JP2007105926A - 液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程において液体噴射ヘッドを外部からの衝撃による破壊や、静電気による破壊から保護し、使用に当たっては、液体噴射ヘッド内に液体ミスト等が入り込んで電子部品を破損することを防止することが可能な液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】圧電振動子３１を駆動することにより圧力室内のインクをノズル開口３０からインク滴として吐出可能なヘッドユニットと、前記圧電振動子３１に駆動信号を供給する配線基板８と、を備えたケース部材６と、カートリッジ内のインクを前記圧力室内に通じる液体流路内に導入するインク導入針２を有する導入針ホルダ７と、を備え、ケース部材６と導入針ホルダ７とを積層してヘッド本体１０を構成し、前記ケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す状態で環状の弾性保護部材１５を、ヘッド本体１０の外側面全周に密着状態で巻装し、該弾性保護部材１５をヘッド本体１０の外側面よりも突出させた。
【選択図】図３

Description

本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに係り、圧力発生源を駆動することにより圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出可能なヘッドユニットを有したケース部材と、液体貯留部材内の液体を液体流路内に導入する液体導入針を有する導入針ホルダとを備える液体噴射ヘッドに関する。

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）、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（Electro Luminescence）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（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。

このような液体噴射ヘッドには種々の形式があるが、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンタという）におけるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）は、リザーバから圧力室を経てノズル開口に至る一連の液体流路をノズル開口に対応して複数備え、圧力発生素子（圧力発生源の一種）の駆動によって圧力室内の液体に生じた圧力変動を利用してノズル開口から液滴を吐出させるように構成されている。

この種のプリンタでは、ヘッドユニットを有したケース部材に導入針ホルダを取付けて記録ヘッドを構成している。そして、導入針ホルダには、その外側面に開口部を開口し、該開口部に連通した内部の空間部内に、液体貯留部材からの液体をヘッドユニット側へ供給するための液体供給路を形成している。また、ケース部材の導入針ホルダの取付面（基端面）上であって開口部に連通する箇所には、ヘッドユニットへ駆動信号を供給する電子部品である配線基板を配置している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−９０４４０号公報

ところで、この種の記録ヘッドでは、製造工程において、記録ヘッドの組立完成品の特性等を検査する検査工程を経てプリンタ等の液体噴射装置に取付けられるのが一般的である。しかしながら、この検査工程では、作業者の手作業が多いため、作業者が記録ヘッドを置く際に、その衝撃によってヘッドユニットを破壊してしまったり、また、作業者が記録ヘッドを持つ際に、配線基板やこの配線基板のコネクタを手で触れることによって、配線基板等の電子部品を静電気によって破壊してしまったりすることがあった。

また、この種の記録ヘッドを備えたプリンタでは、プリンタ内を浮遊する液体ミスト（微小液滴）が導入針ホルダとケース部材との隙間やケース部材の開口部を通って配線基板等の電子部品に付着することがあった。さらに、この種の記録ヘッドは、金属製のヘッドカバーがケース部材の外側面を覆うように取付けられており、クリーニング動作やワイピング動作を行うと、ノズル開口の周囲に付着していた液体が記録ヘッドの外側面とヘッドカバーとの間に入り込んで記録ヘッドの外側面を這い上がり、上記同様に導入針ホルダとケース部材との隙間やケース部材の開口部を通って配線基板等の電子部品に付着することがあった。このように、インク等の液体が配線基板等の電子部品に付着すると、電子部品等が短絡してしまい、記録ヘッドが誤動作又は故障する不具合を発生する虞がある。そこで、この種の記録ヘッドは、接着剤等を用いて、各部品同士の隙間を塞ぎつつ接合したり、電子部品等をモールディングして、インク等の液体が記録ヘッドの内部に進入して電子部品に付着しないように保護している。しかし、この方法では、作業性が悪く、接着剤の乾燥時間を要するだけでなく、記録ヘッドを分解して消耗品や破損した部品等を交換することができないという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造工程において液体噴射ヘッドを外部からの衝撃による破壊や、静電気による破壊から保護し、使用に当たっては、液体噴射ヘッド本体の内部に液体や液体ミストが入り込んで電子部品を破損する等の不具合を防止することが可能な液体噴射ヘッドを提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力発生源を駆動することにより圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出可能なヘッドユニットと、前記圧力発生源に駆動信号を供給する配線基板と、を備えたケース部材と、
液体貯留部材内の液体を前記圧力室内に通じる液体流路内に導入する液体導入針を有する導入針ホルダと、
を備え、
前記ケース部材と導入針ホルダとを積層してヘッド本体を構成し、
前記ケース部材と導入針ホルダとの継目を覆い隠す状態で環状の弾性保護部材をヘッド本体の外側面全周に密着状態で巻装し、該弾性保護部材をヘッド本体の外側面よりも突出させたことを特徴とする。

上記構成によれば、ケース部材と導入針ホルダとを積層してヘッド本体を構成し、前記ケース部材と導入針ホルダとの継目を覆い隠す状態で環状の弾性保護部材を、ヘッド本体の外側面全周に密着状態で巻装し、該弾性保護部材をヘッド本体の外側面よりも突出させたので、液体噴射ヘッドの内部を封止することができ、ヘッド本体の外側面を這い上がってきた液体や装置内を浮遊する液体ミストが、液体噴射ヘッドの内部に進入することを防止することができる。したがって、液体が液体噴射ヘッドの内部の配線基板等の電子部品に付着することを防止することができ、このため、電子部品等が短絡して、液体噴射ヘッドが誤動作又は故障するという不具合の発生を可扱的に防止することができる。そして、接着剤等でモールドして電子部品等を保護する必要性がなくなるので、液体噴射ヘッドの構造を簡素化できる。
また、弾性保護部材をヘッド本体の外側面よりも突出させているので、組立完成品の特性検査工程等において、作業者が液体噴射ヘッドを置く際、弾性保護部材がその衝撃を吸収することができる。したがって、液体噴射ヘッド内部の部品が衝撃によって破壊されることを防止することができる。そして、作業者が弾性保護部材を掴むことでコネクタ等に直接手で触れないようにできるので、手が触れることによって電子部品等を静電気によって破壊する可能性を軽減することができる。これらのことにより、製造工程上での作業者の手作業によって液体噴射ヘッドが破壊される可能性を軽減することができる。

上記構成において、前記弾性保護部材を、前記ケース部材と導入針ホルダとの継目の間に一部を嵌め込んだ状態で巻装することが望ましい。

上記構成によれば、弾性保護部材が、前記ケース部材と導入針ホルダとの継目の間に一部を嵌め込んだ状態で巻装されるので、ケース部材と導入針ホルダとの継目を覆い隠す位置から弾性保護部材がずれることを確実に防止することができる。したがって、検査工程等で作業者による持ち運び等の手作業や装置に装着する作業等が行われても、弾性保護部材がずれることなくケース部材と導入針ホルダとの継目を覆い隠して巻装することができ、液体噴射ヘッドを確実に保護しつつ封止することが可能となる。

上記構成において、前記導入針ホルダに、前記液体導入針から導入された液体を前記ケース部材側に供給するホルダ側液体流路を形成する一方、前記ケース部材に、導入針ホルダのホルダ側液体流路から供給された液体を圧力室側に供給するケース側液体流路を形成し、
前記ホルダ側液体流路の下流側開口とケース側液体流路の上流側開口との間に、両流路を連通する連通孔が開設された板状のパッキン部材を介設し、当該パッキン部材の周縁部に前記弾性保護部材を一体に形成し、
前記パッキン部材を導入針ホルダとケース部材との間に介在させて前記ホルダ側液体流路とケース側液体流路とを液密状態で連通させると共に、前記弾性保護部材をヘッド本体の外側面全周に巻装してもよい。

上記構成によれば、ホルダ側液体流路の下流側開口とケース側液体流路の上流側開口との間に、両流路を連通する連通孔が開設された板状のパッキン部材を介設し、当該パッキン部材の周縁部に前記弾性保護部材を一体に形成し、前記パッキン部材を導入針ホルダとケース部材との間に介在させて前記ホルダ側液体流路とケース側液体流路とを液密状態で連通させると共に、前記弾性保護部材をヘッド本体の外側面全周に巻装したので、パッキン部材によって、液体噴射ヘッドの内部の空間を導入針ホルダ側の空間とケース部材側の空間とに区画することができる。すなわち、液体噴射ヘッドの内部の配線基板等の電子部品が収容された空間をパッキン部材によって封止することができる。また、パッキン部材の周縁部を、ケース部材と導入針ホルダとの継目の全周に亘って常時押圧した状態で挟持することができるので、弾性保護部材がヘッド本体の外側面と密着する面だけでなく、パッキン部材の周縁部においても、液体噴射ヘッドの内部を封止することができる。これらのことより、液体噴射ヘッドの内部の電子部品等が収容された空間に、ヘッド本体の外側面を這い上がってきた液体や装置内を浮遊する液体ミストの進入をより確実に防止することができる。この結果、電子部品等に液体が付着して発生する不具合をより一層防止することができる。

上記構成において、一端部が前記圧力発生源に電気的に接続されるフレキシブルケーブルを備え、
前記配線基板は、前記フレキシブルケーブルの他端部に形成されたケーブル端子部に対応した基板端子部を有し、
前記ケーブル端子部を形成した面を、前記導入針ホルダ側とは反対側に向けた状態で前記基板端子部上に配置し、
前記フレキシブルケーブルの他端部を前記配線基板とパッキン部材の間に介在させた状態で前記ケース部材に導入針ホルダを取付けることで、パッキン部材の弾性により前記ケーブル端子部を前記基板端子部に押圧して導通させてもよい。

上記構成によれば、ケーブル端子部を形成した面を、前記導入針ホルダ側とは反対側に向けた状態で前記基板端子部上に配置し、前記フレキシブルケーブルの他端部を前記配線基板とパッキン部材の間に介在させた状態で前記ケース部材に導入針ホルダを取付けることで、パッキン部材の弾性により前記ケーブル端子部を前記基板端子部に押圧して導通させたので、ケーブル端子部と基板端子部との接続に半田付けが不要となり、組立作業効率を向上させることができる。その結果、製造コストダウンに寄与することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、単にプリンタという）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。

図１は、本実施形態における記録ヘッド１の構成を説明する分解斜視図、図２は、ケース部材６の要部断面図である。

本実施形態における記録ヘッド１は、図１に示すように、インク導入針２やフィルタ３等を有する導入針ホルダ７と、アクチュエータユニット４と流路ユニット５とからなるヘッドユニットを備えたケース部材６と、導入針ホルダ７とケース部材６の間の空間に収容される配線基板８、及び、パッキン部材９と、ケース部材６の先端面側に外側からその周縁部を包囲するように取付けられるヘッドカバー（図示せず）と、導入針ホルダ７とケース部材６とを積層してなるヘッド本体１０の外側面に巻装された弾性保護部材１５とを備えて概略構成されている。以下、各部材を順次詳しく説明する。

導入針ホルダ７は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂によって成型されており、その上面にはフィルタ３を介在させた状態でインク導入針２が複数取付けられている。これらのインク導入針２には、インク（液体の一種）を貯留したインクカートリッジやサブタンク等の液体貯留部材が装着されるようになっており（図示せず）、また、この導入針ホルダ７の内部には、インク導入針２から導入されたインクをケース部材６側に供給するホルダ側液体流路１６が形成されている。このホルダ側液体流路１６の上流側はフィルタ３を介してインク導入針２に連通し、下流側開口はパッキン部材９の流路ジョイント部１８を介してケース部材６の内部に形成されたケース側液体流路２０と連通する。

ケース部材６は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、基端面１４とは反対側の先端面（下面）には流路ユニット５を接合し、内部に形成された収容空部１７内にはアクチュエータユニット４を収容し、流路ユニット５側とは反対側の基端面１４には、パッキン部材９、フレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂ、及び、配線基板８を間に介在させた状態で導入針ホルダ７が取付けられるようになっている。すなわち、このケース部材６と導入針ホルダ７とを積層してヘッド本体１０が構成される。このケース部材６の内部には、高さ方向を貫通してケース側液体流路２０が設けられている。このケース側液体流路２０の上流側開口は、図１及び図３に示すように、基端面１４よりも一段高い位置に開口し、パッキン部材９の流路ジョイント部１８を介して導入針ホルダ７のホルダ側液体流路１６と連通するようになっている。また、ケース側液体流路２０の下流側は、流路ユニット５内の共通インク室２１に連通するようになっている。したがって、インク導入針２から導入された液体貯留部材内のインクは、ホルダ側液体流路１６及びケース側液体流路２０（本発明における液体流路に相当）を通じて共通インク室２１側に供給される。すなわち、ケース側液体流路２０は、導入針ホルダ７のホルダ側液体流路１６から供給されたインクを共通インク室２１を介して圧力室２２側に供給する。なお、ケース部材６の先端面に接合された流路ユニット５と収容空部１７内に収容されたアクチュエータユニット４は、本発明におけるヘッドユニットを構成している。

上記の導入針ホルダ７とケース部材６との間に介在されるパッキン部材９は、例えば、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製された板状体である。このパッキン部材９におけるホルダ側液体流路１６の下流側開口及びケース側液体流路２０の上流側開口に対応する位置には、これら両流路１６，２０を連通する連通孔１８´が開設された流路ジョイント部１８が隆設されている。この流路ジョイント部１８は、ケース側液体流路２０の上流側開口とホルダ側液体流路１６の下流側開口との間に介在して、これらの流路１６，２０同士を液密状態で連通するようになっている（図３参照）。

そして、ケース部材６の先端面（下面）に接合される流路ユニット５は、図２に示すように、封止板２４、流路形成基板２５、及びノズル形成基板２６を積層した状態で接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室２１からインク供給口２８及び圧力室２２を通りノズル開口３０に至るまでの一連のインク流路を形成する部材である。圧力室２２は、ノズル開口３０の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室２１は、ケース側液体流路２０と連通し、インク導入針２側からのインクが導入される室である。そして、この共通インク室２１に導入されたインクは、インク供給口２８を通じて各圧力室２２に分配供給される。

流路ユニット５の底部に配置されるノズル形成基板２６は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル開口３０を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル形成基板２６は、ステンレス鋼の板材によって作製され、ノズル開口３０の列（ノズル列）が、記録ヘッド１の走査方向に複数並べて設けられている。そして、１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル開口３０によって構成される。

ノズル形成基板２６と封止板２４との間に配置される流路形成基板２５は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室２１、インク供給口２８、及び、圧力室２２となる空部が区画形成された板状の部材である。本実施形態において、流路形成基板２５は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。

ノズル形成基板２６とは反対側の流路形成基板２５の上面に配置される封止板２４は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この封止板２４の圧力室２２に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３１の自由端部の先端面を接合するための島部４１が形成されており、この部分はダイヤフラム部として機能する。すなわち、この封止板２４は、圧電振動子３１の作動に応じて島部４１の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されている。また、封止板２４は、流路形成基板２５の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４２としても機能する。このコンプライアンス部４２に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板を除去して弾性フィルムだけにしている。

そして、ケース部材６の収容空部１７に収容されるアクチュエータユニット４は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子３１（圧力発生源の一種）と、この圧電振動子３１が接合される固定板３２等から構成される。各圧電振動子３１は、固定端部側が固定板３２上に接合され、自由端部側が固定板３２の先端面よりも外側に突出している。すなわち、各圧電振動子３１は、所謂片持ち梁の状態で固定板３２上に取付けられている。また、各圧電振動子３１を支持する固定板３２は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット４は、固定板３２の背面を、収容空部１７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部１７内に収容・固定されている。

アクチュエータユニット４に接続されるフレキシブルケーブル１９は、例えば、ポリイミド等のベースフィルムの表面に銅箔等で導体パターンを形成し、この導体パターンをレジストで被覆した構成である。そして、このフレキシブルケーブル１９の一端部１９ａには、圧電振動子３１に導通される一端側端子部（図示せず）が形成される一方、他端部１９ｂには、図１に示すように、配線基板８の基板端子部３９に導通されるケーブル端子部４０が形成されている。そして、このフレキシブルケーブル１９は、図３に示すように、一端部１９ａが圧電振動子３１の素子端子部に電気的に接続された状態で収容空部１７内に収容され、その他端部１９ｂは、収容空部１７側から配線基板８の挿通開口部３４を通じて配線基板８の基板端子部３９側（導入針ホルダ７側）に引き出して、ケーブル端子部４０の形成面を導入針ホルダ７側と反対側の基端面１４側（基板端子部３９側）に向けた状態で、当該基板端子部３９上に配置される。

上記配線基板８は、図示せぬプリンタ本体側からの駆動信号を受け、この駆動信号をフレキシブルケーブル１９を通じて圧電振動子３１（圧力発生源の一種）へ供給するための配線パターンが形成された基板である。この配線基板８は、図１に示すように、フレキシブルケーブル１９のケーブル端子部４０が導通される基板端子部３９が形成されると共に、プリンタ本体側との接続のためのコネクタ３８や電子部品等を実装している。コネクタ３８にはＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の配線部材が接続され、配線基板８は、このＦＦＣを介してプリンタ本体側から駆動信号を受けるようになっている。

また、この配線基板８において、ケース部材６のケース側液体流路２０の上端（上流開口）に対応する位置には、このケース側液体流路２０の上端が挿通する逃げ穴４５が開設されている。そして、この配線基板８は、基板端子部３９を形成した面をケース部材６の基端面１４側と反対側の導入針ホルダ７側に向け、収容空部１７側から配線基板８の収容空部１７に対応する位置に開設された挿通開口部３４を通じてフレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂを導入針ホルダ７側に引き出して、ケーブル端子部４０を形成した面を、導入針ホルダ７側とは反対側の基端面１４側に向けて基板端子部３９上に取付けた状態で、ケース部材６の基端面１４に配置される。

次に、導入針ホルダ７とケース部材６とを積層して構成したヘッド本体１０について説明する。本実施形態においては、ケース部材６の基端面１４には、雄ネジ等の止着部材４４が挿通される止着部材孔４６が開設され、また、導入針ホルダ７には、止着部材４４が止着される止着孔４３がケース部材６の基端面１４側に開設されており、止着部材４４を基端面１４の反対側の面より止着部材孔４６を通して導入針ホルダ７の止着孔４３に螺合させて止着することにより、導入針ホルダ７をケース部材６に積層して固定している。そして、この止着部材４４を締め付けると、導入針ホルダ７とケース部材６との間でパッキン部材９が圧縮されるので、このパッキン部材９の弾性によってホルダ側液体流路１６の下流側開口とケース側液体流路２０の上流側開口とが流路ジョイント部１８側から常時押圧された状態となる（図３参照）。これにより、ホルダ側液体流路１６とケース側液体流路２０とを確実に液密状態で連通させることが可能となる。また、導入針ホルダ７とケース部材６との相対向する面の形状と大きさが同じに設定してあるので、止着部材４４を締め付けた状態では、ケース部材６の基端面１４側の周縁と導入針ホルダ７の周縁とが対向する。また、両周縁の間に隙間３６が形成されるように、導入針ホルダ７の周縁に形成したスカート部４７の長さや、パッキン部材９の厚さを適宜設定してある。したがって、導入針ホルダ７とケース部材６を積層してなるヘッド本体１０の外側面は、導入針ホルダ７のスカート部４７の外側面とケース部材６の外側面とで構成され、これらの外側面同士が同一面となり、両外側面の継目に隙間３６が形成され、この隙間３６に、後述する弾性保護部材１５の嵌め込み突起４８を嵌め込んだ状態で、弾性保護部材１５をヘッド本体１０の外側面に巻装することができる。

さらに、このヘッド本体１０におけるケース部材６の先端面側には、金属製の薄板部材によって作製されたヘッドカバーが、流路ユニット５の外側からその周縁部を包囲するように、ネジ等によって取付けられる（何れも図示せず）。このヘッドカバーは、流路ユニット５やケース部材６を保護すると共に、流路ユニット５のノズル形成基板２６を接地電位に調整し、記録紙等から発生する静電気によるノイズ等の障害を防止する機能を果たす。なお、本実施形態における記録ヘッド１は、ヘッド本体１０にヘッドカバーと弾性保護部材１５を装着して構成される。

そして、この記録ヘッド１において、上記配線基板８からフレキシブルケーブル１９を通じて圧電振動子３１に駆動信号が供給されると、この圧電振動子３１が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４１が圧力室２２に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室２２の容積が変化し、圧力室２２内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口３０からインク滴（液滴の一種）が吐出されるようになっている。

次に、ヘッド本体１０の外周面全周に巻装する弾性保護部材の第１の実施形態について説明する。この弾性保護部材１５は、例えば、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製された環状体であり、図３に示すように、ケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す状態で、ヘッド本体１０の外側面全周に密着状態で巻装させ、弾性保護部材１５の外周面をヘッド本体１０の外側面よりも突出させている。

この弾性保護部材１５は、ケース部材６と導入針ホルダ７との継目にある隙間３６より幅広な帯体を環状に形成した短筒であり、ヘッド本体１０の外側面の全周の長さより弾性保護部材１５の内周を若干小さめに設定している。したがって、この弾性保護部材１５を、ケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す状態で巻装すると、弾性保護部材１５の弾性によりその内周面がヘッド本体１０の外側面の全周に密着する。そして、この弾性保護部材１５は、記録ヘッド１をプリンタに取付ける際に障害にならない程度の肉厚を有するので、巻装した状態では外周面がヘッド本体１０の外側面よりも突出している。そして、弾性保護部材１５のヘッド本体１０に当接する内周面における幅方向の略中央には、嵌め込み突起４８として、全周に亘って連続した突条を設けている（図１参照）。この嵌め込み突起４８の幅は、ヘッド本体１０の隙間３６の幅と同じ幅、若しくは、若干大きめに設定している。

このように、弾性保護部材１５を、ケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す状態で、ヘッド本体１０の外側面全周に密着状態で巻装すると、記録ヘッド１の内部を封止することができるので、ヘッド本体１０の外側面とヘッドカバーとの隙間に入り込んでこの外側面を這い上がってきたインクや、プリンタ内を浮遊するインクミスト（液体ミストの一種）が、記録ヘッド１の内部に進入することを防止することができる。したがって、インクが記録ヘッド１の内部の配線基板８等の電子部品等に付着することを防止することができるので、電子部品等が短絡して、記録ヘッド１が誤動作又は故障するという不具合の発生を可扱的に防止することができる。そして、接着剤等でモールドして電子部品等を保護する必要性がなくなるので、記録ヘッド１の構造を簡素化でき、製造工程においても、接着剤等の乾燥時間を削減することができる。これにより、組立作業効率を向上させることができ、したがって、製造コストダウンに寄与することができる。また、接着剤等を用いずに、例えば、図１に示すように、止着部材４４等でケース部材６と導入針ホルダ７とを接合することができるので、記録ヘッド１の組立完成品でも分解可能となり、不具合があった際や消耗品等の交換の際に、従来のように記録ヘッド１を丸ごと交換することなく、対象となる部品若しくはユニットのみを交換することができる。

また、弾性保護部材１５をヘッド本体１０の外側面よりも突出させているので、記録ヘッド１の組立完成品の特性検査工程等において、作業者がノズル形成基板２６やインク導入針２にゴミ等が付かないよう記録ヘッド１を横向きにして外側面側から置く際に、必ず弾性保護部材１５から置き台等に接することとなる。したがって、弾性保護部材１５が記録ヘッド１を置く際の衝撃を吸収することができるので、記録ヘッド１の内部の部品が衝撃によって破壊されることを防止することができる。さらに、作業者が記録ヘッド１を掴む際に、外側面に突出して巻装された弾性保護部材１５を滑り難い掴み部分とすることができるので、手を滑らせて記録ヘッド１を落とす虞を少なくできる。さらに、弾性保護部材１５を掴むことでコネクタ３８等に直接手で触れないようにできるので、作業者の手が触れて電子部品等を静電気によって破壊する可能性を軽減することができる。以上により、製造工程上での作業者の手作業によって記録ヘッド１が破壊される可能性を軽減することができる。

また、弾性保護部材１５は、嵌め込み突起４８をケース部材６と導入針ホルダ７との継目の隙間３６に嵌め込んだ状態で、ヘッド本体１０の外側面全周に巻装されるので、ヘッド本体１０におけるケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す位置から弾性保護部材１５がずれることを確実に防止することができる。したがって、記録ヘッド１の組立完成品が、検査工程等で作業者による持ち運び等の手作業、プリンタへの装着作業等が行われても、ずれることなくケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠した状態を維持できるので、記録ヘッド１を確実に保護しつつ封止することが可能となる。

次に、上記の構成において、弾性保護部材５０とパッキン部材５１の第２の実施形態について説明する。図４は、記録ヘッド１の断面図であり、図５は、弾性保護部材５０とパッキン部材５１を説明する平面図である。

本実施形態では、ホルダ側液体流路１６の下流側開口とケース側液体流路２０の上流側開口との間に、板状のパッキン部材５１を介設し、このパッキン部材５１の周縁部に弾性保護部材５０を一体に形成し、パッキン部材５１を導入針ホルダ７とケース部材６との間に介在させてホルダ側液体流路１６とケース側液体流路２０とを液密状態で連通させると共に、弾性保護部材５０をヘッド本体１０の外側面全周に巻装するように構成してある。

パッキン部材５１は、上記実施形態と同様に、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製され、図５に示すように、ケース部材６の基端面１４に倣った略長方形の板状体であり、連通孔１８´を開設した流路ジョイント部１８を設けると共に、配線基板８のコネクタ３８に対応する位置には、コネクタ３８の形状より若干小さい略長方形の挿通孔４９を設け、この挿通孔４９内にコネクタ３８を密着させて挿通した状態で、配線基板８（基端面１４）上に取付けすることができるように構成されている。また、パッキン部材５１の周縁部に一体に形成された弾性保護部材５０は、ヘッド本体１０の外周の略長方形形状（基端面１４に倣った略長方形形状）より若干小さいサイズの略長方形形状で形成し、第１の実施形態と同様に、弾性保護部材５０の弾性によりヘッド本体１０の外側面全周に密着状態で巻装される。なお、上記実施形態では、ヘッド本体１０の隙間３６に嵌め込み突起４８を嵌め込んだ構成を例示したが、本実施形態は、パッキン５０の周縁部を隙間３６に通す状態、すなわち、パッキン５０の周縁部を導入針ホルダ７の周縁とケース部材６の基端面１４とで挟持する状態で、取付けることが望ましい。

このように、パッキン部材５１の周縁部に弾性保護部材５０を一体に形成して構成すると、パッキン部材５１によって記録ヘッド１の内部の空間を導入針ホルダ７側の空間とケース部材６側の空間とに区画することができる。したがって、配線基板８等の電子部品が収容されたケース部材６側の空間をパッキン部材５１によって封止することができる。これにより、記録ヘッド１の電子部品等が収容された空間に、インクやインクミストが進入することをより確実に防止することができる。また、上述したように、ケース部材６に導入針ホルダ７を止着部材４４で取付けることから、流路ジョイント部１８と同様に、パッキン部材５１の周縁部をケース部材６と導入針ホルダ７との継目の隙間３６の全周に亘って常時押圧した密着状態で挟持することができる。これにより、弾性保護部材５０のヘッド本体１０の外側面との密着する面だけでなく、パッキン部材５１の周縁部においても、記録ヘッド１の内部を封止することができる。以上のことより、記録ヘッド１の内部の電子部品等が収容された空間に、インクやインクミストが進入することをより確実に防止することができる。この結果、電子部品等にインク等の液体が付着して発生する不具合をより一層防止することができる。

次に、この構成において、弾性保護部材５５とパッキン部材５６の第２の実施形態の変形例について説明する。図６は、記録ヘッド１の断面図である。

本実施形態では、フレキシブルケーブル１９のケーブル端子部４０を形成した面を、前記導入針ホルダ７側とは反対側に向けた状態で配線基板８の基板端子部３９上に配置し、このフレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂを配線基板８とパッキン部材５６との間に介在させた状態でケース部材６に導入針ホルダ７を取付けることで、パッキン部材５６の弾性によりケーブル端子部４０を基板端子部３９に押圧して導通させている。

本実施形態におけるパッキン部材５６は、図６に示すように、流路ジョイント部１８の厚さと同等の厚さであり、その周縁部に弾性保護部材５５を一体に形成した板状体である。この弾性保護部材５５は、上記の実施形態と同様に、ヘッド本体１０の外周の略長方形形状（基端面１４に倣った略長方形形状）より若干小さいサイズの略長方形形状の板状体である。そして、ケース部材６に導入針ホルダ７を固定することで、流路ジョイント部１８とパッキン部材５６の周縁部を常時押圧した状態で取付けることができる。この際、パッキン部材５６の厚さを流路ジョイント部１８の厚さと同等の厚さにすることで、導入針ホルダ７とケース部材６との間挟持されたパッキン部材５６が、流路ジョイント１８部だけでなく広範囲に亘って圧縮されるので、流路ジョイント部１８やパッキン部材５６と同様に、パッキン部材５６の弾性によりケーブル端子部４０が基板端子部３９に常時押圧あれた状態で取付けられる。

次に、このパッキン部材５６、フレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂ、及び、配線基板８の取付け状態を簡単に説明する。上述したように、配線基板８とフレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂが基端面１４上に配置されたならば、次に、これらの上にパッキン部材５６が積層される。この際、フレキシブルケーブル１９は、ケーブル端子部４０を形成した面を、導入針ホルダ７側とは反対側、すなわち、基端面１４側に向けた状態で基板端子２６上に配置し、配線基板５とパッキン部材５６とでフレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂを狭持して押圧した状態で基端面１４上に導入針ホルダ７が取付けられる。これにより、ケーブル端子部４０と基板端子部３９とが重合して導通、すなわち、電気的に接続される。したがって、ケーブル端子部４０と基板端子部３９との接続に半田付けが不要となり、組立作業効率を向上させることができる。その結果、製造コストダウンに寄与することができる。

また、本実施形態においては、上述したように、止着部材４４によって導入針ホルダ７をケース部材６に固定することから、この止着部材４４を締め付けると、配線基板８とケース部材６との間でパッキン部材５６が圧縮され、このパッキン部材５６の弾性によってフレキシブルケーブル１９の他端部１９ｂが配線基板８側に常時押圧された状態となる。これにより、記録ヘッド１の組立完成した状態でケーブル端子部４０と基板端子部３９とをより確実に導通させることが可能となる。また、図６に示すように、導入針ホルダ７のインク導入針が配置された面と反対側のケース部材側の面上であって、ケース部材６に取付けた状態で基板端子部３９に対応する位置（図中の基板端子部３９の上方）に、基板端子部３９の領域とほぼ同形状の領域を基端面１４側に隆設したパッキン部材押圧部５７を設けても良い。これにより、選択的に基板端子２６に対応する位置のパッキン部材５６を押圧することができるので、パッキン部材５６と配線基板８との間に介在されたケーブル端子部４０と基板端子部３９とをより確実に導通させることが可能となる。

また、これらの実施形態において、弾性保護部材５０，５５は、第１の実施形態と同様に、ケース部材６と導入針ホルダ７との継目を覆い隠す状態で、ヘッド本体１０の外側面全周に密着状態で巻装し、且つ、ヘッド本体１０の外側面よりも突出させているので、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、上記全ての実施形態において、止着部材４４によって、導入針ホルダ７をケース部材６に取付ける記録ヘッド１を例示したが、本発明はこれに限られない。例えば、導入針ホルダ７には、その縁部からケース部材６側に向けて、先端部分に鉤状の爪を有するフックを突設し、ケース部材６には、導入針ホルダ７のフックが係止可能な切欠部を形成し、パッキン部材を常時押圧した状態で、上記フックの爪を切欠部に係止して導入針ホルダ７をケース部材６に取付けてもよい。要するに、パッキン部材の流路ジョイント部１８等を常時押圧した状態で、導入針ホルダ７をケース部材６に取付けができ、且つ、組立後も分解可能となる構成であれば、どのようなものでもよい。

なお、本発明は、ケース部材と導入針ホルダとを積層した構成のものであれば、例示したプリンタには限らず、例えば、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（Electro Luminescence）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（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。

記録ヘッドの構成を説明する分解斜視図である。 ケース部材の構成を説明する要部断面図である。 第１の実施形態における記録ヘッドの断面図である。 第２の実施形態における記録ヘッドの断面図である。 第２の実施形態における弾性保護部材とパッキン部材を説明する平面図である。 第２の実施形態の変形例における記録ヘッドの断面図である。

符号の説明

１…記録ヘッド，２…インク導入針，３…フィルタ，４…アクチュエータユニット，５…流路ユニット，６…ケース部材，７…導入針ホルダ，８…配線基板，９…パッキン部材，１０…ヘッド本体，１４…基端面，１５…弾性保護部材，１６…ホルダ側液体流路，１７…収容空部，１８…流路ジョイント部，１８´…連通孔，１９…フレキシブルケーブル，１９ａ…一端部，１９ｂ…他端部，２０…ケース側液体流路，２１…共通インク室，２２…圧力室，２４…封止板，２５…流路形成基板，２６…ノズル形成基板，２８…インク供給口，３０…ノズル開口，３１…圧電振動子，３２…固定板，３４…挿通開口部，３６…隙間，３８…コネクタ，３９…基板端子部，４０…ケーブル端子部，４１…島部，４２…コンプライアンス部，４３…止着孔，４４…止着部材，４５…逃げ穴，４６…止着部材孔，４７…スカート部，４８…嵌め込み突起，４９…挿通孔，５０…弾性保護部材，５１…パッキン部材，５５…弾性保護部材，５６…パッキン部材，５７…パッキン押圧部

Claims (4)

1. 圧力発生源を駆動することにより圧力室内の液体をノズル開口から液滴として吐出可能なヘッドユニットと、前記圧力発生源に駆動信号を供給する配線基板と、を備えたケース部材と、
   液体貯留部材内の液体を前記圧力室内に通じる液体流路内に導入する液体導入針を有する導入針ホルダと、
   を備え、
   前記ケース部材と導入針ホルダとを積層してヘッド本体を構成し、
   前記ケース部材と導入針ホルダとの継目を覆い隠す状態で環状の弾性保護部材をヘッド本体の外側面全周に密着状態で巻装し、該弾性保護部材をヘッド本体の外側面よりも突出させたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記弾性保護部材は、前記ケース部材と導入針ホルダとの継目の間に一部を嵌め込んだ状態で巻装したことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記導入針ホルダに、前記液体導入針から導入された液体を前記ケース部材側に供給するホルダ側液体流路を形成する一方、前記ケース部材に、導入針ホルダのホルダ側液体流路から供給された液体を圧力室側に供給するケース側液体流路を形成し、
   前記ホルダ側液体流路の下流側開口とケース側液体流路の上流側開口との間に、両流路を連通する連通孔が開設された板状のパッキン部材を介設し、当該パッキン部材の周縁部に前記弾性保護部材を一体に形成し、
   前記パッキン部材を導入針ホルダとケース部材との間に介在させて前記ホルダ側液体流路とケース側液体流路とを液密状態で連通させると共に、前記弾性保護部材をヘッド本体の外側面全周に巻装したことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 一端部が前記圧力発生源に電気的に接続されるフレキシブルケーブルを備え、
   前記配線基板は、前記フレキシブルケーブルの他端部に形成されたケーブル端子部に対応した基板端子部を有し、
   前記ケーブル端子部を形成した面を、前記導入針ホルダ側とは反対側に向けた状態で前記基板端子部上に配置し、
   前記フレキシブルケーブルの他端部を前記配線基板とパッキン部材の間に介在させた状態で前記ケース部材に導入針ホルダを取付けることで、パッキン部材の弾性により前記ケーブル端子部を前記基板端子部に押圧して導通させたことを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
   

Images