JP2001260383A

JP2001260383A - インクカートリッジホルダ、及びそれを備えるインクジェットプリンタ

Info

Publication number: JP2001260383A
Application number: JP2000079532A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Iijima; 貴幸飯島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-03-22
Filing date: 2000-03-22
Publication date: 2001-09-25
Anticipated expiration: 2020-03-22
Also published as: JP3900783B2

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷ヘッドとインクカートリッジホルダとの
間に挟まれたヘッド駆動回路基板にインクが侵入する虞
をなくす。【解決手段】インクカートリッジホルダ本体１のイン
ク供給口２３と、ヘッドケース３のインク取込口２５と
の境目を弾性材製のシール部材２７でシールする。ま
た、ヘッドケース３とカートリッジホルダ本体１との熱
カシメ又はボルト締結などによる固定箇所１３ａ、１３
ｂの他の境目１４ａ、１４ｂも、弾性材製のシール部材
１５ａ、１５ｂでシールする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、インクジェットプリンタ
のインクカートリッジホルダに関し、特に、装着された
インクカートリッジから印刷ヘッドへのインク供給機構
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット印刷ヘッド、例えば圧電
素子を用いてインク吐出の圧力を発生するタイプの印刷
ヘッドは、用紙に面する前面に、多数のノズル孔が穿た
れたプレート（「ノズルプレート」という）を有し、こ
のノズルプレートの背面に、ノズル孔へインクを分配す
るためのインク流路を持った部品（「流路モジュール」
という）が接合されており、更に、この流路モジュール
の背面に、インク吐出圧を流路モジュールに印加するた
めの圧電素子が結合されている。ノズルプレートは、プ
ラスティック製の略立方体のケース（「ヘッドケース」
という）の表面に貼付されており、流路モジュール及び
圧電素子は、そのヘッドケースに内蔵されている。

【０００３】さて、インクカートリッジはプラスティッ
ク製のインクカートリッジホルダに装着されるようにな
っている。このインクカートリッジホルダに、上記ヘッ
ドケースが、熱カシメ又はボルト等によって固定されて
いる。そして、インクカートリッジホルダのヘッドケー
ス取付箇所には、インクカートリッジ内のインクを濾し
てヘッドケース内部に供給する部材（「フィルタユニッ
ト」という）が備えられており、このフィルタユニット
が持つヘッドケースへのインク供給口と、ヘッドケース
が持つフィルタユニットからのインク取込口とが、当接
状態で結合されている。さらに、フィルタユニットとヘ
ッドケースとの間には、ヘッドケースに内蔵されている
圧電素子を駆動するための回路基板が挟み込まれてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タのインクには、一般に、浸透性の良いものが採用され
ている。そのため、印刷の際にノズルプレートの表面に
付着したインクが、ヘッドケースの外周を伝わって、ヘ
ッドケースをフィルタユニットに固定した熱カシメ等の
結合部分にまで流れ出る虞がある。そうすると、そのイ
ンクが結合部分に存在する隙間に入り込み、その隙間か
らその近傍のヘッド駆動回路基板に流れ出てしまう虞が
ある。また、インクがフィルタユニットからヘッドケー
ス内に供給される際に、インク供給口とインク取込口の
境目の隙間から、インクがにじみ出てその近傍のヘッド
駆動回路基板に漏れ出てしまう虞もある。その結果、ヘ
ッド駆動回路基板が正常に機能しなくなって印刷に支障
が出てしまう可能性考えられる。

【０００５】従って、本発明の目的は、インクカートリ
ッジホルダとヘッドケースとの間にヘッド駆動回路基板
が配置された構造のインクカートリッジホルダにおい
て、ヘッド駆動回路基板にインクが侵入する虞をなくす
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従う、インクジ
ェットプリンタに備えられるインクカートリッジホルダ
は、装着されたインクカートリッジ内のインクを供給す
るためのインク供給口を持つカートリッジホルダ本体
と、そのカートリッジホルダ本体に固定されインク供給
口に接続されるインク取込口を持った印刷ヘッドと、カ
ートリッジ本体と印刷ヘッドとの間に挟み込まれた、印
刷ヘッドを駆動するための駆動回路基板と、カートリッ
ジホルダ本体に印刷ヘッドを固定するための固定箇所に
おける、カートリッジホルダ本体と印刷ヘッドとの間の
隙間をシールするシール部材とを備える。

【０００７】本発明によれば、印刷ヘッドとカートリッ
ジホルダ本体のインク供給口との間の境目をシール部材
でシールするので、インクがその境目（隙間）近傍の印
刷ヘッドの駆動回路基板に漏れ出てしまう虞をなくすこ
とができる。

【０００８】好適な実施形態では、上記シール部材が、
カートリッジホルダ本体又は印刷ヘッドと一体成形され
ている。

【０００９】好適な実施形態では、インクカートリッジ
ホルダが、カートリッジホルダ本体に対する印刷ヘッド
の傾きを防止するための傾き防止部材をさらに有する。

【００１０】好適な実施形態では、インクカートリッジ
ホルダが、印刷ヘッドの前面のノズルプレートの周縁部
をカバーするカバーヘッドを有し、カバーヘッドが、印
刷ヘッドをカートリッジホルダ本体に固定する機構によ
って、印刷ヘッドと一緒にカートリッジホルダ本体に固
定される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。なお、以下の説明では、イン
クジェットプリンタに備えられる、印刷ヘッドを移動さ
せるキャリッジ機構、用紙を搬送させる用紙搬送機構、
これらの機構を駆動する駆動回路、ホスト装置から印刷
データを受けて印刷イメージを作成し圧電素子の駆動回
路を制御する制御回路などの構成要素については、特に
説明せずとも当業者は理解できるから、本明細書では説
明を省略することとする。

【００１２】図１は、本発明の一実施形態に係るインク
ジェットプリンタに備えられるインクカートリッジホル
ダの前面側（つまり、印刷ヘッドを有して用紙に面する
側であり、この逆側、つまり背面側にはインクカートリ
ッジが装着される）を示す斜視図であり、図２は、図１
のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【００１３】図１、２に示すように、プラスティック製
の箱型のインクカートリッジホルダ本体１の前面側に
は、その背面側（図中下側）から装着されるインクカー
トリッジ（図示しない）内のインクを濾して印刷ヘッド
側に送る機能を持つ平板状のフィルタユニット１７が形
成されている。そのフィルタユニット１７の前面には、
カバープレート４０でカバーされていて、その前面側
に、後述する圧電素子を駆動するための回路基板７を挟
んで、略立方体形の印刷ヘッドのヘッドケース３が固定
されている。

【００１４】ヘッドケース３もプラスティック製であ
り、熱カシメによりカートリッジホルダ本体１に固定さ
れている。すなわち、図２に示すように、フィルタユニ
ット１７には、ヘッドケース３の外側に位置する箇所に
柱状突起１８ａ、１８ｂが設けられている。各柱状突起
１８ａ、１８ｂは、略立方体形ヘッドケース３の背側部
分のフランジ３ａ、３ｂに形成された各筒型孔５０ａ、
５０ｂを貫通してそのフランジ３ａ、３ｂの前面側に突
出し、その突出した部分１３ａ、１３ｂが熱でつぶされ
ている（熱カシメが施されている）。これにより、フィ
ルタユニット１７とヘッドケース３とが固定されてい
る。なお、この固定は、熱カシメに代えてボルトで締結
することにより行なっても良い。

【００１５】また、フィルタユニット１７には、ヘッド
ケース３の幅方向ほぼ中央に位置する箇所に、インクカ
ートリッジからのインクをヘッドケース３内へ送るため
のインク流路２２が設けられている。インク流路２２途
中には、インクカートリッジからのインクを濾すための
フィルタ２１が設けられており、インク流路２２の出口
は、フィルタ２１によって濾されたインクがヘッドケー
ス３内部へ供給されるためのインク供給口２３となって
いる。このインク供給口２３は、後述するヘッドケース
３のインク取込口２５に接続されている。

【００１６】ヘッドケース３には、その前面に、印刷用
紙にインクを吐出するための多数のノズル孔１１、１
１、…が穿たれたノズルプレート５が接着されており、
その内部には、図示省略してあるが、ノズル孔１１、１
１、…へインクを分配するためのインク流路を持った流
路モジュールと、インク吐出圧を流路モジュールに印加
するための圧電素子が収容されている。このヘッドケー
ス３内には、また、インクを上記流路モジュールへ送る
ためのインク流路２６が形成されており、このインク流
路２６の入口は、前述したフィルタユニット１７のイン
ク供給口２３に接続されたインク取込口２５となってい
る。また、前述したように、ヘッドケース３のフランジ
３ａ、３ｂには、２つの筒型孔５０ａ、５０ｂが設けら
れていて、各筒型孔５０ａ、５０ｂに、フィルタユニッ
ト１７の柱状突起１８ａ、１８ｂが挿通されて熱カシメ
で両者が固定されている。

【００１７】ヘッドケース３とフィルタユニット１７と
の間には、圧電素子を駆動するためのヘッド駆動回路基
板７が挟み込まれている。このヘッド駆動回路基板７の
一端は、ヘッドケース３より外方へ飛び出しており、こ
の飛び出した部分上に、インクジェットプリンタに備え
られているメイン制御回路（図示せず）と電気的に接続
するためのコネクタ９が備えられている。このヘッド駆
動回路基板７は、上記メイン制御回路からの信号に応答
して圧電素子を駆動させ、ノズルプレート５のノズル孔
１１、１１、…からインクを吐出させる。

【００１８】さて、インクカートリッジ内のインクは、
一般に浸透性の良いものが使用されており、そのため、
わずかでも隙間があればそこから容易に侵入できてしま
う。このインクの侵入からヘッド駆動回路基板７を守る
ために、実施形態では、以下のようなインク封止策が採
られている。すなわち、図２に示すように、ヘッドケー
ス３のインク取込口２５とフィルタユニット１７のイン
ク供給口２３との間の隙間、及びヘッドケース３の筒型
孔５０ａ、５０ｂとフィルタユニット１７の柱状突起１
８ａ、１８ｂとの間の隙間を、ブチルゴム、エラスチマ
等の弾性材料製のシール部材２７、１５ａ、１５ｂで封
止するというものである。

【００１９】インク供給口２３とインク取込口２５との
境目に設けられたシール部材２７は、図３に示すよう
に、内側に凹みを有した円筒容器形をしている。凹んだ
部分の底壁の中央には、インクが通過するための穴３０
が設けられている。図２に示すように、このシール部材
２７の内側の凹み部分にヘッドケース３のインク取込口
２７が嵌め込まれ、このシール部材２７の底面にフィル
タユニット１７のインク供給口２３が当接され、そし
て、上記熱カシメの時の強い押付け力で、このシール部
材２７をインク取込口２７とインク供給口２３が両側か
ら押しつぶすことで、両者の境目がシールされる。な
お、シール部材２７は、図３に示した円筒容器形のもの
に代えて、Ｏリング等にしても良い。

【００２０】ヘッドケース３の筒型孔５０ａ、５０ｂと
フィルタユニット１７の柱状突起１８ａ、１８ｂとの間
に設けられたシール部材１５ａ、１５ｂは、Ｏリングで
あって、上記熱カシメの時の強い押圧力で潰されること
で、筒型孔５０ａ、５０ｂと柱状突起１８ａ、１８ｂと
の間の境目１４ａ、１４ｂを、インクが侵入しないよう
シールする。

【００２１】上述した実施形態によれば、上記シール部
材２７により、インクがフィルタユニット１７からヘッ
ドケース３内に供給される際に、インク供給口２３とイ
ンク取込口２７の境目から、インクがその境目近傍のヘ
ッド駆動回路基板７に漏れ出してしまう虞を（実質的に
完全に）防ぐことができる。また、上記シール部材１５
ａ、１５ｂにより、印刷の際にノズルプレートの表面に
付着したインクが、ヘッドケース３の外周を伝わって熱
カシメがされた各固定箇所１３ａ、１３ｂに存在する隙
間に侵入し、それが境目１４ａ、１４ｂから出てそれら
の近傍のヘッド駆動回路基板７に流れ出てしまう虞を
（実施的に完全に）防ぐことができる。

【００２２】ところで、上述したシール部材２７、１５
ａ、１５ｂは、プラスティック製のヘッドケース３やフ
ィルタユニット１７等とは別部品として用意することも
できるが、別法として、２色成形法によりヘッドケース
３又はフィルタユニット１７と一体部品として製造する
こともできる。すなわち、各シール部材２７、１５ａ、
１５ｂは、ヘッドケース３（又はフィルタユニット１
７）を作成するための金型に、シール部材２７、１５
ａ、１５ｂの材料、ヘッドケース３（又はフィルタユニ
ット１７）の材料という各々異なる材料が順次に注ぎ込
まれて金型の中で形成され、ヘッドケース３（又はフィ
ルタユニット１７）と一体となって生成される。

【００２３】この製造方法によれば、シール部材２７、
１５ａ、１５ｂは、ヘッドケース３（又はフィルタユニ
ット１７）と一体となって生成されるので、別個に製造
されたものよりもシール性能の高いものとなる。また、
シール部材２７、１５ａ、１５ｂの生成のための装置
（例えば専用金型）が必要無くなるので、インクカート
リッジホルダの製造にコストダウンを図ることができ
る。更に、シール部材２７、１５ａ、１５ｂが別個に生
成されるときよりもインクカートリッジホルダの部品数
が少なくなるので、インクカートリッジホルダの組立て
をより簡単に行なうことができる。

【００２４】図４は、本発明の第２の実施形態に係るイ
ンクジェットプリンタに備えられるインクカートリッジ
ホルダの底面の裏側を示す斜視図であり、図５は、図４
のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【００２５】印刷ヘッドのクリーニングにおけるワイピ
ング時に、印刷ヘッドのノズルプレート５の前面はワイ
パーによって拭かれるが、そのときに、ノズルプレート
５とヘッドケース３との接着面の縁の部分がワイパーに
直接さらされると剥がれる虞がある。そのことを防止す
るために、一般に、ノズルプレート５とヘッドケース３
との接着面の外縁を覆うように、ノズルプレート５の周
囲に環状のカバーヘッド２９が被せられる。従来は、カ
バーヘッド２９は接着剤によってヘッドケース３に固定
される。

【００２６】これに対し、この実施形態では、図４、５
に示すように、カバーヘッド２９に、カバーヘッド２９
をヘッドケース３に被せた位置から、前述した熱カシメ
を施した固定箇所１３ａにまで届くようなアーム３１を
設けて、そのアーム３１の先端に穿った穴にフィルタユ
ニット１７の柱状突起１８ａを貫通させ、柱状突起１８
ａに熱カシメを施すことで、カバーヘッド２９をヘッド
ケース３と一緒にカートリッジホルダ本体１に固定す
る。

【００２７】この実施形態によれば、ヘッドケース３と
フィルタユニット１７とを固定する熱カシメ工程におい
て、カバーヘッド２９も同時にヘッドケース３に固定で
きてしまうので、カバーヘッド２９を接着剤で固定して
いた従来方法よりも製造工程を簡略化できる。また、カ
バーヘッド２９をヘッドケース３に固定するとき、接着
剤の必要がなくなるので、ヘッドの製造に係るコストが
従来よりも安くなる。

【００２８】図６は、本発明の第３の実施形態に係るイ
ンクジェットプリンタに備えられるインクカートリッジ
ホルダの前面側を示す斜視図であり、図７は、図６のＣ
−Ｃ線に沿った断面図である（図６ではヘッドケース
３、ヘッド駆動回路基板７の図示を省略する）。

【００２９】この実施形態では、図６に示すように、フ
ィルタユニット１７上に、ヘッドケース３をフィルタユ
ニット１７の前面に対して一定の距離で平行に支えるた
めの３本のリブ３５ａ、３５ｂ、３５ｃが立設されてい
る。図７に示すように、これら３本のリブ３５ａ、３５
ｂ、３５ｃに当接した状態でヘッドケース３が固定され
ることにより、弾性材製のシール部材２７、１５ａ、１
５ｂがヘッドケース３とフィルタユニット１７との間に
介在しても、ヘッドケース３は傾くことなく固定され
る。つまり、印刷ヘッドの高い位置決め精度が確保され
る。なお、これら３本のリブ３５ａ、３５ｂ、３５ｃ
は、ヘッドケース３の方に設けるようにしても差支えな
い。

【００３０】また、ヘッドケース３のインク取込口２５
とインク供給口２３の間隔は、リブ３５ａ、３５ｂ、３
５ｃがヘッドケース３に当接することにより決まり、熱
カシメ時の押付力やネジのときの締付けトルクによって
変動しないため、シール不良となるおそれが無い。

【００３１】図８は、本発明の第４の実施形態に係る、
ヘッドケース３とフィルタユニット１７との熱カシメに
よる一方の固定箇所１３ａの断面図を示す。なお、もう
一方の固定箇所１３ｂの断面構造もこの図と同様であ
る。

【００３２】この実施形態では、ヘッドケース３の筒型
孔５０ａ、５０ｂの背側の端面に、環状の突起３７ａ、
３７ｂが設けられ、その内側にシール部材１５ａ、１５
ｂが嵌め込まれている。環状突起３７ａ、３７ｂは、フ
ィルタユニット１７の前面に直接接触している。従っ
て、各環状突起３７ａ、３７ｂが、図６、７に示したリ
ブ３５ａ、３５ｂ、３５ｃと同様に、フィルタユニット
１７上でヘッドケース３を一定位置に水平に支えて、ヘ
ッドケース３の位置決め精度を確保している。

【００３３】以上、本発明の好適な幾つかの実施形態を
説明したが、これらは本発明の説明のための例示であっ
て、本発明の範囲をこれらの実施例にのみ限定する趣旨
ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施すること
が可能である。

【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プリ
ンタに備えられるインクカートリッジホルダの前面側を
示す斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図３】シール部材２７の外観図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット
プリンタに備えられるインクカートリッジホルダの前面
側を示す斜視図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図６】本発明の第３の実施形態に係るインクジェット
プリンタに備えられるインクカートリッジホルダの前面
側を示す斜視図。

【図７】図６のＣ−Ｃ線に沿った断面図。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る、ヘッドケース
３とフィルタユニット１７との熱カシメによる一方の固
定箇所１３ａの断面図。

【符号の説明】

１インクカートリッジホルダ本体３ヘッドケース５ノズルプレート７ヘッド駆動回路基板１１ノズル孔１３ａ、１３ｂ固定箇所１５ａ、１５ｂ、２７シール部材１７フィルタユニット１８ａ、１８ｂ柱状突起２１フィルタ２２インク流路２３インク供給口２５インク取込口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェットプリンタに備えられるイ
ンクカートリッジホルダにおいて、装着されたインクカートリッジ内のインクを供給するた
めのインク供給口を持つカートリッジホルダ本体と、前記カートリッジホルダ本体に固定され、前記インク供
給口に接続されるインク取込口を持った印刷ヘッドと、前記カートリッジ本体と前記印刷ヘッドとの間に挟み込
まれた、前記印刷ヘッドを駆動するための駆動回路基板
と、前記カートリッジホルダ本体に前記印刷ヘッドを固定す
るための固定箇所における、前記カートリッジホルダ本
体と前記印刷ヘッドとの間の隙間をシールするシール部
材とを備えるインクカートリッジホルダ。
【請求項２】前記シール部材が、前記カートリッジホ
ルダ本体又は前記印刷ヘッドと一体成形されている請求
項１記載のインクカートリッジホルダ。
【請求項３】前記カートリッジホルダ本体に対する前
記印刷ヘッドの傾きを防止するための傾き防止部材をさ
らに有する請求項１記載のインクカートリッジホルダ。
【請求項４】前記印刷ヘッドの前面のノズルプレート
の周縁部をカバーするカバーヘッドを有し、前記カバーヘッドが、前記印刷ヘッドを前記カートリッ
ジホルダ本体に固定する機構によって、前記印刷ヘッド
と一緒に前記カートリッジホルダ本体に固定される請求
項１記載のインクカートリッジホルダ。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか１項記
載のインクカートリッジホルダを有するインクジェット
プリンタ。