JP5822624B2 - Liquid discharge head and recording apparatus using the same - Google Patents

Description

本発明は、液滴を吐出させ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ものである。   The present invention relates to a liquid discharge head that discharges droplets and a recording apparatus using the same.

近年、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印刷装置が、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。   In recent years, printing apparatuses using inkjet recording methods such as inkjet printers and inkjet plotters are not only printers for general consumers, but also, for example, formation of electronic circuits, manufacture of color filters for liquid crystal displays, manufacture of organic EL displays It is also widely used for industrial applications.

このようなインクジェット方式の印刷装置には、液体を吐出させるための液体吐出ヘッドが印刷ヘッドとして搭載されている。この種の印刷ヘッドには、インクが充填されたインク流路内に加圧手段としてのヒータを備え、ヒータによりインクを加熱、沸騰させ、インク流路内に発生する気泡によってインクを加圧し、インク吐出孔より、液滴として吐出させるサーマルヘッド方式と、インクが充填されるインク流路の一部の壁を変位素子によって屈曲変位させ、機械的にインク流路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。   In such an ink jet printing apparatus, a liquid discharge head for discharging liquid is mounted as a print head. This type of print head includes a heater as a pressurizing unit in an ink flow path filled with ink, heats and boiles the ink with the heater, pressurizes the ink with bubbles generated in the ink flow path, A thermal head system that ejects ink as droplets from the ink ejection holes, and a part of the wall of the ink channel filled with ink is bent and displaced by a displacement element, and the ink in the ink channel is mechanically pressurized, and the ink A piezoelectric method for discharging liquid droplets from discharge holes is generally known.

また、このような液体吐出ヘッドには、記録媒体の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に液体吐出ヘッドを移動させつつ記録を行なうシリアル式、および記録媒体より主走査方向に長い液体吐出ヘッドを固定した状態で、副走査方向に搬送されてくる記録媒体に記録を行なうライン式がある。ライン式は、シリアル式のように液体吐出ヘッドを移動させる必要がないので、高速記録が可能であるという利点を有する。   In addition, in such a liquid discharge head, a serial type that performs recording while moving the liquid discharge head in a direction (main scanning direction) orthogonal to the conveyance direction (sub-scanning direction) of the recording medium, and main scanning from the recording medium There is a line type in which recording is performed on a recording medium conveyed in the sub-scanning direction with a liquid discharge head that is long in the direction fixed. The line type has the advantage that high-speed recording is possible because there is no need to move the liquid discharge head as in the serial type.

シリアル式、ライン式のいずれの方式の液体吐出ヘッドであっても、液滴を高い密度で印刷するには、液体吐出ヘッドに形成されている、液滴を吐出する液体吐出孔の密度を高くする必要がある。   In order to print droplets at a high density in any of the serial type and line type liquid discharge heads, the density of the liquid discharge holes for discharging the droplets formed in the liquid discharge head must be increased. There is a need to.

そこで液体吐出ヘッド本体を、マニホールド（共通流路）およびマニホールドから複数の液体加圧室をそれぞれ介して繋がる液体吐出孔を有した流路部材と、前記液体加圧室をそれぞれ覆うように設けられた複数の変位素子を有するアクチュエータユニットとを積層して構成したが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。この液体吐出ヘッド本体では、複数の液体吐出孔にそれぞれ繋がった液体加圧室がマトリックス状に配置され、それを覆うように設けられたアクチュエータユニットの変位素子を変位させることで、各液体吐出孔からインクを吐出させ、主走査方向に６００ｄｐｉの解像度で印刷が可能とされている。また、この液体吐出ヘッド本体には筐体が取り付けられて液体吐出ヘッドが構成されており、液体吐出ヘッド本体を駆動する信号は、筐体に開口した孔を通した信号ケーブルで伝達され、孔は樹脂の蓋で塞がれている。   Therefore, the liquid discharge head main body is provided so as to cover the manifold (common flow path) and the flow path member having the liquid discharge holes connecting the manifold through the plurality of liquid pressurization chambers, respectively, and the liquid pressurization chamber. It is known that the actuator unit having a plurality of displacement elements is laminated (see, for example, Patent Document 1). In this liquid discharge head main body, the liquid pressurizing chambers respectively connected to the plurality of liquid discharge holes are arranged in a matrix shape, and the displacement elements of the actuator unit provided so as to cover the liquid pressurization chambers are displaced, so that each liquid discharge hole Ink is ejected from the ink and printing is possible at a resolution of 600 dpi in the main scanning direction. In addition, the liquid discharge head body is configured by attaching a casing to the liquid discharge head, and a signal for driving the liquid discharge head body is transmitted by a signal cable through a hole opened in the casing. Is covered with a resin lid.

特開２０１０−０５２２５６号公報JP 2010-052256 A

しかしながら、特許文献１に記載の液体吐出ヘッドでは、印刷中に生じる液体のミストなどが、信号ケーブと蓋、あるいは蓋と筐体の間から筐体内部に入りこみ、その液体によ
り信号配線間などが短絡し、液体吐出ヘッドが動作しなくなることがあるという問題があった。 However, in the liquid discharge head described in Patent Document 1, liquid mist generated during printing enters the inside of the housing from between the signal cable and the lid or between the lid and the housing, and the liquid causes a gap between the signal wiring and the like. There is a problem that the liquid discharge head may not operate due to a short circuit.

したがって、本発明の目的は、液体のミストが侵入し難い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にある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a liquid discharge head in which liquid mist does not easily enter and a recording apparatus using the liquid discharge head.

本発明の液体吐出ヘッドは、液体を吐出させる加圧ユニットを備えている液体吐出ヘッド本体と、該液体吐出ヘッド本体の一部を覆うように設けられており、一部に開口を有するカバー部材と、前記開口を塞ぐように前記カバー部材に接合されているとともに、前記カバー部材の外側で外部の配線と接続される接続部を備え、かつ前記加圧ユニットと電気的に接続されている接続基板とを有することを特徴とする。   The liquid discharge head of the present invention is provided with a liquid discharge head main body having a pressurizing unit for discharging liquid, and a cover member provided so as to cover a part of the liquid discharge head main body and having an opening in part. And a connection portion that is joined to the cover member so as to close the opening, and that is connected to an external wiring outside the cover member and is electrically connected to the pressure unit. And a substrate.

また、本発明の記録装置は、前記記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドの前記接続部に接続され、前記接続基板を介して前記液体吐出ヘッド本体に電気的に接続されている、前記液体吐出ヘッド本体を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。   The recording apparatus of the present invention is connected to the liquid discharge head described above, a transport unit that transports a recording medium to the liquid discharge head, and the connection portion of the liquid discharge head, and is connected via the connection substrate. And a controller for controlling the liquid discharge head body, which is electrically connected to the liquid discharge head body.

本発明の液体吐出ヘッドによれば、外部と液体吐出ヘッドとの電気信号は、接続基板を介して行なわれ、カバー部材の開口は、接続基板がカバー部材に接合されることで塞がれているため、カバー部材の開口からの液滴の侵入を抑制できるので、信頼性が高くなる。   According to the liquid ejection head of the present invention, the electrical signal between the outside and the liquid ejection head is performed via the connection substrate, and the opening of the cover member is blocked by joining the connection substrate to the cover member. Therefore, since the intrusion of the liquid droplets from the opening of the cover member can be suppressed, the reliability is improved.

本発明の記録装置によれば、液体吐出ヘッド内への液滴の侵入が抑制できるので、信頼性が高くなる   According to the recording apparatus of the present invention, since the intrusion of liquid droplets into the liquid discharge head can be suppressed, the reliability is improved.

本発明の一実施形態に係る記録装置であるプリンタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a printer that is a recording apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の液体吐出ヘッドを構成する流路部材および圧電アクチュエータの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a flow path member and a piezoelectric actuator constituting the liquid ejection head of FIG. 1. 図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 2. 図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region surrounded by an alternate long and short dash line in FIG. 図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view along the VV line of FIG. 図１の液体吐出ヘッドの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the liquid ejection head in FIG. 1. 図６の液体吐出ヘッドのＸ−Ｘ線縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the liquid discharge head of FIG. 6 taken along line XX. 本発明の他の実施形態の液体吐出ヘッドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the liquid discharge head of other embodiment of this invention.

図１は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタの概略構成図である。このカラーインクジェットプリンタ１（以下、プリンタ１とする）は、４つの液体吐出ヘッド２を有している。これらの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って並べられ、プリンタ１に固定されている。液体吐出ヘッド２は、図１の手前から奥へ向かう方向に細長い形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a color ink jet printer which is a recording apparatus including a liquid discharge head according to an embodiment of the present invention. This color inkjet printer 1 (hereinafter referred to as printer 1) has four liquid ejection heads 2. These liquid discharge heads 2 are arranged along the conveyance direction of the printing paper P and are fixed to the printer 1. The liquid discharge head 2 has an elongated shape in a direction from the front to the back in FIG. This long direction is sometimes called the longitudinal direction.

プリンタ１には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、給紙ユニット１１４、搬送ユニット１２０および紙受け部１１６が順に設けられている。また、プリンタ１には、液体吐出ヘッド２や給紙ユニット１１４などのプリンタ１の各部における動作を制御するための制御部１００が設けられている。   In the printer 1, a paper feed unit 114, a transport unit 120, and a paper receiver 116 are sequentially provided along the transport path of the printing paper P. In addition, the printer 1 is provided with a control unit 100 for controlling the operation of each unit of the printer 1 such as the liquid discharge head 2 and the paper feeding unit 114.

給紙ユニット１１４は、複数枚の印刷用紙Ｐを収容することができる用紙収容ケース１１５と、給紙ローラ１４５とを有している。給紙ローラ１４５は、用紙収容ケース１１５に積層して収容された印刷用紙Ｐのうち、最も上にある印刷用紙Ｐを１枚ずつ送り出すことができる。   The paper supply unit 114 includes a paper storage case 115 that can store a plurality of printing papers P, and a paper supply roller 145. The paper feed roller 145 can send out the uppermost print paper P among the print papers P stacked and stored in the paper storage case 115 one by one.

給紙ユニット１１４と搬送ユニット１２０との間には、印刷用紙Ｐの搬送経路に沿って、二対の送りローラ１１８ａおよび１１８ｂ、ならびに、１１９ａおよび１１９ｂが配置されている。給紙ユニット１１４から送り出された印刷用紙Ｐは、これらの送りローラによってガイドされて、さらに搬送ユニット１２０へと送り出される。   Between the paper feed unit 114 and the transport unit 120, two pairs of feed rollers 118a and 118b and 119a and 119b are arranged along the transport path of the printing paper P. The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 is guided by these feed rollers and further sent out to the transport unit 120.

搬送ユニット１２０は、エンドレスの搬送ベルト１１１と２つのベルトローラ１０６および１０７を有している。搬送ベルト１１１は、ベルトローラ１０６および１０７に巻き掛けられている。搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラに巻き掛けられたとき所定の張力で張られるような長さに調整されている。これによって、搬送ベルト１１１は、２つのベルトローラの共通接線をそれぞれ含む互いに平行な２つの平面に沿って、弛むことなく張られている。これら２つの平面のうち、液体吐出ヘッド２に近い方の平面が、印刷用紙Ｐを搬送する搬送面１２７である。   The transport unit 120 includes an endless transport belt 111 and two belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is wound around belt rollers 106 and 107. The conveyor belt 111 is adjusted to such a length that it is stretched with a predetermined tension when it is wound around two belt rollers. Thus, the conveyor belt 111 is stretched without slack along two parallel planes each including a common tangent line of the two belt rollers. Of these two planes, the plane closer to the liquid ejection head 2 is a transport surface 127 that transports the printing paper P.

ベルトローラ１０６には、図１に示されるように、搬送モータ１７４が接続されている。搬送モータ１７４は、ベルトローラ１０６を矢印Ａの方向に回転させることができる。また、ベルトローラ１０７は、搬送ベルト１１１に連動して回転することができる。したがって、搬送モータ１７４を駆動してベルトローラ１０６を回転させることにより、搬送ベルト１１１は、矢印Ａの方向に沿って移動する。   As shown in FIG. 1, a conveyance motor 174 is connected to the belt roller 106. The transport motor 174 can rotate the belt roller 106 in the direction of arrow A. The belt roller 107 can rotate in conjunction with the transport belt 111. Therefore, the conveyance belt 111 moves along the direction of arrow A by driving the conveyance motor 174 and rotating the belt roller 106.

ベルトローラ１０７の近傍には、ニップローラ１３８とニップ受けローラ１３９とが、搬送ベルト１１１を挟むように配置されている。ニップローラ１３８は、図示しないバネによって下方に付勢されている。ニップローラ１３８の下方のニップ受けローラ１３９は、下方に付勢されたニップローラ１３８を、搬送ベルト１１１を介して受け止めている。２つのニップローラは回転可能に設置されており、搬送ベルト１１１に連動して回転する。   In the vicinity of the belt roller 107, a nip roller 138 and a nip receiving roller 139 are arranged so as to sandwich the conveyance belt 111. The nip roller 138 is urged downward by a spring (not shown). A nip receiving roller 139 below the nip roller 138 receives the nip roller 138 biased downward via the conveying belt 111. The two nip rollers are rotatably installed and rotate in conjunction with the conveyance belt 111.

給紙ユニット１１４から搬送ユニット１２０へと送り出された印刷用紙Ｐは、ニップローラ１３８と搬送ベルト１１１との間に挟み込まれる。これによって、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の搬送面１２７に押し付けられ、搬送面１２７上に固着する。そして、印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１の回転に従って、液体吐出ヘッド２が設置されている方向へと搬送される。なお、搬送ベルト１１１の外周面１１３に粘着性のシリコンゴムによる処理を施してもよい。これにより、印刷用紙Ｐを搬送面１２７に確実に固着させることができる。   The printing paper P sent out from the paper supply unit 114 to the transport unit 120 is sandwiched between the nip roller 138 and the transport belt 111. As a result, the printing paper P is pressed against the transport surface 127 of the transport belt 111 and is fixed on the transport surface 127. The printing paper P is transported in the direction in which the liquid ejection head 2 is installed according to the rotation of the transport belt 111. The outer peripheral surface 113 of the conveyor belt 111 may be treated with adhesive silicon rubber. Thereby, the printing paper P can be securely fixed to the transport surface 127.

４つの液体吐出ヘッド２は、搬送ベルト１１１による搬送方向に沿って互いに近接して配置されている。各液体吐出ヘッド２は、下端の液体吐出ヘッド本体１３と液体吐出ヘッド本体１３に取り付けられたカバー部材９０を有している。液体吐出ヘッド本体１３の下面には、液体を吐出する多数の液体吐出孔８が設けられている液体吐出孔面４ａとなっている（図５参照）。   The four liquid discharge heads 2 are arranged close to each other along the conveyance direction by the conveyance belt 111. Each liquid discharge head 2 has a liquid discharge head main body 13 at the lower end and a cover member 90 attached to the liquid discharge head main body 13. The lower surface of the liquid discharge head main body 13 is a liquid discharge hole surface 4a provided with a number of liquid discharge holes 8 for discharging liquid (see FIG. 5).

１つの液体吐出ヘッド２に設けられた液体吐出孔８からは、同じ色の液滴（インク）が吐出されるようになっている。各液体吐出ヘッド２の液体吐出孔８は一方方向（印刷用紙Ｐと平行で印刷用紙Ｐ搬送方向に直交する方向であり、液体吐出ヘッド２の長手方向）に等間隔で配置されているため、一方方向に隙間なく印刷することができる。各液体吐出ヘ
ッド２から吐出される液体の色は、それぞれ、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。各液体吐出ヘッド２は、液体吐出ヘッド本体１３の下面の液体吐出孔開口平面４ａと搬送ベルト１１１の搬送面１２７との間にわずかな隙間をおいて配置されている。 Liquid droplets (ink) of the same color are ejected from the liquid ejection holes 8 provided in one liquid ejection head 2. Since the liquid ejection holes 8 of each liquid ejection head 2 are arranged at equal intervals in one direction (a direction parallel to the printing paper P and perpendicular to the conveyance direction of the printing paper P and the longitudinal direction of the liquid ejection head 2), Printing can be performed without gaps in one direction. The colors of the liquid ejected from each liquid ejection head 2 are magenta (M), yellow (Y), cyan (C), and black (K), respectively. Each liquid ejection head 2 is arranged with a slight gap between the liquid ejection hole opening plane 4 a on the lower surface of the liquid ejection head main body 13 and the transport surface 127 of the transport belt 111.

搬送ベルト１１１によって搬送された印刷用紙Ｐは、液体吐出ヘッド２と搬送ベルト１１１との間の隙間を通過する。その際に、液体吐出ヘッド２を構成する液体吐出ヘッド本体１３から印刷用紙Ｐの上面に向けて液滴が吐出される。これによって、印刷用紙Ｐの上面には、制御部１００によって記憶された画像データに基づくカラー画像が形成される。   The printing paper P transported by the transport belt 111 passes through the gap between the liquid ejection head 2 and the transport belt 111. At that time, droplets are ejected from the liquid ejection head body 13 constituting the liquid ejection head 2 toward the upper surface of the printing paper P. As a result, a color image based on the image data stored by the control unit 100 is formed on the upper surface of the printing paper P.

搬送ユニット１２０と紙受け部１１６との間には、剥離プレート１４０と二対の送りローラ１２１ａおよび１２１ｂならびに１２２ａおよび１２２ｂとが配置されている。カラー画像が印刷された印刷用紙Ｐは、搬送ベルト１１１によって剥離プレート１４０へと搬送される。このとき、印刷用紙Ｐは、剥離プレート１４０の右端によって、搬送面１２７から剥離される。そして、印刷用紙Ｐは、送りローラ１２１ａ〜１２２ｂによって、紙受け部１１６に送り出される。このように、印刷済みの印刷用紙Ｐが順次紙受け部１１６に送られ、紙受け部１１６に重ねられる。   A separation plate 140 and two pairs of feed rollers 121a and 121b and 122a and 122b are arranged between the transport unit 120 and the paper receiver 116. The printing paper P on which the color image is printed is conveyed to the peeling plate 140 by the conveying belt 111. At this time, the printing paper P is peeled from the transport surface 127 by the right end of the peeling plate 140. Then, the printing paper P is sent out to the paper receiving unit 116 by the feed rollers 121a to 122b. In this way, the printed printing paper P is sequentially sent to the paper receiving unit 116 and stacked on the paper receiving unit 116.

なお、印刷用紙Ｐの搬送方向について最も上流側にある液体吐出ヘッド２とニップローラ１３８との間には、紙面センサ１３３が設置されている。紙面センサ１３３は、発光素子および受光素子によって構成され、搬送経路上の印刷用紙Ｐの先端位置を検出することができる。紙面センサ１３３による検出結果は制御部１００に送られる。制御部１００は、紙面センサ１３３から送られた検出結果により、印刷用紙Ｐの搬送と画像の印刷とが同期するように、液体吐出ヘッド２や搬送モータ１７４等を制御することができる。   Note that a paper surface sensor 133 is installed between the liquid ejection head 2 and the nip roller 138 that are the most upstream in the transport direction of the printing paper P. The paper surface sensor 133 includes a light emitting element and a light receiving element, and can detect the leading end position of the printing paper P on the transport path. The detection result by the paper surface sensor 133 is sent to the control unit 100. The control unit 100 can control the liquid ejection head 2, the conveyance motor 174, and the like so that the conveyance of the printing paper P and the printing of the image are synchronized based on the detection result sent from the paper surface sensor 133.

図６は液体吐出ヘッド２の斜視図であり、図７は、図６に示した液体吐出ヘッド２のＸ−Ｘ線断面図である。液体吐出ヘッド本体１３には、流路部材４、分岐流路部材６０、リザーバ流路部材４０、加圧ユニットである圧電アクチュエータユニット２１、ヒータ６５が含まれる。図７では流路部材４などの流路の内部構造は省略してある。   FIG. 6 is a perspective view of the liquid discharge head 2, and FIG. 7 is a cross-sectional view of the liquid discharge head 2 shown in FIG. The liquid discharge head body 13 includes a flow path member 4, a branch flow path member 60, a reservoir flow path member 40, a piezoelectric actuator unit 21 that is a pressure unit, and a heater 65. In FIG. 7, the internal structure of the flow path such as the flow path member 4 is omitted.

液体吐出ヘッド２は液体吐出ヘッド本体１３とカバー部材９０とを含んでいる。カバー部材９０は、金属製で、形状は直方体状である。カバー部材９０は、筒状のカバー部材本体９０ａとカバー部材本体９０ａに着脱可能な蓋９０ｂとからなっている。蓋９０ｂは液体吐出孔面４ａと対向した面が外れるような位置に配置されているため、複数の液体吐出ヘッド２が隣接して配置されていても、蓋９０ｂを外して交換できる。カバー部材本体９０ａと蓋９０ｂとの間に弾性変形する樹脂などを設けることで、液滴の侵入をより抑制できる。蓋９０ｂには孔９０ｂａが開口しており、接続基板８０は、孔９０ｂａを塞ぐように蓋９０ｂに接合される。接合を樹脂や防水処理した両面テープなどで行なうことで、液滴の侵入をより抑制できる。   The liquid discharge head 2 includes a liquid discharge head main body 13 and a cover member 90. The cover member 90 is made of metal and has a rectangular parallelepiped shape. The cover member 90 includes a cylindrical cover member main body 90a and a lid 90b that can be attached to and detached from the cover member main body 90a. Since the lid 90b is disposed at a position where the surface facing the liquid ejection hole surface 4a is removed, the lid 90b can be removed and replaced even when the plurality of liquid ejection heads 2 are disposed adjacent to each other. By providing a resin that is elastically deformed between the cover member main body 90a and the lid 90b, intrusion of liquid droplets can be further suppressed. A hole 90ba is opened in the lid 90b, and the connection substrate 80 is joined to the lid 90b so as to close the hole 90ba. By performing bonding with a resin or a waterproof double-sided tape, it is possible to further suppress the intrusion of liquid droplets.

接続基板８０のカバー部材９０の外側の面（以下で単に外側の面と言うことがある）には外部の配線と接続される、接続部である外部コネクタ８２が実装されている。外部コネクタ８２があることにより、制御部１００への接続が容易になる。外部コネクタ８２を接続基板８０のカバー部材９０の外側の面にスルーホール実装にする、すなわち外部コネクタ８２の端子を、接続基板８０に設けられたスルーホールを貫通させて、接続基板８０のカバー部材９０の内側の面（以下で単に内側の面と言うことがある）に形成されている配線８０ａに、半田などのろう材で接合することで、接続基板８０の外側に配線を少なくできるので、そのような配線が液滴よって断線することを抑制できる。その際、スルーホール内のろう材、あるいは配線８０ａ上のろう材により、接続基板８０のスルーホールを介してミストの侵入は抑制される。スルーホール内には導体が形成され、ろう材が充てんさ
れることにより、接合が強固になり、ミストの侵入の抑制効果が高まるが、スルーホール内の導体が形成や、ろう材の充てんは必ずしも必要ではない。さらに、外部コネクタ８２の底部と接続基板８０とを樹脂などで接着してもよい。外部コネクタ８２と接続基板８０の間には樹脂などをいれることで、液滴がより侵入し難くなり、外部コネクタ８２の下部や接続基板８０の外側の面の側のスルーホール付近での断線の発生を抑制できる。 An external connector 82, which is a connection portion, is connected to an external surface of the cover member 90 of the connection substrate 80 (hereinafter sometimes simply referred to as an external surface) that is connected to external wiring. The presence of the external connector 82 facilitates connection to the control unit 100. The external connector 82 is mounted in a through hole on the outer surface of the cover member 90 of the connection board 80, that is, the terminal of the external connector 82 passes through the through hole provided in the connection board 80, and the cover member of the connection board 80 By joining the wiring 80a formed on the inner surface of 90 (hereinafter sometimes referred to simply as the inner surface) with a brazing material such as solder, the wiring can be reduced outside the connection substrate 80. It is possible to suppress disconnection of such wiring by a droplet. At that time, the penetration of mist through the through hole of the connection substrate 80 is suppressed by the brazing material in the through hole or the brazing material on the wiring 80a. A conductor is formed in the through hole and the brazing material is filled, so that the bonding is strengthened and the effect of suppressing the intrusion of mist is enhanced. However, the formation of the conductor in the through hole and the filling of the brazing material are not necessarily performed. Not necessary. Further, the bottom of the external connector 82 and the connection substrate 80 may be bonded with resin or the like. By inserting resin or the like between the external connector 82 and the connection board 80, it becomes difficult for liquid droplets to enter, and disconnection near the through hole near the lower part of the external connector 82 or the outer surface of the connection board 80. Generation can be suppressed.

接続基板８０の内側の面の配線８０ａには内部コネクタ８４が半田などのろう材で実装されている。このように、内部コネクタ８４を表面実装すれば、接続基板８０の外側の面の配線を少なくできるので、そのような配線が液滴よって断線することを抑制できる。内部コネクタ８４および外部コネクタ８２の接続を上述のようにすれば、接続基板８０の外側の面に配線をなくすことができるので、より好ましい。   An internal connector 84 is mounted on the wiring 80 a on the inner surface of the connection substrate 80 with a brazing material such as solder. As described above, if the internal connector 84 is surface-mounted, wiring on the outer surface of the connection substrate 80 can be reduced, so that it is possible to suppress disconnection of such wiring by droplets. If the connection between the internal connector 84 and the external connector 82 is made as described above, wiring can be eliminated on the outer surface of the connection substrate 80, which is more preferable.

また、内部コネクタ８４の接続する先をカバー部材９０ａあるいは液体吐出ヘッド本体１３に固定させておけば、蓋９０ｂを着脱する際に、内部コネクタ８４により接続も同時にできるので、接続をより簡単にできる。そのような構造にするため、信号分配基板８６はカバー部材９０の中で垂直に立てられた状態にするのが好ましい。   Further, if the tip to which the internal connector 84 is connected is fixed to the cover member 90a or the liquid discharge head main body 13, the connection can be made simultaneously by the internal connector 84 when the lid 90b is attached / detached. . In order to obtain such a structure, it is preferable that the signal distribution board 86 is vertically set in the cover member 90.

内部コネクタ８４を実装する位置を液体吐出ヘッド２の短手方向の中央部にすることで、蓋９０ｂを着脱する際の応力は、接続基板８０に垂直に近い角度で加わり、斜めに加わる応力が少ないので、内部コネクタ８４の実装が、応力による破壊されにくい。ここで言う中央部とは、短手方向の中央１／３の部分のことである。そして、蓋９０ｂを着脱可能であることにより、外部コネクタ８２自体や接続基板８０が液滴によって断線したとしても、蓋９０ｂおよび接続基板８０を交換することで、簡単に液体吐出ヘッド２を修理することができる。また、蓋９０ｂおよび接続基板８０は、特にコストの高い部材を使用しなくても作製可能であり、交換のコストも安くて済む。   By setting the position where the internal connector 84 is mounted at the center of the liquid ejection head 2 in the short direction, the stress at the time of attaching and detaching the lid 90b is applied at an angle close to perpendicular to the connection substrate 80, and the stress applied obliquely is applied. Since there are few, mounting of the internal connector 84 is hard to be destroyed by stress. The central portion referred to here is a portion of the center 1/3 in the short direction. Since the lid 90b is detachable, even if the external connector 82 itself or the connection substrate 80 is disconnected due to liquid droplets, the liquid discharge head 2 can be easily repaired by replacing the lid 90b and the connection substrate 80. be able to. Moreover, the lid 90b and the connection substrate 80 can be manufactured without using a particularly expensive member, and the replacement cost can be reduced.

リザーバ流路部材４０には、リザーバ流路が設けられて、その一端は液体導入孔４１ｂとして、液体吐出ヘッド２の外部に開口している。また、リザーバ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。ダンパのリザーバ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リザーバ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。また、リザーバ流路の中にフィルタを設けて、液体の中に含まれる異物が分岐流路部材４に入らないようにするのが好ましく、異物が詰まることによって起こる不吐出を抑制できる。   The reservoir channel member 40 is provided with a reservoir channel, and one end thereof opens to the outside of the liquid ejection head 2 as a liquid introduction hole 41b. Further, a part of the inner wall of the reservoir channel is a damper made of an elastically deformable material. Since the damper can be deformed in the direction facing the surface opposite to the reservoir flow path, the volume of the reservoir flow path can be changed by elastically deforming the damper, and the liquid discharge amount increases rapidly. In this case, the liquid can be supplied stably. In addition, it is preferable to provide a filter in the reservoir flow path so that foreign matter contained in the liquid does not enter the branch flow path member 4, and non-ejection caused by clogging of foreign matter can be suppressed.

分岐流路部材６０には、分岐流路が設けられており、リザーバ流路とマニホールドの開口５ｂの間を繋いでいる。リザーバ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５ｂからマニホールド５に流れ込む。   The branch channel member 60 is provided with a branch channel and connects the reservoir channel and the manifold opening 5b. The liquid that has entered from the reservoir channel is divided into a plurality of channels on the way, and flows into the manifold 5 from the openings 5b of the plurality of manifolds.

また、リザーバ流路部材４０には、断熱性部材９７が付けられた弾性板９６と、液体吐出ヘッド本体１３から液体を吐出させる駆動信号を、４つある圧電アクチュエータユニット２１に分配する信号分配基板８６を固定するためのガイドフレーム８８とが固定されている。弾性板９６は図７の断面図では、接続していないが、この断面以外の部分で固定されている。制御部１００から信号ケーブル（不図示）を介して送られてきた駆動信号は、外部コネクタ８２、接続基板８０、内部コネクタ８４、信号分配基板８６、信号伝達部９２および信号伝達部９２に実装されたドライバＩＣ５５を通り、後述の圧電アクチュエータユニット２１の液体吐出素子５０を駆動し、流路部材４内部の液体を加圧することにより、液滴が吐出される。なお、信号分配基板８６は、例えば、駆動信号を複数の圧電アクチュエータユニット２１に分ける他に、駆動信号の整流など行なってもよい。信号伝達部９２は可撓性を有する帯状のもので、内部に金属の配線を有し、配線の一部は、信号伝達
部９２の表面に露出しており、露出した配線により、信号分配基板８６、ドライバＩＣ５５および圧電アクチュエータユニット２１と電気的に接続される。信号伝達部９２は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）である。 The reservoir channel member 40 has an elastic plate 96 provided with a heat insulating member 97 and a signal distribution board that distributes drive signals for discharging liquid from the liquid discharge head body 13 to the four piezoelectric actuator units 21. A guide frame 88 for fixing 86 is fixed. The elastic plate 96 is not connected in the cross-sectional view of FIG. 7, but is fixed at a portion other than this cross-section. A drive signal sent from the control unit 100 via a signal cable (not shown) is mounted on the external connector 82, the connection board 80, the internal connector 84, the signal distribution board 86, the signal transmission unit 92, and the signal transmission unit 92. The liquid droplets are ejected by driving the liquid ejection element 50 of the piezoelectric actuator unit 21 described later through the driver IC 55 and pressurizing the liquid inside the flow path member 4. For example, the signal distribution board 86 may rectify the drive signal in addition to dividing the drive signal into the plurality of piezoelectric actuator units 21. The signal transmission unit 92 has a flexible belt-like shape, has a metal wiring inside, and a part of the wiring is exposed on the surface of the signal transmission unit 92, and the signal distribution board is formed by the exposed wiring. 86, the driver IC 55 and the piezoelectric actuator unit 21 are electrically connected. The signal transmission unit 92 is, for example, an FPC (Flexible Printed Circuit).

ドライバＩＣ５５は、駆動信号の処理を行なう際に発熱する。ドライバＩＣ５５は弾性板９６をたわませることで金属製のカバー部材９０に押し当てられているため、発生した熱は主にカバー部材９０に伝わり、さらにカバー部材９０全体に速く広がり、外部に放熱されていく。断熱性部材９７は、リザーバ流路部材に熱が伝わり難くしている。断熱性部材９７も弾性のあるものにしておいて、ドライバＩＣ５５を金属製のカバー部材９０に押し当てる助けをさせてもよい。   The driver IC 55 generates heat when processing the drive signal. Since the driver IC 55 is pressed against the metal cover member 90 by deflecting the elastic plate 96, the generated heat is mainly transmitted to the cover member 90 and further spreads quickly over the entire cover member 90, and is radiated to the outside. It will be done. The heat insulating member 97 makes it difficult for heat to be transferred to the reservoir channel member. The heat insulating member 97 may also be made elastic to help press the driver IC 55 against the metal cover member 90.

次に本発明の液体吐出ヘッドを構成する流路部材４について説明する。図２は、液体吐出ヘッド本体１３のうち流路部材４および圧電アクチュエータ２１を示す平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、液体吐出ヘッド本体１３の一部である。図４は、図３と同じ位置の拡大透視図で、液体吐出孔８の位置が分かりやすいように、一部の流路を省略して描いている。なお、図３および図４において、図面を分かりやすくするために、圧電アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき液体加圧室１０（液体加圧室群９）、しぼり１２および液体吐出孔８を実線で描いている。図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。   Next, the flow path member 4 constituting the liquid discharge head of the present invention will be described. FIG. 2 is a plan view showing the flow path member 4 and the piezoelectric actuator 21 in the liquid discharge head body 13. FIG. 3 is an enlarged plan view of a region surrounded by a one-dot chain line in FIG. 2 and is a part of the liquid discharge head main body 13. FIG. 4 is an enlarged perspective view of the same position as in FIG. 3 and 4, in order to make the drawings easy to understand, the liquid pressurizing chamber 10 (liquid pressurizing chamber group 9), the squeezing 12, and the liquid discharge holes which are to be drawn by broken lines below the piezoelectric actuator unit 21. 8 is drawn with a solid line. FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along line VV in FIG.

液体吐出ヘッド本体１３は、平板状の流路部材４と、流路部材４上に、加圧部を含む圧電アクチュエータユニット２１、分岐流路部材６０およびリザーバ流路部材４０を有している。圧電アクチュエータユニット２１は台形形状を有しており、その台形の１対の平行対向辺が流路部材４の長手方向に平行になるように流路部材４の上面に配置されている。また、流路部材４の長手方向に平行な２本の仮想直線のそれぞれに沿って２つずつ、つまり合計４つの圧電アクチュエータユニット２１が、全体として千鳥状に流路部材４上に配列されている。流路部材４上で隣接し合う圧電アクチュエータユニット２１の斜辺同士は、流路部材４の短手方向について部分的にオーバーラップしている。このオーバーラップしている部分の圧電アクチェータユニット２１を駆動することにより印刷される領域では、２つの圧電アクチュエータユニット２１により吐出された液滴が混在して着弾することになる。   The liquid discharge head main body 13 includes a flat plate-like channel member 4, and a piezoelectric actuator unit 21 including a pressurizing unit, a branch channel member 60, and a reservoir channel member 40 on the channel member 4. The piezoelectric actuator unit 21 has a trapezoidal shape, and is disposed on the upper surface of the flow path member 4 so that a pair of parallel opposing sides of the trapezoid is parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Further, two piezoelectric actuator units 21 are arranged on the flow path member 4 as a whole in a zigzag manner, two along each of two virtual straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. Yes. The oblique sides of the piezoelectric actuator units 21 adjacent to each other on the flow path member 4 partially overlap in the short direction of the flow path member 4. In the area printed by driving the overlapping piezoelectric actuator unit 21, the droplets ejected by the two piezoelectric actuator units 21 are mixed and landed.

流路部材４の内部にはマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向に沿って延び細長い形状を有しており、流路部材４の上面にはマニホールド５の開口５ｂが形成されている。開口５ｂは、流路部材４の長手方向に平行な２本の直線（仮想線）のそれぞれに沿って５個ずつ、合計１０個形成されている。開口５ｂは、４つの圧電アクチュエータユニット２１が配置された領域を避ける位置に形成されている。マニホールド５には開口５ｂを通じて図示されていない液体タンクから液体が供給されるようになっている。   A manifold 5 is formed inside the flow path member 4. The manifold 5 has an elongated shape extending along the longitudinal direction of the flow path member 4, and an opening 5 b of the manifold 5 is formed on the upper surface of the flow path member 4. A total of ten openings 5 b are formed along each of two straight lines (imaginary lines) parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4. The opening 5b is formed at a position that avoids a region where the four piezoelectric actuator units 21 are disposed. The manifold 5 is supplied with liquid from a liquid tank (not shown) through the opening 5b.

流路部材４内に形成されたマニホールド５は、複数本に分岐している（分岐した部分のマニホールド５を副マニホールド５ａということがあり、開口５ｂから副マニホールド５ａまでのマニホールド５を液体供給路５ｃということがある）。開口５ｂに繋がる液体供給路５ｃは、圧電アクチュエータユニット２１の斜辺に沿うように延在しており、流路部材４の長手方向と交差して配置されている。２つの圧電アクチュエータユニット２１に挟まれた領域では、１つのマニホールド５が、隣接する圧電アクチュエータユニット２１に共有されており、副マニホールド５ａがマニホールド５の両側から分岐している。これらの副マニホールド５ａは、流路部材４の内部の各圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域に互いに隣接して液体吐出ヘッド本体１３の長手方向に延在している。すなわち、副マニホールド５ａの両端は、液体供給路５ｃに繋がっている。   The manifold 5 formed in the flow path member 4 is branched into a plurality of branches (the manifold 5 at the branched portion is sometimes referred to as a sub-manifold 5a, and the manifold 5 from the opening 5b to the sub-manifold 5a is referred to as a liquid supply path). 5c). The liquid supply path 5 c connected to the opening 5 b extends along the oblique side of the piezoelectric actuator unit 21 and is disposed so as to intersect with the longitudinal direction of the flow path member 4. In a region sandwiched between two piezoelectric actuator units 21, one manifold 5 is shared by adjacent piezoelectric actuator units 21, and the sub-manifold 5 a branches off from both sides of the manifold 5. These sub-manifolds 5 a extend in the longitudinal direction of the liquid discharge head main body 13 adjacent to each other in regions facing the piezoelectric actuator units 21 inside the flow path member 4. That is, both ends of the sub-manifold 5a are connected to the liquid supply path 5c.

流路部材４は、複数の液体加圧室１０がマトリクス状（すなわち、２次元的かつ規則的）に形成されている４つの液体加圧室群９を有している。液体加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形の平面形状を有する中空の領域である。液体加圧室１０は流路部材４の上面に開口するように形成されている。これらの液体加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域のほぼ全面にわたって配列されている。したがって、これらの液体加圧室１０によって形成された各液体加圧室群９は圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有している。また、各液体加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータユニット２１が接着されることで閉塞されている。   The flow path member 4 has four liquid pressurizing chamber groups 9 in which a plurality of liquid pressurizing chambers 10 are formed in a matrix (that is, two-dimensionally and regularly). The liquid pressurizing chamber 10 is a hollow region having a substantially rhombic planar shape with rounded corners. The liquid pressurizing chamber 10 is formed so as to open on the upper surface of the flow path member 4. These liquid pressurizing chambers 10 are arranged over almost the entire surface of the upper surface of the flow path member 4 facing the piezoelectric actuator unit 21. Accordingly, each liquid pressurizing chamber group 9 formed by these liquid pressurizing chambers 10 occupies a region having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21. Further, the opening of each liquid pressurizing chamber 10 is closed by adhering the piezoelectric actuator unit 21 to the upper surface of the flow path member 4.

本実施形態では、図３に示されているように、マニホールド５は、流路部材４の短手方向に互いに平行に並んだ４列のＥ１〜Ｅ４の副マニホールド５ａに分岐し、各副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に４列配列されている。副マニホールド５ａに繋がった液体加圧室１０の並ぶ列は副マニホールド５ａの両側に２列ずつ配列されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the manifold 5 branches into four rows of E1-E4 sub-manifolds 5a arranged in parallel with each other in the short direction of the flow path member 4, and each sub-manifold The liquid pressurizing chambers 10 connected to 5a constitute a row of liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the four rows are arranged in parallel to each other in the short direction. Yes. Two rows of liquid pressurizing chambers 10 connected to the sub-manifold 5a are arranged on both sides of the sub-manifold 5a.

全体では、マニホールド５から繋がる液体加圧室１０は、等間隔に流路部材４の長手方向に並ぶ液体加圧室１０の列を構成し、その列は、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各液体加圧室列に含まれる液体加圧室１０の数は、加圧部である変位素子５０の外形形状に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。液体吐出孔８もこれと同様に配置されている。これによって、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で画像形成が可能となっている。   As a whole, the liquid pressurizing chambers 10 connected from the manifold 5 constitute rows of the liquid pressurizing chambers 10 arranged in the longitudinal direction of the flow path member 4 at equal intervals, and the rows are 16 rows parallel to each other in the short direction. It is arranged. The number of the liquid pressurizing chambers 10 included in each liquid pressurizing chamber row gradually decreases from the long side toward the short side corresponding to the outer shape of the displacement element 50 as the pressurizing unit. Has been placed. The liquid discharge holes 8 are also arranged in the same manner. As a result, it is possible to form an image with a resolution of 600 dpi in the longitudinal direction as a whole.

つまり、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように液体吐出孔８を投影すると、図３に示した仮想直線のＲの範囲に、各副マニホールド５ａに繋がっている４つの液体吐出孔８、つまり全部で１６個の液体吐出孔８が６００ｄｐｉの等間隔になっている。また、各副マニホールド５ａには平均すれば１５０ｄｐｉに相当する間隔で個別流路３２が接続されている。これは、６００ｄｐｉ分の液体吐出孔８を４つ列の副マニホールド５ａに分けて繋ぐ設計をする際に、各副マニホールド５ａに繋がる個別流路３２が等しい間隔で繋がるとは限らないため、マニホールド５ａの延在方向、すなわち主走査方向に平均１７０μｍ（１５０ｄｐｉならば２５．４ｍｍ／１５０＝１６９μｍ間隔である）以下の間隔で個別流路３２が形成されている。   That is, when the liquid discharge hole 8 is projected so as to be orthogonal to a virtual straight line parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4, it is connected to each sub-manifold 5a in the range of R of the virtual straight line shown in FIG. Four liquid discharge holes 8, that is, a total of 16 liquid discharge holes 8 are equally spaced at 600 dpi. Moreover, the individual flow paths 32 are connected to the sub manifolds 5a at intervals corresponding to 150 dpi on average. This is because the individual flow paths 32 connected to the sub-manifolds 5a are not necessarily connected at equal intervals when the liquid ejection holes 8 for 600 dpi are divided and connected to the four sub-manifolds 5a. The individual flow paths 32 are formed at intervals of an average of 170 μm (25.4 mm / 150 = 169 μm intervals if 150 dpi) in the extending direction of 5a, that is, the main scanning direction.

圧電アクチュエータユニット２１の上面における各液体加圧室１０に対向する位置には後述する個別電極３５がそれぞれ形成されている。個別電極３５は液体加圧室１０より一回り小さく、液体加圧室１０とほぼ相似な形状を有しており、圧電アクチュエータユニット２１の上面における液体加圧室１０と対向する領域内に収まるように配置されている。   Individual electrodes 35 to be described later are formed at positions facing the liquid pressurizing chambers 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. The individual electrode 35 is slightly smaller than the liquid pressurizing chamber 10, has a shape substantially similar to the liquid pressurizing chamber 10, and fits in a region facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. Is arranged.

流路部材４の下面の液体吐出面には多数の液体吐出孔８が形成されている。これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置された副マニホールド５ａと対向する領域を避けた位置に配置されている。   A large number of liquid discharge holes 8 are formed in the liquid discharge surface on the lower surface of the flow path member 4. These liquid discharge holes 8 are arranged at a position avoiding a region facing the sub-manifold 5 a arranged on the lower surface side of the flow path member 4.

また、これらの液体吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータユニット２１と対向する領域内に配置されている。これらの液体吐出孔８は、１つの群として圧電アクチュエータユニット２１とほぼ同一の大きさおよび形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータユニット２１の変位素子５０を変位させることにより液体吐出孔８から液滴が吐出できる。液体吐出孔８は、流路部材４の長手方向に平行な複数の直線に沿って等間隔に配列されている。   Further, these liquid discharge holes 8 are arranged in a region facing the piezoelectric actuator unit 21 on the lower surface side of the flow path member 4. These liquid discharge holes 8 occupy an area having almost the same size and shape as the piezoelectric actuator unit 21 as one group, and the liquid discharge holes 8 are displaced by displacing the displacement elements 50 of the corresponding piezoelectric actuator units 21. A droplet can be ejected from 8. The liquid discharge holes 8 are arranged at equal intervals along a plurality of straight lines parallel to the longitudinal direction of the flow path member 4.

液体吐出ヘッド本体１３に含まれる流路部材４は、複数のプレートが積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート２２、ベースプレート２３、アパーチャ（しぼり）プレート２４、サプライプレート２５、２６、マニホールドプレート２７、２８、２９、カバープレート３０およびノズルプレート３１である。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路３２および副マニホールド５ａを構成するように、位置合わせして積層されている。液体吐出ヘッド本体１３は、図５に示されているように、液体加圧室１０は流路部材４の上面に、副マニホールド５ａは内部の下面側に、液体吐出孔８は下面にと、個別流路３２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、液体加圧室１０を介して副マニホールド５ａと液体吐出孔８とが繋がる構成を有している。   The flow path member 4 included in the liquid discharge head body 13 has a stacked structure in which a plurality of plates are stacked. These plates are a cavity plate 22, a base plate 23, an aperture (squeezing) plate 24, supply plates 25 and 26, manifold plates 27, 28 and 29, a cover plate 30 and a nozzle plate 31 in order from the upper surface of the flow path member 4. is there. A number of holes are formed in these plates. Each plate is aligned and laminated so that these holes communicate with each other to form the individual flow path 32 and the sub-manifold 5a. As shown in FIG. 5, the liquid discharge head main body 13 has a liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the flow path member 4, the sub manifold 5 a on the inner lower surface side, and the liquid discharge holes 8 on the lower surface. Each part constituting the individual flow path 32 is disposed close to each other at different positions, and the sub-manifold 5 a and the liquid discharge hole 8 are connected via the liquid pressurizing chamber 10.

各プレートに形成された孔について説明する。これらの孔には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート２２に形成された液体加圧室１０である。第２に、液体加圧室１０の一端から副マニホールド５ａへと繋がる流路を構成する連通孔である。この連通孔は、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の入り口）からサプライプレート２５（詳細には副マニホールド５ａの出口）までの各プレートに形成されている。なお、この連通孔には、アパーチャプレート２４に形成されたしぼり１２と、サプライプレート２５、２６に形成された個別供給流路６とが含まれている。   The holes formed in each plate will be described. These holes include the following. First, the liquid pressurizing chamber 10 formed in the cavity plate 22. Second, there is a communication hole that forms a flow path that connects from one end of the liquid pressurizing chamber 10 to the sub-manifold 5a. This communication hole is formed in each plate from the base plate 23 (specifically, the inlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the supply plate 25 (specifically, the outlet of the sub manifold 5a). The communication hole includes the aperture 12 formed in the aperture plate 24 and the individual supply flow path 6 formed in the supply plates 25 and 26.

第３に、液体加圧室１０の他端から液体吐出孔８へと連通する流路を構成する連通孔であり、この連通孔は、以下の記載においてディセンダ（部分流路）と呼称される。ディセンダは、ベースプレート２３（詳細には液体加圧室１０の出口）からノズルプレート３１（詳細には液体吐出孔８）までの各プレートに形成されている。   Third, there is a communication hole that constitutes a flow channel that communicates from the other end of the liquid pressurizing chamber 10 to the liquid discharge hole 8, and this communication hole is referred to as a descender (partial flow channel) in the following description. . The descender is formed on each plate from the base plate 23 (specifically, the outlet of the liquid pressurizing chamber 10) to the nozzle plate 31 (specifically, the liquid discharge hole 8).

第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート２７〜２９に形成されている。   Fourthly, there is a communication hole constituting the sub-manifold 5a. The communication holes are formed in the manifold plates 27 to 29.

このような連通孔が相互に繋がり、副マニホールド５ａからの液体の流入口（副マニホールド５ａの出口）から液体吐出孔８に至る個別流路３２を構成している。副マニホールド５ａに供給された液体は、以下の経路で液体吐出孔８から吐出される。まず、副マニホールド５ａから上方向に向かって、個別供給流路６を通り、しぼり１２の一端部に至る。次に、しぼり１２の延在方向に沿って水平に進み、しぼり１２の他端部に至る。そこから上方に向かって、液体加圧室１０の一端部に至る。さらに、液体加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、液体加圧室１０の他端部に至る。そこから少しずつ水平方向に移動しながら、主に下方に向かい、下面に開口した液体吐出孔８へと進む。   Such communication holes are connected to each other to form an individual flow path 32 from the liquid inflow port (the outlet of the submanifold 5a) from the submanifold 5a to the liquid discharge hole 8. The liquid supplied to the sub manifold 5a is discharged from the liquid discharge hole 8 through the following path. First, from the sub-manifold 5a, it passes through the individual supply flow path 6 and reaches one end of the aperture 12. Next, it proceeds horizontally along the extending direction of the aperture 12 and reaches the other end of the aperture 12. From there, it reaches one end of the liquid pressurizing chamber 10 upward. Further, the liquid pressurizing chamber 10 proceeds horizontally along the extending direction of the liquid pressurizing chamber 10 and reaches the other end of the liquid pressurizing chamber 10. While moving little by little in the horizontal direction from there, it proceeds mainly downward and proceeds to the liquid discharge hole 8 opened on the lower surface.

分岐流路部材６０も、流路部材４と同様には圧延法等により得られプレート６０ａ〜６０ｃに、エッチングにより所定の形状に加工されて、フィルタ４５およびダンパ４７を貼り付けた後、積層接着され、液体流路６１および圧電アクチュエータが収納される凹部６３が設けられる。   Similarly to the flow path member 4, the branch flow path member 60 is obtained by a rolling method or the like, and is processed into a predetermined shape by etching on the plates 60a to 60c. In addition, a recess 63 is provided in which the liquid channel 61 and the piezoelectric actuator are accommodated.

圧電アクチュエータユニット２１は、図５に示されるように、２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータユニット２１全体の厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の液体加圧室１０を跨ぐように延在している（図３参照）。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂ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。   As shown in FIG. 5, the piezoelectric actuator unit 21 has a laminated structure including two piezoelectric ceramic layers 21a and 21b. Each of these piezoelectric ceramic layers 21a and 21b has a thickness of about 20 μm. The total thickness of the piezoelectric actuator unit 21 is about 40 μm. Each of the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b extends so as to straddle the plurality of liquid pressurizing chambers 10 (see FIG. 3). The piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are made of a lead zirconate titanate (PZT) ceramic material having ferroelectricity.

圧電アクチュエータユニット２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極３４およびとＡｕ系などの金属材料からなる個別電極３５を有している。個別電極３５は上述のように圧電アクチュエータユニット２１の上面における液体加圧室１０と対向する位置に配置されている。個別電極３５の一端は、液体加圧室１０と対向する領域外に引き出されて接続電極３６が形成されている。この接続電極３６は例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが１５μｍ程度で凸状に形成されている。また、接続電極３６は、信号伝達部９２に設けられた電極と電気的に接合されている。詳細は後述するが、個別電極３５には、制御部１００から信号伝達部９２を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。   The piezoelectric actuator unit 21 includes a common electrode 34 made of a metal material such as Ag—Pd and an individual electrode 35 made of a metal material such as Au. As described above, the individual electrode 35 is disposed at a position facing the liquid pressurizing chamber 10 on the upper surface of the piezoelectric actuator unit 21. One end of the individual electrode 35 is drawn out of a region facing the liquid pressurizing chamber 10 to form a connection electrode 36. The connection electrode 36 is made of, for example, silver-palladium containing glass frit, and has a convex shape with a thickness of about 15 μm. Further, the connection electrode 36 is electrically joined to an electrode provided in the signal transmission unit 92. Although details will be described later, a drive signal is supplied from the control unit 100 to the individual electrode 35 through the signal transmission unit 92. The drive signal is supplied in a constant cycle in synchronization with the conveyance speed of the print medium P.

共通電極３４は、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂと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。すなわち、共通電極３４は、圧電アクチュエータユニット２１に対向する領域内の全ての液体加圧室１０を覆うように延在している。共通電極３４の厚さは２μｍ程度である。共通電極３４は図示しない領域において接地され、グランド電位に保持されている。本実施形態では、圧電セラミック層２１ｂ上において、個別電極３５からなる電極群を避ける位置に個別電極３５とは異なる表面電極（不図示）が形成されている。表面電極は、圧電セラミック層２１ｂの内部に形成されたスルーホールを介して共通電極３４と電気的に接続されているとともに、多数の個別電極３５と同様に、信号伝達部９２上の別の電極と接続されている。   The common electrode 34 is formed over almost the entire surface in the area between the piezoelectric ceramic layer 21a and the piezoelectric ceramic layer 21b. That is, the common electrode 34 extends so as to cover all the liquid pressurizing chambers 10 in the region facing the piezoelectric actuator unit 21. The thickness of the common electrode 34 is about 2 μm. The common electrode 34 is grounded in a region not shown, and is held at the ground potential. In the present embodiment, a surface electrode (not shown) different from the individual electrode 35 is formed on the piezoelectric ceramic layer 21b at a position avoiding the electrode group composed of the individual electrodes 35. The surface electrode is electrically connected to the common electrode 34 through a through-hole formed in the piezoelectric ceramic layer 21b, and, like the large number of individual electrodes 35, another electrode on the signal transmission unit 92. Connected with.

図５に示されるように、共通電極３４と個別電極３５とは、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみを挟むように配置されている。圧電セラミック層２１ｂにおける個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域は活性部と呼称され、その部分の圧電セラミックスには分極が施されている。本実施形態の圧電アクチュエータユニット２１においては、最上層の圧電セラミック層２１ｂのみが活性部を含んでおり、圧電セラミック２１ａは活性部を含んでおらず、振動板として働く。この圧電アクチュエータユニット２１はいわゆるユニモルフタイプの構成を有している。   As shown in FIG. 5, the common electrode 34 and the individual electrode 35 are disposed so as to sandwich only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b. A region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34 in the piezoelectric ceramic layer 21b is referred to as an active portion, and the piezoelectric ceramic in that portion is polarized. In the piezoelectric actuator unit 21 of the present embodiment, only the uppermost piezoelectric ceramic layer 21b includes an active portion, and the piezoelectric ceramic 21a does not include an active portion and functions as a diaphragm. The piezoelectric actuator unit 21 has a so-called unimorph type configuration.

なお、後述のように、個別電極３５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３５に対応する液体加圧室１０内の液体に圧力が加えられる。これによって、個別流路３２を通じて、対応する液体吐出口８から液滴が吐出される。すなわち、圧電アクチュエータユニット２１における各液体加圧室１０に対向する部分は、各液体加圧室１０および液体吐出口８に対応する個別の変位素子５０（アクチュエータ）に相当する。つまり、２枚の圧電セラミック層からなる積層体中には、図５に示されているような構造を単位構造とする圧電アクチュエータである変位素子５０が液体加圧室１０毎に、液体加圧室１０の直上に位置する振動板２１ａ、共通電極３４、圧電セラミック層２１ｂ、個別電極３５により作り込まれており、圧電アクチュエータユニット２１には加圧部である変位素子５０が複数含まれている。なお、本実施形態において１回の吐出動作によって液体吐出口８から吐出される液体の量は５〜７ｐｌ（ピコリットル）程度である。   As will be described later, when a predetermined drive signal is selectively supplied to the individual electrode 35, pressure is applied to the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 corresponding to the individual electrode 35. As a result, droplets are discharged from the corresponding liquid discharge ports 8 through the individual flow paths 32. That is, the portion of the piezoelectric actuator unit 21 that faces each liquid pressurizing chamber 10 corresponds to an individual displacement element 50 (actuator) corresponding to each liquid pressurizing chamber 10 and the liquid discharge port 8. That is, in the laminated body composed of two piezoelectric ceramic layers, the displacement element 50 which is a piezoelectric actuator having a unit structure as shown in FIG. The diaphragm 21a, the common electrode 34, the piezoelectric ceramic layer 21b, and the individual electrodes 35 positioned immediately above the chamber 10 are formed. The piezoelectric actuator unit 21 includes a plurality of displacement elements 50 that are pressurizing portions. . In the present embodiment, the amount of liquid ejected from the liquid ejection port 8 by one ejection operation is about 5 to 7 pl (picoliter).

多数の個別電極３５は、個別に電位を制御することができるように、それぞれが信号伝達部９２および配線を介して、個別に制御部１００に電気的に接続されている。   The large number of individual electrodes 35 are individually electrically connected to the control unit 100 via the signal transmission unit 92 and wiring so that the potential can be individually controlled.

本実施形態における圧電アクチュエータユニット２１においては、個別電極３５を共通電極３４と異なる電位にして圧電セラミック層２１ｂに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この時圧電セラミック層２１ｂは、その厚み方向すなわち積層方向に伸長または収縮し、圧電横効果により積層方向と垂直な方向すなわち面方向には収縮または伸長しようとする。一方、残りの圧電セラミック層２１ａは、個別電極３５と共通電極３４とに挟まれた領域を持
たない非活性層であるので、自発的に変形しない。つまり、圧電アクチュエータユニット２１は、上側（つまり、液体加圧室１０とは離れた側）の圧電セラミック層２１ｂを、活性部を含む層とし、かつ下側（つまり、液体加圧室１０に近い側）の圧電セラミック層２１ａを非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプの構成となっている。 In the piezoelectric actuator unit 21 in the present embodiment, when an electric field is applied in the polarization direction to the piezoelectric ceramic layer 21b by setting the individual electrode 35 to a potential different from that of the common electrode 34, the portion to which this electric field is applied is piezoelectric. It works as an active part that is distorted by the effect. At this time, the piezoelectric ceramic layer 21b expands or contracts in the thickness direction, that is, the stacking direction, and tends to contract or extend in the direction perpendicular to the stacking direction, that is, the surface direction, due to the piezoelectric lateral effect. On the other hand, since the remaining piezoelectric ceramic layer 21a is an inactive layer that does not have a region sandwiched between the individual electrode 35 and the common electrode 34, it does not spontaneously deform. In other words, the piezoelectric actuator unit 21 uses the upper piezoelectric ceramic layer 21b (that is, the side away from the liquid pressurizing chamber 10) as a layer including the active portion and the lower side (that is, close to the liquid pressurizing chamber 10). This is a so-called unimorph type configuration in which the piezoelectric ceramic layer 21a on the side) is an inactive layer.

この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部１００により個別電極３５を共通電極３４に対して正または負の所定電位とすると、圧電セラミック層２１ｂの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層２１ａは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層２１ｂと圧電セラミック層２１ａとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層２１ｂは液体加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。   In this configuration, when the control unit 100 sets the individual electrode 35 to a predetermined positive or negative potential with respect to the common electrode 34 so that the electric field and the polarization are in the same direction, a portion sandwiched between the electrodes of the piezoelectric ceramic layer 21b. (Active part) contracts in the surface direction. On the other hand, the piezoelectric ceramic layer 21a, which is an inactive layer, is not affected by an electric field, so that it does not spontaneously shrink and tries to restrict deformation of the active portion. As a result, there is a difference in strain in the polarization direction between the piezoelectric ceramic layer 21b and the piezoelectric ceramic layer 21a, and the piezoelectric ceramic layer 21b is deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10 (unimorph deformation). .

本実施の形態における実際の駆動手順は、あらかじめ個別電極３５を共通電極３４より高い電位とする第１の電圧Ｖ１Ｖ（ボルト、以下で省略することがある）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極３５を共通電極３４とを一旦、第１の電圧Ｖ１よりも低い第２の電圧を加えて低電位、例えば同じ電位にし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極３５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂが元の形状に戻り、液体加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。このとき、液体加圧室１０内に負圧が与えられ、液体がマニホールド５側から液体加圧室１０内に吸い込まれる。その後再び個別電極３５を高電位にしたタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、ｂが液体加圧室１０側へ凸となるように変形し、液体加圧室１０の容積減少により液体加圧室１０内の圧力が正圧となり液体への圧力が上昇し、液滴が吐出される。つまり、液滴を吐出させるため、高電位を基準とするパルスを含む駆動信号を個別電極３５に供給することになる。このパルス幅は、液体加圧室１０内において圧力波がマニホールド５から液体吐出孔８まで伝播する時間長さであるＡＬ（Acoustic Length）が理想的である。これによると、液体加圧室１０内部が負圧状態から正圧
状態に反転するときに両者の圧力が合わさり、より強い圧力で液滴を吐出させることができる。 The actual driving procedure in the present embodiment is to first set the individual electrode 35 to a first voltage V1V (volt, which may be omitted hereinafter) that is higher than the common electrode 34, and every time there is a discharge request. The individual electrode 35 and the common electrode 34 are once set to a low potential, for example, the same potential by applying a second voltage lower than the first voltage V1, and then set to a high potential again at a predetermined timing. As a result, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b return to the original shape at the timing when the individual electrode 35 becomes low potential, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is compared with the initial state (the state where the potentials of both electrodes are different). To increase. At this time, a negative pressure is applied to the liquid pressurizing chamber 10 and the liquid is sucked into the liquid pressurizing chamber 10 from the manifold 5 side. Thereafter, at the timing when the individual electrode 35 is set to a high potential again, the piezoelectric ceramic layers 21a and 21b are deformed so as to protrude toward the liquid pressurizing chamber 10, and the volume of the liquid pressurizing chamber 10 is reduced so that the inside of the liquid pressurizing chamber 10 Becomes a positive pressure, the pressure on the liquid rises, and droplets are ejected. That is, a drive signal including a pulse based on a high potential is supplied to the individual electrode 35 in order to eject a droplet. The ideal pulse width is AL (Acoustic Length), which is the length of time during which the pressure wave propagates from the manifold 5 to the liquid discharge hole 8 in the liquid pressurizing chamber 10. According to this, when the inside of the liquid pressurizing chamber 10 is reversed from the negative pressure state to the positive pressure state, both pressures are combined, and the liquid droplet can be ejected with a stronger pressure.

また、階調印刷においては、液体吐出孔８から連続して吐出される液滴の数、つまり液滴吐出回数で調整される液滴量（体積）で階調表現が行なわれる。このため、指定された階調表現に対応する回数の液滴吐出を、指定されたドット領域に対応する液体吐出孔８から連続して行なう。一般に、液体吐出を連続して行なう場合は、液滴を吐出させるために供給するパルスとパルスとの間隔をＡＬとすることが好ましい。これにより、先に吐出された液滴を吐出させるときに発生した圧力の残余圧力波と、後に吐出させる液滴を吐出させるときに発生する圧力の圧力波との周期が一致し、これらが重畳して液滴を吐出するための圧力を増幅させることができる。なお、この場合後から吐出される液滴の速度が速くなると考えられるが、その方が複数の液滴の着弾点が近くなり、好ましい。   In gradation printing, gradation expression is performed by the number of droplets ejected continuously from the liquid ejection holes 8, that is, the droplet amount (volume) adjusted by the number of droplet ejections. For this reason, the number of droplet discharges corresponding to the specified gradation expression is continuously performed from the liquid discharge hole 8 corresponding to the specified dot region. In general, when liquid ejection is performed continuously, it is preferable that the interval between pulses supplied to eject liquid droplets is AL. As a result, the period of the residual pressure wave of the pressure generated when discharging the previously discharged liquid droplet coincides with the pressure wave of the pressure generated when discharging the liquid droplet discharged later, and these are superimposed. Thus, the pressure for discharging the droplet can be amplified. In this case, it is considered that the speed of the liquid droplets ejected later increases, but this is preferable because the landing points of a plurality of liquid droplets are close.

図８は、本発明の他の実施形態の液体吐出ヘッドの縦断面である。図８の液体吐出ヘッド２０２には、上述の液体吐出ヘッド２に、さらに、放熱部９９が備わっている。   FIG. 8 is a longitudinal section of a liquid discharge head according to another embodiment of the present invention. The liquid discharge head 202 shown in FIG. 8 is further provided with a heat dissipating unit 99 in addition to the liquid discharge head 2 described above.

上述の液体吐出ヘッド２では、接続基板８０を設けることなどにより、カバー部材９０内への液滴の侵入を抑制することができるようになるが、このような構造にすることより、液体吐出ヘッド２の上方への排熱が少なくなってしまう。ドライバＩＣ５５などで発生した熱は、カバー部材９０に伝わり、主にカバー部材９０全体から排熱される。しかし、接続基板８０は、樹脂製のものが用いられることが多く、接続基板８０の熱伝導性がある程度高かったとしても、蓋９０ａとの接続部の熱伝導性はあまり良くないと考えられる。また、このような液体吐出ヘッド２は、多色印刷や、印刷速度を速めるために、複数隣接
して設置されることで、側方へ排熱し難い状態にされる場合があるので、液体吐出ヘッド２の上方から排熱されるようになっていることが好ましい。 In the liquid discharge head 2 described above, by providing the connection substrate 80 or the like, it is possible to suppress the intrusion of the liquid droplets into the cover member 90. By adopting such a structure, the liquid discharge head The exhaust heat upward of 2 will be reduced. Heat generated by the driver IC 55 and the like is transmitted to the cover member 90 and is mainly exhausted from the entire cover member 90. However, the connection board 80 is often made of a resin, and even if the thermal conductivity of the connection board 80 is high to some extent, it is considered that the thermal conductivity of the connection part with the lid 90a is not so good. In addition, such a liquid discharge head 2 may be placed in a plurality of adjacent positions so as to make it difficult for heat to be discharged sideways in order to increase multicolor printing and printing speed. It is preferable that heat is exhausted from above the head 2.

そこで、液体吐出ヘッド２０２では、カバー部材本体９０ａに、液体吐出ヘッド本体１３から接続基板８０までの間の側面から、接続基板８０の上方まで延在する放熱部９９を備えるようにする。これにより、ドライバＩＣ５５の熱は、カバー部材本体９０ａを介して放熱部９９に伝わり、放熱部９９の、接続基板８０の上方にある部分まで伝わって、外部に放熱される。放熱部９９は熱伝導性が高いものが好ましく、金属であることが好ましい。また、放熱部９９は、間にカバー部材本体９０ａを介して、ドライバＩＣ５５と重なる位置に設けると、熱がより伝わり易くなり好ましい。放熱部９９とカバー部材本体９０ａとは、接着してもよいが、放熱部９９とカバー部材本体９０ａとが直接接触する方が、熱がより伝わりやすくなり好ましい。その際の固定は、例えば、ねじで行ったり、放熱部９９の形状を、カバー部材本体９０ａを挟み込むものにして、放熱部９９の弾性変形を利用して固定する。   Therefore, in the liquid discharge head 202, the cover member main body 90 a is provided with a heat radiating portion 99 that extends from the side surface between the liquid discharge head main body 13 and the connection substrate 80 to above the connection substrate 80. Thereby, the heat of the driver IC 55 is transmitted to the heat radiating portion 99 through the cover member main body 90a, and is transmitted to the portion of the heat radiating portion 99 above the connection substrate 80 and is radiated to the outside. The heat dissipating part 99 preferably has a high thermal conductivity, and is preferably a metal. Further, it is preferable that the heat dissipating part 99 is provided at a position overlapping the driver IC 55 with the cover member main body 90a interposed therebetween because heat is more easily transmitted. The heat dissipating part 99 and the cover member main body 90a may be bonded, but it is preferable that the heat dissipating part 99 and the cover member main body 90a are in direct contact with each other because heat is more easily transmitted. In this case, the fixing is performed using, for example, a screw, or the shape of the heat radiating part 99 is sandwiched between the cover member main body 90a, and is fixed using elastic deformation of the heat radiating part 99.

放熱部９９には、外部からの外部コネクタ８２に接続される配線が通るように放熱部の孔９９ａが設けられている。放熱部の孔９９ａの開口面積を液体吐出ヘッド２０２の上面の面積よりも小さくすれば、接続基板８０に付着するミストの量が少なくなるので、カバー部材９０内部へ、ミストがより侵入し難くなる。   The heat dissipating part 99 is provided with a hole 99a of the heat dissipating part so that the wiring connected to the external connector 82 from the outside passes. If the opening area of the hole 99a of the heat radiating portion is made smaller than the area of the upper surface of the liquid discharge head 202, the amount of mist adhering to the connection substrate 80 is reduced, so that the mist is less likely to enter the cover member 90. .

また、放熱部９９の、接続基板８０の上方の部位には、冷媒流路９９ｂが設けられている。冷媒流路９９ｂは、液体吐出ヘッド２０２の長手方向のほぼ全体にわたって設けられており、液体吐出ヘッド２０２の長手方向の両端で外部に開放されている。冷媒流路９９ｂに冷媒を通すことで、液体吐出ヘッド２０２からの排熱をよりスムーズにできる。冷媒は、空気よいが、液体である方がより排熱効率をよくできる。このような液体吐出ヘッド２０２を並列させて使用する場合、それらの短手方向の位置を近づける方が、印刷精度が高くできる。しかし、位置を近づけることは、排熱にはより不利になるが、上述のような短手方向への寸法の拡大があまりない排熱部９９を設けることに、効率的な排熱が可能になる。また、短手方向への寸法の拡大があまりないように、冷媒は、長手方向に伸びる冷媒流路９９ｂを通すのが良い。   In addition, a refrigerant flow path 99b is provided in a portion of the heat dissipation portion 99 above the connection substrate 80. The refrigerant flow path 99b is provided over substantially the entire length of the liquid discharge head 202, and is open to the outside at both ends of the liquid discharge head 202 in the length direction. Exhaust heat from the liquid discharge head 202 can be made smoother by passing the refrigerant through the refrigerant flow path 99b. The refrigerant is air, but if it is liquid, the exhaust heat efficiency can be improved. When such liquid discharge heads 202 are used in parallel, the printing accuracy can be improved by bringing the positions in the short direction closer to each other. However, the closer the position, the more disadvantageous for the exhaust heat, but the provision of the exhaust heat part 99 that does not greatly increase the dimension in the short direction as described above enables efficient exhaust heat. Become. Further, it is preferable that the refrigerant pass through the refrigerant flow path 99b extending in the longitudinal direction so that the dimension does not increase much in the short direction.

なお、本実施例では、加圧部として圧電変形を用いた変位素子５０を示したが、これに限られるものでなく、液体加圧室１０中の液体を加圧できるものなら他のものでよく、例えば、液体加圧室１０中の液体を加熱して沸騰させて圧力を生じさせるものや、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いたものでも良い。   In this embodiment, the displacement element 50 using piezoelectric deformation is shown as the pressurizing unit. However, the present invention is not limited to this, and any other device that can pressurize the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 may be used. For example, the liquid in the liquid pressurizing chamber 10 may be heated and boiled to generate pressure, or may be one using MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).

以上のような液体吐出ヘッド２は、例えば、以下のようにして作製する。ロールコータ法、スリットコーター法などの一般的なテープ成形法により、圧電性セラミック粉末と有機組成物からなるテープの成形を行ない、焼成後に圧電セラミック層２１ａ、２１ｂとなる複数のグリーンシートを作製する。グリーンシートの一部には、その表面に共通電極３４となる電極ペーストを印刷法等により形成する。また、必要に応じてグリーンシートの一部にビアホールを形成し、その内部にビア導体を充填する。   The liquid discharge head 2 as described above is manufactured as follows, for example. A tape composed of a piezoelectric ceramic powder and an organic composition is formed by a general tape forming method such as a roll coater method or a slit coater method, and a plurality of green sheets that become piezoelectric ceramic layers 21a and 21b after firing are produced. . An electrode paste to be the common electrode 34 is formed on a part of the green sheet by a printing method or the like. Further, a via hole is formed in a part of the green sheet as necessary, and a via conductor is filled in the via hole.

ついで、各グリーンシートを積層して積層体を作製し、加圧密着を行なう。加圧密着後の積層体を高濃度酸素雰囲気下で焼成し、その後有機金ペーストを用いて焼成体表面に個別電極３５を印刷して、焼成した後、Ａｇペーストを用いて接続電極３６を印刷し、焼成することにより、圧電アクチュエータユニット２１を作製する。   Next, each green sheet is laminated to produce a laminate, and pressure adhesion is performed. The laminated body after pressure contact is fired in a high-concentration oxygen atmosphere, and then the individual electrode 35 is printed on the surface of the fired body using an organic gold paste. After firing, the connection electrode 36 is printed using an Ag paste. And the piezoelectric actuator unit 21 is produced by baking.

次に、流路部材４を、圧延法等により得られプレート２２〜３１を接着層を介して積層して作製する。プレート２２〜３１に、マニホールド５、個別供給流路６、液体加圧室１
０およびディセンダなどとなる孔を、エッチングにより所定の形状に加工する。 Next, the flow path member 4 is produced by laminating plates 22 to 31 obtained by a rolling method or the like via an adhesive layer. Plates 22 to 31 are connected to manifold 5, individual supply flow path 6, and liquid pressurizing chamber 1.
The holes to be 0 and descenders are processed into a predetermined shape by etching.

これらプレート２２〜３１は、Ｆｅ―Ｃｒ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、ＷＣ−ＴｉＣ系の群から選ばれる少なくとも１種の金属によって形成されていることが望ましく、特に液体としてインクを使用する場合にはインクに対する耐食性の優れた材質からなることが望ましため、Ｆｅ−Ｃｒ系がより好ましい。   These plates 22 to 31 are preferably formed of at least one metal selected from the group consisting of Fe—Cr, Fe—Ni, and WC—TiC, particularly when ink is used as a liquid. Since it is desired to be made of a material having excellent corrosion resistance against ink, Fe-Cr is more preferable.

分岐流路部材６０も同様にさまざまな孔を開けたプレート６０ａ〜６０ｃを積層接着して作製する。   Similarly, the branch channel member 60 is produced by laminating and bonding plates 60a to 60c having various holes.

リザーバ流路部材４０は射出成形したリザーバ流路本体４０ａおよびプレート５０ｂと、フィルタ４５およびダンパ４７とを組み合わせて接着した。   The reservoir channel member 40 was bonded by combining an injection molded reservoir channel body 40a and plate 50b, a filter 45 and a damper 47.

圧電アクチュエータユニット２１と流路部材４とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータユニット２１や流路部材４への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が１００〜１５０℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、圧電アクチュエータユニット２１と流路部材４とを加熱接合することができる。   The piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4 can be laminated and bonded via an adhesive layer, for example. A well-known adhesive layer can be used as the adhesive layer, but in order not to affect the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4, an epoxy resin, phenol resin, polyphenylene having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. It is preferable to use at least one thermosetting resin adhesive selected from the group of ether resins. By heating to the thermosetting temperature using such an adhesive layer, the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4 can be heat-bonded.

次に圧電アクチュエータユニット２１と制御回路１００とを電気的に接続するために、接続電極３６に銀ペーストを供給し、あらかじめドライバＩＣ５５を実装した信号伝達部９２であるＦＰＣを載置し、熱を加えて銀ペーストを硬化させて電気的に接続させる。なお、ドライバＩＣ５５の実装は、信号伝達部９２に半田で電気的にフリップチップ接続した後、半田周囲に保護樹脂を供給して硬化させた。   Next, in order to electrically connect the piezoelectric actuator unit 21 and the control circuit 100, a silver paste is supplied to the connection electrode 36, an FPC which is a signal transmission unit 92 on which a driver IC 55 is mounted in advance is placed, and heat is applied. In addition, the silver paste is cured and electrically connected. The driver IC 55 was mounted by electrically flip chip connecting to the signal transmission unit 92 with solder, and then supplying a protective resin around the solder and curing it.

続いて、分岐流路部材６０と流路部材４とは、例えば接着層を介して積層接着することができる。接着層としては、周知のものを使用することができるが、圧電アクチュエータユニット２１や流路部材４への影響を及ぼさないために、熱硬化温度が１００〜１５０℃のエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性樹脂系の接着剤を用いるのがよい。このような接着層を用いて熱硬化温度にまで加熱することによって、分岐流路部材６０と流路部材４とを加熱接合することができる。   Subsequently, the branch flow channel member 60 and the flow channel member 4 can be laminated and bonded via an adhesive layer, for example. A well-known adhesive layer can be used as the adhesive layer, but in order not to affect the piezoelectric actuator unit 21 and the flow path member 4, an epoxy resin, phenol resin, polyphenylene having a thermosetting temperature of 100 to 150 ° C. It is preferable to use at least one thermosetting resin adhesive selected from the group of ether resins. By heating to the thermosetting temperature using such an adhesive layer, the branch flow channel member 60 and the flow channel member 4 can be heat-bonded.

続いて、弾性板９６の所定の位置に断熱性弾性部材９５を樹脂などで取り付ける。断熱性弾性部材９５としてゴムを取り付けた弾性板９６と分岐流路部材６０の間に、あらかじめコネクタ９５を実装した信号分配基板８６を挟み、ねじで弾性板９６と分岐流路部材６０とを接合するとともに、信号分配基板８６を固定した。   Subsequently, the heat insulating elastic member 95 is attached to a predetermined position of the elastic plate 96 with resin or the like. A signal distribution board 86 on which a connector 95 is mounted in advance is sandwiched between an elastic plate 96 attached with rubber as the heat insulating elastic member 95 and the branch channel member 60, and the elastic plate 96 and the branch channel member 60 are joined with screws. In addition, the signal distribution board 86 was fixed.

さらに、信号伝達部９２をまげて、信号伝達部９２の一端をコネクタ９５に差し込んで固定する。その後、サイドプレート９０ｂをねじで第２の流路部材に付け、上部カバー部材９０ａをはめ、上部カバー部材９０ａを弾性板９６にねじで固定して、液体吐出ヘッド２を作製することができる。   Further, the signal transmission unit 92 is turned up, and one end of the signal transmission unit 92 is inserted into the connector 95 and fixed. Thereafter, the side plate 90b is attached to the second flow path member with screws, the upper cover member 90a is fitted, and the upper cover member 90a is fixed to the elastic plate 96 with screws, whereby the liquid discharge head 2 can be manufactured.

１・・・プリンタ
２、２０２・・・液体吐出ヘッド
４・・・流路部材
４ａ・・・液体吐出孔面
５・・・マニホールド
５ａ・・・副マニホールド
５ｂ・・・マニホールドの開口（液体導入孔）
５ｃ・・・液体供給路
６・・・個別供給流路
８・・・液体吐出孔
９・・・液体加圧室群
１０・・・液体加圧室
１１ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・液体加圧室列
１２・・・しぼり
１３・・・液体吐出ヘッド本体
１５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・液体吐出孔列
２１・・・圧電アクチュエータユニット（加圧ユニット）
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２２〜３１・・・プレート
３２・・・個別流路
３４・・・共通電極
３５・・・個別電極
３６・・・接続電極
４０・・・リザーバ流路部材
４１ｂ・・・リザーバ流路の液体導入孔
５０・・・変位素子（圧電アクチュエータ）
６０・・・分岐流路部材
６３・・・圧電アクチュエータが収納される凹部
６５・・・ヒータ
８０・・・接続基板
８０ａ・・・接続基板の配線
８２・・・外部コネクタ
８４・・・内部コネクタ
８６・・・信号分配基板
８８・・・ガイドフレーム
９０・・・カバー部材
９０ａ・・・カバー部材本体
９０ｂ・・・蓋
９０ｂａ・・・カバー部材の孔
９２・・・信号伝達部
９４・・・基板
９５・・・コネクタ
９６・・・弾性板
９７・・・断熱性部材
９９・・・放熱部
９９ａ・・・放熱部の（外部配線が通る）孔
９９ｂ・・・冷媒流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Printer 2, 202 ... Liquid discharge head 4 ... Flow path member 4a ... Liquid discharge hole surface 5 ... Manifold 5a ... Sub manifold 5b ... Manifold opening (liquid introduction Hole)
5c ... Liquid supply path 6 ... Individual supply flow path 8 ... Liquid discharge hole 9 ... Liquid pressurization chamber group 10 ... Liquid pressurization chamber 11a, b, c, d ... Liquid Pressurization chamber row 12 ... Squeeze 13 ... Liquid discharge head body 15a, b, c, d ... Liquid discharge hole row 21 ... Piezoelectric actuator unit (pressure unit)
21a: Piezoelectric ceramic layer (diaphragm)
21b: Piezoelectric ceramic layer 22-31: Plate 32 ... Individual flow path 34 ... Common electrode 35 ... Individual electrode 36 ... Connection electrode 40 ... Reservoir flow path member 41b ...・ Liquid introduction hole in reservoir channel 50 ... Displacement element (piezoelectric actuator)
60 ... Branch channel member 63 ... Concavity in which the piezoelectric actuator is accommodated 65 ... Heater 80 ... Connection substrate 80a ... Connection substrate wiring 82 ... External connector 84 ... Internal connector 86 ... Signal distribution board 88 ... Guide frame 90 ... Cover member 90a ... Cover member body 90b ... Lid 90ba ... Hole in cover member 92 ... Signal transmission part 94 ... Board 95 ... Connector 96 ... Elastic plate 97 ... Thermal insulation member 99 ... Heat radiation part 99a ... Hole in heat radiation part (through external wiring) 99b ... Refrigerant flow path

Claims (8)

液体を吐出させる加圧ユニットを備えている液体吐出ヘッド本体と、
該液体吐出ヘッド本体の一部を覆うように設けられており、一部に開口を有するカバー部材と、
前記開口を塞ぐように前記カバー部材に接合されている接続基板とを有する液体吐出ヘッドであって、
前記接続基板は、前記カバー部材の外側で外部の配線と接続される接続部を備え、かつ前記加圧ユニットと電気的に接続されており、
前記接続部の有する端子は、前記接続基板に配置されているスルーホールを通って、前記接続基板における前記カバー部材の内側の面に配置されている配線に接続されており、
前記接続基板における前記カバー部材の外側の面には、配線が配置されていないことを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid discharge head body including a pressure unit for discharging liquid;
A cover member provided so as to cover a part of the liquid discharge head body, and having an opening in a part thereof;
A liquid discharge head having a connection substrate joined to the cover member so as to close the opening ,
The connection board includes a connection portion connected to an external wiring outside the cover member, and is electrically connected to the pressure unit ,
The terminal of the connection part is connected to the wiring arranged on the inner surface of the cover member in the connection board through the through hole arranged in the connection board,
A liquid discharge head, wherein no wiring is disposed on an outer surface of the cover member of the connection substrate . 前記スルーホールに、ろう材が充てんされていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。The liquid discharge head according to claim 1, wherein the through hole is filled with a brazing material. 液体を吐出させる加圧ユニットを備えている液体吐出ヘッド本体と、
該液体吐出ヘッド本体の一部を覆うように設けられており、一部に開口を有するカバー部材と、
前記開口を塞ぐように前記カバー部材に接合されている接続基板とを有する液体吐出ヘッドであって、
前記接続基板は、前記カバー部材の外側で外部の配線と接続される接続部を備え、かつ前記加圧ユニットと電気的に接続されており、
前記加圧ユニットと前記接続基板との電気的接続が、前記接続基板に実装されている着脱可能な内部コネクタを介しているとともに、前記カバー部材は、カバー部材本体と、前記カバー部材本体に着脱可能で、前記開口を有する蓋とからなっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid discharge head body including a pressure unit for discharging liquid;
A cover member provided so as to cover a part of the liquid discharge head body, and having an opening in a part thereof;
A liquid discharge head having a connection substrate joined to the cover member so as to close the opening,
The connection board includes a connection portion connected to an external wiring outside the cover member, and is electrically connected to the pressure unit,
The electrical connection between the pressure unit and the connection board is via a removable internal connector mounted on the connection board, and the cover member is attached to and detached from the cover member body and the cover member body. possible, the liquid discharge head you characterized in that it is made from a lid having the opening. 複数の前記加圧ユニットと信号分配基板とをさらに有し、
該信号分配基板は、前記カバー部材内に配置されており、前記接続基板の前記内部コネクタと接続されているコネクタと、該コネクタから入力される信号を前記複数の加圧ユニットに分配する配線とを有することを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。 A plurality of pressure units and a signal distribution board;
The signal distribution board is disposed in the cover member, a connector connected to the internal connector of the connection board, and a wiring for distributing a signal input from the connector to the plurality of pressure units. The liquid discharge head according to claim 3, further comprising: 前記内部コネクタが、前記接続基板の前記カバー部材の内側に面している主面に表面実装されていることを特徴とする請求項３または４に記載の液体吐出ヘッド。   5. The liquid ejection head according to claim 3, wherein the internal connector is surface-mounted on a main surface facing the inside of the cover member of the connection board. 前記接続部の有する端子は、前記接続基板に配置されているスルーホールを通って、前記接続基板における前記カバー部材の内側の面に配置されている配線に接続されており、
前記接続基板における前記カバー部材の外側の面には、配線が配置されていないことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。 The terminal of the connection part is connected to the wiring arranged on the inner surface of the cover member in the connection board through the through hole arranged in the connection board,
The liquid discharge head according to claim 3 , wherein no wiring is disposed on an outer surface of the cover member in the connection substrate . 液体を吐出させる加圧ユニットを備えている液体吐出ヘッド本体と、
該液体吐出ヘッド本体の一部を覆うように設けられており、一部に開口を有するカバー部材と、
前記開口を塞ぐように前記カバー部材に接合されているとともに、前記カバー部材の外側で外部の配線と接続される接続部を備え、かつ前記加圧ユニットと電気的に接続されている接続基板とを有しており、
前記液体吐出ヘッド本体が、前記接続基板と対向している位置に配置されており、
前記カバー部材は、前記液体吐出ヘッド本体と前記接続基板との間から、前記接続基板の接続部を超える位置まで延在する放熱部を有することを特徴とする液体吐出ヘッド。 A liquid discharge head body including a pressure unit for discharging liquid;
A cover member provided so as to cover a part of the liquid discharge head body, and having an opening in a part thereof;
A connection board which is joined to the cover member so as to close the opening, and which has a connection portion connected to an external wiring outside the cover member, and is electrically connected to the pressure unit; Have
The liquid discharge head body is disposed at a position facing the connection substrate;
It said cover member, said liquid discharge head body from between the connection substrate, the connecting position the liquid discharge head you characterized Rukoto to having a heat radiating portion extending to more than the connection portion of the substrate. 請求項１〜７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドと、
記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、
前記液体吐出ヘッドの前記接続部に接続され、前記接続基板を介して前記液体吐出ヘッド本体に電気的に接続されている、前記液体吐出ヘッド本体を制御する制御部とを備えていることを特徴とする記録装置。 A liquid ejection head according to any one of claims 1 to 7,
A transport unit for transporting a recording medium to the liquid discharge head;
A controller for controlling the liquid ejection head body, connected to the connection section of the liquid ejection head, and electrically connected to the liquid ejection head body via the connection substrate. A recording device.

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