JP3677098B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド、より詳細には板材に通孔を穿設して各流路を形成した積層型記録ヘッド本体を固定するホルダの取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
入力情報に応じて複数のノズルからインク滴を噴射して文字や図形を出力するオンデマンド型インクジェツトヘツドは、ワイヤドット式記録ヘッドに比較して印字品質が高く、かつ騒音が低く、さらにページプリンタに比較してランニングコストが低いため急速に普及している。
【０００３】
このインクジェツト式記録ヘツドの中で、基板に複数のノズル開口を穿孔してプレートの面に垂直な方向にインク滴を吐出させる積層型インクジェット式記録ヘッドは、特開昭62-111758号公報等に見られるように、平面上に配列された圧力発生室を区画するスペーサと、これの一方の面を封止するとともに、圧力発生室に対応して配置された圧電振動板を持つ弾性板と、他方の面を封止する蓋板からなるアクチュエータユニット、及びインクタンクに連通する流路と接続するインク供給口形成基板と、圧力発生室にインクを供給するリザーバ室を区画するリザーバ室形成基板と、圧力発生室に連通するノズル開口を備えたノズルプレートとを一体とした流路ユニットから構成されている。
【０００４】
このような積層構造を採るインクジェツト式記録ヘツドは、典型的にはその厚みが０．５ミリ程度で、機械的強度が低いため、インクタンク保持体に設けられたヘッドホルダに固定されてキャリッジに搭載される。
【０００５】
図１０は、このようなインクジェット式記録ヘッドの一例を示すものであって、ヘッドホルダＡの開口面に形成された凹部Ｂに接着剤Ｃ、Ｃ、Ｃを塗布し、この凹部Ｂにヘッド本体Ｄを挿入、固定して構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため、ヘッドホルダＡのインク供給流路Ｅの端面Ｆと、記録ヘッド本体Ｄのインク供給口Ｇの端面Ｈとの間から接着剤Ｃがインク供給路側に流れ込んで、インクタンクから記録ヘッド本体Ｄへのインクの供給に障害を生じたり、また精密な接着塗布作業を必要として製造工程が複雑化するという問題がある。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、接着剤の塗布作業を不要として、接着剤の流れ込みによる印刷不良発生の防止と、記録ヘッド本体とヘッドホルダとの固定作業の簡素化を図ることができるインクジェット式記録ヘッドを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、ノズル開口が形成された流路ユニットと、インクを加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出させるアクチュエータユニットとからなる記録ヘッド本体を、載置面に当接させて、インクカートリッジと前記記録ヘッド本体のインク供給口とをインク流路により接続するヘッドホルダとからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記記録ヘッド本体の周辺を取り囲む弾性のリブ部と、前記リブ部に連続し、かつ前記インク供給口の周縁を取り囲む環状の弾性のパッキン部とを備えた結合部材を前記載置面と前記記録ヘッド本体との間に介装して、前記流路ユニットとヘッドホルダとを固定枠により固定し、もって記録ヘッド本体の特定の位置に強い圧力を作用させることなく、前記インク供給口とインク流路とを液密に接合し、もって記録ヘッド本体とヘッドホルダとの固着に接着剤を不要とした。
【０００９】
【実施例】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１、図２は、それぞれ本発明が適用されたインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示す組立斜視図と、断面構造を示す図であって、図中符号１は、ヘッドホルダで、記録ヘッド本体２０のアクチュエータユニット２４、２５（図５）や、フレキシブルケーブル２６を収容するために収容室２を備えた筒状体として形成されている。
【００１０】
一方の開口面には、記録ヘッドの流路ユニット２３を固定するための載置面３が形成され、ここにはインクタンクからの流路１ａに連通する接続口４、４が突出形成され、またこれの両側には位置決めピン５、５が立設されている。また載置面３の両側下方には後述する固定枠３１を固定するための段部６、６が形成され、固定のためのネジ孔７、７が穿設されている。
【００１１】
１０は、接合部材で、ヘッドホルダ１の載置面３の外周形状とほぼ同形で、かつヘッドホルダ１の開口とほぼ一致する窓１１を有するとともに、前述の接続口４、４が貫通する通孔１２、１２と、前述の位置決めピン５と係合する位置決め孔１３、１３を有する基板１４に、ヘッドホルダ１の接続口４、４の外周に液密に嵌合するとともに、先端が後述する記録ヘッド本体２０のインク供給口２７の周囲に弾接するパッキン部１５、１５と、これらパッキン部１５と連続し、窓１１を取り囲むように輪状に形成されたリブ部１６とからなる弾性部材を固定して構成されている。
【００１２】
図３は、パッキン部１５の断面構造を示すものであって、流路を接続する開口１２にはこれを封止するように、気泡やごみ等を除去できる程度の網目を有するメッシュ材１７がサンドイッチ状に液密に接合されて構成されている。
【００１３】
また、リブ部１６は、その下面に図４（イ）、（ロ）に示したように凸状体１６ａや溝１６ｂが形成されていて、基板１４の上面に形成されている溝１４ａや凸状体１４ｂに係合させて固定されている。
【００１４】
また必要に応じてパッキン部１５、及びこれの近傍を除くリブ部１６を接着剤により基板１４に固定されている。いうまでもなく、パッキン部１５の領域以外はインクの供給流路に関係がないから、たとえ塗布した接着剤がはみ出してもインク流路を詰まらせることはない。
【００１５】
２０は、前述の記録ヘッド本体で、ノズル開口２１、２２を備えた流路ユニット２３と、図５に示したように流路ユニット２３の裏面に固定されて駆動信号により圧力発生室を収縮、膨張させるアクチュエータユニット２４、２５とからなり、駆動回路からの信号を供給するフレキシブルケーブル２６が各アクチュエータユニット２４、２５に接続されている。
【００１６】
流路ユニット２３の接合部材１０との対向面、つまり裏面には、前述の接続口４、４と対向する位置にインク供給口２７が、また位置決めピン５、５と対向する位置には位置決め孔２８、２８が形成されている。
【００１７】
このように構成された各部材は、ヘッドホルダ１の載置面３を上方に向けてセットし、この載置面３に接合部材１０を、その位置決め孔１３、１３がヘッドホルダ１の位置決めピン５、５に嵌合するように位置合わせて載置する。これにより接続口４、４の外周にパッキン部１５、１５が係合する。
【００１８】
ついで、ノズル開口２１、２２を上面にしてフレキシブルケーブル２６を収容室２に引き込んで、ヘッド本体２０をその位置決め孔２８、２８が位置決めピン５、５に嵌合するように位置合わせしてセットする。これによりインク供給口２７、２７が接続口４、４に対向する位置に位置決めされる。
【００１９】
最後に、記録ヘッド本体２０のノズル開口２１、２２を露出させる窓３０を備えた固定枠３１を載置面３に填めて、外周３２をネジ３４によりヘッドホルダ１の段部６に固定すると、ヘッド本体２０は、外周をリブ部１６で弾性支持され、またインク供給口２７がパッキン部１５により接続口４と液密に接続される。
【００２０】
この実施例によれば、各部材の接合工程に接着剤の塗布作業を必要としないから、組立作業の簡素化が可能となるばかりでなく、記録ヘッド本体２０のインク供給口２７への接着剤の流れ込みが皆無となり記録ヘッド本体２０にインクを安定して供給することができる。
【００２１】
また、記録ヘッド本体２０と接合部材１０とはヘッドホルダ１の位置決めピン５、５に係合し、かつリブ部１６の弾性により弾圧状態で保持されているから、振動等で位置ずれを起こすことはない。
【００２２】
なお、上述の実施例においてはネジ３４により固定枠３１をヘッドホルダ１に固定してるが、熱溶着カシメや超音波カシメ等の他の固着方法を適用して固定することもできる。
【００２３】
図６（イ）は、リブ部１６の他の実施例を示すもので、一定のピッチで、例えば高さ０．３ｍｍ、底面の幅０．３ｍｍ程度の微小な突起４０、４０、４０‥‥を形成して構成されている。
【００２４】
この実施例によれば、微小な突起４０、４０、４０‥‥がヘッドの流路ユニットの裏面に当接することになり、流路ユニットの若干の平坦度の相違を各突起４０、４０、４０‥‥の変位で吸収して、ヘッド本体２０をヘッドホルダ１に安定して固定することができる。
【００２５】
図６（ロ）は、リブ部１６の他の実施例を示すもので、断面を山型として形成するとともに、開口に対向する斜面４１と外側に位置する斜面４２の勾配を異ならせて構成されている。
【００２６】
この実施例によれば、流路ユニット２３の裏面に当接して頂点４２が弾圧を受けた時、リブ１６がその斜面の傾斜の大きさにより内側、または外側に一方にのみ傾くから、流路ユニット２３との当接時にリブ部１６のしわや曲がりを防止することができる。
【００２７】
また、同様にパッキン部１５にも図７に示したように開口側と外側とで傾斜が異なる斜面１５ａ、１５ｂを形成することで、その斜面の傾斜の大きさにより内側、または外側に一方にのみ傾くからしわや曲がりを生じることなくパッキン部１５を記録ヘッド本体２０のインク供給口２７に当接させることができる。
【００２８】
なお、上述の実施例においては、接合部材を基板１４とパッキン部１５及びリブ部１６とに分離して構成しているが、図８に示したようにメッシュ材４５を中心にしてその上面、及び下面にパッキン部１５及びリブ部１６をサンドイッチ状に形成することで、パッキン部１５の開口１２に位置するメッシュ材４５ａをフィルター材として、またリブ部１６に位置するメッシュ材を補強材として機能させることができ、基板１４が不要となる。
【００２９】
メッシュ材４５として布を用いた場合にはコストの引き下げを、また金属網体を用いた場合には高い強度を得ることができてヘッドホルダ１への自動組込みが可能となる。
【００３０】
このように構成された接合部材は、これの固定面３との対向面に図９（イ）、（ロ）に示したように凸状体１６ａ、または溝１６ｂを形成し、またヘッドホルダ１の固定面３に前記凸状体１６ａ、溝１６ｂに対応する溝１ａ、凸状体１ｂを形成しておくことにより結合部材を固定面３に正確に位置決め固定することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、接合部材が、記録ヘッド本体の周辺を取り囲むリブ部と環状のパッキン部とを連続するように構成されているので、記録ヘッド本体の特定の位置に強い圧力が作用させることなく、均等な圧力で記録ヘッド本体をヘッドホルダに固定でき、記録ヘッド本体とヘッドホルダとの固着に接着剤が不要となり、インク流路への接着剤の浸入に起因するインク供給不良を確実に防止することができるばかりでなく、接着剤の塗布作業が不要となって製造工程の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す組立斜視図である。
【図２】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図３】パッキン部の断面構造を示す図である。
【図４】図（イ）、（ロ）は、それぞれリブ部と基板との固定構造を示す断面図である。
【図５】記録ヘッド本体の裏面側の構造を示す斜視図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれリブ部の他の実施例を示す図である。
【図７】パッキン部の他の実施例を示す断面図である。
【図８】結合部材の他の実施例を示す断面図である。
【図９】図（イ）、（ロ）は、それぞれ同上結合部材とヘッドホルダとの接合構造を示す断面図である。
【図１０】インクジェット式記録ヘッド本体とヘッドホルダとの従来の固定方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ヘッドホルダ
３ 載置面
４ 接続口
５ 位置決めピン
１０ 接合部材
１３ 位置決め孔
１４ 基板
１５ パッキン部
１６ リブ部
１７ メッシュ材
２０ 記録ヘッド本体
２１、２２ ノズル開口
２３ 流路ユニット
２４、２５ アクチュエータユニット
２６ フレキシブルケーブル
２８ 位置決め孔
３０ 窓
３１ 固定枠

Claims (6)

1. ノズル開口が形成された流路ユニットと、インクを加圧して前記ノズル開口からインク滴を吐出させるアクチュエータユニットとからなる記録ヘッド本体を、載置面に当接させて、インクカートリッジと前記記録ヘッド本体のインク供給口とをインク流路により接続するヘッドホルダとからなるインクジェット式記録ヘッドにおいて、
   前記記録ヘッド本体の周辺を取り囲む弾性のリブ部と、前記リブ部に連続し、かつ前記インク供給口の周縁を取り囲む環状の弾性のパッキン部とを備えた結合部材を前記載置面と前記記録ヘッド本体との間に介装して、前記流路ユニットとヘッドホルダとを固定枠により固定して前記インク供給口とインク流路とを液密に接合してなるインクジェット式記録ヘッド。
2. 前記パッキン部にはその開口を封止するようにメッシュ部材がサンドイッチ状に設けられている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。
3. 前記パッキン部にはその開口を封止するように、また前記リブ部には補強材としてメッシュ部材がサンドイッチ状に設けられている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。
4. 前記リブ部の前記流路ユニットに当接する面に微小な突起が形成されている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。
5. 前記リブ部の前記流路ユニットに当接する面が断面山型に形成されていて、各斜面の勾配が異なっている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。
6. 前記ヘッドホルダに前記記録ヘッド本体に到達する複数の位置決めピンが設けられ、また前記結合部材、及び流路ユニットに前記位置決めピンに係合する位置決め孔が穿設されている請求項１のインクジェット式記録ヘッド。

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