(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔が設けられた筐体と、
前記筐体の内部に設けられたインク室と、
前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びるチューブと、
前記筐体の外部で前記チューブに接続されたインクを流通するためのパイプと、
前記チューブの外周に密着し、且つ前記孔の周りで前記筐体の内面に密着することで前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐゴム製の封止部材と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
前記封止部材は、耐インク性のゴムによって形成されたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記チューブが、前記筐体の内面との間に前記封止部材を挟む支持部を有することを特徴とする請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記チューブが、前記封止部材を内側から拡げる拡張部を有することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記筐体が、前記封止部材の外周に嵌められる受け部を有することを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記チューブと前記封止部材との間に介在するとともに前記筐体の内面と前記封止部材との間に介在するグリスをさらに具備したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記チューブと前記封止部材との間に留まるインクによって、前記チューブと前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記筐体の内面と前記封止部材との間に留まるインクによって、前記筐体の内面と前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
筐体に設けられた孔を通って前記筐体の外に延びるチューブの前記筐体内の外周にゴム製の封止部材を密着させて嵌め、
前記筐体の外で前記チューブにインクを流通させるパイプを接続し、
前記封止部材を前記筐体の内面に密着させることで、前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぎ、
インクを前記チューブの外周と前記封止部材との間に浸入させ、留まる前記インクによって前記チューブの外周と前記封止部材との間を塞ぐことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドは、インク室にインクを供給するための供給チューブを有している。この供給チューブは、パイプを介してインクタンクに接続されており、インクタンクのインクをインク室に供給する。
【０００３】
インクジェットヘッドの筐体の内部には、配線や駆動ＩＣのような電気部品が収容されている。パイプから漏れたインクが筐体の内部に浸入すると、これらの電気部品を劣化させたり破損させたりするおそれがある。このため、供給チューブと筐体との間の隙間が、例えばシーリング剤によって封止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６０９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
インク供給チューブと筐体との間の隙間をシーリング剤で封止する場合、シーリング材を硬化させるために時間がかかる。このため、インクジェットヘッドを製造するための作業効率が低下してしまう。
【０００６】
本発明の目的は、筐体とチューブとの間の隙間を容易に封止できるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一つの実施の形態に係るインクジェットヘッドは、  
筐体と、インク室と、チューブと、ゴム製の封止部材と、パイプと、を具備する。前記筐体に孔が設けられる。前記インク室は、前記筐体の内部に設けられる。前記チューブは、前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びる。パイプは、筐体の外でチューブに接続し、インクを流通する。前記封止部材は、前記チューブの外周に密着するとともに、孔の周りで前記筐体の内面に密着することで前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐ。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドを分解して示す斜視図。
【図２】第１の実施形態のインクジェットヘッドを示す断面図。
【図３】第２の実施の形態に係るインクジェットヘッドを示す断面図。
【図４】第２の実施形態のインクジェットヘッドを分解して示す断面図。
【図５】第３の実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図６】第３の実施形態のインクジェットヘッドを分解して示す断面図。
【図７】第３の実施形態においてインクによって隙間を塞ぐ方法を説明するための断面図。
【図８】第４の実施の形態に係るインクジェットヘッドの断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、第１の実施の形態について、図１および図２を参照して説明する。図１は、インクジェットヘッド１を分解して示す斜視図である。なお、第１の実施形態のインクジェットヘッド１は、いわゆるサイドシュータ型のインクジェットヘッドである。
【００１０】
図１に示すように、インクジェットヘッド１は、筐体１０と、供給チューブ１１と、排出チューブ１２と、２つの封止部材１３と、フレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと称する）１４とを備えている。供給チューブ１１と、排出チューブ１２とは、チューブの一例である。筐体１０は、ケース１５と、カバー１６とを有している。
【００１１】
図２は、供給チューブ１１の周辺を模式的に示すインクジェットヘッド１の断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド１は、インクを吐出するための吐出ユニット１７を備えている。なお、図２に示す吐出ユニット１７は模式的に示されたものであり、各要素の寸法および配置は図２に示されたものに限らない。
【００１２】
ケース１５は、吐出ユニット１７や、図示しない駆動ＩＣのような種々の部品を収容している。図１に示すように、ケース１５は、矩形の筒状に形成されている。ケース１５の一方の端部１５ａに開口部２１が設けられている。供給チューブ１１、排出チューブ１２、およびＦＰＣ１４は、ケース１５の内部から、開口部２１を通ってケース１５の外に延びている。ケース１５の他方の端部には、吐出ユニット１７が配置されている。
【００１３】
図２に示すように、吐出ユニット１７は、ベースプレート２４と、駆動素子２５と、ノズルプレート２６とを有している。吐出ユニット１７の内部に、インクが供給されるインク室２７が設けられている。すなわち、インク室２７は筐体１０の内部に設けられている。
【００１４】
ベースプレート２４は、例えばアルミナのようなセラミックスによって矩形の板状に形成されている。ベースプレート２４には、複数の供給孔３１と、複数の排出孔３２と、複数の配線３３とが設けられている。複数の供給孔３１および複数の排出孔３２は、インク室２７にそれぞれ開口している。
【００１５】
複数の供給孔３１は、インク室２７にインクを供給するための孔であり、図示しないマニホールドを介して供給チューブ１１にそれぞれ繋がっている。複数の排出孔３２は、インク室２７のインクを回収するための孔であり、前記マニホールドを介して排出チューブ１２にそれぞれ繋がっている。
【００１６】
複数の配線３３は、例えばニッケル薄膜によってそれぞれ形成されている。複数の配線３３は、前記駆動ＩＣに接続されている。前記駆動ＩＣは、ＦＰＣ１４を介して、インクジェットプリンタの制御部に接続される。
【００１７】
駆動素子２５は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）によって棒状に形成された圧電素子である。駆動素子２５は、ベースプレート２４に取り付けられ、インク室２７の中に配置されている。駆動素子２５は、複数の供給孔３１と複数の排出孔３２との間に位置している。
【００１８】
駆動素子２５に複数の溝部３５が設けられている。複数の溝部３５の内面は、例えばニッケル薄膜によって形成された電極３６によってそれぞれ覆われている。電極３６は、複数の配線３３にそれぞれ接続されている。複数の溝部３５は、インクを吐出するための圧力室を形成する。
【００１９】
ノズルプレート２６は、例えばポリイミド製の矩形のフィルムによって形成されている。ノズルプレート２６は、ベースプレート２４と対向している。ベースプレート２４とノズルプレート２６とは、インク室２７を囲んでいる。ノズルプレート２６に、複数の溝部３５に対応する複数のノズル孔３８が設けられている。
【００２０】
図１に示すように、カバー１６は、矩形の板状に形成されている。カバー１６は、ケース１５の一方の端部１５ａに、例えばネジによって取り付けられている。これにより、カバー１６は、開口部２１を塞いでいる。
【００２１】
カバー１６に、２つの孔４１と、スリット４２とが設けられている。２つの孔４１は、供給チューブ１１と、排出チューブ１２とに対応してそれぞれ設けられている。供給チューブ１１および排出チューブ１２は、それぞれ２つの孔４１を通って筐体１０の外に延びる。スリット４２は、ＦＰＣ１４に対応して設けられている。ＦＰＣ１４は、スリット４２を通って筐体１０の外に延びる。
【００２２】
図２に示すように、供給チューブ１１は、太径部４５と、細径部４６と、ストッパー４７とを有している。細径部４６は、供給チューブ１１の一方の端部に設けられている。ストッパー４７は、細径部４６の外周から張り出している。
【００２３】
太径部４５は、孔４１の中を通っている。太径部４５の外径は、孔４１の内径よりも小さい。このため、供給チューブ１１の太径部４５と孔４１の縁部４１ａとの間に隙間Ｇが空いている。
【００２４】
細径部４６に、インクタンクに接続されたパイプ４８が嵌められている。これにより、供給チューブ１１の一方の端部は、パイプ４８を介して前記インクタンクに接続される。ストッパー４７は、パイプ４８を拡げることで、パイプ４８が細径部４６から抜けることを防止する。
【００２５】
供給チューブ１１の他方の端部は、複数の供給孔３１を介してインク室２７に接続されている。従って、前記インクタンクのインクは、供給チューブ１１を通り、供給孔３１からインク室２７に供給される。
【００２６】
排出チューブ１２の一方の端部は、供給チューブ１１の一方の端部と同様の形状を有している。排出チューブ１２の外径は、孔４１の内径よりも小さい。このため、排出チューブ１２と孔４１の縁部４１ａとの間に隙間が空いている。
【００２７】
排出チューブ１２の一方の端部は、パイプを介して前記インクタンクに接続されている。排出チューブ１２の他方の端部は、複数の排出孔３２を介してインク室２７に接続されている。従って、インク室２７のインクは、排出孔３２から、排出チューブ１２を通って前記インクタンクに回収される。
【００２８】
封止部材１３は、例えばニトリルゴムのような耐インク性のゴムによって、環状に形成されている。２つの封止部材１３は、供給チューブ１１の外周と、排出チューブ１２の外周とにそれぞれ嵌められる。
【００２９】
供給チューブ１１に嵌められる封止部材１３と、排出チューブ１２に嵌められる封止部材１３とは、同一の機能および形状を有している。したがって、以下では、供給チューブ１１に嵌められる封止部材１３について代表して説明する。
【００３０】
封止部材１３は、供給チューブ１１の太径部４５の外周に密着している。封止部材１３は、筐体１０の内側に向いたカバー１６の内面１６ａに密着している。このため、供給チューブ１１の太径部４５と孔４１の縁部４１ａとの間の隙間Ｇは、封止部材１３によって塞がれている。
【００３１】
図２に太線で示すように、封止部材１３の内面および上面には、グリス４９が塗布されている。このため、グリス４９は、供給チューブ１１と封止部材１３との間に介在するとともに、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間に介在する。
【００３２】
供給チューブ１１の細径部４６に嵌められたパイプ４８からインクが漏れた場合、このインクは隙間Ｇに入り込む。封止部材１３は、供給チューブ１１の外周に密着するとともに、カバー１６の内面１６ａに密着している。このため、封止部材１３によって隙間Ｇが封止され、インクが筐体１０の内部に浸入することが防がれる。
【００３３】
前記構成のインクジェットヘッド１によれば、供給チューブ１１に封止部材１３を嵌めることで、インクが筐体１０の内部に浸入することが防がれる。封止部材１３は、特殊な器具を用いることなく供給チューブ１１に嵌めることができる。従って、封止部材１３によって筐体１０と供給チューブ１１との間の隙間Ｇを容易に封止できる。これにより、インクジェットヘッド１を製造するための工数および時間を短縮することができる。さらに、シーリング剤を塗布する機器のような特殊な機器を削減することができる。
【００３４】
さらに、グリス４９が供給チューブ１１と封止部材１３との間に介在するとともに、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間に介在している。これにより、供給チューブ１１と封止部材１３との間の密閉性が良くなる。さらに、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間の密閉性が良くなる。これにより、封止部材１３によるインク浸入防止の効果を高めることができる。また、隙間Ｇから筐体１０の内部に外気が侵入することを防止でき、例えば錆によって筐体１０の内部に収容された部品が劣化することを抑制できる。
【００３５】
封止部材１３は、カバー１６の内面１６ａに密着しているものの、内面１６ａに固定されてはいない。このため、インクジェットヘッド１を容易に分解することができ、余計な工数が生じたり部品の廃棄が生じたりすることを防止できる。
【００３６】
ゴムによって形成された封止部材１３は、断熱性を有している。これにより、供給チューブ１１の中を流れるインクの温度変化を抑制し、インクの特性が変化することを抑制できる。
【００３７】
ゴムによって形成された封止部材１３によって、供給チューブ１１の振動が吸収される。これにより、騒音を低減できるとともに、供給チューブ１１の疲労を抑制することができる。さらに、供給チューブ１１の中を流れるインクに伝わる振動が軽減されることで、振動により生ずるインクの流れの抵抗を低減し、インクの流れをスムーズにできる。
【００３８】
次に、図３および図４を参照して、第２の実施の形態について説明する。なお、以下に開示する複数の実施形態において、第１の実施形態のインクジェットヘッド１と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、排出チューブ１２は供給チューブ１１と同じ構成を有しているため、以下ではその説明を省略する。
【００３９】
図３は、第２の実施形態の供給チューブ１１の周辺を示すインクジェットヘッド１の断面図である。図４は、インクジェットヘッド１を分解して示す断面図である。図４に示すように、供給チューブ１１は、支持部５１と、拡張部５２とを有している。
【００４０】
支持部５１は、例えばアルミニウム合金によって、環状に形成されている。支持部５１は、供給チューブ１１の外周に嵌められて固定されている。なお、支持部５１は、供給チューブ１１と一体に形成されても良い。
【００４１】
図３に示すように、支持部５１は、カバー１６の内面１６ａとの間に封止部材１３を挟む。支持部５１は、封止部材１３がカバー１６の内面１６ａに当接する位置からずれることを防止する。さらに、支持部５１は、封止部材１３をカバー１６の内面１６ａに押し付けて密着させる。
【００４２】
拡張部５２は、支持部５１と一体に形成され、供給チューブ１１の外周に嵌められて固定されている。なお、拡張部５２は、供給チューブ１１と一体に形成されても良い。拡張部５２は、直部５２ａと、傾斜部５２ｂとを有している。
【００４３】
拡張部５２の直部５２ａは、ストレートな筒状に形成されている。直部５２ａの外径は、封止部材１３の内径よりも僅かに大きい。なお、直部５２ａの外径は、封止部材１３の内径より小さくても良い。直部５２ａは、カバー１６の孔４１に嵌り込み、供給チューブ１１と孔４１の縁部４１ａとの間の隙間Ｇを塞ぐ。
【００４４】
拡張部５２の傾斜部５２ｂは、直部５２ａと支持部５１との間に設けられている。傾斜部５２ｂは、直部５２ａから支持部５１に向かって広がるようなテーパ状に形成されている。
【００４５】
封止部材１３は、拡張部５２の外周に嵌められる。拡張部５２の直部５２ａと傾斜部５２ｂとは、それぞれ封止部材１３を内側から拡げることで、封止部材１３に強く密着する。また、傾斜部５２ｂは、封止部材１３をカバー１６の内面１６ａに押し付ける。
【００４６】
図４に示すように、カバー１６は、受け部５５を有している。受け部５５は、例えばアルミニウム合金によって環状に形成されている。受け部５５は、カバー１６の内面１６ａに固定されている。なお、受け部５５は、カバー１６と一体に形成されても良い。
【００４７】
図３に示すように、受け部５５は、封止部材１３の外周に嵌められる。受け部５５が封止部材１３の外周を押さえるため、封止部材１３は、拡張部５２と受け部５５との間で潰される。
【００４８】
前記構成のインクジェットヘッド１によれば、支持部５１によって、封止部材１３がカバー１６の内面１６ａに押し付けられる。これにより、封止部材１３の位置ずれを防止できるとともに、封止部材１３とカバー１６の内面１６ａとの間からインクが浸入することを防止できる。
【００４９】
また、拡張部５２によって封止部材１３が拡げられることで、封止部材１３と拡張部５２との間からインクが浸入することを防止できる。さらに、受け部５５によって封止部材１３が潰されることで、封止部材１３によるインク浸入防止の効果を高めることができる。
【００５０】
次に、図５ないし図７を参照して、第３の実施の形態について説明する。図５は、第３の実施形態の供給チューブ１１の周辺を示すインクジェットヘッド１の断面図である。
【００５１】
図５に太線で示すように、インク５９が、供給チューブ１１と封止部材１３との間に存在する。また、インク５９は、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間にも存在する。インク５９は固まっており、供給チューブ１１と封止部材１３との間を塞いでいる。また、インク５９は、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間を塞いでいる。
【００５２】
以下に、第３の実施形態のインクジェットヘッド１の製造方法の一例について説明する。図６は、インクジェットヘッド１を分解して示す断面図である。図６に示すように、供給チューブ１１の外周に、封止部材１３を嵌める。次に、ケース１５の一方の端部１５ａにカバー１６を取り付ける。これにより、封止部材１３は、カバー１６の内面１６ａに当接し、供給チューブ１１と孔４１の縁部４１ａとの間の隙間Ｇを塞ぐ。
【００５３】
図７は、インク５９によって隙間を塞ぐ方法を説明するための断面図である。図７の矢印Ａで示すように、封止部材１３によって塞がれた供給チューブ１１と孔４１の縁部４１ａとの間の隙間Ｇに、適量のインク５９を滴下する。インク５９は、例えばディスペンサによって滴下される。なお、これに限らず、例えばパイプ４８からこぼれたインク５９を、隙間Ｇに滴下しても良い。
【００５４】
隙間Ｇに滴下されたインク５９は、供給チューブ１１と封止部材１３との間に浸入する。インク５９は、表面張力によって供給チューブ１１と封止部材１３との間に留まる。留まるインク５９によって、供給チューブ１１と封止部材１３との間が塞がれる。
【００５５】
また、インク５９は、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間に浸入する。インク５９は、表面張力によってカバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間に留まる。留まるインク５９によって、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間が塞がれる。以上で、供給チューブ１１と孔４１の縁部４１ａとの間の隙間Ｇの封止が完了する。
【００５６】
前記構成のインクジェットヘッド１によれば、滴下されたインク５９によって、供給チューブ１１と封止部材１３との間が塞がれる。さらに、インク５９によって、カバー１６の内面１６ａと封止部材１３との間が塞がれる。これにより、安価な材料であるインク５９によって、封止部材１３によるインク浸入防止の効果を高めることができる。
【００５７】
次に、図８を参照して、第４の実施の形態について説明する。図８は、第４の実施形態のインクジェットヘッド１Ａの断面図である。インクジェットヘッド１Ａは、いわゆるエッジシュータ型のインクジェットヘッドである。
【００５８】
図８に示すように、エッジシュータ型のインクジェットヘッド１Ａにおいても、第１の実施形態と同じ封止部材１３によって、隙間Ｇが封止される。このように、第１ないし第３の実施形態の構成は、エッジシュータ型のインクジェットヘッドにも応用することができる。
【００５９】
本発明の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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
孔が設けられた筐体と、
前記筐体の内部に設けられたインク室と、
前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びるチューブと、
前記チューブの外周に嵌められ、前記筐体の内面に当接することで前記チューブと前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐ封止部材と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。
［２］
前記封止部材は、耐インク性のゴムによって形成されたことを特徴とする［１］に記載のインクジェットヘッド。
［３］
前記チューブが、前記筐体の内面との間に前記封止部材を挟む支持部を有することを特徴とする［２］に記載のインクジェットヘッド。
［４］
前記チューブが、前記封止部材を内側から拡げる拡張部を有することを特徴とする［３］に記載のインクジェットヘッド。
［５］
前記筐体が、前記封止部材の外周に嵌められる受け部を有することを特徴とする［４］に記載のインクジェットヘッド。
［６］
前記チューブと前記封止部材との間に介在するとともに前記筐体の内面と前記封止部材との間に介在するグリスをさらに具備したことを特徴とする［１］に記載のインクジェットヘッド。
［７］
前記チューブと前記封止部材との間に留まるインクによって、前記チューブと前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする［１］に記載のインクジェットヘッド。
［８］
前記筐体の内面と前記封止部材との間に留まるインクによって、前記筐体の内面と前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする［１］に記載のインクジェットヘッド。
［９］
筐体に設けられた孔を通って前記筐体の外に延びるチューブの外周に封止部材を嵌め、
前記封止部材を前記筐体の内面に当接させることで、前記チューブと前記孔の縁部との間の隙間を塞ぎ、
インクを前記チューブと前記封止部材との間に浸入させ、留まる前記インクによって前記チューブと前記封止部材との間を塞ぐことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【符号の説明】
【００６０】
１，１Ａ…インクジェットヘッド、１０…筐体、１１…供給チューブ、１２…排出チューブ、１３…封止部材、１６…カバー、１６ａ…内面、２７…インク室、４１…孔、４１ａ…縁部、４９…グリス、５１…支持部、５２…拡張部、５５…受け部、５９…インク、Ｇ…隙間。
【図１】
0005645703.tif 000002
【図２】
0005645703.tif 000003
【図３】
0005645703.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005645703.tif 000006
【図６】
0005645703.tif 000007
【図７】
0005645703.tif 000008
【図８】
0005645703.tif 000009