JP2004148581A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の圧力発生部221に対応する複数の液体供給路222と一の前記液体供給路等と他の前記液体供給路等とを区画するための複数の隔壁部224と、を有する流路形成部220と、前記流路形成部が封止部230を介して固着されると共に、前記流路形成部と異なる膨張係数を有するヘッドケース部240と、を有し、前記隔壁部が前記一の液体供給路と前記他の液体供給路とを区画するための液体供給路側隔壁部224bを備え、前記封止部が、厚肉部231と薄肉部232を有し、複数の前記液体供給路側隔壁部に配置されると共に、前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部243aが前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置される液体噴射ヘッド100。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスクプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレー、FED(面発光ディスプレー)等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッド及びそれを用いた液体噴射装置全般に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、画像や文字を記録用紙に記録するプリンタ装置には、圧電振動子の伸縮等によりノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
図13は、従来の記録ヘッド10を示す概略分解斜視図である。
図13に示すように、記録ヘッド10は、流路ユニット1を有し、流路ユニット1は、多数のノズル開口8を有するノズルプレート3を有している。また、このノズルプレート3と後述する封止板5とに挟まれるように、流路基板4が配置されている。
【0003】
この流路基板4には、圧力発生室7aが配置され、この圧力発生室7aと連通してインク供給路7bが形成され、さらに、このインク供給路7bは、インク貯留室9が連通されている。
そして、このインク貯蔵室9には、図13のインク供給孔5cを介してインクが供給される構成となっている。
【0004】
すなわち、インクは図示しない、インクカートリッジから封止板5のインク供給孔5c等を介してインク貯留室9、インク供給路7b、そして圧力発生室7aへと案内される構成となっている。
これら圧力発生室7a及びインク供給路7bは、流路基板5に図13に示すように櫛歯状に複数個配置され、それぞれが隔壁7cで区画され、さらに封止板5とノズルプレート3によって挟持されることにより一種の閉空間が形成されている。この隔壁7cは、後述の図14に示すようにインク流路側隔壁7eと圧力発生室側隔壁7dとを有している。
【0005】
封止板5は流路基板5側にフィルム状の樹脂製薄膜5aが設けられ、この樹脂製薄膜5a積層されて、金属製薄膜5bが配置されている。
また、封止板5の樹脂製薄膜5a側は流路基板5に接着剤等で固着されると共に、封止板5の金属製薄膜5bは、図13に示すヘッドケース2と接着剤等で固着される構成となっている。
ヘッドケース2には図13に示す圧電振動子6が収容されるように成っている。
【0006】
図14は、櫛歯状に形成された圧力発生室7a及びインク供給路7bの上方に封止板5が接着等され、さらに、その上方にヘッドケース2が接着された状態を示す概略説明図である。図15は、図14のA−A’線概略断面図である。
図14に示すように図13のケースヘッド2は、流路基板4のインク供給路7b上に封止板5を介して接着される。図14で実線のハッチングは金属製薄膜5bを示し、破線のハッチングはケースヘッド2が接着される領域を示す。
具体的には、図15に示すように各インク供給路7bを区画するインク流路側隔壁7e上に形成される封止板5の金属製薄膜5a上にヘッドケース2が接着される。
【0007】
【特許文献1】
特開2001−277524号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記ケースヘッド2は、一般に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等からなり、インク流路側隔壁7eである流路基板4はシリコン等からなり、これらの線膨張係数は大きく異なる。
また、ケースヘッド2は、流路基板4と異なり樹脂等から成るため吸水による膨張が生じ易い。
このような、線膨張係数の差や吸水膨張の有無等により、図15に示すヘッドケース2とインク流路側隔壁7eとの間に歪みが生じることになる。
この歪みは、図15の場合、比較的接着力が強い、ヘッドケース2と封止板5の金属製薄膜5bとの間ではなく、この金属製薄膜5bが配置されている部分に対応する比較的接着力が弱い部分である封止板5の樹脂製薄膜5aとインク流路側隔壁7eとの間に大きく作用し、この間が剥離し易くなっていた。
そして、この樹脂製薄膜5aを有する封止板5とインク流路側隔壁7eとの間の剥離は、インク流路側隔壁7eで仕切っていた各インク供給路7b等の間のインク漏れを招き記録ヘッド10の不良等の原因となり問題となっていた。
【0009】
本発明は、以上の点に鑑み、封止部と隔壁部との間の剥離が生じ難く、前記隔壁部を超えた液体漏れによる不良が生じ難い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。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、本発明によれば、液体を吐出する複数のノズル開口部のそれぞれに対応して形成される複数の圧力発生部と、前記複数の圧力発生部に対応して形成され、前記圧力発生部に液体を供給するため連通して形成されている複数の液体供給路と、一の前記液体供給路及びこれに対応する一の前記圧力発生部と、他の前記液体供給路及びこれに対応する他の前記圧力発生部と、を区画するための複数の隔壁部と、を有する流路形成部と、前記流路形成部が封止部を介して固着されると共に、前記流路形成部と異なる膨張係数を有するヘッドケース部と、を有する液体噴射ヘッドであって、前記隔壁部が前記一の液体供給路と前記他の液体供給路とを区画するための液体供給路側隔壁部を備え、前記封止部が、厚肉部と薄肉部とを有し、複数の前記液体供給路側隔壁部に配置されると共に、前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されることを特徴とする液体噴射ヘッドにより達成される。
【0011】
前記構成によれば、前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている。
このため、前記ヘッドケースの配置領域に存在する前記液体供給路側隔壁部の一部にのみ前記厚肉部が形成される。
したがって、前記膨張係数が異なる前記ヘッドケース部と前記流路形成部の前記液体供給路側隔壁部とが前記封止部を介して固着されたとき、前記ヘッドケースの配置領域に存在する前記液体供給路側隔壁部の全面に広く厚肉部が配置されている場合に比べ、比較的剛性の強い部分である厚肉部の形成部分が一部に限定される。
【0012】
これにより、前記ヘッドケース部と前記液体供給路側隔壁部との膨張係数が異なっても、前記厚肉部が形成されていない部分では、その歪みによる力がかかり難い構成となっている。
したがって、全体として前記歪みが前記薄肉部と前記液体供給路側隔壁部との間に大きく作用し難くなり、全体として両者が剥離し難くなり、前記液体供給路側隔壁部を越えた液体漏れによる不良が生じ難い液体噴射ヘッドとなる。
【0013】
好ましくは、前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側又は前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【0014】
前記構成によれば、前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側又は前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置されている。
このため、前記接続用厚肉部が前記圧力発生部側である基部側に配置された場合は、少なくとも前記圧力発生部から離間する側である先端部側は、前記ヘッドケース部と固着等されない。すなわち、この先端部側等には、前記薄肉部より剛性の高い前記接続用厚肉部が形成されていない。したがって、前記ヘッドケース部と前記液体供給路側隔壁部との膨張係数の相違による歪みが、この先端部側等では、比較的剛性の弱い部分である前記薄肉部と前記液体供給路側隔壁部との間に集中するのを緩和させる構成となっている。
【0015】
また、前記接続用薄肉部が前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置された場合は、少なくとも前記圧力発生部側である基部側は、前記ヘッドケース部と固着されず、前記歪みが集中するのを緩和する構成となっている。
【0016】
好ましくは、前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置され、前記各々の液体供給路側隔壁部の前記先端部側に配置されている前記接続用厚肉部のそれぞれが連続して配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
前記構成によれば、前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置された厚肉部は、前記液体供給路側隔壁部に前記封止板を確実に接続できる。
【0017】
好ましくは、前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置され、前記先端部側に配置されている前記接続用厚肉部が、前記各々の液体供給路側隔壁部の前記先端部にのみ配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
前記構成によれば、前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置された厚肉部は、前記液体供給路側隔壁部に前記封止板を確実に接続できる。また、厚肉部が分離していることにより、封止板の液体供給路側隔壁部に接続している部分の剛性が下がり、液体供給路側隔壁部と封止板間の応力緩和が可能となる。
【0018】
好ましくは、前記接続用厚肉部が前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側に配置され、前記ヘッドケース部が配置される領域外であって、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部から離間する側である先端部側又は前記圧力発生部側である基部側に前記流路形成部と前記封止部との接着用厚肉部が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【0019】
前記構成によれば、前記ヘッドケース部が配置される領域外であって、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部から離間する側である先端部側又は前記圧力発生部側である基部側に前記流路形成部と前記封止部との接着用厚肉部が形成されている。
したがって、前記流路形成部を前記封止部を介して前記ヘッドケース部に固着するときに、前記接着用厚肉部が治具受けとして機能し、接着不良を起こすことがない。
【0020】
好ましくは、前記接続用厚肉部は、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側にのみに配置され、前記基部側及び前記先端側との間の中間部には、膨張に寄与しない補強部材が配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
【0021】
前記構成によれば、前記基部側及び前記先端側との間の中間部には、膨張に寄与しない補強部材が配置されている。
すなわち、前記ヘッドケース部と前記液体供給路側隔壁部との膨張係数が異なっても、前記厚肉部が形成されていない部分である前記中間部には膨張に寄与しない補強部材が形成されているので、この中間部に対応する前記封止部では、その歪みが、比較的剛性の弱い部分である前記薄肉部と前記液体供給路側隔壁部との間に集中するのを緩和させる構成となっている。
また、この中間部には前記厚肉部の代わりに補強部材が配置されているので、その強度が部分的に弱まるのを防ぐことができる。
【0022】
好ましくは、前記封止部の前記厚肉部と、前記薄肉部は別体であることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
前記構成によれば、前記厚肉部の形状を作成してから前記薄肉部を張り合わせることができる。
【0023】
好ましくは、前記封止部の前記厚肉部は、金属製薄膜であることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
前記構成によれば、前記厚肉部は金属製薄膜であるので、前記厚肉部の形状をエッチングで形成することができる。
【0024】
好ましくは、前記封止部の前記厚肉部は、ステンレス製薄膜であり、前記薄膜部は樹脂製薄膜あることを特徴とする液体噴射ヘッドである。
前記構成によれば、前記厚肉部はステンレス製なので、耐薬品性の点で優れている厚肉部を形成することができる。
【0025】
前記目的は、本発明によれば、液体を吐出する複数のノズル開口部のそれぞれに対応して形成される複数の圧力発生部と、前記複数の圧力発生部に対応して形成され、前記圧力発生部に液体を供給するため連通して形成されている複数の液体供給路と、一の前記液体供給路及びこれに対応する一の前記圧力発生部と、他の前記液体供給路及びこれに対応する他の前記圧力発生部と、を区画するための複数の隔壁部と、を有する流路形成部と、前記流路形成部が封止部を介して固着されると共に、前記流路形成部と異なる膨張係数を有するヘッドケース部と、を有する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドの前記隔壁部が前記一の液体供給路と前記他の液体供給路とを区画するための液体供給路側隔壁部を備え、前記封止部が、厚肉部と薄肉部とを有し、複数の前記液体供給路側隔壁部に配置されると共に、前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されることを特徴とする液体噴射装置により達成される。
【0026】
前記構成によれば、前記液体噴射ヘッドの前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている。
このため、前記ヘッドケースの配置領域に存在する前記液体供給路側隔壁部の一部にのみ前記厚肉部が形成される。
したがって、前記膨張係数が異なる前記ヘッドケース部と前記流路形成部の前記液体供給路側隔壁部とが前記封止部を介して固着されたとき、前記ヘッドケースの配置領域に存在する前記液体供給路側隔壁部の全面に広く厚肉部が配置されている場合に比べ、比較的剛性の強い部分である厚肉部の形成部分が一部に限定される。
【0027】
これにより、前記ヘッドケース部と前記液体供給路側隔壁部との膨張係数が異なっても、前記厚肉部が形成されていない部分では、その歪みによる力がかかりにくい構成となっている。
したがって、全体として前記歪みが前記薄肉部と前記液体供給路側隔壁部との間に大きく作用し難くなり、全体として両者が剥離し難くなり、前記液体供給路側隔壁部を越えた液体漏れによる不良が生じ難い液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置となる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、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。
【0029】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液体噴射装置である例えばインクジェット式記録装置100を示す概略斜視図である。
インクジェット式記録装置100は、液体である例えばインクを収容するインクカートリッジ101と、このインクカートリッジ101が搭載される液体噴射ヘッドである例えばインクジェット式記録ヘッド(以下「記録ヘッド」という)200を有している。
この記録ヘッド200は、キャリッジ102に取り付けられる構成となっている。
キャリッジ102は、図1に示すように、タイミングベルト103を介してステッピングモータ104に接続され、ガイドバー105に案内されて、記録紙106の紙幅方向(主走査方向)に往復移動するようになっている。
キャリッジ102は、上部に開放する箱形を呈し、記録紙106と対向する面(図の下面)に、記録ヘッド200のノズル面が露呈するように取り付けられると共に、インクカートリッジ101が収容されるようになっている。
【0030】
そして、記録ヘッド200にインクカートリッジ101からインクが供給され、キャリッジ102を移動させながら、記録紙106上面にインク滴を吐出させて記録紙106に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
また、インクジェット式記録装置100は、図1に示すように、印刷休止中に記録ヘッド200のノズル開口を封止することによりインクを吐出するノズル部である例えばノズルの乾燥をできるだけ防止するキャップ107を備えている。
さらに、インクジェット式記録装置100は、記録ヘッド200のノズル面をワイピングするワイパー部材108も有している。
【0031】
図2は、記録ヘッド200の要部を示す概略分解斜視図である。
図2に示すように、記録ヘッド200は、インクを吐出する複数のノズル開口部である例えばノズル開口211を有するノズルプレート210を有している。
この複数のノズル開口211のそれぞれに対応して形成される複数の圧力発生部である例えば圧力発生室221が、流路形成部である例えば流路基板210に設けられている。
また、流路基板210には、図2に示す複数の圧力発生室221の各々に対応して形成され、且つ各々の圧力発生室221にインクを供給するため連通して形成されている複数の液体供給路である例えばインク供給路222を有している。
さらに、これらインク供給路222と連通され、これらインク供給路222へインクを供給するためのインク貯蔵室223を有している。
【0032】
また、図2の一のインク供給路222a及びこれに対応する圧力発生室221aと、他のインク供給路222b及びこれに対応する圧力発生室221bとを区画するための隔壁部である例えば隔壁224が流路基板220に形成されている。
そして、図2に示すように、圧力発生室221、インク供給路222、インク貯蔵室223及び隔壁224を有する流路基板220を覆うように配置される封止部である例えば封止板230が設けられている。
封止板230は、積層して形成される厚肉部であり、金属製薄膜である例えばステンレス製のSUS製薄膜231と、薄肉部であり、樹脂製薄膜である例えばフィルム状のPPS(ポリフェニレンサルファイド)フィルム232とを有している。
このようにステンレスで形成することで耐薬品性に優れた厚肉部となり、金属製薄膜のためエッチングで形状を容易に形成できる厚肉部ともなる。
また、封止部230のSUS製薄膜231とPPSフィルム232とは別体であるため、エッチングでSUS製薄膜231の形状を作成してからPPSフィルム232を張り合わせて封止部230を形成できる。
この封止板230のPPSフィルム232側は、図2に示すように流路基板220に対して配置され、接着剤等により固着される。
【0033】
一方、ノズルプレート210も流路基板210に対して接着剤等で固着されるため、流路基板220の圧力発生室221、インク供給路222及びインク貯蔵室223は、これら封止板230とノズルプレート210によって、閉空間となる。
また、封止板230は、インクをインク貯蔵室223に供給するためのインク供給孔233が形成されている。
【0034】
この封止板230には、図2に示すようにヘッドケース部である例えば合成樹脂製のヘッドケース240が配置される。
ヘッドケース240には上下に貫通する収容空間241が形成され、そこに圧電振動子250が挿入される構成となっている。
収容空間241は、ノズル開口211が列設される方向に形成され、ノズル開口211に対応して形成されている。
また、ヘッドケース240には、封止板230のインク供給孔233に対応するインク供給穴242が形成されている。
このようにヘッドケース240と流路基板220とは封止板230を介して固着されるが、このヘッドケース240は上述のように合成樹脂から成り、流路基板200は例えばシリコン等から成るため、膨張係数である例えば線膨張係数が大きく異なっている。
【0035】
例えば、ヘッドケース240の合成樹脂の線膨張係数が、12e−6(1/℃)あるのに対し、流路基板200のシリコンの線膨張係数は、2.5e−6(1/℃)であり、大きく異なる。
また、流路基板200のシリコンは吸水膨張がないのに対し、ヘッドケース240の合成樹脂は吸水膨張が生じる。
【0036】
図3は、図2の記録ヘッド200の部分概略拡大断面図である。
図2の圧電振動子250の後端側(図2の上部側)は、ヘッドケース240に図3に示すように、取り付けられた固定基板251に固着されると共に、先端側(図2の下部側)は、封止板130のSUS製薄膜231に形成される島部231aと固着されている。
したがって、図3に示すように組み立てられた記録ヘッド200において図示しない駆動回路で発生させた駆動信号を図2のフレキシブル回路板252を介して圧電振動子250に入力することにより圧電振動子250を図3の縦方向に伸長させる。
このとき、圧電振動子250の先端部は島部231aと固着されているため、島部231aを下方向に押し付け島部231aの直下に形成されている圧力発生室221に圧力を加えることになる。
【0037】
一方、インクは、図1のインクカートリッジ101から図2のヘッドケース240のインク補給穴242や封止板230のインク供給孔233を介して、流路基板220のインク貯蔵室223に供給される。
インク貯蔵室233に供給されたインクは、各ノズル開口211に対応して配置されている図2の圧力発生室221にインク供給路222を介して供給される。
このようにインクが収容されている圧力発生室221に上述のように圧電振動子250から圧力が加わると、その圧力でインクがノズルプレート210のノズル開口211から吐出される構成となっている。
また、ヘッドケース240は封止板230のSUS製薄膜231やPPSフィルム232を介して流路基板220に固着されている。
【0038】
図4は、図3のヘッドケース240、SUS製薄膜231、PPSフィルム232及び隔壁224の接合位置の一部分を示す概略平面説明図である。図5は図4のB−B’線概略断面図である。
図4に示すように、流路基板220には、ノズルプレート210の各ノズル開口211に対応した圧力発生室221が、インク供給路222と一対となって複数配置されている。
また、これら各インク供給路222や圧力発生室221相互間を仕切る隔壁224によって相互にインクが流入等しないように形成されている。
この隔壁224には、一のインク供給路222aと他のインク供給路222bとを区画するための液体供給路側隔壁部である例えばインク供給路側隔壁224bと、圧力発生室側隔壁224aとを有している。
【0039】
また、圧力発生室221は、図4で示すようにインク供給路222と連通しているため、圧力発生室221に生じた圧力がインク供給路222へ逃げてしまう。
そこで、インク供給路222には、図4に示すように圧力発生室221における圧力の減圧を防ぐための島状突部225が形成されている。
この島状突部225によって、インク供給路222におけるインクの流れはさらに狭まることになり、圧力発生室221の減圧を未然に防ぐことができる構成となっている。
【0040】
また、図4の隔壁224上には図3に示すように、封止板230のPPSフィルム232が接着剤等で固着されている。このPPSフィルム232は、図4では透明で示されている。
そして、このPPSフィルム232と積層して形成されているSUS製薄膜231は所定の形状にエッチングされており、図4ではエッチングされている部分を透明に、エッチングで残されている部分は実線ハッチングで示されている。
このエッチングで残されたSUS製薄膜231のうち、圧力発生室221に対応して長円状に形成されているのが、図3の島部231aであり、圧電振動子250の先端部と固着され、圧電振動子250の伸長によって圧力発生室221に圧力を加える部分となる。
【0041】
また、図4の破線エッチングで示すのは、ヘッドケース240が封止板230上に接着等される領域、すなわちヘッドケース載置領域243を示すものである。
このヘッドケース載置領域243内に設けられているSUS製薄膜231が、接続用厚肉部である例えば、接続用金属製薄膜243aと成っている。
この接続用金属製薄膜243aは、図4に示す複数、例えば4本のインク供給路側隔壁224bの各々の一部、例えば、インク供給路側隔壁224bのうち圧力発生室221a側である基部側に配置されている。
したがって、図4のインク供給路側隔壁224bの先端部側にはSUS製薄膜231が形成されず、そのため、ヘッドケース240と直接、接着等されないフリー領域243bが図5に示すように設けられている。
【0042】
このように構成することで、上述のようにヘッドケース240と流路基板220とが線膨張係数が異なる状況で、図3のように封止板230を介して接着すると、以下のようになる。
すなわち、図4のヘッドケース配置領域243内において、図5に示すヘッドケース240とインク供給路側隔壁224bとの間の膨張率が異なると、その中間に配置されている封止板230に歪みの応力が生じる。
このとき、封止板230のうち、SUS製薄膜231はPPSフィルム232より剛性が高く、ヘッドケース240と接着されているので、歪みはあまり作用しない。
【0043】
しかし、封止板230のうち、PPSフィルム232は、剛性が低いため、両者の膨張率の相違に基づく歪みの影響が受けやすく、図5のヘッドケース240の直下におけるPPSフィルム232とインク供給路側隔壁224bとの間が剥離する方向に力が働き易くなる。
特に、SUS製薄膜231が形成されている部分では、前記歪みが、SUS製薄膜231に対応するPPSフィルム232に集中し剥離し易い部分となる。
この点、本実施の形態では、図4に示すように、フリー領域243bが設けられ、ヘッドケース240と封止板230のSUS製薄膜231との接着部分は、インク供給路側隔壁224bの全面にSUS製薄膜231が配置されている場合に比べ小さく、図4の接続用金属製薄膜243aの部分のみとなっている。
【0044】
したがって、剛性が高く、ヘッドケース240と強く接着されている接続用金属製薄膜243aの部分が小さくなるので、前記膨張率の相違による歪みの応力が、剛性が低く影響を受けやすい部分であるPPSフィルム232側に集中する部分も小さくすることができ、全体として歪みの影響を緩和させることができる。
したがって、従来の記録ヘッドと異なり、前記膨張率の相違によるインク供給路側隔壁224b上の封止板20の剥離がより生じ難くなる。
これによりインク供給路側隔壁224bを越えて、例えば図4のインク供給路222aからインク供給路222bへインクが漏れることを未然に防ぐことができるので、不良が生じにくい記録ヘッド200を有するインクジェット式記録装置100となる。
【0045】
(第2の実施の形態)
図6は、第2の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。図7は、図6のC−C’線概略断面図である。
本実施の形態の構成は、上述の第1の実施の形態に係るインクジェット式記録装置100と略同様なので、同一構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
図6に示すように、本実施の形態では、上述の図4に示す第1の実施の形態の記録ヘッド200と異なり、ヘッドケース配置領域243外であって、インク供給路側隔壁224bのうち圧力発生室221から離間する側である先端部に、流路基板220と封止板230との接着用厚肉部である例えば、治具受け部243cがSUS製薄膜231で形成されている。
したがって、流路基板220を封止板230を介してヘッドケース240に接着剤等で固着する際に、治具受け部243cが治具受けとして機能し、封止板230と流路基板220の接着不良を防止できる。
【0046】
(第3の実施の形態)
図8は、第3の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。図9は、図8のD−D’線概略断面図である。
本実施の形態の構成は、上述の第2の実施の形態に係るインクジェット式記録装置と略同様なので、同一構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
【0047】
本実施の形態では、第2に実施の形態と異なり、接続用金属製薄膜343aがインク供給路側隔壁224bの圧力発生室221から離間する側である先端部側に配置されている。
このため、インク供給路側隔壁224bの圧力発生室221側である基部側にヘッドケース240と接着されないフリー領域343bが設けられている。
したがって、剛性が高く、ヘッドケース240と強く接着されている部分はインク供給路側隔壁224bの前記先端側のみとなり、全体として小さくなるので、前記膨張率の相違による歪みの応力が、剛性が低く影響を受けやすいPPSフィルム232側に集中するのを全体的に緩和させることができる。
【0048】
また、本実施の形態では、接続用金属製薄膜343aは、第1に実施の形態と異なり、インク供給路側隔壁224bの前記先端側に形成されている。
この位置に形成されても、第1の実施の形態と同様に、剛性が高く、ヘッドケース240と強く接着されている部分である接続用金属製薄膜343aが小さく形成されるので、前記膨張率の相違による歪みの応力が、剛性が低く影響を受けやすいPPSフィルム232側に集中する部分も小さくなり、歪みの影響を全体的に緩和させることができる。
したがって、前記膨張率の相違によるインク供給路側隔壁224b上の封止板20の剥離がより生じ難くなる。
【0049】
さらに、本実施の形態では、治具受け部343cは、インク供給路側隔壁224bの圧力発生室221側である基部側に形成されている。
この場合も第2の実施の形態と同様に、流路基板220を封止板230を介してヘッドケース240に接着剤等で固着する際に、治具受け部343cが治具受けとして機能し、封止板230と流路基板220の接着不良を防止できる。
【0050】
(第4の実施の形態)
図10は、第4の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。図11は、図10のE−E’線概略断面図である。
本実施の形態の構成は、上述の第1の実施の形態等に係るインクジェット式記録装置100と略同様なので、同一構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
本実施の形態の記録ヘッドでは、接続用金属製薄膜443aがインク供給路側隔壁224bの前記基部側及び前記先端部側の2箇所に間隔を開けて形成されている。
また、インク供給路側隔壁224bの前記先端部側の接続用金属製薄膜443aは、図10に示すようにそれぞれが連続して配置されている。
したがって、圧力発生室221から離間する側である先端部側に配置された接続用金属製薄膜443aは、インク供給路側隔壁224bに封止板230を確実に接続できる。
【0051】
そして、これら2つの接続用金属製薄膜443aの間の中間部には、フリー領域433bが形成されている。
このフリー領域433bは、図11に示すように凹部Sが構成されている。そして、この凹部Sには、膨張に寄与しない補強部材である例えば接着剤が配置されている。
接着剤としては、例えば、エポキシ系接着剤、シリコン系接着剤等がある。
【0052】
このように構成されているため、図11のヘッドケース240とインク供給路側隔壁224bとの膨張係数が異なり、前記凹部Sには、膨張に寄与しない接着剤が配置されているので、この凹部Sに対応する封止板230では、その歪みが接着力の弱い部分であるPPSフィルム232とインク供給路側隔壁224bとの間に集中せず、全体的には歪みの影響が緩和される構成となっている。
また、前記凹部Sには、SUS製薄膜231の代わりに前記接着剤を配置しているので、その強度が部分的に弱まるのを未然に防ぐことができる構成となっている。
【0053】
(第5の実施の形態)
図12は、第5の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。
本実施の形態の構成は、上述の第4の実施の形態等に係るインクジェット式記録装置と略同様なので、同一構成は同一符号等として説明を省略し、以下相違点を中心に説明する。
【0054】
本実施の形態の記録ヘッドは、図10の第4の実施の形態の記録ヘッドのインク供給路側隔壁224bの前記先端部側の接続用金属製薄膜443aの構成が異なっている。
すなわち、図10と異なり各インク供給路側隔壁224bの前記先端部側には島状に接続用金属製薄膜543aが複数、例えば4箇所設けられている。
すなわち、前記接続用金属製薄膜543aが、各々のインク供給路側隔壁224bの前記先端部にのみ配置されている。
したがって、圧力発生室221から離間する側である先端部側に配置された前記接続用金属製薄膜543aは、各々のインク供給路側隔壁224bに封止板230を確実に接続できる。また、各々のインク供給路側隔壁224bが分離していることにより、封止板230のインク供給路側隔壁224bに接続している部分の剛性が下がり、各々のインク供給路側隔壁224bと封止板230間の応力緩和が可能となる。
このように形成した場合でも、上述の各実施の形態と同様に、剛性が高く、ヘッドケース240と強く接着されている接続用金属製薄膜543aの部分が従来より小さくなる。
このため、接続用金属製薄膜543aが形成されていない部分では、前記膨張率の相違による歪みの応力が、剛性が低く影響を受けやすいPPSフィルム232側に集中しなくなる。
したがって、従来の記録ヘッドと異なり、前記膨張率の相違によるインク供給路側隔壁224b上の封止板20の剥離がより生じ難くなる。
【0055】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る液体噴射装置である例えばインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図2】記録ヘッドの要部を示す概略分解斜視図である。
【図3】図2の記録ヘッドの部分概略拡大断面図である。
【図4】図3のヘッドケース、SUS製薄膜、PPSフィルム及び隔壁の接合位置の一部分を示す概略平面説明図である。
【図5】図4のB−B’線概略断面図である。
【図6】第2の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。
【図7】図6のC−C’線概略断面図である。
【図8】第3の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。
【図9】図8のD−D’線概略断面図である。
【図10】第4の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。
【図11】図10のE−E’線概略断面図である。
【図12】第5の実施の形態のインクジェット式記録装置の記録ヘッドの要部を示す概略平面図である。
【図13】従来の記録ヘッドを示す概略分解斜視図である。
【図14】櫛歯状に形成された圧力発生室及びインク供給路の上方に封止板が接着等され、さらに、その上方にヘッドケースが接着された状態を示す概略説明図である。
【図15】図14のA−A’線概略断面図である。
【符号の説明】
100・・・インクジェット式記録装置、101・・・インクカートリッジ、102・・・キャリッジ、103・・・タイミングベルト、104・・・ステッピングモータ、105・・・ガイドバー、106・・・記録紙、107・・・キャップ、108・・・ワイパー部材、200・・・インクジェット式記録ヘッド、210・・・ノズルプレート、211・・・ノズル開口、220・・・流路基板、221・・・圧力発生室、222・・・インク供給路、223・・・インク貯蔵室、224・・・隔壁、224a・・・圧力発生室側隔壁、224b・・・インク供給路側隔壁、225・・・島状突部、230・・・封止板、231・・・SUS製薄膜、231a・・・島部、232・・・PPSフィルム、233・・・インク供給孔、240・・・ヘッドケース、241・・・収容空間、242・・・インク補給穴、243・・・ヘッドケース配置領域、243a、343a、443a、543a・・・接続用金属製薄膜、243b、343b、443b・・・フリー領域、243c、343c・・・治具受け部、250・・・圧電振動子、251・・・固定基板、252・・・フレキシブル回路板。
Claims (10)
- 液体を吐出する複数のノズル開口部のそれぞれに対応して形成される複数の圧力発生部と、
前記複数の圧力発生部に対応して形成され、前記圧力発生部に液体を供給するため連通して形成されている複数の液体供給路と、
一の前記液体供給路及びこれに対応する一の前記圧力発生部と、他の前記液体供給路及びこれに対応する他の前記圧力発生部と、を区画するための複数の隔壁部と、を有する流路形成部と、
前記流路形成部が封止部を介して固着されると共に、前記流路形成部と異なる膨張係数を有するヘッドケース部と、を有する液体噴射ヘッドであって、
前記隔壁部が前記一の液体供給路と前記他の液体供給路とを区画するための液体供給路側隔壁部を備え、
前記封止部が、厚肉部と薄肉部とを有し、複数の前記液体供給路側隔壁部に配置されると共に、
前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側又は前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置され、
前記各々の液体供給路側隔壁部の前記先端部側に配置されている前記接続用厚肉部のそれぞれが連続して配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されている前記接続用厚肉部が、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側に配置され、
前記先端部側に配置されている前記接続用厚肉部が、前記各々の液体供給路側隔壁部の前記先端部にのみ配置されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記接続用厚肉部が前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側に配置され、
前記ヘッドケース部が配置される領域外であって、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部から離間する側である先端部側又は前記圧力発生部側である基部側に前記流路形成部と前記封止部との接着用厚肉部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記接続用厚肉部は、前記液体供給路側隔壁部のうち前記圧力発生部側である基部側及び前記圧力発生部から離間する側である先端部側にのみに配置され、
前記基部側及び前記先端側との間の中間部には、膨張に寄与しない補強部材が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。 - 前記封止部の前記厚肉部と、前記薄肉部は別体であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
- 前記封止部の前記厚肉部は、金属製薄膜であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
- 前記封止部の前記厚肉部は、ステンレス製薄膜であり、前記薄膜部は樹脂製薄膜あることを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
- 液体を吐出する複数のノズル開口部のそれぞれに対応して形成される複数の圧力発生部と、
前記複数の圧力発生部に対応して形成され、前記圧力発生部に液体を供給するため連通して形成されている複数の液体供給路と、
一の前記液体供給路及びこれに対応する一の前記圧力発生部と、他の前記液体供給路及びこれに対応する他の前記圧力発生部と、を区画するための複数の隔壁部と、を有する流路形成部と、
前記流路形成部が封止部を介して固着されると共に、前記流路形成部と異なる膨張係数を有するヘッドケース部と、を有する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドの前記隔壁部が前記一の液体供給路と前記他の液体供給路とを区画するための液体供給路側隔壁部を備え、
前記封止部が、厚肉部と薄肉部とを有し、複数の前記液体供給路側隔壁部に配置されると共に、
前記ヘッドケース部が配置される領域の前記厚肉部である接続用厚肉部が前記複数の液体供給路側隔壁部の各々の一部に配置されることを特徴とする液体噴射装置。
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