JP2003251811A - Ink jet printer head and method of manufacturing the same - Google Patents
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヘッドユニット6におけるノズルプレート1
1の外周に、当該ノズルプレート11の表面より外側に
バリ・カエリ58が突出しないようにする。
【解決手段】 ヘッドユニット6のうちマニホールドプ
レート、スペーサプレート及びベースプレートの積層体
からなる流路構成体の表面に、ノズル11aが列状に形
成されたノズルプレート11を接着固定するに際して、
素材プレート60に、予めノズルプレート11の外周形
状通りに凹溝56を形成し、該凹溝56の底部に沿って
レーザ加工により切り離して段部57を形成すると、該
段部57の底縁にバリ・カエリ58が突出するが、この
バリ・カエリ58の先端はノズルプレート11の表面よ
り外に突出しない。
(57) [Summary] [Problem] Nozzle plate (1) in head unit (6)
The burr / burr 58 is prevented from protruding outside the outer surface of the nozzle plate 11 from the surface of the nozzle plate 11. SOLUTION: When a nozzle plate 11 in which nozzles 11a are formed in a row is adhesively fixed to a surface of a flow path structure formed of a laminated body of a manifold plate, a spacer plate and a base plate in a head unit 6,
A groove 56 is formed in the material plate 60 in advance according to the outer peripheral shape of the nozzle plate 11, and a step 57 is formed by laser processing along the bottom of the groove 56. The burrs and burrs 58 protrude, but the tips of the burrs and burrs 58 do not protrude beyond the surface of the nozzle plate 11.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電式等のインク
ジェットプリンタヘッド及びその製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric type ink jet printer head and a method of manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】先行技術のオンディマンド型の圧電式等
のインクジェットプリンタヘッドにおいて、印字方向に
対してノズル列を直交方向に配置したインクジェットヘ
ッドユニット(以下単にヘッドユニットという)は、前
面に複数個の列状のノズルを備えたノズルプレートと、
該ノズルに連通する圧力室を有したインクの流路構成体
とを備え、その背面側に配置した圧電アクチュエータに
より、前記各圧力室に収容したインクに選択的に圧力を
付与して前記ノズルからインク吐出させるように構成さ
れていた。2. Description of the Related Art In an on-demand type ink jet printer head of the prior art, an ink jet head unit (hereinafter simply referred to as a head unit) having nozzle rows arranged in a direction orthogonal to a printing direction has a plurality of ink jet head units. A nozzle plate with nozzles in rows,
An ink flow path forming body having a pressure chamber communicating with the nozzle, and a piezoelectric actuator arranged on the back side thereof selectively applies pressure to the ink contained in each pressure chamber to eject the ink from the nozzle. It was configured to eject ink.
【0003】ところで、インクジェットプリンタヘッド
の印字精度を高めるため、複数のノズルからなるノズル
列の間隔や各ノズルの孔径を精密に作成しなければなら
ず、そのために複数枚のノズルプレートを切り取る(採
取する)ことができる面積を有するポリイミド等の合成
樹脂製の素材プレートに、予め、所定の間隔で、且つ所
定の直径のノズルを穿設したのち、前記素材プレートを
各ノズルプレートの外形通りに切り取る(裁断する)こ
とにより、ノズルを精密に形成したノズルプレートを別
途製作し、このノズルプレートをインクの流路構成体に
接着剤にて貼り付けるようしている。In order to improve the printing accuracy of the ink jet printer head, it is necessary to precisely create the intervals between the nozzle rows composed of a plurality of nozzles and the hole diameters of the nozzles. The material plate made of synthetic resin such as polyimide having an area that can be formed is preliminarily provided with nozzles having a predetermined diameter and a predetermined diameter, and then the material plate is cut out according to the outer shape of each nozzle plate. By (cutting), a nozzle plate in which nozzles are precisely formed is separately manufactured, and the nozzle plate is attached to the ink flow path constituent member with an adhesive.
【0004】他方、この種のプリンタ装置には、インク
ジェットプリンタヘッドにおけるインク流路内に溜まっ
た気泡を除去したり、長期間の不使用によりノズル部が
詰まるので、そのインク詰まりを解消するためのパージ
装置が設けられており、さらに、ノズルやその近傍に付
着したインク滓や塵を除去するため、前記パージ装置に
隣接させてワイパ部材が配置されている。このワイパ部
材はへら状に形成されており、キャリッジの移動に伴っ
て、ノズル開口面を拭くものである。On the other hand, in this type of printer device, air bubbles accumulated in the ink flow path of the ink jet printer head are removed, and the nozzle portion is clogged due to non-use for a long period of time. A purging device is provided, and a wiper member is disposed adjacent to the purging device in order to remove ink dregs and dust adhering to the nozzle and its vicinity. This wiper member is formed in a spatula shape and wipes the nozzle opening surface as the carriage moves.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
プレートの外形切断に際して、プレス加工やレーザ加工
を実行すると、切断縁には、プレートの板厚さ方向に突
出するようにバリやカエリが発生する。また、レーザ光
の照射側には、その照射時の熱により、合成樹脂材(素
材プレート)が炭化した滓が盛り上がるようなバリが発
生するのが通常であり、このバリやカエリがノズルプレ
ートにおけるノズルからのインク吐出方向に突出してい
るときには、前記ノズル開口面を拭く場合に、前記ワイ
パ部材の払拭部が前記バリやカエリに引っ掛かり、当該
ワイパ部材が振動する等して、ノズル開口面を綺麗に清
掃できなくなったり、前記炭化したバリがワイパ部材に
て剥がされて、ノズルの孔に嵌まり、ノズル詰まりが発
生するという問題があった。However, when press working or laser working is performed at the time of cutting the outer shape of the nozzle plate, burrs and burrs are formed on the cutting edge so as to project in the plate thickness direction of the plate. Further, on the irradiation side of the laser light, burrs that cause carbonized slag of the synthetic resin material (material plate) to rise due to heat during the irradiation are usually generated. When the nozzle opening surface is being ejected when the ink is ejected from the nozzle, the wiping part of the wiper member is caught by the burrs and burrs, and the wiper member vibrates to clean the nozzle opening surface. However, there is a problem that the nozzle cannot be cleaned or the carbonized burr is peeled off by the wiper member and fits into the hole of the nozzle, resulting in nozzle clogging.
【0006】他方、前記バリやカエリがインクの流路構
成体の表面方向(接着面側)に突出していると、ノズル
プレートとインクの流路構成体とを接着剤を介して密着
固定させようとしても、前記バリやカエリが邪魔にな
り、接着剤面に隙間が発生し、その隙間にインクが漏出
する事故が起こるという問題があった。これらの不都合
を解消するには、ノズルプレートを素材プレートから切
り離す加工の後に、前記バリやカエリを除去する工程を
付加しなけれぱならず、手間が掛かり、製造コストが高
くなるという問題があった。On the other hand, when the burrs and burrs are projected in the surface direction (adhesive surface side) of the ink flow path forming body, the nozzle plate and the ink flow path forming body are closely fixed to each other with an adhesive. However, there is a problem in that the burr and the burr interfere with each other, a gap is formed on the adhesive surface, and the ink leaks into the gap. In order to eliminate these inconveniences, a process of removing the burrs and burrs must be added after the process of separating the nozzle plate from the material plate, which is troublesome and the manufacturing cost is high. .
【0007】本発明は、前記従来の問題点を解決すべく
なされたものであり、ノズルプレートの外形の形成用の
加工時に、バリやカエリが発生しても、これらバリやカ
エリがノズルプレートの表面から突出しないように工夫
したインクジェットプリンタヘッド及びその製造方法を
提供することを技術的課題とするものである。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and even if burrs and burrs are generated during the processing for forming the outer shape of the nozzle plate, these burrs and burrs are generated in the nozzle plate. It is a technical object to provide an inkjet printer head devised so as not to project from the surface and a manufacturing method thereof.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るため、請求項1に記載の発明のインクジェットプリン
タヘッドは、前面に列状に配置された複数個のノズルを
備えたノズルプレートと、該各ノズルに連通する圧力室
を有した流路構成体とを備え、前記圧力室内に収容した
インクに選択的に圧力を付与して前記ノズルからインク
を吐出させるインクジェットプリンタヘッドにおいて、
前記ノズルプレートの表裏両面のうち少なくともインク
吐出側の面から吐出方向と反対側に向けて凹んだ段部を
そのノズルプレートの外周に沿って設けたことを特徴と
するものである。In order to achieve the above-mentioned technical objects, an ink jet printer head according to a first aspect of the present invention is provided with a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in rows on the front surface, An ink jet printer head comprising: a flow path forming body having a pressure chamber communicating with each nozzle, and selectively applying pressure to the ink contained in the pressure chamber to eject the ink from the nozzle.
At least one of the front and back surfaces of the nozzle plate is provided with a stepped portion that is recessed from the surface on the ink ejection side toward the side opposite to the ejection direction along the outer periphery of the nozzle plate.
【0009】そして、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記段部は、ノズルプレートの外周部を薄くするように、
表裏両面に形成されていることを特徴とするものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the step portion thins the outer peripheral portion of the nozzle plate,
It is characterized in that it is formed on both front and back surfaces.
【0010】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
または2に記載のインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズルプレートは合成樹脂材であることを特徴
とするものである。The invention described in claim 3 is the same as claim 1
Alternatively, in the inkjet printer head described in Item 2, the nozzle plate is made of a synthetic resin material.
【0011】請求項4に記載の発明のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法は、前面に列状に配置された複
数個のノズルを備えたノズルプレートと、該各ノズルに
連通する圧力室を有した流路構成体とを備え、前記圧力
室内に収容したインクに選択的に圧力を付与して前記ノ
ズルからインクを吐出させるインクジェットプリンタヘ
ッドにおいて、素材プレートの表裏両面のうち少なくと
もインク吐出側の面には、前記ノズルプレートの外周形
状に沿って凹溝を形成し、次いで、前記凹溝内に沿って
前記ノズルプレートの外周を切り取り、前記ノズルプレ
ートを前記流路構成体に接着することを特徴とするもの
である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet printer head, which comprises a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, and a flow chamber having a pressure chamber communicating with each nozzle. In an inkjet printer head that includes a channel structure and ejects ink from the nozzle by selectively applying pressure to the ink contained in the pressure chamber, at least the surface on the ink ejection side of both the front and back surfaces of the material plate. A concave groove is formed along the outer peripheral shape of the nozzle plate, then the outer periphery of the nozzle plate is cut along the concave groove, and the nozzle plate is bonded to the flow path forming body. It is a thing.
【0012】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記凹溝は、素材プレートの表裏両面に対向して形成さ
れるものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet printer head according to the fourth aspect,
The groove is formed so as to face both the front and back surfaces of the material plate.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
について説明する。図1は本発明のインクジェット記録
装置としての実施形態の1つであるカラーインクジェッ
トプリンタをを示す斜視図、図2はノズル側を上にした
状態の圧電式のインクジェットプリンタヘッドの斜視
図、図3及び図4は分解斜視図、図5はヘッドユニット
とヘッドホルダとの接着・固定状態を示す側断面図、図
6はヘッドユニットの分解斜視図、図7はキャビティユ
ニットの要素の分解斜視図、図9はヘッドユニットの拡
大断面図、図10及び図11は素材プレートからノズル
プレートを切り取る場合の斜視図、図12(a)は隣接
するノズルプレート間の凹溝の拡大断面図、図12
(b)は切り離されたノズルプレートの外周部の拡大断
面図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a color ink jet printer which is one of the embodiments of the ink jet recording apparatus of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric ink jet printer head with a nozzle side up, and FIG. 4 is an exploded perspective view, FIG. 5 is a side sectional view showing a state where the head unit and the head holder are bonded and fixed, FIG. 6 is an exploded perspective view of the head unit, FIG. 7 is an exploded perspective view of elements of the cavity unit, 9 is an enlarged cross-sectional view of the head unit, FIGS. 10 and 11 are perspective views when the nozzle plate is cut from the material plate, and FIG. 12A is an enlarged cross-sectional view of the concave groove between adjacent nozzle plates.
FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the outer peripheral portion of the separated nozzle plate.
【0014】本発明に係るカラーインクジェットプリン
タ100は、例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラックの4色のカラーインクがそれぞれ充填されたイン
クカートリッジ61と、用紙(被記録媒体)62に印字
するためのインクジェットヘッドユニット(以下単にヘ
ッドユニットという)6を備えたインクジェットプリン
タヘッド63と、前記インクカートリッジ61とインク
ジェットプリンタヘッド63が搭載されるキャリッジ6
4と、このキャリッジ64を前記用紙62の搬送方向と
直交する方向に往復移動させる駆動ユニット65、キャ
リッジ64の往復移動方向に延び、前記ヘッドユニット
6と対向配置されたプラテンローラ66と、パージ装置
67とを備えている。The color ink jet printer 100 according to the present invention is for printing on an ink cartridge 61 filled with color inks of four colors of cyan, magenta, yellow and black, and a paper (recording medium) 62, for example. An inkjet printer head 63 including an inkjet head unit (hereinafter simply referred to as a head unit) 6, and a carriage 6 on which the ink cartridge 61 and the inkjet printer head 63 are mounted.
4, a drive unit 65 for reciprocating the carriage 64 in a direction orthogonal to the conveyance direction of the paper 62, a platen roller 66 extending in the reciprocating direction of the carriage 64 and facing the head unit 6, and a purging device. And 67.
【0015】駆動ユニット65は、キャリッジ64の下
端部に配置され、プラテンローラ66と平行に延びるキ
ャリッジ軸71と、キャリッジ64の上端部に配置され
てキャリッジ軸71と平行に延びるガイド板72と、キ
ャリッジ軸71とガイド板72との間にあって、キャリ
ッジ軸71の両端部に配置される2つのプーリ73、7
4とこの両プーリ73、74に巻き掛けしたタイミング
ベルト75とからなる。The drive unit 65 is arranged at the lower end of the carriage 64 and extends in parallel with the platen roller 66, and a guide plate 72 arranged at the upper end of the carriage 64 and extends parallel to the carriage shaft 71. Two pulleys 73, 7 arranged between the carriage shaft 71 and the guide plate 72 and arranged at both ends of the carriage shaft 71.
4 and a timing belt 75 wound around the pulleys 73 and 74.
【0016】モータ76の駆動に従って回転する一方の
プーリ73からの駆動力によりタイミングベルト75に
接合されているキャリッジ64が前記キャリッジ軸71
とガイド板72に支持されて直線往復移動できる。The carriage 64 joined to the timing belt 75 by the driving force from one pulley 73 that rotates according to the drive of the motor 76 is the carriage shaft 71.
It is supported by the guide plate 72 and can reciprocate linearly.
【0017】図示しない給紙部から矢印方向に搬送され
る用紙62は前記プラテンローラ66とヘッドユニット
6との間に導入されて、後述するようにヘッドユニット
6から吐出されるインクにより所定の印字がなされ、そ
の後排紙される。The paper 62 conveyed in the direction of the arrow from a paper supply unit (not shown) is introduced between the platen roller 66 and the head unit 6 and a predetermined printing is performed by the ink ejected from the head unit 6 as described later. Then, the sheet is ejected.
【0018】パージ装置67はプラテンローラ66の側
方に設けられ、プリンタヘッド63がリセット位置にあ
る時に、ヘッドユニット6に対向するように配置されて
いる。このパージ装置67は、ヘッドユニット6の後述
する複数のノズル11aを覆うように当該ノズルの開口
面に対して当接するパージキャップ81と、ポンプ82
及びカム83と、インク貯留部84とを備えている。プ
リンタヘッド63がリセット位置にあるときに、ヘッド
ユニット6の内部に溜まる気泡等を含んだ不良インク
を、カム83の駆動によりポンプ82によって吸引する
ことにより、ヘッドユニット6の回復を図るようにして
いる。なお、吸引された不良インクはインク貯留部84
に貯められる。The purging device 67 is provided on the side of the platen roller 66 and is arranged so as to face the head unit 6 when the printer head 63 is in the reset position. The purging device 67 includes a purge cap 81 that abuts against an opening surface of a nozzle of the head unit 6 so as to cover a plurality of nozzles 11 a described later, and a pump 82.
And a cam 83 and an ink storage portion 84. When the printer head 63 is in the reset position, the defective ink containing bubbles or the like accumulated inside the head unit 6 is sucked by the pump 82 by the driving of the cam 83 so that the head unit 6 can be recovered. There is. The sucked defective ink is stored in the ink storage unit 84.
Stored in.
【0019】パージ装置67におけるプラテンローラ6
6側の位置には、パージ装置67に隣接してワイパ部材
86が配置されている。このワイパ部材86はゴム状材
料をへら状に形成されており、キャリッジ64の移動に
伴って、ヘッドユニット6のノズル開口面を拭くもので
ある。ノズル開口面を拭く場合に、ワイパ部材86は上
方に突出され、ノズル開口面を拭かない場合には下方に
後退している。The platen roller 6 in the purging device 67
A wiper member 86 is arranged adjacent to the purging device 67 at a position on the 6 side. The wiper member 86 is formed of a rubber-like material in the shape of a spatula, and wipes the nozzle opening surface of the head unit 6 as the carriage 64 moves. When wiping the nozzle opening surface, the wiper member 86 projects upward, and when not wiping the nozzle opening surface, retracts downward.
【0020】キャップ85は、インクの乾燥を防止する
ため、印字が終了するとリセット位置に戻されるキャリ
ッジ64に搭載されたヘッドユニット6の複数のノズル
11aを覆うものである。The cap 85 covers the plurality of nozzles 11a of the head unit 6 mounted on the carriage 64 which is returned to the reset position when printing is completed in order to prevent the ink from drying.
【0021】インクジェットプリンタヘッド63は、図
2及び図 3に示すように、ヘッドホルダ1と、その底板
5の下面側に並設した2つのヘッドユニット6、6と、
その各ヘッドユニット6の表面のノズル列が露出するよ
うにした開口窓44a、44aが下板44bに設けられ
て、ヘッドユニット6、6の表面及び前記ヘッドホルダ
1に固定した箱状の保護カバー44とにより構成されて
いる。The ink jet printer head 63 is shown in FIG.
2 and FIG. 3, a head holder 1 and two head units 6 and 6 arranged in parallel on the lower surface side of the bottom plate 5 thereof,
Opening windows 44a, 44a are formed in the lower plate 44b so that the nozzle rows on the surface of each head unit 6 are exposed, and a box-shaped protective cover fixed to the surface of the head units 6, 6 and the head holder 1. And 44.
【0022】ヘッドホルダ1は、図2〜図5に示すよう
に、ポリプロエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂材
の射出形成品で、上面開放状(図 3参照)の略箱状に形
成されている。この開放部には、その上方からインク供
給源としての4つのインクカートリッジ61を着脱自在
に装着できる搭載部3を有し、該搭載部3の一側部位に
は、前記各インクカートリッジ61のインク放出部(図
示せず)に接続できるインク供給通路4a,4b,4
c,4dがヘッドホルダ1の底板5の下面まで連通する
ように穿設されている(図3参照)。なお、各インク供
給通路4a,4b,4c,4dの外周には、各インクカ
ートリッジ61をインク放出部と密接できるようにした
ゴム製のパッキン(図示せず)が配置されている。As shown in FIGS. 2 to 5, the head holder 1 is an injection-molded product of a synthetic resin material such as polypropylene, polypropylene, etc., and is formed in a substantially box-like shape with an open upper surface (see FIG. 3). . The open portion has a mounting portion 3 to which four ink cartridges 61 as ink supply sources can be detachably mounted from above, and one side portion of the mounting portion 3 has the ink of each ink cartridge 61. Ink supply passages 4a, 4b, 4 which can be connected to a discharge part (not shown)
c and 4d are provided so as to communicate with the lower surface of the bottom plate 5 of the head holder 1 (see FIG. 3). A rubber packing (not shown) is arranged on the outer periphery of each ink supply passage 4a, 4b, 4c, 4d so that each ink cartridge 61 can be brought into close contact with the ink discharge portion.
【0023】前記底板5はヘッドユニット6を配設する
ためのものであり、ヘッドホルダ1の下面(図4にて上
面側)から1段突出するようにして水平状に形成されて
いる。この底板5の下面側には、後に詳述するヘッドユ
ニット6を2つ並列させて支持するための2つの支持部
8、8が形成されている。該各支持部8には、ヘッドユ
ニット6をUV接着剤7にて固定するための複数の接着
剤流し込み孔9a,9bが搭載部3側へ貫通するように
形成されている。この複数の接着剤流し込み孔9a,9
bは1つのヘッドユニット6に対してその長辺部を適宜
間隔にて固定する箇所に形成されている。実施形態で
は、2つの支持部8、8の一辺(長辺)が隣接する箇所
の接着剤流し込み孔9aは、並設する2つのヘッドユニ
ット6、6の裏面に跨がるように広幅に形成されてい
る。The bottom plate 5 is for disposing the head unit 6, and is horizontally formed so as to project one step from the lower surface (the upper surface side in FIG. 4) of the head holder 1. On the lower surface side of the bottom plate 5, two support portions 8 for supporting two head units 6 which will be described later in parallel are formed. A plurality of adhesive pouring holes 9a, 9b for fixing the head unit 6 with the UV adhesive 7 are formed in each of the supporting portions 8 so as to penetrate toward the mounting portion 3 side. The plurality of adhesive injection holes 9a, 9
b is formed at a position where the long side portions of one head unit 6 are fixed at appropriate intervals. In the embodiment, the adhesive pouring hole 9a at a position where one side (long side) of the two supporting portions 8 and 8 adjoins each other is formed wide so as to straddle the back surfaces of the two head units 6 and 6 arranged in parallel. Has been done.
【0024】前記各支持部8の一側部位には、図4に示
すように、前記各インク供給通路4a,4b,4c,4
dに連通する開口部50が設けられている。その各開口
部50毎の外周を囲繞するように略環状の嵌合溝46が
凹み形成されている。そして、前記各嵌合溝46に、軟
質のゴム製等のシール性の良好なリング状のパッキン4
7が嵌合されている。As shown in FIG. 4, the ink supply passages 4a, 4b, 4c, 4 are provided at one side of the support portions 8 as shown in FIG.
An opening 50 communicating with d is provided. A substantially annular fitting groove 46 is formed so as to surround the outer periphery of each opening 50. Then, in each of the fitting grooves 46, a ring-shaped packing 4 made of soft rubber or the like and having a good sealing property is provided.
7 is fitted.
【0025】各ヘッドユニット6が前記底板5の下面に
対して後述するようにUV接着剤7にて固定された場合
に、前記パッキン47の先端がヘッドユニット6おける
インク供給口19a(図6及び図7参照)の外周に押圧
され、インク供給口19aとの当接箇所が密閉されてイ
ンク漏れを防止できるものである。When each head unit 6 is fixed to the lower surface of the bottom plate 5 with a UV adhesive 7 as described later, the tip of the packing 47 has an ink supply port 19a in the head unit 6 (see FIG. 6 and FIG. 6). (See FIG. 7), the contact portion with the ink supply port 19a is sealed and the ink leakage can be prevented.
【0026】次に、ヘッドユニット6及びその各構成部
品の詳細について説明する。ヘッドユニット6は、図7
〜図9に示すように、複数枚の金属板製の積層型のキャ
ビティユニット10と、該キャビティユニット10に対
してインク非浸透性の接着剤または接着シート41(図
9参照)を介して接着・積層されるプレート型の圧電ア
クチュエータ20と、その上面に外部機器との電気的接
続のために重ね接合されたフレキシブルフラットケーブ
ル40とにより構成されている。Next, details of the head unit 6 and each of its components will be described. The head unit 6 is shown in FIG.
As shown in FIG. 9, a plurality of metal plate laminated cavity units 10 are bonded to the cavity units 10 via an ink impermeable adhesive or adhesive sheet 41 (see FIG. 9). A plate-type piezoelectric actuator 20 to be laminated, and a flexible flat cable 40 that is superposed on the upper surface of the piezoelectric actuator 20 for electrical connection with an external device.
【0027】また、ヘッドユニット6の裏面側であっ
て、最上層のベースプレート14の一端部に穿設された
インク供給口19aの上面には、その上方のインクカー
トリッジ61から供給されるインク中の塵除去のための
フィルタ29が予め接着剤にて固定されている(図6及
び図7参照)。キャビティユニット10をヘッドホルダ
1に組み付けたとき、インク供給口19aはその周囲を
前記パッキン47に押圧する。On the back side of the head unit 6 and on the upper surface of the ink supply port 19a formed at one end of the uppermost base plate 14, the ink supplied from the ink cartridge 61 above the ink supply port 19a. A filter 29 for removing dust is previously fixed with an adhesive (see FIGS. 6 and 7). When the cavity unit 10 is assembled to the head holder 1, the ink supply port 19a presses the periphery of the ink supply port 19a against the packing 47.
【0028】前記キャビティユニット10は、図8及び
図9に示すように構成されている。すなわち、複数のノ
ズルが列状に備えられたノズルプレート11と、これに
対するインク流路を備えた流路構成体としての二枚のマ
ニホールドプレート12、スペーサプレート13及びベ
ースプレート14の5枚の薄い金属板をそれぞれ接着剤
にて重ね接合した構造であり、実施形態では、流路構成
体としての各プレート12、12、13、14は、42
%ニッケル合金鋼板製で、50μm〜150μm程度の
厚さを有する。ノズルプレート11は、ポリイミド製等
の合成樹脂製であり、板厚さは50μm〜100μm程
度の厚さを有する。The cavity unit 10 is constructed as shown in FIGS. 8 and 9. That is, a nozzle plate 11 having a plurality of nozzles arranged in a row, and two thin metal plates of a manifold plate 12, a spacer plate 13, and a base plate 14 as a flow path forming body having an ink flow path for the nozzle plate 11. In the embodiment, each plate 12, 12, 13, 14 as a flow path forming member is 42
% Nickel alloy steel plate, and has a thickness of about 50 μm to 150 μm. The nozzle plate 11 is made of synthetic resin such as polyimide and has a plate thickness of about 50 μm to 100 μm.
【0029】前記下側のマニホールドプレート12には
ノズルプレート11が接着され、ノズル11aに連通す
る多数の貫通路17が、上下両マニホールドプレート1
2、12及びスペーサプレート13の各々の第1の方向
(長辺方向)に沿って2列の千鳥配列状に一定ピッチで
設けられている。そして、前記二枚のマニホールドプレ
ート12には、インク通路12a、12bが、前記貫通
孔17の列の両側に沿って延びるように穿設されてい
る。但し、下側のマニホールドプレート12におけるイ
ンク通路12bは、当該マニホールドプレート12の上
側にのみ開放するように凹み形成されている(図8及び
図9参照)。このインク通路12a、12bは、上側の
マニホールドプレート12に対する前記スペーサプレー
ト13の積層により密閉される構造になっている。The nozzle plate 11 is bonded to the lower manifold plate 12, and a large number of through passages 17 communicating with the nozzles 11a are formed on both the upper and lower manifold plates 1.
2, 12 and the spacer plate 13 are provided in a zigzag arrangement in two rows along the first direction (long side direction) at a constant pitch. Ink passages 12a and 12b are formed in the two manifold plates 12 so as to extend along both sides of the row of the through holes 17. However, the ink passage 12b in the lower manifold plate 12 is formed so as to be opened only above the manifold plate 12 (see FIGS. 8 and 9). The ink passages 12a and 12b are hermetically sealed by stacking the spacer plate 13 on the upper manifold plate 12.
【0030】また、前記ベースプレート14には、その
長辺(前記第1の方向)に沿う中心線に対して直交する
第2の方向(短辺方向)に延びる細幅の圧力室16の多
数個が穿設されている。そして、前記中心線を挟んで左
右両側にて平行状の長手基準線14a、14bを設定す
ると、前記中心線より左側の圧力室16の先端16aは
前記右側の長手基準線14a上に位置し、逆に前記長手
中心線より右側の圧力室16の先端16aは左側の長手
基準線14b上に位置し、且つこの左右の圧力室16の
先端16aが交互に配置されているので、左右両側の圧
力室16は一つおきに互いに逆方向に延びるように交互
に配置されていることになる。The base plate 14 has a large number of narrow pressure chambers 16 extending in a second direction (short side direction) orthogonal to a center line along the long side (first direction) thereof. Has been drilled. Then, by setting parallel longitudinal reference lines 14a and 14b on both left and right sides of the center line, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the left side of the center line is located on the right longitudinal reference line 14a. On the contrary, the tip 16a of the pressure chamber 16 on the right side of the longitudinal center line is located on the left longitudinal reference line 14b, and the tips 16a of the left and right pressure chambers 16 are alternately arranged. The chambers 16 are alternately arranged so that every other chamber 16 extends in the opposite direction.
【0031】この各圧力室16の先端16aは、ノズル
プレート11に前記第1の方向に千鳥状配列にて穿設さ
れているノズル11aに、前記スペーサプレート13及
び両マニホールドプレート12に同じく千鳥状配列にて
穿設されている貫通路17、17、17を介して連通し
ている。一方、前記各圧力室16の他端16bは、前記
スペーサプレート13における左右両側部位に穿設され
た貫通孔18を介して、前記両マニホールドプレート1
2におけるインク通路12a、12bに連通している。
前記各圧力室16の他端16bは、図8、図9に示すよ
うに、ベースプレート14の下面側にのみ開口するよう
に凹み形成されているものである。The tips 16a of the pressure chambers 16 are also staggered on the nozzle plate 11 in the staggered arrangement in the first direction, on the spacer plate 13 and on both manifold plates 12. They communicate with each other through through-holes 17, 17, 17 that are formed in an array. On the other hand, the other end 16b of each of the pressure chambers 16 is provided with a through hole 18 formed at both left and right side portions of the spacer plate 13 so that both manifold plates 1 are
2 communicates with the ink passages 12a and 12b.
The other end 16b of each pressure chamber 16 is formed so as to be opened only on the lower surface side of the base plate 14 as shown in FIGS.
【0032】これにより、前記前記ベースプレート14
及びスペーサプレート13の一端部に穿設のインク供給
口19a,19bから前記インク通路12a、12b内
に流入したインクは、このインク通路12aから前記各
貫通孔18を通って前記各圧力室16内に分配されたの
ち、この各圧力室16内から前記貫通路17、17、1
7を通って、当該圧力室16に対応するノズル11aに
至るという構成になっている(図8及び図9参照)。As a result, the base plate 14
Also, the ink that has flowed into the ink passages 12a and 12b from the ink supply ports 19a and 19b provided at one end of the spacer plate 13 passes through the through holes 18 from the ink passages 12a and into the pressure chambers 16. From the inside of each pressure chamber 16 to the through passages 17, 17, 1
The nozzle 11a corresponding to the pressure chamber 16 passes through 7 (see FIGS. 8 and 9).
【0033】次に、ノズルプレート11の構成について
説明すると、図10または図11に示すように、ポリイ
ミドなどの合成樹脂製の素材プレート60に、各ノズル
プレート11の外周縁に対応させて凹溝56を形成す
る。凹溝56は、素材プレート60の表裏両面に対向し
て形成することが好ましいが、片面であるときには、ノ
ズル11aからインクが吐出する面(前記流路構成体に
対する接着面と反対側、図12において上側)である。
各凹溝56は、エキシマレーザ、Nd:YAGレーザ、
炭酸ガスレーザ等によるレーザ加工やプラズマ加工にて
形成する。各凹溝56の幅寸法は10〜20μm、深さ
寸法3〜7μm程度とする(図12(a)参照)。ま
た、ノズルプレート11の外形形状の内径部の所定位置
には前記したノズル11aを同じくレーザ加工にて穿設
するのである(図12(a)において、インク吐出方向
は上側である)。Next, the structure of the nozzle plate 11 will be described. As shown in FIG. 10 or 11, a material plate 60 made of a synthetic resin such as polyimide is provided with a groove corresponding to the outer peripheral edge of each nozzle plate 11. 56 is formed. The groove 56 is preferably formed on both the front and back surfaces of the material plate 60, but when it is one surface, the surface from which the ink is ejected from the nozzle 11a (the side opposite to the adhesive surface to the flow path forming member, FIG. In the upper side).
Each groove 56 has an excimer laser, an Nd: YAG laser,
It is formed by laser processing such as carbon dioxide laser or plasma processing. The width dimension of each groove 56 is 10 to 20 μm and the depth dimension is about 3 to 7 μm (see FIG. 12A). Further, the nozzle 11a described above is similarly drilled by laser processing at a predetermined position of the inner diameter portion of the outer shape of the nozzle plate 11 (in FIG. 12A, the ink ejection direction is the upper side).
【0034】その後、前記素材プレート60からノズル
プレート11を1枚ずつに切り離すべく、凹溝56の底
部に沿ってより細い径のレーザ光の照射により素材プレ
ート60を切断すると、ノズルプレート11の外周が切
り離されて、図12(b)に示すごとく、ノズルプレー
ト11の表裏両面の外周には段部57が形成される。そ
の段部57の底縁(外周側縁)には、前記レーザ加工に
よるカーボンの滓が体積したバリ・カエリ58ができる
が、その高さ寸法は段部57の高さ寸法より低く、ノズ
ルプレート11の表裏両面より外には、バリ・カエリ5
8が突出しないものである。従って、このノズルプレー
ト11の片面を流路構成体の外面である、マニホールド
プレート12に接着剤にて接着固定しても、その接着剤
面に、前記バリ・カエリ58が突出せず、隙間が発生し
ない。また、ノズルプレート11のインク吐出側にも、
当該ノズルプレート11の表面より上にバリ・カエリ5
8が突出しないから、インク払拭用のワイパー部材が引
っかかる等の不都合がなくなるである。なお、図12
(a)及び図12(b)の実施形態では、ノズルプレー
ト11の表裏両面側に凹溝56(段部57)を形成させ
たが、ノズルプレート11のインク吐出側にのみ凹溝5
6(段部57)を形成させも良い。After that, in order to separate the nozzle plates 11 from the material plate 60 one by one, the material plate 60 is cut along the bottom of the concave groove 56 by irradiation with a laser beam having a smaller diameter. 12B are separated, and step portions 57 are formed on the outer peripheries of the front and back surfaces of the nozzle plate 11, as shown in FIG. At the bottom edge (outer peripheral side edge) of the step portion 57, there is formed a burr / burr 58 having carbon slag accumulated by the laser processing, but the height dimension thereof is lower than the height dimension of the step portion 57, and the nozzle plate Outside of the front and back sides of 11, there is Bali Kaeri 5
8 does not project. Therefore, even if one surface of the nozzle plate 11 is bonded and fixed to the manifold plate 12, which is the outer surface of the flow path forming member, with an adhesive, the burr / burr 58 does not project on the adhesive surface and a gap is formed. Does not occur. Also, on the ink ejection side of the nozzle plate 11,
Above the surface of the nozzle plate 11, burr / burr 5
Since 8 does not project, there is no inconvenience such as the wiper member for ink wiping being caught. Note that FIG.
In the embodiment of FIGS. 12A and 12B, the concave groove 56 (step 57) is formed on both front and back sides of the nozzle plate 11, but the concave groove 5 is formed only on the ink ejection side of the nozzle plate 11.
6 (step 57) may be formed.
【0035】一方、前記圧電アクチュエータ20は、特
開2001−246744号公報に記載したものと同様
の構成であって、複数枚の圧電シート21を積層した構
造で、前記各圧電シート21のうち最下段の圧電シート
21とそれから上方へ数えて奇数番目の圧電シート21
の上面(広幅面)には、前記キャビティユニット10に
おける各圧力室16の箇所ごとに細幅の個別電極(図示
せず)が印刷形成されている。下から偶数段目の圧電シ
ート21の上面(広幅面)には、複数個の圧力室16に
対して共通のコモン電極(図示せず)が同じく印刷形成
されている。その場合、前記各個別電極及びコモン電極
の端面が各圧電シート21の長辺側の側縁に露出されて
いる。On the other hand, the piezoelectric actuator 20 has a structure similar to that described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-246744, and has a structure in which a plurality of piezoelectric sheets 21 are laminated. The lower piezoelectric sheet 21 and the odd-numbered piezoelectric sheets 21 counting upward from it
On the upper surface (wide surface) of each of the cavity units 10, a narrow individual electrode (not shown) is formed by printing at each location of each pressure chamber 16 in the cavity unit 10. A common electrode (not shown) common to the plurality of pressure chambers 16 is also formed by printing on the upper surface (wide surface) of the even-numbered piezoelectric sheet 21 from the bottom. In that case, the end faces of the individual electrodes and the common electrode are exposed at the long side edges of the piezoelectric sheets 21.
【0036】他方、前記最上段のトップシート23の上
面には、図6に示すように、その長辺の端縁部に沿っ
て、前記各個別電極の各々に対して電気的に接続するた
めの表面電極30と、前記コモン電極に対して電気的に
接続するための表面電極31とがそれぞれ印刷形成され
ている。On the other hand, on the upper surface of the uppermost top sheet 23, as shown in FIG. 6, to electrically connect to each of the individual electrodes along the edge of the long side thereof. The surface electrode 30 and the surface electrode 31 for electrically connecting to the common electrode are formed by printing.
【0037】そして、この圧電アクチュエータ20にお
ける圧電シート21の上下方向の同じ位置の個別電極の
露出部同士を、トップシート23における表面電極30
に電気的に接続するように接続用の側面電極を塗布す
る。同様にして、前記圧電シート21のコモン電極の露
出部同士を、トップシート23における表面電極31に
電気的に接続するように接続用の側面電極を塗布するの
である。Then, the exposed portions of the individual electrodes at the same position in the vertical direction of the piezoelectric sheet 21 in the piezoelectric actuator 20 are connected to each other by the surface electrodes 30 on the top sheet 23.
A side electrode for connection is applied so as to be electrically connected to. Similarly, the side electrodes for connection are applied so that the exposed portions of the common electrodes of the piezoelectric sheet 21 are electrically connected to the surface electrodes 31 of the top sheet 23.
【0038】そして、このような構成のプレート型の圧
電アクチュエータ20は、前記キャビティユニット10
に対して、当該圧電アクチュエータ20における各個別
電極が前記キャビティユニット10における各圧力室1
6の各々に対応するように積層固定される。また、この
圧電アクチュエータ20における上側の表面には、前記
フレキシブルフラットケーブル40が重ね接合されるこ
とにより、このフレキシブルフラットケーブル40にお
ける各種の配線パターン(図示せず)が、前記各表面電
極30、31に電気的に接合される(図6参照)。The plate-type piezoelectric actuator 20 having such a structure is used in the cavity unit 10 described above.
On the other hand, each individual electrode in the piezoelectric actuator 20 corresponds to each pressure chamber 1 in the cavity unit 10.
6 are laminated and fixed so as to correspond to each of them. Further, the flexible flat cable 40 is lap-bonded to the upper surface of the piezoelectric actuator 20, so that various wiring patterns (not shown) in the flexible flat cable 40 are connected to the surface electrodes 30, 31. Is electrically connected to (see FIG. 6).
【0039】この構成において、前記圧電アクチュエー
タ20における各個別電極のうち任意の個別電極と、コ
モン電極との間に電圧を印加することにより、圧電シー
ト21のうち前記電圧を印加した個別電極に対応した部
分に圧電による積層方向の歪みが発生するという圧電素
子の活性部となる。この活性部歪みにて前記各個別電極
に対応する圧力室16の内容積が縮小されることによ
り、この圧力室16内のインクが、ノズル11aから液
滴状に噴出して、所定の印字が行われる。In this structure, a voltage is applied between any of the individual electrodes of the piezoelectric actuator 20 and the common electrode to correspond to the individual electrode of the piezoelectric sheet 21 to which the voltage is applied. This is an active portion of the piezoelectric element in which a strain in the stacking direction is generated by the piezoelectric force at the portion. Due to the strain of the active portion, the internal volume of the pressure chamber 16 corresponding to each individual electrode is reduced, whereby the ink in the pressure chamber 16 is ejected in a droplet form from the nozzle 11a, and predetermined printing is performed. Done.
【0040】次に、ヘッドユニット6をヘッドホルダ1
に対して強固に固定する方法について説明する。この固
定に使用する接着剤は、光硬化型接着剤、例えば、紫外
線の照射にて速硬化性を有する接着剤としての変性アク
リル樹脂系接着剤等の粘性のあるUV接着剤7である。
図5に示すように、2つの並設させるヘッドユニット
6、6と保護カバー44とを、UV接着剤7にてヘッド
ホルダ1の底板5に対して同時に固定するか、もしく
は、保護カバー44は後に固定するようにしても良い。Next, the head unit 6 is attached to the head holder 1
A method of firmly fixing the above will be described. The adhesive used for this fixing is a photo-curing adhesive, for example, a viscous UV adhesive 7 such as a modified acrylic resin adhesive as an adhesive having a quick-curing property upon irradiation with ultraviolet rays.
As shown in FIG. 5, the two head units 6 and 6 and the protective cover 44, which are arranged in parallel, are simultaneously fixed to the bottom plate 5 of the head holder 1 with the UV adhesive 7, or the protective cover 44 is It may be fixed later.
【0041】ヘッドユニット6をヘッドホルダ1に固定
する方法については、例えばノズルプレート11のノズ
ル11aの列の延長方向に隔てられた2つの位置決め孔
54a、54aを予め形成しておく(図7参照)。Regarding the method of fixing the head unit 6 to the head holder 1, for example, two positioning holes 54a, 54a separated in the extension direction of the row of the nozzles 11a of the nozzle plate 11 are formed in advance (see FIG. 7). ).
【0042】平坦な治具の上面に保護カバー44の下板
44bをセットし、さらに、2個のノズルプレート11
が保護カバー44の下板44bに穿設された開口窓44
a、44aから露出するように配置すると共に、前記各
ノズルプレート11における位置決め孔54a、54a
を前記治具の上面に突設した位置決めピン(図示せず)
に嵌め入れる。この場合、保護カバー44の下板44b
の厚さはノズルプレート11よりもわずかに厚いことが
望ましい。The lower plate 44b of the protective cover 44 is set on the upper surface of the flat jig, and the two nozzle plates 11 are
Is an opening window 44 formed in the lower plate 44b of the protective cover 44.
a, 44a, and positioning holes 54a, 54a in each nozzle plate 11
Locating pin (not shown) protruding from the upper surface of the jig
Fit in. In this case, the lower plate 44b of the protective cover 44
Is preferably slightly thicker than the nozzle plate 11.
【0043】このようにして、両ヘッドユニット6、6
におけるノズル11aの列の間隔が一定で且つ平行状と
なるようにセットする。それらの上に、ヘッドホルダ1
を被せ、ヘッドユニット6、6を支持部8、8の所定位
置に対応させてから、底板5の上面、すなわち搭載部3
側から接着剤流し込み孔9a,9bにUV接着剤7を流
し込み、その後直ちに前記底板5の上面から接着剤流し
込み孔9a,9bの内部方向に紫外線を照射してUV接
着剤7を急速に硬化させ、2個のヘッドユニット6、6
の位置を一度に固定するのである。In this way, both head units 6, 6
The nozzles 11a are set so that the intervals between the rows are constant and parallel to each other. On top of them, head holder 1
The head units 6, 6 to correspond to the predetermined positions of the supporting portions 8, 8 and then the upper surface of the bottom plate 5, that is, the mounting portion 3
The UV adhesive 7 is poured from the side into the adhesive pouring holes 9a and 9b, and immediately thereafter, UV rays are irradiated from the upper surface of the bottom plate 5 toward the inside of the adhesive pouring holes 9a and 9b to rapidly cure the UV adhesive 7. Two head units 6, 6
The position of is fixed at once.
【0044】なお、各ヘッドユニット6との前面と保護
カバー44の下板44bの裏面とを図示しない接着剤に
て予め接着固定しておいても良いし、保護カバー44の
みを後に接着・固定しても良い。また、前記箱状の保護
カバー44の四周の内面とヘッドホルダ1の底板5の段
部との間等には、図5に示すように、シリコーン等のシ
ール剤55a、55bを注入してシールし、印刷時や、
前記ワイパ部材86によるワイプ時のインクがヘッドユ
ニット6と保護カバー44との隙間に侵入するのを防止
する。The front surface of each head unit 6 and the back surface of the lower plate 44b of the protective cover 44 may be preliminarily adhered and fixed by an adhesive (not shown), or only the protective cover 44 may be adhered and fixed later. You may. Further, as shown in FIG. 5, sealing agents 55a and 55b such as silicone are injected between the inner surface of the four sides of the box-shaped protective cover 44 and the stepped portion of the bottom plate 5 of the head holder 1 to seal them. At the time of printing,
Ink during the wiping by the wiper member 86 is prevented from entering the gap between the head unit 6 and the protective cover 44.
【0045】なお、例えば、平面視矩形状のヘッドユニ
ット6の四隅近傍に前記流し込み孔9a,9bを配置す
ることにより、UV接着剤7の固化時に、当該接着剤の
収縮歪みに伴うヘッドユニット6の位置ずれを極力少な
くすることができる。並列させたヘッドユニット6、6
の隣接する辺に跨がって流し込み孔9aが広幅で形成さ
れていると、1箇所の流し込み孔9aにUV接着剤7を
充填し、紫外線照射で、2つのユニット6、6を一度に
固化でき、作業時間の短縮及び製造効率の大幅向上に寄
与できる。Incidentally, for example, by arranging the casting holes 9a and 9b in the vicinity of the four corners of the head unit 6 having a rectangular shape in plan view, the head unit 6 due to the contraction strain of the adhesive when the UV adhesive 7 is solidified. It is possible to minimize the positional deviation of. Head units 6 and 6 arranged in parallel
When the casting hole 9a is formed wide across the adjacent sides of, the UV adhesive 7 is filled in one casting hole 9a, and the two units 6 and 6 are solidified at one time by ultraviolet irradiation. This can contribute to the reduction of working time and the great improvement of manufacturing efficiency.
【0046】前記の並列すべきヘッドユニット6の個数
は1〜4と任意に構成することができ、ヘッドユニット
6におけるキャビティユニット10は金属材料の他、セ
ラミックス材であっても良い。さらに、本発明のインク
ジェットプリンタの駆動手段は、上記のプレート状の圧
電アクチュエータ20に代えて他の形式であっても良い
し、静電気により、圧力室の背面を覆う振動板を振動さ
せてインクをノズル11aから吐出させる構成であって
も良い。The number of the head units 6 to be arranged in parallel can be arbitrarily set to 1 to 4, and the cavity unit 10 in the head unit 6 may be made of a metal material or a ceramic material. Further, the driving means of the ink jet printer of the present invention may be of another type instead of the plate-shaped piezoelectric actuator 20 described above, and the ink may be generated by vibrating the diaphragm covering the back surface of the pressure chamber by static electricity. It may be configured to eject from the nozzle 11a.
【0047】[0047]
【発明の作用・効果】以上に説明したように、請求項1
に記載の発明は、前面に列状に配置された複数個のノズ
ルを備えたノズルプレートと、該各ノズルに連通する圧
力室を有した流路構成体とを備え、前記圧力室内に収容
したインクに選択的に圧力を付与して前記ノズルからイ
ンクを吐出させるインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズルプレートの表裏両面のうち少なくともイ
ンク吐出側の面から吐出方向と反対側に向けて凹んだ段
部をそのノズルプレートの外周に沿って設けたことを特
徴とするものである。このように、ノズルプレートの外
周縁には板厚方向であって、且つノズルからのインク吐
出方向と逆方向に凹んだ段部が形成されているから、こ
の段部の底側でプレートを切断加工する時にバリ・カエ
リが発生しても、当該バリ・カエリがノズルプレートの
表面(広幅面)よりも上に突出しないから、後にノズル
プレートの清掃のためにワイパーにて払拭しても、ワイ
パーの払拭部がバリ・カエリに引っ掛かったり、バリ・
カエリが剥がれて、ノズルの孔に嵌まって吐出不良を起
こすという不都合をなくすることができる。As described above, claim 1
The invention described in (1) comprises a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, and a flow path forming body having pressure chambers communicating with the respective nozzles, which are housed in the pressure chambers. In an inkjet printer head that selectively applies pressure to ink to eject ink from the nozzles, a stepped portion that is recessed from at least the ink ejection side surface of the nozzle plate toward the opposite side to the ejection direction is formed. It is characterized in that it is provided along the outer periphery of the nozzle plate. In this way, since the outer peripheral edge of the nozzle plate is formed with a step portion that is recessed in the plate thickness direction and in the direction opposite to the ink ejection direction from the nozzle, the plate is cut at the bottom side of this step portion. Even if burrs and burrs are generated during processing, the burrs and burrs do not protrude above the surface (wide surface) of the nozzle plate, so even if you wipe them with a wiper later to clean the nozzle plate, The wiping part of the
It is possible to eliminate the inconvenience of the burrs coming off and fitting into the holes of the nozzle to cause ejection failure.
【0048】そして、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前
記段部は、ノズルプレートの外周部を薄くするように、
表裏両面に形成されていることを特徴とするものであ
る。このように段部をノズルプレートの表裏両面に形成
すれば、ノズルプレートの背面を流路構成体に接着剤を
介して接着・固定した場合にも、接着面に隙間が発生せ
ず、インク漏れをなくすことができる。According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer head according to the first aspect, the step portion thins the outer peripheral portion of the nozzle plate,
It is characterized in that it is formed on both front and back surfaces. By forming the step on both the front and back surfaces of the nozzle plate in this way, even when the back surface of the nozzle plate is adhered and fixed to the flow path structure body with an adhesive, no gap is generated on the adhesion surface, and ink leakage does not occur. Can be eliminated.
【0049】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
または2に記載のインクジェットプリンタヘッドにおい
て、前記ノズルプレートは合成樹脂材であることを特徴
とするものであるから、前記外周縁の段部形成のための
加工作業が容易となるという効果を奏する。The invention described in claim 3 is the same as claim 1
Alternatively, in the inkjet printer head described in Item 2, since the nozzle plate is made of a synthetic resin material, there is an effect that a working operation for forming the step portion of the outer peripheral edge becomes easy.
【0050】請求項4に記載の発明のインクジェットプ
リンタヘッドの製造方法は、前面に列状に配置された複
数個のノズルを備えたノズルプレートと、該各ノズルに
連通する圧力室を有した流路構成体とを備え、前記圧力
室内に収容したインクに選択的に圧力を付与して前記ノ
ズルからインクを吐出させるインクジェットプリンタヘ
ッドにおいて、素材プレートの表裏両面のうち少なくと
もインク吐出側の面には、前記ノズルプレートの外周形
状に沿って凹溝を形成し、次いで、前記凹溝内に沿って
前記ノズルプレートの外周を切り取り、前記ノズルプレ
ートを前記流路構成体に接着することを特徴とするもの
である。このような製法であれば、ノズルプレートのみ
を流路構成体とは別の工程で別々に作成し、流路構成体
のインク流路に対応させてノズルプレートを接着すれば
よく、ノズルプレートの接着後にノズルからインクが吐
出する側には、当該ノズルプレートの広幅面より外にバ
リ・カエリが突出しないから、後にノズルプレートの清
掃のためにワイパーにて払拭しても、ワイパーの払拭部
がバリ・カエリに引っ掛かったり、バリ・カエリが剥が
れて、ノズルの孔に嵌まって吐出不良を起こすという不
都合をなくすることができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an ink jet printer head, which comprises a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, and a flow chamber having a pressure chamber communicating with each nozzle. In an inkjet printer head that includes a channel structure and ejects ink from the nozzle by selectively applying pressure to the ink contained in the pressure chamber, at least the surface on the ink ejection side of both the front and back surfaces of the material plate. A concave groove is formed along the outer peripheral shape of the nozzle plate, then the outer periphery of the nozzle plate is cut along the concave groove, and the nozzle plate is bonded to the flow path forming body. It is a thing. With such a manufacturing method, only the nozzle plate may be separately prepared in a step different from the step of forming the flow path forming body, and the nozzle plate may be bonded so as to correspond to the ink flow path of the flow path forming body. On the side where ink is ejected from the nozzle after bonding, burrs and burrs do not project outside the wide surface of the nozzle plate, so even if the wiper is used to clean the nozzle plate later, the wiping part of the wiper will remain. It is possible to eliminate the inconvenience of being caught by burrs and burrs, peeling off the burrs and burrs, and fitting into the nozzle holes to cause ejection failure.
【0051】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
のインクジェットプリンタヘッドの製造方法において、
前記凹溝は、素材プレートの表裏両面に対向して形成し
た場合は、ノズルプレートと流路構成体との接着面に隙
間が発生しないから、インク漏れが生じないという効果
を奏する。According to a fifth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an ink jet printer head according to the fourth aspect,
When the concave groove is formed so as to face both the front and back surfaces of the material plate, there is no gap in the bonding surface between the nozzle plate and the flow path forming body, so that ink leakage does not occur.
【図1】 本発明を適用するインクジェットプリンタの
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printer to which the present invention is applied.
【図2】 インクジェットプリンタヘッドのノズル側を
上にした斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the inkjet printer head with the nozzle side facing upward.
【図3】 インクジェットプリンタヘッドの部品の分解
斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of components of the inkjet printer head.
【図4】 ヘッドホルダの上方から見たインクジェット
プリンタヘッドの部品の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of components of the inkjet printer head as viewed from above the head holder.
【図5】 要部側断面図である。FIG. 5 is a side sectional view of a main part.
【図6】 ヘッドユニットの分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a head unit.
【図7】 キャビティユニットの各部品の斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view of each component of the cavity unit.
【図8】 キャビティユニットの部分拡大斜視図であ
る。FIG. 8 is a partially enlarged perspective view of a cavity unit.
【図9】 ヘッドユニットの拡大側断面図である。FIG. 9 is an enlarged side sectional view of the head unit.
【図10】 素材プレートから複数枚のノズルプレート
を切り取る場合の第1実施形態の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the first embodiment when a plurality of nozzle plates are cut out from a material plate.
【図11】 素材プレートから複数枚のノズルプレート
を切り取る場合の第2実施形態の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a second embodiment when a plurality of nozzle plates are cut out from a material plate.
【図12】(a)は図11のXIIa−XIIa線矢視拡大断面
図、(b)はノズルプレートに切り離した状態の拡大断
面図である。12A is an enlarged cross-sectional view taken along the line XIIa-XIIa in FIG. 11, and FIG. 12B is an enlarged cross-sectional view of the nozzle plate separated from the nozzle plate.
1 ヘッドホルダ 5 底板 6 ヘッドユニット 7 UV接着剤 10 キャビティユニット 11 ノズルプレート 11a ノズル 12 マニホールドプレート 13 スペーサプレート 14 ベースプレート 20 圧電アクチュエータ 40 フレキシブルケーブル 56 凹溝 57 段部 58 バリ・カエリ 60 素材プレート 1 head holder 5 bottom plate 6 head unit 7 UV adhesive 10 cavity unit 11 nozzle plate 11a nozzle 12 Manifold plate 13 Spacer plate 14 Base plate 20 Piezoelectric actuator 40 flexible cable 56 groove 57 steps 58 Bali Kaeri 60 material plate
Claims (5)
を備えたノズルプレートと、該各ノズルに連通する圧力
室を有した流路構成体とを備え、前記圧力室内に収容し
たインクに選択的に圧力を付与して前記ノズルからイン
クを吐出させるインクジェットプリンタヘッドにおい
て、 前記ノズルプレートの表裏両面のうち少なくともインク
吐出側の面から吐出方向と反対側に向けて凹んだ段部を
そのノズルプレートの外周に沿って設けたことを特徴と
するインクジェットプリンタヘッド。1. An ink housed in the pressure chamber, comprising: a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface; and a flow path forming body having a pressure chamber communicating with each nozzle. In an inkjet printer head that selectively applies pressure to the nozzles to eject ink, a stepped portion that is recessed from at least the ink ejection side surface of the front and back surfaces of the nozzle plate toward the opposite side to the ejection direction is formed. An inkjet printer head provided along the outer periphery of a nozzle plate.
薄くするように、表裏両面に形成されていることを特徴
とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッ
ド。2. The ink jet printer head according to claim 1, wherein the stepped portion is formed on both front and back surfaces so as to thin the outer peripheral portion of the nozzle plate.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェ
ットプリンタヘッド。3. The inkjet printer head according to claim 1, wherein the nozzle plate is made of a synthetic resin material.
を備えたノズルプレートと、該各ノズルに連通する圧力
室を有した流路構成体とを備え、前記圧力室内に収容し
たインクに選択的に圧力を付与して前記ノズルからイン
クを吐出させるインクジェットプリンタヘッドにおい
て、 素材プレートの表裏両面のうち少なくともインク吐出側
の面には、前記ノズルプレートの外周形状に沿って凹溝
を形成し、 次いで、前記凹溝内に沿って前記ノズルプレートの外周
を切り取り、前記ノズルプレートを前記流路構成体に接
着することを特徴とするインクジェットプリンタヘッド
の製造方法。4. An ink housed in the pressure chamber, comprising a nozzle plate having a plurality of nozzles arranged in a row on the front surface, and a flow path forming body having a pressure chamber communicating with each nozzle. In an inkjet printer head that selectively applies pressure to the nozzles to eject ink, a concave groove is formed along the outer peripheral shape of the nozzle plate on at least the ink ejection side of the front and back surfaces of the material plate. Then, the outer periphery of the nozzle plate is cut out along the inside of the groove, and the nozzle plate is bonded to the flow path forming body.
対向して形成されることを特徴とする請求項4に記載の
インクジェットプリンタヘッドの製造方法。5. The method of manufacturing an inkjet printer head according to claim 4, wherein the recessed groove is formed so as to face both front and back surfaces of the material plate.
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JP2002060249A JP2003251811A (en) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | Ink jet printer head and method of manufacturing the same |
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- 2002-03-06 JP JP2002060249A patent/JP2003251811A/en active Pending
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