JP5875632B2 - ばね固定部材およびインクジェット記録ヘッド - Google Patents

Description

本発明は、ばね固定部材およびインクジェット記録ヘッドに関し、特には、コイルばねを固定するばね固定部材およびそれを備えたインクジェット記録ヘッドに関する。

コイルばねを固定する部材として、コイルばねの一方の端部のみを固定するばね固定部材がある。
図８は、関連技術のばね固定部材１１を示した斜視図である。ばね固定部材１１では、取付け座面１１ａにボス部１２が設けられている。ボス部１２の径は、コイルばねの内径とほぼ同一である。ボス部１２の側面１２ａには、突起部１３が設けられている。
コイルばねを取り付けるには、コイルばねがボス部１２に外嵌合するようにコイルばねをボス部１２にはめ込み、コイルばねの取付け座面１１ａ側の端部が突起部１３を乗り越えるようにコイルばねを操作する。コイルばねの取付け座面１１ａ側の端部が突起部１３を乗り越えることで、コイルばねがボス部１２から抜けることを突起部１３が防止する。一般的に、コイルばねが取り付けられた際に突起部１３がコイルばねの端部である１巻き目の巻線と２巻き目の巻線との間に位置するように、ばね固定部材が構成されている。

ばね固定部材１１に対するコイルばねの取付けが不完全で、コイルばねの１巻き目の巻線が突起部１３を乗り越えていない状態では、例えば振動によってコイルばねがばね固定部材１１から外れる恐れがある。
一方、ばね固定部材１１に対するコイルばねの取付けが不完全であっても、コイルばねは、コイルばねの内径とほぼ同一の径を有するボス部１２にはまった状態であるため、ボス部１２の軸方向に対するコイルばねの傾きが生じにくい。このため、ボス部１２の軸方向からコイルばねの状態を確認しても、正常な状態と区別ができない。したがって、コイルばねの１巻き目の巻線が突起部１３を乗り越えているかを確認することで、コイルばねが確実に固定されているかを判断する必要がある。
しかしながら、例えばばね固定部材１１の周囲に他の部材が構成され、突起部１３とコイルばねとの係合状態を目視で確認することが難しい場合には、コイルばねが確実に固定されているかを確認することが困難であるという課題がある。

本発明の目的は、コイルばねが確実に固定されているかを容易に確認可能なばね固定部材を提供することである。

本発明のばね固定部材は、コイルばねが固定されるばね固定部材であって、前記コイルばねの端部が配置される配置面を有する取付け部材と、前記配置面に設けられ、前記コイルばねがはめ込まれるボス部と、前記ボス部の側面のうち前記配置面から前記コイルばねの線径以上離れた箇所に設けられた突起部と、を含み、前記突起部は、前記配置面と前記突起部との間に配置された前記コイルばねの巻線と係合することによって、前記コイルばねが前記ボス部から抜けることを規制し、前記ボス部の側面のうち、前記突起部から前記配置面側とは反対側に向けて前記コイルばねの２巻分の高さずれた位置から前記ボス部の前記反対側の端部までの側面部分に、前記ボス部の中心軸までの距離が、前記コイルばねの内径の半分から前記線径を差し引いた長さ以下となる部分を有する。
上記構成によれば、側面部分は、ボス部の中心軸までの距離がコイルばねの内径の半分からコイルばねの線径を差し引いた長さよりも短い。側面部分は、ボス部の側面のうち、突起部から配置面側とは反対側に向けてコイルばねの２巻分の高さずれた位置からボス部の該反対側の端部までの部分である。このため、コイルばねの中心軸とボス部の中心軸が略一致している場合、側面部分に対向するコイルばねの内面の部分と側面部分との間には、間隙が生じる。
そして、コイルばねの取付けが不完全で、突起部の配置面側とは反対側の面上にコイルばねの端部が位置すると、側面部分に対向するコイルばねの内面の部分が側面部分に近づきコイルばね（コイルばねの中心軸）が傾く。よって、コイルばねの中心軸とボス部の中心軸との位置関係を確認することで、コイルばねが確実に固定されているかを容易に確認することが可能になる。

本発明によれば、コイルばねが確実に固定されているかを容易に確認することが可能になる。

本発明の第１実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。 コイルばね２０１の取付け状態を示した模式図である。 本発明の第２実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。 本発明の第２実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。 本発明の第３実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。 コイルばね２０１の形状を示す斜視図である。 インクジェット記録ヘッド３０１の斜視図である。 関連技術のばね固定部材１１を示した斜視図である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。図２は、ばね固定部材１００に対するコイルばね２０１の取付け状態を示した模式図であり、（ａ）はコイルばね２０１が確実に取付けられた状態、（ｂ）はコイルばね２０１の取付けが不完全な状態を示している。
ばね固定部材１００は、取付け部材１０１と、ボス部１０２と、突起部１０３と、を含む。
取付け部材１０１は、コイルばね２０１の１巻き目の巻線２０１ａが配置される面１０１ａを有する。面１０１ａは、配置面の一例である。コイルばね２０１の１巻き目の巻線２０１ａは、コイルばね２０１の端部の一例である。
ボス部１０２は、面１０１ａに設けられている。ボス部１０２には、コイルばね２０１がはめ込まれる。ボス部１０２の面１０１ａ側の部分（以下「ばね当接部」と称する）１０２ａの径は、コイルばね２０１の内径と同一または略同一である。
ばね当接部１０２ａの側面１０２ａ１には、突起部１０３が設けられている。本実施形態では、２つの突起部１０３ａおよび１０３ｂが設けられている。突起部１０３ａと面１０１ａまでの距離と、突起部１０３ｂと面１０１ａまでの距離は、コイルばね２０１の線径と同一または略同一である。なお、突起部１０３ａおよび１０３ｂは、ボス部１０２の側面１０２ａ１のうち面１０１ａからコイルばね２０１の線径以上離れた箇所に設けられていればよい。
突起部１０３ａおよび１０３ｂは、コイルばね２０１が取り付けられた際にコイルばね２０１の１巻き目の巻線２０１ａと２巻き目の巻線２０１ｂとの間に位置するように構成されている。突起部１０３ａ、１０３ｂは、面１０１ａと突起部１０３ａ、１０３ｂとの間に配置されたコイルばね２０１の巻線と係合することによって、コイルばね２０１がボス部１０２から抜けることを規制する。
ボス部１０２のばね当接部１０２ａとは反対側の部分（以下「傾き許容部」と称する）１０２ｂは、ボス部１０２の中心軸１０２ｃまでの距離がコイルばね２０１の内径の半分以下である側面１０２ｂ１を有している。側面１０２ｂ１からボス部１０２の中心軸１０２ｃまでの距離の最小値は、コイルばね２０１の内径の半分からコイルばね２０１の線径を差し引いた長さ（以下「所定長さ」と称する）である。
側面１０２ｂ１のうち、突起部１０３から面１０１ａ側（配置面側）とは反対側に向けてコイルばね２０１の２巻分の高さずれた位置からボス部１０２の端部１０２ｄまでの側面部分１０２ｂ１ａは、中心軸１０２ｃまでの距離が所定長さ以下である。
また、ボス部１０２の側面のうち、突起部１０３から端部１０２までの部分は、端部１０２ｄに近くなるにつれて、ボス部１０２の中心軸１０２ｃまでの距離が段階的に短くなっている。
つまりボス部１０２の、突起部１０３ａ、１０３ｂからボス部１０２の配置面１０１ａ側とは反対側の端部までの部分に、第１の径を有する第１領域と、第１領域より端部の側であり第１の径よりも小さい径を有する第２領域と、を備えている。この第１領域と第２領域との間には段差部１０４が形成されており、通常状態においてボス部の第１領域と巻線２０１ｂとは接触しており、第２領域と巻線２０１ｃとは接触していない。

次に、コイルばね２０１のばね固定部材１００への取付け状態について説明する。
コイルばね２０１がばね固定部材１００に固定された状態は、コイルばね２０１がボス部１０２にはめ込まれ、突起部１０３ａおよび１０３ｂが巻線２０１ａと巻線２０１ｂとの間に位置する状態である。
一方、コイルばね２０１のばね固定部材１００への取付けが不完全な状態は、例えば、突起部１０３ｂは巻線２０１ａと巻線２０１ｂの間に位置するが、突起部１０３ａの端部１０２ｄ側の面１０３−１側に巻線２０１ａが位置する状態である。この状態では、巻線２０１ａが面１０１ａに対して傾く。そして、巻線２０１ａの傾きに伴い、コイルばね２０１の内面のうち側面１０２ｂ１と対向する部分が側面１０２ｂ１に近づいていき、コイルばね２０１が傾く状態となる。

コイルばね２０１のばね固定部材１００への取付け状態をボス部１０２の中心軸１０２ｃ方向から視認すると、以下のようになる。
コイルばね２０１が取り付けられた状態では、ボス部１０２の中心軸１０２ｃとコイルばね２０１の中心軸２０１ｄが略一致する。これに対して、コイルばね２０１の取付けが不完全な状態では、ボス部１０２の中心軸１０２ｃとコイルばね２０１の中心軸２０１ｄがずれた状態となる。
そのため、例えばボス部１０２の中心軸１０２ｃ方向から、コイルばね２０１の中心軸２０１ｄとボス部１０２の中心軸１０２ｃとの位置関係を確認することにより、視覚的にコイルばね２０１の取付け状態を確認することが可能となる。これにより従来のように突起部１０３が確実にコイルばね２０１に係っているかを確認することなく容易にコイルばね２０１の取付け状態を確認することが可能になる。

本実施形態によれば、側面部分１０２ｂ１ａは、ボス部１０２ｄの中心軸１０２ｃまでの距離がコイルばね２０１の内径の半分からコイルばね２０１の線径を差し引いた長さ（所定長さ）以下である。側面部分１０２ｂ１ａは、ボス部１０２の側面のうち、突起部１０３から面１０１ａ側とは反対側に向けてコイルばね２０１の２巻分の高さずれた位置から端部１０２ｄまでの部分である。このため、コイルばね２０１の中心軸２０１ｄとボス部１０２の中心軸１０２ｃが略一致している場合、側面部分１０２ｂ１ａに対向するコイルばね２０１の内面の部分と側面部分１０２ｂ１ａとの間には、間隙が生じる。
コイルばね２０１の取付けが不完全で、突起部１０３の面１０３−１上にコイルばね２０１の端部２０１ａが位置すると、側面部分１０２ｂ１ａに対向するコイルばね２０１の内面の部分が側面部分１０２ｂ１ａに近づき、コイルばねの中心軸２０１ｄが傾く。よって、コイルばね２０１の中心軸２０１ｄとボス部１０２の中心軸１０２ｃとの位置関係を確認することで、コイルばね２０１が確実に固定されているかを容易に確認することが可能になる。
なお、本実施形態において、突起部１０３の数は２に限らず１以上であればよい。

（第２実施形態）
図３、４は、本発明の第２実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。図３、４において、図１、２に示したものと同一構成のものには同一符号を付している。
突起部１０３ａおよび１０３ｂは、コイルばね２０１が取り付けられたときに巻線２０１ａの先端部が配置される側面１０２ａ１上の箇所１０２ａ１ａから、中心軸１０２ｃを中心としてコイル巻き方向へ４５度以上３６０度未満離れた２箇所に設けられている。
コイルばね２０１の形状が、コイルばね２０１の１巻き目の巻線２０１ａの先端部から巻線がらせん状に巻いている形状であるため、巻線２０１ａの先端部の極近傍では巻線２０１ａと巻線２０１ｂとの間隔が狭い。このため、この狭い間隔の巻線２０１ａと巻線２０１ｂとの間に、この間隔よりも大きい突起部１０３が位置すると、コイルばね２０１が変形してしまう。コイルばね２０１が変形すると、コイルばね２０１の取付け不具合やコイルばね２０１が予め定められたばね特性を得られないなどの不具合が生じる。
本実施形態では、これら不具合を解消するために、突起部１０３が、１巻き目の巻線２０１ａの先端部が配置される箇所１０２ａ１ａから、中心軸１０２ｃを中心としてコイル巻き方向へ４５度以上３６０度未満離れた複数の箇所に設けられている。このため、巻線２０１ａの先端部の極近傍に突起部１０３が位置することを回避できる。なお、複数の箇所は２箇所に限らず３箇所以上でもよい。
また、傾き許容部１０２ｂは、側面部分１０２ｂ１ａを含む側面１０２ｂ１を有している。これにより、コイルばね２０１が突起部１０３にかからず取付け不具合になった場合に、コイルばね２０１の内面のうち側面部分１０２ｂ１ａと対向する部分が側面部分１０２ｂ１ａに近づいていき、コイルばね２０１全体が傾く状態となる。よって、ボス部１０２の中心軸１０２ｃ方向から、コイルばね２０１の中心軸２０１ｄとボス部１０２の中心軸１０２ｃとの位置関係を確認することにより、視覚的にコイルばね２０１の取付け状態を確認することが可能となる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態のばね固定部材１００の斜視図である。図５において、図１〜４に示したものと同一構成のものには同一符号を付している。図６は、図５に示したばね固定部材１００に取り付けられるコイルばね２０１の形状を示す斜視図である。
本実施形態では、コイルばね２０１がはめ込まれるボス部１０２に加え、巻線２０１ａの先端部２０１ｅに設けられた曲げ部２０２と係合する凸部１０５が、面１０１ａに設けられている。
凸部１０５に曲げ部２０２を係合させてコイルばね２０１を回転させることで、コイルばね２０１の径が広がるようにコイルばねを変形させることが可能になる。このため、コイルばね２０１の突起部１０３への取付けが容易となる。
なお、曲げ部２０２の先端がコイルばね２０１の中心軸方向を向くように曲げ部２０２を設け、側面１０２ａ１の箇所１０２ａ１ａに曲げ部２０２を挿入可能な穴部が設けられてもよい。この場合、箇所１０２ａ１ａに設けられた穴部に曲げ部２０２を挿入してコイルばね２０１を回転させることでコイルばね２０１の径が広がるようにコイルばね２０１を変形させることが可能になる。このため、コイルばね２０１の突起部１０３への取付けが容易となる。

（第４実施形態）
図７は、第１〜第３実施形態のいずれかのばね固定部材１００を備えたインクジェット記録ヘッド３０１の斜視図である。
インクジェット記録ヘッド３０１は、インク等の液体を吐出するためのエネルギー発生素子を複数備える記録素子基板を備え、ノズル部３０２から液体を吐出する。
液体貯蔵タンク（不図示）は、図７の右側開口部３０４よりコイルばね２０１を圧縮しながら筐体３０５に装着され、タンクロックレバー３０３によりロックされ、インクジェット記録ヘッド３０１に固定される。液体貯蔵タンクは、液体カートリッジの一例である。筐体３０５は、カートリッジ装着部の一例である。コイルばね２０１は、液体貯蔵タンクを装着方向と反対方向に付勢する。タンクロックレバー３０３は、液体貯蔵タンクをコイルばね２０１が付勢する力に抗して係止するロック部材の一例である。
液体貯蔵タンクを外す場合には、タンクロックレバー３０３を操作することにより液体貯蔵タンクのロックが解除され、液体貯蔵タンクはコイルばね２０１により開口部３０４側へ押し出される。
コイルばね２０１は、筐体３０５に設けられたばね固定部材１００に、インクジェット記録ヘッド３０１の開口部３０４から取り付けられる。このため、コイルばね２０１が固定されているか否かの確認が容易となる。具体的には、開口部３０４側からの視認によりコイルばね２０１の中心軸２０１ｄとボス部１０２の中心軸１０２ｃのずれを確認すればよい。
なお、図７に示したばね固定部材１００の端部１０２ｄには、ボス部１０２の中心軸１０２ｃと一致する軸１０２ｅが設けられている。このため、軸１０２ｅとコイルばね２０１の中心軸１０２ｃとの位置関係をさらに容易に確認することが可能になる。軸１０２ｅの径は、例えばコイルばね２０１の内径の１／４程度である。なお、軸１０２ｅの径は、コイルばね２０１の内径の１／４程度に限らず、コイルばね２０１の内径以下であればよい。

上記各実施形態において、傾き許容部１０２ｂの側面全体が、中心軸１０２ｃまでの距離が所定長さ（コイルばね２０１の内径の半分からコイルばね２０１の線径を差し引いた長さ）以下でもよい。
また、上記各実施形態において、傾き許容部１０２ｂの側面全体が、端部１０２ｄに近くなるにつれて、ボス部１０２の中心軸１０２ｃまでの距離が段階的または連続的に短くなってもよい。
以上説明した各実施形態において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。

１０１ 取付け部材
１０１ａ 面（配置面）
１０２ ボス部
１０２ｂ１ａ 側面部分
１０３ 突起部
２０１ コイルばね

Claims (5)

1. コイルばねが固定されるばね固定部材であって、
   前記コイルばねの端部が配置される配置面を有する取付け部材と、
   前記配置面に設けられ、前記コイルばねがはめ込まれるボス部と、
   前記ボス部の側面のうち前記配置面から前記コイルばねの線径以上離れた箇所に設けられた突起部と、を含み、
   前記突起部は、前記配置面と前記突起部との間に配置された前記コイルばねの巻線と係合することによって、前記コイルばねが前記ボス部から抜けることを規制し、
   前記ボス部の側面のうち、前記突起部から前記配置面側とは反対側に向けて前記コイルばねの２巻分の高さずれた位置から前記ボス部の前記反対側の端部までの側面部分に、前記ボス部の中心軸までの距離が、前記コイルばねの内径の半分から前記線径を差し引いた長さ以下となる部分を有する、ばね固定部材。
2. 前記突起部は、前記コイルばねの端部における巻線の先端部が配置される前記ボス部の側面の箇所から、前記ボス部の中心軸を中心として、前記コイルばねの巻き方向に４５度以上３６０度未満離れた複数の箇所に設けられている、請求項１に記載のばね固定部材。
3. 前記複数の箇所は２箇所である、請求項２に記載のばね固定部材。
4. 前記配置面に設けられた凸部を含み、
   前記凸部は、前記コイルばねが前記ボス部にはめ込まれた際に、前記コイルばねの巻線の先端部に設けられた曲げ部と係合する、請求項１から３のいずれか１項に記載のばね固定部材。
5. 液体を吐出する複数のノズルと、
   液体を貯蔵する液体カートリッジが装着されるカートリッジ装着部と、
   前記液体カートリッジを装着方向と反対方向に付勢するコイルばねと、
   前記液体カートリッジを前記コイルばねが付勢する力に抗して係止するロック部材と、
   前記コイルばねを前記カートリッジ装着部に固定する請求項１から４のいずれか１項に記載のばね固定部材と、を含むインクジェット記録ヘッド。

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