液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
【課題】部品点数を減少させて材料コスト及び組み立てコストを低減することができると共に、液体漏れを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ヘッド本体３０と流路部材２０との間に設けられて、ヘッド本体３０よりも大きな面積を有する回路基板４０と、ヘッド本体３０に液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、流路部材２０に回路基板４０の外側で周方向に亘って当接して、流路部材２０及びヘッド本体３０との間に回路基板４０を密封する空間を画成する蓋部材５０と、を具備し、蓋部材５０と前記ヘッド本体３０との間を封止する内周シール部材５５が、蓋部材４０及びヘッド本体３０の何れか一方に２色成形によって形成され、蓋部材５０と流路部材２０との間を封止する外周シール部材５２が、蓋部材５０及び流路部材２０の何れか一方に２色成形によって形成されている。
【解決手段】ヘッド本体３０と流路部材２０との間に設けられて、ヘッド本体３０よりも大きな面積を有する回路基板４０と、ヘッド本体３０に液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、流路部材２０に回路基板４０の外側で周方向に亘って当接して、流路部材２０及びヘッド本体３０との間に回路基板４０を密封する空間を画成する蓋部材５０と、を具備し、蓋部材５０と前記ヘッド本体３０との間を封止する内周シール部材５５が、蓋部材４０及びヘッド本体３０の何れか一方に２色成形によって形成され、蓋部材５０と流路部材２０との間を封止する外周シール部材５２が、蓋部材５０及び流路部材２０の何れか一方に２色成形によって形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドには、ノズル開口と連通する圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口からインク滴を吐出する。
【０００３】
ここで、インクジェット式記録ヘッドは、インク滴を吐出するヘッド本体と、ヘッド本体のインク滴が吐出される液体噴射面とは反対側に設けられた流路部材と、ヘッド本体と流路部材との間に設けられた回路基板と、を具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このインクジェット式記録ヘッドでは、回路基板がヘッド本体の液体噴射面よりも広いため、ヘッド本体とインクジェット式記録ヘッドが保持されるキャリッジ等の保持部材との間及び流路部材と保持部材との間にゴム等のシール部材が保持されて、保持部材とヘッド本体と流路部材とで画成された空間内に回路基板が密封される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような構成では、ヘッド本体と保持部材との間及び流路部材と保持部材との間の２カ所は、部品の公差、積層部材の積層方向の圧力の誤差などによって異なる高さに位置することがあり、異なる高さを１つのシール部材で封止するのは困難であるという問題がある。
【０００７】
また、インクジェット式記録ヘッドがインクジェット式記録装置に搭載された際に、ヘッド本体の液体噴射面は紙等の被記録媒体に近接して設ける必要があるものの、被記録媒体の搬送方向においてヘッド本体の液体噴射面の前後には被記録媒体を搬送するローラー等の搬送手段が配置されるため、ヘッド本体の液体噴射面の前後、特に保持部材の回路基板に相対向する領域には空間が必要となる。このため、ヘッド本体と保持部材との間及び流路部材と保持部材との間の封止する２カ所は異なる高さに配置する必要がある。
【０００８】
さらに、シール部材は、単体で２つの領域を封止するため、複雑な形状を有し、且つシール部材を位置決めする必要があるため、組み立て作業が煩雑であると共に、シール部材の位置決め不良によるインク漏れが発生する虞があるなどの問題がある。
【０００９】
ちなみに、回路基板をヘッド本体よりも小さい面積として、ヘッド本体の液体噴射面とは反対面側に収まるようにすることも考えられるものの、回路基板を小さい面積にするには、多層に積層した回路基板を用いる必要があり、コストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑み、部品点数を減少させて材料コスト及び組み立てコストを低減することができると共に、液体漏れを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体の液体を噴射する液体噴射面とは反対面側に設けられた流路部材と、前記ヘッド本体と前記流路部材との間に設けられて、前記ヘッド本体よりも大きな面積を有する回路基板と、前記ヘッド本体に前記液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、前記流路部材に当該回路基板の外側で周方向に亘って当接して、前記流路部材及び前記ヘッド本体との間に前記回路基板を密封する空間を画成する蓋部材と、を具備し、前記蓋部材と前記ヘッド本体との間を封止する内周シール部材が、前記蓋部材及び前記ヘッド本体の何れか一方に２色成形によって形成され、前記蓋部材と前記流路部材との間を封止する外周シール部材が、前記蓋部材及び流路部材の何れか一方に２色成形によって形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、蓋部材を設けることによって、回路基板が外部に露出されることがなく、液体噴射ヘッドのハンドリング時などに回路基板に接触するのを抑制することができると共に、回路基板に液体や塵埃などの異物が付着するのを抑制することができる。また、蓋部材又はヘッド本体及び流路部材と、内周シール部材及び外周シール部材とが、２色成形によって一体化されることで、部品点数を減らすことができる。また、蓋部材とヘッド本体及び流路部材とに対して外周シール部材及び内周シール部材の位置決めが不要となり、組み立てを簡略化することができると共に外周シール部材及び内周シール部材の位置ずれによる液体の侵入を抑制することができる。
【００１３】
ここで、前記内周シール部材と前記外周シール部材とは、前記ヘッド本体と前記流路部材との積層方向において、互いに高さの異なる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドの無理な設計が不要となり、小型化を図ることができると共に、液体噴射面の周囲に空間を確保することができ、液体噴射装置に搭載した際に搬送手段等の邪魔になることがなく、被記録媒体に液体噴射面を近づけることができる。
【００１４】
また、前記蓋部材と前記ヘッド本体との前記内周シール部材が設けられていない他方には、前記内周シール部材に相対向する位置に当該内周シール部材に当接する内周リブが設けられており、前記蓋部材と前記流路部材との前記外周シール部材が設けられていない他方には、前記外周シール部材に相対向する位置に当該外周シール部材に当接する外周リブが設けられていることが好ましい。これによれば、リブとシール部材とを当接させて封止することで、所望の領域をさらに確実に封止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体噴射ヘッドは保持部材に保持される前に蓋部材によって回路基板が封止されているため、液体噴射ヘッド単体での回路基板に異物が付着する等の不具合を抑制することができる。また、小型化及び液体の侵入による回路基板の破壊を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【００１６】
また、前記保持部材が、装置本体に被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動可能に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部を分解した斜視図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドの平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′線の断面図であり、図５は、図４の要部を拡大した断面図である。
【００１９】
図示するように、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１０は、流路部材２０と、流路部材２０の一方面側に設けられたヘッド本体３０と、流路部材２０とヘッド本体３０との間に設けられた回路基板４０と、流路部材２０のヘッド本体３０側に設けられた蓋部材５０と、を具備する。
【００２０】
流路部材２０は、外部の液体としてインクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどの液体貯留手段が直接又はチューブ等を介して接続され、液体貯留手段からのインクをヘッド本体３０に供給するものである。具体的には、流路部材２０には、図１に示すように、液体貯留手段（図示なし）が接続される導入口２１が一方面に形成されている。そして、導入口２１から導入されたインクは、図示しない内部の液体流路に供給され、液体供給路のインクは図２に示す供給口２２からヘッド本体３０に供給される。
【００２１】
なお、特に図示していないが、流路部材２０の内部には、インクに含まれる気泡や異物を除去するフィルター、下流側の液体流路の圧力に応じて開閉して上流から下流に向かうインクの流れを制御する弁機構及び液体流路内のインクを加熱する加熱手段等を設けてもよい。
【００２２】
また、図２に示すように、流路部材２０の供給口２２が開口する面側には、流路部材２０の外周側の周方向に亘って連続する外周リブ２３が設けられている。この外周リブ２３は、流路部材２０の外周側に周方向に亘って連続して設けることで、詳しくは後述する流路部材２０とヘッド本体３０との間に挟持された回路基板４０の外側に周方向に亘って連続して設けられている。このような外周リブ２３は、詳しくは後述する蓋部材５０の外周シール部材５２に圧接して、流路部材２０と蓋部材５０との間を封止する。
【００２３】
ヘッド本体３０は、流路部材２０に固定される面とは反対側に、液体としてインク滴を吐出するノズルが開口する液体噴射面３１が設けられている。また、ヘッド本体３０の図示しない内部にはノズルに連通する液体流路及び液体流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって液体流路の容積を変化させて液体流路内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズルからインク滴を吐出させるものや、液体流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルからインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルからインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００２４】
また、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対面側には、液体噴射面３１の面方向に突出するフランジ部３２が設けられている。このフランジ部３２は、ヘッド本体３０の側面（液体噴射面３１とは交差する面）から、液体噴射面３１の周囲に亘って液体噴射面３１の面方向に突出して設けられている。
【００２５】
このようなフランジ部３２の液体噴射面３１側の面には、液体噴射方向に向かって突出する内周リブ３３が、外周に沿って周方向に亘って連続して設けられている。
【００２６】
この内周リブ３３は、詳しくは後述する蓋部材５０の内周シール部材５５に圧接して、ヘッド本体３０と蓋部材５０との間を封止する。
【００２７】
また、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対面側、すなわちフランジ部３２側には回路基板４０が設けられている。回路基板４０は、ヘッド本体３０の図示しない圧力発生手段と電気的に接続されると共に、外部からの印刷信号等を供給する外部配線が電気的に接続されるものであり、配線や各種電子部品等が搭載されている。
【００２８】
このような回路基板４０は、ヘッド本体３０よりも大きな面積を有する。ここで、回路基板４０がヘッド本体３０よりも大きな面積を有するとは、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対側の回路基板４０が設けられたフランジ部３２側の面積よりも回路基板４０の面積が大きいことを言う。これにより、ヘッド本体３０の液体噴射面３１及び回路基板４０が設けられた面とは交差する一側面から回路基板４０の一部が突出して設けられている。
【００２９】
このように、回路基板４０を比較的大きな面積で設けることで、多数の配線を積層された回路基板を用いるのに比べて、比較的少ない積層された回路基板４０に多数の配線を設けることができるため、コストを低減することができる。すなわち、回路基板４０を構成する基板の積層数が多くなればそれだけ配線を多段に設けることができるため、回路基板４０の面積を小さくすることができるが、基板の積層数が多い回路基板４０は高価となってしまう。
【００３０】
なお、ヘッド本体３０は、比較的小型に形成するのが好ましい。これは、樹脂材料として耐熱性に優れた熱可塑性の樹脂を用いてヘッド本体３０を形成する場合、回路基板４０を覆う大きな樹脂部材を成形するのが困難であると共にコストが高くなってしまうからである。このため、ヘッド本体３０はできるだけ小型とし、回路基板４０としてヘッド本体３０よりも広い面積のものを用いることで、ヘッド本体３０を構成する樹脂部材の成形不良の抑制や、ヘッド本体３０及び回路基板４０の高コスト化を抑制することができる。
【００３１】
また、回路基板４０のヘッド本体３０から突出した領域には、外部配線が接続されるコネクター４１が形成されている。コネクター４１は、ヘッド本体３０とは反対面側に、インク滴の吐出方向に向かって外部配線が挿入されて接続される向きに設けられている。
【００３２】
なお、図３に示すように、流路部材２０には、コネクター４１に相対向する位置に、厚さ方向に貫通する差込口２４が設けられており、外部配線は流路部材２０の差込口２４を介してコネクター４１に接続される。
【００３３】
そして、ヘッド本体３０と流路部材２０とは、回路基板４０を間に挟んだ状態で固定される。このとき、回路基板４０と流路部材２０との間には、供給口２２とヘッド本体３０の液体流路との間を封止するシール部材４５が設けられる。このシール部材４５は、ゴムやエラストマーなどの材料で形成された板形状を有し、流路部材２０の供給口２２とヘッド本体３０の液体流路とを接続した際に接続部分からインクが漏出しないようにするためのものである。
【００３４】
このように間にシール部材４５を介して一体化された流路部材２０とヘッド本体３０との組み立て体には、蓋部材５０が設けられている。
【００３５】
蓋部材５０は、樹脂材料を成形した板状部材からなり、流路部材２０のヘッド本体３０が固定される面側と略同じ大きさを有し、流路部材２０のヘッド本体３０が固定される面に固定される。
【００３６】
図４及び図５に示すように、蓋部材５０の流路部材２０側の面には、流路部材２０側に突出する壁部５１が設けられている。壁部５１は、蓋部材５０の外周に沿って、外周の周方向に亘って連続して設けられている。
【００３７】
また、蓋部材５０には、壁部５１の内側、つまり内周面には、壁部５１に沿って外周シール部材５２が設けられている。
【００３８】
外周シール部材５２は、ゴム、エラストマー等で形成されており、壁部５１の内側（内周面）に壁部５１と同様に蓋部材５０の外周に沿って周方向に亘って連続して設けられている。また、外周シール部材５２は、流路部材２０側に突出する壁部５１と略同じ高さで形成されている。
【００３９】
さらに、蓋部材５０には、ヘッド本体３０に相対向する領域にヘッド本体３０の液体噴射面３１を挿通可能な挿通孔５３が設けられている。
【００４０】
挿通孔５３は、ヘッド本体３０の液体噴射面３１よりも大きな開口面積を有し、且つヘッド本体３０のフランジ部３２よりも小さな開口面積を有する。これにより、蓋部材５０の挿通孔５３内にヘッド本体３０を挿通して、蓋部材５０を流路部材２０に固定した際に、ヘッド本体３０のフランジ部３２は蓋部材５０の挿通孔５３の周囲に当接する。
【００４１】
また、蓋部材５０の流路部材２０側の面には、挿通孔５３の内周に沿って内周の周方向に亘って挿通孔５３に連通する溝部５４が設けられている。
【００４２】
この溝部５４内には、挿通孔５３の内周に沿って挿通孔５３の周方向に亘って内周シール部材５５が設けられている。本実施形態では、内周シール部材５５は、溝部５４に充填されて設けられている。すなわち、内周シール部材５５は、溝部５４内に挿通孔５３の内周面と略面一となる幅で、蓋部材５０の流路部材２０側の面と略面一となる厚さで形成されている。
【００４３】
内周シール部材５５は、外周シール部材５２と同様に、ゴム、エラストマー等で形成されている。
【００４４】
このように、内周シール部材５５は、蓋部材５０の溝部５４内に充填して設けられ、外周シール部材５２は、流路部材２０側に突出して設けられた壁部５１の内周面に設けられているため、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、蓋部材５０に高さの異なる位置に設けられていることになる。ここで、蓋部材５０の高さとは、流路部材２０、ヘッド本体３０及び蓋部材５０の積層方向での厚さ方向のことを言う。したがって、内周シール部材５５及び外周シール部材５２が蓋部材５０の積層方向で異なる位置に設けられていることになる。
【００４５】
このような蓋部材５０を流路部材２０とヘッド本体３０とが組み立てられた組み立て体に固定すると、蓋部材５０の内周シール部材５５は、ヘッド本体３０のフランジ部３２に設けられた内周リブ３３に圧接し、蓋部材５０とヘッド本体３０との境界を封止する。また、同時に蓋部材５０の外周シール部材５２は、流路部材２０の外周側に設けられた外周リブ２３に圧接し、流路部材２０と蓋部材５０との外周の継ぎ目を封止する。これにより、流路部材２０とヘッド本体３０と蓋部材５０との間には、内周シール部材５５と外周シール部材５２とによって密封された空間が画成され、この密封された空間内に回路基板４０が保持される。
【００４６】
これにより、ヘッド本体３０よりも広い面積を有する回路基板４０は、外部に露出されることなく、蓋部材５０によって密封された空間内に保持される。したがって、回路基板４０に接触して、回路基板４０の配線が断線するなどの破壊が発生したり、インク等の液体や塵埃などの異物が付着して短絡するなどの不具合を抑制することができる。
【００４７】
なお、蓋部材５０と、外周シール部材５２及び内周シール部材５５とは、２色成形によって一体的に形成することができる。これにより、蓋部材５０とは別体となる板状の内周シール部材５５、外周シール部材５２を用いた場合に比べて、部品点数を低減することができ、製造コストを低減することができる。
【００４８】
また、蓋部材５０と、外周シール部材５２及び内周シール部材５５とを２色成形によって一体的に形成することで、蓋部材５０を流路部材２０及びヘッド本体３０に対して位置決めするだけで、内周シール部材５５及び外周シール部材５２の流路部材２０及びヘッド本体３０に対する位置決めが行われる。したがって、インクジェット式記録ヘッド１０の組み立て作業を簡略化して、コストを低減することができる。すなわち、蓋部材５０とは別体となる板状の内周シール部材５５及び外周シール部材５２を用いた場合、蓋部材５０又は流路部材２０及びヘッド本体３０に対して内周シール部材５５及び外周シール部材５２を位置決めしなくてはならず、組み立て作業が繁雑となってしまう。特に、高さの異なる位置に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを設ける場合、外周シール部材５２と内周シール部材５５とを別体として設けなくてはならない場合があるが、外周シール部材５２と内周シール部材５５とを別体とした場合には、それぞれを蓋部材５０に対して位置決めしなくてはならず、位置決め作業が繁雑になると共に外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれが発生し易く、外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれによってインクや異物が内部に侵入してしまう虞がある。本実施形態では、高さが異なる位置に設けた外周シール部材５２と内周シール部材５５とを一体的に又は別体で設けたとしても、外周シール部材５２と内周シール部材５５とが蓋部材５０に２色成形によって一体的に形成されることで、外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置決め作業が不要となって作業を簡略化することができると共に外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれを抑制することができ、回路基板４０が保持された空間へのインクや塵埃の侵入を抑制することができる。
【００４９】
なお、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、一部で連続して設けられていてもよく、また、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、完全に独立した不連続となるように設けてもよい。本実施形態では、図１に示すように、内周シール部材５５と外周シール部材５２とを挿通孔５３の開口縁部で一部が連続するようにした。これにより、蓋部材５０と内周シール部材５５及び外周シール部材５２とを２色成形する際に、金型内で溶融したゴム又はエラストマーが内周シール部材５５及び外周シール部材５２となる領域に充填し易くすることができ、充填不良の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、蓋部材５０の流路部材２０及びヘッド本体３０に対する位置決めは、本実施形態では、図１に示すように、蓋部材５０の流路部材２０側の面にヘッド本体３０のフランジ部３２の一対の側面（回路基板４０が突出した側の側面と、その反対側の側面）に当接する一対の位置決め突起５６を設け、一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２を挟み込むことで流路部材２０とヘッド本体３０とが一体化した組み立て体に対して蓋部材５０を位置決めしている。ちなみに、一対の位置決め突起５６と、ヘッド本体３０のフランジ部３２との間には、クリアランスが設けられている。このクリアランスは、蓋部材５０を流路部材２０及びヘッド本体３０の組み立て体に位置決めする際に、一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２を挿入しやすくするためのものである。つまり、流路部材２０、ヘッド本体３０及び蓋部材５０等の寸法公差によって一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２が挿入できなくなる虞があるからである。そして、このクリアランスは、内周リブ３３が内周シール部材５５に当接する範囲内で且つ外周リブ２３が外周シール部材５２に当接する範囲内で移動可能な大きさで設けられている。つまり、位置決め突起５６とフランジ部３２とのクリアランスが大きすぎると、内周リブ３３と内周シール部材５５とが当接せず、また外周リブ２３と外周シール部材５２とが当接せずに、封止されないからである。
【００５１】
さらに、蓋部材５０の回路基板４０に相対向する領域には、回路基板４０側に向かって突出して設けられた補強部５７が設けられている。そして、蓋部材５０の回路基板４０に相対向する領域の液体噴射面３１側の面には、凹部５８が設けられており、蓋部材５０は、ヘッド本体３０を封止する領域に比べて、回路基板４０（ヘッド本体３０よりも突出した回路基板４０の領域）に相対向する領域が薄く形成されている。この凹部５８によってインクジェット式記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置に搭載された際に、液体噴射面３１の回路基板４０がヘッド本体３０よりも突出する側に被記録媒体との間に比較的広い空間が画成されて、搬送ローラー等の搬送手段などを配置することができる。
【００５２】
また、蓋部材５０を流路部材２０に固定する方法は、特に限定されないが、本実施形態では、雄ねじ等の締結部材６０によって蓋部材５０を流路部材２０に固定している。
【００５３】
このように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０では、蓋部材５０を設けることで、ヘッド本体３０よりも広い面積を有する回路基板４０を用いたとしても、回路基板４０が外部に露出されることがなく、ハンドリング時に回路基板４０に接触するのを抑制することができると共に、回路基板４０にインクや塵埃などの異物が付着するのを抑制することができる。
【００５４】
また、流路部材２０と蓋部材５０とを封止する領域と、ヘッド本体３０と蓋部材５０とを封止する領域との高さが異なる位置に設けられていても、蓋部材５０に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを２色成形によって形成することで、高さの異なる２つの領域を確実に封止することができる。また、蓋部材５０に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを２色成形によって形成することで、蓋部材５０と流路部材２０及びヘッド本体３０との間で外周シール部材５２と内周シール部材５５とを位置決めする必要がなく、組み立て作業を簡略化することができると共に、外周シール部材５２と内周シール部材５５との位置ずれを抑制して、封止不良によるインクの侵入を抑制することができる。
【００５５】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置に搭載される。図６は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略斜視図である。図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、インクジェット式記録ヘッド１０が保持部材であるキャリッジ２に搭載されている。そして、インクジェット式記録ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２は、装置本体７に取り付けられたキャリッジ軸２ａに軸方向移動可能に設けられている。
【００５６】
また、装置本体７には、インクが貯留されたタンクからなる貯留手段３が設けられており、貯留手段３からのインクは、キャリッジ２に搭載されたインクジェット式記録ヘッド１０（流路部材２０）に供給管４を介して供給される。
【００５７】
そして、駆動モーター８の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト８ａを介してキャリッジ２に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体７にはキャリッジ軸２ａに沿ってプラテン９が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン９に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５８】
このようなインクジェット式記録装置１では、キャリッジ２がキャリッジ軸２ａに沿って移動されると共にインクジェット式記録ヘッド１０のヘッド本体３０によってインクが吐出されて記録シートＳに印刷される。
【００５９】
このように、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０がインクジェット式記録装置１のキャリッジ２に搭載される前に、蓋部材５０によって回路基板４０が密封された空間に保持される。したがって、インクジェット式記録ヘッド１０をインクジェット式記録装置１に搭載する前に、接触によって回路基板４０の配線が切断されることや、液体や塵埃等の異物が回路基板４０に付着することで短絡するなどの不具合が発生するのを抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設け、蓋部材５０を設けたインクジェット式記録ヘッド１０をキャリッジ２に搭載するようにしたため、インクジェット式記録ヘッド１０の修理や交換時にキャリッジ２からインクジェット式記録ヘッド１０を着脱しても、蓋部材５０と流路部材２０及びヘッド本体３０との封止状態が解除されることがない。ちなみに、蓋部材５０を設けずに、キャリッジ２が蓋部材５０を兼ねるようにした場合、キャリッジ２と流路部材２０及びヘッド本体３０とを内周シール部材５５及び外周シール部材５２で封止すると、一度封止した内周シール部材５５及び外周シール部材５２は弾性変形しているため、キャリッジ２から流路部材２０及びヘッド本体３０を一度取り外したら、同じキャリッジ２には流路部材２０及びヘッド本体３０を再度取り付けることができない。つまり、インクジェット式記録ヘッド１０をキャリッジ２から取り外す度に内周シール部材５５及び外周シール部材５２の交換、すなわちキャリッジ２の交換が必要になって高コストになってしまう。本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設けることで、キャリッジ２からインクジェット式記録ヘッド１０を取り外しても、封止状態が解除されず、キャリッジ２の交換等が不要となって、コストを低減することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、内周シール部材５５及び外周シール部材５２を蓋部材５０に２色成形により一体的に形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、内周シール部材５５及び外周シール部材５２をそれぞれヘッド本体３０及び流路部材２０に２色成形によって一体的に形成し、内周リブ３３及び外周リブ２３を蓋部材５０側に設けるようにしてもよい。もちろん、内周シール部材５５及び外周シール部材５２の何れか一方を蓋部材５０に２色成形によって形成し、他方をヘッド本体３０又は流路部材２０に２色成形によって形成するようにしてもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設け、蓋部材５０を設けたインクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ２に搭載されるようにしたが、特にこれに限定されず、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設けずに、蓋部材５０と同様に外周シール部材５２及び内周シール部材５５が設けられたキャリッジ２が実施形態１の蓋部材５０を兼ねるようにしてもよい。
【００６３】
また、上述したインクジェット式記録装置１では、インクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ２に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１０が装置本体７に固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。このようなライン式記録装置には、キャリッジ２が設けられていないが、キャリッジ２に相当するものとして、インクジェット式記録ヘッド１０を装置本体７に保持する保持部材が設けられている。
【００６４】
なお、上記した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド１０を、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置１を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２０ 流路部材、 ３０ ヘッド本体、 ３１ 液体噴射面、 ４０ 回路基板、 ４１ コネクター、 ５０ 蓋部材、 ５２ 外周シール部材、 ５５ 内周シール部材、 ６０ 締結部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドには、ノズル開口と連通する圧力発生室に圧力変化を生じさせてノズル開口からインク滴を吐出する。
【０００３】
ここで、インクジェット式記録ヘッドは、インク滴を吐出するヘッド本体と、ヘッド本体のインク滴が吐出される液体噴射面とは反対側に設けられた流路部材と、ヘッド本体と流路部材との間に設けられた回路基板と、を具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このインクジェット式記録ヘッドでは、回路基板がヘッド本体の液体噴射面よりも広いため、ヘッド本体とインクジェット式記録ヘッドが保持されるキャリッジ等の保持部材との間及び流路部材と保持部材との間にゴム等のシール部材が保持されて、保持部材とヘッド本体と流路部材とで画成された空間内に回路基板が密封される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３２７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のような構成では、ヘッド本体と保持部材との間及び流路部材と保持部材との間の２カ所は、部品の公差、積層部材の積層方向の圧力の誤差などによって異なる高さに位置することがあり、異なる高さを１つのシール部材で封止するのは困難であるという問題がある。
【０００７】
また、インクジェット式記録ヘッドがインクジェット式記録装置に搭載された際に、ヘッド本体の液体噴射面は紙等の被記録媒体に近接して設ける必要があるものの、被記録媒体の搬送方向においてヘッド本体の液体噴射面の前後には被記録媒体を搬送するローラー等の搬送手段が配置されるため、ヘッド本体の液体噴射面の前後、特に保持部材の回路基板に相対向する領域には空間が必要となる。このため、ヘッド本体と保持部材との間及び流路部材と保持部材との間の封止する２カ所は異なる高さに配置する必要がある。
【０００８】
さらに、シール部材は、単体で２つの領域を封止するため、複雑な形状を有し、且つシール部材を位置決めする必要があるため、組み立て作業が煩雑であると共に、シール部材の位置決め不良によるインク漏れが発生する虞があるなどの問題がある。
【０００９】
ちなみに、回路基板をヘッド本体よりも小さい面積として、ヘッド本体の液体噴射面とは反対面側に収まるようにすることも考えられるものの、回路基板を小さい面積にするには、多層に積層した回路基板を用いる必要があり、コストが高くなってしまうという問題がある。
【００１０】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑み、部品点数を減少させて材料コスト及び組み立てコストを低減することができると共に、液体漏れを抑制することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するヘッド本体と、該ヘッド本体の液体を噴射する液体噴射面とは反対面側に設けられた流路部材と、前記ヘッド本体と前記流路部材との間に設けられて、前記ヘッド本体よりも大きな面積を有する回路基板と、前記ヘッド本体に前記液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、前記流路部材に当該回路基板の外側で周方向に亘って当接して、前記流路部材及び前記ヘッド本体との間に前記回路基板を密封する空間を画成する蓋部材と、を具備し、前記蓋部材と前記ヘッド本体との間を封止する内周シール部材が、前記蓋部材及び前記ヘッド本体の何れか一方に２色成形によって形成され、前記蓋部材と前記流路部材との間を封止する外周シール部材が、前記蓋部材及び流路部材の何れか一方に２色成形によって形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、蓋部材を設けることによって、回路基板が外部に露出されることがなく、液体噴射ヘッドのハンドリング時などに回路基板に接触するのを抑制することができると共に、回路基板に液体や塵埃などの異物が付着するのを抑制することができる。また、蓋部材又はヘッド本体及び流路部材と、内周シール部材及び外周シール部材とが、２色成形によって一体化されることで、部品点数を減らすことができる。また、蓋部材とヘッド本体及び流路部材とに対して外周シール部材及び内周シール部材の位置決めが不要となり、組み立てを簡略化することができると共に外周シール部材及び内周シール部材の位置ずれによる液体の侵入を抑制することができる。
【００１３】
ここで、前記内周シール部材と前記外周シール部材とは、前記ヘッド本体と前記流路部材との積層方向において、互いに高さの異なる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、液体噴射ヘッドの無理な設計が不要となり、小型化を図ることができると共に、液体噴射面の周囲に空間を確保することができ、液体噴射装置に搭載した際に搬送手段等の邪魔になることがなく、被記録媒体に液体噴射面を近づけることができる。
【００１４】
また、前記蓋部材と前記ヘッド本体との前記内周シール部材が設けられていない他方には、前記内周シール部材に相対向する位置に当該内周シール部材に当接する内周リブが設けられており、前記蓋部材と前記流路部材との前記外周シール部材が設けられていない他方には、前記外周シール部材に相対向する位置に当該外周シール部材に当接する外周リブが設けられていることが好ましい。これによれば、リブとシール部材とを当接させて封止することで、所望の領域をさらに確実に封止することができる。
【００１５】
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体噴射ヘッドは保持部材に保持される前に蓋部材によって回路基板が封止されているため、液体噴射ヘッド単体での回路基板に異物が付着する等の不具合を抑制することができる。また、小型化及び液体の侵入による回路基板の破壊を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【００１６】
また、前記保持部材が、装置本体に被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動可能に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１及び図２は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部を分解した斜視図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドの平面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′線の断面図であり、図５は、図４の要部を拡大した断面図である。
【００１９】
図示するように、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１０は、流路部材２０と、流路部材２０の一方面側に設けられたヘッド本体３０と、流路部材２０とヘッド本体３０との間に設けられた回路基板４０と、流路部材２０のヘッド本体３０側に設けられた蓋部材５０と、を具備する。
【００２０】
流路部材２０は、外部の液体としてインクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどの液体貯留手段が直接又はチューブ等を介して接続され、液体貯留手段からのインクをヘッド本体３０に供給するものである。具体的には、流路部材２０には、図１に示すように、液体貯留手段（図示なし）が接続される導入口２１が一方面に形成されている。そして、導入口２１から導入されたインクは、図示しない内部の液体流路に供給され、液体供給路のインクは図２に示す供給口２２からヘッド本体３０に供給される。
【００２１】
なお、特に図示していないが、流路部材２０の内部には、インクに含まれる気泡や異物を除去するフィルター、下流側の液体流路の圧力に応じて開閉して上流から下流に向かうインクの流れを制御する弁機構及び液体流路内のインクを加熱する加熱手段等を設けてもよい。
【００２２】
また、図２に示すように、流路部材２０の供給口２２が開口する面側には、流路部材２０の外周側の周方向に亘って連続する外周リブ２３が設けられている。この外周リブ２３は、流路部材２０の外周側に周方向に亘って連続して設けることで、詳しくは後述する流路部材２０とヘッド本体３０との間に挟持された回路基板４０の外側に周方向に亘って連続して設けられている。このような外周リブ２３は、詳しくは後述する蓋部材５０の外周シール部材５２に圧接して、流路部材２０と蓋部材５０との間を封止する。
【００２３】
ヘッド本体３０は、流路部材２０に固定される面とは反対側に、液体としてインク滴を吐出するノズルが開口する液体噴射面３１が設けられている。また、ヘッド本体３０の図示しない内部にはノズルに連通する液体流路及び液体流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって液体流路の容積を変化させて液体流路内のインクに圧力変化を生じさせて、ノズルからインク滴を吐出させるものや、液体流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルからインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルからインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【００２４】
また、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対面側には、液体噴射面３１の面方向に突出するフランジ部３２が設けられている。このフランジ部３２は、ヘッド本体３０の側面（液体噴射面３１とは交差する面）から、液体噴射面３１の周囲に亘って液体噴射面３１の面方向に突出して設けられている。
【００２５】
このようなフランジ部３２の液体噴射面３１側の面には、液体噴射方向に向かって突出する内周リブ３３が、外周に沿って周方向に亘って連続して設けられている。
【００２６】
この内周リブ３３は、詳しくは後述する蓋部材５０の内周シール部材５５に圧接して、ヘッド本体３０と蓋部材５０との間を封止する。
【００２７】
また、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対面側、すなわちフランジ部３２側には回路基板４０が設けられている。回路基板４０は、ヘッド本体３０の図示しない圧力発生手段と電気的に接続されると共に、外部からの印刷信号等を供給する外部配線が電気的に接続されるものであり、配線や各種電子部品等が搭載されている。
【００２８】
このような回路基板４０は、ヘッド本体３０よりも大きな面積を有する。ここで、回路基板４０がヘッド本体３０よりも大きな面積を有するとは、ヘッド本体３０の液体噴射面３１とは反対側の回路基板４０が設けられたフランジ部３２側の面積よりも回路基板４０の面積が大きいことを言う。これにより、ヘッド本体３０の液体噴射面３１及び回路基板４０が設けられた面とは交差する一側面から回路基板４０の一部が突出して設けられている。
【００２９】
このように、回路基板４０を比較的大きな面積で設けることで、多数の配線を積層された回路基板を用いるのに比べて、比較的少ない積層された回路基板４０に多数の配線を設けることができるため、コストを低減することができる。すなわち、回路基板４０を構成する基板の積層数が多くなればそれだけ配線を多段に設けることができるため、回路基板４０の面積を小さくすることができるが、基板の積層数が多い回路基板４０は高価となってしまう。
【００３０】
なお、ヘッド本体３０は、比較的小型に形成するのが好ましい。これは、樹脂材料として耐熱性に優れた熱可塑性の樹脂を用いてヘッド本体３０を形成する場合、回路基板４０を覆う大きな樹脂部材を成形するのが困難であると共にコストが高くなってしまうからである。このため、ヘッド本体３０はできるだけ小型とし、回路基板４０としてヘッド本体３０よりも広い面積のものを用いることで、ヘッド本体３０を構成する樹脂部材の成形不良の抑制や、ヘッド本体３０及び回路基板４０の高コスト化を抑制することができる。
【００３１】
また、回路基板４０のヘッド本体３０から突出した領域には、外部配線が接続されるコネクター４１が形成されている。コネクター４１は、ヘッド本体３０とは反対面側に、インク滴の吐出方向に向かって外部配線が挿入されて接続される向きに設けられている。
【００３２】
なお、図３に示すように、流路部材２０には、コネクター４１に相対向する位置に、厚さ方向に貫通する差込口２４が設けられており、外部配線は流路部材２０の差込口２４を介してコネクター４１に接続される。
【００３３】
そして、ヘッド本体３０と流路部材２０とは、回路基板４０を間に挟んだ状態で固定される。このとき、回路基板４０と流路部材２０との間には、供給口２２とヘッド本体３０の液体流路との間を封止するシール部材４５が設けられる。このシール部材４５は、ゴムやエラストマーなどの材料で形成された板形状を有し、流路部材２０の供給口２２とヘッド本体３０の液体流路とを接続した際に接続部分からインクが漏出しないようにするためのものである。
【００３４】
このように間にシール部材４５を介して一体化された流路部材２０とヘッド本体３０との組み立て体には、蓋部材５０が設けられている。
【００３５】
蓋部材５０は、樹脂材料を成形した板状部材からなり、流路部材２０のヘッド本体３０が固定される面側と略同じ大きさを有し、流路部材２０のヘッド本体３０が固定される面に固定される。
【００３６】
図４及び図５に示すように、蓋部材５０の流路部材２０側の面には、流路部材２０側に突出する壁部５１が設けられている。壁部５１は、蓋部材５０の外周に沿って、外周の周方向に亘って連続して設けられている。
【００３７】
また、蓋部材５０には、壁部５１の内側、つまり内周面には、壁部５１に沿って外周シール部材５２が設けられている。
【００３８】
外周シール部材５２は、ゴム、エラストマー等で形成されており、壁部５１の内側（内周面）に壁部５１と同様に蓋部材５０の外周に沿って周方向に亘って連続して設けられている。また、外周シール部材５２は、流路部材２０側に突出する壁部５１と略同じ高さで形成されている。
【００３９】
さらに、蓋部材５０には、ヘッド本体３０に相対向する領域にヘッド本体３０の液体噴射面３１を挿通可能な挿通孔５３が設けられている。
【００４０】
挿通孔５３は、ヘッド本体３０の液体噴射面３１よりも大きな開口面積を有し、且つヘッド本体３０のフランジ部３２よりも小さな開口面積を有する。これにより、蓋部材５０の挿通孔５３内にヘッド本体３０を挿通して、蓋部材５０を流路部材２０に固定した際に、ヘッド本体３０のフランジ部３２は蓋部材５０の挿通孔５３の周囲に当接する。
【００４１】
また、蓋部材５０の流路部材２０側の面には、挿通孔５３の内周に沿って内周の周方向に亘って挿通孔５３に連通する溝部５４が設けられている。
【００４２】
この溝部５４内には、挿通孔５３の内周に沿って挿通孔５３の周方向に亘って内周シール部材５５が設けられている。本実施形態では、内周シール部材５５は、溝部５４に充填されて設けられている。すなわち、内周シール部材５５は、溝部５４内に挿通孔５３の内周面と略面一となる幅で、蓋部材５０の流路部材２０側の面と略面一となる厚さで形成されている。
【００４３】
内周シール部材５５は、外周シール部材５２と同様に、ゴム、エラストマー等で形成されている。
【００４４】
このように、内周シール部材５５は、蓋部材５０の溝部５４内に充填して設けられ、外周シール部材５２は、流路部材２０側に突出して設けられた壁部５１の内周面に設けられているため、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、蓋部材５０に高さの異なる位置に設けられていることになる。ここで、蓋部材５０の高さとは、流路部材２０、ヘッド本体３０及び蓋部材５０の積層方向での厚さ方向のことを言う。したがって、内周シール部材５５及び外周シール部材５２が蓋部材５０の積層方向で異なる位置に設けられていることになる。
【００４５】
このような蓋部材５０を流路部材２０とヘッド本体３０とが組み立てられた組み立て体に固定すると、蓋部材５０の内周シール部材５５は、ヘッド本体３０のフランジ部３２に設けられた内周リブ３３に圧接し、蓋部材５０とヘッド本体３０との境界を封止する。また、同時に蓋部材５０の外周シール部材５２は、流路部材２０の外周側に設けられた外周リブ２３に圧接し、流路部材２０と蓋部材５０との外周の継ぎ目を封止する。これにより、流路部材２０とヘッド本体３０と蓋部材５０との間には、内周シール部材５５と外周シール部材５２とによって密封された空間が画成され、この密封された空間内に回路基板４０が保持される。
【００４６】
これにより、ヘッド本体３０よりも広い面積を有する回路基板４０は、外部に露出されることなく、蓋部材５０によって密封された空間内に保持される。したがって、回路基板４０に接触して、回路基板４０の配線が断線するなどの破壊が発生したり、インク等の液体や塵埃などの異物が付着して短絡するなどの不具合を抑制することができる。
【００４７】
なお、蓋部材５０と、外周シール部材５２及び内周シール部材５５とは、２色成形によって一体的に形成することができる。これにより、蓋部材５０とは別体となる板状の内周シール部材５５、外周シール部材５２を用いた場合に比べて、部品点数を低減することができ、製造コストを低減することができる。
【００４８】
また、蓋部材５０と、外周シール部材５２及び内周シール部材５５とを２色成形によって一体的に形成することで、蓋部材５０を流路部材２０及びヘッド本体３０に対して位置決めするだけで、内周シール部材５５及び外周シール部材５２の流路部材２０及びヘッド本体３０に対する位置決めが行われる。したがって、インクジェット式記録ヘッド１０の組み立て作業を簡略化して、コストを低減することができる。すなわち、蓋部材５０とは別体となる板状の内周シール部材５５及び外周シール部材５２を用いた場合、蓋部材５０又は流路部材２０及びヘッド本体３０に対して内周シール部材５５及び外周シール部材５２を位置決めしなくてはならず、組み立て作業が繁雑となってしまう。特に、高さの異なる位置に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを設ける場合、外周シール部材５２と内周シール部材５５とを別体として設けなくてはならない場合があるが、外周シール部材５２と内周シール部材５５とを別体とした場合には、それぞれを蓋部材５０に対して位置決めしなくてはならず、位置決め作業が繁雑になると共に外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれが発生し易く、外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれによってインクや異物が内部に侵入してしまう虞がある。本実施形態では、高さが異なる位置に設けた外周シール部材５２と内周シール部材５５とを一体的に又は別体で設けたとしても、外周シール部材５２と内周シール部材５５とが蓋部材５０に２色成形によって一体的に形成されることで、外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置決め作業が不要となって作業を簡略化することができると共に外周シール部材５２及び内周シール部材５５の位置ずれを抑制することができ、回路基板４０が保持された空間へのインクや塵埃の侵入を抑制することができる。
【００４９】
なお、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、一部で連続して設けられていてもよく、また、内周シール部材５５と外周シール部材５２とは、完全に独立した不連続となるように設けてもよい。本実施形態では、図１に示すように、内周シール部材５５と外周シール部材５２とを挿通孔５３の開口縁部で一部が連続するようにした。これにより、蓋部材５０と内周シール部材５５及び外周シール部材５２とを２色成形する際に、金型内で溶融したゴム又はエラストマーが内周シール部材５５及び外周シール部材５２となる領域に充填し易くすることができ、充填不良の発生を抑制することができる。
【００５０】
また、蓋部材５０の流路部材２０及びヘッド本体３０に対する位置決めは、本実施形態では、図１に示すように、蓋部材５０の流路部材２０側の面にヘッド本体３０のフランジ部３２の一対の側面（回路基板４０が突出した側の側面と、その反対側の側面）に当接する一対の位置決め突起５６を設け、一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２を挟み込むことで流路部材２０とヘッド本体３０とが一体化した組み立て体に対して蓋部材５０を位置決めしている。ちなみに、一対の位置決め突起５６と、ヘッド本体３０のフランジ部３２との間には、クリアランスが設けられている。このクリアランスは、蓋部材５０を流路部材２０及びヘッド本体３０の組み立て体に位置決めする際に、一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２を挿入しやすくするためのものである。つまり、流路部材２０、ヘッド本体３０及び蓋部材５０等の寸法公差によって一対の位置決め突起５６の間にヘッド本体３０のフランジ部３２が挿入できなくなる虞があるからである。そして、このクリアランスは、内周リブ３３が内周シール部材５５に当接する範囲内で且つ外周リブ２３が外周シール部材５２に当接する範囲内で移動可能な大きさで設けられている。つまり、位置決め突起５６とフランジ部３２とのクリアランスが大きすぎると、内周リブ３３と内周シール部材５５とが当接せず、また外周リブ２３と外周シール部材５２とが当接せずに、封止されないからである。
【００５１】
さらに、蓋部材５０の回路基板４０に相対向する領域には、回路基板４０側に向かって突出して設けられた補強部５７が設けられている。そして、蓋部材５０の回路基板４０に相対向する領域の液体噴射面３１側の面には、凹部５８が設けられており、蓋部材５０は、ヘッド本体３０を封止する領域に比べて、回路基板４０（ヘッド本体３０よりも突出した回路基板４０の領域）に相対向する領域が薄く形成されている。この凹部５８によってインクジェット式記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置に搭載された際に、液体噴射面３１の回路基板４０がヘッド本体３０よりも突出する側に被記録媒体との間に比較的広い空間が画成されて、搬送ローラー等の搬送手段などを配置することができる。
【００５２】
また、蓋部材５０を流路部材２０に固定する方法は、特に限定されないが、本実施形態では、雄ねじ等の締結部材６０によって蓋部材５０を流路部材２０に固定している。
【００５３】
このように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１０では、蓋部材５０を設けることで、ヘッド本体３０よりも広い面積を有する回路基板４０を用いたとしても、回路基板４０が外部に露出されることがなく、ハンドリング時に回路基板４０に接触するのを抑制することができると共に、回路基板４０にインクや塵埃などの異物が付着するのを抑制することができる。
【００５４】
また、流路部材２０と蓋部材５０とを封止する領域と、ヘッド本体３０と蓋部材５０とを封止する領域との高さが異なる位置に設けられていても、蓋部材５０に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを２色成形によって形成することで、高さの異なる２つの領域を確実に封止することができる。また、蓋部材５０に外周シール部材５２と内周シール部材５５とを２色成形によって形成することで、蓋部材５０と流路部材２０及びヘッド本体３０との間で外周シール部材５２と内周シール部材５５とを位置決めする必要がなく、組み立て作業を簡略化することができると共に、外周シール部材５２と内周シール部材５５との位置ずれを抑制して、封止不良によるインクの侵入を抑制することができる。
【００５５】
このようなインクジェット式記録ヘッド１０は、インクジェット式記録装置に搭載される。図６は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略斜視図である。図６に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置１では、インクジェット式記録ヘッド１０が保持部材であるキャリッジ２に搭載されている。そして、インクジェット式記録ヘッド１０が搭載されたキャリッジ２は、装置本体７に取り付けられたキャリッジ軸２ａに軸方向移動可能に設けられている。
【００５６】
また、装置本体７には、インクが貯留されたタンクからなる貯留手段３が設けられており、貯留手段３からのインクは、キャリッジ２に搭載されたインクジェット式記録ヘッド１０（流路部材２０）に供給管４を介して供給される。
【００５７】
そして、駆動モーター８の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト８ａを介してキャリッジ２に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド１０を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体７にはキャリッジ軸２ａに沿ってプラテン９が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン９に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５８】
このようなインクジェット式記録装置１では、キャリッジ２がキャリッジ軸２ａに沿って移動されると共にインクジェット式記録ヘッド１０のヘッド本体３０によってインクが吐出されて記録シートＳに印刷される。
【００５９】
このように、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０がインクジェット式記録装置１のキャリッジ２に搭載される前に、蓋部材５０によって回路基板４０が密封された空間に保持される。したがって、インクジェット式記録ヘッド１０をインクジェット式記録装置１に搭載する前に、接触によって回路基板４０の配線が切断されることや、液体や塵埃等の異物が回路基板４０に付着することで短絡するなどの不具合が発生するのを抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設け、蓋部材５０を設けたインクジェット式記録ヘッド１０をキャリッジ２に搭載するようにしたため、インクジェット式記録ヘッド１０の修理や交換時にキャリッジ２からインクジェット式記録ヘッド１０を着脱しても、蓋部材５０と流路部材２０及びヘッド本体３０との封止状態が解除されることがない。ちなみに、蓋部材５０を設けずに、キャリッジ２が蓋部材５０を兼ねるようにした場合、キャリッジ２と流路部材２０及びヘッド本体３０とを内周シール部材５５及び外周シール部材５２で封止すると、一度封止した内周シール部材５５及び外周シール部材５２は弾性変形しているため、キャリッジ２から流路部材２０及びヘッド本体３０を一度取り外したら、同じキャリッジ２には流路部材２０及びヘッド本体３０を再度取り付けることができない。つまり、インクジェット式記録ヘッド１０をキャリッジ２から取り外す度に内周シール部材５５及び外周シール部材５２の交換、すなわちキャリッジ２の交換が必要になって高コストになってしまう。本実施形態では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設けることで、キャリッジ２からインクジェット式記録ヘッド１０を取り外しても、封止状態が解除されず、キャリッジ２の交換等が不要となって、コストを低減することができる。
【００６１】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、内周シール部材５５及び外周シール部材５２を蓋部材５０に２色成形により一体的に形成するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、内周シール部材５５及び外周シール部材５２をそれぞれヘッド本体３０及び流路部材２０に２色成形によって一体的に形成し、内周リブ３３及び外周リブ２３を蓋部材５０側に設けるようにしてもよい。もちろん、内周シール部材５５及び外周シール部材５２の何れか一方を蓋部材５０に２色成形によって形成し、他方をヘッド本体３０又は流路部材２０に２色成形によって形成するようにしてもよい。
【００６２】
また、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設け、蓋部材５０を設けたインクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ２に搭載されるようにしたが、特にこれに限定されず、インクジェット式記録ヘッド１０に蓋部材５０を設けずに、蓋部材５０と同様に外周シール部材５２及び内周シール部材５５が設けられたキャリッジ２が実施形態１の蓋部材５０を兼ねるようにしてもよい。
【００６３】
また、上述したインクジェット式記録装置１では、インクジェット式記録ヘッド１０がキャリッジ２に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド１０が装置本体７に固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。このようなライン式記録装置には、キャリッジ２が設けられていないが、キャリッジ２に相当するものとして、インクジェット式記録ヘッド１０を装置本体７に保持する保持部材が設けられている。
【００６４】
なお、上記した例では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッド１０を、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置１を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
１ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ２０ 流路部材、 ３０ ヘッド本体、 ３１ 液体噴射面、 ４０ 回路基板、 ４１ コネクター、 ５０ 蓋部材、 ５２ 外周シール部材、 ５５ 内周シール部材、 ６０ 締結部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するヘッド本体と、
該ヘッド本体の液体を噴射する液体噴射面とは反対面側に設けられた流路部材と、
前記ヘッド本体と前記流路部材との間に設けられて、前記ヘッド本体よりも大きな面積を有する回路基板と、
前記ヘッド本体に前記液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、前記流路部材に当該回路基板の外側で周方向に亘って当接して、前記流路部材及び前記ヘッド本体との間に前記回路基板を密封する空間を画成する蓋部材と、を具備し、
前記蓋部材と前記ヘッド本体との間を封止する内周シール部材が、前記蓋部材及び前記ヘッド本体の何れか一方に２色成形によって形成され、
前記蓋部材と前記流路部材との間を封止する外周シール部材が、前記蓋部材及び流路部材の何れか一方に２色成形によって形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記内周シール部材と前記外周シール部材とは、前記ヘッド本体と前記流路部材との積層方向において、互いに高さの異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記蓋部材と前記ヘッド本体との前記内周シール部材が設けられていない他方には、前記内周シール部材に相対向する位置に当該内周シール部材に当接する内周リブが設けられており、
前記蓋部材と前記流路部材との前記外周シール部材が設けられていない他方には、前記外周シール部材に相対向する位置に当該外周シール部材に当接する外周リブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、を具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
前記保持部材が、装置本体に被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射するヘッド本体と、
該ヘッド本体の液体を噴射する液体噴射面とは反対面側に設けられた流路部材と、
前記ヘッド本体と前記流路部材との間に設けられて、前記ヘッド本体よりも大きな面積を有する回路基板と、
前記ヘッド本体に前記液体噴射面の外側で周方向に亘って当接すると共に、前記流路部材に当該回路基板の外側で周方向に亘って当接して、前記流路部材及び前記ヘッド本体との間に前記回路基板を密封する空間を画成する蓋部材と、を具備し、
前記蓋部材と前記ヘッド本体との間を封止する内周シール部材が、前記蓋部材及び前記ヘッド本体の何れか一方に２色成形によって形成され、
前記蓋部材と前記流路部材との間を封止する外周シール部材が、前記蓋部材及び流路部材の何れか一方に２色成形によって形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記内周シール部材と前記外周シール部材とは、前記ヘッド本体と前記流路部材との積層方向において、互いに高さの異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記蓋部材と前記ヘッド本体との前記内周シール部材が設けられていない他方には、前記内周シール部材に相対向する位置に当該内周シール部材に当接する内周リブが設けられており、
前記蓋部材と前記流路部材との前記外周シール部材が設けられていない他方には、前記外周シール部材に相対向する位置に当該外周シール部材に当接する外周リブが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドを保持する保持部材と、を具備することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
前記保持部材が、装置本体に被記録媒体の搬送方向と交差する方向に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５２５１２（Ｐ２０１３−５２５１２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９０１０１（Ｐ２０１１−１９０１０１）
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３１日（２０１１．８．３１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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