液体噴射ヘッド
【課題】導入針ホルダーとケース部材との間の液密性をより確実にすることが可能な液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】係合部３０は、庇部３５と係合凸部３７と支持部３６と、庇部、係合突部、及び支持部により係合空間３９の一部が区画されて爪部を収容可能な収容部３９′と、を備え、位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、爪部の基部からの突出量Ｐ２は、係合凸部の庇部からの突出量Ｐ１より小さく、爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、基部の厚みＴ２は、係合凸部と支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定された。
【解決手段】係合部３０は、庇部３５と係合凸部３７と支持部３６と、庇部、係合突部、及び支持部により係合空間３９の一部が区画されて爪部を収容可能な収容部３９′と、を備え、位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、爪部の基部からの突出量Ｐ２は、係合凸部の庇部からの突出量Ｐ１より小さく、爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、基部の厚みＴ２は、係合凸部と支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定された。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに係り、特に、導入針ホルダーとケース部材とを備え、これらの部材を積層して構成される液体噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として噴射させる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インクジェット式記録ヘッド、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
このような液体噴射ヘッドには種々の形式があるが、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）におけるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）は、共通液室から圧力室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットやこの液体流路に連通する複数のノズルを列設してなるノズル列（ノズル群の一種）を有するノズルプレートや圧力室の容積を変動可能なアクチュエーターユニット等を備えたヘッドユニットと、液体貯留部材内の液体を液体流路内に導入する液体導入針を有する導入針ホルダー（基台）が固定される樹脂製のケース部材（ヘッドケース）と、を備えたものがある。
【０００４】
特許文献１に開示されている記録ヘッドは、導入針ホルダーとケース部材との間に、液体流路を連結するパッキン部材とアクチュエーターユニットに駆動信号を供給する回路基板とを介在させた状態で、両者を連結固定するように構成されている。導入針ホルダーの内部には、各導入針に対応してホルダー側液体流路が形成されており、各ホルダー側液体流路の下流端は、導入針ホルダーの底面側（導入針が配置される面とは反対側の面）に設けられた流路ジョイント部の底面に開口している。また、導入針ホルダーは、ケース部材側の爪部と係合可能な被爪部を一端部に有し、他端部にはケース部材のホルダー取付部に固定される導入針ホルダー用固定部を有している。ケース部材の内部には、導入針ホルダーの各ホルダー側液体流路に対応させてケース側液体流路が形成されており、各ケース側液体流路の上流端は、ケース部材のホルダー取付部に開口している。また、ケース部材におけるホルダー取付部には支持壁が立設されており、この支持壁は導入針ホルダーが配置される側の面に爪部を有している。パッキン部材は、弾性を有する板状体であり、ホルダー側液体流路とケース側液体流路とを連通させる連通孔が開設されている。
【０００５】
上記の各部材を取り付ける場合、まず、ケース部材のホルダー取付部に、連通孔とケース側液体流路との位置が合わされた状態で、パッキン部材が配置される。次に、この状態で、ケース部材のホルダー取付部に導入針ホルダーが取り付けられる。この際、爪部に導入針ホルダーの一端側の被爪部が下方から上方に向けて差し込まれて係合され、この係合部分を中心として、導入針ホルダーの他端側がケース部材側に向けて下ろされる。導入ホルダーの他端側とケース部材とが当接した時点で、ホルダー側液体流路とケース側液体流路との間に連通孔が位置する状態で導入針ホルダーの流路ジョイント部とケース部材との間にパッキン部材が挟まれる。そして、導入針ホルダー用固定部により、導入針ホルダーとケース部材とが固定されると、両者の間でパッキン部材が潰されて、ホルダー側液体流路とケース側液体流路とが連通孔を介して液密に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記構成では、導入針ホルダーをケース部材との取り付け作業において、ホルダー側液体流路の下流側開口周辺部がパッキン部材に当接する際に、この下流側開口が係合部分を回動中心としてパッキン部材に対して斜めに当接する可能性があり、これにより、パッキン部材が所定の位置からずれてしまう場合がある。この場合、ホルダー側液体流路とケース側液体流路との間の液密性を損なう虞があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導入針ホルダーとケース部材との間の液密性をより確実にすることが可能な液体噴射ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルから液体を噴射可能なヘッドユニットに対して液体を供給する液体供給路が内部に形成された第１の部材と、
前記第１の部材の液体供給路への液体を導入する液体導入路が内部に形成された第２の部材と、
前記液体導入路の流出口と前記液体供給路の流入口との間を連通する連通孔が形成され、弾性を有する封止部材と、
を備える液体噴射ヘッドであって、
前記第１の部材は、第１の支持位置に設けられ前記第２の部材の被係合部に係合する係合部と、前記第１の支持位置とは異なる第２の支持位置に設けられ前記第２の部材を位置決めする位置決め穴と、を有し、
前記第２の部材は、前記係合部に係合される被係合部と、前記位置決め穴に嵌合可能な嵌合凸部と、前記被係合部と前記嵌合凸部の間に、取り付け状態における前記第１の部材側に突出した状態で設けられ、前記液体導入路の流出口を先端面に有する接続凸部と、を有し、
前記封止部材における前記連通孔の外周は、取り付け状態における前記第１の部材側に向けて突出して、前記接続凸部に当接される当接部を構成し、
前記被係合部は、基部と、当該基部から前記嵌合凸部とは反対側に突出した爪部と、から成り、
前記係合部は、取り付け状態における前記第２の部材の基部に対して第１の部材及び第２の部材の積層方向上方に位置して平面視において前記基部と少なくとも一部で重なる庇部と、当該庇部から前記基部の爪部が突出する側の面に向けて突出する係合凸部と、当該係合凸部の先端面と対向する位置に間隔を空けて設けられ、取り付け時における第２の部材を支持可能な支持部と、前記庇部と前記係合突部と前記支持部とにより係合空間の一部が区画されて前記爪部を収容可能な収容部と、を備え、
前記位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、
前記爪部の前記基部からの突出量Ｐ２は、前記係合凸部の前記庇部からの突出量Ｐ１より小さく、
当該爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、
前記基部の厚みＴ２は、前記係合凸部と前記支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定されたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、前記爪部が前記収容空部内に収容され、且つ、前記嵌合凸部の先端部が前記テーパー空部の内周面であるテーパー面に接触する状態で、前記爪部が前記係合凸部に係合せず、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触せず、前記嵌合凸部の前記位置決め穴の内周面との当接点が、テーパー面から前記ストレート空部の内周面であるストレート面に移動した状態で、前記係合凸部と前記爪部とが係合し、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触するように各部の寸法が定められた構成を採用することが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、第１の部材に第２の部材を取り付ける取付作業時に、封止部材が第１の部材と第２の部材との間に挟まれる際に、接続凸部の先端面と封止部材の当接部とが平行な姿勢で第１の部材に対して第２の部材を垂直に下降させて取り付けることができる。これにより、封止部材が所定の位置からずれたりすることを防止でき、液密性をより確実にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】ケース部材の構成を説明する斜視図である。
【図５】第１の支持位置に対応する部分の拡大図である。
【図６】第２の支持位置に対応する部分の拡大図である。
【図７】ケース部材に導入針ホルダーを取り付ける作業の前半について説明する断面図である。
【図８】ケース部材に導入針ホルダーを取り付ける作業の後半について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、単にプリンターという）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。
【００１４】
まず、プリンターの概略構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２の表面へ液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、インクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。
【００１５】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００１６】
図２及び図３は、上記記録ヘッド３の構成を説明する図であり、図２は記録ヘッド３を斜め上方から見た分解斜視図、図３は記録ヘッド３の要部断面図である。この記録ヘッド３は、インク導入針１１（液体導入針の一種）が複数配設された導入針ホルダー１２（第２の部材の一種）と、アクチュエーターユニット１３や流路ユニット１４からなるヘッドユニット３′とをケース部材１７（第１の部材の一種）に備えて概略構成される。尚、本実施形態では、図３で示すように、インク導入針１１の先端が尖頭形状になっているものを示しているが、この形状に限定されずに先端が尖頭形状ではない構成のものを用いることも可能である。
【００１７】
導入針ホルダー１２は、例えばエポキシ系樹脂等の合成樹脂によって成型されており、ベース基板１５と、当該ベース基板１５の下面（ケース部材１７に取り付けられる側の面）から突出した流路接続部１６（接続凸部の一種）とから概略構成されている。ベース基板１５は、平面視略矩形状の板状部材であり、その上面には、図示しないフィルターを介在させた状態でインク導入針１１がノズル列に直交する方向に複数取付けられている。これらのインク導入針１１には、インクを貯留したインクカートリッジ７やサブタンク等（図示せず）の液体供給源が装着されるようになっている。また、この導入針ホルダー１２の内部には、インク導入針１１から導入されたインクをケース部材１７側に供給するホルダー側液体流路１８（液体導入路の一種）が形成されている。流路接続部１６は、各インク導入針１１に対応する複数のホルダー側液体流路１８が収束した部分である。各ホルダー側液体流路１８の上流側はベース基板１５の上面側に開口してインク導入針１１に連通し、下流側は流路接続部１６の先端面（後述するパッキン部材１９と当接する面）に流出口として開口している。
【００１８】
導入針ホルダー１２のベース基板１５におけるインク導入列設方向に直交する方向、即ち、ノズル列方向の一側（取り付け状態におけるケース部材１７の支持壁２５側であり、本発明における第１の支持位置側）には、ケース部材１７の係合部３０に係合される被係合部２９が設けられている。本実施形態において、ケース部材１７には、係合部３０が導入針列設方向の両端部にそれぞれ１つずつ合計２箇所に形成されており（図４参照）、導入針ホルダー１２において各係合部３０に対応する位置に被係合部２９が合計２箇所設けられている。この被係合部２９は、図５に示すように、ベース基板１５の一側端部から成る（即ち、ベース基板１５の一側端部と一体の）基部２９ａと、この基部２９ａから流路接続部１６及び嵌合凸部３３とは反対方向に突出した爪部２９ｂと、から成る。本実施形態における爪部２９ｂは、導入針列設方向に長尺な略直方体状の突起であり、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、ケース部材１７の係合部３０の係合空間３９内に収容されて係合凸部３７に係止される部分である。この爪部２９ｂの導入針列設方向の寸法は、ケース部材１７の係合空間３９の導入針列設方向の内寸よりも僅かに小さく設定されており、取り付け作業時に爪部２９ｂを嵌合空間３９内に容易に嵌入することができるようになっている。導入針ホルダー１２の被係合部２９とは流路接続部１６を挟んだ反対側、即ち、ベース基板１５におけるノズル列方向の他側（本発明における第２の支持位置側）には、ケース部材１７の位置決め穴２４に嵌合可能な嵌合凸部３３が、ベース基板１５の下面側から流路接続部１６と同一方向に突出した状態で設けられている。この嵌合凸部３３は、ケース部材１７の位置決め穴２４に対応する位置に合計２箇所形成されている。
【００１９】
上記嵌合凸部３３は、図６に示すように、ベース基板１５側から遠ざかるに従い外径が次第に縮小するテーパー部３３ａと、このテーパー部３３ａの先端に連続して外径が一定なストレート部３３ｂと、から成り、ケース部材１７の位置決め穴２４の空部形状に概ね倣った形状に形成されている。ストレート部３３ｂの先端の周囲は面取りされており、この部分は、ケース部材１７への取り付け時において後述する位置決め穴２４のテーパー面４４ａに摺動する摺動部４３として機能する。嵌合凸部３３の突出長さは、導入針ホルダー１２をケース部材１７のホルダー取付部２３に取り付ける際、ケース部材１７と導入針ホルダー１２とによってパッキン部材１９が挟まれる直前の状態で、テーパー部３３ａの摺動部４３が、位置決め穴２４のテーパー面４４ａとストレート面４４ｂとの境界に位置する程度の長さに設定されている。また、嵌合凸部３３の内部には、円筒状のネジ穴４５が形成されており、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付けた状態、即ち、嵌合凸部３３が位置決め穴２４に嵌合した状態で、止着ネジ等の止着部材がこのネジ穴４５にねじ込まれる（螺合する）ことにより、導入針ホルダー１２がケース部材１７に対して位置決めされた状態で固定されるようになっている。
【００２０】
図４は、ケース部材１７の構成を説明する斜視図である。ケース部材１７は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂製の中空箱体状部材であり、上記ヘッドユニット３′が取り付けられる下面側のヘッドユニット取付部２２（図３参照）と、このヘッドユニット取付部２２とは反対側である上面側に位置して上記導入針ホルダー１２が取り付けられるホルダー取付部２３と、により概略構成される部材である。ホルダー取付部２３は、ノズル列方向の一側から上方（ヘッドユニット取付部２２とは反対側）に立設された支持壁２５を有している。この支持壁２５は、図５に示すように、ヘッドユニット取付部２２から立ち上がった基部壁２５ａと、この基部壁２５ａの先端部から位置決め穴２４とは反対側に向けて上り傾斜する傾斜壁２５ｂと、この傾斜壁２５ｂの先端部に連続して流路ユニット１４のノズル形成面（ノズルプレート５０）に対して略垂直方向に延びる起立壁２５ｃと、から成る。支持壁２５の導入針列設方向の両側には、それぞれ側壁２６が設けられている。また、起立壁２５ｃの高さ方向における略中央部から内側（ノズル列方向の他側）に向けて庇部３５が突出している。この庇部３５は、支持壁２５の導入針列設方向の両側であって両側壁２６の内側に、互いに間隔を空けた状態でそれぞれ形成されている。この庇部３５は、取り付け状態における導入針ホルダー１２の基部２９ａに対し、部材積層方向上方に位置して平面視において基部２９ａに対して少なくとも一部、具体的には、爪部２９ｂが突出している部分で重なるように設けられている。この庇部３５の先端部から下方、即ち、ヘッドユニット取付部側（取り付け状態における導入針ホルダー１２の基部２９ａ側）に向けて係合凸部３７が略直角に突出している。即ち、図５に示すように縦方向の断面で見て、庇部３５と係合凸部３７とにより鉤状の部分が形成されている。この係合凸部３７の内側の面（支持壁２５と対向する側の面）は、後述するように、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、爪部２９ｂを案内するガイド面としても機能する。
【００２１】
基部壁２５ａの上端面には、係合凸部３７と間隔Ｔ１を空けた状態で、起立壁２５ｃと平行に延びる支持部３６が設けられている。この支持部３６は、本実施形態においては係合凸部３７と同様に略直方体状の突起であり、その導入針列設方向の寸法は、係合凸部３７の同方向の寸法と揃えられている。そして、導入針ホルダー１２の取り付け時に、この支持部３６の上端面が導入針ホルダー１２の低部（より詳しくは、基部２９ａの爪部２９ｂとは反対側の底部）に当接することによって、ケース部材１７のホルダー取付部２３に対する導入針ホルダー１２の高さ方向（部材積層方向）の大凡の位置が規定されるようになっている。そして、係合凸部３７と支持部３６とは、側壁２６によって連続しており、また、側壁２６とは反対側では連続壁３８によって連続している（図４参照）。そして、支持部３６、傾斜壁２５ｂ、起立壁２５ｃ、庇部３５、係合凸部３７、側壁２６、及び、連続壁３８により、ノズル列方向の他側の面が開口した係合空間３９が区画されている。そして、この係合空間３９において、支持壁２５（起立壁２５ｃ）、庇部３５、及び係合凸部３７によって区画される空間は、取り付け状態における導入針ホルダー１２の爪部２９ｂを収容可能な収容部３９′である。
【００２２】
ここで、図５に示すように、爪部２９ｂの基部２９ａからの突出量Ｐ２は、係合凸部３７の庇部３５からの突出量Ｐ１より小さく設定されている。また、爪部２９ｂの厚みＷ２は、収容部３９′の同方向の幅（即ち、起立壁２５ｃの内面と係合凸部３７の内面との距離）Ｗ１より小さく設定されている。さらに、基部２９の厚みＴ２は、係合凸部３７の先端面と支持部３６の先端面との間隔Ｔ１よりも小さく設定されている。なお、本実施形態において、Ｐ２＋Ｔ２＞Ｔ１となっている。
このように各部の寸法が設定されることにより、爪部２９ｂが係合凸部３７に係止すると共に嵌合凸部３３が位置決め穴２４に嵌入してケース部材１７に導入針ホルダー１２が取り付けられた状態で、爪部２９ｂと係合凸部３７との係止部分を除き、被係合部２９と係合部３０との間にはクリアランスが設けられるようになっている。このように各部の寸法を設定することで、ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付ける取付作業時にパッキン部材１９の位置ずれを防止して、導入針ホルダー１２とケース部材１７との間の流路の液密性をより確実にすることが可能となっている。この点の詳細については後述する。
【００２３】
ホルダー取付部２３において、支持壁２５とは反対側であるノズル列方向の他側には、側方（支持壁２５から遠ざかる方）に延出したフランジ部１７ａが形成されている。このフランジ部１７ａは、突出部４１よりも部材積層方向で高い位置に形成されている。そして、このフランジ部１７ａには、位置決め穴２４が当該フランジ部１７ａの板厚方向を貫通した状態で開設されている。位置決め穴２４の周縁は、筒状に隆起した隆起部４２となっている。この隆起部４２は、導入針ホルダー１２の取り付け時に当該導入針ホルダー１２における嵌合凸部３３の周辺部分が当接することで、ケース部材１７のホルダー取付部２３に対する導入針ホルダー１２の高さ方向、即ち積層方向の位置が規定されるようになっている。本実施形態において、位置決め穴２４は、フランジ部１７ａにおける導入針列設方向に沿って２箇所並べて設けられている。各位置決め穴２４は、図６に示すように、上記導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３が挿入される側である入口側から奥側に向かって内径が次第に縮小するテーパー空部２４ａと、当該テーパー空部２４ａと位置決め穴２４の奥側で連続して内径が一定なストレート空部２４ｂとから構成されており、導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３が嵌合した状態で殆どガタツキが生じない程度の寸法形状に設定されている。上記テーパー空部２４ａの内周面は、入口側から奥側に向けて下り傾斜したテーパー面４４ａとなっている。このテーパー面４４ａは、導入針ホルダー１２を取り付ける際に、嵌合凸部３３を案内するガイド面として機能する。
【００２４】
ケース部材１７の内部には、高さ方向を貫通してケース側液体流路２１（液体供給路の一種）が設けられている。このケース側液体流路２１の上流端は、図３に示すように、ホルダー取付部２３の底面よりも一段高くなった突出部４１の先端面に流入口として開口し、パッキン部材１９の連通孔２８を介して導入針ホルダー１２のホルダー側液体流路１８の流出口と連通するようになっている。また、ケース側液体流路２１の下流端は、流路ユニット１４内の共通液室２７に連通するようになっている。したがって、インク導入針１１から導入されたインクは、ホルダー側液体流路１８、連通孔２８、及びケース側液体流路２１を通じて共通液室２７側に供給され、この共通液室２７を介して各圧力室内に分配される。
【００２５】
図３に示すように、上記ケース部材１７の支持壁２５の導入針ホルダー１２側とは反対側の面には、基板ベース部３１が設けられ、この基板ベース部３１に回路基板３２が固定されている。回路基板３２は、各種駆動信号用の電子部品が実装されると共に、アクチュエーターユニット１３のフレキシブルケーブル３４が接続される端子部が形成されている。また、この回路基板３２はコネクター３２′を備えており、このコネクター３２′には、制御装置からのＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の制御ケーブル（何れも図示せず）が電気的に接続されるようになっている。そして、回路基板３２は、プリンター１の制御部側からの駆動信号を、フレキシブルケーブル３４を介してアクチュエーターユニット１３に供給する。
【００２６】
上記ケース部材１７のヘッドユニット取付部２２に取り付けられるヘッドユニット３′は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１３と流路ユニット１４とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。アクチュエーターユニット１３は、ノズル５０ｎに対応する圧力室を形成した圧力室プレート、連通口を形成した連通口プレート、及び、圧力発生源の一種である圧電振動子を実装した振動子プレートを積層した状態で備え、また、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）やＣＯＦ（チップオンフィルム）等のフレキシブルケーブル３４を、その一端側端子部３４ａを圧電振動子の入力端子部３７に電気的に接続した状態で備えている。このアクチュエーターユニット１３における圧電振動子は、所謂撓み振動モードの圧電振動子であり、この圧電振動子を駆動、即ち、撓み振動させると、圧力室の容積が変化し、ノズル５０ｎからインク滴（液滴の一種）が噴射されるようになっている。
【００２７】
上記流路ユニット１４は、インク供給口４６と共通液室２７の圧力変動を緩和するコンプライアンス部４７とを形成した供給口プレート４０、インクカートリッジ７側から導入されたインクが供給される複数の共通液室２７が形成された共通液室プレート４１、及び、複数のノズル５０ｎを記録ヘッド３の副走査方向（主走査方向に交差する方向であり、導入針列設方向に直交する方向）に列設してなるノズル列を有するノズルプレート５０により構成されている。供給口プレート４０と共通液室プレート４１とは、積層した状態で熱溶着フィルム等によって接合されており、共通液室２７からノズル５０ｎに至るまでのインク流路を形成している。そして、この共通液室プレート４１の供給口プレート４０の接合面とは反対側の面に、ノズルプレート５０が接合される。
【００２８】
上記の導入針ホルダー１２とケース部材１７との間に介在されるパッキン部材１９は、例えば、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製された弾性及び可撓性を有する板状体であり、導入針ホルダー１２及びケース部材１７の各流路に対応する位置には連通孔２８が開設されている。各連通孔２８の周縁部は、取り付け時におけるケース部材１７側に向けて突出した状態に形成され、流路接続部１６の先端面に当接される当接部４０となっている（図３参照）。このパッキン部材１９は、導入針ホルダー１２とケース部材１７との間に配置されて、各流路１８，２１同士を液密状態で連通するようになっている。なお、パッキン部材１９は、その全体が潰されるのではなく、ケース側液体流路２１の突出部４１とホルダー側液体流路１８の流路接続部１６の先端面と接する領域が潰されることになる。これにより、これらの流路１８，２１同士の液密状態をより確実にすることができる。特に本実施形態では、当接部４０が流路接続部１６の先端面によって潰されることで、液密性がより高められるように構成されている。
【００２９】
次に、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける作業について図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００３０】
ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付けるには、まず、ケース部材１７に対し、ケース側液体流路２１と連通孔２８との平面上の位置が合致するようにパッキン部材１９を位置決めした状態で配置し、ケース部材１７の第１の支持位置にある係合部３０の係合空間３９内に導入針ホルダー１２の被係合部２９を爪部２９ｂの先端から挿入する（図７（ａ））。次に、基部２９ａの下面が支持部３６に当接した状態でこの当接部分を回動中心Ｐとして、導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３側を、ケース部材１７の第２の支持位置にある位置決め穴２４側に近づけるように図において矢印で示す方向に回動させる。上述したように、被係合部２９と係合部３０との間にはクリアランスが設けられているので、被係合部２９は、係合空間３９内である程度動くことができる遊嵌状態となっている。そして、導入針ホルダー１２の回動に伴って、被係合部２９は、係合空間３９の奥側（起立壁２５ｃ）に移動し、その爪部２９ｂは、収容部３９′内に下側から嵌入して係合凸部３７に次第に近づいていく。また、導入針ホルダー１２の流路接続部１６は、パッキン部材１９の当接部４０に向けて、図における斜め左下に下降していく。
【００３１】
上記のように導入針ホルダー１２を回動させていくと、嵌合凸部３３の先端部が位置決め穴２４内に嵌合し始める（図７（ｂ））。即ち、嵌合凸部３３のテーパー部３３ａの摺動部４３が位置決め穴２４のテーパー面４４ａと接触し始める（図において当接点をＣで示す。以下同様。）。この時点では、爪部２９ｂが係合凸部３７に係合せず、且つ、流路接続部１６が封止部材の当接部４０には接触していない。即ち、この状態ではパッキン部材１９は、流路接続部１６との間に隙間が存在して押圧されていない。そして、さらに導入針ホルダー１２を回動させていくと、嵌合凸部３３が位置決め穴２４のテーパー面４４ａに沿って摺動し、導入針ホルダー１２が、ケース部材１７のホルダー取付部２３に向けて案内される（図７（ｃ））。嵌合凸部３３の先端部（摺動部４３）がストレート面４４ｂに向けてテーパー面４４ａを摺動している間、爪部２９ｂが係合凸部３７にさらに近づいていき、また、流路接続部１６がパッキン部材１９の当接部４０に向けて（図において斜め右下に）下降していくが、爪部２９ｂは係合凸部３７に係合せず、且つ、流路接続部１６は封止部材の当接部４０には接触しない。
【００３２】
そして、嵌合凸部３３の先端部（摺動部４３）が位置決め穴２４のテーパー面４４ａとストレート面４４ｂとの境界に位置する時点で、初めて爪部２９ｂが係合凸部３７に係合し、なお且つ、流路接続部１６が封止部材の当接部４０に接触、又は、僅かに間隔が空いた状態で対向する（図８（ａ））。この状態では、ケース部材１７のホルダー取付部２３の面と導入針ホルダー１２のベース基板の下面とが概ね平行となり、また、流路接続部１６の先端面と、パッキン部材１９の当接部４０の先端面とが概ね平行な状態となる。これ以後は、被係合部２９の基部２９ａと係合部３０の支持部３６の先端面との間には上下方向のバックラッシュがあるので、図８（ａ）における矢印で示すように、嵌合凸部３３がストレート面４４ｂに案内されると共に、爪部２９ｂが嵌合凸部３３のガイド面（内側面）によって案内されつつ、導入針ホルダー１２がケース部材１７のホルダー取付部２３に対してほぼ垂直に下降していく。このため、流路接続部１６の先端面がパッキン部材１９の当接部４０の先端面に対して平行に近い状態で当接してパッキン部材１９を均一に押圧することができる。したがって、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、パッキン部材１９が所定の位置からずれたり、流路１８，２１との間に段が付いたりすることを防止できる。導入針ホルダー１２をケース部材１７に対して最下点まで下降させると、位置決め穴２４の周囲の隆起部４２の先端面が嵌合凸部３３の周囲の面に当接して、ケース部材１７に対する導入針ホルダー１２の積層方向の位置が規定される（図８（ｂ））。
【００３３】
そして、嵌合凸部３３を位置決め穴２４内に嵌合した状態で止着ネジ等の図示しない止着部材をフランジ部１７ａの下方より位置決め穴２４にそれぞれ挿通させてネジ穴４５にねじ込む（螺合する）ことにより、導入針ホルダー１２がケース部材１７に固定される。このことにより、導入針ホルダー１２とケース部材１７との積層方向、主走査方向（導入針列設方向）、及び副走査方向（ノズル列方向）の位置が規定された状態で取り付けることができる。この結果、止着部材による固定と、係合凸部３７と爪部２９ｂとの係合と、パッキン部材１９の反力とによって、導入針ホルダー１２がケース部材１７に対して平行に取り付けられるので、ホルダー側液体流路１８の下流側開口とケース側液体流路２１の上流側開口によってパッキン部材１９を均一に押圧することができる。したがって、連結部分からのインク等の漏れをより確実に防止することができる。
【００３４】
以上のように、ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付ける取付作業時に、パッキン部材１９がケース部材１２と導入針ホルダー１７との間に挟まれる際に流路接続部１６の先端面とパッキン部材１９の当接部４０の先端面とが平行な姿勢でケース部材１７に対して導入針ホルダー１２をより垂直に下降させて取り付けることができる。これにより、パッキン部材１９が所定の位置からずれたり、流路１８，２１との間に段が付いたりすることを防止でき、液密性をより確実にすることが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は、構成部材同士を積層してなるものであれば、例示したインクジェット式記録ヘッドには限らず、例えば、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１１…インク導入針，１２…導入針ホルダー，１３…アクチュエーターユニット，１４…流路ユニット，１５…ベース基板，１６…流路接続部，１７…ケース部材，１８…ホルダー側液体流路，１９…パッキン部材，２１…ケース側液体流路，２２…ヘッドユニット取付部，２３…ホルダー取付部，２４…位置決め穴，２８…連通孔，２９…被係合部，２９ａ…基部，２９ｂ…爪部，３０…係合部，３３…嵌合凸部，３５…庇部，３６…支持部，３７…係合凸部，３９…係合空間，４０…当接部，５０ｎ…ノズル，４４ａ…テーパー面，４４ｂ…ストレート面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッド等の液体噴射ヘッドに係り、特に、導入針ホルダーとケース部材とを備え、これらの部材を積層して構成される液体噴射ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液滴として噴射させる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インクジェット式記録ヘッド、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等がある。
【０００３】
このような液体噴射ヘッドには種々の形式があるが、例えば、インクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）におけるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）は、共通液室から圧力室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットやこの液体流路に連通する複数のノズルを列設してなるノズル列（ノズル群の一種）を有するノズルプレートや圧力室の容積を変動可能なアクチュエーターユニット等を備えたヘッドユニットと、液体貯留部材内の液体を液体流路内に導入する液体導入針を有する導入針ホルダー（基台）が固定される樹脂製のケース部材（ヘッドケース）と、を備えたものがある。
【０００４】
特許文献１に開示されている記録ヘッドは、導入針ホルダーとケース部材との間に、液体流路を連結するパッキン部材とアクチュエーターユニットに駆動信号を供給する回路基板とを介在させた状態で、両者を連結固定するように構成されている。導入針ホルダーの内部には、各導入針に対応してホルダー側液体流路が形成されており、各ホルダー側液体流路の下流端は、導入針ホルダーの底面側（導入針が配置される面とは反対側の面）に設けられた流路ジョイント部の底面に開口している。また、導入針ホルダーは、ケース部材側の爪部と係合可能な被爪部を一端部に有し、他端部にはケース部材のホルダー取付部に固定される導入針ホルダー用固定部を有している。ケース部材の内部には、導入針ホルダーの各ホルダー側液体流路に対応させてケース側液体流路が形成されており、各ケース側液体流路の上流端は、ケース部材のホルダー取付部に開口している。また、ケース部材におけるホルダー取付部には支持壁が立設されており、この支持壁は導入針ホルダーが配置される側の面に爪部を有している。パッキン部材は、弾性を有する板状体であり、ホルダー側液体流路とケース側液体流路とを連通させる連通孔が開設されている。
【０００５】
上記の各部材を取り付ける場合、まず、ケース部材のホルダー取付部に、連通孔とケース側液体流路との位置が合わされた状態で、パッキン部材が配置される。次に、この状態で、ケース部材のホルダー取付部に導入針ホルダーが取り付けられる。この際、爪部に導入針ホルダーの一端側の被爪部が下方から上方に向けて差し込まれて係合され、この係合部分を中心として、導入針ホルダーの他端側がケース部材側に向けて下ろされる。導入ホルダーの他端側とケース部材とが当接した時点で、ホルダー側液体流路とケース側液体流路との間に連通孔が位置する状態で導入針ホルダーの流路ジョイント部とケース部材との間にパッキン部材が挟まれる。そして、導入針ホルダー用固定部により、導入針ホルダーとケース部材とが固定されると、両者の間でパッキン部材が潰されて、ホルダー側液体流路とケース側液体流路とが連通孔を介して液密に連結される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０６３０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、上記構成では、導入針ホルダーをケース部材との取り付け作業において、ホルダー側液体流路の下流側開口周辺部がパッキン部材に当接する際に、この下流側開口が係合部分を回動中心としてパッキン部材に対して斜めに当接する可能性があり、これにより、パッキン部材が所定の位置からずれてしまう場合がある。この場合、ホルダー側液体流路とケース側液体流路との間の液密性を損なう虞があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、導入針ホルダーとケース部材との間の液密性をより確実にすることが可能な液体噴射ヘッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルから液体を噴射可能なヘッドユニットに対して液体を供給する液体供給路が内部に形成された第１の部材と、
前記第１の部材の液体供給路への液体を導入する液体導入路が内部に形成された第２の部材と、
前記液体導入路の流出口と前記液体供給路の流入口との間を連通する連通孔が形成され、弾性を有する封止部材と、
を備える液体噴射ヘッドであって、
前記第１の部材は、第１の支持位置に設けられ前記第２の部材の被係合部に係合する係合部と、前記第１の支持位置とは異なる第２の支持位置に設けられ前記第２の部材を位置決めする位置決め穴と、を有し、
前記第２の部材は、前記係合部に係合される被係合部と、前記位置決め穴に嵌合可能な嵌合凸部と、前記被係合部と前記嵌合凸部の間に、取り付け状態における前記第１の部材側に突出した状態で設けられ、前記液体導入路の流出口を先端面に有する接続凸部と、を有し、
前記封止部材における前記連通孔の外周は、取り付け状態における前記第１の部材側に向けて突出して、前記接続凸部に当接される当接部を構成し、
前記被係合部は、基部と、当該基部から前記嵌合凸部とは反対側に突出した爪部と、から成り、
前記係合部は、取り付け状態における前記第２の部材の基部に対して第１の部材及び第２の部材の積層方向上方に位置して平面視において前記基部と少なくとも一部で重なる庇部と、当該庇部から前記基部の爪部が突出する側の面に向けて突出する係合凸部と、当該係合凸部の先端面と対向する位置に間隔を空けて設けられ、取り付け時における第２の部材を支持可能な支持部と、前記庇部と前記係合突部と前記支持部とにより係合空間の一部が区画されて前記爪部を収容可能な収容部と、を備え、
前記位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、
前記爪部の前記基部からの突出量Ｐ２は、前記係合凸部の前記庇部からの突出量Ｐ１より小さく、
当該爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、
前記基部の厚みＴ２は、前記係合凸部と前記支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定されたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成において、前記爪部が前記収容空部内に収容され、且つ、前記嵌合凸部の先端部が前記テーパー空部の内周面であるテーパー面に接触する状態で、前記爪部が前記係合凸部に係合せず、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触せず、前記嵌合凸部の前記位置決め穴の内周面との当接点が、テーパー面から前記ストレート空部の内周面であるストレート面に移動した状態で、前記係合凸部と前記爪部とが係合し、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触するように各部の寸法が定められた構成を採用することが望ましい。
【００１１】
本発明によれば、第１の部材に第２の部材を取り付ける取付作業時に、封止部材が第１の部材と第２の部材との間に挟まれる際に、接続凸部の先端面と封止部材の当接部とが平行な姿勢で第１の部材に対して第２の部材を垂直に下降させて取り付けることができる。これにより、封止部材が所定の位置からずれたりすることを防止でき、液密性をより確実にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を斜め上方から見た分解斜視図である。
【図３】記録ヘッドの要部断面図である。
【図４】ケース部材の構成を説明する斜視図である。
【図５】第１の支持位置に対応する部分の拡大図である。
【図６】第２の支持位置に対応する部分の拡大図である。
【図７】ケース部材に導入針ホルダーを取り付ける作業の前半について説明する断面図である。
【図８】ケース部材に導入針ホルダーを取り付ける作業の後半について説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射ヘッドとして、インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一種。以下、単にプリンターという）に搭載されるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を例に挙げて行う。
【００１４】
まず、プリンターの概略構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２の表面へ液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、インクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。
【００１５】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００１６】
図２及び図３は、上記記録ヘッド３の構成を説明する図であり、図２は記録ヘッド３を斜め上方から見た分解斜視図、図３は記録ヘッド３の要部断面図である。この記録ヘッド３は、インク導入針１１（液体導入針の一種）が複数配設された導入針ホルダー１２（第２の部材の一種）と、アクチュエーターユニット１３や流路ユニット１４からなるヘッドユニット３′とをケース部材１７（第１の部材の一種）に備えて概略構成される。尚、本実施形態では、図３で示すように、インク導入針１１の先端が尖頭形状になっているものを示しているが、この形状に限定されずに先端が尖頭形状ではない構成のものを用いることも可能である。
【００１７】
導入針ホルダー１２は、例えばエポキシ系樹脂等の合成樹脂によって成型されており、ベース基板１５と、当該ベース基板１５の下面（ケース部材１７に取り付けられる側の面）から突出した流路接続部１６（接続凸部の一種）とから概略構成されている。ベース基板１５は、平面視略矩形状の板状部材であり、その上面には、図示しないフィルターを介在させた状態でインク導入針１１がノズル列に直交する方向に複数取付けられている。これらのインク導入針１１には、インクを貯留したインクカートリッジ７やサブタンク等（図示せず）の液体供給源が装着されるようになっている。また、この導入針ホルダー１２の内部には、インク導入針１１から導入されたインクをケース部材１７側に供給するホルダー側液体流路１８（液体導入路の一種）が形成されている。流路接続部１６は、各インク導入針１１に対応する複数のホルダー側液体流路１８が収束した部分である。各ホルダー側液体流路１８の上流側はベース基板１５の上面側に開口してインク導入針１１に連通し、下流側は流路接続部１６の先端面（後述するパッキン部材１９と当接する面）に流出口として開口している。
【００１８】
導入針ホルダー１２のベース基板１５におけるインク導入列設方向に直交する方向、即ち、ノズル列方向の一側（取り付け状態におけるケース部材１７の支持壁２５側であり、本発明における第１の支持位置側）には、ケース部材１７の係合部３０に係合される被係合部２９が設けられている。本実施形態において、ケース部材１７には、係合部３０が導入針列設方向の両端部にそれぞれ１つずつ合計２箇所に形成されており（図４参照）、導入針ホルダー１２において各係合部３０に対応する位置に被係合部２９が合計２箇所設けられている。この被係合部２９は、図５に示すように、ベース基板１５の一側端部から成る（即ち、ベース基板１５の一側端部と一体の）基部２９ａと、この基部２９ａから流路接続部１６及び嵌合凸部３３とは反対方向に突出した爪部２９ｂと、から成る。本実施形態における爪部２９ｂは、導入針列設方向に長尺な略直方体状の突起であり、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、ケース部材１７の係合部３０の係合空間３９内に収容されて係合凸部３７に係止される部分である。この爪部２９ｂの導入針列設方向の寸法は、ケース部材１７の係合空間３９の導入針列設方向の内寸よりも僅かに小さく設定されており、取り付け作業時に爪部２９ｂを嵌合空間３９内に容易に嵌入することができるようになっている。導入針ホルダー１２の被係合部２９とは流路接続部１６を挟んだ反対側、即ち、ベース基板１５におけるノズル列方向の他側（本発明における第２の支持位置側）には、ケース部材１７の位置決め穴２４に嵌合可能な嵌合凸部３３が、ベース基板１５の下面側から流路接続部１６と同一方向に突出した状態で設けられている。この嵌合凸部３３は、ケース部材１７の位置決め穴２４に対応する位置に合計２箇所形成されている。
【００１９】
上記嵌合凸部３３は、図６に示すように、ベース基板１５側から遠ざかるに従い外径が次第に縮小するテーパー部３３ａと、このテーパー部３３ａの先端に連続して外径が一定なストレート部３３ｂと、から成り、ケース部材１７の位置決め穴２４の空部形状に概ね倣った形状に形成されている。ストレート部３３ｂの先端の周囲は面取りされており、この部分は、ケース部材１７への取り付け時において後述する位置決め穴２４のテーパー面４４ａに摺動する摺動部４３として機能する。嵌合凸部３３の突出長さは、導入針ホルダー１２をケース部材１７のホルダー取付部２３に取り付ける際、ケース部材１７と導入針ホルダー１２とによってパッキン部材１９が挟まれる直前の状態で、テーパー部３３ａの摺動部４３が、位置決め穴２４のテーパー面４４ａとストレート面４４ｂとの境界に位置する程度の長さに設定されている。また、嵌合凸部３３の内部には、円筒状のネジ穴４５が形成されており、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付けた状態、即ち、嵌合凸部３３が位置決め穴２４に嵌合した状態で、止着ネジ等の止着部材がこのネジ穴４５にねじ込まれる（螺合する）ことにより、導入針ホルダー１２がケース部材１７に対して位置決めされた状態で固定されるようになっている。
【００２０】
図４は、ケース部材１７の構成を説明する斜視図である。ケース部材１７は、例えば、エポキシ系樹脂等の合成樹脂製の中空箱体状部材であり、上記ヘッドユニット３′が取り付けられる下面側のヘッドユニット取付部２２（図３参照）と、このヘッドユニット取付部２２とは反対側である上面側に位置して上記導入針ホルダー１２が取り付けられるホルダー取付部２３と、により概略構成される部材である。ホルダー取付部２３は、ノズル列方向の一側から上方（ヘッドユニット取付部２２とは反対側）に立設された支持壁２５を有している。この支持壁２５は、図５に示すように、ヘッドユニット取付部２２から立ち上がった基部壁２５ａと、この基部壁２５ａの先端部から位置決め穴２４とは反対側に向けて上り傾斜する傾斜壁２５ｂと、この傾斜壁２５ｂの先端部に連続して流路ユニット１４のノズル形成面（ノズルプレート５０）に対して略垂直方向に延びる起立壁２５ｃと、から成る。支持壁２５の導入針列設方向の両側には、それぞれ側壁２６が設けられている。また、起立壁２５ｃの高さ方向における略中央部から内側（ノズル列方向の他側）に向けて庇部３５が突出している。この庇部３５は、支持壁２５の導入針列設方向の両側であって両側壁２６の内側に、互いに間隔を空けた状態でそれぞれ形成されている。この庇部３５は、取り付け状態における導入針ホルダー１２の基部２９ａに対し、部材積層方向上方に位置して平面視において基部２９ａに対して少なくとも一部、具体的には、爪部２９ｂが突出している部分で重なるように設けられている。この庇部３５の先端部から下方、即ち、ヘッドユニット取付部側（取り付け状態における導入針ホルダー１２の基部２９ａ側）に向けて係合凸部３７が略直角に突出している。即ち、図５に示すように縦方向の断面で見て、庇部３５と係合凸部３７とにより鉤状の部分が形成されている。この係合凸部３７の内側の面（支持壁２５と対向する側の面）は、後述するように、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、爪部２９ｂを案内するガイド面としても機能する。
【００２１】
基部壁２５ａの上端面には、係合凸部３７と間隔Ｔ１を空けた状態で、起立壁２５ｃと平行に延びる支持部３６が設けられている。この支持部３６は、本実施形態においては係合凸部３７と同様に略直方体状の突起であり、その導入針列設方向の寸法は、係合凸部３７の同方向の寸法と揃えられている。そして、導入針ホルダー１２の取り付け時に、この支持部３６の上端面が導入針ホルダー１２の低部（より詳しくは、基部２９ａの爪部２９ｂとは反対側の底部）に当接することによって、ケース部材１７のホルダー取付部２３に対する導入針ホルダー１２の高さ方向（部材積層方向）の大凡の位置が規定されるようになっている。そして、係合凸部３７と支持部３６とは、側壁２６によって連続しており、また、側壁２６とは反対側では連続壁３８によって連続している（図４参照）。そして、支持部３６、傾斜壁２５ｂ、起立壁２５ｃ、庇部３５、係合凸部３７、側壁２６、及び、連続壁３８により、ノズル列方向の他側の面が開口した係合空間３９が区画されている。そして、この係合空間３９において、支持壁２５（起立壁２５ｃ）、庇部３５、及び係合凸部３７によって区画される空間は、取り付け状態における導入針ホルダー１２の爪部２９ｂを収容可能な収容部３９′である。
【００２２】
ここで、図５に示すように、爪部２９ｂの基部２９ａからの突出量Ｐ２は、係合凸部３７の庇部３５からの突出量Ｐ１より小さく設定されている。また、爪部２９ｂの厚みＷ２は、収容部３９′の同方向の幅（即ち、起立壁２５ｃの内面と係合凸部３７の内面との距離）Ｗ１より小さく設定されている。さらに、基部２９の厚みＴ２は、係合凸部３７の先端面と支持部３６の先端面との間隔Ｔ１よりも小さく設定されている。なお、本実施形態において、Ｐ２＋Ｔ２＞Ｔ１となっている。
このように各部の寸法が設定されることにより、爪部２９ｂが係合凸部３７に係止すると共に嵌合凸部３３が位置決め穴２４に嵌入してケース部材１７に導入針ホルダー１２が取り付けられた状態で、爪部２９ｂと係合凸部３７との係止部分を除き、被係合部２９と係合部３０との間にはクリアランスが設けられるようになっている。このように各部の寸法を設定することで、ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付ける取付作業時にパッキン部材１９の位置ずれを防止して、導入針ホルダー１２とケース部材１７との間の流路の液密性をより確実にすることが可能となっている。この点の詳細については後述する。
【００２３】
ホルダー取付部２３において、支持壁２５とは反対側であるノズル列方向の他側には、側方（支持壁２５から遠ざかる方）に延出したフランジ部１７ａが形成されている。このフランジ部１７ａは、突出部４１よりも部材積層方向で高い位置に形成されている。そして、このフランジ部１７ａには、位置決め穴２４が当該フランジ部１７ａの板厚方向を貫通した状態で開設されている。位置決め穴２４の周縁は、筒状に隆起した隆起部４２となっている。この隆起部４２は、導入針ホルダー１２の取り付け時に当該導入針ホルダー１２における嵌合凸部３３の周辺部分が当接することで、ケース部材１７のホルダー取付部２３に対する導入針ホルダー１２の高さ方向、即ち積層方向の位置が規定されるようになっている。本実施形態において、位置決め穴２４は、フランジ部１７ａにおける導入針列設方向に沿って２箇所並べて設けられている。各位置決め穴２４は、図６に示すように、上記導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３が挿入される側である入口側から奥側に向かって内径が次第に縮小するテーパー空部２４ａと、当該テーパー空部２４ａと位置決め穴２４の奥側で連続して内径が一定なストレート空部２４ｂとから構成されており、導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３が嵌合した状態で殆どガタツキが生じない程度の寸法形状に設定されている。上記テーパー空部２４ａの内周面は、入口側から奥側に向けて下り傾斜したテーパー面４４ａとなっている。このテーパー面４４ａは、導入針ホルダー１２を取り付ける際に、嵌合凸部３３を案内するガイド面として機能する。
【００２４】
ケース部材１７の内部には、高さ方向を貫通してケース側液体流路２１（液体供給路の一種）が設けられている。このケース側液体流路２１の上流端は、図３に示すように、ホルダー取付部２３の底面よりも一段高くなった突出部４１の先端面に流入口として開口し、パッキン部材１９の連通孔２８を介して導入針ホルダー１２のホルダー側液体流路１８の流出口と連通するようになっている。また、ケース側液体流路２１の下流端は、流路ユニット１４内の共通液室２７に連通するようになっている。したがって、インク導入針１１から導入されたインクは、ホルダー側液体流路１８、連通孔２８、及びケース側液体流路２１を通じて共通液室２７側に供給され、この共通液室２７を介して各圧力室内に分配される。
【００２５】
図３に示すように、上記ケース部材１７の支持壁２５の導入針ホルダー１２側とは反対側の面には、基板ベース部３１が設けられ、この基板ベース部３１に回路基板３２が固定されている。回路基板３２は、各種駆動信号用の電子部品が実装されると共に、アクチュエーターユニット１３のフレキシブルケーブル３４が接続される端子部が形成されている。また、この回路基板３２はコネクター３２′を備えており、このコネクター３２′には、制御装置からのＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）等の制御ケーブル（何れも図示せず）が電気的に接続されるようになっている。そして、回路基板３２は、プリンター１の制御部側からの駆動信号を、フレキシブルケーブル３４を介してアクチュエーターユニット１３に供給する。
【００２６】
上記ケース部材１７のヘッドユニット取付部２２に取り付けられるヘッドユニット３′は、図２に示すように、アクチュエーターユニット１３と流路ユニット１４とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。アクチュエーターユニット１３は、ノズル５０ｎに対応する圧力室を形成した圧力室プレート、連通口を形成した連通口プレート、及び、圧力発生源の一種である圧電振動子を実装した振動子プレートを積層した状態で備え、また、ＴＣＰ（テープキャリアパッケージ）やＣＯＦ（チップオンフィルム）等のフレキシブルケーブル３４を、その一端側端子部３４ａを圧電振動子の入力端子部３７に電気的に接続した状態で備えている。このアクチュエーターユニット１３における圧電振動子は、所謂撓み振動モードの圧電振動子であり、この圧電振動子を駆動、即ち、撓み振動させると、圧力室の容積が変化し、ノズル５０ｎからインク滴（液滴の一種）が噴射されるようになっている。
【００２７】
上記流路ユニット１４は、インク供給口４６と共通液室２７の圧力変動を緩和するコンプライアンス部４７とを形成した供給口プレート４０、インクカートリッジ７側から導入されたインクが供給される複数の共通液室２７が形成された共通液室プレート４１、及び、複数のノズル５０ｎを記録ヘッド３の副走査方向（主走査方向に交差する方向であり、導入針列設方向に直交する方向）に列設してなるノズル列を有するノズルプレート５０により構成されている。供給口プレート４０と共通液室プレート４１とは、積層した状態で熱溶着フィルム等によって接合されており、共通液室２７からノズル５０ｎに至るまでのインク流路を形成している。そして、この共通液室プレート４１の供給口プレート４０の接合面とは反対側の面に、ノズルプレート５０が接合される。
【００２８】
上記の導入針ホルダー１２とケース部材１７との間に介在されるパッキン部材１９は、例えば、エラストマーやゴムなどの弾性材によって作製された弾性及び可撓性を有する板状体であり、導入針ホルダー１２及びケース部材１７の各流路に対応する位置には連通孔２８が開設されている。各連通孔２８の周縁部は、取り付け時におけるケース部材１７側に向けて突出した状態に形成され、流路接続部１６の先端面に当接される当接部４０となっている（図３参照）。このパッキン部材１９は、導入針ホルダー１２とケース部材１７との間に配置されて、各流路１８，２１同士を液密状態で連通するようになっている。なお、パッキン部材１９は、その全体が潰されるのではなく、ケース側液体流路２１の突出部４１とホルダー側液体流路１８の流路接続部１６の先端面と接する領域が潰されることになる。これにより、これらの流路１８，２１同士の液密状態をより確実にすることができる。特に本実施形態では、当接部４０が流路接続部１６の先端面によって潰されることで、液密性がより高められるように構成されている。
【００２９】
次に、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける作業について図７及び図８を参照しつつ説明する。
【００３０】
ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付けるには、まず、ケース部材１７に対し、ケース側液体流路２１と連通孔２８との平面上の位置が合致するようにパッキン部材１９を位置決めした状態で配置し、ケース部材１７の第１の支持位置にある係合部３０の係合空間３９内に導入針ホルダー１２の被係合部２９を爪部２９ｂの先端から挿入する（図７（ａ））。次に、基部２９ａの下面が支持部３６に当接した状態でこの当接部分を回動中心Ｐとして、導入針ホルダー１２の嵌合凸部３３側を、ケース部材１７の第２の支持位置にある位置決め穴２４側に近づけるように図において矢印で示す方向に回動させる。上述したように、被係合部２９と係合部３０との間にはクリアランスが設けられているので、被係合部２９は、係合空間３９内である程度動くことができる遊嵌状態となっている。そして、導入針ホルダー１２の回動に伴って、被係合部２９は、係合空間３９の奥側（起立壁２５ｃ）に移動し、その爪部２９ｂは、収容部３９′内に下側から嵌入して係合凸部３７に次第に近づいていく。また、導入針ホルダー１２の流路接続部１６は、パッキン部材１９の当接部４０に向けて、図における斜め左下に下降していく。
【００３１】
上記のように導入針ホルダー１２を回動させていくと、嵌合凸部３３の先端部が位置決め穴２４内に嵌合し始める（図７（ｂ））。即ち、嵌合凸部３３のテーパー部３３ａの摺動部４３が位置決め穴２４のテーパー面４４ａと接触し始める（図において当接点をＣで示す。以下同様。）。この時点では、爪部２９ｂが係合凸部３７に係合せず、且つ、流路接続部１６が封止部材の当接部４０には接触していない。即ち、この状態ではパッキン部材１９は、流路接続部１６との間に隙間が存在して押圧されていない。そして、さらに導入針ホルダー１２を回動させていくと、嵌合凸部３３が位置決め穴２４のテーパー面４４ａに沿って摺動し、導入針ホルダー１２が、ケース部材１７のホルダー取付部２３に向けて案内される（図７（ｃ））。嵌合凸部３３の先端部（摺動部４３）がストレート面４４ｂに向けてテーパー面４４ａを摺動している間、爪部２９ｂが係合凸部３７にさらに近づいていき、また、流路接続部１６がパッキン部材１９の当接部４０に向けて（図において斜め右下に）下降していくが、爪部２９ｂは係合凸部３７に係合せず、且つ、流路接続部１６は封止部材の当接部４０には接触しない。
【００３２】
そして、嵌合凸部３３の先端部（摺動部４３）が位置決め穴２４のテーパー面４４ａとストレート面４４ｂとの境界に位置する時点で、初めて爪部２９ｂが係合凸部３７に係合し、なお且つ、流路接続部１６が封止部材の当接部４０に接触、又は、僅かに間隔が空いた状態で対向する（図８（ａ））。この状態では、ケース部材１７のホルダー取付部２３の面と導入針ホルダー１２のベース基板の下面とが概ね平行となり、また、流路接続部１６の先端面と、パッキン部材１９の当接部４０の先端面とが概ね平行な状態となる。これ以後は、被係合部２９の基部２９ａと係合部３０の支持部３６の先端面との間には上下方向のバックラッシュがあるので、図８（ａ）における矢印で示すように、嵌合凸部３３がストレート面４４ｂに案内されると共に、爪部２９ｂが嵌合凸部３３のガイド面（内側面）によって案内されつつ、導入針ホルダー１２がケース部材１７のホルダー取付部２３に対してほぼ垂直に下降していく。このため、流路接続部１６の先端面がパッキン部材１９の当接部４０の先端面に対して平行に近い状態で当接してパッキン部材１９を均一に押圧することができる。したがって、導入針ホルダー１２をケース部材１７に取り付ける際に、パッキン部材１９が所定の位置からずれたり、流路１８，２１との間に段が付いたりすることを防止できる。導入針ホルダー１２をケース部材１７に対して最下点まで下降させると、位置決め穴２４の周囲の隆起部４２の先端面が嵌合凸部３３の周囲の面に当接して、ケース部材１７に対する導入針ホルダー１２の積層方向の位置が規定される（図８（ｂ））。
【００３３】
そして、嵌合凸部３３を位置決め穴２４内に嵌合した状態で止着ネジ等の図示しない止着部材をフランジ部１７ａの下方より位置決め穴２４にそれぞれ挿通させてネジ穴４５にねじ込む（螺合する）ことにより、導入針ホルダー１２がケース部材１７に固定される。このことにより、導入針ホルダー１２とケース部材１７との積層方向、主走査方向（導入針列設方向）、及び副走査方向（ノズル列方向）の位置が規定された状態で取り付けることができる。この結果、止着部材による固定と、係合凸部３７と爪部２９ｂとの係合と、パッキン部材１９の反力とによって、導入針ホルダー１２がケース部材１７に対して平行に取り付けられるので、ホルダー側液体流路１８の下流側開口とケース側液体流路２１の上流側開口によってパッキン部材１９を均一に押圧することができる。したがって、連結部分からのインク等の漏れをより確実に防止することができる。
【００３４】
以上のように、ケース部材１７に導入針ホルダー１２を取り付ける取付作業時に、パッキン部材１９がケース部材１２と導入針ホルダー１７との間に挟まれる際に流路接続部１６の先端面とパッキン部材１９の当接部４０の先端面とが平行な姿勢でケース部材１７に対して導入針ホルダー１２をより垂直に下降させて取り付けることができる。これにより、パッキン部材１９が所定の位置からずれたり、流路１８，２１との間に段が付いたりすることを防止でき、液密性をより確実にすることが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は、構成部材同士を積層してなるものであれば、例示したインクジェット式記録ヘッドには限らず、例えば、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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１１…インク導入針，１２…導入針ホルダー，１３…アクチュエーターユニット，１４…流路ユニット，１５…ベース基板，１６…流路接続部，１７…ケース部材，１８…ホルダー側液体流路，１９…パッキン部材，２１…ケース側液体流路，２２…ヘッドユニット取付部，２３…ホルダー取付部，２４…位置決め穴，２８…連通孔，２９…被係合部，２９ａ…基部，２９ｂ…爪部，３０…係合部，３３…嵌合凸部，３５…庇部，３６…支持部，３７…係合凸部，３９…係合空間，４０…当接部，５０ｎ…ノズル，４４ａ…テーパー面，４４ｂ…ストレート面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を噴射可能なヘッドユニットに対して液体を供給する液体供給路が内部に形成された第１の部材と、
前記第１の部材の液体供給路への液体を導入する液体導入路が内部に形成された第２の部材と、
前記液体導入路の流出口と前記液体供給路の流入口との間を連通する連通孔が形成され、弾性を有する封止部材と、
を備える液体噴射ヘッドであって、
前記第１の部材は、第１の支持位置に設けられ前記第２の部材の被係合部に係合する係合部と、前記第１の支持位置とは異なる第２の支持位置に設けられ前記第２の部材を位置決めする位置決め穴と、を有し、
前記第２の部材は、前記係合部に係合される被係合部と、前記位置決め穴に嵌合可能な嵌合凸部と、前記被係合部と前記嵌合凸部の間に、取り付け状態における前記第１の部材側に突出した状態で設けられ、前記液体導入路の流出口を先端面に有する接続凸部と、を有し、
前記封止部材における前記連通孔の外周は、取り付け状態における前記第１の部材側に向けて突出して、前記接続凸部に当接される当接部を構成し、
前記被係合部は、基部と、当該基部から前記嵌合凸部とは反対側に突出した爪部と、から成り、
前記係合部は、取り付け状態における前記第２の部材の基部に対して第１の部材及び第２の部材の積層方向上方に位置して平面視において前記基部と少なくとも一部で重なる庇部と、当該庇部から前記基部の爪部が突出する側の面に向けて突出する係合凸部と、当該係合凸部の先端面と対向する位置に間隔を空けて設けられ、取り付け時における第２の部材を支持可能な支持部と、前記庇部と前記係合突部と前記支持部とにより係合空間の一部が区画されて前記爪部を収容可能な収容部と、を備え、
前記位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、
前記爪部の前記基部からの突出量Ｐ２は、前記係合凸部の前記庇部からの突出量Ｐ１より小さく、
当該爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、
前記基部の厚みＴ２は、前記係合凸部と前記支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記爪部が前記収容空部内に収容され、且つ、前記嵌合凸部の先端部が前記テーパー空部の内周面であるテーパー面に接触する状態で、前記爪部が前記係合凸部に係合せず、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触せず、
前記嵌合凸部の前記位置決め穴の内周面との当接点が、テーパー面から前記ストレート空部の内周面であるストレート面に移動した状態で、前記嵌合凸部と前記爪部とが係合し、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触するように各部の寸法が定められたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項１】
ノズルから液体を噴射可能なヘッドユニットに対して液体を供給する液体供給路が内部に形成された第１の部材と、
前記第１の部材の液体供給路への液体を導入する液体導入路が内部に形成された第２の部材と、
前記液体導入路の流出口と前記液体供給路の流入口との間を連通する連通孔が形成され、弾性を有する封止部材と、
を備える液体噴射ヘッドであって、
前記第１の部材は、第１の支持位置に設けられ前記第２の部材の被係合部に係合する係合部と、前記第１の支持位置とは異なる第２の支持位置に設けられ前記第２の部材を位置決めする位置決め穴と、を有し、
前記第２の部材は、前記係合部に係合される被係合部と、前記位置決め穴に嵌合可能な嵌合凸部と、前記被係合部と前記嵌合凸部の間に、取り付け状態における前記第１の部材側に突出した状態で設けられ、前記液体導入路の流出口を先端面に有する接続凸部と、を有し、
前記封止部材における前記連通孔の外周は、取り付け状態における前記第１の部材側に向けて突出して、前記接続凸部に当接される当接部を構成し、
前記被係合部は、基部と、当該基部から前記嵌合凸部とは反対側に突出した爪部と、から成り、
前記係合部は、取り付け状態における前記第２の部材の基部に対して第１の部材及び第２の部材の積層方向上方に位置して平面視において前記基部と少なくとも一部で重なる庇部と、当該庇部から前記基部の爪部が突出する側の面に向けて突出する係合凸部と、当該係合凸部の先端面と対向する位置に間隔を空けて設けられ、取り付け時における第２の部材を支持可能な支持部と、前記庇部と前記係合突部と前記支持部とにより係合空間の一部が区画されて前記爪部を収容可能な収容部と、を備え、
前記位置決め穴は、当該位置決め穴の入口側から奥側に向かって次第に内径が小さくなるテーパー空部と、当該テーパー空部と位置決め穴の奥側で連続して内径が一定なストレート空部と、を有し、
前記爪部の前記基部からの突出量Ｐ２は、前記係合凸部の前記庇部からの突出量Ｐ１より小さく、
当該爪部の厚みＷ２は、前記収容部の同方向の幅Ｗ１より小さく、
前記基部の厚みＴ２は、前記係合凸部と前記支持部との間隔Ｔ１よりも小さく設定されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記爪部が前記収容空部内に収容され、且つ、前記嵌合凸部の先端部が前記テーパー空部の内周面であるテーパー面に接触する状態で、前記爪部が前記係合凸部に係合せず、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触せず、
前記嵌合凸部の前記位置決め穴の内周面との当接点が、テーパー面から前記ストレート空部の内周面であるストレート面に移動した状態で、前記嵌合凸部と前記爪部とが係合し、且つ、前記接続凸部が前記封止部材の当接部に接触するように各部の寸法が定められたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５６８１５（Ｐ２０１１−１５６８１５Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１９７２（Ｐ２０１０−２１９７２）
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【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２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月３日（２０１０．２．３）
【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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