JP2016074174A - Liquid spray head and liquid spray device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus.
従来、記録紙(被記録媒体)に液滴状のインクを吐出して、記録紙に画像や文字を記録する装置として、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)を備えたインクジェットプリンタ(液体噴射装置)がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet printer (liquid ejecting apparatus) provided with an ink jet head (liquid ejecting head) is an apparatus that ejects droplet-shaped ink onto recording paper (recording medium) and records images and characters on the recording paper. is there.
上述したインクジェットヘッドのヘッドチップは、吐出チャネル及びダミーチャネルが一方の主面側に交互に並設されたアクチュエータプレートと、アクチュエータプレートに積層され、吐出チャネル内にまとめて連通する共通インク室を有するカバープレートと、を備えている。また、各チャネルのうち、吐出チャネルの内面には基準電位GNDとなる共通電極が形成され、ダミーチャネルの内面には駆動電位Vddとする個別電極が形成されている。 The head chip of the ink jet head described above has an actuator plate in which discharge channels and dummy channels are alternately arranged on one main surface side, and a common ink chamber that is stacked on the actuator plate and communicates together in the discharge channel. A cover plate. In each channel, a common electrode having a reference potential GND is formed on the inner surface of the ejection channel, and an individual electrode having a drive potential Vdd is formed on the inner surface of the dummy channel.
例えば、下記特許文献1において、個別配線は、アクチュエータプレートにおけるチャネル延在方向の一端面を通って、アクチュエータプレートの他方の主面上に形成された個別パッドに接続されている。一方、共通配線は、アクチュエータプレートにおけるチャネル延在方向の他端面を通ってアクチュエータプレートにおける他方の主面上に形成された共通パッドに接続されている。各パッドは、他方の主面上において、分割溝により分断されるとともに、他方の主面に圧着されたフレキシブルプリント基板等の外部配線にそれぞれ接続されている。 For example, in Patent Document 1 below, the individual wiring passes through one end surface of the actuator plate in the channel extending direction and is connected to an individual pad formed on the other main surface of the actuator plate. On the other hand, the common wiring passes through the other end surface of the actuator plate in the channel extending direction and is connected to a common pad formed on the other main surface of the actuator plate. Each pad is divided by a dividing groove on the other main surface, and is connected to an external wiring such as a flexible printed circuit board that is pressure-bonded to the other main surface.
しかしながら、特許文献1の構成では、個別配線及び共通配線が、アクチュエータプレートにおけるチャネル延在方向の両端面を通して他方の主面上の各パッドまで引き回されているため、配線パターンが複雑になるという課題があった。 However, in the configuration of Patent Document 1, the individual wiring and the common wiring are routed to the pads on the other main surface through the both end surfaces in the channel extending direction of the actuator plate, so that the wiring pattern is complicated. There was a problem.
また、近時では、記録紙に記録される文字や画像の高密度記録化等の多ノズル化を図る構成として、アクチュエータプレートの厚さ方向に沿ってヘッドチップを複数積層する構成が知られている。しかしながら、上述した特許文献1の構成は、アクチュエータプレートの他方の主面上で外部配線に接続される関係で、小型化を図った上で、多ノズル化を図ることが難しかった。 Recently, a configuration in which a plurality of head chips are stacked along the thickness direction of the actuator plate is known as a configuration to increase the number of nozzles such as high density recording of characters and images recorded on recording paper. Yes. However, the configuration of Patent Document 1 described above is connected to an external wiring on the other main surface of the actuator plate, and it is difficult to reduce the size and increase the number of nozzles.
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、配線パターンの簡素化を図るとともに、小型化を図った上で多ノズル化を実現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である。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to simplify a wiring pattern and realize a liquid ejecting head and a liquid ejecting apparatus capable of realizing a large number of nozzles while achieving downsizing. Is to provide.
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドは、第1方向に沿って延在する噴射チャネルが第1方向に交差する第2方向に間隔をあけて並設されたアクチュエータプレートと、前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、前記カバープレートにおける第1方向の一端面に形成され、外部配線が接続される共通パッドと、前記カバープレートに形成され、前記アクチュエータプレート側に位置する第1主面側に開口するとともに、前記一端面で開口する凹部と、前記凹部内面に形成され、前記共通パッドと前記共通電極とを接続する接続配線と、を備えていることを特徴とする。
The present invention provides the following means in order to solve the above problems.
The liquid ejecting head according to the present invention includes an actuator plate in which ejection channels extending in the first direction are arranged in parallel in the second direction intersecting the first direction, and the actuator plate is stacked on the actuator plate. A cover plate; a common electrode formed on an inner surface of the ejection channel; a common pad formed on one end surface of the cover plate in a first direction to which external wiring is connected; and the actuator formed on the cover plate. A recess that opens to the first main surface located on the plate side and that opens on the one end surface; and a connection wiring that is formed on the inner surface of the recess and connects the common pad and the common electrode. It is characterized by that.
この構成によれば、カバープレートにおける第1方向の一端面上に形成された共通パッドを介して外部配線に接続することで、従来のようにアクチュエータプレートの他方の主面上に形成された共通パッドまで共通電極を引き回す構成に比べて配線パターンの簡素化を図ることができる。しかも、カバープレート側の凹部は、例えば共通インク室と噴射チャネルとを連通させるスリットの形成と同時に形成することが可能である。そのため、製造工数の増加を抑制した上で配線パターンの簡素化を図ることができる。
また、凹部内の接続配線を用いて共通電極及び共通パッド間を接続することで、例えば第1方向の一端面上やアクチュエータプレート側で接続配線を引き回す構成に比べて接続配線の短絡や分断を抑制できる。その結果、電気的信頼性を確保できる。
そして、本発明の構成によれば、上述したようにカバープレートにおける第1方向の一端面上で外部配線との接続を行うことで、アクチュエータプレート及びカバープレートが積層されてなるヘッドチップを、厚さ方向で簡単に積層することができる。この場合、インクジェットヘッド自体を複数用いて多ノズル化を図る場合に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
According to this configuration, by connecting to the external wiring via the common pad formed on the one end surface in the first direction of the cover plate, the common formed on the other main surface of the actuator plate as in the prior art. The wiring pattern can be simplified as compared with the configuration in which the common electrode is routed to the pad. In addition, the recess on the cover plate side can be formed at the same time as the formation of a slit for communicating the common ink chamber and the ejection channel, for example. For this reason, it is possible to simplify the wiring pattern while suppressing an increase in the number of manufacturing steps.
In addition, by connecting the common electrode and the common pad using the connection wiring in the recess, for example, the connection wiring is short-circuited or divided compared to the configuration in which the connection wiring is routed on one end surface in the first direction or on the actuator plate side. Can be suppressed. As a result, electrical reliability can be ensured.
According to the configuration of the present invention, as described above, the head chip formed by stacking the actuator plate and the cover plate is thickened by connecting to the external wiring on the one end surface of the cover plate in the first direction. It can be easily stacked in the vertical direction. In this case, the number of nozzles can be increased while reducing the size as compared with the case of increasing the number of nozzles by using a plurality of inkjet heads.
また、前記凹部は、前記カバープレートのうち、積層方向から見た平面視で前記噴射チャネルに対して第1方向の一端側に位置する部分に形成されていてもよい。
この構成によれば、カバープレートのうち、噴射チャネルに対して第1方向の一端側に位置する部分に凹部を形成することで、例えば噴射チャネルの共通電極との距離を短縮できるとともに、噴射チャネルに対して隣り合うダミーチャネルとの距離を確保できる。そのため、カバープレート上において、凹部の位置ずれ時のマージンを確保でき、接続配線の電気的信頼性を確保できるとともに、凹部を簡単に形成できる。
Moreover, the said recessed part may be formed in the part located in the one end side of a 1st direction with respect to the said injection channel by the planar view seen from the lamination direction among the said cover plates.
According to this configuration, by forming a recess in a portion of the cover plate that is located on one end side in the first direction with respect to the injection channel, for example, the distance from the common electrode of the injection channel can be shortened, and the injection channel The distance between the adjacent dummy channels can be secured. Therefore, on the cover plate, a margin when the recess is displaced can be secured, the electrical reliability of the connection wiring can be secured, and the recess can be easily formed.
また、前記カバープレートのうち、前記第1主面とは反対側に位置する第2主面側には、第2方向に沿って延設されるとともに、複数の前記凹部にまとめて連通する接続溝部が形成されていてもよい。
この構成によれば、カバープレートにおける第2主面側に各凹部にまとめて連通する接続溝部を形成することで、カバープレートの第2主面側に凹部を容易に開口させることができる。すなわち、カバープレートに対して両主面側から加工を施すため、第1主面側の加工のみで凹部を第2主面側で開口させる場合に比べて製造効率の向上を図ることができる。そして、凹部を第2主面側で開口させることで、例えば斜め蒸着等により接続配線を形成する場合に、凹部内面に電極材料を確実に形成することができる。その結果、製造効率の向上を図るとともに、接続配線の電気的信頼性を確保できる。
Further, the second main surface side of the cover plate opposite to the first main surface is extended along the second direction and is connected to the plurality of recesses collectively. A groove may be formed.
According to this configuration, the concave portion can be easily opened on the second main surface side of the cover plate by forming the connecting groove portion communicating with each concave portion collectively on the second main surface side of the cover plate. That is, since the cover plate is processed from both main surface sides, the manufacturing efficiency can be improved as compared with the case where the recess is opened on the second main surface side only by processing on the first main surface side. Then, by opening the concave portion on the second main surface side, the electrode material can be reliably formed on the inner surface of the concave portion, for example, when the connection wiring is formed by oblique vapor deposition or the like. As a result, it is possible to improve the manufacturing efficiency and secure the electrical reliability of the connection wiring.
また、前記接続溝部の内面には、前記接続配線同士を電気的に接続する共通化電極が形成されていてもよい。
この構成によれば、斜め蒸着等により接続溝部の内面に形成された共通化電極によって、各吐出チャネルの共通電極を共通化することができるため、接続配線の電気的信頼性をより確保できる。
Moreover, the common electrode which electrically connects the said connection wiring may be formed in the inner surface of the said connection groove part.
According to this structure, since the common electrode of each discharge channel can be made common by the common electrode formed on the inner surface of the connection groove portion by oblique vapor deposition or the like, the electrical reliability of the connection wiring can be further ensured.
また、前記接続配線は、前記凹部内面のうち、第2方向の一方側に位置する内側面に斜め蒸着により形成されていてもよい。
この構成によれば、接続配線が、凹部内面のうち、第2方向の一端側に位置する内側面に斜め蒸着により形成されているため、共通パッドと接続配線とを一括して形成することができる。これにより、製造工数の増加を抑制できる。
Further, the connection wiring may be formed by oblique vapor deposition on an inner surface located on one side in the second direction among the inner surfaces of the recesses.
According to this configuration, since the connection wiring is formed by oblique vapor deposition on the inner surface located on the one end side in the second direction among the inner surface of the recess, the common pad and the connection wiring can be formed collectively. it can. Thereby, the increase in a manufacturing man-hour can be suppressed.
また、前記アクチュエータプレートには、第1方向に沿って延在するとともに、液体が充填されないダミーチャネルが、前記噴射チャネルと交互に形成され、前記ダミーチャネルの内面には、個別電極が形成され、前記アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面には、隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する部分を通して前記個別電極に接続されるとともに、前記外部配線が接続される個別パッドが形成されていてもよい。
この構成によれば、アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面に個別パッドが形成されているため、ヘッドチップにおける第1方向の一端面上で各パッドを外部配線により一括して接続することができる。これにより、配線パターンの更なる簡素化を図ることができるとともに、外部配線と各パッドとの接続作業を効率的に行うことができる
The actuator plate has a dummy channel that extends along the first direction and is not filled with a liquid, alternately formed with the ejection channel, and an individual electrode is formed on the inner surface of the dummy channel. One end face of the actuator plate in the first direction may be formed with an individual pad connected to the individual electrode through a portion located between the adjacent dummy channels and connected to the external wiring.
According to this configuration, since the individual pads are formed on the one end surface in the first direction of the actuator plate, the pads can be collectively connected by the external wiring on the one end surface of the head chip in the first direction. . As a result, the wiring pattern can be further simplified, and the connection work between the external wiring and each pad can be performed efficiently.
また、前記共通パッド及び前記個別パッドが面一に配置されていてもよい。
この構成によれば、各パッドが面一に配置されているため、外部配線と各パッド間をより簡単に接続できるとともに、外部配線及び各パッド間での電気的信頼性を確保できる。
Further, the common pad and the individual pad may be disposed flush with each other.
According to this configuration, since the pads are arranged flush with each other, the external wiring and each pad can be more easily connected, and electrical reliability between the external wiring and each pad can be ensured.
また、前記アクチュエータプレートと前記カバープレートとの間には、前記共通パッド及び前記個別パッド間を絶縁する絶縁部が配設されていてもよい。
この構成によれば、アクチュエータプレートとカバープレートとの間に、共通パッド及び個別パッド間を絶縁する絶縁部が配設されているため、両パッド間の短絡を確実に抑制できる。
An insulating portion that insulates between the common pad and the individual pads may be disposed between the actuator plate and the cover plate.
According to this structure, since the insulating part which insulates between a common pad and an individual pad is arrange | positioned between an actuator plate and a cover plate, the short circuit between both pads can be suppressed reliably.
また、前記アクチュエータプレート及び前記カバープレートが積層されてなるヘッドチップが複数積層されていてもよい。
この構成によれば、上述したようにカバープレートにおける第1方向の一端面上で外部配線との接続を行うことで、ヘッドチップを厚さ方向で簡単に積層することができる。この場合、インクジェットヘッド自体を複数用いて多ノズル化を図る場合に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
In addition, a plurality of head chips in which the actuator plate and the cover plate are stacked may be stacked.
According to this configuration, the head chip can be easily stacked in the thickness direction by connecting to the external wiring on the one end surface in the first direction of the cover plate as described above. In this case, the number of nozzles can be increased while reducing the size as compared with the case of increasing the number of nozzles by using a plurality of inkjet heads.
本発明に係る液体噴射装置は、上記本発明に係る液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴としている。
この構成によれば、上記本発明に係る液体噴射ヘッドを備えているため、簡素化を図るとともに、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる。
The liquid ejecting apparatus according to the present invention includes the liquid ejecting head according to the present invention, and a moving mechanism that relatively moves the liquid ejecting head and the recording medium.
According to this configuration, since the liquid jet head according to the present invention is provided, simplification is achieved, and the number of nozzles can be increased while the size is reduced.
本発明によれば、配線パターンの簡素化を図るとともに、小型化を図った上で多ノズル化を実現できる。 According to the present invention, it is possible to simplify the wiring pattern and to realize a large number of nozzles while achieving miniaturization.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下の実施形態では、本発明の液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置の一例として、インク(液体)を利用して記録紙に記録を行うインクジェットプリンタ(以下、単にプリンタという)を例に挙げて説明する。なお、以下の説明に用いる図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, as an example of a liquid ejecting apparatus including the liquid ejecting head of the present invention, an ink jet printer (hereinafter simply referred to as a printer) that performs recording on recording paper using ink (liquid) is taken as an example. explain. In the drawings used for the following description, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
[プリンタ]
図1はプリンタ1の概略構成図である。
図1に示すように、プリンタ1は、紙等の記録紙Sを搬送する一対の搬送機構(移動機構)2,3と、記録紙Sにインク滴を噴射するインクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)4と、インクジェットヘッド4にインクを供給するインク供給手段5と、記録紙Sの搬送方向(主走査方向)と直交する方向(副走査方向)にインクジェットヘッド4を走査させる走査手段6と、を備えている。なお、以下の説明においては、上述した主走査方向をX方向、副走査方向をY方向、そしてX方向、及びY方向に直交する方向をZ方向として説明する。
[Printer]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the printer 1.
As shown in FIG. 1, the printer 1 includes a pair of transport mechanisms (moving mechanisms) 2 and 3 that transport a recording paper S such as paper, and an ink jet head (liquid ejecting head) 4 that ejects ink droplets onto the recording paper S. And an
一対の搬送機構2,3は、それぞれY方向に延びるグリッドローラ2a,3aと、グリッドローラ2a,3aとそれぞれに平行に延びるピンチローラ2b,3bと、グリッドローラ2a,3aをその軸回りに回転動作させるモータ等の図示しない駆動機構と、を備えている。
The pair of
インク供給手段5は、インクが収容されたインクタンク10と、インクタンク10とインクジェットヘッド4とを接続するインク配管11と、を備えている。インクタンク10は、複数設けられており、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインクが収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10BがX方向に沿って配列されている。インク配管11は、例えば可撓性を有するフレキシブルホースであり、インクジェットヘッド4を支持するキャリッジ16の動作(移動)に追従可能とされている。なお、インクタンク10は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類のインクが収容されたインクタンク10Y,10M,10C,10Bに限られるものではなく、さらに多色のインクを収容したインクタンクを備えていてもよい。
The
走査手段6は、Y方向に延び、かつX方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対のガイドレール14,15と、一対のガイドレール14,15に沿って移動可能に配置されたキャリッジ16と、キャリッジ16をY方向に移動させる駆動機構17と、を備えている。
駆動機構17は、一対のガイドレール14,15の間に配置され、Y方向に間隔をあけて配置された一対のプーリ18と、一対のプーリ18間に巻回されてY方向に走行する無端ベルト19と、一方のプーリ18を回転駆動させる駆動モータ20と、を備えている。
The scanning means 6 includes a pair of
The
キャリッジ16は、無端ベルト19に連結されており、一方のプーリ18の回転駆動による無端ベルト19の移動に伴ってY方向に移動可能とされている。また、キャリッジ16には、複数のインクジェットヘッド4がY方向に並んだ状態で搭載されている。図示の例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(B)の各インクをそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッド4(すなわち、インクジェットヘッド4Y,4M,4C,4B)がキャリッジ16に搭載されている。なお、上述した搬送機構2,3及び走査手段6により、インクジェットヘッド4と記録紙Sとを相対的に移動させる移動機構を構成している。
The
(インクジェットヘッド)
次に、上述したインクジェットヘッド4について詳述する。図2は、インクジェットヘッド4の斜視図である。なお、上述した各インクジェットヘッド4は、供給されるインクの色以外は何れも同一の構成からなるため、以下の説明では、一のインクジェットヘッド4について説明する。
図2に示すように、インクジェットヘッド4は、キャリッジ16に固定される固定プレート21と、この固定プレート21上に固定された吐出部22と、インク供給手段5から供給されるインクを、吐出部22の後述する共通インク室71にさらに供給するインク供給部23と、吐出部22に駆動電圧を印加するヘッド駆動部24と、を備えている。
(Inkjet head)
Next, the above-described
As shown in FIG. 2, the
インクジェットヘッド4は、駆動電圧が印加されることで、各色のインクを所定の吐出量で吐出する。このとき、インクジェットヘッド4が走査手段6によりY方向に移動することで、記録紙Sにおける所定範囲に記録を行うことができる。また、上述した走査を搬送機構2,3により記録紙SをX方向に搬送しながら繰り返し行うことで、記録紙Sの全体に記録を行うことが可能となる。
The
固定プレート21には、アルミ等の金属製の支持プレート25がZ方向に沿って起立した状態で固定されているとともに、吐出部22にインクを供給する流路部材26が固定されている。支持プレート25には、インクを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器27が支持されている。圧力緩衝器27は、上述したインク配管11を通してインクタンク10に接続される一方、インク連結管28を通して流路部材26に接続されている。この場合、圧力緩衝器27は、インク配管11を通してインクが供給されると、インクを内部の貯留室内に一旦貯留した後、所定量のインクをインク連結管28及び流路部材26を通して吐出部22に供給する。なお、これら流路部材26、圧力緩衝器27及びインク連結管28により、上述したインク供給部23を構成している。
A
また、支持プレート25には、吐出部22を駆動するための集積回路等の制御回路31が搭載されたIC基板32が取り付けられている。このIC基板32は、フレキシブルプリント基板(外部配線)33(以下、FPC33という)を介して、吐出部22に電気的に接続されている。そして、これら制御回路31が搭載されたIC基板32、及びFPC33により、上述したヘッド駆動部24を構成している。
An
(吐出部)
続いて、吐出部22について詳細に説明する。図3は吐出部22をZ方向の一端側から見た斜視図であり、図4は吐出部22をZ方向の他端側から見た分解斜視図である。図5は図3のV−V線に沿う断面図であり、図6は図3のVI−VI線に沿う断面図である。
図3〜図6に示すように、本実施形態の吐出部22は、複数のノズル孔(第1ノズル孔41a及び第2ノズル孔41b)からなるノズル列42a,42bが二列に亘って形成された二列タイプの吐出部22である。具体的に、吐出部22は、Y方向に複数段積層された第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bと、第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bにまとめて固定されたノズルプレート44と、を備えている。なお、各ヘッドチップ40A,40Bは、後述する吐出チャネル51からインクを吐出する、いわゆるエッジシュートタイプとされている。また、以下の説明では、主に第1ヘッドチップ40Aについて説明し、第2ヘッドチップ40Bにおける第1ヘッドチップ40Aと対応する箇所には同一の符号を付して説明を省略する。なお、以下の説明では、Y方向のうち、一端側(第1ヘッドチップ40A側)を上側、他端側(第2ヘッドチップ40B側)を下側とし、Z方向のうち、一端側(ノズルプレート44と反対側)を後側、他端側(ノズルプレート44側)を前側として説明する。
(Discharge part)
Next, the
As shown in FIG. 3 to FIG. 6, the
第1ヘッドチップ40Aは、Y方向に積層されたアクチュエータプレート45及びカバープレート46を主に備えている。
アクチュエータプレート45は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料で形成され、その分極方向が厚さ方向(Y方向)に沿って一方向に設定されている。このアクチュエータプレート45における上面(第1主面)45a側には、上側に向けて開口する複数のチャネル51,52が形成されている。
The
The
各チャネル51,52は、Z方向(第1方向)に直線状、かつX方向(第2方向)に等間隔に形成されるとともに、圧電体(アクチュエータプレート45)からなる駆動壁53によってそれぞれ画成されている。具体的に、複数のチャネル51,52は、インクが充填される吐出チャネル(噴射チャネル)51と、インクが充填されないダミーチャネル52と、を有している。そして、これら吐出チャネル51及びダミーチャネル52は、X方向で交互に並んで配列されている。
Each
図4、図5に示すように、吐出チャネル51は、後側端部がアクチュエータプレート45内で終端し、前側端部がアクチュエータプレート45における前側端面で開口している。具体的に、吐出チャネル51は、前側端部に位置し、溝深さが一様とされた延在部51aと、延在部51aにおける後側端部に連設され、後側に向かうに従い溝深さが浅くなる切り上がり部51bと、を有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
ダミーチャネル52は、アクチュエータプレート45をZ方向に貫通し、Z方向の両端部がアクチュエータプレート45におけるZ方向の両端面でそれぞれ開口している。具体的に、ダミーチャネル52は、前側端部に位置し、溝深さが一様とされた延在部52aと、延在部52aにおける後側端部に連設され、後側に向かうに従い溝深さが深くなる深溝部52bと、を有している。なお、深溝部52bは、吐出チャネル51よりも後側に位置し、アクチュエータプレート45における後側端面上で開口している。
The
アクチュエータプレート45の駆動壁53のうち、各吐出チャネル51を画成する面(吐出チャネル51の内面)には、共通電極56が形成されている。共通電極56は、Y方向における幅が吐出チャネル51の半分程度とされ、各吐出チャネル51の内面のうち、X方向で対向する内側面、及び切り上がり部51bの底面上において、上側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。また、アクチュエータプレート45の上面45a上には、共通電極56と、後述する共通パッド77と、を接続する共通配線57が形成されている。共通配線57は、Z方向に沿って延びる帯状とされ、その後側端部は、アクチュエータプレート45における後側端縁まで延在している。一方、共通配線57における前側端部は、吐出チャネル51の切り上がり部51bをX方向の両側から取り囲み、吐出チャネル51内の共通電極56に接続されている。
A
図4、図6に示すように、アクチュエータプレート45の駆動壁53のうち、各ダミーチャネル52を画成する面(ダミーチャネル52の内面)には、個別電極61が各別に形成されている。これら個別電極61は、Y方向における幅がダミーチャネル52の半分程度とされ、各ダミーチャネル52の内面のうち、X方向で対向する内側面において、上側端縁から中間部分に至る範囲に形成されている。この場合、各個別電極61のうち、同一のダミーチャネル52内で対向する個別電極61同士は互いに電気的に分離されている。各ダミーチャネル52(深溝部52b)における後側端部において、X方向の一端側に位置する内側面及び底面には、後述する接続配線79の形成時に付着する蒸着膜62が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 6,
ここで、図3、図5に示すように、アクチュエータプレート45における後側端面には、吐出チャネル51を挟んでX方向で対向する個別電極61同士を接続するとともに、上述したFPC33が接続される個別パッド64が形成されている。個別パッド64は、アクチュエータプレート45における後側端面のうち、隣接するダミーチャネル52間に位置する部分の全体に亘って形成され、吐出チャネル51に対して後側に位置している。図示の例において、個別パッド64は、Y方向における幅がダミーチャネル52の深溝部52bの深さとほぼ同等とされている。
Here, as shown in FIGS. 3 and 5, the
個別パッド64のうちX方向の一端部は、吐出チャネル51に対してX方向の一端側に位置するダミーチャネル52内において、X方向の他端側に形成された個別電極61に接続されている。一方、個別パッド64のうちX方向の他端部は、吐出チャネル51に対してX方向の他端側に位置するダミーチャネル52内において、X方向の一端側に形成された個別電極61及び蒸着膜62に接続されている。
One end portion in the X direction of the
また、アクチュエータプレート45における後側端面において、下側に位置する角部には、隣接する個別パッド64間を分断する第1絶縁部66が形成されている。第1絶縁部66は、前側に向けて窪むとともに、X方向に沿って延設された溝であり、アクチュエータプレート45におけるX方向の全長に亘って形成されている。なお、第1ヘッドチップ40A(アクチュエータプレート45)のうち、最外に位置するチャネル(ダミーチャネル52)よりもX方向の外側に位置する領域(非吐出領域)には、第1絶縁部66が形成されていなくても構わない。
A first insulating
図示の例において、第1絶縁部66は、上側端部が深溝部52bの底面よりも上側に位置し、下側端部がアクチュエータプレート45の下面45b上で開口している。また、第1絶縁部66におけるZ方向の深さは、アクチュエータプレート45における後側端面において、下側に位置する角部に形成される電極材料121(図19参照)が除去できる程度の深さ(好ましくは20μm以上)であれば構わない。なお、第1絶縁部66は、各個別パッド64間を分断できる構成であれば、その形成位置は角部に限られない。
In the illustrated example, the first insulating
図3〜図6に示すように、カバープレート46は、下面(第1主面)46aがアクチュエータプレート45の上面45a上に接着された板状とされ、各チャネル51,52を閉塞している。なお、カバープレート46は、Y方向から見た平面視外形がアクチュエータプレート45と一致し、X方向及びZ方向に面する外周面がアクチュエータプレート45の外周面と面一になっている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the
カバープレート46は、上面(第2主面)46b側に形成された共通インク室71と、下面46a側に形成されて共通インク室71及び各吐出チャネル51間を各別に連通させる複数のスリット72と、を有している。
共通インク室71は、カバープレート46における後側端部に位置し、下側に向けて窪む溝であり、X方向に延設されている。共通インク室71は、上述した流路部材26内に連通し、流路部材26内のインクが流通するよう構成されている。
The
The
スリット72は、共通インク室71内において、吐出チャネル51の切り上がり部51bとY方向で重なる位置に形成され、カバープレート46をY方向に貫通している。すなわち、上述した共通インク室71は、スリット72を通して各吐出チャネル51内にまとめて連通している。なお、スリット72は、X方向における幅が吐出チャネル51と同等に形成されるとともに、後側端縁の位置は、吐出チャネル51(切り上がり部51b)における後側端縁におおよそ一致している。
The
カバープレート46の下面46a側において、各スリット72(吐出チャネル51)に対して後側に位置する部分には、上側に向けて窪む複数の凹部74が形成されている。凹部74は、カバープレート46において、下面46a上及び後側端面上で開口しており、凹部74を通して上述した共通配線57を露出させている。なお、各凹部74は、X方向で各吐出チャネル51と同等の位置で、かつX方向における幅が各吐出チャネル51と同等に形成されている。また、各凹部74は、上側に向かうに従いZ方向の幅が漸次縮小している。
On the
カバープレート46の上面46b側において、上述した共通インク室71よりも後側に位置する部分には、下側に向けて窪むとともに、上述した各凹部74がまとめて連通する接続溝部75が形成されている。接続溝部75は、カバープレート46における後側であって、上側に位置する角部を切除するように形成され、X方向に沿って共通インク室71と平行に延在している。そして、接続溝部75の底面には、上述した各凹部74が開口している。なお、接続溝部75におけるX方向の長さやY方向の深さは、共通インク室71と同等とされていてもよい。
On the
ここで、カバープレート46における後側端面には、その全域に亘って共通パッド77が形成されている。共通パッド77は、上述した個別パッド64と面一とされ、FPC33が接続される。なお、図示の例において、接続溝部75の内面には、共通パッド77の形成時に付着する蒸着膜(共通化電極)78が全域に亘って形成されている。なお、蒸着膜78におけるX方向両端部は、上述した共通パッド77のうち、上述した非吐出領域に形成された部分に接続されていても構わない。
Here, a
また、図5に示すように、各凹部74内面のうち、主にX方向の一端側に位置する内側面には、上述した共通パッド77と共通配線57とを接続する接続配線79が形成されている。接続配線79は、下側端縁がアクチュエータプレート45の上面45a上で共通配線57のうち、凹部74内で露出する部分に接続されている。一方、接続配線79は、後側端縁がカバープレート46における後側端面上で共通パッド77に接続されている。
Further, as shown in FIG. 5, a
図3、図5に示すように、第1ヘッドチップ40Aにおける後側端面において、アクチュエータプレート45及びカバープレート46の境界部分には、上述した個別パッド64と、共通パッド77、共通配線57、及び接続配線79と、を分断する第2絶縁部81が形成されている。第2絶縁部81は、前側に向けて窪むとともに、X方向に沿って延設された溝であり、第1ヘッドチップ40AにおけるX方向の全長に亘って形成されている。第2絶縁部81は、各プレート45,46間をY方向に跨いで形成されている。この場合、第2絶縁部81は、上側端縁が凹部74の下側端縁よりも上側に位置し、下側端縁が個別パッド64の上側端縁よりも下側に位置している。また、第2絶縁部81は、Z方向の深さが接続配線79の蒸着可能な深さよりも浅くなっていれば構わない。但し、各配線57,79やパッド64,77での配線抵抗(インピーダンス)を低下させるために、第2絶縁部81の幅や深さは各配線57,79やパッド64,77間を分断した上で、可能な限り小さくすることが好ましい。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
第2ヘッドチップ40Bは、上述した第1ヘッドチップ40Aと同様にアクチュエータプレート45及びカバープレート46がY方向に積層されて構成されている。この場合、第2ヘッドチップ40Bは、カバープレート46を第1ヘッドチップ40Aのアクチュエータプレート45に向けた状態で第1ヘッドチップ40Aに接合されている。すなわち、本実施形態の吐出部22は、アクチュエータプレート45及びカバープレート46が交互に複数枚積層された構成とされている。
Similar to the
第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51及びダミーチャネル52は、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51及びダミーチャネル52の配列ピッチに対して半ピッチずれて配列され、各ヘッドチップ40A,40Bの吐出チャネル51同士、及びダミーチャネル52同士が千鳥状に配列されている。すなわち、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51、及び第2ヘッドチップ40Bのダミーチャネル52同士がY方向で対向し、第1ヘッドチップ40Aのダミーチャネル52、及び第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51同士がY方向で対向している。
The
なお、各ヘッドチップ40A,40Bのうち、X方向の最外に位置するチャネル(ダミーチャネル52)よりも外側に位置する部分(非吐出領域)には、各ヘッドチップ40A,40Bの共通インク室71間を接続する図示しない連通孔が形成されている。連通孔は、各アクチュエータプレート45のうち、カバープレート46間に位置するアクチュエータプレート45(第1ヘッドチップ40A側のアクチュエータプレート45)をY方向に貫通するとともに、両端部が各カバープレート46において共通インク室71で各別に開口している。したがって、流路部材26を通して第1ヘッドチップ40A(共通インク室71)内に流入したインクが、連通孔を通して第2ヘッドチップ40B(共通インク室71)内に流入するようになっている。
A common ink chamber of each
図7は、FPC33が接続された状態の吐出部22を後側から見た背面図である。
図7に示すように、FPC33は、絶縁性を有するベースフィルム83の両面に配線パターンが形成された、いわゆる両面FPCであって、延在方向の一端部が吐出部22における後側端面を覆うように圧着されている。具体的に、FPC33は、個別パッド64に各別に接続される複数の個別電極用配線84と、共通パッド77に接続される共通電極用配線85と、を有している。
FIG. 7 is a rear view of the
As shown in FIG. 7, the
個別電極用配線84は、ベースフィルム83の第1面側(吐出部22側に位置する面)に形成された個別用ランド部86と、ベースフィルム83の第2面側(吐出部22側とは反対側に位置する面)に形成された引出部87と、を備えている。
個別用ランド部86は、各ヘッドチップ40A,40Bの上述した個別パッド64に各別に接続されている。引出部87は、FPC33の延在方向に沿って延びる帯状とされ、その一端部がスルーホール88を通して上述した個別用ランド部86に各別に接続され、他端部がIC基板32に接続されている。
The
The
共通電極用配線85は、ベースフィルム83の第1面側に形成された共通用ランド部91及び集合部92と、第2面側に形成されて共通用ランド部91及び集合部92間を接続する引出部93と、を有している。
The
共通用ランド部91は、FPC33の幅方向(X方向)に沿って延在する帯状とされ、各ヘッドチップ40A,40Bの共通パッド77に各別に接続されている。
引出部93は、FPC33の延在方向に沿って延びる帯状とされ、その一端部がスルーホール94を通して共通用ランド部91に各別に接続され、他端部がスルーホール95を通して集合部92に各別に接続されている。
集合部92は、共通用ランド部91や引出部93に対して幅広とされ、FPC33における延在方向の他端側(個別用ランド部86よりも他端側)で共通用ランド部91と平行に延設されている。そして、共通電極用配線85は、集合部92を介してIC基板32に接続されている。
The
The lead-out
The
図4〜図6に示すように、ノズルプレート44は、ポリイミド等のフィルム材からなり、各ヘッドチップ40A,40Bに前側端面全体を覆うように接着されている。ノズルプレート44には、X方向に間隔をあけて並設された複数のノズル孔(第1ノズル孔41a及び第2ノズル孔41b)からなるノズル列(第1ノズル列42a及び第2ノズル列42b)が2列配設されている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
第1ノズル列42aは、ノズルプレート44をZ方向に貫通する複数の第1ノズル孔41aを有し、これら第1ノズル孔41aがX方向に間隔をあけて一直線上に並んで構成されている。これら第1ノズル孔41aは、上述した第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51内に連通している。具体的に、第1ノズル孔41aは、第1ヘッドチップ40Aの吐出チャネル51において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル51と同ピッチで形成されている。
The
第2ノズル列42bは、ノズルプレート44をZ方向に貫通する複数の第2ノズル孔41bを有し、上述した第1ノズル列42aと平行に配設されている。各第2ノズル孔41bは、上述した第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51内に連通している。具体的に、第2ノズル孔41bは、第2ヘッドチップ40Bの吐出チャネル51において、Y方向の中央部に位置するように形成され、吐出チャネル51と同ピッチで形成されている。したがって、各ダミーチャネル52は、ノズル孔41a,41bには連通しておらず、ノズルプレート44により前側から覆われている。
The
[プリンタの動作方法]
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、記録紙Sに文字や図形等を記録する場合について以下に説明する。
なお、初期状態として、図1に示す4つのインクタンク10にはそれぞれ異なる色のインクが十分に封入されているものとする。
このような初期状態のもと、プリンタ1を作動させると、搬送機構2,3のグリッドローラ2a,3aが回転することで、これらグリッドローラ2a,3a及びピンチローラ2b,3b間に記録紙SをX方向に向けて搬送する。また、これと同時に駆動モータ20がプーリ18を回転させて無端ベルト19を走行させる。これにより、キャリッジ16がガイドレール14,15にガイドされながらY方向に往復移動する。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド4より4色のインクを記録紙Sに適宜吐出させることで、文字や画像等の記録を行うことができる。
[How the printer works]
Next, a case where characters, figures, and the like are recorded on the recording paper S using the printer 1 configured as described above will be described below.
As an initial state, it is assumed that inks of different colors are sufficiently sealed in the four
Under such an initial state, when the printer 1 is operated, the
During this time, characters, images, and the like can be recorded by appropriately ejecting four colors of ink from the inkjet heads 4 onto the recording paper S.
ここで、各インクジェットヘッド4の動きについて、以下に詳細に説明する。
インクジェットヘッド4では、共通電極56が基準電位GND、個別電極61が駆動電位VddとなるようにFPC33を介して各電極56,61間に電圧を印加する。すると、吐出チャネル51を画成する2つ駆動壁53に厚み滑り変形が生じ、これら2つの駆動壁53が吐出チャネル51にダミーチャネル52側へ突出するように変形する。すなわち、本実施形態のアクチュエータプレート45は分極方向が一方向であり、電極56,61が駆動壁53のY方向における中間部分までしか形成されていない。そのため、各電極56,61間に電圧を印加することで、駆動壁53におけるY方向の中間部分を中心にしてV字状に屈曲変形する。これにより、吐出チャネル51があたかも膨らむように変形する。
Here, the movement of each
In the
このように、2つの駆動壁53の圧電厚み滑り効果による変形によって、吐出チャネル51の容積が増大する。そして、吐出チャネル51の容積が増大したことにより、共通インク室71内に貯留されたインクが吐出チャネル51内に誘導される。そして、吐出チャネル51の内部に誘導されたインクは、圧力波となって吐出チャネル51の内部に伝播し、この圧力波がノズル孔41a,41bに到達したタイミングで、電極56,61間に印加した電圧をゼロにする。これにより、駆動壁53が復元し、一旦増大した吐出チャネル51の容積が元の容積に戻る。この動作によって、吐出チャネル51の内部の圧力が増加し、インクが加圧される。その結果、液滴状のインクがノズル孔41a,41bを通って外部に吐出されることで、上述したように記録紙Sに文字や画像等を記録することができる。
Thus, the volume of the
[吐出部の製造方法]
次に、上述した吐出部22の製造方法について説明する。以下の説明では、複数のアクチュエータプレート45がZ方向で連なるアクチュエータウエハ101と、複数のカバープレート46がZ方向で連なるカバーウエハ102と、を接合してウエハ接合体103を形成し、このウエハ接合体103を切断することにより複数の吐出部22を一括して製造する方法について説明する。
本実施形態の吐出部22の製造方法は、主にアクチュエータウエハ作製工程と、カバーウエハ作製工程と、組立工程と、を有している。そのうち、アクチュエータウエハ作製工程及びカバーウエハ作製工程は、並行して実施することが可能である。
[Manufacturing method of discharge section]
Next, the manufacturing method of the
The manufacturing method of the
<アクチュエータウエハ作製工程>
図8は、アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハ101の平面図である。また、図9は図8のIX−IX線に沿う断面図であり、図10は図8のX−X線に沿う断面図である。
図8、図9に示すように、アクチュエータウエハ作製工程では、まずダイサー(不図示)を用いた切削加工等により、後に吐出チャネル51となる第1ダイシングライン110を形成する(第1ダイシングライン形成工程)。具体的には、アクチュエータウエハ101に対して第1主面101a側からダイサーを進入させるとともに、ダイサーをZ方向に走行させる。その後、ダイサーを所定量走行させた後、アクチュエータウエハ101からダイサーを退避させる。これにより、第1ダイシングライン110が形成される。
<Actuator wafer fabrication process>
FIG. 8 is a process diagram for explaining the actuator wafer manufacturing process, and is a plan view of the
As shown in FIG. 8 and FIG. 9, in the actuator wafer manufacturing process, first, a
このとき、X方向から見た側面視において、第1ダイシングライン110のZ方向における両端部は、上述した切り上がり部51bに相当する部分であって、ダイサーの曲率半径に倣った円弧状とされる。なお、第1ダイシングライン110のZ方向における長さ(ダイサーの走行量)は、吐出チャネル51(延在部51a)の2つ分の長さに設定されている。そして、第1ダイシングライン形成工程では、上述した動作を、アクチュエータウエハ101に対してZ方向及びX方向に間隔をあけて繰り返し行い、複数の第1ダイシングライン110を形成する。すなわち、アクチュエータウエハ101は、アクチュエータプレート45における後側端部同士及び前側端部同士が向かい合った状態でそれぞれ連なっている。
At this time, in a side view as viewed from the X direction, both end portions in the Z direction of the
次に、図8、図10に示すように、後にダミーチャネル52となる第2ダイシングライン111を形成する(第2ダイシングライン形成工程)。具体的には、アクチュエータウエハ101における第1ダイシングライン110に対してX方向の両側に位置する部分に、ダイサーを進入させ、アクチュエータウエハ101におけるZ方向の全体に亘ってダイサーを走行させる。このとき、ダミーチャネル52のうち、延在部52aに相当する部分は加工深さを一定にした状態でダイサーを走行させ、深溝部52bに相当する部分(Z方向で各第1ダイシングライン110間に位置する部分)は延在部52aに相当する部分に対して加工深さを深くする。
Next, as shown in FIGS. 8 and 10, a
図11は、アクチュエータウエハ作製工程を説明するための工程図であって、アクチュエータウエハ101の平面図である。
次に、図11に示すように、アクチュエータウエハ101に対して個別電極61、共通電極56及び共通配線57を形成する(第1電極形成工程)。具体的には、斜め蒸着等により、Y方向に対してX方向に傾斜する方向からアクチュエータウエハ101の第1主面101a側に向けて電極材料113を蒸着する。すると、アクチュエータウエハ101の第1主面101a上、並びに第1ダイシングライン110及び第2ダイシングライン111の内面に、図示しないマスクの開口部を通して電極材料113が成膜される。これにより、アクチュエータウエハ101の第1主面101a上に共通配線57が形成されるとともに、各ダイシングライン110,111の上側端縁から中間部分に至る部分に個別電極61及び共通電極56がそれぞれ形成される。
FIG. 11 is a process diagram for explaining the actuator wafer manufacturing process, and is a plan view of the
Next, as shown in FIG. 11, the
<カバーウエハ作製工程>
図12は、カバーウエハ作製工程を説明するための工程図であって、カバーウエハ102の平面図であり、図13は図12のXIII−XIII線に相当する断面図である。
図12、図13に示すように、カバーウエハ作製工程では、まずカバーウエハ102に対して第2主面102b側から図示しないマスクを通してサンドブラスト等を行い、共通インク室71及び後に接続溝部75となる溝部114を形成する(共通インク室及び溝部形成工程)。このとき、共通インク室71は、カバーウエハ102において、上述した第1ダイシングライン110のZ方向の両端部に対応する部分に、X方向に沿って形成する。また、溝部114は、カバーウエハ102において、上述した第1ダイシングライン110間に対応する部分にX方向に沿って形成する。
<Cover wafer production process>
12 is a process diagram for explaining a cover wafer manufacturing process, which is a plan view of the
As shown in FIGS. 12 and 13, in the cover wafer manufacturing process, first, sandblasting or the like is performed on the
続いて、カバーウエハ102に対して第1主面102a側から図示しないマスクを通してサンドブラスト等を行い、共通インク室71内に各別に連通するスリット72、及び後に凹部74となるザグリ部115を形成する(スリット及びザグリ部形成工程)。このとき、スリット72は、カバーウエハ102において、各第1ダイシングライン110のZ方向の両端部に対応する部分に、各別に形成する。また、ザグリ部115は、カバーウエハ102において、上述した各第1ダイシングライン110間に対応する部分に各別に形成する。なお、カバーウエハ形成工程の各工程は、サンドブラストに限らず、ダイシング等により行っても構わない。
Subsequently, sandblasting or the like is performed on the
<組立工程>
図14は、貼り合わせ工程の工程図であって、ウエハ接合体103の平面図であり、図15は図14のXV−XV線に相当する断面図である。
図14、図15に示すように、組立工程では、まずアクチュエータウエハ101及びカバーウエハ102を交互に複数枚積層し、ウエハ接合体103とする(貼り合わせ工程)。具体的には、各ヘッドチップ40A,40Bとなるカバーウエハ102及びアクチュエータウエハ101を貼り合わせ、その後第1ヘッドチップ40Aとなるアクチュエータウエハ101に対して第2ヘッドチップ40Bとなるカバーウエハ102を貼り合わせる。
<Assembly process>
FIG. 14 is a process diagram of the bonding process, which is a plan view of the wafer bonded
As shown in FIGS. 14 and 15, in the assembly process, first, a plurality of
図16は切断工程の工程図であって、ウエハ接合体103の平面図であり、図17は図16のXVII−XVII線に相当する断面図である。また、図18は、切断工程の工程図であって、前駆体120を後側から見た背面図である。
続いて、図16、図17に示すように、ウエハ接合体103を各吐出部22ごとに切断する(切断工程)。具体的には、ウエハ接合体103のうち、Z方向における各第1ダイシングライン110の中間位置、及び各第1ダイシングライン110間に位置する部分の中間位置に対して、ダイサーをX方向に走行させ、ウエハ接合体103を切断する。このとき、第1ダイシングライン110がZ方向の中間位置で分割されるとともに、溝部114及びザグリ部115がZ方向の中間位置で分割される。これにより、図18に示すように、第1ヘッドチップ40A及び第2ヘッドチップ40Bが積層されてなる吐出部22の前駆体120が、一枚のウエハ接合体103から複数切り出される。
16 is a process view of the cutting process, and is a plan view of the wafer bonded
Subsequently, as shown in FIGS. 16 and 17, the wafer bonded
図19は、第2電極形成工程の工程図であって、前駆体120を後側から見た背面図である。
次に、図19に示すように、前駆体120に対して個別パッド64、共通パッド77及び接続配線79となる電極材料121を形成する(第2電極形成工程)。具体的には、前駆体120における後側端面に対して斜め蒸着等を行い、X方向、Y方向及びZ方向に対して傾斜する方向からX方向の一端側に向けて電極材料121を蒸着する。すると、前駆体120における後側端面、凹部74内面、接続溝部75内面及びダミーチャネル52の内面のうち後側端部であって、X方向の一端側に位置する面に電極材料121が成膜される。
FIG. 19 is a process diagram of the second electrode forming process, and is a rear view of the
Next, as shown in FIG. 19, an electrode material 121 that becomes the
図20は、各絶縁部形成工程の工程図であって、前駆体120を後側端側から見た背面図である。
続いて、図20に示すように、アクチュエータプレート45における後側端面のうち、下側に位置する角部に対して第1絶縁部66を形成する(第1絶縁部形成工程)。具体的には、X方向に沿ってダイサーを走行させ、隣接する個別パッド64間を接続する電極材料121を除去する。
また、前駆体120のうち、アクチュエータプレート45及びカバープレート46間に位置する部分に対して第2絶縁部81を形成する(第2絶縁部形成工程)。具体的には、X方向に沿ってダイサーを走行させ、共通パッド77、個別パッド64、共通配線57、接続配線79間を接続する電極材料121を除去する。
FIG. 20 is a process diagram of each insulating part forming process, and is a rear view of the
Then, as shown in FIG. 20, the 1st insulating
Moreover, the
その後、前駆体120(ヘッドチップ40A,40B)における前側端面上にノズルプレート44を接合することで、上述した吐出部22が完成する。
Then, the
このように、本実施形態では、カバープレート46における後側端面上に、FPC33が接続される共通パッド77が形成されるとともに、カバープレート46の凹部74内面に形成された接続配線79を通して共通配線57と共通パッド77とを接続する構成とした。
この構成によれば、従来のようにアクチュエータプレートの他方の主面上に形成された共通パッドまで共通電極を引き回す構成に比べて配線パターンの簡素化を図ることができる。しかも、カバープレート46側の凹部74は、例えば共通インク室71と吐出チャネル51とを連通させるスリット72の形成と同時に形成することが可能である。そのため、製造工数の増加を抑制した上で配線パターンの簡素化を図ることができる。
また、凹部74内の接続配線79を用いて共通電極56及び共通パッド77間を接続することで、例えばヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面上やアクチュエータプレート45側で接続配線79を引き回す構成に比べて接続配線79の短絡や分断を抑制できる。その結果、電気的信頼性を確保できる。
As described above, in this embodiment, the
According to this configuration, the wiring pattern can be simplified compared to the conventional configuration in which the common electrode is routed to the common pad formed on the other main surface of the actuator plate. In addition, the
Further, by connecting the
ここで、吐出部22における後側端面上でFPC33との接続を行うことで、ヘッドチップ40A,40BをY方向で簡単に積層することができる。この場合、吐出部22(インクジェットヘッド4)自体を複数用いて多ノズル化を図る場合に比べて小型化を図った上で、多ノズル化を図ることができる。
Here, the
さらに、カバープレート46のうち、吐出チャネル51に対して後側端側に位置する部分に凹部74を形成することで、隣り合うダミーチャネル52との距離を確保できるとともに、吐出チャネル51の共通電極56との距離を短縮できる。そのため、各チャネル51,52に対する凹部74の位置ずれ時のマージンを確保でき、接続配線79の電気的信頼性を確保できるとともに、凹部74を簡単に形成できる。
Further, by forming the
また、本実施形態では、カバープレート46における上面46b側に各凹部74にまとめて連通する接続溝部75を形成することで、カバープレート46の上面46b側に凹部74を容易に開口させることができる。すなわち、カバープレート46に対して両主面46a,46b側から加工を施すため、下面46a側の加工のみで凹部74を上面46b側で開口させる場合に比べて製造効率の向上を図ることができる。そして、凹部74を上面46b側で開口させることで、例えば斜め蒸着等により接続配線79を形成する場合に、凹部74内面に電極材料を確実に形成することができる。その結果、製造効率の向上を図るとともに、接続配線79の電気的信頼性を確保できる。
Further, in the present embodiment, by forming the
また、接続溝部75の内面に形成された蒸着膜78によって、接続配線79を共通化することができるため、共通電極56におけるFPC33との電気的信頼性をより確保できる。
Further, since the
さらに、接続配線79が、凹部74内面のうち、X方向の一端側に位置する内側面に斜め蒸着により形成されているため、共通パッド77と接続配線79とを一括して形成することができる。これにより、製造工数の増加を抑制できる。
Furthermore, since the
また、アクチュエータプレート45における後側端面に個別パッド64が形成されているため、吐出部22における後側端面上で各パッド64,77をFPC33により一括して接続することができる。これにより、配線パターンの更なる簡素化を図ることができるとともに、FPC33と各パッド64,77との接続作業を効率的に行うことができる。
特に、各パッド64,77が面一に配置されているため、FPC33と各パッド64,77間をより簡単に接続できるとともに、FPC33及び各パッド64,77間での電気的信頼性を確保できる。
In addition, since the
In particular, since the
しかも、アクチュエータプレート45とカバープレート46との間に、共通パッド77及び個別パッド64間を絶縁する第2絶縁部81が形成されているため、両パッド64,77間の短絡を確実に抑制できる。
In addition, since the second insulating
そして、本実施形態のプリンタ1では、上述したインクジェットヘッド4を備えているため、配線パターンの簡素化を図り、信頼性の高いプリンタ1を提供できる。
Since the printer 1 according to this embodiment includes the
なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、液体噴射装置の一例として、インクジェットプリンタ1を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機等であっても構わない。 For example, in the above-described embodiment, the ink jet printer 1 is described as an example of the liquid ejecting apparatus, but the present invention is not limited to the printer. For example, a fax machine or an on-demand printer may be used.
また、上述した実施形態では、ノズル列42a,42bがそれぞれX方向に沿って直線状に延在している場合について説明したが、これに限らず、例えばノズル列42a,42bが斜めに延在していてもよい。
また、ノズル孔41a,41bの形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。
また、上述した実施形態では、各ヘッドチップ40A,40B間において、吐出チャネル51同士及びダミーチャネル52同士が半ピッチずれた千鳥状に配列された構成について説明したが、これに限られない。
In the above-described embodiment, the case where the
Further, the shape of the nozzle holes 41a and 41b is not limited to a circle. For example, a polygonal shape such as a triangle, an elliptical shape, or a star shape may be used.
In the above-described embodiment, the configuration in which the
さらに、上述した実施形態では、2つのヘッドチップ40A,40Bが積層された積層タイプのインクジェットヘッドについて説明したが、これに限らず、図21に示すように単層のインクジェットヘッドとしてもよく、また3段以上の積層タイプとしてもよい。なお、ノズル列の列数は、ヘッドチップの積層数に応じて変更される。
Furthermore, in the above-described embodiment, the multilayer type inkjet head in which the two
また、上述した実施形態では、エッジシュートタイプのインクジェットヘッドを例に挙げて説明したが、この場合に限定されず、吐出チャネル51の長手方向中央に臨むノズル孔からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプとしても構わない。 In the above-described embodiment, the edge shoot type ink jet head has been described as an example. However, the present invention is not limited to this case. It does not matter as the type.
さらに、上述した実施形態では、凹部74に対して片側から斜め蒸着を行うことで、接続配線79を形成する場合について説明したが、これに限らず、凹部74に対して両側から斜め蒸着を行っても構わない。
この構成によれば、接続配線79の面積を増加できるので、接続配線79のインピーダンスを低下させることができ、動作時の発熱等を抑制できる。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the
According to this configuration, since the area of the
また、上述した実施形態では、アクチュエータプレート45上の共通配線57を介して共通電極56と接続配線79とを接続する構成について説明したが、接続配線79と共通電極56とを直接接続させる構成としても構わない。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
さらに、上述した実施形態では、絶縁部66,81がヘッドチップ40A,40Bにおける前側に向けて窪む構成について説明したが、これに限られない。例えば、ヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面と面一に形成しても構わない。この場合、例えば絶縁部66,81に相当する部分を、ヘッドチップ40A,40Bにおける後側端面から予め突出させておき、この突出部分を上述した第2電極形成工程後に切除する等しても構わない。また、絶縁膜等を用いて各配線57,79やパッド64,77間の絶縁を図る構成としても構わない。
すなわち、絶縁部66,81は、各配線57,79やパッド64,77間の絶縁を図る構成であれば、その形成位置や形成方法は適宜設計変更が可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the insulating
That is, if the insulating
さらに、上述した実施形態では、接続溝部75を通して凹部74を開口させる構成について説明したが、これに限られない。例えば、図22に示すように、カバープレート46に凹部74のみを形成する構成としても構わない。
この構成によれば、共通パッド77の面積(カバープレート46における後側端面の面積)を確保できるので、共通パッド77のインピーダンスを低下させることができ、動作時の発熱等を抑制できる。なお、凹部74自体がカバープレート46をY方向に貫通する構成としても構わない。
また、上述した実施形態では、カバープレート46に形成された共通インク室71及びスリット72を通して吐出チャネル51内にインクを供給する構成について説明したが、これに限られない。カバープレート46とは別経路からインクを供給する構成としても構わない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration in which the
According to this configuration, since the area of the common pad 77 (the area of the rear end face of the cover plate 46) can be ensured, the impedance of the
In the above-described embodiment, the configuration in which ink is supplied into the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。 In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, it is possible to replace suitably the component in the embodiment mentioned above by a known component, and you may combine each modification mentioned above suitably.
1…インクジェットプリンタ(液体噴射装置)
2,3…搬送機構(移動機構)
4,4Y,4M,4C,4B…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
33…フレキシブルプリント基板(外部配線)
40A…第1ヘッドチップ(ヘッドチップ)
40B…第2ヘッドチップ(ヘッドチップ)
45…アクチュエータプレート
45a…上面(第1主面)
46…カバープレート
46a…下面(第1主面)
46b…上面(第2主面)
51…吐出チャネル(噴射チャネル)
52…ダミーチャネル
56…共通電極
61…個別電極
64…個別パッド部
74…凹部
75…接続溝部
77…共通パッド部
78…蒸着膜(共通化電極)
79…接続配線
81…第2絶縁部(絶縁部)
1 ... Inkjet printer (liquid ejecting device)
2, 3 ... Conveying mechanism (moving mechanism)
4, 4Y, 4M, 4C, 4B ... Inkjet head (liquid ejecting head)
33 ... Flexible printed circuit board (external wiring)
40A ... 1st head chip (head chip)
40B ... Second head chip (head chip)
45 ...
46:
46b ... Upper surface (second main surface)
51. Discharge channel (injection channel)
52 ...
79 ...
Claims (10)
前記アクチュエータプレートに積層されたカバープレートと、
前記噴射チャネルの内面に形成された共通電極と、
前記カバープレートにおける第1方向の一端面に形成され、外部配線が接続される共通パッドと、
前記カバープレートに形成され、前記アクチュエータプレート側に位置する第1主面側に開口するとともに、前記一端面で開口する凹部と、
前記凹部内面に形成され、前記共通パッドと前記共通電極とを接続する接続配線と、を備えていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 An actuator plate in which injection channels extending along a first direction are arranged side by side in a second direction intersecting the first direction;
A cover plate laminated on the actuator plate;
A common electrode formed on the inner surface of the ejection channel;
A common pad formed on one end surface of the cover plate in the first direction and connected to an external wiring;
A recess formed on the cover plate and opening on the first main surface located on the actuator plate side, and opening on the one end surface;
A liquid ejecting head, comprising: a connection wiring formed on an inner surface of the recess and connecting the common pad and the common electrode.
前記ダミーチャネルの内面には、個別電極が形成され、
前記アクチュエータプレートにおける第1方向の一端面には、隣り合う前記ダミーチャネル間に位置する部分を通して前記個別電極に接続されるとともに、前記外部配線が接続される個別パッドが形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。 In the actuator plate, dummy channels that extend along the first direction and are not filled with liquid are alternately formed with the ejection channels,
An individual electrode is formed on the inner surface of the dummy channel,
One end face of the actuator plate in the first direction is formed with an individual pad connected to the individual electrode through a portion located between the adjacent dummy channels and to which the external wiring is connected. The liquid ejecting head according to any one of claims 1 to 5.
前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする液体噴射装置。 A liquid ejecting head according to any one of claims 1 to 9,
A liquid ejecting apparatus comprising: a moving mechanism that relatively moves the liquid ejecting head and the recording medium.
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