JP2019089220A - ヘッドチップ、液体噴射ヘッドおよび液体噴射記録装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施の形態(配線接続部での接続領域が屈曲部とストレート部との双方を含む例)
2.変形例(配線接続部での接続領域が屈曲部のみを含む例)
3.その他の変形例
[プリンタ1の全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る液体噴射記録装置としてのプリンタ1の概略構成例を、模式的に斜視図にて表したものである。このプリンタ1は、後述するインク9を利用して、被記録媒体としての記録紙Pに対して、画像や文字等の記録(印刷)を行うインクジェットプリンタである。
インクタンク3は、インク9を内部に収容するタンクである。このインクタンク3としては、この例では図1に示したように、イエロー(Y),マゼンダ(M),シアン(C),ブラック(B)の4色のインク9を個別に収容する、4種類のタンクが設けられている。すなわち、イエローのインク9を収容するインクタンク3Yと、マゼンダのインク9を収容するインクタンク3Mと、シアンのインク9を収容するインクタンク3Cと、ブラックのインク9を収容するインクタンク3Bとが設けられている。これらのインクタンク3Y,3M,3C,3Bは、筺体10内において、X軸方向に沿って並んで配置されている。
インクジェットヘッド4は、後述する複数のノズル(ノズル孔H1,H2)から記録紙Pに対して液滴状のインク9を噴射(吐出)して、画像や文字等の記録を行うヘッドである。このインクジェットヘッド4としても、この例では図1に示したように、上記したインクタンク3Y,3M,3C,3Bにそれぞれ収容されている4色のインク9を個別に噴射する、4種類のヘッドが設けられている。すなわち、イエローのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Yと、マゼンダのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Mと、シアンのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Cと、ブラックのインク9を噴射するインクジェットヘッド4Bとが設けられている。これらのインクジェットヘッド4Y,4M,4C,4Bは、筺体10内において、Y軸方向に沿って並んで配置されている。
循環機構5は、インクタンク3内とインクジェットヘッド4内との間でインク9を循環させるための機構である。この循環機構5は、例えば、インク9を循環させるための流路である循環流路50と、一対の送液ポンプ52a,52bとを含んで構成されている。
走査機構6は、記録紙Pの幅方向(Y軸方向)に沿って、インクジェットヘッド4を走査させる機構である。この走査機構6は、図1に示したように、Y軸方向に沿って延設された一対のガイドレール61a,61bと、これらのガイドレール61a,61bに移動可能に支持されたキャリッジ62と、このキャリッジ62をY軸方向に沿って移動させる駆動機構63と、を有している。また、駆動機構63は、ガイドレール61a,61bの間に配置された一対のプーリ631a,631bと、これらのプーリ631a,631b間に巻回された無端ベルト632と、プーリ631aを回転駆動させる駆動モータ633と、を有している。
次に、図1に加えて図2〜図6を参照して、インクジェットヘッド4(ヘッドチップ41)の詳細構成例について説明する。
ノズルプレート411は、例えば50μm程度の厚みを有する、ポリイミド等のフィルム材からなり、図2に示したように、アクチュエータプレート412の下面に接着されている。ただし、ノズルプレート411の構成材料は、ポリイミド等の樹脂材料には限られず、例えば金属材料であってもよい。また、図2に示したように、このノズルプレート411には、X軸方向に沿ってそれぞれ延在する、2列のノズル列(ノズル列An1,An2)が設けられている。これらのノズル列An1,An2同士は、Y軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置されている。このように、本実施の形態のインクジェットヘッド4(ヘッドチップ41)は、2列タイプのインクジェットヘッド(ヘッドチップ)となっている。
アクチュエータプレート412は、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電材料により構成されたプレートである。このアクチュエータプレート412は、図2に示したように、分極方向が互いに異なる2つの圧電基板を、厚み方向(Z軸方向)に沿って積層して構成されている(いわゆる、シェブロンタイプ)。ただし、アクチュエータプレート412の構成としては、このシェブロンタイプには限られない。すなわち、例えば、分極方向が厚み方向(Z軸方向)に沿って一方向に設定されている1つ(単一)の圧電基板によって、アクチュエータプレート412を構成するようにしてもよい(いわゆる、カンチレバータイプ)。
カバープレート413は、図3,図5,図6に示したように、アクチュエータプレート412における各チャネルC1,C2(各チャネル列421,422)を閉塞するように配置されている。具体的には、このカバープレート413は、アクチュエータプレート412の上面に接着されており、板状構造となっている。
流路プレート40は、図3に示したように、カバープレート413の上面に配置されており、インク9が流れる所定の流路(不図示)を有している。また、このような流路プレート40内の流路には、前述した循環機構5における流路50a,50bが接続されており、この流路に対するインク9の流入と、この流路からのインク9の流出とが、それぞれなされるようになっている。
次に、図4〜図6に加えて図7〜図11を参照して、前述した個別配線Wdaおよび共通配線Wdcを前述したフレキシブルプリント基板441,442に対して電気的接続させるための配線接続部43(配線接続パターン構造)等の構成について、詳細に説明する。
(A.プリンタ1の基本動作)
このプリンタ1では、以下のようにして、記録紙Pに対する画像や文字等の記録動作(印刷動作)が行われる。なお、初期状態として、図1に示した4種類のインクタンク3(3Y,3M,3C,3B)にはそれぞれ、対応する色(4色)のインク9が十分に封入されているものとする。また、インクタンク3内のインク9は、循環機構5を介してインクジェットヘッド4内に充填された状態となっている。
次いで、図1〜図6を参照して、インクジェットヘッド4における詳細動作(インク9の噴射動作)について説明する。すなわち、本実施の形態のインクジェットヘッド4(サイドシュートタイプ)では、以下のようにして、せん断(シェア)モードを用いたインク9の噴射動作が行われる。
続いて、図1,図5を参照して、循環機構5によるインク9の循環動作について、詳細に説明する。
次に、本実施の形態のヘッドチップ41、インクジェットヘッド4およびプリンタ1における作用および効果について、比較例(比較例1,2)と比較しつつ詳細に説明する。
図12は、比較例1に係るヘッドチップにおけるカバープレートに設けられた、配線接続部(配線接続部103)の平面構成例(X−Y平面構成例)を、模式的に表したものである。この比較例1の配線接続部103は、図8,図9に示した本実施の形態の配線接続部43において、前述した接続領域Afpcの構成を異ならせたものに対応している。すなわち、配線接続部43では前述したように、接続領域Afpcに各個別配線Wdaの屈曲部Pbが含まれているのに対し、配線接続部103では図12に示したように、接続領域Afpcが、各個別配線Wdaのストレート部Psのみで構成されている。
これに対して本実施の形態のヘッドチップ41では、図8,図9に示したように、カバープレート413の配線接続部43において、複数の個別配線Wdaとフレキシブルプリント基板441,442との接続領域Afpcに、各個別配線Wdaの屈曲部Pbが含まれている。
続いて、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
以上、実施の形態および変形例をいくつか挙げて本開示を説明したが、本開示はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
(1)
液体を噴射するヘッドチップであって、
第1の方向に沿って並設された複数の吐出溝と、前記第1の方向に沿って並設された複数の非吐出溝と、前記複数の非吐出溝内にそれぞれ形成された個別電極とを有するアクチュエータプレートと、
前記複数の吐出溝に個別に連通する複数のノズル孔を有するノズルプレートと、
前記アクチュエータプレートを覆うカバープレートと
を備え、
前記カバープレートは、前記第1の方向と直交する第2の方向に沿った端部領域に配置され、前記個別電極に対して電気的接続されている複数の個別配線を前記ヘッドチップの外部の配線基板に対して電気的接続させるための配線接続部を有しており、
前記配線接続部内における前記複数の個別配線は、所定の障害物を避けるようにして前記第2の方向と交差する斜め方向に延在する屈曲部を有しており、
前記配線接続部における前記複数の個別配線と前記配線基板との接続領域は、前記屈曲部を含む領域である
ヘッドチップ。
(2)
前記配線接続部内における前記複数の個別配線が、前記第2の方向に沿って延在するストレート部を更に有しており、
前記配線接続部における前記接続領域が、前記屈曲部と前記ストレート部との双方を含む領域である
上記(1)に記載のヘッドチップ。
(3)
前記配線接続部内において、前記第1の方向に沿って前記障害物の両側にそれぞれ、前記個別配線が複数配置されており、
前記配線接続部内では、前記障害物から前記個別配線までの前記第1の方向に沿った距離が大きくなるのに従って、前記第2の方向に対して前記斜め方向が成す鋭角からなる屈曲角が、徐々に小さくなっている
上記(1)または(2)に記載のヘッドチップ。
(4)
前記複数の個別配線と前記配線基板との位置合わせを行うためのアライメントマークとして、
前記カバープレートにおける前記第1の方向に沿った端部領域に配置され、矩形における角部が面取りされた形状を有する第1アライメントマークと、
前記配線基板上に配置され、十字形状を有する第2アライメントマークと
が設けられている
上記(1)ないし(3)のいずれかに記載のヘッドチップ。
(5)
前記第1アライメントマークが、長手方向を有する八角形状である
上記(4)に記載のヘッドチップ。
(6)
前記複数の吐出溝内にはそれぞれ、共通電極が形成されていると共に、
前記共通電極に対して共通配線が電気的に接続されており、
前記障害物が、前記配線接続部内において前記共通配線を導通させるための貫通孔または切り欠き部である
上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のヘッドチップ。
(7)
上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のヘッドチップを備えた
液体噴射ヘッド。
(8)
上記(7)に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する収容部と
を備えた液体噴射記録装置。
Claims (8)
- 液体を噴射するヘッドチップであって、
第1の方向に沿って並設された複数の吐出溝と、前記第1の方向に沿って並設された複数の非吐出溝と、前記複数の非吐出溝内にそれぞれ形成された個別電極とを有するアクチュエータプレートと、
前記複数の吐出溝に個別に連通する複数のノズル孔を有するノズルプレートと、
前記アクチュエータプレートを覆うカバープレートと
を備え、
前記カバープレートは、前記第1の方向と直交する第2の方向に沿った端部領域に配置され、前記個別電極に対して電気的接続されている複数の個別配線を前記ヘッドチップの外部の配線基板に対して電気的接続させるための配線接続部を有しており、
前記配線接続部内における前記複数の個別配線は、所定の障害物を避けるようにして前記第2の方向と交差する斜め方向に延在する屈曲部を有しており、
前記配線接続部における前記複数の個別配線と前記配線基板との接続領域は、前記屈曲部を含む領域である
ヘッドチップ。 - 前記配線接続部内における前記複数の個別配線が、前記第2の方向に沿って延在するストレート部を更に有しており、
前記配線接続部における前記接続領域が、前記屈曲部と前記ストレート部との双方を含む領域である
請求項1に記載のヘッドチップ。 - 前記配線接続部内において、前記第1の方向に沿って前記障害物の両側にそれぞれ、前記個別配線が複数配置されており、
前記配線接続部内では、前記障害物から前記個別配線までの前記第1の方向に沿った距離が大きくなるのに従って、前記第2の方向に対して前記斜め方向が成す鋭角からなる屈曲角が、徐々に小さくなっている
請求項1または請求項2に記載のヘッドチップ。 - 前記複数の個別配線と前記配線基板との位置合わせを行うためのアライメントマークとして、
前記カバープレートにおける前記第1の方向に沿った端部領域に配置され、矩形における角部が面取りされた形状を有する第1アライメントマークと、
前記配線基板上に配置され、十字形状を有する第2アライメントマークと
が設けられている
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のヘッドチップ。 - 前記第1アライメントマークが、長手方向を有する八角形状である
請求項4に記載のヘッドチップ。 - 前記複数の吐出溝内にはそれぞれ、共通電極が形成されていると共に、
前記共通電極に対して共通配線が電気的に接続されており、
前記障害物が、前記配線接続部内において前記共通配線を導通させるための貫通孔または切り欠き部である
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のヘッドチップ。 - 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のヘッドチップを備えた
液体噴射ヘッド。 - 請求項7に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体を収容する収容部と
を備えた液体噴射記録装置。
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