(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を吐出するヘッド本体と、
前記ヘッド本体に供給される液体が流通する液体流路と、
前記液体流路の一部を構成する貫通孔がそれぞれ設けられ、該貫通孔が連通するように接着剤で接合された第１部材及び第２部材とを備え、
前記第１部材の表面には、前記貫通孔の周囲を囲んで前記第２部材側に突出する第１突部と、該第１突部の外側を囲んで前記第２部材側に突出する第２突部と、前記第１突部及び第２突部の間の溝部と、が形成され、
前記第１突部及び前記第２突部には、前記接着剤を介して前記第２部材側に接着される接着面を有し、当該接着面と前記第２部材側との間隔がそれぞれ均等になるように形成され、
前記接着剤は、前記溝部を中心として前記第１突部側及び前記第２突部側へ広がっており、かつ、前記第１突部の接着面を越えて前記貫通孔まで達するとともに、前記第２突部の接着面を越えて前記第２突部の外側まで達している
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１部材及び前記第２部材の各貫通孔のうち、前記ノズルに遠い方を第１貫通孔、前記ノズルに近い方を第２貫通孔とし、
前記第１貫通孔の前記第２部材側の開口形状は、前記第２貫通孔の前記第１部材側の開口形状よりも大きく形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１突部及び前記第２突部は、前記第１部材の前記第２部材側の表面から前記接着面までの高さが同じとなるように形成され、前記第２部材の前記接着面に対向する領域は面一に形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記第１突部及び前記第２突部の前記接着面の幅が同じとなるように形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドにおいて、
前記ヘッド本体は、液体を吐出するノズルに連通した圧力発生室、該圧力発生室を変形させる複数の圧力発生手段、及び該圧力発生手段が固定されるヘッドケースを備え、
前記ヘッドケースには、
各圧力発生手段が挿通される挿通孔が設けられ、
前記各挿通孔同士の間に位置するように前記貫通孔、前記第１突部及び前記第２突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６】
液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記液体噴射ヘッドは、
ノズルから液体を吐出するヘッド本体と、
前記ヘッド本体に供給される液体が流通する液体流路と、
前記液体流路の一部を構成する貫通孔がそれぞれ設けられ、該貫通孔が連通するように接着剤で接合される第１部材及び第２部材と、を備え、
前記第１部材の表面には、前記貫通孔の周囲を囲んで前記第２部材側に突出する第１突部と、該第１突部の外側を囲んで前記第２部材側に突出する第２突部と、前記第１突部及び第２突部の間の溝部と、が形成され、
前記第１突部及び前記第２突部には、前記接着剤を介して前記第２部材側に接着される接着面を有し、当該接着面と前記第２部材側との間隔がそれぞれ均等になるように形成され、
前記第１突部及び前記第２突部の前記接着面より前記接着剤が盛り上がるように、前記溝部に前記接着剤を付着する工程と、
前記溝部に付着された前記接着剤が、前記第１突部の接着面を越えて前記貫通孔まで達するとともに、前記第２突部の接着面を越えて前記第２突部の外側まで達するように、前記第１部材及び前記第２部材を接合する工程と、を有する
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記第１部材及び前記第２部材の各貫通孔のうち、前記ノズルに遠い方を第１貫通孔、前記ノズルに近い方を第２貫通孔とし、
前記第１貫通孔の前記第２部材側の開口形状は、前記第２貫通孔の前記第１部材側の開口形状よりも大きく形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項６又は請求項７に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記第１突部及び前記第２突部は、前記第１部材の前記第２部材側の表面から前記接着面までの高さが同じとなるように形成され、前記第２部材の前記接着面に対向する領域は面一に形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項６〜請求項８の何れか一項に記載する液体噴射ヘッドの製造方法において、
前記第１突部及び前記第２突部の前記接着面の幅が同じとなるように形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド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及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体噴射ヘッドの代表例として、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。インクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、液体が貯留されるマニホールドを有し、該マニホールドに連通する圧力発生室にインクを取り込み、圧電素子などの圧力発生手段で該圧力発生室を変形させて、ノズルから液体を吐出させるヘッド本体を備えたものが知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、マニホールドに供給されるインクの流路となる液体流路を有している（例えば、特許文献１参照）。液体流路としては、例えば、貫通孔が設けられた部材同士を各貫通孔が連通するように接着剤で接合することにより形成したものが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３００９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液体流路中に生じた気泡は、液体流路中に配設したフィルターで捕捉されたり、ノズル側から負圧でインクを吸引することで、インクとともに外部に排出される。
【０００６】
しかしながら、貫通孔が設けられた部材同士を接合する接着剤が貫通孔内部に達して硬化すると、その貫通孔内にはみ出した接着剤に気泡が付着し、外部に排出され難くなる。つまり、液体流路中の気泡の排出性が低下してしまう。このように気泡の排出動作を行っても液体流路中に気泡が残留すると、印刷時に気泡がノズル側に移動してインクの吐出不良を起こす原因となる虞がある。
【０００７】
一方、接着剤の量を減らすと、部材同士の接着面に十分な接着剤が行き渡らず、接着剤により接着されていない領域が生じてしまう。この領域には、気泡が滞留したり貫通孔内のインクが浸透し、さらには接着剤と部材との界面を伝ってヘッド内部に達してしまう虞がある。例えば、インクの吐出を制御する回路基板など電気的な部品にインクが到達し、短絡や故障する虞がある。
【０００８】
このように、貫通孔が設けられた部材同士を接合する際に、貫通孔周辺に塗布する接着剤が多すぎても少なすぎても問題が生じてしまう。したがって、貫通孔周辺において接着剤が広がる方向や量を適切に管理する必要がある。
【０００９】
なお、このような問題は、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置においても同様に存在する。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、液体流路を構成する部材同士を接着剤で確実に接合するとともに、液体流路中の気泡の排出性を高めて吐出品質が向上した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の態様は、ノズルから液体を吐出するヘッド本体と、前記ノズルに連通して該ヘッド本体に供給される液体が流通する液体流路と、前記液体流路の一部を構成する貫通孔がそれぞれ設けられ、該貫通孔が連通するように接着剤で接合された第１部材及び第２部材とを備え、前記第１部材の表面には、前記貫通孔の周囲を囲んで前記第２部材側に突出する第１突部、及び該第１突部の外側を囲んで前記第２部材側に突出する第２突部が形成され、前記第１突部及び前記第２突部には、前記接着剤を介して前記第２部材側に接着される接着面を有し、当該接着面と前記第２部材側との間隔がそれぞれ均等になるように形成され、前記第１突部と前記第２突部との間に設けられた前記接着剤は、前記第１突部の接着面を越えて前記貫通孔まで達するとともに、前記第２突部の接着面を越えて前記第２突部の外側まで達していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。ここで、前記接着剤は、前記第１突部及び第２突部の間の溝部を中心として前記第１突部側及び前記第２突部側へ広がっていることが好ましい。
かかる態様では、第１部材に設けられた第１突部及び第２突部と第２部材との間における接着剤の広がりを管理できるので、第１突部側に接着剤が過多となって液体流路にはみ出しすぎてしまったり、第１突部及び第２突部と第２部材との間で接着剤が引けた状態が生じることを防止することができる。具体的には、接着剤は、第１突部の接着面を越えて貫通孔（液体流路）まで達するとともに、第２突部の接着面を越えて第２突部の外側まで達している。これにより、接着剤が引けた状態が防止され、引けた部分に気泡が残留したり、引けた部分から液体が接着剤と第１部材及び第２部材との界面を通して回路基板等に到達することが防止されている。これにより、気泡の排出性が向上し、かつ信頼性が向上した液体噴射ヘッドが提供される。
【００１２】
ここで、前記第１部材及び前記第２部材の各貫通孔のうち、前記ノズルに遠い方を第１貫通孔、前記ノズルに近い方を第２貫通孔とし、前記第１貫通孔の前記第２部材側の開口形状は、前記第２貫通孔の前記第１部材側の開口形状よりも大きく形成されていることが好ましい。これによれば、接着剤の下流側に第２部材が位置するので、接着剤の下流側に液体中の気泡が残留することを防止できる。したがって、気泡の排出性が向上するので吐出時に気泡がノズル側に移動して液体の吐出不良を起こすことが防止されるため、吐出品質が向上した液体噴射ヘッドが提供される。
【００１３】
また、前記第１突部及び前記第２突部は、前記第１部材の前記第２部材側の表面から前記接着面までの高さが同じとなるように形成され、前記第２部材の前記接着面に対向する領域は面一に形成されていることが好ましい。これによれば、より一層良好に接着剤の広がりを管理できる。
【００１４】
また、前記第１突部及び前記第２突部の前記接着面の幅が同じとなるように形成されていることが好ましい。これによれば、より一層良好に接着剤の広がりを管理できる。
【００１５】
また、前記ヘッド本体は、液体を吐出するノズルに連通した圧力発生室、該圧力発生室を変形させる複数の圧力発生手段、及び該圧力発生手段が固定されるヘッドケースを備え、前記ヘッドケースには、各圧力発生手段が挿通される挿通孔が設けられ、前記各挿通孔同士の間に位置するように前記貫通孔、前記第１突部及び前記第２突部が設けられていることが好ましい。これによれば、挿通孔と第２突部との間隔を可及的に狭めることが可能である。これにより、複数の圧力発生手段を有する液体噴射ヘッドにおいて、平面視における大きさについて省スペース化が可能となる。
【００１６】
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備え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、液体流路を構成する部材同士を接着剤で確実に接合するとともに、液体流路中の気泡の排出性を高めて吐出品質が向上した液体噴射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図３】一実施形態に係る記録ヘッドの底面図及び側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図７】一実施形態に係るヘッド本体の要部断面図である。
【図８】補強部材の振動板に接合される面の平面図及びそのＡ−Ａ線断面図である。
【図９】一実施形態に係るヘッド本体の要部を拡大した要部断面図である。
【図１０】一実施形態に係るヘッド本体の要部を拡大した要部断面図である。
【図１１】一実施形態に係るヘッド本体の要部を拡大した要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〈実施形態１〉
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。以下、インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単に記録ヘッドとも言う。また、インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式記録装置１は、記録ヘッド２を具備する。記録ヘッド２は、インクカートリッジ３とともにキャリッジ４に搭載され、キャリッジ４は、キャリッジ軸９に沿って移動可能に設けられている。
【００２０】
駆動モーター（図示せず）の駆動力が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４に伝達されることで、記録ヘッド２を搭載したキャリッジ４はキャリッジ軸９に沿って移動される。
【００２１】
キャリッジ４のキャリッジ軸９に沿う方向の位置は、リニアエンコーダー１０によって検出され、検出信号が位置情報として制御部（図示せず）に送信される。これにより、制御部はこのリニアエンコーダー１０からの位置情報に基づいてキャリッジ４（記録ヘッド２）の位置を認識しながら、インクの吐出動作等を制御することができる。
【００２２】
また、インクジェット式記録装置１はプラテン５を備えており、紙送り機構８により給紙された紙等の記録媒体である記録シート６がプラテン５に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００２３】
図２は、記録ヘッドの分解斜視図、図３は、記録ヘッドの底面図及び側面図であり、図４は、図３のＡ−Ａ線断面図であり、図５は、図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図６は、流路部材の要部断面図である。
【００２４】
これらの図に示すように、本実施形態の記録ヘッド２は、流路部材１２と、回路基板１３と、ヘッド本体１４と、ヘッドカバー１５とを備えている。
【００２５】
流路部材１２は、インクカートリッジ３からのインクをヘッド本体１４に供給する液体流路の一部を有する部材である。具体的には、流路部材１２は、第１流路部材１７と、第２流路部材２１と、第３流路部材１９とが接合されて構成されている。
【００２６】
第１流路部材１７は、上面に複数のインクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるインクカートリッジ装着部２２を備えている。インクカートリッジ装着部２２の底部上面には、装着される各インクカートリッジ３に対応して複数のインク導入針２３が形成されている。本実施形態では、４色（例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のインクに対応して、４本のインク導入針２３が列設されている。
【００２７】
インク導入針２３の内部には第１インク供給路２４が形成されている。インク導入針２３をインクカートリッジ３に挿入することで、第１インク供給路２４とインクカートリッジ３内部とが連通される。
【００２８】
また、図５に示すように、第１流路部材１７の底面（第２流路部材２１側の面）には、水平流路８６の一部を構成する凹部８４が４本形成されている。上述した第１インク供給路２４は、各凹部８４の一端に開口している。
【００２９】
図２及び図６に示すように、第２流路部材２１は、第２流路部材２１の厚さ方向に貫通した第２インク供給路２９を備えている。第２インク供給路２９の第１流路部材１７側の開口部には、フィルター２０が配設される。また、第２インク供給路２９の回路基板１３側は、回路基板１３側に突出しており、後述する回路基板１３の流路挿通孔３４に挿通されている。
【００３０】
図６に示すように、第３流路部材１９は、第１流路部材１７と第２流路部材２１とに挟持されている。第３流路部材１９は、第１流路部材１７とで水平流路８６を画成する部材である。水平流路８６は、第１インク供給路２４及び第２インク供給路２９に連通している。
【００３１】
具体的には、第１流路部材１７の各凹部８４（図５参照）が第３流路部材１９の各凸部８５に封止されることで水平流路８６が画成される。凸部８５は、水平流路８６の一部を構成するものであり、第１流路部材１７の各凹部８４に対向して４本設けられている（図２参照）。第３流路部材１９は、各凸部８５の周縁部に塗布された樹脂製接着剤１０２で第１流路部材１７に接着されている。これにより、第１流路部材１７の各凹部８４の開口は第３流路部材１９の各凸部８５で封止され、４つの水平流路８６が形成される。なお、第３流路部材１９は第２流路部材２１とも接着剤で接着されている。
【００３２】
第３流路部材１９には、厚さ方向に貫通する連通路２７が４つ設けられている。各連通路２７は、各凸部８５の一端に開口するとともに、第２流路部材２１の第２インク供給路２９にフィルター２０を介して連通している。すなわち、水平流路８６は、第１インク供給路２４及び第２インク供給路２９に連通している。なお、フィルター２０は、第１インク供給路２４内のインクに混入した気抱や異物を捕捉するものである。
【００３３】
図６に示すように、第１流路部材１７と第２流路部材２１との間には、シール部材１８が挟持されている。シール部材１８は、第３流路部材１９の外径よりも大きい内径を有し、環状に形成された樹脂等から成る弾性部材である。
【００３４】
本実施形態では、シール部材１８は、断面が凹形状に形成され、この凹形状の底面である接合面８２に、第１流路部材１７の接合部１７ａが接している。また、シール部材１８の接合面８２とは反対側の接合面８３が第２流路部材２１に接している。
【００３５】
特に図示しないが、第２流路部材２１には、第１流路部材１７側に突出するボスが設けられ、このボスが第１流路部材１７に設けられた貫通孔に挿通した状態でかしめられることで、第１流路部材１７及び第２流路部材２１がシール部材１８を挟持した状態で固定されている。
【００３６】
このように第１流路部材１７と第２流路部材２１とでシール部材１８が挟持されることで、これらの部材から空気室１００が画成されている。また、特に図示しないが、シール部材１８に設けられた連通路等を介して外部に連通している。第２流路部材２１及び第３流路部材１９には、それぞれ貫通孔である第３大気連通孔１０３及び第２大気連通孔１０１が設けられている。これらの第３大気連通孔１０３及び第２大気連通孔１０１は連通し、上述した空気室１００に連通している。
【００３７】
図２及び図４に示すように、回路基板１３は、表面にＩＣ、抵抗等の電装部品が実装されたものである。回路基板１３は、第２流路部材２１とヘッド本体１４との間に配設されている。
【００３８】
回路基板１３は、ヘッド本体１４の振動子ユニット４５を構成するフレキシブルケーブル３３が接合されている。また、回路基板１３には、コネクター３２が設けられており、図示しない信号ケーブル（図示せず）が接続される。当該信号ケーブルは、インクジェット式記録装置１の制御部に接続される。回路基板１３は、当該信号ケーブルを通じて制御部から送られてくる駆動信号等が送信され、フレキシブルケーブル３３を介して振動子ユニット４５を駆動する。
【００３９】
また、回路基板１３には、第２インク供給路２９に対応する領域に、厚さ方向に貫通した流路挿通孔３４が形成されている。流路挿通孔３４には、第２インク供給路２９の下端が挿通され、第２インク供給路２９の下端は、回路基板１３より下方でヘッドケース本体４７の第１流路７１（図７参照）に接続される。
【００４０】
回路基板１３の第２流路部材２１とは反対側には、ヘッド本体１４が設けられている。詳細は後述するが、ヘッド本体１４は、ヘッドケース４１と、流路ユニット３９と、圧力発生手段の一例である振動子ユニット４５とを具備する。ヘッドケース４１は、ヘッドケース本体４７と、補強部材４８とから構成されている。
【００４１】
ヘッドケース本体４７は、例えば、エポキシ系樹脂などの樹脂により作製され、中空箱体状のケース部４７ａ（図２参照）と、該ケース部４７ａの上端において当該ケース部４７ａから側方に延出した板状部４７ｂ（図２参照）とから構成されている。なお、ケース部４７ａの下面には、補強部材４８に対して位置決めされる突起部７５が下方に向けて突設されている（図２参照）。また、補強部材４８には、ヘッドケース本体４７とは反対側の面に、流路ユニット３９が接合されている。
【００４２】
ヘッド本体１４には、ヘッドカバー１５が取り付けられている。ヘッドカバー１５は、ヘッドケース本体４７に接続され、流路ユニット３９やヘッドケース４１を保護する金属製の部材である。このヘッドカバー１５は、薄板部材によって作製され、ヘッドケース４１の側面を囲うと共に、下端がノズルプレート４９側に略９０度屈曲してノズルプレート４９の表面に当接している。このヘッドカバー１５のノズルプレート４９の表面に当接する面は、ノズル（図示せず）を露出するように枠状に形成されている。また、ヘッドカバー１５の上端には、側方に突出したフランジ部８０が設けられ、このフランジ部８０には、ヘッドカバー基準穴８１が開設されている。このヘッドカバー基準穴８１には、ヘッドケース本体４７の下面側に突設されたヘッドカバー位置決め部７６が挿通され、ヘッドカバー１５が位置決めされる。
【００４３】
ここで、図７を用いて、ヘッド本体１４について詳細に説明する。図７は、ヘッド本体の要部断面図である。ヘッド本体１４を構成する流路ユニット３９は、ノズルプレート４９と、流路形成基板５０と、振動板５１とを備えている。
【００４４】
流路形成基板５０には、各圧力発生室３８が隔壁によって区画されてその幅方向に複数並設されている。例えば、本実施形態では、複数の圧力発生室３８が並設された列が流路形成基板５０に２列設けられている（図示せず）。
【００４５】
各圧力発生室３８の列の外側には、各圧力発生室３８に供給されるインクを貯留するマニホールド５２が、流路形成基板５０を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室３８とマニホールド５２とは、個別流路であるインク供給路５３を介して連通している。
【００４６】
このような流路形成基板５０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、流路形成基板５０に設けられる圧力発生室３８等は、流路形成基板５０をエッチングすることによって形成されている。
【００４７】
流路形成基板５０の一方面側にはノズル３６が形成されたノズルプレート４９が接合されている。圧力発生室３８のマニホールド５２とは反対の端部側は、ノズル３６に連通している。
【００４８】
また、流路形成基板５０の他方面側、すなわち圧力発生室３８の開口面側には振動板５１が接合され、各圧力発生室３８はこの振動板５１によって封止されている。
【００４９】
振動板５１は、弾性膜５５と、この弾性膜５５を支持する支持板５４との複合板で形成されており、弾性膜５５側が流路形成基板５０に接合されている。弾性膜５５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材から形成されている。また、支持板５４は、例えば、金属材料等から形成されている。
【００５０】
また、振動板５１の各圧力発生室３８に対向する領域内には、圧電素子４３の先端部が当接する島部６０が設けられている。すなわち振動板５１の各圧力発生室３８の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部５８が形成されて、この薄肉部５８の内側にそれぞれ島部６０が設けられている。
【００５１】
振動板５１には、ヘッドケース本体４７が接合されている。詳細には、ヘッドケース本体４７のケース部４７ａの下面に接着剤で固定された補強部材４８が振動板５１上に接合されている。ケース部４７ａの内部には、補強部材４８の挿通孔４０と連通される収容空部４６が形成され、この収容空部４６内に圧力発生手段の一例である振動子ユニット４５の一部が収容されている。
【００５２】
振動子ユニット４５は、固定板４２と該固定板４２に固定された圧電素子４３と圧電素子４３に接合されたフレキシブルケーブル３３とから構成されている。圧電素子４３は、本実施形態では、圧電材料６１と電極形成材料６２及び６３とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層されたものである。この圧電素子４３の振動に寄与しない不活性領域が固定板４２に固着され、圧電素子４３の振動に寄与する先端部が振動板５１上に当接した状態で固定されている。
【００５３】
振動板５１のマニホールド５２に対向する領域には、薄肉部５８と同様に、支持板５４がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜５５のみで構成されるコンプライアンス部５９が設けられている。コンプライアンス部５９の弾性膜５５は、例えば、厚さが数μｍ程度のＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）フィルムなどの樹脂材料から形成されている。インクは、コンプライアンス部５９の弾性膜５５を透過しないが、インクに含まれる水分が蒸発した水蒸気は透過する。
【００５４】
補強部材４８のコンプライアンス部５９に対向する部分には、コンプライアンス部５９の変形を許容するコンプライアンス空間５６が形成されている。コンプライアンス空間５６は、次のように外部に大気開放されている。
【００５５】
ヘッドケース本体４７及び補強部材４８には、厚さ方向に貫通した第１大気連通孔７３が形成されている。この第１大気連通孔７３は、補強部材４８の振動板５１側に形成された連通路４８ｂを介してコンプライアンス空間５６に連通している。また、第１大気連通孔７３は、第２大気連通孔１０１にも連通している（図４参照）。一方、上述したように第２大気連通孔１０１は、第３大気連通孔１０３及び空気室１００を介して外部に連通している。
【００５６】
すなわち、コンプライアンス空間５６は、連通路４８ｂ及び第１大気連通孔７３、さらに第２大気連通孔１０１及び第３大気連通孔１０３を介して空気室１００と連通し、該空気室１００を経由して大気開放されている。これによりコンプライアンス部５９がマニホールド５２の圧力変化に伴って良好に変形する。
【００５７】
補強部材４８には、厚さ方向に貫通した第１流路７１が形成されている。また、ヘッドケース本体４７には、厚さ方向に貫通した第２流路７２が形成されている。第１流路７１は、一方の開口がマニホールド５２に連通し、他方の開口が第２流路７２に連通している。第２流路７２は、一方の開口が第１流路７１に連通し、他方の開口が第２インク供給路２９（図２、図６等参照）に連通している。
【００５８】
これらの第１流路７１及び第２流路７２、さらに、第１インク供給路２４、水平流路８６、及び第２インク供給路２９（図２〜４参照）が連通して液体流路が形成されている。この液体流路には、インクカートリッジからのインクが供給され、該インクは、液体流路を流通してマニホールド５２に供給される。
【００５９】
ここで、図８及び図９を用いて、補強部材４８と振動板５１との接合部分について詳細に説明する。図８は、補強部材４８の振動板５１に接合される面の平面図及びそのＡ−Ａ線断面図であり、図９は、ヘッド本体１４の要部を拡大した要部断面図である。
【００６０】
本実施形態では、請求項にいう第１部材は補強部材４８であり、第２部材は振動板５１である。また、第１部材に設けられた第１貫通孔は第１流路７１であり、第２部材に設けられた第２貫通孔は振動板５１（支持板５４及び弾性膜５５）に設けられた連通孔７８である。
【００６１】
図示するように、補強部材４８には、長尺方向に沿って２つの挿通孔４０が形成されている。第１流路７１は、これらの挿通孔４０の間に４つ配設されている。また、第１大気連通孔７３もこれらの挿通孔４０の間に１つ配設されている。
【００６２】
特に図示しないが、ヘッドケース本体４７にも、挿通孔４０に対向した収容空部４６が２つ設けられており、これらの収容空部４６の間に、第２流路７２及び第１大気連通孔７３が配設されている。
【００６３】
なお、本実施形態では、４色のインクにそれぞれ対応して、４つの第１流路７１（第２流路７２）が設けられている。流路ユニット３９にも４つのマニホールド５２が設けられており、各第１流路７１は各マニホールド５２に連通している。また、各マニホールド５２に設けられたコンプライアンス空間５６は、共通して１つの第１大気連通孔７３に連通している。
【００６４】
補強部材４８の振動板５１側の表面には、第１流路７１の周囲を囲んで振動板５１側に突出する第１突部９１、及び第１突部９１の外側を囲んで振動板５１側に突出する第２突部９２が形成されている。本実施形態では、第１突部９１は、第１流路７１の周囲を円環状に囲むように形成され、第２突部９２は、さらに第１突部９１の周囲を円環状に囲むように形成されている。そして、第１流路７１、第１突部９１及び第２突部９２は、同心円状になっている。第１突部９１と第２突部との間には溝部９３が形成されている。
【００６５】
また、第１突部９１は、振動板５１に接着される接着面９１ａを有し、第２突部９２は、振動板５１に接着される接着面９２ａを有している。また、接着面９１ａと振動板５１の表面との間隔Ｇ１は、接着面９２ａと振動板５１の表面との間隔Ｇ２と均等になるように形成されている。この間隔Ｇ１、Ｇ２を均等にするために、本実施形態では、第１突部９１及び第２突部９２の補強部材４８の表面からの高さＨ１、Ｈ２はそれぞれ同じとなっており、振動板５１の表面を面一としている。さらに、第１突部９１の接着面９１ａの幅Ｗ１と、第２突部９２の接着面９２ａの幅Ｗ２が同じとなるように形成されている。
【００６６】
第１突部９１及び第２突部９２が形成された補強部材４８は、接着剤７７で振動板５１に接合されている。詳言すると、第１流路７１と連通孔７８とが連通し、第１突部９１の接着面９１ａ及び第２突部９２の接着面９２ａが接着剤７７で振動板５１に接合されている。
【００６７】
このような補強部材４８と振動板５１との接合は、補強部材４８の溝部９３に接着剤７７を付着させる。例えば、接着剤７７の量は、溝部９３内が満たされ、接着面９１ａ及び接着面９２ａより盛り上がる程度とする。そして、そのような接着剤７７を付着させた補強部材４８を振動板５１に接合させる。これにより、接着剤７７が溝部９３を中心として、第１突部９１側及び第２突部９２側に広がり、接着面９１ａと振動板５１との間及び接着面９２ａと振動板５１との間に浸透し、これらを接着する。
【００６８】
このとき、上述したように振動板５１と接着面９１ａ及び接着面９２ａとの間隔Ｇ１及びＧ２を均等としたため、接着剤７７が溝部９３を中心として第１突部９１側及び第２突部９２側に広がる量も均等となる。すなわち、接着剤７７が接着面９１ａ及び接着面９２ａに均等に付着することになる。接着剤７７が均等に付着するとは、接着面９１ａ及び接着面９２ａと振動板５１との間における接着剤７７の厚みが同等であり、接着面９１ａ及び接着面９２ａに付着した接着剤７７の幅も同等の幅であることをいう。さらに、本実施形態では、第１突部９１及び第２突部９２の幅Ｗ１及び幅Ｗ２を均等にしたので、接着剤７７が接着面９１ａ及び接着面９２ａを覆う幅も同じになる。
【００６９】
このような第１突部９１及び第２突部９２を形成することで、接着面９１ａ及び接着面９２ａと振動板５１との間に、接着剤７７をどの程度付着させるかを管理することが可能となる。すなわち、溝部９３に設ける接着剤７７の量を適宜定めれば、接着面９１ａ及び接着面９２ａと振動板５１との間に、均等に接着剤７７を付着させることができる。
【００７０】
仮に、前記した間隔Ｇ１はＧ２よりも広いとする。この場合、接着剤７７は第１突部９１に多く付着し、第２突部９２側にはあまり接着剤７７が付着しないということが生じる。つまり、接着剤７７が接着面９１ａ及び接着面９２ａに均等に付着しない。このように接着剤７７が均等に付着しないと、第１流路７１内にはみ出す接着剤７７が過多となり、インクの流れを阻害したり、はみ出した接着剤７７にインク中の気泡が付着して気泡の排出性を低下させる虞がある。逆に、第１突部９１と振動板５１との間の接着剤７７が不足する場合もあり得る（接着剤７７が引けた状態）。この場合、第１突部９１と振動板５１との間に生じた接着剤７７が無い部分にインクの気泡が溜まってしまったり、その部分からインクが浸透し、回路基板１３などに達してしまう虞がある。
【００７１】
しかしながら、本実施形態に係る記録ヘッド２では、第１突部９１及び第２突部９２と振動板５１との間における接着剤７７の広がりを管理できるので、第１突部９１側に接着剤７７が過多となり第１流路７１にはみ出しすぎてしまったり、接着面９１ａと振動板５１との間で接着剤７７が引けた状態が生じることを防止することができる。
【００７２】
具体的には、接着剤７７は、第１突部９１の接着面９１ａを越えて第１流路７１まで達するとともに、第２突部９２の接着面９２ａを越えて第２突部９２の外側まで達している。これにより、接着剤７７が引けた部分に気泡が残留したり、引けた部分からインクが接着剤７７と振動板５１及び補強部材４８との界面を通して回路基板１３等に到達することが防止されている。これにより、気泡の排出性が向上し、かつ信頼性が向上した記録ヘッド２が提供される。
【００７３】
また、本実施形態では、第１流路７１の開口７１ａを連通孔７８の開口７８ａよりも大きく形成した。すなわち、液体流路の上流側の開口を下流側の開口よりも大きく形成した。このように開口形状を形成することにより、開口７８ａは、開口７１ａの内側に位置する。そして、振動板５１の開口７８ａの周縁の表面は露出している。この振動板５１の露出した表面を露出部５１ａとする。露出部５１ａは、開口７８ａよりも外側の領域であって、かつ、補強部材４８の接着面９１ａよりも開口７８ａ側の領域である。
【００７４】
この露出部５１ａにまで接着剤７７が付着している。すなわち、接着剤７７は、露出部５１ａまで付着し、第１流路７１内には付着していない。
【００７５】
このように露出部５１ａを設けることで、第１流路７１内にはみ出した接着剤７７は、第１流路７１の上流側だけがインクに接触することになる。つまり、接着剤７７は、第１流路７１の下流側には露出部５１ａが存在するので、接着剤７７の下流側の面にはインクが接触しない。
【００７６】
図１０に示すように、第１流路７１の開口７１ａと連通孔７８の開口７８ａとが同じ開口形状であると、第１流路７１内にはみ出した接着剤７７は、第１流路７１の下流側にもインクが接触する。この場合、接着剤７７の下流側の領域Ｒでは、インクの流速が低下する。このため、領域Ｒでは、インクに含まれる気泡が下流側に排出されずに残留してしまう。さらに、本実施形態のように第１流路７１が鉛直方向に沿っていると、気泡が浮力で上流側に移動しようとしても接着剤７７で規制されてしまい、領域Ｒで気泡がより残留しやすくなっている。
【００７７】
しかしながら、図９に示した構成では、露出部５１ａが形成されていることで、接着剤７７の下流側には気泡が残留することを防止できる。したがって、気泡の排出性が向上するので印刷時に気泡がノズル側に移動してインクの吐出不良を起こすことが防止されるため、吐出品質が向上した記録ヘッド２が提供される。
【００７８】
なお、図１０に示したように、第１流路７１の開口７１ａと連通孔７８の開口７８ａとを同じ開口形状とした場合も本発明に含まれる。本発明は、上述したように、接着剤７７がはみ出す量を管理することができるので、第１流路７１内に接着剤７７がはみ出したとしても、気泡の残留が無視できる程度のはみ出し量にすることが可能だからである。
【００７９】
また、図８に示すように、第２突部９２の接着面９２ａからはみ出した接着剤７７は、振動子ユニット４５が挿通される挿通孔４０に到達しうる。しかしながら、挿通孔４０に接着剤７７が流入したとしても、インク中の気泡が残留する原因となるような問題は生じない。したがって、挿通孔４０と第２突部９２との間隔を可及的に狭めることが可能である。これにより、複数の振動子ユニット４５を有する記録ヘッド２において、平面視における大きさについて省スペース化が可能となる。
【００８０】
以上に説明した記録ヘッド２では、インク滴を噴射する際に、振動子ユニット４５及び振動板５１の変形によって各圧力発生室３８の容積を変化させて所定のノズル３６からインク滴を噴射させるようになっている。
【００８１】
具体的には、振動子ユニット４５の圧電素子４３に電圧を印加することにより圧電素子４３を収縮させる。これにより、振動板５１が圧電素子４３と共に変形されて圧力発生室３８の容積が広げられ、圧力発生室３８内にマニホールド５２からインクが引き込まれる。そして、ノズル３６に至るまで内部にインクを満たした後、回路基板１３からフレキシブルケーブル３３を経由して送信される記録信号に従い、圧電素子４３に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子４３が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板５１も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室３８の容積が収縮して圧力発生室３８内の圧力が高まりノズル３６からインク滴が噴射される。
【００８２】
〈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、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。
【００８３】
図１１は、一実施形態に係るヘッド本体１４の要部を拡大した要部断面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００８４】
同図に示すように、第１突部９１と第２突部９２とは、補強部材４８の表面からの高さＨ１、Ｈ２が異なる。一方、振動板５１は、第１突部９１に対向する平坦部５４ａと、平坦部５４ａよりも補強部材４８側に突出し、第２突部９２に対向する平坦部５４ｂを有している。そして、平坦部５４ａと接着面９１ａとの間隔Ｇ１は、平坦部５４ｂと接着面９２ａとの間隔Ｇ２と同じに形成されている。
【００８５】
このように、第１突部９１及び第２突部９２とが同じ高さではなく、また、振動板５１の表面が面一でない場合においても、上述した間隔Ｇ１及びＧ２とが同じになるように形成することで、実施形態１と同様に、溝部９３に付着させた接着剤７７の管理をすることができる。
【００８６】
また、実施形態１では、請求項の第１部材として補強部材４８、第２部材として振動板５１を例示したがこのような部材に限定されない。これらを逆にして、第１部材を振動板５１、第２部材を補強部材４８としてもよい。他に、第１部材としてヘッドケース本体４７、第２部材として第２流路部材とし、第１部材の貫通孔がヘッドケース本体４７の第２流路、第２部材の貫通孔が第２流路部材の第２インク供給路２９であってもよい。いずれにせよ、液体流路を構成する任意の部材を第１部材及び第２部材とすることができる。
【００８７】
また、圧力発生手段としては、例えば、下電極、圧電材料からなる圧電体層及び上電極を成膜及びリソグラフィー法によって形成した薄膜型の圧電素子を用いてもよく、また、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電素子を使用することもできる。また、圧力発生手段として、圧力発生室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開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるものなども使用することができる。
【００８８】
上述したインクジェット式記録装置１では、記録ヘッド２がキャリッジ４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、記録ヘッド２が固定されて、紙等の記録シート６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。
【００８９】
なお、上記各実施形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の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各種の記録ヘッド、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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００９０】
１  インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、  ２  インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、  １２  流路部材、  １４  ヘッド本体、  ３６  ノズル、  ４０  挿通孔、  ４１  ヘッドケース、  ４５  振動子ユニット、  ４８  補強部材、  ４８ｂ  連通路、  ４９  ノズルプレート、  ５１  振動板、  ５１ａ  露出部、  ５４  支持板、  ５５  弾性膜、  ７１  第１流路、  ７２  第２流路、  ７７  接着剤、  ７８  連通孔、  ９１  第１突部、  ９１ａ  接着面、  ９２  第２突部、  ９２ａ  接着面、  ９３  溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005957864.tif 000008
【図８】
0005957864.tif 000009
【図９】
0005957864.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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