JP2007008167A - インクカートリッジのインクチャンネルユニット、インクカートリッジ、およびインクチャンネルユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクカートリッジのインクチャンネルユニット、インクカートリッジ、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】インクを吐出する複数のプリントヘッド１５０に、複数のインクタンクに保存されたインクを供給する、インクカートリッジのインクチャンネルユニット１４０において、上記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートと、均一な厚さを有し、上記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に配置されて、上記複数のチャンネルプレートを接着させる少なくとも一枚の接着シートとを備えるインクカートリッジのインクチャンネルユニット１４０が提供される。
【選択図】図４

Description

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に係り、より詳細には、複数のインクタンクから複数のプリントヘッドのそれぞれにインクを供給するための複数のチャンネルプレートからなるインクチャンネルユニット、インクカートリッジ、およびインクチャンネルユニットの製造方法に関する。

一般的に、インクジェットプリンタは、印刷用のインクの微小な液滴を用紙や織物などの印刷媒体上の所望の位置に吐出させて、その印刷媒体の表面に所定色相の画像を印刷する装置である。

従来の一般的なインクジェットプリンタは、印刷媒体、例えば、用紙の移送方向と直交する方向、すなわち、用紙の幅方向に往復移動し、その用紙上に画像を印刷するインクカートリッジを有している。ところが、このように往復移動して画像を印刷するインクカートリッジを有する従来のインクジェットプリンタは、印刷速度が遅いという短所を有している。

近年、用紙の幅方向の全体にわたって配列された複数のプリントヘッドを有するインクカートリッジを採用することによって、インクカートリッジの往復移動なしに速い速度で画像を印刷できるインクジェットプリンタが開発されている。このようなインクジェットプリンタは、マルチアレイヘッド方式のインクジェットプリンタと呼ばれる。

図１は、従来のマルチアレイヘッド方式のインクカートリッジを示す図面であり、図２は、図１に示されたインクチャンネルユニットの製造方法における問題点を説明するための図面である。

まず、図１を参照すると、従来のマルチアレイヘッド方式のインクカートリッジは、印刷用のインクを保存している複数のインクタンク２１、２２、２３、２４と、複数のインクタンク２１、２２、２３、２４のそれぞれに連結された複数の圧力調節部３１、３２、３３、３４と、印刷媒体の幅方向に一定のパターンに配列された複数のプリントヘッド５０と、複数のインクタンク２１、２２、２３、２４から複数のプリントヘッド５０にインクを供給するためのインクチャンネルユニット４０とを備えている。

複数のインクタンク２１、２２、２３、２４は、フレーム１０に装着されており、多様な色相のインク、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）インクをそれぞれ保存している。

複数の圧力調節部３１、３２、３３、３４は、フレーム１０の下部に装着されて、複数のインクタンク２１、２２、２３、２４のそれぞれと連通される。このような複数の圧力調節部３１、３２、３３、３４は、負圧を生成してインクの漏れを防止する役割を果たす。

インクチャンネルユニット４０は、圧力調節部３１、３２、３３、３４と連結され、インクタンク２１、２２、２３、２４から圧力調節部３１、３２、３３、３４を通じて流入されるインクを複数のプリントヘッド５０のそれぞれに供給する役割を果たす。このようなインクチャンネルユニット４０は、複数のチャンネルプレート４１、４２、４３からなる。例えば、インクチャンネルユニット４０は、図１に示すように、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２および第３チャンネルプレート４３が順次に積層されることによって形成される。そして、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３のそれぞれには、インクが通過するインクチャンネル（図示せず）が形成されている。

インクチャンネルユニット４０の底面、すなわち、第１チャンネルプレート４１の底面には、複数のプリントヘッド５０が一定のパターンに配列されて付着される。複数のプリントヘッド５０のそれぞれには、インクを吐出するための複数のノズル（図示せず）が形成されており、このノズルを通じてインクチャンネルユニット４０から供給されたインクが印刷媒体上に吐出されることによって、印刷媒体上に画像が印刷される。

上述した従来のインクチャンネルユニット４０は、例えば、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３の三つのチャンネルプレートをそれぞれ製造した後、それらを所定の接着剤を使用して互いに接着させることによって製造される。具体的に説明すると、まず、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）素材を射出成形することによって、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３のそれぞれを製造する。液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、熱膨張係数が小さいので、プリントヘッド５０の作動中に発生する熱によって、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３が膨脹することを最小化できる長所と共に、成形性が良くて微細なインクチャンネルを容易に形成できるという長所がある。

次いで、製造された第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３の複数のチャンネルプレートを所定の接着剤を使用して互いに接着させる。このとき、一般的に以下のような接着方法が使われる。

第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３の複数のチャンネルプレートを互いに接着させる第１の方法を説明すると、第１チャンネルプレート４１および第２チャンネルプレート４２のそれぞれの上面に液状の接着剤をディスペンシング法により塗布した後、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３を順次に積層して整列する。次いで、積層された第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３を加熱して、それらの間の接着剤を硬化させる。

ところが、上述したようなディスペンシング法では、第１チャンネルプレート４１、および第２チャンネルプレート４２上に液状の接着剤をディスペンシングするためには、第１チャンネルプレート４１、および第２チャンネルプレート４２の精密整列技術が必要であり、また、第１チャンネルプレート４１、および第２チャンネルプレート４２の面積が比較的に大きく時間が多くかかるため、生産性が低下するという短所がある。

また、図２に示すように、第１チャンネルプレート４１は比較的に長いため、反りが発生し易く、このように第１チャンネルプレート４１に反りが発生した場合には、その上面にディスペンシングされる接着剤４４の厚さに偏差が発生する。この場合、接着剤４４が薄く塗布された部位では、第１チャンネルプレート４１とその上に塗布される第２チャンネルプレート４２とが接着されないか、または接着強度が低下する。これによって、インクチャンネルユニット４０の耐久性が低下し、インクチャンネルユニット４０を通過する異なる色相のインクが互いに混ざるという問題点が発生しうる。

また、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３の複数のチャンネルプレートを互いに接着させる第２の方法を説明すると、第１チャンネルプレート４１、および第２チャンネルプレート４２のそれぞれの上面にペースト状態の接着剤をスクリーンプリンティング法により塗布した後、塗布された接着剤を圧着する。次いで、第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３を順次に積層して整列した後、積層された第１チャンネルプレート４１、第２チャンネルプレート４２、および第３チャンネルプレート４３を加熱して、それらの間の接着剤を硬化させる。

上述したようなスクリーンプリンティング法は、上述したディスペンシング法に比べて工程所要時間が短いという長所があるが、この方法もやはり第１チャンネルプレート４１、および第２チャンネルプレート４２とスクリーンとを精密整列せねばならない難点がある。そして、スクリーンプリンティングのための接着剤の適正な粘度調節が困難であるだけでなく、スクリーンの網目詰まりなどを防止するための接着剤の材料選定に制約が存在するという短所がある。

特開２０００−第１６８０７８号公報 特開２００４−第１７４８２７号公報

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、一定の厚さを有したエポキシ系の接着シートを使用することによって、複数のチャンネルプレート間の接着強度が高く、かつ耐久性に優れたインクチャンネルユニットおよびそれを備えたインクカートリッジを提供することにある。

また、本発明の目的とするところは、従来よりもさらに単純な工程によって、上記インクチャンネルユニットを製造する方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、インクを吐出する複数のプリントヘッドに、複数のインクタンクに保存されたインクを供給する、インクカートリッジのインクチャンネルユニットにおいて、上記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートと、均一な厚さを有し、上記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に配置されて、上記複数のチャンネルプレートを接着させる少なくとも一枚の接着シートとを備えるインクカートリッジのインクチャンネルユニットが提供される。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むとしてもよい。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、ベース層と、上記ベース層の両面に形成された接着層とを備え、上記接着層は、上記エポキシ系樹脂からなるとしてもよい。

また、上記ベース層は、ポリイミドフィルムからなるとしてもよい。

また、上記ベース層は、約２０μｍ〜３０μｍの厚さを有し、上記接着層は、約１０μｍ〜１５μｍの厚さを有するとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーからなるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートと、上記少なくとも一枚の接着シートとの各両端部には、整列のためのガイドホールが形成されたとしてもよい。

また、上記少なくとも一枚の接着シートには、上記複数のチャンネルプレートに形成された上記インクチャンネルを連結する連結ホールが形成されたとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートは、順次に積層される第１チャンネルプレート、第２チャンネルプレート、および第３チャンネルプレートを備え、上記少なくとも一枚の接着シートは、上記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートとの間に配置される第１接着シートと、上記第２チャンネルプレートと第３チャンネルプレートとの間に配置される第２接着シートとを備えるとしてもよい。

また、上記第１チャンネルプレートには、上記複数のプリントヘッドのそれぞれのインク供給口に対応する複数の第１インクビアホールが形成され、上記第２チャンネルプレートには、複数のマニフォールドと、上記複数の第１インクビアホールに対応する複数の第２インクビアホールとが形成され、上記第３チャンネルプレートには、上記インクタンクからインクが流入される複数のインク流入溝と、上記複数のインク流入溝と上記複数のマニフォールドとを連結する複数の第３インクビアホールとが形成され、上記第１接着シートには、上記複数の第１インクビアホールと上記複数の第２インクビアホールとを連結する複数の第１連結ホールが形成され、上記第２接着シートには、上記複数の第３インクビアホールと上記複数のマニフォールドとを連結する複数の第２連結ホールが形成されたとしてもよい。

また、上記複数のマニフォールドは、上記第２チャンネルプレートの長手方向に互いに平行に延長形成され、上記複数の第２連結ホールは、上記複数のマニフォールドと対応する形状に上記第２接着シートを貫通して形成されたとしてもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、インクジェットプリンタのインクカートリッジにおいて、それぞれインクを保存している複数のインクタンクと、所定のパターンに配列され、印刷媒体上にインクを吐出する複数のプリントヘッドと、上記複数のインクタンクと上記複数のプリントヘッドとの間に配置され、上記複数のインクタンクから上記複数のプリントヘッドにインクを供給するインクチャンネルユニットとを備え、上記インクチャンネルユニットは、上記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートと、均一な厚さを有し、上記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に配置されて上記複数のチャンネルプレートを接着させる少なくとも一枚の接着シートとを備えるインクカートリッジが提供される。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むとしてもよい。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、ベース層と、上記ベース層の両面に形成された接着層とを備え、上記接着層は、上記エポキシ系樹脂からなるとしてもよい。

また、上記ベース層は、ポリイミドフィルムからなるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーからなるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとの各両端部には、整列のためのガイドホールが形成されたとしてもよい。

また、上記少なくとも一枚の接着シートには、上記複数のチャンネルプレートに形成された上記インクチャンネルを連結する連結ホールが形成されたとしてもよい。

また、上記複数のインクタンクと上記インクチャンネルユニットとの間に配置されて、インクの漏れを防止するために負圧を生成する複数の圧力調節部をさらに備えるとしてもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、インクを吐出する複数のプリントヘッドに、複数のインクタンクに保存されたインクを供給する、インクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法において、上記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートを準備する段階と、上記複数のチャンネルプレートを整列して積層し、上記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に均一な厚さを有する少なくとも一枚の接着シートを配置する段階と、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとを加圧しつつ所定温度で加熱し、上記少なくとも一枚の接着シートを硬化させることによって、上記複数のチャンネルプレートを接着させる段階とを含むインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法が提供される。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むとしてもよい。

また、上記少なくとも一枚の接着シートは、ベース層と、上記ベース層の両面に形成された接着層とを備え、上記接着層は、上記エポキシ系樹脂からなるとしてもよい。

また、上記ベース層は、ポリイミドフィルムからなるとしてもよい。

また、上記ベース層は、約２０μｍ〜３０μｍの厚さを有し、上記接着層は、約１０μｍ〜１５μｍの厚さを有するとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーを射出成形することによって製造されるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとは、それぞれの両端部に形成されたガイドホールを用いて整列されるとしてもよい。

また、整列用のベースプレート上に、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとが積層され、上記ガイドホールには、上記ベースプレートの上面に突出形成されたガイドピンが挿入され、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとは、加圧プレートによって加圧されるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとは、加熱オーブン内で加熱されるとしてもよい。

また、上記複数のチャンネルプレートと上記少なくとも一枚の接着シートとは、約１００℃〜１５０℃の温度で加熱されるとしてもよい。

本発明によれば、一定の厚さを有する接着シートを使用して複数のチャンネルプレートを互いに接着させることによって、インクチャンネルユニットの製造工程の所要時間が短縮されて、生産性が向上するという長所がある。

そして、チャンネルプレートに反りが発生しても接着シートの厚さに偏差が発生しないので、チャンネルプレート間の接着強度が高く、一定に維持されうるという長所がある。

また、エポキシ系接着シートを使用することによって、インクに対する耐久性が高いので、インクチャンネルユニットの使用寿命がさらに長くなるという長所がある。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図３は、本発明によるインクチャンネルユニットを備えたマルチアレイヘッド方式のインクカートリッジを示す図面であり、図４は、図３に示された本発明によるインクチャンネルユニットの分解斜視図である。

インクジェットプリンタは、印刷用のインクの微小な液滴を用紙や織物などの印刷媒体上の所望の位置に吐出させて、印刷媒体の表面に所定色相の画像を印刷する装置である。図３と図４とを参照すると、インクジェットプリンタは、インクを保存しており、この保存されたインクをプリントヘッド１５０を通じて吐出するインクカートリッジ１００を備える。上記インクカートリッジ１００は、マルチアレイヘッド方式のインクジェットプリンタに採用されるものであり、このために、印刷媒体、例えば用紙の幅方向の全体にわたって配列された複数のプリントヘッド１５０を装着している。

インクカートリッジ１００は、印刷用のインクを保存している複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４と、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４にそれぞれに連結された複数の圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４と、印刷媒体の幅方向に一定のパターンに配列された複数のプリントヘッド１５０と、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４から複数のプリントヘッド１５０にインクを供給するためのインクチャンネルユニット１４０とを備える。

複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４は、フレーム１１０に装着され、多様な色相のインク、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）インクをそれぞれ保存している。

複数の圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４は、フレーム１１０の下部に装着されて、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４のそれぞれと連通される。このような複数の圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４は、負圧を生成してインクの漏れを防止する役割を果たす。

インクチャンネルユニット１４０は、圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４と連結され、インクタンク１２１、１２２、１２３、１２４から圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４を通じて流入されるインクを、複数のプリントヘッド１５０のそれぞれに供給する役割を果たす。このようなインクチャンネルユニット１４０は、複数のチャンネルプレート１４１、１４２、１４３を互いに接着することによって製造される。例えば、インクチャンネルユニット１４０は、図３および図４に示すように、三つのチャンネルプレート、すなわち第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２および第３チャンネルプレート１４３が順次に積層されることによって形成される。なお、インクチャンネルユニット１４０は、上記形態に限られず、二つまたは四つ以上のチャンネルプレートから形成されてもよい。

そして、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３のそれぞれには、インクが通過するインクチャンネルが形成される。具体的に、上記第１チャンネルプレート１４１には、後述する複数のプリントヘッド１５０のそれぞれに形成されたインク供給口１５２に対応する位置に、複数の第１インクビアホール１４４が貫通形成される。

第１チャンネルプレート１４１上に塗布される第２チャンネルプレート１４２には、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４から供給された各色相別インクを収容する複数のマニフォールド、例えば、四つのマニフォールド１４５が、隔壁１４６により互いに分離されるように形成される。複数のマニフォールド１４５は、第２チャンネルプレート１４２の上面に所定の深さに形成され、第２チャンネルプレート１４２の長手方向に互いに平行に延びる。そして、複数のマニフォールド１４５のそれぞれには、第１チャンネルプレート１４１に形成された複数の第１インクビアホール１４４のそれぞれに連通される複数の第２インクビアホール１４７が、第２チャンネルプレート１４２を貫通するように形成される。

第２チャンネルプレート１４２上に塗布される第３チャンネルプレート１４３には、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４から複数の圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４を通じて供給される各色相別インクが流入される複数のインク流入溝１４８ａが形成される。複数のインク流入溝１４８ａは、第３チャンネルプレート１４３の上面に所定深さに形成される。そして、複数のインク流入溝１４８ａのそれぞれには、第２チャンネルプレート１４２に形成された複数のマニフォールド１４５にそれぞれ連結される第３インクビアホール１４８ｂが第３チャンネルプレート１４３を貫通するように形成される。

上述したように、それぞれインクチャンネルが形成された三つのチャンネルプレート１４１、１４２、１４３を有するインクチャンネルユニット１４０において、複数のインクタンク１２１、１２２、１２３、１２４から複数の圧力調節部１３１、１３２、１３３、１３４を通じて供給される各色相別インクは、まず第３チャンネルプレート１４３に形成されたインク流入溝１４８ａに流入され、次いで、第３インクビアホール１４８ｂを通じて第２チャンネルプレート１４２に形成された複数のマニフォールド１４５のそれぞれに流れる。

複数のマニフォールド１４５のそれぞれに流入されたインクは、マニフォールド１４５内に形成された第２インクビアホール１４７と、第１チャンネルプレート１４１に形成された第１インクビアホール１４４とを通過して複数のプリントヘッド１５０のそれぞれに供給される。

そして、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３のそれぞれの両端部には、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の三つのチャンネルプレートを整列するためのガイドホール１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃが貫通形成される。これについては後述する。

上述したような構成を有する第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の複数のチャンネルプレートは、多様な方法により製造されうる。望ましくは、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ）素材を射出成形することによって、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の複数のチャンネルプレートそれぞれを製造できる。

液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、強度が高く、耐熱性に優れており、熱膨張係数が小さいという長所がある。したがって、プリントヘッド１５０の作動中に発生する熱によりチャンネルプレート１４１、１４２、１４３が膨脹することを最小化できる。そして、液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、成形性が良いので、微細なインクチャンネルを容易に形成できるという長所がある。また、液晶ポリマー（ＬＣＰ）は、透過率が低いので、インクチャンネルを通過する各色相別のインクが互いに混ざることを防止できるという長所がある。

本発明に係る実施形態おいて、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の複数のチャンネルプレートは、一定の厚さを有する接着シート１６１、１６２によって互いに接着される。具体的に説明すれば、第１チャンネルプレート１４１と第２チャンネルプレート１４２とは、それらの間に配置される第１接着シート１６１によって互いに接着され、第３チャンネルプレート１４３は、第２接着シート１６２によって第２チャンネルプレート１４２と接着される。

第１接着シート１６１には、第１チャンネルプレート１４１に形成された複数の第１インクビアホール１４４と、第２チャンネルプレート１４２に形成された複数の第２インクビアホール１４７とを対応するもの同士で互いに連結させるための複数の第１連結ホール１６４が形成される。

第２接着シート１６２には、第２チャンネルプレート１４２に形成された複数のマニフォールド１４５のそれぞれに対応するスロット形状の複数の第２連結ホール１６５が貫通形成される。複数の第２連結ホール１６５を通じて第３チャンネルプレート１４３に形成された複数の第３ビアインクホール１４８ｂと、第２チャンネルプレート１４２に形成された複数のマニフォールド１４５とが互いに連通されうる。

そして、上記第１接着シート１６１および第２接着シート１６２のそれぞれの両端部にも、整列のためのガイドホール１６９ａ、１６９ｂが貫通形成される。

上述したように、一定の厚さを有する第１接着シート１６１および第２接着シート１６２を使用して、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の複数のチャンネルプレートを互いに接着させると、後述するように、インクチャンネルユニット１４０の製造工程が単純でありその所要時間が短縮されるので、生産性が上昇する。そして、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３に反りが発生しても、接着シート１６１、１６２の厚さが一定に維持されるので、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の間の接着強度が高く、一定に維持されうる。

インクチャンネルユニット１４０の底面、すなわち第１チャンネルプレート１４１の底面には、複数のプリントヘッド１５０が一定のパターンに配列されて付着される。複数のプリントヘッド１５０のそれぞれの上面には、上述したように、第１チャンネルプレート１４１に形成された複数の第１インクビアホール１４４のそれぞれに対応する複数のインク供給口１５２が形成されており、複数のプリントヘッド１５０のそれぞれの底面には、インクを吐出するための複数のノズル（図示せず）が形成されている。インクチャンネルユニット１４０からインク供給口１５２を通じて供給されたインクが、上記ノズルを通じて印刷媒体上に吐出されることによって、印刷媒体上に画像が印刷される。

図５には、図３に示された第１接着シート１６１、および第２接着シート１６２の詳細断面図が示されている。図５を参照すると、第１接着シート１６１、および第２接着シート１６２のそれぞれは、ベース層１６１ａと、ベース層１６１ａの両面に形成された接着層１６１ｂ、１６１ｃからなりうる。ベース層１６１ａは、物質的に安定なポリイミドフィルムからなることが望ましく、その厚さは、約２０μｍ〜３０μｍであることが望ましい。また、接着層１６１ｂ、１６１ｃは、約１０μｍ〜１５μｍの厚さを有することが望ましい。

接着層１６１ｂ、１６１ｃとしては多様な接着物質が使われうるが、液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３に接着が容易であり、また、インクに対して安定な性質を有する接着材料を使用することが望ましい。したがって、本発明では、接着層１６１ｂ、１６１ｃとして、上記の性質を有するエポキシ樹脂をを使用する。

以下に示す表１は、接着シート１６１、１６２の接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌｔｅ）樹脂を使用した場合と、エポキシ樹脂を使用した場合との、接着強度の比較試験結果である。

接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてＰＥＴ樹脂を使用した場合の接着条件として、５ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧しつつ１９０℃で１０秒間硬化させた。また、接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてエポキシ樹脂を使用した場合の接着条件として、０．７ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧しつつ５０℃で６０分間硬化させた。以下の表１において、△表示は、密着されているが、容易に分離される場合を示し、○表示は、しっかりと密着されて分離されない場合を示す。

上の表１を見れば、接着シート１６１、１６２の接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてエポキシ系樹脂を使用した場合の方が、接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてＰＥＴ樹脂を使用した場合に比べて接着強度がはるかに高いということが分かる。

以下に示す表２は、接着シート１６１、１６２の接着層１６１ｂ、１６１ｃとしてＰＥＴ樹脂を使用した場合と、エポキシ樹脂を使用した場合との、インクに対する耐久性の比較試験結果である。この試験では、６０℃のインク内にインクチャンネルユニットを浸した状態で密封して、１週単位でその接着状態を確認した。

以下に示す表２において、Ｘ表示はインクチャンネルユニットの各チャンネルプレートが互いに分離されたことを示し、○表示は、各チャンネルプレートの接着状態が良好に維持されていることを示す。

表２を参照すると、ＰＥＴ樹脂を用いた接着シートは、インクに対する耐久性が非常に弱いということが分かる。それに対して、エポキシ樹脂を用いた接着シートは、インクに対する耐久性が非常に強くて、１０週が経過しても各チャンネルプレートの接着状態が良好に維持されているとことが分かる。

したがって、エポキシ系樹脂を用いた接着シートを使用して複数のチャンネルプレートを接着すれば、インクに対する耐久性が高いので、インクチャンネルユニットの使用寿命がさらに長くなる。

次に、図６を参照して上記したインクチャンネルユニットを製造する方法を説明する。図６は、図３に示された本発明に係るインクチャンネルユニットの製造方法を説明するための斜視図である。

図６を参照すると、まず、整列用のベースプレート１７１上に第１チャンネルプレート１４１、第１接着シート１６１、第２チャンネルプレート１４２、第２接着シート１６２、および第３チャンネルプレート１４３を順次に積層する。このとき、ベースプレート１７１の上面に突出して設置されたガイドピン１７３が、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３それぞれの両端部に形成されたガイドホール１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃと、第１接着シート１６１および第２接着シート１６２それぞれの両端部に形成されたガイドホール１６９ａ、１６９ｂとに挿入される。

このように、ガイドピン１７３およびガイドホール１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃ、１６９ａ、１６９ｂを利用することによって、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３と、第１接着シート１６１および第２接着シート１６２との正確な整列が容易になされうる。そして、第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３に反りが発生した場合、第１接着シート１６１および第２接着シート１６２は、均一な厚さを維持した状態で第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３の反り面に沿って曲がるようになる。したがって、第１接着シート１６１および第２接着シート１６２の厚さに偏差が発生しないので、第１チャンネルプレート１４１と第２チャンネルプレート１４２、および、第２チャンネルプレート１４２と第３チャンネルプレート１４３間それぞれの接着強度が高く、一定に維持されうる。

次に、積層された第１チャンネルプレート１４１と第２チャンネルプレート１４２と第３チャンネルプレート１４３、および、第１接着シート１６１と第２接着シート１６２の上に加圧プレート１７２を配置して加圧する。加圧プレート１７２の両端部にもガイドピン１７３が挿入されるガイドホール１７４が形成されている。

上述したように、ベースプレート１７１と加圧プレート１７２との間に積層された第１チャンネルプレート１４１と第２チャンネルプレート１４２と第３チャンネルプレート１４３、および、第１接着シート１６１と第２接着シート１６２を加熱オーブン内に入れて、約１００℃〜１５０℃、望ましくは、約１２０℃で約１時間程度加熱して接着シート１６１、１６２を硬化させる。

以上により、第１接着シート１６１および第２接着シート１６２により互いにしっかり接着された第１チャンネルプレート１４１、第２チャンネルプレート１４２、および第３チャンネルプレート１４３を持つインクチャンネルユニット１４０が製造される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明の実施形態に係る接着シートを、略均一な厚さとすることなどは、当業者が容易に変更し得る程度のことであり、本発明の等価範囲に属するものと理解すべきである。

本発明は、一定の厚さを有するエポキシ系の接着シートを使用することによって、複数のチャンネルプレートの間の接着強度が高く、耐久性に優れたインクチャンネルユニット、および、それを備えたインクカートリッジに用いられ、より単純な工程によってインクチャンネルユニットを製造でき、インクジェットプリント関連の技術分野に効果的に適用可能である。

従来のマルチアレイヘッド方式のインクカートリッジを示す図面である。 図１に示すインクチャンネルユニットの製造方法における問題点を説明するための図面である。 本発明によるインクチャンネルユニットを備えたマルチアレイヘッド方式のインクカートリッジを示す図面である。 図３に示す本発明に係るインクチャンネルユニットの分解斜視図である。 図３に示す接着シートの詳細断面図である。 図３に示す本発明に係るインクチャンネルユニットの製造方法を説明するための斜視図である。

符号の説明

１００ インクカートリッジ
１０、１１０ フレーム
２１、２２、２３、２４、１２１、１２２、１２３、１２４ インクタンク
３１、１３１、１３２、１３３、１３４ 圧力調節部
４０、１４０ インクチャンネルユニット
４１、１４１ 第１チャンネルプレート
４２、１４２ 第２チャンネルプレート
４３、１４３ 第３チャンネルプレート
１４４ 第１インクビアホール
１４５ マニフォールド
１４６ 隔壁
１４７ 第２インクビアホール
１４８ａ インク流入溝
１４８ｂ 第３インクビアホール
１４９ａ、１４９ｂ、１４９ｃ、１６９ａ、１６９ｂ、１７４ ガイドホール
５０、１５０ プリントヘッド
１５２ インク供給口
１６１ 第１接着シート
１６１ａ ベース層
１６１ｂ、１６１ｃ 接着層
１６２ 第２接着シート
１６４ 第１連結ホール
１６５ 第２連結ホール
１７１ ベースプレート
１７２ 加圧プレート
１７３ ガイドピン

Claims (29)

1. インクを吐出する複数のプリントヘッドに、複数のインクタンクに保存されたインクを供給する、インクカートリッジのインクチャンネルユニットにおいて：
   前記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートと；
   均一な厚さを有し、前記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に配置されて、前記複数のチャンネルプレートを接着させる少なくとも一枚の接着シートと；
   を備えることを特徴とする、インクカートリッジのインクチャンネルユニット。
2. 前記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むことを特徴とする、請求項１に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
3. 前記少なくとも一枚の接着シートは、
   ベース層と；
   前記ベース層の両面に形成された接着層と；
   を備え、前記接着層は、前記エポキシ系樹脂からなることを特徴とする、請求項２に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
4. 前記ベース層は、ポリイミドフィルムからなることを特徴とする、請求項３に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
5. 前記ベース層は、約２０μｍ〜３０μｍの厚さを有し、前記接着層は、約１０μｍ〜１５μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項３に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
6. 前記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーからなることを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
7. 前記複数のチャンネルプレートと、前記少なくとも一枚の接着シートとの各両端部には、整列のためのガイドホールが形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
8. 前記少なくとも一枚の接着シートには、前記複数のチャンネルプレートに形成された前記インクチャンネルを連結する連結ホールが形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
9. 前記複数のチャンネルプレートは、順次に積層される第１チャンネルプレート、第２チャンネルプレート、および第３チャンネルプレートを備え、
   前記少なくとも一枚の接着シートは、
   前記第１チャンネルプレートと第２チャンネルプレートとの間に配置される第１接着シートと；
   前記第２チャンネルプレートと第３チャンネルプレートとの間に配置される第２接着シートと；
   を備えることを特徴とする、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
10. 前記第１チャンネルプレートには、前記複数のプリントヘッドのそれぞれのインク供給口に対応する複数の第１インクビアホールが形成され、前記第２チャンネルプレートには、複数のマニフォールドと、前記複数の第１インクビアホールに対応する複数の第２インクビアホールとが形成され、前記第３チャンネルプレートには、前記インクタンクからインクが流入される複数のインク流入溝と、前記複数のインク流入溝と前記複数のマニフォールドとを連結する複数の第３インクビアホールとが形成され、前記第１接着シートには、前記複数の第１インクビアホールと前記複数の第２インクビアホールとを連結する複数の第１連結ホールが形成され、前記第２接着シートには、前記複数の第３インクビアホールと前記複数のマニフォールドとを連結する複数の第２連結ホールが形成されたことを特徴とする、請求項９に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
11. 前記複数のマニフォールドは、前記第２チャンネルプレートの長手方向に互いに平行に延長形成され、前記複数の第２連結ホールは、前記複数のマニフォールドと対応する形状に前記第２接着シートを貫通して形成されたことを特徴とする、請求項１０に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニット。
12. インクジェットプリンタのインクカートリッジにおいて：
    それぞれインクを保存している複数のインクタンクと；
    所定のパターンに配列され、印刷媒体上にインクを吐出する複数のプリントヘッドと；
    前記複数のインクタンクと前記複数のプリントヘッドとの間に配置され、前記複数のインクタンクから前記複数のプリントヘッドにインクを供給するインクチャンネルユニットと；
    を備え、前記インクチャンネルユニットは、
    前記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートと；
    均一な厚さを有し、前記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に配置されて前記複数のチャンネルプレートを接着させる少なくとも一枚の接着シートと；
    を備えることを特徴とする、インクカートリッジ。
13. 前記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むことを特徴とする、請求項１２に記載のインクカートリッジ。
14. 前記少なくとも一枚の接着シートは、
    ベース層と；
    前記ベース層の両面に形成された接着層と；
    を備え、前記接着層は、前記エポキシ系樹脂からなることを特徴とする、請求項１３に記載のインクカートリッジ。
15. 前記ベース層は、ポリイミドフィルムからなることを特徴とする、請求項１４に記載のインクカートリッジ。
16. 前記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーからなることを特徴とする、請求項１２〜請求項１５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
17. 前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとの各両端部には、整列のためのガイドホールが形成されたことを特徴とする、請求項１２〜請求項１５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
18. 前記少なくとも一枚の接着シートには、前記複数のチャンネルプレートに形成された前記インクチャンネルを連結する連結ホールが形成されたことを特徴とする、請求項１２〜請求項１５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
19. 前記複数のインクタンクと前記インクチャンネルユニットとの間に配置されて、インクの漏れを防止するために負圧を生成する複数の圧力調節部をさらに備えることを特徴とする、請求項１２〜請求項１５のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジ。
20. インクを吐出する複数のプリントヘッドに、複数のインクタンクに保存されたインクを供給する、インクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法において：
    前記インクが通過するインクチャンネルがそれぞれ形成された複数のチャンネルプレートを準備する段階と；
    前記複数のチャンネルプレートを整列して積層し、前記複数のチャンネルプレートのそれぞれの間に均一な厚さを有する少なくとも一枚の接着シートを配置する段階と；
    前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとを加圧しつつ所定温度で加熱し、前記少なくとも一枚の接着シートを硬化させることによって、前記複数のチャンネルプレートを接着させる段階と；
    を含むことを特徴とする、インクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
21. 前記少なくとも一枚の接着シートは、接着剤としてエポキシ系樹脂を含むことを特徴とする、請求項２０に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
22. 前記少なくとも一枚の接着シートは、
    ベース層と；
    前記ベース層の両面に形成された接着層と；
    を備え、前記接着層は、前記エポキシ系樹脂からなることを特徴とする、請求項２１に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
23. 前記ベース層は、ポリイミドフィルムからなることを特徴とする、請求項２２に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
24. 前記ベース層は、約２０μｍ〜３０μｍの厚さを有し、前記接着層は、約１０μｍ〜１５μｍの厚さを有することを特徴とする、請求項２２に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
25. 前記複数のチャンネルプレートは、液晶ポリマーを射出成形することによって製造されることを特徴とする、請求項２０〜請求項２４のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
26. 前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとは、それぞれの両端部に形成されたガイドホールを用いて整列されることを特徴とする、請求項２０〜請求項２４のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
27. 整列用のベースプレート上に、前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとが積層され、前記ガイドホールには、前記ベースプレートの上面に突出形成されたガイドピンが挿入され、前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとは、加圧プレートによって加圧されることを特徴とする、請求項２６に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
28. 前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとは、加熱オーブン内で加熱されることを特徴とする、請求項２０〜請求項２４のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
29. 前記複数のチャンネルプレートと前記少なくとも一枚の接着シートとは、約１００℃〜１５０℃の温度で加熱されることを特徴とする、請求項２０〜請求項２４のうちいずれか一項に記載のインクカートリッジのインクチャンネルユニットの製造方法。
    

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