JP2016112708A - シール部材、これを備える液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】寸法変化を抑制してシール性をより確実に確保することが可能なシール部これを備える液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置を提供する。【解決手段】第１の流路を有する第１の部材と第２の流路を有する第２の部材のとの間に配置されるシール部材１９であって、弾性変形可能な第１の素材からなり、第１の流路と第２の流路とを連通させる連通孔２８が形成された連通部４２を少なくとも有する弾性部４３と、第１の素材よりも耐液性が高い第２の素材からなり、少なくとも連通部の流路シール面を露出させた状態で、弾性部を囲む本体部４４と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、流路間を液密に連通させるシール部材、これを備える液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置に関するものである。

液体吐出ヘッドとしては、例えば、インクジェット式記録装置など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があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。

このような液体吐出ヘッドとしては、複数の構成部材を積層して構成されたものがある。このような液体吐出ヘッドは、各構成部材に形成されたインク流路同士を液密に連通させるためのシール部材を有する（例えば、特許文献１参照）。シール部材は、流路の開口周縁に密着することで流路間のシール性（すなわち液密性）を確保するため、一般的にはエラストマー等の弾性を有する素材で形成されている。このようなシール部材は、液体吐出ヘッドには限られず、液体流路を有する部材同士のシールに好適に用いられる。

特開２０１２−２４０２０９号公報

ところで、エラストマーやブチルゴム等のように弾性を持たせるために可塑剤を含む素材のシール部材は、通過する液体の種類（例えば、溶剤系インク）によっては、使用する過程で可塑剤が次第に抜けていき、抜けた部分にインク等が置き換わる。そして、例えば、高温・乾燥下に置かれた際に、シール部に浸透していたインク等が揮発することで、シール部材の寸法が全体的に収縮し、これにより、シール対象の流路に対してシール部材の連通孔がずれる虞があった。その結果、流路を塞いだり、シール性が損なわれて液体が漏出したりする可能性があった。

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、寸法変化を抑制してシール性をより確実に確保することが可能なシール部材、これを備える液体吐出ヘッド、および、液体吐出装置を提供することにある。

［手段１］
本発明のシール部材は、上記目的を達成するために提案されたものであり、第１の流路を有する第１の部材と第２の流路を有する第２の部材のとの間に配置されるシール部であって、
弾性変形可能な第１の素材からなり、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通させる連通孔が形成された連通部を少なくとも有する弾性部と、
前記第１の素材よりも耐液性が高い第２の素材からなり、少なくとも前記連通部の流路シール面を露出させた状態で、前記弾性部を囲む本体部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、使用する液体（連通孔を通過する液体）の種類によらず、シール部材全体の寸法変化が抑えられ、これにより、シール性をより確実に確保することが可能となる。すなわち、液体と接触することで弾性部の素材に含まれる可塑剤が次第に抜けたとしてもその部分がインク等に置き換わり、しかも弾性部の周囲は、耐液性が高い本体部に囲まれているので、この置き換わった液体が弾性部から揮発し難くなっている。仮に、弾性部に含まれている液体が揮発したとしても、弾性部の周囲が本体部によって囲まれていることから、当該弾性部の寸法変化が規制され、これにより、第１の流路および第２の流路に対して連通孔の位置がずれることが防止される。その結果、使用する液体の種類によらず流路間のシール性を高めることが可能となる。

［手段２］
上記手段１の構成において、前記本体部の前記第２の素材は、前記弾性部の前記第１の素材よりも剛性が高い構成を採用することがより望ましい。

この構成によれば、弾性部の寸法変化をより確実に防止することができる。

［手段３］
上記手段２の構成において、前記本体部が、前記弾性部を複数備え、各弾性部を個別に囲む構成を採用することができる。

この構成によれば、本体部が各弾性部をそれぞれ個別に囲むことで、個々の弾性部の寸法変化による連通孔の位置ずれをより効果的に抑制することができる。

［手段４］
上記手段１から手段３の何れかの構成において、シール部材の位置決めの基準となる基準穴を有する基準部を２つ以上備え、
前記基準部は、前記第１の素材により形成されている構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、基準穴が形成された基準部をエラストマー等の弾性を有する第１の素材で形成することにより、例えば、基準部をより硬い素材で形成した場合と比較して、シール部材の配置向きを規定する位置決めピンを基準穴に挿通させてシール部材の位置決めを行う場合において当該基準穴の内周と位置決めピンとが擦れる際に削りカス等の異物が発生しにくくなる。このため、このような異物が流路内に入り込むことが抑制される。

［手段５］
上記手段４の構成において、前記基準穴に位置決めピンが挿入される側である第１面側における前記基準部の外形寸法の少なくとも一部が、前記第１面とは反対側の第２面側における外形寸法よりも大きく設定されている構成を採用することができる。

この構成によれば、基準部の外形寸法が大きく設定された部分が本体部に対して抜け止めとして機能し、本体部から基準部が離脱することが抑制される。

［手段６］
また、上記手段５の構成において、前記基準部は、前記基準穴が開設された基準穴部と、この基準穴部に連続する延在部とを備え、
前記延在部は、前記第１面側に配置されている構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、延在部が、本体部に対し基準部の抜け止めとして機能するため、基準部が本体部から離脱することを抑制することができる。

［手段７］
上記手段４から手段６の何れかの構成において、前記本体部は、基準穴並設方向の一方に偏らせた位置に、シール部材の配置向きを規定する取付基準部が嵌合可能な空部が形成された構成を採用することができる。

この構成によれば、この空部に取付基準部を嵌合させると共に位置決めピンを基準穴に挿通させることで、第１の部材および第２の部材の間においてシール部材を正しい向きで正しい位置に配置することができる。これにより、取り付け作業の効率が向上する。

［手段８］
また、上記手段１から手段７の構成において、前記連通部と前記本体部との境界は、平面視において円形を呈する構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、連通部が、平面視において円形に形成されているので、寸法収縮が生じたとしても、その形状が偏りにくい。このため、弾性部の寸法変化による悪影響をより抑えることができる。

［手段９］
上記手段１から手段８の何れかの構成において、前記弾性部と前記本体部との境界においていずれか一方に嵌合部が、他方に前記嵌合部が嵌合される被嵌合部が形成された構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、嵌合部と被嵌合部との嵌合により、本体部から弾性部が離脱することが抑制される。

［手段１０］
上記手段９の構成において、前記連通部は、前記連通孔の開口周縁部の厚さよりも厚みが薄く、該開口周縁部の周囲を囲繞する肉薄部と、該肉薄部の厚さよりも厚みが厚く、該肉薄部の周囲を囲繞する外周部と、を有し、
前記外周部に前記嵌合部または前記被嵌合部が形成された構成を採用することが望ましい。

この構成によれば、被嵌合部あるいは嵌合部を形成するのに十分な厚みを有する外周部に被嵌合部あるいは嵌合部を形成することで、肉薄部の厚さを薄くすることができる。その分、シール性を確保するための開口周縁部の厚さを薄くすることができるので、弾性部全体の厚さを薄くすることができる。その結果、軽量化および小型化に寄与でき、コストを抑えることができる。

［手段１１］
また、本発明の液体吐出ヘッドは、上記手段１から手段１０の何れかの構成のシール部材と、
第１の流路を有する第１の部材と、
第２の流路を有する第２の部材と、
を備えることを特徴とする。

［手段１２］
さらに、本発明の液体吐出装置は、上記手段１１の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする。

手段１１および手段１２の構成によれば、使用する液体の種類によらず寸法変化が抑えられ、シール性をより確実に確保することが可能なシール部材を備えているので、信頼性が向上する。

プリンターの内部構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドを斜め上方から見た分解斜視図である。 記録ヘッドの要部断面図である。 ケース部材の構成を説明する斜視図である。 シール部材の斜視図である。 シール部材の断面図である。 比較例におけるシール部材の要部断面図である。 ホルダー流路とケース流路とをシールした状態を示すシール部材の連通部近傍の断面図である。 第２の実施形態におけるシール部材の連通部近傍の構成を説明する図である。 第３の実施形態におけるシール部材の連通部近傍の構成を説明する図である。

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、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッド３と称する。）の流路をシールするシール部材１９に本発明を適用した構成を例示する。

まず、液体吐出装置に一種であるプリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録用紙やフィルム等の記録媒体２の表面に対し、液体状のインクを吐出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、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を備えている。また、プリンター１は、記録媒体２を副走査方向に搬送する搬送機構６を備えている。搬送機構６は、プラテンローラーやこれを駆動する駆動モーター等からなる。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、液体供給源としての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。

図２及び図３は、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の断面図である。この記録ヘッド３は、インク導入針１１が複数配設された導入針ホルダー１２（本発明における第１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（本発明における第２の部材の一種）に備えている。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形されており、ベース基板１５と、当該ベース基板１５の下面（ケース部材１７側の面）から突出した複数の流路接続部１６とを備えている。ベース基板１５は、平面視略矩形状の板材であり、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流路１８（本発明における第１の流路の一種）が形成されている。ホルダー流路１８の上流側はベース基板１５の上面に開口して図示しないフィルターを介してインク導入針１１に連通し、下流側は流路接続部１６の先端面（すなわち、後述するシール部材１９のリップ部５５と当接する面）に流出口として開口している。

図３に示すように、導入針ホルダー１２のベース基板１５における一側、具体的には、取り付け状態におけるケース部材１７の支持壁２５（後述）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。本実施形態におけるケース部材１７には、係合部３０が、導入針並設方向において互いに間隔を空けて合計２箇所に形成されており（図４参照）、これらに対応して導入針ホルダー１２には被係合部２９が合計２箇所設けられている。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。嵌合凸部３３の内部には、ネジ穴４８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４８にねじ込まれる（螺合される）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。

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、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とを有する部材である。ホルダー取付部２３は、一側の縁部から上方（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の内面側に、上記の係合部３０が形成されている。ホルダー取付部２３において、支持壁２５とは反対側には、側方（支持壁２５から遠ざかる方）に延出した庇部１７ａが形成されている。この庇部１７ａには、位置決め穴２４が当該庇部１７ａの板厚方向を貫通した状態で開設されている。本実施形態において、位置決め穴２４は、庇部１７ａにおける導入針並設方向に沿って２箇所並べて設けられている。

ケース部材１７の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２１（本発明における第２の流路に相当）が設けられている。このケース流路２１の上流端は、図３に示すように、ホルダー取付部２３の取付面２３ａよりも一段高くなった円筒状の突出部２６の先端面に流入口として開口している。また、ケース流路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、ホルダー流路１８、連通孔２８、及びケース流路２１を通じて共通液室２７側に供給され、この共通液室２７を介して各圧力室に分配される。

ホルダー取付部２３の取付面２３ａには、上記の突出部２６が複数形成されている。本実施形態においては、５つの突出部２６からなる突出部の列が、互い違いとなる形で合計２列並設されている。すなわち、取付面２３ａには合計１０本の突出部２６が設けられている。これらの突出部２６の形成位置は、導入針ホルダー１２に形成されている流路接続部１６の流出口の開口位置にそれぞれ対応している。取付面２３ａには、後述するシール部材１９が配置され、このシール部材１９により、導入針ホルダー１２のホルダー流路１８の流出口とケース流路２１の流入口とが連通孔２８を介して液密に連通される。つまり、シールされる。また、取付面２３ａの庇部１７ａ側の縁部には、一対の位置決めピン３５ａ，３５ｂが互いに突出部並設方向に間隔を空けて立設されている。この位置決めピン３５ａ，３５ｂは、取付面２３ａにシール部材１９を配置する際に当該シール部材１９に設けられた基準穴５１ａ，５１ｂ（後述）にそれぞれ挿通されることで、取付面２３ａ上におけるシール部材１９の取付位置を規定する。さらに、取付面２３ａには、シール部材１９の取付向きを指示するボス３６（本発明における取付基準部に相当）が、位置決めピン３５ａ，３５ｂの一方、例えば、位置決めピン３５ｂ側に偏らせて立設されている。これに対応してシール部材１９には、当該ボス３６が嵌合可能な切欠５２（本発明における空部の一種）が形成されている。この切欠５２にボス３６を嵌合させると共に、位置決めピン３５ａ，３５ｂを基準穴５１ａ，５１ｂに挿通させることで、シール部材１９が取付面２３ａに正しい向きで正しい位置に配置される。すなわち、シール部材１９が取付面２３ａに対して表裏を逆向きに取り付けられる不具合が防止される。これにより、シール部材１９の取り付け作業の効率が向上する。

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、基板取付面３１が設けられ、この基板取付面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。

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に対応する圧力室が形成された圧力室基板や圧力発生源の一種である圧電素子等を積層した状態で備えている。アクチュエーターユニット１３における圧電素子の端子部３７には、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の一端側端子部３４ａが電気的に接続されている。本実施形態における圧電素子は、所謂撓み振動モードの圧電素子であり、この圧電素子を駆動させると、圧力室の容積が変化して圧力室内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル５０ｎからインク滴が吐出される。なお、ノズル５０ｎからインクを吐出させるための圧力発生源としては、例示した圧電素子には限られず、例えば、発熱素子や静電アクチュエーター等の種々の圧力発生源を採用することができる。

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、積層した状態で接着剤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。

上記構成の記録ヘッド３においては、例えば、気泡や増粘したインク等により流路が塞がれる等して、ノズル５０ｎからインクが正常に吐出されない等の不具合が生じた場合、ケース部材１７から導入針ホルダー２１およびシール部材１９を取り外すことにより流路内の洗浄を行うことができる。具体的には、ノズル５０ｎ側から純水等の洗浄液を流し込んで流路内を流通させた後、ケース流路２１の流入口側から排出させることで洗浄が行われる。導入針ホルダー２１をケース部材１７から取り外した状態で洗浄を行うのは、フィルターにより異物がトラップされることを防止するためである。このような構成を採用しているため、この記録ヘッド３では、ケース部材１７のケース流路２１と導入針ホルダー２１のホルダー流路１８とを液密に連通させるシール部材１９が必要となっている。

図５および図６は、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シール部材１９の構成を説明する図である。図５は、シール部材１９の斜視図であり、（ａ）は上面側、（ｂ）は下面側をそれぞれ示している。また、図６は、シール部材１９の断面図であり、（ａ）は図５（ａ）におけるＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図をそれぞれ示している。このシール部材１９は、連通孔２８が開設された連通部４２を有する弾性部４３と、基準穴５１が開設された基準部４５と、これらの弾性部４３および基準部４５を保持する本体部４４とを備えた板状の部材である。弾性部４３および基準部４５は、熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー）や熱硬化性エラストマ―（例えば、ブチルゴム、EPDM（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）等の弾性を有する素材（本発明における第１の素材の一種）から構成されている。これに対し、本体部４４は、例えば変性ＰＰＥ（変性ポリフェニレンエーテル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）等の、弾性部４３等の素材よりも耐液性および剛性が高い素材（本発明における第２の素材の一種）から構成されている。本実施形態においては、本体部４４に対して弾性部４３および基準部４５が、例えば２色成形により一体的に形成されている。なお、シール部材１９の、ホルダー取付部２３の取付面２３ａ側の下面が、本発明における第１面に相当し、導入針ホルダー１２の流路接続部１６側の上面が、本発明における第２面に相当する。

ここで、各素材の耐液性に関し、使用する液体、本実施形態においてはインクに素材を浸漬した際の膨潤時の体積と乾燥時の体積とに基づいて評価することができる。具体的には、例えば室温を６０℃に設定した状態で液体中に７２時間浸漬した後の体積Ｖ１と、それをさらに室温６０℃、湿度を１０％以下に設定した環境下で２４時間放置して乾燥させた後の体積Ｖ２との比率Ｖ２／Ｖ１を求め、このＶ２／Ｖ１が１に近いほど耐液性が高く、１よりも小さいほど耐液性が低いものとする。したがって、本体部４４の素材である変性ポリプロピレンのＶ２／Ｖ１は、弾性部４３および基準部４５の素材であるエラストマーのＶ２／Ｖ１より１に近い値のものとなっている。

本実施形態における弾性部４３は、射出成型時の金型のゲートに対応するゲート部４３ａと、当該ゲート部４３ａから互いに反対方向に延出するブリッジ部４３ｂと、当該ブリッジ部４３ｂのゲート部４３ａとは反対側の端部に設けられた連通部４２と、を有している。すなわち、本実施形態における弾性部４３は、２つの連通部４２をそれぞれ備えている。連通部４２は、平面視で真円状、又は長円状に形成された部分であり、その中心部分に連通孔２８が板厚方向を貫通する状態で形成されている。この連通部２８の上下面が流路をシールするシール面である。図６（ａ）に示すように、連通孔２８の上面側の開口周縁部の周囲には、この開口周縁部の厚さよりも厚さが薄く、該開口周縁部の周囲を囲繞する肉薄部５３が形成されている。この肉薄部５３は、弾性部４３の上面側から下面側に凹んだ部分である。当該肉薄部５３は、流路接続部１６との干渉を避ける逃げとして機能する。このため、連通孔２８の入り口側（すなわち流路接続部１６側）の開口周縁部は、肉薄部５３から隆起したリップ部５５となっている。さらに、肉薄部５３よりも外側には、肉薄部５３の厚さよりも厚みが厚く、該肉薄部５３の周囲を囲繞する、平面視リング状の外周部５４が形成されている。本実施形態において、連通孔２８の開口周縁部の厚さおよび外周部５４における厚さは、本体部４４の厚さに揃えられている。

ゲート部４３ａおよび連通部４２の外周、すなわち、本体部４４との境界に相当する部分には、内側に窪んだ溝状の被嵌合部５７が形成されている。被嵌合部５７は、連通部４２の外周部５４において、ブリッジ部４３ｂとの接続部分以外の外周面の全周に渡って外周部５４の厚さ方向の途中（略中央）に形成されている。同様に、ゲート部４３ａにおいても、ブリッジ部４３ｂとの接続部分以外の外周面に被嵌合部５７が形成されている。被嵌合部５７は、本体部４４の弾性部４３との境界に設けられたフランジ状の嵌合部５８が嵌合する部分である。嵌合部５８と被嵌合部５７との嵌合により、本体部４４から弾性部４３が離脱することが抑制される。なお、ゲート部４３ａおよび連通部４２の外周に嵌合部５８が形成され、本体部４４側に被嵌合部５７が形成される構成とすることも可能である。

ここで、図７に示す比較例のように、連通部４２に外周部５４を設けない構成（換言すると、肉薄部５３を設けない構成）において当該連通部４２の被嵌合部５７（もしくは嵌合部５８）を形成する場合、その分の厚みが必要となるため、弾性部４３全体の厚さが厚くなる。これに対し、被嵌合部５７（或は嵌合部５８）を形成するのに十分な厚みを有する外周部５４に当該被嵌合部５７を形成することで、肉薄部５３の厚さを薄くすることができる。その分、シール性を確保するためのリップ部５５の厚さを薄くすることができるので、弾性部４３全体の厚さを薄くすることができる。その結果、軽量化および小型化に寄与でき、コストを抑えることができる。

本実施形態における基準部４５は、ゲート部４５ａと、当該ゲート部４３ａから側方に延出する（つまり、ゲート部４３ａに連続する）ブリッジ部４５ｂ（本発明における延在部に相当）と、当該ブリッジ部４３ｂのゲート部４３とは反対側の端部に設けられた基準穴部４５ｃと、を有している。基準穴部４５ｃは、略円筒状を呈し、その中心部分に基準穴５１が形成されている。図６（ｂ）に示すように、この基準穴部４５ｃの厚さは、ゲート部４５ａおよび本体部４４の厚さよりも厚くなっており、本体部４４の上面において部分的に突出している。また、基準部４５において、基準穴５１に位置決めピン３５が挿入される側である第１面側の外形寸法の少なくとも一部が、第１面とは反対側の第２面側の外形寸法よりも大きく設定されている。すなわち、本実施形態においては、基準穴部４５ｃの下面側には、円環状のフランジ部６０が形成されており、このフランジ部６０の外径Ｄ１が、基準穴部４５ｃの上面側の外径Ｄ２よりも大きく設定されている。これにより、位置決めピン３５が基準穴５１に挿通（圧入）される際に、上面側の寸法よりも大きく設定されたフランジ部６０が本体部４４に対して抜け止めとして機能し、本体部４４から基準部４５が離脱することが抑制される。

図５に示すように、本実施形態において、対をなす基準部４５の基準穴５１ａ，５１ｂのうちの一方の基準穴５１ａは、位置決めピン３５の外径に揃えられた平面視で真円に形成されている。これに対し、他方の基準穴５１ｂは、位置決め穴同士の並設方向の内法が位置決めピン３５の直径よりも長く設定された長穴に形成されている。すなわち、他方の基準穴５１ｂを長穴とすることにより、ホルダー取付部２３の位置決めピン３５間の距離についての誤差をこの長穴で吸収することができるようになっている。また、基準穴５１が形成された基準部４５をエラストマー等の弾性を有する素材で形成することにより、例えば、基準部４５をより硬い素材で形成した場合と比較して、位置決めピン３５を基準穴５１に挿通させて、当該基準穴５１の内周と位置決めピン３５とが擦れる際に削りカス等の異物が発生しにくくなる。このため、このような異物が流路内に入り込むことが抑制される。

本体部４４は、インク導入針１１の並設方向に長尺に形成されており、複数、本実施形態においては５つの弾性部４３を互いに独立させた状態で有している。より具体的には、本体部４４は、その上面および下面に連通部４２を部分的に露出させた状態、すなわち、連通部４２の流路シール面を露出させた状態で、かつ、各々の弾性部４３の外周を囲む状態でこれらの弾性部４３を保持している。また、本体部４４は、各弾性部４３に干渉しない領域において長尺方向に並ぶ形で一対の基準部４５を、弾性部４３と同様にその外周を囲む状態で保持している。また、本体部４４の長辺の一方には、上述したボス３６が嵌合可能な切欠５２が形成されている。なお、ボス３６が嵌合可能なものであれば切欠に限られず、貫通穴等の空部で構成することも可能である。

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、突出部２６の先端面に開口したケース流路２１と連通孔２８との平面上の位置が合致するようにシール部材１９が位置決めされた状態で配置される。具体的には、シール部材１９の本体部４４の切欠５２にケース部材１８のボス３６を嵌合させると共に、ケース部材１７の位置決めピン３５ａ，３５ｂをそれぞれシール部材１９の基準穴５１ａ，５１ｂに挿通させることで、取付面２３ａに位置決めされた状態でシール部材１９が配置される。次に、ケース部材１７の支持壁２５に設けられた係合部３０に導入針ホルダー１２の被係合部２９が係合された状態で嵌合凸部３３がケース部材１７の位置決め穴２４に嵌入される。すると、図８に示すように、導入針ホルダー１２の流路接続部１６の先端面におけるホルダー流路１８の開口周縁部がシール部材１９における連通部４２の流路シール面におけるリップ部５５に当接すると共に、連通部４２のリップ部５５とは反対側の流路シール面にはケース部材１７の突出部２６におけるケース流路２１の開口周縁部が当接する。嵌合凸部３３が位置決め穴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が庇部１７ａの下方より位置決め穴２４にそれぞれ挿通されてネジ穴４８にねじ込まれる。これにより、流路接続部１６と突出部２６との間に挟まれている連通部４２のリップ部５５が流路接続部１６の先端面により圧縮された状態で導入針ホルダー１２がケース部材１７に固定される。これにより、ホルダー流路１８とケース流路２１とが連通孔２８を介して液密状態で連通される。つまり、シール部材１９により、ホルダー流路１８とケース流路２１とがシールされる。

本発明に係るシール部材１９を採用することにより、使用する液体（連通孔２８を通過する液体）の種類によらず、シール部材１９全体の寸法変化が抑えられ、これにより、シール性をより確実に確保することが可能となる。すなわち、インク等の液体と接触することで弾性部４３の素材であるエラストマーに含まれる可塑剤が次第に抜けたとしてもその部分がインク等に置き換わり、しかも弾性部４３の周囲は、耐液性および剛性が高い本体部４４に囲まれているので、この置き換わったインク等が弾性部４３から揮発し難くなっている。仮に、弾性部４３に含まれている液体が揮発したとしても、弾性部４３の周囲が、寸法変形が生じにくい本体部４４によって囲まれていることから、当該弾性部４３の寸法変化が規制され、これにより、ケース流路２１およびホルダー流路１８に対して連通孔２８の位置がずれることが防止される。その結果、使用する液体の種類によらず流路間のシール性を高めることが可能となる。特に、溶剤系インクのように、弾性部４３に対する攻撃性の強い（弾性部４３の可塑剤が抜けやすい）液体を用いる構成において本発明に係るシール部材は好適である。

また、本実施形態においては、弾性部４３における連通部４２は、平面視において円形または長円形に形成されているので、寸法収縮が生じたとしても、その形状が偏りにくい。このため、弾性部４３の寸法変化による悪影響をより抑えることができる。
さらに、シール部１９が複数の弾性部４３を備え、本体部４４が各弾性部４３をそれぞれ個別に囲むことで、個々の連通部４２の寸法変化による位置ずれをより効果的に抑制することができる。
そして、本発明に係る記録ヘッド３、および、この記録ヘッド３を搭載するプリンター１においては、使用するインクの種類によらず寸法変化が抑えられ、シール性をより確実に確保することが可能なシール部材１９を備えているので、インク漏れや流路のチョークが防止され、信頼性が向上する。

図９は、本発明の第２の実施形態におけるシール部材１９の構成を説明する図であり、（ａ）は弾性部４３近傍の上面図（ホルダー流路１８側）、（ｂ）は弾性部４３近傍の断面図、（ｃ）は弾性部４３近傍の下面図（ケース流路２１側）を示している。上記の第１実施形態においては、シール部材１９における弾性部４３が、２つの連通部４２を有する構成を例示したが、これには限られず、３つ以上の連通部４２を有する構成を採用することもできる。また、本実施形態のように、弾性部４３自体が１つの独立した連通部４２である構成を採用することもできる。この構成において、シール部材１９を本体部４４と弾性部４３の２色成形（射出成形）で形成する場合、各連通部４２にそれぞれゲート部４３ａおよびブリッジ部４３ｂが設けられる。また、例えば、本体部４４を、弾性部４３に対応する部分を空部として形成したステンレス鋼、鉄等の金属製の板材とし、この本体部４４の空部に連通部４２のみからなる弾性部４３を射出成形により形成する構成とすることもできる。このように、弾性部４３自体を１つの独立した連通部４２とすることで、本体部４４が各連通部４２（弾性部４３）をそれぞれ個別に囲むことになり、個々の連通部４２の寸法変化による位置ずれをより効果的に抑制することができる。また、本体部４４を、弾性部４３に対応する部分を空部として形成したステンレス鋼等の金属製の板材とした場合、当該本体部４４の剛性がより高くなるので、弾性部４３の寸法変化をより確実に防止することができる。

図１０は、本発明の第３の実施形態におけるシール部材１９の構成を説明する図であり、（ａ）は弾性部４３近傍の上面図（ホルダー流路１８側）、（ｂ）は弾性部４３近傍の断面図、（ｃ）は弾性部４３近傍の下面図（ケース流路２１側）を示している。なお、ゲート部４３ａの図示は省略している。本実施形態においては、弾性部４３の上面側（ホルダー流路１８側）には各連通部４２がそれぞれ独立した形で形成されているのに対し、弾性部４３の下面側（ケース流路２１側）はフランジ状に広がり、本体部４４の下面全体を覆うように形成されている。すなわち、各連通部４２は、基準部４５も含み、下面側で互いに繋がっている。この構成においては、弾性部４３および基準部４５が本体部４４から外れにくくなり、特に、基準穴５１に位置決めピン３５を挿通する際の離脱をより確実に防止することが可能となる。

また、同様な観点から上記第１の実施形態において、弾性部４３のブリッジ部４３ｂ、および、基準部４５のブリッジ部４５ｂが、下面側（第１面側）に設けられる構成としてもよい。この構成においては、これらのブリッジ部４３ｂ，４５ｂが、本体部４４に対しそれぞれ弾性部４３および基準部４５の抜け止めとして機能するため、弾性部４３および基準部４５が本体部４４から離脱することを抑制することができる。

なお、本体部４４は、弾性部４３の少なくとも連通部４２の上面および下面、すなわち、シールする各流路１８，２１の開口周縁部が当接される部分を露出させていればよく、これ以外の部分を覆う構成であればよい。また、弾性部４３の全周を囲む構成には限られず、弾性部４３の寸法変化を規制して連通孔２８の位置ずれを抑制することができれば、弾性部４３の周面の一部が露出してもよい。さらに、弾性部４３の少なくとも連通部４２の上面および下面のうち少なくとも一方の面の一部が本体部４４によって覆われていれば、他方の面では弾性部４３が露出していてもよい。

そして、以上では、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３の流路をシールするシール部材１９を例に挙げて説明したが、これには限られず、液体流路間のシールを行う各種のシール部にも本発明を適用することができる。また、本発明に係るシール部材は、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吐出ヘッド、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吐出ヘッド、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吐出ヘッド等にも適用することができる。

１…プリンター，３…記録ヘッド，７…インクカートリッジ，１１…インク導入針，１２…導入針ホルダー，１６…流路接続部，１７…ケース部材，１８…ホルダー流路，２１…ケース流路，２６…突出部，２８…連通孔，３５…位置決めピン，３６…ボス，４２…連通部，４３…弾性部，４４…本体部，４５…基準部，５１…基準穴，５２…切欠，５３…肉薄部，５４…外周部，５７…被嵌合部，５８…嵌合部，６０…フランジ部

Claims (12)

1. 第１の流路を有する第１の部材と第２の流路を有する第２の部材のとの間に配置されるシール部材であって、
   弾性変形可能な第１の素材からなり、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通させる連通孔が形成された連通部を少なくとも有する弾性部と、
   前記第１の素材よりも耐液性が高い第２の素材からなり、少なくとも前記連通部の流路シール面を露出させた状態で、前記弾性部を囲む本体部と、
   を備えることを特徴とするシール部材。
2. 前記本体部の前記第２の素材は、前記弾性部の前記第１の素材よりも剛性が高いことを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
3. 前記本体部は、前記弾性部を複数備え、各弾性部を個別に囲むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のシール部材。
4. シール部材の位置決めの基準となる基準穴を有する基準部を２つ以上備え、
   前記基準部は、前記第１の素材により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のシール部材。
5. 前記基準穴に位置決めピンが挿入される側である第１面側における前記基準部の外形寸法の少なくとも一部が、前記第１面とは反対側の第２面側における外形寸法よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項４に記載のシール部材。
6. 前記基準部は、前記基準穴が開設された基準穴部と、この基準穴部に連続する延在部とを備え、
   前記延在部は、前記第１面側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のシール部材。
7. 前記本体部は、基準穴並設方向の一方に偏らせた位置に、シール部材の配置向きを規定する取付基準部が嵌合可能な空部が形成されたことを特徴とする請求項４から請求項６の何れか一項に記載のシール部材。
8. 前記連通部と前記本体部との境界は、平面視において円形を呈することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のシール部材。
9. 前記弾性部と前記本体部との境界においていずれか一方に嵌合部が、他方に前記嵌合部が嵌合される被嵌合部が形成されたことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか一項に記載のシール部材。
10. 前記連通部は、前記連通孔の開口周縁部の厚さよりも厚みが薄く、該開口周縁部の周囲を囲繞する肉薄部と、該肉薄部の厚さよりも厚みが厚く、該肉薄部の周囲を囲繞する外周部と、を有し、
    前記外周部に前記嵌合部または前記被嵌合部が形成されたことを特徴とする請求項９に記載のシール部材。
11. 請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のシール部材と、
    第１の流路を有する第１の部材と、
    第２の流路を有する第２の部材と、
    を備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。
12. 請求項１１に記載の液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする液体吐出装置。

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