JP3707367B2

JP3707367B2 - Inkjet recording head

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Publication number: JP3707367B2
Application number: JP2000244264A
Authority: JP
Inventors: 雅之高田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2000-08-11
Publication date: 2005-10-19
Anticipated expiration: 2020-08-11
Also published as: JP2002052726A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴として噴射するインクを収容するインク溝を備え、そのインク溝にインクを供給するためのインク流路を構成する第１構成部品及び第２構成部品を少なくとも備えるインクジェット記録ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録装置において用いられるインクジェット記録ヘッドは、例えば、複数のインク溝を有する基板にカバープレートを接着することにより構成されたアクチュエータ部材と、このアクチュエータ部材にインクを供給するためのマニホールド部材等を備えている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなアクチュエータ部材のカバープレートとマニホールド部材とを接合させる際に、マニホールド部材内のマニホールド流路の外側に沿ってシール剤を充填し、リーク（漏れ）したり、インクがマニホールド流路内のインクに外部から空気が侵入するのを防いでいる。この充填作業は、流動性のあるシール剤を保持するために、カバープレートとマニホールド部材の間に溝または凹部状の空間部を形成しておき、その空間に細いパイプ状のディスペンサを挿入して、シール剤を注入して行う。
空間部が縦方向に深い場合、シール剤が空間部の奥まで届かず、途中で留まってしまうことがある。これは、シール剤が空間部の入口部を塞いで、気泡塊が逃げ道がなくなり閉じこめられることによるもので、インクジェット記録ヘッドのように小さいものでは、空間部も微細なものとなるから、ディスペンサを奥まで挿入しにくく、気泡塊が閉じこめられやすい。この結果、シール作用が不十分となって、インク流路からのリーク（漏れ）が発生したり、マニホールド流路内のインクに外部から微量な空気を侵入させ、該空気による気泡がインク溝やインク流路を閉塞してドット抜けを発生させる原因となっていた。
本発明は、インク流路を構成する第１構成部品及び第２構成部品間を確実に封止し、インク流路からインクがリークしたり、インク中に微小な気泡が侵入するのを防止できるインクジェット記録ヘッドを提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、液滴として噴射するインクを収容するインク溝にインクを供給するためのインク流路を構成する第１構成部品及び第２構成部品を少なくとも備えるインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第１構成部品及び前記第２構成部品を組み合わせた状態で、両構成部品の少なくとも一方から突出した突出部と他方の構成部品との間で、両構成部品の接触部に沿いかつ前記インク流路の少なくとも一部の外側に沿ってシール剤を充填するための空間部を形成し、その突出部の先端部が前記空間部の長手方向をほぼ閉じるように他方の構成部品に対向しており、前記空間部の長手方向の一端を開口するとともに、少なくともその開口から離れた奥部側に前記空間部を外部に開放する連通部を設けたことを特徴とする。
【０００５】
請求項１の発明によれば、インク流路を構成する第１構成部品及び第２構成部品を組み合わせた状態で、両構成部品の少なくとも一方から突出した突出部と他方の構成部品との間で、シール剤を充填するための空間部が形成される。この空間部は両構成部品の接触部に沿いかつインク流路の少なくとも一部の外側に沿って形成されており、その突出部の先端部が空間部の長手方向をほぼ閉じるように他方の構成部品に対向する。そして、空間部の長手方向の一端を開口するとともに、少なくともその開口から離れた奥部側に空間部を外部に開放する連通部を設けるので、空間部一端の開口側からシール剤を充填するとき、シール剤をインク流路の外側に沿って保持することができ、その空間部の奥部側に気泡塊を形成してしまっても、その気泡塊は少なくとも空間の奥部側の連通部から外部に抜け、完全に閉じこめてしまうことがない。それにより、シール剤を空間部に良好に充填することができる。その結果、第１構成部品及び第２構成部品間でインクのリークがなく、そのインク中に外部から微量な空気を侵入させることもなくなる。なお、連通部は、少なくとも空間の奥部側にあればよいが、空間部の長手方向に沿って設けられると、充填作業中、常に気泡が排出され、より完全な充填を行うことができる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記連通部は、前記突出部の先端部と他方の構成部品との間に形成したものである。
請求項２の発明によれば、第１構成部品及び第２構成部品の少なくとも一方から突出した突出部が形成され、第１構成部品及び第２構成部品を組み合わせると、突出部の先端部と他方の構成部品との間に連通部が形成されるので、連通部が極めて簡単に形成されることになる。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記突出部は一部に、接触部に交差する他方の構成部品の面と当接して、両構成部品の相互の位置を規制する位置規制部を有しているものである。
請求項３の発明によれば、第１構成部品及び第２構成部品の少なくとも一方から突出した突出部が形成され、更に、突出部は一部に、接触部に交差する他方の構成部品の面と当接して、両構成部品の相互の位置を規制する位置規制部を有しているので、突出部の一部で、第１構成部品及び第２構成部品を相互に確実に位置決めすると同時にシール剤を充填するための空間部を形成することになる。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記記録ヘッドは、複数の前記インク溝を１つの面に開放して形成した第３構成部品をさらに備え、前記第１構成部品はその第３構成部品に前記複数のインク溝を覆って固着されたカバー板であって、前記複数のインク溝のインク導入端から上流側に第３構成部品よりも長く延在し、前記第２構成部品は、前記第１構成部品の前記延在部分との間に前記複数のインク溝にインクを分配するマニホールド流路を形成し、かつ前記突出部を備えているものである。
請求項４の発明によれば、記録ヘッドは、複数の前記インク溝を１つの面に開放して形成した第３構成部品に対して、第１構成部品としてのカバー板を複数のインク溝を覆って固着して、その第１構成部品の延在部分と、第２構成部品との間に複数のインク溝にインクを分配するマニホールド流路を形成するので、極めて簡単にマニホールド流路を形成することができる。更に、第２構成部品が、前記突出部を備えているので、シール剤を充填するための前記空間部を極めて簡単に形成することができる。更に、第２構成部品が前記突出部を備えることにより、シール剤を充填するための前記空間部が形成されるので、記録ヘッドは極めて簡単な構成となる。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記突出部は、前記第２構成部品から前記複数のインク溝の配列方向の両端外側に突出して前記一対の空間部を形成し、前記第２構成部品は、前記複数のインク溝とは反対側の前記マニホールド流路の外側へ延在する第２突出部を有し、その第２突出部と前記第１構成部品との間に前記一対の空間部と両端で接続する、シール剤を充填するための第２空間部を形成したものである。
請求項５の発明によれば、突出部が第２構成部品から複数のインク溝の配列方向の両端外側に突出して、一対のシール剤を充填するための空間部を形成し、その空間部に挿入されたシール剤により、複数のインク溝の配列方向の両端外側で、第１構成部品と第２構成部品との間が確実に封止される。また、第２構成部品は、マニホールド流路の外側へ延在する第２突出部と第１構成部品との間に、前記一対の空間部と両端で接続する、シール剤を充填するための第２空間部を形成しているので、第１構成部品と第２構成部品との間は、複数のインク溝の配列方向の両端外側に形成された一対の空間部及び一対の空間部と両端で接続する第２空間部に挿入されたシール剤により、確実に封止されることになる。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項４に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第２構成部品及び第３構成部品は、前記第１構成部品を挟んでその第１構成部品の両面に位置し、前記両第２構成部品から突出した前記突起部は、前記第１構成部品の前記両面に交差する面と当接する位置規制部を有し、また前記第１構成部品の両面の前記両第２構成部品から突出した前記突起部は、前記両面に交差する面と平行な方向に間隔をおいて対向し、前記連通部はその間隔を通して外部へ連通しているものである。
請求項６の発明によれば、第２構成部品及び第３構成部品は、前記第１構成部品を挟んでその第１構成部品の両面に位置するので、２列のインク溝及びそれにインクを供給するマニホールド流路が、第１構成部品の両面に簡単に形成されることになる。両第２構成部品から突出した突起部は、第１構成部品の前記両面に交差する面と当接する位置規制部を有するので、第１構成部品に対し確実に位置決め固定することができる。また第１構成部品の両面の前記両第２構成部品から突出した前記突起部は、前記両面に交差する面と平行な方向に間隔をおいて対向し、前記連通部はその間隔を通して外部へ連通しているので、空間部内にシール剤を充填する際、気泡を仮に形成しても、その形成した気泡は、連通部及び間隔を通って外部に通り抜けることになる。
【００１１】
請求項７の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記空間部の一端の開口は、その空間部よりも拡大して外部に開口しているものである。
請求項７の発明によれば、その開口からシール剤を充填する際に、シール剤の充填が容易になる。
【００１２】
請求項８の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記連通部は、前記空間部の長手方向に対して直交する方向に開口しているものである。
請求項８の発明によれば、空間部内にシール剤を充填する場合、空間部内の奥部側にシール剤を良好に溜めるとともに、そのときに気泡を形成しても、空間部の長手方向に対して直交する連通部を通って外部に通り抜けることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
インクジェット記録ヘッドは、インクジェット方式のプリンタ、ファクシミリ装置等に搭載され、インクジェット記録ヘッド１からインク滴を噴射させて、用紙等の記録媒体に文字、画像等を記録するものである。そのため、フルカラーの記録を行う場合には、シアン色、マゼンタ色、イエロ色または黒色のインクを使用するので、各色のインク滴を噴射できるインクジェット記録ヘッドをそれぞれ備える。ここで、図１及び図２は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１の拡大斜視図であって、図１はインク噴射側から見た拡大斜視図であり、図２はそれと反対側から見た拡大斜視図である。図３は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド１の分解斜視図である。
インクジェット記録ヘッド１は、図１及び図２に示すように、後述するアクチュエータ部材４を覆うカバー部材ＫＢを備えており、そのカバー部材ＫＢに隣接して支持板ＳＢを設け、更に支持板ＳＢに隣接して、インクカートリッジ（図示せず）と接続するためのジョイント部材ＪＢを備えている。
【００１４】
そのインクジェット記録ヘッド１のカバー部材ＫＢの内部を、図３に示すと、一対のアクチュエータ基板２が、それらの間に、第１構成部品としての中間プレート３（カバー板）を挟持した状態で、接着剤にて中間プレート３に接合されることにより、アクチュエータ部材４として形成される。そのアクチュエータ部材４の一端面側に接着剤にてノズルプレート５が接合された状態でカバー部材ＫＢ内に組み込まれると、そのノズルプレート５がカバー部材ＫＢの開口ＫＢ１を介して外部に露出する。それにより、記録用インクを噴射する記録部としての、ノズルプレート５のノズル孔ＮＡが２列で臨むことになる（図１参照）。
また、アクチュエータ基板２には、図３に示すように、駆動信号伝達用のフレキシブルケーブルＦＣがそれぞれ取り付けられる。そして、アクチュエータ部材４の他端側には、インクを供給するための２個のマニホールド部材６が接合される。
各マニホールド部材６のインク供給管６ａには、１組みのジョイントゴム７の一端側７ａが取り付けられ、そのジョイントゴム７は支持板ＳＢに設けられた貫通口ＳＢ１に挿入される。ジョイント部材ＪＢは、ロウアージョイント部材ＪＢ１と、そのロウアージョイント部材ＪＢ１の隣接して位置するアッパージョイント部材ＪＢ２とからなり、前記支持板ＳＢの貫通口ＳＢ１内に挿入されたジョイントゴム７の他端側７ｂには、ロウアージョイント部材ＪＢ１から突出した１組みの供給管ＪＢ１ａが連結できるようになっている。
【００１５】
これらアッパージョイント部材ＪＢ２とロウアージョイント部材ＪＢ１とが組み合わされて結合された状態で、両者の間に、２本のインク供給路ＪＢａが形成されており、各インク供給路ＪＢａにおけるロウアージョイント部材ＪＢ１側、すなわち、供給管ＪＢ１ａに対応する位置には、フィルタＩＦがそれぞれ取り付けられる。また、各インク供給路ＪＢａ用の入口部には、フィルタＡＦが、アッパージョイント部材ＪＢ２に各取付部材ＴＢを介してそれぞれ取り付けられる。尚、アッパージョイント部材ＪＢ２の前面側には、先端が鉤状となるフック部ＪＢ３、及び一対の同鉤状のフック部ＪＢ４が設けられ、支持板ＳＢに設けられた貫通口ＳＢ３、及び一対の貫通口ＳＢ４にそれぞれ係止できるようになっている。
【００１６】
ここで、図４は、実施の形態のアクチュエータ基板２に対してマニホールド部材６を装着した状態を拡大して示す断面図である。また、図５は、実施の形態のアクチュエータ基板２に接合された中間プレート３の片側のみに、マニホールド部材６を取り付けた状態を示す拡大斜視図である。また、図６は、実施の形態のマニホールド部材６のみを示す拡大斜視図である。アクチュエータ基板２は、図４に示すように、インク滴を噴射させるための圧電セラミックからなり、複数のインク溝２ａを１つの面に開放して形成した第３構成部品として機能し、インクを収容するインク溝２ａ及び空間としてのダミー溝２ｂが一列状に所定間隔で多数形成されている。この場合、見やすいように、図４にインク溝２ａ及びダミー溝２ｂの一部を拡大して示す。そして、アクチュエータ基板２に対して、そのインク溝２ａを覆うように中間プレート３が固着された場合、図示しない噴射エネルギ発生手段の作用により、インク溝２ａ内のインクをノズル孔ＮＡから噴射させる。
この場合、中間プレート３の両面にアクチュエータ基板２が位置する。上述した圧電セラミック及びアクチュエータ基板等については、例えば特開平１１ー２８６１１１公報等で公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００１７】
中間プレート３は、図５に示すように、アクチュエータ基板２よりもインク溝２ａのインク導入端から上流側に該溝方向に長くなっている。そして、中間プレート３のアクチュエータ基板２よりも長くなっている部分、すなわち、中間プレート３の延在部分３ａの両面に、第２構成部品としてのマニホールド部材６がそれぞれ取り付けられる。
このマニホールド部材６は、延在部分３ａとの間に、インク供給管６ａから供給されるインクをアクチュエータ基板２のインク溝２ａに分配するマニホールド流路６ｂを、その長手方向（複数のインク溝２ａ及びダミー溝２ｂの配列方向）に形成するように、マニホールド流路用壁部ＭＢ１を有する。この場合、図６に示すように、マニホールド流路用壁部ＭＢ１により囲まれるマニホールド流路６ｂの流路幅は、インク供給管６ａに近接する位置で大きく、インク供給管６ａから遠ざかるにつれて小さくなっている。
【００１８】
また、マニホールド流路用壁部ＭＢ１のマニホールド流路６ｂの外側には、中間プレート３と間隔をおいて突出する突出部ＭＢ３が形成され、突出部ＭＢ３の、アクチュエータ基板２とは反対側に突出する部分と中間プレート３との間に、シール剤を充填するための空間部（第２空間部）６ｄが形成されている。また、突出部ＭＢ３の、マニホールド流路用壁部ＭＢ１の長手方向（複数のインク溝２ａ及びダミー溝２ｂの配列方向）の両端外側に突出する部分ＭＢ３ａと中間プレート３との間には、シール剤を充填するための空間部（第１空間部）６ｃが形成されている。部分ＭＢ３ａは、その先端から直角に立ち上がって中間プレート３の側面３ｂ（インク溝２ａ及びダミー溝２ｂの配列方向と直交する面）に接近する外側壁部ＭＢ２を備えている。外側壁部ＭＢ２は、アクチュエータ基板２の側面（インク溝２ａ及びダミー溝２ｂの配列方向と直交する面）と対向する位置まで延び、その延長端にアクチュエータ基板２側に突出する突部ＭＢ２ａを備えている。
更に、外側壁部ＭＢ２は、突部ＭＢ２ａからアクチュエータ基板２の側面に沿って延びる延設部ＭＢ５を備え、その延設部ＭＢ５は、突部ＭＢ２ａとの間に空間部６ｅを形成するように中間プレート３の側面と平行に突出する突出部ＭＢ４を備えている。
そして、マニホールド部材６をアクチュエータ部材４に組み合わせた状態において、マニホールド流路用壁部ＭＢ１の中間プレート３側の面Ａ１は中間プレート３に、アクチュエータ基板２側の面Ａ２はアクチュエータ基板２にそれぞれ接触し、それらの面に囲まれる内部にマニホールド流路６ｂを形成する。また、２つの延設部ＭＢ５のうちの一方のアクチュエータ基板２側の面Ａ３は、アクチュエータ基板２の側面に当接し、面Ａ１，Ａ２では規制できなかった方向のマニホールド部材６の位置を規制する位置規制部として機能する。
この状態で、第１の空間部６ｃ及び第２空間部６ｄは、中間プレート３との接触部に沿いかつマニホールド流路６ｂ（インク流路）の外側に沿ってシール剤を充填するための連続した空間部となる。また、この状態で、外側壁部ＭＢ２の先端部は、中間プレート３の側面と近接し、第１の空間部６ｃの長手方向（インク溝２ａの溝方向）に沿う方向をほぼ閉じることになる。
そして、第１の空間部６ｃの長手方向の一端、すなわち、アクチュエータ基板２から最も離れた位置は、開口６ｆを形成するとともに、その開口６ｆから離れた奥部側は、アクチュエータ基板２の側方において、突部ＭＢ２ａによって閉じられている。
【００１９】
また、第１の空間部６ｃは、複数のインク溝２ａ及びダミー溝２ｂの配列方向の両端外側に突出する部分ＭＢ３ａと外側壁部ＭＢ２とによって形成されるため、前者部分ＭＢ３ａを適宜大きく形成することで、シール剤の充填用ディスペンサを挿入しやすいサイズとすることができ、さらに、一端の開口６ｆを、図６に示すようにその第１の空間部よりもテーパ状に拡大して外部に開口する形状とすることで、一層ディスペンサを挿入しやすくなっている。
外側壁部ＭＢ２は、中間プレート３の側面３ｂに接近しているが、接触していないことで、第１の空間部６ｃの長手方向に沿う１つの稜線を連通部６ｇとして、その長手方向と直交する方向に外部に開放している。これにより、第１の空間部６ｃ内にシール剤を充填するとき、そのシール剤が開口６ｆ側を塞いで気泡塊が閉じこめられるようになっても、気泡塊はスリット状の連通部６ｇから外部に抜け、第１の空間部６ｃ内をシール剤で完全に充填することができる。連通部６ｇは、上記のようにスリット状でなく、第１の空間部６ｃの少なくとも奥部すなわち突部ＭＢ２ａ付近にのみ設けても良い。
図７及び図８に示すように、中間プレート３の両側に設けた２個のアクチュエータ基板２にそれぞれ対応してマニホールド部材６が位置するため、２つのマニホールド部材６の両外側壁部ＭＢ２は、中間プレート３の側面３ｂと平行な方向に間隔６ｈをおいて対向している。それにより連通部６ｇは対向する外側壁部ＭＢ２によって塞がれることなく、その間隔６ｈをとおして外部へ連通している。
【００２０】
次に、この実施の形態のインクジェット記録ヘッド１の作用について説明する。
インクジェット記録ヘッド１には、例えばシアン色、マゼンタ色、イエロ色、黒色のインクを充填したインクカートリッジ（図示せず）のうちの２個が交換可能に取り付けられる。１色のインクを収納するインクカートリッジから、インクは、ジョイント部材ＪＢのアッパージョイント部材ＪＢ２の一方の取付部材ＴＢを介して、１個のインク供給路ＪＢａ内に供給され、ジョイントゴム７及びマニホールド部材６の片方のインク供給管６ａ内を通って、中間プレート３の片側のマニホールド流路６ｂ内に供給される。そして、フレキシブルケーブルＦＣを介して駆動信号が伝達されることにより、アクチュエータ基板２の各インク溝２ａの噴射エネルギー発生手段が選択的に駆動され、インクがノズルプレート５のノズル孔ＮＡから記録媒体に向かって噴射される。
【００２１】
次に、この実施の形態のインクジェット記録ヘッド１の製造工程について説明する。最初に、中間プレート３が一対のアクチュエータ基板２の両面に接着剤にて接合されたアクチュエータ部材４を形成する。そして、アクチュエータ部材４の一端面側に接着剤にてノズルプレート５が接合される。
次に、中間プレート３の延在部分３ａの両面に、マニホールド部材６がそれぞれ取り付けられ、マニホールド部材６の空間部６ｅに仮止め用接着剤としての紫外線硬化型接着剤Ｂ３（例えば株式会社スリーボンド（登録商標）製ＴＢ３０５６Ｂ）が挿入された後、その接着剤Ｂ３に、紫外線が照射されて、マニホールド部材６が中間プレート３に仮接着させる。
【００２２】
このようなマニホールド部材６が仮止めされた後に、第１の空間部６ｃ及び第２空間部６ｄに、耐インク性の高く、弾性があり、封止作用及び接着作用のあるシール剤、例えば常温湿気硬化型のシリコン系シール剤（株式会社信越シリコン（登録商標）製ＫＥ４８９７）が充填される。
図９及び図１０に、シリコン系シール剤の充填状況を網掛け模様Ｂ１で示す。この充填作業は、ノズル孔ＮＡが下向きに開口する状態にアクチュエータ部材４を置いて、つまり第１の空間６ｃの長手方向が上下方向となる状態で行われる。シール剤は、公知の細いパイプ状のディスペンサを第１の空間部６ｃに挿入して該第１の空間部６ｃに注入され、そして第１の空間部６ｃから第２の空間部６ｄに沿ってディスペンサを移動して第２の空間部６ｄにもシール剤が注入される。このとき、上述のように、ディスペンサから注入されるシール剤が第１の空間部６ｃ内の空気を閉じこめようとしても、空気はスリット状の連通部６ｇから外部に抜け、気泡塊を形成しないので、シール剤は重力によって第１の空間部６ｃの底部から完全に充填される。また、第１の空間部６ｃは上下方向に長いが、シール剤は、外側壁部ＭＢ２によって外へ流れ出すことなく保持される。
また、図１０に示すように、マニホールド部材６とアクチュエータ基板２との接触部の外周にも、同様のシール剤Ｂ４が供給されて封止される。
【００２３】
さらに、図９に示すように、上記シール剤Ｂ１の上に、上記シール剤よりも空気透過性が低く、弾性があり、かつ封止作用及び接着作用があるシール剤Ｂ２（例えば、株式会社スリーボンド製の３１Ｘ−０３８−２）が充填される。このシール剤は、図９ではシール剤Ｂ１の上面全体に置いているが、図１１に示す支持板ＳＢを固定した後、シール剤Ｂ１の開口部ＳＢ５，ＳＢ６，ＳＢ７からシール剤Ｂ２（図１１には図示しない）をシール剤Ｂ１の上面に部分的に置いてもよい。
前者のシール剤Ｂ１は、マニホールド部材６と中間プレート３またはアクチュエータ基板２との接触部の隙間からリークしてくるインクと直接接触するため、耐インク性の高いことが要求される。また、支持板ＳＢと中間プレート３間、支持板ＳＢとマニホールド部材６間が、加熱硬化型エポキシ系接着剤で接着されるため、その際、高温雰囲気にさらされ、マニホールド部材６、中間プレート３及びアクチュエータ基板２の線膨張係数の違いによる変形やクラックの発生を防止するため、シール剤Ｂ１には弾性があることが要求される。例えば、マニホールド部材６は合成樹脂材料（ＰＢＴ／ＡＢＳ樹脂の場合、線膨張係数は９０×１０−６／℃）、中間プレート３はセラミックス（例えばフォルステライトで線膨張係数は１０．５×１０−６／℃）、アクチュエータ基板２は圧電セラミックス（線膨張係数は１〜４×１０−６／℃）である。シール剤Ｂ１が硬化後に、所要の温度による各部材の変形を吸収するのに十分な弾性があれば、シール性を損なうことなく、接着力や位置ずれに対して優れ取り扱い性が良い一液加熱硬化型の接着剤（例えばエポキシ系接着剤）を使用することができ、また雰囲気温度の変化にも対応することができる。
前者のシール剤Ｂ１は、上記性質において好適であるが、空気透過性が後者のシール剤Ｂ２に比して高い。マニホールド流路６ｂ、インク溝２ａ内のインクに発生した微小な気泡は、浮力で上昇してマニホールド流路６ｂの天井部分に付着しており（インクジェット記録ヘッドは図９のように下向きに噴射する状態で使用される）、このため、外部の微量な空気がシール剤Ｂ１をとおり、さらにマニホールド部材６と中間プレート３またはアクチュエータ基板２との隙間をとおって侵入すると、気泡が成長して、マニホールド流路６ｂ、インク溝２ａを閉塞し噴射不良を生じやすい。
これを防止するため、空気透過性がシール剤Ｂ１よりも低いシール剤Ｂ２をシール剤Ｂ１の上に重ねるのである。シール剤Ｂ２はすべてのシール剤Ｂ１の上に重ねてもよいが、上記のように、インク中の気泡はマニホールド流路６ｂの天井部分に集まってくるので、マニホールド流路６ｂの上方部分に置くことが効果的である。また、シ−ル剤Ｂ２は、インクと接触しないからシール剤Ｂ１に比して耐インク性の小さいものでよく、また上記のシール剤Ｂ２の例はシール剤Ｂ１と同程度の弾性を有しているが、マニホールド部材６及び中間プレート３との間にシール剤Ｂ１が介在するからシール剤Ｂ１よりも弾性の小さいものでよい。
【００２４】
次に、アクチュエータ基板２に、フレキシブルケーブルＦＣを例えば半田付け等を行って取り付ける。この場合、半田付け部よりも自由端側のフレキシブルケーブルＦＣとマニホールド部材６との間に接着剤を塗布して、マニホールド部材６に対してフレキシブルケーブルＦＣを固定ことで、半田付け部の外れ等を防止することができる。その後、支持板ＳＢにマニホールド部材６及び中間プレート３を、その加熱硬化型のエポキシ系接着剤を用いて接合する。
その際、マニホールド部材６及び中間プレート３の上端面にエポキシ系接着剤を塗布して支持板ＳＢを載せた後、図１１に示すように開口部ＳＢ５，ＳＢ６の周囲に沿って紫外線硬化型の接着剤Ｂ５を塗布し、紫外線照射により該シール剤Ｂ５を硬化させ支持板ＳＢを仮止めする。その後、雰囲気温度をエポキシ系接着剤の硬化温度まで上げ、本接着する。この場合、接着剤Ｂ５として空気透過性が低いシール作用のあるものを用いて、一部が図９及び図１０のシール剤Ｂ１の上に重なるように置けば、シール剤Ｂ２を省略することができる。
【００２５】
一方、ジョイント部材ＪＢの製造も並行して行う。具体的には、ロウアージョイント部材ＪＢ１及びアッパージョイント部材ＪＢ２のインク供給路ＪＢａに、フィルタＩＦ、ＡＦをそれぞれ取り付けた状態で、ロウアージョイント部材ＪＢ１をアッパージョイント部材ＪＢ２に取り付ける。この場合、ロウアージョイント部材ＪＢ１をアッパージョイント部材ＪＢ２は、共にＡＢＳ等の合成樹脂からなるので、例えば超音波溶着方法を用いることができる。
図１５に示すように、組み立てられたジョイント部材ＪＢを載置台上に載せる場合、汚れを嫌う供給管ＪＢ１ａの先端が載置台に触れないように、フック部ＪＢ３及びフック部ＪＢ４の長さが、供給管ＪＢ１ａの長さより長い方が望ましい。
マニホールド部材６のインク供給管６ａとジョイント部材ＪＢの供給管ＪＢ１ａとをジョイントゴム７で接続するとともに、アッパージョイント部材ＪＢ２のフック部ＪＢ３、及び一対の同鉤状のフック部ＪＢ４を支持板ＳＢの貫通口ＳＢ３、ＳＢ４内に挿入して係止することにより、インクジェット記録ヘッド１が形成される。
【００２６】
以上、詳述した如く、この実施の形態のインクジェット記録ヘッド１によれば、インクを噴射するインク溝２ａにインクを供給するためのインク流路を構成する中間プレート３（第１構成部品）及びマニホールド部材６（第２構成部品）を少なくとも備えるインクジェット記録ヘッド１において、中間プレート３（第１構成部品）及びマニホールド部材６（第２構成部品）を組み合わせた状態で、第２の構成部品から突出した突出部としての突出部ＭＢ３ａ及び外側壁部ＭＢ２等と中間プレート３（他方の構成部品）との間で、中間プレート３及びマニホールド部材６の接触部に沿いかつインク流路としてのマニホールド流路６ｂの少なくとも一部の外側に沿って第１のシール剤を充填するための第１の空間部６ｃを形成し、その外側壁部ＭＢ２の先端部が第１の空間部６ｃの長手方向をほぼ閉じるように他方の構成部品に対向して、外部に開放する連通部６ｇを形成しており、第１の空間部６ｃの長手方向の一端を開口したので、第１の空間部６ｃ内にシール剤を充填する場合、第１の空間部６ｃ内に気泡塊を閉じこめることがあっても、その気泡塊は、連通部６ｇを通って外部に抜ける。それにより、第１の空間部６ｃ内にシール剤が完全に充填され、接着力や封止力が十分となって、マニホールド流路６ｂからのインクのリークが発生することがなく、また、マニホールド流路６ｂ内への空気の侵入もなくなる。
尚、この発明は上述した実施の形態に限定される訳ではなく、それ以外の変更が可能である。例えばアクチュエータ基板２が中間プレート３の両面に取り付けられていたが、中間プレート３の片面のみに取り付けられていても良い。また、連通部６ｇはスリット状に設けているが、空間部６ｃの奥部側に設ける等、どのように変更しても良いことはいうまでもない。
また、前記実施の形態の場合、マニホールド部材６（第２構成部品）から突出した突出部を設けたが、他の実施の形態として、中間プレート３（第１構成部品）に突出部を設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、液滴として噴射するインクを収容するインク溝にインクを供給するためのインク流路を構成する第１構成部品及び第２構成部品を少なくとも備えるインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第１構成部品及び前記第２構成部品を組み合わせた状態で、両構成部品の少なくとも一方から突出した突出部と他方の構成部品との間で、両構成部品の接触部に沿いかつ前記インク流路の少なくとも一部の外側に沿ってシール剤を充填するための空間部を形成し、その突出部の先端部が前記空間部の長手方向をほぼ閉じるように他方の構成部品に対向しており、前記空間部の長手方向の一端を開口するとともに、少なくともその開口から離れた奥部側に前記空間部を外部に開放する連通部を設けたので、空間部一端の開口側からシール剤を充填するとき、シール剤をインク流路の外側に沿って保持することができ、その空間部の奥部側に気泡塊を形成してしまっても、その気泡塊は少なくとも空間の奥部側の連通部から外部に抜け、完全に閉じこめてしまうことがない。それにより、シール剤を空間部に良好に充填することができる。その結果、第１構成部品及び第２構成部品間でインクのリークがなく、そのインク中に外部から微量な空気を侵入させることもなくなる。
【００２８】
請求項２の発明によれば、連通部は、前記突出部の先端部と他方の構成部品との間に形成したので、第１構成部品及び第２構成部品の少なくとも一方から突出した突出部が形成され、第１構成部品及び第２構成部品を組み合わせると、突出部の先端部と他方の構成部品との間に連通部が形成されるので、連通部が極めて簡単に形成されることになる。
【００２９】
請求項３の発明によれば、前記突出部は一部に、接触部に交差する他方の構成部品の面と当接して、両構成部品の相互の位置を規制する位置規制部を有しているので、突出部が一部で第１構成部品及び第２構成部品を相互に確実に位置決めすると同時にシール剤を充填するための空間部を形成することになる。
【００３０】
請求項４の発明によれば、記録ヘッドは、複数の前記インク溝を１つの面に開放して形成した第３構成部品をさらに備え、第１構成部品はその第３構成部品に前記複数のインク溝を覆って固着されたカバー板であって、前記複数のインク溝のインク導入端から上流側に第３構成部品よりも長く延在し、前記第２構成部品は、前記第１構成部品の前記延在部分との間に前記複数のインク溝にインクを分配するマニホールド流路を形成し、かつ前記突出部を備えているので、第１構成部品の延在部分及び第２構成部品からマニホールド流路が簡単に形成され、また、第２構成部品が前記突出部を備えることにより、シール剤を充填するための前記空間部が形成される結果、記録ヘッドは極めて簡単な構成となる。
【００３１】
請求項５の発明によれば、前記突出部は、前記第２構成部品から前記複数のインク溝の配列方向の両端外側に突出して前記一対の空間部を形成し、前記第２構成部品は、前記複数のインク溝とは反対側の前記マニホールド流路の外側へ延在する第２突出部を有し、その第２突出部と前記第１構成部品との間に前記一対の空間部と両端で接続する、シール剤を充填するための第２空間部を形成したので、第１構成部品と第２構成部品との間は、第１の空間部及び第２空間部に挿入されたシール剤により確実に封止されることになる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、前記第２構成部品及び第３構成部品は、前記第１構成部品を挟んでその第１構成部品の両面に位置し、前記両第２構成部品から突出した前記突起部は、前記第１構成部品の前記両面に交差する面と当接する位置規制部を有し、また前記第１構成部品の両面の前記両第２構成部品から突出した前記突起部は、前記両面に交差する面と平行な方向に間隔をおいて対向し、前記連通部はその間隔を通して外部へ連通しているので、第１構成部品の両面に２列のインク溝及びそれにインクを供給するマニホールド流路を簡単に形成し、両第２構成部品から突出した突起部は第１構成部品に対し確実に位置決め固定することができ、更に、空間部内にシール剤を充填する際、気泡塊が、連通部及び間隔を通って外部に抜けることができ、第１構成部品の両面にあっても確実にシール剤を充填することができる。
【００３３】
請求項７の発明によれば、前記空間部の一端の開口は、その空間部よりも拡大して外部に開口しているので、その開口からシール剤を充填する際に、シール剤を充填する作業が容易になる。
【００３４】
請求項８の発明によれば、前記連通部は、前記空間部の長手方向に対して直交する方向に開口しているので、空間部内にシール剤を充填する際に、空間部内の奥部側にシール剤を良好に留めるとともに、そのときに気泡を形成しても、直交する連通部を通って外部にスムーズに出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの拡大斜視図であって、インク噴射側から見た斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの拡大斜視図であって、図１と反対側から見た斜視図である。
【図３】本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部分解斜視図である。
【図４】本実施の形態に係るアクチュエータ基板に対してマニホールド部材を装着した状態を拡大して示す断面図である。
【図５】本実施の形態に係るマニホールド部材を中間プレートの片側のみに接合した状態を示す拡大斜視図である。
【図６】本実施の形態に係るマニホールド部材のみを示す拡大斜視図である。
【図７】本実施の形態に係る２個のアクチュエータ基板と中間プレートとが接合された状態を示す拡大斜視図である。
【図８】本実施の形態に係る２個のアクチュエータ基板と中間プレートとが接合された状態を示す拡大平面図である。
【図９】実施の形態のインクジェット記録ヘッドの製造過程を説明する拡大斜視図であって、シール剤を塗布する部分を強調して示す。
【図１０】図９のＡーＡ線断面図である。
【図１１】実施の形態の支持板、マニホールド部材の拡大平面図である。
【図１２】実施の形態のインクジェット記録ヘッドの断面を示す拡大斜視図である。
【図１３】実施の形態の支持板にマニホールド部材及びアクチュエータ部材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図１４】実施の形態のジョイント部材を載置台上に載せる状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１・・・インクジェット記録ヘッド
２・・・アクチュエータ基板
２ａ・・・インク溝
３・・・中間プレート（カバープレート）
４・・・アクチュエータ部材
５・・・ノズルプレート
６・・・マニホールド部材
６ｂ・・・マニホールド流路
６ｃ・・・第１の空間部
６ｄ・・・第２空間部
６ｅ・・・仮止め用空間部
６ｆ・・・開口
６ｇ・・・連通部
７・・・ジョイントゴム
ＭＢ１・・・マニホールド流路用壁部
ＭＢ２・・・外側壁部
ＭＢ３・・・第２突出部
ＭＢ４・・・突出部
ＫＢ・・・カバー部材
ＳＢ・・・支持板
ＪＢ・・・ジョイント部材
ＪＢ１・・・アッパージョイント部材
ＪＢ２・・・ロウアージョイント部材
ＪＢ１ａ・・・供給管
ＮＡ・・・ノズル孔
Ａ１・・・接触面
Ａ２・・・接触面
Ａ３・・・接触面
Ｂ１、Ｂ２・・・接着剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet recording head that includes an ink groove that contains ink ejected as droplets, and includes at least a first component and a second component that form an ink flow path for supplying ink to the ink groove. Is.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ink jet recording head used in an ink jet recording apparatus includes, for example, an actuator member configured by adhering a cover plate to a substrate having a plurality of ink grooves, and a manifold member for supplying ink to the actuator member Etc.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When joining the actuator member cover plate and the manifold member, a sealant is filled along the outside of the manifold flow path in the manifold member to cause leakage or leakage of ink in the manifold flow path. Air is prevented from entering the ink from the outside. In this filling operation, a groove or a concave space is formed between the cover plate and the manifold member to hold a fluid sealant, and a thin pipe-shaped dispenser is inserted into the space. Inject a sealing agent.
When the space is deep in the vertical direction, the sealing agent may not reach the back of the space and may stay on the way. This is because the sealing agent closes the entrance of the space, and the bubble mass disappears without being escaped, and in a small one such as an ink jet recording head, the space is also fine. It is difficult to insert all the way to the inside, and it is easy to confine the bubble mass. As a result, the sealing action becomes insufficient, and leakage (leakage) from the ink flow path occurs, or a small amount of air enters the ink in the manifold flow path from the outside. The ink flow path was blocked, causing dot dropout.
The present invention reliably seals between the first component and the second component constituting the ink flow path, and can prevent the ink from leaking from the ink flow path or the entry of minute bubbles into the ink. An object of the present invention is to provide an ink jet recording head.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 includes at least a first component and a second component constituting an ink flow path for supplying ink to an ink groove that accommodates ink ejected as droplets. In the ink jet recording head, the contact portion between the two component parts between the projecting portion protruding from at least one of the two component parts and the other component part in a state where the first component part and the second component part are combined. The other portion is formed such that a space for filling the sealant is formed along the outer periphery of at least a part of the ink flow path, and the tip of the protruding portion substantially closes the longitudinal direction of the space. It is opposed to the component, and one end in the longitudinal direction of the space portion is opened, and at least a communication portion that opens the space portion to the outside is provided on the back side away from the opening. And butterflies.
[0005]
According to the first aspect of the present invention, in a state where the first component and the second component constituting the ink flow path are combined, between the protruding portion protruding from at least one of the two components and the other component. A space for filling the sealant is formed. This space portion is formed along the contact portion of both components and along the outside of at least a part of the ink flow path, and the other configuration is such that the front end portion of the protruding portion substantially closes the longitudinal direction of the space portion. Opposite parts. And, since one end in the longitudinal direction of the space portion is opened and a communication portion that opens the space portion to the outside is provided at least on the back side away from the opening, when the sealing agent is filled from the opening side of the space portion one end The sealing agent can be held along the outside of the ink flow path, and even if a bubble mass is formed on the back side of the space, the bubble mass is at least from the communication portion on the back side of the space. There is no possibility of falling outside and being completely enclosed. Thereby, the sealing agent can be satisfactorily filled into the space. As a result, there is no ink leakage between the first component and the second component, and a minute amount of air does not enter the ink from the outside. In addition, although a communication part should just be at least the back | inner side of space, if it is provided along the longitudinal direction of a space part, a bubble will always be discharged | emitted during filling operation | work and it can perform more complete filling.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the communication portion is formed between a tip end portion of the protruding portion and the other component.
According to invention of Claim 2, the protrusion part which protruded from at least one of the 1st component and the 2nd component is formed, and when the 1st component and the 2nd component are combined, the front-end | tip part of the protrusion and the other Since a communication part is formed between these components, the communication part is very easily formed.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the projecting portion partially contacts the surface of the other component that intersects the contact portion, so that the mutual position of the two components is determined. It has the position control part to control.
According to invention of Claim 3, the protrusion part which protruded from at least one of the 1st component part and the 2nd component part is formed, and also the protrusion part is the surface of the other component part which cross | intersects a contact part. And a position restricting portion that restricts the mutual position of the two component parts, so that the first component part and the second component part can be reliably positioned and sealed at the same time by a part of the protruding part. A space for filling the agent is formed.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the recording head further includes a third component formed by opening a plurality of the ink grooves on one surface, and the first configuration. The component is a cover plate fixed to the third component so as to cover the plurality of ink grooves, and extends longer from the ink introduction end of the plurality of ink grooves to the upstream side than the third component, The second component part forms a manifold channel for distributing ink to the plurality of ink grooves between the extended part of the first component part and includes the protrusion.
According to a fourth aspect of the present invention, the recording head includes a plurality of ink grooves with a cover plate serving as the first component, with respect to a third component formed by opening the plurality of ink grooves on one surface. A manifold channel that distributes ink to a plurality of ink grooves is formed between the extended portion of the first component and the second component, so that the manifold channel can be formed very easily. can do. Furthermore, since the 2nd component is provided with the said protrusion part, the said space part for filling with a sealing compound can be formed very easily. Furthermore, since the space for filling the sealant is formed by providing the projecting portion in the second component, the recording head has a very simple configuration.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the fourth aspect, the protrusions protrude from the second component part to the outer sides at both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves to form the pair of space portions. The second component has a second protrusion extending outside the manifold channel on the side opposite to the plurality of ink grooves, and the second component and the first component A second space for filling the sealant, which is connected to the pair of spaces at both ends, is formed therebetween.
According to the invention of claim 5, the protruding portion protrudes from the second component part to the outside of both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves to form a space portion for filling a pair of sealing agents, and in the space portion. The inserted sealant reliably seals between the first component and the second component outside both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves. Further, the second component part is connected to the pair of space parts at both ends between the second projecting portion extending to the outside of the manifold channel and the first component part, and is filled with a sealant. Since the two space portions are formed, the space between the first component and the second component is a pair of space portions formed on the outer sides of both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves, and a pair of space portions and both ends. The sealant inserted into the second space to be connected is surely sealed.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the fourth aspect, the second component and the third component are located on both sides of the first component with the first component interposed therebetween, The protrusions projecting from both the second component parts have a position restricting portion that abuts against the surfaces intersecting the both surfaces of the first component parts, and the both second component parts on both surfaces of the first component parts. The projecting portions protruding from the surface are opposed to each other with a space in a direction parallel to the surface intersecting the both surfaces, and the communication portion communicates with the outside through the space.
According to the sixth aspect of the present invention, the second component and the third component are located on both sides of the first component with the first component sandwiched therebetween, so that two rows of ink grooves and ink are supplied thereto. The manifold channel to be formed is easily formed on both surfaces of the first component. Since the protrusion part which protruded from both the 2nd component has a position control part contact | abutted with the surface which cross | intersects the said both surfaces of a 1st component, it can position-fix with respect to a 1st component reliably. Further, the protrusions protruding from the second component parts on both sides of the first component part are opposed to each other with a space in a direction parallel to the surface intersecting the both surfaces, and the communication part communicates to the outside through the space. Therefore, even when bubbles are temporarily formed when the space is filled with the sealing agent, the formed bubbles pass through the communication portion and the interval to the outside.
[0011]
According to a seventh aspect of the invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the opening at one end of the space is larger than the space and opens to the outside.
According to the invention of claim 7, when the sealing agent is filled from the opening, filling of the sealing agent becomes easy.
[0012]
According to an eighth aspect of the present invention, in the ink jet recording head according to the first aspect, the communication portion opens in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the space portion.
According to the eighth aspect of the present invention, when the space is filled with the sealant, the sealant is well accumulated on the back side in the space, and even if bubbles are formed at that time, the space in the longitudinal direction of the space On the other hand, it can pass through the communication part orthogonal to the outside.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
The ink jet recording head is mounted on an ink jet printer, a facsimile machine or the like, and ejects ink droplets from the ink jet recording head 1 to record characters, images, etc. on a recording medium such as paper. Therefore, when performing full-color recording, cyan, magenta, yellow, or black ink is used, and therefore an inkjet recording head that can eject ink droplets of each color is provided. Here, FIG. 1 and FIG. 2 are enlarged perspective views of the ink jet recording head 1 according to the present embodiment, FIG. 1 is an enlarged perspective view seen from the ink ejection side, and FIG. 2 is seen from the opposite side. FIG. FIG. 3 is an exploded perspective view of the ink jet recording head 1 according to the present embodiment.
As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet recording head 1 includes a cover member KB that covers an actuator member 4 to be described later. A support plate SB is provided adjacent to the cover member KB, and the support plate SB is further provided with a support plate SB. Adjacent to the ink cartridge (not shown), a joint member JB is provided.
[0014]
When the inside of the cover member KB of the inkjet recording head 1 is shown in FIG. 3, a pair of actuator substrates 2 sandwiches an intermediate plate 3 (cover plate) as a first component between them, The actuator member 4 is formed by being bonded to the intermediate plate 3 with an adhesive. When the nozzle plate 5 is assembled into the cover member KB in a state in which the nozzle plate 5 is bonded to one end surface of the actuator member 4 with an adhesive, the nozzle plate 5 is exposed to the outside through the opening KB1 of the cover member KB. As a result, the nozzle holes NA of the nozzle plate 5 as the recording portion for ejecting the recording ink face in two rows (see FIG. 1).
Further, as shown in FIG. 3, a flexible cable FC for transmitting a drive signal is attached to the actuator substrate 2. Two manifold members 6 for supplying ink are joined to the other end side of the actuator member 4.
One end side 7a of a pair of joint rubbers 7 is attached to the ink supply pipe 6a of each manifold member 6, and the joint rubber 7 is inserted into a through hole SB1 provided in the support plate SB. The joint member JB is composed of a lower joint member JB1 and an upper joint member JB2 located adjacent to the lower joint member JB1, and the other end side of the joint rubber 7 inserted into the through hole SB1 of the support plate SB. A set of supply pipes JB1a protruding from the lower joint member JB1 can be connected to 7b.
[0015]
In a state where the upper joint member JB2 and the lower joint member JB1 are combined and coupled, two ink supply paths JBa are formed between the two, and the lower joint member JB1 side in each ink supply path JBa. That is, the filter IF is attached to a position corresponding to the supply pipe JB1a. Also, the filter AF is attached to the upper joint member JB2 via the attachment members TB at the inlet portions for the ink supply paths JBa. Note that a hook portion JB3 having a hook-shaped tip and a pair of hook-shaped hook portions JB4 are provided on the front side of the upper joint member JB2, and a through hole SB3 provided in the support plate SB and a pair of Each can be locked to the through hole SB4.
[0016]
Here, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the manifold member 6 is attached to the actuator substrate 2 of the embodiment. FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a state in which the manifold member 6 is attached only to one side of the intermediate plate 3 joined to the actuator substrate 2 of the embodiment. FIG. 6 is an enlarged perspective view showing only the manifold member 6 of the embodiment. As shown in FIG. 4, the actuator substrate 2 is made of piezoelectric ceramic for ejecting ink droplets, functions as a third component formed by opening a plurality of ink grooves 2a on one surface, and contains ink. A large number of ink grooves 2a and dummy grooves 2b as spaces are formed in a line at a predetermined interval. In this case, for easy viewing, a part of the ink groove 2a and the dummy groove 2b is shown in an enlarged manner in FIG. When the intermediate plate 3 is fixed to the actuator substrate 2 so as to cover the ink groove 2a, the ink in the ink groove 2a is ejected from the nozzle hole NA by the action of the ejection energy generating means (not shown).
In this case, the actuator substrate 2 is located on both surfaces of the intermediate plate 3. The above-described piezoelectric ceramic, actuator substrate, and the like are well known in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-286111, and detailed description thereof is omitted here.
[0017]
As shown in FIG. 5, the intermediate plate 3 is longer than the actuator substrate 2 in the groove direction from the ink introduction end of the ink groove 2 a to the upstream side. And the manifold member 6 as a 2nd component is attached to the both sides of the part longer than the actuator board | substrate 2 of the intermediate plate 3, ie, the extension part 3a of the intermediate plate 3, respectively.
The manifold member 6 has a manifold channel 6b that distributes the ink supplied from the ink supply pipe 6a to the ink grooves 2a of the actuator substrate 2 in the longitudinal direction (a plurality of ink grooves 2a). And a manifold channel wall MB1 so as to be formed in the arrangement direction of the dummy grooves 2b. In this case, as shown in FIG. 6, the channel width of the manifold channel 6b surrounded by the manifold channel wall MB1 is large at a position close to the ink supply pipe 6a and decreases as the distance from the ink supply pipe 6a increases. ing.
[0018]
Further, a protrusion MB3 protruding at an interval from the intermediate plate 3 is formed outside the manifold flow path 6b of the manifold flow path wall MB1 and protrudes on the opposite side of the protrusion MB3 from the actuator substrate 2. A space portion (second space portion) 6 d for filling the sealant is formed between the portion to be performed and the intermediate plate 3. Further, a seal between the intermediate plate 3 and the portion MB3a projecting outward at both ends in the longitudinal direction of the manifold channel wall MB1 (the arrangement direction of the plurality of ink grooves 2a and the dummy grooves 2b) of the protrusion MB3 is provided. A space portion (first space portion) 6c for filling the agent is formed. The portion MB3a includes an outer wall portion MB2 that rises at a right angle from the tip and approaches the side surface 3b of the intermediate plate 3 (a surface perpendicular to the arrangement direction of the ink grooves 2a and the dummy grooves 2b). The outer side wall portion MB2 extends to a position facing the side surface of the actuator substrate 2 (a surface orthogonal to the arrangement direction of the ink grooves 2a and the dummy grooves 2b), and has a protruding portion MB2a projecting toward the actuator substrate 2 at its extended end. ing.
Further, the outer wall MB2 is provided with an extension MB5 extending from the protrusion MB2a along the side surface of the actuator substrate 2, and the extension MB5 forms a space 6e between the protrusion MB2a. A projecting portion MB4 projecting parallel to the side surface of the intermediate plate 3 is provided.
In a state where the manifold member 6 is combined with the actuator member 4, the surface A1 on the intermediate plate 3 side of the manifold channel wall MB1 is in contact with the intermediate plate 3, and the surface A2 on the actuator substrate 2 side is in contact with the actuator substrate 2. And the manifold channel 6b is formed in the inside surrounded by those surfaces. Further, the surface A3 on the side of the actuator substrate 2 of the two extending portions MB5 contacts the side surface of the actuator substrate 2, and restricts the position of the manifold member 6 in the direction that cannot be restricted by the surfaces A1 and A2. It functions as a position restricting unit.
In this state, the first space portion 6c and the second space portion 6d are continuous for filling the sealant along the contact portion with the intermediate plate 3 and along the outside of the manifold channel 6b (ink channel). Space. In this state, the front end of the outer wall MB2 is close to the side surface of the intermediate plate 3, and substantially closes the direction along the longitudinal direction of the first space 6c (the groove direction of the ink groove 2a). .
One end of the first space 6c in the longitudinal direction, that is, a position farthest from the actuator substrate 2 forms an opening 6f, and a back side away from the opening 6f is a side of the actuator substrate 2. In FIG. 2, the projection MB2a is closed.
[0019]
Further, since the first space 6c is formed by the portion MB3a and the outer wall MB2 that protrude outward at both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves 2a and the dummy grooves 2b, the former portion MB3a is appropriately formed to be large. Thus, the size of the dispenser for filling the sealant can be easily inserted, and the opening 6f at one end is enlarged in a taper shape from the first space as shown in FIG. The opening shape makes it easier to insert the dispenser.
The outer side wall part MB2 is close to the side surface 3b of the intermediate plate 3, but is not in contact, so that one ridge line along the longitudinal direction of the first space part 6c is defined as the communication part 6g, Open to the outside in the orthogonal direction. Thereby, when the sealing agent is filled in the first space portion 6c, even if the sealing agent closes the opening 6f side and the bubble mass is confined, the bubble mass is externally connected from the slit-like communication portion 6g. The first space 6c can be completely filled with the sealing agent. The communication part 6g may be provided not only in the slit shape as described above but only at least in the back of the first space part 6c, that is, in the vicinity of the protrusion MB2a.
As shown in FIGS. 7 and 8, since the manifold members 6 are positioned corresponding to the two actuator substrates 2 provided on both sides of the intermediate plate 3, both outer wall portions MB2 of the two manifold members 6 are The intermediate plate 3 is opposed to the side surface 3b in the direction parallel to the space 6h. Thereby, the communication part 6g is communicated to the outside through the interval 6h without being blocked by the opposed outer wall part MB2.
[0020]
Next, the operation of the ink jet recording head 1 of this embodiment will be described.
Two ink cartridges (not shown) filled with, for example, cyan, magenta, yellow, and black inks are attached to the inkjet recording head 1 in a replaceable manner. Ink is supplied from one ink cartridge containing one color ink into one ink supply path JBa via one attachment member TB of the upper joint member JB2 of the joint member JB, and the joint rubber 7 and the manifold member 6 is supplied to the manifold flow path 6b on one side of the intermediate plate 3 through the one ink supply pipe 6a. Then, when the drive signal is transmitted through the flexible cable FC, the ejection energy generating means of each ink groove 2a of the actuator substrate 2 is selectively driven, and the ink is transferred from the nozzle holes NA of the nozzle plate 5 to the recording medium. It is jetted toward.
[0021]
Next, the manufacturing process of the ink jet recording head 1 of this embodiment will be described. First, the actuator member 4 in which the intermediate plate 3 is bonded to both surfaces of the pair of actuator substrates 2 with an adhesive is formed. And the nozzle plate 5 is joined to the one end surface side of the actuator member 4 with an adhesive.
Next, the manifold members 6 are respectively attached to both surfaces of the extended portion 3a of the intermediate plate 3, and an ultraviolet curable adhesive B3 (for example, ThreeBond Co., Ltd.) as a temporary fixing adhesive is attached to the space 6e of the manifold member 6. (Registered Trademark) TB3056B) is inserted, and then the adhesive B3 is irradiated with ultraviolet rays to temporarily bond the manifold member 6 to the intermediate plate 3.
[0022]
After such a manifold member 6 is temporarily fixed, the first space portion 6c and the second space portion 6d have a high ink resistance, elasticity, a sealing agent having a sealing action and an adhesive action, for example, room temperature. A moisture-curing silicone sealant (KE4897 manufactured by Shin-Etsu Silicon (registered trademark)) is filled.
9 and 10 show the filling state of the silicon-based sealant with a shaded pattern B1. This filling operation is performed with the actuator member 4 placed in a state where the nozzle hole NA opens downward, that is, in a state where the longitudinal direction of the first space 6c is the vertical direction. The sealing agent is injected into the first space portion 6c by inserting a known thin pipe-like dispenser into the first space portion 6c, and along the second space portion 6d from the first space portion 6c. By moving the dispenser, the sealing agent is also injected into the second space 6d. At this time, as described above, even if the sealing agent injected from the dispenser tries to confine the air in the first space portion 6c, the air escapes from the slit-like communication portion 6g and does not form a bubble mass. The sealing agent is completely filled from the bottom of the first space 6c by gravity. Moreover, although the 1st space part 6c is long in an up-down direction, a sealing agent is hold | maintained without flowing out by the outer side wall part MB2.
Further, as shown in FIG. 10, the same sealant B4 is also supplied to the outer periphery of the contact portion between the manifold member 6 and the actuator substrate 2 to be sealed.
[0023]
Further, as shown in FIG. 9, a sealing agent B2 (for example, ThreeBond Co., Ltd.) having an air permeability lower than that of the sealing agent, having elasticity, and having a sealing action and an adhesive action on the sealing agent B1. Made of 31X-038-2). In FIG. 9, this sealant is placed on the entire top surface of the sealant B1, but after fixing the support plate SB shown in FIG. 11, the sealant B2 (FIG. 11) is opened from the openings SB5, SB6, SB7 of the sealant B1. (Not shown) may be partially placed on the upper surface of the sealant B1.
The former sealing agent B1 is required to have high ink resistance because it directly contacts the ink leaking from the gap between the contact portions of the manifold member 6 and the intermediate plate 3 or the actuator substrate 2. Further, since the support plate SB and the intermediate plate 3 and the support plate SB and the manifold member 6 are bonded with a heat-curable epoxy adhesive, the manifold member 6 and the intermediate plate 3 are exposed to a high temperature atmosphere. And in order to prevent the deformation | transformation and generation | occurrence | production of a crack by the difference in the linear expansion coefficient of the actuator board | substrate 2, it is requested | required that sealing agent B1 should have elasticity. For example, the manifold member 6 is a synthetic resin material (in the case of PBT / ABS resin, the linear expansion coefficient is 90 × 10 −6 / ° C.), and the intermediate plate 3 is ceramic (for example, forsterite and the linear expansion coefficient is 10.5 × 10 − 6 / ° C.), the actuator substrate 2 is a piezoelectric ceramic (linear expansion coefficient is 1 to 4 × 10 −6 / ° C.). If the sealant B1 is sufficiently elastic to absorb the deformation of each member due to the required temperature after curing, the one-component heating is excellent in terms of adhesive force and displacement without sacrificing the sealing performance A curable adhesive (for example, an epoxy-based adhesive) can be used, and changes in ambient temperature can be accommodated.
The former sealant B1 is suitable in the above properties, but has higher air permeability than the latter sealant B2. The minute bubbles generated in the ink in the manifold channel 6b and the ink groove 2a rise by buoyancy and adhere to the ceiling portion of the manifold channel 6b (the ink jet recording head ejects downward as shown in FIG. 9). Therefore, when a small amount of external air passes through the sealing agent B1 and further enters through the gap between the manifold member 6 and the intermediate plate 3 or the actuator substrate 2, bubbles grow, and the manifold The flow path 6b and the ink groove 2a are closed, and ejection failure is likely to occur.
In order to prevent this, the sealing agent B2 having a lower air permeability than the sealing agent B1 is stacked on the sealing agent B1. The sealing agent B2 may be overlaid on all the sealing agents B1, but as described above, the bubbles in the ink gather at the ceiling portion of the manifold channel 6b, and are thus placed in the upper part of the manifold channel 6b. It is effective. Further, since the sealant B2 does not come into contact with ink, the sealant B2 may be less resistant to ink than the sealant B1, and the above example of the sealant B2 has the same degree of elasticity as the sealant B1. However, since the sealing agent B1 is interposed between the manifold member 6 and the intermediate plate 3, it may be less elastic than the sealing agent B1.
[0024]
Next, the flexible cable FC is attached to the actuator substrate 2 by, for example, soldering. In this case, an adhesive is applied between the flexible cable FC on the free end side relative to the soldering portion and the manifold member 6, and the flexible cable FC is fixed to the manifold member 6. Can be prevented. Thereafter, the manifold member 6 and the intermediate plate 3 are joined to the support plate SB using the heat-curable epoxy adhesive.
At that time, an epoxy adhesive is applied to the upper end surfaces of the manifold member 6 and the intermediate plate 3 and the support plate SB is placed thereon. Then, as shown in FIG. 11, an ultraviolet curable type is formed along the periphery of the openings SB5 and SB6. Adhesive B5 is applied, the sealing agent B5 is cured by ultraviolet irradiation, and the support plate SB is temporarily fixed. Thereafter, the ambient temperature is raised to the curing temperature of the epoxy adhesive, and the main bonding is performed. In this case, if an adhesive B5 having a sealing function with low air permeability is used and part of the adhesive B5 is placed on the sealing agent B1 in FIGS. 9 and 10, the sealing agent B2 may be omitted. it can.
[0025]
On the other hand, the joint member JB is also manufactured in parallel. Specifically, the lower joint member JB1 is attached to the upper joint member JB2 with the filters IF and AF attached to the ink supply paths JBa of the lower joint member JB1 and the upper joint member JB2. In this case, since the lower joint member JB1 and the upper joint member JB2 are both made of a synthetic resin such as ABS, for example, an ultrasonic welding method can be used.
As shown in FIG. 15, when the assembled joint member JB is placed on the mounting table, the lengths of the hook portion JB3 and the hook portion JB4 are set so that the tip of the supply pipe JB1a that dislikes dirt does not touch the mounting table. Longer than the length of the supply pipe JB1a is desirable.
The ink supply pipe 6a of the manifold member 6 and the supply pipe JB1a of the joint member JB are connected by the joint rubber 7, and the hook portion JB3 of the upper joint member JB2 and the pair of hook-like hook portions JB4 are connected to the support plate SB. The ink jet recording head 1 is formed by being inserted into the through holes SB3 and SB4 and locked.
[0026]
As described above in detail, according to the ink jet recording head 1 of this embodiment, the intermediate plate 3 (first component) constituting the ink flow path for supplying ink to the ink groove 2a for ejecting ink, and In the inkjet recording head 1 including at least the manifold member 6 (second component), the intermediate plate 3 (first component) and the manifold member 6 (second component) are combined and protrude from the second component. Between the projecting part MB3a and the outer wall part MB2 as the projecting part and the intermediate plate 3 (the other component), along the contact part of the intermediate plate 3 and the manifold member 6, and the manifold channel as the ink channel A first space 6c for filling the first sealant is formed along at least a part of the outer side of 6b, and an outer wall M thereof is formed. A communication portion 6g that is open to the outside is formed facing the other component so that the distal end portion of the second portion substantially closes the longitudinal direction of the first space portion 6c, and the longitudinal direction of the first space portion 6c. When the first space portion 6c is filled with the sealing agent, even if the bubble mass may be trapped in the first space portion 6c, the bubble mass passes through the communication portion 6g. And go outside. As a result, the first space 6c is completely filled with the sealing agent, the adhesive force and the sealing force are sufficient, and ink leakage from the manifold channel 6b does not occur. Intrusion of air into the flow path 6b is also eliminated.
The present invention is not limited to the embodiment described above, and other modifications are possible. For example, although the actuator substrate 2 is attached to both surfaces of the intermediate plate 3, it may be attached to only one surface of the intermediate plate 3. Moreover, although the communication part 6g is provided in the slit shape, it cannot be overemphasized that it may change in any way, such as providing in the back part side of the space part 6c.
Further, in the case of the above-described embodiment, the protruding portion protruding from the manifold member 6 (second component) is provided. However, as another embodiment, the intermediate plate 3 (first component) is provided with a protruding portion. Also good.
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, in an ink jet recording head comprising at least a first component and a second component constituting an ink flow path for supplying ink to an ink groove that accommodates ink ejected as droplets. In a state where the first component and the second component are combined, between the protruding portion protruding from at least one of both components and the other component, along the contact portion of both components and the ink flow A space for filling the sealant is formed along the outside of at least a part of the path, and the tip of the protruding portion faces the other component so as to substantially close the longitudinal direction of the space. In addition to opening one end in the longitudinal direction of the space portion and providing a communication portion that opens the space portion to the outside at least away from the opening, When filling the sealant, the sealant can be held along the outside of the ink flow path, and even if a bubble lump is formed on the back side of the space, the bubble lump is at least at the back of the space. It does not come out of the communication part on the part side and is completely closed. Thereby, the sealing agent can be satisfactorily filled into the space. As a result, there is no ink leakage between the first component and the second component, and a minute amount of air does not enter the ink from the outside.
[0028]
According to the invention of claim 2, since the communication portion is formed between the tip end portion of the protrusion and the other component, the protrusion protruding from at least one of the first component and the second component is provided. When the first component and the second component are formed, a communication portion is formed between the tip of the protruding portion and the other component, so that the communication portion is formed very easily. .
[0029]
According to a third aspect of the present invention, the protruding portion has a position restricting portion that is in contact with a surface of the other component part intersecting the contact portion and restricts the mutual position of both component parts. Therefore, the first portion and the second component are reliably positioned relative to each other with a part of the protrusion, and at the same time, a space for filling the sealant is formed.
[0030]
According to a fourth aspect of the present invention, the recording head further includes a third component formed by opening the plurality of ink grooves on one surface, and the first component has the plurality of the plurality of ink grooves on the third component. A cover plate fixed to cover the ink groove, and extends from the ink introduction end of the plurality of ink grooves to the upstream side longer than the third component, and the second component is the first component A manifold channel for distributing ink to the plurality of ink grooves is formed between the extended portion of the first component and the second component. The manifold flow path is easily formed, and the second component is provided with the protruding portion, so that the space for filling the sealant is formed. As a result, the recording head has a very simple configuration.
[0031]
According to the invention of claim 5, the protruding portion protrudes outward from both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves from the second component to form the pair of space portions, and the second component is A second projecting portion extending outward from the manifold channel opposite to the plurality of ink grooves, and the pair of space portions and both ends between the second projecting portion and the first component; Since the second space part for filling with the sealant is formed, the sealant inserted between the first component part and the second component part is inserted into the first space part and the second space part. Therefore, it is surely sealed.
[0032]
According to a sixth aspect of the present invention, the second component and the third component are located on both sides of the first component with the first component sandwiched therebetween, and protrude from the second component. The protrusion has a position restricting portion that comes into contact with a surface intersecting the both surfaces of the first component, and the protrusion protruding from the second component on both surfaces of the first component Opposite the surfaces intersecting each other with a gap in the direction parallel to each other, and the communicating part communicates to the outside through the gap, so that two rows of ink grooves and ink are supplied to both sides of the first component The manifold channel is easily formed, and the protrusions protruding from both the second component parts can be reliably positioned and fixed with respect to the first component parts. Furthermore, when the space is filled with the sealing agent, , Exiting through the communication part and interval It can be, can be even on both sides of the first component to reliably fill the sealant.
[0033]
According to the seventh aspect of the present invention, the opening at one end of the space portion is larger than the space portion and opens to the outside. Therefore, when the sealing agent is filled from the opening, the sealing agent is filled. Work becomes easy.
[0034]
According to the invention of claim 8, since the communication portion opens in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the space portion, when filling the space portion with the sealing agent, the back side in the space portion In addition, the sealing agent can be satisfactorily retained, and even if bubbles are formed at that time, they can be smoothly discharged to the outside through the orthogonal communicating portions.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged perspective view of an ink jet recording head according to an embodiment, and is a perspective view seen from the ink ejection side.
FIG. 2 is an enlarged perspective view of the ink jet recording head according to the present embodiment, and is a perspective view seen from the side opposite to FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part of the ink jet recording head according to the present embodiment.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state where a manifold member is mounted on the actuator substrate according to the present embodiment.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a state in which the manifold member according to the present embodiment is joined to only one side of the intermediate plate.
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing only a manifold member according to the present embodiment.
FIG. 7 is an enlarged perspective view showing a state where two actuator substrates and an intermediate plate according to the present embodiment are joined.
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a state where two actuator substrates and an intermediate plate according to the present embodiment are joined.
FIG. 9 is an enlarged perspective view for explaining the manufacturing process of the ink jet recording head of the embodiment, and shows a portion to which a sealant is applied in an emphasized manner.
10 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 11 is an enlarged plan view of a support plate and a manifold member according to the embodiment.
FIG. 12 is an enlarged perspective view showing a cross section of the ink jet recording head of the embodiment.
FIG. 13 is a front view showing a state in which a manifold member and an actuator member are attached to the support plate of the embodiment.
FIG. 14 is a front view showing a state in which the joint member of the embodiment is placed on the mounting table.
[Explanation of symbols]
1 ... Inkjet recording head
2 ... Actuator board
2a: Ink groove
3 ... Intermediate plate (cover plate)
4 ... Actuator member
5 ... Nozzle plate
6 ... Manifold member
6b ... Manifold flow path
6c ... 1st space part
6d ... 2nd space part
6e ... Space for temporary fixing
6f ... opening
6g ・・・ Communication part
7 ... Joint rubber
MB1 ... Manifold channel wall
MB2 ... Outer wall
MB3 ... second protrusion
MB4 ... Projection
KB: Cover member
SB ... Support plate
JB ... Joint member
JB1 ... Upper joint member
JB2 ... Lower joint member
JB1a ... supply pipe
NA ... Nozzle hole
A1 ... Contact surface
A2 ... Contact surface
A3 ... Contact surface
B1, B2 ... Adhesive

Claims

In an ink jet recording head comprising at least a first component and a second component constituting an ink flow path for supplying ink to an ink groove containing ink ejected as droplets,
In a state where the first component and the second component are combined, between the protruding portion protruding from at least one of both components and the other component, along the contact portion of both components and the ink flow A space for filling the sealant is formed along the outside of at least a part of the path, and the tip of the protruding portion faces the other component so as to substantially close the longitudinal direction of the space. ,
An ink jet recording head, wherein one end of the space portion in the longitudinal direction is opened, and a communication portion that opens the space portion to the outside is provided at least on the back side away from the opening.

2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the communicating portion is formed between a tip portion of the protruding portion and the other component.

2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the protrusion includes a position restricting portion that partially contacts a surface of the other component that intersects the contact portion and restricts the mutual position of the two components. An ink jet recording head comprising:

2. The ink jet recording head according to claim 1, further comprising a third component formed by opening the plurality of ink grooves on one surface.
The first component is a cover plate fixed to the third component so as to cover the plurality of ink grooves, and extends from the ink introduction end of the plurality of ink grooves to the upstream side longer than the third component. Exist,
The second component has a manifold channel for distributing ink to the plurality of ink grooves between the extended portion of the first component and the protrusion. Inkjet recording head.

5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the protruding portion protrudes outward from both ends in the arrangement direction of the plurality of ink grooves from the second component parts to form the pair of space portions,
The second component has a second protrusion that extends to the outside of the manifold channel on the opposite side of the plurality of ink grooves, and the second component is between the second protrusion and the first component. An ink jet recording head, wherein a second space portion for filling a sealant is formed, which is connected to the pair of space portions at both ends.

5. The ink jet recording head according to claim 4, wherein the second component and the third component are located on both surfaces of the first component with the first component sandwiched therebetween, and protrude from the second component. The protruding portion has a position restricting portion that contacts a surface intersecting the both surfaces of the first component, and the protruding portion protruding from the second component on both surfaces of the first component is An ink jet recording head, wherein the ink jet recording heads face each other with a space in a direction parallel to a surface intersecting the both surfaces, and the communication portion communicates with the outside through the space.

2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein an opening at one end of the space is larger than the space and opens to the outside.

2. The ink jet recording head according to claim 1, wherein the communicating portion opens in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the space portion.