JP3633461B2

JP3633461B2 - Inkjet printer head and manufacturing method thereof

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Publication number: JP3633461B2
Application number: JP2000260614A
Authority: JP
Inventors: 淳廣田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2005-03-30
Anticipated expiration: 2020-08-30
Also published as: JP2002067312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電式等のインクジェットプリンタヘッドの構成に係り、より詳しくは、ノズル及びアクチュエータを備えたフロントヘッドユニットと、インク供給通路を備えた本体フレームとの間のインクの漏れのないようにした構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先行技術のオンディマンド型の圧電式のインクジェットプリンタヘッドにおいては、例えば、特開平８−２７６５８６号公報に記載されているように、積層型のフロントヘッドユニットは、多数のノズルを備えたノズルプレートと、その背面に接着剤にて積層され、インク供給タンクに連通するリザーバ室と前記ノズルの孔径より大径の第１通孔を有するスペーサプレートと、該スペーサプレートの背面に接着され、前記リザーバ室と連通するオリフィスと前記第１通孔に連通する第２通孔を有するインク供給プレートと、該インク供給プレートの背面に接着された補強プレート及び圧力室を構成するための圧力室プレートと、前記圧力室の背面に接着した圧電振動板とから構成されている。他方、合成樹脂製のヘッドケースの凹部内の底部には、インクカートリッジからのインクが前記フロントヘッドユニットにおける複数のインク供給口に流入させる接続口が形成されており、該接続口の先端は、前記複数のインク供給口を囲み、且つそれより外側の底部の面より若干突出した縁部が形成されている。
【０００３】
このフロントヘッドユニットを、前記ヘッドケースの下面の凹所内に接着剤にて固定する。その場合、前記縁部より外側の底部の面に接着剤を塗布してから前記凹部内にフロントヘッドユニットを挿入するという構成であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来の構成では、ヘッドケースが合成樹脂製の射出成形品であるとしても、フロントヘッドユニットの外周形状に合わせた凹部を正確に形成することができず、また、前記接続口の先端の縁部の高さの平坦度等の精度も高くないから、凹部の内壁面に接着剤を塗布してからフロントヘッドユニットを挿入すると、前記縁部とフロントヘッドユニットの裏面との隙間に介在する接着剤に流通するインクが接触することになる。このため、インクの成分と接着剤の成分との関係から、インク中に粘着性の粒子が分散してフロントヘッドユニットのノズルを詰まらせたり、逆にインクが前記接着剤を侵し、また接着剤中に巻き込まれた気泡のために前記隙間から気泡を介して外にインク漏れを起こすという、いわゆるシール性が低下するという問題があった。
【０００５】
また、前記隙間から接続口内方向に接着剤が漏れて、インク供給口もしくはインク供給口に張設したフィルタの有効面積が接着剤にて狭くなるという問題もあった。
【０００６】
この問題を避けるため、前記接続口とインク供給口との間にオーリングを介挿し、フロントヘッドユニットをヘッドケースにビス止めするという構成も考えられるが、ビス止めの箇所を多くすることができず、且つ各ビス止め箇所ごとの締結力にバラツキが出るため、前記シール性に問題があり、且つビスの頭が厚さの薄いフロントヘッドユニットの前面に突出するという問題もあった。
【０００７】
さらに、前記前者の場合には、前記接続口のシールとフロントヘッドユニットのヘッドケースへの固定とを一種類の接着剤にて一度に実行しようとするものであるからフロントヘッドユニットのノズルの向きをヘッドケースの下面と直交する方向に正確に合わせることも困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解消したインクジェットプリンタヘッド及びその製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を達成するため、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するインク供給通路を備えた本体フレームに固着してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記本体フレームの底板には、前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔と対面するように、前記インク供給通路の開口部を形成し、該開口部の外周の嵌合溝に嵌合したパッキンと、該パッキンの外周側の嵌合溝に充填したシール剤とにより、前記開口部と供給孔との隙間を封止したものである。
【００１０】
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プリンタヘッドにおいて、前記シール剤は、前記フロントヘッドユニットによる前記パッキンへの押圧により、前記嵌合溝から溢れ出て前記フロントヘッドユニットと本体フレームとの間に達するように、前記嵌合溝に充填されているものである。
【００１１】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記嵌合溝を前記開口部毎に形成し、該各嵌合溝毎にパッキンが装着されているものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記嵌合溝は、複数の開口部の外周を囲繞するように形成され、該各嵌合溝毎にパッキンが装着されているものである。
【００１３】
そして、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記開口部もしくは前記供給孔には、塵濾過用のフィルタを配置させたものである。
【００１４】
請求項６に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するインク供給通路を備えた本体フレームに固着してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記本体フレームの底板には、前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔と対面するように、前記インク供給通路の開口部を形成し、該開口部の外周の嵌合溝にパッキンを嵌合し、該パッキンの外周側の嵌合溝にシール剤を充填した後、前記フロントヘッドユニットの裏面を本体フレーム側へ押圧することにより前記パッキンを押し、前記嵌合溝内の前記シール剤が溢れ出て前記フロントヘッドユニットと本体フレームとの間に達した状態で、前記フロントヘッドユニットを本体フレームに固着したことを特徴とするものである。
【００１５】
そして、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記フィルタヘッドユニットにおける供給孔を覆うように予めフィルタを貼着したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記本体フレームの底板には、前記複数のフロントヘッドユニットの裏面を並列状に支持するための支持部と、該フロントヘッドユニットの裏面の複数箇所が露出する空所とを設けておき、前記嵌合溝にパッキンを嵌合し、該パッキンの外周側の嵌合溝にシール剤を充填した後、前記複数のフロントヘッドユニットを相互に位置決めして配置し、該複数のフロントヘッドユニットの裏面に前記支持部を対向配置し、前記空所から充填した接着剤にて、前記複数のフロントヘッドユニットを前記支持部に固定することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面について説明する。図１、図２及び図３は、本発明の実施の形態による圧電式インクジェットプリンタヘッドの斜視図を示し、図４は本体フレーム１の下面図、図６はインク流通路のシール部の封止作業を示す図である。
【００１８】
これらの図において、記録媒体に沿って走行する公知のキャリッジ（図示しない）に搭載される本体フレーム１は、ポリプロエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材の射出形成品から上面開放の略箱状に形成されており、その上方からインク供給源としての４つのインクカートリッジ（図示せず）を着脱自在に装着できる搭載部３を有し、該搭載部３の一側部位３ａには、前記各インクカートリッジ２のインク放出部（図示せず）に接続できるインク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが本体フレーム１の底板５の下面まで連通している。
【００１９】
前記底板５は、前記搭載部３から一段下に突出するようにして水平状に形成され、該底板５の下面側には、後に詳述するフロントヘッドユニット６を２つ並列させて配置するための２つの支持部８、８を段付き状に形成する。該各支持部８に隣接した部位には、図２、図４及び図５に示すように、前記各インク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに連通する開口部５０，５０，５０，５０が設けられ、その各開口部５０毎の外周を囲繞するように環状の嵌合溝４６が凹み形成されている。但し、隣接する開口部の配置間隔の短い箇所では、図５に示すように隣接する嵌合溝４６、４６との間が連通して平面視８字状に形成しても良い。
【００２０】
そして、前記各嵌合溝４６に、軟質のゴム製等のシール性の良好なリング状のパッキン４７を嵌合する（図５参照）。その場合、パッキン４７の内周面４７ａが前記各嵌合溝４６の内周壁４６ａに密接するように（いわゆるしまり嵌めとなるように）、パッキン４７の内径寸法Ｄ１が予め設定されている。
【００２１】
また、前記底板５の各支持部８、８には、速硬化性の接着剤としてのＵＶ接着剤７にてフロントヘッドユニット６を固定するための複数の空所９ａ，９ｂが上下に貫通するように形成されている。
【００２２】
そして、図２、図７〜図１０に示すように、複数の空所９ａ，９ｂは、一つのフロントヘッドユニット６に対してその四隅近傍を固定する箇所に形成されているものであり、実施形態では、前記２つの支持部８、８のうち一辺（実施形態では長辺）が隣接する箇所においては、並設する２つのフロントヘッドユニット６、６の裏面に跨がるように、空所９ａ，９ａを広幅に形成する。
【００２３】
なお、前記搭載部３の一側部位３ａの上面には、前記インク放出部と密接できるようにしたゴム製等のパッキング５３（図３参照）が配置されている。
【００２４】
フロントヘッドユニット６は、図１３に示すように、複数枚の金属板製の積層型のキャビティープレート１０と、該キャビティプレート１０に対して接着剤または接着シート４１（図１７参照）を介して接着・積層されるプレート型の圧電アクチュエータ２０と、その上面に外部機器との電気的接続のために、フレキシブルフラットケーブル４０が接着剤にて重ね接合されて構成されており、最下層のキャビティープレート１０の下面（前面）側に開口されたノズル５４から下向きにインクが吐出するものとする。
【００２５】
さらに、フロントヘッドユニット６の前面（下面）に沿って、弾性のある薄金属板製のカバープレート４４が固着されている。カバープレート４４は、中央部分においてノズル５４に対応する孔４４ａを有し、両端において底板５の下面側から本体フレーム１の側面に沿って折曲部分４４ｂ，４４ｃが形成され、一方の折曲部分４４ｂで、フレキシブルフラットケーブル４０の中途部の下面側を覆うようにしている。
【００２６】
カバープレート４４の外周は、本体フレーム１に対してシリコーン接着剤等のシール剤４５で封止固定されている。すなわち、カバープレート４４の左右両側縁と底板５の左右両側に立ち上がったリブ５ａとの間、およびカバープレート４４の他方の折曲部分４４ｃの先端と本体フレーム１の側面との間に沿って、ほぼＵ字状にシール剤４５が充填され（図１０、図１１参照）、また、一方の折曲部分４４ｂの内面とフレキシブルフラットケーブル４０との間およびそのケーブル４０と本体フレーム１の側面との間にそれぞれシール剤４５が充填されている（図１０参照）。カバープレート４４の孔４４ａの内周とフロントヘッドユニット６の前面との間は、カバープレート４４とフロントヘッドユニット６とを接着する接着剤によって封止される。これにより、２個のフロントヘッドユニット６の間は、カバープレート４４によって塞がれ、かつ本体フレーム１とフロントヘッドユニット６の外周との間は、カバープレート４４およびシール剤４５を介して封止されて、本体フレーム１とフロントヘッドユニット６との隙間９ｃにインクや、紙粉、埃等が侵入することを防止でき、圧電アクチュエータ２０とフレキシブルフラットケーブル４０との電気的接続箇所の電気的短絡事故が防止できるのである。また、一方の折曲部分４４ｂにより、フレキシブルフラットケーブル４０の引き出し方向を案内できるとともに、そのケーブル４０の保護もできる。
【００２７】
また、後述するように、フロントヘッドユニット６の裏面側であって、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が予め接着剤にて固定されている（図６（ａ）参照）。
【００２８】
次に、前記フロントヘッドユニット６を本体フレーム１の底板５の支持部８に接着・固定する方法について説明する。
【００２９】
まず、図示しない治具に、カバープレート４４をその前面を下向きにして置き、前記２つのフロントヘッドユニット６，６を、そのノズル５４をカバープレート４４の孔４４ａに対応させ、かつノズル５４の開放面（キャビティプレート１０の下面（前面））を下向きにして、当該両ノズル５４の列が平行状で所定間隔に配置されるように、フロントヘッドユニット６をカバープレート４４上に接着剤を介在して載せる。これにより、２つのフロントヘッドユニット６，６の下面（前面）がほぼ正確に同一平面上に配置できる。このとき接着剤は、フロントヘッドユニット６をすぐにカバープレート４４に固定するものである必要はなく、以下の工程中に徐々に硬化するものであってもよい。
【００３０】
一方、図６（ａ）に示すように、本体フレーム１を支持部８が上向きとなるように配置し、前記各嵌合溝４６にゴム製等のパッキン４７を押し込み、当該パッキン４７の高さの略半分乃至三分の一が底板５の下面より下に突出するようにしておき、次いで、シリコーン樹脂等の接着剤（シール剤）４８を各嵌合溝４６内に充填する。その後、フロントヘッドユニット６，６の上方から本体フレーム１を被せる。そのとき、各支持部８の段付きの凹部内に前記各フロントヘッドユニット６が収納されるようにセットすると、底板５のリブ５ａの下縁はカバープレート４４の下面とほぼ同一平面をなす状態に保持される。また、そのとき、前記各パッキン４７の先端が、前述のフロントヘッドユニット６の裏面のうち、前記フィルタ２９のうちの濾過部２９ａ（インク供給孔１９ａに相当）よりも外周箇所に当接するようにセットする。なお、本体フレーム１をフロントヘッドユニット６，６に被せつけるとき、シール剤４８は自身の粘性により嵌合溝４６内に保持され、落ちてくることはない。またフロントヘッドユニット６，６を図示しない治具に保持したまま、本体フレーム１上に被せつけるようにして組み付けることもできる。次いで、フロントヘッドユニット６と本体フレーム１との一方または双方を相互に押さえ込むと、各パッキン４７の内周面４７ａが前記各嵌合溝４６の内周壁４６ａに密接した状態で、且つパッキン４７の先端がインク供給孔１９ａより外周を囲むようにフィルタ２９の外周部に密接しながら、当該各パッキン４７は嵌合溝４６内に沈み込む。そうすると、嵌合溝４６内のシール剤４８が当該嵌合溝４６のうちパッキン４７より外側へ溢れ出るが、前記パッキン４７の先端は前以ってフィルタ２９の表面に密接しているので、シール剤４８は、パッキン４７の内径部には浸入し得ず、パッキン４７の外周部位においてフロントヘッドユニット６の裏面に接着して確実にシールすることができる。従って、パッキン４７とその外周のシール剤４８との二重のシール部が構成される結果、各フロントヘッドユニット６における供給孔１９ａより外周の裏面とパッキン４７との当接部（接合部）からインクが確実に外に漏れ出さないようにすると共に、インクが前記開口部５０から供給孔１９ａに流通する間において、シール剤４８との接触がパッキン４７の箇所で確実に遮断され、インクの成分とシール剤４８の成分との化学反応等にてインク中にノズル５４に詰まる粒子が発生したり、逆にシール剤４８が侵されてシール性が劣化するという問題も無くなるのである。
【００３１】
前記嵌合溝４６は、各開口部５０の単独の外周毎に設けても良い。また、隣接する複数の供給孔１９ａを同じ色のインクとして使用する場合には、これらの隣接する供給孔１９ａ、１９ａ（開口部５０、５０）をまとめて囲むような例えば平面視楕円状の嵌合溝を形成し、この嵌合溝に嵌まる楕円状のパッキン（図示せず）にて前記複数の供給孔１９ａ、１９ａ（開口部５０、５０）をまとめてシールするようにしても良い。さらに、嵌合溝４６の内周壁４６ａを、先端側から嵌合溝の底に向かって抜き勾配を形成しても良い。
【００３２】
次いで、本体フレーム１の上面側から前記各空所９ａ，９ｂに速硬化性の接着剤としての変性アクリル樹脂系接着剤の粘性のあるＵＶ接着剤７を落とし込み充填し、次いで、本体フレーム１上から前記各空所９ａ，９ｂに向かって紫外線を照射する。すると、ＵＶ接着剤７は短時間（数十秒以内）で固化するのである。
【００３３】
このとき、フロントヘッドユニット６の厚さ寸法Ｈ１ａを、前記キャビティプレート１０の前面からフレキシブルフラットケーブル４０の裏面までの厚さとし、カバープレート４４の厚さ寸法をＨ１ｂとするときには、前記段付き状の各支持部８の深さ寸法Ｈ２は、Ｈ１ａ＋Ｈ１ｂより若干深く設定すると（図７参照）、各支持部８とフレキシブルフラットケーブル４０や圧電アクチュエータ２０、さらにはキャビティプレート１０の上面（裏面）との間に若干の隙間９ｃができ、この隙間９ｃに前記ＵＶ接着剤７が浸入した状態で秒単位で固化するから、本体フレーム１でフロントヘッドユニット６のいずれの箇所も押さえ付ける余分な外力が作用しない状態の元で両者を固定することができる。なお、カバープレート４４は，２つのフロントヘッドユニット６，６を不動に保持するなどの剛性はない。したがって、キャビティプレート１０の前面が治具の面と平行状を保ち、換言すると、ノズル５４の軸線（インクの噴射方向に対応する）を治具の表面に対して直交する方向に正確に設定でき、かつ２つのフロントヘッドユニット６，６のノズル列の相互の関係も正確に維持できる。
【００３４】
また、前記凹所９ａ，９ｂを例えば、平面視矩形状のフロントヘッドユニット６の四隅近傍に配置することにより、ＵＶ接着剤７の固化時に、当該接着剤の収縮歪みに伴うフロントヘッドユニット６の位置ずれを極力少なくすることができる。
【００３５】
フロントヘッドユニット６の四隅近傍を固化することで、後にインクジェットヘッドをプリンタに搭載した状態での不使用時に、ノズル部分の乾燥を防止すべくゴム製等のキャップでキャビティプレート１０の前面を密接すべく押圧したときに当該キャビティプレート１０の平面が歪むような変形が起こり難くなるという利点を有する。
【００３６】
さらに、図４、図７及び図９に示すように、並列させたフロントヘッドユニット６、６の隣接する辺に跨がって空所９ａが広幅で形成されていると、１箇所の空所９ａにＵＶ接着剤７を充填し、紫外線照射で、２つのユニット６、６を一度に固化でき、作業速度の短縮及び製造効率の大幅向上に寄与できる。
【００３７】
なお、速硬化性の接着剤としては、前記ＵＶ接着剤７と成分が類似する湿気硬化型接着剤等も使用できる。
【００３８】
その後、図１０、図１１に示すように、カバープレート４４の左右両側縁とリブ５ａとの間、およびカバープレート４４の折曲部分４４ｃの先端と本体フレーム１の側面との間にシール剤４５を塗布する。なお、フレキシブルフラットケーブル４０と本体フレーム１との間、フレキシブルフラットケーブル４０とカバープレート４４との間、およびカバープレート４４における折曲部分４４ｃのコーナ部と本体フレーム１との間には、フロントヘッドユニット６に本体フレーム１を被せつける前に、シール剤４５をあらかじめ塗布しておく。これにより、前記隙間９ｃの外周を完全に封止することができ、外部からインクや、紙粉、埃等が侵入することを防止できるのである。
【００３９】
次に、フロントヘッドユニット６の各構成部品の詳細について説明する。前記キャビティープレート１０は、図１２〜図１５、図１７に示すように構成されている。すなわち、ノズルプレート４３、下層プレート１１、二枚のマニホールドプレート１２、スペーサプレート１３及びベースプレート１４の五枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造であり、実施形態では、ノズルプレート４３を除く各プレートは、４２％ニッケル合金鋼板製で、５０μｍ〜１５０μｍ程度の厚さを有する。前記ノズルプレート４３には、微小径（実施形態では２５μｍ程度）の多数個のインク噴出用のノズル５４が、当該ノズルプレート４３における第１の方向（長辺方向）に沿って２列の千鳥配列状に設けられている。それに対応する連通孔１５が下層プレート１１の前記第１の方向に延びる２つの平行状の基準線１１ａ、１１ｂに沿って、微小ピッチＰの間隔で千鳥状配列に穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート１２には、インク通路１２ａ、１２ｂが、前記連通孔１５の列の両側に沿って延びるように穿設されている。但し、下層プレート１１に対面する下側のマニホールドプレート１２におけるインク通路１２ｂは、当該マニホールドプレート１２の上側にのみ開放するように凹み形成されている（図１５参照）。このインク通路１２ａ、１２ｂは、上側のマニホールドプレート１２に対する前記スペーサプレート１３の積層により密閉される構造になっている。
【００４０】
また、前記ベースプレート１４には、その長辺（前記第１の方向）に沿う中心線に対して直交する第２の方向（短辺方向）に延びる細幅の圧力室１６の多数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左右両側にて平行状の長手基準線１４ａ、１４ｂを設定すると、前記中心線より左側の圧力室１６の先端１６ａは前記左側の長手基準線１４ａ上に位置し、逆に前記長手中心線より右側の圧力室１６の先端１６ａは前記右側の長手基準線１４ｂ上に位置し、且つこの左右の圧力室１６の先端１６ａが交互に配置されているので、左右両側の圧力室１６は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互に配置されていることになる。
【００４１】
この各圧力室１６の先端１６ａは、前記ノズルプレート４３における前記千鳥状配列のノズル５４に、前記スペーサプレート１３及び両マニホールドプレート１２に同じく千鳥状配列にて穿設されている微小径の貫通路１７、１７、１７及び連通孔１５を介して連通している。一方、前記各圧力室１６の他端１６ｂは、前記スペーサプレート１３における左右両側部位に穿設された貫通孔１８を介して、前記両マニホールドプレート１２におけるインク通路１２ａ、１２ｂに連通している。
【００４２】
前記各圧力室１６の他端１６ｂは、図１５に示すように、ベースプレート１４の下面側にのみ開口するように凹み形成されているものである。また、最上層のベースプレート１４の一端部に穿設された供給孔１９ａの上面には、その上方のインクカートリッジから供給されるインク中の塵除去のためのフィルタ２９が張設されている。
【００４３】
これにより、前記前記ベースプレート１４及びスペーサプレート１３の一端部に穿設の供給孔１９ａ，１９ｂから前記インク通路１２ａ、１２ｂ内に流入したインクは、このインク通路１２ａから前記各貫通孔１８を通って前記各圧力室１６内に分配されたのち、この各圧力室１６内から前記貫通路１７、１７、１７及び連通孔１５を通って、当該圧力室１６に対応するノズル５４に至るという構成になっている（図１７参照）。
【００４４】
一方、前記圧電アクチュエータ２０は、図１２、図１３及び図１６に示すように、９枚の圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２２，２３を積層した構造で、前記各圧電シートのうち最下段の圧電シート２２とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの上面（広幅面）には、前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の箇所ごとに細幅の個別電極２４が、第１の方向（長辺方向）に沿って列状に形成され、各個別電極２４は前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って各圧電シートの長辺の端縁部近傍まで延びている。下から偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの上面（広幅面）には、複数個の圧力室１６に対して共通のコモン電極２５が形成されている。
【００４５】
実施形態においては、前記各個別電極２４の幅寸法は対応する圧力室１６における平面視での広幅部より少し狭く設定されている。
【００４６】
他方、圧力室１６は前記のベースプレート１４の短辺の中央部側で、前記第１の方向（長辺）に沿って２列状に配列されているので、前記コモン電極２５は、その２列の圧力室１６、１６を一体的に覆うように、偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの短辺方向の中央において長辺に沿って延びる平面視略矩形状に形成されると共に、該偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の短辺の端縁部近傍では当該端縁部のほぼ全長にわたって延びる引出部２５ａ，２５ａが一体的に形成されている。
【００４７】
そして、前記偶数段目の圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの対の長辺の端縁部近傍の表面であって、前記コモン電極２５が形成されていない箇所には、前記各個別電極２４と同じ上下位置（対応する位置）に、当該個別電極２４と略同じ幅寸法で長さの短いダミー個別電極２６を形成する。
【００４８】
他方、最下段の圧電シート２２とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの上面（広幅面）のうち、前記引出部２５ａ，２５ａに対応する位置（同じ上下位置、圧電シートの対の短辺の端縁部近傍）には、ダミーコモン電極２７を形成するのである。
【００４９】
前記最上段のトップシート２３の上面には、その長辺の端縁部に沿って、前記各個別電極２４の各々に対する表面電極３０と、前記コモン電極２５に対する表面電極３１とが、設けられている。
【００５０】
さらに、前記最下段の圧電シート２２を除いて、他の全ての圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇとトップシート２３とには、前記各表面電極３０と、それに対応する位置（同じ上下位置）の個別電極２４並びにダミー個別電極２６とが互いに連通するように、スルーホール３２を穿設する。同様に、前記少なくとも１つの表面電極３１（実施形態では、トップシート２３の４隅の位置の表面電極３１）と、それに対応する位置（同じ上下位置）のコモン電極２５乃至はその引出部２５ａが互いに連通するように、スルーホール３３を穿設し、スルーホール３２、３３内に充填された導電性材料を介して、各層の個別電極２４同士及びそれと対応する位置の表面電極３０とが電気的に接続されているように構成し、同じく、各層のコモン電極２５同士及びそれと対応する位置の表面電極３１とが電気的に接続されているように構成するものである。
【００５１】
前記した構成の圧電アクチュエータ２０は、以下に述べるような方法で製造される。即ち、前記一つの圧電アクチュエータ２０における圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆの複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第１素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数個の個別電極２４と、捨てパターンの電極としてのダミーコモン電極２７を設ける位置に対応して予めスルーホール３２を穿設する。同様に、圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第２素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうち各圧電シートの箇所に、複数個のコモン電極２５と、捨てパターンの電極としてのダミー個別電極２６を設ける位置に対応して予めスルーホール３３を穿設する。さらに、前記と同様に、トップシート２３の複数個をマトリックス状に並べて一体化してなる第３素材シート（セラミックグリーンシート）の表面のうちトップシート２３の箇所に、複数個の表面電極３０、３１を設ける位置に対してスルーホール３２、３３を穿設する。
【００５２】
そして、各圧電シート２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ、２２の表面に個別電極２４及びダミーコモン電極２７を、圧電シート２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの表面にコモン電極２５及びダミー個別電極２６を、トップシート２３の表面に表面電極３０、３１の箇所を、それぞれ、導電ペーストのスクリーン印刷にて形成すると、前記各スルーホール３２、３３は、第１、第２素材シートの上下広幅面に貫通しているので、各スルーホール３２、３３内にも前記導電ペーストが浸入し、該各スルーホール３２、３３を介して各電極部分でシートの上下面で導電通可能となる。次いで、各グリーンシートを乾燥した後、積層し、次いで積層方向にプレスすることで一体化して、一枚の積層体にする。その後焼成する。
【００５３】
これにより、上下に積層された複数枚の圧電シート２１とトップシートとは上下同じ位置の前記個別電極２４及びダミー個別電極２６が表面電極３０の箇所と電気的に接続されるし、同じく上下複数枚のコモン電極２５及びダミーコモン電極２７が表面電極３１の箇所と電気的に接続されることになる。
【００５４】
なお、圧電アクチュエータ２０の厚さ方向の外周側面にて個別電極２４同士やコモン電極２５同士を電気的に接続するように、側面電極（図示せず）を形成しても良い。
【００５５】
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２０は、前記キャビティープレート１０に対して、当該圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４が前記キャビティープレート１０における各圧力室１６の各々に対応するように積層固定される（図１７参照）。また、この圧電アクチュエータ２０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４０が重ね接着されることにより、このフレキシブルフラットケーブル４０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３０、３１に電気的に接合される。
【００５６】
この構成において、前記圧電アクチュエータ２０における各個別電極２４のうち任意の個別電極２４と、コモン電極２５との間に電圧を印加することにより、圧電シート２１，２２のうち前記電圧を印加した個別電極２４の部分に圧電による積層方向の歪みが発生し、この歪みにて前記各個別電極２４に対応する圧力室１６の内容積が縮小されることにより、この圧力室１６内のインクが、ノズル５４から液滴状に噴出して（図１７参照）、所定の印字が行われる。
【００５７】
また、並列すべきフロントヘッドユニットは２〜４と任意に構成することができ、フロントヘッドユニットにおけるキャビティプレートは金属材料の他、セラミックス材であっても良い。さらに、本発明のインクジェットプリンタの駆動手段は、上記のプレート状の圧電アクチュエータ２０の他の形式であっても良いし、静電気により、圧力室の背面を覆う振動板を振動させてインクをノズル５４から吐出させる構成であっても良い。
【００５８】
また、本体フレーム１にインクカートリッジを搭載することなく、キャリッジ外のインクタンクからチューブを介してインク供給路４ａ〜４ｄにインクを供給するものであってもよい。さらに、シール剤４８，４５は、接着作用を有するものであってもよい。
【００５９】
【発明の作用・効果】
以上に説明したように、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドは、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するインク供給通路を備えた本体フレームに固着してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記本体フレームの底板には、前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔と対面するように、前記インク供給通路の開口部を形成し、該開口部の外周の嵌合溝に嵌合したパッキンと、該パッキンの外周側の嵌合溝に充填したシール剤とにより、前記開口部と供給孔との隙間を封止したものである。
【００６０】
このように構成すれば、パッキンの先端が、フロントヘッドユニットの裏面のインクの供給孔の周囲を囲むように密接して、前記開口部とインクの供給孔との隙間を塞いだ状態で、該パッキンの外周側にシール剤が充填されるから、このシール剤がパッキンを越えてその内周側に浸入することがなく、前記供給孔の有効面積を狭めることがないし、インクとシール剤との接触による化学反応がなくなり、フロントヘッドユニットにおけるノズル等を詰まらせる粒子等も発生しないから、インクジェットプリンタヘッドの性能が低下しないという効果を奏する。
【００６１】
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プリンタヘッドにおいて、前記シール剤は、前記フロントヘッドユニットによる前記パッキンへの押圧により、前記嵌合溝から溢れ出て前記フロントヘッドユニットと本体フレームとの間に達するように、前記嵌合溝に充填されていることで、請求項１に記載の発明による効果に加えて、フロントヘッドユニットと本体フレームとの組み付け時に、前記開口部と供給孔との間にシール剤を容易に充填することができるという効果を奏する。
【００６２】
そして、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記嵌合溝を前記開口部毎に形成し、この嵌合溝毎にパッキンを嵌合しておけば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、１つのフロントヘッドユニットに複数の供給孔がある場合にも、この各供給孔及び開口部毎にパッキンにてシールすることができ、各供給孔毎に異なる色のインクを供給することができるという効果を奏する。
【００６３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記嵌合溝は、複数の開口部の外周を囲繞するように形成され、この嵌合溝毎にパッキンを嵌合しておけば、請求項１に記載の発明による効果に加えて、１つのフロントヘッドユニットにおける複数の供給孔及び開口部をまとめて１つのパッキンでシールすることができてシール作業及び構成が簡単にできると共に、その複数の供給孔に共通の色のインクを供給することができるという効果を奏する。
【００６４】
そして、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記開口部もしくは前記供給孔には、塵濾過用のフィルタを配置させたものである。
【００６５】
このように構成すれば、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明による効果に加えて、インク供給源側に塵があっても、前記フィルタにて塵を除去でき、インクジェットプリンタヘッドの性能を劣化させないという効果を奏する。
【００６６】
請求項６に記載の発明のインクジェットプリンタヘッドの製造方法は、前面に列状の複数個のノズル、この各ノズル毎の圧力室及び、前記各圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与するアクチュエータとからなるフロントヘッドユニットを、インク供給源から前記フロントヘッドユニットにインクを供給するインク供給通路を備えた本体フレームに固着してなるインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記本体フレームの底板には、前記フロントヘッドユニットの裏面に設けたインクの供給孔と対面するように、前記インク供給通路の開口部を形成し、該開口部の外周の嵌合溝にパッキンを嵌合し、該パッキンの外周側の嵌合溝にシール剤を充填した後、前記フロントヘッドユニットの裏面を本体フレーム側へ押圧することにより前記パッキンを押し、前記嵌合溝内の前記シール剤が溢れ出て前記フロントヘッドユニットと本体フレームとの間に達した状態で、前記フロントヘッドユニットを本体フレームに固着したことを特徴とするものである。
【００６７】
このような製造工程によると、フロントヘッドユニットと本体フレームとを相対的に押さえ込むことにより、パッキンの内周面が前記嵌合溝の内周壁に密接した状態で、且つパッキンの先端がインクの供給孔より外周を囲むようにフロントヘッドユニットの裏面に密接しながら、当該パッキンは嵌合溝内に沈み込み、嵌合溝内のシール剤が当該嵌合溝のうちパッキンより外側へ溢れ出ても、前記パッキンの先端は前以ってフロントヘッドユニットの裏面に密接しているので、シール剤は、パッキンの内径部には浸入し得ず、パッキンの外周部位においてフロントヘッドユニットの裏面に接着して確実にシールすることができるという効果を奏する。
【００６８】
そして、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記フィルタヘッドユニットにおける供給孔を覆うように予めフィルタを貼着したことを特徴とするものである。
【００６９】
このようにフィルタを供給孔を覆うように予めに貼着しておけば、このフィルタが妄りに移動せず、前記パッキンとシール剤とによるシール性も阻害しないという効果を奏する。
【００７０】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、前記本体フレームの底板には、前記複数のフロントヘッドユニットの裏面を並列状に支持するための支持部と、該フロントヘッドユニットの裏面の複数箇所が露出する空所とを設けておき、前記嵌合溝にパッキンを嵌合し、該パッキンの外周側の嵌合溝にシール剤を充填した後、前記複数のフロントヘッドユニットを相互に位置決めして配置し、該複数のフロントヘッドユニットの裏面に前記支持部を対向配置し、前記空所から充填した接着剤にて、前記複数のフロントヘッドユニットを前記支持部に固定することを特徴とするものである。
【００７１】
このような製造工程を採用すると、前記パッキンとシール剤とによるインクの供給孔箇所のシール作業とフロントヘッドユニットのヘッドケースへの取付け固定作業とが同時に完了できるから、請求項６または請求項７に記載の発明による効果に加えて、インクジェットプリンタヘッドの組み立て作業効率が大幅に向上すると共に、フロントヘッドユニットの配置位置誤差も極めて小さくできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるインクジェットプリンタヘッドのノズル側を上にした斜視図である。
【図２】インクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図３】本体フレームの上方から見たインクジェットプリンタヘッドの部品の分解斜視図である。
【図４】本体フレームの底板を下面側から見た図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線矢視で見たパッキン等の各部品の拡大断面図である。
【図６】（ａ）は本体フレームの底板の嵌合溝にパッキンを嵌合し接着剤を充填するシールの工程の図、（ｂ）はパッキンにフロントヘッドユニットを押しつけてシールする状態の工程の図である。
【図７】図４のＶＩＩ −ＶＩＩ線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図８】図４のＶＩＩＩ −ＶＩＩＩ線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図９】図４のＶＩＩ −ＶＩＩ線矢視で見た本体フレームとフロントヘッドユニットとの接着部を示す拡大断面図である。
【図１０】図４のＶＩＩＩ −ＶＩＩＩ線矢視で見た本体フレームとフロントヘッドユニットとの接着部を示す拡大断面図である。
【図１１】インク供給のための開口部と供給孔とのシール部を示す拡大断面図である。
【図１２】フロントヘッドユニットの各部品の斜視図である。
【図１３】キャビティープレートと圧電アクチュエータとの一端部を示す拡大斜視図である。
【図１４】キャビティープレートの分解斜視図である。
【図１５】キャビティープレートの部分的拡大斜視図である。
【図１６】圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図１７】フロントヘッドユニットの拡大側断面図である。
【符号の説明】
１本体フレーム
５底板
６フロントヘッドユニット
７ＵＶ接着剤
８支持部
９ａ，９ｂ空所
９ｃ隙間
１０キャビティープレート
１１下層プレート
１２ａ，１２ｂマニホールドプレート
１３スペーサプレート
１４ベースプレート
１６圧力室
１９ａ，１９ｂインクの供給孔
２０圧電アクチュエータ
２９フィルタ
４０フレキシブルフラットケーブル
４３ノズルプレート
４６嵌合溝
４７パッキン
４８接着剤（シール剤）
５０開口部
５４ノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a configuration of a piezoelectric type ink jet printer head, and more specifically, to prevent ink leakage between a front head unit including a nozzle and an actuator and a main body frame including an ink supply passage. And a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In the prior art on-demand type piezoelectric ink jet printer head, for example, as described in JP-A-8-276586, a laminated front head unit includes a nozzle plate having a large number of nozzles, A reservoir chamber which is laminated with an adhesive on the back surface thereof and communicates with an ink supply tank, a spacer plate having a first through hole having a diameter larger than that of the nozzle, and a back surface of the spacer plate, which is adhered to the reservoir chamber, An ink supply plate having a communicating orifice and a second through hole communicating with the first through hole; a pressure plate for forming a reinforcing plate and a pressure chamber bonded to the back surface of the ink supply plate; and the pressure The piezoelectric diaphragm is bonded to the back of the chamber. On the other hand, a connection port through which ink from the ink cartridge flows into a plurality of ink supply ports in the front head unit is formed at the bottom of the concave portion of the synthetic resin head case. An edge that surrounds the plurality of ink supply ports and slightly protrudes from the bottom surface on the outer side is formed.
[0003]
The front head unit is fixed with an adhesive in a recess in the lower surface of the head case. In this case, the front head unit is inserted into the recess after applying an adhesive to the bottom surface outside the edge.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional configuration, even if the head case is an injection-molded product made of synthetic resin, it is not possible to accurately form a recess that matches the outer peripheral shape of the front head unit. Since the accuracy of the flatness of the height of the edge of the tip is not high, when the front head unit is inserted after applying the adhesive to the inner wall surface of the recess, the gap between the edge and the back of the front head unit is inserted. Ink flowing through the intervening adhesive comes into contact. For this reason, from the relationship between the ink component and the adhesive component, the sticky particles are dispersed in the ink to clog the nozzles of the front head unit, or conversely, the ink attacks the adhesive. There is a problem that the so-called sealing property is lowered, that is, ink bubbles are caused to leak outside through the bubbles due to the bubbles trapped inside.
[0005]
Another problem is that the adhesive leaks inward from the gap and the effective area of the ink supply port or the filter stretched on the ink supply port is narrowed by the adhesive.
[0006]
To avoid this problem, an O-ring may be inserted between the connection port and the ink supply port, and the front head unit may be screwed to the head case. In addition, there is a problem in the sealing performance because there is a variation in the fastening force for each screw fixing point, and there is also a problem that the head of the screw protrudes to the front surface of the thin front head unit.
[0007]
Further, in the former case, since the sealing of the connection port and the fixing of the front head unit to the head case are to be performed at one time with one type of adhesive, the orientation of the nozzle of the front head unit There is a problem that it is difficult to accurately align the head with the direction perpendicular to the lower surface of the head case.
[0008]
An object of the present invention is to provide an ink jet printer head and a method for manufacturing the ink jet printer head in which such problems are solved.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this technical problem, an ink jet printer head according to a first aspect of the present invention comprises a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, a pressure chamber for each nozzle, and an ink jet for each pressure chamber. An ink jet printer head in which a front head unit including an actuator for applying energy is fixed to a main body frame having an ink supply passage for supplying ink from an ink supply source to the front head unit. Is formed with an opening of the ink supply passage so as to face an ink supply hole provided on the back surface of the front head unit, and fitted in a fitting groove on the outer periphery of the opening, and the packing The gap between the opening and the supply hole is sealed with a sealing agent filled in the outer peripheral fitting groove.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the sealant overflows from the fitting groove due to the pressure applied to the packing by the front head unit, and the front head unit. The fitting groove is filled so as to reach between the body frame.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the fitting groove is formed for each opening, and a packing is attached to each fitting groove. is there.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the fitting groove is formed so as to surround the outer periphery of the plurality of openings, and the packing is provided for each fitting groove. Is installed.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to any one of the first to fourth aspects, a filter for dust filtration is disposed in the opening or the supply hole. is there.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet printer head comprising: a plurality of nozzles arranged in a row on a front surface; a pressure chamber for each nozzle; and an actuator for applying ejection energy to ink for each pressure chamber; An ink jet printer head in which a front head unit is fixed to a main body frame having an ink supply passage for supplying ink from an ink supply source to the front head unit. An opening of the ink supply passage is formed so as to face the ink supply hole provided on the back surface, and a packing is fitted in a fitting groove on the outer periphery of the opening, and the outer periphery of the packing is fitted. After filling the groove with a sealant, the back surface of the front head unit is pressed toward the main body frame to The front head unit is fixed to the main body frame in a state in which the seal agent in the fitting groove overflows and reaches between the front head unit and the main body frame. is there.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet printer head according to the sixth aspect, a filter is attached in advance so as to cover the supply hole in the filter head unit. .
[0016]
The invention according to claim 8 is the method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 6 or 7, wherein the bottom plate of the main body frame supports the back surfaces of the plurality of front head units in parallel. Providing a support portion and a space where a plurality of locations on the back surface of the front head unit are exposed, a packing is fitted into the fitting groove, and a sealing agent is fitted into the fitting groove on the outer peripheral side of the packing The plurality of front head units are positioned with respect to each other, the support portions are arranged opposite to the back surfaces of the plurality of front head units, and the plurality of front head units are bonded with the adhesive filled from the voids. The front head unit is fixed to the support portion.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1, 2, and 3 are perspective views of a piezoelectric ink jet printer head according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a bottom view of a main body frame 1, and FIG. 6 is a seal of a seal portion of an ink flow path. It is a figure showing work.
[0018]
In these drawings, a main body frame 1 mounted on a known carriage (not shown) that runs along a recording medium is formed in a substantially box shape with an open top from an injection-molded product of a synthetic resin material such as polypropylene or polypropylene. And has a mounting portion 3 to which four ink cartridges (not shown) as ink supply sources can be detachably mounted from above, and each ink cartridge is attached to one side portion 3a of the mounting portion 3. Ink supply passages 4 a, 4 b, 4 c, 4 d that can be connected to two ink discharge portions (not shown) communicate with the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 1.
[0019]
The bottom plate 5 is formed in a horizontal shape so as to protrude downward from the mounting portion 3, and on the lower surface side of the bottom plate 5, two front head units 6 described in detail later are arranged in parallel. Are formed in a stepped shape. As shown in FIGS. 2, 4 and 5, openings 50, 50, 50, 50 communicating with the ink supply passages 4 a, 4 b, 4 c, 4 d are provided at portions adjacent to the support portions 8. An annular fitting groove 46 is formed so as to surround the outer periphery of each opening 50. However, as shown in FIG. 5, the adjacent fitting grooves 46, 46 may be communicated with each other at a portion where the arrangement interval of the adjacent openings is short, and may be formed in an 8-shaped plan view.
[0020]
Then, ring-shaped packings 47 made of soft rubber or the like with good sealing properties are fitted into the respective fitting grooves 46 (see FIG. 5). In that case, the inner diameter dimension D1 of the packing 47 is set in advance so that the inner peripheral surface 47a of the packing 47 is in close contact with the inner peripheral wall 46a of each of the fitting grooves 46 (so-called tight fit).
[0021]
A plurality of cavities 9a and 9b for fixing the front head unit 6 with a UV adhesive 7 as a fast-curing adhesive penetrate vertically in the support portions 8 and 8 of the bottom plate 5. It is formed as follows.
[0022]
As shown in FIGS. 2 and 7 to 10, the plurality of cavities 9 a and 9 b are formed at locations where the four corners are fixed to one front head unit 6. In a form, in the location where one side (long side in the embodiment) of the two support portions 8 and 8 is adjacent, a space is provided so as to straddle the back surfaces of the two front head units 6 and 6 arranged side by side. 9a and 9a are formed wide.
[0023]
A packing 53 made of rubber or the like (see FIG. 3) is arranged on the upper surface of the one side portion 3a of the mounting portion 3 so as to be in close contact with the ink discharge portion.
[0024]
As shown in FIG. 13, the front head unit 6 includes a plurality of metal plate laminated cavity plates 10 and an adhesive or an adhesive sheet 41 (see FIG. 17) to the cavity plates 10. A plate-type piezoelectric actuator 20 to be bonded and laminated, and a flexible flat cable 40 are laminated on the upper surface of the piezoelectric actuator 20 with an adhesive for electrical connection with an external device. It is assumed that ink is ejected downward from a nozzle 54 opened on the lower surface (front surface) side of the plate 10.
[0025]
Further, an elastic thin metal plate cover plate 44 is fixed along the front surface (lower surface) of the front head unit 6. The cover plate 44 has a hole 44a corresponding to the nozzle 54 at the central portion, and bent portions 44b and 44c are formed along the side surface of the main body frame 1 from the lower surface side of the bottom plate 5 at both ends. 44b covers the lower surface side of the middle part of the flexible flat cable 40.
[0026]
The outer periphery of the cover plate 44 is sealed and fixed to the main body frame 1 with a sealing agent 45 such as a silicone adhesive. That is, between the left and right side edges of the cover plate 44 and the ribs 5a rising on the left and right sides of the bottom plate 5, and between the tip of the other bent portion 44c of the cover plate 44 and the side surface of the main body frame 1, The sealant 45 is filled in a substantially U shape (see FIGS. 10 and 11), and between the inner surface of one bent portion 44b and the flexible flat cable 40 and between the cable 40 and the side surface of the main body frame 1. A sealant 45 is filled in between (see FIG. 10). A gap between the inner periphery of the hole 44 a of the cover plate 44 and the front surface of the front head unit 6 is sealed with an adhesive that bonds the cover plate 44 and the front head unit 6. Thereby, the space between the two front head units 6 is blocked by the cover plate 44, and the space between the main body frame 1 and the outer periphery of the front head unit 6 is sealed via the cover plate 44 and the sealing agent 45. Thus, it is possible to prevent ink, paper dust, dust and the like from entering the gap 9c between the main body frame 1 and the front head unit 6, and an electrical short circuit at the electrical connection portion between the piezoelectric actuator 20 and the flexible flat cable 40. Accidents can be prevented. Further, the one bent portion 44b can guide the pulling direction of the flexible flat cable 40 and can protect the cable 40.
[0027]
Further, as will be described later, on the back surface side of the front head unit 6 and on the upper surface of the supply hole 19a formed in one end portion of the uppermost base plate 14, the ink supplied from the upper ink cartridge is placed. A filter 29 for removing dust is fixed in advance with an adhesive (see FIG. 6A).
[0028]
Next, a method of bonding and fixing the front head unit 6 to the support portion 8 of the bottom plate 5 of the main body frame 1 will be described.
[0029]
First, the cover plate 44 is placed on a jig (not shown) with the front face facing downward, the two front head units 6 and 6 are arranged so that their nozzles 54 correspond to the holes 44a of the cover plate 44, and the nozzles 54 are opened. With the surface (the lower surface (front surface) of the cavity plate 10) facing downward, the front head unit 6 is placed on the cover plate 44 with an adhesive so that the rows of the nozzles 54 are arranged in parallel and at a predetermined interval. Put it on. Thereby, the lower surfaces (front surfaces) of the two front head units 6 and 6 can be arranged on the same plane almost accurately. At this time, the adhesive does not need to fix the front head unit 6 to the cover plate 44 immediately, and may be gradually cured during the following steps.
[0030]
On the other hand, as shown in FIG. 6A, the main body frame 1 is arranged so that the support portion 8 faces upward, and a packing 47 made of rubber or the like is pushed into each fitting groove 46, so that the height of the packing 47 Approximately half to one third of the bottom plate 5 protrudes below the bottom surface of the bottom plate 5, and then an adhesive (sealant) 48 such as silicone resin is filled in each fitting groove 46. Thereafter, the main body frame 1 is covered from above the front head units 6 and 6. At this time, when the front head units 6 are set so as to be accommodated in the stepped recesses of the support portions 8, the lower edge of the rib 5 a of the bottom plate 5 is substantially flush with the lower surface of the cover plate 44. Retained. At that time, the tip of each of the packings 47 comes into contact with the outer peripheral portion of the back surface of the front head unit 6 rather than the filtering portion 29a (corresponding to the ink supply hole 19a) of the filter 29. set. When the main body frame 1 is put on the front head units 6 and 6, the sealing agent 48 is held in the fitting groove 46 by its own viscosity and does not fall. Further, the front head units 6 and 6 can be mounted on the main body frame 1 while being held by a jig (not shown). Next, when one or both of the front head unit 6 and the main body frame 1 are pressed against each other, the inner peripheral surface 47a of each packing 47 is in close contact with the inner peripheral wall 46a of each fitting groove 46, and the packing 47 Each packing 47 sinks into the fitting groove 46 while being in close contact with the outer periphery of the filter 29 so that the front end surrounds the outer periphery from the ink supply hole 19a. Then, the sealing agent 48 in the fitting groove 46 overflows outside the packing 47 in the fitting groove 46, but the tip of the packing 47 is in close contact with the surface of the filter 29 in advance. The agent 48 cannot penetrate into the inner diameter portion of the packing 47, and can be securely sealed by adhering to the back surface of the front head unit 6 at the outer peripheral portion of the packing 47. Therefore, as a result of forming a double sealing portion of the packing 47 and the sealing agent 48 on the outer periphery thereof, the contact portion (joining portion) between the back surface of the outer periphery and the packing 47 from the supply hole 19 a in each front head unit 6. While ensuring that the ink does not leak out, the contact with the sealant 48 is reliably blocked at the location of the packing 47 while the ink flows from the opening 50 to the supply hole 19a, and the ink component This eliminates the problem that particles that clog the nozzle 54 are generated in the ink due to a chemical reaction or the like with the components of the sealant 48, or the sealant 48 is eroded and the sealability is deteriorated.
[0031]
The fitting groove 46 may be provided for each single outer periphery of each opening 50. Further, when a plurality of adjacent supply holes 19a are used as the same color ink, for example, an elliptical fitting in plan view that surrounds these adjacent supply holes 19a, 19a (openings 50, 50) together. A plurality of supply holes 19a and 19a (openings 50 and 50) may be sealed together by forming a joint groove and using an oval packing (not shown) that fits in the fitting groove. Furthermore, a draft may be formed in the inner peripheral wall 46a of the fitting groove 46 from the tip side toward the bottom of the fitting groove.
[0032]
Next, a viscous UV adhesive 7 of a modified acrylic resin adhesive as a fast-curing adhesive is dropped and filled into the spaces 9a and 9b from the upper surface side of the main body frame 1, and then on the main body frame 1. Irradiate ultraviolet rays toward the empty spaces 9a and 9b. Then, the UV adhesive 7 is solidified in a short time (within several tens of seconds).
[0033]
At this time, when the thickness dimension H1a of the front head unit 6 is the thickness from the front surface of the cavity plate 10 to the back surface of the flexible flat cable 40, and the thickness dimension of the cover plate 44 is H1b, the stepped shape If the depth dimension H2 of each support portion 8 is set slightly deeper than H1a + H1b (see FIG. 7), the space between each support portion 8, the flexible flat cable 40, the piezoelectric actuator 20, and the upper surface (rear surface) of the cavity plate 10 will be described. Since a slight gap 9c is formed and the UV adhesive 7 is infiltrated into the gap 9c, it is solidified in units of seconds. Therefore, an extra external force that presses any part of the front head unit 6 with the main body frame 1 does not act. Both can be fixed under the condition. The cover plate 44 does not have rigidity such as holding the two front head units 6 and 6 immovably. Accordingly, the front surface of the cavity plate 10 is kept parallel to the surface of the jig, in other words, the axis of the nozzle 54 (corresponding to the ink ejection direction) can be accurately set in a direction perpendicular to the surface of the jig. In addition, the mutual relationship between the nozzle rows of the two front head units 6 and 6 can be accurately maintained.
[0034]
Further, by arranging the recesses 9a and 9b in the vicinity of the four corners of the front head unit 6 having a rectangular shape in plan view, for example, when the UV adhesive 7 is solidified, the front head unit 6 is subjected to shrinkage distortion of the adhesive. Misalignment can be minimized.
[0035]
By solidifying the vicinity of the four corners of the front head unit 6, the front surface of the cavity plate 10 is brought into close contact with a cap made of rubber or the like in order to prevent the nozzle portion from drying when the ink jet head is not mounted in the printer later. When pressed as much as possible, there is an advantage that deformation such that the plane of the cavity plate 10 is distorted hardly occurs.
[0036]
Furthermore, as shown in FIGS. 4, 7 and 9, when the space 9a is formed wide across the adjacent sides of the front head units 6 and 6 arranged in parallel, one space is provided. The UV adhesive 7 is filled in 9a, and the two units 6 and 6 can be solidified at a time by ultraviolet irradiation, which can contribute to shortening the working speed and greatly improving the production efficiency.
[0037]
As the fast-curing adhesive, a moisture-curing adhesive having a component similar to that of the UV adhesive 7 can be used.
[0038]
Thereafter, as shown in FIGS. 10 and 11, the sealant 45 is formed between the left and right side edges of the cover plate 44 and the rib 5 a and between the tip of the bent portion 44 c of the cover plate 44 and the side surface of the main body frame 1. Apply. The front head is located between the flexible flat cable 40 and the main body frame 1, between the flexible flat cable 40 and the cover plate 44, and between the corner portion of the bent portion 44 c of the cover plate 44 and the main body frame 1. Before the main body frame 1 is put on the unit 6, a sealing agent 45 is applied in advance. Thereby, the outer periphery of the said clearance gap 9c can be sealed completely, and it can prevent that an ink, paper dust, dust, etc. penetrate | invade from the outside.
[0039]
Next, details of each component of the front head unit 6 will be described. The cavity plate 10 is configured as shown in FIGS. That is, the nozzle plate 43, the lower layer plate 11, the two manifold plates 12, the spacer plate 13, and the base plate 14 are each a structure in which five thin metal plates are laminated and bonded together with an adhesive, and in the embodiment, Each plate excluding the nozzle plate 43 is made of 42% nickel alloy steel plate and has a thickness of about 50 μm to 150 μm. In the nozzle plate 43, a large number of nozzles 54 for ejecting ink having a small diameter (in the embodiment, about 25 μm) are arranged in two rows in a staggered manner along the first direction (long side direction) of the nozzle plate 43. It is provided in the shape. Corresponding communication holes 15 are formed in a staggered pattern at intervals of a minute pitch P along two parallel reference lines 11a, 11b extending in the first direction of the lower layer plate 11. In the two manifold plates 12, ink passages 12 a and 12 b are formed so as to extend along both sides of the row of the communication holes 15. However, the ink passage 12b in the lower manifold plate 12 facing the lower layer plate 11 is formed as a recess so as to open only on the upper side of the manifold plate 12 (see FIG. 15). The ink passages 12 a and 12 b are sealed by stacking the spacer plate 13 on the upper manifold plate 12.
[0040]
The base plate 14 is provided with a plurality of narrow pressure chambers 16 extending in a second direction (short side direction) perpendicular to the center line along the long side (first direction). Has been. And when the parallel longitudinal reference lines 14a, 14b are set on both the left and right sides with the center line in between, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the left side of the center line is located on the left reference line 14a, Conversely, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the right side of the longitudinal center line is positioned on the right reference line 14b on the right side, and the tips 16a of the left and right pressure chambers 16 are alternately arranged. The pressure chambers 16 are alternately arranged so that every other pressure chamber 16 extends in the opposite direction.
[0041]
The front end 16a of each pressure chamber 16 is a through-hole having a small diameter formed in the staggered nozzles 54 of the nozzle plate 43 in the staggered arrangement of the spacer plate 13 and the manifold plates 12 in the same manner. 17, 17, 17 and the communication hole 15. On the other hand, the other end 16 b of each pressure chamber 16 communicates with the ink passages 12 a and 12 b in both the manifold plates 12 through through holes 18 drilled in the left and right side portions of the spacer plate 13.
[0042]
As shown in FIG. 15, the other end 16 b of each pressure chamber 16 is recessed so as to open only on the lower surface side of the base plate 14. A filter 29 for removing dust in the ink supplied from the upper ink cartridge is stretched over the upper surface of the supply hole 19a formed in one end of the uppermost base plate 14.
[0043]
As a result, ink that has flowed into the ink passages 12a and 12b from the supply holes 19a and 19b drilled in one end of the base plate 14 and the spacer plate 13 passes through the through holes 18 from the ink passage 12a. After being distributed in each pressure chamber 16, the pressure chamber 16 passes through the through passages 17, 17, 17 and the communication hole 15 to reach the nozzle 54 corresponding to the pressure chamber 16. (See FIG. 17).
[0044]
On the other hand, the piezoelectric actuator 20 has a structure in which nine piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 22, 23 are stacked, as shown in FIGS. Among the piezoelectric sheets, the lowermost piezoelectric sheet 22 and the upper surfaces (wide surfaces) of the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, and 21f counted upward are provided for each location of each pressure chamber 16 in the cavity plate 10. Narrow individual electrodes 24 are formed in a row along a first direction (long side direction), and each individual electrode 24 is formed on each piezoelectric sheet along a second direction orthogonal to the first direction. It extends to the vicinity of the edge of the long side. A common electrode 25 common to the plurality of pressure chambers 16 is formed on the upper surfaces (wide surfaces) of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g from the bottom.
[0045]
In the embodiment, the width of each individual electrode 24 is set slightly narrower than the wide portion of the corresponding pressure chamber 16 in plan view.
[0046]
On the other hand, since the pressure chambers 16 are arranged in two rows along the first direction (long side) on the short side central portion side of the base plate 14, the common electrodes 25 are arranged in two rows. Are formed in a substantially rectangular shape in plan view extending along the long side at the center in the short side direction of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, 21g so as to integrally cover the pressure chambers 16, 16. In the vicinity of the end edges of the pair of short sides of the even-numbered piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, 21g, lead-out portions 25a, 25a extending substantially over the entire length of the end edges are integrally formed.
[0047]
The individual electrodes 24 are disposed on the surface of the even-stage piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g near the edge of the long side where the common electrode 25 is not formed. A dummy individual electrode 26 having a width substantially the same as that of the individual electrode 24 and a short length is formed at the same vertical position (corresponding position).
[0048]
On the other hand, on the upper surface (wide surface) of the lowermost piezoelectric sheet 22 and the odd-numbered piezoelectric sheets 21b, 21d, 21f counted upward (positions corresponding to the lead portions 25a, 25a (the same vertical position, piezoelectric sheet) The dummy common electrode 27 is formed in the vicinity of the edge of the short side of the pair.
[0049]
On the upper surface of the uppermost top sheet 23, a surface electrode 30 for each of the individual electrodes 24 and a surface electrode 31 for the common electrode 25 are provided along the edge of the long side. Yes.
[0050]
Further, except for the lowermost piezoelectric sheet 22, all the other piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, and 21g and the top sheet 23 have the surface electrodes 30 and the corresponding ones. A through hole 32 is formed so that the individual electrode 24 and the dummy individual electrode 26 at the same position (the same vertical position) communicate with each other. Similarly, the at least one surface electrode 31 (in the embodiment, the surface electrode 31 at the four corners of the top sheet 23) and the corresponding electrode (the same vertical position) at the common electrode 25 or the leading portion 25a are provided. Through holes 33 are formed so as to communicate with each other, and the individual electrodes 24 of each layer and the surface electrodes 30 corresponding to the layers are electrically connected to each other through the conductive material filled in the through holes 32 and 33. In the same manner, the common electrodes 25 of each layer and the surface electrode 31 at the corresponding position are electrically connected to each other.
[0051]
The piezoelectric actuator 20 having the above-described configuration is manufactured by a method as described below. That is, a plurality of piezoelectric sheets 21b, 21d, and 21f in the one piezoelectric actuator 20 are arranged at a location of each piezoelectric sheet on the surface of the first material sheet (ceramic green sheet) formed by arranging them in a matrix. The through-holes 32 are drilled in advance corresponding to the positions where the individual electrodes 24 and the dummy common electrode 27 as the electrode of the discard pattern are provided. Similarly, a plurality of common electrodes 25 are provided on the respective piezoelectric sheets on the surface of a second material sheet (ceramic green sheet) formed by arranging and integrating a plurality of piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g in a matrix. Then, a through hole 33 is formed in advance corresponding to the position where the dummy individual electrode 26 is provided as an electrode of the discard pattern. Further, in the same manner as described above, a plurality of surface electrodes 30, 31 are provided on the top sheet 23 in the surface of the third material sheet (ceramic green sheet) formed by arranging a plurality of top sheets 23 in a matrix. Through-holes 32 and 33 are drilled at the positions to be provided.
[0052]
The individual electrodes 24 and dummy common electrodes 27 are provided on the surfaces of the piezoelectric sheets 21b, 21d, 21f, and 22, the common electrodes 25 and dummy individual electrodes 26 are provided on the surfaces of the piezoelectric sheets 21a, 21c, 21e, and 21g, and the top sheet 23. When the surface electrodes 30 and 31 are formed on the surface of the substrate by screen printing of the conductive paste, the through holes 32 and 33 penetrate the upper and lower wide surfaces of the first and second material sheets. The conductive paste also enters the through holes 32 and 33, and the conductive portions can be conducted through the through holes 32 and 33 on the upper and lower surfaces of the sheet at the electrode portions. Next, each green sheet is dried, then laminated, and then integrated by pressing in the laminating direction to form a single laminate. Then, it is fired.
[0053]
As a result, the plurality of piezoelectric sheets 21 and the top sheet that are stacked one above the other are electrically connected to the location of the surface electrode 30 with the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 at the same upper and lower positions. The common electrode 25 and the dummy common electrode 27 are electrically connected to the surface electrode 31.
[0054]
Note that side electrodes (not shown) may be formed so that the individual electrodes 24 and the common electrodes 25 are electrically connected to each other on the outer peripheral side surface in the thickness direction of the piezoelectric actuator 20.
[0055]
In the plate-type piezoelectric actuator 20 having such a configuration, the individual electrodes 24 in the piezoelectric actuator 20 correspond to the pressure chambers 16 in the cavity plate 10 with respect to the cavity plate 10. (See FIG. 17). Further, the flexible flat cable 40 is laminated and adhered to the upper surface of the piezoelectric actuator 20, whereby various wiring patterns (not shown) in the flexible flat cable 40 are formed on the surface electrodes 30, 31. Electrically joined to the
[0056]
In this configuration, by applying a voltage between any individual electrode 24 among the individual electrodes 24 in the piezoelectric actuator 20 and the common electrode 25, the individual electrode to which the voltage is applied among the piezoelectric sheets 21 and 22. A distortion in the stacking direction due to piezoelectricity occurs in the portion 24, and the internal volume of the pressure chamber 16 corresponding to each individual electrode 24 is reduced by this distortion, so that the ink in the pressure chamber 16 is transferred to the nozzle 54. Then, the liquid is ejected in the form of droplets (see FIG. 17), and predetermined printing is performed.
[0057]
The front head units to be arranged in parallel can be arbitrarily configured as 2 to 4, and the cavity plate in the front head unit may be a ceramic material in addition to a metal material. Further, the driving means of the ink jet printer of the present invention may be other types of the plate-like piezoelectric actuator 20 described above, or the vibration plate covering the back surface of the pressure chamber is vibrated by static electricity so that ink is ejected from the nozzles 54. It is also possible to discharge from
[0058]
Further, the ink may be supplied from the ink tank outside the carriage to the ink supply paths 4a to 4d via the tube without mounting the ink cartridge on the main body frame 1. Furthermore, the sealing agents 48 and 45 may have an adhesive action.
[0059]
[Operation and effect of the invention]
As described above, the ink jet printer head according to the first aspect of the present invention includes a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, pressure chambers for each nozzle, and ejection energy to the ink for each pressure chamber. In an ink jet printer head formed by fixing a front head unit composed of an actuator to be applied to a main body frame having an ink supply path for supplying ink from an ink supply source to the front head unit, the bottom plate of the main body frame includes: An opening of the ink supply passage is formed so as to face an ink supply hole provided on the back surface of the front head unit, and a packing is fitted in a fitting groove on an outer periphery of the opening, and an outer periphery of the packing The gap between the opening and the supply hole is sealed with a sealing agent filled in the fitting groove on the side.
[0060]
With this configuration, the front end of the packing is in close contact with the periphery of the ink supply hole on the back surface of the front head unit, and the gap between the opening and the ink supply hole is closed. Since the sealing agent is filled on the outer peripheral side of the packing, the sealing agent does not enter the inner peripheral side beyond the packing, and the effective area of the supply hole is not reduced. Since there is no chemical reaction due to contact and no particles or the like that clog the nozzles in the front head unit are generated, the performance of the ink jet printer head is not lowered.
[0061]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the sealant overflows from the fitting groove due to the pressing of the packing by the front head unit. In addition to the effect of the invention according to claim 1, the opening is provided when the front head unit and the main body frame are assembled by filling the fitting groove so as to reach between the unit and the main body frame. The sealing agent can be easily filled between the portion and the supply hole.
[0062]
The invention according to claim 3 is the ink jet printer head according to claim 1, wherein the fitting groove is formed for each opening, and a packing is fitted for each fitting groove. In addition to the effect of the first aspect of the present invention, even when there are a plurality of supply holes in one front head unit, each of the supply holes and openings can be sealed with packing, There is an effect that different colors of ink can be supplied.
[0063]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the fitting groove is formed so as to surround the outer periphery of the plurality of openings, and a packing is provided for each fitting groove. If fitted, in addition to the effect of the invention according to claim 1, a plurality of supply holes and openings in one front head unit can be collectively sealed with one packing, and sealing work and configuration Thus, the ink of the common color can be supplied to the plurality of supply holes.
[0064]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to any one of the first to fourth aspects, a filter for dust filtration is disposed in the opening or the supply hole. is there.
[0065]
According to this structure, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 4, even if dust is present on the ink supply source side, the dust can be removed by the filter, and the inkjet printer head The effect of not degrading the performance of the.
[0066]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet printer head comprising: a plurality of nozzles arranged in a row on a front surface; a pressure chamber for each nozzle; and an actuator for applying ejection energy to ink for each pressure chamber; An ink jet printer head in which a front head unit is fixed to a main body frame having an ink supply passage for supplying ink from an ink supply source to the front head unit. An opening of the ink supply passage is formed so as to face the ink supply hole provided on the back surface, and a packing is fitted in a fitting groove on the outer periphery of the opening, and the outer periphery of the packing is fitted. After filling the groove with a sealant, the back surface of the front head unit is pressed toward the main body frame to The front head unit is fixed to the main body frame in a state in which the seal agent in the fitting groove overflows and reaches between the front head unit and the main body frame. is there.
[0067]
According to such a manufacturing process, by relatively pressing the front head unit and the main body frame, the inner peripheral surface of the packing is in close contact with the inner peripheral wall of the fitting groove, and the front end of the packing is supplied with ink. The packing sinks into the fitting groove while closely contacting the back surface of the front head unit so as to surround the outer periphery from the hole, and the sealing agent in the fitting groove overflows outside the packing in the fitting groove. Since the front end of the packing is in close contact with the back surface of the front head unit in advance, the sealing agent cannot penetrate into the inner diameter portion of the packing, and adheres to the back surface of the front head unit at the outer peripheral portion of the packing. The effect that it can seal reliably is produced.
[0068]
According to a seventh aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet printer head according to the sixth aspect, a filter is attached in advance so as to cover the supply hole in the filter head unit. .
[0069]
If the filter is pasted in advance so as to cover the supply hole in this way, the filter does not move in a delirium, and the sealing performance by the packing and the sealing agent is not hindered.
[0070]
The invention according to claim 8 is the method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 6 or 7, wherein the bottom plate of the main body frame supports the back surfaces of the plurality of front head units in parallel. Providing a support portion and a space where a plurality of locations on the back surface of the front head unit are exposed, a packing is fitted into the fitting groove, and a sealing agent is fitted into the fitting groove on the outer peripheral side of the packing The plurality of front head units are positioned with respect to each other, the support portions are arranged opposite to the back surfaces of the plurality of front head units, and the plurality of front head units are bonded with the adhesive filled from the voids. The front head unit is fixed to the support portion.
[0071]
If such a manufacturing process is adopted, the sealing operation of the ink supply hole by the packing and the sealing agent and the fixing operation of the front head unit to the head case can be completed at the same time. In addition to the effects of the invention described in (1), the assembly work efficiency of the ink jet printer head is greatly improved, and the arrangement position error of the front head unit can be extremely reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view with the nozzle side of an inkjet printer head according to an embodiment of the present invention facing up.
FIG. 2 is an exploded perspective view of components of the ink jet printer head.
FIG. 3 is an exploded perspective view of components of the ink jet printer head viewed from above the main body frame.
FIG. 4 is a view of the bottom plate of the main body frame as viewed from the lower surface side.
5 is an enlarged cross-sectional view of each component such as packing as seen in the direction of arrows VV in FIG.
6A is a diagram of a sealing process in which a packing is fitted into a fitting groove of a bottom plate of a main body frame and is filled with an adhesive, and FIG. 6B is a process in a state in which the front head unit is pressed against the packing to be sealed. FIG.
7 is an enlarged cross-sectional view of each component viewed in the direction of arrows VII-VII in FIG. 4;
8 is an enlarged cross-sectional view of each component viewed in the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 4;
9 is an enlarged cross-sectional view showing an adhesion portion between the main body frame and the front head unit as seen in the direction of arrows VII-VII in FIG. 4;
10 is an enlarged cross-sectional view showing an adhesion portion between the main body frame and the front head unit as seen in the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 4;
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a seal portion between an opening for supplying ink and a supply hole.
FIG. 12 is a perspective view of each part of the front head unit.
FIG. 13 is an enlarged perspective view showing one end portions of a cavity plate and a piezoelectric actuator.
FIG. 14 is an exploded perspective view of a cavity plate.
FIG. 15 is a partially enlarged perspective view of a cavity plate.
FIG. 16 is an exploded perspective view of the piezoelectric actuator.
FIG. 17 is an enlarged side sectional view of the front head unit.
[Explanation of symbols]
1 Body frame
5 Bottom plate
6 Front head unit
7 UV adhesive
8 Supporting part
9a, 9b space
9c gap
10 Cavity plate
11 Lower plate
12a, 12b Manifold plate
13 Spacer plate
14 Base plate
16 Pressure chamber
19a, 19b Ink supply hole
20 Piezoelectric actuator
29 Filter
40 Flexible flat cable
43 Nozzle plate
46 Mating groove
47 Packing
48 Adhesive (sealant)
50 opening
54 nozzles

Claims

A front head unit comprising a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, a pressure chamber for each nozzle, and an actuator for applying ejection energy to the ink for each pressure chamber, from an ink supply source to the front head unit. In an inkjet printer head that is fixed to a main body frame having an ink supply passage for supplying ink,
An opening of the ink supply passage is formed in the bottom plate of the main body frame so as to face an ink supply hole provided on the back surface of the front head unit, and is fitted into a fitting groove on an outer periphery of the opening. An ink jet printer head characterized in that a gap between the opening and the supply hole is sealed with a sealed packing and a sealing agent filled in a fitting groove on the outer peripheral side of the packing.

The sealing agent is filled in the fitting groove so as to overflow from the fitting groove and reach between the front head unit and the main body frame by pressing the packing by the front head unit. The inkjet printer according to claim 1.

2. The ink jet printer head according to claim 1, wherein the fitting groove is formed for each opening, and a packing is attached to each fitting groove.

2. The ink jet printer head according to claim 1, wherein the fitting groove is formed so as to surround an outer periphery of the plurality of openings, and a packing is attached to each fitting groove.

The ink jet printer head according to any one of claims 1 to 4, wherein a filter for dust filtration is disposed in the opening or the supply hole.

A front head unit comprising a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, a pressure chamber for each nozzle, and an actuator for applying ejection energy to the ink for each pressure chamber, from an ink supply source to the front head unit. In an inkjet printer head that is fixed to a main body frame having an ink supply passage for supplying ink,
An opening of the ink supply passage is formed on the bottom plate of the main body frame so as to face an ink supply hole provided on the back surface of the front head unit, and packing is provided in a fitting groove on an outer periphery of the opening. After the fitting and filling the sealing groove in the outer circumferential side of the packing, the packing is pushed by pressing the back surface of the front head unit toward the main body frame, and the sealing agent in the fitting groove A method of manufacturing an ink jet printer head, wherein the front head unit is fixed to the main body frame in a state where the liquid overflows and reaches between the front head unit and the main body frame.

The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 6, wherein a filter is attached in advance so as to cover the supply hole in the filter head unit.

The bottom plate of the main body frame is provided with a support part for supporting the back surfaces of the plurality of front head units in parallel, and a space where a plurality of back surfaces of the front head units are exposed,
After fitting the packing into the fitting groove, and filling the sealing groove into the fitting groove on the outer peripheral side of the packing,
The plurality of front head units are positioned and arranged with respect to each other, the support portions are disposed opposite to the back surfaces of the plurality of front head units, and the plurality of front head units are bonded with an adhesive filled from the space. 8. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 6, wherein the ink jet printer head is fixed to the support portion.