JP5831688B2

JP5831688B2 - 流路部材の製造方法、流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

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Publication number: JP5831688B2
Application number: JP2011162619A
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Inventors: 繁樹鈴木; 大脇　寛成; 寛成大脇; 寛之小林; 石井　洋行; 洋行石井
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Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2015-12-09
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Description

本発明は、液体が流れる流路を有する流路部材の製造方法、流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。

液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドには、インクを貯留する液体貯留部に直接又はチューブ等を介して接続された流路部材と、流路部材からインクが供給されてノズル開口からインク滴を吐出するヘッド本体と、を備えたものがある。

そして、流路部材としては、第１流路部材（インク供給針）と第２流路部材（フィルターアセンブリ）とが、溶着及び接着剤による接着によって固定されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このように第１流路部材と第２流路部材とを溶着及び接着剤によって固定することで、溶着を行う超音波振動のエネルギーを弱くして、異物の発生を抑制すると共に第１流路部材と第２流路部材とを弱い溶着によっても接着剤を併用することで強固に固定することができ、インクの漏洩を抑制することができる。

特開２００８−１８６２５号公報

しかしながら、第１流路部材と第２流路部材とを接着する際に、接着剤を塗布するシリンジを第１流路部材と第２流路部材との境界に沿って移動させて接着剤を塗布すると、シリンジの移動が頻繁になることから、シリンジが第１流路部材又は第２流路部材に接触することで、余分な領域に接着剤が付着してしまう虞があるという問題がある。第１流路部材と第２流路部材との境界に接着剤を塗布した際に、接着剤の量を制御するのが困難で、接着剤が余分な領域に漏出してしまう虞があるという問題がある。

特に、第１流路部材及び第２流路部材の何れか一方の他方とは反対側の面に他の流路部材を設ける場合、余分な領域に付着した接着剤が邪魔をして、他の流路部材の位置決めが行えないといった問題や、隙間が生じてインク等の液体が予期せぬ領域から侵入するなどの不具合が発生する。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに用いられる流路部材に限定されず、他のデバイスに用いられる流路部材においても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、接着剤の余分な領域への付着や漏出を抑制することができる流路部材の製造方法、流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、第１流路を有する第１流路部材と、前記第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備する流路部材の製造方法であって、前記第２流路部材の前記凹部内に前記第１流路部材を挿入し、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを前記第１流路と前記第２流路とが連通する領域の周方向に亘って溶着する工程と、前記第２流路部材に設けられ、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部に接着剤を注入することで、前記溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ前記第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を充填して、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを接着する工程と、を具備し、前記注入部の前記凹形状が開口する間隔は、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い、ことを特徴とする流路部材の製造方法にある。
かかる態様では、第１流路部材と第２流路部材とを溶着及び接着によって固定することで、比較的弱い溶着によって異物の発生を抑制することができると共に、比較的弱い溶着であっても接着剤で接着することで両者を強固に固定することができる。
また、第１流路部材とは離れた注入部から接着剤を注入することで、第１流路部材と第２流路部材との境界に亘ってシリンジを移動させて接着剤を塗布する場合に比べて、シリンジの移動を低減して、シリンジが第２流路部材に接触して予期せぬ領域に接着剤が付着するのを抑制することができる。さらに、接着剤を凹形状の注入部及び凹部に充填することで、第２流路部材の第１流路部材とは反対面側への漏出を抑制することができる。
さらに、注入部の凹形状が開口する間隔を、凹部の第１流路部材に相対向する壁面と、凹部内に挿入された第１流路部材の壁面に相対向する外周面との間隔よりも広くすることで、注入部から接着剤を注入し易くして、接着剤が他の領域に付着するのを抑制することができる。
また、本発明の他の態様は、第１流路を有する第１流路部材と、該第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備し、前記第２流路部材には、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部が設けられており、前記凹部内において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とは前記第１流路及び第２流路が連通する領域の周方向に亘って溶着されていると共に溶着された領域の外側で接着剤を介して接着されており、前記注入部の前記凹形状が開口する間隔は、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い、ことを特徴とする流路部材にある。
かかる態様では、第１流路部材と第２流路部材とを溶着及び接着によって固定することで、比較的弱い溶着によって異物の発生を抑制することができると共に、比較的弱い溶着であっても接着剤で接着することで両者を強固に固定することができる。
また、第１流路部材とは離れた注入部から接着剤を注入することで、第１流路部材と第２流路部材との境界に亘ってシリンジを移動させて接着剤を塗布する場合に比べて、シリンジの移動を低減して、シリンジが第２流路部材に接触して予期せぬ領域に接着剤が付着するのを抑制することができる。さらに、接着剤を凹形状の注入部及び凹部に充填することで、第２流路部材の第１流路部材とは反対面側への漏出を抑制することができる。
さらに、注入部の凹形状が開口する間隔を、凹部の第１流路部材に相対向する壁面と、凹部内に挿入された第１流路部材の壁面に相対向する外周面との間隔よりも広くすることで、注入部から接着剤を注入し易くして、接着剤が他の領域に付着するのを抑制することができる。
ここで前記注入部の容積が、前記接着剤の容積よりも大きな容積を有することが好ましい。これによれば、注入部に接着剤を注入した際に、接着剤が注入部から溢れ出すのを抑制することができる。
また、前記注入部が、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを溶着する領域を中心とした対称となる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を確実に充填することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、液体の漏出や流路部材内部への液体の侵入による不具合を抑制した液体噴射ヘッドを実現できる。
また、本発明の他の態様は、上記態様の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の漏出や流路部材内部への液体の侵入による不具合を抑制した液体噴射装置を実現できる。
また、他の態様は、第１流路を有する第１流路部材と、前記第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備する流路部材の製造方法であって、前記第２流路部材の前記凹部内に前記第１流路部材を挿入し、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを前記第１流路と前記第２流路とが連通する領域の周方向に亘って溶着する工程と、前記第２流路部材に、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い間隔で設けられて、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部が各凹部に対して２以上設けられており、該注入部に接着剤を注入することで、前記溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ前記第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を充填して、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを接着する工程と、を具備することを特徴とする流路部材の製造方法にある。
かかる態様では、第１流路部材と第２流路部材とを溶着及び接着によって固定することで、比較的弱い溶着によって異物の発生を抑制することができると共に、比較的弱い溶着であっても接着剤で接着することで両者を強固に固定することができる。

また、第１流路部材とは離れた注入部から接着剤を注入することで、第１流路部材と第２流路部材との境界に亘ってシリンジを移動させて接着剤を塗布する場合に比べて、シリンジの移動を低減して、シリンジが第２流路部材に接触して予期せぬ領域に接着剤が付着するのを抑制することができる。さらに、接着剤を凹形状の注入部及び凹部に充填することで、第２流路部材の第１流路部材とは反対面側への漏出を抑制することができる。また、注入部を２カ所以上に設けることで、溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を確実に充填することができる。

また、本発明の他の態様は、第１流路を有する第１流路部材と、該第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備し、前記第２流路部材には、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い間隔で設けられて、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部が１つの前記凹部に対して少なくとも２以上設けられており、前記凹部内において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とは前記第１流路及び第２流路が連通する領域の周方向に亘って溶着されていると共に溶着された領域の外側で接着剤を介して接着されていることを特徴とする流路部材にある。
かかる態様では、第１流路部材と第２流路部材とを溶着及び接着によって固定することで、比較的弱い溶着によって異物の発生を抑制することができると共に、比較的弱い溶着であっても接着剤で接着することで両者を強固に固定することができ、両者の固定部分からの液体の漏出を抑制することができる。

ここで前記注入部の容積が、前記接着剤の容積よりも大きな容積を有することが好ましい。これによれば、注入部に接着剤を注入した際に、接着剤が注入部から溢れ出すのを抑制することができる。

また、前記注入部が、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを溶着する領域を中心とした対称となる位置に設けられていることが好ましい。これによれば、溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を確実に充填することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、液体の漏出や流路部材内部への液体の侵入による不具合を抑制した液体噴射ヘッドを実現できる。

また、本発明の他の態様は、上記態様の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体の漏出や流路部材内部への液体の侵入による不具合を抑制した液体噴射装置を実現できる。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び流路部材の平面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの断面図及び拡大断面図である。実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す要部断面図である。本発明の一実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの平面図及び流路部材の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図及びこれを拡大した断面図である。

図示するように、インクジェット式記録ヘッド１（以下、単にヘッド１とも言う）は、液体としてインク滴を吐出するヘッド本体１０と、ヘッド本体１０を保持すると共に内部に液体流路が設けられた流路部材２０と、を具備する。

流路部材２０は、第１ケース４０及び第２ケース５０を有するケース３０と、ケース３０の内部に保持された第２流路部材である流路部材本体６０と、流路部材本体６０の第１ケース４０側の面に固定された第１流路部材であるインク供給針７０と、ケース３０の内部に流路部材本体６０の第２ケース５０側に保持された回路基板８０と、を具備し、これら第１ケース４０及び第２ケース５０は、内部に流路部材本体６０、インク供給針７０の一部及び回路基板８０を保持した状態で固定部材であるネジ等の締結部材９０によって固定されている。

流路部材本体６０は、上面視した際に長方形状を基準として、一対の対角となる角部を切り欠いた形状を有する。また、流路部材本体６０には、一端が第１ケース４０側に開口し、他端が第２ケース５０側に開口する第２流路である液体供給路６１が形成されている。

流路部材本体６０の第１ケース４０側の液体供給路６１の開口部分には、凹部６２が形成されている。すなわち、凹部６２は、底面、すなわち第２ケース５０側の面に液体供給路６１が開口するように設けられている。また、凹部６２は、インク供給針７０の流路部材本体６０側の一部が挿入される大きさで形成されている。すなわち、凹部６２は、詳しくは後述するインク供給針７０の裾部７２よりも大きな開口面積で形成され、当該凹部６２にインク供給針７０の裾部７２が挿入された際に、凹部６２のインク供給針７０に相対向する壁面６２ａとインク供給針７０の凹部６２内に挿入されて凹部６２に相対向する外周面７２ａとに所定の間隔ｄ_１が形成される大きさを有する。

さらに、凹部６２の底面、すなわち、液体供給路６１が開口する面には、この底面からインク供給針７０側に突出して設けられた第１突起部６３が、液体供給路６１の周方向に亘って設けられている。

また、凹部６２の第１突起部６３の内部には、インク内の気泡や異物を除去するためのフィルター６４が設けられている。このフィルター６４の流路部材本体６０に例えば熱溶着によって固定することができる。このようにフィルター６４を流路部材本体６０に熱溶着によって固定することで、接着剤による固定を行った際に接着剤がフィルター６４の目詰まりを生じさせるのを抑制することができる。

そして、この液体供給路６１の開口に第１流路部材であり液体受給部材であるインク供給針７０が固定される。インク供給針７０には、液体供給路６１に連通する第１流路である貫通路７１がそれぞれ内部に設けられている。そして、インク供給針７０には、インクカートリッジ等の貯留手段（図示なし）が直接又はチューブ等を介して接続される。これにより、液体貯留手段からのインクは、インク供給針７０の貫通路７１を介して液体供給路６１に供給される。

本実施形態では、液体供給路６１を８個設け、各液体供給路６１の開口部分にフィルター６４とインク供給針７０とを設けるようにした。すなわち、本実施形態のインク供給針７０は８個設けられている。ここで、インク供給針７０は、第１の方向Ｘに並設された２個のインク供給針７０が１セットとなって、第１の方向Ｘに２セット並設されている。そして、第１の方向Ｘに並設された２セットのインク供給針７０の列は、第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに２列設けられている。これら第２の方向Ｙに並設されたインク供給針７０の２列は、第１の方向Ｘで同じ位置とならないように互いに第１の方向Ｘにずれた位置に配置されている。

ここで、インク供給針７０の先端の形状は、尖頭形状、又は先端が尖っていない円筒形状が採用できる。しかしながら、インク供給針７０の先端の形状は、これらの形状に限定されずに、貯留手段からの液体を供給できる形状であればよい。

このような第１流路部材であるインク供給針７０と第２流路部材である流路部材本体６０とは、流路部材本体６０の第１ケース４０側の面に設けられた凹部６２内にインク供給針７０の裾部７２側を挿入し、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着すると共にこれらを接着剤を介して接着することで固定されている。

具体的には、インク供給針７０は、流路部材本体６０側に向かって外径が徐々に広がった裾部７２が形成されている。この裾部７２の流路部材本体６０側の面には、当該流路部材本体６０側に突出して設けられた第２突起部７３が貫通路７１の周囲に亘って設けられている。

そして、流路部材本体６０とインク供給針７０とは、第１突起部６３の先端部（インク供給針７０側）と第２突起部７３の先端部（流路部材本体６０側）とが溶着されて固定されている。これにより、第１突起部６３と第２突起部７３との間に溶着層７４が形成されている。

また、インク供給針７０の裾部７２の外径は、第１突起部６３の外径よりも大きく、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着した際に、インク供給針７０の流路部材本体６０側の外周は第１突起部６３よりも外側（液体供給路６１側を内側とした場合の外側）に突出する。そして、凹部６２の底面とインク供給針７０の第１突起部６３から突出した裾部７２との間には溶着層７４の周囲に亘って凹状の溝部７５が形成される。この溝部７５内に接着剤で形成された接着層７６が充填されている。すなわち、接着層７６は、液体供給路６１と貫通路７１とが連通する周囲に亘って、溶着層７４の外側にインク供給針７０と流路部材本体６０との境界に跨って設けられたものである。

これにより、第１流路部材であるインク供給針７０と第２流路部材である流路部材本体６０とは、第１流路である貫通路７１と第２流路である液体供給路６１とが連通する部分の周囲に亘って溶着された溶着層７４と、溶着層の液体供給路６１及び貫通路７１が連通する領域の外側の周方向に亘って設けられた接着剤からなる接着層７６とで固定されている。

このように、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着した溶着層７４と接着層７６とで固定することで、流路部材本体６０とインク供給針７０とを外部から比較的低い刺激（低い出力の超音波）で溶着して溶着層７４を形成したとしても、接着剤による接着層７６によっても接着することで、接合強度を向上して、流路部材本体６０とインク供給針７０との接合不良や、隙間が生じることによるインクの漏出などを抑制することができる。ちなみに、インク供給針７０には、直接又はチューブを介して貯留手段が接続されるが、インク供給針７０に貯留手段が直接接続される場合には、貯留手段を交換する都度、インク供給針７０に貯留手段が抜き差しされて、インク供給針７０には強い応力が印加される。このため、インク供給針７０と流路部材本体６０との接合強度が低いと、インク供給針７０が流路部材本体６０から外れ又は接続部分に隙間が生じ、インクが漏出してしまう。もちろん、インク供給針７０にチューブが接続された場合であっても、インクジェット式記録ヘッド１が主走査方向に移動する際にチューブの曲がり状態が変化して、インク供給針７０に応力が印加される。さらに、流路部材本体６０には、凹部６２に連通し、且つ凹部６２と同じ第１ケース４０側の面に開口する凹形状を有する注入部６５が設けられている。

注入部６５は、凹部６２内に挿入されたインク供給針７０に対して凹部６２との間隔ｄ_１よりも広い間隔ｄ_２となるように設けられている。すなわち、凹部６２内にインク供給針７０が固定された際に、凹部６２の壁面６２ａと凹部６２内のインク供給針７０の外周面７２ａとの間隔ｄ_１に比べて、凹部６２内のインク供給針７０の外周面７２ａ（凹部６２の壁面６２ａに相対向する外周面）と注入部６５の壁面６５ａとの間隔ｄ_２は広くなっている。

この注入部６５は、詳しくは後述するが、接着剤をインク供給針７０と流路部材本体６０との境界の溝部７５内に充填する際に接着剤を注入する部分であり、注入部６５の内部には接着剤によって接着層７６ａが形成されている。この接着層７６ａは、溝部７５に充填された接着層７６に連続して設けられたものである。ただし、注入部６５に充填された接着層７６ａは、溝部７５よりも高い（第１ケース４０側）位置まで充填されているものの、インク供給針７０の第１ケース４０側の面上に達することがない高さで充填されている。

また、このような注入部６５は、本実施形態では、各凹部６２毎に少なくとも２つ以上設けられている。本実施形態では、注入部６５を凹部６２を中心に挟んだ略対称となる位置、すなわち、凹部６２の略対角となる位置に２つ設けるようにした。これにより、注入部６５から接着剤を注入した際に、インク供給針７０の周方向に溝部７５に亘って接着剤を確実に充填することができる。もちろん、注入部６５の数及び位置は特にこれに限定されず、注入部６５を１つだけ設けてもよく、注入部６５を３個以上設けるようにしてもよい。

また、注入部６５の容積は、１つの溝部７５内に設けられた接着層７６の容積よりも大きい容積を有する。これにより、溝部７５内に亘って充填することができる量の接着剤を注入部６５に注入しても注入部６５から接着剤があふれ出るのを抑制することができる。

このようなインク供給針７０が一方面に固定された流路部材本体６０のインク供給針７０とは反対側の他方面側には、それぞれ液体供給路６１が形成された管状の流路形成部６６が穿設されており、流路形成部６６と第２ケース５０との間に回路基板８０が保持される。

一方、第１ケース４０は、第２ケース５０側が開口する略箱形状を有し、インク供給針７０が臨む領域にこのインク供給針７０が露出される窓部４１が設けられた板状の第１ベース部４２と、第１ベース部４２の周縁部に亘って第２ケース５０側に突出して設けられた第１側壁４３と、を具備する。

１つの窓部４１は、第１の方向Ｘに並設された２つのインク供給針７０のセット毎に設けられている。窓部４１の大きさは、インク供給針７０の先端が露出される程度の大きさであればよく、過度に大きくしてしまうと異物が侵入する虞があるため、必要最低限の大きさとなっている。

また、インク供給針７０の流路部材本体６０とは反対面側には、図示しないゴム等のシール部材を介して第１ケース４０が当接している。このようなシール部材は、窓部４１の周囲に亘って設けられており、窓部４１から流路部材２０の内部へのインクの侵入を抑制する。すなわち、窓部４１の周囲に亘ってインク供給針７０と第１ケース４０との間を封止するシール部材を設けることで、インク供給針７０にインクカートリッジやチューブを抜き差しした際に漏出したインクが流路部材２０内に侵入するのを抑制することができる。

また、図１に示すように、第１ケース４０の第１ベース部４２には、内部に保持された回路基板８０に設けられたコネクター８１の差込口８２に相対向する領域に、第１ベース部４２を貫通して設けられた配線接続口４４が設けられている。外部からの配線（外部配線）は、第１ケース４０の配線接続口４４を介して内部に保持された回路基板８０のコネクター８１に接続される。

回路基板８０は、特に図示しないが、ヘッド本体１０に設けられた圧力発生手段を駆動するための電子部品や各種配線が実装された板状部材からなる。また、図１に示すように、回路基板８０には、厚さ方向に貫通した接続孔８３が設けられている。そして、ヘッド本体１０の駆動配線１１は、この接続孔８３内に挿通され、先端が回路基板８０の表面に沿って折り曲げられて回路基板８０の各種配線等と電気的に接続されている。

また、回路基板８０は、上面視（第１ケース４０側から視認）した際に長方形状を有し、一対の対角となる角部にはそれぞれコネクター８１が設けられている。このコネクター８１は、回路基板８０に設けられた各種配線等と電気的に接続されたものであり、外部配線が接続される差込口８２が第１ケース４０側に開口するように固定されている。そして、流路部材本体６０は、回路基板８０のコネクター８１の設けられた領域に相対向する領域（一対の対角となる角部）を切り欠いた形状とすることで、回路基板８０のコネクター８１の差込口８２が、第１ケース４０の配線接続口４４内で露出されて、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などの外部配線がコネクター８１の差込口８２に接続可能となっている。

このような回路基板８０は、流路部材本体６０と第２ケース５０との間に保持される。また、回路基板８０の大きさは、第１ケース４０側から平面視した際に流路部材本体６０の外周よりも小さい。

第２ケース５０は、上面視（第１ケース４０から視認）した際に長方形状を有する第２ベース部５１と、第２ベース部５１の上面視した際の長辺に設けられて、第２ベース部５１から第１ケース４０側に突出して設けられた第２側壁５２と、を具備する。

第２ケース５０の第２ベース部５１には、第１ケース４０とは反対側の面に複数のヘッド本体１０が固定される。また、第２ケース５０の第２ベース部５１には、厚さ方向に貫通した挿通孔５３が、各ヘッド本体１０に対応して設けられている。第２ケース５０に保持されたヘッド本体１０の駆動配線１１は、この挿通孔５３に挿通されて、回路基板８０に接続される。また、図１に示すように、第２ベース部５１の挿通孔５３の周囲には、一端側が流路部材本体６０の液体供給路６１に接続される供給連通路５４が設けられている。そして、供給連通路５４の他端がヘッド本体１０の流路（図示なし）に接続されることで、液体供給路６１からのインクは、供給連通路５４を介してヘッド本体１０に供給される。なお、供給連通路５４は、実際には、流路部材本体６０の液体供給路６１に回路基板８０に設けられた流路８４を介して接続される。このとき、液体供給路６１、流路８４、供給連通路５４及びヘッド本体１０の流路（図示なし）等の互いに接続する部分には、ゴム等の弾性部材からなるシール部材を設けるようにすれば、各流路の接続部分でのインクの漏出を防止することができる。

このような流路部材２０は、第２ケース５０の一方面側に回路基板８０を載置し、第２ケース５０の他方面側にヘッド本体１０を固定する。そして、ヘッド本体１０の駆動配線１１と回路基板８０とを電気的に接続する。その後、第１ケース４０をインク供給針７０が固定された流路部材本体６０にインク供給針７０側から重ね合わせ、流路部材本体６０と第２ケース５０との間に回路基板８０を挟んだ状態で、第１ケース４０と第２ケース５０とを締結部材９０によって固定する。これにより、第１ケース４０と第２ケース５０とが一体化されてケース３０が形成されると共に、ケース３０の内部にインク供給針７０が固定された流路部材本体６０及び回路基板８０が保持されて一体化された流路部材２０が形成される。

このとき、第１ケース４０の第１側壁４３と第２ケース５０の第２側壁５２とは、ケース３０の外壁を構成する。ここで、第１側壁４３と第２側壁５２とは、図３（ａ）に示すように、相対向する先端面の間に所定の隙間が形成された状態で位置決めされる。この第１側壁４３と第２側壁５２との間の隙間は、第１側壁４３と第２側壁５２との間からインクが侵入しようとした際に、当該インクによって隙間にメニスカスを形成し、インクがその隙間から内部に侵入することを抑制するためのものである。もちろん、第１側壁４３と第２側壁５２との先端面同士を当接させてもよく、また、第１側壁４３の先端面と第２側壁５２の先端面との間にゴム等の弾性部材（シール部材）を挟持させてインクの侵入を抑制するようにしてもよい。さらに、第１側壁４３と第２側壁５２との境界を樹脂等でシールするようにしてもよい。

なお、本実施形態の流路部材２０には、上述のように複数のヘッド本体１０が固定されている。ヘッド本体１０には、例えば、ノズル開口（図示なし）が第１の方向Ｘに並設され、複数のヘッド本体１０は、ノズル開口の並設方向である第１の方向Ｘに向かって千鳥状に配置されることで、ノズル開口の並設方向である第１の方向Ｘに同一ピッチで長尺化したノズル列を形成することができる。なお、ここで言う、ヘッド本体１０が千鳥状に配置されているとは、図１に示すように、複数のヘッド本体１０がノズル開口の並設方向である第１の方向Ｘに向かって並設されており、第１の方向Ｘに並設された複数のヘッド本体１０で構成される列は、第１の方向Ｘとは交差する第２の方向Ｙに並んで設けられている。これら第２の方向Ｙに並設されたヘッド本体１０の２列は、互いに第１の方向Ｘに向かって第１の方向Ｘに並設されたヘッド本体１０のピッチの半ピッチ分ずらした位置に配置されている。そして、２列のヘッド本体１０の列において、隣り合うヘッド本体１０は、一方の列のヘッド本体１０のノズル列の端部側のノズル開口と、他方の列のヘッド本体１０のノズル列の端部側のノズル開口とが、ノズル開口の第１の方向Ｘで同一位置となるように設けられている。これにより、複数のヘッド本体１０によって、第１の方向Ｘに沿って同一ピッチでノズル開口を複数のヘッド本体１０の分だけ並設してノズル列を連続させることができ、連続するノズル列の幅で広い面積に亘って広い被記録媒体へのインクの吐出を行うことができる。

ここで、このようなインクジェット式記録ヘッド１に用いられる流路部材２０の製造方法について説明する。なお、図４は、流路部材の製造方法を示す断面図である。

図４（ａ）に示すように、流路部材本体６０の凹部６２内にインク供給針７０を挿入する。本実施形態では、流路部材本体６０の第１突起部６３と、インク供給針７０の第２突起部７３とを当接させる。

次に、図４（ｂ）に示すように、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着する。具体的には、インク供給針７０の裾部７２の上（流路部材本体６０とは反対面側）に超音波溶着用のホーンを当て、ホーンから超音波振動を与える。これにより第１突起部６３と第２突起部７３との一部が溶融して溶着層７４が形成される。この溶着層７４によって流路部材本体６０とインク供給針７０とが溶着される。この溶着を行う超音波振動は、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着のみで固定する際の超音波振動に比べて低い出力で行われる。

このように比較的低い出力の超音波振動によって流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着することで、比較的高い出力の超音波溶着によって発生する異物の量を低減することができる。すなわち、超音波振動が高い出力で行われると、エネルギーが高い分だけ振動による異物が発生し、フィルター６４の目詰まりや、異物がヘッド本体１０側に流れ出し、ノズル開口の目詰まりなどが発生する虞がある。本実施形態では、超音波溶着を比較的低い出力で行うことで、異物の発生を抑制してフィルター６４の目詰まりやノズル開口の目詰まりが発生するのを抑制することができる。

次に、図４（ｃ）に示すように、接着剤１７６を注入するシリンジ１００を注入部６５に挿入し、シリンジ１００から注入部６５内に接着剤１７６を注入する。これにより、溝部７５に付着した接着剤１７６は、毛細管現象によって溝部７５に亘って充填される。そして、注入及び充填された接着剤１７６が硬化することで、接着層７６（７６ａ）が形成され、流路部材本体６０とインク供給針７０とが接着される。また、接着剤１７６は、溶着層７４の隙間にも毛細管現象によって充填されて溶着層７４を封止するシールとしても機能する。

このように、注入部６５にシリンジ１００を挿入して溝部７５内に接着剤１７６を充填することで、シリンジ１００を凹部６２の周方向に亘って移動させて接着剤１７６を塗布する方法に比べて、シリンジ１００がインク供給針７０の第１ケース４０側の表面に接触して、接着剤１７６がインク供給針７０の第１ケース４０側の表面に付着するのを抑制することができる。すなわち、シリンジ１００を凹部６２の周方向に亘って移動させて接着剤１７６を塗布する場合、シリンジ１００を移動させるため、不注意や操作ミスなどによってシリンジ１００が不意のタイミングでインク供給針７０に付着する可能性が高くなってしまう。そして、接着剤１７６がインク供給針７０の第１ケース４０側の表面に付着すると、インク供給針７０に貯留手段やチューブが接続できなくなる虞があると共に、第１ケース４０が付着した接着剤１７６によって所望の高さで固定できなくなり、第１ケース４０とインク供給針７０との間からインクが侵入することや、ケース３０の外壁の隙間からインクが侵入するなどの不具合が発生する。本実施形態では、シリンジ１００を凹部６２から離れた位置の注入部６５に挿入して接着剤１７６を充填するため、シリンジ１００がインク供給針７０に不意のタイミングで接触するのを抑制して、インク供給針７０の第１ケース４０側に接着剤１７６が付着するのを抑制することができる。この結果、付着した接着剤１７６によってインク供給針７０に貯留手段やチューブが接続できなくなるのを抑制することができると共に、第１ケース４０とインク供給針７０との間からインクが侵入することや、ケース３０の外壁の隙間からインクが侵入するなどの不具合を抑制することができる。なお、流路部材２０の内部に流路以外からインクが侵入すると、流路部材２０内には回路基板８０が保持されているため、侵入したインクによって電子部品が破壊されるなどの不具合が発生する。

また、本実施形態では、注入部６５にシリンジ１００を挿入して溝部７５内に接着剤１７６を充填することで、シリンジ１００を凹部６２の周方向に亘って移動させて接着剤１７６を塗布する方法に比べて、接着剤１７６を塗布する工程を簡略化して作業時間を短縮することができる。

さらに、本実施形態では、流路部材本体６０とインク供給針７０とを溶着及び接着によって固定するようにしたため、比較的弱い溶着によっても接合強度を向上して、流路部材本体６０とインク供給針７０との境界からのインクの漏出を抑制することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、内部に回路基板８０が保持された流路部材２０を有するヘッド１を例示したが、特にこれに限定されず、流路部材２０の内部に回路基板８０が保持されていなくてもよい。流路部材２０に回路基板８０が保持されていない場合、流路部材２０の内部にインクが侵入すると、予期せぬタイミングで被記録媒体上にインクが落下して被記録媒体を汚してしまうなどの問題が発生するが、上述したように第１側壁４３と第２側壁５２とで外壁を形成することで、剛性を向上してケース３０内部へのインクの侵入を抑制することができ、被記録媒体を汚すのを抑制することができる。もちろん、流路部材２０の内部には、流路の下流側の圧力を一定に保つ弁体を設けるようにしてもよく、また、その他の部材や機能を保持させるようにしてもよい。

また、上述した各実施形態のヘッド１は、図５に示すように、複数個が固定部材に固定されて（本実施形態では例として４個）液体噴射ヘッドモジュールの一例であるインクジェット式記録ヘッドモジュール２００（以下、ヘッドモジュール２００とも言う）を構成する。このようなヘッドモジュール２００は、液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置に搭載される。ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置について説明する。なお、図５は、本発明の実施形態１に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。

図５に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置は、ヘッドモジュール２００が固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートＳを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。

具体的には、インクジェット式記録装置Ｉは、装置本体２と、装置本体２に固定されたヘッドモジュール２００と、被記録媒体である記録シートＳを搬送する搬送手段３と、記録シートＳのヘッドモジュール２００に相対向する印刷面とは反対の裏面側を支持するプラテン４とを具備する。

搬送手段３は、ヘッドモジュール２００に対して記録シートＳの搬送方向の両側に設けられた第１の搬送手段５と、第２の搬送手段６とを具備する。

第１の搬送手段５は、駆動ローラー５ａと、従動ローラー５ｂと、これら駆動ローラー５ａ及び従動ローラー５ｂに巻回された搬送ベルト５ｃとで構成されている。また、第２の搬送手段６は、第１の搬送手段５と同様に駆動ローラー６ａ、従動ローラー６ｂ及び搬送ベルト６ｃで構成されている。

これらの第１の搬送手段５及び第２の搬送手段６のそれぞれの駆動ローラー５ａ、６ａには、図示しない駆動モーター等の駆動手段が接続されており、駆動手段の駆動力によって搬送ベルト５ｃ、６ｃが回転駆動することで、記録シートＳをヘッドモジュール２００の上流及び下流側へ搬送する。

なお、本実施形態では、駆動ローラー５ａ、６ａ、従動ローラー５ｂ、６ｂ及び搬送ベルト５ｃ、６ｃで構成される第１の搬送手段５及び第２の搬送手段６を例示したが、記録シートＳを搬送ベルト５ｃ、６ｃ上に保持させる保持手段をさらに設けてもよい。保持手段としては、例えば、記録シートＳの外周面を帯電させる帯電手段を設け、この帯電手段によって帯電した記録シートＳを誘電分極の作用により搬送ベルト５ｃ、６ｃ上に吸着させるようにしてもよい。また、保持手段として、搬送ベルト５ｃ、６ｃ上に押えローラーを設け、押えローラーと搬送ベルト５ｃ、６ｃとの間で記録シートＳを挟持させるようにしてもよい。

プラテン４は、第１の搬送手段５と第２の搬送手段６との間に、ヘッドモジュール２００に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。プラテン４は、第１の搬送手段５及び第２の搬送手段６によって搬送された記録シートＳを、ヘッドモジュール２００に相対向する位置で支持する。

なお、プラテン４には、搬送された記録シートＳをプラテン４上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートＳを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートＳを静電吸着するもの等が挙げられる。

また、ヘッドモジュール２００には、図示していないが、インクが貯留されたインクタンクやインクカートリッジなどの貯留手段がインクを供給可能に接続されている。貯留手段は、例えば、ヘッドモジュール２００上に保持されていても、また、装置本体２内のヘッドモジュール２００とは異なる位置に保持されてチューブ等を介して各ヘッド１のインク供給針に接続されていてもよい。さらに、ヘッドモジュール２００の各ヘッド１には、図示しない外部配線が接続されている。

このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、搬送手段３によって記録シートＳが搬送され、ヘッドモジュール２００によってプラテン４上で支持された記録シートＳに印刷が実行される。印刷された記録シートＳは、搬送手段３によって搬送される。

なお、図５に示す例では、ヘッド１（ヘッドモジュール２００）が装置本体２に固定されて、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式のインクジェット式記録装置Ｉを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッド１（ヘッドモジュール２００）を記録シートＳの搬送方向と交差する主走査方向に移動するキャリッジに搭載して、ヘッド１（ヘッドモジュール２００）を主走査方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した流路部材２０に相当するものをインクジェット式記録装置Ｉのヘッド本体１０とは別の場所に設けても良い。すなわち、上述した流路部材２０は、ヘッド本体１０と共に用いられてインクジェット式記録ヘッド１を構成するものに限定されず、インクジェット式記録装置Ｉのインクタンクとヘッド本体１０とを接続する途中などの他の領域に設けられていてもよい。

なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。

また、上述した実施の形態では、インクジェット式記録ヘッド１に代表される液体噴射ヘッドに用いられる流路部材について説明したが、本発明の流路部材は、液体噴射ヘッドや液体噴射装置に限定されず、他のデバイスに用いられる流路部材についても適用できるものである。

Ｉインクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２装置本体、３搬送手段、４プラテン、１０ヘッド本体、１１駆動配線、２０流路部材、３０ケース、４０第１ケース、５０第２ケース、６０流路部材本体（第１流路部材）、６１液体供給路（第２流路）、６２凹部、６５注入部、７０インク供給針（第１流路部材）、７１貫通路（第１流路）、７２裾部、７４溶着層、７５溝部、７６接着層、８０回路基板、９０締結部材、１００シリンジ

Claims

第１流路を有する第１流路部材と、
前記第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備する流路部材の製造方法であって、
前記第２流路部材の前記凹部内に前記第１流路部材を挿入し、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを前記第１流路と前記第２流路とが連通する領域の周方向に亘って溶着する工程と、
前記第２流路部材に設けられ、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部に接着剤を注入することで、前記溶着された領域の外側の周方向に亘って且つ前記第１流路部材と第２流路部材との境界に跨って接着剤を充填して、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを接着する工程と、を具備し、
前記注入部の前記凹形状が開口する間隔は、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い、ことを特徴とする流路部材の製造方法。
第１流路を有する第１流路部材と、
該第１流路に連通する第２流路が設けられていると共に、前記第１流路部材が挿入されて固定される凹部が設けられた第２流路部材と、を具備し、
前記第２流路部材には、前記凹部に連通し且つ当該凹部と同じ面側に開口する凹形状を有する注入部が設けられており、
前記凹部内において、前記第１流路部材と前記第２流路部材とは前記第１流路及び第２流路が連通する領域の周方向に亘って溶着されていると共に溶着された領域の外側で接着剤を介して接着されており、
前記注入部の前記凹形状が開口する間隔は、前記凹部の前記第１流路部材に相対向する壁面と、前記凹部内に挿入された前記第１流路部材の前記壁面に相対向する外周面との間隔よりも広い、ことを特徴とする流路部材。
前記注入部の容積が、前記接着剤の容積よりも大きな容積を有することを特徴とする請求項２記載の流路部材。
前記注入部が、前記第１流路部材と前記第２流路部材とを溶着する領域を中心とした対称となる位置に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の流路部材。
請求項２〜４の何れか一項に記載の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項２〜４の何れか一項に記載の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射装置。