JP4078925B2

JP4078925B2 - Inkjet head

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Publication number: JP4078925B2
Application number: JP2002256142A
Authority: JP
Inventors: 正人上田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: JP2004090497A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル（インクの吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、記録媒体に所定の画像を記録している。
【０００３】
図８は、従来のインクジェットヘッドの主要構成部を説明するための分解斜視図である。
従来のインクジェットヘッド１００には、図８に示すように、吐出口を下端面（ノズル面）に有する薄板状のインクジェットヘッドチップ１０１（以下ヘッドチップ）が、フレキシブル配線基板１０２を介して、インクを吐出させるための基板に接続されて設けられている。また、インクジェットヘッド１００には、ヘッドチップ１０１の両側面に設けられたインク流入口へインクジェットヘッド１００外部からのインクを導いて、ヘッドチップ１０１にインクを供給するインク供給路１０３が設けられている。
【０００４】
このインク供給路１０３には、インクジェットヘッド１００外部のインク流路に接続される接続部材１０４が設けられている。この接続部材１０４の下流には、弾性を有した接続管１０５を介して、インクの流れを２つに分岐させる流路分岐管１０６が接続されている。そして、流路分岐管１０６の２つの流出口には、ヘッドチップ１０１のインク流入口（加圧室入口）にインクを供給するマニホールド１０７ａ，１０７ｂが、それぞれ接続されており、これら２つのマニホールド１０７ａ，１０７ｂがヘッドチップ１０１を挟んで、ヘッドチップ１０１のインク流入口に接続されている。
このように、インク供給路１０３は、それぞれ別個の部材であるこれら各部材（接続部材１０４、接続管１０５、流路分岐管１０６、マニホールド１０７ａ，１０７ｂ）が組み立てられて形成されている。
【０００５】
また、インクジェットヘッド１００には、ヘッドチップ１０１を固定するフレーム（枠状部材）１０８が設けられている。このフレーム１０８には、マニホールド１０７ａ，１０７ｂが設置される凹部１０８ａが設けられ、この凹部１０８ａの底部にヘッドチップ１０１のノズル面を露出させる開口１０８ｂが形成されている。このフレーム１０８は図示されていないキャリッジに対して所定の位置関係をなすように厳密に位置決めされた状態で固定され、キャリッジとともに所定の方向に移動する。フレーム１０８をキャリッジに対して位置決めした状態で固定することにより、インク吐出位置のズレを防ぐことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のインクジェットヘッド１００では、インク供給路１０３を構成する部品点数が多いために、組立時の工数や手間がかかってしまい、その分組立コストや組立時間が嵩むという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、従来の機能を損なわずにインクジェットヘッドのインク供給路の部品を削減することで、組立にかかる工数や手間を省き組立コストや組立時間を低減することのできるインクジェットヘッドを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、
一端面にインクの吐出口を有するインクジェットヘッドチップと、
前記インクジェットヘッドチップの側面に取り付けられ、前記インクジェットヘッドチップにインクを供給するマニホールドと、
前記マニホールドの前記吐出口が配置される側に取り付けられて、前記吐出口を露出させるとともに、前記吐出口の吐出状態を回復・維持するキャップ部材に密着するキャップ受け部と、
前記インクジェットヘッドチップ、前記マニホールド及び前記キャップ受け部を装着する枠状部材と、を備えるインクジェットヘッドであって、
前記枠状部材は、外部からのインクを前記マニホールドに供給するためのインク流路に連通する連通部を備え、
前記キャップ受け部は、前記キャップ受け部を前記枠状部材に装着した状態で前記連通部に連通するインク受け部を備え、
前記マニホールドは、前記マニホールドの側面から突出し、前記キャップ受け部が前記マニホールドに取り付けられると前記インク受け部に連通する流入管を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、マニホールドに前記キャップ受け部が取り付けられると、流入管がインク受け部に連通して、連通部に接続されるので、外部のインク流路とマニホールドとを、接続専用の部材を用いなくとも接続することができる。従来のインクジェットヘッドでは、例えば外部のインク流路とマニホールドとが、接続部材、接続管、流路分岐管を介して接続される構成であったが、本発明の構成であれば、接続部材、接続管、流路分岐管を省略しても、枠状部材とキャップ受け部とによって外部のインク流路とマニホールドとを接続することができる。このため、インクジェットヘッドの従来の機能を損なうことなく、インクジェットヘッド内のインク供給路を構成する部品点数を削減することができ、組立にかかる工数や手間を省き組立コストや組立時間を低減できる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記キャップ受け部は、前記マニホールドに取り付けられた後に、前記枠状部材に取り付けられることを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、キャップ受け部がマニホールドに取り付けられた後に枠状部材に取り付けられるので、組立時には、インクジェットヘッドチップ、マニホールド、キャップ受け部を組み立てた後に枠状部材に装着することが可能となる。
一般に、組立時においては、インクジェットヘッドの吐出口に対して非接触で作業をおこなわなければならないが、予め枠状部材にキャップ受け部を取り付けてからインクジェットヘッドチップの吐出口をキャップ受け部から露出させるように組み立てる構成であると、枠状部材とキャップ受け部とが一体となっているために作業性が悪く、インクジェットヘッドチップの吐出口がキャップ受け部に接触する可能性が高い。このため作業者は慎重に組立作業を行わなければならい。しかしながら、上記したように枠状部材に装着する以前にインクジェットヘッドチップ、マニホールド、キャップ受け部を組み立てる構成であれば、予めインクジェットヘッドチップとキャップ受け部とを組み立てることが可能であるので、吐出口の非接触状態を確保しながら組み立てることが容易に行える。すなわち、組立時に作業者かかる負担を軽減でき、組立コストや組立時間を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。
【００１３】
まず図１を参照して、本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成について説明する。図１は本発明一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成図である。
【００１４】
図１に示すように本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクジェットヘッド２と、キャリッジ３と、キャリッジレール４と、保湿ユニット５と、メンテナンスユニット７と、インクタンク２５と、インク供給管２６と、制御手段（非図示）とを備えて構成される。
【００１５】
インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体１３は、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における主走査方向Ａと直交した副走査方向に搬送される。記録媒体１３の搬送は図示しない搬送手段によって行われる。
【００１６】
キャリッジ３はインクジェットヘッド２，２，…を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて矢印Ａ方向に移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体１３上の主走査が行われる。
【００１７】
この主走査中にインクジェットヘッド２が、記録媒体１３に向けてインクを吐出することで記録媒体１３に画像を形成する。ノズル吐出方向が垂直下向きとなるようにインクジェットヘッド２を垂直置きする場合や、ノズル吐出方向が水平方向となるようにインクジェットヘッド２を水平置きする場合があるが、その他の方向でも実施可能である。いずれの場合でも、インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルの吐出口が配列されたノズル面１５ｂが記録媒体１３と対向するように設置される。
本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２，２，…がキャリッジ３に設置される。本実施形態においては、２個のインクジェットヘッド２，２を前後方向に１列に配置し、この前後に並んだインクジェットヘッド２，２の中央の両側方にその他の２個のインクジェットヘッド２，２を配置している。
なお、カラー画像を記録するためには通常４個以上のインクジェットヘッド２を用いる。インクジェットヘッド２の数を４〜８個とするカラープリンタが実用化されている。
【００１８】
インクタンク２５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留する。インクタンク２５はインクジェットヘッド２の数に応じて複数（本実施の形態においては４個）設置される。インク供給管２６は各インクジェットヘッド２と各インクタンク２５とを連通するように設置され、インクタンク２５からインクジェットヘッド２にインクを導く。
【００１９】
メンテナンスユニット７はメンテナンス領域Ｄに配置され、吸引キャップ８と、清掃ブレード１１と、インク受器１２と、吸引ポンプ９と、廃インクタンク１０等を有して構成される。メンテナンスユニット７は一連のメンテナンス動作により、インクジェットヘッド２内の異物を除去してインクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させる。
【００２０】
吸引キャップ８は吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１０と連通しており、メンテナンス動作時には上昇してインクジェットヘッド２のノズル面１５ｂを覆う。吸引キャップ８は４個備えられる。吸引キャップ８，８，…は、上述の様に上昇した時に全てのインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…のキャリッジ３での配列に対応して配列される。
吸引ポンプ９はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成される。吸引ポンプ９は吸引キャップ８がノズル面１５ｂを覆った状態で作動することにより、吐出口からインクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生する。
【００２１】
清掃ブレード１１はインクジェットヘッド２のインク吸引後、ノズル面１５ｂに付着しているインクを除去する。その後、インク受器１２はインクジェットヘッド２が予備吐出したインクを受ける。廃インクタンク１０は吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留する。
【００２２】
保湿ユニット５はホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ６，６，…を有して構成される。保湿キャップ６は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面１５ｂを覆うことでインクジェットヘッド２，２，…のインクを保湿する。保湿キャップ６，６，…は４個が備えられる。これら４個の保湿キャップ６，６，…は、４個のインクジェットヘッド２，２，…のノズル面１５ｂ，１５ｂ，…を同時に覆うことができるよう、インクジェットヘッド２，２，…の配列に対応して配列される。
【００２３】
制御手段は、ＣＰＵ（中央演算装置）と、メモリとを有して構成され、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御する。メモリは、記録媒体１３に形成する画像のデータや、インクジェットプリンタ１の各構成要素を制御するためのプログラムが記憶される。ＣＰＵは、メモリに格納された画像のデータやプログラムに基づいて演算を行ない、この演算結果に基づいて各構成要素に制御信号を送信する。
【００２４】
次に、図２及び図３を参照して本発明に係るインクジェットヘッド２について説明する。
図２及び図３は本実施形態のインクジェットヘッド２の分解斜視図である。図２と図３は互いに異なる方向（ほぼ１８０度異なる）から見て描いたものである。
本実施形態のインクジェットヘッド２は、筐体フレーム（枠状部材）１４と、インクジェットヘッドチップ（以下単に「ヘッドチップ」という。）１５と、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂと、キャップ受け板（キャップ受け部）１７と、２つのフレキシブル配線基板1８ａ，１８ｂと、２つの駆動回路基板１９ａ，１９ｂと、外部コネクタ２１と、配線支持板２２と、フレキシブル配線基板２３と、カバー２４とを備えて構成される。
ヘッドチップ１５は矢印Ｅ方向に長尺な外形を有しており、ヘッドチップ１５の端部１５ａには多数のノズルが矢印Ｅ方向に連続して設けられている。具体的には、ノズル形状の孔を加工した金属や樹脂等からなるプレート（ノズルプレート）を下端面に貼付することによりヘッドチップ１５の所定位置にノズルを設ける。その結果、ノズル出口がヘッドチップ１５の一端面（ノズル面１５ｂ）に配置される。この矢印Ｅ方向に連続して設けられたノズルの列をノズル列ということとする。インクジェットヘッド２はノズル列が２列構成されたものである。これらのノズルの出口がインク吐出口となる。インクジェットヘッド２は矢印Ｅ方向と図１に図示された主走査方向Ａとが直交するようにキャリッジ３に搭載される。
【００２５】
ヘッドチップ１５はその内部に形成されたインク流路（加圧室）に充填されたインクをノズルから吐出する装置である。ヘッドチップ１５の端部１５ａのノズル入口前にはそのノズルからインクを吐出するための圧力（吐出力）を発生する圧電素子が付設されたインク流路（加圧室）が各ノズル毎に対応して形成されている。ヒータ素子等他の手段によって吐出力を発生させても良い。一方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９ａに実装された駆動回路により駆動し、他方のノズル列の各ノズルへ吐出力を与える圧電素子を駆動回路基板１９に実装された駆動回路により駆動する。そのために、駆動回路基板１９ａ，１９ｂはそれぞれフレキシブル配線基板1８ａ，１８ｂを介してヘッドチップ１５の両側面に接続される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂと外部との電気的接続は外部コネクタ２１、フレキシブル配線基板２３、内部コネクタ２０ａ，２０ｂにより行われる。内部コネクタ２０ａ，２０ｂは駆動回路基板１９ａ，１９ｂにそれぞれ実装されている。フレキシブル配線基板２３の外部電極は外部コネクタ２１に接続されており、この外部電極を含むフレキシブル配線基板２３の一端部は配線支持板２２上に貼付されて支持されている。フレキシブル配線基板２３の他端部は二股に分かれるように配線支持板２２から延設され、その先端にそれぞれ内部電極（図示省略）が形成されている。これらの内部電極が各内部コネクタ２０ａ，２０ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２１はキャリッジ３に設置されたコネクタ（図示省略）に接続される。
【００２６】
ヘッドチップ１５の両側面にはそれぞれマニホールド１６ａ，１６ｂが取り付けられる。マニホールド１６ａ，１６ｂのヘッドチップ１５の側面側にはフィルタ設置部ａ１，ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ３，ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１，ａ２に熱圧着若しくは接着により取り付けられるのが好ましい。また、フィルタ設置部ａ１を図３に示し、フィルタ設置部ａ２を図２に示している。
キャップ受け板１７はマニホールド１６ａ，１６ｂに取り付けられる。このとき、キャップ受け板１７に設けられた開口部１７ａを介してノズル面１５ｂが露出する。
筐体フレーム１４に形成された流路コネクタ１４ｐに図１に示したインク供給管２６からインクが供給される。流路コネクタ１４ｐの外径は、インク供給管２６の内径よりもわずかに小さく形成されており、流路コネクタ１４ｐとインク供給管２６とは、流路コネクタ１４ｐをインク供給管２６内に挿入するとともに、インク供給管２６の内側に配置されたオーリングを介して接続されている。
なお、インク供給管２６が伸縮性の樹脂等で形成される場合においては、インク供給管２６の内径を、流路コネクタ１４ｐの外径よりも小さくしておけば、流路コネクタ１４ｐをインク供給管２６内に挿入することにより、インク供給管２６が伸縮して流路コネクタ１４ｐの外周に密着する。このため、オーリングを用いなくとも、インク供給管２６と流路コネクタ１４ｐとの隙間を埋めることができる。また、インク供給管２６の収縮力によって、流路コネクタ１４ｐとインク供給管２６との接続が固定される。
【００２７】
筐体フレーム１４の流路コネクタ１４ｐ及び流路形成部１４ｎ内には、連続してインク流路１４ｒ（図４参照）が形成されており、このインク流路１４ｒが各マニホールド１６ａ，１６ｂと接続する。マニホールド１６ａ，１６ｂに到達するインクはフィルタａ３，ａ４を通過して、さらにヘッドチップ１５に形成されたインク流路（加圧室）に導入される。
キャップ受け板１７は吸引キャップ８や保湿キャップ６を受けて、これらと密着するものである。
【００２８】
筐体フレーム１４は、ヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ及びキャップ受け板１７を装着する基端フレーム部１４ａと、基端フレーム部１４ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部１４ｇ，１４ｈと、両側壁部１４ｇ，１４ｈに架け渡すように形成された放熱板１４ｋ及びコネクタ支持部１４ｍと、両側壁部１４ｇ，１４ｈの内側にそれぞれ形成されたヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊとを備える。
ヘッドチップ１５の両端部がヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊにそれぞれ保持される。ヘッドチップ１５、２つのマニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７及び基端フレーム部１４ａは互いに接着剤により固定される。
駆動回路基板１９ａ，１９ｂは放熱板１４ｋに接合される。コネクタ支持部１４ｍは外部コネクタ２１を支持する。
筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられ、インクジェットヘッド２の４側面と上端面（＝ノズル面１５ｂと反対側の面）が構成される。インクジェットヘッド２の上端面を構成するカバー２４の端面には、コネクタ保持開口２４ａが形成されている。筐体フレーム１４にカバー２４が取り付けられると、外部コネクタ２１及び配線支持板２２はコネクタ保持開口２４ａによって保持される。
また、基端フレーム部１４ａの外周には３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、２つのボルト挿通部１４ｅ，１４ｆとが付設されている。３つの支点当接部１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはキャリッジ３へインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。位置決め後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトがボルト挿通部１４ｅ，１４ｆに穿設されたボルト挿通孔に挿通される。
【００２９】
次に、図４〜図７を参照し、筐体フレーム１４、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７について詳細に説明する。
【００３０】
先ず、図４を参照にして筐体フレーム１４について詳細に説明する。図４は筐体フレーム１４の下面図である。
筐体フレーム１４は、マニホールド１６ａ，１６ｂを装着した際に、筐体フレーム１４の下面とキャップ受け板１７の下面とがほぼ面一となるように、マニホールド１６ａ，１６ｂを格納する格納部１４ｑを備える。また、筐体フレーム１４の流路コネクタ１４ｐ及び流路形成部１４ｎ内に連続して形成されたインク流路１４ｒの出口部分には、インク流路１４ｒに連通し、インクジェットヘッド２の外部からのインクをマニホールド１６ａ，１６ｂに供給するための連通部１４ｓが、略四角柱状に窪むように形成されている。この連通部１４ｓと格納部１４ｑとの間の壁部１４tには、マニホールド１６ａ，１６ｂを固定するために半円形状に切り欠いてなる２つの溝部１４ｕ，１４ｕが設けられている。
【００３１】
次に、図５及び図６を参照にしてマニホールド１６ａ，１６ｂについて詳細に説明する。図５はマニホールド１６ａ，１６ｂの斜視図、図６は結合されたマニホールド１６ａ，１６ｂの下面図である。
マニホールド１６ａ，１６ｂのフィルタ設置部ａ１，ａ２の内側には、ヘッドチップ１５へインクを供給する供給凹部１６ｃ（マニホールド１６ｂの供給凹部は図示省略）が設けられており、マニホールド１６ａ，１６ｂがヘッドチップ１５に取り付けられると、供給凹部１６ｃとヘッドチップ１５の加圧室入口とがフィルタａ３，ａ４を介して連通し、ヘッドチップ１５へのインク供給が可能となる。また、マニホールド１６ａ，１６ｂの一方の側端面（図５では左側）には、供給凹部１６ｃの内部洗浄の際に洗浄液を排出するための排出管１６ｅ，１６ｅが突出されているとともに、他方の側端面（図５では右側）には、供給凹部１６ｃ内部にインクを流入させるインク流入管１６ｄ，１６ｄが突出されている。また、マニホールド１６ａ，１６ｂの中央部には、キャップ受け板１７を固定するための被係合片１６ｆ，１６ｆが設けられている。
【００３２】
マニホールド１６ａの両端部には、マニホールド１６ｂの流入管１６ｄ及び排出管１６ｅに係合する係合爪１６ｇ，１６ｈが設けられており、マニホールド１６ａ，１６ｂが結合されるときにマニホールド１６ｂの流入管１６ｄ及び排出管１６ｅと係合し両者の結合を固定する。
【００３３】
マニホールド１６ｂには、マニホールド１６ａと結合した際にマニホールド１６ａを支持する支持台１６ｉ，１６ｊが、両端部の下部に設けられており、マニホールド１６ａ，１６ｂが結合された際には、支持台１６ｉ，１６ｊの下面と被係合片１６ｆ，１６ｆの下面とが面一となる。
一端側の支持台１６ｊには、キャップ受け板１７を固定するために被係合溝部１６ｋ，１６ｋが、一端側が開口するように設けられている。
【００３４】
さらに、図７を参照にしてキャップ受け板１７について詳細に説明する。図７はキャップ受け板１７の上面図である。
キャップ受け板１７は、下面が平面状に形成されている。また、キャップ受け板１７の上面の一端部にはマニホールド１６ｂの被係合溝部１６ｋ，１６ｋに係合する第一係合部１７ｂ，１７ｂが、中央部付近にはマニホールド１６ａ，１６ｂの被係合片１６ｆ，１６ｆに係合する第二係合部１７ｃ，１７ｃが、他端部にはマニホールド１６ｂの支持台１６ｉに係合する第三係合部１７ｄ，１７ｄが設けられている。
【００３５】
第一係合部１７ｂ，１７ｂ及び第二係合部１７ｃ，１７ｃは、先端が他端側を向くように、略直角に折曲した形状をしており、被係合溝部１６ｋ，１６ｋ及び被係合片１６ｆ，１６ｆに係止する。
第三係合部１７ｄ，１７ｄは、先端が一端側に向かって突出する爪（図示省略）を有しており、この爪が支持台１６ｉの上面に係止する。
【００３６】
また第三係合部１７ｄ，１７ｄよりも他端部側のキャップ受け板１７の上面には、筐体フレーム１４の連通部１４ｓと連通するように合わさって、連通部１４ｓからのインクを受けてマニホールド１６ａ，１６ｂ内にインクを供給するインク受け部１７ｅが設けられている。
インク受け部１７ｅは、筐体フレーム１４にキャップ受け板１７が取り付けられた際に、筐体フレーム１４の連通部１４ｓの周囲に接触し、四方を囲む壁から成り立っている。この壁のうち、第三係合部１７ｄ，１７ｄ側の壁には半円形状に切り欠いてなる２つの溝部１７ｆ，１７ｆが形成されている。このインク受け部１７ｅの溝部１７ｆ，１７ｆと筐体フレーム１４の溝部１４ｕ，１４ｕとが、マニホールド１６ａ，１６ｂのインク流入管１６ｄ，１６ｄを挟むことによって、インク流入管１６ｄ，１６ｄを連通部１４ｓに接続する。
【００３７】
次に、上記した筐体フレーム１４、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７の組立方法について説明する。
【００３８】
先ず、フィルタａ３，ａ４の取り付けられたマニホールド１６ａ，１６ｂを、ヘッドチップ１５を挟むように結合させて、ヘッドチップ１５の側面にマニホールド１６ａ，１６ｂを取り付け、供給凹部１６ｃとヘッドチップ１５の加圧室入口とを連通させる。この際、マニホールド１６ａ，１６ｂの下面（支持台１６ｉ，１６ｊの下面と被係合片１６ｆ，１６ｆの下面）とヘッドチップ１５のノズル面１５ｂとが平行になって位置合わせされるとともに、マニホールド１６ａ，１６ｂの上端からヘッドチップ１５の上端部が突出する。
【００３９】
そして、結合されたマニホールド１６ａ，１６ｂに対して、キャップ受け板１７を取り付ける。この際キャップ受け板１７を撓ませた状態で、先に第一係合部１７ｂ，１７ｂ及び第二係合部１７ｃ，１７ｃをマニホールド１６ａ，１６ｂの被係合溝部１６ｋ，１６ｋ及び被係合片１６ｆ，１６ｆに係合させて、開口部１７ａからヘッドチップ１５のノズル面１５ｂの一部を露出させてから、徐々にキャップ受け板１７の撓みを解除させて第三係合部１７ｄ，１７ｄを支持台１６ｉに係合させる。このとき、ノズル面１５ｂが撓みの解除に伴ってキャップ受け板１７の開口部１７ａから徐々に露出される。
そして、各係合部が係合し、キャップ受け板１７が元の平らな状態に戻れば、マニホールド１６ａ，１６ｂ及びヘッドチップ１５の下端側（ヘッドチップ１５の吐出口が配置される側）でノズル面１５ｂの全面がキャップ受け板１７の開口部１７ａから露出されるとともに、インク受け部１７ｅの溝部１７ｆ，１７ｆにマニホールド１６ａ，１６ｂのインク流入管１６ｄ，１６ｄが配置され、インク受け部１７ｅとインク流入管１６ｄ，１６ｄとが連通することとなる。
このような構成であれば、ヘッドチップ１５のノズル面１５ｂに触れることなく、開口部１７ａからノズル面１５ｂを露出させながら、キャップ受け板１７をマニホールド１６ａ，１６ｂに取り付けることができる。
【００４０】
ここで、開口部１７ａとヘッドチップ１５との間に隙間が生じていると、キャップ部材（保湿キャップ６や吸引キャップ８）がノズル面１５ｂを覆ってキャップ受け板１７に密着しても隙間からキャップ部材内部に空気が入り込んでしまい、吐出状態の回復や維持が安定して行えない。このため、キャップ受け板１７とヘッドチップ１５とを固定する際には、接着剤によって開口部１７ａとヘッドチップ１５との隙間が埋められている。
また、インク受け部１７ｅの溝部１７ｆ，１７ｆとマニホールド１６ａ，１６ｂのインク流入管１６ｄ，１６ｄとの間に隙間が生じていると、この隙間からインクが漏れてしまうので、マニホールド１６ａ，１６ｂとキャップ受け板１７を固定する際には、接着剤によって溝部１７ｆ，１７ｆとインク流入管１６ｄ，１６ｄの隙間が埋められている。
【００４１】
ヘッドチップ１５にマニホールド１６ａ，１６ｂ及びキャップ受け板１７を取り付けた後、一体となったヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７を、筐体フレーム１４の格納部１４ｑにマニホールド１６ａ，１６ｂが格納されるように、筐体フレーム１４の下方から嵌め込んで、筐体フレーム１４にヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７を装着させる。これにより、ヘッドチップ１５のノズル面１５ｂは、インクジェットヘッド２の外部に向かって露出されることになる。また、このとき、ヘッドチップ１５の上端を、ヘッドチップ保持部１４ｉ，１４ｊに保持させれば、ヘッドチップ１５を所定の位置に位置決めすることができる。
【００４２】
また、筐体フレーム１４に各部を装着させれば、筐体フレーム１４の連通部１４ｓの周囲とキャップ受け板１７のインク受け部１７ｅとが接触するとともに、マニホールド１６ａ，１６ｂのインク流入管１６ｄ，１６ｄが筐体フレーム１４の溝部１４ｕ，１４ｕに配置される。
ここで連通部１４ｓの周囲とインク受け部１７ｅとの間や筐体フレーム１４の溝部１４ｕ，１４ｕとインク流入管１６ｄ，１６ｄとの間に隙間が生じていると、この隙間からインクが漏れてしまうので、筐体フレーム１４と各部を固定する際には、接着剤によって連通部１４ｓの周囲とインク受け部１７ｅとの隙間や筐体フレーム１４の溝部１４ｕ，１４ｕとインク流入管１６ｄ，１６ｄとの隙間が埋められている。
このように、筐体フレーム１４にヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７が装着され接着固定されると、インクジェットヘッド２内でインクジェットヘッド２外部からヘッドチップ１５にまでインクを供給するインク供給路が、筐体フレーム１４のインク流路１４ｒ、連通部１４ｓ、キャップ受け板１７のインク受け部１７ｅ、マニホールド１６ａ，１６ｂによって構成されている。つまり、インク供給路は、筐体フレーム１４、キャップ受け板１７、マニホールド１６ａ，１６ｂの４部材で構成されることとなる。
【００４３】
次に、筐体フレーム１４、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７からなるインク供給路の作用について説明する。
インク供給が開始されると、インクはインクタンク２５からインク供給管２６を介して筐体フレーム１４のインク流路１４ｒに流入する。インクはインク流路１４ｒに導かれて連通部１４ｓ及びインク受け部１７ｅに流入する。連通部１４ｓ及びインク受け部１７ｅまで流れてきたインクは、インク流入管１６ｄ，１６ｄからマニホールド１６ａ，１６ｂ内の供給凹部１６ｃまで流入する。その後、加圧室入口を介してヘッドチップ１５内に流入する。
【００４４】
以上のように、本実施の形態のインクジェットヘッド２によれば、マニホールド１６ａ，１６ｂにキャップ受け板１７が取り付けられると、インク流入管１６ｄ，１６ｄがインク受け部１７ｅに連通して、連通部１４ｓに接続されるので、外部のインク流路とマニホールドとを、接続専用の部材を用いなくとも接続することができる。このため、インクジェットヘッド２の従来の機能を損なうことなく、インクジェットヘッド２内のインク供給路を構成する部品点数を削減することができ、組立にかかる工数や手間を省き組立コストや組立時間を低減できる。
また、インク流路１４ｒが筐体フレーム１４に一体成型されているので、インクジェットヘッド２内のインク供給路を構成する部品点数をさらに削減することができ、組立にかかる工数や手間を省き組立コストや組立時間を低減できる。
【００４５】
また、キャップ受け板１７がマニホールド１６ａ，１６ｂの取り付けられた後に、筐体フレーム１４に取り付けられるので、組立時には、ヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７を組み立てた後に筐体フレーム１４に装着することができる。つまり、筐体フレーム１４に装着する以前にヘッドチップ１５、マニホールド１６ａ，１６ｂ、キャップ受け板１７を組み立てられるので、吐出口の非接触状態を確保しながら組み立てることが容易に行える。すなわち、組立時に作業者かかる負担を軽減でき、組立コストや組立時間を低減することができる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施の形態では、外部からのインクをマニホールド１６ａ，１６ｂに供給するためのインク流路の機能を有するものとして、筐体フレーム１４と一体的に形成されたインク流路１４ｒを例示しているが、このインク流路は筐体フレームから分離されたものであってもかまわない。例えばインク供給管２６を直接連通部及びインク受け部１７ｅに連通させて、このインク供給管を外部からのインクをマニホールド１６ａ，１６ｂに供給するためのインク流路として機能させてもよい。
また、本実施の形態では、両側面からインクが供給されるヘッドチップ１５を例示していたために、各側面のそれぞれにインクを供給するようにマニホールドが２つ必要な構成を例示したが、一側面からインクが供給されるヘッドチップであれば、マニホールドは１つでもよく、こうした場合よりインクジェットヘッド内のインク供給路を少ない部材で形成することができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、外部のインク流路とマニホールドとを、接続専用の部材を用いなくとも接続することができる。このため、インクジェットヘッドの従来の機能を損なうことなく、インクジェットヘッド内のインク供給路を構成する部品点数を削減することができ、組立にかかる工数や手間を省き組立コストや組立時間を低減できる。
【００４８】
請求項２記載の発明によれば、組立時には、インクジェットヘッドチップ、マニホールド、キャップ受け部を組み立てた後にフレームに装着することが可能となる。このようにフレームに装着する以前にインクジェットヘッドチップ、マニホールド、キャップ受け部を組み立てる構成であれば、予めインクジェットヘッドチップとキャップ受け部とを組み立てることが可能であるので、吐出口の非接触状態を確保しながら組み立てることが容易に行える。すなわち、組立時に作業者かかる負担を軽減でき、組立コストや組立時間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの概略を示す平面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わるインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドを図２に対してほぼ１８０度異なる方向から描図した分解斜視図である。
【図４】図２のインクジェットヘッドに備わる筐体フレームを示す下面図である。
【図５】図２のインクジェットプリンタに備わるマニホールドを示す分解斜視図である。
【図６】図５のマニホールドを結合した際の下面図である。
【図７】図２のインクジェットプリンタに備わるキャップ受け板を示す上面図である。
【図８】従来のインクジェットヘッドを表す分解斜視図である。
【符号の説明】
２インクジェットヘッド
６保湿キャップ（キャップ部材）
８吸引キャップ（キャップ部材）
１４筐体フレーム（枠状部材）
１４ｒインク流路
１４ｓ連通部
１５ヘッドチップ（インクジェットヘッドチップ）
１６ａ，１６ｂマニホールド
１６ｄインク流入管（流入管）
１７キャップ受け板（キャップ受け部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inkjet head.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, ink jet printers that record predetermined images by ejecting ink onto recording media such as paper and plastic thin plates have been proposed and put into practical use. The ink jet printer includes an ink jet head having nozzles (ink ejection ports), and ejects ink from the nozzles toward the recording medium while moving the ink jet head in a predetermined direction. An image is recorded.
[0003]
FIG. 8 is an exploded perspective view for explaining main components of a conventional inkjet head.
As shown in FIG. 8, a conventional inkjet head 100 has a thin plate-like inkjet head chip 101 (hereinafter referred to as a head chip) having a discharge port on a lower end surface (nozzle surface), and receives ink via a flexible wiring substrate 102. It is connected to a substrate for discharging. Further, the ink jet head 100 is provided with an ink supply path 103 that guides ink from the outside of the ink jet head 100 to ink inlets provided on both side surfaces of the head chip 101 and supplies the ink to the head chip 101. .
[0004]
The ink supply path 103 is provided with a connection member 104 that is connected to an ink flow path outside the inkjet head 100. A flow path branch pipe 106 that branches the ink flow into two is connected to the downstream of the connection member 104 via a connection pipe 105 having elasticity. Further, manifolds 107a and 107b for supplying ink to the ink inlet (pressurization chamber inlet) of the head chip 101 are connected to the two outlets of the flow path branch pipe 106, respectively. These two manifolds 107a are connected. 107b are connected to the ink inlet of the head chip 101 with the head chip 101 interposed therebetween.
As described above, the ink supply path 103 is formed by assembling these members (connection member 104, connection pipe 105, flow path branch pipe 106, and manifolds 107a and 107b), which are separate members.
[0005]
In addition, the inkjet head 100 is provided with a frame (frame member) 108 for fixing the head chip 101. The frame 108 is provided with a recess 108a in which the manifolds 107a and 107b are installed, and an opening 108b for exposing the nozzle surface of the head chip 101 is formed at the bottom of the recess 108a. The frame 108 is fixed in a state of being strictly positioned so as to have a predetermined positional relationship with a carriage (not shown), and moves in a predetermined direction together with the carriage. By fixing the frame 108 in a state of being positioned with respect to the carriage, it is possible to prevent the ink ejection position from being shifted.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional inkjet head 100 described above, since the number of parts constituting the ink supply path 103 is large, it takes time and labor when assembling, and there is a problem that the assembling cost and assembling time increase accordingly. .
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink jet head capable of reducing assembly cost and time by reducing the number of man-hours and labor required for assembling by reducing the parts of the ink supply path of the ink jet head without impairing conventional functions. It is to be.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1
An inkjet head chip having an ink ejection port on one end surface;
A manifold attached to a side surface of the inkjet head chip and supplying ink to the inkjet head chip;
A cap receiving portion that is attached to the side of the manifold where the discharge port is disposed, exposes the discharge port, and closely contacts a cap member that recovers and maintains the discharge state of the discharge port;
An ink jet head comprising: the ink jet head chip; a frame-like member for mounting the manifold and the cap receiving portion;
The frame-like member includes a communication portion that communicates with an ink flow path for supplying ink from outside to the manifold,
The cap receiving portion includes an ink receiving portion that communicates with the communication portion in a state where the cap receiving portion is mounted on the frame-shaped member.
The manifold includes an inflow pipe that protrudes from a side surface of the manifold and communicates with the ink receiving portion when the cap receiving portion is attached to the manifold.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, when the cap receiving portion is attached to the manifold, the inflow pipe communicates with the ink receiving portion and is connected to the communicating portion. The connection can be made without using a dedicated member. In a conventional ink jet head, for example, an external ink flow path and a manifold are connected via a connection member, a connection pipe, and a flow path branch pipe. Even if the connection pipe and the flow path branch pipe are omitted, the external ink flow path and the manifold can be connected by the frame-shaped member and the cap receiving portion. For this reason, the number of parts constituting the ink supply path in the ink jet head can be reduced without impairing the conventional function of the ink jet head, and the man-hours and labor required for assembling can be saved, and the assembling cost and assembling time can be reduced.
[0010]
The invention according to claim 2 is the ink jet head according to claim 1,
The cap receiving portion is attached to the frame-shaped member after being attached to the manifold.
[0011]
According to the invention described in claim 2, since the cap receiving portion is attached to the frame-like member after being attached to the manifold, at the time of assembly, the inkjet head chip, the manifold and the cap receiving portion are assembled and then attached to the frame-like member. It becomes possible.
In general, when assembling, it is necessary to work without contact with the ejection port of the inkjet head. However, after the cap receiving portion is attached to the frame member in advance, the ejection port of the inkjet head chip is exposed from the cap receiving portion. If the structure is assembled so that the frame-shaped member and the cap receiver are integrated, workability is poor, and there is a high possibility that the discharge port of the inkjet head chip contacts the cap receiver. For this reason, the worker must carefully assemble. However, since the inkjet head chip, the manifold, and the cap receiving portion can be assembled in advance if the inkjet head chip, the manifold, and the cap receiving portion are assembled before being attached to the frame-shaped member as described above, It is easy to assemble while ensuring a non-contact state. That is, it is possible to reduce the burden on the worker at the time of assembly, and to reduce the assembly cost and the assembly time.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
[0013]
First, an overall configuration of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention.
[0014]
As shown in FIG. 1, the ink jet printer 1 of this embodiment includes an ink jet head 2, a carriage 3, a carriage rail 4, a moisture retention unit 5, a maintenance unit 7, an ink tank 25, an ink supply pipe 26, And a control means (not shown).
[0015]
A recording medium 13 on which an image is formed by the ink jet printer 1 is conveyed in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction A in FIG. 1 so as to pass through the recording area C in FIG. The recording medium 13 is conveyed by a conveying means (not shown).
[0016]
The carriage 3 carries the inkjet heads 2, 2,... And moves in the direction of arrow A from the home position area B to the maintenance area D along the carriage rail 4. In the recording area C, main scanning on the recording medium 13 is performed by the operation of the carriage 3.
[0017]
During this main scanning, the inkjet head 2 discharges ink toward the recording medium 13 to form an image on the recording medium 13. The inkjet head 2 may be placed vertically so that the nozzle discharge direction is vertically downward, or the inkjet head 2 may be placed horizontally so that the nozzle discharge direction is horizontal. However, the present invention can be implemented in other directions. . In any case, the ink jet head 2 is installed so that the nozzle surface 15b on which the nozzle ejection openings for ejecting ink are arranged faces the recording medium 13.
In the ink jet printer 1 according to the present embodiment, a total of four ink jet heads 2, 2, 2 can be ejected so that four color inks of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) can be ejected. Are installed on the carriage 3. In the present embodiment, two inkjet heads 2 and 2 are arranged in a line in the front-rear direction, and the other two inkjet heads 2 and 2 are arranged on both sides of the center of the inkjet heads 2 and 2 aligned in the front-rear direction. Is arranged.
In order to record a color image, usually four or more inkjet heads 2 are used. Color printers having 4 to 8 inkjet heads 2 have been put into practical use.
[0018]
The ink tank 25 stores ink to be supplied to the inkjet head 2. A plurality of ink tanks 25 (four in this embodiment) are installed according to the number of ink jet heads 2. The ink supply pipe 26 is installed so as to communicate each inkjet head 2 and each ink tank 25, and guides ink from the ink tank 25 to the inkjet head 2.
[0019]
The maintenance unit 7 is disposed in the maintenance area D, and includes a suction cap 8, a cleaning blade 11, an ink receiver 12, a suction pump 9, a waste ink tank 10, and the like. The maintenance unit 7 removes foreign matter in the inkjet head 2 through a series of maintenance operations and restores the ink ejection state of the inkjet head 2 to a good state.
[0020]
The suction cap 8 communicates with the waste ink tank 10 via the suction pump 9 and rises during the maintenance operation to cover the nozzle surface 15b of the inkjet head 2. Four suction caps 8 are provided. The suction caps 8, 8,... Can cover the nozzle surfaces 15b, 15b,... Of all the inkjet heads 2, 2,. It is arranged corresponding to the arrangement in
The suction pump 9 includes a cylinder pump and a tube pump. The suction pump 9 operates in a state where the suction cap 8 covers the nozzle surface 15b, thereby generating a suction force for sucking the ink inside the inkjet head 2 together with the foreign matter from the discharge port.
[0021]
The cleaning blade 11 removes ink adhering to the nozzle surface 15b after ink suction of the inkjet head 2. Thereafter, the ink receiver 12 receives ink preliminarily ejected by the inkjet head 2. The waste ink tank 10 stores ink sucked from the ink jet head 2 by the operation of the suction pump 9 and ink preliminarily ejected from the ink jet head 2.
[0022]
The moisturizing unit 5 is disposed in the home position region B and includes moisturizing caps 6, 6,. The moisture retaining cap 6 retains the ink of the inkjet heads 2, 2,... By covering the nozzle surface 15b when the inkjet head 2 is in a standby state. Four moisturizing caps 6, 6,... Are provided. These four moisturizing caps 6, 6, ... correspond to the arrangement of the inkjet heads 2, 2, ... so that the nozzle surfaces 15b, 15b, ... of the four inkjet heads 2, 2, ... can be covered simultaneously. Arranged.
[0023]
The control unit includes a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and controls each component of the inkjet printer 1. The memory stores image data to be formed on the recording medium 13 and a program for controlling each component of the inkjet printer 1. The CPU performs an operation based on image data or a program stored in the memory, and transmits a control signal to each component based on the operation result.
[0024]
Next, the inkjet head 2 according to the present invention will be described with reference to FIGS.
2 and 3 are exploded perspective views of the inkjet head 2 of the present embodiment. 2 and 3 are drawn from different directions (almost 180 degrees different).
The inkjet head 2 of the present embodiment includes a housing frame (frame member) 14, an inkjet head chip (hereinafter simply referred to as “head chip”) 15, two manifolds 16 a and 16 b, and a cap receiving plate (cap receiving plate). Part) 17, two flexible wiring boards 18a and 18b, two drive circuit boards 19a and 19b, an external connector 21, a wiring support plate 22, a flexible wiring board 23, and a cover 24. The
The head chip 15 has a long outer shape in the direction of arrow E, and a number of nozzles are continuously provided in the direction of arrow E at the end 15 a of the head chip 15. Specifically, the nozzle is provided at a predetermined position of the head chip 15 by sticking a plate (nozzle plate) made of metal, resin, or the like in which nozzle-shaped holes are processed to the lower end surface. As a result, the nozzle outlet is disposed on one end surface (nozzle surface 15 b) of the head chip 15. A row of nozzles provided continuously in the direction of arrow E is referred to as a nozzle row. The inkjet head 2 has two nozzle rows. The outlets of these nozzles become ink discharge ports. The inkjet head 2 is mounted on the carriage 3 so that the arrow E direction and the main scanning direction A shown in FIG.
[0025]
The head chip 15 is a device that ejects ink filled in an ink flow path (pressure chamber) formed therein from a nozzle. An ink flow path (pressure chamber) provided with a piezoelectric element that generates pressure (ejection force) for ejecting ink from the nozzle in front of the nozzle at the end 15a of the head chip 15 corresponds to each nozzle. Is formed. The discharge force may be generated by other means such as a heater element. A piezoelectric element that gives ejection force to each nozzle in one nozzle row is driven by a drive circuit mounted on the drive circuit board 19a, and a piezoelectric element that gives ejection force to each nozzle in the other nozzle row is mounted on the drive circuit board 19 It is driven by the drive circuit. For this purpose, the drive circuit boards 19a and 19b are connected to both side surfaces of the head chip 15 via flexible wiring boards 18a and 18b, respectively.
Electrical connection between the drive circuit boards 19a and 19b and the outside is performed by the external connector 21, the flexible wiring board 23, and the internal connectors 20a and 20b. The internal connectors 20a and 20b are mounted on the drive circuit boards 19a and 19b, respectively. An external electrode of the flexible wiring board 23 is connected to the external connector 21, and one end of the flexible wiring board 23 including the external electrode is attached to and supported on the wiring support plate 22. The other end of the flexible wiring board 23 is extended from the wiring support plate 22 so as to be divided into two, and an internal electrode (not shown) is formed at the tip thereof. These internal electrodes are connected to the internal connectors 20a and 20b. When the inkjet head 2 is mounted, the external connector 21 is connected to a connector (not shown) installed on the carriage 3.
[0026]
Manifolds 16a and 16b are attached to both side surfaces of the head chip 15, respectively. Filter installation portions a1 and a2 are provided on the side surfaces of the head chips 15 of the manifolds 16a and 16b. A filter a3 is attached to the filter installation part a1, and a filter a4 is attached to the filter installation part a2. Each filter a3, a4 is preferably attached to the corresponding filter installation part a1, a2 by thermocompression bonding or adhesion. Moreover, the filter installation part a1 is shown in FIG. 3, and the filter installation part a2 is shown in FIG.
The cap receiving plate 17 is attached to the manifolds 16a and 16b. At this time, the nozzle surface 15 b is exposed through the opening 17 a provided in the cap receiving plate 17.
Ink is supplied to the flow path connector 14p formed on the housing frame 14 from the ink supply pipe 26 shown in FIG. The outer diameter of the flow path connector 14p is formed slightly smaller than the inner diameter of the ink supply pipe 26, and the flow path connector 14p and the ink supply pipe 26 insert the flow path connector 14p into the ink supply pipe 26. At the same time, it is connected via an O-ring arranged inside the ink supply pipe 26.
When the ink supply pipe 26 is formed of a stretchable resin or the like, the flow path connector 14p is supplied with ink if the inner diameter of the ink supply pipe 26 is smaller than the outer diameter of the flow path connector 14p. By inserting it into the tube 26, the ink supply tube 26 expands and contracts closely to the outer periphery of the flow path connector 14p. Therefore, the gap between the ink supply pipe 26 and the flow path connector 14p can be filled without using an O-ring. The connection between the flow path connector 14p and the ink supply pipe 26 is fixed by the contraction force of the ink supply pipe 26.
[0027]
An ink flow path 14r (see FIG. 4) is continuously formed in the flow path connector 14p and the flow path forming portion 14n of the housing frame 14, and the ink flow path 14r is connected to the manifolds 16a and 16b. To do. The ink that reaches the manifolds 16a and 16b passes through the filters a3 and a4, and is further introduced into an ink flow path (pressure chamber) formed in the head chip 15.
The cap receiving plate 17 receives the suction cap 8 and the moisture retaining cap 6 and is in close contact with them.
[0028]
The housing frame 14 includes a base end frame portion 14a to which the head chip 15, manifolds 16a and 16b and the cap receiving plate 17 are attached, and side wall portions 14g and 14h which are erected from both longitudinal ends of the base end frame portion 14a. And a heat sink 14k and a connector support portion 14m formed so as to span the both side wall portions 14g and 14h, and head chip holding portions 14i and 14j formed inside the both side wall portions 14g and 14h, respectively.
Both end portions of the head chip 15 are held by the head chip holding portions 14i and 14j, respectively. The head chip 15, the two manifolds 16a and 16b, the cap receiving plate 17 and the base end frame portion 14a are fixed to each other by an adhesive.
The drive circuit boards 19a and 19b are joined to the heat sink 14k. The connector support portion 14m supports the external connector 21.
A cover 24 is attached to the housing frame 14, and the four side surfaces and the upper end surface (= the surface opposite to the nozzle surface 15b) of the inkjet head 2 are configured. A connector holding opening 24 a is formed on the end surface of the cover 24 that constitutes the upper end surface of the inkjet head 2. When the cover 24 is attached to the housing frame 14, the external connector 21 and the wiring support plate 22 are held by the connector holding opening 24a.
In addition, three fulcrum contact portions 14b, 14c, and 14d and two bolt insertion portions 14e and 14f are attached to the outer periphery of the base end frame portion 14a. The three fulcrum contact portions 14b, 14c, and 14d are portions that are supported by being in contact with the three fulcrums on the carriage 3 side when the inkjet head 2 is positioned on the carriage 3. After positioning, bolts for fixing the inkjet head 2 to the carriage 3 are inserted into bolt insertion holes formed in the bolt insertion portions 14e and 14f.
[0029]
Next, the housing frame 14, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 will be described in detail with reference to FIGS.
[0030]
First, the housing frame 14 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a bottom view of the housing frame 14.
The housing frame 14 has a storage portion 14q for storing the manifolds 16a and 16b so that the lower surface of the housing frame 14 and the lower surface of the cap receiving plate 17 are substantially flush with each other when the manifolds 16a and 16b are mounted. Prepare. Further, the outlet portion of the ink flow path 14r formed continuously in the flow path connector 14p and the flow path forming portion 14n of the housing frame 14 communicates with the ink flow path 14r and is connected to the outside of the inkjet head 2 from the outside. A communication portion 14s for supplying ink to the manifolds 16a and 16b is formed so as to be recessed in a substantially square column shape. The wall portion 14t between the communication portion 14s and the storage portion 14q is provided with two groove portions 14u and 14u that are cut out in a semicircular shape to fix the manifolds 16a and 16b.
[0031]
Next, the manifolds 16a and 16b will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 5 is a perspective view of the manifolds 16a and 16b, and FIG. 6 is a bottom view of the combined manifolds 16a and 16b.
A supply recess 16c for supplying ink to the head chip 15 (the supply recess of the manifold 16b is not shown) is provided inside the filter installation portions a1 and a2 of the manifolds 16a and 16b. 15, the supply recess 16 c communicates with the inlet of the pressurizing chamber of the head chip 15 via the filters a <b> 3 and a <b> 4, and ink can be supplied to the head chip 15. Further, discharge pipes 16e and 16e for discharging the cleaning liquid at the time of internal cleaning of the supply recess 16c protrude from one side end face (left side in FIG. 5) of the manifolds 16a and 16b, and the other side. On the end surface (right side in FIG. 5), ink inflow pipes 16d and 16d for allowing ink to flow into the supply recess 16c protrude. Engagement pieces 16f and 16f for fixing the cap receiving plate 17 are provided at the center of the manifolds 16a and 16b.
[0032]
Engaging claws 16g and 16h that engage with the inflow pipe 16d and the discharge pipe 16e of the manifold 16b are provided at both ends of the manifold 16a. When the manifolds 16a and 16b are coupled, the inflow pipe 16d of the manifold 16b. And engages with the discharge pipe 16e to fix the connection between them.
[0033]
The manifold 16b is provided with support bases 16i and 16j for supporting the manifold 16a when coupled to the manifold 16a. The support bases 16i and 16j are provided at the lower portions of both ends, and when the manifolds 16a and 16b are coupled to each other. The lower surface of 16j and the lower surfaces of the engaged pieces 16f and 16f are flush with each other.
The support base 16j on one end side is provided with engaged groove portions 16k, 16k for fixing the cap receiving plate 17 so that one end side is open.
[0034]
Further, the cap receiving plate 17 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a top view of the cap receiving plate 17.
The cap receiving plate 17 has a flat bottom surface. Further, first engaging portions 17b, 17b that engage with the engaged grooves 16k, 16k of the manifold 16b are provided at one end portion of the upper surface of the cap receiving plate 17, and the engaged portions of the manifolds 16a, 16b are provided near the center portion. Second engagement portions 17c, 17c that engage with the pieces 16f, 16f are provided, and third engagement portions 17d, 17d that engage with the support 16i of the manifold 16b are provided at the other end.
[0035]
The first engaging portions 17b and 17b and the second engaging portions 17c and 17c are bent at a substantially right angle so that the tip faces the other end, and the engaged grooves 16k and 16k and the covered The engagement pieces 16f and 16f are locked.
The third engaging portions 17d, 17d have a claw (not shown) whose tip protrudes toward one end, and this claw is engaged with the upper surface of the support base 16i.
[0036]
Further, the upper surface of the cap receiving plate 17 on the other end side than the third engaging portions 17d, 17d is fitted so as to communicate with the communication portion 14s of the housing frame 14, and receives ink from the communication portion 14s. An ink receiving portion 17e for supplying ink is provided in the manifolds 16a and 16b.
When the cap receiving plate 17 is attached to the housing frame 14, the ink receiving portion 17 e comes into contact with the periphery of the communication portion 14 s of the housing frame 14 and is composed of walls surrounding the four sides. Of these walls, two grooves 17f and 17f that are cut out in a semicircular shape are formed on the walls on the third engagement portions 17d and 17d side. The groove portions 17f and 17f of the ink receiving portion 17e and the groove portions 14u and 14u of the housing frame 14 sandwich the ink inflow tubes 16d and 16d of the manifolds 16a and 16b, thereby connecting the ink inflow tubes 16d and 16d to the communication portion 14s. Connecting.
[0037]
Next, a method for assembling the housing frame 14, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 will be described.
[0038]
First, the manifolds 16a and 16b to which the filters a3 and a4 are attached are coupled so as to sandwich the head chip 15, the manifolds 16a and 16b are attached to the side surfaces of the head chip 15, and the supply recess 16c and the head chip 15 are pressurized. Communicate with the room entrance. At this time, the lower surfaces of the manifolds 16a and 16b (the lower surfaces of the support bases 16i and 16j and the lower surfaces of the engaged pieces 16f and 16f) and the nozzle surface 15b of the head chip 15 are aligned in parallel, and the manifold 16a is aligned. , 16b protrudes from the upper end of the head chip 15.
[0039]
Then, the cap receiving plate 17 is attached to the combined manifolds 16a and 16b. At this time, with the cap receiving plate 17 bent, the first engaging portions 17b and 17b and the second engaging portions 17c and 17c are first engaged with the engaged grooves 16k and 16k and the engaged pieces of the manifolds 16a and 16b. 16f and 16f are engaged to expose part of the nozzle surface 15b of the head chip 15 from the opening 17a, and then the flexure of the cap receiving plate 17 is gradually released so that the third engaging portions 17d and 17d are moved. Engage with the support 16i. At this time, the nozzle surface 15b is gradually exposed from the opening 17a of the cap receiving plate 17 as the bending is released.
Then, when the engaging portions are engaged and the cap receiving plate 17 returns to the original flat state, the manifolds 16a and 16b and the lower end side of the head chip 15 (the side where the discharge port of the head chip 15 is disposed) are provided. The entire nozzle surface 15b is exposed from the opening 17a of the cap receiving plate 17, and the ink inflow pipes 16d and 16d of the manifolds 16a and 16b are disposed in the grooves 17f and 17f of the ink receiving portion 17e. The ink inflow pipes 16d and 16d communicate with each other.
With such a configuration, the cap receiving plate 17 can be attached to the manifolds 16a and 16b while the nozzle surface 15b is exposed from the opening 17a without touching the nozzle surface 15b of the head chip 15.
[0040]
Here, if there is a gap between the opening 17a and the head chip 15, even if the cap member (the moisture retaining cap 6 or the suction cap 8) covers the nozzle surface 15b and is in close contact with the cap receiving plate 17, the gap is not removed. Air enters the cap member, and recovery and maintenance of the discharge state cannot be performed stably. For this reason, when the cap receiving plate 17 and the head chip 15 are fixed, a gap between the opening 17a and the head chip 15 is filled with an adhesive.
Further, if there is a gap between the groove portions 17f and 17f of the ink receiving portion 17e and the ink inflow pipes 16d and 16d of the manifolds 16a and 16b, the ink leaks from the gap, so the manifolds 16a and 16b and the cap When fixing the receiving plate 17, the gaps between the groove portions 17f and 17f and the ink inflow pipes 16d and 16d are filled with an adhesive.
[0041]
After the manifolds 16a and 16b and the cap receiving plate 17 are attached to the head chip 15, the integrated head chip 15, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 are connected to the housing portion 14q of the housing frame 14 with the manifolds 16a and 16b. So that the head chip 15, the manifolds 16 a and 16 b, and the cap receiving plate 17 are attached to the housing frame 14. As a result, the nozzle surface 15 b of the head chip 15 is exposed toward the outside of the inkjet head 2. At this time, if the upper end of the head chip 15 is held by the head chip holding portions 14i and 14j, the head chip 15 can be positioned at a predetermined position.
[0042]
Further, if each part is attached to the housing frame 14, the periphery of the communication portion 14s of the housing frame 14 and the ink receiving portion 17e of the cap receiving plate 17 come into contact with each other, and the ink inflow pipes 16d and 16b of the manifolds 16a and 16b. 16 d is disposed in the grooves 14 u and 14 u of the housing frame 14.
Here, if a gap is generated between the communication portion 14s and the ink receiving portion 17e, or between the groove portions 14u and 14u of the housing frame 14 and the ink inflow pipes 16d and 16d, the ink leaks from the gap. Therefore, when the housing frame 14 and each part are fixed, the gap between the communication portion 14s and the ink receiving portion 17e, the groove portions 14u and 14u of the housing frame 14 and the ink inflow pipes 16d and 16d are fixed by an adhesive. The gap is filled.
As described above, when the head chip 15, the manifolds 16 a and 16 b, and the cap receiving plate 17 are attached and fixed to the housing frame 14, ink is supplied from the outside of the inkjet head 2 to the head chip 15 in the inkjet head 2. The ink supply path includes an ink flow path 14r of the housing frame 14, a communication portion 14s, an ink receiving portion 17e of the cap receiving plate 17, and manifolds 16a and 16b. That is, the ink supply path is composed of four members, the housing frame 14, the cap receiving plate 17, and the manifolds 16a and 16b.
[0043]
Next, the operation of the ink supply path including the housing frame 14, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 will be described.
When the ink supply is started, the ink flows from the ink tank 25 through the ink supply pipe 26 into the ink flow path 14r of the housing frame 14. The ink is guided to the ink flow path 14r and flows into the communication portion 14s and the ink receiving portion 17e. The ink that has flowed to the communication portion 14s and the ink receiving portion 17e flows from the ink inflow pipes 16d and 16d to the supply recess 16c in the manifolds 16a and 16b. Thereafter, it flows into the head chip 15 through the pressurizing chamber inlet.
[0044]
As described above, according to the inkjet head 2 of the present embodiment, when the cap receiving plate 17 is attached to the manifolds 16a and 16b, the ink inflow pipes 16d and 16d communicate with the ink receiving portion 17e, and the communicating portion 14s. Therefore, the external ink flow path and the manifold can be connected without using a dedicated connection member. For this reason, the number of parts constituting the ink supply path in the ink jet head 2 can be reduced without impairing the conventional function of the ink jet head 2, thereby reducing the man-hours and labor required for assembling and reducing the assembling cost and assembling time. it can.
In addition, since the ink flow path 14r is integrally formed with the housing frame 14, the number of parts constituting the ink supply path in the inkjet head 2 can be further reduced, and the assembly man-hours and labor required for assembly can be saved. And assembly time can be reduced.
[0045]
Since the cap receiving plate 17 is attached to the housing frame 14 after the manifolds 16a and 16b are attached, the housing frame 14 is assembled after the head chip 15, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 are assembled. Can be attached to. That is, since the head chip 15, the manifolds 16a and 16b, and the cap receiving plate 17 can be assembled before being attached to the housing frame 14, the assembly can be easily performed while ensuring the non-contact state of the discharge ports. That is, it is possible to reduce the burden on the worker at the time of assembly, and to reduce the assembly cost and the assembly time.
[0046]
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate.
For example, in the present embodiment, an ink flow path 14r formed integrally with the housing frame 14 is illustrated as having an ink flow path function for supplying ink from the outside to the manifolds 16a and 16b. However, the ink flow path may be separated from the housing frame. For example, the ink supply pipe 26 may be directly connected to the communication part and the ink receiving part 17e, and this ink supply pipe may function as an ink flow path for supplying ink from the outside to the manifolds 16a and 16b.
In the present embodiment, since the head chip 15 to which ink is supplied from both side surfaces is illustrated, a configuration in which two manifolds are required to supply ink to each side surface is illustrated. As long as the head chip is supplied with ink from the side surface, the number of manifolds may be one, and the ink supply path in the inkjet head can be formed with fewer members than in such a case.
[0047]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the external ink flow path and the manifold can be connected without using a dedicated member for connection. For this reason, the number of parts constituting the ink supply path in the ink jet head can be reduced without impairing the conventional function of the ink jet head, and the man-hours and labor required for assembling can be saved, and the assembling cost and assembling time can be reduced.
[0048]
According to the second aspect of the present invention, at the time of assembly, the ink jet head chip, the manifold, and the cap receiving portion can be assembled and then attached to the frame. If the inkjet head chip, the manifold, and the cap receiving part are assembled before mounting on the frame in this way, the inkjet head chip and the cap receiving part can be assembled in advance, so that the non-contact state of the discharge port can be reduced. It can be easily assembled while ensuring. That is, it is possible to reduce the burden on the worker at the time of assembly, and to reduce the assembly cost and the assembly time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing an ink jet printer according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of an ink jet head provided in the ink jet printer of FIG. 1. FIG.
3 is an exploded perspective view illustrating the ink jet head of FIG. 2 from a direction different from that of FIG. 2 by approximately 180 degrees.
4 is a bottom view showing a housing frame provided in the ink jet head of FIG. 2; FIG.
5 is an exploded perspective view showing a manifold provided in the ink jet printer of FIG. 2. FIG.
6 is a bottom view when the manifolds of FIG. 5 are coupled. FIG.
7 is a top view showing a cap receiving plate provided in the ink jet printer of FIG. 2. FIG.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a conventional inkjet head.
[Explanation of symbols]
2 Inkjet head
6 Moisturizing cap (cap member)
8 Suction cap (cap member)
14 Housing frame (frame-like member)
14r ink flow path
14s communication part
15 Head chip (inkjet head chip)
16a, 16b Manifold
16d ink inflow pipe (inflow pipe)
17 Cap receiving plate (cap receiving part)

Claims

An inkjet head chip having an ink ejection port on one end surface;
A manifold attached to a side surface of the inkjet head chip and supplying ink to the inkjet head chip;
A cap receiving portion that is attached to the side of the manifold where the discharge port is disposed, exposes the discharge port, and closely contacts a cap member that recovers and maintains the discharge state of the discharge port;
An ink jet head comprising: the ink jet head chip; a frame-like member for mounting the manifold and the cap receiving portion;
The frame-like member includes a communication portion that communicates with an ink flow path for supplying ink from outside to the manifold,
The cap receiving portion includes an ink receiving portion that communicates with the communication portion in a state where the cap receiving portion is mounted on the frame-shaped member.
The inkjet head includes an inflow pipe that protrudes from a side surface of the manifold and communicates with the ink receiving portion when the cap receiving portion is attached to the manifold.

The inkjet head according to claim 1,
An ink jet head according to claim 1, wherein the cap receiving portion is attached to the frame-shaped member after being attached to the manifold.