JP2015039804A - Liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
Liquid jet head and liquid jet device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015039804A JP2015039804A JP2013171057A JP2013171057A JP2015039804A JP 2015039804 A JP2015039804 A JP 2015039804A JP 2013171057 A JP2013171057 A JP 2013171057A JP 2013171057 A JP2013171057 A JP 2013171057A JP 2015039804 A JP2015039804 A JP 2015039804A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- path member
- head
- liquid
- ink
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that eject liquid from nozzles, and more particularly to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that eject ink as liquid.
液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インク滴をノズルから吐出するヘッド本体と、ヘッド本体に固定されてインクが貯留されたインクカートリッジ等の液体貯留手段からのインクを各ヘッド本体に供給する流路部材と、を具備するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 A typical example of a liquid ejecting head that ejects droplets is an ink jet recording head that ejects ink droplets. The ink jet recording head includes, for example, a head main body that discharges ink droplets from nozzles and a flow that supplies ink from a liquid storage unit such as an ink cartridge that is fixed to the head main body and stores ink to each head main body. The thing provided with a road member is proposed (for example, refer to patent documents 1).
このようなインクジェット式記録ヘッドの流路部材は、複数のヘッド本体を保持する第1流路部材と、第1流路部材のヘッド本体を固定した面とは反対面側に固定された第2流路部材と、第1流路部材及び第2流路部材の間に挟持されるシール部材とを備えている。シール部材は、シート等の環状の弾性材料からなり、第1流路部材に設けられた第1流路と第2流路部材に設けられた第2流路とを連通する連通路が設けられている。 The flow path member of such an ink jet recording head includes a first flow path member that holds a plurality of head main bodies, and a second flow path that is fixed on the opposite side of the surface of the first flow path member that fixes the head main body. A flow path member and a seal member sandwiched between the first flow path member and the second flow path member are provided. The seal member is made of an annular elastic material such as a sheet, and is provided with a communication path that communicates the first flow path provided in the first flow path member and the second flow path provided in the second flow path member. ing.
シール部材は、連通路が第1流路と第2流路とを連通した状態で、第1流路部材及び第2流路部材により圧力がかけられる。このようなシール部材により、第1流路と第2流路とが密封された状態で連通される。 The seal member is pressed by the first flow path member and the second flow path member in a state where the communication path communicates the first flow path and the second flow path. By such a sealing member, the first flow path and the second flow path are communicated in a sealed state.
さらに、このような環状のシール部材には、外周部分に、第1流路部材又は第2流路部材側に突出した壁部が形成されている。壁部は、高さ方向に第1流路部材及び第2流路部材に押圧されて密着しているので、シール部材内側の空間が外部とは遮断された状態とされる。 Further, in such an annular seal member, a wall portion protruding toward the first flow path member or the second flow path member is formed on the outer peripheral portion. Since the wall portion is pressed and in close contact with the first flow path member and the second flow path member in the height direction, the space inside the seal member is blocked from the outside.
シール部材の内側の空間を外部から遮断することで、第1流路、連通路及び第2流路の隙間に空気が侵入し、インクに気泡が生じることを抑制することができる。また、インク中の溶媒が揮発し、前記隙間からシール部材の内側の空間に排出されるとしても、シール部材の内側の空間が外部から遮断されているため、溶媒の揮発は一定量に抑えることができる。 By blocking the space inside the seal member from the outside, it is possible to prevent air from entering the gaps between the first flow path, the communication path, and the second flow path, and generating bubbles in the ink. Even if the solvent in the ink is volatilized and discharged from the gap to the space inside the seal member, the space inside the seal member is blocked from the outside, so that the solvent volatilization is suppressed to a certain amount. Can do.
しかしながら、第1流路部材及び第2流路部材による壁部を押圧する圧力がより大きくなった場合や、シール部材の内側の空間に、より大きな負圧又は正圧がかかった際に、壁部が傾倒したり、変形してしまう虞がある。このような壁部の傾倒等により、シール部材の内側の空間が外部に連通してしまう現象(リーク)が生じる。 However, when the pressure that presses the wall portion by the first flow path member and the second flow path member becomes larger, or when a larger negative pressure or positive pressure is applied to the space inside the seal member, the wall There is a risk that the part may be tilted or deformed. A phenomenon (leak) in which the space inside the seal member communicates with the outside occurs due to such inclination of the wall portion.
リークが生じると、第1流路、連通路及び第2流路の隙間に空気が侵入し、インクに気泡が生じてしまい、インク滴の吐出不良を引き起こす虞がある。また、リークが生じると、インクの溶媒の揮発物が前記隙間を介して外部に排出されるため、インクの増粘が生じ、吐出不良を引き起こす虞がある。
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、他の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
If a leak occurs, air may enter the gaps between the first flow path, the communication path, and the second flow path, and bubbles may be generated in the ink, which may cause ink droplet ejection failure. Further, when a leak occurs, the volatile matter of the ink solvent is discharged to the outside through the gap, so that the viscosity of the ink is increased and there is a possibility of causing ejection failure.
Such a problem is not limited to the ink jet recording head, and similarly exists in a liquid ejecting head that ejects another liquid.
本発明は、このような事情に鑑み、シール部材によるシールを確実なものとすることで液体の吐出不良が抑制された高品質な吐出を行うことができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention provides a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus that can perform high-quality ejection in which defective ejection of liquid is suppressed by ensuring sealing by a sealing member. For the purpose.
上記課題を解決する本発明の態様は、液体噴射面から液体を噴射するヘッドチップと、液体の第1流路が設けられた第1流路部材と、前記ヘッドチップを保持し、当該ヘッドチップに接続される液体の第2流路が設けられた第2流路部材と、前記第1流路と前記第2流路とを接続する連通路が形成されたベース部、及び前記ベース部の前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも一方に対向する面に環状に形成された壁部とを有するシール部材とを備え、前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも前記一方には、前記壁部が挿入される溝部が形成され、当該溝部に挿入された前記壁部が前記第1流路部材及び前記第2流路部材により挟持されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、シール部材の壁部が第1流路部材又は第2流路部材の少なくとも一方に形成された溝部に圧入されることで、壁部の傾斜や変形を原因とするシール部材によるシールの破壊が抑制される。このようにシールの破壊が抑制されるため、シール不良に起因する液体の吐出不良を抑制することができ、高品質な液体の吐出を行うことができる液体噴射ヘッドが提供される。
An aspect of the present invention that solves the above problems includes a head chip that ejects liquid from a liquid ejection surface, a first flow path member provided with a first flow path for liquid, the head chip, and the head chip. A second flow path member provided with a second flow path for the liquid connected to the base, a base portion in which a communication path connecting the first flow path and the second flow path is formed, and the base section A seal member having an annular wall on a surface facing at least one of the first flow path member or the second flow path member, and the first flow path member or the second flow path member. A groove portion into which the wall portion is inserted is formed in at least one of the wall portions, and the wall portion inserted into the groove portion is sandwiched between the first flow path member and the second flow path member. It is in the liquid jet head.
In such an aspect, the wall portion of the seal member is press-fitted into the groove portion formed in at least one of the first flow path member or the second flow path member, so that the seal by the seal member is caused due to the inclination or deformation of the wall portion. The destruction of is suppressed. As described above, since the breakage of the seal is suppressed, it is possible to provide a liquid ejecting head capable of suppressing a liquid discharge failure due to a seal failure and discharging a high-quality liquid.
ここで、前記壁部が前記溝部に圧入されていることが好ましい。これによれば、壁部の側面を溝部の内面により確実に接触させることができ、シール部材によるシールをより確実なものとすることができる。 Here, it is preferable that the wall portion is press-fitted into the groove portion. According to this, the side surface of the wall portion can be reliably brought into contact with the inner surface of the groove portion, and the sealing by the sealing member can be made more reliable.
また、前記溝部の前記壁部が挿入される開口は面取りされていることが好ましい。これによれば、壁部を溝部内に誘導することができ、液体噴射ヘッドの組み立て作業を容易にすることができる。 Moreover, it is preferable that the opening in which the said wall part of the said groove part is inserted is chamfered. According to this, the wall portion can be guided into the groove portion, and the assembly operation of the liquid ejecting head can be facilitated.
また、前記ベース部は板状に形成され、前記壁部は前記ベース部の外周に形成されていることが好ましい。これによれば、シール部材がよじれることを抑制することができる。 Moreover, it is preferable that the said base part is formed in plate shape, and the said wall part is formed in the outer periphery of the said base part. According to this, it can suppress that a sealing member twists.
また、前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも前記一方は、前記ベース部に対向する面に、前記溝部、前記溝部よりも内側に形成されて前記ベース部に接触する第1溝形成部、及び前記溝部よりも外側に形成されて前記第1溝形成部よりも前記ベース部側に突出した第2溝形成部が形成されていることが好ましい。これによれば、壁部が内側及び外側に傾斜したり変形することがより確実に抑制される。 In addition, at least one of the first flow path member and the second flow path member is formed on the surface facing the base portion, inside the groove portion and the groove portion, and contacts the base portion. It is preferable that a groove forming part and a second groove forming part formed outside the groove part and projecting toward the base part side than the first groove forming part are formed. According to this, it is suppressed more reliably that a wall part inclines or deform | transforms inside and outside.
さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、シール部材によるシールを確実なものとすることで液体の吐出不良が抑制された高品質な吐出を行うことができる液体噴射装置が提供される。
Furthermore, another aspect of the invention is a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head described in the above aspect.
In such an aspect, there is provided a liquid ejecting apparatus that can perform high-quality ejection in which defective liquid ejection is suppressed by ensuring sealing by the sealing member.
〈実施形態1〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。
<
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. An ink jet recording head is an example of a liquid ejecting head, and is also simply referred to as a recording head.
まず、本実施形態に係る記録ヘッドに設けられるヘッドチップの一例について説明する。図1は本実施形態に係るヘッドチップの分解斜視図であり、図2はヘッドチップの平面図であり、図3はヘッドチップの断面図である。 First, an example of a head chip provided in the recording head according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a head chip according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the head chip, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the head chip.
図示するように、ヘッドチップ2は、ヘッド本体11、ヘッド本体11の一方面側に固定されたケース部材40等の複数の部材を備える。また、ヘッド本体11は、流路形成基板10と、流路形成基板10の一方面側に設けられた連通板15と、連通板15の流路形成基板10とは反対面側に設けられたノズルプレート20と、流路形成基板10の連通板15とは反対側に設けられた保護基板30と、連通板15のノズルプレート20が設けられた面側に設けられたコンプライアンス基板45とを具備する。
As illustrated, the
ヘッド本体11を構成する流路形成基板10は、ステンレス鋼やNiなどの金属、ZrO2あるいはAl2O3を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、MgO、LaAlO3のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板10は、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板10には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室12がインクを吐出する複数のノズル21が並設される方向に沿って並設されている。
The flow
以降、この方向を圧力発生室12の並設方向、又は第1の方向Xと称する。また、流路形成基板10には、圧力発生室12が第1の方向Xに並設された列が複数列、本実施形態では、2列設けられている。この圧力発生室12の列が複数列設された方向を、以降、第2の方向Yと称する。さらに、第1の方向X及び第2の方向Yに直交する方向を、インク滴(液滴)の吐出方向、又は第3の方向Zと称する。ちなみに、流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20は、第3の方向Zに積層されている。
Hereinafter, this direction is referred to as a direction in which the
また、流路形成基板10には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部側に、当該圧力発生室12よりも開口面積が狭く、圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。
Further, the flow
また、流路形成基板10の一方面側には、連通板15と、ノズルプレート20とが順次積層されている。すなわち、流路形成基板10の一方面に設けられた連通板15と、連通板15の流路形成基板10とは反対面側に設けられたノズル21を有するノズルプレート20とを具備する。
Further, the
連通板15には、圧力発生室12とノズル21とを連通するノズル連通路16が設けられている。連通板15は、流路形成基板10よりも大きな面積を有し、ノズルプレート20は流路形成基板10よりも小さい面積を有する。このように連通板15を設けることによってノズルプレート20のノズル21と圧力発生室12とを離せるため、圧力発生室12の中にあるインクは、ノズル21付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート20は圧力発生室12とノズル21とを連通するノズル連通路16の開口を覆うだけでよいので、ノズルプレート20の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート20のノズル21が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面20aと称する。
The
また、連通板15には、マニホールド100の一部を構成する第1マニホールド部17と、第2マニホールド部18とが設けられている。
第1マニホールド部17は、連通板15を厚さ方向(連通板15と流路形成基板10との積層方向(第3の方向Z))に貫通して設けられている。第2マニホールド部18は、連通板15を厚さ方向に貫通することなく、連通板15のノズルプレート20側に開口して設けられている。
The
The
さらに、連通板15には、圧力発生室12の第2の方向Yの一端部に連通する供給連通路19が、圧力発生室12毎に独立して設けられている。この供給連通路19は、第2マニホールド部18と圧力発生室12とを連通する。すなわち、本実施形態では、ノズル21と第2マニホールド部18と連通する個別流路として、供給連通路19と、圧力発生室12と、ノズル連通路16と、が設けられている。
Further, the
このような連通板15としては、ステンレス鋼やニッケル(Ni)などの金属、またはジルコニウム(Zr)などのセラミックス等を用いることができる。なお、連通板15は、流路形成基板10と線膨張係数が同等の材料が好ましい。すなわち、連通板15として流路形成基板10と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板10と連通板15との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板15として流路形成基板10と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
As the
ノズルプレート20には、各圧力発生室12とノズル連通路16を介して連通するノズル21が形成されている。具体的には、ノズル21は、同じ種類の液体(インク)を噴射するものが第1の方向Xに並設され、この第1の方向Xに並設されたノズル21の列が第2の方向Yに2列形成されている。
In the
なお、ノズル21の列(ノズル群)は、第1の方向Xに直線状に並設されたものに限定されず、例えば、第1の方向Xに並んだノズル21が交互に第2の方向Yにずれた位置に配置されたもの、いわゆる千鳥状に配置されたもので構成されていてもよい。また、ノズル群は、第1の方向Xに並んだノズル21が複数個毎に第2の方向Yにずれて配置されたもので構成されていてもよい。すなわち、ノズル群は、液体噴射面20aに設けられた複数のノズル21で構成されたものであればよく、その配置は特に限定されるものではない。
In addition, the row | line | column (nozzle group) of the
ただし、一般的にノズル21を高密度に複数配置(多ノズル化)しようとすると、ノズル21を並設した方向(第1の方向X)に長尺化してしまう。つまり、ヘッドチップ2において、第1の方向Xが長手方向となり、第2の方向Yが短手方向となるのが常である。
However, generally, when trying to arrange a plurality of
そして、ノズル21に対応して圧力発生室12を配置すると共に、圧力発生室12に対応してインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段を設けるため、第1の方向Xに複数の圧力発生室12及び複数の圧力発生手段である圧電アクチュエーター130が並設されることになる。詳しくは後述するが、複数の高い密度で形成された圧電アクチュエーター130に電気信号を供給する配線部材121は、基板上の圧電アクチュエーター130の並設方向、すなわち、第1の方向X(長手方向)のスペースを生かして圧電アクチュエーター130に接続される。したがって、配線部材121の幅は、圧電アクチュエーター130の並設方向に沿って配置されることになる。つまり、シート状の配線部材121の幅方向を圧電アクチュエーター130の並設方向とすることで、圧電アクチュエーター130を高密度に多数配置しても、圧電アクチュエーター130と配線部材121との接続を良好に行うことができる。
The
このようなノズルプレート20としては、例えば、ステンレス鋼(SUS)等の金属、ポリイミド樹脂のような有機物、又はシリコン単結晶基板等を用いることができる。なお、ノズルプレート20としてシリコン単結晶基板を用いることで、ノズルプレート20と連通板15との線膨張係数を同等として、加熱や冷却されることによる反りや熱によるクラック、剥離等の発生を抑制することができる。
As such a
一方、流路形成基板10の連通板15とは反対面側には、振動板50が形成されている。本実施形態では、振動板50として、流路形成基板10側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜51と、弾性膜51上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜52と、を設けるようにした。なお、圧力発生室12等の液体流路は、流路形成基板10を一方面側(ノズルプレート20が接合された面側)から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室12等の液体流路の他方面は、弾性膜51によって画成されている。
On the other hand, a
また、振動板50の絶縁体膜52上には、第1電極60と、圧電体層70と、第2電極80とが、積層形成されて圧電アクチュエーター130を構成している。ここで、圧電アクチュエーター130は、第1電極60、圧電体層70及び第2電極80を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター130の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層70を圧力発生室12毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層70から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、第1電極60を圧電アクチュエーター130の共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター130の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。なお、上述した例では、第1電極60が、複数の圧力発生室12に亘って連続して設けられているため、第1電極60が振動板の一部として機能するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、上述の弾性膜51及び絶縁体膜52を設けずに、第1電極60のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター130自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板10上に直接第1電極60を設ける場合には、第1電極60とインクとが導通しないように第1電極60を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。つまり、本実施形態では、基板(流路形成基板10)上に振動板50を介して第1電極60を設けた構成を例示したが、特にこれに限定されるものではなく、振動板50を設けずに第1電極60を直接基板上に設けるようにしてもよい。すなわち、第1電極60が振動板として作用するようにしてもよい。つまり、基板上とは、基板の直上も、間に他の部材が介在した状態(上方)も含むものである。
In addition, the
さらに、このような圧電アクチュエーター130の個別電極である各第2電極80には、供給連通路19とは反対側の端部近傍から引き出され、振動板50上にまで延設される、例えば、金(Au)等からなるリード電極90の一端部がそれぞれ接続されている。また、リード電極90の他端部には、後述する圧力発生手段である圧電アクチュエーター130を駆動するための駆動回路120が設けられた配線部材121が接続されている。配線部材121は、可撓性(フレキシブル)なシート状のもの、例えば、COF基板等を用いることができる。なお、配線部材121には、駆動回路120を設けなくてもよい。つまり、配線部材121は、COF基板に限定されず、FFC、FPC等であってもよい。
Furthermore, each
なお、リード電極90の配線部材121に接続される他端部は、第1の方向Xに並設されて設けられている。ちなみに、リード電極90の他端部を、流路形成基板10の第1の方向Xの一端部側まで延設し、リード電極90の他端部を第2の方向Yに並設することも考えられるが、リード電極90を引き回すスペースが必要になって記録ヘッドが大型化して高コストになってしまう。また、圧電アクチュエーター130を高い密度で、且つ多数設けて多ノズル化を行うと、リード電極90の幅が狭くなり、電気抵抗が高くなる。このため、リード電極90を引き回すことで、さらに電気抵抗が高くなって圧電アクチュエーター130を正常に駆動できなくなってしまう虞がある。本実施形態では、リード電極90の他端部側を、第1の方向Xに並設された圧電アクチュエーター130の2列の間に延設し、リード電極90の他端部を第1の方向Xに並設することで、記録ヘッド1が大型化することなく小型化及び低コスト化を図ることができると共に、リード電極90の電気抵抗が高くなるのを抑制して圧電アクチュエーター130を高い密度で且つ多数設けた多ノズル化を行うことができる。
The other end portion of the
また、本実施形態では、第2の方向Yにおいて、圧電アクチュエーター130の列の間にリード電極90の他端部を設けて、圧電アクチュエーター130の列の間でリード電極90と配線部材121とを接続するようにしたため、1つの配線部材121が2列の圧電アクチュエーター130にリード電極90を介して接続されている。もちろん、配線部材121の数はこれに限定されず、圧電アクチュエーター130の列毎に配線部材121を設けるようにしてもよい。本実施形態のように、2つの圧電アクチュエーター130の列に1つの配線部材121を設けることで、配線部材121とリード電極90とを接続するスペースを小さくすることができ、記録ヘッド1の小型化を図ることができる。ちなみに、圧電アクチュエーター130の列ごとに配線部材121を設ける場合、リード電極90を圧電アクチュエーター130の列とは反対側に延設することも考えられるものの、このような構成では、リード電極と配線部材とを接続するスペースが余計に必要になると共にケース部材等に配線部材121を引き出す領域も2箇所となるため、記録ヘッド1が大型化してしまう。つまり、本実施形態のように、リード電極90を2つの圧電アクチュエーター130の列の間に設けることで、1つの配線部材121で2列の圧電アクチュエーター130に同時に接続することが可能である。このようにリード電極90に接続されるシート状の配線部材121は、その幅方向が第1の方向Xに沿って配置されることになる。
In the present embodiment, in the second direction Y, the other end portion of the
また、流路形成基板10の圧力発生手段である圧電アクチュエーター130側の面には、流路形成基板10と略同じ大きさを有する保護基板30が接合されている。保護基板30は、圧電アクチュエーター130を保護するための空間である保持部31を有する。保持部31は、第1の方向Xに並設された圧電アクチュエーター130で構成される列毎に独立して設けられており、2つの保持部31の間(第2の方向Y)には、厚さ方向に貫通した貫通孔32が設けられている。リード電極90の他端部は、この貫通孔32内に露出するように延設され、リード電極90と配線部材121とが貫通孔32内で電気的に接続されている。
A
また、このような構成のヘッド本体11には、複数の圧力発生室12に連通するマニホールド100をヘッド本体11と共に画成するケース部材40が固定されている。ケース部材40は、平面視において上述した連通板15と略同一形状を有し、保護基板30に接合されると共に、上述した連通板15にも接合されている。具体的には、ケース部材40は、保護基板30側に流路形成基板10及び保護基板30が収容される深さの凹部41を有する。この凹部41は、保護基板30の流路形成基板10に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部41に流路形成基板10等が収容された状態で凹部41のノズルプレート20側の開口面が連通板15によって封止されている。これにより、流路形成基板10の外周部には、ケース部材40とヘッド本体11とによって第3マニホールド部42が画成されている。そして、連通板15に設けられた第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18と、ケース部材40とヘッド本体11とによって画成された第3マニホールド部42と、によって本実施形態のマニホールド100が構成されている。すなわち、マニホールド100は、第1マニホールド部17、第2マニホールド部18及び第3マニホールド部42を具備する。また、本実施形態のマニホールド100は、第2の方向Yにおいて、2列の圧力発生室12の両外側に配置されており、2列の圧力発生室12の両外側に設けられた2つのマニホールド100は、ヘッドチップ2内では連通しないようにそれぞれ独立して設けられている。すなわち、本実施形態の圧力発生室12の列(第1の方向Xに並設された列)毎に1つのマニホールド100が連通して設けられている。言い換えると、ノズル21群毎にマニホールド100が設けられている。もちろん、2つのマニホールド100は、連通していてもよい。
In addition, a
また、ケース部材40には、マニホールド100に連通して各マニホールド100にインクを供給するための導入口44が設けられている。本実施形態では、ケース部材40の上面はほぼ平坦に形成され、当該上面に導入口44が開口している。また、インクはヘッドチップ2に供給されるのみであり、ヘッドチップ2から循環してインクが排出されないので、ヘッドチップ2には導入口44のみが形成されている。なお、ヘッドチップ2で使用されなかったインクの出口となる排出口がケース部材40に設けられていてもよい。
Further, the
また、ケース部材40には、保護基板30の貫通孔32に連通して配線部材121が挿通される接続口43が設けられている。そして、配線部材121の他端部は、貫通孔32及び接続口43の貫通方向、すなわち、第3の方向Zであって、インク滴の吐出方向とは反対側に延設されている。
The
なお、このようなケース部材40の材料としては、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。ちなみに、ケース部材40として、樹脂材料を成形することにより、低コストで量産することができる。
In addition, as a material of such a
また、連通板15の第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18が開口する面には、コンプライアンス基板45が設けられている。このコンプライアンス基板45は、平面視において上述した連通板15と略同じ大きさを有し、ノズルプレート20を露出する第1露出開口部45aが設けられている。そして、このコンプライアンス基板45が第1露出開口部45aによってノズルプレート20を露出した状態で、第1マニホールド部17と第2マニホールド部18の液体噴射面20a側の開口を封止している。
A
すなわち、コンプライアンス基板45がマニホールド100の一部を画成している。このようなコンプライアンス基板45は、本実施形態では、封止膜46と、固定基板47と、を具備する。封止膜46は、可撓性を有するフィルム状の薄膜(例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)等により形成された厚さが20μm以下の薄膜)からなり、固定基板47は、ステンレス鋼(SUS)等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板47のマニホールド100に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部48となっているため、マニホールド100の一方面は可撓性を有する封止膜46のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部49となっている。本実施形態では、1つのマニホールド100に対応して1つのコンプライアンス部49が設けられている。すなわち、本実施形態では、マニホールド100が2つ設けられているため、ノズルプレート20を挟んで第2の方向Yの両側に2つのコンプライアンス部49が設けられている。
That is, the
このような構成のヘッドチップでは、インクを噴射する際に、導入口44を介してインクを取り込み、マニホールド100からノズル21に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路120からの信号に従い、圧力発生室12に対応する各圧電アクチュエーター130に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター130と共に振動板50をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室12内の圧力が高まり所定のノズル21からインク滴が噴射される。
In the head chip having such a configuration, when ink is ejected, the ink is taken in through the
このようなヘッドチップ2を有する本実施形態の記録ヘッド1について詳細に説明する。図4は本実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図であり、図5は記録ヘッドの断面図であり、図6は要部を拡大した断面図である。
The
図示するように、記録ヘッド1は、ノズルからインク(液体)をインク滴(液滴)として吐出する2つのヘッドチップ2と、2つのヘッドチップ2を保持すると共にヘッドチップ2にインク(液体)を供給する流路部材200と、流路部材200に保持された配線基板300と、ヘッドチップ2の液体噴射面20a側に設けられた固定部材の一例であるカバーヘッド400とを具備する。
As shown in the figure, the
流路部材200は、第1流路部材の一例である上流流路部材210と、第2流路部材の一例である下流流路部材220と、上流流路部材210と下流流路部材220との間に配置されるシール部材230とを具備する。
The
上流流路部材210は、インクの流路となる第1流路の一例である上流流路500を有している。本実施形態では、上流流路部材210は、第1上流流路部材211と、第2上流流路部材212と、第3上流流路部材213とがインク滴を吐出する方向である第3の方向Zに積層されて構成されている。そして、これらの各部材には、第1上流流路501、第2上流流路502、第3上流流路503が設けられ、これらが連結することで上流流路500が構成されている。
The upstream
なお、上流流路部材210はこのような態様に限定されるものではなく、単一の部材であっても、2以上の複数の部材で構成されていてもよい。また、上流流路部材210を構成する複数の部材の積層方向も特に限定されず、第1の方向X、第2の方向Yであってもよい。
In addition, the upstream
第1上流流路部材211は、下流流路部材220とは反対面側に、インク(液体)が保持されたインクタンクやインクカートリッジなどの液体保持手段に接続される接続部214を有する。本実施形態では、接続部214として針状に突出したものとした。なお、接続部214には、インクカートリッジなどの液体保持部が直接接続されてもよく、また、インクタンクなどの液体保持部がチューブ等の供給管などを介して接続されてもよい。このような接続部214の内部には、液体保持部からのインクが供給される第1上流流路501が設けられている。また、第1上流流路部材211の接続部214の周囲には、液体保持部を位置決めするためのガイド壁215が設けられている。なお、第1上流流路501は、後述する第2上流流路502の位置に応じて、第3の方向Zに延びる流路や、第3の方向Zに直交する方向、すなわち第1の方向X及び第2の方向Yを含む面内に延びる流路等で構成されている。
The first upstream
第2上流流路部材212は、第1上流流路部材211の接続部214とは反対面側に固定されて、第1上流流路501に連通する第2上流流路502を有する。また、第2上流流路502の下流側(第3上流流路部材213側)には、第1上流流路501よりも内径が広く拡幅された第1液体溜まり部502aが設けられている。
The second upstream
第3上流流路部材213は、第2上流流路部材212の第1上流流路部材211とは反対側に設けられている。また、第3上流流路部材213には、第3上流流路503が設けられている。第3上流流路503の第2上流流路502側の開口部分は、第1液体溜まり部502aに応じて拡幅された第2液体溜まり部503aとなっており、第2液体溜まり部503aの開口部分(第1液体溜まり部502aと第2液体溜まり部503aとの間)には、インクに含まれる気泡や異物を除去するためのフィルター216が設けられている。これにより、第2上流流路502(第1液体溜まり部502a)から供給されたインクは、フィルター216を介して第3上流流路503(第2液体溜まり部503a)に供給される。
The third upstream
また、第3上流流路部材213の下流流路部材220側には、下流流路部材220側に向かって突出する第1突起部217が設けられている。第1突起部217は、第3上流流路503毎に設けられており、第1突起部217の先端面に排出口504が開口して設けられている。
A
このような上流流路500が設けられた第1上流流路部材211、第2上流流路部材212及び第3上流流路部材213は、例えば、接着剤や、溶着等によって一体的に積層されている。なお、第1上流流路部材211、第2上流流路部材212及び第3上流流路部材213をネジやクランプ等で固定することもできるが、第1上流流路501から第3上流流路503に至るまでの接続部分からインク(液体)が漏出するのを抑制するためにも、接着剤や溶着等で接合するのが好ましい。
The first upstream
なお、本実施形態では、1つの上流流路部材210に4つの接続部214を設け、1つの上流流路部材210には4つの独立した上流流路500が設けられている。そして、各上流流路500に対応して合計4個の導入口44が設けられている。ちなみに、本実施形態では、一つの上流流路500からヘッドチップ2の一つの導入口44に接続されるが、このような態様に限定されない。例えば、上流流路500が途中で2以上に分岐し、分岐した流路がヘッドチップ2の導入口44に接続されてもよい。
In the present embodiment, four
また、上流流路部材210の下流流路部材220側には、シール部材230の壁部が挿入される溝部が設けられている。この溝部についての詳細は後述する。
Further, a groove portion into which the wall portion of the
下流流路部材220は、上流流路部材210に接合され、ヘッドチップ2が収容される収容部226を有する部材である。下流流路部材220の上流流路部材210側を上面側、上流流路部材210とは反対側を下面側と称する。
The downstream
下流流路部材220には、下面側、すなわち液体噴射面20a側に開口してヘッドチップ2が収容される凹部として収容部226が形成されている。本実施形態に係る収容部226は、2つのヘッドチップを収容可能であり、また、収容部226の深さ(第3の方向Zの深さ)は、ヘッドチップ2の高さよりも若干深くしてある。
In the downstream
また、下流流路部材220は、インクの流路となる第2流路の一例である下流流路600を有する。本実施形態に係る下流流路部材220は、第1下流流路部材222と、第2下流流路部材223とから構成され、これらの部材から下流流路600が形成されている。下流流路600としては、形状の異なる2種の下流流路600A及び下流流路600Bが構成されている。
The downstream
第1下流流路部材222には、第1流路601が形成され、第1下流流路部材222と第2下流流路部材223との間に第2流路602が形成されている。また、第2下流流路部材223には第3流路603が形成されている。
A
下流流路600A及び下流流路600Bの双方に共通した構成として、下流流路部材220(第1下流流路部材222及び第2下流流路部材223のそれぞれ)には、上流流路部材210側に突出する第2突起部が221設けられている。第2突起部221は、上流流路500毎、すなわち、第1突起部217毎にそれぞれ設けられている。また、下流流路600の一端は第2突起部221の先端面に開口し、他端は上流流路部材210とは第3の方向Zにおいて反対側の面、すなわち、収容部226の底面部に開口して設けられている。
As a configuration common to both the
下流流路600Aは、第2下流流路部材223に第3の方向Zに沿って直線状に形成されている。また、下流流路600Bは、上流流路500(排出口504)に接続される第1流路601と、第1流路601に接続された第2流路602と、第2流路602と導入口44とを接続する第3流路603とを具備する。第1流路601及び第3流路603は、第2下流流路部材223の第3の方向Zに沿う貫通孔として形成されている。第2流路602は、第1下流流路部材222の一方面に形成された溝が第2下流流路部材223により封止されることで形成されている。このような第1下流流路部材222と第2下流流路部材223とを接合することで、第2流路602を下流流路部材220内に容易に形成することができる。
The
また、第2流路602は、第2の方向Yに向かって延設された延設流路の一例である。ここで、第2流路602が第2の方向Yに向かって延設されているとは、第2流路602の延設方向に、第2の方向Yに向かう成分(ベクトル)が存在することをいう。ちなみに、第2流路602の延設方向とは、第2流路602内のインク(液体)が流れる方向のことである。したがって、第2流路602は、水平方向(第3の方向Zに直交する方向)に設けられているものも、第3の方向Z及び水平方向(第1の方向X及び第2の方向Yの面内方向)に交差して設けられているものも含む。本実施形態では、第1流路601及び第3流路603を第3の方向Zに沿って設け、第2流路602を水平方向(第2の方向Y)に沿って設けるようにした。なお、第1流路601と第3流路603とは、第3の方向Zに交差する方向に設けられていてもよい。
The
もちろん、下流流路600Bは、これに限定されず、第1流路601、第2流路602、第3流路603以外の流路が存在してもよく、また、第1流路601又は第3流路603が設けられていなくてもよい。また、上述した例では、第2流路602のみが延設流路である構成を説明したが、特にこれに限定されず、第2の方向Yに成分を有する複数の流路を延設流路としてもよい。さらに、下流流路600B全体が延設流路となっていてもよい。
Of course, the
下流流路部材220の収容部226には、複数のヘッドチップ2、本実施形態では、2個のヘッドチップ2が収容されている。1つのヘッドチップ2には、ノズル列が第2の方向Yに並んで形成されており(図1、図2参照)、記録ヘッド1には2つのヘッドチップ2が第2の方向Yに並設されて設けられている。以降、ヘッドチップ2の第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zは、記録ヘッド1の第1の方向X、第2の方向Y及び第3の方向Zとそれぞれ同じ方向を示す。
A plurality of
2つのヘッドチップ2は、それぞれ導入口44が2個設けられている。下流流路部材220に設けられた下流流路600(下流流路600A及び下流流路600B)は、各導入口44の開口する位置に合わせて開口して設けられている。
The two
ヘッドチップ2の各導入口44は、下流流路部材220の収容部226の底面部に開口した下流流路600に連通するように位置合わせされている。ヘッドチップ2は、各導入口44の周囲に設けられた接着剤227により収容部226に固定されている。このようにヘッドチップ2が収容部226に固定されることで、下流流路600と導入口44とが連通し、ヘッドチップ2にインクが供給されるようになっている。
Each
また、下流流路部材220には、第2挿通孔224が設けられている。第2挿通孔224は、下流流路部材220の収容部226及び上流流路部材210側に開口して設けられている。第2挿通孔224は、ヘッドチップ2の接続口43に連通して、配線部材121をヘッドチップ2側から上流流路部材210側に挿通させるためのものである。第2挿通孔224は、ヘッドチップ2の第1の方向Xの幅と略同じ幅の開口で設けられている。
Further, the
このような上流流路部材210と下流流路部材220との間には、上流流路500と下流流路600とを接続する(継ぐ)、継手であるシール部材230が設けられている。シール部材230の材料としては、記録ヘッド1に用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有し、且つ弾性変形可能な材料(弾性材料)、例えば、ゴムやエラストマー等を用いることができる。
Between the upstream
シール部材230は、ベース部235と、ベース部235に形成された壁部236とを有する。ベース部235は、板状に形成されており、連通路232及び第3突起部231が形成されている。本実施形態では、連通路232及び第3突起部231は、各上流流路500及び下流流路600に対応して4つ形成されている。
The
ベース部235の上流流路部材210側には、第1突起部217が挿入される環状の第1凹部233が設けられている。第1凹部233は、第3突起部231に対向する位置に設けられている。
An annular
第3突起部231は、下流流路部材220側に突出しており、下流流路部材220の第2突起部221に対向する位置に設けられている。第3突起部231の頂面(下流流路部材220に対向する面)には、第2突起部221が挿入される第2凹部234が設けられている。
The
連通路232は、ベース部235の厚さ方向(第3の方向Z)に貫通し、一端が第1凹部233に開口し、他端が第2凹部234に開口している。そして、第1凹部233に挿入された第1突起部217の先端面と、第2凹部234に挿入された第2突起部221の先端面との間で第3突起部231は第3の方向Zに所定の圧力が印加された状態で保持されている。このように上流流路500と連通路232とはシール部材230に第3の方向Zに圧力が印加された状態で接続され、連通路232と下流流路600とはシール部材230に第3の方向Zに圧力が印加された状態で接続される。したがって、上流流路500と下流流路600とは連通路232を介して密封された状態で連通されている。
The
なお、連通路232の中に第1突起部217や第2突起部221を入れ込んでこれらを連通させてもよい。すなわち、第3突起部231の連通路232の内面と、第1突起部217及び第2突起部221の少なくとも一方の外周面とを密着させて、つまり、径方向である第1の方向X及び第2の方向Yの面方向に圧力を印加して流路を接続してもよい。
Note that the first projecting
また、シール部材230には、ベース部235の外周を囲うように形成され、上流流路部材210側に突出した壁部236が形成されている。本実施形態では、略四角形のベース部235に合わせて、壁部236も平面視で四角形となるように形成されている。さらに、ベース部235の上流流路部材210側には、対向する壁部236を連結する梁部237が形成されている。
Further, the
板状のベース部235に設けられた壁部236や梁部237は、ベース部235をねじる力に対する抵抗となるので、ベース部235のねじれを抑制することができる。このようにシール部材230は、板状のベース部235に壁部236及び梁部237が設けられることで、ベース部235にねじれが生じにくい構成となっている。これにより、シール部材230の取り扱いが容易となり、シール部材230を上流流路部材210及び下流流路部材220との間に配置する作業を行いやすくすることができる。ちなみに、シール部材が環状であり、壁部236や梁部237に相当する部分が設けられていないと、シール部材がねじれてしまい、このシール部材の修正に手間を要してしまう。
Since the
また、壁部236は、上流流路部材210に形成された溝部219に圧入されている。図7及び図8を用いて、上流流路部材210に形成された溝部219に圧入される壁部236について詳細に説明する。図7は、記録ヘッドの壁部を拡大した断面図であり、図8は、上流流路部材のシール部材側の平面図である。
The
図7(a)及び図8に示すように、上流流路部材210の第3上流流路部材213には、シール部材230の表面に、壁部236が圧入される溝部219が形成されている。
具体的には、第3上流流路部材213には、ベース部235に対向する面に壁部236が挿入される溝部219、溝部219よりも内側に形成されて前記ベース部235に接触する第1溝形成部213a、及び溝部219よりも外側に形成されて第1溝形成部213aよりもベース部235側に突出した第2溝形成部213bが形成されている。
As shown in FIGS. 7A and 8, the third upstream
Specifically, the third upstream
溝部219は、平面視で環状に形成されている。ここでいう環状とは、溝部219に端部がない形状であることをいう。本実施形態に係る溝部219は、平面視で四角形状に溝部219が形成されている。溝部219は環状であればよく、このように四角の環状であってもよいし、円環状であってもよい。
The
なお、本実施形態では、溝部219は、シール部材230の壁部236に一体的に形成された梁部237も挿入可能なように形成されている。すなわち、四角形状の溝部219の対向する辺を接続するように溝が設けられている。
In the present embodiment, the
第1溝形成部213a及び第2溝形成部213bは、第3上流流路部材213のシール部材230側に突出しており、溝部219の内面を構成している。また、第2溝形成部213bは、第1溝形成部213aよりもシール部材230側に突出している。
The first
また、第1溝形成部213aと溝部219との境界部分218aは面取りされている。さらに、第2溝形成部213bと溝部219との境界部分218bも面取りされている。
このような溝部219には、壁部236が圧入されている。そして、溝部219に圧入された壁部236が上流流路部材210及び下流流路部材220により挟持されている。
Further, a
A
壁部236は、上流流路部材210及び下流流路部材220に挟持されることで第3の方向Zの圧力を受ける。これにより、壁部236の上面及び下面は、上流流路部材210及び下流流路部材220に隙間なく接触し、それらの間をより確実にシールすることができる。このように壁部236が上流流路部材210及び下流流路部材220に挟持されることで、壁部236の内側である上流流路部材210とベース部235との境界部分が気密に保たれ、外気が流路(上流流路500、連通路232、下流流路600)に混入することを抑制することができる。また、当該流路中のインクの溶媒が揮発することも抑制され、インクの増粘を抑制することができる。
The
さらに、壁部236が溝部219に圧入されていることで、壁部236の側面は溝部219の内面に接触している。これにより、壁部236は、溝部219の内面により、第1の方向X及び第2の方向Yに傾斜したり変形することが規制されている。壁部236の傾斜等が溝部219により規制されるため、壁部236に傾斜や変形が生じることを原因として上流流路部材210及び下流流路部材220との間に隙間が生じることを抑制することができる。
Further, since the
このように、溝部219により壁部236の傾斜等が規制されているため、上流流路部材210及び下流流路部材220の圧力をより大きくしたとしても、壁部236の傾斜等が生じにくい。したがって、上流流路部材210及び下流流路部材220が壁部236を押圧する圧力を高めることで、壁部236の傾斜等によるリークを生じることなく、シール部材230による気密性をより確実にすることができる。
Thus, since the inclination of the
さらに、第3上流流路部材213の溝部219の境界部分218a及び境界部分218bは面取りされている。これにより、シール部材230に対して第3上流流路部材213(上流流路部材210)を第3の方向Zの上方から接合する際に、壁部236を溝部219内に誘導することができる。
Further, the
また、第1溝形成部213aは、ベース部235に接触している。これにより、壁部236の内側の側面全体が第1溝形成部213aに接触することになり、壁部236が内側に傾斜したり変形することをより確実に抑制することができる。また、第2溝形成部213bは、第1溝形成部213aよりもシール部材230側に突出している。これにより、壁部236の外側の側面が第2溝形成部213bに接触することになり、壁部236が外側に傾斜したり変形することをより確実に抑制することができる。
Further, the first
なお、壁部236や溝部219の構成としては、図7(a)に示した態様に限定されない。図7(a)に示した構成では、第2溝形成部213bは下流流路部材220に接合されていた。すなわち、第3上流流路部材213の第2溝形成部213bは、下流流路部材220に接合されるとともに、溝部219の一部を構成するために兼用されていた。
In addition, as a structure of the
図7(b)に、第3上流流路部材213に溝部219を独立して設けた別態様を示す。具体的には、第3上流流路部材213の下流流路部材220に接合される脚部213dよりも内側に、シール部材230側に突出した第1溝形成部213a、溝部219、及び第2溝形成部213bを形成する。第2溝形成部213bは下流流路部材220に接触していないが、これに限らず、第2溝形成部213bを下流流路部材220に接触させてもよい。
FIG. 7B shows another mode in which the
このような構成の溝部219であっても、図7(a)と同様に、シール部材230の壁部236が傾斜等することを抑制することができ、壁部236の内側の空間A(第3上流流路部材213、ベース部235、壁部236で形成される空間)を気密にすることができる。
Even in the
さらに、図7(a)及び図7(b)に示した溝部219は、上流流路部材210に形成されていたが、下流流路部材220に形成されていてもよい。
図7(c)に、下流流路部材220に溝部219を設けた別態様を示す。具体的には、下流流路部材220のシール部材230側の表面に、第1溝形成部213a、溝部219、及び第2溝形成部213bを形成する。
Furthermore, although the
FIG. 7C shows another mode in which the
このような構成の溝部219であっても、図7(a)と同様に、シール部材230の壁部236が傾斜等することを抑制することができ、壁部236の内側の空間B(配線基板300、下流流路部材220、ベース部235、壁部236で形成される空間)を気密にすることができる。
Even in the
図4〜図6に示すように、シール部材230と下流流路部材220との間には、配線部材121が接続される配線基板300が設けられている。配線基板300には、配線部材121及び第3突起部231が挿通される第1挿通孔301が設けられている。また、配線基板300には、シール部材230の第3突起部231のみが挿通する貫通孔302が設けられている。
As shown in FIGS. 4 to 6, a
すなわち、本実施形態では、4個の第3突起部231のうちの2個及び配線部材121が挿通する開口部である第1挿通孔301と、残り2個の第3突起部231のそれぞれが挿通する開口部である貫通孔302とが設けられている。
That is, in the present embodiment, two of the four
本実施形態の第1挿通孔301は、2つの配線部材121を挿通する大きさで形成されている。なお、2つの配線部材121の間には、2つのヘッドチップ2の下流流路600が2個設けられているため、この下流流路600に対応するシール部材230の第3突起部231は、配線部材121と共に第1挿通孔301に挿通される。
The
また、貫通孔302は、4つのうち2個の下流流路600に対応して設けられた第3突起部231毎に設けられている。
なお、本実施形態では、2つのヘッドチップ2に共通する1つの配線基板300を設けるようにした。もちろん、配線基板300は、これに限定されず、1つのヘッドチップ2毎に分割して設けるようにしてもよい。
なお、本実施形態のように、2つのヘッドチップ2に共通する1枚の配線基板300を用いることで、部品点数を減少させて組立作業を簡略化することができる。
In addition, the through
In the present embodiment, one
As in this embodiment, by using one
また、配線基板300には、上流流路部材210側の面であって、第1挿通孔301の第2の方向Yの両側の開口縁部に、配線部材121が接続される端子部310が設けられている。端子部310は、第1の方向Xに配線部材121の幅と略同じ幅に亘って形成されている。このような端子部310は、第3突起部231が挿通される貫通孔302を超えることなく形成されている。すなわち、端子部310は、第1挿通孔301と貫通孔302との間に設けられている。
Further, the
そして、配線部材121の他端部は、配線基板300の第1挿通孔301に下流流路部材220側から挿通される。このように第1挿通孔301に挿通された配線部材121の他端部は、配線基板300の表面(上流流路部材210側の表面)において第2の方向Yに沿って屈曲され、配線基板300の上流流路部材210側の表面上で端子部310に接続されている。つまり、配線部材121と配線基板300(端子部310)との接続面は、第1の方向X及び第2の方向Yの面内方向となる。
このように、配線部材121の他端部を屈曲することで、配線部材121を低背化でき、記録ヘッド1の第3の方向Zを小型化することができる。
The other end portion of the
Thus, by bending the other end portion of the
また、下流流路部材220には、配線基板300側にかしめピン228が立設されている。かしめピン228は、加熱により変形可能な樹脂等から形成されており、本実施形態では、下流流路部材220と一体的に6つ形成されている。一方、配線基板300には、かしめピン228が挿通されるかしめ穴303が6つ形成されている。
Further, in the downstream
かしめピン228は、かしめ穴303を挿通しており、かしめピン228の頂部228aが熱変形により、かしめピン228の開口径よりも大きくなっている。これにより下流流路部材220上に載置された配線基板300は、かしめピン228により下流流路部材220に固定されている。
The
なお、配線基板300を下流流路部材220に固定する構成としては、上述したような、かしめピン228及びかしめ穴303に限定されない。接着剤による接着や、ネジなどによる固定であってもよい。他にも、下流流路部材220に爪部を設け、該爪部を配線基板300に係合させることで固定してもよい。
The configuration for fixing the
ここで、上述したように、配線基板300には、シール部材230に設けられた第3突起部231が挿通する第1挿通孔301及び貫通孔302が形成されている。
貫通孔302は、シール部材230を所定位置に位置決めするためにも用いられる。ここでいうシール部材230の所定位置とは、第3突起部231が下流流路部材220の第2突起部221に対向したときの位置である。
Here, as described above, the
The through
上述したように、かしめ穴303及びかしめピン228により配線基板300を下流流路部材220に固定した状態において、当該配線基板300の貫通孔302に第3突起部231を挿入するようにシール部材230を移動させれば、上述したような所定位置にシール部材230を配置することができる。このように、第1挿通孔301及び貫通孔302は、シール部材230を所定位置に配置するように誘導するので、シール部材230を下流流路部材220に容易に位置決め及び固定させることができる。
As described above, in a state where the
なお、配線基板300には、図示しない配線や電子部品等が搭載されており、端子部310に接続された配線は、第2の方向Yの両端部側に設けられたコネクター320に接続されている。そして、コネクター320には、図示しない外部配線が接続される。なお、下流流路部材220には、コネクター320を露出するためのコネクター接続口225が設けられており、外部配線は、コネクター接続口225によって露出されたコネクター320に接続される。
Note that wiring, electronic parts, and the like (not shown) are mounted on the
また、下流流路部材220の収容部226側には、固定部材の一例であるカバーヘッド400が取り付けられている。
カバーヘッド400は、ヘッドチップ2が固定され、下流流路部材220に固定される部材であり、ノズル21を露出する第2露出開口部401が設けられている。本実施形態では、第2露出開口部401は、ノズルプレート20を露出する大きさ、つまり、コンプライアンス基板45の第1露出開口部45aと略同じ開口を有する。
Further, a
The
カバーヘッド400は、コンプライアンス基板45の連通板15とは反対面側に接合されており、コンプライアンス部49の流路(マニホールド100)とは反対側の空間を封止する。このようにコンプライアンス部49をカバーヘッド400で覆うことにより、コンプライアンス部49が紙等の被記録媒体が接触しても破壊されるのを抑制することができる。また、コンプライアンス部49にインク(液体)が付着するのを抑制して、カバーヘッド400の表面に付着したインク(液体)を例えばワイパーブレード等で払拭することができ、被記録媒体をカバーヘッド400に付着したインク等で汚すのを抑制することができる。なお、特に図示していないが、カバーヘッド400とコンプライアンス部49との間の空間は、大気開放されている。もちろん、カバーヘッド400は、ヘッドチップ2毎に独立して設けられていてもよい。
The
このように2つのヘッドチップ2が固定されたカバーヘッド400は、下流流路部材220の下面側(液体噴射面20a側)に固定されている。また、ヘッドチップ2の導入口44の開口縁部と、収容部226の底面に開口した下流流路600の開口縁部との間には若干の隙間が形成されている。この隙間には、接着剤227が設けられており、導入口44と下流流路600とは隙間なく連通されている。なお、下流流路部材220とヘッドチップ2との固定方法は接着剤227による接着に限定されず、例えば、ネジ等による固定であってもよい。
さらに、特に図示しないが、上流流路部材210と下流流路部材220とはネジや接着剤など任意の固定手段により固定されている。
Thus, the
Further, although not particularly illustrated, the upstream
以上に説明したように、本実施形態に係る記録ヘッド1によれば、シール部材230の壁部236が上流流路部材210に形成された溝部219に圧入されることで、壁部236の傾斜や変形を原因とするシール部材230によるシールの破壊が抑制される。このようにシールの破壊が抑制されるため、シール不良に起因するインクの吐出不良を抑制することができ、高品質なインクの吐出を行うことができる記録ヘッド1が提供される。
As described above, according to the
〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態1では、壁部236は溝部219に圧入されていたが、溝部219の幅を壁部236の幅よりも若干余裕を持たせて形成し、当該溝部219に壁部236を挿入させてもよい。そして、上流流路部材210と下流流路部材220とで壁部236を押圧することで、壁部236を第1の方向X及び第2の方向Yに膨張するように弾性変形させる。これにより、壁部236は溝部219の内面に密接するため、シール部材230はこれらの上流流路部材210と下流流路部材220とをシールすることができる。
<Other embodiments>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the basic composition of this invention is not limited to what was mentioned above.
For example, in
また、実施形態1では、溝部219は、上流流路部材210又は下流流路部材220の何れか一方に形成されていた(図7参照)。しかし、このような態様に限定されず、双方に溝部219を形成し、シール部材230の両面に壁部236を形成してもよい。
Moreover, in
また、上述した実施形態1では、ヘッドチップ2が2つ設けられた記録ヘッド1について説明したが、ヘッドチップ2の数は、特にこれに限定されず、1個のヘッドチップを有する記録ヘッド1であっても、3個以上のヘッドチップ2を有する記録ヘッド1であってもよい。
In the first embodiment described above, the
また、上述した実施形態1では、第1挿通孔301に2つの配線部材121と2個の下流流路600に対応する第3突起部231とを挿通するようにしたが、特にこれに限定されず、配線部材121を挿通する第1挿通孔と第3突起部231を挿通する貫通孔を独立して設けるようにしてもよい。また、第3突起部231毎に貫通孔を独立して設けるようにしてもよい。
Further, in the first embodiment described above, the two
さらに、上述した実施形態1では、上流流路500が設けられた上流流路部材210と下流流路600が設けられた下流流路部材220とを有する流路部材200を例示したが、例えば、インク(液体)を循環させる場合には、上流と下流とを逆転させればよい。すなわち、ヘッドチップ2に供給されたインクを下流流路600から上流流路500に流して液体保持部や排出されたインクが貯留される貯留部等に排出(循環)すればよい。
Furthermore, in
また、上述した実施形態1では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター130を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
Further, in the first embodiment described above, the thin
また、実施形態1の記録ヘッド1は、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図9は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
The
図9に示すインクジェット式記録装置Iにおいて、複数の記録ヘッド1を有するインクジェット式記録ヘッドユニットII(以下、ヘッドユニットIIとも言う)は、液体保持部を構成するカートリッジ1Aが着脱可能に設けられ、このヘッドユニットIIを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニットIIは、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
In the ink jet recording apparatus I shown in FIG. 9, an ink jet recording head unit II (hereinafter also referred to as a head unit II) having a plurality of recording heads 1 is detachably provided with a
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、ヘッドユニットIIを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。 Then, the driving force of the driving motor 6 is transmitted to the carriage 3 via a plurality of gears and a timing belt 7 (not shown), so that the carriage 3 on which the head unit II is mounted is moved along the carriage shaft 5. On the other hand, the apparatus body 4 is provided with a platen 8 along the carriage shaft 5, and a recording sheet S that is a recording medium such as paper fed by a paper feed roller (not shown) is wound around the platen 8. It is designed to be transported.
また、上述したインクジェット式記録装置Iでは、記録ヘッド1(ヘッドユニットII)がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド1が固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。 In the ink jet recording apparatus I described above, the recording head 1 (head unit II) is mounted on the carriage 3 and moves in the main scanning direction. However, the present invention is not particularly limited thereto. The present invention can also be applied to a so-called line-type recording apparatus that performs printing only by moving the recording sheet S such as paper in the sub-scanning direction.
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Iは、液体保持部であるカートリッジ1Aがキャリッジ3に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体保持部を装置本体4に固定して、液体保持部と記録ヘッド1とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体保持部がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
In the above-described example, the ink jet recording apparatus I has a configuration in which the
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。 Furthermore, the present invention is intended for a wide range of liquid jet heads in general, for example, for manufacturing recording heads such as various ink jet recording heads used in image recording apparatuses such as printers, and color filters such as liquid crystal displays. The present invention can also be applied to a coloring material ejecting head, an organic EL display, an electrode material ejecting head used for forming electrodes such as an FED (field emission display), a bioorganic matter ejecting head used for biochip manufacturing, and the like.
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 II インクジェット式記録ヘッドユニット、 1 記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 2 ヘッドチップ、 20 ノズルプレート、 20a 液体噴射面、 21 ノズル、 100 マニホールド、 120 駆動回路、 121 配線部材、 130 圧電アクチュエーター、 200 流路部材、 210 上流流路部材、 219 溝部、 220 下流流路部材、 224 第2挿通孔、 226 収容部、 230 シール部材、 231 第3突起部(突起部)、 232 連通路、 235 ベース部、 236 壁部、 300 配線基板、 301 第1挿通孔、 302 貫通孔、 400 カバーヘッド(固定部材)、 500 上流流路、 600 下流流路 I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), II ink jet recording head unit, 1 recording head (liquid ejecting head), 2 head chip, 20 nozzle plate, 20a liquid ejecting surface, 21 nozzle, 100 manifold, 120 drive circuit, 121 Wiring Member, 130 Piezoelectric Actuator, 200 Channel Member, 210 Upstream Channel Member, 219 Groove, 220 Downstream Channel Member, 224 Second Insertion Hole, 226 Housing, 230 Seal Member, 231 Third Projection (Projection) ), 232 communication path, 235 base portion, 236 wall portion, 300 wiring board, 301 first insertion hole, 302 through hole, 400 cover head (fixing member), 500 upstream flow path, 600 downstream flow path
Claims (6)
液体の第1流路が設けられた第1流路部材と、
前記ヘッドチップを保持し、当該ヘッドチップに接続される液体の第2流路が設けられた第2流路部材と、
前記第1流路と前記第2流路とを接続する連通路が形成されたベース部、及び前記ベース部の前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも一方に対向する面に環状に形成された壁部とを有するシール部材とを備え、
前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも前記一方には、前記壁部が挿入される溝部が形成され、
当該溝部に挿入された前記壁部が前記第1流路部材及び前記第2流路部材により挟持されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 A head chip that ejects liquid from the liquid ejection surface;
A first flow path member provided with a liquid first flow path;
A second flow path member that holds the head chip and is provided with a second flow path for liquid connected to the head chip;
A base portion in which a communication path connecting the first flow path and the second flow path is formed, and a surface of the base portion facing at least one of the first flow path member or the second flow path member. A seal member having a wall portion formed in an annular shape,
At least one of the first flow path member or the second flow path member is formed with a groove portion into which the wall portion is inserted,
The liquid ejecting head, wherein the wall portion inserted into the groove portion is sandwiched between the first flow path member and the second flow path member.
前記壁部が前記溝部に圧入されている
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 wall portion is press-fitted into the groove portion.
前記溝部の前記壁部が挿入される開口は面取りされている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1 or 2,
An opening into which the wall portion of the groove portion is inserted is chamfered.
前記ベース部は板状に形成され、前記壁部は前記ベース部の外周に形成されている
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 base part is formed in a plate shape, and the wall part is formed on the outer periphery of the base part.
前記第1流路部材又は前記第2流路部材の少なくとも前記一方は、前記ベース部に対向する面に、前記溝部、前記溝部よりも内側に形成されて前記ベース部に接触する第1溝形成部、及び前記溝部よりも外側に形成されて前記第1溝形成部よりも前記ベース部側に突出した第2溝形成部が形成されている
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 4,
At least one of the first flow path member or the second flow path member is formed on the surface facing the base portion, on the inner side of the groove portion and the groove portion, and in contact with the base portion. And a second groove forming portion that is formed on the outer side of the groove portion and protrudes toward the base portion side of the first groove forming portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013171057A JP2015039804A (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Liquid jet head and liquid jet device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013171057A JP2015039804A (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Liquid jet head and liquid jet device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015039804A true JP2015039804A (en) | 2015-03-02 |
Family
ID=52694243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013171057A Pending JP2015039804A (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Liquid jet head and liquid jet device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015039804A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017154494A (en) * | 2016-02-26 | 2017-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid injection head and liquid injection device |
US9937719B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-04-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head |
-
2013
- 2013-08-21 JP JP2013171057A patent/JP2015039804A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017154494A (en) * | 2016-02-26 | 2017-09-07 | セイコーエプソン株式会社 | Liquid injection head and liquid injection device |
US9937719B2 (en) | 2016-03-23 | 2018-04-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head |
US10369791B2 (en) | 2016-03-23 | 2019-08-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet head |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9821555B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6176443B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP5534185B2 (en) | Liquid ejecting head, liquid ejecting head unit, liquid ejecting apparatus, and method of manufacturing liquid ejecting head | |
JP6471864B2 (en) | Head and liquid ejecting apparatus | |
JP6674135B2 (en) | Head and liquid ejecting apparatus | |
JP6299945B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6075558B2 (en) | Method for manufacturing liquid jet head | |
JP6288439B2 (en) | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and method of manufacturing liquid ejecting head | |
JP5534142B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP5532208B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6384656B2 (en) | Channel member, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus | |
JP2015039804A (en) | Liquid jet head and liquid jet device | |
JP2015163440A (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP6292392B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP2015163439A (en) | Flow passage member, liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP2016179699A (en) | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and manufacturing method of liquid ejecting head | |
JP2015231722A (en) | Liquid injection head and liquid injection device | |
JP2019001147A (en) | Liquid injection head and liquid injection device | |
JP2009107265A (en) | Liquid droplet discharge head | |
JP2015163437A (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP2012206282A (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP2018089977A (en) | Liquid injection head and liquid injection apparatus | |
JP2015166140A (en) | Liquid injection head and liquid injection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150114 |