JP3928697B2 - インクジェット式記録ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク供給手段から供給されたインク滴を吐出して印刷するインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェット式記録ヘッドは、例えば、図５に示すように、インク滴を吐出するヘッド本体１０１と、このヘッド本体１０１に供給するインクを貯留するインクカートリッジ等のインク供給手段１０２を保持する保持手段１０３とを備えている。また、この保持手段１０３の下面には、ヘッド本体１０１が固定されるヘッドケース１０４が固定され、このヘッドケース１０４には、一方の開口がインク供給手段１０２に接続されると共に、他方の開口がヘッド本体１０１のインク導入路に接続されてインク供給手段１０２からヘッド本体１０１にインクを供給するインク流路１０５が設けられている。
【０００３】
一方、インク供給手段１０２は、例えば、複数色のインクがそれぞれ充填される複数のインク室１０６に区画され、インク供給手段１０２のインク供給口１０７は、各インク室１０６毎、すなわち各色毎に複数設けられている。
【０００４】
そして、インク流路１０５の一方の開口部に設けられたインク供給針１０８が、インク供給手段１０２のインク供給口１０７に挿入されることにより、インク流路を介してヘッド本体１０１にインクが供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、通常、インクカートリッジよりもヘッド本体が小さいため、インクカートリッジのインク供給口とヘッド本体のインク導入口とは、インクの供給方向での位置が異なるため、例えば、保持手段の下面に傾斜するインク連通路を設ける場合がある。
【０００６】
しかしながら、従来のインクジェット式記録ヘッドでは、このような傾斜するインク連通路を設ける場合、保持手段に設けられた所定の壁に沿って形成することにより、インク連通路を画成する周壁の強度を保持していた。このため、樹脂等で保持手段を成型して冷却する際に、インク連通路内に凹凸が形成されてしまうという問題がある。すなわち、インク連通路の周壁は、保持手段の壁側が実質的に厚くなるため、冷却による収縮量も多くなってしまい、インク連通路内に凹凸が形成されてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑み、インク連通路を良好に形成でき、ヘッド本体に常に良好にインクを供給することができるインクジェット式記録ヘッドを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、インク滴を吐出する複数のノズル開口を有するヘッド本体を具備し、インク供給手段を保持すると共に該インク供給手段のインク供給口とヘッド本体とを連通するインク流路を有する保持部を備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記保持部が、前記インク流路の少なくとも一部を構成するインク連通路がそれぞれ形成された管状の複数の流路形成部を有し、該流路形成部の少なくとも一つが前記保持部の下面に対して傾斜して当該保持部の下面に突設され、この突設された流路形成部の先端が前記保持部の下面に対して略直交する方向に立設された支持部によって支持され、且つ該支持部が実質的に前記流路形成部の先端近傍のみに設けら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にある。
【０００９】
かかる第１の態様では、傾斜した流路形成部の保持部の下面に対して略直交する方向での強度が向上し、組立時等に加わる荷重による破壊が防止される。また、支持部を設けることによる影響を及ぼすことなく、流路形成部（インク連通路）を成型によって良好に形成することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、前記インク連通路を画成する壁の厚さが略均一であることを特徴とする第１の態様のインクジェット式記録ヘッドにある。
【００１３】
かかる第２の態様では、流路形成部（インク連通路）を成型によって形成する際、インク連通路を画成する周壁の冷却による熱収縮量が略均一となり、インク連通路は、内面に凹凸が形成されることなく良好に形成される。
【００１４】
本発明の第３の態様は、前記保持部が樹脂材料で形成されていることを特徴とする第１又は２の態様のインクジェット式記録ヘッドにある。
【００１５】
かかる第３の態様では、流路形成部を所定の強度で形成でき、且つインク連通路を良好に形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施形態について詳細に説明するが、勿論本発明の構成は、これに限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの斜視図、図２はその要部を示す断面図、図３はインクカートリッジケースの斜視図、図４は、インクカートリッジケースの上面図及び底面図である。
【００１８】
本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッド１０を構成する保持部材であるカートリッジケース１１は、インク供給手段であるインクカートリッジ（図示なし）がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部１２を有する。例えば、本実施形態では、インクカートリッジは、ブラック及び３色のカラーインクがそれぞれ充填された別体で構成され、カートリッジケース１１には、各色のインクカートリッジがそれぞれ装着される４つのカートリッジ装着部１２を有する。また、カートリッジケース１１の底面には、一端が各カートリッジ装着部１２に開口し、他端が後述するヘッドケース側に開口する複数のインク連通路１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。
【００１９】
なお、図示したカートリッジケース１１は、その底部を構成する基台のみを示したものであり、図示しないが、実際にはこの基台上にインクカートリッジを保持する空間を画成する筐体が固定されてカートリッジケースとなる。
【００２０】
また、カートリッジケース１１の上面側、すなわち、各カートリッジ装着部１２のインク連通路１４Ａ〜１４Ｄの開口部分には、インクカートリッジのインク供給口に挿入されるインク供給針１５が、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルタ１６を介して固定されている。
【００２１】
一方、カートリッジケースの下面側には、カートリッジケースとは反対側の端面に圧電素子の駆動によってノズル開口からインク滴を吐出するヘッド本体１７が固定されるヘッドケース１８が、エラストマ等からなるシール部材１９及び圧電素子を駆動するための回路基板２０を介して固定されている。
【００２２】
また、このヘッドケース１８には、複数の圧電素子を有する圧電素子ユニット２１Ａ，２１Ｂを収容して圧電素子を位置決め固定するための収容室２２が並設されている。本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０は、ブラックインクを吐出するための圧電素子ユニット２１Ａと、カラーインクを吐出するための圧電素子ユニット２１Ｂとを有するため、ヘッドケース１８には、これらの圧電素子ユニット２１Ａ，２１Ｂを収容する２つの収容室２２が並設されている。また、各収容室２２の外側には、インク連通路１４Ａと連通してブラックインクをヘッド本体１７に供給するインク供給路２３Ａと、インク連通路１４Ｂ〜１４Ｄとそれぞれ連通して各カラーインクをそれぞれヘッド本体１７に供給するための複数のインク供給路２３Ｂ〜２３Ｄとが設けられている。
【００２３】
ここで、各インク供給路２３Ａ〜２３Ｄは、ヘッドケース１８の中央部のヘッド本体１７に対向する領域にそれぞれ近接して設けられている。また、カラーインクをヘッド本体１７に供給する各インク供給路２３Ｂ〜２３Ｄは、インク連通路１４Ａ〜１４Ｄのインクカートリッジ側の開口の並び方向に対して略直交する方向に一列に配置されている。すなわち、インク供給路２３Ａ〜２３Ｄの開口位置と、各インク連通路１４のインクカートリッジ側の開口位置とが対応していないものがある。例えば、本実施形態では、カラーインクを供給する３つのインク連通路１４Ｂ〜１４Ｄのうち中央のインク連通路１４Ｃのみが、インク供給路２３Ｃに対応して設けられている。このため、本実施形態では、他のインク連通路１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｄを３次元的に傾斜させることによって、各インク供給路２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｄとを連通させている。
【００２４】
具体的には、図３及び図４に示すように、カートリッジケース１１の下面側には、インク連通路１４Ａ〜１４Ｄがそれぞれ形成された管状の流路形成部２４Ａ〜２４Ｄが突設されている。また、インク連通部は、流路形成部の断面略中央部に形成されており、インク連通部を画成する周壁の厚さが略均一となっている。
【００２５】
なお、本実施形態では、カラーインクに対応する流路形成部２４Ｂ〜２４Ｄのうち、中央の流路形成部２４Ｃのみがカートリッジケース１１の下面に対して略直交する方向に立設され、他の流路形成部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄが３次元的に傾斜して設けられ、各インク連通路１４Ａ〜１４Ｄとインク供給路２３Ａ〜２３Ｄとがそれぞれ連通されている。
【００２６】
また、このように３次元的に傾斜する各流路形成部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄの先端は、カートリッジケース１１の底面に対して略直交する方向に立設された支持部２５によってそれぞれ支持されている。これにより、傾斜した各流路形成部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄのカートリッジケース１１の底面に略直交する方向で加わる荷重に対する強度を確保している。すなわち、各流路形成部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄの組立時等に加わる荷重による破壊をこの支持部２５によって防止している。
【００２７】
この支持部２５は、流路形成部２４の強度を確保できる程度に比較的小さく形成されていることが好ましく、本実施形態では、実質的に各流路形成部２４の先端のみを支持するようにしている。なお、流路形成部２４Ｄは、その下側全体に支持部２５が存在するが、その内部は図４に示すようにカートリッジ装着部１２側から空間部２５ａが形成されて中空構造となっており、実質的に先端のみが支持されている。
【００２８】
このようにカートリッジケース１１の下面側にインク連通路１４が形成された流路形成部２４を設け、３次元的に傾斜して設けられた流路形成部２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｄを支持部２５によって支持するようにしたので、樹脂材料を成型することによりカートリッジケース１１にインク連通路１４を一体的に良好に形成することができる。
【００２９】
すなわち、流路形成部２４は、その先端のみが支持部２５によって支持されているため、インク連通路１４の周壁の厚さは実質的に略均一となっている。このため、成型後の冷却による熱収縮量が略均一となり、内面に凹凸が形成されることなくインク連通路１４が良好に形成される。したがって、インク連通路１４を介してヘッド本体１７にインクを良好に供給することができる。
【００３０】
また、インク連通路１４が形成された流路形成部２４を突設するようにしたので、カートリッジケース１１とヘッドケース１８との当接面積が小さくなり、これらインク連通路１４とインク供給路２３との連結部分からのインク漏れを比較的容易に防止することができる。
【００３１】
なお、上述したインクジェット式記録ヘッドを構成する各部材は、カートリッジケース１１の下面側に、シール部材１９、回路基板２０、ヘッドケース１８及びヘッド本体１７の順で積層され、その外側にヘッド本体１７のノズル開口を露出する窓部２６を有する枠体２７を填め込み、ネジ２８によってカートリッジケース１１に固定され（図１参照）、その後インクジェット式記録装置に搭載される。
【００３２】
また、本実施形態では、カートリッジケースとヘッドケースとが別体で構成されているものを例示して説明したが、勿論、これらが一体的に形成されていてもよいことは言うまでもない。
【００３３】
【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ヘッドによれば、保持部材の底面に対して傾斜して設けられる流路形成部の先端を支持部によって支持するようにしたので、流路形成部を成型によって良好に形成することができる。すなわち、流路形成部の強度を確保できると共に、内面に凹凸が形成されることなくインク連通路を良好に形成することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの要部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカートリッジケースの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカートリッジケースの上面図及び底面図である。
【図５】従来技術に係るインクジェット式記録ヘッドを示す断面図である。
【符号の説明】
１１ カートリッジケース
１２ カートリッジ装着部
１４Ａ〜１４Ｄ インク連通路
１５ インク供給針
１６ フィルタ
１７ ヘッド本体
１８ ヘッドケース
１９ シール部材
２０ 回路基板
２１Ａ，２１Ｂ 圧電素子ユニット
２２ 収容室
２３Ａ〜２３Ｄ インク供給路
２４Ａ〜２４Ｄ 流路形成部
２５ 支持部

Claims (3)

1. インク滴を吐出する複数のノズル開口を有するヘッド本体を具備し、インク供給手段を保持すると共に該インク供給手段のインク供給口とヘッド本体とを連通するインク流路を有する保持部を備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、
   前記保持部が、前記インク流路の少なくとも一部を構成するインク連通路がそれぞれ形成された管状の複数の流路形成部を有し、該流路形成部の少なくとも一つが前記保持部の下面に対して傾斜して当該保持部の下面に突設され、この突設された流路形成部の先端が前記保持部の下面に対して略直交する方向に立設された支持部によって支持され、且つ該支持部が実質的に前記流路形成部の先端近傍のみに設けら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。
2. 前記インク連通路を画成する壁の厚さが略均一であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
3. 前記保持部が樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット式記録ヘッド。

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