JP6737385B1 - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ネジの締結力が低下した場合にホルダーとケースとの間のシール性の低下を抑制する。【解決手段】液体噴射ヘッドは、第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、ノズルプレートに対して第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、ケースに対して第2方向に設けられ、流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、回路基板に対して第2方向に設けられた第1のシール部材と、第1のシール部材に対して第2方向に設けられ、第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、ホルダーとケースとを固定するネジと、ホルダーとケースとを固定する接着剤と、を備える。【選択図】図13

Description

本開示は、液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。
プリンターなどの液体噴射装置は、記録媒体等に液体を噴射する液体噴射ヘッドを備えている。例えば、特許文献1には、ホルダーとケースとの間に第1シール部材および配線基板を配し、ホルダーとケースとを固定ネジにより固定した液体噴射ヘッドが開示されている。
特開2015−189139号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、固定ネジの締結力が低下した場合、ホルダーとケースとの間のシール性が低下するおそれがある。
本開示の一実施形態によれば、液体噴射ヘッドが提供される。この液体噴射ヘッドは、第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、を備える。
本開示の一実施形態としての液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の概略構成を示す説明図。 液体噴射ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 液体噴射ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 液体噴射ヘッドの概略構成を示す分解斜視図。 液体噴射ヘッドの上面図。 図5における6−6線に沿った液体噴射ヘッドの断面図。 図6に示す領域の拡大図。 液体噴射ヘッドを第2方向から平面視したときの平面図。 ホルダーおよび第1シール部材を取り除いて液体噴射ヘッドを第2方向から平面視したときの平面図。 第2シール部材および第3シール部材と開口との位置関係を説明するための説明図。 図10に示す領域の拡大図。 液体噴射ヘッドの底面図。 図12における13−13線に沿った液体噴射ヘッドの断面図。 ネジを取り除いた状態における13−13線に沿った液体噴射ヘッドの断面図。 図13に示す領域の拡大図。 図14に示す領域の拡大図。 第2実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤の構成を示す説明図。 第3実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤の構成を示す説明図。 第4実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤の構成を示す説明図。 第5実施形態における液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置の概略構成を示す説明図。 圧力調整弁の詳細構成を示す断面図。 ダンパーの詳細構成を示す断面図。 第5実施形態の他の実施形態2におけるチューブ、インク供給針およびホルダーの構成を示す断面図。 他の実施形態1における第2シール部材の配置位置を示す平面図。
A.第1実施形態:
A1.液体噴射装置の構成:
図1は、本開示の一実施形態としての液体噴射ヘッド200を備える液体噴射装置100の概略構成を示す説明図である。液体噴射装置100は、インクを噴射するインクジェットプリンターとして構成されている。液体噴射装置100は、図示しない液体噴射制御装置から受信する画像データを、印刷媒体Pにおけるドットのオン・オフを示す印刷データに変換し、印刷データに基づいて印刷媒体P上にインクを噴射することにより、印刷媒体P上にドットを形成し、画像を印刷する。
液体噴射装置100は、液体噴射ヘッド200と、キャリッジ116と、6つのインクカートリッジ117と、キャリッジモーター118と、搬送モーター119と、駆動ベルト114と、フレキシブルフラットケーブル113と、プラテン115と、制御部110と、筐体112とを備える。
液体噴射ヘッド200は、キャリッジ116に搭載され、フレキシブルフラットケーブル113を介して制御部110と電気的に接続されている。キャリッジ116は、図示しないキャリッジガイドに主走査方向Xに往復移動可能に取り付けられている。キャリッジ116は、駆動ベルト114を介してキャリッジモーター118に接続され、キャリッジモーター118の回転に伴い主走査方向Xに沿って往復移動する。筐体112は、液体噴射ヘッド200と、キャリッジ116と、6つのインクカートリッジ117と、キャリッジモーター118と、搬送モーター119と、駆動ベルト114と、フレキシブルフラットケーブル113と、プラテン115と、を収容する。図1では、筐体112の内部の構成を見やすくするために、筐体112の一部の図示を省略している。なお、筐体112が、制御部110を収容する構成としてもよい。
キャリッジ116には、インク色ごとの6つのインクカートリッジ117が装着されている。本実施形態では、6つのインクカートリッジ117には、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエローおよびブラックのインクがそれぞれ収容されている。液体噴射ヘッド200には、印刷媒体Pに対向する面にインクを吐出する複数のノズル282を備えるノズル列281が設けられている。インクカートリッジ117から液体噴射ヘッド200に供給されたインクは、ノズル282から印刷媒体Pに液滴状に噴射される。なお、インクカートリッジ117は、「液体貯留部」の一例である。
搬送モーター119は、制御部110からの制御信号に応じて作動する。搬送モーター119の動力がプラテン115に伝達されることにより、印刷媒体Pが副走査方向Yに沿って搬送される。
制御部110は、1または複数のCPU(Central Processing Unit)や、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理回路と、半導体メモリー等の記憶回路とを備え、搬送モーター119およびキャリッジ116を統括制御する。具体的には、制御部110は、印刷データの生成が完了すると、搬送モーター119を駆動し、印刷媒体Pを副走査方向Yの印刷開始位置まで搬送する。制御部110は、キャリッジモーター118を駆動し、キャリッジ116を主走査方向Xの印刷開始位置まで移動する。制御部110は、キャリッジ116を主走査方向Xに沿って移動させるとともに液体噴射ヘッド200から印刷媒体Pにインクを噴射する制御と、印刷媒体Pを印刷方向である副走査方向Yに搬送するための搬送モーター119の制御とを交互に繰り返す。これにより、印刷媒体Pに画像が印刷される。
図1において、キャリッジ116は、主走査方向Xに沿って往復移動し、印刷媒体Pは、主走査方向Xと交差する副走査方向Yの上流から下流に沿って搬送される。本実施形態では、副走査方向Yは、主走査方向Xと直交する方向である。Z軸は鉛直方向と平行である。これらの方向において、矢印が指し示す方向を「+」で表し、矢印が指し示す方向と反対の方向を「−」で表す。各方向を示す矢印は、後に参照する図においても図1に対応するように図示している。以降の説明では、−Z方向を第1方向D1、+Z方向を第2方向D2、Y方向を第3方向D3、X方向を第4方向D4とも呼ぶ。なお、−Z方向は鉛直下方に、+Z方向は鉛直上方にそれぞれ相当する。
A2.液体噴射ヘッドの構成:
図2、図3および図4は、液体噴射ヘッド200の概略構成を示す分解斜視図である。図2、図3および図4に示すように、液体噴射ヘッド200は、第2方向D2から第1方向D1に向かって順番に、ホルダー210と、第1シール部材220と、回路基板230と、アクチュエーターユニット240と、ケース250と、振動板260と、流路形成部材270と、ノズルプレート280と、カバー290とを備える。液体噴射ヘッド200は、これらの各構成部材が積層されて4つのネジ293、294、295および296によって締結されることによって構成される。したがって、液体噴射ヘッド200は、4つのネジ293、294、295および296を備えていると言うことができる。
図2に示すように、ホルダー210は、キャリッジ116と協働してインクカートリッジ117を保持し、インクカートリッジ117から供給されるインクを、内部に形成された第2流路219を介してケース250へと流入させる。ホルダー210は、本体部215と、第1シール211と、フィルター213と、第2シール217と、流路プレート218とを備える。
本体部215は、インクカートリッジ117の装着部214と、第2流路219の一部を構成する流路219aとを有する。第2流路219は、流路219a、後述の流路219bおよび219cによって構成される。装着部214にインクカートリッジ117が装着され、装着部214に設けられた図示しない係合穴に、インクカートリッジ117に設けられた図示しない爪部が係合することにより、インクカートリッジ117が固定される。装着部214は、X方向に6つ並んで形成されている。各装着部214は、Y方向と平行に設けられた壁によって仕切られている。流路219aは、第2方向D2に突出する円筒状の部材によって画定される。第1シール211は、環状の板状部材であり、Z方向に貫通する貫通孔を備える。第1シール211は、インクカートリッジ117に設けられた不図示のインクの導入口と流路219aとの間において、流路219aの周囲を液密にシールする。本体部215の第1方向D1側の面には、後述の流路219bを画定する図示しない溝が設けられている。
フィルター213は、インクカートリッジ117から供給されるインクに含まれる気泡や異物を除去する。フィルター213は、円盤形状を有し、流路219aの第2方向D2側の開口面に熱溶着や接着剤を介した接着等により固定される。フィルター213は、金属や樹脂等の繊維を細かく編むことによって複数の微細孔が形成されたシート状のものや、金属や樹脂等の板状部材に複数の微細孔を貫通させたもの等を用いることができる。
流路プレート218は、X方向に長尺な板状の部材であり、第2流路219の一部を構成する流路219bを画定する溝と、第2流路219の一部を構成する流路219cを画定する貫通孔とを有する。流路219bは、流路プレート218の第2方向D2側の面においてX方向に延びる溝と、本体部215の第1方向D1側の面においてX方向に延びる溝と、を合わせて封止することにより形成されている。流路219bは、一端で流路219aと連通し、他端で流路219cと連通する。流路219cは、流路219bの他端が位置する部分において流路プレート218をZ方向に貫通する貫通孔である(図6)。
以上の説明の通り、流路219aは、インクカートリッジ117から供給されるインクを流路219bに流入させ、流路219bは、流路219aから流入するインクを、流路219cに流入させる。そして、流路219cは、流路219bから流入するインクを、後述の第1シール部材220のインク導入口221を介してケース250に形成された後述の第1流路253へ流入させる。
第2シール217は、第2シール217をZ方向に貫通する貫通孔を備え、流路219bが形成された部分の周囲を液密にシールする。
図3に示すように、第1シール部材220は、X方向に長尺な略長方形の板状の部材である。第1シール部材220は、例えば、ゴム、エラストマーといった弾性部材により構成される。第1シール部材220には、インク導入口221と、位置決め用貫通孔Ph1およびPh2とが形成されている。位置決め用貫通孔Ph1およびPh2は、第1シール部材220をZ方向に貫通する貫通孔であり、ケース250が備える後述の位置決め用凸部Pc1およびPc2が挿入される。位置決め用貫通孔Ph1およびPh2は、ケース250が備える後述の位置決め用凸部Pc1およびPc2が挿入されることで、液体噴射ヘッド200の各構成部材を接合する際に位置決め部として機能する。
インク導入口221は、第1シール部材220をZ方向に貫通する貫通孔であり、図2に示す本体部215の第2流路219と、図3に示す流路パイプFPの第1流路253とを連通させ、インクカートリッジ117から供給されるインクをケース250の内部へ流入させる。液体噴射ヘッド200の各構成部材が積層されて締結されると、第1シール部材220は、ホルダー210と図3に示すケース250の流路パイプFPとの間で所定の押圧力が付与された状態で挟持されて、ホルダー210の第2流路219と流路パイプFPの第1流路253との間を液密にシールする。詳細には、第1シール部材220は、流路プレート218の第1方向D1側の面に設けられた、流路219cを形成する貫通孔の開口と、インク導入口221とを液密に連通させる。さらに、第1シール部材220は、第1流路253とインク導入口221とを液密に連通させる。
回路基板230は、X方向に長尺な略長方形の板状の部材である。図2および図3に示すように、回路基板230は、ホルダー210とケース250との間に配置され、図3に示すように、第1シール部材220の第1方向D1側に隣接して配置されている。回路基板230は、例えば、接着剤によってケース250の第2方向D2側の面に固定されている。回路基板230は、アクチュエーターユニット240が備える後述の圧電体243を駆動するための駆動回路、回路素子Ceや、配線等が集積された電子基板である。回路基板230は、回路素子Ceと、第1貫通孔231と、第2貫通孔232と、開口233と、接続端子Ctと、位置決め用貫通孔Ph3およびPh4と、コネクターCnとを備える。
回路素子Ceは、抵抗、コンデンサー、トランジスタ、コイル等のディスクリート部品である。回路素子Ceは、回路基板230の第2方向D2側の面上に3次元的に積層されている。本実施形態において、「回路素子Ceが回路基板230に3次元的に積層されている」とは、回路素子Ceが回路基板230の第2方向D2側の面から第2方向D2に、例えば0.4mm以上突出するようにして、回路素子Ceが回路基板230に積層されていることを意味する。
第1貫通孔231は、回路基板230をZ方向に貫通する貫通孔である。第1貫通孔231は、第2方向D2から見て、第1シール部材220のインク導入口221と重なる位置に設けられ、第1方向D1から見て、ケース250が備える後述の流路パイプFPと重なる位置に設けられている。第1貫通孔231の内周の大きさは、流路パイプFPの外周の大きさよりも大きい。換言すると、第1貫通孔231の内径は、流路パイプFPの外径よりも大きい。したがって、第1貫通孔231に流路パイプFPが挿入されると、流路パイプFPは、回路基板230の第2方向D2側の面よりも第2方向D2に突出している。なお、上述の「第2方向D2から見て」とは、回路基板230を第2方向D2から平面視したときという意味である。
第2貫通孔232は、回路基板230をZ方向に貫通する貫通孔である。第2貫通孔232には、ホルダー210に設けられた後述の凸部216が挿入される(図15および図16)。
開口233は、回路基板230をZ方向に貫通し、Y方向と平行に設けられた貫通孔である。開口233は、X方向に複数並んで設けられている。開口233には、アクチュエーターユニット240のCOF基板242が挿入される。COF基板242の第2方向D2側の先端部分であって開口233から第2方向D2に突出する部分は、−X方向または+X方向に折り曲げられて、接続端子Ctに接続される。
位置決め用貫通孔Ph3およびPh4は、回路基板230をZ方向に貫通する貫通孔である。位置決め用貫通孔Ph3およびPh4は、第2方向D2から見て、それぞれ、第1シール部材220の位置決め用貫通孔Ph1およびPh2と重なる位置に配置されている。位置決め用貫通孔Ph3およびPh4には、ケース250が備える後述の位置決め用凸部Pc1およびPc2が挿入される。位置決め用凸部Pc1およびPc2は、回路基板230の第2方向D2側の面よりも第2方向D2に突出している。
コネクターCnは、回路基板230のX方向の両端部における第1方向D1側の面に設けられている。コネクターCnには、「信号ケーブル」の一例であるフレキシブルフラットケーブル113が装着される。なお、コネクターCnには、フレキシブルフラットケーブル113に限らず、他の任意の種類の信号ケーブルが装着されてもよい。
回路基板230の第2方向D2側の面には、回路基板230のY方向における外縁と開口233との間の部分に第2シール部材SL2および第3シール部材SL3が配置されている。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、X方向に長尺な略長方形の板状の部材である。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、第2方向D2から見て、第1シール部材220とは重ならない位置に配置されている。換言すると、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、回路基板230とホルダー210との間に設けられている。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、回路基板230とホルダー210との間をシールする。なお、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3と回路基板230との間に、フィルム部材、例えば、ポリエステルフィルムを設けてもよい。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の配置位置についての詳細な説明は、後述する。
第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、アクリルフォーム構造用の接合テープ、いわゆる両面テープであり、例えば、スリーエムジャパン株式会社製の品番Y−4825K−12を用いることができる。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、ホルダー210の本体部215の底面BF(図13)に貼付される。第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の厚み(Z方向の長さ)は、0.7mm以上であることが好ましい。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の硬度は、第1シール部材220の硬度よりも低いことが好ましい。例えば、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の硬度をゴム硬度20以下とした場合、第1シール部材220の硬度をゴム硬度47程度とすればよい。なお、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の硬度は、第1シール部材220の硬度以上であってもよいし、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3の厚みは、0.7mm未満であってもよい。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、両面テープに代えて、ゴムやエラストマー等の可撓性部材を用いてもよい。この場合、回路基板230とホルダー210との間に可撓性部材を配置して、可撓性部材を両部材230および210に接着して固定してもよい。また、第3シール部材SL3は省略してもよい。
アクチュエーターユニット240は、COF基板242と、固定板241と、圧電体243とを備える。COF基板242には、圧電体243を駆動するための駆動回路が設けられている。COF基板242の第1方向D1側の端部は、圧電体243に接続される。COF基板242の第2方向D2側の端部は、回路基板230の開口233に挿入されて、接続端子Ctに接続する。圧電体243は、圧電効果を利用した受動素子である圧電素子を構成し、制御部110からの駆動信号に応じて駆動する。固定板241は、後述の収容空間255を画定するケース250の壁面に固定されている。圧電体243は、第1方向D1側の端部が自由端となるように後述の振動板260の支持板260bに固定され、第2方向D2側の端部が固定端となるように固定板241の第1方向D1側の端部に固定される。
ケース250は、回路基板230と振動板260との間に設けられている。ケース250は、例えば、ポリプロピレン等の合成樹脂により形成されている。ケース250は、収容空間255と、流路パイプFPと、位置決め用凸部Pc1およびPc2とを備える。収容空間255は、Y方向に沿って設けられ、第2方向D2に開口する凹部により形成されている。収容空間255は、COF基板242、固定板241、および圧電体243を収容する。流路パイプFPは、第2方向D2に突出する円筒状の部材である。流路パイプFPは、第1シール部材220のインク導入口221および振動板260が備える後述のインク導入口261を連通する。すなわち、流路パイプFPは、インクカートリッジ117から供給されるインクをインク導入口261へ流入させる流路として機能する。
位置決め用凸部Pc1およびPc2は、第2方向D2に突出する円柱状の部材である。位置決め用凸部Pc1およびPc2の第2方向D2側の面は、流路パイプFPの第2方向D2側の面よりも第2方向D2側に突出している。位置決め用凸部Pc1は、第1方向D1から見て、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3と重なる位置に設けられ、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3に挿入されて、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3と嵌合する。位置決め用凸部Pc2は、第1方向D1から見て、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4と重なる位置に設けられ、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4に挿入されて、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4と嵌合する。位置決め用凸部Pc1およびPc2は、液体噴射ヘッド200の各構成部材を接合する際に位置決め部として機能する。具体的には、位置決め用凸部Pc1およびPc2は、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4と嵌合することで、ケース250に対する回路基板230の位置、および、ケース250に対する第1シール部材220の位置を決定する。
位置決め用凸部Pc1およびPc2の径は、位置決め用貫通孔Ph1、Ph2、Ph3およびPh4のY方向の長さとほぼ等しく、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3のX方向の長さともほぼ等しい。位置決め用貫通孔Ph2およびPh4のX方向の長さは、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3のX方向の長さよりも若干大きい。したがって、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3に位置決め用凸部Pc1が挿入されたときに、X方向およびY方向において、位置決め用貫通孔Ph1およびPh3と、位置決め用凸部Pc1との間に遊びがほぼ存在しない。一方、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4に位置決め用凸部Pc2が挿入されたときに、X方向において、位置決め用貫通孔Ph2およびPh4と、位置決め用凸部Pc2との間には遊びが存在する。このため、位置決め用凸部Pc1、Pc2同士の間隔と位置決め用貫通孔Ph1、Ph2同士の間隔との誤差を吸収しつつ、ケース250と第1シール部材220との位置決めが可能となる。また、位置決め用凸部Pc1、Pc2同士の間隔と位置決め用貫通孔Ph3、Ph4同士の間隔との誤差を吸収しつつ、ケース250と回路基板230との位置決めが可能となる。
図4に示すように、振動板260は、X方向に長尺な略長方形の板状の部材である。振動板260は、ケース250と流路形成部材270との間に設けられている。振動板260は、流路形成部材270の第2方向D2側の面を塞ぐ壁面として機能する。振動板260は、圧電体243によって弾性変形する。これにより、後述の圧力室275からノズル282を介してインクが噴射される。振動板260は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜260aと、弾性膜260aを支持するためのステンレス鋼(SUS)等の金属材料からなる支持板260bとが積層されることにより形成されている(図6)。弾性膜260aは、支持板260bの−Z方向側の面に接合されることで支持されている。振動板260は、インク導入口261を備える。インク導入口261は、振動板260をZ方向に貫通する貫通孔である。インク導入口261は、流路パイプFPと、流路形成部材270が備える後述の第3流路273と連通し、インクカートリッジ117から供給されるインクを第3流路273へ流入させる。
流路形成部材270は、振動板260の外形と一致する外形形状を有する板状の部材である。流路形成部材270は、ケース250とノズルプレート280との間に設けられている。流路形成部材270は、第3流路273を備える。また、図4では表されていないが、流路形成部材270は、圧力室275を備える。第3流路273および圧力室275についての詳細な説明は、後述する。本実施形態において、流路形成部材270は、例えば、シリコン(Si)により形成されている。なお、流路形成部材270は、複数の基板が積層された構成としてもよい。
ノズルプレート280は、振動板260および流路形成部材270の外形と一致する外形形状を有する薄板状の部材である。ノズルプレート280は、流路形成部材270の第1方向D1側に設けられている。ノズルプレート280は、Y方向に沿って並ぶ複数のノズル282からなるノズル列281を複数備える。ノズル282は、ノズルプレート280をZ方向に貫通する貫通孔であり、印刷媒体Pに対してインクを噴射するための貫通孔である。複数のノズル列281は、X方向に並んで配置されている。各ノズル列281は、流路形成部材270における後述の圧力室275(図7)に対応する位置に設けられている。ノズルプレート280は、ノズル282が設けられていない部分において、流路形成部材270の第1方向D1の面を塞ぐ壁面として機能する(図7)。ノズルプレート280は、例えば、ステンレス鋼(SUS)、シリコン(Si)等により形成されている。
上述のケース250、振動板260、流路形成部材270およびノズルプレート280は、それぞれ、接着剤により固着される。具体的には、ノズルプレート280の第2方向D2側の面と流路形成部材270の第1方向D1側の面とが、接着剤により貼り合わされる。また、流路形成部材270の第2方向D2側の面と振動板260の第1方向D1側の面とが、接着剤により貼り合わされる。振動板260の第2方向D2側の面とケース250の第1方向D1側の面とが、接着剤により貼り合わされる。接着剤は、各構成部材250、260、270および280に塗布されてもよい。
カバー290は、振動板260、流路形成部材270およびノズルプレート280を収容する枠体である。カバー290には、カバー290に振動板260、流路形成部材270およびノズルプレート280が収容されたときに、ノズルプレート280の第1方向D1側の面を露出する開口が設けられている。カバー290には、ネジ293、294、295および296が挿入される貫通孔291が4つ設けられている。カバー290は、ネジ293、294、295および296により、ケース250および回路基板230を間に介してホルダー210に固定される。
上述の液体噴射ヘッド200の各構成部材は、積層されて、4つのネジ293、294、295および296により締結される。4つのネジ293、294、295および296は、例えば、全ネジにより構成される。本実施形態において、「全ネジ」とは、ネジの頭部を除いた部分の側面にネジ切りがされているネジを意味する。詳細な説明は後述するが、ネジ293、294、295および296は、ケース250に予め形成されているネジ穴330に挿入され、ネジ締めされることによってホルダー210の本体部215にネジ溝を形成し、ホルダー210とケース250とカバー290とを締結する。具体的には、締結による荷重を受けるネジ293、294、295および296の座面が、カバー290の貫通孔291の周囲に当接し、カバー290とホルダー210との間にケース250を挟むようにして、ホルダー210とケース250とカバー290とを固定する。
A3.流路の構成:
図5は、液体噴射ヘッド200を構成する各部材が積層されて締結された状態における、液体噴射ヘッド200の上面図である。図6は、図5における6−6線に沿った液体噴射ヘッド200の断面図である。図7は、図6に示す領域Ar1の拡大図である。
図6に示すように、ホルダー210に形成された第2流路219(流路219a、流路219bおよび流路219c)は、ケース250に形成された第1流路253と連通する。図7に示すように、第1流路253は、流路形成部材270の第3流路273と連通する。流路形成部材270は、第3流路273の−X方向側で圧力室275を画定する。圧力室275は、第2方向D2から見て、流路形成部材270に形成された凹部が第2方向D2側から弾性膜260aによって封止されることにより構成されている。すなわち、圧力室275の第2方向D2側の面は、弾性膜260aにより形成されており、圧電体243の変位に応じて変位することによって、圧力室275内の容積を変化させる。図示は省略するが、圧力室275は、ノズル列281に対応してY方向に並んで設けられている。圧力室275は、第3流路273およびノズル282と連通しており、第3流路273から圧力室275へ流入されたインクは、圧力室275内の容積を変化させることによってノズル282から噴射させられる。したがって、第2流路219、第1流路253および第3流路273は、圧力室275を介して、一つのノズル282に接続される。
A4.第2シール部材および第3シール部材の配置位置:
図8は、液体噴射ヘッド200を構成する各部材が接合された状態においてホルダー210を取り除いて液体噴射ヘッド200を第2方向D2から平面視したときの平面図である。図9は、液体噴射ヘッド200を構成する各部材が接合された状態においてホルダー210および第1シール部材220を取り除いて液体噴射ヘッド200を第2方向D2から平面視したときの平面図である。図8および図9に示すように、回路基板230は、第4方向D4と平行な第1辺L1および第2辺L2と、第3方向D3と平行な第3辺L3および第4辺L4とを有する。第1辺L1および第2辺L2は、回路基板230の長辺に相当し、第3辺L3および第4辺L4は、回路基板230の短辺に相当する。第1辺L1と第2辺L2とは第3方向D3において対向し、第3辺L3と第4辺L4とは第4方向D4において対向する。
図8に示すように、第2シール部材SL2は、回路基板230の第4方向D4における中央部において、第1辺L1側の端部に配置されている。第3シール部材SL3は、回路基板230の第4方向D4における中央部において、第2辺L2側の端部に配置されている。図9に示すように、第2シール部材SL2は、第1辺L1と開口233との間に配置されている。第3シール部材SL3は、第2辺L2と開口233との間に配置されている。なお、第2シール部材SL2の一部が、第2方向D2からの平面視で開口233と重なり、第3シール部材SL3の一部が、第2方向D2からの平面視で開口233と重なっていてもよい。図8および図9に示すように、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、第1シール部材220、複数の回路素子Ce、流路パイプFP、および位置決め用凸部Pc1、Pc2とは重ならない位置に配置されている。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、複数のノズル282とも重ならない位置に配置されている。すなわち、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、ノズル列281とも重ならない。
図10は、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3と開口233との位置関係を説明するための説明図である。図11は、図10に示す領域Ar2の拡大図である。なお、図11では、理解を容易にするために回路基板230における一部の構成要素の図示を省略している。図10に示すように、第1辺L1と開口233との距離d1は、第3辺L3と開口233との距離d3、および、第4辺L4と開口233との距離d4よりも短い。また、第2辺L2と開口233との距離d2は、距離d3および距離d4よりも短い。
本実施形態において、「開口233と各辺L1、L2、L3およびL4との距離d1、d2、d3およびd4」とは、開口233の内縁IEから各辺L1、L2、L3およびL4までの距離を意味する。図11に示すように、開口233は、内縁IEによって画定される。距離d2は、第2辺L2から内縁IEまでの距離であり、図示は省略するが、距離d1、距離d3および距離d4についても同様である。
A5.接着剤の配置位置:
図12は、液体噴射ヘッド200の底面図である。図13は、図12における13−13線に沿った液体噴射ヘッド200の断面図である。図14は、図12に示す液体噴射ヘッド200からネジ294およびネジ296を取り除いた状態における13−13線に沿った液体噴射ヘッド200の断面図である。図15は、図13に示す領域Ar3の拡大図である。図16は、図14に示す領域Ar4の拡大図である。
図12に示すように、ホルダー210の本体部215とケース250とカバー290とは、ネジ293、294、295およびネジ296によって締結されている。図13に示すように、ネジ295およびネジ293の外周面と、ホルダー210の本体部215とケース250との接合面とには、接着剤300が配置されている。接着剤300は、ホルダー210の本体部215とケース250とを接着する。接着剤300は、エポキシ系接着剤であり、例えば、ヘンケルエイブルスティックジャパン株式会社製のエイブルボンド342−37を用いることができる。なお、接着剤300は、株式会社テスク社製の品番C1235を用いてもよい。
接着剤300の配置位置の説明に先立って、図16を用いて、ネジ295の締結部分の近傍の構成を説明する。ホルダー210の本体部215は、本体部215の底面BFよりも第1方向D1に突出する円筒形状の凸部216と、本体部215の底面BFよりも第2方向D2に凹んだ凹部212とを有する。凸部216の内部は、Z方向に貫通する貫通孔であり、ネジ穴330の一部を構成する。換言すると、凸部216は、ネジ穴330の一部を有する。凹部212は、凸部216に設けられた貫通孔と連続しており、ネジ穴330の一部を構成する。換言すると、凹部212は、ネジ穴330の一部を有する。ネジ穴330の内部には、ホルダー210とケース250とカバー290とが締結される際にネジ295が第2方向D2に向かって進入していくことにより、ネジ穴330の内周面が削られてネジ溝が形成される。ネジ穴330は、第1の部分331と、第2の部分332とを有する。
第1の部分331は、ネジ穴330の第2方向D2側に位置する。第1の部分331は、ネジ溝が形成される部分である。第1の部分331は、ネジ295と連続的に当接してネジ295を固定する。第2の部分332は、第1の部分331よりも第1方向D1側に位置し、ネジ穴330の開口に近い部分である。第1の部分331の直径Dm1は、第2の部分332の直径Dm2よりも小さい。第2の部分332は、ネジ穴330にネジ溝が形成される際に排出される、ネジ穴330の第1の部分331における内周面の削りかすを逃がす空間として機能する。したがって、第2の部分332とネジ295とは当接せず、第2の部分332にネジ295の締結部分は形成されない。
ケース250は、ホルダー210の凸部216と嵌合する凹部251と、ネジ295が挿入される貫通孔335とを有する。凹部251は、ケース250の第2方向D2側の面から第1方向D1へ凹んだ凹部である。凹部251は、凸部216の第1方向D1側の先端面PFが当接する底面UFを有する。貫通孔335は、凹部251の底面UFからケース250の第1方向D1側の面TFまでをZ方向に貫通する。ネジ295は、貫通孔335を介して、凸部216の内部に挿入される。なお、貫通孔335の直径は、凹部251の直径よりも小さいが、ネジ穴330の第1の部分331の直径Dm1より大きいので、貫通孔335にはネジ溝は形成されない。
接着剤300は、液体噴射ヘッド200の各構成部材を締結する際に、ホルダー210の凸部216の先端面PFに塗布される。接着剤300は、ネジ293、294、295およびネジ296がネジ穴330に挿入されて締め付けられるときに、ネジ293、294、295およびネジ296の周囲に付着してネジ穴330を第2方向D2側に進入していくことによって、液体噴射ヘッド200の各構成部材が締結された状態において、ネジ293、294、295およびネジ296の周囲や、本体部215とケース250とが互いに対向する面の間に存在し得ることになる。以降の説明では、説明の便宜上、接着剤300が配される部位(位置)ごとに名称および符号を付して説明する。
図15に示すように、接着剤300は、第1接着剤301、第2接着剤302、第3接着剤303、第4接着剤304、第5接着剤305、第6接着剤306、および第7接着剤307を有する。接着剤300は、接着剤301、302、303、304、305、306および307が連続して配置されることによって構成されている。図15では、接着剤300は、ネジ295のX方向における中心を通り、Z方向に平行な線を挟んで線対称であるが、かかる平行な線よりも+X方向側の構成の符号を省略している。
図15および図16に示すように、第1接着剤301は、第1の部分331において、凸部216とネジ295との間、および、凹部212とネジ295との間に配置されている。第2接着剤302は、ケース250の第2方向D2側の面であって、第2貫通孔232と対向する面に配置されている。換言すると、第2接着剤302は、ケース250の第2方向D2側の面であって、第2方向D2からの平面視で第2貫通孔232と重なる面に配置されている。第3接着剤303および第4接着剤304は、X方向における凸部216と凹部251との間に配置されている。換言すると、第3接着剤303および第4接着剤304は、凸部216の外周面と凹部251の内周面との間に配置されている。第5接着剤305は、第2の部分332において、凸部216とネジ295との間に配置されている。第6接着剤306は、凸部216の先端面PFと凹部251の底面UFとの間に配置されている。第7接着剤307は、貫通孔335とネジ295との間に配置されている。
図15において破線の円で示すように、接着剤300(より正確には、第3接着剤303)は、回路基板230の第1方向D1側の面SF1には付着していない。また、第3接着剤303は、X方向において、凸部216の外周面を基準として、回路基板230の第2貫通孔232を画定する端面ESよりも近くに配置され端面ESよりも遠くには配置されていない。なお、接着剤300(より正確には、第7接着剤307)は、一点鎖線CLに示す、貫通孔335のZ方向の長さの半分の位置よりも第2方向D2側に配置され、かかる位置よりも第1方向D1側には配置されていないことが好ましい。
以上説明した第1実施形態の液体噴射ヘッド200によれば、ケース250と、ケース250に対して第2方向D2に設けられた回路基板230と、回路基板230に対して第2方向D2に設けられた第1シール部材220と、第1シール部材220に対して第2方向D2に設けられたホルダー210と、ホルダー210とケース250とを固定するネジ293、294、295および296と、ホルダー210とケース250とカバー290とを固定する接着剤300とを備えるので、ネジ293、294、295および296の締結力が低下した場合であっても、ホルダー210とケース250との間のシール性の低下を抑制できる。
また、ホルダー210は凸部216を有し、ケース250は凸部216と嵌合する凹部251を有し、凸部216と凹部251との間に接着剤302、303、304、305および306を有しているので、接着剤300が外部に漏れだすことを抑制できる。
また、ケース250に形成され、凹部251の底面UFを貫通する貫通孔335と、ネジ293、294、295および296と、の間に接着剤307を有しているので、ネジ293、294、295および296の締結力の低下を抑制できる。
また、ネジ穴330は、第1の部分331と、第2の部分332とを有し、第1の部分331の直径Dm1は、第2の部分332の直径Dm2よりも小さく、ネジ293、294、295および296と第1の部分331との間に接着剤301を有するので、凸部216の第2方向D2側の内部に相当するネジ穴330に形成されるネジ溝部分にまで接着剤300を付着させることができ、ネジ293、294、295および296の締結力の低下を低減できる。
また、接着剤302は、回路基板230の第1方向D1側の面、すなわち、流路形成部材270が配される側の面には付着していないので、回路基板230の第1方向D1側の面に接着剤300が付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
また、回路基板230には、COF基板242を挿入するための開口233が設けられ、回路基板230の外縁と開口233との間の部分で、回路基板230とホルダー210との間に第2シール部材SL2を有するので、回路基板230とホルダー210との間から開口233を通じて液体噴射ヘッド200の内部のピエゾや電極部分にインクミストが侵入することを抑制できる。この結果、液体噴射ヘッド200の電気不良の発生を抑制できる。
また、第3方向D3における開口233と第1辺L1との距離d1、および、第3方向D3における開口233と第2辺L2との距離d2は、第4方向D4における開口233と第3辺L3との距離d3、および、第4方向D4における開口233と第4辺L4との距離d4よりも短く、第3方向D3における第1辺L1と開口233との間に第2シール部材SL2を有するので、開口233と回路基板230の外縁との距離がより短く、インクミストが進入しやすい場所に第2シール部材SL2を設けることができる。このため、回路基板230の開口233へのインクミストの進入をより抑制できる。
また、第2シール部材SL2は、第2方向D2からの平面視で複数のノズル282と重ならないので、回路基板230とホルダー210との間に第2シール部材SL2を配置することによって生じるノズル面への第2シール部材SL2の反力を低減できる。このため、第2シール部材SL2の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
また、第3方向D3における第2辺L2と開口233との間に第3シール部材SL3を有しているので、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。
また、第2シール部材SL2は、第2方向D2からの平面視で流路パイプFPと重ならないので、回路基板230と第2シール部材SL2との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。
また、第2シール部材SL2は、第2方向D2からの平面視で凸部216と重ならないので、ホルダー210と第2シール部材SL2との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。
また、第2シール部材SL2は第2方向D2からの平面視で第1シール部材220と重ならないので、回路基板230と第2シール部材SL2との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。
また、回路基板230の第2方向D2の側の面に回路素子Ceが設けられ、第2シール部材SL2は第2方向D2からの平面視で回路素子Ceと重ならないので、回路基板230と第2シール部材SL2との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。
また、第2シール部材SL2の硬度は、第1シール部材220の硬度よりも低いので、回路基板230とホルダー210との間に第2シール部材SL2を配置することによって生じる第2シール部材SL2の反力を低減できる。この結果、第2シール部材SL2の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
また、第2シール部材SL2の厚みは、0.7mm以上であるので、回路基板230の開口233にインクミストが進入することをより抑制できる。また、回路基板230とホルダー210との間に第2シール部材SL2を配置することによって生じる第2シール部材SL2の反力を低減できるので、第2シール部材SL2の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
また、第2シール部材SL2は、両面テープであるので、回路基板230とホルダー210との接着強度を向上できる。
また、ネジ293、294、295および296を締めることによってネジ293、294、295および296が進む方向は重力方向と反対方向である第2方向D2であるので、液体噴射ヘッド200の構成上、ネジの締結が解除されやすくなる重力方向と反対方向にネジ293、294、295および296を締めなければならない場合であっても、接着剤300によってケース250とホルダー210とが固定されていることにより、ケース250とホルダー210との固定が解除されることを抑制できる。このため、第1シール部材220のシール性の低下を抑制できる。
また、液体噴射装置100は、回路基板230に設けられたコネクターCnと、コネクターCnに接続されるフレキシブルフラットケーブル113とを備えているので、フレキシブルフラットケーブル113を介してCOF基板242へ駆動信号を伝達できる。
B.第2実施形態:
図17は、第2実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤300aの構成を示す説明図である。第2実施形態の接着剤300aは、第2接着剤302に代えて、第2接着剤302aを備える点において、第1実施形態における接着剤300と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図17では、図15に示す領域Ar3に対応する領域を示している。
図17において破線の円で示すように、第2接着剤302aは、回路基板230の第1方向D1側の開口Op1を第2方向D2側に超えて延在し、第2貫通孔232の内部にも配置されている。第2貫通孔232内の第3接着剤303aは、回路基板230の第2方向D2側の開口Op2を第2方向D2側には超えておらず、回路基板230の第2方向D2側の面SF2には付着していない。また、第2接着剤302aは、第1実施形態と同様に、回路基板230の第1方向D1側の面SF1には付着していない。
以上説明した第2実施形態の液体噴射ヘッドによれば、上記第1実施形態と同様な効果を奏する。加えて、接着剤300aは、回路基板230の第1方向D1側の面SF1、すなわち、流路形成部材270が配される側の面には付着していないので、回路基板230の第1方向D1側の面SF1に接着剤300aが付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
C.第3実施形態:
図18は、第3実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤300bの構成を示す説明図である。第3実施形態の接着剤300bは、第2接着剤302aに代えて、第2接着剤302bを備える点において、第2実施形態における接着剤300aと異なる。その他の構成は、第2実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図18では、図15に示す領域Ar3に対応する領域を示している。
図18において破線の円で示すように、第2接着剤302bは、第2実施形態と同様に、回路基板230の第1方向D1側の開口Op1を第2方向D2側に超えて延在し、第2貫通孔232の内部にも配置されている。第2実施形態とは異なり、第2貫通孔232内の第2接着剤302bは、回路基板230の第2方向D2側の開口Op2を第2方向D2側に超えて配置されている。第2接着剤302bのうち、回路基板230の第2方向D2側の面SF2よりも第2方向D2側に配置されている部分は、X方向において、回路基板230の端面ESの位置よりも、凸部216から離れる方向側には配置されていない。すなわち、回路基板230の第2方向D2側の面SF2には、接着剤300bは付着していない。これに対して、第2接着剤302bのうち、回路基板230の第1方向D1側の面SF1よりも第1方向D1側に配置されている部分は、X方向において、回路基板230の端面ESの位置よりも、凸部216から離れる方向側に延在し、回路基板230の第1方向D1側の面SF1に付着している。
以上説明した第3実施形態の液体噴射ヘッドによれば、接着剤300bは、凸部216と凹部251との間から第2貫通孔232の内部まで延在し、回路基板230の第2方向D2側の面SF2には付着していないので、回路基板230の第2方向D2側の面SF2に接着剤300bが付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
D.第4実施形態:
図19は、第4実施形態における液体噴射ヘッドが備える接着剤300cの構成を示す説明図である。第4実施形態の接着剤300cは、第2接着剤302aに代えて、第2接着剤302cを備える点において、第3実施形態における接着剤300bと異なる。その他の構成は、第3実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図19では、図15に示す領域Ar3に対応する領域を示している。
図19において破線の円で示すように、第2接着剤302cは、第3実施形態とは異なり、第2貫通孔232内に配置されている部分は、回路基板230の第2方向D2側の開口Op2を第2方向D2側に超えていない。
以上説明した第4実施形態の液体噴射ヘッドによれば、上記第3実施形態と同様な効果を奏する。加えて、接着剤300cは、凸部216と凹部251との間から第2貫通孔232の内部まで延在し、第2貫通孔232における第2方向D2側の開口Op2を超えていないので、回路基板230の第2方向D2側の面SF2に接着剤300cが付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
E.第5実施形態:
図20は、第5実施形態における液体噴射ヘッド200aを備える液体噴射装置100aの概略構成を示す説明図である。液体噴射装置100aは、筐体112に代えて筐体112aを備える点と、インクカートリッジ117に代えてインクタンク150および圧力調整弁50を備える点と、チューブ160を追加して備える点とにおいて、第1実施形態における液体噴射装置100と異なる。液体噴射ヘッド200aは、ホルダー210に代えてインク供給針205を有するホルダー210aを備える点において、第1実施形態における液体噴射ヘッド200と異なる。その他の構成は、第1実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。なお、図20では、液体噴射装置100aの内部構成を破線により表している。また、図20では、インクタンク150にインクを注入可能な状態を示している。なお、インクタンク150は、「液体貯留部」の一例であり、圧力調整弁50は、「圧力調整部」の一例であり、インク供給針205は、「針」の一例である。
筐体112aは、略直方体形状である。筐体112aは、前面と、背面と、左側面と、右側面と、上面と、底面とを備え、6つの面によって、液体噴射装置100aの外殻である筐体112aが構成されている。
インクタンク150は、内部にインクを収容する。インクタンク150は、液体噴射装置100aの前面の右側部分に設けられた収容機構140に収容されている。収容機構140は、筐体112aの前面の一部を構成する板状のケース142を有する。ケース142は矩形形状であり、下部にはケース142を筐体112aに固定すると共に下部を支点として矢印YR方向に回転可能とするためのヒンジ141が設けられている。インクタンク150は、ケース142に着脱可能に取り付けられている。収容機構140は、液体噴射装置100aの使用状態においては、筐体112aの内部に収容されており、利用者は、インクタンク150にインクを注入するときには、ケース142の上部を矢印YR方向に回転させることで、インクタンク150を液体噴射装置100aの外部に露出させる。なお、インクタンク150は、筐体112aの内部に収容されず、筐体112aの外部に設けられている構成であってもよい。
インクタンク150は、例えば、4つ設けられ、各インクタンク150は、異なる色のインクを収容している。各インクタンク150は、X方向に沿って並んで配置されている。インクタンク150は、インクを内部に注入するための液体注入口153と、インクの消費に伴って内部に空気を導入する大気開放口151と、後述するチューブ160に接続され液体噴射ヘッド200aに向けてインクを導出するための液体導出部155とを備える。なお、インクタンク150に液体注入口153が設けられていない構成であってもよい。
インクタンク150は、液体供給流路としてのチューブ160によって、ホルダー210aとインクタンク150との間に設けられた圧力調整弁50に接続されている。圧力調整弁50は、各色のインクを収容する各インクタンク150の夫々に対応して4つ設けられている。圧力調整弁50の詳細な構成については、後述する。チューブ160は合成ゴム等の可撓性を有する部材で形成されている。
図21は、圧力調整弁の詳細構成を示す断面図である。図21では、チューブ160、圧力調整弁50およびホルダー210aをX−Z平面で切断したときの断面を示している。なお、図21では、ホルダー210aにおいてインク供給針205が設けられた部分を拡大して示し、当該部分以外の構成の図示を省略している。本実施形態において、複数の圧力調整弁50の構成は基本的に同じであるので、任意の1つの圧力調整弁50に着目して説明する。
圧力調整弁50は、インクタンク150からチューブ160を介して供給されるインクを一時貯留し、圧力調整弁50に一時貯留されたインクは、液体噴射ヘッド200aに供給される。圧力調整弁50は、ホルダー210aおよびキャリッジ116によって固定されている。なお、圧力調整弁50は、ホルダー210aのみによって固定されてもよい。図21では図示を省略しているが、圧力調整弁50よりも上流側に配置されたインクタンク150又はチューブ160の途中等には、インクタンク150のインクを液体噴射ヘッド200aに向かって圧送する圧送手段が設けられている。圧送手段としては、例えば、インクタンク150を外部から押圧する押圧手段や、加圧ポンプ等が挙げられる。なお、圧送手段として、液体噴射ヘッド200aとインクタンク150の重力方向の相対位置を調整して発生する水頭圧差を用いるようにしてもよい。
ホルダー210aには、フィルター213上にインク供給針205が設けられている。インク供給針205は、円盤状の部材と、+Z方向に突出する針部材とを備える。インク供給針205の内部には、Z方向に貫通する貫通孔が設けられており、かかる貫通孔は、インクの流路として機能する。インク供給針205は、圧力調整弁50に挿入される。圧力調整弁50から供給されるインクは、インク供給針205の内部を通過してフィルター213において異物が除去された後、第2流路219を介してノズル282へ供給される。
圧力調整弁50は、インクが流れる流路の途中に設けられ、当該流路を開閉するバルブにより構成されている。圧力調整弁50は、ハウジング51と、ハウジング51内に設けられた弁体55とを備える。
ハウジング51内には、チューブ160を介してインクタンク150に連通してインクタンク150からインクが供給される1次室511と、ホルダー210aの第2流路219に連通する2次室512とが設けられている。1次室511と2次室512とは、隔壁513によって隔てられている。1次室511と2次室512とは、隔壁513を貫通して設けられた連通流路514を介して連通している。
1次室511は、ハウジング51の一方面に形成された凹部を蓋部材515で封止することにより形成されている。1次室511は、ハウジング51に設けられた流入路516を介してチューブ160に接続している。2次室512は、ハウジング51の1次室511とは反対側の側面に開口する凹形状を有する。2次室512が開口する面には、可撓性を有するフィルム517が貼付されており、2次室512の開口はフィルム517によって封止されている。フィルム517の材料としては、例えば、高密度ポリエチレンフィルムやポリエチレンテレフタレート(PET)などが挙げられる。2次室512には、流出路518の一端が連通しており、流出路518における2次室512と連通する一端部とは反対側の他端部にはシール部材519が設けられている。上述のインク供給針205は、シール部材519に挿入されて流出路518に接続する。
フィルム517のうち2次室512の壁面の一部を構成する部分は、ダイヤフラム517aとなっている。ダイヤフラム517aの2次室512側の面には、受圧板520が設けられている。受圧板520は、ダイヤフラム517aよりも小さな外形の円盤形状を有する。受圧板520は、連通流路514を開閉する弁体55が直接フィルム517に当接することを避けるために設けられている。受圧板520としては、例えば、樹脂や金属等のフィルム517よりも剛性の高い材料を用いることができる。
ハウジング51は、例えば、フィルム517に比べて剛性が高い樹脂材料を成形することにより形成されている。隔壁513の1次室511側の開口の周囲には、弁体55が当接する弁座52が設けられている。連通流路514には、弁体55が挿通されている。弁体55は、弁体本体550と、当接部材560とを備える。弁体本体550は、連通流路514に挿通された軸部551と、軸部551の1次室511内の端部に設けられたフランジ部552とを備える。
軸部551は、連通流路514よりも若干小さな外径を有する。軸部551の端部のうち、2次室512内に配置される一端部は、受圧板520の中央部に当接する。軸部551の受圧板520に当接する一端部とは反対側の他端部は、1次室511内に配置され、フランジ部552が一体的に形成されている。弁体本体550は、+X方向および−X方向に移動可能である。
フランジ部552は、円形の板状部材からなる。フランジ部552には、当接部材560が固定されている。当接部材560は、ゴムやエラストマー等の弾性材料で形成されており、軸部551の周囲に亘って連続して設けられた環形状を有する。フランジ部552と1次室511を画定する蓋部材515との間には、バネ56が設けられ、バネ56の付勢力によって弁体55は+X方向へ付勢されている。すなわち、フランジ部552は、バネ56の一端が当接されるバネ受けとして機能する。フランジ部552がバネ56に付勢されることにより、当接部材560が弁座52に当接され、連通流路514が閉塞、すなわち圧力調整弁50が閉弁される。
2次室512内のインクが下流に流されて2次室512内が大気圧よりも負圧に減圧されることにより、ダイヤフラム517aが−X方向に移動し、受圧板520が弁体55をバネ56の付勢力に抗して押圧することによって、弁体55の当接部材560と弁座52との間に隙間が生じて、連通流路514が開放、すなわち、圧力調整弁50が開弁する。圧力調整弁50の開弁により1次室511から2次室512内にインクが供給されることによって、2次室512内の減圧が解消し、ダイヤフラム517aがバネ56の付勢力によって元の位置に戻り、連通流路514が弁体55によって塞がれて圧力調整弁50が閉弁する。このように、圧力調整弁50は、インクタンク150から液体噴射ヘッド200aへ供給するインクの圧力を調整することができる。
以上説明した第5実施形態の液体噴射ヘッド200aによれば、第1実施形態と同様な効果を奏する。
また、インクタンク150とホルダー210aとの間に液体噴射ヘッド200aへ供給するインクの圧力を調整する圧力調整弁50を備えているので、インクタンク150から液体噴射ヘッド200aへのインクの供給を安定化させることができる。
F.第5実施形態の他の実施形態1:
第5実施形態の他の実施形態1における液体噴射装置は、圧力調整弁50に代えてダンパー170を備える点において、第5実施形態における液体噴射装置100aと異なる。その他の構成は、第5実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
図22は、ダンパー170の詳細構成を示す断面図である。図22では、ダンパー170をX−Z平面で切断したときの断面を示している。なお、図22では、ホルダー210aにおいてインク供給針205が設けられた部分を拡大して示し、当該部分以外の構成の図示を省略している。
図22に示すように、ダンパー170は、チューブ160とホルダー210aとの間に設けられ、ホルダー210aに固定されている。ダンパー170は、キャリッジ116の移動によって生じたインクの圧力変動を吸収する。ダンパー170は、ハウジング171と、可撓性の膜173とを備える。ハウジング171は、例えば、ゴムやエラストマーなどの弾性材料から形成される。膜173は、例えば、高密度ポリエチレンフィルムやポリエチレンテレフタレート(PET)などから構成されるフィルム部材から形成される。
ハウジング171には、流入口174と、流出口175と、ダンパー室172とが設けられている。ダンパー室172は、ハウジング171の内部に設けられた−X方向へ凹んだ凹部形状の空間を、+X方向側から膜173で覆うことによって画定される。流入口174は、ハウジング171の外面を+X方向に貫通する貫通孔である。流入口174は、チューブ160とダンパー室172とを連通させる。流出口175は、ハウジング171の外面を−Z方向に貫通する貫通孔である。流出口175の内径とインク供給針205の外径とは略同一であり、流出口175へインク供給針205を挿入することにより、ダンパー室172とインク供給針205とが連通する。
上述のように、インクタンク150から供給されるインクは、チューブ160を介してダンパー室172に供給される。ダンパー室172に供給されたインクは、インク供給針205を介してホルダー210aの第2流路219へ供給される。ダンパー室179を画定する壁面の一部が可撓性を有する膜173によって構成されているため、膜173が変位することによって液体噴射ヘッド200aへ供給するインクの圧力を吸収することができる。
以上説明した第5実施形態の他の実施形態1によれば、液体噴射ヘッドは、インクタンク150とホルダー210aとの間に可撓性の膜173を有するダンパー室172を備えるので、液体噴射ヘッドの流路内の圧力変動を吸収できる。
G.第5実施形態の他の実施形態2:
第5実施形態の他の実施形態2における液体噴射装置は、圧力調整弁50を省略する点において、第5実施形態における液体噴射装置100aと異なる。その他の構成は、第5実施形態と同じであるので、同一の構成には同一の符号を付し、それらの詳細な説明を省略する。
図23は、第5実施形態の他の実施形態2におけるチューブ160、インク供給針205およびホルダー210aの構成を示す断面図である。図23では、チューブ160およびホルダー210aをX−Z平面で切断したときの断面を示している。なお、図23では、ホルダー210aにおいてインク供給針205が設けられた部分を拡大して示し、当該部分以外の構成の図示を省略している。
図23に示すように、チューブ160にインク供給針205が挿入されることにより、チューブ160とインク供給針205とが直接接続されている。したがって、インクタンク150とホルダー210aの第2流路219とは、チューブ160を介して接続される。
以上説明した第5実施形態の他の実施形態2によれば、インクタンク150内のインクをホルダー210aの第2流路219へ供給する供給流路としてのチューブ160を備えているので、インクタンク150内のインクをホルダー210aに供給できる。
また、ホルダー210aにはチューブ160から供給されるインクを第2流路219へ導入するためのインク供給針205を有するので、チューブ160と第2流路219とを接続できる。このため、インクタンク150から液体噴射ヘッドにインクを供給できる。
H.他の実施形態:
(1)図24は、他の実施形態1における第2シール部材の配置位置を示す平面図である。図24では、図8と同様に、液体噴射ヘッドを構成する各部材が接合された状態においてホルダーを取り除いて第2方向D2から液体噴射ヘッドを平面視した状態を示している。図24に示すように、回路基板230の第2方向D2側の面には、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3に加えて、第2シール部材SL2aおよびSL2bが配置されている。第2シール部材SL2aは、4つの第2貫通孔232のうち、−X方向側の2つの第2貫通孔232の−X方向側に配置されている。第2シール部材SL2bは、4つの第2貫通孔232のうち、+X方向側の2つの第2貫通孔232の+X方向側に配置されている。したがって、本実施形態では、開口233および第2貫通孔232の周囲を囲むように第2シール部材SL2、SL2a、SL2bおよび第3シール部材SL3が配置されている。このような構成においては、回路基板230とホルダー210および210aとの間から開口233を通じて液体噴射ヘッド200の内部のピエゾや電極部分にインクミストが侵入することを抑制できるとともに、第2貫通孔232にインクミストが進入することを抑制できる。
(2)上記各実施形態において、ケース250、振動板260、流路形成部材270およびノズルプレート280を接着する接着剤は、ホルダー210とケース250とを接着する接着剤300、300a、300bおよび300cと同じであってもよい。このようにすることで、ホルダー210とケース250とを接着する場合と、流路形成部材270とケース250とを接着する場合とで接着剤の硬化時間および硬化温度を同じにできる。このため、同じ設備において液体噴射ヘッド200および200aの組み立てを行うことができるので、液体噴射ヘッド200および200aの製造コストを低減できる。
(3)上記各実施形態において、接着剤300、300a、300bおよび300cは、ホルダー210、210aとケース250とを固定可能な位置に配されていればよい。したがって、例えば、接着剤が、接着剤302、303、304、305および306の配置位置に配されていない構成、すなわち、凸部216と凹部251との間に接着剤が配されていない構成としてもよい。また、例えば、接着剤が、接着剤307の配置位置に配されていない構成、すなわち、接着剤が凹部251の貫通孔335とネジ295との間に配されていない構成としてもよい。また、例えば、接着剤が、接着剤301の配置位置に配されていない構成、すなわち、ネジ295と第1の部分331との間に接着剤が配されていない構成としてもよい。このような構成においても、接着剤は、ホルダー210、210aとケース250とを固定可能な位置に配されているので、ホルダー210、210aとケース250との間のシール性の低下を抑制できる。
(4)上記各実施形態において、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、第2方向D2から見て、ノズル282と重なる位置に配置されていてもよい。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、第2方向D2から見て、流路パイプFPと重なる位置に配置されていてもよい。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、第1シール部材220と重なる位置に配置されていてもよい。また、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、回路素子Ceと重なる位置に配置されていてもよい。このような構成においても、第2シール部材SL2および第3シール部材SL3は、回路基板230の外縁と開口233との間の部分で回路基板230とホルダー210、210aとの間に配されているので、回路基板230とホルダー210、210aとの間から開口233を通じて液体噴射ヘッド200、200aの内部のピエゾや電極部分にインクミストが侵入することを抑制できる。
(5)上記第5実施形態において、液体噴射装置100aは、圧力調整弁50に代えて、インクを一時的に貯留する中間タンクを備えてもよい。
(6)上記第5実施形態において、圧力調整部の一例として、圧力調整弁50を採用していたが、圧力調整部の構成はこれに限定されない。例えば、制御部110の制御によって駆動するカム機構などにより機械的に開閉動作を行う開閉弁によって、流路内のインクの圧力を調整するようにしてもよい。
(7)上記第1実施形態乃至第5実施形態において、液体噴射ヘッド200、200aは、第2シール部材SL2を省略してもよい。
(8)上記各実施形態において、ノズル282から噴射される液体は、インク以外の他の液体であってもよい。例えば、
(1)液晶ディスプレー等の画像表示装置用のカラーフィルターの製造に用いられる色材
(2)有機EL(Electro Luminescence)ディスプレーや、面発光ディスプレー(Field Emission Display、FED)等の電極形成に用いられる電極材
(3)バイオチップ製造に用いられる生体有機物を含む液体
(4)精密ピペットとしての試料
(5)潤滑油
(6)樹脂液
(7)光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂液等の透明樹脂液
(8)基板などをエッチングするために酸性又はアルカリ性のエッチング液を噴射する液体
(9)他の任意の微小量の液滴
であってもよい。
なお、「液滴」とは、液体噴射装置100、100aから噴射される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう「液体」とは、液体噴射装置100、100aが消費できるような材料であればよい。例えば、「液体」は、物質が液相であるときの状態の材料であれば良く、粘性の高い又は低い液状態の材料、及び、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような液状態の材料も「液体」に含まれる。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなども「液体」に含まれる。液体の代表的な例としてはインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種の液体状組成物を包含するものとする。これらの構成においても、各実施形態と同様の効果を奏する。
I.他の形態:
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
(1)本開示の一実施形態によれば、液体噴射ヘッドが提供される。この液体噴射ヘッドは、第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、を備える。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、ケースと、ケースに対して第2方向に設けられた回路基板と、回路基板に対して第2方向に設けられた第1のシール部材と、第1のシール部材に対して第2方向に設けられるホルダーと、ホルダーとケースとを固定するネジと、ホルダーとケースとを固定する接着剤とを備えるので、ネジの締結力が低下した場合であっても、ホルダーとケースとの間のシール性の低下を抑制できる。
(2)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、前記凸部と前記凹部との間に、前記接着剤を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、ホルダーは凸部を有し、ケースは凸部と嵌合する凹部を有し、凸部と凹部との間に接着剤を有しているので、接着剤が外部に漏れだすことを抑制できる。
(3)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記貫通孔と前記ネジとの間に、前記接着剤を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、貫通孔とネジとの間に接着剤を有しているので、ネジの締結力の低下を抑制できる。
(4)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記ネジ穴は、第1の部分と、前記第1の部分に対して前記ネジ穴の開口に近い第2の部分と、を有し、前記第1の部分の直径は、前記第2の部分の直径よりも小さく、前記ネジと前記第1の部分との間に、前記接着剤を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、ネジ穴は、第1の部分と、第1の部分に対してネジ穴の開口に近い第2の部分とを有し、第1の部分の直径は、第2の部分の直径よりも小さく、ネジと第1の部分との間に接着剤を有するので、凸部の第2方向側の内部に相当するネジ穴のネジ溝部分にまで接着剤を付着させることができ、ネジの締結力の低下を低減できる。
(5)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ、前記回路基板の前記第2方向側の面には付着していなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、接着剤は、凸部と凹部との間から第2の貫通孔の内部まで延在し、回路基板の第2方向側の面には付着していないので、回路基板の表面に接着剤が付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
(6)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ前記第2の貫通孔における前記第2方向側の開口を超えていなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、接着剤は、凸部と凹部との間から第2の貫通孔の内部まで延在し、第2の貫通孔における第2方向側の開口を超えていないので、回路基板の表面に接着剤が付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
(7)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記接着剤は、前記回路基板の前記第1方向側の面には付着していなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、接着剤は、回路基板の第1方向側の面、すなわち、流路形成部材が配される側の面には付着していないので、回路基板の第1方向側の面に接着剤が付着することによる電気的不良の発生を抑制できる。
(8)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記ノズルプレートと前記ケースとの間に設けられ、前記第1流路と連通する第3流路を画定する流路形成部材を備え、前記ホルダーと前記ケースとを接着している前記接着剤は、前記流路形成部材と前記ケースとを接着している接着剤と同じであってもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、ホルダーとケースとを接着している接着剤は、流路形成部材とケースとを接着している接着剤と同じであるので、ホルダーとケースとを接着する場合と、流路形成部材とケースとを接着する場合とで接着剤の硬化時間および硬化温度を同じにできる。このため、同じ設備において液体噴射ヘッドの組み立てを行うことができるので、液体噴射ヘッドの製造コストを低減できる。
(9)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記回路基板と接続されるCOF基板を備え、前記回路基板には、前記COF基板を挿入するための開口が設けられ、前記回路基板の外縁と前記開口との間の部分で、前記回路基板と前記ホルダーとの間に第2のシール部材を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、回路基板には、COF基板を挿入するための開口が設けられ、回路基板の外縁と開口との間の部分で、回路基板とホルダーとの間に第2のシール部材を有するので、回路基板とホルダーとの間から開口を通じて液体噴射ヘッドの内部のピエゾや電極部分にインクミストが侵入することを抑制できる。この結果、液体噴射ヘッドの電気不良の発生を抑制できる。
(10)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記回路基板は、前記第1方向と直交する第3方向に沿う第1及び第2の辺と、前記第1方向及び前記第3方向に直交する第4方向に沿う第3及び第4の辺と、を有し、前記第3方向における前記開口と前記第1の辺との距離、および、前記第3方向における前記開口と前記第2の辺との距離は、前記第4方向における前記開口と前記第3の辺との距離、および、前記第4方向における前記開口と前記第4の辺との距離よりも短く、前記第3方向における前記第1の辺と前記開口との間に、前記第2のシール部材を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第3方向における開口と第1の辺との距離、および、第3方向における開口と第2の辺との距離は、第4方向における開口と第3の辺との距離、および、第4方向における開口と第4の辺との距離よりも短く、第3方向における第1の辺と開口との間に第2のシール部材を有するので、開口と回路基板の外縁との距離がより短く、インクミストが進入しやすい場所に第2シール部材を設けることができる。このため、回路基板の開口へのインクミストの進入をより抑制できる。
(11)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で、複数の前記ノズルと重ならなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材は、第2方向からの平面視で複数のノズルと重ならないので、回路基板とホルダーとの間に第2のシール部材を配置することによって生じる第2のシール部材の反力を低減できる。このため、第2のシール部材の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
(12)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第3方向における前記第2の辺と前記開口との間に、第3のシール部材を有していてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第3方向における第2の辺と開口との間に第3のシール部材を有しているので、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。
(13)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記流路パイプと重ならなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材は、第2方向からの平面視で流路パイプと重ならないので、回路基板と第2のシール部材との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。
(14)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記凸部と重ならなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材は、第2方向からの平面視で凸部と重ならないので、ホルダーと第2のシール部材との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。
(15)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記第1のシール部材と重ならなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材は第2方向からの平面視で第1のシール部材と重ならないので、回路基板と第2のシール部材との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。
(16)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記回路基板の前記第2方向の側の面には、回路素子が設けられ、前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記回路素子と重ならなくてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、回路基板の第2方向の側の面に回路素子が設けられ、第2のシール部材は第2方向からの平面視で回路素子と重ならないので、回路基板と第2のシール部材との間に隙間が生じることを抑制できる。このため、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。
(17)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材の硬度は、前記第1のシール部材の硬度よりも低くてもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材の硬度は、第1のシール部材の硬度よりも低いので、回路基板とホルダーとの間に第2のシール部材を配置することによって生じる第2のシール部材の反力を低減できる。この結果、第2のシール部材の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
(18)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材の厚みは、0.7mm以上であってもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材の厚みは、0.7mm以上であるので、回路基板の開口にインクミストが進入することをより抑制できる。また、回路基板とホルダーとの間に第2のシール部材を配置することによって生じる第2のシール部材の反力を低減できるので、第2のシール部材の反力によってノズル面にずれが生じることを抑制できる。
(19)上記形態の液体噴射ヘッドにおいて、前記第2のシール部材は、両面テープであってもよい。
この形態の液体噴射ヘッドによれば、第2のシール部材は、両面テープであるので、回路基板とホルダーとの接着強度を向上できる。
(20)本開示の他の形態によれば、液体噴射装置が提供される。この液体噴射装置は、上記形態の何れかの液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドへ供給する液体を貯留する液体貯留部と、を備える。
この形態の液体噴射装置によれば、液体噴射装置は、上記形態の何れかの液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドへ供給する液体を貯留する液体貯留部とを備えるので、ネジの締結力が低下した場合であっても、液体噴射ヘッドにおけるホルダーとケースとの間のシール性の低下を抑制できる。この結果、液体噴射装置の不良の発生を抑制できる。
(21)上記形態の液体噴射装置において、前記液体貯留部内の液体を前記ホルダー内の前記第2流路へ供給する供給流路を備えていてもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、液体貯留部内の液体をホルダー内の第2流路へ供給する供給流路を備えているので、液体貯留部内の液体をホルダーに供給できる。
(22)上記形態の液体噴射装置において、前記供給流路はチューブによって構成され、前記ホルダーは、前記供給流路からの液体を前記第2流路へ導入するための、前記チューブと嵌合する針を有していてもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、供給流路はチューブによって構成され、ホルダーは供給流路からの液体を第2流路へ導入するための針を有するので、供給流路と第2流路とを接続できる。このため、液体貯留部から液体噴射ヘッドに液体を供給できる。
(23)上記形態の液体噴射装置において、前記液体貯留部と前記ホルダーとの間に設けられ、前記液体噴射ヘッドへ供給する液体の圧力を調整する圧力調整弁を備えていてもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、液体貯留部とホルダーとの間に液体噴射ヘッドへ供給する液体の圧力を調整する圧力調整弁を備えているので、液体貯留部から液体噴射ヘッドへの液体の供給を安定化させることができる。
(24)上記形態の液体噴射装置において、前記液体貯留部と前記ホルダーとの間に設けられ、可撓性の膜を有するダンパー室を備えていてもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、液体貯留部とホルダーとの間に可撓性の膜を有するダンパー室を備えているので、液体噴射ヘッドの流路内の圧力変動を吸収できる。
(25)上記形態の液体噴射装置において、前記ネジを締めることで前記ネジが進む方向は、重力方向と反対方向であってもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、ネジを締めることによってネジが進む方向は重力方向と反対方向であるので、液体噴射ヘッドの構成上、ネジの締結が解除されやすくなる重力方向と反対方向にネジを締めなければならない場合であっても、接着剤によってケースとホルダーとが固定されていることにより、ケースとホルダーとの固定が解除されることを抑制できる。このため、第1のシール部材のシール性の低下を抑制できる。
(26)上記形態の液体噴射装置において、前記回路基板に設けられたコネクターと、前記コネクターに接続される信号ケーブルと、を備えていてもよい。
この形態の液体噴射装置によれば、回路基板に設けられたコネクターと、コネクターに接続される信号ケーブルとを備えているので、信号ケーブルを介してCOF基板へ駆動信号を伝達できる。
本開示は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置、液体噴射システム等の形態で実現できる。
50…圧力調整弁、51…ハウジング、52…弁座、55…弁体、56…バネ、100,100a…液体噴射装置、110…制御部、112,112a…筐体、113…フレキシブルフラットケーブル、114…駆動ベルト、115…プラテン、116…キャリッジ、117…インクカートリッジ、118…キャリッジモーター、119…搬送モーター、140…収容機構、141…ヒンジ、142…ケース、150…インクタンク、151…大気開放口、153…液体注入口、155…液体導出部、160…チューブ、170…ダンパー、171…ハウジング、172…ダンパー室、173…膜、174…流入口、175…流出口、200,200a…液体噴射ヘッド、205…インク供給針、210,210a…ホルダー、211…第1シール、212…凹部、213…フィルター、214…装着部、215…本体部、216…凸部、217…第2シール、218…流路プレート、219,219a,219b,219c…第2流路、220…第1シール部材、221…インク導入口、230…回路基板、231…第1貫通孔、232…第2貫通孔、233…開口、240…アクチュエーターユニット、241…固定板、242…COF基板、243…圧電体、250…ケース、251…凹部、253…第1流路、255…収容空間、260…振動板、260a…弾性膜、260b…支持板、261…インク導入口、270…流路形成部材、273…第3流路、275…圧力室、280…ノズルプレート、281…ノズル列、282…ノズル、290…カバー、291…貫通孔、293,294,295,296…ネジ、300,300a,300b,300c,301,302,302a,302b,302c,303,304,305,306,307…接着剤、330…ネジ穴、331…第1の部分、332…第2の部分、335…貫通孔、511…1次室、512…2次室、513…隔壁、514…連通流路、515…蓋部材、516…流入路、517…フィルム、517a…ダイヤフラム、518…流出路、519…シール部材、520…受圧板、550…弁体本体、551…軸部、552…フランジ部、560…当接部材、Ar1,Ar2,Ar3,Ar4…領域、BF…底面、Ce…回路素子、Cn…コネクター、Ct…接続端子、D1…第1方向、D2…第2方向、D3…第3方向、D4…第4方向、Dm1…第1の部分の直径、Dm2…第2の部分の直径、ES…端面、FP…流路パイプ、IE…開口内縁、L1…第1辺、L2…第2辺、L3…第3辺、L4…第4辺、Op1…開口、Op2…開口、P…印刷媒体、Pc1,Pc2…位置決め用凸部、Ph1,Ph2,Ph3,Ph4…位置決め用貫通孔、SF1…面、SF2…面、SL2,SL2a,SL2b…第2シール部材、SL3…第3シール部材、TF…面、UF…底面、X…主走査方向、Y…副走査方向、Z…鉛直方向、d1,d2,d3,d4…距離

Claims (31)

  1. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記回路基板が載置される載置面と、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凹部は、前記ケースの前記載置面に対して前記第1方向へ凹んでおり、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記凸部の外周面と前記凹部の内周面との間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 前記貫通孔と前記ネジとの間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
  3. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記凸部と前記凹部との間、および、前記貫通孔と前記ネジとの間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  4. 前記ネジ穴は、第1の部分と、前記第1の部分に対して前記ネジ穴の開口に近い第2の部分と、を有し、
    前記第1の部分の直径は、前記第2の部分の直径よりも小さく、
    前記ネジと前記第1の部分との間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  5. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記ネジ穴は、第1の部分と、前記第1の部分に対して前記ネジ穴の開口に近い第2の部分と、を有し、
    前記第1の部分の直径は、前記第2の部分の直径よりも小さく、
    前記凸部と前記凹部との間、および、前記ネジと前記第1の部分との間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  6. 前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、
    前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ、前記回路基板の前記第2方向側の面には付着しない、
    ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  7. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記凸部と前記凹部との間に、前記接着剤を有し、
    前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、
    前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ、前記回路基板の前記第2方向側の面には付着しない、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  8. 前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、
    前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ前記第2の貫通孔における前記第2方向側の開口を超えていない、
    ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  9. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記凸部と前記凹部との間に、前記接着剤を有し、
    前記回路基板は、前記凸部が挿入される第2の貫通孔を有し、
    前記接着剤は、前記凸部と前記凹部との間から前記第2の貫通孔の内部まで延在しており、且つ前記第2の貫通孔における前記第2方向側の開口を超えていない、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  10. 前記凸部の外周面と前記凹部の内周面との間に、前記接着剤を有する、
    ことを特徴とする請求項1を引用しない請求項乃至9の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  11. 前記接着剤は、前記回路基板の前記第1方向側の面には付着しない、
    ことを特徴とする請求項1乃至10の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  12. 前記ノズルプレートと前記ケースとの間に設けられ、前記第1流路と連通する第3流路を画定する流路形成部材を備え、
    前記ホルダーと前記ケースとを接着している前記接着剤は、前記流路形成部材と前記ケースとを接着している接着剤と同じである、
    ことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  13. 第1方向へ液体を噴射するノズルが複数設けられたノズルプレートと、
    前記ノズルプレートに対して前記第1方向とは反対方向である第2方向に設けられ、液体が流れる第1流路を画定するとともに前記第2方向へ突出する流路パイプを有するケースと、
    前記ケースに対して前記第2方向に設けられ、前記流路パイプが貫通する第1の貫通孔が設けられた回路基板と、
    前記回路基板に対して前記第2方向に設けられた第1のシール部材と、
    前記第1のシール部材に対して前記第2方向に設けられ、前記第1流路と連通する第2流路を内部に有するホルダーと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定するネジと、
    前記ホルダーと前記ケースとを固定する接着剤と、
    前記回路基板と接続されるCOF基板と、
    を備え、
    前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記ケースは、前記凸部と嵌合する凹部と、前記凹部の底面を貫通し、前記ネジが挿入される貫通孔とを有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記凸部と前記凹部との間に、前記接着剤を有し、
    前記回路基板には、前記COF基板を挿入するための開口が設けられ、
    前記回路基板の外縁と前記開口との間の部分で、前記回路基板と前記ホルダーとの間に第2のシール部材を有する、
    ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
  14. 前記回路基板と接続されるCOF基板を備え、
    前記回路基板には、前記COF基板を挿入するための開口が設けられ、
    前記回路基板の外縁と前記開口との間の部分で、前記回路基板と前記ホルダーとの間に第2のシール部材を有する、
    ことを特徴とする請求項1乃至12の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  15. 前記回路基板は、前記第1方向と直交する第3方向に沿う第1及び第2の辺と、前記第1方向及び前記第3方向に直交する第4方向に沿う第3及び第4の辺と、を有し、
    前記第3方向における前記開口と前記第1の辺との距離、および、前記第3方向における前記開口と前記第2の辺との距離は、前記第4方向における前記開口と前記第3の辺との距離、および、前記第4方向における前記開口と前記第4の辺との距離よりも短く、
    前記第3方向における前記第1の辺と前記開口との間に、前記第2のシール部材を有する、
    ことを特徴とする請求項13又は14に記載の液体噴射ヘッド。
  16. 前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で、複数の前記ノズルと重ならない、
    ことを特徴とする請求項13乃至15の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  17. 前記第3方向における前記第2の辺と前記開口との間に、第3のシール部材を有する、
    ことを特徴とする請求項15、又は請求項15を引用する請求項16に記載の液体噴射ヘッド。
  18. 前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記流路パイプと重ならない、
    ことを特徴とする請求項13乃至17の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  19. 前記ホルダーは、前記第1方向へ突出する凸部を有し、
    前記凸部は、前記ネジを固定するためのネジ穴を内部に有し、
    前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記凸部と重ならない、
    ことを特徴とする請求項13乃至18の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  20. 前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記第1のシール部材と重ならない、
    ことを特徴とする請求項13乃至19の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  21. 前記回路基板の前記第2方向の側の面には、回路素子が設けられ、
    前記第2のシール部材は、前記第2方向からの平面視で前記回路素子と重ならない、
    ことを特徴とする請求項13乃至20の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  22. 前記第2のシール部材の硬度は、前記第1のシール部材の硬度よりも低い、
    ことを特徴とする請求項13乃至21の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  23. 前記第2のシール部材の厚みは、0.7mm以上である、
    ことを特徴とする請求項13乃至22の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  24. 前記第2のシール部材は、両面テープである、
    ことを特徴とする請求項13乃至23の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
  25. 請求項1乃至24の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドへ供給する液体を貯留する液体貯留部と、
    を備える、
    ことを特徴とする液体噴射装置。
  26. 前記液体貯留部内の液体を前記ホルダー内の前記第2流路へ供給する供給流路を備える、
    ことを特徴とする請求項25に記載の液体噴射装置。
  27. 前記供給流路はチューブによって構成され、
    前記ホルダーは、前記供給流路からの液体を前記第2流路へ導入するための、前記チューブと嵌合する針を有する、
    ことを特徴とする請求項26に記載の液体噴射装置。
  28. 前記液体貯留部と前記ホルダーとの間に設けられ、前記液体噴射ヘッドへ供給する液体の圧力を調整する圧力調整弁を備える、
    ことを特徴とする請求項26に記載の液体噴射装置。
  29. 前記液体貯留部と前記ホルダーとの間に設けられ、可撓性の膜を有するダンパー室を備える、
    ことを特徴とする請求項26に記載の液体噴射装置。
  30. 前記ネジを締めることで前記ネジが進む方向は、重力方向と反対方向である、
    ことを特徴とする請求項25乃至29の何れか一項に記載の液体噴射装置。
  31. 前記回路基板に設けられたコネクターと、
    前記コネクターに接続される信号ケーブルと、
    を備える、
    ことを特徴とする請求項25乃至30の何れか一項に記載の液体噴射装置。
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