JP6859670B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents

液体吐出ヘッド Download PDF

Info

Publication number
JP6859670B2
JP6859670B2 JP2016220459A JP2016220459A JP6859670B2 JP 6859670 B2 JP6859670 B2 JP 6859670B2 JP 2016220459 A JP2016220459 A JP 2016220459A JP 2016220459 A JP2016220459 A JP 2016220459A JP 6859670 B2 JP6859670 B2 JP 6859670B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
connector
circuit board
liquid discharge
flexible wiring
connectors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016220459A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018075803A (ja
Inventor
貴公 鐘ヶ江
貴公 鐘ヶ江
大久保 勝弘
勝弘 大久保
大脇 寛成
寛成 大脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2016220459A priority Critical patent/JP6859670B2/ja
Priority to CN201711097617.XA priority patent/CN108068456B/zh
Priority to US15/807,781 priority patent/US10363737B2/en
Publication of JP2018075803A publication Critical patent/JP2018075803A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6859670B2 publication Critical patent/JP6859670B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04541Specific driving circuit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B41J2002/14241Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm having a cover around the piezoelectric thin film element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14362Assembling elements of heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14419Manifold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491Electrical connection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/19Assembling head units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/20Modules

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。
駆動素子を駆動して複数のノズルからインクなどの液体を用紙などの媒体に吐出する液体吐出ヘッドでは、駆動素子を駆動するための電力は、フレキシブルフラットケーブルなどの可撓性を有するフレキシブル配線で供給される。例えば特許文献1は、液体吐出ヘッドの側壁に回路基板のコネクター(配線接続部)を配置し、側面からコネクターにフレキシブル配線を差し込んで装着する技術が開示されている。
特開2008−100400号公報
しかしながら、特許文献1のように液体吐出ヘッドの側壁に回路基板のコネクターを配置すると、液体吐出ヘッドの側面に、フレキシブル配線を着脱するためのスペースを確保しなければならない。このため、複数の液体吐出ヘッドをマトリクス状に密に配置できないなどの液体吐出ヘッドの配置に制約が生じてしまう。他方、フレキシブル配線を着脱するためのスペースを狭くしてしまうと、フレキシブル配線を装着し難くなるので、例えばフレキシブル配線がコネクターに対して斜めに刺さってしまい、接続不良になる虞があり、接続不良になっていないかどうかが分かり難い。以上の事情を考慮して、本発明は、回路基板のコネクターにフレキシブル配線が着実に接続されるようにすることを目的とする。
[態様1]
以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様(態様1)に係る液体吐出ヘッドは、互いに接続可能な一対のコネクターと、コネクターの一方が装着されたフレキシブル配線と、コネクターの他方が装着された回路基板と、コネクターを介してフレキシブル配線から回路基板に供給された電気信号に基づいて、ノズルから液体を吐出するための駆動力を発生する駆動素子と、回路基板のコネクターとフレキシブル配線のコネクターとが接続された状態でロックするロック機構と、を備える。以上の態様によれば、回路基板のコネクターとフレキシブル配線のコネクターとが接続された状態でロックするロック機構を備えるから、ロック機構によりロックされることによってコネクター同士が着実に接続されたことが分かる。これにより、ロック機構がない場合に比較して、接続不良になっていないかどうかが分かり易い。したがって、本態様によれば、回路基板のコネクターにフレキシブル配線が着実に接続されるようにすることができる。
[態様2]
態様1の好適例(態様2)において、コネクターの一方は、フレキシブル配線の幅方向に直交する方向に凸部を有し、コネクターの他方は、凸部が挿入するガイド溝を有する。以上の態様によれば、コネクター同士を接続する際に、コネクターの一方の凸部が他方のガイド溝に挿入されるから、凸部とガイド溝とでガイドされながらコネクター同士を接続できる。したがって、フレキシブル配線が斜めにならないように接続できるので、接続不良になり難い。
[態様3]
態様1または態様2の好適例(態様3)において、互いに接続可能な一対のコネクターは、複数組あり、フレキシブル配線に装着される複数のコネクターのうち、フレキシブル配線の厚み方向の平面視において互いに重なる位置に配置された2つのコネクターを第1コネクターと第2コネクターとすると、第1コネクターのロック機構と第2コネクターのロック機構とは、フレキシブル配線の厚み方向において第1コネクターと第2コネクターとが対向する面とは反対側に配置される。以上の態様によれば、第1コネクターのロック機構と第2コネクターのロック機構とが互いに外向きになるように配置されるから、互いに内向きになるように配置される場合に比較して、ロック機構を操作し易くなり、フレキシブル配線を着脱し易い。
[態様4]
態様1から態様3の何れかの好適例(態様4)において、液体が導入される液体導入部を備え、回路基板のコネクターは、液体導入部に並べて配置される。以上の態様によれば、液体吐出ヘッドの同じ側の面に、回路基板のコネクターと液体導入部とを並べて配置することができる。このため、例えば1つの液体吐出ヘッドだけではなく、複数の液体吐出ヘッドを並べる場合においても、液体吐出ヘッドの同じ側の面に液体導入部とコネクターが並ぶように、液体吐出ヘッドを配置できる。このような配置によれば、液体導入部への配管の接続作業やフレキシブル配線のコネクターの接続作業の効率を高めることができる。
[態様5]
態様4の好適例(態様5)において、液体導入部と回路基板のコネクターは、複数であり、複数の液体導入部は、回路基板のコネクターの幅方向に沿って交互に配置される。以上の態様によれば、複数の液体導入部は、回路基板のコネクターの幅方向に沿って配置されるので、幅方向に直交する方向に液体吐出ヘッドを小型化できる。
[態様6]
態様1から態様5の何れかの好適例(態様6)において、回路基板のコネクターは、1つの回路基板に複数設けられ、回路基板は、ノズルが設けられたノズル板に直交する方向に沿って配置される。以上の態様によれば、回路基板のコネクターは、1つの回路基板に複数設けられ、回路基板は、ノズルが設けられたノズル板に直交する方向に沿って配置されるから、液体吐出ヘッドを回路基板の厚み方向に小型化できる。
[態様7]
態様1から態様6の何れかの好適例(態様7)において、ロック機構を露出させた状態で、回路基板を覆うカバーを備える。以上の態様によれば、ロック機構を露出させた状態で、カバーによって回路基板を覆うことができるので、カバーによって回路基板に埃などが付着し難くしながら、ロック機構を操作し易くすることができる。
[態様8]
態様7の好適例(態様8)において、カバーは、回路基板のコネクターを露出させる開口部を備え、開口部の周囲の壁のうち一部の高さを低くする切欠部を形成して、切欠部からロック機構を露出させる。以上の態様によれば、開口部の周囲の壁のうち一部の高さを低くする切欠部を形成して、切欠部からロック機構を露出させるので、切欠部を有する部分にも壁が残る。したがって、開口部内に液体が入り込むことを抑制できる。
本発明の実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 液体吐出ヘッドの外観斜視図である。 液体吐出ヘッドの分解斜視図である。 液体吐出部の断面図である。 ヘッド本体に装着されたカバーを上方から見た平面図である。 コネクター同士を接続する前の断面図である。 コネクター同士を接続した後の断面図である。
<液体吐出装置>
図1は、本発明の実施形態に係る液体吐出装置100の部分的な構成図である。本実施形態の液体吐出装置100は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体11に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。液体吐出装置100は、制御装置10と搬送機構12と液体容器14と液体吐出ヘッド20とを具備する。
液体容器14は、液体吐出装置100の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器14は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。液体容器14には、インクが貯留される。インクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。液体容器14に貯留されるインクは、液体吐出ヘッド20にポンプ(図示略)で圧送される。
制御装置10は、液体吐出装置100の各要素を統括的に制御する。搬送機構12は、制御装置10による制御のもとで媒体11をY方向に搬送する。ただし、搬送機構12の構造は以上の例示に限定されない。液体吐出ヘッド20は、液体容器14から供給されるインクを制御装置10による制御のもとで媒体11に吐出する。本実施形態の液体吐出ヘッド20は、媒体11の搬送方向であるY方向に直交する方向Xに沿って複数の液体吐出部70が配列されたラインヘッドである。なお、X-Y平面(媒体11の表面に平行な平面)に垂直な方向を以下ではZ方向と表記する。液体吐出ヘッド20によるインクの吐出方向がZ方向に相当する。
図1では、2つずつの液体吐出部70を2列に配置した場合を例示する。具体的には、2つの液体吐出部70を配列した第1列と2つの液体吐出部70を配列した第2列とでX方向における各液体吐出部70の位置が相違するように、4つの液体吐出部70がスタガ状または千鳥状に配置される。なお、複数の液体吐出部70の配列は、図1に示すものに限られず、例えばY方向に沿って並列するように配置してもよい。
<液体吐出ヘッド>
図2は、液体吐出ヘッド20の構成を示す外観斜視図であり、図3は、液体吐出ヘッド20の分解斜視図である。図2および図3に示すように、液体吐出ヘッド20は、X方向とZ方向に長くてY方向に短い箱状の2つの構造部21A、21Bを、X方向にずらして重ねた構成である。構造部21Aには、上記第1列の2つ液体吐出部70が設けられ、構造部21Bには第2列の2つの液体吐出部70が設けられる。
液体吐出ヘッド20は、ヘッド本体30とカバー40とを備える。本実施形態では、構造部21Aのヘッド本体30と構造部21Bのヘッド本体30とを一体で構成し、構造部21Aのカバー40と構造部21Bのカバー40とを一体で構成した場合を例示する。ただし、これに限られず、別体で構成してもよい。カバー40は、例えば樹脂製であり、ヘッド本体30の上面(Z方向の負側の面)Dに装着される。ヘッド本体30は、上述した4つの液体吐出部70と第1ケース32と第2ケース34と固定板36と2つの回路基板50を備える。第1ケース32は樹脂製であり、第2ケース34は金属製である。ただし、第2ケース34は樹脂製であってもよい。
構造部21A、21Bの各々に回路基板50が1つずつ設けられる。回路基板50は、X方向に幅を有し、Z方向に沿って延びる基板である。回路基板50は、後述の圧電素子732を駆動する駆動信号を供給する回路などを備える。
本実施形態の2つの回路基板50はそれぞれ、Z方向に起立するようにヘッド本体30に固定されている。すなわち、各回路基板50は、ノズルNが設けられた後述のノズル板74(または固定板36)に直交する方向に沿って配置される。4つの液体吐出部70は、接着剤などにより固定板36に固定され、第2ケース34に収容される。第1ケース32には、インクの流路が形成された複数の流路部材(図示略)が収容される。流路部材には、流路の開閉弁、圧力調整弁、フィルターなどが設けられている。
カバー40には、液体容器14からのインクを導入する複数の液体導入部(インク導入針)42が形成されている。本実施形態では、4つの液体導入部42をカバー40の上面に形成した場合を例示する。ただし、液体導入部42の数は、これに限られない。液体導入部42には、液体容器14に接続された配管(図示略)が装着される。本実施形態の4つの液体導入部42は、構造部21A、21Bの各々に2つずつ設けられている。ヘッド本体30にカバーが装着されると、4つの液体導入部42の各々は、ヘッド本体30の上面(第1ケース32の上面)Dに形成される4つの流路口35に接続される。4つの液体導入部42から導入されたインクは、複数の流路部材の流路(図示略)を介して4つの液体吐出部70に供給される。
固定板36は、各液体吐出部70を支持する平板状の部材であり、例えばステンレス鋼等の高剛性の金属で形成される。図3に示すように、固定板36には、相異なる液体吐出部70に対応する4つの開口部362が形成される。各開口部362は、Z方向からの平面視で、X方向に長尺な略矩形状の貫通孔である。
図4は、任意の1つの液体吐出部70の断面図である。図4に示すように、本実施形態の液体吐出部70は、流路形成基板71の一方の表面に圧力室形成基板72と振動板73とを積層するとともに他方の表面にノズル板74とコンプライアンス部75とを設置したヘッドチップを包含する。複数のノズルNは、ノズル板74に形成される。なお、1つの液体吐出部70には、ノズルNの各列に対応する構造が略線対称に形成されるから、以下ではノズルNの1列分に便宜的に着目して液体吐出部70の構造を説明する。4つのノズル板74の各々は、4つの開口部362の各々から露出する。
流路形成基板71は、インクの流路を構成する平板材である。本実施形態の流路形成基板71には、開口部712と供給流路714と連通流路716とが形成される。供給流路714および連通流路716はノズルN毎に形成され、開口部712は、複数のノズルNにわたり連続する。圧力室形成基板72は、相異なるノズルNに対応する複数の開口部722が形成された平板材である。流路形成基板71や圧力室形成基板72は、例えばシリコンの単結晶基板で形成される。
図4のコンプライアンス部75は、液体吐出部70の流路内の圧力変動を抑制(吸収)する機構であり、封止板752と支持体754とを含んで構成される。封止板752は、可撓性を有するフィルム状の部材であり、支持体754は、流路形成基板71の開口部712および各供給流路714が閉塞されるように封止板752を流路形成基板71に固定する。
図4の圧力室形成基板72のうち流路形成基板71とは反対側の表面に振動板73が設置される。振動板73は、弾性的に振動可能な平板状の部材であり、例えば酸化シリコン等の弾性材料で形成された弾性膜と、酸化ジルコニウム等の絶縁材料で形成された絶縁膜との積層で構成される。振動板73と流路形成基板71とは、圧力室形成基板72に形成された各開口部722の内側で相互に間隔をあけて対向する。各開口部722の内側で流路形成基板71と振動板73とに挟まれた空間は、インクに圧力を付与する圧力室(キャビティ)Cとして機能する。複数の圧力室CはX方向に沿って配列する。
振動板73のうち圧力室形成基板72とは反対側の表面には、相異なるノズルNに対応する複数の圧電素子732が形成される。各圧電素子732は、相互に対向する電極間に圧電体を介在させた積層体である。駆動信号の供給により圧電素子732が振動板73とともに振動することで、圧力室C内の圧力が変動して圧力室C内のインクがノズルNから吐出される。したがって、圧電素子732は、ノズルNからインクを吐出するための駆動力を発生する駆動素子として機能する。各圧電素子732は、振動板73に固定された保護板76で封止および保護される。
図4に示すように、流路形成基板71および保護板76には支持体77が固定される。支持体77は、例えば樹脂材料の成型で一体に形成される。本実施形態の支持体77には、流路形成基板71の開口部712とともに液体貯留室(リザーバー)Rを形成する空間772と、液体貯留室Rに連通する供給口774とが形成される。液体貯留室Rには、液体導入部42から導入されたインクが貯留される。液体貯留室Rに貯留されたインクは、複数の供給流路714により各圧力室Cに分配および充填され、各圧力室Cから連通流路716とノズルNとを通過して外部(媒体11側)に吐出される。
振動板73には個別配線基板78の端部が接合される。個別配線基板78は、駆動信号や電源電圧を各圧電素子732に伝送するための配線が形成された可撓性の配線基板である。2つの回路基板50の各々に、液体吐出部70の個別配線基板78が2つずつ接続される。
<フレキシブル配線を接続するコネクターの構成>
図3に示すように、2つの回路基板50は、ヘッド本体30の第1ケース32内に固定されている。各回路基板50は、ヘッド本体30の上面(第1ケース32の上面)Dを突き抜けて上方に突出している。2つの回路基板50の各々には、ヘッド本体30の上面Dから突出する部分にコネクター52が2つずつ装着されており、2つの回路基板50で合計4つのコネクター52を備える。図3に示すようにカバー40には、4つの開口部44が形成されている。図2に示すようにカバー40をヘッド本体30に装着すると、4つの開口部44の各々からコネクター52が1つずつ露出する。このように、回路基板50のコネクター52は、1つの回路基板50に複数設けられ、上述したように回路基板50は、ノズル板74に直交する方向に沿って縦置きに配置されるから、液体吐出ヘッド20を回路基板50の厚み方向に小型化できる。
4つのコネクター52の各々には、フレキシブル配線60が1つずつ接続される。具体的には、各フレキシブル配線60の端部にはコネクター62が着脱可能に装着されており、フレキシブル配線60はコネクター62を介して、回路基板50のコネクター52に接続される。1つのコネクター52と1つのコネクター62は、互いに接続可能な一対のコネクターとして機能する。一対のコネクター52、62を介してフレキシブル配線60から回路基板50に供給された電気信号に基づいて、圧電素子732はノズルNからインクを吐出するための駆動力を発生する。
具体的には、制御装置10からフレキシブル配線60を介して回路基板50に供給される電気信号に基づいて、回路基板50上の駆動回路(図示略)により駆動信号が圧電素子732毎に生成され、その駆動信号が各液体吐出部70の個別配線基板78を介して圧電素子732に供給される。こうして、圧電素子732はノズルNからインクを吐出するための駆動力を発生する。
フレキシブル配線60の各々は、X方向に幅を有する可撓性の配線基板であり、配線基板の表面には1つまたは複数の電気信号の配線が形成されている。例えばFFC(Flexible Flat Cable)やFPC(Flexible Printed Circuits)がフレキシブル配線60として好適に利用される。図3に示すように、コネクター62は、フレキシブル配線60よりも若干大きな幅(X方向の幅)を有する略板状の樹脂製部材であり、一方の面にフレキシブル配線60を装着可能である。
コネクター62は、X方向においてフレキシブル配線60の幅よりも若干大きめの幅を有し、コネクター62の幅方向の両側にはフレキシブル配線60の幅方向(X方向)に直交する方向(Y方向)に突出する凸部622が形成されている。したがって、コネクター62のX−Y平面の断面は略H形状である。凸部622は、コネクター62の一方の面とその反対側の他方の面から突出し、Z方向に連続している。ただし、凸部622は、Z方向に連続していなくてもよい。
他方、回路基板50のコネクター52には、コネクター62が挿入される挿入穴522が形成されている。挿入穴522のX−Y平面の断面は、略H形状であり、コネクター62の断面とほぼ同様の形状である。具体的には、挿入穴522は、幅方向(X方向)に延びて、その幅方向の両側に凸部622が挿入されるガイド溝524が形成されている。ガイド溝524は、Y方向に延びてZ方向に連続する溝であり、凸部622の挿入をガイドする。
このような構成のコネクター52、62によれば、コネクター52、62同士を接続する際に、コネクター62の凸部622がコネクター52のガイド溝524に挿入されるから、凸部622とガイド溝524とでガイドされながらコネクター52、62同士を接続できる。したがって、フレキシブル配線が斜めにならないように接続できるので、接続不良になり難い。
なお、本実施形態では、コネクター62のX−Y平面の断面形状は、本実施形態で例示したものに限られない。本実施形態では、コネクター62の幅方向の両側に凸部622を形成した場合を例示したが、コネクター62の幅方向の片側のみに凸部622を形成するようにしてもよい。
図5は、ヘッド本体30に装着されたカバー40を、上方(Z方向の正側)から見た平面図である。図5に示すように、構造部21A、21Bの各々において、カバー40の上面(Z方向の負側の面)に、コネクター52が露出する開口部44と液体導入部42とが並べて配置される。このような配置によれば、コネクター52と液体導入部42とが、同じ側の面(カバー40の上面)に並べて配置されるから、コネクター52と液体導入部42を別々の面に配置する場合に比較して、液体導入部42への配管の接続作業やコネクター52へのフレキシブル配線60のコネクター62の接続作業を行い易い。
例えば複数の液体吐出ヘッド20を並べる場合においても、各液体吐出ヘッド20の同じ側の面に液体導入部42とコネクター52が並ぶように、各液体吐出ヘッド20を配置できる。したがって、液体導入部42への配管の接続作業やコネクター52へのフレキシブル配線60のコネクター62の接続作業の効率を高めることができる。また、コネクター52と複数の液体導入部42とはコネクター52の幅方向に沿って交互に配置される。したがって、コネクター52の幅方向に直交する方向(Y方向)に液体吐出ヘッド20を小型化できる。
<コネクターのロック機構>
図6は、構造部21Bのコネクター52、62同士を接続する前の断面図であり、図7は構造部21Bのコネクター52、62同士を接続した後の断面図である。図2および図6に示すように、コネクター52とコネクター62は、これらの接続をロック状態または非ロック状態にするためのロック機構80を備える。ロック機構80は、回路基板50のコネクター52とフレキシブル配線60のコネクター62とが接続された状態でロックする。
具体的には、ロック機構80は、フレキシブル配線60のコネクター62に設けられるレバー部82と、回路基板50のコネクター52に設けられる装着部84とから成る。図3および図6に示すように、コネクター62は互いに平行な2つの側面(Y方向の側面)を有し、その一方の面にレバー部82が設けられ、コネクター62の他方の面(レバー部82が設けられる面とは反対側の面)にフレキシブル配線60が固定板64で固定される。固定板64は、フレキシブル配線60の幅方向に延びる略板状の部材であり、コネクター62の他方の面にフレキシブル配線60を押しつけるようにして、コネクター62にフレキシブル配線60を固定する。
図6に示すように、レバー部82は、Y−Z面で切断した断面は略L字形状であり、上端が自由端で、下端が折り曲げられてコネクター62に固定された板状の部材である。レバー部82は、コネクター62に固定されたO部を中心にY−Z平面に揺動可能である。レバー部82には外側の面から突出する突起部822が形成されている。
図7に示すように、コネクター52、62同士が接続したときに、レバー部82に対向する位置に装着部84が配置される。コネクター52は互いに平行な2つの側面(Y方向の側面)を有し、その一方の面に装着部84が設けられる。装着部84には、レバー部82の突起部822が挿入可能な貫通孔842が形成されている。コネクター52、62同士が接続したときに、レバー部82の突起部822が貫通孔842に挿入されることによってロック状態となる。
突起部822と貫通孔842の数は、複数ずつでもよく、1つずつでもよい。本実施形態では、突起部822と貫通孔842を2つずつ設けた場合を例示する。装着部84には、コネクター52の上面から突出する突出部844が形成されており、この突出部844によってレバー部82がガイドされながら、コネクター62がコネクター52の挿入穴522に挿入される。
このような構成のロック機構80によれば、コネクター52にコネクター62を接続する場合には、図6に示す点線のようにO部を中心にレバー部82を撓ませた状態で、コネクター52の挿入穴522にコネクター62を挿入する。すると、図7に示すように、コネクター52にコネクター62が接続された状態、すなわちフレキシブル配線60の下端に露出する電気端子66が、コネクター52の挿入穴522内に露出する回路基板50の電気端子56に接触された状態で、突起部822が貫通孔842に挿入されてロック状態となる。
また、コネクター52からコネクター62を取り外す場合には、図7の状態で、レバー部82を撓ませることにより、突起部822が貫通孔842から抜けてロック状態が解除される。この状態で、コネクター52からコネクター62を引き抜くことによって、コネクター52からコネクター62を取り外すことができる。
このように、本実施形態のロック機構80によれば、回路基板50のコネクター52とフレキシブル配線60のコネクター62とが接続された状態でロックすることができる。すなわち、ロック機構80によりロックされることによってコネクター52、62同士が着実に接続されたことが分かる。これにより、ロック機構80がない場合に比較して、接続不良になっていないかどうかが分かり易い。このため、フレキシブル配線60のコネクター62が回路基板50のコネクター52に接続されるまで(ロック機構80によりロックされるまで)着実に挿入されるようにすることができる。このように本実施形態によれば、回路基板50のコネクター52にフレキシブル配線60が着実に接続されるようにすることができる。
また、本実施形態のように、互いに接続可能な一対のコネクター52、62が複数組ある場合に、フレキシブル配線60に装着される複数のコネクター62のうち、フレキシブル配線60の厚み方向(Y方向)の平面視において互いに重なる位置に配置された2つのコネクター62を、仮に第1コネクター62Aと第2コネクター62Bとする。例えば図2においては、構造部21Aの右側のコネクター62を第1コネクター62Aとすると、構造部21Bの左側のコネクター62が第2コネクター62Bに相当する。すると、第1コネクター62Aのロック機構80と第2コネクター62Bのロック機構80とは、フレキシブル配線60の厚み方向(Y方向)において第1コネクター62Aと第2コネクター62Bとが対向する面とは反対側の面に配置される。
このような構成によれば、第1コネクター62Aのロック機構80と第2コネクター62Bのロック機構80とが互いに外向きになるように配置されるから、互いに内向きになるように配置される場合に比較して、ロック機構80を操作し易くなり、フレキシブル配線60を着脱し易い。
また、図2に示すようにカバー40の開口部44の周囲の壁のうち一部の高さを低くする切欠部442を形成することによって、切欠部442からロック機構80を露出させている。構造部21Aの開口部44については、Y方向の負側に切欠部442が形成されており、構造部21Bの開口部44については、構造部21Aとは反対側のY方向の正側に切欠部442が形成されている。このような構成によれば、ロック機構80を露出させた状態で、カバー40によって回路基板50を覆うことができるので、カバー40によって回路基板50に埃などが付着し難くしながら、ロック機構80を操作し易くすることができる。
なお、本実施形態では、4つの液体導入部42から垂れたインクが通る流路46が形成されている。具体的には図2および図5に示すように構造部21A、21Bの各々において、カバー40の上面に液体導入部42が配置される方向に沿った流路46が形成されている。本実施形態の4つの液体導入部42の各々は、カバー40に形成された凹部43の底面から起立しており、各凹部43の周囲の壁のうちカバー40の流路46側の壁の一部に切欠部432が形成されている。構造部21Aの凹部43については、Y方向の負側に切欠部32が形成されており、構造部21Bの凹部43については、構造部21Aとは反対側のY方向の正側に切欠部442が形成されている。他方、構造部21Aの流路46は切欠部32が形成されているのと同じ側、すなわちY方向の負側に、X方向に沿って形成されており、構造部21Bの流路46は切欠部32が形成されているのと同じ側、すなわちY方向の正側に、X方向に沿って形成されている。このため、液体導入部42から垂れたインクは、凹部43の切欠部432から流路46を流れるから、手で触れる可能性の高いY方向の負側と正側の側面にインクが垂れることを抑制できる。
本実施形態のカバー40では、上述のとおり図2に示すようにカバー40の開口部44の周囲の壁のうち一部の高さを低くする切欠部442を形成することによって、切欠部442からロック機構80を露出させている。したがって、流路46側に切欠部442があっても開口部44の壁が残っているため、流路46を流れるインクが開口部44に入り込むことを抑制できる。
<変形例>
以上に例示した各実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。
(1)上述した実施形態では、回路基板50のコネクター52の方に挿入穴522を設けた場合を例示したが、これに限られず、フレキシブル配線60のコネクター62の方に挿入穴522を設けるようにしてもよい。
(2)上述した実施形態では、液体吐出ヘッド20を媒体11の全幅にわたり配列したラインヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド20を搭載したキャリッジをX方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドにも本発明を適用可能である。
(3)上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド20を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。
(4)上述した実施形態で例示した液体吐出装置は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターを形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。
100…液体吐出装置、10…制御装置、11…媒体、12…搬送機構、14…液体容器、20…液体吐出ヘッド、21A、21B…構造部、30…ヘッド本体、32…第1ケース、34…第2ケース、35…流路口、36…固定板、362…開口部、40…カバー、42…液体導入部、43…凹部、432…切欠部、44…開口部、442…切欠部、46…流路、50…回路基板、52…コネクター、522…挿入穴、524…ガイド溝、56…電気端子、60…フレキシブル配線、62…コネクター、62A…第1コネクター、62B…第2コネクター、622…凸部、64…固定板、66…電気端子、70…液体吐出部、71…流路形成基板、712…開口部、714…供給流路、716…連通流路、72…圧力室形成基板、722…開口部、73…振動板、732…圧電素子、74…ノズル板、75…コンプライアンス部、752…封止板、754…支持体、76…保護板、77…支持体、772…空間、774…供給口、78…個別配線基板、80…ロック機構、82…レバー部、822…突起部、84…装着部、842…貫通孔、844…突出部、C…圧力室、D…上面、N…ノズル、R…液体貯留室。

Claims (10)

  1. 液体吐出ヘッドであって、
    互いに接続可能な一対のコネクターと、
    前記コネクターの一方が装着されたフレキシブル配線と、
    前記コネクターの他方が装着された回路基板と、
    前記コネクターを介して前記フレキシブル配線から前記回路基板に供給された電気信号に基づいて、ノズルから液体を吐出するための駆動力を発生する駆動素子と、
    前記回路基板のコネクターと前記フレキシブル配線のコネクターとが接続された状態でロックするロック機構と、を備え
    前記ロック機構は、前記一対のコネクターに設けられ、前記フレキシブル配線の厚み方向において、前記フレキシブル配線を中心として前記回路基板とは反対側に設けられる、
    液体吐出ヘッド。
  2. 前記コネクターの一方は、前記フレキシブル配線の幅方向に直交する方向に凸部を有し、
    前記コネクターの他方は、前記凸部が挿入するガイド溝を有する請求項1の液体吐出ヘッド。
  3. 互いに接続可能な一対の前記コネクターは、複数組あり、
    前記フレキシブル配線に装着される複数の前記コネクターのうち、前記フレキシブル配線の厚み方向の平面視において互いに重なる位置に配置された2つの前記コネクターを第1コネクターと第2コネクターとすると、
    前記第1コネクターのロック機構と前記第2コネクターのロック機構とは、前記フレキシブル配線の厚み方向において前記第1コネクターと前記第2コネクターとが対向する面とは反対側に配置される請求項1または請求項2の液体吐出ヘッド。
  4. 前記液体が導入される液体導入部を備え、
    前記回路基板のコネクターは、前記液体導入部に並べて配置される請求項1から請求項3の何れかの液体吐出ヘッド。
  5. 前記液体導入部と前記回路基板のコネクターは、複数であり、
    複数の前記液体導入部は、前記回路基板のコネクターの幅方向に沿って交互に配置される
    請求項4の液体吐出ヘッド。
  6. 前記回路基板のコネクターは、1つの前記回路基板に複数設けられ、
    前記回路基板は、前記ノズルが設けられたノズル板に直交する方向に沿って配置される
    請求項1から請求項5の何れかの液体吐出ヘッド。
  7. 前記ロック機構を露出させた状態で、前記回路基板を覆うカバーを備える
    請求項1から請求項6の何れかの液体吐出ヘッド。
  8. 前記カバーは、前記回路基板のコネクターを露出させる開口部を備え、
    前記開口部の周囲の壁のうち一部の高さを低くする切欠部を形成して、前記切欠部から前記ロック機構を露出させる
    請求項7の液体吐出ヘッド。
  9. 前記フレキシブル配線と前記回路基板を電気的に接続する電気端子を更に備え、
    前記電気端子の接続面は、前記フレキシブル配線の厚み方向において、前記一対のコネクターが接続された状態で前記フレキシブル配線と前記回路基板との間に位置する、
    請求項1から8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 前記電気端子の前記接続面は、前記ロック機構の位置よりも前記フレキシブル配線のコネクターの挿入方向で奥側に位置する、
    請求項9記載の液体吐出ヘッド。
JP2016220459A 2016-11-11 2016-11-11 液体吐出ヘッド Active JP6859670B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016220459A JP6859670B2 (ja) 2016-11-11 2016-11-11 液体吐出ヘッド
CN201711097617.XA CN108068456B (zh) 2016-11-11 2017-11-09 液体喷出头
US15/807,781 US10363737B2 (en) 2016-11-11 2017-11-09 Liquid ejecting head with connection mechanism for a flexible circuit and circuit board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016220459A JP6859670B2 (ja) 2016-11-11 2016-11-11 液体吐出ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018075803A JP2018075803A (ja) 2018-05-17
JP6859670B2 true JP6859670B2 (ja) 2021-04-14

Family

ID=62106572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016220459A Active JP6859670B2 (ja) 2016-11-11 2016-11-11 液体吐出ヘッド

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10363737B2 (ja)
JP (1) JP6859670B2 (ja)
CN (1) CN108068456B (ja)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2222970Y (zh) * 1994-03-26 1996-03-20 英业达股份有限公司 Ic卡装卡及退卡装置
JP2003264038A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Alps Electric Co Ltd カード用コネクタ装置
JP3729190B2 (ja) * 2002-08-23 2005-12-21 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドおよびその製造方法
JP2005004994A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Jst Mfg Co Ltd プラグ型コネクタ及びこれを含む電気コネクタ
JP4245034B2 (ja) * 2006-10-18 2009-03-25 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
US8152274B2 (en) * 2007-11-30 2012-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Image forming apparatus
JP2011025493A (ja) * 2009-07-24 2011-02-10 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
JP5433628B2 (ja) * 2011-05-12 2014-03-05 東芝テック株式会社 回路基板およびインクジェットヘッドの製造方法
JP6044409B2 (ja) * 2013-03-25 2016-12-14 セイコーエプソン株式会社 ヘッドユニット、および、液体噴射装置
JP6075558B2 (ja) * 2013-08-20 2017-02-08 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの製造方法
JP6278190B2 (ja) * 2014-03-28 2018-02-14 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP6288439B2 (ja) * 2014-03-31 2018-03-07 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置並びに液体噴射ヘッドの製造方法
JP6428301B2 (ja) * 2015-01-23 2018-11-28 株式会社リコー 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット、液体を吐出する装置
CN205058835U (zh) * 2015-09-29 2016-03-02 株式会社东芝 喷墨头及喷墨记录装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108068456B (zh) 2020-12-15
JP2018075803A (ja) 2018-05-17
US10363737B2 (en) 2019-07-30
US20180134035A1 (en) 2018-05-17
CN108068456A (zh) 2018-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3213922B1 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
EP3461641B1 (en) Head unit and liquid ejection apparatus
JP4245034B2 (ja) 液体噴射装置
US8038250B2 (en) Recording device
US10507648B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US9254656B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and manufacturing method of liquid ejecting head
JP2018176717A (ja) 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置
JP2010115918A (ja) 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置
JP2017140821A (ja) 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置
US8851633B2 (en) Liquid ejection apparatus
US10513115B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
US9415596B2 (en) Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
CN109130489B (zh) 液体喷射头、以及液体喷射装置
JP6859670B2 (ja) 液体吐出ヘッド
JP5534142B2 (ja) 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP2018039174A (ja) 圧力発生デバイスの製造方法
JP4089378B2 (ja) フレキシブルケーブル用位置決めピン、及び、液体噴射ヘッド
JP6834367B2 (ja) 液体吐出ヘッド
JP6277731B2 (ja) 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置
JP2016034739A (ja) 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置
JP2019188716A (ja) 記録装置及び配線部材
JP7318398B2 (ja) 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP2012187838A (ja) 液体吐出装置
JP6322980B2 (ja) 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置
JP2004098341A (ja) 回路基板の接続構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200707

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6859670

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150