(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの周囲を取り囲む複数の外装部材を有し、前記複数の外装部材の端面同士を周方向全周に渡る第１の隙間を隔てて配置したインクジェット装置であって、
前記第１の隙間に配置され、前記第１の隙間に前記第１の隙間よりも狭い第２の隙間を形成し、前記第２の隙間に液体による表面張力シールを形成可能とするシール体を有するインクジェット装置。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドを下向きにして使用する使用状態において、前記外装部材の外表面に、重力で移動するインクを前記第２の隙間に導く縦溝部を形成した請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記第１の隙間は、前記インクジェットヘッドのインク吐出面側を覆う外装部材であるマスクプレートと、前記インクジェットヘッドのインク吐出面側と反対側を覆う外装部材であるサイドカバーとの端面間に形成された請求項１または２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
前記シール体は、前記第１の隙間を形成する外装部材の外表面に前記第１の隙間を跨いで当接する無端状のシール本体と、前記シール本体の内面側から内側に向けて突出し、前記第１の隙間に差し込まれる差し込み片部とにより構成した請求項１から３のいずれかに記載のインクジェット装置。
【請求項５】
前記インクジェットヘッドには回路基板が接続され、前記回路基板が前記外装部材で囲まれる内部に配置された請求項１から４のいずれかに記載のインクジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドおよび配線部材等を保護する外装部材のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置に使用されるインクジェット装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドを前記インクジェット記録装置に取り付けるためのヘッド取り付け部材と、前記インクジェットヘッドの電極にフレキシブル配線板等を介して接続される回路基板と、前記インクジェットヘッドおよび前記回路基板を覆う外装部材等により構成されている。
【０００３】
上述したインクジェット装置は、ノズルプレートと印字面とを所定間隔とするように、前記ヘッド取り付け部材に対して前記インクジェットヘッドが位置決め調整されて固定されている。
【０００４】
また、前記外装部材としては、例えば前記インクジェットヘッドの周囲に配置されたヘッドカバー（マスクプレート）と、前記回路基板およびヘッド取り付け部材を覆うカバー部材等を備えている。
【０００５】
このような構成のインクジェットヘッドにおいて、例えばインクボトル等の交換の際に漏れたインクが外装部材の外表面を伝わり、マスクプレートとインクジェットヘッドとの隙間、あるいは外装部材同士の隙間から内部にインクが浸入するのを防ぐために、前記隙間にシール材の充填、パッキンの装着等のシール構造が採用されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２００７−１８５８６８号公報
【特許文献２】特許第３６０３５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のインクジェット装置において、前記マスクプレートとインクジェットヘッドとの隙間にシール材を充填するシール構造にあっては、充填したシール材が硬化する際に収縮することで生じた応力がインクジェットヘッド自体の形状精度に影響を及ぼすおそれがある他、前記隙間に幅が大きな部分と小さな部分とが存在していると、充填後のシール材の表面に凹凸が発生する場合があり、またシール材の充填及び硬化時間が部分的に異なり、全体としてシール材の充填・硬化時間が長くなる。
【０００８】
また、密閉可能なパッキンを使用したシール構造にあっては、隙間の形状精度とパッキンの形状精度とを共に高度としなければならず、高価なものとなっている。
【０００９】
一方、インクジェット記録装置の工場出荷の際における輸送時において、振動等の影響を受けてシール材およびパッキンがスプリングとして作用し、外装部材間の隙間を拡げ、前記取り付け部材に対するインクジェットヘッドの位置にずれが生じることも考えられる。
【００１０】
本発明は、このような観点に鑑みなされたもので、寸法精度や形状精度に制約を受けず、しかも輸送時等において外部振動が伝達されても調整済みのインクジェットヘッド位置に影響を及ぼすことがない、インクの浸入を防止できるシール構造を備えたインクジェット装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するインクジェット装置は、図１の実施形態によれば、インクジェットヘッド１０の周囲を取り囲むマスクプレート７０の端面と、一対のサイドカバー５０Ａ,５０Ｂの端面との間に設けた大隙間８０に対してフッ素ゴム等の弾性部材からなるシール体９０の無端状のシール本体９１を弾性的に装着し、シール本体９１の内周面に内側に向けて形成した差し込み片部９２を大隙間８０に差し込んで、小隙間９３を差し込み片部９２とサイドカバー５０Ａ,５０Ｂの端面との間に形成し、小隙間９３に外部から浸入したインクによって表面張力シールを形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態を示すインクジェット装置の組み立て工程を示す図。
【図２】第１実施形態におけるシール体の装着手順を示す図。
【図３】図２のＡ-Ａ矢視図。
【図４】第２実施形態を示すインクジェット装置の外観斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明を図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１〜図３は本発明の第１実施形態を示す。
【００１５】
図１〜図３において、インクジェット装置１は、インクジェットヘッド１０と、インクジェットヘッド１０を位置調整可能に取り付けるヘッド取り付け部材３０と、ヘッド取り付け部材３０にビス等で取り付けられる外装部材をなす対向する一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂを有する。
【００１６】
ヘッド取り付け部材３０に一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂを取り付けた状態で、一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの上部には上部開口５０Ｃが形成され、下部には下部開口５０Ｄが形成される。ヘッド取り付け部材３０は不図示のインクジェット記録装置に対し上下、前後、左右方向等について調節可能に取り付けられ、印刷用紙との距離がＬ１となるように調節している。
【００１７】
インクジェット装置１は、さらに、上部開口５０Ｃを塞ぐ外装部材をなし、一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの上端面にビス等で取り付けられるトップカバー６０を有する。
【００１８】
インクジェット装置１は、さらに、下部開口５０Ｄに対向して、インクジェットヘッド１０のインク吐出面側を覆う略直方体状のマスクプレート７０を有しており、マスクプレート７０の開口端面と一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの下端開口端面との間に、図３に示すように、第１の隙間である高さｈ１の大隙間８０を設けている。
【００１９】
本実施形態のインクジェットヘッド１０は、インク循環方式とし、図３に示すように、基板１１の下面には、紙面の表裏方向を長手方向とする圧電部材からなる２列のアクチュエータ列１１Ａ，１１Ｂを並設し、各アクチュエータ列１１Ａ，１１Ｂの長手方向と直交する短手方向には、長手方向に沿って一定間隔で複数の溝部を形成し、各溝部を圧力室１２としている。前記各溝部の内周面には電極（不図示）が形成され、これらの電極は基板１１の表面に形成した配線パターン（不図示）を介して、基板１１の短手方向両側に配置したフレキシブル回路基板１３Ａ，１３Ｂに接続している。これらのフレキシブル回路基板１３Ａ，１３Ｂは、例えば駆動ＩＣ１４を外側に向けるようにして折り曲げられ、上方に向けて配置されている。
【００２０】
基板１１の周囲には枠部材１５が配置され、枠部材１５にノズルプレート１６を接着剤により固定している。ノズルプレート１６には、各圧力室１２に対応してノズル１７が形成されている。枠部材１５の外周には、矩形枠形状に形成された絶縁性を有するマスクシール部材１８が接着されている。マスクシール部材１８は、外周面に仕切り片１９が形成され、フレキシブル回路基板１３Ａ，１３Ｂの基端部側の接続部分を覆うようにしている。そして、マスクプレート７０の下端側開口部をこの仕切り片１９に当接するまで押し込んで嵌合させている。なお、マスクプレート７０は接着剤によってマスクシール部材１８に固定している。
【００２１】
また、インクジェットヘッド１０は、基板１１の上面側にインク供給管２０とインク排出管２１とが上方に向けて立設している。平板状に形成したヘッド取り付け部材３０には、インク供給管２０とインク排出管２１が挿通される第１挿通孔３１と第２挿通孔３２が形成されている。第１挿通孔３１に挿通されるインク供給管２０と、第２挿通孔３２に挿通されるインク排出管２１は、インクジェット１０のノズルプレート１６とヘッド取り付け部材３０との距離Ｌ２等を調節可能とするために、位置調節後に第１挿通孔３１と第２挿通孔３２に接着剤を充填して接着固定している。なお、インク供給管２０の上端部およびインク排出管２１の上端部はそれぞれ連結管２２，２３に連結され、これら連結管２２，２３を介して、不図示のインク供給部とインクジェットヘッド１０との間でインクを循環させる。
【００２２】
本実施形態において、インクジェット装置１は、大隙間８０の回りに対応して、一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂおよびマスクプレート７０の外周面側から大隙間８０を覆うように矩形枠状に形成したバンド状のシール体９０を装着している。なお、図２に示すように、シール体９０は、インクジェットヘッド１０のインク吐出面側からマスクプレート７０を通して大隙間８０に装着される。
【００２３】
シール体９０は、弾性を有するゴム、例えばフッ素ゴムにより形成されていて、矩形枠状に形成したバンド状のシール本体９１の内周面に、内側に向けて突出し、大隙間８０に差し込まれる差し込み片部９２を一体に形成しており、一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂおよびマスクプレート７０の外周面に締め付けられるように装着される。差し込み片部９２は、図３に示すように、厚みｈ２が大隙間８０の高さｈ１よりも小さく設定され、マスクプレート７０の開口端面に接するように差し込まれている。
【００２４】
したがって、差し込み片部９２と一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの下端面との間に第２の隙間である高さｈ３（ｈ３＝ｈ１−ｈ２）の小隙間９３が形成される。
【００２５】
上記した構成のインクジェット装置を備えたインクジェット記録装置は、工場出荷の段階ではインクが充填されておらず、小隙間９３が保持された状態で輸送される。
【００２６】
また、シール本体９１は、一対のサイドカバー５０Ａ，５０Ｂおよびマスクプレート７０の外周面に締め付け力を伴って装着されていても、その間には両者の面精度等の機械的加工精度の点より、サイドカバー５０Ａ、５０Ｂの表面を伝わり落ちてくるインクが浸み込む。そして、浸み込んだインクは小隙間９３内に導かれる。
【００２７】
小隙間９３内に導かれたインクは、小隙間９３を構成する差し込み片部９２と、サイドカバー５０Ａ、５０Ｂの下端面との間において、その高さｈ３は、当該浸み込んだインクによって表面張力によるシール膜が形成できる高さに設定している。小隙間９３にインクの表面張力によるシール膜が形成されると、サイドカバー５０Ａ，５０Ｂの表面を伝わり落ちてくるインクは、このシール膜により小隙間９３を通してインクジェット装置１の内部への浸入が阻止される。
【００２８】
本実施形態において、インクジェット装置１を装備したインクジェット記録装置の工場出荷時において、小隙間９３は単なる空隙である。この状態でインクジェット装置１に輸送時の振動が加わっても、シール体９０の差し込み片部９２は、サイドカバー５０Ａ、５０Ｂの下端面と接触することがない。仮に、小隙間９３が存在せず、大隙間８０が全て差し込み片部９２で埋まっている場合には、サイドカバー５０Ａ,５０Ｂからの振動が差し込み片部９２に直接伝達され、マスクプレート７０が押されて大隙間８０の高さが拡がることが考えられる。大隙間８０の高さが拡がると、工場出荷時に調節した前記距離Ｌ２がずれるおそれがある。
【００２９】
これに対し、本実施形態では、インクジェット記録装置が工場出荷時からユーザーに渡るまで、インクジェット装置１の小隙間９３を空隙状態としており、実際に使用を開始する際に初めてインクを充填する際、あるいはインクボトル等の交換の際に、漏れたインクが連結管２２，２３の外面を伝わり、サイドカバー５０Ａ,５０Ｂの外表面を滴り落ちて小隙間９３に浸入する。そして、小隙間９３の全周に渡ってインクが浸入すると、浸入インク部は表面張力によりその幅を縮めるように収縮して球形状になろうとし、半球形状となったインクの上面がサイドカバー５０Ａ,５０Ｂの下端面に接触し、表面張力シールが完成する。
【００３０】
インクジェット装置１は、ヘッド取り付け部材３０に対してサイドカバー５０Ａ，５０Ｂを取り付け、トップカバー６０をサイドカバー５０Ａ，５０Ｂに取り付けている。したがって、これらの部材間に生じる隙間は互いの部品精度により生じ、前記隙間の大きさは小さく、バラつきも小さい。トップカバー６０はサイドカバー５０Ａ，５０Ｂをオーバーラップするように構成され、インク交換の際等においてトップカバー６０の上面に連結管２２，２３の外周面を伝わってインクが流れ落ち、さらにトップカバー６０からインクが垂れてくると、サイドカバー５０Ａ，５０Ｂ間及びサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの外表面を通じて垂れたインクは重力方向に移動する。サイドカバー５０Ａ，５０Ｂとマスクプレート７０の隙間（大隙間８０）はバラつきが大きく、おのずと大隙間８０の高さｈ１を大きくせざるを得ない。
【００３１】
重力移動してきたインクによってこの大隙間８０に仮に表面張力シールが完成したとしても、大隙間８０の高さｈ１が大きいことからその表面張力が弱いので、さらに重力移動してきたインクの圧力に抗しきれず、ヘッド内部に浸入する。
【００３２】
しかし、シール体９０の差し込み片部９２により、大隙間８０の高さｈ１よりも狭い小隙間９３を形成することにより、大隙間８０で形成される表面張力シールの表面張力よりも大きな表面張力を備えた表面張力シールを形成することができ、外部から重力移動してきたインクの圧力に打ち勝ってインクの内部浸入を阻止できる表面張力シールを得ることができることになる。
【００３３】
なお、小隙間９３の高さｈ３として、前記浸入インク部が表面張力によって半球形状になろうとする前に、インクの上面がサイドカバー５０Ａ,５０Ｂの下端面に接触するような高さであれば表面張力シールは完成されず、前記浸入インク部が表面張力によって半球形状となってもサイドカバー５０Ａ,５０Ｂの下端面に接触しない高さであれば表面張力シールは完成されない。
【００３４】
（第２実施形態）
図４は本発明の第２実施形態を示す。
【００３５】
本実施形態は、サイドカバー５０Ａとサイドカバー５０Ｂのカバー下部５１に、適当間隔で縦溝部５２を形成している。カバー下部５１はその上部と段差を有し、サイドカバー５０Ａとサイドカバー５０Ｂの外表面を滴り落ちたインクを該段差を介し、あるいは直接これらの縦溝部５２に集め、シール本体９１とカバー下部５１との密着面を通して小隙間９３に導く。
【００３６】
したがって、小隙間９３の全周に渡って表面張力シールが完成するのに要する漏出インクを無駄なく集めることができ、インクジェット記録装置の使用を開始してから早期に表面張力シールを完成させることができる。
【００３７】
上述の各実施形態によれば、インクジェット装置１のシール性が不要な工場出荷時からユーザーへの納品までは、シール体９０は小隙間９３を空隙状態として液密シールの機能を果たさず、これによりノズル取り付け部材３０とノズルプレート１６との距離Ｌ２が輸送時等の外部振動等を受けても変化することが防止できる。そして、インクジェット記録装置の使用開始後、インクの交換作業の際等に漏出するインクを利用して小隙間９３に表面張力シールを形成することで、インクジェットヘッド装置１内へのインクの浸入を防止することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態において、漏出インクにより表面張力シールを形成しているが、予め用意したインク、あるいは油、純水等の非導電性の液体をシール体９０とサイドカバー５０Ａ，５０Ｂの密着面、あるいは図４に示す縦溝部５２にたらすようにしてもよい。この場合、最初に使用する際に表面張力シールを完成させておくことができる。また、非導電性液体を使用すれば、例えばインクジェット装置１の分解の際等においてシール体９０を取り外す場合、表面張力シールを構成する非導電性液体が誤ってフレキシブル回路基板１３Ａ,１３Ｂに飛散してもショート等の問題が発生しない。
【符号の説明】
【００３９】
１  インクジェット装置
１０  インクジェットヘッド
１１  基板      １１Ａ，１１Ｂ  アクチュエータ列      １２  圧力室
１３Ａ，１３Ｂ  フレキシブル回路基板      １４  駆動ＩＣ
１５  枠部材      １６  ノズルプレート      １７  ノズル
１８  マスクシール部材      １９  仕切り片
２０  インク供給管      ２１  インク排出管      ２２，２３  連結管
３０  ヘッド取り付け部材
３１  第１挿通孔      ３２  第２挿通孔
５０Ａ，５０Ｂ  サイドカバー
５０Ｃ  上部開口        ５０Ｄ  下部開口
５１  カバー下部      ５２  縦溝部
６０  トップカバー
７０  マスクプレート
８０  大隙間
９０  シール体
９１  シール本体      ９２  差し込み片部      ９３  小隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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