(57)【要約】【課題】  洗浄水の供給圧力を上げることなく複数の液体流路に十分な洗浄水を均一に供給して洗浄を行って液体噴射ヘッドを製造する。【解決手段】  空気と水とが混合された流体が一つの供給部４２に所定圧力で供給される筒状本体４３と、筒状本体４３に同心円状に設けられた複数の吐出口４４とからなる流体分岐治具４１を用い、筒状本体４３に供給された流体を流路抵抗が均一になるように吐出口４４から吐出させてインク供給部材の洗浄を行う。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体滴として吐出する複数のノズル開口を備えたヘッド本体と、
液体が収容される液体収容部材から複数の液体流路を介してヘッド本体に液体を供給する液体供給部材と
を備え、
所定圧力の流体を同芯状態の複数の流体吐出流路から均一に吐出させて液体供給部材の複数の液体流路にそれぞれ供給して液体流路の異物を除去する洗浄工程と、
ヘッド本体を液体供給部材に取り付けた取付工程と
を備えた
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
液体供給部材は、複数の液体収容部材を装着する装着部材と、装着部材内に設けられたフィルタとを備え、
洗浄工程では、フィルタを装着した装着部材を固定した状態で均一の圧力にて吐出させた洗浄水が送られて異物の除去が実施される
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
洗浄工程では、所定圧力の流体として所定の気体と水が混合したものが用いられることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
所定の気体と水とが混合された流体が一つの供給部に所定圧力で供給される筒状本体と、筒状本体に同心円状に設けられた複数の吐出口とからなり、本体に供給された流体を流路抵抗が均一になるように吐出口から吐出させることを特徴とする流体分岐治具。
【請求項５】
請求項４において、
筒状本体には供給部と複数の吐出口との間に圧力室が形成されている
ことを特徴とする流体分岐治具。
【請求項６】
請求項４において、
筒状本体には供給部と複数の吐出口との間に分岐管が設けられている
ことを特徴とする流体分岐治具。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれかにおいて、請求項１〜３のいずれかの液体噴射ヘッドの製造方法の洗浄水の供給に用いられる
ことを特徴とする流体分岐治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体収容部材からの液体をヘッド本体に供給する液体供給部の複数の液体流路の異物を確実に除去できる液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
また、本発明は、流体を複数の吐出口から均一に吐出させることができる流体分岐治具に関し、液体供給部の複数の液体流路の異物を除去するための洗浄水を供給する場合に適用して好適である。
【背景技術】
【０００３】
液体噴射ヘッドの一つの態様であるインクジェット式記録ヘッドは、インクが収容されるインク収容部材に装着されると共に複数のインク流路を有するインク供給部を備え、複数のインク流路を介してインクが供給されると共に供給されたインクをインク滴として吐出する複数のノズル開口を備えたヘッド本体を備えている（例えば、特許文献１参照）。インク収容部材には複数のインク室が形成され、インク供給部にはインク室のインク供給口に装着される針部材がインク室に対応して設けられ、針部材を介してインク室のインクがインク流路に送られると共に、フィルタを通してインクの異物が除去されてヘッド本体にインクが送られるようになっている。
【０００４】
インク供給部（装着部材としての針部材を備えたインク流路）の組み立てに際しては、組み立て時に発生するごみや粉塵等が流路内で停滞しないようにするため、一定の流量の洗浄液を流路内に通水して異物を除去している。インク供給部には、複数のインク室に対応して複数の針部材及びインク流路が備えられているため、洗浄液を均一に通水する必要がある。複数のインク流路に対して個別に所定圧力に調整した洗浄液を通水することが均一な洗浄につながるが、配管や圧力調整部材等が複雑になって多大なスペースが必要になってしまう。
【０００５】
このため、複数の分岐路を有する治具を用い、この治具に洗浄水を供給して分岐路で洗浄水を複数のインク流路に分岐して供給することが行われている。しかし、洗浄水の供給口から分岐路までの流路の長さや径、分岐部の方向等により流路抵抗に差が生じてしまい、分岐後の洗浄水の流量を均一にすることが困難であった。従って、流量が少ない分岐路に接続されたインク流路では異物の除去が不十分になる虞があった。流量が少ない分岐路であっても必要な流量が確保できる圧力で洗浄水を治具に供給することも考えられるが、流量が確保できていた分岐路では必要以上の洗浄水が流れてしまい、フィルタ等に必要以上の流体圧力が作用して部品に変形や破損が生じることになってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−９０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、洗浄水の供給圧力を上げることなく複数の液体流路に十分な洗浄水を均一に供給して洗浄を行って液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、流体を複数の吐出口から均一に吐出させることができる流体分岐治具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、液体滴として吐出する複数のノズル開口を備えたヘッド本体と、液体が収容される液体収容部材から複数の液体流路を介してヘッド本体に液体を供給する液体供給部材とを備え、所定圧力の流体を同芯状態の複数の流体吐出流路から均一に吐出させて液体供給部材の複数の液体流路にそれぞれ供給して液体流路の異物を除去する洗浄工程と、ヘッド本体を液体供給部材に取り付けた取付工程とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
本発明の第１の態様では、同芯状態の複数の流体吐出流路から洗浄水を吐出させることで、洗浄水の供給圧力を上げることなく複数の流体吐出流路から洗浄水を均一に吐出させることができ、複数の液体流路に十分な洗浄水を均一に供給して洗浄を行って液体噴射ヘッドを製造することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、液体供給部材は、複数の液体収容部材を装着する装着部材と、装着部材内に設けられたフィルタとを備え、洗浄工程では、フィルタを装着した装着部材を固定した状態で均一の圧力にて吐出させた洗浄水が送られて異物の除去が実施されることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
本発明の第２の態様では、フィルタ及び装着部材を装着した後に発生する異物を除去して液体噴射ヘッドを製造することができる。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、洗浄工程では、所定圧力の流体として所定の気体と水が混合したものが用いられることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
本発明の第３の態様では、異物を除去するのに用いられる流体が、所定の気体と水が混合されているため、流体内の気体が微細な気泡となり異物を液体流路から剥離するので、より確実に異物を除去できる。
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の第４の態様は、所定の気体と水とが混合された流体が一つの供給部に所定圧力で供給される筒状本体と、筒状本体に同心円状に設けられた複数の吐出口とからなり、本体に供給された流体を流路抵抗が均一になるように吐出口から吐出させることを特徴とする流体分岐治具にある。
本発明の第４の態様では、同心円状に複数の吐出口を設けたことにより、本体に供給された流体を流路抵抗が均一になるように吐出口から吐出させることができる。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、筒状本体には供給部と複数の吐出口との間に圧力室が形成されていることを特徴とする流体分岐治具にある。
本発明の第５の態様では、圧力室で均一にされた流体を同心円状に設けられた複数の吐出口から吐出させることができる。
【００１４】
本発明の第６の態様は、第４の態様において、筒状本体には供給部と複数の吐出口との間に分岐管が設けられていることを特徴とする流体分岐治具にある。
本発明の第６の態様では、分岐管を通して同心円状に設けられた複数の吐出口から流体を吐出させることができる。
【００１５】
本発明の第７の態様は、第４〜６のいずれかの態様において、第１〜３のいずれかの液体噴射ヘッドの製造方法の洗浄水の供給に用いられることを特徴とする流体分岐治具にある。
本発明の第７の態様では、液体噴射ヘッドの製造における洗浄工程に適用して液体供給路の洗浄を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１には本発明の一実施形態例に係る製造方法により製造された液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置の概略構成、図２には本発明の一実施形態例に係る製造方法により製造されたインクジェット式記録ヘッドの要部断面を示してある。また、図３には本発明の一実施形態例に係るインクジェット式記録ヘッドの製造方法に用いられる流体分岐治具の概略構成、図４には流体分岐治具の断面、図５にはインク供給部材を洗浄している状態の正面視、図６には図５中のＩＶ−ＩＶ線矢視、図７には流体分岐治具の各流体吐出流路の通水量を表すグラフを示してある。また、図８には他の実施形態例に係る流体分岐治具の概略構成、図９には他の実施形態例に係る流体分岐治具の断面を示してある。
【００１７】
図１に基づいてインクジェット式記録装置の概略を説明する。
図１に示すように、装置本体１にはキャリッジ軸２が設けられ、キャリッジ軸２にはキャリッジ３が軸方向に移動自在に支持されている。キャリッジ３にはインクジェット式記録ヘッド４が設けられると共に、カートリッジ５が着脱自在に取り付けられている。装置本体１には駆動モータ６が設けられ、駆動モータ６の駆動力は図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達される。駆動モータ６の駆動により、インクジェット式記録ヘッド４を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸２に沿って往復移動される。また、装置本体１にはキャリッジ軸２に沿ってプラテン８が設けられている。プラテン８は図示しない紙送りモータの駆動力により回転し、給紙ローラ等により給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送される。
【００１８】
図２に基づいてインクジェット式記録ヘッド４を説明する。
インクジェット式記録ヘッド４を構成する液体供給部材としてのインク供給部材５１は、流体収容部材となるカートリッジ５が装着されるカートリッジ装着部１２を有している。例えば、カートリッジ５はブラック及び複数色のカラーインクがそれぞれ充填された別体で構成され、インク供給部材５１には、各色のカートリッジ５がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部１２を有している。例えば、８個のカートリッジ５を備えた場合、図２中紙面に垂直な方向に８個のカートリッジ装着部１２を有している。
【００１９】
また、インク供給部材５１の底面には一端がカートリッジ装着部１２に開口し他端がヘッド本体１３側に開口する複数のインク連通路１４がそれぞれ形成された管状の流路形成部１５が突設されている。インク供給部材５１の上面側、即ち、各カートリッジ装着部１２のインク連通路１４の開口部分には装着部材としてのインク供給針１６が固定され、インク供給針１６はインク内の気泡や異物を除去するためのフィルタ１７を介して固定されている。インク供給部材５１にカートリッジ５が装着されることによりインク供給針１６がカートリッジ５の供給口に挿入され、カートリッジ５内のインクが液体流路となるインク連通路１４や流路形成部１５を介してヘッド本体１３側に送られる（インク供給部材５１）。
【００２０】
ヘッド本体１３には複数の圧電素子を有する圧電素子ユニットを保持すると共に、インク供給部材５１とは反対側の端面に圧電素子の駆動によってノズル開口からインク滴を吐出するヘッドケース２３を有している。インク供給部材５１とヘッドケース２３との間には回路基板２５が挟持されている。回路基板２５は圧電素子を駆動するための信号を供給するためのもので、回路基板２５の一端部には外部配線を接続するためのコネクタが固定されている。また、回路基板２５には圧電素子に接続されたＴＣＰ等の接続配線が挿通される。
【００２１】
インクジェット式記録ヘッド４を製造する際には、インク連通路１４の開口部分に薄肉のフィルムに多数の微細孔が形成されたフィルタ１７を装着し、その後インク供給針１６を溶着している。このため、これらの部材を取り付ける際に素材の異物等がインク連通路１４内に残留することもあるので、ヘッド本体１３を装着する前に、インク供給針１６側から洗浄水を圧送して流路内を洗浄する洗浄工程が施されている。
【００２２】
洗浄工程では、空気と水とが混合された流体が一つの供給部に所定圧力で供給される筒状本体と、筒状本体に同心円状に設けられた複数の吐出口とからなる流路分岐時具を用い、筒状本体に供給された流体を流路抵抗が均一になるように吐出口から吐出させて洗浄が行われる。
【００２３】
図３乃至図６に基づいて洗浄工程を説明する。
図３、図４に基づいて流体分岐治具を説明する。
図３に示すように、流体分岐治具４１は、所定の気体、例えば、空気と水とが混合された流体が一方の盤面の中心に形成された一つの供給部４２に所定圧力で供給される筒状本体４３を有している。流体分岐治具４１の他方の盤面には、例えば、８個の吐出口４４が同心円状に設けられている。そして、供給部４２と吐出口４４の間には圧力室４５が形成されている。吐出口４４が同心円状に形成されていると共に、圧力室４５で混合流体が同一圧力にされているので、供給部４２に所定圧力で流体が供給されることにより、均一の流量にされた混合流体が８個の吐出口４４から吐出される。
【００２４】
図４に示すように、筒状本体４３は、圧力室４５及び吐出口４４を形成する本体４６と、供給部４２が設けられる蓋部４７とから構成され、図示しないボルトにより蓋部４７が本体４６に固定されている。蓋部４７と本体４６とはテーパ面４６ａ、４７ａ及びＯリング４８を介して嵌め合わされ、図示しないボルトを締め付けることにより緊密な嵌合力が得られるようになっている。
【００２５】
尚、流体分岐治具の構成としては、図８、図９に示すように、圧力室を設けない構成にすることも可能である。即ち、流体分岐治具３０は、筒状本体３１の盤面の中心には一つの供給部３２が設けられ、周方向から中心に向けて延びる８本の分岐管３３が形成されている。分岐管３３の端部は盲栓３４で塞がれ、分岐管３３の他方の盤面側にはそれぞれ吐出口３５が設けられている。供給部３２に所定圧力で流体が供給されることにより、分岐管３３に均一に分岐され均一の流量にされた混合流体が８個の吐出口３５から吐出される。流体分岐治具３０は分岐管３３を通して流体を分岐しているので、洗浄水が空気と水の混合流体であっても流路内に水分が残留することがない。尚、ここで洗浄水を空気と水の混合流体としたのは、流体内の気体が微細な気泡となり異物を液体流路から剥離するので、より確実に異物を除去できるためである。また、混合流体を構成する所定の気体として空気を用いたが、インク流路内の異物を除去できるのであれば、空気に限定されない。
【００２６】
上述した流体分岐治具４１及び流体分岐治具３０は、インクジェット式記録ヘッド４を製造する際に適用した例を示しているが、その他の流体の分岐に適用することも可能である。
【００２７】
図５、図６に基づいて流体分岐治具４１を用いてインク供給部材５１を洗浄する工程を説明する。
図に示した洗浄装置６１には、流体分岐治具４１が盤面を平行にして備えられている。流体分岐治具４１の下部にはチェックバルブ６２を有する流路６３が８組設けられ、流路６３の下端にはインク供給部材５１が配されている。インク供給部材５１はフィルタ１７が装着されていると共にインク供給針１６が溶着されたものである。インク供給部材５１は、８個のインク供給針１６が流路６３の下端部にそれぞれ嵌合されている。流体分岐治具４１の供給部２２には洗浄水が送られる供給管６４が接続されている。また、流体分岐治具４１の各吐出口４４と各チェックバルブ６２はそれぞれ同一長さの配管６５により接続されている。
【００２８】
上述した洗浄装置６１を用いてインク供給部材５１の洗浄を行った場合、流体分岐治具４１により吐出口４４から吐出される洗浄液の流路抵抗を全て均一にすることができる。このため、均一な状態の洗浄液を８個のインク供給針１６に送って全てのインク連通路１４に洗浄液を均等に供給することができる。このため、洗浄水の供給圧力を上げることなく複数のインク流路に十分な洗浄水を均一に供給して異物を除去することができる。洗浄が終了して異物が除去された状態で、ヘッド本体１３をインク供給部材５１に取り付けてインクジェット式記録ヘッドとする。
【００２９】
８個の吐出口４４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）の通水量は、図７に示すように、全ての吐出口４４で、例えば、約６０ｇで一定になることが確認された。流体として水と空気の割合を４対３にした場合、８個の吐出口４４（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）の最大流量と最小流量の差を平均した割合である流量ばらつきは、例えば、約７％程度に抑えることができたことが確認された。因みに、単純に８個の吐出口を備えた治具を使用した場合、流路抵抗に差が生じ、供給部位にもよるが、通水量は約４０ｇ〜約１２０ｇの範囲の通水量となった。この場合のばらつきは、例えば、約１６３％となり、流体分岐治具４１を用いることでばらつきを約２０分の１に抑えることができる。尚、流体分岐治具３０を用いた場合も同様の効果が得られたことが確認されている。
【００３０】
以上のことから、流体のばらつきを飛躍的に抑制して洗浄水の供給圧力を上げることなく複数のインク流路に十分な洗浄水を均一に供給して全ての流路に対して異物を除去することが可能になり、複数のインク流路に十分な洗浄水を均一に供給して洗浄を行ってインクジェット式記録ヘッドを製造することができる。つまり、異物を除去するために必要以上に洗浄水の供給圧力を高くする必要がないので、フィルタ１７等に必要以上の流体圧力が作用して部品に変形や破損が生じる虞がなくなる。
【００３１】
また、液体、気体、液体と気体の混合流体のいずれの流体に対しても均一な状態で流体を分岐することができる。また、洗浄装置６１としては、配管６５の管理のみを行って吐出口４４の流路抵抗を考えなくてよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】インクジェット式記録装置の概略構成図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。
【図３】流体分岐治具の概略構成図である。
【図４】流体分岐治具の断面図である。
【図５】インク供給部材を洗浄している状態の正面図である。
【図６】図５中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。
【図７】流体分岐治具の各流体吐出流路の通水量を表すグラフである。
【図８】他の実施形態例に係る流体分岐治具の概略構成図である。
【図９】他の実施形態例に係る流体分岐治具の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  装置本体、  ４  インクジェット式記録ヘッド、  １３  ヘッド本体、  １４  インク連通路、  １６  インク供給針、  ３０、４１  流体分岐治具、  ３２、４２  供給部、  ３１、４３  筒状本体、  ３３  分岐管、  ３５、４４  吐出口、  ４５  圧力室、  ５１  インク供給部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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