JP3804417B2 - 流体供給装置及びインクジェット記録ヘッド並びにそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばインク等の流体を供給する流体供給装置及びそのインクを噴射することができるインクジェット記録ヘッド並びにそれらの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、インクジェット記録ヘッドは、例えば、複数のインク溝を有する基板にカバープレートを接着することにより構成されたアクチュエータを備える他に、着脱可能に接続されるインクカートリッジ等の供給源から上記インク溝へインクを供給するための流体(インク)供給装置を備えている。
しかしながら、かかるインクジェット記録ヘッドにおいて、インクに含まれる異物がアクチュエータのインク溝内に付着すると、インク噴射を妨害するので、記録用紙上の記録結果が悪くなる問題があった。そのため、インク供給源側からの異物を除去するためのフィルタを、インクジェット記録ヘッド内のインク供給装置に装着して、アクチュエータへ異物が侵入するのを防止している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インク供給装置を、2個のジョイント部材間にインク流路を形成し、そのジョイント部材内にフィルタを装着する構成とし、予めジョイント部材にフィルタを熱溶着等しておいて、2個のジョイント部材超音波溶着により相互に接合する場合がある。その場合、フィルタは超音波の影響を受けてその中央部分が振動する結果、ジョイント部材からフィルタの外周部分が剥がれることがある。また、剥がれないまでも、フィルタの中央部分が振動にともないインク流路の内面と接触した状態で超音波溶着されてしまう。つまり変形したまま維持されその結果、フィルタの有効面積が減少して、インクの供給を阻害し、記録用紙上の記録結果に大きな影響を与えることがある。
本発明は、2個の部材を接合するため超音波溶着を施す場合、超音波の影響を受けるフィルタの中央部分が振動する際のその振幅をできるだけ小さくして、フィルタがその固着部分から剥がれたり変形するのを防止し、あるいはフィルタが変形しても、フィルタの機能を十分に発揮しかつ流体(例えばインク)の供給を確保することができる流体供給装置及びインクジェット記録ヘッド並びにそれらの製造方法を提供することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、2個の部材間に形成した流路内にフィルタを装着した流体供給装置において、前記2個の部材は、前記流路における流動方向軸線と平行な方向にそれぞれ延びかつ同軸線と直角な方向において対向して超音波溶着により接合されたものであって、前記2個の部材間に、外周をリブにより囲まれた前記流路が形成され、前記2個の部材の一方に、前記流路の端部と連通する凹部が形成され、前記フィルタは、前記軸線と平行に配置されて前記凹部を囲む外周支持部上に支持され、前記凹部にその底面から突出され前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な中央支持部が形成されていることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、フィルタの外周部分を外周支持部で支持するとともに、フィルタのほぼ中央部分を外周支持部に囲まれた凹部から突出した中央支持部で接触可能に支持するため、流路を形成する2個の部材を接合するため超音波溶着を施す場合、超音波の影響を受けてフィルタの中央部分が振動した際に、その振幅が小さく(または無く)なって、外周支持部からフィルタの外周部分が剥がれたり、フィルタが変形することが少なくなる。
それにより、フィルタが機能しなくなったり、また剥がれないまでも変形して流路の構成部の一部と接触し、フィルタの有効面積を減少するといった事態がないので、流体(例えばインク)の所期の供給量を確保することができる。
【0005】
請求項2の発明は、請求項1に記載の流体供給装置において、前記2個の部材の他方には、前記フィルタと対向する天井面から突出し前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な第2の中央支持部材が形成され、前記フィルタのほぼ中央部分は上流側及び下流側の双方から支持されていることを特徴とする。
請求項2の発明によれば、超音波の影響を受けるフィルタの中央部分において、フィルタを挟んだ上流側及び下流側の双方から支持するので、流路を形成する2個の部材を接合するため超音波溶着を施す際、フィルタの中央部分の振動振幅が小さく(または無く)なって、フィルタが剥がれたり、変形するのを確実に防止できる。
【0006】
請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記凹部には、その底面から突出した前記中央支持部から偏倚した位置に流体導出口が形成されていることを特徴とする
請求項3の発明によれば、前記中央支持部を設けるとともにそこから偏倚した位置に流体導出口を設けたので、流体導出口の位置に影響されることなくフィルタの中央部分の振動を効率よく抑え、フィルタが剥がれたり、変形するのを防止することができる。
【0007】
【0008】
尚、請求項1の発明によれば、2個の部材は、流体の流動方向軸線と平行な方向に延び、それと直角な方向に相互に対向して接合され、フィルタは一方の部材上に前記軸線と平行に位置される結果、流路は2個の部材と平行な方向に延び、フィルタは流体の流動方向軸線と平行となるように配置される。そのため、フィルタの面積を大きくしても、装置全体が扁平且つ小型となって、例えばインクジェット記録ヘッド等において好適に実施できる。但し、2個の部材の接合のため超音波溶着を施す場合、フィルタが変形して2個の部材の一方に接触することによりフィルタの有効面積を減少させるといった問題が発生する可能性が大きくなる。
しかし、請求項1または請求項3のように構成することにより、このような問題を解消してフィルタの有効面積を大きくし、しかも、装置全体を小型にすることができる。
【0009】
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の流体供給装置を備え、前記流路は、インク滴を噴射するアクチュエータにインクを供給するインク流路であって、前記外周支持部に囲まれる前記部材の一部に、前記アクチュエータに接続する流体導出口を有するインクジェット記録ヘッドにある。
請求項4の発明によれば、アクチュエータにインクを供給するインク流路に位置するフィルタが上記のように剥がれたり変形することがなく、あるいは変形したとしても、アクチュエータにインクを供給するインク流路におけるインク中の異物を除去するとともに、インクの所期の供給量を確保して、記録用紙上に鮮明な記録をすることができる。
【0010】
請求項5の発明は、請求項1から請求項3までのいずれかに記載の流体供給装置の製造方法において、前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合することを特徴とする。
請求項5の発明によれば、一方の部材にフィルタを固着し、2個の部材を接合するため超音波溶着を施すので、上記のように超音波の影響でフィルタが剥がれたり変形することがなく、あるいは変形したとしても、フィルタの機能を維持しかつ流体の供給量を確保した信頼性の高い流路を容易に形成することができる。
【0011】
請求項6の発明は、請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法において、前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合し、前記流体導出口に前記アクチュエータを接続することを特徴とする。
請求項6の発明によれば、一方の部材にフィルタを固着し、、流路を形成する2個の部材を接合するため超音波溶着を施すので、上記のように超音波の影響でフィルタが剥がれたり、フィルタが変形することがなく、あるいは変形したとしても、フィルタの機能を維持しかつインクの供給量を確保した信頼性の高いインク流路を容易に形成し、記録用紙上に鮮明な記録をすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面に基づいて説明する。
インクジェット記録ヘッドは、インクジェット方式のプリンタ、ファクシミリ装置等に搭載され、インクジェット記録ヘッド1からインク滴を噴射させて、用紙等の記録媒体に文字、画像等を記録するものである。そのため、フルカラーの記録を行う場合には、シアン色、マゼンタ色、イエロ色または黒色のインクを使用するので、各色のインク滴を噴射できるインクジェット記録ヘッドをそれぞれ備える。ここで、図1及び図2は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド1の拡大斜視図であって、図1はインク噴射側から見た拡大斜視図であり、図2はそれと反対側から見た拡大斜視図である。図3は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド1の分解斜視図である。図4は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド1内のインク噴射用の主要部品を組み付けた状態を示す正面図である。図5は本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド1のジョイント部材JBの拡大分解斜視図である。
インクジェット記録ヘッド1は、図1及び図2に示すように、後述するアクチュエータ4を覆うカバー部材KBを備えており、そのカバー部材KBに隣接して支持板SBを設け、更に支持板SBに隣接して、インク供給源としてのインクカートリッジ(図示せず)と接続するためのジョイント部材JBを備えている。インクジェット記録ヘッド1は、支持板SBによって図示しない記録装置本体に着脱可能に装着される。このインクジェット記録ヘッド1は、図6に示すように、インク溝2aを下向きに開口してインクを噴射するように使用される。以下本明細書において、そのインクの噴射方向を上下方向として説明する。
【0013】
そのインクジェット記録ヘッド1のカバー部材KBの内部を、図3及び図4に示す。アクチュエータ4は、一対のアクチュエータ基板2が中間プレート3を挟持するように、接着剤にてに接合されることにより形成される。そのアクチュエータ4は、その一端面側に接着剤にてノズルプレート5が接合された状態でカバー部材KB内に組み込まれると、そのノズルプレート5がカバー部材KBの開口KB1を介して外部に露出する。それにより、記録用インクを噴射する記録部としての、ノズルプレート5のノズル孔NAが2列で臨むことになる(図1参照)。
また、アクチュエータ基板2には、図4に示すように、駆動信号伝達用のフレキシブルケーブルFCがそれぞれ取り付けられる。そして、アクチュエータ4の他端側には、インクを供給するための2個のマニホールド部材6が接合される。
各マニホールド部材6のインク供給管6aには、1組みのジョイントゴム7の一端側7aが取り付けられ、そのジョイントゴム7は支持板SBに設けられた貫通口SB1に挿入される。ジョイント部材JBは、ロウアージョイント部材JB1と、そのロウアージョイント部材JB1に隣接して位置するアッパージョイント部材JB2とからなり、前記支持板SBの貫通口SB1内に挿入されたジョイントゴム7の他端側7bには、ロウアージョイント部材JB1から突出した1組みの供給管JB1aが連結できるようになっている。
尚、アッパージョイント部材JB2の下面(支持板SB側の面)には、先端が鉤状となるフック部JB3、及び一対の同鉤状のフック部JB4が設けられ、支持板SBに設けられた貫通口SB3、及び一対の貫通口SB4にそれぞれ係止できるようになっている。
【0014】
これらアッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1とが組み合わされて結合された状態で、図5に示すように、両者の間に、2本のインク流路JBaが形成されている。つまり、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1は、ともに合成樹脂材料で成形され、その対向面は、インクの流れ方向に延びかつその方向と直交する方向に対向している。そして、アッパージョイント部材JB2の下面(ロウアージョイント部材JB1側の面)には、各インク流路JBaの外周を囲むようにリブ状の壁JBbが形成され、ロウアージョイント部材JB1にはそれに対応する溝JB1eが形成されるとともにその溝JB1eの底に三角状の突起JX(図9)が形成されている。そして壁JBbの下端が溝JB1eに挿入され、壁JBbと突起JXとが超音波振動により溶着されている。したがってアッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1との間にリブ状の壁JBbに囲まれたインク流路JBaが形成される。
【0015】
図8に示すように、アッパージョイント部材JB2には、その上方外部に突出した筒状部JB2a内に導入口JB2bが形成され、その導入口JB2bはインク流路JBaの一端に連通している。ロウアージョイント部材JB1には、その供給管JB1a内の流路の上端(インク流路JBa側の端部)すなわち導出口JS3と連通する凹部JB1bが形成されている。凹部JB1bは、導出口JS3の径よりも拡大して形成され、後述する第2のフィルタIFに必要な有効面積を確保するだけの直径を有している。
インク流路JBaは、導入口JB2bに対応する位置から凹部JB1bに対応する位置へむけ、所定幅で直線上に延びているが、凹部JB1bを囲むところで、その幅よりも大きい直径の円形に拡大している。このインク流路JBaの形状は、図5に示すように、インク流路JBaの輪郭をなすリブ状の壁JBbの形状から明らかである。
【0016】
図8に示すように、アッパージョイント部材JB2の筒状部JB2aの上端部には、導入口JB2bを覆うように、インクのメニスカスの表面張力がインク漏れを防止する程度の目開きを有する第1のフィルタAFが熱溶着あるいは接着により固着され、さらにその筒状部JB2aに、ゴム等の弾性材料からなるシール部材TBが被せて取り付けられている。シール部材TBには、図示しないインク供給源としてのインクカートリッジが着脱可能に接続されるが、インクタンクから延びるチューブを接続するようにしても良い。
【0017】
ロウアージョイント部材JB1の凹部JB1bを囲む環状壁(外周支持部)JB1cの上端には、凹部JB1bを覆うように、異物を除去する第2のフィルタIFが固着される。さらに詳細には、第2のフィルタIFはその外周部分を、環状壁(外周支持部)JB1cの上端に載置し、熱溶着あるいは接着により固着される。第2のフィルタIFの中央部分は、中央支持部JS2によって支持あるいは固着支持される。中央支持部JS2は、例えば、アッパージョイント部材JB2のインク流路JBa天井面から突出した上流側突出部JS2aと、それと対向してロウアージョイント部材JB1の凹部JB1bの底面から突出した下流側突部JS2bからなり、両突部をフィルタIFの上流側および下流側の両面に接触させている。
【0018】
中央支持部JS2は、ロウアージョイント部材JB1に第2のフィルタIFを固着した後、そのロウアージョイント部材JB1をアッパージョイント部材JB2に超音波溶着する際、超音波振動により、第2のフィルタIFの中央部が振動するのを抑えるものである。仮に中央支持部JS2がない場合、第2のフィルタIFの中央部が振動することによって、その第2のフィルタIFが環状壁(外周支持部)JB1cから剥がれたり、あるいは剥がれないまでも変形してインク流路JBaの天井面あるいは凹部JB1bの底面に接触することによりフィルタとしての有効面積を減少させてしまう。これは、第2のフィルタIFの面積が大きくなるほど顕著になる。本実施の形態では、こういった事態を防止し、信頼性の高いフィルタ機能および所期のインク供給量を確保することができる。なお、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1とを超音波溶着する際、上下両突部JS2a、js2bとも第2のフィルタIFに超音波溶着される。
【0019】
中央支持部JS2は、フィルタIFの中心に接触することが最も効率よく振動を抑えることができるから、下流側突部JS2Bを凹部JB1bの中心に設けることが好ましい。それにより導出口JS3は凹部JB1bの中心から偏倚した位置となる。なお、中央支持部JS2は、フィルタIFの中心位置でなくその近傍に1つまたは複数個点在させるようにしても良い。また、フィルタIFの両面に接触するのではなく、片面にのみ接触させても良く、さらに、フィルタIFを環状壁(外周支持部)JB1cに載せたとき、フィルタIFを中央支持部JS2と隙間をあけて対向させるようにしても良い。
【0020】
図10は、請求項4の発明の実施の形態を示すもので、この実施の形態では、中央支持部JS2を省略し、導出口JS3を、断面方向において環状壁(外周支持部)JB1bの間の中央(すなわち凹部JB1bの中央)よりも一方に偏倚して設け、第2のフィルタIFを、環状壁(外周支持部)JB1bの間に濾過面を残してその環状壁に固着している。
「発明が解決しようとする課題」で説明したように2個の部材JB2、JB1の超音波溶着に際して第2のフィルタIFが振動しフィルタの中央が凹部JB1cの底面に接触したまま超音波溶着されてしまう(この状態を破線で示す)。このとき、仮に、導出口JS3a(破線で示す)を凹部JB1bの中央に設けたとき、導出口JS3の開口部を覆うように第2のフィルタが超音波溶着されてしまう。このような状態になると、導出口JB3の開口部に対応する第2のフィルタIFの部分のみを通してインクが導出口JS3に流れることになる。つまり、第2のフィルタの面積が著しく狭められ、インクの供給不足をきたすことになる。上記のように、導出口JB3を凹部JB1bの中央よりも一方に偏倚して設けることで、第2のフィルタIFが凹部JB1bの中央に溶着しても、導出口JB3の開口部は第2のフィルタIFの大部分の面積と間隔をおいているから、導出口JB3へインクを供給するために十分なフィルタの面積を確保することができる。
この場合、第2のフィルタは、凹部JB1bの底面に溶着されるであろう部分の面積だけ、余裕を持った面積に設計される必要がある。
なお、図9の実施の形態において、環状壁(外周支持部)JB1bと中央支持部JS2との間の距離が大きいときは、その両者間の中央よりも一方に偏倚して導入口JS3を設けることかできる。これにより、上記の超音波溶着の際、フィルタが振動しても導入口JS3を塞ぐことがない。
【0021】
上記第1のフィルタAFは、濾過精度が約20μm乃至約300μmとなるような目開きに、ステンレス繊維を織成あるいは焼結してメッシュから形成されている。好適には、第1のフィルタAFは、綾畳織で形成される場合、濾過精度が約50μm程度に形成されているのが望ましい。
このような構成の第1のフィルタAFは、後述するアクチュエータ基板の2の全インク溝からインクを連続噴射したり、公知のように回復動作のためにノズルNAにキャップを被せて吸引動作をしたとき、インクの供給不足をきたさない程度にインク流量を確保する有効面積と目開きを有し、また、その目開きは、そのフィルタに張ったインクのメニスカスの表面張力が、第1フィルタAFとノズル孔NAとの間の水頭差Hの圧力に抗してインクをインクジェット記録ヘッド1内に保持することができる程度の目開きの大きさである。
つまり、通常は、公知のようにインクカートリッジの負圧発生手段(例えば多孔質フォーム材)により、インクジェット記録ヘッド内のインクは負圧状態に維持され、ノズル孔NAに周囲に付着したインクによりそのノズル孔NA内のインクのメニスカスが壊れたとしても、ノズル孔NAからインクが漏れ出さないようになっている。インクカートリッジをインクジェット記録ヘッドから外して導入口JB2bを大気に開放したときも、第1のフィルタAFが上記目開きであることにより、上記のようにノズル孔NAのメニスカスが壊れたとしても、インクジェット記録ヘッド内のインクがノズル孔NAから漏れ出さない。また、修理等のために記録装置本体からインクジェット記録ヘッド1を取り外し、インクジェット記録ヘッド1からインクカートリッジも外して、インクジェット記録ヘッド1を傾けたり、倒したりした場合でも、フィルタに張ったインクのメニスカスの表面張力で、インク流路JBa内のインクを外部に漏らすことがない。
【0022】
また、異物除去用の第2のフィルタIFは、第1のフィルタAFより濾過精度が優れるように、濾過精度が約20μm未満となるような目開きに、ステンレス繊維を織成あるいは焼結して形成されている。このように第1のフィルタAFより濾過精度が優れた、アクチュエータ4のインク溝2aやノズルNAの径よりも十分に小さい異物を除去する異物侵入防止用の第2のフィルタIFを第1のフィルタAFのインク流路JBaの下流側に装着したので、仮に、導入口JB2bから流入した異物が第1のフィルタAFを通過しても、第2のフィルタIFによって、異物がアクチュエータ4に侵入するのを防止できるという効果がある。好適には、第2のフィルタIFは、綾畳織で形成される場合、濾過精度が約10μm程度に形成されているのが望ましい。
このように第2のフィルタは、第1のフィルタAFよりも濾過精度が優れるため単位面積当たりの圧力損失が大きいものの、有効面積を大きくすることで圧力損失を小さくしてインクの流量を確保している。つまり第2のフィルタは、アクチュエータ基板2の全インク溝2aから連続噴射したり、全ノズルにキャップを被せて吸引動作を行ったりしたとき、インクの供給不足をきたさないのに十分な面積を有する。また、第2のフィルタIFは、さらに有効面積を大きくすることで、このフィルタIFの目開きに異物が多少付着しても、十分なインク供給量を確保することができる。
上記のように、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1は、インク流路JBaにおける流動方向軸線と平行な方向にそれぞれ延びかつ同軸線と直角な方向において対向して接合され、かつ第2のフィルタIFは、ロウアージョイント部材JB1上に上記軸線と平行に配置されたものである。そのため、第2のフィルタIFの面積を大きくしても、インクジェット記録ヘッド1が扁平且つ小型となる。換言すれば、第2のフィルタIFの有効面積を大きくし、異物が除去された大量のインクをアクチュエータ4に供給することができる。
【0023】
ここで、図6は、実施の形態のアクチュエータ基板2に対してマニホールド部材6を装着した状態を拡大して示す断面図である。また、図7は、実施の形態のアクチュエータ基板2に接合された中間プレート3の片側のみに、マニホールド部材6を取り付けた状態を示す拡大斜視図である。また、図8は、実施の形態のインクジェット記録ヘッドの断面を示す拡大斜視図である。図9は、実施の形態のインクジェット記録ヘッド1に取り付けられるフィルタの周囲を示す拡大断面図である。
アクチュエータ基板2は、図6に示すように、インク滴を噴射させるための圧電セラミックからなり、複数のインク溝2aを1つの面に開放して形成し、インクを収容するインク溝2a及び空間としてのダミー溝2bが一列状に所定間隔で多数形成されている。この場合、見やすいように、図6にインク溝2a及びダミー溝2bの一部を拡大して示す。そして、図7に示すように、アクチュエータ基板2に対して、そのインク溝2aを覆うように中間プレート3が固着され、図示しない噴射エネルギ発生手段の作用により、インク溝2a内のインクをノズル孔NAから噴射させる。
この場合、中間プレート3の両面にアクチュエータ基板2が位置する。上述した圧電セラミック及びアクチュエータ基板等については、例えば特開平11ー286111号公報等で公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【0024】
中間プレート3は、図7に示すように、アクチュエータ基板2よりもインク溝2aのインク導入端から上流側に該溝方向に長くなっている。そして、中間プレート3のアクチュエータ基板2よりも長くなっている部分、すなわち、中間プレート3の延在部分3aの両面に、マニホールド部材6がそれぞれ取り付けられる。
このマニホールド部材6は、延在部分3aとの間に、インク供給管6aから供給されるインクをアクチュエータ基板2のインク溝2aに対して分配するため、マニホールド流路6bを形成している。
【0025】
マニホールド流路用壁部MB1のマニホールド流路6bの外側には、中間プレート3と間隔をおいて突出する突出部MB3が形成され、その突出部MB3と中間プレート3との間に、マニホールド流路用壁部MB1の外側に沿ってシール剤を充填するための空間部6c、6dが形成されている。また、突出部MB3の、マニホールド流路用壁部MB1の長手方向(複数のインク溝2a及びダミー溝2bの配列方向)の両端には、中間プレート3の側面3bおよびアクチュエータ基板2の側面(インク溝2a及びダミー溝2bの配列方向と直交する面)に接近する外側壁部MB2を備え、さらにその下端にアクチュエータ基板2側に突出する突部MB2aを備えている。
更に、外側壁部MB2は、突部MB2aからアクチュエータ基板2の側面に沿って延びる延設部MB5を備えている。その延設部MB5は、突部MB2aとの間に空間部6eを形成するように中間プレート3の側面と平行に突出する突出部MB4を備えている。
そして、第1の空間部6cの上端は、開口6fを形成するとともに、その開口6fから離れた下端は、突部MB2aによって閉じられている。
【0026】
図8に示すように、第1の空間部6c及び第2空間部6dに、耐インク性の高く、弾性があり、封止作用及び接着作用のあるシール剤B1が充填される。さらに、上記シール剤B1の上に、上記シール剤よりも空気透過性が低く、弾性があり、かつ封止作用及び接着作用があるシール剤B2が充填される。そして中間プレート3及びマニホールド部材6の上端と支持板SBとが接着剤によって固着される。
【0027】
一方、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1とが上記のように組み立てられジョイント部材JBが構成される。 そして、マニホールド部材6のインク供給管6aと、ジョイント部材JBの供給管JB1aとをジョイントゴム7で接続するとともに、アッパージョイント部材JB2のフック部JB3、及び一対の同鉤状のフック部JB4を支持板SBの貫通口SB3、SB4内に挿入して係止することにより、インクジェット記録ヘッド1を形成できる。
【0028】
次に、この実施の形態のインクジェット記録ヘッド1の作用について説明する。
インクジェット記録ヘッド1には、例えばシアン色、マゼンタ色、イエロ色、黒色のインクを充填したインクカートリッジ(図示せず)のうちの2個が交換可能に取り付けられる。1色のインクを収納するインクカートリッジから、インクは、ジョイント部材JBのアッパージョイント部材JB2の一方の導入口JB2bを通って、1個のインク流路JBa内に供給され、ジョイントゴム7及びマニホールド部材6の片方のインク供給管6a内を通って、中間プレート3の片側のマニホールド流路6b内に供給される。そして、フレキシブルケーブルFCを介して駆動信号が伝達されることにより、アクチュエータ基板2の各インク溝2aの噴射エネルギー発生手段が選択的に駆動され、インクがノズルプレート5のノズル孔NAから記録媒体に向かって噴射される。
【0029】
以上、詳述した如く、実施の形態のインクジェット記録ヘッド1によれば、インクを噴射するアクチュエータ4と、該アクチュエータ4側へインクを供給するためアッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1とを接合して形成されるインク流路JBaと、このインク流路JBaに設けられ、アクチュエータ4へインクを供給する際に異物を除去する第2のフィルタIFとを少なくとも備えるインクジェット記録ヘッド1において、図9のように、前記第2のフィルタIFの外周部分を支持する環状壁(外周支持部)JB1cと、第2のフィルタIFのほぼ中央部分と接触可能な中央支持部JS2とを設け、この中央支持部JS2は、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1にそれぞれ上流側突部JS2a及び下流側突部JS2bから構成され、環状壁(外周支持部)JB1cに囲まれるロウアージョイント部材JB1の一部に、前記アクチュエータ4に接続する導出口JS3を設けることで、アッパージョイント部材JB2とロウアージョイント部材JB1を接合するため超音波溶着を施す場合、超音波の影響で第2のフィルタIFの中央部分が振動するのを上流側突部JS2a及び下流側突部JS2bが抑えている。また、図10のように、環状壁(外周支持部)JB1c内側の凹部JB1cの中央よりも偏倚した位置に導出口JS3を設けることで、第2のフィルタが変形しても導出口JS3を塞ぐことがないようにしている。
【0030】
このように第2のフィルタIFが変形したり剥がれることをなくし、あるいは変形しても第2のフィルタIFの有効面積が制限されることがなく、所期のインク供給量を確保することができる。そして、インク流路JBaの導入口JB2bから流入した異物が第1のフィルタAFを通過した場合であっても、第2のフィルタIFによって、異物がアクチュエータ4内に侵入しないので、インク噴射に障害をきたすことがなく記録用紙上の記録品質が維持される。
尚、この発明は上述した実施の形態に限定される訳ではなく、それ以外の変更が可能である。供給される流体は、例えばインクに限らず、その他の液体等であってもよい。
【0031】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、2個の部材間に形成した流路内にフィルタを装着した流体供給装置において、前記2個の部材は、前記流路における流動方向軸線と平行な方向にそれぞれ延びかつ同軸線と直角な方向において対向して超音波溶着により接合されたものであって、前記2個の部材間に、外周をリブにより囲まれた前記流路が形成され、前記2個の部材の一方に、前記流路の端部と連通する凹部が形成され、前記フィルタは、前記軸線と平行に配置されて前記凹部を囲む外周支持部上に支持され、前記凹部にその底面から突出され前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な中央支持部が形成されているので、フィルタの外周部分を外周支持部を支持するとともに、フィルタのほぼ中央部分を外周支持部に囲まれた凹部から突出した中央支持部で接触可能に支持する。そのため、流路を形成する2個の部材を接合するため超音波溶着を施す場合、超音波の影響でフィルタの中央部分が振動した際に、その振幅が小さく(または無く)なって、外周支持部からフィルタが剥がれたり、変形することがなくなる。このため、フィルタの機能が果たせなくなったり、フィルタが変形して流路の構成部の一部と接触することにより、流体の供給不足をきたすことがなくなり、信頼性の高いフィルタ機能および流体供給を実現することができる。
【0032】
請求項2の発明によれば、前記2個の部材の他方には、前記フィルタと対向する天井面から突出し前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な第2の中央支持部材が形成され、前記フィルタのほぼ中央部分は上流側及び下流側の双方から支持されているので、流路を形成する2個の部材を接合するため超音波溶着を施す際、上流側突部及び下流側突部が、フィルタの中央部分の振動振幅を効果的に抑える。
【0033】
請求項3の発明によれば、前記凹部には、その底面から突出した前記中央支持部から偏倚した位置に流体導出口が形成されているので、流体導出口の位置に影響されることなくフィルタの中央部分の振動を効率よく抑えることができる。
【0034】
【0035】
請求項1の発明によれば、前記2個の部材は、前記流路における流動方向軸線と平行な方向にそれぞれ延びかつ同軸線と直角な方向において対向して接合されたものであって、前記フィルタは前記2個の部材のうち一方の部材上に前記軸線と平行に位置するので、フィルタの面積を大きくしても、装置全体が扁平且つ小型となって、例えばインクジェット記録ヘッド等において好適に実施できる。この場合、2個の部材の接合のため超音波溶着を施す場合、フィルタが変形して2個の部材の一方に接触することにより、フィルタの有効面積を減少させる問題が発生する可能性が大きくなるが、請求項1又は請求項3のように構成することにより、このような問題を解消してフィルタの有効面積を大きくし、しかも、装置全体を小型にすることができる。
【0036】
請求項4の発明によれば、前記流路は、インクジェット記録ヘッドにおける、インク滴を噴射するアクチュエータにインクを供給するインク流路であって、前記外周支持部に囲まれる前記部材の一部に、前記アクチュエータに接続する流体導出口を有するので、アクチュエータにインクを供給するインク流路に位置するフィルタは、超音波の影響を受けて、が剥がれたり変形することがなく、あるいは変形したとしても、アクチュエータに異物が侵入することを阻止し、かつインク流路におけるインクの所期の供給量を確保して、記録用紙上に鮮明な記録をすることができる。
【0037】
請求項5の発明によれば、前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合するので、上記のように、超音波の影響でフィルタの機能を損ねたり流体の供給量を確保できなくなるということがない信頼性の高い流路を容易に形成することができる。
【0038】
請求項6の発明によれば、前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合し、前記流体導出口に前記アクチュエータを接続するので、上記のように超音波の影響でフィルタの機能を損ねたりインクの供給量を確保できなくなるということがない信頼性の高いインク流路を形成し、記録用紙上に鮮明な記録をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの拡大斜視図であって、インク噴射側から見た斜視図である。
【図2】 本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの拡大斜視図であって、図1と反対側から見た斜視図である。
【図3】 本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドの要部の分解斜視図である。
【図4】 本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッド内のインク噴射用の主要部品を組み付けた状態を示す正面図である。
【図5】 本実施の形態に係るインクジェット記録ヘッドのジョイント部材の拡大分解斜視図である。
【図6】 本実施の形態に係るアクチュエータ基板に対してマニホールド部材を装着した状態を拡大して示す断面図である。
【図7】 本実施の形態に係るマニホールド部材を中間プレートの片側のみに接合した状態を示す拡大斜視図である。
【図8】 本実施の形態のインクジェット記録ヘッドの縦断面を示す拡大斜視図である。
【図9】 本実施の形態のフィルタの周囲を示す拡大断面図である。
【図10】 他の実施の形態のフィルタの周囲を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1 ・・・インクジェット記録ヘッド
2 ・・・アクチュエータ基板
2a ・・・インク溝
3 ・・・中間プレート
4 ・・・アクチュエータ部材
5 ・・・ノズルプレート
6 ・・・マニホールド部材
6a・・・インク供給管
6b・・・マニホールド流路
6c・・・第1の空間部
6d・・・第2空間部
6e・・・仮止め用空間部
6f・・・開口
7・・・ジョイントゴム
MB1・・・マニホールド流路用壁部
MB2・・・外側壁部
MB3・・・第2突出部
MB4・・・突出部
KB・・・カバー部材
SB・・・支持板
JB・・・ジョイント部材
JB1・・・アッパージョイント部材
JB2・・・ロウアージョイント部材
JB1a・・・供給管
JBa・・・インク流路
NA・・・ノズル孔
AF・・・第1のフィルタ
IF・・・第2のフィルタ
JB1b・・・環状壁(外周支持部)
JS2・・・中央支持部
JS2a・・・上流側突部
JS2b・・・下流側突部
JS3・・・導出口
Claims (6)
- 2個の部材間に形成した流路内にフィルタを装着した流体供給装置において、
前記2個の部材は、前記流路における流動方向軸線と平行な方向にそれぞれ延びかつ同軸線と直角な方向において対向して超音波溶着により接合されたものであって、前記2個の部材間に、外周をリブにより囲まれた前記流路が形成され、
前記2個の部材の一方に、前記流路の端部と連通する凹部が形成され、
前記フィルタは、前記軸線と平行に配置されて前記凹部を囲む外周支持部上に支持され、
前記凹部にその底面から突出され前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な中央支持部が形成されていることを特徴とする流体供給装置。 - 請求項1に記載の流体供給装置において、前記2個の部材の他方には、前記フィルタと対向する天井面から突出し前記フィルタのほぼ中央部分と接触可能な第2の中央支持部材が形成され、前記フィルタのほぼ中央部分は上流側及び下流側の双方から支持されていることを特徴とする流体供給装置。
- 請求項1または請求項2に記載の流体供給装置において、前記凹部には、その底面から突出した前記中央支持部から偏倚した位置に流体導出口が形成されていることを特徴とする流体供給装置。
- 請求項1から請求項3までのいずれかに記載の流体供給装置を備え、前記流路は、インク滴を噴射するアクチュエータにインクを供給するインク流路であって、前記流体導出口に、前記アクチュエータを接続したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
- 請求項1から請求項3までのいずれかに記載の流体供給装置の製造方法において、
前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合することを特徴とする流体供給装置の製造方法。 - 請求項4に記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法において、
前記外周支持部上に、前記フィルタを固着し、その後、前記2個の部材の他方を前記2個の部材の一方に超音波溶着により接合し、
前記流体導出口に前記アクチュエータを接続することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの製造方法。
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