(57)【要約】【課題】バリによる不具合が抑えられながらも高い信頼性を有する液体吐出ヘッド、およびその製造方法、並びに当該液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置を提供すること。【解決手段】針部材４０を、フィルタ３１が取り付けられたケース２０上に、ガイド部２２によって位置決めされた状態で配置し、超音波溶着機のホーン７０をフランジ部４４の上面４４ｃに当接させ、超音波溶着を行う。これにより、樹脂の溶融部３３が、ガイド部２２の上面２２ａを覆うように、フランジ部４４の外周面４４ａの外側に向かって延出して形成される【選択図】図４
2007245464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の流路が形成された基体と、外部から前記液体を導入するための樹脂製の液体導入
部材とを備え、前記基体と前記液体導入部材とが溶着されてなる液体吐出ヘッドの製造方
法であって、
前記流路との継ぎ手部分であるフランジ部を有する前記液体導入部材を、前記フランジ
部の外周面を規定する前記基体のガイド部によって位置決めする位置決め工程と、
振動伝達部を前記フランジ部に当接させて、超音波溶着により前記液体導入部材と前記
基体とを溶着する溶着工程と、を有し、
前記フランジ部と前記ガイド部との境界部をカバー手段で覆いつつ、且つ、少なくとも
前記ガイド部と当該カバー手段との間に空間が形成された状態で、前記溶着工程を行うこ
とを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記カバー手段は、前記振動伝達部の一部であることを特徴とする請求項１に記載の液
体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
液体の流路が形成された基体と、外部から前記液体を導入するための樹脂製の液体導入
部材とを備え、前記基体と前記液体導入部材とが溶着されてなる液体吐出ヘッドであって
、
前記液体導入部材は、前記流路との継ぎ手部分であるフランジ部を有し、
前記基体は、前記フランジ部の外周面を規定する前記基体のガイド部を有し、
前記フランジ部と前記ガイド部との境界部付近において、前記樹脂の溶融部が、前記ガ
イド部を少なくとも部分的に覆うように、前記外周面の外側に向かって延出して形成され
ていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出ヘッドを搭載する液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置、ディスプレー製造装置、電極形成装置、あるい
は、バイオチップ製造装置などの液体吐出装置、当該装置に搭載される液体吐出ヘッドお
よびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体吐出装置として、紙への印刷に適したインクジェットプリンタが広く知られ
ており、一般的には、印刷用紙に対して往復動するキャリッジに、液滴の吐出のための微
小なノズルを有する液体吐出ヘッド（以下、ヘッドとする）が搭載された構成となってい
る。また、ヘッドとして、着脱式の液体容器（インクカートリッジ）から液体の供給を受
けられるように、液体容器の液体導出口と結合可能な液体導入部材を備えた構成のものが
知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に掲げるヘッドの液体導入部材は中空針状の樹脂製の部材であり、ヘッドの
基体に設けられたガイド部によってその外周面が規定され、基体に対する位置決めが行わ
れるようになっている。そして、液体導入部材と基体とは、溶着により接合される。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１１１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、基体のガイド部のガイド幅は、量産上の寸法ばらつきに鑑みて液体導入部材
の外形幅に対してやや大きめに設計されているため、ガイド部と液体導入部材との間には
わずかな隙間が形成される。この場合、溶着の際に形成される樹脂の溶融部（バリ）が当
該隙間から液体導入部材の尖端部の方に向かって延出した形状となり、さらには、このよ
うなバリが液体容器の液体導出部と干渉することによって、当該液体導出部と液体導入部
材との結合不良を招くことがある。また、上述のようなバリが発生しないように、溶着の
際に与えるエネルギーを小さくした場合には、液体導入部材と基体との接合部分の強度や
シール性が不十分となって液体の漏れを招くなど、信頼性に問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、バリによる不具合が抑えられ
ながらも高い信頼性を有する液体吐出ヘッド、およびその製造方法、並びに当該液体吐出
ヘッドを搭載する液体吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液体の流路が形成された基体と、外部から前記液体を導入するための樹脂製
の液体導入部材とを備え、前記基体と前記液体導入部材とが溶着されてなる液体吐出ヘッ
ドの製造方法であって、前記流路との継ぎ手部分であるフランジ部を有する前記液体導入
部材を、前記フランジ部の外周面を規定する前記基体のガイド部によって位置決めする位
置決め工程と、振動伝達部を前記フランジ部に当接させて、超音波溶着により前記液体導
入部材と前記基体とを溶着する溶着工程と、を有し、前記フランジ部と前記ガイド部との
境界部をカバー手段で覆いつつ、且つ、少なくとも前記ガイド部と当該カバー手段との間
に空間が形成された状態で、前記溶着工程を行うことを特徴とする。
【０００８】
この発明の液体吐出ヘッドの製造方法によれば、溶着工程において、フランジ部とガイ
ド部との境界部がカバー手段によって覆われるようになっているため、樹脂の溶融部（バ
リ）が基体側から突出するように形成されることはない。またこの際、カバー手段とガイ
ド部との間には空間が形成されているため、樹脂の溶融部は、当該空間を占有するように
フランジ部の外周面の外側に向かって延出して形成される。これにより、樹脂の溶融部と
ガイド部との接触面積を有効に高めることができ、液体導入部材と基体との結合を強固な
ものとすることができる。
【０００９】
また好ましくは、前記液体吐出ヘッドの製造方法において、前記カバー手段は、前記振
動伝達部の一部であることを特徴とする。
この発明の液体吐出ヘッドの製造方法によれば、振動伝達部の一部がカバー手段となっ
ているため、フランジ部の外周面の外側に向かって延出された樹脂の溶融部に直接超音波
振動が伝達される。これにより、当該樹脂の溶融部とガイド部との接触部分の溶着性が高
まる。
【００１０】
本発明は、液体の流路が形成された基体と、外部から前記液体を導入するための樹脂製
の液体導入部材とを備え、前記基体と前記液体導入部材とが溶着されてなる液体吐出ヘッ
ドであって、前記液体導入部材は、前記流路との継ぎ手部分であるフランジ部を有し、前
記基体は、前記フランジ部の外周面を規定する前記基体のガイド部を有し、前記フランジ
部と前記ガイド部との境界部付近において、前記樹脂の溶融部が、前記ガイド部を少なく
とも部分的に覆うように、前記外周面の外側に向かって延出して形成されていることを特
徴とする。
【００１１】
この発明の液体吐出ヘッドは、フランジ部とガイド部との境界部において発生する樹脂
の溶融部（バリ）が、フランジ部の外周面の外側に向かって延出して形成されている。こ
のため、当該樹脂の溶融部が障害物となって液体容器等と液体導入部材との結合が妨げら
れることがなく、また、樹脂の溶融部とガイド部との接触面積が有効に高められていて液
体導入部材と基体との結合が強固となっているので、信頼性にも優れている。
【００１２】
本発明の液体吐出装置は、前記液体吐出ヘッドを搭載することを特徴とする。
この発明の液体吐出装置は、上記液体吐出ヘッドを搭載しているので、液体容器等と液
体導入部材との結合が妨げられることがなく、信頼性にも優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好まし
い種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定
する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参
照する図では、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるよう
に表す場合がある。
【００１４】
（液体吐出装置の構成）
まずは、図１を参照して液体吐出装置の構成について説明する。
図１は、液体吐出装置の全体構成を示す概略斜視図である。
【００１５】
図１において、液体吐出装置としてのプリンタ１は、スチール板等で形成されたガイド
フレーム３と、用紙２を搬送する搬送ローラ４と、微小なノズルが並設されたノズル面１
０ａを有する液体吐出ヘッド１０と、液体吐出ヘッド１０のノズルメンテナンスを行うた
めのメンテナンスユニット５と、を備えている。液体吐出ヘッド１０は、ノズルの形成さ
れたノズル面１０ａを用紙２に対向させた状態でキャリッジ６に搭載されて、ガイドロッ
ド８に沿って往復移動（走査）されるようになっている。ガイドフレーム３は、その剛性
と重量によって装置全体の土台をなすと共に、電気的なアースとしての機能も果たしてい
る。
【００１６】
キャリッジ６には、液体としての４色の着色インク（インク）をそれぞれ収容するイン
クカートリッジ７ａ〜７ｄが搭載されており、液体吐出ヘッド１０にはこれら各色の着色
インクがそれぞれ供給される。そして、キャリッジ６の走査および用紙２の搬送に同期し
て液体吐出ヘッド１０のノズル毎の吐出制御が行われ、液滴として吐出されたインクによ
って用紙２上に画像等が形成される。
【００１７】
メンテナンスユニット５は、液体吐出ヘッド１０のノズル面１０ａに密着してノズルの
開口を封止（キャッピング）可能なキャップ１１と、ゴム等で形成された板状部材である
ワイパブレード１２とを備えている。キャップ１１は、ノズルを粉塵や乾燥などから保護
する役割を果たすほか、後述するノズルメンテナンス動作の際にも用いられる。また、ワ
イパブレード１２は、ノズル面１０ａに付着したインクを払拭するのに用いられる。
【００１８】
（液体吐出ヘッドの構成）
次に、図２、図３を参照して液体吐出ヘッドの構成について説明する。
図２は、液体吐出ヘッドの外観構成を示す斜視図である。図３は、液体吐出ヘッドにお
ける針部材の周辺構造を示す断面図である。
【００１９】
液体吐出ヘッド１０は、基体としての樹脂製のケース２０と、ノズルやインクを吐出さ
せるための駆動源を有する吐出駆動部１５と、インクの吐出に係る駆動回路等を有する回
路部１６を備えている。また、ケース２０の外面には、樹脂製の針部材４０が取り付けら
れている。針部材４０は、インクカートリッジ７ａ〜７ｄ（図１参照）の液体導出部とそ
れぞれ結合してインクを導入する液体導入部材としての役割を果たしている。
【００２０】
針部材４０は、尖端部４１に導入孔４２を有し、内部に導入路４３を有する中空針状の
部材であり、尖端部４１の反対側の端部は裾を広げたフランジ部４４となっている。導入
孔４２、導入路４３、およびケース２０に形成された流路２１は、吐出駆動部１５に形成
されたノズルにインクを供給するための一連の供給流路を形成する。
【００２１】
導入路４３における開口部４３ａと流路２１における開口部２１ａとは、拡幅された液
室３０を形成しており、この液室３０には、インク中に含まれる異物等をトラップするた
めのフィルタ３１が配設されている。フィルタ３１は、例えば金属線を細かく編みこむな
どして形成されており、流路２１における開口部２１ａを覆うように取り付けられている
。尚、液室３０の拡幅された構造は、フィルタ３１の有効面積を大きくして通過に係るイ
ンクの流動抵抗（損失水頭）を低減するためのものである。
【００２２】
ケース２０には、フランジ部４４の外周面４４ａを規定するガイド部２２が設けられて
おり、これにより針部材４０は、ケース２０上における所定の位置に位置決めされた状態
で、フランジ部４４においてケース２０と接合される。針部材４０のフランジ部４４とケ
ース２０との接合は、溶着により行われており、その接合部には樹脂の溶融部３３が形成
されている。そして、樹脂の溶融部３３の一部は、ガイド部２２を覆うように、フランジ
部の外周面４４ａの外側（図の左右側）に向かって延出して形成されている。
【００２３】
（液体吐出ヘッドの製造方法）
次に、図２、図４を参照して液体吐出ヘッドの製造方法について説明する。
図４は、針部材のケースへの取り付け工程を示す要部断面図である。
【００２４】
液体吐出ヘッド１０の製造は、それぞれ別々に組み立てられた吐出駆動部１５、回路部
１６などのアセンブリを、針部材４０が取り付けられたケース２０に集合させることで行
われる。以下では、針部材４０をケース２０に取り付ける工程について詳細に説明を行う
。
【００２５】
まず、図４（ａ）に示すように、フィルタ３１が取り付けられたケース２０上に、針部
材４０が、ガイド部２２によって位置決めされた状態で配置される（位置決め工程）。こ
こで、ガイド部２２の内径は、量産上の寸法ばらつきに鑑みてフランジ部４４の外径に対
してやや大きめの設計寸法とされており、このためフランジ部４４とガイド部２２との境
界部３２にはわずかながら隙間が形成される。また、フランジ部４４の下面４４ｂには突
起４５が形成されており、針部材４０は、この突起４５とケース２０の上面２０ａとが当
接するようにケース２０上に配置される。
【００２６】
次に、図４（ｂ）に示すように、超音波溶着機における振動伝達部としてのホーン７０
の下面７０ａをフランジ部４４の上面４４ｃに当接させ、超音波溶着を行う（溶着工程）
。すなわち、ホーン７０から発せられる超音波振動は、フランジ部４４内を伝達してケー
ス２０との当接部である突起４５を昇温させる。これにより、突起４５の樹脂が溶融して
、フランジ部４４とケース２０との間に樹脂の溶融部３３が形成される。
【００２７】
尚、本実施形態では、針部材４０の材料として、ザイロン（登録商標）とＰＰＳ（poly
phenylene sulfide）の混合樹脂が用いられており、強固な溶着を行うために比較的高エ
ネルギーの超音波振動（１００ジュール程度）が用いられるようになっている。
【００２８】
溶着工程において、ホーン７０は、フランジ部４４の外周面４４ａの外側（図の左側）
にはみ出して、ガイド部２２との境界部３２を覆うような形状を有しており、すなわち、
ホーン７０は、本発明のカバー手段としての役割を果たしている。このため、境界部３２
の隙間から針部材４０の尖端部４１（図３参照）方向（図の上方）に向かって突出するよ
うな樹脂の溶融部（バリ）の形成が抑えられ、インクカートリッジとの結合時に当該溶融
部が干渉を及ぼすことがない。
【００２９】
またフランジ部４４やガイド部２２の高さ寸法（図の上下方向の寸法）については、ホ
ーン７０の下面７０ａとガイド部２２の上面２２ａとの間に空間３４が形成されるように
設計がなされている。このため、溶着工程において、溶融した樹脂は、ホーン７０から超
音波振動を受けながらこの空間３４に沿って流動する。そして、樹脂の溶融部３３が、ガ
イド部２２の上面２２ａを覆うように、フランジ部４４の外周面４４ａの外側（図の左側
）に向かって延出して形成される。
【００３０】
かくして、このように外周面４４ａの外側に向かって延出して形成された樹脂の溶融部
３３により、ケース２０（ガイド部２２）と針部材４０（フランジ部４４）との接合力お
よびシール性が補強された信頼性の高い液体吐出ヘッド１０が製造される。
【００３１】
（変形例）
次に、図５を参照して、先の実施形態との相違点を中心に変形例１について説明する。
図５は、変形例に係る針部材のケースへの取り付け工程を示す要部断面図である。
【００３２】
この変形例における溶着工程では、先の実施形態に比べて幅の狭いホーン７０の外周の
外側に、フランジ部４４とガイド部２２との境界部３２を覆うためのカバー手段としての
カバー部材７１が設けられている。このように、振動伝達部とカバー手段とは、それぞれ
別部材として構成することも可能である。
【００３３】
また、この変形例では、ガイド部２２の高さがフランジ部４４のそれに比べて高く設計
されているが、カバー部材７１の下面７１ａをホーン７０の下面７０ａに対して上方にオ
フセットさせて配置することにより、カバー部材７１とガイド部２２との間に空間３４が
形成されるようになっている。これにより、樹脂の溶融部３３が、当該空間３４を占有す
るように延出して形成され、針部材４０とケース２０との接合力およびシール性の向上が
図られている。また、樹脂の溶融部３３は、ガイド部２２の上面の全体ではなくその一部
を覆うように形成されている。
【００３４】
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わ
せたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液体吐出装置の全体構成を示す概略斜視図。
【図２】液体吐出ヘッドの外観構成を示す斜視図。
【図３】液体吐出ヘッドにおける針部材の周辺構造を示す断面図。
【図４】（ａ），（ｂ）は、針部材のケースへの取り付け工程を示す要部断面図。
【図５】変形例に係る針部材のケースへの取り付け工程を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１…液体吐出装置としてのプリンタ、１０…液体吐出ヘッド、１５…吐出駆動部、１６
…回路部、２０…基体としてのケース、２２…ガイド部、３２…境界部、３３…樹脂の溶
融部、３４…空間、４０…液体導入部材としての針部材、４１…尖端部、４４…フランジ
部、４４ａ…外周面、４５…突起、７０…振動伝達部としてのホーン、７１…カバー手段
としてのカバー部材。
【図１】
2007245464.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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