JP2010188535A - 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

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Abstract

【課題】液体のリークを抑制すると共にガスバリアー性を向上して、信頼性を向上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】液体流路１２０の一部の壁面を構成する第１流路部材１００と、液体流路１２０の前記第１流路部材１００と異なる一部の壁面を構成する第２流路部材１１０と、液体流路１２０の周りに形成され、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型接合する一体成型部材１４０と、を備えた液体噴射ヘッドであって、前記液体流路１２０の周りには、前記第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に挟持されると共に、前記第１流路部材１００及び第２流路部材１１０よりも弾性変形し易い弾性部材１３０を有し、前記一体成型部材１４０は、前記第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に挟まれた前記弾性部材１３０の外側に形成されている。
【選択図】 図２

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装置に関し、特に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インクカートリッジ等の貯留手段からヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に供給されたインクは圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させることにより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には、互いに接合された接合面に開口した液体流路が設けられて液体流路が連通する流路部材を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１７８５４１号公報
しかしながら、液体流路が設けられた流路部材を構成する２つの部材を接着剤によって接合しようとしても、ガス透過率の低い接着剤は、一般的に接着力が弱く、２つの部材において接着不良が発生し、接着領域において液体のリーク等が発生してしまうという問題がある。反対に、接着力の高い接着剤は、ガス透過率が高く、液体流路内の液体に含まれるガスが外部に漏れ出てしまうと共に、外部から流路内にガスが浸透してしまうという問題がある。
また、流路部材を構成する２つの部材を熱溶着や超音波溶着といった溶着により接合する方法も考えられるが、溶着であっても、同様に流路部材を構成する２つの部材の接合領域から液体のリークが発生してしまうという問題がある。また、流路部材を構成する２つの部材として、溶着し易く液体のリークが発生し難い材料を用いることも考えられるが、溶着し易い材料はガスバリアー性が悪く、液体流路内の液体のガスが外部に漏れ出てしまうと共に、外部から液体流路内にガスが浸透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に限定されるものではなく、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、液体のリークを抑制すると共にガスバリアー性を向上して、信頼性を向上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目的とする。
上記課題を解決する本発明の態様は、液体流路の一部の壁面を構成する第１流路部材と、液体流路の前記第１流路部材と異なる一部の壁面を構成する第２流路部材と、液体流路の周りに形成され、第１流路部材と第２流路部材とを一体成型接合する一体成型部材と、を備えた液体噴射ヘッドであって、前記液体流路の周りには、前記第１流路部材と第２流路部材との間に挟持されると共に、前記第１流路部材及び第２流路部材よりも弾性変形し易い弾性部材を有し、前記一体成型部材は、前記第１流路部材と第２流路部材との間に挟まれた前記弾性部材の外側に形成されてい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、弾性部材によって、一体成型部材の一部が液体流路内に流入するのを抑制することができる。また、第１流路部材及び第２流路部材を一体成型部材の成型により接合することで、第１流路部材と第２流路部材との境界から液体がリークするのを抑制することができる。さらに、第１流路部材及び第２流路部材を一体成型部材の成型により接合することで、第１流路部材、第２流路部材及び一体成型部材として、ガスバリアー性が高く、液体のリークがし難い材料を用いることができる。
ここで、前記弾性部材が、前記液体流路内に突出することなく設けられていることが好ましい。これによれば、弾性部材の一部が液体流路内で異物となって、流路の一部を塞ぐことや、弾性部材と液体流路とで画成される角部に気泡が滞留することを防止することができる。
また、前記弾性部材が、繊維を編みこんで形成されたものであることが好ましい。これによれば、所望の弾性特性と、一体成型部材となる溶融した樹脂の所望の浸透力とを得ることができる。
また、前記弾性部材が、複数の貫通孔が形成された板状部材であることが好ましく、前記板状部材の少なくとも一方に凹凸が形成されていてもよい。これによれば、所望の弾性特性と、一体成型部材となる溶融した樹脂の所望の浸透力とを得ることができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載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。
かかる態様では、液体のリークを低減すると共にガスバリアー性を向上して信頼性を向上した液体噴射装置を実現できる。
また、本発明の他の態様は、液体流路の一部の壁面を構成する第１流路部材と、液体流路の前記第１流路部材と異なる一部の壁面を構成する第２流路部材と、液体流路の周りに形成され、第１流路部材と第２流路部材とを一体成型接合する一体成型部材と、を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に前記液体流路の周りに亘って、当該第１流路部材及び第２流路部材よりも弾性変形し易い弾性部材を挟持させた状態で、前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に挟まれた前記弾性部材の外側に一体成型部材を一体成型により形成することで、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを接合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、弾性部材によって、一体成型部材を成型する際に、溶融した材料が液体流路内に流入するのを抑制することができる。また、第１流路部材、第２流路部材及び一体成型部材として、ガスバリアー性が高く、液体のリークがし難い材料を用いることができる。
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に係る流路部材の断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係るヘッド本体の断面図である。
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に係る液体噴射ヘッド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。図１に示すように、本実施形態では、インクが貯留された貯留手段１からのインクは、キャリッジ２に搭載されたインクジェット式記録ヘッド３に供給管４を介して供給される。インクジェット式記録ヘッド３は、インクを吐出するノズル開口が設けられたヘッド本体５と、貯留手段１からのインクをヘッド本体５に供給する供給管４が接続された流路部材６とを具備する。
このようなインクジェット式記録ヘッド３が搭載されたキャリッジ２は、装置本体７に取り付けられたキャリッジ軸２ａに軸方向移動自在に設けられている。
そして、駆動モーター８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８ａを介してキャリッジ２に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド３を搭載したキャリッジ２はキャリッジ軸２ａに沿って移動される。一方、装置本体７にはキャリッジ軸２ａに沿ってプラテン９が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン９に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、キャリッジ２がキャリッジ軸２ａに沿って移動されると共にインクジェット式記録ヘッド３のヘッド本体５によってインクが吐出されて記録シートＳに印刷される。
ここで、インクジェット式記録ヘッド３の一部を構成する流路部材６について図２を参照して説明する。なお、図２は、流路部材の断面図である。図２に示すように、流路部材６は、貯留手段１に一端が接続された供給管４の他端が接続される第１流路部材１００と、第１流路部材１００に接合されてヘッド本体５に接続される第２流路部材１１０とを具備する。
第１流路部材１００及び第２流路部材１１０には、貯留手段１（供給管４）からヘッド本体５にインクを供給するための液体流路１２０が設けられている。
第１流路部材１００は、金属又は樹脂等からなる。また、第１流路部材１００には、厚さ方向に貫通して一端部側に供給管４が接続される入力路１０１と、入力路１０１の供給管４が接続される面とは反対側に開口して、一端部が入力路１０１に連通する凹形状を有する第１連通路１０２とが設けられている。
第２流路部材１１０は、金属又は樹脂等からなり、詳しくは後述するが第１流路部材１００の第１連通路１０２が開口する面に一体成型接合されている。
第２流路部材１１０には、第１流路部材１００と接合される面側に開口する凹形状を有する第２連通路１１２が設けられている。そして、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とは、第１連通路１０２と第２連通路１１２とが互いに連通するように一体成型接合されている。これにより、第１連通路１０２と第２連通路１１２とによって連通路１２１が形成されている。すなわち、液体流路１２０の一部である連通路１２１の一部の壁面を第１流路部材１００の第１連通路１０２が画成し、液体流路１２０の一部である連通路１２１の他の壁面を第２流路部材１１０の第２連通路１１２が画成している。
また、第２流路部材１１０には、連通路１２１の入力路１０１に連通する端部とは反対側の端部に連通する厚さ方向に貫通した出力路１１１が設けられている。そして、この出力路１１１の連通路１２１に連通する一端部とは反対側の他端部は、ヘッド本体５（図示なし）に接続されている。
そして、本実施形態では、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０に設けられた入力路１０１、連通路１２１及び出力路１１１が貯留手段１からヘッド本体５にインクを供給する液体流路１２０を構成している。すなわち、貯留手段１から供給管４を介して供給されたインクは、入力路１０１、連通路１２１及び出力路１１１を介してヘッド本体５に供給される。
また、第１流路部材１００には、第１連通路１０２の外周に亘って凹部１０３が設けられており、第１連通路１０２と凹部１０３との間には、第２流路部材１１０側に突出する突出部１０４が設けられている。そして、この突出部１０４と第２流路部材１１０との間、すなわち、第１流路部材１００と第２流路部材１１０の間には、液体流路（本実施形態の連通路１２１）の周囲に亘って第１流路部材１００及び第２流路部材１１０よりも弾性変形し易い弾性部材１３０が設けられている。
そして、突出部１０４と第２流路部材１１０とで弾性部材１３０を強い力で挟むことで、弾性部材１３０が変形し、突出部１０４と第２流路部材１１０との間の隙間を塞ぐ。
かかる弾性部材１３０は、連通路１２１の外周に沿った円環形状を有する。このような弾性部材１３０の材料としては、ポリエチレン等の樹脂を用いてもよいし、ステンレス等の金属を用いてもよい。金属を用いる場合は、例えば、インクのフィルターとして利用可能な、金属線を細かく編みこむことで複数の微細孔が設けられたものを弾性部材１３０として用いることができる。また、弾性部材１３０の他の例としては、インクのフィルターとして利用可能な、金属等の平板に複数の貫通した微細孔を設けたものや、平板の表面に押しつぶすことが可能な凹凸を設けたものや、この平板を凹凸状に屈曲させたものなどを用いることもできる。ちなみに、金属線等を細かく編みこんだフィルターや、平板状のフィルターは、樹脂や金属等からなる第１流路部材１００及び第２流路部材１１０よりも厚さ方向に弾性変形し易くなっている。すなわち、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０よりも弾性変形し易い弾性部材１３０とは、その成分（材質）のみを指すのではなく、成分（材質）が第１流路部材１００及び第２流路部材１１０よりも弾性変形し難いものであっても、構造によって弾性変形し易くなっているものを含むものである。言い換えると、弾性部材１３０は、流路部材６である第１流路部材１００や第２流路部材１１０と同じ形状においては、流路部材６よりも弾性変形し難い材質（成分）であっても構わない。
もちろん、弾性部材１３０としては、上述した材料に限定されない。本実施形態では、弾性部材１３０として、金属繊維を細かく編みこむことで微細孔が形成された１枚のフィルターを所定形状に裁断して利用した。
また、弾性部材１３０は、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とに挟持され、且つ液体流路１２０（連通路１２１）内に突出することなく設けられている。すなわち、弾性部材１３０は、液体流路１２０（連通路１２１）の周囲にのみ設けられ、液体流路１２０（連通路１２１）内には設けられていない。ここで、弾性部材１３０が液体流路１２０内に存在すると、弾性部材１３０と液体流路１２０とで画成された角部等にインクに含まれる気泡が滞留してしまう虞がある。これに対して、弾性部材１３０を液体流路１２０内に存在しないようにすることで、液体流路１２０内に弾性部材１３０に起因する気泡の滞留を確実に防止することができる。
また、第１流路部材１００の凹部１０３は、第２流路部材１１０によって一方面が画成されることで、流路部材６の側面に開口する溝部１０３ａとなっている。そして、この溝部１０３ａ内には、一体成型部材１４０が設けられている。この一体成型部材１４０は、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に設けられた溝部１０３ａ内に成型により形成されることで、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを接合（一体成型接合）している。すなわち、一体成型部材１４０は、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に設けられた溝部１０３ａを型として成型されたものである。そして、一体成型接合とは、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との両方に接触するように一体成型部材１４０を成型することにより、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを接合することを言う。
このような一体成型部材１４０は、溝部１０３ａ内に、すなわち、弾性部材１３０の外側に周方向に亘って設けられている。なお、一体成型部材１４０は、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０と弾性部材１３０との間に形成されていてもよい。すなわち、上述したフィルターとして用いられる材料からなる弾性部材１３０を用いると、弾性部材１３０の端部において力のかかり方が弱い領域ができることがあり、この領域では弾性部材１３０と第１流路部材１００及び第２流路部材１１０との間に空隙が生じるため、この空隙内に一体成型部材１４０の一部が入り込んでいてもよい。実際には、弾性部材１３０と第１流路部材１００及び第２流路部材１１０との間に一体成型部材１４０の一部が形成されていると考えられるが、弾性部材１３０に強い力がかかっている部分で隙間が潰れているため、一体成型部材１４０となる樹脂は、液体流路１２０内に流出することがない。
また、このように第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型部材１４０で一体成型接合する際に、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０の液体流路１２０の周囲に弾性部材１３０を挟持させることで、弾性部材１３０にかかる力が弱くなっても、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間から液体流路１２０（連通路１２１）内の液体が外部に流出するのを防止することができる。ここで、このような流路部材６の製造方法について詳細に説明する。なお、図３は、流路部材の製造方法を示す断面図である。
まず、図３（ａ）に示すように、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを間に弾性部材１３０を挟持させた状態で、金型２００を嵌合する。金型２００は、上下に分割された部材からなり、内部に一体成型部材１４０が形成されるキャビティー２０１が設けられている。
そして、図３（ｂ）に示すように、一体成型部材１４０を一体成型することにより流路部材６を形成する。具体的には、溶融した樹脂を金型２００のゲート（図示なし）を介してキャビティー２０１内及び溝部１０３ａ内に充填することで、一体成型部材１４０を成型する。このとき、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とに設けられた液体流路１２０（連通路１２１）の周囲には、弾性部材１３０が配置されているため、溶融された樹脂が液体流路１２０内に流入するのを防止することができる。すなわち、キャビティー２０１内に溶融された樹脂が、弾性部材１３０に設けられた微細孔に充填されたとしても、微細孔内に充填された樹脂が液体流路１２０（連通路１２１）内にまで流入することがない。もちろん、弾性部材１３０として、他の材料、例えば、平板状のフィルターを用いた場合であっても同様の作用によって溶融された樹脂が液体流路１２０内に流入するのを抑制できる。また、弾性部材１３０としてエラストマーを用いた場合には、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０と弾性部材１３０との間には、実質的な隙間が存在しないため、弾性部材１３０によって溶融された樹脂が液体流路１２０内に流入することがない。
ちなみに、弾性部材１３０を設けずに、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを互いに当接させただけで一体成型部材１４０を成型すると、溶融した樹脂が液体流路１２０内に流入し、流入した樹脂が液体流路１２０内で異物となることや、流入した樹脂によって液体流路１２０の断面積が狭くなり、所望の流量が得られないなどの不具合が生じる虞がある。
そして、このように一体成型部材１４０を成型することによって、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを固定（一体成型接合）して一体化している。
このように第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型部材１４０によって接合（一体成型接合）することで、これらの接合領域が一体成型部材１４０によって覆われることになる。これにより、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間からインクがリーク（漏洩）するのを抑制することができる。すなわち、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを接着剤により接着した場合や、これらを熱又は超音波等により溶着した場合に比べて、一体成型部材１４０により両者を一体成型接合することで、インクのリークを抑制することができる。特に、液体流路１２０として比較的長い連通路１２１が設けられている場合、接着や溶着では、連通路１２１からインクがリークし易いが、一体成型部材１４０によって第１流路部材１００と第２流路部材１１０との境界を覆うことで、連通路１２１の長さに拘わらず、インクのリークを抑制することができる。
また、一体成型部材１４０は、成型により形成されるため、環状オレフィン・コポリマー（ＣＯＣ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）や高密度ポリエチレン（ＰＥ−ＨＤ）といったガス透過率が低い材料を用いることができる。このように、一体成型部材１４０としてガス透過率が低い材料を用いることで、液体流路１２０内のインクのガスが外部に漏れ出るのを低減することができると共に、外部から液体流路１２０内にガスが浸透するのを低減することができる。すなわち、第１流路部材と第２流路部材とを接着剤を用いて接着しようとすると、ガス透過率の低い接着剤は、一般的に接着力が弱く、第１流路部材と第２流路部材との接着不良が発生し、接着領域においてインクのリーク等が発生してしまう虞があり、接着性能を高くすることとガス透過率を低くすることを両立させることは困難である。しかしながら、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型部材１４０によって接合することで、接着性能を高くすることとガス透過率を低くすることを容易に両立させることができる。
また、本実施形態では、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型部材１４０によって接合するため、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０として、一体成型部材１４０と同様にガスバリアー性の高い（ガス透過率の低い）材料を用いることができる。特に、第１流路部材１００と第２流路部材１１０と一体成型部材１４０とを同じ種類の樹脂を用いることで、互いに境界が溶け合ってよりしっかりと接合することができる。したがって、液体流路１２０内のインクのガスが外部に漏れ出るのを抑制すると共に、外部から液体流路１２０内にガスが浸透するのを抑制することができる。ちなみに、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０を溶着により接合する場合、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０として溶着し易くインクのリークが生じ難い材料を用いることも考えられるが、溶着し易い材料は、ガスバリアー性が悪く、また、ガスバリアー性が高い材料は溶着し難いという問題がある。
また、本実施形態では、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に弾性部材１３０を配置して、一体成型部材１４０を成型することで、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを接合して、流路部材６を形成することができるため、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを予め接着や溶着する工程等が不要となって、流路部材６の製造効率を向上することができる。特に、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０をそれぞれ成型する場合、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０を金型で同時に成型した後、コアバック等の技術を用いることで、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０を金型から取り外すことなく、弾性部材１３０を配置する工程を追加するだけで、一体成型部材１４０を成型することができる。ここでこのような製造方法を図４〜図５を参照して説明する。なお、図４及び図５は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの製造方法の他の例を示す断面図である。
まず、金型２１０について説明する。図４に示すように、金型２１０は、上下に分割可能な第１金型２１１及び第２金型２１２で構成されている。金型２１０には、第１流路部材１００が内部に成型される第１流路部材１００と同一形状を有する第１キャビティー２１３と、第２流路部材１１０が内部に成型される第２流路部材１１０と同一形状を有する第２キャビティー２１４とが設けられている。
第１金型２１１は、図５に示すように、第１キャビティー２１３と第２キャビティー２１４とが入れ替わるように、第２金型２１２との当接面の面内で回転自在に設けられている。
また、第１金型２１１は、第１キャビティー２１３を画成する一部が、第２金型２１２とは反対側に上昇するようになっている（コアバック）。
このような金型２１０を用いて、流路部材６を形成するには、まず、図４（ａ）に示すように、第１金型２１１と第２金型２１２とを互いに当接させて、金型２１０に第１キャビティー２１３及び第２キャビティー２１４を画成する。そして、図４（ｂ）に示すように、溶融した樹脂を、金型２１０のゲート（図示なし）を介して第１キャビティー２１３及び第２キャビティー２１４内に充填することで、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０を成型する。
次に、図５に示すように、第１金型２１１を第１流路部材１００と共に回転させる。このとき、第１金型２１１の第１流路部材１００が形成される領域の一部は、第２流路部材１１０とは反対側に上昇（コアバック）し、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との側面の外周に沿って一体成型部材１４０が形成されるキャビティー２０１が画成される。また、このとき、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間には、上述した弾性部材１３０を挟持させる。
このような状態で、上述した図３と同様に、溶融した樹脂を金型２１０のゲート（図示なし）を介してキャビティー２０１内に充填することで、一体成型部材１４０を成型すると共に、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型部材１４０によって接合（一体成型接合）させる。
このように、第１流路部材１００及び第２流路部材１１０をそれぞれ成型により形成する場合、成型した第１流路部材１００及び第２流路部材１１０を金型２１０から取り外して接着するなどの工程が不要で、弾性部材１３０を第１流路部材１００と第２流路部材１１０との間に配置させるだけで、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型接合することができるため、煩雑な作業が不要で製造効率を向上することができる。
ここでインクジェット式記録ヘッド３のヘッド本体５の一例について説明する。図６は、ヘッド本体の一例を示す断面図である。
図６に示すヘッド本体５は、縦振動型の圧電素子を有するタイプであり、流路基板１１には、複数の圧力発生室１２が並設され、流路基板１１の両側は、各圧力発生室１２に対応してノズル開口１３を有するノズルプレート１４と、振動板１５とにより封止されている。また、流路基板１１には、各圧力発生室１２毎にそれぞれインク供給口１６を介して連通されて複数の圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバー１７が形成されており、リザーバー１７には、図示しないインクカートリッジが接続される。
一方、振動板１５の圧力発生室１２とは反対側には、各圧力発生室１２に対応する領域にそれぞれ圧電素子１８の先端が当接されて設けられている。これらの圧電素子１８は、圧電材料１９と、電極形成材料２０及び２１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層され、振動に寄与しない不活性領域が固定基板２２に固着されている。
このように構成されたヘッド本体５では、上述した流路部材６の液体流路１２０に連通される流路２４を介してリザーバー１７にインクが供給され、インク供給口１６を介して各圧力発生室１２に分配される。そして、圧電素子１８に電圧を印加することにより圧電素子１８を収縮させる。これにより、振動板１５が圧電素子１８と共に変形されて（図中上方向に引き上げられて）圧力発生室１２の容積が広げられ、圧力発生室１２内にインクが引き込まれる。そして、ノズル開口１３に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路からの記録信号に従い、圧電素子１８の電極形成材料２０及び２１に印加していた電圧を解除すると、圧電素子１８が伸張されて元の状態に戻る。これにより、振動板１５も変位して元の状態に戻るため圧力発生室１２が収縮され、内部圧力が高まりノズル開口１３からインク滴が吐出される。すなわち、本実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として縦振動型の圧電素子１８が設けられている。
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、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、上述した実施形態１では、一体成型部材１４０を流路部材６の側面のみに設けるようにしたが、一体成型部材１４０を流路部材６の液体流路１２０が開口する一対の面にまで延設するようにすれば、第１流路部材１００と第２流路部材１１０とを一体成型接合する接合強度をさらに向上することができる。
また、例えば、上述した実施形態１では、流路部材６とヘッド本体５とで構成されるインクジェット式記録ヘッド３を例示したが、例えば、上述した流路部材６に相当する部材を、供給管４の途中や貯留手段１と供給管４との間などに設けてもよい。すなわち、貯留手段１からヘッド本体５に至る全てをインクジェット式記録ヘッドと定義すれば、流路部材６は、貯留手段１からヘッド本体５までの何れに設けるようにしてもよい。もちろん、ヘッド本体５の一部に流路部材６が設けられていてもよい。
また、上述した実施形態１では、液体流路１２０が設けられた流路部材６を例示したが、流路部材６には、例えば、フィルターや、弁機構、加熱手段等を設けるようにしてもよい。また、上述した実施形態１では、貯留手段１がキャリッジ２に搭載されることなく、インクジェット式記録ヘッド３のみがキャリッジ２に搭載されるインクジェット式記録装置Ｉを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、貯留手段１がインクジェット式記録ヘッド３と共にキャリッジ２に搭載されるものであってもよい。このような場合には、流路部材には、貯留手段１に挿入される供給針等が設けられていてもよい。
また、流路部材６に設ける液体流路１２０の数や配置は、上述したものに限定されず、例えば、２本以上の独立した液体流路１２０を設けるようにしてもよく、入力路１０１が共通で、出力路１１１が複数に分岐した液体流路等であってもよい。また、上述した実施形態１では、液体流路１２０として、第１流路部材１００と第２流路部材１１０との接合面の面方向に沿って延設された連通路１２１を設けるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、液体流路１２０として、接合面に対して垂直方向に伸びる入力路１０１と接合面に対して垂直方向に伸びる出力路１１１とが互いに連通するように設けられたものであってもよい。
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インクジェット式記録ヘッド３がキャリッジ２に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド３が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
さらに、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、縦振動型の圧電素子を用いたアクチュエーター装置を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、下電極、圧電体層及び上電極を成膜及びリソグラフィー法により積層形成した薄膜型の圧電素子を有するアクチュエーター装置や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型のアクチュエーター装置などを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室１２内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
さらに、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り、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルター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にも適用することができる。また、液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置Ｉを挙げて説明したが、上述した他の液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置にも用いることが可能である。
Ｉ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １ 貯留手段、 ３ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ４ 供給管、 ５ ヘッド本体、 ７ 装置本体、 ８ 駆動モーター、 １２ 圧力発生室、 １３ ノズル開口、 １７ リザーバー、 １８ 圧電素子（圧力発生手段）、 １００ 第１流路部材、 １１０ 第２流路部材、 １２０ 液体流路、 １３０ 弾性部材、 １４０ 一体成型部材

Claims (7)

  1. 液体流路の一部の壁面を構成する第１流路部材と、
    液体流路の前記第１流路部材と異なる一部の壁面を構成する第２流路部材と、
    液体流路の周りに形成され、第１流路部材と第２流路部材とを一体成型接合する一体成型部材と、を備えた液体噴射ヘッドであって、
    前記液体流路の周りには、前記第１流路部材と第２流路部材との間に挟持されると共に、前記第１流路部材及び第２流路部材よりも弾性変形し易い弾性部材を有し、
    前記一体成型部材は、前記第１流路部材と第２流路部材との間に挟まれた前記弾性部材の外側に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
  2. 前記弾性部材が、前記液体流路内に突出することなく設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
  3. 前記弾性部材が、繊維を編みこんで形成されたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
  4. 前記弾性部材が、複数の貫通孔が形成された板状部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
  5. 前記板状部材の少なくとも一方に凹凸が形成されていることを特徴とする請求項４記載の液体噴射ヘッド。
  6. 請求項１〜５の何れか一項に記載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。
  7. 液体流路の一部の壁面を構成する第１流路部材と、
    液体流路の前記第１流路部材と異なる一部の壁面を構成する第２流路部材と、
    液体流路の周りに形成され、第１流路部材と第２流路部材とを一体成型接合する一体成型部材と、を備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、
    前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に前記液体流路の周りに亘って、当該第１流路部材及び第２流路部材よりも弾性変形し易い弾性部材を挟持させた状態で、前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に挟まれた前記弾性部材の外側に一体成型部材を一体成型により形成することで、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを接合することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
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