(57)【要約】【課題】液密性の保持と、フロントエンド部の界面剥離の防止とを両立する。【解決手段】複数のプレート部材６１〜６９が積層接着されてなるフロントエンド部１７と、フロントエンド部１７に積層された剛性部品１６と、剛性部品１６にネジ結合されて剛性部品１６の貫通孔４３と連通する液体流路３０を有したタンク部品１２と、剛性部品１６とタンク部品１２との間にネジ４６ａ，４６ｂの締付力により圧潰された状態で介在するシール部品１３とを備え、剛性部品１６は貫通孔４３の周辺でプレート部材６１〜６９の積層方向に対して傾斜する第１傾斜面４２を有し、タンク部品１２は液体流路３０の開口周辺でプレート部材６１〜６９の積層方向に対して同様に傾斜する第２傾斜面４４を有する。シール部品１３は第１及び第２傾斜面４２，４４の間に介在し、ネジ４６ａ，４６ｂは第１及び第２傾斜面４２，４４の法線方向に挿入される。【選択図】図４
2010069746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプレート部材が積層接着されてなり、該積層方向の一方の面に開口する流入口を通って流入した液体をノズルから吐出するフロントエンド部と、
前記フロントエンド部の前記流入口が開口する面に積層され、前記流入口と連通する貫通孔を有した剛性部品と、
前記剛性部品の前記フロントエンド部が積層された側とは反対側にネジ結合され、前記貫通孔の前記反対側と連通する液体流路を有したタンク部品と、
前記液体流路および前記貫通孔と対向して連通する流通孔を有し、前記剛性部品の前記反対側で前記貫通孔が開口する第１の面と、前記タンク部品の前記液体流路が開口する第２の面との間に、前記ネジの締付力により圧潰されて前記流通孔が前記液体流路及び前記貫通孔と連通する状態で介在するシール部品と、を備える液体吐出ヘッドであって、
前記第１の面が、前記貫通孔の周辺において前記プレート部材の積層方向に対して傾斜する第１傾斜面をなし、前記第２の面が、前記液体流路の前記開口周辺において前記プレート部材の積層方向に対して前記第１の面とほぼ等しい角度で傾斜する第２傾斜面をなし、前記シール部品が前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に介在し、
前記剛性部品と前記タンク部品とをネジ結合するためのネジ結合部が前記第１及び第２傾斜面に設けられ、前記ネジが前記第１及び第２傾斜面の法線方向に挿入されることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記剛性部品は、前記貫通孔の形成部位周辺において、前記第１傾斜面を形成すべく他の部位に比べて肉厚の肉厚部を有し、前記ネジ結合部の一部が前記肉厚部に形成されており、
前記ネジが、前記肉厚部に形成された前記ネジ結合部に挿入されて前記剛性部品に係合していることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１及び第２傾斜面の法線方向が、前記タンク部品が設けられている側に向かうに従って前記フロントエンド部の内側に向くよう傾斜していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第１傾斜面に前記貫通孔を覆うフィルタが接着され、前記第１傾斜面が鉛直方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のプレート部材が積層接着されてなるフロントエンド部を備えた液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノズルから液滴を対象物に吐出する液体吐出装置の一例として、インク滴を用紙等の被記録媒体に吐出して画像等を記録するインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタにおいては、ノズルを備える部材をユニット化してフロントエンド部とし、これをキャリッジに搭載してノズルを被記録媒体に対向させるよう配置することがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
フロントエンド部は複数のプレート部材を積層接着してなり、その上面にはノズルに供給されるインクを導入する複数の流入口が形成されている。各複数のプレートは薄厚のため、このフロントエンド部の上面には補強プレートが接着され、これにより、フロントエンド部の剛性確保が図られている。さらに、この補強プレートは流入口と連通する複数の貫通孔を有している。
【０００４】
インクジェットプリンタにはキャリッジ外に静置されたインクカートリッジが着脱自在に装着され、このインクカートリッジ内のインクは、例えばチューブを介してキャリッジに搭載されたタンク部品内の複数のインク流路に供給される。補強プレートの上側にはこのタンク部品が積層され、そのインク流路と貫通孔とが連通し、結果インク流路がフロントエンド部の流入口に連通するようにしている。
【０００５】
図６はこのような従来のインクジェットヘッドの長さ方向の模式的部分断面図である。なお、キャリッジは省略してある。図６に示すインクジェットヘッド９０１はインクカートリッジに繋がるチューブ９５０が接続されたタンク部品９０２と、ノズルを有したフロントエンド部９０３とを備える。フロントエンド部９０３を構成する複数のプレート部材の積層方向は鉛直方向に向くよう配置されている。
【０００６】
フロントエンド部９０３のノズルを有した面とは反対側（上側）の面には補強プレート９０４が接着され、補強プレート９０４のさらに上側にはタンク部品９０２が配置されている。補強プレート９０４とタンク部品９０２との間には、貫通孔９０５及びインク流路（図示せず）の複数の開口の周囲において弾性を有したシール部品９０６が設けられ、インクが漏出しないようにされている。
【０００７】
タンク部品９０２は補強プレート９０４にネジ９０７を用いて結合される。タンク部品９０２及び補強プレート９０４の各々には、その幅方向の両側において、貫通孔９０５及びインク流路に隣接した位置でネジ９０７が挿通されるネジ孔９０８が形成されている。これらネジ孔９０８はプレート部材の積層方向と同様に鉛直方向に延在し、ネジ９０７はタンク部品９０２の上側からネジ孔９０８に下向きに挿入される。タンク部品および補強プレートの両側においてネジ９０８を締め付けることによってシール部品９０６は均等に圧潰され、これにより各貫通孔９０５及び各インク流路を互いに液密に連通させることができる。
【特許文献１】特開２００５−１６１７６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この液密性を高めるためには、シール部品９０６の圧潰量をできる限り大きくするのが好ましく、ネジ９０８による締付力を大きくするのがよい。しかし、シール部品９０６の圧潰量が大きくなるほど、シール部品９０６から補強プレート９０４に作用する反力Ｆが大きくなる。
【０００９】
反力Ｆが大きいと、補強プレート９０４の貫通孔９０５の周囲が局所的に鉛直下向きに撓むことがあり、これにより補強プレート９０４に接着されたフロントエンド部９０３を構成する複数のプレート部材にも鉛直下向き、すなわち積層方向の荷重が作用する。このように、大きな反力Ｆに基づいて積層方向に荷重が作用すると、複数のプレート部材同士間又はプレート部材と補強プレート９０４との間で接着剤の強度がもたず、その界面で剥離が生じ、インク漏れ等が起こる可能性がある。
【００１０】
なお、シール部品９０６の材料の硬度を小さくすることで反力を抑えるという解決法も考えられうる。しかし、一般に硬度の小さい弾性材料は様々な添加物を含有しているため、インク流路から貫通孔９０５へと流れるインクが添加物の影響を受けて変性するおそれがある。つまり、シール部品９０６の材料の観点から上記の界面剥離の課題を解決するのは困難となっている。
【００１１】
そこで、本発明は、液密性の確保とフロントエンド部の剥離の防止とを両立可能な液体吐出ヘッドを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、複数のプレート部材が積層接着されてなり、該積層方向の一方の面に開口する流入口を通って流入した液体をノズルから吐出するフロントエンド部と、前記フロントエンド部の前記流入口が開口する面に積層され、前記流入口と連通する貫通孔を有した剛性部品と、前記剛性部品の前記フロントエンド部が積層された側とは反対側にネジ結合され、前記貫通孔の前記反対側と連通する液体流路を有したタンク部品と、前記液体流路および前記貫通孔と対向して連通する流通孔を有し、前記剛性部品の前記反対側で前記貫通孔が開口する第１の面と、前記タンク部品の前記液体流路が開口する第２の面との間に、前記ネジの締付力により圧潰されて前記流通孔が前記液体流路及び前記貫通孔と連通する状態で介在するシール部品と、を備える液体吐出ヘッドであって、前記第１の面が、前記貫通孔の周辺において前記プレート部材の積層方向に対して傾斜する第１傾斜面をなし、前記第２の面が、前記液体流路の前記開口周辺において前記プレート部材の積層方向に対して前記第１の面とほぼ等しい角度で傾斜する第２傾斜面をなし、前記シール部品が前記第１傾斜面と前記第２傾斜面との間に介在し、前記剛性部品と前記タンク部品とを結合するためのネジが挿入されるネジ結合部が前記第１及び第２傾斜面に設けられ、前記ネジが前記第１及び第２傾斜面の法線方向に向けて挿入されることを特徴としている。
【００１３】
このような構成とすることにより、ネジの挿入方向すなわちネジの締付方向がプレート部材の積層方向に対して傾斜する。このため、傾斜面のこの積層方向に対する傾斜角に応じた分力が、圧潰された状態のシール部品からの反力として剛性部品に作用することとなる。つまり、ネジの挿入方向とプレートの積層方向とが平行である場合に比べ、ねじの締付力に基づいてシール部品から剛性部品に作用する積層方向の力が小さくなる。従って、貫通孔及び液体流路の液密性を確保しつつ、プレート部材が互いに剥がれ難くなる。
【００１４】
前記剛性部品は、前記貫通孔の形成部位周辺において、前記第１傾斜面を形成すべく他の部位に比べて肉厚の肉厚部を有し、前記ネジ結合部の一部が前記肉厚部に形成されており、前記ネジが、前記肉厚部に形成された前記ネジ結合部に挿入されて前記剛性部品に係合していてもよい。このような構成とすることにより、ネジの剛性部品に対する挿入長さを大きくすることができる。従って、ネジの軸方向の長さを長くすることができる。したがって、ネジの締付力を大きくすることができる。これにより、シール部品の圧潰量を増やすことができ、液密性を高くすることができる。なお、このようにしてネジの締付力を大きくして圧潰量を増やしても、この圧潰量に基づき剛性部品に積層方向に作用する反力は小さくなっているため、液密性を高くしてもフロントエンド部のプレート部材は互いに剥がれ難い状態に維持することができる。
【００１５】
前記第１及び第２傾斜面の法線方向が、前記タンク部品が設けられている側に向かうに従って前記フロントエンド部の内側に向くよう傾斜していてもよい。このような構成とすることにより、ネジ結合部が剛性部品に対して外側に張り出すようなことを防ぐことができ、液体吐出ヘッドが全体的に大型化するのを防ぐことができる。
【００１６】
前記第１傾斜面に前記貫通孔を覆うフィルタが接着され、前記第１傾斜面が鉛直方向に対して傾斜していてもよい。このような構成とすることにより、フィルタが鉛直方向に対して傾斜して設けられるようになる。このため、フィルタで捕捉された異物は重力により傾斜に沿って鉛直下側に溜まり易くなる一方、フィルタの鉛直上側は異物が残り難く目詰まりが生じにくい。これによりフィルタの寿命が長くなり、フィルタの面積を小さくすることも可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、ネジの締付力に対してシール部品から剛性部品に作用する反力の、プレート部材積層方向の成分が小さくなる。このため、シール部品の圧潰量を大きくして液密性を確保することができるとともに、フロントエンド部を構成するプレート部材の剥離を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る液体吐出ヘッドとして例示するインクジェットヘッド１１を備えたインクジェットプリンタ１の概要構成を平面視で示す模式図である。図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、略水平の走査方向に延在する一対のガイドレール２，３を備え、これらガイドレール２，３にキャリッジ４が支持されている。ガイドレール３の各端部にはプーリ５，６が設けられ、これらプーリ５，６の間にはキャリッジ４に固定されたベルト７が巻き掛けられている。図示しない走査用のモータが駆動されると、プーリ５が回転してベルト７が周回し、これによりキャリッジ４がガイドレール２，３に沿って走査方向にスライドするようになっている。
【００２０】
インクジェットプリンタ１にはカートリッジ装着部８が設けられ、このカートリッジ装着部８には複数（例えば４つ等）のインクカートリッジ９が着脱自在に装着される。各インクカートリッジ９には互いに異なる色（例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクが貯留されている。インクカートリッジ９がカートリッジ装着部８に装着されると、インクカートリッジ９内のインクがインク供給チューブ１０を介してキャリッジ４に搭載されているインクジェットヘッド１１（液体吐出ヘッド）に供給される。
【００２１】
インクジェットヘッド１１は、インクカートリッジ９から供給されたインクを下向きに吐出可能に設置されている。キャリッジ４の下方では、図示しない搬送機構によって被記録媒体たる用紙（図示せず）が走査方向と直交する略水平の搬送方向に搬送される。
【００２２】
インクジェットプリンタ１は、キャリッジ４を移動させながらインクをインクジェットヘッド１１よりインクを下向きに吐出し、吐出したインクを搬送中の用紙の適宜箇所に着弾させることにより、用紙に画像等を記録する。ここでは、インクジェットヘッド１１を走査する方式として所謂シリアル方式が採用され、且つインクカートリッジ９からインクジェットヘッド１１にインクを供給する方式として所謂チューブ供給方式が採用されたインクジェットプリンタ１を例示したが、本発明に係るインクジェットヘッド１１はその他の方式のプリンタにも好適に適用することができる。
【００２３】
図２はインクジェットヘッド１１の分解斜視図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１１は、タンク部品１２、シール部品１３、ヒートシンク１４、ヘッドホルダ１５、補強フレーム１６及びフロントエンドユニット１７（以下、「ＦＥユニット」と呼ぶ）を備えている。
【００２４】
なお、以下のインクジェットヘッド１１の説明においても、インクが吐出される方向を鉛直下方、その反対側を鉛直上方としている。水平面内の方向については、便宜的にインクジェットプリンタ１（図１参照）のキャリッジ４（図１参照）に搭載された状態を基準にし、水平面内の一方向（即ちノズルの列方向）を走査方向、この一方向に直交する方向を搬送方向として説明している。なお、走査方向に関して図２の紙面右上側を一方側、紙面左下側を他方側としており、搬送方向に関して図２の紙面左上側を一方側、紙面右下側を他方側としている。
【００２５】
ヘッドホルダ１５は、例えば合成樹脂材の射出成形等によって矩形箱状に形成され、底壁２１と、走査方向に対向する側壁２２，２３と、搬送方向に対向する側壁２４，２５とを有している。搬送方向に対向する各側壁２４，２５の外面からは搬送方向に水平状に突出するフランジ部２６が形成されている。インクジェットヘッド１１はこのフランジ部２６をキャリッジ４（図１参照）の図示しない取付面に当接させ、フランジ部２６に形成されたボルト孔２７に上側からボルト（図示せず）を挿入することによりキャリッジ４に固定される。
【００２６】
タンク部品１２は、ヘッドホルダ１５の上記５つの壁２１〜２５に囲まれた空間２８内に上側から収容される。タンク部品１２は例えば合成樹脂材の射出成形等によって形成されている。タンク部品１２は、図示しない４つのインク室が内部に形成され、各インク供給チューブ１０と連通してインクを一時保管している。また、タンク部品１２の搬送方向一方側には各インク室と連通して鉛直に延びる４つの流路形成部２９が走査方向に並んで設けられており、各流路形成部２９の内部には鉛直に延びるタンク側流路３０（液体流路）が形成されている。
【００２７】
ヘッドホルダ１５の底壁２１には、搬送方向一方側にて開口３１が形成されている。タンク部品１２が空間２８内に収容されると、流路形成部２９がこの開口３１内に配置される。
【００２８】
ヘッドホルダ１５の下側には補強プレート１６が取り付けられ、補強プレート１６の上面３２がヘッドホルダ１５の底壁２１の下面と当接する。この補強プレート１６の下面３３にはＦＥユニット１７が積層されて接着される。補強プレート１６とＦＥユニット１７との接着は、エポキシ系等の接着剤を利用して行われている。なお、補強プレート１６とＦＥユニット１７との固定は接着剤の使用に限られず、その他の固定手段で固定されていてもよい。
【００２９】
ＦＥユニット１７は、ノズルまでのインクが流れるキャビティ側流路３４ａ（図３参照）を形成するキャビティユニット３４と、キャビティユニット３４の上面に積層接着され、キャビティ側流路３４ａ中のインクに吐出圧力を付与する圧電式のアクチュエータ３５と、アクチュエータ３５の上面に接合されてアクチュエータ３５に駆動電圧を供給するための配線基板３６とを備えている。
【００３０】
アクチュエータ３５は、平面視でキャビティユニット３４よりも外形状が小さく、その外形輪郭線に対して内側に配置され、これによりキャビティユニット３４の上面が平面視で矩形枠状となって露出している。この露出領域には、搬送方向一方側において、キャビティ側流路の上流端開口である各インクの４つの流入口３７が形成されている。配線基板３６は可撓性を有した材料から帯状に形成され、アクチュエータ３５と電気的に接続され、その自由端が走査方向一方側へと引き出されている。この配線基板３６の引出部分には、ＩＣチップにより構成されて上記駆動電圧を発生するドライバ３８が実装されている。
【００３１】
ここで図３を参照してフロントエンド部１７の構造及び動作の概要について説明する。キャビティユニット３４は平面視略矩形状で板厚が50〜150μｍ程度の複数のプレート部材６１〜６９が積層接着されることによって構成されている。複数のプレート部材６１〜６９は、具体的には上側から順に圧力室プレート６１、第１乃至第３接続流路プレート６２〜６４、第１及び第２マニホールドプレート６５，６６、ダンパープレート６７、カバープレート６８及びノズルプレート６９を含んでいる。ノズルプレート６９はポリイミド等の合成樹脂から形成され、その他のプレート部材６１〜６８は４２％ニッケル合金鋼板（４２合金）やステンレス合金等の金属材料から形成されており、これらプレート部材６１〜６９の接着にはエポキシ系等の接着剤が用いられている。
【００３２】
複数のプレート部材６１〜６９には例えば電解エッチングやレーザー加工等によって溝や孔が形成されており、各プレート部材６１〜６９が積層接着されるとこれら溝や孔が互いに連通し、キャビティユニット３４内にキャビティ側流路３４ａが形成される。図３には示されていないが、最上層に配置される圧力室プレート６１の搬送方向の一側には、上記流入口３７（図２参照）が貫通形成され、後述する共通インク室７０に連通する流入流路（図示せず）を形成している。
【００３３】
キャビティ側流路３４ａは、上流側から順に流入流路、共通液室７０、接続流路７１、圧力室７２及びディセンダ７３を有しており、インク色ごとに設けられている。各流入口３７（図２参照）に送られた各インクは、対応するキャビティ側流路３４ａを介して、最下層に配置されるノズルプレート６９の下面に開口するノズル７４まで互いに独立して流通するようになっている。
【００３４】
共通インク室７０は、インク色ごとに個別に設けられ（図３ではそのうち走査方向一方側の２つを示す）、第１及び第２マニホールドプレート６５，６６に貫通形成されたマニホールド孔の上下開口が第３接続流路プレート６４及びダンパープレート６７により塞がれることにより形成され、搬送方向に延在し、全ての接続流路７１に連通している。ダンパープレート６７は各マニホールド孔を閉塞する部分に薄肉のダンパー壁６７ａを有し、このダンパー壁６７ａの弾性変形により共通インク室７０内のインクに作用する圧力波が減衰されうる。図示しない流入流路は流入口３７が開口する圧力室プレート６１から第３接続流路プレート６４までを上下に貫通して形成され、共通インク室７０の搬送方向一方側に連通している。接続流路７１は搬送方向に並んで複数形成され、各接続流路７１は第１乃至第３接続流路プレート６２〜６４に形成された孔が互いに連通してクランク状に形成されている。圧力室７２は圧力室プレート６１を貫通する圧力室孔の上下開口が第１接続流路プレート６２及びアクチュエータ３５により塞がれることにより形成され、走査方向が長手方向となる矩形状に形成されている。圧力室７２の走査方向の一端部には対応する接続流路７１の下流端が連通し、走査方向の他端部には対応するディセンダ７３の上流端が連通している。各ディセンダ７３は第１接続流路プレート６２からカバープレート６８までを上下に貫通して形成され、その下流端がノズルプレート６９に貫通形成されたノズル７４に連通している。
【００３５】
このように、キャビティユニット３４を構成するプレート部材６１〜６９は、圧力室７２を構成する圧力室孔が形成されたプレート群（本実施形態では１枚）と、接続流路７１を構成する孔が形成されたプレート群（本実施形態では３枚）と、共通インク室７０を構成するマニホールド孔が形成されたプレート群（本実施形態では２枚）と、ダンパー壁６７ａを構成するためのプレート群（本実施形態では２枚）と、ノズル７４が形成されたプレート群（本実施形態では１枚）とに分類されうる。各プレート群におけるプレート部材の枚数は、本実施形態で例示したものに限られず、適宜変更可能である。
【００３６】
アクチュエータ３５は、複数の圧電シート７５〜８０を互いに積層接着するとともにその上側にトップシート８１を積層接着することによって構成されている。各圧電シート７５〜８０はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）のセラミックス材料等の圧電材料から平面視略矩形状に形成され、トップシート８１は絶縁材料から平面視略矩形状に形成されている。これら各シート７５〜８１の板厚は略３０μｍ程度となっている。また、これらシート７５〜８１の接着にはエポキシ系等の接着剤が用いられている。
【００３７】
下から数えて奇数番目の圧電シート７５，７７，７９の上面には全ての圧力室７２に共通の共通電極８２が印刷形成され、下から数えて偶数番目の圧電シート７６，７８の上面には各圧力室７２に個別に対応する個別電極８３が印刷形成され、トップシート８１の上面には各電極８２，８３と電気的に導通された図示しない表面電極が印刷形成されている。配線基板３６の下面には各表面電極に対応する図示しない端子が設けられており、配線基板３６は、各端子が対応する表面電極と電気的に導通するようにして、アクチュエータ３５の上面にハンダを用いるなど電気的かつ機械的に接合される。共通電極８２には例えばグランド電位が印加され、個別電極８３には適宜タイミングでドライバ３８（図２参照）から供給される駆動電圧が印加される。このように個別電極８３に電圧が印加されると、該個別電極８３と共通電極８２とで挟まれた部位が活性部となりその分極方向に歪み変形する。これにより、対応する圧力室７２内のインクに吐出圧力が付与され、圧力室７２内のインクがディセンダ７３を介してノズル７４の下端開口から下方へと吐出される。
【００３８】
図２に戻ると、補強プレート１６は中央部に矩形状の開口３９を有している。補強プレート１６の下面３３には、ＦＥユニット１７におけるキャビティプレート３４の上記露出領域が接着され、アクチュエータ３５及び配線基板３６はこの開口３９内に配置される。
【００３９】
ヘッドホルダ１５の底壁２１には、走査方向一方側を搬送方向に延在するスリット４０が形成されている。底壁２１の下面にキャビティユニット３４を設置した後には、配線基板３６の引出部分が、このスリット４０を通ってヘッドホルダ１５の空間２８内に導入される。この空間２８の走査方向一方側には断面Ｕ状のヒートシンク１４が収容されている。配線基板３６の引出部分は更にこのヒートシンク１４を貫くようにして設けられ、ドライバ３８がこのヒートシンク１４内に押圧された状態で配置される。ヒートシンク１４はアルミ合金等の熱抵抗の小さい金属材料から形成されており、ドライバ３８の熱がヒートシンク１４側へ放出され易くなっている。
【００４０】
補強プレート１６は、外形輪郭形状が平面視矩形で、その中央に矩形状に貫通形成された開口３９を有し、その開口３９からアクチュエータ３５が露出されるように形成されている。また、搬送方向一方側の部位には肉厚部４１が設けられ、この肉厚部４１は、その反対側である搬送方向他方側の部位に比べてその肉厚が大きい。より具体的には、開口３９の搬送方向一方側の辺縁から、補強プレート１６の搬送方向一方側の外辺縁に向かうに従って肉厚部４１の肉厚が大きくなっており、補強プレート１６の上面３２の一部が、開口３９の搬送方向一方側の辺縁から搬送方向一方側に向かうに従って鉛直上向きに傾斜する第１傾斜面４２を形成している。その一方、補強プレート３２の下面３３は、この肉厚部４１に対応する部分も含めて、全体的に水平状になっている
この肉厚部４１には鉛直方向に貫通する４つの貫通孔４３が走査方向に並んで形成されている。これら貫通孔４３の配置及び形状は、タンク部品１２のタンク側流路３０の下流端開口の配置及び形状と略同一となっている。補強プレート１６の下面３３にＦＥユニット１７が接着されると、この貫通孔４３の図示しない下端開口がキャビティユニット３４の上面に形成された流入口３７に接続され、貫通孔４３がキャビティ側流路３４ａ（図３参照）に連通する。
【００４１】
補強プレート１６がヘッドホルダ１５に取り付けられると、肉厚部４１はヘッドホルダ１５の底壁２１に形成された開口３１内或いは開口３１を通って空間２８内に配置される。この開口３１内には、上述したとおりタンク部品１２の流路形成部２９の下端部が配置される。流路形成部２９の下端部は搬送方向に関して一方側から他方側に向かうに従って鉛直下向きに傾斜する第２傾斜面４４を形成している。第２傾斜面４４の水平面に対する傾斜角度は、第１傾斜面４２の水平面に対する傾斜角度と等しい。
【００４２】
シール部品１３は、これら第１傾斜面４２と第２傾斜面４４との間に介在するよう配置される。シール部品１３は例えばゴム等の弾性変形可能な材料からなり、走査方向に並ぶ４つの流通孔４５を連続して縁取るようにして形成されている。これら４つの流通孔４５の配置及び形状は、貫通孔４３の上端開口及びタンク側流路３０の下流端開口と略同一となっている。
【００４３】
このようなシール部品１３を介して第１傾斜面４２と第２傾斜面４４とが取り合わされると、タンク側流路３０と補強プレート１６の貫通孔４３とがシール部品１３の流通孔４５を介して鉛直方向に連通しうる。
【００４４】
タンク部品１２と補強プレート１６とは複数のネジ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ（本実施形態では３つ）を利用して互いに結合され、このネジ４６ａ，４６ｂ，４６ｃによる締付力によりシール部品１３が第１傾斜面４２と第２傾斜面との間で圧潰され挟持された状態となる。このようにシール部品１３が第１及び第２傾斜面４２，４４の相互間に圧潰された状態で介在することにより、タンク側流路３０と補強プレート１６の貫通孔４３とが液密に連通するようになる。
【００４５】
これらネジ４６ａ，４６ｂ，４６ｃを取り付けるため、タンク部品１２、補強プレート１６、及び、タンク部品と補強プレート１６との間に配置されるヘッドホルダ１５のそれぞれには３箇所にネジ結合部が設けられ、各ネジ結合部がネジ４６ａ，４６ｂ，４６ｃにより結合されるようになっている。
【００４６】
ヘッドホルダ１５には３つのネジ結合部４７，４８，４９が設けられ、そのうち２つのネジ結合部４７，４８がヘッドホルダ１５の搬送方向一方側に設けられ、搬送方向他方側には１つのネジ結合部４９が設けられている。前者２つのネジ結合部４７，４８はそれぞれ、ヘッドホルダ１５の走査方向に対向する各側壁２２，２３の外面から外側に突出するよう設けられ、平板状に形成されている。これらネジ結合部４７，４８は、搬送方向に関して一方側から他方側に向かうに従って鉛直下向きに傾斜し、その水平面に対する傾斜角度が第１及び第２傾斜面４２，４４の傾斜角度と等しい。これらネジ結合部４７，４８の各々に形成されるネジ孔４７ａ，４８ａの中心軸線はネジ結合部４７，４８の表面の法線方向に延在している。残り１つのネジ結合部４９は、走査方向他方側の側壁２２の外面から外側に水平に突出するよう設けられ、平板状に形成されている。このネジ結合部４９に形成されるネジ孔４９ａの中心軸線は鉛直方向に延在している。
【００４７】
タンク部品１２には、これら３つのネジ結合部４７〜４９の上面にそれぞれ当接する３つのネジ結合部５０，５１，５２が設けられている。つまり、タンク部品１２の搬送方向一方側にはネジ結合部４７，４８にそれぞれ対応する２つのネジ結合部５０，５１が設けられ、搬送方向他方側にはネジ結合部４９に対応する残り１つのネジ結合部５２が設けられている。搬送方向一方側のネジ結合部５０，５１は、第２傾斜面４４を規定する流路形成部２９の走査方向両側にそれぞれ連設され、略円筒状に形成されている。これらネジ結合部５０，５１の上端面及び下端面はそれぞれ、ヘッドホルダ１５のネジ結合部４７，４８の表面の傾斜角度と等しい角度で傾斜している。各ネジ結合部５０，５１に形成されるネジ孔５０ａ，５１ａの中心軸線はこのようなネジ結合部の表面の法線方向に延在している。残り１つのネジ結合部５２は、ヘッドホルダ１５の搬送方向他方側の外面から搬送方向他方側へと水平に突出して設けられ、平板状に形成されている。このネジ結合部５２に形成されるネジ孔５２ａの中心軸線は鉛直方向に延在している。
【００４８】
補強プレート１６には、搬送方向一方側に２つ、搬送方向他方側に１つの合計３つのネジ孔５３，５４，５５が形成されている。搬送方向一方側の２つのネジ孔５４，５５は肉厚部４１に形成されており、４つの貫通孔４３を走査方向両側から挟むようにして互いに離れて配置されている。これらネジ孔５３，５４は第１傾斜面４１に開口しており、その中心軸線は第１傾斜面４１の法線方向に傾斜している。残り１つのネジ孔５５は搬送方向他方側であって走査方向他方側の隅部５６に形成されている。この隅部５６はヘッドホルダ１５のネジ結合部４９の下面に当接可能にすべく、上側に僅かに突出して肉厚になっている。この突出する隅部５６の上面は水平になっている。このように、補強プレート１６においては、ネジ孔５３〜５５を形成する肉厚部４１及び隅部５６がネジ結合部として機能している。
【００４９】
このような構造を有するヘッドホルダ１５の空間内にタンク部品１２を収容してヘッドホルダ１５の下面に補強プレート１６を取り付けると、ヘッドホルダ１５の各ネジ結合部４７，４８，４９の上面に、タンク部品１２のネジ結合部５０，５１，５２の下面がそれぞれ当接する。また、ヘッドホルダ１５の搬送方向一方側の各ネジ結合部４７，４８の下面には補強プレート１６の第１傾斜面４１が当接し、ヘッドホルダ１５の搬送方向他方側のネジ結合部４９の下面には補強プレート１６の隅部５６の上面が当接する。
【００５０】
このとき、ネジ結合部４７のネジ孔４７ａとネジ結合部５０のネジ孔５０ａと第１傾斜面４２に開口するネジ孔５３とが互いに同軸上に並び、第１傾斜面４２の法線方向に延在する。同様に、ネジ結合部４８のネジ孔４８ａとネジ結合部５１のネジ孔５１ａと第１傾斜面４２に開口するネジ孔５４とが互いに同軸上に並び、第１傾斜面４２の法線方向に延在する。また、ネジ結合部４９のネジ孔４９ａとネジ結合部５１のネジ孔５１ａと隅部５６に形成されたネジ孔５５とが互いに同軸上に並び鉛直方向に延在する。
【００５１】
これら３位置に離れて形成される上下一体のネジ孔に対し、それぞれタンク部品１２の上方から下方に向けてネジが挿入される。
【００５２】
なお、第１傾斜面４２には貫通孔４３の上端開口を覆ってフィルタ５７が設けられている。これにより、キャビティユニット３４内に流入する直前のインクから塵等を取り除くことができる。
【００５３】
図４は図２に示すインクジェットヘッド１１の鉛直方向一方側のネジ結合部４７の周辺構造を示すインクジェットヘッド１１の模式的部分断面図である。なお、キャリッジは省略してある。図４に示すように、第１及び第２傾斜面４２，４４の水平面に対する傾斜角度をθとする。この場合、ネジ孔は水平面に対してネジ４６ａを締め付けると、この締付力に応じてタンク部品１２と補強プレート１６とが物理的に上下に近づき、その間に介在するシール部品１３が弾性変形して圧潰される。シール部品１３は、概ね第１及び第２傾斜面４２，４４に沿うようにして圧潰され、この面方向への圧潰量（すなわち弾性変形量）を増大させる。ネジ４６ａの締付力が大きいときほどシール部品１３の圧潰量は大きくなる。
【００５４】
シール部品１３は圧潰されると、その圧潰量に応じた反力Ｆを圧潰方向の法線方向に作用させる。本実施形態では第１及び第２傾斜面４２，４４の法線方向、つまりネジ孔の延在方向に反力Ｆが作用する。
【００５５】
第１及び第２傾斜面４２，４４は水平面に対して傾斜角度θだけ傾斜しているため、この反力Ｆの鉛直方向、つまりＦＥユニット１７を構成するプレート部材６１〜６９（図３参照）の積層方向（以下「プレート積層方向」と呼ぶ）への分力Ｆzは、Ｆcosθとなる。
【００５６】
このように、本実施形態においてはＦＥユニット１７が鉛直方向に積層接着される形態において、シール部品が水平面に対して傾斜する第１及び第２傾斜面の間に介在し、タンク部品と補強プレートとを互いに結合するためのネジの挿入方向がこの第１傾斜面の法線方向となっている。このため、図６に示す従来構造、すなわちプレート積層方向と直交する平面の相互間にシール部品を挟む構造と比べ、同じシール部品１３の圧潰量に基づき補強プレート１６に作用するプレート積層方向の反力を小さくすることができる。従って、シール部品３０の圧潰量を増やしてタンク側流路３０及び貫通孔４３の液密性を確保すると同時に、補強プレート１６のプレート積層方向への撓みを抑えることができる。これにより、補強プレート１６とＦＥユニット１７との界面剥離や、ＦＥプレート１７を構成するプレート部材６１〜６９同士の界面剥離を防ぐことができるようになる。
【００５７】
また、補強プレート１６は第１傾斜面４２を形成すべく、開口３１（図２参照）に対して搬送方向一方側の部位が、その他の部位に対して肉厚の肉厚部４１となっており、補強プレートに形成されるネジ孔５３が第１傾斜面４２から法線方向に延びてこの肉厚部４１の内部に形成されている。このため、図６に示す従来構造、すなわち補強プレートが均一な平板状に形成されている場合と比べ、ネジ孔５３の軸方向長さを長くすることができる。従って、ネジ５３の締付力を高めることができ、シール部品１３の圧潰量を増やしてタンク側流路３０及び貫通孔４３の液密性を向上することができる。なお、このように圧潰量が増えても、同じ圧潰量に基づいて補強プレート１６にプレート積層方向に作用する反力を抑えることができるため、プレート部材６１〜６９同士の界面剥離は生じ難くなっている。
【００５８】
しかも、補強プレート１６に設けられる第１傾斜面４２はインクジェットヘッド１１の内側へ面するよう形成されており、ネジ孔５３がタンク部材１２の配置される上側に向かうに従ってＦＥユニット１７の内側（本実施形態では搬送方向他方側）に傾斜している。このため、この第１傾斜面４２とシール部品１３を介して取り合うように配置される第２傾斜面４４をタンク部材１２の端部に設けるときに、タンク部材１２が搬送方向一方側に大型化するのを避けることができる。
【００５９】
図５は図２に示すインクジェットヘッド１１のフィルタ５８の周辺構造を示すインクジェットヘッド１１の模式的部分断面図である。図５に矢印Ｉで示すように貫通孔４３に対して鉛直上側のタンク側流路３０（図２参照）を流れたインクは、フィルタ５８によって濾過された後に補強プレート１６の貫通孔４３内に流入する。フィルタ５８は、第１傾斜面４２に接着されるため、この第１傾斜面４２に沿って水平面に対して傾斜するよう設置されることとなる。
【００６０】
従って、フィルタ５８によって捕捉されたインク内に含まれていてフィルタによって捕捉された塵等は、自重によって鉛直下側の領域に溜まり易くなる。逆に、鉛直上側の領域においては、インクジェットプリンタ１の使用期間が長くなっても比較的クリーンな状態を維持することができるようになる。
【００６１】
このため、図６に示す従来構造、すなわちフィルタが水平に設置される場合と比べ、耐用期間を長くすることができる。また、このように、クリーンな状態が長期に亘り維持される領域を確保することができるため、耐用期間を従来と同様の期間まで短くすることによってフィルタを小型化しても濾過の性能を確保することができる。
【００６２】
これまで、本発明の実施の形態について説明したが、上記の構成に限られず、実施の形態は本発明の範囲を逸脱しない限り適宜変更可能である。なお、本実施形態は本発明をインクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドに適用したものであるが、インク以外の液体、例えば着色液を吐出して液晶表示装置のカラーフィルタを製造する装置、導電液を吐出して電気配線を形成する装置などに使用する液滴吐出装置のヘッドに適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る液体吐出ヘッドは、シール部品の圧潰による液密性の確保と、圧潰されたシール部品からの反力により生じるおそれのあるフロントエンド部の界面剥離を防止することとを両立する優れた効果を有し、この効果の意義を発揮できる液体吐出ヘッドに広汎に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドを備えたインクジェットプリンタの概要構成を平面視で示す模式図である。
【図２】本発明に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２に示すフロントエンドユニット及び補強プレートの部分断面図である。
【図４】図２に示す液体吐出ヘッドのネジ結合部の周辺構造を示す液体吐出ヘッドの模式的部分断面図である。
【図５】図２に示す液体吐出ヘッドのフィルタの周辺構造を示す液体吐出ヘッドの模式的部分断面図である。
【図６】従来の液体吐出ヘッドのネジ結合部の周辺構造を示す液体吐出ヘッドの模式的部分断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１２  タンク部品
１３  シール部品
１６  補強プレート（剛性部品）
１７  フロントエンドユニット（フロントエンド部）
３０  タンク側流路（液体流路）
３４  キャビティユニット
３４ａ  キャビティ側流路
３５  アクチュエータ
３７  流入口
４１  肉厚部
４２  第１傾斜面
４３  貫通孔
４４  第２傾斜面
４５  流通孔
４６ａ，４６ｂ，４６ｃ  ネジ
４７，４８，４９，５０，５１，５２  ネジ結合部
４７ａ，４８ａ，４９ａ，５０ａ，５１ａ，５２ａ  ネジ孔
５３，５４，５５  ネジ孔
５７  フィルタ
６１〜６９  プレート部材
７４  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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