JP2018012199A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents
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Description
特に、延長部がアクチュエータプレートの第1主面に当接しているので、液体が延長部とアクチュエータプレートとの隙間に進入して接続配線まで到達するのを確実に抑制できる。
噴射孔プレートがアクチュエータプレートの第1主面に配設される場合には、噴射動作の際に飛散した液体の影響によってアクチュエータプレートの第1主面に液体が付着し易い。このような場合においても、本態様によれば、液体が接続配線に到達するのを確実に抑制できる。
本態様によれば、はみ出し部により接続配線を被覆することで、仮に延長部とアクチュエータプレートとの隙間に液体が進入したとしても、液体が接続配線に到達するのを抑制できる。
また、はみ出し部と延長部とを接合することで、延長部とアクチュエータプレートとの隙間に液体が進入するのを確実に抑制できる。
本態様によれば、例えばフレキシブルプリント基板をアクチュエータプレートに熱圧着する際に、異方性導電膜を介して延長部をアクチュエータプレートの第1主面に当接させようとすると、異方性導電膜のはみ出し部が収容部内に進入することになる。これにより、延長部とアクチュエータプレートとの間に存在する気泡を外部に放出することができる。その結果、延長部と異方性導電膜との密着性を向上させ、延長部とアクチュエータプレートとの隙間に液体が進入するのを確実に抑制できる。
本態様によれば、はみ出し部が延長部よりも外側にはみ出しているため、延長部を先端部まで確実にアクチュエータプレートに接合させることができる。これにより、延長部の剥離等を抑制できる。
本態様によれば、仮に延長部の外面に液体が付着した場合には、延長部の外面を伝って液体が速やかに流れることになる。これにより、延長部の外面での液体の滞留を抑制し、液体が接続配線に到達する確率を確実に低減できる。
本態様によれば、フレキシブルプリント基板のうち、アクチュエータプレートの下面から最も離間した位置にある第2カバーレイに延長部が形成されているので、各接続配線を延長部によってまとめて被覆できる。これにより、液体が接続配線に到達するのを確実に抑制できる。
本態様によれば、延長部が接着剤により被覆されているので、延長部がアクチュエータプレートの下面から離間するのを抑制し、延長部とアクチュエータプレートとの隙間に液体が進入するのを確実に抑制できる。
本態様によれば、上記態様の液体噴射ヘッドを備えているため、信頼性の高い液体噴射装置を提供できる。
[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、本実施形態のプリンタ1は、一対の搬送手段2,3と、インクタンク4と、インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)5と、インク循環手段6と、走査手段(移動機構)7と、を備えている。なお、以下の説明では、必要に応じてX,Y,Zの直交座標系を用いて説明する。この場合、X方向は被記録媒体P(例えば、紙等)の搬送方向に一致している。Y方向は走査手段7の走査方向に一致している。Z方向は、X方向及びY方向に直交する高さ方向を示している。
図1、図2に示すように、インク循環手段6は、インクタンク4とインクジェットヘッド5との間でインクを循環させる。具体的に、インク循環手段6は、インク供給管21及びインク排出管22を有する循環流路23と、インク供給管21に接続された加圧ポンプ24と、インク排出管22に接続された吸引ポンプ25と、を備えている。なお、インク供給管21及びインク排出管22は、インクジェットヘッド5を支持する走査手段7の動作に追従可能な可撓性を有するフレキシブルホースにより構成されている。
吸引ポンプ25は、インク排出管22内を減圧し、インク排出管22内を通してインクジェットヘッド5からインクを吸引している。これにより、インクジェットヘッド5に対してインク排出管22側は負圧となっている。そして、インクは、加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25の駆動により、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間を、循環流路23を通して循環可能となっている。
次に、上述したインクジェットヘッド5について詳述する。なお、インクジェットヘッド5Y,5M,5C,5K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、以下の説明ではまとめてインクジェットヘッド5として説明する。
図3、図4に示すように、各インクジェットヘッド5は、後述する吐出チャネル65における延在方向(Y方向)の中央部からインクを吐出する、いわゆるサイドシュートタイプのうち、インクタンク4との間でインクを循環させる循環式のインクジェットヘッド5である。
図5は図4のV−V線に相当する断面図である。
図5に示すように、アクチュエータプレート52は、分極方向が厚さ方向(Z方向)に沿って一方向に設定されたPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等からなる圧電基板である。なお、アクチュエータプレート52は、分極方向がZ方向で異なる2枚の圧電基板を積層して形成しても構わない(いわゆる、シェブロンタイプ)。
吐出チャネル65は、中間部72を通してアクチュエータプレート52の下面(第1主面)で開口している。一方、吐出チャネル65は、切り上がり部71及び中間部72を通してアクチュエータプレート52の上面で開口している。すなわち、アクチュエータプレート52において、吐出チャネル65の中間部72に位置する部分は、Z方向に貫通している。
図6に示すように、非吐出チャネル66は、X方向から見た側面視において、上方に向けて凸の湾曲形状を呈している。すなわち、非吐出チャネル66は、吐出チャネル65に対してZ方向に反転した形状になっている。具体的に、非吐出チャネル66は、Y方向の両端部に位置する一対の切り上がり部73と、一対の切り上がり部73間に位置する中間部74と、を有している。
図3に示すように、ノズルプレート51は、アクチュエータプレート52の下面に接着等によって固定されている。ノズルプレート51は、Y方向における幅がアクチュエータプレート52よりも狭くなっている。したがって、ノズルプレート51は、アクチュエータプレート52の第1土手部75Aを下方に露出させている。なお、ノズルプレート51は、樹脂材料(ポリイミド等)や金属材料(SUS等)、ガラス等による単層構造、又は積層構造とされている。また、ノズルプレート51の厚さは、例えば50μm程度とされている。
カバープレート53は、各チャネル65,66を閉塞するようにアクチュエータプレート52の上面に接着されている。
図3、図5に示すように、カバープレート53には、入口共通インク室87及び出口共通インク室88が形成されている。
したがって、入口共通インク室87及び各出口共通インク室88は、それぞれ各吐出チャネル65に連通する一方、非吐出チャネル66には連通していない。
図7は、FPC91の実装部分を含む図5の拡大断面図である。
図7に示すように、アクチュエータプレート52における第1土手部75Aの下面には、FPC91が実装されている。FPC91は、絶縁性を有する基材(絶縁層)92の両面に接続配線(第1接続配線93及び第2接続配線94)が形成された、いわゆる両面FPCである。FPC91は、その先端部(Y方向の内側端部)において第1土手部75Aを下方から覆うようにしてアクチュエータプレート52に実装されている。なお、FPC91の基端部は、図示しない回路基板等に実装されている。
引出配線94bは、共通化配線94aにおけるX方向の両端部からFPC91の基端部(Y方向の外側)に向けて延在している。
次に、上述したように構成されたプリンタ1を利用して、被記録媒体P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4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。また、インクタンク4内のインクがインク循環手段6を介してインクジェットヘッド5内に充填された状態となっている。
そしてこの間に、各インクジェットヘッド5より4色のインクを被記録媒体P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。
本実施形態のようなサイドシュートタイプのうち、循環式のインクジェットヘッド5では、まず図2に示す加圧ポンプ24及び吸引ポンプ25を作動させることで、循環流路23内にインクを流通させる。この場合、インク供給管21を流通するインクは、入口共通インク室87内を通して各吐出チャネル65内に供給される。各吐出チャネル65内に供給されたインクは、各吐出チャネル65を通して出口共通インク室88内に排出された後、インク排出管22を通してインクタンク4に戻される。これにより、インクジェットヘッド5とインクタンク4との間でインクを循環させることができる。
この構成によれば、アクチュエータプレート52の下面に付着したインクが、アクチュエータプレート52の下面を伝ってFPC91に向けて流れる過程で、延長部96aに塞き止められることになる。これにより、インクが接続配線93,94に到達するのを抑制できるので、接続配線93,94がインクを介して短絡するのを抑制できる。
特に、本実施形態では、延長部96aがアクチュエータプレート52の下面に当接しているので、インクが延長部96aとアクチュエータプレート52との隙間に進入して接続配線93,94まで到達するのを確実に抑制できる。
また、はみ出し部99aと延長部96aとを接合することで、延長部96aとアクチュエータプレート52との隙間にインクが進入するのを確実に抑制できる。
図8は、第2実施形態に係るFPC91の実装部分を含むインクジェットヘッド5の拡大平面図である。本実施形態では、延長部96aがACF99を介してアクチュエータプレート52の下面に当接している点で上述した実施形態と相違している。なお、以下の説明では、上述した実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
図8に示すインクジェットヘッド5において、ACF99のはみ出し部99aは、平面視において延長部96aよりも外側にはみ出している。したがって、延長部96aは、ACF99を介してアクチュエータプレート52の下面に当接している。
延長部96aの先端部には、延長部96aをZ方向(厚さ方向)に貫通するとともに、Y方向の内側に向けて開放された収容部110が形成されている。収容部110内には、はみ出し部99aの一部が収容されている。
図9は、第3実施形態に係るFPC91の実装部分を示す図7に対応する拡大断面図である。
図9に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド5では、FPC91の基材92に延長部92aが形成されている。具体的に、延長部92aは、先端に向かうに従い上方に向けて傾斜して延在している。延長部92aの先端部は、アクチュエータプレート52の下面に当接している。したがって、延長部92aは、上述した第1接続配線93の先端部をY方向の内側から被覆している。
図10は、第4実施形態に係るFPC91の実装部分を示す図7に対応する拡大断面図である。
図10に示すように、本実施形態のインクジェットヘッド5は、延長部96aを下方から被覆する接着剤120を備えている。接着剤120は、延長部96aよりも水分透過性の低い材料(例えば、エポキシ系接着剤等)により構成されている。接着剤120は、延長部96aの全体に加え、ノズルプレート51におけるY方向の外側端部を被覆している。
また、接着剤120が延長部96aとノズルプレート51との間を架け渡しているので、延長部96aとノズルプレート51との間の隙間にインクが滞留するのを抑制できる。
上述した実施形態では、各チャネル65,66がY方向に沿って直線状に形成された構成について説明したが、これに限らず、Y方向に交差する方向に延在していても構わない。
延長部は、少なくともアクチュエータプレート52の下面に直接又はACF99を介して間接に当接していれば、X方向から見た断面視の形状は適宜変更が可能である。この場合、延長部は、下方に湾曲した後、アクチュエータプレート52の下面に当接していても構わない。
また、少なくとも接続配線93,94が延長部96aによって被覆されていれば、第1カバーレイ95を省略しても構わない。
2…搬送手段(移動機構)
3…搬送手段(移動機構)
5,5K,5C,5M,5Y…インクジェットヘッド(液体噴射ヘッド)
7…走査手段(移動機構)
51…ノズルプレート(噴射孔プレート)
52…アクチュエータプレート
53…カバープレート
65…吐出チャネル(チャネル)
66…非吐出チャネル(チャネル)
81…共通電極(駆動電極)
82…共通配線(駆動配線)
83…個別電極(駆動電極)
84…個別配線(駆動配線)
86…ノズル孔(噴射孔)
91…FPC(フレキシブルプリント基板)
92…基材(絶縁層)
92a…延長部
93…第1接続配線(接続配線)
94…第2接続配線(接続配線)
95…第1カバーレイ(絶縁層)
96…第2カバーレイ(絶縁層)
96a…延長部
99…ACF(異方性導電膜)
99a…はみ出し部
110…収容部
120…接着剤
Claims (9)
- 複数のチャネルが並設されたアクチュエータプレートと、
前記チャネルの内面に形成された駆動電極と、
前記アクチュエータプレートの第1主面上に形成され、前記駆動電極に接続された駆動配線と、
前記アクチュエータプレートの前記第1主面に実装されたフレキシブルプリント基板と、を備え、
前記フレキシブルプリント基板は、
先端部が前記駆動配線に接続された接続配線と、
少なくとも前記接続配線に対して前記アクチュエータプレート側とは反対側に位置し、前記接続配線を被覆する絶縁層と、を有し、
前記絶縁層は、前記接続配線の先端部に対して前記接続配線の延在方向に延長されるとともに、その先端部が前記アクチュエータプレートの前記第1主面に当接して前記接続配線の先端部を被覆する延長部を有していることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記アクチュエータプレートの前記第1主面上には、前記チャネルに連通する噴射孔を有する噴射孔プレートが積層されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記フレキシブルプリント基板は、異方性導電膜を介して前記第1主面上に実装され、
前記異方性導電膜は、前記接続配線の先端部に対して前記延在方向にはみ出すはみ出し部を有し、
前記はみ出し部は、前記接続配線の先端部を被覆するとともに、前記延長部に接合されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記延長部には、前記絶縁層を厚さ方向に貫通するとともに、その内部に前記はみ出し部を収容する収容部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記はみ出し部は、前記延在方向において、前記延長部よりも外側にはみ出していることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記延長部は、先端部に向かうに従い前記アクチュエータプレートの前記第1主面に向けて傾斜し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。
- 前記絶縁層は、
前記接続配線が両面に形成された基材と、
前記基材のうち前記アクチュエータプレートを向く第1面に積層され、前記第1面に形成された前記接続配線を被覆する第1カバーレイと、
前記基材のうち前記アクチュエータプレートと反対側を向く第2面に積層され、前記第2面に形成された前記接続配線を被覆する第2カバーレイと、を有し、
前記延長部は、前記第2カバーレイに形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記延長部は、前記延長部よりも水分透過性の低い材料からなる接着剤により被覆されていることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の液体噴射ヘッド。
- 請求項1から請求項8の何れか1項に記載の液体噴射ヘッドと、
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する液体噴射装置。
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JP2016141185A JP2018012199A (ja) | 2016-07-19 | 2016-07-19 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
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CN110774755B (zh) * | 2018-07-25 | 2022-04-26 | 东芝泰格有限公司 | 喷墨头及喷墨记录装置 |
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