JP2012143956A - Line head, method for manufacturing the same, and recording device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラインヘッド、ラインヘッドの製造方法、及び記録装置に関する。 The present invention relates to a line head, a method for manufacturing a line head, and a recording apparatus.
上記した記録装置の一つとしてインクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置としては、印字速度の高速化の要請から、ノズルヘッドが移動する方式ではなく、ノズル孔が印刷の全幅にわたって配列されたヘッドユニットを用いたものが提案されている。 One of the recording apparatuses described above is an ink jet recording apparatus. As an ink jet recording apparatus, an apparatus using a head unit in which nozzle holes are arranged over the entire width of printing has been proposed instead of a system in which a nozzle head moves because of a demand for higher printing speed.
そこで、印刷媒体の全幅をカバーできるラインヘッドが必要になるが、そのような長尺のラインヘッドを一体で形成することは困難なため、例えば、特許文献1〜特許文献3に記載のように、比較的小面積のノズルヘッドを複数組み合わせて配置することでラインヘッドを構成することが知られている。 Therefore, a line head that can cover the entire width of the print medium is required. However, since it is difficult to integrally form such a long line head, for example, as described in Patent Documents 1 to 3 It is known that a line head is configured by arranging a plurality of relatively small nozzle heads in combination.
しかしながら、複数のノズルヘッドのアライメントが上手くいかないと、ノズル間でインク吐出の位置や方向がばらついて、例えば印字物にスジ状の印刷ムラが発生する場合があった。また、複数のノズルヘッドをアライメントした後に、圧力を加えたり熱を加えたりすると、ノズルヘッドの位置がずれてしまうという課題があった。つまり、複数のノズルヘッドの位置を高精度で合わせることが難しいという課題があった。 However, if the alignment of the plurality of nozzle heads is not good, the position and direction of ink ejection varies among the nozzles, and for example, streaky print unevenness may occur in the printed matter. In addition, if pressure is applied or heat is applied after aligning a plurality of nozzle heads, there is a problem that the position of the nozzle heads is shifted. That is, there is a problem that it is difficult to align the positions of the plurality of nozzle heads with high accuracy.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係るラインヘッドは、複数の第1ノズル孔を有する第1基板と、前記第1基板上に複数配置され、前記複数の第1ノズル孔のうち対応する第1ノズル孔と連通する第2ノズル孔と、前記第2ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、を備えることを特徴とする。 Application Example 1 A line head according to this application example includes a first substrate having a plurality of first nozzle holes and a plurality of first heads arranged on the first substrate, and corresponding first of the plurality of first nozzle holes. And a nozzle unit having a second nozzle hole communicating with the nozzle hole and an actuator provided for each second nozzle hole.
この構成によれば、第1基板上にノズルユニットを配置するときには、第1基板に設けられた第1ノズル孔を基準として、第1ノズル孔に第2ノズル孔が連通するようにノズルユニットを位置決めすればよいので、ノズルユニットの位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、第1基板における第1ノズル孔の位置精度を確保すれば、ノズルユニットの位置精度に関わらず、高い位置精度でインク等を吐出可能なラインヘッドを提供できる。 According to this configuration, when the nozzle unit is disposed on the first substrate, the nozzle unit is arranged so that the second nozzle hole communicates with the first nozzle hole with reference to the first nozzle hole provided in the first substrate. Since positioning is sufficient, high accuracy is not required in positioning the nozzle unit. In other words, if the positional accuracy of the first nozzle holes in the first substrate is ensured, a line head capable of ejecting ink or the like with high positional accuracy can be provided regardless of the positional accuracy of the nozzle unit.
[適用例2]上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記第1基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第2ノズル孔の径が前記第1ノズル孔の径より大きいことが好ましい。 Application Example 2 In the line head according to the application example described above, it is preferable that a diameter of the second nozzle hole is larger than a diameter of the first nozzle hole in a portion where the first substrate and the nozzle unit are in contact with each other.
この構成によれば、第2ノズル孔の径が第1ノズル孔の径よりも大きいので、第1基板にノズルユニットを配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第2ノズル孔の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第2ノズル孔から第1ノズル孔に液体を送ることができる。 According to this configuration, since the diameter of the second nozzle hole is larger than the diameter of the first nozzle hole, it is possible to allow positional deviation when the nozzle unit is arranged on the first substrate. In other words, even when the position of the second nozzle hole is deviated from the normal position, for example, the liquid can be sent from the second nozzle hole to the first nozzle hole.
[適用例3]上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズルユニットは、前記第1基板における前記複数の第1ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることが好ましい。 Application Example 3 In the line head according to the application example described above, it is preferable that the nozzle unit is provided for each nozzle row including the plurality of first nozzle holes in the first substrate.
この構成によれば、ノズル列を1つの単位として1つのノズルユニットが配置されているので、1回の位置合わせで複数の第2ノズル孔の位置を複数の第1ノズル孔の位置に高精度に合わせることができる。 According to this configuration, since one nozzle unit is arranged with the nozzle row as one unit, the position of the plurality of second nozzle holes is highly accurately set to the position of the plurality of first nozzle holes by one alignment. Can be adapted to
[適用例4]上記適用例に係るラインヘッドにおいて、前記ノズル列は、第1方向に対して傾斜するように並列して前記第1基板上に複数配置されていることが好ましい。 Application Example 4 In the line head according to the application example described above, it is preferable that a plurality of the nozzle arrays are arranged on the first substrate in parallel so as to be inclined with respect to the first direction.
この構成によれば、複数の第1ノズル孔からなるノズル列が、例えば、印刷用紙の搬送方向(第1方向)に対し傾斜するように配置されることにより、印刷に寄与する第1ノズル孔の間隔を狭ピッチ化することができる。つまり、高精細にインクを吐出することが可能なラインヘッドを提供できる。 According to this configuration, the first nozzle holes that contribute to printing by arranging the nozzle row including the plurality of first nozzle holes, for example, so as to be inclined with respect to the conveyance direction (first direction) of the printing paper. Can be narrowed. That is, a line head capable of ejecting ink with high definition can be provided.
[適用例5]本適用例に係るラインヘッドの製造方法は、第1基板に複数の第1ノズル孔をフォトリソグラフィ法を用いて形成する第1ノズル孔形成工程と、前記複数の第1ノズル孔のうち対応する第1ノズル孔と連通する第2ノズル孔を第2基板に複数形成する第2ノズル孔形成工程と、前記第2ノズル孔毎に対応して前記第2基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、前記第1基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、を有することを特徴とする。 Application Example 5 A method of manufacturing a line head according to this application example includes a first nozzle hole forming step of forming a plurality of first nozzle holes in a first substrate using a photolithography method, and the plurality of first nozzles. A second nozzle hole forming step for forming a plurality of second nozzle holes in the second substrate communicating with the corresponding first nozzle holes, and an actuator for the second substrate corresponding to each second nozzle hole. A nozzle unit forming step of forming a nozzle unit, and a bonding step of bonding the first substrate and the nozzle unit by anodic bonding.
この方法によれば、第1基板とノズルユニットとを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成した第1基板の第1ノズル孔の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット間で互いの位置合わせする場合と比較して、第1ノズル孔間の位置精度を向上させることができる。 According to this method, when the first substrate and the nozzle unit are joined, the position of the first nozzle hole of the first substrate formed by using the photolithography method serves as a reference for the discharge position. The positional accuracy between the first nozzle holes can be improved as compared with the case of mutual alignment.
[適用例6]上記適用例に係るラインヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記複数の第1ノズル孔の一部を前記第1基板のアライメントマークとして用いることが好ましい。 Application Example 6 In the line head manufacturing method according to the application example described above, it is preferable that the joining step uses a part of the plurality of first nozzle holes as an alignment mark of the first substrate.
この方法によれば、第1ノズル孔の一部を用いることにより、専用にアライメントマークを形成しなくても第1基板とノズルユニットとの位置合わせを行うことができる。 According to this method, by using a part of the first nozzle hole, it is possible to perform alignment between the first substrate and the nozzle unit without forming a dedicated alignment mark.
[適用例7]本適用例に係る記録装置は、上記に記載のラインヘッドを備えることを特徴とする。 Application Example 7 A recording apparatus according to this application example includes the line head described above.
この構成によれば、上述したラインヘッドを備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置を提供することができる。 According to this configuration, since the above-described line head is provided, it is possible to provide a recording apparatus that can improve the positional accuracy between the nozzles, increase the printing speed, and improve the printing quality. .
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings to be used are appropriately enlarged or reduced so that the part to be described can be recognized.
<記録装置の構成>
図1は、ラインヘッドを備えた記録装置としての液体吐出装置(インクジェット式記録装置)の構成を示す模式図である。以下、液体吐出装置の構成を、図1を参照しながら説明する。
<Configuration of recording apparatus>
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid ejection apparatus (inkjet recording apparatus) as a recording apparatus including a line head. Hereinafter, the configuration of the liquid ejection apparatus will be described with reference to FIG.
図1に示すように、液体吐出装置10は、記録用紙11をプラテン12上に搬送する搬送ローラー13と、搬送ローラー13を回転駆動するステップモーター14と、ガイドレール15により記録用紙11の搬送方向(第1方向)に対して直角方向に移動可能に取り付けられ搬送された記録用紙11にインク滴を吐出するラインヘッド20と、記録用紙11の搬送方向に対して直角方向にラインヘッド20を振動させる振動素子30(図3、図4参照)と、装置全体をコントロールするコントローラー40とを備える。
As shown in FIG. 1, the
振動素子30は、例えば、PZTなどの圧電素子(電歪振動子)により形成されており、ラインヘッド20に取り付けられている。したがって、振動素子30を振動させることにより、ラインヘッド20をガイドレール15に沿って記録用紙11の搬送方向に対して直角方向に振動させることができる。
The
コントローラー40は、CPU41を中心としたマイクロプロセッサーとして構成されており、CPU41の他に、各種処理プログラムを記憶するROM42と、データを一時的に記憶するRAM43と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリー44と、外部機器と情報のやり取りを行なうインターフェイス(I/F)45と、図示しない入出力ポートとを備える。
The
RAM43には、印刷バッファー領域が設けられており、この印刷バッファー領域には、ユーザーPC46からインターフェイス(I/F)45を介して受信した印刷用データを記憶することができるようになっている。コントローラー40には、操作パネル47からの各種操作信号などが入力ポートを介して入力されており、コントローラー40からは、ラインヘッド20への駆動信号やステップモーター14への駆動信号、操作パネル47への出力信号などが出力ポートを介して出力されている。
The
なお、操作パネル47は、ユーザーからの各種の指示を入力すると共に状態を表示出力するためのデバイスであり、図示しないが、各種の指示に対応する文字や図形または記号が表示されるディスプレイやユーザーが各種操作を行なうためのボタン類が設けられている。
The
<ラインヘッドの構成>
図2は、ラインヘッドの構造を示す模式平面図である。図2(a)は、第1基板としてのベースプレートとノズルユニットとを組み合わせた状態を示す模式平面図である。図2(b)は、ベースプレートの構造を示す模式平面図である。図2(c)は、ノズルユニットの構造を示す模式平面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図2(a)〜図2(c)を参照しながら説明する。なお、本実施形態では、例えば、3色のインクを用いる場合のノズルの配置を示している。
<Configuration of line head>
FIG. 2 is a schematic plan view showing the structure of the line head. FIG. 2A is a schematic plan view showing a state in which a base plate as a first substrate and a nozzle unit are combined. FIG. 2B is a schematic plan view showing the structure of the base plate. FIG. 2C is a schematic plan view showing the structure of the nozzle unit. Hereinafter, the structure of the line head will be described with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (c). In the present embodiment, for example, the arrangement of nozzles in the case of using three colors of ink is shown.
図2に示すように、ラインヘッド20は、ベースプレート21と、このベースプレート21に並べて固定された複数のノズルユニット22とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
ベースプレート21としては、例えば、ガラスなどの透明基板が挙げられる。ベースプレート21には、インクを吐出するための第1ノズル孔23が複数形成されている。具体的には、第1方向である搬送方向に対して傾斜するように並列して、複数の第1ノズル孔23からなるノズル列が複数設けられている。更に、ベースプレート21には、複数のノズルユニット22を接合する際に用いるアライメントマーク24が形成されている。
Examples of the
また、第1ノズル孔23及びアライメントマーク24は、フォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いて、ベースプレート21に形成されている。フォトリソグラフィ法を用いることにより、第1ノズル孔23及びアライメントマーク24の位置精度を向上させることができる。具体的には、例えば、位置精度を0.5μm以下に抑えることができる。
The
ノズルユニット22は、インクを吐出させるものであり、ノズル列毎に配置されている。また、ノズルユニット22は、インクを吐出する部分である複数の第2ノズル孔25が形成された第2基板としてのノズルユニットプレート26(図3、図4参照)を有する。ノズルユニットプレート26は、例えば、シリコン基板やガラス基板などである。
The
なお、ノズルユニット22がベースプレート21に接合された際には、第2ノズル孔25と第1ノズル孔23が連通するようになっている。また、ノズルユニット22には、ノズルユニット22とベースプレート21とを接合する際に用いるアライメントマーク27が形成されている。
When the
このようなノズルユニット22がベースプレート21に複数並べられることにより、記録用紙11の全幅に亘ってノズル孔23,25が配列されることになる。ラインヘッド20は、ベースプレート21のアライメントマーク24を基準にノズルユニット22のアライメントマーク27を合わせて配置することにより、高画質印字を可能にしている。
By arranging a plurality of
図3は、図2に示すラインヘッドのA部の構造を模式的に示す拡大斜視図である。図4は、図3に示すラインヘッドのB−B'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの構造を、図3及び図4を参照しながら説明する。 FIG. 3 is an enlarged perspective view schematically showing the structure of part A of the line head shown in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line BB ′ of the line head shown in FIG. Hereinafter, the structure of the line head will be described with reference to FIGS.
図3及び図4に示すラインヘッド20は、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)等の色のうちの一色と対応するラインヘッド20の構造を示す図である。なお、他の色に対応するラインヘッド20の構造も同様となっている。
The
ラインヘッド20を構成するノズルユニット22は、ノズルユニットプレート26とアクチュエーター22aとを有する。アクチュエーター22aは、振動板31と隔壁32とを有し、ノズルユニットプレート26と振動板31とによって隔壁32を挟み込んでいる。更に、アクチュエーター22aは、第2ノズル孔25の各々に連通したインク圧力室33を備え、各インク圧力室33の圧力を圧電素子(振動素子30)を用いて変化させ、インクを吐出する構造を有している。また、インク圧力室33は、大容量の共通インク室34を介して相互につながっており、共通インク室34にはインク供給源(図示せず)からインクが供給される構造を有している。
The
ノズルユニット22の上部には、例えば、溶媒に染料または顔料を含有したシアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ35(図1参照)が配置されている。そして、インクカートリッジ35から供給される各色インクに対応するインク滴36が、第2ノズル孔25から第1ノズル孔23を通って吐出できるようになっている。
In the upper part of the
なお、ラインヘッド20からインク滴36を吐出させる手法としては、圧電素子(ピエゾ素子)に電圧を作用させることによりこの圧電素子を変形させてインク滴36を吐出するピエゾ方式や、ヒーターなどの発熱抵抗体に電圧を作用させてインクを過熱させることにより気泡を発生させこの気泡によりインクを加圧してインク滴36を吐出するサーマルインクジェット方式などを用いることができる。
In addition, as a method for ejecting the
各ベースプレート21の複数の第1ノズル孔23は、例えば、0.2mmの間隔(ピッチ)をもって一直線状に形成されており、それらの第1ノズル孔23の右端と左端の間の距離は、記録用紙11の幅よりもやや大きい。そして、各インク圧力室33の振動板31を挟んだ上側には、第1電極37、ピエゾ素子38、および第2電極39がそれぞれ積層されている。
The plurality of first nozzle holes 23 of each
図4に示すように、ベースプレート21の第1ノズル孔23の断面形状は、例えば、異なる傾斜を有する二段のテーパー孔23a,23bとなっている。第1ノズル孔23と連通する第2ノズル孔25の孔径は、第1ノズル孔23の孔径より大きくなっている。
As shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the
このように、第1ノズル孔23をインクが吐出する正規の孔径で形成し、第2ノズル孔25を第1ノズル孔23より大きく設定することにより、ベースプレート21とノズルユニット22とを組み合わせた際の位置ずれ(合わせ精度)が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
As described above, when the
振動板31の近傍には、インクカートリッジ35と繋がった孔51が設けられている。インクカートリッジ35の各色のインクパック(図示せず)から、孔51を介して共通インク室34へインクを供給した上で、ピエゾ素子38へ両電極37,39から電圧を印加すると、ピエゾ素子38の伸縮による振動板31の振動を受けてインク圧力室33の内圧が変化し、そのインク圧力室33に貯留されているインクがノズル孔23,25からインク滴36として吐出される。
In the vicinity of the
<ラインヘッドの製造方法>
図5〜図8は、ラインヘッドの製造方法を工程順に示す模式図である。(a)は、ラインヘッドの製造方法を示す模式平面図である。(b)は、(a)に示すラインヘッドのC−C'線に沿う模式断面図である。以下、ラインヘッドの製造方法を、図5〜図8を参照しながら説明する。
<Production method of line head>
5 to 8 are schematic views showing the method of manufacturing the line head in the order of steps. (A) is a schematic plan view which shows the manufacturing method of a line head. (B) is a schematic cross-sectional view along the line CC ′ of the line head shown in (a). Hereinafter, the manufacturing method of the line head will be described with reference to FIGS.
まず、図5に示すように、ベースプレート21となる前駆体プレート21aを準備する。前駆体プレート21aとしては、例えば、透明基板であるガラス基板が挙げられる。また、ガラス基板以外のものとしては、なるべく熱膨張係数が合うものが好ましく、例えば、樹脂やシリコン系の材料であってもよい。透明の定義としては、可視光領域以外でも装置構造上判別できる領域であれば可とする。
First, as shown in FIG. 5, a
次に、図6に示すように、前駆体プレート21aの縁以外の部分を、ベースプレート21の厚みに形成する。具体的には、例えば、フッ酸などのエッチング液を用いて、前駆体プレート21aをエッチングする。また、エッチング以外の方法として、機械加工によってベースプレート21の厚みになるように形成するようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 6, a portion other than the edge of the
これにより、前駆体プレート21bの縁は原料のままの厚みに残り、それ以外の部分の厚みはベースプレート21の厚みに薄くなる。その結果、前駆体プレート21bの強度が著しく低下することを抑えることができる。薄くなった部分のベースプレート21の厚みは、例えば、60μm〜70μm程度である。
As a result, the edge of the
次に、図7に示すように、前駆体プレート21b(図6参照)の掘り込まれた部分に第1ノズル孔23を形成する(第1ノズル孔形成工程)。まず、第1ノズル孔23の一段目のテーパー孔23a(吐出側)となる部分に、第1開口孔を有する第1レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する。次に、第1レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。これにより一段目のテーパー孔23aが形成される。このテーパー孔23aの吐出口の径は、例えば、20μmである。
Next, as shown in FIG. 7, the
次に、第1レジストパターンを除去し、フォトリソグラフィ技術を用いて、二段目のテーパー孔23bとなる部分に、第2開口孔を有する第2レジストパターンを、フォトリソグラフィ技術を用いて形成する(第1ノズル孔形成工程)。そして、この第2レジストパターンをマスクとして、等方性のドライエッチングを行う。第1開口孔と第2開口孔とはエッチングレートが異なっており、これにより、二段のテーパー孔23a,23bを有する第1ノズル孔23が形成される。
Next, the first resist pattern is removed, and a second resist pattern having a second opening hole is formed using a photolithography technique in a portion that becomes the second-stage tapered
このように、ベースプレート21の第1ノズル孔23を、フォトリソグラフィ技術を用いて形成することにより、第1ノズル孔23間の位置精度を向上させることができる。その後、ノズルユニット22を構成するノズルユニットプレート26に第2ノズル孔25を形成し(第2ノズル孔形成工程)、ノズルユニットプレート26とアクチュエーター22aとを組み合わせる(ノズルユニット形成工程)。
As described above, by forming the first nozzle holes 23 of the
次に、図8に示すように、ベースプレート21とノズルユニット22とを陽極接合する(接合工程)。まず、ベースプレート21及びノズルユニット22に形成されたアライメントマーク24,27を基準に互いの位置合わせを行う。
Next, as shown in FIG. 8, the
具体的には、ベースプレート21に形成されたアライメントマーク24の位置を基準に、ノズルユニット22に形成されたアライメントマーク27の位置が一致するか、例えば、ノズルユニット22を介してCCDカメラや顕微鏡などの光学系を用いて確認しながら位置合わせを行う。
Specifically, the position of the
なお、CCDカメラを用いて、撮影されたアライメントマーク24,27などの画像を画像処理することにより、ベースプレート21とノズルユニット22とを自動的に位置合わせさせるようにしてもよい。
The
次に、位置合わせが行われたベースプレート21とノズルユニット22とを、例えば、380℃に加熱し、ノズルユニット22を陽極、ベースプレート21を陰極に接続し、800Vの電圧を加えることで陽極接合する。
Next, the aligned
これにより、第1ノズル孔23と第2ノズル孔25とが連通してノズル孔23,25が形成される。また、第2ノズル孔25の径を第1ノズル孔23の径より大きく設定することにより、ベースプレート21とノズルユニット22とを組み合わせた際の位置ずれ(合わせ精度)が許容でき、吐出量などの変化に影響を与えることを抑えることができる。
Thereby, the
以上詳述したように、ラインヘッド20、ラインヘッド20の製造方法、及び記録装置によれば、以下に示す効果が得られる。
As described above in detail, according to the
(1)本実施形態のラインヘッド20によれば、ベースプレート21上にノズルユニット22を配置するときには、ベースプレート21に設けられた第1ノズル孔23を基準として、第1ノズル孔23に第2ノズル孔25が連通するようにノズルユニット22を位置決めすればよいので、ノズルユニット22の位置決めにおいて高い精度が要求されずに済む。言い換えれば、ベースプレート21における第1ノズル孔23の位置精度を確保すれば、ノズルユニット22の位置精度に関わらず、高い位置精度でインク滴36を吐出可能なラインヘッド20を提供できる。
(1) According to the
(2)本実施形態のラインヘッド20によれば、第2ノズル孔25の孔径が第1ノズル孔23の孔径よりも大きいので、ベースプレート21にノズルユニット22を配置した際の位置ずれを許容することができる。言い換えれば、第2ノズル孔25の位置が正規の位置からずれた場合でも、例えば、第2ノズル孔25から第1ノズル孔23にインクを送ることができる。
(2) According to the
(3)本実施形態のラインヘッド20の製造方法によれば、ベースプレート21とノズルユニット22とを接合した際、フォトリソグラフィ法を用いて形成したベースプレート21の第1ノズル孔23の位置が吐出する位置の基準となるので、ノズルユニット22間でノズル孔の位置合わせする場合と比較して、第1ノズル孔23と第1ノズル孔23との位置精度を向上させることができる。
(3) According to the manufacturing method of the
(4)本実施形態の記録装置によれば、上述したラインヘッド20を備えているので、ノズル間の位置精度を向上させることができ、印字速度を高めると共に印字品質を向上させることが可能な記録装置(液体吐出装置10)を提供することができる。
(4) According to the recording apparatus of the present embodiment, since the above-described
なお、実施形態は上記に限定されず、以下のような形態で実施することもできる。 In addition, embodiment is not limited above, It can also implement with the following forms.
(変形例1)
上記したように、ベースプレート21に対するノズルユニット22の配置パターンは、図2に示すような配置形態に限定されず、例えば、図9〜図11に示すような配置であってもよい。図9〜図11は、ノズルユニット122(122a,122b),222(222a,222b),322(322a,322b,322c)の配置形態の変形例を示す模式平面図である。図9に示すラインヘッド110は、2色の場合のときのノズルユニット122を配置したパターンである。具体的には、2色のノズルユニット122a,122bを交互に配置すると共に、ベースプレート121に対して傾斜させて配置している。これによれば、図2に示すラインヘッド20に比べて色の再現性が低下するものの、高精細に印刷することができる。
(Modification 1)
As described above, the arrangement pattern of the
図10に示すラインヘッド210は、2色のノズルユニット222a,222bをベースプレート221の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、2色のノズルユニット222a,222bを交互に配置している。これによれば、上述した図9に示すラインヘッド110に比べて、ノズル孔23,25のピッチ間隔が広がり精細度が低下するものの、少ないノズルユニット222a,222bで省スペース化が可能となるラインヘッド210を提供することができる。
The
図11に示すラインヘッド310は、3色のノズルユニット322a,322b,322cをベースプレート321の長辺に対して平行に配置したパターンである。具体的には、3色のノズルユニット322a,322b,322cを順に繰り返し配置している。これによれば、上述した図10に示すラインヘッド210に比べて、面積が広くなるものの、色の再現性を向上させることができる。
The
(変形例2)
上記したように、第1ノズル孔の断面形状は、二段のテーパー形状になっていることに限定されず(図4参照)、ストレート部分を含む形状であってもよい。例えば、インクを吐出する側のノズルの部分がストレートになっていることにより、インクの流れる方向を安定させることが可能となり、インクを狙った位置に吐出させることができる。形成方法としては、例えば、異方性エッチングによって垂直方向にストレート孔を貫通させた後に、等方性エッチングによってテーパー形状を途中まで開けることによって形成することができる。
(Modification 2)
As described above, the cross-sectional shape of the first nozzle hole is not limited to a two-step tapered shape (see FIG. 4), and may include a straight portion. For example, since the portion of the nozzle on the ink ejection side is straight, it is possible to stabilize the direction in which the ink flows, and the ink can be ejected to a target position. As a forming method, for example, the straight hole can be penetrated in the vertical direction by anisotropic etching, and then the tapered shape can be opened halfway by isotropic etching.
(変形例3)
上記したように、ピエゾ素子を用いてインクを吐出させる方法に限定されず、例えば、静電方式やサーマル方式、その他の方法を用いて吐出させるようにしてもよい。
(Modification 3)
As described above, the method is not limited to the method of ejecting ink using a piezo element, and may be ejected using, for example, an electrostatic method, a thermal method, or other methods.
(変形例4)
上記したように、アライメントマーク24,27を形成してベースプレート21とノズルユニット22との位置合わせをすることに代えて、例えば、第1ノズル孔23や第2ノズル孔25の一部をアライメントマークとして用いて互いの位置合わせをするようにしてもよい。これによれば、アライメントマーク24,27の形成工程を省略することができる。
(Modification 4)
As described above, instead of forming the alignment marks 24 and 27 and aligning the
10…液体吐出装置、11…記録用紙、12…プラテン、13…搬送ローラー、14…ステップモーター、15…ガイドレール、20,110,210,310…ラインヘッド、21,121,221,321…第1基板としてのベースプレート、21a,21b…前駆体プレート、22,122,122a,122b,222a,222b,322a,322b,322c…ノズルユニット、22a…アクチュエーター、23…第1ノズル孔、23a,23b…テーパー孔、24…アライメントマーク、25…第2ノズル孔、26…第2基板としてのノズルユニットプレート、27…アライメントマーク、30…振動素子、31…振動板、32…隔壁、33…インク圧力室、34…共通インク室、35…インクカートリッジ、36…インク滴、37…第1電極、38…ピエゾ素子、39…第2電極、40…コントローラー、41…CPU、42…ROM、43…RAM、44…フラッシュメモリー、45…インターフェイス、46…ユーザーPC、47…操作パネル。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1基板上に複数配置され、前記複数の第1ノズル孔のうち対応する第1ノズル孔と連通する第2ノズル孔と、前記第2ノズル孔毎に設けられたアクチュエーターと、を有するノズルユニットと、
を備えることを特徴とするラインヘッド。 A first substrate having a plurality of first nozzle holes;
A plurality of nozzles arranged on the first substrate and having second nozzle holes communicating with corresponding first nozzle holes among the plurality of first nozzle holes, and an actuator provided for each of the second nozzle holes; Unit,
A line head comprising:
前記第1基板と前記ノズルユニットとが接する部分において、前記第2ノズル孔の径が前記第1ノズル孔の径より大きいことを特徴とするラインヘッド。 The line head according to claim 1,
The line head, wherein a diameter of the second nozzle hole is larger than a diameter of the first nozzle hole in a portion where the first substrate and the nozzle unit are in contact with each other.
前記ノズルユニットは、前記第1基板における前記複数の第1ノズル孔からなるノズル列毎に設けられていることを特徴とするラインヘッド。 The line head according to claim 1 or 2,
The line head according to claim 1, wherein the nozzle unit is provided for each nozzle row including the plurality of first nozzle holes in the first substrate.
前記ノズル列は、第1方向に対して傾斜するように並列して前記第1基板上に複数配置されていることを特徴とするラインヘッド。 The line head according to claim 3,
A plurality of nozzle rows are arranged on the first substrate in parallel so as to be inclined with respect to the first direction.
前記複数の第1ノズル孔のうち対応する第1ノズル孔と連通する第2ノズル孔を第2基板に複数形成する第2ノズル孔形成工程と、
前記第2ノズル孔毎に対応して前記第2基板にアクチュエーターを組み合わせてノズルユニットを形成するノズルユニット形成工程と、
前記第1基板と前記ノズルユニットとを陽極接合によって接合する接合工程と、
を有することを特徴とするラインヘッドの製造方法。 A first nozzle hole forming step of forming a plurality of first nozzle holes in the first substrate using a photolithography method;
A second nozzle hole forming step of forming a plurality of second nozzle holes in the second substrate communicating with corresponding first nozzle holes among the plurality of first nozzle holes;
A nozzle unit forming step of forming a nozzle unit by combining an actuator with the second substrate corresponding to each second nozzle hole;
A bonding step of bonding the first substrate and the nozzle unit by anodic bonding;
A method of manufacturing a line head, comprising:
前記接合工程は、前記複数の第1ノズル孔の一部を前記第1基板のアライメントマークとして用いることを特徴とするラインヘッドの製造方法。 It is a manufacturing method of the line head according to claim 5,
In the bonding step, a part of the plurality of first nozzle holes is used as an alignment mark for the first substrate.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014128950A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Sii Printek Inc | Head chip, method for manufacturing head chip, liquid jet head, and liquid jet device |
JP2016055449A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid injection head and liquid injection device |
EP3372409A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-12 | OCE Holding B.V. | Modular mems inkjet print head |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6338545B1 (en) * | 1998-07-21 | 2002-01-15 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid jet recording apparatus using a fine particle dispersion recording composition |
JP2003127368A (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Konica Corp | Ink jet printer |
JP2004322606A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alignment method for nozzle head, line head, and inkjet recorder having the same mounted thereon |
JP2007096248A (en) * | 2005-01-19 | 2007-04-12 | Canon Inc | Piezoelectric device, liquid delivery head and liquid delivery device |
JP2010179510A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Seiko Epson Corp | Liquid injection head and liquid injection device |
-
2011
- 2011-01-12 JP JP2011003722A patent/JP2012143956A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6338545B1 (en) * | 1998-07-21 | 2002-01-15 | Ricoh Company, Ltd. | Liquid jet recording apparatus using a fine particle dispersion recording composition |
JP2003127368A (en) * | 2001-10-29 | 2003-05-08 | Konica Corp | Ink jet printer |
JP2004322606A (en) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alignment method for nozzle head, line head, and inkjet recorder having the same mounted thereon |
JP2007096248A (en) * | 2005-01-19 | 2007-04-12 | Canon Inc | Piezoelectric device, liquid delivery head and liquid delivery device |
JP2010179510A (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-19 | Seiko Epson Corp | Liquid injection head and liquid injection device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014128950A (en) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Sii Printek Inc | Head chip, method for manufacturing head chip, liquid jet head, and liquid jet device |
JP2016055449A (en) * | 2014-09-05 | 2016-04-21 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid injection head and liquid injection device |
EP3372409A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-12 | OCE Holding B.V. | Modular mems inkjet print head |
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