JP3232626B2 - インクジェットヘッドブロック - Google Patents
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Description
吐出させて印字する、いわゆるオンデマンド型のインク
ジェットヘッドブロックに関する。
トヘッドとして、インク流路をヘッド端面にほぼ平行
に、かつその一端が中心部に整列するように設け、各イ
ンク流路の中心部側の端部に、流路基板を貫通するノズ
ルを設け、インク滴をインク流路と直交方向に飛翔させ
るもの、例えば、特開昭55−14261号公報(従来
例1)、特公昭59−4309号公報(従来例2)など
がある。
を供給するために、全てのインク流路の外周側の端部が
リング状のインク溜室に連通しており、このインク溜室
の一部から外方に向ってインク供給口が突出している。
インク供給口へインクを供給する構造及びインク流路中
に設けてある加圧室の圧電素子に電力を供給する手段に
ついては何等開示されていない。
層に分散して設けてあり、ノズルを高密度化している。
インク供給路は後方に向って突設してあるが、このイン
ク供給路へインクを供給する構造及びインク流路中のイ
ンクを加圧して飛翔させる手段については何等開示され
ていない。
供給口が外方に向って突出しているので、このインク供
給口へインクを供給するためには、更にその外方にイン
クタンクを配置する必要があり、面方向にスペースが大
きくなるばかりでなく、また単に積み重ねるなどによる
組立は不可能で、組立の自動化に適さないものである。
後方に向って突設しており、それぞれにインクを供給す
る必要があるので、面方向にはスペースは大きくならな
いが厚み方向は大になり、インクタンクとの連通手段も
必要で、構造が複雑となり、上例と同様に単に積み重ね
るなどによる組立は不可能で、組立の自動化に適さない
ものである。
り、面方向にも厚み方向にもスペースを小さくすること
を可能にし、最短距離でインクをカートリッジケースか
らインクジェットヘッドへインク洩れなく供給すること
を可能にする。
めに、請求項1の発明に係るインクジェットヘッドブロ
ックは、インクが収納され、底壁にインク孔を設け、該
底壁に位置決め部を有するヘッド収納部が設けられてい
るカートリッジケースと、前記ヘッド収納部に積層する
とき、前記位置決め部で位置合わせを行うヘッド位置合
わせ部と、カートリッジケースのインク孔に対向して設
けられ、該インク孔を通して前記インクの供給を受ける
インク供給孔と、前記インク供給孔と連通するインク流
路と、前記インク流路の先端に設けられ、前記インク孔
からのインク供給方向と同じ方向にインクを吐出するノ
ズルと、前記インク供給孔側でかつ前記インク流路に対
応して設けられ、前記ノズルより前記インクを吐出させ
るインク吐出手段とを有し、前記ノズルと前記インク流
路とは実質的に直交するように形成されているインクジ
ェットヘッドと、前記カートリッジケースの底壁とイン
クジェットヘッドの間に介在され、貫通孔を有する弾性
部材とを備え、前記カートリッジケースと前記インクジ
ェットヘッドとは前記弾性部材を圧縮した積層状態で固
定され、前記圧縮された弾性部材の貫通孔を介して前記
インク孔とインク供給孔との間を連通させたことを特徴
とする。請求項2の発明は、請求項1において、前記カ
ートリッジケースの底壁とインクジェットヘッドの間
に、電気接続部材が前記インク吐出手段に押圧可能に配
されているとともに、前記弾性部材には前記電気接続部
材をインク吐出手段に押圧する凸状の押圧部が一体に設
けられており、前記カートリッジケースと前記インクジ
ェットヘッドが前記弾性部材を圧縮した積層状態で固定
されたとき、前記弾性部材の押圧部により前記電気接続
部材がインク吐出手段に押圧されることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1又は2において、前記イン
クジェットヘッドのノズル面に、前記ノズルと対向する
透孔が形成されている補強板を有することを特徴とす
る。
る電気接続部材をインクジェットヘッドに対して積層状
態で固定すると、組立性の向上に一層有効である。
ルケーブルや金属リードフレーム等が用いられる。
クジェットヘッドのインク供給孔とを連通しかつシール
する弾性部材を設け、インク洩れの防止を図っている。
さらにこの弾性部材に、電気接続部材をインク吐出手段
に押圧する押圧部を一体に形成し、電気接続の確実化を
図っている。
スAと、下方にインクジェットヘッドBとが積層状態で
固定してある。カートリッジケースAは、図1及び図4
に示すように、内部にスポンジに含浸させたインク1を
収納し、蓋2で封止したもので、蓋2には空気孔2aが
開設してある。カートリッジケースAの蓋2と反対側の
壁3の外部に、ヘッド収納部3aが設けてある。壁3に
はインク孔3bが設けてあり、カートリッジケースAの
内部とヘッド収納部3aとの間を連通させており、また
この壁3にはヘッド収納部3a側へ向けて、インク孔3
bに連通するようにパイプ3cが形成されている。イン
ク孔3b内には、フィルタ3dが取り付けてあり、イン
ク中のごみなどを除去してインクジェットヘッドBへ侵
入するのを防止するようにしている。図4に示すカート
リッジケースAには、その外周面の一部に電気接続部材
Cの引出部分を収納する凹部3eが設けてある。またヘ
ッド収納部3a内に収納される部材の位置決め凹部3
f,3fが設けてある。
示している。図1〜3に示す例はノズル数12のヘッド
であり、図4に示す例はノズル数22のヘッドであり、
外形や流路の形状も僅かに異なるがその構成は実質的に
同一である。プラスチック成形,金属またはガラスのエ
ッチング等によってインク流路4a…を有する流路基板
4が形成してあり、インク流路4aの内端部から流路基
板4を板厚方向に貫通するノズル4b…が形成してあ
る。したがってノズル4bとインク流路4aとは実質的
に直交するように形成されている。各インク流路4aの
中間部には加圧室4c…が設けてある。インク流路4a
…の外周部には、ほぼリング状のインク溜室4dが設け
てあり、各インク流路4aの外端部が連通している。図
4に示す流路基板4には、その外周部から位置決め突起
4e,4eが突設してある。
振動板5が接合してある。振動板5には、カートリッジ
ケースAのインク孔3bに対向してインク供給孔5aが
設けてあり、流路基板4のインク溜室4dに連通してい
る。また各加圧室4cに対向する位置の外面に、インク
吐出手段6…である圧電素子が導電性接着剤などにより
貼着してあり、圧電素子6の両面に電極6a及び6bが
形成してある。この実施例では振動板5をリン青銅など
の導電部材で構成しているので、振動板に接合する各電
極6bがコモン電極となる。
ケースAとインクジェットヘッドBとの間には、電気接
続部材Cであるフレキシブルケーブル7が積層状態で固
定してある。フレキシブルケーブル7には圧電素子6に
電力を供給するための図示しない導電パターンと、コモ
ン導電パターンとが形成してあり、一端部が圧電素子6
の電極6a及び振動板5に押圧されると共に、他端部は
カートリッジケースAの外部に引き出されている。また
図4に示すフレキシブルケーブル7の外周部には、位置
決め用凹部7aが形成してある。
ースAの底壁3との間に、弾性部材である圧接ゴム8を
介在させている。圧接ゴム8にはパイプ3cに嵌合可能
な凹部8aと、インク孔3bに連通する貫通孔8bとが
設けられており、インク孔3bとインク供給孔5aとを
連通すると共に、フレキシブルケーブル7のコモン導電
パターンを振動板5に押圧する。また圧接ゴム8には凸
状の押圧部8cが一体に設けられており、フレキシブル
ケーブル7の導電パターンを圧電素子6の電極6aに押
圧する。
からなる補強板9がねじ止めなどにより固定してある。
補強板9には、ノズル4b…に対向する透孔9aが開設
してある。
組み立てる際には、図4に示すように、インク1を収納
したカートリッジケースAを、ヘッド収納部3aを上向
き状態にして載置し、圧接ゴムの凹部8aをパイプ3c
に嵌合して圧接ゴム8を積層する。この上にフレキシブ
ルケーブル7を位置決め用凹部7aで位置決めして積層
する。次いでその上にインクジェットヘッドBをその位
置決め突起4eをカートリッジケースAの位置決め凹部
3fで位置決めして積層し、最後に図示しない固定ねじ
等を用い補強板9をカートリッジケースAに固着する
と、圧接ゴム8が圧縮状態となり、圧電素子6とフレキ
シブルケーブル7との間、及び振動板5とフレキシブル
ケーブル7との間の電気接続が確実となる。すなわち、
フレキシブルケーブル7のコモン導電パターンが振動板
5に当接し、これを介して圧電素子6の一方の面の電極
6bに導通されるとともに、押圧部8cによってフレキ
シブルケーブル7の導電パターンが圧電素子6の他方の
面の電極6aに当接されている。従って各圧電素子6に
選択的に電力が供給可能である。また、貫通孔8bとイ
ンク孔3bとの間でインク洩れが無いように連通する。
これによってインク供給孔5aが貫通孔8b及びインク
孔3bに連通し、インク1がインク溜室4dに供給さ
れ、インク流路4aを通ってノズル4bから吐出可能と
なる。この積層状態では、積層方向と、カートリッジケ
ースAからインク供給孔5aへのインク供給方向と、ノ
ズル4bからのインク吐出方向とが実質的に同一とな
る。尚、上記説明において、本発明の構成要素として、
カートリッジケースAの位置決め用凹部3fはインクジ
ェットヘッドの位置決め部を、またインクジェットヘッ
ドBの位置決め突起4eは上記位置決め部に位置合わせ
を行う為のヘッド位置合わせ部をそれぞれ構成する。
部材Cとして、フレキシブルケーブルに代えて金属リー
ドフレーム17を用いている。金属リードフレーム17
はカートリッジケースAにモールドされており、その内
端部に、圧電素子6の電極6aに弾接する電気接続用接
片17aと、振動板5に弾接するコモン接片17bとを
有し、その外端部はカートリッジケースAの外周壁に露
出している。また圧接ゴムに代えて、パイプ3cに嵌合
する弾性部材であるパッキン18を設け、このパッキン
にインク供給孔18aを設けてインク孔3bとインク供
給孔5aとを連通している。その他の構成は先に示した
例と同様であって同一の符号を付している。
は、補強板9を用いないでインクジェットヘッドBをカ
ートリッジケースAに圧接状態に保持し、両者間を接着
や超音波接合などにより固定させてもよい。
インクの流れの方向が両者の積層方向と一致していない
場合には、インク供給用パイプ等を外部から取付ける必
要があり各部材を積層するだけで構成することはできな
い。例えば、前記従来例1のヘッドを用いた場合、ヘッ
ドの厚み方向(積層方向)と直交するようにパイプ等を
取付ける必要があるため、各部材を単純に一方向に積層
してヘッドを構成することは不可能である。
ケースAからインクジェットヘッドBへのインクの流れ
の方向と、両者の積層方向とが実質的に一致しているた
め、カートリッジケースAのインク孔3bとインクジェ
ットヘッドBのインク供給孔5aとが対向するように積
層するだけでインクの流れが確保でき、外部に他部材を
設ける必要がなく、製造工程が極めて簡単になる。上記
実施例では、インク洩れ防止のために弾性部材8,18
を介在させているが、これもカートリッジケースAおよ
びインクジェットヘッドBと同様に積層すればよいので
製造は容易である。
ースとインクジェットヘッドとを積層状態で固定し、こ
の積層方向と、カートリッジケースからインク供給孔へ
のインク供給方向と、ノズルからのインク吐出方向とを
実質的に同一にしているので、カートリッジケースのヘ
ッド収納部に位置決めしてインクジェットヘッドを積層
するだけで両部材の接合が可能であるとともに、他部材
を用いることなくインクの流れが確保できるため、組立
性が向上し、組立の自動化に適するものである。また面
方向にも厚み方向にもスペースを小さくすることがで
き、最短距離でインクをカートリッジケースからインク
ジェットヘッドへインク洩れなく供給することができ
る。
ンクジェットヘッドのインク供給孔とを連通する貫通孔
を有する弾性部材を設け、カートリッジケースとインク
ジェットヘッドとは弾性部材を圧縮した積層状態で固定
しているので、弾性部材がインク孔とインク供給孔をシ
ールしてインク漏れを無くすことができる。
接続部材をインク吐出手段に押圧する凸状の押圧部を一
体に設けているので、前記の効果に併せて、電気接続状
態を確実にできる。
ヘッドのノズル面に補強板を設けているので、インク流
路を損傷することがない。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 インクが収納され、底壁にインク孔を設
け、該底壁に位置決め部を有するヘッド収納部が設けら
れているカートリッジケースと、前記ヘッド収納部に積層するとき、前記位置決め部で位
置合わせを行うヘッド位置合わせ部と、 カートリッジケ
ースのインク孔に対向して設けられ、該インク孔を通し
て前記インクの供給を受けるインク供給孔と、前記イン
ク供給孔と連通するインク流路と、前記インク流路の先
端に設けられ、前記インク孔からのインク供給方向と同
じ方向にインクを吐出するノズルと、前記インク供給孔
側でかつ前記インク流路に対応して設けられ、前記ノズ
ルより前記インクを吐出させるインク吐出手段とを有
し、前記ノズルと前記インク流路とは実質的に直交する
ように形成されているインクジェットヘッドと、 前記カートリッジケースの底壁とインクジェットヘッド
の間に介在され、貫通孔を有する弾性部材と、を備え、 前記カートリッジケースと前記インクジェットヘッドと
は前記弾性部材を圧縮した積層状態で固定され、前記圧
縮された弾性部材の貫通孔を介して前記インク孔とイン
ク供給孔との間を連通させたことを特徴とするインクジ
ェットヘッドブロック。 - 【請求項2】 請求項1において、前記カートリッジケ
ースの底壁とインクジェットヘッドの間に、電気接続部
材が前記インク吐出手段に押圧可能に配されているとと
もに、前記弾性部材には前記電気接続部材をインク吐出
手段に押圧する凸状の押圧部が一体に設けられており、 前記カートリッジケースと前記インクジェットヘッドが
前記弾性部材を圧縮した積層状態で固定されたとき、前
記弾性部材の押圧部により前記電気接続部材がインク吐
出手段に押圧されることを特徴とするインクジェットヘ
ッドブロック。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、前記インクジ
ェットヘッドのノズル面に、前記ノズルと対向する透孔
が形成されている補強板を有することを特徴とするイン
クジェットヘッドブロック。
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