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JP4066625B2 - Inkjet recording device - Google Patents

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JP4066625B2
JP4066625B2 JP2001236941A JP2001236941A JP4066625B2 JP 4066625 B2 JP4066625 B2 JP 4066625B2 JP 2001236941 A JP2001236941 A JP 2001236941A JP 2001236941 A JP2001236941 A JP 2001236941A JP 4066625 B2 JP4066625 B2 JP 4066625B2
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JP
Japan
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head
flow path
holder
seal member
ink
Prior art date
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JP2001236941A
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Japanese (ja)
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Inventor
義弘 小泉
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジから供給されたインクをインク滴として吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置の記録ヘッドは、図10に示すように、インクをインク滴として吐出するヘッド本体51と、インクカートリッジ(図示せず)のインクを上記ヘッド本体51に供給するホルダ流路52が形成されたヘッドホルダ53とを備えている。
【0003】
そして、上記ヘッドホルダ53には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されてインクの供給を受けるインク供給針54と、上記インク供給針54からホルダ流路52に流れるインクをろ過するフィルタ55とが設けられている。一方、上記ヘッド本体51には、ホルダ流路52と連通してろ過後のインクをノズルプレート56近傍のリザーバ57に補給するヘッド流路58が形成されている。上記ヘッド流路58の上側開口部には、筒状に突出する供給管62が設けられている。
【0004】
そして、ヘッド本体51の上面には、フレキシブル回路板65を介してヘッド本体51の圧電振動子63に駆動信号を送るヘッド基板67が設けられている。上記ヘッド基板67には、ヘッド本体51の供給管62が挿通されて供給管62の上部開口をヘッド基板67の上側に露出させる貫通穴66が穿設されている。
【0005】
また、上記ヘッド基板67とヘッドホルダ53との間には、上記ホルダ流路52とヘッド流路58とを連通させるとともにその接合部のシールを行なうシールプレート59が設けられている。上記シールプレート59には、ホルダ流路52の下部開口およびヘッド本体51の供給管62に対応する部分に、ゴム等の弾性部材から形成されたシール部材64が取り付けられている。上記シール部材64には、ホルダ流路52とヘッド流路58とを連通させる連通口60が穿設されている。上記シール部材64は、ホルダ流路52の下部開口および供給管62の上部開口に当接し、ホルダ流路52とヘッド流路58の接続部のシールを行なっている。
【0006】
そして、上記記録ヘッドは、インクカートリッジとともにキャリッジ(図示せず)に搭載され、上記キャリッジにより記録用紙の幅方向に往復動してノズルプレート56に設けられたノズル61からインク滴を吐出して印刷を行い、印刷で消費されたインクは、インクカートリッジからインク供給針54,ホルダ流路52,連通口60を通過し、ヘッド本体51のヘッド流路58を通ってノズル61と連通するリザーバ57に補給される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記記録ヘッドでは、シール部材64を樹脂材料とゴム材料との2色成形により形成しているが、近年、コストダウンの必要から、ゴム材料だけの1色成形で形成されるようになってきた。ところが、ゴム材料だけからなるシール部材64では、シール部材64の柔軟性が高いため、シール部材64を組み込む際にシール部材64が反りやすいという問題が生じる。組み込みの際にシール部材64が反ると、ホルダ流路52やヘッド流路58に対する連通口60の位置がずれてしまうおそれがあり、そのまま組み込まれてしまうと、ホルダ流路52とヘッド流路58の接続部が段差となって、インク充填時やクリーニング時に気泡が引っかかって吐出不良を引き起こす原因になりやすい。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、シール部材の反りを抑制して接合部に段差ができるのを防止し、気泡残りの発生を防止しうるインクジェット式記録装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出するノズルと上記ノズルに連通するヘッド流路を有するヘッド本体と、インクタンクのインクをヘッド流路に導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、上記ヘッド本体とヘッドホルダの間に設けられて上記ヘッド本体に吐出信号を送るヘッド基板と、上記ヘッド基板とヘッドホルダの間に設けられてホルダ流路とヘッド流路を連通させるとともにその接続部をシールするシール部材とを備え、上記ヘッド本体におけるヘッド基板が存在しない領域に、シール部材と当接して反りを防止しうる反り防止部材と、上記ヘッド本体に、シール部材に形成された嵌入穴に嵌入されてシール部材の回転を防止するために突設された回転防止部材と、上記ヘッド本体をヘッドホルダに取り付ける取付部材が挿通されて、シール部材の挿通穴に挿通するように突設された挿通管と、を備え、上記回転防止部材の高さを上記挿通管の高さよりも高く設定したことが形成されていることを要旨とする。
【0010】
すなわち、本発明のインクジェット式記録装置は、ヘッド本体におけるヘッド基板が存在しない領域に、シール部材と当接して反りを防止しうる反り防止部材が形成されていることから、柔軟性の高いシール部材であっても、シール部材が反り防止部材に当接して組み込みの際にほとんど反らなくなる。このため、組み込みの際に、ホルダ流路やヘッド流路に対する連通口の位置ずれに起因してホルダ流路とヘッド流路の接続部に段差が生じるのが防止される。したがって、インクを充填したときの気泡残りが有効に防止され、吐出不良の発生等を未然に防ぐことができる。このとき、回転防止部材の高さを挿通管の高さよりも高く設定したことにより、洗浄液の圧力等によりシール部材の外れ方向の力が働いても、シール部材が回転防止部材に引っかかって回転が有効に防止できる。これにより、ホルダ流路やヘッド流路に対する連通口の位置ずれを有効に防止できる。
【0011】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記ヘッド本体のヘッド流路の開口に環状突起が形成されるとともに、ヘッド基板に上記環状突起が挿通される貫通穴が形成されている場合には、ヘッド本体とシール部材の間にヘッド基板が挟まれる構造であり、ヘッド基板が存在しない領域でシール部材が反りやすいため、その部分に反り防止部材を形成する効果が顕著で効果的である。
【0012】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記ヘッド本体に、シール部材に形成された嵌入穴に嵌入されてシール部材の回転を防止する回転防止部材が突設されている場合には、シール部材の組み込みや、組み込み時に実施されるヘッド本体内の洗浄作業等の際、シール部材の回転が防止され、ホルダ流路やヘッド流路に対する連通口の位置ずれを有効に防止しうる。
【0013】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記回転防止部材が反り防止部材の近傍に設けられている場合には、ヘッド本体とシール部材の間のヘッド基板が存在しない領域に回転防止部材が形成されることから、回転防止部材を形成するためのヘッド基板の加工等を必要とせず、不要なコストアップを避けられる。
【0014】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記ヘッド基板に、ヘッド本体に設けられた突出部との干渉を防止する切欠部が形成され、ヘッド本体の上記切欠部に対応する領域に反り防止部材が形成されている場合や、上記突出部が、ヘッド本体をヘッドホルダに取り付けるねじ等の取付部材が挿通される挿通管である場合には、上記切欠部に対応する領域でシール部材が反りやすいため、その部分に反り防止部材を形成する効果が顕著で効果的である。
【0015】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記シール部材が弾性材から形成されている場合には、シール部材が柔軟で反りやすいことから、反り防止部材を形成する効果が顕著で効果的である。また、環状突起の開口とホルダ流路の開口との間でシール部材が押し潰されて密着し、ホルダ流路とヘッド流路の接続部が確実にシールされる。さらに、ヘッド流路の開口とホルダ流路の開口に弾性材からなるシール部材を当接させるだけで流路の接続部を確実にシールでき、組み立て性を損なわない。
【0016】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【0017】
図1および図2は、本発明が適用されるインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、インクカートリッジ2が搭載されるとともに記録ヘッド1が取り付けられたキャリッジ3を備えている。
【0018】
上記キャリッジ3は、タイミングベルト4を介してステッピングモータ5に接続され、ガイドバー6に案内されて記録紙7の紙幅方向(主走査方向)に往復移動するようになっている。上記キャリッジ3は、図2に示すように、上部に開放する箱型を呈し、記録紙7と対向する面(この例では下面)に、記録ヘッド1のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、インクカートリッジ2が収容されるようになっている。そして、上記キャリッジ3の上端部には、インクカートリッジ2が収容された状態でインクカートリッジ2の上部を押さえるとともにキャリッジ3の開放された上部を覆う蓋部材25が取り付けられている。
【0019】
そして、上記記録ヘッド1にインクカートリッジ2からインクが供給され、キャリッジ3を移動させながら記録紙7上面にインク滴を吐出させて記録紙7に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図1において、8は印刷休止中に記録ヘッド1のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐキャップ、9は記録ヘッド1のノズル面をワイピングするワイパー部材である。また、図2において、26はガイドバー6が挿通されるガイド穴である。
【0020】
図3は、上記記録ヘッド1に用いるヘッド本体10の基本構造の一例を示す。このヘッド本体10は、ノズル11と圧力発生室12が形成された流路ユニット13と、圧電振動子14が収容されたヘッドケース15とが接合されて構成されている。
【0021】
上記流路ユニット13は、ノズル11が穿設されたノズルプレート16と、圧力発生室12と共通のインク室17ならびにこれらを連通させるインク供給路18とに対応する空間が形成された流路形成板19と、上記圧力発生室12の開口を塞ぐ振動板20とが積層されて形成されている。
【0022】
上記圧電振動子14は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子14は、その先端が圧力発生室12の一部を形成する振動板20の島部20Aに固着された状態で他端が基台21に固定されている。
【0023】
また、上記ヘッドケース15には、そのインク室17に対応する部分に、インク室17にインクカートリッジ2のインクを導入するヘッド流路24が形成されている。上記ヘッド流路24の開口縁には、環状突起23が形成されている。
【0024】
上記ヘッド本体10では、上記圧電振動子14の収縮・伸長を受けて圧力発生室12が膨張・収縮し、圧力発生室12の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行われるようになっている。図3において、22は圧電振動子14に駆動信号を入力するフレキシブル回路板である。
【0025】
上記ヘッド本体10では、図3において紙面に垂直な方向に圧電振動子14,圧力発生室12,ノズル11が列設されており、ノズルプレート16には、2列のノズル列が形成されている。
【0026】
図4および図5は、上記ヘッド本体10が用いられた記録ヘッド1を示す図である。上記記録ヘッド1は、ヘッド本体10と、上記ヘッド本体10が取り付けられるヘッドホルダ32とを備えている。
【0027】
図において、28はヘッド本体10を覆うカバー部材、40はヘッド本体10をヘッドホルダ32に取り付けるねじ、41はカバー部材28に形成されたねじ挿通穴である。また、38はヘッドケース15のヘッドホルダ32と対面する面に突設された2つの挿通管であり、上記挿通管38にねじ40が挿通されるようになっている。
【0028】
上記ヘッドホルダ32は、インクカートリッジ2に差し込まれてインクの供給を受ける複数(この例では4つ)のインク供給針27が立設されている。上記各インク供給針27は、中空状で先端部にインク孔34が穿設されている。上記各インク供給針27の根元部には、インクカートリッジ2から供給されたインクをろ過するフィルタ31が設けられてる。
【0029】
そして、上記ヘッドホルダ32には、各インク供給針27にそれぞれ連通するとともに、ヘッド本体10のヘッド流路24にそれぞれ連通してインクカートリッジ2のインクをヘッド本体10に導入するホルダ流路30が形成されている。
【0030】
上記ヘッドホルダ32とヘッド本体10との間には、フレキシブル回路板22を介してヘッド本体10の圧電振動子14に駆動信号を送るヘッド基板36が挟まれるよう設けられている。上記ヘッド基板36には、フレキシブル回路板22を挿通させる回路板挿通穴35が形成されている。
【0031】
また、上記ヘッド基板36には、ホルダ流路30の下部開口およびヘッド流路24の上部開口に対応する部分に、上下に貫通する貫通穴37が穿設され、上記貫通穴37にヘッドケース15の環状突起23が挿通されてヘッド基板36の上面に環状突起23の開口が露呈するようになっている。
【0032】
さらに、上記ヘッド基板36には、ヘッド本体10の一方の挿通管38を挿通させる挿通穴47と、他方の挿通管38との干渉を防止する矩形の切欠部43が形成されている。このように、上記切欠部43により一方の挿通管38との干渉を防止するようにしたことにより、この部分のヘッド基板36の加工が容易になり、加工コストを節減することができる。
【0033】
そして、上記ヘッド基板36とヘッドホルダ32との間には、ホルダ流路30とヘッド流路24を連通させる連通口33が形成されたシール部材29が挟持されている。上記シール部材29は、ゴム,軟質樹脂,エラストマー等の弾性材料から形成されている。そして、上記シール部材29は、ヘッドホルダ32,ヘッド基板36およびヘッド本体10を組み付けた状態で、ホルダ流路30の下部開口およびヘッド流路24の上部開口に当接し、連通口33によりホルダ流路30とヘッド流路24を連通させるとともにその接続部をシールするようになっている。
【0034】
上記シール部材29を弾性材から形成したことにより、環状突起23の開口とホルダ流路30の開口との間でシール部材29が押し潰されて密着し、ホルダ流路30とヘッド流路24の接続部が確実にシールされる。また、ヘッド流路24の開口とホルダ流路30の開口に弾性材からなるシール部材29を当接させるだけで流路の接続部を確実にシールでき、組み立て性を損なわない。
【0035】
また、上記ヘッド本体10のヘッドケース15には、図6および図7に示すように、シール部材29に穿設された圧入穴46に圧入されて組み付け時やヘッド本体10内の洗浄作業の際にシール部材29の脱落を防止する圧入部材44が突設されている。さらに、上記シール部材29には、ヘッド本体10の挿通管38を挿通させる2つの挿通穴47が形成されている。
【0036】
そして、上記ヘッド本体10のヘッドケース15には、ヘッド基板36の切欠部43に対応する部分に、シール部材29と当接してシール部材29の反りを防止する円柱状の反り防止部材39が突設されている。上記反り防止部材39の上面には、シール部材29に穿設された嵌入穴45に嵌入してシール部材29の不要な回転を防止する円柱状の回転防止部材42が、反り防止部材39と同軸状に突設されている。
【0037】
このように、ヘッド本体10に、シール部材29に形成された嵌入穴45に嵌入されてシール部材29の回転を防止する回転防止部材42を突設したことから、シール部材29の組み込み作業の際や、組み込み時に実施されるヘッド本体10内の洗浄作業等の際、シール部材29の回転が防止される。このとき、回転防止部材42の高さを挿通管38の高さより少し高く設定することにより、洗浄液の圧力等によりシール部材29に外れ方向の力が働いても、シール部材29が回転防止部材42に引っかかって回転が有効に防止される。これにより、ホルダ流路30やヘッド流路24に対する連通口33の位置ずれを有効に防止しうる。
【0038】
また、上記回転防止部材42が反り防止部材39と同軸状に設けられ、ヘッド本体10とシール部材29の間のヘッド基板36が存在しない領域に回転防止部材42が形成されることから、回転防止部材42を形成するためのヘッド基板36の加工等を必要とせず、不要なコストアップを避けられる。
【0039】
そして、記録ヘッドでは、図8および図9に示すように、ヘッド基板36が取り付けられたヘッド本体10のヘッド基板36の上に、シール部材29が取り付けられる。このとき、ヘッド本体10の2つの挿通管38をシール部材29の挿通穴47に挿通させるとともに、ヘッド本体10の圧入部材44および回転防止部材42を、それぞれシール部材29の圧入穴46および嵌入穴45に圧入および嵌入させる。
【0040】
この状態で、シール部材29のヘッド本体10側の面は、その大部分がヘッド基板36と対面し、ヘッド基板36に沿うようにある程度規制されて反りが防止される。そして、ヘッド基板36の存在しないヘッド基板36の切欠部43に対応する領域では、シール部材29が、反り防止部材39に当接して規制され、反りが防止される。
【0041】
このように、柔軟性の高いシール部材29であっても、シール部材29が反り防止部材39に当接して組み込みの際にほとんど反らなくなるため、ホルダ流路30やヘッド流路24に対する連通口33の位置ずれが防止され、ホルダ流路30とヘッド流路24の接続部に段差が生じるのが防止される。したがって、インクを充填したときの気泡残りが有効に防止され、吐出不良の発生等を未然に防ぐことができる。そして、シール部材29が反りやすい切欠部43に対応する領域に反り防止部材39を形成しているため、その効果が顕著で効果的である。
【0042】
なお、上記実施の形態では、圧力発生室12を加圧する素子として圧電振動子14を用いた装置を示したが、これに限定するものではなく、圧力発生室12を加圧する素子として内部のインクを加熱気化させる発熱素子を用いたヘッド本体が搭載された記録装置に適用することも可能である。この場合にも同様の作用効果を奏する。
【0043】
以上のように、本発明のインクジェット式記録装置によれば、柔軟性の高いシール部材であっても、シール部材が反り防止部材に当接して組み込みの際にほとんど反らなくなる。このため、組み込みの際に、ホルダ流路やヘッド流路に対する連通口の位置ずれに起因するホルダ流路とヘッド流路の接続部に段差が生じるのが防止される。したがって、インクを充填したときの気泡残りが有効に防止され、吐出不良の発生等を未然に防ぐことができる。また、回転防止部材の高さを挿通管の高さよりも高く設定したことにより、洗浄液の圧力等によりシール部材の外れ方向の力が働いても、シール部材が回転防止部材に引っかかって回転が有効に防止できる。これにより、ホルダ流路やヘッド流路に対する連通口の位置ずれを有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインクジェット式記録装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図2】上記インクジェット式記録装置の要部を示す分解斜視図である。
【図3】上記インクジェット式記録装置に用いるヘッド本体を示す断面図である。
【図4】記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図5】記録ヘッドを示す断面図である。
【図6】上記記録ヘッドの要部を示す分解斜視図である。
【図7】上記記録ヘッドの要部を示す側面図である。
【図8】上記記録ヘッドの要部を示す斜視図である。
【図9】上記記録ヘッドの要部を示す側面図である。
【図10】従来例の記録ヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
1 記録ヘッド
2 インクカートリッジ
3 キャリッジ
4 タイミングベルト
5 ステッピングモータ
6 ガイドバー
7 記録紙
8 キャップ
9 ワイパー部材
10 ヘッド本体
11 ノズル
12 圧力発生室
13 流路ユニット
14 圧電振動子
15 ヘッドケース
16 ノズルプレート
17 インク室
18 インク供給路
19 流路形成板
20 振動板
20A 島部
21 基台
22 フレキシブル回路板
23 環状突起
24 ヘッド流路
25 蓋部材
26 ガイド穴
27 インク供給針
28 カバー部材
29 シール部材
30 ホルダ流路
31 フィルタ
32 ヘッドホルダ
33 連通口
34 インク孔
35 回路板挿通穴
36 ヘッド基板
37 貫通穴
38 挿通管
39 反り防止部材
40 ねじ
41 ねじ挿通穴
42 回転防止部材
43 切欠部
44 圧入部材
45 嵌入穴
46 圧入穴
47 挿通穴
51 ヘッド本体
52 ホルダ流路
53 ヘッドホルダ
54 インク供給針
55 フィルタ
56 ノズルプレート
57 リザーバ
58 ヘッド流路
59 シールプレート
60 連通口
61 ノズル
62 供給管
63 圧電振動子
64 シール部材
65 フレキシブル回路板
66 貫通穴
67 ヘッド基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording apparatus including a recording head that discharges ink supplied from an ink cartridge as ink droplets.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 10, the recording head of the ink jet recording apparatus includes a head main body 51 that ejects ink as ink droplets, and a holder channel 52 that supplies ink from an ink cartridge (not shown) to the head main body 51. And a formed head holder 53.
[0003]
The head holder 53 includes an ink supply needle 54 that is inserted into the ink supply port of the ink cartridge and receives ink supply, and a filter 55 that filters ink flowing from the ink supply needle 54 to the holder flow path 52. Is provided. On the other hand, the head main body 51 is formed with a head flow path 58 that communicates with the holder flow path 52 and supplies the filtered ink to the reservoir 57 in the vicinity of the nozzle plate 56. A supply pipe 62 protruding in a cylindrical shape is provided at the upper opening of the head channel 58.
[0004]
A head substrate 67 is provided on the upper surface of the head body 51 to send a drive signal to the piezoelectric vibrator 63 of the head body 51 via the flexible circuit board 65. The head substrate 67 is formed with a through hole 66 through which the supply pipe 62 of the head main body 51 is inserted and the upper opening of the supply pipe 62 is exposed to the upper side of the head substrate 67.
[0005]
A seal plate 59 is provided between the head substrate 67 and the head holder 53 to communicate the holder flow path 52 and the head flow path 58 and to seal the joint portion. A seal member 64 made of an elastic member such as rubber is attached to the seal plate 59 at a portion corresponding to the lower opening of the holder channel 52 and the supply pipe 62 of the head body 51. The seal member 64 is provided with a communication port 60 that allows the holder channel 52 and the head channel 58 to communicate with each other. The seal member 64 is in contact with the lower opening of the holder flow path 52 and the upper opening of the supply pipe 62 to seal the connection portion between the holder flow path 52 and the head flow path 58.
[0006]
The recording head is mounted on a carriage (not shown) together with the ink cartridge, and reciprocates in the width direction of the recording paper by the carriage to eject ink droplets from the nozzles 61 provided on the nozzle plate 56 for printing. The ink consumed by printing passes through the ink supply needle 54, the holder channel 52, and the communication port 60 from the ink cartridge, and passes through the head channel 58 of the head body 51 to the reservoir 57 that communicates with the nozzle 61. To be replenished.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the recording head, the seal member 64 is formed by two-color molding of a resin material and a rubber material. However, in recent years, it has been formed by one-color molding of only a rubber material because of the need for cost reduction. . However, the sealing member 64 made of only a rubber material has a problem that the sealing member 64 tends to warp when the sealing member 64 is assembled because the sealing member 64 is highly flexible. If the seal member 64 is warped during assembly, the position of the communication port 60 with respect to the holder channel 52 and the head channel 58 may be displaced. The connection portion 58 has a step, which tends to cause ejection defects due to air bubbles being caught during ink filling or cleaning.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide an ink jet recording apparatus capable of preventing warpage of a seal member to prevent a step from being formed at a joint portion and preventing occurrence of bubble residue. And
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an ink jet recording apparatus according to the present invention includes a nozzle body for ejecting ink droplets, a head body having a head flow path communicating with the nozzle, and a holder flow path for guiding ink in an ink tank to the head flow path. A head holder formed between the head main body and the head holder to send an ejection signal to the head main body, a holder flow path and a head flow between the head substrate and the head holder. A warping prevention member capable of preventing warpage by contacting the seal member in a region where the head substrate is not present in the head main body, and a head member. An anti-rotation member that is inserted into an insertion hole formed in the seal member and protrudes to prevent the seal member from rotating, and the head body A mounting member that is attached to the head holder and inserted through the insertion hole of the seal member, and the height of the anti-rotation member is set to be higher than the height of the insertion tube. The gist is that is formed.
[0010]
That is, in the ink jet recording apparatus of the present invention, a warp prevention member that can be prevented from warping by contacting the seal member is formed in a region of the head body where the head substrate does not exist. Even so, the seal member comes into contact with the warp preventing member and hardly warps during assembly. For this reason, at the time of incorporation, it is possible to prevent a step from being generated in the connection portion between the holder flow path and the head flow path due to the displacement of the communication port with respect to the holder flow path or the head flow path. Therefore, the remaining bubbles when the ink is filled can be effectively prevented, and the occurrence of defective discharge can be prevented. At this time, by setting the height of the rotation prevention member higher than the height of the insertion tube, even if a force in the disengagement direction of the seal member is applied due to the pressure of the cleaning liquid, the rotation of the seal member is caught by the rotation prevention member. It can be effectively prevented. Thereby, the position shift of the communicating port with respect to the holder channel or the head channel can be effectively prevented.
[0011]
In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the annular protrusion is formed in the opening of the head flow path of the head body and the through hole through which the annular protrusion is inserted is formed in the head substrate, the head body The head substrate is sandwiched between the sealing member and the sealing member is likely to warp in a region where the head substrate does not exist. Therefore, the effect of forming the warping preventing member at that portion is remarkable and effective.
[0012]
In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the head main body is provided with a rotation preventing member that is inserted into a fitting hole formed in the sealing member and prevents the sealing member from rotating, the sealing member is incorporated. In addition, the rotation of the seal member can be prevented during the cleaning operation or the like in the head main body that is performed at the time of assembling, and displacement of the communication port relative to the holder flow path or the head flow path can be effectively prevented.
[0013]
In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the anti-rotation member is provided in the vicinity of the warp prevention member, the anti-rotation member is formed in a region where there is no head substrate between the head main body and the seal member. Therefore, it is not necessary to process the head substrate for forming the rotation preventing member, and unnecessary cost increases can be avoided.
[0014]
In the ink jet recording apparatus of the present invention, the head substrate is formed with a notch for preventing interference with the protrusion provided on the head body, and a warp preventing member is formed in a region corresponding to the notch of the head body. If the projecting part is an insertion tube through which an attachment member such as a screw for attaching the head body to the head holder is inserted, the seal member is likely to warp in the region corresponding to the notch, The effect of forming a warp preventing member at that portion is remarkable and effective.
[0015]
In the ink jet recording apparatus of the present invention, when the seal member is formed of an elastic material, the seal member is flexible and easily warped, so that the effect of forming the warp preventing member is remarkable and effective. In addition, the seal member is crushed and brought into close contact between the opening of the annular protrusion and the opening of the holder flow path, and the connection portion between the holder flow path and the head flow path is reliably sealed. Furthermore, the connection portion of the flow path can be reliably sealed only by bringing the seal member made of an elastic material into contact with the opening of the head flow path and the opening of the holder flow path, and the assembling property is not impaired.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0017]
1 and 2 are diagrams showing an example of a peripheral structure of an ink jet recording apparatus to which the present invention is applied. This apparatus includes a carriage 3 on which an ink cartridge 2 is mounted and a recording head 1 is attached.
[0018]
The carriage 3 is connected to a stepping motor 5 via a timing belt 4 and is guided by a guide bar 6 to reciprocate in the paper width direction (main scanning direction) of the recording paper 7. As shown in FIG. 2, the carriage 3 has a box shape that opens to the top, and is attached so that the nozzle surface of the recording head 1 is exposed on the surface facing the recording paper 7 (the lower surface in this example). The ink cartridge 2 is accommodated. A lid member 25 is attached to the upper end portion of the carriage 3 to hold the upper portion of the ink cartridge 2 in a state where the ink cartridge 2 is accommodated and to cover the opened upper portion of the carriage 3.
[0019]
Then, ink is supplied from the ink cartridge 2 to the recording head 1 and ink droplets are ejected onto the upper surface of the recording paper 7 while moving the carriage 3 so that images and characters are printed on the recording paper 7 in a dot matrix. Yes. In FIG. 1, reference numeral 8 denotes a cap that prevents the nozzles from being dried as much as possible by sealing the nozzle openings of the recording head 1 during a printing pause, and reference numeral 9 denotes a wiper member that wipes the nozzle surface of the recording head 1. In FIG. 2, reference numeral 26 denotes a guide hole through which the guide bar 6 is inserted.
[0020]
FIG. 3 shows an example of the basic structure of the head body 10 used in the recording head 1. The head body 10 is configured by joining a flow path unit 13 in which a nozzle 11 and a pressure generating chamber 12 are formed, and a head case 15 in which a piezoelectric vibrator 14 is accommodated.
[0021]
The flow path unit 13 is formed with a flow path in which spaces corresponding to the nozzle plate 16 in which the nozzles 11 are formed, the ink chamber 17 common to the pressure generation chamber 12 and the ink supply path 18 that communicates these are formed. A plate 19 and a vibration plate 20 that closes the opening of the pressure generating chamber 12 are laminated.
[0022]
The piezoelectric vibrator 14 is a so-called longitudinal vibration mode vibrator that contracts in the longitudinal direction in a charged state upon input of a drive signal and extends in the longitudinal direction in the process of discharging from the charged state. The piezoelectric vibrator 14 is fixed to the base 21 with the other end fixed to the island 20 </ b> A of the diaphragm 20 that forms a part of the pressure generating chamber 12.
[0023]
In the head case 15, a head flow path 24 for introducing the ink of the ink cartridge 2 into the ink chamber 17 is formed at a portion corresponding to the ink chamber 17. An annular protrusion 23 is formed on the opening edge of the head channel 24.
[0024]
In the head body 10, the pressure generation chamber 12 expands and contracts in response to the contraction / extension of the piezoelectric vibrator 14, and ink suction and ink droplet discharge are performed by pressure fluctuations in the pressure generation chamber 12. It has become. In FIG. 3, reference numeral 22 denotes a flexible circuit board for inputting a drive signal to the piezoelectric vibrator 14.
[0025]
In the head main body 10, the piezoelectric vibrator 14, the pressure generation chamber 12, and the nozzle 11 are arranged in a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 3, and two nozzle rows are formed on the nozzle plate 16. .
[0026]
4 and 5 are diagrams showing the recording head 1 in which the head body 10 is used. The recording head 1 includes a head main body 10 and a head holder 32 to which the head main body 10 is attached.
[0027]
In the figure, 28 is a cover member that covers the head main body 10, 40 is a screw for attaching the head main body 10 to the head holder 32, and 41 is a screw insertion hole formed in the cover member 28. Reference numeral 38 denotes two insertion tubes projecting from the surface of the head case 15 facing the head holder 32, and screws 40 are inserted through the insertion tube 38.
[0028]
The head holder 32 is provided with a plurality (four in this example) of ink supply needles 27 which are inserted into the ink cartridge 2 and receive ink supply. Each of the ink supply needles 27 is hollow and has an ink hole 34 formed at the tip. A filter 31 that filters the ink supplied from the ink cartridge 2 is provided at the base of each ink supply needle 27.
[0029]
The head holder 32 has a holder flow path 30 that communicates with the ink supply needles 27 and communicates with the head flow path 24 of the head body 10 to introduce the ink of the ink cartridge 2 into the head body 10. Is formed.
[0030]
A head substrate 36 that sends a drive signal to the piezoelectric vibrator 14 of the head body 10 via the flexible circuit board 22 is provided between the head holder 32 and the head body 10. A circuit board insertion hole 35 through which the flexible circuit board 22 is inserted is formed in the head substrate 36.
[0031]
The head substrate 36 is provided with a through hole 37 penetrating vertically in portions corresponding to the lower opening of the holder flow path 30 and the upper opening of the head flow path 24, and the head case 15 is formed in the through hole 37. The annular protrusion 23 is inserted so that the opening of the annular protrusion 23 is exposed on the upper surface of the head substrate 36.
[0032]
Further, the head substrate 36 is formed with an insertion hole 47 through which one insertion tube 38 of the head main body 10 is inserted and a rectangular cutout portion 43 that prevents interference with the other insertion tube 38. As described above, since the notch 43 prevents the interference with the one insertion tube 38, the processing of the head substrate 36 in this portion is facilitated, and the processing cost can be reduced.
[0033]
Between the head substrate 36 and the head holder 32, a seal member 29 having a communication port 33 for communicating the holder flow path 30 and the head flow path 24 is sandwiched. The seal member 29 is made of an elastic material such as rubber, soft resin, or elastomer. The seal member 29 is in contact with the lower opening of the holder flow path 30 and the upper opening of the head flow path 24 in a state where the head holder 32, the head substrate 36, and the head main body 10 are assembled. The passage 30 and the head passage 24 are communicated with each other and the connection portion is sealed.
[0034]
By forming the seal member 29 from an elastic material, the seal member 29 is crushed and closely adhered between the opening of the annular protrusion 23 and the opening of the holder flow path 30, so that the holder flow path 30 and the head flow path 24 The connection is securely sealed. In addition, the connection portion of the flow path can be reliably sealed only by bringing the seal member 29 made of an elastic material into contact with the opening of the head flow path 24 and the opening of the holder flow path 30, and the assemblability is not impaired.
[0035]
Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the head case 15 of the head main body 10 is press-fitted into a press-fitting hole 46 formed in the seal member 29 and assembled or when the head main body 10 is cleaned. A press-fitting member 44 that prevents the seal member 29 from falling off is provided. Further, the seal member 29 is formed with two insertion holes 47 through which the insertion tube 38 of the head body 10 is inserted.
[0036]
The head case 15 of the head body 10 has a columnar warpage prevention member 39 that contacts the seal member 29 and prevents the seal member 29 from warping at a portion corresponding to the notch 43 of the head substrate 36. It is installed. On the upper surface of the warp preventing member 39, a columnar anti-rotation member 42 that fits into a fitting hole 45 formed in the seal member 29 and prevents unnecessary rotation of the seal member 29 is coaxial with the warp preventing member 39. It protrudes in a shape.
[0037]
As described above, the head body 10 is provided with the anti-rotation member 42 which is inserted into the insertion hole 45 formed in the seal member 29 and prevents the seal member 29 from rotating. In addition, the rotation of the seal member 29 is prevented during a cleaning operation or the like in the head main body 10 performed at the time of incorporation. At this time, by setting the height of the rotation prevention member 42 to be slightly higher than the height of the insertion tube 38, the seal member 29 is prevented from rotating even if a force in the disengagement direction acts on the seal member 29 due to the pressure of the cleaning liquid or the like. Rotation is effectively prevented by being caught on. Thereby, the position shift of the communication port 33 with respect to the holder flow path 30 and the head flow path 24 can be effectively prevented.
[0038]
Further, the rotation prevention member 42 is provided coaxially with the warpage prevention member 39, and the rotation prevention member 42 is formed in a region where the head substrate 36 between the head main body 10 and the seal member 29 does not exist. Processing of the head substrate 36 for forming the member 42 is not required, and unnecessary cost increases can be avoided.
[0039]
In the recording head, as shown in FIGS. 8 and 9, a seal member 29 is attached on the head substrate 36 of the head body 10 to which the head substrate 36 is attached. At this time, the two insertion pipes 38 of the head main body 10 are inserted into the insertion holes 47 of the seal member 29, and the press-fitting member 44 and the rotation preventing member 42 of the head main body 10 are respectively inserted into the press-fitting hole 46 and the fitting hole of the seal member 29. 45 is press-fitted and fitted.
[0040]
In this state, most of the surface of the seal member 29 on the head body 10 side faces the head substrate 36 and is regulated to some extent along the head substrate 36 to prevent warpage. In a region corresponding to the cutout portion 43 of the head substrate 36 where the head substrate 36 does not exist, the seal member 29 is regulated by abutting against the warpage preventing member 39, and warpage is prevented.
[0041]
Thus, even if the seal member 29 is highly flexible, the seal member 29 abuts against the warp preventing member 39 and hardly warps when incorporated, so that the communication port for the holder channel 30 and the head channel 24 is provided. 33 is prevented from being displaced, and a step is prevented from occurring at the connection portion between the holder flow path 30 and the head flow path 24. Therefore, the remaining bubbles when the ink is filled can be effectively prevented, and the occurrence of defective discharge can be prevented. And since the warp prevention member 39 is formed in the area | region corresponding to the notch part 43 where the seal member 29 tends to warp, the effect is remarkable and effective.
[0042]
In the above embodiment, an apparatus using the piezoelectric vibrator 14 as an element for pressurizing the pressure generating chamber 12 is shown. However, the present invention is not limited to this, and the internal ink is used as an element for pressurizing the pressure generating chamber 12. It is also possible to apply to a recording apparatus equipped with a head body using a heat generating element that heats and vaporizes. In this case, the same effect can be obtained.
[0043]
As described above, according to the ink jet recording apparatus of the present invention, even if a highly flexible seal member is used, the seal member abuts against the warp preventing member and hardly warps when incorporated. For this reason, at the time of incorporation, it is possible to prevent a step from being generated in the connection portion between the holder flow path and the head flow path due to the positional deviation of the communication port with respect to the holder flow path or the head flow path. Therefore, the remaining bubbles when the ink is filled can be effectively prevented, and the occurrence of defective discharge can be prevented. In addition, by setting the height of the anti-rotation member higher than the height of the insertion tube, the seal member is caught by the anti-rotation member and rotation is effective even if force in the direction of detachment of the seal member is applied due to the pressure of the cleaning liquid, etc. Can be prevented. Thereby, the position shift of the communicating port with respect to the holder channel or the head channel can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an ink jet recording apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a main part of the ink jet recording apparatus.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a head body used in the ink jet recording apparatus.
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a recording head.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a recording head.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a main part of the recording head.
FIG. 7 is a side view showing a main part of the recording head.
FIG. 8 is a perspective view showing a main part of the recording head.
FIG. 9 is a side view showing a main part of the recording head.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a conventional recording head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording head 2 Ink cartridge 3 Carriage 4 Timing belt 5 Stepping motor 6 Guide bar 7 Recording paper 8 Cap 9 Wiper member 10 Head main body 11 Nozzle 12 Pressure generating chamber 13 Flow path unit 14 Piezoelectric vibrator 15 Head case 16 Nozzle plate 17 Ink Chamber 18 Ink supply path 19 Flow path forming plate 20 Vibration plate 20A Island portion 21 Base 22 Flexible circuit board 23 Annular projection 24 Head flow path 25 Cover member 26 Guide hole 27 Ink supply needle 28 Cover member 29 Seal member 30 Holder flow path 31 Filter 32 Head holder 33 Communication port 34 Ink hole 35 Circuit board insertion hole 36 Head substrate 37 Through hole 38 Insertion tube 39 Warpage prevention member 40 Screw 41 Screw insertion hole 42 Anti-rotation member 43 Notch 44 Press-fit member 45 Insert hole 46 Press-fit Hole 47 Insertion hole 5 Head body 52 Holder flow path 53 Head holder 54 Ink supply needle 55 Filter 56 Nozzle plate 57 Reservoir 58 Head flow path 59 Seal plate 60 Communication port 61 Nozzle 62 Supply pipe 63 Piezoelectric vibrator 64 Seal member 65 Flexible circuit board 66 Through hole 67 Head substrate

Claims (4)

インク滴を吐出するノズルと上記ノズルに連通するヘッド流路を有するヘッド本体と、
インクタンクのインクをヘッド流路に導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、上記ヘッド本体とヘッドホルダの間に設けられて上記ヘッド本体に吐出信号を送るヘッド基板と、
上記ヘッド基板とヘッドホルダの間に設けられてホルダ流路とヘッド流路を連通させるとともにその接続部をシールするシール部材と、
上記ヘッド本体におけるヘッド基板が存在しない領域に、シール部材と当接して反りを防止しうる反り防止部材と、
上記ヘッド本体に、シール部材に形成された嵌入穴に嵌入されてシール部材の回転を防止するために突設された回転防止部材と、
上記ヘッド本体をヘッドホルダに取り付ける取付部材が挿通されて、シール部材の挿通穴に挿通するように突設された挿通管と、を備え、
上記回転防止部材の高さを上記挿通管の高さよりも高く設定したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
A head body having a nozzle for ejecting ink droplets and a head channel communicating with the nozzle;
A head holder formed with a holder flow path for guiding ink in the ink tank to the head flow path, a head substrate that is provided between the head main body and the head holder and sends an ejection signal to the head main body,
A seal member provided between the head substrate and the head holder to communicate the holder flow path and the head flow path and seal the connection portion;
A warpage preventing member capable of preventing warpage by contacting the seal member in a region where the head substrate in the head body does not exist;
An anti-rotation member that is inserted into an insertion hole formed in the seal member on the head main body and protrudes to prevent rotation of the seal member;
An attachment member for attaching the head body to the head holder is inserted, and an insertion tube is provided so as to project through the insertion hole of the seal member.
An ink jet recording apparatus, wherein a height of the rotation preventing member is set higher than a height of the insertion tube.
上記ヘッド本体のヘッド流路の開口に環状突起が形成されるとともに、ヘッド基板に上記環状突起が挿通される貫通穴が形成されている請求項1記載のインクジェット式記録装置。  2. An ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein an annular protrusion is formed in an opening of a head flow path of the head body, and a through hole through which the annular protrusion is inserted is formed in a head substrate. 上記回転防止部材が反り防止部材の近傍に設けられている請求項1記載のインクジェット式記録装置。  The ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the rotation preventing member is provided in the vicinity of the warpage preventing member. 上記ヘッド基板に、上記挿通管との干渉を防止する切欠部が形成され、ヘッド本体の上記切欠部に対応する領域に反り防止部材が形成されている請求項1〜3のいずれか一項に記載のインクジェット式記録装置。  The notch part which prevents interference with the said penetration tube is formed in the said head board | substrate, and the curvature prevention member is formed in the area | region corresponding to the said notch part of a head main body. The ink jet recording apparatus described.
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