(57)【要約】【課題】  供給路の内部を洗浄、乾燥する工程における弾性部材の変形を抑え、供給路の密閉性を確保した液体吐出ヘッドを提供する。【解決手段】  液体吐出ヘッドは、第１の供給路を備え、液体を吐出する液体吐出部材と、第１の供給路に液体を供給するための第２の供給路を備えた液体供給部材と、第１の供給路と第２の供給路とを接続するための貫通孔を備え、液体吐出部材と液体供給部材とに接触するように液体吐出部材と液体供給部材との間に設けられた弾性部材と、を有する。弾性部材は、貫通孔を形成する壁を連結する梁部を備える。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の供給路を備え、液体を吐出する液体吐出部材と、
前記第１の供給路に液体を供給するための第２の供給路を備えた液体供給部材と、
前記第１の供給路と前記第２の供給路とを接続するための貫通孔を備え、前記液体吐出部材と前記液体供給部材とに接触するように前記液体吐出部材と前記液体供給部材との間に設けられた弾性部材と、
を有する液体吐出ヘッドにおいて、
前記弾性部材は、前記貫通孔を形成する壁を連結する梁部を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記液体供給部材は、前記弾性部材の側に突出し、前記貫通孔に入り込む突起部を備え、前記突起部には前記第２の供給路の一部が形成されており、
前記梁部は、前記液体供給部材よりも前記液体吐出部材に近い位置に設けられている、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記貫通孔は長孔形状であり、前記梁部は前記貫通孔の長手方向に交差する方向に沿って前記壁を連結する、請求項１または請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記梁部の前記液体吐出部材の側の面がテーパー形状または円弧形状である、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記弾性部材の複数の外縁部からの距離が異なる位置に設けられており、前記梁部は前記距離が相対的に短い前記外縁部と前記貫通孔とを結ぶ方向に沿って前記壁を連結する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項６】
複数の前記梁部を備える、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記液体吐出部材は、液体を吐出する吐出基板と、前記吐出基板を支持する支持部材と備える、請求項１乃至請求項６のいずれか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、液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドとも称する）では、インクタンク等から導いた複数色のインクを記録ヘッドの内部に形成された供給路を介してインク吐出ユニットまで導いている。
【０００３】
特許文献１には、タンクホルダユニット（以下、ホルダユニットとも称する）とインク吐出ユニット（以下、吐出ユニットとも称する）の間に弾性材料から成るジョイントシール部材（弾性部材）を介してインクを導く記録ヘッドが開示されている。図１は従来の記録ヘッドの分解斜視図である。図２は、記録ヘッドの一部断面を示す模式図であり、図２（ａ）は、記録ヘッドの組み立て完成時の状態を示している。
【０００４】
ホルダユニットＨ１０はインクタンクが装着される部材であり、フィルタを介してインクタンクと接続されるインク流入部を備えている。ホルダユニットＨ１０は内部にインク供給路Ｈ１１が形成され、インク供給路Ｈ１１の一端は吐出ユニットＨ２０に向かって突出する突起部Ｈ１２の内部に形成された構成となっている。
【０００５】
吐出ユニットＨ２０はインクを吐出する部材であり、吐出ユニットＨ２０には、ホルダユニットＨ１０のインク供給路Ｈ１１と対応してインク供給路Ｈ２３が形成されている。
【０００６】
ホルダユニットＨ１０と吐出ユニットＨ２０との間にはジョイントシール部材Ｈ３０が配置され、ジョイントシール部材Ｈ３０には、インク供給路Ｈ１１とインク供給路Ｈ２３とを接続するための貫通孔Ｈ３１が形成されている。
【０００７】
ジョイントシール部材Ｈ３０の貫通孔Ｈ３１の両端の開口の周囲には、ホルダユニットＨ１０と吐出ユニット２０とに押圧されたときに密閉性を高めるためのリップ部Ｈ３２が設けられている。ジョイントシール部材Ｈ３０が、ホルダユニットＨ１０と吐出ユニットＨ２０との間に挟まれ、両ユニットから押圧されることで、ホルダユニットＨ１０と吐出ユニットＨ２０とのシール性が確保されている。ジョイントシール部材Ｈ３０を用いることで接着材を用いずにホルダユニットＨ１０と吐出ユニットＨ２０とを接続することが可能となるため、耐インク性を考慮した接着剤の選定が不要になり、また、記録ヘッドの組み立て工程を簡略化することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−０１９１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
記録ヘッドの製造工程では、出荷前にインクを吐出して記録ヘッドの吐出性能を検査する工程がある。その検査工程におけるインクが供給路内に残った状態であると、記録ヘッドがユーザーに届くまでにインクが固着し、記録ヘッドの性能を損なう恐れがある。そこで、検査工程の後に供給路内のインクを取り除くための工程が行われる。
【００１０】
インクを取り除くためには、供給路内を洗浄液で洗浄した後に、洗浄液を乾燥させるためにインク流入部から供給路内に加圧した高温空気を送る。図２（ｂ）は、記録ヘッドの一部断面を示す模式図であり、供給路の内部洗浄、および洗浄液を乾燥させるため、インク流入部から加圧した空気を送っている際の状態を示している。
【００１１】
ここで、供給路内の洗浄および乾燥時に、供給路の内部が加圧状態になると、ジョイントシール部材Ｈ３０は、矢印Ｋの方向に変形する場合があり、送風を止めた後も元の形状に戻らなくなる恐れがある。この場合、リップ部Ｈ３２がずれて、密閉性が保てず、十分な洗浄および乾燥が出来ない恐れがある。その場合、リップ部Ｈ３２の変形により供給路内に凹んで空間ができ、その空間に洗浄液が残ることがある。残った洗浄液は物流期間中（記録ヘッドがユーザーの手に渡るまでの期間）に増粘・固着し、異物となってインク吐出を阻害する恐れがある。さらに、変形の程度が著しい場合は、インク供給路内の密閉が保てず、インクの漏れが発生する可能性がある。一方で、乾燥時の空気圧力を低くすると、供給路内を乾燥させるまでに所要する時間が長くなり、記録ヘッドの生産性の低下を招く。
【００１２】
そこで、本発明は、供給路の内部を洗浄、乾燥する工程における弾性部材の変形を抑え、供給路の密閉性を確保した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】
【００１３】
本発明の液体吐出ヘッドは、第１の供給路を備え、液体を吐出する液体吐出部材と、前記第１の供給路に液体を供給するための第２の供給路を備えた液体供給部材と、前記第１の供給路と前記第２の供給路とを接続するための貫通孔を備え、前記液体吐出部材と前記液体供給部材とに接触するように前記液体吐出部材と前記液体供給部材との間に設けられた弾性部材と、を有する液体吐出ヘッドにおいて、前記弾性部材は、前記貫通孔を形成する壁を連結する梁部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、弾性部材の貫通孔に梁部が設けられているため、弾性部材の変形を抑え、供給路の密閉性を確保した液体吐出ヘッドを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来例の記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】従来例の記録ヘッドの一部を示す断面模式図である。
【図３】第１の実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る記録ヘッドの一部を示す断面模式図である。
【図５】第１の実施形態に係る記録ヘッドのジョイントシール部材の平面図および断面図である。
【図６】長孔形状の貫通孔が設けられたジョイントシール部材の変形を説明するための図である。
【図７】第２の実施形態に係る記録ヘッドの一部を示す断面模式図である。
【図８】第３の実施形態に係る記録ヘッドの一部を示す断面模式図である。
【図９】第４の実施形態に係る記録ヘッドのジョイントシール部材の一部を示す平面図である。
【図１０】第５の実施形態に係る記録ヘッドのジョイントシール部材の一部を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
図３は、本実施形態に係る液体吐出ヘッドとしての記録ヘッド１の分解斜視図である。
【００１７】
記録ヘッド１は、インクタンクが装着される液体供給部材としてのホルダユニット１０と、インクを吐出する液体吐出部材としての吐出ユニット２０と、その間のインク供給路を接続するための弾性部材としてのジョイントシール部材１００と、を有している。吐出ユニット２０は、インクを吐出する吐出基板２１、２２と、吐出基板２１、２２を支持する支持部材２４と、を有している。
【００１８】
図４は、図３に示す記録ヘッド１のインク供給路の一部を示した断面模式図である。
【００１９】
インクタンクから供給されるインクは、ホルダユニット１０のインク供給路１１（第２の供給路）、ジョイントシール部材１００の貫通孔１０１、支持部材２４のインク供給路２３（第１の供給路）を順に通り、吐出基板２１に供給される。供給されたインクが吐出基板２１から被記録媒体に吐出され、記録が行われる。
【００２０】
ここで、ホルダユニット１０は比較的剛性の高い樹脂材料、支持部材２４はセラミック等の剛性の高い材料、ジョイントシール部材１００は、エラストマーから成る弾性を有する材料で形成されている。
【００２１】
ジョイントシール部材１００の貫通孔１０１は、ホルダユニット１０のインク供給路１１と吐出ユニット２０のインク供給路２３とを接続している。また、記録ヘッド１が組み立てられた際に、ジョイントシール部材１００がホルダユニット１０と吐出ユニット２０とに接触し、それらに押しつぶされるように押圧されることで、インク供給路が密閉される。
【００２２】
一般に、吐出口の数が多いインク色や、吐出量が大きいインク色は、供給されるインク流量も大きくなるため、インク供給路の断面積を大きくすることが望ましい。本実施形態においては、ブラックインクを吐出する吐出基板２１の吐出口列の長さが、カラーインクを吐出する吐出基板２２の吐出口列の長さよりも長くなっている。そして、吐出基板２１に接続するインク供給路が、吐出基板２２に接続するインク供給路よりも断面積が大きくなっている。具体的には、吐出基板２１に接続するインク供給路の断面が長孔形状となっており、流量を確保する構成としており、吐出基板２２に接続するインク供給路の断面は円形状となっている。
【００２３】
次に、記録ヘッド１の製造工程の一部を説明する。
【００２４】
記録ヘッド１は、ビス止めや接着等により、ホルダユニット１０と吐出ユニット２０とでジョイントシール部材１００を押圧し、ジョイントシール部材１００の圧縮状態が維持されるように組み立てる。また、記録動作を行うために必要な電気接続部品などを組み付けて製造する。組み立て後は、記録ヘッド１の吐出性能を検査するために、記録ヘッド１にインクを導入し、インクを吐出させて印字検査を行う。
【００２５】
その検査工程におけるインクが供給路内に残った状態であると、記録ヘッドがユーザーに届くまでにインクが固着し、記録ヘッドの性能を損なう恐れがある。そこで、検査工程の後に供給路内のインクを取り除くための工程が行われる。
【００２６】
ここで、図４の矢印Ｍの方向より純水等の洗浄液をインク供給路１１内に流し、記録ヘッド１内のインクを純水で置換する。次に、加圧した高温空気を矢印Ｍの方向から一定時間送風することで、記録ヘッド１内の純水を排出し、インク供給路を乾燥させる。なお、洗浄液として純水以外を用いてもよく、インクから染料や顔料の色素成分などを取り除いた、色無しインク等を用いてもよい。
【００２７】
図５（ａ）、（ｂ）は、第１の実施形態のジョイントシール部材１００を示している。図５（ａ）はジョイントシール部材１００の部分平面図を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ−Ａ断面を示した模式図である。
【００２８】
本実施形態では、図５（ａ）で示すように長孔形状の貫通孔１０１の中央部に、ジョイントシール部材１００と一体的に成形され、貫通孔１０１を形成する壁を連結する梁部１０２が設けられている。図５（ｂ）で示すように梁部１０２は、吐出ユニット２０に面するジョイントシール部材１００の面１０３の側から、ホルダユニット１０に面するジョイントシール部材１００の面１０４の側まで伸びている。本実施形態においては、ジョイントシール部材１００は塩素化ブチルゴムからなり、梁部１０２の幅寸法Ｂは約０．８ｍｍである。
【００２９】
上述したように、インク供給路の洗浄、乾燥時において供給路内は加圧状態となるため、ジョイントシール部材１００の変形が生じる可能性がある。しかし、本実施形態では、ジョイントシール部材１００に梁部１０２が設けられているため、ジョイントシール部材１００の変形が抑制され、ホルダユニット１０と吐出ユニット２０との間のシール性を確保することが可能となる。
【００３０】
また、図６は、比較例としての、梁部１０２が設けられていないジョイントシール部材１００の部分平面図である。長孔形状の貫通孔１０１が設けられたジョイントシール部材１００に梁部１０２が設けられていないと、貫通孔１０１の長辺を形成する壁に直角に加わる力が他の壁に加わる力と比べて大きいため、長辺を形成する縁部が矢印Ｌの方向に変形し易い。そこで、本実施形態では、梁部１０２は、長孔形状の長辺を形成する壁同士を連結するように設けられている。すなわち、梁部１０２は、貫通孔１０１の長手方向に交差する方向に沿って壁を連結するように設けられている。これにより、長辺を形成する壁同士が離れることが抑制され、ジョイントシール部材１００の変形を抑制すること可能となる。
【００３１】
このように、特に変形が生じやすい箇所に梁部１０２を設けることが好ましい。なお、本実施形態では長孔形状の貫通孔１０１について説明したが、貫通孔１０１の形状はこれに限定されず、また、梁部１０２の方向も上述の構成に限定されない。
【００３２】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係る記録ヘッド１のインク供給路の一部を示した断面模式図であり、記録時に発生する泡の挙動を説明するための図である。
【００３３】
図７は記録ヘッドの使用時の姿勢における図であり、使用時にはホルダユニット１０側が上方、吐出ユニット２０が下方に位置する。記録ヘッド１のインクの吐出に伴って発生する泡の一部が上方に移動することがあるが、天井の様に平坦な部分があると泡がその部分に滞留しやすくなり、泡は徐々に大きくなってインク供給路を塞ぎ、インクの供給を阻害して吐出に影響を及ぼす恐れがある。
【００３４】
そこで、本実施形態では、ジョイントシール部材１１０の貫通孔１１１に設けられる梁部１１２の吐出ユニット２０側に面する面がテーパー形状である斜面１１３となっている。これにより、平坦な部分が少なくなるため、泡の滞留を抑制することが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態では斜面１１３であるが、泡の滞留を抑制できればよく、円弧形状など泡を上方へ移動させやすい形状すればよい。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の第３の実施形態に係る記録ヘッド１のインク供給路の一部を示した断面模式図である。
【００３７】
図８に示すように、ホルダユニット１０のインク供給路１１の一部は、ジョイントシール部材１２０側に突出する突起部１２に形成されており、突起部１２がジョイントシール部材１２０の貫通孔１２１の内部に挿入されている。一方で、吐出ユニット２０の支持部材２４は例えばセラミック製であると突起部を設けることが難しいので、支持部材２４を平面形状とし、ホルダユニット１０と協同してジョイントシール部材１２０を押圧することでインクのリークを抑える構造となっている。
【００３８】
そのため、図２（ａ）に示したように、インク供給路の洗浄、乾燥時において、吐出ユニット２０側の方がホルダユニット１０側よりもジョイントシール部材１２０が変形し易い。
【００３９】
そこで、図８に示すジョイントシール部材１２０には、貫通孔１２１に設けられた梁部１２２が、突起部１２が設けられたホルダユニット１０よりも吐出ユニット２０に近い位置に設けられている。これにより、より変形し易い吐出ユニット２０側の変形を抑制しつつ、梁部１２２の体積を抑えることが可能となる。
【００４０】
（第４の実施形態）
図９は、第４の実施形態に係る記録ヘッド１のジョイントシール部材１３０の平面図である。
【００４１】
ジョイントシール部材１３０には円形状の貫通孔１３１が設けられており、貫通孔１３１とジョイントシール部材１３０の外縁部との距離に関して、外縁部１３３からは３ｍｍ、外縁部１３４からは６ｍｍとなっている。
【００４２】
ここで、貫通孔１３１に梁部１３２が設けられていない場合、インク供給路の洗浄、乾燥時において、貫通孔１３１とジョイントシール部材１３０の外縁部との距離が相対的に短い部分においてジョイントシール部材１３０の変形が生じ易い。つまり、本実施形態では、貫通孔１３１は外縁部１３４よりも外縁部１３３の側の方向へ変形し易い。
【００４３】
そこで、本実施形態では、外縁部１３３側への変形を抑制するために、梁部１３２が外縁部１３３と貫通孔１３１との距離の方向に沿って貫通孔１３１の壁を連結するように設けられている。これにより、ジョイントシール部材１３０の変形を抑制しつつ、梁部１３２の体積を抑えることが可能となる。
【００４４】
（第５の実施形態）
図１０（ａ）、（ｂ）は、第５の実施形態に係る記録ヘッド１のジョイントシール部材の平面図である。本実施形態は、ジョイントシール部材に複数の梁部が設けられた構成である。
【００４５】
図１０（ａ）に示すジョイントシール部材１４０の貫通孔１４１は長孔形状である。本実施形態のように梁部１４２を２本設けることにより、ジョイントシール部材１４０の変形を一層抑制することが可能となる。
【００４６】
また、図１０（ｂ）に示すジョイントシール部材１５０の貫通孔１５１は円形状であるが、直径が１０ｍｍと比較的大きく、ジョイントシール部材１５０の変形が生じ易い。そこで、本実施形態のように梁部１５２を十字形状に２本設けることにより、ジョイントシール部材１５０の変形を抑制することが可能となる。
【００４７】
なお、貫通孔に梁部を設けると供給路の面積が小さくなるためインクの供給性が低下する恐れがある。したがって、貫通孔の大きさや形状など、ジョイントシール部材の変形のし易さに応じて適宜梁部を設ければよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０  タンクホルダユニット（液体供給部材）
１１  インク供給路（第２の供給路）
２０  インク吐出ユニット（液体吐出部材）
２３  インク供給路（第１の供給路）
１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０  ジョイントシール部材（弾性部材）
１０１、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１  貫通孔
１０２、１１２、１２２、１３２、１４２、１５２  梁部
【図１】
2015096306.tif 000003
【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】
2015096306.tif 000009
【図８】
2015096306.tif 000010
【図９】
2015096306.tif 000011
【図１０】
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