JP5645703B2 - Ink jet head and method of manufacturing ink jet head - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、インクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an inkjet head and an inkjet head manufacturing method.
インクジェットヘッドは、インク室にインクを供給するための供給チューブを有している。この供給チューブは、パイプを介してインクタンクに接続されており、インクタンクのインクをインク室に供給する。 The ink jet head has a supply tube for supplying ink to the ink chamber. The supply tube is connected to the ink tank through a pipe, and supplies the ink in the ink tank to the ink chamber.
インクジェットヘッドの筐体の内部には、配線や駆動ICのような電気部品が収容されている。パイプから漏れたインクが筐体の内部に浸入すると、これらの電気部品を劣化させたり破損させたりするおそれがある。このため、供給チューブと筐体との間の隙間が、例えばシーリング剤によって封止される。 Electrical components such as wiring and driving ICs are accommodated inside the casing of the inkjet head. If ink leaking from the pipe enters the inside of the housing, these electric components may be deteriorated or damaged. For this reason, the clearance gap between a supply tube and a housing | casing is sealed with a sealing agent, for example.
インク供給チューブと筐体との間の隙間をシーリング剤で封止する場合、シーリング材を硬化させるために時間がかかる。このため、インクジェットヘッドを製造するための作業効率が低下してしまう。 When the gap between the ink supply tube and the housing is sealed with a sealing agent, it takes time to cure the sealing material. For this reason, the work efficiency for manufacturing an inkjet head will fall.
本発明の目的は、筐体とチューブとの間の隙間を容易に封止できるインクジェットヘッドおよびインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the inkjet head which can seal easily the clearance gap between a housing | casing and a tube, and an inkjet head.
一つの実施の形態に係るインクジェットヘッドは、
筐体と、インク室と、チューブと、ゴム製の封止部材と、パイプと、を具備する。前記筐体に孔が設けられる。前記インク室は、前記筐体の内部に設けられる。前記チューブは、前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びる。パイプは、筐体の外でチューブに接続し、インクを流通する。前記封止部材は、前記チューブの外周に密着するとともに、孔の周りで前記筐体の内面に密着することで前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐ。
An inkjet head according to one embodiment
A housing, an ink chamber, a tube, a rubber sealing member, and a pipe are provided. A hole is provided in the housing. The ink chamber is provided inside the housing. The tube is connected to the ink chamber and extends out of the housing through the hole. The pipe is connected to the tube outside the casing and distributes ink. The sealing member is configured to contact the outer periphery of the tube, by contact with the inner surface of the housing around the hole close the gap between the edge of the outer periphery and the hole of the tube.
以下に、第1の実施の形態について、図1および図2を参照して説明する。図1は、インクジェットヘッド1を分解して示す斜視図である。なお、第1の実施形態のインクジェットヘッド1は、いわゆるサイドシュータ型のインクジェットヘッドである。
The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the
図1に示すように、インクジェットヘッド1は、筐体10と、供給チューブ11と、排出チューブ12と、2つの封止部材13と、フレキシブルプリント配線板(以下、FPCと称する)14とを備えている。供給チューブ11と、排出チューブ12とは、チューブの一例である。筐体10は、ケース15と、カバー16とを有している。
As shown in FIG. 1, the
図2は、供給チューブ11の周辺を模式的に示すインクジェットヘッド1の断面図である。図2に示すように、インクジェットヘッド1は、インクを吐出するための吐出ユニット17を備えている。なお、図2に示す吐出ユニット17は模式的に示されたものであり、各要素の寸法および配置は図2に示されたものに限らない。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
ケース15は、吐出ユニット17や、図示しない駆動ICのような種々の部品を収容している。図1に示すように、ケース15は、矩形の筒状に形成されている。ケース15の一方の端部15aに開口部21が設けられている。供給チューブ11、排出チューブ12、およびFPC14は、ケース15の内部から、開口部21を通ってケース15の外に延びている。ケース15の他方の端部には、吐出ユニット17が配置されている。
The
図2に示すように、吐出ユニット17は、ベースプレート24と、駆動素子25と、ノズルプレート26とを有している。吐出ユニット17の内部に、インクが供給されるインク室27が設けられている。すなわち、インク室27は筐体10の内部に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
ベースプレート24は、例えばアルミナのようなセラミックスによって矩形の板状に形成されている。ベースプレート24には、複数の供給孔31と、複数の排出孔32と、複数の配線33とが設けられている。複数の供給孔31および複数の排出孔32は、インク室27にそれぞれ開口している。
The
複数の供給孔31は、インク室27にインクを供給するための孔であり、図示しないマニホールドを介して供給チューブ11にそれぞれ繋がっている。複数の排出孔32は、インク室27のインクを回収するための孔であり、前記マニホールドを介して排出チューブ12にそれぞれ繋がっている。
The plurality of
複数の配線33は、例えばニッケル薄膜によってそれぞれ形成されている。複数の配線33は、前記駆動ICに接続されている。前記駆動ICは、FPC14を介して、インクジェットプリンタの制御部に接続される。
The plurality of
駆動素子25は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって棒状に形成された圧電素子である。駆動素子25は、ベースプレート24に取り付けられ、インク室27の中に配置されている。駆動素子25は、複数の供給孔31と複数の排出孔32との間に位置している。
The
駆動素子25に複数の溝部35が設けられている。複数の溝部35の内面は、例えばニッケル薄膜によって形成された電極36によってそれぞれ覆われている。電極36は、複数の配線33にそれぞれ接続されている。複数の溝部35は、インクを吐出するための圧力室を形成する。
A plurality of
ノズルプレート26は、例えばポリイミド製の矩形のフィルムによって形成されている。ノズルプレート26は、ベースプレート24と対向している。ベースプレート24とノズルプレート26とは、インク室27を囲んでいる。ノズルプレート26に、複数の溝部35に対応する複数のノズル孔38が設けられている。
The
図1に示すように、カバー16は、矩形の板状に形成されている。カバー16は、ケース15の一方の端部15aに、例えばネジによって取り付けられている。これにより、カバー16は、開口部21を塞いでいる。
As shown in FIG. 1, the
カバー16に、2つの孔41と、スリット42とが設けられている。2つの孔41は、供給チューブ11と、排出チューブ12とに対応してそれぞれ設けられている。供給チューブ11および排出チューブ12は、それぞれ2つの孔41を通って筐体10の外に延びる。スリット42は、FPC14に対応して設けられている。FPC14は、スリット42を通って筐体10の外に延びる。
Two
図2に示すように、供給チューブ11は、太径部45と、細径部46と、ストッパー47とを有している。細径部46は、供給チューブ11の一方の端部に設けられている。ストッパー47は、細径部46の外周から張り出している。
As shown in FIG. 2, the
太径部45は、孔41の中を通っている。太径部45の外径は、孔41の内径よりも小さい。このため、供給チューブ11の太径部45と孔41の縁部41aとの間に隙間Gが空いている。
The
細径部46に、インクタンクに接続されたパイプ48が嵌められている。これにより、供給チューブ11の一方の端部は、パイプ48を介して前記インクタンクに接続される。ストッパー47は、パイプ48を拡げることで、パイプ48が細径部46から抜けることを防止する。
A
供給チューブ11の他方の端部は、複数の供給孔31を介してインク室27に接続されている。従って、前記インクタンクのインクは、供給チューブ11を通り、供給孔31からインク室27に供給される。
The other end of the
排出チューブ12の一方の端部は、供給チューブ11の一方の端部と同様の形状を有している。排出チューブ12の外径は、孔41の内径よりも小さい。このため、排出チューブ12と孔41の縁部41aとの間に隙間が空いている。
One end of the
排出チューブ12の一方の端部は、パイプを介して前記インクタンクに接続されている。排出チューブ12の他方の端部は、複数の排出孔32を介してインク室27に接続されている。従って、インク室27のインクは、排出孔32から、排出チューブ12を通って前記インクタンクに回収される。
One end of the
封止部材13は、例えばニトリルゴムのような耐インク性のゴムによって、環状に形成されている。2つの封止部材13は、供給チューブ11の外周と、排出チューブ12の外周とにそれぞれ嵌められる。
The sealing
供給チューブ11に嵌められる封止部材13と、排出チューブ12に嵌められる封止部材13とは、同一の機能および形状を有している。したがって、以下では、供給チューブ11に嵌められる封止部材13について代表して説明する。
The sealing
封止部材13は、供給チューブ11の太径部45の外周に密着している。封止部材13は、筐体10の内側に向いたカバー16の内面16aに密着している。このため、供給チューブ11の太径部45と孔41の縁部41aとの間の隙間Gは、封止部材13によって塞がれている。
The sealing
図2に太線で示すように、封止部材13の内面および上面には、グリス49が塗布されている。このため、グリス49は、供給チューブ11と封止部材13との間に介在するとともに、カバー16の内面16aと封止部材13との間に介在する。
As indicated by a thick line in FIG. 2,
供給チューブ11の細径部46に嵌められたパイプ48からインクが漏れた場合、このインクは隙間Gに入り込む。封止部材13は、供給チューブ11の外周に密着するとともに、カバー16の内面16aに密着している。このため、封止部材13によって隙間Gが封止され、インクが筐体10の内部に浸入することが防がれる。
When ink leaks from the
前記構成のインクジェットヘッド1によれば、供給チューブ11に封止部材13を嵌めることで、インクが筐体10の内部に浸入することが防がれる。封止部材13は、特殊な器具を用いることなく供給チューブ11に嵌めることができる。従って、封止部材13によって筐体10と供給チューブ11との間の隙間Gを容易に封止できる。これにより、インクジェットヘッド1を製造するための工数および時間を短縮することができる。さらに、シーリング剤を塗布する機器のような特殊な機器を削減することができる。
According to the
さらに、グリス49が供給チューブ11と封止部材13との間に介在するとともに、カバー16の内面16aと封止部材13との間に介在している。これにより、供給チューブ11と封止部材13との間の密閉性が良くなる。さらに、カバー16の内面16aと封止部材13との間の密閉性が良くなる。これにより、封止部材13によるインク浸入防止の効果を高めることができる。また、隙間Gから筐体10の内部に外気が侵入することを防止でき、例えば錆によって筐体10の内部に収容された部品が劣化することを抑制できる。
Further,
封止部材13は、カバー16の内面16aに密着しているものの、内面16aに固定されてはいない。このため、インクジェットヘッド1を容易に分解することができ、余計な工数が生じたり部品の廃棄が生じたりすることを防止できる。
The sealing
ゴムによって形成された封止部材13は、断熱性を有している。これにより、供給チューブ11の中を流れるインクの温度変化を抑制し、インクの特性が変化することを抑制できる。
The sealing
ゴムによって形成された封止部材13によって、供給チューブ11の振動が吸収される。これにより、騒音を低減できるとともに、供給チューブ11の疲労を抑制することができる。さらに、供給チューブ11の中を流れるインクに伝わる振動が軽減されることで、振動により生ずるインクの流れの抵抗を低減し、インクの流れをスムーズにできる。
The vibration of the
次に、図3および図4を参照して、第2の実施の形態について説明する。なお、以下に開示する複数の実施形態において、第1の実施形態のインクジェットヘッド1と同一の機能を有する構成部分には同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、排出チューブ12は供給チューブ11と同じ構成を有しているため、以下ではその説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. 3 and FIG. In a plurality of embodiments disclosed below, components having the same functions as those of the
図3は、第2の実施形態の供給チューブ11の周辺を示すインクジェットヘッド1の断面図である。図4は、インクジェットヘッド1を分解して示す断面図である。図4に示すように、供給チューブ11は、支持部51と、拡張部52とを有している。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
支持部51は、例えばアルミニウム合金によって、環状に形成されている。支持部51は、供給チューブ11の外周に嵌められて固定されている。なお、支持部51は、供給チューブ11と一体に形成されても良い。
The
図3に示すように、支持部51は、カバー16の内面16aとの間に封止部材13を挟む。支持部51は、封止部材13がカバー16の内面16aに当接する位置からずれることを防止する。さらに、支持部51は、封止部材13をカバー16の内面16aに押し付けて密着させる。
As shown in FIG. 3, the
拡張部52は、支持部51と一体に形成され、供給チューブ11の外周に嵌められて固定されている。なお、拡張部52は、供給チューブ11と一体に形成されても良い。拡張部52は、直部52aと、傾斜部52bとを有している。
The
拡張部52の直部52aは、ストレートな筒状に形成されている。直部52aの外径は、封止部材13の内径よりも僅かに大きい。なお、直部52aの外径は、封止部材13の内径より小さくても良い。直部52aは、カバー16の孔41に嵌り込み、供給チューブ11と孔41の縁部41aとの間の隙間Gを塞ぐ。
The
拡張部52の傾斜部52bは、直部52aと支持部51との間に設けられている。傾斜部52bは、直部52aから支持部51に向かって広がるようなテーパ状に形成されている。
The
封止部材13は、拡張部52の外周に嵌められる。拡張部52の直部52aと傾斜部52bとは、それぞれ封止部材13を内側から拡げることで、封止部材13に強く密着する。また、傾斜部52bは、封止部材13をカバー16の内面16aに押し付ける。
The sealing
図4に示すように、カバー16は、受け部55を有している。受け部55は、例えばアルミニウム合金によって環状に形成されている。受け部55は、カバー16の内面16aに固定されている。なお、受け部55は、カバー16と一体に形成されても良い。
As shown in FIG. 4, the
図3に示すように、受け部55は、封止部材13の外周に嵌められる。受け部55が封止部材13の外周を押さえるため、封止部材13は、拡張部52と受け部55との間で潰される。
As shown in FIG. 3, the receiving
前記構成のインクジェットヘッド1によれば、支持部51によって、封止部材13がカバー16の内面16aに押し付けられる。これにより、封止部材13の位置ずれを防止できるとともに、封止部材13とカバー16の内面16aとの間からインクが浸入することを防止できる。
According to the
また、拡張部52によって封止部材13が拡げられることで、封止部材13と拡張部52との間からインクが浸入することを防止できる。さらに、受け部55によって封止部材13が潰されることで、封止部材13によるインク浸入防止の効果を高めることができる。
Further, since the sealing
次に、図5ないし図7を参照して、第3の実施の形態について説明する。図5は、第3の実施形態の供給チューブ11の周辺を示すインクジェットヘッド1の断面図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view of the
図5に太線で示すように、インク59が、供給チューブ11と封止部材13との間に存在する。また、インク59は、カバー16の内面16aと封止部材13との間にも存在する。インク59は固まっており、供給チューブ11と封止部材13との間を塞いでいる。また、インク59は、カバー16の内面16aと封止部材13との間を塞いでいる。
As indicated by a thick line in FIG. 5, the
以下に、第3の実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法の一例について説明する。図6は、インクジェットヘッド1を分解して示す断面図である。図6に示すように、供給チューブ11の外周に、封止部材13を嵌める。次に、ケース15の一方の端部15aにカバー16を取り付ける。これにより、封止部材13は、カバー16の内面16aに当接し、供給チューブ11と孔41の縁部41aとの間の隙間Gを塞ぐ。
Below, an example of the manufacturing method of the
図7は、インク59によって隙間を塞ぐ方法を説明するための断面図である。図7の矢印Aで示すように、封止部材13によって塞がれた供給チューブ11と孔41の縁部41aとの間の隙間Gに、適量のインク59を滴下する。インク59は、例えばディスペンサによって滴下される。なお、これに限らず、例えばパイプ48からこぼれたインク59を、隙間Gに滴下しても良い。
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a method of closing the gap with the
隙間Gに滴下されたインク59は、供給チューブ11と封止部材13との間に浸入する。インク59は、表面張力によって供給チューブ11と封止部材13との間に留まる。留まるインク59によって、供給チューブ11と封止部材13との間が塞がれる。
The
また、インク59は、カバー16の内面16aと封止部材13との間に浸入する。インク59は、表面張力によってカバー16の内面16aと封止部材13との間に留まる。留まるインク59によって、カバー16の内面16aと封止部材13との間が塞がれる。以上で、供給チューブ11と孔41の縁部41aとの間の隙間Gの封止が完了する。
Further, the
前記構成のインクジェットヘッド1によれば、滴下されたインク59によって、供給チューブ11と封止部材13との間が塞がれる。さらに、インク59によって、カバー16の内面16aと封止部材13との間が塞がれる。これにより、安価な材料であるインク59によって、封止部材13によるインク浸入防止の効果を高めることができる。
According to the
次に、図8を参照して、第4の実施の形態について説明する。図8は、第4の実施形態のインクジェットヘッド1Aの断面図である。インクジェットヘッド1Aは、いわゆるエッジシュータ型のインクジェットヘッドである。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view of an
図8に示すように、エッジシュータ型のインクジェットヘッド1Aにおいても、第1の実施形態と同じ封止部材13によって、隙間Gが封止される。このように、第1ないし第3の実施形態の構成は、エッジシュータ型のインクジェットヘッドにも応用することができる。
As shown in FIG. 8, also in the edge shooter
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
孔が設けられた筐体と、
前記筐体の内部に設けられたインク室と、
前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びるチューブと、
前記チューブの外周に嵌められ、前記筐体の内面に当接することで前記チューブと前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐ封止部材と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。
[2]
前記封止部材は、耐インク性のゴムによって形成されたことを特徴とする[1]に記載のインクジェットヘッド。
[3]
前記チューブが、前記筐体の内面との間に前記封止部材を挟む支持部を有することを特徴とする[2]に記載のインクジェットヘッド。
[4]
前記チューブが、前記封止部材を内側から拡げる拡張部を有することを特徴とする[3]に記載のインクジェットヘッド。
[5]
前記筐体が、前記封止部材の外周に嵌められる受け部を有することを特徴とする[4]に記載のインクジェットヘッド。
[6]
前記チューブと前記封止部材との間に介在するとともに前記筐体の内面と前記封止部材との間に介在するグリスをさらに具備したことを特徴とする[1]に記載のインクジェットヘッド。
[7]
前記チューブと前記封止部材との間に留まるインクによって、前記チューブと前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする[1]に記載のインクジェットヘッド。
[8]
前記筐体の内面と前記封止部材との間に留まるインクによって、前記筐体の内面と前記封止部材との間が塞がれたことを特徴とする[1]に記載のインクジェットヘッド。
[9]
筐体に設けられた孔を通って前記筐体の外に延びるチューブの外周に封止部材を嵌め、
前記封止部材を前記筐体の内面に当接させることで、前記チューブと前記孔の縁部との間の隙間を塞ぎ、
インクを前記チューブと前記封止部材との間に浸入させ、留まる前記インクによって前記チューブと前記封止部材との間を塞ぐことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
Hereinafter, the invention described in the scope of claims at the beginning of the application of the present application will be added.
[1]
A housing provided with a hole;
An ink chamber provided in the housing;
A tube connected to the ink chamber and extending out of the housing through the hole;
A sealing member that is fitted to the outer periphery of the tube and closes the gap between the tube and the edge of the hole by contacting the inner surface of the housing;
An ink jet head comprising:
[2]
The inkjet head according to [1], wherein the sealing member is formed of an ink-resistant rubber.
[3]
The inkjet head according to [2], wherein the tube includes a support portion that sandwiches the sealing member between an inner surface of the housing.
[4]
The inkjet head according to [3], wherein the tube has an expansion portion that expands the sealing member from the inside.
[5]
The inkjet head according to [4], wherein the casing includes a receiving portion fitted on an outer periphery of the sealing member.
[6]
The inkjet head according to [1], further comprising grease interposed between the tube and the sealing member and interposed between the inner surface of the casing and the sealing member.
[7]
The ink jet head according to [1], wherein the space between the tube and the sealing member is blocked by the ink remaining between the tube and the sealing member.
[8]
The ink jet head according to [1], wherein the ink remaining between the inner surface of the casing and the sealing member blocks the inner surface of the casing and the sealing member.
[9]
A sealing member is fitted to the outer periphery of the tube extending outside the housing through a hole provided in the housing,
By bringing the sealing member into contact with the inner surface of the housing, the gap between the tube and the edge of the hole is closed,
An ink jet head manufacturing method, wherein ink is allowed to enter between the tube and the sealing member, and the space between the tube and the sealing member is blocked by the ink remaining.
1,1A…インクジェットヘッド、10…筐体、11…供給チューブ、12…排出チューブ、13…封止部材、16…カバー、16a…内面、27…インク室、41…孔、41a…縁部、49…グリス、51…支持部、52…拡張部、55…受け部、59…インク、G…隙間。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記筐体の内部に設けられたインク室と、
前記インク室に接続され、前記孔を通って前記筐体の外に延びるチューブと、
前記筐体の外部で前記チューブに接続されたインクを流通するためのパイプと、
前記チューブの外周に密着し、且つ前記孔の周りで前記筐体の内面に密着することで前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぐゴム製の封止部材と、
を具備することを特徴とするインクジェットヘッド。 A housing provided with a hole;
An ink chamber provided in the housing;
A tube connected to the ink chamber and extending out of the housing through the hole;
A pipe for distributing the ink connected to the tube outside the housing;
And rubber sealing member for closing a gap between the close contact with the outer periphery of the tube, and the outer peripheral and an edge portion of the hole of the said by close contact with the inner surface of the casing tube about said hole,
An ink jet head comprising:
前記筐体の外で前記チューブにインクを流通させるパイプを接続し、
前記封止部材を前記筐体の内面に密着させることで、前記チューブの外周と前記孔の縁部との間の隙間を塞ぎ、
インクを前記チューブの外周と前記封止部材との間に浸入させ、留まる前記インクによって前記チューブの外周と前記封止部材との間を塞ぐことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 Fit a rubber sealing member in close contact with the outer periphery of the tube extending outside the housing through a hole provided in the housing,
Connecting a pipe for distributing ink to the tube outside the casing;
By closely contacting the sealing member to the inner surface of the housing, the gap between the outer periphery of the tube and the edge of the hole is closed,
An ink jet head manufacturing method, wherein ink is allowed to enter between an outer periphery of the tube and the sealing member, and the space between the outer periphery of the tube and the sealing member is blocked by the ink that remains.
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