JP2010194849A - 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射装置の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の吐出不良を防止することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射装置の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造装置を提供する。
【解決手段】液体供給路３６を介して供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、液体供給路３６が設けられた供給部材本体３１及び供給針３２と、供給部材本体３１と供給針３２との間に液体供給路３６を横断して設けられたフィルター３３と、挟持領域３９の外側に形成された樹脂からなる一体成型部とを備える液体噴射ヘッドの製造方法であって、供給部材本体３１にフィルター３３を静電気力で固定させ、フィルター３３が固定された供給部材本体３１と供給針３２とでフィルター３３を挟持し、供給部材本体３１と供給針３２とでフィルター３３を挟持した状態で挟持領域３９の外側に一体成型部を成型により形成することで供給部材本体３１と供給針３２とフィルター３３とを一体化する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射装置の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造装置に関し、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の製造方法及びインクジェット式記録装置の製造方法並びにインクジェット式記録ヘッドの製造装置に関する。

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ーを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２１１１３０号公報

しかしながら、特許文献１のようなインクジェット式記録ヘッドでは、インク供給針と供給部材とでフィルターを挟持する際に、供給部材の所定位置からフィルターがずれてしまったり、フィルター自体に皺が寄ってしまう虞がある。そして、フィルターの位置ズレや皺の発生によって、気泡等がフィルターにより捕捉されずにノズルに達し、ドット抜け等の吐出不良が生じ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、液体の吐出不良を防止することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射装置の製造方法並びに液体噴射ヘッドの製造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、液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、前記液体供給路が設けられた第１供給部材及び第２供給部材と、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に前記液体供給路を横断して設けられたフィルターと、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間で前記フィルターを挟持する挟持領域の外側に形成された樹脂からなる一体成型部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供給部材に前記フィルターを静電気力で固定する第１の工程と、前記フィルターが固定された前記第１供給部材と前記第２供給部材とで当該フィルターを挟持する第２の工程と、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ーを挟持した状態で前記挟持領域の外側に前記一体成型部を成型により形成することで前記第１供給部材と前記第２供給部材と前記フィルターとを一体化する第３の工程とを備え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、フィルターは、静電気力の作用により第１供給部材に固定される。このため、フィルターを第１供給部材と第２供給部材とで挟持する際に、液体供給路を横断して第１供給部材に載置された当初の位置からフィルターがズレたり、フィルターに皺が寄ることが防止される。これにより、液体供給路に導入されようとする気泡等がフィルターに確実に捕捉され、気泡等によるドット抜け等の吐出不良が防止される。

ここで、前記第１の工程では、前記第１供給部材及び前記フィルターの対向する各面を互いに逆極性に帯電させることにより発生する静電気力で、前記第１供給部材に前記フィルターを固定することが好ましい。これによれば、第１供給部材とフィルターとがそれぞれ逆極性に帯電するので、これらは、より強固に固定され、フィルターのズレや皺の発生をより確実に防止することができる。

また、前記第１の工程では、前記第１供給部材又は前記フィルターの対向する面の何れか一方の面を帯電させることにより発生する静電気力で、前記第１供給部材に前記フィルターを固定することが好ましい。これによれば、第１供給部材とフィルターとを固定するために、これらの何れか一方に帯電すればよいので、双方を帯電する場合よりも製造工程を簡略化することができる。

また、前記第１の工程では、前記第１供給部材に前記フィルターを配置した後、該フィルターを帯電させることが好ましい。これによれば、静電気力でフィルターを第１供給部材により確実に固定することができる。

また、前記第１の工程では、前記フィルターを帯電させた後、該フィルターを前記第１供給部材に配置することが好ましい。これによれば、フィルターを帯電する工程を、第１供給部材の配置に影響されずに任意の場所で実施することができる。

さらに本発明の他の態様は、上記態様に記載する製造方法の工程を備えることを特徴とする液体噴射装置の製造方法にある。かかる態様では、液体の吐出不良を防止して信頼性が向上した液体噴射装置を製造することができる。

さらに、本発明の他の態様は、液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、前記液体供給路が設けられた第１供給部材及び第２供給部材と、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に前記液体供給路を横断して設けられたフィルターと、前記第１供給部材と前記第２供給部材との前記フィルターを挟持する挟持領域の外側に形成された樹脂からなる一体成型部とを備える液体噴射ヘッドの製造装置であって、前記フィルターを挟持した前記第１供給部材と前記第２供給部材とを保持すると共に、樹脂の注入により前記一体成型部が形成される空間部を有する型枠と、前記第１供給部材又は前記フィルターの少なくとも何れか一方を帯電させる帯電手段と、前記第１供給部材と前記第２供給部材とを保持した前記型枠の前記空間部に樹脂を注入して前記一体成型部を成型により形成する樹脂供給手段とを備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造装置にある。
かかる態様では、フィルターの第１供給部材からのズレを防止し、また該フィルターに皺が寄ることを防止することができ、これにより気泡等を確実に捕捉してインクの吐出不良を防止した液体噴射ヘッドを製造できる製造装置が提供される。

ここで、前記フィルターを帯電させると共に、前記第１供給部材の前記液体供給路の開口縁部に当該フィルターを搬送する搬送手段を備えることが好ましい。これによれば、製造装置は、フィルターの帯電と搬送とをまとめて実施して合理的に液体噴射ヘッドを製造することができる。

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。 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装置の概略構成図である。

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、駆動モーター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３及び図４に示すように、供給部材３０は、第１供給部材の一例である供給部材本体３１と、供給部材本体３１の一方面側に配置された第２供給部材の一例である供給針３２と、供給部材本体３１と供給針３２とに挟持されたフィルター３３と、これらの供給部材本体３１、供給針３２及びフィルター３３を一体化する一体成型部３４とを備えている。

供給部材３０は、その一方面に上述したインクカートリッジ１３がそれぞれ装着される供給体装着部３５を有する。勿論、この供給体装着部３５に直接インクカートリッジ１３が装着される態様に限定されず、インクを貯留する液体貯留手段からチューブ等を介して供給体装着部３５にインクが導かれる態様であってもよい。

供給部材本体３１には、後述するフィルター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、詳しくは後述するが、供給部材３０には複数のヘッド本体２２０、本実施形態では５つのヘッド本体２２０が設けられており、液体供給路３６は、一つのヘッド本体２２０につき２つ設けられ、この２つの液体供給路３６には、一つのインクカートリッジ１３からのインクがそれぞれ独立して導入されるようになっている。

また、供給部材本体３１の表面には、突出した土手部３８が形成されている。土手部３８は、後述する挟持領域３９に挟持されたフィルター３３の外周を取り囲んでいる。さらに、供給部材本体３１の供給針３２が固定される一方面には、突出する壁部４３が形成されている。壁部４３の内側には、後述する製造工程で形成される一体成型部３４が設けられている。

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、フィルター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ー室４１が設けられている。フィルター室４１のフィルター３３側の開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が液体供給路３６に供給されるようになっている。

また、供給部材本体３１及び供給針３２は、フィルター３３を挟持する領域である挟持領域３９を有している。本実施形態では、挟持領域３９は、供給部材本体３１の一方面における液体供給路３６の開口縁部であるフィルター挟持部３７と、供給針３２の供給部材本体３１側の開口縁部である針側フィルター挟持部４２とが互いに相対向する領域である。

フィルター３３は、液体供給路３６を横断して供給部材本体３１に配設され、フィルター挟持部３７と針側フィルター挟持部４２とで挟持されている。

なお、フィルター３３の形状や材質は特に限定されず、後述するように帯電しうる材質から形成されていればよい。本実施形態では、フィルター３３は、金属からなり、該金属を細かく編むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものであり、その形状は、液体供給路３６の開口形状よりも大きく、土手部３８の開口形状よりも小さくなっている。他にも、フィルター３３は、微細孔を有する樹脂からなるシート状のものであってもよいし、不織布であってもよい。

一体成型部３４は、フィルター３３を挟持した供給部材本体３１と供給針３２とを接合している。この接合とは、供給部材本体３１と供給針３２との両方に接触するように一体成型部３４を成型することにより供給部材本体３１と供給針３２とを接合することをいう。かかる接合により、供給部材本体３１と供給針３２とフィルター３３とが一体化され、挟持領域３９からインクが外部に流出することが防止されている。

このような一体成型部３４は、挟持領域３９の外側に供給針３２の周方向に亘って設けられている。本実施形態では、一体成型部３４は、挟持領域３９の外側、すなわち土手部３８から裾部４７を覆い、さらに、一体成型部３４は、壁部４３の内側全体に亘って設けられている。一体成型部３４は、このように全供給針３２に共通して設けられていてもよいし、供給針３２ごとに形成されていてもよい。

なお、供給部材本体にフィルターを熱溶着等で溶着し、さらに供給針を超音波溶着等で溶着する場合、供給部材本体に、フィルターを溶着するための領域を設け、さらに、該領域の外側に供給針を溶着するための領域が必要となるが、本発明に係る記録ヘッド１１では一体成型部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、このような溶着のための領域は不要となる。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、フィルター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。フィルター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、フィルター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、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とが一体成型部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一体成型部３４で覆われるので、インクの漏出が防止される。

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５は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図６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、後述するリザーバー形成基板８０に設けられるリザーバー部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ー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、リザーバー１００の少なくとも一部を構成するリザーバー部８１を有するリザーバー形成基板８０が接合されている。このリザーバー部８１は、本実施形態では、リザーバー形成基板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ー１００を構成している。

また、リザーバー形成基板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、リザーバー形成基板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ー形成基板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のリザーバー１００に対向する領域には、リザーバー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のリザーバー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、リザーバー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、リザーバー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、リザーバー形成基板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、リザーバー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。

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に係る製造方法について詳細に説明する。図７及び図８は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの製造方法を説明する断面図である。

まず、図７（ａ）に示すように、供給部材本体３１のフィルター挟持部３７、及びフィルター３３の対向する各面を互いに逆極性に帯電させる。具体的には、フィルター３３のフィルター挟持部３７側の面（対向面）が正極性（又は負極性）に帯電し、フィルター挟持部３７のフィルター３３側の面（対向面）が負極性（又は正極性）に帯電するように、供給部材本体３１及びフィルター３３に直流電圧を印加する。

次に、図７（ｂ）に示すように、液体供給路３６を横断するように、フィルター３３を供給部材本体３１のフィルター挟持部３７に配置する。これにより、供給部材本体３１のフィルター挟持部３７及びフィルター３３の対向面は、相互に作用する静電気力により密着することとなる。このようにして、フィルター３３は静電気力による作用でフィルター挟持部３７に固定される。

なお、上述のように、供給部材本体３１及びフィルター３３の双方を帯電させる必要はなく、供給部材本体３１及びフィルター３３の何れか一方の対向面を帯電させ、この帯電により生じる静電気力によりフィルター３３を供給部材本体３１のフィルター挟持部３７に固定させてもよい。例えば、フィルター挟持部３７の対向面を負極性に帯電させ、一方、フィルター３３の対向面には静電気を付与しない場合、フィルター３３をフィルター挟持部３７に配置すると、フィルター３３の対向面側には相対的に正極性の電荷が引き寄せられるように集中する。このため、当該正極性の電荷とフィルター挟持部３７の対向面側の負極正の電荷とが互いに引き合い、フィルター挟持部３７及びフィルター３３は対向面側で密着することとなる。このようにして、フィルター３３は静電気力による作用でフィルター挟持部３７に固定される。

また、フィルター３３をフィルター挟持部３７に配置した後に、これらを帯電させてもよい。すなわち、フィルター３３をフィルター挟持部３７に配置した後に、フィルター３３及びフィルター挟持部３７の反対向面側より逆極性の電圧を印加して、各対向面を逆極性に帯電させてもよい。また、フィルター３３をフィルター挟持部３７に配置した後に、フィルター３３又はフィルター挟持部３７の何れか一方に、反対向面側より正極性又は負極性の電圧を印加して、当該一方の対向面を帯電させてもよい。

なお、静電気の帯電方法としては、上述のように電圧を直接印加することにより行ってもよいし、他に、コロナ放電により生成したイオンをフィルター３３やフィルター挟持部３７に付着させることでこれらを帯電させる方法を用いることができる。

次に、図７（ｃ）に示すように、静電気力の作用によりフィルター３３が固定された供給部材本体３１と供給針３２とでフィルター３３を挟持する。具体的には、供給針３２をフィルター３３上に配置し、フィルター挟持部３７と針側フィルター挟持部４２とでフィルター３３を挟持する。

次に、図８に示すように、型枠の一例である第１の金型５１０と第２の金型５２０とでフィルター３３を挟持した供給部材本体３１及び供給針３２を保持する。

第１の金型５１０及び第２の金型５２０は、フィルター３３を挟持した供給部材本体３１と供給針３２とを挟持すると共に、樹脂の注入により一体成型部３４（図４参照）が形成される空間部６００を有する。具体的には、第１の金型５１０には、供給部材本体３１が嵌合される第１の凹部５１１が形成されている。また、第２の金型５２０には、空間部６００の一部を構成する第２の凹部５２１が形成され、供給針３２の先端部４６が嵌合される針保持孔５２２が形成されている。さらに、第２の金型５２０には、樹脂注入孔５２３が設けられ、樹脂注入孔５２３の一端側の開口から樹脂が注入され、他端側の開口は第２の凹部５２１に連通している。

空間部６００とは、樹脂が充填され、その樹脂からなる一体成型部３４が形成される空間である。本実施形態では、第２の凹部５２１の底面５２１ａと、壁部４３の内面と、供給部材本体３１の供給針３２が配設される側の面とに囲まれた空間である。

このような第１の金型５１０の第１の凹部５１１に、供給針３２とでフィルター３３を挟持した供給部材本体３１を嵌合する一方、第２の凹部５２１に供給針３２と壁部４３とが収容され、針保持孔５２２に供給針３２の先端部４６が嵌合するように第２の金型５２０を第１の金型５１０に接合する。この接合により、供給部材本体３１と供給針３２とはフィルター３３を挟持した状態で保持され、且つ一体成型部３４が形成される空間部６００が形成される。

次に、樹脂注入孔５２３から空間部６００に樹脂を注入する。これにより、挟持領域３９の外側、すなわち空間部６００全体に樹脂が充填され、図４に示す一体成型部３４が形成される。一体成型部３４が形成されることにより、供給部材本体３１、供給針３２及びフィルター３３が一体化されて供給部材３０が形成される。

なお、熱溶着により供給部材本体３１、供給針３２及びフィルター３３を一体化すると、熱溶着により供給部材本体３１や供給針３２が変形し、特に高さ方向の寸法が変化してしまうが、本発明では、このような変形は無いので、予め寸法の変化を織り込んだ寸法で供給部材本体３１や供給針３２を形成する必要が無くなり、製造工程をより一層簡略化することができる。

以降、特に図示しないが、この供給部材３０に、ヘッドケース２３０を介してヘッド本体２２０を設け、このヘッド本体２２０を覆うようにカバーヘッド２４０を取り付けることで記録ヘッド１１が形成される（図２参照）。

以上に説明した記録ヘッド１１の製造方法によれば、供給部材本体３１及びフィルター３３を帯電させることで生じた静電気力の作用により、これらは相互に引き合い、フィルター３３は供給部材本体３１のフィルター挟持部３７に固定される。このため、フィルター３３を供給部材本体３１と供給針３２とで挟持する際に、液体供給路３６を横断してフィルター挟持部３７に載置された当初の位置からフィルター３３がズレたり、フィルター３３に皺が寄ることが防止される。これにより、針側液体供給路４０から液体供給路３６側に導入されようとする気泡等がフィルター３３に確実に捕捉され、気泡等によるドット抜け等の吐出不良が防止される。

また、フィルター３３は、静電気力の作用により供給部材本体３１に固定されているので、該供給部材本体３１を、例えば第１の金型５１０に搬送する際において、フィルター３３がフィルター挟持部３７からズレてしまうことが防止される。さらに、本発明の記録ヘッドの製造方法は、第１の金型５１０と第２の金型５２０が、供給部材本体３１と供給針３２とを水平方向から挟持する場合にも適用することができる。すなわち、第１の凹部５１１の開口を水平方向に向けて第１の金型５１０を配設し、この第１の凹部５１１に供給部材本体３１を保持させた場合である。この場合においても、供給部材本体３１及びフィルター３３を帯電させることで生じた静電気力の作用によりフィルター３３がフィルター挟持部３７に固定されるので、供給針３２で挟持する際にフィルター３３が落下したり、ズレたり、フィルター３３に皺が寄ることを防止できる。

また、このようにフィルター３３がズレたり、皺が寄ったりすることなく供給部材本体３１と供給針３２とに挟持されるので、供給部材本体３１と供給針３２とフィルター３３とを一体成型部３４で一体化した後において、フィルターに気泡等が捕捉されるか否かの検査、すなわち、フィルター３３の取り付け状態を確認する検査を実施する頻度を低くできるか、当該検査を省略することができる。

なお、供給部材本体３１と供給針３２とでフィルター３３を挟持する工程の後、これらを第１の金型５１０と第２の金型５２０とで保持する工程を行ったが、これらの工程を同時に行ってもよい。すなわち、第１の金型５１０の第１の凹部５１１に、静電気力の作用によりフィルター３３が固定された供給部材本体３１を保持する一方、第２の金型５２０の針保持孔５２２に供給針３２の先端部４６を嵌合させ、これらの第１の金型５１０と第２の金型５２０とを接合することで、フィルター３３の挟持と、供給部材本体３１と供給針３２との保持を行うことができる。

また、コアバック等の技術を用いて、供給部材本体３１及び供給針３２を金型で同時に成型した後、この金型から供給部材本体３１及び供給針３２を取り外すことなく一体成型部３４を成型してもよい。

なお、本発明に係る液体噴射装置は、記録ヘッド１１を保持する保持部材に記録ヘッド１１を固定することで製造することができる。本実施形態では、保持部材の一例であるキャリッジ１２（図１参照）に記録ヘッド１１を固定することでインクジェット式記録装置１０を製造することができる。もちろん、記録ヘッド１１をキャリッジ１２に固定する場合に限らず、インクジェット式記録装置の構成に応じて、被記録媒体Ｓにインクを吐出できるように記録ヘッド１１を保持部材に固定すればよい。

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に係る製造装置について詳細に説明する。図９は、本実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの製造装置を説明する概略図である。

図９に示すように、本実施形態に係る製造装置５００は、第１の金型５１０及び第２の金型５２０と、供給部材本体３１及びフィルター３３を帯電させる帯電手段５３０と、フィルター３３を搬送する搬送手段５４０と、一体成型部３４を形成するための樹脂を供給する樹脂供給手段５５０とを備えている。

また、製造装置５００は、第１のガイド部材５１５及び第２のガイド部材５２５を有しており、該第１のガイド部材５１５には、複数のガイドレール５６０が立設されている。第２のガイド部材５２５はガイドレール５６０に取り付けられ、図示しない動力源からの動力によりガイドレール５６０に沿って上下動自在になっている。

第１の金型５１０及び第２の金型５２０は、第１の凹部５１１と第２の凹部５２１が対向するように、それぞれ第１のガイド部材５１５及び第２のガイド部材５２５に設けられている。

帯電手段５３０は、供給部材本体３１及びフィルター３３の少なくとも何れか一方を帯電させる帯電部５３１と、該帯電部５３１を所定位置に移動させるアーム機構５３２とから構成されている。アーム機構５３２は、基台部５３３に立設されたアーム用支柱５３４と、アーム用支柱５３４に取り付けられたアーム取付部５３５と、基端側にアーム取付部５３５が取り付けられ、先端側に帯電部５３１が取り付けられたアーム部５３６とから構成されている。アーム取付部５３５は、図示しない動力源からの動力によりアーム用支柱５３４に沿って上下動自在になっており、かつ、アーム部５３６を水平方向に移動させる機構が設けられている。これにより、アーム部５３６の先端に取り付けられた帯電部５３１を、上下方向・水平方向の任意の位置に移動させ、その位置で供給部材本体３１やフィルター３３を帯電させることが可能となっている。

搬送手段５４０は、フィルター３３を挟んで保持するフィルター保持部５４１と、該フィルター保持部５４１を所定位置に移動させるアーム機構５４２とから構成されている。アーム機構５４２は、基台部５４３に立設されたアーム用支柱５４４と、アーム用支柱５４４に取り付けられたアーム取付部５４５と、基端側にアーム取付部５４５が取り付けられ、先端側にフィルター保持部５４１が取り付けられたアーム部５４６とから構成されている。アーム取付部５４５は、図示しない動力源からの動力によりアーム用支柱５４４に沿って上下動自在になっており、かつ、アーム部５４６を水平方向に移動させる機構が設けられている。これにより、アーム部５４６の先端に取り付けられたフィルター保持部５４１を、上下方向・水平方向の任意の位置に移動させ、その位置にフィルター３３を搬送することが可能となっている。

樹脂供給手段５５０は、第２の金型５２０の樹脂注入孔５２３に接続されており、溶融した樹脂を樹脂注入孔５２３を介して空間部６００に圧入するものである。

以上に説明した製造装置５００は、帯電手段５３０で、フィルター挟持部３７を正極性（又は負極性）に帯電させ、一方、搬送手段５４０により搬送されるフィルター３３を負極性（又は正極性）に帯電させる。そして、搬送手段５４０はフィルター３３を供給部材本体３１のフィルター挟持部３７に配置する。これにより、フィルター挟持部３７の対向面とフィルター３３の対向面とが静電気力の作用により密着して固定される。そして、製造装置５００は、針保持孔５２２に供給針３２が嵌合された第２の金型５２０を、第２のガイド部材５２５を下方に移動させることで、第１の金型５１０に接合する。これにより空間部６００（図８参照）が形成され、樹脂供給手段５５０で空間部６００に樹脂を注入することで一体成型部３４が形成される。これにより、フィルター３３のフィルター挟持部３７からのズレを防止し、また該フィルター３３に皺が寄ることを防止することができ、これにより気泡等を確実に捕捉してインクの吐出不良を防止した記録ヘッド１１が形成される。

なお、上述した製造装置５００では、帯電手段５３０は、供給部材本体３１のフィルター挟持部３７及びフィルター３３の対向面を逆極性となるように帯電させたが、これに限らず、何れか一方の対向面のみを帯電させてもよい。さらに、製造装置５００は、搬送手段５４０でフィルター３３をフィルター挟持部３７に配置した後、帯電手段５３０でフィルター３３を帯電させて、該フィルター３３を供給部材本体３１のフィルター挟持部３７に静電気力の作用により固定させてもよい。

また、上述した製造装置５００では、搬送手段５４０を用いてフィルター３３を搬送したが、搬送手段５４０を設けずに人手によりフィルター３３をフィルター挟持部３７に配置してもよい。さらに、搬送手段５４０は、フィルター３３を帯電する機能を有していてもよい。これにより、帯電させたフィルター３３を搬送することができ、搬送と帯電をまとめて実施することができる。また、供給針３２は、第２の金型５２０の針保持孔５２２に嵌合されていたが、これに限らない。例えば、第１の金型５１０の第１の凹部５１１に保持され、静電気力の作用によりフィルター３３が固定された供給部材本体３１に供給針３２を取り付けてフィルター３３を挟持させた後、第２の金型５２０を下方に移動させて第１の金型５１０に接合してもよい。

〈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。

実施形態１では、第１供給部材を供給部材本体３１とし、第２供給部材を供給針３２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をフィルター３３側とヘッド本体２２０側とで分割し、フィルター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。また、供給部材本体３１は、供給針３２以外に弁機構を持つものであってもよい。

また、実施形態１では、空間部６００は、第２の凹部５２１の底面５２１ａと、壁部４３の内面と、供給部材本体３１の供給針３２が配設される側の面とに囲まれた空間であったが、このような構成に限らない。例えば、壁部４３が無い場合、空間部は第２の凹部５２１の内面と、供給部材本体３１の供給針３２が配設される側の面とから形成されていてもよい。また、第１の凹部５１１の内面の一部が空間部の一部を形成してもよい。

さらに、実施形態１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、第２供給部材として針状の供給針３２を例示したが、第２供給部材は、針状のものに限定されるものではない。

また、実施形態１では、２つの液体供給路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２２０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２２０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。

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、プリンター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を挙げることができる。

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 フィルター、 ３４ 一体成型部、 ３６ 液体供給路、 ３９ 挟持領域、 ４０ 針側液体供給路、 ５００ 製造装置、 ５１０ 第１の金型、 ５２０ 第２の金型、 ５３０ 帯電手段、 ５４０ 搬送手段、 ５５０ 樹脂供給手段、 ６００ 空間部

Claims (8)

1. 液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、前記液体供給路が設けられた第１供給部材及び第２供給部材と、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に前記液体供給路を横断して設けられたフィルターと、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間で前記フィルターを挟持する挟持領域の外側に形成された樹脂からなる一体成型部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供給部材に前記フィルターを静電気力で固定する第１の工程と、
   前記フィルターが固定された前記第１供給部材と前記第２供給部材とで当該フィルターを挟持する第２の工程と、
   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ーを挟持した状態で前記挟持領域の外側に前記一体成型部を成型により形成することで前記第１供給部材と前記第２供給部材と前記フィルターとを一体化する第３の工程とを備える
   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、
   前記第１の工程では、前記第１供給部材及び前記フィルターの対向する各面を互いに逆極性に帯電させることにより発生する静電気力で、前記第１供給部材に前記フィルターを固定する
   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の工程では、前記第１供給部材又は前記フィルターの対向する面の何れか一方の面を帯電させることにより発生する静電気力で、前記第１供給部材に前記フィルターを固定する
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
4. 請求項１〜請求項３の何れか一項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の工程では、前記第１供給部材に前記フィルターを配置した後、該フィルターを帯電させる
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
5. 請求項１〜請求項３の何れか一項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の工程では、前記フィルターを帯電させた後、該フィルターを前記第１供給部材に配置する
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
6. 請求項１〜請求項５の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドの製造方法の工程を備えることを特徴とする液体噴射装置の製造方法。
7. 液体供給路を介して供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、前記液体供給路が設けられた第１供給部材及び第２供給部材と、前記第１供給部材と前記第２供給部材との間に前記液体供給路を横断して設けられたフィルターと、前記第１供給部材と前記第２供給部材との前記フィルターを挟持する挟持領域の外側に形成された樹脂からなる一体成型部とを備える液体噴射ヘッドの製造装置であって、
   前記フィルターを挟持した前記第１供給部材と前記第２供給部材とを保持すると共に、樹脂の注入により前記一体成型部が形成される空間部を有する型枠と、
   前記第１供給部材又は前記フィルターの少なくとも何れか一方を帯電させる帯電手段と、
   前記第１供給部材と前記第２供給部材とを保持した前記型枠の前記空間部に樹脂を注入して前記一体成型部を成型により形成する樹脂供給手段とを備える
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造装置。
8. 請求項７に記載する液体噴射ヘッドの製造装置において、
   前記フィルターを帯電させると共に、前記第１供給部材の前記液体供給路の開口縁部に当該フィルターを搬送する搬送手段を備える
   ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造装置。

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