JP2014065263A - 液滴吐出ヘッドおよび印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液滴吐出ヘッド1は、板状体で構成され、当該板状体の上面265に開口して形成された凹部27と、凹部27の内側に設けられ、導電性を有する材料で構成された配線パターン28とを有するベース基板2と、上面265側から凹部27内を気密的に封止するように固定され、配線パターン28と電気的に接続されたICパッケージ9とを備える。
【選択図】図1
Description
特許文献1に記載の液滴吐出ヘッドは、インクを一旦貯留するキャビティーと、キャビティーに連通し、キャビティー内のインクを液滴として吐出する吐出口を有するベース基板を有している。また、キャビティーに隣接して、圧電素子が配置されている。この圧電素子は、当該圧電素子の駆動を制御するドライバーICと配線パターンを介して電気的に接続されている。そして、圧電素子が駆動することにより、吐出口からインク滴を確実に吐出することができる。
また、特許文献1に記載の液滴吐出ヘッドでは、ベース基板の上面に凹部が開口して形成されている。凹部の内側には、前記配線パターンが配置されている。なお、ドライバーICは、ベース基板の凹部の外側近傍に埋設されている。
本発明の液滴吐出ヘッドは、板状体で構成され、該板状体の一方の面に開口して形成された凹部と、該凹部の内側に設けられ、導電性を有する材料で構成された配線パターンとを有するベース基板と、
前記配線パターンと電気的に接続されたICパッケージと、を備え、
前記ICパッケージが、前記一方の面側から、前記凹部を封止固定していることを特徴とする。
これにより、外部からベース基板の凹部内に例えば水分(蒸気)、その他、塵や埃が入ったりするのを確実に防止することができ、よって、凹部の内側に設けられた配線パターンを外部から確実に遮断して保護することができる。その結果、配線パターンの腐食や劣化等を防止することができる。
また、ICパッケージがベース基板の凹部内を封止する封止部材としても機能しているので、別途封止部材を設けるのを省略することができ、よって、液滴吐出ヘッドを簡単な構成のものとすることができる。
これにより、外部からベース基板の凹部内に例えば水分等が入ったりするのをより確実に防止することができ、よって、配線パターンをより確実に保護することができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記ICパッケージは、接着剤を介して前記ベース基板に対して固定されており、
前記接着剤は、前記ベース基板の一方の面と、前記ICパッケージの一方の面との間に充填されているのが好ましい。
これにより、ICパッケージとベース基板との間を確実に埋めることができ、よって、ベース基板の凹部内をより確実に気密的に封止することができる。
配線パターンが線状体で構成されている場合、凹部が溝状をなしていることにより、当該線状体を、その長手方向に沿って多数本配置することができる。よって、各線状部を介して多量の情報を送受信することができるICパッケージを搭載することができる。
例えばベース基板にエッチングを施すことにより凹部を形成する際に、各側壁部が傾斜していることにより、その形成を容易かつ確実に行なうことができる。
また、本発明の液滴吐出ヘッドでは、前記配線パターンは、前記各側壁部の傾斜方向に沿い、前記一方の面から前記底部にわたって形成された複数本の線状体で構成されているのが好ましい。
これにより、各線状部を介して多量の情報を送受信することができるICパッケージをベース基板に搭載することができる。
前記ICパッケージは、前記配線パターンを介して前記圧電素子と電気的に接続され、該圧電素子の作動を制御するものであるのが好ましい。
これにより、例えば液滴の吐出量、吐出タイミング(吐出とその停止)等の吐出条件を正確かつ確実に制御することができる。
これにより、当該積層体を構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。よって、薄型の液滴吐出ヘッドを得ることができ、この液滴吐出ヘッドを印刷装置が備えた場合、当該印刷装置の小型化に寄与する。
本発明の印刷装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、ベース基板の凹部の内側に設けられた配線パターンを外部から遮断することができる液滴吐出ヘッドを備え、配線パターンの腐食や劣化等を防止して信頼性に優れた印刷装置を提供することができる。
図1は、本発明の液滴吐出ヘッドを示す分解斜視図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3は、本発明の印刷装置を示す斜視図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図3中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
ベース基板2がこのような積層体で構成されていることにより、当該積層体を構成する各層をそれぞれ用途、機能に応じて使用することができる。これにより、薄型の液滴吐出ヘッド1を得ることができ、印刷装置100の小型化に寄与する。
なお、各吐出口211には、撥水性を有するコーティング層が設けられているのが好ましい。これにより、各吐出口211から吐出された液滴は、それぞれ、できる限り鉛直下方に向かって落下することなり、記録媒体200上の着弾されるべき位置に確実に着弾することができる。
中継室223は、圧力発生室222よりも上流側に設けられている。
連通路224は、圧力発生室222と中継室223との間に設けられている。
なお、流路形成基板22の構成材料としては、特に限定されず、例えば、ノズル基板21の構成材料と同じものを用いることができる。
このような振動板23は、流路形成基板22側から順に弾性膜231と下電極膜232とを積層してなるものである。弾性膜231は、例えば1〜2μm程度の厚さの酸化シリコン膜で構成されている。下電極膜232は、例えば0.2μm程度の厚さの金属膜で構成されている。この下電極膜232は、流路形成基板22とリザーバー形成基板24との間に配される複数の圧電素子25の共通電極としても機能する。
第2室243は、第1室242よりも上流側に設けられている。
連通路244は、第1室242と第2室243との間に設けられている。
また、リザーバー形成基板24は、各圧電素子25をそれぞれ収納する圧電素子収納室245が形成されている。圧電素子収納室245は、リザーバー241と独立して形成されている。
図1、図2に示すように、以上のような積層体で構成されたベース基板2には、その上面(一方の面)265の中央部に開口する凹部27が形成されている。図2に示すように、この凹部27は、上面265から各圧電素子25の上電極膜252の上面253までを、例えばエッチングで欠損させることにより形成されている。
底部271は、平坦な部分となっている。
このように第1の側壁部272a、272bがそれぞれ傾斜していることにより、凹部27を例えばエッチングにより形成する際に、その形成を容易かつ確実に行なうことができる。
図1、図2に示すように、凹部27の内側には、配線パターン28が設けられている。配線パターン28は、導電性を有する材料で構成されている。この材料としては、特に限定されず、例えば、金や銅等のような電気抵抗が比較的小さい金属材料を用いることができる。
液滴吐出ヘッド1では、このように多数本の線状部281で配線パターン28が構成されている。これにより、ベース基板2上に搭載されるICパッケージ9として、各線状部281を介して多量の情報を送受信することができるものを用いることができる。
電子回路91は、例えば半導体で構成されている。
ケーシング92は、小片状で構成され、その中空部に電子回路91を収納することができる。ケーシング92の構成材料としては、特に限定されず、例えば、各種樹脂材料、各種金属材料またはセラミックス等が挙げられる。
以上のような構成のICパッケージ9は、配線パターン28を介して各圧電素子25と電気的に接続されている。そして、このICパッケージ9は、各圧電素子25の作動を制御することができる。これにより、インク300を正確かつ確実に吐出させることができる。
また、ICパッケージ9は、その平面視で凹部27を包含する大きさのものである。すなわち、ICパッケージ9の全長は、凹部27の全長よりも長く、ICパッケージ9の幅は、凹部27の最大幅よりも広い。
なお、接着剤29は、配線パターン28の各上部282とICパッケージ9の各端子H93とを電気的に導通させる機能を有していてもよい。
また、ICパッケージ9が凹部27内を封止する封止部材としても機能しているので、別途封止部材を設けるたり、配線パターン28に対してコーティングを施したりするのを省略することができる。これにより、液滴吐出ヘッド1を簡単な構成のものとすることができる。
図3に示す印刷装置100は、記録媒体200にインクジェット方式で印刷する印刷装置である。この印刷装置100は、装置本体50と、液滴吐出ヘッド1が搭載された記録ヘッドユニット20Aおよび20Bと、インク300を供給するインクカートリッジ30Aおよび30Bと、記録ヘッドユニット20Aおよび20Bを搬送するキャリッジ40と、キャリッジ40を移動させる移動機構70と、キャリッジ40を移動可能に支持する(案内する)キャリッジ軸60とを備えている。
インクカートリッジ30Bも、記録ヘッドユニット20Bに着脱自在に装着され、その装着状態で記録ヘッドユニット20Bにインク300(カラーインク組成物)を供給することができる。
以上、本発明の液滴吐出ヘッドおよび印刷装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、液滴吐出ヘッドおよび印刷装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、ベース基板には、ICパッケージが確実に凹部を覆うことができる位置に配置されるよう位置決めするマーカーが付されていてもよい。
Claims (9)
- 板状体で構成され、該板状体の一方の面に開口して形成された凹部と、該凹部の内側に設けられ、導電性を有する材料で構成された配線パターンとを有するベース基板と、
前記配線パターンと電気的に接続されたICパッケージと、を備え、
前記ICパッケージが、前記一方の面側から、前記凹部を封止固定していることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 - 前記ICパッケージは、小片状をなし、平面視で前記凹部を包含する大きさのものである請求項1に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記ICパッケージは、接着剤を介して前記ベース基板に対して固定されており、
前記接着剤は、前記ベース基板の一方の面と、前記ICパッケージの一方の面との間に充填されている請求項2に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記凹部は、溝状をなしており、底部と、該底部から立設し、前記溝の幅方向に対向する一対の側壁部とを有する請求項1ないし3のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記各側壁部は、互いの離間距離が前記一方の面側に向かって漸増するように傾斜している請求項4に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記配線パターンは、前記各側壁部の傾斜方向に沿い、前記一方の面から前記底部にわたって形成された複数本の線状体で構成されている請求項5に記載の液滴吐出ヘッド。
- 前記ベース基板は、前記板状体の他方の面に開口して形成され、液滴を吐出する吐出口と、該吐出口から前記液滴を吐出させる圧電素子とを有し、
前記ICパッケージは、前記配線パターンを介して前記圧電素子と電気的に接続され、該圧電素子の作動を制御する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。 - 前記ベース基板は、積層体で構成されている請求項1ないし7のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッド。
- 請求項1ないし8のいずれか1項に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする印刷装置。
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