JP5440411B2 - ラインヘッドモジュールおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
特許文献1の技術によれば、記録ヘッド(ヘッドモジュール10)の位置決めマークを利用し、治具の位置決めマークを基準として、記録ヘッドを位置決めしている(段落0046など参照)。
特許文献2の技術によれば、記録ヘッド(ヘッドユニット32)の凹部をベースプレート(長尺部材40)の凸部に嵌合させ、記録ヘッドの位置決めをしている(段落0065,0066など参照)。
特許文献3の技術によれば、記録ヘッド(素子基板1)を、まず基準の部材に押し付けてX軸方向において位置決めし、その後位置検出しながらY軸方向に移動させて所定位置で停止させ、Y軸方向の位置決めをしている(段落0017など参照)。
したがって、本発明の主な目的は、安価でかつ容易に記録ヘッド同士を位置決めすることができるラインヘッドモジュールおよびこれを備えるインクジェット記録装置を提供することにある。
複数のノズルが形成されたノズル基板を有する複数の記録ヘッドを千鳥状に配列したラインヘッドモジュールにおいて、
前記各記録ヘッドのノズル基板には、少なくとも1対の凸部と前記凸部に対応する少なくとも1対の凹部とが形成され、
隣り合う前記記録ヘッドは、前記ノズル基板同士の一方に形成された前記凸部と、他方に形成された前記凹部とが当接していることを特徴とするラインヘッドモジュールが提供される。
記録媒体を搬送する搬送ローラと、
前記記録媒体を支持するプラテンと、
前記プラテンと対向配置された前記ラインヘッドモジュールと、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置が提供される。
下記では、記録媒体4の搬送方向を「Y方向」といい、当該搬送方向に直交する方向を「X方向」という。Y方向,X方向は水平面上の方向である。
図3,図4に示すとおり、記録ヘッド20は、外観上、直方体状の筐体22を有しており、筐体22にノズル基板30が設けられている。筐体22の左右の側部にはフランジ24が一体に形成されている。図2中の拡大部分(断面)に示すとおり、フランジ24には凹部24aが形成され、ネジ26によりフランジ24がラインヘッド10の一部である支持体28に固定されている。ネジ26の頭部は凹部24aに埋没している。
なお、各ラインヘッド10,12,14,16はラインヘッドモジュールの一例であり、ラインヘッド12,14,16もラインヘッド10と同様の構成を有している。
下記では、これら部材の積層方向を「Z方向」という。Z方向はX方向,Y方向と直交している。
圧力室基板34aはシリコン製の基板であり、ガラス基板32の上面に積層され、ガラス基板32と陽極接合されている。
圧力室基板34aには、ノズル30aから吐出されるインクに吐出圧力を付与する圧力室34cが形成されている。圧力室34cは圧力室基板34aをZ方向へ貫通するように形成されている。圧力室34cは、貫通孔32aおよびノズル30aの上方に設けられ、貫通孔32aおよびノズル30aと連通している。
振動板34bは、圧力室34cの開口を覆うように圧力室基板34aの上面に積層され、接合されている。すなわち、振動板34bは、圧力室34cの上壁部を構成している。振動板34bの表面には酸化膜が形成されている。
圧力室基板34a,振動板34bには貫通孔で構成される流路34dが形成されている。圧力室34cと流路34dとは、ガラス基板32に形成された連通路32bを介して連通している。
圧電素子50は、圧力室34cとほぼ同一の平面視形状に形成され、振動板34bを挟んで圧力室34cと対向する位置に設けられている。圧電素子50は、振動板34bを変形させるためのPZT(lead zirconium titanate)からなるアクチュエータである。圧電素子42の上面および下面には2つの電極52,54が設けられており、このうち下面側の電極54が振動板34bに接続されている。
第1接着層36には貫通孔で構成される流路36bが形成されている。流路36bは流路32bと連通している。
インターポーザ38aの下面には2層の酸化ケイ素の絶縁層38b,38cが被覆され、上面にも同じく酸化ケイ素の絶縁層38dが被覆されている。絶縁層38b,38cのうち下方に位置する絶縁層38cが、第1接着層36の上面に積層され、接合されている。
インターポーザ38aにはスルーホール38eがZ方向に形成されており、スルーホール38eには貫通電極38fが挿通されている。貫通電極38fの下端には、水平方向に延在する導電性基板38gの一端が接続されている。導電性基板38gの他端には、圧電素子50上面の電極52に設けられたスタッドバンプ56が、空間36a内に露出した半田58を介して接続されている。導電性基板38gは、アルミニウムまたは銅などで構成され、インターポーザ38a下面の2層の絶縁層38b,38cによって挟まれて保護されている。貫通電極38fの上端には銅基板38hが接続されている。銅基板38hは水平方向に延在している。
インターポーザ38aおよび絶縁層38b,38c,38dには貫通孔で構成された流路38iが形成されている。流路38iは、インターポーザ38aをZ方向へ貫通するように形成されている。流路38iは流路36bと連通している。
第2接着層40は、インクタンク42を接着する感光性樹脂層であるとともに、銅基板38hを保護する保護層となっている。
第2接着層40には、貫通孔で構成された流路40aがZ方向へ形成されている。流路40aは配線層38の流路38iと連通している。
特に、図6に示すとおり、凸部60は台形状に突出しており、2つの角部60a,60bが屈曲している。凸部60は外側に向けてテーパ状(先細)になっている。他方、凹部62も台形状に切り欠かれており、凸部60の形状に対応している。凸部60と凹部62とは互いに嵌合し、凸部60と凹部62とを平面視した状態において互いに線接触している。凸部60と凹部62とはノズル30aと同様に、ドライエッチングにより形成されている。
図6,図7に示すガラス基板30の凸部60と凹部62の形状は一例である。
凸部60と凹部62の形状は、互いに三角形状や矩形状など多角形状を呈していてもよいし、半円状または楕円状を呈していてもよく、互いに嵌合可能であれば適宜変更可能である。凸部60と凹部62の数は2対以上あってもよいし、対を構成しなくてもさらに1または2以上の凸部60と凹部62とがガラス基板30に形成されてもよい。
4 記録媒体
6 プラテン
8 搬送ローラ
10,12,14,16 ラインヘッド
20 記録ヘッド
22 筐体
24 フランジ
26 ネジ
28 支持体
30 ノズル基板
30a ノズル
32 ガラス基板
32a 貫通孔
32b 連通路
32c〜32f 切欠き部
32g〜32j 凸部
34 圧力室層
34a 圧力室基板
34b 振動板
34c 圧力室
34d 流路
36 第1接着層
36a 空間
36b 流路
38 配線層
38a インターポーザ
38b,38c,38d 絶縁層
38e スルーホール
38f 貫通電極
38g 導電性基板
38h 銅基板
38i 流路
40 第2接着層
40a 流路
42 インクタンク
50 圧電素子
52,54 電極
56 スタッドバンプ
58 半田
60 凸部
60a,60b,60c 角部
62 凹部
Claims (6)
- 複数のノズルが形成されたノズル基板を有する複数の記録ヘッドを千鳥状に配列したラインヘッドモジュールにおいて、
前記各記録ヘッドのノズル基板には、少なくとも1対の凸部と前記凸部に対応する少なくとも1対の凹部とが形成され、
隣り合う前記記録ヘッドは、前記ノズル基板同士の一方に形成された前記凸部と、他方に形成された前記凹部とが当接していることを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 請求項1に記載のラインヘッドモジュールにおいて、
前記凸部が台形状を呈しており、
前記凸部の両方の角部が屈曲していることを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 請求項1に記載のラインヘッドモジュールにおいて、
前記凸部がほぼ台形状を呈しており、
前記凸部の一方の角部が屈曲し、他方の角部が湾曲していることを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュールにおいて、
前記凹部が台形状を呈していることを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュールにおいて、
前記ノズル基板がシリコンで構成され、
前記ノズル基板の前記凸部および前記凹部がドライエッチング加工で形成されていることを特徴とするラインヘッドモジュール。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のラインヘッドモジュールを備えるインクジェット記録装置において、
記録媒体を搬送する搬送ローラと、
前記記録媒体を支持するプラテンと、
前記プラテンと対向配置された前記ラインヘッドモジュールと、
を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
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