JP2014162038A - 流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、流路ユニットの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板同士の固定を阻害することなく液体流路を被覆膜により被覆した流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置と、流路ユニットの製造方法を提供する。
【解決手段】液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、液体流路の流路壁を形成する第1流路基板と、液体流路の流路壁を形成する第2流路基板と、第1流路基板の流路壁を被覆する被覆部と、第1流路基板と第2流路基板とを固定する固定部とにわたって備えた被覆膜と、を有する。
【選択図】図1
【解決手段】液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、液体流路の流路壁を形成する第1流路基板と、液体流路の流路壁を形成する第2流路基板と、第1流路基板の流路壁を被覆する被覆部と、第1流路基板と第2流路基板とを固定する固定部とにわたって備えた被覆膜と、を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、液体が流れる液体流路を備える流路ユニット、この流路ユニットを有する液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及び流路ユニットの製造方法に関する。
従来、液体が流れる液体流路を有する液体噴射ヘッドが知られている。液体噴射ヘッドは、液体流路を通じて、液体が充填される側の開口と、液体を噴射する側の開口を繋いでいる。このような液体噴射ヘッドは、複数の基板を重ねて形成される。そして、液体流路も各基板に形成された溝や孔が組み合わさることで形成される(例えば、特許文献1参照)。
また、液体流路の壁面を液体から保護するために、この液体流路を被覆膜で覆う構成が開示されている(例えば、特許文献2,3参照。)。
液体噴射ヘッドを構成する基板同士を固定する場合、基板に成膜された被覆膜が基板同士の固定を阻害する場合がある。このような場合、基板に被覆膜を成膜した後、他の基板が合わさる部位を洗浄等して被覆膜を除去する必要があった。また、基板同士を固定した後に液体流路に被覆膜を成膜することも考えられるが、液体流路が基板により密封される場合や、液体流路の構造が複雑化する場合では、被覆膜を適切に成膜することが難しい場合も考えられる。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、基板同士の固定を容易にする液体流路を被覆膜により被覆した流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、流路ユニットの製造方法の提供を目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、液体流路の流路壁を形成する第1流路基板と、液体流路の流路壁を形成する第2流路基板と、第1流路基板の流路壁を被覆する被覆部と、第1流路基板と第2流路基板とを固定する固定部とにわたって備えた被覆膜と、を有する構成としてある。
上記のように構成された発明では、被覆膜は、液体流路を被膜する部位と、基板同士を固定する部位とにわたって備える。そのため、被覆膜は、第1流路基板と第2流路基板との固定を阻害することなく、液体流路を被覆することができる。被覆膜には拡大して観察した場合に、被覆膜の機能を損なわない程度に隙間があいているものも含まれる。
また、前記被覆膜の材質は、熱可塑性樹脂としてもよい。
上記のように構成された発明では、被覆膜の固定部に熱を加えることで基板同士を固定することができ、基板同士の固定を容易に行うことができる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、公知の、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、パラキシレン系樹脂を適用することができる。
上記のように構成された発明では、被覆膜の固定部に熱を加えることで基板同士を固定することができ、基板同士の固定を容易に行うことができる。
ここで、熱可塑性樹脂としては、公知の、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、パラキシレン系樹脂を適用することができる。
そして、前記被覆膜の材質は、被覆部と固定部の少なくとも一部とで同一としてもよい。
上記のように構成された発明では、液体流路を被膜する被覆部と、基板同士を固定する固定部とが一部で同じ材質であり、それ以外の箇所で異なる材質により構成される場合を含む。そのため、膜が形成される形状及び使用条件に応じて、使用する材質の粘性、強度、耐薬品性等を最適に組み合わせることができる。
上記のように構成された発明では、液体流路を被膜する被覆部と、基板同士を固定する固定部とが一部で同じ材質であり、それ以外の箇所で異なる材質により構成される場合を含む。そのため、膜が形成される形状及び使用条件に応じて、使用する材質の粘性、強度、耐薬品性等を最適に組み合わせることができる。
さらに、前記被覆膜は、前記第1流路基板の流路壁を前記被覆部と同一の材質で被覆する構成としてもよい。
また、前記固定部の膜厚は、前記被覆部の膜厚に比べて厚い、構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、第1流路基板と第2流路基板とに別々の被覆膜を成膜した後、この被覆膜同士を接続することで固定部を形成することができる。
上記のように構成された発明では、第1流路基板と第2流路基板とに別々の被覆膜を成膜した後、この被覆膜同士を接続することで固定部を形成することができる。
そして、前記第1流路基板、及び前記第2流路基板のいずれか一方は、セラミックスにより構成されている、構成としてもよい。
液体流路を形成する基板をセラミックスにより構成する場合、膜厚が薄いと液体流路から溶液等の液体の成分が漏れ出す場合がある。
そのため、上記のように構成された発明では、基板に生じる溶液の漏れを抑制することができる。
液体流路を形成する基板をセラミックスにより構成する場合、膜厚が薄いと液体流路から溶液等の液体の成分が漏れ出す場合がある。
そのため、上記のように構成された発明では、基板に生じる溶液の漏れを抑制することができる。
さらに、本発明の流路ユニットと、前記液体流路と連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッドに対しても、本発明を適用することができる。
また、このような液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に対しても本発明を適用することができる。また、このような液体噴射ヘッドや液体噴射装置の製造方法としてとらえることでもできる。
また、このような液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置に対しても本発明を適用することができる。また、このような液体噴射ヘッドや液体噴射装置の製造方法としてとらえることでもできる。
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
1.第1の実施形態:
2.第2の実施形態:
3.その他の実施形態:
1.第1の実施形態:
2.第2の実施形態:
3.その他の実施形態:
1.第1の実施形態:
以下、図を参照して、この発明に係る液体吐出ヘッドを具体化した第1の実施の形態について説明する。図1は、液体噴射ヘッドの構成を説明する断面図である。また、図2は、液体噴射ヘッドの構成を説明する斜視展開図である。そして、図3は、流路ユニットの構成を示す断面図である。ここで、図1は、図2のA−A’線での断面図に対応している。
以下、図を参照して、この発明に係る液体吐出ヘッドを具体化した第1の実施の形態について説明する。図1は、液体噴射ヘッドの構成を説明する断面図である。また、図2は、液体噴射ヘッドの構成を説明する斜視展開図である。そして、図3は、流路ユニットの構成を示す断面図である。ここで、図1は、図2のA−A’線での断面図に対応している。
液体噴射ヘッド1は、印刷装置等の液体噴射装置の一部として用いられる。液体噴射ヘッド1は、流路ユニット50と、封止プレート60と、リザーバープレート70と、ノズルプレート80と、を備えている。また、液体噴射ヘッド1は、上記した、流路ユニット50、封止プレート60、リザーバープレート70、ノズルプレート80が積層状に組み合わさることで、内部に液体流路90が形成されている。
流路ユニット50は、振動板10と、流路形成基板20と、被覆膜30と、圧電素子40と、を備えている。第1の実施形態では、振動板10が第1流路基板であり、流路形成基板20が第2流路基板である。なお、本実施形態では、流路ユニット50には圧電素子40が含まれるものとして説明を行うが、圧電素子40を含まないものであってもよい。
図2に示すように、流路形成基板20には、壁部26により複数の圧力室22が第2方向D2で併設するよう区画されている。また、各圧力室22は、流路形成基板20の上面21側で開口するよう形成されている。そして、流路形成基板20の下面23側には、壁部26により、各圧力室22に連通する連通孔側開口24及びリザーバー側開口25がそれぞれ区画されている。
ここで、流路形成基板20は、セラミックスの薄板体を積層して構成される。また、その材料としては、部分安定化ジルコニア(Zr)や安定化ジルコニアを用いることができる。
ここで、流路形成基板20は、セラミックスの薄板体を積層して構成される。また、その材料としては、部分安定化ジルコニア(Zr)や安定化ジルコニアを用いることができる。
そして、流路形成基板20の上面21側には、振動板10が固定されている。そのため、流路形成基板20の各圧力室22の開口は、振動板10により封止されている。振動板10は、例えば、セラミックスの薄板体により構成される。その材料としては、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニア、酸化ケイ素(SiO2)を用いることができる。また、振動板10の第3方向D3での厚みは、例えば、2.0マイクロメートル(μm)から5.4マイクロメートルとすることができる。
図1に示すように、被覆膜30は、液体流路90の壁面を被覆する部分(被覆部31)と、振動板10と流路形成基板20とを固定する部分(固定部32)とを連続して有している。そのため、被覆膜30は、液体流路90をインクから保護するとともに、振動板10と流路形成基板20とを固定する。
被覆部31は、流路形成基板20の連通孔側開口24の内壁、リザーバー側開口25の内壁、及び圧力室22の内壁を覆うよう成膜されている。
また、固定部32は、振動板10と、流路形成基板20の圧力室22外周に相当する壁部との間に位置するよう成膜されている。
被覆部31は、流路形成基板20の連通孔側開口24の内壁、リザーバー側開口25の内壁、及び圧力室22の内壁を覆うよう成膜されている。
また、固定部32は、振動板10と、流路形成基板20の圧力室22外周に相当する壁部との間に位置するよう成膜されている。
被覆膜30は、例えば、厚みを0.5マイクロメートルから20マイクロメートルとする熱可塑性樹脂により構成される。熱可塑性樹脂としては、公知の、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、パラキシレン系樹脂(パラキシレン系ポリマー)を適用することができる。パラキシレン系ポリマーの一例として、パリレン(登録商標)を用いても良い。
また、熱可塑性樹脂を用いて被覆膜30を構成する場合、被覆部31と固定部32の厚みは、図3に示す関係を有する。即ち、被覆膜30における固定部32の厚みT2は、被覆部31の厚みT1に比べて厚くなっている。これは、固定部32を異なる膜を熱溶着して形成したことを示す。無論、被覆膜30を熱溶着以外で形成する場合、各部の厚みはこれに限定されない。また、被覆膜には拡大して観察した場合に、被覆膜の機能を損なわない程度に隙間があいているものも含まれる。
また、振動板10における流路形成基板20と固定される側と反対側の面(上面12)には、圧電素子40が形成されている。圧電素子40は、圧力室22毎に設けられている。圧電素子40は、下電極41と、上電極42と、下電極41と上電極42との間に位置する圧電体43とを備える。例えば、下電極41や上電極42は、金、白金等の導電物質により構成される。また、圧電体43は例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)といった誘電体により構成される。
さらに、流路形成基板20の下面23側には、封止プレート60が固定されている。封止プレート60は、複数の第1連通孔61と、共通供給孔62とを有する薄板体である。第1連通孔61は、第3方向D3で封止プレート60を貫通し、流路形成基板20の各連通孔側開口24と連通している。また、共通供給孔62は、長手方向の辺が第2方向D2に伸び、第3方向D3で封止プレート60を貫通する矩形のスリットにより構成されている。
封止プレート60は、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
封止プレート60は、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
また、封止プレート60の流路形成基板20と固定されない側の面にはリザーバープレート70が固定されている。リザーバープレート70は、複数の第2連通孔71と、リザーバー72とを有する薄板体である。第2連通孔71は、リザーバープレート70を第3方向D3で貫通し、封止プレート60の各第1連通孔61と連通している。また、リザーバー72は、第2方向D2に伸び、リザーバープレート70を貫通する矩形のスリットとして構成される。
リバーザープレート70は、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
リバーザープレート70は、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
さらに、リザーバープレート70の封止プレート60と固定されない側の面にはノズルプレート80が固定されている。ノズルプレート80は、ノズル孔81が第2方向に沿って所定間隔で複数形成された薄板体である。また、各ノズル孔81は、封止プレート60の第2連通孔71とそれぞれ連通するよう形成されている。
ノズルプレート80は、例えば、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
ノズルプレート80は、例えば、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
また、ノズルプレート80は、複数のノズル孔81が第2方向D2に沿って形成された複数のノズル列を第1方向D1に並設し、一方のノズル列と他方のノズル列とを第2方向D2においてずらして配置する(いわゆる千鳥配置とする)構成を採用してもよい。
上記構成の液体噴射ヘッド1では、各基板が積層状に固定されることで、圧力室22は連通孔側開口24、第1連通孔61、及び第2連通孔71を通じてノズル孔81と連通する。また、圧力室22は、リザーバー側開口25及び共通供給孔62通じてリザーバー72に連通する。その結果、ノズル孔81とリザーバー72とは、圧力室22を通じて連通しており、液体流路90を構成する。
そのため、リザーバー72から供給されるインクは、この液体流路90内に充填される。この状態で、図示しない回路基板から駆動電圧が、ケーブル類を介して下電極41や上電極42に印加されると、圧電素子40を変位させる。圧電素子40の変位は、振動板10を振動させて、圧力室22に圧力変化を生じさせる。そして、圧力室22内の圧力変化により、連通孔(第1連通孔61、第2連通孔71)に充填されたインクをノズル孔81から外部に噴射させる。
ここで、液体噴射ヘッド1のノズル数が高密度化すると、圧力室22の体積も小さくなるため、圧力室22の圧力変化が小さくなる傾向がある。このような場合、振動板10の厚みを薄くすることで圧力室22の体積変化を大きくできる。しかし、振動板10の厚みを薄くし過ぎると、振動板10を通じてインクの溶液等が漏れ出す現象(インクパスとも記載する。)が生じる。インクパスが振動板10に生じると、溶液を媒体として圧電素子40からリーク電流が流れる場合がある。インクパスは振動板10の厚みが3.0マイクロメートル以下で顕著となる。そのため、振動板10に被覆膜30を成膜することで、インクパスを抑制することができ、振動板10の厚みを薄く(例えば、3.0マイクロメートル以下)にすることができる。
また、液体噴射ヘッド1は、インクカートリッジ等と連通するインク供給経路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェットプリンター200に搭載される。インクジェットプリンター200は液体噴射装置の一例である。
図4は、インクジェットプリンター200の一例を示す概略図である。図4において、符号1は、液体噴射ヘッドをそのノズル孔面を外部に露出させつつ収めた筺体(ヘッドカバー)の一部を示している。インクジェットプリンター200において、複数の液体噴射ヘッド1を有するインクジェット式記録ヘッドユニット(以下、ヘッドユニット202)には、例えば、インクカートリッジ202A,202B等が着脱可能に設けられる。ヘッドユニット202を搭載したキャリッジ203は、装置本体204に取り付けられたキャリッジ軸205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206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207を介してキャリッジ203に伝達されることで、キャリッジ203はキャリッジ軸205に沿って移動する。
装置本体204にはキャリッジ軸205に沿ってプラテン208が設けられており、図示しないローラー等により供給された印刷媒体Sがプラテン208上を搬送される。そして、搬送される印刷媒体Sに対して、液体噴射ヘッド1のノズル孔81からインクが噴射され任意の画像が印刷媒体Sに印刷される。なお、インクジェットプリンター200は、ヘッドユニット202が上記のように移動するものだけでなく、例えば、液体噴射ヘッド1が固定されて、印刷媒体Sを移動させるだけで印刷を行ういわゆるラインヘッド型のプリンターであってもよい。
図5、図6は、液体噴射ヘッド1の製造方法を説明する工程図である。以下、図5、図6を用いて、液体噴射ヘッド1の製造方法を説明する。
まず、振動板10、流路形成基板20に対応する焼成前のセラミックスシートを用意する。そして、流路形成基板20に対応するセラミックスシートに対して、打ち抜き加工を施し、圧力室22や、連通孔側開口24、更にはリザーバー側開口25に相当する貫通孔を形成する。そして、各セラミックスシートを1000度から1400度で焼成して、振動板10、流路形成基板20を生成する。
次に、図5(a)に示すように、振動板10の下面11に対して上側被覆膜33を成膜する(第1工程)。ここで、上側被覆膜33は、被覆膜30の一部となる膜である。上側被覆膜33の材料としてパラキシレン系樹脂を使用する場合、例えば、周知のパリレン(登録商標)を用いることができる。パラキシレン系樹脂を材料に使用する場合、まず、パラキシレン系固体ダイマーを気化、熱分解し、パラキシレン系モノマーを発生させる。そして、チャンバー内に配置された振動板10にパラキシレン系モノマーを反応させて成膜する。より具体的には、化学気相堆積(Chemical Vapor Deposition:CVD)法を用いて振動板10に成膜してもよい。
次に、図5(b)に示すように、流路形成基板20の下面23側の面にマスク膜27を成膜する。そして、流路形成基板20におけるマスク膜27を用いて塞がれた内側に下側被覆膜34を成膜する。例えば、下側被覆膜34の材料は、パラキシレン系樹脂を用いることができる。下側被覆膜34は、被覆膜30の一部と成る膜である。下側被覆膜34の成膜方法としても上側被覆膜33と同様のCVD法等により流路形成基板20に成膜することができる。
次に、図5(c)に示すように、振動板10に成膜された上側被覆膜33側と、流路形成基板20に成膜された下側被覆膜34とを熱溶着する(第2工程、第3工程)。一例として、まず、振動板10と流路形成基板20とを積層する。次に、上側被覆膜33における固定部に該当する部分と、下側被覆膜34の固定部に該当する部分とに圧力(1.4メガパスカル(MPa)〜2.0メガパスカル)を加える。そして、上側被覆膜33と下側被覆膜34とをそれぞれヒーター等を用いて融点以上に加熱する。被覆膜30をパラキシレン系樹脂で構成する場合、140度から200度で加熱する。このように加熱しつつ接合し、溶着させる。そのため、上側被覆膜33と下側被覆膜34とは一体化し、被覆膜30が形成される。
次に、図6(a)に示すように、振動板10の上面12側に、圧力室22の位置に応じて、圧電素子40を形成する。圧電素子40の形成方法の一例として、振動板10の上面12側にAuから成る下電極41を形成する。次に、下電極41の上部にPZTから成る圧電体43を形成する。そして、この圧電体43の上部に圧力室22に応じた上電極を形成する。
次に、図6(b)に示すように、流路形成基板20に封止プレート60を接着する。封止プレート60は、例えば、接着剤を用いて流路形成基板20に接着される。さらに、封止プレート60にリザーバープレート70を接着する。リザーバープレート70は、例えば、接着剤を用いて封止プレートに接着される。接着剤としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。なお、下側被覆膜34を成膜後にマスク膜27しておくことで、流路形成基板20の下面23側の面には下側被覆膜34が存在しないようにしている。これによって、流路形成基板20と封止プレート60とを接着剤で容易に接着できるようにしている。
最後に、図6(c)に示すように、リザーバープレート70にノズルプレート80を接着する。ノズルプレート80は、例えば、接着剤を用いてリザーバープレート70に接着される。上記同様、接着剤としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。
なお、封止プレート60、リザーバープレート70、及びノズルプレート80は、材料となるグリーンシートを抜き加工した後、焼成することで形成することができる。
以上の工程により、第1の実施形態に係る液体噴射ヘッド1が製造される。
なお、封止プレート60、リザーバープレート70、及びノズルプレート80は、材料となるグリーンシートを抜き加工した後、焼成することで形成することができる。
以上の工程により、第1の実施形態に係る液体噴射ヘッド1が製造される。
以上説明したように、この第1の実施形態では、被覆膜30は、振動板10の流路壁を被覆する被覆部と、振動板10と流路形成基板20とを固定する固定部とを同一材質で連続して備える。そのため、被覆膜30は、基板同士の固定を阻害することなく、液体流路90を被覆することができる。
また、流路形成基板20に形成された圧力室22が細密化すると、CVD等の周知の手法で被覆膜30を成膜しても均一な膜を生成することが難しくなる。そのため、振動板10と流路形成基板20とに別々に膜を成膜した後、膜同士を接着して基板同士を固定すれば、液体流路90内に成膜された被覆膜の膜厚を均一にすることができる。
さらに、基板同士を被覆膜30を熱溶着して固定することで、接着剤の量を低減することができる。
さらに、基板同士を被覆膜30を熱溶着して固定することで、接着剤の量を低減することができる。
2.第2の実施形態:
図7は、第2の実施形態に係る液体噴射ヘッド2を示す断面図である。この液体噴射ヘッド2は、流路形成基板20と封止プレート60との間に被覆膜300を備える構成において、第1の実施形態に係る液体噴射ヘッド1と異なる。
図7は、第2の実施形態に係る液体噴射ヘッド2を示す断面図である。この液体噴射ヘッド2は、流路形成基板20と封止プレート60との間に被覆膜300を備える構成において、第1の実施形態に係る液体噴射ヘッド1と異なる。
液体噴射ヘッド2は、第1の実施形態同様、流路ユニット50と、封止プレート60と、リザーバープレート70と、ノズルプレート80と、を備えている。また、流路ユニット50、封止プレート60、リザーバープレート70、ノズルプレート80が積層状に固定されることで、圧力室22を一部に備える液体流路90が構成されている。
そして、流路ユニット50は、振動板10と、流路形成基板20と、圧電素子40と、を備えている。
そして、流路ユニット50は、振動板10と、流路形成基板20と、圧電素子40と、を備えている。
更に、液体噴射ヘッド2は、被覆膜300を備える。この被覆膜300は、流路形成基板20と封止プレート60の間に位置する部位と、液体流路90の内壁を覆う部位とを連続して備える。図7では、被覆膜300は、圧力室22の壁面、及び封止プレート60の第1連通孔61の壁面並び共通供給口62の壁面を覆う被覆部301と、流路形成基板20と封止プレート60との間に位置し、両基板を接着する固定部302とを連続して備える。そのため、この第2の実施形態では、流路形成基板20が第1流路基板として機能し、封止プレート60が第2流路基板として機能する。
被覆膜300は第1の実施形態同様、公知の、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、パラキシレン系樹脂(パラキシレン系ポリマー)といった熱可塑性樹脂を適用することができる。
また、被覆膜300を熱溶着で形成する場合、第1の実施形態同様、被覆膜300の固定部302の厚みは、被覆部301の厚みに比べて厚くなっている。
また、被覆膜300を熱溶着で形成する場合、第1の実施形態同様、被覆膜300の固定部302の厚みは、被覆部301の厚みに比べて厚くなっている。
図8、図9は、液体噴射ヘッド2の製造方法を説明する工程図である。以下、図8、図9を用いて第2の実施形態に係る液体噴射ヘッド2の製造方法を説明する。
まず、図8(a)に示すように、振動板10に対応するグリーンシートと、流路形成基板20に対応するグリーンシートを積層する。次に、積層したグリーンシートを1000度から1400度で一体焼成して振動板10、流路形成基板20を得る。
次に、図8(b)に示すように、振動板10と流路形成基板20とで形成される流路内に上側被覆膜303を成膜する。上側被覆膜303は、被覆膜300の一部と成る膜である。上側被覆膜303の材料には、例えば、パラキシレン系樹脂を用いることができる。また、上側被覆膜303の成膜方法として、例えば、CVD法を用いることができる。
次に、図8(c)に示すように、振動板10の上面12側に、圧力室22の位置に応じて、圧電素子40を形成する。
次に、図9(a)に示すように、封止プレート60の一方の面にマスク膜63を成膜し、下側被覆膜304を成膜する。下側被覆膜304は、被覆膜300の一部と成る膜である。下側被覆膜304の材料としては、パラキシレン系樹脂を用いることができる。また、下側被覆膜304の成膜方法として、例えばCVD法を用いることができる。
次に、図9(b)に示すように、流路形成基板20に成膜された上側被覆膜303と、封止プレート60に成膜された下側被覆膜304とを融点以上で熱溶着する。被覆膜30として、パラキシレン系樹脂を用いる場合、融点は140度(℃)から200度(℃)を採用することができる。また、接合時の圧力は、1.4メガパスカル(MPa)から2.0メガパスカル(MPa)を採用することができる。
そのため、上側被覆膜303と下側被覆膜304とは一体化し、被覆膜300が形成される。
そのため、上側被覆膜303と下側被覆膜304とは一体化し、被覆膜300が形成される。
そして、図9(c)に示すように、封止プレート60にリザーバープレート70を接着する。さらに、リザーバープレート70にノズルプレート80を接着する。リザーバープレート70とノズルプレート80とは、例えば、接着剤を用いて接着される。
以上説明した工程により、第2の実施形態に係る液体噴射ヘッド2が製造される。
以上説明した工程により、第2の実施形態に係る液体噴射ヘッド2が製造される。
この第2の実施形態では、第1の実施形態が奏する効果と同様の効果を奏する。また、流路の内径といった形状に合わせて、CVD法のような従来用いられる成膜方法と、本発明の成膜方法を使い分けることで均一な膜を形成することができる。
3.その他の実施形態:
本発明は様々な実施形態が存在する。実施形態で示す液体噴射ヘッド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。被覆膜を用いて固定を行う部材も上述したものに限定されず、様々な部材間の固定に適用することができるし、2か所以上の場所での固定にも適用することができる。また、上側被覆膜と下側被覆膜とは、まったく同じ材質である必要はない。上述のように熱溶着によって必要な強度で固定できる材質であれば良い。また、被覆部に該当する箇所と固定部に該当する箇所が少なくとも一部において同じ材質で他の箇所が異なる材質により構成される場合も含まれる。例えば、各被覆膜を樹脂により形成する場合では、それぞれ異なる材質の樹脂により成膜された膜を溶着させるものであってもよい。そのため、被覆膜が成膜される位置の形状及び使用条件に応じて、使用する材質の粘性、強度、耐薬品性等を最適に組み合わせることができる。
本発明は様々な実施形態が存在する。実施形態で示す液体噴射ヘッド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。被覆膜を用いて固定を行う部材も上述したものに限定されず、様々な部材間の固定に適用することができるし、2か所以上の場所での固定にも適用することができる。また、上側被覆膜と下側被覆膜とは、まったく同じ材質である必要はない。上述のように熱溶着によって必要な強度で固定できる材質であれば良い。また、被覆部に該当する箇所と固定部に該当する箇所が少なくとも一部において同じ材質で他の箇所が異なる材質により構成される場合も含まれる。例えば、各被覆膜を樹脂により形成する場合では、それぞれ異なる材質の樹脂により成膜された膜を溶着させるものであってもよい。そのため、被覆膜が成膜される位置の形状及び使用条件に応じて、使用する材質の粘性、強度、耐薬品性等を最適に組み合わせることができる。
また、本発明は、広く液体噴射ヘッドの全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射するものにも勿論適用することができる。その他の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各種の記録ヘッド、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(面発光ディスプレー)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が挙げられる。
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。
即ち、上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
即ち、上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
1、2…液体噴射ヘッド、10…振動板、20…流路形成基板、22…圧力室、30…被覆膜、31…被覆部、32…固定部、33…上側被覆膜、34…下側被覆膜、40…圧電素子、50…流路ユニット、60…封止プレート、61…第1連通孔、62…共通供給孔、70…リザーバープレート、71…第2連通孔、72…リザーバー、80…ノズルプレート、81…ノズル孔、90…液体流路、300…被覆膜
Claims (9)
- 液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、
前記液体流路の流路壁を形成する第1流路基板と、
前記液体流路の流路壁を形成する第2流路基板と、
前記第1流路基板の流路壁を被覆する被覆部と、前記第1流路基板と前記第2流路基板とを固定する固定部とにわたって備えた被覆膜と、を有する流路ユニット。 - 前記被覆膜の材質は、熱可塑性樹脂である、請求項1に記載の流路ユニット。
- 前記被覆膜の材質は、被覆部と固定部の少なくとも一部とで同一である、請求項1又は2に記載の流路ユニット。
- 前記被覆膜は、前記第1流路基板の流路壁を前記被覆部と同一の材質で被覆する請求項3に記載の流路ユニット。
- 前記固定部の膜厚は、前記被覆部の膜厚に比べて厚い、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の流路ユニット。
- 前記第1流路基板、及び前記第2流路基板のいずれか一方は、セラミックスにより構成されている、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の流路ユニット。
- 前記請求項1に記載の流路ユニットと、
前記液体流路と連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッド。 - 前記請求項7に記載の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置。
- 液体が流れる液体流路を有する流路ユニットの製造方法であって、
前記液体流路の流路壁を形成する第1流路基板の前記流路壁になる領域から該領域の外側の固定領域にわたって被覆する被覆部を形成する第1工程と、
前記液体流路の流路壁を形成する第2流路基板と前記被覆部を備えた第1流路基板とを前記固定領域で重ねる第2工程と、
前記固定領域で重ねられた前記第1流路基板と前記第2流路基板とを固定する第3工程と、を有する流路ユニットの製造方法。
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