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JP2012183771A - Liquid ejection head, image forming apparatus and method for manufacturing the liquid ejection head - Google Patents

Liquid ejection head, image forming apparatus and method for manufacturing the liquid ejection head Download PDF

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JP2012183771A
JP2012183771A JP2011049530A JP2011049530A JP2012183771A JP 2012183771 A JP2012183771 A JP 2012183771A JP 2011049530 A JP2011049530 A JP 2011049530A JP 2011049530 A JP2011049530 A JP 2011049530A JP 2012183771 A JP2012183771 A JP 2012183771A
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JP
Japan
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plate
chamber
liquid discharge
discharge head
head according
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Pending
Application number
JP2011049530A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomohiko Koda
智彦 甲田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve flatness accuracy of a chamber plate in a polishing process in a liquid ejection head having a flow path unit where a nozzle plate with a plurality of nozzles, the chamber plate with a pressure chamber in communication with the nozzles, and a diaphragm plate for sealing one side surface of the chamber plate are laminated.SOLUTION: An opening 13 for the pressure chamber and a dummy opening 14a for making cutting stock as big as the opening in the polishing process are formed on the chamber plate.

Description

本発明は、液体吐出ヘッド、画像形成装置および液体吐出ヘッドの製造方法に関し、詳しくは、液体吐出ヘッドを構成するチャンバープレートの仕上げ精度を高めたことにより液体吐出ヘッドの性能を向上させた技術に関する。   The present invention relates to a liquid discharge head, an image forming apparatus, and a method for manufacturing a liquid discharge head, and more particularly, to a technique for improving the performance of a liquid discharge head by increasing the finishing accuracy of a chamber plate constituting the liquid discharge head. .

プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、画像形成に用いられる記録液の液滴(例えばインク滴)を吐出する液体吐出ヘッド(液滴吐出ヘッド)からなる記録ヘッドを用いた画像形成装置としてインクジェット記録装置などが知られている。この液体吐出記録方式の画像形成装置は、インクジェットヘッドからインク滴を、搬送される用紙(紙に限定するものではなく、OHPなどを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体あるいは記録媒体、記録紙、記録用紙などとも称される。)に対して吐出して、画像形成(記録、印字、印写、印刷も同義語で使用する。)を行うものであり、インクジェットヘッドが主走査方向に移動しながら液滴を吐出して画像を形成するシリアル型画像形成装置と、インクジェットヘッドが移動しない状態で液滴を吐出して画像を形成するライン型ヘッドを用いるライン型画像形成装置がある。   As an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, a plotter, or a complex machine of these, a recording composed of a liquid discharge head (droplet discharge head) that discharges a droplet (for example, ink droplet) of a recording liquid used for image formation. An ink jet recording apparatus or the like is known as an image forming apparatus using a head. This liquid discharge recording type image forming apparatus means that ink droplets from an inkjet head are transported on paper (not limited to paper, including OHP, and can be attached to ink droplets and other liquids). Yes, it is also ejected to a recording medium or a recording medium, recording paper, recording paper, etc.) to form an image (recording, printing, printing, and printing are also used synonymously). A serial type image forming apparatus that forms an image by ejecting droplets while the inkjet head moves in the main scanning direction, and a line type head that forms images by ejecting droplets without moving the inkjet head There are line type image forming apparatuses using

なお、本願において、液体吐出記録方式の「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること(単に液滴を媒体に着弾させること)をも意味する。また、「インク」とは、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、DNA試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を3次元的に造形して形成された像も含まれる。   In the present application, the “image forming apparatus” of the liquid discharge recording method is an apparatus that forms an image by discharging liquid onto a medium such as paper, thread, fiber, fabric, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, or the like. In addition, “image formation” means not only giving an image having a meaning such as a character or a figure to a medium but also giving an image having no meaning such as a pattern to the medium (simply It also means that a droplet is landed on a medium). “Ink” is not limited to ink, but is used as a general term for all liquids capable of image formation, such as recording liquid, fixing processing liquid, and liquid. DNA samples, resists, pattern materials, resins and the like are also included. In addition, the “image” is not limited to a planar one, but includes an image given to a three-dimensionally formed image, and an image formed by three-dimensionally modeling a solid itself.

液体吐出ヘッドの構成として、ノズルプレート、圧力発生室形成板、弾性板からなる流路に駆動源やインク供給パーツを付けてヘッドを構成する例がある。ここで圧力発生室形成板は金属を鍛造加工して形成している。鍛造加工では、加工後に変形・バリが発生するため、仕上げに研磨加工が必要となる。ここで液体吐出ヘッドの流路部品の研磨について、以下の技術が存在する。   As a configuration of the liquid discharge head, there is an example in which a head is configured by attaching a drive source and ink supply parts to a flow path including a nozzle plate, a pressure generation chamber forming plate, and an elastic plate. Here, the pressure generating chamber forming plate is formed by forging a metal. In forging, since deformation and burrs occur after processing, polishing is necessary for finishing. Here, the following techniques exist for polishing the flow path components of the liquid discharge head.

(1)鍛造加工パンチを金属素材に押付けて鍛造加工品を成形した後、研磨加工を行う。鍛造加工品の加工形状部に研磨治具を合致させて鍛造加工品と研磨治具との相対位置を決定してから、研磨加工が行われる。このような方法により、鍛造加工品と研磨治具との合体性を確実にして、仕上げ精度の高い研磨が可能となる(例えば、特許文献1参照)。 (1) A forging punch is pressed against a metal material to form a forged product, followed by polishing. The polishing process is performed after the polishing jig is matched with the processed shape portion of the forged product and the relative position between the forged product and the polishing jig is determined. By such a method, it is possible to ensure the coalescence of the forged product and the polishing jig and to polish with high finishing accuracy (see, for example, Patent Document 1).

(2)シリコン基板の裏面(下面)からCMP研磨装置によりCMP研磨し、溝部及びダミー孔に充填された充填材による研磨抵抗の変化により、研磨終点を検出して、シリコン基板の基板厚を所定値にする。 これにより、研磨深さを一定に制御できるので、基板厚さ寸法が一定にでき、シリコン基板に形成される圧力室の高さ精度を得られる(例えば、特許文献2参照)。 (2) CMP polishing is performed from the back surface (lower surface) of the silicon substrate by a CMP polishing apparatus, and a polishing end point is detected based on a change in polishing resistance due to a filler filled in the groove and the dummy hole, thereby determining the substrate thickness of the silicon substrate. Value. Thereby, since the polishing depth can be controlled to be constant, the substrate thickness dimension can be made constant, and the height accuracy of the pressure chamber formed in the silicon substrate can be obtained (see, for example, Patent Document 2).

(3)圧力発生室となる溝状窪部が列設された圧力発生室形成板と、ノズル開口を穿設した金属製のノズルプレートと、溝状窪部の開口面を封止する金属製の封止板とを備え、圧力発生室形成板における溝状窪部側に封止板を、反対側にノズルプレートをそれぞれ接合してなる流路ユニットを備えた液体噴射ヘッドであって、上記圧力発生室形成板には圧力発生室形成板の各溝状窪部等が形成された領域である加工形状部以外の領域に複数の微小窪部が設けられている。このため、加工形状部の領域とそれ以外の領域とのあいだにおける残留応力の差を可及的に小さくして、圧力発生室形成板の歪変形を矯正または防止している(例えば、特許文献3参照)。 (3) A pressure generation chamber forming plate in which groove-like recesses serving as pressure generation chambers are arranged, a metal nozzle plate having a nozzle opening, and a metal that seals the opening surface of the groove-like recess A liquid ejecting head comprising a flow path unit formed by joining a sealing plate on the groove-like recess side of the pressure generating chamber forming plate and a nozzle plate on the opposite side, The pressure generation chamber forming plate is provided with a plurality of minute recesses in a region other than the processed shape portion, which is a region where each groove-like recess or the like of the pressure generation chamber forming plate is formed. For this reason, the difference in residual stress between the region of the processed shape portion and the other region is made as small as possible to correct or prevent distortion deformation of the pressure generating chamber forming plate (for example, Patent Documents) 3).

上記(1)の技術では、研磨治具との位置合わせにより仕上げ精度の高い研磨が可能と言及している。しかし、板厚のバラツキについて言及がなく、チップ間の研磨量バラツキは小さいが、1チップ内の研磨バラツキについては調整し難いと考えられる。
上記(2)の技術では、シリコン基板の研磨量を充填材の研磨抵抗の変化で見極めているが、板材を均一にする方法については言及がない。そもそもフラットなシリコン基板であれば問題ないが、前述の鍛造加工などではチップ内を均一にすることが困難であり、板材の均一化が難しい。
上記(3)の技術では、微小窪部により鍛造による変形量を均一化する手法であるが、その後の研磨について、板厚を均一化する方法については言及されていない。
In the technique (1), it is mentioned that polishing with high finishing accuracy is possible by positioning with a polishing jig. However, there is no mention of variation in plate thickness, and variation in polishing amount between chips is small, but it is considered difficult to adjust for polishing variation in one chip.
In the technique (2), the polishing amount of the silicon substrate is determined by the change in the polishing resistance of the filler, but there is no mention of a method for making the plate material uniform. In the first place, there is no problem if it is a flat silicon substrate, but it is difficult to make the inside of the chip uniform by the forging process described above, and it is difficult to make the plate material uniform.
The technique (3) is a technique for making the deformation amount by forging uniform by using the minute recesses, but does not mention a method for making the plate thickness uniform for the subsequent polishing.

本発明は、研磨処理によりチップ内の板厚を均一にする方法を提示し、部品間の接合信頼性を向上し、液体吐出ヘッドの性能を向上させることを課題とする。   An object of the present invention is to provide a method for making the plate thickness in a chip uniform by a polishing process, to improve the bonding reliability between components, and to improve the performance of a liquid discharge head.

本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
(1): 本発明の第1の手段の液体吐出ヘッドでは、複数のノズルを有するノズルプレート、前記ノズルと連通する圧力室を有するチャンバープレート、前記チャンバープレートの一側面を封止するダイアフラムプレートからなる薄板を積層した構成を備えた流路ユニットと、前記流路ユニットにインクを供給するインクユニットと、前記振動板を変位させてノズルからインクを吐出する駆動ユニットを組み合わせた液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧力室は前記チャンバープレートに列状に形成され、前記圧力室の並び方向における両端の圧力室の外側にはダミーパターンが前記チャンバープレートの端部まで配置されており、前記ダミーパターンとして形成された開口の開口率を、前記圧力室として形成された開口の開口率以上とした。ここで、ノズルプレート、チャンバープレート、ダイアフラムプレートの3つのプレートの積層体をフレームに固定することで流路ユニットが構成される。また、圧力室はプレス加工の打ち抜きで形成し、ダミーパターンはSUSのハーフエッチングとか、鍛造加工とか、ブラスト加工で形成することができる。圧力室として形成される開口は一実施例において、圧力室10、リストリクタ11、個別マニホールド12を連通するひょうたん形をしたスリット13の開口として形成される。ダミーパターンとして形成される開口はスリット13と平面視で同じ大きさ形状や、円形を例示できる。或いは、その他の形状も可能である。開口率はダミーパターンの方を大きくする。
(2): 本発明の第2の手段の液体吐出ヘッドでは、第1の手段の液体吐出ヘッドにおいて、前記ダミーパターンは前記圧力室と平面視野で略同一形状となるパターンであり、前記圧力室と同じピッチで前記チャンバープレート上に配置することとした。
(3): 本発明の第3の手段の液体吐出ヘッドでは、第1又は第2の手段に係る液体吐出ヘッドにおいて、前記圧力室の開口率よりも前記ダミーパターンの開口率を大きくした。
(4): 本発明の第4の手段の液体吐出ヘッドでは、第1乃至第3の手段の何れか1つの液体吐出ヘッドにおいて、前記ダミーパターンは前記チャンバープレートを貫通していることとした。
(5): 本発明の第5の手段の液体吐出ヘッドでは、第1乃至第3の手段の何れか1つの液体吐出ヘッドにおいて、前記ダミーパターンは前記チャンバープレートの板厚方向に形成された凹状部からなることとした。
(6): 本発明の第6の手段では、画像形成装置に第1乃至第6の手段の何れか1つの液体吐出ヘッドを備えることとした。ここでの画像形成装置はインクジェット方式の画像形成装置である。
(7): 本発明の第7の手段の液体吐出ヘッドでは、前記チャンバープレートに対して前記ダミー圧力室又は前記ダミーパターンを形成する工程と、前記チャンバープレートに対して前記圧力室を形成する工程と、前記チャンバープレートの両面を研磨して平坦処理を行う工程と、前記チャンバープレートの板厚方向の片面に前記ノズルプレート、他の片面に前記ダイアフラムプレートを接着接合する工程を経て前記流路ユニットを構成し、この流路ユニットに前記駆動ユニット、前記インクユニットを組み合わせて第1乃至第6の何れか1つに記載の液体吐出ヘッドとなすこととした。
In order to achieve the object, the present invention has the following configuration.
(1): In the liquid discharge head of the first means of the present invention, a nozzle plate having a plurality of nozzles, a chamber plate having a pressure chamber communicating with the nozzles, and a diaphragm plate for sealing one side of the chamber plate In a liquid discharge head that combines a flow path unit having a configuration in which thin plates are stacked, an ink unit that supplies ink to the flow path unit, and a drive unit that displaces the vibration plate and discharges ink from a nozzle.
The pressure chambers are formed in a row on the chamber plate, and dummy patterns are arranged outside the pressure chambers at both ends in the arrangement direction of the pressure chambers up to the end of the chamber plate, and are formed as the dummy patterns. The opening ratio of the opening was set to be equal to or higher than the opening ratio of the opening formed as the pressure chamber. Here, a flow path unit is configured by fixing a laminated body of three plates, a nozzle plate, a chamber plate, and a diaphragm plate, to a frame. The pressure chamber can be formed by stamping, and the dummy pattern can be formed by SUS half-etching, forging, or blasting. In one embodiment, the opening formed as the pressure chamber is formed as an opening of a gourd-shaped slit 13 that communicates the pressure chamber 10, the restrictor 11, and the individual manifold 12. The opening formed as the dummy pattern can be exemplified by the same size and circular shape in plan view as the slit 13. Alternatively, other shapes are possible. The aperture ratio is larger for the dummy pattern.
(2): In the liquid discharge head of the second means of the present invention, in the liquid discharge head of the first means, the dummy pattern is a pattern having substantially the same shape as the pressure chamber in a planar view, and the pressure chamber And placed on the chamber plate at the same pitch.
(3): In the liquid discharge head according to the third means of the present invention, in the liquid discharge head according to the first or second means, the aperture ratio of the dummy pattern is made larger than the aperture ratio of the pressure chamber.
(4): In the liquid discharge head of the fourth means of the present invention, in any one of the first to third means, the dummy pattern penetrates the chamber plate.
(5): In the liquid discharge head of the fifth means of the present invention, in any one of the first to third liquid discharge heads, the dummy pattern is a concave shape formed in the thickness direction of the chamber plate. It was decided to consist of parts.
(6): In the sixth means of the present invention, the image forming apparatus includes any one of the first to sixth means. The image forming apparatus here is an ink jet type image forming apparatus.
(7): In the liquid discharge head according to the seventh means of the present invention, the step of forming the dummy pressure chamber or the dummy pattern on the chamber plate, and the step of forming the pressure chamber on the chamber plate The flow path unit is subjected to a step of polishing and flattening both surfaces of the chamber plate, and a step of bonding and bonding the nozzle plate to one surface of the chamber plate in the thickness direction and the diaphragm plate to the other surface. The liquid discharge head according to any one of the first to sixth aspects is formed by combining the flow path unit with the drive unit and the ink unit.

請求項1の液体吐出ヘッドにおいて、チップ内の板厚を均一に研磨処理でき、部品間の接合信頼性を向上し、液体吐出ヘッドの性能を向上させることができる。
請求項2、4の液体吐出ヘッドにおいて、ダミーパターンは平面視野で圧力室と略同一形状、同じピッチで配置しているので、圧力室と共通の加工条件でダミーパターンを形成することができる。
請求項3の液体吐出ヘッドにおいて、ダミーパターンの開口率が圧力室の開口率よりもの方が大きいので、ダミーパターン部の研磨加工時の削づれ量を大きくできることから従来の1チップ内で中凹傾向の板厚のバラツキを均一に加工し易くなる。
請求項5の液体吐出ヘッドにおいて、ダミーパターンはチャンバープレートを貫通していないので、貫通する構成と比べてチャンバープレートの剛性を損なわれることがない。
請求項6の画像形成装置において、本発明にかかる高性能の液体吐出ヘッドを使用しているので良好な画質の画像を出力することができる。
請求項7記載の液体吐出ヘッド製造方法において、圧力室周囲をしっかり研磨することができ、信頼性を向上させることができる。
In the liquid discharge head according to claim 1, the plate thickness in the chip can be uniformly polished, the bonding reliability between components can be improved, and the performance of the liquid discharge head can be improved.
In the liquid ejection heads according to claims 2 and 4, since the dummy patterns are arranged in the plane view with substantially the same shape and the same pitch as the pressure chambers, the dummy patterns can be formed under processing conditions common to the pressure chambers.
4. The liquid discharge head according to claim 3, wherein the opening ratio of the dummy pattern is larger than the opening ratio of the pressure chamber, so that the amount of shaving during polishing of the dummy pattern portion can be increased. It becomes easy to process the variation of the tendency plate thickness uniformly.
In the liquid discharge head according to the fifth aspect, since the dummy pattern does not penetrate the chamber plate, the rigidity of the chamber plate is not impaired as compared with the configuration in which the dummy pattern penetrates.
In the image forming apparatus according to the sixth aspect, since the high-performance liquid discharge head according to the present invention is used, an image with good image quality can be output.
In the liquid discharge head manufacturing method according to claim 7, the periphery of the pressure chamber can be firmly polished, and the reliability can be improved.

液体吐出ヘッドの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of a liquid discharge head. 液体吐出ヘッドの断面拡大図である。It is a cross-sectional enlarged view of a liquid discharge head. チャンバープレートの平面図である。It is a top view of a chamber plate. チャンバープレートを研磨加工する様子を図解した斜視図であり、(a)は研磨前の状態、(b)は研磨中の状態をそれぞれ示す。It is the perspective view which illustrated a mode that a chamber plate is grind | polished, (a) shows the state before grinding | polishing, (b) shows the state in process of grinding | polishing, respectively. (a)はチャンバープレートの平面図、(b)は(a)におけるA−A’断面図である。(A) is a top view of a chamber plate, (b) is A-A 'sectional drawing in (a). (a)はチャンバープレートの平面図、(b)は(a)におけるA−A’断面図である。(A) is a top view of a chamber plate, (b) is A-A 'sectional drawing in (a). (a)はチャンバープレートの平面図、(b)は(a)におけるA−A’断面図である。(A) is a top view of a chamber plate, (b) is A-A 'sectional drawing in (a). (a)はチャンバープレートの平面図、(b)は(a)におけるA−A’断面図である。(A) is a top view of a chamber plate, (b) is A-A 'sectional drawing in (a). 画像形成装置の正面図である。1 is a front view of an image forming apparatus. 画像形成装置の平面図である。1 is a plan view of an image forming apparatus.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

<第1の実施例>
[液体吐出ヘッドの構成]
図1に液体吐出ヘッドの分解斜視図、図2に液体吐出ヘッドの断面図、図3に液体吐出ヘッドの断面拡大図を示す。液体吐出ヘッド1は、大きく分けて、インクを吐出するノズルを有し液体が流れる流路ユニット2、インクを吐出するエネルギーを発生する駆動ユニット3、本体からのインクを集めて分配するタンクユニット4からなる。
<First embodiment>
[Configuration of liquid discharge head]
1 is an exploded perspective view of the liquid discharge head, FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid discharge head, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the liquid discharge head. The liquid ejection head 1 is roughly divided into a flow path unit 2 having a nozzle for ejecting ink and flowing liquid, a drive unit 3 for generating energy for ejecting ink, and a tank unit 4 for collecting and distributing ink from the main body. Consists of.

流路ユニット2は、ノズル9を列状に配置したノズル列を複数もつノズルプレート5と、ノズル9に連通する圧力室10をもつチャンバープレート6と、圧力室10の壁となる振動板を有するダイアフラムプレート7と、圧力室10にインクを供給する共通液室19をもつフレーム8からなる。   The flow path unit 2 includes a nozzle plate 5 having a plurality of nozzle rows in which the nozzles 9 are arranged in a row, a chamber plate 6 having a pressure chamber 10 communicating with the nozzles 9, and a diaphragm serving as a wall of the pressure chamber 10. The frame 8 includes a diaphragm plate 7 and a common liquid chamber 19 that supplies ink to the pressure chamber 10.

ノズルプレート5には、所定のノズルピッチで配列されたノズル9からなるノズル列が所定のノズル列間ピッチで配置されている。ここではノズルピッチは25.4/150mm、ノズル列間ピッチは25.4/150×5mmとしている。ノズルプレート5の材質はステンレスでノズル9はプレス加工にて形成している。ノズルプレート5のインクを吐出する側の面には撥水処理が施されている。   On the nozzle plate 5, nozzle rows composed of nozzles 9 arranged at a predetermined nozzle pitch are arranged at a predetermined inter-nozzle pitch. Here, the nozzle pitch is 25.4 / 150 mm, and the pitch between nozzle rows is 25.4 / 150 × 5 mm. The nozzle plate 5 is made of stainless steel and the nozzle 9 is formed by press working. The surface of the nozzle plate 5 on the ink ejection side is subjected to water repellent treatment.

チャンバープレート6には、ノズル9に位置を合わせて圧力室10が配置されている。図4にその平面図を示す。図3、図4において、圧力室10に流れるインクを制限するリストリクタ11と、リストリクタ11と共通液室19を繋ぐ個別マニホールド12がひょうたん形の開口でスリット13として形成されている。長さ方向の両端部に形成された開口の一方が圧力室10、他方が個別マニホールド12、これら圧力室10と個別マニホールド12をつなぐ細い通路がリストリクタ11である。チャンバープレート6の材質はステンレスで、スリット13は、圧力室10、リストリクタ11、個別マニホールド12を一体にした、板厚方向で貫通する開口としてプレス加工により形成されている。   In the chamber plate 6, a pressure chamber 10 is arranged in alignment with the nozzle 9. FIG. 4 shows a plan view thereof. 3 and 4, a restrictor 11 that restricts the ink flowing into the pressure chamber 10 and an individual manifold 12 that connects the restrictor 11 and the common liquid chamber 19 are formed as a slit 13 with a gourd-shaped opening. One of the openings formed at both ends in the lengthwise direction is the pressure chamber 10, the other is the individual manifold 12, and a narrow passage connecting the pressure chamber 10 and the individual manifold 12 is the restrictor 11. The material of the chamber plate 6 is stainless steel, and the slit 13 is formed by pressing as an opening penetrating in the plate thickness direction in which the pressure chamber 10, the restrictor 11, and the individual manifold 12 are integrated.

ノズル9と連通するスリット13の列の両端からチャンバープレート6の長手方向での両端に向けてそれぞれにダミースリット14が予め形成されている。ダミースリット14はスリット列と同列上でスリット列の両端外側に等間隔で形成されている。スリット13、ダミースリット14以外の領域には接着剤の逃げ部15が形成されている。共通液室19と対向する領域にはダンパー逃げ部16が形成されている。   Dummy slits 14 are formed in advance from both ends of the row of slits 13 communicating with the nozzles 9 toward both ends in the longitudinal direction of the chamber plate 6. The dummy slits 14 are formed at equal intervals on the outer sides of the slit rows on the same row as the slit rows. An adhesive escape portion 15 is formed in a region other than the slit 13 and the dummy slit 14. A damper escape portion 16 is formed in a region facing the common liquid chamber 19.

図3において、ダイアフラムプレート7は、圧力室10の上部に蓋をする振動板17を構成している。振動板17は薄肉に形成され中央部に厚肉の島部18が形成されている。また共通液室19と対向する領域にはダンパー31が形成されている。材質はNiで電鋳により形成する。   In FIG. 3, the diaphragm plate 7 constitutes a diaphragm 17 that covers the top of the pressure chamber 10. The diaphragm 17 is formed thin, and a thick island 18 is formed at the center. A damper 31 is formed in a region facing the common liquid chamber 19. The material is Ni and it is formed by electroforming.

フレーム8には、各ノズル列にインクを供給する共通液室19が列毎に形成されている。また一端面側でノズルプレート5、チャンバープレート6、リストリクタプレートを保持する。また、図1に示すように、駆動ユニット3を装着する開口部20をもつ。フレーム8において、ダイアフラムプレート7が接合する反対側の面には駆動ユニット3に電気信号を配信するプリント基板(PCB)24が配置される。フレーム8の材質はステンレスで、削り出しで作製するか或いは樹脂の射出成形などで形成してもよい。   In the frame 8, a common liquid chamber 19 for supplying ink to each nozzle row is formed for each row. Further, the nozzle plate 5, the chamber plate 6 and the restrictor plate are held on one end surface side. Moreover, as shown in FIG. 1, it has the opening part 20 which mounts the drive unit 3. As shown in FIG. In the frame 8, a printed circuit board (PCB) 24 that distributes electrical signals to the drive unit 3 is disposed on the opposite surface to which the diaphragm plate 7 is joined. The material of the frame 8 is stainless steel, and it may be formed by cutting or resin injection molding.

駆動ユニット3は、振動板17を経由して圧力室10を膨張収縮させる圧電素子21と、圧電素子21を保持するベース22と、圧電素子21に電気信号を配信するフレキシブルプリント基板(FPC)23と、各フレキシブルプリント基板23と接続され本体基板と電気的に接続されるプリント基板24からなる。   The drive unit 3 includes a piezoelectric element 21 that expands and contracts the pressure chamber 10 via the diaphragm 17, a base 22 that holds the piezoelectric element 21, and a flexible printed circuit board (FPC) 23 that distributes electrical signals to the piezoelectric element 21. And a printed circuit board 24 connected to each flexible printed circuit board 23 and electrically connected to the main body substrate.

圧電素子21はノズル9に合わせて櫛歯状に加工されている。圧電素子21はベース22一つに対して2列に配置されている。圧電素子21の材料としてはPZTが用いられる。ベース22の材料としてはSUS430がここでは用いられている。フレキシブルプリント基板23は圧電素子21に接続されている。ここでは4枚のフレキシブルプリント基板23が配置され、それぞれプリント基板24に接続される。プリント基板24は各フレキシブルプリント基板23の信号を集約した上で上位基板とケーブルで接続されている。   The piezoelectric element 21 is processed into a comb-teeth shape in accordance with the nozzle 9. The piezoelectric elements 21 are arranged in two rows with respect to one base 22. PZT is used as the material of the piezoelectric element 21. As the material of the base 22, SUS430 is used here. The flexible printed board 23 is connected to the piezoelectric element 21. Here, four flexible printed circuit boards 23 are arranged and connected to the printed circuit board 24, respectively. The printed circuit board 24 aggregates the signals of each flexible printed circuit board 23 and is connected to the upper circuit board with a cable.

タンクユニット4は、メインタンクからのインクを、図示のないチューブを経由して口金部34から受け入れ、フレーム8を経て圧力室10に分配するものである。圧力変動をおさえるダンパーや、異物を除去するフィルターなどの機能も合わせ有する。   The tank unit 4 receives ink from the main tank from the base part 34 via a tube (not shown) and distributes the ink to the pressure chamber 10 via the frame 8. It also has functions such as a damper that suppresses pressure fluctuations and a filter that removes foreign matter.

[液体吐出ヘッドの製造工程]
液体吐出ヘッドの製造工程について説明する。
チャンバープレート6には圧力室10を含むスリット13が列状に形成され、該スリット13(圧力室10)の並び方向における両端の圧力室の外側にはダミーパターン14がチャンバープレート6の端部まで配置されている。ダミーパターン14として形成された開口の開口率は、圧力室として形成されたスリット13の開口率以上としている。
[Manufacturing process of liquid discharge head]
A manufacturing process of the liquid discharge head will be described.
In the chamber plate 6, slits 13 including the pressure chambers 10 are formed in a row, and a dummy pattern 14 extends to the end of the chamber plate 6 outside the pressure chambers at both ends in the arrangement direction of the slits 13 (pressure chambers 10). Has been placed. The aperture ratio of the opening formed as the dummy pattern 14 is equal to or higher than the aperture ratio of the slit 13 formed as the pressure chamber.

このように、予めチャンバープレートに対してダミー圧力室又はダミースリット14に相当するダミーパターンを形成する工程と、チャンバープレート6に対して圧力室を含むスリット13を形成する工程とにより前加工を行っている。   Thus, pre-processing is performed by the process of forming a dummy pattern corresponding to the dummy pressure chamber or dummy slit 14 on the chamber plate in advance and the process of forming the slit 13 including the pressure chamber on the chamber plate 6. ing.

チャンバープレート6はスリット13の形成に際し、プレス加工によりスリット13周辺が変形したり、バリが発生したりしている。これらを除去した上でダイアフラムプレート7やノズルプレート5との接合面をフラットにする為、まず、チャンバープレート6の両面を研磨加工して平坦化処理を行なう。   When forming the slit 13 in the chamber plate 6, the periphery of the slit 13 is deformed or burrs are generated by press working. In order to flatten the joint surface with the diaphragm plate 7 and the nozzle plate 5 after removing these, first, the both surfaces of the chamber plate 6 are polished and flattened.

図5に研磨加工の図を示す。図5(a)に示すように、高精度に平坦化した高精度平坦化治具26に研磨紙27を配置し、その上に研磨対象部品であるチャンバープレート6をチャンバープレート保持治具28に取り付けた状態で、図5(b)に矢印Cで示すように研磨紙27に押し付けて往復させることにより研磨する。ここではスリット列の並び方向である矢印Bに直交する方向で研磨している。   FIG. 5 shows a diagram of the polishing process. As shown in FIG. 5A, a polishing paper 27 is placed on a high-precision flattening jig 26 flattened with high precision, and a chamber plate 6 that is a part to be polished is placed on the chamber plate holding jig 28. In the attached state, as shown by the arrow C in FIG. Here, polishing is performed in a direction orthogonal to the arrow B, which is the direction in which the slit rows are arranged.

ここで、比較例として、仮に、図4に示したようなダミースリット14がない場合を想定すると、チャンバープレート6の長手方向での中央部のスリット13部が変形した上、切削面積が少なくなるので削れ易くなる。その為、圧力室を含むスリット13部の板厚にバラツキが発生する。   Here, as a comparative example, assuming that there is no dummy slit 14 as shown in FIG. 4, the central slit 13 in the longitudinal direction of the chamber plate 6 is deformed and the cutting area is reduced. So it becomes easy to cut. Therefore, variation occurs in the plate thickness of the slit 13 portion including the pressure chamber.

これに対して、本例では上記したように、チャンバープレート6の長手方向での両端の圧力室の外側にダミーパターン14をチャンバープレート6の端部まで配置され、かつ、ダミーパターン14として形成された開口の開口率が、圧力室10を含むスリット13として形成された開口の開口率以上であることにより、研磨加工においてスリット列部分の厚みのバラツキを無くすことができる。   In contrast, in this example, as described above, the dummy pattern 14 is disposed outside the pressure chambers at both ends in the longitudinal direction of the chamber plate 6 up to the end of the chamber plate 6 and is formed as the dummy pattern 14. When the opening ratio of the openings is equal to or higher than the opening ratio of the openings formed as the slits 13 including the pressure chambers 10, it is possible to eliminate variations in the thickness of the slit rows in the polishing process.

このようにして平坦化処理を行ったチャンバープレート6の片面にノズルプレート5、他の片面にダイアフラムプレート7を接着接合する工程を経て流路ユニット2を構成する。
ここではチャンバープレート6に接着剤を両面にスプレーで接着剤を塗布して各プレートを接着接合する。チャンバープレート6はスリット列において厚みが均一となる為、接合信頼性が向上する。
The flow path unit 2 is configured through a process in which the nozzle plate 5 is bonded to one side of the chamber plate 6 thus flattened and the diaphragm plate 7 is bonded to the other side.
Here, an adhesive is applied to the chamber plate 6 by spraying on both sides, and the plates are bonded and bonded. Since the chamber plate 6 has a uniform thickness in the slit row, the bonding reliability is improved.

次に駆動ユニット3の圧電素子21、ベース22、フレキシブルプリント基板23の組(アクチュエーターユニット)を流路基板ユニット2と接合する。ここではアクチュエーターユニットの圧電素子側に接着剤を塗布して接合する。次にフレーム8を流路基板ユニット2に接合する。ここではフレーム8に接着剤を塗布して接合する。次にプリント基板24をフレーム8に接合し、フレキシブルプリント基板23をプリント基板24に接合する。接合はヒーターチップでプリント基板24に塗布されている半田を溶かして行う。次にタンクユニット(ヘッドタンク)4を接合する。ここではネジ止めで接合する。   Next, a set (actuator unit) of the piezoelectric element 21, the base 22, and the flexible printed board 23 of the drive unit 3 is joined to the flow path board unit 2. Here, an adhesive is applied and bonded to the piezoelectric element side of the actuator unit. Next, the frame 8 is joined to the flow path substrate unit 2. Here, an adhesive is applied to the frame 8 and joined. Next, the printed circuit board 24 is bonded to the frame 8, and the flexible printed circuit board 23 is bonded to the printed circuit board 24. Joining is performed by melting the solder applied to the printed circuit board 24 with a heater chip. Next, the tank unit (head tank) 4 is joined. Here, they are joined with screws.

以上のような構成で接合した液体吐出ヘッド1は、タンクユニット4からインクをフレーム8に配分し、共通液室19から個別マニホールド12、リストリクタ11、圧力室10をへてノズル9に分配される。フレキシブルプリント基板23を経由して駆動ユニット3に電気信号を印加することにより、圧電素子21を膨張収縮させて、圧力室10の体積を膨張収縮させて、ノズル9よりインクを吐出することができる。   The liquid discharge head 1 bonded in the above configuration distributes ink from the tank unit 4 to the frame 8 and distributes the ink from the common liquid chamber 19 to the nozzle 9 through the individual manifold 12, the restrictor 11, and the pressure chamber 10. The By applying an electrical signal to the drive unit 3 via the flexible printed circuit board 23, the piezoelectric element 21 is expanded and contracted, the volume of the pressure chamber 10 is expanded and contracted, and ink can be ejected from the nozzle 9. .

均一な研磨の効果として、ノズル列またはノズル列間での液滴速度、液滴重量のバラツキが少なくなり、高精度な液滴吐出を行なうことができる。   As an effect of uniform polishing, variations in droplet velocity and droplet weight between nozzle rows or nozzle rows are reduced, and highly accurate droplet ejection can be performed.

<第2の実施例>
第2の実施例を説明する。図6(a)、(b)にその構成を示す。ここではチャンバープレート6に形成したダミーパターンの一種であるダミースリット14aについて、チャンバープレート6の板厚を貫通しない凹状部で板の両面に均等深さで形成している。図4のようにダミースリット14をヘッド外周まで設けた場合、貫通領域が大きくなりチャンバープレートの剛性が低下してしまう。しかし、ダミースリット14aのように貫通しない構成とすることによりチャンバープレート6の剛性が高まり、ハンドリングによる変形や、剛性が向上することにより吐出特性(クロストーク)が向上する。ここでは例えば機械加工でダミースリット14aを形成する。開口率をスリット部よりもダミーパターン部を大きくしている。プレス加工などで形成したスリット部は元々削れ易い状態となっている。ここではスリット部よりもダミーパターン部を削れ易くしていることにより、スリット部の板厚を均一に形成することができる。この場合、ダミーパターン14の開口率の方が大きいためにダミースリット14aの部分が削れ易くなり板厚が薄くなるが、インクの流れるスリット部の板厚が均一で接着剤接合により完全にシールできるため、ダミーパターン14aの部分の厚さばらつきは大きな問題とはならない。この開口率の点は以下の各例とも共通である。
<Second embodiment>
A second embodiment will be described. FIGS. 6A and 6B show the configuration. Here, the dummy slits 14a, which is a kind of dummy pattern formed on the chamber plate 6, are formed at a uniform depth on both sides of the plate with concave portions that do not penetrate the plate thickness of the chamber plate 6. When the dummy slits 14 are provided up to the outer periphery of the head as shown in FIG. 4, the penetrating area is increased and the rigidity of the chamber plate is lowered. However, the rigidity of the chamber plate 6 is increased by adopting a configuration that does not penetrate like the dummy slit 14a, and the discharge characteristics (crosstalk) are improved by the deformation due to handling and the improved rigidity. Here, for example, the dummy slit 14a is formed by machining. The aperture ratio of the dummy pattern portion is larger than that of the slit portion. The slit portion formed by press working or the like is in a state where it can be easily cut off. Here, by making the dummy pattern part easier to cut than the slit part, the plate thickness of the slit part can be formed uniformly. In this case, since the opening ratio of the dummy pattern 14 is larger, the portion of the dummy slit 14a is easily cut and the plate thickness is reduced. However, the plate thickness of the slit portion through which the ink flows is uniform and can be completely sealed by adhesive bonding. Therefore, the thickness variation of the dummy pattern 14a is not a big problem. This aperture ratio is common to the following examples.

<第3の実施例>
第3の実施例を説明する。図6(a)、(b)で説明する。チャンバープレート6に形成したダミーパターンの一種であるダミースリット14aをハーフエッチングで、スリット13はプレス加工で形成している。ダミースリット14aをハーフエッチングで形成することにより、容易でかつ低コストでダミースリットを形成することができる。
<Third embodiment>
A third embodiment will be described. This will be described with reference to FIGS. A dummy slit 14a, which is a kind of dummy pattern formed in the chamber plate 6, is formed by half etching, and the slit 13 is formed by pressing. By forming the dummy slit 14a by half etching, the dummy slit can be formed easily and at low cost.

また、ダミースリット14aを鍛造加工により形成してもよい。ダミースリット14aはチャンバープレート6の板厚を貫通しない凹状部で板の両面に均等深さで形成され、スリットとダミースリット14aを同じプレス加工機を用いて加工することにより、スリット13とダミースリット14aの間隔をスリット13の間隔と均一にすることができ、研磨による板厚バラツキをより低減することができる。 Further, the dummy slit 14a may be formed by forging. The dummy slit 14a is a concave portion that does not penetrate the plate thickness of the chamber plate 6 and is formed at an equal depth on both sides of the plate. By processing the slit and the dummy slit 14a using the same press machine, the slit 13 and the dummy slit The interval of 14a can be made uniform with the interval of the slit 13, and the thickness variation due to polishing can be further reduced.

さらに、ダミースリット14aをブラスト加工で形成してもよい。ダミースリット14aはチャンバープレート6の板厚を貫通しない凹状部で板の両面に均等深さで形成され、ブラスト加工により、チャンバープレート6自体にも表面の荒れなどダメージを与えることができ、ダミースリット14a周辺をより研磨しやすくすることができる。   Furthermore, the dummy slit 14a may be formed by blasting. The dummy slit 14a is a concave portion that does not penetrate the plate thickness of the chamber plate 6 and is formed at an equal depth on both sides of the plate. By blasting, the chamber plate 6 itself can be damaged, such as a rough surface. The periphery of 14a can be more easily polished.

<第4の実施例>
第4の実施例を説明する。図7(a)、(b)で説明する。本例ではこれまでの例におけるスリット13と同形のダミースリットに代えて、チャンバープレート6に形成したダミーパターンの一種として自由な形状、例えば、円形のダミーパターン32aとし、スリット列の両端に配置している。形状を自由に形成できるため、スリット列の両端だけでなく、チャンバープレート6全域に配置できる形状として全域に配置してもよい。具体的には接着剤の逃げ部15を同一パターンで形成してもよい。ダミーパターン32aはチャンバープレート6の板厚を貫通している。
<Fourth embodiment>
A fourth embodiment will be described. This will be described with reference to FIGS. In this example, instead of the dummy slit having the same shape as the slit 13 in the previous examples, a free shape as a kind of dummy pattern formed on the chamber plate 6, for example, a circular dummy pattern 32a, is arranged at both ends of the slit row. ing. Since the shape can be freely formed, the shape may be disposed not only at both ends of the slit row but also as the shape that can be disposed throughout the chamber plate 6. Specifically, the adhesive relief 15 may be formed in the same pattern. The dummy pattern 32 a penetrates the thickness of the chamber plate 6.

<第5の実施例>
第5の実施例を説明する。図8(a)、(b)にその構成を示す。ダミーパターン32bは第4の実施例におけると同様円形としているが、板厚を貫通しない点で相違している。板厚を貫通しないことによりチャンバープレートの剛性が高まり、ハンドリングによる変形や、剛性が向上することにより吐出特性(クロストーク)が向上する。ここでは例えば機械加工でダミーパターンを形成している。
<Fifth embodiment>
A fifth embodiment will be described. 8A and 8B show the configuration. The dummy pattern 32b has a circular shape as in the fourth embodiment, but differs in that it does not penetrate the plate thickness. By not penetrating the plate thickness, the rigidity of the chamber plate is increased, and the deformation due to handling and the rigidity are improved, thereby improving the discharge characteristics (crosstalk). Here, for example, the dummy pattern is formed by machining.

前述のとおり、ダミーパターン32bをハーフエッチングで、スリット13をプレス加工で形成してもよく、ダミーパターン32bをハーフエッチングで形成することにより、容易でかつ低コストでダミーパターンを形成することができる。また、ダミーパターン32bをブラスト加工で形成してもよく、ブラスト加工により、チャンバープレート6自体にも表面の荒れなどダメージを与えることができ、ダミーパターン周辺をより研磨しやすくすることができる。   As described above, the dummy pattern 32b may be formed by half etching and the slit 13 may be formed by press working. By forming the dummy pattern 32b by half etching, the dummy pattern can be formed easily and at low cost. . In addition, the dummy pattern 32b may be formed by blasting, and the blasting can damage the chamber plate 6 itself, such as surface roughness, so that the periphery of the dummy pattern can be more easily polished.

<第6の実施例>
第6の実施例を説明する。図9(a)、(b)にその構成を示す。ダミーパターン32cは第5の実施例におけると同様円形とし板厚を貫通しない構造としているが、断面形状が接合面側に開口が広がる構成とする点で相違している。これにより十分に大きな開口率を確保しても第5の実施例よりもされにチャンバープレートの剛性を高めることができ、ハンドリングによる変形や、剛性が向上することにより吐出特性(クロストーク)が向上できる。このような形状は台形形状のプレス型を用いた鍛造加工等で形成することができる。
<Sixth embodiment>
A sixth embodiment will be described. 9A and 9B show the configuration. The dummy pattern 32c is circular and has a structure that does not penetrate the plate thickness as in the fifth embodiment, but differs in that the cross-sectional shape is such that the opening widens on the joint surface side. As a result, even if a sufficiently large aperture ratio is secured, the rigidity of the chamber plate can be increased more than in the fifth embodiment, and the discharge characteristics (crosstalk) are improved due to deformation due to handling and improved rigidity. it can. Such a shape can be formed by forging using a trapezoidal press die.

<第7の実施例>
第7の実施例を説明する。接合手順をダミーパターンの形成、次いで、プレス加工によるスリットの加工、次いで、研磨によるチャンバープレートの平坦化、その後、ノズルプレートとダイアフラムプレートを接着する工程とすることで、プレス加工による変形を研磨で平坦化することができる。また、ダミーパターンを研磨量に応じて予め形成しておくことで削りやすくすることができる。
<Seventh embodiment>
A seventh embodiment will be described. The bonding procedure is formed by forming a dummy pattern, then processing the slits by pressing, then flattening the chamber plate by polishing, and then bonding the nozzle plate and the diaphragm plate to polish the deformation caused by pressing. It can be flattened. Moreover, it can be made easy to cut by forming the dummy pattern in advance according to the polishing amount.

<第8の実施例>
これまで説明した液体吐出ヘッドを画像形成装置に適用した例を図10及び図11により説明する。
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板221A、221Bに横架したガイド部材である主従のガイドロッド231、232でキャリッジ233を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介してキャリッジ主走査方向に移動走査する。
<Eighth embodiment>
An example in which the liquid ejection head described so far is applied to an image forming apparatus will be described with reference to FIGS.
This image forming apparatus is a serial type image forming apparatus, and a carriage 233 is slidably held in the main scanning direction by main and slave guide rods 231 and 232 which are guide members horizontally mounted on the left and right side plates 221A and 221B. The main scanning motor which does not move is moved and scanned in the carriage main scanning direction via the timing belt.

このキャリッジ233には、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド234a、234b(区別しないときは「記録ヘッド234」という。)を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列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。   The carriage 233 has recording heads 234a and 234b (which are composed of liquid ejection heads according to the present invention for ejecting ink droplets of each color of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K). When not distinguished, it is referred to as “recording head 234”). A nozzle row composed of a plurality of nozzles is arranged in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, and is mounted with the ink droplet ejection direction facing downward.

記録ヘッド234は、それぞれ2つのノズル列を有し、記録ヘッド234aの一方のノズル列はブラック(K)の液滴を、他方のノズル列はシアン(C)の液滴を、記録ヘッド234bの一方のノズル列はマゼンタ(M)の液滴を、他方のノズル列はイエロー(Y)の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは2ヘッド構成で4色の液滴を吐出する構成としているが、4色の液滴を吐出する複数のノズルを並べたノズル列を有する1つの記録ヘッド構成とすることもできる。 Each of the recording heads 234 has two nozzle rows. One nozzle row of the recording head 234a has black (K) droplets, the other nozzle row has cyan (C) droplets, and the recording head 234b has one nozzle row. One nozzle row ejects magenta (M) droplets, and the other nozzle row ejects yellow (Y) droplets. Note that, here, a two-head configuration is used to eject four-color droplets, but a single recording head configuration having a nozzle array in which a plurality of nozzles that eject four-color droplets are arranged.

また、キャリッジ233には、記録ヘッド234のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク235a、235b(区別しないときは「サブタンク235」という。)を搭載している。このサブタンク235には各色の供給チューブ236を介して、供給ユニット224によって各色のインクカートリッジ210から各色のインクが補充供給される。   The carriage 233 is equipped with sub tanks 235a and 235b (referred to as “sub tank 235” when not distinguished) for supplying ink of each color corresponding to the nozzle rows of the recording head 234. The sub tank 235 is supplied with ink of each color from the ink cartridge 210 of each color by the supply unit 224 via the supply tube 236 of each color.

一方、給紙トレイ202の用紙積載部(圧板)241上に積載した用紙242を給紙するための給紙部として、用紙積載部241から用紙242を1枚ずつ分離給送する半月コロ(給紙コロ)243及び給紙コロ243に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド244を備え、この分離パッド244は給紙コロ243側に付勢されている。   On the other hand, as a paper feeding unit for feeding the paper 242 stacked on the paper stacking unit (pressure plate) 241 of the paper feed tray 202, a half-moon roller (feeding) that separates and feeds the paper 242 one by one from the paper stacking unit 241. A separation pad 244 made of a material having a large coefficient of friction is provided opposite to the sheet roller 243 and the sheet feeding roller 243, and the separation pad 244 is urged toward the sheet feeding roller 243 side.

そして、この給紙部から給紙された用紙242を記録ヘッド234の下方側に送り込むために、用紙242を案内するガイド部材245と、カウンタローラ246と、搬送ガイド部材247と、先端加圧コロ249を有する押さえ部材248とを備えるとともに、給送された用紙242を静電吸着して記録ヘッド234に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト251を備えている。   In order to feed the sheet 242 fed from the sheet feeding unit to the lower side of the recording head 234, a guide member 245 for guiding the sheet 242, a counter roller 246, a conveyance guide member 247, and a tip pressure roller. And a conveying belt 251 which is a conveying means for electrostatically attracting the fed paper 242 and conveying it at a position facing the recording head 234.

この搬送ベルト251は、無端状ベルトであり、搬送ローラ252とテンションローラ253との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向(副走査方向)に周回するように構成している。また、この搬送ベルト251の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ256を備えている。この帯電ローラ256は、搬送ベルト251の表層に接触し、搬送ベルト251の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト251は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ252が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。 The conveyor belt 251 is an endless belt, and is configured to wrap around the conveyor roller 252 and the tension roller 253 so as to circulate in the belt conveyance direction (sub-scanning direction). In addition, a charging roller 256 that is a charging unit for charging the surface of the transport belt 251 is provided. The charging roller 256 is disposed so as to come into contact with the surface layer of the conveyor belt 251 and to rotate following the rotation of the conveyor belt 251. The transport belt 251 rotates in the belt transport direction when the transport roller 252 is rotationally driven through timing by a sub-scanning motor (not shown).

さらに、記録ヘッド234で記録された用紙242を排紙するための排紙部として、搬送ベルト251から用紙242を分離するための分離爪261と、排紙ローラ262及び排紙コロ263とを備え、排紙ローラ262の下方に排紙トレイ203を備えている。 Further, as a paper discharge unit for discharging the paper 242 recorded by the recording head 234, a separation claw 261 for separating the paper 242 from the transport belt 251, a paper discharge roller 262, and a paper discharge roller 263 are provided. A paper discharge tray 203 is provided below the paper discharge roller 262.

また、装置本体の背面部には両面ユニット271が着脱自在に装着されている。この両面ユニット271は搬送ベルト251の逆方向回転で戻される用紙242を取り込んで反転させて再度カウンタローラ246と搬送ベルト251との間に給紙する。また、この両面ユニット271の上面は手差しトレイ272としている。 A double-sided unit 271 is detachably attached to the back surface of the apparatus main body. The duplex unit 271 takes in the paper 242 returned by the reverse rotation of the transport belt 251, reverses it, and feeds it again between the counter roller 246 and the transport belt 251. The upper surface of the duplex unit 271 is a manual feed tray 272.

さらに、キャリッジ233の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド234のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含むヘッドの維持回復装置である維持回復機構281を配置している。この維持回復機構281には、記録ヘッド234の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材(以下「キャップ」という。)282a、282b(区別しないときは「キャップ282」という。)と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード283と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け284などを備えている。 Furthermore, a maintenance / recovery mechanism 281 that is a head maintenance / recovery device including a recovery means for maintaining and recovering the state of the nozzles of the recording head 234 is disposed in the non-printing area on one side of the carriage 233 in the scanning direction. Yes. The maintenance / recovery mechanism 281 includes cap members (hereinafter referred to as “caps”) 282a and 282b (hereinafter referred to as “caps 282” when not distinguished) for capping each nozzle surface of the recording head 234, and nozzle surfaces. A wiper blade 283 that is a blade member for wiping the ink, and an empty discharge receiver 284 that receives liquid droplets for discharging the liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the thickened recording liquid. ing.

また、キャリッジ233の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける液体回収容器であるインク回収ユニット(空吐出受け)288を配置し、このインク回収ユニット288には記録ヘッド234のノズル列方向に沿った開口部289などを備えている。 In addition, in the non-printing area on the other side in the scanning direction of the carriage 233, the liquid that receives liquid droplets when performing idle ejection that ejects liquid droplets that do not contribute to recording in order to discharge the recording liquid thickened during recording or the like. An ink recovery unit (empty discharge receiver) 288 that is a recovery container is disposed, and the ink recovery unit 288 includes an opening 289 along the nozzle row direction of the recording head 234 and the like.

このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ202から用紙242が1枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙242はガイド245で案内され、搬送ベルト251とカウンタローラ246との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド247で案内されて先端加圧コロ249で搬送ベルト251に押し付けられ、略90°搬送方向を転換される。 In this image forming apparatus configured as described above, the sheets 242 are separated and fed one by one from the sheet feeding tray 202, and the sheet 242 fed substantially vertically upward is guided by the guide 245, and is conveyed to the conveyor belt 251 and the counter. It is sandwiched between the rollers 246 and conveyed, and further, the leading end is guided by the conveying guide 247 and pressed against the conveying belt 251 by the leading end pressure roller 249, and the conveying direction is changed by approximately 90 °.

このとき、帯電ローラ256に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト251が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト251上に用紙242が給送されると、用紙242が搬送ベルト251に吸着され、搬送ベルト251の周回移動によって用紙242が副走査方向に搬送される。 At this time, a positive output and a negative output are alternately applied to the charging roller 256, that is, an alternating voltage is applied, and a charging voltage pattern in which the conveying belt 251 alternates, that is, in the sub-scanning direction that is the circumferential direction. , Plus and minus are alternately charged in a band shape with a predetermined width. When the sheet 242 is fed onto the conveyance belt 251 charged alternately with plus and minus, the sheet 242 is attracted to the conveyance belt 251, and the sheet 242 is conveyed in the sub scanning direction by the circumferential movement of the conveyance belt 251.

そこで、キャリッジ233を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド234を駆動することにより、停止している用紙242にインク滴を吐出して1行分を記録し、用紙242を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙242の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙242を排紙トレイ203に排紙する。 Therefore, by driving the recording head 234 according to the image signal while moving the carriage 233, ink droplets are ejected onto the stopped paper 242 to record one line, and after the paper 242 is conveyed by a predetermined amount, Record the next line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the paper 242 has reached the recording area, the recording operation is finished and the paper 242 is discharged onto the paper discharge tray 203.

このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、ヘッドの信頼性が向上し、安定した記録を行うことができる。   As described above, since the image forming apparatus includes the liquid discharge head according to the present invention as a recording head, the reliability of the head is improved and stable recording can be performed.

なお、上記実施形態では本発明をプリンタ構成の画像形成装置に適用した例で説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリンタ/ファックス/コピア複合機などの画像形成装置に適用することができる。また、狭義のインク以外の液体や定着処理液などを用いる画像形成装置にも適用することができる。   In the above embodiment, the present invention has been described with reference to an example in which the present invention is applied to an image forming apparatus having a printer configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to an image forming apparatus such as a printer / fax / copier multifunction machine. it can. Further, the present invention can be applied to an image forming apparatus using a liquid other than the narrowly defined ink, a fixing processing liquid, or the like.

1 液体吐出ヘッド
2 流路ユニット
3 駆動ユニット
4 タンクユニット
5 ノズルプレート
6 チャンバープレート
7 ダイアフラムプレート
8 フレーム
9 ノズル
10圧力室
11 リストリクタ
13 スリット
14、14a、14b、14c ダミースリット
15 (接着剤)逃げ部
16 ダンパー逃げ部
17 振動板
18 島部
19 共通液室
20 開口部
21 圧電素子
22 ベース
23 フレキシブルプリント基板
24 プリント基板
26 高精度平坦化治具
27 研磨紙
28 チャンバープレート保持治具
31 ダンパー
32a、32b、32c ダミーパターン
34 口金部
202 給紙トレイ
203 排紙トレイ
210 インクカートリッジ
221A、221B 側板
224 供給ユニット
231、232 ガイドロッド
233 キャリッジ
234、234a、234b 記録ヘッド
235、235a、235b サブタンク
236 供給チューブ
241 用紙積載部(圧板)
242 用紙
243 半月コロ(給紙コロ)
244 分離パッド
245 ガイド部材
246 カウンタローラ
247 搬送ガイド部材
248 押さえ部材
249 先端加圧コロ
251 搬送ベルト
252 搬送ローラ
253 テンションローラ
256 帯電ローラ
261 分離爪
262 排紙ローラ
263 排紙コロ
271両面ユニット
272 手差しトレイ
281 維持回復機構
282、282a、282bキャップ部材
283 ワイパーブレード
284 空吐出受け
288 インク回収ユニット
289 開口部
B、C 矢印
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid discharge head 2 Flow path unit 3 Drive unit 4 Tank unit 5 Nozzle plate 6 Chamber plate 7 Diaphragm plate 8 Frame 9 Nozzle 10 Pressure chamber 11 Restrictor 13 Slit 14, 14a, 14b, 14c Dummy slit 15 (adhesive) escape Part 16 damper escape part 17 diaphragm 18 island part 19 common liquid chamber 20 opening part 21 piezoelectric element 22 base 23 flexible printed circuit board 24 printed circuit board 26 high-precision flattening jig 27 polishing paper 28 chamber plate holding jig 31 damper 32a, 32b, 32c Dummy pattern 34 Base portion 202 Paper feed tray 203 Paper discharge tray 210 Ink cartridge 221A, 221B Side plate 224 Supply unit 231, 232 Guide rod 233 Carriage 234, 234a, 234b Recording head 235,235a, 235b sub-tank 236 supply tube 241 paper loading part (pressure plate)
242 paper 243 half moon roller (paper roller)
244 Separation pad 245 Guide member 246 Counter roller 247 Conveying guide member 248 Holding member 249 Tip pressure roller 251 Conveying belt 252 Conveying roller 253 Tension roller 256 Charging roller 261 Separating claw 262 Discharging roller 263 Discharging roller 271 Duplex unit 272 Manual tray 281 Maintenance / recovery mechanism 282, 282a, 282b Cap member 283 Wiper blade 284 Empty ejection receptacle 288 Ink recovery unit 289 Opening
B, C arrows

特開2004−82386号公報JP 2004-82386 A 特開2007−301737号公報JP 2007-301737 A 特許3632701号公報Japanese Patent No. 3632701

Claims (7)

複数のノズルを有するノズルプレート、前記ノズルと連通する圧力室を有するチャンバープレート、前記チャンバープレートの一側面を封止するダイアフラムプレートからなる薄板を積層した構成を備えた流路ユニットと、前記流路ユニットにインクを供給するインクユニットと、前記振動板を変位させてノズルからインクを吐出する駆動ユニットを組み合わせた液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧力室は前記チャンバープレートに列状に形成され、前記圧力室の並び方向における両端の圧力室の外側にはダミーパターンが前記チャンバープレートの端部まで配置されており、前記ダミーパターンとして形成された開口の開口率が、前記圧力室として形成された開口の開口率以上であることを特徴とする液体吐出ヘッド。
A flow path unit having a configuration in which a nozzle plate having a plurality of nozzles, a chamber plate having a pressure chamber communicating with the nozzles, a thin plate made of a diaphragm plate for sealing one side of the chamber plate, and the flow path In a liquid discharge head that combines an ink unit that supplies ink to a unit and a drive unit that displaces the diaphragm and discharges ink from nozzles.
The pressure chambers are formed in a row on the chamber plate, and dummy patterns are arranged outside the pressure chambers at both ends in the arrangement direction of the pressure chambers up to the end of the chamber plate, and are formed as the dummy patterns. A liquid discharge head, wherein an opening ratio of the opening is equal to or higher than an opening ratio of the opening formed as the pressure chamber.
請求項1記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ダミーパターンは前記圧力室と平面視野で略同一形状となるパターンであり、前記圧力室と同じピッチで前記チャンバープレート上に配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The liquid ejection head according to claim 1,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the dummy pattern is a pattern having substantially the same shape as the pressure chamber in a planar view, and is disposed on the chamber plate at the same pitch as the pressure chamber.
請求項1又は2記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記圧力室の開口率よりも前記ダミーパターンの開口率の方が大きいことを特徴とする液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to claim 1 or 2,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the aperture ratio of the dummy pattern is larger than the aperture ratio of the pressure chamber.
請求項1乃至3の何れか1つに記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ダミーパターンは前記チャンバープレートを貫通していることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3,
The liquid discharge head according to claim 1, wherein the dummy pattern penetrates the chamber plate.
請求項1乃至3の何れか1つに記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ダミーパターンは前記チャンバープレートの板厚方向に形成された凹状部からなることを特徴とする液体吐出ヘッド。
The liquid discharge head according to any one of claims 1 to 3,
The liquid ejection head according to claim 1, wherein the dummy pattern includes a concave portion formed in a thickness direction of the chamber plate.
請求項1乃至6の何れか1つに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the liquid ejection head according to claim 1. 前記チャンバープレートに対して前記ダミー圧力室又は前記ダミーパターンを形成する工程と、前記チャンバープレートに対して前記圧力室を形成する工程と、前記チャンバープレートの両面を研磨して平坦処理を行う工程と、前記チャンバープレートの板厚方向の片面に前記ノズルプレート、他の片面に前記ダイアフラムプレートを接着接合する工程を経て前記流路ユニットを構成し、この流路ユニットに前記駆動ユニット、前記インクユニットを組み合わせて請求項1乃至5の何れか1つに記載の液体吐出ヘッドとなすことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。   Forming the dummy pressure chamber or the dummy pattern on the chamber plate, forming the pressure chamber on the chamber plate, and performing a flattening process by polishing both surfaces of the chamber plate. The flow path unit is configured through a step of bonding and bonding the nozzle plate to one side of the chamber plate in the plate thickness direction and the diaphragm plate to the other side, and the drive unit and the ink unit are connected to the flow path unit. A liquid discharge head manufacturing method, comprising the liquid discharge head according to claim 1 in combination.
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