JP2007076138A - Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】 温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドとする。
【解決手段】 圧力発生室203が形成された流路形成基板201と、圧電素子212の駆動によって前記圧力発生室内203の液体を吐出するノズル207が複数形成されたノズルプレート208をそれぞれ備えた複数の液体噴射ヘッド本体200と、ノズルプレート208に接着されて複数の液体噴射ヘッド本体200を固定する固定板300と、複数の液体噴射ヘッド本体200を覆うヘッドケース222を備え、熱による液体噴射ヘッド本体200の変形を抑制する補強部材500を固定板300とヘッドケース222とに亘り固定し、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されて液体噴射ヘッド本体200が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることを抑制する。
【選択図】 図6
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid jet head in which peeling and cracking are suppressed regardless of temperature environment.
SOLUTION: A plurality of flow path forming substrates 201 in which pressure generation chambers 203 are formed and a plurality of nozzle plates 208 each having a plurality of nozzles 207 for discharging liquid in the pressure generation chambers 203 by driving piezoelectric elements 212. A liquid ejecting head main body 200, a fixing plate 300 that is bonded to the nozzle plate 208 to fix the plurality of liquid ejecting head main bodies 200, and a head case 222 that covers the plurality of liquid ejecting head main bodies 200. Even if the liquid ejecting head main body 200 is configured by fixing the reinforcing member 500 that suppresses deformation of the main body 200 across the fixing plate 300 and the head case 222 and laminating and bonding members having different linear expansion coefficients. Suppresses peeling and cracking regardless of the environment.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、ノズルプレートに穿設されたノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、ノズルと連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板上に設けられた圧電素子の変位によりノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that discharge liquid droplets from nozzles formed in a nozzle plate, and in particular, a part of a pressure generating chamber that communicates with the nozzle is configured by a diaphragm, The present invention relates to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus in which ink droplets are ejected from nozzles by displacement of a piezoelectric element provided on the head.
従来から、圧電素子、あるいは発熱素子等によって液体に圧力を付与することで、ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドが知られており、その代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、主にシリコン(Si)からなる流路形成基板に、ノズルプレート(SUS製)、リザーバ形成基板、コンプライアンス形成基板(シート)が接着されてヘッド本体が構成されている。そして、複数のヘッド本体が接合部材(固定板)に接着固定されると共に、ヘッド本体にヘッドケース(SUS製)が接着されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a liquid ejecting head that ejects liquid droplets from a nozzle by applying pressure to the liquid by a piezoelectric element or a heat generating element is known, and a typical example thereof is ink jet recording that ejects ink droplets. Head. As such an ink jet recording head, for example, a nozzle plate (manufactured by SUS), a reservoir forming substrate, and a compliance forming substrate (sheet) are bonded to a flow path forming substrate mainly made of silicon (Si), and the head main body is It is configured. A plurality of head main bodies are bonded and fixed to a joining member (fixing plate), and a head case (manufactured by SUS) is bonded to the head main body (see, for example, Patent Document 1).
このような液体噴射ヘッドにあっては、主にシリコン(Si)からなる流路形成基板及びリザーバ形成基板を、主にSUSからなるヘッドケースにシートを介して接着している。ヘッドケースやノズルプレートはSUS製であり、シリコン(Si)に対して線膨張係数が大きいため、加圧接着時の温度(常温)よりも低温環境に置かれた場合、外周部より剥離する応力が生じてしまう。このため、密着力の弱い層間で剥離やクラックが生じることがないように、接着条件等を管理する必要があるのが現状である。 In such a liquid jet head, a flow path forming substrate and a reservoir forming substrate mainly made of silicon (Si) are bonded to a head case mainly made of SUS via a sheet. Since the head case and nozzle plate are made of SUS and have a large coefficient of linear expansion compared to silicon (Si), the stress that peels from the outer periphery when placed in a lower temperature environment than the temperature during pressure bonding (room temperature) Will occur. For this reason, the present condition is that it is necessary to manage adhesion conditions etc. so that peeling and a crack may not arise between layers with weak adhesion.
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されてヘッド本体が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation, and even if a member of a material having a different linear expansion coefficient is laminated and bonded to form a head body, it is possible to prevent peeling and cracking regardless of the temperature environment. An object is to provide a liquid ejecting head.
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されてヘッド本体が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。 In addition, the present invention has been made in view of the above situation, and even if a member of a material having a different linear expansion coefficient is laminated and bonded to form a head body, it is possible to prevent peeling and cracking regardless of the temperature environment. An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head.
上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、圧力発生室が形成された流路形成基板と、前記圧力発生素子の駆動によって前記圧力発生室内の液体を吐出するノズルが複数形成されたノズルプレートをそれぞれ備えた複数のヘッド本体と、前記ノズルプレートに接着されて前記複数のヘッド本体を固定する接合部材と、前記複数のヘッド本体を覆うカバーとを備え、熱による前記ヘッド本体の変形を抑制する補強部材を前記接合部材と前記カバーとに亘り固定したことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第1の態様では、補強部材が接合部材とカバーとに亘り固定されているので、温度変化が生じてもヘッド本体の積層接着された線膨張係数の異なる構成部材に対する応力を補強部材で受けることができ、剥離やクラックを抑制することができる。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes: a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed; and a plurality of nozzles that discharge liquid in the pressure generating chamber by driving the pressure generating element. A plurality of head bodies each provided with a nozzle plate, a joining member that is bonded to the nozzle plate and fixes the plurality of head bodies, and a cover that covers the plurality of head bodies, In the liquid ejecting head, a reinforcing member for suppressing deformation is fixed over the joining member and the cover.
In the first aspect, since the reinforcing member is fixed over the joining member and the cover, the reinforcing member receives the stress applied to the constituent members having different linear expansion coefficients of the head body which are laminated and bonded even if the temperature changes. It is possible to suppress peeling and cracking.
そして、本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記補強部材はシリコン製であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第2の態様では、シリコン製の補強部材を使用することができる。
According to a second aspect of the present invention, in the liquid jet head according to the first aspect, the reinforcing member is made of silicon.
In the second aspect, a silicon reinforcing member can be used.
また、本発明の第3の態様は、第2の態様において、前記ヘッド本体の一部を構成する前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの液体吐出面とは反対側の面上に形成された前記流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートが形成された面とは反対側の面上に形成され、各圧力発生室の共通のインク室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成された保護基板と、該保護基板の前記流路形成基板が接合される面とは反対側の面上に接合されて、前記リザーバ内の圧力変化が吸収されるコンプライアンス基板と、の積層構造の厚み寸法よりも前記補強部材の厚み寸法が大きいことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第3の態様では、シリコン製の補強部材を使用して十分な剛性を確保することができる。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the nozzle plate forming a part of the head body and the nozzle plate formed on a surface opposite to the liquid ejection surface of the nozzle plate. A reservoir that is formed on a surface of the flow path forming substrate opposite to the surface on which the nozzle plate is formed and that constitutes a part of a reservoir that serves as a common ink chamber for each pressure generating chamber And a compliance substrate that is bonded on a surface of the protective substrate opposite to the surface to which the flow path forming substrate is bonded to absorb the pressure change in the reservoir. In the liquid ejecting head, the thickness dimension of the reinforcing member is larger than the thickness dimension of the laminated structure.
In the third aspect, sufficient rigidity can be ensured by using a silicon reinforcing member.
また、本発明の第4の態様は、第1の態様において、前記補強部材はジルコニア製であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第4の態様では、高剛性の補強部材を使用することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the liquid jet head according to the first aspect, the reinforcing member is made of zirconia.
In the fourth aspect, a highly rigid reinforcing member can be used.
また、本発明の第5の態様は、第1〜第4のいずれかの態様において、前記補強部材は前記ヘッド本体の周囲を囲んで配されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第5の態様では、ヘッド本体の周囲に亘り応力を受けることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the liquid jet head according to any one of the first to fourth aspects, the reinforcing member is disposed so as to surround the periphery of the head body.
In the fifth aspect, stress can be applied to the periphery of the head body.
また、本発明の第6の態様は、第1〜第5のいずれかの態様において、前記接合部材は、前記複数のヘッド本体を覆い、液体供給手段がそれぞれ装着されるカートリッジケースに固定されるカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第6の態様では、カバーヘッドを用いて応力を受けることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the joining member covers the plurality of head bodies and is fixed to a cartridge case to which a liquid supply unit is respectively attached. The liquid ejecting head is a cover head.
In the sixth aspect, the cover head can be used to receive stress.
また、本発明の第7の態様は、第1〜第5のいずれかの態様において、前記接合部材は、前記複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第7の態様では、固定板を用いて応力を受けることができる。
そして、好ましい態様として、補強部材に位置決め用の突起等を設けることにより、複数のヘッド本体を位置決めして保持することも可能になる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the liquid ejecting head according to any one of the first to fifth aspects, the joining member is a fixing plate that positions the plurality of head bodies relative to each other. is there.
In the seventh aspect, the fixing plate can be used to receive stress.
As a preferred mode, by providing positioning protrusions or the like on the reinforcing member, it is possible to position and hold a plurality of head bodies.
上記目的を達成するための本発明の第8の態様は、第1〜第7のいずれかの態様の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置にある。
第8の態様では、温度変化が生じてもヘッド本体の積層接着された線膨張係数の異なる構成部材に対する応力を補強部材で受けることができ、剥離やクラックを抑制することができる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置とすることができる。
According to an eighth aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head according to any one of the first to seventh aspects.
According to an eighth aspect, there is provided a liquid jet head capable of receiving stress on a structural member having a different linear expansion coefficient that is laminated and bonded to the head body by a reinforcing member even when a temperature change occurs, and capable of suppressing peeling and cracking. The liquid ejecting apparatus can be provided.
本発明の液体噴射ヘッドは、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されてヘッド本体が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドとすることができる。 The liquid ejecting head of the present invention is a liquid ejecting head in which peeling and cracking are suppressed regardless of the temperature environment even when the members of the materials having different linear expansion coefficients are laminated and bonded to form the head main body. be able to.
また、本発明の液体噴射装置は、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されてヘッド本体が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置とすることができる。 In addition, the liquid ejecting apparatus of the present invention is a liquid ejecting head in which peeling and cracking are suppressed regardless of the temperature environment even when members of materials having different linear expansion coefficients are laminated and bonded to form a head body. It can be set as the liquid ejecting apparatus provided with.
図1には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの分解斜視状態、図2には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの組立斜視状態、図3には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの要部断面状態、図4にはインクジェット式記録ヘッド本体の分解斜視、図5には記録ヘッド本体の断面、図6には記録ヘッド本体の要部を表す断面、図7には補強部材の平面視状態、図8には補強部材の外観、図9には他の形状の補強部材を適用した場合のヘッド本体の平面視状態、図10には図9で適用した補強部材の外観、図11には他の実施形態例に係る補強部材を適用した場合の記録ヘッド本体の要部を表す断面を示してある。更に、図12には液体噴射装置としての記録装置の概略状態を示してある。 FIG. 1 is an exploded perspective view of an ink jet recording head as a liquid ejecting head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an ink jet recording head as a liquid ejecting head according to an embodiment of the present invention. 3 is an assembled perspective view, FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part of an ink jet recording head as a liquid jet head according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink jet recording head main body, and FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part of the recording head main body, FIG. 7 is a plan view of the reinforcing member, FIG. 8 is an external view of the reinforcing member, and FIG. FIG. 10 shows the appearance of the reinforcing member applied in FIG. 9, and FIG. 11 shows the main part of the recording head main body when the reinforcing member according to another embodiment is applied. Show the cross section That. Further, FIG. 12 shows a schematic state of a recording apparatus as a liquid ejecting apparatus.
図1乃至図8に基づいてインクジェット式記録ヘッドの構成を説明する。
図示のインクジェット式記録ヘッド1(液体噴射ヘッド:以下、記録ヘッドという)は、カートリッジケース100と、インクジェット式記録ヘッド本体200(以下、記録ヘッド本体という)と、接合部材としての固定板300と、カバーヘッド400とで構成されている。カートリッジケース100は、インク供給手段(液体供給手段)であるインクカートリッジ(図示なし)がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部101を有する。また、カートリッジケース100の底面には、一端が各カートリッジ装着部101に開口し、他端が記録ヘッド本体200側に開口する複数のインク連通路102が設けられている。さらに、カートリッジ装着部101のインク連通路102の開口部分には、インクカートリッジに挿入されるインク供給針103が固定されている。
The configuration of the ink jet recording head will be described with reference to FIGS.
The illustrated ink jet recording head 1 (liquid ejecting head: hereinafter referred to as a recording head) includes a
カートリッジケース100の底面側には、所定間隔で位置決めされた複数(図示例では4個)の記録ヘッド本体200(記録ヘッドユニット)が固定されている。記録ヘッドユニットの4個の記録ヘッド本体200は各色のインクに対応してそれぞれ設けられ、4個の記録ヘッド本体200は固定板300に接着固定されることにより互いに位置決めされている。このように位置決めされた状態で記録ヘッドユニットはカートリッジケース100の底面側に設けられている。
A plurality of (four in the illustrated example) recording head main bodies 200 (recording head units) positioned at predetermined intervals are fixed to the bottom surface side of the
図4、図5に基づいて記録ヘッド本体200の構成について説明する。
図に示すように、記録ヘッド本体200を構成する流路形成基板201は、例えば、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜202が形成されている。流路形成基板201には複数の圧力発生室203が形成され、圧力発生室203は他方面側から異方性エッチングすることにより形成される。例えば、流路形成基板201には圧力発生室203が幅方向に並設された列が2列形成されている。また、各列の圧力発生室203の長手方向外側にはリザーバ204を構成する連通部205が形成され、連通部205は後述する保護基板に設けられるリザーバ部と連通し、リザーバ204は各圧力発生室203の共通のインク室となる。また、連通部205は、インク供給路206を介して各圧力発生室203の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。
The configuration of the recording head
As shown in the figure, the flow
また、流路形成基板201の開口面側にはノズル207が穿設されたノズルプレート208が接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。ノズルプレート208は、例えば、金属材料等の導電性を有する材料(例えば、ステンレス鋼:SUS)によって形成されている。
Further, a
一方、流路形成基板201の表面に形成された弾性膜202上には圧力発生室203内のインクを吐出する圧力発生素子の一例である圧電素子212が形成されている。圧電素子212は、例えば、白金、イリジウム等の金属材料からなる下電極膜(図示省略)と、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層(図示省略)と、例えば、イリジウム等の金属材料からなる上電極膜(図示省略)とからなっている。
On the other hand, a
さらに、このような圧電素子212が形成された流路形成基板201上には、圧電素子212に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部213を有する保護基板214が接合されている。また、この保護基板214には、上述したように流路形成基板201の連通部205と連通されて各圧力発生室203の共通のインク室となるリザーバ204を構成するリザーバ部215が形成されている。
Further, on the flow
また、保護基板214上には、各圧電素子212を駆動するための駆動IC216が実
装されている。この駆動IC216の各端子は、図示しないが、ボンディングワイヤ等を介して各圧電素子212の個別電極から引き出されたリード電極と接続されている。そして、駆動IC216の各端子には、図1に示すような、フレキシブルプリントケーブル(FPC)等の外部配線217が接続され、この外部配線217を介して印刷信号等の各種信号が供給されるようになっている。
A driving
保護基板214上のリザーバ204に対応する領域には、コンプライアンス基板218が接合されている。このコンプライアンス基板218には、リザーバ204に対応する領域に、他の領域よりも厚さが薄い可撓部219が設けられており、リザーバ204内の圧力変化が、この可撓部219が変形することで吸収されるようになっている。また、コンプライアンス基板218には、リザーバ204に連通するインク導入口220が形成されている。
A
コンプライアンス基板218上には、このインク導入口220に連通すると共にカートリッジケース100のインク連通路102に連通するインク供給連通路221が設けられたヘッドケース222が接合されている。そして、これらインク連通路102、インク供給連通路221及びインク導入口220を介してインクがリザーバ204内に供給されるようになっている。またこのヘッドケース222には、駆動IC216に対向する領域に、厚さ方向に貫通する駆動IC保持部223が設けられており、図示しないが、この駆動IC保持部223内には各駆動IC216を覆うようにポッティング剤が充填される。
A
記録ヘッド本体200は、リザーバ204からノズル207に至るまで内部をインクで満たした後、駆動IC216からの記録信号に従い、圧力発生室203に対応するそれぞれの圧電素子212に電圧を印加し、弾性膜202及び圧電素子212をたわみ変形させて各圧力発生室203内のインクに圧力を付与することにより、ノズル207からインク滴を吐出させる。
The recording head
記録ヘッド本体200は、図6に示すように、所定間隔で互いに位置決めされた状態で固定板300に接着固定されている。固定板300は大きなリブなどが存在しない平板からなるため、4個の記録ヘッド本体200の組み付けが行いやすい。固定板300にはノズル207を露出する開口としての露出開口部301が各記録ヘッド本体200に対応して設けられ、固定板300は各記録ヘッド本体200を構成するノズルプレート208の周縁部に接着剤を介して接合されている。
As shown in FIG. 6, the recording head
一方、図6乃至図8に示すように、固定板300とヘッドケース222とに亘りシリコン製の補強部材500が接着されて設けられている。補強部材500は、一つの記録ヘッド本体200の周囲に隙間をもって囲まれる状態で配される箱型部501を備え、箱型部501が連続して設けられた形状となっている。補強部材500は、例えば、エッチングにより形成される。図6に示すように、補強部材500の厚さ方向の寸法L1は、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の積層厚さ寸法L2よりも大きな寸法に設定されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 6 to 8, a reinforcing
記録ヘッド本体200の固定板300とヘッドケース222とに亘り補強部材500が接着固定されているので、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218に剥離応力が働いても応力を抑制することができる。即ち、シリコン(Si)に対して線膨張係数が大きい、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の加圧接着時の温度(常温)よりも低温環境に置かれた場合に外周部より剥離する応力が生じても、補強部材500により応力を抑制することができる。
Since the reinforcing
補強部材500の厚さ方向の寸法L1は、ヘッド本体200の一部を構成する、ノズルプレート208、流路形成基板201、保護基板214及びコンプライアンス基板218の積層構造の厚さ寸法L2よりも大きな寸法に設定されているので、シリコン製の補強部材500であっても十分に剥離応力を抑制することが可能である。
The dimension L1 in the thickness direction of the reinforcing
従って、温度環境に拘わらず、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の層間剥離を防止することが可能になると共に、角部等のクラックの発生を防止することができる。
Accordingly, it is possible to prevent delamination of the
尚、補強部材500に位置決め用の突起等を設け、固定板300等に対して所定位置に補強部材500を配置した後、位置決め用の突起等を用いてヘッド本体の固定板300に対する位置決めを行うようにすることも可能である。
In addition, after positioning protrusions are provided on the reinforcing
図9及び図10に基づいて補強部材の他の形状の例を説明する。
図示の補強部材600は、記録ヘッド本体200の長手方向に連続する長板部601と幅方向に断続する短板部602とで構成されたH型鋼の形状の部材が連続して配されている。そして、補強部材600もシリコンで形成され、厚さ方向の寸法がノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の積層厚さ寸法L2よりも大きな寸法に設定されている。このため、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218に剥離応力が働いても十分に剥離応力を抑制することができる。
An example of another shape of the reinforcing member will be described based on FIGS. 9 and 10.
In the illustrated reinforcing
従って、補強部材500、600を用いることにより、線膨張係数が異なる材料の部材が積層接着されてヘッド本体が構成されていても、温度環境に拘わらず剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドとすることが可能になる。
Therefore, by using the reinforcing
図11に基づいて他の実施形態例に係る補強部材を適用した記録ヘッド本体を説明する。
図示の記録ヘッド本体の基本構成は図6に示した構成と同一である。図11で示した記録ヘッド本体に設けられている補強部材700は、ジルコニア(ZrO2)で形成され、厚さ方向の寸法L1は、ノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の積層厚さ寸法L2と同じ寸法に設定されている。ジルコニア(ZrO2)は硬度が高く靭性に優れているので、厚さ方向の寸法L1をノズルプレート208、保護基板214及びコンプライアンス基板218の積層厚さ寸法L2と同じに設定しても、剥離応力を抑制することができる。このため、補強部材700を大型化することなく剥離やクラックが生じることが抑制された液体噴射ヘッドとすることが可能になる。
A recording head body to which a reinforcing member according to another embodiment is applied will be described with reference to FIG.
The basic configuration of the illustrated recording head main body is the same as that shown in FIG. The reinforcing
そして、上述した補強部材500もしくは補強部材600もしくは補強部材700が備えられた記録ヘッド本体200は固定板300に固定され、固定板300に固定された4個の記録ヘッド本体200の周囲にはカバーヘッド400が設けられ、カバーヘッド400により4個の記録ヘッド本体200がインク等から保護されている。カバーヘッド400は、固定板300の露出開口部301に対応して開口部401を有している。
The recording head
尚、補強部材の形状としては上述した図示例の形状に限定されず、L字型のものを交互に連続して配置して記録ヘッド本体200の周囲を囲う構成にする等、種々の構成のものを適用することが可能である。
Note that the shape of the reinforcing member is not limited to the shape of the illustrated example described above, and L-shaped ones are arranged alternately and continuously so as to surround the recording head
図1乃至図3に示すように、カバーヘッド400は端部にフランジ部402を有し、フランジ部402には貫通孔403が設けられている。カートリッジケース100の記録ヘッド本体200側の面には突起部104が設けられ、突起部104にカバーヘッド400の貫通孔403を嵌合し、突起部104の先端を加熱してかしめることによりカバーヘッド400がカートリッジケース100に固定される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
カバーヘッド400の材料は、特に限定されず、ノズルプレート208等と同様に、例えば、金属材料等の導電性材料を用いてもよい。導電性材料を用いてカバーヘッド400を形成した場合、固定板300とカバーヘッド400とを電気的に接続し、カバーヘッド400を接地することができる。また、このような構成とする場合には、ノズルプレート208と固定板300との接合と同様に、接着剤によってカバーヘッド400と固定板300とを接合するのが望ましい。
The material of the
尚、接合部材として上記の固定板300を用いずにカバーヘッド400を適用し、カバーヘッド400とヘッドケース222とに亘り補強部材500もしくは補強部材600もしくは補強部材700を固定することも可能である。この場合、カバーヘッド400とヘッドケース222の間で剥離応力を抑制すると共に、記録ヘッド本体200をインク等から保護する。この場合、ノズルプレート208の各ノズル207と記録媒体との距離を短くすることができるので、インク滴の飛行距離が縮まり確実にインク滴を記録媒体に飛行させることができ、印刷品質を向上させることができる。
In addition, it is also possible to apply the
上述した記録ヘッド1は、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置に搭載される。図12に基づいてインクジェット式記録装置の概略を説明する。
図に示すように、記録ヘッド本体を有する記録ヘッド1A及び1Bには、インク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、記録ヘッド1A及び1Bはキャリッジ3に搭載される。装置本体4にはキャリッジ軸5が取り付けられ、記録ヘッド1A,1Bが搭載されたキャリッジ3はキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。駆動モータ6の駆動力が複数の歯車(図示省略)およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達され、記録ヘッド1が搭載されたキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられ、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8上を搬送される。
The
As shown in the figure, the recording heads 1A and 1B having the recording head main body are detachably provided with
また、上述した実施形態では、圧力発生室203内の液体に圧力を付与する圧力発生素子として、撓み振動型の圧電素子を例示したが、圧力発生素子は、特に限定されず、例えば、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電素子であってもよいし、発熱素子等であってもよい。
In the above-described embodiment, the flexural vibration type piezoelectric element is exemplified as the pressure generating element that applies pressure to the liquid in the
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般に適用することができる。例えば、液体噴射ヘッドとして、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を適用することができる。 In the above-described embodiment, the ink jet recording head that discharges ink droplets is described as an example of the liquid ejecting head. However, the present invention can be widely applied to all liquid ejecting heads. For example, as a liquid ejecting head, for forming a recording head used in an image recording apparatus such as a printer, a color material ejecting head used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an organic EL display, and an FED (surface emitting display). An electrode material ejecting head used, a bioorganic matter ejecting head used for biochip production, or the like can be applied.
1 記録ヘッド、 100 カートリッジケース、 200 記録ヘッド本体、 300 固定板、 301 開口、 400 カバーヘッド、 500、600、700 補強部材
DESCRIPTION OF
Claims (8)
熱による前記ヘッド本体の変形を抑制する補強部材を前記接合部材と前記カバーとに亘り固定したことを特徴とする液体噴射ヘッド。 A plurality of head bodies each including a flow path forming substrate in which a pressure generating chamber is formed, a nozzle plate in which a plurality of nozzles for discharging liquid in the pressure generating chamber are formed by driving the pressure generating element, and the nozzle plate A bonding member that is bonded to and fixes the plurality of head bodies, and a cover that covers the plurality of head bodies,
A liquid ejecting head, wherein a reinforcing member for suppressing deformation of the head main body due to heat is fixed across the joining member and the cover.
前記補強部材はシリコン製であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In claim 1,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the reinforcing member is made of silicon.
前記ヘッド本体の一部を構成する前記ノズルプレートと、
前記ノズルプレートの液体吐出面とは反対側の面上に形成された前記流路形成基板と、
該流路形成基板の前記ノズルプレートが形成された面とは反対側の面上に形成され、各圧力発生室の共通のインク室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成された保護基板と、
該保護基板の前記流路形成基板が接合される面とは反対側の面上に接合されて、前記リザーバ内の圧力変化が吸収されるコンプライアンス基板と、の積層構造の厚み寸法よりも前記補強部材の厚み寸法が大きいことを特徴とする液体噴射ヘッド。 In claim 2,
The nozzle plate constituting a part of the head body;
The flow path forming substrate formed on the surface opposite to the liquid discharge surface of the nozzle plate;
Protection formed on a surface of the flow path forming substrate opposite to the surface on which the nozzle plate is formed, and forming a reservoir portion that constitutes a part of a reservoir serving as a common ink chamber for each pressure generating chamber A substrate,
The reinforcing substrate is bonded to the surface opposite to the surface to which the flow path forming substrate is bonded, and the compliance substrate absorbs the pressure change in the reservoir, so that the reinforcement is more than the thickness dimension of the laminated structure. A liquid ejecting head having a large thickness dimension of a member.
前記補強部材はジルコニア製であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In claim 1,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the reinforcing member is made of zirconia.
前記補強部材は前記ヘッド本体の周囲を囲んで配されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In any one of Claims 1-4,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the reinforcing member is disposed so as to surround a periphery of the head main body.
前記接合部材は、前記複数のヘッド本体を覆い、液体供給手段がそれぞれ装着されるカートリッジケースに固定されるカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In any one of Claims 1-5,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the joining member is a cover head that covers the plurality of head main bodies and is fixed to a cartridge case to which a liquid supply unit is mounted.
前記接合部材は、前記複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In any one of Claims 1-5,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the joining member is a fixing plate that positions the plurality of head bodies relative to each other.
A liquid ejecting apparatus comprising the liquid ejecting head according to claim 1.
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