JP2019177638A - 液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】封止樹脂が圧電アクチュエータに流れ込むのを抑制することができる液体吐出ヘッドおよび記録装置を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッドは、液体を吐出する吐出口を下面に有する流路部材と、流路部材の上面に形成された圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータの上方に形成され、液体流路が形成された第2流路部材9と、第2流路部材9の上方に形成され、配線12によって圧電アクチュエータと電気的に接続された制御基板と、制御基板を覆う筐体4と、筐体4と流路部材との間の開口を塞ぐサイドカバー3と、を備える。圧電アクチュエータに接続された配線12は、サイドカバー3と第2流路部材9との間隙Cを通って上方に引き出されて、制御基板に接続されており、間隙Cは、上から順に狭隙部および広隙部を有し、狭隙部に封止樹脂21が充填されている。【選択図】図6
Description
本開示は、インクなどの液滴を吐出する液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置に関する。
インクジェットプリンタやインクジェットプロッタなどの、インクジェット記録方式を利用した記録装置は、一般消費者向けのプリンタだけでなく、例えば電子回路の形成や液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造、有機ELディスプレイの製造といった工業用途にも広く利用されている。
インクジェット方式の記録装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが搭載されている。印刷ヘッドとしては、インクが充填される流路部材の一部の壁を変位素子(圧電アクチュエータ)によって屈曲変位させ、機械的にインク流路部材内のインクを加圧し、インク吐出孔より液滴として吐出させる圧電方式が一般的に知られている(例えば、特許文献1参照)。
圧電方式の記録装置においては、印刷時に飛散したインクミストが圧電アクチュエータに付着することがあり、これにより圧電アクチュエータの異なる電位に接続される電極同士が短絡することがある。そこで、圧電アクチュエータにインクミストが付着しないように、液体吐出ヘッドにカバー(筐体およびサイドカバー)を装着し、さらに筐体とサイドカバーの間およびサイドカバーの下端を封止樹脂で封止している。
しかし、それだけでは、圧電アクチュエータにインクミストが付着するのを阻止するのは十分でなかった。特に、製造工程において、液体吐出ヘッドの動作確認は、筐体とサイドカバーとを固定しない状態で行われるため、この状態で液体吐出ヘッドを作動させると、液体吐出ヘッド内に浸入したインクミストがサイドカバーと流路部材との間隙を通って上方から圧電アクチュエータに付着しやすい。
そこで、サイドカバーと流路部材との間隙を前記と同様に封止樹脂で封止することが提案されている。しかし、上方から上記間隙に封止樹脂を注入すると、封止樹脂は硬化する前に毛細管現象で間隙の下まで到達し、圧電アクチュエータに接触して圧電アクチュエータの動作を妨げるおそれがある。
本開示は、封止樹脂が圧電アクチュエータに流れ込むのを抑制することができる液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置を提供することである。
本開示の液体吐出ヘッドは、下面に吐出口を有する第1流路部材と、前記第1流路部材の上面の一部に配置された圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータに接続された配線と、前記圧電アクチュエータを収容する空間を形成するように前記第1流路部材の上面の一部に配置された第2流路部材と、前記第2流路部材の側面の少なくとも一部を覆うように配置されており、前記第1流路部材および前記第2流路部材とともに前記空間を取り囲むサイドカバーと、を備え、前記配線が、前記サイドカバーと前記第2流路部材との間隙を通って上方に引き出されており、前記間隙は、上から順に狭隙部および広隙部を有し、前記狭隙部に封止材が充填されている。
また、本開示の記録装置は、上記の液体吐出ヘッドと、記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、配線を介して圧電アクチュエータに電気的に接続されている制御部と、を備えたことを特徴とする。
本開示によれば、圧電アクチュエータに接続された配線を上方に引き出すために設けられたサイドカバーと第2流路部材との間隙に封止材を注入するにあたり、間隙に上から順に狭隙部および広隙部を設け、狭隙部に封止材を充填するようにしたので、封止樹脂が毛細管現象で狭隙部から下に広がるのが広隙部によって抑制される。そのため、圧電アクチュエータにミスト(インクミスト等)が付着するのを封止材によって抑制すると共に、当該封止樹脂が圧電アクチュエータに接触するのを抑制することができる。
<記録装置>
図1(a)は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ1(以下で単にプリンタと言うことがある)の概略側面図であり、図1(b)は、概略平面図である。
図1(a)は、本開示の一実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ1(以下で単にプリンタと言うことがある)の概略側面図であり、図1(b)は、概略平面図である。
プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pを搬送ローラ80Aから搬送ローラ80Bへと搬送することにより、印刷用紙Pを液体吐出ヘッド2に対して相対的に移動させる。すなわち、搬送ローラ80Aから搬送ローラ80Bは、本実施形態において、液体吐出ヘッドと記録媒体との相対的な位置関係を変化させる可動部となる。
制御部88は、画像や文字等のデータである印刷データ等に基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。
制御部88は、画像や文字等のデータである印刷データ等に基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、印刷用紙Pに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Pに液滴を着弾させて、印刷用紙Pに印刷などの記録を行なう。
本実施形態では、液体吐出ヘッド2はプリンタ1に対して固定されており、プリンタ1はいわゆるラインプリンタとなっている。記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド2を、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させ、その途中で液滴を吐出する動作と、印刷用紙Pの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。
プリンタ1には、印刷用紙Pとほぼ平行となるように、4つの平板状のヘッド搭載フレーム70(以下で単にフレームと言うことがある)が固定されている。各フレーム70には図示しない5個の孔が設けられており、5個の液体吐出ヘッド2がそれぞれの孔の部分に搭載されている。1つのフレーム70に搭載されている5つの液体吐出ヘッド2は、1つのヘッド群72を構成している。プリンタ1は、4つのヘッド群72を有しており、合計20個の液体吐出ヘッド2が搭載されている。
フレーム70に搭載された液体吐出ヘッド2は、液体を吐出する部位が印刷用紙Pに面するようになっている。液体吐出ヘッド2と印刷用紙Pとの間の距離は、例えば0.5〜20mm程度とされる。
20個の液体吐出ヘッド2は、制御部88と直接繋がっていてもよいし、間に印刷データを分配する分配部を介して接続してもよい。例えば、制御部88が印刷データを1つの分配部へ送付し、1つの分配部が印刷データを20個の液体吐出ヘッド2に分配してもよい。また、例えば、4つのヘッド群72に対応する4つの分配部へ制御部88が印刷データを分配し、各分配部は、対応するヘッド群72内の5つの液体吐出ヘッド2に印刷データを分配してもよい。
液体吐出ヘッド2は、図1(a)の手前から奥へ向かう方向、図1(b)の上下方向に細長い長尺形状を有している。1つのヘッド群72内において、3つの液体吐出ヘッド2は、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の2つの液体吐出ヘッド2は搬送方向に沿ってずれた位置で、3つの液体吐出ヘッド2の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。別の表現をすれば、1つのヘッド群72において、液体吐出ヘッド2は、千鳥状に配置されている。液体吐出ヘッド2は、各液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲が、印刷用紙Pの幅方向、すなわち、印刷用紙Pの搬送方向に交差する方向に繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
4つのヘッド群72は、印刷用紙Pの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド2には、図示しない液体供給タンクから液体、例えば、インクが供給される。1つのヘッド群72に属する液体吐出ヘッド2には、同じ色のインクが供給されるようになっており、4つのヘッド群72で4色のインクが印刷できる。各ヘッド群72から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。このようなインクを、制御部88で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。
プリンタ1に搭載されている液体吐出ヘッド2の個数は、単色で、1つの液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲を印刷するのであれば、1つでもよい。ヘッド群72に含まれる液体吐出ヘッド2の個数や、ヘッド群72の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群72の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群72を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能の液体吐出ヘッド2を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群72を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Pの幅方向の解像度を高くしてもよい。
さらに、色のあるインクを印刷する以外に、印刷用紙Pの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を、液体吐出ヘッド2で、一様に、あるいはパターンニングして印刷してもよい。コーティング剤としては、例えば、記録媒体として液体が浸み込み難いものを用いる場合において、液体が定着し易いように、液体受容層を形成するものが使用できる。他に、コーティング剤としては、記録媒体として液体が浸み込み易いものを用いる場合において、液体のにじみが大きくなり過ぎたり、隣に着弾した別の液体とあまり混じり合わないように、液体浸透抑制層を形成するものが使用できる。コーティング剤は、液体吐出ヘッド2で印刷する以外に、制御部88が制御する塗布機76で一様に塗布してもよい。
プリンタ1は、記録媒体である印刷用紙Pに印刷を行なう。印刷用紙Pは、給紙ローラ80Aに巻き取られた状態になっており、給紙ローラ80Aから送り出された印刷用紙Pは、フレーム70に搭載されている液体吐出ヘッド2の下側を通り、その後2つの搬送ローラ82Cの間を通り、最終的に回収ローラ80Bに回収される。印刷する際には、搬送ローラ82Cを回転させることで印刷用紙Pは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド2によって印刷される。
続いて、プリンタ1の詳細について、印刷用紙Pが搬送される順に説明する。給紙ローラ80Aから送り出された印刷用紙Pは、2つのガイドローラ82Aの間を通った後、塗布機76の下を通る。塗布機76は、印刷用紙Pに、上述のコーティング剤を塗布する。
印刷用紙Pは、続いて、液体吐出ヘッド2が搭載されたフレーム70を収納した、ヘッド室74に入る。ヘッド室74は、印刷用紙Pが出入りする部分などの一部において外部と繋がっているが、概略、外部と隔離された空間である。ヘッド室74は、必要に応じて、制御部88等によって、温度、湿度、および気圧等の制御因子が制御される。ヘッド室74では、プリンタ1が設置されている外部と比較して、外乱の影響を少なくできるので、上述の制御因子の変動範囲を外部よりも狭くできる。
印刷用紙Pは、続いて、液体吐出ヘッド2が搭載されたフレーム70を収納した、ヘッド室74に入る。ヘッド室74は、印刷用紙Pが出入りする部分などの一部において外部と繋がっているが、概略、外部と隔離された空間である。ヘッド室74は、必要に応じて、制御部88等によって、温度、湿度、および気圧等の制御因子が制御される。ヘッド室74では、プリンタ1が設置されている外部と比較して、外乱の影響を少なくできるので、上述の制御因子の変動範囲を外部よりも狭くできる。
ヘッド室74には、5個のガイドローラ82Bが配置されており、印刷用紙Pは、ガイドローラ82Bの上を搬送される。5個のガイドローラ82Bは、側面から見て、フレーム70が配置されている方向に向けて、中央が凸になるように配置されている。これにより、5個のガイドローラ82Bの上を搬送される印刷用紙Pは、側面から見て円弧状になっており、印刷用紙Pに張力を加えることで、各ガイドローラ82B間の印刷用紙Pが平面状になるように張られる。2つのガイドローラ82Bの間には、1つのフレーム70が配置されている。各フレーム70は、その下を搬送される印刷用紙Pと平行になるように、設置される角度が少しずつ変えられている。ヘッド室74から外に出た印刷用紙Pは、2つの搬送ローラ82Cの間を通り、乾燥機78の中を通り、2つのガイドローラ82Dの間を通り、回収ローラ80Bに回収される。印刷用紙Pの搬送速度は、例えば、100m/分とされる。各ローラは、制御部88によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。
乾燥機78で乾燥することにより、回収ローラ80Bにおいて、重なって巻き取られる印刷用紙P同士が接着したり、未乾燥の液体が擦れたりすることが起き難くできる。高速で印刷するためには、乾燥も速く行なう必要がある。乾燥を速くするため、乾燥機78では、複数の乾燥方式により順番に乾燥してもよいし、複数の乾燥方式を併用して乾燥してもよい。そのような際に用いられる乾燥方式としては、例えば、温風の吹き付け、赤外線の照射、加熱したローラへの接触などがある。
赤外線を照射する場合は、印刷用紙Pへのダメージを少なくしつつ乾燥を速くできるように、特定の周波数範囲の赤外線を当ててもよい。印刷用紙Pを加熱したローラに接触させる場合は、印刷用紙Pをローラの円筒面に沿って搬送させことで、熱が伝わる時間を長くしてもよい。ローラの円筒面に沿って搬送させる範囲は、ローラの円筒面の1/4周以上がよく、さらにローラの円筒面の1/2周以上にするのがよい。UV硬化インク等を印刷する場合には、乾燥機78の代わりに、あるいは乾燥機78に追加してUV照射光源を配置してもよい。UV照射光源は、各フレーム70の間に配置してもよい。
赤外線を照射する場合は、印刷用紙Pへのダメージを少なくしつつ乾燥を速くできるように、特定の周波数範囲の赤外線を当ててもよい。印刷用紙Pを加熱したローラに接触させる場合は、印刷用紙Pをローラの円筒面に沿って搬送させことで、熱が伝わる時間を長くしてもよい。ローラの円筒面に沿って搬送させる範囲は、ローラの円筒面の1/4周以上がよく、さらにローラの円筒面の1/2周以上にするのがよい。UV硬化インク等を印刷する場合には、乾燥機78の代わりに、あるいは乾燥機78に追加してUV照射光源を配置してもよい。UV照射光源は、各フレーム70の間に配置してもよい。
プリンタ1は、液体吐出ヘッド2をクリーニングするクリーニング部を備えていてもよい。クリーニング部は、例えば、ワイピングや、キャッピングして洗浄を行なう。ワイピングは、例えば、柔軟性のあるワイパーで、液体が吐出される部位の面、例えば後述のノズル面4−2を擦ることで、その面に付着していた液体を取り除く。キャッピングしての洗浄は、例えば、次のように行なう。まず、液体を吐出される部位、例えば後述のノズル面4−2を覆うようにキャップを被せる(これをキャッピングと言う)ことで、ノズル面4−2とキャップとで、ほぼ密閉されて空間が作られる。そのような状態で、液体の吐出を繰り返すことで、吐出孔8に詰まっていた、標準状態よりも粘度が高くなっていた液体や、異物等を取り除く。キャッピングしてあることで、洗浄中の液体がプリンタ1に飛散し難く、液体が、印刷用紙Pやローラ等の搬送機構に付着し難くできる。洗浄を終えたノズル面4−2を、さらにワイピングしてもよい。ワイピングや、キャッピングしての洗浄は、プリンタ1に取り付けられているワイパーやキャップを人が手動で操作して行なってもよいし、制御部88によって自動で行なってもよい。
記録媒体は、印刷用紙P以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ1は、印刷用紙Pを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルトに置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
また、プリンタ1に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部88が、各センサからの情報から分かるプリンタ1各部の状態に応じて、プリンタ1の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド2の温度や、液体吐出ヘッド2に液体を供給する液体供給タンクの液体の温度、液体供給タンクの液体が液体吐出ヘッド2に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出特性、すなわち、吐出量や吐出速度などに影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
<液体吐出ヘッド2>
次に、プリンタ1に使用される液体吐出ヘッド2の実施形態を、図面を参照して説明する。
次に、プリンタ1に使用される液体吐出ヘッド2の実施形態を、図面を参照して説明する。
<第1実施形態>
図2は本開示の第1実施形態に係る液体吐出ヘッド2の正面図であり、図3は液体吐出ヘッド2に取り付けられたサイドカバー3を示す正面図である。
図2は本開示の第1実施形態に係る液体吐出ヘッド2の正面図であり、図3は液体吐出ヘッド2に取り付けられたサイドカバー3を示す正面図である。
液体吐出ヘッド2は、前記したように、印刷用紙Pの搬送方向と直交する方向に延びる細長い直方体形状を有している。図2に示すように、液体吐出ヘッド2はサイドカバー3および筐体4でそれぞれ側面および上面が覆われている。液体吐出ヘッド2の長手方向両端には、インクの供給およびエアーの排出ためのジョイント(カプラー)26,26が取り付けられている。また、液体吐出ヘッド2の上部には、外部の制御部と接続するための外部コネクタ5が設けられている。
サイドカバー3は、図3に示すように、帯状の板材であり、両端および中央部に固定用のねじが挿通するねじ挿通孔6が形成されている。また、サイドカバー3には、長手方向に外側に突出した凸部7が形成されている。このような凸部7は、例えば金属の絞り加工等によって形成することができる。凸部7は、ねじ挿通孔6のあるサイドカバー3の長手方向端部に達しない長さを有している。サイドカバー3の外周部は封止樹脂で封止される。
図4は、図2に示した液体吐出ヘッド2のAーA線断面図であり、図5は、液体吐出ヘッド2の下部を拡大した部分拡大図である。図4、図5に示すように、液体吐出ヘッド2の下部に第1流路部材10および圧電アクチュエータ11が設けられ、その上部に第2流路部材9が設けられる。
第1流路部材10は、複数のプレートが積層された積層構造を有しており、その積層構造の中に液体加圧室から液体吐出孔へと連通する流路を構成する連通孔が形成されている。さらに、第1流路部材10には、マニホールドから液体加圧室に連通する連通孔も形成されている。これにより、マニホールドから液体加圧室を介して液体吐出孔へ連通孔が形成されている。液体加圧室は第1流路部材10の上面で、圧電アクチュエータ11の下部に配設される。図5では第1流路部材10などの流路の内部構造は省略してある。
圧電アクチュエータ11は、2枚の圧電セラミック層からなる積層構造を有している。圧電セラミック層は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系のセラミックス材料からなる。
圧電アクチュエータ11は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極とAu系などの金属材料からなる個別電極とを有している。個別電極は第1流路部材10の上面における液体加圧室と対向する位置に配置されている。共通電極は、2枚の圧電セラミック層の間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。
個別電極の一端は、液体加圧室と対向する領域外に引き出されて接続電極が形成されている。接続電極にFPCなどの可撓性の配線12の一端が接続されている。FPC等の配線12により個別電極に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極に対応する液体加圧室内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路を通じて、対応する液体吐出口から液滴が吐出される。
圧電アクチュエータ11は、Ag−Pd系などの金属材料からなる共通電極とAu系などの金属材料からなる個別電極とを有している。個別電極は第1流路部材10の上面における液体加圧室と対向する位置に配置されている。共通電極は、2枚の圧電セラミック層の間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。
個別電極の一端は、液体加圧室と対向する領域外に引き出されて接続電極が形成されている。接続電極にFPCなどの可撓性の配線12の一端が接続されている。FPC等の配線12により個別電極に選択的に所定の駆動信号が供給されることにより、この個別電極に対応する液体加圧室内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路を通じて、対応する液体吐出口から液滴が吐出される。
第2流路部材9は、図4に示すように、下から順に第2流路部材プレート9a、第2流路部材本体9bおよび第2流路部材カバー9cを積層した構造を有する。
第2流路部材本体9bには、第2流路部材流路が設けられており、液体吐出ヘッド2の外部に開口した液体導入孔から液体が供給される。また、第2流路部材流路の内壁の一部は弾性変形可能な材質のダンパになっている。ダンパの第2流路部材流路と反対の面が面する方向に変形できるようになっているため、ダンパは弾性変形することで第2流路部材流路の体積を変化させることができ、液体吐出量が急激に多くなった場合などに、安定して液体が供給できるようになる。
第2流路部材プレート9aには、分岐流路が設けられており、第2流路部材本体9bの第2流路部材流路と第1流路部材10のマニホールドの開口とを繋いでいる。第2流路部材流路から入った液体は、途中で複数の流路に別れ、複数のマニホールドの開口からマニホールドに流れ込む。
第2流路部材カバー9cの上部には、ドライバIC13を立ち上がり部14aに取り付けた略L字形のサポート材14が配置されている。ドライバIC13は配線12に実装されている。配線12は、一端が圧電アクチュエータ11に接続され、サイドカバー3と第2流路部材9との間隙Cを通って、筐体4とドライバIC13の間から上方に引き出され、コネクタ15(COFコネクタ)に接続されている(図6参照)。コネクタ15は、縦基板16に接続され、基板接続コネクタ17を介して横基板18に接続され、制御基板19を構成している。
図1に示した外部の制御部88から信号ケーブルを介して送られてきた駆動信号は、横基板18、基板接続コネクタ17、縦基板16、配線12およびドライバIC13を通って、圧電アクチュエータ11を駆動させ、第1流路部材10内部の液体を加圧することにより、液滴が吐出される。
図6に示すように、筐体4とサイドカバー3との間およびサイドカバー3の下端には、それらの隙間から液体ミストが内部に浸入するのを阻止するために、外面部が封止樹脂20(封止材)で封止されている。
サイドカバー3の上端は、筐体4の内面側に位置し、かつ折り曲げられた形状を有する。そのため、後述するように間隙C内への封止樹脂21の注入作業が容易になる(すなわちディスペンサーの注入針が間隙C内へ挿入しやすくなる)という利点もある
間隙Cは、上から順に上部狭隙部n1、広隙部wおよび下部狭隙部n2を有し、上部狭隙部n1から広隙部wの一部にかけて封止樹脂21が充填されている。この封止樹脂21は上記封止樹脂20と同じであってもよく、異なっていてもよい。広隙部wは、サイドカバー3の長手方向に延びる凸部7によって形成されたものである。すなわち、絞り加工によってサイドカバー3の長手方向に凸部7を形成することにより、凸部7の反対面、すなわちサイドカバー3表面の凸部7に対応する裏面の凹部が広隙部wとなる。
このように、間隙Cに広隙部wを設けたことにより、間隙Cに上部から注入された封止樹脂21は、毛細管現象により上部狭隙部n1内を下方に流れるが、広隙部wでは、それ以上の流れが阻止されるため、封止樹脂21が下方の空間Sに流れ込んで圧電アクチュエータ11の動作を阻害するのを抑制することができる。広隙部wは狭隙部n1、n2の間隙幅よりも約2倍以上大きい間隙幅を有するのが好ましく、凸部の加工上の制約から約
3倍以下であるのがよい。
3倍以下であるのがよい。
また、筐体4とサイドカバー3との間およびサイドカバー3の下端に封止樹脂20で封止すると共に、間隙C内にも封止樹脂21が充填されているので、液体ミストの浸入を二重に阻止することができ、液体吐出ヘッド2の信頼性が向上する。
なお、封止樹脂21は、狭隙部n1から広隙部wの一部にわたって充填してもよいが、狭隙部nから広隙部wの全部にわたって充填すると、封止樹脂21が、広隙部wから下部の狭隙部nを通って圧電アクチュエータ11を収容する空間Sに到達するおそれがあるため好ましくない。
また、図6に示すように、第2流路部材本体9bの上縁部にはC面22(面取り部)を形成してもよい。このようなC面22を設けることにより、広隙部wの上方に、広隙部wと同様な隙間の広い部分ができるので、広隙部wと相まって、毛細管現象による封止樹脂21の空間Sへの流れ込みを阻止することができる。なお、C面22に代えてR面であってもよい。
また、第2流路部材本体9bの上部にある第2流路部材カバー9cは、その端面がC面22より内側にあると(すなわち第2流路部材カバー9cは第2流路部材本体9bよりも幅が短い場合)、第2流路部材9側により一層広い隙間を形成することができるので、封止樹脂21の空間Sへの流れ込みを阻止するうえで好ましい。
<第2実施形態>
本開示の第2実施形態を図7に基づいて説明する。図7は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図7に示すように、第2流路部材9は、上部のサポート材14より広い幅を有しており、サポート材14から側方に突出している。そのため、サイドカバー31は、広隙部wよりも上方で第2流路部材9とサポート材14との境界部周辺に屈曲部23を有する。この屈曲部23で可撓性の配線12は曲げられるため、当該配線12とサイドカバー31の間、および配線12と第2流路部材9との隙間に不均一な部分が生じる。従って、このような隙間に封止樹脂21が充填されると、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みが、広隙部wと相まって生じ難くなる。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
本開示の第2実施形態を図7に基づいて説明する。図7は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図7に示すように、第2流路部材9は、上部のサポート材14より広い幅を有しており、サポート材14から側方に突出している。そのため、サイドカバー31は、広隙部wよりも上方で第2流路部材9とサポート材14との境界部周辺に屈曲部23を有する。この屈曲部23で可撓性の配線12は曲げられるため、当該配線12とサイドカバー31の間、および配線12と第2流路部材9との隙間に不均一な部分が生じる。従って、このような隙間に封止樹脂21が充填されると、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みが、広隙部wと相まって生じ難くなる。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
<第3実施形態>
本開示の第3実施形態を図8に基づいて説明する。図8は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図8に示すように、第2流路部材本体9bは、上縁部にC面22が形成されており、その上面にある第2流路部材カバー9cは側面が第2流路部材本体9bの側面と同一面となる幅を有する。そのため、第2流路部材9側にも広い隙間(C面22と第2流路部材カバー9cと配線12で囲まれた領域)ができるので、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みが、広隙部wと相まって生じ難くなる。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
本開示の第3実施形態を図8に基づいて説明する。図8は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図8に示すように、第2流路部材本体9bは、上縁部にC面22が形成されており、その上面にある第2流路部材カバー9cは側面が第2流路部材本体9bの側面と同一面となる幅を有する。そのため、第2流路部材9側にも広い隙間(C面22と第2流路部材カバー9cと配線12で囲まれた領域)ができるので、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みが、広隙部wと相まって生じ難くなる。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
<第4実施形態>
本開示の第4実施形態を図9に基づいて説明する。図9は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図9に示すように、第2流路部材本体91bの側面には、凹部24が形成されている。一方、対向するサイドカバーには外側に凸部7が形成されることにより、その内側に凹部が形成されている。そのため、凹部が1つだけの場合に比べて、広隙部wが大きくなっているので、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みをより有効に阻止することができる。
その他は第1実施形態、第2実施形態と同じであるので、第1実施形態、第2実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
本開示の第4実施形態を図9に基づいて説明する。図9は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図9に示すように、第2流路部材本体91bの側面には、凹部24が形成されている。一方、対向するサイドカバーには外側に凸部7が形成されることにより、その内側に凹部が形成されている。そのため、凹部が1つだけの場合に比べて、広隙部wが大きくなっているので、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みをより有効に阻止することができる。
その他は第1実施形態、第2実施形態と同じであるので、第1実施形態、第2実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
なお、第2流路部材本体91bの凹部24と、サイドカバーに設けた凹部とは対向して配置されているが、相互に対向しないか、部分的に対向する位置に設けてもよい。また、サイドカバーに設けた凸部7で広隙部wを形成するのでなく、第2流路部材本体91bの側面に設けた凹部24により広隙部wを形成することもできる。
<第5実施形態>
本開示の第5実施形態を図10に基づいて説明する。図10は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図10に示すように、第2流路部材本体92bの側面には、上記の第4実施形態とは反対に、広隙部wの領域内に突出する凸部25が形成されている。そのため、広隙部wの領域内にある配線12は、同領域内に突出する凸部25によって曲げられ、配線12とサイドカバー3との間、および配線12と第2流路部材本体92bとの間の隙間が不均一になる部分が生じることにより、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みをより有効に阻止することができる。
その他は第1実施形態、第2実施形態と同じであるので、第1実施形態、第2実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
なお、凸部25は、第2流路部材本体92bでなく、サイドカバー31の広隙部wの領域内に設けてもよい。
本開示の第5実施形態を図10に基づいて説明する。図10は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図10に示すように、第2流路部材本体92bの側面には、上記の第4実施形態とは反対に、広隙部wの領域内に突出する凸部25が形成されている。そのため、広隙部wの領域内にある配線12は、同領域内に突出する凸部25によって曲げられ、配線12とサイドカバー3との間、および配線12と第2流路部材本体92bとの間の隙間が不均一になる部分が生じることにより、毛細現象による封止樹脂21の下方への流れ込みをより有効に阻止することができる。
その他は第1実施形態、第2実施形態と同じであるので、第1実施形態、第2実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
なお、凸部25は、第2流路部材本体92bでなく、サイドカバー31の広隙部wの領域内に設けてもよい。
<第6実施形態>
本開示の第6実施形態を図11に基づいて説明する。図11は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図11に示すように、サイドカバー32には、配線12の引き出し方向に沿って複数の凸部71が並設されている。そのため、凸部71によって形成される広隙部w1、w2も配線12の引き出し方向に沿って複数形成されている。それによって、封止樹脂21の下方への流れ込みが、たとえ最初の広隙部w1で阻止できなかったとしても、次の広隙部w2で阻止することができるので、液体吐出ヘッド2の信頼性がより向上する。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
本開示の第6実施形態を図11に基づいて説明する。図11は図6と同様に図4のX部を拡大した部分断面図である。
図11に示すように、サイドカバー32には、配線12の引き出し方向に沿って複数の凸部71が並設されている。そのため、凸部71によって形成される広隙部w1、w2も配線12の引き出し方向に沿って複数形成されている。それによって、封止樹脂21の下方への流れ込みが、たとえ最初の広隙部w1で阻止できなかったとしても、次の広隙部w2で阻止することができるので、液体吐出ヘッド2の信頼性がより向上する。
その他は第1実施形態と同じであるので、第1実施形態と同じ部材には同一符号を付して説明を省略する。
1 カラーインクジェットプリンタ(記録装置)
2 液体吐出ヘッド
3、31、32 サイドカバー
4 筐体
5 外部コネクタ
6 ねじ挿通孔
7 凸部
9 第2流路部材
9a 第2流路部材プレート
9b 第2流路部材本体
9c 第2流路部材カバー
10 第1流路部材
11 圧電アクチュエータ
12 配線
13 ドライバIC
14 サポート材
15 コネクタ
16 縦基板
17 基板接続コネクタ
18 横基板
19 制御基板
20 封止樹脂
21 封止樹脂
22 C面
23 屈曲部
24 凹部
25 凸部
80A、80B 搬送ローラ(可動部)
76 塗布機
78 乾燥機
n1、n2 狭隙部
w、w1、w2 広隙部
2 液体吐出ヘッド
3、31、32 サイドカバー
4 筐体
5 外部コネクタ
6 ねじ挿通孔
7 凸部
9 第2流路部材
9a 第2流路部材プレート
9b 第2流路部材本体
9c 第2流路部材カバー
10 第1流路部材
11 圧電アクチュエータ
12 配線
13 ドライバIC
14 サポート材
15 コネクタ
16 縦基板
17 基板接続コネクタ
18 横基板
19 制御基板
20 封止樹脂
21 封止樹脂
22 C面
23 屈曲部
24 凹部
25 凸部
80A、80B 搬送ローラ(可動部)
76 塗布機
78 乾燥機
n1、n2 狭隙部
w、w1、w2 広隙部
Claims (12)
- 下面に吐出口を有する第1流路部材と、
前記第1流路部材の上面の一部に配置された圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータに接続された配線と、
前記圧電アクチュエータを収容する空間を形成するように前記第1流路部材の上面の一部に配置された第2流路部材と、
前記第2流路部材の側面の少なくとも一部を覆うように配置されており、前記第1流路部材および前記第2流路部材とともに前記空間を取り囲むサイドカバーと、を備え、
前記配線が、前記サイドカバーと前記第2流路部材との間隙を通って上方に引き出されており、
前記間隙は、上から順に狭隙部および広隙部を有し、前記狭隙部に封止材が充填されている、ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 - 前記封止材は、前記狭隙部から前記広隙部の一部にわたって充填されている請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記空間と前記広隙部との間に、さらに狭隙部を有する請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
- 前記広隙部が、前記配線の引き出し方向に沿って複数形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記広隙部が、前記サイドカバーおよび前記第2流路部材の少なくとも一方に設けられた、前記間隙内の凹部である請求項1〜4のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記サイドカバーは、前記広隙部よりも上方に屈曲部を有する請求項1〜5のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記第2流路部材は、前記間隙内の前記広隙部よりも上方にC面またはR面を有する請求項1〜6のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記広隙部において、前記サイドカバーおよび前記第2流路部材の少なくとも一方に、前記間隙内に突出する凸部が形成されている請求項1〜7のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 前記配線に接続された制御基板と、下面が開口しており前記制御基板を内部に収容する筐体と、を有しており、該筐体と前記サイドカバーとの間隙に封止材が充填されている請求項1〜8のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドと記録媒体との相対的な位置関係を変化させる可動部と、
を備えたことを特徴とする記録装置。 - 前記記録媒体にコーティング剤を塗布する塗布機を有している請求項10に記載の記録装置。
- 前記記録媒体に付着した液体を乾燥させる乾燥機を有している請求項10または11に記載の記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018069022A JP2019177638A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018069022A JP2019177638A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019177638A true JP2019177638A (ja) | 2019-10-17 |
Family
ID=68277267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2018069022A Pending JP2019177638A (ja) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | 液体吐出ヘッドおよびそれを用いた記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019177638A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021085632A1 (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび記録装置 |
-
2018
- 2018-03-30 JP JP2018069022A patent/JP2019177638A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021085632A1 (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび記録装置 |
JPWO2021085632A1 (ja) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | ||
CN114616101A (zh) * | 2019-10-30 | 2022-06-10 | 京瓷株式会社 | 液体喷出头以及记录装置 |
JP7361785B2 (ja) | 2019-10-30 | 2023-10-16 | 京セラ株式会社 | 液体吐出ヘッドおよび記録装置 |
US12017454B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-06-25 | Kyocera Corporation | Liquid discharge head and recording device |
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