(57)【要約】【課題】  フィルターの圧接体と当接する部分およびその裏面に異物が付着しない構成の液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】  液体吐出ヘッドは、インクタンクから供給される液体が導入される液体導入路１０２の開口部に、インクタンクの液体供給口に設けられた圧接体１０６に当接されるフィルター１０３の外縁部１０３ａが固定されている。フィルター１０３の圧接体１０６に当接される面には外縁部１０３ａに対して凸状の平坦部１０３ｂが形成されており、フィルター１０３の平坦部１０３ｂの裏面は外縁部１０３ａと同一面を成す平坦な形状に形成されている。【選択図】  図１Ｃ
2006205663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクタンクから供給される液体が導入される液体導入路の開口部に、前記インクタンクの液体供給口に設けられた圧接体に当接されるフィルターの外縁部が固定されている液体吐出ヘッドにおいて、
前記フィルターの前記圧接体に当接される面には前記外縁部に対して凸状の平坦部が形成されており、前記フィルターの前記平坦部の裏面は前記外縁部と同一面を成す平坦な形状に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記フィルターは前記外縁部のみをプレス加工することによって形成されている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記フィルターは金属繊維を焼結することで構成されている、請求項１または２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、液体を吐出して記録を行う液体吐出ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体吐出ヘッドから被記録材にインクを吐出して記録を行うインクジェット式の記録装置（インクジェット記録装置）が知られている。インクジェット記録装置は、記録手段のコンパクト化が容易であり、高精細な画像を高速で記録することができ、普通紙に特別の処理を必要とせずに記録することができる上、ランニングコストが安く、ノンインパクト方式であるため騒音が少なく、しかも、多色のインクを使用してカラー画像を記録するのが容易であるなどの利点を有している。中でも、シート幅方向に多数の吐出口を配列したラインタイプの液体吐出ヘッドを使用するライン型記録装置は、記録の一層の高速化が可能である。
【０００３】
インクジェット記録装置に用いられる液体吐出ヘッドとしては、インクを吐出させる機能を具えた液体吐出ヘッドに対してその供給インクを収容するインクタンクを別体に形成し、かかる別体のインクタンクを液体吐出ヘッドに着脱自在としたものが知られている。また、このように、液体吐出ヘッドとインクタンクとを互いに着脱自在とした形態のものにおいて、インクタンクには供給インクを保持させるための多孔質部材を装填すると共に、このようなインクタンクのインク供給部に嵌着される液体吐出ヘッド側のインク導入部には、フィルターを設けるようにしたものが考案されている。かかるフィルターを液体吐出ヘッド側のインク導入部に設けることで、インクタンク側からその内部に装填されている多孔質部材の破片やごみなどの吐出に妨げとなるものが液体吐出ヘッドに侵入するのを防止することができると共に、インクタンクを取外した状態において外部からごみが侵入することが防止される。
【０００４】
図５Ａは、特許文献１に開示された従来の液体吐出ヘッドの液体導入部を示す断面図である。液体吐出ヘッドの液体導入部２０１には液体導入路２０２が形成されており、その開口部にフィルター２０３が設けられている。フィルター２０３の内面は液体導入部２０１の端部に形成された複数の支柱２０５に支持され、フィルター２０３の外縁部２０３ａは液体導入部２０１の端部に取り付けられた覆いリブ２０４に覆われて固定されている。
【０００５】
フィルター２０３は、金属繊維を不織布状に重ね、これを焼結することで形成された円板状のフィルター部材を、図５Ｂに示すようにプレス装置２０７によってプレス加工することで構成される。これにより、フィルター２０３には、外縁部２０３ａに対して凸状になった平坦部２０３ｂが形成されている。
【０００６】
液体吐出ヘッドにインクタンクを装着したとき、図５Ｃに示すように、液体導入部２０１のフィルター２０３の平坦部２０３ｂがインクタンクのインク供給部に設けられた圧接体２０６に当接される。これにより、略平坦な圧接体２０６の表面に対してフィルター２０３の平坦部２０３ｂが接触することとなり、フィルター２０３を圧接体２０６に均質な接触状態で当接させることが可能になっている。
【０００７】
液体吐出ヘッドの吐出口付近における増粘したインクを吸い出す時などに行われる、液体吐出ヘッドの吸引回復時には、多量のインクがインクタンクから液体吐出ヘッドに供給されるため、通常の記録動作時に比べて速い速度でインクが圧接体２０６からフィルター２０３へ流れる。このような場合であっても、上記のようにフィルター２０３と圧接体２０６とが適正に接触している構成では、その接触部分から空気を吸い込む可能性は低いので、液体吐出ヘッドのノズル内に気泡が混入してインク供給が中断して記録不良を起こす可能性が低くなる。
【特許文献１】特開２００２−１３７４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５Ａ〜図５Ｃに示した従来の液体吐出ヘッドの液体導入部には、以下に述べるような問題点があった。
【０００９】
フィルター２０３は、プレス装置２０７によって変形され、中央部に凸状の平坦部２０３ｂを有する形状に形成されている。そのため、フィルター２０３は平坦部２０３ｂの裏面が凹形状となる。フィルター２０３をこのような形状に形成するために、プレス装置２０７は、フィルター２０３の圧接体２０６と当接する面およびその裏面もプレス加工するようになっている。このような加工によって構成されるフィルター２０３は、プレス装置２０７がフィルター２０３の圧接体２０６と当接する面およびその裏面に接触するため、プレス装置２０７にゴミ等が付着していた場合には、そのゴミ等がフィルター２０３に付着してしまうこともある。また、プレス加工時にフィルター２０３に加えられる圧縮力やせん断力によってフィルター２０３の金属繊維が破断して欠落することも考えられる。
【００１０】
フィルター２０３にこのようなゴミや金属繊維片等の異物が付着していると、インクタンクが接続されてインクが供給されたときにそれらの異物がインクの流れと共に液体導入路２０２内に流れ込み、やがては液体吐出ヘッドの吐出口に到達して吐出口に詰まって、インクの不吐出等の記録不良を生じさせてしまうこともある。
【００１１】
そこで本発明は、フィルターの圧接体と当接する部分およびその裏面に異物が付着しない構成の液体吐出ヘッド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】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出ヘッドは、インクタンクから供給される液体が導入される液体導入路の開口部に、前記インクタンクの液体供給口に設けられた圧接体に当接されるフィルターの外縁部が固定されている液体吐出ヘッドにおいて、前記フィルターの前記圧接体に当接される面には前記外縁部に対して凸状の平坦部が形成されており、前記フィルターの前記平坦部の裏面は前記外縁部と同一面を成す平坦な形状に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明によれば、フィルターの圧接体と当接する部分およびその裏面に異物が付着しない構成の液体吐出ヘッドを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの液体導入部を示す断面図である。
【００１６】
本実施形態における液体吐出ヘッドの液体導入部１０１も、図５Ａ等に示した従来のものと同様に液体導入路１０２が形成されており、その開口部にフィルター１０３が設けられている。フィルター１０３の内面は液体導入路１０２の端部に形成された複数の支柱１０５に支持され、フィルター１０３の外縁部１０３ａは液体導入部１０１の端部に取り付けられた覆いリブ１０４に覆われて固定されている。液体導入部１０１と覆いリブ１０４がたとえば熱可塑性樹脂で構成されている場合には、フィルター１０３を液体導入路１０２の端部（液体導入口）に位置決めしてフィルター１０３の外縁部１０３ａの裏面側を液体導入部１０１の端部に熱溶着によって固定し、次に、覆いリブ１０４がフィルター１０３の外縁部１０３ａの表面側を覆うように、覆いリブ１０４を外縁部１０３ａおよび液体導入部１０１の端部に熱溶着によって固定することで、フィルター１０３を液体導入部１０１に取り付けることができる。
【００１７】
本実施形態のフィルター１０３も、金属繊維を不織布状に重ね、これを焼結することで形成された円板状のフィルター部材を、図１Ｂに示すようにプレス装置１０７によってプレス加工することで構成される。プレス装置１０７は、フィルター部材の外縁部１０３ａとなる部分のみをプレス加工し、フィルター部材の平坦部１０３ｂとなる部分およびその裏面には接触しないようになっている。そのため、たとえプレス装置１０７にゴミ等が付着していた場合であっても、そのゴミ等がフィルター１０３の平坦部１０３ｂおよびその裏面に付着することはない。円板状のフィルター部材をこのようなプレス装置１０７によってプレス加工することで、外縁部１０３ａに対して凸状の平坦部１０３ｂを有し、平坦部１０３ｂおよびその裏面にゴミ等の付着がないフィルター１０３が形成される。
【００１８】
液体吐出ヘッドにインクタンクを装着したとき、図１Ｃに示すように、フィルター１０３の平坦部１０３ｂがインクタンクのインク供給部に設けられた圧接体１０６に当接される。これにより、略平坦な圧接体１０６の表面に対してフィルター１０３の平坦部１０３ｂが接触することとなり、フィルター１０３を圧接体１０６に均質な接触状態で当接させることが可能になっている。なお、圧接体１０６は例えば繊維を圧縮することで構成されている。
【００１９】
ここで、フィルター１０３の外縁部１０３ａと平坦部１０３ｂとの段差は約５０〜約１００μｍであることが好ましい。この段差が大きいと、プレス加工を行った際に段差部における金属繊維が破断して金属繊維片が生じやすくなる傾向がある。その一方で、通常は覆いリブ１０４の高さがフィルター１０３の外縁部１０３ａから３０μｍ程度であることから、この段差が小さいと覆いリブ１０４の方がフィルター１０３の平坦部１０３ｂよりも高くなってしまうこともある。覆いリブ１０４がフィルター１０３の平坦部１０３ｂよりも高いと、液体吐出ヘッドにインクタンクを接続したたきに覆いリブ１０４が圧接体１０６に接触してしまい、フィルター１０３が圧接体１０６に良好に接触できない。そのため、その段差を５０〜１００μｍ程度とすることにより、プレス加工の際に金属繊維が破断して金属繊維片が脱落することを抑えるとともに、フィルター１０３を圧接体１０６に良好に接触させることができる。
【００２０】
このように、本実施形態におけるフィルター１０３は、インクタンクの圧接体１０６に当接される面には外縁部１０３ａに対して凸状の平坦部１０３ｂが形成され、フィルター１０３の平坦部１０３ｂの裏面は外縁部１０３ａと同一面を成す平坦な形状に形成された構成になっているので、プレス装置１０７によって外縁部１０３ａのみをプレス加工することで形成することができる。そのため、プレス装置１０７によるプレス加工の際に、フィルター１０３の平坦部１０３ｂおよびその裏面にプレス装置１０７からゴミ等が付着することを防ぐことができる。また、フィルター１０３の平坦部１０３ｂおよびその裏面にはプレス加工が施されないので、その部分にプレス加工による金属繊維片が生じ難い構成になっている。したがって、液体吐出ヘッドにインクタンクが接続されてインクが供給されたときにゴミや金属繊維片等の異物がインクの流れと共に液体導入路１０２内に流れ込み、やがては液体吐出ヘッドの吐出口に到達して吐出口に詰まり、インクの不吐出等の記録不良を生じさせてしまうことを抑えることができる。
【００２１】
図２〜４は本発明が実施もしくは適用される好適なヘッドカートリッジ、液体吐出ヘッド、インクタンクのそれぞれの構成及びそれぞれの関係を説明する図である。以下、これらの図面を参照して各構成要素の説明を行う。
【００２２】
本実施形態の記録ヘッド（液体吐出ヘッド）Ｈ１００１は、図２および図３からわかるように、記録ヘッドカートリッジＨ１０００を構成する一構成要素であり、記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、記録ヘッドＨ１００１と、記録ヘッドＨ１００１に着脱自在に設けられたインクタンクＨ１９００（Ｈ１９０１〜Ｈ１９０４）とで構成されている。
【００２３】
記録ヘッドＨ１００１は、電気信号に応じてインクに対して膜沸騰を生じさせるための熱エネルギーを生成する電気熱変換体（記録素子）を用いて記録を行う、バブルジェット（登録商標）方式のサイドシューター型の記録ヘッドであり、インクタンクＨ１９００から供給されるインク（記録液）を、記録情報に応じて吐出口から吐出する。この記録ヘッドカートリッジＨ１０００は、インクジェット記録装置本体に備えられているキャリッジ（不図示）の位置決め手段及び電気的接点によって、着脱自在に固定支持されるようになっている。
【００２４】
それぞれ、インクタンクＨ１９０１はブラックのインク用、インクタンクＨ１９０２はシアンのインク用、インクタンクＨ１９０３はマゼンタのインク用、インクタンクＨ１９０４はイエローのインク用のインクタンクである。インクタンクＨ１９０１，Ｈ１９０２，Ｈ１９０３，Ｈ１９０４のそれぞれが記録ヘッドＨ１００１に設けられたインク供給部材Ｈ１５００に対して着脱自在であり、このようにそれぞれのインクタンクが交換可能となっていることにより、インクジェット記録装置によって各色毎に異なる消費量に応じて各色のインクタンクを個別に交換することができる。
【００２５】
また、図４に示すように、それぞれのインクタンクＨ１９００には、インクタンクＨ１９００内のインクを記録ヘッドＨ１００１に供給するためのインク供給口Ｈ１９０７が形成されている。例えば、ブラックインクを収容したインクタンクＨ９０１Ｈが記録ヘッドＨ１００１のインク供給部材Ｈ１５００に装着されると、インクタンクＨ１９０１のインク供給口Ｈ１９０７がインク供給部材Ｈ１５００のジョイント部Ｈ１５２０に設けられたフィルターＨ１７００に圧接され、インクタンクＨ１９０１内のブラックインクがインク供給口Ｈ１９０７からインク供給部材Ｈ１５００のインク流路Ｈ１５０１を介して記録ヘッドＨ１００１に設けられた第１のプレートＨ１２００を通り、同じく記録ヘッドＨ１００１に設けられた第１の記録素子基板Ｈ１１００に供給される。そして、第１の記録素子基板Ｈ１１００内に形成された、電気熱変換素子（不図示）と吐出口（不図示）とが配置された発泡室に供給されたインクは、電気熱変換素子に与えられる熱エネルギーによって吐出口から吐出される。
【００２６】
図４を参照すると、インク供給部材Ｈ１５００は、例えば、樹脂成形によって形成されている。その樹脂材料には、形状的剛性を向上させるためにガラスフィラーを５〜４０％混入した樹脂材料を使用することが望ましい。インクタンクＨ１９００を着脱自在に保持するインク供給部材Ｈ１５００は、インクタンクＨ１９００から記録素子ユニットＨ１００２にインクを導くインク供給ユニットの一構成部品であり、流路形成部材Ｈ１６００が超音波溶着されて、インクタンクＨ１９００から第１のプレートＨ１２００に至るインク流路Ｈ１５０１が形成されている。
【００２７】
インクタンクＨ１９００と係合するジョイント部Ｈ１５２０には、外部からのゴミの進入を防ぐフィルターＨ１７００が溶着によって接合されており、さらに、ジョイント部Ｈ１５２０からのインクの蒸発を防止するためにシールゴムＨ１８００が装着されている。また、インク供給部材Ｈ１５００は、着脱自在のインクタンクＨ１９００を保持する機能も有しており、インクタンクＨ１９００の爪Ｈ１９１０が係合される穴Ｈ１５０３を有している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドの液体導入部を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した記録ヘッドのフィルターをプレス装置によって形成する様子を示す図である。
【図１Ｃ】図１Ａに示した記録ヘッドのフィルターをインクタンクの圧接体に当接させた状態を示す図である。
【図２】図１に示した液体吐出ヘッド（記録ヘッド）が適用されたヘッドカートリッジを示す斜視図である。
【図３】図２に示したヘッドカートリッジを、記録ヘッドとインクタンクとを分離した状態で示す斜視図である。
【図４】図２に示した記録ヘッドに設けられたインク供給部材の構成を示す断面図である。
【図５Ａ】従来の液体吐出ヘッドの液体導入部を示す断面図である。
【図５Ｂ】図５Ａに示した液体吐出ヘッドのフィルターをプレス装置によって形成する様子を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示した液体吐出ヘッドのフィルターをインクタンクの圧接体に当接させた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０１    液体導入部
１０２    液体導入路
１０３    フィルター
１０３ａ  外縁部
１０３ｂ  平坦部
１０４    覆いリブ
１０５    支柱
１０６    圧接体
１０７    プレス装置
【図１Ａ】
2006205663.tif 000003
【図１Ｂ】
2006205663.tif 000004
【図１Ｃ】
2006205663.tif 000005
【図２】
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【図３】
2006205663.tif 000007
【図４】
2006205663.tif 000008
【図５Ａ】
2006205663.tif 000009
【図５Ｂ】
2006205663.tif 000010
【図５Ｃ】
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