JP2014097583A - 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる部材に挟持されたシール部材によってこれらの部材にそれぞれ設けられた２つの流路を連通しつつ、挟持されたシール部材の反力を低減した液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ヘッド構成部材１４，１５は、シール部材１８側の面から同側に突出した凸部２６，３２を備えると共に、該凸部の先端に当該ヘッド構成部材の流路２７，３１を開口し、シール部材は、凸部の外周面に嵌合する凹部６３，６４を備え、凸部は、外径が一定に揃えられたストレート部２６ａ，３２ａと、先端に向けて外径が次第に縮径したテーパ部２６ｂ，３２ｂと、を備え、凹部は、ストレート部の外周面に密着するストレート囲部６３ａ，６４ａと、テーパ部の外周面に密着するテーパ囲部６３ｂ，６４ｂと、を備え、凸部と凹部とが嵌合する前の状態において、ストレート囲部の内径をストレート部の外径より小さく形成した。
【選択図】図４

Description

本発明は、内部に設けられた流路を通じて圧力室に導入された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッド、及び、これを備えた液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

上記の液体噴射ヘッドは、液体が貯留されたカートリッジから圧力室に液体を導入し、当該圧力室の液体に圧力変動を生じさせて、この圧力室に通じるノズルから液体を噴射するように構成されている。このような液体噴射ヘッドは、積層された複数の部材によって構成され、これらの内部に設けられた複数の通路を介して、カートリッジと圧力室とが連通されている。そして、積層される部材の通路同士を連通させるために、弾性材からなるシール部材が用いられる場合がある。

例えば、特許文献１では、ノズルに連通するヘッド流路を有するヘッド本体と、インクカートリッジからのインクをヘッド流路へ導くホルダ流路が形成されたヘッドホルダと、を備え、これらの間に配置されたシール部材によってホルダ流路とヘッド流路とを連通させる構成が開示されている。より具体的には、ヘッド流路の開口縁とホルダ流路の開口縁との間にシール部材を挟んで押し潰すことによって、シール部材に設けられた連通口を介してヘッド流路とホルダ流路とを連通している。

特開２００３−３９６７２号公報

しかしながら、上記のような液体噴射ヘッドでは、シール部材の押し潰された部分に反力が発生し、この反力に起因する応力が上下の部材やその他の部材に伝達して液体噴射ヘッド全体を変形させる虞があった。液体噴射ヘッドが変形すると、ノズルから噴射する液滴の着弾位置がずれる等の噴射（吐出）不良が起こる虞がある。一方、シール部材を押し潰す力を小さくして、反力を減らす方法も考えられるが、シール部材によって連通される流路間のシール性が低下する虞がある。また、シール部材が十分に押し潰されない場合、シール部材の連通口の内面と流路の内面とが面一に接続されず、これらの間に段差が生じる。このような段差が生じると、液体を充填したときに当該段差に気泡が残り、噴射不良の原因となる虞がある。

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、異なる部材に挟持されたシール部材によってこれらの部材にそれぞれ設けられた２つの流路を連通しつつ、挟持されたシール部材の反力を低減した液体噴射ヘッド、及び、液体噴射装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、第１の流路を備えた第１のヘッド構成部材と、
第２の流路を備えた第２のヘッド構成部材と、
前記第１のヘッド構成部材と前記第２のヘッド構成部材の間に配置され、前記第１の流路と前記第２の流路を連通させるシール部材と、
を積層して備え、
前記第１の流路および前記第２の流路を通じて導入した液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
前記第１のヘッド構成部材または前記第２のヘッド構成部材のうち少なくとも一方は、前記シール部材側に突出した第１の凸部を備えると共に、該第１の凸部の先端に当該ヘッド構成部材の流路を開口し、
前記シール部材は、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通させる連通孔と、前記第１の凸部の外周面に嵌合する第１の凹部と、を備え、
前記第１の凸部は、外径が一定に揃えられたストレート部と、該ストレート部の前記シール部材側の端部から先端に向けて外径が次第に縮径したテーパ部と、を備え、
前記第１の凹部は、前記ストレート部の外周面に密着するストレート囲部と、前記テーパ部の外周面に密着する傾斜面を有するテーパ囲部と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、ストレート囲部とストレート部との嵌合によって、これらを液密状態で密着させることができ、連通孔と流路とを連通させることができる。これにより、第１の流路の開口縁と第２の流路の開口縁とがシール部材を潰す力（狭圧力）を従来構造のものよりも低減でき、シール部材の反力を低減することができる。その結果、反力によって液体噴射ヘッド自体が変形することを抑制でき、液滴の噴射（吐出）不良を抑制することができる。また、テーパ部によって、シール部材からの反力を斜めに受けることができ、第１のヘッド構成部材と第２のヘッド構成部材との接合方向への反力を低減することができる。これにより、両ヘッド構成部材が変形することを抑制でき、液体噴射ヘッド自体が変形することを一層抑制できる。さらに、第１の凹部によって、第１の凸部の位置を規制できるため、たとえ弾性率の低いシール部材を用いたとしても、位置ずれが抑制されて第１の流路と第２の流路とをより確実に連通させることができる。その結果、例えば、ゴム等の超弾性材をシール部材に使用でき、シール部材の反力を一層低減することができる。

上記構成において、前記シール部材の第１の凹部は、前記連通孔の開口周縁と前記テーパ囲部とを連続する平坦部を備え、
前記第１の凸部は、前記ヘッド構成部材の流路の開口周縁と前記テーパ部とを連続する先端当接部を備え、
前記先端当接部が前記平坦部に当接することが望ましい。

この構成によれば、ヘッド構成部材の流路の開口周縁部の先端部と連通口の開口周縁の平坦部とが当接するので、シール性が向上する。また、第１の凸部の先端が尖っていないため、成形等によってヘッド構成部材を容易に製造することができる。

上記各構成において、前記第１または第２ヘッド構成部材は、
前記第１の凸部の外側に設けられた第２の凸部と、前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に設けられた第２の凹部と、を有し、
第２の凹部は、前記シール部材の前記第1の凹部の前記ストレート囲部と接することが望ましい。

この構成によれば、第２の凹部にストレート囲部が接するため、ストレート囲部を構成する壁部を反対側から抑えることができ、ストレート囲部における周方向への反力を受けることができる。これにより、ストレート囲部とストレート部とのシール性（密着性）を高めることができる。

また上記各構成において、前記シール部材が弾性材で形成されていることが望ましい。

この構成によれば、シール部材の反力を低減することができる。

さらに、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、シール部材の反力を低減し、ひいては液滴の噴射（吐出）不良を抑制することができるため、装置の信頼性が向上する。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドの断面図である。 記録ヘッド本体の断面図である。 図２における領域Ａの拡大図である。 第２実施形態におけるホルダ流路と接続流路との連通部分を説明する断面図である。 第２実施形態におけるホルダ流路と接続流路との連通部分を説明する分解図である。

以下、本発明を実施するための形態を、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、以下の説明では、本発明の液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、プリンター）を例に挙げる。

プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送する搬送機構６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３（後述するホルダ１４）に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。

上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。

本実施形態の記録ヘッド３は、図２に示すように、インク導入針１３、ホルダ１４（本発明における第１のヘッド構成部材に相当）、接続部材１５（本発明における第２のヘッド構成部材に相当）、記録ヘッド本体１６（液体噴射ヘッド本体の一種）、接続基板１７、および、シール部材１８等を備えている。なお、本実施形態では、接続部材１５の下面に４つの記録ヘッド本体１６を、間隔を開け並設している。

ホルダ１４は、接続部材１５の上面側（記録ヘッド本体１６とは反対側）に取り付けられた樹脂等からなる部材である。このホルダ１４の上面には、インクカートリッジ７が着脱可能に取り付けられるカートリッジ装着部２０が設けられている。また、このカートリッジ装着部２０の上面には、インク導入針１３が複数立設されている。インク導入針１３は、インクカートリッジ７からのインクを導入する部材であり、内部に導入針流路２２が形成されている。また、インク導入針１３の尖端部には、インク導入針１３の外部と導入針流路２２とを連通する導入孔２３が複数開設されている。これにより、カートリッジ装着部２０に装着されたインクカートリッジ７から、導入孔２３を介して導入針流路２２にインクを導入することができる。本実施形態では、８本のインク導入針１３が、一直線状に列設されている。なお、プリンター１の本体側にインクカートリッジ７を配置し、当該インクカートリッジ７から供給チューブを通じて記録ヘッド３側にインクを供給する構成においても本発明を適用することができる。

また、本実施形態のホルダ１４の下面側（接続部材１５側）には、接続基板１７、および、シール部材１８を収容できる収容空部２５が、下面から反対側の途中まで凹んだ状態で設けられている。また、ホルダ１４の内部には、上端がインクを濾過するフィルター２４を介して導入針流路２２と連通し、下端が収容空部２５内に開口したホルダ流路２７（本発明における第１の流路に相当）が設けられている。そして、収容空部２５内の底面（接続部材１５に対向する面）には、接続部材１５側に突出したホルダ凸部２６（本発明における第１の凸部の一種）が設けられている。このホルダ凸部２６の先端（下端）に、ホルダ流路２７の下端が開口している。なお、本実施形態のホルダ流路２７およびホルダ凸部２６は、８本のインク導入針１３に対応して、８つ設けられている。また、本実施形態のホルダ凸部２６は、図４に示すように、先端部分が縮径した円柱状に形成されている。このホルダ凸部２６の形状については、後で詳しく説明する。そして、ホルダ１４の下面のうち収容空部２５の開口縁が、ネジ等を用いて接続部材１５と接続固定されている。

接続部材１５は、図２に示すように、上面側にホルダ１４が接続され、下面側に記録ヘッド本体１６が接続されている。この接続部材１５の内部には、フレキシブルケーブル２９を挿通させる接続空間３０およびホルダ１４からの液体を記録ヘッド本体１６に導入する接続流路３１（本発明における第２の流路に相当）が板厚方向に貫通して形成されている。本実施形態では、４つの記録ヘッド本体１６に対応して、４つの接続空間３０が設けられている。また、８つのホルダ流路２７に対応して８つの接続流路３１が設けられている。そして、接続部材１５の上面には、ホルダ１４側に突出した接続凸部３２（本発明における第１の凸部の一種）が設けられている。この接続凸部３２の先端に、接続流路３１の上端が開口している。なお、本実施形態の接続凸部３２は、図４に示すように、先端部分が縮径した円柱状に形成されている。この接続凸部３２の形状については、後で詳しく説明する。

接続基板１７は、フレキシブルケーブル２９の一端が接続される配線基板の一種であり、このフレキシブルケーブル２９を介して、制御部（図示せず）からの電気信号を後述する圧電素子４０に送っている。本実施形態の接続基板１７は、図２に示すように、接続部材１５の上面に載置された状態で収容空部２５内に収容されている。また、この接続基板１７には、接続部材１５の接続凸部３２を挿通させる開口部（図示せず）が、各接続凸部３２に対応して設けられている。このため、各接続凸部３２は、接続基板１７が接続部材１５の上面に載置された状態において、接続基板１７の開口部を通じて上方（収容空部２５内）に突出する。

接続基板１７の上方には、厚さが均一な板状（シート状）のシール部材１８が配置されている。具体的には、シール部材１８は、ホルダ１４のホルダ凸部２６と接続部材１５の接続凸部３２との間に配置（挟持）され、ホルダ流路２７と接続流路３１とを連通させる、可撓性を有する弾性材である。本実施形態のシール部材１８は、例えば、ゴム等からなる超弾性材によって形成されている。なお、このシール部材１８のホルダ流路２７と接続流路３１とを接続する部分の構成については、後で詳しく説明する。

次に記録ヘッド本体１６について説明する。
記録ヘッド本体１６は、図３に示すように、流路基板３８、ノズルプレート３９、圧電素子４０（圧力発生手段の一種）、保護基板４１、コンプライアンス基板４２、およびヘッドケース４３を備えている。

流路基板３８は、ノズル列方向に沿って長尺なシリコン単結晶基板からなり、同方向に沿って細長な連通部４５が２本形成されている。これらの連通部４５に挟まれた領域には、複数の圧力室４６が、ノズル列方向に並んだ状態で形成されている。本実施形態では、連通部４５ごとに２列に並んだ状態で形成されている。そして、各圧力室４６は、圧力室４６よりも狭い幅で形成されたインク供給路４７を介して、連通部４５と連通している。

流路基板３８の下面（圧電素子４０とは反対側の面）には、ノズルプレート３９が、接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。ノズルプレート３９は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）又はシリコン単結晶等で形成されており、各圧力室４６のインク供給路４７とは反対側で連通するノズル４８が複数穿設されている。これらのノズル４８は、例えば、３６０ｄｐｉのピッチで列設されたノズル列を構成する。

流路基板３８の上面（ノズルプレート３９とは反対側の面）には、弾性膜５０が積層されている。この弾性膜５０上には、下電極膜、圧電体層及び上電極膜が順次積層された圧電素子４０が、各圧力室４６に対向した状態で、２列並設されている。この圧電素子４０の一側（中央側）の端部には、上電極膜と導通するリード電極（図示せず）の一端が接続されている。このリード電極の他端は、絶縁体膜上においてヘッド本体の中央部側に延在し、フレキシブルケーブル２９の他端と電気的に接続されている。

また、弾性膜５０上には、圧電素子４０に対向する領域にその変位を阻害しない程度の大きさの空間となる圧電素子保持空間５１を有する保護基板４１が接合されている。この保護基板４１には、連通部４５に対向する位置に厚さ方向に貫通した長尺な液室空部５２が２本設けられると共に、フレキシブルケーブル２９とリード電極を接続可能な配置空間５４が中央部に設けられている。この配置空間５４は、ヘッドケース４３の挿通空間５９に対応する位置に形成され、この挿通空間５９と連通されている。なお、液室空部５２は各連通部４５と連通し、圧力室４６にインクを供給するリザーバー５３（共通液室）を構成している。

コンプライアンス基板４２は、可撓性を有する封止膜５５と金属等の硬質の部材からなる固定基板５６とを積層した基板であり、保護基板４１の上側（流路基板３８とは反対側）に接合されている。このコンプライアンス基板４２には、リザーバー５３にインクを導入するインク導入口５７が厚さ方向に貫通して形成されている。また、コンプライアンス基板４２のリザーバー５３に対向する領域のうちインク導入口５７以外の領域は、固定基板５６が除去された封止膜５５のみからなる封止部５８となっている。これにより、リザーバー５３は可撓性を有する封止部５８により封止され、コンプライアンスが得られることになる。

ヘッドケース４３は、コンプライアンス基板４２の上側（保護基板４１とは反対側）に接合された中空箱体状部材である。ヘッドケース４３の内部には、下端が保護基板４１の配置空間５４と連通すると共に、上端が接続部材１５の接続空間３０と連通する挿通空間５９がその高さ方向に貫通して形成されている。これにより、フレキシブルケーブル２９は、接続空間３０、挿通空間５９、および、配置空間５４を通じて、接続基板１７と圧電素子４０に導通するリード電極とを接続する。

また、ヘッドケース４３の内部には、ケース流路６０がその高さ方向に貫通して形成されている。このケース流路６０は、接続部材１５からのインクをリザーバー５３に供給するための流路であり、上端が接続流路３１に連通され、下端がインク導入口５７と連通されている。また、ヘッドケース４３の下面のうち封止部５８に対向する部分には、封止膜５５の可撓変形を阻害しない程度の封止空間が備えられている。

そして、インクカートリッジ７からのインクは、導入針流路２２、ホルダ流路２７、接続流路３１を通じて記録ヘッド本体１６のケース流路６０内に取り込まれる。ケース流路６０内に取り込まれたインクは、リザーバー５３、および、インク供給路４７を介して圧力室４６に供給される。この状態で、制御部からの電気信号が接続基板１７、フレキシブルケーブル２９、および、リード電極を介して圧電素子４０に供給されると、圧電素子４０が駆動して圧力室４６内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動を利用することでノズル４８からインクを噴射している。

次に、ホルダ凸部２６、および接続凸部３２、並びにこれらの接続部分におけるシール部材１８の構成、について、図４を用いて詳しく説明する。

ホルダ凸部２６は、図４に示すように、先端部分が縮径した円柱状に形成されている。具体的には、ホルダ凸部２６は、上端部（シール部材１８とは反対側の端部）から下側（シール部材１８側）の途中まで外径が一定に揃えられたホルダ側ストレート部２６ａ（本発明におけるストレート部の一種）と、ホルダ側ストレート部２６ａの下側の端部から先端（下端）に向けて外径が次第に縮径したホルダ側テーパ部２６ｂ（本発明におけるテーパ部の一種）と、を備えている。そして、ホルダ流路２７は、このホルダ凸部２６の内部をホルダ側ストレート部２６ａの延在方向に沿って延在し、下端がホルダ凸部２６の先端面２６ｃに開口している。本実施形態では、ホルダ流路２７の開口径より先端面２６ｃの外周径の方が大きく形成されている。そして、ホルダ流路２７の開口周縁とホルダ側テーパ部２６ｂとの間には、両者を連続すると共にホルダ側ストレート部２６ａの延在方向と直交する平坦な面である先端面２６ｃが形成されている。この先端面２６ｃ（ホルダ流路２７の開口周縁部）が、後述する連通孔６２の開口周縁部に当接する面であり、本発明における先端当接部に相当する。なお、先端面２６ｃの外周径は、ホルダ側ストレート部２６ａの下端の外周径よりも小さく形成されている。すなわち、先端面２６ｃの外周からホルダ側ストレート部２６ａの下端の外周に向けて拡径した部分がホルダ側テーパ部２６ｂになっている。

接続凸部３２は、図４に示すように、先端部分が縮径した円柱状に形成されている。具体的には、接続凸部３２は、ホルダ凸部２６と同じように、下端部（シール部材１８とは反対側の端部）から上側（シール部材１８側）の途中まで外径が一定に揃えられた接続部材側ストレート部３２ａ（本発明におけるストレート部の一種）と、接続部材側ストレート部３２ａの上側の端部から先端（上端）に向けて外径が次第に縮径した接続部材側テーパ部３２ｂ（本発明におけるテーパ部の一種）と、を備えている。そして、接続流路３１は、この接続凸部３２の内部を接続部材側ストレート部３２ａの延在方向に沿って延在し、上端が接続凸部３２の先端面３２ｃに開口している。本実施形態では、接続流路３１の開口径より先端面３２ｃの外周径の方が大きく形成されている。そして、接続流路３１の開口周縁と接続部材側テーパ部３２ｂとの間には、両者を連続すると共に接続部材側ストレート部３２ａの延在方向と直交する平坦な面である先端面３２ｃが形成されている。この先端面３２ｃ（接続流路３１の開口周縁部）が、連通孔６２の開口周縁に当接する面であり、本発明の先端当接部に相当する。なお、先端面３２ｃの外周径は、接続部材側ストレート部３２ａの下端の外周径よりも小さく形成されている。すなわち、先端面３２ｃの外周から接続部材側ストレート部３２ａの下端の外周に向けて拡径した部分が接続部材側テーパ部３２ｂになっている。また、本実施形態では、接続部材側ストレート部３２ａとホルダ側ストレート部２６ａの外周径、および接続部材側テーパ部３２ｂとホルダ側テーパ部２６ｂの傾斜角度を略同じに揃えている。

ホルダ流路２７と接続流路３１とを接続する部分のシール部材１８は、ホルダ凸部２６と接続凸部３２との間に挟まれた状態で、ホルダ流路２７と接続流路３１とを連通させる連通孔６２を備えている。この連通孔６２は、ホルダ凸部２６と接続凸部３２との間に挟まれた状態において、上面側の開口径がホルダ流路２７の下端の開口径と同じ大きさになるように形成され、下面側の開口径が接続流路３１の上端の開口径と略同じ大きさになるように形成されている。すなわち、ホルダ流路２７と接続流路３１とが連通された状態において、ホルダ流路２７の内面と連通孔６２の内面との間、および連通孔６２の内面と接続流路３１の内面との間に段差が生じ難いように形成されている。

この連通孔６２の外側において、ホルダ１４側の面には、ホルダ凸部２６の外径と密着して嵌合するホルダ側嵌合凹部６３（本発明における第１の凹部の一種）が円筒状に設けられている。すなわち、上側に向けて突出した上部円筒状部分６６の内側にホルダ側嵌合凹部６３が形成されている。このホルダ側嵌合凹部６３は、内径が一定に揃えられホルダ側ストレート部２６ａの外周面に密着するホルダ側ストレート囲部６３ａ（本発明におけるストレート囲部の一種）と、ホルダ側テーパ部２６ｂの外周面に密着する傾斜面を有するホルダ側テーパ囲部６３ｂと、ホルダ凸部２６の先端面２６ｃ（ホルダ流路２７の開口周縁部）に当接するホルダ側平坦面６３ｃ（本発明における平坦部の一種）と、を備えている。ホルダ側ストレート囲部６３ａは、ホルダ凸部２６とホルダ側嵌合凹部６３とが嵌合する前の状態において、その内径がホルダ側ストレート部２６ａの外径より小さくなるように形成されている。このため、ホルダ凸部２６とホルダ側嵌合凹部６３とを嵌合させると、ホルダ側ストレート囲部６３ａがホルダ側ストレート部２６ａの外周を内側に押圧する。この押圧する力によって、ホルダ側ストレート囲部６３ａとホルダ側ストレート部２６ａとが液密状態で密着する。なお、本実施形態では、ホルダ側ストレート囲部６３ａの開口縁には、内側に向けて下り傾斜させたテーパ部分が設けられている。言い換えると、ホルダ側ストレート囲部６３ａの開口部分は、上側開口に向けて拡径している。このため、ホルダ側嵌合凹部６３とホルダ凸部２６とを嵌合させる際に、容易にこれらを嵌合（位置決め）させることができる。

ホルダ側テーパ囲部６３ｂは、その内周径がホルダ側ストレート囲部６３ａの下端から底面に向けて次第に縮径された部分である。本実施形態のホルダ側テーパ囲部６３ｂは、ホルダ側テーパ部２６ｂの外周面に液密状態で密着するように、ホルダ凸部２６の先端面２６ｃとホルダ側平坦面６３ｃとが当接する前の状態において、その内径が対応するホルダ側ストレート部２６ａの外径より小さく形成されている。また、ホルダ側テーパ囲部６３ｂの内側であって、連通孔６２の開口周縁とホルダ側テーパ囲部６３ｂとの間には、両者を連続すると共にホルダ側ストレート囲部６３ａの延在方向と直交するホルダ側平坦面６３ｃが設けられている。すなわち、このホルダ側平坦面６３ｃに連通孔６２の上端が開口している。さらに言い換えると、連通孔６２の上端側開口周縁部がホルダ側ストレート囲部６３ａの延在方向と直交するホルダ側平坦面６３ｃになっている。

同様に、連通孔６２の外側において、接続部材１５側の面には、接続凸部３２の外径と密着して嵌合する接続部材側嵌合凹部６４（本発明における第１の凹部の一種）が円筒状に設けられている。すなわち、下側に向けて突出した下部円筒状部分６７の内側に接続部材側嵌合凹部６４が形成されている。この接続部材側嵌合凹部６４は、内径が一定に揃えられ接続部材側ストレート部３２ａの外周面に密着する接続部材側ストレート囲部６４ａ（本発明におけるストレート囲部の一種）と、接続部材側テーパ部３２ｂの外周面に密着する傾斜面を有する接続部材側テーパ囲部６４ｂと、接続凸部３２の先端面３２ｃ（接続流路３１の開口周縁）に当接する接続部材側平坦面６４ｃ（本発明における平坦部の一種）と、を備えている。接続部材側ストレート囲部６４ａは、接続凸部３２と接続部材側嵌合凹部６４とが嵌合する前の状態において、その内径が接続部材側ストレート部３２ａの外径より小さくなるように形成されている。このため、接続凸部３２と接続部材側嵌合凹部６４とを嵌合させると、接続部材側ストレート囲部６４ａが接続部材側ストレート部３２ａの外周を内側に押圧する。この押圧する力によって、接続部材側ストレート囲部６４ａと接続部材側ストレート部３２ａとが液密状態で密着する。なお、本実施形態では、接続部材側ストレート囲部６４ａの開口縁には、内側に向けて上り傾斜させたテーパ部分が設けられている。言い換えると、接続部材側ストレート囲部６４ａの開口部分は、下側開口に向けて拡径している。このため、接続部材側嵌合凹部６４と接続凸部３２とを嵌合させる際に、容易にこれらを嵌合（位置決め）させることができる。

接続部材側テーパ囲部６４ｂは、その内周径が接続部材側ストレート囲部６４ａの下端から底面に向けて次第に縮径された部分である。本実施形態の接続部材側テーパ囲部６４ｂは、接続部材側テーパ部３２ｂの外周面に液密状態で密着するように、接続凸部３２の先端面３２ｃと接続部材側平坦面６４ｃとが当接する前の状態において、その内径が対応する接続部材側ストレート部３２ａの外径より小さく形成されている。また、接続部材側テーパ囲部６４ｂの内側であって、接続部材側テーパ囲部６４ｂと連通孔６２の開口周縁との間には、両者を連続すると共に接続部材側ストレート囲部６４ａの延在方向と直交する接続部材側平坦面６４ｃが設けられている。すなわち、この接続部材側平坦面６４ｃに連通孔６２の下端が開口している。さらに言い換えると、連通孔６２の下端側開口周縁部が接続部材側ストレート囲部６４ａの延在方向と直交する接続部材側平坦面６４ｃになっている。

そして、ホルダ側嵌合凹部６３とホルダ凸部２６とを嵌合させ、ホルダ側平坦面６３ｃにホルダ凸部２６の先端面２６ｃを当接させると、連通孔６２とホルダ流路２７とが連通する。また、接続部材側嵌合凹部６４と接続凸部３２とを嵌合させ、接続部材側平坦面６４ｃに接続凸部３２の先端面３２ｃを当接させると、連通孔６２と接続流路３１とが連通する。

このように本発明の記録ヘッド３では、ホルダ側ストレート囲部６３ａとホルダ側ストレート部２６ａとの嵌合によって、これらを液密状態で密着させることができ、連通孔６２とホルダ流路２７とを連通させることができる。また、接続部材側ストレート囲部６４ａと接続部材側ストレート部３２ａとの嵌合によって、これらを液密状態で密着させることができ、連通孔６２と接続流路３１とを連通させることができる。これにより、ホルダ凸部２６の先端面２６ｃと接続凸部３２の先端面３２ｃとがシール部材１８を潰す力（狭圧力）を低減でき、シール部材１８の反力を低減することができる。その結果、反力によって記録ヘッド３自体が変形することを抑制でき、インク滴の噴射（吐出）不良を抑制することができる。また、ホルダ側テーパ部２６ｂ、および接続部材側テーパ部３２ｂによって、シール部材１８からの反力を斜めに受けることができ、ホルダ１４と接続部材１５との接合方向への反力を低減することができる。これにより、両部材１４，１５が変形や傾斜することを抑制でき、記録ヘッド３自体が変形することを一層抑制できる。さらに、ホルダ側嵌合凹部６３によってホルダ凸部２６の位置を規制でき、接続部材側嵌合凹部６４によって接続凸部３２の位置を規制できるため、たとえ弾性率の低いシール部材１８を用いたとしても、位置ずれが抑制されて第１の流路と第２の流路とをより確実に連通させることができる。その結果、例えば、ゴム等の超弾性材をシール部材１８に使用でき、シール部材１８の反力を一層低減することができる。また、ホルダ凸部２６および接続凸部３２は、その先端に先端面２６ｃ，３２ｃを備えたので、これらの先端面２６ｃ，３２ｃが、それぞれホルダ側平坦面６３ｃおよび接続部材側平坦面６４ｃと当接することでシール性がさらに向上する。また、成型等によってホルダ１４や接続部材１５を容易に製造することができる。

ところで、本発明は、上記した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。例えば、図５および図６に示す第２実施形態では、下部円筒状部分６７の外周面に内周面が当接する円筒状の接続部材円筒部６８（本発明における第２の凸部に相当）を、接続部材１５′の接続凸部３２の外側に備えている。すなわち、接続部材１５′の接続部材円筒部６８の内部は、この内側に接続凸部３２を設けた二重筒状に形成されている。そして、接続部材円筒部６８と接続凸部３２との間には溝６９（本発明における第２の凹部に相当）が形成されており、この溝６９内に下部円筒状部分６７が挿入される。また、接続部材円筒部６８の内周面と接続凸部３２の外周面との間は、シール部材１８の下部円筒状部分６７の厚さに揃えられている。これにより、接続部材側嵌合凹部６４と接続凸部３２とが嵌合した状態において、溝６９内に接続部材側ストレート囲部６４ａが接し、下部円筒状部分６７の周方向の反力を接続部材円筒部６８の内周面で受けることができる。その結果、接続部材側ストレート囲部６４ａと接続部材側ストレート部３２ａとのシール性（密着性）を高めることができる。

また、本実施形態では、接続部材円筒部６８の内周面と接続凸部３２の外周面とを隔てる溝６９は、接続部材側平坦面６４ｃに接続凸部３２の先端面３２ｃを当接させた状態で、下部円筒状部分６７の下端によって溝６９の底が押圧されない程度の深さに設定されている。さらに、接続部材円筒部６８の先端は、接続凸部３２の先端面３２ｃより下方に配置され、接続部材円筒部６８の先端によってシール部材１８が押圧されないように設定されている。これにより、シール部材１８を押圧することによって生じる余計な反力を抑制できる。なお、その他の実施形態は上記した第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

ところで、上記した第１実施形態では、ホルダ側嵌合凹部および接続部材側嵌合凹部を円筒状部分の内部に形成したが、これには限られない。ホルダ側嵌合凹部または接続部材側嵌合凹部を、シール部材の表面から窪んだ凹状に形成してもよい。また、上記した各実施形態では、ホルダのホルダ流路と接続部材の接続流路との接続部分にシール部材を用いる構成を例示したが、これには限られない。要は、異なる部材にそれぞれ設けられた２つの流路をシール部材によって連通する構成であれば、どのようなものでも本発明を適用することができる。さらに、上記した各実施形態では、ホルダにホルダ凸部を設けると共に接続部材に接続凸部を設け、シール部材にホルダ側嵌合凹部および接続部材側嵌合凹部の両方を設けたが、これには限られない。例えば、シール部材にホルダ側嵌合凹部および接続部材側嵌合凹部のいずれか一方のみを備えた構成を採用することもできる。この場合、シール部材の凹部に対応して、ホルダまたは接続部材のいずれか一方に凸部を設ければよい。

また、上記した実施形態では、接続部材側ストレート部とホルダ側ストレート部の外周径、および接続部材側テーパ部とホルダ側テーパ部の傾斜角度を略同じに揃えたが、これには限られない。例えば、接続部材側ストレート部とホルダ側ストレート部のうちいずれか一方の外周径を大きくまたは小さく形成してもよく、接続部材側テーパ部とホルダ側テーパ部のうちいずれか一方の傾斜角度を急峻または緩やかにしてもよい。この場合、これらの形状に合わせてホルダ側嵌合凹部および接続部材側嵌合凹部の形状を適宜に決定する。さらに、上記した第２実施形態では、接続部材に、下部円筒状部分の外周面に当接する円筒状の接続部材円筒部を備えたが、これには限られない。例えば、ホルダに、上部円筒状部分の外周面に当接する円筒状の円筒部を備えてもよい。

そして、上述した実施形態では、インクジェットプリンターに搭載されるインクジェット式記録ヘッドを例示したが、インク以外の液体を噴射するものにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ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（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）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にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，１４…ホルダ，１５…接続部材，１６…記録ヘッド本体，１７…接続基板，１８…シール部材，２５…収容空部，２６…ホルダ凸部，２６ａ…ホルダ側ストレート部，２６ｂ…ホルダ側テーパ部，２６ｃ…先端面，２７…ホルダ流路，２９…フレキシブルケーブル，３０…接続空間，３１…接続流路，３２…接続凸部，３２ａ…接続部材側ストレート部，３２ｂ…接続部材側テーパ部，３２ｃ…先端面，３８…流路基板，３９…ノズルプレート，４０…圧電素子，４１…保護基板，４２…コンプライアンス基板，４３…ヘッドケース，４５…連通部，４６…圧力室，４７…インク供給路，４８…ノズル，５３…リザーバー，５９…挿通空間，６０…ケース流路，６２…連通孔，６３…ホルダ側嵌合凹部，６３ａ…ホルダ側ストレート囲部，６３ｂ…ホルダ側テーパ囲部，６３ｃ…ホルダ側平坦面，６４…接続部材側嵌合凹部，６４ａ…接続部材側ストレート囲部，６４ｂ…接続部材側テーパ囲部，６４ｃ…接続部材側平坦面，６６…上部円筒状部分，６７…下部円筒状部分，６８…接続部材円筒部

Claims (5)

1. 第１の流路を備えた第１のヘッド構成部材と、
   第２の流路を備えた第２のヘッド構成部材と、
   前記第１のヘッド構成部材と前記第２のヘッド構成部材の間に配置され、前記第１の流路と前記第２の流路を連通させるシール部材と、
   を積層して備え、
   前記第１の流路および前記第２の流路を通じて導入した液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
   前記第１のヘッド構成部材または前記第２のヘッド構成部材のうち少なくとも一方は、前記シール部材側に突出した第1の凸部を備えると共に、該第1の凸部の先端に当該ヘッド構成部材の流路を開口し、
   前記シール部材は、前記第１の流路と前記第２の流路とを連通させる連通孔と、前記第1の凸部の外周面に嵌合する第1の凹部と、を備え、
   前記第1の凸部は、外径が一定に揃えられたストレート部と、該ストレート部の前記シール部材側の端部から先端に向けて外径が次第に縮径したテーパ部と、を備え、
   前記第1の凹部は、前記ストレート部の外周面に密着するストレート囲部と、前記テーパ部の外周面に密着する傾斜面を有するテーパ囲部と、を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記シール部材の前記第1の凹部は、前記連通孔の開口周縁と前記テーパ囲部とを連続する平坦部を備え、
   前記第1の凸部は、前記ヘッド構成部材の流路の開口周縁と前記テーパ部とを連続する先端当接部を備え、
   前記先端当接部が前記平坦部に当接することを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記第１または第２ヘッド構成部材は、
   前記第１の凸部の外側に設けられた第２の凸部と、前記第１の凸部と前記第２の凸部との間に設けられた第２の凹部と、を有し、
   第２の凹部は、前記シール部材の前記第1の凹部の前記ストレート囲部と接す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. 前記シール部材が弾性材で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項1から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。

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