JP3925406B2

JP3925406B2 - Liquid jet head

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Publication number: JP3925406B2
Application number: JP2002378263A
Authority: JP
Inventors: 富士男赤羽
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004209655A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を噴射するノズル列の実質的長さを可及的に長く設定した液体噴射ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体をノズル開口から噴射させる液体噴射ヘッドは、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置に装着される記録ヘッドをあげることができる。そこで、従来の技術を上記インクジェット式記録装置を例にとって説明する。
【０００３】
図８は、インクジェット式記録装置の周辺構造をしめす。
【０００４】
この装置は、インクカートリッジ１が搭載されるとともに、記録ヘッド２が取付けられたキャリッジ３を備えている。装置本体であるインクジェット式記録装置は符号５０で示されている。
【０００５】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙である記録媒体７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、記録媒体７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド２のノズル形成面が露呈するよう取付けられるとともに、インクカートリッジ１が搭載されるようになっている。
【０００６】
そして、上記記録ヘッド２にインクカートリッジ１からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録媒体７の上面にインク滴を吐出させて記録媒体７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。なお、キャリッジ３は、記録ヘッド２を主走査方向に往復移動させる移動手段として機能している。
【０００７】
上記記録媒体７の移動を案内するために、記録ヘッド２の主走査方向に延びている長尺な案内部材８が配置されている。案内部材８の一端側のとなりには、記録ヘッド２のノズルプレート１７（後述する）を清浄にするワイパー装置９と、ノズル開口部のインクの粘性状態等を正常化するキャッピング装置１０が配置されている。また、案内部材８の他端側のとなりには、フラッシングボックス１１が配置され、そこにフラッシング開口部１２が形成されている。
【０００８】
キャッピング装置１０によるクリーニング動作で吸出された廃インクや、フラッシング開口部１２に対するフラッシング動作で記録ヘッド２から吐出された廃インクは、廃インク貯留部１３に溜められるようになっている。
【０００９】
なお、上記のインクジェット式記録装置５０は、従来技術の一環として説明したが、本発明の液体噴射ヘッドが装着できる構造である。
【００１０】
上記記録ヘッド２に包含されているインク噴射ユニットＵを、図９〜図１２に基づいて説明する。
【００１１】
このインク噴射ユニットＵは、ヘッドケース１４と、このヘッドケース１４のユニット固着面１５に接着剤等で固着される流路ユニット１６とから構成されている。上記流路ユニット１６は、ノズルプレート１７と、流路形成板１８と、振動板の形態で例示されている封止板１９とが積層され接着されて構成されている。
【００１２】
上記ノズルプレート１７は、ステンレス板からなり、多数のノズル開口２０が列設されてノズル列２１を形成している。上記流路形成板１８は、素材板であるシリコン単結晶板からなり、上記ノズル開口２０に連通する圧力発生室２２と、大気に連通（図示していない）しているダンパ用凹部２７が異方性エッチングにより形成されている。２３はヘッドケース１４のユニット固着面１５に形成されたインク供給管２６に連通しているインク貯留室であり、封止板１９にあけたインク導入口２５を通じて圧力発生室２２に連通している。
【００１３】
上記振動板１９は、樹脂フィルムとステンレス板がラミネートされており、各圧力発生室２２に対応する部分の裏面に、周囲を樹脂フィルムのみとするステンレス板の島部１９Ａが形成されている。また、１９Ｂは、インク貯留室２３と略同じ輪郭をした樹脂フィルムのみとしたコンプライアンス部である。
【００１４】
上記ヘッドケース１４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の射出成形品であり、インク貯留室２３にインクを導入するインク供給管２６が開口されている。また、流路形成板１８のインク貯留室２３に対応する部分に、インク貯留室２３の形状と略一致する形状の上記ダンパ用凹部２７が形成されている。
【００１５】
２９は圧電振動子３０が固定される固定基板、３１は上記固定基板２９に圧電振動子３０が固定されてなる圧電振動子ユニット３５を収容する収容室である。上記圧電振動子３０は、縦振動モードの圧電振動子３０であり、駆動信号の入力により長手方向に伸縮振動して圧力発生室２２に圧力変動を与えるようになっている。
【００１６】
上記ダンパ用凹部２７は、インク貯留室２３の下側開口を封止する振動板１９と流路形成板１８に設けた凹形状部によって形成された空間であり、インク滴吐出時のインク貯留室２３内の圧力変動を、コンプライアンス部１９Ｂの変形によって吸収するようになっている。このコンプライアンス部１９Ｂの変形時には、ダンパ用凹部２７内の空気が空気抜き穴（図示していない）から外部に抜け、ダンパ用凹部２７内の圧力上昇を防止するようになっている。
【００１７】
上記構成のインク噴射ユニットＵは、例えば、つぎのようにして組立てられる。すなわち、まず、ヘッドケース１４のユニット固着面１５に、インク供給管２６や収容室３１に流れ込まないよう接着剤を塗布したり、あるいは所定形状に打ち抜き形成等された接着シートを貼着し、その上に、あらかじめ接着剤等で接合されて組み立てられた流路ユニット１６を載置する。ついで、４０〜１００℃程度の温度に加熱し、必要に応じて押圧等することにより、流路ユニット１６とヘッドケース１４とを固着する。
【００１８】
一方、圧電振動子３０が固定基板２９に固定された圧電振動子ユニット３５を準備し、上記圧電振動子３０の先端に接着剤を塗布しておく。つぎに、流路ユニット１６が下側になるよう上記ヘッドケース１４を反転させ、上記圧電振動子ユニット３５を収容室３１に収容して接着固定する。この状態で、圧電振動子３０の先端を流路ユニット１６の振動板１９に接着固定し、最後に固定基板２９をヘッドケース１４に固定することにより、インク噴射ユニットＵが完成する。
【００１９】
上記インク噴射ユニットＵでは、駆動回路（図示せず）で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル３２を介して圧電振動子３０に入力することにより、圧電振動子３０を長手方向に伸縮させる。この圧電振動子３０の伸縮により、振動板１９の島部１９Ａを振動させて圧力発生室２２内の圧力を変化させ、圧力発生室２２内のインクをノズル開口２０からインク滴として吐出させるようになっている。
【００２０】
上記インク噴射ユニットＵは、ヘッドホルダ３３に接手部材３４等を介して取付けられている。上記ヘッドホルダ３３の形状は各種の機能を付与するために、多数の凹凸形状等が成形されているが、基本的には各図に示すように、板状の形態である。このヘッドホルダ３３にパイプ状のインク接続部３６が取付けられている。上記インク接続部３６は、インク供給源からインクを導く機能を果たし、ヘッドホルダ３３にインクカートリッジ１が装着されるときには、インク供給針（図４参照）となり、インクカートリッジ１の内部に突き刺される状態になる。
【００２１】
上記インク接続部３６の下流側にフィルタ３７が配置され、インク中の不純物等を捕捉して、インク供給管２６へ流下させないようになっている。
【００２２】
図１２は、ノズルプレート１７にノズル列２１が２本配列されている場合の分解斜視図であり、図９のノズル列２１が１本のものと同じ機能を果たす部材には図１２に同じ符号が記載してある。
【００２３】
【特許文献１】
特許第２７５２８４３号明細書
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、印刷速度の向上すなわち単位時間当たりの印刷面積を増大するためには、装置本体の主走査方向に直交しているノズル列の長さを長くすることが有力な方法とされている。しかし、１つのインク噴射ユニットＵにおけるノズル列２１の長さを長尺化することは、流路ユニット１６におけるノズル開口２０，圧力発生室２２，圧電振動子３０等の相対位置を高精度に維持すること等の課題があるので、妥当な方策とすることができない。
【００２５】
そこで、図１１(Ｃ）に示すように、インク噴射ユニットＵを縦に並べることが考えられるが、ノズル列２１が連続しないで不連続な間隔Ｌができてしまう。このような問題は、上記圧電振動子ユニット３５を収容室３１に挿入する構造形式が、間隔Ｌの発生要因になっている。
【００２６】
すなわち、圧電振動子ユニット３５を正確な位置に取付けるために、固定基板２９と収容室３１との密着関係が必須なものとされている。そのために、固定基板２９の端部が、収容室３１の位置決め用の内壁３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃの３者と挿入方向に配置されたストッパ壁３１Ｄに密着することにより、圧電振動子３０と圧力発生室２２との相対位置が正確に維持されている。このように固定基板２９の端部が位置決め機能を果たすために所要の長さを必要としているので、圧電振動子３０のノズル列２１方向の長さは、固定基板２９よりも短くする必要がある。それと同時に、ヘッドケース１４の肉厚も加算されて図１１(Ｂ）に示すように、インク噴射ユニットＵのユニット端３８とノズル列２１の端部とのあいだにＬ／２なる間隔ができてしまうのである。
【００２７】
そこで、インク噴射ユニットＵを図１３に示すように、千鳥状に配列して上述のような間隔Ｌのない状態で各ノズル列２１を連続させ、ノズル列２１の実質的な長尺化を図ることが知られている。これは、各インク噴射ユニットＵのノズル列２１を千鳥状に連ねて、副走査方向で見て切れ目のない長いノズル列を形成したもので、隣合うインク噴射ユニットＵは間隔Ｌに相当する長さにわたって重複した配列とされている。
【００２８】
したがって、図１３に示すように、長いノズル列が形成できても、装置本体の主走査方向の寸法が著しく大きなものとなり、インク噴射ヘッドが大形になる。また、主走査方向のストローク長さも記録媒体７を越えてさらにインク噴射ヘッドの長さ分だけオーバーストロークをさせる必要があり、このような面においても装置本体のコンパクト化にとって逆行する面がある。
【００２９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、装置本体の主走査方向の寸法を可及的に小さくしてノズル列の長尺化を実現する液体噴射ヘッドの提供をその目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、ノズル開口が列設されることによりノズル列が形成されたノズルプレートと、上記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成板と、上記圧力発生室の開口を塞ぐ封止板とを含む積層体から形成された流路ユニットを含んで液体噴射ユニットが構成され、上記液体噴射ユニットが液体供給源からの液体を導くヘッドホルダに取付けられている液体噴射ヘッドであって、上記流路ユニットがヘッドケースに接合されて液体噴射ユニットが構成され、上記液体噴射ユニットはヘッドホルダに複数取付けられ、上記ヘッドケースが、上記液体噴射ユニットの上記ノズルプレート側から見たときの外形を形成していて、上記ヘッドケースの上記ノズル列方向の端部から上記ノズル列の端部近傍において、上記ノズル列と略直交する方向の上記ヘッドケースの幅が上記ノズル列の中央付近における上記ヘッドケースの幅より小さくした組合せ形状部が設けられ、上記組合せ形状部は上記ノズル列と略直交する方向で見て略対称とされていて、少なくとも２つの液体噴射ユニットのノズル列が平行となるように、上記組合せ形状部が上記ノズル列と略直交する方向に隣接した状態で上記液体噴射ユニットが千鳥配置されており、上記組合せ形状部が隣接している近傍の一方の液体噴射ユニットのノズル列の端部のノズルと他方の液体噴射ユニットのノズル列の端部のノズルとのノズル列方向における間隔が、上記ノズル列のノズル開口が列設されている間隔と同一であり、上記ノズル列と略直交する方向の複数の上記ヘッドケースが接続部を介して一体化され、各ヘッドケースに上記流路ユニットが接合されていることを要旨とする。
【００３１】
すなわち、上記液体噴射ユニットはヘッドホルダに複数取付けられ、上記ヘッドケースが、上記液体噴射ユニットの上記ノズルプレート側から見たときの外形を形成していて、上記ヘッドケースの上記ノズル列方向の端部から上記ノズル列の端部近傍において、上記ノズル列と略直交する方向の上記ヘッドケースの幅が上記ノズル列の中央付近における上記ヘッドケースの幅より小さくした組合せ形状部が設けられ、上記組合せ形状部は上記ノズル列と略直交する方向で見て略対称とされているのである。
【００３２】
このため、上記液体噴射ユニットの端部付近が重複した配列になっても、組合わされた関係にある一方の液体噴射ユニットと他方の液体噴射ユニットを幅方向にできるだけ接近させて配置することが可能となる。また、上記の略対称とされた形状により、液体噴射ユニットのいずれの側の方向に対しても液体噴射ユニットを並べて組合わせて行くことが可能となる。したがって、ノズル列の長さを長くしつつ主走査方向の寸法が小さくされたコンパクトな液体噴射ヘッドがえられて、インクジェット式記録装置に適用した場合等には印刷の高速化が実現する。
【００３４】
また、上記ノズル列と直交する方向の複数の上記ヘッドケースが接続部を介して一体化され、各ヘッドケースに上記流路ユニットが接合されているので、液体噴射ユニットの基本的な構造部材であるヘッドケースが、上記接続部を介して複数化されているので、複数の液体噴射ユニットを一体化した状態で形成することができる。したがって、一体化された複数の液体噴射ユニットの相対位置、例えば、一方のノズル列と他方のノズル列との相対位置が正確に設定される。同時に、剛性の高い液体噴射ユニットが構成できる。
【００３６】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記組合せ形状部は、上記ノズル列と略直交する方向の上記ヘッドケースの幅が上記ヘッドケースの上記ノズル列方向の端部に向かって徐々に小さくなる斜面になっている場合には、液体噴射ユニット端部付近を上記斜面を対応させて隙間なく組合わせ、液体噴射ユニットを密集させた状態で配置することができる。したがって、ヘッドホルダの取付け面積が小さくても、できるだけ多くの液体噴射ユニットが取付けられ、コンパクトな液体噴射ヘッドが構成できる。また、連続したノズル列の本数を増加して、噴射する液体の種類を増やすことができる。さらに、液体噴射ユニット端部の外形の傾斜度合いに応じて液体噴射ユニット端部の重複配置ができるので、上記傾斜度合いの選定で液体噴射ユニットの密集度合いを自由に加減することができる
【００４６】
本発明の液体噴射ヘッドにおいて、上記接続部は、各流路ユニットのノズル列が平行になるようノズル列の略中央部に配置されている場合には、上記接続部による複数の液体噴射ユニットの一体化により、各ノズル列の平行度を正確に求めることができる。また、等ピッチとされた両ノズル列のノズル開口を、一方のノズル列を他方のノズル列に対して副走査方向にずらすことが精密に行なえる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００４８】
本発明の液体噴射ヘッドは、上述のように種々な液体を対象にして機能させることができ、図示の実施の形態においてはその代表的な事例として、インクジェット式記録装置に採用される記録ヘッドを実施の形態の対象にしている。
【００４９】
本実施の形態における装置本体すなわちインクジェット式記録装置５０は、通常の形式のものであり、図８に示したものと同じである。
【００５０】
本発明の液体噴射ヘッドの重要な構成要素となる液体噴射ユニットすなわちインク噴射ユニットＵの構造は図１に示されている。
【００５１】
図１(Ａ）(Ｂ）において、インク噴射ユニットＵは、ヘッドケース１４と、このヘッドケース１４のユニット固着面１５に接着剤等で固着される流路ユニット１６とから構成されている。上記流路ユニット１６は、ノズルプレート１７と、流路形成板１８と、振動板の形態で例示されている封止板１９とが積層され接着されて構成されている。
【００５２】
上記ノズルプレート１７は、ステンレス板からなり、多数のノズル開口２０が列設されてノズル列２１を形成している。上記流路形成板１８は、素材板であるシリコン単結晶板からなり、上記ノズル開口２０に連通する圧力発生室２２と、大気に連通（図示していない）しているダンパ用凹部２７が異方性エッチングにより形成されている。２３はインク供給管２６に連通しているとともに容積が大きくされたインク貯留室であり、封止板１９にあけたインク導入口２５を通じて圧力発生室２２に連通している。
【００５３】
上記振動板１９は、樹脂フィルムとステンレス板がラミネートされており、各圧力発生室２２に対応する部分の裏面に、周囲を樹脂フィルムのみとするステンレス板の島部１９Ａが形成されている。また、１９Ｂは、インク貯留室２３と略同じ輪郭をした樹脂フィルムのみとしたコンプライアンス部である。
【００５４】
上記ヘッドケース１４は、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂の射出成形品であり、ユニット固着面１５にインク貯留室２３にインクを導入するインク供給管２６が開口されている。また、インク貯留室２３に対応する部分に、インク貯留室２３の形状と略一致する形状の上記ダンパ用凹部２７が形成されている。
【００５５】
２９は圧電振動子３０が固定される固定基板、３１は上記固定基板２９に圧電振動子３０が固定されてなる圧電振動子ユニット３５を収容する収容室である。上記圧電振動子３０は、縦振動モードの圧電振動子３０であり、駆動信号の入力により長手方向に伸縮振動して圧力発生室２２に圧力変動を与えるようになっている。
【００５６】
上記ダンパ用凹部２７は、インク貯留室２３の下側開口を封止する振動板１９と流路形成板１８に設けた凹形状部によって形成された空間であり、インク滴吐出時のインク貯留室２３内の圧力変動を、コンプライアンス部１９Ｂの変形によって吸収するようになっている。このコンプライアンス部１９Ｂの変形時には、ダンパ用凹部２７内の空気が空気抜き穴（図示していない）から外部に抜け、ダンパ用凹部２７内の圧力上昇を防止するようになっている。
【００５７】
上記構成のインク噴射ユニットＵは、例えば、つぎのようにして組立てられる。すなわち、まず、ヘッドケース１４のユニット固着面１５に、インク供給管２６や収容室３１に流れ込まないよう接着剤を塗布したり、あるいは所定形状に打ち抜き形成等された接着シートを貼着し、その上に、あらかじめ接着剤等で接合されて組み立てられた流路ユニット１６を載置する。ついで、４０〜１００℃程度の温度に加熱し、必要に応じて押圧等することにより、流路ユニット１６とヘッドケース１４とを固着する。
【００５８】
一方、圧電振動子３０が固定基板２９に固定された圧電振動子ユニット３５を準備し、上記圧電振動子３０の先端に接着剤を塗布しておく。つぎに、流路ユニット１６が下側になるよう上記ヘッドケース１４を反転させ、上記圧電振動子ユニット３５を収容室３１に収容して接着固定する。この状態で、圧電振動子３０の先端を流路ユニット１６の振動板１９に接着固定し、最後に固定基板２９をヘッドケース１４に固定することにより、インク噴射ユニットＵが完成する。
【００５９】
上記インク噴射ユニットＵでは、駆動回路（図示せず）で発生させた駆動信号をフレキシブルケーブル３２を介して圧電振動子３０に入力することにより、圧電振動子３０を長手方向に伸縮させる。この圧電振動子３０の伸縮により、振動板１９の島部１９Ａを振動させて圧力発生室２２内の圧力を変化させ、圧力発生室２２内のインクをノズル開口２０からインク滴として吐出させるようになっている。
【００６０】
上記のインク噴射ユニットＵは、ノズル列２１が１本とされたものであるが、先の図１２に示したように、ノズル列２１を２列の状態で配置するようにしてもよい。
【００６１】
上記インク噴射ユニットＵは、ヘッドホルダ３３に接手部材３４等を介して取付けられている。上記ヘッドホルダ３３の形状は各種の機能を付与するために、多数の凹凸形状等が成形されているが、基本的には各図に示すように、板状の形態である。このヘッドホルダ３３にパイプ状のインク接続部３６が取付けられている。上記インク接続部３６は、インク供給源からインクを導く機能を果たし、ヘッドホルダ３３にインクカートリッジ１が装着されるときには、インク供給針（図４参照）となり、インクカートリッジ１の内部に突き刺される状態になる。
【００６２】
上記インク接続部３６の下流側にフィルタ３７が配置され、インク中の不純物等を捕捉して、インク供給管２６へ流下させないようになっている。
【００６３】
上記ヘッドホルダ３３に複数のインク噴射ユニットＵを取付けて、インク噴射ユニットＵの幅方向すなわち装置本体５０の主走査方向に占める寸法を可及的に小さくするために、インク噴射ユニットＵの外形に変形が施してある。そこで、インク噴射ユニットＵの外形の一部に組合せ形状部３９が形成してある。
【００６４】
上記組合せ形状部３９は、上記ノズル列２１と略直交する方向のインク噴射ユニットＵのユニット幅をインク噴射ユニットＵのユニット端３８に向かって小さくしたインク噴射ユニットＵの外形形状とされている。そして、上記組合せ形状部３９はユニット幅の方向で見て略対称とされている。したがって、インク噴射ユニットＵの長手方向の端部は、いわゆる「先細り」あるいは２つの斜面で形成された「楔形」のような形状となっている。インク噴射ユニットＵ全体に対して「先細り」のような形状が付与してあるので、それに伴って流路ユニット１６を構成するノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９も「先細り」の形状とされている。
【００６５】
上記ヘッドケース１４の端部には、上下方向に延びている突出部４０がヘッドケース１４と一体に形成されており、この部分の端面が上記のユニット端３８とされている。
【００６６】
インク噴射ユニットＵの組立て順序は上述のとおりであるが、その組立てに際して活用されるのが基準穴である。この基準穴は、ユニット端３８の近傍にあけられているもので、１７Ｈはノズルプレート１７の基準穴、１８Ｈは流路形成板１８の基準穴、１９Ｈは封止板１９の基準穴、１４Ｈはヘッドケース１４の基準穴である。基準穴１７Ｈ，１８Ｈ，１９Ｈはノズルプレート１７，流路形成板１８，封止板１９を積層体にして流路ユニット１６を完成させるときに、位置決めピン（図示していない）を挿入して位置決め用として使用される。したがって、流路ユニット１６の組立て精度を適正に維持し、正常なインク吐出機能を有する流路ユニット１６が構成される。
【００６７】
また、流路ユニット１６をヘッドケース１４のユニット固着面１５に接合するときにも、流路ユニット１６に連通した状態になっている基準穴１７Ｈ，１８Ｈ，１９Ｈとヘッドケース１４側の基準穴１４Ｈを合致させて、位置決めピン（図示していない）を用いて両者の一体化が図られる。さらに、インク噴射ユニットＵをヘッドホルダ３３に固定するときにも基準穴１４Ｈを利用することができる。このとき、ヘッドホルダ３３側の基準穴または基準ピン（図示していない）にヘッドケース１４の基準穴１４Ｈを合致させて、複数のインク噴射ユニットＵ相互間の位置関係を正常に設定するときにも活用できる。上述のように、ユニット端３８の近傍に配置した基準穴であるから、他の機能部分から離隔した箇所で位置決め機能が果たせ、基準穴自体が他に支障をおよぼすことがない。
【００６８】
図２は、(Ａ）が完成されたインク噴射ユニットＵを上から見た（図１の上から見た）透し図である。(Ｂ）はノズルプレート１７単体の平面図、(Ｃ）は流路形成板１８単体の平面図、(Ｄ）は封止板１９単体の平面図、（Ｅ）はヘッドケース１４単体の平面図、（Ｆ）は、圧電振動子ユニット３５単体の平面図である。
【００６９】
図１(Ａ）および図２(Ｂ）に示すように、ノズル列２１の端部は、上記ユニット幅が小さくなり始める箇所４１よりも上記ユニット端３８側に寄せられた箇所２１Ａに位置している。したがって、組合せ形状部３９を組合わせたとき、組合わされたインク噴射ユニットＵの幅方向のスペースは上述のようにして縮小され、それと同時に、一方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１と他方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１とが、副走査方向で見て連続性のある長尺化されたノズル列となる。したがって、両インク噴射ユニットＵの組合せ形状部３９が組合わされてユニット幅の小さくなっている部分が対応しているのにもかかわらず、両ノズル列２１に連続性が成立しないといったことが発生しないのである。
【００７０】
図３は、多数のインク噴射ユニットＵがヘッドホルダ３３に取付けられた状態を示す平面図である。各インク噴射ユニットＵは同図の上方から「千鳥配置」の状態で組合せ形状部３９が組合わされている。ここでは連続関係におかれた３本のノズル列２１Ｃからシアンのインク滴が吐出され、同じく３本のノズル列２１Ｍからマゼンタのインク滴が吐出され、また、同様に３本のノズル列２１Ｙからイエローのインク滴が吐出されるようになっている。
【００７１】
上記のように、各インク噴射ユニットＵを組合せ形状部３９で組合わせると、組合わされた２つのインク噴射ユニットＵによって占められるユニット幅方向の寸法は、１つのインク噴射ユニットＵのユニット幅の２倍未満になる。これは、組合せ形状部３９の幅がユニット端３８に向かって狭くなっているためであり、インク噴射ユニットＵの端部を重複させて配列しても、ノズル列２１の長さを長くしつつ主走査方向の寸法が小さくされたコンパクトなインク噴射ヘッド２がえられて、印刷の高速化が実現する。
【００７２】
さらに、組合せ形状部３９は、ユニット端３８に向かってその幅が徐々に小さくなり、組合せ形状部３９はユニット幅の方向で見て略対称になっているので、インク噴射ユニットＵの端部付近を隙間なく組合わせて、インク噴射ユニットＵを密集させた状態で配置することができる。したがって、ヘッドホルダ３３の取付け面積が小さくても、できるだけ多くのインク噴射ユニットＵが取付けられ、コンパクトなインク噴射ヘッド２が構成できる。また、連続したノズル列２１の本数を増加して、噴射するインクの種類を増やすことができる。さらに、上記ユニット幅が徐々に小さくなって行く度合いすなわちインク噴射ユニットＵ端部の外形の傾斜度合いに応じてインク噴射ユニットＵ端部の重複配置ができるので、上記傾斜度合いの選定でインク噴射ユニットＵの密集度合いを自由に加減することができる。
【００７３】
上記組合せ形状部３９を組合わせて配置したインク噴射ユニットＵは、装置本体５０の副走査方向で見た、一方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１の端部のノズル開口２０と、他方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１の端部のノズル開口２０との間隔Ｔが、ノズル開口２０の開口ピッチと同じ寸法とされている。したがって、連続関係とされた一方のノズル列２１(２１Ｂ等）と他方のノズル列２１(２１Ｂ等）とが、ノズル開口２０の開口ピッチの間隔で実質的に１列化されているので、吐出されたインクが両ノズル列２１(２１Ｃ等）の連続部において異常な状態で記録媒体７に付着するようなことがない。
【００７４】
図４(Ａ）は、図３の〔４Ａ〕−〔４Ａ〕断面図であり、また、図４(Ｂ）は、図３の〔４Ｂ〕−〔４Ｂ〕断面図である。
【００７５】
長方形のヘッドホルダ３３の周囲には位置決め用外周壁部材４２が形成され、その内面にインク噴射ユニットＵの外壁面が接触している。したがって、インク噴射ユニットＵを上記位置決め用外周壁部材４２に接触させてヘッドホルダ３３に取付けるとともに、組合せ形状部３９の組合わせがなされることから、取付けられた複数のインク噴射ユニットＵの相対位置が正確に設定され、各ノズル列２１の相対位置が高精度の下で確保できる。
【００７６】
さらに、ヘッドホルダ３３のインク噴射ユニットＵを取付ける側の面には、位置決め用凸部４３がヘッドホルダ３３と一体的に設けてある。この凸部４３はブロックのような形状であり、インク噴射ユニットＵのユニット端３８が密着する基準面４４とインク噴射ユニットＵの横側面４６が密着する基準面４５が設けられている。したがって、インク噴射ユニットＵを上記位置決め用凸部４３に接触させてヘッドホルダ３３に取付けるとともに、組合せ形状部３９の合致組合わせがなされることから、取付けられた複数のインク噴射ユニットＵの相対位置が正確に設定され、各ノズル列２１の相対位置が高精度の下で確保できる。
【００７７】
また、各インク噴射ユニットＵは、位置決め用外周壁部材４２と各位置決め用凸部４３によって包囲された空間中に挿入された状態で、ヘッドホルダ３３に取付けられている。例えば、図３の上段中央のインク噴射ユニットＵは、左右の上記凸部４３と上側の上記壁部材４２と下側の凸部４３で包囲された空間に挿入されて、正確な位置決めがなされている。また、中段中央のインク噴射ユニットＵは四方が凸部４３で受け止められるようになっている。したがって、インク噴射ユニットＵの組みつけ精度が向上し、合わせてインク噴射ユニットＵの取付けも簡単に行なえる。
【００７８】
なお、図４(Ａ）は、インク接続部３６がインク供給針で構成され、ここに直接インクカートリッジ１が装着されるタイプである。
【００７９】
図５は、本発明の液体噴射ヘッドの第２および第３の実施の形態を示す。
【００８０】
第２の実施の形態について説明する。
【００８１】
図５(Ａ）および(Ｂ）は、隣合うノズル列２１の開口ピッチＰが、装置本体の副走査方向で見て一方のノズル列２１の開口ピッチＰに対して、他方のノズル列２１の開口ピッチＰがずらしてあり、開口ピッチＰのずれ量がＰ／２とされている。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００８２】
副走査方向にずらされた関係にある両ノズル列２１を主走査方向に複合すると、開口ピッチＰが実質的に小さな開口ピッチとなる。ここで、開口ピッチＰが小さくされたノズル列２１において、上記のようにいわゆるハーフピッチにすれば、記録媒体７に対する単位面積当たりのインク吐出が、きわめて緻密な状態になる。他方、開口ピッチＰが比較的大きくされたノズル列２１において、上記のようにハーフピッチにすれば、このハーフピッチを記録解像度の整数倍にしておくことにより、インク噴射ヘッド２の主走査方向のストローク回数を低減させることができる。これらの利点は、前者は解像度の高い精緻な印刷品質の確保に有効であり、後者は印刷時間の短縮や使用電力の低減等において有用である。それ以外は、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８３】
第３の実施の形態について説明する。
【００８４】
図５に示したインク噴射ユニットＵは、２つのシングルタイプのヘッドケース１４を接続部４７を介して一体化（いわゆるタンデム型）し、各ヘッドケース１４に流路ユニット１６が接合されている。なお、タンデム型ではなくトリプル型等にすることも可能である。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００８５】
このようにインク噴射ユニットＵの基本的な構造部材であるヘッドケース１４が、上記接続部４７を介して複数化されているので、複数のインク噴射ユニットＵを高い剛性の下で一体化できる。したがって、一体化された複数のインク噴射ユニットＵの相対位置、例えば、一方のノズル列２１と他方のノズル列２１との相対位置が正確に設定される。そして、上記接続部４７を、各流路ユニット１６のノズル列２１が平行になるようノズル列２１の略中央部に配置することにより、各ノズル列の平行度を正確に求めることができる。また、等ピッチとされた両ノズル列２１のノズル開口２０を、一方のノズル列２１を他方のノズル列２１に対して副走査方向にずらすことが精密に行なえる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００８６】
図６は、本発明の液体噴射ヘッドの第４の実施の形態を示す。
【００８７】
図６は、図５に示したタンデム型のインク噴射ユニットＵをヘッドホルダ３３に取付けた状態を示す平面図である。ここでは、ユニット端３８が位置決め用外周壁部材４２で受け止められているが、組合せ形状部３９の組合わせ箇所において、所定の箇所同士が接触して、各ノズル列２１の適正な相対位置が設定されている。
【００８８】
上記所定の箇所同士の接触部分は、符号４８で示されている。これは、突出部４０の横側面がヘッドケース１４の横側面４６に接触している部分である。この接触部分４８は、図６のもっとも下側のインク噴射ユニットＵとその上側に組合わされているインク噴射ユニットＵの接触部分４８に圧接できる相互関係が付与されている。すなわち、最下位のインク噴射ユニットＵの各左側の横側面４６と、上側のインク噴射ユニットＵの突出部４０の右側の横側面が圧接できるように、組合せ形状部３９の挿入間隔が設定されている。同様に、最下位のインク噴射ユニットＵの突出部４０の左側の横側面と、上側のインク噴射ユニットＵのヘッドケース１４の右側の横側面４６も圧接関係におかれている。換言すると、二股状の組合せ形状部３９を組合わせると、ユニット幅方向に突っ張りあう関係とされている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００８９】
したがって、定型化された組合せ形状部３９とノズル列２１との相対位置を設定しておくことにより、組合せ形状部３９の所定箇所同士を接触させて、一方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１と他方のインク噴射ユニットＵのノズル列２１との正しい連続関係を成立させることが簡単に実現できる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９０】
本発明の液体噴射ヘッドの第５の実施の形態は、図１に示された圧電振動子３０の配置に関している。
【００９１】
この実施の形態は、上記圧力発生室２２に圧力変動を与える圧力発生素子が縦振動モードの圧電振動子３０とされ、この圧電振動子３０が固定基板２９に固定され、上記ヘッドケース１４に設けた収容室３１に圧力発生室２２に対応させた状態で圧電振動子３０と固定基板２９が挿入され、固定基板２９を収容室３１内で固定状態にしてある。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００９２】
上記構成により、縦振動モードの圧電振動子３０自体が、印加された駆動信号に対する動作応答性が良好であり、また、縦方向の駆動変位出力がえられるから、圧力発生室２２のインクは節度よく加圧され、ノズル列２１からのインク滴吐出が高い信頼性の下で確実になされる。このような特質を有する圧電振動子３０で複数のインク噴射ユニットＵを機能させるので、連ねられた各ノズル列２１からのインク吐出はいずれのノズル列２１においても、良好に達成される。したがって、長尺化されたノズル列２１の長さ全域にわたって噴射ムラが発生しても、実質的に実害のないレベルに収めることが可能となる。それ以外は、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９３】
図７は、本発明の液体噴射ヘッドの第６の実施の形態を示す。
【００９４】
この実施の形態は、インク噴射ユニットＵの組合せ形状部３９が先細り型ではなく、段付き型とされている場合である。３９Ａが段部であり、ユニット幅がユニット端３８に向かって小さくなっている。それ以外は、上記各実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。
【００９５】
上記構成により、上記各実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【００９６】
上述の実施の形態は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射ヘッドは、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施の形態では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録装置について説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。
【００９７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液体噴射ヘッドによれば、上記液体噴射ユニットの端部付近が重複した配列になっても、上記組合せ形状部のユニット幅がユニット端に向かって小さくされ、しかも上記のように略対称とされているので、組合わされた関係にある一方の液体噴射ユニットと他方の液体噴射ユニットを幅方向にできるだけ接近させて配置することが可能となる。また、上記の略対称とされた形状により、液体噴射ユニットのいずれの側の方向に対しても液体噴射ユニットを並べて組合わせて行くことが可能となる。したがって、ノズル列の長さを長くしつつ主走査方向の寸法が小さくされたコンパクトな液体噴射ヘッドがえられて、インクジェット式記録装置に適用した場合等には印刷の高速化が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の液体噴射ヘッドを示すものであり、(Ａ）は分解斜視図、(Ｂ）は(Ａ）の断面図である。
【図２】 (Ａ）は構成部品が組み立てられた状態の透し図であり、(Ｂ）〜(Ｆ）は部品単体の平面図である。
【図３】複数のインク噴射ユニットがヘッドホルダに組みつけられた状態を示す平面図である。
【図４】 (Ａ）は図３の〔４Ａ〕−〔４Ａ〕断面図、(Ｂ）は図３の〔４Ｂ〕−〔４Ｂ〕断面図である。
【図５】第２および第３の実施の形態を示す平面図である。
【図６】第４の実施の形態を示す平面図である。
【図７】第５の実施の形態を示す平面図である。
【図８】本発明が適用されるインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図９】従来のインク噴射ヘッドを示す分解斜視図である。
【図１０】図９のものの断面図である。
【図１１】 (Ａ）はヘッドケースの一部を破断して示した平面図、(Ｂ）はヘッドケースをノズルプレート側から見た平面図、(Ｃ）はインク噴射ユニットを配列した状態を示す平面図である。
【図１２】ノズル列が２重に配列されている場合のインク噴射ヘッドの分解斜視図である。
【図１３】複数のインク噴射ユニットがヘッドホルダに組みつけられた状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１インクカートリッジ
２記録ヘッド，インク噴射ヘッド
３キャリッジ
４タイミングベルト
５ステッピングモータ
６ガイドバー
７記録媒体
８案内部材
９ワイパー装置
１０キャッピング装置
１１フラッシングボックス
１２フラッシング開口部
１３廃インク貯留部
１４ヘッドケース
１４Ｈ基準穴
１５ユニット固着面
１６流路ユニット
１７ノズルプレート
１７Ｈ基準穴
１８流路形成板
１８Ｈ基準穴
１９封止板，振動板
１９Ａ島部
１９Ｂコンプライアンス部
１９Ｈ基準穴
２０ノズル開口
２１ノズル列
２１Ａ寄せられた箇所
２１Ｃシアンノズル列
２１Ｍマゼンタノズル列
２１Ｙイエローノズル列
２２圧力発生室
２３インク貯留室
２５インク導入口
２６インク供給管
２７ダンパ用凹部
２８空気抜き穴
２９固定基板
３０圧電振動子
３１収容室
３１Ａ内壁
３１Ｂ内壁
３１Ｃ内壁
３１Ｄストッパ壁
３２フレキシブルケーブル
３３ヘッドホルダ
３４接手部材
３５圧電振動子ユニット
３６インク接続部
３７フィルタ
３８ユニット端
３９組合せ形状部
３９Ａ段部
４０突出部
４１ユニット幅が小さくなり始める箇所
４２位置決め用外周壁部材
４３位置決め用凸部
４４基準面
４５基準面
４６横側面
４７接続部
４８接触部分
５０インクジェット式記録装置
Ｕインク噴射ユニット
Ｌ間隔
Ｔ間隔
Ｐノズル開口ピッチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejecting head in which a substantial length of a nozzle row for ejecting liquid is set as long as possible.
[0002]
[Prior art]
Liquid ejecting heads that eject liquid from nozzle openings are known for various liquids, and a typical example is a recording head mounted on an ink jet recording apparatus. it can. Therefore, the prior art will be described taking the ink jet recording apparatus as an example.
[0003]
FIG. 8 shows the peripheral structure of the ink jet recording apparatus.
[0004]
The apparatus includes an ink cartridge 1 and a carriage 3 to which a recording head 2 is attached. An ink jet recording apparatus which is an apparatus main body is denoted by reference numeral 50.
[0005]
The carriage 3 is connected to a stepping motor 5 via a timing belt 4 and is guided by a guide bar 6 so as to reciprocate in the paper width direction (main scanning direction) of a recording medium 7 which is a recording paper. The carriage 3 has a box shape that opens to the top, is attached so that the nozzle forming surface of the recording head 2 is exposed on the surface (the lower surface in this example) facing the recording medium 7, and the ink cartridge 1 is mounted thereon. It has become so.
[0006]
Then, ink is supplied from the ink cartridge 1 to the recording head 2 and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording medium 7 while moving the carriage 3 to print images and characters on the recording medium 7 in a dot matrix. ing. The carriage 3 functions as a moving unit that reciprocally moves the recording head 2 in the main scanning direction.
[0007]
In order to guide the movement of the recording medium 7, a long guide member 8 extending in the main scanning direction of the recording head 2 is disposed. Next to one end of the guide member 8, a wiper device 9 for cleaning a nozzle plate 17 (described later) of the recording head 2 and a capping device 10 for normalizing the viscosity state of the ink in the nozzle opening are disposed. ing. A flushing box 11 is disposed next to the other end side of the guide member 8, and a flushing opening 12 is formed there.
[0008]
The waste ink sucked out by the cleaning operation by the capping device 10 and the waste ink discharged from the recording head 2 by the flushing operation to the flushing opening 12 are stored in the waste ink storage unit 13.
[0009]
The ink jet recording apparatus 50 has been described as a part of the prior art, but has a structure in which the liquid jet head of the present invention can be mounted.
[0010]
The ink ejection unit U included in the recording head 2 will be described with reference to FIGS.
[0011]
The ink ejection unit U includes a head case 14 and a flow path unit 16 that is fixed to the unit fixing surface 15 of the head case 14 with an adhesive or the like. The flow path unit 16 is configured by laminating and adhering a nozzle plate 17, a flow path forming plate 18, and a sealing plate 19 exemplified in the form of a vibration plate.
[0012]
The nozzle plate 17 is made of a stainless steel plate, and a number of nozzle openings 20 are arranged in a row to form a nozzle row 21. The flow path forming plate 18 is made of a silicon single crystal plate, which is a material plate, and has a pressure generating chamber 22 that communicates with the nozzle opening 20 and a damper recess 27 that communicates with the atmosphere (not shown). It is formed by isotropic etching. An ink storage chamber 23 communicates with the ink supply pipe 26 formed on the unit fixing surface 15 of the head case 14, and communicates with the pressure generation chamber 22 through the ink inlet 25 opened in the sealing plate 19. .
[0013]
The diaphragm 19 is formed by laminating a resin film and a stainless steel plate, and an island portion 19 A of a stainless steel plate is formed on the back surface of the portion corresponding to each pressure generating chamber 22. Reference numeral 19 B denotes a compliance section including only a resin film having substantially the same outline as the ink storage chamber 23.
[0014]
The head case 14 is an injection-molded product of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and an ink supply pipe 26 that introduces ink into the ink storage chamber 23 is opened. In addition, the above-described damper concave portion 27 having a shape substantially matching the shape of the ink storage chamber 23 is formed in a portion corresponding to the ink storage chamber 23 of the flow path forming plate 18.
[0015]
Reference numeral 29 denotes a fixed substrate to which the piezoelectric vibrator 30 is fixed, and reference numeral 31 denotes a storage chamber for storing a piezoelectric vibrator unit 35 in which the piezoelectric vibrator 30 is fixed to the fixed substrate 29. The piezoelectric vibrator 30 is a piezoelectric vibrator 30 in a longitudinal vibration mode, and is adapted to expand and contract in the longitudinal direction in response to the input of a drive signal so as to give a pressure fluctuation to the pressure generating chamber 22.
[0016]
The damper recess 27 is a space formed by a diaphragm 19 that seals the lower opening of the ink storage chamber 23 and a concave portion provided in the flow path forming plate 18, and is an ink storage chamber when ink droplets are ejected. The pressure fluctuation in 23 is absorbed by the deformation of the compliance part 19B. When the compliance portion 19B is deformed, the air in the damper recess 27 escapes to the outside through an air vent hole (not shown) to prevent an increase in pressure in the damper recess 27.
[0017]
The ink ejecting unit U having the above configuration is assembled as follows, for example. That is, first, an adhesive is applied to the unit fixing surface 15 of the head case 14 so that it does not flow into the ink supply pipe 26 or the storage chamber 31, or an adhesive sheet that is punched and formed in a predetermined shape is attached. On top of this, the flow path unit 16 that has been assembled by being bonded in advance with an adhesive or the like is placed. Next, the flow path unit 16 and the head case 14 are fixed by heating to a temperature of about 40 to 100 ° C. and pressing as necessary.
[0018]
On the other hand, a piezoelectric vibrator unit 35 in which the piezoelectric vibrator 30 is fixed to the fixed substrate 29 is prepared, and an adhesive is applied to the tip of the piezoelectric vibrator 30. Next, the head case 14 is inverted so that the flow path unit 16 is on the lower side, and the piezoelectric vibrator unit 35 is accommodated in the accommodating chamber 31 and bonded and fixed. In this state, the tip of the piezoelectric vibrator 30 is bonded and fixed to the vibration plate 19 of the flow path unit 16, and finally the fixed substrate 29 is fixed to the head case 14, thereby completing the ink ejection unit U.
[0019]
In the ink ejection unit U, a drive signal generated by a drive circuit (not shown) is input to the piezoelectric vibrator 30 via the flexible cable 32, whereby the piezoelectric vibrator 30 is expanded and contracted in the longitudinal direction. By expanding and contracting the piezoelectric vibrator 30, the island portion 19A of the diaphragm 19 is vibrated to change the pressure in the pressure generating chamber 22, and the ink in the pressure generating chamber 22 is ejected from the nozzle opening 20 as ink droplets. It has become.
[0020]
The ink ejection unit U is attached to the head holder 33 via a contact member 34 or the like. The shape of the head holder 33 is formed in a number of irregular shapes in order to give various functions, but basically has a plate shape as shown in each drawing. A pipe-shaped ink connecting portion 36 is attached to the head holder 33. The ink connecting portion 36 functions to guide ink from an ink supply source. When the ink cartridge 1 is attached to the head holder 33, the ink connecting portion 36 becomes an ink supply needle (see FIG. 4) and is stabbed inside the ink cartridge 1. become.
[0021]
A filter 37 is disposed on the downstream side of the ink connecting portion 36 so as to capture impurities and the like in the ink and prevent them from flowing down to the ink supply pipe 26.
[0022]
12 is an exploded perspective view in the case where two nozzle rows 21 are arranged on the nozzle plate 17, and members having the same function as one nozzle row 21 in FIG. Is described.
[0023]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2752843
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to improve the printing speed, that is, to increase the printing area per unit time, it is considered to be an effective method to increase the length of the nozzle row orthogonal to the main scanning direction of the apparatus main body. However, increasing the length of the nozzle row 21 in one ink ejecting unit U maintains the relative positions of the nozzle opening 20, the pressure generating chamber 22, the piezoelectric vibrator 30 and the like in the flow path unit 16 with high accuracy. Because there are issues such as to do, it can not be an appropriate measure.
[0025]
Therefore, as shown in FIG. 11C, it is conceivable to arrange the ink ejection units U vertically, but the nozzle rows 21 are not continuous, and a discontinuous interval L is formed. In such a problem, the structure type in which the piezoelectric vibrator unit 35 is inserted into the accommodation chamber 31 is a cause of the occurrence of the interval L.
[0026]
That is, in order to attach the piezoelectric vibrator unit 35 to an accurate position, the close contact relationship between the fixed substrate 29 and the storage chamber 31 is essential. For this purpose, the end portion of the fixed substrate 29 is brought into close contact with the positioning walls 31A, 31B, 31C of the accommodation chamber 31 and the stopper wall 31D arranged in the insertion direction, thereby generating pressure with the piezoelectric vibrator 30. The relative position with respect to the chamber 22 is accurately maintained. As described above, since the end of the fixed substrate 29 needs a required length to perform the positioning function, the length of the piezoelectric vibrator 30 in the nozzle row 21 direction needs to be shorter than the fixed substrate 29. . At the same time, the thickness of the head case 14 is also added, so that an interval of L / 2 is formed between the unit end 38 of the ink ejection unit U and the end of the nozzle row 21 as shown in FIG. It ends up.
[0027]
Therefore, as shown in FIG. 13, the ink ejection units U are arranged in a staggered manner, and the nozzle rows 21 are made continuous without the interval L as described above, thereby substantially increasing the length of the nozzle rows 21. It is known. This is because the nozzle rows 21 of each ink ejection unit U are connected in a zigzag pattern to form a long nozzle row that is continuous when viewed in the sub-scanning direction. Adjacent ink ejection units U have a length corresponding to the interval L. Overlapping sequences.
[0028]
Therefore, as shown in FIG. 13, even if a long nozzle row can be formed, the size of the apparatus main body in the main scanning direction becomes extremely large, and the ink jet head becomes large. In addition, the stroke length in the main scanning direction needs to be overstroked by the length of the ink ejecting head beyond the recording medium 7, and there is also a reverse aspect to downsizing the apparatus main body.
[0029]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a liquid jet head that can reduce the size of the apparatus main body in the main scanning direction as much as possible to realize a long nozzle array. .
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the liquid jet head according to the present invention includes a nozzle plate in which nozzle rows are formed by arranging nozzle openings, and a flow path formed in which a pressure generation chamber communicating with the nozzle openings is formed. A liquid ejecting unit including a flow path unit formed of a laminate including a plate and a sealing plate that closes the opening of the pressure generating chamber, and the liquid ejecting unit guides liquid from a liquid supply source. A liquid ejecting head attached to a holder, wherein the flow path unit is joined to a head case to form a liquid ejecting unit, a plurality of the liquid ejecting units are attached to the head holder, and the head case The outer shape of the ejection unit as viewed from the nozzle plate side is formed, and the nozzle row of the nozzle case is formed from the end of the head case in the nozzle row direction. In the vicinity of the portion, there is provided a combination shape portion in which the width of the head case in a direction substantially orthogonal to the nozzle row is smaller than the width of the head case in the vicinity of the center of the nozzle row, and the combination shape portion is The liquid is in a state of being substantially symmetric when viewed in a direction substantially orthogonal to each other, and the combination shape portion is adjacent to the direction substantially orthogonal to the nozzle row so that the nozzle rows of at least two liquid ejecting units are parallel to each other. The nozzles of the nozzles at the end of the nozzle row of one liquid jet unit and the nozzles at the end of the nozzle row of the other liquid jet unit in the vicinity where the jet units are arranged in a staggered manner and the combined shape part is adjacent The interval in the row direction is the same as the interval in which the nozzle openings of the nozzle row are arranged, and the plurality of head casings in a direction substantially orthogonal to the nozzle row. There are integrated through a connecting portion, the flow path unit in each head case is summarized in that are joined.
[0031]
That is, a plurality of the liquid ejecting units are attached to the head holder, and the head case forms an outer shape when viewed from the nozzle plate side of the liquid ejecting unit, and the end of the head case in the nozzle row direction A combination shape portion in which the width of the head case in a direction substantially orthogonal to the nozzle row is smaller than the width of the head case in the vicinity of the center of the nozzle row is provided in the vicinity of the end of the nozzle row from the portion. The shape portion is substantially symmetric when viewed in a direction substantially perpendicular to the nozzle row.
[0032]
For this reason, even if the vicinity of the end of the liquid ejecting unit is overlapped, it is possible to arrange one liquid ejecting unit and the other liquid ejecting unit in a combined relationship as close as possible in the width direction. It becomes. In addition, the substantially symmetrical shape described above allows the liquid ejecting units to be arranged side by side in any direction on either side of the liquid ejecting unit. Therefore, a compact liquid ejecting head in which the length of the nozzle row is increased and the size in the main scanning direction is reduced can be obtained, and when applied to an ink jet recording apparatus, the printing speed can be increased.
[0034]
In addition, since the plurality of head cases in the direction orthogonal to the nozzle rows are integrated via the connecting portions, and the flow path unit is joined to each head case, the basic structural member of the liquid ejecting unit is used. Since a certain head case is made into a plurality through the connection portion, a plurality of liquid ejecting units can be formed in an integrated state. Accordingly, the relative positions of the plurality of integrated liquid ejecting units, for example, the relative positions of one nozzle row and the other nozzle row are accurately set. At the same time, a highly rigid liquid ejecting unit can be configured.
[0036]
In the liquid ejecting head according to the aspect of the invention, the combination shape portion may be an inclined surface in which the width of the head case in a direction substantially orthogonal to the nozzle row gradually decreases toward the end of the head case in the nozzle row direction. In this case, the vicinity of the liquid ejecting unit end portion can be combined with the above-described inclined surfaces without a gap, and the liquid ejecting units can be arranged in a dense state. Therefore, even if the mounting area of the head holder is small, as many liquid ejecting units as possible can be attached, and a compact liquid ejecting head can be configured. In addition, the number of continuous nozzle rows can be increased to increase the types of liquid to be ejected. Furthermore, since the liquid ejecting unit end portions can be arranged in an overlapping manner according to the degree of inclination of the outer shape of the liquid ejecting unit end portion, the degree of density of the liquid ejecting units can be freely adjusted by selecting the inclination degree.
[0046]
In the liquid ejecting head according to the aspect of the invention, in the case where the connection portion is disposed at a substantially central portion of the nozzle row so that the nozzle rows of the respective flow path units are parallel to each other, By integration, the parallelism of each nozzle row can be accurately obtained. In addition, the nozzle openings of both nozzle rows having the same pitch can be precisely moved by shifting one nozzle row in the sub-scanning direction with respect to the other nozzle row.
[0047]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0048]
As described above, the liquid ejecting head of the present invention can function for various liquids. In the illustrated embodiment, as a typical example, a recording head employed in an ink jet recording apparatus is used. The target of the embodiment.
[0049]
The apparatus main body, that is, the ink jet recording apparatus 50 in the present embodiment is of a normal type and is the same as that shown in FIG.
[0050]
The structure of a liquid ejecting unit, that is, an ink ejecting unit U which is an important component of the liquid ejecting head of the present invention is shown in FIG.
[0051]
1A and 1B, the ink ejection unit U includes a head case 14 and a flow path unit 16 that is fixed to the unit fixing surface 15 of the head case 14 with an adhesive or the like. The flow path unit 16 is configured by laminating and adhering a nozzle plate 17, a flow path forming plate 18, and a sealing plate 19 exemplified in the form of a vibration plate.
[0052]
The nozzle plate 17 is made of a stainless steel plate, and a number of nozzle openings 20 are arranged in a row to form a nozzle row 21. The flow path forming plate 18 is made of a silicon single crystal plate, which is a material plate, and has a pressure generating chamber 22 that communicates with the nozzle opening 20 and a damper recess 27 that communicates with the atmosphere (not shown). It is formed by isotropic etching. An ink storage chamber 23 communicates with the ink supply pipe 26 and has a large volume. The ink storage chamber 23 communicates with the pressure generation chamber 22 through an ink inlet 25 opened in the sealing plate 19.
[0053]
The diaphragm 19 is formed by laminating a resin film and a stainless steel plate, and an island portion 19 A of a stainless steel plate is formed on the back surface of the portion corresponding to each pressure generating chamber 22. Reference numeral 19 B denotes a compliance section including only a resin film having substantially the same outline as the ink storage chamber 23.
[0054]
The head case 14 is an injection molded product of a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and an ink supply pipe 26 for introducing ink into the ink storage chamber 23 is opened on the unit fixing surface 15. In addition, the above-described damper concave portion 27 having a shape substantially coinciding with the shape of the ink storage chamber 23 is formed in a portion corresponding to the ink storage chamber 23.
[0055]
Reference numeral 29 denotes a fixed substrate to which the piezoelectric vibrator 30 is fixed, and reference numeral 31 denotes a storage chamber for storing a piezoelectric vibrator unit 35 in which the piezoelectric vibrator 30 is fixed to the fixed substrate 29. The piezoelectric vibrator 30 is a piezoelectric vibrator 30 in a longitudinal vibration mode, and is adapted to expand and contract in the longitudinal direction in response to the input of a drive signal so as to give a pressure fluctuation to the pressure generating chamber 22.
[0056]
The damper recess 27 is a space formed by a diaphragm 19 that seals the lower opening of the ink storage chamber 23 and a concave portion provided in the flow path forming plate 18, and is an ink storage chamber when ink droplets are ejected. The pressure fluctuation in 23 is absorbed by the deformation of the compliance part 19B. When the compliance portion 19B is deformed, the air in the damper recess 27 escapes to the outside through an air vent hole (not shown) to prevent an increase in pressure in the damper recess 27.
[0057]
The ink ejecting unit U having the above configuration is assembled as follows, for example. That is, first, an adhesive is applied to the unit fixing surface 15 of the head case 14 so that it does not flow into the ink supply pipe 26 or the storage chamber 31, or an adhesive sheet that is punched and formed in a predetermined shape is attached. On top of this, the flow path unit 16 that has been assembled by being bonded in advance with an adhesive or the like is placed. Next, the flow path unit 16 and the head case 14 are fixed by heating to a temperature of about 40 to 100 ° C. and pressing as necessary.
[0058]
On the other hand, a piezoelectric vibrator unit 35 in which the piezoelectric vibrator 30 is fixed to the fixed substrate 29 is prepared, and an adhesive is applied to the tip of the piezoelectric vibrator 30. Next, the head case 14 is inverted so that the flow path unit 16 is on the lower side, and the piezoelectric vibrator unit 35 is accommodated in the accommodating chamber 31 and bonded and fixed. In this state, the tip of the piezoelectric vibrator 30 is bonded and fixed to the vibration plate 19 of the flow path unit 16, and finally the fixed substrate 29 is fixed to the head case 14, thereby completing the ink ejection unit U.
[0059]
In the ink ejection unit U, a drive signal generated by a drive circuit (not shown) is input to the piezoelectric vibrator 30 via the flexible cable 32, whereby the piezoelectric vibrator 30 is expanded and contracted in the longitudinal direction. By expanding and contracting the piezoelectric vibrator 30, the island portion 19A of the diaphragm 19 is vibrated to change the pressure in the pressure generating chamber 22, and the ink in the pressure generating chamber 22 is ejected from the nozzle opening 20 as ink droplets. It has become.
[0060]
The ink ejecting unit U has one nozzle row 21, but as shown in FIG. 12, the nozzle rows 21 may be arranged in two rows.
[0061]
The ink ejection unit U is attached to the head holder 33 via a contact member 34 or the like. The shape of the head holder 33 is formed in a number of irregular shapes in order to give various functions, but basically has a plate shape as shown in each drawing. A pipe-shaped ink connecting portion 36 is attached to the head holder 33. The ink connecting portion 36 functions to guide ink from an ink supply source. When the ink cartridge 1 is attached to the head holder 33, the ink connecting portion 36 becomes an ink supply needle (see FIG. 4) and is stabbed inside the ink cartridge 1. become.
[0062]
A filter 37 is disposed on the downstream side of the ink connecting portion 36 so as to capture impurities and the like in the ink and prevent them from flowing down to the ink supply pipe 26.
[0063]
A plurality of ink ejecting units U are attached to the head holder 33 to reduce the size of the ink ejecting unit U in the width direction, that is, the main scanning direction of the apparatus main body 50 as much as possible. Deformed. Therefore, a combination shape portion 39 is formed in a part of the outer shape of the ink ejection unit U.
[0064]
The combination shape portion 39 has an outer shape of the ink ejection unit U in which the unit width of the ink ejection unit U in a direction substantially orthogonal to the nozzle row 21 is reduced toward the unit end 38 of the ink ejection unit U. The combination shape portion 39 is substantially symmetric when viewed in the unit width direction. Therefore, the longitudinal end of the ink ejection unit U has a shape like a so-called “taper” or “wedge shape” formed by two inclined surfaces. Since the overall shape of the ink ejection unit U is “tapered”, the nozzle plate 17, the flow path forming plate 18, and the sealing plate 19 constituting the flow path unit 16 are also “tapered” accordingly. It is said that the shape.
[0065]
A protrusion 40 extending in the vertical direction is formed integrally with the head case 14 at the end of the head case 14, and the end surface of this portion is the unit end 38.
[0066]
The assembly order of the ink ejecting unit U is as described above, and the reference hole is utilized in the assembly. This reference hole is formed in the vicinity of the unit end 38, 17H is a reference hole of the nozzle plate 17, 18H is a reference hole of the flow path forming plate 18, 19H is a reference hole of the sealing plate 19, and 14H is This is a reference hole of the head case 14. The reference holes 17H, 18H, 19H are positioned by inserting positioning pins (not shown) when the nozzle plate 17, the flow path forming plate 18, and the sealing plate 19 are laminated to complete the flow path unit 16. Used for use. Therefore, the flow path unit 16 that maintains the assembly accuracy of the flow path unit 16 properly and has a normal ink discharge function is configured.
[0067]
Further, when the flow path unit 16 is joined to the unit fixing surface 15 of the head case 14, the reference holes 17H, 18H, 19H communicated with the flow path unit 16 and the reference hole 14H on the head case 14 side are also provided. The two are integrated using positioning pins (not shown). Further, the reference hole 14 H can be used also when the ink ejecting unit U is fixed to the head holder 33. At this time, when the reference hole 14H of the head case 14 is matched with the reference hole or reference pin (not shown) on the head holder 33 side and the positional relationship between the plurality of ink ejection units U is set normally. Can also be used. As described above, since the reference hole is disposed in the vicinity of the unit end 38, the positioning function can be performed at a location separated from other functional parts, and the reference hole itself does not cause any other trouble.
[0068]
FIG. 2 is a see-through view of the ink ejection unit U in which (A) is completed as viewed from above (as viewed from above in FIG. 1). (B) is a plan view of the nozzle plate 17 alone, (C) is a plan view of the flow path forming plate 18 alone, (D) is a plan view of the sealing plate 19 alone, and (E) is a plan view of the head case 14 alone. (F) is a plan view of the piezoelectric vibrator unit 35 alone.
[0069]
As shown in FIGS. 1 (A) and 2 (B), the end of the nozzle array 21 is located at a location 21A that is closer to the unit end 38 than the location 41 where the unit width starts to decrease. Yes. Therefore, when the combination shape portion 39 is combined, the space in the width direction of the combined ink ejecting unit U is reduced as described above, and at the same time, the nozzle row 21 of one ink ejecting unit U and the other ink are used. The nozzle row 21 of the ejection unit U becomes an elongated nozzle row that is continuous when viewed in the sub-scanning direction. Accordingly, there is no occurrence of continuity between the nozzle rows 21 even though the combined shape portion 39 of both the ink ejection units U is combined to correspond to the portion having a smaller unit width. It is.
[0070]
FIG. 3 is a plan view showing a state in which a large number of ink ejection units U are attached to the head holder 33. Each ink ejecting unit U is combined with a combination shape portion 39 in a “staggered arrangement” state from above in the drawing. Here, cyan ink droplets are ejected from the three nozzle rows 21C in a continuous relationship, magenta ink droplets are ejected from the three nozzle rows 21M, and similarly from the three nozzle rows 21Y. Yellow ink droplets are ejected.
[0071]
As described above, when the ink ejection units U are combined in the combination shape portion 39, the dimension in the unit width direction occupied by the two combined ink ejection units U is 2 of the unit width of one ink ejection unit U. Less than double. This is because the width of the combined shape portion 39 is narrowed toward the unit end 38, and the length of the nozzle row 21 is increased even when the end portions of the ink ejecting units U are overlapped. A compact ink jet head 2 having a reduced size in the main scanning direction is obtained, and high-speed printing is realized.
[0072]
Furthermore, the width of the combination shape portion 39 gradually decreases toward the unit end 38, and the combination shape portion 39 is substantially symmetric when viewed in the unit width direction. Can be arranged in a state where the ink jetting units U are densely combined. Therefore, even if the mounting area of the head holder 33 is small, as many ink ejecting units U as possible can be attached, and the compact ink ejecting head 2 can be configured. In addition, the number of continuous nozzle rows 21 can be increased to increase the type of ink to be ejected. Furthermore, since the ink ejection unit U end can be arranged in an overlapping manner according to the degree of gradually decreasing the unit width, that is, the inclination of the outer shape of the end of the ink ejection unit U, the ink ejection unit can be selected by selecting the inclination degree. The degree of U density can be freely adjusted.
[0073]
The ink ejection unit U arranged by combining the combination shape portions 39 includes the nozzle opening 20 at the end of the nozzle row 21 of one ink ejection unit U and the other ink as viewed in the sub-scanning direction of the apparatus main body 50. An interval T between the nozzle row 21 at the end of the nozzle row 21 of the ejection unit U is the same as the opening pitch of the nozzle openings 20. Therefore, one nozzle row 21 (21B, etc.) and the other nozzle row 21 (21B, etc.) in a continuous relationship are substantially made into one row at intervals of the opening pitch of the nozzle openings 20, so that The ink thus applied does not adhere to the recording medium 7 in an abnormal state in the continuous portion of both nozzle rows 21 (21C, etc.).
[0074]
4A is a [4A]-[4A] cross-sectional view of FIG. 3, and FIG. 4B is a [4B]-[4B] cross-sectional view of FIG.
[0075]
A positioning outer peripheral wall member 42 is formed around the rectangular head holder 33, and the outer wall surface of the ink ejection unit U is in contact with the inner surface thereof. Accordingly, the ink ejecting unit U is brought into contact with the positioning outer peripheral wall member 42 and attached to the head holder 33, and the combination shape portion 39 is combined, so that the relative positions of the plurality of attached ink ejecting units U are combined. Is accurately set, and the relative position of each nozzle row 21 can be ensured with high accuracy.
[0076]
Further, a positioning projection 43 is provided integrally with the head holder 33 on the surface of the head holder 33 on the side where the ink ejection unit U is attached. The convex portion 43 is shaped like a block, and is provided with a reference surface 44 on which the unit end 38 of the ink ejection unit U is in close contact and a reference surface 45 on which the lateral side surface 46 of the ink ejection unit U is in close contact. Accordingly, the ink ejecting unit U is brought into contact with the positioning convex portion 43 and attached to the head holder 33, and the combined shape portion 39 is matched, so that the relative position of the plurality of attached ink ejecting units U is achieved. Is accurately set, and the relative position of each nozzle row 21 can be ensured with high accuracy.
[0077]
Each ink ejecting unit U is attached to the head holder 33 in a state of being inserted into a space surrounded by the positioning outer peripheral wall member 42 and each positioning convex portion 43. For example, the ink ejection unit U in the upper center of FIG. 3 is inserted into the space surrounded by the left and right convex portions 43, the upper wall member 42, and the lower convex portion 43, and is accurately positioned. Yes. In addition, the ink jet unit U at the center of the middle stage is received by the convex portions 43 on all four sides. Therefore, the assembly accuracy of the ink ejecting unit U is improved, and the ink ejecting unit U can be easily attached.
[0078]
4A is a type in which the ink connecting portion 36 is constituted by an ink supply needle, and the ink cartridge 1 is directly attached thereto.
[0079]
FIG. 5 shows second and third embodiments of the liquid jet head according to the present invention.
[0080]
A second embodiment will be described.
[0081]
5A and 5B show that the opening pitch P of adjacent nozzle rows 21 is larger than the opening pitch P of one nozzle row 21 when viewed in the sub-scanning direction of the apparatus main body. The opening pitch P is shifted, and the shift amount of the opening pitch P is P / 2. Other than that, it is the same as that of the said embodiment, and the same code | symbol is attached | subjected to the same part.
[0082]
When both nozzle rows 21 that are shifted in the sub-scanning direction are combined in the main scanning direction, the opening pitch P becomes a substantially small opening pitch. Here, in the nozzle row 21 in which the opening pitch P is reduced, if the so-called half pitch is used as described above, the ink discharge per unit area with respect to the recording medium 7 becomes extremely dense. On the other hand, in the nozzle row 21 having a relatively large opening pitch P, if the half pitch is set as described above, the half pitch is set to an integral multiple of the recording resolution, so that the ink ejecting head 2 in the main scanning direction is set. The number of strokes can be reduced. With respect to these advantages, the former is effective for ensuring high-resolution and precise print quality, and the latter is useful for shortening the printing time and power consumption. Other than that, there exists an effect similar to the said embodiment.
[0083]
A third embodiment will be described.
[0084]
In the ink ejecting unit U shown in FIG. 5, two single type head cases 14 are integrated (so-called tandem type) via a connecting portion 47, and a flow path unit 16 is joined to each head case 14. It is also possible to use a triple type instead of a tandem type. Other than that, it is the same as that of each said embodiment, and attaches | subjects the same code | symbol to the same part.
[0085]
As described above, since the head case 14 that is a basic structural member of the ink ejecting unit U is formed in plural via the connecting portion 47, the plurality of ink ejecting units U can be integrated with high rigidity. Therefore, the relative position of the plurality of integrated ink ejection units U, for example, the relative position between one nozzle row 21 and the other nozzle row 21 is accurately set. And the parallelism of each nozzle row can be calculated | required correctly by arrange | positioning the said connection part 47 in the approximate center part of the nozzle row 21 so that the nozzle row 21 of each flow path unit 16 may become parallel. Further, the nozzle openings 20 of the two nozzle rows 21 having the same pitch can be precisely shifted in the sub-scanning direction with respect to the one nozzle row 21 with respect to the other nozzle row 21. Other than that, there exists an effect similar to said each embodiment.
[0086]
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the liquid jet head of the present invention.
[0087]
FIG. 6 is a plan view showing a state in which the tandem ink ejection unit U shown in FIG. Here, the unit end 38 is received by the positioning outer peripheral wall member 42. However, in the combination portion of the combination shape portion 39, predetermined portions contact each other, and an appropriate relative position of each nozzle row 21 is set. Has been.
[0088]
A contact portion between the predetermined portions is indicated by reference numeral 48. This is a portion where the lateral side surface of the protrusion 40 is in contact with the lateral side surface 46 of the head case 14. The contact portion 48 is given a mutual relationship capable of being pressed against the contact portion 48 of the lowermost ink ejecting unit U in FIG. 6 and the ink ejecting unit U combined therewith. That is, the insertion interval of the combination shape portion 39 is set so that the left side surface 46 of the lowermost ink ejecting unit U and the right side surface of the protruding portion 40 of the upper ink ejecting unit U can be pressed against each other. Yes. Similarly, the left lateral surface of the protrusion 40 of the lowest ink ejecting unit U and the right lateral surface 46 of the head case 14 of the upper ink ejecting unit U are also in pressure contact relation. In other words, when the bifurcated combination shape portion 39 is combined, it is in a relationship of stretching in the unit width direction. Other than that, it is the same as that of each said embodiment, and attaches | subjects the same code | symbol to the same part.
[0089]
Therefore, by setting a relative position between the stylized combination shape portion 39 and the nozzle row 21, predetermined positions of the combination shape portion 39 are brought into contact with each other, and the nozzle row 21 of one ink ejection unit U is contacted with the nozzle row 21. It is possible to easily realize a correct continuous relationship with the nozzle row 21 of the other ink ejection unit U. Other than that, there exists an effect similar to said each embodiment.
[0090]
The fifth embodiment of the liquid jet head according to the present invention relates to the arrangement of the piezoelectric vibrator 30 shown in FIG.
[0091]
In this embodiment, a pressure generating element that applies pressure fluctuation to the pressure generating chamber 22 is a piezoelectric vibrator 30 in a longitudinal vibration mode, and the piezoelectric vibrator 30 is fixed to a fixed substrate 29 and provided in the head case 14. The piezoelectric vibrator 30 and the fixed substrate 29 are inserted into the storage chamber 31 in a state corresponding to the pressure generation chamber 22, and the fixed substrate 29 is fixed in the storage chamber 31. Other than that, it is the same as that of each said embodiment, and attaches | subjects the same code | symbol to the same part.
[0092]
With the above configuration, the piezoelectric vibrator 30 in the longitudinal vibration mode itself has a good operation response to the applied drive signal, and a drive displacement output in the vertical direction can be obtained. The ink is well pressurized and the ink droplets are reliably ejected from the nozzle row 21 with high reliability. Since the plurality of ink ejection units U are caused to function by the piezoelectric vibrator 30 having such characteristics, ink ejection from each of the nozzle rows 21 connected in succession is satisfactorily achieved in any nozzle row 21. Therefore, even if ejection unevenness occurs over the entire length of the elongated nozzle row 21, it can be kept at a level that is substantially harmless. Other than that, there exists an effect similar to said each embodiment.
[0093]
FIG. 7 shows a sixth embodiment of the liquid jet head of the present invention.
[0094]
This embodiment is a case where the combination shape portion 39 of the ink ejection unit U is not a tapered type but a stepped type. 39A is a stepped portion, and the unit width decreases toward the unit end 38. Other than that, it is the same as that of each said embodiment, and attaches | subjects the same code | symbol to the same part.
[0095]
With the above configuration, the same operational effects as those of the above embodiments can be obtained.
[0096]
The above-described embodiment is intended for an ink jet recording apparatus. However, the liquid ejecting head obtained according to the present invention is not intended only for ink for an ink jet recording apparatus, but a glue, nail polish. , Conductive liquid (liquid metal) or the like can be ejected. Furthermore, in the above-described embodiment, the ink jet recording apparatus using ink that is one of the liquids has been described. However, the ink jet recording apparatus is used for manufacturing color filters such as recording heads and liquid crystal displays used in image recording apparatuses such as printers. Applicable to all liquid ejecting heads for ejecting liquid, such as color material ejecting head, organic EL display, electrode material ejecting head used for electrode formation such as FED (surface emitting display), bio-organic ejecting head used for biochip manufacturing, etc. It is also possible.
[0097]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid jet head of the present invention, even if the vicinity of the end of the liquid jet unit is arranged in an overlapping manner, the unit width of the combination shape portion is reduced toward the end of the unit. Thus, it is possible to arrange one liquid ejecting unit and the other liquid ejecting unit, which are in a combined relationship, as close to each other as possible in the width direction. In addition, the substantially symmetrical shape described above allows the liquid ejecting units to be arranged side by side in any direction on either side of the liquid ejecting unit. Therefore, a compact liquid ejecting head in which the length of the nozzle row is increased and the size in the main scanning direction is reduced can be obtained, and when applied to an ink jet recording apparatus, the printing speed can be increased.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a liquid jet head according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an exploded perspective view and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 2A is a see-through view of a state in which component parts are assembled, and FIGS. 2B to 2F are plan views of a single part.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which a plurality of ink ejecting units are assembled to a head holder.
4A is a cross-sectional view taken along [4A]-[4A] in FIG. 3, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along [4B]-[4B] in FIG.
FIG. 5 is a plan view showing second and third embodiments.
FIG. 6 is a plan view showing a fourth embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a fifth embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a conventional ink jet head.
10 is a cross-sectional view of that of FIG. 9;
11A is a plan view showing a part of the head case in a cutaway state, FIG. 11B is a plan view of the head case viewed from the nozzle plate side, and FIG. 11C is a state in which the ink ejection units are arranged; FIG.
FIG. 12 is an exploded perspective view of the ink ejecting head when the nozzle rows are arranged in a double manner.
FIG. 13 is a plan view showing a state in which a plurality of ink ejection units are assembled to a head holder.
[Explanation of symbols]
1 Ink cartridge
2 Recording head, ink jet head
3 Carriage
4 Timing belt
5 Stepping motor
6 Guide bar
7 Recording media
8 Guide members
9 Wiper device
10 Capping device
11 Flushing box
12 Flushing opening
13 Waste ink reservoir
14 Head case
14H reference hole
15 Unit fixing surface
16 Channel unit
17 Nozzle plate
17H Reference hole
18 Flow path forming plate
18H reference hole
19 Sealing plate, diaphragm
19A island
19B Compliance Department
19H Reference hole
20 Nozzle opening
21 Nozzle row
21A Location
21C cyan nozzle row
21M magenta nozzle row
21Y yellow nozzle row
22 Pressure generation chamber
23 Ink storage chamber
25 Ink inlet
26 Ink supply pipe
27 Recess for damper
28 Air vent hole
29 Fixed substrate
30 Piezoelectric vibrator
31 containment room
31A inner wall
31B inner wall
31C inner wall
31D Stopper wall
32 Flexible cable
33 Head holder
34 Joint members
35 Piezoelectric vibrator unit
36 Ink connection
37 Filter
38 Unit end
39 Combination shape part
39A Step
40 Protrusion
41 Where the unit width starts to decrease
42. Outer wall member for positioning
43 Convex part for positioning
44 Reference plane
45 Reference plane
46 side view
47 Connection
48 contact area
50 Inkjet recording device
U Ink jet unit
L interval
T interval
P Nozzle opening pitch

Claims

A nozzle plate in which nozzle rows are formed by arranging nozzle openings, a flow path forming plate in which a pressure generation chamber communicating with the nozzle openings is formed, and a sealing plate for closing the openings of the pressure generation chambers A liquid ejecting unit including a flow path unit formed from a laminate including the liquid ejecting unit, wherein the liquid ejecting unit is attached to a head holder that guides liquid from a liquid supply source. The path unit is joined to the head case to form a liquid ejecting unit. A plurality of the liquid ejecting units are attached to the head holder, and the head case forms an outer shape when viewed from the nozzle plate side of the liquid ejecting unit. In the vicinity of the end of the nozzle row from the end of the head case in the nozzle row direction, the upper direction of the head case is substantially perpendicular to the nozzle row. A combination shape portion is provided in which the width of the head case is smaller than the width of the head case in the vicinity of the center of the nozzle row, and the combination shape portion has a liquid jet unit width in a direction substantially orthogonal to the nozzle row. The outer shape of the liquid jet unit is reduced toward the end of the unit.
The combination shape portion is substantially symmetrical with the center of the nozzle row as an axis when viewed in a direction substantially orthogonal to the nozzle row, and the combination shape portion has the nozzle row of at least two liquid ejecting units parallel to each other. The liquid ejecting units are arranged in a staggered manner adjacent to each other in a direction substantially orthogonal to the nozzle rows,
The interval in the nozzle row direction between the nozzle at the end of the nozzle row of one liquid ejecting unit and the nozzle at the end of the nozzle row of the other liquid ejecting unit in the vicinity where the combination shape portion is adjacent is the nozzle row. The plurality of head cases in the direction substantially perpendicular to the nozzle rows are integrated via connection portions, and the flow path unit is joined to each head case. A liquid ejecting head characterized by comprising: