JP5590852B2 - 液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法、製造方法および製造装置 - Google Patents
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Description
図1および図2は、液体吐出ヘッドカートリッジH1000の分解斜視図である。液体吐出ヘッドカートリッジH1000は、熱エネルギを生成するエネルギ発生素子を用いたバブルジェット(登録商標)方式である。また、エネルギ発生素子と液体吐出口とが対向するように配置された、サイドシュータ型の液体吐出ヘッドカートリッジである。
図3は、液体吐出ヘッドH1100の構成図で、一部破断して示す斜視図である。液体吐出ヘッド1110には、供給口H1102を挟んでその両側に、エネルギ発生素子H1103が1列ずつ並べて配置されている。各列のエネルギ発生素子H1103は、互いに千鳥状になるように配列されている。各列の吐出口H1107の位置が、その列方向に直交する方向に並ばないように、少しずれて配置されている。供給口H1102から供給された液体は流路を通り、エネルギ発生素子H1103に対向する吐出口1107から吐出される。
フライングリ−ドを有する電気配線部材H1300は、液体吐出ヘッドH1100に対して液体吐出用の電気信号を印加する電気信号経路を形成するものである。さらに、基板H1100を組み込むための開口部H1303と、基板H1100の電気接続端子部H1104に接続されるフライングリ−ド部H1304と、本体装置からの電気信号を受け取るための外部信号入力端子H1302が形成されている。この外部信号入力端子H1302とフライングリ−ド部H1304が連続した銅箔の配線パターンでつながれている。また、電気接続端子部H1104に形成されたバンプH1105と、電気接続端子部H1104に対応する電気配線部材H1300のフライングリ−ド部H1304とが所定の位置関係により電気接合される。
液体収納容器H1500は、樹脂材料を使用して形成される。図2に示すように、液体収納容器H1500は、内部に液体を保持し負圧を発生するための吸収体H1600を有する。また、液体吐出ヘッドH1100に液体を導くための液体流路が形成される。液体流路の上流部に位置する液体吸収体H1600からの液体が供給される部分と液体流路との境界部には、液体吐出ヘッドH1100内部へのゴミの進入を防ぐためのフィルタH1700が接合されている。液体吐出ヘッドH1100の供給口1102が液体収納容器H1500の供給口H1200に連通するよう、液体吐出ヘッドH1100が液体収納容器H1500に対して接着固定される。
蓋部材H1900は、液体収納容器H1500の上部開口部に溶着されることで、液体収納容器H1500内部を密閉するものである。蓋部材H1900には、液体収納容器H1500内部の圧力変動を逃がすための細口H1910とそれに連通した微細溝H1920が設けられている。細口H1910と微細溝H1920のほとんどをシール部材H1800で覆い、微細溝H1920の一端部を開口することで、大気連通口H1924を形成している。また、蓋部材H1900は、液体吐出ヘッドカートリッジH1000を液体吐出装置に固定するための係合部H1930を有している。
図4は、本実施例で用いられる液体吐出ヘッドカートリッジの製造方法を実施するための製造装置の一部である液体充填装置の概略図である。液体充填装置1は、液体収納容器内のインクなどの液体を吸引するための吸引部材である吸引チューブ10を有する。
図5は、液体吐出ヘッドカートリッジの製造方法の工程に含まれる、液体の充填方法を示す図である。吸引チューブが液体吐出ヘッドの吐出口面の吐出口列に沿って移動しながら液体を吸引する吸引工程を示す斜視図である。
次に、第1の工程として、液体収納容器内の液体を液体流路を通じて液体が吐出口部分まで達する充填工程が行われる。吸引チューブ10を通じて吐出口から第1の吸引圧力で液体の吸引が開始される。吸引チューブ10を吐出口面に当接させた状態で、吐出口列20に沿ってもう一方の端部である第2の端部32の方向(図5(a)の矢印A:往路)に第1の速度で移動させながら、液体の吸引動作を行う。そして、吸引チューブ10が第2の端部32に到達した時点で液体の吸引動作は一旦停止する(図5(b)参照)。
次に続く第2の工程は、吐出口内の気泡を除去しながら、吐出口内に液体を完全に充填する工程である。
上述の工程における充填状態を良好なものとするために、吸引チューブからの吸引圧力や吸引チューブの移動速度を最適に設定するための実験を行った。
図6は、上述の「(3−1)第1の工程/液体の充填」における吸引チューブの吸引圧力と、吸引チューブの移動速度と、吐出口を通じて吸引チューブへ吸引される液体の吸引量(液体消費量)との関係を表した図である。
図7は、上述の「(3−2)第2の工程/気泡の除去」における吸引チューブの吸引圧力と、吸引チューブの移動速度と、吐出口を通じて吸引チューブへ吸引される液体の吸引量(液体消費量)との関係を表した図である。吸引圧力を−30kPaから−80kPaまで変化させて、移動速度に対する吸引量を測定した。
本実施例における充填工程の各動作条件をまとめたものを表1に示す。表1には、往復で同一の移動速度および吸引圧力で充填方法をおこなった比較例も合わせて示す。図9は、表1の結果をグラフに表した図である。
第1の吸引圧力は第2の吸引圧力に対して、1.5倍以上2.8倍以下。
第1の移動速度は第2の移動速度に対して、2倍以上4.5倍以下
また、本実施例では、第1の吸引工程と第2の吸引工程で、吸引チューブがヘッドを往復運動するため、吸引装置の構成も簡略化もでき、タクトタイムの短縮にもなる。
実施例1と同様に、液体吐出ヘッドH1000の吐出口面が上向きになるように、液体吐出ヘッドH1000をキャリッジ治具3に固定する。第1および第2の吸引チューブ20a、20bをエアシリンダ8によって下方に移動させ、直径3.5mmの筒状の第1の吸引チューブ20aのみを液体吐出ヘッドH1000の吐出口面における吐出口列30の第1の端部31に当接させる。
1 液体充填装置
2 吸引ユニット
7 ポンプ
8 エアーシリンダ
9 NC制御単軸ロボット
12 真空レギュレータ
10 吸引チューブ
20a 第1の吸引チューブ
20b 第2の吸引チューブ
30 吐出口列
31 第1の端部
32 第2の端部
Claims (7)
- 液体を収納する液体収納容器と、該液体収納容器内の液体を吐出する複数の吐出口からなる吐出口列が形成された吐出口面と、前記液体収納容器と前記吐出口とを連通させる流路と、を有する液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法であって、
前記吐出口面の前記吐出口列に沿って吸引部材を第1の移動速度で移動させながら第1の吸引圧力で吸引動作を行い、前記吐出口面をワイピングする第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記吐出口面の前記吐出口列に沿って前記吸引部材を前記第1の移動速度より遅い第2の移動速度で移動させながら、前記第1の吸引圧力より低い第2の吸引圧力で吸引動作を行い、前記吐出口面をワイピングする第2の工程と、
を有し、前記第1の移動速度は前記第2の移動速度に対して、2倍以上4.5倍以下であることを特徴とする液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法。 - 前記吸引部材は、前記第1の工程においては前記液体収納容器内の液体を前記吐出口まで吸引し、前記第2の工程においては前記流路内の気泡を除去するように吸引することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法。
- 前記第1の吸引圧力は前記第2の吸引圧力に対して、1.5倍以上2.8倍以下の値であることを特徴とする請求項1または2に記載の液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法。
- 前記第1の工程における前記吸引部材が移動する方向は、前記吐出口列に沿った往路であり、前記第2の工程における前記吸引部材が移動する方向は、前記吐出口列に沿った復路であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法。
- 前記第1の吸引工程に使用される前記吸引部材の断面積が、前記第2の吸引工程に使用される前記吸引部材の断面積よりも大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の液体吐出ヘッドカートリッジの液体充填方法。
- 液体を収納する液体収納容器と、該液体収納容器内の液体を吐出する複数の吐出口からなる吐出口列が形成された吐出口面と、前記液体収納容器と前記吐出口とを連通させる流路と、を有する液体吐出ヘッドカートリッジを用意する工程と、
前記吐出口面の前記吐出口列に沿って吸引部材を第1の移動速度で移動させながら第1の吸引圧力で吸引動作を行い、前記吐出口面をワイピングする第1の工程と、
前記第1の工程の後に、前記吐出口面の前記吐出口列に沿って吸引部材を前記第1の移動速度より遅い第2の移動速度で移動させながら、前記第1の吸引圧力より低い第2の吸引圧力で吸引動作を行い、前記吐出口面をワイピングする第2の工程と、
を有し、前記第1の移動速度は前記第2の移動速度に対して、2倍以上4.5倍以下であることを特徴とする液体吐出ヘッドカートリッジの製造方法。 - 請求項6に記載の液体吐出ヘッドカートリッジの製造方法を実施するための液体吐出ヘッドカートリッジの製造装置において、
前記吐出口面に当接し液体を吸引する吸引部材と、
前記液体収納容器内の液体を吸引する吸引圧力を発生する手段と、
前記吸引圧力を可変させる手段と、
前記吸引部材を前記吐出口列に沿って移動させる手段と、
前記移動速度を可変させる手段と、
を有する事を特徴とする液体吐出ヘッドカートリッジの製造装置。
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