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JP6954174B2 - Liquid discharge head, liquid discharge unit and device that discharges liquid - Google Patents
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JP6954174B2 - Liquid discharge head, liquid discharge unit and device that discharges liquid - Google Patents

Liquid discharge head, liquid discharge unit and device that discharges liquid Download PDF

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Description

本発明は、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニットおよ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.

液体吐出ヘッドが吐出する液体インクにより画像等を形成する画像形成装置が知られている。このような装置は液体吐出ヘッドを含む液体吐出ユニットを備える「液体を吐出する装置」の一種である。当該装置が備える液体吐出ヘッドは、より高品質の画像形成と、より高速の画像形成への要求を実現するために、液体の吐出口(ノズル)を複数備え、これらノズルの密度が高密度に配列されている。 An image forming apparatus is known that forms an image or the like with liquid ink discharged by a liquid ejection head. Such a device is a kind of "device for discharging liquid" including a liquid discharge unit including a liquid discharge head. The liquid discharge head provided in the device is provided with a plurality of liquid discharge ports (nozzles) in order to realize higher quality image formation and higher speed image formation, and the density of these nozzles is high. It is arranged.

液体吐出ヘッドは、ノズル板と、ノズル板に形成される吐出口までのインク供給構造を構成するヘッド構成部材を備える。そして、ノズル板やヘッド構成部材への記録媒体の衝突や、ノズルを清掃するためのワイパー部材の衝突などから、ノズル板やヘッド構成部材を保護するための、ノズルカバーが取り付けられる。ノズルカバーは、ノズルから吐出された液体インクが記録媒体に向かう様に、ノズルに対応する部分は開口部になっていて、液体吐出ヘッドの筐体フレームに係合する構造を有する。このノズルカバーと、ノズルが配列されている面(ノズル面)との隙間が大きいと、隙間に記録媒体が入り込んでしまい媒体詰まり(ジャム)の原因になったり、ノズルを損傷させる原因になったり、などが生ずる。そこで、ノズルカバーとノズル面との隙間は記録媒体の厚さ以下に設定する必要がある。 The liquid ejection head includes a nozzle plate and a head component that constitutes an ink supply structure up to an ejection port formed on the nozzle plate. Then, a nozzle cover is attached to protect the nozzle plate and the head constituent member from the collision of the recording medium with the nozzle plate and the head constituent member and the collision of the wiper member for cleaning the nozzle. The nozzle cover has a structure in which the portion corresponding to the nozzle is an opening so that the liquid ink discharged from the nozzle faces the recording medium, and engages with the housing frame of the liquid discharge head. If the gap between this nozzle cover and the surface on which the nozzles are arranged (nozzle surface) is large, the recording medium may enter the gap and cause media clogging (jam) or damage the nozzle. , Etc. occur. Therefore, it is necessary to set the gap between the nozzle cover and the nozzle surface to be less than or equal to the thickness of the recording medium.

従来の液体吐出ヘッドにおいて、筐体フレームの外側に突起部を備え、ノズルカバーには当該突起部が嵌合できるような穴部を設けることで、ノズルカバーを簡易な構造で取り付ける構造が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。 In the conventional liquid discharge head, a structure for attaching the nozzle cover with a simple structure is disclosed by providing a protrusion on the outside of the housing frame and providing a hole in the nozzle cover so that the protrusion can be fitted. (See, for example, Patent Document 1).

特許文献1のように、筐体フレームにノズルカバーを嵌合させるとすると、嵌合部となる突起部と穴部の位置や大きさの公差によって、筐体フレームにノズルカバーを嵌合したときのノズル面とノズルカバーとの隙間が、必ずしも所定の設定(記録媒体の厚さ以下)にならない場合がある。この場合、ノズルカバーとノズル面との間に媒体が詰まってジャム状態になることを避けられなくなる。 As in Patent Document 1, when the nozzle cover is fitted to the housing frame, when the nozzle cover is fitted to the housing frame due to the tolerance of the positions and sizes of the protrusions and holes that serve as the fitting portions. The gap between the nozzle surface and the nozzle cover may not always be set to a predetermined value (less than or equal to the thickness of the recording medium). In this case, it is unavoidable that the medium is clogged between the nozzle cover and the nozzle surface, resulting in a jam state.

また、ノズル面を含む液体吐出ヘッドは、フレームと個別液室基板とノズル板とからなるヘッド構成部材を接着剤により積層することで構成されるので、ノズル面からフレームの穴部(嵌合部)までの公差が大きくなる。公差を考慮して、ノズルカバーを設ける目的を達するには、ノズルカバーやヘッド構成部材の精度を高めるか、部品を選別して用いるか、等の工夫が必要となる。そうすると、ノズルカバーを含む液体吐出ヘッドの製造コストが高くなる、という課題が生ずる。一方、ノズルカバーやヘッド構成部材の選別を行わずに済むようにするには、ノズルカバー側の突起部の位置(高さ)をフレーム側の穴部の公差範囲にすればよいが、この場合は、ノズルカバーとノズル面との隙間が記録媒体の厚さ以下にならなくなる。すなわち、ノズルカバーとノズル面との隙間を記録媒体の厚さ以下に設定することと、液体吐出ヘッドの製造コストとはトレードオフの関係になる。 Further, since the liquid discharge head including the nozzle surface is formed by laminating a head component composed of a frame, an individual liquid chamber substrate, and a nozzle plate with an adhesive, a hole portion (fitting portion) of the frame from the nozzle surface is formed. ) Will increase. In order to achieve the purpose of providing the nozzle cover in consideration of the tolerance, it is necessary to improve the accuracy of the nozzle cover and the head constituent members, or to select and use the parts. Then, there arises a problem that the manufacturing cost of the liquid discharge head including the nozzle cover becomes high. On the other hand, in order to avoid selecting the nozzle cover and the head constituent members, the position (height) of the protrusion on the nozzle cover side may be set to the tolerance range of the hole on the frame side. The gap between the nozzle cover and the nozzle surface will not be less than the thickness of the recording medium. That is, there is a trade-off between setting the gap between the nozzle cover and the nozzle surface to be less than or equal to the thickness of the recording medium and the manufacturing cost of the liquid discharge head.

本発明は、液体吐出ヘッドが備えるノズル面とノズルカバーとの公差を緩和することができる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a liquid discharge head capable of relaxing the tolerance between the nozzle surface and the nozzle cover included in the liquid discharge head.

上記課題を解決するための本発明は、液滴を吐出する複数のノズルで構成されたノズル面を有するヘッド本体部と、前記ヘッド本体部に装着され、前記ノズル面に対向する位置に開口部を備えるノズルカバーと、を有する液体吐出ヘッドであって、前記ヘッド本体部は、前記ノズル面に対し直交する面を形成するフレームに前記ノズルカバーを係合する第一係合部が形成され、前記ノズルカバーは、可撓性を有し、前記第一係合部に対して係合する第二係合部が形成され、前記第一係合部と前記第二係合部との係合位置は前記面の高さ方向において複数ある、ことを特徴とする。 In the present invention for solving the above problems, a head main body having a nozzle surface composed of a plurality of nozzles for ejecting droplets and an opening attached to the head main body and facing the nozzle surface. A liquid discharge head including a nozzle cover, wherein a first engaging portion for engaging the nozzle cover with a frame forming a surface orthogonal to the nozzle surface is formed in the head main body portion. The nozzle cover has flexibility, and a second engaging portion that engages with the first engaging portion is formed, and the first engaging portion and the second engaging portion are engaged with each other. It is characterized in that there are a plurality of positions in the height direction of the surface.

本発明によれば、液体吐出ヘッドが備えるノズル面とノズルカバーとの公差を緩和することができる。 According to the present invention, the tolerance between the nozzle surface and the nozzle cover provided in the liquid discharge head can be relaxed.

本発明の一実施形態に係る液体を吐出する装置の斜視図。The perspective view of the apparatus which discharges a liquid which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの断面図。The cross-sectional view of the liquid discharge head which concerns on this embodiment. 図3の一部領域の(a)拡大断面図、(b)拡大平面図。(A) enlarged cross-sectional view and (b) enlarged plan view of a part of the region of FIG. 本実施形態に係る液体吐出ヘッドの(a)短手方向の断面図、(b)長手方向の断面図。A cross-sectional view of the liquid discharge head according to the present embodiment in the lateral direction (a) and a cross-sectional view in the longitudinal direction (b). 本実施形態に係るノズルカバーの特性を説明する(a)初期状態を示す図、(b)係合時の状態を示す図。The figure which shows the characteristic of the nozzle cover which concerns on this embodiment (a) figure which shows the initial state, (b) figure which shows the state at the time of engagement. 別の実施形態に係る液体吐出ヘッドの(a)短手方向の断面図、(b)長手方向の断面図。(A) Short sectional view and (b) Longitudinal sectional view of the liquid discharge head according to another embodiment. さらに別の実施形態に係る液体吐出ヘッドの(a)短手方向の断面図、(b)長手方向の断面図。(A) Short sectional view and (b) Longitudinal sectional view of the liquid discharge head according to still another embodiment. 本実施形態に係るノズルカバーの外観を示す斜視図。The perspective view which shows the appearance of the nozzle cover which concerns on this embodiment. 別の実施形態に係るノズルカバーの外観を示す斜視図。The perspective view which shows the appearance of the nozzle cover which concerns on another embodiment. 本発明に係る液体を吐出する装置の一例を示す要部平面説明図。The plan view of the main part 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一例を示す要部側面説明図。FIG. 5 is an explanatory side view of a main part showing another example of the device for discharging the liquid according to the present invention. 本発明に係る液体吐出ユニットの一例を示す要部平面説明図。The plan view of the main part 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一例を示す正面説明図。The front explanatory view which shows another example of the liquid discharge unit which concerns on 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、および液体を吐出する装置の実施形態について図面を参照しながら説明する。本発明の主な特徴は、液体吐出ヘッドの構造にある。すなわち、本発明に係る液体吐出ヘッドは、フレームとヘッドカバーの係合部分に特徴を有する。その要旨は、フレームとヘッドカバーの係合部において、互いの位置関係の公差を吸収できるように、フレーム側の係合部またはヘッドカバーの係合部、もしくはこれら両方の係合部の係合位置が複数ある構造を備えることにある。例えば、フレーム側の係合部は、高さ方向に複数並んだ突起部が鋸歯状になっていることで、ノズルカバーを任意の高さで止めることができる。これにより、ヘッド(フレーム)やノズルカバーの公差を緩和しつつ、ノズル面との隙間を用紙厚さ以下にすることと、フレームにノズルカバーと取り付ける構造に要するコストを低減することを両立させることができる。なお、ノズルカバー側の係合部は、フレーム側の係合部に係合できる形状であれば、穴であってもスリットであってもよく、その形状にも様々なものを採用できる。以上の特徴を備える本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、フレームとノズルカバーとの組み付け精度への要求が緩和され、また部品選別も不要となるため、コストダウンを達成することもできる。 Hereinafter, embodiments of 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. The main feature of the present invention is the structure of the liquid discharge head. That is, the liquid discharge head according to the present invention is characterized by an engaging portion between the frame and the head cover. The gist is that in the engaging part of the frame and the head cover, the engaging part of the frame side, the engaging part of the head cover, or both of these engaging parts are set so that the tolerance of the positional relationship with each other can be absorbed. It is to have multiple structures. For example, in the engaging portion on the frame side, the nozzle cover can be stopped at an arbitrary height because a plurality of protrusions arranged in the height direction are serrated. As a result, while alleviating the tolerance of the head (frame) and the nozzle cover, the gap between the head (frame) and the nozzle cover can be made smaller than the paper thickness, and the cost required for the structure of attaching the nozzle cover to the frame can be reduced at the same time. Can be done. The engaging portion on the nozzle cover side may be a hole or a slit as long as it has a shape that can be engaged with the engaging portion on the frame side, and various shapes can be adopted. According to the liquid discharge head according to the present invention having the above characteristics, the requirement for assembly accuracy between the frame and the nozzle cover is relaxed, and parts selection is not required, so that cost reduction can be achieved.

まず、本発明に係る液体を吐出する装置の実施形態について図1を用いて説明する。本実施形態に係る画像形成装置10は、図1に示すように、装置本体11の内部に液体吐出ヘッドの実施形態であるインクジェットヘッド100を備える機構部12などが収納されている。この機構部12は、図1中の矢印Aにて示す走査方向に移動可能なキャリッジ13にインクジェットヘッド100を備えるインクカートリッジ14が搭載されている。 First, an embodiment of an apparatus for discharging a liquid according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 according to the present embodiment includes a mechanism unit 12 including an inkjet head 100, which is an embodiment of a liquid ejection head, inside the apparatus main body 11. In the mechanical unit 12, an ink cartridge 14 having an inkjet head 100 is mounted on a carriage 13 that can move in the scanning direction indicated by an arrow A in FIG.

次に、インクジェットヘッド100の基本的な構成について、図2を用いて説明する。図2は、外形が略長方体からなるインクジェットヘッド100における長手方向の断面図である。図2に示すようにインクジェットヘッド100は、下から順に、ノズルカバー301と、複数の部品が積層されて構成される構造体25と、共通液室105と、ダンパー106と、プレート107と、バッファ室108と、フレーム22と、供給口24と、を備えている。供給口24は、供給部品201を通して共通液室と個別液室に液体が供給する開口である。構造体25と、ダンパー106と、プレート107と、フレーム22と、から形成される構造体をヘッド本体部とする。 Next, the basic configuration of the inkjet head 100 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the inkjet head 100 having a substantially rectangular parallelepiped outer shape. As shown in FIG. 2, the inkjet head 100 includes a nozzle cover 301, a structure 25 in which a plurality of parts are laminated, a common liquid chamber 105, a damper 106, a plate 107, and a buffer in this order from the bottom. A chamber 108, a frame 22, and a supply port 24 are provided. The supply port 24 is an opening for supplying liquid to the common liquid chamber and the individual liquid chamber through the supply component 201. A structure formed of the structure 25, the damper 106, the plate 107, and the frame 22 is used as the head main body.

ノズルカバー301には、後述するノズル102aに対応する開口部304と、フレーム22に係合するカバー側係合部302である角穴が設けられている。 The nozzle cover 301 is provided with an opening 304 corresponding to the nozzle 102a described later and a square hole which is a cover-side engaging portion 302 that engages with the frame 22.

フレーム22は、インクジェットヘッド100の筐体を構成する部品であって、インクジェットヘッド100が備える他の部品を保持する役割を有し、共通液室105と一体的に形成されている。フレーム22の材料は必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。フレーム22に用いることができる素材としては、例えば、炭素鋼(S45C)などの鉄、ステンレス鋼材(SUS)等の合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシやPPSなどの樹脂材料を挙げることができる。耐腐食性があり、発塵性が低いものが好ましい。 The frame 22 is a component that constitutes the housing of the inkjet head 100, has a role of holding other components included in the inkjet head 100, and is integrally formed with the common liquid chamber 105. Any material can be used for the frame 22 from the viewpoint of required rigidity and workability. Examples of the material that can be used for the frame 22 include iron such as carbon steel (S45C), alloys such as stainless steel (SUS), inorganic materials such as silicon and ceramics, and resin materials such as epoxy and PPS. can. Those having corrosion resistance and low dust generation are preferable.

フレーム22の加工方法としては、素材に応じてエッチング、プレス加工、レーザー加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などを用いることができる。エポキシやPPSなど樹脂材料を用いる場合は、他部品との接合時に、熱収縮による寸法誤差を防ぐためにガラス繊維を30%〜50%含有しているものを用いることが好ましい。フレーム22のダンパー106との接合面には、ダンパー106の面積を確保するために、接着剤の逃げ溝が設けてもよい。 As the processing method of the frame 22, etching, press processing, laser processing, photolithography method, injection molding and the like can be used depending on the material. When a resin material such as epoxy or PPS is used, it is preferable to use a resin material containing 30% to 50% of glass fiber in order to prevent dimensional error due to heat shrinkage at the time of joining with other parts. An adhesive relief groove may be provided on the joint surface of the frame 22 with the damper 106 in order to secure the area of the damper 106.

フレーム22には、ノズルカバー301が係合するフレーム側係合部303が形成されている。フレーム側係合部303は、フレーム22の外側表面の一部を突出させた凸形状からなる部分である。フレーム側係合部303の詳細については、後述する。 The frame 22 is formed with a frame-side engaging portion 303 with which the nozzle cover 301 engages. The frame-side engaging portion 303 is a portion having a convex shape in which a part of the outer surface of the frame 22 is projected. Details of the frame-side engaging portion 303 will be described later.

フレーム22と後述する保持基板104との接合には、弾性接着剤が用いられる。弾性接着剤は、個別液室基板103、共通液室105、個別液室103aに関連する構造振動、圧力変動を吸収するためのものである。この弾性接着剤は、その材料として、シリコン系、ウレタン系、バイオマス資源を用いたものなどから任意のものを選択できる。なお、弾性接着剤の弾性率は、数十MPa以下が望ましい。また、硬化時間短縮のため加熱硬化できる素材が望ましい。 An elastic adhesive is used for joining the frame 22 and the holding substrate 104, which will be described later. The elastic adhesive is for absorbing structural vibrations and pressure fluctuations related to the individual liquid chamber substrate 103, the common liquid chamber 105, and the individual liquid chamber 103a. As the elastic adhesive, any material can be selected from silicon-based, urethane-based, and those using biomass resources. The elastic modulus of the elastic adhesive is preferably several tens of MPa or less. Further, a material that can be heat-cured is desirable in order to shorten the curing time.

ダンパー106は、共通液室105の一部を形成する部品である。ダンパー106に用いる材料は、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。ダンパー106に用いることができる素材としては、例えば、ステンレス鋼材(SUS)等の合金やニッケル(Ni)などの金属材料、シリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシ、PPS、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、シリコーンゴムなどの樹脂材料を挙げることができる。 The damper 106 is a component that forms a part of the common liquid chamber 105. Any material can be used for the damper 106 from the viewpoint of required rigidity and workability. Materials that can be used for the damper 106 include, for example, alloys such as stainless steel (SUS), metal materials such as nickel (Ni), inorganic materials such as silicon and ceramics, epoxy, PPS, thermoplastic elastomers, and thermocurable materials. Examples thereof include resin materials such as elastomers and silicone rubbers.

ダンパー106は、薄く、かつ、剛性が低いものが望ましい。また、透気・透湿の観点からは、樹脂よりも金属の方が好ましい。金属の場合、例えば電鋳で作成すると、共通液室105に隣接する部分の厚みは1μmから7μm程度、その他の部分の厚みは10μm〜30μm程度とする。これによって、ダンパー106の取り扱いが容易になる。 The damper 106 is preferably thin and has low rigidity. Further, from the viewpoint of air permeability and moisture permeability, metal is preferable to resin. In the case of metal, for example, when it is produced by electroforming, the thickness of the portion adjacent to the common liquid chamber 105 is about 1 μm to 7 μm, and the thickness of the other portion is about 10 μm to 30 μm. This facilitates the handling of the damper 106.

プレート107は、ダンパー106とフレーム22を接合する際のダンパー取扱い性向上のため、ダンパー106を確実に加圧してフレーム22とダンパー106の封止性向上のために設ける部品である。 The plate 107 is a component provided for improving the sealability of the frame 22 and the damper 106 by reliably pressurizing the damper 106 in order to improve the damper handleability when joining the damper 106 and the frame 22.

プレート107の材料としては、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。例えば、炭素鋼(S45C)の鉄、ステンレス鋼材(SUS)の合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシやPPSなどの樹脂材料を挙げることができる。その性質として、耐腐食性があり、発塵性が低いものが好ましい。プレート107を得るための加工方法としては、その材料の種類に応じてエッチング、プレス加工、レーザー加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などにより加工方法を採用することができる。また、エポキシやPPSなど樹脂材料を用いる場合、他の部品との接合時に熱収縮による寸法誤差が問題になる可能性があるため、ガラス繊維を30%〜50%含有しているものが好ましい。 As the material of the plate 107, any material can be used from the viewpoint of required rigidity and workability. For example, carbon steel (S45C) iron, stainless steel (SUS) alloys, silicon, inorganic materials such as ceramics, and resin materials such as epoxy and PPS can be mentioned. As its properties, those having corrosion resistance and low dust generation are preferable. As a processing method for obtaining the plate 107, a processing method can be adopted by etching, press processing, laser processing, photolithography method, injection molding, or the like, depending on the type of the material. Further, when a resin material such as epoxy or PPS is used, a dimensional error due to heat shrinkage may become a problem at the time of joining with other parts, so that a glass fiber containing 30% to 50% is preferable.

ノズルカバー301は、ノズル基板102などのインクジェットヘッド100を構成する構成部品を、記録媒体との衝突やワイパーとの衝突から保護するための部材である。ノズルカバー301の材料は、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。ノズルカバー301に用いることができる素材としては、例えば、炭素鋼(S45C)などの鉄、ステンレス鋼(SUS)等の合金やシリコン、セラミックス等の無機材料、エポキシやPPSなどの樹脂材料などである。ノズルカバー301に用いる材料は、耐腐食性があり、発塵性が低い材質のものが好ましい。また、ノズルカバー301に用いられる材料は、バネ性を発揮するものが望ましい。したがって、インクジェットヘッド100の筐体やノズル面に密着させるために必要なバネ性を発揮できる、炭素鋼(S45C)などの鉄や、ステンレス鋼材(SUS)等の合金などの金属が望ましい。 The nozzle cover 301 is a member for protecting the components constituting the inkjet head 100, such as the nozzle substrate 102, from collision with the recording medium and collision with the wiper. Any material can be used for the nozzle cover 301 from the viewpoint of required rigidity and workability. Examples of the material that can be used for the nozzle cover 301 include iron such as carbon steel (S45C), alloys such as stainless steel (SUS), inorganic materials such as silicon and ceramics, and resin materials such as epoxy and PPS. .. The material used for the nozzle cover 301 is preferably a material having corrosion resistance and low dust generation. Further, the material used for the nozzle cover 301 is preferably one that exhibits springiness. Therefore, iron such as carbon steel (S45C) and metal such as an alloy such as stainless steel (SUS), which can exhibit the springiness required for adhesion to the housing and nozzle surface of the inkjet head 100, are desirable.

ノズルカバー301は、インク堆積を防止するために、撥水膜処理がされているものが好ましい。ノズルカバー301の加工方法としては、材料に応じてエッチング、プレス加工、レーザー加工、フォトリソグラフィ法、射出成形などを採用できる。例えば、金属のプレス加工による場合、板厚が0.1mm〜1.5mm程度が望ましい。ノズルカバー301の底面には、ノズル面から吐出されるインク滴が記録媒体に向かうように、ノズル面を露出させる開口部304が形成されている。また、ノズルカバー301には、フレーム22に嵌着させるための第二係合部を構成するカバー側係合部302が形成されている。カバー側係合部302は、例えば角穴であるが、スリット形状でもよい。カバー側係合部302の詳細は後述する。 The nozzle cover 301 is preferably treated with a water-repellent film in order to prevent ink accumulation. As the processing method of the nozzle cover 301, etching, press processing, laser processing, photolithography method, injection molding and the like can be adopted depending on the material. For example, in the case of metal press working, it is desirable that the plate thickness is about 0.1 mm to 1.5 mm. An opening 304 that exposes the nozzle surface is formed on the bottom surface of the nozzle cover 301 so that the ink droplets ejected from the nozzle surface face the recording medium. Further, the nozzle cover 301 is formed with a cover-side engaging portion 302 forming a second engaging portion for fitting to the frame 22. The cover-side engaging portion 302 is, for example, a square hole, but may have a slit shape. The details of the cover-side engaging portion 302 will be described later.

図3(a)は、図2において示した構造体25に含まれる1つの個別液室103aの長手方向断面図である。図3(b)は図3(a)のA−A線断面図である。図3(a)において下から順に、ノズル基板102と、個別液室基板103と、振動板111と、圧電素子112と、駆動回路部材113と、保持基板104と、が積層されている。 FIG. 3A is a longitudinal sectional view of one individual liquid chamber 103a included in the structure 25 shown in FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A. In FIG. 3A, the nozzle substrate 102, the individual liquid chamber substrate 103, the diaphragm 111, the piezoelectric element 112, the drive circuit member 113, and the holding substrate 104 are laminated in this order from the bottom.

ノズル基板102は、液体インクが吐出される吐出口となるノズル102aが複数配列されている基板である。ノズル基板102を形成する素材(材料)には、必要な剛性や加工性から任意のものを用いることができる。ノズル基板102に用いることができる素材としては、例えば、ステンレス鋼材(SUS)やニッケル(Ni)などの金属または合金、シリコンやセラミックス等の無機材料、ポリイミド等の樹脂材料などがある。ノズル102aを形成するための加工方法としては、材料の特性と要求される精度・加工性から任意のものを選ぶことができる。例えば、電鋳メッキ法、エッチング法、プレス加工法、レーザー加工法、フォトリソグラフィ法等である。ノズル102aの開口径、配列数、配列密度は、インクジェットヘッド100に要求される仕様に合わせて最適な組み合わせを設定することができる。 The nozzle substrate 102 is a substrate in which a plurality of nozzles 102a serving as ejection ports for ejecting liquid ink are arranged. As the material (material) forming the nozzle substrate 102, any material can be used from the viewpoint of required rigidity and workability. Examples of the material that can be used for the nozzle substrate 102 include metals or alloys such as stainless steel (SUS) and nickel (Ni), inorganic materials such as silicon and ceramics, and resin materials such as polyimide. As the processing method for forming the nozzle 102a, any processing method can be selected from the characteristics of the material and the required accuracy and workability. For example, an electroforming plating method, an etching method, a press processing method, a laser processing method, a photolithography method, and the like. The opening diameter, the number of arrangements, and the arrangement density of the nozzles 102a can be optimally combined according to the specifications required for the inkjet head 100.

個別液室基板103は、ノズル基板102の上面に積層される基板である。個別液室基板103には、複数の個別液室103a、流体抵抗部103b、液体供給口103cが形成されている。個別液室103aは、ノズル102aに対応して複数形成されている。個別液室103aのそれぞれの上壁部分は、振動板111により形成されている。個別液室基板103には、流体抵抗部103bが形成されている。流体抵抗部103bは、個別液室103aに共通液室105(図2参照)からインクが供給される入り口となる液体供給口103cと個別液室103aとを連通させるものであって、インクを個別液室103aにインクを供給する機能を有する。 The individual liquid chamber substrate 103 is a substrate laminated on the upper surface of the nozzle substrate 102. The individual liquid chamber substrate 103 is formed with a plurality of individual liquid chambers 103a, a fluid resistance portion 103b, and a liquid supply port 103c. A plurality of individual liquid chambers 103a are formed corresponding to the nozzles 102a. Each upper wall portion of the individual liquid chamber 103a is formed by a diaphragm 111. A fluid resistance portion 103b is formed on the individual liquid chamber substrate 103. The fluid resistance unit 103b communicates the individual liquid chamber 103a with the liquid supply port 103c, which serves as an inlet for ink to be supplied from the common liquid chamber 105 (see FIG. 2), and the individual liquid chamber 103a. It has a function of supplying ink to the liquid chamber 103a.

また、流体抵抗部103bは、圧電素子112が駆動することで個別液室103aに発生する圧力によるインクの逆流を防止してノズル102aからのみインクが吐出されるようにする。そのため、個別液室103aのインク流動方向の断面積が小さくなるように形成されていて、流体抵抗を高くすることでインクの逆流を防ぐ構造を備えている。個別液室基板103にシリコンを用いて、個別液室103aと流体抵抗部103bをフォトリソグラフィ法とエッチング法を用いて形成した場合、個別液室103aと同一の条件で加工できる。 Further, the fluid resistance unit 103b prevents the backflow of ink due to the pressure generated in the individual liquid chamber 103a by driving the piezoelectric element 112 so that the ink is discharged only from the nozzle 102a. Therefore, the individual liquid chamber 103a is formed so that the cross-sectional area in the ink flow direction becomes small, and has a structure for preventing backflow of ink by increasing the fluid resistance. When silicon is used for the individual liquid chamber substrate 103 and the individual liquid chamber 103a and the fluid resistance portion 103b are formed by the photolithography method and the etching method, they can be processed under the same conditions as the individual liquid chamber 103a.

個別液室103aは隔壁により区画されており、それぞれに対応する圧電素子112が形成される。個別液室103aの高さは、ヘッド特性から任意に設定できる。この場合、20μm〜100μmの範囲とすることが好ましい。また、個別液室103aの隔壁は、配列密度に合わせて任意に設定することが可能であるが、例えば、インクジェットヘッド100を用いて形成される画像が300dpi(約85μmピッチ)の場合は、隔壁幅は10μm〜30μmとすることが好ましい。また、隔壁幅が狭い場合は隣接する個別液室103aの圧電素子112を駆動した場合に隣接液室間の相互干渉が発生する可能性がある。相互完了が発生すると、吐出ばらつきが大きくなる。隔壁幅を狭くする場合は、液室高さを低くすることで相互干渉を防ぐことができる。 The individual liquid chamber 103a is partitioned by a partition wall, and a piezoelectric element 112 corresponding to each is formed. The height of the individual liquid chamber 103a can be arbitrarily set from the head characteristics. In this case, it is preferably in the range of 20 μm to 100 μm. The partition wall of the individual liquid chamber 103a can be arbitrarily set according to the arrangement density. For example, when the image formed by using the inkjet head 100 is 300 dpi (about 85 μm pitch), the partition wall is a partition wall. The width is preferably 10 μm to 30 μm. Further, when the partition wall width is narrow, mutual interference between adjacent liquid chambers may occur when the piezoelectric element 112 of the adjacent individual liquid chambers 103a is driven. When mutual completion occurs, the discharge variation becomes large. When the partition wall width is narrowed, mutual interference can be prevented by lowering the liquid chamber height.

個別液室基板103は、その素材(材料)として、所定の加工性や物性を備える任意のものを用いることができる。個別液室基板103に用いることができる素材としては、例えば、インクジェットヘッド100を用いて形成される画像が300dpi(約85μmピッチ)以上のものとするならば、フォトリソグラフィ法を用いることができるシリコン基板が好ましい。個別液室103aの加工は任意のものを用いることができるが、前述のフォトリソグラフィ法を用いる場合は、ウェットエッチング法、ドライエッチング法のいずれかを用いることができる。いずれの手法を用いても振動板111の個別液室103a側を二酸化シリコン膜等とすることで、エッチストップ層とできるため、液室高さを高精度に制御することができる。 As the individual liquid chamber substrate 103, any material having predetermined processability and physical properties can be used as the material (material) thereof. As a material that can be used for the individual liquid chamber substrate 103, for example, if the image formed by using the inkjet head 100 is 300 dpi (about 85 μm pitch) or more, a photolithography method can be used for silicon. A substrate is preferred. Any method can be used for processing the individual liquid chamber 103a, but when the above-mentioned photolithography method is used, either a wet etching method or a dry etching method can be used. Regardless of which method is used, the etch stop layer can be formed by forming the individual liquid chamber 103a side of the diaphragm 111 with a silicon dioxide film or the like, so that the height of the liquid chamber can be controlled with high accuracy.

個別液室103aは、液体インクに圧力を加えることで、ノズル102aからインクを液滴として吐出させる機能を有する。個別液室103aの上壁部を形成する振動板111の上部には、圧電素子112が積層されている。圧電素子112は、下部電極115と圧電体と上部電極114が積層されて構成される。振動板111は任意のものを用いることができるが、シリコンや窒化物、酸化物、炭化物等の剛性の高い材料とすることが好ましい。また、これらの材料の積層構造としてもよい。積層膜とする場合は、引張応力となる窒化ケイ素(Si)と圧縮応力となる二酸化ケイ素(SiO)を交互に積層し、応力緩和する構成が例として挙げられる。 The individual liquid chamber 103a has a function of ejecting ink as droplets from the nozzle 102a by applying pressure to the liquid ink. A piezoelectric element 112 is laminated on the upper portion of the diaphragm 111 forming the upper wall portion of the individual liquid chamber 103a. The piezoelectric element 112 is configured by laminating a lower electrode 115, a piezoelectric body, and an upper electrode 114. Any diaphragm 111 can be used, but it is preferable to use a highly rigid material such as silicon, nitride, oxide, or carbide. Further, a laminated structure of these materials may be used. In the case of a laminated film, an example is a configuration in which silicon nitride (Si 3 N 4 ), which is a tensile stress, and silicon dioxide (SiO 2 ), which is a compressive stress, are alternately laminated to relieve stress.

また、下部電極115と上部電極114は、導電性のある任意の材料を用いることができる。これらに用いることができる素材は、例として、金属、合金、導電性化合物がある。これらの素材を単層膜とするもの、積層膜とするもの、いずれであっても、下部電極115と上部電極114に用いることができる。また、圧電素子112と反応したり、拡散したり、などが生じない材料を選定する必要があるため、安定性の高い材料を選定する必要がある。また、必要に応じて圧電素子112と振動板111との密着性を考慮して、密着層を形成してもよい。下部電極115と上部電極114の材料の例としては、白金(Pt)、イリジウム(Ir)、イリジウム酸化物、パラジウム(Pd)、パラジウム酸化物等が安定性の高い材料として挙げられる。また、振動板111との密着層としては、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、クロム(Cr)等が挙げられる。 Further, any conductive material can be used for the lower electrode 115 and the upper electrode 114. Examples of materials that can be used for these include metals, alloys, and conductive compounds. Either of these materials as a single-layer film or a laminated film can be used for the lower electrode 115 and the upper electrode 114. Further, since it is necessary to select a material that does not react with or diffuse with the piezoelectric element 112, it is necessary to select a material having high stability. Further, if necessary, the adhesion layer may be formed in consideration of the adhesion between the piezoelectric element 112 and the diaphragm 111. Examples of the materials of the lower electrode 115 and the upper electrode 114 include platinum (Pt), iridium (Ir), iridium oxide, palladium (Pd), palladium oxide and the like as highly stable materials. Examples of the adhesion layer with the diaphragm 111 include titanium (Ti), tantalum (Ta), tungsten (W), chromium (Cr) and the like.

圧電素子112に用いる圧電体の材料としては、圧電性を示す強誘電体材料を用いることができる。例えば、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムが一般的である。圧電体の成膜方法は任意の手法を用いることができる。例えば、スパッタリング法、ゾルゲル法などがある。その中で、成膜温度の低さからゾルゲル法が好ましい。上部電極114と圧電体は個別液室103aごとにパターニングする必要がある。パターニングは通常のフォトリソグラフィ法を用いることができる。また、圧電体の成膜をゾルゲル法にて行う場合は、スピンコーティング法や印刷法を用いることもできる。圧電素子112は個別液室103aの上部に形成される必要がある。 As the material of the piezoelectric material used for the piezoelectric element 112, a ferroelectric material exhibiting piezoelectricity can be used. For example, lead zirconate titanate and barium titanate are common. Any method can be used as the method for forming the piezoelectric material. For example, there are a sputtering method and a sol-gel method. Among them, the sol-gel method is preferable because of its low film formation temperature. The upper electrode 114 and the piezoelectric body need to be patterned for each individual liquid chamber 103a. For patterning, a normal photolithography method can be used. Further, when the piezoelectric material is formed by the sol-gel method, a spin coating method or a printing method can also be used. The piezoelectric element 112 needs to be formed on the upper part of the individual liquid chamber 103a.

配列した圧電素子112に駆動信号を入力するための配線は、上部電極114から個別配線を引き出して、下部電極115から配線を引き出すように構成する。上部電極114は配線層の一部である個別配線を介して接続パッドに接続される。駆動信号を制御するための駆動ICは、駆動回路部材113の回路基板上に配置され、接続パッドに接続される。したがって、接続パッドを介して駆動ICから上部電極114まで配線される。配線は、同一材料、同一工程で形成することが望ましい。配線材料としては、抵抗値の低い金属、合金、導電性材料を用いることができる。また、上部電極114や下部電極115とコンタクト抵抗が低い材料を用いることが必要である。例えば、アルミニウム(Al)、金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、銅(Cu)、クロム(Cr)などである。 The wiring for inputting the drive signal to the arranged piezoelectric elements 112 is configured to draw out individual wiring from the upper electrode 114 and draw out the wiring from the lower electrode 115. The upper electrode 114 is connected to the connection pad via individual wiring that is part of the wiring layer. The drive IC for controlling the drive signal is arranged on the circuit board of the drive circuit member 113 and is connected to the connection pad. Therefore, wiring is performed from the drive IC to the upper electrode 114 via the connection pad. It is desirable that the wiring is formed of the same material and in the same process. As the wiring material, a metal, an alloy, or a conductive material having a low resistance value can be used. Further, it is necessary to use a material having a low contact resistance with the upper electrode 114 and the lower electrode 115. For example, aluminum (Al), gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), iridium (Ir), tungsten (W), titanium (Ti), tantalum (Ta), copper (Cu), chromium (Cr). ) And so on.

なお、コンタクト抵抗を低減するために、これらの材料の積層構造としてもよい。コンタクト抵抗を下げる材料としては、任意の導電性化合物を用いてもよい。例えば、五酸化タンタル(Ta)、酸化チタン(TiO)、窒化チタン(TiN)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(III)(In2)、酸化スズ(II)(SO)など酸化物,窒化物およびその複合化合物が挙げられる。膜厚は任意に設定できるが、3μm以下とすることが好ましい。また、成膜には真空成膜法等の膜厚均一性が高い成膜方法を採用することが好ましい。 In addition, in order to reduce the contact resistance, a laminated structure of these materials may be used. Any conductive compound may be used as the material for lowering the contact resistance. For example, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), titanium oxide (TIO 2 ), titanium nitride (TiN), zinc oxide (ZnO), indium oxide (III) ( In2 O 3 ), tin oxide (II) (S). n O) such oxides, nitrides, and their complex compounds. The film thickness can be set arbitrarily, but is preferably 3 μm or less. Further, it is preferable to adopt a film forming method having high film thickness uniformity such as a vacuum film forming method.

保持基板104は、個別液室基板103の上面に配置されている。この保持基板104には、圧電素子112に対応する位置に凹部104aが形成されている。この凹部104aは圧電素子112を囲う位置に形成されている。保持基板104はフレーム22(図2参照)へ液体供給口を連通する保持基板開口部116が形成されている。凹部104aは、圧電素子112を駆動により振動板111が変位できる空間を確保するためものである。 The holding substrate 104 is arranged on the upper surface of the individual liquid chamber substrate 103. A recess 104a is formed in the holding substrate 104 at a position corresponding to the piezoelectric element 112. The recess 104a is formed at a position surrounding the piezoelectric element 112. The holding substrate 104 is formed with a holding substrate opening 116 that communicates the liquid supply port with the frame 22 (see FIG. 2). The recess 104a is for securing a space in which the diaphragm 111 can be displaced by driving the piezoelectric element 112.

個別液室基板103は、その厚みは20μm〜100μmと薄いため、個別液室基板103の剛性を確保するために保持基板104をノズル基板102と対向する側に接合する。保持基板104の材料は、任意の材料を用いることができるが、個別液室基板103の反りを防止するために熱膨張係数の近い材料を選定する。そのためガラス、シリコン、二酸化ケイ素(SiO)、ジルコニア(ZrO)、酸化アルミニウム(Al)等のセラミックス材料とすることが好ましい。保持基板104は、個別液室103aの配列方向に連通した開口部を有している。この開口部が、共通液室105の一部となる。 Since the thickness of the individual liquid chamber substrate 103 is as thin as 20 μm to 100 μm, the holding substrate 104 is joined to the side facing the nozzle substrate 102 in order to secure the rigidity of the individual liquid chamber substrate 103. Any material can be used as the material of the holding substrate 104, but a material having a coefficient of thermal expansion close to that of the individual liquid chamber substrate 103 is selected in order to prevent warpage. Therefore, it is preferable to use a ceramic material such as glass, silicon, silicon dioxide (SiO 2 ), zirconia (ZrO 2 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3). The holding substrate 104 has an opening communicating with each other in the arrangement direction of the individual liquid chambers 103a. This opening becomes a part of the common liquid chamber 105.

保持基板104の凹部104aは、個別液室103aごとに区画して形成され、個別液室103aの隔壁上で接合されることが好ましい。凹部104aの接合により、板厚の薄い個別液室基板103の剛性を高めることができる。これによって、圧電素子112を駆動した際の隣接液室間の相互干渉を低減できる。そのためには、保持基板104は樹脂などの低剛性材料ではなく、シリコンなどの高剛性材料が好ましい。また、保持基板104の凹部104aは、個別液室103aごとに区画されるため、高密度化のためには高度な加工精度が要求される。そこで、300dpiヘッドにおいては、保持基板104の隔壁幅を5〜20μmとすることが望ましい。 The recesses 104a of the holding substrate 104 are preferably formed by partitioning each individual liquid chamber 103a and joined on the partition wall of the individual liquid chamber 103a. By joining the recesses 104a, the rigidity of the individual liquid chamber substrate 103 having a thin plate thickness can be increased. As a result, mutual interference between adjacent liquid chambers when the piezoelectric element 112 is driven can be reduced. For that purpose, the holding substrate 104 is preferably a high-rigidity material such as silicon, not a low-rigidity material such as resin. Further, since the recess 104a of the holding substrate 104 is partitioned for each individual liquid chamber 103a, a high degree of processing accuracy is required for high density. Therefore, in the 300 dpi head, it is desirable that the partition wall width of the holding substrate 104 is 5 to 20 μm.

次に、インクジェットヘッド100が備えるノズルカバー301とフレーム22との係合構造について、より詳細に説明する。図4は、本実施形態に係るインクジェットヘッド100の断面図であって、(a)はフレーム22の短手方向に沿う断面図、(b)はフレーム22の長手方向に沿う断面図である。なお、図4は、インクジェットヘッド100の内部構造の詳細を省略し、外形を形成する輪郭部分のみを図示している。 Next, the engagement structure between the nozzle cover 301 and the frame 22 included in the inkjet head 100 will be described in more detail. 4A and 4B are cross-sectional views of the inkjet head 100 according to the present embodiment, in which FIG. 4A is a cross-sectional view taken along the lateral direction of the frame 22, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the frame 22. Note that FIG. 4 omits the details of the internal structure of the inkjet head 100 and shows only the contour portion forming the outer shape.

図4(a)に示すように、フレーム22は、長手方向の壁面に、第一係合部を構成するフレーム側係合部305が形成されている。本実施形態に係るフレーム側係合部305は、複数の凸部からなり、その形状は、壁面の高さ方向において鋸歯状になっている。この鋸歯状の凸部である突起は、数μm〜数百μm間隔で形成されている。 As shown in FIG. 4A, the frame 22 has a frame-side engaging portion 305 forming the first engaging portion formed on the wall surface in the longitudinal direction. The frame-side engaging portion 305 according to the present embodiment is composed of a plurality of convex portions, and the shape thereof is serrated in the height direction of the wall surface. The serrated protrusions are formed at intervals of several μm to several hundred μm.

図4(b)に示すように、フレーム側係合部305は、フレーム22の長手方向の両端の付近において、高さ方向に複数並んで形成されている。この長手方向における長さが、1mm〜数mmの範囲であることが望ましい。なお、図4(b)では、フレーム22の長手方向の端部のそれぞれにおいて計二カ所にフレーム側係合部305が形成されているが、長手方向の中間位置にも形成されてもよい。その場合、後述するように、ノズルカバー側の係合部もフレーム側係合部305の位置に合うように形成されればよい。 As shown in FIG. 4B, a plurality of frame-side engaging portions 305 are formed side by side in the height direction in the vicinity of both ends in the longitudinal direction of the frame 22. It is desirable that the length in the longitudinal direction is in the range of 1 mm to several mm. In FIG. 4B, frame-side engaging portions 305 are formed at a total of two locations at each of the longitudinal end portions of the frame 22, but they may also be formed at intermediate positions in the longitudinal direction. In that case, as will be described later, the engaging portion on the nozzle cover side may also be formed so as to match the position of the engaging portion 305 on the frame side.

ノズルカバー301には、第二係合部を構成するカバー側係合部302が形成されている。カバー側係合部302は、例えば、フレーム側係合部305の突起が引っかかるように形成された角穴である。カバー側係合部302は、フレーム側係合部305の形成位置に合致する位置に形成されている。 The nozzle cover 301 is formed with a cover-side engaging portion 302 that constitutes a second engaging portion. The cover-side engaging portion 302 is, for example, a square hole formed so that a protrusion of the frame-side engaging portion 305 is caught. The cover-side engaging portion 302 is formed at a position that matches the forming position of the frame-side engaging portion 305.

ノズルカバー301には、フレーム22に嵌着されたときノズル102aに対向する面に、開口部304が形成されている。開口部304によって、ノズル102aは露出する。 The nozzle cover 301 is formed with an opening 304 on a surface facing the nozzle 102a when fitted to the frame 22. The opening 304 exposes the nozzle 102a.

本実施形態に係るノズルカバー301の外形を図9に示す。ノズルカバー301は、一枚の金属製の薄板を部材として一体に形成された部材であって、薄板の端部が折り曲げられた状態になっていて、ノズルカバー301の上方に開口部を形成している。ノズルカバー301の各側面は、底面から略鉛直方向に立っていて、開口部を形成する端部に至る途中でノズルカバー301の内側に向けて折り曲げられている。この折り曲げ部よりも上方であって底面から所定の高さ方向にある部分は、ノズルカバー301の外側に向けて折り曲げられている。その結果、各側面(壁面)の上方の端部は、それぞれがノズルカバー301の外側に向かうようになっていて、上部の開口が広がった状態になっている。すなわち、ノズルカバー301の壁面の一部であって、上部開口に近い部分は、縦断面形状が略V字状であって、略V字状の頂点はノズルカバー301の内側に凹んだ部分に相当する。図9に示すように、このV字形状になっている部分の近傍に第二係合部が形成されている。 The outer shape of the nozzle cover 301 according to this embodiment is shown in FIG. The nozzle cover 301 is a member integrally formed of a single metal thin plate as a member, and the end portion of the thin plate is in a bent state to form an opening above the nozzle cover 301. ing. Each side surface of the nozzle cover 301 stands substantially vertically from the bottom surface and is bent toward the inside of the nozzle cover 301 on the way to the end forming the opening. The portion above the bent portion and in the predetermined height direction from the bottom surface is bent toward the outside of the nozzle cover 301. As a result, the upper end of each side surface (wall surface) is oriented toward the outside of the nozzle cover 301, and the upper opening is widened. That is, a part of the wall surface of the nozzle cover 301, the portion close to the upper opening has a substantially V-shaped vertical cross-sectional shape, and the substantially V-shaped apex is a portion recessed inside the nozzle cover 301. Equivalent to. As shown in FIG. 9, a second engaging portion is formed in the vicinity of the V-shaped portion.

ノズルカバー301の底面部には、既に説明したとおり、ノズル102aに対向する開口部304が形成されている。ノズルカバー301には、カバー側係合部302が形成されている。カバー側係合部302は、フレーム側係合部305の断面形状が鋸歯状の突起に係合可能なように、角穴の穴部として形成されている。カバー側係合部302は、一側面の複数箇所、例えば長手方向の端部付近のそれぞれ二箇所に形成されている。なお、カバー側係合部302は、ノズルカバー301の両側面に形成されている。ノズルカバー301の上部の開口部分の面積は、フレーム22の底面の面積と略同等か、これよりも狭くなっている。ノズルカバー301をフレーム22の底面側から上方に向けて押し込むように被せると、フレーム側係合部305に沿って外側に開口寸法が拡張される。その後、所定の位置でフレーム22に係合する。 As described above, the bottom surface of the nozzle cover 301 is formed with an opening 304 facing the nozzle 102a. The nozzle cover 301 is formed with a cover-side engaging portion 302. The cover-side engaging portion 302 is formed as a hole portion of a square hole so that the cross-sectional shape of the frame-side engaging portion 305 can be engaged with the serrated protrusion. The cover-side engaging portions 302 are formed at a plurality of locations on one side surface, for example, at two locations each near the end portion in the longitudinal direction. The cover-side engaging portion 302 is formed on both side surfaces of the nozzle cover 301. The area of the opening portion at the upper part of the nozzle cover 301 is substantially equal to or smaller than the area of the bottom surface of the frame 22. When the nozzle cover 301 is covered so as to be pushed upward from the bottom surface side of the frame 22, the opening dimension is expanded outward along the frame side engaging portion 305. After that, it engages with the frame 22 at a predetermined position.

ノズルカバー301をフレーム22に係合させるときの状態の変化について、図5を用いて説明する。図5(a)は、フレーム22に嵌合する前のノズルカバー301の初期状態を例示している。図5(b)は、フレーム22に嵌合するときのノズルカバー301の反り状態を例示している。図5(b)に示すようにノズルカバー301は、上部の開口部分の開口寸法がフレーム22の外周寸法に応じて広がるように弾性を有する部品である。ノズルカバー301の側面の一部はV字状になっていて、上方の開口部分よりも内側に凹んでいるので、この凹み部分がフレームの外壁に当たって、ノズルカバー301の上部の開口部分を外側に押し広げて拡張される。ノズルカバー301は長方体の上面が開口している略箱体として一体に形成されていて、素材は、可撓性を有する金属である。そのため、上面の開口部分を拡張するように変化させると、底面にある開口部304が上方に反る状態になる。開口部304の対向する位置にはインクジェットヘッド100のノズル面がある。ノズルカバー301の反りによって、ノズルカバー301とノズル面がより密着するようになる。 The change in the state when the nozzle cover 301 is engaged with the frame 22 will be described with reference to FIG. FIG. 5A illustrates an initial state of the nozzle cover 301 before it is fitted to the frame 22. FIG. 5B illustrates a warped state of the nozzle cover 301 when it is fitted to the frame 22. As shown in FIG. 5B, the nozzle cover 301 is a component having elasticity so that the opening dimension of the upper opening portion expands according to the outer peripheral dimension of the frame 22. A part of the side surface of the nozzle cover 301 is V-shaped and is recessed inward from the upper opening portion. Therefore, this recessed portion hits the outer wall of the frame and the upper opening portion of the nozzle cover 301 is outward. Expand by pushing. The nozzle cover 301 is integrally formed as a substantially box body in which the upper surface of the rectangular parallelepiped is open, and the material is a flexible metal. Therefore, when the opening portion on the upper surface is changed so as to be expanded, the opening 304 on the lower surface is in a state of warping upward. There is a nozzle surface of the inkjet head 100 at a position facing the opening 304. Due to the warp of the nozzle cover 301, the nozzle cover 301 and the nozzle surface come into closer contact with each other.

図4に戻る。フレーム側係合部305を構成する各突起は、下方から上方に向かって外側への突出量が増加する傾斜部分と、外側に向かって一定の長さをもって突出した部分を頂点としてフレーム22の壁面に連なる平面部分からなる。したがって、ノズルカバー301を下方から上方に押し込むと、カバー側係合部302の形成位置よりも更に上部の部分がフレーム側係合部305の斜め方向上方に向かう面に沿いながら外側に向かうので、ノズルカバー301の上部の開口は外側に向かって拡張される。一定の高さまで押し込まれると、フレーム側係合部305の平面部に沿ってフレーム22の外壁方向にカバー側係合部302が移動する。このとき、フレーム側係合部305の突起の一つにカバー側係合部302が引っかかる状態になり係合する。その後更にノズルカバー301をフレーム22に押し込むと、より高い位置にあるフレーム側係合部305にカバー側係合部302が係合する。これによって、インクジェットヘッド100のノズル面とノズルカバー301との隙間が小さくなっている状態でノズルカバー301を固定することができる。 Return to FIG. Each of the protrusions constituting the frame-side engaging portion 305 has an inclined portion in which the amount of protrusion from the bottom to the top increases outward, and a portion protruding outward with a certain length as an apex on the wall surface of the frame 22. It consists of a flat part connected to. Therefore, when the nozzle cover 301 is pushed upward from below, the portion further above the formation position of the cover-side engaging portion 302 faces outward along the diagonally upward surface of the frame-side engaging portion 305. The opening at the top of the nozzle cover 301 is expanded outward. When pushed to a certain height, the cover-side engaging portion 302 moves toward the outer wall of the frame 22 along the flat surface portion of the frame-side engaging portion 305. At this time, the cover-side engaging portion 302 is caught and engaged with one of the protrusions of the frame-side engaging portion 305. After that, when the nozzle cover 301 is further pushed into the frame 22, the cover-side engaging portion 302 engages with the frame-side engaging portion 305 at a higher position. As a result, the nozzle cover 301 can be fixed in a state where the gap between the nozzle surface of the inkjet head 100 and the nozzle cover 301 is small.

以上の構成を備えるインクジェットヘッド100によれば、ノズルカバー301をフレーム22に確実に装着でき、かつノズル面とノズルカバー301との間の隙間を、所望の記録媒体の厚さ以下に設定することができる。 According to the inkjet head 100 having the above configuration, the nozzle cover 301 can be reliably mounted on the frame 22, and the gap between the nozzle surface and the nozzle cover 301 is set to be equal to or less than the desired thickness of the recording medium. Can be done.

次に、インクジェットヘッド100が備えるノズルカバー301とフレーム22との係合構造の別の実施形態について説明する。図6も、本実施形態に係るインクジェットヘッド100の断面図であって、フレーム22とノズルカバー301の輪郭を図示し、詳細な内部構造は省略している。図6(a)はフレーム22の短手方向に沿う断面図、図6(b)はフレーム22の長手方向に沿う断面図である。本実施形態に係るフレーム22は、壁面の一部に形成される第一係合部としてのフレーム側係合部306が、フレーム22の壁面を内側に凹ませた凹部として形成されている。フレーム側係合部306を構成する凹部は複数形成されていて、全体的に鋸状の部分を形成している。 Next, another embodiment of the engagement structure between the nozzle cover 301 and the frame 22 included in the inkjet head 100 will be described. FIG. 6 is also a cross-sectional view of the inkjet head 100 according to the present embodiment, showing the contours of the frame 22 and the nozzle cover 301, and omitting a detailed internal structure. FIG. 6A is a cross-sectional view taken along the lateral direction of the frame 22, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the frame 22. In the frame 22 according to the present embodiment, the frame-side engaging portion 306 as the first engaging portion formed on a part of the wall surface is formed as a recess in which the wall surface of the frame 22 is recessed inward. A plurality of recesses forming the frame-side engaging portion 306 are formed, and a saw-shaped portion is formed as a whole.

図6(a)に示すように、フレーム側係合部306は、フレーム22の外面に形成されていて、高さ方向において鋸歯状の形状を有する複数の突起である。この突起は、数μm〜数百μm間隔で形成されている。なお、フレーム側係合部305は、1mm〜数mmの範囲にわたって設けられていることが望ましい。 As shown in FIG. 6A, the frame-side engaging portion 306 is a plurality of protrusions formed on the outer surface of the frame 22 and having a serrated shape in the height direction. The protrusions are formed at intervals of several μm to several hundred μm. The frame-side engaging portion 305 is preferably provided over a range of 1 mm to several mm.

図6(b)に示すように、フレーム側係合部306は、フレーム22の長手方向の端部付近において、高さ方向に複数並んで形成されている。この長手方向における長さは、1mm〜数mmの範囲であることが望ましい。なお、図6(b)では、フレーム22の長手方向の端部のそれぞれにおいて計二カ所にフレーム側係合部306が形成されているが、長手方向の中間位置にも形成されてもよい。その場合、ヘッドカバー側の係合部もフレーム側係合部306の位置に合うように形成されればよい。 As shown in FIG. 6B, a plurality of frame-side engaging portions 306 are formed side by side in the height direction in the vicinity of the end portion in the longitudinal direction of the frame 22. The length in the longitudinal direction is preferably in the range of 1 mm to several mm. In FIG. 6B, frame-side engaging portions 306 are formed at a total of two locations at each of the longitudinal end portions of the frame 22, but they may also be formed at intermediate positions in the longitudinal direction. In that case, the engaging portion on the head cover side may also be formed so as to match the position of the engaging portion 306 on the frame side.

先に説明をしたフレーム側係合部305との違いは、フレーム22の壁面の一部を内側に複数凹ませて、凹みと凹みの間を鋸歯状の突起として形成していることである。この突起は、フレーム22の外壁面よりも外側には及ばないように形成されている。したがって、ノズルカバー301を下方から上方に荷押し上げて嵌合させるときに、ノズルカバー301の上方の開口が拡張されることなく、嵌合した後においてもノズルカバー301の周壁が外側に拡張されることがない。したがって、インクジェットヘッド100の外形を小さくすることができ、複数のインクジェットヘッド100を並べて用いるときの組み付け性が向上できる。また、そのユニット全体を小型にできる。 The difference from the frame-side engaging portion 305 described above is that a part of the wall surface of the frame 22 is recessed inward to form a serrated protrusion between the recesses. This protrusion is formed so as not to extend to the outside of the outer wall surface of the frame 22. Therefore, when the nozzle cover 301 is pushed up from below and fitted, the opening above the nozzle cover 301 is not expanded, and the peripheral wall of the nozzle cover 301 is expanded outward even after fitting. Never. Therefore, the outer shape of the inkjet head 100 can be reduced, and the assembling property when a plurality of inkjet heads 100 are used side by side can be improved. Moreover, the entire unit can be made smaller.

次に、インクジェットヘッド100が備えるノズルカバー301とフレーム22との係合構造について、別の実施形態について説明する。図7も、本実施形態に係るインクジェットヘッド100の断面図であって、フレーム22とノズルカバー301の輪郭を図示し、詳細な内部構造は省略している。本実施形態は、フレーム22が備えるフレーム側係合部303が、フレーム22の外壁の一部を外側に突出させた一つの突起(爪)から形成されている。 Next, another embodiment of the engagement structure between the nozzle cover 301 and the frame 22 included in the inkjet head 100 will be described. FIG. 7 is also a cross-sectional view of the inkjet head 100 according to the present embodiment, showing the contours of the frame 22 and the nozzle cover 301, and omitting a detailed internal structure. In the present embodiment, the frame-side engaging portion 303 included in the frame 22 is formed of one protrusion (claw) having a part of the outer wall of the frame 22 protruding outward.

また、本実施形態に係るカバー側係合部307は、ノズルカバー301の所定の高さ位置に形成される角穴ではなく、高さ方向の異なる位置に形成された長尺かつ複数のスリット状部によって形成されている。 Further, the cover-side engaging portion 307 according to the present embodiment is not a square hole formed at a predetermined height position of the nozzle cover 301, but a long and plurality of slits formed at different positions in the height direction. It is formed by a part.

ノズルカバー301をフレーム22の底面側から上部の開口部を押し込むように被せると、フレーム側係合部303の突起に沿ってノズルカバー301のV字形状部分が外側に押されて、ノズルカバー301の上面の開口が拡張される。ノズルカバー301が上方に押し込まれると、所定の位置にあるカバー側係合部307のいずれかのスリットのうち、より低い位置にあるスリット(カバー側係合部307)にフレーム側係合部305が係合する。これによって、インクジェットヘッド100のノズル面とノズルカバー301との隙間が小さくなっている状態でノズルカバー301を固定することができる。本実施形態に係るノズルカバー301が備えるカバー側係合部307は、ノズルカバー301の長手方向の両側に形成されている。 When the nozzle cover 301 is covered by pushing the upper opening from the bottom surface side of the frame 22, the V-shaped portion of the nozzle cover 301 is pushed outward along the protrusion of the frame side engaging portion 303, and the nozzle cover 301 is pushed. The opening on the top surface of the is expanded. When the nozzle cover 301 is pushed upward, the frame-side engaging portion 305 is inserted into the lower slit (cover-side engaging portion 307) of any of the slits of the cover-side engaging portion 307 at the predetermined position. Engage. As a result, the nozzle cover 301 can be fixed in a state where the gap between the nozzle surface of the inkjet head 100 and the nozzle cover 301 is small. The cover-side engaging portions 307 included in the nozzle cover 301 according to the present embodiment are formed on both sides of the nozzle cover 301 in the longitudinal direction.

カバー側係合部307は、フレーム22のフレーム側係合部303といずれかの位置で係合できるものであればよいので、ノズルカバー301の長手方向の全長に至るぐらいの長さをもって形成されてもよい。また、カバー側係合部307は、図8に示すように、長手方向の一部であってフレーム側係合部303が形成されている位置に対向する位置に形成されればよい。カバー側係合部307は、複数のスリット状の部分から形成されている。このスリットのいずれかにフレーム側係合部303が入れば、ノズルカバー301とフレーム22は係合される。複数のスリットは高さ方向に並んで複数形成されているので、いずれかの高さ位置にあるスリットにフレーム側係合部303が係合することで、ノズルカバー301の高さ調整が容易にできる。 Since the cover-side engaging portion 307 may be capable of engaging with the frame-side engaging portion 303 of the frame 22 at any position, the cover-side engaging portion 307 is formed with a length extending to the total length in the longitudinal direction of the nozzle cover 301. You may. Further, as shown in FIG. 8, the cover-side engaging portion 307 may be formed at a position that is a part of the longitudinal direction and faces the position where the frame-side engaging portion 303 is formed. The cover-side engaging portion 307 is formed of a plurality of slit-shaped portions. If the frame-side engaging portion 303 is inserted into any of the slits, the nozzle cover 301 and the frame 22 are engaged. Since a plurality of slits are formed side by side in the height direction, the height of the nozzle cover 301 can be easily adjusted by engaging the frame-side engaging portion 303 with the slits at any of the height positions. can.

以上の構成を備えるインクジェットヘッド100によれば、ノズルカバー301をフレーム22に確実に嵌着でき、かつノズル面とノズルカバー301との間の隙間を、所望の記録媒体の厚さ以下に設定し、またはノズル面とノズルカバー301とを密着させることができる。 According to the inkjet head 100 having the above configuration, the nozzle cover 301 can be securely fitted to the frame 22, and the gap between the nozzle surface and the nozzle cover 301 is set to be equal to or less than the desired thickness of the recording medium. , Or the nozzle surface and the nozzle cover 301 can be brought into close contact with each other.

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10及び図11を参照して説明する。図10は同装置の要部平面説明図、図11は同装置の要部側面説明図である。 Next, an example of the device for discharging the liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a plan view of the main part of the device, and FIG. 11 is a side view 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、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド100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のインクジェットヘッド100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、インクジェットヘッド100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 inkjet head 100 and the head tank 441 according to the embodiment of the present invention are integrated. The inkjet head 100 of the liquid discharge unit 440 discharges liquids of, for example, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). Further, the inkjet head 100 is mounted by arranging a nozzle array composed of a plurality of nozzles in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction and directing the ejection direction downward.

インクジェットヘッド100の外部に貯留されている液体をインクジェットヘッド100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 inkjet head 100 to the inkjet head 100.

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 portion 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 sent 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、記録媒体としての用紙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 as a recording medium. 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を吸着してインクジェットヘッド100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 inkjet head 100. 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の側方にインクジェットヘッド100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 inkjet head 100 is arranged on the side of the transport belt 412.

維持回復機構420は、例えばインクジェットヘッド100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ー部材422などで構成されている。 The maintenance / recovery mechanism 420 is composed of, for example, a cap member 421 that caps the nozzle surface (the surface on which the nozzle is formed) of the inkjet head 100, 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 device configured in this way, the paper 410 is fed onto the transport belt 412 and sucked, and the paper 410 is transported in the sub-scanning direction by the orbital movement of the transport 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インクジェットヘッド100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 inkjet head 100 in response to the image signal while moving the carriage 403 in the main scanning direction, the liquid is discharged to 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実施形態について図12を参照して説明する。図12は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, an embodiment of the liquid discharge unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 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、インクジェットヘッド100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 an inkjet among the members constituting the device for discharging the liquid. It is composed of a head 100.

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。 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13を参照して説明する。図13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. 13 is a front explanatory view of the unit.

この液体吐出ユニットは、流路部品444が取付けられたインクジェットヘッド100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 is composed of an inkjet head 100 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の上部にはインクジェットヘッド100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 inkjet head 100 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 toward the air or 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" can also 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、液体を吐出させて媒体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 discharges a liquid", an image forming device that is a device that discharges a liquid to form an image on a medium, 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「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」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、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The above-mentioned "material to which a liquid can adhere" means a material to which a liquid can adhere even temporarily. The material of the "material to which the liquid adheres" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like as long as the liquid can adhere even temporarily.

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、造形液なども含まれる。 The "liquid" also includes inks, treatment liquids, DNA samples, resists, pattern materials, binders, modeling liquids and the like.

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、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のいずれも含まれる。 Further, the "device for discharging the liquid" includes both a serial type device for moving the liquid discharge head and a line type device for not moving the liquid discharge head, unless otherwise specified.

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102a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 granulation device that granulates fine particles of raw materials by injecting a composition liquid in which the above-mentioned material is dispersed in a solution through a nozzle 102a.

「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 an aggregate of parts related to liquid discharge. For example, the "liquid discharge unit" includes a combination of at least one of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance / recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism with a liquid discharge head.

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よい。 Here, "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, adhesion, 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 detachably attached to each other.

例えば、液体吐出ユニットとして、図11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. Further, there is a case in which 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 liquid discharge head and a carriage 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12で示したように、液体吐出ユニットとして、インクジェットヘッド100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, as a liquid discharge unit, there is a liquid discharge head in which the liquid discharge head and the scanning movement mechanism are integrated by holding the liquid discharge head movably by a guide member forming a part of the scanning movement mechanism. Further, as shown in FIG. 12, there is a liquid ejection unit in which the inkjet head 100, the carriage, and the main scanning moving mechanism are integrated.

また、液体吐出ユニットとして、インクジェットヘッド100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、インクジェットヘッド100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 the inkjet head 100 is attached, in which a cap member which is a part of the maintenance / recovery mechanism is fixed, and the inkjet head 100, the carriage, and the maintenance / recovery mechanism are integrated. ..

また、液体吐出ユニットとして、図13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. 13, a tube is connected to a liquid discharge head to which a head tank or 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 also 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 electrothermal 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。 In addition, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. in the terms of the present application are all synonymous.

10 :画像形成装置
11 :装置本体
12 :機構部
13 :キャリッジ
14 :インクカートリッジ
22 :フレーム
24 :供給口
25 :個別液室形成基板
100 :インクジェットヘッド
102 :ノズル基板
102a :ノズル
103 :個別液室基板
103a :個別液室
103b :流体抵抗部
103c :液体供給口
104 :保持基板
104a :凹部
105 :共通液室
106 :ダンパー
107 :プレート
108 :バッファ室
111 :振動板
112 :圧電素子
113 :駆動回路部材
114 :上部電極
115 :下部電極
116 :保持基板開口部
201 :供給部品
301 :ノズルカバー
302 :カバー側係合部
303 :フレーム側係合部
304 :開口部
305 :フレーム側係合部
306 :フレーム側係合部
307 :カバー側係合部
10: Image forming device 11: Device main body 12: Mechanism part 13: Carriage 14: Ink cartridge 22: Frame 24: Supply port 25: Individual liquid chamber forming substrate 100: Inkjet head 102: Nozzle substrate 102a: Nozzle 103: Individual liquid chamber Substrate 103a: Individual liquid chamber 103b: Fluid resistance part 103c: Liquid supply port 104: Holding substrate 104a: Recessed 105: Common liquid chamber 106: Damper 107: Plate 108: Buffer chamber 111: Vibrating plate 112: piezoelectric element 113: Drive circuit Member 114: Upper electrode 115: Lower electrode 116: Holding substrate opening 201: Supply part 301: Nozzle cover 302: Cover side engaging part 303: Frame side engaging part 304: Opening 305: Frame side engaging part 306: Frame side engaging part 307: Cover side engaging part

特開2015−150687号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-150686

Claims (10)

液滴を吐出する複数のノズルで構成されたノズル面を有するヘッド本体部と、
前記ヘッド本体部に装着され、前記ノズル面に対向する位置に開口部を備えるノズルカバーと、
を有する液体吐出ヘッドであって、
前記ヘッド本体部は、前記ノズル面に対し直交する面を形成するフレームに前記ノズルカバーを係合する第一係合部が形成され、
前記ノズルカバーは、可撓性を有し、前記第一係合部に対して係合する第二係合部が形成され、
前記第一係合部と前記第二係合部との係合位置は前記面の高さ方向において複数ある、
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
A head body having a nozzle surface composed of a plurality of nozzles for ejecting droplets,
A nozzle cover that is attached to the head body and has an opening at a position facing the nozzle surface.
It is a liquid discharge head having
The head body portion is formed with a first engaging portion that engages the nozzle cover with a frame that forms a surface orthogonal to the nozzle surface.
The nozzle cover has flexibility, and a second engaging portion that engages with the first engaging portion is formed.
There are a plurality of engaging positions between the first engaging portion and the second engaging portion in the height direction of the surface.
A liquid discharge head characterized by that.
前記第一係合部は、前記面の高さ方向に間隔を空けて形成され前記面から突出する複数の凸部であり、
前記第二係合部は、前記凸部に係合可能な穴部である、
請求項1記載の液体吐出ヘッド。
The first engaging portion is a plurality of convex portions formed at intervals in the height direction of the surface and projecting from the surface.
The second engaging portion is a hole portion that can be engaged with the convex portion.
The liquid discharge head according to claim 1.
前記第一係合部は、前記面の高さ方向に間隔を空けて形成され前記面の内側に凹んだ複数の凹部とともに形成された複数の凸部であり、
前記第二係合部は、前記凸部に係合可能な穴部である、
請求項1記載の液体吐出ヘッド。
The first engaging portion is a plurality of convex portions formed at intervals in the height direction of the surface and formed together with a plurality of concave portions recessed inside the surface.
The second engaging portion is a hole portion that can be engaged with the convex portion.
The liquid discharge head according to claim 1.
前記第一係合部の凸部は、断面形状が鋸歯状である、
請求項2または3記載の液体吐出ヘッド。
The convex portion of the first engaging portion has a serrated cross-sectional shape.
The liquid discharge head according to claim 2 or 3.
前記第一係合部は、前記面に形成された凸部であり、
前記第二係合部は、前記面の高さ方向に沿って間隔を空けて形成された複数の穴部である、
請求項1記載の液体吐出ヘッド。
The first engaging portion is a convex portion formed on the surface, and is a convex portion.
The second engaging portion is a plurality of holes formed at intervals along the height direction of the surface.
The liquid discharge head according to claim 1.
前記穴部は、前記面の高さ方向と直交する方向に沿う長尺なスリット形状である、
請求項5記載の液体吐出ヘッド。
The hole has a long slit shape along a direction orthogonal to the height direction of the surface.
The liquid discharge head according to claim 5.
前記第一係合部は、前記面の高さ方向と直交する方向の両端にそれぞれ形成されている、
請求項1乃至6のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
The first engaging portion is formed at both ends in a direction orthogonal to the height direction of the surface, respectively.
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 6.
前記ノズルカバーは金属製の薄板から一体に形成された部材である、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
The nozzle cover is a member integrally formed from a thin metal plate.
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 7.
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と、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジと、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構と、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構と、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と、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、
前記液体吐出ヘッドは、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体吐出ユニット。
A head tank for storing the liquid to be supplied to the liquid discharge head, a carriage on which the liquid discharge head is mounted, a supply mechanism for supplying the liquid to the liquid discharge head, and a maintenance / recovery mechanism for maintaining and recovering the liquid discharge head. , At least one of the main scanning moving mechanism for moving the liquid discharging head in the main scanning direction and the liquid discharging head are integrated.
The liquid discharge unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the liquid discharge head is the liquid discharge head.
液体吐出ヘッドを駆動させて液体を吐出する装置であって、
前記液体吐出ヘッドは、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドであることを特徴とする液体を吐出する装置。
A device that drives a liquid discharge head to discharge liquid.
The device for discharging a liquid, wherein the liquid discharge head is the liquid discharge head according to any one of claims 1 to 8.
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