JP2005262646A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク供給針とインクカートリッジ等の保持部との一体化を図るとともに、この一体化された部材を高い精度のもとで他の部材に接合し得る液体噴射装置を提供する。
【解決手段】 液体貯留ユニット３３と連通して上記液体貯留ユニット３３から液体噴射ヘッド１０に供給する液体を受け入れる液体導入部３４と、上記液体貯留ユニット３３を保持するための保持構造３５ｃ，３５ｄを有するユニット保持部２８とを一体的に設けて液体導入基部３５を構成し、上記液体導入基部３５は液体噴射ヘッド１０のヘッドケース１５を保持するヘッドホルダー３１に接合されている。これにより、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との正確な接合ができ、また、液体貯留ユニット３３と液体導入部３４との相対位置が高い精度で設定できる。
【選択図】図３

Description

この発明は、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド及びそれを用いた液体噴射装置全般に関する。

液体噴射装置として広く使用されているものに、インクジェット式記録装置がある。インクジェット式記録装置においては、複数のノズル開口から液体であるインク滴を噴射するための液体噴射ヘッドとして記録ヘッドを備えている。この記録ヘッドによりインク滴を媒体である記録紙等の表面に着弾させて、画像や文字等を印刷するようにしている。このようなインクジェット式記録装置では、移動手段により、上記記録紙等に対して相対的に移動されるキャリッジを備えており、このキャリッジに記録ヘッドが搭載されている。
特開２０００−２１８７８１号公報

図１４は、インクジェット式記録装置のヘッドホルダーの一部を示す図である。通常、図１４（Ａ）に示すように、ヘッドホルダー１００に内部が中空とされたインク供給針１０１が接合され、インクカートリッジ１０２等のインク貯留ユニットがヘッドホルダー１００に装着されるようになっている。装着されたインクカートリッジ１０２は、ヘッドホルダー１００の保持壁１０３にガイドされて、ヘッドホルダー１００とインクカートリッジ１０２との相対位置が設定されるようになっている。上記インク供給針１０１は、インクカートリッジ１０２内に突き刺さり、これによってインクがインク供給針１０１内に流入する。

上記インク供給針１０１内に流入したインクは、フィルタ１０４およびホルダ流路１０５を通過して、ヘッドケースの先端部に配置された流路ユニット（図示していない）に供給されるように構成されている。インク供給針１０１は、その下面に形成された平坦な接合面１０６とヘッドホルダー１００の上面に形成された平坦な接合面１０７を密着させて、ヘッドホルダー１００に接合されている。

図１４（Ｂ），（Ｃ）に示すように、インク供給針１０１の下端部に設けられたフランジ板１０８が接続部１０９で接続され、図示の場合にはインク供給針１０１が３連構造になっていて、製造原価や部品点数の低減が図られている。このような連続構造とされたインク供給針１０１は、通常、合成樹脂材料のインジェクション成形によって製作されているため、成形歪みが発生することがある。上記成形歪みが発生すると、インク供給針１０１側の接合面１０６とヘッドホルダー１００側の接合面１０７が全面にわたって密着することが不可能となる。したがって、このような密着不良のまま接合すると、接合部からインクが漏れる恐れがある。接合方法としては、接着剤や超音波溶着等の手法が採用されるが、とくに、超音波溶着において接合部に隙間が存在すると、その部分の溶着がなされないこととなり、インク漏れの原因になる。

さらに、ヘッドホルダー１００の所定の位置にインク供給針１０１が正確に取り付けられていなければ、インク供給針１０１と、インクカートリッジ１０２を支持するヘッドホルダー１００の部位との相対位置が正しく設定されなくなる。このため、ヘッドホルダー１００に装着されたインクカートリッジ１０２とインク供給針１０１との相対位置が所定の位置関係にならず、それが原因になってインクが漏れる恐れがある。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、インク供給針とインクカートリッジ等の保持部との一体化を図るとともに、この一体化された部材を高い精度のもとで他の部材に接合し得る液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、液体貯留ユニットと連通して上記液体貯留ユニットから液体噴射ヘッドに供給する液体を受け入れる液体導入部と、上記液体貯留ユニットを保持するための保持構造を有するユニット保持部とを一体的に設けて液体導入基部を構成し、上記液体導入基部は液体噴射ヘッドのヘッドケースを保持するヘッドホルダーに接合されていることを要旨とする。

上記液体導入部とユニット保持部とが一体的に設けられているので、液体導入部とユニット保持部との相対位置が正確に設定される。したがって、ユニット保持部に取り付けられた液体貯留ユニットと液体導入部との相対位置が正確に設定される。このため、液体貯留ユニットと液体導入部との合致状態が極めて高精度のもとに確保され、この合致部分からの液体漏れが確実に防止できる。さらに、上記ユニット保持部には、液体貯留ユニットの保持構造を、液体貯留ユニットの形状等に応じて最適な構造状態で形成できるので、液体貯留ユニットの保持状態を良好なものとすることができる。また、複数の液体導入部であっても、液体導入部とユニット保持部とが一体的に設けられることから、上述のような多連式のインク供給針のような成形歪み等の問題が解消する。

本発明の液体噴射装置において、上記液体噴射ヘッド内の液体を加圧する圧力発生手段に動作信号を送給する制御基板が、上記ヘッドケースとヘッドホルダーとの間に配置されている場合には、上記制御基板の配置箇所が、液体導入基部とヘッドホルダーとの接合箇所から離れているので、液体導入基部とヘッドホルダーとの接合箇所に、制御基板の配置箇所が悪影響を及ぼすことがない。

本発明の液体噴射装置において、上記ヘッドホルダーには、上記液体導入基部の液体導入部に受け入れられた液体を液体噴射ヘッドに導くホルダ流路が設けられ、上記液体導入基部とヘッドホルダーとの間にシール材を介在させて上記液体導入部からホルダ流路に流れる液体をシールする場合には、上記シール材が液体導入基部とヘッドホルダーとの間に介在させてあるので、液体導入部からホルダ流路に流れる流体が完全にシールされ、液体導入基部とヘッドホルダーとの良好な接合が確保できる。

本発明の液体噴射装置において、上記液体導入基部とヘッドホルダーとの間に、液体導入部からホルダ流路に流れる液体をろ過するフィルタが配置されている場合には、液体導入基部をヘッドホルダーに接合するのと同時にフィルタの配置が可能となり、フィルタ配置のために特別な構造部分を設けたりする必要がなく、構造簡素化や製造工程数の低減にとって有効である。また、フィルタ自体は上記シール材でシールされた空間内に存在しているので、フィルタの配置構造部から液体が漏れることがない。

本発明の液体噴射装置において、上記液体導入基部には、ヘッドホルダーとの相対位置を決める第１位置決め部が設けられ、ヘッドホルダーには、上記液体導入基部との相対位置を決める第２位置決め部とが設けられ、上記第１位置決め部と第２位置決め部は摺動しながら嵌合するガイド構造部になっている場合には、上記ガイド構造部が摺動を伴う嵌合構造であるから、上記摺動の方向に直交する方向の液体導入基部とヘッドホルダーとの相対位置が高い精度のもとで確保できる。

本発明の液体噴射装置において、上記ガイド構造部の摺動方向は、液体導入基部がヘッドホルダーに接合する第１接合面およびヘッドホルダーが液体導入基部と接合する第２接合面に対して略垂直な方向となるよう設定されている場合には、上記第１接合面と第２接合面は相対的に面方向にずれるようなことがなく、第１および第２接合面の間隔が狭くなる方向にのみ液体導入基部とヘッドホルダーとを変位させることができる。このため、液体導入基部とヘッドホルダーとの相対位置が正確に確保され、同時に、上記シール材がその厚さ方向にのみ圧縮されて良好なシールがなされる。また、上記のような面方向のずれが発生しないので、シール材が片側からはみ出るようなこともない。

本発明の液体噴射装置において、上記第１接合面と第２接合面が接近する方向に締め付け力が作用するよう、上記ガイド構造部の中心部に結合ボルトがねじ込まれている場合には、ガイド構造部の中心部において、上記結合ボルトの締め込みによる推力を作用させることができるので、ガイド構造部における摺動を伴う嵌合が正確にかつ円滑になされ、第１接合面と第２接合面との接近状態が適正に行われる。

本発明の液体噴射装置において、上記ヘッドケースには、ヘッドホルダーとの相対位置を決める第３位置決め部が設けられ、上記第３位置決め部は、上記第２位置決め部に対して摺動しながら嵌合するガイド構造部になっている場合には、上記ガイド構造部が摺動を伴う嵌合構造であるから、上記摺動の方向に直交する方向のヘッドホルダーとヘッドケースとの相対位置が高い精度のもとで確保できる。

本発明の液体噴射装置において、上記結合ボルトが、上記ヘッドケースの第３位置決め部を貫通してヘッドケースがヘッドホルダーに取り付けられている場合には、上記ヘッドケースとヘッドホルダーと液体導入基部との３部品の相対位置が各ガイド構造部において正確に設定されて、上記３部品の組み立て状態が高い精度のもとで確保できる。また、結合ボルトで一時に上記３部品が一体化されるので、構造簡素化に有効である。

本発明の液体噴射装置において、上記結合ボルトが、液体噴射ヘッドの表面を保護するヘッドカバーをヘッドケースに固定している場合には、結合ボルトが上記ヘッドカバーの固定機能を果たすことにより、部品点数の削減や構造簡素化が促進される。

本発明の液体噴射装置において、上記第１位置決め部と第２位置決め部との嵌合部が、少なくとも第１ガイド構造部と第２ガイド構造部との２箇所に配置され、上記第１ガイド構造部には第１位置決め部と第２位置決め部との軸心を決める複数の第１リブが設けられ、上記第２ガイド構造部には上記軸心を中心にした液体導入基部とヘッドホルダーとの相対回転位置を決める複数の第２リブが設けられている場合には、液体導入基部とヘッドホルダーとの相対回転の軸心が設定される上記第１ガイド構造部と、上記相対回転の回転位置を決める上記第２ガイド構造部とが、分離した構造配置となるので、液体導入基部とヘッドホルダーとの相対位置が正確に設定できる。特に、回転軸心から離隔した箇所で回転変位の規制を行う構造であるから、液体導入基部とヘッドホルダーとの相対位置が一層正確に設定できる。

本発明の液体噴射装置において、上記液体導入基部に液体貯留ユニットを保持する壁部材が立設されている場合には、起立状態の壁部材を利用して、液体貯留ユニットの保持に最適な保持構造を壁部材に形成することができる。

本発明の液体噴射装置において、上記液体貯留ユニットの一側部が、上記壁部材に設けたガイド部と嵌合して嵌合構造部を形成し、上記ガイド部から離隔した箇所において、液体貯留ユニットの他側部が、液体導入基部に設けられた嵌合部と嵌合して嵌合構造部を形成している場合には、液体貯留ユニットは離隔した関係にある一側部と他側部において嵌合構造部によって位置決めがなされる。したがって、液体貯留ユニットと液体導入基部との相対位置を正確に設定することができる。

つぎに、本発明の液体噴射装置を実施するための最良の形態を説明する。

図１〜図１３は、本発明の液体噴射装置の一実施例を示す。

図１は、本発明が適用されるインクジェット式記録装置１の周辺構造の一例を示す図である。この装置は、インクカートリッジ２が搭載されるとともに液体噴射ヘッドである記録ヘッド１０が搭載されたキャリッジ３を備えている。

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に案内されて記録紙７の紙幅方向すなわち主走査方向に往復移動するようになっている。上記キャリッジ３は、上部に開放する箱型を呈し、被噴射物である記録紙７と対向する面（この例では下面）に、記録ヘッド１０のノズル面が露呈するよう取り付けられるとともに、インクカートリッジ２が収容されるようになっている。

そして、上記記録ヘッド１０に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。図１において、８は印刷休止中に記録ヘッド１０のノズル開口を封止することによりノズルの乾燥をできるだけ防ぐとともに、後述のノズル開口１１や記録ヘッド１０内のインク流路をクリーニングするための吸引キャップ、９は記録ヘッド１０のノズル面をワイピングするワイパーブレードである。また、キャリッジ３には、図１に示すように、ガイドバー６が挿通されている。さらに、９ａはワイパーブレード９でワイピングされたインクを貯留する廃インク貯留部である。

図２は、上記記録ヘッド１０の基本構造を示す断面図である。この基本構造の一例を図２にしたがって説明すると、この記録ヘッド１０の先端部に流路ユニット１３が配置されている。この流路ユニット１３は、ノズル形成面１６ａにノズル開口１１が列設されたノズルプレート１６と、上記ノズル開口１１に連通し圧電振動子１４によりインクを加圧する圧力発生室１２と、上記圧力発生室１２に供給されるインクを貯留するインク貯留室１７から構成されている。なお、ノズル開口１１が主走査方向に直交する方向（副走査方向）に列設されて、ノズル列１１ａが形成されている。

上記流路ユニット１３は、ノズル開口１１が穿設されたノズル形成面１６ａを有するノズルプレート１６と、圧力発生室１２と共通の液体貯留室であるインク貯留室１７ならびにこれらを連通させるインク供給路１８とに対応する空間が形成された圧力発生室形成板１９と、上記圧力発生室１２やインク貯留室１７の開口を封止する封止板すなわち振動板２０とが積層されて形成されている。そして、上記ノズル形成面１６ａは平坦面とされている。図２に示すように、流路ユニット１３は、接着剤を用いてヘッドケース１５の先端面２７に接合されている。

上記圧電振動子１４は、駆動信号の入力により、充電状態で長手方向に収縮し、充電状態から放電する過程で長手方向に伸長する、いわゆる縦振動モードの振動子である。上記圧電振動子１４は、その先端が圧力発生室１２の一部を形成する振動板２０の島部２０ａに固着された状態で、他端が基台２１に固定されている。なお、本発明においては、上記縦振動モードの圧電振動子１４を、たわみ振動モードの圧電振動子に変更してもよい。

また、上記ヘッドケース１５には、そのインク貯留室１７に対応する部分に、インク貯留室１７にインクカートリッジ２のインクを導入するヘッド流路２４が形成されている。上記ヘッド流路２４の開口縁には、管部材で構成された環状突起２３が形成されている。

上記記録ヘッド１０では、上記圧電振動子１４の収縮および伸長を受けて圧力発生室１２が拡張および収縮し、圧力発生室１２の圧力変動によりインクの吸引とインク滴の吐出とが行われるようになっている。図２において、２２は圧電振動子１４に駆動信号を入力するフレキシブル回路板であり、ヘッドケース１５に結合された制御基板２５に結線されている。また、インクジェット式記録装置１全体を動作する制御装置１ａ（図１参照）からの動作信号を制御基板２５に供給するフレキシブル回路板２９が、ターミナル３０を介して制御基板２５に接続されている。

ヘッドケース１５には、流路ユニット１３とは反対の側にフランジ１５ａが設けられ、上記制御基板２５はこのフランジ１５ａ上に載置されている。

上記記録ヘッド１０では、図２において紙面に垂直な方向に圧電振動子１４，圧力発生室１２，ノズル開口１１が列設されており、ノズルプレート１６には、２列のノズル列が一対となり、複数対のものが形成されている。上記のノズル開口１１は一直線上に列設され、このようなノズル列に符号１１ａが付してある。

上記流路ユニット１３は、接着剤等を用いてヘッドケース１５に接合されている。上記のワイパーブレード９でノズル形成面１６ａをワイピングするときには、ワイパーブレード９が流路ユニット１３の角部に擦れてワイパーブレード９が滑らかに動作しなかったり、流路ユニット１３の角部に傷がついたりするのを防止するために、ノズル形成面１６ａの周縁部を保護するヘッドカバー２６が設けられている。

インクカートリッジ２から送られてきたインクは、ヘッド流路２４からインク貯留室１７に流入し、その後、圧力発生室１２において圧電振動子１４の動作で加圧され、ノズル開口１１から記録紙７に向ってインク滴の状態で吐出され、印刷が進行するようになっている。

図３は、上記のように、液体噴射ヘッドである記録ヘッド１０のヘッドケース１５と、ヘッドケース１５が結合されるとともに、後述の液体導入基部が接合されるヘッドホルダー３１が一体化されたインク噴射装置３２の断面図である。そして、この断面は、図４の〔３〕−〔３〕断面図に相当している。

以下に説明する液体貯留ユニットであるインク貯留ユニットとしては、図１に示したようなインクカートリッジ２や、インクジェット式記録装置１の静止部材に取り付けられたインクカートリッジからのインクを受け入れて中継的機能を果たすユニット、例えば、インクの圧力変動を緩和する圧力ダンパユニット、あるいは、記録ヘッド１０に供給されるインクの圧力を所定圧力に制御する圧力制御弁ユニット等が挙げられる。この実施例では、図３（Ｄ）に示した圧力ダンパユニット３３である。

上記圧力ダンパユニット３３は、厚板状の部材で形成されたユニット基部材３３ａの一側面を窪ませてダンパ室３３ｂが設けられ、その外形形状は偏平な四角い形になっている。上記ユニット基部材３３ａの一側面に弾性シート３３ｃを熱溶着等の方法で接合してある。インクジェット式記録装置１の静止部材に取り付けられた供給チューブ（図示していない）が圧力ダンパユニット３３に接続され、ダンパ室３３ｂ内へ流入するようになっている。一端がダンパ室３３ｂに開口し、他端がユニット基部材３３ａの下部に開口している流出路３３ｄが設けられている。そして、ユニット基部材３３ａの下端部には、接続筒３３ｅが下向きに形成されている。

上記圧力ダンパユニット３３を保持するとともに、ダンパ室３３ｂ内のインクを液体導入部であるインク供給針３４内に導くために、液体導入基部３５が設けられている。上記液体導入基部３５は、平たい板状部材３５ａと、その片側に立設した壁部材３５ｂとが一体的に形成され、また、板状部材３５ａとインク供給針３４も一体的に形成されている。すなわち、液体導入基部３５は合成樹脂材料をインジェクション成形したもので、このような成形によって、インク供給針３４，板状部材３５ａ，壁部材３５ｂ等が一体的に構成されている。

なお、インク供給針３４の形状は、尖った形状の先端部と、それに連続する真直ぐな管状の直管部と、この直管部に連続して徐々に大径になっている大径部と、この大径部の端部に形成された大径端部を有する形状となっている。また、インク供給針３４の断面形状は円形である。

図４（Ａ）に示すように、インク供給針３４は板状部材３５ａから垂直方向に起立した状態で８本設けられ、１つの圧力ダンパユニット３３に対して２本のインク供給針３４が突き刺さるようになっている。このように液体導入基部３５に対して装着される圧力ダンパユニット３３を保持するために、ユニット保持部２８が設けられている。

上記ユニット保持部２８は、圧力ダンパユニット３３を保持するために必要な部分を総括的に指しているもので、具体的には上記板状部材３５ａ，壁部材３５ｂ，保持構造部３５ｃ，３５ｄ等によって構成されている。

上記保持構造部３５ｃ，３５ｄの構造態様としては、種々な構造のものが採用できるが、この例では嵌合構造部を採用している。符号３５ｃで示された保持構造部は、ガイド溝３５ｅとその中に嵌合するスライド部材３３ｆによって構成されている。上記ガイド溝３５ｅは、板状部材３５ａから起立している壁部材３５ｂの内面側にインク供給針３４と同方向に形成されている。また、上記スライド部材３３ｆは、ユニット基部材３３ａの一側部に設けられた細長い突起部材であり、圧力ダンパユニット３３の挿入方向すなわちインク供給針３４の起立方向に延ばしてある。

一方、ユニット基部材３３ａの他側部に配置されている保持構造部３５ｄは、図４（Ｃ）に示すように、板状部材３５ａに設けた位置決めピン３５ｆが、ユニット基部材３３ａに設けた受入穴３３ｇ内に嵌入した構造とされている。なお、位置決めピン３５ｆの起立方向もインク供給針３４の起立方向と同じである。

上記保持構造部３５ｃおよび３５ｄは、いずれも雌雄関係となる嵌合構造部を基本としているが、図示の雌雄関係を逆にして実施することもできる。

圧力ダンパユニット３３を液体導入基部３５に装着するときには、圧力ダンパユニット３３を、保持構造部３５ｃ，３５ｄの嵌合関係が成立するようにして、液体導入基部３５の上方から差し込むと、インク供給針３４が図３（Ｄ）に示すように、接続筒３３ｅ内に相対的に差し込まれて装着が完了する。なお、図３（Ｄ）に示されている符号３３ｈはエラストマー等で作られたシールリングである。

図４（Ａ）に示すように、２本のインク供給針３４が保持構造部３５ｃと３５ｄによって挟まれた状態になっている。このように保持構造部３５ｃと３５ｄの間にインク供給針が配置されていることにより、一方のインク供給針３４と保持構造部３５ｃおよび他方のインク供給針と保持構造部３５ｄとの各距離がそれぞれ短くなり、それぞれにおける相対位置が正確に設定され、引いては圧力ダンパユニット３３とインク供給針３４との相対位置も正確に設定される。したがって、インク供給針３４が差し込まれている箇所からインク漏れが発生することがない。

図３（Ａ）および（Ｂ）には、液体導入基部３５の下面とヘッドホルダー３１の上面とが接合されている状態が示されている。また、同図（Ｃ）には、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との接合前の離れた状態が示されている。液体導入基部３５側のヘッドホルダー３１に接合される面が第１接合面３５ｇとされている。この第１接合面３５ｇは、インク供給針３４の肉厚とされた円形の大径端部３４ａの外周側に形成された環状の平坦な面である。

上記大径端部３４ａは、上記第１接合面３５ｇから突出させてあり、その突出距離は符号ｈで示されている。また、大径端部３４ａの外径は符号Ｄ１で示されている。さらに、大径端部３４ａの端面部分に環状の平坦な押圧面３４ｂが形成されている。

一方、ヘッドホルダー３１側の液体導入基部３５に接合される面が第２接合面３１ａとされている。この第２接合面３１ａは、インク供給針３４の大径端部３４ａがはめ込まれる円形の凹穴３１ｂの外周側に形成された環状の平坦な面である。上記凹穴３１ｂの底面の外周側に環状の平坦な受け面３１ｃが形成されている。この受け面３１ｃの内側にインクの流通凹部３１ｄが形成され、この流通凹部３１ｄにホルダ流路３１ｅが連通した状態で形成してある。上記受け面３１ｃは、円形のフィルタ３６が載置される面であり、また、凹穴３１ｂはフィルタ３６の収容空間を形成している。

上記凹穴３１ｂの内径は符号Ｄ２で示され、上記大径端部３４ａの外径Ｄ１との関係は、Ｄ２＞Ｄ１の関係とされている。このような径差を付与するのは、大径端部３４ａを凹穴３１ｂ内にはめ込みやすくするためであり、上記径差は符号ｄ１で示されている。また、他に段構造部があるときには、同様な径差ｄ１が与えられている。なお、図３（Ｂ）および（Ｃ）においては、上記径差ｄ１を理解しやすくするために、その大きさを拡大して図示してある。

上記のように、液体導入基部３５の板状部材３５ａに、上記インク供給針３４，大径端部３４ａ，第１接合面３５ｇ等が一体に成形され、他方、ヘッドホルダー３１側の板状部材３１ｆに、上記第２接合面３１ａ，凹穴３１ｂ等が一体に成形されている。そして、両板状部材３５ａと３１ｆとが対面した状態で、液体導入基部３５がヘッドホルダー３１に接合されている。

液体導入基部３５のヘッドホルダー３１に対する接合は、つぎのような順序で行われる。まず、上記凹穴３１ｂの受け面３１ｃ上に円形のフィルタ３６を載置し、上記第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａとの間に接着剤３７（図３（Ｂ）参照）を介在させて大径端部３４ａを凹穴３１ｂ内にはめ込む。これにより、第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａとが接着剤で接合されるのと同時に、フィルタ３６の外周部が上記押圧面３４ｂと受け面３１ｃとの間で挟みつけられる。

したがって、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１は、第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａが対面する部位において接着剤３７で接合され、他方、フィルタ３６は上記接合に伴って押圧面３４ｂと受け面３１ｃとの間で所定の加圧力で挟み付けられている。フィルタ３６は液体導入基部３５、またはヘッドホルダー３１に直接、熱溶着または接着により固定されても良い。

上記の例では、接着剤３７がシール材としての機能を果たしている。このようなシールを接着剤３７に代えてパッキン材で行うこともできる。

図３（Ａ）に示すように、上記ヘッドホルダー３１のホルダ流路３１ｅは、板状部材３１ｆから下方に延びている管部材３１ｇによって形成されている。この管部材３１ｇの端部がパッキン部材３８を介して上記環状突起２３に接合され、これによりフィルタ３６を通過したインクがホルダ流路３１ｅからヘッド流路２４を経て流路ユニット１３に供給されるようになっている。

図３（Ａ）に示すように、上記液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との一体化構造は、液体導入基部３５に設けた第１位置決め部３９と、ヘッドホルダー３１に設けた第２位置決め部４０によって構成されるガイド構造部４１によって形成されている。また、ヘッドホルダー３１とヘッドケース１５との一体化構造は、ヘッドホルダー３１に設けた第２位置決め部４０と、ヘッドケース１５に設けた第３位置決め部４２によって構成されるガイド構造部４３によって形成されている。

上記各ガイド構造部４１および４３の細部構造は、拡大された図１２（Ａ）に示されている。以下、図１２（Ａ）にしたがって説明する。上記第１位置決め部３９は、液体導入基部３５の板状部材３５ａから下方に延ばした円筒部材３９ａによって構成されている。また、上記第２位置決め部４０は、ヘッドホルダー３１の板状部材３１ｆから下方に延ばした円筒部材４０ａによって構成されている。上記円筒部材４０ａの内側に円筒部材３９ａが摺動しながら嵌合するように組み合わされ、こうすることによってガイド構造部４１が形成されている。

上記ガイド構造部４１における摺動の方向は、図３に示されている上記第１接合面３５ｇおよび第２接合面３１ａに対して略垂直な方向となるように設定されている。

また、上記第３位置決め部４２は、ヘッドケース１５のフランジ１５ａから上方に延ばした円筒部材４２ａによって構成されている。上記円筒部材４２ａの内側に円筒部材４０ａが摺動しながら嵌合するように組み合わされ、こうすることによってガイド構造部４３が形成されている。なお、上記円筒部材４０ａは、上から順に大径部，中径部，小径部からなる３段構造とされ、その小径部が円筒部材４２ａの内側に嵌入されている。

上記ガイド構造部４３における摺動の方向は、図３に示されている上記第１接合面３５ｇおよび第２接合面３１ａに対して略垂直な方向となるように設定されている。

フランジ１５ａには、挿通穴１５ｂが円筒部材４２ａと同心状に設けられ、この挿通穴１５ｂから挿入した結合ボルト４４が円筒部材４０ａを通過して円筒部材３９ａにねじ込まれている。上記結合ボルト４４の雄ねじ部分が円筒部材３９ａの内側にセルフタップを立てながらねじ込まれて行くようになっている。このセルフタップに代えて円筒部材３９ａの内側に雌ねじを形成しておいてもよい。

上記結合ボルト４４を締め込むことにより、円筒部材４２ａの端面と円筒部材４０ａの端面とが、符号４５で示された衝合部において衝合をする。また、同様に円筒部材４０ａの底面と円筒部材３９ａの端面とが、符号４６で示された衝合部において衝合をするようになっている。上記の衝合が衝合部４５および４６においてなされると、結合ボルト４４の軸方向におけるヘッドケース１５，ヘッドホルダー３１，液体導入基部３５の３部品の相対位置が設定される。この相対位置は、上記各円筒部材３９ａ，４０ａ，４２ａ等の長さや、上記衝合部４５，４６の位置等を選定することにより、適正に設定される。

上記のように、ヘッドケース１５，ヘッドホルダー３１，液体導入基部３５の３部品の相対位置が適正に設定されることにより、パッキン部材３８を介した管部材３１ｇと環状突起２３との接合状態、すなわちパッキン部材３８の適正なシール状態が確保できる。一方、液体導入基部３５側の第１接合面３５ｇとヘッドホルダー３１側の第２接合面３１ａとの間に配置されている接着剤３７の加圧状態が適正になされて、確実なシール状態が確保できる。さらに、インク供給針３４の下部に設けられた押圧面３４ｂと、凹穴３１ｂ側の受け面３１ｃとの間でフィルタ３６が位置ずれをしないように、確実に挟み付けられる。

また、上記結合ボルト４４を締め込むことによって発生するガイド構造部４１の摺動方向が、第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａに対して垂直になっているので、第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａが面方向に相対的にずれることがない。すなわち、図３（Ｂ），（Ｃ）に示した径差ｄ１の範囲内で発生する位置ずれが防止できる。

図１２（Ｂ）は、上記ガイド構造部の変形例を示す断面図である。この例は、別の結合ボルト４７を用いて、ヘッドケース１５のフランジ１５ａが、直接ヘッドホルダー３１に固定されている。それ以外は、上記図１２（Ａ）に示された構造と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。なお、フランジ１５ａに結合ボルト４４の通過穴１５ｃが設けてある。

図１２（Ｃ）は、上記円筒部材３９ａ，４０ａ，４２ａの嵌合の内外関係が、同図（Ａ）に示したものと逆になっている場合を示す断面図である。それ以外は、上記図１２（Ａ）に示された構造と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。

図１１は、図３（Ａ）に示したインク噴射装置３２をノズル形成面１６ａ側から見た斜視図である。図１１に示すように、記録ヘッド１０の表面すなわちノズル形成面１６ａを保護するヘッドカバー２６が配置されている。このヘッドカバー２６は、ノズル形成面１６ａの主走査方向の両側端部を保護するカバー板２６ａと、この各カバー板２６ａを屈曲させた主保護壁部２６ｂと、この主保護壁部２６ｂを屈曲させて形成した主固定フランジ２６ｃと、カバー板２６ａの端部を屈曲させた副保護壁部２６ｄと、片側の副保護壁部２６ｄを屈曲させて形成した副固定フランジ２６ｅとから構成されている。

上記２つの主固定フランジ２６ｃと１つの副固定フランジ２６ｅの都合３つのフランジに、上記結合ボルト４４を貫通してヘッドカバー２６がヘッドケース１５に固定されている。上記３本の結合ボルト４４は、略正三角形に近い二等辺三角形をなす位置に配置されている。したがって、図１２（Ａ）に示すような結合ボルト４４による結合構造が、３箇所に配置されている。

図７，図１２および図１３等に示すように、上記液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との回転方向の相対位置を、一層正確に設定するために、第１位置決め部３９と第２位置決め部４０との嵌合部が、少なくとも２箇所に配置され、一方が第１ガイド構造部４１ａとされ、他方が第２ガイド構造部４１ｂとされている。

上記第１ガイド構造部４１ａでは、円筒部材３９ａと４０ａとの嵌合部における軸心を設定する。そのために、円筒部材４０ａの内面に円筒部材４０ａの軸方向に延びている第１リブ４０ｂが４本９０度間隔で設けられている。この４本の第１リブ４０ｂに円筒部材３９ａが線接触することにより、円筒部材４０ａ内における円筒部材３９ａの軸心が正確に設定される。すなわち、図１３（Ａ）に示すように、線接触であるから４つの第１リブ４０ｂの全てにおいて、円筒部材３９ａの円筒面に線接触がなされ、隙間のないいわゆるガタつきのない軸サポートが行われる。

一方、第２ガイド構造部４１ｂでは、上記のようにして設定された円筒部材３９ａと４０ａとの嵌合部における軸心を中心にした、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対回転位置を決める。そのために、円筒部材４０ａの内面に円筒部材４０ａの軸方向に延びている第２リブ４０ｃが２本１８０度間隔で設けられている。この第２リブ４０ｃは、第１ガイド構造部４１ａの軸心を中心にして描かれ、しかも第２ガイド構造部４１ｂの中心部を通る円弧線上またはその近傍に配置されている。したがって、第２ガイド構造部４１ｂにおける液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との上記円弧線方向の相対位置の変化が、第２リブ４０ｃと円筒部材３９ａとの線接触により、確実に規制される。

上記の各部の説明をより一層理解しやすくするために、各方向から見た斜視図が付されている。すなわち、図５は、液体導入基部３５をインク供給針３４側から見た斜視図、図６は、図５のものを裏側から見た斜視図、図８は、液体導入基部３５がヘッドホルダー３１に接合された状態をインク供給針３４側から見た斜視図である。図９は、ヘッドホルダー３１を裏側から見た斜視図、図１０は、図３に示した組み立てられた部品を分解して示した斜視図である。

上記実施例の作用効果を列記すると、つぎのとおりである。

上記インク供給針３４と、板状部材３５ａ，壁部材３５ｂ，保持構造部３５ｃ，３５ｄ等によって構成されているユニット保持部２８とが、合成樹脂材料のインジェクション成形で一体的に設けられているので、インク供給針３４とユニット保持部２８との相対位置が正確に設定される。したがって、ユニット保持部２８に取り付けられた圧力ダンパユニット３３とインク供給針３４との相対位置が正確に設定される。このため、圧力ダンパユニット３３とインク供給針３４との合致状態が極めて高精度のもとに確保され、この合致部分からのインク漏れが確実に防止できる。さらに、上記ユニット保持部２８には、圧力ダンパユニット３３の保持構造部３５ｃ，３５ｄ等を、圧力ダンパユニット３３の形状等に応じて最適な構造状態で形成できるので、圧力ダンパユニット３３の保持状態を良好なものとすることができる。また、複数のインク供給針３４であっても、インク供給針３４とユニット保持部２８とが一体的に設けられることから、上述のような多連式のインク供給針１０１のような成形歪み等の問題が解消する。

上記記録ヘッド１０内のインクを加圧する圧電振動子１４に動作信号を送給する制御基板２５が、上記ヘッドケース１５とヘッドホルダー３１との間に配置されている。このため、上記制御基板２５の配置箇所が、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との接合箇所から離れた状態となり、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との接合箇所に、制御基板２５の配置箇所が悪影響を及ぼすことがない。

上記ヘッドホルダー３１には、上記液体導入基部３５のインク供給針３４に受け入れられたインクを記録ヘッド１０に導くホルダ流路３１ｅが設けられ、上記液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との間に接着剤３７を介在させて上記インク供給針３４からホルダ流路３１ｅに流れるインクをシールするようになっている。このように、上記接着剤３７が液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との間に介在させてあるので、インク供給針３４からホルダ流路３１ｅに流れるインクが完全にシールされ、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との良好な接合が確保できる。

上記液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との間に、インク供給針３４からホルダ流路３１ｅに流れるインクをろ過するフィルタ３６が配置されていることにより、液体導入基部３５をヘッドホルダー３１に接合するのと同時にフィルタ３６の配置が可能となり、フィルタ３６配置のために特別な構造部分を設けたりする必要がなく、構造簡素化や製造工程数の低減にとって有効である。また、フィルタ３６自体は上記接着剤３７でシールされた空間内に存在しているので、フィルタ３６の配置構造部からインクが漏れることがない。

上記液体導入基部３５には、ヘッドホルダー３１との相対位置を決める第１位置決め部３９が設けられ、ヘッドホルダー３１には、上記液体導入基部３５との相対位置を決める第２位置決め部４０とが設けられ、上記第１位置決め部３９と第２位置決め部４０は摺動しながら嵌合するガイド構造部４１になっている。上記ガイド構造部４１が摺動を伴う嵌合構造であるから、上記摺動の方向に直交する方向の液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対位置が高い精度のもとで確保できる。

上記ガイド構造部４１の摺動方向は、液体導入基部３５がヘッドホルダー３１に接合する第１接合面３５ｇおよびヘッドホルダー３１が液体導入基部３５と接合する第２接合面３１ａに対して略垂直な方向となるよう設定されているため、上記第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａは相対的に面方向にずれるようなことがなく、第１および第２接合面３５ｇ，３１ａの間隔が狭くなる方向にのみ液体導入基部３５とヘッドホルダー３１とを変位させることができる。このため、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対位置が正確に確保され、同時に、上記接着剤３７がその厚さ方向にのみ圧縮されて良好なシールがなされる。また、上記のような面方向のずれが発生しないので、接着剤３７が片側からはみ出るようなこともない。

上記第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａが接近する方向に締め付け力が作用するよう、上記ガイド構造部４１の中心部に結合ボルト４４がねじ込まれている。これにより、ガイド構造部４１の中心部において、上記結合ボルト４４の締め込みによる推力を作用させることができるので、ガイド構造部４１における摺動を伴う嵌合が正確にかつ円滑になされ、第１接合面３５ｇと第２接合面３１ａとの接近状態が適正に行われる。

上記ヘッドケース１５には、ヘッドホルダー３１との相対位置を決める第３位置決め部４２が設けられ、上記第３位置決め部４２は、上記第２位置決め部４０に対して摺動しながら嵌合するガイド構造部４３になっている。上記ガイド構造部４３が摺動を伴う嵌合構造であるから、上記摺動の方向に直交する方向のヘッドホルダー３１とヘッドケース１５との相対位置が高い精度のもとで確保できる。

上記結合ボルト４４、上記ヘッドケース１５の第３位置決め部４２を貫通してヘッドケース１５がヘッドホルダー３１に取り付けられているので、上記ヘッドケース１５とヘッドホルダー３１と液体導入基部３５との３部品の相対位置が各ガイド構造部４３，４１において正確に設定されて、上記３部品の組み立て状態が高い精度のもとで確保できる。また、結合ボルト４４で一時に上記３部品が一体化されるので、構造簡素化に有効である。

上記結合ボルト４４が、記録ヘッド１０のノズル形成面１６ａを保護するヘッドカバー２６をヘッドケース１５に固定しているため、結合ボルト４４が上記ヘッドカバー２６の固定機能を果たすことにより、部品点数の削減や構造簡素化が促進される。

上記第１位置決め部３９と第２位置決め部４０との嵌合部が、少なくとも第１ガイド構造部４１ａと第２ガイド構造部４１ｂとの２箇所に配置され、上記第１ガイド構造部４１ａには第１位置決め部３９と第２位置決め部４０との軸心を決める複数の第１リブ４０ｂが設けられ、上記第２ガイド構造部４１ｂには上記軸心を中心にした液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対回転位置を決める複数の第２リブ４０ｃが設けられている。このような構成により、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対回転の軸心が設定される上記第１ガイド構造部４１ａと、上記相対回転の回転位置を決める上記第２ガイド構造部４１ｂとが、分離した構造配置となるので、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対位置が正確に設定できる。特に、回転軸心から離隔した箇所で回転変位の規制を行う構造であるから、液体導入基部３５とヘッドホルダー３１との相対位置が一層正確に設定できる。

上記液体導入基部３５に圧力ダンパユニット３３を保持する壁部材３５ｂが立設されているので、起立状態の壁部材３５ｂを利用して、圧力ダンパユニット３３の保持に最適な保持構造部３５ｃを壁部材３５ｂに形成することができる。

上記圧力ダンパユニット３３の一側部に設けたスライド部材３３ｆが、上記壁部材３５ｂに設けたガイド溝３５ｅと嵌合して嵌合構造部を形成し、上記ガイド溝３５ｅから離隔した箇所において、圧力ダンパユニット３３の他側部が、板状部材３５ａに設けられた位置決めピン３５ｆと嵌合して嵌合構造部を形成している。よって、圧力ダンパユニット３３は離隔した関係にある一側部と他側部において嵌合構造部によって位置決めがなされ、圧力ダンパユニット３３と液体導入基部３５との相対位置を正確に設定することができる。

上記各実施例は、インクジェット式記録装置を対象にしたものであるが、本発明によってえられた液体噴射装置は、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。さらに、上記実施例では、液体の一つであるインクを用いたインクジェット式記録ヘッドについて説明したが、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド，液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド，有機ＥＬディスプレー，ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド，バイオチップ製造に用いられる生体有機噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド全般に適用することも可能である。

インクジェット式記録装置の全体構造の一例を示す概略構成図である。 記録ヘッド全体を示す断面図である。 インク噴射装置とその各部の断面図である。 インク噴射装置の平面図と各部の断面図である。 液体導入基部の斜視図である。 図５のものを反対側から見た斜視図である。 ヘッドホルダーの斜視図である。 液体導入基部をヘッドホルダーに取り付けた状態を示す斜視図である。 ヘッドホルダーを裏側から見た斜視図である。 インク噴射装置の各部品を分解して示した斜視図である。 インク噴射装置をノズル形成面側から見た斜視図である。 ガイド構造部の断面図である。 第１および第２ガイド構造部を示す平面図と部分的な断面図である。 従来の構造を示す断面図，平面図および側面図である。

符号の説明

１ インクジェット式記録装置，１ａ 制御装置，１ｂ 開口，１ｃ 静止部材，１ｄ ケース壁，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 吸引キャップ，９ ワイパーブレード，９ａ 廃インク貯留部，１０ 記録ヘッド，１１ ノズル開口，１１ａ ノズル列，１２ 圧力発生室，１３ 流路ユニット，１４ 圧電振動子，１５ ヘッドケース，１５ａ フランジ，１５ｂ 挿通穴，１５ｃ 通過穴，１６ ノズルプレート，１６ａ ノズル形成面，１７ インク貯留室，１８ インク供給路，１９ 圧力発生室形成板，２０ 振動板，２０ａ 島部，２１ 基台，２２ フレキシブル回路板，２３ 環状突起，２４ ヘッド流路，２５ 制御基板，２６ ヘッドカバー，２６ａ カバー板，２６ｂ 主保護壁部，２６ｃ 主固定フランジ，２６ｄ 副保護壁部，２６ｅ 副固定フランジ，２７ 先端面，２８ ユニット保持部，２９ フレキシブル回路板，３０ ターミナル，３１ ヘッドホルダー，３１ａ 第２接合面，３１ｂ 凹穴，３１ｃ 受け面，３１ｄ 流通凹部，３１ｅ ホルダ流路，３１ｆ 板状部材，３１ｇ 管部材，３２ インク噴射装置，３３ 圧力ダンパユニット，３３ａ ユニット基部材，３３ｂ ダンパ室，３３ｃ 弾性シート，３３ｄ 流出路，３３ｅ 接続筒，３３ｆ スライド部材，３３ｇ 受入穴，３３ｈ シールリング，３４ インク供給針，３４ａ 大径端部，３４ｂ 押圧面，３５ 液体導入基部，３５ａ 板状部材，３５ｂ 壁部材，３５ｃ 保持構造部，３５ｄ 保持構造部，３５ｅ ガイド溝，３５ｆ 位置決めピン，３５ｇ 第１接合面，３６ フィルタ，３７ 接着剤，３８ パッキン部材，３９ 第１位置決め部，３９ａ 円筒部材，４０ 第２位置決め部，４０ａ 円筒部材，４０ｂ 第１リブ，４０ｃ 第２リブ，４１ ガイド構造部，４１ａ 第１ガイド構造部，４１ｂ 第２ガイド構造部，４２ 第３位置決め部，４２ａ 円筒部材，４３ ガイド構造部，４４ 結合ボルト，４５ 衝合部，４６ 衝合部，４７ 結合ボルト，Ｄ１ 大径端部の外径，Ｄ２ 凹穴の内径，ｄ１ 径差，ｈ 突出距離，１００ ヘッドホルダー，１０１ インク供給針，１０２ インクカートリッジ，１０３ 保持壁，１０４ フィルタ，１０５ ホルダ流路，１０６ 接合面，１０７ 接合面，１０８ フランジ板，１０９ 接続部

Claims (13)

1. 液体貯留ユニットと連通して上記液体貯留ユニットから液体噴射ヘッドに供給する液体を受け入れる液体導入部と、上記液体貯留ユニットを保持するための保持構造を有するユニット保持部とを一体的に設けて液体導入基部を構成し、上記液体導入基部は液体噴射ヘッドのヘッドケースを保持するヘッドホルダーに接合されていることを特徴とする液体噴射装置。
2. 上記液体噴射ヘッド内の液体を加圧する圧力発生手段に動作信号を送給する制御基板が、上記ヘッドケースとヘッドホルダーとの間に配置されている請求項１記載の液体噴射装置。
3. 上記ヘッドホルダーには、上記液体導入基部の液体導入部に受け入れられた液体を液体噴射ヘッドに導くホルダ流路が設けられ、上記液体導入基部とヘッドホルダーとの間にシール材を介在させて上記液体導入部からホルダ流路に流れる液体をシールする請求項１または２記載の液体噴射装置。
4. 上記液体導入基部とヘッドホルダーとの間に、液体導入部からホルダ流路に流れる液体をろ過するフィルタが配置されている請求項３記載の液体噴射装置。
5. 上記液体導入基部には、ヘッドホルダーとの相対位置を決める第１位置決め部が設けられ、ヘッドホルダーには、上記液体導入基部との相対位置を決める第２位置決め部とが設けられ、上記第１位置決め部と第２位置決め部は摺動しながら嵌合するガイド構造部になっている請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. 上記ガイド構造部の摺動方向は、液体導入基部がヘッドホルダーに接合する第１接合面およびヘッドホルダーが液体導入基部と接合する第２接合面に対して略垂直な方向となるよう設定されている請求項５記載の液体噴射装置。
7. 上記第１接合面と第２接合面が接近する方向に締め付け力が作用するよう、上記ガイド構造部の中心部に結合ボルトがねじ込まれている請求項６記載の液体噴射装置。
8. 上記ヘッドケースには、ヘッドホルダーとの相対位置を決める第３位置決め部が設けられ、上記第３位置決め部は、上記第２位置決め部に対して摺動しながら嵌合するガイド構造部になっている請求項５〜７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
9. 上記結合ボルトが、上記ヘッドケースの第３位置決め部を貫通してヘッドケースがヘッドホルダーに取り付けられている請求項８記載の液体噴射装置。
10. 上記結合ボルトが、液体噴射ヘッドの表面を保護するヘッドカバーをヘッドケースに固定している請求項９記載の液体噴射装置。
11. 上記第１位置決め部と第２位置決め部との嵌合部が、少なくとも第１ガイド構造部と第２ガイド構造部との２箇所に配置され、上記第１ガイド構造部には第１位置決め部と第２位置決め部との軸心を決める複数の第１リブが設けられ、上記第２ガイド構造部には上記軸心を中心にした液体導入基部とヘッドホルダーとの相対回転位置を決める複数の第２リブが設けられている請求項５〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
12. 上記液体導入基部に液体貯留ユニットを保持する壁部材が立設されている請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
13. 上記液体貯留ユニットの一側部が、上記壁部材に設けたガイド部と嵌合して嵌合構造部を形成し、上記ガイド部から離隔した箇所において、液体貯留ユニットの他側部が、液体導入基部に設けられた嵌合部と嵌合して嵌合構造部を形成している請求項１２記載の液体噴射装置。

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