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正面図(第1の方向Xの投影図)であり、図3は、図2のA−A′線断面図である。
図示するように、本実施形態の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1は、ノズルからインク滴を吐出する複数のヘッド本体10と、複数のヘッド本体10を保持すると共にヘッド本体10に液体を供給する液体流路が設けられた流路部材20と、を具備する。
ヘッド本体10は、一方面に液体としてインク滴を吐出するノズル11が開口する液体噴射面12が設けられている。本実施形態の液体噴射面12には、ノズル11が並設されたノズル列が、ノズル11の並設方向とは交差する方向に2列設けられている。ここで、本実施形態では、1つのノズル列においてノズル11が並設された方向を第1の方向Xと称し、第1の方向Xに交差してノズル列が列設された方向を第2の方向Yと称する。
また、ヘッド本体10の図示しない内部には、ノズル11に連通すると共に流路部材20の液体流路に連通する流路と、流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段等が設けられている。かかる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル11からインク滴を吐出させるものや、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル11からインク滴を吐出させるものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル11からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
このようなヘッド本体10は、液体噴射面12とは反対面側が流路部材20に固定され、インクカートリッジやインクタンクなどの液体貯留手段に貯留されたインクが流路部材20を介して供給される。なお、流路部材20には、ヘッド本体10が複数個、本実施形態では、5個、ノズル列の列設方向である第2の方向Yに並設されて固定されている。また、本実施形態では、流路部材20とヘッド本体10との固定方向を第3の方向Zと称する。すなわち、流路部材20とヘッド本体10との固定方向とは積層方向のことであり、液体噴射面12に垂直な方向のことである。ちなみに、液体噴射面12に垂直な方向とは、液体噴射面12に平行な方向(第1の方向X及び第2の方向Y)に対して垂直な方向のことである。
なお、ヘッド本体10と流路部材20との固定方法は特に限定されず、例えば、接着剤による接着や、ネジ等による固定であってもよい。ただし、ヘッド本体10は小型であり、シール部材を介してネジにより固定するのは困難であるため、接着剤による接着が好ましい。
このようなヘッド本体10が固定される流路部材20は、第1液体流路101が設けられた第1流路部材30と、第1液体流路101に連通する第2液体流路102が設けられた第2流路部材40と、第1流路部材30と第2流路部材40との間に設けられて第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分を密封するシール部材50と、を具備する。
第1流路部材30は、ヘッド本体10が一方面に固定されたベース部31と、ベース部31の一端側にヘッド本体10とは反対側に向かって突出するように延設された壁部32と、を具備する。
ベース部31の一方面(第3の方向Z)には、上述のように5個のヘッド本体10が第2の方向Yに沿って並設されている。
また、壁部32は、ベース部31の第1の方向Xの一端部に第3の方向Zのヘッド本体10とは反対側に延設されている。そして、壁部32の第1の方向Xにおけるベース部31側の面が、第2流路部材40が固定される第2流路部材装着部33となっている。
また、第1流路部材30には、第1液体流路101が設けられている。第1液体流路101は、一端が壁部32の第2流路部材装着部33に開口し、他端がヘッド本体10の固定された面に開口する。
また、第1液体流路101が開口する壁部32の第2流路部材装着部33には、円筒状の第1突起部34が設けられており、この第1突起部34の突出した端面に第1液体流路101が開口して設けられている。
なお、図3に示すように、第1流路部材30には、1つのヘッド本体10に対して2つの第1液体流路101が設けられている。本実施形態では、第1流路部材30に5個のヘッド本体10が設けられているため、合計10個の第1液体流路101が設けられている。
また、ベース部31のヘッド本体10が固定される面とは反対面側には、鈎状の係合爪36が設けられている。また、壁部32の係合爪36とは反対側(第3の方向Z)の端部近傍には、壁部32を厚さ方向に貫通する固定孔37が設けられている。そして、係合爪36に第2流路部材40の一端部側を係合させて、第2流路部材40の他端部に設けられた固定部46を固定孔37に挿通させた状態で固定ネジ60を螺合させることで、第2流路部材40は第1流路部材30に固定される。
第1流路部材30に固定される第2流路部材40は、図3に示すように、第1流路部材30に固定される面とは反対側に、インクを貯留したインクカートリッジ等の液体貯留手段が接続される液体貯留手段装着部41を有する。
第2流路部材40には、一端が液体貯留手段装着部41側に開口し、他端が壁部32(第2流路部材装着部33)側に開口する第2液体流路102が設けられている。本実施形態では、第2液体流路102は、第1流路部材30の第1液体流路101に接続されるため、第1液体流路101と同じ数、すなわち、10個設けられている。
また、第2流路部材40の壁部32に相対向する面には、円筒状に突出した第2突起部42が設けられており、第2液体流路102は、この第2突起部42の突出した先端面に開口して設けられている。すなわち、第2流路部材40の壁部32に相対向する面には、それぞれ内部に第2液体流路102が設けられた管状の第2突起部42が複数突設されている。
また、第2流路部材40の壁部32とは反対面側、すなわち、液体貯留手段装着部41の第2液体流路102の開口部分には、液体貯留手段に接続される針状の接続部材43が、インクに含まれる気泡や異物を除去するためのフィルター44を介して固定されている。
接続部材43は、第2液体流路102に連通する貫通孔103を有する。そして、接続部材43が液体貯留手段に接続されることで、液体貯留手段内のインクは接続部材43の貫通孔103を介して第2流路部材40の第2液体流路102に供給される。なお、本実施形態では、液体貯留手段としてインクカートリッジを用いるため、針状の接続部材43がインクカートリッジに挿入されることで、インクカートリッジの内部と接続部材43の内部の貫通孔103とが接続される。また、接続部材43は、第2液体流路102の数に対応して設けられている。本実施形態では、第2液体流路102が10個設けられているため、接続部材43も第2液体流路102と同数の10個設けられている。
さらに、第2流路部材40のベース部31の一端部には、被係合爪45が設けられている。この被係合爪45が第1流路部材30の係合爪36に係合することによって、第2流路部材40の第3の方向Zの一端部は第1流路部材30に固定される。また、第2流路部材40の被係合爪45とは反対側の端部、すなわち、ヘッド本体10とは反対側の端部には、第1流路部材30の固定孔37に挿入される固定部46が突出して設けられている。本実施形態では、固定部46を第2の方向Yの両端部にそれぞれ1個ずつ設けるようにした。
このような第2流路部材40は、第1流路部材30の係合爪36に被係合爪45を係合させた状態で、第1流路部材30の固定孔37に固定部46を挿入することで位置決めされる。そして、第1流路部材30の固定孔37に第2流路部材40とは反対側から固定ネジ60を挿入し、固定ネジ60を第2流路部材40の固定部46に螺合させることで第2流路部材40は、第1流路部材30に固定される。すなわち、第2流路部材40は、第1流路部材30に第1の方向Xで当接されて固定されている。
なお、本実施形態では、ヘッド本体10と第1流路部材30とが、インクを吐出すると共に第1液体流路101が設けられた第1部材に相当し、第2流路部材40が第1液体流路101に連通する第2液体流路102が設けられた第2部材に相当する。
また、第1流路部材30と第2流路部材40との間には、第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分を密封するシール部材50が設けられている。
シール部材50は、インクジェット式記録ヘッド1に用いられるインク等の液体に対して耐液体性を有し、且つ弾性変形可能な材料、例えば、ゴムやエラストマー等を用いることができる。本実施形態では、シール部材50として、ゴムで形成された板状部材を用いた。このシール部材50は、複数の第1液体流路101の開口を覆う大きさを有し、第1液体流路101の開口に対応して第1液体流路101と第2液体流路102とを連通する連通路104が厚さ方向に貫通して設けられている。
シール部材50に設けられた連通路104は、第1液体流路101及び第2液体流路102以上の内径を有し、且つ第1突起部34及び第2突起部42の外径よりも小さな内径を有する。そして、シール部材50は、第1流路部材30の第1突起部34の先端面と、第2流路部材40の第2突起部42の先端面との間に所定の圧力で押圧されて挟持されている。本実施形態では、上述のように第1流路部材30と第2流路部材40とは固定ネジ60によって締結されているため、シール部材50を押圧する圧力は、固定ネジ60の締結力によって調整される。そして、第1液体流路101と第2液体流路102とは、第1突起部34と第2突起部42との間に所定の圧力で挟持されたシール部材50によって密封された状態で連通路104を介して連通される。ちなみに、連通路104が第1突起部34及び第2突起部42の外径よりも大きな内径を有する場合、シール部材50を第1突起部34と第2突起部42との間で挟持することができない。また、連通路104が第1液体流路101及び第2液体流路102の内径よりも小さな内径を有する場合、シール部材50が第1液体流路101及び第2液体流路102の内壁よりも内側に突出してしまい、流路を狭めて流路抵抗を増大させてしまうと共に、シール部材50を押圧することで弾性変形した連通路104自体が閉塞してしまうことや、シール部材50が第1液体流路101及び第2液体流路102を閉塞してしまう虞があるからである。つまり、連通路104の内径を第1液体流路101及び第2液体流路102の内径よりも大きくし、且つ第1突起部34及び第2突起部42の外径よりも小さくすることで、シール部材50によって第1液体流路101及び第2液体流路102を確実に密封することができると共に、流路抵抗の増大や流路の閉塞を抑制することができる。
そして、本実施形態では、このシール部材50を挟持する固定方向は、第2の方向Yとなっている。ここで、シール部材50の固定方向とは、シール部材50を挟持する方向であって、圧力を印加する押圧方向のことである。すなわち、本実施形態では、第1流路部材30の第3の方向Zに延設された壁部32の第1の方向Xの一方面と、第2流路部材40との間でシール部材50を挟持して押圧することで固定しているため、シール部材50を固定する方向は、第1の方向Xとなる。つまり、シール部材50を固定する方向は、本実施形態では、第1流路部材30と第2流路部材40との固定方向と同一方向となっている。
このように、シール部材50の固定方向を、液体噴射面12に平行な方向(第1の方向X及び第2の方向Y)に垂直な方向(第3の方向Z)に対して交差する方向、つまり液体噴射面12の法線方向(第3の方向Z)に対して交差する方向、本実施形態では、直交する方向(第2の方向Y)とすることで、第1流路部材30と第2流路部材40とでシール部材50を挟持して押圧した際のシール部材50の弾性変形による反発力によって、第1流路部材30と第2流路部材40とが互いに離反する方向に圧力が印加されたとしても、この離反する方向に働く圧力が液体噴射面12に垂直な方向(第3の方向Z)に印加されるのを低減することができる。したがって、流路部材20からヘッド本体10が剥離することや、ヘッド本体10を構成する図示しない積層部材(第3の方向Zに積層された部材)の剥離などが発生するのを抑制することができる。また、ヘッド本体10に印加される第3の方向Zへの圧力を低減することができることから、ヘッド本体10の液体噴射面12に反りが発生するのを抑制して、液体噴射面12の反りによりノズル11から吐出されるインク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれを抑制することができる。
ちなみに、液体噴射面12に垂直な方向と、シール部材50を固定する方向とが同じ方向、すなわち、第3の方向Zになると、シール部材50の弾性変形による反発力によってヘッド本体10に対して第3の方向Zに圧力が印加される。そして、ヘッド本体10に第3の方向Zに圧力が印加されると、ヘッド本体10が第3の方向Zに反るように変形してしまい、流路部材20からヘッド本体10が剥離してしまうことや、ヘッド本体10を構成する積層部材、例えば、ノズル11が設けられたノズルプレート等が剥離してしまうことや、液体噴射面12の反りによるインク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれが発生する虞がある。
なお、本実施形態では、シール部材50を挟持する固定方向(押圧方向)を液体噴射面12に垂直な方向(第3の方向Z)に対して直交する方向、つまり押圧方向(第1の方向X)と第3の方向Zとのなす角度が90度となるようにしたが、特にこれに限定されず、シール部材50の固定方向は第3の方向Zに対して90度以外の角度で交差する方向としてもよい。このように、第3の方向Zとシール部材50の固定方向とが90度以外の角度で交差する場合、シール部材50の弾性変形による反発力は、第1の方向Xと第3の方向Zとに分散されるため、液体噴射面12を反らせる第3の方向Zに印加される力は小さくなる。すなわち、図4(a)に示すように、シール部材50の押圧方向を第3の方向Zとした場合に、第3の方向Zに印加される圧力Fとすると、図4(b)に示すように、シール部材50の押圧方向を第3の方向Zに対して90度以外の角度で交差させた場合、圧力Fは、第3の方向Zの分力Fzと、第1の方向Xの分力Fxとに分解できる。そして、液体噴射面12を反らせる方向に働く第3の方向Zの力は、図4(a)の圧力Fに比べて、図4(b)の分力Fzの方が小さくなる。したがって、シール部材50の固定方向を液体噴射面12に平行な方向(第1の方向X及び第2の方向Y)に垂直な方向(第3の方向Z)に対して90度以外の角度で交差させたとしても、シール部材50の弾性変形による反発力によってヘッド本体10が第3の方向Zに印加される圧力を小さくすることができる。したがって、流路部材20からのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する積層部材の剥離及び液体噴射面12の反りを抑制することができる。もちろん、本実施形態のように、シール部材50の固定方向を液体噴射面12に平行な方向に垂直な方向(第3の方向Z)に対して90度の第1の方向Xとすることで、第3の方向Zに印加される力をほぼゼロ(0)とすることができるため、流路部材20からのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する積層部材の剥離及び液体噴射面12の反りをさらに抑制することができる。
また、本実施形態では、接続部材43は、第2流路部材40に第3の方向Zに固定されており、第1の方向Xに延びる針状の先端部が液体貯留手段に挿入されて接続される。このため、接続部材43への液体貯留手段の接続方向は、第1の方向Xとなる。このように、液体貯留手段と流路部材20との接続方向を、液体噴射面12に平行な方向に垂直な方向(第3の方向Z)に対して交差(直交)する第1の方向Xとすることで、液体貯留手段の着脱時の圧力が第3の方向Zに印加されるのを抑制することができる。したがって、液体貯留手段の着脱時に、流路部材20からのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する積層部材の剥離及び液体噴射面の反りが発生するのを抑制することができる。
さらに、本実施形態では、第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分(シール部材が密封する領域)は、液体噴射面の第3の方向Zの射影に重なる位置に設けられている。このため、接続部分を液体噴射面の射影の外側に配置する場合に比べて、流路部材20を小型化して、インクジェット式記録ヘッド1を小型化することができる。
(実施形態2)
図5は、本発明の実施形態2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正面図(第1の方向Xの投影図)であり、図6は、図5のB−B′線断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図示するように、本実施形態の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1Aは、ヘッド本体10と流路部材20Aとを具備する。
流路部材20Aは、第1流路部材30Aと、2つの第2流路部材40Aと、第1流路部材30Aと第2流路部材40Aとの間に設けられた2つのシール部材50Aと、を具備する。
第1流路部材30Aは、ヘッド本体10が一方面に固定されたベース部31Aと、ベース部31Aのヘッド本体10が固定された面とは反対面側に設けられて、第1の方向Xの中央部から第3の方向Zに延設された壁部32Aと、を具備する。
また、壁部32Aの第3の方向Zの両面は、第2流路部材40Aが固定される第2流路部材装着部33となっている。この第2流路部材装着部33には、内部に第1液体流路101が設けられた第1突起部34が設けられている。
なお、本実施形態では、壁部32Aの各第2流路部材装着部33には、それぞれ5個の第1液体流路101が開口するように5個の第1突起部34が設けられている。すなわち、1つの第2流路部材装着部33には5個の第1液体流路101が設けられることで、合計10個の第1液体流路101が設けられている。
また、ベース部31Aのヘッド本体10とは反対側には、各第2流路部材装着部33に対応して係合爪36が設けられている。また、壁部32Aの第3の方向Zの両面には、ベース部31Aとは反対側に固定孔(図示なし)が設けられている。
そして、第1流路部材30Aの各第2流路部材装着部33には、シール部材50Aを介して第2流路部材40Aが固定ネジ60によって固定される。
第2流路部材40Aには、第2液体流路102が設けられている。本実施形態では、1つの第2流路部材40Aには5個の第2液体流路102が設けられている。そして、第2流路部材40Aの壁部32Aに相対向する面とは反対側には、針状の接続部材43が設けられている。接続部材43は、図5に示すように、1つの第2流路部材40Aに、第2の方向Yに沿って5個並設されている。
また、第1流路部材30Aと第2流路部材40Aとの間には、シール部材50Aが固定されている。本実施形態のシール部材50Aは、上述した実施形態1と同様に第1の方向Xに固定(挟持)されて押圧されて固定されている。すなわち、本実施形態のシール部材50Aの固定方向は、第1の方向Xである。
なお、シール部材50Aは、第1流路部材30Aと2つの第2流路部材40Aとの間に固定されている。そして、シール部材50Aには、上述した実施形態1と同様に、第1液体流路101と第2液体流路102とを連通する連通路104が設けられている。
このような構成のインクジェット式記録ヘッド1Aでは、各シール部材50Aの固定方向が第1の方向Xとなるため、液体噴射面12に平行な方向に垂直な第3の方向Zと交差(直交)する方向となっている。このため、シール部材50Aの固定による弾性変形の反発力によって、ヘッド本体10に液体噴射面12の面方向に垂直な方向にかかる圧力を減少させることができ、流路部材20Aからのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する図示しない積層部材の剥離及び液体噴射面12の反りによるインク滴の着弾位置ずれを抑制することができる。
また、本実施形態では、壁部32Aの第1の方向Xの両面にそれぞれ第2流路部材40Aを固定するようにしたため、接続部材43を1つの第2流路部材40Aに10個設ける場合に比べて流路部材20Aを小型化して、インクジェット式記録ヘッド1Aを小型化することができる。また、第1液体流路101の配置についても自由度が高くなり、流路部材を小型化することができる。
(実施形態3)
図7は、本発明の実施形態3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平面図(第3の方向Zの投影図)であり、図8は、図2のA−A′線方向に準ずる断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図示するように、本実施形態の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1Bは、ヘッド本体10と流路部材20Bとを具備する。
流路部材20Bは、第1流路部材30Bと、第2流路部材40と、第1流路部材30Bと第2流路部材40との間に設けられたシール部材50と、を具備する。
第1流路部材30Bは、ヘッド本体10が一方面に固定されたベース部31Bと、ベース部31Bのヘッド本体10が固定された面とは反対面側に設けられて第3の方向Zに突出する壁部32Bと、を具備する。
ベース部31Bは、ヘッド本体10を固定する面とは反対面側が、液体噴射面12よりも第1の方向Xに広くなるように設けられている。
また、壁部32Bは、ヘッド本体10の液体噴射面12の第3の方向Zの射影の外側となる位置に設けられている。すなわち、ヘッド本体10の液体噴射面12と壁部32Bとは第3の方向Zで互いに重ならない位置に配置されている。
このような第1流路部材30Bの壁部32Bには、第2流路部材40が第1の方向Xのヘッド本体10とは反対面側に当接されて固定されている。すなわち、壁部32Bの第1の方向Xにおけるヘッド本体10とは反対面側が、第2流路部材装着部33となっている。この第2流路部材装着部33には、内部に第1液体流路101が設けられた第1突起部34が設けられている。
また、ベース部31Bのヘッド本体10とは反対側には、第2流路部材装着部33に対応して係合爪36が設けられている。また、壁部32Bの第3の方向Zのヘッド本体10とは反対側の端部には、固定孔37が設けられている。
そして、第1流路部材30Bの各第2流路部材装着部33には、シール部材50を介して第2流路部材40が固定ネジ60によって固定されている。
第2流路部材40には、第2液体流路102が設けられている。第2流路部材40の第2流路部材装着部33に相対向する面には、内部に第2液体流路102が設けられた第2突起部42が突出して設けられている。また、第2流路部材40の壁部32Bに相対向する面とは反対側には、針状の接続部材43が設けられている。
また、第1流路部材30Bと第2流路部材40との間には、シール部材50が固定されている。本実施形態のシール部材50は、上述した実施形態1と同様に第1の方向Xに挟持されて押圧されて固定されている。すなわち、本実施形態のシール部材50の固定方向は、第1の方向Xである。
また、シール部材50は、液体噴射面12に平行な方向に垂直な方向、すなわち、第3の方向Zにおいて、当該液体噴射面12に重ならない位置に配置されている。つまり、シール部材50が接続する第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分(第1突起部34と第2突起部42とが相対向する部分)は、第3の方向Zにおける液体噴射面12の射影の第1の方向Xの外側に配置されている。
このような構成のインクジェット式記録ヘッド1Bでは、シール部材50の固定方向が、第1の方向Xとなるため、液体噴射面12に平行な方向に垂直な第3の方向Zと交差(直交)する方向となっている。このため、シール部材50の固定による弾性変形の反発力によって、ヘッド本体10に液体噴射面12の面方向に垂直な方向にかかる圧力を減少させることができ、流路部材20Bからのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する図示しない積層部材の剥離及び液体噴射面12の反りによるインク滴の着弾位置ずれを抑制することができる。また、シール部材50の固定方向を、液体噴射面12の面方向に垂直な方向と交差する方向とすることで、シール部材50の弾性変形した際の反発力による圧力が液体噴射面12の面方向と垂直な方向と交差する方向とすることができるため、シール部材50を挟持する圧力を小さくする必要がない。したがって、シール部材50をインクが漏れない比較的大きな圧力で挟持しても、上記の不具合が発生するのを抑制することができるため、インクの漏出を確実に抑制することができる。
また、本実施形態では、第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分を密封するシール部材50が、液体噴射面12と第3の方向Zの射影に重ならない位置に配置されている。このため、シール部材50の弾性変形によって第3の方向Zの反発力が生じたとしても、シール部材50の反発力による圧力がヘッド本体10に印加されるのを低減することができる。すなわち、ヘッド本体10の剥離や液体噴射面12の反りは、第3の方向Zにおける液体噴射面12の射影に重なる位置において第3の方向Zの圧力が印加されることで生じるものである。このため、シール部材50の固定方向を第3の方向Zと交差する方向とすることで、第3の方向Zの圧力(分力)を小さくすると共に、第3の方向Zの圧力が液体噴射面12に直接印加されないように、第3の方向Zの圧力が第1の方向X又は第2の方向Yにおいて液体噴射面12の外側で印加されるようにすることで、ヘッド本体10の剥離や液体噴射面12の反りを確実に抑制することができる。
ただし、本実施形態では、第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分(シール部材50が密封する領域)は、液体噴射面12の第3の方向Zの射影の外側に配置されている。このため、上述した実施形態1及び2のように接続部分を液体噴射面12の射影に重ねた位置に配置する場合に比べて、流路部材20Bは大型化してしまう。
なお、本実施形態では壁部32Bのヘッド本体10とは反対面側に第2流路部材40を固定するようにしたため、壁部32Bは、少なくとも第2流路部材装着部33のみがヘッド本体10の液体噴射面12と第3の方向Zで重ならない位置に設けられていればよい。
また、本実施形態では、壁部32Bがヘッド本体10の液体噴射面12と第3の方向Zで重ならない位置に設けられているため、壁部32Bの第3の方向Zにおけるヘッド本体10側の面に第2流路部材40を固定するようにしても、第2流路部材装着部33は、液体噴射面12に第3の方向Zで互いに重ならない位置とすることができる。これにより、流路部材20Bを第1の方向Xに小型化することができ、インクジェット式記録ヘッド1Bを小型化することができる。
(実施形態4)
図9は、本発明の実施形態4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正面図(第2の方向Yの投影図)であり、図10は、図9のC−C′線断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図示するように、本実施形態の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1Cは、ヘッド本体10と流路部材20Cとを具備する。
流路部材20Cは、第1流路部材30Cと、第2流路部材40と、第1流路部材30Cと第2流路部材40との間に設けられたシール部材50と、を具備する。
第1流路部材30Cは、ヘッド本体10が一方面に固定されたベース部31Cと、ベース部31Cのヘッド本体10が固定された面とは反対面側の第1の方向Xの一端部から第3の方向Zに延設された壁部32Cと、を具備する。
ベース部31Cは、ヘッド本体10を固定する面とは反対面側が、液体噴射面12よりも第1の方向Xに広くなるように設けられている。そして、この広くなった第1の方向Xの端部に壁部32Cが第3の方向Zに突出して設けられている。
ベース部31Cは、ヘッド本体10が固定された面とは反対側の面に、第2流路部材40が固定される第2流路部材装着部33を有する。第2流路部材装着部33は、ヘッド本体10の液体噴射面12の第3の方向Zの射影に重ならない位置、すなわち、液体噴射面12の射影の外側となるように配置されている。また、ベース部31Cの第2流路部材装着部33には、第1液体流路101が設けられた第1突起部34が突出して設けられている。さらに、ベース部31には、固定孔(図示なし)が設けられている。
壁部32Cは、ベース部31Cの第1の方向Xの一端部に第3の方向Zに突出して設けられている。また、壁部32Cの第2流路部材装着部33側の面には係合爪36が設けられている。
そして、第1流路部材30Cの各第2流路部材装着部33には、シール部材50を介して第2流路部材40が固定ネジ60によって固定されている。
第2流路部材40には、第2液体流路102が設けられている。第2流路部材40の第2流路部材装着部33に相対向する面には、内部に第2液体流路102が設けられた第2突起部42が突出して設けられている。また、第2流路部材40のベース部31Cに相対向する面とは反対側には、針状の接続部材43が設けられている。
また、第1流路部材30Cと第2流路部材40との間には、シール部材50が固定されている。本実施形態のシール部材50は、第3の方向Zに挟持されて押圧されて固定されている。すなわち、本実施形態のシール部材50の固定方向は、液体噴射面12に垂直な方向と同じ方向(第3の方向Z)である。
しかしながら、シール部材50は、液体噴射面12に平行な方向に垂直な方向、すなわち、第3の方向Zにおいて当該液体噴射面12の射影に重ならない位置に配置されている。つまり、シール部材50が接続する第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分(第1突起部34と第2突起部42とが相対向する部分)は、第3の方向Zにおける液体噴射面12の射影の第1の方向Xの外側に配置されている。
このような構成のインクジェット式記録ヘッド1Cでは、シール部材の固定方向が液体噴射面に平行な方向に垂直な方向、すなわち、第3の方向Zと同じ方向であるため、シール部材の弾性変形によって第3の方向Zの反発力が生じるが、シール部材50が密封する第1液体流路101と第2液体流路102との接続部分を液体噴射面12に平行な方向に垂直な方向で、当該液体噴射面12の射影に重ならない位置とすることで、シール部材50の反発力による圧力がヘッド本体10に印加されるのを低減することができる。つまり、ヘッド本体10の剥離や液体噴射面12の反りは、第3の方向Zにおける液体噴射面12の射影に重なる位置において第3の方向Zの圧力が印加されることで生じるものである。このため、第3の方向Zの圧力が液体噴射面12に直接印加されないように、第3の方向Zの圧力が液体噴射面12の射影の外側で印加されるようにすることで、液体噴射面12の面方向に垂直な方向にかかる圧力を減少させることができ、流路部材20からのヘッド本体10の剥離、ヘッド本体10を構成する図示しない積層部材の剥離及び液体噴射面12の反りによるインク滴の着弾位置ずれを抑制することができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した各実施形態では、ヘッド本体10と第1流路部材30、30A、30B、30Cとを第1部材とし、第2流路部材40、40Aを第2部材としたが、特にこれに限定されず、例えば、ヘッド本体10を第1部材とし、流路部材20、20A、20B、20C(第1流路部材30〜30C及び第2流路部材40、40A)を第2部材としてもよい。すなわち、上述した実施形態1〜3の固定方向が液体噴射面12に垂直な方向に交差する方向となるシール部材50、50Aは、ヘッド本体10と流路部材20〜20Bとの接続部分に設けられていてもよい。
また、上述した各実施形態では、流路部材20〜20Cの第1の方向Xを向く面に接続部材43を有する液体貯留手段装着部41を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、液体貯留手段装着部41を第2の方向Yを向く面(第1の方向Xが面方向となる面)に設けるようにしてもよい。具体的には、例えば、上述した実施形態1では、第1流路部材30は、ベース部31の第1の方向Xの一端部側に壁部32を設け、壁部32の第1の方向Xの一方面に、第2の方向Yに接続部材43が並設された第2流路部材40を固定するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ベース部31の第2の方向Yの一端部側に壁部32を設け、壁部32の第2の方向Yの一方面に、第1の方向Xに接続部材43が並設された第2流路部材40を固定するようにしてもよい。すなわち、接続部材43を設ける位置や並設方向は上述したものに限定されるものではない。
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッド1〜1Cは、インクジェット式記録装置に搭載される。図11は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
図11に示すインクジェット式記録装置Iにおいて、インクジェット式記録ヘッド1には、液体貯留手段であるインクカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられる。そして、インクカートリッジ2A、2Bを搭載したインクジェット式記録ヘッド1は、キャリッジ3に搭載されている。キャリッジ3は、装置本体4に取り付けられたキャリッジ軸5に軸方向移動可能に設けられている。
そして、駆動モーター6の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達されることで、インクジェット式記録ヘッド1を搭載したキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
なお、上述したインクジェット式記録装置Iでは、インクジェット式記録ヘッド1がキャリッジ3に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッド1が固定されて、紙等の記録シートSを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
また、上述した例では、液体貯留手段としてインクカートリッジ2A、2Bを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体4に固定して、液体貯留手段とインクジェット式記録ヘッド1とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。すなわち、接続部材43に直接液体貯留手段が接続されるものに限定されず、接続部材43には供給管等を介して液体貯留手段が接続されていてもよい。また、液体貯留手段が、インクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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にも適用することができる。