JP2008207443A - 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性の異物の付着に起因する液体の電気分解を防止することが可能な液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インク導入穴５０において、少なくとも支持基板４５側の内径をケース流路２５の内径よりも大きく設定することにより、ケース流路の開口周辺部をインク導入穴に対してオーバーハングさせてケース流路とインク導入穴との間に段差部５５を形成し、この段差部５５に絶縁材Ａを導入して固着させた。
【選択図】図４

Description

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、及び、液体噴射装置に係り、特に、共通液体室から圧力室を通ってノズル開口に至る一連の液体流路を形成する流路ユニットを備え、圧力発生手段の駆動によりノズル開口から液体を液滴として吐出可能な液体噴射ヘッド、及び、これを備える液体噴射装置に関する。

圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズル開口から液滴として吐出させる液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ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（Electro Luminescence）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（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。

液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッドは、共通インク室（共通液体室／リザーバ）から圧力室を通ってノズルに至るまでの一連の液体流路を備え、圧電振動子等の圧力発生手段を作動させて圧力室内の液体に圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用して圧力室内のインクをノズルからインク滴として吐出可能に構成されている。そして、この記録ヘッドには、圧電振動子群を固定板に接合したアクチュエータユニット（振動子ユニット）と、上記インク流路を形成した流路ユニットとを、ヘッドケースに固定して構成されたものがある。

上記の流路ユニットは、例えば、複数のノズル開口を列状に開設した金属板状のノズルプレートと、圧力室等のインク流路となる流路基部を形成した流路形成基板と、この流路形成基板の流路基部の開口を封止する封止板（振動板）とを備え、これらの各部材を積層状態で一体化することにより作製されている。封止板は、例えば、ステンレス鋼等の金属製の支持板に樹脂製の弾性フィルムをラミネートし、支持板を部分的に除去した複合板材により構成され、弾性フィルム側の面を流路形成基板に接合するようになっている。この封止板における圧力室に対応する部分には、圧力室の容積を変化させるダイヤフラム部が設けられている。このダイヤフラム部は、圧電振動子の先端面が接合される部分を島部として残した状態で、この島部の周囲の支持板をエッチング等によって除去して弾性フィルムのみとすることで作製されている。また、封止板において共通インク室に対応する部分には、ヘッドケースのケース流路側からのインクをインク流路の一部である共通インク室に導入するためのインク導入穴（液体導入穴）が、支持板と弾性フィルムを貫通した状態で開設されている。

ヘッドケースは、例えば合成樹脂等によって中空のブロック状に形成された部材である。このヘッドケースには、アクチュエータユニットを収容可能な収容室が形成されている。この収容室は、流路ユニット接合面となるヘッドケースの底面から、底面とは反対側の上面に渡って一連に形成されている。つまりこの収容室は、ヘッドケースの高さ方向を貫通する貫通開口部として形成されている。また、ヘッドケースの内部には、高さ方向を貫通してケース流路が設けられている。このケース流路の上端は、インク導入針を備える導入針ユニットのインク導入路と連通し、ケース流路の下端は、封止板のインク導入穴を通じて流路ユニット内のインク流路に連通するようになっている。したがって、インク導入針から導入されたインクは、ケース流路とインク導入穴を通ってインク流路側に供給される。

上記構成のヘッドケースの底面には、流路ユニットが接合される。具体的には、収容室の底面側開口内に封止板のダイヤフラム部を配置し、インク導入穴を介してケース流路とインク流路とが液密に連通する状態で、封止板をヘッドケース底面に接着等によって接合することで、流路ユニットをヘッドケースに固定する。また、アクチュエータユニットは、圧電振動子の自由端部を先頭にした姿勢で収容室の上面側開口から挿入され、自由端部の先端を島部の表面に当接させた状態で収容室内に収容される。そして、圧電振動子の自由端部の先端を島部に接合すると共に、固定板（固定基板）を収容室の内壁面に接着することで、アクチュエータユニットが収容室内に固定される（特許文献１参照）。

特開２０００−００６３９７号公報（図１，図２）

ここで、上記のダイヤフラム部の島部は、支持板の他の部分と電気的に独立しているため、通常では、圧電振動子に駆動信号を印加しても島部から他の部分に電流が流れることはない。ところが、ダイヤフラム部はヘッドケースの底面開口から収容室内に露出しているため、例えば記録ヘッドの組み立て工程中に加工屑等の異物が収容室内に入り込み、ダイヤフラム部に落下することがある。この異物が金属等の導電性を有するものである場合、ダイヤフラム部（即ち、島部）と支持板の他の部分との間を短絡する虞がある。このような短絡が生じたとき、支持板全体が、圧電振動子の先端面側に形成された個別電極と同電位（正電位）になる。一方、支持板とは流路形成基板を挟んで反対側に配置されているノズルプレートは、帯電防止のために接地電位に調整されている。これにより、支持板においてインクと接触する部分であるインク導入口の内周面と、ノズルプレートのノズル開口周辺部とが恰も電極のように作用して、これらの間のインクが電気分解される虞がある。この電気分解が進むと、インク導入口周囲に顔料等のインクの含有成分が析出し、この析出物が流路やノズル開口を塞ぐ等して吐出不良の原因となることがあった。

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、導電性の異物の付着に起因する液体の電気分解を防止することが可能な液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射ヘッドは、ノズル開口に通じる圧力室を含む液体流路を区画するための流路形成基板、及び、前記圧力室の容積を変動させるためのダイヤフラム部と液体導入穴とが形成された封止板を備えて構成され、流路形成基板に封止板を接合することで、圧力室を含む一連の液体流路を形成する流路ユニットと、
前記ダイヤフラム部を変位させる圧力発生手段を収容する収容室と、前記流路ユニットの液体流路側に液体を供給するためのケース流路とが形成されたヘッドケースとを備え、
前記ダイヤフラム部を前記収容室の底面側開口に配置すると共に、前記液体導入穴を介して前記ケース流路と前記液体流路とが連通する状態で、前記流路ユニットをヘッドケースに接合した液体噴射ヘッドであって、
前記封止板は、ヘッドケースに接合される導電性の支持基板と、流路形成基板に接合される絶縁性の弾性体膜とを貼り合わせて成る複合板材によって構成され、
前記液体導入穴において、少なくとも支持基板側の内径を前記ケース流路の内径よりも大きく設定することによりケース流路と液体導入穴との間に段差部を形成し、
前記段差部に絶縁材を固着したことを特徴とする。

上記構成によれば、封止板の液体導入穴において、少なくとも支持基板側の内径をケース流路の内径よりも大きく設定することによりケース流路と液体導入穴との間に段差部を形成し、この段差部に絶縁材を固着したので、この絶縁材によって、液体導入穴を流れる液体が支持基板に接触することを防止することができる。これにより、万一、導電性を有する異物によってダイヤフラム部とその周囲の支持基板とが電気的に短絡した場合においても、支持基板における液体導入穴とノズル形成基板におけるノズル開口周辺部との間で液体の電気分解が生じることを防止することができる。その結果、液体の含有成分が電気分解によって析出することによる吐出不良等の不具合を防止することが可能となる。

上記構成において、前記絶縁材によって前記支持基板の液体導入穴内周面を覆い隠すようにする構成を採用することが望ましい。

上記構成において、前記絶縁材として、前記ヘッドケースと前記流路ユニットを接合する接着剤を用いる構成を採用することができる。
また、この接着剤は、エポキシ系接着剤であることが望ましい。

この構成によれば、絶縁材として、ヘッドケースと流路ユニットを接合する接着剤を用いるので、別個に絶縁材を用意する必要が無く簡便である。

上記構成において、前記液体導入穴が、流路形成基板接合面側からヘッドケース接合面側に向けて拡径する構成を採用することも可能である。

また、本発明の液体噴射装置は、上記各構成の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、液体の電気分解による吐出不良を防止可能な液体噴射ヘッドを搭載しているので、信頼性の高い液体噴射装置を提供することが可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、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、本発明の液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式プリンタ（以下、プリンタと略記する）を例示する。

プリンタ１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２を搭載すると共に液体貯留部材の一種であるインクカートリッジ３を着脱可能に装着するキャリッジ４と、記録ヘッド２の下方に配設され、記録紙６（吐出対象物の一種）が搬送されるプラテン５と、キャリッジ４を記録紙６の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構７と、記録紙６を紙送り方向に搬送する紙送り機構８等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向）であり、紙送り方向とは、副走査方向（即ち、ヘッド走査方向に直交する方向）である。なお、インクカートリッジ３としては、本実施形態のようにキャリッジ４に装着するものには限らず、プリンタ１の筐体側に装着してインク供給チューブを介して記録ヘッド２に供給するタイプ（所謂オフキャリッジタイプ）のものを採用することもできる。

キャリッジ４は、主走査方向に架設されたガイドロッド９に軸支された状態で取り付けられており、キャリッジ移動機構７の作動により、ガイドロッド９に沿って主走査方向に移動するように構成されている。キャリッジ４の主走査方向の位置は、リニアエンコーダ１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダ１０からの位置情報に基づいて記録ヘッド２の走査位置を認識しながら、記録ヘッド２による記録動作（吐出動作）等を制御することができる。

また、記録ヘッド２の移動範囲内であってプラテン５よりも外側には、記録ヘッド２の走査起点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、キャッピング機構１１が設けられている。このキャッピング機構１１は、キャップ部材１１´によって記録ヘッド２のノズル形成面を封止し、ノズル開口３７（図２等参照）からのインク溶媒の蒸発を防止する。また、このキャッピング機構１１は、封止状態のノズル面に負圧を与えてノズル開口３７からインクを強制的に吸引排出するクリーニング動作等にも用いられる。

図２は記録ヘッド２の構成を説明する要部断面図、図３は流路ユニットの構成を説明する分解斜視図、図４は図２における領域Ｘの拡大断面図である。例示した記録ヘッド２は、インク導入針１３を立設する導入針ユニット１４、複数の圧電振動子１５を有する振動子ユニット１６、インク流路（液体流路の一種）を形成する流路ユニット１７、振動子ユニット１６や流路ユニット１７が固定されるヘッドケース１８、及び、圧電振動子１５に駆動信号を供給するための配線基板２８等を備えて概略構成されている。

インク導入針１３（液体導入針の一種）は、合成樹脂で成型された中空針状の部材であり、その内部空間は図示しないインクカートリッジやサブタンク等の液体貯留部材内のインク（本発明における液体の一種）が導入される針流路２０となっている。このインク導入針１３の尖端部分には、針流路２０と連通する導入孔２１が開設されており、インク導入針１３が液体貯留部材の内部に挿入されると、この導入孔２１を通じて液体貯留部材内のインクが針流路２０内に導入されるようになっている。

導入針ユニット１４は、インク導入針１３と同様に合成樹脂によって成型されており、その内部には、インク導入針１３に対応したインク導入路２２が形成されている。このインク導入路２２の上流端部は、導入針取り付け側に向けて漏斗状に拡径した形状とされ、その開口部分にはインク内の異物を濾別するフィルタ２３が配設されている。そして、インク導入針１３は、針流路２０の下流側開口の位置をインク導入路２２の上流側開口に重合させた状態で、導入針ユニット１４上に溶着等によって固定される。これにより、導入針ユニット１４のインク導入路２２とインク導入針１３の針流路２０とがフィルタ２３を介して液密状態で連通する。

振動子ユニット１６は、圧力発生手段としての圧電振動子１５と、この圧電振動子１５が接合される固定板２７と、配線基板２８からの駆動信号を圧電振動子１５に供給するフレキシブルケーブル２９等から構成される。本実施形態における圧電振動子１５は、圧電体を電極で挟んで積層し、細長い櫛歯状に切り分けられた積層型の圧電振動子である。そして、この圧電振動子１５は、縦方向（振動子長手方向）に伸縮可能な縦振動型の圧電振動子として構成されている。各圧電振動子１５は、固定端部を固定板２７上に接合することにより、自由端部を固定板２７の先端縁よりも外側に突出させて所謂片持ち梁の状態となっている。そして、各圧電振動子１５における自由端部の先端面は、後述するように、封止板３５に形成されたダイヤフラム部４７の島部４９に接合される。

上記の圧電振動子１５の表面には、個別外部電極３０と共通外部電極３１とが形成されている。個別外部電極３０は、圧電振動子１５の先端面部と、圧電振動子１５における積層方向の一側面である配線接続面（フレキシブルケーブル２９が接続される面）とに一連に形成された電極であり、圧電振動子１５内部の個別内部電極（図示せず）と導通している。また、共通外部電極３１は、圧電振動子１５の先端面部とは反対側となる基端面部と、圧電振動子１５における積層方向の他側面である固定板取付面とに一連に形成された電極であり、圧電振動子１５内部の共通内部電極（図示せず）と導通している。これらの外部電極のうち、一方の個別外部電極３０はフレキシブルケーブル２９の個別端子と電気的に接続され、他方の共通外部電極３１はフレキシブルケーブル２９の共通端子（接地端子）と電気的に接続される。そして、フレキシブルケーブル２９を通じて駆動信号を圧電振動子１５に印加すると、個別外部電極３０（個別内部電極）と共通外部電極３１（共通内部電極）との電位差により圧電体が変形する。これにより、圧電振動子１５を伸縮駆動することができる。

図３に示すように、上記流路ユニット１７は、ノズルプレート３３、流路形成基板３４、及び封止板３５（振動板）から構成され、ノズルプレート３３を流路形成基板３４の一方の表面に配置し、封止板３５をノズルプレート３３とは反対側となる流路形成基板３４の他方の表面に配置して、接着等により一体化することで構成されている。流路ユニット１７において最下部に配設されるノズルプレート３３は、複数のノズル開口３７を列状に開設したステンレス鋼製の薄い板材である。本実施形態では、例えば、１８０ｄｐｉに対応するピッチで１８０個のノズル開口３７を列状に開設し、これらのノズル開口３７によってノズル列を構成している。このノズルプレート３３は、記録紙等から発生する静電気の帯電やノイズを防止する目的で、図示しない金属製のカバーを通じて接地電位に調整される。

流路形成基板３４は、例えば、シリコンウェハーから作製され、共通インク室３８、インク供給口３９、及び圧力室４０からなる一連のインク流路（液体流路の一種）となる流路基部が区画形成された板状部材である。具体的には、圧力室４０となる圧力室空部４１、インク供給口３９となる溝部４２および共通インク室３８となる空部４３等が、エッチング処理によって流路形成基板３４上に作製されている。なお、流路形成基板は、複数のプレート部材を積層して構成される場合もある。

上記の圧力室４０は、ノズル開口３７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成され、インク供給口３９は、圧力室４０と共通インク室３８との間を連通する流路幅の狭い狭窄部（オリフィス）として形成されている。また、共通インク室３８は、インク導入針１３から導入されてインク導入路２２及びケース流路２５を通じて供給されるインクを一時的に貯留する室である。この共通インク室３８に貯留されたインクは、インク供給口３９を通じて各圧力室４０に分配供給される。

封止板３５は、ステンレス鋼等の導電性を有する板材から成る支持基板４５にＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の絶縁性の可撓性フィルムから作製された弾性体膜４６を、粘着材層Ｃ（例えば、ウレタン系接着剤等。図４参照）を介在させた状態でラミネート加工した二重構造の複合板材であり、弾性体膜４６側の面が流路形成基板３４に、支持基板４５側の面がヘッドケース１８の底面に、それぞれ接合されるようになっている。この封止板３５は、圧力室４０（圧力室空部４１）の一方の開口面を封止して当該圧力室４０の容積を変動させるためのダイヤフラム部４７が形成されると共に、共通インク室３８（空部４３）の一方の開口面を封止するコンプライアンス部４８が形成された部材である。ダイヤフラム部４７は、圧電振動子１５の先端面を接合するための部分を島部４９として残した状態で、その周囲の支持基板４５をエッチング加工によって除去して弾性体膜４６のみとすることで構成されている。即ち、この島部４９は、支持基板４５の他の部分から独立している。そして、その形状は、圧力室４０の平面形状と同様に、ノズル開口３７の列設方向と直交する方向に細長いブロック状となっている。

また、封止板３５においてコンプライアンス部４８として機能する部分、すなわち共通インク室３８に対応する部分は、流路形成基板３４の空部４３の開口形状にほぼ倣って支持基板４５が除去され、弾性体膜４６のみとなっている。このコンプライアンス部４８を形成する際、封止板３５における支持基板４５の一部がコンプライアンス部４８の縁部から中心側に向けて張り出したエプロン部４４として残るようにエッチング加工が施されている（図３）。このエプロン部４４には、インク導入穴５０（本発明における液体導入穴に相当）が、支持基板４５と弾性体膜４６を貫通した状態で開設されている。このインク導入穴５０は、流路形成基板３４との接合状態でインク流路の一部である共通インク室３８と連通し、また、ヘッドケース１８との接合状態でケース流路２５と連通する。即ち、このインク導入穴５０は、ヘッドケース１８のケース流路２５側から流下してくるインクを共通インク室３８側に導入するための貫通穴であり、本実施形態においては円形の穴に形成されている。このインク導入穴５０の寸法（内径）に関し、ケース流路２５の内径よりも大きく設定されている。この点の詳細については後述する。

ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空のブロック状部材であり、その内部には振動子ユニット１６を収容可能な収容室５３と、導入針ユニット１４側からのインクを流路ユニット１７側に供給するケース流路２５とが形成されている。ヘッドケース１８の収容室５３は、流路ユニット取付面となるヘッドケース１８の底面から、導入針ユニット１４や配線基板２８が取り付けられる上面に亘って一連に形成されている。つまり、収容室５３は、ヘッドケース１８の高さ方向を貫通する貫通開口部として形成されている。

上記のヘッドケース１８には、まず、流路ユニット１７が接合される。具体的には、収容室５３の底面開口内に封止板３５のダイヤフラム部４７を配置すると共に、ケース流路２５と共通インク室３８（即ち、インク流路）とが封止板３５のインク導入穴５０を介して液密に連通する状態で、封止板３５の支持基板４５側の面をヘッドケース１８の底面に接着剤（後述）によって接着することで、流路ユニット１７をヘッドケース１８に接合する。これにより、ヘッドケース１８の収容室５３の底面開口には、ダイヤフラム部４７（島部４９）が臨む。次に、振動子ユニット１６がヘッドケース１８の収容室５３に収容される。即ち、振動子ユニット１６は、圧電振動子１５の自由端部を先頭にした姿勢で収容室５３の上面側開口から挿入され、自由端部の先端を対応する島部４９の表面に当接させた状態で収容室５３内に収容される。そして、圧電振動子１５の自由端部の先端を島部４９に接合すると共に、固定板２７を収容室５３の内壁面に接着することで、収容室５３内に固定される。

流路ユニット１７と振動子ユニット１６がヘッドケース１８に取り付けられた後、ヘッドケース１８の上面に配線基板２８が配設され、この配線基板２８とフレキシブルケーブル２９の配線が行われる。その後、ヘッドケース１８の上面には、パッキン２４を介在させた状態で導入針ユニット１４が取り付けられる。これにより、導入針ユニット１４のインク導入路２２がパッキン２４を介してヘッドケース１８のケース流路２５と液密に連通する。したがって、インク導入針１３の導入孔２１から導入されたインクは、インク導入路２２及びケース流路２５を通ってインク導入穴５０から流路ユニット１７のインク流路側、即ち、共通インク室３８に供給される。

そして、上記構成の記録ヘッド２において、上記配線基板２８からフレキシブルケーブル２９を通じて圧電振動子１５に駆動信号が印加されると、この圧電振動子１５が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４９が圧力室４０に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室４０の容積が変化し、圧力室４０内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によって、ノズル開口３７からインク滴（液滴の一種）が吐出される。

ここで、上記封止板３５に関し、導電性を有する支持基板４５の一部である島部４９は、圧電振動子１５の自由端部の先端面側に形成されている個別外部電極３０と接合されているので、この個別外部電極３０と同電位となる。一方、封止板３５とは流路形成基板３４を間に挟んで反対側に配置されているノズルプレート３３は、上述したように接地電位に調整されている。上記島部４９は、支持基板４５の他の部分と電気的に独立しているため、通常では、圧電振動子１５に駆動信号を印加しても島部４９から他の部分に電流が流れることはない。

ところが、上述のように、ダイヤフラム部４７はヘッドケース１８の収容室５３の底面開口内に露出しているため、例えば記録ヘッド２の組み立て工程中に加工屑等の異物がヘッドケース１８の収容室５３内に入り込み、ダイヤフラム部４７とその周辺部を含む露出部上に落下することがある。そして、この異物が金属等の導電性を有するものであって島部４９と支持基板４５の他の部分との間に渡って付着した場合には、両者間を電気的に短絡する虞がある。このような短絡が生じたとき、支持基板４５のほぼ全体が圧電振動子１５の自由端部の先端面（即ち、個別外部電極３０）と同電位（正電位）になる。

これにより、従来では、封止板の支持基板においてインクと接触する部分であるインク導入口の内周面と、ノズルプレートのノズル開口周辺部とが恰も電極として作用し、これらの間のインクが電気分解される場合があった。そして、インクの電気分解が進むと、インク導入口の周囲に顔料等のインクの含有成分が析出し、この析出物がインク流路を塞ぐ等して吐出不良の原因となる虞があった。

このような事情に鑑み、本発明に係る記録ヘッド２では、図４に示すように、インク導入穴５０において、少なくとも支持基板４５側の内径Ｄ２をケース流路２５の内径Ｄ１よりも大きく設定する（換言すると、ケース流路２５の内径Ｄ１を、支持基板４５におけるインク導入穴５０の内径Ｄ１よりも小さく設定する）ことにより、ケース流路２５の開口周辺部をインク導入穴５０に対してオーバーハングさせてケース流路２５とインク導入穴５０との間に段差部５５を形成し、この段差部５５に絶縁材Ａを導入して固着させている。そして、この絶縁材Ａによって支持基板４５のインク導入穴内周面を覆い隠している。この絶縁材Ａとしては、電気的絶縁性を有し、段差部５５内に固着するものであれば、任意のものを使用することができるが、本実施形態においては、ヘッドケース１８と流路ユニット１７を接合するための接着剤を利用している。この接着剤としては、耐インク性（耐薬品性）を有するものが好ましく、例えばエポキシ系接着剤が好適である。

ここで、ヘッドケース１８と流路ユニット１７を接合する際、ヘッドケース１８の流路ユニット接合面にシート状の接着剤を転写し、この転写部分に流路ユニット１７の封止板３５側の面を接着する。この際、上述のようにケース流路２５とインク導入穴５０との間に段差部５５が形成されるようになっているため、図４に示すように、接着剤の一部が段差部５５側（インク導入穴５０側）に流れ込み、この流れ込んだ接着剤Ａがインク導入穴５０の内周面を覆った状態で固化し、上記絶縁材Ａとして機能する。

このように、ケース流路２５とインク導入穴５０との間に段差部５５を形成し、この段差部５５に絶縁材を導入して固着させることにより、インク導入穴５０を流れるインクが支持基板４５に接触しなくなるため、万一、導電性異物等によって、圧電振動子１５の個別外部電極３０と支持基板４５の全体とが短絡した場合においても、インクの電気分解を防止することができ、その結果、インクの電気分解に起因する吐出不良を抑制することが可能となる。また、支持基板４５と弾性体膜４６との間に介在している粘着材層Ｃがインクによって侵食されやすい材質である場合においても、この粘着材層Ｃを絶縁材で被覆することにより、インクによる侵食を防止することができ、これにより支持基板４５と弾性体膜４６の接着信頼性を確保することができる。そして、上記プリンタ１は、上記構成の記録ヘッド２を搭載しているので、信頼性の高い吐出制御を行うことが可能となる。また、本実施形態では、絶縁材として、ヘッドケース１８と流路ユニット１７を接合する接着剤を利用しているので、別個に絶縁材を用意する必要が無く簡便である。

ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。

図５は、本発明の第２の実施形態の構成を説明する要部断面図である。この第２実施形態では、インク導入穴５０において、支持基板４５側の内径Ｄ２のみをケース流路２５の内径Ｄ１よりも大きく設定し、弾性体膜４６側の内径はケース流路２５の内径Ｄ１に揃えている。この構成では、ヘッドケース１８の一部と弾性体膜４６の一部が、支持基板４５側の穴に対して穴径中心側に張り出す形となるので、この張り出した部分によって接着剤を段差部５５内に留め易くすることができる。これにより、支持基板４５がインクと接触することをより確実に防止することができる。要は、インク導入穴５０において、少なくとも支持基板４５側の内径Ｄ２をケース流路２５の内径Ｄ１よりも大きく設定することで、段差部５５を形成するようにすれば良い。

また、図６は、本発明の第３の実施形態の構成を説明する要部断面図である。この第３実施形態では、インク導入穴５０を、流路形成基板接合面側（図において下側）からヘッドケース接合面側（図において上側）に向けて拡径させている。本実施形態では、インク導入穴５０の下流側開口の内径をケース流路２５の内径Ｄ１に揃え、上流側開口の内径をケース流路２５の内径Ｄ１より大きく設定して段差部５５を形成している。この構成においても、上記各実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、以上では、本発明は、上記プリンタに限らず、上記のような構成の封止板を備えるものであれば他の液体噴射ヘッド及び液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置等にも適用することができる。

プリンタの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。 流路ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 図２における領域Ｘの拡大断面図である。 第２実施形態の構成を説明する要部断面図である。 第３実施形態の構成を説明する要部断面図である。

符号の説明

１…プリンタ，２…記録ヘッド，１５…圧電振動子，１６…振動子ユニット，１７…流路ユニット，１８…ヘッドケース，２５…ケース流路，３３…ノズルプレート，３４…流路形成基板，３５…封止板，３７…ノズル開口，３８…共通インク室，４０…圧力室，４５…支持基板，４６…弾性体膜，４７…ダイヤフラム部，４９…島部，５０…インク導入穴，５３…収容室，５５…段差部

Claims (6)

1. ノズル開口に通じる圧力室を含む液体流路を区画するための流路形成基板、及び、前記圧力室の容積を変動させるためのダイヤフラム部と液体導入穴とが形成された封止板を備えて構成され、流路形成基板に封止板を接合することで、圧力室を含む一連の液体流路を形成する流路ユニットと、
   前記ダイヤフラム部を変位させる圧力発生手段を収容する収容室と、前記流路ユニットの液体流路側に液体を供給するためのケース流路とが形成されたヘッドケースとを備え、
   前記ダイヤフラム部を前記収容室の底面側開口に配置すると共に、前記液体導入穴を介して前記ケース流路と前記液体流路とが連通する状態で、前記流路ユニットをヘッドケースに接合した液体噴射ヘッドであって、
   前記封止板は、ヘッドケースに接合される導電性の支持基板と、流路形成基板に接合される絶縁性の弾性体膜とを貼り合わせて成る複合板材によって構成され、
   前記液体導入穴において、少なくとも支持基板側の内径を前記ケース流路の内径よりも大きく設定することによりケース流路と液体導入穴との間に段差部を形成し、
   前記段差部に絶縁材を固着したことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記絶縁材によって前記支持基板の液体導入穴内周面を覆い隠すようにしたことを特徴とする請求項１の液体噴射ヘッド。
3. 前記絶縁材は、前記ヘッドケースと前記流路ユニットを接合する接着剤であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記接着剤は、エポキシ系接着剤であることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記液体導入穴は、流路形成基板接合面側からヘッドケース接合面側に向けて拡径した状態に形成されたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。

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