【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ユニットを保護する構造を有する液体噴射ヘッドとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体をノズル開口から噴射する液体噴射ヘッドは、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着されるインク噴射ヘッドをあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。
【０００３】
一般に、インクジェット式記録装置に装着されるインク噴射ヘッド１０は、図１２および図１３に示すように、ノズル開口１１と圧力発生室１２が形成されたインク噴射ユニット１３と、圧力発生手段である圧電振動子１４が収容されたヘッドケース１５とが接合されて構成されている。上記インク噴射ユニット１３は、ノズル開口１１が穿設されたノズル形成面１６Ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通のインク室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された流路形成板１９と、上記圧力発生室１２の開口を塞ぐ振動板２０とが積層されて形成されている。また、圧電振動子１４に接続されたフレキシブル回路板２２がヘッドケース１５に取り付けられたプリント基板２５に接続されている。そして、上記ノズル形成面１６Ａは平坦面とされている。
【０００４】
ワイパー部材９でノズル形成面１６Ａをワイピングするときには、ワイパー部材９によりインク噴射ユニット１３がノズル形成面１６Ａの方向（主走査方向）に押されたり、インク噴射ユニット１３の角部に傷がついたりするのを防止するために、保護カバー２６が取付けられている。上記保護カバー２６は、例えば、厚さ０．２ｍｍのステンレス板をプレス加工したもので、ノズル形成面１６Ａの周縁部分を額縁のような形状の保護枠２７で覆っている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−３３９６５８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなインク噴射ヘッド１０においては、インク噴射ユニット１３内等のインク性状を適正なものとするために、インクを強制的に吸引するクリーニング動作やインクを定期的に空吐出をするフラッシング動作を行なうのであるが、これらの動作終了後には、液状のインクがノズル形成面１６Ａに付着しているので、それを除去するために、上記のワイピングが行なわれる。このワイピングによってノズル形成面１６Ａの片側に掻き寄せられたインクのうち大半のものは、ワイパー部材９を伝って廃インク貯留部に導かれる。しかし、一部のインクは、保護枠２７とノズル形成面１６Ａとの間の隙間からインク噴射ユニット１３およびヘッドケース１５の表面を伝わって行き、このような現象が繰り返されると、保護カバー２６とヘッドケース１５の横側面との間の隙間に、毛細管現象をともなって溜まることとなる。
【０００７】
上記のようにして溜まったインクが異常に多くなると、インク滴吐出を受ける記録紙上に滴下して紙面を汚すおそれがある。さらに上記のようにして溜まったインクがインク噴射ヘッド１０の奥の方へ流動したりした場合には、インクがプリント基板２５にまで達し、最悪の場合には、プリント基板２５の正常な通電機能に支障をきたすおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、保護部材をヘッドケースと一体化された状態で形成して、インクの異常溜まり現象を回避する液体噴射ヘッドとその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、少なくとも平坦なノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室とを含んで構成された液体噴射ユニットが、主走査方向に往復移動するヘッドケースに接合された液体噴射ヘッドであって、上記液体噴射ユニットを保護する保護部材が上記ヘッドケースと一体化された状態で設けられているとともに、上記保護部材の先端部は上記ノズル形成面よりも液体の被噴射物側に突出した位置に配置されていることを要旨とする。
【００１０】
すなわち、上記液体噴射ユニットを保護する保護部材が上記ヘッドケースと一体化された状態で設けられているとともに、上記保護部材の先端部は上記ノズル形成面よりも液体の被噴射物側に突出した位置に配置されている。
【００１１】
このため、上記ノズル形成面に付着している液体がワイパー部材でワイピングされると、掻き寄せられた液体は突出した上記保護部材に堰き止められるので、堰き止められた液体はより多くの量がワイパー部材を伝わって廃液貯留部に誘導される。そして、保護部材がヘッドケースと一体化され、上記従来技術のように、液体が毛細管現象で滞留するような隙間等の構造が存在していないので、保護部材をオーバーフローした液体は、隙間等の特定の箇所に滞留することがなく、上述のように被噴射物に滴下するような現象が防止でき、プリント基板のような電気的作用をする部品に液体が付着することが防止できる。
【００１２】
同時に、保護部材はヘッドケースと一体化された状態で設けられているので、保護部材自体の剛性を高くすることができ、ワイパー部材が直接液体噴射ユニットの端部に接触することがなく、液体噴射ユニットの保護機能が高い信頼性のもとで実現する。液体噴射ユニットは、通常、ノズルプレートやそれに合体される部品が積層構造となって構成され、それがヘッドケースに接合されている。したがって、ワイパー部材等により何等かの外力が液体噴射ユニットの端部に作用すると、上記積層構造部分に剥離現象が発生したり、ヘッドケースに対する接合部が外れたりしやすいのであるが、上記保護部材によりそのような不都合な現象が防止できる。さらに、液体噴射ヘッドを装置本体に組み付けたり搬送したりする際に、近隣の部材に接触することがあっても、上記保護部材により部品としての液体噴射ヘッドを傷めることが最小化できる。また、保護部材の形成に際しては特別な部品を準備する必要がないので、部品点数の削減，原価低減，構造簡素化等において有効である。
【００１３】
さらに、保護部材がヘッドケースと一体化されてその剛性が高くなるため、ノズル形成面からの保護部材の突出量を極限まで小さくすることができる。このため、ノズル形成面と被噴射物との距離をその分小さくすることができ、吐出精度を大幅に高めることができる。
【００１４】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記ヘッドケースの一部に液体噴射ユニットが接合される接合基準面が形成されている場合には、上記接合基準面に液体噴射ユニットを接合することにより、ノズル形成面の向きやノズル開口の位置が正確に設定できる。
【００１５】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材が、上記主走査方向に略直交する方向に延びた状態でノズル形成面の両端部近傍に配置され、上記接合基準面が上記両保護部材の間に配置されている場合には、上記保護部材の間の接合基準面に液体噴射ユニットを接合することにより、直ちに保護部材がノズル形成面の両端部近傍の適正な位置に配置される。したがって、保護部材の保護機能が確実に果たされ、また、液体噴射ユニットのヘッドケースへの組み付け工程が簡素化される。
【００１６】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材が、上記主走査方向におけるノズル形成面の両端部にのみ沿って主走査方向に略直交する方向に延びた状態で配置されている場合には、保護部材を主走査方向に略直交する方向に延びた状態でノズル形成面の両端部にのみ配置することにより、上記保護部材以外の箇所は開放された状態になるので、ヘッドケースに形成される液体噴射ユニットの接合基準面の研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。また、主走査方向と同方向に延びる保護部材が存在しないので、保護部材を乗り越えたワイパー部材はノズル形成面のノズル列方向の全域にわたって接触することとなる。したがって、ノズル列方向で見ていわゆる拭き残しが発生しないので、ノズル列の端部近くのノズル開口を含めて全てのノズル開口が正常に機能する状態が確保される。
【００１７】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材は、ノズル形成面を包囲する枠状保護部材の形態で配置され、上記枠状保護部材の内側に上記接合基準面が形成されている場合には、液体噴射ユニットを枠状保護部材内に挿入し接合基準面に接合するだけで、液体噴射ユニットの主走査方向とそれに直交する方向（副走査方向）の位置、および被噴射物に向う方向との各位置が確実に設定される。
【００１８】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記枠状保護部材が、主走査方向に略直交する方向に延びた部分において、その先端部がノズル形成面よりも被噴射物側に突出している場合には、主走査方向と同方向に延びる保護部材が存在しないので、保護部材を乗り越えたワイパー部材はノズル形成面のノズル列方向の全域にわたって接触することとなる。したがって、ノズル列方向で見ていわゆる拭き残しが発生しないので、ノズル列の端部近くのノズル開口を含めて全てのノズル開口が正常に機能する状態が確保される。
【００１９】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記枠状保護部材の内側に補助枠部材が挿入され、上記補助枠部材に上記接合基準面が形成されている場合には、液体噴射ユニットを枠状保護部材内に挿入し、補助枠部材に形成した接合基準面に接合するだけで、液体噴射ユニットの主走査方向とそれに直交する方向（副走査方向）の位置、および被噴射物に向う方向との各位置が確実に設定される。この場合において、上記補助枠部材の端面が接合基準面である場合には、補助枠部材単品の状態で接合基準面の研磨加工を行なうので、研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。さらに、補助枠部材の内側に液体噴射ユニットの一部である圧力発生手段等を収容することができる。
【００２０】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材が、ヘッドケースの端面部に突条部材を接合して構成されている場合には、上記突条部材を付加的にヘッドケースに取付けて、液体噴射ユニットを保護するものであるから、簡単な構造の部品追加だけで保護部材が形成でき、液体噴射ヘッドの構造簡素化ができ製作が行ないやすくなる。とくに、ヘッドケースの構造を大きく変更することなく、保護部材が構成できるので、容易に実用化が可能となる。
【００２１】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材の先端部が、上記ノズル形成面と同一平面上の位置に配置されている場合には、ワイピングの開始位置においては、ワイパー部材が保護部材の先端部からノズル形成面にかけて滑らかに移動でき、ワイピングの終了位置においては、掻き寄せられた液体が、ノズル形成面から保護部材の先端部へ円滑に払拭される。したがって、ノズル形成面に付着している液体が全て確実にワイピングされ、ワイピング機能が完全なものとなる。
【００２２】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材の角部に、丸み形状が形成されている場合には、ワイパー部材が保護部材を滑らかに乗り越えるので、ワイパー部材に無理な力が作用することがなく、ワイパー部材の耐久性向上にとって有効である。また、ワイパー部材のすりへりや傷つきを防止し、ワイパー部材の損傷に伴うふき取り不良の発生が防止される。
【００２３】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記保護部材とヘッドケースが、導電性の合成樹脂材料から形成されている場合には、被噴射物に帯電した静電気がノズルプレート等に移動するのを防止できる。すなわち、上記導電性のある合成樹脂材料で保護部材やヘッドケースが成型されているので、上記静電気は保護部材からヘッドケースを経て装置本体に接地され、装置本体内部の電子部品が保護される。
【００２４】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、少なくとも平坦なノズル形成面にノズル開口が列設されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通し圧力発生手段により液体を加圧する圧力発生室とを含んで構成された液体噴射ユニットが、主走査方向に往復移動するヘッドケースに接合された液体噴射ヘッドの製造方法であって、上記液体噴射ユニットを保護する保護部材を上記主走査方向に略直交する方向に延びた状態でノズル形成面の両端部近傍に配置し、上記両保護部材の間のヘッドケースの一部に形成される上記液体噴射ユニットの接合基準面を、両保護部材の間において研磨することを要旨とする。
【００２５】
すなわち、上記液体噴射ユニットを保護する保護部材を上記主走査方向に略直交する方向に延びた状態でノズル形成面の両端部近傍に配置し、上記両保護部材の間のヘッドケースの一部に形成される上記液体噴射ユニットの接合基準面を、両保護部材の間において研磨するのである。
【００２６】
このため、保護部材を主走査方向に略直交する方向に延びた状態で配置することにより、上記保護部材以外の箇所は開放された状態になるので、ヘッドケースに形成される液体噴射ユニットの接合基準面の研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。つまり、保護部材以外の箇所が開放されているので、研磨工具を所要の方向や研磨領域に移動させることが行ないやすくなるのである。とくに、研磨工具を上記保護部材と平行な方向に沿って移動させながら接合基準面の研磨が可能となるので、面精度の高い接合基準面がえられる。同時に、研磨加工の制約が上記のように少なくなるので、加工時間の短縮ができ、経済的である。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。
【００２８】
本発明における液体噴射ヘッドは、上述のように種々な液体を対象にして機能させることができ、図示の実施の形態においてはその代表的な事例として、インクジェット式記録装置に採用されるインク噴射ヘッドを実施の形態の対象にしている。
【００２９】
図１〜図３は、本発明の液体噴射ヘッドの一実施の形態を示す。
【００３０】
図１は、インクジェット式記録装置１の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、インクカートリッジ２が搭載されるとともにインク噴射ヘッド１０が取付けられたキャリッジ３を備えている。
【００３１】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録紙７と対向する面（この例では下面）に、インク噴射ヘッド１０のノズル面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。
【００３２】
そして、上記インク噴射ヘッド１０にインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１において、８は印刷休止中にインク噴射ヘッド１０のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐキャップ、９はインク噴射ヘッド１０のノズル面をワイピングするワイパー部材である。また、キャリッジ３には、図１に示すように、ガイドバー６が挿通されている。さらに、９Ａはワイパー部材９でワイピングされたインクを貯留する廃インク貯留部である。
【００３３】
図２に示すように、上記ワイパー部材９は、スポンジやゴムのような柔軟な弾性材料で形成され、ワイピングをするときにはノズル形成面１６Ａをワイピングできる位置まで移動させるように構成され、そのために進退機構２９が設けられている。なお、プリント基板２５の端部に圧電振動子１４の動作信号を入力するターミナル３０が配置されている。
【００３４】
上記インク噴射ヘッド１０の基本構造の一例を図２にしたがって説明すると、このインク噴射ヘッド１０は、ノズル開口１１と圧力発生室１２が形成されたインク噴射ユニット１３と、圧力発生手段である圧電振動子１４が収容されたヘッドケース１５とが接合されて構成されている。
【００３５】
上記インク噴射ユニット１３は、ノズル開口１１が穿設されたノズル形成面１６Ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通のインク室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された流路形成板１９と、上記圧力発生室１２の開口を塞ぐ振動板２０とが積層されて形成されている。そして、上記ノズル形成面１６Ａは平坦面とされている。
【００３６】
上記圧電振動子１４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子１４は、その先端が圧力発生室１２の一部を形成する振動板２０の島部２０Ａに固着された状態で、他端が基台２１に固定されている。
【００３７】
また、上記ヘッドケース１５には、そのインク室１７に対応する部分に、インク室１７にインクカートリッジ２のインクを導入するヘッド流路２４が形成されている。上記ヘッド流路２４の開口縁には、環状突起２３が形成されている。
【００３８】
上記インク噴射ヘッド１０では、上記圧電振動子１４の収縮・伸長を受けて圧力発生室１２が拡張・収縮し、圧力発生室１２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行なわれるようになっている。図２において、２２は圧電振動子１４に駆動信号を入力するフレキシブル回路板であり、ヘッドケース１５に結合されたプリント基板２５に結線されている。
【００３９】
上記インク噴射ヘッド１０では、図２において紙面に垂直な方向に圧電振動子１４，圧力発生室１２，ノズル開口１１が列設されており、ノズルプレート１６には、２列のノズル列が一対となり、３対のものが形成されている（図３参照）。上記のノズル開口１１は一直線上に列設され、このようなノズル列に符号１１Ａが付してある。
【００４０】
上記インク噴射ユニット１３は、接着剤等を用いてヘッドケース１５に接合されている。上記のワイパー部材９でノズル形成面１６Ａをワイピングするときには、ワイパー部材９によりインク噴射ユニット１３がノズル形成面１６Ａの方向（主走査方向）に押されたり、インク噴射ユニット１３の角部に傷がついたりするのを防止するために、保護部材３１が設けられている。
【００４１】
インク噴射ヘッド１０の主走査方向は、図２および図３（Ａ）の左右方向であり、この主走査方向に略直交する方向に２つの保護部材３１が配置されている。上記保護部材３１は、それぞれヘッドケース１５の左右両側にのみ略平行に配置されている。ヘッドケース１５は、合成樹脂で成型されており、この成型と同時に保護部材３１も一体に成型されている。保護部材３１の先端部３１Ａは、上記ノズル形成面１６Ａよりも記録紙７側に突出した位置に配置されている。この例におけるノズル形成面１６Ａの寸法は、主走査方向が４２ｍｍ、副走査方向が３０ｍｍであり、このような寸法下にあって記録紙７側への保護部材３１の突出量Ｌは、０．１ｍｍである。上記合成樹脂は導電性のある樹脂材料が用いられ、ここでは、カーボンパウダーを合成樹脂に混入したものが使用されている。なお、ヘッドケース１５には、圧電振動子１４や基台２１等が収容される空間３８が形成されている。
【００４２】
上記両保護部材３１の間隔は、インク噴射ユニット１３の左右長さよりもわずかに大きく設定されている。そして、両保護部材３１の間のヘッドケース１５の表面には、インク噴射ユニット１３が接着剤等を用いて接合される接合基準面３２が形成されている。上記接合基準面３２は、研磨加工によって平坦な基準面として仕上げられている。接合基準面３２の左右には、保護部材３１が起立した状態で配置されているが、接合基準面３２の主走査方向と直交する側の部分は開放された状態になっている。したがって、接合基準面３２を研磨加工で仕上げるときには、研磨工具の移動の自由度が高まり研磨加工が行いやすくなる。また、図３（Ａ）に示すように、矢線３３の方向に研磨工具を動作させる場合には、研磨工具の挙動を阻害する部材が存在しないので、面精度の高い研磨が短時間で行える。
【００４３】
図３（Ｂ）は、保護部材３１の角部に丸み形状が形成されている状態を示す断面図である。この例では、保護部材３１の先端部全体が円弧状のカマボコ型になった円弧部３４とされている。また、同図（Ｃ）に示した例は、保護部材３１の副走査方向に沿う端縁の角の部分に丸みのあるアール部３５が両側に形成されている。上記のように保護部材３１の角部に丸み形状を付与することにより、ワイパー部材９に対して図２の矢線３６の方向にインク噴射ヘッド１０が移動したときに、ワイパー部材９が丸みのある保護部材３１の先端部を滑らかに乗り越えて、円滑な作動がえられる。したがって、ワイパー部材９に無理な力が作用することがなく、ワイパー部材９の耐久性向上にとって有効である。また、ワイパー部材９のすりへりや傷つきを防止し、ワイパー部材９の損傷に伴うふき取り不良の発生が防止される。
【００４４】
上記インク噴射ヘッド１０では、上記ノズル形成面１６Ａに付着しているインクがワイパー部材９でワイピングされると、掻き寄せられたインクは突出した上記保護部材３１に堰き止められるので、堰き止められたインクはより多くの量がワイパー部材９を伝わって廃インク貯留部９Ａに誘導される。そして、保護部材３１がヘッドケース１５と一体化され、上記従来技術のように、インクが毛細管現象で滞留するような隙間等の構造が存在していないので、保護部材３１をオーバーフローしたインクは、隙間等の特定の箇所に滞留することがなく、上述のように記録紙７に滴下するような現象が防止でき、プリント基板２５のような電気的作用をする部品にインクが付着することが防止できる。
【００４５】
同時に、保護部材３１はヘッドケース１５と一体化された状態で設けられているので、保護部材３１自体の剛性を高くすることができ、ワイパー部材９が直接インク噴射ユニット１３の端部に接触することがなく、インク噴射ユニット１３の保護機能が高い信頼性のもとで実現する。インク噴射ユニット１３は、通常、ノズルプレート１６やそれに合体される部品が積層構造となって構成され、それがヘッドケース１５に接合されている。したがって、ワイパー部材９等により何等かの外力がインク噴射ユニット１３の端部に作用すると、上記積層構造部分に剥離現象が発生したり、ヘッドケース１５に対する接合部が外れたりしやすいのであるが、上記保護部材３１によりそのような不都合な現象が防止できる。さらに、インク噴射ヘッド１０を装置本体に組み付けたり搬送したりする際に、近隣の部材に接触することがあっても、上記保護部材３１により部品としてのインク噴射ヘッド１０を傷めることが最小化できる。また、保護部材３１の形成に際しては特別な部品を準備する必要がないので、部品点数の削減，原価低減，構造簡素化等において有効である。
【００４６】
さらに、保護部材３１がヘッドケース１５と一体化されてその剛性が高くなるため、ノズル形成面１６Ａからの保護部材３１の突出量Ｌを極限まで小さくすることができる。このため、ノズル形成面１６Ａと記録紙７との距離をその分小さくすることができ、吐出精度を大幅に高めることができる。具体的には、上記の突出量Ｌは０．１ｍｍであり、図１２および図１３に示した保護枠２７の厚さ０．２ｍｍよりも大幅に薄くすることができた。
【００４７】
主走査方向と同方向に延びる保護部材が存在しないので、保護部材３１を乗り越えたワイパー部材９はノズル形成面１６Ａのノズル列１１Ａ方向の全域にわたって接触することとなる。したがって、ノズル列１１Ａ方向で見ていわゆる拭き残しが発生しないので、ノズル列１１Ａの端部近くのノズル開口１１を含めて全てのノズル開口１１が正常に機能する状態が確保される。また、保護部材３１を主走査方向に略直交する方向に延びた状態で配置して主走査方向に配置しないことにより、上記保護部材３１以外の箇所は開放された状態になるので、ヘッドケース１５に形成されるインク噴射ユニット１３の接合基準面３２の研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。そして、このように高精度に仕上げられた接合基準面３２にインク噴射ユニット１３を接合することにより、ヘッドケース１５に対するインク噴射ユニット１３の取付け位置が正確に設定されて、インク滴吐出が正確になされる。
【００４８】
上記保護部材３１が、主走査方向に略直交する方向に延びた状態でノズル形成面１６Ａの両端部近傍に配置され、上記接合基準面３２が両保護部材３１の間に配置されている。これにより、両保護部材３１の間の接合基準面３２にインク噴射ユニット１３を接合することにより、直ちに保護部材３１がノズル形成面１６Ａの両端部近傍の適正な位置に配置される。したがって、保護部材３１の保護機能が確実に果たされ、また、インク噴射ユニット１３のヘッドケース１５への組み付け工程が簡素化される。
【００４９】
さらに、上記インク噴射ヘッド１０では、記録紙７に帯電した静電気がノズルプレート１６等に移動するのが防止される。すなわち、上記導電性のある合成樹脂材料で保護部材３１やヘッドケース１５が成型されているので、上記静電気は保護部材３１からヘッドケース１５を経て装置本体に接地され、装置本体内部の電子部品が保護される。
【００５０】
上記保護部材３１が、ノズル形成面１６Ａを払拭するワイパー装置がインク噴射ユニット１３の端部に直接接触しないようにしている。このため、上記ノズル形成面１６Ａに付着しているインクがワイパー装置でワイピングされると、掻き寄せられたインクは突出した保護部材３１に堰き止められるので、堰き止められたインクはより多くの量がワイパー装置を伝わって廃インク貯留部９Ａに誘導される。そして、保護部材３１がヘッドケース１５と一体化され、上記従来技術のように、インクが毛細管現象で滞留するような隙間等の構造が存在していないので、保護部材３１をオーバーフローしたインクは、隙間等の特定の箇所に滞留することがなく、上述のように記録紙７に滴下するような現象が防止でき、プリント基板２５のような電気的作用をする部品にインクが付着することが防止できる。
【００５１】
上記インク噴射ヘッド１０の製造方法はつぎのとおりである。
【００５２】
すなわち、左右両側に保護部材３１が配置され、空間３８やヘッド流路２４等を有するヘッドケース１５を、導電性のある合成樹脂を用いて、例えば、インジェクション成型で成型する。その後、上記成型部品を研磨加工装置にセットし、接合基準面３２の研磨加工を行う。この研磨加工においては、保護部材３１が上記のように、左右両側にのみ存在していて主走査方向に沿った方向には存在していないので、研磨工具を図３に示した矢線３３の方向に動作させて研磨が行われる。そして、このようにして形成したヘッドケース１５の研磨仕上げされた接合基準面３２に、接着剤等によりインク噴射ユニット１３を接合することにより、本発明のインク噴射ヘッド１０が得られる。
【００５３】
上述の製造方法では、左右両側の保護部材３１以外の箇所は開放された状態になるので、ヘッドケース１５に形成されるインク噴射ユニット１３の接合基準面３２の研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。つまり、保護部材３１以外の箇所が開放されているので、研磨工具を所要の方向や研磨領域に移動させることが行ないやすくなるのである。とくに、研磨工具を上記保護部材３１と平行な方向に沿って移動させながら接合基準面３２の研磨が可能となるので、面精度の高い接合基準面３２がえられる。同時に、研磨加工の制約が上記のように少なくなるので、加工時間の短縮ができ、経済的である。
【００５４】
図４は、本発明による液体噴射ヘッドの第２の実施の形態を示す。
【００５５】
この実施の形態は、上記保護部材３１は、ノズル形成面１６Ａを包囲する枠状に形成され、主走査方向に直交する方向で延びた部分において、その先端部がノズル形成面１６Ａよりも被噴射物側に突出し、主走査方向に延びた部分の表面１５Ａの部分において、その先端部がノズル形成面１６Ａと面一またはやや表面１５Ａの方が低くなるように形成された例である。すなわち、ヘッドケース１５の表面１５Ａよりも一段下がった位置に接合基準面３２が形成され、インク噴射ユニット１３を接合基準面３２に接合すると、図４（Ａ）に示すように、上記表面１５Ａとノズル形成面１６Ａとが略同一仮想平面状に配置されるものである。
【００５６】
図４（Ｂ）に示したように、左右両側の保護部材３１と、主走査方向に延びる表面１５Ａと、表面１５Ａよりも一段低い箇所に位置し、枠状の保護部材３１の内側に形成された枠状の接合基準面３２と、接合基準面３２の内側に配置される空間３８等が、ヘッドケース１５の成型時に形成される。そして、必要に応じて接合基準面３２を研磨加工で仕上げる。ここで、上記表面１５Ａと接合基準面３２との段差寸法は、インク噴射ユニット１３の厚さと略同じ値とされ、インク噴射ユニット１３を接合基準面３２に接合すると、（Ａ）のような状態に組み立てられる。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００５７】
上記構成により、インク噴射ユニット１３がヘッドケース１５の表面１５Ａに埋め込まれたような状態になるので、副走査方向からの何等かの外力がインク噴射ユニット１３に作用することが防止できる。また、上記表面１５Ａとノズル形成面１６Ａとが略同一平面上に配置されているので、ワイパー部材９はノズル列１１Ａ方向において拭き残しなく、全てのノズル開口１１に対してワイピングが可能となる。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００５８】
図５は、本発明による液体噴射ヘッドの第３の実施の形態を示す。
【００５９】
この実施の形態は、保護部材が、ノズル形成面１６Ａを包囲する枠状保護部材３７の形態で配置され、上記枠状保護部材３７の内側に上記接合基準面３２が形成されている場合である。枠状保護部材３７は、主走査方向に直交する２つの保護部材３１と、主走査方向に延びる平行に配置された２つの保護部材３９によって四角い枠状の形態とされている。そして、枠状保護部材３７の内側に一段低くなっている面が、ヘッドケース１５の成型時に接合基準面３２として形成され、この接合基準面３２も枠状となっている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６０】
上記構成により、インク噴射ユニット１３を枠状保護部材３７内に挿入し接合基準面３２に接合するだけで、インク噴射ユニット１３の主走査方向とそれに直交する方向（副走査方向）の位置、および記録紙７に向う方向との各位置が確実に設定される。それ以外は、基本的に上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００６１】
図６および図７は、本発明による液体噴射ヘッドの第４の実施の形態を示す。
【００６２】
図６に示された例は、上記枠状保護部材３７の内側に挿入された補助枠部材４０の記録紙７側の端面に、上記接合基準面３２が形成されている場合である。ヘッドケース１５の保護部材３１とは反対側の箇所に、内側に突出するフランジ状の底部部材４１が形成され、その保護部材３１側にストッパ面４１Ａが形成してある。上記補助枠部材４０に接合基準面３２を形成してから上記補助枠部材４０をヘッドケース１５内にはめ込み、補助枠部材４０の下端面を上記ストッパ面４１Ａに接着剤等で接合する。補助枠部材４０の高さは、インク噴射ユニット１３を接合基準面３２に接合したときに、上記突出量Ｌが所定の値になるように設定されている。また、図７に示された例は、補助枠部材４０の保護部材３１と反対側の外周縁に形成したフランジ状の底部部材４０Ａに、上記の場合と同様なストッパ面４０Ｂが形成されていて、補助枠部材４０の外側にヘッドケース１５を嵌め合わせ、ヘッドケース１５の下端面を上記ストッパ面４０Ｂに接着剤等で接合したものである。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６３】
なお、上記補助枠部材４０は、内部に圧電振動子１４等を収容する空間３８が形成されていれば、必ずしも枠状を呈するものでないものも含む趣旨である。
【００６４】
上記構成により、インク噴射ユニット１３を枠状保護部材３７内に挿入し、補助枠部材４０に形成した接合基準面３２に接合するだけで、インク噴射ユニット１３の主走査方向とそれに直交する方向（副走査方向）の位置、および被噴射物に向う方向との各位置が確実に設定される。また、補助枠部材４０の内側にインク噴射ユニット１３の一部である圧力発生手段等を収容することができる。さらに、補助枠部材４０を枠状保護部材３７内に挿入する前に補助枠部材単品の状態で接合基準面３２の研磨加工が行なえるので、研磨加工等が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。さらに、補助枠部材の内側に液体噴射ユニットの一部である圧力発生手段等を収容することができる。そして、ストッパ面４１Ａや４０Ｂに補助枠部材４０やヘッドケース１５を突き当てることにより接合基準面３２の位置が設定できるので、接合基準面３２の位置決めが簡単に行なえる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００６５】
図８は、本発明による液体噴射ヘッドの第５の実施の形態を示す。
【００６６】
この実施の形態は、ヘッドケース１５に一体化された状態で設けられる保護部材３１あるいは枠状保護部材３７が、突条部材４２で構成されている場合である。図８（Ａ）に示した例は、突条部材４２で形成した枠状保護部材３７がヘッドケース１５の端面部すなわち接合基準面３２の外周縁側に結合され、この枠状保護部材３７の内側に露出した接合基準面３２にインク噴射ユニット１３が接合されている。上記突条部材４２の結合は、枠状保護部材３７の裏面に形成した突条４３を、ヘッドケース１５の端面部に設けた溝にはめ込む構造で行なわれている。
【００６７】
（Ｂ）に示した例は、枠状保護部材３７の裏面に形成した嵌合枠４４を、ヘッドケース１５の端面部の外周部に嵌め合わせてある。そして、この枠状保護部材３７の内側の接合基準面３２にインク噴射ユニット１３が接合してある。
【００６８】
（Ｃ）に示した例は、２本の突条部材４２を主走査方向と直行する向きに配置したもので、図２および図３に示すような保護部材３１が別部品である突条部材４２によって構成されている。この突条部材４２は、ヘッドケース１５の端面部に設けた切り欠き状の段部４５に接着等で固定されている。上記両突条部材４２の間に配置されている接合基準面３２にインク噴射ユニット１３が接合されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００６９】
上記保護部材３１あるいは枠状保護部材３７を付加的にヘッドケース１５に取付けて、インク噴射ユニット１３を保護するものであるから、簡単な構造の部品追加だけで保護部材３１，枠状保護部材３７が形成でき、インク噴射ヘッド１０の構造簡素化ができ製作が行ないやすくなる。とくに、ヘッドケース１５の構造を大きく変更することなく、保護部材３１，枠状保護部材３７が構成できるので、容易に実用化が可能となる。また、接合基準面３２の研磨加工が行いやすい。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００７０】
図９は、本発明による液体噴射ヘッドの第６の実施の形態を示す。
【００７１】
この実施の形態は、主走査方向に略直交する向きに配置された保護部材３１は、ヘッドケース１５の成型時に同時成型されており、主走査方向に配置されている保護部材３９は細長い別部品で構成されている。上記別部品の保護部材３９は、前述した突条部材４２と同様の構造である。図９（Ｂ）に示した例は、図４に示した例の表面１５Ａに突条部材４２である保護部材３９を接合した場合である。また、（Ｃ）に示した例は、図３に示した接合基準面３２に突条部材４２である保護部材３９を接合した場合である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００７２】
上記構成により、後づけ的に配置された保護部材３９（突条部材４２）が、副走査方向からインク噴射ユニット１３に及ぶおそれのある外力を規制し、インク噴射ユニット１３に対する保護機能が一層向上する。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００７３】
図１０は、本発明による液体噴射ヘッドの第７の実施の形態を示す。
【００７４】
この実施の形態は、ノズル形成面１６Ａからの保護部材３１，３９の突出量を極限まで小さくした一例であり、上記保護部材３１あるいは枠状保護部材３７の先端部３１Ａ，３９Ａを、ノズル形成面１６Ａと同一平面上の位置に配置したものである。上記先端部３１Ａ，３９Ａの内側に切欠き部４７を形成し、それによって同時に接合基準面３２も形成される。上記切欠き部４７にインク噴射ユニット１３の周縁部をはめ込み、先端部３１Ａ，３９Ａとノズル形成面１６Ａが、滑らかに連続した状態で同一平面上の位置に配置されている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００７５】
上記構成により、ワイピングの開始位置においては、ワイパー部材９が保護部材３１あるいは枠状保護部材３７の先端部からノズル形成面１６Ａにかけて滑らかに移動でき、ワイピングの終了位置においては、掻き寄せられたインクがノズル形成面１６Ａから保護部材３１あるいは枠状保護部材３７の先端部へ円滑に払拭される。したがって、ノズル形成面１６Ａに付着しているインクが全て確実にワイピングされ、ワイピングの機能が完全なものとなる。そして、アール部３５が形成されているので、ワイピング動作はより一層円滑に実行される。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００７６】
図１１は、本発明による液体噴射ヘッドの第８の実施の形態を示す。
【００７７】
この実施の形態は、たわみ振動モードでインク滴を吐出する圧力発生素子４８が採用されている場合である。ここでは、内部にインク通路５０が設けられ、先端部に尖部５１が形成されたインク供給針４９が、キャリッジ３に固定されている。キャリッジ３にインクカートリッジ２を取付けると、インク供給針４９がインクカートリッジ２内に差し込まれて、インクがインク室１７内へ流入するようになっている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。また、作用効果の面においても、上記各実施の形態と同様である。
【００７８】
上記各実施の形態では、圧力発生素子が圧電振動子であるものを例示したが、他に、液体の加熱素子で液体を噴射する形式のものであってもよい。また、本発明における液体貯留手段は、上記各実施の形態で示した、キャリッジにインクカートリッジを搭載する形式のものに加えて、インクタンクをインクジェット式記録装置の本体側に装着し、キャリッジには圧力変動を吸収するサブタンクを搭載した形式のものであってもよい。
【００７９】
上記各実施の形態は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施の形態では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の液体噴射ヘッドによれば、上記ノズル形成面に付着している液体がワイパー部材でワイピングされると、掻き寄せられた液体は突出した上記保護部材に堰き止められるので、堰き止められた液体はより多くの量がワイパー部材を伝わって廃液貯留部に誘導される。そして、保護部材がヘッドケースと一体化され、上記従来技術のように、液体が毛細管現象で滞留するような隙間等の構造が存在していないので、保護部材をオーバーフローした液体は、隙間等の特定の箇所に滞留することがなく、上述のように被噴射物に滴下するような現象が防止でき、プリント基板のような電気的作用をする部品に液体が付着することが防止できる。
【００８１】
同時に、保護部材はヘッドケースと一体化された状態で設けられているので、保護部材自体の剛性を高くすることができ、ワイパー部材が直接液体噴射ユニットに接触することがなく、液体噴射ユニットの保護機能が高い信頼性のもとで実現する。液体噴射ユニットは、通常、ノズルプレートやそれに合体される部品が積層構造となって構成され、それがヘッドケースに接合されている。したがって、ワイパー部材等により何等かの外力が液体噴射ユニットに作用すると、上記積層構造部分に剥離現象が発生したり接合部が外れたりしやすいのであるが、上記保護部材によりそのような不都合な現象が防止できる。さらに、液体噴射ヘッドを装置本体に組み付けたり搬送したりする際に、近隣の部材に接触することがあっても、上記保護部材により部品としての液体噴射ヘッドを傷めることが最小化できる。また、保護部材の形成に際しては特別な部品を準備する必要がないので、部品点数の削減，原価低減，構造簡素化等において有効である。
【００８２】
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法によれば、保護部材を主走査方向に略直交する方向に延びた状態で配置することにより、上記保護部材以外の箇所は開放された状態になるので、ヘッドケースに形成される液体噴射ユニットの接合基準面の研磨加工が行ないやすくなり、加工精度の向上，加工時間の短縮等において有効である。つまり、保護部材以外の箇所が開放されているので、研磨工具を所要の方向や研磨領域に移動させることが行ないやすくなるのである。とくに、研磨工具を上記保護部材と平行な方向に沿って移動させながら接合基準面の研磨が可能となるので、面精度の高い接合基準面がえられる。同時に、研磨加工の制約が上記のように少なくなるので、加工時間の短縮ができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図２】上記記録装置に装着されるインク噴射ヘッドの断面図である。
【図３】上記インク噴射ヘッドの一部を示す斜視図と断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示す断面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態の変形例を示す断面図と斜視図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態を示す断面図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態を示す斜視図と断面図である。
【図１０】本発明の第７の実施の形態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第８の実施の形態を示す断面図である。
【図１２】従来技術を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２のものの断面図である。
【符号の説明】
１ インクジェット式記録装置
２ インクカートリッジ
３ キャリッジ
４ タイミングベルト
５ ステッピングモータ
６ ガイドバー
７ 記録紙
８ キャップ
９ ワイパー部材
９Ａ 廃インク貯留部
１０ インク噴射ヘッド
１１ ノズル開口
１１Ａ ノズル列
１２ 圧力発生室
１３ インク噴射ユニット，液体噴射ユニット
１４ 圧電振動子
１５ ヘッドケース
１５Ａ 表面
１６ ノズルプレート
１６Ａ ノズル形成面
１７ インク室
１８ インク供給路
１９ 流路形成板
２０ 振動板
２０Ａ 島部
２１ 基台
２２ フレキシブル回路板
２３ 環状突起
２４ ヘッド流路
２５ プリント基板
２６ 保護カバー
２７ 保護枠
２９ 進退機構
３０ ターミナル
３１ 保護部材
３１Ａ 先端部
３２ 接合基準面
３３ 矢線
３４ 円弧部
３５ アール部
３６ 矢線
３７ 枠状保護部材
３８ 空間
３９ 保護部材
３９Ａ 先端部
４０ 補助枠部材
４０Ａ 底部部材
４０Ｂ ストッパ面
４１ 底部部材
４１Ａ ストッパ面
４２ 突条部材
４３ 突条
４４ 嵌合枠
４５ 段部
４７ 切欠き部
４８ 圧力発生素子
４９ インク供給針
５０ インク通路
５１ 尖部
Ｌ 突出量[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting head having a structure for protecting a liquid ejecting unit, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Liquid ejecting heads for ejecting liquid from nozzle openings are known for various liquids. Among them, a typical one is an ink ejecting head mounted on an ink jet recording apparatus. Can be. Therefore, a conventional technique will be described by taking the above-mentioned ink jet recording apparatus as an example.
[0003]
Generally, as shown in FIGS. 12 and 13, an ink jet head 10 mounted on an ink jet recording apparatus includes an ink jet unit 13 in which a nozzle opening 11 and a pressure generating chamber 12 are formed, and a piezoelectric device serving as a pressure generating unit. The head case 15 in which the vibrator 14 is housed is joined. The ink ejecting unit 13 has a space corresponding to a nozzle plate 16 having a nozzle forming surface 16A in which the nozzle opening 11 is formed, an ink chamber 17 common to the pressure generating chamber 12, and an ink supply path 18 communicating these. Are formed by laminating a flow path forming plate 19 in which is formed a vibrating plate 20 for closing the opening of the pressure generating chamber 12. Further, a flexible circuit board 22 connected to the piezoelectric vibrator 14 is connected to a printed circuit board 25 mounted on the head case 15. The nozzle forming surface 16A is a flat surface.
[0004]
When wiping the nozzle forming surface 16A with the wiper member 9, the ink ejecting unit 13 is pushed in the direction of the nozzle forming surface 16A (main scanning direction) by the wiper member 9 or a corner of the ink ejecting unit 13 is damaged. In order to prevent such a situation, a protective cover 26 is attached. The protective cover 26 is formed, for example, by pressing a stainless steel plate having a thickness of 0.2 mm, and covers a peripheral portion of the nozzle forming surface 16A with a protective frame 27 shaped like a picture frame.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-4-339658
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the ink jet head 10 as described above, in order to make the ink properties inside the ink jet unit 13 and the like proper, a cleaning operation of forcibly sucking ink and a flushing operation of periodically discharging ink idle. After these operations are completed, the liquid ink adheres to the nozzle forming surface 16A, and the wiping is performed to remove the ink. Most of the ink scraped to one side of the nozzle forming surface 16A by this wiping is guided to the waste ink storage section through the wiper member 9. However, some of the ink travels along the surfaces of the ink jet unit 13 and the head case 15 from the gap between the protective frame 27 and the nozzle forming surface 16A. The space between the head case 15 and the lateral side surface accumulates due to the capillary phenomenon.
[0007]
If the amount of ink accumulated as described above becomes abnormally large, there is a possibility that ink droplets may be dropped on recording paper to be ejected, thereby soiling the paper surface. Further, when the accumulated ink flows toward the back of the ink jet head 10 as described above, the ink reaches the printed circuit board 25, and in the worst case, the normal energizing function of the printed circuit board 25 is performed. May cause trouble.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a purpose thereof is to provide a liquid ejecting head and a liquid ejecting head that form a protective member integrally with a head case to avoid an abnormal ink accumulation phenomenon. It is to provide a manufacturing method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid ejecting head according to the present invention includes a nozzle plate having nozzle openings arranged at least on a flat nozzle forming surface, and a pressure generating chamber which communicates with the nozzle openings and pressurizes the liquid by pressure generating means. And a liquid ejecting head joined to a head case that reciprocates in the main scanning direction, wherein a protection member for protecting the liquid ejecting unit is integrated with the head case. The gist of the present invention is that the tip end of the protective member is disposed at a position protruding from the nozzle forming surface toward the liquid ejecting object side.
[0010]
That is, a protection member for protecting the liquid ejecting unit is provided in a state integrated with the head case, and a tip end of the protection member protrudes toward the liquid ejecting object side from the nozzle forming surface. Is located in the position.
[0011]
Therefore, when the liquid adhering to the nozzle forming surface is wiped by the wiper member, the swept liquid is blocked by the protruding protection member, so that a larger amount of the blocked liquid is used. It is guided to the waste liquid storage part along the wiper member. Then, since the protection member is integrated with the head case and there is no structure such as a gap in which the liquid stays due to the capillary phenomenon as in the above-described conventional technology, the liquid overflowing the protection member does not have a gap or the like. It is possible to prevent the phenomenon of dropping on the object to be ejected as described above without staying at a specific location, and to prevent the liquid from adhering to a component having an electrical effect such as a printed circuit board.
[0012]
At the same time, since the protection member is provided integrally with the head case, the rigidity of the protection member itself can be increased, and the wiper member does not directly contact the end of the liquid ejecting unit, and the The protection function of the injection unit is realized with high reliability. The liquid ejecting unit usually has a nozzle plate and components to be combined with the nozzle plate in a laminated structure, which is joined to a head case. Therefore, when any external force is applied to the end of the liquid ejecting unit by a wiper member or the like, a peeling phenomenon occurs in the laminated structure portion or a joint portion to the head case is easily detached. Thus, such an inconvenient phenomenon can be prevented. Further, even when the liquid ejecting head is attached to or transported to the apparatus main body, even if the liquid ejecting head comes into contact with a nearby member, damage to the liquid ejecting head as a component by the protection member can be minimized. Further, since there is no need to prepare special parts when forming the protective member, it is effective in reducing the number of parts, reducing costs, simplifying the structure, and the like.
[0013]
Furthermore, since the protection member is integrated with the head case and its rigidity is increased, the amount of protrusion of the protection member from the nozzle forming surface can be reduced to the utmost. For this reason, the distance between the nozzle forming surface and the object can be reduced accordingly, and the ejection accuracy can be greatly increased.
[0014]
In the liquid ejecting head of the present invention, when a joining reference surface to which the liquid ejecting unit is joined is formed in a part of the head case, the nozzle is formed by joining the liquid ejecting unit to the joining reference surface. The direction of the surface and the position of the nozzle opening can be set accurately.
[0015]
In the liquid jet head according to the aspect of the invention, the protection member is disposed near both ends of the nozzle forming surface in a state extending in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction, and the joining reference surface is located between the two protection members. In the case where the protective member is arranged, the protective member is immediately arranged at an appropriate position near both ends of the nozzle forming surface by joining the liquid ejecting unit to the joint reference surface between the protective members. Therefore, the protection function of the protection member is reliably performed, and the process of assembling the liquid ejecting unit to the head case is simplified.
[0016]
In the liquid ejecting head according to the aspect of the invention, when the protection member is disposed so as to extend in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction along only both ends of the nozzle forming surface in the main scanning direction, By arranging the members only at both ends of the nozzle forming surface in a state extending in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction, portions other than the protection member are opened, so that the liquid formed in the head case is formed. This facilitates polishing of the joining reference surface of the injection unit, which is effective in improving processing accuracy, reducing processing time, and the like. Further, since there is no protection member extending in the same direction as the main scanning direction, the wiper member having passed over the protection member comes into contact with the entire area of the nozzle forming surface in the nozzle row direction. Therefore, so-called unwiped residue does not occur when viewed in the nozzle row direction, so that a state where all the nozzle openings including the nozzle openings near the ends of the nozzle rows normally function is ensured.
[0017]
In the liquid jet head according to the aspect of the invention, when the protection member is arranged in a form of a frame-shaped protection member surrounding the nozzle forming surface, and when the joining reference surface is formed inside the frame-shaped protection member, By simply inserting the liquid ejecting unit into the frame-shaped protection member and joining it to the joining reference plane, the position of the liquid ejecting unit in the main scanning direction and the direction orthogonal to the main scanning direction (sub-scanning direction), and the direction toward the object to be ejected, Each position is set reliably.
[0018]
In the liquid ejecting head of the present invention, in a case where the frame-shaped protective member extends in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction, and a tip end thereof projects more toward the object than the nozzle forming surface, Since there is no protection member extending in the same direction as the main scanning direction, the wiper member that has passed over the protection member comes into contact with the entire nozzle forming surface in the nozzle row direction. Therefore, so-called unwiped residue does not occur when viewed in the nozzle row direction, so that a state where all the nozzle openings including the nozzle openings near the ends of the nozzle rows normally function is ensured.
[0019]
In the liquid ejecting head according to the present invention, when an auxiliary frame member is inserted inside the frame-shaped protection member and the joining reference surface is formed on the auxiliary frame member, the liquid ejection unit is placed inside the frame-shaped protection member. , And by simply joining to the joining reference surface formed on the auxiliary frame member, the positions of the liquid ejecting unit in the main scanning direction and the direction orthogonal to the main scanning direction (sub-scanning direction), and in the direction toward the object to be ejected. Is set reliably. In this case, when the end surface of the auxiliary frame member is a bonding reference surface, the polishing of the bonding reference surface is performed in a state of the auxiliary frame member alone, so that the polishing process can be easily performed, thereby improving the processing accuracy and processing. This is effective in shortening the time. Further, a pressure generating unit or the like which is a part of the liquid ejecting unit can be housed inside the auxiliary frame member.
[0020]
In the liquid ejecting head according to the present invention, when the protection member is configured by joining a ridge member to an end surface of the head case, the ridge member is additionally attached to the head case to perform liquid ejection. Since it protects the unit, the protection member can be formed only by adding a component having a simple structure, and the structure of the liquid ejecting head can be simplified and the liquid ejecting head can be easily manufactured. In particular, since the protection member can be configured without largely changing the structure of the head case, practical use can be easily achieved.
[0021]
In the liquid ejecting head according to the aspect of the invention, when the tip of the protection member is disposed at a position on the same plane as the nozzle forming surface, the wiper member is positioned at the tip of the protection member at the wiping start position. From the nozzle forming surface to the tip of the protective member at the wiping end position. Therefore, all the liquid adhering to the nozzle forming surface is securely wiped, and the wiping function is completed.
[0022]
In the liquid ejecting head of the present invention, when a round shape is formed at the corner of the protective member, the wiper member smoothly passes over the protective member, so that no excessive force acts on the wiper member. This is effective for improving the durability of the wiper member. In addition, the abrasion and damage of the wiper member are prevented, and the occurrence of poor wiping due to the damage of the wiper member is prevented.
[0023]
In the liquid ejecting head according to the present invention, when the protective member and the head case are formed of a conductive synthetic resin material, it is possible to prevent static electricity charged on the ejected object from moving to the nozzle plate or the like. That is, since the protective member and the head case are molded from the conductive synthetic resin material, the static electricity is grounded from the protective member to the device body via the head case, and the electronic components inside the device body are protected.
[0024]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a liquid ejecting head according to the present invention is characterized in that a liquid is pressurized by a pressure generating means which communicates with a nozzle plate having nozzle openings arranged at least on a flat nozzle forming surface and the nozzle openings. A method for manufacturing a liquid ejecting head in which a liquid ejecting unit including a pressure generating chamber is joined to a head case that reciprocates in a main scanning direction, wherein a protection member for protecting the liquid ejecting unit is provided by the main member. It is arranged near both ends of the nozzle forming surface in a state extending in a direction substantially perpendicular to the scanning direction, and the joining reference surface of the liquid ejecting unit formed on a part of the head case between the two protective members, The point is to grind between the protection members.
[0025]
That is, a protection member for protecting the liquid ejecting unit is disposed near both ends of the nozzle forming surface in a state of extending in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction, and is provided on a part of the head case between the two protection members. The joining reference surface of the liquid ejecting unit to be formed is polished between the two protective members.
[0026]
For this reason, by disposing the protection member in a state extending in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction, portions other than the protection member are opened, so that the liquid ejecting unit formed on the head case is joined. This facilitates the polishing of the reference surface, which is effective in improving the processing accuracy and shortening the processing time. That is, since the portion other than the protection member is open, it becomes easy to move the polishing tool to a required direction or a polishing area. In particular, since the joining reference surface can be polished while moving the polishing tool along the direction parallel to the protective member, a joining reference surface with high surface accuracy can be obtained. At the same time, the restriction on the polishing process is reduced as described above, so that the processing time can be shortened and it is economical.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0028]
The liquid ejecting head according to the present invention can function for various liquids as described above. In the illustrated embodiment, a typical example thereof is an ink ejecting head employed in an ink jet recording apparatus. Is the object of the embodiment.
[0029]
1 to 3 show one embodiment of a liquid jet head according to the present invention.
[0030]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a peripheral structure of the ink jet recording apparatus 1. This apparatus includes a carriage 3 on which an ink cartridge 2 is mounted and on which an ink jet head 10 is mounted.
[0031]
The carriage 3 is connected to a stepping motor 5 via a timing belt 4, and is guided by a guide bar 6 to reciprocate in the paper width direction (main scanning direction) of the recording paper 7. The carriage 3 has a box shape open to the upper part, and is mounted on a surface (the lower surface in this example) facing the recording paper 7 so that the nozzle surface of the ink jet head 10 is exposed, and the ink cartridge 2 is accommodated therein. It has become so.
[0032]
Then, ink is supplied from the ink cartridge 2 to the ink ejecting head 10, and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 7 while moving the carriage 3 to print images and characters on the recording paper 7 in a dot matrix. ing. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a cap for sealing the nozzle openings of the ink jet head 10 during printing suspension to prevent drying of the nozzles as much as possible, and 9 denotes a wiper member for wiping the nozzle surface of the ink jet head 10. A guide bar 6 is inserted through the carriage 3 as shown in FIG. Reference numeral 9A denotes a waste ink storage unit that stores the ink wiped by the wiper member 9.
[0033]
As shown in FIG. 2, the wiper member 9 is formed of a soft elastic material such as sponge or rubber, and is configured to move the nozzle forming surface 16A to a position where the wiping can be performed when wiping. A mechanism 29 is provided. A terminal 30 for inputting an operation signal of the piezoelectric vibrator 14 is arranged at an end of the printed board 25.
[0034]
An example of the basic structure of the ink jet head 10 will be described with reference to FIG. 2. The ink jet head 10 includes an ink jet unit 13 in which a nozzle opening 11 and a pressure generating chamber 12 are formed, and a piezoelectric vibrator serving as a pressure generating unit. The head case 15 in which the child 14 is accommodated is joined.
[0035]
The ink ejecting unit 13 has a space corresponding to a nozzle plate 16 having a nozzle forming surface 16A in which the nozzle opening 11 is formed, an ink chamber 17 common to the pressure generating chamber 12, and an ink supply path 18 communicating these. Are formed by laminating a flow path forming plate 19 in which is formed a vibrating plate 20 for closing the opening of the pressure generating chamber 12. The nozzle forming surface 16A is a flat surface.
[0036]
The piezoelectric vibrator 14 is a so-called longitudinal vibration mode vibrator that contracts in a longitudinal direction in a charged state and expands in a longitudinal direction in a process of discharging from a charged state by input of a drive signal. The other end of the piezoelectric vibrator 14 is fixed to the base 21 while the tip of the piezoelectric vibrator 14 is fixed to the island 20 </ b> A of the vibration plate 20 forming a part of the pressure generating chamber 12.
[0037]
In the head case 15, a head channel 24 for introducing the ink of the ink cartridge 2 into the ink chamber 17 is formed in a portion corresponding to the ink chamber 17. An annular projection 23 is formed at the opening edge of the head channel 24.
[0038]
In the ink jet head 10, the pressure generating chamber 12 expands and contracts in response to the contraction and expansion of the piezoelectric vibrator 14, and the ink is sucked and the ink droplets are ejected by the pressure fluctuation of the pressure generating chamber 12. It has become. In FIG. 2, reference numeral 22 denotes a flexible circuit board for inputting a drive signal to the piezoelectric vibrator 14, which is connected to a printed circuit board 25 connected to the head case 15.
[0039]
In the ink jet head 10, the piezoelectric vibrator 14, the pressure generating chamber 12, and the nozzle openings 11 are arranged in a row in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 2, and the nozzle plate 16 has a pair of two nozzle rows. , Three pairs are formed (see FIG. 3). The nozzle openings 11 are arranged in a straight line, and such a nozzle array is denoted by reference numeral 11A.
[0040]
The ink ejection unit 13 is joined to the head case 15 using an adhesive or the like. When the above-described wiper member 9 wipes the nozzle forming surface 16A, the wiper member 9 pushes the ink ejecting unit 13 in the direction of the nozzle forming surface 16A (main scanning direction) or damages the corners of the ink ejecting unit 13. A protection member 31 is provided to prevent the sticking.
[0041]
The main scanning direction of the ink jet head 10 is the horizontal direction in FIGS. 2 and 3A, and two protection members 31 are arranged in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction. The protection members 31 are arranged substantially in parallel only on the left and right sides of the head case 15, respectively. The head case 15 is molded of a synthetic resin, and at the same time as the molding, the protection member 31 is also integrally molded. The tip portion 31A of the protection member 31 is disposed at a position protruding toward the recording paper 7 from the nozzle forming surface 16A. In this example, the dimension of the nozzle forming surface 16A is 42 mm in the main scanning direction and 30 mm in the sub-scanning direction, and the projection amount L of the protection member 31 toward the recording paper 7 under such dimensions is 0.1 mm. 1 mm. As the synthetic resin, a conductive resin material is used, and in this case, a material obtained by mixing carbon powder into the synthetic resin is used. The head case 15 has a space 38 for accommodating the piezoelectric vibrator 14, the base 21, and the like.
[0042]
The interval between the two protection members 31 is set slightly larger than the left and right length of the ink ejection unit 13. On the surface of the head case 15 between the two protective members 31, a joining reference surface 32 to which the ink ejecting unit 13 is joined using an adhesive or the like is formed. The bonding reference surface 32 is finished as a flat reference surface by polishing. The protection members 31 are arranged upright on the left and right sides of the joining reference surface 32, but the portion of the joining reference surface 32 that is orthogonal to the main scanning direction is open. Therefore, when the joining reference surface 32 is finished by polishing, the degree of freedom of movement of the polishing tool is increased, and the polishing is facilitated. In addition, as shown in FIG. 3A, when the polishing tool is operated in the direction of arrow 33, there is no member that hinders the behavior of the polishing tool, so that polishing with high surface accuracy can be performed in a short time. .
[0043]
FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating a state where a round shape is formed at a corner of the protection member 31. In this example, the entire distal end portion of the protection member 31 is a circular arc portion having a circular arc shape. In the example shown in FIG. 3C, a rounded portion 35 is formed on both sides at the corner of the edge of the protection member 31 along the sub-scanning direction. By providing the protection member 31 with a round shape as described above, when the ink jet head 10 moves in the direction of the arrow 36 in FIG. A smooth operation can be obtained by smoothly riding over the tip of a certain protection member 31. Therefore, no excessive force acts on the wiper member 9, which is effective for improving the durability of the wiper member 9. Further, the wiper member 9 is prevented from being abraded and scratched, and the occurrence of defective wiping due to damage to the wiper member 9 is prevented.
[0044]
In the ink ejecting head 10, when the ink adhering to the nozzle forming surface 16A is wiped by the wiper member 9, the swept ink is blocked by the protruding protection member 31, so that the ink is blocked. A larger amount of ink travels through the wiper member 9 and is guided to the waste ink storage 9A. Then, the protection member 31 is integrated with the head case 15 and there is no structure such as a gap in which the ink stays due to the capillary phenomenon as in the above-described conventional technology. It does not stay in a specific place such as a gap and the like phenomenon of dropping on the recording paper 7 as described above can be prevented, and the ink can be prevented from adhering to an electrically acting component such as the printed circuit board 25. it can.
[0045]
At the same time, since the protection member 31 is provided integrally with the head case 15, the rigidity of the protection member 31 itself can be increased, and the wiper member 9 directly contacts the end of the ink ejecting unit 13. Therefore, the protection function of the ink ejection unit 13 is realized with high reliability. The ink ejecting unit 13 is generally configured by a nozzle plate 16 and a component united therewith in a laminated structure, which is joined to the head case 15. Therefore, when any external force is applied to the end of the ink jet unit 13 by the wiper member 9 or the like, a peeling phenomenon occurs in the laminated structure portion, or a joint portion with the head case 15 is easily detached. The protection member 31 can prevent such an inconvenient phenomenon. Furthermore, even when the ink jet head 10 is brought into contact with a nearby member when the ink jet head 10 is assembled or transported to the apparatus main body, damage to the ink jet head 10 as a component by the protection member 31 can be minimized. . Further, since there is no need to prepare special parts when forming the protective member 31, it is effective in reducing the number of parts, reducing costs, simplifying the structure, and the like.
[0046]
Further, since the protection member 31 is integrated with the head case 15 to increase its rigidity, the protrusion amount L of the protection member 31 from the nozzle forming surface 16A can be reduced to the utmost. For this reason, the distance between the nozzle forming surface 16A and the recording paper 7 can be reduced accordingly, and the ejection accuracy can be greatly increased. Specifically, the protrusion amount L was 0.1 mm, which was much smaller than the thickness of the protection frame 27 shown in FIGS. 12 and 13 of 0.2 mm.
[0047]
Since there is no protection member extending in the same direction as the main scanning direction, the wiper member 9 having passed over the protection member 31 comes into contact with the entire area of the nozzle forming surface 16A in the nozzle row 11A direction. Therefore, no so-called unwiped portion occurs in the direction of the nozzle row 11A, so that a state in which all the nozzle openings 11 including the nozzle openings 11 near the end of the nozzle row 11A function normally can be ensured. In addition, by disposing the protection member 31 in a state extending in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction and not disposing the protection member 31 in the main scanning direction, portions other than the protection member 31 are in an open state. This facilitates polishing of the bonding reference surface 32 of the ink ejecting unit 13 formed in the above, and is effective in improving processing accuracy, shortening processing time, and the like. By joining the ink ejecting unit 13 to the joining reference surface 32 finished with high precision in this way, the mounting position of the ink ejecting unit 13 with respect to the head case 15 is set accurately, and the ink droplet ejection is performed accurately. Done.
[0048]
The protection member 31 is disposed near both ends of the nozzle forming surface 16A in a state extending in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction, and the bonding reference surface 32 is disposed between the two protection members 31. Thus, by joining the ink ejection unit 13 to the joining reference surface 32 between the two protection members 31, the protection members 31 are immediately disposed at appropriate positions near both ends of the nozzle forming surface 16A. Therefore, the protection function of the protection member 31 is reliably performed, and the process of assembling the ink ejection unit 13 to the head case 15 is simplified.
[0049]
Further, in the ink jet head 10, the static electricity charged on the recording paper 7 is prevented from moving to the nozzle plate 16 and the like. That is, since the protective member 31 and the head case 15 are molded from the conductive synthetic resin material, the static electricity is grounded from the protective member 31 to the device main body via the head case 15, and the electronic components inside the device main body are removed. Protected.
[0050]
The protection member 31 prevents the wiper device for wiping the nozzle forming surface 16A from directly contacting the end of the ink ejecting unit 13. For this reason, when the ink adhering to the nozzle forming surface 16A is wiped by the wiper device, the swept ink is blocked by the protruding protection member 31, so that the blocked ink requires a larger amount. Is guided to the waste ink storage section 9A through the wiper device. The protection member 31 is integrated with the head case 15 and there is no structure such as a gap in which the ink stays due to the capillary phenomenon as in the above-described related art. It does not stay in a specific place such as a gap and the like phenomenon of dropping on the recording paper 7 as described above can be prevented, and the ink can be prevented from adhering to an electrically acting component such as the printed circuit board 25. it can.
[0051]
The manufacturing method of the ink jet head 10 is as follows.
[0052]
That is, the protection case 31 is disposed on the left and right sides, and the head case 15 having the space 38, the head flow path 24, and the like is molded by, for example, injection molding using a conductive synthetic resin. After that, the molded part is set in a polishing apparatus, and the bonding reference surface 32 is polished. In this polishing process, as described above, since the protective member 31 exists only on the left and right sides and does not exist in the direction along the main scanning direction, the polishing tool is moved by the arrow 33 shown in FIG. Polishing is performed by operating in the direction. Then, the ink ejecting unit 13 is joined to the polished joining reference surface 32 of the head case 15 thus formed with an adhesive or the like, whereby the ink ejecting head 10 of the present invention is obtained.
[0053]
In the above-described manufacturing method, the portions other than the protection members 31 on the left and right sides are in an open state, so that the joining reference surface 32 of the ink jet unit 13 formed on the head case 15 can be easily polished, and the processing accuracy is improved. This is effective in improving the quality and shortening the processing time. That is, since the portions other than the protection member 31 are open, it is easy to move the polishing tool to a required direction or a polishing area. In particular, since the joining reference surface 32 can be polished while moving the polishing tool in a direction parallel to the protective member 31, the joining reference surface 32 with high surface accuracy can be obtained. At the same time, the restriction on the polishing process is reduced as described above, so that the processing time can be shortened and it is economical.
[0054]
FIG. 4 shows a second embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0055]
In this embodiment, the protection member 31 is formed in a frame shape surrounding the nozzle forming surface 16A, and the tip of the protecting member 31 is ejected more than the nozzle forming surface 16A at a portion extending in a direction orthogonal to the main scanning direction. In this example, the tip of the surface 15A, which protrudes toward the object side and extends in the main scanning direction, is formed so that the tip thereof is flush with or slightly lower than the nozzle forming surface 16A. That is, the joining reference surface 32 is formed at a position one step lower than the surface 15A of the head case 15, and when the ink ejecting unit 13 is joined to the joining reference surface 32, as shown in FIG. The nozzle forming surface 16A and the nozzle forming surface 16A are arranged in substantially the same virtual plane.
[0056]
As shown in FIG. 4B, the left and right protection members 31, a surface 15A extending in the main scanning direction, and a position one step lower than the surface 15A are formed inside the frame-shaped protection member 31. A frame-shaped joining reference surface 32, a space 38 disposed inside the joining reference surface 32, and the like are formed when the head case 15 is molded. Then, if necessary, the bonding reference surface 32 is finished by polishing. Here, the step size between the front surface 15A and the joining reference surface 32 is set to substantially the same value as the thickness of the ink ejecting unit 13, and when the ink ejecting unit 13 is joined to the joining reference surface 32, the state shown in FIG. Assembled. The other parts are the same as those of the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0057]
According to the above-described configuration, the ink ejecting unit 13 is embedded in the surface 15A of the head case 15, so that any external force from the sub-scanning direction can be prevented from acting on the ink ejecting unit 13. Further, since the front surface 15A and the nozzle forming surface 16A are arranged on substantially the same plane, the wiper member 9 can wipe all the nozzle openings 11 without leaving any wiping in the nozzle row 11A direction. Other than that, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0058]
FIG. 5 shows a third embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0059]
In this embodiment, the protection member is arranged in the form of a frame-shaped protection member 37 surrounding the nozzle forming surface 16A, and the joining reference surface 32 is formed inside the frame-shaped protection member 37. . The frame-shaped protection member 37 is formed in a square frame shape by two protection members 31 orthogonal to the main scanning direction and two protection members 39 arranged in parallel extending in the main scanning direction. The surface that is one step lower inside the frame-shaped protection member 37 is formed as a joining reference surface 32 when the head case 15 is molded, and the joining reference surface 32 also has a frame shape. The other parts are the same as those of the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0060]
With the above-described configuration, simply by inserting the ink ejecting unit 13 into the frame-shaped protection member 37 and joining it to the joining reference plane 32, the position of the ink ejecting unit 13 in the main scanning direction and the direction orthogonal to the main scanning direction (sub-scanning direction), and Each position with respect to the direction toward the recording paper 7 is reliably set. Other than that, basically, the same operation and effect as those of the above-described embodiment can be obtained.
[0061]
6 and 7 show a fourth embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0062]
The example shown in FIG. 6 is a case where the joining reference surface 32 is formed on the end face on the recording paper 7 side of the auxiliary frame member 40 inserted inside the frame-shaped protection member 37. A flange-like bottom member 41 protruding inward is formed at a position of the head case 15 opposite to the protection member 31, and a stopper surface 41 </ b> A is formed on the protection member 31 side. After the joining reference surface 32 is formed on the auxiliary frame member 40, the auxiliary frame member 40 is fitted into the head case 15, and the lower end surface of the auxiliary frame member 40 is joined to the stopper surface 41A with an adhesive or the like. The height of the auxiliary frame member 40 is set such that the protrusion amount L becomes a predetermined value when the ink ejection unit 13 is joined to the joining reference surface 32. Further, in the example shown in FIG. 7, a stopper surface 40B similar to the above case is formed on a flange-shaped bottom member 40A formed on the outer peripheral edge of the auxiliary frame member 40 on the side opposite to the protection member 31. The head case 15 is fitted to the outside of the auxiliary frame member 40, and the lower end surface of the head case 15 is joined to the stopper surface 40B with an adhesive or the like. The other parts are the same as those in the above embodiments, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0063]
The auxiliary frame member 40 does not necessarily have a frame shape as long as the space 38 for accommodating the piezoelectric vibrator 14 and the like is formed therein.
[0064]
With the above configuration, only by inserting the ink ejection unit 13 into the frame-shaped protection member 37 and joining the ink ejection unit 13 to the joining reference surface 32 formed on the auxiliary frame member 40, the main scanning direction of the ink ejection unit 13 and a direction orthogonal to the main scanning direction ( The position in the sub-scanning direction) and the position toward the object to be ejected are reliably set. Further, inside the auxiliary frame member 40, a pressure generating unit or the like which is a part of the ink ejecting unit 13 can be accommodated. Furthermore, before the auxiliary frame member 40 is inserted into the frame-shaped protection member 37, the bonding reference surface 32 can be polished in the state of the auxiliary frame member alone, so that polishing and the like can be easily performed, and the processing accuracy can be improved. This is effective in shortening the processing time. Further, a pressure generating unit or the like which is a part of the liquid ejecting unit can be housed inside the auxiliary frame member. The position of the joining reference surface 32 can be set by abutting the auxiliary frame member 40 and the head case 15 against the stopper surfaces 41A and 40B, so that the positioning of the joining reference surface 32 can be easily performed. Except for the above, the same operation and effect as those of the above embodiments are obtained.
[0065]
FIG. 8 shows a fifth embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0066]
This embodiment is a case where the protection member 31 or the frame-shaped protection member 37 provided in a state integrated with the head case 15 is constituted by a ridge member 42. In the example shown in FIG. 8A, the frame-shaped protection member 37 formed by the ridge member 42 is coupled to the end surface of the head case 15, that is, the outer peripheral side of the joining reference surface 32, and the inner side of the frame-shaped protection member 37. The ink ejection unit 13 is joined to the joining reference surface 32 exposed to the outside. The connection of the ridge members 42 is performed by fitting a ridge 43 formed on the back surface of the frame-shaped protection member 37 into a groove provided on an end surface of the head case 15.
[0067]
In the example shown in (B), the fitting frame 44 formed on the back surface of the frame-shaped protection member 37 is fitted to the outer peripheral portion of the end surface of the head case 15. The ink jet unit 13 is joined to the joining reference surface 32 inside the frame-shaped protection member 37.
[0068]
In the example shown in (C), two ridge members 42 are arranged in a direction perpendicular to the main scanning direction, and the protection member 31 as shown in FIGS. 2 and 3 is a separate ridge member. 42. The ridge member 42 is fixed to a notch-shaped step portion 45 provided on an end face portion of the head case 15 by bonding or the like. The ink ejection unit 13 is joined to the joining reference surface 32 disposed between the two ridge members 42. The other parts are the same as those in the above embodiments, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0069]
Since the protection member 31 or the frame-shaped protection member 37 is additionally attached to the head case 15 to protect the ink jet unit 13, the protection member 31 and the frame-shaped protection member 37 can be formed by simply adding components having a simple structure. Can be formed, the structure of the ink jet head 10 can be simplified, and the ink jet head 10 can be easily manufactured. In particular, since the protection member 31 and the frame-shaped protection member 37 can be configured without largely changing the structure of the head case 15, practical use can be easily achieved. In addition, the polishing of the bonding reference surface 32 can be easily performed. Except for the above, the same operation and effect as those of the above embodiments are obtained.
[0070]
FIG. 9 shows a sixth embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0071]
In this embodiment, the protection member 31 arranged in a direction substantially perpendicular to the main scanning direction is formed at the same time when the head case 15 is formed, and the protection member 39 arranged in the main scanning direction is a separate elongated component. It is composed of The protection member 39 as another component has the same structure as that of the above-described ridge member 42. The example shown in FIG. 9B is a case where the protection member 39 which is the ridge member 42 is joined to the surface 15A of the example shown in FIG. The example shown in (C) is a case where the protection member 39 as the ridge member 42 is joined to the joining reference surface 32 shown in FIG. The other parts are the same as those in the above embodiments, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0072]
With the above-described configuration, the protection member 39 (projection member 42) that is disposed later regulates an external force that may extend from the sub-scanning direction to the ink ejection unit 13, and the protection function for the ink ejection unit 13 is further improved. I do. Except for the above, the same operation and effect as those of the above embodiments are obtained.
[0073]
FIG. 10 shows a seventh embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0074]
This embodiment is an example in which the protruding amounts of the protection members 31 and 39 from the nozzle forming surface 16A are reduced to the minimum, and the tip portions 31A and 39A of the protection member 31 or the frame-shaped protection member 37 are connected to the nozzle forming surface. It is arranged at a position on the same plane as 16A. A notch 47 is formed inside the tip portions 31A and 39A, and the joining reference surface 32 is formed at the same time. The peripheral portion of the ink ejecting unit 13 is fitted into the notch portion 47, and the tip portions 31A and 39A and the nozzle forming surface 16A are arranged at a position on the same plane in a smoothly continuous state. The other parts are the same as those in the above embodiments, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0075]
With the above configuration, at the start position of wiping, the wiper member 9 can move smoothly from the tip of the protection member 31 or the frame-shaped protection member 37 to the nozzle forming surface 16A, and at the end position of wiping, the wiped ink Is smoothly wiped from the nozzle forming surface 16A to the tip of the protection member 31 or the frame-shaped protection member 37. Therefore, all the ink adhering to the nozzle forming surface 16A is securely wiped, and the wiping function is completed. Since the round portion 35 is formed, the wiping operation is performed more smoothly. Except for the above, the same operation and effect as those of the above embodiments are obtained.
[0076]
FIG. 11 shows an eighth embodiment of the liquid jet head according to the present invention.
[0077]
This embodiment is a case where a pressure generating element 48 for discharging ink droplets in a flexural vibration mode is employed. Here, an ink supply needle 49 having an ink passage 50 provided therein and a tip 51 formed at the tip is fixed to the carriage 3. When the ink cartridge 2 is attached to the carriage 3, the ink supply needle 49 is inserted into the ink cartridge 2, and the ink flows into the ink chamber 17. The other parts are the same as those in the above embodiments, and the same parts are denoted by the same reference numerals. Further, the operation and effects are the same as those of the above embodiments.
[0078]
In each of the above embodiments, the pressure generating element is a piezoelectric vibrator. However, the pressure generating element may be of a type in which a liquid is heated by a liquid heating element. Further, the liquid storage means in the present invention is, in addition to the type in which the ink cartridge is mounted on the carriage described in the above embodiments, an ink tank mounted on the main body side of the ink jet recording apparatus, A type equipped with a sub-tank for absorbing pressure fluctuations may be used.
[0079]
Although each of the above embodiments is directed to an ink jet recording apparatus, the liquid ejecting apparatus obtained by the present invention is not limited to ink for an ink jet recording apparatus, but may be a glue, a nail polish. , A conductive liquid (liquid metal) or the like can be sprayed. Further, in the above-described embodiment, an ink jet recording head using ink which is one of the liquids has been described. However, it is used for manufacturing a recording head used for an image recording apparatus such as a printer and a color filter such as a liquid crystal display. Applicable to all liquid ejecting heads that eject liquid, such as an electrode material ejecting head used for forming electrodes such as a color material ejecting head, an organic EL display, and an FED (surface emitting display), and a biological organic ejecting head used for manufacturing a biochip. It is also possible.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid ejecting head of the present invention, when the liquid adhering to the nozzle forming surface is wiped by the wiper member, the swept liquid is blocked by the protruding protective member. Therefore, a larger amount of the blocked liquid is transmitted to the wiper member and guided to the waste liquid storage section. Then, since the protection member is integrated with the head case and there is no structure such as a gap in which the liquid stays due to the capillary phenomenon as in the above-described conventional technology, the liquid overflowing the protection member does not have a gap or the like. It is possible to prevent the phenomenon of dropping on the object to be ejected as described above without staying at a specific location, and to prevent the liquid from adhering to a component having an electrical effect such as a printed circuit board.
[0081]
At the same time, since the protection member is provided in a state integrated with the head case, the rigidity of the protection member itself can be increased, and the wiper member does not directly contact the liquid ejection unit. The protection function is realized with high reliability. The liquid ejecting unit usually has a nozzle plate and components to be combined with the nozzle plate in a laminated structure, which is joined to a head case. Therefore, if any external force is applied to the liquid ejecting unit by the wiper member or the like, the peeling phenomenon is likely to occur in the laminated structure portion or the joint portion is likely to be detached. Can be prevented. Further, even when the liquid ejecting head is attached to or transported to the apparatus main body, even if the liquid ejecting head comes into contact with a nearby member, damage to the liquid ejecting head as a component by the protection member can be minimized. Further, since there is no need to prepare special parts when forming the protective member, it is effective in reducing the number of parts, reducing costs, simplifying the structure, and the like.
[0082]
Further, according to the method of manufacturing a liquid jet head of the present invention, by arranging the protection member so as to extend in a direction substantially orthogonal to the main scanning direction, portions other than the protection member are opened. This makes it easier to polish the bonding reference surface of the liquid ejecting unit formed in the head case, which is effective in improving processing accuracy, shortening processing time, and the like. That is, since the portion other than the protection member is open, it becomes easy to move the polishing tool to a required direction or a polishing area. In particular, since the joining reference surface can be polished while moving the polishing tool along the direction parallel to the protective member, a joining reference surface with high surface accuracy can be obtained. At the same time, the restriction on the polishing process is reduced as described above, so that the processing time can be shortened and it is economical.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a sectional view of an ink jet head mounted on the recording apparatus.
FIG. 3 is a perspective view and a sectional view showing a part of the ink jet head.
FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view and a perspective view showing a modification of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view and a sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a sectional view showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a conventional technique.
FIG. 13 is a sectional view of that of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Inkjet recording device
2 Ink cartridge
3 carriage
4 Timing belt
5 Stepping motor
6 Guide bar
7 Recording paper
8 caps
9 Wiper members
9A Waste ink storage section
10 Ink jet head
11 Nozzle opening
11A nozzle row
12 Pressure generating chamber
13 Ink jet unit, liquid jet unit
14 Piezoelectric vibrator
15 Head case
15A surface
16 Nozzle plate
16A Nozzle forming surface
17 Ink chamber
18 Ink supply path
19 Channel formation plate
20 diaphragm
20A Shimabe
21 base
22 Flexible circuit board
23 annular projection
24 Head channel
25 Printed circuit board
26 Protective cover
27 Protection frame
29 Retract mechanism
30 Terminal
31 Protective member
31A Tip
32 joining reference plane
33 arrow
34 arc
35 R
36 Arrow Line
37 Frame-shaped protective member
38 Space
39 Protective member
39A Tip
40 auxiliary frame members
40A bottom member
40B Stopper surface
41 Bottom member
41A Stopper surface
42 ridge member
43 Ridge
44 mating frame
45 steps
47 Notch
48 Pressure generating element
49 Ink supply needle
50 ink passage
51 Apex
L Projection amount
