JP2000141652A - Head chip and head unit - Google Patents

Head chip and head unit

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JP2000141652A
JP2000141652A JP10322653A JP32265398A JP2000141652A JP 2000141652 A JP2000141652 A JP 2000141652A JP 10322653 A JP10322653 A JP 10322653A JP 32265398 A JP32265398 A JP 32265398A JP 2000141652 A JP2000141652 A JP 2000141652A
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Japan
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plate
nozzle plate
ink
groove
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JP10322653A
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Japanese (ja)
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Takaharu Makishima
宝治 巻島
Hiroshige Ikeno
広重 池野
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head chip which protects a surface of a nozzle plate and improves a print quality and a durability, and a head unit using the same. SOLUTION: A head cap 28 is provided which is united to an outer side face of a joint body of a piezoelectric ceramic plate 11 and an ink chamber plate 17 and surrounds a nozzle plate 25 thereby protecting the nozzle plate 25. A face of the head cap 28 opposite to an object to be printed is projected from a face of the nozzle plate 25 opposite to the object to be printed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、プリン
タ、ファックスなどに適用されるインクジェット式記録
装置に搭載されるヘッドチップ及びこれを用いたヘッド
ユニットに関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a head chip mounted on an ink jet recording apparatus applied to, for example, a printer or a facsimile, and a head unit using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複数のノズルからインクを吐
出する記録ヘッドを用いて被記録媒体に文字や画像を記
録するインクジェット式記録装置が知られている。かか
るインクジェット式記録装置では、被記録媒体に対向す
る記録ヘッドはヘッドホルダに設けられ、ヘッドホルダ
はキャリッジに搭載されて被記録媒体の搬送方向とは直
交する方向に走査される。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ink jet recording apparatus for recording characters and images on a recording medium by using a recording head which discharges ink from a plurality of nozzles. In such an ink jet recording apparatus, a recording head facing a recording medium is provided on a head holder, and the head holder is mounted on a carriage and scanned in a direction orthogonal to a transport direction of the recording medium.

【0003】このような記録ヘッドの一例の分解概略を
図8に、また、要部断面を図9に示す。図7及び図8に
示すように、圧電セラミックプレート101には、複数
の溝102が並設され、各溝102は、側壁103で分
離されている。各溝102の長手方向一端部は圧電セラ
ミックプレート101の一端面まで延設されており、他
端部は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅く
なっている。また、各溝102内の両側壁103の開口
側表面には、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極
105が形成されている。
FIG. 8 shows a schematic exploded view of an example of such a recording head, and FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, a plurality of grooves 102 are provided in the piezoelectric ceramic plate 101, and each groove 102 is separated by a side wall 103. One end of each groove 102 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 101, and the other end does not extend to the other end surface, but gradually decreases in depth. Further, electrodes 105 for applying a driving electric field are formed on the opening side surfaces of both side walls 103 in each groove 102 in the longitudinal direction.

【0004】圧電セラミックプレート101の溝102
の開口側には、カバープレート107が接着剤109を
介して接合されている。カバープレート107には、各
溝102の浅くなった他端部と連通する凹部となるイン
ク室111と、このインク室111の底部から溝102
とは反対方向に貫通するインク供給口112とを有す
る。
[0004] Groove 102 of piezoelectric ceramic plate 101
A cover plate 107 is joined to the opening side of the cover via an adhesive 109. The cover plate 107 has an ink chamber 111 serving as a recess communicating with the shallow other end of each groove 102, and a groove 102 from the bottom of the ink chamber 111.
And an ink supply port 112 penetrating in the opposite direction.

【0005】また、圧電セラミックプレート101とカ
バープレート107との接合体の溝102が開口してい
る端面には、ノズルプレート115が接合されており、
ノズルプレート115の各溝102に対向する位置には
ノズル開口117が形成されている。なお、圧電セラミ
ックプレート101のノズルプレート115とは反対側
でカバープレート107とは反対側の面には、配線基板
120が固着されている。配線基板120には、各電極
105とボンディングワイヤ121等で接続された配線
122が形成され、この配線122を介して電極105
に駆動電圧を印加できるようになっている。
A nozzle plate 115 is joined to an end face of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 101 and the cover plate 107 where the groove 102 is open.
A nozzle opening 117 is formed at a position facing each groove 102 of the nozzle plate 115. A wiring substrate 120 is fixed to a surface of the piezoelectric ceramic plate 101 opposite to the nozzle plate 115 and opposite to the cover plate 107. A wiring 122 connected to each electrode 105 by a bonding wire 121 or the like is formed on the wiring substrate 120, and the electrode 105 is connected through the wiring 122.
Can be applied with a drive voltage.

【0006】このように構成される記録ヘッドでは、イ
ンク供給口112から各溝102内にインクを充填し、
所定の溝102の両側の側壁103に電極105を介し
て所定の駆動電界を作用させると、側壁103が変形し
て所定の溝102内の容積が変化し、これにより、溝1
02内のインクがノズル開口117から吐出する。例え
ば、図10に示すように、溝102aに対応するノズル
開口117からインクを吐出する場合には、その溝10
2a内の電極105a,105bに正の駆動電圧を印加
すると共にそれぞれに対向する電極105c,105d
を接地するようにする。これにより、側壁103a,1
03bには溝102aに向かう方向の駆動電界が作用
し、これが圧電セラミックプレート101の分極方向と
直交すれば、圧電厚みすべり効果により側壁103a,
103bが溝102a方向に変形し、溝102a内の容
積が減少して圧力が増加し、ノズル開口117からイン
クが吐出する。
In the recording head configured as described above, each groove 102 is filled with ink from the ink supply port 112,
When a predetermined driving electric field is applied to the side walls 103 on both sides of the predetermined groove 102 via the electrode 105, the side wall 103 is deformed and the volume in the predetermined groove 102 is changed.
02 is ejected from the nozzle opening 117. For example, as shown in FIG. 10, when ink is ejected from the nozzle opening 117 corresponding to the groove 102a, the groove 10
2a, a positive drive voltage is applied to the electrodes 105a and 105b, and the electrodes 105c and 105d facing each other are applied.
To ground. Thereby, the side walls 103a, 1
A driving electric field in the direction toward the groove 102a acts on 03b, and if this is perpendicular to the polarization direction of the piezoelectric ceramic plate 101, the side wall 103a,
103b is deformed in the direction of the groove 102a, the volume in the groove 102a decreases, the pressure increases, and ink is ejected from the nozzle opening 117.

【0007】また、このような記録ヘッドでは、ノズル
プレート115の被印刷物に対向する面には、インクの
付着によるヘッドの汚れ、及びノズル開口のつまり等を
防止するために、撥水性を有する撥水膜が設けられてい
る。さらに、所定の間隔毎あるいは所望の時期に、ヘッ
ド端面のクリーニングが行われる。通常、このクリーニ
ングは、ノズルプレートの被印刷物に対向する面を、例
えば、比較的高い硬度(Hs40〜50)の膨潤するこ
とのないゴム等で形成されたワイパで拭き取ることによ
り行われる。
Further, in such a recording head, the surface of the nozzle plate 115 facing the printing object is provided with a water-repellent liquid repellent in order to prevent the head from being stained by ink adhesion and the nozzle openings from being clogged. A water film is provided. Further, the head end surface is cleaned at predetermined intervals or at a desired time. Normally, this cleaning is performed by wiping the surface of the nozzle plate facing the printing material with a wiper formed of, for example, rubber having a relatively high hardness (Hs 40 to 50) and which does not swell.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造では、ノズルプレートの表面をクリーニングする
場合、ワイパがノズルプレートに直接接触するため、必
要以上に強く接触してしまうと表面の撥水膜が剥離し、
印字品質が低下するという問題がある。また、この撥水
膜は、ノズル開口の周縁部で、特には剥がれやすい。
However, in the above-described structure, when cleaning the surface of the nozzle plate, the wiper directly contacts the nozzle plate. Peel off,
There is a problem that printing quality is deteriorated. In addition, the water-repellent film is particularly easily peeled off at the peripheral portion of the nozzle opening.

【0009】本発明は、このような事情に鑑み、ノズル
プレートの表面を保護し、印字品質及び耐久性を向上し
たヘッドチップ及びこれを用いたヘッドユニットを提供
することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a head chip which protects the surface of a nozzle plate and has improved printing quality and durability, and a head unit using the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第1の態様は、一方面及び一端面に開口する複数の
溝を形成した圧電セラミックプレートと、この圧電セラ
ミックプレートの前記一方面に接合されて前記溝の開口
を封止すると共に前記溝に連通するインク室が画成され
たインク室プレートと、前記圧電セラミックプレートの
前記一端面を封止すると共に前記溝のそれぞれに対応し
てノズル開口を有するノズルプレートとを具備し、前記
溝内の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加すること
により当該溝内の容積を変化させてその内部に充填され
たインクを前記ノズル開口から吐出するヘッドチップに
おいて、前記圧電セラミックプレート及び前記インク室
プレートの接合体の外側面に接合され前記ノズルプレー
トを包囲して該ノズルプレートを保護するヘッドキャッ
プを具備し、当該ヘッドキャップの被印刷物に対向する
面は、前記ノズルプレートの被印刷物に対向する面より
も突出していることを特徴とするヘッドチップにある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves formed on one surface and one end surface, and the one surface of the piezoelectric ceramic plate. An ink chamber plate in which an ink chamber communicating with the groove is defined while sealing an opening of the groove; and sealing the one end surface of the piezoelectric ceramic plate and corresponding to each of the grooves. A nozzle plate having a nozzle opening, and applying a drive voltage to an electrode provided on a side wall in the groove to change the volume in the groove so that the ink filled therein can be filled in the nozzle opening. The head chip ejected from the nozzle plate is joined to the outer surface of the joined body of the piezoelectric ceramic plate and the ink chamber plate and surrounds the nozzle plate. Comprising a head cap for protecting the Le plate surface opposite to the substrate of the head cap is in the head chip, characterized in that protrudes from the surface facing the printing material of the nozzle plate.

【0011】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記ヘッドキャップの被印刷物に対向する面は、前
記ノズルプレートの被印刷物に対向する面より、2〜2
0μm突出していることを特徴とするヘッドチップにあ
る。本発明の第3の態様は、第1又は2の態様におい
て、前記ヘッドキャップが、金属材料からなることを特
徴とするヘッドチップにある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the surface of the head cap facing the substrate is two to two times smaller than the surface of the nozzle plate facing the substrate.
The head chip is characterized by projecting 0 μm. A third aspect of the present invention is the head chip according to the first or second aspect, wherein the head cap is made of a metal material.

【0012】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様のヘッドチップと、このヘッドチップを搭載する
と共に前記ヘッドチップの駆動回路を搭載したヘッドホ
ルダとを具備することを特徴とするヘッドユニットにあ
る。本発明の第5の態様は、第4の態様において、前記
ヘッドホルダには、インクを収容したインクカートリッ
ジが着脱自在に保持できることを特徴とするヘッドユニ
ットにある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the head chip according to any one of the first to third aspects, and a head holder mounting the head chip and mounting a driving circuit for the head chip. The feature is the head unit. A fifth aspect of the present invention is the head unit according to the fourth aspect, wherein the head holder can detachably hold an ink cartridge containing ink in the head holder.

【0013】かかる本発明では、ヘッドのクリーニング
を実行する際、ノズルプレートにワイパが必要以上に強
く接触することがなく、撥水膜の剥離が防止される。
According to the present invention, when the head is cleaned, the wiper does not come into strong contact with the nozzle plate more than necessary, and peeling of the water-repellent film is prevented.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図1は、一実施形態に係
るヘッドチップの分解斜視図であり、図2は、その組立
斜視図及び断面図である。図1及び図2に示すように、
圧電セラミックプレート11には、複数の溝12が並設
され、各溝12は、側壁13で分離されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the present invention. FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip according to an embodiment, and FIG. 2 is an assembled perspective view and a sectional view thereof. As shown in FIGS. 1 and 2,
A plurality of grooves 12 are provided in the piezoelectric ceramic plate 11 in parallel, and each groove 12 is separated by a side wall 13.

【0015】各溝12の長手方向一端部は圧電セラミッ
クプレート11の一端面まで延設されており、他端部
は、他端面までは延びておらず、深さが徐々に浅くなっ
ている。また、各溝12内の両側壁13の開口側表面に
は、長手方向に亘って、駆動電界印加用の電極15が形
成されている。ここで、圧電セラミックプレート11に
形成される各溝12は、例えば、円盤状のダイスカッタ
ーにより形成され、深さが徐々に浅くなった部分は、ダ
イスカッターの形状を利用して形成される。また、各溝
12内に形成される電極15は、例えば、公知の斜め方
向からの蒸着により形成される。
One end of each groove 12 in the longitudinal direction extends to one end surface of the piezoelectric ceramic plate 11, and the other end does not extend to the other end surface, but gradually becomes shallower. Further, electrodes 15 for applying a driving electric field are formed on the opening side surfaces of both side walls 13 in each groove 12 in the longitudinal direction. Here, each groove 12 formed in the piezoelectric ceramic plate 11 is formed by, for example, a disk-shaped die cutter, and a portion whose depth is gradually reduced is formed using the shape of the die cutter. The electrode 15 formed in each groove 12 is formed, for example, by vapor deposition from a known oblique direction.

【0016】圧電セラミックプレート11の溝12の開
口側には、インク室プレート17が接合されている。イ
ンク室プレート17には、各溝12の浅くなった他端部
と連通する凹部となるインク室21と、このインク室2
1の底部から溝12とは反対方向に貫通するインク供給
口22とを有する。ここで、本実施形態では、各溝12
は、黒色(B)、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シ
アン(C)の各色のインクに対応したグループに分かれ
ており、インク室21及びインク供給口22は、それぞ
れ4つずつ設けられている。
An ink chamber plate 17 is joined to the opening of the groove 12 of the piezoelectric ceramic plate 11. The ink chamber plate 17 includes an ink chamber 21 serving as a concave portion communicating with the other end of the groove 12 that is shallower.
1 has an ink supply port 22 penetrating in the opposite direction to the groove 12. Here, in the present embodiment, each groove 12
Are divided into groups corresponding to black (B), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) inks, and four ink chambers 21 and four ink supply ports 22 are provided respectively. ing.

【0017】なお、インク室プレート17は、セラミッ
クプレート、金属プレートなどで形成することができる
が、圧電セラミックプレート11との接合後の変形等を
考えると、熱膨張率の近似したセラミックプレートを用
いるのが好ましい。また、圧電セラミックプレート11
とインク室プレート17との接合体の溝12が開口して
いる端面には、ノズルプレート25が接合されており、
ノズルプレート25の各溝12に対向する位置にはノズ
ル開口27が形成されている。
The ink chamber plate 17 can be formed of a ceramic plate, a metal plate, or the like. However, in consideration of deformation after joining with the piezoelectric ceramic plate 11, a ceramic plate having a similar coefficient of thermal expansion is used. Is preferred. Also, the piezoelectric ceramic plate 11
A nozzle plate 25 is joined to an end face of the joined body of the nozzle body 17 and the ink chamber plate 17 where the groove 12 is open.
A nozzle opening 27 is formed at a position facing each groove 12 of the nozzle plate 25.

【0018】本実施形態では、ノズルプレート25は、
圧電セラミックプレート11とインク室プレート17と
の接合体の溝12が開口している端面の面積と同一面積
で形成されている。このノズルプレート25は、ポリイ
ミドフィルムなどに、例えば、エキシマレーザ装置を用
いてノズル開口27を形成したものである。また、図示
しないが、ノズルプレート25の被印刷物に対向する面
には、インクの付着等を防止するために撥水性を有する
撥水膜が設けられている。
In the present embodiment, the nozzle plate 25 is
The groove 12 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the ink chamber plate 17 is formed to have the same area as the area of the open end face. The nozzle plate 25 has a nozzle opening 27 formed in a polyimide film or the like by using, for example, an excimer laser device. Although not shown, a water-repellent film having a water-repellent property is provided on the surface of the nozzle plate 25 facing the printing material in order to prevent ink from adhering.

【0019】このようなノズルプレート25の外側面、
及び圧電セラミックプレート11とインク室プレート1
7との接合体の溝12が開口している端部の周囲には、
本実施形態では、ノズルプレート25と嵌合可能な大き
さの開口部28aを有するヘッドキャップ28が配置さ
れている。このヘッドキャップ28は、ヘッドのクリー
ニングの際に、ノズルプレート25に設けられた撥水膜
の剥離を防止するためのものであり、その被印刷物に対
向する端面は、ノズルプレート25よりも所定量Lだけ
突出して設けられる。
The outer surface of such a nozzle plate 25,
And piezoelectric ceramic plate 11 and ink chamber plate 1
7 around the end where the groove 12 of the joined body is open,
In the present embodiment, a head cap 28 having an opening 28a large enough to fit with the nozzle plate 25 is arranged. The head cap 28 is for preventing the water-repellent film provided on the nozzle plate 25 from peeling off at the time of cleaning the head. The end face of the head cap 28 facing the printing object is a predetermined amount larger than the nozzle plate 25. L is provided so as to protrude.

【0020】このヘッドキャップ28の突出量Lは、ノ
ズルプレート25の幅Wに応じて適宜決定されればよい
が、L=2〜20μmの範囲であることが好ましく、さ
らには、15μmよりも小さいことが好ましい。なお、
本実施形態では、ノズルプレートの幅W=1.6mmに
対して、突出量L=8μmとした。また、このようにヘ
ッドキャップ28とノズルプレート25とは、比較的高
い精度で位置合わせされるため、ヘッドキャップ28
は、剛性の高い材料、例えば、金属材料等で形成するこ
とが好ましい。
The protrusion amount L of the head cap 28 may be appropriately determined according to the width W of the nozzle plate 25, but is preferably in the range of L = 2 to 20 μm, and more preferably smaller than 15 μm. Is preferred. In addition,
In the present embodiment, the protrusion amount L = 8 μm with respect to the width W of the nozzle plate = 1.6 mm. In addition, since the head cap 28 and the nozzle plate 25 are aligned with relatively high accuracy in this manner, the head cap 28
Is preferably formed of a material having high rigidity, for example, a metal material or the like.

【0021】なお、ヘッドキャップ28は、図示のよう
に一体成形物であっても、例えば、二分割できるもので
あってもよい。このような構成により、ノズルプレート
25の表面をワイパ等で拭き取る場合に、ワイパが必要
以上に強くノズルプレート25と接触することがなく、
ノズルプレート25の表面に設けられた撥水膜の剥離を
防止でき、且つ確実にノズルプレート25の表面の汚れ
を拭き取ることができる。
The head cap 28 may be an integrally molded product as shown in the figure, or may be, for example, one that can be divided into two. With such a configuration, when the surface of the nozzle plate 25 is wiped with a wiper or the like, the wiper does not contact the nozzle plate 25 more strongly than necessary.
The water-repellent film provided on the surface of the nozzle plate 25 can be prevented from peeling off, and the surface of the nozzle plate 25 can be surely wiped off.

【0022】このような構成のヘッドチップ30は、ま
ず、圧電セラミックプレート11とインク室プレート1
7とを接合し、その接合体の端面にノズルプレート25
を接合する。次いで、ノズルプレート25の外側面、及
び圧電セラミックプレート11とインク室プレート17
との接合体にヘッドキャップ28を嵌合接着することに
より形成される。
The head chip 30 having the above-described structure includes the piezoelectric ceramic plate 11 and the ink chamber plate 1.
7 and a nozzle plate 25 is attached to the end face of the joined body.
To join. Next, the outer surface of the nozzle plate 25, the piezoelectric ceramic plate 11 and the ink chamber plate 17
It is formed by fitting and bonding the head cap 28 to the joined body.

【0023】また、ヘッドキャップ28を嵌合接着する
際、ノズルプレート25及びヘッドキャップ28の両方
の表面の位置合わせする必要がある。この方法は、特に
限定されないが、本実施形態では、以下のように位置合
わせを行った。まず、図3(a)に示すように、ノズル
プレート25及びヘッドキャップ28の被印刷物に対向
する側の端面に所定の厚さの保護膜60A及び60Bを
添付する。このとき、ノズルプレート25の端面には、
ヘッドキャップ28の保護膜60Bよりも厚い、すなわ
ち、ヘッドキャップ28を突出させる量だけ厚い保護膜
60Aを形成する。なお、この保護膜の材質は、特に限
定されない。
In fitting and bonding the head cap 28, it is necessary to align the surfaces of both the nozzle plate 25 and the head cap 28. This method is not particularly limited, but in the present embodiment, the positioning is performed as follows. First, as shown in FIG. 3A, protective films 60A and 60B having a predetermined thickness are attached to the end surfaces of the nozzle plate 25 and the head cap 28 on the side facing the printing material. At this time, the end face of the nozzle plate 25
A protective film 60A that is thicker than the protective film 60B of the head cap 28, that is, is thicker by an amount that protrudes the head cap 28 is formed. The material of the protective film is not particularly limited.

【0024】次に、図3(b)に示すように、ノズルプ
レート25及びヘッドキャップ28の各保護膜60A及
び60Bの表面を基準として、すなわち両方の表面が面
一となるように、ヘッドキャップ28をノズルプレート
25の外側面に嵌合接着する。その後、図3(c)に示
すように、保護膜60A及び60Bを除去する。以上の
工程により、容易に、ヘッドキャップ28の端面とノズ
ルプレート25の端面との位置合わせを行うことができ
る。
Next, as shown in FIG. 3B, the head cap is set so that the surfaces of the protective films 60A and 60B of the nozzle plate 25 and the head cap 28 are the same, that is, both surfaces are flush. 28 is fitted and bonded to the outer surface of the nozzle plate 25. After that, as shown in FIG. 3C, the protective films 60A and 60B are removed. Through the above steps, the end face of the head cap 28 and the end face of the nozzle plate 25 can be easily aligned.

【0025】また、このようなヘッドチップの駆動原理
等は従来技術で述べたとおりであるので、ここでの説明
は省略する。さらに、このようなヘッドチップ30を駆
動するための配線等の設け方も特に限定されないが、以
下に、その一例を示す。図4及び図5には、上述したヘ
ッドチップ30をヘッドチップユニット40とする製造
工程の一例を示す。
The principle of driving such a head chip is the same as that described in the prior art, and a description thereof will be omitted. Further, there is no particular limitation on how to provide wirings and the like for driving such a head chip 30, but an example is shown below. 4 and 5 show an example of a manufacturing process in which the above-described head chip 30 is used as the head chip unit 40.

【0026】図4に示すように、圧電セラミックプレー
ト11のノズル開口側とは反対側の端部には電極15に
接続される図示しない配線パターンが形成されており、
この配線パターンには異方性導電膜31を介してフレキ
シブルケーブル32が接合される。また、圧電セラミッ
クプレート11とインク室プレート17との接合体のヘ
ッドキャップ28の後端側には、圧電セラミックプレー
ト11側のアルミニウム製のベースプレート33と、イ
ンク室プレート17側のヘッドカバー34とが組み付け
られる。ベースプレート33とヘッドカバー34とは、
ベースプレート33の係止孔33aにヘッドカバー34
の係止シャフト34aを係合することにより固定され、
両者で圧電セラミックプレート11とインク室プレート
17との接合体を挟持する。ヘッドカバー34には、イ
ンク室プレート17のインク供給口22のそれぞれに連
通するインク導入路35が設けられている。
As shown in FIG. 4, a wiring pattern (not shown) connected to the electrode 15 is formed at the end of the piezoelectric ceramic plate 11 opposite to the nozzle opening side.
A flexible cable 32 is joined to this wiring pattern via an anisotropic conductive film 31. An aluminum base plate 33 on the piezoelectric ceramic plate 11 side and a head cover 34 on the ink chamber plate 17 side are attached to the rear end side of the head cap 28 of the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the ink chamber plate 17. Can be The base plate 33 and the head cover 34
The head cover 34 is inserted into the locking hole 33a of the base plate 33.
Is fixed by engaging the locking shaft 34a of
The two sandwich the joined body of the piezoelectric ceramic plate 11 and the ink chamber plate 17. The head cover 34 is provided with an ink introduction path 35 communicating with each of the ink supply ports 22 of the ink chamber plate 17.

【0027】次に、図5(a)に示すように、圧電セラ
ミックプレート11の後端側に突出したベースプレート
33上には配線基板36が固着される。ここで、配線基
板36上にはヘッドチップを駆動するための集積回路な
どの駆動回路37が搭載され、駆動回路37とフレキシ
ブルケーブル32とが異方性導電膜38を介して接続さ
れる。これにより、図5(b)のヘッドチップユニット
40が完成する。
Next, as shown in FIG. 5A, a wiring board 36 is fixed on a base plate 33 protruding to the rear end side of the piezoelectric ceramic plate 11. Here, a drive circuit 37 such as an integrated circuit for driving a head chip is mounted on the wiring board 36, and the drive circuit 37 and the flexible cable 32 are connected via an anisotropic conductive film 38. Thereby, the head chip unit 40 of FIG. 5B is completed.

【0028】さらに、このようなヘッドチップユニット
40は、例えば、インクカートリッジを着脱自在に保持
するタンクホルダに組み付けて用いられる。このような
タンクホルダの一例を図6に示す。図6に示すタンクホ
ルダ41は、一方面が開口した略箱形形状をなし、図示
しないインクカートリッジが着脱自在に保持可能なもの
である。また、底壁上面には、インクカートリッジの底
部に形成された開口部であるインク供給口と連結する連
結部42が設けられている。連結部42は、例えば、黒
色(B)、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン
(C)の各色のインク毎に設けられている。連通部42
内には図示しないインク流路が形成され、その開口とな
る連結部42の先端には、フィルタ43が設けられてい
る。また、連結部42内に形成されたインク流路は底壁
の裏面側まで連通して形成され、各インク流路は、タン
クホルダ41の裏面側に設けられた流路基板45内の図
示しないインク流路を介して流路基板45の側壁に開口
するヘッド連結口46に連通する。このヘッド連結口4
6はタンクホルダ41の側面側に開口し、当該側壁の底
部には、上述したヘッドチップユニット40を保持する
ヘッドチップユニット保持部47が設けられている。ヘ
ッドチップユニット保持部47は、配線基板36上に設
けられた駆動回路37を包囲する略コ字状に立設された
包囲壁48と、包囲壁48内にあってヘッドチップユニ
ット40のベースプレート33及び配線基板36に設け
られた係止孔40aと係合する係合シャフト49が立設
されている。
Further, such a head chip unit 40 is used, for example, by being assembled to a tank holder for detachably holding an ink cartridge. FIG. 6 shows an example of such a tank holder. The tank holder 41 shown in FIG. 6 has a substantially box shape with one side opened, and is capable of detachably holding an ink cartridge (not shown). Further, on the upper surface of the bottom wall, there is provided a connecting portion 42 which is connected to an ink supply port which is an opening formed at the bottom of the ink cartridge. The connection unit 42 is provided for each color ink of black (B), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), for example. Communication part 42
An ink flow path (not shown) is formed therein, and a filter 43 is provided at the end of the connecting portion 42 which is an opening thereof. The ink flow path formed in the connection portion 42 is formed to communicate with the back side of the bottom wall, and each ink flow path is not shown in the flow path substrate 45 provided on the back side of the tank holder 41. It communicates with the head connection port 46 that opens on the side wall of the flow path substrate 45 via the ink flow path. This head connection port 4
Reference numeral 6 denotes an opening on the side surface of the tank holder 41, and a head chip unit holding portion 47 for holding the above-described head chip unit 40 is provided at the bottom of the side wall. The head chip unit holding portion 47 includes a substantially U-shaped surrounding wall 48 surrounding the drive circuit 37 provided on the wiring board 36, and a base plate 33 of the head chip unit 40 in the surrounding wall 48. Further, an engaging shaft 49 that engages with the locking hole 40a provided in the wiring board 36 is provided upright.

【0029】従って、このヘッドチップユニット保持部
47にヘッドチップ40を搭載してヘッドユニット50
が完成する。このとき、ヘッドカバー34に形成された
インク導入路35が流路基板45のヘッド連結口46に
連結される。これにより、タンクホルダ41の連結部4
2を介してインクカートリッジから導入されたインク
は、流路基板45内のインク流路を通ってヘッドチップ
ユニット40のインク導入路35に導入され、インク室
22及び溝12内に充填される。
Therefore, the head chip 40 is mounted on the head chip unit holding portion 47 and the head unit 50 is mounted.
Is completed. At this time, the ink introduction path 35 formed in the head cover 34 is connected to the head connection port 46 of the flow path substrate 45. Thereby, the connecting portion 4 of the tank holder 41
The ink introduced from the ink cartridge through the ink passage 2 is introduced into the ink introduction passage 35 of the head chip unit 40 through the ink passage in the passage substrate 45, and is filled in the ink chamber 22 and the groove 12.

【0030】このようなヘッドユニット50は、例え
ば、インクジェット式記録装置のキャリッジに搭載され
て使用される。この使用態様の一例の概略を図7に示
す。図7に示すように、キャリッジ61は、一対のガイ
ドレール62a及び62b上に軸方向に移動自在に搭載
されており、カイドレール62の一端側に設けられてキ
ャリッジ駆動モータ63に連結されたプーリ64aと、
他端側に設けられたプーリ64bとに掛け渡されたタイ
ミングベルト65を介して搬送される。キャリッジ61
の搬送方向と直交する方向の両側には、ガイドレール6
2a及び62bに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ66
及び67が設けられている。これらの搬送ローラ66及
び67は、キャリッジ61の下方に当該キャリッジ61
の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Sを搬送する
ものである。
Such a head unit 50 is used, for example, mounted on a carriage of an ink jet recording apparatus. FIG. 7 schematically shows an example of this use mode. As shown in FIG. 7, the carriage 61 is mounted on a pair of guide rails 62a and 62b so as to be movable in the axial direction. When,
The sheet is conveyed via a timing belt 65 stretched over a pulley 64b provided on the other end side. Carriage 61
Guide rails 6 on both sides in the direction orthogonal to
A pair of transport rollers 66 are respectively provided along 2a and 62b.
And 67 are provided. These transport rollers 66 and 67 are provided below the carriage 61.
The recording medium S is transported in a direction orthogonal to the transport direction of the recording medium S.

【0031】キャリッジ61上には、上述したヘッドユ
ニット50が搭載され、このヘッドユニット50には上
述したインクカートリッジを着脱自在に取付可能であ
る。このようなインクジェット式記録装置によると、被
記録媒体Sを送りつつキャリッジ61をその送り方向と
は直交方向に走査することにより、ヘッドチップによっ
て被記録媒体S上に文字及び画像を記録することができ
る。
The above-described head unit 50 is mounted on the carriage 61, and the above-described ink cartridge can be detachably attached to the head unit 50. According to such an ink jet recording apparatus, the carriage 61 is scanned in the direction perpendicular to the feeding direction while feeding the recording medium S, so that characters and images can be recorded on the recording medium S by the head chip. it can.

【0032】以上、一実施形態について説明したが、本
発明はこのような構成に限定されるものではない。
Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to such a configuration.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、ノズル
プレートの周囲を囲うヘッドキャップを、その被印刷物
に対向する面がノズルプレートの表面より突出するよう
に設けた。そのため、ノズルプレートの表面をワイパ等
で拭き取る際に、ワイパがノズルプレートに必要以上に
強く接触することがなく、ノズルプレートの表面に設け
られている撥水膜の剥離を防止することができる。これ
により、印字品質及びヘッドの耐久性を向上することが
できるという効果を奏する。
As described above, in the present invention, the head cap surrounding the periphery of the nozzle plate is provided so that the surface of the head cap that faces the printing material protrudes from the surface of the nozzle plate. Therefore, when the surface of the nozzle plate is wiped off with a wiper or the like, the wiper does not come into strong contact with the nozzle plate more than necessary, and the water-repellent film provided on the surface of the nozzle plate can be prevented from peeling off. Thereby, there is an effect that the print quality and the durability of the head can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るヘッドチップの分解
斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態のヘッドチップの組み立て
斜視図及び断面図である。
FIG. 2 is an assembled perspective view and a sectional view of a head chip according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの組立を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing assembly of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態に係るヘッドチップをの組
み立て工程の概略を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a process of assembling a head chip according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの組立を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an assembly of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの組立を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing assembling of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態に係るヘッドチップを用い
たユニットの使用態様を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a use mode of a unit using a head chip according to one embodiment of the present invention.

【図8】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す分解斜
視図である。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing an outline of a recording head according to a conventional technique.

【図9】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面図
である。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an outline of a recording head according to a conventional technique.

【図10】従来技術に係る記録ヘッドの概要を示す断面
図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an outline of a recording head according to a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 圧電セラミックプレート 12 溝 13 側壁 15 電極 17 インク室プレート 25 ノズルプレート 27 ノズル開口 28 ヘッドキャップ 28a 開口部 30 ヘッドチップユニット 33 ベースプレート 34 ヘッドカバー 35 インク導入路 36 配線基板 41 タンクホルダ 42 連結部 45 流路基板 50 ヘッドユニット Reference Signs List 11 piezoelectric ceramic plate 12 groove 13 side wall 15 electrode 17 ink chamber plate 25 nozzle plate 27 nozzle opening 28 head cap 28a opening 30 head chip unit 33 base plate 34 head cover 35 ink introduction path 36 wiring board 41 tank holder 42 connecting part 45 flow path Substrate 50 Head unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C056 EA21 EA22 FA04 JA03 KC01 KC22 2C057 AF65 AF93 AG01 AG12 AG45 AP02 AP24 BA03 BA14  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 2C056 EA21 EA22 FA04 JA03 KC01 KC22 2C057 AF65 AF93 AG01 AG12 AG45 AP02 AP24 BA03 BA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一方面及び一端面に開口する複数の溝を
形成した圧電セラミックプレートと、この圧電セラミッ
クプレートの前記一方面に接合されて前記溝の開口を封
止すると共に前記溝に連通するインク室が画成されたイ
ンク室プレートと、前記圧電セラミックプレートの前記
一端面を封止すると共に前記溝のそれぞれに対応してノ
ズル開口を有するノズルプレートとを具備し、前記溝内
の側壁に設けられた電極に駆動電圧を印加することによ
り当該溝内の容積を変化させてその内部に充填されたイ
ンクを前記ノズル開口から吐出するヘッドチップにおい
て、 前記圧電セラミックプレート及び前記インク室プレート
の接合体の外側面に接合され前記ノズルプレートを包囲
して該ノズルプレートを保護するヘッドキャップを具備
し、当該ヘッドキャップの被印刷物に対向する面は、前
記ノズルプレートの被印刷物に対向する面よりも突出し
ていることを特徴とするヘッドチップ。
1. A piezoelectric ceramic plate having a plurality of grooves formed on one surface and one end surface, and joined to the one surface of the piezoelectric ceramic plate to seal an opening of the groove and communicate with the groove. An ink chamber plate in which an ink chamber is defined, and a nozzle plate that seals the one end surface of the piezoelectric ceramic plate and has a nozzle opening corresponding to each of the grooves. A head chip that changes a volume in the groove by applying a driving voltage to the provided electrode and discharges ink filled in the groove from the nozzle opening; and joining the piezoelectric ceramic plate and the ink chamber plate. A head cap joined to the outer surface of the body to surround the nozzle plate and protect the nozzle plate; Surface opposite to the substrate of the cap, the head chip, characterized in that protrudes from the surface facing the printing material of the nozzle plate.
【請求項2】 請求項1において、前記ヘッドキャップ
の被印刷物に対向する面は、前記ノズルプレートの被印
刷物に対向する面より、2〜20μm突出していること
を特徴とするヘッドチップ。
2. The head chip according to claim 1, wherein a surface of the head cap facing the printing material protrudes by 2 to 20 μm from a surface of the nozzle plate facing the printing material.
【請求項3】 請求項1又は2において、前記ヘッドキ
ャップが、金属材料からなることを特徴とするヘッドチ
ップ。
3. The head chip according to claim 1, wherein the head cap is made of a metal material.
【請求項4】 請求項1〜3の何れかのヘッドチップ
と、このヘッドチップを搭載すると共に前記ヘッドチッ
プの駆動回路を搭載したヘッドホルダとを具備すること
を特徴とするヘッドユニット。
4. A head unit comprising: the head chip according to claim 1; and a head holder on which the head chip is mounted and on which a drive circuit for the head chip is mounted.
【請求項5】 請求項4において、前記ヘッドホルダに
は、インクを収容したインクカートリッジが着脱自在に
保持できることを特徴とするヘッドユニット。
5. The head unit according to claim 4, wherein an ink cartridge containing ink is detachably held in the head holder.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361861A (en) * 2001-06-01 2002-12-18 Sii Printek Inc Head chip and its manufacturing method
US7219975B2 (en) 2003-09-22 2007-05-22 Konica Minolta Holdings, Inc. Ink-jet head
JP2015066877A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and manufacturing method of the same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0372441U (en) * 1989-11-18 1991-07-22
JPH04169238A (en) * 1990-11-02 1992-06-17 Seiko Epson Corp Ink-jet record head
JPH07304168A (en) * 1994-05-12 1995-11-21 Brother Ind Ltd Ink jet device
JPH09118012A (en) * 1995-10-25 1997-05-06 Seiko Epson Corp Ink jet type recording head
JPH09286121A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Brother Ind Ltd Ink jet recording apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0372441U (en) * 1989-11-18 1991-07-22
JPH04169238A (en) * 1990-11-02 1992-06-17 Seiko Epson Corp Ink-jet record head
JPH07304168A (en) * 1994-05-12 1995-11-21 Brother Ind Ltd Ink jet device
JPH09118012A (en) * 1995-10-25 1997-05-06 Seiko Epson Corp Ink jet type recording head
JPH09286121A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Brother Ind Ltd Ink jet recording apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361861A (en) * 2001-06-01 2002-12-18 Sii Printek Inc Head chip and its manufacturing method
JP4662519B2 (en) * 2001-06-01 2011-03-30 エスアイアイ・プリンテック株式会社 Head chip, head chip unit, ink jet recording apparatus, and head chip manufacturing method.
US7219975B2 (en) 2003-09-22 2007-05-22 Konica Minolta Holdings, Inc. Ink-jet head
JP2015066877A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 ブラザー工業株式会社 Liquid discharge device and manufacturing method of the same

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