(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板と、
前記ベース基板上に設けられ、ノズル面に形成されたノズル孔からインクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッドと、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドを駆動する駆動回路と、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドのノズル面から前記駆動回路まで延び、その内部に前記インクジェットヘッドの温度を測定する温度測定部が位置付けられる溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ノズル孔から吐出されたインクが前記駆動回路まで流入することを防止する封止部材と、を備え、
前記封止部材の一部は弾性体であるインクジェットヘッドユニット。
【請求項２】
前記封止部材の一部である弾性体はその一部を露出している、
請求項１記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項３】
露出している前記弾性体の一部は、前記封止部材がインクと接触する側の反対側に位置付けられている、
請求項２記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項４】
前記弾性体は耐インク性を有している、
請求項２記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項５】
ベース基板と、
前記ベース基板上に設けられ、ノズル面に形成されたノズル孔からインクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッドと、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドを駆動する駆動回路と、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドのノズル面から前記駆動回路まで延び、その内部に前記インクジェットヘッドの温度を測定する温度測定部が位置付けられる溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ノズル孔から吐出されたインクが前記駆動回路まで流入することを防止する封止部材と、
を備え、
前記封止部材の一部は発泡体であるインクジェットヘッドユニット。
【請求項６】
前記封止部材の一部である発泡体はその一部を露出している、
請求項５記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項７】
露出している前記発泡体の一部は、前記封止部材がインクと接触する側の反対側に位置付けられている、
請求項６記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項８】
前記発泡体は耐インク性を有しており、独立気泡タイプの発泡体である、
請求項６記載のインクジェットヘッドユニット。
【請求項９】
ベース基板と、
前記ベース基板上に設けられ、ノズル面に形成されたノズル孔からインクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッドと、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドを駆動する駆動回路と、
前記ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、前記インクジェットヘッドのノズル面から前記駆動回路まで延び、その内部に前記インクジェットヘッドの温度を測定する温度測定部が位置付けられる溝部と、
前記溝部に設けられ、前記ノズル孔から吐出されたインクが前記駆動回路まで流入することを防止する封止部材と、
を備え、
前記封止部材は独立気泡の発泡体であるインクジェットヘッドユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッドを備えるインクジェットヘッドユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットヘッドとしては、例えば、インクジェットプリンタに搭載されるインクジェットヘッドが挙げられる。インクジェットヘッドは、基本的に、インクが供給される圧力室、この圧力室に設けられインクを吐出するためのノズル、そして、圧力室内のインクをノズルからインク滴として吐出させる駆動手段から構成されている。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドは、インクジェットヘッドを駆動制御する駆動回路を有する駆動回路基板と共にベース基板に接着されユニット化されている（例えば特許文献１参照）。このようにユニット化されたインクジェットヘッドユニットは、ベース基板上であってインクジェットヘッドと同一面に設けられた溝部と、溝部内に位置付けられてインクジェットヘッドに設けられた温度センサとを備えている。
【０００４】
溝部はインクジェットヘッドのノズル面から駆動回路基板まで伸びる溝である。ノズル面には、複数のノズルのノズル孔（吐出孔）が略一直線上に形成されている。また、温度センサはインクジェットヘッド内のインク粘度を安定吐出粘度に維持するためにインクジェットヘッドの温度を測定するセンサである。温度センサは駆動回路基板に電気的に接続されており、温度センサと駆動回路基板とを電気的に接続するための電線は溝部を通るように設けられている。
【０００５】
ここで、溝部には、ノズル孔から吐出されたインクが溝部を通って駆動回路基板まで流入することを防止する封止部材が設けられている。これにより、駆動回路基板の駆動回路等がインクによって故障することを防止することができる。なお、封止部材としては、耐インク性が求められるためエポキシ接着剤等が用いられている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−４４４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、封止部材としてエポキシ接着剤だけを用いている場合には、温度変化による封止部材の膨張収縮によって封止部材の体積が変化する。これにより、インクジェットヘッドに外力が加わり、クラック等がインクジェットヘッドに発生してしまうことがある。このように温度変化による封止部材の体積変化によってインクジェットヘッドは損傷してしまい、インクをインク滴として吐出させることができなくなるという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、温度変化によるインクジェットヘッドの損傷を防ぎ、インクの安定吐出を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクジェットヘッドユニットは、ベース基板上に設けられノズル面に形成されたノズル孔からインクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッド、ベース基板上であってインクジェットヘッドと同一面側に設けられインクジェットヘッドを駆動する駆動回路、ベース基板上であって前記インクジェットヘッドと同一面側に設けられ、インクジェットヘッドのノズル面から前記駆動回路まで延び、その内部にインクジェットヘッドの温度を測定する温度測定部が位置付けられる溝部、溝部に設けられノズル孔から吐出されたインクが駆動回路まで流入することを防止する封止部材から構成されており、封止部材の一部は弾性体である。また、本発明の他のインクジェットヘッドユニットでは、封止部材の一部は発泡体である。さらに、本発明の他のインクジェットヘッドユニットでは、封止部材は独立気泡の発泡体である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、温度変化による封止部材の体積変化が生じても、弾性体が封止部材の体積変化を抑えるので、温度変化によるインクジェットヘッドの損傷を防ぎ、インクの安定吐出を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はインクジェットヘッド１を概略的に示す縦断側面図、図２はそのＡ−Ａ線断面図である。
【００１２】
インクジェットヘッド１は、複数のノズル２が形成されたノズルプレート３、複数のノズル２に各々対向する位置に設けられインクを収容する複数個の圧力室４を備えている。複数個の圧力室４は、それぞれに共通インク室５からインクが供給されるように構成されている。圧力室４の一部を形成する面は振動板６によって形成されている。振動板６には、各圧力室４に対応させて複数個の圧電部材７が固定されている。振動板６及び圧電部材７は、アクチュエータを構成しており、圧電部材７は駆動信号発生回路８の出力端子に電気的に接続されている。なお、圧電部材７としては、圧電素子（ピエゾ素子）が用いられているが、これに限るものではない。
【００１３】
また、共通インク室５には、インクを収容するインクタンク（図示せず）にインク供給路（図示せず）を介して接続されるインク供給口９が形成されている。これにより、インクタンクに収容されたインクはインク供給路を介してインク供給口９から共通インク室５に供給される。また、ノズルプレート３のノズル面１０には、複数のノズル２のノズル孔（吐出孔）１１が略一直線上に形成されている。
【００１４】
なお、インクとしては、例えば水性インク、油性インク、溶剤インク及びＵＶインク（紫外線硬化型インク）等の様々なインクが用いられる。ＵＶインクは、例えば、顔料、モノマー、オリゴマー、光重合開始剤、分散剤やその他の添加剤（例えば表面張力調整剤）等から構成されている。
【００１５】
このようなインクジェットヘッド１は、駆動信号発生回路８から圧電部材７に駆動信号を付与し、圧電部材７を変形させて、振動板６を振動させる。この振動によって圧力室４の容積が変化する。圧力室４の容積が増える過程で、共通インク室５のインクが圧力室４に吸引され、圧力室４の容積が減る過程で、圧力室４のインクがインク滴（液滴）となってノズル２から外部に向けて吐出する。
【００１６】
ここで、本実施の形態においては、アクチュエータとして圧電部材７を用いているが、これに限るものではなく、例えば、アクチュエータとして発熱体を用いて、これによりインクを沸騰させることで、ノズル２からインク滴を吐出させる構成にしても良い。
【００１７】
図３はインクジェットヘッドユニット２０を概略的に示す外観斜視図、図４はインクジェットヘッドユニット２０が備えるベース基板２１を概略的に示す外観斜視図、図５はインクジェットヘッドユニット２０を拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図、図６はインクジェットヘッドユニット２０を拡大して概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【００１８】
インクジェットヘッドユニット２０は、各種の部材等を保持するベース基板２１、ベース基板２１上に設けられノズル面１０に形成されたノズル孔１１からインクをインク滴として吐出させるインクジェットヘッド１、ベース基板２１上であってインクジェットヘッド１と同一面側に設けられインクジェットヘッド１を駆動する駆動回路である駆動ＩＣ（Integrated Circuit）２２を有する駆動回路基板２３、ベース基板２１上であってインクジェットヘッド１と同一面側に設けられインクジェットヘッド１のノズル面１０から駆動回路基板２３まで伸びる溝部２４（図４参照）、溝部２４内に位置付けられてインクジェットヘッド１に設けられインクジェットヘッド１の温度を測定する温度測定部である温度センサ２５（図５及び図６参照）、そして、溝部２４に設けられノズル孔１１から吐出されたインクが駆動回路基板２３まで流入することを防止する封止部材２６（図５及び図６参照）から構成されている。
【００１９】
インクジェットヘッド１は、ベース基板２１上にエポキシ樹脂系の接着剤により接着されており、配線パターン２７を介して駆動ＩＣ２２に電気的に接続されている。駆動ＩＣ２２は駆動信号発生回路８を具備している。なお、本実施の形態では、駆動ＩＣ２２が駆動回路基板２３上に設けられているが、これに限るものではなく、例えばベース基板２１上に直接設けられても良い。また、ベース基板２１の表面には、段差があり（図４参照）、溝部２４が形成されインクジェットヘッド１が設けられる面は、駆動回路基板２３が設けられる面より低い位置に位置している。
【００２０】
温度センサ２５は、インクジェットヘッド１の圧力室４に対向する位置に位置付けられて、インクジェットヘッド１のノズル面１０の近傍に設けられている。この温度センサ２５は電気的に駆動回路基板２３に接続されており、温度センサ２５と駆動回路基板２３とを電気的に接続するための電線（図示せず）は溝部２４を通るように設けられている。温度センサ２５は耐インク性を有しているが、これに限るものではない。また、溝部２４はノズル面１０側から駆動回路基板２３側まで直線状に形成されているが、これに限るものではない。
【００２１】
封止部材２６は、例えば、耐インク性を有する樹脂であるエポキシ樹脂等により形成されている。また、封止部材２６の一部は弾性体２８で形成されている。すなわち、封止部材２６は、弾性体２８がエポキシ樹脂内に含まれて構成されている。そして、図５及び図６に示すように、弾性体２８は、温度センサ２５を覆うように、そして、封止部材２６から露出しないように設けられている。
【００２２】
なお、弾性体２８としては、例えば、シリコンゴム等の各種ゴム材が用いられている。本実施の形態では、耐インク性を有する弾性体２８が用いられているが、これに限るものではない。例えば、耐インク性を有するエポキシ樹脂により弾性体２８を覆う構造にすることによって、耐インク性を有さないゴム材を弾性体２８として用いることができる。ここで、封止部材２６は、例えば、インクジェットヘッド１とベース基板２１とを接着するときに溝部２４に設けられる。
【００２３】
このように本実施の形態では、封止部材２６の一部を弾性体２８で形成することによって、温度変化による封止部材２６の体積変化が生じても、弾性体２８が封止部材２６の体積変化を抑える（緩和する）ので、温度変化によるインクジェットヘッド１の損傷を防ぎ、インクの安定吐出を実現することができる。
【００２４】
なお、本実施の形態では、図５に示すように、弾性体２８は温度センサ２５を覆うように設けられているが、これに限るものではない。ここで、図７は本発明の一実施の形態の変形例１のインクジェットヘッドユニット２０Ａを拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図、図８も本発明の一実施の形態の変形例２のインクジェットヘッドユニット２０Ｂを拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図である。例えば、図７に示すように、弾性体２８は温度センサ２５の両側に位置付けられて、インクジェットヘッド１の表面からの高さが温度センサ２５の表面より高くなるように設けられても良い。また、図８に示すように、弾性体２８は温度センサ２５とベース基板２１との間に位置付けられて設けられても良い。
【００２５】
また、本実施の形態では、図６に示すように、弾性体２８は封止部材２６から露出しないように設けられているが、これに限るものではない。ここで、図９は本発明の一実施の形態の変形例３のインクジェットヘッドユニット２０Ｃを拡大して概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。例えば、図９に示すように、弾性体２８は、その一部が封止部材２６から露出するように設けられても良い。これにより、封止部材２６から露出している弾性体２８の一部の変形が封止部材２６によって阻害されず、弾性体２８は変形しやすくなり、さらに、弾性体２８の変形量が大きくなるため、封止部材２６の体積変化をより抑えることができる。
【００２６】
また、弾性体２８が耐インク性を有していることによって、封止部材２６の両端から弾性体２８を露出させることが可能となり、その結果として、封止部材２６の片端だけから弾性体２８を露出させた場合に比べ、弾性体２８の変形量がより大きくなるため、封止部材２６の体積変化を十分に抑えることができる。
【００２７】
なお、弾性体２８が耐インク性を有していない場合には、封止部材２６から露出している弾性体２８の一部は、封止部材２６がインクと接触する側の反対側に位置付けられている。これにより、弾性体２８が耐インク性を有していない場合であっても、弾性体２８の一部を露出させることができる。
【００２８】
また、本実施の形態では、図６に示すように、温度センサ２５は封止部材２６から露出しないように設けられているが、これに限るものではない。ここで、図１０は本発明の一実施の形態の変形例４のインクジェットヘッドユニット２０Ｄを概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。例えば、図１０に示すように、温度センサ２５が封止部材２６から全部露出するように封止部材２６が設けられても良い。さらに、温度センサ２５が封止部材２６から一部露出するように封止部材２６が設けられても良い。
【００２９】
また、本実施の形態では、封止部材２６の一部に弾性体２８が用いられているが、これに限るものではなく、例えば、弾性体２８の代わりに発泡体が用いられても良い。なお、発泡体としては、例えば、発泡性ポリウレタンや独立気泡タイプの発泡体が用いられる。独立気泡タイプの発泡体としては、例えば、フッ素ゴムスポンジ等が用いられる。
【００３０】
また、耐インク性を有する独立気泡タイプの発泡体を用いることによって、封止部材２６の両端から独立気泡タイプの発泡体を露出させることが可能となり、その結果として、封止部材２６の片端だけから発泡体を露出させた場合に比べ、発泡体の変形量がより大きくなるため、封止部材２６の体積変化を十分に抑えることができる。
【００３１】
また、本実施の形態では、封止部材２６はエポキシ樹脂と弾性体２８とから形成されているが、これに限るものではなく、例えば、封止部材２６は独立気泡タイプの発泡体により形成されても良い。このように封止部材２６の全体を独立気泡タイプの発泡体で形成することによって、温度変化による封止部材２６の体積変化が生じても、独立気泡タイプの発泡体が封止部材２６の体積変化を抑える（緩和する）ので、温度変化によるインクジェットヘッド１の損傷を防ぎ、インクの安定吐出を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】インクジェットヘッドを概略的に示す縦断側面図である。
【図２】インクジェットヘッドのＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態のインクジェットヘッドユニットを概略的に示す外観斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドユニットが備えるベース基板を概略的に示す外観斜視図である。
【図５】インクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】インクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態の変形例１のインクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態の変形例２のインクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態の変形例３のインクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態の変形例４のインクジェットヘッドユニットを拡大して概略的に示すＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        インクジェットヘッド
１０      ノズル面
１１      ノズル孔
２０      インクジェットヘッドユニット
２０Ａ    インクジェットヘッドユニット
２０Ｂ    インクジェットヘッドユニット
２０Ｃ    インクジェットヘッドユニット
２０Ｄ    インクジェットヘッドユニット
２１      ベース基板
２２      駆動回路（駆動ＩＣ）
２４      溝部
２５      温度測定部（温度センサ）
２６      封止部材
２８      弾性体
【図１】
0004658515.tif 000002
【図２】
0004658515.tif 000003
【図３】
0004658515.tif 000004
【図４】
0004658515.tif 000005
【図５】
0004658515.tif 000006
【図６】
0004658515.tif 000007
【図７】
0004658515.tif 000008
【図８】
0004658515.tif 000009
【図９】
0004658515.tif 000010
【図１０】
0004658515.tif 000011