JP5596954B2 - 液体供給部材、液体供給部材の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

液体供給部材、液体供給部材の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、液体を吐出する吐出口に液体を供給する液体供給部材、液体供給部材の製造方法及び液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
液体吐出ヘッドとして、代表的にインクジェット記録ヘッドが知られている。インクジェット記録ヘッドは、インクを吐出するための記録素子ユニットと、インクタンクを保持するタンクホルダユニットと、で構成されている。タンクホルダユニットは、タンクホルダと供給路プレートとで構成されている。
インクはインクタンクからタンクホルダユニットに形成された供給路を経由して、記録素子ユニットに導かれ、インクを吐出する吐出口へ供給される。
図９（ａ）はタンクホルダＨ１５００の下面図、図９（ｂ）は供給路プレートＨ１６００の上面図である。タンクホルダＨ１５００及び供給路プレートＨ１６００には供給路となる開口部が設けられている。
タンクホルダユニットには、タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とを、開口部を有する面Ｈ１６０２が互いに向き合う様に配して接合することにより供給路Ｈ１６０１が形成されている。この供給路Ｈ１６０１を有する部材が液体供給部材である。供給路Ｈ１６０１には、Ｈ１６０１ｘのように、開口部を有する面Ｈ１６０２に対して交差する方向に液体が流れる供給路と、Ｈ１６０１ｙのように、面Ｈ１６０２に対して平行な方向にインクが流れる供給路とがある（図９）。
タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とを接合する方法としては、レーザー溶着による方法（特許文献１）が知られている。
一般にレーザー溶着とは、レーザー光に対して透過性を有する部材と、レーザー光に対して吸収性を有する部材とを当接させ、溶着すべき部分を当接させた状態でレーザー光を照射することにより接合させる方法である。レーザー溶着は、超音波溶着に比して溶着部分からゴミが発生しにくいという利点を有しており、供給路を形成する有効な手段として用いられている。
図１０を用いて、特許文献１に記載のレーザー溶着によって供給路Ｈ１６０１を形成する方法を説明する。まず、レーザー光に対して吸収性を有するタンクホルダＨ１５００と、レーザー光に対して透過性を有する供給路プレートＨ１６００とを、押さえ治具５１０を用いて当接させる。その後、タンクホルダＨ１５００と供給路プレートＨ１６００とが当接した状態で当接部６００に対してレーザー光を照射し（図１０（ａ））、供給路を形成する。
当接部６００が供給路Ｈ１６０１の一部を形成するように設けられているため、レーザー溶着後は、当接部６００の溶融した部分Ｗ（溶融部）が供給路Ｈ１６０１へ突出した状態となる（図１０（ｃ））。
特開２００５−０９６４２２号公報
図１０（ｂ）のＡ−Ａ’断面図である図１０（ｃ）に示すように、レーザー溶着後に生成された溶融部Ｗが、面Ｈ１６０２に対して交差する方向にインクが流れる供給路Ｈ１６０１ｘに向かって大きく突出すると、インクの流れが阻害される可能性がある。特に、インクジェット記録ヘッドに用いられる供給路は微細な構造であるため、その可能性が大きく、吐出口へのインクの供給特性が低下する恐れがある。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決するものであり、インクの流れの阻害を低減することができる液体供給部材の製造方法を提供することである。
本発明に係る液体供給部材の製造方法は、液体を吐出する吐出口へ液体を供給する供給路を有する液体供給部材の製造方法であって、第一の開口部が設けられた第一の面を有し、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材と、第二の開口部が設けられた第二の面を有し、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材と、を用意する用意工程と、互いに向き合う様に配された前記第一の面と前記第二の面とに対して交差する方向に関して前記第一の開口部と前記第二の開口部とが重なる様にして、前記透過性部材と前記吸収性部材とを当接する当接工程と、前記透過性部材を介して前記当接する部位に向けてレーザー光を照射して、前記透過性部材と前記吸収性部材とを溶着することにより、前記第一の開口部と前記第二の開口部とを含み前記方向に液体が流れる第一の供給路を形成し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部の少なくともいずれか一方を含み前記第一の面と前記第二の面とに沿う方向に液体が流れる第三の供給路を形成する溶着工程と、を有し、前記当接工程の後で前記溶着工程の前においては、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されており、前記部位と前記第三の供給路とが空間を介さずに接している、または前記部位と前記第三の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されている場合に、該空間における前記部位と前記第三の供給路との距離が、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間の空間における前記部位と前記第一の供給路との距離より短いことを特徴とする。
本発明では、複数の部材同士を当接しレーザー光で溶着することによって形成される液体供給部材における、複数の部材の互いに向き合った面に交差する方向に液体が流れる供給路において、向き合った面の間に空間が形成されている。この結果、レーザー光によって溶融された溶融部がこの空間に流れ込むので、供給路の内方に向かう溶融部の突出がなくなるか、或いは溶融部の突出量が従来より小さくなる。これにより、インクの流れの阻害を低減することができる。
本発明の第一の実施形態を説明するための図である。 本発明の一実施形態のインクジェット記録ヘッドをレーザー溶着で製造する際の工程を示す斜視図である。 本発明の第一の実施形態を説明するための断面図である。 本発明の第一の実施形態における他の形態を示す断面図である。 本発明の第二の実施形態を説明するための断面図である。 本発明の第三の実施形態を説明するための断面図である。 本発明を適用可能な液体吐出ヘッドを説明するための斜視分解図である。 一般的な液体吐出ヘッドを構成する記録素子基板を示す斜視図である。 従来の液体吐出ヘッドを説明するための平面図である。 レーザー溶着に関する課題を説明するための図である。
本実施形態で用いられる液体吐出ヘッドについて、一般的なインクジェット記録ヘッドを例として説明する。
図７に示すように、インクジェット記録ヘッドＨ１００１は、インクを吐出するための記録素子ユニット３００と、インクタンク（不図示）を保持するタンクホルダユニット２００と、で構成されている。
記録素子ユニット３００は、電子配線基板３４０と記録素子基板Ｈ１１０１とで構成される。図８は、記録素子基板Ｈ１１０１の構成を説明するために一部を切断した斜視図である。記録素子としては例えば、発熱抵抗素子やピエゾ素子などが挙げられるが、ここでは発熱抵抗素子を用いたものについて説明する。
記録素子基板Ｈ１１０１は、インクを吐出する吐出口Ｈ１１０７と、吐出口と連通して吐出口にインクを供給するインク供給口Ｈ１１０２とを有しており、吐出口は吐出口形成部材Ｈ１１０６に形成され、インク供給口はシリコン基板Ｈ１１１０に形成される。
シリコン基板Ｈ１１１０は、厚さが０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであり、異方性エッチングによりインク供給口Ｈ１１０２が形成される。また、シリコン基板Ｈ１１１０上には、発熱抵抗素子Ｈ１１０３が形成され、その発熱抵抗素子Ｈ１１０３と吐出口Ｈ１１０７とが対応するように、シリコン基板Ｈ１１１０上にフォトリソグラフィー技術を用いて、吐出口Ｈ１１０７が形成される。さらにシリコン基板Ｈ１１１０上には発熱抵抗素子Ｈ１１０３を駆動するための電気信号や電力を供給するための電極部としてＡｕ等のバンプＨ１１０５が設けられている。
次に本発明の特徴部分を有するタンクホルダユニット２００について、図７を参照して詳しく説明する。
タンクホルダユニット２００は、液体収容部としてのインクタンク（不図示）を保持し、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材２２１を備えたタンクホルダ２１０と、板状で、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材２２０とで構成される。透過性部材２２０がタンクホルダ２１０に対して接合されることで、インク供給口Ｈ１１０２にインクを供給する供給路を有する液体供給部材が形成される。
本発明の実施形態においては、吸収性部材２２１がタンクホルダ２１０と一体となって形成されているが、それぞれを別体として形成した後、タンクホルダ２１０に対して吸収性部材２２１を取り付けるようにしても良い。
本発明の実施形態においては、レーザー光を容易に照射できるため、板状の部材をレーザー光に対して透過性を有する透過性部材２２０、タンクホルダ２１０と一体となって形成される部材を吸収性部材２２１としている。しかし、どちらの部材に透過性、吸収性を持たせるかについては、適宜変更が可能である。
なお、本発明においてレーザー光に対して透過性を有する透過性部材とは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の透過率が３０％以上の部材を意味する。また、本発明においてレーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材とは、厚さ２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の吸収率が９０％以上の部材を意味する。上述のような透過率及び吸収率の部材を用いることで、透過性部材と吸収性部材とのレーザー溶着が可能となる。
なお、本実施形態においては、透過性部材の材料として、透明ノリル「型番ＴＰＮ９２２１」（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社＜旧ＧＥ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社＞製）を採用した。この透明ノリルは、レーザー光を透過する性質を有しつつ、耐インク性にも優れた透明材料である。他に、透過性部材の材料として、色材を含まない透明ノリルである「型番ＴＮ３００」（同社製）を使用することも可能である。
ここでノリルとは、変性ポリフェニレンエーテル（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｅｔｈｅｒ）または変性ポリフェニルオキサイド（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ）の商標である。ノリルは耐熱性及び強度を上げるためにポリフェニレンエーテル（ポリフェニレンオキサイド）を変性させたものであり、熱可塑性樹脂に属し、酸・アルカリに強い耐性を持つ特徴を有する。
吸収性部材の材料としては、レーザー光を吸収する染料または顔料を含有した黒色ノリルである「型番ＳＥ１Ｘ」（同社製）を採用した。
以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第一の実施形態）
本発明の第一の実施形態について図１〜図３を参照して詳細に説明する。
図２は、レーザー溶着による方法を用い、吸収性部材２２１を備えているタンクホルダ２１０に透過性部材２２０を取り付けて液体供給部材を製造する工程を示す斜視図である。
図２（ａ）は透過性部材２２０と、タンクホルダ２１０と一体成形されている吸収性部材２２１とを用意して、両者を当接する工程を示す図である。図２（ｂ）は、当接工程の後、供給路２２４の周囲の領域に対してレーザー光を照射可能な押さえ治具５３で透過性部材２２０を押さえ、透過性部材及び吸収性部材とを密着させ、レーザー照射機５１からレーザー光を照射して溶着する工程を示す図である。
図２（ｃ）は、透過性部材２２０と吸収性部材２２１とが接合された状態（タンクホルダユニット２００）を示す。
図１（ａ）〜（ｃ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’断面図であり、図１の（ａ）〜（ｃ）のそれぞれが図２の（ａ）〜（ｃ）に対応している。また、図１（ｄ）、（ｅ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ’断面図であり、図１（ｄ）が図２（ａ）、図１（ｅ）が図２（ｃ）に対応している。
透過性部材２２０と吸収性部材２２１とで構成される液体供給部材の具体的な構成について、図１を用いて説明する。
以下、透過性部材２２０において吸収性部材２２１と当接する側の面を第一の面２２０ａ、吸収性部材２２１において透過性部材２２０と当接する側の面を第二の面２２１ａとする。第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａには、供給路２２４を形成する第一の開口部２２０ｂ及び第二の開口部２２１ｂがそれぞれ設けられている。
供給路を形成するために、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ｂに対して交差する方向に関して、第一の開口部２２０ｂと第二の開口部２２１ｂとが重なるように、透過性部材２２０と吸収性部材２２１と当接し、レーザー溶着により両部材を溶着する。第一の開口部２２０ｂと第二の開口部２２１ｂとが重なる部分に供給路２２４が形成される。供給路２２４には第一の供給路２２４ｘと第三の供給路２２４ｙとがある（図１（ｃ））。第一の供給路２２４ｘは、第一の開口部２２０ｂと第二の開口部２２１ｂとを含み、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに対して交差する方向（本実施形態では垂直な方向）にインクが流れる供給路である。第三の供給路２２４ｙは、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに沿う方向にインクが流れる供給路である。
この様に、本発明において、「第一の供給路」は、複数の部材の互いに向き合った面にそれぞれ設けられた開口部を含み、互いに向き合った面に対して交差する方向にインクが流れる供給路である。また、本発明において、「第三の供給路」は、互いに向き合った面に沿う方向にインクが流れる供給路である。
次に、透過性部材２２０と吸収性部材２２１とが当接する部分であって、レーザー光が照射されることで両部材が溶融し、溶着される部分である当接部について説明する。
レーザー光が照射される供給路２２４の周囲で透過性部材２２０と吸収性部材２２１とを当接部２２３で当接させ、レーザー光が照射されない部分は透過性部材２２０と吸収性部材２２１とを当接させない構成としている。
当接させる部位（当接部）と当接させない部位（非当接部）とを設けることで、透過性部材２２０と吸収性部材２２１と当接させた際に、当接部２２３のみに圧力が集中し、当接部における密着性を向上させることができる。
図１（ｃ）に示すように、レーザー光が当接部２２３に照射されると、吸収性部材２２１が含有している染料または顔料が発熱して樹脂が溶融し、そのとき発生した熱が透過性部材２２０に伝達されて溶融し、接合面２３０が形成される。その際、当接部２２３で効率良く溶融熱が伝達され、また上述したように当接部では密着性が高いため、図１（ｃ）に示す接合面２３０は強固なものとなる。
ここで、第一の実施形態では、当接部２２３は第一の面２２０ａに対して凸になるように、透過性部材２２０に設けられている。
次に、この当接部２２３のうち、本発明の特徴である第一の供給路２２４ｘの周囲の当接部２２３ｘについて説明する。図１（ａ）に示すように、第一の供給路の周囲の当接部２２３ｘは、第一の供給路２２４ｘを形成する面に対して凹んだ位置に設けられている。すなわち、透過性部材２２０と吸収性部材２２１とを当接した際に、第一の供給路２２４ｘと当接部２２３ｘとの間であって第一の面２２０ａと第二の面２２１ａとの間には空間Ｓが形成されている（図１（ｂ））。
図１（ｃ）に示すように、溶着後、当接部２２３ｘが溶融した後に固化した部分（溶融部Ｗ）が空間Ｓの一部または全体を埋めることにより、第一の供給路２２４ｘ内に向かう溶融部Ｗの突出がなくなるか、或いは溶融部Ｗの突出量が小さくなる。これにより、第一の供給路２２４ｘへの溶融部の突出によってインクの流れが阻害されることを低減することができる。
ここで、図３に示すように、第一の供給路２２４ｘにおいては、第一の供給路の周囲の当接部２２３ｘは、第一の供給路２２４ｘのインクが流れる方向に直交する断面の周囲に沿って設けられている。一方で、第一の面２２０ａ及び第二の２２１ａに沿う方向にインクが流れる第三の供給路２２４ｙ（図１（ｃ））の周囲の当接部は、そのインクの流れる方向に沿って設けられている。つまり、第一の供給路２２４ｘにおいては、供給路の、インクが流れる方向に直交する断面における当接部の占める割合が、第三の供給路２２４ｙにおけるその割合と比べて大きい。そのため、第一の供給路２２４ｘは、第三の供給路２２４ｙと比較して、溶融部の突出量が大きく、また当接部の溶融によって生成される溶融部が供給路内へ突出することによる、供給路の断面積の減少量が大きい。よって、第一の供給路２２４ｘにおいては、溶着後の供給路の断面積の減少によってインクが流れにくくなり、吐出口へのインクの供給特性が低下するという問題が生じ易い。
この点についても、上述のように空間Ｓが形成されるように当接部２２３ｘを設けることで、第一の供給路２２４ｘ内に向かう溶融部Ｗの突出がなくなるか、或いは溶融部Ｗの突出量が小さくなる。これにより、供給路の断面積の減少をなくすか抑えることで、インクが流れにくくなることを抑制することができる。
なお、溶着後において空間Ｓは、溶融部によって完全に埋まらずに残っていてもよい。また、溶融部により空間Ｓが埋まり、更に溶融部が第一の供給路２２４ｘに向かって突出した状態となってもよい。ただし、溶融部の突出によって流れが阻害されることをより低減するためには、空間Ｓが溶融部によって完全に埋まらずに残った状態、または溶融部が供給路に突出せずに空間Ｓが丁度埋まった状態であることが望ましい。
溶融部によって埋まらなかった部分における透過性部材２２０と吸収性部材２２１との隙間の高さｈ（図１（ｃ））は、隙間に泡が溜まりにくいように０．１ｍｍ以下とすることが好ましい。
本実施形態に係る実施例では、溶着前における第一の面２２０ｂに対する当接部２２３ｘの高さを０．１ｍｍ、当接部の溶融による透過性部材２２０の吸収性部材２２１方向への沈み込み量を０．０２ｍｍとしている。よって、溶着後の透過性部材２２０と吸収性部材２２１との隙間の高さｈは０．０８ｍｍとなっている。
また、本実施形態に係る実施例では、第一の供給路２２４ｘの断面積は２．０ｍｍ２、当接部の幅は１．０ｍｍ、第一の供給路２２４ｘと当接部２２３ｘとの距離ｄ（図１（ａ））は０．２ｍｍとしている。
なお、レーザー溶着の方式には、スキャン方式と一括照射方式とがある。スキャン方式とは、レーザー照射機５１からのレーザー光のスポット径を絞り込んで、当接部の軌跡に沿って走査させてレーザー光を照射する方式である。一方、一括照射方式とは、供給路２２４に沿って配置された複数の光源から当接部に一括でレーザー光を照射する方式である（図２（ｂ））。一括照射方式では、押さえ治具５３によって部材同士を密着させた状態でレーザーを照射し、当接部２２３を沈み込ませて一括で溶着するため、スキャン方式に比して、供給路内への溶融部Ｗの突出量が大きくなる。つまり、スキャン方式でもインクの流れが阻害される問題が生じるが、一括照射方式を用いた場合に溶融部Ｗによってインクの流れが阻害される可能性がより高くなる。そのため、特に一括照射方式でレーザー溶着を行う場合は、空間Ｓが形成されるように当接部２２３ｘを設ける（図１（ｂ））ことが望ましい。
続いて、第一の面２２０ａ及び第二の２２１ａに沿う方向にインクが流れる第三の供給路２２４ｙ（図１（ｃ））の周囲の当接部２２３ｙについて説明する。第一の供給路の周囲の当接部２２３ｘと同様に、第三の供給路２２４ｙと当接部２２３ｙとの間であって第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａとの間に空間Ｓが形成されるように、第三の当接部２２３ｙを設けると、以下の問題が生じる恐れがある。すなわち、第三の供給路２２４ｙにおいては、埋まりきらなかった空間Ｓの隙間はインクが流れる方向に沿うことになる。このため、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに交差する方向にインクが流れる第一の供給路２２４ｘよりも、泡が隙間に入り易い。そして、一旦隙間に入り込んだ泡は隙間の壁に密着して除去されにくく、更にこの泡が成長することでインクの供給特性に影響を与える可能性がある。
これらの理由から、透過性部材２２０及び吸収性部材２２１を当接した際に空間Ｓが形成されるように当接部２２３ｙを設ける場合には、溶着後に空間Ｓの隙間が埋まるような位置に当接部２２３ｙを設けることが望ましい。または、空間Ｓは形成されず、当接部２２３ｙが第三の供給路２２４ｙの一部を形成するように、第三の供給路の周囲の当接部２２３ｙを設ける（図１（ｄ））ことが望ましい。
更に、確実に溶着が行える溶着面積を確保しつつ、第三の供給路２２４ｙを高密度に配置するためには、空間Ｓを設けずに当接部２２３ｙが第三の供給路２２４ｙの一部を形成するように、当接部２２３ｙを配置する（図１（ｄ））ことが望ましい。このように当接部２２３ｙを配置すると、溶融部の供給路２２４ｙへの突出量を小さくすることはできない。しかし、溶融部の供給路２２４ｙへの突出量を低減させなくても、以下に説明する理由から問題がない。
第三の供給路２２４ｙについては、当接部の溶融によって生じた溶融部が供給路内に突出しても、その溶融部の形状はインクの流れに沿う方向に延びた形状となる。そのため、溶融部の供給路内への突出がインクの流れに与える影響はさほど大きくない。
また、先述のとおり、第一の供給路の周囲の当接部２２３ｘは第一の供給路の周囲に沿って設けられる一方で、第三の供給路の周囲の当接部２２３ｙはそのインクの流れ方向に沿って設けられる。そのため、第三の供給路２２４ｙにおいては、第一の供給路２２４ｘと比較して、溶着後の溶融部の突出による供給路断面積の減少量は小さい。
これらの理由から、インクの流れの観点からは、第三の供給路の周囲の当接部２２３ｙが供給路の一部を形成する（図１（ｄ））ように、当接部２２３ｙを設ける構成であってもよい。
また、透過性部材２２０と吸収性部材２２１とを当接させた際に、空間Ｓが形成されるようにしつつ、溶着した後には溶融して固化した部分で空間Ｓが丁度埋まるように当接部２２３ｙを設けることは設計上難しい。よって、設計の観点からも図１（ｄ）に示すように当接部を設けることが望ましい。
上述したように、本実施形態では、第一の供給路２２４ｘの周囲において、供給路と当接部との間に非当接部を設け、第三の供給路２２４ｙの周囲においては供給路と当接部の間に非当接部を設けず、当接部が供給路の一部を形成するようにした。本実施形態に係る実施例では、第三の供給路２２４ｙの幅は１．２ｍｍ、当接部２２３ｙの幅は１．０ｍｍである。
図３は、本実施形態に係る実施例における透過性部材２２０の第一の供給路２２４ｘと第三の供給路２２４ｙとの接続部分の形状を示している。溶着後に溶融部が第一の供給路２２４ｘにはみ出すと、インクの流れによどみが生じる恐れがある。そのため、溶着前の空間Ｓが第一の供給路２２４ｘの周囲に沿って形成されるように、当接部２２３を設けることが望ましい。
次に図４を用いて、第一の実施形態の他の形態について説明する。
図４（ａ）、（ｂ）は、第一の開口部２２０ｂ及び第二の開口部２２１ｂを含み、液体が第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに対して交差する方向に流れる第一の供給路２２４ｘのみを設けた構成であり、（ａ）は当接時、（ｂ）は溶着後の図を示す。このように図１で説明した実施形態に設けた第三の供給路２２４ｙを設けずに、第一の供給路２２４ｘのみを設けた構成であってもよい。
図４（ｃ）、（ｄ）を用いて、更に他の実施の形態について説明する。図１で説明した液体供給部材は、第一の開口部２２０ｂが第一の供給路２２４ｘ及び第三の供給路２２４ｙの両方を構成するものであった。一方で、図４（ｃ）、（ｄ）は、第一の開口部２２０ｂが第一の面２２０ａ及び第２の面２２１ａに沿う方向にインクが流れる第三の供給路２２４ｙを形成せず、第一の供給路２２４ｘのみを形成するように設けられた構成を示している。図４（ｃ）は当接時、（ｄ）は溶着後の図を示す。本実施形態では、第二の供給路２２４ｚは、第一の面２２０ａの開口部が設けられていない部分と、第二の開口部２２１ｂの一部とで形成される。本実施形態においては、第一の面２２０ａの開口部が設けられていない部分と第二の開口部の一部（第三の開口部２２１ｃ）を含み、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに対して交差する方向にインクが流れる第二の供給路２２４ｚが設けられている。なお、本実施形態では、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに対して交差する方向とは、これらの面に対して垂直な方向である。
この様に、本発明において、「第二の供給路」は、複数の部材の互いに向き合った面のいずれか一方の面の、開口部が設けられていない部分と、他方の面に設けられた開口部と、を含み、互いに向き合った面に対して交差する方向にインクが流れる供給路である。
第二の供給路２２４ｚの周囲に設けられる当接部２２３ｚについても、第一の供給路２２４ｘの周囲に設けられる当接部２２３ｘと同様に第二の供給路２２４ｚの周囲に沿うように設けられている。そのため、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ｂに沿う方向に液体が流れる第三の供給路２２４ｙと比較して溶着後の供給路の断面積の減少量が大きく、インクが流れにくくなる可能性がある。そこで、空間Ｓが形成されるように当接部２２３ｚを設ける（図４（ｃ））ことで、溶着後の溶融部Ｗの供給路２２４ｚへの突出がなくなるか、或いはその突出量が小さくなる（図４（ｄ））。これにより、供給路の断面積の減少を抑え、インクが流れにくくなることを低減することができる。
なお、溶着後において空間Ｓは、溶融部によって完全に埋まらずに残っていてもよい。また、溶融部により空間Ｓが埋まり、更に溶融部が第二の供給路２２４ｚの内方に向かって突出した状態となってもよい。ただし、溶融部の突出による断面積の減少をより抑えるためには、空間Ｓが溶融部によって完全に埋まらずに残った状態、または溶融部が供給路に突出せずに空間Ｓが丁度埋まった状態であることが望ましい。
なお、図４（ｃ）では第三の開口部２２１ｃが吸収性部材２２１側の第二の面２２１ａに設けられる構成であった。第三の開口部を透過性部材２２０側の第一の面２２０ａに設け、第三の供給路２２４ｙが、この第三の開口部と第二の面２２１ａの開口部を有さない部分とを含む構成であってもよい。
また、上で説明した全ての実施形態では、当接部２２３（２２３ｘ〜ｚ）を第一の面２２０ａのみに設けた構成であったが、当接部２２３を第二の面２２１ｂに設ける構成（図４（ｅ）当接時、（ｆ）溶着後）も可能である。また、当接部２２３を第一の面２２０ａ及び第二の面２２０ｂの両方に設ける構成（図４（ｇ）当接時、（ｈ）溶着後）も可能である。
（第二の実施形態）
次に、本発明の第二の実施形態について図５を用いて説明する。図５（ａ）は当接時、（ｂ）は溶着後の図を示す。レーザー溶着の方法、液体供給部材に用いられる材料については、第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。
当接部２２３ｘを設けた位置は第一の実施形態と同様であり、第一の供給路２２４ｘと当接部２２３ｘとの間であって第一の面２２０ａと第二の面２２１ａとの間に、空間Ｓが形成されるように第一の面２２０ａに当接部２２３ｘを設けた。これにより、第一の供給路２２４ｘへの溶融部Ｗの突出がなくなるか、或いはその突出量を小さくすることができ、インクの流れの阻害を低減することができる。
本実施形態は、インクを流れやすくするために、第一の供給路２２４ｘの、インクが流れる方向に直交する面の断面積が、その流れ方向に向かう方向に大きくなるテーパー形状を有する構成である。透過性部材２２０は、第一の面２２０ａの裏側の面（裏面）に設けられ、第一の開口部２２０ｂと連通する供給路の出口（第四の開口部２２０ｃ）に向かう方向に、供給路２２４ｘの断面積が大きくなるテーパー部２２０ｄを備えている。
テーパー部２２０ｄを通ってレーザーが当接部２２３ｘに照射されると、透過性部材２２０に対するレーザーの入射角が大きく、入射面で反射や屈折が起こり、効率的な溶着が行えないという問題がある。よって、透過性部材２２０のレーザー入射面はレーザー入射方向に対して垂直に近い向きであることが望ましい。
そこで本実施形態では、レーザー入射方向に関してテーパー部２２０ｄが当接部２２３ｘとは重ならず空間Ｓに重なるように、テーパー部２２０ｄを設けた（図５（ａ））。これにより、レーザーが照射される側にテーパー部２２０ｄを有する供給路であっても、当接部２２３ｘにはレーザー入射方向に対して垂直に配された入射面を通ってレーザーが照射されるために、効率的に溶着を行うことができる。
なお、図４（ｃ）、（ｄ）で示した実施形態の第二の供給路２２４ｚについても、そのインクが流れる方向とレーザーの照射方向が同じ方向である。そのため、第二の供給路２２４ｚが透過性部材２２０側に設けられる形態であれば、上記のような位置にテーパ−部を設けることで、同様の効果を得ることができる。すなわち、第二の供給路２２４ｚの出口（第五の開口部）においても上記のようにテーパー部を設けてもよい。
（第三の実施形態）
次に、本発明の第三の実施形態について図６を用いて説明する。図６（ａ）は当接時、（ｂ）は溶着後の図を示す。レーザー溶着の方法、液体供給部材に用いられる材料については、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様であるので説明を省略する。
第一の実施形態及び第二の実施形態と同様に、第一の供給路２２４ｘと当接部２２３ｘとの間であって第一の面２２０ａと第二の面２２１ａとの間に、空間Ｓが形成されるように第一の面２２０ａに当接部２２３ｘを設けた。これにより、第一の供給路２２４ｘへの溶融部Ｗの突出がなくなるか、或いはその突出量を小さくすることができ、インクの流れの阻害を低減することができる。
本実施形態は、透過性部材２２０と吸収性部材２２１とを当接した後溶着前においては、吸収性部材２２１に当接しない凸部２２５を、当接部２２３ｘよりも第一の供給路２２４ｘの側に設けた構成である（図６（ａ））。
第一の供給路２２４へ溶融部が突出する場合であっても、溶着後に凸部２２５が吸収性部材２２１に当接することで、溶融部が供給路に流れることを抑えられる。そのため、第一の供給路２２４へ溶融部が突出する場合であっても、その突出量を更に小さくすることができる。なお、凸部２２５を吸収性部材２２１側に設けた構成であってもよい。
なお、図４（ｃ）、（ｄ）で示した実施形態の第二の供給路２２４ｚについても、上で説明したように、供給路の周囲に沿って第二の当接部２２３ｚが設けられた構成である。そのため、第一の面２２０ａ及び第二の面２２１ａに沿う方向にインクが流れる第二の供給路２２４ｙと比較して、溶着後の溶融部の突出量が大きい。そのため、本実施形態で説明したように、すなわち、凸部を当接部２２３ｚよりも第二の供給路２２４ｚの側に設けることで、同様の効果を得ることができる。
２２０ 透過性部材
２２０ａ 第一の面
２２０ｂ 第一の開口部
２２１ 吸収性部材
２２１ａ 第二の面
２２１ｂ 第二の開口部
２２３ 当接部
２２４ 供給路
２２４ｘ 第一の供給路
Ｈ１１０７ 吐出口
Ｓ 空間

Claims (8)

  1. 液体を吐出する吐出口へ液体を供給する供給路を有する液体供給部材の製造方法であって、
    第一の開口部が設けられた第一の面を有し、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材と、第二の開口部が設けられた第二の面を有し、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材と、を用意する用意工程と、
    互いに向き合う様に配された前記第一の面と前記第二の面とに対して交差する方向に関して前記第一の開口部と前記第二の開口部とが重なる様にして、前記透過性部材と前記吸収性部材とを当接する当接工程と、
    前記透過性部材を介して前記当接する部位に向けてレーザー光を照射して、前記透過性部材と前記吸収性部材とを溶着することにより、前記第一の開口部と前記第二の開口部とを含み前記方向に液体が流れる第一の供給路を形成し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部の少なくともいずれか一方を含み前記第一の面と前記第二の面とに沿う方向に液体が流れる第三の供給路を形成する溶着工程と、
    を有し、
    前記当接工程の後で前記溶着工程の前においては、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されており、前記部位と前記第三の供給路とが空間を介さずに接している、または前記部位と前記第三の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されている場合に、該空間における前記部位と前記第三の供給路との距離が、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間の空間における前記部位と前記第一の供給路との距離より短いことを特徴とする液体供給部材の製造方法。
  2. 前記当接工程において、前記第一の面と前記第二の面とのいずれか一方の面の、開口部が設けられていない部分と、他方の面に設けられた第三の開口部と、が、前記方向に関して重なる様にして、前記透過性部材と前記吸収性部材とを当接し、
    前記溶着工程において、前記透過性部材を介して前記当接する部位に向けてレーザー光を照射して、前記透過性部材と前記吸収性部材とを溶着することにより、前記第一の供給路に連通し前記第三の開口部を含み前記方向に液体が流れる第二の供給路を形成し、
    前記当接工程の後で前記溶着工程の前においては、前記部位と前記第二の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体供給部材の製造方法。
  3. 前記溶着工程では、前記供給路に対応するように配置された複数の光源から、前記部位に向けてレーザー光を一括して照射することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体供給部材の製造方法。
  4. 請求項１に記載の液体供給部材の製造方法を用いて製造され、
    前記透過性部材の、前記第一の面の裏側の面に、前記第一の開口部と連通する第四の開口部が設けられており、前記第一の開口部から前記第四の開口部に向かって液体が流れる液体供給部材であって、
    前記透過性部材は、前記第一の供給路の、前記液体が流れる方向に直交する面における断面積が、前記第一の開口部から前記第四の開口部に向かう方向に大きくなるテーパー形状を有することを特徴とする液体供給部材。
  5. 請求項２に記載の液体供給部材の製造方法を用いて製造され、
    前記透過性部材の、前記第一の面の裏側の面に、前記第三の開口部と連通する第五の開口部が設けられており、前記第三の開口部から前記第五の開口部に向かって液体が流れる液体供給部材であって、
    前記透過性部材は、前記第二の供給路の、前記液体が流れる方向に直交する面における断面積が、前記第三の開口部から前記第五の開口部に向かう方向に大きくなるテーパー形状を有することを特徴とする液体供給部材。
  6. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体供給部材の製造方法を用いて製造された液体供給部材であって、
    前記溶着工程において溶融し固化した部分が、前記第三の供給路の内方に向かって突出していることを特徴とする液体供給部材。
  7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体供給部材の製造方法を用いて製造された液体供給部材であって、
    前記供給路を介して前記吐出口と該吐出口に供給する液体を収容する液体収容部とが連通しており、前記液体収容部を保持するホルダを有し、該ホルダの一部が前記吸収性部材を構成していることを特徴とする液体供給部材。
  8. 液体を吐出する吐出口と、該吐出口へ液体を供給する供給路と、を有する液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    第一の開口部が設けられた第一の面を有し、レーザー光に対して透過性を有する透過性部材と、第二の開口部が設けられた第二の面を有し、レーザー光に対して吸収性を有する吸収性部材と、を用意する用意工程と、
    互いに向き合う様に配された前記第一の面と前記第二の面とに対して交差する方向に関して前記第一の開口部と前記第二の開口部とが重なる様にして、前記透過性部材と前記吸収性部材とを当接する当接工程と、
    前記透過性部材を介して前記当接する部位に向けてレーザー光を照射して、前記透過性部材と前記吸収性部材とを溶着することにより、前記第一の開口部と前記第二の開口部とを含み前記方向に液体が流れる第一の供給路を形成し、前記第一の開口部及び前記第二の開口部の少なくともいずれか一方を含み前記第一の面と前記第二の面とに沿う方向に液体が流れる第三の供給路を形成する溶着工程と、
    を有し、
    前記当接工程の後で前記溶着工程の前においては、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されており、前記部位と前記第三の供給路とが空間を介さずに接している、または前記部位と前記第三の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間に空間が形成されている場合に、該空間における前記部位と前記第三の供給路との距離が、前記部位と前記第一の供給路との間であって前記第一の面と前記第二の面との間の空間における前記部位と前記第一の供給路との距離より短いことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
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