JP6044146B2 - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法及びインクカートリッジ及びインクジェット記録装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及びその製造方法及びインクカートリッジ及びインクジェット記録装置及び画像形成装置の改良に関する。

従来から、液滴吐出ヘッドには、液滴吐出用のノズル孔を有するノズル基板と、そのノズル孔に連通する加圧液室とこの加圧液室に液体を導入する液体導入路が形成された液室基板と、この液室基板の一部を構成する振動板と、ベース部材に固定されかつこの振動板を介して加圧液室に対向する圧電素子と、そのベース部材を包囲しかつその加圧液室に液体を供給する連通管が設けられたハウジング部材としてのフレーム部材とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このものでは、ベース部材とフレーム部材との間にエラストマー（制振用高分子）が充填され、振動板の振動や加圧液室の圧力変動に起因するベース部材の共振を防止することができる。

また、液滴吐出ヘッドには、ノズル孔を有するノズル基板と、そのノズル孔に連通する加圧液室とこの加圧液室に液体を導入する液体導入路が形成された液室基板と、この液室基板の一部を構成する振動板と、この振動板に加圧液室に対向するようにして設けられた圧電素子と、圧電素子を駆動する駆動回路素子が配設される液体供給基板と、その液体導入路を介してその加圧液室に連通されかつ加圧液室に液体を供給する複数個の共通液室が形成されている共通液室構成基板と、液体貯留部からの液体を連通管を介して共通液室に供給するハウジング部材とを備えたものも知られている。

なお、金属板としてステンレス板をインサートすることにより加圧液室部材を製造する液滴吐出ヘッドも知られている（例えば、特許文献２参照。）。

ところで、その共通液室構成基板をハウジング部材に担持させる構成のものでは、この共通液室構成基板のベース部材を金属板により形成しているが、この金属板をプレス加工により打ち抜き形成する際に、アスペクト比との関係から板厚が制限される。そこで、共通液室の容積を確保するため、金属板を打ち抜いてこの打ち抜かれた金属板に複数枚の樹脂板等を積層して接着することにより、共通液室構成基板を形成している。

また、このものでは、液滴吐出時の加圧液室の圧力変動を緩和できるようにするため、その共通液室構成基板が、ダンパー部材とダンパーフレームとを介してハウジングに接合されている。

しかしながら、この種の構造の液滴吐出ヘッドでは、積層枚数が多くなるほど、組立工程が増加するため、工程が複雑化し、かつ組立工程に精密さを求められるため、総じてその製造に手間が掛かり、コストがかかるものとなっている。
更に、連通管を有するハウジング部材に共通液室構成基板をダンパー部材を介して接合する構造であるので、ますます、製造工程に時間がかかり、コスト高となる。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、製造工程の大幅な短縮化、コストの低減を図ることのできる液滴吐出ヘッド及びその製造方法及びインクカートリッジ及びインクジェット記録装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴吐出用のノズル孔を有するノズル基板と、そのノズル孔に連通する加圧液室とこの加圧液室に液体を導入する液体導入路が形成された液室基板と、この液室基板の一部を構成する振動板と、この振動板に加圧液室に対向するようにして設けられた電気機械変換素子と、電気機械変換素子を駆動する駆動回路素子が配設された液体供給基板と、その液体導入路を介してその加圧液室に連通されかつ加圧液室に液体を供給する複数個の共通液室が形成されている共通液室構成部材と、液体貯留部からの液体を連通管を介してその共通液室に供給するハウジング部材とを備えている。

その共通液室構成部材は、複数個のスリット状開口が形成された金属板と、この金属板と協働して内部に共通液室を構成する包囲壁部材とから構成されている。この包囲壁部材の材料には、熱可塑性エラストマー樹脂が用いられている。その包囲壁部材は、金属板上にスリット状開口を被覆して形成されている。

また、ハウジング部材は、熱可塑性エラストマー樹脂とは異なる樹脂材料であって、共通液室構成部材上に形成されている。

本発明によれば、共通液室構成部材を複数個のスリット状開口が形成された金属板と、この金属板と協働して内部に共通液室を構成する包囲壁部材とから構成し、包囲壁部材の材料に熱可塑性エラストマー樹脂を用い、この熱可塑性エラストマー樹脂を用いて包囲壁部材を金属板と一体的に成形することにより、共通液室構成部材を形成することにしたので、ダンパー部材を別途設ける必要がなくなり、構造の簡略化、コンパクト化を図ることができる。

更に、ハウジング部材を射出成形により共通液室構成部材に一体的に形成することにしたので、製造工程の大幅な短縮化、ひいては、コストの低減を図ることができる。

図１は本発明の液滴吐出ヘッドと対比して説明する従来構造の液滴吐出ヘッドの一例を示す断面図である。 図２は本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体の構成要素としての金属板と包囲壁部とハウジング部材と連通管とを分解して示す斜視図である。 図３は本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体の断面図であって図２に示す複数個のスリット状開口の中央を横断する方向に断面して示した図である。 図４Ａは図２、図３に示す成形体の製造工程の一例を示す説明図であって、固定型と可動型との離間状態を示す図である。 図４Ｂは、固定型の一部を構成しかつ射出成形機の熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズルに接続された包囲壁部材形成用固定型部に対向してかつ包囲壁部材形成用固定型部と協働して包囲壁部材形成用キャビティを構成する可動型の一方の凹処に図４Ａに示す金属板をセットした状態を示す断面図である。 図４Ｃは、可動型を固定型に型締めして熱可塑性エラストマー樹脂を、金属板がセットされた包囲壁部材形成用キャビティに注入して、金属板と包囲壁部材とが一体化された共通液室構成部材を形成した状態を示す断面図である。 図４Ｄは、固定型から可動型を離反させてかつ１８０度回転させることにより、共通液室構成部材が形成された可動型の一方の凹処を、固定型の一部を構成しかつハウジング部材構成用樹脂注入ノズルに接続されたハウジング部材形成用固定型部に対向させると共に、可動型の他方の凹処を包囲壁部材形成用固定型部に対向させて可動型の他方の凹処に金属板をセットする直前の状態を示す説明図である。 図４Ｅは、図４Ｄに示す状態の可動型を固定型に型締めしてハウジング部材形成用固定型部と可動型の一方の凹処とによってハウジング部材形成用キャビティを構成しかつハウジング部材構成用樹脂注入ノズルからハウジング部材構成用樹脂をハウジング部材形成用キャビティに注入してハウジング部材と連通管と共通液室構成部材とを一体的に構成すると共に、可動型の他方の凹処と包囲壁部材形成用固体型部と協働して構成される包囲壁部材形成用キャビティに熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズルから熱可塑性エラストマー樹脂を注入した状態を示す説明図である。 図４Ｆは、図４Ｅに示す可動型を型開きしてハウジング部材と連通管と共通液室構成部材とが一体に成型された成形体を可動型から取り外した状態を示す説明図である。 図５は、本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体の構成要素としての金属板と包囲壁部材とハウジング部材とを分解して示す斜視図である。 図６は、本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体の断面図であって、図５に示す複数個のスリット状開口の中央を横断する方向に断面して示した図である。 図７は、本発明の実施例３に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体を構成要素としての金属板とハウジング部材とに分解して示す斜視図である。 図８は、本発明の実施例３に係る液滴吐出ヘッドに用いる成形体の断面図であって、図７に示す複数個の連通管の中央を横断する方向に断面して示した図である。 図９は、本発明に係る液滴吐出ヘッドを有する画像形成装置としてのインクジェット記録装置の概要を示す斜視図である。

以下に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの実施例を従来の構造の液滴吐出ヘッドと対比しつつ、本発明に係る液滴吐出ヘッドの構造及び製造方法及びこの液滴吐出ヘッドを用いたインクタンク及びインクジェット記録装置及び画像形成装置の実施例を図面を参照しつつ説明する。

（従来構造の液滴吐出ヘッド）
図１は、従来構造の液滴吐出ヘッドの断面図である。その図１において、符合１は液滴吐出ヘッドとしてのインクジェット記録ヘッドを示している。このインクジェット記録ヘッド１は、ヘッド本体２とハウジング部材３とから大略構成されている。

ヘッド本体２は、ノズル基板４、液室基板５、振動板６、液体供給基板７、共通液室構成部材８から大略構成されている。ノズル基板４には複数個のノズル孔４ａが形成されている。液室基板５には、複数個の加圧液室５ａと、液体流入抵抗部としての液体導入路５ｂと、液体供給口５ｃとが形成されている。

そのノズル基板４と液室基板５と液体供給基板７とは接着による積層構成とされている。振動板６は液室基板５と液体供給基板７との間に介在されて、加圧液室５ａの一部を構成している。液体供給基板７には、駆動回路部材９が設けられている。その液体供給基板７は、その駆動回路部材９の両側が電気機械変換素子としての圧電素子１０を配置する配置空間１１とされている。

その配置空間１１に圧電素子１０が振動板６を介して加圧液室５ａと対向するように配置されている。圧電素子１０の上部には図示を略す電極が形成され、この電極に駆動回路部材９がフリップチップボンディング手法により電気的に接合されている。

共通液室構成部材８には、液体供給口５ｃに連通する共通液室１２が形成されている。この液室構成部材８は、共通液室１２の所望の容積を確保するため、金属板８ａと二枚の樹脂板８ｂ、８ｃとの三枚構成とされている。その共通液室構成部材８は、金属板8ａと二枚の樹脂板８ｂ、８ｃとは接着により接合されて構成される。

その共通液室構成部材８は、液体供給基板７の上面に接着により接合される。ハウジング部材３には、液体貯留部（図示を略す）からの液体を共通液室１２に供給する連通管１３が形成されている。

ヘッド本体２はそのハウジング部材３にダンパー部材１４とダンパーフレーム１５とを介して接合される。この従来構造の液滴吐出ヘッド１は、各構成要素の積層に時間がかかり、総じてコスト高である。

（本発明の実施例に係る液滴吐出ヘッドの成形体の構造）
（実施例１）
図２、図３は本発明の実施例１に係る液滴吐出ヘッド１の一部を構成する成形体２８を示し、図２は実施例１に係る液滴吐出ヘッドの成形体２８の分解斜視図を示し、図３はその実施例１に係る液滴吐出ヘッドの成形体２８の断面図を示している。

その図２、図３には、液滴吐出ヘッドを構成するヘッド本体２の構成要素のうちのノズル基板４、液室基板５、振動板６、液体供給基板７は図１に示す従来構造の液滴吐出ヘッド１と同一であるので、その図示が省略されている。

共通液室構成部材８は、矩形状の金属板１６と長尺形状の包囲壁部材１７とから構成されている。その金属板１６には、複数個のスリット状開口１８が形成されている。ここでは、このスリット状開口１８はＹ、Ｍ、Ｃ、Kの各色に対応して４個とされている。

その金属板１６の材料には、ここでは、ステンレンススチールが用いられている。この金属板１６はプレス加工により形成される。この金属板１６には、スリット状開口１８の延びる方向中央部にこのスリット状開口１８を横断する隆起状骨部１９が形成されている。

この隆起状骨部１９は、金属板１６から起立されてスリット状開口１８を間において対向する一対の起立壁部２０ａと、この一対の起立壁部２０ａの頂部からスリット状開口１８を横断する方向に屈曲されて、この一対の起立壁部２０ａを互いに連結する頂壁部２０ｂとから構成されている。その頂壁部２０ｂには、後述する連通管１３を共通液室１９’と連通する貫通孔２０ｃが形成されている。この隆起状骨部１９の機能については後述する。

包囲壁部材１７は、図３に示すように、金属板１６と協働してその内部に共通液室１９’を構成している。この包囲壁部材１７の材料には、熱可塑性エラストマー樹脂が用いられている。その包囲壁部材１７の壁の厚さは、例えば０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下であり、その包囲壁部材１７のヤング率は、例えば２メガパスカル以下である。
その包囲壁部材１７は、金属板１６をインサートして成形することにより金属板１６と一体的に形成されるものであるが、その製造方法の詳細については後述する。

また、ハウジング部材３と連通管１３とは同時に形成されるが、これについては、この成形体２８の製造工程の説明の際に説明する。そのハウジング部材３と連通管１３とは、熱可塑性エラストマー樹脂とは異なる樹脂材料、例えば、耐腐食性を有するポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ樹脂材料）を用いて、射出成形により共通液室構成部材８に一体的に形成される。ポリフェニレンサルファイドには、ガラス繊維が５０重量％ないし６０重量％程度充填されている。

これにより、金属板１６の線膨張係数にポリフェニレンサルファイドの線膨張係数が極力近づけられ、金属板１６とハウジング部材３との間の温度に起因する歪の発生の防止が図られ、金属板１６が極力変形しない構造とされている。

その連通管１３は、その上部に液体貯留部（図示を略す）に連通する開口１３ａが形成されていると共に、その下部に貫通孔２０ｃを介して共通液室１９’と連通する開口１３ｂが形成されている。

その包囲壁部材１７は、その壁全体により液滴吐出時の加圧液室５ａ（図１参照）内の液体の振動を吸収するダンパー部材としての役割を有している。
隆起状骨部１９は、金属板１６それ自体の強化を図る役割を果たす役割、連通管１３を金属板１６に据え付け固定する役割、包囲壁部材１７の形状安定性を保つ役割を果たす。

以下に、この液滴吐出ヘッド１の共通液室構成部材８とハウジング部材３と連通管１３との製造方法を図４Ａないし図４Ｆを参照しつつ説明する。
図４Aないし図４Fは、実施例１に係る共通液室構成部材８とハウジング部材３と連通管１３との製造方法に用いる二色成形タイプの射出成形金型の概略構成を示す概要図である。

その図４Ａないし図４Ｆにおいて、符合２１は固定型を示し、符合２２は可動型を示している。可動型２２には、固定型２１と協働してハウジング部材３を形成すると共に金属板１６をセットするための凹処２２ａと、隆起状骨部１９の形成用のコマ部２２ｂと、貫通孔２０ｃの形成と連通管１３の形成とに用いる凸部２２ｃと、固定型２１の後述するコマ部と協働して包囲壁部材１７を構成するコマ部（図示を略す）とが形成されている。

固定型２１には、凹処２２aと協働してハウジング部材３を形成すると共にコマ部２２ｃと協働して連通管１３を形成するコマ部２１ａが形成されている。コマ部２１aにはコマ部２２ｃが進入する凹処２１ｂが形成されている。そのコマ部２１aの先端部に包囲壁部材１７形成用の凹処２１ｃが形成されている。そのコマ部２１aとコマ部２１aとの間は仕切り壁を形成する凹処２１ｄとなっている。

固定型２１は、射出成形機（図示を略す）からの熱可塑性エラストマー樹脂を注入する熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズル２６に接続された包囲壁部材形成用固定型部２１Aと、射出成形機（図示を略す）からのハウジング部材構成用樹脂を注入するハウジング部材構成用樹脂注入ノズル２７に接続されたハウジング部材形成用固定型部２１Bとから構成されている。
熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズル２６は凹処２１ｃに連通されている。ハウジング部材構成用樹脂注入ノズル２７は凹処２２ａと協働して後述のハウジング部材形成用キャビティを形成する部分とコマ部２１aの凹処２１ｂと仕切り壁形成用の凹処２１ｄとに連通されている。

その可動型２２と固定型２１とは型締めされた状態で、回転軸Ｏを境にして１８０度対称位置に、共通液室構成部材８とハウジング部材３と連通管１３とを一体成形する一対のキャビティを構成する。この一対のキャビティは同一形状であり、可動型２２の凹処２２aのいずれか一方は包囲壁部材形成用固定型部２１Aに対向してかつこの包囲壁部材形成用固定型部２１Aと協働して包囲壁部材形成用キャビティを構成し、可動型２２の凹処２２aのいずれか他方はハウジング部材形成用固定型部２１Bに対向してかつこのハウジング部材形成用固定型部２１Bと協働してハウジング部材形成用キャビティを構成する。

その可動型２２は、固定型２１に対して離反・接近されると共に、固定型２１に対して回転駆動される。その離反・接近機構、回転機構は公知であるので、その詳細な説明は省略する。

（成形体の製造工程）
予め、金属板１６の表面は、樹脂と金属板１６との密着性の向上を図るため、脱脂処理等の前処理が行なわれているものとする。
可動型２２と固定型２１とが図４Ａに示すように型開きの状態で、固定型２１の包囲壁部材形成用固定型部２１Aに対向する可動型２２のいずれか一方の凹処２２ａに、図４Ｂに示すように金属板１６をセットし、図４Ｃに示すように、可動型２２を固定型２１に接近させて型締めする。

ついで、図４Ｃに示すように、熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズル２６から金属板１６がセットされている凹処２２aと凹処２１ｃとの協働により構成された包囲壁部材形成用キャビティに熱可塑性エラストマー樹脂を注入する。

その際、熱可塑性エラストマー樹脂は、隆起状骨部１９を被覆するようにして凹処２１ｃと凹処２２aとに流れ込む。これにより、隆起状骨部１９を中心として、金属板１６に包囲壁部材１７が一体的に形成される。従って、包囲壁部材１７を熱可塑性エラストマー樹脂材料を用いて形成した場合でも、その形状の安定性が保たれる。これにより、金属板１６と包囲壁部材１７とが一体化された共通液室構成部材８が形成される。

ついで、図４Ｄに示すように、可動型２２を固定型２１から離間させて型開きして、可動型２２を回転軸Ｏを中心にして１８０度回転させることにより、共通液室構成部材８が形成された可動型２２の一方の凹処２２ａをハウジング部材形成用固定型部２１Bに対向させる。

これと同時に、その回転軸Ｏを中心とする可動型２２の回転によって、金属板１６がセットされておらずかつ包囲壁部材１７も形成されていない可動型２２の他方の凹処２２ａが、包囲壁部材形成用固定型部２１Aに対向される。そして、この他方の凹処２２ａに金属板１６をセットする。

ついで、図４Ｅに示すように、可動型２２を固定型２１に型締めして、ハウジング部材構成用樹脂注入ノズル２７からＰＰＳ樹脂を共通液室構成部材８が形成されているハウジング部材形成用キャビティに注入すると共に、熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズル２６から熱可塑性エラストマー樹脂を金属板１６がセットされている包囲壁部材形成用キャビティに注入する。

これにより、ハウジング部材形成用キャビティに共通液室構成部材８とハウジング部材３と連通管１３とからなる成形体２８が一体的に形成される。
同時に、包囲壁部材形成用キャビティに金属板１６と包囲壁部材１７とからなる共通液室構成部材８が一体的に形成される。

ついで、可動型２２を固定型２１から離間させて、図４Ｆに示すようにハウジング部材３と連通管１３と共通液室構成部材８とからなる成形体２８を可動型２２から離型させる。この一連の工程を繰り返すことにより、ハウジング部材３と連通管１３と共通液室構成部材８とからなる成形体２８が射出成形により連続的に形成される。

（実施例２）
図５、図６は、本発明の実施例２に係る液滴吐出ヘッド１の成形体２８を示し、図５は実施例２に係る成形体２８の分解斜視図を示し、図６はその実施例２に係る成形体２８の断面図を示している。

この実施例２では、連通管１３の材料には、包囲壁部材１７に用いる材料と同一の熱可塑性エラストマー樹脂が用いられ、連通管１３は包囲壁部材１７と一体に形成される。

この実施例２の場合には、熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズル２６を凹処２１ｃと凹処２１ｂとに連通する構成とし、熱可塑性エラストマー樹脂により、連通管１３と包囲壁部材１７と金属板１６とからなる共通液室構成部材８を構成することにしたものである。残余の構成は、実施例１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。

この実施例２によれば、連通管１３と包囲壁部材１７は隆起状骨部１９を挟んで一体成形されているので、連通管１３に衝撃が加わった場合でも隆起状骨部１９で衝撃は止まり包囲壁部材１７に影響を与えることは無い。

（実施例３）
図７，図８は、本発明の実施例３に係る液滴吐出ヘッド１の成形体２８を示し、図７は実施例３に係る液滴吐出ヘッド１の成形体の分解斜視図を示し、図８はその実施例３に係る液滴吐出ヘッド１の成形体２８の断面図を示している。

この実施例３では、金属板１６のプレス加工時に図７、図８に示すように、矩形状の金属板１６の適宜箇所に係止用段差部２７が形成されている。この係止用段差部２７には、ハウジング部材３の構成に用いる樹脂材料を注入したときに、その樹脂が充填される。
これにより、ハウジング部材３が金属板１６に一体化され、ハウジング部材３と金属板１６との剥離防止が図れる。

その実施例１ないし実施例３の成形体２８には、ノズル基板４、液室基板５、振動板６、液体供給基板７からなる積層基板が接着により接合され、これにより、従来例と同様に液滴吐出ヘッド１が構成される。
（実施例４）

この液滴吐出ヘッド１は、図９に示す液体貯留部としてのインクカートリッジ３０に取り付けられる。そのインクカートリッジ３０はインクタンク３１を有する。このインクタンク３１には、その下部に液滴吐出ヘッド１が取付け固定される。

その図９において、４１はインクジェット記録装置（画像形成装置ともいう）である。このインクジェット記録装置４１の本体の内部には、印字機構部４２、用紙搬送機構部（図示を略す）が設けられている。
そのインクジェット記録装置４１には、その本体の下部に給紙カセット（又は給紙トレイ）が抜き差し可能に装着される。

用紙は給紙カセット（又は給紙トレイ）或いは手差しトレイから印字機構部４２に給送され、この印字機構部４２を経由して排紙トレイに向けて排出されるものであるが、その詳細な構成は、従来と同様であるのでその詳細な説明は省略することとし、印字機構部４２の構成のみ、以下に概略説明することとする。

印字機構部４２は、主ガイドロッド８３、従ガイドロッド８４、主走査モータ８５、駆動プーリ８６、従動プーリ８７、タイミングベルト８８、キャリッジ８９から大略構成されている。従ガイドロッド８４は用紙搬送方向の上流側に位置し、主ガイドロッド８３は用紙搬送方向の下流側に位置している。

駆動プーリ８６は、主走査モータ８５の出力軸に固定され、従動プーリ８７は本体内部の適宜箇所に配設されている。タイミングベルト８８は駆動プーリ８６と受動プーリ８７とに張架されている。

キャリッジ８９は、タイミングベルト８８に固定されると共に、主ガイドロッド８３、従ガイドロッド８４に長手方向（主走査方向）に摺動可能に載置されている。ここでは、キャリッジ８９には、液滴吐出ヘッド１が下方に向けて形成されている。そのキャリッジ８９はその主走査モータ８５、駆動プーリ８６、従動プーリ８７、タイミングベルト８８によって、主ガイドロッド８３の長手方向に沿って往復駆動される。

その液滴吐出ヘッド１には、ノズル孔４ａとしての複数個のインク吐出口が主走査方向と交差する方向に配列形成され、そのインク吐出口からインク滴が下方に向けて吐出される。そのキャリッジ８９には、液滴吐出ヘッド１にインクを供給するための複数個のインクカートリッジ３０が交換可能かつ装着されている。

このインクジェット記録装置４１では、その記録時には、用紙を所定位置に停止させた状態で、キャリッジ８９を主走査方向に移動させながら、画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、用紙にインクを吐出させ、１行分の印字を実行し、１行分の印字終了後、所定量副走査方向に用紙を搬送して用紙を停止させ、次の行の印字を実行する。
この印字処理を例えば記録終了信号を受け取るまで実行し、１枚分の用紙の印字が終了すると、用紙を排出トレイに排出する。

そのインクジェット記録装置４１の内部には、キャリッジ８９の主走査方向の記録領域から外れた位置に、回復装置９０が設けられている。この回復装置９０は、液滴吐出ヘッド１の吐出不具合を回復するのに用いる。

１…液滴吐出ヘッド
３…ハウジング部材
４…ノズル基板
５…液室基板
６…振動板
７…液体供給基板
８…共通液室構成部材
９…駆動回路部材
１３…連通管
１６…金属板
１７…包囲壁部材
２８…成形体

特開２００９−２８６０８１号公報 特開２００１− ９６７４６号公報

Claims (17)

1. ノズル孔を有するノズル基板と、
   前記ノズル孔に連通する加圧液室と該加圧液室に液体を導入する液体導入路が形成された液室基板と、
   該液室基板の一部を構成する振動板と、
   該振動板に前記加圧液室に対向するようにして設けられた電気機械変換素子と、
   該電気機械変換素子を駆動する駆動回路素子が配設された液体供給基板と、
   前記液体導入路を介して前記加圧液室に連通されかつ該加圧液室に前記液体を供給する複数個の共通液室が形成されている共通液室構成部材と、
   液体貯留部からの前記液体を連通管を介してその前記共通液室に供給するハウジング部材とを備え、
   前記共通液室構成部材は、複数個のスリット状開口が形成された金属板と、該金属板と協働して内部に前記共通液室を構成する包囲壁部材とから構成され、該包囲壁部材の材料には、熱可塑性エラストマー樹脂が用いられ、前記包囲壁部材は、前記金属板上に前記スリット状開口を被覆して形成されており、
   前記ハウジング部材は、前記熱可塑性エラストマー樹脂とは異なる樹脂材料であって、前記共通液室構成部材上に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記金属板に前記包囲壁部材の形状安定性を保つための隆起状骨部が形成され、該隆起状骨部が前記包囲壁部材により被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記隆起状骨部は、前記金属板から起立されて前記スリット状開口を間に挟んで対向する一対の起立壁部と、該一対の起立壁部の頂部から該スリット状開口を横断する方向に屈曲されて該一対の起立壁部を互いに連結する頂壁部とから構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記連通管が前記頂壁部に接続され、該頂壁部に該連通管と前記共通液室とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記連通管の材料に前記熱可塑性エラストマー樹脂が用いられ、前記連通管と前記包囲壁部材とが一体に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
6. 前記連通管の材料に前記ハウジング部材に用いた材料と同一の樹脂材料が用いられていることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッド。
7. 前記金属板の材料にステンレススチールが用いられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
8. 前記ハウジング部材の樹脂材料がポリフェニレンサルファイドであることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
9. 前記ポリフェニレンサルファイドにはガラス繊維が充填され、ガラス繊維の充填率が５０重量％以上かつ６０重量％以下であることを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッド。
10. 前記包囲壁部材の壁の厚さが０．１ｍｍ以上でかつ０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
11. 請求項１に記載の液体導入路を介して請求項１に記載の加圧液室に連通されかつ該加圧液室に請求項１に記載の液体を供給する複数個の共通液室が形成される請求項１に記載の共通液室構成部材と、請求項１に記載の液体貯留部からの液体を連通管を介して前記共通液室に供給するハウジング部材とを固定型と可動型からなる射出成形金型を用いて製造する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
    予め複数個のスリット状開口が形成された請求項１に記載の金属板を、型開きの状態で熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズルに接続された包囲壁部材形成用固定部に対向してかつ包囲壁部材形成用固定型部と協働して包囲壁部材形成用キャビティを構成する可動型の一方の凹処にセットする工程と、
    前記可動型と前記固定型とを型締めして前記金属板がセットされた一方の凹処に熱可塑性エラストマー樹脂を注入して硬化させることにより共通液室を構成する包囲壁部材と前記金属板とが一体化された共通液室構成部材をインサート成形する共通液室構成部材形成工程と、
    前記可動型を前記固定型から離間させて前記共通液室構成部材が形成された一方の凹処を、ハウジング部材構成用の樹脂注入用ノズルに接続されたハウジング部材形成用固定型部に対向する他方の凹処に対向させる工程と、
    前記可動型と前記固定型とを型締めして、共通液室構成部材が形成されている一方の凹処に前記ハウジング部材構成用樹脂注入用ノズルから前記ハウジング部材構成用樹脂を該一方の凹処に注入することにより、請求項１に記載の液体貯留部からの液体を連通管を介してその共通液室に供給するハウジング部材を前記共通液室構成部材と一体に形成するハウジング部材形成工程と、
    前記可動型と前記固定型とを離反させて、前記共通液室構成部材と前記ハウジング部材とが一体化された成形体を製造した後、請求項１に記載のノズル基板と、請求項１に記載の液室基板と、請求項１に記載の振動板と、請求項１に記載の電気機械変換素子と、請求項１に記載の液体供給基板とを有する積層体を前記成形体に装着して液滴吐出ヘッドを製造する製造方法。
12. 請求項１に記載の液体導入路を介して請求項１に記載の加圧液室に連通されかつ該加圧液室に請求項１に記載の液体を供給する複数個の共通液室が形成される請求項１に記載の共通液室構成部材と、請求項１に記載の液体貯留部からの液体を連通管を介して前記共通液室に供給するハウジング部材とを固定型と可動型からなる射出成形金型を用いて製造する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
    予め複数個のスリット状開口が形成された請求項１に記載の金属板を、型開きの状態で熱可塑性エラストマ樹脂注入ノズルに接続された包囲壁部材形成用固定部に対向してかつ包囲壁部材形成用固定型部と協働して包囲壁部材形成用キャビティを構成する可動型の一方の凹処にセットする工程と、
    前記可動型と前記固定型とを型締めして前記金属板がセットされた一方の凹処に熱可塑性エラストマー樹脂を注入して硬化させることにより共通液室を構成する包囲壁部材と前記金属板と請求項１に記載の連通管とが一体化された共通液室構成部材をインサート成形する共通液室構成部材形成工程と、
    前記可動型を前記固定型から離間させて前記共通液室構成部材が形成された一方の凹処を、ハウジング部材構成用の樹脂注入用ノズルに接続されたハウジング部材形成用固定型部に対向する他方の凹処に対向させる工程と、
    前記可動型と前記固定型とを型締めして、共通液室構成部材が形成されている一方の凹処に前記ハウジング部材構成用樹脂注入用ノズルから前記ハウジング部材構成用樹脂を該一方の凹処に注入することにより、請求項１に記載の液体貯留部からの液体を連通管を介してその共通液室に供給するハウジング部材を前記共通液室構成部材と一体に形成するハウジング部材形成工程と、
    前記可動型と前記固定型とを離反させて、前記共通液室構成部材と前記ハウジング部材とが一体化された成形体を製造した後、請求項１に記載のノズル基板と、請求項１に記載の液室基板と、請求項１に記載の振動板と、請求項１に記載の電気機械変換素子と、請求項１に記載の液体供給基板とを有する積層体を前記成形体に装着して液滴吐出ヘッドを製造する製造方法。
13. 前記金属板に前記包囲壁部材の形状安定性を保つための隆起状骨部が形成され、該隆起状骨部が前記包囲壁部材により被覆されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
14. 前記連通管が前記ハウジング部材と同時に該ハウジング部材に対して一体的に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
15. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを有するインクカートリッジ。
16. 請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドを有する画像形成装置。
17. 請求項１５に記載のインクカートリッジを有するインクジェット記録装置。