JP2009012346A - 流体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シール部材２０２が、インク供給部材３００やヘッド４１の製作精度に影響されずにインクの漏れを適切に防止する。
【解決手段】インクを吐出するためのヘッド４１と、該ヘッド４１に前記インクを供給するためのインク供給部材３００と、前記インク供給部材３００を前記ヘッド４１に対して取り付ける際の取り付け方向において前記インク供給部材３００及び前記ヘッド４１の双方により挟まれた状態で、該双方により前記取り付け方向に押圧されて、該双方の間からの前記流体の漏れを防止するためのシール部材２０２と、を有するプリンタ。
【選択図】図６

Description

本発明は、流体吐出装置に関する。

流体を吐出するためのヘッドと、該ヘッドに前記流体を供給するための流体供給部材と、前記ヘッド及び前記流体供給部材の双方の間からの前記流体の漏れを防止するシール部材と、を有する流体吐出装置は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１３２６３５号公報

ところで、従来、前記シール部材が適切に前記流体の漏れを防ぐ機能を発揮するか否かは、該シール部材を押圧する前記ヘッド及び前記流体供給部材などの製作精度に依存していた。このため、前記ヘッドや前記流体供給部材などに製作誤差が生じた場合には、前記シール部材が流体の漏れを適切に防ぐことが困難になっていた。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シール部材がヘッドや流体供給部材の製作精度に影響されずに適切に流体の漏れを防止することである。

前記課題を解決するために、主たる本発明は、流体を吐出するためのヘッドと、該ヘッドに前記流体を供給するための流体供給部材と、前記ヘッド及び前記流体供給部材のうちの一方を他方に対して取り付ける際の取り付け方向において双方により挟まれた状態で、該双方により前記取り付け方向に押圧されて、該双方の間からの前記流体の漏れを防止するためのシール部材と、を有することを特徴とする流体吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本明細書及び添付図面の記載により少なくとも次のことが明らかにされる。

先ず、流体を吐出するためのヘッドと、該ヘッドに前記流体を供給するための流体供給部材と、前記ヘッド及び前記流体供給部材のうちの一方を他方に対して取り付ける際の取り付け方向において双方により挟まれた状態で、該双方により前記取り付け方向に押圧されて、該双方の間からの前記流体の漏れを防止するためのシール部材と、を有する流体吐出装置。

かかる流体吐出装置では、ヘッドや流体供給部材に製作誤差が生じた場合であっても、シール部材は該製作誤差に影響されず適切に押圧されることとなる。これにより、該シール部材は、ヘッドや流体供給部材の製作精度に影響されずに、双方の間からの前記流体の漏れを適切に防止することが可能になる。

また、上記の流体吐出装置において、前記ヘッド及び前記流体供給部材のうちの一方を他方に対して取り付けて固定するための取り付け固定部を有し、前記シール部材は複数備えられており、複数の前記シール部材として、第一シール部材と、該第一シール部材と比べて前記取り付け固定部から遠い位置に位置する第二シール部材であって、前記ヘッド及び前記流体供給部材により押圧される該第二シール部材、の前記ヘッド及び前記流体供給部材への反力の大きさが、前記第一シール部材の該反力の大きさよりも小さい第二シール部材と、を有することとしてもよい。かかる場合、流体供給部材やヘッド等の撓みを抑制し易くなる。

また、上記の流体吐出装置において、前記流体供給部材は、前記シール部材を押圧するための供給部材押圧面であって、該供給部材押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿う供給部材押圧面を備え、前記ヘッドは、前記シール部材を押圧するためのヘッド押圧面であって、該ヘッド押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿うヘッド押圧面を備え、前記第一シール部材は、前記取り付け方向において前記供給部材押圧面の端部及び前記ヘッド押圧面の端部により挟まれた状態で、双方の該端部により前記取り付け方向に押圧され、前記第二シール部材は、前記取り付け方向において前記供給部材押圧面の中央部及び前記ヘッド押圧面の中央部により挟まれた状態で、双方の該中央部により前記取り付け方向に押圧され、前記取り付け固定部は、前記第二シール部材から見て、前記第一シール部材よりも外側に位置していることとしてもよい。

また、上記の流体吐出装置において、前記供給部材押圧面の中央部及び前記ヘッド押圧面の中央部間の距離は、前記供給部材押圧面の端部及び前記ヘッド押圧面の端部間の距離よりも大きいこととしてもよい。かかる場合、第二シール部材の、ヘッド及び流体供給部材への反力の大きさを、第一シール部材の該反力の大きさより小さくすることが容易になる。

また、上記の流体吐出装置において、複数の前記シール部材を連結するための連結部材を有することとしてもよい。かかる場合、複数の前記シール部材を取り付ける作業がより容易になる。

また、上記の流体吐出装置において、複数の前記シール部材の各々は、前記流体を通過させるための通過孔を備え、前記流体供給部材は、前記通過孔へ前記流体を供給するための複数の供給部材供給口を有し、前記シール部材を押圧するための供給部材押圧面であって、該供給部材押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿う供給部材押圧面を備え、前記ヘッドは、前記通過孔から前記流体を受け入れるための複数のヘッド受け入れ口を有し、前記シール部材を押圧するためのヘッド押圧面であって、該ヘッド押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿うヘッド押圧面を備え、前記通過孔の、前記供給部材供給口からの流体を受け入れるための通過孔受け入れ口、の大きさは、前記供給部材供給口の大きさよりも大きくて、かつ、前記通過孔の、前記ヘッドへ流体を供給するための通過孔供給口、の大きさは、前記ヘッド受け入れ口の大きさよりも大きいこととしてもよい。かかる場合、シール部材を取り付ける作業がより一層容易になる。

＝＝＝本実施形態の流体吐出装置の構成例＝＝＝
以下、流体吐出装置の一例としてのインクジェットプリンタ（以下、プリンタ１と言う）の構成について、図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本実施形態のプリンタ１のブロック図である。図２は、用紙搬送ユニット２０、インク供給ユニット３０、及び、ヘッドユニット４０の構成を示す模式図である。図２中には、矢印にてプリンタ１の上下方向と用紙の搬送方向とが示されている。図３は、ヘッドユニット４０を示す斜視図である。図３中には、矢印にて前記搬送方向、及び、該搬送方向に搬送される用紙の紙幅方向が示されている。図４は、ヘッドユニット４０におけるノズル列の配置を示す平面図であり、前記複数のヘッド４１の下面を示す模式図である。図４中には、矢印にて前記搬送方向及び前記紙幅方向が示されている。

本実施形態のプリンタ１は、ラインヘッド方式のプリンタであり、外部装置であるコンピュータ６０から印刷データを受信すると、該印刷データに基づき、流体の一例としてのインクを用紙Ｓに吐出して該用紙に画像を印刷する装置である。また、図１に示すように、プリンタ１は、コントローラ１０と、用紙搬送ユニット２０と、インク供給ユニット３０と、ヘッドユニット４０と、検出器群５０とを備えている。

外部装置であるコンピュータ６０から印刷データを受信したプリンタ１は、コントローラ１０により、各ユニット（用紙搬送ユニット２０、インク供給ユニット３０、ヘッドユニット４０）を制御し、用紙（図２において、記号Ｓにて示す）に画像を形成する。また、プリンタ１内の状況を検出器群５０が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラ１０は各ユニットを制御する。

コントローラ１０は、プリンタ１の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース１１は、外部装置であるコンピュータ６０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのものである。ＣＰＵ１２は、プリンタ１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。ＣＰＵ１２は、メモリ１３に格納されているプログラムに従ったユニット制御回路１４により各ユニットを制御する。

用紙搬送ユニット２０は、図２に図示した搬送ローラ２１とガイド部材２２とが協働して、用紙Ｓを印刷可能な位置に送り込み、用紙Ｓを搬送方向に所定の搬送量にて搬送するためのものである。

インク供給ユニット３０は、後述の複数のヘッド４１に対してインクを供給するためのものである。このインク供給ユニット３０は、各ヘッド４１に対して複数種のインク（本実施形態では、イエローインクＹ、マゼンタインクＭ、シアンインクＣ、ブラックインクＫの４色のインク）を供給する。前記インク供給ユニット３０は、図２に示すように、各インク色別に設けられたインクカートリッジ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋと、各インクカートリッジ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋからのインクを各ヘッド４１に供給する流体供給部材としてのインク供給部材３００と、各インクカートリッジ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋからインク供給部材３００へインクを輸送するための不図示の輸送ポンプと、を有している。前記インク供給部材３００は、円筒状の接続部３００ａを備え、該接続部３００ａに接続された接続チューブ３２を介して各インクカートリッジ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋと連通している。また、前記インク供給部材３００の内部にはインクの流路３１０（例えば、図５参照）が形成されている。そして、各インクカートリッジ３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋのインクは、前記輸送ポンプによりインク供給部材３００へ搬送され、該インク供給部材３００内の流路３１０を通じて各ヘッド４１に供給される。なお、インク供給部材３００の詳細については後述する。

ヘッドユニット４０は、用紙Ｓに液体としてのインクを吐出するためのものである。ヘッドユニット４０は、搬送中の用紙Ｓに対してインクを吐出することにより、用紙Ｓにドットを形成し、以って画像を用紙Ｓに印刷する。そして、本実施形態のヘッドユニット４０は、紙幅分のドットを一度に形成することができる。また、ヘッドユニット４０は、図３に示すように、複数のヘッド４１を有している。具体的に説明すると、本実施形態のヘッドユニット４０は、搬送方向において上流側と下流側に１個ずつ設けられたヘッド４１により構成されている。また、各ヘッド４１には、インクを吐出するための複数の吐出部４３が備えられている。

前記複数の吐出部４３の各々の下部には、図２及び図４に示すように、４つのノズル列、すなわち、ブラックインクノズル列（ノズル列Ｋ）、シアンインクノズル列（ノズル列Ｃ）、マゼンタインクノズル列（ノズル列Ｍ）及びイエローインクノズル列（ノズル列Ｙ）が形成されたノズルプレート４００が備えられている。各ノズル列は、紙幅方向に沿って一定の間隔で列状に並んだ複数のノズルにより構成されている。そして、各ノズルには、インクが入った圧力室（不図示）と、圧力室の容量を変化させてインクを吐出させるための駆動素子（ピエゾ素子）が設けられている。

そして、前記複数の吐出部４３は、図３に示すように、取り付け基盤４２に取り付けられており、紙幅方向に沿った列（本実施形態では、２列）を形成している。すなわち、本実施形態に係るヘッド４１は、列状に並んだ複数の吐出部４３から構成されている。また、上流側のヘッド４１と下流側のヘッド４１とにおいて、各吐出部４３が前記紙幅方向において幾分ずれた位置に配置されている。これにより、上流側のヘッド４１を構成する吐出部４３のノズル列と、下流側のヘッド４１を構成する吐出部４３のノズル列とが千鳥列を形成して並んでいる。また、図２に示すように、ヘッド４１が取り付けられた取り付け基盤４２がプリンタ１内に固定されると、各吐出部４３の天井面は上下方向において同一の位置に位置する。同様に、各吐出部４３の底面についても上下方向において同一の位置に位置する。

なお、図３に示すように、取り付け基盤４２の上表面の紙幅方向両端部には、ボルト孔が形成された円筒状のボルト受け部４２ａが立設されている。このボルト受け部４２ａには、前記インク供給部材３００をヘッド４１に対して取り付けて固定するための固定ボルトが螺着される。

＜＜インク供給部材について＞＞
次に、インク供給部材３００の構成について、既出の図２と、図５及び図６とを用いて説明する。図５は、インク供給部材３００の上面模式図である。図５には、矢印にて搬送方向及び紙幅方向が示されている。図６は、図５中のＡ−Ａ断面についての模式図である。図６には、矢印にて上下方向及びインク供給部材３００の長手方向が示されている。

本実施形態のインク供給部材３００は、図５に示すように、所定方向に長く、略矩形の平面形状を有する部材である。そして、インク供給部材３００は、図６に示すように、ヘッド４１（すなわち、複数の吐出部４３）の上部に取り付けられており、本実施形態では、インク供給部材３００をヘッド４１に取り付ける際の取り付け方向（図６にて矢印にて示す）は上下方向である。なお、インク供給部材３００がヘッド４１に取り付けられた状態では、該インク供給部材３００の長手方向が紙幅方向に沿っている。また、インク供給部材３００の紙幅方向の両端から張出部３００ｂが該紙幅方向の外側に張り出しており、当該張出部３００ｂには固定ボルトを挿入するための挿入孔が設けられている。そして、インク供給部材３００がヘッド４１の上方に配置された状態で、前記挿入孔に挿入された前記固定ボルトが前記取り付け基盤４２のボルト受け部４２ａに螺着されると、該インク供給部材３００が前記ヘッド４１に対して取り付けられて固定される。つまり、前記張出部３００ｂ、前記ボルト受け部４２ａ、及び、固定ボルトは、インク供給部材３００をヘッド４１に対して取り付けて固定するための取り付け固定部をなしている。

また、本実施形態では、インク供給部材３００が２つ備えられている。具体的に説明すると、図２及び図５に示すように、一方のインク供給部材３００は搬送方向上流側のヘッド４１の上部に取り付けられている。すなわち、一方のインク供給部材３００（以下、上流側のインク供給部材３００とも言う）は１０個の吐出部４３に跨っている。また、他方のインク供給部材３００（以下、下流側のインク供給部材３００とも言う）は搬送方向下流側のヘッド４１の上部に取り付けられ、１２個の吐出部４３に跨っている。

各インク供給部材３００の内部にはインク色毎にインクの流路３１０が形成されている。流路３１０は四方をインク供給部材３００の内壁に囲まれた流路であり、前述した接続部３００ａ（より正確には、接続部３００ａの頂面に形成された開口）から、インク供給部材３００の底面に形成された供給口３１１まで通じている。なお、説明の便宜上、図５及び図６には１色分の流路３１０のみ図示されている。供給口３１１は円状であり、各インク供給部材３００の底面に、当該各インク供給部材３００が跨った吐出部４３の数に応じて設けられている。つまり、各インク供給部材３００の底面には複数の供給口３１１が設けられている。具体的には、１色のインクに対して、各インク供給部材３００が跨っている吐出部４３の数だけの供給口３１１が設けられている。そして、各供給口３１１から流出したインクは、ヘッド４１の天井面に形成された前記インクを受け入れるための受け入れ口４１０を通過して、当該各ヘッド４１内に供給される。ここで、ヘッド４１の天井面とは複数の吐出部４３の各々の天井面により形成される面である。そして、前記受け入れ口４１０は円状であり、前記複数の吐出部４３の各々の天井面に形成されている。また、前記供給口３１１は受け入れ口４１０に対応して設けられており、各受け入れ口４１０は当該各受け入れ口４１０に対応する供給口３１１からのインクを受け入れることとなる。なお、インク供給部材３００がヘッド４１に対して取り付けられて固定された状態では、受け入れ口４１０は該受け入れ口４１０に対応する供給口３１１の略直下に位置する。

そして、インク供給部材３００及びヘッド４１の間には、図６に示すように、該インク供給部材３００及び該ヘッド４１の間をシールするシール部材２０２が介在している。このシール部材２０２は、前記供給口３１１から前記受け入れ口４１０へのインクの移動を許容しつつ、前記インク供給部材３００と前記ヘッド４１との間からのインクの漏れを防止する。具体的に説明すると、前記シール部材２０２は、前記供給口３１１から前記受け入れ口４１０へインクを通過させるための通過孔２１０を備えている。一方、該シール部材２０２は、前記通過孔２１０の周囲をインク供給部材３００及びヘッド４１（より正確には、ヘッド４１を形成する吐出部４３）の双方により前記取り付け方向（すなわち、上下方向）に挟まれた状態で該双方により前記取り付け方向に押圧されて該双方の間からのインクの漏れを防止する。

このようなシール部材２０２の機能は、該シール部材２０２が前記インク供給部材３００の底面及びヘッド４１の天井面（すなわち、複数の吐出部４３の天井面）の間に配置された状態で前記取り付け固定部により前記インク供給部材３００がヘッド４１に対して取り付けられ固定されることによって発揮される。すなわち、前記インク供給部材３００がヘッド４１に対して取り付けられ固定されると、シール部材２０２は前記インク供給部材３００の底面及び前記ヘッド４１の天井面から前記取り付け方向の押圧力を受けるようになる。つまり、前記インク供給部材３００の底面は、シール部材２０２を上方から押圧する供給部材押圧面に相当する。また、前記ヘッド４１の天井面は、前記シール部材２０２を下方から押圧するヘッド押圧面に相当する。すなわち、前記ヘッド押圧面には複数の受け入れ口４１０が形成されている。また、前記インク供給部材３００の底面と前記ヘッド４１の天井面とは、ともに、上下方向と交差する水平面である。換言すると、供給部材押圧面及びヘッド押圧面の各法線方向は前記取り付け方向に沿っている。

さらに、図６に示すように、紙幅方向において、インク供給部材３００の底面の中央部は距離ｈだけ窪んでいる。つまり、供給部材押圧面の紙幅方向中央部及びヘッド押圧面の紙幅方向中央部（すなわち、紙幅方向中央部に位置する吐出部４３の天井面）の間の距離は、前記供給部材押圧面の紙幅方向端部及び前記ヘッド押圧面の紙幅方向端部（すなわち、紙幅方向端部に位置する吐出部４３の天井面）までの距離よりも距離ｈだけ長くなっている。

＜＜シール部材について＞＞
次に、前述したシール部材２０２の構成例について、既出の図６を用いて、より具体的に説明する。

シール部材２０２は、ゴム等の弾性体からなる部材である。このシール部材２０２は、インク供給部材３００の底面及びヘッド４１の天井面の双方により上下方向に挟まれた状態で該双方により上下方向に押圧されて上下方向に弾性圧縮される。シール部材２０２には、前述したように、インクの通過孔２１０が設けられている。通過孔２１０は円孔であり、その上方側の末端には、インク供給部材３００の供給口３１１と対向し、該供給口３１１からのインクを受け入れるための通過孔受け入れ口が備えられている。換言すると、インク供給部材３００の供給口３１１は、前記通過孔２１０へインクを供給するための供給部材供給口に相当する。他方、下方側の末端には、ヘッド４１の受け入れ口４１０（すなわち、吐出部４３の天井面に形成された受け入れ口４１０）と対向し、該ヘッド４１へインクを供給するための通過孔供給口が備えられている。換言すると、ヘッド４１の受け入れ口４１０は、前記通過孔２１０からインクを受け入れるためのヘッド受け入れ口に相当する。そして、図６に示すように、通過孔受け入れ口の口径は前記インク供給部材３００の供給口３１１の口径より大きく、かつ、通過孔供給口の口径は前記ヘッド４１の受け入れ口４１０の口径より大きくなっている。

以上のような構成を有するシール部材２０２は、インク供給部材３００と吐出部４３との間に設けられている。そして、本実施形態では、前記シール部材２０２が各吐出部別に設けられている。また、本実施形態では、各シール部材２０２の形状及び材質はシール部材間で等しくなっている。つまり、各シール部材の厚みは、その厚み方向に弾性圧縮する前の時点ではシール部材間で等しくなっている。そして、上流側にある複数のシール部材２０２と、下流側にある複数のシール部材２０２とは、それぞれ、シール部材間を連結するための連結部材２０４により連結されており、シールユニット２００として一体化している。なお、本実施形態に係る連結部材２０４はシール部材２０２と同材質であり、シール部材２０２と一体的に成形された部材である。

このように、本実施形態では、シールユニット２００が搬送方向の上流側と下流側に１つずつ設けられており、各シールユニット２００では搬送方向及び紙幅方向において前記シール部材２０２が連結部材２０４を介して並んでいる。例えば、下流側に配置されたシールユニット２００では、搬送方向及び紙幅方向に複数のシール部材２０２が並んでいる。そして、シールユニット２００が供給部材押圧面及びヘッド押圧面の間に配置された状態で前述の取り付け固定部によりインク供給部材３００がヘッド４１に対して取り付けられて固定されると、シールユニット２００に備えられた複数のシール部材２０２の各々が取り付け方向（上下方向）に押圧されて弾性圧縮される。この際、図６に示すように、シールユニット２００は紙幅方向において取り付け固定部（すなわち、張出部３００ｂ、ボルト受け部４２ａ、及び、固定ボルト）の間に位置するため、各シール部材２０２は前記取り付け固定部よりも前記紙幅方向の内側の位置にて押圧されることになる。

以下、搬送方向の下流側に配置されたシールユニット２００を具体例としてシールユニット２００についてさらに詳しく説明する。

前述しように、下流側に配置されたシールユニット２００では、紙幅方向に複数のシール部材２０２（図６には、６個のシール部材２０２）が並んでおり、当該複数のシール部材２０２の各々は前記取り付け固定部よりも紙幅方向の内側で前記供給部材押圧面（すなわち、下流側のインク供給部材３００の底面）及び前記ヘッド押圧面（下流側のヘッド４１を構成する吐出部４３の天井面）により押圧される。

ここで、紙幅方向に並んだシール部材２０２について、前記取り付け固定部（より正確には、紙幅方向両端部にそれぞれ設けられた取り付け固定部のうち、より近い位置にある側の取り付け固定部）に近い位置に位置するシール部材２０２を第一シール部材と、前記取り付け固定部から遠い位置に位置するシール部材２０２を第二シール部材と定義する。つまり、シールユニット２００の紙幅方向両端部に位置するシール部材２０２が第一シール部材に相当し、紙幅方向中央部に位置するシール部材２０２（図６中、紙幅方向中央部に位置する４つのシール部材２０２）が第二シール部材に相当する。そして、前記第二シール部材は、前記取り付け固定部から見て、前記第一シール部材よりも紙幅方向の内側に位置している。換言すると、前記取り付け固定部は、前記第二シール部材から見て、前記第一シール部材よりも外側に位置している。

第一シール部材は、前記取り付け方向において、供給部材押圧面の紙幅方向端部、及び、ヘッド押圧面の紙幅方向端部（すなわち、紙幅方向において最も外側にある吐出部４３の天井面）により挟まれた状態で、該双方の紙幅方向端部により前記取り付け方向に押圧される。一方、第二シール部材は、前記取り付け方向において、前記供給部材押圧面の紙幅方向中央部、及び、ヘッド押圧面（すなわち、紙幅方向において内側にある吐出部４３の天井面）により挟まれた状態で、両押圧面の紙幅方向中央部により前記取り付け方向に押圧される。また、前述したように、紙幅方向において押圧面間の距離が異なっている。このため、取り付け固定部によりインク供給部材３００がヘッド４１に取り付けられ固定された際のシール部材２０２の圧縮率が、シール部材間で異なるようになる。

具体的に説明すると、シールユニット２００内の各シール部材２０２は、既に説明したように、押圧される前の時点ではシール部材間で略等しい厚みを有している。一方、各シール部材２０２が取り付け方向（上下方向）においてインク供給部材３００及びヘッド４１の双方に挟まれた状態で該双方に前記取り付け方向（上下方向）に押圧されると、第一シール部材及び第二シール部材はともに弾性圧縮される。このとき、第二シール部材を押圧する押圧面の間の距離は第一シール部材を押圧する押圧面の間の距離より大きくなっているため、第二シール部材の圧縮量は第一シール部材の圧縮量より小さくなる。つまり、第二シール部材の圧縮率は、第一シール部材の圧縮率より小さくなる。この結果、ヘッド４１及びインク供給部材３００により押圧された第二シール部材の、該ヘッド４１及び該インク供給部材３００への反力の大きさは、第一シール部材の該反力の大きさよりも小さくなる。すなわち、本実施形態では、前記紙幅方向において、取り付け固定部からより遠い位置（紙幅方向中央部）でのシール部材２０２の反力が、該取り付け固定部により近い位置（紙幅方向端部）でのシール部材２０２の反力より小さくなっている。これにより、インク供給部材３００やヘッド４１（より正確には、ヘッド４１が取り付けられた取り付け基盤４２）が前記反力の作用方向、すなわち、上下方向に撓み難くなっている。

＝＝＝本実施形態のプリンタの有効性について＝＝＝
本実施形態のプリンタ１は、インクを吐出するためのヘッド４１と、該ヘッド４１に前記インクを供給するためのインク供給部材３００と、前記インク供給部材３００を前記ヘッド４１に対して取り付ける際の取り付け方向において前記インク供給部材３００及び前記ヘッド４１の双方により挟まれた状態で、該双方により前記取り付け方向に押圧されて、該双方の間からの前記流体の漏れを防止するためのシール部材２０２と、を有するプリンタである。これにより、前記シール部材２０２は、ヘッド４１やインク供給部材３００の製作精度に影響されずにインクの漏れを適切に防止することが可能になる。

本実施形態のプリンタ１の有効性について、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態のプリンタ１の有効性について説明するための図である。図７Ａは、従来のプリンタに備えられたシール部材２２０を示す図であり、図７Ｂは、本実施形態のプリンタ１に備えられたシール部材２０２を示す図である。また、図７Ａ及び図７Ｂ中、矢印にて上下方向が示されている。

従来のプリンタでは、図７Ａに示すように、インク供給部材３００の底面に円筒状の突起部３０２が立設されており、ヘッド４１の上部（より正確には、各吐出部４３の上部）には前記突起部３０２を嵌合させるための嵌合孔４２０が設けられていた。そして、前記突起部３０２を嵌合孔４２０に嵌合させるように、インク供給部材３００がヘッド４１に取り付けられていた。つまり、従来、インク供給部材３００をヘッド４１に対して取り付ける際の取り付け方向は、前記突起部３０２を前記嵌合孔４２０に嵌合させる方向（図８Ａにおいては、上下方向）であった。また、インク供給部材３００によるインクの供給は前記突起部３０２を通じて行われ、該突起部３０２から流出したインクは該突起部３０２が嵌合した前記嵌合孔４２０を介してヘッド４１内に供給される。そして、前記突起部３０２と前記嵌合孔４２０との隙間からのインクの漏れを防止するために、図７Ａに示されたＯリングのようなシール部材２２０が備えられていた。このシール部材２２０は、前記突起部３０２が前記嵌合孔４２０に嵌合されると、該突起部３０２の外周面及び前記前記嵌合孔４２０の内壁面の双方に挟まれた状態で該双方に押圧されることによりインクの漏れを防止するものであった。

ここで、インク供給部材３００やヘッド４１に製作誤差が生じた場合（具体的には、突起部３０２や嵌合孔４２０の位置にずれが生じた場合）、前記突起部３０２と前記嵌合孔４２０との隙間の大きさが変わってしまうことになる。かかる場合には、図７Ａに示すように、前記隙間が前記シール部材２２０により適切にシールされなくなり、該シール部材２２０が適切にインク漏れを防止することができなくなる。すなわち、従来のシール部材２２０では、インク供給部材３００やヘッド４１の製作精度が、該シール部材２２０のインク漏れを防止する機能に対して影響を及ぼしていた。

これに対し、本実施形態のプリンタ１では、図８Ｂに示すように、インク供給部材３００がヘッド４１に取り付けられる際、シール部材２０２が前記インク供給部材３００及びヘッド４１の双方により取り付け方向（上下方向）に挟まれて、該双方により前記取り付け方向に押圧される。つまり、本実施形態のシール部材２０２は、取り付け方向と一致する方向の押圧力（図８Ｂ中、記号Ｆにて示す力）を受けて、前記インク供給部材３００及びヘッド４１の間からのインク漏れを防止する。そして、前記押圧力の方向が前記取り付け方向と一致しているため、インク供給部材３００の底面において供給口３１１の位置にずれが生じたり、あるいは、ヘッド４１の天井面において受け入れ口４１０の位置にずれが生じた場合であっても、前記押圧力の大きさは変化し難くインク供給部材３００やヘッド４１の製作精度の影響を受け難い。この結果、前記インク供給部材３００や前記ヘッド４１に製作誤差が生じた場合であっても、前記シール部材２０２は、適切に押圧される結果、インク漏れを適切に防止することが可能になる。つまり、本実施形態のシール部材２０２は、インク供給部材３００やヘッド４１の製作精度に影響されずにインクの漏れを適切に防止することが可能である。

＝＝＝その他の実施例＝＝＝
以上、上記の実施形態に基づき、主として、流体吐出装置について説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。

また、上記の実施形態では、流体吐出装置の一例としてインクを吐出するプリンタについて説明したが、これに限られるものではなく、インク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体、流体として流して吐出できる固体を含む）を吐出する装置に具体化することも可能である。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料が分散または溶解した状態で含まれた液状体を吐出する流体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する流体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を吐出する流体吐出装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する流体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する流体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する流体吐出装置、ジェルを吐出する流体吐出装置、トナーなどの粉体を例とする固体を吐出する粉体吐出式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体吐出装置に本発明を適用することができる。

また、上記の実施形態では、プリンタ１はラインヘッド方式のプリンタであることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、プリンタ１はシリアル方式のプリンタであることとしてもよい。かかる場合には、ヘッドユニット４０が、印刷処理中に紙幅方向に移動しながら、インクを用紙Ｓに吐出することとなる。

また、上記の実施形態では、ヘッドユニット４０のヘッド４１が紙幅方向に沿った列を形成している複数の吐出部４３により構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、ヘッドユニット４０が単一の吐出部からなるヘッド４１により構成されることとしてもよい。図８は、ヘッドユニット４０の変形例を示す図である。ここで、図８に示すヘッド４１の下面（すなわち、ノズルプレート４００）に形成されたノズル列の長さは、図３に示す複数の吐出部４３の各々の下面に形成されたノズル列の長さより長い。また、変形例に係るヘッド４１が有する各ノズル列には、用紙Ｓの紙幅分のドットを一度に形成させるだけの数のノズルが含まれている。なお、図９に示すように、変形例に係るヘッド４１の紙幅方向端面にはボルト受け部４１ａが設けられており、該ヘッド４１に対してインク供給部材３００を取り付けて固定する際は、前記ボルト受け部４１ａに形成されたボルト孔に前述の固定ボルトを螺着させることになる。図９は、変形例に係るヘッド４１に対してインク供給部材３００が取り付けられて固定された様子を示す図である。

また、上記の実施形態では、ヘッド４１に対してインク供給部材３００を取り付けて固定することとしたが、これに限定されるものではなく、前記インク供給部材３００に対してヘッド４１を取り付けて固定する構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、複数のシール部材２０２として、前述の取り付け固定部により近いシール部材（第一シール部材）と、前記取り付け固定部からより遠いシール部材（第二シール部材）が設けられていることとした。そして、上記の実施形態では、ヘッド４１及びインク供給部材３００により押圧される第二シール部材の、該ヘッド４１及び該インク供給部材３００への反力の大きさが、第一シール部材の該反力の大きさより小さいこととした。しかし、これに限定されるものではなく、前記第二シール部材の反力と前記第一シール部材の反力とが略等しくなることとしてもよい。但し、上記の構成であれば、前述したように、インク供給部材３００やヘッド４１（または、ヘッド４１が取り付けられた取り付け基盤４２）の撓みを抑制することが容易になる。かかる点においては、上記の実施形態の方が望ましい。

一方、前記第二シール部材の反力が前記第一シール部材の反力より小さい場合、前記撓みの発生が抑制され易い反面、前記第二シール部材のシール力が前記第一シール部材のシール力より小さくなってしまう。これに対し、前記第二シール部材の反力と前記第一シール部材の反力とが略等しい場合、図１０に示すように撓みが生じ易くなるものの、該第一シール部材及び該第二シール部材の間でシール力が略等しくなる。図１０は、第二シール部材の反力と第一シール部材の反力とが略等しい場合の図である。すなわち、前記第二シール部材の反力と前記第一シール部材の反力とが略等しくなれば、複数のシール部材２０２の各々が略均一なシール力を有することになる。かかる点においては、第二シール部材の反力と第一シール部材の反力とが略等しくなる構成の方が望ましい。

なお、第二シール部材の反力と第一シール部材の反力とを等しくするためには、第二シール部材及び第一シール部材との間で圧縮率を等しくさせる必要がある。第二シール部材及び第一シール部材との間で圧縮率を等しくさせる方法としては、インク供給部材３００やヘッド４１（または、取り付け基盤４２）に撓みが生じた場合を想定し、想定される撓み量に応じてシール部材２０２の厚みを調整する方法が考えられる。具体的には、第一シール部材の厚みより第二シール部材の厚みを大きくすることが考えられる。さらに、撓みを想定する場合には、インク供給部材３００やヘッド４１（または、取り付け基盤４２）の形状を考慮する必要がある。当該形状は剛性（すなわち、撓み易さ）に影響を及ぼし、例えば、図１０に示すようにインク供給部材３００の厚みが紙幅方向において変化している場合、該インク供給部材３００中、薄厚な部分はより撓み易くなっている。このため、第二シール部材のうち、前記インク供給部材３００の薄厚な部分の底面に押圧される第二シール部材については、より厚みを大きくする方が望ましい。

また、上記の実施形態では、第一シール部材が、前記取り付け方向において供給部材押圧面の紙幅方向端部及びヘッド押圧面の紙幅方向端部により挟まれた状態で、双方の該紙幅方向端部により前記取り付け方向に押圧されることとした。一方、第二シール部材は、前記取り付け方向において前記供給部材押圧面の紙幅方向中央部及び前記ヘッド押圧面の紙幅方向中央部により挟まれた状態で、双方の該紙幅方向中央部により前記取り付け方向に押圧されることとした。さらに、上記の実施形態では、前記取り付け固定部は、前記第二シール部材から見て、前記第一シール部材よりも紙幅方向の外側に位置していることとした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、第一シール部材が前記双方の紙幅方向中央部により前記取り付け方向に押圧され、第二シール部材が前記双方の紙幅方向端部により前記取り付け方向に押圧されることとしてもよい。

また、上記の実施形態では、供給部材押圧面の紙幅方向中央部及びヘッド押圧面の紙幅方向中央部の間の距離は、前記供給部材押圧面の紙幅方向端部及び前記ヘッド押圧面の紙幅方向端部の間の距離よりも大きいこととした。かかる構成により、第二シール部材の反力の大きさを第一シール部材の該反力の大きさより小さくすることが可能になるが、これに限定されるものではない。前記供給部材押圧面の紙幅方向中央部及び前記ヘッド押圧面の紙幅方向中央部の間の距離と、前記供給部材押圧面の紙幅方向端部及び前記ヘッド押圧面の紙幅方向端部の間の距離とが等しいこととしてもよい。かかる場合であっても、例えば、第二シール部材が第一シール部材より軟らかいシール部材であれば、第二シール部材の反力の大きさを第一シール部材の該反力の大きさより小さくすることが可能になる。但し、上記の実施形態であれば、第二シール部材の反力の大きさを第一シール部材の該反力の大きさより小さくすることが容易になる。かかる点において、上記の実施形態の方が望ましい。

また、上記の実施形態では、複数のシール部材２０２を連結するための連結部材２０４が備えられていることとした。そして、複数の前記シール部材２０２は連結部材２０４によりシールユニット２００として一体化していることとした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、連結部材２０４が備えられず、複数のシール部材２０２が個別に分かれていることとしてもよい。但し、上記の実施形態であれば、シールユニット２００を取り付けることにより、複数のシール部材２０２を一度に取り付けることが可能になる。したがって、各シール部材２０２を個別に取り付ける場合に比べて、より容易に複数のシール部材２０２を取り付けることが可能になる。かかる点において、上記の実施形態の方が望ましい。

また、上記の実施形態では、流体吐出装置において、複数のシール部材２０２の各々は、インクを通過させるための通過孔２１０を備えていることとした。そして、上記の実施形態では、通過孔２１０の上側の末端に設けられた通過孔受け入れ口の口径は、インク供給部材３００の底面に設けられた供給口３１１の口径より大きいこととした。また、通過孔２１０の下側の末端に設けられた通過孔供給口の口径は、ヘッド４１の天井面に設けられた受け入れ口４１０の口径より大きいこととした。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、前記通過孔受け入れ口の口径がインク供給部材３００の供給口３１１の口径より小さいこととしてもよい。また、通過孔供給口の口径がヘッド４１の受け入れ口４１０の口径より小さいこととしてもよい。但し、上記の実施形態であれば、インク供給部材３００の供給口３１１からヘッド４１の受け入れ口４１０へインクが適切に供給されるように前記シール部材２０２に形成された通過孔２１０の、前記供給口３１１及び前記受け入れ口４１０に対する相対位置をより大まかに調整することが可能になる。これにより、シール部材２０２の取り付け作業がより容易になる。かかる点において、上記の実施形態の方が望ましい。

本実施形態のプリンタ１のブロック図である。 用紙搬送ユニット２０、インク供給ユニット３０、ヘッドユニット４０、の構成を示す模式図である。 ヘッドユニット４０を示す斜視図である。 ヘッドユニット４０におけるノズル列の配置を示す平面図である。 インク供給部材３００の上面模式図である。 図５中のＡ−Ａ断面についての模式図である。 図７Ａ及び図７Ｂは本実施形態のプリンタ１の有効性について説明するための図である。 ヘッドユニット４０の変形例を示す図である。 変形例に係るヘッド４１に対してインク供給部材３００が取り付けられて固定された様子を示す図である。 第二シール部材の反力と第一シール部材の反力とが略等しい場合の図である。

符号の説明

１ プリンタ、１０ コントローラ、１１ インターフェース、１２ ＣＰＵ、
１３ メモリ、１４ ユニット制御回路、２０ 用紙搬送ユニット、
２１ 搬送ローラ、２２ ガイド部材、３０ インク供給ユニット、
３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１Ｋ インクカートリッジ、
３２ 接続チューブ、４０ ヘッドユニット、４１ ヘッド、
４１ａ ボルト受け部、４２ 取り付け基盤、４２ａ ボルト受け部、
４３ 吐出部、５０ 検出器群、６０ コンピュータ、
２００ シールユニット、２０２ シール部材、２０４ 連結部材、
２１０ 通過孔、２２０ シール部材、３００ インク供給部材、
３００ａ 接続部、３００ｂ 張出部、３０２ 突起部、３１０ 流路、
３１１ 供給口、４００ ノズルプレート、４１０ 受け入れ口

Claims (6)

1. 流体を吐出するためのヘッドと、
   該ヘッドに前記流体を供給するための流体供給部材と、
   前記ヘッド及び前記流体供給部材のうちの一方を他方に対して取り付ける際の取り付け方向において双方により挟まれた状態で、該双方により前記取り付け方向に押圧されて、該双方の間からの前記流体の漏れを防止するためのシール部材と、
   を有することを特徴とする流体吐出装置。
2. 請求項１に記載の流体吐出装置において、
   前記ヘッド及び前記流体供給部材のうちの一方を他方に対して取り付けて固定するための取り付け固定部を有し、
   前記シール部材は複数備えられており、
   複数の前記シール部材として、
   第一シール部材と、
   該第一シール部材と比べて前記取り付け固定部から遠い位置に位置する第二シール部材であって、前記ヘッド及び前記流体供給部材により押圧される該第二シール部材、の前記ヘッド及び前記流体供給部材への反力の大きさが、前記第一シール部材の該反力の大きさよりも小さい第二シール部材と、
   を有することを特徴とする流体吐出装置。
3. 請求項２に記載の流体吐出装置において、
   前記流体供給部材は、前記シール部材を押圧するための供給部材押圧面であって、該供給部材押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿う供給部材押圧面を備え、
   前記ヘッドは、前記シール部材を押圧するためのヘッド押圧面であって、該ヘッド押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿うヘッド押圧面を備え、
   前記第一シール部材は、前記取り付け方向において前記供給部材押圧面の端部及び前記ヘッド押圧面の端部により挟まれた状態で、双方の該端部により前記取り付け方向に押圧され、
   前記第二シール部材は、前記取り付け方向において前記供給部材押圧面の中央部及び前記ヘッド押圧面の中央部により挟まれた状態で、双方の該中央部により前記取り付け方向に押圧され、
   前記取り付け固定部は、前記第二シール部材から見て、前記第一シール部材よりも外側に位置していることを特徴とする流体吐出装置。
4. 請求項３に記載の流体吐出装置において、
   前記供給部材押圧面の中央部及び前記ヘッド押圧面の中央部間の距離は、前記供給部材押圧面の端部及び前記ヘッド押圧面の端部間の距離よりも大きいことを特徴とする流体吐出装置。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の流体吐出装置において、
   複数の前記シール部材を連結するための連結部材を有することを特徴とする流体吐出装置。
6. 請求項２乃至請求項５のいずれかに記載の流体吐出装置において、
   複数の前記シール部材の各々は、前記流体を通過させるための通過孔を備え、
   前記流体供給部材は、
   前記通過孔へ前記流体を供給するための複数の供給部材供給口を有し、前記シール部材を押圧するための供給部材押圧面であって、該供給部材押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿う供給部材押圧面を備え、
   前記ヘッドは、
   前記通過孔から前記流体を受け入れるための複数のヘッド受け入れ口を有し、前記シール部材を押圧するためのヘッド押圧面であって、該ヘッド押圧面の法線方向が前記取り付け方向に沿うヘッド押圧面を備え、
   前記通過孔の、前記供給部材供給口からの流体を受け入れるための通過孔受け入れ口、の大きさは、前記供給部材供給口の大きさよりも大きくて、かつ、
   前記通過孔の、前記ヘッドへ流体を供給するための通過孔供給口、の大きさは、前記ヘッド受け入れ口の大きさよりも大きいことを特徴とする流体吐出装置。

Images