JP6507644B2 - 液体噴射ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、インク等の液体を噴射する技術に関する。
液体を噴射する噴射ヘッドを製造するにあたり、金属の平板(プレート)に対して、プレス加工により孔を空けたり、突起を設けたりする場合がある。例えば特許文献1に記載のプリンタのヘッドには、プレート状のキャビティ部に、インクを導入する導入口の孔が形成されている。このような孔をプレス加工で形成する際には、薄い金属平板の一方の面にダイスを設置し、他方の面からパンチを押し込んで、打ち抜くことによって孔を形成する。
特開2009−160786号公報
ところが、平板にパンチを押し込んでいくときに、平板の表面には、パンチで引っ張られて周囲に肉流れが生じることによる歪みやうねり(反り)が発生する。この現象は、平板の厚みが薄いほど顕著に表れ、平板の平面度が低下し易いという問題がある。以上の事情を考慮して、本発明は、平板にプレス加工を施しても、平板の平面度を担保できるようにすることを目的とする。
[態様1]
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、半抜き加工により形成され、平面領域とは高さの異なる段差領域と、段差領域内に絞り加工により形成され、液体噴射側に突出する突起と、を設ける工程と、平板に対して、液体を供給する流路が設けられた流路部材を、突起が突出する側とは反対側に固定する工程とを有する。態様1では、液体噴射面を規定する平板(例えば液体噴射ノズルが形成されるノズル板を固定する固定板がある場合はその固定板、固定板がない場合はノズル板そのものでもよい)において、平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように突起を形成してなるから、絞り加工(プレス加工)による歪みが抑制又は矯正されるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。また態様1では、絞り加工後の平面度が担保された平板に流路部材を固定することで、段差領域を設けない場合に比較して、流路部材をより確実に固定することができる。さらに態様1では、液体噴射面を規定する平板に、液体噴射側に突出する突起を設けるから、媒体が変形(例えばカール)して液体噴射面に近づいても、突起が邪魔になり媒体が液体噴射面までは届かない。これにより、媒体が液体噴射面に接触することを効果的に防止できる。なお、流路部材は、平板に直接固定してもよく、また他の部材を介して固定するようにしてもよい。
[態様2]
態様1の好適例(態様2)において、段差領域は、液体噴射側に突出するように形成される。態様2では、段差領域が液体噴射側(突起の突出側)に突出するように形成されるから、液体噴射面からの突起の高さは、突起の突出量と段差領域の突出量を加えた高さになる。これにより、段差領域が液体噴射側(突起の突出側)とは反対側に突出する構成と比較して、液体噴射面からの突起の高さを効果的に高くすることができる。
[態様3]
態様1または態様2の好適例(態様3)において、段差領域の側面は、半抜き加工により形成された剪断面である。態様3では、段差領域の側面が剪断面であり、破断面までは生じていないので、平板の強度を十分に維持できる。
[態様4]
態様1から態様3の何れかの好適例(態様4)において、段差領域内に突起を設ける工程において、半抜き加工により段差領域を形成した後に、絞り加工により突起を形成する。態様4では、半抜き加工により段差領域を形成した後に、絞り加工により突起を形成するから、絞り加工によって肉流れが生じても、半抜き加工により剪断された段差領域内に抑えることができるので、段差領域の周りの肉流れを抑制できる。こうして、絞り加工(プレス加工)による歪みを抑制することで、平板の平面度を担保できる。さらに、段差領域の形成がビード加工となるので、そのビード加工の効果によって平板の反りを抑えることができ、平面の耐久性(強度)を向上させることができる。なお、半抜き加工を複数回行うことにより段差領域を多段にしたとしても、平板の平面度が維持され易くなる。
[態様5]
態様1から態様3の何れかの好適例(態様5)において、段差領域内に突起を設ける工程において、絞り加工により突起を形成した後に、半抜き加工により段差領域を形成する。態様5では、絞り加工により突起を形成した後に、半抜き加工により段差領域を形成するから、先に行われる絞り加工によりその周囲に生じる肉流れにより歪みが発生しても、その後の半抜き加工による段差領域の形成がビード加工となるため、そのビード加工の効果によって、絞り加工(プレス加工)によって生じた歪みを矯正できる。これにより、平板の平面度を担保できる。
[態様6]
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、段差領域からの突起の突出量は、段差領域の平面領域からの段差量よりも大きい。態様6では、段差領域からの突起の突出量は、段差領域の平面領域からの段差量よりも大きいから、段差領域よりも突起の方を大きく突出させることができるので、液体噴射面に媒体が接触することをより効果的に防止できる。
[態様7]
態様1から態様6の何れかの好適例(態様7)において、突起の突出量は、平板の段差領域の厚みよりも大きい。態様7では、突起の突出量は、平板の段差領域の厚みよりも大きくなる程度に突起の高さが確保されるから、液体噴射面に媒体が接触することをより効果的に防止できる。
[態様8]
態様1から態様7の何れかの好適例(態様8)において、平板は、平面領域内に貫通口を有し、貫通口は、突起を形成した後に形成される。態様8では、絞り加工により突起を形成した後に、貫通口(例えば固定板に突起を形成する場合のノズル板を取り付ける開口部、ノズル板そのものに突起を形成する場合のノズル開口なども含まれる)が形成されるから、貫通口に絞り加工による歪みの影響が及ばないようにすることができる。これにより、平面領域に貫通口をより高精度に形成することができる。
[態様9]
態様8の好適例(態様9)において、平板は、平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、貫通口は、薄肉領域内に設けられ、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部は、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定される。態様9では、平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、ノズル板が液体噴射側に露出する貫通口を薄肉領域内に設けるから、厚肉領域によって平板の耐久性(強度)を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。また、態様9では、ノズル板が液体噴射側に露出する貫通口を、薄肉領域内に設けるから、ノズル板と媒体との距離を近づけることができる。
[態様10]
本発明の好適な態様(態様10)に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、薄肉領域内に設けられた貫通口と、を形成する工程と、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部を、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定する工程とを有する。態様10では、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、薄肉領域内に設けられた貫通口とを形成するから、厚肉領域によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。また態様10では、液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部を、ノズル板が貫通口内において液体噴射側に露出するように、平板に固定するから、ノズル板と媒体との距離を近づけることができる。さらに態様10では、薄肉領域内に貫通口を形成するプレス加工後の平面度が担保された平板に液体噴射部を固定することで、液体噴射部をより確実に固定することができる。
[態様11]
態様9または態様10の好適例(態様11)において、薄肉領域は、平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に液体噴射部を固定する。態様11では、薄肉領域は、平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に液体噴射部を固定するから、薄肉領域を形成しないで液体噴射部を固定する場合に比較して、薄肉領域内の凹み量だけ液体噴射側に液体噴射部を固定できる。これにより、ノズル板と媒体との間隔を狭くすることができるので、噴射した液体の位置ずれ防止効果を高めることができる。
[態様12]
態様9または態様10の好適例(態様12)において、薄肉領域は、平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に液体噴射部を固定する。態様12では、薄肉領域は、平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に液体噴射部を固定するから、薄肉領域内の凹み量だけ、ノズル板と媒体との距離を大きくとることができる。これにより、媒体が変形(例えばカール)したとしても、例えば態様11の場合と比較してノズル板に接触し難くなる。
[態様13]
態様1または態様12の好適例(態様13)において、さらに、平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程と、平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する流路部材の側面を固定する工程とを有する。態様12では、平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程を有するから、段差領域内の突起や薄肉領域内の貫通口をプレス加工により形成してから、平面領域に曲げ加工を行うことができる。これによれば、プレス加工の影響を受けずに曲げ加工を行うことができるので、曲げ加工を高精度に行うことができる。また態様12では、平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する支持体の側面を固定する工程を有するから、上記の通り高精度に行われた曲げ加工が施された部位に支持体の側面を固定することができるので、より確実に固定することができる。
[態様14]
本発明の好適な態様(態様14)に係る液体噴射装置は、液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板と、平板の平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように設けられた突起とを具備する。態様14では、液体噴射面を規定する平板において、平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように突起を形成してなるから、突起を形成するためのプレス加工による歪みが抑制又は矯正されるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。
[態様15]
本発明の好適な態様(態様15)に係る液体噴射装置は、液体が噴射されるノズルが設けられたノズル板を有する液体噴射部と、複数の液体噴射部を固定する平板と、を備え、前記平板は、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、前記薄肉領域内に設けられた貫通口とを有し、ノズル板は、貫通口内において液体噴射側に露出する。態様15では、厚みが互いに異なる厚肉領域および薄肉領域と、前記薄肉領域内に設けられた貫通口とを有するから、厚肉領域によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。液体噴射装置の好例は、印刷用紙等の媒体にインクを噴射する印刷装置であるが、本発明に係る液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。
本発明の第1実施形態に係る液体噴射ヘッドを適用可能な印刷装置の構成図である。 図1に示す印刷装置の動作説明図であって、媒体の搬送に着目したものである。 複数の液体噴射ヘッドを備えた液体噴射ユニットにおける媒体と対向する面の構成を示す平面図である。 図3に示す液体噴射ユニットにおける液体噴射ヘッドの1つの構成例を示す分解斜視図である。 図4に示す液体噴射部の断面図である。 図4に示す固定板の構成例を示す六面図である。 図6に示す固定板と液体噴射部との関係を説明するための図であって、(a)は図6に示す固定板のVII-VII断面図であり、(b)は固定板に液体噴射部を固定した場合の断面図である。 図7に示す突起部の拡大図である。 第1実施形態の比較例を説明するための図であって、絞り加工のみで突起部を形成する際の断面図である。 液体噴射ヘッドを製造する工程の一部を示す図である。 固定板に対して段差領域内に突起を形成する第1の方法を説明するための図であって、先に行われる段差領域形成のための半抜き加工の工程図である。 図11の半抜き加工に続いて行われる突起形成のための絞り加工の工程図である。 固定板に対して段差領域内に突起を形成する第2の方法を説明するための図であって、先に行われる突起形成のための絞り加工の工程図である。 図13の絞り加工に続いて行われる段差領域形成のための半抜き加工の工程図である。 固定板に対して段差領域内に突起を形成する第3の方法を説明するための図であって、突起形成のための絞り加工と段差領域形成のための半抜き加工を同時に行う場合の工程図である。 第2実施形態における固定板と液体噴射部との関係の説明図であって、(a)は図6に示す固定板のVII-VII断面図であり、(b)は固定板に液体噴射部を固定した場合の断面図である。 第2実施形態の変形例における固定板と各液体噴射部との関係の説明図であって、(a)は図6に示す固定板のVII-VII断面図であり、(b)は固定板に液体噴射部を固定した場合の断面図である。 第2実施形態における固定板に対して、薄肉領域内に開口部を形成する方法を説明するための図であって、先に行われる薄肉領域形成のための面押し加工の工程図である。 図18の面押し加工に続いて行われる開口部形成のための打ち抜き加工の工程図である。 第3実施形態における固定板の第2面の平面図と断面図である。 第4実施形態における固定板の第2面の平面図である。 第5実施形態における液体噴射ユニットの噴射面の平面図であって、ノズル板に突起部を形成する場合の具体例を説明するための図である。 第5実施形態の変形例における噴射面の平面図である。 第6実施形態における液体噴射ユニットの噴射面の平面図である。 第1〜第6実施形態における突起部の変形例として、突起部の断面形状を説明するための図である。
<第1実施形態>
先ず、本発明の第1実施形態に係る液体噴射装置について、インクジェット方式の印刷装置を例に挙げて説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係るインクジェット方式の印刷装置10の部分的な構成図である。第1実施形態の印刷装置10は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体(噴射対象)12に噴射する液体噴射装置であり、制御装置22と搬送機構24と液体噴射ユニット26とを具備する。印刷装置10には、インクを貯留する液体容器(カートリッジ)14が装着される。
制御装置22は、印刷装置10の各要素を統括的に制御する。搬送機構24は、制御装置22による制御のもとで媒体12をY方向に搬送する。図2は、媒体12の搬送に着目した印刷装置10の構成図である。図1および図2に例示される通り、搬送機構24は、第1ローラー242と第2ローラー244とを包含する。第1ローラー242は、第2ローラー244からみてY方向の負側(媒体12の搬送方向の上流側)に配置されて媒体12を第2ローラー244側に搬送し、第2ローラー244は、第1ローラー242から供給される媒体12をY方向の正側に搬送する。ただし、搬送機構24の構造は以上の例示に限定されない。
図2に破線で図示される通り、第1ローラー242と第2ローラー244との間で媒体12は液体噴射ユニット26側に変形(例えばカール)し得る。例えば媒体12を順次に反転させて両面にインクを噴射する場合(両面印刷)を想定すると、片面のみにインクが噴射された状態で媒体12の変形は特に顕在化する。片面が印刷された状態で充分にインクを乾燥させれば媒体12の変形は抑制され得るが、例えば多数の媒体12を短時間で印刷する高速印刷の実行時には充分な乾燥時間を確保することが実際には困難であり、液体噴射ユニット26側に変形した状態の媒体12を搬送機構24で搬送する必要がある。
図1の液体噴射ユニット26は、液体容器14から供給されるインクを制御装置22による制御のもとで媒体12に噴射する。第1実施形態の液体噴射ユニット26は、Y方向に直交するX方向に長尺なラインヘッドである。図3は、液体噴射ユニット26のうち媒体12との対向面である液体噴射面(ノズル面)の平面図である。図3に例示される通り、液体噴射ユニット26の液体噴射面には複数のノズル(噴射孔)Nが設置される。液体噴射面がX-Y平面に平行な状態で所定の間隔をあけて媒体12に対向するように液体噴射ユニット26は配置される。搬送機構24による媒体12の搬送に並行して液体噴射ユニット26が媒体12にインクを噴射することで媒体12の表面に所望の画像が形成される。なお、X-Y平面(例えば変形のない媒体12の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。液体噴射ユニット26によるインクの噴射方向(例えば鉛直方向の下向き)がZ方向に相当する。また、液体噴射ユニット26の液体噴射面のうち複数のノズルNが分布する領域(以下「ノズル分布領域」という)Rの短手方向がY方向に相当し、ノズル分布領域Rの長手方向がX方向に相当する。図2の破線で例示したように変形した媒体12を搬送する場面では、媒体12が液体噴射ユニット26の液体噴射面に接触し得る。このとき、液体噴射面にインクが残留していると、媒体12にインクが付着する可能性がある。そこで、本実施形態では、液体噴射面から突出する突起部を形成して、媒体12が液体噴射面に接触しないようにすることで、媒体12にインクが付着することを防止できるようにしている。
このような突起部が形成される液体噴射ヘッドを備える第1実施形態の液体噴射ユニット26について説明する。図3は、第1実施形態の液体噴射ユニット26の構成例を説明するための図であって、媒体12との対向面を示す平面図である。図3に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ユニット26は、複数(第1実施形態では6個)の液体噴射ヘッド30を具備する。複数の液体噴射ヘッド30は、X方向に沿って配列された状態で液体噴射ユニット26の筐体(図示略)に固定される。
各液体噴射ヘッド30は、液体噴射面を規定する平板として、複数のノズルNを形成するノズル板46を露出して固定する固定板38を備える。固定板38には、図3においてZ方向の正側、すなわち複数のノズルNから液体が噴射する側(以下「液体噴射側」と表記する)に突出するように突起部60が形成される。具体的には、固定板38にはノズル板46を露出して配置する複数の開口部52が形成され、各開口部52の間に突起部60が形成される。
このような液体噴射ユニット26によれば、各液体噴射ヘッド30に液体容器14からインクが供給されると、そのインクが複数のノズルNから噴射されて、図2に示すように液体噴射ユニット26に対向して搬送された媒体12に付着する。このとき、媒体12がカールすることで液体噴射ヘッド30の固定板38に近づいても、突起部60が固定板38から液体噴射側に突出するので、媒体12が開口部52から露出するノズル板46に接触しないようにすることができる。これにより、媒体12にインクが付着することを効果的に防止できる。
次に、図3に示す液体噴射ヘッド30の構成例について、図4を参照しながら詳細に説明する。図4は、液体噴射ヘッド30の構成例を示す分解斜視図である。なお、図3に示す複数の液体噴射ヘッド30はすべて同様の構成であるため、ここではその1つを取り出して説明する。図4に例示される通り、第1実施形態の液体噴射ヘッド30は、複数(第1実施形態では6個)の液体噴射部32と支持体34と流路構造体36と固定板38とを具備する。支持体34は、複数の液体噴射部32を収容および支持する筐体であり、例えば樹脂材料の射出成形や金属材料のダイキャスト成形で形成される。また、複数の液体噴射部32へ供給されるインクの流路を形成する。流路構造体36は、液体容器14から供給されるインクを複数の液体噴射部32に分配するための流路が形成された構造体であり、例えば流路の開閉または圧力を制御するための弁構造や、流路内のインクに混入した気泡や異物を捕集するためのフィルターを包含する。なお、支持体34と流路構造体36とを一体に形成することも可能である。
各液体噴射部32は、複数のノズルNからインクを噴射するヘッドチップとして構成される。図3に例示される通り、各液体噴射部32の複数のノズルNは、X方向に交差するW方向に沿って2列に配列される。図3に例示される通り、第1実施形態のW方向は、X-Y平面内でX方向およびY方向に対して所定の角度(例えば30°以上かつ60°以下の範囲内の角度)で傾斜する方向である。第1実施形態では、図3に例示される通り、X方向におけるピッチ(具体的には各ノズルNの中心間の距離)PXがY方向におけるピッチPYよりも狭くなるように複数のノズルNの位置が選定される(PX<PY)。以上の例示の通り、第1実施形態では、媒体12が搬送されるY方向に対して傾斜したW方向に複数のノズルNが配列されるから、例えば複数のノズルNをX方向に沿って配列した構成と比較して、媒体12のX方向における実質的な解像度(ドット密度)を高めることが可能である。
ここで、図4に示す液体噴射部32の構成例について、図5を参照しながら詳細に説明する。なお、図4に示す複数の液体噴射部32はすべて同様の構成であるため、ここではその1つを取り出して説明する。図5は、液体噴射部32のW方向に直交する断面構成を示す断面図である。図5に例示される通り、第1実施形態の液体噴射部32は、積層構造体である。ここでの液体噴射部32は、2個のノズルNを含み、各ノズルNに液体を供給して噴射する構造をそれぞれ、W方向に平行な対称軸に関して線対称に配置して構成される。ただし、液体噴射部32は、必ずしもこの構成に限られるものではなく、1個のノズルNに対応する構造からなるものであってもよいし、W方向に沿った2列間においてノズルNがW方向に千鳥配置となっていてもよい。液体噴射部32は、流路部材の1例としての流路基板41を備える。流路基板41の一方側(Z方向の負側)には、圧力室基板42と振動板43と筐体44と封止板45とが配置される。流路基板41の他方側にはノズル板46とコンプライアンス部47とが配置される。液体噴射部32の各要素は、概略的にはW方向に長尺な略平板状の部材であり、例えば接着剤で相互に固定される。
図5のノズル板46は、複数のノズルNが形成された基板である。第1実施形態のノズル板46は、図4からも把握される通りW方向に長尺な平板であり、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。具体的には、図3に例示される通り、W方向に沿って2列に配列する複数のノズルNが各液体噴射部32のノズル板46に形成される。
図5の流路基板41は、インクの流路を構成する平板である。第1実施形態の流路基板41には、開口部412と供給流路414と連通流路416とが形成される。供給流路414および連通流路416はノズルN毎に形成された貫通孔であり、開口部412は複数のノズルNにわたり連続する貫通孔である。筐体44に形成された収容部(凹部)442と流路基板41の開口部412とを相互に連通させた空間は、液体容器14から筐体44の導入流路443を介して供給されるインクを貯留する貯留室(リザーバー)SRとして機能する。
図5のコンプライアンス部47は、貯留室SR内のインクの圧力変動を抑制するための要素であり、弾性膜472と支持板474とを具備する。弾性膜472は、フィルム状に形成された可撓性の部材であり、貯留室SRの壁面(具体的には底面)を構成する。支持板474は、ステンレス鋼等の高剛性の材料で形成された平板であり、流路基板41の開口部412が弾性膜472で閉塞されるように弾性膜472を流路基板41の表面に支持する。支持板474のうち弾性膜472を挟んで貯留室SRに重なる領域には開口部476が形成される。支持板474の開口部476の内側の空間(以下「ダンパー室」という)SDで弾性膜472が貯留室SR内のインクの圧力に応じて変形することで貯留室SR内の圧力変動が抑制(吸収)される。すなわち、ダンパー室SDは、貯留室SR内の圧力変動が吸収されるように弾性膜472を変形させるための空間として機能する。
図5の圧力室基板42にはノズルN毎に開口部422が形成される。振動板43は、弾性的に振動可能な平板であり、圧力室基板42のうち流路基板41とは反対側の表面に固定される。圧力室基板42の各開口部422の内側で振動板43と流路基板41とに挟まれた空間は、貯留室SRから供給流路414を介して供給されるインクが充填される圧力室(キャビティ)SCとして機能する。各圧力室SCは、流路基板41の連通流路416を介してノズルNに連通する。また、振動板43のうち圧力室基板42とは反対側の表面には圧電素子432がノズルN毎に形成される。各圧電素子432は、相互に対向する電極層の間に圧電体層を介在させた駆動素子である。複数の圧電素子432は封止板45で封止される。
以上に例示した構造の複数の液体噴射部32が図4の固定板38に固定される。図6は、固定板38の構成図(六面図)である。図4および図6に例示される通り、第1実施形態の固定板38は、支持部382と複数の周縁部384とを包含する。支持部382は、相互に反対側に位置する第1面Q1と第2面Q2とを含む平板状の部分である。図6に例示される通り、第1実施形態の支持部382は、W方向に延在する一対の縁辺とX方向に延在する一対の縁辺とで画定される矩形状(具体的には平行四辺形状)に成形される。支持部382の第1面Q1はZ方向の負側の表面であり、第2面Q2はZ方向の正側(媒体12側)の表面である。支持部382の第2面Q2は撥水加工されている。他方、各周縁部384は、支持部382の各縁辺に連続し、支持部382の第1面Q1または第2面Q2に対して略直交するようにZ方向の負側に曲折された部分である。例えばステンレス鋼等の高剛性の材料で所定の形状に成形された平板を曲折することで支持部382と複数の周縁部384とが一体に構成される。
図7は、固定板38(支持部382)と液体噴射部32との関係を説明するための図である。図7(a)は、液体噴射部32を取り付ける前の固定板38の断面図であり、図6におけるVII-VII線の断面図に相当する。図7(b)は、図7(a)に示す固定板38に液体噴射部32を取り付けた場合の断面図である。図7(b)に例示される通り、液体噴射ヘッド30の複数の液体噴射部32は、図7(a)に示す固定板38の開口部52にノズル板46が露出するように、固定板38の支持部382の第1面Q1に固定される。そして、このように支持部382の第1面Q1に複数の液体噴射部32が固定された状態で、固定板38の各周縁部384が例えば接着剤により図4に示す支持体34に固定される。以上に例示した構造の複数の液体噴射ヘッド30が、図3に例示される通り、固定板38の第2面Q2をZ方向の正側に向けた状態でX方向に配列される。以上の説明から理解される通り、複数の液体噴射ヘッド30の第2面Q2で構成される平面が液体噴射面に相当する。
図6および図7に例示される通り、本実施形態のノズル板72を露出する開口部52は、媒体12との対向面を構成する固定板38の支持部382に形成される。支持部382には各液体噴射部32に対応する複数(6個)の開口部52が形成され、各開口部52は相互に所定の間隔をあけてX方向に配列する。各開口部52は、平面視(Z方向に垂直な方向からみて)でW方向に沿って延在する長尺状の貫通孔である。図3に例示される通り、各液体噴射部32のノズル板46が1個の開口部52の内側に位置する状態で各液体噴射部32は支持部382の第1面Q1に固定される。以上の説明から理解される通り、固定板38の各開口部52は、各液体噴射部32の複数のノズルNを露出させるための貫通孔である。図7に例示される通り、開口部52の内側の空間(具体的には開口部52の内周面とノズル板46の外周面との隙間)には、例えば樹脂材料で形成された充填材54が充填される。したがって、充填材54を形成しない構成と比較して、開口部52の内側の空間に大量のインクが進入および滞留する可能性を低減できるという利点がある。他方、親水性の樹脂材料で充填材54を形成した構成では、各ノズルNから噴射されたインクが充填材54の表面に付着し易いという事情がある。
図7に例示される通り、第1実施形態では、コンプライアンス部47の支持板474のうち弾性膜472とは反対側の表面が固定板38の第1面Q1に例えば接着剤で固定される。すなわち、支持板474の開口部476が固定板38の第1面Q1で閉塞される。支持板474の開口部476の内側で弾性膜472と第1面Q1との間に挟まれた空間が、弾性膜472を振動させるためのダンパー室SDとして機能する。
図6および図7に例示される通り、本実施形態の突起部60は、媒体12との対向面を構成する固定板38の支持部382に形成される。支持部382には複数(4個)の突起部60が形成され、各突起部60は固定板38の第2面Q2からZ方向の正側(媒体12側)に突出する。図3に例示される通り、第1実施形態の複数の突起部60は、液体噴射面のうちノズル分布領域Rの内側に設置される。具体的には、各突起部60は、X方向に相互に隣合う各開口部52の間の領域に形成され、各開口部52と同様にW方向に沿って延在する。すなわち、各突起部60は、W方向の寸法が、X-Y平面内でW方向に直交する方向の寸法を上回る長尺状(直線状)に形成される。W方向における突起部60の寸法(全長)はW方向における開口部52の寸法と同等である。図6から理解される通り、固定板38の支持部382のうち各周縁部384(支持部382の各縁辺)と開口部52との間の領域には突起部60は形成されない。したがって、周縁部384の曲折に起因して開口部52および突起部60の各々の位置や相互間の位置関係に誤差が発生する可能性を低減することが可能である。また、周縁部384と開口部52との間に突起部60が形成された構成と比較して周縁部384の曲折が容易であるという利点もある。
図7に例示される通り、平面視で各突起部60に重ならない位置に各液体噴射部32は設置される。具体的には、液体噴射部32のうち固定板38の第1面Q1に接合される支持板474は第2面Q2側の各突起部60には平面視で重ならない。また、各突起部60のダンパー室SDは平面視で各突起部60に重ならない。各突起部60のダンパー室SDが平面視で各突起部60に重なる構成では、突起部60の内側の空間にダンパー室SDが連通し、ダンパー室SDの特性(容積や圧力)に誤差が発生する可能性がある。第1実施形態では各突起部60が平面視でダンパー室SDに重ならないから、各ダンパー室SDの特性を均一化することが可能である。
第1実施形態の各突起部60は、固定板38と一体に形成される。具体的には、固定板38に対する絞り加工により各突起部60が形成される。絞り加工は、金属平板のプレス加工の1種であり、固定板38の材料となる金属平板の表面にパンチを押し込んで突起を形成する加工方法である。このため、加工する平板の厚みが薄いほど、歪みやうねり(反り)が生じ易く、平面度が低下する問題がある。そこで、第1実施形態では、固定板38に絞り加工による突起604を形成する際に、平面領域(例えば第1面Q1)とは高さの異なる段差領域602も形成するようにしている。これによれば、後述するように、絞り加工(プレス加工)による歪みを抑制又は矯正することができるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。なお、後述するように、突起604と段差領域602とのいずれを先に形成してもよく、段差領域602という場合には、平面領域(例えば第1面Q1)とは高さが既に異なることになる領域だけでなく、いずれ異なることになる領域をも含む。また、上記図3、図4、図6に示す突起部60は、便宜上、段差領域602と突起604を直線で表したものである。
第1実施形態の段差領域602は、固定板38の第2面Q2から液体噴射側(突起604側)に突出するように形成される。ただし、段差領域602は、液体噴射側(突起604側)とは反対側に突出するようにしてもよい。段差領域602は、例えば半抜き加工により形成される。半抜き加工で平板(固定板38)に段差領域602を形成する場合には、平板にパンチを押し込むときに、打ち抜かずに厚みの途中で止めることにより、段差領域602を形成することができる。このとき、パンチの押し込み量は、段差領域602の側面が剪断面を維持できる程度とする。パンチの押し込み量が一定量を超えると、段差領域602の側面には破断面が生じてしまう。このため、パンチの押し込み量は、段差領域602の側面に破断面が生じない程度の押し込み量が好ましい。なお、段差領域602は、半抜き加工で形成されたものに限られるものではない。例えばエッチングにより段差領域602を形成してもよい。なお、このような突起部60の形成方法の詳細は後述する。
図8は、任意の1個の突起部60の形状の具体例を示す拡大図である。図8に例示される通り、突起部60の突起604は上述した段差領域602内に配置されている。突起604は、W方向(すなわち突起部60の長手方向)の両端側に位置する端面62と両端間に位置する側面64とを含む立体的な構造体である。突起604のうち各側面64が交差する頂上部は曲面状に成形される。図8には、W方向に平行な断面とW方向に垂直な断面とが併記されている。各断面図から理解される通り、第2面Q2に対する突起604の端面62の角度θaは、第2面Q2に対する突起604の側面64の角度θbよりも小さい。すなわち、突起604の各端面62は側面64と比較してなだらかな傾斜面である。
図8に例示される通り、第2面Q2に対する突起部60の高さHは、半抜き加工により第2面Q2側に押し出された部分の高さH1と、その高さH1にさらに第2面Q2側に押し出された突起604の高さH2を加えたものとなる。このように、本実施形態の突起部60は、その高さHのうちの一部を段差領域の高さH1で補うことができる。これにより、絞り加工で形成する突起604の高さH2以上に突起部60の高さHを確保することができる。
突起604の高さH2は、W方向の全長のうち端面62以外の区間で実質的に一定である。具体的には、突起604のW方向の全長のうち90%以上の区間にわたり高さH2は所定値に維持される。図8に例示される通り、突起部60の高さHは固定板38(支持部382)の板厚Tを上回る(H>T)。具体的には、固定板38の板厚Tが0.08mm程度であるのに対し、突起部60の高さHは0.4mm〜0.6mm程度である。また、前述の通り、固定板38の第2面Q2は撥水加工されるから、第2面Q2に形成される各突起部60の表面(各端面62および各側面64)にも撥水性が付与される。したがって、突起部60の表面にインクが残留する可能性を低減できるという利点がある。
なお、第1実施形態の突起部60では、段差領域602内に突起604を形成するので、段差領域602の高さや厚みとの関係は以下の通りである。すなわち、段差領域602からの突起604の突出量H2は、段差領域602の平面領域(第2面Q2)からの段差量H1よりも大きい。また突起604の突出量H2は、段差領域602の厚み(段差領域の平均的な厚み)H0よりも大きい。これにより、突起部60は所定の高さを確保することができる。
前述のように、第1実施形態の突起部60は、固定板38の平面領域(第1面Q1)とは高さの異なる段差領域602とともに形成されるから、絞り加工(プレス加工)による歪みが抑制又は矯正されるので、固定板38の平面度を担保できる。これにより、固定板38の平面度を維持した液体噴射ヘッド30を製造することができる。
ここで、上述した段差領域602を形成せずに、絞り加工で突起部60のみを形成する場合を本実施形態の比較例としてより詳細に説明する。図9は、平板80に絞り加工で突起部60を形成する場合の比較例を示す断面図である。図9に例示される通り、絞り加工で平板80に突起部60の突起81を形成するには、平板80の一方の面に、刃孔84が形成されたダイス82を設置する。平板80の他方の面から、突起を備えたパンチ86を配置し、ダイス82の刃孔84に押し込んでいく。平板80にパンチ86を押し込むときに、図9に示す矢印のように周囲表面を引き込むことになるので、平板80の表面に歪みやうねり(反り)が生じ、平板80の平面度が低下してしまう。このため、絞り加工を行う前に、平板80に例えば図7(a)に示すような開口部52が形成されていると、絞り加工を行ったときにその平面度が低下し、近傍の開口部52では中心がずれたり、形状が変形したりする可能性がある。平板80の厚みが薄いほど、また平板80の厚みに対して突起81の高さが高いほど、絞り加工により周囲表面が大きく引き込まれるので、平板80に歪みや反りが生じ易く、平板80の平面度が低下し易い。
このため、平板80の厚みを厚くすることで、絞り加工による平面度の低下をある程度抑えることもできる。ところが、本実施形態にて絞り加工を行うのは、ノズル板46を開口部52から露出させて液体噴射面(ノズル面)を規定する固定板38であるため、その厚みを厚くするほど、固定板38とノズル板46との間で段差が大きくなってしまう。固定板38とノズル板46との間で段差が大きくなるほど、例えば液体噴射面となる固定板38の表面をワイパーで拭き取るときに拭き取り性が悪くなったり、ノズル板46の表面が媒体12から離れてインクの着弾位置の精度が低下したりするという不具合がある。
この点、第1実施形態では、絞り加工によって突起604を形成する際に、段差領域602も形成するから、後述するように、絞り加工(プレス加工)による歪みを抑制又は矯正することができる。これにより、本実施形態では、固定板38の厚みを過度に厚くすることなく、固定板38の平面度を担保できる。
また、第1実施形態では、このような突起部60を、固定板38の第2面Q2からZ方向の正側(媒体12側)に突出するように形成するから、例えば図2に破線で図示されるように第1ローラー242と第2ローラー244との間で、媒体12が液体噴射ユニット26側に変形(例えばカール)したときに、その媒体12が突起部60に接触しても、固定板38の第2面Q2までは届かないので接触することもない。したがって、固定板38の開口部52の近傍(特に充填材54)の表面やノズル板72の表面に残留したインクが媒体12に付着する可能性を大幅に低減することができる。
また、第1実施形態の段差領域602は、固定板38の第2面Q2から液体噴射側(突起604側)に突出するように形成されるから、段差領域602が液体噴射側(突起604側)とは反対側に突出する場合に比較して、突起部60全体の高さHを効果的に高くすることができる。第1実施形態の突起部60のように、突起部60の段差領域602からの突出量(突起604の高さ)H2を、段差領域602の平面領域(第1面Q1)からの段差量(段差領域の高さ)H1よりも大きくすることで、突起604の突出量(高さ)H2の分だけ、突起部60の高さHを効果的に高くすることができる。また、突起部60の突出量(高さ)Hを、段差領域602の厚みH0よりも大きくすることで、常に段差領域602から突起604を突出させることができる。これにより、固定板38の開口部52の近傍(特に充填材54)の表面に残留したインクが媒体12に付着する可能性を低減するのに効果的な高さの突起部60を形成することができる。
このような突起部60は、ノズル板72が露出する開口部52に近いほど、その開口部52に媒体12が接触する可能性を低下できるので、開口部52の内側に残留したインクが媒体12に付着する可能性をより低下させることができる。この点、第1実施形態では、このような開口部52が形成された固定板38に直接突起部60が形成されるから、固定板38とは別体の要素に突起部60を形成する構成と比較して、固定板38の開口部52と突起部60との距離を大幅に短縮することできる。したがって、開口部52の内側に残留したインクが媒体12に付着する可能性を低減できるという前述の効果は格別に顕著である。しかも、上記のように固定板38の開口部52と突起部60との距離が短縮されるので、開口部52の内側に残留したインクが媒体12に付着することを防止するために必要な突起部60の高さHも低減できる。したがって、媒体12と固定板38との間に必要な間隔(いわゆるプラテンギャップ)をより縮小することができるので、結果的に媒体12の表面におけるインクの着弾位置の誤差を低減できるという利点もある。
また、上述したように第1実施形態の固定板38は、ノズル板46以外の部材(具体的には流路基板41およびコンプライアンス部47)を介してノズル板46に固定される。すなわち、固定板38とノズル板46とは双方とも流路基板41の一方側(Z方向の正側)に配置される。したがって、例えば固定板38をノズル板46の表面に直接に接合する構成と比較して、媒体12とノズル板46との間の間隔を縮小することができるので、結果的に媒体12の表面におけるインクの着弾位置の誤差を低減できるという利点もある。また、複数の液体噴射部32が共通の固定板38に固定されるから、例えば各液体噴射部32が個別の部材に固定される構成と比較して、各液体噴射部32の相互間の位置関係を高精度に調整できるという利点がある。
また、第1実施形態では、突起部60の高さHが固定板38(支持部382)の板厚Tを上回る(H>T)から、例えば突起部60の高さHが固定板38の板厚Tを下回る構成と比較して、固定板38の第2面Q2に対する媒体12の接触を有効に防止できるという利点がある。更に、開口部52の内周面とノズル板46の外周面との隙間(両者間の空間の容積)を小さくし、当該隙間に充填される充填材54の表面に対するインクの付着を低減することが可能である。
なお、突起部60の端面62の角度θaが急峻(例えば直角に近い)な構成では、端面62と第2面Q2とで構成される角部に媒体12の先端が係止して媒体12にシワ等の変形が発生する可能性がある。第1実施形態では、端面62の角度θaが側面64の角度θbよりも小さい角度に抑制されるから、媒体12の先端が端面62に係止する可能性(ひいては媒体12の変形の可能性)を低減できるという利点がある。
<液体噴射ヘッド30の製造方法>
以上に例示した液体噴射ヘッド30の製造方法を以下に説明する。図10は、液体噴射ヘッド30の製造するための工程図である。
図10(a)〜(c)の工程では、平板110をプレス加工や曲げ加工をすることにより固定板38が製造される。先ず図10(a)において平板110に突起部60を形成する。第1実施形態では、段差領域602内に絞り加工による突起604を設けることにより突起部60が形成される。このように、段差領域602内に絞り加工による突起604を形成することで、絞り加工による歪みの影響を段差領域602以外の平面領域に及ばないようにすることができるので、平板の平面度を担保できる。これらの突起部60の形成方法の詳細については後述する。
続いて、図10(b)において、平板110に貫通口の1例としての開口部52を形成する。開口部52は、打ち抜き加工により形成する。ただし、これに限られず、半抜き加工後に突出した部分を取り除くことにより形成してもよい。第1実施形態では、上述したように突起部60を形成しても平板110の平面度を担保できるので、突起部60を形成してから開口部52を形成することにより、突起部60の絞り加工の影響を受けずに開口部52を形成できる。これにより、平板110に開口部52をより高精度に形成することができる。
次いで、図10(c)において、平板110に周縁部384を形成する。周縁部384は、曲げ加工により形成される。突起部60を形成してから周縁部384を形成することにより、突起部60の絞り加工の影響を受けずに周縁部384を形成できる。これにより、平板110に周縁部384をより高精度に形成することができる。
次に、図10(d)において、図10(a)〜(c)にて製造された固定板38に、流路部材としての流路基板41を含む液体噴射部32を固定する。液体噴射部32は、例えば接着剤により固定板38の支持部382の第1面Q1(平面領域)に固定され、流路基板41の側面は周縁部384に固定される。これによれば、突起部60の絞り加工の影響を受けずに平面度が保持された平面領域に液体噴射部32を固定することができるから、液体噴射部32や流路基板41をより確実に固定することができる。なお、その他の工程は図示を省略しているが、固定板38の周縁部384が例えば流路構造体36を連結する支持体34に接着剤により固定される。こうして、複数の液体噴射部32が固定板38に固定されることにより、流路部材としての流路基板41がコンプライアンス部47を介して固定板38に固定される。なお、流路基板41は、コンプライアンス部47を介さずに固定板38に直接固定するようにしてもよい。
<段差領域602内に突起604を配置した突起部60の形成方法>
ここで、平板110にプレス加工を施して固定板38を形成する際に、段差領域602内に突起604を形成する突起部60の形成方法についてより詳細に説明する。突起部60の形成する方法としては、上述したように、半抜き加工により段差領域602を形成してから、絞り加工により突起604を形成する方法(第1の方法)、絞り加工により突起604を形成してから、半抜き加工により段差領域602を形成する方法(第2の方法)、絞り加工による突起604と半抜き加工による段差領域602とを同時に形成する方法(第3の方法)が適用可能であるので、以下これらについて順に説明する。
(第1の方法)
最初に、半抜き加工により段差領域602を形成してから、絞り加工により突起604を形成する第1の方法について説明する。図11、図12は、第1実施形態による突起部60を形成する第1の方法を説明するための工程図である。図11は、先に行われる半抜き加工の工程図であり、図12は、続いて行われる絞り加工の工程図である。
先ず、図11に例示する通り、平板110に対して半抜き加工を施すことにより段差領域602を形成する。半抜き加工は、段差領域602の形状に合わせて成形されたパンチ120およびダイス130からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでは図8に示す段差領域602の形状に合うように、基端から先端にかけて刃幅が変わらず、先端面が平面である断面矩形状のパンチ120を用いる。半抜き加工におけるパンチ120の刃幅Pとダイス130の刃幅Dとのクリアランスは、パンチ120の刃幅Pがダイス130の刃幅Dよりも若干大きくなるようにすることが好ましい。
図11(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス130を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ120を設置する。図11(b)に示すように、パンチ120を所定の押し込み量だけ押し込むことにより、平板110はダイス130に押し出されて段差領域602が形成される。このときのパンチ120の所定の押し込み量は、段差領域602の内側面603に剪断面が形成される範囲で決定する。これによれば、平板110の強度を保持したまま段差領域602を形成できる。所定の押し込み量までパンチ120を押し込んだ後、平板110からパンチ120を引き抜く。こうして図11(c)に示すように、平板110に段差領域602が形成される。
次に、図12に例示する通り、先に半抜き加工によって形成した段差領域602内に、絞り加工を施すことにより突起604を形成する。絞り加工は、突起604の形状に合わせて成形されたパンチ122およびダイス132からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでは図8に示す突起604の形状に合うように、基端から先端に向けて刃幅が徐々に小さくなる凸形状のパンチ122を用いる。絞り加工におけるパンチ122の刃幅Pとダイス132の刃幅Dとのクリアランスは、パンチ122の基端の刃幅Pがダイス132の刃幅Dよりも小さくなるようにすることが好ましい。なお、第1の方法では、絞り加工を行う前に半抜き加工で段差領域602を形成するので、第1の方法の絞り加工に用いるダイス132としては、刃孔の平板110側に、絞り加工用の刃幅Dよりも大きく、平板110からダイス132側に突出し、段差領域602が挿入できる程度の幅Dwと深さDhの段差133を形成する。
図12(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス132を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ122を設置する。図12(b)に示すように、パンチ122を所定の押し込み量だけ押し込むことにより、平板110はダイス132に押し出されて突出し、突起604が形成される。このときのパンチ122の所定の押し込み量は、突起604の高さに応じて決定する。所定の押し込み量までパンチ122を押し込んだ後、平板110からパンチ122を引き抜く。こうして図12(c)に示すように、段差領域602内に突起604が形成され、これにより本実施形態による突起部60が平板110に形成される。そして、これら図11、図12の工程を複数の突起部60について行うことにより、平板110に複数の突起部60を形成することができる。なお、同じ平板110に複数の突起部60を形成する場合には、図11の工程を繰り返して先に複数の段差領域602を形成した後に、図12の工程を繰り返して各段差領域602に突起604を形成することによって、複数の突起部60を形成してもよい。
このような突起部60を形成する第1の方法によれば、半抜き加工により段差領域602を形成してから、その段差領域602内に絞り加工により突起604を形成するので、絞り加工によって肉流れが生じても、半抜き加工により剪断された段差領域602内にその肉流れを抑えることができるので、段差領域602の周りの肉流れを抑制できる。こうして、絞り加工(プレス加工)による歪みを抑制することで、平板110の平面度を担保できる。さらに、複数の突起部60について突起604が形成される部位にそれぞれ段差領域602が形成されるから、段差領域602の形成によるビード加工の効果によって、平板110の反りを抑えることができ、平面の耐久性(強度)を向上させることができる。
(第2の方法)
次に、絞り加工により突起604を形成してから、半抜き加工により段差領域602を形成する第2の方法について説明する。図13、図14は、第1実施形態による突起部60を形成する第2の方法を説明するための工程図である。図13は、先に行われる絞り加工の工程図であり、図14は、続いて行われる半抜き加工の工程図である。
先ず、図13に例示する通り、絞り加工を施すことにより突起604を形成する。絞り加工は、突起604の形状に合わせて成形されたパンチ124およびダイス134からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでのパンチ124としては、図8に示す突起604の形状に合うようにするため、第1の方法による図12と同様の形状のパンチ122を用いることができる。絞り加工におけるパンチ124の刃幅Pとダイス134の刃幅Dとのクリアランスは、パンチ124の基端の刃幅Pがダイス134の刃幅Dよりも小さくなるようにすることが好ましい。
図13(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス134を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ124を設置する。図13(b)に示すように、パンチ124を所定の押し込み量だけ押し込むことにより、平板110はダイス134に押し出されて突出し、突起604が形成される。このときのパンチ124の所定の押し込み量は、突起604の高さに応じて決定する。所定の押し込み量までパンチ124を押し込んだ後、平板110からパンチ124を引き抜く。こうして図13(c)に示すように、段差領域602内に突起604が形成される。
次に、図14に例示する通り、平板110に対して半抜き加工を施すことにより、先の絞り加工によって形成した突起604を包含するように段差領域602を形成する。半抜き加工は、段差領域602の形状に合わせて成形されたパンチ126およびダイス136からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでは図8に示す段差領域602の形状に合うようにするため、第1の方法による図11と同様の形状のパンチ120を用いることができる。半抜き加工におけるパンチ126の刃幅Pとダイス136の刃幅Dとのクリアランスは、パンチ126の刃幅Pがダイス136の刃幅Dよりも若干大きくなるようにすることが好ましい。
図14(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス136を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ126を設置する。図14(b)に示すように、パンチ126を所定の押し込み量だけ押し込むことにより、平板110はダイス136に押し出されて段差領域602が形成される。このときのパンチ126の所定の押し込み量は、段差領域602の内側面603に剪断面が形成される範囲で決定する。これによれば、平板110の強度を保持したまま段差領域602を形成できる。所定の押し込み量までパンチ126を押し込んだ後、平板110からパンチ126を引き抜く。こうして図14(c)に示すように、平板110の突起604が形成された部位に突起604を包含する段差領域602が形成される。これにより本実施形態による突起部60が平板110に形成される。そして、これら図13、図14の工程を複数の突起部60について行うことにより、平板110に複数の突起部60を形成することができる。なお、同じ平板110に複数の突起部60を形成する場合には、図13の工程を繰り返して先に複数の突起604を形成した後に、図14の工程を繰り返して各段差領域602内に突起604を形成することによって、複数の突起部60を形成してもよい。
このような突起部60を形成する第2の方法によれば、絞り加工により突起604を形成してから、半抜き加工により突起604を包含するように段差領域602を形成するから、先に行われる絞り加工によりその周囲に生じる肉流れにより歪みが発生しても、その後の半抜き加工による段差領域602の形成がビード加工となるため、そのビード加工の効果によって、絞り加工(プレス加工)によって生じた歪みを矯正できる。これにより、平板110の平面度を担保できる。さらに、段差領域602を形成する前に突起604を形成するので、突起604を形成する絞り加工に用いるダイス136に、段差領域602が入る段差133を設ける必要がない。この点で、第2の方法によれば、絞り加工に用いるダイス136に、段差領域602が入る段差133が必要となる第1の方法に比較してプレス金型を簡素化できる。
(第3の方法)
次に、絞り加工による突起604と半抜き加工による段差領域602とを同時に形成する第3の方法について説明する。図15は、第1実施形態による突起部60を形成する第3の方法を説明するための工程図である。
第3の方法では、突起604と段差領域602の形状に合わせて成形されたパンチ120およびダイス130からなるプレス用金型を用いて行われる。第3の方法で用いられるパンチ120は、例えば段差領域602を形成するための半抜き加工用刃元部127と、突起604を形成するための絞り加工用刃先部128とを一体にして構成される。半抜き加工用刃元部127は図11に示すパンチ120と同様の形状で構成し、絞り加工用刃先部128は図12に示すパンチ122の刃先と同様の形状で構成される。これに合わせて、ダイス139も、段差領域602を形成するための半抜き加工用刃孔部137と、突起604を形成するための絞り加工用刃孔部138とを一体にして構成される。
図15(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス139を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ129を設置する。図15(b)に示すように、パンチ124を押し込むことにより、平板110はダイス139の絞り加工用刃先部128に押し出されて突出し、突起604が形成される。その後、パンチ129を抜かずにさらに押し込むことにより、図15(c)に示すように平板110はダイス136の半抜き加工用刃元部127に押し出されて、先に形成された突起604を包含するように段差領域602が形成される。
このような突起部60を形成する第3の方法によれば、絞り加工により突起604と半抜き加工により段差領域602を一度の加工で形成することができる。これにより、平板110に、段差領域602とその段差領域602内の突起604とを同時に形成することができる。これにより、絞り加工を行っても、平板110の平面度を担保できる。さらに、パンチ129とダイス139を変えずに段差領域602と突起604を一度に形成できるから、パンチ129とダイス139の位置合わせも一度で済むので、段差領域602と突起604とを別々に行う第1の方法、第2の方法と比較して、加工の手間を省くことができる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態を以下に説明する。なお、以下に例示する各形態において作用や機能が第1実施形態と同様である要素については、第1実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。
図16は、第2実施形態における固定板38と液体噴射部32との関係の説明図であり、第1実施形態の図7に対応する。図16(a)は図6に示す固定板38のVII-VII断面図であり、図16(b)は固定板38に液体噴射部32を固定した場合の断面図である。平板に開口部52を形成するための打ち抜き加工も、絞り加工と同様に、プレス加工の1種であり、平板の一方の面にダイスを設置して、他方の面からパンチを押し込んで、開口部52を形成する。このため、絞り加工の場合と同様に、平板に打ち抜き加工のみで開口部52を形成すると、パンチを押し込むときに歪みやうねりが生じ易く、平板の平面度が低下する問題がある。
このようなプレス加工による歪みやうねりを抑制するため、第1実施形態においては、平板(固定板38)の平面領域とは高さの異なる段差領域602を形成し、この段差領域602内に絞り加工による突起604を形成する構成について説明した。これに対して、第2実施形態では、図16に例示される通り、固定板38を構成する平板に互いに厚みの異なる肉厚領域524と薄肉領域522を形成し、薄肉領域522内にプレス加工による開口部52を形成する。これによれば、厚肉領域524を厚くすることができるので、厚肉領域524によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みを抑制することができるので、第2実施形態においても、平板(固定板38)の平面度を担保することができる。
具体的には、平板(固定板38)には、互いに厚みが異なる薄肉領域522と厚肉領域524とが形成される。図16(a)に示す薄肉領域522は、固定板38の液体噴射部32が固定される面(第1面Q1)が凹むように形成される。薄肉領域522は、第1面Q1から見れば、厚肉領域524に対して高さの異なる段差領域となる。これによれば、図16(b)に例示される通り、薄肉領域522内に形成した開口部52にノズル板46が露出するように、薄肉領域522内の凹んだ部位に液体噴射部32を固定することができる。したがって、薄肉領域522を形成しないで液体噴射部32を固定する場合に比較して、薄肉領域522内における第1面Q1の凹み量だけ液体噴射側に液体噴射部32を固定できるので、ノズル板46と媒体12との間隔を狭くすることができる。これにより、噴射した液体の位置ずれ防止効果を高めることができる。
なお、薄肉領域522の構成は上述した例示に限られるものではない。図17(a)に例示される通り、薄肉領域522は、固定板38の液体噴射部32が固定される面とは反対側の面(第2面Q2)が凹むように形成してもよい。この場合は、図17(b)に例示される通り、薄肉領域522内に形成した開口部52にノズル板46が露出するように、薄肉領域522内の第1面Q1側に液体噴射部32を固定する。これによれば、図16(b)の場合と比較して、薄肉領域522内における第2面Q2の凹み量だけ、ノズル板46と媒体12との距離を大きくとることができる。これにより、図2に示すように媒体12が変形(例えばカール)したとしても、図16(b)の場合よりノズル板46に接触し難くなる。ただし、図16(b)に示すように固定板38の第1面Q1が凹むように薄肉領域522を形成すれば、固定板38の液体噴射側の面(第2面Q2)を凹ませずに済むので、図17(b)の場合に比較して、固定板38の液体噴射側の面(第2面Q2)の凹凸を少なくすることができる。これにより、液体噴射側の面(第2面Q2)にインクが溜まり難くなるという利点がある。
第2実施形態の薄肉領域522は、例えば面押し加工などのプレス加工により形成される。ただし、薄肉領域522の形成方法は、面押し加工に限られるものではなく、薄肉領域522をエッチングなどで形成してもよい。薄肉領域522を形成した後に、その薄肉領域522内に、例えば打ち抜き加工により開口部52を形成する。なお、開口部52は、半押し加工を行った後に、押し出された部分を取り除くことによって形成するようにしてもよい。なお、薄肉領域522内に開口部52を形成する方法の詳細は後述する。
以上の説明から理解される通り、第2実施形態では、固定板38を構成する平板に互いに厚みの異なる肉厚領域524と薄肉領域522を形成し、薄肉領域522内にプレス加工による開口部52を形成するから、厚肉領域524によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みを抑制することができるので、平板(固定板38)の平面度を維持し易くすることができる。これにより、固定板38の平面度を維持した液体噴射ヘッド30を製造することができる。しかも、ノズル板46が露出する開口部52を、薄肉領域522内に設けるから、ノズル板46と媒体12との距離を近づけることができる。なお、図16、図17では、本実施形態の薄肉領域522を形成する固定板38には、突起部60が形成される場合を例に挙げて説明したが、これに限られず、突起部60が形成されなくてもよい。
<薄肉領域522内にノズル板配置用の開口部52を形成する方法>
ここで、平板にプレス加工を施して固定板38を形成する際に、ノズル板46を配置するための開口部52を薄肉領域522内に形成する方法についてより詳細に説明する。ここでは、平板110に、第1面Q1側が凹となる図16(a)に示す薄肉領域522を面押し加工により形成してから、その薄肉領域522内に打ち抜き加工により開口部52を形成する場合を例に挙げる。図18、図19は、第2実施形態によるノズル板配置用の開口部52を形成する方法を説明するための工程図である。図18は、先に行われる面押し加工の工程図であり、図19は、続いて行われる打ち抜き加工の工程図である。
先ず、図18に例示する通り、平板110に対して面押し加工を施すことにより図16(a)に示す薄肉領域522を形成する。面押し加工は、薄肉領域522の形状に合わせて成形されたパンチ140およびダイス150からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでは図16(a)に示す薄肉領域522の形状に合うように、基端から先端にかけて刃幅が変わらず、先端面が平面である断面矩形状のパンチ140を用いる。ダイス150としては、薄肉領域522を形成する部位を支持する支持面が平坦なものを用いる。
図18(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス150を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ140を設置する。そして、図18(b)に示すように、パンチ140を所定の押し込み量だけ押し込むことにより、平板110はダイス150に押圧されて薄肉領域522が形成される。このときのパンチ140の所定の押し込み量は、薄肉領域522の内側面603に剪断面が形成される範囲で決定する。これによれば、平板110の強度を保持したまま薄肉領域522を形成できる。所定の押し込み量までパンチ140を押し込んだ後、平板110からパンチ140を引き抜く。こうして図18(c)に示すように、平板110に厚肉領域524とは厚みの異なる薄肉領域522が形成される。
なお、平板110に第2面Q2側が凹となる図17(a)に示す薄肉領域522を形成する場合には、パンチ140とダイス150の設置位置を逆にすればよい。具体的には、平板110の第1面Q1にダイス150を設置し、平板110の第2面Q2にパンチ140を設置して、パンチ140を押し込んで押圧するようにすればよい。
次に、図19に例示する通り、先に半抜き加工によって形成した薄肉領域522内に、打ち抜き加工を施すことにより開口部52を形成する。打ち抜き加工は、開口部52の形状に合わせて成形されたパンチ142およびダイス152からなるプレス用金型を用いて行われる。ここでは図16(a)に示す開口部52の形状に合うように、基端から先端にかけて刃幅が変わらず、先端面が平面である断面矩形状のパンチ142を用いる。ここでのダイス152としては、パンチ142の刃形に合わせた断面矩形の刃孔を備えたものを用いる。打ち抜き加工におけるパンチ142の刃幅Pとダイス152の刃幅Dとのクリアランスは、パンチ142の刃幅Pがダイス152の刃幅Dよりも若干小さくなるようにすることが好ましい。
図19(a)に示すように、平板110の一方の面(第2面Q2)にダイス152を設置して、平板110の他方の面(第1面Q1)にパンチ142を設置する。図19(b)に示すように、平板110をパンチ142で打ち抜くことにより、平板110に開口部52が形成される。平板110からパンチ142を引き抜くと、図19(c)に示すように、薄肉領域522内に開口部52が形成され、これにより本実施形態による開口部52が平板110に形成される。そして、これら図18、図19の工程を複数の開口部52について行うことにより、平板110に複数の開口部52を形成することができる。なお、同じ平板110に複数の開口部52を形成する場合には、図18の工程を繰り返して先に複数の薄肉領域522を形成した後に、図19の工程を繰り返して各薄肉領域522に開口部52を形成してもよい。
以上説明した方法によれば、平板110には、互いに厚みの異なる厚肉領域524と薄肉領域522とが形成され、ノズル板46を露出する開口部52が薄肉領域522内に形成される。これによれば、より厚い厚肉領域524に薄肉領域522を形成できるので、平板の耐久性(強度)を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みを抑制することができるので、平板(固定板38)の平面度を維持し易くすることができる。また、なお、面押し加工により薄肉領域522を形成してから、その薄肉領域522内に打ち抜き加工により開口部52を形成するので、打ち抜き加工(プレス加工)による歪みが抑制又は矯正されるので、これによっても平板の平面度を担保することができる。
また、第2実施形態では、薄肉領域522内に開口部52を形成する方法として、平板110に薄肉領域522を形成してから、薄肉領域522内に打ち抜き加工により開口部52を形成する方法を例に挙げたが、これに限られるものではない。例えば平板110に打ち抜き加工により開口部52を形成してから、面押し加工により薄肉領域522を形成するようにしてもよい。また、平板110に薄肉領域522と開口部52を同時に形成するようにしてもよい。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態を以下に説明する。図20は、第3実施形態にかかる液体噴射ヘッド30の構成例を示す図である。ここでは、上述した第1実施形態による突起部60の形成方法を適用可能な液体噴射ヘッド30の他の構成例として、ノズルNの乾燥等を防ぐための封止機構(キャップ)28が固定板38に当接する領域を考慮して突起部60を形成した場合の具体例を挙げる。
図20には、固定板38の第2面Q2とIX-IX線の断面図とが併記されている。図20の断面図から理解される通り、封止機構28は、複数のノズルNの清掃等の保守動作の実行時に固定板38の第2面Q2(液体噴射面)に接触して各ノズルNを密閉する複数の封止体282を具備する。図20の封止機構(キャップ)28は、1個の液体噴射ヘッド30に対して2個の封止体282を使用する場合を例に挙げたものである。各封止体282は、基礎部284と封止部286とが一体に形成された弾性体であり、例えば樹脂材料の射出成形で形成される。
基礎部284は平板状の部分であり、封止部286は、基礎部284の周縁から突出する環状(具体的には矩形枠状)の部分である。封止部286のうち基礎部284とは反対側の頂上面が固定板38の第2面Q2に当接することで各ノズルNが密閉される。図20に例示される通り、固定板38の複数の突起部60は、第2面Q2のうち封止体282に接触する環状の領域(以下「封止領域」という)L以外の領域に形成され、平面視で封止領域Lには重ならない。具体的には、第2面Q2のうち平面視で封止領域Lの内周縁の内側の領域(封止領域Lで包囲された領域)に複数の突起部60が形成される。以上の通り、第1実施形態では、固定板38の第2面Q2のうち封止領域Lには突起部60が形成されないから、封止領域L内に突起部60を形成した構成と比較して、封止体282(封止部286)を第2面Q2に密着させて各ノズルNを充分に密閉できるという利点がある。
図20に示す突起部60は、第1実施形態と同様に段差領域602内に絞り加工による突起604を形成してなるから、絞り加工(プレス加工)による歪みが抑制又は矯正されるので、プレス加工後の平板の平面度を担保することができる。これにより、図20に示す構成の液体噴射ヘッド30においても、固定板38の平面度を維持した液体噴射ヘッド30を製造することができる。また、図20に示す開口部52についても、第2実施形態と同様に、厚みの異なる厚肉領域524と薄肉領域522を形成し、その薄肉領域522内で抜き打ち加工により開口部52を形成するようにしてもよい。これにより、厚肉領域524によって平板の強度を向上させることができる。これにより、プレス加工による歪みが抑制され、平板の平面度を維持し易くすることができる。
<第4実施形態>
本発明の第4実施形態を以下に説明する。ここでは、上述した第1実施形態による突起部60の形成方法を適用可能な液体噴射ヘッド30の他の構成例として、突起部60の構成を変えた場合の具体例を挙げる。
図21は、第4実施形態にかかる液体噴射ヘッド30の構成例であり、固定板38の第2面Q2の平面図である。図21に例示される通り、第4実施形態の固定板38に形成された複数の突起部60は、複数の第1突起部60Aと複数の第2突起部60Bとを包含する。複数の第1突起部60Aは、相互に間隔をあけてX方向に配列するとともに各々がW方向に延在する。同様に、複数の第2突起部60Bは、相互に間隔をあけてX方向に配列するとともに各々がW方向に延在する。第1突起部60Aと第2突起部60BとはX方向に沿って交互に配列する。
図21に例示される通り、第4実施形態の固定板38の第2面Q2(ノズル分布領域R)を、Y方向に第1領域R1と第2領域R2と第3領域R3とに便宜的に区分する。第1領域R1は第2領域R2からみてY方向の正側に位置し、第3領域R3は第2領域R2からみてY方向の負側に位置する。第1突起部60Aは、第1領域R1と第2領域R2とにわたりW方向に延在し、第3領域R3には形成されない。他方、第2突起部60Bは、第2領域R2と第3領域R3とにわたりW方向に延在し、第1領域R1には形成されない。以上の説明から理解される通り、第4実施形態では、第1突起部60Aと第2突起部60Bとは、媒体12が搬送されるY方向における位置が相違するとともに、Y方向において相互に部分的に(すなわち第2領域R2内で限定的に)重複する。
このような第4実施形態における各突起部60(第1突起部60A、第2突起部60B)についても、第1実施形態と同様に、段差領域602内に絞り加工による突起604を配置した構成である。図21では、便宜上、段差領域602と突起604を突起部60(第1突起部60A、第2突起部60B)として直線で表している。
第4実施形態においても第1実施形態と同様の効果が実現される。また、第4実施形態では、突起部60が第2面Q2の全域にわたりW方向に延在する構成と比較して突起部60が短縮されるから、突起部60の形成に起因した固定板38の変形(特に突起部60を絞り加工で形成する場合の変形)を抑制できるという利点がある。なお、第1突起部60Aと第2突起部60BとがY方向に沿って重複しない構成(例えば第1突起部60Aおよび第2突起部60Bの何れも第2領域R2には形成されない構成)では、図21の第2領域R2で媒体12が固定板38の第2面Q2に接触するから、開口部52の内側に残留したインクが媒体12に付着する可能性がある。第4実施形態では、第1突起部60Aと第2突起部60BとがY方向において相互に部分的に重複するから、各突起部60の長さを短縮した構成にも関わらず、第2面Q2に対する媒体12の接触を有効に防止できるという利点がある。
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態を以下に説明する。上述した第1〜第4実施形態では、複数のノズル板46を固定する固定板38を設けた液体噴射ヘッドについて、固定板38を、液体噴射面を規定する平板として例示し、その固定板38に絞り加工による突起部60を形成した場合を説明した。第5実施形態では、固定板38を設けない液体噴射ヘッドについて、ノズル板72そのものを、液体噴射面を規定する平板として例示し、そのノズル板72に絞り加工による突起部60を形成する場合について説明する。
図22は、第5実施形態の液体噴射ユニット26のうち媒体12に対向する液体噴射面の平面図である。図22に例示される通り、第5実施形態の液体噴射ユニット26は、媒体12に対向するノズル板72を具備するX方向に長尺なラインヘッドである。ノズル板72は、媒体12の全幅にわたるX方向に長尺な平板である。
図22に例示される通り、X方向に配列する複数のノズル分布領域74がノズル板72には画定される。各ノズル分布領域74は、平面視で台形状(具体的には等脚台形)の領域である。X方向に相互に隣合う各ノズル分布領域74の間で上底と下底との位置関係が反転するように複数のノズル分布領域74が画定される。各ノズル分布領域74には、X方向およびY方向にわたり複数のノズルNが形成される。以上の説明から理解される通り、ノズル板72のうちZ方向の正側に位置する表面(媒体12との対向面)は、複数のノズルNが設置された液体噴射面として機能する。
図22に例示される通り、第5実施形態のノズル板72の液体噴射面には複数の突起部60が形成される。各突起部60は、X方向に交差する方向に沿って形成されて液体噴射面から突出する。具体的には、X方向に相互に隣合う各ノズル分布領域74の間隙内で台形の各脚の方向に沿う直線状の突起部60が形成される。すなわち、第5実施形態の各突起部60は、X方向に傾斜する方向に沿って延在する。図17に例示される通り、X方向に相互に隣合う各突起部60は、X方向に直交する軸線Aに対して線対称の関係にある。
図22に例示される通り、第5実施形態の液体噴射ユニット26は複数の貯留室SRを具備する。各貯留室SRは、第1実施形態と同様に、複数のノズルNから噴射されるインクを貯留する空間である。具体的には、平面視で(液体噴射面に垂直な方向からみて)各ノズル分布領域74の頂点に対応した位置に貯留室SRが形成される。貯留室SRから複数の流路に分配されたインクが各ノズルNから噴射される。図22から理解される通り、第5実施形態の各突起部60は、平面視で貯留室SRに重なる位置に設置される。他方、各ノズルNは平面視で貯留室SRに重ならない位置に形成される。以上の通り、第5実施形態では、液体噴射面のうち平面視で貯留室SRに重なる領域(本来的にノズルNが形成されない領域)が突起部60の形成に有効に利用されるから、貯留室SRに重ならないように突起部60を形成する構成と比較して複数のノズルNを高密度に配置することが可能である。
このような第5実施形態の各突起部60の形状は上述した各実施形態と同様である。第5実施形態では、ノズル板72そのものに設ける各突起部60を、第1実施形態と同様に、段差領域602内に絞り加工による突起604を配置して構成する。なお、図22では、便宜上段差領域602と突起604を突起部60として直線で表している。
以上に例示した第5実施形態では、ノズル板72そのものに設ける各突起部60を、第1実施形態と同様に、段差領域602内に絞り加工による突起604を配置して構成するから、第1実施形態と同様の効果が得られる。また、ノズル板72を構成する平板に、突起部60を形成してから、貫通口の他の例としてのノズルNの開口を形成することで、ノズルNの開口に絞り加工による歪みの影響が及ばないようにすることができる。また、複数のノズルNが配列された液体噴射面から突出する突起部60が、ラインヘッドの長手方向であるX方向に交差(直交または傾斜)する方向に沿って設置される。したがって、X方向に沿って突起部60が形成された構成と比較して、媒体12が搬送されるY方向の広範囲にわたり液体噴射面に対する媒体12の接触を防止できるという利点もある。
なお、図22では、X方向に相互に隣合う各ノズル分布領域74の間隙の全長にわたり突起部60が延在する構成を例示したが、例えば図23に例示される通り、各ノズル分布領域74の間隙の一部のみに突起部60を形成することも可能である。図23の構成では、各ノズル分布領域74の間隙に突起部60の形成用のスペースを確保する必要がないから、各ノズル分布領域74を相互に近接して配置することで複数のノズルNを高密度に配置できるという利点がある。
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態を以下に説明する。ここでは、固定板38を設けない液体噴射ヘッドについて、ノズル板72そのものを、液体噴射面を規定する平板とし、そのノズル板72に突起部60を形成する他の具体例について説明する。
図24は、第6実施形態の液体噴射ユニット26のうち媒体12に対向する液体噴射面の平面図である。図24に例示される通り、第6実施形態の液体噴射ユニット26は、X方向に千鳥状に配列(いわゆるスタガ配置)された複数の液体噴射ヘッド30を具備する。複数の液体噴射ヘッド30の各々は、複数のノズルNがX-Y平面内に形成されたノズル板72を具備する。各液体噴射ヘッド30のノズル板72のうち媒体12に対向する液体噴射面には複数の突起部60が形成される。各突起部60は、X方向に交差(直交または傾斜)する方向に沿って形成されて液体噴射面から突出する。
このような第6実施形態の各突起部60の形状は上述した各実施形態と同様である。第6実施形態では、ノズル板72そのものに設ける各突起部60を、第1実施形態と同様に、段差領域602内に絞り加工による突起604を配置して構成する。また、ノズル板72を構成する平板に、突起部60を形成してから、貫通口の他の例としてのノズルNの開口を形成することで、ノズルNの開口に絞り加工による歪みの影響が及ばないようにすることができる。なお、図24では、便宜上段差領域602と突起604を突起部60として直線で表している。これにより、第6実施形態においても前述の各形態と同様の効果が実現される。
以上に例示した第1実施形態から第6実施形態は、複数のノズルNが設置された液体噴射面から突出する突起部60が設置された構成として包括的に表現され、液体噴射面を形成する部材の機能や用途は不問である。第1実施形態ないし第4実施形態のように固定板38で液体噴射面が形成されるか、第5実施形態または第6実施形態のようにノズル板72で液体噴射面が形成されるかに関わらず、前述の各形態で例示した各種の構成(例えば突起部60の形状等)が同様に適用される。
<変形例>
以上に例示した形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
(1)突起部60の突起604の断面形状(W方向に垂直な断面内における突起604の表面の形状)は前述の各形態の例示に限定されない。例えば図25に例示した断面形状の突起604により突起部60を形成することも可能である。図25(a)の突起604は断面形状が矩形状(長方形状)であり、図25(b)の突起604は断面形状が弓形状である。図25(a)の突起604は段差領域602と同様に半抜き加工で形成するようにしてもよい。なお、突起604の断面形状は線対称な形状に限定されない。例えば、図25(c)のように、液体噴射面(第2面Q2)に垂直な側面604Aと液体噴射面に傾斜する側面604Bとで構成される三角形状の断面形状の突起604で突起部60を形成することも可能である。前述の実施形態や図25(b)および図25(c)のように突起部60の突起604が液体噴射面に対する傾斜面を包含する構成では、例えば図25(a)の構成と比較して、液体噴射面に付着したインクをワイパーにより効果的に払拭できるという利点がある。
また、突起部60の段差領域602の断面形状(W方向に垂直な断面内における段差領域602の表面の形状)も前述の各形態の例示に限定されない。例えば図25(d)に示すように、異なる幅の段差領域602を複数段(図25(d)では2段)重ねて形成するようにしてもよい。この場合には、小さな幅の段差領域602Aほど第2面Q2から液体噴射側に向けて配置され、小さな幅の段差領域602Aが大きな幅の段差領域602B内に含まれるように形成する。この場合、段差領域602Aおよび段差領域602Bの半抜き加工を行ってから、絞り加工で突起604を形成してもよく、絞り加工で突起604を形成してから、段差領域602Aおよび段差領域602Bの半抜き加工を行うようにしてもよい。また、段差領域602は2段に限られず、3段以上形成してもよい。このように、半抜き加工を複数回行うことにより段差領域602を多段にすることで、より平板の平面度が維持され易くなる。また、突起部60の突起604の平面形状(Z方向からみた突起部60の外形)は前述の各形態の例示には限定されない。例えば平面形状、弓形状(半月状)に形成してもよい。
(2)第1実施形態から第4実施形態では、各液体噴射部32におけるコンプライアンス部47の支持板474を固定板38の第1面Q1に固定したが、液体噴射部32のうち固定板38に接合される部材は支持板474に限定されない。例えば、液体噴射部32のうち固定板38との対向面以外の場所にコンプライアンス部47を設置した構成やコンプライアンス部47を省略した構成では、流路基板41のうちZ方向の正側の表面を固定板38の第1面Q1に例えば接着剤で固定することも可能である。
(3)液体噴射部32がインクを噴射する方式は、圧電素子を利用した前述の方式(ピエゾ方式)に限定されない。例えば、加熱により圧力室内に気泡を発生させて圧力室内の圧力を変化させる発熱素子を利用した方式(サーマル方式)の液体噴射ヘッドにも本発明は適用され得る。
(4)以上の各形態で例示した印刷装置10は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体噴射装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を噴射する液体噴射装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を噴射する液体噴射装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。
10……印刷装置(液体噴射装置)、12……媒体、14……液体容器、22……制御装置、24……搬送機構、242……第1ローラー、244……第2ローラー、26……液体噴射ユニット、30……液体噴射ヘッド、32……液体噴射部、34……支持体、36……流路構造体、38……固定板、382……支持部、384……周縁部、41……流路基板(流路部材)、42……圧力室基板、43……振動板、44……筐体、45……封止板、46,72……ノズル板、47……コンプライアンス部、472……弾性膜、474……支持板、52……開口部、522……薄肉領域、524……厚肉領域、54……充填材、60……突起部、602(602A、602B)……段差領域、604……突起、110……平板、120、122、124、126、129、140、142……パンチ、130、132、134、136、139、150、152……ダイス、Q1……第1面、Q2……第2面、N……ノズル、SR……貯留室、SC……圧力室、SD……ダンパー室。

Claims (13)

  1. 液体噴射ヘッドの製造方法であって、
    液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板の平面領域に対して、半抜き加工により形成され、前記平面領域とは高さの異なる段差領域と、前記段差領域内に絞り加工により形成され、液体噴射側に突出する突起とを含み、第1方向に延在し、当該第1方向に交差する第2方向に配列する第1突起部および第2突起部を設ける工程と、
    前記平板に対して、前記液体を供給する流路が設けられた流路部材を、前記突起が突出する側とは反対側に固定する工程とを有し、
    前記第1突起部は、第1部分と、当該第1部分から前記第1方向における第1側に延在する第2部分とを含み、
    前記第2突起部は、第3部分と、当該第3部分から前記第1方向における前記第1側とは反対側の第2側に延在する第4部分とを含み、
    前記第1部分と前記第3部分とは、前記第2方向からみて相互に重複し、
    前記第2部分と前記第2突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複せず、
    前記第4部分と前記第1突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複しない
    液体噴射ヘッドの製造方法。
  2. 前記段差領域は、液体噴射側に突出するように形成される
    請求項1の液体噴射ヘッドの製造方法。
  3. 前記段差領域の側面は、前記半抜き加工により形成された剪断面である
    請求項1または請求項2の液体噴射ヘッドの製造方法。
  4. 前記段差領域内に前記突起を設ける工程において、
    前記半抜き加工により前記段差領域を形成した後に、前記絞り加工により前記突起を形成する
    請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  5. 前記段差領域内に前記突起を設ける工程において、
    前記絞り加工により前記突起を形成した後に、前記半抜き加工により前記段差領域を形成する
    請求項1から請求項3の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  6. 前記段差領域からの前記突起の突出量は、前記段差領域の前記平面領域からの段差量よりも大きい
    請求項1から請求項5の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  7. 前記突起の突出量は、前記平板の前記段差領域の厚みよりも大きい
    請求項1から請求項6の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  8. 前記平板は、前記平面領域内に貫通口を有し、
    前記貫通口は、前記突起を形成した後に形成される
    請求項1から請求項7の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  9. 前記平板は、前記平面領域内に厚みが互いに異なる厚肉領域と薄肉領域とを有し、
    前記貫通口は、前記薄肉領域内に設けられ、
    液体噴射ノズルが形成されるノズル板を有する液体噴射部は、前記ノズル板が前記貫通口内において液体噴射側に露出するように、前記平板に固定される
    請求項8の液体噴射ヘッドの製造方法。
  10. 前記薄肉領域は、前記平板の液体噴射側とは反対側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域内に前記液体噴射部を固定する
    請求項9の液体噴射ヘッドの製造方法。
  11. 前記薄肉領域は、前記平板の液体噴射側の表面が凹むように形成され、その凹んだ領域とは反対側の表面に前記液体噴射部を固定する
    請求項9の液体噴射ヘッドの製造方法。
  12. さらに、前記平板の平面領域に対して曲げ加工を行う工程と、
    前記平板の曲げ加工が施された部位に、液体の流路を形成する支持体の側面を固定する工程と、を有する
    請求項1から請求項1の何れかの液体噴射ヘッドの製造方法。
  13. 液体が噴射されるノズルが設けられた液体噴射面を規定する平板と、
    前記平板の平面領域とは高さの異なる段差領域内に、液体噴射側に突出するように設けられた突起を含み、第1方向に延在し、当該第1方向に交差する第2方向に配列する第1突起部および第2突起部を具備し、
    前記第1突起部は、第1部分と、当該第1部分から前記第1方向における第1側に延在する第2部分とを含み、
    前記第2突起部は、第3部分と、当該第3部分から前記第1方向における前記第1側とは反対側の第2側に延在する第4部分とを含み、
    前記第1部分と前記第2部分とは、前記第2方向からみて相互に重複し、
    前記第2部分と前記第2突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複せず、
    前記第4部分と前記第1突起部とは、前記第2方向からみて相互に重複しない
    液体噴射ヘッド。
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