JP6701647B2 - Liquid ejection head, liquid ejection unit, device for ejecting liquid - Google Patents
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Description
本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置に関する。 The present invention relates to a liquid ejection head, a liquid ejection unit, and a device that ejects a liquid.
液体吐出ヘッドとして、例えば、複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板上に、圧力発生素子を覆う保持基板(保護基板とも称される。)を接着剤で接合し、アクチュエータ基板上に駆動回路部である駆動ICを実装したものがある。 As a liquid ejection head, for example, a holding substrate (also referred to as a protective substrate) that covers the pressure generating elements is bonded to the actuator substrate on which a plurality of pressure generating elements are arranged with an adhesive, and a drive circuit is provided on the actuator substrate. Some drive ICs are mounted.
従来、アクチュエータ基板と保持基板との接合領域のうち、複数の圧力発生素子と駆動ICとを通じる複数の配線を介して接合された領域において、複数の配線間の一部に、平面視で、クランク形状部を有するものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, in a region where the actuator substrate and the holding substrate are joined together via a plurality of wirings passing through a plurality of pressure generating elements and a driving IC, a part of the plurality of wirings is seen in a plan view. One having a crank-shaped portion is known (Patent Document 1).
ところで、圧力発生素子を保持基板で覆うことで、駆動ICと圧力発生素子とを通じる複数の配線はアクチュエータ基板と保持基板との間を通じて配置されることになる。そのため、配線を介してアクチュエータ基板と保持基板とを接合する領域では、圧力発生素子の並び方向において、配線間の領域と配線が存在する領域とで凹凸(段差)が発生する。 By covering the pressure generating element with the holding substrate, a plurality of wirings passing through the drive IC and the pressure generating element are arranged between the actuator substrate and the holding substrate. Therefore, in the region where the actuator substrate and the holding substrate are joined via the wiring, unevenness (step) is generated in the region between the wiring and the region where the wiring exists in the direction in which the pressure generating elements are arranged.
そこで、アクチュエータ基板と保持基板とを複数の配線を介して接着剤で接合する場合、圧力発生素子側への接着剤の流れ出しを抑制しつつ、アクチュエータ基板と保持基板との間を確実にシールできることが求められる。 Therefore, when the actuator substrate and the holding substrate are joined with an adhesive via a plurality of wirings, it is possible to reliably seal the gap between the actuator substrate and the holding substrate while suppressing the adhesive from flowing out to the pressure generating element side. Is required.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、少ない接着剤量で安定したシール性を確保することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to secure stable sealing properties with a small amount of adhesive.
上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
複数の圧力発生素子が配列されたアクチュエータ基板と、
前記圧力発生素子を収容する凹部が形成された保持基板と、を有し、
前記保持基板の一部は、前記圧力発生素子に接続され、前記圧力発生素子の並び方向に配置された複数の配線を介して、前記アクチュエータ基板に接着剤で接合され、
前記保持基板と前記アクチュエータ基板とが前記複数の配線を介して接合されている接合領域において、前記圧力発生素子の並び方向で隣り合う前記配線間の間隔が広い部分と前記配線間の間隔が狭い部分とがあり、
平面視形状で、前記配線間にクランク形状部を含み、
前記クランク形状部の曲がり角を境にして前記配線間の間隔が異なっている
構成とした。
To solve the above problems, a liquid ejection head according to the present onset Ming,
An actuator substrate on which a plurality of pressure generating elements are arranged,
A holding substrate formed with a recess for accommodating the pressure generating element,
Part of the holding substrate is connected to the pressure generating element, is bonded to the actuator substrate with an adhesive via a plurality of wirings arranged in the direction in which the pressure generating elements are arranged,
In a joining region where the holding substrate and the actuator substrate are joined via the plurality of wirings, a portion where the spacing between the wirings adjacent to each other in the direction in which the pressure generating elements are arranged is wide and a spacing between the wirings is narrow. Part and
In a plan view, including a crank-shaped portion between the wiring,
The intervals between the wirings are different from each other at the corner of the crank-shaped portion.
本発明によれば、少ない接着剤量で安定したシール性を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to secure a stable sealing property with a small amount of adhesive.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図1ないし図4を参照して説明する。図1は同液体吐出ヘッドの分解斜視説明図、図2は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図3は図2の要部拡大断面説明図、図4は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. An example of the liquid ejection head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an exploded perspective view of the liquid ejection head, FIG. 2 is a cross-sectional view along the direction orthogonal to the nozzle array direction, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the essential parts of FIG. 2, and FIG. It is a principal part cross-section explanatory drawing which follows.
この液体吐出ヘッドは、ノズル板1と、流路板2と、振動板3と、圧力発生素子である圧電素子11と、保持基板50と、配線部材60と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材70とを備えている。
This liquid ejection head includes a
ここで、流路板2、振動板3及び圧電素子11で構成される部分を、本発明における「アクチュエータ基板20」とする。ただし、アクチュエータ基板20として独立の部材が形成された後にノズル板1や保持基板50と接合されることまで意味するものではない。
Here, the portion constituted by the
ノズル板1には、液体を吐出する複数のノズル4が形成されている。ここでは、ノズル4を配列したノズル列を4列配置した構成としている。
The
流路板2は、ノズル板1及び振動板3とともに、ノズル4が通じる個別液室6、個別液室6に通じる流体抵抗部7、流体抵抗部7が通じる液導入部(通路)8を形成している。
The
この液導入部8は振動板3の通路(供給口)9と保持基板50の流路(開口部)51を介してフレーム部材70で形成される共通液室10に通じている。
The
振動板3は、個別液室6の壁面の一部をなす変形可能な振動領域30を形成している。そして、この振動板3の振動領域30の個別液室6と反対側の面には、振動領域30と一体的に圧電素子11が設けられ、振動領域30と圧電素子11によって圧電アクチュエータ構成している。
The vibrating
圧電素子11は、振動領域30側から下部電極13、圧電層(圧電体)12及び上部電極14を順次積層形成して構成している。この圧電素子11上には絶縁膜21が形成されている。
The
複数の圧電素子11の共通電極となる下部電極13は、共通配線15を介して共通電極電源配線パターン121に接続されている。なお、下部電極13は、図4に示すように、ノズル配列方向ですべての圧電素子11に跨って形成される1つの電極層である。
The
また、圧電素子11の個別電極となる上部電極14は、個別配線16を介して駆動回路部である駆動IC(以下、「ドライバIC」という。)500に接続されている。
In addition, the
ドライバIC500は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板20にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。
The driver IC 500 is mounted on the
アクチュエータ基板20に搭載されたドライバIC500は、駆動波形(駆動信号)が供給される個別電極電源配線パターン101と接続されている。
The driver IC 500 mounted on the
配線部材60に設けられた配線が、ドライバIC500と電気的に接続されており、配線部材60の他端側は装置本体側の制御部に接続される。
The wiring provided on the
そして、アクチュエータ基板20上には、前述した流路51、圧電素子11を収容する凹部52、ドライバIC500を収容する開口部53が形成された保持基板50を設けている。
Then, on the
この保持基板50は、接着剤によってアクチュエータ基板20の振動板3側に接合されている。
This
フレーム部材70は、各個別液室6に液体を供給する共通液室10を形成する。なお、共通液室10は4つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、外部からの液体供給口71(図1)を介して共通液室10に所要の色の液体が供給がされる。
The
フレーム部材70には、ダンパ部材90が接合されている。ダンパ部材90は、共通液室10の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ91と、ダンパ91を補強するダンパプレート92とを有している。
The
フレーム部材70はノズル板1の外周部と接合され、アクチュエータ基板20及び保持基板50を収容して、このヘッドのフレームを構成している。
The
そして、ノズル板1の周縁部及びフレーム部材の70の外周面の一部を覆うノズルカバー部材45を設けている。
A
この液体吐出ヘッドにおいては、ドライバIC500から圧電素子11の上部電極14と下部電極13の間に電圧を与えることで、圧電層12が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域30と平行な方向に収縮する。
In this liquid ejection head, by applying a voltage from the
このとき、下部電極13側は振動領域30で拘束されているため、振動領域30の下部電極13側に引っ張り応力が発生し、振動領域30が個別液室6側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル4から液体が吐出される。
At this time, since the
次に、本発明の第1実施形態について図5及び図6を参照して説明する。図5は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図、図6は同じく図5の圧力発生素子並び方向に沿う接合隙間部分の断面説明図である。 Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view for explaining a main part of a state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, and FIG. 6 is a cross-sectional explanatory diagram for the joint gap portion along the pressure generating element arrangement direction in FIG. is there.
アクチュエータ基板20上に配置された複数の圧電素子11の上部電極14とコンタクト部16Aで接続された個別配線16がそれぞれ引き出されてドライバIC500(図2)に通じている。
The
したがって、保持基板50は複数の個別配線16を介してアクチュエータ基板20に接着剤で接合される。
Therefore, the holding
なお、図6に示すように、個別配線16を含めてアクチュエータ基板20の表面には絶縁膜22が形成されているので、個別配線16間の間隔は平面視における間隔である。図5のように平面図で個別配線16として図示する部分には絶縁膜22を含んでいるものとする。
As shown in FIG. 6, since the insulating
ここで、複数の個別配線16を介して保持基板50とアクチュエータ基板20が接合される領域を接合領域55とする。
Here, a region where the holding
この接合領域55において、アクチュエータ基板20の表面では、圧力発生素子の並び方向(圧電素子11の並び方向)において、個別配線16が存在する領域と、個別配線16間の領域(これを「隙間17」という。)とで段差(凹凸)が生じている。
In the
本実施形態では、接合領域55内において、隙間17には、圧力発生素子の並び方向で隣り合う個別配線16間の間隔を幅Laとする間隔が広い部分17aと、個別配線16間の間隔を幅Lb(Lb<La)とする間隔が狭い部分17bとがある。なお、ここで、間隔の幅は、隙間17のアクチュエータ基板20の面内方向における幅である。
In the present embodiment, in the
そして、ここでは、接合領域55において、間隔が狭い部分17bは圧力発生素子(圧電素子11)側に配置され、間隔が広い部分17aは圧力発生素子側とは反対側であるドライバIC500側に配置されている。
In this case, in the
次に、本実施形態の作用について図7及び図8も参照して説明する。図7は同作用説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する工程の説明に供する説明図、図8は保持基板をアクチュエータ基板に接合した状態の要部平面説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the step of joining the holding substrate to the actuator substrate for explaining the same operation, and FIG. 8 is a plan view for explaining a main part of the state where the holding substrate is joined to the actuator substrate.
保持基板50とアクチュエータ基板20とを接合するときには、図7に示すように、保持基板50に接着剤200を塗布(印刷塗布)し、保持基板50とアクチュエータ基板20とをアライメントして弱い圧力で仮接合する。そして、再度、アライメントを行って、矢印で示すように、保持基板50とアクチュエータ基板20とを互いに加圧して本接合し、加圧状態を保持したまま加熱して、接着剤200を熱硬化させて接合する。
When the holding
ここで、複数の個別配線16を介して保持基板50とアクチュエータ基板20が接合される接合領域55において、シールが不完全な部分が発生すると、ドライバIC500を実装するときの封止剤(アンダーフィル剤)が圧電素子11側に侵入することがある。圧電素子11側に封止剤が侵入すると、振動領域30の変位効率を低減させ、吐出特性の低下、吐出特性のノズル間でのばらつきが生じることになる。また、圧電素子11側に液体が侵入した場合にも圧電素子11の駆動不良が発生することがある。
Here, if an incompletely sealed portion is generated in the
そのため、複数の個別配線16で段差が生じている接合領域55において、ドライバIC500側と圧電素子11側、すなわち、保持基板50の凹部52と開口部53との間を確実にシールする必要がある。
Therefore, it is necessary to reliably seal the
この場合、シール性を確保するために接合に使用する接着剤200の量を多くすると、接着剤200が圧電素子11側に流れ出し、上記封止剤が侵入した場合と同様に、振動領域30の変位効率を低減させ、吐出特性の低下ないしばらつきが生じることになる。
In this case, if the amount of the
そのため、個別配線16間の隙間17を完全に埋め尽くすだけの量の接着剤200を供給することができず、保持基板50に塗布する接着剤200の膜厚は隙間17の積層方向の高さよりも薄くする。
Therefore, the amount of the adhesive 200 that cannot completely fill the
その結果、隙間17内は接着剤200と後述する気泡201が混在する状態となるため、気泡に201よって隙間17の圧電素子11側とドライバIC500側が通じないようにする必要がある。
As a result, the adhesive 200 and a
そこで、本実施形態のように、接合領域55において、隣り合う個別配線16間の隙間17に、配線間の間隔が広い部分17aと配線間の間隔が狭い部分17bを設けることで、接合領域55内における隙間17内で毛細管力差が生じることになる。
Therefore, as in the present embodiment, in the
これにより、接着剤200で接合するとき、配線間の間隔が狭い部分17bには、接着剤200が積極的に流れ出すので、接着剤200によって配線間の間隔が狭い部分17bが確実に埋められる。また、配線間の間隔が広い部分17aがあることで、接着剤200の量を多くしても隙間17内に収容できて圧電素子側への流れ出しを抑制できる。
As a result, when joining with the adhesive 200, the adhesive 200 positively flows out to the
さらに、隙間17の幅が変化する箇所で表面張力の作用によって気泡201が断絶するので、隙間17が気泡201で通じることがなくなる。
Further, since the
これにより、保持基板50側に接着剤200の膜厚が隙間17の高さ(段差)よりも薄い場合でも、隙間17のシール性を向上させることができ、接着剤供給量ばらつきに対するマージンを確保することができる。
As a result, even if the film thickness of the adhesive 200 on the holding
このようにして、少ない接着剤量で安定したシール性を確保することができる。 In this way, it is possible to secure a stable sealing property with a small amount of adhesive.
次に、本発明の第2実施形態について図9を参照して説明する。図9は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図である。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a plan view of a main part of the state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used in the description of the embodiment.
本実施形態では、接合領域55において、配線間の間隔が広い部分17aを挟んで両側に配線間の間隔が狭い部分17b、17bが配置されている領域がある。つまり、隣り合う個別配線16間の間隔が、狭い部分、広い部分、狭い部分の順に変化している領域がある。
In the present embodiment, in the
次に、本実施形態の作用について図10も参照して説明する。図10は同作用説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合した状態の要部平面説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view of a main part of the state where the holding substrate is joined to the actuator substrate for explaining the same operation.
本実施形態のように、配線間の間隔が広い部分17aを挟んで両側に配線間の間隔が狭い部分17b、17bを配置することで、毛細管力差により配線間の間隔が広い部分17aを境に、矢印202で示すように異なる方向に接着剤200が流れようとする。そのため、配線間の間隔が狭い部分17b、17bには接着剤200が充填されやすくなる。
As in the present embodiment, by arranging the
これにより、配線間の間隔が広い部分17aに気泡が残りやすくなり、気泡が断絶されるので、隙間17のシール性が向上する。
As a result, air bubbles tend to remain in the
次に、本発明の第3実施形態について図11を参照して説明する。図11は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図である。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory plan view of relevant parts of a state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used in the description of the embodiment.
本実施形態では、接合領域55において、配線間の間隔が狭い部分17bを挟んで両側に配線間の間隔が広い部分17a、17aが配置された領域がある。つまり、隣り合う個別配線16間の間隔が、広い部分、狭い部分、広い部分の順に変化している領域がある。
In the present embodiment, there is a region in the joining
次に、本実施形態の作用について図12も参照して説明する。図12は同作用説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合した状態の要部平面説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is an explanatory plan view of relevant parts showing a state in which the holding substrate is joined to the actuator substrate for explaining the same operation.
本実施形態のように、配線間の間隔が狭い部分17bを挟んで両側に配線間の間隔が広い部分17a、17aを配置することで、毛細管力差により、矢印202で示すように、両側の配線間の間隔が広い部分17a側から配線間の間隔が狭い部分17bに接着剤200が流れる。
As in the present embodiment, by arranging the
これにより、配線間の間隔が狭い部分17bに接着剤200が留まり易くなり、隙間17のシール性が向上する。
As a result, the adhesive 200 is likely to stay in the
次に、本発明の第4実施形態について図13を参照して説明する。図13は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図である。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an essential part plan view of the state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used in the description of the embodiment.
本実施形態では、平面視形状で、隣り合う個別配線16間の隙間17は、2つのクランク形状部18を含み、4つの曲がり角を有している。そして、クランク形状部18の曲がり角を境にして間隔が変化し、配線間の間隔が広い部分17aと、配線間の間隔が狭い部分17b、17bと、幅が広い部分17aと幅が狭い部分17bとをつなぐ配線間の間隔が最も狭い部分17cとが配置されている。
In the present embodiment, the
次に、本実施形態の作用について図14を参照して説明する。図14は同作用説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合した状態の要部平面説明図である。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 is an explanatory plan view of relevant parts showing a state where the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used for explaining the same operation.
隙間17に曲がり角がある場合、表面張力の作用でクランク形状部18の曲がり角をまたがって気泡201が通じる現象は起こりにくいため、クランク形状部18の曲がり角を境に気泡201が断絶しやすくなる。
When the
これにより、隙間17のシール性が向上する。
Thereby, the sealing property of the
次に、本発明の第5実施形態について図15を参照して説明する。図15は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図である。 Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15 is an explanatory plan view of relevant parts of a state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used in the description of the embodiment.
本実施形態では、平飯形状で、隙間17は、4つのクランク形状部18を含み、8つの曲がり角を有している。そして、前記第4実施形態と同様に、クランク形状部18の曲がり角を境にして間隔が変化し、配線間の間隔が広い部分17aと、配線間の間隔が狭い部分17b、17bと、幅が広い部分17aと幅が狭い部分17bとをつなぐ配線間の間隔が最も狭い部分17cとが配置されている。
In the present embodiment, it has a flat rice shape, and the
隙間17に含まれる曲がり角の数が多くなるほど、表面張力の作用で曲がり角を跨って気泡が通じる現象はより起こりにくくなるため、前記第4実施形態よりも、気泡が断絶しやすくなり、シール性がより確実に向上する。
As the number of bends included in the
次に、本発明の第6実施形態について図16を参照して説明する。図16は同実施形態の説明に供する保持基板をアクチュエータ基板に接合する前の状態の要部平面説明図である。 Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is an explanatory plan view of relevant parts of a state before the holding substrate is joined to the actuator substrate, which is used in the description of the embodiment.
本実施形態でも、平飯形状で、隙間17は、4つのクランク形状部18を含み、8つの曲がり角を有している。そして、前記第4実施形態と同様に、曲がり角を境にして間隔が変化し、配線間の間隔が広い部分17aと、配線間の間隔が狭い部分17b、17bと、幅が広い部分17aと幅が狭い部分17bとをつなぐ配線間の間隔が最も狭い部分17cとが配置されている。
Also in the present embodiment, the shape is flat rice, the
そして、本実施形態では、幅が広い部分17aと幅が狭い部分17bとをつなぐ配線間の間隔が最も狭い部分17cの長さを前記第5実施形態よりも長くしている。
Further, in this embodiment, the length of the
これにより、前記第4実施形態よりも、さらに曲がり角を境に気泡が断絶しやすくなり、シール性がより確実に向上する。 As a result, the bubbles are more likely to be broken at the corners of the bend than in the fourth embodiment, and the sealing performance is more reliably improved.
次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図17及び図18を参照して説明する。図17は同装置の要部平面説明図、図18は同装置の要部側面説明図である。 Next, an example of an apparatus for ejecting a liquid according to the present invention will be described with reference to FIGS. 17 and 18. FIG. 17 is a plan view of the main part of the apparatus, and FIG. 18 is a side view of the main part of the apparatus.
この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構493によって、キャリッジ403は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構493は、ガイド部材401、主走査モータ405、タイミングベルト408等を含む。ガイド部材401は、左右の側板491A、491Bに架け渡されてキャリッジ403を移動可能に保持している。そして、主走査モータ405によって、駆動プーリ406と従動プーリ407間に架け渡したタイミングベルト408を介して、キャリッジ403は主走査方向に往復移動される。
This device is a serial type device, and the
このキャリッジ403には、本発明に係る液体吐出ヘッド404及びヘッドタンク441を一体にした液体吐出ユニット440を搭載している。液体吐出ユニット440の液体吐出ヘッド404は、例えば、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド404は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。
The
液体吐出ヘッド404の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド404に供給するための供給機構494により、ヘッドタンク441には、液体カートリッジ450に貯留されている液体が供給される。
The liquid stored in the
供給機構494は、液体カートリッジ450を装着する充填部であるカートリッジホルダ451、チューブ456、送液ポンプを含む送液ユニット452等で構成される。液体カートリッジ450はカートリッジホルダ451に着脱可能に装着される。ヘッドタンク441には、チューブ456を介して送液ユニット452によって、液体カートリッジ450から液体が送液される。
The
この装置は、用紙410を搬送するための搬送機構495を備えている。搬送機構495は、搬送手段である搬送ベルト412、搬送ベルト412を駆動するための副走査モータ416を含む。
This apparatus includes a
搬送ベルト412は用紙410を吸着して液体吐出ヘッド404に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト412は、無端状ベルトであり、搬送ローラ413と、テンションローラ414との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。
The
そして、搬送ベルト412は、副走査モータ416によってタイミングベルト417及びタイミングプーリ418を介して搬送ローラ413が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。
Then, the
さらに、キャリッジ403の主走査方向の一方側には搬送ベルト412の側方に液体吐出ヘッド404の維持回復を行う維持回復機構420が配置されている。
Further, on one side of the
維持回復機構420は、例えば液体吐出ヘッド404のノズル面(ノズルが形成された面)をキャッピングするキャップ部材421、ノズル面を払拭するワイパ部材422などで構成されている。
The maintenance/
主走査移動機構493、供給機構494、維持回復機構420、搬送機構495は、側板491A,491B、背板491Cを含む筐体に取り付けられている。
The main-scanning moving
このように構成したこの装置においては、用紙410が搬送ベルト412上に給紙されて吸着され、搬送ベルト412の周回移動によって用紙410が副走査方向に搬送される。
In this apparatus configured as described above, the
そこで、キャリッジ403を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド404を駆動することにより、停止している用紙410に液体を吐出して画像を形成する。
Therefore, by moving the
このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。 As described above, since this apparatus includes the liquid ejection head according to the present invention, it is possible to stably form a high quality image.
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図19を参照して説明する。図19は同ユニットの要部平面説明図である。 Next, another example of the liquid ejection unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19 is an explanatory plan view of relevant parts of the unit.
この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板491A、491B及び背板491Cで構成される筐体部分と、主走査移動機構493と、キャリッジ403と、液体吐出ヘッド404で構成されている。
The liquid ejection unit includes a housing portion including
なお、この液体吐出ユニットの例えば側板491Bに、前述した維持回復機構420、及び供給機構494の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。
It is also possible to configure a liquid discharge unit in which at least one of the maintenance/
次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図20を参照して説明する。図19は同ユニットの正面説明図である。 Next, still another example of the liquid ejection unit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a front explanatory view of the unit.
この液体吐出ユニットは、流路部品444が取付けられた液体吐出ヘッド404と、流路部品444に接続されたチューブ456で構成されている。
This liquid ejection unit is composed of a
なお、流路部品444はカバー442の内部に配置されている。流路部品444に代えてヘッドタンク441を含むこともできる。また、流路部品444の上部には液体吐出ヘッド404と電気的接続を行うコネクタ443が設けられている。
The
本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。 In the present application, the “device for ejecting liquid” is a device that includes a liquid ejection head or a liquid ejection unit, and drives the liquid ejection head to eject the liquid. The device for ejecting liquid includes not only a device capable of ejecting a liquid to which a liquid can be attached, but also a device ejecting the liquid toward the air or into the liquid.
この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。 This "device for ejecting liquid" can include a means for feeding, carrying, and discharging paper to which liquid can be attached, as well as a pretreatment device, a posttreatment device, and the like.
例えば、「液体を吐出する装置」として、液体を吐出させて媒体に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物(三次元造形物)を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置(三次元造形装置)がある。 For example, as an “apparatus for ejecting a liquid”, an image forming apparatus that is an apparatus for ejecting a liquid to form an image on a medium, and for forming a three-dimensional object (three-dimensional object), powder is formed in layers. There is a three-dimensional modeling device (three-dimensional modeling device) that discharges the modeling liquid to the powder layer.
また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。 Further, the “device for ejecting liquid” is not limited to a device in which a significant image such as characters and figures is visualized by the ejected liquid. For example, it also includes ones that form a pattern or the like that has no meaning per se, and ones that form a three-dimensional image.
上記「液体が付着可能もの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。「液体が付着するもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。 The above-mentioned "liquid can be adhered" means a liquid that can be temporarily adhered. The material to which "liquid adheres" may be paper, thread, fiber, cloth, leather, metal, plastic, glass, wood, ceramics, etc., as long as the liquid can adhere to it even temporarily.
また、「液体」は、インク、処理液、DNA試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液なども含まれる。 The "liquid" also includes ink, treatment liquid, DNA sample, resist, pattern material, binder, modeling liquid and the like.
また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。 Further, the “apparatus for ejecting liquid” includes both a serial type apparatus that moves the liquid ejecting head and a line type apparatus that does not move the liquid ejecting head unless otherwise limited.
また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。 In addition, as the "apparatus for ejecting liquid", a treatment liquid application device for ejecting the treatment liquid onto the paper in order to apply the treatment liquid to the surface of the paper for the purpose of modifying the surface of the paper, raw materials, etc. There is an injection granulation device that granulates the fine particles of the raw material by injecting a composition liquid in which is dispersed in a solution through a nozzle.
「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。 The “liquid ejection unit” is a unit in which functional components and mechanisms are integrated with a liquid ejection head, and is a collection of components related to liquid ejection. For example, the “liquid ejection unit” includes a combination of a liquid ejection head with at least one of the configurations of a head tank, a carriage, a supply mechanism, a maintenance/recovery mechanism, and a main scanning movement mechanism.
ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。 Here, the term "integral" means, for example, a liquid discharge head, a functional component, and a mechanism that are fixed to each other by fastening, bonding, engaging, or the like, or one that is movably held with respect to the other. Including. Further, the liquid ejection head, the functional component, and the mechanism may be configured to be detachable from each other.
例えば、液体吐出ユニットとして、図18で示した液体吐出ユニット440のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。
For example, as a liquid ejection unit, there is one in which a liquid ejection head and a head tank are integrated, like the
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is one in which a liquid ejection head and a carriage are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図19で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is a unit in which a liquid ejection head and a scanning movement mechanism are integrated so that a liquid ejection head is movably held by a guide member forming a part of the scanning movement mechanism. Further, as shown in FIG. 19, there is a liquid ejection unit in which a liquid ejection head, a carriage, and a main scanning movement mechanism are integrated.
また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, there is a unit in which a cap member that is a part of a maintenance/recovery mechanism is fixed to a carriage to which a liquid ejection head is attached, and the liquid ejection head, the carriage, and the maintenance/recovery mechanism are integrated. ..
また、液体吐出ユニットとして、図20で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。 Further, as a liquid ejection unit, as shown in FIG. 20, there is one in which a tube is connected to a liquid ejection head to which a head tank or a flow path component is attached, and the liquid ejection head and the supply mechanism are integrated. ..
主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。 The main scanning movement mechanism includes a single guide member. The supply mechanism also includes a tube unit and a loading unit unit.
また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ(積層型圧電素子を使用するものでもよい。)以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。 Further, the “liquid ejection head” is not limited to the pressure generating means used. For example, in addition to the piezoelectric actuator (which may use a laminated piezoelectric element) described in the above embodiment, a thermal actuator using an electrothermal conversion element such as a heating resistor, a vibration plate and a counter electrode are used. An electrostatic actuator or the like may be used.
また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。 Further, in the terms of the present application, image formation, recording, printing, printing, printing, modeling, etc. are synonymous.
1 ノズル板
2 流路板
3 振動板
4 ノズル
6 個別液室
10 共通液室
11 圧電素子
14 上部電極(個別電極)
16 個別配線
20 アクチュエータ基板
50 保持基板
60 配線部材
70 フレーム部材
200 接着剤
403 キャリッジ
404 液体吐出ヘッド
440 液体吐出ユニット
500 ドライバIC(駆動回路部)
1
16
Claims (4)
前記圧力発生素子を収容する凹部が形成された保持基板と、を有し、
前記保持基板の一部は、前記圧力発生素子に接続され、前記圧力発生素子の並び方向に配置された複数の配線を介して、前記アクチュエータ基板に接着剤で接合され、
前記保持基板と前記アクチュエータ基板とが前記複数の配線を介して接合されている接合領域において、前記圧力発生素子の並び方向で隣り合う前記配線間の間隔が広い部分と前記配線間の間隔が狭い部分とがあり、
平面視形状で、前記配線間にクランク形状部を含み、
前記クランク形状部の曲がり角を境にして前記配線間の間隔が異なっている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。 An actuator substrate on which a plurality of pressure generating elements are arranged,
A holding substrate formed with a recess for accommodating the pressure generating element,
Part of the holding substrate is connected to the pressure generating element, is bonded to the actuator substrate with an adhesive via a plurality of wirings arranged in the direction in which the pressure generating elements are arranged,
In a joining region where the holding substrate and the actuator substrate are joined via the plurality of wirings, a portion where the spacing between the wirings adjacent to each other in the direction in which the pressure generating elements are arranged is wide and a spacing between the wirings is narrow. Part and
In a plan view, including a crank-shaped portion between the wiring,
A liquid ejection head, wherein the intervals between the wirings are different from each other with a bending angle of the crank-shaped portion as a boundary.
ことを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ユニット。 A head tank that stores the liquid to be supplied to the liquid ejection head, a carriage that mounts the liquid ejection head, a supply mechanism that supplies the liquid to the liquid ejection head, a maintenance and recovery mechanism that performs maintenance and recovery of the liquid ejection head, and the liquid The liquid ejection unit according to claim 2 , wherein at least one of the main scanning movement mechanisms for moving the ejection head in the main scanning direction is integrated with the liquid ejection head.
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