JP2011056872A - シーリング部材及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シーリング部材の位置決め精度とシール性との両方を十分に満足することができるシーリング部材及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ヘッドケース72及び液体導入ユニットの間に配設されてインク導入路97、101をシールする複数のシール部14を有するシーリング部材10を備え、液体導入ユニット110に設けられた位置決めピン102に位置決めされる位置決め穴13及び当該位置決め穴13を基準として位置決めされたシール部14が形成された複数のベース部11と、ベース部11同士の間に設けられて当該ベース部11に連続し、かつベース部11よりも伸張可能な伸張部とを備える。
【選択図】図10
【解決手段】ヘッドケース72及び液体導入ユニットの間に配設されてインク導入路97、101をシールする複数のシール部14を有するシーリング部材10を備え、液体導入ユニット110に設けられた位置決めピン102に位置決めされる位置決め穴13及び当該位置決め穴13を基準として位置決めされたシール部14が形成された複数のベース部11と、ベース部11同士の間に設けられて当該ベース部11に連続し、かつベース部11よりも伸張可能な伸張部とを備える。
【選択図】図10
Description
本発明は、シーリング部材及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置に関する。
液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インク滴をノズル開口から吐出する複数のヘッド本体と、インクが貯留された液体貯留部材を保持する液体導入ユニット(第1部材)と、複数のヘッド本体が固定されるケース(第2部材)とを具備し、液体導入ユニットとケースとには、液体貯留部材からのインクをヘッド本体に導くインク流路が形成され、液体導入ユニットとケースとの間にインク流路をシールするためのブッシュ(シーリング部材)を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1)。
このようなシーリング部材は、液体導入ユニットとケースとの間で比較的高精度に位置決めする必要がある。具体的には、液体導入ユニット及びケースのインク流路と、シーリング部材の連通孔(シール部)とを高精度に位置決めする必要がある。高精度な位置決めを実現する手段として、例えば、図12(a)及び図13に示すように、ケース221に、インク流路231の開口を基準として所定位置に配設された位置決めピン223を設け、シーリング部材210に、円形状の開口の位置決め穴213Lと長穴状の開口の位置決め穴213R及び位置決め穴213Lを基準とする所定位置に配置された2つのシール部214を設けたものがある。
このようなシーリング部材210は、ケース221の位置決めピン223に位置決め穴213Lを挿通することで、ケース221に対するシーリング部材210の位置が固定され、他の位置決めピン223に位置決め穴213Rを挿通することでシーリング部材210の平面における方向が固定される。このように位置決め穴213L、213Rに位置決めピン223が挿通することで、シーリング部材210のシール部214は、インク流路231、232に位置決めされる。なお、位置決め穴213Rが長穴となっているのは、ケース221の位置決めピン223の間隔の公差を吸収するためである。
しかしながら、シーリング部材210に形成したシール部214は、位置決め穴213Lから離れるほど精度が低くなり、高精度な位置決めを行えないという問題がある。図12(a)に示した例では、右側のシール部214は位置決め穴213Lから離れているので、位置決めの精度は低くなり、図13に示すように、シール部214は、インク流路231、232からずれてしまう。このようにシール部214がインク流路231、232からずれると、シール性が低下する虞がある。
さらに、インク流路231、232からずれたシール部214には、気泡が滞留し易くなり、滞留して大きくなった気泡がノズルから排出されてドット抜けの原因となる。またシール部214の位置ずれにより、インク流路231、232を流れるインクの流路抵抗が変化してしまい、印字不良の原因となる虞がある。
また、図12(b)には、位置決め穴213のそれぞれを基準としてシール部214を設けたシーリング部材210が示されている。このようなシーリング部材210においても、ケース221の位置決めピン223に位置決め穴213を挿通させる際に、位置決めピン223間の公差を吸収すべくシーリング部材210を伸張する必要があるが、このとき、シール部214が伸張により変形したり位置決めピン223からの位置がずれてしまい、上述した問題と同様のことが生じる。
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。さらに、インクジェット式記録ヘッドに用いるシーリング部材に限らず、任意の部材間に介在するシーリング部材一般においても同様の問題が存在する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シーリング部材の位置決め精度とシール性との両方を十分に満足することができるシーリング部材及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、第1部材及び第2部材の間に配設されて被シール部をシールする複数のシール部を有するシーリング部材であって、前記第1部材又は前記第2部材に設けられた基準部に位置決めされる位置決め部及び当該位置決め部を基準として位置決めされたシール部が形成された複数のベース部と、前記ベース部同士の間に設けられて当該ベース部に連続し、かつ前記ベース部よりも伸張可能な伸張部とを備えることを特徴とするシーリング部材にある。
かかる態様では、シーリング部材の伸張により位置決め穴同士の間隔を調整することで位置決めピンの間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部の位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部は、液体流路等のシール対象に対して高精度に位置決めをすることができる。これにより、シール部のシール性を確保しつつ、高精度なシール部の位置決めを行うことができる。
かかる態様では、シーリング部材の伸張により位置決め穴同士の間隔を調整することで位置決めピンの間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部の位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部は、液体流路等のシール対象に対して高精度に位置決めをすることができる。これにより、シール部のシール性を確保しつつ、高精度なシール部の位置決めを行うことができる。
ここで、前記伸張部は、前記基準部に位置決めされた位置決め部に加わる力の方向である基準方向を軸として対称に伸張することが好ましい。これにより、シール部が位置決め部を基準とする角度が維持されるので、各シール部は、液体流路等のシール対象に対してより高精度に位置決めをすることができる。
ここで、前記伸張部は、前記ベース部の両端部のそれぞれから他のベース部の両端部のそれぞれの間に連続して形成されていることが好ましい。これによれば、伸張部を均等に伸張させることができる。
また、前記ベース部の前記伸張部に接する領域には、当該領域以外の厚さよりも厚い厚肉部が形成されていることが好ましい。これによれば、伸張されたシーリング部材の厚さが均等になり、第1部材と第2部材とを密着させることができ、シール性が向上する。
また、上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様に記載するシーリング部材と、液体を噴射するノズルに連通する液体供給路が設けられた第1部材及び第2部材とを具備し、前記シーリング部材は、前記第1部材と前記第2部材の間に配設され、前記シール部が前記液体供給路に位置決めされていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、シーリング部材の伸張により位置決め穴同士の間隔を調整することで位置決めピンの間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部の位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部は、液体供給路に重なるように高精度に位置決めすることができる。シール部が液体供給路に高精度に位置決めされることで、液体供給路及びシール部の内面は、面一となり、凸凹のない流路が形成される。このように凹凸なく液体供給路同士が連通することで、流路を流れる液体の圧力損失の低下を防止することができ、また、気泡等が滞留してしまうことが防止される。これにより、液体の吐出特性が低下することが防止され、印字品質の高い液体噴射ヘッドが提供される。
かかる態様では、シーリング部材の伸張により位置決め穴同士の間隔を調整することで位置決めピンの間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部の位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部は、液体供給路に重なるように高精度に位置決めすることができる。シール部が液体供給路に高精度に位置決めされることで、液体供給路及びシール部の内面は、面一となり、凸凹のない流路が形成される。このように凹凸なく液体供給路同士が連通することで、流路を流れる液体の圧力損失の低下を防止することができ、また、気泡等が滞留してしまうことが防止される。これにより、液体の吐出特性が低下することが防止され、印字品質の高い液体噴射ヘッドが提供される。
また、上記課題を解決する本発明の他の態様は、上記態様に記載する液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の漏れなどを防止して信頼性が向上し、また液体の吐出特性が向上した液体噴射装置が提供される。
かかる態様では、液体の漏れなどを防止して信頼性が向上し、また液体の吐出特性が向上した液体噴射装置が提供される。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
〈実施形態1〉
図1は、第1部材及び第2部材の間に配設されたシーリング部材の断面図である。図示するように、第1部材21には、厚さ方向に貫通する液体流路31(被シール部)が2つ形成され、第2部材22にも同様に液体流路32(被シール部)が2つ形成されている。これらの液体流路31と液体流路32とは同一の開口形状を有している。
〈実施形態1〉
図1は、第1部材及び第2部材の間に配設されたシーリング部材の断面図である。図示するように、第1部材21には、厚さ方向に貫通する液体流路31(被シール部)が2つ形成され、第2部材22にも同様に液体流路32(被シール部)が2つ形成されている。これらの液体流路31と液体流路32とは同一の開口形状を有している。
第1部材21の第2部材22に対向する面には、基準部の一例である2本の位置決めピン23が設けられている。各位置決めピン23は、各液体流路31を基準とする所定位置に位置している。また、第2部材22の第1部材21に対向する面には、各位置決めピン23が嵌合する嵌合穴24が2つ設けられている。
シーリング部材10は、第1部材21と第2部材22との間に配設され、シーリング部材10に形成された貫通孔である各位置決め穴13(位置決め部)には、各位置決めピン23がそれぞれ挿通している。また、各位置決めピン23は各嵌合穴24に嵌合しており、これらのシーリング部材10、第1部材21及び第2部材22は一体化されている。なお、詳細は後述するが、各位置決め穴13に各位置決めピン23が挿通された状態では、各シール部14の開口が各液体流路31、32の開口に重なるようになっている。
液体流路31と液体流路32とは、シーリング部材10に設けられた貫通孔であるシール部14を介して連通し、液体流路31、液体流路32及びシール部14からなる流路40が形成されている。なお、シール部14の開口形状は、液体流路31、32の開口形状と同一に形成されており、これらの開口が平面視で重なっている。シーリング部材10が第1部材21と第2部材22との間に配設されていることで、液体流路31と液体流路32との間から液体が漏れ出すことが防止されている。
図2を用いてシーリング部材10を詳細に説明する。図2は、本発明の実施形態1に係るシーリング部材の平面図及び断面図である。
シーリング部材10は、位置決めピン23に挿通される位置決め穴13及びこの位置決め穴13を基準とする所定位置に配置されたシール部14が形成された2つのベース部11と、ベース部11に連続して各ベース部11の間に設けられた2つの伸張部12とを備えている。
各ベース部11は、略矩形の板状に形成され、その中央部に厚さ方向に貫通する位置決め穴13が設けられている。位置決め穴13の形状は、第1部材21の位置決めピン23が嵌合する形状である。本実施形態では、位置決め穴13は、円筒状の位置決めピン23が嵌合するように、円形の開口形状を有している。
シール部14は、ベース部11を貫通する貫通孔からなる。シール部14は、各ベース部11の位置決め穴13を基準とする所定位置に形成されている。この所定位置は、シーリング部材10が第1部材21及び第2部材22の間に配設されたときに、第1部材21又は第2部材22のシールされる対象の位置に合わせて適宜定められる。本実施形態では、第1部材21及び第2部材22の液体流路31と液体流路32との間をシールするように所定位置が定められている。具体的には、各位置決め穴13を基準とする各シール部14の開口の相対位置は、各位置決めピン23を基準とする各液体流路31の開口の相対位置と同じになるようにしてある。
伸張部12は、ベース部11に連続して各ベース部11の間に設けられている。具体的には、伸張部12は、長尺状に形成された弾性部材からなり、長尺方向の両端のそれぞれが各ベース部11の端部に連続している。
また、伸張部12は、ベース部11よりもより多く伸張するように形成されている。本実施形態では、伸張部12の長尺方向とは直交する方向の幅が、当該方向におけるベース部11の幅よりも短く形成されていることで、伸張部12はベース部11よりも多く伸張するようになっている。伸張部12がベース部11よりも幅狭に形成されていることで、シーリング部材10を長尺方向に伸ばしたとき、伸張部12がベース部11よりも長く伸張し、ベース部11自体の伸張は抑制される。このようにベース部11の伸張が抑制されるので、シーリング部材10が伸張されてもベース部11の大きさや形状に変化が生じない。この結果、位置決め穴13を基準とするシール部14の相対位置に変化が生じず、またシール部14の開口形状も維持される。
さらに、伸張部12は、均等に伸張するように形成されている。ここで、伸張部12が均等に伸張するとは、位置決めピン23に挿通された位置決め穴13に加わる力の方向(図2(a)のA−A線の方向)である基準方向を軸として線対称に伸びることをいう。本実施形態では、2つの伸張部12は、伸張部12を引っ張る力の単位当たりの伸張量が同一であり、かつ、各伸張部12が、位置決め穴13同士を結んだ直線(図中のA−A線)を軸として、対称に位置にするように配置されることで、2つの伸張部12が均等に伸張するようになっている。
このように伸張部12が均等に伸張するように形成されているので、シーリング部材10を伸張すると、各ベース部11は、伸張される方向に平行移動することになる。すなわち、詳細は後述するが、各ベース部11は位置決め穴13を中心として回動することがない。このため、シーリング部材10の伸張時に、シール部14がその基準となる位置決め穴13からの角度がずれてしまうことが防止され、シール部14と位置決め穴との相対位置が維持される。
なお、このようなシーリング部材10は、板状の弾性部材の中央部を切り欠いて矩形状の貫通孔を設けることで形成されている。また、シーリング部材10は、引っ張る力が加わっていない状態では、各位置決め穴13の間隔が、第1部材21の位置決めピン23の間隔よりも短くなるように形成されている。
図3を用いて、第1部材21へのシーリング部材10の取り付けを説明する。図3は、第1部材に取り付けられるシーリング部材を説明する平面図である。なお、シーリング部材10には2つのベース部11が形成されているが、便宜上、一方をベース部11L、他方をベース部11Rと称する。位置決め穴及びシール部並びに位置決めピン及び液体流路についても同様とする。
図3(a)に示すように、第1部材21の位置決めピン23Lに、ベース部11Lの位置決め穴13Lを挿通させる。図3(b)に示すように、シーリング部材10の位置決め穴13L、13Rの間隔は、位置決めピン23L、23Rの間隔よりも短くなっているため、シーリング部材10を伸張しない状態では、位置決め穴13Rは位置決めピン23Rよりも内側に位置している。
図3(c)に示すように、シーリング部材10を引っ張って伸張することで位置決めピン23Rの位置まで位置決め穴13Rを移動させ、位置決め穴13Rを位置決めピン23Rに挿通させる。このように、各位置決め穴13L、13Rが各位置決めピン23L、23Rに挿通された状態では、各伸張部12は、位置決めピン23L、23R同士を結んだ直線Lに沿って引っ張られる。
上述したように、シーリング部材10が伸張されると、各伸張部12が各ベース部11L、11Rよりも伸張しやすいため、各ベース部11L、11R自体は伸張することはなく、その形状は維持される。このように各ベース部11L、11Rの形状が維持されるので、シール部14L、14Rの形状は維持され、また、シール部14L、14Rの位置決め穴13L、13Rからの相対位置は維持される。
さらに、上述したように、各伸張部12は均等に伸張するため、シーリング部材10の伸張時にはベース部11Rはその伸張方向(直線Lに沿う方向)に平行移動する。このため、シール部14Rの位置決め穴13Rを基準とする角度は維持される。
ちなみに、図4に、伸張部が均等に伸張しないシーリング部材310を例示する。例えば、シーリング部材310は、相対的に幅が広い伸張部312と、相対的に幅が狭い伸張部312とを有している。このシーリング部材310が伸張されたとき、上側の伸張部312はあまり伸張せず、下側の伸張部312がより長く伸張する。このため、ベース部材311Rは位置決めピン23Rに挿通された位置決め穴313Rを中心に回動し、位置決め穴313Rを基準とするシール部314Rの相対位置がずれ、シール部314Rは液体流路31Rからずれてしまう。
上述した図1〜図3に示したように、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、かつ均等に伸張するように形成したので、各ベース部11では、位置決め穴13を基準とするシール部14の相対位置が維持される。このため、シーリング部材10を伸張し、各位置決めピン23に各位置決め穴13を挿通させると、各シール部14が第1部材21の液体流路31の開口に高精度に位置決めされる。
すなわち、本実施形態に係るシーリング部材10は、シーリング部材10の伸張により位置決め穴13の間隔を調整することで、位置決めピン23の間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部14の位置決め穴13からの相対位置が維持されるので、各シール部14は、液体流路31及び液体流路32の開口に重なるように高精度に位置決めすることができる。
シール部14が液体流路31、32に高精度に位置決めされることで、液体流路31、液体流路32及びシール部14の内面は、面一となり、凸凹のない流路40が形成される。このように凹凸のない流路40によれば、流路40を流れる液体の圧力損失の低下を防止することができ、また、気泡等が滞留してしまうことが防止される。
〈実施形態2〉
実施形態1では、シール部14は、ベース部11に形成された貫通孔であったが、このような態様に限定されない。図5は、実施形態2に係るシーリング部材の平面図及び断面図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
実施形態1では、シール部14は、ベース部11に形成された貫通孔であったが、このような態様に限定されない。図5は、実施形態2に係るシーリング部材の平面図及び断面図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図5(a)は、シーリング部材が配設された第1部材及び第2部材を第1部材側から見た平面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A線断面図である。図示するように、シール部14Aは、ベース部11の外縁の一部を半円形状に切り欠いて形成されている。また、液体流路31A、32Aは、第1部材21A、22Aの一部を厚さ方向に切り欠いて形成された溝であり、その断面形状は半円形状となっている。第1部材21A及び第2部材22Aの液体流路31A、液体流路32Aが設けられた側の側面には、第3部材50が配設されており、この第3部材50の側面と、液体流路31A、32A、シール部14Aの内面とから流路40が形成されている。
このようなシーリング部材10Aにおいても、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、また均等に伸張するため、実施形態1と同様に、シール部14Aを液体流路31A及び32Aに高精度に位置決めすることができる。
また、シール部は、ベース部の外縁部の一部であってもよい。図5(c)は、シーリング部材が配設された第1部材及び第2部材を第1部材側から見た平面図であり、図5(d)は、図5(c)のB−B線断面図である。図示するように、ベース部11には、その角部を厚さ方向に切り欠いて形成したシール部14Bが設けられている。また、第1部材21B及び第2部材22Bは、その角部を厚さ方向に切りかかれている。これらの第1部材21B及び第2部材22Bには、切りかかれた角部を囲う第3部材50が設けられており、この第3部材50の側面と、第1部材21B及び第2部材22Bの切りかかれた角部とから液体流路31B、液体流路32Bが形成され、これらの液体流路31Bと液体流路32Bはシール部14Bを介して連通している。
このようなシーリング部材10Bにおいても、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、また均等に伸張するため、実施形態1と同様に、シール部14Bを液体流路31B及び32Bに高精度に位置決めすることができる。
また、シーリング部材がシールする対象は、液体の流路に限らない。例えば、シール部は、外部から流入する液体を防止するためであってもよい。図6は、実施形態2に係るシーリング部材の平面図及び断面図である。図示するように、実施形態1と同様に、ベース部11には、位置決め穴13を基準として貫通孔であるシール部14が形成されている。一方、第1部材21Cの第2部材22Cに対向する面には、例えばIC60が配設され、IC60から所定の位置に位置決めピン23が形成されている。このような場合であっても、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、また均等に伸張するため、シール部14を、その内部にIC60が配置されるように高精度に位置決めすることができる。
また、ベース部11の伸張部12に接する領域には、当該領域以外の厚さよりも厚い圧肉部が形成されていてもよい。図7は、実施形態2に係るシーリング部材の断面図である。図7(a)に示すように、一方のベース部11の伸張部12に接する領域は、厚肉部15が形成されている。この厚肉部15は、ベース部11の厚肉部15以外の領域である平坦部16よりも厚さが厚くなっている。なお、この厚肉部15が平坦部16より厚いとは、シーリング部材10Dが伸張されていないときの厚さを比較したときのものである。
図7(b)に示すように、このようなシーリング部材10Dが第1部材及び第2部材(ともに図示せず)に配設される際に伸張されると、伸張部12がベース部11よりも長く伸張する。このとき、伸張部12が伸びてその厚さが薄くなり、厚肉部15の厚さもこれに合わせて薄くなり、全体として、均等な厚さになる。
これにより、第1部材と第2部材との間にシーリング部材10Dを配設したとき、シーリング部材10Dの厚さが均等であるので、各第1部材及び第2部材がシーリング部材10Dに対して密着し、シール性をより一層向上することができる。
〈実施形態3〉
実施形態1及び実施形態2では、シール部は2つであったが、これに限定されず、3以上であってもよい。図8、図9は、実施形態3に係るシーリング部材の平面図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
実施形態1及び実施形態2では、シール部は2つであったが、これに限定されず、3以上であってもよい。図8、図9は、実施形態3に係るシーリング部材の平面図である。なお、実施形態1と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図8に示すように、本実施形態に係るシーリング部材10Eは、4つのベース部11と、各ベース部11に連続してベース部11の間に設けられた合計8つの伸張部12とを具備し、各ベース部11は、その両隣の他のベース部11と伸張部12を介して接続され、シーリング部材10E全体は円形状に形成されている。また、任意の2つの位置決め穴13の間隔は、位置決めピン(図示せず)の間隔よりも短くなっている。
各伸張部12は、引っ張られる力の単位当たりの伸張量が同一であり、また幅も同一に形成され、直線L1、L2のそれぞれについて線対称となるように配設されることで、均等に伸張するようになっている。ここでいう、伸張部12が均等に伸張するとは、位置決めピン23に挿通された位置決め穴13に加わる力の方向である基準方向を軸(直線L1、直線L2)として線対称に伸びることをいう。この場合の直線L1、L2は対向する位置決めピン23を結ぶ直線である。
例えば、位置決め穴13Lを位置決めピン23(図示せず)に挿通し、対向する位置決め穴13Rが形成されたベース部11を直線L1に沿って外側に伸張する場合では、直線L1の上半分側にある4つの伸張部12が直線L1方向に伸びる量と、直線L1の下半分側にある4つの伸張部12が直線L1方向に伸びる量とは略同一になっている。
同様に、位置決め穴13Dを位置決めピン23(図示せず)に挿通し、対向する位置決め穴13Uが形成されたベース部11を直線L2に沿って外側に伸張する場合では、直線L2の左側の伸張部12が直線L2方向に伸びる量と、直線L2の右側の伸張部12が直線L2方向に伸びる量とは略同一になっている。
仮にこれらの伸張部12が均等に伸張しないと、図4にも示したように、位置決め穴13Rを中心としてベース部11が回動し、シール部14が液体流路等のシール対象からずれてしまう。
このように、本実施形態に係るシーリング部材10Eでは、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、かつ均等に伸張するように形成したので、各ベース部11では、位置決め穴13L、13R、13D、13Uを基準とする各シール部14の相対位置が維持される。このため、シーリング部材10を伸張し、各位置決めピン23に各位置決め穴13を挿通させると、各シール部14が液体流路等のシール対象に高精度に位置決めされる。
すなわち、シーリング部材10Eの伸張により位置決め穴13L、13R、13D、13Uの間隔を調整することで、位置決めピン23の間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部14の各位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部14は、液体流路等のシール対象に重なるように高精度に位置決めすることができる。
また、3つのベース部11が円状に配設されたシーリング部材について説明する。図9に示すように、本実施形態に係るシーリング部材10Fは、3つのベース部11と、各ベース部11に連続してベース部11の間に設けられた合計6つの伸張部12とを具備し、各ベース部11は、その両隣の他のベース部11と伸張部12を介して接続され、シーリング部材10F全体は円形状に形成されている。また、任意の2つの位置決め穴13の間隔は、位置決めピン(図示せず)の間隔よりも短くなっている。
各伸張部12は、引っ張られる力の単位当たりの伸張量が同一であり、また幅も同一に形成され、直線L1、L2、L3のそれぞれについて線対称となるように配設されることで、均等に伸張するようになっている。ここでいう、伸張部12が均等に伸張するとは、位置決めピン23に挿通された位置決め穴13に加わる力の方向である基準方向を軸(直線L1、L2、L3)として線対称に伸張することをいう。この場合の各直線L1、L2、L3は、1つの位置決め穴13を通り、他の2つの位置決め穴を結ぶ補助線Cに直交する線である。位置決めピン23に位置決め穴13が挿通されると、各伸張部12は、各直線L1、L2、L3に沿って外側に引っ張る力が加わる。
例えば、位置決め穴13Lと位置決め穴13Rとをそれぞれ位置決めピン(図示せず)に挿通し、残りの位置決め穴13Uが形成されたベース部11を直線L1に沿って外側に伸張する場合では、直線L1の左半分側にある伸張部12が直線L1方向に伸びる量と、直線L1の右半分側にある伸張部12が直線L1方向に伸びる量とは略同一になっている。
仮にこれらの伸張部12が均等に伸張しないと、図4にも示したように、位置決め穴13Uを中心としてベース部11が回動し、シール部14が液体流路等のシール対象からずれてしまう。
このように、本実施形態に係るシーリング部材10Fでは、伸張部12がベース部11よりも伸張しやすく、かつ均等に伸張するように形成したので、各ベース部11では、位置決め穴13L、13R、13Uを基準とする各シール部14の相対位置が維持される。このため、シーリング部材10を伸張し、各位置決めピン23に各位置決め穴13を挿通させると、各シール部14が液体流路等のシール対象に高精度に位置決めされる。
すなわち、シーリング部材10Eの伸張により位置決め穴13L、13R、13Uの間隔を調整することで、位置決めピン23の間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部14の各位置決め穴からの相対位置が維持されるので、各シール部14は、液体流路等のシール対象に重なるように高精度に位置決めすることができる。
〈実施形態4〉
実施形態1〜実施形態3に係るシーリング部材は、例えば液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドともいう)の液体供給路をシールする場合に適用して有用なものである。
実施形態1〜実施形態3に係るシーリング部材は、例えば液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド(以下、記録ヘッドともいう)の液体供給路をシールする場合に適用して有用なものである。
図10は、記録ヘッドの要部を示す断面図である。図10に示すように、本実施形態に係る記録ヘッド70は、インクジェット式記録ヘッド本体(以下、記録ヘッド本体)71と、この記録ヘッド本体71上に接合されるヘッドケース72(第1部材)とを備える。記録ヘッド本体71は、圧力発生室73を含むインク流路が形成された絶縁材料からなる第1〜第3の流路形成基板74〜76を有する。
第1の流路形成基板74には、インク流路の一部を構成する複数の圧力発生室73が形成されている。また第1の流路形成基板74には、圧力発生室73の長手方向外側に、各圧力発生室73の共通のインク室となるリザーバー77を構成する第1のリザーバー部78と、この第1のリザーバー部78と各圧力発生室73とをそれぞれ繋ぐインク供給路79とが形成されている。
第1の流路形成基板74の一方面側には各圧力発生室73に対応する複数のノズル80が穿設されたノズルプレート81が接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。このノズルプレート81は、第1〜第3の流路形成基板74〜76と同様に絶縁材料で形成されている。
第1の流路形成基板74の他方面側には、例えば、酸化膜からなる弾性膜82が形成されている。そして、この弾性膜82上には、下電極膜83と、圧電体層84と、上電極膜85とからなる圧電素子86が各圧力発生室73に対応して形成されている。また、各圧電素子86の下電極膜83及び上電極膜85には、リード電極87が接続されており、このリード電極87を介して圧電素子86に選択的に電圧が印加されるようなっている。
第2の流路形成基板75は、このような圧電素子86が形成された第1の流路形成基板74の弾性膜82側の面に接合されている。第2の流路形成基板75には、各圧電素子86の列に対向する領域にそれぞれ圧電素子保持部88が形成されており、各圧電素子86は、この圧電素子保持部88内に収容されている。また第2の流路形成基板75には、上述したように第1の流路形成基板74の各第1のリザーバー部78のそれぞれに連通する2つの第2のリザーバー部89が形成されている。
さらに本実施形態では、この第2の流路形成基板75上に、第3の流路形成基板76が接合されている。第3の流路形成基板76には、各第2のリザーバー部89のそれぞれに連通する2つの第3のリザーバー部90が形成されている。これらの第3のリザーバー部90は、本実施形態では、第2の流路形成基板75に設けられた圧電素子保持部88に対向する部分まで連続的に形成されており、比較的大容量のインクを貯留可能に形成されている。各リザーバー77は、これら第1〜第3のリザーバー部78、89、90によって構成されており、各圧力発生室73に供給する十分なインクを貯留する容積が確保されている。
第3の流路形成基板76上には、封止膜91及び固定基板92からなるシート板93が接合されている。封止膜91は、剛性が低く可撓性を有する材料、例えば、PPSフィルム等からなり、この封止膜91によって第3のリザーバー部90の一方面が封止されている。固定基板92は、導電性を有し比較的硬質の材料、例えば、SUS等で形成されている。この固定基板92の第3のリザーバー部90に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部94となっているため、第3のリザーバー部90の一方面は可撓性を有する封止膜91のみで封止されている。さらにシート板93には、各リザーバー77に連通するインク導入口95が形成されている。これらのインク導入口95は、本実施形態では、第3のリザーバー部90の中央部側の端面近傍に配されている。
また第2及び第3の流路形成基板75、76及びシート板93の中央部、すなわち、リザーバー77間に対応する部分には、これら第2及び第3の流路形成基板75、76及びシート板93を厚さ方向に貫通する貫通部96が設けられている。本実施形態では、上述したリード電極87が、圧電素子86の下電極膜83及び上電極膜85からこの貫通部96内まで延設されており、これらリード電極87にFPC等からなる外部配線99が接続されている。この外部配線99には図示しない駆動ICが実装されており、各圧電素子86はこの駆動ICからの信号に基づいて駆動される。
そして、このような記録ヘッド本体71が、複数個、所定間隔で互いに位置決めされた状態で固定板100に固定されている。なお固定板100には、ノズル80を露出する開口部が、例えば、各記録ヘッド本体71に対応して設けられている。
また、このような記録ヘッド本体71を構成するシート板93上には、例えば、樹脂材料等の絶縁材料からなるヘッドケース72(第1部材)が接合されている。ヘッドケース72には、厚さ方向に貫通して、インク導入口95に連通するインク導入路97が設けられている。また、ヘッドケース72には、実施形態1に係るシーリング部材10を介して液体導入ユニット110(第2部材)が接合されている。
液体導入ユニット110は、インクカートリッジ等のインク貯留手段からのインクを供給するインク導入路101が設けられており、また、ヘッドケース72に対向する面側に、位置決めピン102が設けられている。この位置決めピン102は、インク導入路101を基準とする所定位置に形成されている。一方、ヘッドケース72には、位置決めピン102が嵌合する嵌合穴98が設けられている。
シーリング部材10は、ヘッドケース72と液体導入ユニット110との間に配設され、ベース部11に設けられた位置決め穴13に位置決めピン102が挿通されている。シール部14は、インク導入路97、101の開口形状と同一の形状に形成されている。また、本実施形態では、各位置決め穴13を基準とする各シール部14の開口の相対位置は、各位置決めピン102を基準とするインク導入路97、101の開口の相対位置と同じになるようにしてある。
この位置決めピン102に位置決め穴13が挿通されることで、シール部14は、インク導入路97及びインク導入路101に高精度に位置決めされている。
すなわち、本実施形態に係るシーリング部材10は、シーリング部材10の伸張により位置決め穴13の間隔を調整することで、位置決めピン102の間隔の公差を吸収する一方、当該伸張によってもシール部14の位置決め穴13からの相対位置が維持されるので、各シール部14は、インク導入路97、101の開口に重なるように高精度に位置決めすることができる。
シール部14がインク導入路97、101に高精度に位置決めされることで、インク導入路97、インク導入路101及びシール部14の内面は、面一となり、凸凹のない流路が形成される。このように凹凸なくインク導入路97とインク導入路101とが連通することで、流路を流れるインクの圧力損失の低下を防止することができ、また、気泡等が滞留してしまうことが防止される。これにより、インクの吐出特性が低下することが防止され、印字品質の高い記録ヘッドが提供される。
〈他の実施形態〉
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
上述した実施形態に係るシーリング部材は、各ベース部の間に2つの伸張部が設けられていたが、このような態様に限らず、各ベース部の間に1つの伸張部を設けてもよい。また、伸張部の厚さをベース部よりも薄く形成することで、伸張部をベース部よりも伸張しやすくしてもよい。
また、位置決めピン13は、第1部材21に設けられていたが、これに限らず、第1部材21及び第2部材22とは独立したピンであってもよい。そのようなピンを用いてシーリング部材を第1部材21及び第2部材22の間に配設した後、当該ピンを取り外すことも可能である。
また、位置決め穴13(位置決め部)は位置決めピン23(基準部)に挿通されることで位置決めされていたがこれに限らない。例えば、第1部材21の表面に配設された突出部を基準部とする一方、シール部の側面を位置決め部とし、この突出部にシール部の側面を当接させることで、第1部材21に対するシール部10の位置を規定させてもよい。
上述した実施形態4のインクジェット式記録ヘッドは、インクジェット式記録装置に搭載される。図11は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図示するように、インクジェット式記録ヘッドIは、インク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、このインクジェット式記録ヘッドIを搭載したキャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。このインクジェット式記録ヘッドIは、例えば、ブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッドIを搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
さらに、上述の実施形態では、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド10を例示して本発明を説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター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ー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(電界放出ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
I インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 10 シーリング部材、 11、11L、11R ベース部、 12 伸張部、 13、13L、13R、13D、13U 位置決め穴、 14、14A、14B、14L、14R シール部、 15 厚肉部、 21 第1部材、 22 第2部材、 23、23L、23R 位置決めピン、 31、31A、31B、31R、32、32A、32B 液体流路、 72 ヘッドケース(第1部材)、 110 液体導入ユニット(第2部材)、 97、101 インク導入路
Claims (6)
- 第1部材及び第2部材の間に配設されて被シール部をシールする複数のシール部を有するシーリング部材であって、
前記第1部材又は前記第2部材に設けられた基準部に位置決めされる位置決め部及び当該位置決め部を基準として位置決めされたシール部が形成された複数のベース部と、
前記ベース部同士の間に設けられて当該ベース部に連続し、かつ前記ベース部よりも伸張可能な伸張部とを備える
ことを特徴とするシーリング部材。 - 請求項1に記載するシーリング部材において、
前記伸張部は、前記基準部に位置決めされた位置決め部に加わる力の方向である基準方向を軸として対称に伸張する
ことを特徴とするシーリング部材。 - 請求項1又は請求項2に記載するシーリング部材において、
前記伸張部は、前記ベース部の両端部のそれぞれから他のベース部の両端部のそれぞれの間に連続して形成されている
ことを特徴とするシーリング部材。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載するシーリング部材において、
前記ベース部の前記伸張部に接する領域には、当該領域以外の厚さよりも厚い厚肉部が形成されている
ことを特徴とするシーリング部材。 - 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載するシーリング部材と、
液体を噴射するノズルに連通する液体供給路が設けられた第1部材及び第2部材とを具備し、
前記シーリング部材は、前記第1部材と前記第2部材の間に配設され、前記シール部が前記液体供給路に位置決めされている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項5に記載する液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
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