JP3812344B2

JP3812344B2 - Inkjet printer head manufacturing method

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Publication number: JP3812344B2
Application number: JP2001023776A
Authority: JP
Inventors: 淳廣田; 敦伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-01-31
Also published as: JP2002144590A

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を、インク供給通路を備えた本体フレームに強固且つ迅速に且つ精度良く固定できる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おり、このフロントヘッドユニットを、合成樹脂製のヘッドケースの下面の凹所内に接着剤にて固定する。このヘッドケースには、後述するインクカートリッジからのインクを前記フロントヘッドユニットに流入させるためのインク流路が形成されており、このヘッドケースを、合成樹脂製の上面開放状でインクカートリッジを着脱自在に搭載できる本体フレームの下面にビス止めするという構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の構成では、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所を正確に形成することができず、また、前記凹所の内壁面とフロントヘッドユニットの外周及び裏面との間の隙間に隈なく接着剤で充填するので、当該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。そして、前記フロントヘッドユニットを複数並設させる場合、一方のフロントヘッドユニットにおけるノズル列と隣接する他方のフロントヘッドユニットにおけるノズル列との平行度や間隔の誤差が大きくなると、用紙等の被記録媒体に対するインクの付着位置がずれて印刷精度が悪くなるので、前記複数のフロントヘッドユニットを、その平行度や配置間隔の誤差が小さくなるように、ヘッドケースに固定する必要があった。
【０００４】
さらに、前記接着剤の硬化速度が遅いと、ヘッドケースに対してフロントヘッドユニットを固定するために位置及び姿勢保持する治具を長時間拘束しなければならず、組み立て作業の能率も悪くなるという問題もあった。
【０００５】
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。
【０００６】
【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、本体フレームに固定する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前記前面と反対側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、前記複数のフロントヘッドユニットのノズルの列の相互関係を位置決めして前記複数のフロントヘッドユニットを配置した後、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、前記空所から接着剤を充填し、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。
【０００７】
そして、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の製造方法において、前記空所は、前記底板の支持部とは反対側に開口するように前記底板を貫通して設けることを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２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、前記複数のフロントヘッドユニットを治具上に、前記ノズルの列の相互関係を位置決めして前記複数のフロントヘッドユニットの前面を前記治具に対向させた状態で置き、その状態で、前記本体フレームを、前記複数のフロントヘッドユニットの裏面に前記支持部が対向するように配置することを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか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、前記接着剤は、ＵＶ接着剤としたものである。
【００１０】
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の製造方法において、前記空所は１つのフロントヘッドユニットの四隅近傍に対応するよう設けるものである。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれか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、前記複数のフロントヘッドユニットの前面に、開口を有するカバープレートをさらに備え、前記複数のフロントヘッドユニットを相互に位置決め配置するとともにその前面に前記カバープレートを配置し、それらに前記支持部を対向配置するものである。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか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、前記各フロントヘッドユニットの裏面には、前記ノズルにインクを供給するための供給孔を設けておき、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した際、前記本体フレームに設けたインク供給通路を、前記供給孔に接続することを特徴とするものである。
【００１３】
そして、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか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、前記空所は、前記複数のフロントヘッドユニットのうち隣接する２つのフロントヘッドユニットの裏面に跨がるように位置していることを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項９に記載の発明は、請求項３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、前記各フロントヘッドユニットには、前記ノズルの列の前後部位またはその近傍に位置決め孔を設けておき、前記複数のフロントヘッドユニットを前記治具上に置く際、前記治具に突設した位置決めピンに前記位置決め孔をそれぞれ嵌合させ、前記ノズルの列の相互関係を位置決めすることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項９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、前記各フロントヘッドユニットは、複数枚のプレートを積層した構造であり、そのプレートのうち前記ノズルを穿設したプレートには、前記ノズルと位置決め孔とを同一工程にて穿設することを特徴とするものである。
【００１６】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または請求項１０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、前記各フロントヘッドユニットは、複数枚のプレートを積層した構造であり、そのプレートのうち前記ノズルを穿設したプレートには、前記位置決め孔を穿設し、そのプレートに隣接する下層のプレートには、前記位置決め孔に連通し、且つ該位置決め孔よりも直径が大きい逃がし孔を、それよりも上層のプレートには届かない盲孔として穿設することを特徴とするものである。
【００１７】
【００１８】
【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の下面図である。
【００１９】
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で、上面開放の略箱状に形成されており、その上方から４つのインクカートリッジ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。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（図示せず）が配置されている。
【００２０】
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にはＵＶ接着剤７にて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。
【００２１】
フロントヘッドユニット６は、図１２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１６参照）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、キャビティープレート１０における最下層のノズルプレート４３に後述のよう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。
【００２２】
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の第１実施形態は、図１３、図１４、図１５及び図１６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の五枚の薄い板状材料をそれぞれ接着剤にて重ね接合して積層した構造である。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。
【００２３】
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。また、ノズルプレート４３には、ノズル５４の列の前後部位またはその近傍に、後述するように、複数のフロントヘッドユニット６、６を相互の位置を高い精度で並設固定するための前後一対の位置決め孔５５、５５が寸法Ｌ１だけ隔てて穿設されている（図１４参照）。
【００２４】
前記ノズル５４及び位置決め孔５５、５５はレーザ加工、プレス加工等により同一工程にて穿設されるから、例えばノズル５４の列を結ぶ直線に対して位置決め孔５５、５５の位置が所定の高い精度で穿設される。また、ノズル５４の列の先端及び後端に対して位置決め孔５５、５５の位置が近すぎると、印字作業に伴うインク滴が位置決め孔５５内に溜まるおそれがあるため、実施形態では、前または後の位置決め孔５５から直近のノズル５４までの距離を１mm程度離した位置に穿設するものとする。
【００２５】
前記ノズル５４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て穿設されている。前記二枚のマニホールドプレート１２、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１４参照）。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。
【００２６】
なお、前記下層プレート１１及び下側のマニホールドプレート１２には、前記各位置決め孔５５に連通する逃がし孔５６が穿設されており（図１４参照）、各逃がし孔５６の直径は位置決め孔５５より大きく設定され、且つ逃がし孔５６は、上側のマニホールドプレート１２や前記スペーサプレート１３まで届かない盲孔に形成されている。これにより、万一、前記各位置決め孔５５からインクが浸入した場合でも、後述する圧電アクチュエータ２０の箇所までインクが届かず、インクの液による電気的短絡の事故がないように配慮されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。これらの場合、連通孔１５、貫通路１７の直径は、ノズル５４の直径よりかなり大きく設定されている。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。
【００２９】
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。
【００３０】
これにより、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１５及び図１６参照）。
【００３１】
前記圧電アクチュエータ２０は、図１２、図１３及び図１７に示すように、９枚の圧電シート２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２２及びトップシート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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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）の引出部２５ａ並びにダミーコモン電極２７と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（図１３及び図１７参照）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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２３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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１２、図１３参照）。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。
【００４３】
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１５から液滴状に噴出して、所定の印字が行われる（図１６参照）。
【００４４】
次に、本体フレーム１の底板５の支持部８に対して複数のフロントヘッドユニット６、６を並列的に固着する方法について説明する。図２〜図８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。
【００４５】
まず、前記２つのフロントヘッドユニット６、６を並設するために、治具４２プレートに予め位置決めピン５７、５７を４つ突設する。その場合、２つのノズルプレート４３、４３におけるノズル５４、５４列が互いに平行であるように正確にセットする必要がある。そのため、１つのノズルプレート４３の前後部位にＬ１だけ隔てて穿設された位置決め孔５５、５５に対応するように前後２箇所の位置決めピン５７、５７を突設させる（図６参照）。また、２つのノズルプレート４３、４３におけるノズル５４、５４列の間隔がＬ２にて平行度を保持するために、位置決めピン５７、５７をＬ２の間隔だけ隔てて突設させる（図５参照）。
【００４６】
治具４２においてノズルプレート４３が載る位置決めピン５７、５７のまわりの部分４２ａは、他の部分よりも高く突出しており、平面視においてカバープレート４４の開口部４４ａよりも小さい大きさである。最初に、カバープレート４４をその開口部４４ａに突出部分４２ａが挿入するようにして治具４２上に載せる。
【００４７】
次いで、前記各フロントヘッドユニット６のノズルプレート４３をプレート状の治具４２の突出部分４２ａに対面させるように下向きにして、各ノズルプレート４３に設けられた前記ノズル５４の列の前後部位に穿設された位置決め孔５５、５５を対応する位置決めピン５７、５７に嵌め入れる（図１０（ａ）及び図１１参照）。これにより、２つのフロントヘッドユニット６、６における両ノズル５４、５４列が平行で、且つノズル列の前後位置も前後にずれないようにセットされる（図１０（ａ）参照）。
【００４８】
そして、前記位置決めピン５７の高さ寸法をノズルプレート４３の厚さ寸法より高くしてあっても、当該ノズルプレート４３に隣接するプレート（下層プレート１１）には逃がし孔５６が形成されているから、位置決めピン５７の先端がプレートにつかえず、また、位置決めピン５７と位置決め孔５５との両直径を同じにしてガタつかないようすることにより、ノズルプレート４３の表面（下面）が治具４２の表面に当接した状態を保持でき、並設するノズル５４の軸線（インクの噴射方向に対応する）を治具４２の表面に対して直交する方向に正確に設定できることになる。なお、逃がし孔５６の直径が位置決め孔５５（位置決めピン５７）の直径より大きく設定することにより、キャビティプレート１０における各プレート４３、１１、１２、１３、１４の積層作業時の各プレートの横ずれの誤差が若干あっても、位置決めピン５７全体が位置決め孔５５に貫通できるのである。
【００４９】
次いで、この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の下縁はノズルプレート４３の下面とほぼ同一平面をなす状態に保持される。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を図１０（ｂ）の下向き矢印のごとく落とし込み充填し、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。
【００５０】
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におけるノズルプレート４３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するときには、前記段付き状の各支持部８の深さ寸法Ｈ２を、Ｈ１ａより若干深く設定すると（図５参照）、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（図７及び図８参照）、この隙間９ｃに前記ＵＶ接着剤７が侵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することができる。
【００５１】
従って、ノズル５４の軸線（インクの噴射方向に対応する）を治具４２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。
【００５２】
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。
【００５３】
また、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。
【００５４】
さらに、図５及び図７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。
【００５５】
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。
【００５６】
そして、フロントヘッドユニット６、カバープレート４４、本体フレーム１の間には、シール剤４５を充填する。なお、フロントヘッドユニット６とカバープレート４４の間には、カバープレート４４にフロントヘッドユニット６を対向させる際に、カバープレート４４またはフロントヘッドユニット６の下層プレート１１の対向面のいずれかに予め塗布した接着剤兼シール剤を介装させる。
【００５７】
即ち、図７〜図９に示すように、弾性のある薄金属板製のカバープレート４４の左右両側縁とリブ５ａとの間、及びカバープレート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を被せ付ける前に、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。
【００５８】
なお、カバープレート４４は、中央部分においてノズルプレート４３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。
【００５９】
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、及びカバープレート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７及び図９）、また一方の折曲部分４４ｂの内側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８参照）。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（シール剤）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。
【００６０】
なお、図２、図９に示すように、本体フレーム１における前記各インク供給通路４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの本体フレーム１の底板５の下面への連通部の外周には平面視８字状等の嵌合溝４６を凹み形成し、該嵌合溝４６には、リング状のゴム製等のパッキン４７を挿入するとともに、シリコーン樹脂等のシール剤４５にて予め充填しておく。前述のフロントヘッドユニット６と本体フレーム１との接着固定時に、同時に前記各パッキン４７の先端が前記各供給孔１９ａの外周に押圧されことにより、シール剤４５もフロントヘッドユニット６に接触し、供給孔１９ａ（フィルタ２９）とのシール箇所が密閉できるのである。
【００６１】
図１８はキャビティプレート１０の第２実施形態を示し、第１実施形態のキャビティプレート１０との相違は下層プレート１１が省略されている点であり、他の形態及び構成、作用・効果は同一であるので、同一符号を付して、詳細な説明は省略する。そして、ノズルプレート４３における位置決め孔５５に連通する盲孔としての逃がし孔５６は、下側マニホールドプレート１２及び上側マニホールドプレート１２にのみ穿設されており、スペーサプレート１３やベースプレート１４には逃がし孔５６が穿設されていないので、第１実施形態と同様に、位置決め孔５５側からインクが浸入してもスペーサプレート１３やベースプレート１４にて遮断され、その裏面側の圧電アクチュエータ２０の箇所にインクが浸透せず、電気的短絡事故が発生しない。
【００６２】
また、並列すべきフロントヘッドユニットの個数は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。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、キャリッジ以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〜４ｂにインクを供給するものであっても良い。
【００６３】
【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、本体フレームに固定する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前記前面と反対側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、前記複数のフロントヘッドユニットのノズルの列の相互関係を位置決めして前記複数のフロントヘッドユニットを配置した後、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、前記空所から接着剤を充填し、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。
【００６４】
このような製造方法を採用すれば、複数のフロントヘッドユニットの前面の水平度やノズル列の平行度を正確に保持した状態で、各フロントヘッドユニットの裏面からの接着剤の充填で、本体フレームと固定でき、インクジェットプリンタヘッドの組み立て精度を大幅に向上できるという効果を奏する。
【００６５】
そして、請求項２に記載の発明によれば、フロントヘッドユニットの裏面と空所のある底板の壁面との間に接着剤を充填することにより、迅速に固定でき、且つ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。
【００６６】
請求項３に記載の発明によれば、前記複数のフロントヘッドユニットを治具上に、前記ノズルの列の相互関係を位置決めして前記複数のフロントヘッドユニットの前面を前記治具に対向させた状態で置き、その状態で、前記本体フレームを、前記複数のフロントヘッドユニットの裏面に前記支持部が対向するように配置したから、本体フレームに対してフロントヘッドユニットを接着剤にて固着するだけで、複数並設するフロントヘッドユニットのノズル列が互いに平行状になり配置誤差を無くすることができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明によれば、前記接着剤は、ＵＶ接着剤としたものであるから、速硬化性であり、秒単位の極短時間で固化が完了するので組み立て作業効率が大幅に向上するという効果を奏する。
【００６８】
請求項５に記載の発明によれば、前記空所は１つのフロントヘッドユニットの四隅近傍に対応するよう設けるものである。
このように、１つのフロントヘッドユニットの四隅近傍に対応する空所にて接着剤で固定すると、接着剤の固化時に、当該接着剤の収縮歪みに伴うフロントヘッドユニットの位置ずれを極力少なくすることができると共に、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。
【００６９】
請求項６に記載の発明によれば、前記複数のフロントヘッドユニットの前面に、開口を有するカバープレートをさらに備え、前記複数のフロントヘッドユニットを相互に位置決め配置するとともにその前面に前記カバープレートを配置し、それらに前記支持部を対向配置するものであるから、上記のように複数のフロントヘッドユニットの配置誤差を小さくし、かつ、それらの間の隙間をカバープレートで塞ぎ、埃等の侵入を防止することができる。
請求項７に記載の発明によれば、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した際、前記各フロントヘッドユニットの裏面に設けた供給孔と、前記本体フレームに設けたインク供給通路とを接続することができる。
【００７０】
請求項８に記載の発明によれば、前記空所は、前記複数のフロントヘッドユニットのうち隣接する２つのフロントヘッドユニットの裏面に跨がるように位置しているものであるので、隣接する支持部に跨がった空所に接着剤を充填すれば隣接するフロントヘッドユニットの裏面箇所を同時に固定でき、組み立て作業効率が一層向上するという効果を奏する。
【００７１】
また、請求項９に記載の発明によれば、前記各フロントヘッドユニットには、前記ノズルの列の前後部位またはその近傍に位置決め孔を設けておき、前記複数のフロントヘッドユニットを前記治具上に置く際、前記治具に突設した位置決めピンに前記位置決め孔をそれぞれ嵌合させ、前記ノズルの列の相互関係を位置決めすることを特徴とするものである
【００７２】
従って、一つのフロントヘッドユニットごとにノズルプレートを治具に対面させてセットすると、治具における位置決めピンに対してノズルプレートにおけるノズル列前後の位置決め孔を介して、ノズルプレートが正確な位置姿勢で簡単にセットできるから、この状態で本体フレームに対してフロントヘッドユニットを接着剤にて固着するだけで、複数並設するフロントヘッドユニットのノズル列が互いに平行状になり配置誤差を無くすることができる。また、位置決めのための構成も至極簡単であり、インクジェットヘッド側に跡に突出部が残らないという効果も奏する。
さらに、本体フレームに、フロントヘッドユニットを複数固定した後には、治具における位置決めピンからノズルプレートを外すだけでよいから、作業効率が良いという効果を奏する。
【００７３】
請求項１０に記載の発明によれば、前記各フロントヘッドユニットは、複数枚のプレートを積層した構造であり、そのプレートのうち前記ノズルを穿設したプレートには、前記ノズルと位置決め孔とを同一工程にて穿設することを特徴とするものである。
【００７４】
したがって、ノズルと位置決め孔とを別工程で形成する場合に比べて、相互の位置誤差が少なくなり、その分だけ複数のフロントヘッドユニットの並設の配置誤差も小さくできるという効果を奏する。
【００７５】
請求項１１に記載の発明によれば、前記各フロントヘッドユニットは、複数枚のプレートを積層した構造であり、そのプレートのうち前記ノズルを穿設したプレートには、前記位置決め孔を穿設し、そのプレートに隣接する下層のプレートには、前記位置決め孔に連通し、且つ該位置決め孔よりも直径が大きい逃がし孔を、それよりも上層のプレートには届かない盲孔として穿設することを特徴とするものである。
【００７６】
したがって、フロントヘッドユニットを積層状に組み立てるときに、ノズルプレートとそれに隣接するプレートとの間の横ずれが多少できても、位置決めピンが盲孔につかえず、且つ、印刷作業中に万一、インクが位置決め孔を介して盲孔内に浸入しても、アクチュエータ側にインクが浸入せず、電気的短絡事故が発生しない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線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図６】図４のVI−VI線矢視で見た各部品の拡大断面図である。
【図７】図４のＶ−Ｖ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８】図４のVI−VI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９】インク供給通路部における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】製造方法を示し（ａ）はフロントヘッドユニットを治具上に位置決め配置した状態の側面図、（ｂ）は本体フレームを被せた状態の断面図である。
【図１１】位置決め状態での位置決めピンと位置決め孔及び盲孔としての逃がし孔の位置関係を示す要部拡大断面図である。
【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】フロントヘッドユニットの拡大側断面図である。
【図１７】圧電アクチュエータの分解斜視図である。
【図１８】第２実施形態のキャビティープレートの分解斜視図である。
【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
１２，１２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
２０圧電アクチュエータ
４０フレキシブルフラットケーブル
４２治具
４３ノズルプレート
５４ノズル
５５位置決め孔
５６盲孔としての逃がし孔
５７位置決めピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a configuration of an inkjet printer head such as a piezoelectric type, and more specifically, a front head unit including a nozzle and an actuator is firmly and quickly and accurately attached to a main body frame including an ink supply passage.Manufacturing method that can be fixedIt is about.
[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 This is composed of a piezoelectric diaphragm bonded to the back of the chamber. Fixed by an adhesive to the lower surface of the recess of Dokesu. This head case is formed with an ink flow path for allowing ink from an ink cartridge, which will be described later, to flow into the front head unit. It was configured to be screwed to the lower surface of the main body frame that can be mounted on.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the above 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 gap between the wall surface and the outer periphery and the back surface of the front head unit is filled with the adhesive, it is difficult to accurately align the nozzle direction of the front head unit with the direction perpendicular to the lower surface of the head case. There was a problem. When a plurality of the front head units are arranged side by side, if errors in parallelism and spacing between the nozzle rows in one front head unit and the nozzle rows in the other front head unit adjacent to each other increase, a recording medium such as paper Therefore, it is necessary to fix the plurality of front head units to the head case so that errors in parallelism and arrangement intervals are reduced.
[0004]
  Furthermore, if the curing speed of the adhesive is slow, the jig for holding the position and posture must be restrained for a long time in order to fix the front head unit to the head case, and the efficiency of the assembly work is also deteriorated. There was also a problem.
[0005]
  The present invention provides an ink jet printer head that solves such problems.Manufacturing methodIt is a technical subject to provide
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this technical problem, according to the first aspect of the present invention, a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, a pressure chamber for each nozzle, and jet energy are applied to the ink for each pressure chamber. Front head unit consisting of actuatorTo the body frameInkjet printer headManufacturing methodIn the bottom plate of the main body frame,pluralFront head unitThe opposite side of the frontThe back ofIn parallelA support portion for supporting, and a space where a plurality of locations on the back surface of the front head unit are exposed.After arranging and arranging the plurality of front head units by positioning the interrelationships of the nozzle rows of the plurality of front head units, the support portions are arranged opposite to the back surfaces of the plurality of front head units, An adhesive is filled from the void, and the plurality of front head units are fixed to the support portion.
[0007]
  And the invention of Claim 2 is2. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the space is provided through the bottom plate so as to open to the side opposite to the support portion of the bottom plate.
[0008]
  The invention according to claim 33. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the plurality of front head units are positioned on a jig so that the mutual relationship between the rows of the nozzles is positioned, and the front surfaces of the plurality of front head units are arranged. The main body frame is placed so as to face the jig, and the main body frame is arranged so that the support portions face the back surfaces of the plurality of front head units.
[0009]
  Furthermore, the invention described in claim 44. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the adhesive is a UV adhesive.
[0010]
  The invention described in claim 55. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the voids are provided so as to correspond to the vicinity of the four corners of one front head unit.
[0011]
  The invention described in claim 66. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, further comprising a cover plate having an opening on a front surface of the plurality of front head units, and positioning the plurality of front head units relative to each other. The cover plate is disposed on the front surface thereof, and the support portion is disposed opposite to the cover plate.
[0012]
  The invention described in claim 77. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein a supply hole for supplying ink to the nozzle is provided on a back surface of each front head unit. When the front head unit is fixed to the support portion, an ink supply passage provided in the main body frame is connected to the supply hole.
[0013]
  And the invention of claim 8 is8. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the space is positioned so as to straddle the back surfaces of two adjacent front head units among the plurality of front head units. It is characterized by that.
[0014]
  The invention according to claim 9 is4. The method of manufacturing an inkjet printer head according to claim 3, wherein each front head unit is provided with positioning holes in front and rear portions of the nozzle row or in the vicinity thereof, and the plurality of front head units are attached to the jig. When placing on the jig, the positioning holes are fitted into the positioning pins protruding from the jig, respectively. It is characterized by positioning the mutual relationship between the rows of sulls.
[0015]
  The invention according to claim 10 is:10. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 9, wherein each front head unit has a structure in which a plurality of plates are stacked, and a plate in which the nozzle is perforated is positioned on the plate. The hole is formed in the same process.
[0016]
  The invention according to claim 11In the method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 9 or 10, each front head unit has a structure in which a plurality of plates are stacked, and among the plates, the plate in which the nozzle is perforated, The positioning hole is drilled, and the lower layer plate adjacent to the positioning hole is connected to the positioning hole and has a relief hole having a diameter larger than that of the positioning hole. It is characterized by being drilled as a hole.
[0017]
[0018]
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 inkjet printer head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a bottom view of the main body frame 1.
[0019]
  In these drawings, a main body frame 1 mounted on a known carriage (not shown) that runs along a recording medium is an injection-molded product of a synthetic resin material such as polypropylene or polypropylene, and has a substantially box shape with an open top surface. It is formed, four from the topink cartridgeThe mounting portion 3 can be detachably mounted, and one side portion 3a of the mounting portion 3 includesink cartridgeInk supply passages 4 a, 4 b, 4 c, and 4 d that can be connected to the ink discharge portion (not shown) communicate with the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 1. A rubber packing (not shown) is provided 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.
[0020]
  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. A plurality of cavities 9 a and 9 b for fixing with the UV adhesive 7 are formed in the respective support portions 8 so as to penetrate vertically.
[0021]
  As shown in FIG. 12, 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. 16) with respect to the cavity plates 10. A plate-type piezoelectric actuator 20 to be bonded and laminated, and a flexible flat cable 40 are overlapped and bonded to each other on an upper surface of the piezoelectric actuator 20 with an adhesive. It is assumed that ink is ejected downward from a nozzle 54 opened in the lowermost nozzle plate 43 as described later.
[0022]
  Next, details of each component of the front head unit 6 will be described. The first embodiment of the cavity plate 10 is configured as shown in FIGS. 13, 14, 15 and 16. That is, it is a structure in which five thin plate-like materials of the nozzle plate 43, the lower layer plate 11, the two manifold plates 12, the spacer plate 13, and the base plate 14 are laminated and bonded together with an adhesive. 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.
[0023]
  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. The nozzle plate 43 has a pair of front and rear for fixing a plurality of front head units 6 and 6 side by side with high accuracy at or near the front and rear portions of the row of nozzles 54, as will be described later. Positioning holes 55 and 55 are formed with a distance of L1 (see FIG. 14).
[0024]
  Since the nozzle 54 and the positioning holes 55, 55 are formed in the same process by laser processing, press processing, etc., for example, the positions of the positioning holes 55, 55 with respect to a straight line connecting the rows of the nozzles 54 have a predetermined high accuracy. Is drilled. Further, if the positioning holes 55 and 55 are too close to the front end and rear end of the row of nozzles 54, ink droplets accompanying the printing operation may be collected in the positioning hole 55. It is assumed that the distance from the subsequent positioning hole 55 to the nearest nozzle 54 is drilled at a position about 1 mm apart.
[0025]
  The communication holes 15 corresponding to the nozzles 54 are formed in a staggered pattern at intervals of a minute pitch P along two parallel reference lines 11a and 11b extending in the first direction of the lower layer plate 11. Yes. Ink passages 12 a and 12 b are formed in the two manifold plates 12 and 12 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 to the upper side of the manifold plate 12 (see FIG. 14). The ink passages 12 a and 12 b are sealed by stacking the spacer plate 13 on the upper manifold plate 12.
[0026]
  The lower plate 11 and the lower manifold plate 12 are provided with relief holes 56 communicating with the positioning holes 55 (see FIG. 14). The diameters of the relief holes 56 are larger than those of the positioning holes 55. The large relief hole 56 is formed as a blind hole that does not reach the upper manifold plate 12 or the spacer plate 13. As a result, even if ink has entered from each of the positioning holes 55, the ink does not reach the position of the piezoelectric actuator 20 described later, and it is considered that there is no electrical short circuit accident due to the ink liquid.
[0027]
  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.
[0028]
  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. In these cases, the diameters of the communication hole 15 and the through passage 17 are set to be considerably larger than the diameter of the nozzle 54. 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.
[0029]
  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. Further, the upper surface of the supply hole 19a formed in one end portion of the uppermost base plate 14 has an upper portion thereof.ink cartridgeA filter 29 for removing dust in the ink supplied from the printer is stretched.
[0030]
  As a result, the ink that has flowed into the ink passages 12a and 12b from the supply holes 19a and 19b formed 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 FIGS. 15 and 16).
[0031]
  The piezoelectric actuator 20 has a structure in which nine piezoelectric sheets 21a, 21b, 21c, 21d, 21e, 21f, 21g, 22 and a top sheet 23 are laminated, 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.
[0032]
  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.
[0033]
  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.
[0034]
  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. The dummy individual electrodes 26 having the same width as the individual electrodes 24 and a short length are formed at the same vertical position (corresponding position).
[0035]
  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.
[0036]
  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.
[0037]
  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 electrodes 31 at the four corners of the top sheet 23), and the extraction portion 25a and the dummy common electrode 27 at the corresponding positions (the same vertical position) 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. Similarly, the common electrodes 25 of each layer and the surface electrodes 31 at the corresponding positions are electrically connected to each other (see FIGS. 13 and 17). ).
[0038]
  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 drilled 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.
[0039]
  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.
[0040]
  As a result, the plurality of piezoelectric sheets 21 and the top sheet 23 stacked vertically are electrically connected to the position of the surface electrode 30 with the individual electrodes 24 and the dummy individual electrodes 26 at the same upper and lower positions. A plurality of common electrodes 25 and dummy common electrodes 27 are electrically connected to the surface electrode 31.
[0041]
  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.
[0042]
  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 FIGS. 12 and 13). 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
[0043]
  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 24 to which the voltage is applied in the piezoelectric sheet 21 is applied. A distortion in the stacking direction due to piezoelectricity occurs in the portion, 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 discharged from the nozzle 15 to the liquid. A predetermined printing is performed by ejecting droplets (see FIG. 16).
[0044]
  Next, a method for fixing the plurality of front head units 6 and 6 in parallel to the support portion 8 of the bottom plate 5 of the main body frame 1 will be described. As shown in FIGS. 2 to 8, the plurality of cavities 9 a and 9 b are formed at locations that fix the vicinity of the four corners of one front head unit 6. In the place where one side (long side in the embodiment) of the two support portions 8 and 8 is adjacent, the spaces 9a and 9a are widened so as to straddle the back surfaces of the two front head units 6 and 6 arranged side by side. To form.
[0045]
  First, in order to arrange the two front head units 6 and 6 side by side, four positioning pins 57 and 57 are projected in advance on the jig 42 plate. In that case, it is necessary to accurately set the nozzles 54 and 54 rows in the two nozzle plates 43 and 43 so that they are parallel to each other. Therefore, two front and rear positioning pins 57 and 57 are protruded so as to correspond to the positioning holes 55 and 55 that are formed in the front and rear portions of one nozzle plate 43 by a distance L1 (see FIG. 6). Further, in order to maintain the parallelism when the interval between the nozzles 54 and 54 rows in the two nozzle plates 43 and 43 is L2, the positioning pins 57 and 57 are protruded with an interval of L2 (see FIG. 5).
[0046]
  The portion 42a around the positioning pins 57, 57 on which the nozzle plate 43 is placed in the jig 42 protrudes higher than the other portions, and is smaller than the opening 44a of the cover plate 44 in plan view. First, the cover plate 44 is placed on the jig 42 so that the protruding portion 42a is inserted into the opening 44a.
[0047]
  Next, the nozzle plate 43 of each front head unit 6 is faced down so as to face the protruding portion 42 a of the plate-like jig 42, and the front and rear portions of the nozzle 54 row provided in each nozzle plate 43 are drilled. The provided positioning holes 55, 55 are fitted into the corresponding positioning pins 57, 57 (see FIG. 10A and FIG. 11). Thereby, both the nozzles 54 and 54 row | line | columns in the two front head units 6 and 6 are parallel, and the front-back position of a nozzle row | line | column is set so that it may not shift | deviate back and forth (refer Fig.10 (a)).
[0048]
  Even if the height dimension of the positioning pin 57 is higher than the thickness dimension of the nozzle plate 43, the escape hole 56 is formed in the plate (lower layer plate 11) adjacent to the nozzle plate 43. The front end of the positioning pin 57 cannot be held by the plate, and both the positioning pin 57 and the positioning hole 55 have the same diameter so that they do not rattle. The state of being in contact with the surface can be maintained, and the axis line (corresponding to the ink ejection direction) of the nozzles 54 arranged side by side can be accurately set in a direction orthogonal to the surface of the jig 42. In addition, by setting the diameter of the relief hole 56 to be larger than the diameter of the positioning hole 55 (positioning pin 57), the lateral displacement of each plate during the stacking operation of the plates 43, 11, 12, 13, and 14 in the cavity plate 10 is determined. Even if there is a slight error, the entire positioning pin 57 can penetrate the positioning hole 55.
[0049]
  Next, the main body frame 1 is placed over the front head units 6 and 6. At that time, when the front head units 6 are set so as to be housed 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 nozzle plate 43. Retained. Next, a UV adhesive 7 having a viscosity of a modified acrylic resin adhesive as a fast-curing adhesive is applied to each of the voids 9a and 9b from the upper surface side of the main body frame 1 as indicated by a downward arrow in FIG. After dropping and filling, ultraviolet rays are irradiated from above the main body frame 1 toward the spaces 9a and 9b. Then, the UV adhesive 7 is solidified in a short time (within several tens of seconds).
[0050]
  At this time, when the thickness dimension H1a of the front head unit 6 is the thickness from the front surface of the nozzle plate 43 to the back surface of the flexible flat cable 40 in the cavity plate 10, the depth dimension of each stepped support portion 8 is set. When H2 is set slightly deeper than H1a (see FIG. 5), a slight gap 9c is formed between each support portion 8 and the flexible flat cable 40, the piezoelectric actuator 20, and the upper surface (back surface) of the cavity plate 10 ( 7 and FIG. 8), since the UV adhesive 7 penetrates into the gap 9c and solidifies in units of seconds, 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.
[0051]
  Accordingly, the axis of the nozzle 54 (corresponding to the ink ejection direction) can be accurately set in a direction orthogonal to the surface of the jig 42, and the mutual relationship between the nozzle rows of the two front head units 6 and 6 Can be maintained accurately.
[0052]
  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.
[0053]
  Further, by solidifying the vicinity of the four corners of the front head unit 6, the front surface of the cavity plate 10 is covered with a cap made of rubber or the like to prevent the nozzle portion from drying when the ink jet head is not mounted in the printer later. There is an advantage that deformation that causes distortion of the plane of the cavity plate 10 is less likely to occur when pressed so as to be in close contact.
[0054]
  Further, as shown in FIGS. 5 and 7, when the space 9a is formed wide across the adjacent sides of the front head units 6 and 6 arranged in parallel, the UV is formed in one space 9a. By filling the adhesive 7 and irradiating with ultraviolet rays, the two units 6 and 6 can be solidified at a time, which can contribute to shortening the working speed and greatly improving the production efficiency.
[0055]
  As the fast-curing adhesive, a moisture-curing adhesive having a component similar to that of the UV adhesive 7 can be used.
[0056]
  A space between the front head unit 6, the cover plate 44, and the main body frame 1 is filled with a sealing agent 45. In addition, between the front head unit 6 and the cover plate 44, when the front head unit 6 is opposed to the cover plate 44, it is applied in advance to either the cover plate 44 or the opposing surface of the lower layer plate 11 of the front head unit 6. The adhesive / sealant thus prepared is interposed.
[0057]
  That is, as shown in FIGS. 7 to 9, between the left and right edges of the cover plate 44 made of an elastic thin metal plate and the rib 5a, the tip of the bent portion 44c of the cover plate 44, and the body frame 1 A sealant 45 is applied between the side surfaces. 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. As a result, the outer periphery of the gap 9c can be completely sealed, and ink, paper dust, dust and the like can be prevented from entering from the outside.
[0058]
  The cover plate 44 has a hole 44a corresponding to the nozzle plate 43 in 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. The bent portion 44b covers the lower surface side of the middle portion of the flexible flat cable 40.
[0059]
  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, Sealing agent 45 is filled in a substantially U shape (FIGS. 7 and 9), and between the inside 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. Each is filled with a sealing agent 45 (see FIG. 8). The inner periphery of the hole 44 a of the cover plate 44 and the front surface of the front head unit 6 are sealed with an adhesive (sealant) 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.
[0060]
  As shown in FIGS. 2 and 9, the outer periphery of the communicating portion of the ink supply passages 4a, 4b, 4c, and 4d in the main body frame 1 to the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 1 has an eight-letter shape in plan view. A fitting groove 46 such as a recess is formed, and a ring-shaped rubber packing 47 is inserted into the fitting groove 46 and filled in advance with a sealant 45 such as silicone resin. When the front head unit 6 and the main body frame 1 are bonded and fixed together, the tip of each packing 47 is simultaneously pressed against the outer periphery of each supply hole 19a, so that the sealing agent 45 also contacts the front head unit 6 and is supplied. The sealing part with the hole 19a (filter 29) can be sealed.
[0061]
  FIG. 18 shows a second embodiment of the cavity plate 10. The difference from the cavity plate 10 of the first embodiment is that the lower layer plate 11 is omitted, and the other forms, configurations, operations and effects are the same. Therefore, the same reference numerals are given and detailed description is omitted. And the positioning hole in the nozzle plate 4355The escape hole 56 as a blind hole communicating with the upper manifold plate 12 is formed only in the lower manifold plate 12 and the upper manifold plate 12, and the escape hole 56 is not formed in the spacer plate 13 and the base plate 14. Similar to the embodiment, the positioning hole55Even if the ink enters from the side, it is blocked by the spacer plate 13 and the base plate 14, and the ink does not penetrate into the portion of the piezoelectric actuator 20 on the back surface side, so that an electrical short circuit accident does not occur.
[0062]
  The number of front head units to be arranged in parallel can be arbitrarily set to 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 have a configuration in which the liquid is discharged from the liquid. Alternatively, ink may be supplied from the ink tank other than the carriage to the ink supply paths 4a to 4b via the tube without mounting the ink cartridge on the main body frame 1.
[0063]
[Operation and effect of the invention]
  As described above, the invention according to claim 1IsFront 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 ink for each pressure chamberTo the body frameInkjet printer headManufacturing methodIn the bottom plate of the main body frame,pluralFront head unitThe opposite side of the frontThe back ofIn parallelA support portion for supporting, and a space where a plurality of locations on the back surface of the front head unit are exposed.The plurality of fronts After positioning the plurality of front head units by positioning the mutual relationship between the nozzle rows of the head unit, the support portions are arranged opposite to the back surfaces of the plurality of front head units, and the adhesive is filled from the voids. The plurality of front head units are fixed to the support portion.
[0064]
  If such a manufacturing method is adopted, the main body frame can be filled with the adhesive from the back surface of each front head unit while maintaining the level accuracy of the front surfaces of the front head units and the parallelism of the nozzle rows accurately. The assembly accuracy of the inkjet printer head can be greatly improved.
[0065]
  According to the second aspect of the present invention, the adhesive can be quickly fixed by filling the gap between the back surface of the front head unit and the wall surface of the bottom plate with a space, and the position of the front head unit can be arranged. There is an effect that the error can be extremely small.
[0066]
  According to the invention described in claim 3, the plurality of front head units are positioned on the jig, the mutual relationship of the nozzle rows is positioned, and the front surfaces of the plurality of front head units are opposed to the jig. Since the main body frame is disposed in such a state that the support portion faces the back surface of the plurality of front head units, the front head unit is simply fixed to the main body frame with an adhesive. As a result, the nozzle rows of a plurality of front head units arranged side by side are parallel to each other, and arrangement errors can be eliminated.
[0067]
  According to the invention of claim 4, since the adhesive is a UV adhesive, it is fast-curing, and solidification is completed in an extremely short time in seconds, so that the assembly work efficiency is greatly increased. There is an effect of improving.
[0068]
  According to the invention described in claim 5, the space is provided so as to correspond to the vicinity of the four corners of one front head unit..
  In this way, when the adhesive is fixed in the spaces corresponding to the four corners of one front head unit, the positional deviation of the front head unit due to the shrinkage distortion of the adhesive is minimized when the adhesive is solidified. When the ink jet head is not installed in a state where the ink jet head is mounted on the printer, when the front surface of the cavity plate is pressed closely with a rubber cap to prevent the nozzle portion from drying, the plane of the cavity plate There is an advantage that deformation that distorts becomes difficult to occur.
[0069]
  According to the invention described in claim 6, the front plate of the plurality of front head units is further provided with a cover plate having an opening, the plurality of front head units are positioned and arranged mutually, and the cover plate is disposed on the front surface thereof. Since it arranges and the said support part is arranged opposite to them,As described above, the arrangement error of the plurality of front head units can be reduced, and the gap between them can be closed with the cover plate to prevent entry of dust or the like.
  According to the seventh aspect of the present invention, when the plurality of front head units are fixed to the support portion, a supply hole provided in the back surface of each front head unit, an ink supply passage provided in the main body frame, Can be connected.
[0070]
  According to invention of Claim 8, since the said space is located so that the back surface of two adjacent front head units among these front head units may be straddled.,If an adhesive is filled in a space straddling the adjacent support portion, the back surface portion of the adjacent front head unit can be fixed at the same time, and the assembly work efficiency is further improved.
[0071]
  According to the ninth aspect of the present invention, each front head unit is provided with positioning holes in front and rear portions of the nozzle row or in the vicinity thereof, and the plurality of front head units are mounted on the jig. The positioning holes are fitted into positioning pins projecting from the jig to position the mutual relationship between the nozzle rows.
[0072]
  Therefore, when the nozzle plate is set to face the jig for each front head unit, the nozzle plate is accurately positioned and positioned through the positioning holes in the nozzle plate before and after the nozzle row with respect to the positioning pins in the jig. Since it can be set easily, simply by fixing the front head unit to the main body frame with an adhesive in this state, the nozzle rows of a plurality of front head units arranged in parallel can be arranged in parallel with each other, eliminating arrangement errors. it can. Further, the configuration for positioning is extremely simple, and there is an effect that no protruding portion remains on the ink jet head side.
  Furthermore, after fixing a plurality of front head units to the main body frame, it is only necessary to remove the nozzle plate from the positioning pins in the jig, so that the working efficiency is improved.
[0073]
  Invention of Claim 10According to the above, each front head unit has a structure in which a plurality of plates are stacked, and the nozzle and the positioning hole are drilled in the same step in the plate in which the nozzle is drilled. It is characterized by this.
[0074]
  Therefore, compared with the case where the nozzle and the positioning hole are formed in separate steps, the mutual positional error is reduced, and the arrangement error of the parallel arrangement of the plurality of front head units can be reduced accordingly.
[0075]
  According to an eleventh aspect of the present invention, each front head unit has a structure in which a plurality of plates are stacked, and the positioning hole is formed in a plate in which the nozzle is formed. The lower plate adjacent to the plate is provided with a relief hole communicating with the positioning hole and having a diameter larger than that of the positioning hole as a blind hole that does not reach the upper plate. It is a feature.
[0076]
  Therefore, when assembling the front head unit in a laminated form, even if there is some lateral displacement between the nozzle plate and the adjacent plate, the positioning pin cannot be used as a blind hole, and in the unlikely event that the ink is printed Even if the ink enters the blind hole through the positioning hole, the ink does not enter the actuator side, and an electrical short circuit accident does not occur.
[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.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of each component as viewed in the direction of arrows VV in FIG. 4;
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of each component viewed in the direction of arrows VI-VI in FIG. 4;
7 is an enlarged cross-sectional view showing a bonding portion between the main body frame and the front head unit as seen in the direction of arrows VV in FIG. 4;
8 is an enlarged cross-sectional view showing a bonding portion between the main body frame and the front head unit as seen in the direction of arrows VI-VI in FIG. 4;
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view illustrating a bonding portion between a main body frame and a front head unit in an ink supply passage portion.
10A is a side view of a state in which a front head unit is positioned on a jig, and FIG. 10B is a cross-sectional view of a state in which the main body frame is covered.
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a positional relationship between a positioning pin, a positioning hole, and a relief hole as a blind hole in a positioning state.
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 enlarged side sectional view of the front head unit.
FIG. 17 is an exploded perspective view of a piezoelectric actuator.
FIG. 18 is an exploded perspective view of a cavity plate according to a second embodiment.
[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
  12,12 Manifold plate
  13 Spacer plate
  14 Base plate
  16 Pressure chamber
  20 Piezoelectric actuator
  40 Flexible flat cable
  42 Jig
  43 Nozzle plate
  54 nozzles
  55 Positioning hole
  56 Relief hole as a blind hole
  57 Positioning pin

Claims

An inkjet printer head for fixing a front head unit comprising a plurality of nozzles 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 to a main body frame . In the manufacturing method ,
The bottom plate of the body frame, the front and a support portion for supporting the back surface opposite to the parallel form of the plurality of front head unit, and a cavity in which a plurality of locations of the rear surface of the front head unit is exposed Set up
After positioning the plurality of front head units by positioning the interrelationship between the rows of nozzles of the plurality of front head units, the support portion is disposed opposite to the back surface of the plurality of front head units,
A method of manufacturing an ink jet printer head , comprising filling an adhesive from the void and fixing the plurality of front head units to the support portion .

2. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the space is provided through the bottom plate so as to open to the side opposite to the support portion of the bottom plate .

The plurality of front head units are placed on a jig, the mutual relationship between the nozzle rows is positioned, and the front surfaces of the plurality of front head units are placed facing the jig.
3. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the main body frame is disposed so that the support portion faces the back surface of the plurality of front head units .

4. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the adhesive is a UV adhesive.

5. The method for manufacturing an ink jet printer head according to claim 1, wherein the voids are provided so as to correspond to the vicinity of the four corners of one front head unit.

Further comprising a cover plate having an opening in front of the plurality of front head units,
6. The plurality of front head units are positioned and arranged with respect to each other, the cover plate is arranged on a front surface thereof, and the support portion is arranged so as to face the cover plate. Inkjet printer head manufacturing method.

On the back surface of each front head unit, a supply hole for supplying ink to the nozzle is provided,
The ink supply path provided in the main body frame is connected to the supply hole when the plurality of front head units are fixed to the support portion. Inkjet printer head manufacturing method.

The said empty space is located so that it may straddle the back surface of two adjacent front head units among these front head units, The one of Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Inkjet printer head manufacturing method .

Each front head unit is provided with positioning holes in front and rear portions of the nozzle row or in the vicinity thereof,
When placing the plurality of front head units on the jig, the positioning holes are respectively fitted to positioning pins protruding from the jig,
4. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 3, wherein the mutual relation between the nozzle rows is positioned.

Each of the front head units has a structure in which a plurality of plates are laminated, and the plate in which the nozzle is drilled is positioned on the plate. 10. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 9, wherein the holes are formed in the same process.

Each of the front head units has a structure in which a plurality of plates are laminated. Of the plates, the plate having the nozzles is provided with the positioning hole, and the lower plate adjacent to the plate is provided with the positioning hole. 11. The escape hole having a diameter larger than that of the positioning hole and communicating with the positioning hole is formed as a blind hole that does not reach the upper layer plate. A method for manufacturing the inkjet printer head according to claim.