(57)【要約】【課題】液体が流路部材に形成された流路を流通する場合に、特に弾性板の基板部近辺でリークが生ずることを防止する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射ヘッドの液体供給装置は、圧力を調整するために液体供給流路に設けられた圧力調整室がその一方面に形成された流路形成基板１０と、流路形成基板の一方面側に固定される固定板と、圧力調整室上に配され、固定板の変位に応じて可動する可動部４４、及び、可動部の端部に設けられ、流路形成基板の一方面に固定される固定部４３を有する弾性板と、圧力調整室の周囲に亘って設けられ、固定板と流路形成基板とを接着する接着層７０とを有し、固定部には、開口４５が形成されており、弾性板の開口が形成された領域の全周に、接着層が設けられている。【選択図】  図２
2012071497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留手段からの液体が供給される液体供給流路が形成された液体供給装置と、
前記液体供給装置からの前記液体が流通する液体流路が形成され、圧力発生手段によりノ
ズル開口から前記液体を噴射する液体噴射ヘッド本体とを備え、
前記液体供給装置は、
圧力を調整するために前記液体供給流路に設けられた圧力調整室がその一方面に形成され
た流路形成基板と、
前記流路形成基板の前記一方面側に固定される固定板と、
前記圧力調整室上に配され、前記固定板の変位に応じて可動する可動部、及び、該可動部
の端部に設けられ、前記流路形成基板の前記一方面に固定される固定部を有する弾性板と
、
前記圧力調整室の周囲に亘って設けられ、前記固定板と前記流路形成基板とを接着する接
着層とを有し、
前記固定部には、開口が形成されており、
前記弾性板の該開口が形成された領域の全周に、前記接着層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２】
前記流路形成基板の前記開口に対向する位置には、凹部が設けられており、該凹部内部
に前記接着層が延設されることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記凹部は、前記固定部の幅よりも、幅広に形成さ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。
【請求項４】
液体貯留手段からの液体が供給される液体供給流路が形成された液体供給装置と、
前記液体供給装置からの前記液体が流通する液体流路が形成され、圧力発生手段によりノ
ズル開口から前記液体を噴射する液体噴射ヘッド本体とを備え、
前記液体供給装置は、
圧力を調整するために前記液体供給流路に設けられた圧力調整室がその一方面に形成され
た流路形成基板と、
前記流路形成基板の前記一方面側に固定される固定板と、
前記圧力調整室上に配され、前記固定板の変位に応じて可動する可動部、及び、該可動部
の端部に設けられ、前記流路形成基板の前記一方面に固定される固定部を有する弾性板と
、
前記圧力調整室の周囲に亘って設けられ、前記固定板と前記流路形成基板とを接着する接
着層とを有し、
前記固定部には、開口が形成されており、
前記弾性板の該開口が形成された領域の全周に、前記接着層が設けられていることを特徴
とする液体噴射装置。
【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する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表例として、例えば圧電素子の変位により圧力発生室内のインクに
作用する圧力を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインク噴射ヘッドが知られて
いる。従来技術に係るインク噴射ヘッドでは、インクが充填されたインクカートリッジ等
の液体貯留手段から供給されたインクを圧電素子や発熱素子等の圧力発生手段を駆動させ
ることによりノズルから吐出させている。この種のインク噴射ヘッドの中には、インクカ
ートリッジ等の液体供給源からインク噴射ヘッドにインクを供給する流路の途中に設けた
液体供給装置と組み合わせてインク噴射ヘッドユニットを構成したものもある。かかるイ
ンク噴射ヘッドユニットの液体供給装置は、その内部で圧力を調整することで、ヘッドに
液体を供給することができるように構成されている。
【０００３】
このような液体供給装置では、圧力調整のための圧力室部品の表面側に、作動レバーを
構成する複数の弾性片が各圧力室部品と各別に対応するように基板部から櫛歯状に分岐形
成された単一の弾性板材が装着されている。この基板部が圧力室部品に固定され、弾性板
材は各弾性片が各々対応する圧力室内の上方位置で片持ち梁状をなす取付態様となってい
る。そして、このような各圧力室は、接着剤で接着された封止フィルムによりそれぞれ封
止されている。このように形成されることで、各圧力室において圧力を調整することが可
能である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２６０９４８号公報（図７等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、接着剤により封止フィルムが各圧力
室毎に圧力室を封止しているが、特に弾性板の基板部近辺でリークが生ずる場合があると
いう問題がある。
【０００６】
なお、このような問題は、インクを噴射するインクジェット式記録ヘッドだけではなく
、他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。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液体が流路部材に形成された
流路を流通する場合に、特に弾性板の基板部近辺でリークが生ずることを防止する液体噴
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】
【０００８】
本発明の液体噴射ヘッドは、液体貯留手段からの液体が供給される液体供給流路が形成
された液体供給装置と、前記液体供給装置からの前記液体が流通する液体流路が形成され
、圧力発生手段によりノズル開口から前記液体を噴射する液体噴射ヘッド本体とを備え、
前記液体供給装置は、圧力を調整するために前記液体供給流路に設けられた圧力調整室が
その一方面に形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の前記一方面側に固定される
固定板と、前記圧力調整室上に配され、前記固定板の変位に応じて可動する可動部、及び
、該可動部の端部に設けられ、前記流路形成基板の前記一方面に固定される固定部を有す
る弾性板と、前記圧力調整室の周囲に亘って設けられ、前記固定板と前記流路形成基板と
を接着する接着層とを有し、前記固定部には、開口が形成されており、前記弾性板の該開
口が形成された領域の全周に、前記接着層が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、固定部に開口が形成されていることで、開口から固定板の流路形成
基板側の面まで接着剤が回り込むことができ、これにより前記弾性板の該開口が形成され
た領域の全周に、前記接着層が形成されるので、接着層の接着性を高めることができ、か
つ、封止を完全に行うことができ、リークを防止することができる。
【００１０】
前記流路形成基板の前記開口に対向する位置には、凹部が設けられており、該凹部内部
に前記接着層が延設されることが好ましい。凹部が設けられていることで、より接着剤が
回り込みやすく、接着層の接着性をより高めると共に、リークをより防止することができ
る。
【００１１】
前記凹部は、前記固定部の幅よりも、幅広に形成されていることが好ましい。幅広に構
成されていることで、凹部に接着剤が入り込みやすい。これにより、接着層の接着性をよ
りさらに高くすることができると共に、リークをよりさらに防止することができる。
【００１２】
本発明の液体噴射装置は、液体貯留手段からの液体が供給される液体供給流路が形成さ
れた液体供給装置と、前記液体供給装置からの前記液体が流通する液体流路が形成され、
圧力発生手段によりノズル開口から前記液体を噴射する液体噴射ヘッド本体とを備え、前
記液体供給装置は、圧力を調整するために前記液体供給流路に設けられた圧力調整室がそ
の一方面に形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の前記一方面側に固定される固
定板と、前記圧力調整室上に配され、前記固定板の変位に応じて可動する可動部、及び、
該可動部の端部に設けられ、前記流路形成基板の前記一方面に固定される固定部を有する
弾性板と、前記圧力調整室の周囲に亘って設けられ、前記固定板と前記流路形成基板とを
接着する接着層とを有し、前記固定部には、開口が形成されており、前記弾性板の該開口
が形成された領域の全周に、前記接着層が設けられていることを特徴とする。本発明にお
いては、固定部に開口が形成されていることで、開口から固定板の流路形成基板側の面ま
で接着剤が回り込むことができ、これにより前記弾性板の該開口が形成された領域の全周
に、前記接着層が形成されるので、接着層の接着性を高めることができ、かつ、封止を完
全に行うことができ、リークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る記録装置の概略斜視図である。
【図２】一実施形態に係る記録ヘッドの要部断面概略図である。
【図３】一実施形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図４】一実施形態に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１に基づいてインクジェット式記録装置を説明する。同図に示すように、液体噴射装
置としてのインクジェット式記録装置Ｉは液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録
ヘッド（以下、ヘッドという）１００を有している。ヘッド１００は、インクカートリッ
ジ１０２が搭載されるキャリッジ１０３に固定されている。キャリッジ１０３は上部に開
放する箱型をなし、記録紙Ｓと対面する面（下面）にヘッド１００のノズル面が露呈する
よう取り付けられると共に、インクカートリッジ１０２が収容されるようになっている。
そして、このインクカートリッジ１０２からのインクがヘッド１００に供給される。
【００１５】
キャリッジ１０３はタイミングベルト１０４を介してステッピングモーター１０５に接
続され、記録紙Ｓの紙幅方向（主走査方向）に往復移動するようになっている。これによ
り、キャリッジ１０３を移動させながら記録紙Ｓの上面にインク滴を吐出させて記録紙Ｓ
に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【００１６】
なお、図１の例では、キャリッジ１０３に液体源としてのインクカートリッジ１０２が
収容される例を挙げて説明したが、インクカートリッジ１０２がキャリッジ１０３とは別
の場所に収容され、供給管を介してインクがヘッド１００の流路形成部材に圧送される構
成のインクジェット式記録装置であっても本発明を適用することが可能である。
【００１７】
図２、図３を用いてヘッド１００について説明する。ヘッド１００は、インクカートリ
ッジ１０２（図１参照）からインクを導入するための液体供給路が形成された圧力調整部
材（液体供給装置）１と、圧力調整部材１からの液体が供給されるヘッド本体２とを備え
る。なお、図２は概略図であり、インクカートリッジ１０２は圧力調整部材１のヘッド本
体２と同じ側に設けられているが、実際は逆側に設けられている。
【００１８】
図２に示すように、圧力調整部材１は、インクを吐出するノズル開口と連通する圧力発
生室にインクを吐出する圧力を付与する圧力発生手段（例えば圧電素子）等が設けられた
ヘッド本体２と、インクが貯留されたインクカートリッジ１０２との間に設けられて、イ
ンクカートリッジ１０２からヘッド本体２にインクを供給する液体流路であるインク流路
の一部を構成するものである。
【００１９】
具体的には、圧力調整部材１は、インク流路１４が形成された流路形成部材１０と、イ
ンク流路１４の途中に設けられてインク流路１４の開閉を行う開閉弁３０と、開閉弁３０
に当接して開閉弁３０によるインク流路１４の開閉を行わせる板部材（弾性板）４０と、
板部材４０を動作させるフィルム部材（固定板）５０とを具備する。
【００２０】
流路形成部材１０は、平板状の第１流路形成部材１１、第２流路形成部材１２及び第３
流路形成部材１３が鉛直方向に順次積み重ねられて構成されている。これら第１流路形成
部材１１、第２流路形成部材１２及び第３流路形成部材１３は、それぞれが図示しない接
着層を介して接着されている。
【００２１】
このような流路形成部材１０のインク流路１４は、圧力調整室１５と、圧力調整室１５
に一端が連通して他端がインクカートリッジ１０２に連通するインク供給路１６と、圧力
調整室１５に一端が連通して他端がヘッド本体２に連通するインク連通路１７とで構成さ
れている。
【００２２】
圧力調整室１５は、第３流路形成部材１３の第２流路形成部材１２との接着面とは反対
側に設けられて、一方面に開口する凹形状を有する。第３流路形成部材１３には、この圧
力調整室１５の一端側に、圧力調整室１５の他の部分よりも深さが浅い圧力室段差部６１
が設けられている。この圧力室段差部６１上に、詳しくは後述するが、板部材４０の一部
が配されて固定される。
【００２３】
インク供給路１６は、一端が圧力調整室１５の長手方向一端側に連通すると共に、他端
がインクカートリッジ１０２に連通するものであり、鉛直方向と鉛直方向に交差する方向
（本実施形態では水平方向）とに屈曲されて構成されている。このようなインク供給路１
６の水平方向に設けられた領域は、第１流路形成部材１１に設けられた第１凹部２０と、
第２流路形成部材に設けられた第２凹部２１とで画成されている。また、インク供給路１
６の途中の第１流路形成部材１１の表面には、他の領域よりも幅広の拡幅部が設けられて
いる。
【００２４】
さらに、インク供給路１６の圧力調整室１５と連通する側の一部には、内径が他の領域
よりも小さな小径部１６ａが設けられており、この小径部１６ａによって段差部１６ｂが
設けられている。
【００２５】
インク連通路１７は、一端が圧力調整室１５のインク供給路１６とは反対側の端部に連
通すると共に、他端がヘッド本体２に連通するものであり、インク供給路１６と同様に鉛
直方向と鉛直方向に交差する方向（本実施形態では水平方向）とに屈曲されて構成されて
いる。このようなインク連通路１７の水平方向に設けられた領域は、第１流路形成部材１
１に設けられた第１凹部２２と、第２流路形成部材１２に設けられた第２凹部２３とで画
成されている。また、インク連通路１７の途中の第１流路形成部材１１の表面には、他の
領域よりも幅広の拡幅部が設けられている。
【００２６】
開閉弁３０は、インク供給路１６の鉛直方向に設けられた領域に移動自在に保持されて
、先端が圧力調整室１５内に突出する弁部３１と、弁部３１を圧力調整室１５側に付勢す
る付勢ばね３２とで構成されている。
【００２７】
弁部３１は、インク供給路１６の小径部１６ａの内径よりも外径が小さな突出部３１ａ
と、小径部１６ａの内径よりも外径が大きな規制部３１ｂとで構成されている。そして、
弁部３１は、突出部３１ａがインク供給路１６の小径部１６ａに挿通された状態で、付勢
ばね３２によって圧力調整室１５側に付勢されている。また、弁部３１は、規制部３１ｂ
がインク供給路１６の段差部１６ｂに当接することによって、付勢ばね３２の付勢力によ
る圧力調整室１５側への移動が規制されている。このような状態では、弁部３１の規制部
３１ｂがインク供給路１６の段差部１６ｂに当接することによって、圧力調整室１５とイ
ンク供給路１６とは閉じられている。
【００２８】
板部材４０は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属や樹脂などの板形状を有する部材から
なる。板部材４０は、図３に示すように、基板部４１と、複数の弾性片が各圧力調整室と
対応するように基板部４１から櫛歯状に分岐形成された（本実施形態では４つに分岐形成
されている）櫛歯部４２とからなる。板部材の基板部４１は、図示しない固定部材（例え
ばネジ部材）により第３流路形成部材１３の一方面に固定されている。板部材４０の櫛歯
部４２は、圧力室段差部６１上に配される固定部４３と、圧力調整室１５上に配される可
動部４４とを備える。即ち、櫛歯部４２は、可動部４４が圧力調整室１５において可動す
るように構成されて、可動部４４が自由端となるように片持ち梁状に設けられている。こ
のような板部材４０は、櫛歯部４２がフィルム部材５０によって押圧されて弾性変形する
ことによって、一方面が弁部３１の突出部３１ａの先端を押圧し、規制部３１ｂと段差部
１６ｂとの間に隙間を形成し、圧力調整室１５とインク供給路１６とを連通させる。
【００２９】
フィルム部材５０は、第３流路形成部材１３の圧力調整室１５が開口する一方面を塞ぐ
ように設けられた可撓性を有するフィルム状部材からなる。フィルム部材５０の材料とし
ては、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等が挙げられる。
【００３０】
ここで、図４に示すように、各圧力調整室１５の周囲には、接着層７０が設けられてい
て、この接着層７０により、フィルム部材５０と第３流路形成部材１３とは接着されてい
る。これにより、各圧力調整室１５は、フィルム部材５０により封止されて、各圧力調整
室１５内の液体が外部に流出するのを防止している。
【００３１】
具体的には、接着層７０は、圧力調整室１５の周囲全周にわたって設けられている。即
ち、櫛歯部４２のうち、圧力調整室１５の一端側に設けられた圧力室段差部６１に配され
た固定部４３にも設けられている。
【００３２】
ところで、この圧力室段差部６１上に配された板部材４０とフィルム部材５０との接着
性が不十分であると、特に板部材４０と圧力段差部６１との接着性が不十分であると、こ
の部分から液体がリークしてしまうことがあるので、これを防止する必要がある。
【００３３】
このため、本実施形態では、固定部４３の接着層７０が形成される位置には、貫通孔で
ある開口４５が設けられている。このように開口４５が設けられていることで、接着層７
０が固定部４３の開口４５付近全周に、圧力室段差部６１と板部材４０との隙間を埋める
ようにして形成される。これにより、板部材４０と圧力室段差部６１と接着性が十分とな
り、リークが抑制される。つまり、接着層７０を形成するために、第３流路形成部材１３
の固定部４３上に接着剤を塗布する場合に、開口４５が設けられていることで、接着剤が
開口４５から回り込んで固定部４３の裏面側、即ち圧力室段差部６１側に到達する。そし
て、接着剤は、固定部４３の全周に回り込んで圧力室段差部６１と板部材４０との隙間を
埋めた状態で固着されて接着層７０を形成する。ここで、固定部４３の全周とは、固定部
４３の表面、裏面及び両側面（櫛歯部４２の幅方向における両側面）に亘った全周囲をい
い、接着層７０は、この固定部４３の開口４５が形成された位置での全周囲に形成されて
いる。
【００３４】
このように、接着層７０は、図４に示すように上面視において圧力調整室１５の周囲全
体に設けられていると共に、図２に示すように固定部４３の開口４５が形成されている位
置で圧力室段差部６１と板部材４０との隙間を埋めるように形成されて、圧力調整室１５
を封止している。
【００３５】
本実施形態では、板部材４０と圧力段差部６１との接着性が十分でありこの部分で封止
されているので、フィルム部材５０と、板部材４０及び第３流路形成部材１３とは接着性
が十分であり、封止されてリークが抑制される。
【００３６】
開口４５は、本実施形態では、上面視において丸孔としているが、これに限定されず、
どのような形状であってもよい。また、本実施形態では、開口４５は一つ設けたが、これ
に限定されず、接着層７０の幅等に応じて複数設けても良い。
【００３７】
圧力室段差部６１の開口４５に対向する位置に、凹部６２が設けられている。このよう
に凹部６２が設けられていることで、接着剤を塗布した場合に開口４５からより接着剤が
流入しやすく、効率的に固定部４３の裏面側に回り込むことができる。つまり、凹部６２
を設けると共に、この凹部６２内に接着層７０が延設されることで、接着性を向上させる
と共にリークを抑制しやすくしている。また、本実施形態では、上面視において固定部４
３よりも凹部６２が幅広となっている。即ち、上面視において、凹部６２の開口が露出し
ている。このように凹部６２が幅広に設けられていることで、開口４５だけでなく、凹部
６２の固定部４３との間の開口からも接着剤が固定部４３の裏面側に回り込むことが可能
である。これにより、より接着性が高まって、シール性が向上し、リークを抑制すること
ができる。
【００３８】
以上のように構成されたヘッド１００では、ヘッド本体２がインクを吐出することによ
って、圧力調整室１５及びインク連通路１７内のインクがヘッド本体２に供給されると、
圧力調整室１５及びインク連通路１７の内部に充填されたインクが負圧になる。これによ
り、フィルム部材５０が板部材４０側に弾性変形し、板部材４０の可動部４４を弁部３１
側に押圧する。そして、フィルム部材５０に押圧された可動部４４は、弾性変形すること
によって、開閉弁３０の弁部３１の先端を押圧し、圧力調整室１５とインク供給路１６と
を連通させて、インクカートリッジ１０２からのインクが圧力調整室１５及びインク連通
路１７に充填され、圧力調整室１５及びインク連通路１７のインクがヘッド本体２に供給
される。
【００３９】
また、圧力調整室１５及びインク連通路１７内のインクがヘッド本体２によるインク吐
出が終了した後も、圧力調整室１５には負圧が残留しているためインクカートリッジ１０
２からのインク流入が継続するが、圧力調整室１５内がインクで満たされるに従ってフィ
ルム部材５０が圧力調整室１５と反対側に変位するため、次第に板部材４０を押圧しなく
なり開閉弁３０が閉じるようになっている。
【００４０】
この場合において、本実施形態では、各圧力調整室１５は接着層７０が固定部４３の開
口４５周囲の全周に設けられていることでフィルム部材５０と第３流路形成部材１３及び
板部材４０とが完全に接着され封止されているので、各圧力調整室１５で圧力変動があっ
たとしても、リークの発生が防止されている。
【００４１】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本実施形態では、液体貯留手段３は、液
体噴射装置に搭載されているとしたが、これに限定されず、例えば液体貯留手段は液体噴
射装置の外部に設け、外部から液体を供給するように構成してもよい。
【００４２】
上述した実施形態１では、圧力調整部材１のインク流路１４（液体流路）について説明
したが、インク流路は特にこれに限定されるものではなく、ヘッド本体２内及びインクカ
ートリッジ１０２内のインク流路等、インクジェット式記録ヘッドの何れのインク流路で
あっても本発明を適用することができる。
【００４３】
また、上述した実施形態においては、本発明の液体噴射装置としてインクジェット式記
録装置Ｉを例示したが、液体噴射ヘッド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。本発明は、広く液体噴射ヘッドの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。
【符号の説明】
【００４４】
１  圧力調整部材、  ２  ヘッド本体、  １０  流路形成部材、  １１  第１流路形成部
材、  １２  第２流路形成部材、  １３  第３流路形成部材、  １４  インク流路、  １
５  圧力調整室、  １６  インク供給路、  １７  インク連通路、  ３０  開閉弁、  ４
０  板部材、  ４３  固定部、  ４４  可動部、  ４５  開口、  ５０  フィルム部材、
６１  圧力室段差部
【図１】
2012071497.tif 000003
【図２】
2012071497.tif 000004
【図３】
2012071497.tif 000005
【図４】
2012071497.tif 000006