパー部8bの対向している部分の幅の差を1.5μm以下にする。   The curved portion 31a has a shape that is the basis of the reverse tapered portion 8b. However, only by managing the process conditions of the plating film 31, the curved portion 31a is curved with high accuracy so that the variation in the width of the reverse tapered portion 8b is within a desired range. It is difficult to form the portion 31a. Therefore, after removing the residue of the photoresist film 204 and peeling the nozzle plate 31 from the electroformed substrate 202, the nozzle plate 31 is polished from the curved portion 31a side, that is, from the external opening 8b side. This polishing can be performed by various methods such as lapping, buffing, chemical polishing, and electrolytic polishing. Since there is a difference in the shape of the curved portion 31a depending on the location of the nozzle plate 31, by adjusting the polishing amount depending on the location, the difference in the width of the opposite portion of the inverse tapered portion 8b is made 1.5 μm or less.

ネガ型の製造方法でノズルプレート31を作製し、逆テーパー部8bの幅と、吐出方向のばらつきとの関係を調べた。ノズルプレート31を作製する工程においては、電鋳基板102の表面をRmax100nmに研磨して作製した本発明のノズルプレート31と、Rmax2μmの電鋳基板102で作製した本発明の範囲外のノズルプレート31を作製した。それらのノズルプレート31を用いて図2、3、4および5(a)に示した液体吐出ヘッド2を作製して評価を行なった。   The nozzle plate 31 was manufactured by a negative type manufacturing method, and the relationship between the width of the reverse tapered portion 8b and the variation in the ejection direction was examined. In the process of producing the nozzle plate 31, the nozzle plate 31 of the present invention produced by polishing the surface of the electroformed substrate 102 to Rmax 100 nm and the electroformed substrate 102 of Rmax 2 μm, which is outside the scope of the present invention. Was made. Using these nozzle plates 31, the liquid discharge head 2 shown in FIGS. 2, 3, 4 and 5 (a) was produced and evaluated.

作製したノズル8の形状は、ノズル8の厚さ40μm、テーパー部8aの厚さ35μm、逆テーパー部8bの厚さ5μm、外部開口8dは円形状で直径20μm、逆テーパー部8bの平均幅1.5μmであった。 図7(a)は、電鋳基板102の表面をRmax100nmに研磨して作製したノズルプレート31を用いて作製した液体吐出ヘッド2における、逆テーパー部8bの幅の差と着弾位置のずれとの関係を示したグラフである。図7(b)は、その際の、逆テーパー部8bの幅の差の発生頻度を示したグラフである。なお、グラフ中の「0.1〜0.3」等は、0.1以上0.3未満を表している。   The shape of the produced nozzle 8 is as follows: the thickness of the nozzle 8 is 40 μm, the thickness of the tapered portion 8 a is 35 μm, the thickness of the reverse tapered portion 8 b is 5 μm, the external opening 8 d is circular and has a diameter of 20 μm, and the average width of the reverse tapered portion 8 b is 1 It was 5 μm. FIG. 7A shows the difference between the width of the reverse tapered portion 8b and the deviation of the landing position in the liquid discharge head 2 manufactured using the nozzle plate 31 manufactured by polishing the surface of the electroformed substrate 102 to Rmax 100 nm. It is the graph which showed the relationship. FIG. 7B is a graph showing the frequency of occurrence of the difference in the width of the inverse tapered portion 8b at that time. In the graph, “0.1 to 0.3” or the like represents 0.1 or more and less than 0.3.

図7(c)、(d)は、電鋳基板102の表面をRmax2μmで作製したノズルプレート31を用いて作製した液体吐出ヘッド2の同様の評価結果を示したグラフである。   FIGS. 7C and 7D are graphs showing the same evaluation results of the liquid discharge head 2 manufactured using the nozzle plate 31 in which the surface of the electroformed substrate 102 is manufactured at Rmax 2 μm.

評価では、50個のノズル8について、液体吐出ヘッド2の長手方向における、逆テーパー部8bの幅の差と、着弾位置のずれを測定した。測定するノズル8は、液体吐出ヘッ
ド2のノズルプレート31の全体にわたってほぼ均等に分布するようにランダムに決めた。なお、2つの液体吐出ヘッド2で評価したノズル8は、同じ位置のものとした。
In the evaluation, for 50 nozzles 8, the difference in the width of the reverse tapered portion 8 b and the deviation of the landing position in the longitudinal direction of the liquid ejection head 2 were measured. The nozzles 8 to be measured were randomly determined so as to be distributed almost uniformly over the entire nozzle plate 31 of the liquid ejection head 2. The nozzles 8 evaluated by the two liquid discharge heads 2 were assumed to be at the same position.

逆テーパー部8bの幅の差は、図5(c)に示したように、液体吐出ヘッド2の長手方向に沿った仮想線L1と交差している部分の、対向している逆テーパー部8bの幅のT1a[μm]とT1b[μm]を測定した。図7(a)〜(d)のグラフでは、こられの差T1a−T1bの値を示している。つまり、グラフの逆テーパー部8bの幅の値が正であれば、図5(c)の右側の逆テーパー部8bの幅が大きく、負であれば、図5(c)の左側の逆テーパー部8bの幅が大きいことになる。   As shown in FIG. 5C, the difference in the width of the reverse taper portion 8b is the opposite reverse taper portion 8b of the portion intersecting the imaginary line L1 along the longitudinal direction of the liquid ejection head 2. T1a [μm] and T1b [μm] were measured. In the graphs of FIGS. 7A to 7D, the values of these differences T1a-T1b are shown. That is, if the value of the width of the reverse tapered portion 8b in the graph is positive, the width of the reverse tapered portion 8b on the right side of FIG. 5C is large, and if the width is negative, the reverse tapered portion on the left side of FIG. The width of the portion 8b is large.

着弾位置のずれは、吐出孔8dから1mm離れた位置に着弾した液体の着弾位置のずれのうち、液体吐出ヘッド2の長手方向のずれを測定した。着弾位置のずれが正の値であれば、図5(c)における右側にずれていることを表している。   Regarding the displacement of the landing position, the displacement in the longitudinal direction of the liquid ejection head 2 was measured out of the displacement of the landing position of the liquid landed at a position 1 mm away from the ejection hole 8d. If the landing position shift is a positive value, it indicates a shift to the right in FIG.

図7(a)、(c)のいずれにおいても、着弾位置は、逆テーパー部8bの幅の広い側にずれており、液体の飛翔方向が、逆テーパー部8bの幅の広い側に向かう傾向があるのが分かる。   7A and 7C, the landing position is shifted to the wide side of the reverse tapered portion 8b, and the liquid flying direction tends to the wide side of the reverse tapered portion 8b. I understand that there is.

図7(a)、(b)の評価では、逆テーパー部8bの対向している部分の幅の差が1.5μmより大きくなっているノズル8の割合は、50個中0個で、0%であり、その割合は10%より低くなった。つまり、図7(a)、(b)で評価した液体吐出ヘッド2は、本発明の範囲内のノズルプレート31を備えており、評価したノズル8における着弾位置ずれの絶対値は、最大でも5.8μmと小さくなった。また、この液体吐出ヘッド2は、600dpiで良好な印刷が可能であった。   In the evaluation of FIGS. 7A and 7B, the ratio of the nozzles 8 in which the width difference between the opposed portions of the reverse tapered portion 8b is greater than 1.5 μm is 0 out of 50, and 0 %, The proportion was lower than 10%. That is, the liquid ejection head 2 evaluated in FIGS. 7A and 7B includes the nozzle plate 31 within the range of the present invention, and the absolute value of the landing position deviation in the evaluated nozzle 8 is 5 at the maximum. It was as small as 8 μm. Further, the liquid discharge head 2 was capable of good printing at 600 dpi.

これに対して、図7(c)、(d)の評価では、逆テーパー部8bの対向している部分の幅の差が1.5μmより大きくなっているノズル8の割合は、50個中11個で、12%であり、その割合は10%以上となった。つまり、図7(c)、(d)で評価した液体吐出ヘッド2は、本発明の範囲外のノズルプレート31を備えており、評価したノズル8における着弾位置ずれの絶対値は、最大で23.9μmと大きくなった。また、この液体吐出ヘッド2は、600dpiでの印刷結果は、上述の液体吐出ヘッド2に対して劣っていた。   On the other hand, in the evaluation of FIGS. 7C and 7D, the ratio of the nozzles 8 in which the width difference between the opposed portions of the reverse tapered portion 8b is larger than 1.5 μm is 50 out of 50. 11 pieces were 12%, and the ratio was 10% or more. That is, the liquid ejection head 2 evaluated in FIGS. 7C and 7D includes the nozzle plate 31 outside the range of the present invention, and the absolute value of the landing position deviation in the evaluated nozzle 8 is 23 at the maximum. Increased to 9 μm. Further, this liquid discharge head 2 was inferior to the above-described liquid discharge head 2 in printing results at 600 dpi.

1・・・プリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
4・・・流路部材
5・・・マニホールド
5a・・・副マニホールド
5b・・・マニホールドの開口
6・・・個別供給流路
8・・・ノズル
8a・・・テーパー部
8b・・・逆テーパー部
8c・・・内部開口
8d・・・吐出孔(外部開口)
9・・・加圧室群
10・・・加圧室
11a、b、c、d・・・加圧室列
12・・・しぼり
13・・・ヘッド本体
15a、b、c、d・・・吐出孔列
21・・・圧電アクチュエータ基板
21a・・・圧電セラミック層(セラミック振動板)
21b・・・圧電セラミック層
22〜30・・・プレート
31・・・プレート(ノズルプレート)、めっき膜
31a・・・湾曲部
32・・・個別流路
34・・・共通電極
35・・・個別電極
35a・・・個別電極本体
35b・・・引出電極
36・・・接続電極
50・・・変位素子
70・・・ヘッド搭載フレーム
72・・・ヘッド群
80A・・・給紙ローラ
80B・・・回収ローラ
82A・・・ガイドローラ
82B・・・搬送ローラ
88・・・制御部
102、202・・・電鋳基板
104、204・・・フォトレジスト膜
106、206・・・フォトマスク
A・・・最近接点
P・・・印刷用紙
T1a、T1b・・・(互いに対向している)逆テーパー部の幅
T2a、T2b・・・(互いに対向している)逆テーパー部の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer 2 ... Liquid discharge head 4 ... Flow path member 5 ... Manifold 5a ... Sub manifold 5b ... Manifold opening 6 ... Individual supply flow path 8 ... Nozzle 8a ... Tapered portion 8b ... Reverse tapered portion 8c ... Internal opening 8d ... Discharge hole (external opening)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Pressurizing chamber group 10 ... Pressurizing chamber 11a, b, c, d ... Pressurizing chamber row 12 ... Squeezing 13 ... Head body 15a, b, c, d ... Discharge hole array 21 ... Piezoelectric actuator substrate 21a ... Piezoelectric ceramic layer (ceramic diaphragm)
21b ... Piezoelectric ceramic layer 22-30 ... Plate 31 ... Plate (nozzle plate), plating film 31a ... Curved part 32 ... Individual flow path 34 ... Common electrode 35 ... Individual Electrode 35a ... Individual electrode body 35b ... Lead electrode 36 ... Connection electrode 50 ... Displacement element 70 ... Head mounting frame 72 ... Head group 80A ... Paper feed roller 80B ... Recovery roller 82A ... guide roller 82B ... conveying roller 88 ... control unit 102,202 ... electroformed substrate 104,204 ... photoresist film 106,206 ... photomask A ... Nearest contact point P: Printing paper T1a, T1b: Width of reverse taper part (opposite each other) T2a, T2b ... Width of reverse taper part (opposite each other)

Claims (8)

ノズルとなる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレートであって、
前記貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口側において、該外部開口へ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部を備えており、
前記外部開口側から見たとき、
複数の前記貫通孔のうちで、前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が1.5μmより大きい前記貫通孔の割合が10%より低いことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
A nozzle plate for a liquid discharge head having a plurality of through holes to be nozzles,
The through hole is provided with a reverse taper portion whose cross-sectional area increases toward the external opening at least on the external opening side that is a side from which liquid is discharged,
When viewed from the external opening side,
A nozzle plate for a liquid discharge head, wherein a ratio of the through holes having a difference in width of the opposed portions of the reverse taper portion of the plurality of through holes being greater than 1.5 μm is lower than 10%. .
一方方向における前記貫通孔の配置が略等間隔となっている貫通孔群を有しており、該貫通孔群に属する前記貫通孔のうちで、前記一方方向における前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が1.5μmより大きい前記貫通孔の割合が10%より低いことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。   The through holes in one direction have a group of through holes in which the arrangement of the through holes is substantially equidistant. Among the through holes belonging to the group of through holes, the reverse tapered portion in the one direction is opposed to the reverse tapered part. 2. The nozzle plate for a liquid discharge head according to claim 1, wherein a ratio of the through holes having a width difference of more than 1.5 μm is lower than 10%. 前記貫通孔が、前記外部開口の反対側の開口に向かって断面積が大きくなっているテーパー部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。   3. The nozzle plate for a liquid discharge head according to claim 1, wherein the through-hole has a tapered portion whose cross-sectional area increases toward an opening opposite to the external opening. 前記貫通孔が前記逆テーパー部と前記テーパー部とで構成されていることを特徴とする請求項3に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。   4. The nozzle plate for a liquid discharge head according to claim 3, wherein the through hole is constituted by the reverse tapered portion and the tapered portion. ノズルとなる複数の貫通孔を有する液体吐出ヘッド用ノズルプレートであって、
前記貫通孔は、少なくとも液体が吐出される側である外部開口側において、該外部開口へ向かって断面積が大きくなっている逆テーパー部を備えており、
前記外部開口側から見たとき、
複数の前記貫通孔のうちで、前記逆テーパー部の対向している部分の幅の差が1.5μmより大きい前記貫通孔の割合が10%より低く、
前記貫通孔は、前記外部開口の反対側の開口に向かって断面積が大きくなっているテーパー部を有しており
前記貫通孔の内面において、前記逆テーパー部の表面粗さが、前記テーパー部の表面粗さよりも小さいことを特徴とする液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
A nozzle plate for a liquid discharge head having a plurality of through holes to be nozzles,
The through hole is provided with a reverse taper portion whose cross-sectional area increases toward the external opening at least on the external opening side that is a side from which liquid is discharged,
When viewed from the external opening side,
Among the plurality of through-holes, a ratio of the through-holes having a difference in width of the opposed portions of the reverse taper portion of greater than 1.5 μm is lower than 10%,
The through-hole has a tapered portion whose cross-sectional area increases toward the opening opposite to the external opening ,
Wherein the inner surface of the through hole, the surface roughness of the reverse tapered portion, you being smaller than the surface roughness of the tapered portion the liquid discharge head nozzle plate.
前記貫通孔の内面において、前記逆テーパー部の表面粗さが、前記テーパー部の表面粗
さよりも0.02μm以上小さいことを特徴とする請求項4に記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレート。
5. The nozzle plate for a liquid discharge head according to claim 4, wherein a surface roughness of the reverse tapered portion is 0.02 μm or less smaller than a surface roughness of the tapered portion on the inner surface of the through hole.
請求項1〜6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド用ノズルプレートと、
複数の加圧室を有しており、該複数加圧室と前記複数の貫通孔の前記外部開口の反対側の開口とがそれぞれ繋がるように前記ノズルプレートと接合されている流路部材本体と、
前記加圧室に圧力を加える加圧部とを備えていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A nozzle plate for a liquid ejection head according to any one of claims 1 to 6,
A flow path member main body having a plurality of pressurizing chambers and joined to the nozzle plate such that the plurality of pressurizing chambers and the openings on the opposite sides of the external openings of the plurality of through holes are connected to each other; ,
A liquid discharge head comprising: a pressurizing unit that applies pressure to the pressurizing chamber.
請求項7に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。   8. A recording apparatus comprising: the liquid ejection head according to claim 7; a conveyance unit that conveys a recording medium to the liquid ejection head; and a control unit that controls the liquid ejection head.
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