JP6127764B2

JP6127764B2 - 液体噴射ヘッドユニット、液体噴射装置及び液体噴射装置の製造方法

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Publication number: JP6127764B2
Application number: JP2013129336A
Authority: JP
Inventors: 貴公鐘ヶ江
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2013-06-20
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-06-20
Also published as: US20140375727A1; US20160229181A1; US9340020B2; JP2015003421A

Description

本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドユニット及びインクジェット式記録装置に関する。

液体を噴射する液体噴射ヘッドユニットの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドユニットが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドユニットは、例えば、インク滴をノズルから吐出するインクジェット式記録ヘッドと、インクジェット式記録ヘッドに固定されて、インクが貯留されたインクカートリッジ等の液体貯留部からのインクを液体噴射ヘッドに供給する流路部材と、を具備するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクジェット式記録ヘッドユニットの流路部材は、液体貯留部からインクが供給される上流流路部材と、インクジェット式記録ヘッドを保持すると共に上流流路部材からのインクをインクジェット式記録ヘッドに供給する下流流路部材と、を具備し、シート等の板状の弾性材料からなるシール部材を上流流路部材と下流流路部材との間で挟持させて、接続された流路からインクが漏れないように密封している構成となっている。

特開２００９−６７３０号公報特開２００３−３０５８７３号公報

しかしながら、上流流路部材と下流流路部材とで接続された流路を２つの部材の間で挟持されたゴムシート等の弾性材料からなるシール部材で密封しようとすると、シール部材の弾性変形による反発力によって、上流流路部材と下流流路部材とが互いに離反する方向に圧力が印加されてしまい、液体噴射ヘッドインク滴を吐出する液体噴射面に垂直な方向に圧力が印加されて、流路部材と液体噴射ヘッドとの剥離、液体噴射ヘッドを構成する積層部材の剥離及び液体噴射ヘッドの液体噴射面の反りによるインク滴の被噴射媒体への着弾位置ずれなどの不具合が生じてしまうという問題がある。

これに対して、特許文献２のように、２つの流路をチューブで接続する構成も提案されているが、２つの流路をチューブで接続することで、液体噴射面に垂直な方向の圧力を低減することができるものの、上下流路の両方にチューブを嵌合させる作業が必要で、組み立てが煩雑となってしまうという問題がある。

さらに、板状、チューブ状の何れのシール部材を用いた場合であっても、上流流路部材と下流流路部材とを組み立てる際に、上流流路部材を下流流路部材に対して相対的に押圧する必要があり、この押圧によって上流流路部材と下流流路部材とが互いに離反する方向に圧力が印加されてしまう虞があるという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドユニットだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドユニット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、流路を好適に接続することができると共に組立性を向上した液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

［適用例１］
上記課題を解決する本発明の適用例は、圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を保持した液体保持部から液体が供給される上流流路を有する上流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路に連通すると共に前記液体噴射ヘッドに液体を供給する下流流路を有する下流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路と前記下流流路部材の前記下流流路とを接続して、内部に液体が流れる接続流路が設けられた管状部分を有すると共に弾性材料からなるシール部材と、前記シール部材と前記下流流路部材との間に設けられた支持部と、を具備し、前記上流流路部材と前記シール部材とは、前記管状部分の前記接続流路の貫通方向に圧力をかけて前記上流流路を密封し、前記シール部材と前記下流流路部材とは、前記管状部分の前記貫通方向と直交する方向に圧力をかけて前記下流流路を密封し、前記シール部材が前記支持部に当接する位置は、前記シール部材が前記下流流路を密封する部分に対して前記貫通方向において前記上流流路部材とは反対側の面のうち、前記シール部材と前記上流流路部材とが圧力を印加する領域に前記貫通方向において重なる領域にある液体噴射ヘッドユニットにある。
［適用例２］
上記課題を解決する本発明の他の適用例は、液体噴射装置の製造方法であって、前記液体噴射装置は、圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を保持した液体保持部から液体が供給される上流流路を有する上流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路に連通すると共に前記液体噴射ヘッドに液体を供給する下流流路を有する下流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路と前記下流流路部材の前記下流流路とを接続して、内部に液体が流れる接続流路が設けられた管状部分を有すると共に弾性材料からなるシール部材と、前記シール部材と前記下流流路部材との間に設けられた支持部を有する支持部材と、を具備し、前記上流流路部材と前記シール部材とは、前記管状部分の前記接続流路の貫通方向に圧力をかけて前記上流流路を密封し、前記シール部材と前記下流流路部材とは、前記管状部分の前記貫通方向と直交する方向に圧力をかけて前記下流流路を密封し、前記支持部材が固定された前記下流流路部材の前記下流流路が設けられた突起部に、前記シール部材の前記管状部分を嵌合する第１工程と、前記上流流路部材の前記上流流路と前記シール部材の前記接続流路とが接続されるように、前記上流流路部材を固定する第２工程と、を備え、前記シール部材が前記支持部に当接する位置は、前記シール部材が前記下流流路を密封する部分に対して前記貫通方向において前記上流流路部材とは反対側の面のうち、前記シール部材と前記上流流路部材とが圧力を印加する領域に前記貫通方向において重なる領域にある、製造方法にある。
これらの適用例では、上流流路部材とシール部材との密封が接続流路の貫通方向に圧力を印加するため、嵌合接続ではないことから位置決めが行い易く組立性を向上することができる。また、貫通方向の圧力を支持部によって支持することができるため、上流流路部材やシール部材による貫通方向の圧力が液体噴射ヘッドに印加されるのを抑制することができる。また、下流流路部材とシール部材との密封が、貫通方向と直交する方向であるため、貫通方向に圧力が印加されるのを抑制することができる。
上記課題を解決する本発明の他の態様は、圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を保持した液体保持部から液体が供給される上流流路を有する上流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路に連通すると共に前記液体噴射ヘッドに液体を供給する下流流路を有する下流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路と前記下流流路部材の前記下流流路とを接続して、内部に液体が流れる接続流路が設けられた管状部分を有すると共に弾性材料からなるシール部材と、前記シール部材と前記下流流路部材との間に設けられた支持部と、を具備し、前記上流流路部材と前記シール部材とは、前記管状部分の前記接続流路の貫通方向に圧力をかけて前記上流流路を密封し、前記シール部材と前記下流流路部材とは、前記管状部分の前記貫通方向と直交する方向に圧力をかけて前記下流流路を密封し、前記支持部は、前記シール部材の前記上流流路部材とは反対面側の、前記シール部材と前記上流流路部材とが圧力を印加する領域に重なる領域に当接することを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、上流流路部材とシール部材との密封が接続流路の貫通方向に圧力を印加するため、嵌合接続ではないことから位置決めが行い易く組立性を向上することができる。また、貫通方向の圧力を支持部によって支持することができるため、貫通方向の圧力が液体噴射ヘッドに印加されるのを抑制することができる。また、下流流路部材とシール部材との密封が、貫通方向と直交する方向であるため、貫通方向に圧力が印加されるのを抑制することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドユニット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、流路を好適に接続することができると共に組立性を向上した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの分解斜視図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの断面図である。本発明の実施形態１に係るヘッドユニットの要部を拡大した断面図である。本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を表す斜視図である。

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ユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット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ユニットの断面図であり、図３は、図２の要部を拡大した断面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドユニットの一例であるインクジェット式記録ヘッドユニット１（以下、単にヘッドユニットとも言う）は、ノズルからインク滴を吐出する複数のインクジェット式記録ヘッド１０（以下、単に記録ヘッド１０とも言う）と、複数の記録ヘッド１０を保持すると共に記録ヘッド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。

記録ヘッド１０は、一方面に液体としてインク滴を吐出するノズル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、特に図示していないが、ノズルが並設されたノズル列が、ノズル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、記録ヘッド１０の図示しない内部には、ノズル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せてノズル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。

このような記録ヘッド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保持部に保持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、記録ヘッド１０が複数個、本実施形態では、ノズル列の列設方向である第２の方向Ｙに６個並設された列が、第１の方向Ｘに２列設けられている。すなわち、１つのヘッドユニット１には、合計１２列のノズル列が第２の方向Ｙに並設されている。また、本実施形態では、流路部材２０と記録ヘッド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と記録ヘッド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の面方向（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの面内方向）に直交する方向のことである。

ちなみに、記録ヘッド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、記録ヘッド１０は小型であり、１つの流路部材２０に対して複数取り付ける必要があるため、弾性材料からなるシール部材を介して固定するのは困難である。したがって、記録ヘッド１０と流路部材２０とは接着剤により接着するのが好ましい。

このような記録ヘッド１０が固定される流路部材２０は、液体保持部が接続される上流流路１０１が設けられた上流流路部材３０と、上流流路１０１に連通する下流流路１０２が設けられた下流流路部材４０と、上流流路部材３０と下流流路部材４０との間に設けられて上流流路１０１と下流流路１０２との接続部分を密封するシール部材５０と、シール部材５０を支持する支持部６１を有する支持部材６０と、を具備する。すなわち、流路部材２０の液体流路は、上流流路１０１及び下流流路１０２を有する。

上流流路部材３０は、本実施形態では、第１上流流路部材３１と、第２上流流路部材３２と、第３上流流路部材３３とが第３の方向Ｚに積層されて構成されている。なお、上流流路部材３０は特にこれに限定されるものではなく、単一の部材であっても、２以上の複数の部材で構成されていてもよい。また、上流流路部材３０を構成する複数の部材の積層方向も特に限定されず、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙであってもよい。

第１上流流路部材３１は、下流流路部材４０とは反対側の面に、インク（液体）が保持された液体保持部に接続される接続部３４を具備する。本実施形態では、接続部３４として、液体保持部に接続される針状に突出したものとした。なお、接続部３４には、インクカートリッジなどの液体保持部が直接接続されてもよく、また、インクタンクなどの液体保持部がチューブ等の供給管などを介して接続されてもよい。このような接続部３４の内部には、液体保持部からのインクが供給される第１上流流路１０１ａが設けられている。この第１上流流路１０１ａの下流側には、接続部３４内の第１上流流路１０１ａよりも内径が広く拡幅された液体溜まり部１０１ｂを有する。

第２上流流路部材３２は、第１上流流路部材３１の接続部３４とは反対面側に固定されて、第１上流流路１０１ａに連通する第２上流流路１０１ｃを有する。第２上流流路部材３２の第２上流流路１０１ｃの開口部分には、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３５が設けられており、第１上流流路１０１ａ（液体溜まり部１０１ｂ）から供給されたインクは、フィルター３５を介して第２上流流路１０１ｃに供給される。なお、第２上流流路１０１ｃは、第１上流流路１０１ａと後述する第３上流流路１０１ｄとの位置に応じて、第１上流流路部材３１及び第２上流流路部材３２の積層方向である第３の方向Ｚに延びる流路や、第３の方向Ｚに直交する方向、すなわち第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面内に延びる流路等の何れであってもよい。

第３上流流路部材３３は、第２上流流路部材３２の第１上流流路部材３１とは反対側に設けられている。また、第３上流流路部材３３には、第２上流流路部材３２の第２上流流路１０１ｃに連通する第３上流流路１０１ｄが設けられている。すなわち、上流流路１０１は、第１上流流路１０１ａ（液帯溜まり部１０１ｂ）、第２上流流路１０１ｃ及び第３上流流路１０１ｄを有する。この第３上流流路１０１ｄは、一端が第２上流流路部材３２側に開口して第２上流流路１０１ｃに連通する。また、第３上流流路１０１ｄは、他端が下流流路部材４０側の面に開口して設けられている。なお、上流流路１０１の断面形状は円形に限定されず、楕円形、矩形状等であってもよい。

このような上流流路１０１が設けられた第１上流流路部材３１、第２上流流路部材３２及び第３上流流路部材３３は、例えば、接着剤や、溶着等によって一体的に積層されている。なお、第１上流流路部材３１、第２上流流路部材３２及び第３上流流路部材３３をネジやクランプ等で固定することもできるが、第１上流流路１０１ａから第３上流流路１０１ｄに至るまでの接続部分からインク（液体）が漏出するのを抑制するためにも、接着剤や溶着等で接合するのが好ましい。

また、第３上流流路部材３３には、下流流路部材４０側に開口する凹部３７が設けられており、凹部３７の底面、すなわち第１上流流路部材３１側の面には、厚さ方向に貫通する固定孔３８が設けられている。そして、詳しくは後述する支持部材６０に設けられて上流流路部材３０側に突出して設けられた固定部６６を凹部３７内に挿入し、固定ネジ３９を固定孔３８に挿入させて固定部６６に螺合させることで、上流流路部材３０は支持部材６０の一方面に固定される。

なお、本実施形態では、１つの上流流路部材３０に４つの接続部３４を設け、１つの上流流路部材３０には４つの独立した上流流路１０１が設けられている。なお、本実施形態では、１つの上流流路部材３０に４つの独立した上流流路１０１が設けられた構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、上流流路１０１は、接続部３４側からフィルター３５を通過した後、２つに分岐されるようにしてもよい。もちろん、上流流路１０１は、フィルター３５を通過した後、３つ以上に分岐されていてもよい。また、１つの上流流路部材３０には、２つの固定孔３８が設けられており、２箇所で固定ネジ３９によって支持部材６０に固定される。さらに、このような上流流路部材３０は、本実施形態では、１つのヘッドユニット１において３個設けられている。もちろん、上流流路部材３０を支持部材６０に固定する固定方法は、ネジによる締結に限定されず、例えば、接着剤等による接着であってもよい。本実施形態では、上流流路部材３０を固定ネジ３９によって支持部材６０に固定することで、支持部材６０から上流流路部材３０を容易に着脱することができる。したがって、上流流路部材３０のみを交換することができ、流路部材２０全体を交換するのに比べて歩留まりを向上することができる。また、上流流路部材３０を支持部材６０から容易に着脱させることができるため、上流流路部材３０の上流流路１０１に洗浄液を逆流させて上流流路１０１内やフィルター３５上の異物を洗浄する逆洗浄等を容易に行うことができる。

支持部材６０は、第３の方向Ｚの一方面に上流流路部材３０が固定されるとともに他方面に下流流路部材４０が固定されるものである。そして、支持部材６０と上流流路部材３０との間には、上流流路部材３０の上流流路１０１と下流流路部材４０の下流流路１０２とを接続する（継ぐ）、継手であるシール部材５０が設けられている。

ここでシール部材５０は、ヘッドユニット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（弾性材料）、例えば、ゴムやエラストマー等を用いることができる。シール部材５０は、上流流路１０１毎に管状部分５１を有する。管状部分５１は、内部に接続流路１０３が設けられている。そして、詳しくは後述するが、管状部分５１の接続流路１０３を介して上流流路部材３０の上流流路１０１と下流流路部材４０の下流流路１０２とは連通される。なお、管状部分５１は、詳しくは後述する下流流路部材４０の突起部４１の外周に嵌合するが、この突起部は本実施形態では円筒形状を有するため、接続流路１０３は断面が円形状を有し（円柱状）、且つ肉厚が周方向に亘って略同じとなる形状、つまり円筒形状とした。このような管状部分５１は、１つの上流流路部材３０に対して複数個が一体的になるように、上流流路部材３０側で板状部分によって連結されている。なお、本実施形態では、１つの上流流路部材３０に上流流路が４個設けられているため、４個の管状部分５１が一体的に設けられたシール部材５０となっている。また、本実施形態では、１つの流路部材２０に上流流路部材３０が３個設けられているため、シール部材５０は上流流路部材３０と同じ数、すなわち、３個設けられている。

このような管状部分５１を連続させる板状部分は、管状部分５１の周囲に亘って他の領域よりも厚さが薄く形成されている。これにより、詳しくは後述するが、シール部材５０の一方面を上流流路部材３０の上流流路１０１が開口する面に当接させた際に、管状部分５１の端面のみを上流流路１０１の開口周囲に当接させて、当接する面積を減少させて密封する圧力を高めることができ、インク（液体）の漏出を抑制することができる。

なお、管状部分５１の接続流路１０３は、上流流路部材３０の上流流路１０１の開口と略同じ内径を有する。また、管状部分５１の外径は、上流流路１０１の内径よりも大きな外径で形成されている。これにより、上流流路部材３０の上流流路１０１が開口する面と、管状部分の接続流路１０３が開口する端面とを接続流路１０３の貫通方向、すなわち、第３の方向Ｚに互いに当接させて、上流流路１０１と接続流路１０３とは連通される。すなわち、上流流路１０１と接続流路１０３とは、上流流路部材３０とシール部材５０とを接続流路１０３の貫通方向（第３の方向Ｚ）に圧力をかけて密封した状態で接続されている。

ここで、シール部材５０の管状部分５１の端面と上流流路部材３０の上流流路１０１が開口する面とを第３の方向Ｚに所定の圧力で当接させると、シール部材５０の管状部分５１は、第３の方向Ｚの記録ヘッド１０側に弾性変形する。このため、支持部材６０には、シール部材５０の管状部分５１の上流流路部材３０と当接する一端面とは反対側の他端面に当接して、管状部分５１を第３の方向Ｚに支持する支持部６１が設けられている。

具体的には、支持部６１は、筒形状を有し、上流流路部材３０側にシール部材５０の管状部分５１が挿入される管状部分挿入孔６２と、下流流路部材４０側に下流流路部材４０の突起部が挿入される突起部挿入孔６３と、が内部に設けられている。

なお、管状部分挿入孔６２は、管状部分５１の外径よりも大きな内径を有し、管状部分５１が一方側から容易に抜き差しできるようになっている。

また、突起部挿入孔６３は、下流流路部材４０の突起部４１の外径よりも若干大きく、且つシール部材５０の管状部分５１の外径よりも小さな内径を有する。これにより、支持部６１の内部には、管状部分挿入孔６２と突起部挿入孔６３との間に内径差による段差６４が形成される。

このような支持部６１の管状部分挿入孔６２内にシール部材５０の管状部分５１を挿入すると、管状部分５１の端面（上流流路部材３０に当接する一端面とは反対側の他端面）が段差６４に当接することによって挿入方向（第３の方向Ｚ）の移動が規制される。すなわち、本実施形態では、シール部材５０の管状部分５１の一端面が上流流路部材３０に当接して上流流路１０１と接続流路１０３との接続部分を密封し、管状部分５１の他端面が支持部６１の段差に当接することによって支持される。これにより、上流流路部材３０が支持部材６０に固定されることによって、シール部材５０の管状部分５１を下流流路部材４０側に押圧したとしても、シール部材５０の弾性変形による反発力は、支持部材６０の支持部６１によって支持されるため、シール部材５０の反発力が下流流路部材４０側に印加されることなく、上流流路部材３０とシール部材５０とは所定の圧力で押圧された状態で互いに当接する。

このように、管状部分５１の一端面が上流流路部材３０に当接し、他端面が支持部６１の段差６４に当接するため、支持部６１（段差６４）は、シール部材５０（管状部分５１）の上流流路部材３０に当接する面とは反対側のシール部材５０（管状部分５１）と上流流路部材３０とが圧力を印加する領域、つまり、上流流路部材３０とシール部材５０とが当接して密封する領域に重なる位置に当接する。ここで、支持部６１（段差６４）がシール部材５０（管状部分５１）と上流流路部材３０とが圧力を印加する領域に重なる位置に当接するとは、上流流路部材３０とシール部材５０の管状部分５１が当接する領域と、支持部６１（段差６４）とシール部材５０とが当接して支持する領域とを第３の方向Ｚに射影した際に互いに重なる位置となっていることを言う。このように、上流流路部材３０によって押圧された管状部分５１は、第３の方向Ｚの軸上で支持部６１に支持されるため、管状部分５１の第１の方向Ｘや第２の方向Ｙへの歪み等の変形が生じるのを抑制することができる。ちなみに、上流流路部材３０が管状部分５１を押圧する領域と、支持部６１が支持する領域（段差６４が当接する領域）とが第３の方向Ｚに射影した際に重ならない位置に配置されると、管状部分５１が第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙに歪み変形してしまい、上流流路１０１と接続流路１０３との接続部分や、接続流路１０３と下流流路１０２との接続部分からインク（液体）が漏出してしまう虞がある。本実施形態では、上流流路部材３０とシール部材５０の管状部分５１が当接する領域と、支持部６１（段差６４）とシール部材５０の管状部分５１とが当接して支持する領域とが、第３の方向Ｚに射影した際に重なる位置で配置されることで、管状部分５１が歪み変形するのを抑制して、それぞれの流路の接続部分でのインクの漏出を抑制することができる。

また、下流流路部材４０は、支持部材６０の上流流路部材３０とは反対側に固定されている。また、下流流路部材４０の支持部材６０とは反対面側には、記録ヘッド１０が固定されている。

ここで、下流流路部材４０には、上流流路部材３０の上流流路１０１に連通する下流流路１０２が設けられている。下流流路１０２は、一端が記録ヘッド１０が固定される面に開口し、他端が上流流路部材３０側に突出して設けられた筒状の突起部４１の先端面に開口して設けられている。

突起部４１は、上述したように、支持部６１の突起部挿入孔６３の内径よりも若干小さな外径を有し、支持部６１の突起部挿入孔６３内に挿入されている。そして、突起部挿入孔６３に挿入された突起部４１の外周には、管状部分挿入孔６２内に挿入されたシール部材５０の管状部分５１が嵌合することで、下流流路１０２と管状部分５１の接続流路１０３とが接続されている。これにより、上流流路１０１と下流流路１０２とは接続流路１０３を介して接続されている（継がれている）。ここで、接続流路１０３の内径は、突起部４１の外径よりも若干小さく、シール部材５０（管状部分５１）が内径を広げるように弾性変形することで、接続流路１０３の内面が突起部４１の外周面に、接続流路１０３の貫通方向（第３の方向Ｚ）に直交する方向（第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙ）に圧力を印加した状態で密着される。すなわち、上流流路１０１と接続流路１０３とは、これらの接続部分（接続流路１０３）の径方向に圧力を印加した状態で密封される。ちなみに、上流流路１０１及び下流流路１０２の接続部分（接続流路１０３）の径方向とは、インクの流れる方向（接続流路１０３を貫通する貫通方向）を横断する方向であり、本実施形態では、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面方向のことである。なお、本実施形態では、上流流路１０１と下流流路１０２とは、第３の方向Ｚに沿ってインクが流れるように設けられているが、特にこれに限定されず、上流流路１０１及び下流流路１０２の何れか一方又は両方が、第３の方向Ｚに交差する方向に設けられていてもよい。この場合には、上流流路１０１と下流流路１０２との径方向とは、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む面方向に対して交差した方向となる。

このように、下流流路部材４０の下流流路１０２との接続部分を密封するシール部材５０（管状部分５１）は、下流流路１０２とは下流流路１０２の径方向、すなわち、第３の方向Ｚに直交する方向に圧力を印加して密封することで、シール部材５０が液体噴射面１２の面方向に直交する方向、すなわち、第３の方向Ｚに弾性変形してその反発力が記録ヘッド１０を押圧するのを抑制することができる。これにより、流路部材２０からの記録ヘッド１０の剥離、記録ヘッド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）の剥離及び記録ヘッド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。

一方、上流流路部材３０の上流流路１０１との接続部分を密封するシール部材５０は、上述のように、上流流路１０１をインクが流れる方向、つまり、第３の方向Ｚに圧力を印加して密封している。しかしながら、本実施形態では、支持部６１がシール部材５０の上流流路部材３０がシール部材５０を押圧する領域を第３の方向Ｚに支持するようにしたため、上流流路部材３０がシール部材５０を第３の方向Ｚに押圧する圧力は、支持部６１によって支持される。そして、支持部６１を有する支持部材６０は、支持部６１と下流流路部材４０との間に所定の空間を配した状態で、下流流路部材４０とノズルとは射影が重ならない領域で固定される。これにより、上流流路部材３０がシール部材５０を押圧する圧力（弾性変形による反発力）は、支持部６１によって支持され、支持部６１を有する支持部材６０と下流流路部材４０とを固定する固定領域に分散される。したがって、シール部材５０を押圧する圧力が、記録ヘッド１０の特にノズル周辺に印加されるのを抑制することができる。この結果、記録ヘッド１０を構成する部材の剥離や、流路部材２０と記録ヘッド１０との剥離、記録ヘッド１０の液体噴射面の反りによるインク滴の着弾位置ずれなどを抑制することができる。

また、上流流路部材３０とシール部材５０との接続を、インクの流れる方向、すなわち、第３の方向Ｚに圧力を印加して行うことで、上流流路部材３０とシール部材５０との相対的な位置決めや接続を容易に行うことができる。ちなみに、上流流路１０１を下流流路１０２と同様に円筒状の突起部内に設け、突起部の外周にシール部材５０の管状部分５１を嵌合させることで、上流流路１０１と接続流路１０３とを接続した場合、複数の突起部４１を同時にシール部材５０の管状部分５１に挿入しなくてはならず、作業性が悪い。特に、上流流路部材３０とシール部材５０との接続部分は、支持部材６０等によって隠れてしまうため、目視を行い難く、正確に接続されているか確認ができない場合がある。また、複数の突起部の位置と複数の管状部分５１との位置に誤差が生じた場合、管状部分５１を屈曲させる必要があり、密封不良によるインクの漏出等の不具合が発生する虞がある。本実施形態では、上流流路部材３０とシール部材５０との平面同士を第３の方向Ｚに当接させて、第３の方向Ｚに圧力をかけて上流流路１０１と接続流路１０３とを連通させることができるので、目視による確認を行わなくても互いの位置決めが容易となる。また、複数の上流流路１０１に対して各管状部分５１の位置に誤差が生じたとしても、管状部分５１を屈曲する方向への力が印加されるのを低減することができ、密封不良によるインクの漏出を抑制することができる。

このようなヘッドユニット１の製造方法としては、まず、下流流路部材４０と支持部材６０とを固定した後、下流流路１０２が設けられた突起部４１にシール部材５０の管状部分５１を嵌合させる。次に、上流流路部材３０を、シール部材５０の管状部分５１（接続流路１０３の開口）に上流流路１０１の開口が一致するように位置決めして、上流流路部材３０を支持部材６０に固定する。これにより、上流流路１０１、接続流路１０３及び下流流路１０２の密封不良を抑制して、容易に位置決めして組み立てることができる。なお、上流流路１０１と接続流路１０３とを接続した後に、接続流路１０３と下流流路１０２とを接続しても良いが、上述したように、目視を行わずに複数の突起部４１に管状部分５１を嵌合させるのは困難であるため好ましくない。

なお、本実施形態では、さらに、下流流路部材４０と支持部材６０との間には、配線基板７０が設けられている。配線基板７０には、特に図示していないが、記録ヘッド１０に設けられた圧力発生手段等に接続された配線が設けられている。また、配線基板７０には、コネクター７１が設けられており、支持部材６０に設けられた配線接続孔６５を挿通した図示しない外部配線がコネクター７１に接続される。このように流路部材２０内に配線基板７０が設けられている場合、配線基板７０がインクに触れると配線が短絡してしまうため、特に上流流路１０１と下流流路１０２との接続部分からのインク（液体）の漏出を抑制する必要がある。本実施形態では、シール部材５０を用いて上流流路１０１と下流流路１０２との接続部分を封止していると共に、支持部６１を設けるようにしたため、記録ヘッド１０に第３の方向Ｚの圧力が印加されるのを抑制した状態で、上流流路１０１と下流流路１０２との接続部分を高い圧力で密封することができる。したがって、インクの漏出を抑制して、配線の短絡等の不具合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、上述した実施形態１では、複数の管状部分５１が一体的に設けられたシール部材５０を例示したが、特にこれに限定されず、各上流流路１０１毎に独立した管状部分としてもよい。

また、上述した実施形態１においては、上流流路部材３０を第１上流流路部材３１、第２上流流路部材３２、第３上流流路部材３３の３つの部材で構成したが、上流流路部材３０は単一の部材で形成されていてもよく、３つ以外の複数の部材で構成されていてもよい。同様に、上述した例では、下流流路部材４０を単一の部材で構成したが、特にこれに限定されず、２以上の複数の部材で構成されていてもよい。

また、上述した実施形態１では、支持部６１を支持部材６０に設けるようにしたが、特にこれに限定されず、支持部６１を下流流路部材４０や上流流路部材３０の一部として設けるようにしてもよい。例えば、下流流路部材４０に支持部６１を一体的に設ける場合には、上述した実施形態１と同様に、支持部６１は、下流流路部材４０に記録ヘッド１０のノズルとは第３の方向Ｚの射影が重ならない位置に固定（一体的に形成されて支持されているものも含む）されていればよい。

また、上述した実施形態１では、円筒形状を有する支持部６１を例示したが、特にこれに限定されず、支持部６１は、管状部分５１の端面に当接して、管状部分５１の第３の方向Ｚの移動が規制されればよいため、管状部分５１に周方向に断続的に設けられていてもよい。すなわち、支持部６１には、周方向に所定の間隔でスリット等が設けられていてもよい。

また、上述した実施形態１では、上流流路１０１が設けられた上流流路部材３０と、下流流路１０２が設けられた下流流路部材４０とを有する流路部材２０を例示したが、例えば、インク（液体）を循環させる場合には、上流と下流とを逆転すればよい。すなわち、記録ヘッド１０に供給されたインクを、下流流路１０２から上流流路１０１に流して液体保持部や排出されたインクが貯留される貯留部等に排出（循環）すればよい。

また、これら上述した実施形態１のヘッドユニット１は、インクジェット式記録装置に搭載される。図４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４に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、ヘッドユニット１には、液体保持部であるインクカートリッジ２が着脱可能に設けられる。そして、インクカートリッジ２を搭載したヘッドユニット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、ヘッドユニット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、ヘッドユニット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、ヘッドユニット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、液体保持部としてインクカートリッジ２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保持部を装置本体４に固定して、液体保持部とヘッドユニット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３４に直接液体保持部が接続されるものに限定されず、接続部３４には供給管等を介して液体保持部が接続されていてもよい。また、液体保持部が、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。

１インクジェット式記録ヘッドユニット（液体噴射ヘッドユニット）、２インクカートリッジ（液体保持部）、１０インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２０流路部材、３０上流流路部材、４０下流流路部材、５０シール部材、５１管状部分、６０支持部材、６１支持部、７０配線基板、１０１上流流路、１０２下流流路、１０３接続流路、Ｘ第１の方向、Ｙ第２の方向、Ｚ第３の方向

Claims

圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、
液体を保持した液体保持部から液体が供給される上流流路を有する上流流路部材と、
前記上流流路部材の前記上流流路に連通すると共に前記液体噴射ヘッドに液体を供給する下流流路を有する下流流路部材と、
前記上流流路部材の前記上流流路と前記下流流路部材の前記下流流路とを接続して、内部に液体が流れる接続流路が設けられた管状部分を有すると共に弾性材料からなるシール部材と、
前記シール部材と前記下流流路部材との間に設けられた支持部と、を具備し、
前記上流流路部材と前記シール部材とは、前記管状部分の前記接続流路の貫通方向に圧力をかけて前記上流流路を密封し、
前記シール部材と前記下流流路部材とは、前記管状部分の前記貫通方向と直交する方向に圧力をかけて前記下流流路を密封し、
前記シール部材が前記支持部に当接する位置は、前記シール部材が前記下流流路を密封する部分に対して前記貫通方向において前記上流流路部材とは反対側の面のうち、前記シール部材と前記上流流路部材とが圧力を印加する領域に前記貫通方向において重なる領域にあることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。
請求項１に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
液体噴射装置の製造方法であって、
前記液体噴射装置は、圧力発生手段を駆動させてノズルから液体を吐出する液体噴射ヘッドと、液体を保持した液体保持部から液体が供給される上流流路を有する上流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路に連通すると共に前記液体噴射ヘッドに液体を供給する下流流路を有する下流流路部材と、前記上流流路部材の前記上流流路と前記下流流路部材の前記下流流路とを接続して、内部に液体が流れる接続流路が設けられた管状部分を有すると共に弾性材料からなるシール部材と、前記シール部材と前記下流流路部材との間に設けられた支持部を有する支持部材と、を具備し、
前記上流流路部材と前記シール部材とは、前記管状部分の前記接続流路の貫通方向に圧力をかけて前記上流流路を密封し、
前記シール部材と前記下流流路部材とは、前記管状部分の前記貫通方向と直交する方向に圧力をかけて前記下流流路を密封し、
前記支持部材が固定された前記下流流路部材の前記下流流路が設けられた突起部に、前記シール部材の前記管状部分を嵌合する第１工程と、
前記上流流路部材の前記上流流路と前記シール部材の前記接続流路とが接続されるように、前記上流流路部材を固定する第２工程と、
を備え、
前記シール部材が前記支持部に当接する位置は、前記シール部材が前記下流流路を密封する部分に対して前記貫通方向において前記上流流路部材とは反対側の面のうち、前記シール部材と前記上流流路部材とが圧力を印加する領域に前記貫通方向において重なる領域にある、製造方法。