(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクカートリッジのインクをインク滴として吐出することにより記録を行なうインクジェット式記録ヘッドであって、インク滴を吐出するヘッド本体と、上記ヘッド本体が取り付けられるとともにインクカートリッジからインクの供給を受ける複数のインク供給針が立設されてインクカートリッジが搭載されるヘッドホルダとを備え、複数のインク供給針の根元部が連結されて一体的に形成され、上記連結されたインク供給針の根元部近傍に嵌合突部として、樹脂成形の際に樹脂材料を金型の成形空間部に注入するゲート口が設けられるとともに、上記ヘッドホルダの嵌合突部に対応する箇所に、上記嵌合突部が嵌合する被嵌合部が形成されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
上記嵌合突部がインク供給針の連結部に設けられている請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【請求項３】
複数連結されたインク供給針が、長手方向において非対称形状である請求項１〜２のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【請求項４】
２つまたは３つのインク供給針が連結されている請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口からインク滴を吐出させて画像や文字を記録用紙に記録するインクジェット式記録ヘッドに関するものである。
【従来の技術】
インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）は、一般に、図９に示すように、インク滴を吐出するヘッド本体５１と、上記ヘッド本体５１が取り付けられるヘッドホルダ６０とを備えている。上記ヘッドホルダ６０には、インクカートリッジ５２が装着され、インクカートリッジ５２からインクの供給を受けるインク供給針５３が立設されている。
【０００２】
上記ヘッドホルダ６０の上部には、インクカートリッジ５２が収容されるカートリッジケース６２が設けられている。上記インクカートリッジ５２は、その下面に、位置決め突部６３が形成されるとともに、この位置決め突部６３の下面に、インク供給口５４が形成されている。上記インク供給口５４の開口は、インクカートリッジ５２が装着されるまでは、フィルム６４で封止されている。
【０００３】
一方、上記ヘッドホルダ６０の上面には、上記位置決め突部６３が嵌合する凹部６１が形成され、この凹部６１に、インク供給針５３が立設されている。この例は、４色のインクを用いて印刷する装置であり、インク供給針５３は、各色ごとに４本設けられている。図において、５５はインク供給針５３の中空部であり、５７は上記インク供給針５３に供給されたインクをヘッド本体５１に導入するホルダ流路である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記記録ヘッドでは、インク供給針５３は各色において独立部品として設けられている。このような記録ヘッドでは、記録ヘッドの組み立ての際、複数のインク供給針５３をそれぞれ取り付けなければならないことから、組み立て工数がかかり、それが製品コストに反映されていた。
【０００６】
そこで、インク供給針５３の組み立て工数を合理化するため、図１０に示すように、２〜３本のインク供給針５３を連結して一体的に成形した針ユニット５６も考案されている。しかしながら、このような連結タイプの針ユニット５６では、図１０（Ｂ）のように全体形状が左右非対称であると、組みつけの際に方向を判別し難く、結果的に組み付け工数がかかったり、組み付け不良を生じやすいという問題を有している。また、上記連結タイプの針ユニット５６では、各インク供給針５３に樹脂材料を充填するため、インク供給針５３同士の連結部６５にゲート位置を設けることが行なわれる。このように、比較的薄肉の連結部６５にゲートを設けると、充分な成形圧力で成形することが困難で、成形品にそりが生じやすく、溶着歩留まりを悪化させやすいという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、組み付け時の誤挿入を防止して組み付け工数を合理化でき、成形精度を向上させて溶着歩留まりを向上することができるインクジェット式記録ヘッドの提供をその目的とする。
【０００８】
【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ヘッドは、インクカートリッジのインクをインク滴として吐出することにより記録を行なうインクジェット式記録ヘッドであって、インク滴を吐出するヘッド本体と、上記ヘッド本体が取り付けられるとともにインクカートリッジからインクの供給を受ける複数のインク供給針が立設されてインクカートリッジが搭載されるヘッドホルダとを備え、複数のインク供給針の根元部が連結されて一体的に形成され、上記連結されたインク供給針の根元部近傍に嵌合突部として、樹脂成形の際に樹脂材料を金型の成形空間部に注入するゲート口が設けられるとともに、上記ヘッドホルダの嵌合突部に対応する箇所に、上記嵌合突部が嵌合する被嵌合部が形成されていることを要旨とする。
【０００９】
すなわち、本発明のインクジェット式記録ヘッドは、複数のインク供給針の根元部が連結されて一体的に形成され、上記連結されたインク供給針の根元部近傍に嵌合突部が設けられるとともに、上記ヘッドホルダの嵌合突部に対応する箇所に、上記嵌合突部が嵌合する被嵌合部が形成されている。このため、例えば、連結されたインク供給針の全体形状が非対称形状であったとしても、嵌合突部の存在により、組みつけの際の方向を判別しやすいうえ、誤挿入が確実に防止されて組み付け工数が合理化でき、組み付け不良も生じなくなる。
【００１０】
本発明のインクジェット式記録ヘッドにおいて、上記連結されたインク供給針の嵌合突部にゲート口が設けられている場合には、充分な成形圧力で成形することが可能となり、成形品にそりが生じにくく、溶着歩留まりを向上することができる。
【００１１】
本発明のインクジェット式記録ヘッドにおいて、上記嵌合突部がインク供給針の連結部に設けられている場合には、嵌合突部が必要以上に出っ張らないため、部品全体の大型化が防止され、ヘッドホルダに被嵌合部のための余分なスペースを確保する必要もない。
【００１２】
本発明のインクジェット式記録ヘッドにおいて、複数連結されたインク供給針が非対称形状である場合には、インク供給針の誤挿入があると、製品自体が不良品となるため、誤挿入を確実に防止できる本発明の効果が顕著である。
【００１３】
本発明のインクジェット式記録ヘッドにおいて、２つまたは３つのインク供給針が連結されている場合には、連結されたインク供給針の成形歪等を必要以上に大きくしないため、溶着歩留まりをほとんど低下させることがない。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１は、本発明のインクジェット式記録ヘッドを用いた記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、上部にインクカートリッジ２が搭載され、下面に記録ヘッド１が取り付けられたキャリッジ３を備えている。
【００１６】
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に案内されて主走査方向（記録紙７の紙幅方向）に往復移動するようになっている。また、上記キャリッジ３には、記録紙７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド１が取り付けられている。そして、この記録ヘッド１に各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。
【００１７】
図において、８はキャリッジ３の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、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開口の乾燥をできるだけ防ぐキャップである。また、９はノズル面に当接してノズル面のインクをふき取るワイパー部材である。
【００１８】
図２および図３は、本発明の記録ヘッド１を示す図である。この記録ヘッド１は、インク滴を吐出するノズルが形成されたノズル面１４を有するヘッド本体１１と、このヘッド本体１１が取り付けられるヘッドホルダ１２とを備えている。
【００１９】
図において、１０はノズル面１４およびヘッド本体１１の側面のノズル面１４側の部分を保護する保護カバーであり、１７は保護カバー１０およびヘッド本体１１をヘッドホルダ１２に取り付けるねじである。
【００２０】
上記ヘッドホルダ１２は、その上面にそれぞれインクカートリッジ２が装着される複数（この例では７つ）のインク供給針１３が立設されている。上記インク供給針１３は、左右（記録ヘッド１の主走査方向）に並ぶよう設けられている。
【００２１】
上記インク供給針１３は、それぞれ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ようになっている。上記各インク供給針１３は、中空状で先端部にインク孔３０（図４および図５参照）が穿設されている。上記各インク供給針１３の根元近傍の内部には、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１８が設けられてる。
【００２２】
そして、上記ヘッドホルダ１２には、各インク供給針１３にそれぞれ連通するとともに、ヘッド本体１１のヘッド流路１５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１１に導入するホルダ流路１６が形成されている。
【００２３】
上記ヘッド本体１１とヘッドホルダ１２との間には、ヘッド本体１１にインクの吐出信号を入力するヘッド基板２０が設けられている。上記ヘッド基板２０は、一方（この例では右側）の端部がヘッドホルダ１２の端部近傍まで延設され、上記ヘッド基板２０の右端部に、上記ヘッド基板２０と記録装置とを電気的に接続するフレキシブルケーブル（図示せず）用のコネクタ２６が設けられている。
【００２４】
そして、上記７つのインク供給針１３は、図４に示すように、３つのインク供給針１３が根元部３１において連結部１９を介して連結されて一体的に形成された３連タイプの針ユニット２１と、２つのインク供給針１３が根元部３１において連結部１９を介して連結されて一体的に形成された２連タイプの針ユニット２２とから構成されている。
【００２５】
このように、針ユニット２１，２２を２つまたは３つのインク供給針１３が連結された２連または３連タイプとすることにより、連結された針ユニット２１，２２の成形歪等を必要以上に大きくせず、溶着歩留まりをほとんど低下させることがない。
【００２６】
上記３連タイプの針ユニット２１は、図５に示すように、３つのインク供給針１３の略円状を呈する根元部３１が２つの薄肉の連結部１９を介して連結され、上記２つの連結部１９にそれぞれ略半円状の嵌合突部２７が形成されている。上記嵌合突部２７は、針ユニット２１の同じ側に設けられている。これにより、針ユニット２１の組み付け方向が一目で確認できるようになっている。
【００２７】
また、上記３連タイプの針ユニット２１において、中央のインク供給針１３は円形の根元部３１の中央に配置され、両側のインク供給針１３は円形の根元部３１の端部寄りに配置されている。これにより、インク供給針１３同士の間隔を広げてインクカートリッジ２の容積を確保しうるようになっている。
【００２８】
上記２連タイプの針ユニット２２は、図６に示すように、２つのインク供給針１３の略円状を呈する根元部３１が薄肉の連結部１９を介して連結され、上記連結部１９に略半円状の嵌合突部２７が形成されている。
【００２９】
また、上記２連タイプの針ユニット２２において、中央寄りに位置するインク供給針１３は円形の根元部３１のやや外側寄りに配置され、端部に位置するインク供給針１３は長円形の根元部３１の端部寄りに配置されている。これにより、インク供給針１３同士の間隔を広げてインクカートリッジ２の容積を確保しうるようになっている。
【００３０】
このように、上記２連の針ユニット２２は、長手方向（インク供給針１３の列設方向）において非対象形状を呈しているが、上記嵌合突部２７の存在により、針ユニット２２の組み付け方向が一目で確認できるようになっている。
【００３１】
上記３連および２連の針ユニット２１，２２において、上記嵌合突部２７には、樹脂成形の際に樹脂材料を金型の成形空間内に注入するゲート口２９が設けられている。このようにすることにより、各針ユニット２１，２２を充分な成形圧力で成形することが可能となり、成形品にそりが生じにくく、溶着歩留まりを向上することができる。
【００３２】
一方、上記ヘッドホルダ１２の上面には、図７に示すように、７つのホルダ流路１６（図では隠れて見えない）の開口部に、フィルタ１８を装着するフィルタ装着部２３が形成されている。そして、７つのフィルタ装着部２３のうち真ん中の３つのフィルタ装着部２３の周囲に連続した縁部２４が形成され、この縁部２４内に上記３連タイプの針ユニット２１の根元部３１と連結部１９が嵌合するようになっている。また、７つのフィルタ装着部２３のうち左右両端よりのそれぞれ２つのフィルタ装着部２３の周囲にも連続した縁部２５が形成され、この縁部２５内に上記２連タイプの針ユニット２２の根元部３１と連結部１９が嵌合するようになっている。
【００３３】
上記縁部２４，２５には、それぞれ、針ユニット２１，２２の嵌合突部２７が嵌合される被嵌合部２８が形成され、嵌合突部２７と被嵌合部２８とが嵌合した状態で、各インク供給針１３の位置決めが行われるようになっている。このようにすることにより、組み付け時にインク供給針１３の位置決めをする作業が不要になり、組み付け工数を合理化できるとともに不良率を大幅に低下させることができる。
【００３４】
そして、上記各針ユニット２１，２２は、図８に示すように、３連タイプの針ユニット２２が中央に配置され、上記３連タイプの針ユニット２１の両側にそれぞれ２連タイプの針ユニット２２が配置されて、ヘッドホルダ１２の縁部２４，２５内に嵌め込まれて取り付けられる。このとき、両側に位置する２連タイプの針ユニット２２は、嵌合突部２７が逆に位置した状態でインク供給針１３の位置決めが行なわれるようになっている。このようにすることにより、この例では、７本のインク供給針１３が全体として左右対称の位置に位置決めされるようになっている。
【００３５】
このように、上記記録ヘッドでは、インク供給針１３が連結された針ユニット２１，２２の全体形状が非対称形状であっても、嵌合突部２７の存在により組みつけの際の方向を判別しやすいうえ、誤挿入が確実に防止されて組み付け工数が合理化でき、組み付け不良も生じなくなる。また、上記嵌合突部２７が針ユニット２１，２２の連結部１９に設けられているため、嵌合突部２７が必要以上に出っ張らず、部品全体の大型化が防止され、ヘッドホルダ１２に被嵌合部２８のための余分なスペースを確保する必要もない。また、成形の際に各インク供給針１３に対して十分に材料が充填できる。
【００３６】
なお、上記実施の形態において、ヘッド本体１１としては、インク滴を吐出する圧力発生素子として縦振動モードの圧電振動子やたわみ振動モードの圧電振動子を用いたヘッド本体を適用することもできるし、圧力発生素子としてインクを加熱して気化させる加熱素子が用いられたヘッド本体を適用することもできる。
【００３７】
以上のように、本発明のインクジェット式記録ヘッドによれば、複数のインク供給針の根元部が錬列されて一体的に形成され、上記連結されたインク供給針の根元部に嵌合部として、樹脂成形の際に樹脂材料を金型の成形空間部に注入するゲート口が設けられるとともに、上記ヘッドホルダの嵌合突部に対応する箇所に、上記嵌合突部が嵌合する被嵌合部が形成されているため、例えば、連結されたインク供給針の全体形状が非対称形状であったとしても、嵌合突部の存在により、組み付けの際の方向を判別しやすいうえ、誤挿入が確実に防止されて組み付け工数が合理化でき、組み付け不良も生じなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクジェット式記録ヘッドを用いた記録装置の周辺構造を示す斜視図である。
【図２】記録ヘッドを示す断面図である。
【図３】上記記録ヘッドを示す断面図である。
【図４】インク供給針の配置を示す説明図である。
【図５】針ユニットを示す斜視図である。
【図６】針ユニットを示す斜視図である。
【図７】ヘッドホルダを示す平面図である。
【図８】上記記録ヘッドを示す斜視図である。
【図９】従来の記録ヘッドを示す断面図である。
【図１０】従来のインク供給針を示す斜視図である。
【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    保護カバー
１１    ヘッド本体
１２    ヘッドホルダ
１３    インク供給針
１４    ノズル面
１５    ヘッド流路
１６    ホルダ流路
１７    ねじ
１８    フィルタ
１９    連結部
２０    ヘッド基板
２１    針ユニット
２２    針ユニット
２３    フィルタ装着部
２４    縁部
２５    縁部
２６    コネクタ
２７    嵌合突部
２８    被嵌合部
２９    ゲート口
３０    インク穴
３１    根元部
５１    ヘッド本体
５２    インクカートリッジ
５３    インク供給針
５４    インク供給口
５５    中空部
５６    針ユニット
５７    ホルダ流路
５９    フィルタ
６０    ヘッドホルダ
６１    凹部
６２    カートリッジケース
６３    位置決め突部
６４    フィルム
６５    連結部
【図１】
0003915457.tif 000002
【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】
0003915457.tif 000007
【図７】
0003915457.tif 000008
【図８】
0003915457.tif 000009
【図９】
0003915457.tif 000010
【図１０】
0003915457.tif 000011