圧力緩衝器、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】可撓膜５と接合する本体部２の接合面を平坦な表面として、可撓膜５と本体部２との間の接合強度及びシール性を向上させる。
【解決手段】圧力緩衝器１は、上端部に開口する開口部１０を有する凹部３と、凹部３の内表面に開口し外部領域と連通する連通口４を有する本体部２と、上端部に接合され、開口部１０を閉塞する可撓膜５とを備える。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高く開口部１０を囲む土手６を含み、可撓膜５は土手６の上面ＤＳにおいて接合するようにした。
【解決手段】圧力緩衝器１は、上端部に開口する開口部１０を有する凹部３と、凹部３の内表面に開口し外部領域と連通する連通口４を有する本体部２と、上端部に接合され、開口部１０を閉塞する可撓膜５とを備える。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高く開口部１０を囲む土手６を含み、可撓膜５は土手６の上面ＤＳにおいて接合するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の圧力変動を緩和させる圧力緩衝器であり、特に可撓膜と本体部との間の接合強度を向上させた圧力緩衝器、これを用いた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填したインクや液体材料をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。この種の装置は、ノズルから液滴を吐出する際の吐出量や、吐出速度を高精度で制御する必要がある。ノズルのインク圧力によって吐出量や吐出速度が影響を受けるので、これを一定にするためにインク流路に圧力緩衝器を設けている。
【０００３】
例えば特許文献１には、印字ヘッドが吐出するインクの圧力を一定にするためのダンパーが記載されている。図９にこのダンパーの分解斜視図を示す（特許文献１の図３）。ダンパーは、インクを貯留するための凹部が形成されたダンパー基本体１２０と、この凹部の開口を塞ぐ可撓性のフィルム部１２２と、その上部に設置され、フィルム部１２２の破裂を防止するためのダンパーカバー１２１から構成されている。インクは、インク供給路１０４のａ方向から流入し、記録ヘッドの流路部材が設置されるｂ方向へ流出する。凹部内には、可動板１２３とこの可動板１２３とダンパー基本体１２０の間に設置されたバネ１２４（図１０を参照）を備える。
【０００４】
ダンパー基本体１２０の凹部とフィルム部１２２により囲まれる領域にはインクが充填される。充填されたインクに圧力変動が生ずると、或いはインク供給路１０４を介して圧力変動が伝達されると、フィルム部１２２が上下に変位して充填されたインクの圧力変動を緩和させる。これにより、ｂ方向に流出するインクに圧力変動が伝達されない。即ち、ダンパーは圧力変動が緩和されたインクをｂ方向へ流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３７２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、ダンパー基本体１２０とフィルム部１２２は合成樹脂により形成する。ダンパー基本体１２０は合成樹脂の型成形により形成し、フィルム部１２２をダンパー基本体１２０の上端部に熱溶着により接合する。ダンパー基本体１２０の凹部にはインクが充填される。また、内部に充填されるインクには圧力変動が印加される。従って、ダンパー基本体１２０の上端部とフィルム部１２２の接合は、インクが漏洩しないように密閉性がよく、かつインクの内部圧力が大きく上昇してもフィルム部１２２が剥がれないように強固に接合する必要がある。
【０００７】
図１０は、図９の部分ＸＸの縦断面模式図である。フィルム部１２２とダンパー基本体１２０の上端部との間の接合を強固にし、かつシール性を確保するためにフィルム部１２２とダンパー基本体１２０との接合面積を広く設計する。すると、ダンパー基本体１２０の型成形の際にヒケが発生し、図１０に示す窪みＫが形成される。そのために、フィルム部１２２をダンパー基本体１２０の上端部に均一に接合することができない。その結果、凹部内に充填されるインクが接合面の窪みＫを介して漏れ出す、或いは接合強度が低下してインク内圧が増加したときにフィルム部１２２がダンパー基本体１２０の上端面から剥がれる、などの課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、フィルム等から成る可撓膜とダンパー本体上面との間を強固に接合し、可撓膜の剥がれや液体の漏れを防止して信頼性の高い圧力緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力緩衝器は、上端部に開口する開口部を有する凹部と、前記凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記開口部を囲む土手を含み、前記土手の上面に接合して前記開口部を閉塞する可撓膜と、を備えることとした。
【００１０】
また、前記土手は、前記上端部の外周端よりも前記開口部の側に位置することとした。
【００１１】
また、前記上端部はネジ穴を複数有し、前記ネジ穴の近傍に前記本体部の上面よりも高さが高いネジ穴部土手を有することとした。
【００１２】
また、前記ネジ穴部土手は、前記ネジ穴の外周端から径方向の幅が３ｍｍを超えないこととした。
【００１３】
また、前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、前記カバーは前記ネジ穴を用いて本体部に固定されていることとした。
【００１４】
また、前記本体部の上面は、隣接する前記ネジ穴部土手の間に位置することとした。
【００１５】
また、前記土手の上面の幅は、概ね１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であることとした。
【００１６】
また、前記土手は、前記開口を囲む第一の土手と、前記第一の土手を囲む第二の土手を有することとした。
【００１７】
また、前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記土手の外周から前記本体部の外周に向けてリブ状土手を有することとした。
【００１８】
また、前記本体部は、前記本体部よりも厚さが薄く、前記土手の外周よりも外側に張り出す張出し部を有することとした。
【００１９】
また、前記本体部は、前記凹部の底面と前記可撓膜との間に規制板と前記規制板を支持するバネ部材を有することとした。
【００２０】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記いずれかに記載の圧力緩衝器と、前記圧力緩衝器から液体を流入し、被記録媒体に液滴を吐出する吐出部を備えることとした。
【００２１】
本発明の液体噴射装置は、上記液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による圧力緩衝器は、上端部に開口する開口部を有する凹部と、凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、上端部は、本体部の上面よりも高さが高く開口部を囲む土手を含み、土手の上面に接合して開口部を閉塞する可撓膜と、を備えるようにした。これにより、可撓膜を土手の平坦な上面に均一に接合することができ、シール性及び接合強度を向上させた信頼性の高い圧力緩衝器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る圧力緩衝器の本体部の上面模式図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図６】本発明の第六実施形態に係る圧力緩衝器の模式的な分解斜視図である。
【図７】本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な斜視図である。
【図８】本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。
【図９】従来公知のダンパーの分解斜視図である。
【図１０】従来公知のダンパーの断面模式図である。
【図１１】本発明の第九実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図１２】本発明の第十実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＡＡの縦断面模式図である。
【００２５】
圧力緩衝器１は、上端部に開口部１０を有する凹部３と凹部３の内表面ＮＳに開口し外部領域と連通する流入連通口４ａ及び流出連通口４ｂを有する本体部２と、本体部２の上端部に熱溶着により接合され、開口部１０を閉塞する可撓膜５を備えている。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く、開口部１０を囲む土手６を有している。可撓膜５はその土手６の上面ＤＳに接合されている。本体部２の上端部に形成した土手６の上面ＤＳは平坦に形成することができるので、可撓膜５と本体部２とを均一に接合することができ、可撓膜５と本体部２との間のシール性及び接合強度が向上し、信頼性の高い圧力緩衝器１を形成することができる。
【００２６】
ここで、本体部２及び可撓膜５として合成樹脂を使用する。合成樹脂として、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポルフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを使用することができる。本体部２は合成樹脂の型成形により形成する。土手６の上面ＤＳに可撓膜５を熱溶着により接合する。この際、温度約１５０℃〜２００℃に加熱する。土手６の幅Ｗ１は概ね１ｍｍ〜３ｍｍとするのが好ましい。幅Ｗ１を１ｍｍよりも狭く形成すると、接合面積が小さくなって凹部３内に充填される液体の圧力変動に対する接合強度が不足し、３ｍｍよりも広く形成すると型成形の際にヒケが生じて均一な接合面が得られなくなるからである。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、土手６は本体部２の上端部の外周端（本体部２の側面）よりも開口部１０側の内側に設置した。つまり、本体部２は土手６の外周よりも外側に延在する。これにより、本体部２の強度を確保することができる。特に、可撓膜５を本体部２の上端部に熱溶着により接合する際に、本体部２が変形するのを防止することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記土手６の配置に限定されない。土手６の外周がいずれかの辺、或いはいずれかの部分で本体部２の外周を構成してもよい。つまり、本体部２の上面ＨＳの無い部分が存在しても良い。本体部２の外径や、流入連通口４ａ、流出連通口４ｂの位置は図１の配置に限定されない。
【００２９】
なお、本実施形態において、可撓膜５は一層の薄膜として記載したが、図示しない二層の薄膜とすることも可能である。この場合、二層の可撓膜５のうち本体部２側の一方の層を本体部２と同じ樹脂材料（例えば、ＰＥなど）で構成し、本体部２側でない他方の層を可撓膜５や本体部２の樹脂材料よりも溶融度の高い材料（例えば、ナイロンなど）で構成することが好ましい。このように構成したのは、可撓膜５を本体部２に熱溶着する製造工程において、確実に可撓膜５を本体部２に溶着させるためである。
【００３０】
具体的に、可撓膜５の溶着工程では、ヒーターブロックなどを用いて土手６の上面ＤＳに可撓膜５を押し当てたのち、可撓膜５を加熱し土手６の上面ＤＳと溶着させるのがよい。この際に、ヒーターブロックを可撓膜５に直接押し当てると、可撓膜５が溶融し、ヒーターブロックに可撓膜５の一部が付着してしまうおそれがある。これを防止するために、本体部２側でない他方の層をナイロンなどの材料で構成し、溶融した可撓膜５がヒーターブロックに付着しないようにすることが可能である。
【００３１】
なお、本実施形態においては、可撓膜５を二層により形成したが、その材質に応じて二層より多層にすることも可能である。また、溶着時のみナイロンシートを可撓膜５の上面から被せ、溶着後にナイロンシートを剥離することで、一層の可撓膜５でもヒーターブロックへの付着を防止することが可能である。なお、以下に述べる実施形態においても、可撓膜５の構成については、同様である。
【００３２】
（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図２（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＢＢの縦断面模式図である。第一実施形態と異なる点は、土手６が第一の土手６ａと、その第一の土手６ａを囲む第二の土手６ｂを有する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる部分について説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００３３】
図２に示すように、土手６を第一の土手６ａと第二の土手６ｂの二重の土手を形成した。一つの土手６ａ又は６ｂの幅を概ね１ｍｍ〜３ｍｍとすることができる。これにより、第一の土手６ａ及び第二の土手６ｂのそれぞれの上面ＤＳを平坦に成形することができるので、可撓膜５と本体部２との間の接合面積を一つの土手を形成する場合の２倍以上にすることができる。その結果、可撓膜５の本体部２に対する接合面のシール性、接合強度をより一層向上させることができる。
【００３４】
（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図３（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＣＣの縦断面模式図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００３５】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、上端部に開口する凹部３と、凹部３の内表面ＮＳに開口し、外部領域と連通する流入連通口４ａと流出連通口４ｂを有している。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く、凹部３の開口を囲む土手６を有している。本体部２の上端部は、更に、カバー９をビス止めするためのネジ穴７を複数有し、ネジ穴７の近傍に本体部２の上面ＨＳよりも高さの高いネジ穴部土手８を有している。ネジ穴７及びその近傍のネジ穴部土手８は、土手６の外周よりも外側の上下の辺にそれぞれ２つずつ、左右の辺にそれぞれ１つずつ形成されている。
【００３６】
可撓膜５は、土手６の上面ＤＳとネジ穴部土手８の上面に接合している。カバー９は、凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜５の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。カバー９はネジ穴７に挿入されたビス１３と本体部２側のナット１４により可撓膜５を介して本体部２に固定されている。このように、ネジ穴７の近傍にネジ穴部土手８を形成することにより可撓膜５を土手６の上面ＤＳに均一に押圧し、可撓膜５と本体部２の間の接合強度を向上させ、可撓膜５と本体部２との間のシール性を一層向上させることができる。
【００３７】
なお、ネジ穴７の近傍に形成するネジ穴部土手８は、ネジ穴７の外周端から径方向の幅Ｗ２が３ｍｍを超えない程度に形成することが望ましい。これにより、土手６の上面ＤＳと同様にネジ穴部土手８の上面ＤＳもヒケの無い平坦な表面を形成することができる。幅Ｗ２が３ｍｍを超えるとネジ穴部土手８の上面にヒケが発生しやすくなり、平坦性が低下して可撓膜５との間の接合が不均一となるためである。
【００３８】
本体部２は、本体部２よりも厚さが薄く、土手６の外周よりも外側に張り出す張出し部１２を備えている。張出し部１２の上面は本体部２の上面ＨＳを成しており、張出し部１２の下部は浚われている。これにより、本体部２の強度を向上させ、かつ、重量の増加を抑えることができる。なお、図３では隣接するネジ穴７の間にすべて張出し部１２を設けているが、本発明はこれに限定されない。即ち、いずれかの辺、或いはいずれかの部分にのみ張出し部１２を設け、他の部分は土手６の外側面と本体部２の外側面とが同一面となるように、或いは土手６の外周よりも外側に浚いの無い本体部２を設けるようにしても良い。
【００３９】
（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る圧力緩衝器１の本体部２の上面模式図である。第一実施形態と異なる点は、本体部２の上端部が土手６の外周から放射状にリブ状土手１１を有する点であり、その他の点は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる部分について説明する。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４０】
図４に示すように、本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く土手６の外周から本体部２の外周にかけてリブ状土手１１を備えている。リブ状土手１１は、上下の辺にそれぞれ２本ずつ、左右の辺にそれぞれ２本ずつ設置されている。リブ状土手１１の幅Ｗ３は、３ｍｍを超えないように形成するのが好ましい。３ｍｍを超えると土手６と同様の理由によりヒケが発生しやすくなり、上面の平坦性が低下するからである。可撓膜５は、土手６の上面ＤＳの他にリブ状土手１１の上面ＤＳに熱溶着により接合されるので、接合強度が向上する。なお、リブ状土手１１の設置場所や数は必要に応じて設定することができる。
【００４１】
（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図である。図５（ａ）は本体部２の上面模式図であり、図５（ｂ）は部分ＤＤの縦断面模式図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４２】
図５に示すように、本体部２は略四角形の扁平な形状を有し、上端部の中央に凹部３、左辺に液体を流入するための流入接続部１５ａ、及び右辺に液体を流出するための流出接続部１５ｂを備えている。凹部３は本体部２の上端部に開口する開口部１０を有する。凹部３の内表面である底面の左辺と上辺の角部には流入連通口４ａが開口し、流入接続部１５ａに連通し、底面の左辺と下辺の角部には流出連通口４ｂが開口し、流出接続部１５ｂに連通する。流出連通口４ｂを流入連通口４ａよりも左側に形成したのは、重力に対して流入接続部１５ａ側を高く、流出接続部１５ｂ側の低く設置して使用するので、凹部３内部に液体を充填する際に気泡が残留しないようにするためである。
【００４３】
本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く開口部１０を囲む土手６を備えている。本体部２の上端部は、更にビス止め用のネジ穴７ａ〜７ｆを有する。ネジ穴７ａ〜７ｆのそれぞれの近傍には本体部２の上面ＨＳよりも高さが高いネジ穴部土手８ａ〜８ｆが対応して形成されている。ネジ穴７ａ〜７ｆの中心は土手６の外周よりも本体部２の外周側に位置する。ネジ穴７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは本体部２の各辺の角に、ネジ穴７ｅ、７ｆは本体部２の左右の辺の略中央に形成されている。各ネジ穴部７ａ〜７ｆ近傍の各ネジ穴部土手８ａ〜８ｆと開口部１０を囲む土手６は連続的に形成され、従って各土手の上面は連続的な同一平面を構成している。
【００４４】
可撓膜５は、土手６及びネジ穴部土手８の各上面ＤＳと接合し開口部１０を閉塞する。カバー９は可撓膜５を挟んで本体部２のネジ穴７ａ〜７ｆにビス止めされ、可撓膜５が膨らんで破裂するのを防止する。この場合に、土手６の上面とネジ穴部土手８の上面が連続的な同一平面を構成するので、可撓膜５の上記上面ＤＳに対する接合性が向上する。更に、カバー９を本体部２にビス止めすることによりカバー９の外周側の底面が可撓膜５の表面を均一に押圧し、可撓膜５と本体部２の間の接合強度及びシール性を一層向上させる。
【００４５】
なお、本実施形態は、上端部の上辺に形成したネジ穴部土手８ａとネジ穴部土手８ｂの間は、土手６の外周端と本体部２の外周端がほぼ一致する。一方、下辺に形成したネジ穴部土手８ｃとネジ穴部土手８ｄの間に土手６の外周端よりも外側に突出する張出し部１２を設けている。上辺の土手６の幅より下辺の土手６の幅が狭いので、張出し部１２を設けて本体部２の強度を確保している。このように、必要な部分に張出し部１２を設けることにより本体部２の強度を確保することができ、かつ下部を浚うことにより重量の増加を抑えることができる。
【００４６】
（第六実施形態）
図６は、本発明の第六実施形態に係る圧力緩衝器１の模式的な分解斜視図である。第五実施形態と異なる部分は、可撓膜５と凹部３の底面との間にバネ部材１６と規制板１７を設置した点であり、その他は第五実施形態と同様である。従って、以下、主に異なる部分について説明し、同一の部分は説明を省略する。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。なお、当該規制板１７は他の実施形態においても構成可能である。
【００４７】
圧力緩衝器１は本体部２、可撓膜５及びカバー９の積層構造を備えている。可撓膜５は本体部２の上端部に形成した土手６及び各ネジ穴７の近傍に形成したネジ穴部土手８の上面ＤＳに接合している。カバー９は本体部２のネジ穴７にビス止めされる。そして、可撓膜５と凹部３の底面との間に規制板１７とこの規制板１７を支持するバネ部材１６が設置されている。これにより、凹部３内に充填した液体が大きく陰圧となったときに可撓膜５が凹部３側に引っ張られ、流入連通口４ａや流出連通口４ｂ（図５参照）を閉塞することを防止する。その他の作用効果は第三実施形態及び第五実施形態と同様である。
【００４８】
（第七実施形態）
図７は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド２０の模式的な斜視図である。第五又は第六実施形態において説明した圧力緩衝器１を液体噴射ヘッド２０に設置した状態を表す。図７に示すように、液体噴射ヘッド２０は、ベース２１と、図示しない被記録媒体に液滴を吐出する吐出部２２と、吐出部２２に液体を供給する圧力緩衝器１と、吐出部２２を制御する制御回路を搭載した図示しない制御回路基板を備えている。
【００４９】
吐出部２２は、駆動信号に応じて液滴を吐出するアクチュエータと、アクチュエータと制御回路基板の間を電気的に接続するフレキシブル回路基板を備えている。ベース２１は、衝立の形状を有し、底部に吐出部２２を搭載し、側面に図示しない制御回路基板と圧力緩衝器１を固定している。圧力緩衝器１は、カバー９を外側に、本体部２をベース２１側に向けてベース２１に固定されている。液体は、図示しない配管から流入接続部１５ａを介して本体部２の凹部に流入し、流出接続部１５ｂを介して吐出部２２に流出する。吐出部２２のアクチュエータは制御回路からの駆動信号に応じて下部の図示しないノズルから被記録媒体に液滴を吐出する。
【００５０】
（第八実施形態）
図８は、本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置５０の模式的な斜視図である。本液体噴射装置５０は、上記第七実施形態で説明した液体噴射ヘッド２０を使用している。液体噴射装置５０は、液体噴射ヘッド２０、２０’を往復移動させる移動機構６３と、液体噴射ヘッド２０、２０’に液体を供給する液体供給管５３、５３’と、液体供給管５３、５３’に液体を供給する液体タンク５１、５１’を備えている。各液体噴射ヘッド２０、２０’は、液体を吐出させるアクチュエータと、このアクチュエータに液体を供給する流路部材と、流路部材に液体を供給する圧力緩衝器１を備えている。
【００５１】
具体的に説明する。液体噴射装置５０は、紙等の被記録媒体５４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段６１、６２と、被記録媒体５４に液体を吐出する液体噴射ヘッド２０、２０’と、液体タンク５１、５１’に貯留した液体を液体供給管５３、５３’に押圧して供給するポンプ５２、５２’と、液体噴射ヘッド２０、２０’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構６３等を備えている。
【００５２】
一対の搬送手段６１、６２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体５４を主走査方向に搬送する。移動機構６３は、副走査方向に延びた一対のガイドレール５６、５７と、一対のガイドレール５６、５７に沿って摺動可能なキャリッジユニット５８と、キャリッジユニット５８を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト５９と、この無端ベルト５９を図示しないプーリを介して周回させるモータ６０を備えている。
【００５３】
キャリッジユニット５８は、複数の液体噴射ヘッド２０、２０’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク５１、５１’は対応する色の液体を貯留し、ポンプ５２、５２’、液体供給管５３、５３’を介して液体噴射ヘッド２０、２０’に供給する。
【００５４】
液体噴射装置５０の制御部は、各液体噴射ヘッド２０、２０’に駆動信号を与えて各色の液滴を吐出させる。制御部は、液体噴射ヘッド２０、２０’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット５８を駆動するモータ６０の回転及び被記録媒体５４の搬送速度を制御して、被記録媒体５４上に任意のパターンを記録する。
【００５５】
本実施形態では、圧力緩衝器１の可撓膜５を、本体部２の上端部に形成した土手６及びネジ穴部土手８の上面ＤＳにおいて接合したので、可撓膜５と本体部２の間の接合強度が向上し、可撓膜５と本体部２との間のシール性の向上した信頼性の高い液体噴射装置を提供することができる。
【００５６】
（第九実施形態）
図１１は、本発明の第九実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１１（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１１（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＥＥの縦断面模式図である。なお、本形態は第一実施形態にカバー９を設け、カバー９を固定するためにネジ穴７を追加したものである。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００５７】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、図１１（ａ）に示すように、第一実施形態と同様の土手６を有し、本体部２の上面ＨＳにカバー９とビス止めするためのネジ穴７を複数有している。
【００５８】
図１１（ｂ）に示すように、可撓膜５は、土手６の上面ＤＳと接合している。カバー９は凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。
【００５９】
また、本実施形態は可撓膜５を本体部２に熱溶着すると、熱によって溶けた上面ＤＳが、可撓膜５に平行な方向に伸延され、本体部２の縁である上面ＤＳの周囲にはみ出し、溶融バリが形成される可能性がある。本実施形態は、溶融バリが集約されやすい形状を持ち周囲と比べ大きな応力がかかるネジ穴７を、熱溶着しない面である本体部２の上面ＨＳに設置することで、ネジ穴７は熱溶着されず、溶融バリがネジ穴７に形成されないため、ネジ穴７からのクラックを防止できる。言い換えれば、ネジ穴７は開口部１０を囲む土手６の外側にビス止め用のネジ穴として形成されている。
【００６０】
（第十実施形態）
図１２は、本発明の第十実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１２（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＦＦの縦断面模式図である。なお、本形態は第二実施形態にカバー９を設け、カバー９を固定するためにネジ穴７を追加したものである。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００６１】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、図１２（ａ）に示すように、第二実施形態と同様の土手６ａと土手６ｂを有し、本体部２の上面ＨＳにカバー９とビス止めするためのネジ穴７を複数有している。なお、図１２では土手６ｂの外周にネジ穴７を設置したが、土手６ａと土手６ｂの間にネジ穴７を設置してもよい。
【００６２】
図１２（ｂ）に示すように、可撓膜５は、土手６の上面ＤＳと接合している。カバー９は凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。
【００６３】
本発明は、第九実施形態と同様に、溶融バリが集約されやすい形状を持ち周囲と比べ大きな応力がかかるネジ穴７を、熱溶着しない面である本体部２の上面ＨＳに設置することで、ネジ穴７は熱溶着されず、溶融バリがネジ穴７に形成されないため、ネジ穴７からのクラックを防止できる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 圧力緩衝器
２ 本体部
３ 凹部
４ 連通口
５ 可撓膜
６ 土手
７ ネジ穴
８ ネジ穴部土手
９ カバー
１０ 開口部
１１ リブ状土手
１２ 張出し部
２０ 液体噴射ヘッド
５０ 液体噴射装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の圧力変動を緩和させる圧力緩衝器であり、特に可撓膜と本体部との間の接合強度を向上させた圧力緩衝器、これを用いた液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字、図形を描画する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料を液体タンクから供給管を介して液体噴射ヘッドに供給し、チャンネルに充填したインクや液体材料をチャンネルに連通するノズルから吐出させる。インクの吐出の際には、液体噴射ヘッドや噴射した液体を記録する被記録媒体を移動させて、文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。この種の装置は、ノズルから液滴を吐出する際の吐出量や、吐出速度を高精度で制御する必要がある。ノズルのインク圧力によって吐出量や吐出速度が影響を受けるので、これを一定にするためにインク流路に圧力緩衝器を設けている。
【０００３】
例えば特許文献１には、印字ヘッドが吐出するインクの圧力を一定にするためのダンパーが記載されている。図９にこのダンパーの分解斜視図を示す（特許文献１の図３）。ダンパーは、インクを貯留するための凹部が形成されたダンパー基本体１２０と、この凹部の開口を塞ぐ可撓性のフィルム部１２２と、その上部に設置され、フィルム部１２２の破裂を防止するためのダンパーカバー１２１から構成されている。インクは、インク供給路１０４のａ方向から流入し、記録ヘッドの流路部材が設置されるｂ方向へ流出する。凹部内には、可動板１２３とこの可動板１２３とダンパー基本体１２０の間に設置されたバネ１２４（図１０を参照）を備える。
【０００４】
ダンパー基本体１２０の凹部とフィルム部１２２により囲まれる領域にはインクが充填される。充填されたインクに圧力変動が生ずると、或いはインク供給路１０４を介して圧力変動が伝達されると、フィルム部１２２が上下に変位して充填されたインクの圧力変動を緩和させる。これにより、ｂ方向に流出するインクに圧力変動が伝達されない。即ち、ダンパーは圧力変動が緩和されたインクをｂ方向へ流出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３７２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通常、ダンパー基本体１２０とフィルム部１２２は合成樹脂により形成する。ダンパー基本体１２０は合成樹脂の型成形により形成し、フィルム部１２２をダンパー基本体１２０の上端部に熱溶着により接合する。ダンパー基本体１２０の凹部にはインクが充填される。また、内部に充填されるインクには圧力変動が印加される。従って、ダンパー基本体１２０の上端部とフィルム部１２２の接合は、インクが漏洩しないように密閉性がよく、かつインクの内部圧力が大きく上昇してもフィルム部１２２が剥がれないように強固に接合する必要がある。
【０００７】
図１０は、図９の部分ＸＸの縦断面模式図である。フィルム部１２２とダンパー基本体１２０の上端部との間の接合を強固にし、かつシール性を確保するためにフィルム部１２２とダンパー基本体１２０との接合面積を広く設計する。すると、ダンパー基本体１２０の型成形の際にヒケが発生し、図１０に示す窪みＫが形成される。そのために、フィルム部１２２をダンパー基本体１２０の上端部に均一に接合することができない。その結果、凹部内に充填されるインクが接合面の窪みＫを介して漏れ出す、或いは接合強度が低下してインク内圧が増加したときにフィルム部１２２がダンパー基本体１２０の上端面から剥がれる、などの課題があった。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、フィルム等から成る可撓膜とダンパー本体上面との間を強固に接合し、可撓膜の剥がれや液体の漏れを防止して信頼性の高い圧力緩衝器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力緩衝器は、上端部に開口する開口部を有する凹部と、前記凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記開口部を囲む土手を含み、前記土手の上面に接合して前記開口部を閉塞する可撓膜と、を備えることとした。
【００１０】
また、前記土手は、前記上端部の外周端よりも前記開口部の側に位置することとした。
【００１１】
また、前記上端部はネジ穴を複数有し、前記ネジ穴の近傍に前記本体部の上面よりも高さが高いネジ穴部土手を有することとした。
【００１２】
また、前記ネジ穴部土手は、前記ネジ穴の外周端から径方向の幅が３ｍｍを超えないこととした。
【００１３】
また、前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、前記カバーは前記ネジ穴を用いて本体部に固定されていることとした。
【００１４】
また、前記本体部の上面は、隣接する前記ネジ穴部土手の間に位置することとした。
【００１５】
また、前記土手の上面の幅は、概ね１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内であることとした。
【００１６】
また、前記土手は、前記開口を囲む第一の土手と、前記第一の土手を囲む第二の土手を有することとした。
【００１７】
また、前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記土手の外周から前記本体部の外周に向けてリブ状土手を有することとした。
【００１８】
また、前記本体部は、前記本体部よりも厚さが薄く、前記土手の外周よりも外側に張り出す張出し部を有することとした。
【００１９】
また、前記本体部は、前記凹部の底面と前記可撓膜との間に規制板と前記規制板を支持するバネ部材を有することとした。
【００２０】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記いずれかに記載の圧力緩衝器と、前記圧力緩衝器から液体を流入し、被記録媒体に液滴を吐出する吐出部を備えることとした。
【００２１】
本発明の液体噴射装置は、上記液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による圧力緩衝器は、上端部に開口する開口部を有する凹部と、凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、上端部は、本体部の上面よりも高さが高く開口部を囲む土手を含み、土手の上面に接合して開口部を閉塞する可撓膜と、を備えるようにした。これにより、可撓膜を土手の平坦な上面に均一に接合することができ、シール性及び接合強度を向上させた信頼性の高い圧力緩衝器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図４】本発明の第四実施形態に係る圧力緩衝器の本体部の上面模式図である。
【図５】本発明の第五実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図６】本発明の第六実施形態に係る圧力緩衝器の模式的な分解斜視図である。
【図７】本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッドの模式的な斜視図である。
【図８】本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。
【図９】従来公知のダンパーの分解斜視図である。
【図１０】従来公知のダンパーの断面模式図である。
【図１１】本発明の第九実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【図１２】本発明の第十実施形態に係る圧力緩衝器を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
図１は本発明の第一実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＡＡの縦断面模式図である。
【００２５】
圧力緩衝器１は、上端部に開口部１０を有する凹部３と凹部３の内表面ＮＳに開口し外部領域と連通する流入連通口４ａ及び流出連通口４ｂを有する本体部２と、本体部２の上端部に熱溶着により接合され、開口部１０を閉塞する可撓膜５を備えている。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く、開口部１０を囲む土手６を有している。可撓膜５はその土手６の上面ＤＳに接合されている。本体部２の上端部に形成した土手６の上面ＤＳは平坦に形成することができるので、可撓膜５と本体部２とを均一に接合することができ、可撓膜５と本体部２との間のシール性及び接合強度が向上し、信頼性の高い圧力緩衝器１を形成することができる。
【００２６】
ここで、本体部２及び可撓膜５として合成樹脂を使用する。合成樹脂として、例えばＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＰＳ（ポルフェニレンサルファイド）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などを使用することができる。本体部２は合成樹脂の型成形により形成する。土手６の上面ＤＳに可撓膜５を熱溶着により接合する。この際、温度約１５０℃〜２００℃に加熱する。土手６の幅Ｗ１は概ね１ｍｍ〜３ｍｍとするのが好ましい。幅Ｗ１を１ｍｍよりも狭く形成すると、接合面積が小さくなって凹部３内に充填される液体の圧力変動に対する接合強度が不足し、３ｍｍよりも広く形成すると型成形の際にヒケが生じて均一な接合面が得られなくなるからである。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、土手６は本体部２の上端部の外周端（本体部２の側面）よりも開口部１０側の内側に設置した。つまり、本体部２は土手６の外周よりも外側に延在する。これにより、本体部２の強度を確保することができる。特に、可撓膜５を本体部２の上端部に熱溶着により接合する際に、本体部２が変形するのを防止することができる。
【００２８】
なお、本発明は上記土手６の配置に限定されない。土手６の外周がいずれかの辺、或いはいずれかの部分で本体部２の外周を構成してもよい。つまり、本体部２の上面ＨＳの無い部分が存在しても良い。本体部２の外径や、流入連通口４ａ、流出連通口４ｂの位置は図１の配置に限定されない。
【００２９】
なお、本実施形態において、可撓膜５は一層の薄膜として記載したが、図示しない二層の薄膜とすることも可能である。この場合、二層の可撓膜５のうち本体部２側の一方の層を本体部２と同じ樹脂材料（例えば、ＰＥなど）で構成し、本体部２側でない他方の層を可撓膜５や本体部２の樹脂材料よりも溶融度の高い材料（例えば、ナイロンなど）で構成することが好ましい。このように構成したのは、可撓膜５を本体部２に熱溶着する製造工程において、確実に可撓膜５を本体部２に溶着させるためである。
【００３０】
具体的に、可撓膜５の溶着工程では、ヒーターブロックなどを用いて土手６の上面ＤＳに可撓膜５を押し当てたのち、可撓膜５を加熱し土手６の上面ＤＳと溶着させるのがよい。この際に、ヒーターブロックを可撓膜５に直接押し当てると、可撓膜５が溶融し、ヒーターブロックに可撓膜５の一部が付着してしまうおそれがある。これを防止するために、本体部２側でない他方の層をナイロンなどの材料で構成し、溶融した可撓膜５がヒーターブロックに付着しないようにすることが可能である。
【００３１】
なお、本実施形態においては、可撓膜５を二層により形成したが、その材質に応じて二層より多層にすることも可能である。また、溶着時のみナイロンシートを可撓膜５の上面から被せ、溶着後にナイロンシートを剥離することで、一層の可撓膜５でもヒーターブロックへの付着を防止することが可能である。なお、以下に述べる実施形態においても、可撓膜５の構成については、同様である。
【００３２】
（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図２（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＢＢの縦断面模式図である。第一実施形態と異なる点は、土手６が第一の土手６ａと、その第一の土手６ａを囲む第二の土手６ｂを有する点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる部分について説明する。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００３３】
図２に示すように、土手６を第一の土手６ａと第二の土手６ｂの二重の土手を形成した。一つの土手６ａ又は６ｂの幅を概ね１ｍｍ〜３ｍｍとすることができる。これにより、第一の土手６ａ及び第二の土手６ｂのそれぞれの上面ＤＳを平坦に成形することができるので、可撓膜５と本体部２との間の接合面積を一つの土手を形成する場合の２倍以上にすることができる。その結果、可撓膜５の本体部２に対する接合面のシール性、接合強度をより一層向上させることができる。
【００３４】
（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図３（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＣＣの縦断面模式図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００３５】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、上端部に開口する凹部３と、凹部３の内表面ＮＳに開口し、外部領域と連通する流入連通口４ａと流出連通口４ｂを有している。本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く、凹部３の開口を囲む土手６を有している。本体部２の上端部は、更に、カバー９をビス止めするためのネジ穴７を複数有し、ネジ穴７の近傍に本体部２の上面ＨＳよりも高さの高いネジ穴部土手８を有している。ネジ穴７及びその近傍のネジ穴部土手８は、土手６の外周よりも外側の上下の辺にそれぞれ２つずつ、左右の辺にそれぞれ１つずつ形成されている。
【００３６】
可撓膜５は、土手６の上面ＤＳとネジ穴部土手８の上面に接合している。カバー９は、凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜５の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。カバー９はネジ穴７に挿入されたビス１３と本体部２側のナット１４により可撓膜５を介して本体部２に固定されている。このように、ネジ穴７の近傍にネジ穴部土手８を形成することにより可撓膜５を土手６の上面ＤＳに均一に押圧し、可撓膜５と本体部２の間の接合強度を向上させ、可撓膜５と本体部２との間のシール性を一層向上させることができる。
【００３７】
なお、ネジ穴７の近傍に形成するネジ穴部土手８は、ネジ穴７の外周端から径方向の幅Ｗ２が３ｍｍを超えない程度に形成することが望ましい。これにより、土手６の上面ＤＳと同様にネジ穴部土手８の上面ＤＳもヒケの無い平坦な表面を形成することができる。幅Ｗ２が３ｍｍを超えるとネジ穴部土手８の上面にヒケが発生しやすくなり、平坦性が低下して可撓膜５との間の接合が不均一となるためである。
【００３８】
本体部２は、本体部２よりも厚さが薄く、土手６の外周よりも外側に張り出す張出し部１２を備えている。張出し部１２の上面は本体部２の上面ＨＳを成しており、張出し部１２の下部は浚われている。これにより、本体部２の強度を向上させ、かつ、重量の増加を抑えることができる。なお、図３では隣接するネジ穴７の間にすべて張出し部１２を設けているが、本発明はこれに限定されない。即ち、いずれかの辺、或いはいずれかの部分にのみ張出し部１２を設け、他の部分は土手６の外側面と本体部２の外側面とが同一面となるように、或いは土手６の外周よりも外側に浚いの無い本体部２を設けるようにしても良い。
【００３９】
（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る圧力緩衝器１の本体部２の上面模式図である。第一実施形態と異なる点は、本体部２の上端部が土手６の外周から放射状にリブ状土手１１を有する点であり、その他の点は第一実施形態と同様である。従って、以下、異なる部分について説明する。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４０】
図４に示すように、本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く土手６の外周から本体部２の外周にかけてリブ状土手１１を備えている。リブ状土手１１は、上下の辺にそれぞれ２本ずつ、左右の辺にそれぞれ２本ずつ設置されている。リブ状土手１１の幅Ｗ３は、３ｍｍを超えないように形成するのが好ましい。３ｍｍを超えると土手６と同様の理由によりヒケが発生しやすくなり、上面の平坦性が低下するからである。可撓膜５は、土手６の上面ＤＳの他にリブ状土手１１の上面ＤＳに熱溶着により接合されるので、接合強度が向上する。なお、リブ状土手１１の設置場所や数は必要に応じて設定することができる。
【００４１】
（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図である。図５（ａ）は本体部２の上面模式図であり、図５（ｂ）は部分ＤＤの縦断面模式図である。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。
【００４２】
図５に示すように、本体部２は略四角形の扁平な形状を有し、上端部の中央に凹部３、左辺に液体を流入するための流入接続部１５ａ、及び右辺に液体を流出するための流出接続部１５ｂを備えている。凹部３は本体部２の上端部に開口する開口部１０を有する。凹部３の内表面である底面の左辺と上辺の角部には流入連通口４ａが開口し、流入接続部１５ａに連通し、底面の左辺と下辺の角部には流出連通口４ｂが開口し、流出接続部１５ｂに連通する。流出連通口４ｂを流入連通口４ａよりも左側に形成したのは、重力に対して流入接続部１５ａ側を高く、流出接続部１５ｂ側の低く設置して使用するので、凹部３内部に液体を充填する際に気泡が残留しないようにするためである。
【００４３】
本体部２の上端部は、本体部２の上面ＨＳよりも高さが高く開口部１０を囲む土手６を備えている。本体部２の上端部は、更にビス止め用のネジ穴７ａ〜７ｆを有する。ネジ穴７ａ〜７ｆのそれぞれの近傍には本体部２の上面ＨＳよりも高さが高いネジ穴部土手８ａ〜８ｆが対応して形成されている。ネジ穴７ａ〜７ｆの中心は土手６の外周よりも本体部２の外周側に位置する。ネジ穴７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは本体部２の各辺の角に、ネジ穴７ｅ、７ｆは本体部２の左右の辺の略中央に形成されている。各ネジ穴部７ａ〜７ｆ近傍の各ネジ穴部土手８ａ〜８ｆと開口部１０を囲む土手６は連続的に形成され、従って各土手の上面は連続的な同一平面を構成している。
【００４４】
可撓膜５は、土手６及びネジ穴部土手８の各上面ＤＳと接合し開口部１０を閉塞する。カバー９は可撓膜５を挟んで本体部２のネジ穴７ａ〜７ｆにビス止めされ、可撓膜５が膨らんで破裂するのを防止する。この場合に、土手６の上面とネジ穴部土手８の上面が連続的な同一平面を構成するので、可撓膜５の上記上面ＤＳに対する接合性が向上する。更に、カバー９を本体部２にビス止めすることによりカバー９の外周側の底面が可撓膜５の表面を均一に押圧し、可撓膜５と本体部２の間の接合強度及びシール性を一層向上させる。
【００４５】
なお、本実施形態は、上端部の上辺に形成したネジ穴部土手８ａとネジ穴部土手８ｂの間は、土手６の外周端と本体部２の外周端がほぼ一致する。一方、下辺に形成したネジ穴部土手８ｃとネジ穴部土手８ｄの間に土手６の外周端よりも外側に突出する張出し部１２を設けている。上辺の土手６の幅より下辺の土手６の幅が狭いので、張出し部１２を設けて本体部２の強度を確保している。このように、必要な部分に張出し部１２を設けることにより本体部２の強度を確保することができ、かつ下部を浚うことにより重量の増加を抑えることができる。
【００４６】
（第六実施形態）
図６は、本発明の第六実施形態に係る圧力緩衝器１の模式的な分解斜視図である。第五実施形態と異なる部分は、可撓膜５と凹部３の底面との間にバネ部材１６と規制板１７を設置した点であり、その他は第五実施形態と同様である。従って、以下、主に異なる部分について説明し、同一の部分は説明を省略する。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。なお、当該規制板１７は他の実施形態においても構成可能である。
【００４７】
圧力緩衝器１は本体部２、可撓膜５及びカバー９の積層構造を備えている。可撓膜５は本体部２の上端部に形成した土手６及び各ネジ穴７の近傍に形成したネジ穴部土手８の上面ＤＳに接合している。カバー９は本体部２のネジ穴７にビス止めされる。そして、可撓膜５と凹部３の底面との間に規制板１７とこの規制板１７を支持するバネ部材１６が設置されている。これにより、凹部３内に充填した液体が大きく陰圧となったときに可撓膜５が凹部３側に引っ張られ、流入連通口４ａや流出連通口４ｂ（図５参照）を閉塞することを防止する。その他の作用効果は第三実施形態及び第五実施形態と同様である。
【００４８】
（第七実施形態）
図７は、本発明の第七実施形態に係る液体噴射ヘッド２０の模式的な斜視図である。第五又は第六実施形態において説明した圧力緩衝器１を液体噴射ヘッド２０に設置した状態を表す。図７に示すように、液体噴射ヘッド２０は、ベース２１と、図示しない被記録媒体に液滴を吐出する吐出部２２と、吐出部２２に液体を供給する圧力緩衝器１と、吐出部２２を制御する制御回路を搭載した図示しない制御回路基板を備えている。
【００４９】
吐出部２２は、駆動信号に応じて液滴を吐出するアクチュエータと、アクチュエータと制御回路基板の間を電気的に接続するフレキシブル回路基板を備えている。ベース２１は、衝立の形状を有し、底部に吐出部２２を搭載し、側面に図示しない制御回路基板と圧力緩衝器１を固定している。圧力緩衝器１は、カバー９を外側に、本体部２をベース２１側に向けてベース２１に固定されている。液体は、図示しない配管から流入接続部１５ａを介して本体部２の凹部に流入し、流出接続部１５ｂを介して吐出部２２に流出する。吐出部２２のアクチュエータは制御回路からの駆動信号に応じて下部の図示しないノズルから被記録媒体に液滴を吐出する。
【００５０】
（第八実施形態）
図８は、本発明の第八実施形態に係る液体噴射装置５０の模式的な斜視図である。本液体噴射装置５０は、上記第七実施形態で説明した液体噴射ヘッド２０を使用している。液体噴射装置５０は、液体噴射ヘッド２０、２０’を往復移動させる移動機構６３と、液体噴射ヘッド２０、２０’に液体を供給する液体供給管５３、５３’と、液体供給管５３、５３’に液体を供給する液体タンク５１、５１’を備えている。各液体噴射ヘッド２０、２０’は、液体を吐出させるアクチュエータと、このアクチュエータに液体を供給する流路部材と、流路部材に液体を供給する圧力緩衝器１を備えている。
【００５１】
具体的に説明する。液体噴射装置５０は、紙等の被記録媒体５４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段６１、６２と、被記録媒体５４に液体を吐出する液体噴射ヘッド２０、２０’と、液体タンク５１、５１’に貯留した液体を液体供給管５３、５３’に押圧して供給するポンプ５２、５２’と、液体噴射ヘッド２０、２０’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構６３等を備えている。
【００５２】
一対の搬送手段６１、６２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体５４を主走査方向に搬送する。移動機構６３は、副走査方向に延びた一対のガイドレール５６、５７と、一対のガイドレール５６、５７に沿って摺動可能なキャリッジユニット５８と、キャリッジユニット５８を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト５９と、この無端ベルト５９を図示しないプーリを介して周回させるモータ６０を備えている。
【００５３】
キャリッジユニット５８は、複数の液体噴射ヘッド２０、２０’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク５１、５１’は対応する色の液体を貯留し、ポンプ５２、５２’、液体供給管５３、５３’を介して液体噴射ヘッド２０、２０’に供給する。
【００５４】
液体噴射装置５０の制御部は、各液体噴射ヘッド２０、２０’に駆動信号を与えて各色の液滴を吐出させる。制御部は、液体噴射ヘッド２０、２０’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット５８を駆動するモータ６０の回転及び被記録媒体５４の搬送速度を制御して、被記録媒体５４上に任意のパターンを記録する。
【００５５】
本実施形態では、圧力緩衝器１の可撓膜５を、本体部２の上端部に形成した土手６及びネジ穴部土手８の上面ＤＳにおいて接合したので、可撓膜５と本体部２の間の接合強度が向上し、可撓膜５と本体部２との間のシール性の向上した信頼性の高い液体噴射装置を提供することができる。
【００５６】
（第九実施形態）
図１１は、本発明の第九実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１１（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１１（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＥＥの縦断面模式図である。なお、本形態は第一実施形態にカバー９を設け、カバー９を固定するためにネジ穴７を追加したものである。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００５７】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、図１１（ａ）に示すように、第一実施形態と同様の土手６を有し、本体部２の上面ＨＳにカバー９とビス止めするためのネジ穴７を複数有している。
【００５８】
図１１（ｂ）に示すように、可撓膜５は、土手６の上面ＤＳと接合している。カバー９は凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。
【００５９】
また、本実施形態は可撓膜５を本体部２に熱溶着すると、熱によって溶けた上面ＤＳが、可撓膜５に平行な方向に伸延され、本体部２の縁である上面ＤＳの周囲にはみ出し、溶融バリが形成される可能性がある。本実施形態は、溶融バリが集約されやすい形状を持ち周囲と比べ大きな応力がかかるネジ穴７を、熱溶着しない面である本体部２の上面ＨＳに設置することで、ネジ穴７は熱溶着されず、溶融バリがネジ穴７に形成されないため、ネジ穴７からのクラックを防止できる。言い換えれば、ネジ穴７は開口部１０を囲む土手６の外側にビス止め用のネジ穴として形成されている。
【００６０】
（第十実施形態）
図１２は、本発明の第十実施形態に係る圧力緩衝器１を説明するための図であり、図１２（ａ）が圧力緩衝器１を構成する本体部２の上面模式図であり、図１２（ｂ）が圧力緩衝器１の部分ＦＦの縦断面模式図である。なお、本形態は第二実施形態にカバー９を設け、カバー９を固定するためにネジ穴７を追加したものである。同一の部分または同一の機能を有する部分には同一の符号を付した。
【００６１】
圧力緩衝器１は、本体部２と、その上端部に接合された可撓膜５と、その上部に固定されるカバー９を備えている。本体部２は、図１２（ａ）に示すように、第二実施形態と同様の土手６ａと土手６ｂを有し、本体部２の上面ＨＳにカバー９とビス止めするためのネジ穴７を複数有している。なお、図１２では土手６ｂの外周にネジ穴７を設置したが、土手６ａと土手６ｂの間にネジ穴７を設置してもよい。
【００６２】
図１２（ｂ）に示すように、可撓膜５は、土手６の上面ＤＳと接合している。カバー９は凹部３に対応する領域が上方に凸の窪みを有し、可撓膜の上方への変位を制限し、可撓膜５が液体の圧力によって破壊されるのを防止する。
【００６３】
本発明は、第九実施形態と同様に、溶融バリが集約されやすい形状を持ち周囲と比べ大きな応力がかかるネジ穴７を、熱溶着しない面である本体部２の上面ＨＳに設置することで、ネジ穴７は熱溶着されず、溶融バリがネジ穴７に形成されないため、ネジ穴７からのクラックを防止できる。
【符号の説明】
【００６４】
１ 圧力緩衝器
２ 本体部
３ 凹部
４ 連通口
５ 可撓膜
６ 土手
７ ネジ穴
８ ネジ穴部土手
９ カバー
１０ 開口部
１１ リブ状土手
１２ 張出し部
２０ 液体噴射ヘッド
５０ 液体噴射装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端部に開口する開口部を有する凹部と、前記凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、
前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記開口部を囲む土手を含み、前記土手の上面に接合して前記開口部を閉塞する可撓膜と、を備える圧力緩衝器。
【請求項２】
前記土手は、前記上端部の外周端よりも前記開口部の側に位置する請求項１に記載の圧力緩衝器。
【請求項３】
前記上端部はネジ穴を複数有し、前記ネジ穴の近傍に前記本体部の上面よりも高さが高いネジ穴部土手を有する請求項１又は２に記載の圧力緩衝器。
【請求項４】
前記ネジ穴部土手は、前記ネジ穴の外周端から径方向の幅が３ｍｍを超えない請求項３に記載の圧力緩衝器。
【請求項５】
前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、
前記カバーは前記ネジ穴を用いて本体部に固定されている請求項３又は４に記載の圧力緩衝器。
【請求項６】
前記本体部の上面は、隣接する前記ネジ穴部土手の間に位置する請求項３〜５のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項７】
前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、
前記本体部の上面はビス止め用のネジ穴を複数有し、
前記カバーは前記ネジ穴にビス止めされている請求項１又は２に記載の圧力緩衝器。
【請求項８】
前記土手の上面の幅は、概ね１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である請求項１〜７のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項９】
前記土手は、前記開口部を囲む第一の土手と、前記第一の土手を囲む第二の土手を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１０】
前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記土手の外周から前記本体部の外周に向けてリブ状土手を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１１】
前記本体部は、前記本体部よりも厚さが薄く、前記土手の外周よりも外側に張り出す張出し部を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１２】
前記本体部は、前記凹部の底面と前記可撓膜との間に規制板と前記規制板を支持するバネ部材を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の圧力緩衝器と、
前記圧力緩衝器から液体を流入し、被記録媒体に液滴を吐出する吐出部を備える液体噴射ヘッド。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。
【請求項１】
上端部に開口する開口部を有する凹部と、前記凹部の内表面に開口し外部領域と連通する連通口を有する本体部と、
前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記開口部を囲む土手を含み、前記土手の上面に接合して前記開口部を閉塞する可撓膜と、を備える圧力緩衝器。
【請求項２】
前記土手は、前記上端部の外周端よりも前記開口部の側に位置する請求項１に記載の圧力緩衝器。
【請求項３】
前記上端部はネジ穴を複数有し、前記ネジ穴の近傍に前記本体部の上面よりも高さが高いネジ穴部土手を有する請求項１又は２に記載の圧力緩衝器。
【請求項４】
前記ネジ穴部土手は、前記ネジ穴の外周端から径方向の幅が３ｍｍを超えない請求項３に記載の圧力緩衝器。
【請求項５】
前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、
前記カバーは前記ネジ穴を用いて本体部に固定されている請求項３又は４に記載の圧力緩衝器。
【請求項６】
前記本体部の上面は、隣接する前記ネジ穴部土手の間に位置する請求項３〜５のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項７】
前記可撓膜を覆い、前記上端部に固定されるカバーを備え、
前記本体部の上面はビス止め用のネジ穴を複数有し、
前記カバーは前記ネジ穴にビス止めされている請求項１又は２に記載の圧力緩衝器。
【請求項８】
前記土手の上面の幅は、概ね１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である請求項１〜７のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項９】
前記土手は、前記開口部を囲む第一の土手と、前記第一の土手を囲む第二の土手を有する請求項１〜８のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１０】
前記上端部は、前記本体部の上面よりも高さが高く前記土手の外周から前記本体部の外周に向けてリブ状土手を有する請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１１】
前記本体部は、前記本体部よりも厚さが薄く、前記土手の外周よりも外側に張り出す張出し部を有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１２】
前記本体部は、前記凹部の底面と前記可撓膜との間に規制板と前記規制板を支持するバネ部材を有する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の圧力緩衝器。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の圧力緩衝器と、
前記圧力緩衝器から液体を流入し、被記録媒体に液滴を吐出する吐出部を備える液体噴射ヘッド。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動機構と、
前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１７９８９４（Ｐ２０１２−１７９８９４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４６６６９（Ｐ２０１１−２４６６６９）
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【出願人】（５０１１６７７２５）エスアイアイ・プリンテック株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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