JP2018047600A - Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member - Google Patents
Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018047600A JP2018047600A JP2016183928A JP2016183928A JP2018047600A JP 2018047600 A JP2018047600 A JP 2018047600A JP 2016183928 A JP2016183928 A JP 2016183928A JP 2016183928 A JP2016183928 A JP 2016183928A JP 2018047600 A JP2018047600 A JP 2018047600A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- flow path
- joint portion
- substrate
- width
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体吐出ヘッドから吐出される液体が流れる流路部材、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および流路部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a flow path member through which a liquid discharged from a liquid discharge head such as an ink jet recording head flows, a liquid discharge head, a liquid discharge apparatus, and a method for manufacturing the flow path member.
液体吐出装置は液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出(噴射)する装置である。この液体吐出装置としては、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吐出し、ディスプレイ製造装置用の色材吐出ヘッドではR(Red)・G(Green)・B(Blue)の各色材の溶液を吐出する。また、電極形成装置用の電極材吐出ヘッドでは液状の電極材料を吐出し、チップ製造装置用の生体有機物吐出ヘッドでは生体有機物の溶液を吐出する。 The liquid discharge apparatus includes a liquid discharge head, and discharges (sprays) various liquids from the liquid discharge head. As this liquid ejection device, for example, there is an image recording device such as an ink jet printer or an ink jet plotter. Recently, various types of manufacturing have been made by taking advantage of the ability to accurately land a very small amount of liquid on a predetermined position. It is also applied to devices. For example, a display manufacturing apparatus for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, an electrode forming apparatus for forming an electrode such as an organic EL (Electro Luminescence) display or FED (surface emitting display), a chip for manufacturing a biochip (biochemical element) Applied to manufacturing equipment. The recording head for the image recording apparatus ejects liquid ink, and the color material ejection head for the display manufacturing apparatus ejects a solution of each color material of R (Red), G (Green), and B (Blue). The electrode material discharge head for the electrode forming apparatus discharges a liquid electrode material, and the bioorganic discharge head for the chip manufacturing apparatus discharges a bioorganic solution.
上記の液体吐出装置においては、液体吐出ヘッドに液体を供給したり、流路内の液体の圧力を調整するための気体を供給したりするために、これらの流体が流通する流路が形成された流路部材が設けられたものがある。例えば、特許文献1に開示されている流路部材(流路構造体)は、合成樹脂製の平板状の第1部材と第2部材とを積層状態で互いに接合することで、内部に複数の流路が形成されている。これらの基板の接合には、例えば、接着剤による接着の他に、レーザーを使用した熱溶着や、超音波を利用して超音波溶着等が好適に用いられる。
In the above-described liquid discharge apparatus, a flow path through which these fluids flow is formed in order to supply liquid to the liquid discharge head or to supply gas for adjusting the pressure of the liquid in the flow path. Some channel members are provided. For example, the flow path member (flow path structure) disclosed in
ところが、上記の流路部材を構成する第1部材や第2部材のような樹脂製部品の成型の際には、特に製品の中央部や他の部分よりも厚肉となっている部分において表面が部分的に窪むいわゆるヒケが生じる。このヒケが部品同士の接合面に生じた部分においては、樹脂製部品の密着性が不十分となり、接合が不十分となる場合があった。すなわち、接合面内に非接合部が生じる場合があった。そして、例えば、液体流路を規定している周縁の接合部分においてヒケが生じた場合、接合が不十分な部分から液体が漏れる等の不具合が生じてしまう問題があった。 However, when molding resin parts such as the first member and the second member constituting the above-mentioned flow path member, the surface is particularly thicker than the center portion or other portions of the product. A so-called sink in which a part of the dent is formed occurs. In the portion where the sink marks are formed on the joining surfaces of the parts, the adhesiveness of the resin parts is insufficient, and the joining may be insufficient. That is, a non-joined part may occur in the joint surface. For example, in the case where sink marks occur at the peripheral joint portion that defines the liquid flow path, there is a problem in that liquid leaks from a portion where the joint is insufficient.
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、ヒケ等による非接合部による不具合を低減することが可能な流路部材、液体吐出ヘッド、液体吐出装置、および流路部材の製造方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a flow path member, a liquid discharge head, a liquid discharge device, and a flow that can reduce problems caused by non-joining portions due to sink marks or the like. A method for manufacturing a road member is provided.
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、厚肉部と薄肉部とを有する第1部材と、
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記厚肉部からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記厚肉部からの距離が相対的に短い第2接合部と、を含み、
前記第1接合部は、前記流路を規定し、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする。
The present invention has been proposed in order to achieve the above object, and includes a first member having a thick part and a thin part,
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the thick part and a second joint having a relatively short distance from the thick part,
The first joint defines the flow path;
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. It is characterized by.
本発明によれば、厚肉部からの距離に応じて非接合部が占める割合が異なる複数の接合部を有するので、非接合部が問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。 According to the present invention, since there are a plurality of joint portions in which the proportion of the non-joining portion varies depending on the distance from the thick-walled portion, it is possible to use and layout the flow path in which the non-joining portion is less problematic.
また、上記構成において、前記厚肉部と前記薄肉部とは、前記第1部材において第1方向に沿って配置され、
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことが望ましい。
Moreover, in the said structure, the said thick part and the said thin part are arrange | positioned along a 1st direction in the said 1st member,
It is desirable that the first joint portion and the second joint portion are disposed along the first direction in the first member.
この構成によれば、厚肉部と薄肉部との並び方向と、第1接合部と第2接合部との並び方向が揃っているので、非接合部が生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすい厚肉部と第2溶着部との距離に応じて、厚肉部と第1溶着部との距離を変えやすい。 According to this configuration, since the alignment direction of the thick portion and the thin portion and the alignment direction of the first joint portion and the second joint portion are aligned, the portion where the non-joint portion is liable to be clarified becomes clear. And the layout of the joint becomes easier. Moreover, it is easy to change the distance between the thick part and the first welded part according to the distance between the thick part and the second welded part where the non-joined part is likely to occur.
また、本発明は、第1部材と、
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記第1部材は、前記流路と連通する継手を一方の面から突出した状態で有し、
前記接合部は、前記継手からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記継手からの距離が相対的に短い第2接合部とを含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする。
The present invention also includes a first member,
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The first member has a joint projecting from the one surface that communicates with the flow path,
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the joint and a second joint having a relatively short distance from the joint,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. It is characterized by.
本発明によれば、継手からの距離に応じて非接合部が占める割合が異なる複数の接合部を有するので、非接合部が問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。 According to the present invention, since there are a plurality of joint portions in which the proportion of the non-joining portion varies depending on the distance from the joint, it is possible to use and layout the flow path in which the non-joining portion is less problematic.
また、上記構成において、前記継手と当該継手を有しない部分とは、前記第1部材において第1方向に沿って配置され、
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことが望ましい。
Moreover, in the said structure, the said joint and the part which does not have the said joint are arrange | positioned along a 1st direction in the said 1st member,
It is desirable that the first joint portion and the second joint portion are disposed along the first direction in the first member.
この構成によれば、継手と当該継手を有しない部分との並び方向と、第1接合部と第2接合部との並び方向とが揃っているので、非接合部が生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすい継手と第2溶着部との距離に応じて、継手と第1溶着部との距離を変えやすい。 According to this configuration, since the alignment direction of the joint and the portion having no joint is aligned with the alignment direction of the first joint portion and the second joint portion, the portion where the non-joint portion is likely to occur is clarified. In addition, the layout of the flow path and the joint becomes easier. In addition, the distance between the joint and the first welded portion can be easily changed according to the distance between the joint and the second welded portion where non-joined portions are likely to occur.
また、本発明は、第1部材と、
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記第1部材において、複数の第1接合部と、当該複数の第1接合部の間に位置する第2接合部と、を含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする。
The present invention also includes a first member,
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes, in the first member, a plurality of first joints and a second joint located between the plurality of first joints,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. It is characterized by.
本発明によれば、複数の第1接合部と、当該第1接合部とは非接合部が占める割合が異なる第2接合部とを有するので、非接合部が問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。 According to the present invention, since there are a plurality of first joint portions and a second joint portion in which the non-joint portion occupies a different proportion from the first joint portion, the usage of the flow path where the non-joint portion is less problematic Layout becomes possible.
さらに、本発明は、流路部材の固定に係る固定部材を収容する収容部を有する第1部材と、
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記収容部からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記収容部からの距離が相対的に短い第2接合部とを含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする。
Further, the present invention provides a first member having a housing portion that houses a fixing member for fixing the flow path member,
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the housing and a second joint having a relatively short distance from the housing,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. It is characterized by.
本発明によれば、複数の第1接合部と、当該第1接合部の間に配置されて非接合部が占める割合が異なる第2接合部とを有するので、非接合部が問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。 According to the present invention, since the plurality of first joint portions and the second joint portions arranged between the first joint portions and having different ratios occupied by the non-joint portions, the non-joint portions are less likely to be a problem. Road usage and layout are possible.
また、上記方法において、前記収容部と当該収容部を有しない部分とは、前記第1部材において第1方向に沿って配置され、
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことが望ましい。
Moreover, in the said method, the said accommodating part and the part which does not have the said accommodating part are arrange | positioned along a 1st direction in the said 1st member,
It is desirable that the first joint portion and the second joint portion are disposed along the first direction in the first member.
この方法によれば、収容部と当該収容部を有しない部分との並び方向と、第1接合部と第2接合部との並び方向が揃っているので、非接合部が生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすい収容部と第2溶着部との距離に応じて、収容部と第1溶着部との距離を変えやすい。 According to this method, since the alignment direction of the accommodating portion and the portion not having the accommodating portion and the alignment direction of the first bonding portion and the second bonding portion are aligned, the portion where the non-bonding portion is likely to occur is clear. Thus, the layout of the flow path and the joint becomes easier. Moreover, it is easy to change the distance between the accommodating portion and the first welded portion according to the distance between the accommodating portion and the second welded portion where the non-joined portion is likely to occur.
また、上記方法において、前記流路は、前記第1接合部により規定される第1流路と、前記第2接合部により規定される第2流路と、を含むことが望ましい。 In the above method, it is preferable that the flow path includes a first flow path defined by the first joint and a second flow path defined by the second joint.
この構成によれば、非接合部が占める割合がそれぞれ異なる接合部により規定される流路を複数有するので、用途に応じて流路を割り当てることができる。 According to this configuration, since there are a plurality of flow paths that are defined by different joints, the flow paths can be assigned according to the application.
また、上記構成において、前記第1流路は、液体用の流路であり、
前記第2流路は、気体用の流路であることが望ましい。
In the above configuration, the first flow path is a flow path for liquid,
The second flow path is preferably a gas flow path.
この構成によれば、液体流路については、非接合部を有しない接合部、または非接合部を有していても比較的軽微な第1接合部により規定されるので、液体流路における液漏れが抑制される。また、気体流路については、非接合部に起因して多少の漏れが生じたとしても、液体流路ほどには問題とならない。 According to this configuration, the liquid flow path is defined by the joined part that does not have the non-joined part, or the first joint part that is relatively light even if it has the non-joined part. Leakage is suppressed. In addition, the gas flow path is not as problematic as the liquid flow path even if some leakage occurs due to the non-joined portion.
また、上記構成において、前記第1流路において生じる圧力は、前記第2流路における圧力よりも大きい構成を採用することもできる。 Further, in the above configuration, a configuration in which the pressure generated in the first flow path is larger than the pressure in the second flow path can be adopted.
この構成によれば、流路において生じる圧力に応じて流路の割り当てが可能となる。 According to this configuration, the flow paths can be allocated according to the pressure generated in the flow paths.
また、上記構成において、前記第1の接合部は、前記第2の接合部を囲むように形成されたことが望ましい。 In the above configuration, it is preferable that the first joint portion is formed so as to surround the second joint portion.
この構成によれば、第1接合部は、第2接合部の周囲を囲むように形成されることにより、万一、第2接合部で規定される流路から液漏れが生じた場合においても、当該漏れ出した液体が外部や他の流路へ流れ出たりすることが第1接合部により阻止される。また、第2接合部で規定される流路から水分が蒸発することが第1接合部によって阻止される。 According to this configuration, the first joint portion is formed so as to surround the periphery of the second joint portion, so that even if liquid leaks from the flow path defined by the second joint portion, The first joint portion prevents the leaked liquid from flowing out to the outside or another flow path. Further, the first joint portion prevents the water from evaporating from the flow path defined by the second joint portion.
また、上記構成において、前記第2接合部のはみ出し量は、前記第1接合部のはみ出し量よりも大きいことが望ましい。 In the above configuration, it is preferable that the amount of protrusion of the second joint portion is larger than the amount of protrusion of the first joint portion.
この構成によれば、第2接合部のはみ出し量が、第1接合部のはみ出し量よりも大きいことから、第2接合部の接合時に加わった圧力が第1接合部の接合時に加わった力よりも大きいことを示し、これにより、第2接合部において第1部材と第2部材とがより確実に接合されている。このため、例えば、接合前における接合部に非接合部が存在していた場合であっても、第1部材と第2部材とで規定される流路がより確実に密閉された状態(液密性あるいは気密性が確保された状態)で区画形成される。その結果、流路における液漏れや空気漏れ等の不具合が抑制される。 According to this configuration, since the amount of protrusion of the second joint is larger than the amount of protrusion of the first joint, the pressure applied at the time of joining the second joint is more than the force applied at the time of joining the first joint. This also indicates that the first member and the second member are more reliably joined at the second joint portion. For this reason, for example, even when there is a non-joined portion in the joined portion before joining, the flow path defined by the first member and the second member is more reliably sealed (liquid tight In a state in which the property or airtightness is ensured). As a result, problems such as liquid leakage and air leakage in the flow path are suppressed.
また、上記構成において、前記第1接合部または前記第2接合部は、前記収容部を規定する。 Moreover, the said structure WHEREIN: The said 1st junction part or the said 2nd junction part prescribes | regulates the said accommodating part.
この構成によれば、収容部が第1接合部または第2接合部により規定されるので、流路の液体が、収容部側に漏れ出して流路部材の外部に拡散していくことが抑制される。 According to this configuration, since the housing portion is defined by the first joint portion or the second joint portion, the liquid in the flow path is prevented from leaking to the housing portion side and diffusing outside the flow path member. Is done.
また、上記構成において、前記第1部材と前記第2部材との積層方向において、前記第2部材のうち前記積層方向に直交する平面に沿って延在する前記流路を規定する部分の厚みは、前記第1部材のうち前記平面に沿って延在する前記流路を規定する部分の厚みよりも薄い構成を採用することが望ましい。 In the above configuration, in the stacking direction of the first member and the second member, the thickness of the portion defining the flow path extending along the plane orthogonal to the stacking direction of the second member is It is desirable to adopt a configuration that is thinner than the thickness of the portion that defines the flow path extending along the plane of the first member.
この構成によれば、接合部において非接合部が生じやすい部分を相対的に厚い第1部材に集中させることができるので、第1接合部および第2接合部を設けるべき位置がより明確となり、接合部および流路のレイアウトが容易となる。 According to this configuration, since the portion where the non-joined portion is likely to occur in the joint portion can be concentrated on the relatively thick first member, the position where the first joint portion and the second joint portion should be provided becomes clearer. The layout of the joint and the flow path becomes easy.
また、本発明の液体吐出ヘッドは、何れか一の構成の流路部材から液体を導入し、導入した液体をノズルから吐出することを特徴とする。 In addition, the liquid discharge head of the present invention is characterized in that the liquid is introduced from the flow path member having any one of the configurations, and the introduced liquid is discharged from the nozzle.
本発明によれば、流路部材における液漏れや空気漏れのおそれが少なく信頼性が向上する。 According to the present invention, there is little risk of liquid leakage or air leakage in the flow path member, and reliability is improved.
さらに、本発明の液体吐出装置は、上記液体吐出ヘッドを備えることを特徴とする。 Furthermore, a liquid discharge apparatus according to the present invention includes the liquid discharge head.
本発明によれば、流路部材における液漏れや空気漏れのおそれが少なく信頼性が向上する。 According to the present invention, there is little risk of liquid leakage or air leakage in the flow path member, and reliability is improved.
また、本発明の流路部材の製造方法は、積層された第1部材および第2部材の間に流路を有する流路部材の製造方法であって、
前記第1部材および第2部材を第1接合部で接合する第1工程と、
前記第1接合部とは異なる位置の第2接合部において前記第1部材および前記第2部材を接合する第2工程と、
を含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする。
Further, the flow path member manufacturing method of the present invention is a flow path member manufacturing method having a flow path between the laminated first member and second member,
A first step of joining the first member and the second member at a first joint;
A second step of joining the first member and the second member at a second joint at a position different from the first joint;
Including
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. It is characterized by.
この製造方法によれば、工程の増大や複雑化を招くことなく、非接合部が占める割合が異なる接合部により流路部材を製造することができる。 According to this manufacturing method, it is possible to manufacture the flow path member using the joint portion in which the ratio of the non-joint portion is different without increasing the number of steps and complicating the process.
また、上記方法において、前記第1部材は、厚肉部と薄肉部とを有し、
前記第2接合部は、前記第1接合部よりも前記厚肉部に近いことが望ましい。
In the above method, the first member has a thick part and a thin part,
It is desirable that the second joint portion is closer to the thick portion than the first joint portion.
この製造方法によれば、厚肉部からの距離に応じて非接合部が占める割合が異なる複数の接合部により、流路の割り当てがしやすく、より容易に流路部材を製造することが可能となる。 According to this manufacturing method, it is easy to assign a flow path, and it is possible to manufacture a flow path member more easily by using a plurality of joint portions in which the proportion of the non-joint portion is different according to the distance from the thick wall portion. It becomes.
また、上記製造方法において、前記第1部材は、前記流路と連通する継手を有し、
前記第2接合部は、前記第1接合部よりも、前記継手に近いことが望ましい。
In the manufacturing method, the first member has a joint communicating with the flow path,
The second joint is preferably closer to the joint than the first joint.
この製造方法によれば、継手からの距離に応じて非接合部が占める割合が異なる複数の接合部により、流路の割り当てがしやすく、より容易に流路部材を製造することが可能となる。 According to this manufacturing method, it is easy to assign a flow path and to manufacture a flow path member more easily by using a plurality of joint portions in which the proportion of the non-joint portion varies depending on the distance from the joint. .
また、上記製造方法において、複数の前記第1接合部が、前記第2接合部を間に挟む位置にそれぞれ設けられたことが望ましい。 In the above manufacturing method, it is preferable that the plurality of first joint portions are respectively provided at positions sandwiching the second joint portion therebetween.
この製造方法によれば、非接合部が占める割合が相対的に小さい第1接合部と、非接合部が占める割合が相対的に大きい第2接合部とにより、流路の割り当てがしやすく、より容易に流路部材を製造することが可能となる。 According to this manufacturing method, it is easy to assign the flow path by the first joint portion in which the proportion occupied by the non-joined portion is relatively small and the second joint portion in which the proportion occupied by the non-joined portion is relatively large, It becomes possible to manufacture the flow path member more easily.
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、以下においては、液体吐出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)3にインクおよび空気を供給する流路部材13を搭載したインクジェット式プリンター1(液体吐出装置の一種。以下、単にプリンターという。)を例示する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that, in the embodiments described below, various limitations are made as preferred specific examples of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited to the following description unless otherwise specified. However, the present invention is not limited to this embodiment. In the following, an ink jet printer 1 (a type of liquid ejecting apparatus, which is equipped with a
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の表面に対して液体状のインクを吐出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、複数のヘッドユニット4を備える記録ヘッド3、記録媒体2を搬送する搬送機構5、及び、ヘッドユニット4の各ノズル面に対向する位置に搬送された記録媒体2を支持する媒体支持部6(プラテンとも呼ばれる)等を装置本体7の内部に備えている。
The configuration of the
本実施形態における記録ヘッド3は、記録媒体2の搬送方向(第1方向)に交差(本実施形態においては直交)する方向(第2方向)に長尺なラインヘッドである。この記録ヘッド3には、液体の一種であるインクを貯留した図示しないインクカートリッジの内部と連通する液体供給チューブ8が接続されている。インクカートリッジからのインクは、液体供給チューブ8を介して記録ヘッド3の流路部材13(後述)に供給される。なお、インクカートリッジを記録ヘッド上に装着する構成を採用することもできる。また、記録ヘッド3の流路部材13には、図示しないポンプを用いて気体(本実施形態では空気)を記録ヘッドに供給する気体供給チューブ9が接続されている。また、図示しないが、記録ヘッド3には、制御部からの駆動信号等を記録ヘッドに供給するFFC等の配線部材も接続されている。
The
搬送機構5は、媒体支持部6よりも第1方向における上流側に上下一対に配置された第1の搬送ローラー10aと、媒体支持部6よりも搬送方向における下流側に上下一対に配置された第2の搬送ローラー10bと、を備えている。供給側からの記録媒体2は、これらの搬送ローラー10a,10bの駆動により、上下のローラーに挟まれた状態で媒体支持部6上を通過して排出側に向けて搬送される。また、搬送機構が、無端ベルトやドラムにより構成されるものもあり、このような構成では、ベルトやドラムが媒体支持部として機能する。さらに、媒体支持部としては、記録媒体を静電気力により吸着させる構成のものや、吸引ポンプ等で負圧を発生させることで記録媒体を吸着させる構成のものを採用することもできる。
The
図2は、斜め上方から見た記録ヘッド3の分解斜視図であり、図3は、斜め下方から見た記録ヘッド3の分解斜視図である。なお、以下においては、記録ヘッド3の各構成部材の積層方向を、適宜上下方向として説明する。本実施形態における記録ヘッド3は、各ヘッドユニット4へインクを供給する流路が形成された流路部材13と、内部を流れるインクの圧力を調整する圧力調整部材14と、圧力調整部材14を内部に収容する保護板15と、保護板15を固定するベース板16の下面に取り付けられたヘッドユニット4と、を備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
流路部材13は、内部にインクが流れる液体流路32(本発明における流路の一種)および気体(空気)が流れる気体流路33(本発明における流路の一種)が形成された、各ヘッドユニット4にインクを供給する合成樹脂製の板状部材である。この流路部材13の上面(後述する第1基板30の上面)には、各色に対応した液体供給チューブ8が接続される液体導入継手18(本発明における継手の一種)が、円筒状に突出した状態で、第1方向に沿って複数(本実施形態では4つ)形成されている。本実施形態においては、図4に示されるように、隣り合う2つの液体導入継手18同士が組を成している。そして、第1方向において、一方の組は第1基板30の上面の一方の縁に寄せて配置され、他方の組は第1基板30の上面の他方の縁に寄せて配置されている。このため、これらの液体導入継手18の組の間には間隙が形成されている。各液体導入継手18は、流路部材13の内部の液体流路32を介して流路部材13の下面(後述する第2基板31の下面)に形成された液体導出継手20(本発明における継手の一種)と連通されている。また、流路部材13の上面には、気体供給チューブ9が接続される気体導入継手19(本発明における継手の一種)が複数(本実施形態では2つ)形成されている。図4に示されるように、第1方向において、これらの気体導入継手19の組は第1基板30の上面における中央部(上記液体導入継手18の組の間隙に対応する位置)に配置されている。気体導入継手19は、流路部材13の内部の気体流路を介して流路部材13の下面に形成された気体導出継手21(本発明における継手の一種)と連通されている。本実施形態における流路部材13には、液体供給チューブ8を通じて4種類(例えば、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロー(Y))のインクが供給されるとともに、気体供給チューブ9を通じて2系統の空気が供給される。そして、流路部材13は、4種類の各インクと2系統の空気を、本実施形態においては合計6つのヘッドユニット4に分配する。なお、流路部材13の詳細については後述する。
Each of the
圧力調整部材14は、合成樹脂製の部材であり、流路基板31とベース板16との間において各ヘッドユニット4に対応して複数(本実施形態においては6つ)配置されている。各圧力調整部材14の上面には、流路部材13の液体導出継手20に対応する液体流入口23、及び、流路部材13の気体導出継手21に対応する気体流入口24がそれぞれ形成されている。液体流入口23は、圧力調整部材14の内部に形成された液体流路を介して圧力調整部材14の下方に突設された液体流出口25と連通されている。なお、本実施形態における圧力調整部材14の内部の液体流路は、気体流入口24から流入した空気により加圧することができるように構成されている。このため、ポンプを駆動させて気体供給チューブ9、流路部材13、および気体流入口24を介して圧力調整部材14に空気が送られることにより、液体流路内のインクの圧力を高めることができ、これによりヘッドユニット4内のインクの圧力を高めることができる。各圧力調整部材14は、流路部材13が各ヘッドユニット4に分配した4系統のインクの流路の開閉やインクの供給圧力を2系統の空気に応じて制御する。そして、このヘッドユニット4内のインクの圧力を制御することで、記録ヘッド3は、例えば、各ノズル26からインクを強制的に排出するクリーニング動作等を行うこともできる。
The
6個のヘッドユニット4は、上記の第2方向に沿って配列されている。各ヘッドユニット4は、複数のノズル26からインクを吐出する図示しないヘッドチップを有している。各ヘッドユニット4において、ノズル26は、第1方向および第2方向に対して所定の角度で傾斜する第3方向に沿って合計6列のノズル列として配列されている。そして、各圧力調整部材14を経由した4種類のインクが6列のノズル列に内部流路を通じて供給される。各ヘッドユニット4は、内部流路に導入されたインクを、図示しない圧電素子等のアクチュエーターを駆動することにより各ノズル26から選択的に吐出させることができる。
The six
図2に示されるように、ベース板16における圧力調整部材14の配置面にはヘッドユニット4毎に4個の供給口27が形成されている。各供給口27は、それぞれ対応するヘッドユニット4の内部流路と連通している。圧力調整部材14がベース板16に装着された状態では、各ヘッドユニット4の各供給口27は、圧力調整部材14の出口流路を形成する各液体流出口25に挿入される。したがって、各ヘッドユニット4の4個の供給口27には、圧力調整部材14の液体流出口25から4種類のインクが供給される。
As shown in FIG. 2, four
図4は、流路部材13の上面図(上段)、側面図(中段)、および下面図(下段)である。また、図5は、図4におけるA−A線断面図、図6は、図4におけるB−B線断面図、図7は、図4におけるC−C線断面図である。さらに、図8は、図4におけるD−D線断面図である。本実施形態における流路部材13は、第1基板30(本発明における第1部材の一種)と第2基板31(本発明における第2部材の一種)とが相互に接合された平板状の構造体である。第1基板30および第2基板31は、上記の第2方向に長尺な平板材であり、例えばポリプロピレン等の樹脂材料で成型されている。第1基板30と第2基板31は、互いに積層された状態で、接着剤による接着、レーザー溶着、または超音波溶着によって接合されている。本実施形態において、第1基板30の厚さ(ここでは、後述する液体導入継手18等の突出部分を除いた部分の厚さ)は、第2基板31の厚さ(同じく、後述する液体導出継手20等の突出部分を除いた部分の厚さ)よりも厚くなっている。なお、これらの基板30,31の「厚さ」に関し、後述するように特に特定した場合には継手を含む厚さを意味する場合もある。
FIG. 4 is a top view (upper stage), a side view (middle stage), and a bottom view (lower stage) of the
第1基板30の上面(第2基板31との接合面とは反対側の面であり、流路部材13の上面)には、上述したように合計4個の液体導入継手18と、合計2個の気体導入継手19とが形成されている。また、第2基板31の下面(第1基板30との接合面とは反対側の面であり、流路部材13の下面)には、合計4個の液体導出継手20と、合計2個の気体導出継手21とが、6個のヘッドユニット4の各々について個別に形成されている。
On the upper surface of the first substrate 30 (the surface opposite to the bonding surface with the
第1基板30の接合面(第2基板31と対向する面)には、各色のインクに対応する4条の液体流路32と、2条の気体流路33とが形成されている。各液体流路32および各気体流路33は、流路部材13の長手方向である第2方向に沿って延在している。流路部材13の短手方向である第1方向において、2条の気体流路33を間に挟んで片側に2本ずつ両側で合計4本の液体流路32が形成されている。つまり、流路部材13の第1方向において、中央部側に気体流路33が配置され、これよりも外側に液体流路32が配置されている。これらの流路32,33に関しては、後述するように接合部41におけるヒケの生じやすさに基づいてレイアウトが定められている。各液体流路32は、それぞれ対応する液体導入継手18に平面視で重なる位置に形成され、当該液体導入継手18内に形成された液体導入路35と連通するとともに、液体導出継手19内に形成された液体導出路37と連通する。同様に、各気体流路33は、それぞれ対応する気体導入継手19に平面視で重なるように形成され、当該気体導入継手19内に形成された気体導入路36と連通するとともに、気体導出継手21内に形成された気体導出路38と連通する。
Four
流路部材13において、液体導入路35から流入したインクは、第2方向における一方と他方に分岐して、液体流路32の両端部に向けて流れる。そして、液体流路32の両端部(第2方向の両端部)に向けて流れるインクは、本実施形態においては合計6つの液体導出路37から流出される。なお、液体導入路35と液体導出路37についての数と配置は、本実施形態で例示したものに限られるものではない。
In the
ここで、図8に示されるように、液体流路32の長手方向(第2方向)の両端を規定する両端面は、第1基板30の上面側から下面側に向かうに連れて液体流路32の長手方向の内寸が拡大する方向に傾斜した傾斜面40となっている。このような傾斜面40とすることにより、液体流路32を第2方向に沿って流れるインクが傾斜面40に案内されて、第2方向に並ぶ液体導出路37のうちの両端に位置する各液体導出路37に円滑に流れることができる。これにより、液体流路32の両端においてインクが滞留することが抑制され、その結果、気泡の排出性を向上させることができる。
Here, as shown in FIG. 8, both end surfaces defining both ends in the longitudinal direction (second direction) of the
図9および図10は、第1基板30と第2基板31との接合について説明する断面斜視図である。より具体的には、図9は液体導入継手18の近傍における液体流路32の接合構造を模式的に示し、図10は液体導出継手21の近傍における液体流路の接合構造を模式的に示している。なお、気体流路の接合構造も図9および図10で示すものと概ね同様な構造となっている。また、図示されているヒケS(非接合部)については、接合部41に生じる可能性があることを示すものであり、全ての接合部41に必ず生じることを示すものではない。これらの液体流路32および気体流路33は、第1基板30と第2基板31が互いの接合面同士を接触させるように積層され、少なくともいずれか一方に形成された流路となる空部(例えば、溝や凹部)の開口周縁部を接合することによって画成される。すなわち、平面視において、液体流路32および気体流路33は、接合部41によって周囲を囲まれることで当該接合部41によって平面視における流路としての外形が規定されている。この流路空部の開口周縁部において第1基板30および第2基板31同士を接合する部分が接合部41である。なお、接合前(接着前または溶着前)の段階では、接合部41に対応する部分は、後述する接合予定部42である。そして、接着の場合、接合予定部42において接着剤が塗布され、第1基板30と第2基板31との間で当該接着剤が硬化して両者が接着された部分が接合部41である。また、溶着の場合、接合予定部42においてレーザーの照射による熱、あるいは超音波振動の付与による熱により樹脂が溶融された後、温度が下がることで当該部分が凝固することにより第1基板30と第2基板31とが溶着された部分が接合部41である。この場合、接合部41は、第1基板30の樹脂と第2基板31の樹脂とが熱により共に溶融して混じり合っている場合もある。そして、適宜、接合前の接合予定部42も含めて接合部41と称する。
9 and 10 are cross-sectional perspective views illustrating the bonding of the
ここで、本実施形態における流路部材13を構成する第1基板30および第2基板31のような樹脂製部品の成型の際には、表面の一部が窪んだようになる所謂ヒケ(本発明における非接合部に相当)Sが生じることがある。なお、基板30,31同士が接合された状態にあって、接合部41における上記ヒケSに対応する部分で接合されていない部分(空気だまりのような部分)が非接合部に相当する。このヒケSは、樹脂製部品自体が全体としてより厚肉になるほど生じやすく、また、同一の樹脂製部品において他の部分よりも厚肉な部分でより生じやすい。さらに、樹脂製部品のより中央部においてヒケSが生じやすい。厚肉部について定義すると、第1に、同一部材内で相対的に他の部分より厚い部分を意味する。例えば、第1基板30において、継手18,19が形成された部分(継手18,19を形成している壁の延長上にある接合部41)、もしくは、液体流路32の長手方向(第2方向)の両端を規定する傾斜面40(図8参照)、または、後述するナット収容部70を区画する区画壁72(図21参照)等である。第2に、同一部材において流路を規定する部分(流路を区画する壁となる部分)のうち相対的に厚い部分を意味する。例えば、継手18,19が形成された部分や、液体流路32の上記傾斜面40等である。第3に、流路部材を構成する第1部材および第2部材のうちの一方の部材の流路を規定する部分よりも厚い、他方の部材の流路を規定する部分を意味する。例えば、一方の部材である第2基板31の接合部41に対応する部分よりも厚い、他方の部材である第1基板30の接合部41等である。第4に、流路部材を構成する第1部材および第2部材のうちの一方の部材の最も厚い部分よりも他方の部材の厚い部分である。例えば、後述するように一方の部材である第2基板53の区画壁53bよりも厚い、他方の部材である第1基板52の厚肉部54である(図18参照)。これに対し、薄肉部とは、第1〜第4のそれぞれにおいて、厚肉部ではない部分を意味する。例えば、流路部材を構成する部材の接合面に沿った流路(継手内の流路を除く)を規定する部分の最も薄い部分である。あるいは、第2基板31において継手20,21が形成されていない部分である。あるいは、後述するように第1基板52において流路57を規定する部分のうち、厚みが相対的に薄い薄肉部55である(図18参照)。
Here, when molding resin parts such as the
本実施形態においては、特に、第2基板31よりも全体的に厚肉な第1基板30において、液体導入継手18や気体導入継手19が複数密集して形成されている領域の中央部の接合部41においてヒケSが生じやすくなっている。このヒケSが部品同士の接合面(界面)に生じた部分においては接合が不十分となる場合がある。そして、図9および図10に示されるように、流路等を規定している接合部41においてヒケSが生じた場合、当該部分において接合が不十分となるおそれがあり、当該部分から液体が漏れる等の不具合が生じてしまう問題があった。
In the present embodiment, in particular, in the
図11は、接合部41におけるヒケSについて説明する模式的な平面図である。
FIG. 11 is a schematic plan view for explaining the sink S in the
ここで、流路等を規定している接合部41の延在方向に直交する幅方向(短手方向、もしくは線状の接合部の場合には太さ方向)において、当該接合部41の幅Bdに占めるヒケSの幅bdの割合は、上記の部品の中央部に近いほど、あるいは、上記の厚肉部に近いほど大きくなる。すなわち、複数並設された接合部41(接合予定部42)のうち、流路部材13の部品の上記中央部や上記厚肉部からの距離が相対的に長い接合部41(本発明における第1接合部の一種)におけるヒケSの幅bdが当該接合部41の幅Bdに占める割合は、上記中央部や上記厚肉部からの距離が相対的に短い接合部41(本発明における第2接合部)におけるヒケSの幅bdが当該接合部41の幅Bdに占める割合よりも小さい。本実施形態における接合部41は、第1基板30において、ヒケが発生しやすい部分(構成部材の中央部、厚肉部、あるいは継手)から相対的に遠い複数の第1接合部と、当該複数の第1接合部の間に位置する第2接合部(ヒケ発生部に相対的に近い接合部41)と、が含まれている。なお、ヒケSの幅bdに関し、図11に示されるように、接合部41の幅内に独立した複数のヒケS(図11の場合、S1,S2)が存在する場合には、これらのヒケSの幅bd1とbd2の合計がヒケSの幅bdとなる。また、ヒケSが全く生じていない接合部41においては、ヒケSの幅bdが当該接合部41の幅Bdに占める割合は0である。
Here, the width of the joint 41 in the width direction (short direction or thickness direction in the case of a linear joint) perpendicular to the extending direction of the joint 41 defining the flow path or the like. The ratio of the width bd of sink S to Bd becomes larger as it is closer to the center part of the part or closer to the thick part. That is, among a plurality of joint portions 41 (scheduled joint portions 42) arranged side by side, the joint portion 41 (the first portion in the present invention) having a relatively long distance from the central portion or the thick portion of the parts of the
このように流路部材13の構成部材(本実施形態においては第1基板30)の中央部や、厚肉部、あるいは継手からの距離に応じてヒケSが占める割合が異なる複数の接合部41(接合予定部42)のうち、構成部材の中央部等からの距離が相対的に長い接合部41で規定される流路が、インクが流通する液体流路32(本発明における第1流路の一種)として用いられ、流路部材13の部品の上記中央部等からの距離が相対的に短い接合部41で規定される流路を、例えば、気体が流通する気体流路33(本発明における第2流路の一種)として用いるようなレイアウトを採用することができる。つまり、液漏れによる不具合を抑制するために接合部41における接合強度(密閉度)がより重要視される流路は、部品の中央部、厚肉部、あるいは継手からの距離が相対的に長い接合部41で規定し、これによりも接合強度(密閉度)が重要視されない流路は、流路部材13の部品の中央部、厚肉部、あるいは継手からの距離が相対的に短い接合部41で規定するように構成することができる。このように、流路部材13の構成部材の中央部、厚肉部、あるいは継手からの距離に応じてヒケSが占める割合が異なる複数の接合部41を有するので、ヒケSが生じるような場合においても、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。
As described above, a plurality of
本実施形態においては、図5から図7に示されるように、ヒケSが最も生じやすい(接合部41においてヒケSが占める割合がもっと大きい)部分が、第1基板30の第1方向における中央部である。そして、第1基板30の第1方向に沿って並ぶ各接合部41a〜41dと上記中央部との距離に関し、当該距離が最も長い第1接合部41aから、第2接合部41b、第3接合部41c、および、第4接合部41dの順に上記距離が短くなっている。すなわち、本実施形態においては、第1基板30においてヒケSが最も生じやすい中央部からの距離が相対的に長い複数の第1接合部の間に、中央部からの距離が相対的に短い第2接合部が配置された構成となっている。例えば、第1接合部41aを本発明における第1接合部と見たときに、これらの間に位置する第2接合部41b、第3接合部41c、および第4接合部41dは、本発明における第2接合部に相当する。また、例えば、第3接合部41cを本発明における第1接合部と見たときに、これらの間に位置する第4接合部41dが、本発明における第2接合部に相当する。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, the portion where sink S is most likely to occur (the proportion of sink S is larger in the joint portion 41) is the center of the
そして、本実施形態においては、第1接合部41aと、これよりも1つ内側(中央部側)に位置する第2接合部41bと、により第1液体流路32aが規定されている。同様に、上記第2接合部41bとこれよりも1つ中央部側に位置する第3接合部41cとにより第2液体流路32bが規定されている。また、第3接合部41cと、最も中央部側(ヒケ発生部)の第4接合部41dとにより第1気体流路33aおよび第2気体流路33bが規定されている。ここで、本実施形態においてヒケSが最も生じやすい中央部分に対して相対的に距離が近い位置にある接合部41(本発明における第2接合部)は、ヒケSがより生じやすい部分に対して相対的に距離が遠い位置にある複数の接合部41(本発明における第1接合部)の間に位置する。これにより、液体流路32については、ヒケSを有しない接合部41、またはヒケSを有していたとしても比較的軽微な接合部41により規定されるので、液体流路32における液漏れが抑制される。また、気体流路33については、ヒケSに起因して多少の漏れが生じたとしても、液体流路32ほどには問題とならない。このように、本実施形態における構成によれば、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。さらに、接合部41においてヒケSが占める割合がそれぞれ異なる接合部41により規定される流路を複数有するので、用途に応じて流路を割り当てることができる。そして、このような流路部材13を備える記録ヘッド3およびプリンター1においては、液体流路32における液漏れや気体流路33における空気漏れのおそれが少ないので、信頼性が向上する。
In the present embodiment, the first
なお、本実施形態のように、液体流路32と気体流路33とのレイアウトに限られず、例えば、液体流路33のみをレイアウトする構成や、気体流路33のみをレイアウトをする構成にも適用することができる。また、各流路の内部において生じる圧力(時間平均値もしくは最大値)に基づいて流路の用途やレイアウトを決定することができる。すなわち、流路部材13の構成部材の中央部等からの距離が相対的に長い接合部41で規定される流路が、上記圧力が相対的に大きい流路(本発明における第1流路の一種)として用いられ、流路部材13の構成部材の上記中央部等からの距離が相対的に短い接合部41で規定される流路が、上記圧力が相対的に小さい流路(本発明における第2流路の一種)として用いるようなレイアウトを採用することができる。これにより、より大きな圧力が付与される流路については、当該圧力による流路からの液漏れや気体の漏れが抑制され、あるいは、接合部の剥がれを抑制することが可能となる。また、内部で生じる圧力が比較的小さい流路については、当該圧力が小さいことから流路からの液漏れや気体の漏れのリスクが少ない。
Note that, as in the present embodiment, the layout is not limited to the
また、例えば、構成部材の中央部等からの距離が相対的に長い接合部41(第1接合部)の幅Bdが相対的に狭く、構成部材の中央部等からの距離が相対的に短い接合部41(第2接合部)の幅Bdが相対的に広い構成とすることができる。これにより、ヒケSが占める割合がより大きい接合部41においては、接合面積をより広く確保することができ、また、ヒケSが占める割合がより小さい接合部41については幅を狭くすることで構成部材の大型化を抑制することができる。あるいは、逆に、構成部材の中央部等からの距離が相対的に長い接合部41(第1接合部)の幅Bdが相対的に広く、構成部材の中央部等からの距離が相対的に短い接合部41(第2接合部)の幅Bdが相対的に狭い構成とすることができる。これにより、密閉性が重要視される流路については接合部41の接合面積がより大きく確保されるので、当該流路の密閉性がより確実に確保され、また、これよりも密閉性が重要視されない流路については接合部41の幅を狭くすることで構成部材の大型化を抑制することができる。このように流路の用途や特性に応じて使い分けることが可能となる。
Further, for example, the width Bd of the joint 41 (first joint) having a relatively long distance from the center of the constituent member is relatively narrow, and the distance from the center of the constituent member is relatively short. The width Bd of the joint portion 41 (second joint portion) can be relatively wide. Thereby, in the
また、接合部41により規定されるものが流路には限られない。例えば、第1接合部により規定される流路と、第2接合部により規定される流路以外の構成(例えば、後述するナット収容部70等)とが含まれるものであってもよい。また、例えば、第1接合部により規定される流路以外の構成と、第2接合部により規定される流路とが含まれるものであってもよい。
Also, what is defined by the
図12から図14は、流路部材13の製造方法、主に、第1基板30と第2基板31との接合について説明する工程図である。本実施形態における製造方法では、上記ヒケSによる不具合をできるだけ抑制するような接合方法が採用される。なお、これらの図においては、理解の容易のため第1基板30および第2基板31を模式的に図示している。各図において液体流路32や気体流路33となる部分を空部43として示している。また、第1基板30の接合面における空部43の開口周縁部が、接合された接合部41となる部分である接合予定部42である。さらに、本実施形態においては、接合方法の一例として、レーザーによる溶着を例示する。このため、第1基板30は、レーザー光に対して吸収性(光吸収性)を有する熱可塑性樹脂により作製されている。これに対し、第2基板31は、レーザー光に対して透過性(光透過性)を有する樹脂材料により作製されている。そして、本実施形態において、第1基板30における中央部に近い位置に設けられた接合予定部42には、ヒケSが生じている。以下、このような部分をヒケ発生部と称する。
FIGS. 12 to 14 are process diagrams for explaining a method of manufacturing the
まず、図12に示されるように、第1基板30と第2基板31とが、互いの接合面を接触させた状態で積層されて支持台44に載置される。支持台44は、第1基板30の第2基板31側の接合面とは反対側の面を支持する。また、支持台44に載置された状態の第2基板31の第1基板30との接合面とは反対側の面には、例えば、ガラス等の透光性を有する押圧板45が配置される。これにより、積層された第1基板30と第2基板31は、支持台44と押圧板45とに挟まれた状態となる。押圧板45は、図12において白抜きの矢印で示されるように、第1基板30と第2基板31とが互いに近づく方向(積層方向)における支持台44側に向けて第2基板31を所定の力で押圧する。これにより、各接合予定部42には、それぞれ黒矢印で示されるように、圧力が付与される。各接合予定部42が同一面上に揃っているとして、接合前(溶着前)の段階では各接合予定部42に付与される圧力は概ね均等となる。
First, as shown in FIG. 12, the
上記の状態で、まず、複数並設された接合予定部42のうち上記ヒケ発生部より最も遠い位置にある第1接合予定部42aに対して、押圧板45および第2基板31を透過してレーザー光Lが照射・集光されて、当該部分が熱により溶融する。レーザー光Lについては、第2基板31の材料の吸収スペクトルや板厚(透過長)等に応じて適宜選択される。また、接合予定部42へのレーザー光の照射は、一括照射でもよいし、レーザー光のスポットを接合予定部42に沿って移動させる走査式であってもよい。なお、後の第2接合予定部42bのようにヒケが生じている部分に対するレーザー光の照射を複数回に分けて行う場合、ヒケが生じている部分でレーザー光の照射を区切ることがないようにすることが望ましい。
In the above-described state, first, the
第1接合予定部42aにレーザー光が照射された際に発生する熱は第2基板31の第1接合予定部42aに対応する部分にも伝わり溶融する。そして、これらの部分が凝固(硬化)することにより、当該部分において第1基板30と第2基板31とが互いに溶着される(第1工程)。この第1接合予定部42aが溶融・硬化してなる第1接合部41aは、本発明における第1接合部に相当する。この第1工程において、第1接合予定部42aにおける樹脂(第1基板30の樹脂と第2基板31の樹脂とを含む。以下、同様。)が溶融するので、第1接合予定部42aであった面の高さは、第2接合予定部42bの面の高さよりも少し低くなる。このため、第1工程において、第1接合予定部42aの高さが低下するのに伴って第1接合予定部42aへ加わる圧力が、第1工程の開始当初の圧力よりも低下し、これに応じて第2接合予定部42bに加わる圧力がその分だけ第1工程の開始当初の第1接合予定部42aおよび第2接合予定部42bに加わる圧力よりも増加することになる(図13の黒矢印参照)。これにより、第2接合予定部42bにおいては上記圧力により樹脂部分が多少圧縮されて応力を有する状態となる。本実施形態においては、第1基板30および第2基板31は、押圧板45と支持台44との間に挟まれて概ねフラットな状態(第1基板30および第2基板31の本体の形状を維持した状態)に保たれる。つまり、接合予定部42のような一部分の変形を除いて基板30,31の全体としては当初の形状を維持している。なお、第1接合部41aにおいて、溶融した樹脂の一部が流路となる空部43に突出した形となる。この部分的に第1基板30あるいは第2基板31の本体(空部43を画成している壁面)よりも空部43側にはみ出た部分が第1はみ出し部47aである。なお、接着剤によって基板30,31を接合する構成においては、接合部41から流路側にはみ出した余剰な接着剤がはみ出し部となる。
The heat generated when the first bonding planned portion 42a is irradiated with laser light is also transmitted to the portion of the
第1工程の後、第2接合予定部42bに加わる圧力が増加した状態で、上記のヒケ発生部により近い位置にある第2接合予定部42bに対してレーザー光Lが照射・集光されて、当該部分の樹脂が溶融された後、硬化することにより、当該部分において第1基板30と第2基板31とが互いに溶着される(第2工程)。この第2接合予定部42bにおける樹脂が溶融・硬化してなる第2接合部41bは、本発明における第2接合部に相当する。この第2工程の開始当初において第2接合予定部42bに加わる圧力は、第1工程の開始当初における第1接合予定部42aおよび第2接合予定部42bに加わる圧力よりも大きくなるので、第2接合予定部42bにヒケSが生じていた場合であっても、当該部分における第1基板30と第2基板31との密着力が高められる。そして、当該第2接合予定部42bにレーザー光Lが照射・集光されて当該部分の樹脂が溶融すると、図14に示されるように、ヒケSが消失し(もしくは概ね無視できる程度に減少し)、その後硬化することで第2接合部41bにおいて第1基板30と第2基板31とが溶着される。液体流路32や気体流路33となる空部43がより確実に密閉された状態(液密性が確保された状態、気密性が確保された状態)で区画形成される。その結果、液体流路32における液漏れや気体流路33における空気漏れが抑制される。すなわち、ヒケSが発生した場合の不具合ができるだけ少ない上記流路のレイアウトを採用した上で、本実施形態における製造方法により第1基板30および第2基板31を接合することにより、ヒケSによる不具合がより効果的に抑制される。また、第1基板30および第2基板31は、押圧板45と支持台44との間に挟まれて概ねフラットな状態に保たれた状態で接合されるので、第1基板30と第2基板31との相対的な位置ずれが抑えられる。これにより、より高い位置精度で第1基板30および第2基板31が接合された流路部材13を製造することができる。そして、このようにして形成された第2接合部41bにおいても第1接合部41aと同様に、溶融した樹脂の一部が流路となる空部43に突出した第2はみ出し部47bが形成される。この第2はみ出し部47bのはみ出し量w2は、第1はみ出し部47aのはみ出し量w1よりも大きくなる。つまり、第2はみ出し部47bのはみ出し量w2が、第1はみ出し部47aのはみ出し量w1よりも大きいことから、第2接合部41bの接合時(溶着時)に加わった圧力が第1接合部41aの接合時に加わった力よりも大きいことを示し、これにより、第2接合部41bにおいて第1基板30と第2基板31とがより確実に接合されていることになる。また、はみ出し量が比較的大きい流路には、気体流路33が割り当てられているので、はみ出し部47による気泡の付着等の問題が生じる可能性がある液体流路32と比較して当該はみ出し部47による不具合のおそれがない。なお、レーザー光または超音波振動による溶着により接合される接合部と、接着剤により接合される接合部とが混在する構成では、はみ出し部のはみ出し量に関し、必ずしも上記の関係とはならない。
After the first step, the laser beam L is irradiated and condensed on the second joining
上記製造方法における第1工程と第2工程は工程の相対的な順序を示すものであり、溶着すべき箇所である接合予定部42の数が、図12から図14の場合よりも多い場合には、ヒケSが生じやすい部分(構成部材の中央部、厚肉部、あるいは継手)からより遠い位置の接合予定部42から順に上記の第1工程と第2工程とが繰り返される。すなわち、図5から図7の各図で説明すると、各流路32,33の並設方向(第1方向)における最も外側に位置する第1接合部41aから、第2接合部41b、第3接合部41c、および第4接合部41dの順で溶着工程が行われる。この場合、例えば、第3接合部41cに対して溶着を行う時点では、これよりもひとつ前の第2接合部41b(第1接合部)の溶着工程が第1工程であり、第3接合部41c(第2接合部)についての溶着工程が第2工程である。このように、ヒケが生じやすい部分(構成部材の中央部、厚肉部、あるいは継手)に近い位置の接合部41において第1部材と第2部材とをより確実に溶着することができる。このため、接合部41にヒケSが存在した場合であっても、第1部材(第1基板30)と第2部材(第2基板31)とで規定される流路がより確実に密閉された状態で区画形成される。また、各接合部41(接合予定部42)の位置関係では、第1工程の溶着において形成される複数の接合部41(第1接合部)が、第2工程の溶着において形成される接合部41(第2接合部)を挟む位置に設けられる。これにより、第1工程における複数の第1接合部に溶着に伴って第2接合部に作用する力がより大きくなるので、ヒケが生じやすい第2接合部でさらに確実に溶着することができる。
The 1st process and the 2nd process in the above-mentioned manufacturing method show the relative order of the process, and when the number of the joining
さらに、本実施形態においては、第1基板30と第2基板31との積層方向において、第2基板31の各流路32,33を規定する部分(流路32,33と対向する部分)の厚みは、第1基板30の各流路32,33を規定する部分の厚みよりも薄いので、ヒケが生じやすい部分を第1基板30に集中させることができる。このため、第1基板30および第2基板31の両方にヒケが生じやすい部分を設ける場合と比較すると、第1接合部および第2接合部を設けるべき位置がより明確となり、各接合部41および流路32,33のレイアウトがより容易となる。なお、溶着方法に関し、本実施形態においては、光透過性材料の第2基板31を第1基板30よりも全体的に薄くすることにより、レーザー光に対する透過性を向上させることもできる。また、本実施形態においては、第2基板31よりも第1基板30にヒケSが生じやすい部分を設けることにより、例えば液体導入継手18内の液体導入路35の径を、液体導出継手20内の液体導出路37の径よりも大きくしたり、気体導入継手19内の気体導入路36の径を、気体導出継手21内の気体導出路38の径よりも大きくしたりしやすい。それにより、液体導出路37や気体導出路38に分岐する前の液体導入路35や気体導入路36における圧力損失を低減させることができる。
Furthermore, in the present embodiment, in the stacking direction of the
図15から図17は、流路部材13の製造方法(第1基板30と第2基板31との接合)の変形例について説明する工程図である。本変形例においては、積層された第1基板30および第2基板31が押圧板45により押圧されることなく溶着が行われる点で、上記の製造方法と異なっている。すなわち、図15に示されるように、第1基板30と第2基板31とが、互いの接合面を接触させた状態で積層されて支持台44に載置される。この状態で、まず、複数並設された接合予定部42のうち上記ヒケ発生部より最も遠い位置にある第1接合予定部42aにおいて第1基板30と第2基板31とが互いに溶着される(第1工程)。レーザー光の照射時には、第2基板31の接合面とは反対側の面から第1接合予定部42に向けて圧力が加えられる(図15中、黒矢印)。これに応じて第2接合予定部42bにも多少圧力が加わるが、当該圧力は積極的に付与されるものではない。
15 to 17 are process diagrams for explaining a modification of the method for manufacturing the flow path member 13 (joining of the
第1工程において第1接合予定部42aにおける樹脂が溶融・硬化してなる第1接合部41aは、本発明における第1接合部に相当する。この第1工程において、第1接合予定部42aにおける樹脂が溶融するので、第1接合予定部42aであった部分の面の高さは、第2接合予定部42bの面の高さよりも少し低くなる。これにより、第1基板30が撓んだ状態となり、第2工程においてレーザー光の照射時に接合予定部42bに加えられる押圧力と第1基板30の元のフラットな状態に戻ろうとする復元力との基板積層方向の合力が第2接合予定部42bに加わる。これにより、当該第2接合予定部42bに加わる圧力が、第1工程の開始当初の圧力よりも増加することになる(図16の黒矢印参照)。本変形例においても、第1接合部41aにおいて、溶融した樹脂の一部が空部43に突出した第1はみ出し部47aが形成される。
The first joint portion 41a formed by melting and curing the resin in the first joint planned portion 42a in the first step corresponds to the first joint portion in the present invention. In this first step, since the resin in the first joint planned portion 42a melts, the height of the surface of the portion that was the first joint planned portion 42a is slightly lower than the height of the surface of the second joint planned
第1工程の後、第2接合予定部42bに加わる圧力が増加した状態で、上記のヒケ発生部により近い位置にある第2接合予定部42bにおいて第1基板30と第2基板31とが互いに溶着される(第2工程)。この第2接合予定部42bにおける樹脂が溶融・硬化してなる第2接合部41bは、本発明における第2接合部に相当する。このように、第1工程において第1基板30および第2基板31が第1接合予定部42a(第1接合部41a)で溶着されることで、これらの基板30,31のうちの少なくとも一方が撓んだ状態とされ、第2工程において第1基板30および第2基板31が第2接合予定部42b(第2接合部41b)で溶着されることで撓んだ基板の撓みが減少される(元のフラットの状態に近づく)ように第1基板30と第2基板31とが接合される。これにより、第2工程の開始当初において第2接合予定部42bに加わる圧力は、撓んだ基板の復元力の分だけ第1工程の開始当初における第1接合予定部42aおよび第2接合予定部42bに加わる圧力よりも大きくなるので、第2接合予定部42bにヒケSが生じていた場合であっても、第2接合予定部42bにレーザー光Lが照射・集光されて当該部分の樹脂が溶融すると、ヒケSが消失または減少し、その後硬化することで第2接合部41bにおいて第1基板30と第2基板31とが溶着されて、液体流路32や気体流路33となる空部43がより確実に密閉された状態で区画形成される。その結果、液体流路32における液漏れや気体流路33における空気漏れが抑制される。そして、このようにして形成された第2接合部41bにおいても第1接合部41aと同様に、溶融した樹脂の一部が空部43に突出した第2はみ出し部47bが形成される。この第2はみ出し部47bのはみ出し量は、第1はみ出し部47aのはみ出し量よりも大きくなる。
After the first step, the
上記の製造方法では、上記ヒケSによる不具合をできるだけ抑制するような接合方法が採用されたが、必ずしも上記の手順によらなくてもよい。要するに、第1基板30および第2基板31を、ヒケSが占める割合がより小さい接合部41(第1接合部)で接合する第1工程と、ヒケSが占める割合がより大きい接合部41(第2接合部)において第1基板30および第2基板31を接合する第2工程と、を経て第1基板30および第2基板31が接合される製造方法(接合方法)を採用することもできる。この場合、第1工程と第2工程の順番は問われず、例えば、第1工程と第2工程とが同時に行われてもよい。この製造方法によれば、工程の増大や複雑化を招くことなく、ヒケSが占める割合が異なる接合部41により流路部材13を製造することができる。
In the above manufacturing method, a joining method that suppresses the defect due to the sink S as much as possible is adopted, but the above procedure is not necessarily required. In short, the first step of joining the
図18は、第2の実施形態における流路部材51の構成を説明する断面図である。本実施形態における第1基板52(本発明における第1部材の一種)は、全体として第2基板53よりも厚く、さらに、厚みが相対的に厚い厚肉部54と、厚みが相対的に薄い薄肉部55とを有している。これに対し、第2基板53(本発明における第2部材の一種)は、基板本体部53aと、基板本体部53aの接合面(第1基板52と対向する面)側から第1基板52側に向けてそれぞれ延出した区画壁53bとを有している。区画壁53bは、第2方向に沿って延在する壁であり、第1方向に互いに間隔を空けて複数(本実施形態においては区画壁53b1〜53b4の合計4つ)設けられている。また、この第2方向に沿った区画壁53bの他、基板本体部53aの接合面の第2方向における両縁から第1基板52側に向けてそれぞれ延出した図示しない終端壁も延出されている。この終端壁は、流路57の第2方向における端を規定する壁である。基板本体部53aの接合面側の面から区画壁53bの端面までの長さ(基板本体部53aの接合面側の面から終端壁の端面までの長さ)は、第1基板52の接合面(第2基板53と対向する面)における厚肉部54と薄肉部55との高低差に揃えられている。第2区画壁53b2と第3区画壁53cとの間隔は、これらの間に第1基板52の厚肉部54が配置される分だけ、第1区画壁53b1と第2区画壁53b2との間隔、または、第3区画壁53b3と第4区画壁53b4との間隔よりも大きく設定されている。すなわち、第1区画壁53b1と第2区画壁53b2とは、第1流路57aを区画するための壁であり、また、第2区画壁53b2は、第1基板52の厚肉部54との間で、第2流路57bを区画するための壁でもある。同様に、第3区画壁53b3と第4区画壁53b4とは、第4流路57dを区画するための壁であり、また、第3区画壁53b3は、第1基板52の厚肉部54との間で、第3流路57cを区画するための壁でもある。この第2基板53において最も厚い部分である各区画壁53bでの厚みは、第1基板52における厚肉部54における厚さよりも薄くなっている。
FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the
そして、第1基板52において第2基板53の第1区画壁53b1の端面および第4区画壁53b4の端面とそれぞれ当接する部分が第1接合部56aである。同様に、第1基板52において第2基板53の第2区画壁53b2の端面および第3区画壁53b3の端面とそれぞれ当接する部分が第2接合部56bである。そして、第2基板53の基板本体部53aの接合面と当接する第1基板52における厚肉部54の端面が第3接合部56cとなっている。これらの第1基板52と第2基板53とが各接合部56で接合されることにより、流路部材66の内部に流路57a〜57dが画成される。本実施形態においては、厚肉部54からの距離に関し、第1接合部56aが最も長く、第3接合部56cが最も短く、第2接合部56bがこれらの中間の距離となっている。
A portion of the
本実施形態においては、厚肉部54の端面(頂面)においてヒケが生じやすい(接合部56においてヒケSが占める割合が最も大きい)。このため、各流路57の並設方向(第1方向)における最も外側に位置する第1接合部56aと、これよりも1つ内側(中央部側)に位置する第2接合部56bと、により規定される第1流路57aおよび第4流路57dが、液体用の流路として用いられ、第2接合部56bと第3接合部56cとにより規定される第2流路57bおよび第3流路57cが、気体用の流路として用いられる。これにより、第1流路57aおよび第4流路57dについては、ヒケSが生じていない接合部56、またはヒケSが生じていたとしても比較的軽微な接合部56により規定されるので、これらの流路57a,57dにおける液漏れが抑制される。また、第2流路57bおよび第3流路57cについては、ヒケSに起因して多少の漏れが生じたとしても、第1流路57aおよび第4流路57dほどには問題とならない。これにより、ヒケSが生じるような場合においても、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。このように、厚肉部54からの距離に応じてヒケSが占める割合が異なる複数の接合部56を有するので、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。また、本実施形態において、厚肉部54と薄肉部55とは、第1基板52において第1方向に沿って配置され、各接合部56a〜56cは、第1基板52において第1方向に沿って配置されている。すなわち、厚肉部54と薄肉部55との並び方向と、各接合部56a〜56cの並び方向とが揃っているので、ヒケSが生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすい厚肉部54と第2溶着部との距離に応じて、厚肉部54と第1溶着部との距離を変えやすい。なお、他の構成については、第1の実施形態と同様である。
In the present embodiment, sink marks are likely to occur on the end surface (top surface) of the thick portion 54 (the ratio of sink S to the
図19は、第3の実施形態の流路部材59の構成を説明する断面図である。本実施形態における第1基板60(本発明における第1部材の一種)は、全体として第2基板61よりも厚く、さらに、一方の面(第2基板61との接合面とは反対側の面)から突出すると共に、互いに第1方向に並ぶ2本の継手62a,62bを有している。これらの継手62a,62bは、第1基板60と第2基板61とにより規定される流路63a〜63dのうちの第2流路63bおよび第3流路63cにそれぞれ連通する。これらの第1基板60と第2基板61とが各接合部64で接合されることにより、流路部材59の内部に流路63a〜63dが画成される。このように、本実施形態においては、2本の継手62の中央からの距離に関し、第1接合部64aが最も長く、第3接合部64cが最も短く、第2接合部64bがこれらの中間の距離となっている。
FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the
本実施形態においては、継手62の近傍である第3接合部64cにおいて最もヒケSが生じやすい(接合部64においてヒケSが占める割合が最も大きい)。このため、各流路63の並設方向(第1方向)における最も外側に位置する第1接合部64aと、これよりも1つ内側(中央部側)に位置する第2接合部64bと、により規定される第1流路63aおよび第4流路63dが、液体用の流路として用いられ、第2接合部64bと第3接合部64cとにより規定される第2流路63bおよび第3流路63cが、気体用の流路として用いられる。これにより、第1流路63aおよび第4流路63dについては、ヒケSが生じていない接合部64、またはヒケSが生じていたとしても比較的軽微な接合部64により規定されるので、これらの流路63a,63dにおける液漏れが抑制される。また、第2流路63bおよび第3流路63cについては、ヒケSに起因して多少の漏れが生じたとしても、第1流路63aおよび第4流路63dほどには問題とならない。これにより、ヒケSが生じるような場合においても、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。このように、継手62からの距離に応じてヒケSが占める割合が異なる複数の接合部64を有するので、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。また、本実施形態において、継手62と当該継手62を有しない部分とは、第1基板60において第1方向に沿って配置され、各接合部64a〜64cは、第1基板60において第1方向に沿って配置されている。すなわち、継手62と当該継手62を有しない部分との並び方向と、各接合部64a〜64cの並び方向とが揃っているので、ヒケSが生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすい継手62と第2溶着部との距離に応じて、継手62と第1溶着部との距離を変えやすい。なお、他の構成については、第1の実施形態と同様である。
In the present embodiment, sink S is most likely to occur in the third joint portion 64 c in the vicinity of the joint 62 (the ratio of sink S in the
図20および図21は、第4の実施形態における流路部材66の構成を説明する図であり、図20は第1基板67の下面図(接合面)、図21は図20におけるF−F線断面図である。本実施形態における流路部材66は、上記流路部材13の液体流路32や気体流路33と同様な流路69a〜69dを複数備える他に、当該流路部材66の固定に係るナット(固定部材の一種)が収容されるナット収容部70(本発明における収容部の一種)が設けられている。このナット収容部70は、第1基板67側のナットの形状(すなわち平面視で六角形)に倣った凹部70aと、ナットに対応するボルトの軸が挿通される挿通孔70bと、第2基板68側の開口部70cと、を有し、周囲を区画壁72により囲まれた部分である。本実施形態においては、第1基板67(本発明における第1部材の一種)において流路69の並設方向(第1方向)の両側の縁部からそれぞれ突出した合計4つの突出部73にナット収容部70が形成されている。また、第1基板67において流路69a〜69dの並設方向の中央部側であって、突出部73のナット収容部70とは第2方向において異なる位置にも、第1基板67の長手方向(第2方向)に間隔を空けて合計4つのナット収容部70が形成されている。そして、第1基板67における接合面においてナット収容部70の周縁部、すなわち、区画壁72の下面は、第2基板68との接合に係る接合部71となっている。
20 and 21 are views for explaining the configuration of the
本実施形態においては、第1方向において中央部側に位置するナット収容部70から相対的に遠い接合部71(第1接合部)においてヒケSが占める割合は、第1方向において中央部側に位置するナット収容部70から相対的に近い接合部71(第2接合部)においてヒケSが占める割合よりも小さい。すなわち、第1基板67における各ナット収容部70のうち、第1方向における外側に位置するナット収容部70(突出部73に形成されたナット収容部)よりも、第1方向における中央部側に位置するナット収容部70の近傍において上記のヒケSが生じやすい。より具体的には、図21において、中央部のナット収容部70の周縁部に位置する第4接合部71dにおいてヒケSが生じやすい。このため、本実施形態においても、各流路69a〜69dおよびナット収容部70の並設方向(第1方向)における最も外側に位置する第1接合部71aと、これよりも1つ内側(中央部側)に位置する第2接合部71bと、により規定される第1流路69aおよび第4流路69dが、液体用の流路として用いられる。また、第3接合部71cと第4接合部71dとにより規定される第2流路69bおよび第3流路69cが、気体用の流路として用いられる。これにより、第1流路69aおよび第4流路69dについては、ヒケSが生じていない接合部71、またはヒケSが生じていたとしても比較的軽微な接合部71により規定されるので、これらの流路69a,69dにおける液漏れが抑制される。また、第2流路69bおよび第3流路69cについては、ヒケSに起因して多少の漏れが生じたとしても、第1流路69aおよび第4流路69dほどには問題とならない。これにより、ヒケSが生じるような場合においても、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。このように、ナット収容部70からの距離に応じてヒケSが占める割合が異なる複数の接合部71を有するので、ヒケSが問題となりにくい流路の使い方やレイアウトが可能となる。また、本実施形態においては、第1方向における外側に位置するナット収容部70は、第1接合部71aおよび第2接合部71bにより規定されている。これにより、当該ナット収容部70の周縁部がより確実に接合されるとともに、これと隣り合う第1流路69aがより確実に密閉された状態で区画形成される。その結果、当該ナット収容部70について必要な接合強度をより確実に確保することができる。また、流路69とナット収容部70との間の接合部71がより確実に溶着されるので、例えば、流路69の液体が、ナット収容部70側に漏れ出して流路部材13の外部に拡散していくことが抑制される。一方、第1方向の中央部に位置するナット収容部70は、第4接合部71dにより規定されている。この中央部のナット収容部70は、第4接合部71dを挟んで気体流路である第2流路69bおよび第3流路69cと隣り合っているので、当該流路69b,69cからナット収容部70側に気体が漏れたとしても特に問題とはならない。
In the present embodiment, the ratio of sink S in the joint portion 71 (first joint portion) relatively far from the
また、本実施形態において、ナット収容部70と当該ナット収容部70を有しない部分とは、第1基板67において第1方向に沿って配置され、第1接合部と第2接合部とは、第1基板67において第1方向に沿って配置されている。すなわち、ナット収容部70と当該ナット収容部70を有しない部分との並び方向と、第1接合部と第2接合部との並び方向とが揃っているので、ヒケが生じやすい部分が明確となり、流路や接合部のレイアウトがより容易となる。また、非接合部が生じやすいナット収容部70と第2溶着部との距離に応じて、ナット収容部70と第1溶着部との距離を変えやすい。なお、他の構成については、第1の実施形態と同様である。
In the present embodiment, the
図22から図24は、第5の実施形態における圧力調整部材75(本発明における流路部材の一種)の構成を説明する図であり、図22は、圧力調整部材75の一側面図、図23は、圧力調整部材75の上面図、図24は、圧力調整部材75の他側面図である。この圧力調整部材75は、インクカートリッジ等のインク供給源からヘッドユニットに供給するインクの供給圧を調整する部材であり、互いに独立した2系統の液体流路を有している。これらの液体流路は、ケーシング77に設けられた液体流入口79と液体流出口80とを連通する流路であり、途中には流路室82と圧力調整室83とをそれぞれ有している。
22 to 24 are views for explaining the configuration of the pressure adjusting member 75 (a kind of flow path member in the present invention) in the fifth embodiment, and FIG. 22 is a side view of the
本実施形態における圧力調整部材75は、第1流路に対応する可撓フィルム86aおよび蓋部材87aと、第2流路に対応する可撓フィルム86bおよび蓋部材87bとをケーシング77に接合した流路部材である。このケーシング77の上面には、第1流路61aおよび第2流路61bの液体流入口79がそれぞれ形成され、ケーシング77の下面には第1流路および第2流路の液体流出口80がそれぞれ形成されている。
The
第1流路の蓋部材87aと第2流路の可撓フィルム86bとがケーシング77の一側面に接合され、第1流路の可撓フィルム86aと第2流路の蓋部材87bとがケーシング77の他側面に接合されている。可撓フィルム86は、透光性を有するとともに可撓性を有する薄手の素材である。また、蓋部材87は、第1の実施形態における第2基板31と同様に光透過性を有する熱可塑性樹脂から作製された板材である。可撓フィルム86と蓋部材87とはケーシング77を挟んで相互に対向するように配置されている。以下、第1流路に対応する構成と、第2流路に対応する構成とは、回転対象の関係にあるため、一方の流路に対応する構成について説明する。
The
ケーシング77の蓋部材87で被覆される領域には、流路室82となる凹部と、導出流路88となる溝部と、第1接合部89と、第2接合部90と、が形成されている。流路室82および導出流路88は、ケーシング77の側面より窪んだ部分である。流路室82は液体流入口79に連通し、導出流路88のうちケーシング77の底面側の端部は液体流出口80に連通する。これに対し、第1接合部89および第2接合部90は、ケーシング77の側面から突出した部分である。第1接合部89は、蓋部材87の外形に倣って流路室82および導出流路88の外側を囲繞するように環状に形成された溶着用の突起である。第2接合部90も同様に溶着用の突起であり、第1接合部89よりも内側において第1流路室82の開口周縁および導出流路88の開口周縁に沿って形成されている。そして、蓋部材87はこれらの接合部89,90の端面に接合され、これにより、蓋部材87とケーシング77に形成された凹部とにより流路室82および導出流路88が画成されている。固定部74に対する蓋部材87の接合には、後述するように固定部74をレーザー光Lの照射で溶融させて蓋部材87を接合するレーザー溶着が採用される。
In the region covered with the lid member 87 of the
上記流路室82の内側には、液体流路を流れるインクを濾過して気泡や異物を捕集するフィルター84が設置される。このフィルター84は、流路室82の周囲の第2接合部90の端面よりもケーシング77の反対側面に落ち窪んだ部分に配置されている。このため、第2接合部90に接合された蓋部材87とフィルター84との間には、インクが通過可能な間隙が設けられている。また、流路室82の底部には、当該流路室82と反対側面の圧力調整室83とを連通する連通口91が形成されている。
A
流路室82とは反対側面に形成されている圧力調整室83は、流路室82と導出流路88との間に形成された空間であり、ケーシング77の側面から窪んだ平面視で円形状の凹部が可撓フィルム86で封止されることにより形成されている。可撓フィルム86で被覆される領域には、圧力調整室83となる凹部の開口周縁に沿って環状に形成された第3固定部95が設けられている。この第3固定部95の端面に可撓フィルム86がレーザー又は超音波により溶着されている。圧力調整室83と流路室82との間には圧力調整機構92が設置される。この圧力調整機構92は、圧力調整室83内の圧力(負圧)に応じて可撓フィルム86が変形するのに連動して流路室82から連通口91を通じて圧力調整室83へのインクの流通・遮断を切り替える弁機構である。圧力調整機構92が連通口91を開放することで流路室82から連通口91を通じて圧力調整機構92へのインクの流通を許容すると、圧力調整室83に流入したインクが導出口93から導出流路88に流れ、当該導出流路88に連通する液体流出口80からヘッドユニット側に供給される。すなわち、圧力調整部材75においては、液体流入口79、流路室82、導出流路88、連通口91、圧力調整室83、導出口93、導出流路88、および液体流出口80という経路でインクを流通させる2系統の液体流路が形成されている。
The
上記構成におけるケーシング77の成型の際においても、上記第1の実施形態における第1基板30と同様に、表面が部分的に窪んだヒケが生じることがある。より具体的には図22または図24において、第2接合部90のXで示される部分でヒケSが生じやすい。本実施形態においては、このようなヒケSが生じやすい部分に近い第2接合部90により流路が規定される構成であるが、第2接合部90よりもヒケSが生じやすい部分から遠い位置に第1接合部89が設けられていることにより、万一、第2接合部90で規定される流路室82または導出流路88から液漏れが生じた場合においても、当該漏れ出したインクが外部や他の流路へ流れ出たりすることが第1接合部89により阻止される。また、第2接合部90で規定される流路室82または導出流路88からインクの水分が蒸発することが第1接合部89によって阻止される。
Even when the
そして、以上では、液体吐出ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド3(記録ヘッド3)を例に挙げて説明したが、本発明は、第1部材および第2部材を接合してなる流路部材を備えるものであれば、他の液体吐出ヘッド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吐出ヘッド、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吐出ヘッド、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吐出ヘッド等を複数備える液体吐出ヘッドユニット、および、これを備える液体吐出装置にも本発明を適用することができる。 In the above description, the ink jet recording head 3 (recording head 3), which is a kind of liquid ejection head, has been described as an example. However, the present invention is a flow path member formed by joining a first member and a second member. Can be applied to other liquid discharge heads. For example, color material discharge heads used for the production of color filters such as liquid crystal displays, electrode material discharge heads used for electrode formation such as organic EL (Electro Luminescence) displays, FEDs (surface emitting displays), biochips (biochemical elements) The present invention can also be applied to a liquid discharge head unit including a plurality of bioorganic discharge heads and the like and a liquid discharge apparatus including the same.
1...プリンター,2...記録媒体,3...記録ヘッド,4...ヘッドユニット,5...搬送機構,6...媒体支持部,7...装置本体,8...液体供給チューブ,9...気体供給チューブ,10...搬送ローラー,13...流路部材,14...圧力調整部材,15...保護板,16...ベース板,18...液体導入継手,19...気体導入継手,20...液体導出継手,21...気体導出継手,22...取付孔,23...液体流入口,24...液体流出口,26...ノズル,27...供給口,30...第1基板,31...第2基板,32...液体流路,33...気体流路,35...液体導入路,36...気体導入路,37...液体導出路,38...気体導出路,40...傾斜面,41...固定部,42...接合予定部,43...空部,44...支持台,45...押圧板,47...はみ出し部,51...流路部材,52...第1基板,53...第2基板,54...厚肉部,55...薄肉部,56...固定部,57...流路,59...流路部材,60...第1基板,61...第2基板,62...継手,63...流路,64...接合部,66...流路部材,67...第1基板,68...第2基板,69...流路,70...ナット収容部,71...固定部,72...区画壁,73...突出部,75...圧力調整部材,76...液体流路,77...ケーシング,79...液体流入口,80...液体流出口,82...流路室,83...圧力調整室,84...フィルター,86...可撓フィルム,87...蓋部材,88...導出流路,89...第1接合部90...第2固定部,91...連通口,92...圧力調整機構,93...導出口,95...第3固定部
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記厚肉部からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記厚肉部からの距離が相対的に短い第2接合部と、を含み、
前記第1接合部は、前記流路を規定し、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする流路部材。 A first member having a thick part and a thin part;
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the thick part and a second joint having a relatively short distance from the thick part,
The first joint defines the flow path;
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. A flow path member characterized by the above.
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことを特徴とする請求項1に記載の流路部材。 The thick part and the thin part are arranged along the first direction in the first member,
2. The flow path member according to claim 1, wherein the first joint portion and the second joint portion are disposed along the first direction in the first member.
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記第1部材は、前記流路と連通する継手を一方の面から突出した状態で有し、
前記接合部は、前記継手からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記継手からの距離が相対的に短い第2接合部とを含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする流路部材。 A first member;
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The first member has a joint projecting from the one surface that communicates with the flow path,
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the joint and a second joint having a relatively short distance from the joint,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. A flow path member characterized by the above.
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことを特徴とする請求項3に記載の流路部材。 The joint and the portion not having the joint are disposed along the first direction in the first member,
The flow path member according to claim 3, wherein the first joint portion and the second joint portion are arranged along the first direction in the first member.
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記第1部材において、複数の第1接合部と、当該複数の第1接合部の間に位置する第2接合部と、を含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする流路部材。 A first member;
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes, in the first member, a plurality of first joints and a second joint located between the plurality of first joints,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. A flow path member characterized by the above.
前記第1部材に積層された第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とにより規定された流路と、
前記第1部材と前記第2部材とが接合された接合部と、
を備え、
前記接合部は、前記収容部からの距離が相対的に長い第1接合部と、前記収容部からの距離が相対的に短い第2接合部とを含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする流路部材。 A first member having an accommodating portion for accommodating a fixing member for fixing the flow path member;
A second member laminated to the first member;
A flow path defined by the first member and the second member;
A joined portion in which the first member and the second member are joined;
With
The joint includes a first joint having a relatively long distance from the housing and a second joint having a relatively short distance from the housing,
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. A flow path member characterized by the above.
前記第1接合部と前記第2接合部とは、前記第1部材において前記第1方向に沿って配置されたことを特徴とする請求項6に記載の流路部材。 The accommodating portion and the portion not having the accommodating portion are arranged along the first direction in the first member,
The flow path member according to claim 6, wherein the first joint portion and the second joint portion are disposed along the first direction in the first member.
前記第2流路は、気体用の流路であることを特徴とする請求項8に記載の流路部材。 The first channel is a channel for liquid,
The flow path member according to claim 8, wherein the second flow path is a gas flow path.
前記第1部材および第2部材を第1接合部で接合する第1工程と、
前記第1接合部とは異なる位置の第2接合部において前記第1部材および前記第2部材を接合する第2工程と、
を含み、
前記第1接合部における非接合部の幅が前記第1接合部の幅に占める割合は、前記第2接合部における非接合部の幅が前記第2接合部の幅に占める割合よりも小さいことを特徴とする流路部材の製造方法。 A method of manufacturing a flow path member having a flow path between the laminated first member and second member,
A first step of joining the first member and the second member at a first joint;
A second step of joining the first member and the second member at a second joint at a position different from the first joint;
Including
The ratio of the width of the non-joined portion in the first joint portion to the width of the first joint portion is smaller than the proportion of the width of the non-joint portion in the second joint portion to the width of the second joint portion. A method for manufacturing a flow path member.
前記第2接合部は、前記第1接合部よりも前記厚肉部に近いことを特徴とする請求項17に記載の流路部材の製造方法。 The first member has a thick part and a thin part,
The flow path member manufacturing method according to claim 17, wherein the second joint portion is closer to the thick portion than the first joint portion.
前記第2接合部は、前記第1接合部よりも、前記継手に近いことを特徴とする請求項17に記載の流路部材の製造方法。 The first member has a joint communicating with the flow path,
The flow path member manufacturing method according to claim 17, wherein the second joint portion is closer to the joint than the first joint portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016183928A JP2018047600A (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016183928A JP2018047600A (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018047600A true JP2018047600A (en) | 2018-03-29 |
Family
ID=61765817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016183928A Pending JP2018047600A (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2018047600A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024024964A1 (en) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 京セラ株式会社 | Liquid supply member, liquid discharge head, and recording device |
-
2016
- 2016-09-21 JP JP2016183928A patent/JP2018047600A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024024964A1 (en) * | 2022-07-28 | 2024-02-01 | 京セラ株式会社 | Liquid supply member, liquid discharge head, and recording device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018047599A (en) | Manufacturing method of flow passage member, the flow passage member, liquid discharge head, and liquid discharge device | |
US10717277B2 (en) | Flow path structure, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus | |
US9333752B2 (en) | Liquid jet head, liquid jet apparatus, and method of manufacturing liquid jet head | |
CN110901230B (en) | Flow path structure, method of manufacturing the same, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus | |
JP6728732B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP5856493B2 (en) | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus | |
JP2012179894A (en) | Pressure damper, liquid jet head, and liquid jet device | |
JP2018047600A (en) | Flow passage member, liquid discharge head, liquid discharge device, and manufacturing method of the flow passage member | |
JP6877965B2 (en) | Manufacturing method of liquid supply unit | |
JP2017024387A (en) | Flow passage structure, liquid injection head, liquid injection device and manufacturing method for flow passage structure | |
JP6520519B2 (en) | Channel structure and liquid jet head | |
US11065870B2 (en) | Liquid ejection head having plurality of sets of rows of pressure chambers, and capable of avoiding mixture of different kinds of liquid | |
JP7151708B2 (en) | Liquid ejection head and liquid ejection device | |
JP5428791B2 (en) | Droplet discharge head and manufacturing method thereof | |
JP2002240272A (en) | Ink jet printer head | |
JP2019006062A (en) | Needle member, flow passage unit, and liquid injection device | |
JP6252199B2 (en) | Liquid ejection device | |
JP2011000746A (en) | Liquid ejection head | |
JP6544449B2 (en) | Droplet discharge head | |
JP2023148179A (en) | Liquid discharge recording element unit and manufacturing method thereof | |
JP2017061061A (en) | Liquid jet head and liquid jet device | |
JP2017185654A (en) | Liquid jet head and manufacturing method of the same | |
JP2022130973A (en) | Liquid discharge head | |
JP2005088229A (en) | Nozzle plate, liquid injection head, and liquid injection apparatus | |
JP2010188535A (en) | Liquid ejecting head, manufacturing method thereof, and liquid ejecting apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20180226 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20190410 |