JPH04316854A - サーマルインクジェットヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルインクジェッ
トヘッド、特に、マニフォルドを備えたサーマルインク
ジェットヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録方式は、高速記録が
可能であり、記録の際に発生する騒音がほとんどなく、
普通紙に直接印字でき、定着処理等を必要としないため
、装置の小型化が図れるという点で注目を集めている。

【０００３】このインクジェット記録方法において、イ
ンクを噴射させるための圧力発生手段として、発熱抵抗
体（ヒーター）を用いるサーマルインクジェットヘッド
が知られている。

【０００４】サーマルインクジェットヘッドは、例えば
、特開昭５４−５１８３７号公報に記載されているよう
に、液滴を吐出するための吐出口内部に発熱抵抗体を設
け、水性インクに熱エネルギーを印加して気泡を発生さ
せ、その気泡の圧力により液滴を飛翔させ、画素形成を
行なうものである。

【０００５】図１４は、サーマルインクジェットヘッド
におけるヘッドチップの一例を説明するためのものであ
り、一部を切断した斜視図で示した。図中、１はヘッド
チップ、１１はヒーター基板、１２はチャンネル基板、
１３はヒーター、１４はインク流路、１５はノズル、１
６はインク供給口である。このヘッドチップは、ヒータ
ー基板１１とチャンネル基板１２とにより構成されてい
る。チャンネル基板１２には、インク流路１４が形成さ
れ、その先端の開口がノズル１５となる。インク流路１
４には、インク供給口１６から供給されたインクが充満
している。ヒーター基板１１に形成されたヒーター１３
に印字パルスが印加されると、通電電流によりヒーター
近傍のインクが加熱され、発生したバブルによって、ノ
ズル１５からインク滴を左方向に吐出させる。吐出され
たために減少したノズル近傍のインクは、表面張力によ
りインク供給口１６からインクが再充填される。

【０００６】このようなヘッドチップのインク供給口へ
インクを供給するためにマニフォルドが用いられる。図
１５は、ヘッドチップとマニフォルドとの関係構造を説
明するための概略図であり、ヘッドチップとマニフォル
ドの部分は、断面図として図示した。図中、１はヘッド
チップ、２はマニフォルド、２１はインクチューブ接続
口、２２はインク溜め、２３はインク口、３はヒートシ
ンク、４は支持部材である。ヘッドチップ１は、ヒート
シンク３に接着固定されている。マニフォルド２は、支
持部材４を介してヒートシンク３に固定されるとともに
、インク口２３が、ヘッドチップ１のインク供給口に連
通するよう接着されている。

【０００７】インクは、図示しない主インクタンクより
インク供給チューブを通してインクチューブ接続口２１
からインク溜め２２に供給され、図１４で説明したヘッ
ドチップ１のインク供給口１６からインク流路１４に充
満される。

【０００８】このマニフォルド２からインクが漏れるよ
うなことがあると、その近傍にある回路系を濡らし、回
路を短絡させたり、他の部品を腐食させたり悪影響を及
ぼす。したがって、サーマルインクジェットヘッドのマ
ニフォルドには、確実なシール性も要求されている。

【０００９】マニフォルドを本体と蓋で構成する場合に
は、図４に示すように、従来は、マニフォルド本体２４
の段付き部に、シール材をディスペンサー等で供給し、
その後、蓋２５を装着している。なお、図中、図１５と
同様な部分には同じ符号を付して説明を省略する。この
場合、シール材は、図５（Ａ）に示すように、蓋２５に
よって押し出されて、５ａとして示したように、下方に
流れ、シールが不完全なものとなる。

【００１０】この対策として、蓋２５を装着した後、図
５（Ｂ）に示すように、逆さにしておく方法があるが、
この方法も、シール材が５ａとして示したように、横に
流れ出してしまい、やはりシールが不完全となることは
避けられない。マニフォルド本体内に、シール材が残存
しては具合が悪い場合には、上述したいずれの方法も問
題が残ることになる。

【００１１】また、サーマルインクジェットにおいては
、マニフォルドのインク口の近傍とヘッドチップとの接
続部にも問題を有している。

【００１２】サーマルインクジェットヘッドにおいては
、ヘッドチップとマニフォルドの組立は、高精度な組立
精度が要求されている。

【００１３】図１１乃至図１３は、ヘッドチップとマニ
フォルドとの組立状態を説明するためのもので、図１５
で説明した両者の接続部近傍を拡大したものである。図
１１に示すように、マニフォルド２が、ヘッドチップ１
よりも前に突出していると、印字の際に、記録用紙にマ
ニフォルド２の前面が接触し、印字した部分のインクが
擦られて、記録用紙が汚れてしまうという不都合が生じ
る。

【００１４】図１２に示すように、マニフォルド２が、
ヘッドチップ１より後退していると、その段差の部分に
インクが付着し、ヘッドチップのノズル面にインクが垂
れ、ノズルを塞ぐようになり、インクの噴射方向性が悪
くなり、きれいな印字ができないという不都合が生じる
。

【００１５】また、ノズル面を定期的に吸引してクリー
ニングするが、図１１、図１２のように、ノズル面近傍
に段差が存在すると、エアーリークを起こし、クリーニ
ング不良を起こす原因ともなる。

【００１６】さらに、このヘッドチップとマニフォルド
が当接している部分からも、インクが漏れてはいけない
というシール性も要求されている。

【００１７】従来は、Ｏリングやパッキン、シール材の
塗布などによりシールするのが普通であった。Ｏリング
を用いる場合には、Ｏリングをセットするための溝が必
要となるが、図１３に表すヘッドチップ１とマニフォル
ド２との位置精度を出すように溝を高精度に加工しなけ
ればならず、精度が悪いと、前述のような段差を発生さ
せてしまうため高価になってしまう欠点がある。パッキ
ンを用いる場合は、溝を加工する必要はないが、パッキ
ン部材を挟み込んだとき、パッキン材が突出しても、あ
るいは、引っ込んでも図１１，図１２で説明したような
不都合を生じる。シール材を塗布する場合も、マニフォ
ルド２の形状が図１３のような場合、塗布したシール材
がマニフォルド２によって押しつぶされ、５ａとして図
示したように、前面にはみ出して、前述のような不都合
や、インク供給口を塞いでしまうという問題が生じる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決するためになされたもので、マニフォルド本
体と蓋の確実なシール性を可能にすること、ならびに、
ヘッドチップとマニフォルドの精密組立を容易にしなが
ら確実なシール性を可能にすることを目的とするもので
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、サーマルイン
クジェットヘッドにおいて、請求項１においては、マニ
フォルドの本体と当接する蓋の接着部に段部を形成した
ことを特徴とするものであり、請求項２においては、ヘ
ッドチップと当接するマニフォルドのインク口の近傍に
段部を形成したことを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】請求項１においては、マニフォルド本体に蓋を
装着する場合に、まず、マニフォルド本体にシール材を
ディスペンサー等で供給する。次に、段付き状に形成さ
れた蓋を上から装着すると、シール材は本体と蓋の段付
き部で形成された空間に入り込みシール材がはみ出すこ
とはなく、確実なシールが行なえる。

【００２１】請求項２においては、マニフォルドをヘッ
ドチップに接着する場合、まず、ヘッドチップに塗布さ
れるシール材は、その塗布位置精度、厚み、高さがばら
ついていては効果がなくなるため、ばらつきの少ない方
法を用いて塗布する。例えば、スクリーン印刷法を用い
る。スクリーン印刷によって、シール材はヘッドチップ
に塗布される。次に、マニフォルドがヘッドチップに当
てつけられるが、このとき、シール材はマニフォルドの
段部に当たりながら、ヘッドチップとマニフォルドが完
全に密着するまで移動する。したがって、シール材は、
常にヘッドチップとマニフォルドの段部に接触すること
ができ、確実なシールが可能となる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を説明するための
もので、（Ａ）図は、概略構成図、（Ｂ）図は、接着前
の部分図、（Ｃ）図は、接着状態の部分図である。図中
、図４と同様な部分には同じ符号を付して説明を省略す
る。（Ａ）図においては、図１５と同様に、ヘッドチッ
プとマニフォルドの部分は、断面図として図示した。 ５はシール材、２６は段付き部、２７は段部である。シ
ール材としては、接着剤を用いることができる。

【００２３】マニフォルド２の本体部２４に蓋２５を固
定する方法を説明する。まず、マニフォルド２の本体部
２４の段付き部２６にシール材５がディスペンサー等で
適宜供給される。次に、蓋２５がマニフォルド２の本体
部２４の段付き部２６に装着される。そうすると、蓋２
５の段部２７で形成された四角状の空間に、シール材５
が隙間なく密着することになり、マニフォルド２の本体
部２４と蓋２５のシールが容易にかつ確実に行なうこと
ができる。

【００２４】なお、蓋２５の段部の形状は、四角状に限
られるものではない。

【００２５】図２は、段部２７を三角状にした実施例で
ある。（Ａ）図に示すように、蓋２５が、本体部に当接
する部分に三角状の段部２７を形成した。接着状態は（
Ｂ）図に示すように、シール材５が三角状の空間に密着
される。

【００２６】図３は、段部２７を半円状にした実施例で
ある。（Ａ）図に示すように、蓋２５が、本体部に当接
する部分に半円状の段部２７を形成した。接着状態は（
Ｂ）図に示すように、シール材５が段付き部２６と円弧
の一部とに囲まれた空間に密着される。

【００２７】図６は、本発明の他の実施例を説明するた
めのマニフォルドのインク口近傍の拡大断面図である。 この実施例では、インク口２３の出口周縁に、テーパー
状の段部２８を形成した。後述するように、この段部２
８を設けたことにより、組立工程を含め、シール材を段
部２８に位置させて、確実なシールを保証できる。

【００２８】組立に際しては、図７に示すように、組立
治具６が利用される。まず、ヘッドチップ１を固着した
ヒートシンク３のユニットが組立治具６にセットされる
。ヘッドチップ１には、シール材が所定の位置に印刷さ
れている。次に、マニフォルド２が、組立治具６の付き
当て面に当たりながら、上からヘッドチップ１に接近す
る。図８に示すように、シール材５は、まず段部に接触
する。さらにマニフォルド２が下降すると、図９に示す
ように、シール材５は、段部によって内側に押される。 そして、ヘッドチップ１の上面とマニフォルド２の段部
で形成された楔状の空間に隙間なく密着することになり
、ヘッドチップとマニフォルドのシールが容易に、かつ
、確実に行なうことができる。また、シール材がインク
供給口にはみ出すことを避けることもできる。

【００２９】段部２８は、テーパー状に限られるもので
はない。図１０は、段部２８の他の実施例を説明するた
めの段部近傍の断面図である。（Ａ）図は、半円状の段
部である。（Ｂ）図は、三角形状のものを示し、（Ｃ）
図は、四角形状である。（Ｄ）図は逆Ｕ字状の断面形状
とした。これら（Ａ）〜（Ｄ）以外の形状も用いること
ができる。これらの形状の側部に、テーパー部を設ける
ようにしてもよい。（Ｅ）図は、（Ｄ）図の逆Ｕ字状の
段部の一方の側部にテーパー部を設けて段部を形成した
例である。テーパー部により、シール材を逆Ｕ字状の段
部に向けて押すことができ、シール材の塗布精度に余裕
を与えることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、マニフ
ォルドの蓋を段付き状とすることにより、シール材がは
み出すことなくマニフォルド本体のシールが可能となる
という効果がある。

【００３１】また、マニフォルドのインク口に段部を設
けたことにより、ヘッドチップとマニフォルドの精密位
置決めを阻害することなくシールが可能となるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施例の説明図である。

【図２】　　段部を三角状にした実施例の説明である。

【図３】　　段部を半円状にした実施例の説明図である
。

【図４】　　従来例のマニフォルドの構造の説明図であ
る。

【図５】　　図４のマニフォルドの蓋のシール状態の説
明図である。

【図６】　　本発明の他の実施例を説明するためのマニ
フォルドのインク口近傍の拡大断面図である。

【図７】　　サーマルインクジェットヘッドの組立工程
の説明図である。

【図８】　　サーマルインクジェットヘッドの組立工程
の説明図である。

【図９】　　サーマルインクジェットヘッドの組立工程
の説明図である。

【図１０】　　段部の他の実施例を説明するための段部
近傍の断面図である。

【図１１】　　従来のサーマルインクジェットヘッドの
組立状態の説明図である。

【図１２】　　従来のサーマルインクジェットヘッドの
組立状態の説明図である。

【図１３】　　従来のサーマルインクジェットヘッドの
組立状態の説明図である。

【図１４】　　サーマルインクジェットヘッドにおける
ヘッドチップの一例の説明図である。

【図１５】　　ヘッドチップとマニフォルドとの関係構
造を説明するための概略図である。

【符号の説明】

１　　ヘッドチップ、　　２　　マニフォルド、　　２
２　　インク溜め、２３　　インク口、　　２６　　段
付き部、　　２７　　段部、　　３　　ヒートシンク、
４　　支持部材、　　５　　シール材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　サーマルインクジェットヘッドにおい
   て、マニフォルドの本体と当接する蓋の接着部に段部を
   形成したことを特徴とするサーマルインクジェットヘッ
   ド。
2. 【請求項２】　　サーマルインクジェットヘッドにおい
   て、ヘッドチップと当接するマニフォルドのインク口の
   近傍に段部を形成したことを特徴とするサーマルインク
   ジェットヘッド。