JP2004322417A - Liquid ejection head, liquid ejection device, and manufacturing method for liquid ejection head - Google Patents

Liquid ejection head, liquid ejection device, and manufacturing method for liquid ejection head Download PDF

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JP2004322417A JP2003118732A JP2003118732A JP2004322417A JP 2004322417 A JP2004322417 A JP 2004322417A JP 2003118732 A JP2003118732 A JP 2003118732A JP 2003118732 A JP2003118732 A JP 2003118732A JP 2004322417 A JP2004322417 A JP 2004322417A
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泉 義 弘 小
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inkjet recording head which has the height notably reduced to be made compact, and widely, to provide a liquid ejection head. <P>SOLUTION: The liquid ejection head includes a head member 10 with nozzle openings 11a and liquid ejection means 12 for jetting a liquid of the nozzle opening part; a channel formation member 20 where channel spaces 20a-20f as channels of the liquid to communicate with the nozzle openings 11a of the head member 10 are set penetrating; a sub-tank member 40 where sub-tank spaces 40a-40f which communicate with the channel spaces 20a-20f to function as sub-tanks, and which also have the damper function are formed; and a sealing member 30 interposed between the channel formation member 20 and the sub-tank member 40. The channel formation member 20, the sub-tank member 40 and the sealing member 30 are all plane-shape members and are layered in parallel to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射手段によりノズル開口から液体滴を噴射させる液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び液体噴射の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、ノズル開口を有する記録ヘッドと、ノズル開口からインクを吐出させる液体噴射手段(例えば、圧電振動子や発熱素子)と、記録データに応じて液体噴射手段を制御する制御本体部とを備えている。
【0003】
記録ヘッドへのインクの供給は、記録ヘッドを備えたキャリッジに直接インクカートリッジを搭載するオンキャリッジ型と、キャリッジには直接搭載されず液体噴射装置本体に固定されたインク貯留部からフレキシブルチューブを介して例えばサブタンクにインクを供給するオフキャリッジ型と、に大別される。
【0004】
オフキャリッジ型の記録ヘッドの場合、フレキシブルチューブを介して供給されるインクをノズル開口に向けて安定的に供給するために、サブタンクが形成されていることが好ましい。
【0005】
特開平9−277561号公報や特開2001−232808号公報には、サブタンクを有する記録ヘッドの典型的な従来例が開示されている。これらの記録ヘッドでは、流路形成部材とサブタンクとの間に、シール部材及び当該シール部材を貫通するインク供給針が設けられている。
【0006】
特開2001−205818号公報には、インク供給針が設けられないタイプの記録ヘッドが開示されている。この記録ヘッドでは、インク供給針に類似のインク供給口部材が、シール部材を貫通するように設けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特開平9−277561号公報や特開2001−232808号公報に開示された従来の記録ヘッドでは、シール部材を貫通するインク供給針が設けられているため、記録ヘッドの高さが高くなっている。また、組立工程において、インク供給針の溶着工程が必要である。
【0008】
特開2001−205818号公報に開示された記録ヘッドでは、組立工程においてインク供給針の溶着工程が不要であるが、インク供給針に類似のインク供給口部材が設けられているため、記録ヘッドの高さが高いという点は前記の記録ヘッドと同様である。
【0009】
本件発明者は、記録ヘッドの小型化について鋭意検討を重ねてきた。そして、流路形成部材とサブタンクとの間を平面的なシール部材でシールすることにより、インク供給針またはそれに類似の部材を不要にできることを知見した。
【0010】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、高さが顕著に低減されて小型化が図れるインクジェット記録ヘッド、広くは液体噴射ヘッド、を提供することを目的とする。
【0011】
【特許文献1】
特開平9−277561号公報(図7参照)
【特許文献2】
特開2001−232808号公報(段落[0024]、図5参照)
【特許文献3】
特開2001−205818号公報(段落[0016]、[0018]、図2参照)
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ノズル開口とノズル開口から液体を噴射させる液体噴射手段とを有するヘッド部材と、前記ヘッド部材の前記ノズル開口に連通する液体の流路としての流路空間が貫通して設けられている流路形成部材と、前記流路空間に連通してサブタンクとして機能すると共に変形可能なダンパ部材によってサブタンク空間が形成されたサブタンク部材と、前記流路形成部材と前記サブタンク部材との間に介在されたシール部材と、を備え、前記流路形成部材と前記サブタンク部材と前記シール部材とは、いずれも略平面状の部材であり、互いに平行に積層されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【0013】
本発明によれば、平面状のシール部材を用いると共に、流路形成部材及びサブタンク部材をも平面状に形成して両者の間にシール部材を積層させているため、インク供給針を設ける必要無くオフキャリッジ型の液体噴射ヘッドを構築することができる。インク供給針を設ける必要が無いことにより、液体噴射ヘッドの高さが顕著に低減され、顕著な小型化が実現される。
【0014】
シール部材は、例えばシールゴムで形成され得る。
【0015】
サブタンク部材は、例えば、サブタンク空間の流路空間との連通部及び流路空間と逆側の面を除いた隔壁を形成する隔壁形成部材と、サブタンク空間の流路空間と逆側の面を封止する変形可能なダンパ部材と、の2層構造によって形成され得る。この場合、隔壁形成部材とダンパ部材とは、同一材料で構成されており、溶着によって結合されていることが好ましい。隔壁形成部材及びダンパ部材の材料としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等が用いられ得る。
【0016】
また、好ましくは、サブタンク部材のシール部材が積層された面とは逆の面に、シール部材の反力によってサブタンク部材が変形することを防止するための変形規制部材が設けられる。変形規制部材としては、例えば厚みが1mm程度のSUS板が用いられ得る。
【0017】
この場合、サブタンク部材には、変形規制部材によって当接支持される複数の当たり面部が形成されることが好ましい。この時、複数の当たり面部が変形規制部材によって当接支持されることによって、サブタンク部材の変形が防止される。
【0018】
また、流路形成部材、シール部材、サブタンク部材及び変形規制部材は、ヘッド部材から独立して、ユニット化して仮固定されていることが好ましい。サブタンク部材は、流路形成部材及びシール部材と変形規制部材とによってこれを挟むようにしてユニット化することにより、保護される。
【0019】
例えば、流路形成部材、シール部材、サブタンク部材及び変形規制部材は、かしめピンを用いた熱かしめによってユニット化される。
【0020】
ヘッド部材は、例えば、ユニット化された流路形成部材、シール部材、サブタンク部材及び変形規制部材にネジで固定される。この時、当該ネジは、液体噴射ヘッドの機械的強度を向上させるために、ユニット化された流路形成部材、サブタンク部材及び変形規制部材を貫通することが好ましい。
【0021】
また、流路形成部材とヘッド部材との間にも、シール部材(第2シール部材)が設けられていることが好ましい。
【0022】
なお、液体噴射ヘッドは、複数種類の液体(例えば複数色のインク)を噴射可能であってもよい。この場合、ヘッド部材は、複数のノズル開口と、複数のノズル開口部分の液体をそれぞれ噴射させる複数の液体噴射手段と、を有しており、流路形成部材には、ヘッド部材の複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数の流路空間が貫通して設けられており、サブタンク部材には、複数の流路空間にそれぞれ連通してサブタンクとして機能すると共にダンパ機能をも有する複数のサブタンク空間が形成されている。
【0023】
また、本発明は、以上に説明された特徴のいずれかを有する液体噴射ヘッドと、液体噴射手段を制御するための制御部と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置である。
【0024】
また、本発明は、ノズル開口と前記ノズル開口から液体を噴射させる液体噴射手段とを有するヘッド部材と、前記ヘッド部材の前記ノズル開口に連通する前記液体の流路としての流路空間が貫通して設けられている流路形成部材と、前記流路空間に連通してサブタンクとして機能すると共にダンパ機能をも有するサブタンク空間が形成されたサブタンク部材と、前記流路形成部材と前記サブタンク部材との間に介在されたシール部材と、を備え、前記流路形成部材と前記サブタンク部材と前記シール部材とは、いずれも平面状の部材であり、互いに平行に積層されていることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材をユニット化して仮固定する工程と、ユニット化された前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材に前記ヘッド部材を固定する工程と、を備えたことを特徴とする方法である。
【0025】
本発明によれば、ユニット化によってサブタンク部材が保護された状態でヘッド部材に対する固定作業が実施されるため、サブタンク部材の破損等の可能性を顕著に低減することができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【0027】
図1は、本発明の一実施の形態の液体噴射ヘッドしてのインクジェット記録ヘッドを示す概略断面図である。図2(a)は、図1のインクジェット記録ヘッドの上面側斜視図であり、図2(b)は、図1のインクジェット記録ヘッドの下面側斜視図である。図3は、図1のインクジェット記録ヘッドの組立前の各部材を示す斜視図である。
【0028】
図1乃至図3に示すように、本実施の形態のインクジェット記録ヘッド100は、ヘッド部材10と、流路形成部材20と、シール部材30と、サブタンク部材40と、が積層されて構成されている。
【0029】
図2に示すように、ヘッド部材10の底面には、複数のノズル開口11aが穿設されたノズルプレート11が設けられている。ノズル開口11aは、6色のインクを用いたカラー印刷に対応すべく、6列に整列されて配置されている。
【0030】
また、図1に示すように、ヘッド部材10は、複数のノズル開口11aの各々に対応して、当該ノズル開口部分のインクの圧力を変化させて当該ノズル開口11aからインクを噴射させるための圧電振動子12を備えている。
【0031】
更に、図1及び図3に示すように、ヘッド部材10は、6色のインクのそれぞれに対応して、ノズル開口11aに連通してノズル開口11aにインクを供給するためのインク流路13a〜13fを有している。
【0032】
図3に示すように、ヘッド部材10の上面には、シールゴム15を介して、流路形成部材20が取り付けられている。
【0033】
図4(a)は、図3の流路形成部材20の上面側斜視図であり、図4(b)は、図3の流路形成部材20の下面側斜視図である。
【0034】
図4(a)及び図4(b)に示すように、流路形成部材20は全体に平面状の部材である。流路形成部材20には、ヘッド部材10のインク流路13a〜13fのそれぞれに連通するインクの流路としての流路空間20a〜20fが設けられている。流路空間20a〜20fは、流路形成部材20を貫通して形成されており、上面側は比較的大径の円形状に開口している。一方、流路空間20a〜20fのヘッド部材10側(下面側)の開口は、流路形成部材20のヘッド部材10側の面(下面)に形成された突出部21a〜21fの先端部において、比較的小径の円形状に開口している。
【0035】
図1に示すように、流路形成部材20のヘッド部材10側の突出部21a〜21fの先端部は、インクジェット記録ヘッド100の組み立て状態において、シールゴム15を介して、ヘッド部材10のインク流路13a〜13fの開口部分を押圧するようになっている。これにより、ヘッド部材10のインク流路13a〜13fと流路形成部材20の流路空間20a〜20fとが、シールゴム15によってシールされた状態で連結される。
【0036】
一方、図4(a)に示すように、流路形成部材20の流路空間20a〜20fの上面側開口部の内縁部には、図3に示すフィルタ60a〜60fを載置する(図1参照)ための支持面部26a〜26fが形成されている。このように支持部面26a〜26fを用いているため、フィルタ60a〜60fを安定して流路形成部材に保持させることができる。
【0037】
また、流路形成部材20の上面には、熱かしめ用のかしめピン70が直立状態に設けられている。また、流路形成部材20の上面には、後述するシール部材30の嵌合用の突起部23が設けられている。また、流路形成部材20には、ヘッド部材10との結合用の固定ネジ80(後述する)が貫通する貫通孔28が形成されている。
【0038】
図4(a)に示すように、本実施の形態では、かしめピン70は7本形成されており、突起部23は6個が形成されており、貫通孔28は3個が形成されている。7本のかしめピンは、図4(a)における左側の端縁部に3本が配置され、図4(a)における右側の端縁部に4本が配置されている。6個の突起部23は、流路形成部材20の略中央部に集束するように形成された流路空間20a〜20fの上面側開口部の周囲に略均等に配置され、各突起部は流路空間と流路空間の間の領域に対応して形成されている。3個の貫通孔28は、図4(a)における左側の端縁部に1個が配置され、図4(a)における右側の端縁部に1個が配置され、図4(a)における前方側の端縁部に1個が配置されている。
【0039】
図5(a)は、図3のシール部材30の上面側斜視図であり、図5(b)は、図3のシール部材30の下面側斜視図である。
【0040】
図5(a)及び図5(b)に示すように、シール部材30は全体にほぼ平面状の部材である。シール部材30には、流路形成部材20の流路空間20a〜20fのそれぞれに連通する連通孔30a〜30fが設けられている。連通孔30a〜30fは、それぞれ、シール部材30を貫通する同一寸法の円形孔として形成されている。
【0041】
シール部材30は、シールゴムで形成されており、流路形成部材20側(下面側)は平坦であるが、上面側は各連通孔30a〜30fの周縁において凸部34a〜34fを有している。また、流路形成部材20に設けられた6個の突起部23に対応する各位置に、位置決め孔32が形成されている。
【0042】
なお、シール部材30は、流路形成部材20に形成されたかしめピン70及び貫通孔28と干渉しない形状及び大きさで構成されている。より具体的には、シール部材30は、流路形成部材20の流路空間20a〜20fの上面開口部と6個の突起部23が存在する領域を覆うような形状、大きさであれば良い。
【0043】
図3に示すように、サブタンク部材40は、サブタンクとして機能するサブタンク空間40a〜40fの上面及び連通孔30a〜30fとの連通部を除いた隔壁を形成する隔壁形成部材41と、サブタンク空間40a〜40fの上面を封止するダンパフィルム42と、の2層構造によって形成されている。
【0044】
本実施の形態では、隔壁形成部材41とダンパフィルム42とはポリプロピレンで構成されており、溶着によって結合されている。隔壁形成部材及びダンパフィルムの材料としては、その他、ポリエチレン等も用いられ得る。
【0045】
サブタンク空間40a〜40fは、シール部材30の連通孔30a〜30fとそれぞれ連通している。そして、ポリプロピレンフィルムであるダンパフィルム42が変形可能であることによって、サブタンク空間40a〜40fはダンパ機能を有している。
【0046】
図6(a)は、図3の隔壁形成部材41の上面側斜視図であり、図6(b)は、図3の隔壁形成部材41の下面側斜視図である。
【0047】
図6(a)及び図6(b)に示すように、隔壁形成部材41は全体にほぼ平面状の部材からなる。従って、結果的に、隔壁形成部材41とダンパフィルム42からなるサブタンク部材40は全体にほぼ平面状の部材となる。
【0048】
前述のように、隔壁形成部材41には、シール部材30の連通孔30a〜30f及び流路形成部材20の流路空間20a〜20fを介してヘッド部材10のインク流路13a〜13fのそれぞれに連通するサブタンク空間40a〜40fの隔壁がサブタンク空間の各々を隔てるように形成されている。すなわち、サブタンク空間40a〜40fは、隔壁形成部材41を貫通して形成されており、上面側がダンパフィルム42によって封鎖されている。一方、各サブタンク空間40a〜40fには、隔壁形成部材41の一箇所に集中するように形成されたフレキシブルチューブ接続ポート45から引き回されたインク供給路45a〜45fがそれぞれ連通している。
【0049】
また、隔壁形成部材41には、流路形成部材20に設けられた7本のかしめピン70に対応する各位置に、かしめピン孔47が形成されている。また、隔壁形成部材41には、流路形成部材20に形成された3個の貫通孔28に対応する各位置に、貫通ネジ孔48が形成されている。
【0050】
一方、ダンパフィルム42は、隔壁形成部材41に形成されたかしめピン孔47及び貫通孔48と干渉しない形状及び大きさで構成されている。より具体的には、隔壁形成部材41の上面に形成されたかしめピン孔47及びネジのための貫通孔48は覆わずに、サブタンク空間40a〜40f、インク供給路45a〜45fが形成された領域を覆うような形状、大きさのダンパフィルム42が必要である。
【0051】
隔壁形成部材41の下面は、シール部材30に対応する部分において略平坦である。これにより、図1に示すように、インクジェット記録ヘッド100の組み立て状態において、シール部材30の上面の連通孔30a〜30f周縁の突条部34a〜34fが、隔壁形成部材41の下面を押圧するようになっている。これにより、隔壁形成部材41とシール部材30とがシールされた状態で連結される。ここで用いられるシール部材は、従来のインク供給針に比べ厚み(高さ)が小さいため、ヘッドの小型を容易に実現している。
【0052】
隔壁形成部材41の上面には、後述する変形規制部材50によって当接支持される3個の当たり面部44a〜44cが形成されている。ダンパフィルム42は、図3に示すように、隔壁形成部材41の当たり面部44a〜44cがダンパフィルム42上に露出することを許容する形状になっている。
【0053】
当たり面部44a〜44cは、シール部材30の厚みが小さいことで発生しやすい隔壁形成部材41の変形を防止する機能を担うため、シール部材30の上面の連通孔30a〜30f周縁の突条部34a〜34fに対して、バランス良く配置されていることが好ましい。本実施の形態では、連通孔30a〜30fに囲まれた領域の中央部分に当たり面部44bが形成されており、連通孔30a〜30fに対して図6(a)における前方側に当たり面部44aが形成されており、連通孔30a〜30fに対して図6(a)における後方側に当たり面部44cが形成されている。図6(a)に示すように、貫通ネジ孔48の一つは、当たり面部44aを貫通して形成されている。このように複数の当たり面部のうち1つをを隔壁形成部材4150の略中央部に、他の当たり面部は隔壁形成部材4150の中央部に形成された当たり面部を挟むように形成したことにより、シール部材30の反力によって生じる隔壁形成部材41の変形は、上記当たり面部が後述する変形規制部材50に当接することで、効果的に防止される。
【0054】
図7(a)は、図3の変形規制部材50の上面側斜視図であり、図7(b)は、図3の変形規制部材50の下面側斜視図である。
【0055】
図7(a)及び図7(b)に示すように、変形規制部材50は全体に平面状の部材である。変形規制部材50は、例えば厚みが1mm程度のSUS板から製造される。
【0056】
変形規制部材50には、流路形成部材20に設けられた7本のかしめピン70に対応する各位置に、かしめピン孔57が形成されている。また、変形規制部材50には、流路形成部材20に形成された3個の貫通孔28に対応する各位置に、ネジ孔58が形成されている。ネジ孔58は、固定ネジ80の固定が可能なネジ形状、またはセルフタップやナットによる固定が可能な貫通形状をしている。
【0057】
これにより、変形規制部材50は、インクジェット記録ヘッド100の組立状態において、隔壁形成部材41の当たり面部44a〜44cと当接することによって、当該当たり面部44a〜44cとの接触部及びかしめピン70及び固定ネジ80による固定部を介して、隔壁形成部材41の変形を効果的に抑制する。
【0058】
次に、以上のようなインクジェット記録ヘッド100を製造する方法について説明する。
【0059】
まず、隔壁形成部材41とダンパフィルム42とが溶着されて、サブタンク部材40が形成される。そして、流路形成部材20、シール部材30、サブタンク部材40及び変形規制部材50が、ヘッド部材10及びシールゴム15から独立して、ユニット化される。
【0060】
本実施の形態においては、流路形成部材20、シール部材30、サブタンク部材40及び変形規制部材50は、かしめピン70を用いた熱かしめによってユニット化される。
【0061】
まず、流路形成部材20の突起部23とシール部材30の位置決め孔32とが嵌合される。次に、フィルタ60a〜60fが流路形成部材20の流路空間20a〜20fの支持面26a〜26f上に載置される。その状態で、流路形成部材20に形成されたかしめピン70に、サブタンク部材40のかしめピン孔47及び変形規制部材50のかしめピン孔57が嵌合され、その後かしめピン70が熱かしめ処理される。これにより、流路形成部材20、シール部材30、サブタンク部材40及び変形規制部材50がユニット化される。
【0062】
図8(a)は、流路形成部材20、シール部材30、サブタンク部材40及び変形規制部材50がユニット化された状態を示す上面側斜視図であり、図8(b)は、流路形成部材20、シール部材30、サブタンク部材40及び変形規制部材50がユニット化された状態を示す下面側斜視図である。
【0063】
このようなユニット化を採用することによって、サブタンク部材40が流路形成部材20及びシール部材30と変形規制部材50とによって挟まれるように保護された状態で、ヘッド部材10に対する後述の固定作業が実施され得る。これにより、サブタンク部材40の破損等の可能性を顕著に低減することができる。
【0064】
一方、ヘッド部材10には、シールゴム15が取り付けられる。そして、前記のようにユニット化された部材が、3本の固定ネジ80によってヘッド部材10に固定される。図9は、固定ネジ80の断面を含むインクジェット記録ヘッド100の概略断面図である。
【0065】
図9に示すように、各固定ネジ80が、ヘッド部材10の下面側からヘッド部材10の貫通孔18内に挿入され、流路形成部材20の貫通孔28を貫通し、隔壁形成部材41の貫通孔48に挿入されて、更に変形規制部材50に設けられた貫通ネジ孔58でネジ締めされる。
【0066】
以上のような本実施の形態のインクジェット記録ヘッド100では、平面状のシール部材30が用いられて、流路形成部材20及びサブタンク部材40をも平面状に形成されて両者の間にシール部材が積層されているため、高さが顕著に低減され、すなわち、顕著な小型化が実現されている。
【0067】
また、本実施の形態によれば、固定ネジ80がユニット化された流路形成部材20、サブタンク部材40及び変形規制部材50を貫通して各部材を固定しているため、インクジェット記録ヘッド100の機械的強度が高くなっている。
【0068】
なお、図10に示すように、以上に説明されたインクジェット記録ヘッド100は、液体噴射手段である圧電振動子12を制御するための制御部200と組み合わさって、インクジェット記録装置300を構成し得る。制御部200は、各ノズル開口11aに対応する各圧電振動子12を独立に制御するようになっていることが好ましい。
【0069】
以上において、ノズル開口11aからインクを噴射させるインク噴射手段(液体噴射手段の一例)は、圧電振動子12に限定されるものではない。例えば、磁歪素子を圧力発生素子として用い、この磁歪素子によってノズル開口11aに連通する圧力室を膨張・収縮させてノズル開口11aからインクを噴射させるようにしてもよいし、発熱素子を圧力発生素子として用い、この発熱素子からの熱で膨張・収縮する気泡によって圧力室に圧力変動を生じさせてノズル開口11aからインクを噴射させるようにしてもよい。
【0070】
また、以上の説明はインクジェット記録ヘッドについてなされているが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体の例としては、インクの他に、グルー、マニキュア、回路形成のための液体金属等が用いられ得る。更に、本発明は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造用ヘッドにも適用され得る。更に、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射するヘッドにも適用され得る。
【0071】
【発明の効果】
本発明によれば、ほぼ平面状のシール部材を用いると共に、流路形成部材及びサブタンク部材をも平面状に形成して両者の間にシール部材を積層させているため、インク供給針を設ける必要無いオフキャリッジ型の液体噴射ヘッドを構築することができる。また、ほぼ平面状のシール部材の利用によるサブタンク部の変形を、各固定、補強部材により効果的に防止している。よって、インク供給針を設ける必要が無いことにより、液体噴射ヘッドの高さが顕著に低減され、顕著な小型化が実現されるとともに、ヘッドの機械的強度を十分に有する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のインクジェット記録ヘッドを示す概略断面図である。
【図2】図2(a)は、図1のインクジェット記録ヘッドの上面側斜視図であり、図2(b)は、図1のインクジェット記録ヘッドの下面側斜視図である。
【図3】図1のインクジェット記録ヘッドの組立前の各部材を示す斜視図である。
【図4】図4(a)は、図3の流路形成部材の上面側斜視図であり、図4(b)は、図3の流路形成部材の下面側斜視図である。
【図5】図5(a)は、図3のシール部材の上面側斜視図であり、図5(b)は、図3のシール部材の下面側斜視図である。
【図6】図6(a)は、図3の隔壁形成部材の上面側斜視図であり、図6(b)は、図3の隔壁形成部材の下面側斜視図である。
【図7】図7(a)は、図3の変形規制部材の上面側斜視図であり、図7(b)は、図3の変形規制部材の下面側斜視図である。
【図8】図8(a)は、流路形成部材、シール部材、サブタンク部材及び変形規制部材がユニット化された状態を示す上面側斜視図であり、図8(b)は、流路形成部材、シール部材、サブタンク部材及び変形規制部材がユニット化された状態を示す下面側斜視図である。
【図9】固定ネジの断面を含む図1のインクジェット記録ヘッドの概略断面図である。
【図10】インクジェット記録装置の概略図である。
【符号の説明】
10 ヘッド部材
11 ノズルプレート
11a ノズル開口
12 圧電振動子
13a〜13f インク連通孔
15 シールゴム
18 貫通孔
20 流路形成部材
20a〜20f 流路空間
21a〜21f 突出部
23 突起部
26a〜26f 支持面部
28 貫通孔
30 シールゴム
30a〜30f 連通孔
32 位置決め孔
34a〜34f 盛り上がり部
40 サブタンク部材
41 隔壁形成部材
42 ダンパフィルム
44a〜44c 当たり面部
45 フレキシブルチューブ接続ポート
45a〜45f インク供給路
47 かしめピン孔
48 貫通孔
50 変形規制部材
57 かしめピン孔
58 ネジ孔
60a〜60f フィルタ
70 かしめピン
80 固定ネジ
100 インクジェット記録ヘッド
200 制御部
300 インクジェット記録装置
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting head for ejecting a liquid droplet from a nozzle opening by a liquid ejecting unit, a liquid ejecting apparatus, and a liquid ejecting method.
[0002]
[Prior art]
In general, an ink jet recording apparatus, which is an example of a liquid ejecting apparatus, includes a recording head having a nozzle opening, a liquid ejecting unit (for example, a piezoelectric vibrator or a heating element) for ejecting ink from the nozzle opening, and recording data. A control main unit for controlling the liquid ejecting means.
[0003]
The ink is supplied to the recording head via an on-carriage type in which the ink cartridge is directly mounted on the carriage equipped with the recording head, or from an ink storage unit which is not directly mounted on the carriage but is fixed to the main body of the liquid ejecting apparatus via a flexible tube. For example, an off-carriage type that supplies ink to a sub tank is roughly classified.
[0004]
In the case of an off-carriage type recording head, it is preferable that a sub-tank is formed in order to stably supply the ink supplied via the flexible tube toward the nozzle opening.
[0005]
JP-A-9-277561 and JP-A-2001-232808 disclose typical conventional examples of a recording head having a subtank. In these recording heads, a seal member and an ink supply needle penetrating the seal member are provided between the flow path forming member and the sub tank.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-205818 discloses a recording head of a type in which an ink supply needle is not provided. In this recording head, an ink supply port member similar to the ink supply needle is provided so as to penetrate the seal member.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional print heads disclosed in JP-A-9-277561 and JP-A-2001-232808, the height of the print head is increased because an ink supply needle penetrating the seal member is provided. . Further, in the assembling process, a welding process of the ink supply needle is required.
[0008]
In the print head disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-205818, the welding step of the ink supply needle is not required in the assembling step. However, since the ink supply port member similar to the ink supply needle is provided, The point that the height is high is the same as the above-mentioned recording head.
[0009]
The inventor of the present invention has intensively studied the miniaturization of the recording head. Then, it has been found that by sealing the space between the flow path forming member and the sub tank with a planar seal member, the ink supply needle or a member similar thereto can be eliminated.
[0010]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an ink jet recording head whose height is remarkably reduced and which can be downsized, and a liquid ejecting head in general.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-9-277561 (see FIG. 7)
[Patent Document 2]
JP 2001-232808 A (see paragraph [0024], FIG. 5)
[Patent Document 3]
JP 2001-205818 A (see paragraphs [0016] and [0018], FIG. 2)
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a head member having a nozzle opening and a liquid ejecting unit for ejecting liquid from the nozzle opening, and a passage space serving as a liquid passage communicating with the nozzle opening of the head member penetratingly provided. A flow path forming member, a sub tank member in which a sub tank space is formed by a deformable damper member while communicating with the flow path space and functioning as a sub tank, and interposed between the flow path forming member and the sub tank member Wherein the flow path forming member, the sub-tank member, and the seal member are substantially planar members, and are stacked in parallel with each other. It is.
[0013]
According to the present invention, since a flat seal member is used, the flow path forming member and the sub tank member are also formed in a flat shape and the seal member is laminated between the two members, so that there is no need to provide an ink supply needle. An off-carriage type liquid ejecting head can be constructed. Since there is no need to provide an ink supply needle, the height of the liquid ejecting head is significantly reduced, and a significant downsizing is realized.
[0014]
The seal member can be formed of, for example, seal rubber.
[0015]
The sub-tank member seals, for example, a partition wall forming member that forms a communication part of the sub-tank space with the flow path space and a partition excluding the surface on the side opposite to the flow path space, and a surface of the sub-tank space on the side opposite to the flow path space. And a deformable damper member that stops. In this case, it is preferable that the partition wall forming member and the damper member are made of the same material and are joined by welding. As a material of the partition wall forming member and the damper member, for example, polyethylene, polypropylene, or the like can be used.
[0016]
Preferably, a deformation regulating member for preventing the sub tank member from being deformed by the reaction force of the seal member is provided on the surface of the sub tank member opposite to the surface on which the seal member is laminated. As the deformation regulating member, for example, a SUS plate having a thickness of about 1 mm can be used.
[0017]
In this case, it is preferable that the sub-tank member be formed with a plurality of contact surfaces that are supported by the deformation regulating member. At this time, the deformation of the sub-tank member is prevented by the plurality of contact surfaces being supported by the deformation restricting member.
[0018]
Further, it is preferable that the flow path forming member, the seal member, the sub-tank member, and the deformation restricting member are unitized and temporarily fixed independently of the head member. The sub-tank member is protected by being unitized by sandwiching the sub-tank member between the flow path forming member and the seal member and the deformation regulating member.
[0019]
For example, the flow path forming member, the seal member, the sub tank member, and the deformation restricting member are unitized by heat caulking using caulking pins.
[0020]
The head member is fixed to the unitized flow path forming member, the seal member, the sub-tank member, and the deformation regulating member with screws, for example. At this time, it is preferable that the screw penetrates the unitized flow path forming member, the sub tank member, and the deformation regulating member in order to improve the mechanical strength of the liquid jet head.
[0021]
In addition, it is preferable that a seal member (second seal member) is provided between the flow path forming member and the head member.
[0022]
The liquid ejecting head may be capable of ejecting a plurality of types of liquids (for example, a plurality of colors of ink). In this case, the head member has a plurality of nozzle openings and a plurality of liquid ejecting means for respectively ejecting the liquid in the plurality of nozzle opening portions, and the flow path forming member has a plurality of nozzles of the head member. A plurality of passage spaces each communicating with the opening are provided therethrough, and the sub-tank member is formed with a plurality of sub-tank spaces which communicate with the plurality of passage spaces and function as sub-tanks and also have a damper function. Have been.
[0023]
According to another aspect of the invention, there is provided a liquid ejecting apparatus including: a liquid ejecting head having any of the features described above; and a control unit for controlling the liquid ejecting unit.
[0024]
Further, according to the present invention, a head member having a nozzle opening and a liquid ejecting means for ejecting liquid from the nozzle opening, and a flow passage space as a flow passage of the liquid communicating with the nozzle opening of the head member penetrates. And a sub-tank member in which a sub-tank space which also communicates with the flow path space and functions as a sub-tank and also has a damper function is formed, and the flow path forming member and the sub-tank member And a seal member interposed therebetween, wherein the flow path forming member, the sub tank member, and the seal member are all planar members, and are stacked in parallel with each other. A method of manufacturing a jet head, comprising: a step of temporarily fixing the flow path forming member, the seal member, the sub tank member, and the deformation restricting member as a unit; Unitized said flow path forming member, the sealing member is a method of comprising the a step of fixing the head member to the sub-tank member and the deformation restricting member.
[0025]
According to the present invention, since the fixing operation on the head member is performed in a state where the sub-tank member is protected by the unitization, the possibility of breakage of the sub-tank member can be significantly reduced.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0027]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an ink jet recording head as a liquid jet head according to an embodiment of the present invention. 2A is a top perspective view of the inkjet recording head of FIG. 1, and FIG. 2B is a bottom perspective view of the inkjet recording head of FIG. FIG. 3 is a perspective view showing each member before assembling the ink jet recording head of FIG.
[0028]
As shown in FIGS. 1 to 3, the ink jet recording head 100 of the present embodiment is configured by laminating a head member 10, a flow path forming member 20, a seal member 30, and a sub tank member 40. I have.
[0029]
As shown in FIG. 2, a nozzle plate 11 having a plurality of nozzle openings 11 a is provided on the bottom surface of the head member 10. The nozzle openings 11a are arranged in six rows to support color printing using six colors of ink.
[0030]
Further, as shown in FIG. 1, the head member 10 has a piezoelectric member for ejecting ink from the nozzle openings 11a by changing the pressure of the ink in the nozzle openings corresponding to each of the plurality of nozzle openings 11a. A vibrator 12 is provided.
[0031]
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the head member 10 is provided with ink flow paths 13a to 13c to supply ink to the nozzle openings 11a in communication with the nozzle openings 11a, corresponding to the six colors of ink, respectively. 13f.
[0032]
As shown in FIG. 3, a flow path forming member 20 is attached to the upper surface of the head member 10 via a seal rubber 15.
[0033]
4A is a top perspective view of the flow path forming member 20 of FIG. 3, and FIG. 4B is a bottom perspective view of the flow path forming member 20 of FIG.
[0034]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the flow path forming member 20 is a planar member as a whole. The flow path forming member 20 is provided with flow path spaces 20a to 20f as ink flow paths communicating with the ink flow paths 13a to 13f of the head member 10, respectively. The flow path spaces 20a to 20f are formed so as to penetrate the flow path forming member 20, and the upper surface side is open in a circular shape having a relatively large diameter. On the other hand, the openings on the head member 10 side (lower surface side) of the flow path spaces 20a to 20f are formed at the distal ends of the protrusions 21a to 21f formed on the surface (lower surface) of the flow path forming member 20 on the head member 10 side. It has a relatively small circular opening.
[0035]
As shown in FIG. 1, the tips of the protrusions 21 a to 21 f of the flow path forming member 20 on the head member 10 side are connected to the ink flow path of the head member 10 via the seal rubber 15 in the assembled state of the inkjet recording head 100. The openings 13a to 13f are pressed. As a result, the ink flow paths 13 a to 13 f of the head member 10 and the flow path spaces 20 a to 20 f of the flow path forming member 20 are connected in a state sealed by the seal rubber 15.
[0036]
On the other hand, as shown in FIG. 4A, filters 60a to 60f shown in FIG. 3 are placed on the inner edges of the openings on the upper surface side of the flow path spaces 20a to 20f of the flow path forming member 20 (FIG. 1). Support surface portions 26a to 26f are formed. Since the support portions 26a to 26f are used as described above, the filters 60a to 60f can be stably held by the flow path forming member.
[0037]
On the upper surface of the flow path forming member 20, a caulking pin 70 for heat caulking is provided in an upright state. In addition, a projection 23 for fitting a seal member 30 described later is provided on the upper surface of the flow path forming member 20. The passage forming member 20 is formed with a through hole 28 through which a fixing screw 80 (described later) for coupling with the head member 10 penetrates.
[0038]
As shown in FIG. 4A, in the present embodiment, seven caulking pins 70 are formed, six protrusions 23 are formed, and three through holes 28 are formed. . Four of the seven caulking pins are arranged on the left edge in FIG. 4A, and four are arranged on the right edge in FIG. 4A. The six protrusions 23 are arranged substantially evenly around the openings on the upper surface side of the flow path spaces 20a to 20f formed so as to converge at a substantially central portion of the flow path forming member 20, and each of the protrusions 23 It is formed corresponding to the region between the road space and the flow passage space. One of the three through holes 28 is disposed at the left edge in FIG. 4A, and one is disposed at the right edge in FIG. 4A. One is arranged at the front edge.
[0039]
5A is a top perspective view of the seal member 30 of FIG. 3, and FIG. 5B is a bottom perspective view of the seal member 30 of FIG.
[0040]
As shown in FIGS. 5A and 5B, the seal member 30 is a substantially planar member as a whole. The seal member 30 has communication holes 30a to 30f communicating with the flow passage spaces 20a to 20f of the flow passage forming member 20, respectively. Each of the communication holes 30 a to 30 f is formed as a circular hole having the same size and penetrating the seal member 30.
[0041]
The seal member 30 is made of seal rubber, and the flow path forming member 20 side (lower surface side) is flat, but the upper surface side has convex portions 34a to 34f on the periphery of each communication hole 30a to 30f. . Further, positioning holes 32 are formed at respective positions corresponding to the six protrusions 23 provided on the flow path forming member 20.
[0042]
The seal member 30 has a shape and a size that do not interfere with the swaging pins 70 and the through holes 28 formed in the flow path forming member 20. More specifically, the seal member 30 may have any shape and size so as to cover the upper surface openings of the flow path spaces 20a to 20f of the flow path forming member 20 and the area where the six protrusions 23 are present. .
[0043]
As shown in FIG. 3, the sub-tank member 40 includes a partition wall forming member 41 that forms a partition except for an upper surface of the sub-tank spaces 40a to 40f functioning as sub-tanks and a communicating portion with the communication holes 30a to 30f, and a sub-tank space 40a to And a damper film 42 for sealing the upper surface of 40f.
[0044]
In the present embodiment, the partition wall forming member 41 and the damper film 42 are made of polypropylene, and are joined by welding. As a material of the partition wall forming member and the damper film, polyethylene or the like may be used.
[0045]
The sub tank spaces 40a to 40f communicate with the communication holes 30a to 30f of the seal member 30, respectively. And, since the damper film 42, which is a polypropylene film, is deformable, the sub-tank spaces 40a to 40f have a damper function.
[0046]
6A is a top perspective view of the partition wall forming member 41 of FIG. 3, and FIG. 6B is a bottom perspective view of the partition wall forming member 41 of FIG.
[0047]
As shown in FIGS. 6A and 6B, the partition wall forming member 41 is formed of a substantially planar member as a whole. Therefore, as a result, the sub-tank member 40 including the partition wall forming member 41 and the damper film 42 becomes a substantially planar member as a whole.
[0048]
As described above, the partition wall forming member 41 is connected to the ink flow paths 13a to 13f of the head member 10 via the communication holes 30a to 30f of the seal member 30 and the flow path spaces 20a to 20f of the flow path forming member 20, respectively. The partition walls of the communicating sub-tank spaces 40a to 40f are formed so as to separate each of the sub-tank spaces. That is, the sub tank spaces 40 a to 40 f are formed so as to penetrate the partition wall forming member 41, and the upper surface side is closed by the damper film 42. On the other hand, ink supply passages 45a to 45f drawn from a flexible tube connection port 45 formed so as to be concentrated at one location of the partition wall forming member 41 communicate with the sub tank spaces 40a to 40f, respectively.
[0049]
In the partition wall forming member 41, caulking pin holes 47 are formed at respective positions corresponding to the seven caulking pins 70 provided in the flow path forming member 20. In the partition wall forming member 41, through screw holes 48 are formed at respective positions corresponding to the three through holes 28 formed in the flow path forming member 20.
[0050]
On the other hand, the damper film 42 has a shape and a size that do not interfere with the caulking pin holes 47 and the through holes 48 formed in the partition wall forming member 41. More specifically, the area where the sub-tank spaces 40a to 40f and the ink supply paths 45a to 45f are formed without covering the swaging pin holes 47 and the through holes 48 for screws formed on the upper surface of the partition wall forming member 41. The shape and size of the damper film 42 are required to cover the damper film 42.
[0051]
The lower surface of the partition wall forming member 41 is substantially flat at a portion corresponding to the seal member 30. Thereby, as shown in FIG. 1, in the assembled state of the ink jet recording head 100, the ridges 34 a to 34 f around the communication holes 30 a to 30 f on the upper surface of the seal member 30 press the lower surface of the partition wall forming member 41. It has become. Thereby, the partition wall forming member 41 and the seal member 30 are connected in a sealed state. The thickness (height) of the seal member used here is smaller than that of a conventional ink supply needle, so that the head can be easily reduced in size.
[0052]
On the upper surface of the partition wall forming member 41, three contact surface portions 44a to 44c that are abutted and supported by a deformation restricting member 50 described later are formed. As shown in FIG. 3, the damper film 42 has a shape that allows the contact surfaces 44 a to 44 c of the partition wall forming member 41 to be exposed on the damper film 42.
[0053]
The contact surface portions 44a to 44c have a function of preventing the deformation of the partition wall forming member 41 which is likely to occur due to the small thickness of the seal member 30, and therefore, the protruding ridges 34a on the periphery of the communication holes 30a to 30f on the upper surface of the seal member 30. It is preferable to arrange them in a well-balanced manner with respect to -34f. In the present embodiment, the contact surface 44b is formed at the center of the region surrounded by the communication holes 30a to 30f, and the contact surface 44a is formed on the front side in FIG. 6A with respect to the communication holes 30a to 30f. A contact surface portion 44c is formed on the rear side in FIG. 6A with respect to the communication holes 30a to 30f. As shown in FIG. 6A, one of the through screw holes 48 is formed to penetrate the contact surface portion 44a. As described above, one of the plurality of contact surface portions is formed at a substantially central portion of the partition wall forming member 4150, and the other contact surface portion is formed so as to sandwich the contact surface portion formed at the central portion of the partition wall formation member 4150. The deformation of the partition wall forming member 41 caused by the reaction force of the seal member 30 is effectively prevented by the contact surface portion abutting on a deformation regulating member 50 described later.
[0054]
7A is a top perspective view of the deformation regulating member 50 of FIG. 3, and FIG. 7B is a bottom perspective view of the deformation regulating member 50 of FIG.
[0055]
As shown in FIGS. 7A and 7B, the deformation restricting member 50 is a planar member as a whole. The deformation restricting member 50 is manufactured from, for example, a SUS plate having a thickness of about 1 mm.
[0056]
In the deformation regulating member 50, caulking pin holes 57 are formed at respective positions corresponding to the seven caulking pins 70 provided on the flow path forming member 20. In addition, screw holes 58 are formed in the deformation regulating member 50 at positions corresponding to the three through holes 28 formed in the flow path forming member 20. The screw hole 58 has a screw shape in which the fixing screw 80 can be fixed, or a penetrating shape in which self-tapping or fixing with a nut is possible.
[0057]
Thereby, in the assembled state of the ink jet recording head 100, the deformation restricting member 50 comes into contact with the contact surfaces 44 a to 44 c of the partition wall forming member 41, so that the contact portion with the contact surfaces 44 a to 44 c and the caulking pin 70 and the fixing member are fixed. The deformation of the partition wall forming member 41 is effectively suppressed via the fixing portion with the screw 80.
[0058]
Next, a method of manufacturing the above-described inkjet recording head 100 will be described.
[0059]
First, the partition wall forming member 41 and the damper film 42 are welded to form the sub tank member 40. Then, the flow path forming member 20, the seal member 30, the sub tank member 40, and the deformation regulating member 50 are unitized independently of the head member 10 and the seal rubber 15.
[0060]
In the present embodiment, the flow path forming member 20, the seal member 30, the sub tank member 40, and the deformation regulating member 50 are unitized by heat caulking using caulking pins 70.
[0061]
First, the projection 23 of the flow path forming member 20 and the positioning hole 32 of the seal member 30 are fitted. Next, the filters 60a to 60f are placed on the support surfaces 26a to 26f of the flow path spaces 20a to 20f of the flow path forming member 20. In this state, the caulking pin hole 47 of the sub-tank member 40 and the caulking pin hole 57 of the deformation regulating member 50 are fitted to the caulking pin 70 formed in the flow path forming member 20, and then the caulking pin 70 is subjected to a heat caulking process. You. Thereby, the flow path forming member 20, the sealing member 30, the sub tank member 40, and the deformation regulating member 50 are unitized.
[0062]
FIG. 8A is a top perspective view showing a state where the flow path forming member 20, the seal member 30, the sub tank member 40, and the deformation restricting member 50 are unitized, and FIG. FIG. 5 is a bottom perspective view showing a state where the member 20, the seal member 30, the sub tank member 40, and the deformation restricting member 50 are unitized.
[0063]
By employing such a unitization, in a state where the sub-tank member 40 is protected so as to be sandwiched between the flow path forming member 20 and the seal member 30 and the deformation regulating member 50, a fixing operation to be described later with respect to the head member 10 is performed. Can be implemented. Thereby, the possibility of breakage or the like of the sub tank member 40 can be significantly reduced.
[0064]
On the other hand, a seal rubber 15 is attached to the head member 10. Then, the member unitized as described above is fixed to the head member 10 by three fixing screws 80. FIG. 9 is a schematic sectional view of the inkjet recording head 100 including a section of the fixing screw 80.
[0065]
As shown in FIG. 9, each fixing screw 80 is inserted into the through hole 18 of the head member 10 from the lower surface side of the head member 10, penetrates the through hole 28 of the flow path forming member 20, and It is inserted into the through hole 48 and further screwed into a through screw hole 58 provided in the deformation regulating member 50.
[0066]
In the ink jet recording head 100 of the present embodiment as described above, the planar seal member 30 is used, the flow path forming member 20 and the sub tank member 40 are also formed in a planar shape, and the seal member is provided therebetween. Since they are stacked, the height is significantly reduced, that is, a remarkable downsizing is realized.
[0067]
Further, according to the present embodiment, since the fixing screw 80 penetrates the unitized flow path forming member 20, the sub tank member 40, and the deformation regulating member 50 to fix each member, the ink jet recording head 100 The mechanical strength is high.
[0068]
As shown in FIG. 10, the inkjet recording head 100 described above can constitute an inkjet recording apparatus 300 in combination with a control unit 200 for controlling the piezoelectric vibrator 12 which is a liquid ejecting unit. . It is preferable that the control unit 200 independently controls each piezoelectric vibrator 12 corresponding to each nozzle opening 11a.
[0069]
In the above, an ink ejecting unit (an example of a liquid ejecting unit) that ejects ink from the nozzle opening 11 a is not limited to the piezoelectric vibrator 12. For example, a magnetostrictive element may be used as a pressure generating element, and the pressure chamber communicating with the nozzle opening 11a may be expanded and contracted by the magnetostrictive element to eject ink from the nozzle opening 11a. The ink may be ejected from the nozzle openings 11a by causing pressure fluctuations in the pressure chambers due to bubbles that expand and contract due to the heat from the heating elements.
[0070]
Although the above description has been made with respect to an ink jet recording head, the present invention is broadly applied to liquid ejecting heads in general. As an example of the liquid, in addition to ink, glue, nail polish, liquid metal for forming a circuit, or the like may be used. Further, the present invention can be applied to a head for manufacturing a color filter in a display such as a liquid crystal. Further, the present invention can be applied to a head for injecting a biological organic material used for manufacturing a biochip.
[0071]
【The invention's effect】
According to the present invention, a substantially planar seal member is used, and the flow path forming member and the sub-tank member are also planarly formed and the seal members are laminated between the two members. An off-carriage type liquid ejecting head without the above can be constructed. In addition, the deformation of the sub tank due to the use of the substantially planar seal member is effectively prevented by the fixing and reinforcing members. Therefore, since there is no need to provide an ink supply needle, the height of the liquid ejecting head is remarkably reduced, remarkable downsizing is realized, and the liquid ejecting head is provided with a sufficient mechanical strength of the head. A liquid ejecting apparatus can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an inkjet recording head according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a top perspective view of the inkjet recording head of FIG. 1, and FIG. 2B is a bottom perspective view of the inkjet recording head of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing members before assembling the inkjet recording head of FIG. 1;
4A is a top perspective view of the flow path forming member of FIG. 3, and FIG. 4B is a lower perspective view of the flow path forming member of FIG.
5A is a top perspective view of the seal member of FIG. 3; FIG. 5B is a bottom perspective view of the seal member of FIG. 3;
6A is a top perspective view of the partition wall forming member of FIG. 3, and FIG. 6B is a bottom perspective view of the partition wall forming member of FIG.
7 (a) is a top perspective view of the deformation restricting member of FIG. 3, and FIG. 7 (b) is a bottom perspective view of the deformation restricting member of FIG.
FIG. 8A is a top perspective view showing a state where a flow path forming member, a seal member, a sub-tank member, and a deformation restricting member are unitized; FIG. FIG. 5 is a bottom perspective view showing a state where members, a seal member, a sub tank member, and a deformation regulating member are unitized.
FIG. 9 is a schematic sectional view of the inkjet recording head of FIG. 1 including a section of a fixing screw.
FIG. 10 is a schematic diagram of an ink jet recording apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Head member
11 Nozzle plate
11a Nozzle opening
12 Piezoelectric vibrator
13a to 13f Ink communication holes
15 Seal rubber
18 Through hole
20 Flow path forming member
20a-20f Channel space
21a-21f Projection
23 Projection
26a-26f Support surface
28 Through hole
30 Seal rubber
30a-30f communication hole
32 Positioning hole
34a-34f swell
40 Sub tank member
41 Partition wall forming member
42 Damper film
44a-44c Contact surface
45 Flexible tube connection port
45a to 45f ink supply path
47 Caulking pin hole
48 Through hole
50 Deformation control member
57 Caulking pin hole
58 screw hole
60a-60f filter
70 Caulking pin
80 Fixing screw
100 inkjet recording head
200 control unit
300 inkjet recording device

Claims (12)

ノズル開口と、前記ノズル開口から液体を噴射させる液体噴射手段と、を有するヘッド部材と、
前記ヘッド部材の前記ノズル開口に連通する前記液体の流路としての流路空間が貫通して設けられている流路形成部材と、
前記流路空間に連通してサブタンクとして機能すると共に変形可能なダンパ部材によってサブタンク空間が形成されたサブタンク部材と、
前記流路形成部材と前記サブタンク部材との間に介在されたシール部材と、
を備え、
前記流路形成部材と前記サブタンク部材と前記シール部材とは、いずれも略平面形状であり、互いに平行に積層されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
A head member having a nozzle opening, and liquid ejecting means for ejecting liquid from the nozzle opening,
A flow path forming member provided with a flow path space as the flow path of the liquid that communicates with the nozzle opening of the head member,
A sub-tank member in which a sub-tank space is formed by a deformable damper member that functions as a sub-tank in communication with the flow path space,
A seal member interposed between the flow path forming member and the sub tank member,
With
The liquid ejecting head according to claim 1, wherein the flow path forming member, the sub tank member, and the seal member have a substantially planar shape and are stacked in parallel with each other.
前記サブタンク部材は、
前記サブタンク空間の前記流路空間との連通部及び前記流路空間と逆側の面を除いた隔壁を形成する隔壁形成部材と、
前記サブタンク空間の前記流路空間と逆側の面を封止する前記ダンパ部材と、
の2層構造によって形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
The sub tank member,
A partition wall forming member that forms a partition except for a surface of the sub-tank space communicating with the flow path space and a surface opposite to the flow path space,
The damper member for sealing a surface of the sub-tank space on a side opposite to the flow path space,
2. The liquid jet head according to claim 1, wherein the liquid jet head is formed by a two-layer structure.
前記隔壁形成部材と前記ダンパ部材とは、同一材料で構成されており、溶着によって結合されている
ことを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッド。
3. The liquid jet head according to claim 2, wherein the partition wall forming member and the damper member are made of the same material and are joined by welding.
前記サブタンク部材の前記シール部材が積層された面とは逆の面には、サブタンク部材が変形することを防止するための変形規制部材が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
4. The sub-tank member is provided with a deformation regulating member on a surface opposite to a surface on which the seal member is laminated, for preventing the sub-tank member from being deformed. The liquid jet head according to any one of the above.
前記サブタンク部材には、前記変形規制部材によって当接支持される複数の当たり面部が形成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 4, wherein the sub-tank member has a plurality of contact surfaces that are abutted and supported by the deformation restricting member.
前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材は、前記ヘッド部材から独立して、ユニット化されている
ことを特徴とする請求項4または5に記載の液体噴射ヘッド。
The liquid jet head according to claim 4, wherein the flow path forming member, the seal member, the sub tank member, and the deformation restricting member are unitized independently of the head member.
前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材は、かしめピンを用いた熱かしめによってユニット化して仮固定されている
ことを特徴とする請求項6に記載の液体噴射ヘッド。
The liquid ejecting head according to claim 6, wherein the flow path forming member, the seal member, the sub tank member, and the deformation regulating member are unitized and temporarily fixed by heat caulking using a caulking pin. .
前記ヘッド部材は、ユニット化された前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材にネジで固定されており、
前記ネジは、前記流路形成部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材を貫通している
ことを特徴とする請求項6または7に記載の液体噴射ヘッド。
The head member is fixed to the united flow path forming member, the seal member, the sub tank member and the deformation regulating member with screws,
The liquid ejecting head according to claim 6, wherein the screw penetrates the flow path forming member, the sub tank member, and the deformation restricting member.
前記流路形成部材と前記ヘッド部材との間に、第2シール部材が設けられている
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
9. The liquid jet head according to claim 1, wherein a second seal member is provided between the flow path forming member and the head member.
ヘッド部材は、複数のノズル開口と、前記複数のノズル開口部分の液体をそれぞれ噴射させる複数の液体噴射手段と、を有しており、
流路形成部材には、前記ヘッド部材の前記複数のノズル開口にそれぞれ連通する複数の流路空間が貫通して設けられており、
サブタンク部材には、前記複数の流路空間にそれぞれ連通してサブタンクとして機能すると共にダンパ機能をも有する複数のサブタンク空間が形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
The head member has a plurality of nozzle openings, and a plurality of liquid ejecting means for respectively ejecting the liquid in the plurality of nozzle opening portions,
The flow path forming member is provided with a plurality of flow path spaces that respectively communicate with the plurality of nozzle openings of the head member,
10. The sub-tank member is formed with a plurality of sub-tank spaces which respectively communicate with the plurality of flow path spaces and function as a sub-tank and also have a damper function. Liquid jet head.
請求項1乃至10のいずれかに記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射手段を制御するための制御部と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
A liquid jet head according to any one of claims 1 to 10,
A control unit for controlling the liquid ejecting unit,
A liquid ejecting apparatus comprising:
ノズル開口と、前記ノズル開口から液体を噴射させる液体噴射手段と、を有するヘッド部材と、
前記ヘッド部材の前記ノズル開口に連通する前記液体の流路としての流路空間が貫通して設けられている流路形成部材と、
前記流路空間に連通してサブタンクとして機能すると共に変形可能なダンパ部材によってサブタンク空間が形成されたサブタンク部材と、
前記流路形成部材と前記サブタンク部材との間に介在されたシール部材と、
を備え、
前記流路形成部材と前記サブタンク部材と前記シール部材とは、いずれも略平面状の部材であり、互いに平行に積層されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材をユニット化して仮固定する工程と、
ユニット化された前記流路形成部材、前記シール部材、前記サブタンク部材及び前記変形規制部材に前記ヘッド部材を固定する工程と、
を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
A head member having a nozzle opening, and liquid ejecting means for ejecting liquid from the nozzle opening,
A flow path forming member provided with a flow path space as the flow path of the liquid that communicates with the nozzle opening of the head member,
A sub-tank member in which a sub-tank space is formed by a deformable damper member that functions as a sub-tank in communication with the flow path space,
A seal member interposed between the flow path forming member and the sub tank member,
With
The method for manufacturing a liquid jet head, wherein the flow path forming member, the sub tank member, and the seal member are all substantially planar members, and are stacked in parallel with each other.
A step of temporarily fixing the flow path forming member, the seal member, the sub-tank member and the deformation regulating member in a unit,
Fixing the head member to the unitized flow path forming member, the seal member, the sub tank member and the deformation regulating member,
A method for manufacturing a liquid jet head, comprising:
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