JP2005343039A - Inkjet head - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被記録媒体に対して相対的に移動しながら、インクを吐出するインクジェットヘッドに関するものである。 The present invention relates to an inkjet head that ejects ink while moving relative to a recording medium.
先行技術のインクジェットヘッドとしては、前面に設けられた複数個のノズル及びそのノズル毎に対応する圧力室等を備え複数のプレートを重ね接合して形成されたキャビティユニットと、このキャビティユニットの背面に積層され各圧力室を選択的に駆動してインクを吐出させる圧電アクチュエータと、この圧電アクチュエータに電気的信号を供給するフレキシブルフラットケーブルとを具備する構造が知られている。前記ノズルは、被記録媒体が移動する(搬送される)副走査方向(X方向)に沿って列状に配置されており、インクジェットヘッドが副走査方向に直交する主走査方向(Y方向)に移動しながらインクを吐出することにより、被記録媒体に対して記録が行われる。 As a prior art inkjet head, there are a plurality of nozzles provided on the front surface, a pressure unit corresponding to each nozzle, and a cavity unit formed by laminating and joining a plurality of plates, and a back surface of the cavity unit. There is known a structure including a piezoelectric actuator that is laminated and selectively drives each pressure chamber to discharge ink, and a flexible flat cable that supplies an electrical signal to the piezoelectric actuator. The nozzles are arranged in a row along the sub-scanning direction (X direction) in which the recording medium moves (conveys), and the inkjet head is arranged in the main scanning direction (Y direction) perpendicular to the sub-scanning direction. By ejecting ink while moving, recording is performed on the recording medium.
このようなインクジェットヘッドでは、被記録媒体とノズル面との間隙は極めて狭く設定されているので、被記録媒体との間の相対的な移動に際して、キャビティユニットの側面に被記録媒体の先端が衝突し易い。衝突が生じると、移動が適正に行われないため、記録品質に悪影響を及ぼす。また、ノズル面に付着したインクや紙紛等を払拭して除去するために、払拭部材がノズル面を摺接するように設けられている。この払拭部材が摺接時にキャビティユニットの側面を擦ると、キャビティユニットとして接合されているプレートにそれを剥離させる力が働くとともに、払拭部材自体がキャビティユニットの端縁(エッジ等)で損傷する。 In such an ink jet head, since the gap between the recording medium and the nozzle surface is set to be extremely narrow, the tip of the recording medium collides with the side surface of the cavity unit during relative movement with the recording medium. Easy to do. When a collision occurs, the movement is not performed properly, which adversely affects the recording quality. Further, a wiping member is provided so as to slidably contact the nozzle surface in order to wipe away ink or paper dust adhering to the nozzle surface. When the wiping member rubs against the side surface of the cavity unit at the time of sliding contact, a force for peeling the plate is bonded to the cavity unit, and the wiping member itself is damaged at the edge (edge, etc.) of the cavity unit.
そのため、インクジェットヘッド(キャビティユニット)の側面を覆う構造として、本出願人は、特許文献1等にて、インクジェットヘッドの前面に、ノズルを露出する開口窓を有した保護カバープレートを取り付ける構造を示している。前記開口窓は、ノズルの列を露出するだけの大きさを有して、保護カバープレートの底部に穿設されている。そして、前記底部がインクジェットヘッドの前面側に重なるように保護カバープレートが取り付けられ、主走査方向と直交する当該ヘッドの側面は、別部品から突出した壁で覆われている。
Therefore, as a structure that covers the side surface of the ink jet head (cavity unit), the present applicant has shown a structure in which a protective cover plate having an opening window that exposes a nozzle is attached to the front surface of the ink jet head in
また、本出願人は、特許文献2にて、インクジェットヘッドのノズルプレートの側端部を、インクジェットヘッドのホルダ(背面)側に折り曲げる構造を示している。この特許文献2では、最前面にノズルプレートを有する流路ユニット(キャビティユニットに相当)が、その背面側に配置されたホルダに、アクチュエータユニット、フレキシブルフラットケーブル及びインク溜まり等を介して固着されている。そして、ノズルプレートの側端部をホルダ側に折り曲げることにより、被記録媒体とインクジェットヘッドの側面との衝突を防止するだけでなく、フレキシブルフラットケーブルをホルダの外側に沿わせて安定的に保持することも目的としている。
しかしながら、特許文献1の構造では、保護カバープレートを付加し、ノズル列が露出するように保護カバープレートとインクジェットヘッドとを接着固定しているため、部品コストが嵩み、その取り付けのために製造工程も増えるという課題を有している。
However, in the structure of
一方、特許文献2の構造は、既存のノズルプレートの側端部を活用して、部品コストの低減を図っている。しかし、前記ノズルプレートの折り曲げ部分は、ホルダの外側に沿うように設けられるから、前記折り曲げの形成は、流路ユニットやフレキシブルフラットケーブル等の複数の部品をその所定位置に正しく組み付けた後にしかできず、折り曲げ工程が大掛かりになっていた。そのため、その製造をさらに容易化したいという要望があった。
On the other hand, the structure of
本発明は、上記課題を解消するものであり、キャビティユニットの側面に対する被記録媒体及び払拭部材の衝突を、低コストで且つ容易な構造で防止できるインクジェットヘッドの提供を目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and to provide an ink jet head capable of preventing a recording medium and a wiping member from colliding with a side surface of a cavity unit with a low cost and an easy structure.
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明におけるインクジェットヘッドは、被記録媒体にインクを吐出するノズルが前面に備えられたキャビティユニットを有し、前記被記録媒体に対して相対的に移動するインクジェットヘッドにおいて、前記キャビティユニットは、前記ノズルが穿設されたノズルプレートと、このノズルプレートの背面に配置されたスペーサプレートとを含む複数枚のプレートが積層されて構成され、前記キャビティユニットを構成するプレートのうち、少なくとも前記ノズルプレートとスペーサプレートとを含む前面寄りの複数枚のプレートは、前記相対移動方向の側端部のうち少なくとも前記被記録媒体の端縁に対して進入側となる側端部に、その他のプレートの側縁よりも外方に延長し且つ背面側に屈曲して形成された屈曲片を有していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an ink jet head according to the first aspect of the present invention has a cavity unit having a nozzle on the front surface for ejecting ink onto a recording medium, and is relative to the recording medium. In the inkjet head that moves, the cavity unit is configured by laminating a plurality of plates including a nozzle plate in which the nozzles are formed and a spacer plate disposed on the back surface of the nozzle plate. Among the plates constituting the unit, a plurality of plates closer to the front surface including at least the nozzle plate and the spacer plate are on the entry side with respect to at least the edge of the recording medium among the side edges in the relative movement direction. Extends outward from the side edges of other plates and bends to the back side It has a bent piece formed Te is characterized in.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記屈曲片は、前記キャビティユニットのノズル面に対する払拭部材から、前記キャビティユニットにおける前記相対移動方向の側面を保護するように設けられていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the inkjet head according to the first aspect, the bent piece protects a side surface of the cavity unit in the relative movement direction from a wiping member with respect to the nozzle surface of the cavity unit. It is characterized by being provided as follows.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記屈曲片を有する複数枚のプレートのうち、前記ノズルプレートは樹脂製で、その他のプレートは金属製であり、金属製プレートにおける屈曲片は、塑性変形により屈曲して形成され、樹脂製ノズルプレートの屈曲片は、金属製プレートの屈曲片に沿って貼り付けされていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the inkjet head according to the first or second aspect, of the plurality of plates having the bent pieces, the nozzle plate is made of resin, and the other plates are made of metal. The bent piece in the metal plate is bent by plastic deformation, and the bent piece of the resin nozzle plate is attached along the bent piece of the metal plate. .
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記金属製プレートの屈曲片の基端部における背面側には、前記相対移動方向に直交する方向に沿って、背面側への屈曲を促す溝部が形成されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is the ink jet head according to
また、請求項5に記載の発明は、請求項3に記載のインクジェットヘッドにおいて、前記屈曲片を有する金属製プレートは、前記ノズルプレートのノズルの位置に対応して連通孔を有し、その金属製プレートとノズルプレートは、前記その他のプレートとの積層前に、あらかじめ一体化されて前記連通孔を通して前記ノズルプレートにノズルが加工されていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet head according to the third aspect, the metal plate having the bent piece has a communication hole corresponding to the position of the nozzle of the nozzle plate. The plate-making plate and the nozzle plate are pre-integrated and laminated with the other plate, and the nozzle is processed in the nozzle plate through the communication hole.
請求項1に記載の発明によれば、ノズルプレートとスペーサプレートとを含む前面寄りの複数枚のプレートが、その他のプレートの側縁よりも外方に延長し且つ背面側に屈曲して屈曲片が形成されているから、屈曲片は、ノズル面に連続して背面側に傾斜し、キャビティユニットの側面を覆う。これにより、屈曲片は、被記録媒体の端縁がキャビティユニットの側面に衝突することを防止し、且つノズルプレートに対向する所定位置に被記録媒体を速やかに案内する。その結果、被記録媒体とインクジェットヘッドとの相対移動が適正に行われるので、記録品質が損なわれることを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the plurality of plates closer to the front surface including the nozzle plate and the spacer plate extend outward from the side edges of the other plates and bend toward the rear surface to be bent pieces. Therefore, the bent piece is inclined to the back side continuously from the nozzle surface and covers the side surface of the cavity unit. Thereby, the bent piece prevents the edge of the recording medium from colliding with the side surface of the cavity unit, and promptly guides the recording medium to a predetermined position facing the nozzle plate. As a result, since the relative movement between the recording medium and the ink jet head is appropriately performed, it is possible to prevent the recording quality from being impaired.
そして、前記屈曲片は、キャビティユニットを構成するプレートに形成されているから、キャビティユニットの製造工程、換言するとインクジェットヘッドの製造工程における早い段階で、その折り曲げ加工を行うことができ、製造の容易化を図ることができる。 And since the said bending piece is formed in the plate which comprises a cavity unit, the bending process can be performed in the early stage in the manufacturing process of a cavity unit, in other words, the manufacturing process of an inkjet head, and manufacture is easy. Can be achieved.
請求項2に記載の発明によれば、前記屈曲片により、キャビティユニットの側面と払拭部材との摺接が妨げられるから、払拭部材がキャビティユニットとして積層されたプレートを剥離するように作用することや、払拭部材自体がキャビティユニットの側面によって損傷することを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the bending piece prevents the sliding contact between the side surface of the cavity unit and the wiping member, so that the wiping member acts to peel off the plates stacked as the cavity unit. In addition, it is possible to prevent the wiping member itself from being damaged by the side surface of the cavity unit.
請求項3に記載の発明によれば、ノズルプレートは樹脂製で、金属プレートよりも柔軟性が高いから、屈曲片が複数枚のプレートで構成されて、その剛性が高められていても、屈曲片を形成する際の曲げ加工が容易となる効果を奏する。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、前記相対移動方向に直交する方向に沿って、背面側への屈曲を促す溝部が形成されているから、屈曲片が複数枚のプレートで構成されて、その剛性が高められていても、屈曲片を形成する際の曲げ加工が容易となる効果を奏する。 According to the invention described in claim 4, since the groove portion that promotes bending toward the back side is formed along the direction orthogonal to the relative movement direction, the bending piece is constituted by a plurality of plates. Even if the rigidity is increased, there is an effect of facilitating bending when forming the bent piece.
請求項5に記載の発明によれば、屈曲片が形成される樹脂製プレートと金属製プレートとは、ノズル加工のためにあらかじめ一体化されているものであるから、前記プレートを屈曲片を曲げ加工するためにわざわざ一体化させる必要が無く、製造工程を簡略化することができる。 According to the invention described in claim 5, since the resin plate and the metal plate on which the bent piece is formed are integrated in advance for nozzle processing, the bent plate is bent. There is no need to bother integration for processing, and the manufacturing process can be simplified.
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は実施形態のインクジェットプリンタにおける記録部周辺の平面図、図2は記録部の下面(ノズル面)側からの斜視図、図3はキャビティユニットの分解斜視図、図4はキャビティユニットの拡大分解斜視図、図5はインクジェットヘッドの部分断面図、図6(a)はキャビティユニットの側端部近傍の縦断面図、図6(b)は屈曲片の屈曲前の縦断面図、図6(c)は屈曲片の屈曲後の縦断面図、図7はヘッドホルダにキャリッジが固定された状態の部分縦断面図、図8は払拭部材によるクリーニング動作を示す縦断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a plan view of the periphery of a recording unit in the ink jet printer of the embodiment, FIG. 2 is a perspective view from the lower surface (nozzle surface) side of the recording unit, FIG. 3 is an exploded perspective view of the cavity unit, and FIG. FIG. 5A is a partial cross-sectional view of the inkjet head, FIG. 6A is a vertical cross-sectional view in the vicinity of the side end of the cavity unit, FIG. 6B is a vertical cross-sectional view before bending of the bent piece, and FIG. (C) is a longitudinal sectional view of the bent piece after bending, FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view of a state where the carriage is fixed to the head holder, and FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a cleaning operation by the wiping member.
本発明のインクジェットヘッド10が搭載されたインクジェットプリンタは、被記録媒体としての用紙Pにインクを吐出させて記録する記録部100(図1参照)を、本体フレーム(図示せず)の内部に備えている。このインクジェットプリンタは、例えば、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置(MFD:Multi Function Device )のプリンタ機能として適用されるものである。
An ink jet printer equipped with the
前記記録部100は、図1に示すように、Y方向(用紙搬送方向Xと直交する方向、主走査方向)に平行に延びる横長の板状のガイドレール51、52と、インクジェットヘッド10を搭載しガイドレール51、52に摺動可能に跨って往復移動するキャリッジ53と、このキャリッジ53を往復移動させるタイミングベルト56と、タイミングベルト56が掛け渡される駆動プーリ57及び従動プーリ58と、タイミングベルト56を駆動するために駆動プーリ57に連結された駆動モータ(図示せず)等を備えている。
As shown in FIG. 1, the
キャリッジ53には、図2に示すように、略箱状の本体部54aとこの本体部54aから用紙搬送方向下流側(図1及び図2の矢印A方向)に突出する連結支持片54bとを備えるヘッドホルダ54、そのヘッドホルダ54の底板54cの下面側において用紙Pに対向するように固定されたインクジェットヘッド10、及びこのインクジェットヘッド10にインクを供給するように連通し前記底板54cの上面側に固定されたバッファタンク(図示せず)等が搭載されている。
As shown in FIG. 2, the
この実施形態では、キャリッジ53のY方向への往復移動により、インクジェットヘッド10は、用紙PのX方向に延びる両端縁を通過するように移動し、これら用紙Pの両端縁は、相対的に交互にインクジェットヘッド10の下面側に進入するように構成されている。
In this embodiment, the reciprocating movement of the
また、搬送される用紙Pの幅(用紙Pの短辺)より外側には、その一端側(実施形態では図1における左側)にインク受け部59が、また他端側(図1における右側)にメンテナンス手段としてのメンテナンスユニット50がそれぞれ配置されている。これにより、インクジェットヘッド10は、インク受け部59に設けられたフラッシング位置にて、記録動作中に定期的にノズルの目詰まり防止のためのインク吐出を行い、そのインクをインク受け部59が受ける。メンテナンスユニット50に対応して設けられたキャリッジ53の待機位置では、メンテナンスユニット50におけるキャップ部(図示せず)がインクジェットヘッド10のノズル面を下方から覆って色毎にインクを選択的に吸引したり、前記バッファタンク(図示せず)内の気泡を除去する回復処理等を行ったりする。そして、キャリッジ53がメンテナンスユニット50部分に横方向に接近移動するとき、払拭部材60としてのワイパーブレード(図8参照)がノズル面を拭いてクリーニングを行う。
Further, outside the width of the conveyed paper P (short side of the paper P), an
このインクジェットプリンタには、フルカラー記録のためのインク供給源として、イエローインク(Y)、マゼンタインク(M)、シアンインク(C)、ブラックインク(Bk)の個別のインクタンク(図示せず)が、本体フレーム内に静置されており、これらの各インクタンクからインク供給管(図示せず)及びバッファタンク(図示せず)等を介してインクジェットヘッド10にインクが供給される。
This ink jet printer has individual ink tanks (not shown) of yellow ink (Y), magenta ink (M), cyan ink (C), and black ink (Bk) as ink supply sources for full color recording. The ink is supplied to the
インクジェットヘッド10は、図3及び図5に示すように、用紙Pに対してインクを吐出するための多数のノズル4を外部に露出する面(前面)に有するキャビティユニット1と、このキャビティユニット1の背面に積層固定されるプレート型の圧電アクチュエータ2と、圧電アクチュエータ2の背面に外部機器との接続のために積層固定されるフレキシブルフラットケーブル3とを備えている。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
前記キャビティユニット1は、図3に示すように、ノズルプレート11、スペーサプレート12、ダンパープレート13、2枚のマニホールドプレート14a、14b、サプライプレート15、ベースプレート16、及びキャビティプレート17の合計8枚の薄い板をそれぞれ接着剤にて重ね接合した構造となっている。
As shown in FIG. 3, the
実施形態では、各プレート11〜17は50〜150μm程度の厚さを有し、ノズルプレート11はポリイミド等の合成樹脂製で、その他のプレート12〜17は42%ニッケル合金鋼板製である。前記ノズルプレート11には、微小径(実施形態では25μm程度)のインク吐出用のノズル4が微小間隔で多数個穿設されている。このノズル4は、当該ノズルプレート11における長辺方向(X方向)に沿って、千鳥配列状で5列に配列されている。
In the embodiment, each of the
また、前記キャビティプレート17には、図4に示すように、複数の圧力室36がキャビティプレート17の長辺(前記X方向)に沿って千鳥配列状で5列に配列されている。実施形態では、前記各圧力室36は、平面視細長形状に形成され、その長手方向がキャビティプレート17の短辺方向(Y方向)に沿うようにして穿設され、長手方向の一端部36aがノズル4と連通し、他端部36bが後述する共通インク室7と連通する。
In the
各圧力室36における先端部36aは、ベースプレート16、サプライプレート15、2枚のマニホールドプレート14a、14b、ダンパープレート13、及びスペーサプレート12に、同じく千鳥配列状にて穿設されている微小径の連通孔37を介して、ノズルプレート11における前記各ノズル4に連通している。
The
キャビティプレート17の下面に隣接するベースプレート16には、各圧力室36の他端部36bに接続するために、前記各他端部36bに対応する位置に貫通孔38が穿設されている。
In the
ベースプレート16の下面に隣接するサプライプレート15には、後述する共通インク室7から前記各圧力室36へインクを供給するための接続流路40が設けられる。そして各接続流路40には、共通インク室7からインクが入る入口孔と、圧力室36側(前記貫通孔38)に開口する出口孔と、入口孔と出口孔との間にあって、接続流路40中で最も大きな流路抵抗となるように断面積を小さくして形成された絞り部とが備えられている。
The
2枚のマニホールドプレート14a,14bには、その長辺方向(X方向)に沿って長い5つの共通インク室7が前記ノズル4の各列に沿って延びるように板厚さを貫通して形成されている。すなわち、図3及び図5に示すように、2枚のマニホールドプレート14a、14bを積層し、かつその上面をサプライプレート15にて覆い、下面をダンパープレート13にて覆うことにより、合計5つの共通インク室(マニホールド室)7が密閉状に形成される。各共通インク室7は、各プレートの積層方向から平面視したときに、前記圧力室36の一部と重なって圧力室36の列方向(ノズル4の列方向)に沿って長く延びている。
In the two
図4及び図5に示すように、マニホールドプレート14aの下面に隣接するダンパープレート13の下面側には、共通インク室7と隔絶されたダンパ室45が凹み形成されている。この各ダンパ室45の位置および形状は、図3に示すように、前記各共通インク室7と一致させている。このダンパプレート13は、適宜弾性変形し得る金属素材であるため、ダンパ室45の薄い板状の天井部は、共通インク室7側にも、ダンパ室45側にも自由に振動することができる。インク吐出時に、圧力室36で発生した圧力変動が共通インク室7に伝播しても、前記天井部が弾性変形して振動することにより、前記圧力変動を吸収減衰させるというダンパ効果を奏し、圧力変動が他の圧力室36へ伝播するというクロストークを防止することができるものである。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
また、図3に示すように、キャビティプレート17、ベースプレート16、及びサプライプレート15の一方の短辺側の端部には、上下の位置を対応させて、それぞれ4つのインク供給口47が穿設されている。バッファタンク(図示せず)の出口開口が、これらインク供給口47を介して共通インク室7の一端部に連通するようになっている。4つのインク供給口47を、図3の右側から順に個別に47a、47b、47c、47dと付す。
Further, as shown in FIG. 3, four
インク供給口47からノズル4に至るインク流通路では、インク供給源側から供給されたインクが、インク供給口47からインク供給チャンネルとしての共通インク室7に供給された後、図4及び図5に示すように、サプライプレート15の接続流路40及びベースプレート16の貫通孔38を経由して各圧力室36に分配供給される。そして、後述するように、圧電アクチュエータ2の駆動により、インクは各圧力室36内から前記連通孔37を通って、その圧力室36に対応するノズル4に至るという構成になっている。
In the ink flow path from the
この実施形態では、図3に示すように、インク供給口47が4つ設けられているのに対して、共通インク室7が5つ設けられており、インク供給口47aだけが、2つの共通インク室7,7に接続されている。インク供給口47aには、ブラックインクが供給されるように設定されており、ブラックインクがその他のカラーインクに比べて使用頻度が高いことを考慮したものである。他のインク供給口47b、47c、47dには、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクがそれぞれ単独に供給される。インク供給口47a,47b,47c,47dには、それぞれの開口に対応する濾過部20aを有するフィルタ体20が接着剤等で貼着されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, four
そして、前記ノズルプレート11とスペーサプレート12とは、図3及び図6(a)に示すように、X方向に延びる両側端部のうち少なくとも用紙Pの端縁に対して進入側となる側端部に、その他のプレートの側縁よりも外方に延長し且つ背面側に屈曲して形成された屈曲片21を有している。換言すれば、キャビティユニット1を構成する複数のプレートのうち、ノズルプレート11及びスペーサプレート12は、その他のプレートよりも、Y方向の寸法があらかじめ長く作られており、積層時にその他のプレートの側縁より外方に延長する部分が、背面側に屈曲されて屈曲片21となっている。この屈曲片21の屈曲角度は、ノズル面に対して90°よりも小さく、また、屈曲片21の長さ寸法は、キャビティユニット1の残りのプレート13〜17の積層側面を確実に覆う長さに設定されている。
The
この実施形態では、ノズルプレート11とスペーサプレート12のX方向に延びる両方の側端部がいずれも用紙Pに対して進入側となり得るため、これら両側端部に屈曲片21が設けられている。これらの屈曲片21は、説明のために、ノズルプレート11の屈曲片を屈曲片21a、21b、スペーサプレート21の屈曲片を屈曲片21c、21dと個別に符号を付す。後述するメンテナンスユニット50に近い側の屈曲片は、屈曲片21b、21dとなる。
In this embodiment, since both the side end portions extending in the X direction of the
キャビティユニット1は、製造工程において、ノズルプレート11とスペーサプレート12との2枚からなる第1サブユニット1aと、ダンパープレート13、マニホールドプレート14a、14b、サプライプレート15、ベースプレート16、及びキャビティプレート17の計6枚からなる第2サブユニット1bとが別個に作製された後に、これら第1サブユニット1aと第2サブユニット1bとが積層接着される(図5参照)。
In the manufacturing process, the
前述したようにスペーサプレート12は金属製で、ノズルプレート11は樹脂製であるので、第1サブユニット1aの製造工程では、スペーサプレート12にノズルプレート11が貼り付けられて製造される。そのため、スペーサプレート12の屈曲片21c、21dは塑性変形により屈曲して形成されるが、ノズルプレート11の屈曲片21a、21bは前記屈曲片21c、21dに沿って貼り付くことで屈曲している。
As described above, since the
そして、スペーサプレート12の屈曲片21c、21dの基端部の背面側には、X方向に沿って、背面側への屈曲を促す溝部22が形成されている(図6(b)及び図6(c)参照)。ここでは、溝部22は、スペーサプレート12のY方向に延びるの両端縁(短辺)を結ぶように連続的に形成されているが、断続的に形成されてもよい。また、この溝部22は、後述する第1サブユニット1aにおけるノズル4の加工工程で溝加工されるが、スペーサプレート12の連通孔37を穿設する工程で同時に加工されてもよい。
Then, on the back side of the base end portions of the
前記各金属製のプレート12〜17におけるインク供給口47、共通インク室7、連通孔37、貫通孔38、接続流路40、ダンパ室45等の凹み形成や貫通する孔等は、エッチング加工、放電加工、プラズマ加工、レーザ加工等により形成されている。ポリイミド等の合成樹脂製で平面視ほぼ矩形薄シート状の1枚のフィルタ体20には、レーザ加工等にて極小孔が穿設された濾過部20aが形成される。フィルタ体20を金属製にする場合には、電鋳加工により形成すればよい。
The
一方、前記圧電アクチュエータ2は、特開平4−341853号公報等で公知のものと同様に、図示しないが複数枚の圧電シートを積層した構造で、1枚の厚さが30μm程度の各圧電シートのうち下から偶数段目の圧電シートの上面(広幅面)には、前記キャビティユニット1における各圧力室36に対応した箇所ごとに細幅の個別電極が長辺方向(X方向)に沿って列状に形成されている。下から奇数段目の圧電シートの上面(広幅面)には、複数個の圧力室36に対して共通のコモン電極が形成されており、最上段のシートの上面には、表面電極48として、前記個別電極の各々に対して電気的に接続される表面電極と、前記コモン電極に対して電気的に接続される表面電極とが設けられている。
On the other hand, the
そして、このような構成のプレート型の圧電アクチュエータ2における下面(圧力室36と対面する広幅面)全体に、接着剤としてのインク非浸透性の合成樹脂材からなる接着剤シート(図示せず)を予め貼着し、次いで、前記キャビティユニット1に対して、圧電アクチュエータ2が、その各個別電極を前記キャビティユニット1における各圧力室36の各々に対応させて接着・固定される。また、この圧電アクチュエータ2における上側の表面には、前記フレキシブルフラットケーブル3(図4参照)が重ね押圧されることにより、このフレキシブルフラットケーブル3における各種の配線パターン(図示せず)が、前記各表面電極48に電気的に接合される。
An adhesive sheet (not shown) made of an ink non-permeable synthetic resin material as an adhesive is formed on the entire lower surface (the wide surface facing the pressure chamber 36) of the plate-
このように構成された実施形態では、その製造において、まず、あらかじめノズル4に対応する位置に連通孔37を穿設したスペーサプレート12に、ノズルプレート11の素材板(ノズル未加工の状態)が貼り付けられる。そして、特開平11−147316号公報に示す公知の方法と同様に、ノズルプレート11の素材板に対して、スペーサプレート12側から連通孔37を通してレーザ光が照射され、ノズル4が多数穿設される。これにより第1サブユニット1aが形成される(図5参照)。
In the embodiment configured as described above, in the manufacture, first, the material plate (nozzle unprocessed state) of the
一方、それぞれに必要な穴加工等が施された、ダンパープレート13、マニホールドプレート14a、14b、サプライプレート15、ベースプレート16、キャビティプレート17が積層され、接着により一体化されて第2サブユニット1b(図5参照)が形成される。この第2サブユニット1bが、前記第1サブユニット1aに対して積層され、接着により一体化されて、キャビティユニット1が形成される(図5参照)。
On the other hand, the
この第1サブユニット1aと第2サブユニット1bとの接着に際して、押圧のための治具(接着装置)が使用されるが、この治具に、第1サブユニット1aの両側端部を屈曲させる構造23(図6(a)の二点鎖線参照)を付加することにより、接着時の押圧を利用して同時に屈曲片21が形成される。これにより、工数の削減を図ることができるが、屈曲片21の形成工程は、これに限定するものではなく、例えば、第1サブユニット1aの状態で屈曲片21を形成し、その後に第2サブユニット1bと接着してもよく、あるいは、第1サブユニット1aと第2サブユニット1bとを接着した後、別工程で屈曲片21を形成してもよい。
When the
次に、キャビティユニット1が圧電アクチュエータ2と接合され、さらにフレキシブルフラットケーブル3が接合されてインクジェットヘッド10が形成される。
Next, the
そして、このインクジェットヘッド10は図7及び図8に示すように、フレーム61を介してヘッドホルダ54の底板54cの下面側に接着固定される。ここでは、底板54cの下面側に凸設されたリブ54dに囲まれた領域にインクジェットヘッド10が嵌め込まれる。インクジェットヘッド10とリブ54dとの間隙はシール部材62で封止され、前記間隙へのインクや紙紛等の入り込みを防止している。
7 and 8, the
この記録部100では、用紙Pへの記録中は、キャリッジ53のY方向(主走査方向)への往復移動と、用紙PのX方向(副走査方向)への搬送が組み合わされる。従って、記録中には、用紙Pは相対的にノズル面と対向する位置へ何度も進入することになるが、用紙Pの進入側となる端縁は、屈曲片21に案内されるから、キャビティユニット1の側面に衝突することなく、所定位置に速やかに入り込む。その結果、用紙Pの搬送及びキャリッジ53の移動が適正に行われ、記録品質が損なわれることはない。
In the
そして、記録動作の途中あるいは後には、キャリッジ53がメンテナンスユニット50の位置に移動して(図8の矢印C方向)、ノズル面のクリーニングやバッファタンク(図示せず)の気泡除去等が行われるが、移動の際に、メンテナンスユニット50に設けられ払拭部材60が相対的にノズル面を摺接する。この払拭部材60は、直ちに屈曲片21(21b、21d)に当接し、その傾斜に沿って摺接するので、キャビティユニット1の側面に払拭部材60が触れることがない。そのため、払拭部材60がプレートを剥離させる力が作用することを防止でき、また、払拭部材60自体が、キャビティユニット1の側縁で損傷することも防止できる。特に、キャビティユニット1の金属プレートの端縁がエッチング加工されていると、払拭部材60を傷つけ易いので、屈曲片21により、払拭部材60に対する大きな保護効果が得られる。
Then, during or after the recording operation, the
また、上記実施形態で示したように、屈曲片21は、キャビティユニット1の製造工程というインクジェットヘッドの製造における早い段階で曲げ加工される、換言すれば、比較的単純な部品形成の段階で曲げ加工されるから、曲げ加工に要する装置や作業等を容易化することができる。
Further, as shown in the above-described embodiment, the
また、屈曲片21がノスルプレート11だけを曲げ加工して形成されている場合には、払拭部材60や用紙Pが繰り返し屈曲片21に当接すると、曲げ部分の損傷を招き、屈曲片21が脱落することも心配されるが、本実施形態では、ノズルプレート11とスペーサプレート12とを重ねた状態で屈曲片21を曲げ加工して形成し、その剛性を高めているため、屈曲片21自体の耐久性が大幅に向上される。
Further, when the
また、本実施形態では、屈曲片21の基端部の背面側に溝部22を設け、また、ノズルプレート11をポリイミドのように柔軟性の高い樹脂製にしているため、屈曲片21の剛性を高めながらも、屈曲片21の曲げ加工性を向上させ、生産効率を上げることができる。
Moreover, in this embodiment, since the
なお、本実施形態では、屈曲片21をキャビティユニット1の両方の側端部に設けたが、屈曲片21の設ける部位(キャビティユニット1の両側端部、あるいはいずれか一方の側端部)は、用紙P及びメンテナンスユニット50と、キャビティユニット1との位置関係で適宜決められる。
In the present embodiment, the
また、屈曲片21を有するプレートは、本実施形態のノズルプレート11とスペーサプレート12の2枚に限定するものではなく、前面寄りのプレートであれば3枚以上で構成してもよい。
Further, the plate having the
1 キャビティユニット
1a 第1サブユニット
1b 第2サブユニット
2 圧電アクチュエータ
3 フレキシブルフラットケーブル
4 ノズル
10 インクジェットヘッド
11 ノズルプレート
12 スペーサプレート
21 屈曲片
22 溝部
36 圧力室
37 連通孔
50 メンテナンスユニット
53 キャリッジ
54 ヘッドホルダ
59 インク受け部
60 払拭部材
61 フレーム
62 シール部材
100 記録部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記キャビティユニットは、前記ノズルが穿設されたノズルプレートと、このノズルプレートの背面に配置されたスペーサプレートとを含む複数枚のプレートが積層されて構成され、
前記キャビティユニットを構成するプレートのうち、少なくとも前記ノズルプレートとスペーサプレートとを含む前面寄りの複数枚のプレートは、前記相対移動方向の側端部のうち少なくとも前記被記録媒体の端縁に対して進入側となる側端部に、その他のプレートの側縁よりも外方に延長し且つ背面側に屈曲して形成された屈曲片を有していることを特徴とするインクジェットヘッド。 In an inkjet head that has a cavity unit provided on the front surface with a nozzle for discharging ink to a recording medium and moves relative to the recording medium,
The cavity unit is configured by laminating a plurality of plates including a nozzle plate in which the nozzle is drilled and a spacer plate disposed on the back surface of the nozzle plate.
Among the plates constituting the cavity unit, a plurality of plates near the front surface including at least the nozzle plate and the spacer plate are at least with respect to the edge of the recording medium among the side end portions in the relative movement direction. An ink-jet head comprising: a bent piece extending outward from the side edge of the other plate and bent toward the back side at a side end portion which becomes an entrance side.
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