JP4110842B2

JP4110842B2 - Inkjet printer head and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4110842B2
Application number: JP2002162665A
Authority: JP
Inventors: 高弘山田; 信吾服部
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2002-02-14
Filing date: 2002-06-04
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-06-04
Also published as: JP2003305873A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタにおいて、インクの微小液滴を噴射させて印字面上に画像を形成するプリンタヘッドの構成及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタなどのインクジェット記録装置のプリンタヘッドは、本体フレームにヘッドユニットを固着した構成としている。そして、このヘッドユニットは、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられた圧力室と、この複数の圧力室にインクを分配する共通インク室と、個々の前記圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与可能に構成したアクチュエータと、前記共通インク室に設けられるインク供給口と、を有する。
このインク供給口を本体フレーム側に設けられるインク供給源に接続することにより、ヘッドユニットに対するインクの供給を行うようになっている。
【０００３】
そして、従来、インク供給源と、ヘッドユニットのインク供給口とは、図１３のような構造を介して接続されていた。
これを図１３を参照して説明する。ヘッドユニット６を固着する本体フレーム６８にはインク供給通路４が穿設されて、その上端は、図示しないインクカートリッジ内部のインク供給源に連通されている。インク供給通路４の下端は本体フレーム６８の底板５の下面に開口される。
一方、ヘッドユニット６は、インクの噴射口であるノズル１５が下を、インク供給口１９・１９が上をそれぞれ向くようにして、接着剤を用いて前記底板５の下面に固着される。
【０００４】
そして、本体フレーム６８のインク供給通路４と、ヘッドユニット６のインク供給口１９・１９とを繋ぐために、弾性を有する素材（例えば、ゴム）で形成されたジョイント部材４７が、本体フレーム６８とヘッドユニット６との間に介在させて取り付けられる。このジョイント部材４７は筒状に構成されており、その内部空間の一端が前記インク供給通路４に、他端が前記インク供給口１９・１９に、それぞれ接続される。
【０００５】
ここで、ヘッドユニット６を本体フレーム６８へ取り付ける際には、両者の間に介在されるジョイント部材４７を上下方向に若干の量だけ圧縮させるようにして取り付け、その状態を保ったままヘッドユニット６を本体フレーム６８に対し接着剤で固定するようにしている。こうすることで、復元力が作用するジョイント部材４７は、その上端が本体フレーム６８の底板５の下面を、その下端がヘッドユニット６の上面を、それぞれ常時押圧してシールを行い、この密着構造により、インク供給通路４・インク供給口１９間の接続経路からのインク漏れが防止されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図１３の従来の構成のようにヘッドユニット６の一端に対してジョイント部材４７からの強い荷重を常時作用させることは、ヘッドユニット６を変形させて、その内部のインク流路やノズル１５の配列を変形させ、正常なインク噴射を阻害し印字品質を悪くするので望ましくない。
また、カラー印字のために複数のヘッドユニット６を並置するものでは、本体フレーム６８やジョイント部材４７の僅かな製造誤差が、ヘッドユニット６に加える押圧力を変え、ヘッドユニット６ごとにインク噴射性能がばらつき、印字品質を悪くすることがある。
さらに、前述の本体フレーム６８やジョイント部材４７の僅かな製造誤差で、ジョイント部材４７とヘッドユニット６との間のシールが不十分な不適格品が発生することも多く、製造歩留まりの低下が生じていたのである。
【０００７】
ここで製造歩留まりを向上させる手法の一つに、ヘッドユニット６を本体フレーム６８に取り付ける際にジョイント部材４７を大きく圧縮させるようにして、ジョイント部材４７がヘッドユニット６に強く密着するようにし、少々の製造誤差では影響がない程度のマージンを見込んだシール作用を行わせる方法が考えられる。
しかし、ヘッドユニット６に対してジョイント部材４７からの強い荷重を常時作用させることは、上述のように望ましくない。
【０００８】
本願発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、インク供給口１９とインク供給通路４との接続部分を確実にシールでき、かつ、ヘッドユニット６に対して大きな荷重を作用させないインクジェットプリンタヘッドの構成、あるいはその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、印字面に対しインクを噴射する複数のノズルと、このノズルのそれぞれに対応して設けられた圧力室と、この複数の圧力室にインクを分配する共通インク室と、個々の前記圧力室ごとにインクに噴射エネルギーを付与可能に構成したアクチュエータと、前記共通インク室に設けられるインク供給口と、を有するヘッドユニットを備え、本体フレームに、前記ヘッドユニットを固着した構成のインクジェットプリンタヘッドにおいて、前記ヘッドユニットには、前記インク供給口と接続する内部空間を有する筒状部材が前記本体フレーム側に向け突出した状態に設けられ、前記本体フレームには前記ヘッドユニットの筒状部材と対向する貫通孔が設けられ、インク供給源から前記貫通孔内部を通って前記ヘッドユニットの前記筒状部材の内部空間に至るインク流路の少なくとも一部をなしているインク供給通路を有する継手部材が、前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに固着されており、（ｉ）前記継手部材と前記筒状部材との間には、前記インク供給通路と前記内部空間とを連通させるものであって、一端が前記継手部材に接続され、他端が前記筒状部材の外周に嵌合接続された弾性部材が配置されている、又は、（ｉｉ）前記継手部材及び前記筒状部材の少なくともいずれか一方が、弾性材料によって構成されており、前記一方が他方に嵌合接続されているものである。
【００１１】
この構成により、嵌合接続部のシール作用をヘッドユニットに対し荷重を加えることなく行わせることができる。また、継手部材はヘッドユニットではなく本体フレームに固着されることから、これによってもヘッドユニットに負荷が掛かりにくい構成とすることができる。
また、継手部材をヘッドユニットの反対側から本体フレームに固着する構成であるから、ヘッドユニットが先に本体フレームに取り付けてあったとしても、継手部材を本体フレームに取り付けるときにそのヘッドユニットが邪魔にならない。従って、ヘッドユニットを先に本体フレームに配置しあるいは固着してから継手部材を本体フレームに取り付けるといった組付形態を採ることが可能で、組付けの柔軟性に優れる。
また、弾性部材と筒状部材との接続部分のシール作用を弾性部材の締まり荷重によって得ることができ、シールが確実に行える。
【００１２】
請求項２においては、前記継手部材と前記筒状部材との間には、前記インク供給通路と前記内部空間とを連通させるものであって、一端が前記継手部材に接続され、他端が前記筒状部材の外周に嵌合接続された弾性部材が配置されており、前記弾性部材は、一端が前記継手部材の外周に嵌合接続され、他端が前記筒状部材の外周に嵌合接続されたチューブであるものである。
【００１３】
この構成により、嵌合接続部のシール作用をチューブの締まり荷重によって得ることができ、シールが確実に行える。また、チューブ状の簡単な形状であるので部品の入手も容易で、製造コストも低減できる。
【００１４】
請求項３においては、前記継手部材と前記筒状部材との間には、前記インク供給通路と前記内部空間とを連通させるものであって、一端が前記継手部材に接続され、他端が前記筒状部材の外周に嵌合接続された弾性部材が配置されており、前記弾性部材の一端には、前記継手部材に密着するとともに該継手部材により前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに押し当てられる第１フランジ部を形成したものである。
【００１５】
これにより、フランジ部と継手部材との間のシールを確実にすべくフランジ部を強く圧縮した場合でも、フランジ部の復元力は本体フレームで受け止められることとなって、当該復元力がヘッドユニットに作用することが回避される。従って、確実なシールを得られると同時に、ヘッドユニットの変形を防止することができる。
【００１６】
請求項４においては、前記第１フランジ部の前記継手部材側の面には、該継手部材に密着するリップ部が形成されているものである。
【００１７】
これにより、リップの密着によってシールの確実性が向上するから、第１フランジ部と継手部材との継ぎ目部分からのインクの漏れを、簡素な構成で防止することができる。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
請求項５においては、前記継手部材は、前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに固着される第２フランジ部を有するものである。
【００２１】
この構成により、継手部材を第２フランジ部を用いて本体フレームに確実に固定することができる。
【００２２】
請求項６においては、インクジェットプリンタにおいて、前記ヘッドユニットは、複数個並べて前記本体フレームに配置され、前記継手部材は、前記複数個のヘッドユニットの各筒状部材にそれぞれ対応するように複数個あるものである。
【００２３】
この構成により、複数のヘッドユニットの位置関係を正確に定めて本体フレームに配置し、それから継手部材を本体フレームに取り付けるという組付方法が可能となって、本体フレームの形状の精度にあまり左右されずに組み立てることができる。
【００２４】
請求項７においては、請求項１から請求項６までのいずれか一項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、前記ヘッドユニットを、前記筒状部材が前記本体フレームの貫通孔と対向する状態に、前記本体フレームに配置し、前記継手部材を、前記インク供給通路と前記ヘッドユニットの筒状部材の内部空間とを連通させるように、前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに固着するものである。
【００２５】
この製造方法のように、ヘッドユニットを先に本体フレームに配置した後に継手部材を本体フレームに取り付けるといった組付形態を採ることで、継手部材とヘッドユニットの筒状部材との接続を行わせる工程においても、該接続部分に軸方向の圧縮力が作用しにくく、ヘッドユニットに掛かる負荷を低減でき、ヘッドユニットの変形を防止することができる。
【００２６】
請求項８においては、請求項７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、前記継手部材と前記筒状部材との間には、前記インク供給通路と前記内部空間とを連通させるものである弾性部材が配置されており、前記弾性部材がチューブであって、前記継手部材の外周にそのチューブの一端を嵌合接続し、前記筒状部材の外周に前記チューブの他端を嵌合接続するものである。
【００２７】
この構成により、嵌合接続部のシール作用をチューブの締まり荷重によって得ることができ、シールが確実に行える。また、チューブ状の簡単な形状であるので部品の入手も容易で、製造コストも低減できる。
【００２８】
請求項９においては、請求項７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、前記継手部材と前記筒状部材との間には、前記インク供給通路と前記内部空間とを連通させるものである弾性部材が配置されており、前記弾性部材の他端には第１フランジが形成されており、前記筒状部材に弾性部材の他端を嵌合接続した上で、前記第１フランジ部を前記本体フレームと前記継手部材との間で挟み込むように、該継手部材を前記本体フレームに固着するものである。
【００２９】
これにより、フランジ部と継手部材との間のシールを確実にすべく第１フランジ部を強く圧縮した場合でも、フランジ部の復元力は本体フレームで受け止められることとなって、当該復元力がヘッドユニットに作用することが回避される。従って、確実なシールを得られると同時に、ヘッドユニットの変形を防止することができる。
請求項１０においては、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタの製造方法において、前記継手部材及び前記筒状部材の少なくともいずれか一方が、弾性材料によって構成されており、前記ヘッドユニットを、前記筒状部材が前記本体フレームの貫通孔と対向する状態に、前記本体フレームに配置し、前記継手部材を、前記インク供給通路と前記ヘッドユニットの筒状部材の内部空間とを連通させるように、前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに固着するとともに、前記継手部材及び前記筒状部材の一方を他方に嵌合接続するものである。
【００３０】
請求項１１においては、請求項７から請求項１０までのいずれか一項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、前記継手部材は、前記筒状部材と接続する側と反対側に第２フランジ部を有し、そのフランジ部を前記ヘッドユニットとは反対側から前記本体フレームに固着するものである。
【００３１】
この構成により、継手部材を第２フランジ部を用いて本体フレームに確実に固定することができる。
【００３２】
請求項１２においては、請求項７から請求項１１までのいずれか一項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、前記ヘッドユニットを、相互の位置関係を定めて複数個並べて前記本体フレームに配置し、複数個の前記継手部材を、前記複数個のヘッドユニットの各筒状部材にそれぞれ接続して前記本体フレームに固着するものである。
【００３３】
これにより、複数のヘッドユニットの位置関係を正確に定めて本体フレームに配置し、それから継手部材を本体フレームに取り付けるという組付方法が可能となって、本体フレームに対して継手部材の位置が比較的自由ならば、本体フレームの形状の精度にあまり左右されずに組み立てることができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態としてのカラーインクジェットプリンタを示す斜視図である。
図１において、このカラーインクジェットプリンタ１００のプリンタヘッド６３は、その本体フレーム６８に、四色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクを噴射させるために各色ごとに配設された計四個の圧電式のインクジェットヘッドユニット（以下「ヘッドユニット」）６を固着し、更に、カラーインクがそれぞれ充填される計四個のインクカートリッジ６１を本体フレーム６８に着脱可能に取り付けた構成としている。この本体フレーム６８は、駆動機構６５により直線方向に往復駆動されるキャリッジ６４に固着されている。用紙を送るためのプラテンローラ６６は、その軸線がキャリッジ６４の往復移動方向に沿うよう配置され、ヘッドユニット６と対向されている。
【００３５】
キャリッジ６４は、プラテンローラ６６の支軸と平行に配設されるガイド軸７１およびガイド板７２によって、摺動自在に支持される。ガイド軸７１の両端部の近傍にはプーリー７３・７４が支持され、これらのプーリー７３・７４の間に無端ベルト７５が掛け渡される。前記のキャリッジ６４はこの無端ベルト７５に固定される。
このような駆動機構６５の構成において、一方のプーリー７３がモータ７６の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ６４がガイド軸７１およびガイド板７２に沿って直線方向に往復駆動され、プリンタヘッド６３の往復移動を行わせる。
【００３６】
用紙６２は、インクジェットプリンタ１００の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、ヘッドユニット６とプラテンローラ６６との間の空間に導かれて、ヘッドユニット６から噴射されるインクにより所定の印字がなされた後に排紙される。なお、図１においては、用紙６２の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【００３７】
パージ機構６７は、前記ヘッドユニット６の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。
このパージ機構６７はプラテンローラ６６の側方に設けられ、前述の駆動機構６５によってプリンタヘッド６３がリセット位置に至ったときにそのヘッドユニット６に対向するよう、該パージ機構６７の配設位置が定められている。このパージ機構６７はパージキャップ８１を備えており、ヘッドユニット６の下面に設けられる多数のノズルを覆うように、当該ヘッドユニット６の下面に対し当接する。
この構成で、プリンタヘッド６３がリセット位置にあるときに、このキャリッジ６４に設けられているヘッドユニット６のノズルをパージキャップ８１で覆って、ヘッドユニット６の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、カム８３の駆動によりポンプ８２によって吸引して廃インク溜め８４へ廃棄することにより、ヘッドユニット６の復旧を行うようにしている。
なお、図１に示すキャップ８５は、印字が終了してリセット位置に戻されるキャリッジ６４上のヘッドユニット６の多数のノズルを覆って、インクの乾燥を防止するためのものである。
【００３８】
次に、プリンタヘッド６３を説明する。
図２はプリンタヘッドの断面図である。図３は図２におけるIII-III線断面図である。
図４はヘッドユニットの分解斜視図である。
図５は図３で鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
【００３９】
プリンタヘッド６３の断面図が図２に示され、該プリンタヘッド６３の本体フレーム６８は、図２に示すようにその上面側が開放された略箱状に形成されており、その開放された側から四つのインクカートリッジ６１を着脱自在に装着できるようにして、搭載部を形成している。
図２のIII-III線断面図である図３に示すように、本体フレーム６８の底板５の下面には、前述のヘッドユニット６が四つ並べて固着されている。
【００４０】
このヘッドユニット６の構成を示す斜視図が図４に示される。ヘッドユニット６は特開２００１−２４６７４４号公報に記載のものと同様に、複数枚の薄い金属板を積層させた構成のキャビティプレート１０を有し、該キャビティプレート１０に対してプレート型の圧電アクチュエータ（以下「アクチュエータ」）２０が、接着剤または接着シートを介して接着、積層されている。アクチュエータ２０の上面には、外部機器との電気的接続のためのフレキシブルフラットケーブル４０が、接着剤にて重ね接合されている。
【００４１】
キャビティプレート１０の下面にはノズル１５が並べて多数開口されており、各ノズル１５から下向きにインクが噴射するようになっている。
また、キャビティプレート１０の上面には多数の圧力室１６が並べて凹設されており、前述のノズル１５は、対応する圧力室１６に対し、キャビティプレート１０内に形成された図示しない連絡孔を介してそれぞれ接続されている。
【００４２】
アクチュエータ２０の詳細な構成は図示しないが上記公報に記載のものと同様に、キャビティプレート１０に形成される圧力室１６の一つ一つに対応して設けられる駆動電極と、すべての圧力室１６に共通の共通電極とで、圧電シートを挟んだ、公知の構成とされている。この構成で任意の駆動電極と共通電極との間に電圧を印加すると、圧電シートが変形して、対応する位置の圧力室１６の容積を縮小させ、圧力室１６内部のインクに噴射エネルギーを付与してノズル１５から噴射させる。
【００４３】
複数の圧力室１６にインクを分配するための共通インク室７・７がキャビティプレート１０内部に形成され、この共通インク室７・７に繋がるインク供給口１９・１９が、キャビティプレート１０上面に開口されている。この二つのインク供給口１９・１９に対応させて、キャビティプレート１０の上面には二つの金属製の筒状部材３５・３５が、接着剤（例えば、エポキシ系のもの）にて接着されて設けられる。筒状部材３５は本体フレーム６８側に向け突出した状態に設けられており、それぞれの筒状部材３５の内部空間は、対応するインク供給口１９に接続される。
【００４４】
図２・図３に示すように、本体フレーム６８の前記搭載部の一側部位において、各ヘッドユニット６に対応させた四つの貫通孔３０が、底板５を貫通させて上下方向に設けられ、この貫通孔３０のそれぞれに、継手部材３１が一つずつ取り付けられている。
図３の鎖線で囲った部分の拡大図である図５に示すように、継手部材３１は合成樹脂製の上下の半部４１・４２を互いに接合固着して構成され、その内部にはインク供給通路４が形成されている。インク供給通路４は継手部材３１の内部で逆「Ｙ」字状に分岐された構成としており、その一端を図示しないインク供給源（具体的には、前述のインクカートリッジ６１内のインクタンク）へ接続している。インク供給通路４の二手に分岐された他端は、いずれも前記貫通孔３０を通してヘッドユニット６側へ延出され、ヘッドユニット６側に向けて継手部材３１に二股状に突出形成した筒状部分３２・３２の内部を通過し、該筒状部分３２・３２の下端にそれぞれ開口される。
また、継手部材３１においては、上下の半部４１・４２の接合面近傍部（即ち、継手部材３１の筒状部材３５に接続される側とは反対側の部分）を水平に延出させて、該継手部材３１を本体フレーム６８に固着するためのフランジ部３６を形成している。
【００４５】
ヘッドユニット６の筒状部材３５と、継手部材３１の筒状部分３２とは、以下に説明するように、チューブ３３・３３によって接続されている。
このチューブ３３・３３は弾性変形可能な素材（例えば、ゴム）で、円筒状に形成されている。チューブ３３の一端は継手部材３１の筒状部分３２の外周に、他端は、ヘッドユニット６に固着された筒状部材３５の外周に、それぞれ嵌合されている。
【００４６】
ヘッドユニット６の筒状部材３５と、継手部材３１の筒状部分３２は、その外径をチューブ３３の内径よりも大きくして、チューブ３３の径を拡げるよう弾性変形させながら、筒状部材３５あるいは筒状部分３２に嵌合させている。このようにしてチューブ３３を組み付けることで、チューブ３３の縮径方向の復元力が筒状部材３５あるいは筒状部分３２に対する締付け力として働き、嵌合部分が密着されてシール作用を営み、インクの漏れが防止される。
更には、上述のシール作用のためのチューブ３３の復元力（締付け力）は筒状部材３５に水平に加わるものであって、ヘッドユニット６を下方に押す力としては作用しない。従って、精密部品であるヘッドユニット６に強い負荷が加わるのを防止でき、ヘッドユニット６の変形を防止することができる。
【００４７】
このような構成において、本体フレーム６８に、ヘッドユニット６、継手部材３１、およびチューブ３３を組み付ける手順を説明する。
図６はプリンタヘッドの組付過程を示す図であって、本体フレームにヘッドユニットを配置した状態を示した図である。図７は図６の状態から本体フレームに継手部材を取り付ける様子を示した図である。
【００４８】
（１）まず、四個のヘッドユニット６を、図示しない治具の上で、ノズル１５の位置を相互に正確に位置合わせする。そして、図６に示すように、それらのヘッドユニット６の上に本体フレーム６８を被せるように配置する。なお、各ヘッドユニット６の上には予め筒状部材３５が固定されており、本体フレーム６８の上記配置により筒状部材３５は、その本体フレーム６８の底板５に形成された前述の貫通孔３０内に挿入される。
（２）この状態で、ヘッドユニット６と本体フレーム６８との間に接着剤を充填し、四個のヘッドユニット６の相互の位置を固定すると同時にそれらを本体フレームに固定する。
（３）そして、図７に示すように、予めその筒状部分３２にチューブ３３を嵌合させておいた継手部材３１を、ヘッドユニット６とは反対側の本体フレーム６８上方から組み付け、チューブ３３を前記貫通孔３０を通過させながら、その下端をヘッドユニット６の筒状部材３５に嵌合させる。このとき、ヘッドユニット６が平坦な治具上にあることで、チューブ３３を筒状部材３５に嵌合させるとき、ヘッドユニット６に曲げ力が作用することはないし、また、完成後にはもちろんチューブ３３の弾性がヘッドユニット６を曲げるように作用することはない。この状態で、継手部材３１のフランジ部３６を本体フレーム６８の底板５の上面に接着する。
なお、上記（２）の接着工程は、（３）の継手部材３１の組付けの後、本体フレーム６８に対してヘッドユニット６及び継手部材３１を同時に接着するようにすることもできる。
【００４９】
上記のように継手部材３１を、前記ヘッドユニット６とは反対側から（この実施形態ではヘッドユニット６は本体フレーム６８の底板５の下面に固着されているので、底板５の上側から）本体フレーム６８に取り付ける構成としたのは、前述の（１）〜（３）の組付工程を採用できるようにするためである。
この組付工程では、継手部材３１とヘッドユニット６とをチューブ３３で接続する組付作業の際に該チューブ３３が軸方向に大きく圧縮されてしまうことが回避されるから、その軸方向の復元力がヘッドユニット６に作用してヘッドユニット６の負荷となることも防止される利点がある。
【００５０】
なお、本体フレーム６８に対する継手部材３１の配設位置は、ヘッドユニット６の配設位置よりも、ズレに対する許容範囲が相対的に大きい。このため、上記組付方法を採れば、本体フレーム６８の底板５の形状の精度にあまり左右されずに組み立てることができる。
【００５１】
なお、前述のチューブの第一変形例が図８に示され、この変形例に係るチューブ３３’は、前記実施形態の二つのチューブ３３・３３を一体化させたものであり、部品点数を削減できる点で有利である。
【００５２】
また、これらチューブ（３３または３３’）で継手部材３１と筒状部材３５とを接続する構成に限らず、例えば、継手部材３１または筒状部材３５の少なくともいずれか一方を弾性変形可能なゴム等で構成し、一方が他方に直接嵌合するようにしても、ヘッドユニット６への負荷防止という本発明の目的は達成し得る。
【００５３】
このような構成の一例（第二変形例）について、図９〜図１２を参照しながら説明する。この第二変形例の弾性部材３３”は、前述の実施例における継手部材３１の一部（下側半部４２）を置き換えるものであって、かつ、前述のチューブ３３をも一体的に設けたものということができる。
図９は第二変形例におけるプリンタヘッドの断面図、図１０は図９で鎖線で囲まれた部分の拡大図である。
図１１はプリンタヘッドの本体フレームの平面図である。図１２は継手部材を熱カシメにより本体フレームに固定する様子を示す拡大断面図である。
【００５４】
図９はプリンタヘッドの断面図であり、図９で鎖線で囲った部分の拡大図が図１０に示される。この構成例において図１０に示すように、弾性部材３３”は前述の実施例のチューブ（３３および３３’）と同様に、弾性変形可能な部材（例えば、ゴム）で構成されている。この弾性部材３３”は、フランジ部５１と、該フランジ部５１から下方に向けて二股状に突出される平行な二本の筒部５２・５２と、を有している。それぞれの筒部５２の内部には連絡通路５８が形成されている。
ヘッドユニット６は前述の実施例とまったく同様に構成され、インク供給口１９・１９の部分に筒状部材３５・３５を備えている。また、本体フレーム６８の底板５には、当該筒状部材３５・３５に対向するように、貫通孔３０が上下方向に形成される。前述の弾性部材３３”の筒部５２は図１０に示すように、該貫通孔３０の内部を通って、この筒状部材３５の外周に嵌合されている。
【００５５】
弾性部材３３”に形成される前記フランジ部５１は、平面視で長円状の形状となるように、一様な厚みで形成されている。また、このフランジ部５１の周縁部は、前記本体フレーム６８の底板５に上下方向に形成される貫通孔３０が当該底板５上面に形成する開口部の周囲に向けて、所定の幅だけ延出するように形成されている。従って、フランジ部５１は、弾性部材３３”を本体フレーム６８に取り付けたときには、本体フレーム６８の底板５の上面に対し図１０に示すように押し当てられる形になる。
前述の連絡通路５８は、互いに平行な二本の貫通状の通路とされ、それぞれの上端が前記フランジ部５１の上面に開口５８ａを形成している。
【００５６】
継手部材３１’は、前述の実施例における継手部材３１の下側半部４２を取り去ったものに相当する構成とされる。また図９に示すように、継手部材３１’は、図３の実施例における四個の継手部材３１をまとめた一体的なものに構成することで、部品点数を削減している。
該継手部材３１’には、各ヘッドユニット６に対応してインク供給通路４が計四本形成され、このインク供給通路４の一端が、該継手部材３１’の下面にテーパ状の開口４ａを形成している。
【００５７】
継手部材３１’は、前記フランジ部５１を本体フレーム６８との間で挟み込むようにして、ヘッドユニット６の反対側から本体フレーム６８の底板５に固定される。こうすることで、弾性部材３３”の前記連絡通路５８が、フランジ部５１上面に形成された二つの開口５８ａと継手部材３１’に形成されたテーパ状開口４ａとを介して、前述のインク供給通路４に連通する。この結果、インク供給源と前記筒状部材３５・３５の内部空間とを繋ぐインク流路が構成されることになる。
【００５８】
図１０に示すように、前記弾性部材３３”のフランジ部５１の上面（継手部材３１’側の面）には、前述の二つの開口５８ａを囲むように、平面視長円状のリップ部５１ａが凸状に形成されている。このリップ部５１ａは、フランジ部５１を本体フレーム６８との間に挟み込むようにして継手部材３１’が本体フレーム６８に固定されるときに、潰れて該継手部材３１’の下面（前述のテーパ状開口の周囲部分）に密着し、継手部材３１’と弾性部材３３”との継ぎ目部分からインクが漏れないようシールする役割を果たす。
【００５９】
この構成において、前記リップ部５１ａによるシールを確実とするためには、継手部材３１’を本体フレーム６８に取り付ける際に、フランジ部５１を強く挟み込んで圧縮するようにすればよい。フランジ部５１にはこの圧縮変形に対する復元力が上下方向に発生することになるが、この第二変形例は弾性部材３３”のフランジ部５１の下面が本体フレーム６８の底板５に押し当てられる構成であるから、フランジ部５１で発生する復元力を本体フレーム６８で受けることができ、当該復元力がヘッドユニット６側に作用することはない。
即ちこの第二変形例によれば、フランジ部５１を強く圧縮してリップ部５１ａによるシールの確実性を高めるようにした場合でも、圧縮に対する反発力がヘッドユニット６に作用することを阻止でき、該ヘッドユニット６が変形する不都合を回避することができる。
なお、弾性部材３３”と筒状部材３５との接続部分において発生する弾性部材３３”の復元力は縮径方向（水平方向）に作用するので、これによってヘッドユニット６が曲げ変形を受けることもない。これは、前述の実施例と同様である。
【００６０】
本実施例における組付工程については、以下のとおりである。
即ち、最初に、前述の実施例における前記（１）の工程と同様に、筒状部材３５を予め固定してある四個のヘッドユニット６を治具上で正確に位置合わせして配置し、それらのヘッドユニット６の上に本体フレーム６８を被せるように配置する。
次に、前記（２）の工程と同様に、ヘッドユニット６と本体フレーム６８との間に接着剤を充填して、ヘッドユニット６の相互の位置を固定すると同時にそれらを本体フレーム６８に固定する。
そして、（３）’の工程として、ヘッドユニット６と反対側から、弾性部材３３”の筒部５２を本体フレーム６８の貫通孔３０を挿通させて、ヘッドユニット６の筒状部材３５に嵌合させる。
更に、（４）の工程として、弾性部材３３”のフランジ部５１の上側から前記継手部材３１’を配置し、フランジ部５１を本体フレーム６８の底板５と継手部材３１’とで挟み込むようにしながら、当該継手部材３１’のフランジ部３６を本体フレーム６８の底板５の上面に固定する。
【００６１】
前記（４）の工程で継手部材３１’を底板５に固定する方法としては、接着剤による接着により固定しても良いが、この第二変形例では熱によるカシメの方法を採用している。
即ち、平面図である図１１に示すように、継手部材３１’は、前述のインク供給通路４の周囲部分にフランジ部３６を有し、このフランジ部３６に熱カシメ部５７を適当な間隔をおいて複数形成した構成となっている。この熱カシメ部５７は図１２（ａ）に示すように、継手部材３１’に上下方向に設けられた細い貫通孔９１とされ、この孔９１の位置に対応させて、本体フレーム６８の底板５には細い突起９２が上方に向けて形成されている。
この構成において図１２（ａ），（ｂ）に示すように、孔９１の内部に突起９２を挿通させるようにして前記底板５上に継手部材３１’を配置し、継手部材３１’を上から押さえつけて前述の弾性部材３３”のフランジ部５１を圧縮しながら、突起９２の頭部を熱により溶着させて潰して固定することで、図１２（ｃ）に示すように、継手部材３１’を容易に底板５上に固定することができる。
【００６２】
なお、以上に説明した実施例および変形例では、いずれも二つのインク供給口１９・１９を有するタイプのヘッドユニット６を用いているが、これに限るものではなく、一つのヘッドユニット６にインク供給口が一つしか有しない場合も、あるいは三つ以上有する場合も、本発明は同様に適用することができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成したので、インク供給源からのインク供給通路と、ヘッドユニットのインク供給口とを接続する経路のシールを、ヘッドユニットに負荷をかけることなく行うことができ、ヘッドユニットの変形が防止され、印字品質に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのカラーインクジェットプリンタを示す斜視図。
【図２】プリンタヘッドの断面図。
【図３】図２におけるIII-III線断面図。
【図４】ヘッドユニットの分解斜視図。
【図５】図３で鎖線で囲まれた部分の拡大図。
【図６】プリンタヘッドの組付過程を示す図であって、本体フレームにヘッドユニットを配置した状態を示した図。
【図７】図６の状態から本体フレームに継手部材を取り付ける様子を示した図。
【図８】チューブの第一変形例を示した図。
【図９】第二変形例におけるプリンタヘッドの断面図。
【図１０】図９で鎖線で囲まれた部分の拡大図。
【図１１】プリンタヘッドの本体フレームの平面図。
【図１２】継手部材を熱カシメにより本体フレームに固定する様子を示す拡大断面図。
【図１３】インク供給通路とヘッドユニットのインク供給口との接続構成の従来例を示した断面図。
【符号の説明】
４インク供給通路
６ヘッドユニット
１５ノズル
１９インク供給口
３１継手部材
３２（継手部材の）筒状部分
３３チューブ（弾性部材）
３５筒状部材
６３プリンタヘッド
６８プリンタヘッドの本体フレーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a configuration of a printer head that forms an image on a printing surface by ejecting fine ink droplets in an inkjet printer, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
  A printer head of an ink jet recording apparatus such as an ink jet printer has a head unit fixed to a main body frame. The head unit includes a plurality of nozzles that eject ink onto the printing surface, a pressure chamber provided corresponding to each of the nozzles, a common ink chamber that distributes ink to the plurality of pressure chambers, Each of the pressure chambers includes an actuator configured to be able to apply ejection energy to the ink, and an ink supply port provided in the common ink chamber.
  By connecting the ink supply port to an ink supply source provided on the main body frame side, ink is supplied to the head unit.
[0003]
  Conventionally, the ink supply source and the ink supply port of the head unit are connected via a structure as shown in FIG.
  This will be described with reference to FIG. The main body frame 68 to which the head unit 6 is fixed is provided with an ink supply passage 4 and the upper end thereof is communicated with an ink supply source inside an ink cartridge (not shown). The lower end of the ink supply passage 4 is opened on the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68.
  On the other hand, the head unit 6 is fixed to the lower surface of the bottom plate 5 using an adhesive so that the nozzles 15 serving as ink ejection ports face downward and the ink supply ports 19 and 19 face upward.
[0004]
  In order to connect the ink supply passage 4 of the main body frame 68 and the ink supply ports 19 and 19 of the head unit 6, a joint member 47 formed of an elastic material (for example, rubber) is connected to the main body frame 68. Attached between the head unit 6 and the head unit 6. The joint member 47 is formed in a cylindrical shape, and one end of the inner space is connected to the ink supply passage 4 and the other end is connected to the ink supply ports 19 and 19.
[0005]
  Here, when the head unit 6 is attached to the main body frame 68, the joint member 47 interposed between them is attached so as to be compressed by a slight amount in the vertical direction, and the head unit 6 is maintained in this state. Is fixed to the main body frame 68 with an adhesive. By doing so, the joint member 47 on which the restoring force acts is sealed by always pressing its upper end against the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68 and its lower end against the upper surface of the head unit 6. As a result, ink leakage from the connection path between the ink supply passage 4 and the ink supply port 19 is prevented.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when a strong load from the joint member 47 is always applied to one end of the head unit 6 as in the conventional configuration of FIG. 13, the head unit 6 is deformed and the ink flow paths and nozzles 15 inside thereof are deformed. This is not desirable because the arrangement is deformed and the normal ink ejection is hindered and the print quality is deteriorated.
  Further, in the case where a plurality of head units 6 are juxtaposed for color printing, a slight manufacturing error of the main body frame 68 and the joint member 47 changes the pressing force applied to the head unit 6, and the ink ejection performance for each head unit 6. May vary and print quality may deteriorate.
  Furthermore, a slight manufacturing error of the main body frame 68 and the joint member 47 often causes an unqualified product in which the seal between the joint member 47 and the head unit 6 is insufficient, resulting in a decrease in manufacturing yield. It was.
[0007]
  Here, as one of the methods for improving the manufacturing yield, the joint member 47 is greatly compressed when the head unit 6 is attached to the main body frame 68 so that the joint member 47 is in close contact with the head unit 6, and a little. It is conceivable to perform a sealing operation with a margin that does not affect the manufacturing error.
  However, it is not desirable to always apply a strong load from the joint member 47 to the head unit 6 as described above.
[0008]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reliably seal the connection portion between the ink supply port 19 and the ink supply passage 4 and to apply a large load to the head unit 6. An object of the present invention is to provide a structure of an ink jet printer head that is not allowed, or a manufacturing method thereof.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
[0010]
  That is, in claim 1, a plurality of nozzles for ejecting ink to the printing surface, pressure chambers provided corresponding to each of the nozzles, and a common ink chamber for distributing ink to the plurality of pressure chambers A head unit having an actuator configured to be able to apply ejection energy to ink for each of the pressure chambers, and an ink supply port provided in the common ink chamber, and the head unit is fixed to a main body frame. In the ink jet printer head having the configuration, the head unit is provided with a cylindrical member having an internal space connected to the ink supply port so as to protrude toward the main body frame, and the main body frame includes the head unit. A through-hole facing the tubular member is provided,It forms at least a part of an ink flow path from an ink supply source through the inside of the through hole to the internal space of the cylindrical member of the head unit.A joint member having an ink supply passage is fixed to the main body frame from the side opposite to the head unit.Cage,(I) The ink supply passage and the internal space are communicated between the joint member and the tubular member, and one end is connected to the joint member and the other end is the tubular member. Or (ii) at least one of the joint member and the cylindrical member is made of an elastic material, and the one is fitted to the other. ConnectedIs.
[0011]
  With this configuration, the sealing operation of the fitting connection portion can be performed without applying a load to the head unit. Further, since the joint member is fixed not to the head unit but to the main body frame, this also makes it possible to make it difficult to apply a load to the head unit.
  In addition, since the joint member is fixed to the main body frame from the opposite side of the head unit, even if the head unit is first attached to the main body frame, the head unit is obstructed when the joint member is attached to the main body frame. do not become. Accordingly, it is possible to adopt an assembling form in which the joint unit is attached to the main body frame after the head unit is first arranged or fixed to the main body frame, and the assembling flexibility is excellent.
Moreover, the sealing action of the connection part of an elastic member and a cylindrical member can be obtained with the tightening load of an elastic member, and a seal can be performed reliably.
[0012]
  In claim 2,Between the joint member and the tubular member, the ink supply passage and the internal space are communicated, and one end is connected to the joint member and the other end is connected to the outer periphery of the tubular member. An elastic member that is fitted and connected is disposed, and the elastic member is a tube having one end fitted and connected to the outer periphery of the joint member and the other end fitted and connected to the outer periphery of the cylindrical member.Is.
[0013]
  With this configuration, the sealing action of the fitting connection portion can be obtained by the tightening load of the tube, and the sealing can be reliably performed. Moreover, since it has a simple tube shape, it is easy to obtain parts, and the manufacturing cost can be reduced.
[0014]
  In claim 3,Between the joint member and the tubular member, the ink supply passage and the internal space are communicated, and one end is connected to the joint member and the other end is connected to the outer periphery of the tubular member. The elastic member that is mated and connected is placed in frontElastic memberOne end ofIs in close contact with the joint member and is opposite to the head unit by the joint member.FromPressed against the body frameFirstA flange portion is formed.
[0015]
  As a result, even when the flange portion is strongly compressed to ensure a seal between the flange portion and the joint member, the restoring force of the flange portion is received by the main body frame, and the restoring force is applied to the head unit. Acting is avoided. Therefore, a reliable seal can be obtained, and at the same time, deformation of the head unit can be prevented.
[0016]
  In claim 4, the above-mentionedFirstA lip portion that is in close contact with the joint member is formed on the surface of the flange portion on the joint member side.
[0017]
  This improves the reliability of the seal due to the close contact of the lip,FirstInk leakage from the joint portion between the flange portion and the joint member can be prevented with a simple configuration.
[0018]
[0019]
[0020]
  Claim5The joint member is opposite to the head unit.FromFixed to the body frameSecondIt has a flange part.
[0021]
  With this configuration, the joint memberSecondIt can be securely fixed to the main body frame using the flange portion.
[0022]
  Claim6In the inkjet printer, a plurality of the head units are arranged in the main body frame, and a plurality of the joint members are provided so as to correspond to the respective cylindrical members of the plurality of head units. .
[0023]
  This configuration enables an assembly method in which the positional relationship of a plurality of head units is accurately determined and arranged on the main body frame, and then the joint member is attached to the main body frame, which greatly depends on the accuracy of the shape of the main body frame. Can be assembled without
[0024]
  Claim7InThe method according to any one of claims 1 to 6.In the inkjet printer head manufacturing method, the head unit is disposed on the main body frame in a state where the cylindrical member faces the through hole of the main body frame, and the joint member is connected to the ink supply passage and the head. The unit is fixed to the main body frame from the side opposite to the head unit so as to communicate with the internal space of the cylindrical member of the unit.
[0025]
  The step of connecting the joint member and the tubular member of the head unit by adopting an assembly form in which the joint member is attached to the main body frame after the head unit is first disposed on the main body frame, as in this manufacturing method. However, it is difficult for the compressive force in the axial direction to act on the connecting portion, the load applied to the head unit can be reduced, and deformation of the head unit can be prevented.
[0026]
  Claim8InClaim 7In the method of manufacturing an inkjet printer head,An elastic member is provided between the joint member and the cylindrical member to communicate the ink supply passage and the internal space. The elastic member is a tube, and the joint member One end of the tube is fitted and connected to the outer periphery, and the other end of the tube is fitted and connected to the outer periphery of the cylindrical member.Is.
[0027]
  With this configuration, the sealing action of the fitting connection portion can be obtained by the tightening load of the tube, and the sealing can be reliably performed. Moreover, since it has a simple tube shape, it is easy to obtain parts, and the manufacturing cost can be reduced.
[0028]
  Claim9In8. The method of manufacturing an ink jet printer head according to claim 7, wherein an elastic member is disposed between the joint member and the cylindrical member to communicate the ink supply passage with the internal space. The other end of the elastic member is formed with a first flange,An elastic member of the cylindrical memberotherMating endConnectionAnd thenThe firstThe joint member is fixed to the main body frame so that the flange portion is sandwiched between the main body frame and the joint member.
[0029]
  This ensures a seal between the flange and the joint member.FirstEven when the flange portion is strongly compressed, the restoring force of the flange portion is received by the main body frame, and it is avoided that the restoring force acts on the head unit. Therefore, a reliable seal can be obtained, and at the same time, deformation of the head unit can be prevented.
  In Claim 10, In the manufacturing method of the inkjet printer as described in any one of Claim 7-9, At least any one of the said joint member and the said cylindrical member is comprised with the elastic material. The head unit is disposed on the main body frame in a state where the cylindrical member faces the through hole of the main body frame, and the joint member is disposed in the internal space of the cylindrical member of the ink supply passage and the head unit. Are connected to the main body frame from the side opposite to the head unit, and one of the joint member and the cylindrical member is fitted and connected to the other.
[0030]
  Claim11InThe method according to any one of claims 7 to 10.In the method of manufacturing an ink jet printer head, the joint member is on a side opposite to a side connected to the cylindrical member.SecondHas a flange, and the flange is on the opposite side of the head unitFromIt is fixed to the main body frame.
[0031]
  With this configuration, the joint memberSecondIt can be securely fixed to the main body frame using the flange portion.
[0032]
  Claim12InThe method according to any one of claims 7 to 11.In the method of manufacturing an ink jet printer head, a plurality of the head units are arranged on the main body frame with their mutual positional relationship being determined, and a plurality of the joint members are attached to each cylindrical member of the plurality of head units. Each is connected and fixed to the main body frame.
[0033]
  This enables an assembly method in which the positional relationship of the plurality of head units is accurately determined and arranged on the main body frame, and then the joint member is attached to the main body frame, and the position of the joint member is compared with the main body frame. If it is free, it can be assembled without much influence on the accuracy of the shape of the main body frame.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a color ink jet printer as an embodiment of the present invention.
  In FIG. 1, a printer head 63 of the color ink jet printer 100 has a total of four arranged for each color in order to eject ink of four colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) onto its main body frame 68. A plurality of piezoelectric ink jet head units (hereinafter referred to as “head units”) 6 are fixed, and a total of four ink cartridges 61 filled with color inks are detachably attached to the main body frame 68. The main body frame 68 is fixed to a carriage 64 that is reciprocated in a linear direction by a drive mechanism 65. The platen roller 66 for feeding paper is arranged so that its axis is along the reciprocating direction of the carriage 64, and faces the head unit 6.
[0035]
  The carriage 64 is slidably supported by a guide shaft 71 and a guide plate 72 that are disposed in parallel with the support shaft of the platen roller 66. Pulleys 73 and 74 are supported near both ends of the guide shaft 71, and an endless belt 75 is stretched between the pulleys 73 and 74. The carriage 64 is fixed to the endless belt 75.
  In such a configuration of the drive mechanism 65, when one pulley 73 is rotated forward and backward by the drive of the motor 76, the carriage 64 is reciprocated in a linear direction along the guide shaft 71 and the guide plate 72. The printer head 63 is reciprocated.
[0036]
  The paper 62 is fed from a paper feed cassette (not shown) provided on the side of the ink jet printer 100, guided to the space between the head unit 6 and the platen roller 66, and ejected from the head unit 6. The paper is discharged after predetermined printing is performed with the ink. In FIG. 1, the paper feed mechanism and paper discharge mechanism for the paper 62 are not shown.
[0037]
  The purge mechanism 67 is for forcibly sucking and removing defective ink containing bubbles, dust and the like accumulated in the head unit 6.
  The purge mechanism 67 is provided on the side of the platen roller 66. When the printer head 63 reaches the reset position by the driving mechanism 65, the purge mechanism 67 is disposed so as to face the head unit 6. It has been established. The purge mechanism 67 includes a purge cap 81 and abuts against the lower surface of the head unit 6 so as to cover a large number of nozzles provided on the lower surface of the head unit 6.
  With this configuration, when the printer head 63 is in the reset position, the nozzles of the head unit 6 provided on the carriage 64 are covered with the purge cap 81, and defective ink containing bubbles or the like accumulated in the head unit 6 is obtained. The head unit 6 is recovered by sucking the ink 83 by the pump 82 by driving the cam 83 and discarding it in the waste ink reservoir 84.
  The cap 85 shown in FIG. 1 covers a number of nozzles of the head unit 6 on the carriage 64 that is returned to the reset position after printing, and prevents the ink from drying.
[0038]
  Next, the printer head 63 will be described.
  FIG. 2 is a sectional view of the printer head. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
  FIG. 4 is an exploded perspective view of the head unit.
  FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG.
[0039]
  FIG. 2 shows a cross-sectional view of the printer head 63, and the main body frame 68 of the printer head 63 is formed in a substantially box shape with its upper surface opened as shown in FIG. The mounting portion is formed so that the four ink cartridges 61 can be detachably mounted.
  As shown in FIG. 3, which is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2, four head units 6 described above are fixed to the bottom surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68.
[0040]
  A perspective view showing the configuration of the head unit 6 is shown in FIG. The head unit 6 has a cavity plate 10 having a structure in which a plurality of thin metal plates are laminated, similar to that described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-246744, and a plate-type piezoelectric actuator with respect to the cavity plate 10. (Hereinafter referred to as “actuator”) 20 is bonded and laminated via an adhesive or an adhesive sheet. On the upper surface of the actuator 20, a flexible flat cable 40 for electrical connection with an external device is overlapped and bonded with an adhesive.
[0041]
  A large number of nozzles 15 are opened on the lower surface of the cavity plate 10, and ink is ejected downward from each nozzle 15.
  In addition, a large number of pressure chambers 16 are arranged side by side on the upper surface of the cavity plate 10, and the nozzle 15 described above is connected to the corresponding pressure chamber 16 through a communication hole (not shown) formed in the cavity plate 10. Are connected to each other.
[0042]
  Although a detailed configuration of the actuator 20 is not shown, like the one described in the above publication, a drive electrode provided corresponding to each pressure chamber 16 formed in the cavity plate 10 and all the pressure chambers 16 are provided. It is a known configuration in which a piezoelectric sheet is sandwiched between common electrodes. When a voltage is applied between an arbitrary drive electrode and a common electrode in this configuration, the piezoelectric sheet is deformed, the volume of the pressure chamber 16 at the corresponding position is reduced, and ejection energy is applied to the ink inside the pressure chamber 16. And ejected from the nozzle 15.
[0043]
  Common ink chambers 7 and 7 for distributing ink to the plurality of pressure chambers 16 are formed in the cavity plate 10, and ink supply ports 19 and 19 connected to the common ink chambers 7 and 7 are opened on the upper surface of the cavity plate 10. Has been. Corresponding to the two ink supply ports 19, 19, two metal cylindrical members 35, 35 are provided on the upper surface of the cavity plate 10 by being bonded with an adhesive (for example, epoxy type). It is done. The cylindrical members 35 are provided so as to protrude toward the main body frame 68, and the internal spaces of the respective cylindrical members 35 are connected to the corresponding ink supply ports 19.
[0044]
  As shown in FIGS. 2 and 3, in one side portion of the mounting portion of the main body frame 68, four through holes 30 corresponding to the respective head units 6 are provided vertically through the bottom plate 5, One joint member 31 is attached to each of the through holes 30.
  As shown in FIG. 5, which is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 3, the joint member 31 is formed by joining and fixing upper and lower halves 41 and 42 made of synthetic resin to each other, and ink supply is provided inside thereof. A passage 4 is formed. The ink supply passage 4 is configured to be branched in an inverted “Y” shape inside the joint member 31, and one end thereof is connected to an ink supply source (specifically, the ink tank in the ink cartridge 61 described above). Connected. The other end of the ink supply passage 4 that is branched into two branches extends to the head unit 6 side through the through hole 30 and is formed in a bifurcated projection on the joint member 31 toward the head unit 6 side. It passes through the inside of 32 and 32, and is opened at the lower end of this cylindrical part 32 and 32, respectively.
  Further, in the joint member 31, the vicinity of the joint surfaces of the upper and lower halves 41 and 42 (that is, the part of the joint member 31 opposite to the side connected to the tubular member 35) is extended horizontally. A flange portion 36 for fixing the joint member 31 to the main body frame 68 is formed.
[0045]
  The tubular member 35 of the head unit 6 and the tubular portion 32 of the joint member 31 are connected by tubes 33 and 33 as described below.
  The tubes 33 and 33 are made of an elastically deformable material (for example, rubber) and are formed in a cylindrical shape. One end of the tube 33 is fitted to the outer circumference of the cylindrical portion 32 of the joint member 31, and the other end is fitted to the outer circumference of the cylindrical member 35 fixed to the head unit 6.
[0046]
  The cylindrical member 35 of the head unit 6 and the cylindrical portion 32 of the joint member 31 are elastically deformed so that the outer diameter thereof is larger than the inner diameter of the tube 33 and the diameter of the tube 33 is expanded, while the cylindrical member 35 is expanded. Or it is made to fit in the cylindrical part 32. By assembling the tube 33 in this way, the restoring force in the diameter reducing direction of the tube 33 acts as a tightening force for the tubular member 35 or the tubular portion 32, the fitting portion is brought into close contact, and a sealing action is performed, thereby Leakage is prevented.
  Furthermore, the restoring force (clamping force) of the tube 33 for the sealing action described above is applied horizontally to the cylindrical member 35 and does not act as a force for pushing the head unit 6 downward. Therefore, it is possible to prevent a strong load from being applied to the head unit 6 that is a precision component, and it is possible to prevent the head unit 6 from being deformed.
[0047]
  A procedure for assembling the head unit 6, the joint member 31, and the tube 33 to the main body frame 68 in such a configuration will be described.
  FIG. 6 is a diagram showing a process of assembling the printer head, and shows a state in which the head unit is arranged on the main body frame. FIG. 7 is a view showing a state in which the joint member is attached to the main body frame from the state of FIG.
[0048]
  (1) First, the four head units 6 are accurately aligned with each other on the jig (not shown). And as shown in FIG. 6, it arrange | positions so that the main body frame 68 may be covered on those head units 6. FIG. A cylindrical member 35 is fixed in advance on each head unit 6, and the cylindrical member 35 is formed in the bottom plate 5 of the main body frame 68 by the above arrangement of the main body frame 68. Inserted inside.
  (2) In this state, an adhesive is filled between the head unit 6 and the main body frame 68 to fix the positions of the four head units 6 and simultaneously fix them to the main body frame.
  (3) Then, as shown in FIG. 7, the joint member 31 in which the tube 33 is fitted to the cylindrical portion 32 in advance is assembled from above the main body frame 68 on the side opposite to the head unit 6. Is passed through the through hole 30, and the lower end thereof is fitted into the cylindrical member 35 of the head unit 6. At this time, since the head unit 6 is on a flat jig, the bending force does not act on the head unit 6 when the tube 33 is fitted to the cylindrical member 35. The elasticity of 33 does not act to bend the head unit 6. In this state, the flange portion 36 of the joint member 31 is bonded to the upper surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68.
  In the bonding step (2), the head unit 6 and the joint member 31 can be simultaneously bonded to the main body frame 68 after the joint member 31 is assembled (3).
[0049]
  As described above, the joint member 31 is attached from the side opposite to the head unit 6 (in this embodiment, since the head unit 6 is fixed to the lower surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68, from the upper side of the bottom plate 5). The reason why it is configured to be attached to 68 is to make it possible to adopt the assembly steps (1) to (3) described above.
  In this assembling process, since the tube 33 is prevented from being greatly compressed in the axial direction during the assembling work for connecting the joint member 31 and the head unit 6 with the tube 33, the axial restoration of the tube 33 is avoided. There is an advantage that the force is prevented from acting on the head unit 6 and becoming a load on the head unit 6.
[0050]
  It should be noted that the disposition position of the joint member 31 with respect to the main body frame 68 is relatively larger in the allowable range for displacement than the disposition position of the head unit 6. For this reason, if the said assembly method is taken, it can assemble without being influenced so much by the precision of the shape of the baseplate 5 of the main body frame 68. FIG.
[0051]
  The first modified example of the above-described tube is shown in FIG. 8, and the tube 33 ′ according to this modified example is an integrated unit of the two tubes 33 and 33 of the above-described embodiment, reducing the number of parts. This is advantageous.
[0052]
  The tube (33 or 33 ′) is not limited to the configuration in which the joint member 31 and the cylindrical member 35 are connected. For example, at least one of the joint member 31 and the cylindrical member 35 can be elastically deformed. Even if one is directly fitted to the other, the object of the present invention for preventing the load on the head unit 6 can be achieved.
[0053]
  An example of such a configuration (second modified example) will be described with reference to FIGS. The elastic member 33 ″ of the second modification replaces a part (lower half 42) of the joint member 31 in the above-described embodiment, and the above-described tube 33 is also provided integrally. Things can be said.
  FIG. 9 is a cross-sectional view of the printer head in the second modification, and FIG. 10 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG.
  FIG. 11 is a plan view of the main body frame of the printer head. FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing how the joint member is fixed to the main body frame by thermal caulking.
[0054]
  FIG. 9 is a sectional view of the printer head, and FIG. 10 shows an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. In this configuration example, as shown in FIG. 10, the elastic member 33 ″ is formed of an elastically deformable member (for example, rubber) like the tubes (33 and 33 ′) of the above-described embodiment. The member 33 ″ includes a flange portion 51 and two parallel cylindrical portions 52 and 52 that project from the flange portion 51 downward in a bifurcated shape. A communication passage 58 is formed in each cylindrical portion 52.
  The head unit 6 is configured in exactly the same manner as in the above-described embodiment, and includes cylindrical members 35 and 35 at the portions of the ink supply ports 19 and 19. A through hole 30 is formed in the bottom plate 5 of the main body frame 68 in the vertical direction so as to face the cylindrical members 35. As shown in FIG. 10, the cylindrical portion 52 of the elastic member 33 ″ passes through the inside of the through hole 30 and is fitted to the outer periphery of the cylindrical member 35.
[0055]
  The flange portion 51 formed on the elastic member 33 ″ is formed to have a uniform thickness so as to have an oval shape in plan view. A through-hole 30 formed in the vertical direction on the bottom plate 5 of the frame 68 is formed so as to extend by a predetermined width toward the periphery of the opening formed on the upper surface of the bottom plate 5. Accordingly, the flange portion 51 is formed. When the elastic member 33 ″ is attached to the main body frame 68, the elastic member 33 ″ is pressed against the upper surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68 as shown in FIG.
  The connecting passage 58 is formed as two through passages parallel to each other, and each upper end forms an opening 58 a on the upper surface of the flange portion 51.
[0056]
  The joint member 31 'has a configuration corresponding to that obtained by removing the lower half 42 of the joint member 31 in the above-described embodiment. Further, as shown in FIG. 9, the joint member 31 ′ is configured as an integrated body in which the four joint members 31 in the embodiment of FIG. 3 are combined, thereby reducing the number of parts.
  A total of four ink supply passages 4 are formed in the joint member 31 ′ corresponding to each head unit 6, and one end of the ink supply passage 4 has a tapered opening 4a on the lower surface of the joint member 31 ′. Forming.
[0057]
  The joint member 31 ′ is fixed to the bottom plate 5 of the main body frame 68 from the opposite side of the head unit 6 so as to sandwich the flange portion 51 between the main body frame 68. In this way, the communication passage 58 of the elastic member 33 ″ is supplied with the ink through the two openings 58a formed on the upper surface of the flange portion 51 and the tapered opening 4a formed in the joint member 31 ′. This communicates with the passage 4. As a result, an ink flow path that connects the ink supply source and the internal spaces of the cylindrical members 35 and 35 is formed.
[0058]
  As shown in FIG. 10, on the upper surface (the surface on the joint member 31 ′ side) of the flange portion 51 of the elastic member 33 ″, a lip portion 51a having an oval shape in plan view so as to surround the two openings 58a described above. The lip portion 51 a is crushed when the joint member 31 ′ is fixed to the main body frame 68 so as to sandwich the flange portion 51 between the main body frame 68 and the joint member. It is in close contact with the lower surface of 31 '(the peripheral portion of the aforementioned tapered opening) and plays a role of sealing so that ink does not leak from the joint portion between the joint member 31' and the elastic member 33 ".
[0059]
  In this configuration, in order to ensure the sealing by the lip portion 51a, the flange portion 51 may be strongly sandwiched and compressed when the joint member 31 'is attached to the main body frame 68. In the second modification, the lower surface of the flange portion 51 of the elastic member 33 ″ is pressed against the bottom plate 5 of the main body frame 68. Therefore, the restoring force generated in the flange portion 51 can be received by the main body frame 68, and the restoring force does not act on the head unit 6 side.
  That is, according to the second modification, even when the flange portion 51 is strongly compressed to increase the reliability of the seal by the lip portion 51a, the repulsive force against the compression can be prevented from acting on the head unit 6. The disadvantage that the head unit 6 is deformed can be avoided.
  In addition, since the restoring force of the elastic member 33 ″ generated at the connection portion between the elastic member 33 ″ and the cylindrical member 35 acts in the diameter reducing direction (horizontal direction), the head unit 6 may be subjected to bending deformation. Absent. This is the same as in the previous embodiment.
[0060]
  The assembly process in this example is as follows.
  That is, first, similarly to the step (1) in the above-described embodiment, the four head units 6 to which the cylindrical member 35 is fixed in advance are accurately aligned and arranged on the jig, The main body frame 68 is placed on these head units 6.
  Next, as in the step (2), an adhesive is filled between the head unit 6 and the main body frame 68 to fix the mutual position of the head unit 6 and simultaneously fix them to the main body frame 68. .
  Then, as the step (3) ′, the cylindrical portion 52 of the elastic member 33 ″ is inserted through the through hole 30 of the main body frame 68 from the opposite side to the head unit 6 and fitted into the cylindrical member 35 of the head unit 6. Let
  Further, as the step (4), the joint member 31 ′ is disposed from the upper side of the flange portion 51 of the elastic member 33 ″, and the flange portion 51 is sandwiched between the bottom plate 5 of the main body frame 68 and the joint member 31 ′. The flange portion 36 of the joint member 31 ′ is fixed to the upper surface of the bottom plate 5 of the main body frame 68.
[0061]
  As a method for fixing the joint member 31 ′ to the bottom plate 5 in the step (4), the joint member 31 ′ may be fixed by bonding with an adhesive, but in this second modification, a caulking method using heat is adopted.
  That is, as shown in FIG. 11 which is a plan view, the joint member 31 ′ has a flange portion 36 in the peripheral portion of the ink supply passage 4, and a heat caulking portion 57 is arranged at an appropriate interval on the flange portion 36. In this case, a plurality is formed. As shown in FIG. 12A, the heat caulking portion 57 is a thin through hole 91 provided in the joint member 31 ′ in the vertical direction, and the bottom plate 5 of the main body frame 68 is matched with the position of the hole 91. A thin protrusion 92 is formed upward.
  In this configuration, as shown in FIGS. 12A and 12B, a joint member 31 ′ is disposed on the bottom plate 5 so that the protrusion 92 is inserted into the hole 91, and the joint member 31 ′ is disposed from above. While pressing and compressing the flange portion 51 of the elastic member 33 ″, the head portion of the protrusion 92 is welded by heat and crushed and fixed, as shown in FIG. It can be easily fixed on the bottom plate 5.
[0062]
  In the embodiment and the modification described above, the head unit 6 having the two ink supply ports 19 and 19 is used. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be similarly applied to the case where there is only one supply port or three or more supply ports.
[0063]
【The invention's effect】
  Since the present invention is configured as described above, it is possible to seal the path connecting the ink supply path from the ink supply source and the ink supply port of the head unit without applying a load to the head unit. The unit is prevented from being deformed, and the print quality is excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a color inkjet printer as one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a printer head.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the head unit.
FIG. 5 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing a process of assembling the printer head, and shows a state in which the head unit is arranged on the main body frame.
7 is a view showing a state in which a joint member is attached to the main body frame from the state of FIG. 6;
FIG. 8 is a view showing a first modification of the tube.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a printer head in a second modified example.
10 is an enlarged view of a portion surrounded by a chain line in FIG. 9;
FIG. 11 is a plan view of a main body frame of the printer head.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing how the joint member is fixed to the main body frame by heat caulking.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a conventional example of a connection configuration between an ink supply passage and an ink supply port of a head unit.
[Explanation of symbols]
  4 Ink supply passage
  6 Head unit
  15 nozzles
  19 Ink supply port
  31 Joint members
  32 Cylindrical part (of joint member)
  33 Tube (elastic member)
  35 Cylindrical member
  63 Printer head
  68 Printer head body frame

Claims

A plurality of nozzles for ejecting ink to the printing surface, pressure chambers corresponding to each of the nozzles, a common ink chamber for distributing ink to the plurality of pressure chambers, and each of the pressure chambers A head unit having an actuator configured to be able to apply ejection energy to the ink, and an ink supply port provided in the common ink chamber;
In an inkjet printer head having a configuration in which the head unit is fixed to a main body frame,
In the head unit, a cylindrical member having an internal space connected to the ink supply port is provided in a state of protruding toward the main body frame side,
The body frame is provided with a through-hole facing the cylindrical member of the head unit,
A joint member having an ink supply passage that forms at least a part of an ink flow path from the ink supply source through the inside of the through hole to the internal space of the cylindrical member of the head unit is opposite to the head unit. is fixed to the body frame from the side,
(I) The ink supply passage and the internal space are communicated between the joint member and the tubular member, and one end is connected to the joint member and the other end is the tubular member. An elastic member fitted and connected to the outer periphery of the
Or
(Ii) An inkjet printer head , wherein at least one of the joint member and the cylindrical member is made of an elastic material, and the one is fitted and connected to the other .

The ink jet printer head according to claim 1.
Between the joint member and the tubular member, the ink supply passage and the internal space are communicated, and one end is connected to the joint member and the other end is connected to the outer periphery of the tubular member. An elastic member that is fitted and connected is arranged,
The ink jet printer head according to claim 1, wherein the elastic member is a tube having one end fitted and connected to the outer periphery of the joint member and the other end fitted and connected to the outer periphery of the cylindrical member .

The inkjet printer head according to claim 1,
Between the joint member and the tubular member, the ink supply passage and the internal space are communicated, and one end is connected to the joint member and the other end is connected to the outer periphery of the tubular member. An elastic member that is fitted and connected is arranged,
At one end of the previous SL elastic member, characterized in that said said head unit by該継hand member with close contact with the joint member to form a first flange portion pressed against the opposite side to the body frame,
Inkjet printer head.

4. The ink jet printer head according to claim 3, wherein a lip portion that is in close contact with the joint member is formed on a surface of the first flange portion on the joint member side. .

In the inkjet printer head according to any one of claims 1 to 4, wherein the joint member has a feature that it has a second flange portion which is fixed to the body frame from the opposite side to the head unit Inkjet printer head.

In the inkjet printer according to any one of claims 1 to 5, wherein the head unit is disposed in the body frame side by side a plurality defining the mutual positional relationship, said joint member, said plurality An ink jet printer head comprising a plurality of head units corresponding to the respective cylindrical members.

In the manufacturing method of the ink-jet printer head according to any one of claims 1 to 6 ,
The head unit is disposed on the main body frame in a state where the cylindrical member faces the through hole of the main body frame,
The joint member is fixed to the main body frame from the side opposite to the head unit so as to communicate the ink supply passage and the internal space of the cylindrical member of the head unit.
Inkjet printer head manufacturing method.

In the manufacturing method of the ink-jet printer head according to claim 7 ,
Between the joint member and the cylindrical member, an elastic member is disposed for communicating the ink supply passage and the internal space.
The elastic member is a tube;
An ink jet printer head manufacturing method , wherein one end of the tube is fitted and connected to the outer periphery of the joint member, and the other end of the tube is fitted and connected to the outer periphery of the cylindrical member .

In the manufacturing method of the ink-jet printer head according to claim 7 ,
Between the joint member and the cylindrical member, an elastic member is disposed for communicating the ink supply passage and the internal space.
A first flange is formed at one end of the elastic member,
On which the other end of the elastic member to the cylindrical member and fitting connection,
The joint member is fixed to the main body frame so as to sandwich the first flange portion between the main body frame and the joint member.
Inkjet printer head manufacturing method.

  In the manufacturing method of the inkjet printer of Claim 7,
  At least one of the joint member and the tubular member is made of an elastic material,
  The head unit is disposed on the main body frame in a state where the cylindrical member faces the through hole of the main body frame,
  The joint member is fixed to the main body frame from the side opposite to the head unit so as to communicate the ink supply passage and the internal space of the cylindrical member of the head unit, and the joint member and the cylindrical shape One of the members is fitted and connected to the other,
  Inkjet printer head manufacturing method.

The method of manufacturing an ink jet printer head according to any one of claims 7 to 10 , wherein the joint member has a second flange portion on a side opposite to a side connected to the cylindrical member, A method of manufacturing an ink jet printer head, wherein the second flange portion is fixed to the main body frame from the side opposite to the head unit.

In the manufacturing method of the ink jet printer head according to any one of claims 7 to claim 11, the head unit, arranged plurality defining the mutual positional relationship and placed on the body frame, a plurality of the A method of manufacturing an ink jet printer head, wherein a joint member is connected to each cylindrical member of the plurality of head units and fixed to the main body frame.