JP7059611B2 - Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharge unit and device for discharging liquid Download PDF

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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid discharge head, a liquid discharge unit, and a device for discharging a liquid.

従来から、液室(個別液室、加圧液室などとも称する)に圧力変動を発生させ、液室に形成された微小ノズルから液体を噴射させるインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドを搭載する記録装置が知られている。 Conventionally, a recording device equipped with an inkjet head and an inkjet head that generate pressure fluctuations in a liquid chamber (also referred to as an individual liquid chamber, a pressurized liquid chamber, etc.) and eject a liquid from a minute nozzle formed in the liquid chamber has been known. Has been done.

インクジェットヘッドの製造過程において、アクチュエータ基板に液室を形成する際に、アクチュエータ基板を液室の高さ付近にまで薄くすると、その後の工程でのハンドリング(処理装置内の搬送や工程間搬送等)でアクチュエータ基板が割れやすくなり、安定した生産が難しい。そこで、アクチュエータ基板を薄くする前に液流路等が形成された支持基板を接着剤で接合し、アクチュエータ基板を補強することが行われる。 In the manufacturing process of the inkjet head, when the liquid chamber is formed on the actuator substrate, if the actuator substrate is thinned to near the height of the liquid chamber, handling in the subsequent process (transportation in the processing device, inter-process transfer, etc.) This makes the actuator board fragile, making stable production difficult. Therefore, before thinning the actuator board, a support board on which a liquid flow path or the like is formed is joined with an adhesive to reinforce the actuator board.

この場合、アクチュエータ基板のアクチュエータ部(振動板や圧電体等)は、可動部であるため、アクチュエータ部が支持基板と直接接しないように、支持基板に凹部を設け、凹部の非形成部がアクチュエータ基板と接合するようにしている。 In this case, since the actuator part (vibration plate, piezoelectric body, etc.) of the actuator board is a movable part, a recess is provided in the support board so that the actuator part does not come into direct contact with the support board, and the non-formed part of the recess is the actuator. I try to join it with the board.

しかしながら、一般的な接合技術で接合する際、基板の位置ずれや接合部の一部で完全に接合がなされず剛性が確保できないことがあり、アクチュエータ間のクロストーク(相互干渉)などの問題が生じていた。また、接合強度やアクチュエータ基板と支持基板間の接合間隔が面内で変わることで、駆動部に張力がかかり変位が低下するという問題があった。 However, when joining with a general joining technique, there are cases where the board is misaligned or part of the joint is not completely joined and rigidity cannot be ensured, resulting in problems such as crosstalk (mutual interference) between actuators. It was happening. In addition, there is a problem that tension is applied to the drive unit and displacement is reduced due to changes in the bonding strength and the bonding interval between the actuator board and the support board in the plane.

特許文献1では、流路基板と保持基板を接合する際の位置ずれによる機能低下やアクチュエータ間のクロストークを考慮して、保持基板隔壁の幅、液室隔壁の幅、配線層パターンの幅を規定している。これにより、流路基板と保持基板の接合信頼性を高め、小型化に貢献できるとしている。また、特許文献2では、クロストークの低減や接着剤の接着強度と封止性を十分に確保するとの目的で、保持基板の接合部分を所定の形状にしている。 In Patent Document 1, the width of the holding substrate partition wall, the width of the liquid chamber partition wall, and the width of the wiring layer pattern are determined in consideration of functional deterioration due to misalignment when joining the flow path substrate and the holding substrate and crosstalk between actuators. It stipulates. As a result, the joining reliability between the flow path substrate and the holding substrate can be improved, which contributes to miniaturization. Further, in Patent Document 2, the joint portion of the holding substrate is formed into a predetermined shape for the purpose of reducing crosstalk and ensuring sufficient adhesive strength and sealing property of the adhesive.

しかしながら、従来の技術では、アクチュエータ付近の領域など、より確実な接合が求められる領域の一部で完全に接合がなされず、剛性が十分に確保できないという問題を解決できていない。このため、クロストークや変位の低下を防止するなど、吐出特性を向上させることが望まれている。 However, the conventional technique cannot solve the problem that sufficient rigidity cannot be ensured because the joint is not completely formed in a part of the region where more reliable joint is required, such as the region near the actuator. Therefore, it is desired to improve the discharge characteristics such as preventing crosstalk and reduction of displacement.

本発明は、剛性が必要な箇所を確実に接合でき、アクチュエータ間のクロストークを抑制でき、高精度で安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a liquid discharge head capable of reliably joining locations where rigidity is required, suppressing crosstalk between actuators, and having highly accurate and stable discharge characteristics.

上記課題を解決するために、本発明は、アクチュエータが形成されたアクチュエータ基板であって、該アクチュエータが形成された面と反対側に該アクチュエータ基板の面方向に対して長手と短手を有する液室が形成されたアクチュエータ基板と、前記アクチュエータ基板と対向する面に前記アクチュエータの駆動領域となる凹部が形成された支持基板と、が接着剤により接合されてなる液体吐出ヘッドであって、前記支持基板における前記凹部の非形成部が前記アクチュエータ基板と接合する接合隔壁であり、該接合隔壁は前記液室の短手方向に配列し、前記支持基板における前記アクチュエータ基板と接合する部分のうち、前記接合隔壁を除いた少なくとも一部が格子形状であり、前記接合隔壁の前記アクチュエータ基板と接合する部分における液室短手方向の幅が、前記格子形状の線幅よりも大きいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is an actuator board on which an actuator is formed , and has a length and a short side with respect to the surface direction of the actuator board on the side opposite to the surface on which the actuator is formed. A liquid discharge head in which an actuator substrate having a chamber and a support substrate having a recess formed as a drive region of the actuator on a surface facing the actuator substrate are joined by an adhesive to support the actuator. The non-formed portion of the recess in the substrate is a joining partition wall to be joined to the actuator board, and the joining partition walls are arranged in the lateral direction of the liquid chamber, and among the portions of the support board to be joined to the actuator board, the said At least a part excluding the joined partition wall has a lattice shape, and the width of the joined partition wall in the short side of the liquid chamber at the portion joined to the actuator substrate is larger than the line width of the lattice shape.

本発明によれば、剛性が必要な箇所を確実に接合でき、アクチュエータ間のクロストークを抑制でき、高精度で安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a liquid discharge head which can surely join a portion where rigidity is required, suppress crosstalk between actuators, and have high accuracy and stable discharge characteristics.

本発明の液体吐出ヘッドの一例における液室短手方向の断面図である。It is sectional drawing in the short side direction of a liquid chamber in an example of a liquid discharge head of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの一例における液室長手方向の断面図である。It is sectional drawing in the longitudinal direction of a liquid chamber in an example of a liquid discharge head of this invention. 被接着剤塗布部の幅と接着剤膜厚との関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the width of the adhesive application part and the adhesive film thickness. クロストークと張力の発生メカニズムを説明するための断面模式図である。It is sectional drawing for explaining the generation mechanism of crosstalk and tension. 本発明の液体吐出ヘッドの一例における平面模式図である。It is a plane schematic diagram in the example of the liquid discharge head of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの他の例における要部平面模式図である。It is a schematic plan view of a main part in another example of a liquid discharge head of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの他の例における要部平面模式図である。It is a schematic plan view of a main part in another example of a liquid discharge head of this invention. 本発明の液体吐出ヘッドの他の例における要部平面模式図である。It is a schematic plan view of a main part in another example of a liquid discharge head of this invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the apparatus which discharges a liquid which concerns on this invention. 本発明に係る液体を吐出する装置の他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the apparatus which discharges a liquid which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of the liquid discharge unit which concerns on this invention. 本発明の液体を吐出する装置の他の例における斜視図である。It is a perspective view in another example of the apparatus which discharges a liquid of this invention. 本発明の液体を吐出する装置の他の例における側面図である。It is a side view in another example of the apparatus which discharges a liquid of this invention.

以下、本発明に係る液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Hereinafter, the liquid discharge head, the liquid discharge unit, and the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and can be modified within the range conceivable by those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, and deletions. However, as long as the action and effect of the present invention are exhibited, it is included in the scope of the present invention.

本発明は、アクチュエータ、及び、該アクチュエータと反対側に基板の面方向に対して長手と短手を有する液室が形成されたアクチュエータ基板と、前記アクチュエータ基板と対向する面に前記アクチュエータの駆動領域となる凹部が形成された支持基板と、が接着剤により接合されてなる液体吐出ヘッドであって、前記支持基板における前記凹部の非形成部が前記アクチュエータ基板と接合する接合隔壁であり、該接合隔壁は前記液室の短手方向に配列し、前記支持基板における前記アクチュエータ基板と接合する部分のうち、前記接合隔壁を除いた少なくとも一部が格子形状であり、前記接合隔壁の前記アクチュエータ基板と接合する部分における前記液室の短手方向の幅が、前記格子形状の線幅以上であることを特徴とする。 The present invention comprises an actuator, an actuator substrate in which a liquid chamber having a length and a short side with respect to the surface direction of the substrate is formed on the opposite side of the actuator, and a drive region of the actuator on a surface facing the actuator substrate. It is a liquid discharge head in which a support substrate on which a recess is formed is bonded by an adhesive, and a non-formed portion of the recess in the support substrate is a bonding partition wall to be bonded to the actuator substrate. The partition walls are arranged in the lateral direction of the liquid chamber, and at least a part of the portion of the support substrate to be joined to the actuator substrate, excluding the bonded partition wall, has a lattice shape and is in the shape of a lattice with the actuator substrate of the joined partition wall. The width of the liquid chamber at the joining portion in the lateral direction is equal to or larger than the line width of the lattice shape.

(液体吐出ヘッドの基本構成)
まず、本実施形態の液体吐出ヘッドの基本構成について説明する。図1に本実施形態の液体吐出ヘッドにおける液室短手方向の断面図を示す。図2に本実施形態の液体吐出ヘッドにおける液室長手方向の断面図を示す。
(Basic configuration of liquid discharge head)
First, the basic configuration of the liquid discharge head of the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a cross-sectional view of the liquid discharge head of the present embodiment in the short side direction of the liquid chamber. FIG. 2 shows a cross-sectional view of the liquid discharge head of the present embodiment in the longitudinal direction of the liquid chamber.

本実施形態の液体吐出ヘッド1は、アクチュエータ60、及び、アクチュエータ60と反対側に基板の面方向に対して長手と短手を有する液室15(加圧液室とも称する)が形成されたアクチュエータ基板100と、アクチュエータ基板100と対向する面にアクチュエータ60の駆動領域となる凹部67が形成された支持基板200と、が接着剤49により接合されてなる。 The liquid discharge head 1 of the present embodiment is an actuator in which an actuator 60 and a liquid chamber 15 (also referred to as a pressurized liquid chamber) having a length and a short side with respect to the surface direction of the substrate are formed on the opposite side of the actuator 60. The substrate 100 and the support substrate 200 having a recess 67 formed as a drive region of the actuator 60 on the surface facing the actuator substrate 100 are joined by an adhesive 49.

アクチュエータ基板100には、液体吐出エネルギーを発生する圧電体12、振動板13が形成され、加圧液室隔壁14、液室15が形成されている。液室15は、基板の面方向に対して長手と短手を有し、短手方向に複数備えられ、各液室15は加圧液室隔壁14で仕切られている。 A piezoelectric body 12 and a diaphragm 13 for generating liquid discharge energy are formed on the actuator substrate 100, and a pressurized liquid chamber partition wall 14 and a liquid chamber 15 are formed. The liquid chambers 15 have a longitudinal direction and a short side with respect to the surface direction of the substrate, and a plurality of liquid chambers 15 are provided in the short side direction, and each liquid chamber 15 is partitioned by a pressurized liquid chamber partition wall 14.

アクチュエータ60は圧電体12、個別電極11等を有し、圧電体12は共通電極10、個別電極11に挟まれており、配線層42により電圧が印加される。アクチュエータ基板100には、配線層42を保護するパッシベーション膜50、配線層42と共通電極10との接続を調整する層間絶縁膜45が形成されている。 The actuator 60 has a piezoelectric body 12, an individual electrode 11, and the like, and the piezoelectric body 12 is sandwiched between the common electrode 10 and the individual electrode 11, and a voltage is applied by the wiring layer 42. The actuator substrate 100 is formed with a passivation film 50 that protects the wiring layer 42 and an interlayer insulating film 45 that adjusts the connection between the wiring layer 42 and the common electrode 10.

支持基板200における凹部67の非形成部がアクチュエータ基板100と接合する接合隔壁201であり、接合隔壁201は液室15の短手方向に配列している(後述の図3参照)。 The non-formed portion of the recess 67 in the support substrate 200 is the joining partition wall 201 that joins with the actuator substrate 100, and the joining partition walls 201 are arranged in the lateral direction of the liquid chamber 15 (see FIG. 3 described later).

アクチュエータ基板100は、ノズル孔16を有するノズル基板300が接合され、ノズル基板300は液室15の一部を形成する。また、液滴供給口66、共通液滴流路19、共通液室18が支持基板200、アクチュエータ基板100に形成され、共通液室18は液室15に連通している。
これらアクチュエータ基板100、支持基板200、ノズル基板300を接合することにより、液体吐出ヘッド1が形成される。
The actuator substrate 100 is joined to a nozzle substrate 300 having a nozzle hole 16, and the nozzle substrate 300 forms a part of the liquid chamber 15. Further, the droplet supply port 66, the common droplet flow path 19, and the common liquid chamber 18 are formed in the support substrate 200 and the actuator substrate 100, and the common liquid chamber 18 communicates with the liquid chamber 15.
The liquid discharge head 1 is formed by joining the actuator substrate 100, the support substrate 200, and the nozzle substrate 300.

このように形成された液体吐出ヘッド1では、各液室15内に液体、例えば記録液(インク)が満たされた状態で、制御部からの画像データに基づいて、記録液の吐出を行うノズル孔16に対応する個別電極11に対して電圧が印加される。 In the liquid discharge head 1 formed in this way, a nozzle that discharges the recording liquid based on the image data from the control unit in a state where each liquid chamber 15 is filled with a liquid, for example, a recording liquid (ink). A voltage is applied to the individual electrodes 11 corresponding to the holes 16.

この場合、例えば、発振回路により、引き出し配線、層間絶縁膜45に形成された接続孔を介して20Vのパルス電圧が印加される。この電圧パルスが印加されることにより、圧電体12は電歪効果により圧電体12そのものが振動板13と平行方向に縮み、振動板13が液室15の方向に撓む。これにより、液室15内の圧力が急激に上昇して、液室15に連通するノズル孔16から記録液が吐出する。 In this case, for example, a pulse voltage of 20 V is applied through the lead-out wiring and the connection hole formed in the interlayer insulating film 45 by the oscillation circuit. When this voltage pulse is applied, the piezoelectric body 12 itself contracts in the direction parallel to the diaphragm 13 due to the electric strain effect, and the diaphragm 13 bends in the direction of the liquid chamber 15. As a result, the pressure in the liquid chamber 15 rises sharply, and the recording liquid is discharged from the nozzle hole 16 communicating with the liquid chamber 15.

次に、パルス電圧印加後は縮んだ圧電体12が元に戻ることから、撓んだ振動板13が元の位置に戻る。このため、液室15内が共通液室18内に比べて負圧となり、外部から液滴供給口66を介して供給されているインクが共通液滴流路19、共通液室18から流体抵抗部17を介して液室15に供給される。
これらを繰り返すことにより、液滴を連続的に吐出でき、液体吐出ヘッドに対向して配置した被記録媒体に画像を形成する。
Next, after the pulse voltage is applied, the contracted piezoelectric body 12 returns to its original position, so that the bent diaphragm 13 returns to its original position. Therefore, the inside of the liquid chamber 15 has a negative pressure as compared with the inside of the common liquid chamber 18, and the ink supplied from the outside through the droplet supply port 66 has fluid resistance from the common droplet flow path 19 and the common liquid chamber 18. It is supplied to the liquid chamber 15 via the portion 17.
By repeating these steps, droplets can be continuously ejected, and an image is formed on a recording medium arranged facing the liquid ejection head.

(第1の実施形態)
以下、本発明の液体吐出ヘッドにおける一実施形態について説明する。
従来、アクチュエータ基板の割れ等の不具合を防ぐため、液体吐出ヘッドの製造過程でアクチュエータ基板を薄くする前に支持基板を接着剤で接合し、アクチュエータ基板を補強することが行われる。このとき、支持基板側に薄膜転写技術を用いて、厚さ約0.5~4μm程度の接着剤層を形成し、その後、アクチュエータ基板と一般的な接合技術で接合する場合に、接合部の一部で完全に接合がなされず、剛性を確保できないことがあった。
(First Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the liquid discharge head of the present invention will be described.
Conventionally, in order to prevent problems such as cracking of the actuator board, the support board is joined with an adhesive to reinforce the actuator board before the actuator board is thinned in the process of manufacturing the liquid discharge head. At this time, when an adhesive layer having a thickness of about 0.5 to 4 μm is formed on the support substrate side by using a thin film transfer technique, and then the adhesive layer is joined to the actuator substrate by a general joining technique, the joint portion is formed. In some cases, the joints were not completely joined and rigidity could not be ensured.

本発明者は、接合部の一部で完全に接合がなされないことについて原因を詳細に調査したところ、接合が十分なされていない箇所は、転写される接着剤の量が不十分であり、転写されている接着剤の量が少ないことがわかった。また、転写される接着剤の量は被転写部の面積、例えば単位長さあたりの幅に依存していることがわかった。 The present inventor investigated in detail the cause of the incomplete joining in a part of the joint, and found that the amount of the adhesive to be transferred was insufficient in the part where the joining was not sufficient, and the transfer was performed. It was found that the amount of adhesive being applied was small. It was also found that the amount of adhesive to be transferred depends on the area of the transferred portion, for example, the width per unit length.

図3に被接着剤塗布部の幅と接着剤膜厚との関係を説明するためのグラフを示す。この図において、「被接着剤塗布部」とあるのは、支持基板の接合隔壁における接合部分を意味し、「被接着剤塗布部の幅」とあるのは、被接着剤塗布部の単位長さあたりの幅を意味する。また、「接着剤膜厚」とあるのは、支持基板に接着剤を1μm程度の厚みで塗布(転写)した後の接着剤の膜厚を測定したものであり、アクチュエータ基板と接合する前の状態で測定したものである。 FIG. 3 shows a graph for explaining the relationship between the width of the adhesive-applied portion and the adhesive film thickness. In this figure, the "adhesive coated portion" means the bonded portion in the bonded partition wall of the support substrate, and the "width of the adhesive coated portion" is the unit length of the adhesive coated portion. It means the width of the edge. The "adhesive film thickness" is a measurement of the adhesive film thickness after the adhesive is applied (transferred) to the support substrate to a thickness of about 1 μm, and is before being bonded to the actuator substrate. It was measured in a state.

図示されるように、被接着剤塗布部の単位長さあたりの幅が大きいほど、接着剤膜厚が大きくなる(図中の破線)。これは、接着剤が塗布(転写)される部分の面積(直線形状であればその幅)の違いにより、接着剤を保持する力に違いが生じるためである。 As shown in the figure, the larger the width per unit length of the adhesive-applied portion, the larger the adhesive film thickness (broken line in the figure). This is because the force for holding the adhesive differs depending on the area (the width thereof if it is a linear shape) of the portion to which the adhesive is applied (transferred).

このように、薄膜転写装置により接着剤を一律に塗布しても、接合箇所によって接着剤の量が異なり、支持基板とアクチュエータ基板との接合に寄与する接着剤の量が異なる。そして、接着剤の量を調整しないまま、支持基板とアクチュエータ基板を接合させると、接合部の一部で完全に接合がなされず、剛性が必要な箇所を確実に接合できないという問題が生じる。 As described above, even if the adhesive is uniformly applied by the thin film transfer device, the amount of the adhesive differs depending on the joining portion, and the amount of the adhesive contributing to the joining between the support substrate and the actuator substrate also differs. If the support substrate and the actuator substrate are joined without adjusting the amount of the adhesive, there arises a problem that the joint portion is not completely joined and the portion requiring rigidity cannot be reliably joined.

図4に、クロストークと張力の発生メカニズムを説明するための模式図を示す。この図は、上部基板310と下部基板320を接着剤330で接合した場合の断面模式図であり、接着剤の量を調整しないまま基板を接合した場合の例である。図中、符号201aで示される領域は、支持基板200における接合隔壁201とアクチュエータ基板100の接合を模式的に示したものであり、符号202bで示される領域は、支持基板200における格子形状202とアクチュエータ基板100の接合を模式的に示したものである。なお、図示される接着剤330は、領域における膜厚の違いを説明するためのものであり、接着剤の幅等についてはこれに限られるものではない。 FIG. 4 shows a schematic diagram for explaining the mechanism of crosstalk and tension generation. This figure is a schematic cross-sectional view when the upper substrate 310 and the lower substrate 320 are joined with the adhesive 330, and is an example when the substrates are joined without adjusting the amount of the adhesive. In the figure, the region indicated by reference numeral 201a schematically shows the bonding between the bonding partition wall 201 and the actuator substrate 100 in the support substrate 200, and the region indicated by reference numeral 202b is the lattice shape 202 in the support substrate 200. The joining of the actuator substrate 100 is schematically shown. The illustrated adhesive 330 is for explaining the difference in film thickness in the region, and the width and the like of the adhesive are not limited to this.

クロストークは隣り合うアクチュエータの振動が伝搬することで発生するため、クロストークを防止するためには接合隔壁201の剛性確保、すなわち接合完全性が重要となる。しかし、図示されるように、接合隔壁201における接着剤330の膜厚が薄い場合、必要な剛性を確保することができず、隣り合うアクチュエータの振動が伝搬し、クロストークが生じてしまう。また、接合隔壁201における接着剤330の膜厚が、格子形状202における接着剤330の膜厚よりも相対的に薄い場合、図中の太矢印に示されるような方向に張力がかかることでアクチュエータが存在する領域に張力がかかり、アクチュエータ変位が阻害されてしまう。 Since crosstalk is generated by the propagation of vibrations of adjacent actuators, it is important to secure the rigidity of the joint partition wall 201, that is, the joint completeness in order to prevent crosstalk. However, as shown in the figure, when the film thickness of the adhesive 330 in the joint partition wall 201 is thin, the required rigidity cannot be secured, the vibration of the adjacent actuators propagates, and crosstalk occurs. Further, when the film thickness of the adhesive 330 in the bonded partition wall 201 is relatively thinner than the film thickness of the adhesive 330 in the lattice shape 202, tension is applied in the direction shown by the thick arrow in the figure, so that the actuator is applied. Tension is applied to the region where the actuator is present, and the actuator displacement is hindered.

そこで、本実施形態では、上述の被接着剤塗布部の幅と接着剤膜厚の関係、基板に生じる張力の関係を考慮し、接合に寄与する接着剤膜厚を制御するため、被接着剤塗布部の形状を制御する。 Therefore, in the present embodiment, in order to control the adhesive film thickness that contributes to the bonding in consideration of the relationship between the width of the adhesive-applied portion and the adhesive film thickness and the tension generated on the substrate, the adhesive is adhered. Control the shape of the coated part.

図5に、本実施形態の液体吐出ヘッドの支持基板200における接合部分の平面模式図を示す。図中、アクチュエータ60が複数図示されており、液室15を省略しているが、液室15はアクチュエータ60に対応する位置に形成されている。また、アクチュエータ60は基板の面方向に長手、短手を有しており、アクチュエータ60の長手方向、短手方向はそれぞれ、液室15の長手方向、短手方向と同じである。
なお、アクチュエータ60、液室15の数はこれに限られるものではない。また、図5におけるA-A断面は図1の断面図に相当し、B-B断面は図2の断面図に相当する。
FIG. 5 shows a schematic plan view of a joint portion of the support substrate 200 of the liquid discharge head of the present embodiment. In the figure, a plurality of actuators 60 are shown, and the liquid chamber 15 is omitted, but the liquid chamber 15 is formed at a position corresponding to the actuator 60. Further, the actuator 60 has a longitudinal direction and a lateral side in the surface direction of the substrate, and the longitudinal direction and the lateral side direction of the actuator 60 are the same as the longitudinal direction and the lateral side direction of the liquid chamber 15, respectively.
The number of actuators 60 and liquid chambers 15 is not limited to this. Further, the AA cross section in FIG. 5 corresponds to the cross-sectional view of FIG. 1, and the BB cross section corresponds to the cross-sectional view of FIG.

図示されるように、支持基板200における凹部67の非形成部がアクチュエータ基板100と接合する接合隔壁201であり、接合隔壁201は液室15の短手方向(アクチュエータ60の短手方向、アクチュエータ60の配列方向)に配列している。 As shown in the figure, the non-formed portion of the recess 67 in the support substrate 200 is a joining partition wall 201 that joins with the actuator board 100, and the joining partition wall 201 is in the lateral direction of the liquid chamber 15 (the lateral direction of the actuator 60, the actuator 60). It is arranged in the arrangement direction of).

本実施形態では、支持基板200におけるアクチュエータ基板100と接合する部分のうち、接合隔壁201を除いた少なくとも一部が格子形状202となっている。図に示される例では、図中左側が格子形状202となっている。支持基板200のうちの少なくとも一部を格子形状にすることにより、上部基板と下部基板の接合時に余計な接着剤を格子開口部に流し込むことができる。
なお、ここでは格子形状を符号202で表し、格子形状の一部を符号202aで表している。
In the present embodiment, at least a part of the portion of the support substrate 200 to be joined to the actuator substrate 100, excluding the joining partition wall 201, has a grid shape 202. In the example shown in the figure, the left side in the figure has a grid shape 202. By forming at least a part of the support substrate 200 into a grid shape, extra adhesive can be poured into the grid opening when the upper substrate and the lower substrate are joined.
Here, the lattice shape is represented by reference numeral 202, and a part of the lattice shape is represented by reference numeral 202a.

また、接合隔壁201のアクチュエータ基板100と接合する部分における液室15短手方向の幅が、格子形状の線幅以上となっている。すなわち、図に示されるように、接合隔壁201のアクチュエータ基板100と接合する部分における液室15短手方向の幅をd1、格子形状202の線幅(符号202aの幅)をd2としたとき、d1≧d2を満たしている。 Further, the width of the joint partition wall 201 in the portion to be joined to the actuator substrate 100 in the lateral direction of the liquid chamber 15 is equal to or larger than the line width of the grid shape. That is, as shown in the figure, when the width in the lateral direction of the liquid chamber 15 at the portion of the joining partition wall 201 joined to the actuator substrate 100 is d1, and the line width of the grid shape 202 (width of reference numeral 202a) is d2. It satisfies d1 ≧ d2.

アクチュエータ60に隣接する接合部分、すなわち接合隔壁201に対応する部分は剛性が必要とされるが、上記のようにすることで、この部分に塗布(転写)される接着剤の量を多くすることができ、接合隔壁201で確実に接合することができる。これにより、接合隔壁201に対応する部分に十分な剛性を確保することができるため、駆動時にアクチュエータ60同士が相互に干渉してしまうアクチュエータ間のクロストークを抑制することができる。また、アクチュエータ基板に不要な張力がかかることを抑制することができ、駆動部の変位の低下を防止することができる。そのため、高精度で安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッドを得ることができる。 The joint portion adjacent to the actuator 60, that is, the portion corresponding to the joint partition wall 201 is required to have rigidity, but by doing so as described above, the amount of adhesive applied (transferred) to this portion can be increased. And can be reliably joined by the joining partition wall 201. As a result, sufficient rigidity can be ensured in the portion corresponding to the joint partition wall 201, so that it is possible to suppress crosstalk between the actuators in which the actuators 60 interfere with each other during driving. In addition, it is possible to prevent unnecessary tension from being applied to the actuator substrate, and it is possible to prevent a decrease in displacement of the drive unit. Therefore, it is possible to obtain a liquid discharge head having high accuracy and stable discharge characteristics.

なお、本実施形態では、接合隔壁201のアクチュエータ基板100と接合する部分における液室15短手方向の幅、及び格子形状の線幅は、数か所を測定し、平均値を求めている。 In this embodiment, the width of the liquid chamber 15 in the lateral direction and the line width of the grid shape at the portion of the joint partition wall 201 to be joined to the actuator substrate 100 are measured at several points and average values are obtained.

また、接合隔壁201のアクチュエータ基板100と接合する部分における液室15短手方向の幅が、格子形状202の線幅よりも大きいことが好ましい。図に示される例の場合、d1>d2であることが好ましい。この場合、接合隔壁201に塗布される接着剤がより確実に接合に寄与し、剛性が必要な箇所で接合を確実に行うことができる。 Further, it is preferable that the width of the joining partition wall 201 in the lateral direction of the liquid chamber 15 at the portion joined with the actuator substrate 100 is larger than the line width of the lattice shape 202. In the case of the example shown in the figure, it is preferable that d1> d2. In this case, the adhesive applied to the joining partition wall 201 contributes to the joining more reliably, and the joining can be surely performed at the place where rigidity is required.

また、接合隔壁201のアクチュエータ基板100と接合する部分における液室15短手方向の幅d1の上限値としては、特に制限されるものではないが、d2の2倍以下であることが好ましい。 The upper limit of the width d1 in the lateral direction of the liquid chamber 15 at the portion of the bonding partition wall 201 bonded to the actuator substrate 100 is not particularly limited, but is preferably twice or less of d2.

このように、被接着剤塗布部の形状を制御することにより、アクチュエータ付近における剛性が必要とされる箇所の接合を確実に行うことができ、アクチュエータ間のクロストークを抑制することができる。また、クロストークによる駆動ばらつきを抑制することができ、安定駆動、均一な吐出特性を有し、高精度で安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッドが得られる。 By controlling the shape of the adhesive-applied portion in this way, it is possible to reliably join the portions near the actuator where rigidity is required, and it is possible to suppress crosstalk between the actuators. In addition, it is possible to suppress drive variations due to crosstalk, and it is possible to obtain a liquid discharge head having stable drive, uniform discharge characteristics, and highly accurate and stable discharge characteristics.

<液体吐出ヘッドの製造方法の一実施形態>
次に、本実施形態の液体吐出ヘッドの製造方法の一例について具体例を挙げつつ説明する。なお、製造工程における途中の図は示していないが、図1、図2及び図5が参考になる。
<Embodiment of a method for manufacturing a liquid discharge head>
Next, an example of the method for manufacturing the liquid discharge head of the present embodiment will be described with reference to specific examples. Although the figure in the middle of the manufacturing process is not shown, FIGS. 1, 2 and 5 can be referred to.

アクチュエータ基板100として面方位(110)のシリコン単結晶基板(例えば板厚400μm)上に振動板13を成膜する。この振動板13は、振動板としての機能と後のプロセス整合性が確保されていれば、単層、積層膜のどちらでもかまわない。 As the actuator substrate 100, the diaphragm 13 is formed on a silicon single crystal substrate (for example, a plate thickness of 400 μm) having a plane orientation (110). The diaphragm 13 may be either a single layer or a laminated film as long as the function as the diaphragm and the subsequent process consistency are ensured.

振動板としては、例えば、LP-CVD法(Low Pressure Chemical Vapor Deposition)でシリコン酸化膜、ポリシリコン膜、あるいはアモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜として、これらを所望の振動板剛性になるように積層に成膜する。 As the diaphragm, for example, a silicon oxide film, a polysilicon film, an amorphous silicon film, or a silicon nitride film is laminated by the LP-CVD method (Low Pressure Chemical Vapor Deposition) so as to have the desired diaphragm rigidity. Form a film.

プロセス整合性、振動板剛性、及び振動板13全体の応力を鑑みて、積層数は、3~7層程度が好ましい。後に形成する共通電極10との密着性を確保するために振動板13の最上層は、LP-CVD法で形成したシリコン酸化膜とすることが好ましい。その後、例えば、TiOとPtからなる共通電極10層をスパッタ法で各々20nmと160nm成膜する。 Considering the process consistency, the rigidity of the diaphragm, and the stress of the entire diaphragm 13, the number of laminated layers is preferably about 3 to 7 layers. The uppermost layer of the diaphragm 13 is preferably a silicon oxide film formed by the LP-CVD method in order to secure adhesion with the common electrode 10 to be formed later. Then, for example, 10 layers of a common electrode composed of TiO 2 and Pt are formed by a sputtering method at 20 nm and 160 nm, respectively.

次に、共通電極10上に圧電体12として、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)をスピンコート法で複数回に分けて成膜し、最終的に2μm厚成膜する。次にSROとPtからなる個別電極11をスパッタ法で各々40nmと100nm成膜する。
ここで、圧電体12の成膜方法は、スピンコート法に限らず、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法、エアーゾル法、ゾルゲル法、あるいはインクジェット法等などで成膜してもよい。そして、リソエッチ法により、後に形成する液室15に対応する位置に圧電体12と個別電極11を形成する。また、接合隔壁201の位置に対応するように圧電体12を形成する。
Next, for example, PZT (lead zirconate titanate) is formed on the common electrode 10 as a piezoelectric body 12 in a plurality of times by a spin coating method, and finally a 2 μm thick film is formed. Next, the individual electrodes 11 composed of SRO and Pt are formed into films of 40 nm and 100 nm, respectively, by a sputtering method.
Here, the film forming method of the piezoelectric body 12 is not limited to the spin coating method, and may be formed by, for example, a sputtering method, an ion plating method, an aerosol method, a sol-gel method, an inkjet method, or the like. Then, the piezoelectric body 12 and the individual electrode 11 are formed at positions corresponding to the liquid chamber 15 to be formed later by the litho etching method. Further, the piezoelectric body 12 is formed so as to correspond to the position of the joint partition wall 201.

次に、共通電極10、圧電体12と後に形成する配線層42(引出配線)とを絶縁するために層間絶縁膜45を成膜する。層間絶縁膜45は、例えばプラズマCVD法でSiO膜を1000nm成膜する。層間絶縁膜45は、圧電体12や電極材料に影響を及ぼさず、絶縁性を有する膜であれば、プラズマCVD法のSiO以外の膜でもよい。 Next, an interlayer insulating film 45 is formed to insulate the common electrode 10, the piezoelectric body 12, and the wiring layer 42 (lead wiring) to be formed later. As the interlayer insulating film 45, a SiO 2 film is formed at 1000 nm by, for example, a plasma CVD method. The interlayer insulating film 45 may be a film other than SiO 2 of the plasma CVD method as long as it does not affect the piezoelectric body 12 or the electrode material and has an insulating property.

次に、層間絶縁膜45に対して、個別電極11と配線層42とを接続する接続孔をリソエッチ法で形成する。なお、共通電極10も配線層42と接続する場合は、同様に接続孔を形成する。 Next, a connection hole for connecting the individual electrode 11 and the wiring layer 42 is formed in the interlayer insulating film 45 by the litho etching method. When the common electrode 10 is also connected to the wiring layer 42, a connection hole is formed in the same manner.

次に、配線層42として、例えばTiN/Alを各々膜厚30nm/3μmでスパッタ法により成膜する。TiNは、接続孔の底部で、個別電極11、あるいは共通電極10の材料であるPtが、配線層42の材料であるAlが直接接することにより、後の工程による熱履歴で合金化し、体積変化によるストレスによる膜剥がれ等を防止するために、合金化を防ぐバリア層として適用される。
なお、支持基板200との接合部分となる位置にも配線層42が形成される。
Next, as the wiring layer 42, for example, TiN / Al is formed with a film thickness of 30 nm / 3 μm by a sputtering method. At the bottom of the connection hole, TiN is alloyed by the thermal history of the subsequent process when Pt, which is the material of the individual electrode 11 or the common electrode 10, is in direct contact with Al, which is the material of the wiring layer 42, and the volume changes. It is applied as a barrier layer to prevent alloying in order to prevent film peeling due to stress caused by.
The wiring layer 42 is also formed at a position that becomes a joint portion with the support substrate 200.

次に、パッシベーション膜50として、例えばプラズマCVD法によりシリコン窒化膜を1000nm厚成膜する。 Next, as the passivation film 50, a silicon nitride film having a thickness of 1000 nm is formed by, for example, a plasma CVD method.

その後、リソエッチ法により、配線層42の引出配線パッド部41、アクチュエータ60、及び共通液滴流路19の開口を行う。 After that, the drawer wiring pad portion 41 of the wiring layer 42, the actuator 60, and the common droplet flow path 19 are opened by the litho etching method.

次に、リソエッチ法により、共通液滴流路19、共通液室18になる箇所の振動板13を除去する。 Next, the diaphragm 13 at the position of the common droplet flow path 19 and the common liquid chamber 18 is removed by the litho etching method.

次に、支持基板200に対してリソエッチ法により、アクチュエータ60に対応した位置に凹部67を形成し、同時に図5に示されるような格子形状を形成する。これにより、アクチュエータ基板100と接合させるための接着剤を塗布する部分は、例えば図5に示されるような形状となる。 Next, the recess 67 is formed on the support substrate 200 at a position corresponding to the actuator 60 by the litho etching method, and at the same time, a lattice shape as shown in FIG. 5 is formed. As a result, the portion to which the adhesive for joining with the actuator substrate 100 is applied has a shape as shown in FIG. 5, for example.

次いで、支持基板200に対して、一般的な薄膜転写装置により、接着剤49を例えば厚さ1μmで塗布する。なお、接着剤49の材料としては、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。
そして、接着剤49を支持基板200側に塗布(転写)した後、アクチュエータ基板100と接合させる。
Next, the adhesive 49 is applied to the support substrate 200 with a general thin film transfer device to a thickness of, for example, 1 μm. The material of the adhesive 49 is not particularly limited and can be appropriately changed.
Then, the adhesive 49 is applied (transferred) to the support substrate 200 side and then bonded to the actuator substrate 100.

その後、液室15、共通液室18、流体抵抗部17を形成するためにアクチュエータ基板100を所望の厚さt(例えば厚さ80μm)になるように、公知の技術で研磨する。なお、研磨法以外にもエッチングなどを行ってもよい。 Then, in order to form the liquid chamber 15, the common liquid chamber 18, and the fluid resistance portion 17, the actuator substrate 100 is polished to a desired thickness t (for example, a thickness of 80 μm) by a known technique. In addition to the polishing method, etching or the like may be performed.

次に、リソグラフィー法により、液室15、共通液室18、流体抵抗部17以外の隔壁部をレジストで被覆する。その後、例えばアルカリ溶液(KOH溶液、あるいはTMHA溶液)で異方性ウェットエッチングを行い、液室15、共通液室18、流体抵抗部17を形成する。なお、アルカリ溶液による異方性ウェットエッチング以外にも、ICPエッチャーを用いたドライエッチングで液室15、共通液室18、流体抵抗部17を形成してもよい。 Next, the partition wall portion other than the liquid chamber 15, the common liquid chamber 18, and the fluid resistance portion 17 is covered with a resist by a lithography method. Then, for example, anisotropic wet etching is performed with an alkaline solution (KOH solution or TMHA solution) to form a liquid chamber 15, a common liquid chamber 18, and a fluid resistance portion 17. In addition to anisotropic wet etching with an alkaline solution, the liquid chamber 15, the common liquid chamber 18, and the fluid resistance portion 17 may be formed by dry etching using an ICP etcher.

次に、各液室15に対応した位置にノズル孔16を開口したノズル基板300をアクチュエータ基板100に接合する。これにより液体吐出ヘッド1が完成する。本実施形態によれば、高精度で安定した吐出特性を有する液体吐出ヘッドを歩留りよく製造することができる。 Next, the nozzle substrate 300 having the nozzle hole 16 opened at the position corresponding to each liquid chamber 15 is joined to the actuator substrate 100. This completes the liquid discharge head 1. According to this embodiment, it is possible to manufacture a liquid discharge head having high accuracy and stable discharge characteristics with a high yield.

(第2の実施形態)
次に、本発明におけるその他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。図6に本実施形態を説明するための図を示す。図6(A)は図5における格子形状202に相当する図であるが、格子形状202における十字部210に空隙部212を設けている点で相違する。
(Second embodiment)
Next, other embodiments of the present invention will be described. Descriptions of the same items as in the above embodiment will be omitted. FIG. 6 shows a diagram for explaining the present embodiment. FIG. 6A is a diagram corresponding to the grid shape 202 in FIG. 5, but is different in that the gap portion 212 is provided in the cross portion 210 in the grid shape 202.

格子形状202における十字部210は、その他の箇所に比べて接着剤の転写量が多くなる。これに対し、空隙部212を設けることにより、十字部に塗布(転写)される接着剤が空隙部212にある程度移動し、接合に寄与する接着剤の量を制御することができる。これにより、十字部において接合後の接合間隔が大きくなることを防止することができ、接着剤の厚みの差によるアクチュエータ60の変位部への張力を緩和することができる。 The cross portion 210 in the lattice shape 202 has a larger amount of adhesive transfer than the other portions. On the other hand, by providing the gap portion 212, the adhesive applied (transferred) to the cross portion moves to the gap portion 212 to some extent, and the amount of the adhesive that contributes to the bonding can be controlled. As a result, it is possible to prevent the joining interval after joining from becoming large in the cross portion, and it is possible to relax the tension on the displaced portion of the actuator 60 due to the difference in the thickness of the adhesive.

空隙部212を形成する方法は、特に制限されるものではないが、例えばリソエッチ法により形成することができる。
また、空隙部212の形状は、特に制限されるものではなく、適宜変更することが可能である。図6(A)では空隙部212を四角形状としているが、これに制限されるものではなく、他にも例えば円形状等にしてもよい。また、空隙部212は、十字部に複数設けてもよい。
The method for forming the void portion 212 is not particularly limited, but can be formed by, for example, a litho etch method.
Further, the shape of the gap portion 212 is not particularly limited and can be appropriately changed. In FIG. 6A, the void portion 212 has a rectangular shape, but the present invention is not limited to this, and may be, for example, a circular shape. Further, a plurality of gap portions 212 may be provided in the cross portion.

図6(B)は図6(A)におけるC-C断面図であり、紙面下側でアクチュエータ基板100と接合する。ここでは、支持基板における格子形状の隔壁の高さをH、空隙部212の高さをhとしている。hは適宜変更することが可能であり、h≦Hが好ましいが、塗布(転写)される接着剤の量(厚み)、接着剤の種類、目的とする接合間隔等によってhを適宜変更することができる。 FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6A, and is joined to the actuator substrate 100 on the lower side of the paper surface. Here, the height of the grid-shaped partition wall in the support substrate is H, and the height of the gap portion 212 is h. h can be appropriately changed, and h ≦ H is preferable, but h should be appropriately changed depending on the amount (thickness) of the adhesive to be applied (transferred), the type of the adhesive, the target bonding interval, and the like. Can be done.

(第3の実施形態)
次に、本発明におけるその他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。図7に本実施形態を説明するための図を示す。図7は図5における格子形状202に相当する図であるが、格子形状202における十字部220の幅が、十字部220以外の箇所の幅よりも小さくなっている点で相違する。
(Third embodiment)
Next, other embodiments of the present invention will be described. Descriptions of the same items as in the above embodiment will be omitted. FIG. 7 shows a diagram for explaining the present embodiment. FIG. 7 is a diagram corresponding to the grid shape 202 in FIG. 5, except that the width of the cross portion 220 in the grid shape 202 is smaller than the width of the portion other than the cross portion 220.

本実施形態では、格子形状202における十字部220の付近だけ矩形に幅を小さくしている。これにより、接着剤の転写量が多くなる十字部において、接合に寄与する接着剤の量を制御することができる。このため、十字部において接合後の接合間隔が大きくなることを防止することができ、接着剤の厚みの差によるアクチュエータ60の変位部への張力を緩和することができる。 In the present embodiment, the width is reduced to a rectangle only in the vicinity of the cross portion 220 in the grid shape 202. Thereby, it is possible to control the amount of the adhesive that contributes to the bonding in the cross portion where the transfer amount of the adhesive is large. Therefore, it is possible to prevent the joining interval after joining from becoming large in the cross portion, and it is possible to relax the tension on the displacement portion of the actuator 60 due to the difference in the thickness of the adhesive.

なお、図中、格子形状の線幅における最大の線幅d3は、図5におけるd1よりも小さくなっており、d1≧d3となっている。また、d1>d3であることが好ましい。 In the figure, the maximum line width d3 in the line width of the grid shape is smaller than d1 in FIG. 5, and d1 ≧ d3. Further, it is preferable that d1> d3.

(第4の実施形態)
次に、本発明におけるその他の実施形態について説明する。上記実施形態と同様の事項については説明を省略する。図8に本実施形態を説明するための図を示す。図8は図5における格子形状202に相当する図であるが、格子形状202における十字部230の幅が、十字部230の中心に向かって連続的に小さくなっている点で相違する。
(Fourth Embodiment)
Next, other embodiments of the present invention will be described. Descriptions of the same items as in the above embodiment will be omitted. FIG. 8 shows a diagram for explaining the present embodiment. FIG. 8 is a diagram corresponding to the grid shape 202 in FIG. 5, but is different in that the width of the cross portion 230 in the grid shape 202 is continuously reduced toward the center of the cross portion 230.

本実施形態では、格子形状202における十字部230の幅が、十字部230の中心に向かって連続的に小さくなっている。これにより、接着剤の転写量が多くなる十字部において、接合に寄与する接着剤の量を制御することができる。このため、十字部において接合後の接合間隔が大きくなることを防止することができ、接着剤の厚みの差によるアクチュエータ60の変位部への張力を緩和することができる。 In the present embodiment, the width of the cross portion 230 in the lattice shape 202 is continuously reduced toward the center of the cross portion 230. Thereby, it is possible to control the amount of the adhesive that contributes to the bonding in the cross portion where the transfer amount of the adhesive is large. Therefore, it is possible to prevent the joining interval after joining from becoming large in the cross portion, and it is possible to relax the tension on the displacement portion of the actuator 60 due to the difference in the thickness of the adhesive.

なお、図中、格子形状の線幅における最大の線幅d4は、図5におけるd1よりも小さくなっており、d1≧d4となっている。また、d1>d4であることが好ましい。 In the figure, the maximum line width d4 in the line width of the grid shape is smaller than d1 in FIG. 5, and d1 ≧ d4. Further, it is preferable that d1> d4.

(液体吐出ユニット、液体を吐出する装置)
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図9及び図10を参照して説明する。図9は同装置の要部平面説明図、図10は同装置の要部側面説明図である。
(Liquid discharge unit, device that discharges liquid)
Next, an example of the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is an explanatory plan view of a main part of the device, and FIG. 10 is an explanatory view of a side surface of the main part of the device.

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。 This device is a serial type device, and the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning moving mechanism 493. The main scanning movement mechanism 493 includes a guide member 401, a main scanning motor 405, a timing belt 408, and the like. The guide member 401 is bridged over the left and right side plates 491A and 491B to movably hold the carriage 403. Then, the carriage 403 is reciprocated in the main scanning direction by the main scanning motor 405 via the timing belt 408 bridged between the drive pulley 406 and the driven pulley 407.

このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド404及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド404は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。 The carriage 403 is equipped with a liquid discharge unit 440 in which the liquid discharge head 404 and the head tank 441 according to the present invention are integrated. The liquid discharge head 404 of the liquid discharge unit 440 discharges, for example, liquids of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the liquid discharge head 404 is mounted by arranging a nozzle row composed of a plurality of nozzles in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and facing the discharge direction downward.

液体吐出ヘッド404の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド404に供給するための供給機構494により、ヘッドタンク441には、液体カートリッジ450に貯留されている液体が供給される。 The liquid stored in the liquid cartridge 450 is supplied to the head tank 441 by the supply mechanism 494 for supplying the liquid stored outside the liquid discharge head 404 to the liquid discharge head 404.

供給機構494は、液体カートリッジ450を装着する充填部であるカートリッジホルダ451、チューブ456、送液ポンプを含む送液ユニット452等で構成される。液体カートリッジ450はカートリッジホルダ451に着脱可能に装着される。ヘッドタンク441には、チューブ456を介して送液ユニット452によって、液体カートリッジ450から液体が送液される。 The supply mechanism 494 includes a cartridge holder 451 which is a filling part for mounting the liquid cartridge 450, a tube 456, a liquid feeding unit 452 including a liquid feeding pump, and the like. The liquid cartridge 450 is detachably attached to the cartridge holder 451. Liquid is delivered from the liquid cartridge 450 to the head tank 441 by the liquid feeding unit 452 via the tube 456.

この装置は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。 This device includes a transport mechanism 495 for transporting the paper 410. The transport mechanism 495 includes a transport belt 412, which is a transport means, and a sub-scanning motor 416 for driving the transport belt 412.

搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド404に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。 The transport belt 412 attracts the paper 410 and transports it at a position facing the liquid discharge head 404. The transport belt 412 is an endless belt, and is hung between the transport roller 413 and the tension roller 414. Adsorption can be performed by electrostatic adsorption, air suction, or the like.

そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。 Then, the transport belt 412 orbits in the sub-scanning direction by rotationally driving the transport roller 413 via the timing belt 417 and the timing pulley 418 by the sub-scanning motor 416.

さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。 Further, on one side of the carriage 403 in the main scanning direction, a maintenance / recovery mechanism 420 for maintaining / recovering the liquid discharge head 404 is arranged on the side of the transport belt 412.

維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド404のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。 The maintenance / recovery mechanism 420 includes, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzle is formed) of the liquid discharge head 404, a wiper member 422 that wipes the nozzle surface, and the like.

主走査移動機構493、供給機構494、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。 The main scanning movement mechanism 493, the supply mechanism 494, the maintenance / recovery mechanism 420, and the transport mechanism 495 are attached to a housing including the side plates 491A and 491B and the back plate 491C.

このように構成したこの装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。 In this apparatus configured in this way, the paper 410 is fed onto the transport belt 412 and sucked, and the paper 410 is conveyed in the sub-scanning direction by the circumferential movement of the conveyor belt 412.

そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。 Therefore, by driving the liquid ejection head 404 in response to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid is ejected onto the stopped paper 410 to form an image.

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since this device includes the liquid discharge head according to the present invention, it is possible to stably form a high-quality image.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図11を参照して説明する。図11は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory plan view of a main part of the unit.

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド404で構成されている。 This liquid discharge unit includes a housing portion composed of side plates 491A, 491B and a back plate 491C, a main scanning movement mechanism 493, a carriage 403, and a liquid among the members constituting the device for discharging the liquid. It is composed of a discharge head 404.

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420、及び供給機構494の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。 It should be noted that a liquid discharge unit may be configured in which at least one of the above-mentioned maintenance / recovery mechanism 420 and the supply mechanism 494 is further attached to, for example, the side plate 491B of the liquid discharge unit.

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図12を参照して説明する。図12は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a front explanatory view of the unit.

この液体吐出ユニットは、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド404と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。 This liquid discharge unit includes a liquid discharge head 404 to which the flow path component 444 is attached, and a tube 456 connected to the flow path component 444.

なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド404と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。 The flow path component 444 is arranged inside the cover 442. A head tank 441 may be included instead of the flow path component 444. Further, a connector 443 that electrically connects to the liquid discharge head 404 is provided on the upper part of the flow path component 444.

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 In the present application, the "device for discharging a liquid" is a device provided with a liquid discharge head or a liquid discharge unit and driving the liquid discharge head to discharge the liquid. The device for discharging the liquid includes not only a device capable of discharging the liquid to a device to which the liquid can adhere, but also a device for discharging the liquid into the air or into the liquid.

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 The "device for discharging the liquid" may include means for feeding, transporting, and discharging paper to which the liquid can adhere, as well as a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, as a "device that ejects a liquid", an image forming device that is a device that ejects ink to form an image on paper, and a three-dimensional object (three-dimensional object) are formed in layers in order to form a three-dimensional object. There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid into the powder layer.

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the "device for discharging a liquid" is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the discharged liquid. For example, those that form patterns that have no meaning in themselves and those that form a three-dimensional image are also included.

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層(粉末層)、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。 The above-mentioned "thing to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere at least temporarily, such as a material to which the liquid adheres and adheres, and a material to which the liquid adheres and permeates. Specific examples include paper, recording paper, recording paper, film, recorded media such as cloth, electronic substrates, electronic components such as piezoelectric elements, powder layers (powder layers), organ models, and media such as inspection cells. Yes, and includes everything to which the liquid adheres, unless otherwise specified.

上記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The above "materials to which liquid can adhere" are temporary liquids such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, building materials such as wallpaper and flooring, and textiles for clothing. But it is good if it can be attached.

また、「液体」は、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。 The "liquid" also includes inks, treatment liquids, DNA samples, resists, pattern materials, binders, modeling liquids, or solutions and dispersions containing amino acids, proteins, and calcium.

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。 Further, the "device for discharging the liquid" includes, but is not limited to, a device in which the liquid discharge head and the device to which the liquid can adhere move relatively. Specific examples include a serial type device that moves the liquid discharge head, a line type device that does not move the liquid discharge head, and the like.

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as a "device for ejecting liquid", a treatment liquid coating device for ejecting a treatment liquid to the paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, raw materials. There is an injection granulator that granulates fine particles of raw materials by injecting a composition liquid dispersed in a solution through a nozzle.

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 The "liquid discharge unit" is a liquid discharge head integrated with functional parts and a mechanism, and is a collection of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, a main scanning movement mechanism in which at least one of the configurations is combined with a liquid discharge head, and the like.

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, the term "integration" means, for example, a liquid discharge head and a functional component, a mechanism in which the mechanism is fixed to each other by fastening, bonding, engagement, etc., or one in which one is movably held with respect to the other. include. Further, the liquid discharge head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.

例えば、液体吐出ユニットとして、図10で示した液体吐出ユニット440のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。 For example, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head and a head tank integrated, such as the liquid discharge unit 440 shown in FIG. In some cases, the liquid discharge head and the head tank are integrated by being connected to each other by a tube or the like. Here, a unit including a filter can be added between the head tank of these liquid discharge units and the liquid discharge head.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, there is a unit in which a liquid discharge head and a carriage are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図11で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, there is a liquid discharge unit in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably by a guide member constituting a part of the scanning movement mechanism. Further, as shown in FIG. 11, there is a liquid discharge unit in which a liquid discharge head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, there is a carriage to which a liquid discharge head is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, and the liquid discharge head, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. ..

また、液体吐出ユニットとして、図12で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid discharge unit, as shown in FIG. 12, a tube is connected to a head tank or a liquid discharge head to which a flow path component is attached, and the liquid discharge head and a supply mechanism are integrated. ..

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 The main scanning movement mechanism shall include a single guide member. Further, the supply mechanism includes a single tube and a single loading unit.

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 Further, the pressure generating means used for the "liquid discharge head" is not limited. For example, in addition to the piezoelectric actuator (which may use a laminated piezoelectric element) as described in the above embodiment, it is composed of a thermal actuator using an electric heat conversion element such as a heat generating resistor, a vibrating plate, and a counter electrode. An electrostatic actuator or the like may be used.

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 Further, in the terms of the present application, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. are all synonymous.

<液体を吐出する装置の一実施形態>
本実施形態の液体を吐出する装置について、インクジェット記録装置である場合の例を図13、図14を用いて説明する。図13は本実施形態のインクジェット記録装置の斜視図、図14は同装置の側面図である。
<Embodiment of a device for discharging a liquid>
An example of the device for discharging the liquid of the present embodiment in the case of an inkjet recording device will be described with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a perspective view of the inkjet recording device of the present embodiment, and FIG. 14 is a side view of the device.

このインクジェット記録装置90は、装置本体の内部に走査方向に移動可能なキャリッジ98とキャリッジ98に搭載した液体吐出ヘッド1及び液体吐出ヘッド1へインクを供給するインクカートリッジ99等で構成される印字機構部91等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙92を積載可能な給紙カセット(あるいは給紙トレイでもよい)93を抜き差し自在に装着されている。 The inkjet recording device 90 is a printing mechanism including a carriage 98 that can move in the scanning direction inside the main body of the device, a liquid ejection head 1 mounted on the carriage 98, an ink cartridge 99 that supplies ink to the liquid ejection head 1, and the like. A paper cassette (or a paper tray) 93 capable of loading a large number of sheets 92 from the front side is freely mounted on the lower part of the apparatus main body, which houses the parts 91 and the like.

また、用紙92を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ94を有し、給紙カセット93あるいは手差しトレイ94から給送される用紙92を取り込み、印字機構部91によって所要の画像を記録した後、後面側の装着された排紙トレイ95に排紙する。 Further, it has a manual feed tray 94 opened for manually feeding the paper 92, takes in the paper 92 supplied from the paper feed cassette 93 or the manual feed tray 94, and records a required image by the printing mechanism unit 91. After that, the paper is discharged to the paper ejection tray 95 mounted on the rear surface side.

印字機構部91は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド96と従ガイドロッド97とキャリッジ98を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ98には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンダ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する液体吐出ヘッド1を複数のインク吐出口(ノズル)を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ98には液体吐出ヘッド1に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ99を交換可能に装着している。 The printing mechanism unit 91 slidably holds the main guide rod 96, the slave guide rod 97, and the carriage 98, which are guide members laid horizontally on the left and right side plates (not shown), in the main scanning direction. The liquid ejection head 1 for ejecting ink droplets of each color of (Y), cyan (C), magenta (M), and black (Bk) is arranged in a direction in which a plurality of ink ejection ports (nozzles) intersect the main scanning direction. , The ink droplets are mounted with the ejection direction facing downward. Further, each ink cartridge 99 for supplying ink of each color to the liquid ejection head 1 is replaceably mounted on the carriage 98.

インクカートリッジ99は、上方に大気と連通する大気口、下方には液体吐出ヘッド1へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液体吐出ヘッド1へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液体吐出ヘッド1としては各色の液体吐出ヘッド1を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個の液出ヘッドでもよい。 The ink cartridge 99 is provided with an atmosphere port communicating with the atmosphere above and a supply port for supplying ink to the liquid ejection head 1 below, and has a porous body filled with ink inside, and is porous. The ink supplied to the liquid ejection head 1 is maintained at a slight negative pressure by the capillary force of the body. Further, although the liquid discharge head 1 of each color is used as the liquid discharge head 1, one liquid discharge head having a nozzle for discharging ink droplets of each color may be used.

ここで、キャリッジ98は後方側(用紙搬送下流側)を主ガイドロッド96に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送上流側)を従ガイドロッド97に摺動自在に載置している。
そして、このキャリッジ98を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター101で回転駆動される駆動プーリ102と従動プーリ103との間にタイミングベルト104を張装し、このタイミングベルト104をキャリッジ98に固定しており、主走査モーター101の正逆回転によりキャリッジ98が往復駆動される。
Here, the carriage 98 is slidably fitted on the rear side (paper transport downstream side) on the main guide rod 96, and slidably mounted on the slave guide rod 97 on the front side (paper transport upstream side). There is.
Then, in order to move and scan the carriage 98 in the main scanning direction, a timing belt 104 is stretched between the drive pulley 102 and the driven pulley 103 that are rotationally driven by the main scanning motor 101, and the timing belt 104 is mounted on the carriage 98. The carriage 98 is reciprocated by the forward and reverse rotation of the main scanning motor 101.

一方、給紙カセット93にセットした用紙92を液体吐出ヘッド1に下方側に搬送するために、給紙カセット93から用紙92を分離給装する給紙ローラー105及びフリクションパッド106と、用紙92を案内するガイド部材107と、給紙された用紙92を反転させて搬送する搬送ローラー108と、この搬送ローラー108の周面に押し付けられる搬送コロ109及び搬送ローラー108からの用紙92の送り出し角度を規定する先端コロ110とを有する。搬送ローラー108は副走査モーターによってギア列を介して回転駆動される。 On the other hand, in order to convey the paper 92 set in the paper feed cassette 93 downward to the liquid ejection head 1, the paper feed roller 105 and the friction pad 106 for separately supplying the paper 92 from the paper feed cassette 93, and the paper 92 are provided. A guide member 107 for guiding, a transport roller 108 for reversing and transporting the fed paper 92, and a transport roller 109 pressed against the peripheral surface of the transport roller 108 and a feeding angle of the paper 92 from the transport roller 108 are defined. It has a tip roller 110 to be used. The transfer roller 108 is rotationally driven via a gear train by a sub-scanning motor.

そして、キャリッジ98の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラー108から送り出された用紙92を液体吐出ヘッド1の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材111を設けている。この印写受け部材111の用紙搬送方向下流側には、用紙92を排紙方向へ送り出すための回転駆動される搬送コロ112と拍車113を設けている。さらに用紙92を排紙トレイ95に送り出す排紙ローラー114と拍車115と排紙経路を形成するガイド部材116、117とを配設している。 A printing receiving member 111, which is a paper guide member, is provided to guide the paper 92 sent out from the transport roller 108 corresponding to the moving range of the carriage 98 in the main scanning direction on the lower side of the liquid ejection head 1. .. On the downstream side of the imprint receiving member 111 in the paper transport direction, a rotary-driven transport roller 112 and a spur 113 for feeding the paper 92 in the paper discharge direction are provided. Further, a paper ejection roller 114 for feeding the paper 92 to the paper ejection tray 95, a spur 115, and guide members 116 and 117 forming a paper ejection path are arranged.

インクジェット記録装置90で記録時には、キャリッジ98を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド1を駆動することにより、停止している用紙92にインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙92を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙92の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙92を排紙する。 At the time of recording by the inkjet recording apparatus 90, the liquid ejection head 1 is driven in response to an image signal while moving the carriage 98 to eject ink onto the stopped paper 92 and record one line, and then record one line. After transporting a predetermined amount of paper 92, the next line is recorded. When the recording end signal or the signal that the rear end of the paper 92 reaches the recording area is received, the recording operation is ended and the paper 92 is ejected.

また、キャリッジ98の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液体吐出ヘッド1の吐出不良を回復するための回復装置127を配置している。回復装置127はキャッピング手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ98は印字待機中には回復装置127側に移動されてキャッピング手段で液体吐出ヘッド1をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出状態を維持する。 Further, a recovery device 127 for recovering the discharge defect of the liquid discharge head 1 is arranged at a position outside the recording area on the right end side in the moving direction of the carriage 98. The recovery device 127 has a capping means, a suction means, and a cleaning means. The carriage 98 is moved to the recovery device 127 side during printing standby, and the liquid ejection head 1 is capped by the capping means to keep the ejection port portion in a wet state, thereby preventing ejection defects due to ink drying. In addition, by ejecting ink that is not related to recording during recording, the ink viscosities of all the ejection ports are kept constant, and a stable ejection state is maintained.

また、吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液体吐出ヘッド1の吐出出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともの気泡等を吸出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。 In addition, when a discharge defect occurs, the discharge outlet (nozzle) of the liquid discharge head 1 is sealed by a capping means, and bubbles and the like with ink are sucked out from the discharge port by a suction means through a tube to the discharge port surface. Adhering ink, dust, etc. are removed by cleaning means, and ejection defects are recovered. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir installed in the lower part of the main body, and is absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このように、インクジェット記録装置90においては本発明で製造された液体吐出ヘッド1を搭載しているので、安定したインク吐出特性が得られ、画像品質が向上する。なお、前記説明ではインクジェット記録装置90に液体吐出ヘッド1を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置等に液体吐出ヘッド1を適用してもよい。 As described above, since the inkjet recording apparatus 90 is equipped with the liquid ejection head 1 manufactured by the present invention, stable ink ejection characteristics can be obtained and image quality is improved. In the above description, the case where the liquid ejection head 1 is used for the inkjet recording apparatus 90 has been described, but the liquid ejection head 1 is applied to a device for ejecting droplets other than ink, for example, a liquid resist for patterning. May be good.

1 液体吐出ヘッド
10 共通電極
11 個別電極
12 圧電素子
13 振動板
14 加圧隔壁
15 液室
16 ノズル孔
17 流体抵抗部
18 共通液室
19 共通液滴流路
41 引出配線パッド部
42 配線層
45 層間絶縁膜
49 接着剤
50 パッシベーション膜
60 アクチュエータ
66 液滴供給口
67 凹部
100 アクチュエータ基板
200 支持基板
201 接合隔壁
202 格子形状
210、220、230 十字部
212 空隙
300 ノズル基板
401 ガイド部材
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
405 主走査モータ
406 駆動プーリ
407 従動プーリ
408 タイミングベルト
410 用紙
412 搬送ベルト
413 搬送ローラ
414 テンションローラ
416 副走査モータ
417 タイミングベルト
418 タイミングプーリ
420 維持回復機構
421 キャップ部材
422 ワイパ部材
440 液体吐出ユニット
441 ヘッドタンク
442 カバー
443 コネクタ
444 流路部品
450 液体カートリッジ
451 カートリッジホルダ
452 送液ユニット
456 チューブ
491A、491B 側板
491C 背板
493 主走査移動機構
494 供給機構
495 搬送機構
1 Liquid discharge head 10 Common electrode 11 Individual electrode 12 Piezoelectric element 13 Vibration plate 14 Pressurized partition 15 Liquid chamber 16 Nozzle hole 17 Fluid resistance part 18 Common liquid chamber 19 Common droplet flow path 41 Drawer wiring pad part 42 Wiring layer 45 Layer Insulation film 49 Adhesive 50 Passionation film 60 Actuator 66 Droplet supply port 67 Recess 100 Actuator board 200 Support board 201 Joined partition partition 202 Lattice shape 210, 220, 230 Cross part 212 Void 300 Nozzle board 401 Guide member 403 Carriage 404 Liquid discharge head 405 Main scanning motor 406 Drive pulley 407 Driven pulley 408 Timing belt 410 Paper 412 Conveying belt 413 Conveying roller 414 Tension roller 416 Sub-scanning motor 417 Timing belt 418 Timing pulley 420 Maintenance recovery mechanism 421 Cap member 422 Wiper member 440 Liquid discharge unit Tank 442 Cover 443 Connector 444 Flow path parts 450 Liquid cartridge 451 Cartridge holder 452 Liquid transfer unit 456 Tube 491A, 491B Side plate 491C Back plate 493 Main scanning movement mechanism 494 Supply mechanism 495 Transport mechanism

特開2013-49191号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-49191 特開2013-163341号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-163341

Claims (7)

アクチュエータが形成されたアクチュエータ基板であって、該アクチュエータが形成された面と反対側に該アクチュエータ基板の面方向に対して長手と短手を有する液室が形成されたアクチュエータ基板と、
前記アクチュエータ基板と対向する面に前記アクチュエータの駆動領域となる凹部が形成された支持基板と、が接着剤により接合されてなる液体吐出ヘッドであって、
前記支持基板における前記凹部の非形成部が前記アクチュエータ基板と接合する接合隔壁であり、該接合隔壁は前記液室の短手方向に配列し、
前記支持基板における前記アクチュエータ基板と接合する部分のうち、前記接合隔壁を除いた少なくとも一部が格子形状であり、
前記接合隔壁の前記アクチュエータ基板と接合する部分における液室短手方向の幅が、前記格子形状の線幅よりも大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
An actuator board on which an actuator is formed, wherein a liquid chamber having a length and a short side with respect to the surface direction of the actuator board is formed on the side opposite to the surface on which the actuator is formed.
A liquid discharge head in which a support substrate having a recess formed as a drive region of the actuator formed on a surface facing the actuator substrate is joined by an adhesive.
The non-formed portion of the recess in the support substrate is a bonded partition wall to be joined to the actuator substrate, and the bonded partition walls are arranged in the lateral direction of the liquid chamber.
Of the portions of the support substrate to be joined to the actuator board, at least a part excluding the joining partition wall has a lattice shape.
A liquid discharge head characterized in that the width in the lateral side of the liquid chamber at a portion of the joint partition wall to be joined to the actuator substrate is larger than the line width of the lattice shape.
前記格子形状における十字部に空隙部が設けられていることを特徴とする請求項に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1 , wherein a gap portion is provided in the cross portion in the lattice shape. 前記格子形状における十字部の幅が、該十字部以外の箇所の幅よりも小さくなっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to claim 1 or 2 , wherein the width of the cross portion in the lattice shape is smaller than the width of the portion other than the cross portion. 前記格子形状における十字部の幅が、該十字部の中心に向かって連続的に小さくなっていることを特徴とする請求項1~のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3 , wherein the width of the cross portion in the lattice shape is continuously reduced toward the center of the cross portion. 請求項1~のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。 A liquid discharge unit comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4 . 前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか一つと前記液体吐出ヘッドとを一体化したことを特徴とする請求項に記載の液体吐出ユニット。 A head tank that stores the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism that supplies the liquid to the liquid discharge head, a maintenance / recovery mechanism that maintains and recovers the liquid discharge head, and the liquid. The liquid discharge unit according to claim 5 , wherein at least one of the main scanning moving mechanisms for moving the discharge head in the main scanning direction is integrated with the liquid discharge head. 請求項1~のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項若しくはに記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。 A device for discharging a liquid, comprising the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 4 or the liquid discharge unit according to claim 5 or 6 .
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