JP2008230017A - Liquid jetting head and method for manufacturing it - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はインクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッド及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid jet head such as an ink jet recording head and a method for manufacturing the same.
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドの一種に、振動板の表面に形成された圧電振動子(圧力発生素子の一種)を撓み変形させることで液滴を吐出させるようにしたものがある。この液体噴射ヘッドは、例えば、圧力室と圧電振動子とを備えたアクチュエータ部材と、ノズル開口や共通液室を備えた流路ユニットとから構成される。この液体噴射ヘッドでは、駆動信号を供給して圧電振動子を駆動させることで圧力室容積を変化させ、圧力室内に貯留された液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用することでノズル開口から液滴を吐出させる。 Bending and deforming a piezoelectric vibrator (a type of pressure generating element) formed on the surface of a diaphragm in a kind of liquid ejecting head that discharges liquid droplets from the nozzle opening by causing pressure fluctuations in the liquid in the pressure chamber In some cases, liquid droplets are ejected. The liquid ejecting head includes, for example, an actuator member including a pressure chamber and a piezoelectric vibrator, and a flow path unit including a nozzle opening and a common liquid chamber. In this liquid ejecting head, the pressure chamber volume is changed by supplying a driving signal to drive the piezoelectric vibrator, the pressure stored in the liquid stored in the pressure chamber is changed, and the nozzle is formed by using this pressure change. A droplet is discharged from the opening.
ここで上記圧電振動子は個別に駆動端子を有しており、この駆動端子に配線部材の先端部に形成した配線端子が接続され、この配線部材及び配線端子を介して駆動回路であるICから駆動信号が供給されるようになっている。この場合の配線部材としては、フィルム部材としてのフレキシブルケーブルが好適に用いられる。このフレキシブルケーブルは、ポリイミドやポリエステル等の絶縁性フィルムの表面に、銅箔で導体パターン(リードパターン)を形成するとともに、配線端子(アウターリード)以外の部分をレジストで覆って構成している。この配線部材の配線端子の部分には、予めハンダメッキが施されており、この配線端子を圧電振動子の駆動端子にハンダ付けすることによって、配線部材がアクチュエータ部材に取り付けられる(例えば、特許文献1参照)。 Here, each of the piezoelectric vibrators has a drive terminal, and a wiring terminal formed at the tip of the wiring member is connected to the driving terminal, and the IC serving as a driving circuit is connected to the wiring member and the wiring terminal. A drive signal is supplied. As the wiring member in this case, a flexible cable as a film member is preferably used. This flexible cable is formed by forming a conductor pattern (lead pattern) with copper foil on the surface of an insulating film such as polyimide or polyester, and covering portions other than the wiring terminals (outer leads) with a resist. The wiring terminal portion of the wiring member is pre-soldered, and the wiring member is attached to the actuator member by soldering the wiring terminal to the drive terminal of the piezoelectric vibrator (for example, Patent Documents). 1).
上記特許文献1を含む従来技術に係る液体噴射ヘッドでは、ノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、この圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータ部材とを一方向に並べて形成した列の2つで一つの組が形成されている。圧力室乃至アクチュエータ部材の2つの列の間には、前記駆動端子が各アクチュエータ部材に対応して2列配設されている。そして、各駆動端子に前記フレキシブルケーブルの配線端子を接合する場合、駆動端子に配線端子を当接させてこれを圧下して接合する作業を各列毎に行っている。
In the liquid jet head according to the related art including the above-described
一方、駆動端子の各列の間に対向するフレキシブルケーブルの一部には、貫通孔が設けられており、前記接合作業の後、この貫通孔からゲル状防水部材の一例であるフッ素ゲルが注入される。このフッ素ゲルは、駆動端子の各列の間に流入することとなるが、更に隣り合う駆動端子の間を通過してフレキシブルケーブルと圧電振動子との間の隙間に到達し、かかる隙間を充填する。このように圧電振動子の上面全体をフッ素ゲルが覆って、浸水による圧電振動子の劣化を防止している。 On the other hand, through-holes are provided in a part of the flexible cable facing each row of drive terminals, and after the joining operation, fluorine gel, which is an example of a gel-like waterproof member, is injected from the through-holes. Is done. This fluorogel will flow between each row of drive terminals, but it will pass between adjacent drive terminals to reach the gap between the flexible cable and the piezoelectric vibrator and fill the gap. To do. In this way, the entire upper surface of the piezoelectric vibrator is covered with the fluorine gel to prevent deterioration of the piezoelectric vibrator due to water immersion.
一方、各配線端子に予めハンダメッキを設け、各配線端子と各駆動端子とをハンダ付けして接合する工程は煩雑であり製造コストが増大するため、各配線端子と各駆動端子とを導電性部材を介して接合することで製造コストの削減を図ることができる。 On the other hand, the process of providing solder plating on each wiring terminal in advance and soldering and joining each wiring terminal and each driving terminal is complicated and increases the manufacturing cost, so that each wiring terminal and each driving terminal are made conductive. Manufacturing costs can be reduced by joining through the members.
しかしながら、駆動端子上に導電性部材を設けて、その上にフレキシブルケーブルを配設すると、その貫通孔が導電性部材により塞がれてしまうため、フッ素ゲルを注入することができなくなってしまう。 However, if a conductive member is provided on the drive terminal and a flexible cable is provided thereon, the through-hole is blocked by the conductive member, so that the fluorine gel cannot be injected.
本発明は、上記問題点に鑑み、アクチュエータ部材の駆動端子とフレキシブルケーブルの配線端子とを導電性部材で接合する場合であっても、圧電振動子とフレキシブルケーブルとの間の隙間に防水部材が充填されている液体噴射ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a waterproof member in the gap between the piezoelectric vibrator and the flexible cable even when the drive terminal of the actuator member and the wiring terminal of the flexible cable are joined by the conductive member. An object of the present invention is to provide a filled liquid jet head and a method of manufacturing the same.
上記目的を達成するため本発明は、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、この圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータ部材とを一方向に並べて形成した列の2つで一つの組を形成した液体噴射ヘッドであって、駆動端子は、圧力発生素子の2つの列の間の領域に配設され、各列のアクチュエータ部材の駆動回路を搭載するとともに、各駆動端子に接合する配線端子を介して駆動回路が出力する駆動信号を伝送するようアクチュエータ部材の上方にこれを跨ぐように配設したフィルム部材を有し、駆動端子と配線端子とはこれらの間に導電性部材が介在することにより接合される一方、アクチュエータ部材とフィルム部材との間において圧力発生素子を取り囲むように接着部材が設けられることにより圧力発生素子を内包する空間が形成され、各部材によって形成された空間における異なる面に対応する部材のうち、異なる2つ面に対応する部材のそれぞれに、空間に連通する貫通孔が設けられ、空間には圧力発生素子の変形を阻害せず且つ疎水性を有する防水部材が充填されていることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the present invention is modified by a pressure chamber that discharges an internal liquid through a nozzle opening due to pressure fluctuation, and a drive signal that is disposed corresponding to the pressure chamber and is supplied through a drive terminal. A liquid ejecting head in which one set is formed of two rows formed by arranging actuator members having pressure generating elements that cause a pressure fluctuation in the liquid in the pressure chamber in one direction, and the drive terminal has a pressure It is disposed in a region between two rows of generating elements, and is mounted with a drive circuit for actuator members in each row, and transmits a drive signal output from the drive circuit via a wiring terminal joined to each drive terminal. The actuator member has a film member disposed so as to straddle the actuator member, and the drive terminal and the wiring terminal are joined by interposing a conductive member therebetween, while the actuator is connected to the actuator member. The adhesive member is provided between the data member and the film member so as to surround the pressure generating element, so that a space containing the pressure generating element is formed, and the members corresponding to different surfaces in the space formed by each member are formed. Among them, each of the members corresponding to two different surfaces is provided with a through hole communicating with the space, and the space is filled with a waterproof member that does not hinder the deformation of the pressure generating element and has hydrophobicity. The gist.
これによれば、導電性部材を用いて各駆動端子と各配線端子とを一度に接合することで記録ヘッドの生産性の向上を図ると共に、圧力発生素子を内包する空間に連通する貫通孔から防水部材が充填されて耐久性の高い液体噴射ヘッドを得ることができる。 According to this, it is possible to improve the productivity of the recording head by bonding each drive terminal and each wiring terminal at once using a conductive member, and from the through hole communicating with the space containing the pressure generating element. It is possible to obtain a highly durable liquid jet head filled with a waterproof member.
本発明の液体噴射ヘッドの貫通孔は、空間の異なる面に対応するアクチュエータ部材と接着部材に設けてもよい。 The through hole of the liquid jet head of the present invention may be provided in an actuator member and an adhesive member corresponding to different surfaces in the space.
これによれば、アクチュエータ部材と接着部材に設けられたいずれか一方の貫通孔から防水部材を空間に注入する際に、他方の貫通孔から前記空間内の空気が排出されるため、防水部材が気泡無く空間内に充填された液体噴射ヘッドを得ることができ、圧力発生素子をより確実に防水できる。 According to this, when the waterproof member is injected into the space from one of the through holes provided in the actuator member and the adhesive member, the air in the space is discharged from the other through hole. A liquid jet head filled in the space without bubbles can be obtained, and the pressure generating element can be waterproofed more reliably.
本発明の液体噴射ヘッドの貫通孔は、空間の異なる面に対応する接着部材に設けてもよい。 The through hole of the liquid jet head according to the present invention may be provided in an adhesive member corresponding to a surface having a different space.
これによれば、接着部材に設けられたいずれか一方の貫通孔から防水部材を空間に注入する際に、他方の貫通孔から前記空間内の空気が排出されるため、防水部材が気泡無く空間内に充填された液体噴射ヘッドを得ることができ、圧力発生素子をより確実に防水できる。 According to this, when the waterproof member is injected into the space from any one of the through holes provided in the adhesive member, the air in the space is discharged from the other through hole. The liquid jet head filled in the inside can be obtained, and the pressure generating element can be waterproofed more reliably.
本発明の液体噴射ヘッドのそれぞれの貫通孔は、互いに離れた位置となるように各部材の端部に設けてもよい。 Each of the through holes of the liquid jet head according to the present invention may be provided at the end of each member so as to be spaced apart from each other.
これによれば、貫通孔同士が離れて設けられているので、一方の貫通孔から防水部材を空間に注入した際に、他方の貫通孔を防水部材で覆いにくくなり、空間中の空気を閉じ込めることなく、効率良く防水部材を充填することができる。 According to this, since the through holes are provided apart from each other, when the waterproof member is injected into the space from one through hole, it becomes difficult to cover the other through hole with the waterproof member and traps the air in the space. The waterproof member can be efficiently filled without any trouble.
本発明は、圧力変動によりノズル開口を介して内部の液体を吐出する圧力室と、この圧力室に対応して配設され駆動端子を介して供給される駆動信号により変形して圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生素子を有するアクチュエータ部材とを一方向に並べて形成した列の2つで一つの組を形成する液体噴射ヘッドの製造方法であって、圧力発生素子の2つの列の間の領域に各駆動端子を配設すると共にアクチュエータ部材上に圧力発生素子を取り囲むように接着部材を配設し、各列のアクチュエータ部材の駆動回路に接続された各配線端子を有するフィルム部材を各配線端子と各駆動端子とが導電性部材を介してアクチュエータ部材に接合すると共にフィルム部材と接着部材とを接着することにより圧力発生素子を内包する空間を形成し、各部材によって形成された空間における異なる面に対応する部材のうち、異なる2つ面に対応する部材のそれぞれに設けられた空間に連通する貫通孔を介して圧力発生素子の変形を阻害せず且つ疎水性を有する防水部材を空間に注入することを要旨とする。 The present invention relates to a pressure chamber that discharges an internal liquid through a nozzle opening due to pressure fluctuation, and a liquid in the pressure chamber that is deformed by a drive signal that is disposed corresponding to the pressure chamber and supplied through a drive terminal. A method of manufacturing a liquid ejecting head in which one set is formed of two rows formed by arranging actuator members having pressure generating elements that cause pressure fluctuations in one direction. A film member having each wiring terminal connected to the drive circuit of each row of actuator members, with each drive terminal being disposed in a region between them, and an adhesive member being disposed on the actuator member so as to surround the pressure generating element. Each wiring terminal and each driving terminal are joined to the actuator member via a conductive member and a space containing the pressure generating element is formed by bonding the film member and the adhesive member. The deformation of the pressure generating element is inhibited through a through hole communicating with the space provided in each of the members corresponding to two different surfaces among the members corresponding to different surfaces in the space formed by each member. The gist of the invention is to inject a waterproof member having no hydrophobicity into the space.
これによれば、導電性部材を用いて各駆動端子と各配線端子とを一度に接合することで記録ヘッドの生産性の向上を図ると共に、圧力発生素子を内包する空間に連通する貫通孔から防水部材が充填されて耐久性の高い液体噴射ヘッドを製造することができる。 According to this, it is possible to improve the productivity of the recording head by bonding each drive terminal and each wiring terminal at once using a conductive member, and from the through hole communicating with the space containing the pressure generating element. A highly durable liquid jet head that is filled with a waterproof member can be manufactured.
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、防水部材の空間への注入に際し、一方の貫通孔から防水部材を注入して他方の貫通孔から空間内の空気が排出されるよう空間に前記防水部材を充填してもよい。 In the liquid jet head manufacturing method of the present invention, when the waterproof member is injected into the space, the waterproof member is injected into the space so that the waterproof member is injected from one through hole and the air in the space is discharged from the other through hole. May be filled.
これによれば、一方の貫通孔から防水部材を空間に注入する際に、他方の貫通孔から前記空間内の空気が排出されるため、空間内に防水部材が気泡無く充填された液体噴射ヘッドを得ることができ、圧力発生素子をより確実に防水できる。 According to this, since the air in the space is discharged from the other through hole when the waterproof member is injected into the space from one through hole, the liquid ejecting head in which the waterproof member is filled without bubbles in the space And the pressure generating element can be waterproofed more reliably.
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、フィルム部材に設けられた一方の貫通孔から防水部材を注入し、接着部材に設けられた他方の貫通孔から空間内の空気を排出するように防水部材を充填してもよい。 The method for manufacturing a liquid jet head according to the present invention is such that a waterproof member is injected from one through hole provided in the film member, and air in the space is discharged from the other through hole provided in the adhesive member. May be filled.
これによれば、フィルム部材の貫通孔から防水部材を注入すると、防水部材が自重によって空間に拡がりやすくなるとともに、接着部材に設けられた他方の貫通孔から効率良く空間内の空気を排出させることができる。 According to this, when the waterproof member is injected from the through hole of the film member, the waterproof member can easily expand into the space due to its own weight, and the air in the space can be efficiently discharged from the other through hole provided in the adhesive member. Can do.
(第1実施形態)
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置(液体噴射装置の一種。以下、単にプリンタという)に搭載されるインクジェット式記録ヘッド(以下、単に記録ヘッドという)を例に挙げて行う。
(First embodiment)
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to these embodiments. In the following description, an ink jet recording head (hereinafter simply referred to as a recording head) mounted on an ink jet recording apparatus (a type of liquid ejecting apparatus; hereinafter simply referred to as a printer) is taken as an example of the liquid ejecting head of the present invention. To do.
図1は、記録ヘッド1の構成の一例を説明する分解斜視図である。この記録ヘッド1は、図示しないインクカートリッジ内に貯留されたインクをヘッド内部に導入するインク供給針2が複数配設された供給針ユニット3と、圧電振動子30(図2等参照)を有するアクチュエータユニット4及び流路ユニット5から成るヘッドユニット6とを、ヘッドケース9に備えて概略構成される。また、この記録ヘッド1において、ヘッドケース9の先端側(供給針ユニット3の接合面とは反対側)には、ヘッドユニット6を保護すると共に、ノズルプレート8を接地電位に調整するための金属製のカバー10が取り付けられるようになっている。
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating an example of the configuration of the
供給針ユニット3は、インク供給針2がヘッド主走査方向(ノズル列直交方向)に横並びに配設された合成樹脂製の部材である。この供給針ユニット3に配設されるインク供給針2の先端部は円錐状に尖っており、インクカートリッジ内に挿入し易くなっている。また、この先端部には、インク供給針2の内外を連通する導入孔が複数穿設されており、これらの導入孔を通じてインクカートリッジ内のインクがヘッド内に導入される。そして、本実施形態の記録ヘッド1は4種類のインクを吐出可能であるため、供給針ユニット3には、合計4本のインク供給針2が先端を上方に突出した姿勢で配設されている。
The
ヘッドケース9は、上記供給針ユニット3や配線基板11が取り付けられるベース部12と、このベース部12の底部から下方に向けて延出し、開口面にヘッドユニット6が取り付けられる中空箱体状のケース部13とにより構成される部材である。本実施形態においては、このヘッドケース9と上記供給針ユニット3は、例えば、変性PPE(ポリフェニレンエーテル)樹脂等の合成樹脂によって作製されている。そして、ヘッドケース9のベース部12には、ヘッドユニット6側にインクを供給する収束流路(図示せず)の上部開口14が、供給針ユニット3の各インク供給針2に対応した位置にそれぞれ開設されている。また、ベース部12には、配線基板11を配設するための基板配設部15が区画されている。
The head case 9 has a
上記配線基板11は、コネクタ16を備えており、このコネクタ16には、プリンタ本体側からのFFC(フレキシブルフラットケーブル)等の配線ケーブル(図示せず)が装着されるようになっている。また、配線基板11には、接続用端子17が形成されており、この接続用端子17には、TCP(テープキャリアパッケージ)等のフィルム部材としての状のフレキシブルケーブル18が電気的に接続される。そして、この配線基板11は、プリンタ本体側からの駆動信号をFFCを通じて受けると共に、この駆動信号をフレキシブルケーブル18を介してアクチュエータ部材4の圧電振動子30に供給するようになっている。
The
ノズルプレート8は、流路ユニット5を構成する部材の1つであり、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材をプレス加工することで作製されている。このノズルプレート8には、ドット形成密度に応じたピッチで複数のノズル開口19が列状に開設されており、本実施形態においては、このノズル開口19の列(ノズル列)が、主走査方向に複数条(4列)並設されている。そして、このノズルプレート8は、流路ユニット5において、アクチュエータ部材4の接合面側とは反対側に配置される。
The
図2(a)は、アクチュエータ部材の平面図、図2(b)は、フレキシブルケーブルの平面図であり、図3は、ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図である。図3に示すフレキシブルケーブル18は、図2(b)に示すフレキシブルケーブル18をI−I線で切断した横断面である。また、図2(b)中の符号「30」に示す点線の矩形は、フレキシブルケーブル18がアクチュエータ部材4に接合されたときにおける圧電振動子30一列の位置を示している。同様に、符号「47」に示す点線のコの字状領域は、後述する両面テープ47の位置を示している。
2A is a plan view of the actuator member, FIG. 2B is a plan view of the flexible cable, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part for explaining the configuration of the head unit. The
図2(a)及び図3に示すように、ヘッドユニット6は、アクチュエータ部材4と流路ユニット5を重ね合わせた状態で一体化して構成されており、圧力変動によりノズル開口19を介して内部の液体を吐出する圧力室28と、この圧力室28に対応して配設され駆動端子39を介して供給される駆動信号により変形して前記圧力室28内の液体に圧力変動を生じさせる圧電振動子30を有するアクチュエータ部材4とを一方向(図2(a)の上下方向)に並べて形成した列の2つで一つの組を形成するとともに、この組を二組(図1参照)、前記一方向と直交する他の方向に並べて形成したものである。なお、流路ユニット5のアクチュエータ部材4よりも水平方向に突出した部分には、コンプライアンス基板70が設けられている。コンプライアンス基板70は、リザーバ25にインクが流入する際の圧力急上昇を緩和するための衝撃緩和部材である。
As shown in FIGS. 2A and 3, the
ここで前記駆動端子39は、各組において一方の列の右端に、また他方の列の左端に配設されており、圧電振動子30の列と列の間の領域に、当該圧電振動子2列分の駆動端子39が形成されることになる。一方、アクチュエータ部材4とフレキシブルケーブル18との間には、圧電振動子30を取り囲むように接着部材としての両面テープ47が設けられている。本実施形態では、両面テープ47は一列に並んだ圧電振動子30の周囲をコの字状に取り囲んでいる。このように各列の圧電振動子30は駆動端子39と両面テープ47とに囲まれた状態となっている。なお、両面テープ47は、コンプライアンス基板70よりも圧電振動子30側に配設されている。
Here, the
図2(b)及び図3に示すように、フレキシブルケーブル18は、各列のアクチュエータユニット4を選択的に駆動する駆動回路であるIC46と、ポリイミドやポリエステル等の絶縁性フィルムからなるベースフィルム43とを具備している。フレキシブルケーブル18の表面には、銅箔等の導電材料で導体パターン(配線パターン)が形成されており、前記表面の各駆動端子39に対向する領域には導体パターンと電気的に接続された配線端子44が配設されている。また、IC46は、IC46が出力する駆動信号をアクチュエータユニット4に伝送するように導電パターンに電気的に接続されている。さらに、フレキシブルケーブル18の表面の配線端子44以外の部分にはソルダーレジスト45が設けられている。
As shown in FIGS. 2B and 3, the
また、フレキシブルケーブル18は、先端部を二股に分岐させてあり、それぞれの分岐部分の幅方向の中央部分に2列1組の配線端子44がそれぞれ形成してある。両分岐部の間にはリザーバ25(図3参照)にインクを供給するためのインク供給路51、52が位置するのでこの部分を切り欠いてインク供給路51、52のためのスペースを確保した上で2つの分岐部を形成して配線端子44等を配設してある。
Further, the
そして、フレキシブルケーブル18は、アクチュエータ部材4の上方にこれを跨ぐように配設されている。詳言すると、フレキシブルケーブル18の各配線端子44が導電性部材としての異方性導電フィルム48を介してアクチュエータ部材4の各駆動端子39に接合される一方、フレキシブルケーブル18が両面テープ47を介してアクチュエータ部材4の上面に接着されている。この結果、フレキシブルケーブル18と、異方性導電フィルム48を介して接合された駆動端子39及び配線端子44と、両面テープ47とにより圧電振動子30の列ごとに空間49が形成され、この空間49内に圧電振動子30が内包されている。
The
異方性導電フィルム48は、アクチュエータ部材4の2列の駆動端子39全体を覆う大きさに形成されているため、フレキシブルケーブル18をアクチュエータ部材4に接合するに際し、各駆動端子39と各配線端子44とを一度に接着することができる。なお、導電性部材としては、異方性導電フィルムに限らず、異方性導電ペーストであってもよい。
Since the anisotropic
また、図2(b)及び図3に示すように、各部材によって圧電振動子30の列ごとに空間49が形成される。本実施形態においては、フレキシブルケーブル18とコの字状に形成された両面テープ47と異方性導電フィルム48とアクチュエータ部材4の各部材によって圧電振動子30の列ごとに空間49が形成される。換言すると、空間49は、上記各部材の空間49に接する第1の面S1〜第6の面S6の六つの面によって空間領域を得ている。
As shown in FIGS. 2B and 3, a
また、空間49を形成する第1の面S1〜第6の面S6に対応する部材のうち、異なる2つ面に対応する部材のそれぞれに空間49に連通する貫通孔60が設けられている。本実施形態では、第1の面S1に対応するフレキシブルケーブル18に貫通孔60aが、第2の面S2に対応する両面テープ47に貫通孔60bが、それぞれ設けられている。また、貫通孔60aと貫通孔60bとが、互いに離れた位置になるように、貫通孔60aは、フレキシブルケーブル18の端部に、貫通孔60bは、両面テープ47の端部(第2の面S2の端部)に、それぞれ設けられている。そして、空間49には一方の貫通孔60aまたは貫通孔60bを介して注入されたフッ素ゲル61が充填されている。フッ素ゲル61は、圧電振動子30の変形を阻害することなく、浸水による圧電振動子30の劣化を防止して耐久性を向上することができる。
Further, among the members corresponding to the first surface S <b> 1 to the sixth surface S <b> 6 that form the
以上に説明したように、異方性導電フィルム48を用いて各駆動端子39と各配線端子44とを一度に接合することで記録ヘッド1の生産性の向上を図ると共に、フレキシブルケーブル18の貫通孔60を介して圧電振動子30を内包する空間49にフッ素ゲル61を充填して耐久性の高い記録ヘッド1を得ることができる。
As described above, each
なお、アクチュエータ部材4にフレキシブルケーブル18を接合する際には、両面テープ47を一列に並んだ圧電振動子30を取り囲むようにアクチュエータ部材4上に配設する一方、二列の駆動端子39全体を覆うように異方性導電フィルム48を駆動端子39上に載置する。そして、各配線端子44が異方性導電フィルム48を介して各駆動端子39に対応するようフレキシブルケーブル18をアクチュエータ部材4上に載置する。次に、フレキシブルケーブル18をアクチュエータ部材4側に押圧すると共に、異方性導電フィルム48を加熱して各駆動端子39と各配線端子44とを電気的に接合させる。最後に、貫通孔60aまたは貫通孔60bからフッ素ゲル61を注入する。本実施形態では、2つの貫通孔60のうち、フレキシブルケーブル18に設けられた貫通孔60aを注入口として貫通孔60aからフッ素ゲル61を注入し、両面テープ47に設けられた貫通孔60bを空間49内の空気を排出する排出口としている。これにより、気泡を生じることなくフッ素ゲル61を空間49内に充填することができる。なお、貫通孔60bを注入口とし、貫通孔60aを排気口として用いることもできる。
When the
流路ユニット5は、オリフィスとして機能するインク供給口22及びノズル連通口23の一部となる通孔が形成された供給口プレート24と、インク供給針2側からのインクが供給されるリザーバ25(共通液体室)及びノズル連通口23の一部となる通孔が形成されたリザーバプレート26と、上記ノズルプレート8とから構成されている。そして、流路ユニット5は、リザーバプレート26の一方の面にノズルプレート8を、他方の面に供給口プレート24をそれぞれ配置し、これらの部材の間を熱溶着フィルム等によって接合して構成されている。この流路ユニット5は、リザーバ25からノズル開口19に至るまでのインク流路(液体流路)を形成している。
The
アクチュエータ部材4は、圧力室28となる通孔を開設した圧力室プレート29、圧電振動子30が複数横並びに実装されると共に、圧力室28の一部を区画する振動子プレート31、及び、供給側連通口32となる通孔及びノズル連通口23となる通孔を形成した連通口プレート34を積層した状態で備えている。これらの圧力室プレート29、振動子プレート31、及び、連通口プレート34は、アルミナや酸化ジルコニウム等のセラミックスで作製されており、焼成によって一体化される。
The
上記の圧力室28は、ノズル列とは直交する方向に細長い空部となっており、ノズル開口19に対応して複数形成されている。そして、各圧力室28の一端側は、供給側連通口32及びインク供給口22を通じてリザーバ25に連通している。また、供給側連通口32とは反対側の圧力室28の他端側は、ノズル連通口23を通じてノズル開口19に連通している。この圧力室28の一部、即ち、連通口プレート34とは反対側となる面は、振動子プレート31によって区画されている。
The
本実施形態において、圧力発生素子の一種として機能する圧電振動子30は、付与された電界に応じて撓み振動を行う所謂撓みモードの圧電振動子であり、駆動電極36と共通電極37で圧電体層38を挟んだ状態に形成されている。この圧電振動子30は、圧力室28とは反対側の振動子プレート31の表面に、圧力室28を覆い隠す状態に形成されている。即ち、各圧電振動子30は、各圧力室28に対応してノズル列方向に列設されている。ここで、圧電振動子列の端部に位置するものは、インク滴の吐出に関与しない。つまり、駆動信号が供給されず駆動しないダミー振動子となっている。
In the present embodiment, the
なお、圧電振動子は、共通電極と上下2枚の駆動電極との間に2枚の圧電体層をそれぞれ挟んだ所謂ダブルチップス方式のものでも勿論構わない。 The piezoelectric vibrator may be of a so-called double-chip type in which two piezoelectric layers are sandwiched between a common electrode and two upper and lower drive electrodes.
上記駆動端子39は、圧電振動子30の駆動電極36に導通する。また、共通電極37は、図示しない共通幹電極を介して共通接地端子41(図5参照)に導通している。
The
図4は、アクチュエータ部材における駆動端子の配設状態を説明する平面図、図5は図4における領域Aの拡大図、図6は図4における領域Bの拡大図である。なお、図4〜6においては、駆動端子39を主に示しており、便宜上、圧電振動子30は図示していない。
4 is a plan view for explaining the arrangement of drive terminals in the actuator member, FIG. 5 is an enlarged view of region A in FIG. 4, and FIG. 6 is an enlarged view of region B in FIG. 4 to 6 mainly show the
これらの図に示すように、各駆動端子39は、ノズル列方向に列設されて駆動端子列40を構成しており、この駆動端子列40は、アクチュエータ部材4の幅方向(ノズル列方向に直交する方向)の中心寄りに2列形成されている。
As shown in these drawings, each
図5、6に示すように、駆動端子列方向の両側には、共通接地端子41が設けられている。この共通接地端子41は、共通幹電極を介して圧電振動子30の共通電極37と導通すると共に、フレキシブルケーブル18の接地端子(図示せず)が接続される部分である。本実施形態においては、各駆動端子列40の一側(領域B)の端から1番目と2番目、他側(領域A)の端から1〜3番目の端子が、それぞれ共通接地端子41となっている。これらの駆動端子39及び共通接地端子41は、銀等の金属材料によって作製されており、本実施形態においては、スクリーン印刷によって、アクチュエータ部材4の表面に形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6,
上記駆動端子39を通じて駆動電極36に駆動信号が供給されると、駆動電極36と共通電極37との間には電位差に応じた電界が発生する。この電界は圧電体層38に付与され、圧電体層38は付与された電界の強さに応じて撓み変形する。即ち、駆動電極36に供給する駆動信号の電位を高くする程、圧電体層38は、流路ユニット5に近づく方向に変位し、圧力室28の容積を減少するように圧力室プレート29を変形させる。一方、駆動電極36に供給する駆動信号の電位を低くする程、圧電体層38は、流路ユニット5よりも遠ざかる方向に変位し、圧力室28の容積を増加させるように圧力室プレート29を変形させる。このような圧電振動子30の駆動により、圧力室28が収縮又は膨張し、これにより、圧力室28内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することで、圧力室28内のインクをノズル開口19からインク滴として吐出させることができる。
When a drive signal is supplied to the
(他の実施形態)
図7は、他の実施形態に係るアクチュエータ部材及びフレキシブルケーブルの平面図である。本実施形態では、両面テープ47に貫通孔60a,0bを設けている。貫通孔60aは、空間49に対する第4の面S4に対応する位置に設けられ、貫通孔60bは、空間49に対する第2の面S2に対応する位置に、それぞれ異なる面に設けられている。本実施形態では、貫通孔60aを注入口として貫通孔60aからフッ素ゲル61を注入し、貫通孔60bを空間49内の空気を排出する排出口としている。このようにしても、気泡を生じることなくフッ素ゲル61を空間49内に充填することができる。なお、貫通孔60bを注入口とし、貫通孔60aを排気口として用いることもできる。
(Other embodiments)
FIG. 7 is a plan view of an actuator member and a flexible cable according to another embodiment. In the present embodiment, the double-
以上の実施形態の説明では、貫通孔60a,60bを設ける位置を第1の面S1と第2の面S2または第2の面S2と第4の面S4に設けたが、これに限定されず、第1の面S1〜第6の面S6について適宜組み合わせて設定することができる。
In the description of the above embodiment, the positions where the through
また、以上の説明では、液体噴射ヘッドとして、記録ヘッド1を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレー、FED(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ(生物化学素子)の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
In the above description, the
1…記録ヘッド、4…アクチュエータ部材、5…流路ユニット、6…ヘッドユニット、18…フィルム部材としてのフレキシブルケーブル、30…圧力発生素子としての圧電振動子、39…駆動端子、40…駆動端子列、44…配線端子、47…導電性部材としての異方性導電フィルム、49…空間、60,60a,60b…貫通孔、61…防水部材としてのフッ素ゲル、S1〜S6…第1の面〜第6の面。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記駆動端子は、圧力発生素子の2つの列の間の領域に配設され、
前記各列のアクチュエータ部材の駆動回路を搭載するとともに、前記各駆動端子に接合する配線端子を介して前記駆動回路が出力する駆動信号を伝送するよう前記アクチュエータ部材の上方にこれを跨ぐように配設したフィルム部材を有し、前記駆動端子と前記配線端子とはこれらの間に導電性部材が介在することにより接合される一方、前記アクチュエータ部材と前記フィルム部材との間において前記圧力発生素子を取り囲むように接着部材が設けられることにより前記圧力発生素子を内包する空間が形成され、
前記各部材によって形成された前記空間における異なる面に対応する前記部材のうち、異なる2つ面に対応する前記部材のそれぞれに、前記空間に連通する貫通孔が設けられ、
前記空間には前記圧力発生素子の変形を阻害せず且つ疎水性を有する防水部材が充填されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 A pressure chamber that discharges the internal liquid through the nozzle opening due to pressure fluctuations, and a pressure signal that is deformed by a drive signal that is disposed in correspondence with the pressure chambers and that is supplied via a drive terminal. A liquid ejecting head in which one set is formed of two rows formed by arranging actuator members each having a pressure generating element for generating
The drive terminal is disposed in a region between two rows of pressure generating elements;
A drive circuit for the actuator members in each row is mounted, and a drive signal output from the drive circuit is transmitted via a wiring terminal joined to each drive terminal so as to straddle the actuator members. The drive terminal and the wiring terminal are joined by interposing a conductive member therebetween, while the pressure generating element is interposed between the actuator member and the film member. By providing an adhesive member so as to surround, a space containing the pressure generating element is formed,
Each of the members corresponding to two different surfaces among the members corresponding to different surfaces in the space formed by the members is provided with a through hole communicating with the space.
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the space is filled with a waterproof member that does not hinder deformation of the pressure generating element and has hydrophobicity.
前記貫通孔は、前記空間の異なる面に対応する前記アクチュエータ部材と前記接着部材に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1,
The liquid ejecting head, wherein the through hole is provided in the actuator member and the adhesive member corresponding to different surfaces of the space.
前記貫通孔は、前記空間の異なる面に対応する前記接着部材に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the through hole is provided in the adhesive member corresponding to a different surface of the space.
それぞれの前記貫通孔は、互いに離れた位置となるように前記各部材の端部に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 In the liquid jet head according to any one of claims 1 to 3,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein each of the through holes is provided at an end portion of each of the members so as to be spaced apart from each other.
前記圧力発生素子の2つの列の間の領域に前記各駆動端子を配設すると共に前記アクチュエータ部材上に前記圧力発生素子を取り囲むように接着部材を配設し、前記各列のアクチュエータ部材の駆動回路に接続された各配線端子を有するフィルム部材を前記各配線端子と各駆動端子とが導電性部材を介して前記アクチュエータ部材に接合すると共に前記フィルム部材と前記接着部材とを接着することにより前記圧力発生素子を内包する空間を形成し、
前記各部材によって形成された前記空間におけるの異なる面に対応する前記部材のうち、異なる2つ面に対応する前記部材のそれぞれに設けられた前記空間に連通する貫通孔を介して前記圧力発生素子の変形を阻害せず且つ疎水性を有する防水部材を前記空間に注入することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 A pressure chamber that discharges the internal liquid through the nozzle opening due to pressure fluctuations, and a pressure signal that is deformed by a drive signal that is disposed in correspondence with the pressure chambers and that is supplied via a drive terminal. A method of manufacturing a liquid jet head in which one set is formed by two rows formed by arranging actuator members having pressure generating elements that are arranged in one direction,
The drive terminals are disposed in a region between two rows of the pressure generating elements, and an adhesive member is disposed on the actuator member so as to surround the pressure generating elements, thereby driving the actuator members of the respective rows. The film member having each wiring terminal connected to the circuit is bonded to the actuator member through the conductive member and the wiring terminal and the driving terminal, and the film member and the adhesive member are bonded to each other. Forming a space containing the pressure generating element,
Of the members corresponding to different surfaces in the space formed by the members, the pressure generating element via a through hole provided in each of the members corresponding to two different surfaces. A method of manufacturing a liquid ejecting head, wherein a waterproof member that does not hinder the deformation of the liquid and has hydrophobicity is injected into the space.
前記防水部材の前記空間への注入に際し、一方の前記貫通孔から前記防水部材を注入して他方の前記貫通孔から前記空間内の空気が排出されるよう前記空間に前記防水部材を充填することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 The method of manufacturing a liquid jet head according to claim 5,
When the waterproof member is injected into the space, the waterproof member is injected from one through hole, and the space is filled with the waterproof member so that air in the space is discharged from the other through hole. A method of manufacturing a liquid ejecting head.
前記フィルム部材に設けられた一方の前記貫通孔から前記防水部材を注入し、前記接着部材に設けられた他方の前記貫通孔から前記空間内の空気を排出するように前記防水部材を充填することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 In the manufacturing method of the liquid jet head according to claim 5 or 6,
Injecting the waterproof member from one of the through holes provided in the film member and filling the waterproof member so as to discharge air in the space from the other through hole provided in the adhesive member. A method of manufacturing a liquid ejecting head.
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