JP2010069751A - 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減することができる液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体供給路３６、４０を形成する供給部材本体３１及び供給針３２の何れかにフィルタ３３を溶着する工程と、供給部材本体３１と供給針３２とでフィルタ３３を挟持させた状態で、供給部材本体３１の供給針３２がが取り付けられた面側に供給針３２の周囲を覆うように樹脂材料を注入して固定部３４を一体成型することで、供給部材本体３１と供給針３２とを一体化する工程とを具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、インクが充填された液体貯留手段であるインクカートリッジから、このインクカートリッジに着脱可能に挿入されるインク供給体となるインク供給針及びインクカートリッジが保持されるカートリッジケース等の供給部材に形成されたインク流路を介してヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に設けられた圧電素子等の圧力発生手段を駆動させることによりヘッド本体に供給されたインクがノズルから吐出される。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インクカートリッジのインク内に存在する気泡、あるいはインクカートリッジを着脱する際にインク内に混入した気泡がヘッド本体に供給されてしまうと、この気泡によるドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このような問題を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針と供給部材との間にインク内の気泡やゴミ等を除去するためのフィルタを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、このようなフィルタと供給部材とは、熱溶着等により固定され、インク供給針と供給部材とは超音波溶着等により固定されている。

特開２０００−２１１１３０号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、複数のインク供給針を供給部材に個別に溶着しているため、工数が増え、製造コストも増大してしまうという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、コストを低減することができる液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を貯留する液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記液体供給路を形成する第１供給部材及び第２供給部材の間にフィルタを取り付ける工程と、前記第１供給部材と前記第２供給部材とで前記フィルタを挟持させた状態で、前記第１供給部材の前記第２供給部材が取り付けられた面側に前記第２供給部材の一部を覆うように樹脂材料を注入して固定部を一体成型することで、前記第１供給部材と前記第２供給部材とを一体化する工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、樹脂材料を注入する一度の工程で、第１供給部材及び第２供給部材を固定部で同時に固定して一体化することができる。したがって、第１供給部材及び第２供給部材をそれぞれ個別に溶着する工程が不要となるため、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

また、固定部によって、第１供給部材及び第２供給部材を固定して一体化することで、第１供給部材及び第２供給部材にフィルタをそれぞれ個別に溶着するための領域が不要となり、フィルタの有効面積を広げて隣り合う第１供給部材又は第２供給部材同士の間隔を短くすることができ、ヘッドを小型化することができる。また、ヘッドの小型化を図るためにフィルタの面積を小さくする必要がなく、動圧が上がるのを防止して圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動する駆動電圧を上げる必要がなくなる。さらに、固定部によって第１供給部材及び第２供給部材の間に隙間が発生するのを確実に防止して、隙間から液体が漏出するのを確実に防止することができる。

ここで、前記フィルタを取り付ける工程において、前記第１供給部材及び前記第２供給部材の少なくとも一方に前記フィルタを溶着する工程を含むことが好ましい。これによれば、溶着により、フィルタを確実に取り付けることができ、液体流路からの液体が漏洩してしまうことをより確実に防止できる。

また、前記第１供給部材の前記第２供給部材が取り付けられる面側に、前記固定部が形成される領域の外側に当該領域を取り囲む土手部を設け、型枠を前記土手部に当接させて前記樹脂材料を注入することが好ましい。これによれば、型枠が土手部に載置されることで、樹脂材料を注入しても樹脂材料が外部に漏れてしまうことが防止される。

また、本発明の他の態様は、液体を貯留する液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドであって、液体供給路が形成された第１供給部材及び前記液体流路が形成されて前記第１供給部材の一方面側に配置された第２供給部材と、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に配置されたフィルタと、前記第１供給部材の前記一方面側に設けられて前記第２供給部材の一部を覆うことで前記第１供給部材と第２供給部材とを固定する一体成型により形成された固定部とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、一体成形により形成された固定部によって、フィルタを挟持した第１供給部材及び前記第２供給部材を固定して一体化する。このため、第１供給部材に第２供給部材を同時に固定することができるため、第１供給部材に第２供給部材をそれぞれ固定する必要がなくなり、製造コストを低減することができる。

また、固定部により第１供給部材及び第２供給部材を固定することで、第１供給部材に第２供給部材をそれぞれ個別に溶着するための領域が不要となり、フィルタの有効面積を広げて隣り合う第１供給部材又は第２供給部材の間隔を短くすることができ、液体噴射ヘッドを小型化することができる。また、液体噴射ヘッドの小型化を図るためにフィルタの面積を小さくする必要がなく、動圧が上がるのを防止して圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動する駆動電圧を上げる必要がなくなる。さらに、固定部によって第１供給部材及び第２供給部材の間に隙間が発生するのを確実に防止して、隙間から液体が漏出するのを確実に防止することができる。

また、前記第１供給部材には、前記第２供給部材とは異なる位置に厚さ方向に貫通すると共に、内径が拡大した大径部を他方面側に有する貫通孔が設けられ、前記固定部は、前記貫通孔内にも延設されていることが好ましい。これによれば、固定部に第１供給部材から引き離す方向の力が加わっても、第１供給部材から固定部がはがれてしまうことを防止できる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。これによれば、低コスト化した液体噴射装置を実現できる。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
〈実施形態１〉
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図である。本発明のインクジェット式記録装置１０は、図１に示すように、インク滴を吐出する液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドとも言う）１１がキャリッジ１２に固定され、この記録ヘッド１１には、ブラック（Ｂ）、ライトブラック（ＬＢ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なる色のインクが貯留された液体貯留手段であるインクカートリッジ１３がそれぞれ着脱可能に固定されている。

記録ヘッド１１が搭載されたキャリッジ１２は、装置本体１４に取り付けられたキャリッジ軸１５に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モータ１６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト１７を介してキャリッジ１２に伝達されることで、キャリッジ１２はキャリッジ軸１５に沿って移動される。一方、装置本体１４にはキャリッジ軸１５に沿ってプラテン１８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓがプラテン１８上を搬送されるようになっている。

また、キャリッジ１２のホームポジションに対応する位置、すなわち、キャリッジ軸１５の一方の端部近傍には、記録ヘッド１１のノズル形成面を封止するキャップ部材１９を有するキャッピング装置２０が設けられている。このキャップ部材１９によってノズル開口が形成されたノズル形成面を封止することにより、インクの乾燥を防止している。また、このキャップ部材１９は、フラッシング動作時のインク受けとしても機能する。

ここで、本実施形態に係る記録ヘッド１１について説明する。なお、図２は、本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。

図２に示すように、記録ヘッド１１は、液体貯留手段であるインクカートリッジ１３が固定されるカートリッジケース等の供給部材３０と、供給部材３０のインクカートリッジ１３とは反対側の面に固定されたヘッド本体２２０と、ヘッド本体２２０の液体噴射面側に設けられたカバーヘッド２４０とを具備する。

まず、供給部材３０について詳細に説明する。なお、図３は、供給部材の上面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ′断面図である。

図４に示すように、供給部材３０は、第１供給部材とこの第１供給部材の一方面側に配置された第２供給部材でフィルタ３３を挟持し、固定部３４により第１供給部材と第２供給部材とが固定されたものである。本実施形態では、流路の下流側の供給部材本体３１が、第１供給部材及び第２供給部材の何れか一方に相当し、供給部材本体３１の上流側に設けられた供給針３２が、第２供給部材及び第１供給部材の他方に相当する。

供給部材３０は、一方面に上述したインクカートリッジ１３（「液体貯留手段」に相当）がそれぞれ装着される供給体形成部３５を有する。勿論、この供給体形成部３５には、直接インクカートリッジ１３が装着されるものではなく、液体貯留手段からチューブを介して供給体形成部３５に液体であるインクが導かれる態様のものであってもよい。

また、供給部材本体３１には、後述するフィルタ３３よりも下流側にあって、一端が供給部材本体３１の供給針３２が設けられる面（供給部材本体３１の一方面）に開口し、他端がヘッド本体２２０側に開口して、インクカートリッジ１３からのインクをヘッド本体２２０に供給するための液体供給路３６が設けられている。なお、液体供給路３６は、供給部材本体３１の長手方向に並設されて複数設けられており、液体供給路３６は、インクの色毎に設けられたインクカートリッジ１３に対してそれぞれ独立して設けられている。

また、供給部材本体３１の一方面における液体供給路３６の開口の周囲の領域はフィルタ挟持部３７となり、フィルタ挟持部３７と供給針３２との間でフィルタ３３を挟持するようになっている。ここで、液体供給路３６の周囲の領域とは、液体供給路３６及びフィルタ室４１の開口に近接した周縁部である。そして、省スペースの観点からできるだけ開口に近い周縁部が好ましい。

さらに、供給部材本体３１には、その一方面の固定部３４が形成される領域の外側に、当該領域を取り囲む土手部４３が設けられている。また、土手部４３の上部には、土手部４３の内側から外側に向けて昇るように階段状に形成された上段部４５ａ、下段部４５ｂからなる段部４５が設けられている。詳細は後述するが、下段部４５ｂの上面である金型受け面４４には、固定部３４を形成する際に用いられる金型（型枠）が載置される。

また、供給部材本体３１には、供給針３２が配置される位置とは異なる位置に、厚さ方向に貫通する貫通孔４８が設けられている。貫通孔４８は、小径部４８ａと大径部４８ｂとからなり、大径部４８ｂは、供給部材本体３１の他方面側、すなわち、供給部材本体３１の供給針３２が設けられた面とは反対側に設けられ、小径部４８ａよりも拡大した内径を有している。

供給針３２は、供給部材本体３１の一方面に固定されるものであり、先端部４６から底面側に向けて拡幅する裾部４７を有している。供給針３２は、先端部４６に設けられたインク導入口５１に連通する針側液体供給路４０を有しており、針側液体供給路４０は、フィルタ３３を介して供給部材本体３１の液体供給路３６に連通している。針側液体供給路４０は、液体供給路３６側に向けて内径が拡幅した空間、すなわち、幅広部であるフィルタ室４１が設けられている。フィルタ室４１のフィルタ３３側の開口が液体供給口となり、この液体供給口を介してインクカートリッジ１３から供給されたインクを供給部材本体３１に供給するようになっている。

供給針３２の供給部材本体３１側の底面には、フィルタ挟持部４２が設けられており、フィルタ挟持部４２は、供給部材本体３１のフィルタ挟持部３７に対応しており、このフィルタ挟持部３７との間でフィルタ３３を挟持している。

フィルタ３３は、例えば、金属が細かく編みこまれたシート状のものであり、供給部材本体３１に溶着され、供給部材本体３１と供給針３２とで挟持されている。また、本実施形態では、フィルタ３３は、供給部材本体３１と供給針３２とで挟持される領域内に収まる大きさを有する。なお、フィルタ３３は、供給針３２に溶着されていてもよい。

固定部３４は、供給部材本体３１の一方面側に設けられ、供給針３２の一部を覆うことで供給部材本体３１と各供給針３２とを固定している。固定部３４は、樹脂からなり一体成形により形成されている。固定部３４が供給針３２の一部を覆うとは、固定部３４が、少なくとも、供給部材本体３１と供給針３２とがフィルタ３３を挟持している領域の外周近傍を覆うと共に、供給針３２のインク導入口５１を塞がないように設けられていることをいう。固定部が、前記外周近傍を覆うことで、液体供給路３６、４０から外部にインクが漏れることが防止される。また、固定部３４がインク導入口５１を塞がないことで、インクカートリッジ１３から供給針３２へのインクの供給が妨げられない。

本実施形態では、供給部材本体３１のフィルタ挟持部３７の外周近傍と、供給針３２の裾部４７とを覆い、先端部４６が固定部３４から突出するように固定部３４が設けられている。このように固定部３４を設けることで、供給部材本体３１と供給針３２とが固定され、これらの液体供給路３６、４０からインクが外部に漏れ出すことが防止される。

また、固定部３４は、供給部材本体３１の貫通孔４８にまで延設されている。すなわち、固定部３４は、供給部材本体３１の一方面から、貫通孔４８内部にまで連続して設けられている。これにより、固定部３４に供給部材本体３１から引き離す方向への力が加わっても、大径部４８ｂ内の固定部３４が小径部４８ａで係止される。これにより、固定部３４の収縮により固定部３４が供給部材本体３１から剥離してしまうことや、固定部３４と供給部材本体３１との界面の接着力が弱いところで固定部３４が供給部材本体３１から剥離してしまうことを防止できる。

以上説明したように、一体成形により形成された固定部３４によって、フィルタ３３を挟持した供給部材本体３１及び供給針３２を一体化した。このため、供給部材本体３１に供給針３２を同時に固定することができるため、供給部材本体３１に供給針３２をそれぞれ固定する必要がなくなり、製造コストを低減することができる。

また、従来では、供給部材本体に、供給針及びフィルタをそれぞれ個別に溶着するための領域が必要であったが、本発明に係る記録ヘッド１１では固定部３４により供給部材本体３１と供給針３２とを固定しているため、このような領域は不要となる。これにより、隣り合う供給針３２の間隔を短くすることができ、記録ヘッド１１を小型化することができる。また、このような小型化が可能であることから、フィルタの面積を小さくしてヘッドの小型化を図ることが不要となる。フィルタの面積を過度に小さくすると、動圧が上がるため、圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動する駆動電圧を上げなくてはならないが、本発明では、フィルタを縮小して記録ヘッドを小型化する必要がないので、動圧は上昇せず、駆動電圧を上げる必要がない。

また、従来のように、供給針と供給部材本体とを溶着により固定すると、隙間が発生する虞があり、隙間からインクが漏出してしまうが、本発明では、供給部材本体３１と供給針３２とが固定部３４により固定されているため、これらの間に隙間が生じることが防止され、隙間からインクが漏出することが防止される。また、仮に隙間ができたとしてもその隙間は固定部３４で覆われるので、インクの漏出が防止される。

ここで、このようなインクジェット式記録ヘッド１１、特に供給部材３０の製造方法について詳細に説明する。なお、図５及び図６は、供給部材の製造方法を示す断面図である。

まず、図５に示すように、供給部材本体３１のフィルタ挟持部３７にフィルタ３３を載置してフィルタ３３の周縁部をフィルタ挟持部３７に溶着した後、供給針３２をフィルタ３３の上に載置し、供給部材本体３１のフィルタ挟持部３７と供給針３２のフィルタ挟持部４２との間にフィルタ３３を挟持させる。この状態で、金型２００を土手部４３の金型受け面４４に載置させる。また、供給部材本体３１の貫通孔４８の大径部４８ｂ側にも金型２０３を配置して貫通孔４８を塞ぐ。

型枠の一例である金型２００は、金属からなり、土手部４３の上段部４５ａの内周面に沿う形状に形成され、土手部４３の金型受け面４４に載置され、土手部４３の内側の空間を封止している。すなわち、供給部材本体３１と土手部４３と金型２００とから空間２０４が形成されている。また、金型２００には、供給針３２が挿通される貫通孔２０２が設けられており、金型２００の貫通孔２０２から供給針３２の先端部４６が突出し、裾部４７が金型２００の下面側、すなわち空間２０４内にある。さらに、金型２００には、樹脂材料を注入するためのゲート２０１が設けられている。なお、型枠は、上記空間を形成しうるものであれば、その材料は金属に限定されない。

そして、図６に示すように、ゲート２０１から空間２０４に樹脂材料を充填して固定部３４を一体成型し、供給部材３０を形成する。具体的には、溶融した樹脂材料を金型２００のゲート２０１を介して空間２０４内に充填することで、固定部３４を成形する。これにより、供給針３２の裾部４７の周囲を覆うと共に、フィルタ３３を挟持した供給部材本体３１及び供給針３２を固定して一体化する固定部３４が形成される。また、このとき、樹脂材料は、供給部材本体３１の貫通孔４８内にも流入し、貫通孔４８内にまで固定部３４が延設される。

以上のような供給部材３０の形成によれば、空間２０４に樹脂材料を注入する一度の工程で、複数の供給針３２を供給部材本体３１に固定部３４で同時に固定して一体化することができる。したがって、供給部材本体３１に供給針３２をそれぞれ溶着する工程が不要となるため、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

また、金型２００は、土手部４３の金型受け面４４に載置されることで、空間２０４内に注入した樹脂材料が土手部４３を越えて漏れ出すことが防止される。詳言すると、土手部の上面が面一であり、その上面に金型２００が載置された場合には、樹脂材料が空間２０４から当該土手部の外側に漏れ出るまでに、その上面を通ることになる。一方、金型２００が金型受け面４４に載置された場合においては、樹脂材料は上段部４５ａを通る分だけ、樹脂材料が外部に漏れ難くなっている。したがって、樹脂材料を外側に漏らすことなく樹脂材料を注入する圧力を高めることができ、樹脂材料を空間２０４内全体に隙間なく充填させることができる。これにより、供給部材本体３１と供給針３２とを確実に固定して一体化する固定部３４が形成される。

さらに、金型２００を金型受け面４４に載置して空間２０４を形成したので、空間２０４内に充填された樹脂材料の熱が、金型２００に吸収されるため、樹脂材料の熱による供給針３２の変形を防止することができる。

また、供給部材本体３１にフィルタ３３を予め溶着した後、供給針３２で挟持するため、固定部３４で固定する際にフィルタ３３がずれてしまうことはない。これにより、液体供給路３６と針側液体供給路４０とがフィルタ３３を介さず連通してしまい、不純物等がフィルタ３３に捕捉されずに、液体供給路３６に流入してしまうことが防止される。なお、フィルタ３３は供給部材本体３１と供給針３２との間に溶着する場合に限定されず、接着剤により接着されていてもよいし、単に供給部材本体３１と供給針３２とで圧着されていてもよい。

このような供給部材３０の液体供給路３６の他方側、すなわち、供給針３２とは反対側にはヘッド本体２２０が設けられている。ここで、ヘッド本体２２０について説明する。なお、図７は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図８は、ヘッド本体の断面図である。

図示するように、ヘッド本体２２０を構成する流路形成基板６０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板６０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室６２が、幅方向に並設された列が２列形成されている。また、各列の圧力発生室６２の長手方向外側には、後述するリザーバ形成基板８０に設けられるリザーバ部８１と連通し、各圧力発生室６２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成する連通部６３が形成されている。また、連通部６３は、インク供給路６４を介して各圧力発生室６２の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板６０に形成された液体流路として、圧力発生室６２、連通部６３及びインク供給路６４が設けられている。

また、流路形成基板６０の開口面側には、ノズル開口７１が形成されたノズルプレート７０が接着剤４００を介して固着されている。具体的には、複数のヘッド本体２２０に対応するように複数のノズルプレート７０が設けられており、当該ノズルプレート７０は後で詳述するカバーヘッド２４０の露出開口部２４１よりも若干広い面積を有してカバーヘッド２４０と重畳する領域で接着剤等によって固定されている。なお、ノズルプレート７０のノズル開口７１は、各圧力発生室６２のインク供給路６４とは反対側で連通する位置に穿設されている。本実施形態では、流路形成基板６０に圧力発生室６２が並設された列を２列設けたため、１つのヘッド本体２２０にノズル開口７１の並設されたノズル列７１Ａが２列設けられている。そして、本実施形態では、このノズルプレート７０のノズル開口７１が開口する面が液体噴射面となっている。このようなノズルプレート７０としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属基板などが挙げられる。

一方、流路形成基板６０の開口面とは反対側には、弾性膜５０上に、金属からなる下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜とを順次積層することで形成された圧電素子３００が形成されている。

このような圧電素子３００が形成された流路形成基板６０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部８１を有するリザーバ形成基板８０が接合されている。このリザーバ部８１は、本実施形態では、リザーバ形成基板８０を厚さ方向に貫通して圧力発生室６２の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板６０の連通部６３と連通されて各圧力発生室６２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。

また、リザーバ形成基板８０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部８２が設けられている。

さらに、リザーバ形成基板８０上には、各圧電素子３００を駆動するための半導体集積回路（ＩＣ）等からなる駆動回路１１０が設けられている。この駆動回路１１０の各端子は、図示しないボンディングワイヤ等を介して各圧電素子３００の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動回路１１０の各端子には、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の外部配線１１１を介して外部と接続され、外部から外部配線１１１を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。

また、このようなリザーバ形成基板８０上には、コンプライアンス基板１４０が接合されている。コンプライアンス基板１４０のリザーバ１００に対向する領域には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口１４４が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板１４０のリザーバ１００に対向する領域のインク導入口１４４以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部１４３となっており、リザーバ１００は、可撓部１４３により封止されている。この可撓部１４３により、リザーバ１００内にコンプライアンスを与えている。

また、コンプライアンス基板１４０上には、ヘッドケース２３０が固定されている。

ヘッドケース２３０は、インク導入口１４４に連通すると共に供給部材３０の液体供給路３６に連通して、供給部材３０からのインクをインク導入口１４４に供給するインク供給連通路２３１が設けられている。このヘッドケース２３０には、コンプライアンス基板１４０の可撓部１４３に対向する領域に溝部２３２が形成され、可撓部１４３の撓み変形が適宜行われるようになっている。また、ヘッドケース２３０には、リザーバ形成基板８０上に設けられた駆動回路１１０に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動回路保持部２３３が設けられており、外部配線１１１は、駆動回路保持部２３３を挿通して駆動回路１１０と接続されている。

ヘッド本体２２０を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔２３４が角部の２箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔２３４にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド本体２２０が一体的に組み合わせられる。

また、ヘッドケース２３０を介して供給部材３０に保持されたヘッド本体２２０は、図２に示すように、５つのヘッド本体２２０の液体噴射面側を覆うように箱形状を有するカバーヘッド２４０によって相対的に位置決めされて保持されている。カバーヘッド２４０は、ノズル開口７１を露出する露出開口部２４１と、露出開口部２４１を画成すると共にヘッド本体２２０の液体噴射面の少なくともノズル列７１Ａの並設されたノズル開口７１の両端部側に接合される接合部２４２とを具備する。

接合部２４２は、本実施形態では、複数のヘッド本体２２０に亘って液体噴射面の外周に沿って設けられた枠部２４３と、隣接するヘッド本体２２０の間に延設されて露出開口部２４１を分割する梁部２４４とで構成されており、枠部２４３及び梁部２４４がヘッド本体２２０の液体噴射面、すなわちノズルプレート７０の表面に接合されている。

また、カバーヘッド２４０には、ヘッド本体２２０の液体噴射面の側面側に、液体噴射面の外周縁部に亘って屈曲するように延設された側壁部２４５が設けられている。

このようにカバーヘッド２４０は、接合部２４２をヘッド本体２２０の液体噴射面に接着するようにしたため、液体噴射面とカバーヘッド２４０との段差を減少させることができ、液体噴射面のワイピングや吸引動作などを行っても、液体噴射面にインクが残留するのを防止することができる。また、梁部２４４によって隣接するヘッド本体２２０の間が塞がれているため、隣接するヘッド本体２２０の間にインクが侵入することがなく、圧電素子３００や駆動回路１１０などのインクによる劣化及び破壊を防止することができる。また、ヘッド本体２２０の液体噴射面とカバーヘッド２４０との間は、接着剤によって隙間なく接着されているため、隙間に被記録媒体Ｓが入り込むのを防止してカバーヘッド２４０の変形及び紙ジャムを防止することができる。さらに、側壁部２４５が、複数のヘッド本体２２０の外周縁部を覆うことで、ヘッド本体２２０の側面へのインクの回り込みを確実に防止することができる。また、カバーヘッド２４０に、ヘッド本体２２０の液体噴射面と接合される接合部２４２を設けるようにしたため、複数のヘッド本体２２０の各ノズル列７１Ａをカバーヘッド２４０に対して高精度に位置決めして接合することができる。

このようなカバーヘッド２４０としては、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成形により形成するようにしてもよい。また、カバーヘッド２４０を導電性の金属材料とすることで、接地することができる。なお、カバーヘッド２４０とノズルプレート７０との接合は、特に限定されず、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤による接着などが挙げられる。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１１は、インクカートリッジ１３からのインクを液体供給路３６から取り込み、インク供給連通路２３１及びインク導入口１４４を介して、リザーバ１００からノズル開口７１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１１０からの記録信号に従い、各圧力発生室６２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電圧を印加し、弾性膜５０及び圧電素子３００をたわみ変形させることにより、各圧力発生室６２内の圧力が高まりノズル開口７１からインク滴が吐出する。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、第１供給部材及び第２供給部材の構成は上述した実施形態の構成に限定されるものではない。また、上述した実施形態では、第１供給部材を供給部材本体とし、第２供給部材を供給針としたが逆としてもよい。さらに、ヘッド本体２２０に接続する供給部材本体３１全体を第１供給部材としたが、供給部材本体３１をフィルタ３３側とヘッド本体２２０側とで分割し、フィルタ３３側の部材を第１供給部材として供給針３２と一体化してもよい。なお、この場合には、一体化した部材にヘッド本体２２０側の供給部材本体を組み付けて供給部材３０を構成することになる。

さらに、上述した実施形態では、液体貯留手段であるインクカートリッジ１３を供給部材３０に着脱自在となるように設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、液体貯留手段として、インクタンク等を記録ヘッド１１とは異なる位置に設け、液体貯留手段と記録ヘッド１１とをチューブなどの供給管を介して接続するようにしてもよい。すなわち、上述した実施形態１では、供給体として針状の供給針３２を例示したが、供給体は、針状のものに限定されるものではない。

また、上述した実施形態では、複数の液体供給路３６に対して１つのヘッド本体２２０が設けられた構成を例示したが、インクの色毎に複数のヘッド本体を設けるようにしてもよい。このような場合には、各液体供給路３６が、各ヘッド本体に連通する、すなわち、各液体供給路３６が、各ヘッド本体に設けられたノズル開口が並設されたノズル列毎に連通するように設けられていてもよい。もちろん、液体供給路３６は、ノズル列毎に連通しなくてもよく、１つの液体供給路３６が複数のノズル列に連通していてもよく、また、１列のノズル列を２つに分け、それぞれに液体供給路３６が連通していてもよい。すなわち、液体供給路３６は、複数のノズル開口からなるノズル開口群に連通していればよい。

また、貫通孔４８は、小径部４８ａと大径部４８ｂとから構成されていたが、このような構成に限定されない。例えば、大径部４８ｂが供給部材本体３１の他方面側に向けて内径が漸増するテーパ状に形成されていてもよい。

また、供給部材本体３１に段部４５を有する土手部４３を設けたが、必ずしも段部４５を土手部４３に設ける必要はなく、金型２００側に設けてもよい。例えば、金型２００に、供給部材本体３１側に突出する段部を設け、金型２００の段部が設けられていない領域を土手部４３の上面に当接させることにより、金型２００の段部と土手部４３の内面と供給部材本体３１とから空間２０４を形成してもよい。他にも、供給部材本体３１に土手部４３を設けずに、金型２００のみで空間２０４を形成してもよい。例えば、一方面が開口した箱状の金型を形成し、当該金型の内面と供給部材本体３１とで空間２０４を形成してもよい。

さらに、上述の実施形態では、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド１１を例示して本発明を説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものである。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ディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。

本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る供給部材の上面図である。 本発明の実施形態１に係る供給部材の断面図である。 本発明の実施形態１に係る供給部材の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る供給部材の製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体を示す断面図である。

符号の説明

１０ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １１ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ３０ 供給部材、 ３１ 供給部材本体、 ３２ 供給針、 ３３ フィルタ、 ３４ 固定部、 ３６ 液体供給路、 ４０ 針側液体供給路、 ４３ 土手部、 ４８ 貫通孔、 ２００ 金型、 ２２０ ヘッド本体、 ２４０ カバーヘッド

Claims (6)

1. 液体を貯留する液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記液体供給路を形成する第１供給部材及び第２供給部材の間にフィルタを取り付ける工程と、
   前記第１供給部材と前記第２供給部材とで前記フィルタを挟持させた状態で、前記第１供給部材の前記第２供給部材が取り付けられた面側に前記第２供給部材の一部を覆うように樹脂材料を注入して固定部を一体成型することで、前記第１供給部材と前記第２供給部材とを一体化する工程とを具備する
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
2. 請求項１に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記フィルタを取り付ける工程において、前記第１供給部材及び前記第２供給部材の少なくとも一方に前記フィルタを溶着する工程を含む
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
   前記第１供給部材の前記第２供給部材が取り付けられる面側に、前記固定部が形成される領域の外側に当該領域を取り囲む土手部を設け、型枠を前記土手部に当接させて前記樹脂材料を注入する
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
4. 液体を貯留する液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズル開口を有する液体噴射ヘッドであって、
   液体供給路が形成された第１供給部材及び前記液体流路が形成されて前記第１供給部材の一方面側に配置された第２供給部材と、
   前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に配置されたフィルタと、
   前記第１供給部材の前記一方面側に設けられて前記第２供給部材の一部を覆うことで前記第１供給部材と第２供給部材とを固定する一体成型により形成された固定部とを具備する
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項４に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
   前記第１供給部材には、前記第２供給部材とは異なる位置に厚さ方向に貫通すると共に、内径が拡大した大径部を他方面側に有する貫通孔が設けられ、
   前記固定部は、前記貫通孔内にも延設されている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
6. 請求項４又は請求項５に記載する液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

Images