喷液头及喷液装置的制作方法

专利名称：喷液头及喷液装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及从喷嘴开口喷射液体的喷液头及喷液装置，尤其涉及作为液体喷出墨 的喷墨式记录头及喷墨式记录装置。
背景技术：
作为喷出液滴的喷液头的代表例，可举出喷出墨滴的喷墨式记录头。作为该喷墨 式记录头，例如，提出具备从喷嘴开口喷出墨滴的多个喷头主体、固定于多个喷头主体而将 来自贮留有墨的液体贮留构件的墨供给于各喷头主体的共用流路构件(喷头壳体)的喷墨 式记录头(例如参照专利文献1)。在各喷头主体，设置连通于多个喷嘴开口的共用岐管，在流路构件，设置连通于岐 管的流路。连通于相邻喷头主体的各自的岐管的2条流路配置于与喷头主体的并排设置方 向相交叉的方向，各流路在按长度方向(喷嘴开口的并排设置方向)偏离的位置连通于各 岐管(例如，参照专利文献2)。专利文献1特开2005-225219号公报专利文献2特开2009-119667号公报可是，若流路构件的流路连通于岐管的从中央部按长度方向偏离的位置，则存在 如下问题在岐管的长度方向两端部处的压力损失梯度上产生差异。而且，若在岐管的长度 方向两端部处的压力损失梯度上产生差异，则在从喷嘴开口所喷出的墨滴的喷出特性上产 生差别，无法进行均勻的墨喷出，存在印刷质量下降的问题。尤其是，若为了提高印刷质量 而增多喷嘴开口数量，则岐管的长度方向也加长而压力差变大，印刷质量大幅度下降。因此，若使流路连通于岐管的中央部地进行配置，则存在流路构件大型化、且在流 路构件安装其他构件的空间减少的问题。还有，如此的问题不仅在喷墨式记录头中而且在喷射墨以外的液体的喷液头中也 同样存在。

发明内容
本发明鉴于如此的情形，目的在于提供能够使喷出特性均勻化而提高印刷质量并 能够小型化的喷液头及喷液装置。对上述问题进行解决的本发明的方式在于，喷液头的特征为具备并排设置喷嘴 开口且具有连通于喷嘴开口的岐管的多个喷头主体、和具有将从上游所供给的液体供给于 前述喷头主体的多个岐管的多条流路的流路构件；多个前述喷头主体配设为，前述岐管并 排设置于第1方向上；前述流路构件的多条前述流路具有流路组，所述流路组沿前述第1方 向配设连通于前述岐管的流出口，且沿与前述第1方向相交叉的第2方向配设被从上游供 给液体的流入口。在如此的方式中，通过沿与第1方向相交叉的方向配设流路的流入口，能够谋求 流路构件的小型化。并且，通过沿第1方向配设流出口，能够使流路连通于并排设置于第1方向的岐管的中央部，在岐管的与第1方向相交叉的方向上，使压力损失梯度之差减少，能 够使从喷嘴开口所喷出的液体的液体喷射特性均勻化。在此，优选构成前述流路组的各流路 连通于不同的岐管而设置。依照于此，则能 够使各流路连通于相邻喷头主体的各自的岐管的中央部。并且，优选进一步具备设置有与前述流路构件的前述流入口相连通的供给连通 路的第2流路构件。依照于此，则在流路构件与第2流路构件之间，能够收置电路基板等其 他部件，能够谋求小型化，并能够抑制液体进入其他部件。并且，优选前述流路构件的多条前述流路的长度相等。依照于此，则能够降低流 路间的压力损失之差，使液体喷出特性均勻化。并且，优选前述喷头主体具备连通于前述喷嘴开口的压力产生室、使压力变化产 生于该压力产生室内的致动装置、和连接于前述致动装置的布线构件；在前述流路构件与 前述第2流路构件之间，具有连接于前述布线构件而通过该布线构件将驱动信号供给于前 述致动装置的电路基板。依照于此，则通过使流路构件与第2流路构件为分别独立的构件， 在流路构件与第2流路构件之间对电路基板与布线构件进行连接，使电路基板的处理变得 容易，能够容易地将多个喷头主体连接于1个电路基板，能够使喷头小型化并能够降低成 本。并且，通过使得前述布线构件是在具有柔性的构件形成有布线的柔性布线构件， 能够容易且可靠地进行与电路基板的连接和/或与喷头主体的连接。并且，前述布线构件也可以插通到设置于前述流路构件的相邻的前述流路组间的 贯通孔。通过沿与第1方向相交叉的方向配设流路的流入口，能够扩宽贯通孔，使布线构件 可靠地插通。而且，本发明的其他方式在于，喷液装置的特征在于具备上述方式的喷液头。在如此的方式中，能够实现提高印刷质量并小型化的喷液装置。


图1是本发明的实施方式1中的记录头的分解立体图。图2是本发明的实施方式1中的记录头的分解立体图。图3是本发明的实施方式1中的喷头主体的分解立体图。图4是本发明的实施方式1中的喷头主体的俯视图。图5是本发明的实施方式1中的喷头主体的剖面图。图6是对本发明的实施方式1中的流路构件的要部进行了放大的立体图。图7是本发明的实施方式1中的流路构件的俯视图及剖面图。图8是表示本发明的实施方式1中的流路构件、喷头主体及电路基板的组装状态 的俯视图及剖面图。图9是本发明的其他实施方式中的流路构件的俯视图。图10是表示一个实施方式中的喷墨式记录装置的概要图。符号说明I喷墨式记录头(喷液头)，II喷墨式记录装置(喷液装置)，1喷头主体，10流路 形成基板，12压力产生室，13连通部，14墨供给路，15连通路，21喷嘴开口，30保护基板，32压电元件保持部，33贯通孔，60第1电极，70压电体层，80第2电极，90引线电极(连接端 子)，100岐管，110喷头壳体(保持构件)，113布线构件保持孔，120粘接剂，200驱动电路， 300压电元件(致动装置)，400支持构件，410 COF基板(柔性布线构件)，430缓冲构件， 500、500A流路构件，501贯通孔，502分隔壁，503流路，503a流出口，503b 流入口，504凹 部，600电路基板，700保持构件(第2流路构件)，800罩盖头
具体实施方式


以下基于实施方式详细地对本发明进行说明。(实施方式1)图1及图2是作为本发明的实施方式1中的喷液头之一例的喷墨式记录头的分解 立体图。如示于图1地，喷墨式记录头I具备喷射墨的喷头主体1、沿第1方向固定多个喷 头主体1的流路构件500、设置于流路构件500的与喷头主体1相反侧的电路基板600、设 置于流路构件500的电路基板600侧的作为第2流路构件的保持构件700、和设置于喷头主 体1的与流路构件500相反侧的罩盖头800。首先，关于喷头主体1参照图3 图5详细地进行说明。还有，图3是本发明的实 施方式1中的喷头主体的分解立体图，图4是喷头主体的俯视图，图5是图4的A-A’剖面 图。如图示地，构成喷头主体1的流路形成基板10在本实施方式中由单晶硅基板构 成，在其一方的面形成包含二氧化硅的弹性膜50。在流路形成基板10，通过分隔壁11所划分的多个压力产生室12设置2列在其宽 度方向上并排设置的列。并且，在各列压力产生室12的长度方向外侧区域形成连通部13， 连通部13与各压力产生室12通过按每个压力产生室12所设置的墨供给路14及连通路15 相连通。连通部13与后述的保护基板30的岐管部31相连通，而构成成为按每列压力产生 室12而共用的墨室的岐管100的一部分。墨供给路14以比压力产生室12窄的宽度所形 成，使墨从连通部13流进压力产生室12的流路阻力保持一定。还有，虽然在本实施方式中， 通过从单侧挤压流路宽度而形成墨供给路14，但是也可以通过从两侧挤压流路宽度而形成 墨供给路。并且，不仅可以挤压流路宽度，也可以通过从厚度方向挤压而形成墨供给路。进 而，通过使压力产生室12宽度方向两侧的壁部11延伸设置于连通部13侧对墨供给路14 与连通部13之间的空间进行划分而形成各连通路15。即，在流路形成基板10，通过多个壁 部11划分而设置墨供给路14、和连通路15，其中，所述墨供给路14具有比压力产生室12 宽度方向的剖面积小的剖面积；所述连通路15连通于该墨供给路14并具有比墨供给路14 宽度方向的剖面积大的剖面积。并且，在流路形成基板10的开口面侧，通过粘接剂和/或热熔粘膜等粘接固定喷 嘴板20，在该喷嘴板20上穿通设置喷嘴开口 21，该喷嘴开口 21连通于各压力产生室12的 与墨供给路14相反侧的端部附近。在本实施方式中，因为在流路形成基板10设置两列并 排设置有压力产生室12的列，所以在1个喷头主体1，设置2列并排设置有喷嘴开口 21的 喷嘴列。还有，喷嘴板20例如由玻璃陶瓷、单晶硅基板或不锈钢等构成。另一方面，在如此的流路形成基板10的与开口面相反侧，如上述地，形成弹性膜 50。在该弹性膜50之上，形成绝缘体膜55。进而，在该绝缘体膜55之上，依次叠层形成第1电极60、压电体层70、和第2电极80，构成本实施方式的作为致动装置的压电元件300。在 此，压电元件300是指包括第1电极60、压电体层70及第2电极80的部分。一般地，以压 电元件300任一方电极为共用电极，并按每个压力产生室12图形化而构成另一方电极及压 电体层70。而且，在此，将由图形化的任一方电极及压电体层70所构成、通过向两电极施加 电压而产生压电变形的部分称为压电体有源部。虽然在本实施方式中，以流路形成基板10 侧的第1电极60为压电元件300的共用电极，并以第2电极80为压电元件300的独立电 极，但是根据驱动电路和/或布线的情况也可以与上述设置方式相反来设置。并且，在此， 将压电元件300与通过该压电元件300的驱动而产生移位的振动板合称为致动装置。还有， 虽然在上述的例中，弹性膜50、绝缘体膜55及第1电极60作为振动板而起作用，但是当然 并非限定于此，例如，也可以不设置弹性膜50及绝缘体膜55，仅第1电极60作为振动板而 起作用。并且，压电元件300本身实质上也可以兼作振动板。
压电体层70由形成于第1电极60之上的呈现电机械变换作用的压电材料、压电 材料之中尤其钙钛矿结构的强电介质材料构成。压电体层70优选采用钙钛矿结构的晶体 膜，例如，钛酸锆酸铅(PZT)等的强电介质材料和/或在它们中添加有氧化铌、氧化镍或氧 化镁等金属氧化物所得的材料等较为合适。并且，在压电元件300的作为独立电极的各第2电极80，连接延伸至绝缘体膜55 之上所设置的例如由金(Au)等构成的引线电极90(连接端子)。引线电极90其一端部连 接于第2电极80，另一端部侧延伸设置于并排设置有压电元件300的列与列之间，与作为详 情后述的柔性布线构件的COF基板410相连接。在形成有如此的压电元件300的流路形成基板10之上即第1电极60、绝缘体膜 55及引线电极90之上，通过粘接剂35接合保护基板30，该保护基板30具有构成岐管100 的至少一部分的岐管部31。该岐管部31在本实施方式中，沿厚度方向贯通保护基板30而 横亘压力产生室12宽度方向所形成，如上述地与流路形成基板10的连通部13相连通而构 成成为各压力产生室12共用的墨室的岐管100。岐管100相对于并排设置于压力产生室 12的每列各设置1个地，共计设置2个。而且，各岐管100设置为，分别连通于并排设置有 喷嘴开口 21的喷嘴列。还有，虽然在本实施方式中，在流路形成基板10设置成为岐管100 的连通部13，但是并不特别限定于此，例如，也可以将流路形成基板10的连通部13按每个 压力产生室12分割为多个，仅使岐管部31成为岐管。并且，例如，也可以在流路形成基板 10仅设置压力产生室12，在介于流路形成基板10与保护基板30之间的构件(例如，弹性 膜50、绝缘体膜55等)设置使岐管与各压力产生室12相连通的墨供给路14。并且，在保护基板30的对向于压电元件300的区域，设置具有不妨碍压电元件300 运动的程度的空间的作为保持部的压电元件保持部32。压电元件保持部32只要具有不妨 碍压电元件300运动的程度的空间即可，该空间既可以密封也可以不密封。还有，在本实施 方式中，因为设置2列并排设置有压电元件300的列，所以对应于并排设置有压电元件300 的各列分别设置压电元件保持部32。即，在保护基板30，压电元件保持部32沿被并排设置 的压电元件300的列并排的列设方向设置2个。作为如此的保护基板30，优选采用与流路形成基板10的热膨胀系数基本相同的 材料，例如玻璃、陶瓷材料等，在本实施方式中，采用与流路形成基板10相同材料的单晶硅 基板而形成。
并且，在保护基板30，设置沿厚度方向贯通保护基板30的贯通孔33。贯通孔33 在本实施方式中，设置于2个压电元件保持部32之间。而且，从各压电元件300所引出的 引 线电极90的端部附近设置为，露出于贯通孔33内。用于对压电元件300进行驱动的驱动电路200安装于柔性的作为布线基板的COF 基板410。在此，COF基板410下端部连接于引线电极90并基本垂直地直立而粘接于具有 板状的支持构件400的侧面。即，支持构件400为两侧面成为垂直面的长方体。在本实施 方式中，这些支持构件400、COF基板410及驱动电路200构成布线基板。若进一步具体说明，则在本实施方式中的喷头主体1中，由于在流路形成基板10 设置2列并排设置有压力产生室12的列，设置2列在压力产生室12宽度方向(压电元件 300宽度方向)并排设置有压电元件300的列。即，相对向地设置2列压力产生室12、压电 元件300及引线电极90。而且，在下部插进贯通孔33的支持构件400的两侧面，分别粘接 COF基板410，各COF基板410各自的下端部连接于压电元件300的各列引线电极90的端 部及第1电极60并基本垂直地直立。在本实施方式中，通过在支持构件400的各侧面设置 1块COF基板410，在1个支持构件400共计设置2块COF基板410。还有，柔性的作为布线基板的COF基板410因为即使要使之以单体立起也容易挠 曲，所以通过接合于支持COF基板410的作为刚性构件的支持构件400，能够抑制COF基板 410的挠曲使之立起，但是，当然也可以不设置支持构件400而设置为，仅使COF基板410 按照相对于流路形成基板10的设置有压电元件300的面相正交的方向直立。并且，虽然将 COF基板410粘接于支持构件400的侧面，但是并不特别限定于此，例如COF基板410也可 以保持为，倒挂于支持构件400。还有，如示于图5地，在支持构件400的下端面与COF基板410的下端部之间，配 设可适当地以〒7 口 > (注册商标)等形成的缓冲构件430。并且，COF基板410的下端部 与引线电极90以导电性微粒(例如，包含在各向异性导电膜(ACF)和/或各向异性导电糊 剂(ACP)等各向异性导电材料中的微粒)电连接。即，通过压下支持构件400而通过其下 端面将COF基板410向引线电极90侧按压。由此，压塌导电性微粒而进行COF基板410与 引线电极90的预定的电连接。此时，缓冲构件430起作用为，均勻化相对于COF基板410 的按压力。在此，优选使支持构件400的下端面与COF基板410的下端部、或与缓冲构件 430相接触的支持构件400的下端面，为前述导电性微粒粒径5倍以内的面精度。由此，与 缓冲构件430的存在也相辅相成地通过COF基板410的下端部能够使作用于导电性微粒的 按压力均勻化，能可靠地压塌导电性微粒而确保良好的电连接。当然，COF基板410的下端 部与引线电极90的连接并非限定于导电性微粒，例如，也可以使焊料等金属材料熔融而对 两者进行连接。并且支持构件400优选具有如下热传导率即使在以其最高使用保证温度使用喷 头主体1的情况下，支持构件400也能使得驱动电路200的温度达不到其结温地进行散热。 由此即使在最严酷的负荷条件下使驱动电路进行工作也能够通过使充分的散热效果发挥 作用而有助于驱动电路的长期稳定的驱动。因此，本实施方式中的支持构件400以不锈钢 (SUS)为材料而形成。在该情况下，支持构件400能够使驱动电路200产生的热通过流路形 成基板10由流通经过其内部的墨所吸收，结果能够使驱动电路200产生的热有效地散热。 同样的作用、效果即使在未以SUS等金属为材料的情况下也能够通过充分缩小流路形成基板10的表面与驱动电路200的距离而得到。即，只要使驱动电路200与流路形成基板10 的表面的距离为以下距离即可即使在以其最高使用保证温度使用喷头主体1的情况下， 该距离也能使得驱动电路200的温度达不到其结温地散热。 还有，作为如此的支持构件400，优选以线膨胀系数与详情后述的作为保持构件的 喷头壳体110同等的材料而形成，例如，可举出不锈钢和/或硅等。而且，如示于图5地，在保护基板30之上，接合由密封膜41及固定板42构成的柔 性基板40。在此，密封膜41以刚性低而具有柔性的材料(例如，聚苯硫醚(PPS)膜)构成， 通过该密封膜41密封岐管31的一方的面。并且，固定板42以金属等硬质材料(例如，不 锈钢(SUS)等)所形成。因为该固定板42的对向于岐管100的区域成为在厚度方向上完 全被去除的开口部43，所以岐管100的一方的面仅仅以具有柔性的密封膜41所密封。进而，在柔性基板40之上，设置作为保持构件的喷头壳体110。在喷头壳体110， 设置连通于墨导入口 44而将来自墨盒等贮留单元的墨供给于岐管100的墨导入路111。并 且，在喷头壳体110，在对向于开口部43的区域形成凹形状的避开部112(参照图5)，可以 适当进行开口部43的挠性变形。进而，在喷头壳体110，设置与设置于保护基板30的贯通 孔33相连通的布线构件保持孔113，COF基板410及支持构件400在插进布线构件保持孔 113内的状态下，COF基板410的下端部与引线电极90相连接。而且，插进喷头壳体110的 布线构件保持孔113的COF基板410及支持构件400通过粘接剂120与喷头壳体110相粘 接。在此，虽然可以使喷头壳体110与COF基板410通过粘接剂120进行粘接，但是使喷头 壳体110与支持构件400直接进行粘接能够使支持构件400更可靠地保持于喷头壳体110。 艮口，通过使喷头壳体110与支持构件400之间的刚体彼此相粘接，能够使COF基板410与引 线电极90可靠连接的状态得到保持，能够防止COF基板410与引线电极90的连接剥离而 断线等不良状况。从而，在本实施方式中，在COF基板410沿引线电极90的并排设置方向， 以预定的间隔设置沿厚度方向贯通的保持孔411，通过该保持孔411而使喷头壳体110与 支持构件400通过粘接剂120相粘接。并且，在使喷头壳体110与支持构件400直接相粘 接时，优选使喷头壳体110与支持构件400以线膨胀系数同等的材料而形成。在本实施方 式中，通过以不锈钢形成喷头壳体110与支持构件400，能够防止当喷头主体1由于热而 膨胀或收缩时，喷头壳体110与支持构件400由于线膨胀系数的不同而产生翘曲和/或损 坏。此外，若使喷头壳体110与支持构件400采用线膨胀系数不同的材料，则有可能支持构 件400会按压流路形成基板10，在流路形成基板10产生裂纹。进而，喷头壳体110与支持 构件400更优选与固定这些构件的保护基板30都为基本相同的线膨胀系数的材料。在如此的喷头主体1中，在与喷嘴开口 21所开口的墨喷出面相反侧突出地设置 COF 基板 410。而且，本实施方式的喷墨式记录头I如示于图1及图2地，进一步具备设置于喷头 主体1的COF基板410侧的流路构件500、设置于流路构件500的与喷头主体1相反侧的电 路基板600、和设置于流路构件500的与喷头主体1相反侧的作为第2流路构件的保持构件 700。关于流路构件500，进一步参照图6、图7及图8进行说明。还有，图6是对流路构 件的要部进行了放大的立体图，图7(a)是从流路构件的喷头主体侧看的俯视图，图7(b)是 从流路构件的电路基板侧看的俯视图，图7(c)是图7(a)的B-B’剖面图，图8是组装有流路构件、电路基板及喷头主体的状态下的喷头主体侧的俯视图、电路基板侧的俯视图及C-C’剖面图。如示于图1及图2地，流路构件500在底面固定多个喷头主体1，在本实施方式中， 在作为喷头主体ι的喷嘴列的列设方向的第1方向固定5个。并且，如示于图6及图7地，流路构件500具有贯通孔501，该贯通孔501中插通有 连接于向各喷头主体1的压力产生元件供给驱动信号的引线电极的、成为具有柔性的布线 构件的COF基板410及支持构件400，该贯通孔501沿厚度方向贯通。贯通孔501因通过分 隔壁502所划分而按各喷头主体1独立地设置。如此的贯通孔501以比喷头主体1的喷头 壳体110的外径小的开口面积且以如上述地COF基板410及支持构件400可以插通的大小 所设置，在各贯通孔501的周缘部分别固定喷头主体1。在本实施方式中，因为在1个流路 构件500保持5个喷头主体1，所以贯通孔501设置为与喷头主体1相同个数、即5个。在划分贯通孔501的分割壁502，设置连通于设置于喷头主体1的喷头壳体110的 墨导入路111而通过墨导入路111将墨供给于岐管100的流路503。流路503设置为，开 口于流路构件500的喷头主体1侧，并开口于保持构件700侧地沿厚度方向贯通。并且，流 路503相对于1个分割壁502设置多个、例如2个。设置于1个分隔壁502的2条流路503 在电路基板600侧，如示于图6及图7 (a)地并排设置于与喷头主体1的并排设置方向相交 叉的方向而开口，并在喷头主体1侧，如示于图6及图7(b)地成为与喷头主体1的并排设 置方向相同的方向地并排设置而开口。即，在以设置于1个分隔壁502的2条流路503所 构成的流路组中，2条流路503的连通于岐管100的流出口 503a沿与作为喷头主体1的并 排设置方向的第1方向相同的方向所配设。并且，在以设置于1个分隔壁502的2条流路 503所构成的流路组中，2条流路503的上游侧(保持构件700的供给连通路侧)的流入口 503b沿与作为喷头主体1的并排设置方向的第1方向相交叉的方向所配设。此外，因为流 出口 503a与流入口 503b俯视时如此地设置于不同的位置，所以各流路503如示于图7(c) 地设置为，相对于正交于固定喷头主体1的面的方向倾斜。如此的设置于1个分隔壁502而构成1个流路组的2条流路503分别通过相邻的 2个喷头主体1的墨导入路111而连通于岐管100。而且，在1个喷头主体1，2个岐管100 并排设置于作为喷头主体1的并排设置方向的第1方向上，各岐管100分别连通于并排设 置有多个喷嘴开口 21的喷嘴列。在此，如上述地，因为流路503的流出口 503a并排设置于 第1方向上，所以能够使各流出口 503a连通于岐管100的长度方向(喷嘴开口 21的并排 设置方向)的中央部。此外，若使流出口 503a并排设置于岐管100的长度方向，则无法使 流路503连通于岐管100的中央部，而在长度方向的偏离(中央)的位置连通。若如此地 使流出口 503a在岐管100的长度方向的偏离的位置进行连通，则在岐管100的长度方向两 端部处的压力损失梯度方面产生差异，在从喷嘴开口所喷出的墨滴的喷出特性方面产生差 另IJ，无法进行均勻的墨喷出，印刷质量下降。并且，若使流入口 503b—致于流出口 503a而 沿第1方向进行配设，则必需沿第1方向配设流入口 503b的空间，在电路基板600必需避 开流入口 503b的空间，无法在电路基板600安装期望的电子部件，所以会大型化。在本实施方式中，通过使各流路503的流出口 503a连通于岐管100的中央部，能 够对在岐管100的长度方向两端部处的压力损失梯度中产生差异这一情况进行抑制，能在 从喷嘴开口 21所喷出的墨滴的喷出特性方面降低差别，进行均勻的墨喷出，能够提高印刷质量。尤其是，即使为了提高印刷质量而增多喷嘴开口 21数量，也能够对在岐管100的长 度方向两端部的压力损失梯度方面产生差异的情况进行抑制，对印刷质量下降进行抑制。并且，在本实施方式中，即便使各流路503的流出口 503a连通于岐管100的中央 部，通过将多个流入口 503b配设于与第1方向相交叉的方向，也能够对流路构件500的大 型化进行抑制，并能够在安装于流路构件500的电路基板600安装预期的安装部。尤其是， 虽然在本实施方式的流路构件500，因为设置插进COF基板410的贯通孔501，所以在电路 基板600安装电子部件的区域狭窄，但是通过沿与第1方向相交叉的方向配设流路503的 流入口 503b，能够对贯通孔501的宽度变窄进行抑制，并谋求流路构件500的小型化。此外，在本实施方式中，构成流路组的各流路503的长度设置为基本相同的长度。
由此，能够使通过各流路503供给于各岐管100的墨的压力损失均勻化，使墨喷出特性均勻 化。还有，流路503的电路基板600侧的开口设置为，成为突出的突出部503c的端面。 该突出部503c通过插通详情后述的电路基板600的插通孔，使得开口于突出部503c的端 面的流路503与保持构件700的供给连通孔连通。并且，在分隔壁502，设置开口于电路基板600侧(第1面侧)的凹部504。凹部 504如示于图7(a)地设置于各分隔壁502的流路503的两侧(在本实施方式中，与喷头主 体1的并排设置方向相交叉的方向)。该凹部504设置为，不沿厚度方向贯通分隔壁502， 如示于图7(b)地分隔壁502的喷头主体1侧(第2面侧)成为平坦面。而且，如示于图1 及图2地，喷头主体1的喷头壳体110固定于该分隔壁502的平坦面。如此的流路构件500例如能够通过将树脂材料模制而形成。并且，如示于图1及图2地，在固定于流路构件500的喷头主体1的喷嘴开口 21 所开口的墨喷出面，设置在多个喷头主体1中共用的罩盖头800。罩盖头800设置使各喷头 主体1的喷嘴开口 21露出的窗部801，从通过窗部801所露出的喷嘴开口 21喷出墨滴。而且，如示于图1、图2及图8地，在流路构件500的与喷头主体1相反侧，保持电 路基板600。电路基板600安装有各种布线和/或电子部件，如示于图8(c)地，安装有电子部 件的安装部601成为流路构件500侧地保持于流路构件500。该安装部601具有与COF基 板410的端子相连接的端子。并且，安装部601配置为，收置于流路构件500的凹部504内。由此，能够使流路 构件500与保持构件700的间隔变窄，对大型化进行抑制。此外，若将电路基板600的安装 部601设置于与流路构件500相反侧，则必须按安装部610的高度量加宽流路构件500与 保持构件700的间隔，会大型化。而且，如示于图8 (a)地，在电路基板600，设置沿厚度方向贯通的连接孔602，插通 到连接孔602内的COF基板410的前端部弯曲而与电路基板600电连接。并且，在电路基板600，如上述地，设置流路构件500的突出部503c所插进的插通 孔603。通过流路构件500的突出部503c插通到插通孔603内，设置于突出部503c的流路 503开口于电路基板600的外侧(与流路构件500相反侧)，与后述的保持构件700的供给 连通路712相连接。并且，电路基板600与固定于保持构件700的侧面的外部布线连接基板740电连接。在外部布线连接基板740，电连接被输入用于对压电元件300进行驱动的驱动信号等的 外部布线(未图示)，来自外部布线的驱动信号等通过外部布线连接基板740及电路基板 600而供给于喷头主体1 (COF基板410)。在如此的构成的流路构件500及电路基板600中，如上述地，通过在流路构件500 设置分隔壁502，能够对墨从相邻的喷头主体1之间进入电路基板600侧进行抑制。即，若 不设置分隔壁502，设置多个喷头主体1共用的贯通孔501，则无法将喷头主体1牢固地固 定于流路构件500，容易受损，并且墨有可能从相邻的喷头主体1之间进入电路基板600侧， 产生电路基板600的电短路和/或物理性损坏。在本实施方式中，通过加厚分隔壁502，并在分隔壁502的电路基板600侧设置凹 部504，能够对分隔壁502制造时产生的多余的隆起进行抑制，并提高喷头主体1与流路构 件500的接合强度，抑制受损。此外，若加厚分隔壁502的厚度，则有可能在流路构件500 的制造时在多余的分隔壁502产生多余的隆起，发生电路基板600和/或喷头主体1的安 装不良。尤其是，在通过树脂材料的模制形成流路构件500的情况下，产生多余的隆起。若 当模制时存在壁厚部分，则当树脂冷却时由于收缩而形成凹陷，即产生所谓的“气孔”现象， 由于该气孔而在壁厚部分产生多余的隆起。从而，通过如本实施方式地，在成为壁厚部分的 分隔壁502设置凹部504，消除壁厚部分，能够对由制造时的气孔引起的多余的隆起进行抑 制。还有，若以模制以外的其他方法形成具有复杂的形状的流路构件500，则成本增 力口。并且，若去薄分隔壁502的厚度，则在喷头主体1与分隔壁502之间产生间隙，喷头主 体1侧的墨有可能蔓延到电路基板600侧而产生短路等的不良状况，并且进入分隔壁502 与喷头主体1的间隙的墨有可能以非预期的定时滴落，产生弄脏纸张等作为被喷射介质的 被记录介质等的不良状况。并且，虽然凹部504也可考虑形成为开口于与电路基板600相反侧、即喷头主体1 侧，但是因为若使凹部504开口于喷头主体1侧，则有可能产生墨滞留于凹部504内、以非 预期的定时滴落而弄脏纸张等被记录介质等的不良状况，所以并不优选。进而，在本实施方式中，虽然因在流路构件500设置凹部504和/或贯通孔501，使 得分割壁502变窄，但是通过沿与第1方向相交叉的方向配设流路503的流入口 503b，能够 不使分隔壁502宽度较宽而设置流路503。在此，关于保持流路构件500的保持构件700参照图1及图2进行说明。保持构件700具备固定于流路构件500的与喷头主体1相反侧的面(固定有电 路基板600的面)的基底构件710、配设有多枚供给针730的供给针保持器720、固定于基 底构件710的一个侧面的外部布线连接基板740、和覆盖外部布线连接基板740的保护构件 750。基底构件710 —个面固定于流路构件500的电路基板600侧，在其与流路构件500 之间对电路基板600进行保持。并且，在基底构件710的与喷头主体1相反侧，固定供给针保持器720。进而，在基底构件710的一个侧面(与固定有流路构件500及供给针保持器720的 面相交叉的面)，具有保持壁部711，并在保持壁部711的外侧固定外部布线连接基板740。保持于保持构件700的外部布线连接基板740安装有各种驱动信号用的电子部件，通过连接于喷头主体1的COF基板410的电路基板600将驱动信号供给于喷头主体1。 并且，在外部布线连接基板740，在上端部(与电路基板600相反侧)设置连接器741，通过 该连接器741而在外部布线连接基板740电连接来自控制装置的控制电缆等外部布线。供给针保持器720通过连通构件770固定于基底构件710的与流路构件500相反 侧，在与固定于基底构件710的面相反侧具有安装作为贮留墨的贮留单元的墨盒的墨盒安 装部721。
并且，如示于图2地，在供给针保持器720的底面，突出地设置分别形成有一端开 口于墨盒安装部721、且另一端开口于基底构件710侧的多个导入孔722的管状的供给连通 路形成部723。而且，导入孔722通过设置于连通构件770及基底构件710的供给连通路 712与流路503的流入口 503b相连接。并且，在供给针保持器720的顶面侧、即墨盒安装部721的导入孔722的开口部 分，通过用于去除墨内的气泡和/或异物的过滤器731 (参照图2)而固定插进墨盒的多枚 供给针730。这些各供给针730分别在内部具有连通于导入孔722的贯通路(未图示)。而且， 通过供给针730插进墨盒，墨盒内的墨通过供给针730的贯通路供给于供给针保持器720 的导入孔722。还有，导进导入孔722的墨通过设置于连通构件770及基底构件710的供给 连通路712供给于流路503，通过流路503供给于喷头主体1的墨导入路111。保护构件750具有设置于保持壁部711外侧的一个侧面及顶面进行开口的箱状， 覆盖如上述地固定于保持壁部711的外部布线连接基板740地固定于基底构件710。保护构件750通过外部布线连接基板740的连接器741侧(顶部侧)进行开口， 使得连接器741可以与外部布线相连接。由于通过该保护构件750对外部布线连接基板740进行保护，能够防止由于物体 从外部撞击外部布线连接基板740引起的损坏和墨和/或灰尘等异物附着发生短路等不良 状况，并且通过将对电路基板600与COF基板410进行连接的空间的除了存在于上方的连 接器741周边的一部分区域之外进行密封，能够对墨进入内部进行抑制。此外，喷墨式记录 头I因为墨喷出面成为图1下侧、即外部布线连接基板740的与连接器741相反侧的面，所 以即使连接器741侧进行开口，墨也难以进入内部。并且，如果以树脂等堵塞该连接器741 周围的开口，则能够更加可靠地防止墨的进入。如此一来，在本实施方式中，电路基板600在流路构件500与保持构件700之间与 喷头主体1的COF基板410相连接，与COF基板410相连接的电路基板600连接于设置于 作为与流路构件500不同的构件的保持构件700的外部布线连接基板740。而且，因为对喷头主体1进行保持的流路构件500、和对外部布线连接基板740进 行保持的保持构件700由不同构件构成，所以电路基板600与COF基板410能够在对流路 构件500与保持构件700进行接合之前，在对喷头主体1与流路构件500进行了接合的状 态下进行连接。由此，能够容易地进行COF基板410与电路基板600的连接，并能够容易地 进行电路基板600与外部布线连接基板740的连接。并且，在本实施方式的喷墨式记录头I中，使得流路构件500与保持构件700为独 立构件，并在流路构件500与保持构件700之间对电路基板600与COF基板410进行连接。 由此，使电路基板600的处理变得容易，能够容易地将多个喷头主体1连接于1块电路基板600，能够使喷墨式记录头I小型化并能够降低成本。此外，若流路构件500与保持构件700 形成为一体，则无法容易地将多个喷头主体1连接于1块电路基板600。这是因为当通过 模制形成流路构件500与保持构件700时，难以实质性地在分隔壁502上方对空间进行划 分，因为无法形成对流路构件500与保持构件700之间的电路基板600进行保持的空间，所 以只能设置按每个喷头主体1所划分的贯通孔，必需按照与多个喷头主体1的个数相同次 数被分割的电路基板。而且，若按照每个喷 头主体1分别设置电路基板，则部件个数增多而 成本升高。并且，若流路构件500与保持构件700形成为一体，则当对喷头主体1与流路构 件500进行粘接时，必须在将各个的电路基板连接于各喷头主体1的状态下，将喷头主体1 与电路基板插进贯通孔内，对喷头主体1与流路构件500进行粘接的粘接剂容易附着于电 路基板等，有可能由于多余的粘接剂而产生电路基板与外部布线连接基板的连接不良和/ 或对喷头主体1与流路构件500进行粘接的粘接剂不足而产生粘接不良。还有，即使在本 实施方式中，按照每个喷头主体1或按照多个喷头主体1每组地设置电路基板600，也起到 使电路基板600的处置变得容易，能够可靠地对电路基板600与COF基板410进行连接的 效果。在如此的构成的喷墨式记录头I中，将来自墨盒的墨通过贯通孔501、供给连通路 712、流路503、和墨导入路111及墨导入口 44取进岐管100内，在以墨充满从岐管100到喷 嘴开口 21的流路内之后，按照从外部布线连接基板740通过电路基板600及COF基板410 所供给的记录信号，通过在对应于各压力产生室12的各压电元件300施加电压而使振动板 与压电元件300—起发生挠性变形，使得各压力产生室12内的压力升高而从各喷嘴开口 21 喷射墨滴。(其他实施方式)以上，虽然对本发明的一个实施方式进行了说明，但是本发明的基本构成并非限 定于上述内容。例如，虽然在上述的实施方式1中，以设置于1个分隔壁502的2条流路 503为流路组，但是流路503条数及位置并非限定于上述说明。在此，将如此的例示于图9。 还有，图9是本发明的其他实施方式中的流路构件的俯视图。如图示地，在流路构件500A， 具备多个贯通孔501、和对相邻的贯通孔501进行划分的分隔壁502，并在分隔壁502，设置 4条流路503。设置于1个分隔壁502的4条流路503如示于图9(a)地，沿与第1方向相 交叉的方向而配设流入口 503b。并且，流路503的流出口 503a如示于图9(b)地，每2条 地并排设置于第1方向。即，流出口 503a中，并排设置于第1方向的列在与第1方向相交 叉的方向设置2列。在此，设置于1个分隔壁502的、流出口 503a并排设置于第1方向的 2条流路503构成1个流路组。在如此的构成中，设置于1个分隔壁502的一方流路组的各流路503连通于相邻 的喷头主体1的各岐管100的长度方向的一端部侧。并且，设置于1个分隔壁502的另一 方流路组的各流路503连通于相邻的喷头主体1的各岐管100的长度方向的另一端部侧。 艮口，在1个岐管100，连通2条流路503，连通于同一岐管100的2条流路503构成不同的流路组。由此，即使在岐管100在长度方向(喷嘴开口 21的并排设置方向)上变长的情况 下，也能够降低向连通于全部喷嘴开口 21的各个流路(压力产生室12等)的压力损失梯 度之差，提高墨喷出特性，提高印刷质量。
并且，例如，虽然在上述的实施方式1中，在支持构件400的两侧面分别设置COF 基板410，但是也可以在各侧面设置2个以上的COF基板410。并且，例如，既可以仅在支持 构件400的单侧侧面设置COF基板410，进而，也可以采用连续的1块COF基板作为两侧面 的COF基板410。并且，也可以与这些不同而将驱动电路200设置于不同部位，不采用COF 基板，而采用未搭载电路的布线基板。而且，虽然在上述的实施方式1中，在流路形成基板10设置有2列并排设置有压 力产生室12的列，但是该情况下的列数并不特别限制。既可以为一列，也可以为3列以上。 在多列的情况下只要至少使2列为一组相对向即可。并且，虽然在上述的实施方式1中，作为使压力变化产生于压力产生室12的压力 产生元件，采用具有薄膜型压电元件300的致动装置进行了说明，但是并非特别地限定于 此，例如，能够使用通过贴附生片(green sheet)等方法所形成的厚膜型致动装置和/或使 压电材料与电极形成材料交替地叠层而伸缩于轴向方向的纵向振动型致动装置等。并且， 作为压力产生元件，能够使用将发热元件配置 于压力产生室内、通过因发热元件的发热产 生的气泡而从喷嘴开口喷出液滴的元件和/或使静电产生于振动板与电极之间、通过静电 力使振动板变形而从喷嘴开口喷出液滴的所谓静电式致动器等。还有，上述的实施方式的喷墨式记录头I搭载于喷墨式记录装置II。图10是表示 该喷墨式记录装置之一例的概要图。如图示地，喷墨式记录头I可以装卸地设置构成墨供 给单元的墨盒2A及2B，搭载有该喷墨式记录头I的滑架3沿轴方向移动自如地设置于安装 于装置主体4的滑架轴5。该喷墨式记录头I例如喷出黑色墨组成物及彩色墨组成物。而且，驱动电动机6的驱动力由未图示的多个齿轮及同步带7传递到滑架3，由此 使得搭载有喷墨式记录头I的滑架3沿滑架轴5移动。另一方面，在装置主体4沿滑架轴 5设置压板8，作为通过未图示的输纸滚筒等所输送的纸张等的记录介质的记录片S卷绕于 压板8被输送。而且，本发明广泛地以全体喷液头为对象，例如，也能够应用于用于打印机 等图像记录装置的各种喷墨式记录头等记录头、用于液晶显示器等滤色器的制造的色材喷 头、用于有机EL显示器、FED(场致发射显示器)等的电极形成的电极材料喷头、用于生物 芯片制造的生物体有机物喷头等。并且，虽然作为喷液装置之一例举出喷墨式记录装置II进行了说明，但是也可以 应用于采用了上述其他的喷液头的喷液装置。
权利要求
一种喷液头，其特征在于，具备并排设置有喷嘴开口且具有连通于喷嘴开口的岐管的多个喷头主体，和具有将从上游所供给的液体供给于前述喷头主体的多个岐管的多条流路的流路构件；多个前述喷头主体配设为，前述岐管并排设置于第1方向上；前述流路构件的多条前述流路具有流路组，所述流路组沿前述第1方向配设有连通于前述岐管的流出口，且沿与前述第1方向相交叉的第2方向配设有从上游被供给液体的流入口。
2.根据权利要求1所述的喷液头，其特征在于 构成前述流路组的各流路连通于不同的岐管而设置。
3.根据权利要求1或2所述的喷液头，其特征在于还具备设置有与前述流路构件的前述流入口相连通的供给连通路的第2流路构件。
4.根据权利要求1 3中的任何一项所述的喷液头，其特征在于 前述流路构件的多条前述流路的长度相等。
5.根据权利要求3或4所述的喷液头，其特征在于前述喷头主体具备连通于前述喷嘴开口的压力产生室、使压力变化产生于该压力产生 室内的致动装置、和连接于前述致动装置的布线构件；在前述流路构件与前述第2流路构件之间，具有连接于前述布线构件而通过该布线构 件将驱动信号供给于前述致动装置的电路基板。
6.根据权利要求5所述的喷液头，其特征在于前述布线构件是在具有柔性的构件形成有布线的柔性布线构件。
7.根据权利要求5或6所述的喷液头，其特征在于前述布线构件插通到设置于前述流路构件的相邻的前述流路组之间的贯通孔。
8.—种喷液装置，其特征在于具备权利要求1 7中的任何一项所述的喷液头。
全文摘要
本发明涉及喷液头及喷液装置。能够使喷出特性均匀化而提高印刷质量并能够小型化。具备并排设置喷嘴开口且具有连通于喷嘴开口的岐管(100)的多个喷头主体、和具有将从上游所供给的液体供给于前述喷头主体的多个岐管(100)的多条流路(503)的流路构件(500)；多个前述喷头主体配设为，前述岐管(100)并排设置于第1方向上；前述流路构件(500)的多条前述流路(503)具有流路组，所述流路组沿前述第1方向配设连通于前述岐管(100)的流出口(503a)，且沿与前述第1方向相交叉的第2方向配设被从上游供给液体的流入口(503b)。
文档编号B41J2/01GK101961955SQ2010102367
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者大久保胜弘, 铃木繁树 申请人:精工爱普生株式会社