(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するノズルと、前記ノズルに連通するヘッド流路と、を有するヘッド本体と、
インクタンクのインクをヘッド流路に導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、
前記ヘッドホルダと前記ヘッド本体との間に設けられ、前記ヘッド本体に入力する吐出信号を送るヘッド基板と、を備えたインクジェット式記録ヘッドであって、
前記ヘッド基板に形成された貫通穴に対して、シール部材が前記貫通穴の内周面に当接するよう直接設けられ、前記シール部材に形成された連通口によりホルダ流路とヘッド流路が連通されており、
前記貫通穴の前記内周面に、前記シール部材の抜け止め用の凸部と凹部の少なくとも一方が形成され、
前記シール部材が、前記ヘッド流路の開口部に設けられた環状凸部と前記ヘッドホルダとにより圧縮されて横方向に広がっていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記シール部材が弾性材から形成されている請求項１記載のインクジェット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクカートリッジから供給されたインクをインク滴として吐出する記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置の記録ヘッドは、図５に示すように、インクをインク滴として吐出するヘッド本体５１と、インクカートリッジ（図示せず）のインクを上記ヘッド本体５１に供給するホルダ流路５２が形成されたヘッドホルダ５３とを備えている。
【０００３】
そして、上記ヘッドホルダ５３には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されてインクの供給を受けるインク供給針５４と、上記インク供給針５４からホルダ流路５２に流れるインクをろ過するフィルタ５５とが設けられている。一方、上記ヘッド本体５１には、ホルダ流路５２と連通してろ過後のインクをノズルプレート５６近傍のリザーバ５７に補給するヘッド流路５８が形成されている。上記ヘッド流路５８の上側開口部には、筒状に突出する供給管６２が設けられている。
【０００４】
そして、ヘッド本体５１の上面には、フレキシブル回路板６５を介してヘッド本体５１の圧電振動子６３に駆動信号を送るヘッド基板６７が設けられている。。上記ヘッド基板６７には、ヘッド本体５１の供給管６２が挿通されて供給管６２の上部開口をヘッド基板６７の上側に露出させる貫通穴６６が穿設されている。
【０００５】
また、上記ヘッド基板６７とヘッドホルダ５３との間には、上記ホルダ流路５２とヘッド流路５８とを連通させるとともにその接合部のシールを行なうシールプレート５９が設けられている。上記シールプレート５９には、ホルダ流路５２の下部開口およびヘッド本体５１の供給管６２に対応する部分に、ゴム等の弾性部材から形成されたシール部材６４が設けられている。上記シール部材６４には、ホルダ流路５２とヘッド流路５８とを連通させる連通口６０が穿設されている。上記シール部材６４は、ホルダ流路５２の下部開口および供給管６２の上部開口に当接し、ホルダ流路５２とヘッド流路５８の接続部のシールを行なっている。
【０００６】
そして、上記記録ヘッドは、インクカートリッジとともにキャリッジ（図示せず）に搭載され、上記キャリッジにより記録用紙の幅方向に往復動してノズルプレート５６に設けられたノズル６１からインク滴を吐出して印刷を行い、印刷で消費されたインクは、インクカートリッジからインク供給針５４，ホルダ流路５２，連通口６０を通過し、ヘッド本体５１のヘッド流路５８を通ってノズル６１と連通するリザーバ５７に補給される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記記録ヘッドでは、フレキシブル回路板６５の引き回し長さを短くするため、ヘッド本体５１の直上にヘッド基板６７が配置された構造となっている。そして、上記ヘッド基板６７が載置されたヘッド本体５１とヘッドホルダ５３との間にシールプレート５９が配設されて流路のシールをとるようにしている。このような構造であるため、ヘッド本体５１の上面には、ヘッド基板６７の厚み以上の供給管６２を突出形成させなければならず、ヘッド基板６７には、上記供給管６２を挿通させる貫通穴６６を穿設しなければならない。
【０００８】
そして、ヘッド本体５１とヘッド基板６７を組み付ける際に、供給管６２と貫通穴６６の内面が接触することがある。このように、ヘッド基板６７の貫通穴６６と供給管６２とが接触すると、貫通穴６６の内面に付着するガラスファイバやエポキシの屑等の異物が流路内に侵入して吐出特性を悪化させる原因になるおそれがある。また、上記記録ヘッドは、上述したように、ヘッド本体５１の上面に供給管６２を突出形成させ、上記供給管６２をヘッド基板６７の貫通穴６６に挿通させたうえで、ヘッド本体５１とヘッドホルダ５３の流路を接続している。このため、構造が極めて複雑で部品数や加工工程も多く、それがコストに反映し、装置の小型化の支障にもなっていた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、組み付け時の流路への異物進入を防止するとともに、構造を簡素化してコストダウンや小型化を図ることができるインクジェット式記録装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出するノズルと上記ノズルに連通するヘッド流路を有するヘッド本体と、インクタンクのインクをヘッド流路に導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、上記ヘッド本体に入力する吐出信号を送るヘッド基板とを備え、上記ヘッド基板が上記ヘッドホルダとヘッド本体の間に設けられ、上記ヘッド基板にホルダ流路とヘッド流路を連通させるとともにその接続部をシールするシール部材が設けられていることを要旨とする。
【００１１】
すなわち、本発明のインクジェット式記録装置は、インク滴を吐出するノズルと上記ノズルに連通するヘッド流路を有するヘッド本体と、インクタンクのインクをヘッド流路に導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、上記ヘッド本体に入力する吐出信号を送るヘッド基板とを備えている。そして、上記ヘッド基板が上記ヘッドホルダとヘッド本体の間に設けられ、上記ヘッド基板にホルダ流路とヘッド流路を連通させるとともにその接続部をシールするシール部材が設けられている。このため、ヘッド基板に設けられたシール部材にヘッド流路の開口を直接当接させてシールすることができることから、ヘッド本体に供給管を突出形成させてヘッド基板の貫通穴に挿通させるような複雑な構造を採る必要がなくなる。したがって、組み付けの際に供給管と貫通穴が接触することによる流路内への異物の侵入が防止され、吐出特性を悪化させることがなくなる。また、ヘッド基板にシール部材を直接設けたことから、従来必要であったシールプレートが不要になる。このため、部品点数が１つ減少し、部品の製造や組み立てにかかっていたコストを節減することができる。また、ヘッド本体とヘッドホルダの間に存在する部品が１つ減少するため、それだけ記録ヘッドの高さを低くすることができ、装置の小型化が可能になる。
【００１２】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記シール部材にホルダ流路とヘッド流路を連通させる連通口が形成されている場合には、ヘッド流路の開口とホルダ流路の開口に連通口を有するシール部材を当接させるだけで流路を確実に連通させてシールでき、組み立て性を損なわない。
【００１３】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記シール部材が弾性材から形成されている場合には、ヘッド流路の開口とホルダ流路の開口に弾性材からなるシール部材を当接させるだけで流路の接続部を確実にシールでき、組み立て性を損なわない。
【００１４】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記シール部材がヘッド基板に形成された貫通穴に対して成形されたものである場合には、ヘッド基板ごとシール部材を取り扱うことができ、ヘッド基板の組み付けとシール部材の組付けを同時に行なえるため、組み立て性を損なわない。
【００１５】
本発明のインクジェット式記録装置において、上記ヘッド基板に形成された貫通穴の内周面に抜け止め用の凸部および／または凹部が形成されている場合には、シール部材が抜け止めされて組み付け作業中等に外れにくくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１７】
図１および図２は、本発明が適用されるインクジェット式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、インクカートリッジ２が搭載されるとともに記録ヘッド１が取り付けられたキャリッジ３を備えている。
【００１８】
上記キャリッジ３は、タイミングベルト４を介してステッピングモータ５に接続され、ガイドバー６に案内されて記録紙７の紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、図２に示すように、上部に開放する箱型を呈し、記録紙７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド１のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。そして、上記キャリッジ３の上端部には、インクカートリッジ２が収容された状態でインクカートリッジ２の上部を押さえるとともにキャリッジ３の開放された上部を覆う蓋部材２５が取り付けられている。
【００１９】
そして、上記記録ヘッド１にインクカートリッジ２からインクが供給され、キャリッジ３を移動させながら記録紙７上面にインク滴を吐出させて記録紙７に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。図１において、８は印刷休止中に記録ヘッド１のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐキャップ、９は記録ヘッド１のノズル面をワイピングするワイパー部材である。また、図２において、２６はガイドバー６が挿通されるガイド穴である。
【００２０】
図３は、上記記録ヘッド１に用いるヘッド本体１０の基本構造の一例を示す。このヘッド本体１０は、ノズル１１と圧力発生室１２が形成された流路ユニット１３と、圧電振動子１４が収容されたヘッドケース１５とが接合されて構成されている。
【００２１】
上記流路ユニット１３は、ノズル１１が穿設されたノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通のインク室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された流路形成板１９と、上記圧力発生室１２の開口を塞ぐ振動板２０とが積層されて形成されている。
【００２２】
上記圧電振動子１４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子１４は、その先端が圧力発生室１２の一部を形成する振動板２０の島部２０Ａに固着された状態で他端が基台２１に固定されている。
【００２３】
また、上記ヘッドケース１５には、そのインク室１７に対応する部分に、インク室１７にインクカートリッジ２のインクを導入するヘッド流路２４が形成されている。上記ヘッド流路２４の開口縁には、環状突部２３が形成されている。
【００２４】
上記ヘッド本体１０では、上記圧電振動子１４の収縮・伸長を受けて圧力発生室１２が膨張・収縮し、圧力発生室１２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行われるようになっている。図３において、２２は圧電振動子１４に駆動信号を入力するフレキシブル回路板である。
【００２５】
上記ヘッド本体１０では、図３において紙面に垂直な方向に圧電振動子１４，圧力発生室１２，ノズル１１が列設されており、ノズルプレート１６には、２列のノズル列が形成されている。
【００２６】
図４は、上記ヘッド本体１０が用いられた記録ヘッド１を示す図である。上記記録ヘッド１は、ヘッド本体１０と、上記ヘッド本体１０が取り付けられるヘッドホルダ３２とを備えている。図において、２８はヘッド本体１０を覆うカバー部材である。
【００２７】
上記ヘッドホルダ３２は、インクカートリッジ２に差し込まれてインクの供給を受ける複数（この例では２つ示している）のインク供給針２７が立設されている。上記各インク供給針２７は、中空状で先端部にインク孔３４が穿設されている。上記各インク供給針２７の根元部には、インクカートリッジ２から供給されたインクをろ過するフィルタ３１が設けられてる。
【００２８】
そして、上記ヘッドホルダ３２には、各インク供給針２７にそれぞれ連通するとともに、ヘッド本体１０のヘッド流路２４にそれぞれ連通してインクカートリッジ２のインクをヘッド本体１０に導入するホルダ流路３０が形成されている。
【００２９】
上記ヘッドホルダ３２とヘッド本体１０との間には、フレキシブル回路板２２を介してヘッド本体１０の圧電振動子１４に駆動信号を送るヘッド基板３６が挟まれるよう設けられている。上記ヘッド基板３６には、フレキシブル回路板２２を挿通させる回路板挿通穴３５が形成されている。
【００３０】
そして、上記ヘッド基板３６には、ホルダ流路３０の下部開口およびヘッド流路２４の上部開口に対応する部分に、上下に貫通する貫通穴３７が穿設されている。上記貫通穴３７には、ホルダ流路３０とヘッド流路２４を連通させる連通口３３が形成されたシール部材２９が貫通穴３７の内周面に当接するよう直接設けられている。
【００３１】
上記シール部材２９は、ゴム，軟質樹脂，エラストマー等の弾性材料から形成されている。そして、上記シール部材２９は、ヘッドホルダ３２，ヘッド基板３６およびヘッド本体１０を組み付けた状態で、ホルダ流路３０の下部開口およびヘッド流路２４の上部開口に当接し、ホルダ流路３０とヘッド流路２４を連通させるとともにその接続部をシールするようになっている。
【００３２】
上記ヘッド基板３６の貫通穴３７の内周面には、上記シール部材２９の外周面に形成された溝と嵌合してシール部材２９を抜け止めする抜け止め突部３８が形成されている。そして、ヘッドホルダ３２，ヘッド基板３６およびヘッド本体１０を組み付けた状態で、上記シール部材２９がヘッド流路２４の開口部に設けられた環状突部２３に圧縮されることにより横方向に広がり、シール部材２９の抜け止め効果が高くなる。
【００３３】
このように、上記記録装置では、ヘッド基板３６に設けられたシール部材２９にヘッド流路２４の開口を直接当接させてシールすることができることから、ヘッド本体１０に供給管を突出形成させてヘッド基板１０の貫通穴３７に挿通させるような複雑な構造を採る必要がなくなる。したがって、組みつけの際に供給管と貫通穴３７が接触することによる流路内への異物の侵入が防止され、吐出特性を悪化させることがなくなる。また、ヘッド基板３６にシール部材２９を直接設けたことから、従来必要であったシールプレートが不要になる。このため、部品点数が１つ減少し、部品の製造や組み立てにかかっていたコストを節減することができる。また、ヘッド本体１０とヘッドホルダ３２の間に存在する部品が１つ減少するため、それだけ記録ヘッド１の高さを低くすることができ、装置の小型化が可能になる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、圧力発生室１２を加圧する素子として圧電振動子１４を用いた装置を示したが、これに限定するものではなく、圧力発生室１２を加圧する素子として内部のインクを加熱気化させる発熱素子を用いたヘッド本体が搭載された記録装置に適用することも可能である。この場合にも同様の作用効果を奏する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のインクジェット式記録装置によれば、ヘッド基板に設けられたシール部材にヘッド流路の開口を直接当接させてシールすることができることから、ヘッド本体に供給管を突出形成させてヘッド基板の貫通穴に挿通させるような複雑な構造を採る必要がなくなる。したがって、組み付けの際に供給管と貫通穴が接触することによる流路内への異物の侵入が防止され、吐出特性を悪化させることがなくなる。また、ヘッド基板にシール部材を直接設けたことから、従来必要であったシールプレートが不要になる。このため、部品点数が１つ減少し、部品の製造や組み立てにかかっていたコストを節減することができる。また、ヘッド本体とヘッドホルダの間に存在する部品が１つ減少するため、それだけ記録ヘッドの高さを低くすることができ、装置の小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録装置の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】上記インクジェット式記録装置の要部を示す分解斜視図である。
【図３】上記インクジェット式記録装置に用いるヘッド本体を示す断面図である。
【図４】記録ヘッドを示す断面図である。
【図５】従来例の記録ヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
１  記録ヘッド
２  インクカートリッジ
３  キャリッジ
４  タイミングベルト
５  ステッピングモータ
６  ガイドバー
７  記録紙
８  キャップ
９  ワイパー部材
１０  ヘッド本体
１１  ノズル
１２  圧力発生室
１３  流路ユニット
１４  圧電振動子
１５  ヘッドケース
１６  ノズルプレート
１７  インク室
１８  インク供給路
１９  流路形成板
２０  振動板
２０Ａ  島部
２１  基台
２２  フレキシブル回路板
２３  環状突部
２４  ヘッド流路
２５  蓋部材
２６  ガイド穴
２７  インク供給針
２８  カバー部材
２９  シール部材
３０  ホルダ流路
３１  フィルタ
３２  ヘッドホルダ
３３  連通口
３４  インク孔
３５  回路板挿通穴
３６  ヘッド基板
３７  貫通穴
３８  抜け止め突部
５１  ヘッド本体
５２  ホルダ流路
５３  ヘッドホルダ
５４  インク供給針
５５  フィルタ
５６  ノズルプレート
５７  リザーバ
５８  ヘッド流路
５９  シールプレート
６０  連通口
６１  ノズル
６２  供給管
６３  圧電振動子
６４  シール部材
６５  フレキシブル回路板
６６  貫通穴
６７  ヘッド基板
【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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