喷墨头及打印机

摘要

提供防止油墨侵入盖内部、附着到印刷布线基板的喷墨头及打印机。在一个实施方式中，提供一种喷墨头，其具备：头本体；多个管道；多个挠性基板；基准板；板台；多个内盖，分别具有覆盖该板台的内表面、在该内表面侧与侧面接触的第一配合面部、在内表面的相反侧的外表面、以及在该外表面侧形成的第二配合面部，在所述第二配合面部侧利用所述挠性基板的弯曲姿势配置所述驱动电路；多个侧盖，与这些内盖一起散热并分别具有朝向各个外表面的内表面、在该内表面侧与第二配合面部接触的第三配合面部、及与印刷布线基板结合的外表面。

权利要求

1.一种喷墨头，具备：

头本体，具有油墨的多个吐出口；

多个管道，在向所述头本体供给油墨并排出油墨的歧管上沿与所述头本体相交的管长度方向设置；

多个挠性基板，具有弯曲至所述多个管道的所述管长度方向的可挠体及所述头本体的驱动电路，并且连接至印刷布线基板；

基准板，设于所述多个挠性基板之间，并且具有各个所述管道的插通口、各个所述插通口的管道外周的密封材料、以及相对于各个所述插通口在管道排列方向外侧的两端部；

板台，具有将所述头本体及所述歧管定位固定在所述基准板的上表面、以及在所述上表面开口的各个所述插通口的贯通孔；

多个内盖，分别具有覆盖所述板台的内表面、在该内表面侧与所述板台的侧面接触的第一配合面部、在所述内表面的相反侧的外表面以及在所述外表面侧形成的第二配合面部，并且在所述第二配合面部侧通过所述挠性基板的弯曲姿势配置所述驱动电路，以及多个侧盖，与所述多个内盖一起散热，并且分别具有朝向各个所述外表面的内表面、在该内表面侧与所述第二配合面部接触的第三配合面部以及与所述印刷布线基板结合的外表面。

2.根据权利要求1所述的喷墨头，具备：覆盖所述头本体的罩板，以及

在所述多个内盖和所述罩板之间的边界面沿所述多个内盖的各外表面卷绕的密封用四氟化乙烯树脂未烧结胶带。

3.根据权利要求1所述的喷墨头，

其中，在所述印刷布线基板中，在所述印刷布线基板与所述挠性基板连接的端部的相反侧连接扁平电缆，在所述多个内盖的各第二配合面部设有各个所述扁平电缆的针对油墨的保护材料。

4.根据权利要求1所述的喷墨头，具备：插入在所述板台的侧面与所述内盖的所述第一配合面部之间的垫片。

5.根据权利要求1所述的喷墨头，具备：设在所述基准板与所述板台之间的弹性片。

6.根据权利要求3所述的喷墨头，具备：形成在所述第二配合面部上的槽，并且所述保护材料设置在所述槽中。

7.根据权利要求3所述的喷墨头，

其中，所述保护材料是弹性体。

8.根据权利要求1所述的喷墨头，

其中，所述第一配合面部、所述第二配合面部以及所述第三配合面部是平坦面。

9.根据权利要求2所述的喷墨头，具备：覆盖于所述未烧结胶带上的热收缩膜或热收缩管。

10.一种打印机，具备：

根据权利要求1至9中的任一项所述的喷墨头，以及用于所述喷墨头的油墨罐。

说明书

喷墨头及打印机

技术领域

[0001] 一实施方式涉及喷墨头及打印机。

背景技术

[0002] 在打印机本体(喷墨打印机本体)设置喷墨头，对油墨加压并吐出液滴。以往，在喷墨头设置吐出驱动用的驱动器IC，在该驱动器IC的外侧设置盖，盖作为散热器释放来自驱动器IC的热(例如参照专利文献1)。另外，设置有封装了用于驱动器IC驱动的周边电路的印刷布线基板，需要防止从头本体、罩板、盖等的部件之间的边界面泄漏的油墨或雾状飞散的油墨附着到印刷布线基板。因此，通过向部件之间的边界面流入粘接剂等密封材料实施密封，防止油墨的侵入。边界面是指间隙。

[0003] 然而，由于各部件的复杂形状，部件间边界面较多，故在用油墨管进行连接油墨循环系统的管道和喷墨头的操作时，有时油墨从管道溢出，油墨侵入盖内部并附着于印刷布线基板。

发明内容

[0004] 发明要解决的课题在于，提供防止油墨侵入盖内部并附着于印刷布线基板的喷墨头及打印机。

[0005] 为了解决这样的课题，根据一实施方式，喷墨头具备：具有油墨的多个吐出口的头本体；多个管道，在向该头本体供给油墨并排出油墨的歧管(マニフォールド，歧管部)上沿与所述头本体相交的管长度方向(筒長方向)设置；多个挠性基板，具有弯曲至这些管道的所述管长度方向的可挠体及所述头本体的驱动电路，并且与印刷布线基板连接；基准板，设于这些挠性基板之间，并且具有各个所述管道的插通口、各个所述插通口的管道外周的密封材料、及比各插通口更靠近管道排列方向外侧的两端部；板台，具有在该基准板定位固定所述头本体及所述歧管的上表面，在该上表面开口的各个所述插通口的贯通孔；多个内盖，具有覆盖该板台的内表面，分别具有在该内表面侧与所述板台的侧面接触的第一配合面部、在所述内表面的相反侧的外表面及在该外表面侧形成的第二配合面部，并且在所述第二配合面部侧利用所述挠性基板的弯曲姿势配置所述驱动电路，以及多个侧盖，与这些内盖一起散热，并分别具有朝向各个所述外表面的内表面、在该内表面侧与所述第二配合面部接触的第三配合面部及与所述印刷布线基板结合的外表面。

[0006] 另外，根据另一实施方式，提供一种打印机，其具备上述的喷墨头和用于喷墨头的油墨罐。

附图说明

[0007] 图1是一实施方式涉及的喷墨头的分解立体图。

[0008] 图2是一实施方式涉及的喷墨头的部分分解立体图。

[0009] 图3是一实施方式涉及的喷墨头的结合前的分解立体图。

[0010] 图4是一实施方式涉及的喷墨头的以基准板、板台及多个内盖为主体表示的分解立体图。

[0011] 图5是取掉一实施方式涉及的喷墨头的侧盖的状态下的立体图。

[0012] 图6是示出一实施方式涉及的喷墨头的内盖及侧盖的位置关系的分解立体图。

[0013] 图7是一实施方式涉及的喷墨头的结合后的立体图。

[0014] 图8是一实施方式涉及的喷墨头的三面图。

[0015] 图9是一实施方式涉及的喷墨头的纵截面图。

[0016] 图10是一实施方式涉及的打印机的部分立体图。

具体实施方式

[0017] 以下，参照图1至图10说明实施的方式的喷墨头。此外，在各图中，对相同部位标记相同的符号并省略重复的说明。

[0018] (一种实施方式)

[0019] 图1是一种实施方式涉及的喷墨头的分解立体图。本实施方式的喷墨头具备：具有油墨的多个吐出口10的头本体11，具有对该头本体11的油墨供给通路12及油墨排出通路13、14的歧管15，以及在该歧管15上设于与头本体11正交的管长度方向、与各个油墨供给通路12及油墨排出通路13、14连通的连接管16、17(管道)。

[0020] 图2是一实施方式涉及的喷墨头的部分的分解立体图，与图1的例子上下相反地进行显示。已描述的符号各自表示相同的要素。本实施方式的喷墨头具备：4个挠性基板20，其具有从与各个连接管16、17的管长度方向正交的展开姿势弯曲为向管长度方向上的弯曲姿势的膜(可挠体)、该膜上的头本体11的驱动器IC 18(驱动电路)以及对印刷布线基板19的连接端子81；以及设于这些挠性基板20之间的基准板(DATUM-PLATE)26，其具有每个连接管16、17的插通口21、22、每个插通口21、22的连接管外周的密封材料23、以及在连接管排列方向上位于各插通口21、22外侧并固定于打印机主体侧的构造体的两端部24、25。

[0021] 图3是一实施方式涉及的喷墨头结合前的分解立体图。本实施方式的喷墨头具备板台(DATUM-PLATE-BLOCK)31，板台31具有在基准板26定位固定头本体11及歧管15的上表面27、在该上表面27中开口的每个插通口21、22的贯通孔28、29、以及因挠性基板20的弯曲姿势而与驱动器IC 18接触的平坦的一对侧面30。

[0022] 图4是一实施方式涉及的喷墨头的以基准板26、板台31及内盖36、37为主体表示的分解立体图。图5是用内盖36、37覆盖图4的组装体后的组装体的立体图，示出了从成品取掉侧盖41、42的状态下的立体图。已描述的符号表示与其相同的单元。喷墨头具备2个内盖36、37，2个内盖36、37分别具有：覆盖板台31的内表面32(图4)、在该内表面32侧形成的与板台
31的侧面30接触的第一配合面部33、在内表面32的相反侧的外表面34、以及在该外表面34侧形成的第二配合面部35。内表面32是面向基准板26、板台31的面，外表面34是与内表面32相对的背面。另外，在外表面34侧利用挠性基板20的弯曲姿势配置驱动器IC 18(驱动电路)。第二配合面部35包含形成有内盖36的螺钉接收孔82的上部区域，从该上部区域的左右向下方延续的左右区域。内盖37的第二配合面部35也与内盖36的例子相同。

[0023] 图6是示出一实施方式涉及的喷墨头的内盖36、37及侧盖41、42的位置关系的分解立体图。已经描述的符号各自表示相同的要素。而且本实施方式的喷墨头具备与内盖36、37一起散热的2个侧盖41、42，2个侧盖41、42分别具有：朝向各个外表面34的内表面38、在该内表面38侧与第二配合面部35面接触的第三配合面部39、以及与印刷布线基板19结合的面部40。侧盖41的内表面38是朝向内盖36的面，侧盖42的内表面38是朝向内盖37的面。第三配合面部39是除去侧盖41、42的中央的表面区域。内盖36、37以及侧盖41、42是铝制的，通过使铝材质的容积比现有例的盖材大来提高散热性。

[0024] 头本体11(图1)具备：具有一列油墨供给孔43及二列油墨排出孔44、45的底板46，有多个槽47的在底板46上的压电体48、49，包围压电体48、49的框体50，有沿喷嘴排列方向排列的多个吐出口10的孔板51、以及覆盖头本体11整体的罩板52。在各槽47中形成驱动用的导体膜作为电极。在框体50的外周设置安装有孔板51的缘部和比该缘部低的另外的缘部，在低缘部上安装罩板52。

[0025] 歧管15(图2)是油墨流路的分支部兼合并部。在歧管15上经由部件53连接连接管(CONNECTION)16、17。连接管16是与油墨的供给通路12连通的供给管道，与管71连接。连接管17是与油墨的排出通路13、14连通的排出管道，与管73连接。

[0026] 4个挠性基板20都是耐热性的2块的柔性印刷布线板(FPC)，例如使用聚酰亚胺制的布线膜(TCP：Tape Carrier Package)。驱动器IC(Dr.IC)18利用COF(chip on film)在挠性基板20封装化。各挠性基板20的一端部布线到头本体11内的电极。各挠性基板20的另一端部与刚性印刷布线基板19连接。这些印刷布线基板19是驱动器IC 18的周边电路，可与打印机本体侧之间电气地收发控制信号并可个别地驱动槽47的电极。在印刷布线基板19中，也可有对打印机本体侧的控制器86(图10)的连接器54、无源元件55类。在图2的例子中，4个挠性基板20都是展开的状态，采用在底板46上侧的端部折返并与连接管16、17的管长度方向平行的弯曲姿势。

[0027] 基准板26将本实施方式的喷墨头，例如如图10所示那样，固定在打印机本体侧的安装板56(构造体)并相对于打印机本体定位。图3的基准板26的两端部24、25通过螺栓插入螺栓孔而与各个铁制的安装板56结合(可适当改变两端部24、25的形状来显示)。基准板26具有在结合后不会发生挠曲或弯曲等变形的程度的强度。基准板26使用具有比铝的热膨胀率小的热膨胀率的材质，例如使用不锈钢或钢铁等。插通口21、22的各内壁与连接管16、17的外周面之间通过粘接剂等的密封材料23粘接固定。另外，基准板26在两端部24，25之间通过螺钉61、垫圈62铆接到贯通孔58、59、60，在板长度方向上在中央部固定到板台31。

[0028] 本实施方式的喷墨头可以在基准板26和板台31之间加入垫片(DATUM-SHEET)之类的弹性片63而结合，也可在板台31的左右两侧面侧设置作为热隔绝体的另外的弹性片68、69。

[0029] 图9是沿着本实施方式的喷墨头的图5的AA′的纵截面图。已经描述的符号各自表示相同的要素。基准板26的左右两端与安装板56螺栓结合。如图3、图9那样，板台31是采用热传导率低的材质的成型块。在板台31中为了尽量减少传热量而使用中空状的塑料成型品，板台31具有例如分别设于左右的凹部(肉盗み)空间84，设于这些凹部空间84之间的中央部的螺钉接收部85。另外，如图3的那样，在板台31上表面中，在板长度方向两侧设立兼作垫片的柱螺栓65，这些柱螺栓65插通到基准板26的贯通孔58、60并由螺钉61、垫圈62锁定。基准板26未被按压固定到板台31上，故对基准板26提供针对发热的逃离空间。针对基准板
26的热膨胀的产生，防止向该基准板26的上部脱落、翘曲，并且防止基准板26的旋转。另外，在板台31上表面，在板长方向中央部设置垫片67，在该垫片67形成有螺钉接收孔66、贯通孔
28、29用的开口。对该螺钉接收孔66，通过弹性片63的开口64从上方螺合螺钉61。

[0030] 另外，图4的内盖36、37是铝制的成型体，通过相互紧贴固定将各供给管道70、管71、排出管道72及管73包围在内侧。通过将各螺钉78分别螺合在板台31的左右两侧面30上，使内盖36、37相互紧贴固定。左方的内盖36朝向板台31的内表面32侧的下方的第一配合面部33与板台31的侧面30面接触。右方的内盖37也具有与内盖36实质相同的形状。通过内盖
36、37之间的相互固定防止油墨泄漏、油墨飞散，并可作为散热器接受来自驱动器IC 18的发热，进行散热。在内盖36、37的各内表面32的上方可形成贯通的槽74。也可在槽74中设置弹性体(SEAL-RUBBER-FFC)75。

[0031] 如图5所示，在一个印刷布线基板19上，在挠性基板20的相反侧的端部经由连接器54连接扁平电缆76，在内盖36的第二配合面部35设置弹性体75作为保护扁平电缆76免于油墨影响的保护材料。可在保护材料上使用粘接剂。弹性体75安装在扁平电缆76及连接器54的嵌合部分的高度。扁平电缆76用作与打印机本体侧的控制器86收发信号的信号布线。扁平电缆77侧与扁平电缆76的例子也是同样的。

[0032] 图7是一实施方式涉及的喷墨头的结合后的立体图，示出了组装图6的部件单元后的例子。已经描述的符号各自表示相同的要素。如图6、图7那样，侧盖41的第三配合面部39是与内盖36的第二配合面部35的配合面，通过使这些第二配合面部35及第三配合面部39相互紧贴固定，防止从内盖36、37的内侧向外侧的油墨泄漏及油墨飞散。使各螺钉79通过侧盖41的对应的接收孔83并与内盖36的对应的螺钉接收孔82螺合，侧盖41紧贴固定到内盖36。
侧盖41的内表面38与在内盖36的外表面34上竖立的印刷布线基板19对面。内盖36、37紧贴后，在挠性基板20弯曲并竖立的状态下，右方的2个驱动器IC 18分别紧贴内盖37的外表面
34的下部，从外表面34侧也散热。侧盖41作为散热器与外部气体之间进行发出热的热交换。
侧盖42和侧盖41的例子也是相同的。

[0033] 在图7的喷墨头上卷绕有密封带80。

[0034] 图8是一实施方式涉及的喷墨头的三面图。图8(a)是喷墨头的俯视图。图8(b)是图8(a)的正视图。图8(c)是采用图8(b)的BB′线的右侧面图。已经描述的符号各自表示相同的要素。如在图8(b)、图8(c)中用虚线表示的那样，密封带80在内盖36、37及罩板52间的边界面沿着内盖36、37的各外表面34卷绕。密封带80是密封用四氟化乙烯树脂未烧结胶带(生胶带)(JIS K 6896)，由聚四氟乙烯(PTFE)制成。而且，在密封带80上，通过覆盖防脱落用的热收缩膜或热收缩管来强化遮蔽。

[0035] 图10是示出配置多个本实施方式的喷墨头在打印机本体时的位置关系的打印机的部分立体图。已经描述的符号各自表示相同的要素。打印机2是彩色打印机，具有多个喷墨头1(本实施方式的喷墨头)、4色的墨槽87、88、89、90和各墨槽87～90的循环泵91。在打印机2中，分别配置在主扫描方向的2个或3个喷墨头沿副扫描方向排列。打印机2相对于纸张P在安装板56上每个颜色交错地(千鳥状)排列设置喷墨头1。这些喷墨头1被配置为使得前列(或后列)的2个喷墨头1的头中心线间的等分位置与后列(或前列)的喷墨头1的头中心线一致。

[0036] 接着说明上述的结构的本实施方式的喷墨头的作用动作。喷墨头1利用来自打印机本体的驱动信号，任一驱动器IC 18生成脉冲电压信号并产生电场，使头本体11内的压力室的侧壁变形。通过在头本体11中压力室的容积扩大、缩小，对油墨加压，头本体11从吐出口10吐出液滴。该喷墨头1在吐出时由驱动器IC 18产生的热使内盖36、37受热，侧盖41、42通过与外部气体的热交换释放热。

[0037] 本实施方式的喷墨头能进行头驱动用的驱动器IC 18的散热，并通过采用极力减少应用用于防止油墨侵入头本体11内部的粘接剂之类的密封剂、遮蔽材料的边界面的构造，能减少流入或者涂敷粘接剂等密封材料的部位。能形成对作为涂敷密封材料的部位的边界面的密封工序容易自动化的形状。配合面部是具有直线地包围的形状的范围，容易配合制造机器人的动作，提高自动化程度。

[0038] 具体而言，能通过以下所述的(1)～(5)的构造，减少密封部位，形成具有直线形状的面配合部分。

[0039] (1)在挠性基板20上，各驱动器IC 18的顶面朝向歧管15侧。粘接固定密封材料23，使得油墨不会从基准板26和连接管16、17的筒部接触的边界面侵入。

[0040] (2)如图4所示，内盖36、37在上部配合彼此的盖缘，在下部在板台31的两侧面30配合各自的第一配合面部33而安装。第一配合面部33及侧面30之间的面配合存在于2部位，故防止了油墨泄漏。而且，在板台31和内盖36、37之间，通过插入垫片等弹性片69，提高了油墨的侵入的防止效果。

[0041] (3)如图5所示那样，在内盖36、37安装后的状态下，挠性基板20弯曲且驱动器IC 18与内盖36、37接触。挠性基板20、印刷布线基板19、扁平电缆76、77收纳在各个内盖36、37内。通过密封材料23、第一配合面部33及侧面30之间的面配合防止油墨泄漏或油墨飞散。

[0042] (4)如图6所示，侧盖41、42被安装为使得内盖36、37外侧的各第二配合面部35无间隙地与侧盖41、42内侧的对应的第三配合面部39充分地紧贴。通过使平坦面和平坦面重叠消除边界面而防止油墨的侵入。如图4那样，在与内盖36、37的扁平电缆76、77相向的面上的槽74安装有弹性体75，故通过将侧盖41安装在内盖36上，能用内盖36、侧盖41、弹性体75密封扁平电缆77。扁平电缆76也与扁平电缆77的例子相同。

[0043] (5)在内盖36、侧盖41、罩板52的边界面卷绕密封带80。为防止密封带80的脱落，在密封带80上覆盖热收缩膜或热收缩管来提高密封或防护效果。

[0044] 这样，依据本实施方式的喷墨头及打印机，能防止油墨侵入盖内部、附着到印刷布线基板19。

[0045] 在将本实施方式的喷墨头设置到打印机本体时，在用油墨管连接油墨罐87～90、循环泵91、连接管16、17及喷墨头的连结操作中，即使油墨从连接管16、17溢出，油墨也不会侵入盖内部，油墨不会附着到印刷布线基板19。在初始设置时或维护时，能使油墨不会因操作而附着到印刷布线基板19。能减少因复杂部件形状需要的密封材料流入部件间的边界面部分的部位。不需要流入密封材料的工序，能实现制造的自动化。即能利用机器人自动化制品的制造工序的一部分。另外，本实施方式的喷墨头能够不设置防止油墨泄漏的包围体在实现发散内部的发热并防止油墨泄漏。而且，本实施方式的喷墨头能对侧盖41、42之间，侧盖41、42和基准板26的配合部，板台31和侧盖41、42的配合部分别减小部件尺寸精度。各部件因驱动热而膨胀后，即使因冷却而在部件之间的配合中产生扭曲和变形，根据本实施方式的喷墨头也能够可靠地防止油墨泄漏和油墨飞散。能够自动化进行在侧盖41、42的外周面部卷绕几重密封带80的工序等。本实施方式的喷墨头未安装覆盖连接管16及连接管17的顶盖，故能够不需要考虑使用顶盖时的部件配合部分的精度。

[0046] 另外，本实施方式的喷墨头具有2列压力室列，各个列具有如下的构造：在连接有驱动用的驱动器IC 18、印刷布线基板19的油墨循环型的喷墨头中，用热传导率良好的铝材质的内盖36、37、侧盖41、42分别收纳各个驱动器IC 18、印刷布线基板19等。内盖36、37、侧盖41、42能够制造成确保铝材的容积较大，故本实施方式的喷墨头通过采用铝的容纳构造，能增加内盖36、37，侧盖41、42的表面积及体积，能提高散热性。

[0047] 而且，将内盖36及侧盖41之间的相互配合面平面化并使内盖37及侧盖42之间的相互配合面平面化，互相进行面接触。将板台31及一个内盖36之间的相互配合面平面化并将板台31及另一个内盖37之间的相互配合面平面化，互相面接触。用于固定喷墨头、定位的基准板26和连接管16、17的筒部粘接固定成不会从其边界面侵入油墨。通过以上的构造，能防止油墨侵入头本体11内部。

[0048] 另外，仅密封内盖36、37，侧盖41、42，罩板52的边界面，关于侧盖41、42，内盖36、37，板台31，具有利用面接触防止油墨的侵入的构造，故能在喷墨头的制造时减少密封部位，能大幅简化制造工序。

[0049] 另外，即使在内盖36、37之间的配合面产生间隙时油墨从上侧进入歧管15侧，由于在下部基准板26和连接管16、17之间被密封，故油墨不会侵入头本体11的电极部及电装部，防止需要更换头本体11程度的油墨侵入。

[0050] 此外，连接管沿与头本体11正交的管长度方向设置，但也可与头本体11倾斜地相交。在图3所示的基准板26和板台31之间，通过设置防止油墨的侵入的弹性体片(DATUM-SHEET-UPPER)63及弹性片68、69，能提高油墨泄漏的效果。不插入弹性片63，通过使基准板26的下表面和板台31的上表面27面接触，也可防止油墨的侵入。在内盖36、37，侧盖41、42也可形成散热片(フィン)。

[0051] 板台31的两侧面30、第一配合面部33、第二配合面部35、第三配合面部39是平坦的，但也可以是平坦面以外的面。一对配合面的配合部分的形状可以是使一个面仿效另一个面形状的形状。

[0052] 弹性体75设于槽74中，但也可不设置槽74，而是与扁平电缆76、77的位置配合地设置弹性体75。

[0053] 本实施方式的打印机可以是POS(point of sales)收银机中使用的POS终端的打印机。例如可以向具有销售额登记部、会计运算部及抽屉的POS终端连接该打印机作为票据打印机。本实施方式的打印机可用于标签打印机或条形码打印机。

[0054] 虽然说明了若干的实施方式，但这些实施方式仅仅是例示，并非旨在限制发明的范围。这些实施方式可以其他的各种方式实施，并且在不脱离发明的思想的范围内，可进行各种的省略、替换、变更。只要这些实施方式或其变形包含在发明的范围、思想中，也同样都包含于权利要求书所记载的发明及其等同范围内。

[0055] 1…喷墨头，2…打印机，11…头本体，15…歧管，16、17…连接管(管道)，18…驱动器IC(驱动电路)，20…挠性基板，23…密封材料，26…基准板，31…板台，36、37…内盖，41、42…侧盖。