JP4254168B2 - インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル（インク吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、所定の画像を記録している。
【０００３】
図７は、従来のインクジェットヘッドの構成を説明するための分解斜視図である。従来のインクジェットヘッドは、図７に示すように、フレーム１１０、ノズルチップ１２０、マニホールド１３０、ヘッド筐体１４０等から構成されている。
【０００４】
フレーム１１０は、図示されていないキャリッジに対して所定の位置関係をなすように厳密に位置決めされた状態で固定され、キャリッジとともに所定の方向に移動する部材である。このフレーム１１０は、ノズルチップ１２０及びマニホールド１３０を収納する収納部１１１を備えるとともに、ヘッド筐体１４０の係止用凹部１４１を係止させる係止用突起１１２を備えている。
【０００５】
ノズルチップ１２０は、その下端部にインク吐出口であるノズルを備えた薄板状の部材である。マニホールド１３０は、図７に示すように、ノズルチップ１２０の側部に取り付けられて、外部からノズルチップ１２０へとインクを導く分岐管としての機能を果たす部材である。マニホールド１３０には、図７に示すように、外部から流入したインクをノズルチップ１２０へと導くためのコの字型のインク流路１３１が設けられている。
【０００６】
インクジェットヘッドを組み立てる際には、かかるインク流路１３１内を洗浄して塵芥等の異物を除去する必要がある。従来は、マニホールド１３０に、洗浄液を流入させるための流入口１３２及び洗浄液を排出するための排出管１３３を設け、流入口１３２から洗浄液を流入させ、インク流路１３１内を通過して塵芥等を含んだ洗浄液を排出口１３３から排出させることによって、インク流路１３１内の洗浄を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のマニホールド１３０のインク流路１３１は、図７に示すようにコの字型とされているため、コーナ部１３４が流路抵抗となる。このため、洗浄液の流速を十分に確保することができず、洗浄効果が低下するという問題があった。
【０００８】
また、従来のマニホールド１３０の排出管１３３の排出口は、図７に示すように上方に向けられているため、そのままでは、インク流路１３１を洗浄する際に洗浄液が排出管１３３の排出口から上方に排出されてヘッド構成部品に飛散してしまう。このため、洗浄液回収用のパイプを排出管１３３に接続して洗浄液の排出方向を変える必要があるので、手間がかかっていた。
【０００９】
また、インクジェットヘッドを組み立てる際には、まずフレーム１１０の収納部１１１内にノズルチップ１２０及びマニホールド１３０を収納し、次いでフレーム１１０にヘッド筐体１４０を取り付けるが、この手順でインクジェットヘッドを組み立てると、マニホールド１３０の排出管１３３がヘッド筐体１４０の内部に収納されてしまう。このため、ヘッド筐体１４０内部に洗浄液回収用のパイプを挿入して排出管１３３に接続する必要があるが、かかる接続作業がきわめて煩雑であった。
【００１０】
一方、前記した煩雑なパイプ接続作業を回避する目的で、フレーム１１０にヘッド筐体１４０を取り付ける前にインク流路１３１の洗浄作業を行う場合があるが、このように組立作業の途中で洗浄作業を行うと、インクジェットヘッドの生産性が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明の課題は、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを提供することである。また、本発明の課題は、前記したインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出するノズルが下面に並設されたノズルチップと、前記ノズルチップの側部に装着され前記ノズルチップにインクを導くマニホールドと、前記マニホールドを収納する筐体と、前記ノズルチップの上方に配設され前記筐体に取り付けられる駆動回路基板と、を備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、前記ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の前記開口部と他方の前記開口部とが直線状インク流路で連通されてなり、
前記筐体は、前記マニホールドの前記開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口と、前記ノズル並設方向の端部に形成され前記露出口の上方へ立設される側壁部とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の開口部と他方の開口部とが直線状インク流路で連通されてなるため、インク流路洗浄の際には、一方の開口部に洗浄液を流入させ、直線状のインク流路を通過させた上で、他方の開口部から排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００１５】
また、マニホールドを収納する筐体を備え、この筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口を有するので、インク流路洗浄の際には、露出させない開口部に洗浄液を流入させ、インク流路を経由させて、露出させた開口部から洗浄液を外部に排出することができる。
【００１６】
ここで、露出させた開口部は、マニホールドのノズル並設方向の一方の端部に設けられ、ノズル並設方向の一方の方向に向けて開口しているため、露出させた開口部から外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを露出させた開口部に接続する必要がない。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体は、
前記マニホールドの前記開口部の何れか一方に外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方へと外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有するので、インク流路洗浄の際には、外部から筐体の配管接続口に洗浄液回収用のパイプを挿入し、マニホールドの開口部の何れか一方に接続することができる。
【００１９】
従って、洗浄液回収用の配管をマニホールドの開口部に接続する作業がきわめて容易となる。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを備えるので、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下は本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。
【００２３】
まず、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、インクジェットヘッド２、キャリッジ３、キャリッジレール４、インクタンク５、インク供給管６、メンテナンスユニット７、保湿ユニット１３等を備えて構成される。インクジェットプリンタ１は、所定の記録媒体Ｍにインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに所定の画像を形成するものである。
【００２４】
インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体Ｍは、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における矢印Ａの方向（以下、「主走査方向Ａ」という）と直行する副走査方向に、図示しない搬送手段によって搬送される。
【００２５】
インクジェットヘッド２は、インクを吐出するノズルを備え、キャリッジ３の記録領域Ｃ上での往復移動による走査と併行してインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに画像を形成するものである。インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルが並設された（後述する）ノズル面２１ｂが記録媒体Ｍと対向するように配置された状態でキャリッジ３に取り付けられる。なお、インクジェットヘッド２は、ノズル吐出方向が垂直下向きとなるように垂直置きしたり、ノズル吐出方向が水平方向となるように水平置きしたりして使用に供することができる。
【００２６】
本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１においては、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２がキャリッジ３に設置されている。４個のインクジェットヘッド２は、図１に示すように副走査方向から見て３列に配列されており、中央の列には２個のインクジェットヘッド２が副走査方向に隣接するように配置されている。
【００２７】
なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成の詳細については、図２から図６を用いて後述することとする。
【００２８】
キャリッジ３は、インクジェットヘッド２を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて主走査方向Ａに移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体Ｍ上の主走査が行われる。
【００２９】
インクタンク５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留するものであり、４個のインクジェットヘッド２の各々に対応するように４個設置されている。インク供給管６は、インクジェットヘッド２とインクタンク５とを連通接続するように設けられる。インクタンク５内のインクは、このインク供給管６を介してインクジェットヘッド２に導かれる。
【００３０】
メンテナンスユニット７は、一連のメンテナンス動作によりインクジェットヘッド２内の異物を除去して、インクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させるものである。メンテナンスユニット７は、メンテナンス領域Ｄに配置されており、吸引キャップ８、吸引ポンプ９、インク受器１０、清掃ブレード１１、廃インクタンク１２等を有して構成される。
【００３１】
吸引キャップ８は、吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１２と連通しており、メンテナンス動作時に上昇してインクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆う。吸引キャップ８は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個配置されている。
【００３２】
吸引ポンプ９は、図示していないシリンダポンプやチューブポンプを有して構成されており、インクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生させるものである。インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを吸引キャップ８で覆った状態で吸引ポンプ９を作動させることにより、インクジェットヘッド２内部のインクを吸引することができる。
【００３３】
インク受器１０は、インクジェットヘッド２内部のインク吸引後、インクジェットヘッド２によって予備吐出されたインクを受けるものである。清掃ブレード１１は、インクジェットヘッド２によって予備吐出を行った後、ノズル面２１ｂに付着しているインクを除去するものである。廃インクタンク１２は、吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留するように機能する。
【００３４】
保湿ユニット１３は、ホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ１４を有して構成される。保湿キャップ１４は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面２１ｂを覆う事でノズル内のインクを保湿するという機能を果たす。保湿キャップ１４は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個設けられている。
【００３５】
次に、図２から図６を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成について説明する。図２は本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の分解斜視図であり、図３は、図２に示したインクジェットヘッド２を背面側（図２の矢印IIIの方向）から見た状態の分解斜視図である。
【００３６】
図４から図６は、本発明の主要部を説明するためのものである。図４は、インクジェットヘッド２を構成するマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を示す拡大斜視図であり、図５は、図４に示したマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を組み立てた状態を示す拡大斜視図である。また、図６は、組み立てた状態のマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を筐体フレーム２０に装着した状態を示す拡大斜視図である。
【００３７】
本実施の形態に係るインクジェットヘッド２は、図２及び図３に示すように、筐体フレーム２０と、ノズルチップ２１と、２つのマニホールド２２ａ、２２ｂと、キャップ受け板２３と、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂと、駆動回路基板２５ａ、２５ｂと、内部コネクタ２６ａ、２６ｂと、外部コネクタ２７と、配線支持板２８と、第２フレキシブル配線基板２９と、カバー３０と、を備えて構成される。
【００３８】
筐体フレーム２０は、本発明における筐体であり、アルミニウムを材料としてダイキャスト法により一体成形されてなる部材であり、ノズルチップ２１、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を収納する基端フレーム部２０ａ、基端フレーム部２０ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部２０ｂ、２０ｃ、両側壁部２０ｂ、２０ｃに架け渡すように形成された放熱板２０ｄ及びコネクタ支持部２０ｅ、両側壁部２０ｂ、２０ｃの内側にそれぞれ形成されたノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇ等を備えている。
【００３９】
基端フレーム部２０ａには、接着剤によって、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３が固定される。かかる基端フレーム部２０ａには、固定されたマニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢを露出させる（後述する）露出口２０ｐが設けられている（図２及び図６参照）。
【００４０】
ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、ノズルチップ２１の上端部２１ｃの両端を各々保持するものである。放熱板２０ｄは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂを接合させるものである。コネクタ支持部２０ｅは、外部コネクタ２７を支持するように機能するものである。
【００４１】
基端フレーム部２０ａの外周には、３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊと、２つのボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌと、が設けられている。３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊは、キャリッジ３に対してインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。かかる位置決めの後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトが、ボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌに挿通される。
【００４２】
また、筐体フレーム２０には、外部からのインクを導入する流路コネクタ２０ｍが形成されており、この流路コネクタ２０ｍは、側壁２０ｃに設けられた流路形成部２０ｎ内のインク流路に連通している。かかる流路形成部２０ｎ内のインク流路は、各マニホールド２２ａ、２２ｂに形成されたインク流路に接続する。流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して各マニホールド２２ａ、２２ｂのインク流路に到達したインクは、さらにノズルチップ２１の各ノズルに導入される。
【００４３】
ノズルチップ２１は、本発明におけるチップであり、その下端部２１ａに複数のノズルを備えた薄板状の部材である。ノズルチップ２１の下端部２１ａの端面（以下、「ノズル面」という）２１ｂには、インク吐出口であるノズルが、図２の矢印Ｅの方向（以下、「ノズル並設方向Ｅ」という）に連続して形成されている。かかるノズル並設方向Ｅに連続して形成されたノズルの列を、以下「ノズル列」ということとする。インクジェットヘッド２は、ノズル列が２列構成されたものである。
【００４４】
ノズルチップ２１は、ノズル並設方向Ｅに長尺な外形を有しており、ノズル並設方向Ｅと主走査方向Ａとが直行するようにキャリッジ３に搭載される。ノズルチップ２１の上端部２１ｃ近傍の側面には、後述する各々第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂを接続するための電極が設けられている。ノズルチップ２１の両側面には、各々マニホールド２２ａ、２２ｂが取り付けられる。
【００４５】
ここで、本発明の主要部を構成するマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４６】
マニホールド２２ａ、２２ｂは、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して外部から導入されたインクを、ノズルチップ２１の各ノズルに分岐させて供給する分岐管としての機能を果たす部材である。
【００４７】
マニホールド２２ａには、ノズル並設方向Ｅの両方向に向けて各々開口する開口部を有する流路管２２ａＡ、２２ａＢが設けられており、これら流路管２２ａＡ、２２ａＢは、直線状インク流路２２ａＣによって連通されている（図４参照）。同様に、マニホールド２２ｂには、図４に示すようにノズル並設方向Ｅの両方向に向けて各々開口する開口部を有する流路管２２ｂＡ、２２ｂＢが設けられており、これら流路管２２ｂＡ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ｂＣによって連通されている（図４参照）。
【００４８】
マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡは、後述するキャップ受け板２３のインク受け部材２３ａに溜められたインクや洗浄液を、マニホールド２２ａ、２２ｂ内に流入させるという機能を果たす。
【００４９】
マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを洗浄する際に機能するものである。すなわち、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡから流入して直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過した洗浄液を、外部に排出するという機能を果たす。なお、これら他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣの洗浄が終了した後に密封される。
【００５０】
マニホールド２２ａ、２２ｂのノズルチップ２１の側面側には、フィルタ設置部ａ１、ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ２、ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１、ａ２に熱圧着又は接着により取り付けられるのが好ましい。フィルタ設置部ａ１を図３に、フィルタ設置部ａ２を図２に、それぞれ示している。
【００５１】
キャップ受け板２３は、ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端に取り付けられる部材であり、吸引キャップ８や保湿キャップ１４を受けてこれらと密着するものである。ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端にキャップ受け板２３を取り付けた際に、キャップ受け板２３に設けられた開口部２３ａを介してノズル面２１ｂが露出することとなる。
【００５２】
キャップ受け板２３は、インク受け部材２３ｂを備えている。インク受け部材２３ｂは、キャップ受け板２３を筐体フレーム２０の下方に取り付けた際に、筐体フレーム２０の流路形成部２０ｎ内のインク流路に連通するような位置に配置される。このため、筐体フレーム２０の流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して導かれたインクは、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂに溜められる。
【００５３】
また、インク受け部材２３ｂは、図５に示すようにキャップ受け板２３をマニホールド２２ａ、２２ｂの下端に取り付けた際に、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡの開口部の下方に配置される。このため、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介してキャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂに導かれ溜められたインクは、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡによって、マニホールド２２ａ、２２ｂ内に流入することとなる。
【００５４】
これらマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３から構成されるユニット（図５参照）を、筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａに装着した状態を図６に示している。筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａには、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢを外部に露出させる露出口２０ｐが設けられている。
【００５５】
かかる露出口２０ｐは、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢへと外部から配管の接続を可能とする配管接続口としても機能する。マニホールド２２ａ、２２ｂの直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを洗浄する際に、洗浄液回収用のパイプ（配管）を他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに接続することによって、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから排出される洗浄液を、洗浄液回収用のパイプを介して所定の外部タンクに導くことができる。
【００５６】
第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、ノズルチップ２１の電極に接続され、駆動回路基板２５ａ等とノズルチップ２１とを電気的に接続するためのものである。第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、後述する駆動回路基板２５ａ、２５ｂに接続され、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７等を介して、外部に電気的に接続される。
【００５７】
駆動回路基板２５ａ、２５ｂと外部との電気的接続は、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７及び第２フレキシブル配線基板２９により行われる。
【００５８】
内部コネクタ２６ａ、２６ｂは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂに各々実装されている。第２フレキシブル配線基板２９の外部電極は、外部コネクタ２７に接続されており、かかる外部電極を含む第２フレキシブル配線基板２９の一部は配線支持板２８上に貼付されて支持されている。第２フレキシブル配線基板２９の端部は二股に分かれるように配線支持板２８から延設され、その先端にそれぞれ内部電極が形成されている。これら内部電極が、各内部コネクタ２６ａ、２６ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２７はキャリッジ３に設置されたコネクタに接続される。
【００５９】
筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、ヘッド筐体の４側面と上端面（ノズル面２１ｂと反対側の面）が構成される。ヘッド筐体の上端面を構成するカバー３０の端面には、コネクタ保持開口３０ａが形成されている。筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、外部コネクタ２７及び配線支持板２８は、コネクタ保持開口３０ａによって保持される。
【００６０】
次に、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の製造方法について説明する。
【００６１】
まず、所定の外形を有するチップに、インク供給用のスリットや電極２１ｄを形成し、これらスリットや電極を洗浄する（チップ製作・洗浄工程）。このチップの下端にノズルプレートを貼付するとノズルチップ２１が完成するが、本実施の形態においては、チップの下端にノズルプレートを貼付する前に、チップの両側面にマニホールド２２ａ、２２ｂを取り付ける（マニホールド取付工程）。
【００６２】
次いで、チップの下端にノズルプレートを貼付して、ノズルチップ２１とする（ノズルプレート貼付工程）。ノズルプレートは、微小な孔（ノズル）が穿設された薄板状部材であり、ノズル面２１ｂを構成するものである。
【００６３】
次いで、ノズルチップ２１の電極に、第１フレキシブル配線基板２２ａ、２２ｂを接続する（配線工程）。次いで、ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端部に、キャップ受け板２３を装着する（キャップ受け板装着工程）。次いで、これら一体化させたノズルチップ２１、マニホールド２２ａ、２２ｂ、キャップ受け板２３、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂ及び駆動回路基板２５ａ、２５ｂを、筐体フレーム２０に取り付ける（筐体取付工程）。
【００６４】
以上の工程を経た段階で、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ、流路形成部２０ｎ内のインク流路、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂ、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣ、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢ、からなるインク流路が形成されるので、流路コネクタ２０ｍから洗浄液を流し込んで、形成されたインク流路全体を洗浄する（インク流路洗浄工程）。
【００６５】
流路コネクタ２０ｍ、流路形成部２０ｎ内のインク流路、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂ、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過した洗浄液は、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから排出される。
【００６６】
かかるインク流路洗浄工程を経た後、筐体フレーム２０にカバー３０を取り付けて、インクジェットヘッド２の製造を完了する。この後、駆動回路基板２５ａ、２５ｂに実装された内部コネクタ２６ａ、２６ｂを第２フレキシブル配線基板２９に接続するとともに、外部コネクタ２７をキャリッジ３のコネクタに接続して、インクジェットヘッド２とキャリッジ３とを電気的に接続する。
【００６７】
本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡと他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢとが、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣで連通されてなるため、インク流路洗浄工程において、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡの開口部に洗浄液を流入させ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過させた上で、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部から洗浄液を排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００６８】
また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂを収納する筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａを備え、この基端フレーム部２０ａが、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部を外部に露出させる露出口２０ｐを有するので、インク流路洗浄工程において、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡに洗浄液を流入させ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを経由させた上で、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから洗浄液を外部に排出することができる。
【００６９】
ここで、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部は、マニホールド２２ａ、２２ｂのノズル並設方向Ｅの一方の端部に設けられ、ノズル並設方向Ｅの一方の方向に向けて開口しているため、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに接続する必要がない。また、マニホールド２２ａ、２２ｂを筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａに収納した状態で直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣの洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッド２の生産性を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂを収納する筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａを備え、この基端フレーム部２０ａが、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢへと外部から配管の接続を可能とする配管接続口としての露出口２０ｐを有するので、インク流路洗浄工程において、露出口２０ｐから露出している他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに洗浄液回収用のパイプ接続することができる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の開口部と他方の開口部とが直線状インク流路で連通されてなるため、インク流路洗浄の際には、一方の開口部に洗浄液を流入させ、直線状インク流路を通過させた上で、他方の開口部から排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００７２】
また、マニホールドを収納する筐体を備え、この筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口を有するので、インク流路洗浄の際には、露出させない開口部に洗浄液を流入させ、インク流路を経由させて、露出させた開口部から外部に排出することができる。
【００７３】
ここで、露出させた開口部は、マニホールドのノズル並設方向の一方の端部に設けられ、ノズル並設方向の一方の方向に向けて開口しているため、露出させた開口部から外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを露出させた開口部に接続する必要がない。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方へと外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有するので、インク流路洗浄の際には、外部から筐体の配管接続口に洗浄液回収用のパイプを挿入し、マニホールドの開口部の何れか一方に接続することができる。
【００７５】
従って、洗浄液回収用の配管をマニホールドの開口部に接続する作業がきわめて容易となる。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００７６】
請求項３に記載の発明によれば、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの概要を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２に示したインクジェットヘッドを矢印IIIの方向から見た状態の分解斜視図である。
【図４】図２に示したインクジェットヘッドを構成するマニホールド及びキャップ受け板を示す拡大斜視図である。
【図５】図４に示したマニホールド及びキャップ受け板を組み立てた状態を示す拡大斜視図である。
【図６】図５に示したマニホールド及びキャップ受け板を筐体フレームの基端フレーム部に装着した状態を示す拡大斜視図である。
【図７】従来のインクジェットヘッドの構成の一部を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ キャリッジレール
５ インクタンク
６ インク供給管
７ メンテナンスユニット
８ 吸引キャップ
９ 吸引ポンプ
１０ インク受器
１１ 清掃ブレード
１２ 廃インクタンク
１３ 保湿ユニット
１４ 保湿キャップ
２０ 筐体フレーム（枠状部材）
２０ａ 基端フレーム部
２０ｂ、２０ｃ 側壁部
２０ｄ 放熱板
２０ｅ コネクタ支持部
２０ｆ、２０ｇ ノズルチップ保持部
２０ｈ〜２０ｊ 支点当接部
２０ｋ、２０ｌ ボルト挿通孔
２０ｍ 流路コネクタ
２０ｎ 流路形成部
２０ｐ 露出口
２１ ノズルチップ
２１ａ 下端部
２１ｂ ノズル面
２２ａ、２２ｂ マニホールド
２２ａＡ、２２ｂＡ 一方の流路管
２２ａＢ、２２ｂＢ 他方の流路管
２２ａＣ、２２ｂＣ 直線状インク流路
２３ キャップ受け板
２３ａ 開口部
２３ｂ インク受け部材
２４ａ、２４ｂ 第１フレキシブル配線基板
２５ａ、２５ｂ 駆動回路基板
２６ａ、２６ｂ 内部コネクタ
２７ 外部コネクタ
２８ 配線支持板
２９ 第２フレキシブル配線基板
３０ カバー
３０ａ コネクタ保持開口
１１０ フレーム
１１１ 収納部
１１２ 係止用突起
１２０ ノズルチップ
１３０ マニホールド
１３１ インク流路
１３２ 流入口
１３３ 排出管
１３４ コーナ部
１４０ ヘッド筐体
１４１ 係止用凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、用紙やプラスチック薄板等の記録媒体にインクを吐出して所定の画像を記録するインクジェットプリンタが提案され、実用化されている。インクジェットプリンタは、ノズル（インク吐出口）を有するインクジェットヘッドを備えており、かかるインクジェットヘッドを所定の方向に移動させながらノズルから記録媒体に向けてインクを吐出することにより、所定の画像を記録している。
【０００３】
図７は、従来のインクジェットヘッドの構成を説明するための分解斜視図である。従来のインクジェットヘッドは、図７に示すように、フレーム１１０、ノズルチップ１２０、マニホールド１３０、ヘッド筐体１４０等から構成されている。
【０００４】
フレーム１１０は、図示されていないキャリッジに対して所定の位置関係をなすように厳密に位置決めされた状態で固定され、キャリッジとともに所定の方向に移動する部材である。このフレーム１１０は、ノズルチップ１２０及びマニホールド１３０を収納する収納部１１１を備えるとともに、ヘッド筐体１４０の係止用凹部１４１を係止させる係止用突起１１２を備えている。
【０００５】
ノズルチップ１２０は、その下端部にインク吐出口であるノズルを備えた薄板状の部材である。マニホールド１３０は、図７に示すように、ノズルチップ１２０の側部に取り付けられて、外部からノズルチップ１２０へとインクを導く分岐管としての機能を果たす部材である。マニホールド１３０には、図７に示すように、外部から流入したインクをノズルチップ１２０へと導くためのコの字型のインク流路１３１が設けられている。
【０００６】
インクジェットヘッドを組み立てる際には、かかるインク流路１３１内を洗浄して塵芥等の異物を除去する必要がある。従来は、マニホールド１３０に、洗浄液を流入させるための流入口１３２及び洗浄液を排出するための排出管１３３を設け、流入口１３２から洗浄液を流入させ、インク流路１３１内を通過して塵芥等を含んだ洗浄液を排出口１３３から排出させることによって、インク流路１３１内の洗浄を行っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のマニホールド１３０のインク流路１３１は、図７に示すようにコの字型とされているため、コーナ部１３４が流路抵抗となる。このため、洗浄液の流速を十分に確保することができず、洗浄効果が低下するという問題があった。
【０００８】
また、従来のマニホールド１３０の排出管１３３の排出口は、図７に示すように上方に向けられているため、そのままでは、インク流路１３１を洗浄する際に洗浄液が排出管１３３の排出口から上方に排出されてヘッド構成部品に飛散してしまう。このため、洗浄液回収用のパイプを排出管１３３に接続して洗浄液の排出方向を変える必要があるので、手間がかかっていた。
【０００９】
また、インクジェットヘッドを組み立てる際には、まずフレーム１１０の収納部１１１内にノズルチップ１２０及びマニホールド１３０を収納し、次いでフレーム１１０にヘッド筐体１４０を取り付けるが、この手順でインクジェットヘッドを組み立てると、マニホールド１３０の排出管１３３がヘッド筐体１４０の内部に収納されてしまう。このため、ヘッド筐体１４０内部に洗浄液回収用のパイプを挿入して排出管１３３に接続する必要があるが、かかる接続作業がきわめて煩雑であった。
【００１０】
一方、前記した煩雑なパイプ接続作業を回避する目的で、フレーム１１０にヘッド筐体１４０を取り付ける前にインク流路１３１の洗浄作業を行う場合があるが、このように組立作業の途中で洗浄作業を行うと、インクジェットヘッドの生産性が低下してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明の課題は、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを提供することである。また、本発明の課題は、前記したインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
インクを吐出するノズルが下面に並設されたノズルチップと、前記ノズルチップの側部に装着され前記ノズルチップにインクを導くマニホールドと、前記マニホールドを収納する筐体と、前記ノズルチップの上方に配設され前記筐体に取り付けられる駆動回路基板と、を備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、前記ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の前記開口部と他方の前記開口部とが直線状インク流路で連通されてなり、
前記筐体は、前記マニホールドの前記開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口と、前記ノズル並設方向の端部に形成され前記露出口の上方へ立設される側壁部とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の開口部と他方の開口部とが直線状インク流路で連通されてなるため、インク流路洗浄の際には、一方の開口部に洗浄液を流入させ、直線状のインク流路を通過させた上で、他方の開口部から排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００１５】
また、マニホールドを収納する筐体を備え、この筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口を有するので、インク流路洗浄の際には、露出させない開口部に洗浄液を流入させ、インク流路を経由させて、露出させた開口部から洗浄液を外部に排出することができる。
【００１６】
ここで、露出させた開口部は、マニホールドのノズル並設方向の一方の端部に設けられ、ノズル並設方向の一方の方向に向けて開口しているため、露出させた開口部から外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを露出させた開口部に接続する必要がない。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記筐体は、
前記マニホールドの前記開口部の何れか一方に外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方へと外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有するので、インク流路洗浄の際には、外部から筐体の配管接続口に洗浄液回収用のパイプを挿入し、マニホールドの開口部の何れか一方に接続することができる。
【００１９】
従って、洗浄液回収用の配管をマニホールドの開口部に接続する作業がきわめて容易となる。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、インクジェットプリンタであって、
請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを備えるので、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下は本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。
【００２３】
まず、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、インクジェットヘッド２、キャリッジ３、キャリッジレール４、インクタンク５、インク供給管６、メンテナンスユニット７、保湿ユニット１３等を備えて構成される。インクジェットプリンタ１は、所定の記録媒体Ｍにインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに所定の画像を形成するものである。
【００２４】
インクジェットプリンタ１により画像が形成される記録媒体Ｍは、図１における記録領域Ｃを通過するようにして、図１における矢印Ａの方向（以下、「主走査方向Ａ」という）と直行する副走査方向に、図示しない搬送手段によって搬送される。
【００２５】
インクジェットヘッド２は、インクを吐出するノズルを備え、キャリッジ３の記録領域Ｃ上での往復移動による走査と併行してインクを吐出することにより、記録媒体Ｍに画像を形成するものである。インクジェットヘッド２は、インクを吐出するためのノズルが並設された（後述する）ノズル面２１ｂが記録媒体Ｍと対向するように配置された状態でキャリッジ３に取り付けられる。なお、インクジェットヘッド２は、ノズル吐出方向が垂直下向きとなるように垂直置きしたり、ノズル吐出方向が水平方向となるように水平置きしたりして使用に供することができる。
【００２６】
本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１においては、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個のインクジェットヘッド２がキャリッジ３に設置されている。４個のインクジェットヘッド２は、図１に示すように副走査方向から見て３列に配列されており、中央の列には２個のインクジェットヘッド２が副走査方向に隣接するように配置されている。
【００２７】
なお、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成の詳細については、図２から図６を用いて後述することとする。
【００２８】
キャリッジ３は、インクジェットヘッド２を搭載し、キャリッジレール４に沿ってホームポジション領域Ｂからメンテナンス領域Ｄにかけて主走査方向Ａに移動する。記録領域Ｃにおいては、キャリッジ３の動作により、記録媒体Ｍ上の主走査が行われる。
【００２９】
インクタンク５はインクジェットヘッド２に供給するためのインクを貯留するものであり、４個のインクジェットヘッド２の各々に対応するように４個設置されている。インク供給管６は、インクジェットヘッド２とインクタンク５とを連通接続するように設けられる。インクタンク５内のインクは、このインク供給管６を介してインクジェットヘッド２に導かれる。
【００３０】
メンテナンスユニット７は、一連のメンテナンス動作によりインクジェットヘッド２内の異物を除去して、インクジェットヘッド２のインク吐出状態を良好な状態に回復させるものである。メンテナンスユニット７は、メンテナンス領域Ｄに配置されており、吸引キャップ８、吸引ポンプ９、インク受器１０、清掃ブレード１１、廃インクタンク１２等を有して構成される。
【００３１】
吸引キャップ８は、吸引ポンプ９を介して廃インクタンク１２と連通しており、メンテナンス動作時に上昇してインクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆う。吸引キャップ８は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個配置されている。
【００３２】
吸引ポンプ９は、図示していないシリンダポンプやチューブポンプを有して構成されており、インクジェットヘッド２内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生させるものである。インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを吸引キャップ８で覆った状態で吸引ポンプ９を作動させることにより、インクジェットヘッド２内部のインクを吸引することができる。
【００３３】
インク受器１０は、インクジェットヘッド２内部のインク吸引後、インクジェットヘッド２によって予備吐出されたインクを受けるものである。清掃ブレード１１は、インクジェットヘッド２によって予備吐出を行った後、ノズル面２１ｂに付着しているインクを除去するものである。廃インクタンク１２は、吸引ポンプ９の動作によりインクジェットヘッド２から吸引されたインクや、インクジェットヘッド２から予備吐出されたインクを貯留するように機能する。
【００３４】
保湿ユニット１３は、ホームポジション領域Ｂに配置され、保湿キャップ１４を有して構成される。保湿キャップ１４は、インクジェットヘッド２が待機状態にある時、ノズル面２１ｂを覆う事でノズル内のインクを保湿するという機能を果たす。保湿キャップ１４は、各インクジェットヘッド２のノズル面２１ｂを覆うことができるように４個設けられている。
【００３５】
次に、図２から図６を参照して、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の構成について説明する。図２は本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の分解斜視図であり、図３は、図２に示したインクジェットヘッド２を背面側（図２の矢印IIIの方向）から見た状態の分解斜視図である。
【００３６】
図４から図６は、本発明の主要部を説明するためのものである。図４は、インクジェットヘッド２を構成するマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を示す拡大斜視図であり、図５は、図４に示したマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を組み立てた状態を示す拡大斜視図である。また、図６は、組み立てた状態のマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を筐体フレーム２０に装着した状態を示す拡大斜視図である。
【００３７】
本実施の形態に係るインクジェットヘッド２は、図２及び図３に示すように、筐体フレーム２０と、ノズルチップ２１と、２つのマニホールド２２ａ、２２ｂと、キャップ受け板２３と、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂと、駆動回路基板２５ａ、２５ｂと、内部コネクタ２６ａ、２６ｂと、外部コネクタ２７と、配線支持板２８と、第２フレキシブル配線基板２９と、カバー３０と、を備えて構成される。
【００３８】
筐体フレーム２０は、本発明における筐体であり、アルミニウムを材料としてダイキャスト法により一体成形されてなる部材であり、ノズルチップ２１、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３を収納する基端フレーム部２０ａ、基端フレーム部２０ａの長手方向の両端からそれぞれ立設された側壁部２０ｂ、２０ｃ、両側壁部２０ｂ、２０ｃに架け渡すように形成された放熱板２０ｄ及びコネクタ支持部２０ｅ、両側壁部２０ｂ、２０ｃの内側にそれぞれ形成されたノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇ等を備えている。
【００３９】
基端フレーム部２０ａには、接着剤によって、マニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３が固定される。かかる基端フレーム部２０ａには、固定されたマニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢを露出させる（後述する）露出口２０ｐが設けられている（図２及び図６参照）。
【００４０】
ノズルチップ保持部２０ｆ、２０ｇは、ノズルチップ２１の上端部２１ｃの両端を各々保持するものである。放熱板２０ｄは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂを接合させるものである。コネクタ支持部２０ｅは、外部コネクタ２７を支持するように機能するものである。
【００４１】
基端フレーム部２０ａの外周には、３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊと、２つのボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌと、が設けられている。３つの支点当接部２０ｈ、２０ｉ、２０ｊは、キャリッジ３に対してインクジェットヘッド２を位置決めする際に、キャリッジ３側の３支点に当接して支持される部分である。かかる位置決めの後、インクジェットヘッド２をキャリッジ３に固定するためのボルトが、ボルト挿通孔２０ｋ、２０ｌに挿通される。
【００４２】
また、筐体フレーム２０には、外部からのインクを導入する流路コネクタ２０ｍが形成されており、この流路コネクタ２０ｍは、側壁２０ｃに設けられた流路形成部２０ｎ内のインク流路に連通している。かかる流路形成部２０ｎ内のインク流路は、各マニホールド２２ａ、２２ｂに形成されたインク流路に接続する。流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して各マニホールド２２ａ、２２ｂのインク流路に到達したインクは、さらにノズルチップ２１の各ノズルに導入される。
【００４３】
ノズルチップ２１は、本発明におけるチップであり、その下端部２１ａに複数のノズルを備えた薄板状の部材である。ノズルチップ２１の下端部２１ａの端面（以下、「ノズル面」という）２１ｂには、インク吐出口であるノズルが、図２の矢印Ｅの方向（以下、「ノズル並設方向Ｅ」という）に連続して形成されている。かかるノズル並設方向Ｅに連続して形成されたノズルの列を、以下「ノズル列」ということとする。インクジェットヘッド２は、ノズル列が２列構成されたものである。
【００４４】
ノズルチップ２１は、ノズル並設方向Ｅに長尺な外形を有しており、ノズル並設方向Ｅと主走査方向Ａとが直行するようにキャリッジ３に搭載される。ノズルチップ２１の上端部２１ｃ近傍の側面には、後述する各々第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂを接続するための電極が設けられている。ノズルチップ２１の両側面には、各々マニホールド２２ａ、２２ｂが取り付けられる。
【００４５】
ここで、本発明の主要部を構成するマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３について、図４及び図５を用いて説明する。
【００４６】
マニホールド２２ａ、２２ｂは、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して外部から導入されたインクを、ノズルチップ２１の各ノズルに分岐させて供給する分岐管としての機能を果たす部材である。
【００４７】
マニホールド２２ａには、ノズル並設方向Ｅの両方向に向けて各々開口する開口部を有する流路管２２ａＡ、２２ａＢが設けられており、これら流路管２２ａＡ、２２ａＢは、直線状インク流路２２ａＣによって連通されている（図４参照）。同様に、マニホールド２２ｂには、図４に示すようにノズル並設方向Ｅの両方向に向けて各々開口する開口部を有する流路管２２ｂＡ、２２ｂＢが設けられており、これら流路管２２ｂＡ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ｂＣによって連通されている（図４参照）。
【００４８】
マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡは、後述するキャップ受け板２３のインク受け部材２３ａに溜められたインクや洗浄液を、マニホールド２２ａ、２２ｂ内に流入させるという機能を果たす。
【００４９】
マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを洗浄する際に機能するものである。すなわち、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡから流入して直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過した洗浄液を、外部に排出するという機能を果たす。なお、これら他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢは、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣの洗浄が終了した後に密封される。
【００５０】
マニホールド２２ａ、２２ｂのノズルチップ２１の側面側には、フィルタ設置部ａ１、ａ２が設けられている。フィルタ設置部ａ１に対してフィルタａ３が取り付けられ、フィルタ設置部ａ２に対してフィルタａ４が取り付けられる。なお、各フィルタａ２、ａ４は、各々対応するフィルタ設置部ａ１、ａ２に熱圧着又は接着により取り付けられるのが好ましい。フィルタ設置部ａ１を図３に、フィルタ設置部ａ２を図２に、それぞれ示している。
【００５１】
キャップ受け板２３は、ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端に取り付けられる部材であり、吸引キャップ８や保湿キャップ１４を受けてこれらと密着するものである。ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端にキャップ受け板２３を取り付けた際に、キャップ受け板２３に設けられた開口部２３ａを介してノズル面２１ｂが露出することとなる。
【００５２】
キャップ受け板２３は、インク受け部材２３ｂを備えている。インク受け部材２３ｂは、キャップ受け板２３を筐体フレーム２０の下方に取り付けた際に、筐体フレーム２０の流路形成部２０ｎ内のインク流路に連通するような位置に配置される。このため、筐体フレーム２０の流路形成部２０ｎ内のインク流路を介して導かれたインクは、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂに溜められる。
【００５３】
また、インク受け部材２３ｂは、図５に示すようにキャップ受け板２３をマニホールド２２ａ、２２ｂの下端に取り付けた際に、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡの開口部の下方に配置される。このため、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ及び流路形成部２０ｎ内のインク流路を介してキャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂに導かれ溜められたインクは、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡによって、マニホールド２２ａ、２２ｂ内に流入することとなる。
【００５４】
これらマニホールド２２ａ、２２ｂ及びキャップ受け板２３から構成されるユニット（図５参照）を、筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａに装着した状態を図６に示している。筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａには、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢを外部に露出させる露出口２０ｐが設けられている。
【００５５】
かかる露出口２０ｐは、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢへと外部から配管の接続を可能とする配管接続口としても機能する。マニホールド２２ａ、２２ｂの直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを洗浄する際に、洗浄液回収用のパイプ（配管）を他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに接続することによって、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから排出される洗浄液を、洗浄液回収用のパイプを介して所定の外部タンクに導くことができる。
【００５６】
第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、ノズルチップ２１の電極に接続され、駆動回路基板２５ａ等とノズルチップ２１とを電気的に接続するためのものである。第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂは、後述する駆動回路基板２５ａ、２５ｂに接続され、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７等を介して、外部に電気的に接続される。
【００５７】
駆動回路基板２５ａ、２５ｂと外部との電気的接続は、内部コネクタ２６ａ、２６ｂ、外部コネクタ２７及び第２フレキシブル配線基板２９により行われる。
【００５８】
内部コネクタ２６ａ、２６ｂは、駆動回路基板２５ａ、２５ｂに各々実装されている。第２フレキシブル配線基板２９の外部電極は、外部コネクタ２７に接続されており、かかる外部電極を含む第２フレキシブル配線基板２９の一部は配線支持板２８上に貼付されて支持されている。第２フレキシブル配線基板２９の端部は二股に分かれるように配線支持板２８から延設され、その先端にそれぞれ内部電極が形成されている。これら内部電極が、各内部コネクタ２６ａ、２６ｂに接続される。インクジェットヘッド２の実装時には、外部コネクタ２７はキャリッジ３に設置されたコネクタに接続される。
【００５９】
筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、ヘッド筐体の４側面と上端面（ノズル面２１ｂと反対側の面）が構成される。ヘッド筐体の上端面を構成するカバー３０の端面には、コネクタ保持開口３０ａが形成されている。筐体フレーム２０にカバー３０が取り付けられると、外部コネクタ２７及び配線支持板２８は、コネクタ保持開口３０ａによって保持される。
【００６０】
次に、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２の製造方法について説明する。
【００６１】
まず、所定の外形を有するチップに、インク供給用のスリットや電極２１ｄを形成し、これらスリットや電極を洗浄する（チップ製作・洗浄工程）。このチップの下端にノズルプレートを貼付するとノズルチップ２１が完成するが、本実施の形態においては、チップの下端にノズルプレートを貼付する前に、チップの両側面にマニホールド２２ａ、２２ｂを取り付ける（マニホールド取付工程）。
【００６２】
次いで、チップの下端にノズルプレートを貼付して、ノズルチップ２１とする（ノズルプレート貼付工程）。ノズルプレートは、微小な孔（ノズル）が穿設された薄板状部材であり、ノズル面２１ｂを構成するものである。
【００６３】
次いで、ノズルチップ２１の電極に、第１フレキシブル配線基板２２ａ、２２ｂを接続する（配線工程）。次いで、ノズルチップ２１及びマニホールド２２ａ、２２ｂの下端部に、キャップ受け板２３を装着する（キャップ受け板装着工程）。次いで、これら一体化させたノズルチップ２１、マニホールド２２ａ、２２ｂ、キャップ受け板２３、第１フレキシブル配線基板２４ａ、２４ｂ及び駆動回路基板２５ａ、２５ｂを、筐体フレーム２０に取り付ける（筐体取付工程）。
【００６４】
以上の工程を経た段階で、筐体フレーム２０の流路コネクタ２０ｍ、流路形成部２０ｎ内のインク流路、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂ、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣ、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢ、からなるインク流路が形成されるので、流路コネクタ２０ｍから洗浄液を流し込んで、形成されたインク流路全体を洗浄する（インク流路洗浄工程）。
【００６５】
流路コネクタ２０ｍ、流路形成部２０ｎ内のインク流路、キャップ受け板２３のインク受け部材２３ｂ、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過した洗浄液は、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから排出される。
【００６６】
かかるインク流路洗浄工程を経た後、筐体フレーム２０にカバー３０を取り付けて、インクジェットヘッド２の製造を完了する。この後、駆動回路基板２５ａ、２５ｂに実装された内部コネクタ２６ａ、２６ｂを第２フレキシブル配線基板２９に接続するとともに、外部コネクタ２７をキャリッジ３のコネクタに接続して、インクジェットヘッド２とキャリッジ３とを電気的に接続する。
【００６７】
本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡと他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢとが、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣで連通されてなるため、インク流路洗浄工程において、一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡの開口部に洗浄液を流入させ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを通過させた上で、他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部から洗浄液を排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００６８】
また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂを収納する筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａを備え、この基端フレーム部２０ａが、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部を外部に露出させる露出口２０ｐを有するので、インク流路洗浄工程において、マニホールド２２ａ、２２ｂの一方の流路管２２ａＡ、２２ｂＡに洗浄液を流入させ、直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣを経由させた上で、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから洗浄液を外部に排出することができる。
【００６９】
ここで、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢの開口部は、マニホールド２２ａ、２２ｂのノズル並設方向Ｅの一方の端部に設けられ、ノズル並設方向Ｅの一方の方向に向けて開口しているため、露出させた他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢから外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに接続する必要がない。また、マニホールド２２ａ、２２ｂを筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａに収納した状態で直線状インク流路２２ａＣ、２２ｂＣの洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッド２の生産性を向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態に係るインクジェットヘッド２においては、マニホールド２２ａ、２２ｂを収納する筐体フレーム２０の基端フレーム部２０ａを備え、この基端フレーム部２０ａが、マニホールド２２ａ、２２ｂの他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢへと外部から配管の接続を可能とする配管接続口としての露出口２０ｐを有するので、インク流路洗浄工程において、露出口２０ｐから露出している他方の流路管２２ａＢ、２２ｂＢに洗浄液回収用のパイプ接続することができる。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の開口部と他方の開口部とが直線状インク流路で連通されてなるため、インク流路洗浄の際には、一方の開口部に洗浄液を流入させ、直線状インク流路を通過させた上で、他方の開口部から排出することができる。従って、洗浄液の流速を維持したまま洗浄作業を行うことができるので、インク流路を十分に洗浄することができる。
【００７２】
また、マニホールドを収納する筐体を備え、この筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口を有するので、インク流路洗浄の際には、露出させない開口部に洗浄液を流入させ、インク流路を経由させて、露出させた開口部から外部に排出することができる。
【００７３】
ここで、露出させた開口部は、マニホールドのノズル並設方向の一方の端部に設けられ、ノズル並設方向の一方の方向に向けて開口しているため、露出させた開口部から外部に排出される洗浄液は、ヘッド構成部品へと飛散することがない。従って、洗浄液の排出方向を変えるために洗浄液回収用のパイプを露出させた開口部に接続する必要がない。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００７４】
請求項２に記載の発明によれば、筐体が、マニホールドの開口部の何れか一方へと外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有するので、インク流路洗浄の際には、外部から筐体の配管接続口に洗浄液回収用のパイプを挿入し、マニホールドの開口部の何れか一方に接続することができる。
【００７５】
従って、洗浄液回収用の配管をマニホールドの開口部に接続する作業がきわめて容易となる。また、マニホールドを筐体に収納した状態でインク流路の洗浄作業を行うことができるため、インクジェットヘッドの生産性を向上させることができる。
【００７６】
請求項３に記載の発明によれば、マニホールドのインク流路の十分な洗浄が可能であるとともに、洗浄液排出のためのパイプ接続作業が不要又は容易となるインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットプリンタの概要を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図３】図２に示したインクジェットヘッドを矢印IIIの方向から見た状態の分解斜視図である。
【図４】図２に示したインクジェットヘッドを構成するマニホールド及びキャップ受け板を示す拡大斜視図である。
【図５】図４に示したマニホールド及びキャップ受け板を組み立てた状態を示す拡大斜視図である。
【図６】図５に示したマニホールド及びキャップ受け板を筐体フレームの基端フレーム部に装着した状態を示す拡大斜視図である。
【図７】従来のインクジェットヘッドの構成の一部を説明するための分解斜視図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
２ インクジェットヘッド
３ キャリッジ
４ キャリッジレール
５ インクタンク
６ インク供給管
７ メンテナンスユニット
８ 吸引キャップ
９ 吸引ポンプ
１０ インク受器
１１ 清掃ブレード
１２ 廃インクタンク
１３ 保湿ユニット
１４ 保湿キャップ
２０ 筐体フレーム（枠状部材）
２０ａ 基端フレーム部
２０ｂ、２０ｃ 側壁部
２０ｄ 放熱板
２０ｅ コネクタ支持部
２０ｆ、２０ｇ ノズルチップ保持部
２０ｈ〜２０ｊ 支点当接部
２０ｋ、２０ｌ ボルト挿通孔
２０ｍ 流路コネクタ
２０ｎ 流路形成部
２０ｐ 露出口
２１ ノズルチップ
２１ａ 下端部
２１ｂ ノズル面
２２ａ、２２ｂ マニホールド
２２ａＡ、２２ｂＡ 一方の流路管
２２ａＢ、２２ｂＢ 他方の流路管
２２ａＣ、２２ｂＣ 直線状インク流路
２３ キャップ受け板
２３ａ 開口部
２３ｂ インク受け部材
２４ａ、２４ｂ 第１フレキシブル配線基板
２５ａ、２５ｂ 駆動回路基板
２６ａ、２６ｂ 内部コネクタ
２７ 外部コネクタ
２８ 配線支持板
２９ 第２フレキシブル配線基板
３０ カバー
３０ａ コネクタ保持開口
１１０ フレーム
１１１ 収納部
１１２ 係止用突起
１２０ ノズルチップ
１３０ マニホールド
１３１ インク流路
１３２ 流入口
１３３ 排出管
１３４ コーナ部
１４０ ヘッド筐体
１４１ 係止用凹部
Claims (3)
- インクを吐出するノズルが下面に並設されたノズルチップと、前記ノズルチップの側部に装着され前記ノズルチップにインクを導くマニホールドと、前記マニホールドを収納する筐体と、前記ノズルチップの上方に配設され前記筐体に取り付けられる駆動回路基板と、を備えるインクジェットヘッドにおいて、
前記マニホールドは、ノズル並設方向の両方向に向けて各々開口する開口部を、前記ノズル並設方向の両端に備えるとともに、一方の前記開口部と他方の前記開口部とが直線状インク流路で連通されてなり、
前記筐体は、前記マニホールドの前記開口部の何れか一方を外部に露出させる露出口と、前記ノズル並設方向の端部に形成され前記露出口の上方へ立設される側壁部とを有する
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記筐体は、
前記マニホールドの前記開口部の何れか一方に外部から配管の接続を可能とする配管接続口を有することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。 - 請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドを備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
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