JP2015163440A - Liquid ejection head and liquid ejection device - Google Patents
Liquid ejection head and liquid ejection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015163440A JP2015163440A JP2014039410A JP2014039410A JP2015163440A JP 2015163440 A JP2015163440 A JP 2015163440A JP 2014039410 A JP2014039410 A JP 2014039410A JP 2014039410 A JP2014039410 A JP 2014039410A JP 2015163440 A JP2015163440 A JP 2015163440A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- head
- substrate
- downstream
- head unit
- 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、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噴射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, and more particularly to an ink jet recording head and an ink jet recording apparatus that eject ink as a liquid.
液体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、例えばインクを噴射するノズル開口を有するヘッド本体、該ヘッド本体に供給されるインクが導入される導入口を有する流路形成部材、及びヘッド本体に電気的に接続されるCOF基板等の可撓性配線基板を有するヘッドユニットと、該ヘッドユニットを保持する中継部材と、ヘッド基板とを備えた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 liquid is an ink jet recording head that ejects ink droplets. As the ink jet recording head, for example, a head main body having a nozzle opening for ejecting ink, a flow path forming member having an introduction port through which ink supplied to the head main body is introduced, and the head main body are electrically connected. A head unit having a flexible wiring substrate such as a COF substrate, a relay member that holds the head unit, and a head substrate has been proposed (for example, see Patent Document 1).
中継部材の一方面(液体噴射面)側にヘッド本体が保持されており、他方面側にヘッド基板が保持されている。この中継部材には、COF基板が挿通される挿通孔と、前記導入口に連通するインクの流路が設けられている。ヘッド基板には、COF基板が挿通される挿通孔と実装領域が設けられており、スリットを挿通したCOF基板は、折り曲げられて実装領域に電気的に接続されている。 The head main body is held on one side (liquid ejection surface) side of the relay member, and the head substrate is held on the other side. The relay member is provided with an insertion hole through which the COF substrate is inserted and an ink flow path communicating with the introduction port. The head substrate is provided with an insertion hole through which the COF substrate is inserted and a mounting region, and the COF substrate through which the slit is inserted is bent and electrically connected to the mounting region.
ここで、ヘッド本体やヘッドユニットの小型化、低コスト化を進めると、ヘッド本体に接続されたCOF基板と導入口との間隔が狭くなる。上述したように、COF基板は、折り曲げられてヘッド基板の実装領域に実装される。 Here, when the head main body and the head unit are further reduced in size and cost, the distance between the COF substrate connected to the head main body and the introduction port becomes narrower. As described above, the COF substrate is bent and mounted on the mounting region of the head substrate.
ヘッド本体の導入口及び当該導入口に連通した中継部材の流路を、COF基板と平行にヘッド基板側にまで延設すると、中継部材のヘッド基板側に開口した流入口は、COF基板が折り曲げられた部分及びこれに接続されるヘッド基板の実装領域に重なってしまう。このため、例えば、COF基板及びヘッド基板の実装領域に、中継部材の流入口が露出するように一部に切り欠きを設けたり、COF基板や実装領域を分断しなければならない。 If the head body inlet and the flow path of the relay member communicating with the inlet are extended to the head substrate side in parallel with the COF substrate, the COF substrate is bent at the inlet opening on the head substrate side of the relay member. This overlaps with the mounted portion and the mounting area of the head substrate connected thereto. For this reason, for example, it is necessary to provide a notch in the mounting area of the COF substrate and the head substrate so that the inflow port of the relay member is exposed, or to divide the COF substrate and the mounting area.
COF基板及び実装領域に切り欠きを設けたり、COF及び実装領域を分断すると、切り欠きを設けた面積分、COF基板や実装領域を拡張しなければならず、ヘッド本体やヘッドユニットの小型化を図れなくなってしまう。また、複数箇所に亘ってCOF基板と実装領域とを電気的に接続しなければならないため、実装工程が煩雑化し、さらには、接続の信頼性が低下する虞がある。
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。
When notches are provided in the COF substrate and mounting area, or when the COF and mounting area are divided, the COF substrate and mounting area must be expanded by the area provided with the notches, and the head body and head unit can be reduced in size. I can't figure it out. Further, since the COF substrate and the mounting area must be electrically connected over a plurality of locations, the mounting process becomes complicated, and further, the connection reliability may be reduced.
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、小型化及び低コスト化を図り、可撓性配線基板とヘッド基板とを容易かつ高い信頼性で接続する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 capable of easily and highly reliably connecting a flexible wiring board and a head substrate while reducing the size and cost. The purpose is to do.
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体、前記ヘッド本体に積層されて前記ヘッド本体に供給される液体が導入される導入口を有する流路形成部材、及び一端が前記ヘッド本体に電気的に接続される可撓性配線基板を備えるヘッドユニットと、前記ヘッドユニットに板面が対向するように配置され、前記ヘッドユニットから導出された前記可撓性配線基板の他端と電気的に接続される実装領域を有するヘッド基板と、前記ヘッドユニットと前記ヘッド基板の間に配置され、前記ヘッド基板に対して前記ヘッドユニットと反対側から前記液体が流入されて前記導入口と連通する流入口とを有する中継部材とを備え、前記ヘッドユニットと前記ヘッド基板とが積層される方向からの平面視において、前記ヘッドユニットの前記導入口は前記ヘッド基板の前記実装領域に重ねて配置され、前記中継部材の前記流入口は前記実装領域に重ならずに配置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、平面視において導入口が可撓性配線基板及び実装領域に重なっていたとしても、これらを避けて液体をヘッドユニットに導入する流路を形成することができる。これにより、可撓性配線基板を分割等することなく、一体的に実装領域に電気的に接続することができるので、実装工程が簡略化され、かつ、可撓性配線基板とヘッド基板の実装領域との接続をより確実に行うことができ、接続の信頼性を向上することができる。さらに、平面視にて導入口を実装領域に重なる位置に配置することができるため、ヘッドユニットの大きさの増大を抑制し、小型化を図ることができる。
An aspect of the present invention that solves the above problems includes a head main body having a nozzle opening for ejecting liquid, a flow path forming member having an inlet that is stacked on the head main body and into which the liquid supplied to the head main body is introduced, And a head unit including a flexible wiring board, one end of which is electrically connected to the head body, and the flexible wiring led out from the head unit, disposed so that the plate surface faces the head unit. A head substrate having a mounting region electrically connected to the other end of the substrate; and disposed between the head unit and the head substrate, and the liquid flows into the head substrate from a side opposite to the head unit. A relay member having an inflow port communicating with the introduction port, and in front view in a direction in which the head unit and the head substrate are stacked, In the liquid ejecting head, the introduction port of the head unit is disposed so as to overlap the mounting region of the head substrate, and the inflow port of the relay member is disposed without overlapping the mounting region. .
In this aspect, even if the introduction port overlaps the flexible wiring board and the mounting area in plan view, it is possible to form a flow path for introducing the liquid into the head unit while avoiding these. As a result, the flexible wiring board can be electrically connected to the mounting region without being divided, so that the mounting process is simplified and the flexible wiring board and the head board are mounted. Connection to the area can be performed more reliably, and the connection reliability can be improved. Furthermore, since the introduction port can be arranged at a position overlapping the mounting area in plan view, an increase in the size of the head unit can be suppressed and downsizing can be achieved.
ここで、前記中継部材は、前記導入口と接続される流出口を有し、前記流入口と前記流出口との間で前記平面視において前記実装領域の内側から外側に向けて導出された流路を有することが好ましい。これによれば、平面視にて導入口が実装領域に重なっていたとしても、実装領域に重ならない位置にある流入口と導入口とを連通させ、液体を流通させることができる。 Here, the relay member has an outflow port connected to the introduction port, and the flow is led out from the inside to the outside of the mounting region in the plan view between the inflow port and the outflow port. It is preferable to have a path. According to this, even if the introduction port overlaps the mounting region in plan view, the inflow port and the introduction port located at positions that do not overlap the mounting region communicate with each other, and the liquid can be circulated.
また、前記中継部材は、第1部材、及び前記第1部材と前記ヘッドユニットとの間に配置された第2部材を備えており、前記第1部材は、前記ヘッド基板を支持するとともに前記第2部材との間で前記流路を構成することが好ましい。これによれば、少なくとも二つの部材から、実装領域に重ならない位置にある流入口と導入口とを連通させる流路を構成することができ、当該流路を構成する部材に掛かるコストを削減することができる。 The relay member includes a first member, and a second member disposed between the first member and the head unit, and the first member supports the head substrate and the first member. It is preferable to form the flow path between two members. According to this, the flow path which connects the inflow port in the position which does not overlap with a mounting area | region and an introduction port can be comprised from at least 2 member, and the cost concerning the member which comprises the said flow path is reduced. be able to.
また、前記流路は水平方向に延在していることが好ましい。これによれば、〜できる。水平方向に交差した方向における液体噴射ヘッドの高さを小型化することができる。 Moreover, it is preferable that the said flow path is extended in the horizontal direction. According to this, it is possible. The height of the liquid jet head in the direction crossing the horizontal direction can be reduced.
さらに本発明の他の態様は、上記態様の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、小型化及び低コスト化を図り、可撓性配線基板とヘッド基板とを容易かつ高い信頼性で接続することができる液体噴射装置が提供される。
According to another aspect of the invention, a liquid ejecting apparatus includes the liquid ejecting head according to the above aspect.
According to this aspect, a liquid ejecting apparatus that can achieve a reduction in size and cost and can easily and reliably connect a flexible wiring substrate and a head substrate is provided.
〈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。
まず、本実施形態に係る記録ヘッドが備えるヘッドユニット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ユニットの分解斜視図であり、図2はヘッドユニットの平面図であり、図3はヘッドユニットのA−A’線断面図である。
<
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.
First, an example of a head unit provided in the recording head according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is an exploded perspective view of a head unit according to the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the head unit, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the head unit.
ヘッドユニット2は、ヘッド本体11と、ヘッド本体11の一方面側に固定された流路形成部材40と、ヘッド本体11に電気的に接続される可撓性配線基板(以降、単に配線基板とも称する)121等の複数の部材を備える。
The
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。
The
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開口21が並設される方向に沿って並設されている。
For 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の列が複数列並べられた方向を、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に交差する方向を、インク滴(液滴)の噴射方向、又は第3の方向Zと称する。第3の方向は、請求項に記載するヘッドユニットとヘッド基板とが積層される方向である。なお、本実施形態では、説明理解を容易にするために各方向(X、Y、Z)の関係を直交とするが、各構成の配置関係が必ずしも直交するものに限定されるべきものでないことを言及しておく。
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
流路形成基板10の一方面側(第3の方向Zであり、−Z方向)には、連通板15と、ノズルプレート20とが第3の方向Zに積層されている。すなわち、記録ヘッド1は、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開口21を有するノズルプレート20とを具備する。
A
連通板15には、圧力発生室12とノズル開口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のノズル開口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、ノズル開口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とノズル開口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。
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(絞り流路、オリフィス流路)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。
Further, 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。
Further, the
このような連通板15としては、ステンレスやニッケル(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及び連通板15に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開口21が形成されている。このようなノズル開口21は、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開口21の列が第2の方向Yに2列形成されている。また、ノズルプレート20の両面のうちインク滴を吐出する面、すなわち圧力発生室12とは反対側の面を液体噴射面20aと称する。
In 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(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
流路形成基板10の振動板50上には、本実施形態の圧力発生手段である、第1電極60と圧電体層70と第2電極80とを有する圧電アクチュエーター130が設けられている。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、他方の電極を圧力発生室12毎にパターニングして構成する。本実施形態では、第1電極60を複数の圧電アクチュエーター130に亘って連続して設けることで共通電極とし、第2電極80を圧電アクチュエーター130毎に独立して設けることで個別電極としている。もちろん、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、振動板50が弾性膜51及び絶縁体膜52で構成されたものを例示したが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、振動板50として弾性膜51及び絶縁体膜52の何れか一方を設けたものであってもよく、また、振動板50として弾性膜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。
On the
圧電体層70は、分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ABO3で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。
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。
Furthermore, each
また、リード電極90の他端部には、圧電アクチュエーター130を駆動するための駆動回路120が設けられた配線基板121が接続されている。配線基板121は、可撓性(フレキシブル)のあるシート状のもの、例えば、COF基板等を用いることができる。
Further, a
配線基板121の一方面には、後述するヘッド基板300の第1端子311に電気的に接続する第2端子122が複数個並設された第2端子列123が形成されている。すなわち、請求項に記載する可撓性配線基板の一端の一例がリード電極90に接続された部分であり、可撓性配線基板の他端の一例が第2端子列123である。本実施形態の第2端子122は、第1の方向Xに沿って複数個並設されて第2端子列123をなしている。なお、配線基板121には、駆動回路120を設けなくてもよい。つまり、配線基板121は、COF基板に限定されず、FFC、FPC等であってもよい。
On one surface of the
流路形成基板10の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、保持部31は、保護基板30を厚さ方向である第3の方向Zに貫通することなく、流路形成基板10側に開口する凹形状を有する。また、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いる。すなわち、保持部31は、圧電アクチュエーター130の第1の方向Xに並設された列を収容するように設けられており、圧電アクチュエーター130の列毎、すなわち2つが第2の方向Yに並設されている。このような保持部31は、圧電アクチュエーター130の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
A
保護基板30は、厚さ方向である第3の方向Zに貫通した貫通孔32を有する。貫通孔32は、第2の方向Yに並設された2つの保持部31の間に複数の圧電アクチュエーター130の並設方向である第1の方向Xに亘って設けられている。つまり、貫通孔32は、複数の圧電アクチュエーター130の並設方向に長辺を有した開口とされている。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と配線基板121とが貫通孔32内で電気的に接続されている。
The
このような保護基板30としては、流路形成基板10の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板10と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。また、流路形成基板10と保護基板30との接合方法は特に限定されず、例えば、本実施形態では、流路形成基板10と保護基板30とは接着剤(図示せず)を介して接合されている。
As such a
このような構成のヘッドユニット2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と共に画成する流路形成部材40を備えている。流路形成部材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、流路形成部材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、流路形成部材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、流路形成部材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、ヘッドユニット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。
The
このように、流路形成部材40は、ヘッド本体11に供給されるインクの流路(マニホールド100)を形成する部材であり、マニホールド100に連通した導入口44を有している。すなわち、導入口44は、ヘッド本体11に供給されるインクをマニホールド100に導入する入口となる開口部である。
As described above, the flow
また、流路形成部材40には、保護基板30の貫通孔32に連通して配線基板121が挿通される接続口43が設けられている。そして、配線基板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 flow
なお、このような流路形成部材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、流路形成部材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 flow
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。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。
A
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。
In this embodiment, the
このような構成のヘッドユニット2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からノズル開口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開口21からインク滴が噴射される。
In the
このようなヘッドユニット2を有する記録ヘッド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は本実施形態に係る記録ヘッドの平面図であり、図6は図5のB−B’線断面図、図7は図6の要部を拡大した断面図であり、図8は第2下流流路部材の平面図であり、図9は第1下流流路部材の平面図であり、図10はヘッド基板の平面図である。なお、図5は、シール部材230及び上流流路部材210の図示を省略している。
The
図4〜図10に示すように、記録ヘッド1は、4つのヘッドユニット2と、ヘッドユニット2を保持すると共にヘッドユニット2にインクを供給する中継部材を含む流路部材200と、流路部材200に保持されたヘッド基板300とを備えている。
As shown in FIGS. 4 to 10, the
流路部材200は、上流流路部材210と、中継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。
The first upstream
第1上流流路部材211には、第1上流流路501が設けられている。第1上流流路501は、接続部214の頂面に開口し、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。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。
A first
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2上流流路502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となっている。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
第3上流流路503は、第2液体溜まり部503aよりも下流側(第2上流流路とは反対側)で2つに分岐されており、第3上流流路503は第3上流流路部材213の下流流路部材220側の面に第1排出口504A及び第2排出口504Bとして開口している。以下、第1排出口504A及び第2排出口504Bを区別しない場合は排出口504と称する。
The third
すなわち、1つの接続部214に対応する上流流路500は、第1上流流路501、第2上流流路502及び第3上流流路503を有し、上流流路500は、下流流路部材220側に2つの排出口504(第1排出口504A及び第2排出口504B)として開口する。言い換えると、2つの排出口504(第1排出口504A及び第2排出口504B)は、共通する流路に連通して設けられている。
That is, the
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3突起部217が設けられている。第3突起部217は、第3上流流路503毎に設けられており、第3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
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には、4つのヘッドユニット2のそれぞれに対応してインクが供給される。一つの上流流路500は2つに分岐し、後述する下流流路600に連通してヘッドユニット2の2つの導入口44のそれぞれに接続されている。
In the present embodiment, four
なお、本実施形態では、上流流路500がフィルター216よりも下流(下流流路部材220側)で2つに分岐した構成を例示したが、特にこれに限定されず、フィルター216よりも下流側で上流流路500が3つ以上に分岐されていてもよい。また、1つの上流流路500がフィルター216よりも下流で分岐されていなくてもよい。
In this embodiment, the
下流流路部材220は、上流流路部材210に接合され、上流流路500に連通する下流流路600を有する中継部材の一例である。本実施形態に係る下流流路部材220は、第1部材の一例である第1下流流路部材240と、第2部材の一例である第2下流流路部材250とから構成されている。
The downstream
下流流路部材220は、インクの流路となる下流流路600を有する。本実施形態に係る下流流路600は、形状の異なる2種の下流流路600A及び下流流路600Bで構成されている。
The downstream
第1下流流路部材240は、ほぼ平板状に形成された部材である。また、第2下流流路部材250は、上流流路部材210側の面に凹部として第1収容部251、上流流路部材210とは反対側の面に凹部として第2収容部252が設けられた部材である。
The first downstream
第1収容部251は、第1下流流路部材240が収容される程度の大きさとされている。また、第2収容部252は、4つのヘッドユニット2が収容される程度の大きさとされている。本実施形態に係る第2収容部252は、4つのヘッドユニット2を収容可能である。
The 1st
第1下流流路部材240には、上流流路部材210側の面に、第1突起部241が複数個形成されている。各第1突起部241は、上流流路部材210に設けられた第3突起部217のうち、第1排出口504Aが設けられた第3突起部217に対向して設けられている。本実施形態では、4つの第1突起部241が設けられている。
A plurality of
また、第1下流流路部材240には、第3の方向Zに貫通し、第1突起部241の頂面(上流流路部材210に対向する面)に開口した第1流路601が設けられている。第3突起部217と第1突起部241とは、シール部材230を介して接合され、第1排出口504Aと第1流路601とが連通している。
The first downstream
また、第1下流流路部材240には、第3の方向Zに貫通した第2貫通孔242が複数個形成されている。各第2貫通孔242は、第2下流流路部材250に形成された第2突起部253が挿通される位置に形成されている。本実施形態では、4つの第2貫通孔242が設けられている。
The first downstream
さらに、第1下流流路部材240には、ヘッドユニット2に電気的に接続された配線基板121が挿通される第1挿通孔243が複数個形成されている。具体的には、各第1挿通孔243は、第3の方向Zに貫通し、第2下流流路部材250の第2挿通孔255と、ヘッド基板300の第3挿通孔302とに連通するように形成されている。本実施形態では4つのヘッドユニット2に設けられた各配線基板121に対応して4つの第1挿通孔243が設けられている。
Further, the first downstream
また、第1下流流路部材240には、ヘッド基板300の実装領域の一例である第1端子列310に対向する領域に、ヘッド基板300側に突出した支持部245が設けられている。支持部245は、頂面(ヘッド基板300に対向した面)でヘッド基板300を支持するものである。本実施形態に係る支持部245は、平面視においてヘッド基板の第1端子列310と同形状、同位置となるように形成されている。また、支持部245は第1端子列310の数に合わせて合計4つ形成されている。さらに、各支持部245は、各頂面が面一となるように形成されている。
The first downstream
このような支持部245は、ヘッド基板300のうち第1端子列310とは反対面側を支持することになる。第1端子列310に第2端子列123が接合される際には、ヒートツール等の工具により、上流流路部材210側からヘッド基板300の第1端子列310に力がかかる。しかしながらに、第1端子列310は、支持部245により支持されているため、当該工具による押圧によって撓んだり、屈曲することが抑制されるため、第1端子列310を平坦に保つことができ、第2端子列123との接続を隙間なく良好なものとすることができる。
なお、特に図示しないが、支持部245に相当するヘッド基板300を支持する部位は、第2下流流路部材250に設けられていてもよい。
Such a
Although not particularly illustrated, a portion for supporting the
第2下流流路部材250には、第1収容部251の底面に、第2突起部253が複数個形成されている。各第2突起部253は、上流流路部材210に設けられた第3突起部217のうち第2排出口504Bが設けられた第3突起部217に対向して設けられている。本実施形態では、4つの第2突起部253が設けられている。また、第2下流流路部材250には、第3の方向Zに貫通し、第2突起部253の頂面及び第2収容部252の底面(ヘッドユニット2に対向した面)に開口した下流流路600Bが設けられている。第3突起部217と第2突起部253とは、シール部材230を介して接合され、第2排出口504Bと下流流路600Bとが連通している。
A plurality of
また、第2下流流路部材250には、第3の方向Zに貫通した第3流路603が複数個形成されている。各第3流路603は、第1収容部251及び第2収容部252の底面に開口している。本実施形態では、4つの第3流路603が設けられている。
The second downstream
第2下流流路部材250の第1収容部251の底面には、第3流路603に連続した溝部254が複数個形成されている。この溝部254は、第1収容部251に収容された第1下流流路部材240に封止されることで、第2流路602を構成する。すなわち、第2流路602は、溝部254と第1下流流路部材240の第2下流流路部材250側の面とで画成された流路である。なお、この第2流路602が請求項に記載する第1部材と第2部材との間に設けられた流路に相当する。
A plurality of
さらに、第2下流流路部材250には、ヘッドユニット2に電気的に接続された配線基板121が挿通される第2挿通孔255が複数個形成されている。具体的には、各第2挿通孔255は、第3の方向Zに貫通し、第1下流流路部材240の第1挿通孔243とヘッドユニット2の接続口43に連通するように形成されている。本実施形態では4つのヘッドユニット2に設けられた各配線基板121に対応して4つの第2挿通孔255が設けられている。
Further, the second downstream
下流流路600Aは、上述した第1流路601、第2流路602及び第3流路603が連通して形成されたものである。ここで、第2流路602は、第1下流流路部材240の一方面に形成された溝が第2下流流路部材250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240と第2下流流路部材250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、水平方向に延在した流路の一例である。第2流路602が水平方向に延在しているとは、第2流路602の延在方向に、第1の方向X又は第2の方向Yの成分(ベクトル)が含まれていることをいう。第2流路602が水平方向に延在していることで、第3の方向Zにおける記録ヘッド1の高さを小型化することができる。仮に、第2流路602が水平方向に対して傾いていると、若干記録ヘッド1の高さを要してしまう。
The
ちなみに、第2流路602の延在方向とは、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。
Incidentally, the extending direction of the
もちろん、下流流路600A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い。また、下流流路600Aは、第1流路601、第2流路602及び第3流路603から構成されず、一本の流路から構成されていてもよい。
Of course, the
下流流路600Bは、上述したように、第2下流流路部材250を第3の方向Zに貫通した貫通孔として形成されている。もちろん、下流流路600Bはこのような態様に限定されず、例えば、第3の方向Zに交差する方向に沿って形成されていてもよいし、下流流路600Aのように複数の流路を連通させて構成したものであってもよい。
As described above, the
このような下流流路600A及び下流流路600Bは一つのヘッドユニット2に対して一つずつ形成されている。すなわち下流流路部材220には、下流流路600Aと下流流路600Bの一組が計4つ設けられている。
One such
下流流路600Aの両端の開口のうち、第1排出口504Aが連通される第1流路601の開口を第1流入口610とし、第2収容部252に開口する第3流路603の開口を第1流出口611とする。
Of the openings at both ends of the
下流流路600Bの両端の開口のうち、第2排出口504Bが連通される下流流路600Bの開口を第2流入口620とし、第2収容部252に開口する下流流路600Bの開口を第2流出口621とする。以降、下流流路600A及び下流流路600Bを区別しない場合は、下流流路600と称する。
Of the openings at both ends of the
下流流路部材220の第2収容部252には、複数のヘッドユニット2、本実施形態では、4個のヘッドユニット2が収容されている。1つのヘッドユニット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4個のヘッドユニット2が第2の方向Yに並設されている。以降、ヘッドユニット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
各ヘッドユニット2は、それぞれ導入口44が2個設けられている。下流流路600(下流流路600A及び下流流路600B)の第1流出口611及び第2流出口621は、各導入口44の開口する位置に合わせて下流流路部材220に設けられている。
Each
ヘッドユニット2の各導入口44は、第2収容部252の底面部に開口した下流流路600の第1流出口611及び第2流出口621に連通するように位置合わせされている。ヘッドユニット2は、各導入口44の周囲に設けられた接着剤227により第2収容部252に固定されている。このようにヘッドユニット2が第2収容部252に固定されることで、下流流路600の第1流出口611及び第2流出口621と導入口44とが連通し、ヘッドユニット2にインクが供給されるようになっている。
The
下流流路部材220の上流流路部材210側の面には、ヘッド基板300が載置されている。ヘッド基板300は、配線基板121が接続され、該配線基板121を介して記録ヘッド1の噴射動作等を制御する回路や抵抗などの電装部品が実装された部材である。
The
ヘッド基板300の上流流路部材210側の面には、配線基板121の第2端子列123が電気的に接続される第1端子311が複数個並設された第1端子列310が形成されている。本実施形態の第1端子311は、第1の方向Xに沿って複数個並設されて第1端子列310をなしている。本実施形態では、この第1端子列310が、配線基板121に電気的に接続される実装領域の一例となる。
A first
また、ヘッド基板300には、ヘッドユニット2に電気的に接続された配線基板121が挿通される第3挿通孔302が複数個形成されている。具体的には、各第3挿通孔302は、第3の方向Zに貫通し、第1下流流路部材240の第1挿通孔243に連通するように形成されている。本実施形態では4つのヘッドユニット2に設けられた各配線基板121に対応して4つの第3挿通孔302が設けられている。
The
さらに、ヘッド基板300には、第3の方向Zに貫通した第3貫通孔301が設けられている。第3貫通孔301は、第1下流流路部材240の第1突起部241及び第2下流流路部材250の第2突起部253が挿通されるものである。本実施形態では、合計8つの第3貫通孔301が第1突起部241及び第2突起部253に対向するように設けられている。
Further, the
なお、ヘッド基板300に形成する各第3貫通孔301の形状は上述したような態様に限定されない。例えば、第1突起部241及び第2突起部253が挿通される共通の貫通孔を挿通孔としてもよい。すなわち、ヘッド基板300は、下流流路部材220の下流流路600と、上流流路部材210の上流流路500とを接続する際の妨げとならないように挿通孔や切り欠き等が形成されていればよい。
The shape of each third through
ヘッド基板300と上流流路部材210との間には、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。
A
シール部材230は、第3の方向Zに貫通した連通路232及び下流流路部材220側に突出した第4突起部231が形成された板状の部材である。本実施形態では、連通路232及び第4突起部231は、各上流流路500及び下流流路600に対応して8つ形成されている。
The
シール部材230の上流流路部材210側には、第3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4突起部231に対向する位置に設けられている。
An annular
第4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1突起部241及び第2突起部253に対向する位置に設けられている。第4突起部231の頂面(下流流路部材220に対向する面)には、第1突起部241及び第2突起部253が挿入される第2凹部234が設けられている。
The fourth protruding
連通路232は、シール部材230を第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3突起部217の先端面と、第2凹部234に挿入された第1突起部241及び第2突起部253の先端面との間で、第4突起部231が第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。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
下流流路部材220の第2収容部252側には、カバーヘッド400が取り付けられている。
A
カバーヘッド400は、ヘッドユニット2が固定され、下流流路部材220に固定される部材であり、ノズル開口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。
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、ヘッドユニット2毎に独立して設けられていてもよい。
The
上述したように、ヘッドユニット2を保持した下流流路部材220、ヘッド基板300、シール部材230、上流流路部材210の順に積層されて記録ヘッド1が構成されている。すなわち、上流流路部材210と下流流路部材220とは、ヘッド基板300及びシール部材230を間に挟んで接合されている。
As described above, the
なお、下流流路部材220が上流流路部材210に接合されるとは、上流流路部材210と下流流路部材220とが直接的に接触することの他に、上流流路部材210と下流流路部材220との間に他の部品が介在し、間接的に組み付けられる場合も含む。
Note that the downstream
特に図示しないが、上流流路部材210と下流流路部材220とを接合すると、それらの部材の間には、ヘッド基板300及びシール部材230を収容可能な空間が形成される。そして、下流流路部材220の上流流路部材210側の面に載置されたヘッド基板300、該ヘッド基板300の上流流路部材210側の面に載置されたシール部材230が当該空間に収容されている。
Although not particularly illustrated, when the upstream
また、ヘッド基板300には、第2の方向Yの両端部側にコネクター320が設けられている。コネクター320はヘッド基板300に設けられた回路等に接続されており、図示しない外部配線が接続される。このコネクター320は、第2下流流路部材250の上流流路部材210側に突出した壁部256を一部切り欠いたコネクター接続口257から外部に露出している。
The
また、各第1挿通孔243、第2挿通孔255、第3挿通孔302が連通して、一つの配線基板121が挿通する一つの挿通孔を構成している。ヘッドユニット2に接続された配線基板121は、そのような挿通孔を挿通し、第3挿通孔302を挿通した一端部がヘッド基板300の第1端子列310側に折り曲げられている。
In addition, each
そして、ヘッド基板300に設けられた第1端子列310は、配線基板121に設けられた第2端子列123に電気的に接続されている。すなわち、各第1端子311と各第2端子122が電気的に接続されている。これらの第1端子311及び第2端子122の接続態様に特に限定はないが、例えば、半田接続などの溶接、異方性導電性接着剤(ACP、ACF)、非導電性接着剤(NCP、NCF)等を介在させて圧着することで電気的な接続を図ることができる。
The first
このように、配線基板121を屈曲してヘッド基板300に電気的に接続することで、配線基板121の第3の方向Zの高さを小さくすることができ、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。
In this way, by bending the
また、上述したように記録ヘッド1では、第1下流流路部材240に設けられた第1突起部241は、ヘッド基板300の第3貫通孔301を挿通し、第1流路601がシール部材230の連通路323を介して第1排出口504Aに連通している。これにより、上流流路500、第1排出口504A、下流流路600Aからなる一連の流路が形成されている。
Further, as described above, in the
同様に、第2下流流路部材250に設けられた第2突起部253は、第1下流流路部材240に設けられた第2貫通孔242及びヘッド基板300の第3貫通孔301を挿通し、下流流路600Bがシール部材230の連通路323を介して第2排出口504Bに連通している。これにより、上流流路500、第2排出口504B、下流流路600Bからなる一連の流路が形成されている。
Similarly, the
このような構成の記録ヘッド1では、インクを噴射する際に、接続部214から供給されたインクを、上流流路500及び下流流路600を介してヘッドユニット2に供給する。そして、外部からの制御信号がヘッド基板300に送信され、上述したように、該制御信号にしたがってヘッドユニット2によりインクが噴射される。
In the
ここで、図11を用いて、配線基板121をヘッド基板300に実装した実装領域の一例である第1端子列310と、下流流路600の両端の開口である第1流入口610及び第1流出口611との配置について説明する。図11は、上流流路部材210側から第3の方向Zに沿って見たヘッド基板300の要部を拡大した平面図である。
Here, referring to FIG. 11, the first
図示するように、ヘッドユニット2には、二つの導入口44が設けられている。2つの導入口44のそれぞれを導入口44a、導入口44bとも称する。一方の導入口44bは、下流流路600Bの第2流出口621に接続され、そのまま鉛直方向(第3の方向Z)に沿って直上に第2流入口620が上流流路500に接続されている(図6参照)。すなわち、導入口44bは、平面視においてヘッド基板300上で折り曲げられた配線基板121やこれに接続される第1端子列310に重なっていない。
As shown in the figure, the
しかしながら、他方の導入口44aは、平面視において、ヘッド基板300上で折り曲げられた配線基板121やこれに接続される第1端子列310(実装領域)に重なっている。一方で、下流流路600Aに供給されるインクの入口となる第1流入口610は、平面視において配線基板121やこれに接続される第1端子列310とは重なっていない。
However, the other introduction port 44a overlaps the
このような第1端子列310とは平面で重ならない第1流入口610、第1流路601及び第2流路602を介して第3流路603及び導入口44bが接続されている。すなわち、導入口44bやこれに接続される第3流路603が配線基板121及び第1端子列310に重なっていたとしても、これらを避けてインクをヘッドユニット2に導入する流路を形成することができる。
The
仮に、導入口44aに接続された第3流路603を第3の方向Zに沿って設け、上流流路500に接続する場合、配線基板121及び第1端子列310に重なるため、配線基板121及び第1端子列310を一部切り欠いたり、複数の部材で分割するなどして、第3流路603と上流流路500との接続を阻害しないようにしなければならない。
If the
しかしながら、本実施形態に係る記録ヘッド1では、配線基板121や第1端子列310を分割等する必要がない。これにより、配線基板121を一体的に第1端子列310に電気的に接続することができるので、実装工程が簡略化され、かつ、配線基板121の第2端子列123とヘッド基板300の第1端子列310との接続をより確実に行うことができ、接続の信頼性を向上することができる。
However, in the
ここで、導入口44aが平面視にて第1端子列310と重ならないように、例えば同図における第2の方向Yの右に寄せて配置したとする。この場合、導入口44aと第1端子列310が重ならないため、上述した接続の信頼性を確保することもできる。
Here, it is assumed that, for example, the introduction port 44a is arranged close to the right in the second direction Y in the figure so as not to overlap the first
しかしながら、導入口44aを配線基板121から遠ざけることになり、ヘッドユニット2の第2の方向Yにおける幅が大きくなってしまう。すなわち、ヘッドユニット2の大型化を招いてしまう。
However, the introduction port 44a is moved away from the
本実施形態に係る記録ヘッド1によれば、導入口44aを第1端子列310と重なる位置に配置することができるため、ヘッドユニット2の大きさの増大を抑制し、小型化を図ることができる。
According to the
また、第2流路602は、請求項に記載する流入口と流出口との間で平面視において実装領域の内側から外側に向けて導出された流路の一例である。すなわち、本実施形態に係る第2流路602は、第1流入口610と第1流出口611との間で、第3の方向Zに沿ったヘッド基板300の平面視において、実装領域の一例である第1端子列310の内側から外側に向けて導出されている。第1端子列310の内側とは、平面視において第1端子列310に重なる位置をいい、第1端子列310の外側とは、平面視において第1端子列310に重ならない位置をいう。
Moreover, the
このように第2流路602が設けられていることで、導入口44aが第1端子列310に平面視にて重なっていたとしても、第1端子列310に重ならない位置にある第1流入口610と導入口44aとを連通させ、インクを流通させることができる。
なお、第2流路602は、第2の方向Yに沿って第1端子列310の内側から外側に導出されている必要はなく、任意の方向に沿ってもよい。
By providing the
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。
<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.
例えば、実施形態1に係る記録ヘッド1は、中継部材の一例である下流流路部材220のみならず、上流流路部材210を更に備えて流路部材200を有していたが、このような態様に限定されない。例えば、上流流路部材210を備えず、中継部材のみを備える記録ヘッドであってもよいし、上流流路部材210及び下流流路部材220以外の流路を構成する部材を備えていてもよい。
For example, the
また、中継部材の一例である下流流路部材220は、第1部材の一例として第1下流流路部材240及び第2部材の一例として第2下流流路部材250とを備えていたが、このような態様に限定されない。例えば、中継部材は一体的な部材から構成されていてもよいし、3つ以上の部材から構成されていてもよい。
In addition, the downstream
第1下流流路部材240には、支持部245が設けられ、支持部245でヘッド基板300を支持していたがこのような態様に限定されない。例えば、第1収容部251に収容された第1下流流路部材240の表面と、第2下流流路部材250の表面(第1収容部251以外の表面)とを面一にし、それらの表面全体でヘッド基板300を支持してもよい。さらに、第1下流流路部材240のみでヘッド基板300を支持してもよい。
The first downstream
4つのヘッドユニット2に共通して1つのヘッド基板300を設けたが、このような態様に限定されない。例えば、1つのヘッドユニット2毎に複数のヘッド基板300を設けてもよい。
Although one
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。
Although the thin film
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12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
インクジェット式記録装置Iにおいて、記録ヘッド1は、インク供給手段を構成するカートリッジ9が着脱可能に設けられ、記録ヘッド1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に沿って軸方向(主走査方向)に移動可能に設けられている。
In the ink jet recording apparatus I, the
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、記録ヘッド1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には搬送手段としての搬送ローラー8が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートSが搬送ローラー8により主走査方向とは直交する副走査方向に搬送されるようになっている。なお、記録シートSを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
Then, the driving force of the driving
なお、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 inkjet recording apparatus I described above, the
また、上述した例では、インクジェット式記録装置Iは、液体貯留手段であるカートリッジ9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貯留手段を装置本体4に固定して、貯留手段と記録ヘッド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、液体貯留手段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)、 1 記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 2 ヘッドユニット、 20 ノズルプレート、 20a 液体噴射面、 21 ノズル開口、 44 導入口、 100 マニホールド、 120 駆動回路、 121 配線基板(可撓性配線基板)、 130 圧電アクチュエーター、 200 流路部材、 210 上流流路部材、 220 下流流路部材、 230 シール部材、 240 第1下流流路部材(第1部材)、 250 第2下流流路部材(第2部材)、 300 ヘッド基板、 310 第1端子列(実装領域)、 500 上流流路、 600 下流流路、 610 第1流入口(流入口)、 611 第1流出口(流出口) I ink jet recording apparatus (liquid ejecting apparatus), 1 recording head (liquid ejecting head), 2 head unit, 20 nozzle plate, 20a liquid ejecting surface, 21 nozzle opening, 44 inlet, 100 manifold, 120 drive circuit, 121 wiring Substrate (flexible wiring substrate), 130 piezoelectric actuator, 200 flow path member, 210 upstream flow path member, 220 downstream flow path member, 230 seal member, 240 first downstream flow path member (first member), 250 second Downstream channel member (second member), 300 head substrate, 310 first terminal row (mounting area), 500 upstream channel, 600 downstream channel, 610 first inlet (inlet), 611 first outlet ( Outlet)
Claims (5)
前記ヘッドユニットに板面が対向するように配置され、前記ヘッドユニットから導出された前記可撓性配線基板の他端と電気的に接続される実装領域を有するヘッド基板と、
前記ヘッドユニットと前記ヘッド基板の間に配置され、前記ヘッド基板に対して前記ヘッドユニットと反対側から前記液体が流入されて前記導入口と連通する流入口とを有する中継部材とを備え、
前記ヘッドユニットと前記ヘッド基板とが積層される方向からの平面視において、前記ヘッドユニットの前記導入口は前記ヘッド基板の前記実装領域に重ねて配置され、前記中継部材の前記流入口は前記実装領域に重ならずに配置されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 A head main body having a nozzle opening for ejecting liquid, a flow path forming member having an introduction port through which liquid supplied to the head main body is stacked, and one end electrically connected to the head main body A head unit comprising a flexible wiring board,
A head substrate having a mounting region that is disposed so that the plate surface faces the head unit and is electrically connected to the other end of the flexible wiring substrate led out from the head unit;
A relay member disposed between the head unit and the head substrate, and having an inflow port through which the liquid flows into the head substrate from a side opposite to the head unit and communicates with the introduction port;
In the plan view from the direction in which the head unit and the head substrate are stacked, the introduction port of the head unit is arranged to overlap the mounting region of the head substrate, and the inlet of the relay member is the mounting A liquid ejecting head characterized by being arranged without overlapping an area.
前記中継部材は、前記導入口と接続される流出口を有し、前記流入口と前記流出口との間で前記平面視において前記実装領域の内側から外側に向けて導出された流路を有する
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 1,
The relay member has an outflow port connected to the introduction port, and has a flow path led out from the inside to the outside of the mounting region in the plan view between the inflow port and the outflow port. A liquid jet head characterized by that.
前記中継部材は、第1部材、及び前記第1部材と前記ヘッドユニットとの間に配置された第2部材を備えており、
前記第1部材は、前記ヘッド基板を支持するとともに前記第2部材との間で前記流路を構成する
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 The liquid ejecting head according to claim 2,
The relay member includes a first member, and a second member disposed between the first member and the head unit,
The first member supports the head substrate and constitutes the flow path between the first member and the second member.
前記流路は水平方向に延在している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 In the liquid ejecting head according to claim 2 or 3,
The liquid jet head, wherein the flow path extends in a horizontal direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014039410A JP2015163440A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Liquid ejection head and liquid ejection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014039410A JP2015163440A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Liquid ejection head and liquid ejection device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015163440A true JP2015163440A (en) | 2015-09-10 |
Family
ID=54186606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014039410A Pending JP2015163440A (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | Liquid ejection head and liquid ejection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015163440A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017177676A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Liquid discharge device |
US10576744B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-03-03 | Seiko Epson Corporation | Liquid discharge head and channel structure |
-
2014
- 2014-02-28 JP JP2014039410A patent/JP2015163440A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017177676A (en) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | ブラザー工業株式会社 | Liquid discharge device |
US9884483B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-02-06 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid jetting apparatus |
US10703101B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-07-07 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid jetting apparatus |
US10576744B2 (en) | 2017-11-16 | 2020-03-03 | Seiko Epson Corporation | Liquid discharge head and channel structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9821555B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
US10464321B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6674135B2 (en) | Head and liquid ejecting apparatus | |
JP6176443B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6471864B2 (en) | Head and liquid ejecting apparatus | |
EP2835261B1 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP6536234B2 (en) | Liquid jet head unit and liquid jet apparatus | |
JP6075558B2 (en) | Method for manufacturing liquid jet head | |
US8070271B2 (en) | Liquid transfer device and manufacturing method thereof | |
US9352596B2 (en) | Liquid ejecting apparatus with wiring board positioned between transport rollers | |
JP6384656B2 (en) | Channel member, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus | |
JP2015163440A (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP2015163439A (en) | Flow passage member, liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP2015039804A (en) | Liquid jet head and liquid jet device | |
JP2015231722A (en) | Liquid injection head and liquid injection device | |
JP2015163437A (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP6551577B2 (en) | Liquid injection device | |
JP2012206282A (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP2016196171A (en) | Head and liquid jet device | |
JP2015166140A (en) | Liquid injection head and liquid injection device |