JPH1024600A - インクジェットヘッド接続ユニット及びインクジェットカートリッジ及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘッド部材を構成する基板を他の部材に接着す
ることにより、インク供給路が形成されるインクジェッ
トヘッド接続ユニットにおいて、インク吐出不良のな
い、またインク漏れの生じない信頼性の高い、製造の容
易なインクジェットヘッド接続ユニットを提供する。 【解決手段】ヘッド部材と、ヘッド部材２１０にインク
を供給するための供給口２５７と接着剤が充填される凹
部２４３が底部に形成された開口部２４１を備えたケー
ス部材２４０とを有し、ケース部材２４０とヘッド部材
２１０が結合された際に、ヘッド部材２１０とケース部
材２４０とを接合する接着剤が充填される空間２４８
が、結合されたケース内に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッドからインクを噴射して被記録部材に記録を行うイン
クジェットプリンタに関し、特にインクジェットヘッド
にインクを供給するためのインク供給路を接続するため
のインクジェットヘッド接続ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェットヘッドをインク供
給路に連通させる方法として、インクジェットヘッドを
構成する基板と、供給路を構成する部材とを接着剤を用
いて接合し、インク供給路を形成し、インクジェットヘ
ッドにインクを供給する方法が用いられている。

【０００３】例えば、実開平４−１０７０４３号には、
開口を有するガラスまたはセラミックの基板を、溝及び
開口を有するプラスチックの背板の凹所に接着剤を用い
て接着することにより、噴出機構（インクに推進力を与
えるための機構）にインクを供給するインク供給路が構
成される例が開示されている。

【０００４】この基板の表面には、複数の薄膜熱インク
ジェット抵抗が形成され、該インクジェット抵抗部分へ
の供給口が、基板を貫通して開口されている。また、背
板の凹所には、基板の供給口に対応する位置に溝が設け
られ、更に、該溝と弾性体のインク溜めに連通するよう
に、背板にも開口が設けられている。そして、基板と背
板を接着することにより、インク溜めからインクジェッ
ト抵抗部分にインクを供給する毛細管供給路が形成され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の従来技
術では、次のような問題があった。

【０００６】適切な量の接着剤を薄く均一にインクジェ
ットヘッドを構成する基板もしくは背板に塗布するのが
困難であり、 特に、接着剤塗布量が多い場合、接着剤
がインク流路へ流れ込んで毛細管供給路を塞ぎ、吐出機
構へのインク供給を阻害し、その結果、インク滴の吐出
が行われなくなるおそれがあった。逆に、接着剤の塗布
量が少ない場合、接合面に隙間が生じ、その隙間からイ
ンク漏れが発生するという機能的な問題が潜在してい
た。

【０００７】また、インクジェットの組立の過程で、接
着剤が塗布された面が露出するため、埃等が接着面に付
着し、前述したように接合面に隙間が生じるおそれがあ
った。更に、接着剤が塗布された面に、吐出機構が形成
された基板を接着するため、背板に対して正確に位置を
決めて、基板を貼着することも難しかった。

【０００８】本発明はこのような欠点を解決するために
なされたものであり、その目的は、インクジェットヘッ
ドを構成する基板を他の部材に接着することにより、該
インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給路
が形成されるインクジェットヘッド接続ユニットにおい
て、インク吐出不良のない、またインク漏れの生じない
信頼性の高いインクジェットヘッド接続ユニット、もし
くはインクジェットカートリッジを提供することにあ
る。

【０００９】更に、容易に製造可能であり、安価で品質
の高いインクジェットヘッド接続ユニットを得ることを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るインクジ
ェットヘッド接続ユニットは、記録内容に応じてインク
滴を吐出するインクジェットヘッドと該インクジェット
ヘッドにインクを供給するためのインク供給路を接続す
るためのインクジェットヘッド接続ユニットにおいて、
インク滴を吐出するノズルが形成された第１の面と、該
ノズルにインクを供給するための取込口が形成された第
２の面とを備えたヘッド部材と、前記ヘッド部材にイン
クを供給するための供給口が形成されたケース部材とを
有し、前記ヘッド部材を前記ケース部材に、前記取込口
と前記供給口が連通する所定の位置に合わせた際に、前
記ヘッド部材と前記ケース部材の間に接着剤を充填する
ための空間を形成するための凹部と、前記空間に連通す
る孔が、少なくとも前記ヘッド部材もしくは、前記ケー
ス部材の一方に設けられていることを特徴とする。

【００１１】このように、インクジェットヘッド接続ユ
ニットを構成することにより、インクジェットヘッドを
ケース部材に位置決めした状態で、例えば、注射針を用
いて、接着剤を孔から注入すれば、まず、接着剤はヘッ
ド部材とケース部材間に意図的に形成された空間に充填
され、その後、ヘッド部材とケース部材との間の隙間に
まで良好にまわり込み、ヘッド部材とケース部材を結ぶ
インク供給路は外界から遮断される。故に、接着剤は外
部からケース内部に注入され、組立の過程で接着剤が外
部へ露出することがないため、非常に容易に、組立を行
うことができる。また、接着剤を用いて組み立てる際に
従来常に問題となった接着面への埃等の付着によって生
じていた接着不良等の問題も、本発明によれば皆無であ
る。

【００１２】また、請求項２に記載されるように、 請
求項１記載のインクジェットヘッド接続ユニットにおい
て、前記ケース部材に、開口部を設け、該開口部の底部
に前記供給口を形成してもよい。この開口部にヘッド部
材の第２面を合わせることで、ケース部材に対して、ヘ
ッド部材の位置決めがなされ、その後、ケース部材とヘ
ッド部材間に形成された空間に接着剤を充填することに
より、これらを固定するため、従来の方法に比べ、ケー
スに対するノズルの位置精度も向上する。

【００１３】請求項６に記載される発明は、記録内容に
応じてインク滴を吐出するインクジェットヘッドと該イ
ンクジェットヘッドにインクを供給するためのインク供
給路を接続するためのインクジェットヘッド接続ユニッ
トにおいて、インク滴を吐出するノズルが形成された第
１の面と、該ノズルにインクを供給するための取込口が
形成された第２の面とを有するヘッド部材と、該ヘッド
部材にインクを供給するための供給口が底部に形成され
た開口部を備えた第１のケース部材と、前記ヘッド部材
の側面を挟持する第２のケース部材とを有し、前記第２
のケース部材に挟持されたヘッド部材を、前記第１のケ
ース部材に、前記取込口と前記供給口が連通する所定の
位置に合わせた際に、前記第１のケース部材と前記第２
のケース部材の間に接着剤を充填するための空間を形成
するための凹部と、前記空間に連通する孔が、少なくと
も前記第１のケース部材もしくは、前記第２のケース部
材の一方に設けられていることを特徴とする。このよう
に、ヘッド部材の側面が、第２のケース部材によって挟
持されるため、図５に示すように、扁平した立方体上の
基板の端面にノズルが設けられた形状のヘッド部材であ
っても、ノズルの位置をケースに対して正確に設置する
ことができる。

【００１４】また、本発明のインクジェット接続ユニッ
トは、請求項１０もしくは、請求項１５に記載されるよ
うに、インクジェットヘッドに供給するためのインクを
保持するインク保持手段を内包するインクジェットカー
トリッジに用いてもよく、これにより、組立が容易なイ
ンクジェットカートリッジを提供できる。

【００１５】請求項３、請求項７、請求項１２及び請求
項１６に記載されるように、本発明に適用される接着剤
の硬化後のヤング率は、１Ｎ／ｍ²以上、３５．３×１
０⁵Ｎ／ｍ²以下であることが好ましい。

【００１６】一般に、ヘッド部材には、微細な加工が必
要なため、ガラス、シリコン等が用いられ、ケース部材
には、プラスティック等の樹脂が多用される。これらの
熱膨張係数は、互いに異なるため、環境温度の変化によ
っては、接合箇所に応力が発生する。故に、このように
発生した応力をある程度吸収できる弾性力のある接着剤
を用いることが望ましく、即ち、硬化後のヤング率が、
３５．３×１０⁵Ｎ／ｍ²以下の接着剤を用いるべきであ
る。また、硬化後の接着剤が柔らかすぎると、ノズルの
位置がずれるおそれがあるため、硬化後のヤング率が、
１Ｎ／ｍ²以上であることが望ましい。

【００１７】このように、本発明によれば、インク漏れ
のない、インク供給路を閉塞するおそれのない、強固な
接着接合をヘッド部材、ケース部材間に施すことがで
き、組立自体も非常に容易であり、作業性もよく、イン
クジェット接続ユニットもしくは、インクジェットカー
トリッジを安価に組み立てることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施形態〕図１から図６を用いて、本発明の一
実施形態におけるインクジェットヘッド接続ユニットの
詳細を説明する。尚、本実施形態では、インクジェット
カートリッジを例にとり説明するが、本発明は、カート
リッジタイプに限定されるものでなく、インクジェット
ヘッドにインクを供給するいかなるインクジェットヘッ
ド接続ユニットにも適応可能である。

【００１９】図１は本発明の第１の実施形態におけるイ
ンクジェットカートリッジの構成を示す分解斜視図であ
り、図２は、同じくインクジェットカートリッジのノズ
ル側からみた正面図であり、図３は、同じくインクカー
トリッジの一部であるインクジェットヘッド接続ユニッ
トの断面図（図２のＡ−Ａ部分断面図）である。

【００２０】第１のケース部材４０（以下便宜上ヘッド
ケースと呼ぶ）、第２のケース部材３０（以下ノズルケ
ース３０と呼ぶ）とヘッド部材１０とからなるインクジ
ェットヘッド接続ユニットと、インク袋５０及びインク
ケース６０とからなるインク供給部とから構成されてい
る。

【００２１】ノズルケース３０はＡＳ，ＡＢＳ、ＰＳＦ
（ポリサルフォン）等の樹脂部材から構成されており中
央部には、ヘッド部材１０が装着されたとき、そのノズ
ル４が現れる開口部３１ａを備えたノズルプレート部３
１が設けられ、その周辺部分にはインク止め溝３２が設
けられている。このインク止め溝３２は、ノズルの目詰
まり、インク流路内の気泡の発生等による吐出不良発生
時に回復処理動作（例えば、外部からインク袋５０を押
圧することで増粘したインク、気泡を排出する動作（プ
ライミングともいう））でノズルより排出されたインク
をその表面張力により止めておくようにしたものであ
り、この溝の内側にはそのときに排出されたインクが表
面張力をもった状態で保持される。そして、使用者は、
この排出されたインクの量を観察することによって、プ
ライミングを行う。即ち、溝の内側一杯にインクが排出
されたとき適量なプライミングが行われるように、溝の
内側の面積が予め設定されている。

【００２２】ノズルケース３０の背面の開口部外周に
は、後述する接着剤溝を形成するための突起壁３６が形
成されている。また、ノズルケース３０の背面には、ヘ
ッドケースと結合するためのピン３３が２個設けられて
いる。ノズルケース３０の正面の下部には接着剤注入口
３４（図２に図示）が設けられ、その接着剤注入口３４
は後述する接着剤溝に連通している。ヘッドケース４０
はＰＳＦ（ポリサルフォン）、ＰＣ（ポリカーボネイ
ト）、ＡＢＳ等の透明部材から構成されており、そのノ
ズルケース３０と対向する側には係合穴４３が形成され
ており、これにノズルケースのピン３３が圧入され、ノ
ズルケース３０とヘッドケース４０とが結合される。ま
た、ヘッドケース４０の正面のほぼ中央には、ノズルケ
ースの突起壁３６が挿入される開口部４１が形成されて
おり、その開口部の中央にはノズルケースの開口部３１
ａと同様な形状の開口部４２（図３に図示）が設けられ
ている。この開口部４２には、ヘッド部材１０のインク
取込口２７側が収納される。

【００２３】ヘッド部材１０の一方の端部にはノズル４
が形成され、他方の端部にはインク取込口２７が形成さ
れている。そして、ヘッド部材１０及びヘッド部材内に
列状に配置された圧力発生素子に信号を送出するための
ヘッドＦＰＣ１０１（フレキシブル・プリント・サーキ
ット）は、ヘッドケース４０の溝４９に挿入され、ＦＰ
Ｃの端子部１０２は、インクケース６０の下面に固着さ
れる。インクカートリッジがキャリッジ（不図示）に装
着されたとき、キャリッジに設けられている端子とＦＰ
Ｃの端子１０２は、電気的に接続される。

【００２４】このようにヘッド部材１０が収納されたヘ
ッドケース４０に、蓋をするように、ノズルケース３０
が結合される。ノズルケース３０の突起壁３６の内側に
は、ヘッド部材を挟み込む一対の爪３７が設けられてお
り、これらは、ケースの結合に際し、ヘッド部材１０を
ヘッドケース４０の開口部４２の底面に押しつけるよう
に作用する。これにより、ヘッド部材１０のインク取込
口２７側の面が、ヘッドケース４０の開口部４２の底面
に密着し、かつ、ヘッド部材１０のインク取込口２７と
ヘッドケース４０のインク供給口５７と連通した状態
で、ケース内部にヘッド部材１０が支持される。また、
爪３７は、ケースに対して、ヘッド部材１０の位置を決
める機能も有している。

【００２５】図３に示すように、結合されたケース内部
には、ヘッドケースの開口部４１とノズルケースの突起
壁３６によりヘッド部材１０のインク供給口２７にほど
近い外周部の一周にわたり帯状に空間（接着剤溝４８）
が形成される。

【００２６】ノズルケース３０には、接着剤注入口３４
と、注入管３５が設けられており、この接着剤溝４８に
は、注入管３５を介して、接着剤注入口３４から、例え
ば、注射針が装着されたディスペンサーを用いて注入さ
れた接着剤が充填される。これにより、ヘッド部材１０
のインク供給口２７の周囲が接着剤で封止され、ヘッド
部材１０がケースに固着される。

【００２７】図４は、接着剤溝４８に接着剤が充填され
た状態を示す説明図である。

【００２８】接着剤が充填される接着剤溝４８の領域
は、図４に示す斜線部分であり、ヘッド部材１０の外周
をとりまくように充填される。接着剤溝４８に充填され
た接着剤は毛細管力によりヘッド部材１０とヘッドケー
ス４０の隙間に導かれ、均一に浸透する。

【００２９】しかしながら、前述したように、インク取
込口２７とインク供給口５７と連通した状態で、ヘッド
部材１０のインク取込口２７側の面が、ヘッドケース４
０の開口部４２の底面に密着するように、ヘッド部材１
０は、爪３７により支持されているため、接着剤は、こ
れらの面の間に僅かに生じる隙間に浸透するのみで、イ
ンク取込口２７とインク供給口５７内に浸透することは
ない。

【００３０】インクジェットヘッド接続ユニットは、こ
のように接合され、インク供給部からノズルまで完全な
連通状態が得られる。即ち、ヘッドケース４０の背面に
形成されているインク供給管４７から供給されたインク
が、ヘッドケース４０のケースリザーバ５６を経て、他
に漏れることなく、また、はみ出した接着剤等に妨害さ
れることなく、ヘッド部材１０のインク取込口２７へ供
給され、ヘッド内部の圧力発生手段を駆動することによ
りノズル４からインク液滴１０４として吐出される。

【００３１】このように構成された本発明のインクジェ
ットヘッド接続ユニットは、接着剤を１ヶ所の注入口か
ら一定量注入するだけで良好なヘッド部材とヘッド部材
を保持しインクを供給するヘッドケースとの接合が得ら
る。それにより、インク漏れのない、強固で安定な接着
接合が達成される。ただし、接着剤の注入口は１ヶ所に
限定するものではなく、接着剤溝の長さや形状等の条件
に合わせ、最適な数に設定してよい。

【００３２】ヘッドケースの正面の上部にはインク注入
口４４が設けられ、インク注入時以外には栓４７が圧入
されている。この栓４７は圧入した際にごみが出ないよ
うように配慮されており、例えばナイロン部材等から構
成されているが、ポリイミド等の軟らかい樹脂又は金属
球のようなものでもよい。ヘッドケースの背面にはイン
ク供給管４７（図３に図示）が形成されており、その入
口にはフィルタ５５（図３に図示）が熱溶着されてい
る。また、ヘッドケースの背面にはインクケース６０と
結合するためのピン４５が複数個設けられている。

【００３３】インク袋５０はその材質は例えばブチルゴ
ムからなり、先端部は図示のように円形の開口部５１か
らなり、開口部５１の縁はパッキン部５２が設けられて
いる。このパッキン５２は、ヘッドケース４０とインク
ケース６０とのよって挟持されてシール構造を形成す
る。

【００３４】印字動作を行っていない待機時や、プリン
タから取り外されて放置された状態にあるインクカート
リッジのノズル４から、インクが漏出することを防止す
るために、インクカートリッジ内に構成されるインク経
路内にヘッド部材１０からインクを戻す方向に働く圧力
（負圧）を常に与える必要がある。本実施形態ではイン
ク袋５０のバネ特性（形状回復性）により負圧を得てい
る。

【００３５】インクケース６０はヘッドケース４０と同
様に、ＰＳＦ（ポリサルフォン）、ＰＣ（ポリカーボネ
イト）、ＡＢＳ等の透明部材から構成されており、その
ヘッドケース４０に対向する側には開口部６１が形成さ
れており、それにはインク袋５０が収納される。また、
係合穴６２が形成されており、これにはヘッドケースの
ピン４５が圧入して固定されて、ヘッドケース４０とイ
ンクケース６０とが結合される。

【００３６】以下、図５及び図６を用いて、本発明に適
用されるヘッド部材の一例を詳細に説明する。

【００３７】図５は、本実施形態のインクジェットヘッ
ド接続ユニットによりインク供給手段と接続されるヘッ
ドジェットヘッド全体の斜視図である。図６はヘッド部
材のインク流路部の断面側面図である。

【００３８】本発明のヘッド部材１０は次に詳述する構
造を持つ３枚の基板１、基板２、基板３を重ねて接合し
た積層構造となっている。

【００３９】中間の第１の基板１は、シリコン基板であ
り、上面に第３の基板３が接合されることにより複数の
ノズル４と、底壁を振動板５とする圧力発生部である吐
出室６と、吐出室６の後部に設けられるオリフィス７
と、各々の吐出室６にインクを供給するためインク供給
部であるリザーバ８と、リザーバ８の後部に設けられた
インク取込口２７を構成することになる溝を有する。

【００４０】第１の基板１の下面に接合される下側の第
２の基板にはホウ珪酸系ガラスを使用し、第１の基板１
の振動板５の下部に電極を装着するための振動室９を構
成することになる凹部１５が設けられている。この凹部
１５の底面には、第２の基板２が接合されたときに、第
２の基板２上の振動板５に対向する各々の位置に、ＩＴ
Ｏ導電膜がスパッタされ、個別電極２１が形成されてい
る。個別電極２１はリード部２２及び端子部２３につな
がっている。

【００４１】第１の基板１の上面に接合される上面の第
３の基板３は、第２の基板２と同じくホウ珪酸ガラスを
用いている。この第３の基板３の接合によって、ノズル
４、吐出室６、オリフィス７、リザーバ８及びインク取
込口２７が構成される。

【００４２】このように組み立てられたヘッド部材１０
は、更にインクジェットカートリッジとして組み立てた
後、図６に説明されるように、共通電極１７と個別電極
２１間にヘッドＦＰＣ１０１を介して、駆動回路８０に
接続される。インク１０３はインク供給口２７を経て第
１の基板１に内部に供給され、リザーバ８、吐出室６等
を満たしている。

【００４３】駆動回路８０により、共通電極１７、個別
電極２１間に電圧が印加されると、所定の空隙を以て対
向する振動板５及び個別電極２１からなる静電アクチュ
エータに充電が行われ、ここに発生する静電気力によっ
て、振動板５は、個別電極２１側に撓む。これにより、
吐出室６内の圧力が低下し、リザーバ８から吐出室６内
にインクが引き込まれる。その後、充電を停止し、静電
アクチュエータに蓄えられた電荷を急激に放電すると、
振動板自体の弾性力で振動板５は、元の形状に復元す
る。この時、吐出室６内の圧力が急激に上昇し、ノズル
４よりインク液滴１０４が吐出され、記録紙１０５上に
印字が行われる。

【００４４】〔第２の実施形態〕図７から図９を用い
て、本発明のインクジェットヘッド接続ユニットの第２
の実施形態について、インクジェットカートリッジを例
にとり、説明する。

【００４５】図７は第２の実施形態におけるインクジェ
ットカートリッジの構成を示す分解斜視図であり、図８
は、同じくインクカートリッジの一部であるインクジェ
ットヘッド接続ユニットの部分断面図である。

【００４６】ケース部材２４０（以下単にヘッドケース
と呼ぶ）とヘッド部材２１０とからなるインクジェット
ヘッド接続ユニットと、インク袋５０及びインクケース
６０とからなるインク供給部とから構成されている。

【００４７】ヘッドケース２４０はＰＳＦ（ポリサルフ
ォン）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＡＢＳ等の透明部
材から構成されており、その正面のほぼ中央には、ヘッ
ド部材が挿入される開口部２４１が形成されており、そ
の開口部の底部には後述する接着剤を充填する空間を形
成するための凹部２４３とヘッド部材へインクを供給す
るためのインク供給口２５７が設けられいる。また、ヘ
ッドケース２４０の背面のには接着剤注入口２３４が設
けられ、その接着剤注入口２３４は接着剤を充填する凹
部２４３に連通している。また、ヘッドケース２４０の
開口部２４１の内側には、ヘッド部材を挟み込む爪２３
７が設けられており、これらは、ヘッド挿入に際し、ケ
ースに対して、ヘッド部材２１０の位置を決め、ヘッド
部材２１０をケース内部に支持する機能を有している。

【００４８】本実施形態に適用されるヘッド部材２１０
は次に詳述する構造を持つ３枚の基板１、基板２、基板
３を重ねて接合した積層構造となっている。

【００４９】中間の第１の基板２０１は、シリコン基板
であり、上面に第３の基板２０３が接合されることによ
り底壁を振動板２０５とする圧力発生部である吐出室２
０６と、吐出室２０６の後部に設けられるオリフィス２
０７と、各々の吐出室２０６にインクを供給するためイ
ンク供給部であるリザーバ２０８とを構成することにな
る溝を有する。

【００５０】第１の基板２０１の下面に接合される下側
の第２の基板にはホウ珪酸系ガラスを使用し、第１の基
板２０１のリザーバ２０８へインクを供給するインク取
込口３２７が設けられている。また、振動板２０５は圧
力発生手段であり、図５及び図６で示したインクジェッ
トヘッドの例と同様な原理により、後述するノズル２０
４よりインク液滴２１４が吐出される。

【００５１】第１の基板２０１の上面に接合される上面
の第３の基板２０３（ノズルプレート）は、第１の基板
２０１と同じくシリコン基板を用い、インクを吐出する
ためのノズル２０４を有する。

【００５２】このように、本実施形態のヘッド部材２１
０の表面にはノズル２０４が形成され、裏面にはインク
取込口２２７が形成されている。第２の実施形態は、基
板表面にノズルを形成したいわゆるフェースエジェクシ
ョンタイプのヘッド部材に適したもので、この点で、端
面にノズルを形成したいわゆるエッジエジェクションタ
イプのヘッド部材に適用した第１の実施形態と異なる。

【００５３】ヘッド部材２１０及びヘッド部材内に列状
に配置された圧力発生素子に信号を送出するためのヘッ
ドＦＰＣ２１１の端子部２１２は、インクケース６０の
下面に固着される。インクカートリッジがキャリッジ
（不図示）に装着されたとき、キャリッジに設けられて
いる端子とＦＰＣの端子２１２は、電気的に接続され
る。 図８に示すように、ヘッドが挿入されたケース内
部には、ヘッドケース２４０の開口部２４１の底部に設
けられた凹部２４３とヘッド部材２１０の裏面によりヘ
ッドケース２４０のインク供給口２５７にほど近い外周
部の一周にわたり帯状に空間（接着剤溝２４８）が形成
される。

【００５４】ヘッドケース２４０には、接着剤注入口２
３４と、注入管２３５が設けられており、この接着剤溝
２４８には、注入管２３５を介して、接着剤注入口２３
４から、例えば、注射針が装着されたディスペンサーを
用いて、接着剤が注入・充填される。これにより、ヘッ
ドケース２４０のインク供給口２５７の周囲が接着剤で
封止され、ヘッド部材２１０がケース２４０に固着され
る。

【００５５】図９は、接着剤溝２４８に接着剤が充填さ
れた状態を示すノズル方向からみた平面図である。

【００５６】接着剤が充填される接着剤溝２４８の領域
は、図９に示す斜線部分であり、ヘッドケース２４０の
インク供給口２５７の外周をとりまくように充填され
る。接着剤溝２４８に充填された接着剤は毛細管力によ
りヘッド部材２１０とヘッドケース２４０の隙間に導か
れ、均一に浸透する。

【００５７】ヘッド挿入時、もしくは接着剤充填時に、
治具（不図示）でヘッドのノズル２０４が形成された面
を適度な圧力で押圧することにより、より確実にヘッド
のインク取込口２２７側の面を、ケースの開口部２４１
の底面に密着させ、接着剤が、インク取込口２２７とイ
ンク供給口２５７内に浸透することを防止することがで
きる。

【００５８】インクジェットヘッド接続ユニットは、こ
のように接合され、インク供給部からノズルまで完全な
連通状態が得られる。即ち、ヘッドケース２４０の背面
に形成されているインク供給管２４７から供給されたイ
ンクが、フィルタ２５５を通過し、インク供給口２５７
を経て、他に漏れることなく、また、はみ出した接着剤
等に妨害されることなく、ヘッド部材２１０のインク取
込口２２７へ供給され、ヘッド内部の圧力発生手段２０
５を駆動することによりノズル２０４からインク液滴２
１４として吐出される。

【００５９】このように構成された本発明のインクジェ
ットヘッド接続ユニットは、接着剤を数ヶ所（本実施形
態では１ヶ所とした）の注入口から一定量注入するだけ
で良好なヘッド部材とヘッド部材を保持しインクを供給
するヘッドケースとの接合が得られる。それにより、イ
ンク漏れのない、強固で安定な接着接合が達成される。

【００６０】〔第３の実施形態〕図１０は、本発明のイ
ンクジェットヘッド接続ユニットの第３の実施形態を示
す部分断面図である。本実施形態のインクジェットヘッ
ド接続ユニットは、図７から図９で示したインクジェッ
トヘッド接続ユニットと同じく、フェイスエジェクショ
ンタイプのヘッド部材に適用したものであるが、接着剤
注入口を、ヘッド部材側に設けたものである。

【００６１】第２の実施形態同様、ヘッド部材２１０
は、３枚の基板３０１、基板３０２、基板３０３を重ね
て接合した積層構造となっているが、ヘッド部材３１０
の端部近傍には、接着剤注入口３３４と、注入管３３５
が設けられている。ヘッド部材３１０が、ヘッドケース
３４０の開口部に挿入されると、ヘッドケース３４０に
設けられた凹部３４３により、接着剤溝３４８が形成さ
れ、接着剤注入口３３４と、注入管３３５が接着剤溝３
４８に連通する。

【００６２】注入管３３５を介して、接着剤注入口３３
４から、接着剤溝３４８に、例えば、注射針が装着され
たディスペンサーを用いて、接着剤が注入・充填され
る。これにより、ヘッドケース３４０のインク供給口３
５７の周囲が接着剤で封止され、ヘッド部材３１０がケ
ースに固着される。

【００６３】本実施形態のインクジェットヘッド接続ユ
ニットは、このように接合され、インク供給部３４７か
らノズル３０４まで完全な連通状態が得られる。尚、そ
の他の構造に関しては、第２の実施形態と同様であるた
め、説明を省略する。

【００６４】ここで、図７から図１０で示した本発明の
インクカートリッジの第２及び第３の実施形態とも、接
着剤溝を形成する凹部をケース部材の開口部の底部の設
けているが、ケース部材の設けることに限定されるもの
ではない。例えば、ヘッド部材のインク取込口が形成さ
れている面に凹部を設けても良い。

【００６５】また、第１乃至第３の実施形態では、イン
ク滴を吐出するための圧力発生手段として、電気信号を
振動板の振動に変換してインク滴を吐出させる電気−機
械変換手段の一種である静電アクチュエータを用いたも
のを例示したが、本発明の主旨を鑑みれば、これに限定
されるものでない。例えば、圧力発生手段として、圧電
素子を用いて電気−機械変換手段を構成しても良いし、
インクに熱を与え、インク内に発生する気泡によりイン
ク滴を吐出するいわゆる電気−熱変換素子を用いても良
い。

【００６６】

【実施例】

〔接着剤の好ましい特性について〕以下に本発明のイン
クジェットヘッド接続ユニットを構成する部材の好まし
い材料及びその線膨張係数を示す。

【００６７】（１）ヘッドケース部材用材料 材料名 線膨張係数（／℃） ＰＳＦ（ポリサルフォン） ５．５×１０-5 ＡＢＳ ８．０×１０-5 （２）ヘッド部材用材料 材料名 線膨張係数（／℃） ホウ珪酸ガラス ３．２５×１０-6 Ｓｉ（シリコン） ２．３３×１０-6 ヘッド部材とヘッドケースの接合を行う場合、インクに
直接接触する部位に接着剤が露出するが、このようにイ
ンクに直接触れる場所に使用する接着剤の特性として
は、耐インク性、ガスバリア性が優れることが求められ
る。このような特性を満たす接着剤として一般的に熱硬
化のエポキシ接着剤が挙げられる。

【００６８】しかしながら、ヘッド部材を構成する部材
にホウ珪酸ガラス等の耐応力の低い材料を使用する場合
には、ケース部材との接合部において熱膨張の差により
ヘッドが応力を受け、ヘッド部材を構成する部材にクラ
ックが発生することがある。

【００６９】上記の材料を用い、更に、例えばシリコー
ン変性樹脂等の硬化後のヤング率が低い接着剤を使用し
た場合、前述のクラック発生という現象は生じない。

【００７０】これは、軟らかい接着剤がヘッド部材とケ
ース部材の熱膨張の差で発生する応力を減少させ、クラ
ック発生を防いでいるためである。詳細な実験の結果、
硬化後のヤング率が３５．３×１０⁵Ｎ／ｍ²（３６．０
kgｆ／mm²）以下の接着剤であれば、ホウ珪酸ガラスを
使用したヘッド部材のおいて、クラック等の現象は発生
しないことがわかった。また、硬化後の接着剤が柔らか
すぎると、組み立て後に、ノズルの位置がずれるおそれ
があるため、硬化後のヤング率が、１Ｎ／ｍ²以上であ
ることが望ましい。

【００７１】

【発明の効果】以上述べたように本発明のインクジェッ
トヘッド接続ユニットによれば、接着剤がインク流路内
部へ流れ込んでインク流路を塞ぎ、ヘッド部材へのイン
クの供給を妨害することで、インク滴の吐出が不能とな
る不具合が生じるおそれがない。

【００７２】また、接着剤の塗布が均一に行われないこ
と、組立の過程で接着剤の塗布面に埃等が付着すること
に起因する接合不良でインク漏れが発生するおそれもな
い。

【００７３】更に、インクジェットヘッド接続ユニット
もしくは、インクジェットカートリッジの組立の過程
で、それらを構成する部材間を接着するための接着面が
外部に露出していないため、非常に組立が容易である。

【００７４】このように、接合が容易で全般的に信頼性
の高いインクジェットヘッド接続ユニット及び該ユニッ
トを備えるインクジェットカートリッジを廉価に作成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットカー
トリッジの構成を示す分解斜視図。

【図２】図１に示すインクジェットカートリッジの正面
図。

【図３】図２に示すインクジェットカートリッジの部分
断面図。

【図４】図１に示すインクジェットカートリッジにおい
て、接着剤溝４８に接着剤が充填された状態を示す説明
図。

【図５】本発明の第１の実施形態におけるヘッド部材の
分解斜視図。

【図６】図５に示すヘッド部材の断面図。

【図７】本発明のインクジェットカートリッジの第２の
実施形態の構成を示す分解斜視図。

【図８】図７に示すインクジェットカートリッジの部分
断面図。

【図９】図７に示すインクジェットカートリッジにおい
て、接着剤溝２４８に接着剤が充填された状態を示す平
面図。

【図１０】本発明のインクジェットカートリッジの第３
の実施形態を示す断面図。

【符号の説明】

４、２０４、３０４ ノズル １０、２１０、３１０ ヘッド部材 ２７、２２７、３２７ インク取込口 ３０ ノズルケース ４０、２４０、３４０ ヘッドケース ４８、２４８、３４８ 接着剤溝 ４９、２１１ ヘッドＦＰＣ ５０ インク袋 ６０ インクケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和彦 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録内容に応じてインク滴を吐出するイ
   ンクジェットヘッドと該インクジェットヘッドにインク
   を供給するためのインク供給路を接続するためのインク
   ジェットヘッド接続ユニットにおいて、 インク滴を吐出するノズルが形成された第１の面と、該
   ノズルにインクを供給するための取込口が形成された第
   ２の面とを備えたヘッド部材と、 前記ヘッド部材にインクを供給するための供給口が形成
   されたケース部材とを有し、 前記ヘッド部材を前記ケース部材に、前記取込口と前記
   供給口が連通する所定の位置に合わせた際に、前記ヘッ
   ド部材と前記ケース部材の間に接着剤を充填するための
   空間を形成するための凹部と、前記空間に連通する孔
   が、少なくとも前記ヘッド部材もしくは、前記ケース部
   材の一方に設けられていることを特徴とするインクジェ
   ットヘッド接続ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１記載のインクジェットヘッド接
   続ユニットにおいて、前記ケース部材には、開口部が設
   けられ、該開口部の底部に前記供給口を形成したことを
   特徴とするインクジェットヘッド接続ユニット。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは請求項２記載のインク
   ジェットヘッド接続ユニットにおいて、前記空間に充填
   される接着剤の硬化後のヤング率が、１Ｎ／ｍ²以上、
   ３５．３×１０⁵Ｎ／ｍ²以下であることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド接続ユニット。
4. 【請求項４】 請求項１もしくは請求項２記載のインク
   ジェットヘッド接続ユニットにおいて、前記ケース部材
   には、前記ヘッド部材の側面を挟持する爪部が設けられ
   ていることを特徴とするインクジェットヘッド接続ユニ
   ット。
5. 【請求項５】 請求項２記載のインクジェットヘッド接
   続ユニットにおいて、前記ケース部材の開口部の大きさ
   が、前記ヘッド部材の第２の面略大であることを特徴と
   するインクジェットヘッド接続ユニット。
6. 【請求項６】 記録内容に応じてインク滴を吐出するイ
   ンクジェットヘッドと該インクジェットヘッドにインク
   を供給するためのインク供給路を接続するためのインク
   ジェットヘッド接続ユニットにおいて、 インク滴を吐出するノズルが形成された第１の面と、該
   ノズルにインクを供給するための取込口が形成された第
   ２の面とを有するヘッド部材と、 該ヘッド部材にインクを供給するための供給口が底部に
   形成された開口部を備えた第１のケース部材と、 前記ヘッド部材の側面を挟持する第２のケース部材とを
   有し、 前記第２のケース部材に挟持されたヘッド部材を、前記
   第１のケース部材に、前記取込口と前記供給口が連通す
   る所定の位置に合わせた際に、前記第１のケース部材と
   前記第２のケース部材の間に接着剤を充填するための空
   間を形成するための凹部と、前記空間に連通する孔が、
   少なくとも前記第１のケース部材もしくは、前記第２の
   ケース部材の一方に設けられていることを特徴とするイ
   ンクジェットヘッド接続ユニット。
7. 【請求項７】 請求項６記載のインクジェットヘッド接
   続ユニットにおいて、前記空間に充填される接着剤の硬
   化後のヤング率が、１Ｎ／ｍ²以上、３５．３×１０⁵Ｎ
   ／ｍ²以下であることを特徴とするインクジェットヘッ
   ド接続ユニット。
8. 【請求項８】 請求項６記載のインクジェットヘッド接
   続ユニットにおいて、前記第２のケース部材には、前記
   ヘッド部材の側面を挟持する爪部が設けられていること
   を特徴とするインクジェットヘッド接続ユニット。
9. 【請求項９】 請求項６記載のインクジェットヘッド接
   続ユニットにおいて、前記第１のケース部材の開口部の
   大きさが、前記ヘッド部材の第２の面略大であることを
   特徴とするインクジェットヘッド接続ユニット。
10. 【請求項１０】 記録内容に応じてインク滴を吐出する
    インクジェットヘッドと該インクジェットヘッドに供給
    するためのインクを保持するインク保持手段を内包する
    インクジェットカートリッジにおいて、 インク滴を吐出するノズルが形成された第１の面と、該
    ノズルにインクを供給するための取込口が形成された第
    ２の面とを備えたヘッド部材と、 前記ヘッド部材にインクを供給するための供給口が形成
    されたケース部材とを有し、前記ヘッド部材を前記ケー
    ス部材に、前記取込口と前記供給口が連通する所定の位
    置に合わせた際に、前記ヘッド部材と前記ケース部材の
    間に接着剤を充填するための空間を形成するための凹部
    と、前記空間に連通する孔が、少なくとも前記ヘッド部
    材もしくは、前記ケース部材の一方に設けられているこ
    とを特徴とするインクジェットカートリッジ。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記ケース部材には開口部が設けら
    れ、該開口部の底部に前記供給口を形成したことを特徴
    とするインクジェットカートリッジ。
12. 【請求項１２】 請求項１０または１１記載のインクジ
    ェットカートリッジにおいて、前記空間に充填される接
    着剤の硬化後のヤング率が、１Ｎ／ｍ²以上、３５．３
    ×１０⁵Ｎ／ｍ²以下であることを特徴とするインクジェ
    ットカートリッジ。
13. 【請求項１３】 請求項１０記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記ケース部材には、前記ヘッド部
    材の側面を挟持する爪部が設けられていることを特徴と
    するインクジェットカートリッジ。
14. 【請求項１４】 請求項１１記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記第１のケース部材の開口部の大
    きさが、前記ヘッド部材の第２の面略大であることを特
    徴とするインクジェットカートリッジ。
15. 【請求項１５】 記録内容に応じてインク滴を吐出する
    インクジェットヘッドと該インクジェットヘッドに供給
    するためのインクを保持するインク保持手段を内包する
    インクジェットカートリッジにおいて、 インク滴を吐出するノズルが形成された第１の面と、該
    ノズルにインクを供給するための取込口が形成された第
    ２の面とを有するヘッド部材と、 該ヘッド部材にインクを供給するための供給口が底部に
    形成された開口部を備えた第１のケース部材と、 前記ヘッド部材の側面を挟持する第２のケース部材とを
    有し、前記第２のケース部材に挟持されたヘッド部材
    を、前記第１のケース部材に、前記取込口と前記供給口
    が連通する所定の位置に合わせた際に、前記第１のケー
    ス部材と前記第２のケース部材の間に接着剤を充填する
    ための空間を形成するための凹部と、前記空間に連通す
    る孔が、少なくとも前記第１のケース部材もしくは、前
    記第２のケース部材の一方に設けられていることを特徴
    とするインクジェットヘッド接続ユニット。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記空間に充填される接着剤の硬化
    後のヤング率が、１Ｎ／ｍ²以上、３５．３×１０⁵Ｎ／
    ｍ²以下であることを特徴とするインクジェットカート
    リッジ。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記第２のケース部材には、前記ヘ
    ッド部材の側面を挟持する爪部が設けられていることを
    特徴とするインクジェットカートリッジ。
18. 【請求項１８】 請求項１６記載のインクジェットカー
    トリッジにおいて、前記第１のケース部材の開口部の大
    きさが、前記ヘッド部材の第２の面略大であることを特
    徴とするインクジェットカートリッジ。
19. 【請求項１９】 請求項１乃至５記載のインクジェット
    ヘッド接続ユニットの組立方法において、前記ヘッド部
    材を前記ケース部材に、前記取込口と前記供給口が連通
    する所定の位置に位置決めし、前記ケース部材に位置決
    めした前記ヘッド部材と、前記ケース部材の間に形成さ
    れた空間に、該空間に連通する孔から接着剤を注入する
    ことを特徴とするインクジェットヘッド接続ユニットの
    組立方法。
20. 【請求項２０】 請求項１９記載のインクジェットヘッ
    ド接続ユニットの組立方法において、前記空間に連通す
    る孔から、注射針を用いて前記接着剤を前記空間に注入
    することを特徴とするインクジェットヘッド接続ユニッ
    トの組立方法。
21. 【請求項２１】 請求項１０乃至１４記載のインクジェ
    ットカートリッジの組立方法において、前記ヘッド部材
    を前記ケース部材に、前記取込口と前記供給口が連通す
    る所定の位置に位置決めし、前記ケース部材に位置決め
    した前記ヘッド部材と、前記ケース部材の間に形成され
    た空間に、該空間に連通する孔から接着剤を注入するこ
    とを特徴とするインクジェットカートリッジの組立方
    法。
22. 【請求項２２】 請求項２１記載のインクジェットカー
    トリッジの組立方法において、前記空間に連通する孔か
    ら、注射針を用いて前記接着剤を前記空間に注入するこ
    とを特徴とするインクジェットカートリッジの組立方
    法。
23. 【請求項２３】 請求項６乃至９記載のインクジェット
    ヘッド接続ユニットの組立方法において、 前記ヘッド部材の第２の面を、前記第１のケース部材の
    開口部に挿入し、 前記第２のケース部材を前記ヘッド部材に外嵌した後、
    前記第２のケース部材を前記第１のケース部材の方向に
    押圧して、前記第１のケース部材に嵌挿し、結合された
    ケース内に形成された空間に、該空間に連通する孔から
    接着剤を注入することを特徴とするインクジェットヘッ
    ド接続ユニットの組立方法。
24. 【請求項２４】 請求項２３記載のインクジェットヘッ
    ド接続ユニットの組立方法において、前記空間に連通す
    る孔から、注射針を用いて前記接着剤を前記空間に注入
    することを特徴とするインクジェットヘッド接続ユニッ
    トの組立方法。
25. 【請求項２５】 請求項１５乃至１８記載のインクジェ
    ットカートリッジの組立方法において、 前記ヘッド部材の第２の面を、前記第１のケース部材の
    開口部に挿入し、 前記第２のケース部材を前記ヘッド部材に外嵌した後、
    前記第２のケース部材を前記第１のケース部材の方向に
    押圧して、前記第１のケース部材に嵌挿し、 結合されたケース内に形成された空間に、該空間に連通
    する孔から接着剤を注入することを特徴とするインクジ
    ェットカートリッジの組立方法。
26. 【請求項２６】 請求項２５記載のインクジェットカー
    トリッジの組立方法において、前記空間に連通する孔か
    ら、注射針を用いて前記接着剤を前記空間に注入するこ
    とを特徴とするインクジェットカートリッジの組立方
    法。