JP5019058B2

JP5019058B2 - 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置

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Publication number: JP5019058B2
Application number: JP2008033790A
Authority: JP
Inventors: 寛成大脇; 資紀奥村; 宗秀金谷; 永光高島; 保人金井; 功一斉藤; 和佳今井; 寛之上倉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-02-14
Also published as: CN101422985B; CN101422985A; JP2009132135A

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射ヘッドを具備する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及びその製造方法並びにインクジェット式記録装置に関する。

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流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、インクカートリッジのインク内に存在する気泡、あるいはインクカートリッジを着脱する際にインク内に混入した気泡がヘッド本体に供給されてしまうと、この気泡によるドット抜け等の吐出不良が発生するという問題がある。このような問題を解決するために、インクカートリッジに挿入されるインク供給針と供給部材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を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、このようなフィルタと供給部材とは、熱溶着等により固定され、インク供給針と供給部材とは超音波溶着等により固定されている。
特開２０００−２１１１３０号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、供給部材のインク供給針が固定される領域にフィルタが設けられているため、フィルタの面積に応じた領域が必要であると共に、供給部材にインク供給針及びフィルタをそれぞれ個別に溶着するための領域が必要であるため、隣り合うインク供給針の間隔を短くすることができず、ヘッドが大型化してしまうという問題がある。

また、特許文献１のような構成で、ヘッドの小型化を図るためにフィルタの面積を過度に小さくすると、動圧が上がるため、圧電素子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はならないという問題がある。

また、インク供給針と供給部材とを熱溶着により固定すると、隙間が発生する虞があり、隙間からインクが漏出してしまうという問題がある。さらに、供給部材にフィルタとインク供給針とをそれぞれ個別に固定すると、製造コストが高コストになってしまうという問題がある。

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、ヘッドを小型化することができると共に、液体の漏出を確実に防止してコストを低減することができる液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を貯留する液体貯留手段から供給された液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、前記液体供給手段から該ヘッド本体の複数のノズル開口群毎に前記液体を供給する複数の液体供給路が設けられた供給部材とを具備し、前記供給部材が、前記液体供給路が設けられたフィルタ取付部材と、該フィルタ取付部材の前記液体供給路の一端側に設けられて前記フィルタ取付部材に液体を供給する供給体と、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に設けられたフィルタとを具備し、前記フィルタには、前記供給部材本体と前記供給体とで挟持された領域からその外側の領域に亘って複数の貫通孔が周方向に不連続となるように設けられており、前記フィルタ取付部材と前記供給体との外周には、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に前記フィルタが挟持された状態で、前記フィルタ取付部材、前記供給体及び前記フィルタを固定する一体成形により形成されたアウター部が設けられていると共に、該アウター部が、前記フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の周囲に設けられており且つ前記複数の貫通孔に入り込んで前記フィルタ取付部材と前記供給体とを固定して一体化してい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、アウター部によって、フィルタ取付部材、フィルタ及び供給体を固定して一体化することで、フィルタ取付部材に供給体及びフィルタをそれぞれ個別に溶着するための領域が不要となり、フィルタの有効面積を広げて隣り合う供給体の間隔を短くすることができ、ヘッドを小型化することができる。また、ヘッドの小型化を図るためにフィルタの面積を小さくする必要がなく、動圧が上がるのを防止して圧電素子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る必要がなくなる。さらに、アウター部によって供給体と供給部材との間に隙間が発生するのを確実に防止して、隙間から液体が漏出するのを確実に防止することができる。また、フィルタ取付部材にフィルタと供給体とをそれぞれ個別に固定する必要がなく、製造コストを低減することができる。また、フィルタに、供給部材本体と供給体とで挟持された領域からその外側の領域に亘って複数の貫通孔を周方向に不連続となるように設けることにより、アウター部を一体成形により形成した際に、アウター部を液体流路の周囲に亘って確実に形成することができ、液体流路を確実に封止でき、液体の漏出を防止できる。

ここで、前記フィルタが、前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の外側まで突出して設けられ、当該フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の外側まで突出した領域の一部が前記アウター部によって挟持されていることが好ましい。これによれば、フィルタをアウター部によって確実に保持して、フィルタの拠れや剥がれが発生するのを確実に防止することができる。

また、前記フィルタの前記アウター部によって挟持された領域には、複数の貫通孔が設けられていることが好ましい。これによれば、アウター部を一体成形により形成した際に、アウター部がフィルタの貫通孔を貫通した状態で確実に形成することができ、液体流路を確実に封止でき、液体の漏出を防止できる。

また、前記フィルタ取付部材及び前記供給体の少なくとも一方の周縁部のアウター部に対応する領域には、フィルタを挟持する側の面とその反対側の面とを連通する貫通孔が設けられているのが好ましい。これよれば、アウター部とフィルタ取付部材及び前記供給体の少なくとも一方との一体化が補強され、また、成形時には空気抜け孔として作用するので、アウター部の成形が良好に行える。

また、前記フィルタが、複数の液体供給路のそれぞれに独立して設けられていることが好ましい。これによれば、個別に設けられたフィルタであっても、フィルタとしての機能を得ることができる。

また、前記フィルタが複数の液体供給路に亘って連続して設けられていることが好ましい。これによれば、フィルタのサイズを揃えて切断する工程が不要となると共に、部品点数を減少させて製造工程を簡略化することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。これによれば、小型化及び低コスト化した液体噴射装置を実現できる。

また、本発明の他の態様は、液体を貯留する液体貯留手段から供給された液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の複数のノズル開口群毎に前記液体を供給する複数の液体供給路が設けられた供給部材とを具備し、前記供給部材が、前記液体供給路が設けられたフィルタ取付部材と、該フィルタ取付部材の前記液体供給路の一端側に設けられて前記フィルタ取付部材に液体を供給する供給体と、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に設けられたフィルタと、前記フィルタ取付部材と前記供給体との外周に設けられたアウター部とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記フィルタには、前記供給部材本体と前記供給体とで挟持された領域からその外側の領域に亘って複数の貫通孔が周方向に不連続となるように設けられており、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に前記フィルタを挟持させると共に、前記アウター部を前記フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域に亘って連続するように一体成形することにより形成して、前記フィルタ取付部材、前記供給体及び前記フィルタを一体化して固定し、当該アウター部が前記複数の貫通孔に入り込んで前記フィルタ取付部材と前記供給体とを固定して一体化していることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。

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。

ここで、本実施形態に係る記録ヘッド１１について説明する。なお、図２は、本実施形態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概略斜視図である。

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が固定されるカートリッジケース等の供給部材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。なお、図３は、供給部材の上面図であり、図４は、供給部材の要部を拡大した上面図であり、図５は、図４のＡ−Ａ′断面図である。

図５に示すように、供給部材３０は、本実施形態ではフィルタ取付部材に相当するフィルタ取付部材３１と、フィルタ取付部材３１の一方面側に設けられた供給体としての供給針３２と、供給部材本体３１と供給針３２との間に設けられたフィルタ３３と、供給部材本体３１と供給針３２の外周に設けられたアウター部３４とを具備する。

供給部材３０は、一方面に上述したインクカートリッジ１３（請求項に記載の「液体貯留手段」に相当）がそれぞれ装着される供給体形成部３５を有する。勿論、この供給体形成部３５には、直接インクカートリッジ１３が装着されるものではなく、液体貯留手段からチューブを介して供給体形成部３５にインクが導かれる態様のものであってもよい。

また、供給部材本体３１には、後述するフィルタ３３よりも下流側にあって、一端が各供給体形成部３５に開口し、他端がヘッド本体２２０側に開口して、インクカートリッジ１３からのインクをヘッド本体２２０に供給するための液体供給路３６が設けられている。なお、液体供給路３６は、供給部材本体３１の長手方向に並設されて複数設けられており、液体供給路３６は、インクの色毎に設けられたインクカートリッジ１３に対してそれぞれ独立して設けられている。

また、供給部材本体３１の供給体形成部３５には、各液体供給路３６が開口する領域の周囲に亘って突起部３７が設けられている。そして、この突起部３７と供給針３２との間でフィルタ３３を挟持するようになっている。

供給体となる供給針３２は、供給部材本体３１の表面（供給体形成部３５）に固定されるものであり、液体供給路３６に連通する貫通路３８を有する。この供給針３２は、インクカートリッジ１３から供給されたインクを供給部材本体３１に供給するための部材である。

また、供給針３２は、供給部材本体３１側の端部近傍にフランジ部３９を有する。フランジ部３９には、供給部材本体３１の突起部３７に対応する領域に凸部４０が設けられており、この供給針３２の凸部４０と供給部材本体３１の突起部３７との間でフィルタを挟持する。

なお、本実施形態では、２つの供給針３２を一体化することにより、２つの液体供給路に対して２つの供給針３２が一体化された１つの部材が設けられている。すなわち、本実施形態では、図３に示すように、１０個の液体供給路３６（図示なし）に対して５つの部材が設けられていることになる。

また、供給針３２の貫通路３８の液体供給路３６との接続領域には、他の領域よりも内径の大きい空間、すなわち、幅広部であるフィルタ室４１が設けられている。このフィルタ室４１は、例えば、本実施形態では、供給部材本体３１側ほど内径が大きくなるように形成されている。なお、このフィルタ室４１は、フィルタ３３の面積を大きくしてインクが通過する際の抵抗をできるだけ小さくするために、貫通路３８の他の領域よりも大きい内径で形成されている。

フィルタ３３は、例えば、金属が細かく編みこまれたシート状のものであり、供給部材本体３１と供給針３２とで挟持されている。また、本実施形態では、フィルタ３３は、供給部材本体３１と供給針３２とで挟持される領域の外側に突出する大きさを有する。すなわち、フィルタ３３は、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０とで画成された外側の凹部４２内に突出するように設けられている。

このようなフィルタ３３は、１つの液体供給路３６毎に独立して設けてもよく、また、複数の液体供給路３６毎に連続する１つフィルタ３３を設けるようにしてもよい。本実施形態では、全ての液体供給路３６に連続するように１つのフィルタ３３を設けることで、フィルタ３３は、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０とで画成された外側の凹部４２内に突出するようにした。このように、フィルタ３３を凹部４２内に突出するように設けることで、詳しくは後述するアウター部３４によってこの突出された領域が挟持されるため、フィルタ３３の拠れや剥がれが発生するのを防止することができる。

また、フィルタ３３には、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間に挟持された領域に亘って複数の貫通孔４３が不連続となるように設けられている。本実施形態では、図４に示すように、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間に挟持された領域Ａとその外側とに開口する貫通孔４３を液体供給路３６の周囲に亘って等間隔となるように４つ設けるようにした。

このようにフィルタ３３に貫通孔４３を設けることによって、一体化された２つの供給針３２の間で、フィルタ３３が供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間に挟持された領域Ａに詳しくは後述する一体成形により形成されたアウター部３４を設けることができる。すなわち、アウター部３４を一体成形する際に、フィルタ３３の貫通孔４３を介して、フィルタ３３が供給部材本体３１と供給針３２とで挟持された領域Ａの貫通孔４３よりも内側にアウター部３４を充填することができる。これにより、アウター部３４を有効面積の限界に近いところまで配置することができる。また、アウター部３４を一体成形する際に、フィルタ３３の貫通孔４３を介して周方向で、供給部材本体３１と供給針３２とで挟持された領域Ａの互いに隣り合う貫通孔４３の間にアウター部３４を充填することができる。これにより、アウター部３４を液体供給路３６の周囲に亘って連続して設けて、液体供給路３６を確実に封止してインク漏れが生じるのを防止することができる。

また、フィルタ３３に貫通孔４３を供給部材本体３１と供給針３２とで挟持された領域Ａとその外側に開口するように設けることで、アウター部３４を一体成形により形成する際に、アウター部３４となる樹脂が貫通孔４３を通過してフィルタ３３の上下方向に流動し易くすることができる。

アウター部３４は、供給部材本体３１と供給針３２との外周に一体成形により形成された樹脂からなる。本実施形態では、複数の供給針３２と供給部材本体３１との境界の周囲に亘って１つのアウター部３４を設けるようにした。

このようなアウター部３４は、供給部材本体３１と供給針３２との外周に、供給部材本体３１及び供給針３２の端面と、供給部材本体３１及び供給針３２のフィルタ３３とは反対側の面とに亘って設けられている。これにより、供給部材本体３１と供給針３２とが固定されて一体化している。すなわち、アウター部３４は、供給部材本体３１の突起部３７と、供給針３２の凸部４０とで画成された凹部４２内に充填されて形成されており、凹部４２内に突出したフィルタ３３を挟んだ状態で設けられている。

また、アウター部３４は、図４に示すように、フィルタ３３の供給部材本体３１と供給針３２とで挟持される領域Ａに亘って延設されている。すなわち、本実施形態のフィルタ３３は、金属が細かく編みこまれたものであるため、アウター部３４は、一体成形により形成される際に溶融した樹脂がフィルタ３３の微細孔内に充填されることで、フィルタ３３の供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間に亘って設けられる。

このような、アウター部３４は、供給部材本体３１及び供給針３２の外周に亘って一体成形により形成されることで、供給部材本体３１、供給針３２及びフィルタ３３を固定して供給部材３０を一体化している。

このように、一体成形により形成されたアウター部３４によって、供給部材本体３１、供給針３２及びフィルタ３３を一体化することで、供給部材本体３１に供給針３２及びフィルタ３３を溶着するための領域が不要となり、隣り合う供給針３２の間隔を短くすることができ、ヘッドを小型化することができる。また、ヘッドの小型化を図るためにフィルタ３３の面積を小さくする必要がなく、動圧が上がるのを防止して圧電素子３００を駆動する駆動電圧を上げる必要がなくなる。

また、アウター部３４を用いることで、供給部材本体３１にフィルタ３３と供給針３２とを同時に固定することができるため、供給部材本体３１にフィルタ３３及び供給針３２をそれぞれ固定する必要がなくなり、製造コストを低くすることができる。

さらに、供給部材本体３１と供給針３２とをアウター部３４によって固定するため、供給部材本体３１と供給針３２との間に隙間が発生するのを防止して、隙間からインクが漏出するのを防止することができる。

なお、本実施形態では、アウター部３４は、一体化された２つの供給針３２の間に設けられた充填孔４４及びこれに連通する供給部材本体３１の連通孔４５にも充填されている。この充填孔４４及び連通孔４５は、フィルタ３３の供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０とが相対向する領域の間に液体供給路３６の周囲に亘って設けるためのものである。すなわち、本実施形態のように、複数の供給針３２を一体化し、連続する１つのアウター部３４を設ける場合には、充填孔４４及び連通孔４５を設けることで、アウター部３４を供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０とが相対向する領域の間に亘って形成することができる。

ここで、このようなインクジェット式記録ヘッド１１、特に供給部材３０の製造方法について詳細に説明する。なお、図６及び図７は、供給部材の製造方法を示す断面図である。

まず、図６（ａ）に示すように、供給部材本体３１と供給針３２との間にフィルタ３３を挟持させる。すなわち、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０とをフィルタ３３を介在させた状態で当接させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、供給部材本体３１と供給針３２との境界の外周に亘って金型２００を嵌合する。金型２００は、上下に分割された部材からなり、内部にアウター部３４が形成されるキャビティ２０１が設けられている。また、金型２００には、キャビティ２０１と外部とを連通するゲート２０２が設けられている。

そして、図７に示すように、アウター部３４を一体成形により形成して供給部材３０を形成する。具体的には、溶融した樹脂を金型２００のゲート２０２を介してキャビティ２０１内に充填することで、アウター部３４を成形する。このとき、キャビティ２０１内に充填された溶融された樹脂は、フィルタ３３の微細孔内にも充填され、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間の領域、すなわち、フィルタ３３の供給部材本体３１と供給針３２とで挟持される領域Ａ（図４参照）に亘って充填される。

これにより、アウター部３４は、液体供給路３６の周囲に亘って設けられて、供給部材本体３１、供給針３２及びフィルタ３３を固定して一体化している。

なお、上述したように、本実施形態のフィルタ３３には、貫通孔４３が設けられているため、金型２００のキャビティ２０１内で樹脂が貫通孔４３を通過してフィルタ３３の上下方向に流動し易く、溶融された樹脂を容易に金型２００内に充填することができる。また、フィルタ３３に貫通孔４３を設けることによって、供給部材本体３１の突起部３７と供給針３２の凸部４０との間の領域に亘って樹脂を充填して、アウター部３４によって液体供給路３６を封止することができる。

このように形成された供給部材３０は、供給部材本体３１にフィルタ３３及び供給針３２をそれぞれ溶着する工程が不要となり、アウター部３４を一体成形により形成する一工程で供給部材本体３１、供給針３２及びフィルタ３３を固定して一体化することができる。したがって、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

また、このような供給部材３０の液体供給路３６の他方側、すなわち、供給針３２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について説明する。なお、図８は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図９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、後述するリザーバ形成基板８０に設けられるリザーバ部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、インク供給路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及びインク供給路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のインク供給路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Ａ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、金属からなる下電極膜と、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、金属からなる上電極膜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１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部８１を有するリザーバ形成基板８０が接合されている。このリザーバ部８１は、本実施形態では、リザーバ形成基板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１００を構成している。

また、リザーバ形成基板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１００に対向する領域には、リザーバ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。

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の液体供給路３６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。

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、４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接合部２４２とを具備する。

接合部２４２は、本実施形態では、複数のヘッド本体２２０に亘って液体噴射面の外周に沿って設けられた枠部２４３と、隣接するヘッド本体２２０の間に延設されて露出開口部２４１を分割する梁部２４４とで構成されており、枠部２４３及び梁部２４４がヘッド本体２２０の液体噴射面、すなわちノズルプレート７０の表面に接合されている。

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、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、成形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からのインクを液体供給路３６から取り込み、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。

（実施形態２）
図１０には、実施形態２に係る供給部材の断面及び上面を示す。本実施形態の供給部材３０Ａは、フィルタ３３Ａのアウター部３４Ａ内に突出した周縁部に複数の貫通孔４６が設けられている。また、本実施形態も複数の供給針を一体化し、連続する１つのアウター部３４Ａを設けているが、フィルタ３３Ａの液体供給路３６の間の領域、連通孔４５に対応する領域は細帯状の連通部４７となっている。これにより、連通部４７の周囲を囲むようにアウター部３４Ａが延設され、これにより、液体供給路３６の間がアウター部３４Ａによって確実に封止される。さらに、フィルタ３３Ａの連通部４７にも貫通孔４８が設けられている。これにより、連通部４７の周囲がアウター部３４Ａによってより確実に封止される。

（実施形態３）
図１１には、実施形態３に係る供給部材の断面を示す。本実施形態の供給部材３０Ｂは、アウター部３４Ｂが供給部材本体３１Ｂと供給針３２Ｂとで挟持された領域内に存在し、周囲の外側を囲む形状ではないが、この場合も、アウター部３４Ｂは、フィルタ３３Ｂの供給部材本体３１Ｂと供給針３２Ｂとで挟持された領域の周囲に設けられていることになる。

また、供給部材本体３１Ｂ及び供給針３２Ｂの周縁部のアウター部３４Ｂに対向する部部には、フィルタ３３Ｂの挟持面側から反対側に貫通する微細な貫通孔９１、貫通孔９２が設けられている。これらの貫通孔９１，９２は、樹脂充填部の貫通孔とは別に設けられるものであり、アウター部３４Ｂの成形時には空気抜き孔として作用するが、成形後にはアウター部３４Ｂと供給部材本体３１Ｂ及び供給針３２Ｂとの一体化を補強するものとなる。かかる貫通孔９１、９２は、供給部材本体３１Ｂ及び供給針３２Ｂの何れか一方だけに設けてもよく、設けなくてもよい。アウター部３４Ｂは、供給部材本体３１Ｂ及び供給針３２Ｂの周囲を囲むように設けられているので、貫通孔９１、９２を設けなくとも供給部材本体３１Ｂ及び供給針３２Ｂと十分に一体化され、また、アウター部３４Ｂは成形時に金型に直接接触するので、空気抜き孔を必ずしも設ける必要はない。

（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。

例えば、上述した実施形態では、フィルタ取付部材で供給部材本体３１全体を構成したが、供給部材本体３１をフィルタ３３側とヘッド本体２２０側とで分割し、フィルタ３３側の部材をフィルタ取付部材としてフィルタ３３及び供給針３２と一体化してもよい。なお、この場合には、一体化した部材にヘッド本体２２０側の供給部材本体３１を組み付けて供給部材３０を構成することになる。

また、上述した実施形態では、２つの供給針３２を一体化した１つの部材を設け、複数の供給針３２と供給部材本体３１との外周に亘って１つのアウター部３４を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、図１２に示すように、供給部材本体３１Ｃ及び供給針３２Ｃをそれぞれ独立して設け、供給部材本体３１Ｃ及び供給針３２Ｃのそれぞれの外周にアウター部３４Ｃを設けるようにしてもよい。この場合、上述した実施形態１のように、フィルタ３３Ｃに貫通孔４３を設けなくても、アウター部３４Ｃを容易に形成することができる。もちろん、実施形態２のように貫通孔４６を設けてもよい。また、上述した実施形態１〜３では、複数の供給針３２を有する供給部材３０を有するインクジェット式記録ヘッド１１を例示したが、図１２に示すように、１つの供給部材３０のみを有するインクジェット式記録ヘッドとしてもよく、供給部材や供給針の数や配置は、上述した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、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、供給体として針状の供給針３２を例示したが、供給体は、針状のものに限定されるものではない。

さらに、上述した実施形態では、複数の液体供給路３６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３６が、各ヘッド本体に連通する、すなわち、各液体供給路３６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３６は、ノズル列毎に連通しなくてもよく、１つの液体供給路３６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３６が連通していてもよい。すなわち、液体供給路３６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。

また、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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（電界放出ディスプレー）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。

本発明の実施形態１に係る記録装置の概略斜視図である。本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。本発明の実施形態１に係る供給部材の上面図である。本発明の実施形態１に係る供給部材の要部を拡大した上面図である。本発明の実施形態１に係る供給部材の断面図である。本発明の実施形態１に係る供給部材の製造方法を示す断面図である。本発明の実施形態１に係る供給部材の製造方法を示す断面図である。本発明の実施形態１に係るヘッド本体を示す分解斜視図である。本発明の実施形態１に係るヘッド本体を示す断面図である。本発明の実施形態２に係る供給部材の断面図及び上面図である。本発明の実施形態３に係る供給部材の断面図である。本発明の他の実施形態に係る供給部材の他の例を示す断面図である。

符号の説明

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供給部材本体、３２供給針（供給体）、３３フィルタ、３４アウター部、３５供給体形成部（表面）、２００金型、２２０ヘッド本体、２４０カバーヘッド

Claims

液体を貯留する液体貯留手段から供給された液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、前記液体供給手段から該ヘッド本体の複数のノズル開口群毎に前記液体を供給する複数の液体供給路が設けられた供給部材とを具備し、
前記供給部材が、前記液体供給路が設けられたフィルタ取付部材と、該フィルタ取付部材の前記液体供給路の一端側に設けられて前記フィルタ取付部材に液体を供給する供給体と、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に設けられたフィルタとを具備し、
前記フィルタには、前記供給部材本体と前記供給体とで挟持された領域からその外側の領域に亘って複数の貫通孔が周方向に不連続となるように設けられており、
前記フィルタ取付部材と前記供給体との外周には、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に前記フィルタが挟持された状態で、前記フィルタ取付部材、前記供給体及び前記フィルタを固定する一体成形により形成されたアウター部が設けられていると共に、該アウター部が、前記フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の周囲に設けられており且つ前記複数の貫通孔に入り込んで前記フィルタ取付部材と前記供給体とを固定して一体化していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
前記フィルタが、前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の外側まで突出して設けられ、当該フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域の外側まで突出した領域の一部が前記アウター部によって挟持されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
前記フィルタの前記アウター部によって挟持された領域には、複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２記載の液体噴射ヘッド。
前記フィルタ取付部材及び前記供給体の少なくとも一方の周縁部のアウター部に対応する領域には、フィルタを挟持する側の面とその反対側の面とを連通する貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
前記フィルタが、複数の液体供給路のそれぞれに独立して設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
前記フィルタが、複数の液体供給路に亘って連続して設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
液体を貯留する液体貯留手段から供給された液体を噴射するノズル開口を有するヘッド本体と、該ヘッド本体の複数のノズル開口群毎に前記液体を供給する複数の液体供給路が設けられた供給部材とを具備し、前記供給部材が、前記液体供給路が設けられたフィルタ取付部材と、該フィルタ取付部材の前記液体供給路の一端側に設けられて前記フィルタ取付部材に液体を供給する供給体と、前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に設けられたフィルタと、前記フィルタ取付部材と前記供給体との外周に設けられたアウター部とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記フィルタには、前記供給部材本体と前記供給体とで挟持された領域からその外側の領域に亘って複数の貫通孔が周方向に不連続となるように設けられており、
前記フィルタ取付部材と前記供給体との間に前記フィルタを挟持させると共に、前記アウター部を前記フィルタの前記フィルタ取付部材と前記供給体とで挟持された領域に亘って連続するように一体成形することにより形成して、前記フィルタ取付部材、前記供給体及び前記フィルタを一体化して固定し、当該アウター部が前記複数の貫通孔に入り込んで前記フィルタ取付部材と前記供給体とを固定して一体化していることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。