(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル板に形成されたノズル列の各々のノズルよりインクを噴射して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
該インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材は、
インク液室内の体積を変化させるインク吐出用アクチュエータが固定され、前記インク吐出用アクチュエータの上に前記ノズル板を接合し、前記インク吐出用アクチュエータに駆動信号を供給する配電部材が通る配電部材用貫通穴を有し、
前記配電部材用貫通穴は、前記ノズル板に平行で前記ノズル列に直交する方向において、前記インク吐出用アクチュエータが固定された面では前記インク供給部材の端部に開口し、前記インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面では前記インク供給部材の中央部に開口していると共に、前記裏面において前記配電部材の電極を表面に露出した形態で前記配電部材を折り返して固定しており、前記配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
ノズル板に形成されたノズル列の各々のノズルよりインクを噴射して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、
該インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材は、
インク液室内の体積を変化させるインク吐出用アクチュエータが固定され、前記インク吐出用アクチュエータの上に前記ノズル板を接合し、前記インク吐出用アクチュエータに駆動信号を供給する配電部材が通る配電部材用貫通穴を有し、
前記配電部材用貫通穴は、前記ノズル板に平行で前記ノズル列に直交する方向において、前記インク吐出用アクチュエータが固定された面では前記インク供給部材の一端部に開口し、前記インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面では前記一端部とは反対側の端部に開口していると共に、前記裏面において前記配電部材の電極を表面に露出した形態で前記配電部材を折り返して固定しており、前記配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部であることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記配電部材の信号入力部が前記ノズル板と略平行な面に略ヘッド幅で固定される請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
２列のノズル列に直交する面での断面における前記配電部材用貫通穴の信号入力部固定側の形状はＹ字又はＶ字形状である請求項１又は３に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェットヘッドを有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置に関し、特に小型化を実現できるインクジェットヘッドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
オンデマンド型のインクジェット記録方法には、インクを充填した液室の壁の一部に振動板を設けて圧電アクチュエータ等により振動板を変位させ液室内の体積を変化させて圧力を高めてインクを吐出する方法や、液室内に通電によって発熱する発熱体を設けて発熱体の発熱により生じる気泡によって液室内の圧力を高めてインクを吐出する方法が広く知られている。近年ではインクジェットプリンタの低価格化、高画質化、そして一般家庭へのパソコンの普及などによりインクジェットプリンタが様々な用途で数多く使用されている。インクジェットプリンタにおける大きな技術課題の一つとして高速化があり、この課題に対しては、インク吐出用の能動素子における駆動周波数の向上やノズル数及びヘッド数の増加などにより対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ノズル数やヘッド数を増やす方法においては、ヘッドサイズの大型化を回避するために記録素子やノズルの高密度化が必要となるが、高密度化にも限界があり、基本的にインク供給部材や給電部材等全体構成の小型化が必要となってきている。
【０００４】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、プリンタの横サイズ及び高さに影響するインクジェットヘッドの主走査方向と高さ方向の小型化を実現できるインクジェットヘッド及びインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、ノズル板に形成されたノズル列の各々のノズルよりインクを噴射して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材は、インク液室内の体積を変化させるインク吐出用アクチュエータが固定され、インク吐出用アクチュエータの上にノズル板を接合し、インク吐出用アクチュエータに駆動信号を供給する配電部材が通る配電部材用貫通穴を有し、配電部材用貫通穴は、ノズル板に平行でノズル列に直交する方向において、インク吐出用アクチュエータが固定された面ではインク供給部材の端部に開口し、インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面ではインク供給部材の中央部に開口していると共に、当該裏面において配電部材の電極を表面に露出した形態で配電部材を折り返して固定しており、配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部であることに特徴がある。また、配電部材用貫通穴は、ノズル板に平行で前記ノズル列に直交する方向において、インク吐出用アクチュエータが固定された面ではインク供給部材の一端部に開口し、インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面では一端部とは反対側の端部に開口していると共に、当該裏面において配電部材の電極を表面に露出した形態で配電部材を折り返して固定しており、配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部である。よって、多ノズル構成のインクジェットヘッドの小型化を実現すると共に、インク供給部材の製造を容易にすることができる。
【０００７】
更に、配電部材の信号入力部がノズル板と略平行な面に略ヘッド幅で固定されることにより、多ノズル構成のインクジェットヘッドを小型化できると共に、配電部材を低コスト化できる。
【０００８】
また、２列のノズル列に直交する面での断面における配電部材用貫通穴の信号入力部固定側の形状はＹ字又はＶ字形状であることにより、この配電部材用貫通穴を利用して有効に配電部材をインク供給部材内部に這い回すことが可能となり、配電部材のサイズを小さくし、低コスト化できる。
【００１９】
更に、別の発明として、インクジェット記録装置は上記記載のインクジェットヘッドを有することに特徴がある。よって、小型で、低コストな、そして信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェットヘッドにおいて、ノズル板に形成されたノズル列の各々のノズルよりインクを噴射して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材は、インク液室内の体積を変化させるインク吐出用アクチュエータが固定され、インク吐出用アクチュエータの上にノズル板を接合し、インク吐出用アクチュエータに駆動信号を供給する配電部材が通る配電部材用貫通穴を有し、配電部材用貫通穴は、ノズル板に平行でノズル列に直交する方向において、インク吐出用アクチュエータが固定された面ではインク供給部材の端部に開口し、インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面ではインク供給部材の中央部に開口していると共に、当該裏面において配電部材の電極を表面に露出した形態で配電部材を折り返して固定しており、配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部であることに特徴がある。よって、多ノズル構成のインクジェットヘッドの小型化を実現すると共に、インク供給部材の製造を容易にすることができる。
【００２１】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ’線断面図である。両図において、本実施例のインクジェットヘッドは、複数の加圧液室１０を含むアクチュエータ部材１がノズル板２と接合されて形成されている。インクジェットヘッドの裏面にはインク供給部材の第１の部材４が接合され、この第１の部材４の中央に設けられたインク流路８から流体抵抗１３を介して両列の加圧液室１０にインクが供給される。加圧液室１０の一面は振動板１１を兼ねており、電極基板１５に配電部材３によって電圧信号を印加することにより、電極基板１５と振動板１１の間に静電引力が発生し、振動板１１を変位させて加圧液室１０の内圧を変化させ、ノズル１２からインクを吐出させる。図１に示すように、インク供給部材は、第１の部材４と第２の部材５の２部品から構成され、第１の部材４にはインク流路８と配電部材用貫通穴９が一体的に設けられている。この配電部材用貫通穴９は図２に示すように配電部材３を通す穴であり、配電部材３の保護を目的として形成されている。この配電部材用貫通穴９をインク供給部材に一体的に形成することで、インク供給部材の内部スペースを有効に利用することができ、インクジェットヘッドをシンプル、かつ小型化することができる。
【００２２】
また、インク供給部材の第２の部材５には、第１の部材４と同様にインク流路８と配電部材用貫通穴９が形成されている。図１のＹ−Ｙ’線断面図である図３に示すように、第２の部材５に形成される配電部材用貫通穴９は断面がＹ字形状を成しており、これにより配電部材３はインク供給部材の中央部から両サイドに折り返されて固定される形態となる。そして、配電部材３はＣ面において表面側に電極パッドが露出して形成されており、同電極パッドに外部より図示しない給電部材が加圧接続されインク吐出信号が供給される。ここで、折り返されてＣ面で固定された配電部材３の電極パッド部は、小型のインクジェットヘッドを実現する上で可能な限り幅狭とし、略ヘッド幅であることが望ましい。第２の部材５に形成される配電部材用貫通穴９は、例えば図４に示すように通常のストレート穴にすることも可能であるが、図２に示したインクジェットヘッドでは配電部材３の電極露出面が電極基板との電気接続の関係で内側になるため、図４のような方式にすると電極露出面がＣ面において内側になり給電できない。Ｃ面において表面に電極を露出させることは不可能ではないが、配電部材３がコスト高となり望ましくない。インクジェットヘッドにおける接続部及び給電部の双方が配電部材３の同一面になるような構成ということでは、図５に示すように電極基板１５の裏面に電極をパターニングする形態にし、図４のような方式にすることが考えられるが、高密度のインクジェットヘッドに使用可能な狭ピッチのスルーホール基板の形成は現状困難である。図３に示すように断面がＹ字形状の貫通穴としたが、中央から端部へ折り返す形態となれば良いので、例えば図６のようなＶ字形状でも良い。また、図１及び図２のインクジェットヘッドと異なり１ヘッドに１列のノズル列しかないようなインクジェットヘッドの場合には、図７に示すような形態となる。
【００２３】
以上説明したように、インク供給部材が第１の部材４と第２の部材５の２つの部材が接合されることで形成されるので、図１に示すように両者の接合面付近にフィルタ６を形成することが可能となる。このフィルタ６は第１の部材４と第２の部材５の接合面積と近しい大きさに設けることが可能であるため、フィルタ部の流体抵抗を上げることなく、最も上流のインクタンクからノズルにほど近い部分までのインク供給系ほぼ全経路中のゴミを有効にフィルタリングでき安定したインク吐出が実現できる。また、このフィルタ６の形成方法については、熱溶着や超音波溶着等が好ましく、接着剤や溶剤による方法は、フィルタ６の目詰まりが生じ易く好ましくない。本実施例のインク供給部材では、フィルタ６を第１の部材４と第２の部材５のどちらにも形成することが可能であるが、熱溶着、超音波溶着によって第２の部材５にフィルタ６を固定すると溶着部でバリが発生しやすいため、第１の部材４側に形成する方がヘッドへのバリの混入を防止でき、有効である。
【００２４】
また、図１に示すようにインクジェットヘッドが固定された第１の部材４のノズル列方向（矢印Ａ方向）の側面に位置決めリブ７を設けて当該位置決めリブ７がキャリッジ側に当接されて位置決めを行なうので、インクジェットヘッドがセットされるキャリッジに高精度に位置決めができる。更に、図８の（ａ）及び第１の部材４の側面図である図８の（ｂ）に示すように位置決めリブ７ｂを第２の部材５側に延長して設け、位置決めリブ７ａ、位置決めリブ７ｂにおける先端部付近（領域Ｄ）とノズル側端部付近、つまり図８の（ｂ）で斜線で示す計３箇所でキャリッジ側と当接することで矢印Ｅ方向の位置決めを行なうことにより、インクジェットヘッドの振れ（矢印Ｆ）が有効に防止でき、インクジェットヘッドの位置決め精度を向上させることが可能となる。なお、図８の（ｂ）で示す斜線で示す位置決めのための当接位置はこれに限定されず、位置決めリブ７ａ，７ｂのそれぞれの反対面であっても良く、また任意の組合せでも良い。ここで、矢印Ｄの領域のリブを第２の部材５に形成することも可能であるが、その場合は第１の部材４と第２の部材５を高精度にアライメントして接合する必要が生じる。一方で同リブを第１の部材４に形成すれば、第１の部材４と第２の部材５のアライメントはラフで良く、部品精度に等しい精度でインクジェットヘッドをキャリッジにセットすることができる。なお、図１の位置決めリブ７、図８の位置決めリブ７ａ，７ｂはインク供給部材よりも幅狭な構成が好ましい。このようにすると、インクジェットヘッドを矢印Ｅ方向に複数配列してフルカラーインクジェットとする場合、個々のインクジェットヘッドのリブ間の隙間にキャリッジ側の位置決め部材を配置するような構成でインクジェットヘッドをキャリッジにセットできるため、インクジェットヘッド間を極めて狭くすることができる。したがって、小型のインクジェットプリンタを実現することができる。
【００２５】
更に、本実施例のインクジェットヘッドではインク供給部材を２つの部品構成としたため、それぞれの部品に必要とされる機能が分離でき、要求仕様に応じて適切な部品を形成しやすい。例えば外形寸法を例にとって説明すると、第１の部材４はインクジェットヘッドの位置決めリブ７が形成されるので高精度が要求される一方で、第２の部材５はインク流路８と配電部材３の固定部を設けるだけであり、精度が要求されない。よって、第２の部材５に関しては比較的安価な工法で部品を形成することができる。また、このように２つの部品構成にしたことにより、それぞれを別材料で形成することが可能である。低コストの面から、両者とも主には樹脂成形で製造されるが、それぞれの部品に対する要求仕様に応じて別の材料で成形を行い、接合してインク供給部材を形成することができる。例えば、第１の部材４としてはフィルタ６の下流側の部品であるため、成形時のバリが少ない材料を選択することができる。また、フィルタ６を熱溶着で固定する場合などは、低温度で溶着できるような材料を選択することができる。第２の部材５はＦＰＣ等の配電部材３が固定され、外部から給電部材を圧接して通電することが必要である一方で、内部に配電部材貫通穴９が形成されて低剛性構造であるので、ガラス強化樹脂等の高剛性材料を選択することができる。このように、インク供給部材を別部品の接合により形成するので、一部品構成に比べて各部材の成形を容易に行なうことができる。
【００２６】
また、本実施例のインクジェットヘッドにおいては配電部材３がノズル板２に略平行な面で第２の部材５に固定される。配電部材３の固定位置としては、図８における矢印Ｇで示した面も考えられるが、１ヘッド内のチャンネル数の増加するに伴って給電のための電極パッド数も増えるため、配電部材３の固定に要する面積が増大し、矢印Ｅ方向ないしはＨ方向に第２の部材５を大きくせざるを得ない。一方で本実施例のように配電部材３をノズル板２に略平行な面で第２の部材５に固定する構成とすれば、上記のような第２の部材５の大型化が回避でき、多チャンネルインクジェットヘッドの小型化を実現できる。
【００２７】
更に、本実施例のインク供給部材は、フィルタ６を第１の部材４あるいは第２の部材５に固定した後に、両者を接合して形成する。第１の部材４と第２の部材５は接着により接合する方法が最も簡単であるが、接着の場合は接着剤がフィルタ部にはみ出すと毛管力によってフィルタ全面に接着剤が広がり目詰まりを生じる。よって、図１０に示すようにフィルタ固定部周囲に溝部１７を形成し、図１１に示すように組み立てることで、図１０に示すように第１の部材４と第２の部材５の接着の際、はみ出た接着剤１６が溝部１７に流れ込み、フィルタ６の目詰まりを防止することができる。
【００２８】
また、第１の部材４と第２の部材５の接合方法としては、熱溶着や超音波溶着が好ましいことは前述したが、このような方法で接合する際、図１３や図１４に示すようにインク供給部品接合面２０と同一面か凸面にフィルタ６を形成する構成であると、フィルタ圧着ヘッド１９の形状の簡略化ができ、かつラフな位置決めでフィルタ６を圧着できる。さらに圧着によって潰れる圧着用凸部１８を予めインク供給部材に形成しておくと、圧着に必要な温度、圧力を小さくすることができ、圧着も短時間で行なえる。フィルタ接合部をインク供給部材のいずれかの部品の凹部に形成する場合は、図１４に示すように凹部がインク供給部品接合面２０側で開口が広がるように側壁が傾斜した形状とすることにより、フィルタを所定の位置にセットしやすくなり、またフィルタ圧着ヘッド１９のフィルタ圧着部への挿入も容易になる。本発明のインク供給部材は、第１の部材４と第２の部材５の少なくとも一方にフィルタ６を形成した後、２つの部材を接合する。よって、図１５に示すように一方の部材を凸形状、もう一方の部材を凹形状とし、凸側の部材の凸部にフィルタ６を固定した後に、２つの部材を接合するようにすれば、図６の構成と同様にフィルタがインク供給部材の最外面に露出した状態で簡単に圧着できる。また、凸部を第１の部材４と第２の部材５の接合時の位置決めに利用できるので、組立性が向上する。また、この場合は、図１６、図１７のようにフィルタ圧着部周囲に溝や段を形成することにより、フィルタ外周部の表面積が大きくなり放熱しやすくなるため同部分の溶融が防げると共に溶融による第１の部材４と第２の部材５の嵌合部の変形や溶融樹脂の嵌合部への侵入を防ぐことができるので、溝、段がない場合に比べてフィルタ圧着条件を拡大することができる。
【００２９】
次に、本実施例のインクジェットヘッドの製造過程について図１及び図２を用いて説明する。
【００３０】
先ず、アクチュエータ部材の製造過程について説明すると、アクチュエータ部材１は振動板１１が形成された液室基板１４と、振動板１１と微小ギャップ隔てて電極が形成された電極基板１５からなる。液室基板１４の加圧液室１０と振動板１１は、シリコン基板の異方性エッチングにより形成した。予めシリコン基板の一面に振動板１１の厚みに応じたボロン層を形成し、このボロン層をエッチングのストップ層とすることで振動板１１が一面に設けられた加圧液室１０を形成した。また、同時に中央のインク流路８の部分もエッチングを行い、溝を形成した。電極基板１５には、ガラス基板やシリコン基板を用いることができ、液室基板１４の振動板１１に対応した位置にエッチングによって深さ１［μｍ］以下の浅溝を設け、溝の底部にＡｕ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｎｉ等の金属電極材料をスパッタリングや蒸着などにより成膜して形成する。また、この電極の上面の液室基板１４と対向する領域には電極の保護層としてのＳｉＯ２膜が形成される。本実施例では、電極基板１５としてシリコン基板を用い、電極材料としてＴｉＮ、保護層としてＳｉＯ２を成膜して形成した。電極基板１５と液室基板１４を直接接合法により貼り合わせた後、電極基板１５の裏面からインク流路８にあたる中央部溝をウェットエッチング及びドライエッチングにより加工して貫通させ、図２に示す静電方式のアクチュエータ部１を形成した。ノズル板２はＮｉの電鋳工法により形成し、直径約２５［μｍ］のノズル１２及び幅７０［μｍ］、長さ６００［μｍ］、深さ２０［μｍ］の流体抵抗１３を設け、吐出面側にはＮｉとＰＴＦＥの共析メッキ法により撥水膜を成膜した。続いて、ノズル板２の非撥水面に２液性硬化型のエポキシ接着剤を薄膜塗布し、アクチュエータ部材１の加圧液室１０側に接着硬化した。最後に、静電アクチュエータを駆動する電気振動を伝達する配電部材３としてのＦＰＣを電極基板１５の端部に設けられた電極パッドにＡＣＦを介して接合した。このようにして、片列１５０ｄｐｉ、１９２チャンネルの静電方式インクジェットヘッドを構成した。
【００３１】
次に、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材の製造過程について説明する。図１及び図２に示すように、インク供給部材はインクジェットヘッドを固定する第１の部材４と第２の部材５の２部品で構成した。第１の部材にはポリサルホン樹脂を材料に用い、射出成形によって図２に示すように中央部及び両端部にそれぞれインク流路８及び配電部材用貫通穴９としての貫通穴を有する構造体を形成する。第１の部材４の裏面側には、図９に示すようにフィルタ６を熱溶着により接合した。あるいは、図１０に示すような幅０．４［ｍｍ］、深さ０．５［ｍｍ］の溝部１７を形成した。ここで、フィルタ６としてはＳＵＳの綾畳織方式のものを用い、第１の部材４と第２の部材５のインク流路８のシール領域が確保可能な範囲で最大サイズとした。また、第１の部材４のノズル列方向両側面に図１に示すような位置決めリブ７を一体的に形成した。リブの厚さは第１の部材４の幅よりも狭くした。第２の部材５としては、図３に示すような配電部材３を通すＹ字断面形状の貫通穴と、インク流路８が設けられるように、ポリサルホン樹脂を材料に用いた射出成形で作成した。このように樹脂成形で作成した２つの部品を２液性硬化型のエポキシ接着剤で接合し、インク供給部材を形成した。次に、第１の部材４の上面にディスペンサを用いてエポキシ接着剤を塗布し、ＦＰＣを接合したアクチュエータ部材１をＦＰＣが配電部材用貫通穴９に差し込まれる形態で接合を行った後、ＦＰＣを第２の部材の背面側で折り返し、電極面が表になるように両面テープを用いて固定を行なった。組立後の断面を表す概略図を図１２に示す。組立後の概略寸法は、ノズル列方向の長さがリブ部を除いて約４０［ｍｍ］、幅が約９［ｍｍ］、ノズル面からＦＰＣ固定面までの寸法（高さ寸法）が約２５［ｍｍ］であり、１９２ノズル×２列の多ノズルインクジェットヘッドとしては著しく小型化が実現できた。高さ寸法が小さく、かつほぼストレートな単純形状のＦＰＣが使用できるので、ＦＰＣを低コストに作製することができた。比較例として、リブを形成する面でＦＰＣを固定する形態としたところ、第２の部材５が著しく大きくなり、高さ寸法が約５７［ｍｍ］となり大型化したばかりでなく、ＦＰＣサイズも大きくかつ複雑形状となりコストアップとなった。
【００３２】
図１２のような構成のインクジェットヘッドをキャリッジに取り付け、図１２の矢印Ｃの部分に図示しない給電部材を加圧接触させてインクジェット駆動信号を入力したところ、印字不良が発生した。原因は、インク供給部材に固定されたＦＰＣと給電部材の接触不良であり、解析の結果、給電部材の加圧によりインク供給部材のＦＰＣ固定部が変形していることが判明した。そこで、インク供給部材の第２の部材５のみをガラス繊維を３０％含有する材料に変更したところ、上記の不具合が改善され全ノズルからインクを吐出させることができた。本実施例においては、インク供給部材内部にフィルタを設けたため、長期にわたり安定してインク吐出が行なえた。比較例としてフィルタを形成しないで組立を行い、評価を行なったところ、長時間の連続吐出評価時などで非吐出チャンネルが数チャンネル出現し、信頼性が低下した。
【００３３】
本実施例のようにインク供給部材を２つの部品構造とすることで、インク供給部材内の空間を有効に利用し、大面積のフィルタを形成することが可能となり、コンパクトな信頼性の高いインクジェットヘッドを実現することができる。また、本実施例では、ノズル板２に近い第１の部材４に位置決め用リブ７を設けたので、キャリッジに対するヘッドの固定が脱着時の再現性も含めて正確に位置決めできた。また、位置決めリブ７をヘッド幅よりも幅狭としたので、複数のインクジェットヘッドを配列してフルカラー記録をする場合に、ヘッド間の間隔を狭くすることが可能となり、プリンタの小型化が実現できた。このようにインクジェットヘッドを複数並べてフルカラー記録をする場合、ヘッドのキャリッジへの位置決めに関して、図８の矢印Ｆの方向の振れ角も重要になる。これまで説明してきた図１に示すようにノズル板２の近傍に設けられた位置決めリブ７によってのみキャリッジに固定した場合と、図８に示すように一方の位置決めリブ７ｂを第２の部材５のＦＰＣ通電面近傍にまで延長して設け、この先端近傍部を位置決めに利用した場合の比較評価を行なった。評価の方法としては、キャリッジ対してインクジェットヘッド複数回着脱し、その都度キャリッジを止めた状態でドット描画を行なってドット位置のバラツキ量を評価した。その結果、図１の場合には、ドット位置が約２０［μｍ］程度ばらついていたが、図８の場合にはドット位置のバラツキは１０［μｍ］以下であった。図８に示すように第１の部材４の位置決めリブ７ｂを延長する別の方法として、第２の部材５にも位置決めリブを設ける方法もあるが、この場合、第１の部材４と第２の部材５を高精度にアライメントする必要が生じ、接合のスループットが低下し量産向きでない。図８の場合によれば、成形加工の精度で位置決めリブ７ｂの寸法精度、形状精度を保証できるので、容易に精度を確保できる。
【００３４】
また、図１３に示すようにインク供給部材を形成する第１の部材４の凸面にフィルタ接合部であるインク供給部品接合面２０を設け、更に同面上にフィルタ圧着しろを形成する幅０．７［ｍｍ］、高さ０．５［ｍｍ］の圧着用凸部１８を設け、フィルタ６を熱溶着により接合した。この圧着用凸部１８を形成した場合と形成しない場合でフィルタ６を良好に溶着できる条件を比較したところ、圧着用凸部１８がない場合には、温度２５０℃、圧力９．８×１０５Ｐａ、で接合時間８秒であったが、圧着用凸部１８を形成した場合には、温度２２０℃、圧力４．９×１０５Ｐａで接合時間４秒でシール性良くフィルタ６を接合でき、緩い条件で短時間に接合することができた。この圧着用凸部１８は、シール性が保てる範囲で小さくし、圧着ヘッド１９からの熱が集中するようにすることが好ましく、また、本実施例のように圧着部を部材の凸面に形成することで、圧着ヘッド１９を図１３に示すように熱容量が大きな形状とすることができる。したがって、圧着時の温度安定性が向上し、高品質な接合を安定して実施することができる。
【００３５】
更に、図１４に示すようにインク供給部材を形成する第１の部材４にフィルタを格納する凹部を形成した。凹部の側壁は、図１４に示すように表面側で開口が広がるような傾斜壁とした。フィルタ６をこの凹部底面にセットした後、上部より圧着ヘッド１９を挿入してフィルタ６を熱溶着により第１の部材４に接合した。この方法によれば、圧着ヘッド１９を正確に位置決めする必要があるが、フィルタ６の位置決めは凹部の側壁により自動的に行われるため、フィルタ６のセットを簡易にすることができた。また、側壁を傾斜形状としたため、圧着ヘッドと側壁との干渉の危険性を低減させることができた。なお、凹部の底面に微少な凸部を形成すれば、図１３で示したように圧着条件が緩くなると共に接合を短時間で完了させることができるので、圧着ヘッド１９の挿入によるインク供給部材へのダメージを更に低減させることができる。
【００３６】
また、図１５に示すようにインク供給部材を形成する第１の部材４に凸部を形成し、その凸面にフィルタ６を熱溶着した。また、第２の部材５を第１の部材４の凸部に嵌め合う凹形状とした。フィルタ６を第１の部材４の凸面に形成したため、フィルタ６を図１３で示したように単純な形状の圧着ヘッドを用いて溶着固定できた。また、フィルタ固定面とインク供給部品接合面２０が同一面でないために、接着剤によるフィルタ６の目詰まりが生じることなく第１の部材４と第２の部材５を接合できた。また、第１の部材４と第２の部材５をそれぞれ嵌まり合う形状にしたことにより、組立が簡易化できた。
【００３７】
更に、図１６に示す構成のインク供給部材において、フィルタ６が接合される凸形状の部材のフィルタ形成領域の周囲に幅０．６［ｍｍ］、深さ０．４［ｍｍ］の溝部２１を形成し、フィルタ６を熱圧着した。その結果、図１５に示す構成の場合には第１の部材４と第２の部材５が嵌まり合わない程、第１の部材４が変形してしまう条件で熱圧着した場合でも、軟化した樹脂の外周部への進行が溝部２１で塞き止められ、第１の部材４と第２の部材５のはめあい部にダメージを生じることがなく、良好に両者を接合できた。このように溝部２１を形成して圧着変形の悪影響を回避したが、図１７のように段２２を形成して緩衝領域を設ける方法でも同様の効果を得ることができる。このような構成にすることにより、部品変形し難くなるので、圧着条件の幅を広げることができる。
【００３８】
なお、上記実施例では、静電方式のインクジェットヘッドを挙げて説明したが、ピエゾ方式やバブル方式のインクジェットヘッドにも適用できる。また、インク供給口等の各種材料や接着等の組立工法に関しても以上述べたものはほんの一例にすぎず、様々な材料、工法で同様の性能を得ることができる。
【００３９】
図１８は上記実施例のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成を示す概略断面図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１０１は、シアンＣ、マゼンタＭ、イエローＹ、ブラックＢＫの各色のインクをそれぞれ収納した４個のインクカートリッジ１０２と、複数のノズルを有し各インクカートリッジ２からインクが供給される４個の記録ヘッド１０３と、インクカートリッジ１０２とインクジェットヘッド１０３を搭載したキャリッジ１０４と、記録紙を収納した給紙トレイ１０５ａ，１０５ｂや手差しテーブル１０６から記録紙を印字部１０７に搬送する搬送ローラ１０８と、印字した記録紙を排紙トレイ１０９に排出する排出ローラ１１０を有する。そして、ホスト装置から送られてくる画像データを記録紙に印字するときは、キャリッジ１０４をキャリッジローラ１１１に倣って走査しながら、搬送ローラ１０８により印字部１０７に送られた記録紙に記録ヘッド１０３のノズルから画像データに応じてインクを噴射して文字や画像を記録する。このようなインクジェット記録装置に上記実施例のインクジェットヘッドを搭載することにより、確実なインク吸引動作が行えられ、よって高画質の画像記録を実現できるインクジェット記録装置を提供できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、ノズル板に形成されたノズル列の各々のノズルよりインクを噴射して画像を形成するインクジェットヘッドにおいて、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給部材は、インク液室内の体積を変化させるインク吐出用アクチュエータが固定され、インク吐出用アクチュエータの上にノズル板を接合し、インク吐出用アクチュエータに駆動信号を供給する配電部材が通る配電部材用貫通穴を有し、配電部材用貫通穴は、ノズル板に平行でノズル列に直交する方向において、インク吐出用アクチュエータが固定された面ではインク供給部材の端部に開口し、インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面ではインク供給部材の中央部に開口していると共に、当該裏面において配電部材の電極を表面に露出した形態で配電部材を折り返して固定しており、配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部であることに特徴がある。また、配電部材用貫通穴は、ノズル板に平行で前記ノズル列に直交する方向において、インク吐出用アクチュエータが固定された面ではインク供給部材の一端部に開口し、インク吐出用アクチュエータが固定された面の裏面では一端部とは反対側の端部に開口していると共に、当該裏面において配電部材の電極を表面に露出した形態で配電部材を折り返して固定しており、配電部材の電極が外部からの給電部材と加圧接続される信号入力部である。よって、多ノズル構成のインクジェットヘッドの小型化を実現すると共に、インク供給部材の製造を容易にすることができる。
【００４３】
更に、配電部材の信号入力部がノズル板と略平行な面に略ヘッド幅で固定されることにより、多ノズル構成のインクジェットヘッドを小型化できると共に、配電部材を低コスト化できる。
【００４４】
また、２列のノズル列に直交する面での断面における配電部材用貫通穴の信号入力部固定側の形状はＹ字又はＶ字形状であることにより、この配電部材用貫通穴を利用して有効に配電部材をインク供給部材内部に這い回すことが可能となり、配電部材のサイズを小さくし、低コスト化できる。
【００５５】
更に、別の発明として、インクジェット記録装置は上記記載のインクジェットヘッドを有することに特徴がある。よって、小型で、低コストな、そして信頼性の高いインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るインクジェットヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ’線断面図である。
【図３】図１のＹ−Ｙ’線断面図である。
【図４】別の形態の配電部材用貫通穴を示す断面図である。
【図５】別の形態の配電部材を示す断面図である。
【図６】別の形態の配電部材用貫通穴を示す断面図である。
【図７】別の形態の配電部材用貫通穴を示す断面図である。
【図８】他の第１の部材の構成を示す図である。
【図９】フィルタを第１の部材に設ける形態を示す斜視図である。
【図１０】第１の部材と第２の部材の接合後の構成を示す概略断面図である。
【図１１】図１０の第１の部材と第２の部材によるインクジェットヘッド組立後の構成を示す断面図である。
【図１２】比較例としてのインクジェットヘッド組立後の構成を示す断面図である。
【図１３】第１の部材にフィルタを圧着する様子を示す概略断面図である。
【図１４】別の構成の第１の部材にフィルタを圧着する様子を示す概略断面図である。
【図１５】別の構成の第１の部材と第２の部材の接合後の構成を示す概略断面図である。
【図１６】別の構成の第１の部材と第２の部材の接合後の構成を示す概略断面図である。
【図１７】別の構成の第１の部材と第２の部材の接合後の構成を示す概略断面図である。
【図１８】本発明のインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１；アクチュエータ部材、２；ノズル板、３；配電部材、４；第１の部材、
５；第２の部材、６；フィルタ、７，７ａ，７ｂ；位置決めリブ、
８；インク流路、９；配電部材用貫通穴、１０；加圧液室、１１；振動板、
１２；ノズル、１３；流体抵抗、１４；液室基板、１５；電極基板、
１６；接着剤、１７，２１；溝部、１８；圧着用凸部、１９；圧着ヘッド、
２０；インク供給部品接合面、２２；段。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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