JP2015054439A - Ink jet head - Google Patents

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知実 飯島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that a reference plate deforms due to stress to be generated inside the reference plate, positional deviation of a head body is generated, and print quality is affected when a driving circuit generates heat when a thermal expansion coefficient of the reference plate is larger than a thermal expansion coefficient of a mounting plate.SOLUTION: According to one embodiment, there is provided an ink jet head comprising: a head body which has a plurality of discharge ports and ink chambers arranged in a nozzle arrangement direction; a supply part which supplies ink to the ink chambers of the head body; a driving circuit which is held at the supply part, and performs discharge drive of the head body; a heat sink which radiates heat generation by the driving circuit; a reference plate which integrates the heat sink, the driving circuit, the supply part and the head body to be fixed to a structure on a printer body side, and positions the head body to a printer body by setting the nozzle arrangement direction in parallel with a main scanning direction; and a groove part which is formed in the reference plate.

Description

一実施形態はインクジェットヘッドに関する。   One embodiment relates to an inkjet head.

インクジェットプリンタ本体にはインクジェットヘッドが設けられており、インクジェットヘッドから用紙に向けてインクを吐出する。従来、複数のヘッド本体を紙幅（用紙長さ又は用紙幅）方向に並べて配置したインクジェット記録装置が知られており、ヘッド本体と別のヘッド本体との隣接する各端部での吐出口の位置が調節される。それぞれ吐出口の列が主走査方向と平行になるようにして複数のヘッド本体がプリンタ本体に対して位置決めされ、画像記録領域が得られる。位置決め固定ではヘッド本体を支持するインクジェット構造体がプリンタ本体側の取付け板に基準プレートを介して取付けられており、この基準プレートの位置を基準に複数個のヘッド本体が並列配置される。基準プレートの熱膨張率は考慮されていないものの、吐出駆動ではドライバＩＣの発熱によりヘッド本体及びインクジェット構造体が熱膨張するため、複数のヘッドを長手方向に並べて配設したときに熱膨張によって隣り合うヘッドの間で相対的な位置ずれの発生や熱ひずみの発生によって低下する印写品質を防止するインクジェットプリンタが知られている（例えば特許文献１参照）。   The ink jet printer main body is provided with an ink jet head, and ejects ink from the ink jet head toward the paper. Conventionally, an ink jet recording apparatus in which a plurality of head main bodies are arranged side by side in the paper width (paper length or paper width) direction is known, and the position of the ejection port at each adjacent end of the head main body and another head main body is known. Is adjusted. A plurality of head bodies are positioned with respect to the printer body so that the rows of ejection openings are parallel to the main scanning direction, and an image recording area is obtained. In positioning and fixing, an ink jet structure that supports the head main body is attached to a mounting plate on the printer main body via a reference plate, and a plurality of head main bodies are arranged in parallel based on the position of the reference plate. Although the thermal expansion coefficient of the reference plate is not considered, since the head body and the ink jet structure are thermally expanded due to the heat generated by the driver IC in the ejection drive, when a plurality of heads are arranged side by side in the longitudinal direction, they are adjacent by thermal expansion. 2. Related Art Ink jet printers are known that prevent printing quality that deteriorates due to the occurrence of relative misalignment or thermal strain between matching heads (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６−１４２８４１号公報JP 2006-142841 A

しかし、基準プレートの熱膨張率が取付け板の熱膨張率よりも大きい場合、基準プレートの長尺方向の伸び量が取付け板の伸び量よりも大きいため、基準プレート内部に応力が発生する。この応力により基準プレートそのものが変形し、ノズルピッチに対して許容できない量の位置ずれが生じる。   However, when the thermal expansion coefficient of the reference plate is larger than the thermal expansion coefficient of the mounting plate, stress is generated inside the reference plate because the elongation amount in the longitudinal direction of the reference plate is larger than the elongation amount of the mounting plate. Due to this stress, the reference plate itself is deformed, resulting in an unacceptable amount of misalignment with respect to the nozzle pitch.

このような課題を解決するため、一実施形態によれば、ノズル配列方向に配列された複数の吐出口およびインク室を有するヘッド本体と、このヘッド本体の前記インク室へインクを供給する供給部と、この供給部に保持され前記ヘッド本体を吐出駆動する駆動回路と、この駆動回路による発熱を放熱するヒートシンクと、これらのヒートシンク、駆動回路、供給部およびヘッド本体を一体化して前記プリンタ本体側の構造体に固定し、このヘッド本体を前記ノズル配列方向が主走査方向に平行に前記プリンタ本体に対して位置決めする基準プレートと、この基準プレートに形成された溝部と、を備えるインクジェットヘッドが提供される。   In order to solve such a problem, according to one embodiment, a head body having a plurality of ejection openings and ink chambers arranged in a nozzle arrangement direction, and a supply unit that supplies ink to the ink chambers of the head body A drive circuit that is held by the supply unit to drive and discharge the head body, a heat sink that dissipates heat generated by the drive circuit, and the heat sink, drive circuit, supply unit, and head body are integrated into the printer body side. An ink jet head is provided that includes a reference plate that is fixed to the structure and that positions the head body relative to the printer body with the nozzle arrangement direction parallel to the main scanning direction, and a groove formed in the reference plate. Is done.

一実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。It is a perspective view of the ink-jet head concerning one embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドの部分的な分解斜視図である。It is a partial exploded perspective view of the ink jet head concerning one embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドの締結前の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view before the fastening of the inkjet head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドの締結後の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view after the fastening of the ink jet head concerning one embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the inkjet head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドに生じる変形の方向を示す図である。It is a figure which shows the direction of the deformation | transformation which arises in the inkjet head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドの締結部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the fastening part of the inkjet head which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドを複数設けたプリンタ本体の部分斜視図である。1 is a partial perspective view of a printer main body provided with a plurality of inkjet heads according to an embodiment. 一実施形態に係るインクジェットヘッドを複数設けたときの複数のヘッド本体の位置決め例を示す図である。It is a figure which shows the example of positioning of several head main bodies when multiple inkjet heads concerning one Embodiment are provided. 実施の形態の変形例に係るインクジェットヘッドの基準プレートの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the reference | standard plate of the inkjet head which concerns on the modification of embodiment.

以下、実施の形態に係るインクジェットヘッドについて、図１乃至図１０を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。   Hereinafter, an inkjet head according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 10. In the drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

（一実施形態）
図１は一実施形態に係るインクジェットヘッドの斜視図である。本実施形態に係るインクジェットヘッドは、ノズル配列方向に配列された複数の吐出口５１およびインク室を有するヘッド本体１１と、このヘッド本体１１のインク室へインクを供給するインク供給機構１２（供給部）と、このインク供給機構１２に保持されヘッド本体１１を吐出駆動するドライバＩＣ２１を含む駆動回路１８とを備えている。更にインクジェットヘッドはドライバＩＣ２１による発熱を放熱する一対のヒートシンク１４、１５と、これらのヒートシンク１４、１５、駆動回路１８、インク供給機構１２およびヘッド本体１１を締結部２７、２８により一体化してプリンタ本体側の取付け板上に固定し、このヘッド本体１１をノズル配列方向が主走査方向に平行にプリンタ本体に対して位置決めする基準プレート（データムプレート）１３と、この基準プレート１３にノズル配列方向に直交する方向に形成された溝部（凹部）２９、３０、３１とを備えている。インク供給機構１２、基準プレート１３、ヒートシンク１４、１５、駆動回路１８等はヘッド本体１１を支持するインクジェット構造体１０を構成する。 (One embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet head according to an embodiment. The ink jet head according to this embodiment includes a head main body 11 having a plurality of ejection ports 51 and ink chambers arranged in a nozzle arrangement direction, and an ink supply mechanism 12 (supply unit) that supplies ink to the ink chambers of the head main body 11. ) And a drive circuit 18 including a driver IC 21 that is held by the ink supply mechanism 12 and that drives the head body 11 to be ejected. Further, the ink-jet head integrates a pair of heat sinks 14 and 15 that dissipate heat generated by the driver IC 21, the heat sinks 14 and 15, the drive circuit 18, the ink supply mechanism 12, and the head main body 11 by fastening portions 27 and 28. A reference plate (datum plate) 13 that is fixed on the side mounting plate and positions the head body 11 with respect to the printer body with the nozzle arrangement direction parallel to the main scanning direction, and orthogonal to the reference plate 13 in the nozzle arrangement direction. Groove portions (concave portions) 29, 30, 31 formed in the direction to perform. The ink supply mechanism 12, the reference plate 13, the heat sinks 14 and 15, the drive circuit 18, and the like constitute the ink jet structure 10 that supports the head body 11.

ヘッド本体１１はインクを吐出するインクジェットヘッド本体であり、２列の吐出口５１を有するオリフィスプレート５２と、枠状のベースプレート５３とを備えている。このベースプレート５３は、その片面側に複数の圧力室と、これらの圧力室の共通液室と、圧力室ごとに室の容積を変化させる複数の圧電素子と、圧電素子ごとに圧力室及び吐出口５１間に設けられたノズルとを有する。   The head main body 11 is an ink jet head main body that discharges ink, and includes an orifice plate 52 having two rows of discharge ports 51 and a frame-shaped base plate 53. The base plate 53 includes a plurality of pressure chambers on one side thereof, a common liquid chamber for these pressure chambers, a plurality of piezoelectric elements for changing the volume of each pressure chamber, and a pressure chamber and a discharge port for each piezoelectric element. And a nozzle provided between the nozzles 51.

図２は一実施形態に係るインクジェットヘッドの部分的な分解斜視図であり、図１の例とは天地を反対にして表示している。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。インク供給機構１２は、ベースプレート５３の他面に貼付けられこのベースプレート５３にインクを供給するためのインク流路が内部に形成されたマニフォールド２２と、マニフォールド２２上に部材２４を介して搭載されインク流路に連通する供給パイプ１６および排出パイプ１７とを備えている。供給パイプ１６および排出パイプ１７はチューブに接続される。   FIG. 2 is a partially exploded perspective view of an ink jet head according to an embodiment, which is displayed with the top and bottom reversed from the example of FIG. The above described symbols represent the same elements. The ink supply mechanism 12 is attached to the other surface of the base plate 53 and has a manifold 22 in which an ink flow path for supplying ink to the base plate 53 is formed. The ink supply mechanism 12 is mounted on the manifold 22 via a member 24 via an ink flow. A supply pipe 16 and a discharge pipe 17 communicating with the road are provided. The supply pipe 16 and the discharge pipe 17 are connected to a tube.

駆動回路１８はベースプレート５３を挟んで一対対称に設けられており、電気的にはプリンタ本体側との間で制御信号を送受信し複数の圧電素子を駆動する。片方の駆動回路１８は、リジットプリント配線板（ＰＣＢ）１９と、耐熱性の２枚のフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）２０と、複数個の駆動制御用のドライバＩＣ（Ｄｒ．ＩＣ）２１とを備えている。リジットプリント配線板１９にはプリンタ本体側のコントローラへのコネクタ３２、受動部品３３類が設けられている。フレキシブルプリント配線板２０は例えばポリイミド製のフィルム配線であり、その一端部がリジットプリント配線板１９に接続され、他端部はベースプレート５３内に配線された各圧力室への信号線パターンに接続されている。ドライバＩＣ２１はＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）によりフレキシブルプリント配線板２０にパッケージ化されている。他方の駆動回路１８も一方の駆動回路１８と同じ構成を有する。   The drive circuits 18 are provided symmetrically with respect to the base plate 53, and electrically drive a plurality of piezoelectric elements by transmitting and receiving control signals to and from the printer main body side. One drive circuit 18 includes a rigid printed wiring board (PCB) 19, two heat-resistant flexible printed wiring boards (FPC) 20, and a plurality of driver ICs (Dr. ICs) 21 for driving control. I have. The rigid printed wiring board 19 is provided with a connector 32 to the controller on the printer body side and passive components 33. The flexible printed wiring board 20 is a film wiring made of polyimide, for example. One end of the flexible printed wiring board 20 is connected to the rigid printed wiring board 19 and the other end is connected to a signal line pattern to each pressure chamber wired in the base plate 53. ing. The driver IC 21 is packaged on the flexible printed wiring board 20 by COF (chip on film). The other drive circuit 18 has the same configuration as the one drive circuit 18.

図３は一実施形態に係るインクジェットヘッドの締結前の分解斜視図であり、図４は一実施形態に係るインクジェットヘッドの締結後の分解斜視図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。図３のようにヒートシンク１４はネジ５４やボルト３８、３９類によって基準プレート１３の左側面に固定され、ヒートシンク１５も同様に基準プレート１３の右側面に固定される。これらのヒートシンク１４、１５はネジ５４やボルト３８、３９等によって互いにカシメ合い、ヒートシンク板の内壁面側に、基準プレート１３、インク供給用のチューブ４７及びインク排出用のチューブ４８を覆う。ヒートシンク１４には例えばアルミニウム又はモールドの成型品が用いられる。ヒートシンク１５もヒートシンク１４と同様である。これらのヒートシンク１４、１５が互いに取付けられた状態で、フレキシブルプリント配線板２０がその根元から上方へ折り曲げられ、図４のようにフレキシブルプリント配線板２０上のドライバＩＣ２１がヒートシンク１４、１５の背面下部に密着するようになっている。インクジェットヘッドはケーブル３６、３７によってプリンタ本体側のコントローラと信号を授受する。図３ではチューブ４７、４８の各一端が供給パイプ１６、排出パイプ１７に接続され、チューブ４７、４８の各他端はパイプ３４、３５に連結される。   FIG. 3 is an exploded perspective view before the ink jet head according to the embodiment is fastened, and FIG. 4 is an exploded perspective view after the ink jet head according to the embodiment is fastened. The above described symbols represent the same elements. As shown in FIG. 3, the heat sink 14 is fixed to the left side surface of the reference plate 13 with screws 54 and bolts 38 and 39, and the heat sink 15 is similarly fixed to the right side surface of the reference plate 13. The heat sinks 14 and 15 are caulked with each other by screws 54, bolts 38 and 39, and the like, and the reference plate 13, the ink supply tube 47, and the ink discharge tube 48 are covered on the inner wall surface side of the heat sink plate. For the heat sink 14, for example, a molded product of aluminum or a mold is used. The heat sink 15 is the same as the heat sink 14. In a state where these heat sinks 14 and 15 are attached to each other, the flexible printed wiring board 20 is bent upward from the base thereof, and the driver IC 21 on the flexible printed wiring board 20 is arranged at the lower back of the heat sinks 14 and 15 as shown in FIG. It comes to adhere to. The ink-jet head transmits and receives signals to and from the printer main body controller via cables 36 and 37. In FIG. 3, one end of each of the tubes 47 and 48 is connected to the supply pipe 16 and the discharge pipe 17, and the other end of each of the tubes 47 and 48 is connected to the pipes 34 and 35.

図５は本実施形態に係るインクジェットヘッドの図４のＡＡ′に沿う縦断面図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。基準プレート１３は本実施形態に係るインクジェットヘッドをプリンタ本体側の鉄製の取付け板４０に固定し、プリンタ本体に対して位置決めをするための金属プレートである。基準プレート１３には例えばアルミニウム製の成型品が用いられており、取付け板４０の熱膨張率よりも大きい熱膨張率を有する。熱膨張率とは体積膨張率又は線膨張率であり、温度（摂氏）の逆数の次元により表される。基準プレート１３は、プレート両側面部に形成された複数のネジ孔５５と、パイプ３４、３５にそれぞれ挿通される流路２５、２６とを備えており、基準プレート１３の長尺方向両端が締結部（ヘッド取付部）２７、２８を構成している。この締結部２７は、取付け板４０のボルト孔４１と、取付け４０上に起立してスペーサ兼ねスタッド４２と、このスタッド４２に螺合するボルト（ヘッド取付け用ネジ）４４と、このボルト４４のボルト径よりも大きい孔径を有するボルト孔４９とを備える。締結部２８はボルト孔４１、スタッド４３、ボルト４５及びボルト孔４６を備える。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 4 of the ink jet head according to the present embodiment. The above described symbols represent the same elements. The reference plate 13 is a metal plate for fixing the ink jet head according to the present embodiment to the iron mounting plate 40 on the printer body side and positioning the ink jet head with respect to the printer body. For example, an aluminum molded product is used for the reference plate 13 and has a thermal expansion coefficient larger than that of the mounting plate 40. The thermal expansion coefficient is a volume expansion coefficient or a linear expansion coefficient, and is expressed by a dimension of the reciprocal of temperature (Celsius). The reference plate 13 includes a plurality of screw holes 55 formed on both side portions of the plate and flow paths 25 and 26 inserted through the pipes 34 and 35, respectively, and both ends in the longitudinal direction of the reference plate 13 are fastening portions. (Head mounting portions) 27 and 28 are configured. The fastening portion 27 includes a bolt hole 41 of the mounting plate 40, a spacer / stud 42 standing on the mounting 40, a bolt (head mounting screw) 44 screwed into the stud 42, and a bolt of the bolt 44. And a bolt hole 49 having a hole diameter larger than the diameter. The fastening portion 28 includes a bolt hole 41, a stud 43, a bolt 45, and a bolt hole 46.

また、溝部２９、３０、３１は締結部２７、２８間に凹設されており、何れもノズル配列方向への基準プレート１３の伸びによる応力を吸収する。溝部２９は、伸びによる応力に対してひずみ度が大きい機械的物性値を持つ弱部を有し、この弱部の変形により応力を吸収する。弱部とは例えば局所的に力に対して変形する領域である。溝部３０、３１も溝部２９と同様である。   Moreover, the groove parts 29, 30, and 31 are recessed between the fastening parts 27 and 28, and all absorb the stress due to the extension of the reference plate 13 in the nozzle arrangement direction. The groove portion 29 has a weak portion having a mechanical property value having a large degree of strain with respect to the stress due to elongation, and absorbs the stress by deformation of the weak portion. A weak part is an area | region which deform | transforms with respect to force locally, for example. The groove portions 30 and 31 are the same as the groove portion 29.

次に上述の構成の本実施形態に係るインクジェットヘッドの作用動作について述べると、吐出についてはプリンタ本体からの駆動信号を駆動回路１８が受信し、何れかのドライバＩＣ２１は圧力室へパルス電圧信号を印可して電界を発生させ、この圧力室内の側壁を変形させる。ヘッド本体１１では圧力室の容積が拡張し縮小することにより、インクが加圧され、ヘッド本体１１は液滴を吐出口５１から吐出する。このインクジェットヘッドが吐出時にドライバＩＣ２１にて発生した熱はヒートシンク１４、１５の何れかに伝わり、ヒートシンク１４、１５及び基準プレート１３は放熱する。   Next, the operation of the ink jet head according to this embodiment having the above-described configuration will be described. For ejection, the drive circuit 18 receives a drive signal from the printer body, and any one of the driver ICs 21 outputs a pulse voltage signal to the pressure chamber. When applied, an electric field is generated to deform the side wall in the pressure chamber. In the head main body 11, the volume of the pressure chamber is expanded and contracted, whereby ink is pressurized, and the head main body 11 discharges droplets from the discharge ports 51. The heat generated by the driver IC 21 when the ink jet head discharges is transmitted to either of the heat sinks 14 and 15, and the heat sinks 14 and 15 and the reference plate 13 dissipate heat.

ここで締結部２７、２８が強い力でボルト締めされており駆動回路１８の駆動期間が短い場合、発熱によりボルト４４、４５の軸芯の位置が基準プレート１３の長尺方向外方へ変位しても冷却により元に戻り、ヘッド本体１１が印字品質に影響を及ぼす程度に変形することはない。基準プレート１３は長尺方向と直交する印字送り方向にも伸びるが、この送り方向のプレート寸法が伸びても冷却によりこのプレート寸法は元に戻る。あるいは印字ずれに実質的に寄与しない程度のずれにとどまる。   Here, when the fastening portions 27 and 28 are bolted with a strong force and the driving period of the drive circuit 18 is short, the axial positions of the bolts 44 and 45 are displaced outward in the longitudinal direction of the reference plate 13 due to heat generation. However, it returns to its original state by cooling, and the head main body 11 is not deformed to the extent that it affects the print quality. The reference plate 13 also extends in the print feed direction orthogonal to the longitudinal direction, but even if the plate dimension in the feed direction is extended, the plate dimension is restored to the original by cooling. Alternatively, the deviation does not substantially contribute to the printing deviation.

図６は本実施形態に係るインクジェットヘッドに生じる変形の方向例を示す図である。既述の符号はそれらと同じ要素を表す。駆動回路１８による発熱量の増大によりドライバＩＣ２１が放熱すると、ヒートシンク材質はアルミニウム製であるため高い熱伝導効率によって基準プレート１３（同図では両側のボルト取付け部が表示されている）と取付け板４０とがヒートシンク１４、１５からの伝熱によって同図左右（矢印参照）へと膨張する。締結部２７、２８が強い力でボルト締めされた状態では基準プレート１３は長尺方向外方へ向かって取付け板４０よりも大きく膨張する。ヘッド本体１１の吐出口５１の位置が長尺方向外方にずれる。   FIG. 6 is a diagram showing an example of the direction of deformation that occurs in the ink jet head according to the present embodiment. The above described symbols represent the same elements. When the driver IC 21 dissipates heat due to an increase in the amount of heat generated by the drive circuit 18, the heat sink material is made of aluminum, so the reference plate 13 (both bolt mounting portions on both sides are shown in the figure) and the mounting plate 40 due to high heat conduction efficiency. Expands left and right (see arrows) in the figure due to heat transfer from the heat sinks 14 and 15. In a state where the fastening portions 27 and 28 are bolted with a strong force, the reference plate 13 expands larger than the mounting plate 40 outward in the longitudinal direction. The position of the ejection port 51 of the head body 11 is shifted outward in the longitudinal direction.

図７（ａ）は本実施形態に係るインクジェットヘッドの一方の締結部２８を拡大して示す縦断面図である（螺合溝は省略している）。ボルト孔４６はボルト径よりも大きい孔径を有し、スタッド４３による締結によりボルト４５はボルト軸心下半分において固定されている。図７（ｂ）、図７（ｃ）はそれぞれ図７（ａ）の要部を示す図であり、図７（ｂ）のように、基準プレート１３は取付け板４０へミクロン単位の調整によってボルト固定される。図７（ｃ）のように、発熱及び冷却の繰返しによって、基準プレート１３の伸び量が取付け板４０の伸び量よりも大きく上回る。基準プレート１３のボルト孔４６の中心線とボルト軸芯とがずれる。ボルト孔４６の長尺方向の位置が基準位置よりも外方にずれる。また他方の締結部２７も同様にして締結部２８のずれ方向と反対方向に長尺方向にずれる。締結部２７、２８間においては、それぞれ同じ材質を持つ基準プレート１３及びヒートシンク１４、１５が熱膨張し、基準プレート１３及び取付け板４０の各伸び量の差による応力が基準プレート１３内部に発生する。   FIG. 7A is an enlarged longitudinal sectional view showing one fastening portion 28 of the ink jet head according to the present embodiment (a screwing groove is omitted). The bolt hole 46 has a hole diameter larger than the bolt diameter, and the bolt 45 is fixed in the lower half of the bolt shaft center by fastening with the stud 43. 7 (b) and 7 (c) are diagrams showing the main part of FIG. 7 (a). As shown in FIG. 7 (b), the reference plate 13 is bolted to the mounting plate 40 by adjustment in units of microns. Fixed. As shown in FIG. 7C, the extension amount of the reference plate 13 greatly exceeds the extension amount of the mounting plate 40 due to the repetition of heat generation and cooling. The center line of the bolt hole 46 of the reference plate 13 and the bolt axis are displaced. The position of the bolt hole 46 in the longitudinal direction is shifted outward from the reference position. Similarly, the other fastening portion 27 is shifted in the longitudinal direction in the direction opposite to the displacement direction of the fastening portion 28. Between the fastening portions 27, 28, the reference plate 13 and the heat sinks 14, 15 having the same material are thermally expanded, and stress is generated inside the reference plate 13 due to the difference in elongation between the reference plate 13 and the mounting plate 40. .

本実施形態に係るインクジェットヘッドは、この応力の長尺方向成分が溝部２９、３０、３１に作用させ、溝部２９、３０、３１の全て又は一部を変形させるため、基準プレート１３内部の応力を減少させ、あるいは緩和することによりヘッド取付けネジ部である締結部２７、２８でのずれを防止することができる。   In the inkjet head according to the present embodiment, since the longitudinal component of this stress acts on the groove portions 29, 30, 31 and deforms all or part of the groove portions 29, 30, 31, the stress inside the reference plate 13 is reduced. By reducing or mitigating, it is possible to prevent displacement at the fastening portions 27 and 28 that are head mounting screw portions.

図８は本実施形態に係るインクジェットヘッドを複数設けたプリンタ本体の部分斜視図である。それぞれ主走査方向に配置された２又は３個のインクジェットヘッド１が副走査方向に配列されている。カラープリンタでは、取付け板４０に、用紙Ｐに対して色ごとに例えば５個の本実施形態に係るインクジェットヘッド１が千鳥状に配列して設けられる。前列（又は後列）の２つのインクジェットヘッド１のヘッド中心線間の等分位置に、後列（又は前列）のインクジェットヘッド１のヘッド中心線が合致するように、各インクジェットヘッド１が配置されている。   FIG. 8 is a partial perspective view of a printer body provided with a plurality of inkjet heads according to the present embodiment. Two or three inkjet heads 1 arranged in the main scanning direction are arranged in the sub-scanning direction. In the color printer, for example, five inkjet heads 1 according to the present embodiment are provided on the mounting plate 40 for each color on the paper P in a staggered manner. Each inkjet head 1 is arranged such that the head center line of the inkjet head 1 in the rear row (or front row) matches the equally divided position between the head center lines of the two inkjet heads 1 in the front row (or rear row). .

図９は複数のヘッド本体の位置決め例を示す図である。同図中小円は吐出口５１を表し、それ以外の既述の符号はそれらと同じ要素を表す。隣接する２つのヘッド本体１１どうしでは、一方のヘッド本体１１と別のヘッド本体１１との隣接する各端部での吐出口５１の位置が合うように調節されている。ヘッド本体１１を数μｍの精度でプリンタ本体側に対して調節固定した場合であっても、溝部２９、３０、３１が変形することによって、インクジェットヘッド１ごとに、０．１ｍｍ又はそれ以上の大きさを持つ位置ずれを実質的に除去することができる。複数のヘッド本体１１を配置した場合でも位置ずれを個別に防止でき、何れかのインクジェットヘッド１から他のインクジェットヘッド１へ位置ずれが伝播することはない。   FIG. 9 is a diagram showing an example of positioning of a plurality of head bodies. The small circle in the figure represents the discharge port 51, and the other reference numerals other than those represent the same elements. The two adjacent head bodies 11 are adjusted so that the positions of the discharge ports 51 at the adjacent ends of one head body 11 and another head body 11 are matched. Even when the head main body 11 is adjusted and fixed to the printer main body side with an accuracy of several μm, the grooves 29, 30, and 31 are deformed, so that each ink jet head 1 has a size of 0.1 mm or more. It is possible to substantially eliminate misalignment. Even when a plurality of head main bodies 11 are arranged, the positional deviation can be prevented individually, and the positional deviation does not propagate from any inkjet head 1 to another inkjet head 1.

上記のように、熱膨張時に発生する取付け板４０によるずれをなくすために、図１〜図９に示すように、基準プレート１３の２か所のプリンタ本体ヘの取付け部間に直交する方向に溝部２９、３０、３１を設け、応力的に弱い部分を作成しておき、伸びによる応力がかかった場合、その部分が変形するようにすることにより、締結部（ヘッド取付ネジ部）２７、２８でのずれを防止する。従ってプリンタ本体への取付け部とヘッド本体１１との間での、ドライバＩＣ２１の発熱による収縮によって生じるヘッド本体１１の取付け位置の微小移動による印字位置ずれを溝部２９、３０、３１の変形で吸収することができる。近年、インクジェットヘッドの使用環境が高温あるいは低温の状況下で使用される場面が増えてきているが、その場合でも、本実施形態に係るインクジェットヘッドによる構造により対応することが可能である。   As described above, in order to eliminate the displacement due to the mounting plate 40 that occurs during thermal expansion, as shown in FIGS. 1 to 9, in a direction perpendicular to the mounting portions of the reference plate 13 to the two printer main bodies. The groove portions 29, 30, 31 are provided to create weakly stressed portions, and when stress due to elongation is applied, the portions are deformed, whereby fastening portions (head mounting screw portions) 27, 28 are formed. Prevent misalignment. Accordingly, the displacement of the printing position due to the minute movement of the mounting position of the head main body 11 caused by the contraction due to the heat generation of the driver IC 21 between the mounting portion to the printer main body and the head main body 11 is absorbed by the deformation of the groove portions 29, 30 and 31. be able to. In recent years, the usage environment of an inkjet head is increasing under high or low temperature conditions. Even in this case, it is possible to cope with the structure of the inkjet head according to the present embodiment.

（変形例）
上記実施形態では、溝部２９、３０、３１は基準プレート１３の長尺方向に直交する方向に形成されており、溝部２９、３０、３１の変形によりこの長尺方向の伸び量を吸収するものであったが、基準プレート１３は、この基準プレート１３の断面積に比例する大きさの応力を減少させてもよい。断面積とは基準プレート１３のノズル配列方向に直交する面である。 (Modification)
In the above embodiment, the grooves 29, 30, 31 are formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the reference plate 13, and the elongation in the longitudinal direction is absorbed by deformation of the grooves 29, 30, 31. However, the reference plate 13 may reduce a stress having a magnitude proportional to the cross-sectional area of the reference plate 13. The cross-sectional area is a surface orthogonal to the nozzle arrangement direction of the reference plate 13.

図１０は変形例に係るインクジェットヘッドの基準プレート１３の縦断面図であり図６のＢＢ′に沿うものである。既述の符号はそれらと同じである。基準プレート１３の内部のうち、締結部２８の部位に空洞５６が形成されている。空洞５６により長尺方向外方への内部応力の大きさが減少又は緩和するため、溝部２９、３０、３１の変形によりずれが吸収されるという効果に重畳する。   FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the reference plate 13 of the inkjet head according to the modification, and is taken along BB ′ of FIG. The above-mentioned codes are the same as those. A cavity 56 is formed in a portion of the fastening portion 28 in the reference plate 13. Since the size of the internal stress outward in the longitudinal direction is reduced or alleviated by the cavity 56, this is superimposed on the effect that the shift is absorbed by the deformation of the grooves 29, 30, and 31.

長尺方向外方へ板断面方向の応力成分を、この断面内と異なる別方向へ分散させるよう応力に対して弱く変形しやすい部位を基準プレート１３内部の締結部２８付近に予め形成しておいてもよい。   A portion that is weak against stress and easily deformed is formed in the vicinity of the fastening portion 28 in the reference plate 13 so as to disperse the stress component in the plate cross-sectional direction outward in the longitudinal direction in a different direction different from the cross-section. May be.

以上のように、インクジェットヘッドのうちのヘッド本体以外の部分に相当するインクジェットヘッド構造体の熱膨張率と、プリンタ本体側構造体の熱膨張率とが異なる材質で作成されている場合において、基準プレート１３の上面中央に溝部３０を設け、取付け２か所の締結部２７、２８に対して長尺方向に直交する方向に基準プレート１３上に溝部２９、３１を形成することによって、基準プレート１３に応力的に弱い部分が生成される。この基準プレート１３へ伸びによる応力が作用した場合、その部分が変形することにより、ヘッド取付けネジ部でのずれを防止することができるようになる。   As described above, in the case where the thermal expansion coefficient of the inkjet head structure corresponding to the portion other than the head body of the inkjet head and the thermal expansion coefficient of the printer main body side structure are made of different materials, the reference A groove portion 30 is provided in the center of the upper surface of the plate 13, and grooves 29 and 31 are formed on the reference plate 13 in a direction perpendicular to the longitudinal direction with respect to the fastening portions 27 and 28 at two attachment positions, whereby the reference plate 13 A portion weak in stress is generated. When stress due to elongation acts on the reference plate 13, the portion is deformed, thereby preventing the head mounting screw portion from being displaced.

上記実施形態では、溝部２９、３０、３１の弱部は例えば溝部２９等の近傍に温度処理あるいは物理的処理により形成される。溝部２９、３０、３１の溝長さ、溝幅、溝深さ、溝断面形状は種々変更可能である。溝の数は４本あるいは５本以上であってもよい。また、溝は基準プレート１３の底面、左側面及び右側面に形成されてもよい。底面、両側面に形成される溝は上面の溝部２９、３０、３１とは別個に設けられてもよく、あるいは溝部２９等とともに設けられてもよい。溝は基準プレート１３に対して凹状に形成された凹部でもよい。溝岸どうしが平行な溝部２９に限らず溝幅は一定でなくてもよく、上面溝形状は種々変形できる。例えば基準プレート１３の上面を上面視した状態で、一つの溝を挟んで一方の上面部の一端部に複数の凸状の突起部が形成され、対向する他方の上面部の対向端部に複数の凹状のへこみ部が形成され、これらの凹凸を入れ子状に組寄せて全体として溝形状が方形ギザギザ状に見えるようにしてもよい。   In the above embodiment, the weak portions of the groove portions 29, 30, and 31 are formed in the vicinity of the groove portion 29 or the like, for example, by temperature treatment or physical treatment. The groove length, groove width, groove depth, and groove cross-sectional shape of the groove portions 29, 30, and 31 can be variously changed. The number of grooves may be 4 or 5 or more. Further, the grooves may be formed on the bottom surface, the left side surface, and the right side surface of the reference plate 13. The grooves formed on the bottom surface and both side surfaces may be provided separately from the groove portions 29, 30, and 31 on the top surface, or may be provided together with the groove portions 29 and the like. The groove may be a recess formed in a concave shape with respect to the reference plate 13. The groove width is not limited to the groove portion 29 where the groove banks are parallel to each other, and the upper surface groove shape can be variously modified. For example, in a state where the upper surface of the reference plate 13 is viewed from above, a plurality of convex protrusions are formed at one end of one upper surface part across one groove, and a plurality of protrusions are formed at the opposite end portions of the other upper surface portion. It is also possible to form a concave dent, and assemble these irregularities in a nested manner so that the groove shape looks like a square jagged shape as a whole.

プリンタ本体側の取付け部材はプレート（取付け板）であったが、取付け部材としては、プリンタ本体側のフレーム、枠体、ホルダ、取付け具あるいは棒状や片状又はこれらの組合わせなどを用いても良い。溝部２９、３０、３１は基準プレート１３の上面に長尺方向に直交する方向に形成されていたが、この上面において長尺方向に対して角度をもって傾斜する方向に形成されてもよい。インク供給、排出用のチューブ４７、４８の位置は互いに逆に設計されることもある。ヒートシンク１４、１５にはフィンを設けてもよく、又は表面積を拡大させるための表面処理を施しても良いことは言うまでも無い。これらの変更をして実施をしたに過ぎない実施品に対して実施形態に係るインクジェットヘッドの優位性は何ら損なわれるものではない。   Although the attachment member on the printer body side is a plate (attachment plate), the attachment member may be a frame, a frame, a holder, a fixture, a rod shape, a piece shape, or a combination of these on the printer body side. good. The groove portions 29, 30, and 31 are formed on the upper surface of the reference plate 13 in a direction orthogonal to the longitudinal direction, but may be formed on the upper surface in a direction that is inclined with respect to the longitudinal direction. The positions of the ink supply and discharge tubes 47 and 48 may be designed to be opposite to each other. Needless to say, the heat sinks 14 and 15 may be provided with fins or may be subjected to a surface treatment for increasing the surface area. The superiority of the ink jet head according to the embodiment is not impaired at all with respect to the embodiment that has been implemented with these changes.

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１１…ヘッド本体、１２…インク供給機構（供給部）、１３…基準プレート（データムプレート）、１４，１５…ヒートシンク、１８…駆動回路、２１…ドライバＩＣ、２７，２８…締結部、２９，３０，３１…溝部、４０…プリンタ本体側の取付け板。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Head main body, 12 ... Ink supply mechanism (supply part), 13 ... Reference | standard plate (datum plate), 14, 15 ... Heat sink, 18 ... Drive circuit, 21 ... Driver IC, 27, 28 ... Fastening part, 29, 30 , 31 ... Groove, 40 ... Mounting plate on the printer main body side.

Claims (5)

ノズル配列方向に配列された複数の吐出口およびインク室を有するヘッド本体と、
このヘッド本体の前記インク室へインクを供給する供給部と、
この供給部に保持され前記ヘッド本体を吐出駆動する駆動回路と、
この駆動回路による発熱を放熱するヒートシンクと、
これらのヒートシンク、駆動回路、供給部およびヘッド本体を一体化して前記プリンタ本体側の構造体に固定し、このヘッド本体を前記ノズル配列方向が主走査方向に平行に前記プリンタ本体に対して位置決めする基準プレートと、
この基準プレートに形成された溝部と、
を備えるインクジェットヘッド。 A head body having a plurality of ejection openings and ink chambers arranged in the nozzle arrangement direction;
A supply unit for supplying ink to the ink chamber of the head body;
A drive circuit that is held by the supply unit and drives the head body to discharge;
A heat sink that dissipates heat generated by this drive circuit;
These heat sink, drive circuit, supply unit and head main body are integrated and fixed to the structure on the printer main body side, and the head main body is positioned with respect to the printer main body so that the nozzle arrangement direction is parallel to the main scanning direction. A reference plate;
A groove formed in the reference plate;
An inkjet head comprising: 前記溝部は前記ノズル配列方向に交叉する方向に形成され、前記ノズル配列方向への前記基準プレートの伸びによる応力を吸収する請求項１記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the groove portion is formed in a direction intersecting with the nozzle arrangement direction, and absorbs stress due to extension of the reference plate in the nozzle arrangement direction. 前記溝部は、前記応力に対してひずみ度が大きい機械的物性値を持つ弱部を有する請求項２記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 2, wherein the groove portion has a weak portion having a mechanical property value having a large degree of distortion with respect to the stress. 前記溝部はその変形により、前記ノズル配列方向に直交する面内での前記基準プレートの断面積に比例する大きさの応力を前記面内の何れかの方向へ分散させる請求項１記載のインクジェットヘッド。   2. The inkjet head according to claim 1, wherein the groove portion disperses a stress having a magnitude proportional to a cross-sectional area of the reference plate in a plane orthogonal to the nozzle arrangement direction in any direction in the plane. . 前記基準プレートはその内部に前記ノズル配列方向への前記基準プレートの伸び量を吸収する空洞を備える請求項１記載のインクジェットヘッド。   The inkjet head according to claim 1, wherein the reference plate includes a cavity that absorbs an extension amount of the reference plate in the nozzle arrangement direction.
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