JP3861784B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを噴射して印字面に所望の画像の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットヘッドでは、複数の流路板が積層することでインクを吐出するノズル、インク圧力室、インク供給口、共通インク室、供給路がそれぞれ連通してなるインク流路が構成され、インクタンクからインクを供給する供給路が流路板を介して共通インク室に連通しており、この流路板の供給路との連通部に複数の孔を有し、インク内に存在している異物を除去するフィルタが流路板と一体形成で設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、インク内に存在している異物を除去するフィルタを一枚の大板フィルタシートで形成し、複数のヘッド毎に配置されたインク供給穴に対応させてこのフィルタシートを接着接合した後、フィルタ毎に切断分割して個々のヘッドユニットを製作するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２５５１０１号公報
【特許文献２】
特開平２−３８０５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のものでは、流路板に一体形成されている複数の孔を有するフィルタがエッチングまたは電鋳法で形成されている。このような方法で孔径φ５〜２０μｍの極小の複数の孔を形成しようとすると、孔形状、寸法が安定せず孔欠損が発生しやすくなる傾向があり、インクの流路抵抗が安定しない問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載のものでは、エッチングまたはメッキで一枚の大板フィルタシートに複数のフィルタが形成されているが、フィルタでインク内に存在する異物を除去するには、極小の孔が必要であり、その孔をエッチングまたはメッキで形成すると、前述のように孔形状、寸法が安定せず孔欠損が発生しやすくなる傾向があり、インクの流路抵抗が安定しない問題があった。
【０００７】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、１つの流路ユニットにおける複数のインレット口を覆うように配置することができるフィルタ部を有するフィルタ部品を一つにまとめて形成するインクジェットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、複数のインレット口と、複数の吐出ノズルとを備え、かつ、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通するインク流路を内部に形成する構成とした、１つの流路ユニットにおける、前記複数のインレット口をフィルタ部でそれぞれ覆った、インクジェットヘッドの製造方法において、前記１つの流路ユニットの前記複数のインレット口を覆う前記フィルタ部をそれぞれ形成した、複数のフィルタ部品を、互いに隣接して平面状に並べて１つの部品プレートとして一体に形成し、前記部品プレートから前記複数のフィルタ部品を分離し、前記分離された複数のフィルタ部品を、前記各フィルタ部が前記複数のインレット口をそれぞれ覆うように、前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成によると、流路ユニット上において、インレット口を覆うように配置される複数のフィルタ部品が一枚の部品プレートにまとめて加工できるので、加工の効率に優れる。したがって、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。特に、部品プレート上で複数のフィルタ部品が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品のフィルタ部同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部の形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１において、前記流路ユニットは、前記インレット口と前記インク流路内のインクに噴射圧力を与えるためのアクチュエータユニットとを、当該流路ユニットの同じ側に備えており、前記複数のフィルタ部品を、前記アクチュエータユニットと並べて前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、アクチュエータとフィルタ部品とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッドのコンパクト化が容易である。
【００１２】
請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１または２において、前記複数のインレット口にインクを供給する複数のインク導出口を有する１つの分岐流路ユニットをさらに備え、前記流路ユニット上に配置した前記複数のフィルタ部品を挟む形で前記分岐流路ユニットを前記流路ユニット上に積層することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、分岐流路ユニットに供給されたインクの内部に含まれる塵などの異物をフィルタ部により除去してからインレット口に導入することができる。
【００１４】
請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記部品プレートからそれぞれ分離されて前記流路ユニットに配置された場合の前記複数のフィルタ部品間の距離は、分離される前の当該部品プレートにおける前記複数のフィルタ部品間の距離よりも、長いことを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によると、部品プレート上では複数のフィルタ部品を集約して配置することで、加工の効率を向上できる。一方、流路ユニット上に各フィルタ部品を配置する際は、個々の各フィルタ部品を離して配置することで、流路ユニット上の複数のインレット口のさまざまなレイアウトに柔軟に対応できる。
【００１６】
請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記部品プレートにおいて、前記複数のフィルタ部品は、互いを連結する折取弱部を含んで一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００１８】
請求項６に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記複数のフィルタ部品は、その複数のフィルタ部品を囲む枠状のランナ部に折取弱部を介して一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
請求項７に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記部品プレートは、２層構造のプレートからなり、一方の層をエッチング加工し て前記複数のフィルタ部品の輪郭と、前記インレット口と対応する開口部とを形成し、該開口部内の他方の層にレーザー加工によりフィルタ部となる多数の微小径の孔を形成することを特徴とするものである。
このような構成によると、フィルタ部品の輪郭と、開口部とを同時に形成することができ、加工工数を低減できる。また、部品プレート上でのフィルタ部同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できるので、加工時間を短縮でき、フィルタ部品の製造コストを顕著に低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２は、インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。図３は、インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。図４は、インクジェットヘッド本体の分岐流路ユニットの概略斜視図である。図５は、流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。図６は、流路ユニットの第１層の平板にフィルタ部材を取付ける状態を示した斜視図である。図７は、フィルタ部品を隣接して配置した部品プレートの斜視図である。
【００２２】
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００２３】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。なお、符号９は押さえ部材であって、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト８の搬送面に押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００２４】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００２５】
プリンタ１のインクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、用紙搬送方向に沿って四つ並べて設けられている。インクジェットヘッド２は、その下面側から見た図である図２に示すように、用紙搬送方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、その下面に取付けられるヘッド本体１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００２６】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は四つのインクジェットヘッド２のヘッド本体１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２７】
インクジェットヘッド２部分の側面図一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、プリンタ１側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる。このホルダ１５は、側面視で垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジ１６によりプリンタ本体側に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッド本体１８を構成している分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００２８】
インクジェットヘッド本体１８は図３等に示すように、流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、フィルタ部品４３と、分岐流路ユニット４０と、を含んでなる。
【００２９】
流路ユニット２０は長方形薄板状とされるとともに、後述するように複数枚の平板を積層した構造とされている。当該流路ユニット２０には、複数のインレット口１８ａや多数の前記ノズル１３が形成されている。
【００３０】
アクチュエータユニット１９は薄い平板状とされ、前記流路ユニット２０の分岐流路ユニット４０側を向く面に、複数並べて接着される。図６に鎖線で示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、流路ユニット２０上に配置される。
【００３１】
また、複数のフィルタ部品４３も、アクチュエータユニット１９と同様に、流路ユニット２０の分岐流路ユニット４０側を向く面に複数並べて取付けられる。それぞれのフィルタ部品４３は、前述のアクチュエータユニット１９と重ならないようにして、かつ、前述のインレット口１８ａを覆うように配置され、該インレット口１８ａに相当する位置にはフィルタ部４３ａが形成されている。
【００３２】
分岐流路ユニット４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口４１ａと、そのインク供給口４１ａの数より多い数だけ形成されるとともに各々が流路ユニット２０のインレット口１８ａに連通するインク導出口４２ｂと、前記インク供給口４１ａから供給されたインクを前記インク導出口４２ｂへ導く内部のインク分岐流路４２ｆと、を有している。
【００３３】
そして、前記分岐流路ユニット４０は、前記フィルタ部品４３およびアクチュエータユニット１９を挟む形で流路ユニット２０に対し積層し、接着する構成とされている（ただし、アクチュエータユニット１９と分岐流路ユニット４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形平板を複数積層した構成のインクジェットヘッド本体１８が形成される。
【００３４】
分岐流路ユニット４０を説明する。
この分岐流路ユニット４０は図４に示すように、第１分岐平板４１と第２分岐平板４２とを接合して形成している。両分岐平板４１・４２は金属製（例えば、ステンレス製）とされている。
第１分岐平板４１はインク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成し、このインク供給口４１ａを介して、インク供給源からのインクが分岐流路ユニット４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１分岐平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。
第２分岐平板４２は、その前記第１分岐平板４１を向く面に、インク分岐流路４２ｆをハーフエッチングにて形成している。このインク分岐流路４２ｆは、第２分岐平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｃとを有している。サブ流路４２ｃはメイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成しており、このサブ流路４２ｃの端部に相当する部分には、インク導出口４２ｂが貫通状に形成される。このインク導出口４２ｂの形成位置は、前述した流路ユニット２０のインレット口１８ａに重なる位置とされており、流路ユニット２０と分岐流路ユニット４０とを前記フィルタ部品４３を挟んで接合したときに、当該分岐流路ユニット４０の各インク導出口４２ｂが、流路ユニット２０の対応するインレット口１８ａに、（フィルタ部品４３のフィルタ部４３ａを介して）それぞれ連通するようになっている。
【００３５】
第２分岐平板４２の流路ユニット２０側を向く面（前記インク分岐流路４２ｆを形成した面と反対側の面）には、その短手方向端部であって、前記アクチュエータユニット１９の前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置に、分岐流路ユニット４０の長手方向に細長い凸部４２ｅが形成されている。この凸部４２ｅは、第２分岐平板４２の流路ユニット２０側を向く面について、当該凸部４２ｅを残して他の部分をハーフエッチング加工することで形成される。
【００３６】
この分岐流路ユニット４０は、図示しないインク供給源からのインクをインク供給口４１ａを介して一旦メイン流路４２ａ内に流通（貯留）させ、サブ流路４２ｃからそれぞれのインレット口１８ａと重なる位置に開口されたインク導出口４２ｂを介して、インクをインレット口１８ａに流通させる。
【００３７】
流路ユニット２０を説明する。
この流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７に跨るようにしてマニホールド流路３０が形成され、このマニホールド流路３０がインレット口１８ａに連通している。直ぐ上に位置する第４の平板２４には連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００３８】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細りのテーパ状に貫通された孔であるノズル１３に接続されている。このように流路ユニット２０には、インレット口１８ａからノズル１３までインクが流通するインク流路が形成されている。
【００３９】
また、図６に示すように、流路ユニット２０を構成する第１層の平板２１の上面には、マニホールド流路３０と連通する複数のインレット口１８ａが、平板２１に千鳥状に並べられて設けられている。そして、該インレット口１８ａを覆うようにして、四つの平板状のフィルタ部品４３が平板２１の上面に取付けられる。それぞれのフィルタ部品４３は、そのインレット口１８ａを覆う位置において、フィルタ部４３ａを形成している。
【００４０】
具体的には図６に示すように、四つのフィルタ部品４３のうち二つは、二つのフィルタ部４３ａを有し、二つのインレット口１８ａを一度に覆う、長方形のものとされる。残りの二つは、三つのフィルタ部４３ａを有し、三つのインレット口１８ａを一度に覆う、Ｌ字状のものとされる。ただし、このようなフィルタ部品４３の形状は、一つのフィルタ部品４３で幾つのインレット口１８ａを覆うかについても含めて、特に限定するものではない。
【００４１】
このようなフィルタ部品４３のフィルタ部４３ａが流路ユニット２０の第１の平板２１上のそれぞれのインレット口１８ａに対応するようにして取付けられることで、分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とを接合した際には、フィルタ部品４３が取付けられていない部分に空間４４が形成され、この空間４４が、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされる。従って、フィルタ部品４３がアクチュエータユニット１９と並べられるようにして流路ユニット２０の第１層の平板２１に取付けられ、アクチュエータユニット１９とフィルタ部品４３とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッド２のコンパクト化が容易である。なお、この平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００４２】
この四つのフィルタ部品４３は、前述のように流路ユニット２０に配置される前の製造段階においては、図７に示すような一枚の部品プレート４７として形成される。
この部品プレート４７は図７に示すように、枠状のランナ部４５の内部において四つのフィルタ部品４３を互いに隣接した位置に配置し、各フィルタ部品４３は、ランナ部４５に、あるいは他のフィルタ部品４３に、折取弱部４６を介して接続するように構成される。即ち、フィルタ部品４３とランナ部４５と折取弱部４６とが一体形成された一枚の部品プレート４７として形成されている。このように四つのフィルタ部品４３が隣接して配置されるため、部品プレート４７においては、フィルタ部品４３のフィルタ部４３ａも互いに近接して配置されることになる。
【００４３】
この部品プレート４７は一側が樹脂４８でなり、他側が金属４９でなる２層構造を有するプレート（コンポジット材を素材としたプレート）であるため、フィルタ部品４３も樹脂と金属との２層構造である。本実施の形態例においては樹脂４８にポリイミドが使用され、金属４９にステンレスが使用されているが、特に限定されるものではなく、例えば樹脂４８には、ポリエステル、塩化ビニルなどを適用することが可能であり、金属４９には、４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。
【００４４】
このフィルタ部４３ａは、当該フィルタ部４３ａに相当する位置において下側の金属４９をエッチング加工で溶かして図３に示す開口部４３ｃを形成し、次いで、当該開口部４３ｃに相当する箇所において、樹脂４８にエキシマレーザー加工で微小径（孔径がφ１６μｍ〜φ２４μｍ）のフィルタ孔４３ｂを集合的に多数隣接して設けることで形成される。なお、開口部４３ｃの形状やフィルタ孔４３ｂの集合の形状については特に限定せず、円形であっても良いし、四角形や楕円形であっても良い。
このような構成において、前記分岐流路ユニット４０のインク導出口４２ｂから出たインクをこのフィルタ部４３ａによってインレット口１８ａの手前でろ過し、インクに含まれた塵等の異物を除去した上で流路ユニット２０内に流通させている。
【００４５】
また、フィルタ部品４３の形状（Ｌ字状あるいは長方形状）の形成は、図７に示すようなそれぞれのフィルタ部品４３の輪郭形状を残すようにして、エッチング加工で金属４９を溶かすことで行われる。なお、このときに、前述したフィルタ部４３ａに位置する金属４９も同様にして溶かし、前記開口部４３ｃを同時に形成するようにすると、加工工数を低減できる。そして、フィルタ部品４３の外周の樹脂４８をレーザー加工等で折取弱部４６を残すようにして切断することで、フィルタ部品４３の形状が形成される。ただし、このような加工方法に特に限定するものでなく、例えばプレス加工でフィルタ部品４３やランナ部４５及び折取弱部４６を残すようにして打ち抜くことも可能である。
【００４６】
また、折取弱部４６は部品プレート４７を輸送する場合などに、折取弱部４６が自然に折損して部品プレート４７からフィルタ部品４３が外れ落ちない程度の強度を有するものであれば良く、折取弱部４６を樹脂４８側に形成するか金属４９側に形成するか、折取弱部４６によってランナ部４５とフィルタ部品４３とを（あるいはフィルタ部品４３同士を）接続する数や位置などは、特に限定されるものではない。このような折取弱部４６が設けられているので、実際にインクジェットヘッド本体１８を組み立てる際は、フィルタ部品４３を手などで持って折取弱部４６の箇所を曲げるように力を加えることで、フィルタ部品４３を部品プレート４７から（部品プレート４７上の他のフィルタ部品４３から）容易に分離させることができる。従って、個々のフィルタ部品４３が互いに分離した状態で、前述した平板２１の上面に該フィルタ部品４３を取付けることができる。なお、部品プレート４７に隣接して配置されるフィルタ部品４３は、少なくとも二つ以上であれば、前述した四つのフィルタ部品４３が隣接して配置された部品プレート４７と同様の効果が得られる。
【００４７】
このように複数のフィルタ部品４３を部品プレート４７一枚にまとめることで、フィルタ部品４３に加工をする際に複数をまとめて行うことができるので、加工の効率が優れる。特に、部品プレート４７上で複数のフィルタ部品４３が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品４３のフィルタ部４３ａ同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部４３ａの形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
例えば、フィルタ部４３ａをエキシマレーザーで加工する際には、部品プレート４７上でのフィルタ部４３ａ同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できる。この結果、加工時間を短縮でき、フィルタ部品４３の製造コストを顕著に低減できることになる。
【００４８】
また、部品プレート４７は一体形成されているので製造コストを低減することができる。また、フィルタ部品４３を折り取る簡単な作業でフィルタ部品４３を部品プレート４７から分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００４９】
また、それぞれのフィルタ部品４３を部品プレート４７から分離して前述した流路ユニット２０の第１平板２１上に取付ける際は、フィルタ部品４３同士を、分離される前の部品プレート４７上における複数のフィルタ部品４３同士よりも、より互いに離間させて、取付けることとしている。即ち、部品プレート４７からそれぞれ分離されて流路ユニット２０に配置された場合の複数のフィルタ部品４３間の距離は、分離される前の当該部品プレート４７における複数のフィルタ部品４３間の距離よりも、長い距離で取付けられている。
このようにすることで、部品プレート４７上（フィルタ部品４３の製造段階）では、複数のフィルタ部品４３を集約して配置することで、加工の効率を向上させることができる。一方、完成したフィルタ部品４３を流路ユニット２０上に配置する段階では、各フィルタ部品４３を離して配置することで、流路ユニット２０上の複数のインレット口１８ａのさまざまなレイアウト（例えば、複数のインレット口１８ａが互いに離れているレイアウト）に柔軟に対応できることになる。
【００５０】
以上のような構成でインクは、インク供給源から分岐流路ユニット４０に供給されてその内部で分岐され、分岐後のインクは、内部に含まれる塵などの異物がフィルタ部４３ａにより除去された上で、インレット口１８ａから導入される。
その後、インクは、流路ユニット２０のインレット口１８ａからノズル１３に至るインク流路内を流通する。つまり、流路ユニット２０のインレット口１８ａからマニホールド流路３０に流通されるインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由して圧力室３４に供給され、ここでアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与され、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００５１】
なお、前述した分岐流路ユニット４０のインク供給口４１ａ、インク分岐流路４２ｆ、インク導出口４２ｂ、凸部４２ｅは、各平板４１、４２にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工で形成されている。
また、流路ユニット２０のマニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング（ハーフエッチング含む）またはレーザーで形成されており、またノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００５２】
また、前述したアクチュエータユニット１９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなる薄い圧電シートを複数枚重ねるとともに、薄いＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなる電極膜を圧電シート間に介在させることで、圧力室３４のそれぞれに対応して活性部が一つずつ形成される構成となっている。
【００５３】
このような構成において、対となる電極間に電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００５４】
図５に示すように、アクチュエータユニット１９の上面には、フレキシブルフラットケーブル４の一端が接着されており、このフレキシブルフラットケーブル４は図３に示すようにヘッド本体１８から引き出されて、屈曲しながら上方に延出されている。このフレキシブルフラットケーブル４内の導線を介して、アクチュエータユニット１９の前述の電極が、印字制御のための図示しないドライバＩＣを電気的に接続される。なお、前記第２分岐平板４２に形成された前記凸部４２ｅは、フレキシブルフラットケーブル４がアクチュエータユニット１９が配置される前述の空間４４から引き出される箇所（即ち、アクチュエータユニット１９を配置するための前記空間４４がインクジェットヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）に位置するよう設けられている。
【００５５】
なお、符号３６は、ヘッド本体１８の側部（即ち、前記空間４４がヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）を閉鎖するように盛られたシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が引き出される部分で強く屈曲されないよう保護するとともに、アクチュエータユニット１９が配置される空間４４内にインク等が侵入するのを防止する役割を果たす。また、第２分岐平板４２に形成されている前記凸部４２ｅによって、空間４４内にシリコン系接着剤３６が侵入してアクチュエータユニット１９に付着し、該アクチュエータユニット１９の作動の障害となることを防いでいる。
【００５６】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。例えば本実施の形態例では、流路ユニット２０の第１層の平板２１に形成されているインレット口１８ａを覆うように四つのフィルタ部品４３が配置され取付けられているが、四つに限定することなく、二つであっても良いし、三つであっても良いし、あるいは五つ以上のフィルタ部品を配置して取付ける構成であっても良い。要は、フィルタ部品４３の数や形状は、インレット口１８ａの数や配置レイアウト等に応じて適宜定めれば十分であり、そのうちの二つ以上のフィルタ部品４３を互いに近接して配置したものに部品プレート４７を構成することで、前述の実施形態例とまったく同様の効果を発揮できる。
【００５７】
即ち、インレット口１８ａが形成される位置がさまざまな場合においても、適宜フィルタ部品の形状を選択した上で、二つ以上のフィルタ部品が隣接して配置されるように一枚の部品プレート４７を構成し、複数のフィルタ部品をまとめて一枚の部品プレート４７として製造することで、さまざまな位置に形成されるインレット口１８ａに対応することができる。
また、フィルタ部品４３を一枚の部品プレート４７から製造することによって、加工をする際にまとめて行うことができるので加工の効率が優れ、且つ部品プレート４７は一体形成されているので製造コストを低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、流路ユニット上において、インレット口を覆うように配置される複数のフィルタ部品が一枚の部品プレートにまとめて加工できるので、加工の効率に優れる。したがって、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。特に、部品プレート上で複数のフィルタ部品が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品のフィルタ部同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部の形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
【００５９】
請求項２によると、アクチュエータとフィルタ部品とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッドのコンパクト化が容易である。
【００６０】
請求項３によると、分岐流路ユニットに供給されたインクの内部に含まれる塵などの異物をフィルタ部により除去してからインレット口に導入することができる。
【００６１】
請求項４によると、部品プレート上では複数のフィルタ部品を集約して配置することで、加工の効率を向上できる。一方、流路ユニット上に各フィルタ部品を配置する際は、個々の各フィルタ部品を離して配置することで、流路ユニット上の複数のインレット口のさまざまなレイアウトに柔軟に対応できる。
【００６２】
請求項５によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００６３】
請求項６によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
請求項７によると、フィルタ部品の輪郭と、開口部とを同時に形成することができ、加工工数を低減できる。また、部品プレート上でのフィルタ部同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できるので、加工時間を短縮でき、フィルタ部品の製造コストを顕著に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】 インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】 インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。
【図４】 インクジェットヘッド本体の分岐流路ユニットの概略斜視図である。
【図５】 流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。
【図６】 流路ユニットの第１層の平板にフィルタ部材を取付ける状態を示した斜視図である。
【図７】 フィルタ部品を隣接して配置した部品プレートの斜視図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２ インクジェットヘッド
１３ 吐出ノズル（ノズル）
１８ａ インレット口
２０ 流路ユニット
４３ フィルタ部品
４３ａ フィルタ部
４５ ランナ部
４６ 折取弱部
４７ 部品プレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクを噴射して印字面に所望の画像の記録を行うインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインクジェットヘッドでは、複数の流路板が積層することでインクを吐出するノズル、インク圧力室、インク供給口、共通インク室、供給路がそれぞれ連通してなるインク流路が構成され、インクタンクからインクを供給する供給路が流路板を介して共通インク室に連通しており、この流路板の供給路との連通部に複数の孔を有し、インク内に存在している異物を除去するフィルタが流路板と一体形成で設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、インク内に存在している異物を除去するフィルタを一枚の大板フィルタシートで形成し、複数のヘッド毎に配置されたインク供給穴に対応させてこのフィルタシートを接着接合した後、フィルタ毎に切断分割して個々のヘッドユニットを製作するものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２５５１０１号公報
【特許文献２】
特開平２−３８０５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のものでは、流路板に一体形成されている複数の孔を有するフィルタがエッチングまたは電鋳法で形成されている。このような方法で孔径φ５〜２０μｍの極小の複数の孔を形成しようとすると、孔形状、寸法が安定せず孔欠損が発生しやすくなる傾向があり、インクの流路抵抗が安定しない問題があった。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載のものでは、エッチングまたはメッキで一枚の大板フィルタシートに複数のフィルタが形成されているが、フィルタでインク内に存在する異物を除去するには、極小の孔が必要であり、その孔をエッチングまたはメッキで形成すると、前述のように孔形状、寸法が安定せず孔欠損が発生しやすくなる傾向があり、インクの流路抵抗が安定しない問題があった。
【０００７】
本発明は、前述のような問題点を考慮し、１つの流路ユニットにおける複数のインレット口を覆うように配置することができるフィルタ部を有するフィルタ部品を一つにまとめて形成するインクジェットヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、複数のインレット口と、複数の吐出ノズルとを備え、かつ、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通するインク流路を内部に形成する構成とした、１つの流路ユニットにおける、前記複数のインレット口をフィルタ部でそれぞれ覆った、インクジェットヘッドの製造方法において、前記１つの流路ユニットの前記複数のインレット口を覆う前記フィルタ部をそれぞれ形成した、複数のフィルタ部品を、互いに隣接して平面状に並べて１つの部品プレートとして一体に形成し、前記部品プレートから前記複数のフィルタ部品を分離し、前記分離された複数のフィルタ部品を、前記各フィルタ部が前記複数のインレット口をそれぞれ覆うように、前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成によると、流路ユニット上において、インレット口を覆うように配置される複数のフィルタ部品が一枚の部品プレートにまとめて加工できるので、加工の効率に優れる。したがって、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。特に、部品プレート上で複数のフィルタ部品が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品のフィルタ部同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部の形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
【００１０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１において、前記流路ユニットは、前記インレット口と前記インク流路内のインクに噴射圧力を与えるためのアクチュエータユニットとを、当該流路ユニットの同じ側に備えており、前記複数のフィルタ部品を、前記アクチュエータユニットと並べて前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、アクチュエータとフィルタ部品とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッドのコンパクト化が容易である。
【００１２】
請求項３に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１または２において、前記複数のインレット口にインクを供給する複数のインク導出口を有する１つの分岐流路ユニットをさらに備え、前記流路ユニット上に配置した前記複数のフィルタ部品を挟む形で前記分岐流路ユニットを前記流路ユニット上に積層することを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、分岐流路ユニットに供給されたインクの内部に含まれる塵などの異物をフィルタ部により除去してからインレット口に導入することができる。
【００１４】
請求項４に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記部品プレートからそれぞれ分離されて前記流路ユニットに配置された場合の前記複数のフィルタ部品間の距離は、分離される前の当該部品プレートにおける前記複数のフィルタ部品間の距離よりも、長いことを特徴とするものである。
【００１５】
このような構成によると、部品プレート上では複数のフィルタ部品を集約して配置することで、加工の効率を向上できる。一方、流路ユニット上に各フィルタ部品を配置する際は、個々の各フィルタ部品を離して配置することで、流路ユニット上の複数のインレット口のさまざまなレイアウトに柔軟に対応できる。
【００１６】
請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記部品プレートにおいて、前記複数のフィルタ部品は、互いを連結する折取弱部を含んで一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするものである。
【００１７】
このような構成によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００１８】
請求項６に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至５のいずれかにおいて、前記複数のフィルタ部品は、その複数のフィルタ部品を囲む枠状のランナ部に折取弱部を介して一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするものである。
【００１９】
このような構成によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
請求項７に記載のインクジェットヘッドの製造方法は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、前記部品プレートは、２層構造のプレートからなり、一方の層をエッチング加工し て前記複数のフィルタ部品の輪郭と、前記インレット口と対応する開口部とを形成し、該開口部内の他方の層にレーザー加工によりフィルタ部となる多数の微小径の孔を形成することを特徴とするものである。
このような構成によると、フィルタ部品の輪郭と、開口部とを同時に形成することができ、加工工数を低減できる。また、部品プレート上でのフィルタ部同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できるので、加工時間を短縮でき、フィルタ部品の製造コストを顕著に低減できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態例を説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。図２は、インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。図３は、インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。図４は、インクジェットヘッド本体の分岐流路ユニットの概略斜視図である。図５は、流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。図６は、流路ユニットの第１層の平板にフィルタ部材を取付ける状態を示した斜視図である。図７は、フィルタ部品を隣接して配置した部品プレートの斜視図である。
【００２２】
図１に示すカラーインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）１は、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、それぞれ構成され、給紙部１１から排紙部１２に向かって流れる用紙搬送経路が装置内部に形成されている。そして、この用紙搬送経路の途中に、インクジェットヘッド２が四つ備えられている。インクジェットヘッド２の詳細な構成は後述する。
【００２３】
前述した給紙部１１の直ぐ下流側には用紙送りローラ５・５が備えられて、画像記録媒体たる用紙を図中左方から右方へ送るように構成されている。用紙搬送経路の中間部においては、二つのベルトローラ６・７と両ローラ６・７間に掛け渡されるように巻回されたループ状の搬送ベルト８を備える。搬送ベルト８の外周面にはシリコン処理が施されており、送りローラ５・５によって搬送されてくる用紙を、搬送ベルト８上側の搬送面にその粘着力により保持させながら、一方のベルトローラ６の駆動によって下流側（右方）へ向けて搬送できるようになっている。なお、符号９は押さえ部材であって、搬送ベルト８上の用紙が搬送面から浮かないように、搬送ベルト８の搬送面に押し付けて搬送面上に確実に粘着させるためのものである。
【００２４】
搬送ベルト８の図中右方には剥離機構１０が設けられており、搬送ベルト８の搬送面に粘着されている用紙を搬送面から剥離して、右方の排紙部１２へ向けて送るように構成されている。
【００２５】
プリンタ１のインクジェットヘッド２は、四色のインク（マゼンダ、イエロー、ブルー、ブラック）に対応して、用紙搬送方向に沿って四つ並べて設けられている。インクジェットヘッド２は、その下面側から見た図である図２に示すように、用紙搬送方向に垂直な長手方向を有する細長い長方形状とされるとともに、その下面に取付けられるヘッド本体１８には、インクを下方に向けて噴射するための微小径の吐出ノズル（以下「ノズル」と称する）１３を多数並べて形成している。
【００２６】
インクジェットヘッド２は、その下面が搬送ベルト８の搬送面との間に少量の隙間を形成しながら配置されており、この隙間部分に用紙搬送経路が形成されている。この構成で、搬送ベルト８上を搬送される用紙は四つのインクジェットヘッド２のヘッド本体１８の直ぐ下方側を順に通過し、この用紙の上面（印字面）に向けてノズル１３から各色のインクを噴射することで所望のカラー画像を形成できるようになっている。
【００２７】
インクジェットヘッド２部分の側面図一部断面図が図３に示され、このインクジェットヘッド２は、プリンタ１側に設けられている適宜の部材１４に対し、ホルダ１５を介して取付けられる。このホルダ１５は、側面視で垂直部１５ａと水平部１５ｂとを有する逆「Ｔ」字状に形成されており、垂直部１５ａがネジ１６によりプリンタ本体側に取付けられる一方で、水平部１５ｂの下面には、スペーサ部材３を介して、ヘッド本体１８を構成している分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とを順に固定する構成となっている。
【００２８】
インクジェットヘッド本体１８は図３等に示すように、流路ユニット２０と、アクチュエータユニット１９と、フィルタ部品４３と、分岐流路ユニット４０と、を含んでなる。
【００２９】
流路ユニット２０は長方形薄板状とされるとともに、後述するように複数枚の平板を積層した構造とされている。当該流路ユニット２０には、複数のインレット口１８ａや多数の前記ノズル１３が形成されている。
【００３０】
アクチュエータユニット１９は薄い平板状とされ、前記流路ユニット２０の分岐流路ユニット４０側を向く面に、複数並べて接着される。図６に鎖線で示すように、それぞれのアクチュエータユニット１９の輪郭線は台形（即ち、互いに平行な長短一組の辺を有する形状）とされている。そしてアクチュエータユニット１９は、当該一組の辺が前記流路ユニット２０の長手方向と平行になる向きに向くようにして、かつ、互いに隣接するアクチュエータユニット１９が前記一組の辺のうちの長い辺を互いに反対側に向けるようにしながら、流路ユニット２０上に配置される。
【００３１】
また、複数のフィルタ部品４３も、アクチュエータユニット１９と同様に、流路ユニット２０の分岐流路ユニット４０側を向く面に複数並べて取付けられる。それぞれのフィルタ部品４３は、前述のアクチュエータユニット１９と重ならないようにして、かつ、前述のインレット口１８ａを覆うように配置され、該インレット口１８ａに相当する位置にはフィルタ部４３ａが形成されている。
【００３２】
分岐流路ユニット４０は、図示しないインク供給源（インクタンク）からのインクを連通するインク供給口４１ａと、そのインク供給口４１ａの数より多い数だけ形成されるとともに各々が流路ユニット２０のインレット口１８ａに連通するインク導出口４２ｂと、前記インク供給口４１ａから供給されたインクを前記インク導出口４２ｂへ導く内部のインク分岐流路４２ｆと、を有している。
【００３３】
そして、前記分岐流路ユニット４０は、前記フィルタ部品４３およびアクチュエータユニット１９を挟む形で流路ユニット２０に対し積層し、接着する構成とされている（ただし、アクチュエータユニット１９と分岐流路ユニット４０との間は接着せず、適宜の空間を形成している）。このようにして、長方形平板を複数積層した構成のインクジェットヘッド本体１８が形成される。
【００３４】
分岐流路ユニット４０を説明する。
この分岐流路ユニット４０は図４に示すように、第１分岐平板４１と第２分岐平板４２とを接合して形成している。両分岐平板４１・４２は金属製（例えば、ステンレス製）とされている。
第１分岐平板４１はインク供給口４１ａをその厚み方向に貫通させて形成し、このインク供給口４１ａを介して、インク供給源からのインクが分岐流路ユニット４０の内部に導入される。インク供給口４１ａは図４に示すように、第１分岐平板４１の短手方向の中心軸上かつ長手方向一方側に形成されている。
第２分岐平板４２は、その前記第１分岐平板４１を向く面に、インク分岐流路４２ｆをハーフエッチングにて形成している。このインク分岐流路４２ｆは、第２分岐平板４２の長手方向に平行に形成される太くて長いメイン流路４２ａと、当該メイン流路４２ａから分岐する複数の短いサブ流路４２ｃとを有している。サブ流路４２ｃはメイン流路４２ａの側壁を略半円形状に切り欠いたものとして形成しており、このサブ流路４２ｃの端部に相当する部分には、インク導出口４２ｂが貫通状に形成される。このインク導出口４２ｂの形成位置は、前述した流路ユニット２０のインレット口１８ａに重なる位置とされており、流路ユニット２０と分岐流路ユニット４０とを前記フィルタ部品４３を挟んで接合したときに、当該分岐流路ユニット４０の各インク導出口４２ｂが、流路ユニット２０の対応するインレット口１８ａに、（フィルタ部品４３のフィルタ部４３ａを介して）それぞれ連通するようになっている。
【００３５】
第２分岐平板４２の流路ユニット２０側を向く面（前記インク分岐流路４２ｆを形成した面と反対側の面）には、その短手方向端部であって、前記アクチュエータユニット１９の前記一組の辺のうち長い側の辺に相当する位置に、分岐流路ユニット４０の長手方向に細長い凸部４２ｅが形成されている。この凸部４２ｅは、第２分岐平板４２の流路ユニット２０側を向く面について、当該凸部４２ｅを残して他の部分をハーフエッチング加工することで形成される。
【００３６】
この分岐流路ユニット４０は、図示しないインク供給源からのインクをインク供給口４１ａを介して一旦メイン流路４２ａ内に流通（貯留）させ、サブ流路４２ｃからそれぞれのインレット口１８ａと重なる位置に開口されたインク導出口４２ｂを介して、インクをインレット口１８ａに流通させる。
【００３７】
流路ユニット２０を説明する。
この流路ユニット２０は図５に示すように、九枚の薄い金属平板２１〜２９を積層した構造とされている。上から数えて第５〜第７層の平板２５〜２７に跨るようにしてマニホールド流路３０が形成され、このマニホールド流路３０がインレット口１８ａに連通している。直ぐ上に位置する第４の平板２４には連絡孔３１が形成され、この連絡孔３１が、第３層の平板２３に形成された絞り部３２に接続している。
【００３８】
絞り部３２は、第２層の平板２２に形成された連通孔３３を介して、第１層の平板２１に形成される圧力室３４の一端に連通する。この圧力室３４は、アクチュエータユニット１９の駆動を受けてインクに圧力を与えるためのものであり、多数のノズル１３のそれぞれに対応して一つずつ設けられている。圧力室３４の他端は、第２〜第８層の平板に貫通して形成されたノズル連絡孔３５を介して、第９層の平板（ノズルプレート）２９に形成された先細りのテーパ状に貫通された孔であるノズル１３に接続されている。このように流路ユニット２０には、インレット口１８ａからノズル１３までインクが流通するインク流路が形成されている。
【００３９】
また、図６に示すように、流路ユニット２０を構成する第１層の平板２１の上面には、マニホールド流路３０と連通する複数のインレット口１８ａが、平板２１に千鳥状に並べられて設けられている。そして、該インレット口１８ａを覆うようにして、四つの平板状のフィルタ部品４３が平板２１の上面に取付けられる。それぞれのフィルタ部品４３は、そのインレット口１８ａを覆う位置において、フィルタ部４３ａを形成している。
【００４０】
具体的には図６に示すように、四つのフィルタ部品４３のうち二つは、二つのフィルタ部４３ａを有し、二つのインレット口１８ａを一度に覆う、長方形のものとされる。残りの二つは、三つのフィルタ部４３ａを有し、三つのインレット口１８ａを一度に覆う、Ｌ字状のものとされる。ただし、このようなフィルタ部品４３の形状は、一つのフィルタ部品４３で幾つのインレット口１８ａを覆うかについても含めて、特に限定するものではない。
【００４１】
このようなフィルタ部品４３のフィルタ部４３ａが流路ユニット２０の第１の平板２１上のそれぞれのインレット口１８ａに対応するようにして取付けられることで、分岐流路ユニット４０と流路ユニット２０とを接合した際には、フィルタ部品４３が取付けられていない部分に空間４４が形成され、この空間４４が、アクチュエータユニット１９を配置するための空間４４とされる。従って、フィルタ部品４３がアクチュエータユニット１９と並べられるようにして流路ユニット２０の第１層の平板２１に取付けられ、アクチュエータユニット１９とフィルタ部品４３とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッド２のコンパクト化が容易である。なお、この平板２１の上面に示す鎖線は、台形平板状のアクチュエータユニット１９が接着して設けられる位置を示している。
【００４２】
この四つのフィルタ部品４３は、前述のように流路ユニット２０に配置される前の製造段階においては、図７に示すような一枚の部品プレート４７として形成される。
この部品プレート４７は図７に示すように、枠状のランナ部４５の内部において四つのフィルタ部品４３を互いに隣接した位置に配置し、各フィルタ部品４３は、ランナ部４５に、あるいは他のフィルタ部品４３に、折取弱部４６を介して接続するように構成される。即ち、フィルタ部品４３とランナ部４５と折取弱部４６とが一体形成された一枚の部品プレート４７として形成されている。このように四つのフィルタ部品４３が隣接して配置されるため、部品プレート４７においては、フィルタ部品４３のフィルタ部４３ａも互いに近接して配置されることになる。
【００４３】
この部品プレート４７は一側が樹脂４８でなり、他側が金属４９でなる２層構造を有するプレート（コンポジット材を素材としたプレート）であるため、フィルタ部品４３も樹脂と金属との２層構造である。本実施の形態例においては樹脂４８にポリイミドが使用され、金属４９にステンレスが使用されているが、特に限定されるものではなく、例えば樹脂４８には、ポリエステル、塩化ビニルなどを適用することが可能であり、金属４９には、４２ＡＬＬＯＹ、ＩＮＶＡＲ等のニッケル合金などを適用することが可能である。
【００４４】
このフィルタ部４３ａは、当該フィルタ部４３ａに相当する位置において下側の金属４９をエッチング加工で溶かして図３に示す開口部４３ｃを形成し、次いで、当該開口部４３ｃに相当する箇所において、樹脂４８にエキシマレーザー加工で微小径（孔径がφ１６μｍ〜φ２４μｍ）のフィルタ孔４３ｂを集合的に多数隣接して設けることで形成される。なお、開口部４３ｃの形状やフィルタ孔４３ｂの集合の形状については特に限定せず、円形であっても良いし、四角形や楕円形であっても良い。
このような構成において、前記分岐流路ユニット４０のインク導出口４２ｂから出たインクをこのフィルタ部４３ａによってインレット口１８ａの手前でろ過し、インクに含まれた塵等の異物を除去した上で流路ユニット２０内に流通させている。
【００４５】
また、フィルタ部品４３の形状（Ｌ字状あるいは長方形状）の形成は、図７に示すようなそれぞれのフィルタ部品４３の輪郭形状を残すようにして、エッチング加工で金属４９を溶かすことで行われる。なお、このときに、前述したフィルタ部４３ａに位置する金属４９も同様にして溶かし、前記開口部４３ｃを同時に形成するようにすると、加工工数を低減できる。そして、フィルタ部品４３の外周の樹脂４８をレーザー加工等で折取弱部４６を残すようにして切断することで、フィルタ部品４３の形状が形成される。ただし、このような加工方法に特に限定するものでなく、例えばプレス加工でフィルタ部品４３やランナ部４５及び折取弱部４６を残すようにして打ち抜くことも可能である。
【００４６】
また、折取弱部４６は部品プレート４７を輸送する場合などに、折取弱部４６が自然に折損して部品プレート４７からフィルタ部品４３が外れ落ちない程度の強度を有するものであれば良く、折取弱部４６を樹脂４８側に形成するか金属４９側に形成するか、折取弱部４６によってランナ部４５とフィルタ部品４３とを（あるいはフィルタ部品４３同士を）接続する数や位置などは、特に限定されるものではない。このような折取弱部４６が設けられているので、実際にインクジェットヘッド本体１８を組み立てる際は、フィルタ部品４３を手などで持って折取弱部４６の箇所を曲げるように力を加えることで、フィルタ部品４３を部品プレート４７から（部品プレート４７上の他のフィルタ部品４３から）容易に分離させることができる。従って、個々のフィルタ部品４３が互いに分離した状態で、前述した平板２１の上面に該フィルタ部品４３を取付けることができる。なお、部品プレート４７に隣接して配置されるフィルタ部品４３は、少なくとも二つ以上であれば、前述した四つのフィルタ部品４３が隣接して配置された部品プレート４７と同様の効果が得られる。
【００４７】
このように複数のフィルタ部品４３を部品プレート４７一枚にまとめることで、フィルタ部品４３に加工をする際に複数をまとめて行うことができるので、加工の効率が優れる。特に、部品プレート４７上で複数のフィルタ部品４３が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品４３のフィルタ部４３ａ同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部４３ａの形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
例えば、フィルタ部４３ａをエキシマレーザーで加工する際には、部品プレート４７上でのフィルタ部４３ａ同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できる。この結果、加工時間を短縮でき、フィルタ部品４３の製造コストを顕著に低減できることになる。
【００４８】
また、部品プレート４７は一体形成されているので製造コストを低減することができる。また、フィルタ部品４３を折り取る簡単な作業でフィルタ部品４３を部品プレート４７から分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００４９】
また、それぞれのフィルタ部品４３を部品プレート４７から分離して前述した流路ユニット２０の第１平板２１上に取付ける際は、フィルタ部品４３同士を、分離される前の部品プレート４７上における複数のフィルタ部品４３同士よりも、より互いに離間させて、取付けることとしている。即ち、部品プレート４７からそれぞれ分離されて流路ユニット２０に配置された場合の複数のフィルタ部品４３間の距離は、分離される前の当該部品プレート４７における複数のフィルタ部品４３間の距離よりも、長い距離で取付けられている。
このようにすることで、部品プレート４７上（フィルタ部品４３の製造段階）では、複数のフィルタ部品４３を集約して配置することで、加工の効率を向上させることができる。一方、完成したフィルタ部品４３を流路ユニット２０上に配置する段階では、各フィルタ部品４３を離して配置することで、流路ユニット２０上の複数のインレット口１８ａのさまざまなレイアウト（例えば、複数のインレット口１８ａが互いに離れているレイアウト）に柔軟に対応できることになる。
【００５０】
以上のような構成でインクは、インク供給源から分岐流路ユニット４０に供給されてその内部で分岐され、分岐後のインクは、内部に含まれる塵などの異物がフィルタ部４３ａにより除去された上で、インレット口１８ａから導入される。
その後、インクは、流路ユニット２０のインレット口１８ａからノズル１３に至るインク流路内を流通する。つまり、流路ユニット２０のインレット口１８ａからマニホールド流路３０に流通されるインクは、連絡孔３１から絞り部３２、連通孔３３を経由して圧力室３４に供給され、ここでアクチュエータユニット１９の駆動によって圧力を付与され、ノズル連絡孔３５を経由してノズル１３に至り噴射される。
【００５１】
なお、前述した分岐流路ユニット４０のインク供給口４１ａ、インク分岐流路４２ｆ、インク導出口４２ｂ、凸部４２ｅは、各平板４１、４２にエッチング加工（ハーフエッチング含む）またはレーザー加工で形成されている。
また、流路ユニット２０のマニホールド流路３０、絞り部３２、連絡孔３１、連通孔３３等は、各平板２１〜２８にエッチング（ハーフエッチング含む）またはレーザーで形成されており、またノズルプレート２９のノズル１３はプレス加工またはレーザー加工により形成されている。
【００５２】
また、前述したアクチュエータユニット１９は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなる薄い圧電シートを複数枚重ねるとともに、薄いＡｇ−Ｐｄ系の金属材料からなる電極膜を圧電シート間に介在させることで、圧力室３４のそれぞれに対応して活性部が一つずつ形成される構成となっている。
【００５３】
このような構成において、対となる電極間に電位差が与えられることで、当該活性部が圧力室３４側に凸となるように変形する。この結果、圧力室３４の容積が縮小されて、圧力室３４内部のインク噴射のための圧力が与えられる。
【００５４】
図５に示すように、アクチュエータユニット１９の上面には、フレキシブルフラットケーブル４の一端が接着されており、このフレキシブルフラットケーブル４は図３に示すようにヘッド本体１８から引き出されて、屈曲しながら上方に延出されている。このフレキシブルフラットケーブル４内の導線を介して、アクチュエータユニット１９の前述の電極が、印字制御のための図示しないドライバＩＣを電気的に接続される。なお、前記第２分岐平板４２に形成された前記凸部４２ｅは、フレキシブルフラットケーブル４がアクチュエータユニット１９が配置される前述の空間４４から引き出される箇所（即ち、アクチュエータユニット１９を配置するための前記空間４４がインクジェットヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）に位置するよう設けられている。
【００５５】
なお、符号３６は、ヘッド本体１８の側部（即ち、前記空間４４がヘッド本体１８の短手方向一側に形成する開口）を閉鎖するように盛られたシリコン系の接着剤であり、フレキシブルフラットケーブル４が引き出される部分で強く屈曲されないよう保護するとともに、アクチュエータユニット１９が配置される空間４４内にインク等が侵入するのを防止する役割を果たす。また、第２分岐平板４２に形成されている前記凸部４２ｅによって、空間４４内にシリコン系接着剤３６が侵入してアクチュエータユニット１９に付着し、該アクチュエータユニット１９の作動の障害となることを防いでいる。
【００５６】
以上に本発明の実施の形態例を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。例えば本実施の形態例では、流路ユニット２０の第１層の平板２１に形成されているインレット口１８ａを覆うように四つのフィルタ部品４３が配置され取付けられているが、四つに限定することなく、二つであっても良いし、三つであっても良いし、あるいは五つ以上のフィルタ部品を配置して取付ける構成であっても良い。要は、フィルタ部品４３の数や形状は、インレット口１８ａの数や配置レイアウト等に応じて適宜定めれば十分であり、そのうちの二つ以上のフィルタ部品４３を互いに近接して配置したものに部品プレート４７を構成することで、前述の実施形態例とまったく同様の効果を発揮できる。
【００５７】
即ち、インレット口１８ａが形成される位置がさまざまな場合においても、適宜フィルタ部品の形状を選択した上で、二つ以上のフィルタ部品が隣接して配置されるように一枚の部品プレート４７を構成し、複数のフィルタ部品をまとめて一枚の部品プレート４７として製造することで、さまざまな位置に形成されるインレット口１８ａに対応することができる。
また、フィルタ部品４３を一枚の部品プレート４７から製造することによって、加工をする際にまとめて行うことができるので加工の効率が優れ、且つ部品プレート４７は一体形成されているので製造コストを低減することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によると、流路ユニット上において、インレット口を覆うように配置される複数のフィルタ部品が一枚の部品プレートにまとめて加工できるので、加工の効率に優れる。したがって、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。特に、部品プレート上で複数のフィルタ部品が互いに隣接してレイアウトされることによって、個々のフィルタ部品のフィルタ部同士も互いに近い位置に配置されることとなるから、フィルタ部の形成のための全体的な加工時間を短縮でき、生産効率を向上させることができる。
【００５９】
請求項２によると、アクチュエータとフィルタ部品とのコンパクトなレイアウトが達成できるので、インクジェットヘッドのコンパクト化が容易である。
【００６０】
請求項３によると、分岐流路ユニットに供給されたインクの内部に含まれる塵などの異物をフィルタ部により除去してからインレット口に導入することができる。
【００６１】
請求項４によると、部品プレート上では複数のフィルタ部品を集約して配置することで、加工の効率を向上できる。一方、流路ユニット上に各フィルタ部品を配置する際は、個々の各フィルタ部品を離して配置することで、流路ユニット上の複数のインレット口のさまざまなレイアウトに柔軟に対応できる。
【００６２】
請求項５によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
【００６３】
請求項６によると、一体形成により、部品プレートの製造コストを低減できる。また、フィルタ部品を折り取る簡単な作業でフィルタ部品を部品プレートから分離できるから、インクジェットヘッド組立時の加工工数も低減できる。
請求項７によると、フィルタ部品の輪郭と、開口部とを同時に形成することができ、加工工数を低減できる。また、部品プレート上でのフィルタ部同士の距離を短く配置できるから、エキシマレーザーの加工ヘッドの移動距離を短縮できるので、加工時間を短縮でき、フィルタ部品の製造コストを顕著に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態例に係るインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）の全体的な構成を示した側面図である。
【図２】 インクジェットヘッドが並べられた状態を示す底面図である。
【図３】 インクジェットヘッドの側面図一部断面図である。
【図４】 インクジェットヘッド本体の分岐流路ユニットの概略斜視図である。
【図５】 流路ユニット内のインク流路を示す断面拡大図である。
【図６】 流路ユニットの第１層の平板にフィルタ部材を取付ける状態を示した斜視図である。
【図７】 フィルタ部品を隣接して配置した部品プレートの斜視図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）
２ インクジェットヘッド
１３ 吐出ノズル（ノズル）
１８ａ インレット口
２０ 流路ユニット
４３ フィルタ部品
４３ａ フィルタ部
４５ ランナ部
４６ 折取弱部
４７ 部品プレート
Claims (7)
- 複数のインレット口と、複数の吐出ノズルとを備え、かつ、前記インレット口と前記吐出ノズルとを互いに連通するインク流路を内部に形成する構成とした、１つの流路ユニットにおける、前記複数のインレット口をフィルタ部でそれぞれ覆った、インクジェットヘッドの製造方法において、
前記１つの流路ユニットの前記複数のインレット口を覆う前記フィルタ部をそれぞれ形成した、複数のフィルタ部品を、互いに隣接して平面状に並べて１つの部品プレートとして一体に形成し、
前記部品プレートから前記複数のフィルタ部品を分離し、前記分離された複数のフィルタ部品を、前記各フィルタ部が前記複数のインレット口をそれぞれ覆うように、前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とする、インクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記流路ユニットは、前記インレット口と前記インク流路内のインクに噴射圧力を与えるためのアクチュエータユニットとを、当該流路ユニットの同じ側に備えており、
前記複数のフィルタ部品を、前記アクチュエータユニットと並べて前記１つの流路ユニット上に配置することを特徴とする、インクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１または２に記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記複数のインレット口にインクを供給する複数のインク導出口を有する１つの分岐流路ユニットをさらに備え、
前記流路ユニット上に配置した前記複数のフィルタ部品を挟む形で前記分岐流路ユニットを前記流路ユニット上に積層することを特徴とする、インクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記部品プレートからそれぞれ分離されて前記流路ユニットに配置された場合の前記複数のフィルタ部品間の距離は、分離される前の当該部品プレートにおける前記複数のフィルタ部品間の距離よりも、長いことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記部品プレートにおいて、前記複数のフィルタ部品は、互いを連結する折取弱部を含んで一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記複数のフィルタ部品は、その複数のフィルタ部品を囲む枠状のランナ部に折取弱部を介して一体形成されており、前記折取弱部において前記複数のフィルタ部品を分離することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。 - 請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記部品プレートは、２層構造のプレートからなり、
一方の層をエッチング加工して前記複数のフィルタ部品の輪郭と、前記インレット口と対応する開口部とを形成し、該開口部内の他方の層にレーザー加工によりフィルタ部となる多数の微小径の孔を形成することを特徴とする、インクジェットヘッドの製造方法。
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