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JP2008012703A - Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejector and manufacturing method for liquid droplet ejecting head - Google Patents

Liquid droplet ejecting head, liquid droplet ejector and manufacturing method for liquid droplet ejecting head Download PDF

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JP2008012703A
JP2008012703A JP2006183638A JP2006183638A JP2008012703A JP 2008012703 A JP2008012703 A JP 2008012703A JP 2006183638 A JP2006183638 A JP 2006183638A JP 2006183638 A JP2006183638 A JP 2006183638A JP 2008012703 A JP2008012703 A JP 2008012703A
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JP
Japan
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nozzle
nozzle plate
discharge head
droplet discharge
plate
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Application number
JP2006183638A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Fukunaga
秀樹 福永
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid droplet ejecting head which is excellent in controllability and uniformity of a shape of the inside periphery of a projecting part in the case of forming the projecting part in the periphery of nozzles for improvement of the reliability of the nozzles, and which is also excellent in removability of foreign substances. <P>SOLUTION: The liquid droplet ejecting head is equipped with both a nozzle plate 2 which has a plurality of the nozzles 2a that eject liquid droplets, and the projection 9 comprised of a plurality of step parts d1 and d2 formed and arranged in the periphery of the nozzles 2a on a surface of the nozzle plate 2 so that an end face of the nozzle 2a side becomes stairlike. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関し、さらに詳しくは、ノズルの信頼性の向上のためノズルの周辺に凸部を設ける場合、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性に優れるとともに、異物の除去性にも優れた液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a droplet discharge head, a droplet discharge apparatus, and a method for manufacturing a droplet discharge head. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a droplet discharge head in the vicinity of a nozzle in order to improve the reliability of the nozzle. The present invention relates to a droplet discharge head, a droplet discharge apparatus, and a method for manufacturing a droplet discharge head that are excellent in shape controllability and uniformity, and also excellent in removal of foreign matters.

従来、ノズルプレートに形成されたノズルの信頼性向上のため、ノズルプレート表面上のノズル周辺に凸部を設けた構造が用いられている。このような凸部構造としては、ノズルプレートのノズルが形成される部位を含む中央部に凹部を形成することによって相対的に周囲部を凸部とし、凹部の異物の除去性を高めるため、凸部の内周(凹部の外周)をテーパ形状に構成したものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。このテーパによって、ノズルプレート表面におけるノズル周辺のメンテナンスを行うブレードが凹部の底面であるノズル面に接触し易くなり、異物の除去能力を高めることができる。また、ノズル周辺の凸部を形成する段差が高いほどインクの残量が多くなり、この残インクの固化が進んでノズルに達するとインクの吐出に影響を及ぼすという問題がある。従って、凸部の段差をテーパ状に形成することによって、インクの残量を減らすこともできるという利点もある。このようなテーパを形成する方法としては、例えば、電鋳によるもの(例えば、特許文献2参照)やレーザー加工又はエッチングよるものが開示されている(例えば、特許文献3参照)。
特許第3060526号公報 特開平4−234665号公報 特開2003−276204号公報
Conventionally, in order to improve the reliability of the nozzle formed on the nozzle plate, a structure in which convex portions are provided around the nozzle on the surface of the nozzle plate is used. As such a convex structure, the concave portion is formed in the central portion including the portion where the nozzle of the nozzle plate is formed, so that the peripheral portion is relatively convex, and the foreign matter in the concave portion is improved. A structure in which the inner periphery of the part (the outer periphery of the recess) is formed in a tapered shape is disclosed (for example, see Patent Document 1). This taper makes it easier for the blade performing maintenance around the nozzle on the surface of the nozzle plate to come into contact with the nozzle surface, which is the bottom surface of the recess, and the foreign matter removal capability can be enhanced. In addition, there is a problem that the higher the step forming the convex portion around the nozzle, the greater the remaining amount of ink, and the remaining ink solidifies and reaches the nozzle, affecting the ink ejection. Therefore, there is an advantage that the remaining amount of ink can be reduced by forming the step of the convex portion in a tapered shape. As a method for forming such a taper, for example, electroforming (for example, see Patent Document 2) and laser processing or etching (for example, see Patent Document 3) are disclosed.
Japanese Patent No. 30605526 JP-A-4-234665 JP 2003-276204 A

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示されたテーパを形成する方法の場合、凸部のテーパ角度を制御するのが困難で、複数のノズルに対応した複数の凸部のテーパ角度の均一性を確保することが困難であるという問題がある。   However, in the method of forming the taper disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, it is difficult to control the taper angle of the convex part, and the taper angle uniformity of the plurality of convex parts corresponding to the plurality of nozzles is difficult. There is a problem that it is difficult to ensure.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、ノズルの信頼性の向上のためノズルの周辺に凸部を設ける場合、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性に優れるとともに、異物の除去性にも優れた液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems. When a convex portion is provided around the nozzle in order to improve the reliability of the nozzle, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of the convex portion is excellent. In addition, an object is to provide a droplet discharge head, a droplet discharge device, and a method for manufacturing the droplet discharge head that are excellent in removing foreign matters.

上記目的を達成するため、本発明の一態様は、以下の液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を提供する。   In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention provides the following droplet discharge head, droplet discharge apparatus, and method for manufacturing the droplet discharge head.

[1]液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドであって、前記凸部は、前記ノズル側の端面が階段状となるように形成、配設された複数の段差部から構成されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。 [1] A liquid droplet ejection head comprising a nozzle plate having a plurality of nozzles for ejecting liquid droplets, and a protrusion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle The liquid droplet ejection head is characterized in that the convex portion is composed of a plurality of step portions formed and arranged so that the end surface on the nozzle side is stepped.

このように構成することによって、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性、並びに異物の除去性を向上させることができる。   By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part, and the removal property of a foreign material can be improved.

[2]複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成されたことを特徴とする前記[1]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [2] The plurality of stepped portions are formed so that the size of the opening is the smallest of the first stepped portions formed on the surface of the nozzle plate, and is behind the first stepped portions. The droplet discharge head according to [1], wherein the droplet discharge head is configured to increase in order. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved reliably.

[3]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、同一の材料から一体に構成されたことを特徴とする前記[1]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、簡易かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [3] The droplet according to [1], wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are integrally formed of the same material. Discharge head. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved simply and reliably.

[4]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、第1の樹脂材料から構成されたことを特徴とする前記[3]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、簡易かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [4] The droplet according to [3], wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are made of a first resin material. Discharge head. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved simply and reliably.

[5]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、異なる材料から別体に構成されたことを特徴とする前記[1]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、凸部の形状に関する設計の自由度を拡大することができる。 [5] The droplet according to [1], wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are separately formed from different materials. Discharge head. By comprising in this way, the freedom degree of the design regarding the shape of a convex part can be expanded.

[6]前記ノズルプレートは、第1の樹脂材料から構成されるとともに、前記第1の段差部は、第2の樹脂材料から構成されたことを特徴とする前記[5]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、簡易かつ確実に、凸部の形状に関する設計の自由度を拡大することができる。 [6] The droplet according to [5], wherein the nozzle plate is made of a first resin material, and the first step portion is made of a second resin material. Discharge head. By comprising in this way, the freedom degree of design regarding the shape of a convex part can be expanded simply and reliably.

[7]複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設されたことを特徴とする前記[1]に記載の液滴吐出ヘッド。このように構成することによって、凸部を簡易かつ効率的に形成することができる。 [7] The droplet discharge head according to [1], wherein the plurality of stepped portions are arranged so as to surround the plurality of nozzles together. By configuring in this way, the convex portion can be formed easily and efficiently.

[8]液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを含む液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは、前記凸部が、前記ノズル側の端面が階段状となるように形成、配設された複数の段差部から構成されたことを特徴とする液滴吐出装置。 [8] A liquid droplet ejection head including a nozzle plate having a plurality of nozzles for ejecting liquid droplets, and a protrusion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle. In the liquid droplet ejection apparatus, the liquid droplet ejection head is characterized in that the convex portion is composed of a plurality of step portions formed and arranged so that the end surface on the nozzle side has a stepped shape. Droplet discharge device.

このように構成することによって、安定した吐出及び高品質な印字が可能な液滴吐出装置とすることができる。   With this configuration, a droplet discharge device capable of stable discharge and high-quality printing can be obtained.

[9]液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、ノズル用プレートの表面に、前記ノズルの周辺を囲む凹形状となるように、第1の段差部を形成する第1の工程と、前記ノズル用プレートの前記第1の段差部の表面に、第2の段差部用プレートを接合する第2の工程と、前記第2の段差部用プレートに、前記ノズル側の端面が階段状となるように、第2の段差部を形成して、複数の前記段差部から構成された前記凸部を形成する第3の工程と、前記ノズル用プレートの前記第1の段差部と反対側の表面からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第4の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 [9] A droplet discharge head comprising a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets, and a convex portion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle A first step of forming a first step portion on the surface of the nozzle plate so as to have a concave shape surrounding the periphery of the nozzle; and the first step of the nozzle plate A second step of joining a second step plate to the surface of the step portion, and a second step so that the end surface on the nozzle side of the second step plate is stepped. Forming a projection and forming the convex portion constituted by a plurality of the stepped portions, and performing laser processing from the surface of the nozzle plate opposite to the first stepped portion. Forming the nozzle to form the nozzle plate; Fourth step and method for manufacturing a droplet discharge head, characterized in that it comprises a forming a.

このように構成することによって、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性に優れた液滴吐出ヘッドを、簡易かつ効率的に製造することができる。   With this configuration, it is possible to easily and efficiently manufacture a droplet discharge head that is excellent in controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of the convex portion.

[10]前記第3の工程と前記第4の工程との間に、前記第2の段差部の表面上に、さらに、一以上の段差部を形成する第5の工程を含むことを特徴とする前記[9]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性をさらに向上させることができる。 [10] The method further includes a fifth step of forming one or more stepped portions on the surface of the second stepped portion between the third step and the fourth step. The method for manufacturing a droplet discharge head according to [9]. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can further be improved.

[11]複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成することを特徴とする前記[9]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、円滑かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [11] The plurality of stepped portions are formed such that the size of the opening is the smallest of the first stepped portions formed on the surface of the nozzle plate and is behind the first stepped portions. The method for manufacturing a droplet discharge head according to [9], wherein the droplet discharge heads are configured to increase in order. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved smoothly and reliably.

[12]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、同一の材料から一体に構成することを特徴とする前記[9]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、簡易かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [12] The droplet discharge according to [9], wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are integrally formed of the same material. Manufacturing method of the head. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved simply and reliably.

[13]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、樹脂材料から構成することを特徴とする前記[12]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、簡易かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [13] The liquid droplet ejection head according to [12], wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are made of a resin material. Method. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved simply and reliably.

[14]複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設することを特徴とする前記[9]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部を簡易かつ効率的に形成することができる。 [14] The method for manufacturing a droplet discharge head according to [9], wherein the plurality of stepped portions are disposed so as to collectively surround the plurality of nozzles. By configuring in this way, the convex portion can be formed easily and efficiently.

[15]液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、ノズル用プレートの表面に、第1の段差部用プレートを接合する第1の工程と、前記ノズルの周辺を囲む形状となるように、第1の段差部を形成する第2の工程と、前記第1の段差部の表面に、第2の段差部用プレートを接合する第3の工程と、前記第2の段差部用プレートに、前記ノズル側の端面が階段状となるように、第2の段差部を形成して、複数の前記段差部から構成された前記凸部を形成する第4の工程と、前記ノズル用プレートの前記第1の段差部と反対側の表面からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第5の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 [15] A droplet discharge head comprising a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets, and a convex portion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle A first step of joining the first step plate to the surface of the nozzle plate, and forming the first step portion so as to surround the periphery of the nozzle A second step, a third step of bonding a second step plate to the surface of the first step, and a stepped end surface on the nozzle side of the second step plate. A fourth step of forming a second stepped portion so as to form a shape, and forming the convex portion composed of a plurality of the stepped portions, and opposite to the first stepped portion of the nozzle plate The nozzle by laser machining from the side surface Fifth step and method for manufacturing a droplet discharge head, characterized in that it comprises a forming the nozzle plate form.

このように構成することによって、凸部の作製に関する設計の自由度を拡大することができる。   By configuring in this way, the degree of freedom of design regarding the production of the convex portion can be expanded.

[16]前記第4の工程と前記第5の工程との間に、前記第2の段差部の表面上に、さらに、一以上の段差部を形成する第6の工程を含むことを特徴とする前記[15]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性をさらに向上させることができる。 [16] The method further includes a sixth step of forming one or more step portions on the surface of the second step portion between the fourth step and the fifth step. The method for manufacturing a droplet discharge head according to [15]. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can further be improved.

[17]複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成することを特徴とする前記[15]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、円滑かつ確実に、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性を向上させることができる。 [17] The plurality of stepped portions are formed so that the size of the opening is the smallest of the first stepped portions formed on the surface of the nozzle plate, and is behind the first stepped portions. The method for manufacturing a droplet discharge head according to [15], wherein the droplet discharge head is configured to increase in order. By comprising in this way, the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of a convex part can be improved smoothly and reliably.

[18]前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、異なる材料から別体に構成することを特徴とする前記[15]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部の作製に関する設計の自由度を拡大することができる。 [18] The droplet discharge according to [15], wherein the nozzle plate and the first stepped portion formed on the surface of the nozzle plate are configured separately from different materials. Manufacturing method of the head. By configuring in this way, the degree of freedom of design regarding the production of the convex portion can be expanded.

[19]前記ノズルプレートは、第1の樹脂材料から構成されるとともに、前記第1の段差部は、第2の樹脂材料から構成することを特徴とする前記[18]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、簡易かつ確実に凸部の作製に関する設計の自由度を拡大することができる。 [19] The droplet discharge according to [18], wherein the nozzle plate is made of a first resin material, and the first step portion is made of a second resin material. Manufacturing method of the head. By configuring in this way, the degree of freedom of design related to the production of the convex portions can be expanded easily and reliably.

[20]複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設することを特徴とする前記[15]に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。このように構成することによって、凸部を簡易かつ効率的に形成することができる。 [20] The method for manufacturing a droplet discharge head according to [15], wherein the plurality of stepped portions are disposed so as to collectively surround the plurality of nozzles. By configuring in this way, the convex portion can be formed easily and efficiently.

本発明によって、ノズルの信頼性の向上のためノズルの周辺に凸部を設ける場合、凸部の内面周の形状の制御性及び均一性に優れるとともに、異物の除去性にも優れた液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの製造方法が提供される。   According to the present invention, when a convex portion is provided around the nozzle in order to improve the reliability of the nozzle, the droplet discharge is excellent in the controllability and uniformity of the shape of the inner periphery of the convex portion and also in the removal of foreign matters. A head, a droplet discharge device, and a method for manufacturing a droplet discharge head are provided.

[第1の実施の形態]
(液滴吐出ヘッドの構成)
図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドを示し、図1は平面図、図2(a)は図1のA−A線断面図、図2(b)は図2(a)のB部詳細図である。
[First Embodiment]
(Configuration of droplet discharge head)
1 and 2 show a droplet discharge head according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view, FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 2B is a detailed view of a portion B in FIG.

この液滴吐出ヘッド1は、図1に示すように、略平行四辺形の振動板7と、振動板7上に配置された複数の圧電素子8と、複数の圧電素子8に対向する位置に形成された複数のノズル2aとを有し、圧電素子8を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル2aから液滴として吐出するように構成されている。なお、符号7aは、振動板7に設けられ、図示しない液体タンクから液体がヘッド1内部に供給される供給孔を示す。   As shown in FIG. 1, the droplet discharge head 1 includes a substantially parallelogram-shaped diaphragm 7, a plurality of piezoelectric elements 8 disposed on the diaphragm 7, and a position facing the plurality of piezoelectric elements 8. It has a plurality of nozzles 2a formed and by driving the piezoelectric element 8, the liquid stored inside is ejected as droplets from the nozzle 2a. Reference numeral 7 a denotes a supply hole that is provided in the diaphragm 7 and through which liquid is supplied from a liquid tank (not shown) into the head 1.

また、液滴吐出ヘッド1は、図2(a)に示すように、ノズル2aが形成されたノズルプレート2を有し、このノズルプレート2の吐出側と反対側の面(裏面)に、流路部材13として、連通孔3a及び液プール3bを有するプールプレート3と、連通孔4a及び供給孔4bを有する供給孔プレート4Aと、連通孔5a及び供給路5bを有する供給路プレート5と、連通孔4a及び供給孔4bを有する供給孔プレート4Bと、圧力発生室6aを有する圧力発生室プレート6と、振動板7とが順次積層して構成されている。また、上述のように、振動板7上に複数の圧電素子8が配置されている。また、複数の圧電素子8を覆うように、圧電素子8に電圧を印加するためのフレキシブルプリント配線基板12(以下「FPC12」という)が配設され、FPC12を介して圧電素子8を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル2bから液滴として吐出するように構成されている。   Further, as shown in FIG. 2 (a), the droplet discharge head 1 has a nozzle plate 2 on which nozzles 2a are formed, and a flow (on the back side) opposite to the discharge side of the nozzle plate 2 is flowed. As a path member 13, a pool plate 3 having a communication hole 3a and a liquid pool 3b, a supply hole plate 4A having a communication hole 4a and a supply hole 4b, and a supply path plate 5 having a communication hole 5a and a supply path 5b are communicated. A supply hole plate 4B having a hole 4a and a supply hole 4b, a pressure generation chamber plate 6 having a pressure generation chamber 6a, and a vibration plate 7 are sequentially stacked. Further, as described above, a plurality of piezoelectric elements 8 are arranged on the diaphragm 7. A flexible printed wiring board 12 (hereinafter referred to as “FPC12”) for applying a voltage to the piezoelectric elements 8 is disposed so as to cover the plurality of piezoelectric elements 8, and the piezoelectric elements 8 are driven via the FPC 12. Thus, the liquid stored inside is ejected as droplets from the nozzle 2b.

液滴吐出ヘッド1は、図2(b)に示すように、ノズルプレート2のノズル2a周辺の表面、及び凸部9の側面及び表面に下地層10a及び撥水層10bからなる撥水膜10を形成している。ノズル2aの周辺に撥水膜10を形成することにより、ノズル2aから吐出する液滴がノズル2aに対して垂直方向に吐出されるようになる。また、ノズル2aの周辺に凸部9を設けることにより、ノズル2a周辺の撥水膜10を紙ジャム等による機械的な摩耗から保護することができる。凸部9は、そのノズル2a側の端面が階段状となるように一体的に形成された2つの段差部d1、d2を有している。   As shown in FIG. 2B, the droplet discharge head 1 includes a water repellent film 10 comprising a base layer 10a and a water repellent layer 10b on the surface around the nozzle 2a of the nozzle plate 2 and the side surface and surface of the convex portion 9. Is forming. By forming the water repellent film 10 around the nozzle 2a, the liquid droplets discharged from the nozzle 2a are discharged in a direction perpendicular to the nozzle 2a. Further, by providing the convex portion 9 around the nozzle 2a, the water repellent film 10 around the nozzle 2a can be protected from mechanical abrasion due to paper jam or the like. The convex portion 9 has two step portions d1 and d2 that are integrally formed so that the end surface on the nozzle 2a side is stepped.

図1及び図2では、1つの液滴吐出ヘッド1を示すが、複数の液滴吐出ヘッド1を組み合わせて液滴吐出ヘッドユニットとして、また、複数の液滴吐出ヘッドユニットを配列して液滴吐出ヘッドアレイとして用いることができる。   1 and 2 show one droplet discharge head 1, a plurality of droplet discharge heads 1 are combined to form a droplet discharge head unit, and a plurality of droplet discharge head units are arranged to form a droplet. It can be used as an ejection head array.

次に、液滴吐出ヘッド1の各部の詳細を説明する。   Next, details of each part of the droplet discharge head 1 will be described.

(ノズルプレート)
ノズルプレート2の材質としては、耐インク製に優れること、ノズル2aの形成が容易であること等の観点から、合成樹脂から構成されたものが好ましく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、液晶ポリマー、アロマティックポリアミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリサルフォン樹脂等を挙げることができる。中でも、自己融着型のポリイミド樹脂が好ましい。ノズルプレート2の厚さは、10〜100μmであることが好ましい。10μm未満であると、十分なノズル長さを確保して良好な印字品質(方向性)を実現することが困難なことがあり、100μmを超えると、吐出効率が低下することや、ダンパー部において可撓性を確保して十分なダンパー効果を得ることが困難なことがある。
(Nozzle plate)
The material of the nozzle plate 2 is preferably composed of a synthetic resin from the viewpoint of excellent ink resistance and easy formation of the nozzle 2a. For example, polyimide resin, polyethylene terephthalate resin, liquid crystal polymer And aromatic polyamide resin, polyethylene naphthalate resin, polysulfone resin and the like. Among these, a self-bonding polyimide resin is preferable. The thickness of the nozzle plate 2 is preferably 10 to 100 μm. If it is less than 10 μm, it may be difficult to secure a sufficient nozzle length to achieve good print quality (direction), and if it exceeds 100 μm, the discharge efficiency may be reduced, It may be difficult to ensure flexibility and obtain a sufficient damper effect.

なお、本実施の形態において、凸部9を構成する2つの段差部d1、d2のうち、第1の段差部d1は、ノズルプレート2と同じ樹脂材料で一体に構成されている。   In the present embodiment, of the two stepped portions d1 and d2 constituting the convex portion 9, the first stepped portion d1 is integrally formed of the same resin material as the nozzle plate 2.

(凸部)
図3は、本発明の第1及び第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。図3に示すように、凸部9を構成する第1の段差部d1は、ノズルプレート2と同じ樹脂材料で一体に構成されており(異なる材料で別体に構成してもよい)、第1の段差部d1の上に形成された第2の段差部d2は、後述するエッチング処理を円滑に行うことができること、また、耐インク性に優れていること等の観点から、SUS等の金属から構成することが好ましい。また、後述するプールプレート3等と同一の材質のプレートを用いることによって、エッチング処理を、一回で効率的に行うことができる。厚さは、5〜50μmが好ましい。
(Convex)
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the convex portions of the droplet discharge head according to the first and second embodiments of the present invention. As shown in FIG. 3, the first step portion d1 constituting the convex portion 9 is integrally formed of the same resin material as that of the nozzle plate 2 (may be formed separately from a different material). The second stepped portion d2 formed on the first stepped portion d1 is made of a metal such as SUS from the viewpoint that the etching process described later can be performed smoothly and that the ink resistance is excellent. It is preferable to comprise from. Further, by using a plate made of the same material as the pool plate 3 described later, the etching process can be efficiently performed once. The thickness is preferably 5 to 50 μm.

(プールプレート等)
プールプレート3等の材質としては、上述の凸部9の場合と同様に、エッチング処理を円滑に行うことができること、また、耐インク性に優れていること等の観点から、SUS等の金属が好ましい。
(Pool plate etc.)
As the material of the pool plate 3 or the like, a metal such as SUS is used from the viewpoints that the etching process can be performed smoothly and that the ink resistance is excellent as in the case of the above-described convex portion 9. preferable.

(圧電素子)
圧電素子8の材質としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等から構成され、上面に個別電極8a、下面に共通電極8bを有している。個別電極8a及び共通電極8bは、スパッタリング等により形成されており、下面の共通電極8bは、導電性接着剤により振動板7に電気的に接続され、振動板7を介して接地されている。また、圧電素子8は、少なくとも液滴を吐出するために必要とされる面積が、圧力発生室6aに対応する振動板7の位置に個別化されて接合されている。
(Piezoelectric element)
The piezoelectric element 8 is made of, for example, lead zirconate titanate (PZT), and has an individual electrode 8a on the upper surface and a common electrode 8b on the lower surface. The individual electrode 8 a and the common electrode 8 b are formed by sputtering or the like, and the common electrode 8 b on the lower surface is electrically connected to the diaphragm 7 by a conductive adhesive and is grounded via the diaphragm 7. In addition, the piezoelectric element 8 has an area required for discharging at least droplets individually bonded to the position of the diaphragm 7 corresponding to the pressure generating chamber 6a.

(撥水膜)
撥水膜10を構成する下地層10aとして、例えば、厚さが30〜100nmの、SiO、SiO、SiO等のシリコン酸化膜、又はSi、SiN等のシリコン窒化膜を用いることが、耐インク性に優れるとともに、ノズルプレート2として用いるポリイミドのような樹脂及び撥水層10bに用いるフッ素系撥水材料との密着性にも優れていることから好ましい。また、撥水層10bとしては、例えば、フッ素系化合物からなるフッ素系撥水膜、シリコーン系撥水膜、プラズマ重合保護膜、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)ニッケル共析めっき等を挙げることができる。中でも、フッ素系化合物からなるフッ素系撥水膜が、撥水性及び密着性に優れていることから好ましい。撥水層10bの厚さは、50〜70nmであることが好ましい。
(Water repellent film)
As the underlying layer 10a constituting the water-repellent film 10, for example, used with a thickness of 30 to 100 nm, SiO, the SiO 2, silicon oxide film such as SiO x, or Si 2 N 3, a silicon nitride film such as SiN x This is preferable because it is excellent in ink resistance and also has excellent adhesion to a resin such as polyimide used for the nozzle plate 2 and a fluorine-based water repellent material used for the water repellent layer 10b. Examples of the water repellent layer 10b include a fluorine water repellent film made of a fluorine compound, a silicone water repellent film, a plasma polymerization protective film, and polytetrafluoroethylene (PTFE) nickel eutectoid plating. . Among these, a fluorine-based water-repellent film made of a fluorine-based compound is preferable because of its excellent water repellency and adhesion. The thickness of the water repellent layer 10b is preferably 50 to 70 nm.

(液体の流れ)
液体の流れについて、図4を参照して説明する。振動板7の供給孔7aに供給された液体は、圧力発生室プレート6の供給孔6b、第2の供給孔プレート4Bの供給路4c、供給路プレート5の供給路5c、第1の供給孔プレート4Aの供給路4c、プールプレート3の液プール3b、第1の供給孔プレート4Aの供給孔4b、供給路プレート5の供給路5b、第2の供給孔プレート4Bの供給孔4b、圧力発生室プレート6の圧力発生室6a、第2の供給孔プレート4Bの連通孔4a、供給路プレート5の連通孔5a、第1の供給孔プレート4Aの連通孔4a、及びプールプレート3の連通孔3aを経由して、ノズルプレート2のノズル2aから液滴として吐出する。このように、液プール3bは、各ノズル2aに対する液体の供給に共通に用いられる。
(Liquid flow)
The flow of the liquid will be described with reference to FIG. The liquid supplied to the supply hole 7a of the diaphragm 7 includes the supply hole 6b of the pressure generating chamber plate 6, the supply path 4c of the second supply hole plate 4B, the supply path 5c of the supply path plate 5, and the first supply hole. Plate 4A supply path 4c, pool plate 3 liquid pool 3b, first supply hole plate 4A supply hole 4b, supply path plate 5 supply path 5b, second supply hole plate 4B supply hole 4b, pressure generation The pressure generation chamber 6a of the chamber plate 6, the communication hole 4a of the second supply hole plate 4B, the communication hole 5a of the supply path plate 5, the communication hole 4a of the first supply hole plate 4A, and the communication hole 3a of the pool plate 3 And discharged as droplets from the nozzle 2a of the nozzle plate 2. Thus, the liquid pool 3b is commonly used for supplying the liquid to each nozzle 2a.

(第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法)
図5(a)〜(e)は、本発明の第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。
(Method for Manufacturing Droplet Discharge Head According to First Embodiment)
5A to 5E are cross-sectional views showing a method of manufacturing the droplet discharge head according to the first embodiment of the present invention in the order of steps.

(1)プレートの接合
まず、図5(a)に示すように、ポリイミドからなるノズル用プレート2bとSUSからなる凸部用プレート(SUS)9aとを接合する。
(1) Joining of plates First, as shown in FIG. 5A, a nozzle plate 2b made of polyimide and a convex plate (SUS) 9a made of SUS are joined.

(2)第2の段差部の形成
次に、図5(b)に示すように、凸部用プレート(SUS)9a上にフォトリソグラフィーによってレジストパターン(図示せず)を形成し、このレジストパターンをマスクとして、凸部用プレート(SUS)9aをエッチングすることにより、ノズルが形成される領域に開口を形成し、第2の段差部d2を形成する。
(2) Formation of Second Stepped Part Next, as shown in FIG. 5 (b), a resist pattern (not shown) is formed on the convex plate (SUS) 9a by photolithography, and this resist pattern As a mask, the convex plate (SUS) 9a is etched to form an opening in the region where the nozzle is formed, thereby forming the second stepped portion d2.

(3)第1の段差部の形成(凸部の形成)
次に、図5(c)に示すように、凸部用プレート(SUS)9aの開口部分での露出した表面に、エキシマレーザを照射することによって凸部用プレート(SUS)9aの開口よりも小さい領域でノズル用プレート2bの表面の一部を除去し、第1の段差部d1を形成して、図3に示すような第1の段差部及び第2の段差部からなる凸部9を形成する。
(3) Formation of first step portion (formation of convex portion)
Next, as shown in FIG. 5C, the exposed surface of the opening portion of the convex plate (SUS) 9a is irradiated with an excimer laser so that it is more than the opening of the convex plate (SUS) 9a. A part of the surface of the nozzle plate 2b is removed in a small area to form the first stepped portion d1, and the convex portion 9 composed of the first stepped portion and the second stepped portion as shown in FIG. Form.

(4)撥水膜の形成
次に、図5(d)に示すように、ノズル用プレート2bの表面及び凸部用プレート9bの表面及び側面に、下地層10aとして、例えば、スパッタリング法により二酸化ケイ素(SiO)を着膜させて、その後、蒸着法によってフッ素系撥水剤からなる撥水層10bを着膜させて、撥水膜10を形成する。
(4) Formation of water-repellent film Next, as shown in FIG. 5 (d), the base layer 10a is formed on the surface of the nozzle plate 2b and the surface and side surfaces of the convex plate 9b by, for example, sputtering. Silicon (SiO 2 ) is deposited, and then a water-repellent layer 10 b made of a fluorine-based water repellent is deposited by vapor deposition to form the water-repellent film 10.

(5)ノズル加工
次に、図5(e)に示すように、保護シート(図示せず)を被覆した後、ノズル用プレート2bの第1の段差部d1と反対側の表面から側からレーザー加工をすることによってノズル2aを形成してノズルプレート2を形成する。このようなレーザー加工に用いられるレーザーとしては、ガスレーザーであってもよく固体レーザーであってもよい。ガスレーザーとしては、エキシマレーザーを挙げることができ、固体レーザーとしてはYAGレーザーを挙げることができる。中でも、エキシマレーザーを用いることが好ましい。
(5) Nozzle processing Next, as shown in FIG. 5 (e), after covering a protective sheet (not shown), laser is applied from the surface opposite to the first step portion d1 of the nozzle plate 2b from the side. By processing, the nozzle 2a is formed and the nozzle plate 2 is formed. The laser used for such laser processing may be a gas laser or a solid laser. Examples of the gas laser include an excimer laser, and examples of the solid laser include a YAG laser. Among these, it is preferable to use an excimer laser.

(6)振動板及び圧電素子の接合
次に、図2(a)に示すように、流路部材13上に、振動板7及び複数の圧電素子8を接合する。接合方法としては、例えば、ポリイミド,ポリスチレン等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂,エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等の接着剤を用いることができる。
(6) Joining of Diaphragm and Piezoelectric Element Next, as shown in FIG. 2A, the diaphragm 7 and the plurality of piezoelectric elements 8 are joined on the flow path member 13. As a bonding method, for example, an adhesive such as a thermoplastic resin such as polyimide or polystyrene, or a thermosetting resin such as phenol resin or epoxy resin can be used.

(7)フレキシブルプリント配線基板の配設
次に、図2(a)に示すように、複数の圧電素子8を覆うように、圧電素子8に電圧を印加するためのFPC12を配設し、FPC12を介して圧電素子8を駆動することにより、内部に貯留されている液体がノズル2bから液滴として吐出するようにする。このようにして、液滴吐出ヘッド10を得ることができる。
(7) Arrangement of Flexible Printed Circuit Board Next, as shown in FIG. 2A, an FPC 12 for applying a voltage to the piezoelectric elements 8 is arranged so as to cover the plurality of piezoelectric elements 8, and the FPC 12 By driving the piezoelectric element 8 via the nozzle, the liquid stored inside is ejected as droplets from the nozzle 2b. In this way, the droplet discharge head 10 can be obtained.

[第2の実施の形態]
(液滴吐出ヘッドの構成)
本発明の第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の外形は、図3に示す本発明の第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部と同様であるが、凸部9の材質において、第1の実施の形態の場合と相違している。すなわち、第1の実施の形態の場合、その製造方法として、図5に示すように、第2の段差部d2をSUSから構成しているのに対し、本実施の形態においては、製造方法について、後程、図6に示すように、第2の段差部d2を第2のポリイミド(感光性ポリイミド)から構成している点において相違する。
[Second Embodiment]
(Configuration of droplet discharge head)
The outer shape of the convex portion of the droplet discharge head according to the second embodiment of the present invention is the same as the convex portion of the droplet discharge head according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The material of the convex portion 9 is different from that in the first embodiment. That is, in the case of the first embodiment, as the manufacturing method, as shown in FIG. 5, the second step portion d2 is made of SUS, whereas in the present embodiment, the manufacturing method is Later, as shown in FIG. 6, the second step portion d2 is different from the second polyimide (photosensitive polyimide).

(第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法)
第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法における、「(1)プレートの接合」及び「(2)第2の段差部の形成」を以下のように変えて、液滴吐出ヘッドを製造している。すなわち、
(Manufacturing method of a droplet discharge head according to the second embodiment)
The manufacturing method of the droplet discharge head according to the second embodiment is the same as that in the manufacturing method of the droplet discharge head according to the first embodiment. The droplet discharge head is manufactured by changing the “formation of the step portion” as follows. That is,

(1)プレートの接合
図6(a)〜(b)は、本発明の第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。まず、図6(a)に示すように、第1のポリイミドからなるノズル用プレート2bと第2のポリイミド(感光性ポリイミド)からなる凸部用プレート(第2のポリイミド)9bを接合する。
(1) Plate Joining FIGS. 6A to 6B are cross-sectional views showing a method of manufacturing a droplet discharge head according to the second embodiment of the present invention in the order of steps. First, as shown in FIG. 6A, the nozzle plate 2b made of the first polyimide and the convex plate (second polyimide) 9b made of the second polyimide (photosensitive polyimide) are joined.

(2)第2の段差部の形成
次に、図6(b)に示すように、所定のマスク11を用いてからなる凸部用プレート(第2のポリイミド)9bを露光し、次に、現像することでノズルが形成される領域の凸部用プレート(第2のポリイミド)9bに開口を形成し、第2の段差部d2を形成する。
(2) Formation of second step portion Next, as shown in FIG. 6 (b), a convex plate (second polyimide) 9b formed using a predetermined mask 11 is exposed, and then, By developing, an opening is formed in the convex plate (second polyimide) 9b in the region where the nozzle is formed, and the second step portion d2 is formed.

以下は、第1の実施の形態の製造方法と同様にして、図3に示すような第1の段差部d1及び第2の段差部d2からなる凸部9を形成し、最終的に液滴吐出ヘッド10を得ることができる。   In the following, in the same manner as in the manufacturing method of the first embodiment, the convex portion 9 including the first step portion d1 and the second step portion d2 as shown in FIG. The discharge head 10 can be obtained.

[第3の実施の形態]
図7は、本発明の第3の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。図7に示すように、ノズルプレート2と、ノズルプレート2の表面上に形成された第1の段差部d1とは、異なる材料から別体に構成されている。本実施の形態においては、例えば、ノズルプレート2は、第1のポリイミドから構成されるとともに、第1の段差部は、第2のポリイミドから、また、第2の段差部d2は、第3のポリイミドからそれぞれ構成されている。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a convex portion of a droplet discharge head according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the nozzle plate 2 and the first stepped portion d1 formed on the surface of the nozzle plate 2 are configured separately from different materials. In the present embodiment, for example, the nozzle plate 2 is made of the first polyimide, the first step portion is made of the second polyimide, and the second step portion d2 is made of the third polyimide. Each is composed of polyimide.

(第3の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法)
図8(a)〜(c)は、本発明の第3の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの第3の製造方法を工程順に示す断面図である。
(Manufacturing method of a droplet discharge head according to the third embodiment)
8A to 8C are cross-sectional views showing a third manufacturing method of the droplet discharge head according to the third embodiment of the present invention in the order of steps.

(1)プレートの接合
図8(a)に示すように、第1のポリイミドからなるノズル用プレート2bと第3のポリイミド(感光性ポリイミド)からなる凸部用プレート(第3のポリイミド)9cを接合する。
(1) Joining of plates As shown in FIG. 8A, a nozzle plate 2b made of a first polyimide and a convex plate (third polyimide) 9c made of a third polyimide (photosensitive polyimide) Join.

(2)第1の段差部の形成
次に、図8(b)に示すように、所定のマスク11aを用いて凸部用プレート(第3のポリイミド)9cを露光し、次に、現像することでノズルが形成される領域の凸部用プレート(第3のポリイミド)9cに開口を形成し、第1の段差部d1を形成する。
(2) Formation of first step portion Next, as shown in FIG. 8B, the convex plate (third polyimide) 9c is exposed using a predetermined mask 11a, and then developed. Thus, an opening is formed in the convex plate (third polyimide) 9c in the region where the nozzle is formed, and the first stepped portion d1 is formed.

(3)第2の段差部の形成(凸部9の形成)
次に、第1の段差部d1を有する凸部用プレート(第3のポリイミド)9c上に凸部用プレート(第2のポリイミド)9bを接合した後、所定のマスク11bを用いて凸部用プレート(第2のポリイミド)9bを露光し、次に、現像することでノズルが形成される領域の凸部用プレート(第2のポリイミド)9bに開口を形成し、第2の段差部d2を形成して、図7に示すような第1の段差部d1及び第2の段差部d2からなる凸部9を形成する。
(3) Formation of second step portion (formation of convex portion 9)
Next, after the convex plate (second polyimide) 9b is bonded onto the convex plate (third polyimide) 9c having the first stepped portion d1, the convex plate using the predetermined mask 11b is used. The plate (second polyimide) 9b is exposed, and then developed to form an opening in the convex plate (second polyimide) 9b in the region where the nozzle is formed, and the second stepped portion d2 is formed. Then, a convex portion 9 including a first step portion d1 and a second step portion d2 as shown in FIG. 7 is formed.

以下は、第1の製造方法と同様にして、最終的に液滴吐出ヘッド10を得ることができる。   Thereafter, the droplet discharge head 10 can be finally obtained in the same manner as in the first manufacturing method.

[第4の実施の形態]
図9は、本発明の第4の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。図9に示すように、本実施の形態においては、図3に示す凸部の形態に、さらに第3の段差部d3を形成して、第1の段差部d1〜第3の段差部d3からなる凸部9を形成している。第3の段差部d3の形成方法は、第2の段差部d2の形成方法と同様にすることができる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a convex portion of a droplet discharge head according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, in the present embodiment, a third step portion d3 is further formed in the form of the convex portion shown in FIG. 3, and the first step portion d1 to the third step portion d3 are formed. The convex part 9 is formed. The method for forming the third stepped portion d3 can be the same as the method for forming the second stepped portion d2.

第1〜第4の実施の形態に示すように、凸部9を階段状構造とすることによって、テーパ角度を形成したものに比べて形状の制御性がよく、また、均一な形状の段差部を形成することができ、異物の除去性も単一の段差部のものよりも高くすることができる。また、段差部を金属又は樹脂で形成する際、薄い部材はコストが高いか又は入手が困難なため、厚い部材を用いることが好ましい。しかしながら、厚い部材を用いた場合、段差部が高いためにインク残りの領域が広がり易く、開口を広くしなければならない。それに対し、本実施の形態の液滴吐出ヘッドでは複数形成した段差部のうち、ノズル2a周辺の段差部を薄く形成すればインク残量が少なくなるという利点もある。   As shown in the first to fourth embodiments, the convex portion 9 has a stepped structure, so that the controllability of the shape is better than that in which the taper angle is formed, and the step portion having a uniform shape. And the removal of foreign matters can be made higher than that of a single stepped portion. Moreover, when forming a level | step-difference part with a metal or resin, since a thin member has high cost or it is difficult to obtain, it is preferable to use a thick member. However, when a thick member is used, since the step portion is high, the remaining area of the ink tends to expand, and the opening must be widened. On the other hand, in the droplet discharge head of the present embodiment, among the plurality of formed step portions, if the step portion around the nozzle 2a is formed thin, there is an advantage that the remaining amount of ink is reduced.

一方、レーザーによってポリイミドからなるプレートに段差部を形成する場合、深く加工するとノズル2aの厚さが薄くなること、スループットが低くなること、及び面が荒れることから、浅く加工することが好ましい。   On the other hand, when the step portion is formed on the plate made of polyimide by laser, it is preferable to process shallowly because the depth of the nozzle 2a is reduced, the throughput is lowered, and the surface is roughened when processed deeply.

また、凸部9の平面構造としては、図10に示すように複数の段差部d1、d2がそれぞれ各ノズル2aを個別に囲う構造としてもよいし、あるいは、図11に示すように第1の段差部d1は各ノズル2aを個別に囲い、第2の段差部d2では複数のノズル2aをまとめて囲う構造としてもよい。さらに、図12に示すように複数のノズル2aが列状に並んでいる場合等は、第1及び第2の段差部d1、d2が複数のノズル2aを囲う構造としてもよい。   Further, as the planar structure of the convex portion 9, a plurality of stepped portions d1 and d2 may individually surround each nozzle 2a as shown in FIG. 10, or the first step as shown in FIG. The stepped portion d1 may be configured to individually surround each nozzle 2a, and the second stepped portion d2 may include a plurality of nozzles 2a collectively. Further, when a plurality of nozzles 2a are arranged in a row as shown in FIG. 12, the first and second stepped portions d1 and d2 may have a structure surrounding the plurality of nozzles 2a.

なお、以上は2段の段差部の例を示したが、図13〜図15に示すように、3段以上の段差部を形成してもよい。なお、図13は、複数の段差部d1〜d3がそれぞれ各ノズル2aを個別に囲う構造を示し、図14は、第1及び第2の段差部d1、d2が各ノズル2aを個別に囲い、第3の段差部d3が複数のノズル2aをまとめて囲う構造を示し、図15は、複数の段差部d1〜d3が複数のノズル2aをまとめて囲う構造をそれぞれ示している。この場合、インクジェットヘッドの使用目的に応じて各段差部が囲うノズル2aの数を決めることが好ましい。   In addition, although the example of the step part of 2 steps | paragraphs was shown above, as shown in FIGS. 13-15, you may form a 3 steps or more step part. 13 shows a structure in which a plurality of step portions d1 to d3 individually surround each nozzle 2a. FIG. 14 shows a structure in which the first and second step portions d1 and d2 individually surround each nozzle 2a. The third stepped portion d3 shows a structure that collectively surrounds the plurality of nozzles 2a, and FIG. 15 shows a structure in which the plurality of stepped portions d1 to d3 collectively surround the plurality of nozzles 2a. In this case, it is preferable to determine the number of nozzles 2a surrounded by each step portion according to the purpose of use of the inkjet head.

[第5の実施の形態]
(カラープリンタの構成)
図16は、本発明の第5の実施の形態に係る液滴吐出装置を適用したカラープリンタを模式的に示す構成図である。このカラープリンタ100は、略箱型状の筐体101を有し、筐体101内の下部に、用紙Pを収容する給紙トレイ20、筐体101内の上部に、記録済みの用紙Pが排出される排紙トレイ21を各々配設し、給紙トレイ20から記録位置102を経由して排紙トレイ21に至る主搬送路31a〜31e、及び排紙トレイ21側から記録位置102側に至る反転搬送路32に沿って用紙Pを搬送する搬送機構30を有している。
[Fifth Embodiment]
(Color printer configuration)
FIG. 16 is a configuration diagram schematically showing a color printer to which a droplet discharge device according to a fifth embodiment of the present invention is applied. This color printer 100 has a substantially box-shaped casing 101, a paper feed tray 20 for storing paper P in the lower part of the casing 101, and a recorded paper P in the upper part of the casing 101. Each of the discharged paper discharge trays 21 is disposed, main conveyance paths 31a to 31e from the paper supply tray 20 via the recording position 102 to the paper discharge tray 21, and from the paper discharge tray 21 side to the recording position 102 side. A transport mechanism 30 that transports the paper P along the reverse transport path 32 is provided.

記録位置102には、図1に示す液滴吐出ヘッド1の複数個を並列させて記録ヘッドユニットを構成し、4個の記録ヘッドユニットをそれぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色のインク滴を吐出する記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kとして用紙Pの搬送方向に配列して記録ヘッドアレイを構成している。   At the recording position 102, a plurality of droplet discharge heads 1 shown in FIG. 1 are arranged in parallel to form a recording head unit. The four recording head units are respectively yellow (Y), magenta (M), and cyan (C ) And black (K) recording head units 41Y, 41M, 41C, and 41K that eject ink droplets of each color are arranged in the transport direction of the paper P to form a recording head array.

また、カラープリンタ100は、用紙Pを吸着する吸着手段としての帯電ロール43と、無端ベルト35を介して記録ヘッドユニット20に対向して配置されたプラテン44と、記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kの近傍に配置されたメンテナンスユニット45と、本カラープリンタ100の各部を制御するとともに、画像信号に基づいて記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kを構成する液滴吐出ヘッド1の圧電素子8に駆動電圧を印加し、ノズル2aからインク滴を吐出させ、用紙P上のカラー画像を記録する図示しない制御部とを備える。   Further, the color printer 100 includes a charging roll 43 as an adsorbing unit that adsorbs the paper P, a platen 44 disposed opposite to the recording head unit 20 via the endless belt 35, and recording head units 41Y, 41M, and 41C. The piezoelectric element of the droplet discharge head 1 that controls the maintenance unit 45 arranged in the vicinity of 41K and each part of the color printer 100 and constitutes the recording head units 41Y, 41M, 41C, 41K based on image signals 8 includes a control unit (not shown) that applies a driving voltage to eject ink droplets from the nozzle 2a and records a color image on the paper P.

記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kは、用紙Pの幅以上の有効印字領域を有する。なお、液滴を吐出させる方法として、圧電方式を用いたが、特に制限はなく、例えば、サーマル方式等の汎用されている方式を適宜用いることができる。   The recording head units 41 </ b> Y, 41 </ b> M, 41 </ b> C, and 41 </ b> K have an effective print area that is equal to or larger than the width of the paper P. In addition, although the piezoelectric method was used as a method for discharging droplets, there is no particular limitation, and for example, a widely used method such as a thermal method can be appropriately used.

記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kの上部には、記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kに対応する色のインクを収容するインクタンク42Y、42M、42C、42Kを配設している。各インクタンク42Y、42M、42C、42Kからは、インクが各液滴吐出ヘッド1に図示しない配管を経由して供給されるように構成されている。   Ink tanks 42Y, 42M, 42C, and 42K that store inks corresponding to the recording head units 41Y, 41M, 41C, and 41K are disposed above the recording head units 41Y, 41M, 41C, and 41K. From each ink tank 42Y, 42M, 42C, 42K, it is comprised so that ink may be supplied to each droplet discharge head 1 via piping which is not shown in figure.

インクタンク42Y、42M、42C、42Kに収容されるインクとしては特に制限はなく、例えば、水性、油性、溶剤系等の汎用されているインクを適宜用いることができる。   The ink stored in the ink tanks 42Y, 42M, 42C, and 42K is not particularly limited, and for example, commonly used inks such as water-based, oil-based, and solvent-based inks can be appropriately used.

搬送機構30は、給紙トレイ20から用紙Pを1枚ずつ取り出して主搬送路31aに供給するピックアップロール33と、主搬送路31a、31b、31d、31e、及び反転搬送路32の各部に配置され、用紙Pを搬送する複数の搬送ロール34と、記録位置102に設けられ、用紙Pを排紙トレイ21方向に搬送する無端ベルト35と、無端ベルト35が張架された駆動ロール36及び従動ロール37と、搬送ロール34及び駆動ロール36を駆動する図示しない駆動モータとを備える。   The transport mechanism 30 is disposed in each part of the pick-up roll 33 that takes out the paper P one by one from the paper feed tray 20 and supplies it to the main transport path 31a, the main transport paths 31a, 31b, 31d, 31e, and the reverse transport path 32. A plurality of transport rolls 34 that transport the paper P, an endless belt 35 that is provided at the recording position 102 and transports the paper P in the direction of the paper discharge tray 21, a drive roll 36 on which the endless belt 35 is stretched, and a follower A roll 37 and a drive motor (not shown) that drives the transport roll 34 and the drive roll 36 are provided.

(カラープリンタの動作)
次に、カラープリンタ100の動作を説明する。搬送機構30は、制御部の制御の下に、ピックアップロール33及び搬送ロール34を駆動し、給紙トレイ20から用紙Pを取り出して主搬送路31a,31bに沿って搬送する。用紙Pが無端ベルト35の近傍に差し掛かると、帯電ロール43の静電吸着力によって用紙Pに電荷が付与され、用紙Pは無端ベルト35に吸着する。
(Color printer operation)
Next, the operation of the color printer 100 will be described. The transport mechanism 30 drives the pickup roll 33 and the transport roll 34 under the control of the control unit, takes out the paper P from the paper feed tray 20, and transports it along the main transport paths 31a and 31b. When the paper P reaches the vicinity of the endless belt 35, electric charge is applied to the paper P by the electrostatic attraction force of the charging roll 43, and the paper P is attracted to the endless belt 35.

無端ベルト35は、駆動ロール36の駆動によって回転移動し、用紙Pが記録位置102に搬送されると、記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kによってカラー画像が記録される。   The endless belt 35 is rotated by driving of the driving roll 36, and when the paper P is conveyed to the recording position 102, a color image is recorded by the recording head units 41Y, 41M, 41C, and 41K.

すなわち、図16に示す液滴吐出ヘッド1の液プール3bは、インクタンク42Y、42M、42C、42Kから供給されたインクで満たされており、液プール3bからインクが供給孔4b及び供給路5bを介して圧力発生室6aに供給され、圧力発生室6aにインクが貯留している。制御部が、画像信号に基づいて複数の圧電素子8に駆動電圧を選択的に印加すると、振動板13は圧電素子8の変形に伴ってたわみ、これにより、圧力発生室6a内の容積が変化し、圧力発生室6aに貯留しているインクが連通孔5a,4a,3aを介してノズル2aからインク滴として用紙P上に吐出し、用紙Pに画像を記録する。用紙Pは、Y、M、C、Kの画像が順次上書きされ、カラー画像が記録される。この場合、ノズルプレート2にダンパー部11が形成されているため、液滴の吐出量の変動を吸収して安定した吐出及び高品質な印字を簡易かつ安価に実現することができる。   That is, the liquid pool 3b of the droplet discharge head 1 shown in FIG. 16 is filled with ink supplied from the ink tanks 42Y, 42M, 42C, and 42K, and ink is supplied from the liquid pool 3b to the supply holes 4b and the supply paths 5b. Is supplied to the pressure generating chamber 6a, and ink is stored in the pressure generating chamber 6a. When the control unit selectively applies a drive voltage to the plurality of piezoelectric elements 8 based on the image signal, the vibration plate 13 bends as the piezoelectric elements 8 are deformed, thereby changing the volume in the pressure generating chamber 6a. Then, the ink stored in the pressure generating chamber 6a is ejected as ink droplets from the nozzle 2a onto the paper P through the communication holes 5a, 4a, 3a, and an image is recorded on the paper P. On the paper P, Y, M, C, and K images are sequentially overwritten, and a color image is recorded. In this case, since the damper portion 11 is formed on the nozzle plate 2, stable discharge and high-quality printing can be realized easily and inexpensively by absorbing fluctuations in the discharge amount of the droplets.

カラー画像が記録された用紙Pは、搬送機構30によって主搬送路31dを経由して排紙トレイ21に排出される。   The paper P on which the color image is recorded is discharged to the paper discharge tray 21 by the transport mechanism 30 via the main transport path 31d.

なお、両面記録モードが設定されている場合は、排紙トレイ21に一旦排出された用紙Pは、再び主搬送路31eに戻り、反転搬送路32を経由して再び主搬送路31bを経由して記録位置102に搬送され、記録ヘッドユニット41Y、41M、41C、41Kによって前回記録された用紙Pの面と反対の面にカラー画像が記録される。   When the duplex recording mode is set, the paper P once discharged to the paper discharge tray 21 returns to the main transport path 31e again, passes through the reverse transport path 32, and again passes through the main transport path 31b. Then, the color image is recorded on the surface opposite to the surface of the paper P recorded last time by the recording head units 41Y, 41M, 41C, and 41K.

本発明は、上記実施の形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。例えば、ノズルプレート2の表面上に形成される全ての段差部、例えば、第1〜第3の段差部d1〜d3を、ノズルプレート2と同一の材料からノズルプレート2と一体に構成してもよく、また、第2の段差部d2と第3の段差部d3とを、同一の材料から一体に構成してもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, all the stepped portions formed on the surface of the nozzle plate 2, for example, the first to third stepped portions d1 to d3 may be integrally formed with the nozzle plate 2 from the same material as the nozzle plate 2. In addition, the second step portion d2 and the third step portion d3 may be integrally formed from the same material.

本発明の液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、及び液滴吐出ヘッドの製造方法は、液滴を吐出することによって高精細な画像情報のパターンを形成することが要請される各種産業分野、例えば、高分子フィルムやガラス表面上にインクジェット法を用いてインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルタを形成したり、半田ペーストを基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したり、回路基板の配線を形成する等の電気・電子工業分野、ガラス基板等に反応試薬を吐出してサンプルとの反応を検査するバイオチップを製造する医療分野等で有効に利用される。   The droplet discharge head, the droplet discharge apparatus, and the manufacturing method of the droplet discharge head according to the present invention are various industrial fields in which a high-definition image information pattern is required to be formed by discharging droplets, for example, Ink is ejected onto a polymer film or glass surface using an ink jet method to form a color filter for display, or a solder paste is ejected onto a substrate to form component mounting bumps. It is effectively used in the electrical / electronic industry fields, such as forming wiring, and in the medical field, which manufactures biochips that test reaction with a sample by discharging a reaction reagent onto a glass substrate or the like.

本発明の第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの平面図である。1 is a plan view of a droplet discharge head according to a first embodiment of the present invention. (a)は、図1のA−A線断面図、(b)は、(a)のB部詳細図である。(A) is the sectional view on the AA line of FIG. 1, (b) is the B section detailed drawing of (a). 本発明の第1及び第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the convex part of the droplet discharge head which concerns on the 1st and 2nd embodiment of this invention. 図1に示す液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the droplet discharge head shown in FIG. (a)〜(e)は、本発明の第1の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。(A)-(e) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the droplet discharge head which concerns on the 1st Embodiment of this invention in order of a process. (a)、(b)は、本発明の第2の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。(A), (b) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the droplet discharge head concerning the 2nd Embodiment of this invention in order of a process. 本発明の第3の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the convex part of the droplet discharge head which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. (a)〜(c)は、本発明の第3の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法を工程順に示す断面図である。(A)-(c) is sectional drawing which shows the manufacturing method of the droplet discharge head which concerns on the 3rd Embodiment of this invention in order of a process. 本発明の第4の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the convex part of the droplet discharge head which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のC−C線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention is shown, (a) is a top view and (b) is a CC line sectional view of (a). 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のD−D線断面図であり、(c)は(a)のE−E線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention is shown, (a) is a top view, (b) is a DD line sectional view of (a), ( (c) is the EE sectional view taken on the line of (a). 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のF−F線断面図であり、(c)は図11(a)のG−G線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention is shown, (a) is a top view, (b) is a FF line sectional view of (a), ( FIG. 11C is a sectional view taken along line GG in FIG. 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のH−H線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention is shown, (a) is a top view and (b) is a HH line sectional view of (a). 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のI−I線断面図であり、(c)は(a)のJ−J線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head which concerns on embodiment of this invention is shown, (a) is a top view, (b) is the II sectional view taken on the line of (a), ( (c) is the JJ sectional view taken on the line of (a). 本発明の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの凸部の平面構造の一例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)のK−K線断面図であり、(c)は(a)のL−L線断面図である。An example of the planar structure of the convex part of the droplet discharge head concerning an embodiment of the invention is shown, (a) is a top view, (b) is a KK line sectional view of (a), ( c) is a sectional view taken along line LL in FIG. 本発明の第5の実施の形態に係る液滴吐出装置を適用したカラープリンタを模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the color printer to which the droplet discharge apparatus which concerns on the 5th Embodiment of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 液滴吐出ヘッド
2 ノズルプレート
2a ノズル
2b ノズル用プレート
3 プールプレート
3a 連通孔
3b 液プール
4 供給孔プレート
4a 連通孔
4b 供給孔
5 供給路プレート
5a 連通孔
5b 供給路
6 圧力発生室プレート
6a 圧力発生室
7 振動板
7a 供給孔
8 圧電素子
9 凸部
9a 凸部用プレート(SUS)
9b 凸部用プレート(第2のポリイミド)
9c 凸部用プレート(第3のポリイミド)
10 撥水膜
10a 下地層
10b 撥水層
11 マスク
11a マスク
12 フレキシブル配線基板(FPC)
13 流路部材
20 給紙トレイ
21 排紙トレイ
30 搬送機構
31a〜31e 主搬送路
32 反転搬送路
33 ピックアップロール
34 搬送ロール
35 無端ベルト
36 駆動ロール
37 従動ロール
41Y、41M、41C、41K 記録ヘッドユニット
42Y、42M、42C、42K インクタンク
43 帯電ロール
44 プレテン
45 メンテナンスユニット
100 カラープリンタ
101 筐体
102 記録位置
d1 第1の段差部
d2 第2の段差部
d3 第3の段差部
P 用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet discharge head 2 Nozzle plate 2a Nozzle 2b Nozzle plate 3 Pool plate 3a Communication hole 3b Liquid pool 4 Supply hole plate 4a Communication hole 4b Supply hole 5 Supply path plate 5a Communication hole 5b Supply path 6 Pressure generating chamber plate 6a Pressure Generation chamber 7 Vibration plate 7a Supply hole 8 Piezoelectric element 9 Convex part 9a Convex part plate (SUS)
9b Plate for convex part (second polyimide)
9c Plate for convex part (third polyimide)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Water repellent film 10a Underlayer 10b Water repellent layer 11 Mask 11a Mask 12 Flexible wiring board (FPC)
13 Channel member 20 Paper feed tray 21 Paper discharge tray 30 Transport mechanisms 31a to 31e Main transport path 32 Reverse transport path 33 Pickup roll 34 Transport roll 35 Endless belt 36 Drive roll 37 Driven rolls 41Y, 41M, 41C, 41K Recording head unit 42Y, 42M, 42C, 42K Ink tank 43 Charging roll 44 Platen 45 Maintenance unit 100 Color printer 101 Housing 102 Recording position d1 First stepped portion d2 Second stepped portion d3 Third stepped portion P Paper

Claims (20)

液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記凸部は、前記ノズル側の端面が階段状となるように形成、配設された複数の段差部から構成されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
A droplet discharge head comprising: a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets; and a protrusion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle. ,
The liquid droplet ejection head, wherein the convex portion is composed of a plurality of step portions formed and arranged so that the end surface on the nozzle side has a stepped shape.
複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成されたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   The plurality of stepped portions have openings whose size is such that the first stepped portion formed on the surface of the nozzle plate is the smallest and formed after the first stepped portion. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the droplet discharge head is configured to be large. 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、同一の材料から一体に構成されたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are integrally formed of the same material. 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、第1の樹脂材料から構成されたことを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 3, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are made of a first resin material. 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成された前記第1の段差部とは、異なる材料から別体に構成されたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   2. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are separately formed from different materials. 前記ノズルプレートは、第1の樹脂材料から構成されるとともに、前記第1の段差部は、第2の樹脂材料から構成されたことを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出ヘッド。   6. The liquid droplet ejection head according to claim 5, wherein the nozzle plate is made of a first resin material, and the first step portion is made of a second resin material. 複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設されたことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。   2. The droplet discharge head according to claim 1, wherein the plurality of stepped portions are disposed so as to collectively surround the plurality of nozzles. 液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを含む液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、
前記液滴吐出ヘッドは、前記凸部が、前記ノズル側の端面が階段状となるように形成、配設された複数の段差部から構成されたことを特徴とする液滴吐出装置。
A liquid having a droplet discharge head including a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets, and a convex portion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle In the droplet ejection device,
In the droplet discharge head, the convex portion is composed of a plurality of step portions formed and arranged so that an end surface on the nozzle side is stepped.
液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
ノズル用プレートの表面に、前記ノズルの周辺を囲む凹形状となるように、第1の段差部を形成する第1の工程と、
前記ノズル用プレートの前記第1の段差部の表面に、第2の段差部用プレートを接合する第2の工程と、
前記第2の段差部用プレートに、前記ノズル側の端面が階段状となるように、第2の段差部を形成して、複数の前記段差部から構成された前記凸部を形成する第3の工程と、
前記ノズル用プレートの前記第1の段差部と反対側の表面からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第4の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
A droplet discharge head is manufactured that includes a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets, and a protrusion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle. A method,
A first step of forming a first step portion on the surface of the nozzle plate so as to have a concave shape surrounding the periphery of the nozzle;
A second step of joining a second step plate to the surface of the first step portion of the nozzle plate;
A second step portion is formed on the second step portion plate so that an end surface on the nozzle side has a stepped shape, and a third protrusion is formed from the plurality of step portions. And the process of
And a fourth step of forming the nozzle plate by laser processing from a surface opposite to the first step portion of the nozzle plate to form the nozzle plate. Manufacturing method of the discharge head.
前記第3の工程と前記第4の工程との間に、前記第2の段差部の表面上に、さらに、一以上の段差部を形成する第5の工程を含むことを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method further comprises a fifth step of forming one or more step portions on the surface of the second step portion between the third step and the fourth step. 10. A method for manufacturing a droplet discharge head according to item 9. 複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成することを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The plurality of stepped portions have openings whose size is such that the first stepped portion formed on the surface of the nozzle plate is the smallest and formed after the first stepped portion. The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 9, wherein the droplet discharge head is configured to be large. 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、同一の材料から一体に構成することを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 9, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are integrally formed of the same material. . 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、樹脂材料から構成することを特徴とする請求項12に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   13. The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 12, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are made of a resin material. 複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設することを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 9, wherein the plurality of stepped portions are arranged so as to surround the plurality of nozzles together. 液滴を吐出する複数のノズルを有するノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上の前記ノズルの周辺に、前記ノズルを囲むように配設された凸部とを備えた液滴吐出ヘッドを製造する方法であって、
ノズル用プレートの表面に、第1の段差部用プレートを接合する第1の工程と、
前記ノズルの周辺を囲む形状となるように、第1の段差部を形成する第2の工程と、
前記第1の段差部の表面に、第2の段差部用プレートを接合する第3の工程と、
前記第2の段差部用プレートに、前記ノズル側の端面が階段状となるように、第2の段差部を形成して、複数の前記段差部から構成された前記凸部を形成する第4の工程と、
前記ノズル用プレートの前記第1の段差部と反対側の表面からレーザー加工をすることによって前記ノズルを形成して前記ノズルプレートを形成する第5の工程と、を含むことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
A droplet discharge head is manufactured that includes a nozzle plate having a plurality of nozzles for discharging droplets, and a protrusion disposed around the nozzle on the surface of the nozzle plate so as to surround the nozzle. A method,
A first step of joining the first step plate to the surface of the nozzle plate;
A second step of forming a first stepped portion so as to have a shape surrounding the periphery of the nozzle;
A third step of bonding a second step plate to the surface of the first step,
A second step portion is formed on the second step portion plate so that an end surface on the nozzle side has a stepped shape, and the convex portion constituted by a plurality of the step portions is formed. And the process of
And a fifth step of forming the nozzle plate by performing laser processing from a surface opposite to the first step portion of the nozzle plate to form the nozzle plate. Manufacturing method of the discharge head.
前記第4の工程と前記第5の工程との間に、前記第2の段差部の表面上に、さらに、一以上の段差部を形成する第6の工程を含むことを特徴とする請求項15に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method further comprises a sixth step of forming one or more stepped portions on the surface of the second stepped portion between the fourth step and the fifth step. 15. A method for manufacturing a droplet discharge head according to 15. 複数の前記段差部は、その開口の大きさが、前記ノズルプレートの表面上に形成された第1の段差部が最小で、前記第1の段差部よりも後から形成されたもの程、順に大きくなるように構成することを特徴とする請求項15に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The plurality of stepped portions have openings whose size is such that the first stepped portion formed on the surface of the nozzle plate is the smallest and formed after the first stepped portion. The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 15, wherein the droplet discharge head is configured to be large. 前記ノズルプレートと、前記ノズルプレートの表面上に形成される前記第1の段差部とは、異なる材料から別体に構成することを特徴とする請求項15に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 15, wherein the nozzle plate and the first step portion formed on the surface of the nozzle plate are separately formed from different materials. . 前記ノズルプレートは、第1の樹脂材料から構成されるとともに、前記第1の段差部は、第2の樹脂材料から構成することを特徴とする請求項18に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   19. The method for manufacturing a droplet discharge head according to claim 18, wherein the nozzle plate is made of a first resin material, and the first step portion is made of a second resin material. . 複数の前記段差部は、複数の前記ノズルをまとめて囲むように配設することを特徴とする請求項15に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。   The method of manufacturing a droplet discharge head according to claim 15, wherein the plurality of stepped portions are disposed so as to collectively surround the plurality of nozzles.
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