JP2017074800A - Liquid jet head and liquid jet device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被記録媒体に液滴を噴射して記録する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 that eject and record liquid droplets on a recording medium.
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液体を吐出する。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや被記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。 In recent years, an ink jet type liquid ejecting head has been used in which ink droplets are ejected onto recording paper or the like to record characters and figures, or a liquid material is ejected onto the surface of an element substrate to form a functional thin film. In this method, a liquid such as ink or a liquid material is guided from a liquid tank to a channel via a supply pipe, pressure is applied to the liquid filled in the channel, and the liquid is discharged from a nozzle communicating with the channel. When discharging the liquid, the liquid ejecting head or the recording medium is moved to record characters and figures, or a functional thin film having a predetermined shape is formed.
この種の液体噴射ヘッドはサーマル方式やピエゾ方式が知られている。サーマル方式の液体噴射ヘッドは、チャンネル内に発熱体を設置し、発熱体を急激に加熱して液体に蒸気泡を発生させ、この蒸気泡の圧力を利用してノズルから液滴を吐出する。ピエゾ方式の液体噴射ヘッドは、チャンネルの側壁の一部をピエゾ素子により形成し、側壁を急激に変形させて内部の液体に圧力波を発生させてノズルから液滴を吐出する。 As this type of liquid jet head, a thermal method and a piezo method are known. In a thermal type liquid jet head, a heating element is installed in a channel, the heating element is rapidly heated to generate vapor bubbles in the liquid, and droplets are ejected from the nozzles using the pressure of the vapor bubbles. In a piezo-type liquid ejecting head, a part of a side wall of a channel is formed by a piezo element, and the side wall is rapidly deformed to generate a pressure wave in an internal liquid, thereby ejecting a droplet from a nozzle.
液体噴射ヘッドは記録品質の一層の向上が求められている。例えば、液体はその温度が変化すると粘性が変化し、ノズルから吐出される液滴の液量や吐出速度が変化する。液滴の液量が変化すると、被記録媒体上に濃淡となって表れ、記録品質を低下させる。また、液滴の吐出速度が変化すると、被記録媒体上の着弾位置が変動し、やはり記録品質の低下となって表れる。液体噴射ヘッドは、ヘッド部に駆動信号を供給する駆動回路やチャンネルの側壁を構成するピエゾ素子が発熱源となって液体の温度を変化させる。 Liquid jet heads are required to further improve recording quality. For example, when the temperature of the liquid changes, the viscosity changes, and the amount of liquid discharged from the nozzle and the discharge speed change. When the liquid volume of the droplet changes, it appears as a shading on the recording medium, and the recording quality deteriorates. Further, when the droplet discharge speed changes, the landing position on the recording medium changes, which also appears as a reduction in recording quality. In the liquid ejecting head, a driving circuit that supplies a driving signal to the head unit and a piezo element that forms a side wall of the channel change the temperature of the liquid using a heat generation source.
特許文献1では、吐出する液体の温度管理を行うために、液体噴射ヘッドに温度センサを設置することが記載される。図11は、特許文献1に記載されるヘッドチップ121(液体噴射ヘッド)の側面図である。ヘッドチップ121は、液滴を吐出する吐出部170と、吐出部170を駆動するための駆動回路125が設置される駆動回路基板126と、吐出部170と駆動回路基板126とを信号線128を介して電気的に接続するフレキシブルプリント基板127とを備える。そして、フレキシブルプリント基板127には温度センサ150がランド129dに設置され、ランド129dは第二接続配線129b、貫通配線129c、第一接続配線129aからなる接続配線129を介して駆動回路基板126に接続される。温度センサ150はサーミスタからなり、温度変化に応じて抵抗が変化し、温度を検出することができる。
なお、吐出部170は、アクチュエータプレート130と、アクチュエータプレート130に設置され、インク導入孔131aを備えるカバープレート131と、フレキシブルプリント基板127及びアクチュエータプレート130の吐出側の外周に設置される支持プレート132と、これらの端面に設置されるノズルプレート133とを備える。また、駆動回路基板126は、アクチュエータプレート130の駆動信号を生成する駆動回路125と温度センサ150に与える電圧を設定する駆動電圧値設定手段160が設置される。
The
特許文献1のヘッドチップ121では、温度センサ150はフレキシブルプリント基板127に設置される。しかし、フレキシブルプリント基板127はアクチュエータプレート130から離れているので、アクチュエータプレート130のチャンネルを流れるインクの温度を測っていることにならない。また、アクチュエータプレート130の他に駆動回路125も熱源となるので、温度センサ150は駆動回路125の発熱の影響を受ける。
In the
本発明の液体噴射装置は、基板端面と、前記基板端面と交差する基板側面と、前記基板端面に開口し液体に圧力を印加する複数のチャンネルと、を備える液体加圧プレートと、前記基板側面に固定される支持枠と、前記支持枠に接触する温度センサと、を備えることとした。 The liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention includes a liquid pressurizing plate including a substrate end surface, a substrate side surface intersecting the substrate end surface, and a plurality of channels that open to the substrate end surface and apply pressure to the liquid, and the substrate side surface And a temperature sensor in contact with the support frame.
また、前記温度センサは、電極が形成されるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の第一面に設置される温度検出素子と、を有し、前記温度検出素子が設置される近傍の前記フレキシブル基板が前記支持枠に接触することとした。 The temperature sensor includes a flexible substrate on which an electrode is formed, and a temperature detection element installed on the first surface of the flexible substrate, and the flexible substrate in the vicinity where the temperature detection element is installed The support frame was touched.
また、前記フレキシブル基板は、前記第一面とは反対側の第二面が前記支持枠に接触することとした。 In the flexible substrate, the second surface opposite to the first surface is in contact with the support frame.
また、前記温度センサは、前記支持枠の前記チャンネルが開口する側とは反対側の第三面に接触することとした。 The temperature sensor is in contact with a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens.
また、前記基板側面に固定され、前記支持枠の前記第三面に当接する流路部材を更に備え、前記流路部材は前記支持枠の側の第四面に切欠き部を有し、前記温度検出素子は前記切欠き部と前記第三面により囲まれる領域に収納されることとした。 Further, the flow path member is fixed to the side surface of the substrate and abuts against the third surface of the support frame, and the flow path member has a notch on the fourth surface on the support frame side, The temperature detection element is accommodated in a region surrounded by the notch and the third surface.
また、前記支持枠は前記第三面に凹部を有し、前記凹部に前記温度検出素子が収納されることとした。 The support frame has a recess on the third surface, and the temperature detecting element is accommodated in the recess.
また、前記基板側面に固定され、前記支持枠の前記チャンネルが開口する側とは反対側の第三面に当接する流路部材を更に備え、前記流路部材は前記凹部の開口の一部を覆うこととした。 In addition, a flow path member fixed to the side surface of the substrate and contacting a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens is provided, and the flow path member has a part of the opening of the recess. I decided to cover it.
また、前記流路部材は、前記支持枠の側の第四面の前記凹部が開口する位置に切欠き部を有し、前記温度検出素子は、前記切欠き部を通して前記凹部に収納されることとした。 The flow path member has a notch at a position where the recess on the fourth surface on the support frame side opens, and the temperature detecting element is housed in the recess through the notch. It was.
また、前記凹部は側面に段差部を有し、前記フレキシブル基板は前記段差部に装着され、前記温度検出素子は前記フレキシブル基板の前記凹部の側であり前記凹部の底面及び側面から離間して設置されることとした。 The concave portion has a stepped portion on a side surface, the flexible substrate is mounted on the stepped portion, and the temperature detecting element is on the concave portion side of the flexible substrate and is spaced apart from the bottom surface and the side surface of the concave portion. It was decided to be done.
また、前記フレキシブル基板は長尺形状を有し、前記温度検出素子は前記長尺形状の一方の端部よりも手前側に設置され、前記長尺形状の一方の端部は前記温度検出素子が設置される側に折れ曲がって前記温度検出素子に被さることとした。 The flexible substrate has a long shape, the temperature detection element is installed on the near side of one end of the long shape, and the one end of the long shape has the temperature detection element. The temperature detecting element is bent on the side where it is installed.
また、前記長尺形状の一方の端部は複数の枝部に分岐し、前記温度検出素子は前記分岐した枝部の基部に設置され、複数の前記枝部が前記温度検出素子の設置される側に折れ曲がって前記温度検出素子に被さることとした。 One end of the elongated shape branches into a plurality of branches, the temperature detection element is installed at the base of the branched branch, and the plurality of branches are installed in the temperature detection element. It was decided to bend to the side and cover the temperature detecting element.
また、前記基板側面に固定され、前記支持枠の前記チャンネルが開口する側とは反対側の第三面に当接する流路部材を更に備え、前記支持枠は前記第三面に凹部を有し、前記温度検出素子は前記凹部に収納され、前記フレキシブル基板は、前記第一面とは反対側の第二面が前記凹部の一方の側の側面に接触し、前記端部の先端が前記凹部の他方の側の側面と前記流路部材の前記支持枠の側の第四面とに当接することとした。 The support frame further includes a flow path member fixed to the side surface of the substrate and contacting a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens. The support frame has a recess on the third surface. The temperature detecting element is housed in the recess, and the flexible substrate has a second surface opposite to the first surface in contact with a side surface on one side of the recess, and a tip of the end is the recess. The side surface of the other side and the fourth surface of the flow path member on the side of the support frame are brought into contact with each other.
また、前記流路部材は前記支持枠の側の第四面の前記凹部が開口する位置に切欠き部を有することとした。 Further, the flow path member has a notch at a position where the concave portion of the fourth surface on the support frame side opens.
また、前記基板側面に固定され、前記支持枠の前記チャンネルが開口する側とは反対側の第三面に当接する流路部材を更に備え、前記流路部材は、前記支持枠の側の第四面の前記基板側面の側に切欠き部を有し、前記支持枠は前記第三面に凹部を有し、前記切欠き部と前記凹部とは連通し、前記フレキシブル基板は長尺形状を有し、前記温度検出素子は、前記長尺形状の一方の端部よりも手前側に設置されて前記凹部に収納され、前記長尺形状の一方の端部は前記温度検出素子の設置される側とは反対側に折れ曲がり、前記端部の先端が前記切欠き部の内面に当接し、前記端部の先端と前記温度検出素子との間の前記フレキシブル基板が前記支持枠に接触することとした。 In addition, a flow path member fixed to the side surface of the substrate and in contact with a third surface of the support frame opposite to the side on which the channel opens is provided, and the flow path member is provided on the support frame side. The four sides have a notch on the side of the substrate, the support frame has a recess on the third surface, the notch and the recess communicate with each other, and the flexible substrate has an elongated shape. The temperature detection element is installed on the near side of the one end of the elongated shape and is stored in the recess, and the one end of the elongated shape is installed on the temperature detection element The end of the end is in contact with the inner surface of the notch, and the flexible substrate between the end of the end and the temperature detecting element is in contact with the support frame; did.
また、前記凹部に熱伝導性樹脂が充填されることとした。 Further, the concave portion is filled with a heat conductive resin.
本発明の液体噴射装置は、上記液体噴射ヘッドと、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、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。 The liquid ejecting apparatus according to the aspect of the invention includes the liquid ejecting head, a moving mechanism that relatively moves the liquid ejecting head and the recording medium, a liquid supply pipe that supplies liquid to the liquid ejecting head, and the liquid supply And a liquid tank for supplying the liquid to the pipe.
本発明による液体噴射ヘッドは、基板端面と、基板端面と交差する基板側面と、基板端面に開口し液体に圧力を印加する複数のチャンネルと、を備える液体加圧プレートと、基板側面に固定される支持枠と、支持枠に接触する温度センサと、を備える。温度センサは液体加圧プレートに固定される支持枠に接触するので、液体の実際の温度に近い温度を検出することができる。 A liquid jet head according to the present invention is fixed to a substrate side surface, a liquid pressure plate including a substrate end surface, a substrate side surface intersecting the substrate end surface, and a plurality of channels that open to the substrate end surface and apply pressure to the liquid. And a temperature sensor in contact with the support frame. Since the temperature sensor contacts the support frame fixed to the liquid pressurizing plate, it is possible to detect a temperature close to the actual temperature of the liquid.
(第一実施形態)
図1は本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。この第一実
施形態を用いて本発明の基本的な構成を説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a
図1に示すように、液体噴射ヘッド1は液体加圧プレート2と、液体加圧プレート2に固定される支持枠3と、支持枠3に接触する温度センサ4とを備える。液体加圧プレート2は、基板端面Taと基板端面Taと交差する基板側面Tbと、基板端面Taに開口し、内部に充填される液体に圧力を印加する複数のチャンネルCとを備える。複数のチャンネルCには吐出用の液体が充填される。支持枠3は図示しないベース部材に接着剤により固定され、このベース部材がキャリッジ等にネジ等で固定される。
As shown in FIG. 1, the
ここで、液体加圧プレート2は、チャンネルCの側壁に圧電体を用い、駆動信号に基づいて側壁を変形させて内部液体に圧力波を生成するピエゾ方式であってもよいし、チャンネルC内に発熱体を設け駆動信号に基づいてチャンネルC内に蒸気泡を生成するサーマル方式であってもよい。支持枠3は、ステンレス、アルミニウム等の金属材料や、熱伝導性プラスチック材料等からなる熱伝導性材料を使用することができる。温度センサ4は、支持枠3に接触して支持枠3の温度検出を可能とするものであればよい。なお、「温度センサ4が支持枠3に接触する」とは、温度センサ4を構成する温度検出素子4aや、温度検出素子4aを搭載し温度検出素子4aの近傍のフレキシブル基板4bが支持枠3に直接接触する場合の他に、温度検出素子4aや温度検出素子4aの近傍のフレキシブル基板4bが接着剤を介して支持枠3に固定される場合も含む。以下同じである。
Here, the
これにより、チャンネルCに近接する部材の温度を検出するので、実際の液体温度に近い温度を検出することができる。また、温度センサ4を支持枠3に接触させて検出するので、各チャンネルC間において駆動によって温度差が生じる場合でも、液体加圧プレート2の平均的な温度を検出することができる。以下、具体的に説明する。
Thereby, since the temperature of the member close to the channel C is detected, the temperature close to the actual liquid temperature can be detected. Further, since the
支持枠3は液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定される。液体加圧プレート2の各チャンネルCが開口する側の基板端面Taと支持枠3の基板端面Ta側の表面とは面一に形成される。基板端面Taと支持枠3の基板端面Ta側の表面にはノズルプレート12が貼りつられる。ノズルプレート12は複数のノズルNを有し、各ノズルNは基板端面Taに開口する各チャンネルCにそれぞれ連通する。流路部材5は液体加圧プレート2の基板側面Tbに設置される。流路部材5は、本実施形態においては支持枠3のノズルプレート12側とは反対側の第三面Scに当接する例を示しているが、支持枠3の第三面Scから離間してもよい。流路部材5は内部に流路5aを備え、液体加圧プレート2のチャンネルCに液体を供給する。
The
温度センサ4は、電極が形成されるフレキシブル基板4bとフレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aとを有する。温度検出素子4aが設置される近傍のフレキシブル基板4bが支持枠3に接触する。具体的には、フレキシブル基板4bの温度検出素子4aが設置される第一面Saとは反対側の第二面Sbであり、温度検出素子4aの近傍の第二面Sbが、支持枠3のチャンネルCが開口する側とは反対側の第三面Scに接触する。温度検出素子4aとしてサーミスタを使用することができる。これにより、簡便な構成で液体加圧プレート2に固定される支持枠3の温度を検出し、液体の実際の温度に近い温度を検出することができる。また、チャンネルCごとに液体の温度にばらつきがある場合でも、液体の平均化される温度を検出することができる。
The
なお、本実施形態においては、流路部材5は液体加圧プレート2の基板側面Tbの一方側と他方側の両面に設置される。また、液体加圧プレート2に形成されるチャンネルCは、基板側面Tbの一方側と他方側に形成され、一方側のチャンネルCが一方側の流路部材5の流路5aから液体が供給され、他方側のチャンネルCが他方側の流路部材5の流路5aから液体が供給される。しかし、本発明はこの構成に限定されず、流路部材5やチャン
ネルCが一方側又は他方側にのみ形成されるものであってもよい。
In the present embodiment, the
(第二実施形態)
図2は本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド1の前方斜め上方から見る模式的な部分斜視図である。本実施形態は第一実施形態のより詳しい構造を表す。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Second embodiment)
FIG. 2 is a schematic partial perspective view of the
図2に示すように、液体噴射ヘッド1は、2列のチャンネルC、C’を有する液体加圧プレート2と、液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定される支持枠3と、支持枠3に接触する温度センサ4と、を備える。液体噴射ヘッド1は、更に、液体加圧プレート2の各チャンネルC、C’が開口する基板端面Taに貼り付けられるノズルプレート12と、液体加圧プレート2の基板側面Tbに設置され、支持枠3のノズルプレート12側とは反対側の第三面Scに当接する2つの流路部材5、5’と、液体加圧プレート2のノズルプレート12とは反対側に接続する2枚の駆動用フレキシブル基板13、13’と、を備える。2枚の駆動用フレキシブル基板13、13’は、一方側が2枚の圧電プレート9、9’のノズルプレート12とは反対側にそれぞれ接続し、他方側は図示しない回路基板に接続する。回路基板には液体加圧プレート2を駆動する駆動信号を生成する駆動用ドライバー等が搭載される。
As shown in FIG. 2, the
液体加圧プレート2は、複数の溝が形成される面とは反対側の面が接合する2枚の圧電プレート9、9’と、2枚の圧電プレート9、9’の表面に形成される複数の溝を覆うように圧電プレート9、9’の表面に接合される2枚のカバープレート10、10’と、を備える。各溝は一方側が圧電プレート9、9’の基板端面Taに開口し、他方側が圧電プレート9、9’の表面においてそれぞれ終端するチャンネルC、C’を構成する。各カバープレート10、10’は各圧電プレート9、9’の基板端面Taと面一に、各圧電プレート9、9’の基板端面Taとは反対側の表面が露出するように各圧電プレート9、9’の表面にそれぞれ接合される。各カバープレート10、10’は複数の溝(チャンネルC、C’)に連通する液体供給室11、11’をそれぞれ備える。従って、2枚の圧電プレート9、9’の各基板端面Taには各チャンネルC、C’の開口K、K’が2列に配列する。2枚の圧電プレート9、9’の基板端面Taとは反対側の露出表面には2枚の駆動用フレキシブル基板13、13’がそれぞれ接着され、各溝の側面に形成される図示しない駆動電極に駆動信号を供給可能とする。
The
2枚のカバープレート10、10’の外表面及び2枚の圧電プレート9、9’の側面が基板側面Tbを構成する。支持枠3は中央に開口が形成され、この開口に2枚の圧電プレート9、9’及び2枚のカバープレート10、10’からなる液体加圧プレート2のチャンネルC、C’の開口K、K’側の端部が挿入され、支持枠3と液体加圧プレート2が固定される。つまり、液体加圧プレート2の基板側面Tbと支持枠3の開口の内側面とが接着剤により固定される。更に、2つの流路部材5、5’が2枚のカバープレート10、10’の表面、つまり、液体加圧プレート2の基板側面Tbに設置され、支持枠3の基板端面Ta側とは反対側の第三面Scに当接する。
The outer surfaces of the two
温度センサ4は、支持枠3の基板端面Taとは反対側の第三面Scに接触して(接着剤を介する場合を含む)固定される。より詳しくは、温度センサ4は、電極が形成されるフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aとを備え、支持枠3の第三面Scに接着される。ノズルプレート12は、液体加圧プレート2の基板端面Ta、及び基板端面Taと面一に形成される支持枠3の表面に接着される。ノズルプレート12は複数のノズルNを備え、各チャンネルC、C’にそれぞれ連通する。
The
液体噴射ヘッド1は次のように動作する。液体は、図示しない液体タンクから流路部材5、5’の流路5a、5’aに流入し、液体供給室11、11’を介して複数のチャンネルC、C’に流入する。そして、駆動用フレキシブル基板13、13’を介して駆動信号がチャンネルC、C’の側壁に与えられ、側壁が変形してチャンネルC、C’内の液体に圧力波が生成され、ノズルNから液滴が吐出される。また、温度検出素子4aは支持枠3の温度を検出し、図示しない制御部は、検出された温度に応じてヘッド部の動作を制御する。例えば、検出された温度に応じて側壁に印加する駆動信号の波高値を制御する。
The
なお、本実施形態では圧電プレート9、9’とカバープレート10、10’からなる加圧プレートを2層に積層した液体加圧プレート2について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。圧電プレート9とカバープレート10からなる単層の液体加圧プレート2を支持枠3に固定する構成であってもよいし、3層以上の加圧プレートを積層する液体吐出基板2であってもよい。また、圧電プレート9、9’に形成する溝の形状や駆動用フレキシブル基板13、13’の接続態様は図2に示す構成に限定されず、例えば、液体が一方側の流路部材5から流入し、他方側の流路部材5’から排出される循環タイプの液体加圧プレート2であってもよい。
In the present embodiment, the
(第三実施形態)
図3は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。第一又は第二実施形態と異なる点は、温度センサ4が設置される場所の支持枠3の形態である。その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、第一又は第二実施形態と異なる点について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
図3に示すように、支持枠3は流路部材5側の第三面Scに凹部7を有し、この凹部7に温度検出素子4aが収納される。より具体的には、温度センサ4は、電極が形成されるフレキシブル基板4bと、このフレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aを備える。フレキシブル基板4bは長尺形状を有し、この長尺形状の端部に温度検出素子4aが設置される。凹部7は外部に開口し、この開口部から凹部7の内部に温度検出素子4aが挿入される。フレキシブル基板4bの第一面Saとは反対側の第二面Sbが凹部7の内側面に接触して(接着剤を介する場合を含む)固定される。温度検出素子4aは、凹部7の内側面に接触し又は接着される第二面Sbの領域の近傍であり、第二面Sbとは反対側の第一面Saに設置される。フレキシブル基板4bの他方の端部は図示しない回路基板に電気的に接続され、回路基板に設置される温度検出回路に電気的に接続される。
As shown in FIG. 3, the
このように、温度検出素子4aが設置される近傍のフレキシブル基板4bが凹部7の側面に接触して(接着剤を介する場合を含む)固定されるので、支持枠3の温度が温度検出素子4aに伝達しやすい。また、第三面Scの露出面が狭い場合でも温度検出素子4aを容易に設置することができる。
In this way, the
なお、凹部7に熱伝導性の接着剤を充填して熱伝導性の接着剤に温度検出素子4aを埋め込むことができる。これにより、支持枠3から温度検出素子4aへの熱伝導性が向上し、また、温度センサ4を凹部7から抜け難くすることができる。
The
(第四実施形態)
図4は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。第一又は第二実施形態と異なる点は、温度検出素子4aを流路部材5と支持枠3との間に設置する点であり、その他の構成は第一又は第二実施形態と同様である。従って、以下、第一又は第二実施形態と異なる点について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の
部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
図4に示すように、流路部材5は、液体加圧プレート2の基板側面Tbに設置され、支持枠3の第三面Scに当接する。更に、流路部材5は支持枠3に当接する第四面Sdに切欠き部6を備え、温度検出素子4aはこの切欠き部6と第三面Scにより囲まれる領域に収納される。より詳しくは、流路部材5の支持枠3側の第四面Sdには段差状に切欠き部6が設けてある。そのため、支持枠3の第三面Scと切欠き部6によりポケット状の空間が形成される。この空間に、フレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aが収納される。支持枠3の第三面Scにはフレキシブル基板4bの第二面Sbが接触して(接着剤を介する場合を含む)固定される。温度検出素子4aと切欠き部6の側面とは離間する。
As shown in FIG. 4, the
このように、温度検出素子4aを流路部材5に設けた切欠き部6と支持枠3の第三面Scに囲まれる領域に収納するので、支持枠3の温度が温度検出素子4aに伝達しやすい。また、第三面Scの露出面が狭い場合でも温度検出素子4aを容易に設置することができる。また、温度検出素子4aは支持枠3や流路部材5に接触することなく収納することができるので、温度検出素子4aの電極が外部に露出し、支持枠3や流路部材5が導電材料からなる場合でも、温度検出素子4aの電極端子が短絡することがない。なお、切欠き部6と第三面Scがなすポケット状の空間に熱伝導性の接着剤を充填して温度検出素子4aを埋め込むことができる。これにより、支持枠3から温度検出素子4aへの熱伝導性が向上し、同時に、ポケット状の空間から温度検出素子4aを抜け難くすることができる。
Thus, since the
(第五実施形態)
図5は、本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。第三実施形態と異なる点は、凹部7の開口部に位置する流路部材5に切欠き部6を設ける点であり、その他の構成は第三実施形態と同様である。従って、以下、第三実施形態と異なる点について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the
図5に示すように、支持枠3は流路部材5側の第三面Scに凹部7を有し、この凹部7に温度検出素子4aが収納される。流路部材5は、液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定され、支持枠3のチャンネルCが開口する側とは反対側の第三面Scに当接する。流路部材5は、更に、上記凹部7の開口の一部を覆い、支持枠3に当接する第四面Sdの上記凹部7が開口する位置に切欠き部6を有する。より具体的には、支持枠3の第三面Scには凹部7が形成され、流路部材5が凹部7の開口部を覆うように配置される。流路部材5は、支持枠3側の第四面Sdであり、凹部7が開口する位置に切欠き部6を有する。凹部7は、流路部材5の第四面Sdにより開口の一部が覆われ、また、第四面Sdに形成される円弧状の切欠き部6を介して外部と連通する。
As shown in FIG. 5, the
温度検出素子4aは長尺形状を有するフレキシブル基板4bの端部の第一面Saに設置され、温度検出素子4aは切欠き部6を通して凹部7に収納される。フレキシブル基板4bの第一面Saとは反対側の第二面Sbが凹部7の内側面に接触して(接着剤を介する場合を含む)固定される。
The
このように、凹部7の開口部を流路部材5が覆うように配置され、流路部材5の第四面Sdに切欠き部6を設けたので、第三面Scの露出面が狭い場合でも温度検出素子4aを凹部7に容易に収納することができる。また、凹部7の開口が流路部材5により覆われても切欠き部6を通して温度検出素子4aを凹部7内に収納することができる。更に、温度検出素子4aは支持枠3に接触することなく収納することができるので、支持枠3に導電材料を使用し、温度検出素子4aの電極が外部に露出する場合で、温度検出素子4aの電
極端子は短絡しない。なお、凹部7に熱伝導性の接着剤を充填して温度検出素子4aを埋め込むことができる。これにより、支持枠3から温度検出素子4aへの熱伝導性が向上し、同時に、温度センサ4が凹部7から抜け難くすることができる。
As described above, the
(第六実施形態)
図6は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド1を説明するための図である。図6(a)は液体噴射ヘッド1の断面模式図であり、図6(b)は、温度センサ4の部分平面図と部分側面図である。第五実施形態と異なる点は温度センサ4であり、その他の構成は第五実施形態とほぼ同じである。従って、以下、主に第五実施形態と異なる点について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a view for explaining the
流路部材5は、液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定され、支持枠3のチャンネルCが開口する側とは反対側の第三面Scに当接する。支持枠3は第三面Scに凹部7を有し、流路部材5の支持枠3側の第四面Sdは凹部7の開口部の一部を覆う。図6(b)に示すように、温度センサ4は、長尺形状を有するフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saであり、長尺形状の一方の端部8よりも手前側に設置される温度検出素子4aとを備える。
The
具体的に説明する。フレキシブル基板4bの第一面Saには電極4cが形成され、電極4cは温度検出素子4aの端子電極に電気的に接続する。フレキシブル基板4bの端部8の手前側の両辺にはノッチ4dが形成され、端部8はこのノッチ4dから折れ曲がって温度検出素子4aに被さる。フレキシブル基板4bはポリイミド樹脂等の弾力性のある材料からなり、塑性的に折り曲げない限りその弾力性により開く方向に反発力が働く。
This will be specifically described. An
図6(a)に示すように、温度検出素子4aを凹部7に収納する。この際に、フレキシブル基板4bは、第一面Saとは反対側の第二面Sbが凹部7の一方側の側面に接触し、端部8の先端が凹部7の他方の側の側面と流路部材5の支持枠3側の第四面Sdに当接する。そして、端部8はフレキシブル基板4bの弾力性により開く方向に反発力が働いて、フレキシブル基板4bの第二面Sbは凹部7の一方側の側面に押圧される。そのため、支持枠3からフレキシブル基板4bへの熱伝導性が向上し、温度検出素子4aの温度検出感度が向上する。同時に、フレキシブル基板4bが凹部7から抜け難くなり、簡単な構造で装着強度が向上する。また、温度検出素子4aが端部8に被さるので、温度検出素子4aの電極端子が露出する場合でも短絡し難くなる。
As shown in FIG. 6A, the
なお、本実施形態においては、流路部材5が第四面Sdの凹部7が開口する側に切欠き部6を備え、この切欠き部6を介して温度検出素子4a及び端部8を凹部7へ収納可能とするが、本発明はこの構成に限定されない。流路部材5の第四面Sdに切欠き部6を設けないで、流路部材5が凹部7の開口部の一部を覆い、この開口部の他の部分が外部に開放するように構成してもよい。また、第五実施形態において説明したように、凹部7に熱伝導性の接着剤を充填して温度検出素子4aを熱伝導性接着剤に埋め込むことができる。これにより、支持枠3から温度検出素子4aへの熱伝導性が向上し、温度センサ4が凹部7から抜け難くなり装着強度が向上する。
In the present embodiment, the
(フレキシブル基板の変形例)
図7は、本発明の液体噴射ヘッド1に使用する温度センサ4の変形例を表す。図7(a)は、フレキシブル基板4bの一方の端部がL字形状を有する温度センサ4の部分平面模式図である。図7(b)は、フレキシブル基板4bの一方の端部が分岐する温度センサ4の部分平面模式図である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Modified example of flexible substrate)
FIG. 7 shows a modification of the
図7(a)に示すように、温度センサ4は電極4cが形成されるフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aを備える。フレキシブル基板4bは、長尺形状を有し、第一面Saには2本の電極4cが形成され、一方の端部の第一面Saには温度検出素子4aが設置される。更に、フレキシブル基板4bの一方の端部8はL字状に折れ曲がり、L字状の基部の両辺にはノッチ4eが形成される。一方の端部8はノッチ4eから折れ曲がって温度検出素子4aに被さることができる。既に第六実施形態において説明したように、フレキシブル基板4bはポリイミド樹脂等の弾力性のある材料から形成し、図6(a)に示すように、凹部7に端部8を折り曲げて温度検出素子4aを収納することができる。この場合も、フレキシブル基板4bの第二面Sbが凹部7の一方の内側面に押圧され、支持枠3からフレキシブル基板4bへの熱伝導性が向上する。
As shown in FIG. 7A, the
図7(b)に示すように、温度センサ4は電極4cが形成されるフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aを備える。フレキシブル基板4bは長尺形状を有し、一方の端部は枝部8aと枝部8bに分岐する。温度検出素子4aは分岐した枝部8a、8bの基部に設置され、複数の枝部8a、8bが温度検出素子4aの設置される側に折れ曲がって温度検出素子4aに被さる。
As shown in FIG. 7B, the
具体的に説明する。フレキシブル基板4bの第一面Saであり、一方の端部の複数に分岐する枝部8a、8bの基部には温度検出素子4aが設置される。枝部8a、8bの基部側の両辺にはノッチ4d及びノッチ4eが形成され、各枝部8a、8bをこのノッチ4d、4eから折り曲げて温度検出素子4aに被せることができる。第六実施形態において既に説明したように、フレキシブル基板4bをポリイミド樹脂等の弾力性のある材料から形成し、図6(a)に示すように、凹部7に枝部8a、8bを折り曲げて温度検出素子4aを収納することができる。枝部8a、8bの2カ所が折曲がるので、フレキシブル基板4bの第二面Sbが凹部7の一方の内側面に一層強く押圧される。その結果、支持枠3からフレキシブル基板4bへの熱伝導性が一層向上する。
This will be specifically described. The
(第七実施形態)
図8は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド1の断面模式図である。他の実施形態と異なる点は、流路部材5に形成する切欠き部6と、温度センサ4の設置態様であり、その他の構成は他の実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Seventh embodiment)
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the
図8に示すように、液体噴射ヘッド1は、液体加圧プレート2と、液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定される支持枠3と、液体加圧プレート2の基板側面Tbに固定され、支持枠3のチャンネルCが開口する側とは反対側の第三面Scに当接する流路部材5と、支持枠3に接触し温度を検出する温度センサ4とを備える。温度センサ4は、図示しない電極4cが形成されるフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saに設置される温度検出素子4aを有する。そして、温度検出素子4aが設置される近傍のフレキシブル基板4bが支持枠3に接触する。液体加圧プレート2は第一又は第二実施形態において説明したものと同様なので、説明を省略する。
As shown in FIG. 8, the
流路部材5は、支持枠3の側の第四面Sdの基板側面Tbの側に切欠き部6を有する。支持枠3は第三面Scに凹部7を有し、切欠き部6と凹部7とは連通する。フレキシブル基板4bは長尺形状を有する。温度検出素子4aは、長尺形状の一方の端部8よりも手前側のフレキシブル基板4bの第一面Saに設置され、凹部7に収納される。長尺形状の一方の端部8は温度検出素子4aの設置される側とは反対側に折れ曲がり、端部8の先端が切欠き部6の内面に当接し、端部8の先端と温度検出素子4aとの間のフレキシブル基板
4bが支持枠3に接触する。
The
具体的に説明する。支持枠3に形成される凹部7は、流路部材5の第四面Sdであり、液体加圧プレート2側に形成される切欠き部6に連通し、かつ、流路部材5よりも外側の大気に連通する。温度センサ4は、図6(b)に示すように、長尺形状を有するフレキシブル基板4bと、フレキシブル基板4bの第一面Saであり、長尺形状の一方の端部8よりも手前側に設置される温度検出素子4aを備える。フレキシブル基板4bの第一面Saには温度検出素子4aの端子電極に電気的に接続される図示しない電極4cが形成される。フレキシブル基板4bの端部8の手前側の両辺には図示しないノッチ4dが形成され、端部8はこのノッチ4dから温度検出素子4aが設置される側とは反対側に折れ曲がる。
This will be specifically described. The
この温度センサ4を、端部8を温度検出素子4aとは反対側に折り曲げた状態で凹部7の大気に連通する側の開口から挿入する。端部8の先端が切欠き部6に達すると、折り曲げた端部8は反発力で切欠き部6側に開き、端部8と切欠き部6とが係合する。このように、温度センサ4を支持枠3に容易に装着することができ、しかも温度センサ4を凹部7から抜け難くすることができる。また、温度検出素子4aが搭載されるフレキシブル基板4bの第二面Sbに接着剤を付着させておけば、フレキシブル基板4bを流路部材5の第四面Sdに接着固定することができる。これにより、温度検出素子4aの表面に電極端子が露出す場合でも、温度検出素子4aと凹部7の内面とが接触して電極端子が短絡することを防止することができる。また、凹部7及び切欠き部6に熱伝導性の接着剤を充填して温度検出素子4aを埋め込むことができる。
The
(第八実施形態)
図9は、本発明の第八実施形態に係る液体噴射ヘッド1の説明図である。図9(a)は液体噴射ヘッド1の断面模式図であり、図9(b)は凹部7及び段差部14を拡大した断面模式図である。第三又は第五実施形態と異なる点は、凹部7の形状及び温度センサ4の支持枠3への設置態様であり、その他の構成は第三又は第五実施形態と同様である。従って、以下、第三又は第五実施形態と異なる部分について説明し、同一の部分については説明を省略する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
(Eighth embodiment)
FIG. 9 is an explanatory diagram of the
図9(a)に示すように、支持枠3は、第三面Scに凹部7を有し、凹部7に温度検出素子4aが収納される。凹部7は、側面に段差部14を有し、フレキシブル基板4bは段差部14に装着され、温度検出素子4aはフレキシブル基板4bの凹部7の側であり凹部7の底面及び側面から離間する。具体的には、流路部材5の凹部7に対向する第四面Sdには切欠き部6が形成される。温度検出素子4aはフレキシブル基板4bの第一面Saに設置され、温度検出素子4aが凹部7の内部に収納されるように第一面Saが段差部14に装着される。より具体的には、図9(b)に示すように、凹部7の底面と温度検出素子4aの頂部とが離間する。更に、支持枠3の第三面Scと平行な任意の方向において、段差部14に装着されるフレキシブル基板4bの装着部の外端と段差部14の内側面との間の隙間Daは、温度検出素子4aの外側面と凹部7の内側面との間の隙間Dbよりも狭い。つまり、第三面Scに平行な任意の方向において、Da<Db、の関係を満たす。
As shown in FIG. 9A, the
これにより、温度検出素子4aの表面に電極端子が露出する場合でも、温度検出素子4aと凹部7の内側面とが接触して電極端子が短絡するのを防止することができる。なお、流路部材5の第四面Sdに形成する切欠き部6はなくてもよい。また、凹部7の内部に導電性接着剤を充填して温度検出素子4aを埋め込むことができる。
Thereby, even when the electrode terminal is exposed on the surface of the
(第九実施形態)
図10は本発明の第九実施形態に係る液体噴射装置30の模式的な斜視図である。液体噴射装置30は、液体噴射ヘッド1、1’を往復移動させる移動機構40と、液体噴射ヘ
ッド1、1’に液体を供給し、液体噴射ヘッド1、1’から液体を排出する流路部35、35’と、流路部35、35’に連通する液体ポンプ33、33’及び液体タンク34、34’とを備えている。各液体噴射ヘッド1、1’は、液体加圧プレート2と、支持枠3と、流路部材5と、ノズルプレート12と、温度センサ4とを備える。また、図示しない圧力センサーや流量センサーを設置し、液体の流量を制御することができる。液体噴射ヘッド1、1’は既に説明した第一〜第八実施形態のいずれかを使用する。
(Ninth embodiment)
FIG. 10 is a schematic perspective view of a
液体噴射装置30は、紙等の被記録媒体44を主走査方向に搬送する一対の搬送手段41、42と、被記録媒体44に液体を吐出する液体噴射ヘッド1、1’と、液体噴射ヘッド1、1’を載置するキャリッジユニット43と、液体タンク34、34’に貯留した液体を流路部35、35’に押圧して供給する液体ポンプ33、33’と、液体噴射ヘッド1、1’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構40とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド1、1’、移動機構40、搬送手段41、42を制御して駆動する。
The
一対の搬送手段41、42は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体44を主走査方向に搬送する。移動機構40は、副走査方向に延びた一対のガイドレール36、37と、一対のガイドレール36、37に沿って摺動可能なキャリッジユニット43と、キャリッジユニット43を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト38と、この無端ベルト38を図示しないプーリを介して周回させるモータ39を備えている。
The pair of conveying
キャリッジユニット43は、複数の液体噴射ヘッド1、1’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4種類の液滴を吐出する。液体タンク34、34’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ33、33’、流路部35、35’を介して液体噴射ヘッド1、1’に供給する。各液体噴射ヘッド1、1’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド1、1’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット43を駆動するモータ39の回転及び被記録媒体44の搬送速度を制御することにより、被記録媒体44上に任意のパターンを記録することできる。
The
なお、本実施形態は、移動機構40がキャリッジユニット43と被記録媒体44を移動させて記録する液体噴射装置30であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を2次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。
In this embodiment, the moving
1 液体噴射ヘッド
2 液体加圧プレート
3 支持枠
4 温度センサ
4a 温度検出素子、4b フレキシブル基板、4c 電極
4d、4e ノッチ
5、5’ 流路部材、5a、5’a 流路
6 切欠き部
7 凹部
8 端部、8a、8b 枝部
9、9’ 圧電プレート
10、10’ カバープレート
11、11’ 液体供給室
12 ノズルプレート
13、13’ 駆動用フレキシブル基板
14 段差部
Ta 基板端面、Tb 基板側面、C、C’ チャンネル、N ノズル
Sa 第一面、Sb 第二面、Sc 第三面、Sd 第四面、K、K’ 開口
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記基板側面に固定される支持枠と、
前記支持枠に接触する温度センサと、を備える液体噴射ヘッド。 A liquid pressure plate comprising: a substrate end surface; a substrate side surface intersecting the substrate end surface; and a plurality of channels that open to the substrate end surface and apply pressure to the liquid;
A support frame fixed to the side surface of the substrate;
And a temperature sensor in contact with the support frame.
前記温度検出素子が設置される近傍の前記フレキシブル基板が前記支持枠に接触する請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 The temperature sensor has a flexible substrate on which electrodes are formed, and a temperature detection element installed on the first surface of the flexible substrate,
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the flexible substrate in the vicinity where the temperature detection element is installed contacts the support frame.
前記流路部材は前記支持枠の側の第四面に切欠き部を有し、
前記温度検出素子は前記切欠き部と前記第三面により囲まれる領域に収納される請求項4に記載の液体噴射ヘッド。 A flow path member fixed to the side surface of the substrate and in contact with the third surface of the support frame;
The flow path member has a notch on the fourth surface on the support frame side,
The liquid ejecting head according to claim 4, wherein the temperature detection element is housed in a region surrounded by the notch and the third surface.
前記流路部材は前記凹部の開口の一部を覆う請求項6に記載の液体噴射ヘッド。 A flow path member fixed to the side surface of the substrate and further in contact with a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens;
The liquid ejecting head according to claim 6, wherein the flow path member covers a part of the opening of the concave portion.
前記温度検出素子は、前記切欠き部を通して前記凹部に収納される請求項7に記載の液体噴射ヘッド。 The flow path member has a notch at a position where the concave portion of the fourth surface on the support frame side opens,
The liquid ejecting head according to claim 7, wherein the temperature detection element is accommodated in the recess through the notch.
前記長尺形状の一方の端部は前記温度検出素子が設置される側に折れ曲がって前記温度検出素子に被さる請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 The flexible substrate has a long shape, and the temperature detection element is installed on the near side of one end of the long shape,
The liquid jet head according to claim 2, wherein one end of the elongated shape is bent toward a side where the temperature detection element is installed and covers the temperature detection element.
前記支持枠は前記第三面に凹部を有し、
前記温度検出素子は前記凹部に収納され、
前記フレキシブル基板は、前記第一面とは反対側の第二面が前記凹部の一方の側の側面に接触し、前記端部の先端が前記凹部の他方の側の側面と前記流路部材の前記支持枠の側の第四面とに当接する請求項10又は11に記載の液体噴射ヘッド。 A flow path member fixed to the side surface of the substrate and further in contact with a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens;
The support frame has a recess on the third surface;
The temperature detecting element is housed in the recess;
The flexible substrate has a second surface opposite to the first surface in contact with a side surface on one side of the recess, and a tip of the end portion on the other side surface of the recess and the flow path member. The liquid ejecting head according to claim 10, wherein the liquid ejecting head is in contact with a fourth surface on the support frame side.
前記流路部材は、前記支持枠の側の第四面の前記基板側面の側に切欠き部を有し、
前記支持枠は前記第三面に凹部を有し、前記切欠き部と前記凹部とは連通し、
前記フレキシブル基板は長尺形状を有し、
前記温度検出素子は、前記長尺形状の一方の端部よりも手前側に設置されて前記凹部に収納され、
前記長尺形状の一方の端部は前記温度検出素子の設置される側とは反対側に折れ曲がり、前記端部の先端が前記切欠き部の内面に当接し、前記端部の先端と前記温度検出素子との間の前記フレキシブル基板が前記支持枠に接触する請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 A flow path member fixed to the side surface of the substrate and further in contact with a third surface of the support frame opposite to the side where the channel opens;
The flow path member has a notch on the side surface of the substrate on the fourth surface on the support frame side,
The support frame has a recess on the third surface, and the notch and the recess communicate with each other.
The flexible substrate has a long shape,
The temperature detection element is installed on the near side of one end of the elongated shape and is stored in the recess,
One end of the elongated shape is bent to the side opposite to the side where the temperature detecting element is installed, the tip of the end contacts the inner surface of the notch, and the tip of the end and the temperature The liquid ejecting head according to claim 2, wherein the flexible substrate between the detecting element and the support frame is in contact with the supporting frame.
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、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。 A liquid ejecting head according to claim 1;
A moving mechanism for relatively moving the liquid ejecting head and the recording medium;
A liquid supply pipe for supplying a liquid to the liquid ejecting head;
And a liquid tank that supplies the liquid to the liquid supply pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017020588A JP6527894B2 (en) | 2017-02-07 | 2017-02-07 | Liquid jet head and liquid jet apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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