JP2011148165A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 - Google Patents
液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011148165A JP2011148165A JP2010010503A JP2010010503A JP2011148165A JP 2011148165 A JP2011148165 A JP 2011148165A JP 2010010503 A JP2010010503 A JP 2010010503A JP 2010010503 A JP2010010503 A JP 2010010503A JP 2011148165 A JP2011148165 A JP 2011148165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- filter
- supply path
- head
- liquid supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 121
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 129
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052451 lead zirconate titanate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000000018 DNA microarray Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Abstract
【課題】 フィルターを効率的に用いることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明の液体噴射ヘッドは、液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、第1液体供給路と連通して液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられ、ヘッド本体220に液体を供給する第2供給部材と、第1液体供給路と第2液体供給路との間に狭持されたフィルター33と、第1供給部材と第2供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、フィルターには、フィルターの液体供給路内における周縁部に亘って、フィルターを狭持する面よりも第1液体供給路側にフィルターが突出するように屈曲された屈曲部39が設けられている。
【選択図】図4
【解決手段】 本発明の液体噴射ヘッドは、液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、第1液体供給路と連通して液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられ、ヘッド本体220に液体を供給する第2供給部材と、第1液体供給路と第2液体供給路との間に狭持されたフィルター33と、第1供給部材と第2供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、フィルターには、フィルターの液体供給路内における周縁部に亘って、フィルターを狭持する面よりも第1液体供給路側にフィルターが突出するように屈曲された屈曲部39が設けられている。
【選択図】図4
Description
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、インクが充填された液体貯留手段であるインクカートリッジから、このインクカートリッジに着脱可能に挿入されるインク供給体となるインク供給針及びインクカートリッジが保持されるカートリッジケース等の供給部材に形成されたインク供給路を介してヘッド本体にインクが供給され、ヘッド本体に設けられた圧電素子等の圧力発生手段を駆動させることによりヘッド本体に供給されたインクがノズルから吐出される。
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、気泡等によるドット抜け等の吐出不良を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針とカートリッジケースとの間にインク内の気泡やゴミ等を除去するためのフィルターを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このフィルターとカートリッジケースとは熱溶着等により固定され、インク供給針とカートリッジケースとは超音波溶着等により固定されている。
しかしながら、特許文献1のような構成では、フィルターやカートリッジケースなどが溶着時の熱等のために変形する場合がある。この場合、フィルターがよれてカートリッジケースなどの内壁面に張り付いたり、よれたフィルターとカートリッジケースなどの内壁面との間に気泡が溜まったりしやすいという問題がある。
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、フィルターを効率的に用いることができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の液体噴射ヘッドは、液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、前記液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、前記第1液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられ、前記ヘッド本体に前記液体を供給する第2供給部材と、前記第1液体供給路と前記第2液体供給路との間に狭持されたフィルターと、前記第1供給部材と前記第2供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、前記フィルターには、該フィルターの液体供給路内における周縁部に亘って、該フィルターを狭持する面よりも第1液体供給路側に該フィルターが突出するように屈曲された屈曲部が設けられていることを特徴とする。本発明においては、フィルターに屈曲部が設けられていることで、フィルターが第1液体供給部材側に突出するので、フィルターの周縁と第2供給部材との間の距離が広がり、気泡が溜まりにくくなると共に、フィルターと第2供給部材との張りつきを抑制することができる。従って、本発明では、フィルターを効率よく用いることができる。
本発明の液体噴射装置は、フィルターを効率よく用いるべく、前記液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、前記第1液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられた第2供給部材との間に、フィルターを、第1供給部材側に突出させるように配置して前記第1供給部材と前記第2供給部材とで挟持する挟持工程と、前記フィルターを前記第1供給部材と前記第2供給部材とで挟持した状態で保持し、樹脂を注入し冷却して樹脂を硬化させることにより、一体成型を行う一体成型工程と、前記第2供給部材から前記液体供給路を介して液体が供給され、供給された液体を噴射する前記ヘッド本体を、第2液体供給部材に設ける設置工程とを備え、前記挟持工程の前に、前記フィルターを、前記液体流路の周縁に対応する位置に亘って屈曲し屈曲部を形成して一方側に突出させる屈曲工程を備えることを特徴とする。
予め屈曲工程によりフィルターを屈曲して屈曲部を形成することで、フィルターと第2供給部材との張りつきを抑制できる液体噴射ヘッドを簡易に形成することができる。
予め屈曲工程によりフィルターを屈曲して屈曲部を形成することで、フィルターと第2供給部材との張りつきを抑制できる液体噴射ヘッドを簡易に形成することができる。
ここで、本発明の好ましい実施形態としては、前記一体成型工程の硬化時の収縮により、前記フィルターがより第1供給部材側に突出させることが挙げられる。
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に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図である。本発明のインクジェット式記録装置10は、図1に示すように、インク滴を吐出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(以下、記録ヘッドとも言う)11がキャリッジ12に固定され、この記録ヘッド11には、ブラック(B)、ライトブラック(LB)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)等の複数の異なる色のインクが貯留された液体貯留手段の一例であるインクカートリッジ13がそれぞれ着脱可能に固定されている。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略斜視図である。本発明のインクジェット式記録装置10は、図1に示すように、インク滴を吐出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(以下、記録ヘッドとも言う)11がキャリッジ12に固定され、この記録ヘッド11には、ブラック(B)、ライトブラック(LB)、シアン(C)、マゼンダ(M)、イエロー(Y)等の複数の異なる色のインクが貯留された液体貯留手段の一例であるインクカートリッジ13がそれぞれ着脱可能に固定されている。
記録ヘッド11が搭載されたキャリッジ12は、装置本体14に取り付けられたキャリッジ軸15に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モーター16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17を介してキャリッジ12に伝達されることで、キャリッジ12はキャリッジ軸15に沿って移動される。一方、装置本体14にはキャリッジ軸15に沿ってプラテン18が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Sがプラテン18上を搬送されるようになっている。
また、キャリッジ12のホームポジションに対応する位置、すなわち、キャリッジ軸15の一方の端部近傍には、記録ヘッド11のノズル形成面を封止するキャップ部材19を有するキャッピング装置20が設けられている。このキャップ部材19によってノズル開口が形成されたノズル形成面を封止することにより、インクの乾燥を防止している。また、このキャップ部材19は、フラッシング動作時のインク受けとしても機能する。
図2に示すように、記録ヘッド11は、液体貯留手段であるインクカートリッジ13に挿入される複数のインク供給針31(第1供給部材)や、インクカートリッジ13が固定されるカートリッジケース32(第2供給部材)等の供給部材30と、供給部材30のインクカートリッジ13とは反対側の面に固定されたヘッド本体220と、ヘッド本体220の液体噴射面側に設けられたカバーヘッド240とを具備する。
まず、供給部材30について詳細に説明する。供給部材30の上面図である図3及び図3のA−A′線断面図である図4に示すように、供給部材30を構成するカートリッジケース32は、インクカートリッジ13がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部35を有する。また、カートリッジケース32には、一端がカートリッジ装着部35側に開口し、他端がヘッド本体220側に開口する第2インク供給路92(第2液体供給路)が形成されている。そして、第2インク供給路92は、図4に示すように、インク供給針31側から内径が漸減するフィルター室93と、該フィルター室93のヘッド本体220側の開口部である開口94(液体供給口)でフィルター室93と連通すると共にヘッド本体220とも連通する連通供給路99とで構成されている。
また、カートリッジケース32のカートリッジ装着部35の第2インク供給路92の開口部分には、インク供給針31がフィルター33を介して固定されている。このインク供給針31は、一端がカートリッジケース32側に開口し、他端がインクカートリッジ13側に開口する第1インク供給路91(第1液体供給路)が形成されている。そして、第1インク供給路91は、カートリッジケース32側から内径が漸減する幅広部95を有している。なお、この第1インク供給路91と第2インク供給路92は連通しており、インクカートリッジ13とヘッド本体220とをつなぐインク供給路(液体供給路)の一部を構成している。
そして、カートリッジケース32及びインク供給針31は、フィルター33を挟持する領域である挟持領域38を有している。本実施形態では、挟持領域38は、カートリッジケース32の第2インク供給路92のカートリッジ装着部35側の開口縁部に設けられたフィルター挟持部37と、インク供給針31のカートリッジケース32側の開口縁部に設けられフィルター挟持部37に相対向する針側フィルター挟持部42とからなる。このフィルター挟持部37と針側フィルター挟持部42とで後述するフィルターの挟持面が構成される。
また、フィルター33は、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものであり、フィルター挟持部37と針側フィルター挟持部42と構成される挟持領域38で挟持されることにより、インク供給針31に設けられた第1インク供給路91とカートリッジケース32に設けられた第2インク供給路92との間に設けられている。このフィルター33により、インク内の気泡や異物が除去される。また、本実施形態においては、このフィルター33に詳しくは後述する屈曲部39が設けられている。
そして、本発明においては、供給部材30は、カートリッジケース32とインク供給針31とフィルター33を一体化する一体成型部34を備えている。この一体成型部34は、フィルター33を挟持したカートリッジケース32とインク供給針31とを一体成型接合している。ここで、一体成型接合とは、カートリッジケース32とインク供給針31との両方に接触するように一体成型部34を成型することにより、超音波溶着等によらずカートリッジケース32とインク供給針31とを接合することをいう。なお、本実施形態においては、カートリッジケース32のインク供給針31が固定される側の面に突出する壁部43が形成されており、該壁部43の内側に、後述する製造工程で形成される一体成型部34が設けられている。
このように、カートリッジケース32とインク供給針31とが一体成型接合されているため、記録ヘッド11を小型化することができる。詳述すると、カートリッジケース32とインク供給針31とが一体型接合されていない場合、従来技術のように、カートリッジケース32にフィルター33を熱溶着等で溶着し、さらにインク供給針31を超音波溶着等で溶着するという方法で製造される。この場合、カートリッジケース32に、フィルター33を溶着するための領域を設け、さらに、該領域の外側にインク供給針31を溶着するための領域が必要となる。一方、本発明においては、一体成型部34によりカートリッジケース32とインク供給針31とを固定しているため、このような溶着のための領域は不要となる。これにより、隣り合うインク供給針31の間隔を短くすることができ、記録ヘッド11を小型化することができる。また、本発明においては、このような小型化が可能であることから、フィルター33の面積を小さくして記録ヘッド11の小型化を図ることが不要となるため、フィルター33の面積を過度に小さくする必要がなく、圧電素子300や発熱素子等の圧力発生手段を駆動する駆動電圧を上げなくてもよい。
ところで、このような一体成型部34によりカートリッジケース32とインク供給針31とを固定する場合、従来は一体成型接合後にフィルター33が熱収縮によりたわみ、フィルター33が、フィルター挟持部37と針側フィルター挟持部42とで挟持されたフィルター33の縁部を含む平面(フィルター33の挟持面)、即ちインク供給針31とカートリッジケース32との接合面P(以下、単に接合面Pという)よりも下側に落ち込んでしまい、その結果、フィルター33が内壁面96に張り付きやすく、また、フィルター33と内壁面96とが近すぎてこれらの間に気泡がたまりやすいという問題があった。
そこで、本実施形態においては、フィルター33の中央部がインク供給針31側に凸となるように、フィルター33のインク供給路(第1インク供給路91及び第2インク供給路92)の周縁には屈曲部39が設けられている。フィルター33がこの屈曲部39において屈曲されていることで、インク供給路において、フィルター33はインク供給針31側に凸となる。これにより、フィルター33が内壁面96に張り付くことを抑制すると共に、フィルター33と内壁面96との間に気泡を溜まりにくくすることができる。以下、フィルター33の屈曲部39について詳細に説明する。
屈曲部39は、フィルター33の、インク供給路(第1インク供給路91及び第2インク供給路92)の周縁に亘って設けられている。このインク供給路の周縁は気泡が溜まりやすいので、インク供給路の周縁に亘って屈曲部39を設けてこの周縁におけるフィルター33と内壁面96との距離を広げることで、フィルター33と内壁面96との間に気泡を溜まりにくくしている。
即ち、フィルター33は、図5に示すように、屈曲部39により屈曲されて突出した突出部33Aと、平面からなる平面部33Bとからなる。突出部33Aは、曲面から構成される。本実施形態では、突出部33Aは、断面視において略円弧状となるドーム状の曲面から構成されている。このように、曲面から構成されることで、インク供給針31から流入するインクの流れによってフィルター33が変形しにくく、フィルター33と内壁面96との張り付きを抑制することができる。平面部33Bは、フィルター挟持部37と針側フィルター挟持部42とからなる挟持領域38により挟持される部分である。また、屈曲部39は、インク供給路の断面形状にあわせて、上面視において略円形状となっており、屈曲部39の内径はインク供給路の内径と略同一である。なお、屈曲部39の上面視における形状は略円形状となっているがこれに限定されず、インク供給路の断面形状にあわせてあればよい。例えばインク供給路の上面視における断面形状が略矩形状であればその形状に併せて略矩形状とすることが好ましい。
このように、本実施形態では屈曲部39が形成されたフィルター33を用いていることで、フィルター33の内壁面96への張り付きや、気泡が溜まることを抑制している。ここで、気泡の溜まりを抑制するために、フィルター33と内壁面96との距離を大きくするには、本実施形態のようにフィルター33に屈曲部39を設けることが好ましい。これは、例えばフィルターを平面状とすると共に接合面Pを図4に示す場合よりインク供給針31側に設けることでフィルター33と内壁面96との距離を大きくすると、フィルター33の位置がインク供給針31側に寄りすぎることで流速が低下するおそれがある。また、接合面Pを図4に示す場合よりインク供給針31側に設けるとすれば、カートリッジケース32やインク供給針31の構成を変更しなければならず、コストがかかってしまう。これに対し、本実施形態ではフィルター33の構成を変えるのみで他の設計を変えることなく、フィルター33と内壁面96との距離を広くなるように設けることができ、コストがかからない。
また、屈曲部39が形成されてフィルター33がインク供給針31側に突出していることで、フィルター33の有効面積が大きく、より気泡等をトラップしやすい。
なお、一体成型接合では、フィルター33が変形しているか否かは外観からは判別できず、フィルター33の変形を把握するためにはフィルター33が設けられた部材を破壊等して確認する必要があるが、本実施形態においては、後述するように予め屈曲部39をフィルター33に設けていることから、フィルター33が設けられた部材を破壊等してフィルター33が内壁面96に張り付いたりしているか否かを確認する必要はない。
なお、上述したインクジェット式記録ヘッド11、特に供給部材30は、例えば次のように製造する。
まず、フィルター33を屈曲部39において屈曲させて、変形させる(屈曲工程)。本実施形態では、フィルター33を金型により打ち抜いて作製する場合に、この屈曲部39に対応した形状が設けられた金型を用いることにより、フィルター33の形成時に同時に屈曲部39を形成し屈曲させて、突出部33Aと平面部33Bとを形成する。このようにフィルター33の金型成型時に屈曲部39を同時に作製することで、簡易に屈曲部39を設けることができる。また、平面状のフィルター33を打ち抜いて形成した後に、例えばプレス加工によりフィルター33を屈曲部39において屈曲させて突出させることももちろん可能である。
カートリッジケース32のフィルター挟持部37とインク供給針31の針側フィルター挟持部42の間に、屈曲部39が設けられたフィルター33をインク供給針31側に突出するように配置し、カートリッジケース32とインク供給針31とでフィルター33を挟持する(挟持工程)。なお、カートリッジケース32を斜めにした状態などでフィルター33を取り付ける場合には、吸引しながらカートリッジケース32とインク供給針31とでフィルター33を挟持する。
次に、フィルター33を挟持したカートリッジケース32及びインク供給針31を金型で保持すると共に、該金型とカートリッジケース32の表面と壁部43の内面とで空間を形成し、該空間に加熱した樹脂を注入した後冷却して樹脂を硬化させることにより、一体成型部34を形成する(図4参照)(一体成形工程)。本実施形態では、一体成型部34を形成する際に、カートリッジケース32とインク供給針31の線膨張率の差や、一体成型部34を形成する樹脂の熱収縮等に起因して、フィルター33に力がかかりフィルター33がさらにインク供給針31側に凸となることで、フィルター33がカートリッジケース32の内壁面96に張り付いたり、たわんだフィルター33とカートリッジケース32の内壁面96との間に気泡が溜まったりすることを抑制する。即ち、一体成型前に予めフィルター33に屈曲部39を設けてフィルター33がインク供給針31側に凸となるように屈曲させておくことで、フィルター33に応力がかかってフィルター33をさらにインク供給針31側に突出させることができる。特に、フィルター33に屈曲部39を設けて屈曲させていることでフィルター33には張力がかかった状態であるので、一体成型時にたわみにくく、名接合面Pよりも下側に落ち込みにくい。これにより、図4に示すようにカートリッジケース32の内壁面96とフィルター33との距離が離れるので、カートリッジケース32の内壁面96に張り付いたり、たわんだフィルター33とカートリッジケース32の内壁面96との間に気泡が溜まったりすることを抑制できる。
以降、この供給部材30に、ヘッドケース230を介してヘッド本体220を設け(設置工程)、このヘッド本体220を覆うようにカバーヘッド240を取り付けることで記録ヘッド11が形成される(図2参照)。
このような供給部材30のインクカートリッジ13とは反対側には、ヘッド本体220が設けられている。ここで、ヘッド本体220について図6及び図7を用いて説明する。なお、図6は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図7は、ヘッド本体の断面図である。
図示するように、ヘッド本体220を構成する流路形成基板60は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には二酸化シリコンからなる弾性膜50が形成されている。この流路形成基板60には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室62が、幅方向に並設された列が2列形成されている。また、各列の圧力発生室62の長手方向外側には、後述するリザーバー形成基板80に設けられるリザーバー部81と連通し、各圧力発生室62の共通のインク室となるリザーバー100を構成する連通部63が形成されている。また、連通部63は、供給路64を介して各圧力発生室62の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板60に形成された液体流路として、圧力発生室62、連通部63及び供給路64が設けられている。
また、流路形成基板60の開口面側には、ノズル開口71が形成されたノズルプレート70が接着剤400を介して固着されている。具体的には、複数のヘッド本体220に対応するように複数のノズルプレート70が設けられており、当該ノズルプレート70は後で詳述するカバーヘッド240の露出開口部241よりも若干広い面積を有してカバーヘッド240と重畳する領域で接着剤等によって固定されている。なお、ノズルプレート70のノズル開口71は、各圧力発生室62の供給路64とは反対側で連通する位置に穿設されている。本実施形態では、流路形成基板60に圧力発生室62が並設された列を2列設けたため、1つのヘッド本体220にノズル開口71の並設されたノズル列71Aが2列設けられている。そして、本実施形態では、このノズルプレート70のノズル開口71が開口する面が液体噴射面となっている。このようなノズルプレート70としては、例えば、シリコン単結晶基板やステンレス鋼(SUS)等の金属基板などが挙げられる。
一方、流路形成基板60の開口面とは反対側には、弾性膜50上に、金属からなる第1電極と、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の圧電材料からなる圧電体層と、金属からなる第2電極とを順次積層することで形成された圧電素子300が形成されている。
このような圧電素子300が形成された流路形成基板60上には、リザーバー100の少なくとも一部を構成するリザーバー部81を有するリザーバー形成基板80が接合されている。このリザーバー部81は、本実施形態では、リザーバー形成基板80を厚さ方向に貫通して圧力発生室62の幅方向に亘って形成されており、上述のように流路形成基板60の連通部63と連通されて各圧力発生室62の共通のインク室となるリザーバー100を構成している。
また、リザーバー形成基板80の圧電素子300に対向する領域には、圧電素子300の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部82が設けられている。
さらに、リザーバー形成基板80上には、各圧電素子300を駆動するための半導体集積回路(IC)等からなる駆動回路110が設けられている。この駆動回路110の各端子は、図示しないボンディングワイヤー等を介して各圧電素子300の個別電極から引き出された引き出し配線と接続されている。そして、駆動回路110の各端子には、フレキシブルプリント基板(FPC)等の外部配線111を介して外部と接続され、外部から外部配線111を介して印刷信号等の各種信号を受け取るようになっている。
また、このようなリザーバー形成基板80上には、コンプライアンス基板140が接合されている。コンプライアンス基板140のリザーバー100に対向する領域には、リザーバー100にインクを供給するためのインク導入口144が厚さ方向に貫通することで形成されている。また、コンプライアンス基板140のリザーバー100に対向する領域のインク導入口144以外の領域は、厚さ方向に薄く形成された可撓部143となっており、リザーバー100は、可撓部143により封止されている。この可撓部143により、リザーバー100内にコンプライアンスを与えている。
また、コンプライアンス基板140上には、ヘッドケース230が固定されている。
また、コンプライアンス基板140上には、ヘッドケース230が固定されている。
ヘッドケース230は、インク導入口144に連通すると共に供給部材30のインク供給路に連通して、供給部材30からのインクをインク導入口144に供給するインク供給連通路231が設けられている。このヘッドケース230には、コンプライアンス基板140の可撓部143に対向する領域に溝部232が形成され、可撓部143の撓み変形が適宜行われるようになっている。また、ヘッドケース230には、リザーバー形成基板80上に設けられた駆動回路110に対向する領域に厚さ方向に貫通した駆動回路保持部233が設けられており、外部配線111は、駆動回路保持部233を挿通して駆動回路110と接続されている。
ヘッド本体220を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔234が角部の2箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔234にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド本体220が一体的に組み合わせられる。
また、ヘッドケース230を介して供給部材30に保持されたヘッド本体220は、図2に示すように、5つのヘッド本体220の液体噴射面側を覆うように箱形状を有するカバーヘッド240によって相対的に位置決めされて保持されている。カバーヘッド240は、ノズル開口71を露出する露出開口部241と、露出開口部241を画成すると共にヘッド本体220の液体噴射面の少なくともノズル列71Aの並設されたノズル開口71の両端部側に接合されるヘッド接合部242とを具備する。
また、カバーヘッド240には、ヘッド本体220の液体噴射面の側面側に、液体噴射面の外周縁部に亘って屈曲するように延設された側壁部245が設けられている。
このようにカバーヘッド240は、ヘッド接合部242をヘッド本体220の液体噴射面に接着するようにしたため、液体噴射面とカバーヘッド240との段差を減少させることができ、液体噴射面のワイピングや吸引動作などを行っても、液体噴射面にインクが残留するのを防止することができる。また、梁部244によって隣接するヘッド本体220の間が塞がれているため、隣接するヘッド本体220の間にインクが侵入することがなく、圧電素子300や駆動回路110などのインクによる劣化及び破壊を防止することができる。また、ヘッド本体220の液体噴射面とカバーヘッド240との間は、接着剤によって隙間なく接着されているため、隙間に被記録媒体Sが入り込むのを防止してカバーヘッド240の変形及び紙ジャムを防止することができる。さらに、側壁部245が、複数のヘッド本体220の外周縁部を覆うことで、ヘッド本体220の側面へのインクの回り込みを確実に防止することができる。また、カバーヘッド240に、ヘッド本体220の液体噴射面と接合されるヘッド接合部242を設けるようにしたため、複数のヘッド本体220の各ノズル列71Aをカバーヘッド240に対して高精度に位置決めして接合することができる。
このようなカバーヘッド240としては、例えば、ステンレス鋼などの金属材料が挙げられ、金属板をプレス加工により形成してもよく、成型により形成するようにしてもよい。また、カバーヘッド240を導電性の金属材料とすることで、接地することができる。なお、カバーヘッド240とノズルプレート70との接合は、特に限定されず、例えば、熱硬化性のエポキシ系接着剤や、紫外線硬化型の接着剤による接着などが挙げられる。
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド11は、インクカートリッジ13からのインクを第1インク供給路91及び第2インク供給路92を介して取り込み、インク供給連通路231及びインク導入口144を介して、リザーバー100からノズル開口71に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路110からの記録信号に従い、各圧力発生室62に対応するそれぞれの圧電素子300に電圧を印加し、弾性膜50及び圧電素子300をたわみ変形させることにより、各圧力発生室62内の圧力が高まりノズル開口71からインク滴が吐出する。
(他の実施形態)
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。
上述した実施形態では、フィルター33をインク供給針31とカートリッジケース32とで挟持した後、一体成型部34により一体成型接合させたものとしたが、一体成型接合されていればこれに限定されない。例えば、屈曲部39を形成したフィルター33をカートリッジケース32に溶着し、その後フィルター33が溶着されたカートリッジケース32とインク供給針31とを一体成型部34により一体成型接合させたものとしてもよい。フィルター33をカートリッジケース32に溶着する際にも、熱等によりフィルター33が変形してよれてしまうおそれがあるが、本発明においては、フィルター33に予め屈曲部39を設けていることで、フィルター33溶着の際にフィルター33の変形が生じたとしても、フィルター33が内壁面96に張り付いたり気泡が溜まりやすくなってしまうことを抑制することができる。
さらに、上述した実施形態では、フィルター33は、金属を編み込んだシート状のものとしたが、これに限定されない。例えば、金属板を打ち抜いて形成したものや、微細孔を有する樹脂からなるシート状のものであってもよいが、屈曲部39を形成しやすいものが好ましい。
上述した実施形態では、液体貯留手段であるインクカートリッジ13を供給部材30に着脱自在となるように設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、液体貯留手段として、インクタンク等を記録ヘッド11とは異なる位置に設け、液体貯留手段と記録ヘッド11とをチューブなどの供給管を介して接続するようにしてもよい。すなわち、上述した実施形態では、第1供給部材として針状のインク供給針31を例示したが、第1供給部材は、針状のものに限定されるものではない。
また、上述した実施形態では、2つの液体供給路に対して1つのヘッド本体220が設けられた構成を例示したが、インクの色毎に複数のヘッド本体を設けるようにしてもよい。このような場合には、各液体供給路が、各ヘッド本体に連通する。すなわち、各液体供給路が、各ヘッド本体に設けられたノズル開口が並設されたノズル列毎に連通するように設けられていてもよい。もちろん、液体供給路は、ノズル列毎に連通しなくてもよく、1つの液体供給路が複数のノズル列に連通していてもよく、また、1列のノズル列を2つに分け、それぞれに液体供給路が連通していてもよい。すなわち、液体供給路は、複数のノズル開口からなるノズル開口群に連通していればよい。
さらに、上述の実施形態では、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド11を例示して本発明を説明したが、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る。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を挙げることができる。
10 インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 11 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 30 供給部材、 31 インク供給針、 32 カートリッジケース、 33 フィルター、 34 一体成型部、 39 屈曲部、 91 第1インク供給路、 92 第2インク供給路、 93 フィルター室、 94 開口、 96 内壁面
Claims (4)
- 液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、
前記液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、
前記第1液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられ、前記ヘッド本体に前記液体を供給する第2供給部材と、
前記第1液体供給路と前記第2液体供給路との間に狭持されたフィルターと、
前記第1供給部材と前記第2供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、
前記フィルターには、該フィルターの液体供給路内における周縁部に亘って、該フィルターを狭持する面よりも第1液体供給路側に該フィルターが突出するように屈曲された屈曲部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 請求項1に記載の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
- 液体供給路の一部を構成する第1液体供給路が設けられた第1供給部材と、前記第1液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成する第2液体供給路が設けられた第2供給部材との間に、フィルターを、第1供給部材側に突出させるように配置して前記第1供給部材と前記第2供給部材とで挟持する挟持工程と、
前記フィルターを前記第1供給部材と前記第2供給部材とで挟持した状態で保持し、樹脂を注入し冷却して樹脂を硬化させることにより、一体成型を行う一体成型工程と、
前記第2供給部材から前記液体供給路を介して液体が供給され、供給された液体を噴射する前記ヘッド本体を、第2液体供給部材に設ける設置工程とを備え、
前記挟持工程の前に、前記フィルターを、前記液体流路の周縁に対応する位置に亘って屈曲し屈曲部を形成して一方側に突出させる屈曲工程を備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。 - 前記一体成型工程の硬化時の収縮により、前記フィルターがより第1供給部材側に突出することを特徴とする請求項3記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010010503A JP2011148165A (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010010503A JP2011148165A (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011148165A true JP2011148165A (ja) | 2011-08-04 |
Family
ID=44535627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010010503A Pending JP2011148165A (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011148165A (ja) |
-
2010
- 2010-01-20 JP JP2010010503A patent/JP2011148165A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4573022B2 (ja) | 液体噴射ヘッドユニット | |
| JP4438822B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP5019061B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 | |
| US7958634B2 (en) | Liquid ejecting head manufacturing method | |
| US8246154B2 (en) | Liquid injecting head, method of manufacturing liquid injecting head, and liquid injecting apparatus | |
| JP5257133B2 (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP5472574B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 | |
| JP5019058B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 | |
| JP5618052B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP3925406B2 (ja) | 液体噴射ヘッド | |
| JP2009113250A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP5678463B2 (ja) | 液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
| JP5316301B2 (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JP2010082894A (ja) | 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 | |
| JP5783347B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP5472595B2 (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP5287340B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置 | |
| JP2013129060A (ja) | 流路部材および液体噴射ヘッドならびに液体噴射装置 | |
| JP5333026B2 (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JP2011148165A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置、並びに液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JP2011084011A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP2011148250A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 | |
| JP2009034862A (ja) | 液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置 | |
| JP2010099985A (ja) | 液体噴射ヘッドの製造方法 | |
| JP2010228204A (ja) | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |