特開 2024-139363 液体吐出ヘッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024139363

(43)【公開日】2024-10-09

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 301

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050261

(22)【出願日】2023-03-27

(71)【出願人】

【識別番号】324006865

【氏名又は名称】理想テクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 哲哉

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA19

2C056HA06

2C056HA07

2C056HA16

2C056HA17

2C056HA52

(57)【要約】

【課題】密封した外装カバーを分解可能、且つ、外装カバー内の部品の一部を回収可能な液体吐出ヘッドを提供すること。
【解決手段】液体吐出ヘッドは、第１部品と、第２部品と、第１カバーと、第２カバーと、電熱線と、を備える。第２部品は、前記第１部品に着脱可能に取り付けられる。第１カバーは、前記第２部品を通過可能に開口する端部に形成される、環状の凹部及び前記凹部に挿入できる環状の凸部の一方を有する。第１カバーは、前記第２部品の周囲を覆う。第１カバーは、少なくとも前記端部に形成される前記凹部及び前記凸部の一方が熱可塑性樹脂で形成される。第２カバーは、前記凹部及び前記凸部の他方を有し、前記開口を覆う。第２カバーは、少なくとも前記凹部及び前記凸部の前記他方が熱可塑性樹脂で形成される。電熱線は、前記凹部及び前記凸部の間に設けられる。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部品と、
前記第１部品に着脱可能に取り付けられる第２部品と、
前記第２部品を通過可能に開口する端部に形成される、環状の凹部及び前記凹部に挿入できる環状の凸部の一方を有し、前記第２部品の周囲を覆う、少なくとも前記端部に形成される前記凹部及び前記凸部の一方が熱可塑性樹脂で形成される第１カバーと、
前記凹部及び前記凸部の他方を有し、前記開口を覆う、少なくとも前記凹部及び前記凸部の前記他方が熱可塑性樹脂で形成される第２カバーと、
前記凹部及び前記凸部の間に設けられる電熱線と、
を備える液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記凹部の短手方向の幅は、前記凸部の短手方向の幅よりも大きい、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記凹部及び前記凸部の隙間の容積は、前記凹部及び前記凸部の間に配置される前記電熱線の体積よりも大きい、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記第１カバーは、前記電熱線が配置される第１鍔部を有し、
前記第２カバーは、前記電熱線が配置され、前記第１鍔部と対向する第２鍔部を有し、
前記第１鍔部及び前記第２鍔部は、熱可塑性樹脂で形成される、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

前記第１カバーは、前記第１部品及び前記第２部品の周囲を覆うサイドカバーであり、
前記第２カバーは、前記第１カバーの上方を覆うトップカバーであり、
前記凹部は、前記第１カバーに形成され、
前記凸部は、前記第２カバーに形成される、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、液体吐出ヘッドに関する。

【背景技術】

【0002】

液体吐出ヘッドとして、液体としてインクを吐出するインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、外部からインクが浸入することにより内部構造の部品が腐食等により破損することを回避することが求められる。このため、インクジェットヘッドは、外装カバーを設け、外装カバーに隙間が出てしまうような締結ネジ構造ではなく、外装カバーを接着で密閉し、シールする構造が望ましい。

【0003】

しかし、外装部品を接着した後に、インクを吐出して印字テストを行った場合等において画像不具合が発生した場合や、内部の電気的な接続不良による動作不具合が発生した場合等に、容易に外装部材を分解することが困難である。このため、不良が生じているインクジェットヘッドは、分解して部品交換を行うことができず、異なるインクジェットヘッドに切り替えなければならず、不良が生じているインクジェットヘッドは破棄せざるを得ない。

【0004】

しかしながら、インクジェットヘッドに用いる構造部品には高額部品が含まれているため、製造ラインにおいて、また市場対応においても、インクジェットヘッドの破棄は懸念されている。

【0005】

従って、インクジェットヘッドには、密封可能な外装カバーを分解可能とし、高額となる部品等の一部の部品を回収し、部品の再利用を含むリペアができる構造が望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開2006-256069号公報

【特許文献2】特開平8-67009号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、密封した外装カバーを分解可能、且つ、外装カバー内の部品の一部を回収可能な液体吐出ヘッド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】

【0008】

実施形態の液体吐出ヘッドは、第１部品と、第２部品と、第１カバーと、第２カバーと、電熱線と、を備える。第２部品は、前記第１部品に着脱可能に取り付けられる。第１カバーは、前記第２部品を通過可能に開口する端部に形成される、環状の凹部及び前記凹部に挿入できる環状の凸部の一方を有する。第１カバーは、前記第２部品の周囲を覆う。第１カバーは、少なくとも前記端部に形成される前記凹部及び前記凸部の一方が熱可塑性樹脂で形成される。第２カバーは、前記凹部及び前記凸部の他方を有し、前記開口を覆う。第２カバーは、少なくとも前記凹部及び前記凸部の前記他方が熱可塑性樹脂で形成される。電熱線は、前記凹部及び前記凸部の間に設けられる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る液体吐出ヘッドの構成を示す斜視図。

【図2】同液体吐出ヘッドの構成を、外装カバーを省略して示す斜視図。

【図3】同液体吐出ヘッドの構成を、外装カバーの第１カバー及び第２カバーを分解して示す斜視図。

【図4】同液体吐出ヘッドの構成を示す分解斜視図。

【図5】同外装カバーの構成を概略的に示す斜視図。

【図6】同外装カバーの第１カバーの構成を概略的に示す斜視図。

【図7】同外装カバーの第２カバーの構成を概略的に示す斜視図。

【図8】同外装カバーの要部構成を示す断面図。

【図9】同外装カバーの電熱線の変形例の構成を示す説明図。

【図10】同電熱線の構成の一例を示す説明図。

【図11】同外装カバーを接合する装置の一例を示す説明図。

【図12】同外装カバーの接合の一例を示す説明図。

【図13】実施形態に係る液体吐出記録装置の構成を概略的に示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に、実施形態に係る液体吐出ヘッドであるインクジェットヘッド１及び液体吐出記録装置であるインクジェット記録装置２について、図１乃至図１３を参照して説明する。図１乃至図４は、インクジェットヘッド１の構成を示す斜視図である。図５は、外装カバー１４の構成を概略的に示す斜視図であり、図６は、外装カバー１４の第１カバー１４１の構成を概略的に示す斜視図、図７は、外装カバー１４の第２カバー１４２の構成を概略的に示す斜視図、図８は、外装カバー１４の凹部１４１３、凸部１４２３及び電熱線１４３の構成を示す断面図である。図９は、電熱線１４３の変形例の構成を示す説明図である。図１０は、電熱線１４３の構成の一例を示す説明図である。図１１は、外装カバー１４を接合する装置の一例を示す説明図である。図１２は、外装カバー１４の接合の一例を示す説明図である。図１３は、インクジェット記録装置２の概略構成を示す説明図である。図中矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは互いに直交する３方向をそれぞれ示す。各図において説明のため、適宜構成を拡大、縮小または省略して示す。

【0011】

液体吐出ヘッド１は、例えば、図１３に示す液体吐出記録装置としてのインクジェット記録装置２に設けられるインクジェットヘッドである。液体吐出ヘッド１は、インクジェット記録装置２に設けられた液体収容部としての供給タンク２１３２を含むヘッドユニット２１３０に設けられる。

【0012】

液体吐出ヘッド１は、供給タンク２１３２に貯留された液体としてのインクが供給される。なお、液体吐出ヘッド１は、インクを循環させない非循環型のヘッドであってもよく、また、インクを循環させる循環型のヘッドであってもよい。本実施形態において、液体吐出ヘッド１は、非循環型のヘッドの例を用いて説明する。

【0013】

図１乃至図４に示すように、液体吐出ヘッド１は、ヘッド本体１１と、マニフォールドユニット１２と、回路基板１３と、外装カバー１４と、を備える。例えば、液体吐出ヘッド１は、一対のアクチュエータを有するヘッド本体１１を二組有する、サイドシュータタイプの４列一体構造ヘッドである。

【0014】

ヘッド本体１１は、液体を吐出する。ヘッド本体１１は、例えば、ベースプレートと、枠体と、複数のアクチュエータと、ノズルプレートと、マスクプレートと、を備える。ベースプレートは、例えばセラミックス材料により矩形板状に形成される。

【0015】

ベースプレートは、例えば、一方向（第１方向Ｘ）に長い矩形状に形成される。ベースプレートは、単数の供給口と、単数又は複数の排出口と、を有する。ベースプレートには、一対のアクチュエータが設けられるとともに、アクチュエータを駆動するための配線パターンが形成される。

【0016】

枠体は、ベースプレートの一方の主面に接着剤等により固定される。枠体は、ベースプレートに設けられた供給口、複数の排出口、及び、アクチュエータを囲う。

【0017】

アクチュエータは、一方向に長い板状に形成される。一対のアクチュエータは、ベースプレートの実装面に接着される。具体例として、アクチュエータは、一方向に長い矩形板状の二枚の圧電材料を、互いの分極方向が逆向きとなるように対向して接着することで形成される。ここで、圧電材料は、例えば、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）である。アクチュエータは、例えば熱硬化性を有するエポキシ系接着剤によってベースプレートの実装面に接着される。

【0018】

アクチュエータは、例えば、長手方向に等間隔に配置された複数の圧力室を有する。アクチュエータは、ベースプレート側とは反対の主面側に、アクチュエータの長手方向に複数の溝が形成され、この溝により圧力室が形成される。アクチュエータのベースプレートとは反対側の面は、ノズルプレートに接着される。また、アクチュエータは、複数の圧力室を駆動するための配線パターンが形成される。

【0019】

圧力室は、液体吐出ヘッド１による印字等の動作時に、駆動することで、インクをノズルプレートに形成されたノズルから噴射させる。なお、本実施形態においては、アクチュエータが複数の圧力室を有する例を説明したが、例えば、複数の圧力室と交互に配置されるインクを吐出しない空気室を有する構成であってもよい。

【0020】

ノズルプレートは、板状に形成される。ノズルプレートは、枠体のベースプレートとは反対側の主面に接着剤等により固定される。ノズルプレートには、複数の圧力室と対向する位置に形成された複数のノズルが形成される。複数の圧力室と対向する複数のノズルは、液体吐出ヘッド１による印字等の動作時に、インクを噴射する穴である。

【0021】

マスクプレートは、例えば、ノズルプレートの外面側の主面、ノズルプレートの外周側及び枠体の外周面及びベースプレートの外周面を覆う。また、マスクプレートは、マニフォールドユニット１２の一部を覆う。

【0022】

図２に示すように、マニフォールドユニット１２は、マニフォールド１２１と、天板１２２と、インク供給管１２３と、インク排出管１２４と、を備える。なお、インク供給管１２３、インク排出管１２４の数は適宜設定できる。

【0023】

マニフォールド１２１は、板状又はブロック状に形成される。マニフォールド１２１は、ベースプレートの供給口と連する液体の供給路と、ベースプレートの排出口と連続する液体の排出路を形成する。なお、マニフォールド１２１は、例えば、一対のヘッド本体１１に接続されることから、一対の供給路及び一対の排出路を有する。

【0024】

マニフォールド１２１の一方の主面は、ベースプレートの主面に固定される。また、マニフォールド１２１は、ベースプレートが固定される主面とは反対の主面に、天板１２２が固定される。また、マニフォールド１２１は、インク供給管１２３、インク排出管１２４が例えば、天板１２２を介して固定される。

【0025】

マニフォールド１２１は、例えば、第１マニフォールド１２１３と、第２マニフォールド１２１４と、を備える。マニフォールド１２１は、第１マニフォールド１２１３及び第２マニフォールド１２１４が一体に組み立てられることで形成される。

【0026】

第１マニフォールド１２１３は、矩形板状に形成される。第１マニフォールド１２１３は、例えば、一対の供給路の一部及び一対の排出路の一部を構成する溝及び開口が形成される。供給路及び排出路の一部を構成する溝及び開口は、供給路及び排出路の形状や、他の流体流路の形状に基づいて、配置や大きさ等が適宜設定される。

【0027】

第２マニフォールド１２１４は、矩形板状に形成される。第２マニフォールド１２１４は、例えば、一対の供給路の一部及び一対の排出路の一部を構成する溝及び開口が形成される。供給路及び排出路の一部を構成する溝及び開口は、供給路及び排出路の形状や、他の流体流路の形状に基づいて、配置や大きさ等が適宜設定される。

【0028】

また、第２マニフォールド１２１４は、液体吐出ヘッド１を液体吐出記録装置２内に固定し、ヘッド本体１１の位置を規定するデータムプレートを兼ねる。具体例として、図２に示すように、第２マニフォールド１２１４は、長手方向（第１方向Ｘ）の両端にそれぞれ形成される一対のフランジ部１２１４１を有する。フランジ部１２１４１には、液体吐出ヘッド１の固定及び位置合わせを行うデータム穴１２１４２が形成される。

【0029】

即ち、第２マニフォールド１２１４は、一対のフランジ部１２１４７の分だけ長手方向の長さが第１マニフォールド１２１３よりも長く形成される。そして、一対のフランジ部１２１４１及びデータム穴１２１４２は、液体吐出記録装置２に対する位置合わせ及び液体吐出記録装置２への取り付けに用いられる。

【0030】

このような第１マニフォールド１２１３及び第２マニフォールド１２１４は、一体に接合されることで、供給路及び排出路を形成する。

【0031】

天板１２２は、マニフォールド１２１のベースプレートが設けられる面とは反対の面に設けられる。天板１２２は、インク供給管１２３及びインク排出管１２４をマニフォールド１２１の供給路及び排出路に連通させる開口を有する。

【0032】

インク供給管１２３は、供給路に接続される。インク排出管１２４は、排出路に接続される。本実施形態において液体吐出ヘッド１は、ヘッド本体１１を一対備えることから、インク供給管１２３及びインク排出管１２４は、それぞれ一対設けられる。

【0033】

回路基板１３は、一端がベースプレートの配線パターンを介してアクチュエータの配線パターンに連結される。図２に示すように、回路基板１３は、例えば、ベースプレートを介して各アクチュエータに接続される複数の配線フィルム１３１と、各配線フィルムに搭載されたドライバＩＣと、各アクチュエータに配線フィルムを介して接続された複数のモジュール基板１３２と、各モジュール基板１３２に接続される複数の中継フレキシブルケーブル１３３と、複数の中継フレキシブルケーブル１３３が接続されるインターフェース基板１３４と、を備える。なお、例えば、モジュール基板１３２及び中継フレキシブルケーブル１３３は、アクチュエータと同数、本実施形態においては４つ設けられる。

【0034】

回路基板１３は、ドライバＩＣにより駆動電圧をアクチュエータの配線パターンに印加することでアクチュエータを駆動し、圧力室の容積を増減させて、ノズルから液滴を吐出させる。

【0035】

配線フィルム１３１は、例えば、複数設けられる。配線フィルム１３１は、例えば、ドライバＩＣが実装されたＣＯＦ（Chip on Film）である。ドライバＩＣは、配線フィルム１３１を介して圧力室に形成された配線パターンに電気的に接続される。

【0036】

モジュール基板１３２は、各種電子部品やコネクタが搭載されたＰＷＡ（Printing Wiring Assembly）である。モジュール基板１３２は、中継フレキシブルケーブル１３３が接続されるモジュール基板コネクタ１３２１を有する。モジュール基板コネクタ１３２１は、中継フレキシブルケーブル１３３を着脱可能に形成される。

【0037】

中継フレキシブルケーブル１３３は、少なくとも、モジュール基板１３２のモジュール基板コネクタ１３２１に着脱可能に形成される。中継フレキシブルケーブル１３３は、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）である。

【0038】

インターフェース基板１３４は、例えば、複数の中継フレキシブルケーブル１３３がそれぞれ接続される複数のインターフェース基板コネクタ１３４１、及び、インクジェットヘッド１の外部に配置される機器と接続される接続コネクタ１３４２を有する。インクジェットヘッド１の外部に配置される機器とは、例えば、インクジェットヘッド１が搭載される液体吐出記録装置２の制御部２１１８である。例えば、接続コネクタ１３４２は、制御部２１１８に接続されたケーブルの端子を接続可能に形成される。インターフェース基板コネクタ１３３１は、例えば、中継フレキシブルケーブル１３３と同数設けられる。インターフェース基板コネクタ１３３１は、中継フレキシブルケーブル１３３を着脱可能に形成される。

【0039】

外装カバー１４は、２以上の複数の部品を熱溶着により密封可能に接合し、そして、複数の部品を熱溶解によって分解可能に形成されたカバーである。外装カバー１４は、ヘッド本体１１の一部、マニフォールドユニット１２の一部及び回路基板１３の少なくとも一部を覆う。

【0040】

具体例として、外装カバー１４は、第１カバー１４１と、第２カバー１４２と、電熱線１４３と、を備える。外装カバー１４は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を一体に接合することで、マニフォールドユニット１２の一部、及び、インターフェース基板１３４の接続コネクタ１３４２を除く回路基板１３を覆う。本実施形態の例において、外装カバー１４は、上下方向（Ｚ方向）で第１カバー１４１及び第２カバー１４２が一体に接合及び分離可能に形成される。本実施形態の例において、第１カバー１４１は、少なくとも第１部品及び第２部品としての回路基板１３の側方の周囲を覆うサイドカバーを形成し、第２カバー１４２は、第１カバー１４１の上方に配置されるトップカバーを形成する。

【0041】

第１カバー１４１は、開口１４１５の端面において、第２カバー１４２と当接可能に形成される。第１カバー１４１は、例えば、リペア時において、外装カバー１４以外のインクジェットヘッド１の一部部品を通過可能な開口１４１５を有する。例えば、開口１４１５は、モジュール基板（第１部品）１３２に着脱可能に形成された第２部品としての中継フレキシブルケーブル１３３及びインターフェース基板１３４を取り出し可能な形状に形成される。なお、開口１４１５の開口形状は、リペア時に取り出す構成部品（第２部品）の形状によって適宜設定可能である。なお、本実施形態においては、開口１４１５から取り出しできる第２部品を中継フレキシブルケーブル１３３及びインターフェース基板１３４として説明するが、第２部品はこれらに限定されない。

【0042】

第２カバー１４２は、例えば、部品の一部を外部に露出させる開口１４２５を有する。開口１４２５は、例えば、インターフェース基板１３４の接続コネクタ１３４２を配置し、接続コネクタ１３４２を外部に露出させる。

【0043】

第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、少なくとも互いに当接する部位が、熱可塑性樹脂材料により形成される。換言すると、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、少なくとも、電熱線１４３と対向する部位が、電熱線１４３の発熱によって溶融可能な熱可塑性樹脂材料により形成される。本実施形態において、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、熱可塑性樹脂材料により形成される。また、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の一方は、環状の凸部を有し、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の他方は、環状の凸部が挿入される環状の凹部を有する。なお、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、少なくとも、凸部及び凹部が熱可塑性樹脂材料により形成されていればよい。

【0044】

電熱線１４３は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の凹部及び凸部の対向面の間に設けられる。電熱線１４３は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を接合するときに、通電され、そして、発熱することで、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の対向する部位を溶融し、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を接合する。

【0045】

また、電熱線１４３は、接合された第１カバー１４１及び第２カバー１４２を分解するときに、通電され、そして、発熱することで、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の対向する部位を溶融し、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を分離可能とする。

【0046】

次に、図５乃至図８に示す概略図を用いて、外装カバー１４の要部構成の具体例を説明する。
第１カバー１４１は、熱可塑性樹脂材料により形成される。第１カバー１４１は、例えば、第２カバー１４２と対向する端部に形成された環状の第１端面１４１１と、第２カバー１４２と対向する端部の外周面の少なくとも一箇所に形成される第１鍔部１４１２と、第１端面１４１１及び第１鍔部１４１２に形成された凹部１４１３と、を有する。

【0047】

第１端面１４１１は、環状に形成される。例えば、図６に示すように、第１端面１４１１は、矩形環状に形成される。第１端面１４１１は、開口１４１５の開口端を形成する。

【0048】

第１鍔部１４１２は、例えば、第１カバー１４１の端部の外周面の一箇所又は二箇所に設けられる。図６の例では、第１鍔部１４１２は、第１カバー１４１の端部の外周面の、対象位置の二箇所に設けられる。第１鍔部１４１２は、第１端面１４１１と同一面上の端面を有する。

【0049】

凹部１４１３は、第１端面１４１１の形状に沿って環状に形成される。また、凹部１４１３は、第１端面１４１１に形成される部位と第１鍔部１４１２に形成される部位が連続し、第１鍔部１４１２の側面まで延びる。凹部１４１３の延設方向に直交する短手方向の幅は、電熱線１４３の線径よりも大きい。また、凹部１４１３の延設方向及び幅方向の双方に直交する深さは、電熱線１４３の直径よりも大きい。

【0050】

第２カバー１４２は、熱可塑性樹脂材料により形成される。第２カバー１４２は、例えば、第１カバー１４１と対向する端部に形成される第２端面１４２１と、第１カバー１４１と対向する端部の外周面の第１鍔部１４１２と対向する位置に、第１鍔部１４１２と同数形成される第２鍔部１４２２と、第２端面１４２１及び第２鍔部１４２２に形成された凸部１４２３と、を有する。

【0051】

第２端面１４２１は、環状に形成される。例えば、図７に示すように、第２端面１４２１は、矩形環状に形成される。第２端面１４２１は、例えば、第１端面１４１１と同形状に形成される。

【0052】

第２鍔部１４２２は、例えば、第２カバー１４２の端部の外周面に設けられる。図７の例では、第２鍔部１４２２は、第２カバー１４２の端部の外周面の、対象位置の二箇所に設けられる。第２鍔部１４２２は、第２端面１４２１と同一面上の端面を有する。

【0053】

凸部１４２３は、第２端面１４２１の形状に沿って環状に形成される。また、凸部１４２３は、第２端面１４２１に形成される部位と第２鍔部１４２２に形成される部位が連続し、第２鍔部１４２２の側面まで延びる。凸部１４２３の延設方向に直交する短手方向の幅は、凹部１４１３よりも小さい。また、例えば、凸部１４２３の延設方向及び幅方向の双方に直交する高さは、凹部１４１３の深さと同じであってもよく、また、異なっていても良い。

【0054】

電熱線１４３は、単数又は複数設けられる。例えば、図５及び図１０に示すように、電熱線１４３は、一対設けられる。一対の電熱線１４３は、一端側が一方の第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２に配置され、他端側が他方の第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２に配置される。また、一方の第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２並びに他方の第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２を結ぶ線をＹ方向に沿う中心線としたときに、一対の電熱線１４３の一方は、端面１４１１、１４２１の環状の凹部１４１３及び凸部１４２３の該中心線からＸ方向の一方側に、一対の電熱線１４３の他方は、端面１４１１、１４２１の環状の凹部１４１３及び凸部１４２３の中心線からＸ方向の他方側に配置される。このように、一対の電熱線１４３は、並列に配置される。

【0055】

なお、電熱線１４３は、図９に示す変形例のように単数設けられる構成であってもよい。電熱線１４３を単数とする場合には、第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２は、単数とし、電熱線１４３を第１端面凹部及び凸部に環状に配置するとともに、両端を第１鍔部１４１２及び第２鍔部１４２２に配置する。

【0056】

電熱線１４３は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を形成する熱可塑性樹脂材料の融点以上に加熱可能に形成される。例えば、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を形成する熱可塑性樹脂材料をPPS（ポリフェニレンサルファイド）とすると、PPSの熱変形温度が260℃以上であり、融点が282℃であることから、電熱線１４３は、例えば、350℃～450℃に加熱可能に形成される。なお、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を形成する熱可塑性樹脂材料は、PPSに限定されず、他の熱可塑性樹脂材料であってもよい。なお、熱可塑性樹脂材料は、インク（液体）等の耐薬品性材に耐性を有する樹脂材料としてもよい。熱可塑性樹脂材料の例としては、PPS、PPA（ポリフタルアミド）、POM（ポリアセタール）等が挙げられる。

【0057】

このように構成された外装カバー１４は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の接合部となる凹部１４１３及び凸部１４２３は、電熱線１４３により溶融した樹脂が押し出される体積を考慮した嵌め合い寸法とすることが好ましい。

【0058】

即ち、凹部１４１３及び凸部１４２３は、ボイドが生じることを防止するために、係合時に隙間が生じ、この隙間により生じる空間の容積が、電熱線１４３の体積、即ち、溶融した樹脂の体積よりも大きい寸法に設定する。また、電熱線１４３を過剰に凹部１４１３及び凸部１４２３に食い込ませないように、凹部１４１３の深さ及び凸部１４２３の高さで調整することが好ましい。

【0059】

一例として、凹部１４１３は、深さが１．５ｍｍに設定され、幅が０．８ｍｍに設定される。また、凸部１４２３は、高さが１．５ｍｍに設定され、幅が０．６ｍｍに設定される。また、電熱線１４３の線形は、Φ０．５ｍｍに設定される。このような寸法関係とすることで、凹部１４１３及び凸部１４２３間に配置される電熱線１４３の長さ寸法が１４０ｍｍであるときに、溶融する樹脂の体積（電熱線１４３の体積）ＶＡは２３．６ｍｍ^３となり、凹部１４１３及び凸部１４２３の隙間の容積（逃げの空間の容積）ＶＢは、３６．０ｍｍ^３となる。これにより、ＶＡ＜ＶＢの関係となり、溶融した樹脂材料が外部に押し出されて、漏れることを防止できる。

【0060】

また、電熱線１４３は、線形がΦ０．５ｍｍ、長さ寸法が１４０ｍｍであるときの抵抗値は、図５、図１０に示す並列とすると、ステンレスで０．１８Ω、ニクロムで０．１９Ωとなり、図９に示す直列とすると、ステンレスで０．６３Ω、ニクロムで０．８５Ωとなる。このため、並列の電熱線１４３は直列の電熱線１４３に比べて、抵抗値が小さくなる。よって、並列の場合は、凹部１４１３及び凸部１４２３の樹脂材料を溶融させるために高い電流値を要することになる。また、電熱線１４３は、ステンレスとニクロムとにおいて、抵抗値の差が余り見られない。これらのことから、電熱線１４３の並列及び直列は、これらを考慮して選定してもよい。

【0061】

なお、電熱線１４３の配置や成形等を考慮し、凹部１４１３及び凸部１４２３のコーナー部は、曲率半径が大きいことが好ましく、例えば、凹部１４１３及び凸部１４２３を矩形環状とする場合において、コーナー部は、３ｍｍ以上とすることが好ましい。

【0062】

次に、このような外装カバー１４の接合装置３の例を、図１１及び図１２を用いて説明する。接合装置３は、例えば、台座３０１と、天板３０２と、荷重印加装置３０３と、電源３０４と、可変抵抗器３０５と、電流計３０６と、を備える。台座３０１は、例えば、インクジェットヘッド１の第２カバー１４２を除く構成部品を組み立てた状態で、インクジェットヘッド１を支持可能に形成される。例えば、台座３０１は、第２マニフォールド１２１４を支持可能に形成される。天板３０２は、第２カバー１４２を上方から押圧可能に形成される。荷重印加装置３０３は、天板３０２を押圧することで、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を互いに近接する方向に押圧する。なお、荷重印加装置３０３は、プレス機であってもよく、また、錘であってもよい。

【0063】

このような接合装置３は、可変抵抗器３０５によって電源３０４から所定の電流値を電熱線１４３に流し、電熱線１４３を第１カバー１４１及び第２カバー１４２の熱可塑性樹脂材料の融点より高い温度に発熱させるとともに、荷重印加装置３０３によって第１カバー１４１及び第２カバー１４２を近接する方向に押圧する。これにより、図１２の左図の状態から、第１カバー１４１の凹部１４１３及び第２カバー１４２の凸部１４２３は、電熱線１４３によって溶融し、図１２の右図のように溶融した樹脂材料が凹部１４１３及び凸部１４２３の隙間に移動する。また、図１２の右図に二点鎖線で示すＥのように、電熱線１４３の周囲の凹部１４１３及び凸部１４２３が溶融して、溶融した樹脂材料が溶け込むことから、凹部１４１３及び凸部１４２３は、接合され、第１カバー１４１及び第２カバー１４２が接合される。このとき、凹部１４１３及び凸部１４２３は一体となるため、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の接合部は、密封される。

【0064】

なお、第１カバー１４１及び第２カバー１４２のリペア時（分解時）においては、例えば、天板３０２を第２カバー１４２から離間させた状態で、電熱線１４３を加熱して、電熱線１４３の周囲Ｅが溶融した状態で、第２カバー１４２を第１カバー１４１から離れる方向に移動させることで、第２カバー１４２を第１カバー１４１から分解させることができる。よって、第１カバー１４１の開口１４１５から、第２部品として、中継フレキシブルケーブル１３３及びインターフェース基板１３４を取り外すことで、中継フレキシブルケーブル１３３及びインターフェース基板１３４を再利用することができる。

【0065】

このように構成された液体吐出ヘッド１は、少なくとも凹部１４１３及び凸部１４２３を熱可塑性樹脂材料で形成することで、電熱線１４３により第１カバー１４１及び第２カバー１４２を接合可能、且つ、分離可能に形成される。即ち、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を熱溶着させることで、瞬間的に、第１カバー１４１及び第２カバー１４２を接合できるため、製造工数及び製造時間の削減が可能となる。また、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、定量作業により不良率の削減が可能となることから、歩留まりの改善が可能となる。また、電熱線１４３に再度電流を印加すれば、発熱し、凹部１４１３及び凸部１４２３が熱溶解することから、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、分離可能となることから、リペアや部品の再利用が可能となる。また、第１カバー１４１及び第２カバー１４２の接合及び分離は、電熱線１４３を発熱させる構成でよいことから、接合装置３は、特殊な設備や装置を要さず、簡易的な組立治具で対応できるため、設備コストを削減することができる。

【0066】

また、凹部１４１３及び凸部１４２３は、溶融して一体となり、また、Ｏリング等のパッキンが不要となることから、インクジェットヘッド１で使用するインク等の液体によってパッキンが膨潤する虞もなく、高いシール性を有し、信頼性を向上させることができる。また、接着溶剤等を使用しないことから、接着溶剤等の保持管理が不要となり、管理費の削減も可能となる。また、電熱線１４３によって溶融可能な熱可塑性樹脂材料を第１カバー１４１及び第２カバー１４２に用いることができるため、材料選定の自由度が高く、使用液体に対する耐薬品性を有する材料を用いることも可能となる。

【0067】

また、重力方向で下方となる第１カバー１４１に凹部１４１３を設け、上方となる第２カバー１４２に凸部１４２３を設ける構成とすることで、電熱線１４３は、凹部１４１３内に配置するだけで、所定の位置に案内される。よって、外装カバー１４は、高い組立性を有する。

【0068】

以下、液体吐出ヘッド１を有するインクジェット記録装置２について、図１３を参照して説明する。インクジェット記録装置２は、筐体２１１１と、媒体供給部２１１２と、画像形成部２１１３と、媒体排出部２１１４と、支持装置である搬送装置２１１５と、メンテナンス装置２１１７と、制御部２１１８と、を備える。

【0069】

インクジェット記録装置２は、媒体供給部２１１２から画像形成部２１１３を通って媒体排出部２１１４に至る所定の搬送路２００１に沿って、吐出対象物である記録媒体として例えば用紙Ｐを搬送しながらインク等の液体を吐出することで、用紙Ｐに画像形成処理を行うインクジェットプリンタである。

【0070】

媒体供給部２１１２は複数の給紙カセット２１１２１を備える。画像形成部２１１３は、用紙を支持する支持部２１２０と、支持部２１２０の上方に対向配置された複数のヘッドユニット２１３０と、を備える。媒体排出部２１１４は、排紙トレイ２１１４１を備える。

【0071】

支持部２１２０は、画像形成を行う所定領域にループ状に備えられる搬送ベルト２１２０１と、搬送ベルト２１２０１を裏側から支持する支持プレート２１２０２と、搬送ベルト２１２０１の裏側に備えられた複数のベルトローラ２１２０３と、を備える。

【0072】

ヘッドユニット２１３０は、複数のインクジェットヘッドである液体吐出ヘッド１と、各液体吐出ヘッド１上にそれぞれ搭載された液体タンクとしての複数の供給タンク２１３２と、インクを供給するポンプ２１３４と、液体吐出ヘッド１と供給タンク２１３２とを接続する接続流路２１３５と、を備える。

【0073】

本実施形態において、液体吐出ヘッド１としてシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色の液体吐出ヘッド１と、これらの各色のインクをそれぞれ収容する４色の供給タンク２１３２を備える。供給タンク２１３２は接続流路２１３５によって液体吐出ヘッド１に接続される。

【0074】

ポンプ２１３４は、例えば圧電ポンプで構成される送液ポンプである。ポンプ２１３４は、制御部２１１８に接続され、制御部２１１８により駆動制御される。

【0075】

接続流路２１３５は、液体吐出ヘッド１のインク供給管１２３に接続される供給流路を備える。また、接続流路２１３５は、液体吐出ヘッド１のインク排出管１２４に接続される回収流路を備える。例えば、液体吐出ヘッド１が非循環式であることから、回収回路は、メンテナンス装置２１１７に接続される。なお、例えば、液体吐出ヘッド１が循環式の場合には、回収流路は、供給タンク２１３２に接続される。

【0076】

搬送装置２１１５は、媒体供給部２１１２の給紙カセット２１１２１から画像形成部２１１３を通って媒体排出部２１１４の排紙トレイ２１１４１に至る搬送路２００１に沿って、用紙Ｐを搬送する。搬送装置２１１５は、搬送路２００１に沿って配置される複数のガイドプレート対２１２１１～２１２１８と、複数の搬送用ローラ２１２２１～２１２２８と、を備えている。搬送装置２１１５は、用紙Ｐを液体吐出ヘッド１に相対移動可能に支持する。

【0077】

メンテナンス装置２１１７は、例えば、メンテナンス時にノズルプレートの外面に残存するインクを吸引し、回収する。また、液体吐出ヘッド１が非循環式である場合には、メンテナンス装置２１１７は、メンテナンス時に、ノズルからヘッド本体１１内のインクを回収する。このようなメンテナンス装置２１１７は、回収したインクを貯留するトレイやタンク等を有する。

【0078】

制御部２１１８は、プロセッサの一例としてのＣＰＵ２１１８１と、各種のプログラムなどを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、各種の可変データや画像データなどを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリと、外部からのデータの入力及び外部へのデータの出力をするインターフェース部と、を備える。

【0079】

上述した実施形態に係るインクジェットヘッド１及びインクジェット記録装置２によれば、電熱線１４３により第１カバー１４１及び第２カバー１４２を接合することで、密封した外装カバー１４を分解可能、且つ、外装カバー１４内の部品の一部を回収するリペアが可能となる。

【0080】

なお、実施形態は上述した例に限定されない。例えば、上述した例では、重力方向で下方に位置する第１カバー１４１に凹部１４１３を設け、上方に位置する第２カバー１４２に凸部１４２３を設ける構成を説明した。しかしながら、第１カバー１４１が凸部を有し、第２カバー１４２が凹部を有する構成としてもよい。また、第１カバー１４１及び第２カバー１４２は、上下方向に組み立てられる構成でなく、左右方向で組み立てられる構成であってもよい。

【0081】

また、上述した例では、外装カバー１４は、第１カバー１４１及び第２カバー１４２で構成を説明したが、これに限定されず、外装カバー１４は、３以上のカバーが接合されることで形成されていてもよい。即ち、外装カバー１４は、着脱可能な部品（第２部品）を移動できる開口を有する構成とし、この開口が形成されたカバーを、他のカバーで覆うとともに、電熱線により接合する構成であれば、種々の構成に適用できる。

【0082】

また、上述した例では、液体吐出記録装置２は、液体としてインクを液体吐出ヘッド１から吐出させる例を説明したが、液体はインクに限定されない。即ち、液体吐出ヘッド１及び液体吐出記録装置２は、例えば３Ｄプリンタ、産業用の製造機械、医療用途にも用いることが可能であり、種々の液体を吐出させることができる。

【0083】

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、密封した外装カバーを分解可能、且つ、外装カバー内の部品の一部を回収可能な液体吐出ヘッドを提供できる。

【0084】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１…液体吐出ヘッド（インクジェットヘッド）、２…液体吐出記録装置（インクジェット記録装置）、３…接合装置、１１…ヘッド本体、１２…マニフォールドユニット、１３…回路基板、１４…外装カバー、１２１…マニフォールド、１２２…天板、１２３…インク供給管、１２４…インク排出管、１３１…配線フィルム、１３２…モジュール基板（第１部品）、１３３…中継フレキシブルケーブル（第２部品）、１３４…インターフェース基板（第２部品）、１４１…第１カバー、１４２…第２カバー、１４３…電熱線、３０１…台座、３０２…天板、３０３…荷重印加装置、３０４…電源、３０５…可変抵抗器、３０６…電流計、１２１３…第１マニフォールド、１２１４…第２マニフォールド、１３２１…モジュール基板コネクタ、１３３１…インターフェース基板コネクタ、１３４１…インターフェース基板コネクタ、１３４２…接続コネクタ、１４１１…第１端面、１４１２…第１鍔部、１４１３…凹部、１４１５…開口、１４２１…第２端面、１４２２…第２鍔部、１４２３…凸部、１４２５…開口、２００１…搬送路、２１１１…筐体、２１１２…媒体供給部、２１１３…画像形成部、２１１４…媒体排出部、２１１５…搬送装置、２１１７…メンテナンス装置、２１１８…制御部、２１２０…支持部、２１３０…ヘッドユニット、２１３２…供給タンク、２１３４…ポンプ、２１３５…接続流路、１２１４１…フランジ部、１２１４２…データム穴、１２１４７…フランジ部、２１１２１…給紙カセット、２１１４１…排紙トレイ、２１２０１…搬送ベルト、２１２０２…支持プレート、２１２０３…ベルトローラ、２１２１１～２１２１８…ガイドプレート対、２１２２１～２１２２８…搬送用ローラ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】