JP2010228204A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルターを効率的に用いることができ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】第１液体供給路９１が設けられたインク供給針３１と、インク供給針３１側の端部の内径が前記ヘッド本体側の開口部であるインク供給口９４の内径よりも大きいと共に前記第１液体供給路から前記液体を供給されるフィルター室９３を有する第２液体供給路９２が設けられ、前記第１液体供給路と前記フィルター室３３との間に設けられたフィルター３３と、インク供給針３１と前記カートリッジケース３２とを一体成型接合する一体成型部３４とを備え、前記カートリッジケース３２の前記フィルター３３に対向する内壁面９６には、前記フィルター３３に向かって突出し該フィルター３３の変形を規制する第１支持突起９７ａが設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を噴射する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。

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供給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や異物がヘッド本体に供給されてしまうと、この気泡等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カートリッジケース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ーを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、このようなフィルターとカートリッジケースとは熱溶着等により固定され、インク供給針とカートリッジケース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、フィルターやカートリッジケースなどが溶着時の熱等のために変形する場合がある。この場合、フィルターがよれてカートリッジケースなどの内壁面に張り付いたり、よれたフィルターとカートリッジケースなどの内壁面との間に気泡が溜まったりすることにより、フィルターの有効面積が減少し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、フィルターを効率的に用いることができ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。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、前記液体供給路の一部を構成する第１液体供給路が設けられた第１供給部材と、前記第１液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成し、前記第１供給部材側の端部の内径が前記ヘッド本体側の開口部である液体供給口の内径よりも大きいと共に前記第１液体供給路から前記液体を供給されるフィルター室を有する第２液体供給路が設けられ、前記ヘッド本体に前記液体を供給する第２供給部材と、前記第１液体供給路と前記フィルター室との間に設けられたフィルターと、前記第１供給部材と前記第２供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面には、前記フィルターに向かって突出し該フィルターの変形を規制する第１支持突起が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第２供給部材と第１供給部材とが一体成型接合されたものは、一体成型接合時にフィルターがよれて、フィルターがフィルター下流側部材である第２供給部材の内壁面に張り付いたり、よれたフィルターと第２供給部材の内壁面との間に気泡が溜まったりすることにより、フィルターの有効面積が減少してしまいやすいが、第２供給部材の内壁面に支持突起を有することにより、一体成型時のフィルターの変形が規制されるため、フィルターがよれることによるフィルターの有効面積の減少を抑制することができる。また、一体成型接合では、フィルターが変形しているか否かは外観からは判別できないためフィルターが変形しているか否かをフィルターが設けられた部材を破壊等して確認する必要があるという問題が生じるが、本発明においては、第１支持突起によりフィルターの変形が防止できるので、このような問題は生じない。また、カートリッジケース等の第２供給部材とインク供給針等の第１供給部材とが一体成型接合されているため、一体成型接合されていない場合、具体的には、フィルターとカートリッジケースとが熱溶着等により固定され、インク供給針とカートリッジケースとが超音波溶着等により固定されている場合に生じる、インク供給針等が固定される領域にフィルターが設けられていることによるフィルターの面積に応じた領域が必要であるという問題や、カートリッジケースにインク供給針及びフィルターをそれぞれ個別に溶着するための領域が必要であるという問題等が生じず、ヘッドを小型化できる。

ここで、前記第１支持突起は、前記フィルターの前記フィルター室側の面に接していることが好ましい。これによれば、第２供給部材に設けられた第１支持突起がフィルターに接しているため、フィルターが第２供給部材側に変形することが確実に防止され、フィルターの有効面積の減少を確実に抑制することができる。

また、前記第１支持突起は、前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面と前記フィルターとの間隔が、前記液体供給口から前記フィルターまでの距離の半分以下となる領域に設けられていることが好ましい。これによれば、第１支持突起が、フィルターと第２供給部材との接合部側に設けられているため、フィルターがよれて第２供給部材の内壁面に張り付きやすいフィルターと第２供給部材との接合部付近におけるフィルターのよれを防止することができ、フィルターの有効面積の減少をより抑制することができる。

また、前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面であって、前記フィルター及び前記第２供給部材の接合部の中心から前記接合部までの距離の半分よりも外側に対向する領域に、前記第１支持突起が設けられていることが好ましい。これによれば、第１支持突起が、フィルターと第２供給部材との接合部側に設けられているため、フィルターがよれて第２供給部材の内壁面に張り付きやすいフィルターと第２供給部材との接合部付近におけるフィルターのよれを防止することができ、フィルターの有効面積の減少をより抑制することができる。

そして、前記第１液体供給路は、前記第２液体供給路と連通し前記第２供給部材側の端部の内径が前記液体貯留手段側の開口部の内径よりも大きい幅広部を有し、前記第１供給部材の前記フィルターに対向する内壁面には、前記フィルターに向かって突出し該フィルターの変形を規制する第２支持突起が設けられ、前記第１供給部材に設けられた前記第２支持突起と、前記第２供給部材に設けられた第１支持突起とで前記フィルターが挟まれていることが好ましい。これによれば、フィルターが第２支持突起及び第１支持突起に挟まれているため、フィルターの下流側及び上流側へのよれが抑制されるので、フィルター下流側部材だけでなく上流側部材の内壁面へのフィルターの張り付き等が防止できる。

また、本発明の他の態様は、上記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。かかる態様では、フィルターがよれることによるフィルターの有効面積の減少が抑制された液体噴射ヘッドを具備するため、信頼性高い液体噴射装置が提供される。また、第２供給部材と第１供給部材とが一体成型接合されているため、小型化することができる。

実施形態１に係る記録装置の概略斜視図。 実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図。 実施形態１に係る供給部材の上面図。 実施形態１に係る供給部材の断面図。 実施形態１に係るカートリッジケースをフィルター面から見た模式図。 実施形態１に係るヘッド本体を示す分解斜視図。 実施形態１に係るヘッド本体を示す断面図。 実施形態１に係るカートリッジケースをフィルター面から見た模式図。 実施形態２に係る供給部材の断面図。 他の実施形態に係る供給部材の断面図。 支持突起が無い状態の供給部材の断面図。

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の一例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、駆動モーター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分解斜視図である。

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に挿入される複数のインク供給針３１（請求項に記載の「第１供給部材」に相当）や、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３２（請求項に記載の「第２供給部材」に相当）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。供給部材３０の上面図である図３及び図３のＡ−Ａ′断面図である図４に示すように、供給部材３０を構成するカートリッジケース３２は、インクカートリッジ１３がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部３５を有する。また、カートリッジケース３２には、一端がカートリッジ装着部３５側に開口し他端がヘッド本体２２０側に開口する第２インク供給路９２（請求項に記載の「第２液体供給路」に相当）が形成されている。そして、第２インク供給路９２は、インク供給針３１側から内径が漸減するフィルター室９３を有している。本実施形態においては、図４に示すように、第２インク供給路９２は、インク供給針３１側から内径が漸減するフィルター室９３と、該フィルター室９３のヘッド本体２２０側の開口部であるインク供給口９４（請求項の「液体供給口」に相当）で連通する垂直な供給路とで構成されている。

また、カートリッジケース３２のカートリッジ装着部３５の第２インク供給路９２の開口部分には、インク供給針３１がフィルター３３を介して固定されている。このインク供給針３１は、一端がカートリッジケース３２側に開口し、他端がインクカートリッジ１３側に開口する第１インク供給路９１（請求項に記載の「第１液体供給路」に相当）が形成されている。そして、第１インク供給路９１は、カートリッジケース３２側から内径が漸減する幅広部９５を有している。なお、この第１インク供給路９１と第２インク供給路９２は連通しており、インクカートリッジ１３とヘッド本体２２０とをつなぐインク供給路（請求項に記載の「液体供給路」相当）の一部を構成している。

そして、カートリッジケース３２及びインク供給針３１は、フィルター３３を挟持する領域である挟持領域３９を有している。本実施形態では、挟持領域３９は、カートリッジケース３２の第２インク供給路９２のカートリッジ装着部３５側の開口縁部に設けられたフィルター挟持部３７と、インク供給針３１のカートリッジケース３２側の開口縁部に設けられフィルター挟持部３７に相対向する針側フィルター挟持部４２とからなる。

また、フィルター３３は、金属を細かく編み込むことで複数の微細孔が形成されたシート状のものであり、挟持領域３９で挟持されることにより、インク供給針３１に設けられた第１インク供給路９１とカートリッジケース３２に設けられた第２インク供給路９２との間に設けられている。このフィルター３３により、インク内の気泡や異物が除去される。

そして、本発明においては、供給部材３０は、カートリッジケース３２とインク供給針３１とフィルター３３を一体化する一体成型部３４を備えている。この一体成型部３４は、フィルター３３を挟持したカートリッジケース３２とインク供給針３１とを一体成型接合している。ここで、一体成型接合とは、カートリッジケース３２とインク供給針３１との両方に接触するように一体成型部３４を成型することにより、超音波溶着等によらずカートリッジケース３２とインク供給針３１とを接合することをいう。なお、本実施形態においては、カートリッジケース３２のインク供給針３１が固定される側の面に突出する壁部４３が形成されており、該壁部４３の内側に、後述する製造工程で形成される一体成型部３４が設けられている。

このように、カートリッジケース３２とインク供給針３１とが一体成型接合されているため、記録ヘッド１１を小型化することができる。詳述すると、カートリッジケース３２とインク供給針３１とが一体型接合されていない場合、従来技術のように、カートリッジケース３２にフィルター３３を熱溶着等で溶着し、さらにインク供給針３１を超音波溶着等で溶着するという方法で製造される。この場合、カートリッジケース３２に、フィルター３３を溶着するための領域を設け、さらに、該領域の外側にインク供給針３１を溶着するための領域が必要となる。一方、本発明においては、一体成型部３４によりカートリッジケース３２とインク供給針３１とを固定しているため、このような溶着のための領域は不要となる。これにより、隣り合うインク供給針３１の間隔を短くすることができ、記録ヘッド１１を小型化することができる。また、本発明においては、このような小型化が可能であることから、フィルター３３の面積を小さくして記録ヘッド１１の小型化を図ることが不要となるため、フィルター３３の面積を過度に小さくする必要がなく、圧電素子３００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もよい。

さらに、本発明においては、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６には、フィルター３３に向かって突出し該フィルター３３の変形を規制する第１支持突起９７ａが設けられている。

本実施形態においては、図４及び図５に示すように、各第２インク供給路９２を形成するカートリッジケース３２の内壁面９６は、フィルター室９３においてインク供給針３１側から径が漸減している。この漸減する内壁面９６、すなわち、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６に、円柱状の第１支持突起９７ａが３つずつ設けられている。そして、この第１支持突起９７ａは、内壁面９６からフィルター３３に向かって突出しており、該第１支持突起９７ａの内壁面９６とは反対側の一端は、フィルター３３のフィルター室９３側の面に接するように設けられている。なお、図５はカートリッジケースとフィルターとの接合部の内側のカートリッジケースを、フィルター面から見た模式図である。

そして、本実施形態において、カートリッジケース３２に設けられた第１支持突起９７ａは、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６とフィルター３３との間隔ｉが、インク供給口９４からフィルター３３までの距離ｈの半分以下となる領域に設けられている。なお、本明細書において、距離とは最短距離をいう。また、第１支持突起９７ａは、カートリッジケース３２とフィルター３３との接合部９８とは接しておらず、間には空間がありインクが通過できるようになっている。

このように、フィルター３３下流側の部材であるカートリッジケース３２の内壁面９６には第１支持突起９７ａが設けられているため、フィルター３３のカートリッジケース３２側への変形が規制される。ここで、フィルター３３がカートリッジケース３２側へ変形することで、フィルター３３がカートリッジケース３２の内壁面に張り付き、フィルターの有効面積、すなわち、インク内の気泡やごみ等を除去することができる領域が、減少してしまう場合があった。また、フィルター３３がカートリッジケース３２側へ変形することで、フィルター３３とカートリッジケース３２との接合部９８付近が狭くなり、該接合部９８付近に気泡が挟み込まれて溜まってしまいやすくなり、気泡によりフィルター３３の有効面積がさらに狭くなるという問題が生じる場合もあった。しかしながら、本発明においては、第１支持突起９７ａによりフィルター３３のカートリッジケース３２側への変形が規制されているため、フィルター３３がよれることによるフィルター３３の有効面積の減少を抑制することができ、フィルターを効率的に用いることができる。

ここで、カートリッジケース３２とインク供給針３１とが一体成型接合されたものは、カートリッジケース３２とインク供給針３１の線膨張率の差や、一体成型部３４を形成する樹脂の熱収縮等に起因して、図１１に示すように、一体成型時にフィルター３３がよれてしまい、カートリッジケース３２の内壁面に張り付く場合がある。なお、図１１は、支持突起が無い状態の供給部材の断面図である。そして、フィルター３３がカートリッジケース３２側によれると、フィルター３３がカートリッジケース３２の内壁面に張り付いたり、フィルター３３がよれることにより狭くなったフィルター３３とカートリッジケース３２との接合部９８付近に気泡Ｘが挟み込まれて溜まってしまいやすく、これによりフィルター３３の有効面積が減少してしまう。しかしながら、本発明においてはカートリッジケース３２の内壁面９６に第１支持突起９７ａを有するため、カートリッジケース３２とインク供給針３１とを一体成型接合されたものとすることにより小型化できるというメリットを維持しつつ、フィルター３３を効率的に使用することができるという効果を有する。なお、一体成型接合では、フィルター３３が変形しているか否かは外観からは判別できず、フィルター３３の変形を把握するためにはフィルター３３が設けられた部材を破壊等して確認する必要があるが、本発明においては、第１支持突起９７ａによりフィルター３３の変形が防止できるので、フィルター３３が設けられた部材を破壊等してフィルター３３が変形しているか否かを確認する必要はない。

そして、本実施形態においては、カートリッジケース３２に設けられた第１支持突起９７ａは、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６とフィルター３３との間隔ｉが、インク供給口９４からフィルター３３までの距離ｈの半分以下となる領域に設けられているため、第１支持突起９７ａはインク供給口９４近傍ではなく、カートリッジケース３２とフィルター３３との接合部９８側に設けられているため、フィルター３３がよれて第２供給部材の内壁面に張り付きやすいフィルター３３とカートリッジケース３２との接合部９８付近におけるフィルター３３の変形が規制されているため、フィルター３３の有効面積の減少をより抑制することができる。

このような供給部材３０のインクカートリッジ１３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６は、ヘッド本体の分解斜視図であり、図７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、後述するリザーバー形成基板８０に設けられるリザーバー部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ー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、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、リザーバー１００の少なくとも一部を構成するリザーバー部８１を有するリザーバー形成基板８０が接合されている。このリザーバー部８１は、本実施形態では、リザーバー形成基板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ー１００を構成している。

また、リザーバー形成基板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、リザーバー形成基板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ー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ー形成基板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のリザーバー１００に対向する領域には、リザーバー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のリザーバー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、リザーバー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、リザーバー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のインク供給路に連通して、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、リザーバー形成基板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。

ヘッド本体２２０を構成する各部材には、組立時に各部材を位置決めするためのピンが挿入されるピン挿入孔２３４が角部の２箇所に設けられている。そして、ピン挿入孔２３４にピンを挿入して各部材の相対的な位置決めを行いながら部材同士を接合することで、ヘッド本体２２０が一体的に組み合わせられる。

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、５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ヘッド接合部２４２とを具備する。

ヘッド接合部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、ヘッド接合部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ヘッド接合部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、成型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からのインクを第１インク供給路９１及び第２インク供給路９２を介して取り込み、インク供給連通路２３１及びインク導入口１４４を介して、リザーバー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。

なお、上述したインクジェット式記録ヘッド１１、特に供給部材３０は、例えば次のように製造する。

まず、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６に、フィルター３３に向かって突出し、フィルター３３を配置した際にフィルター３３と接する第１支持突起９７ａを形成する。なお、第１支持突起９７ａは、カートリッジケース３２の内壁面９６等と金型により一体的に形成してもよく、また、カートリッジケース３２の内壁面９６に別部材を設けることにより形成してもよい。

次いで、カートリッジケース３２のフィルター挟持部３７とインク供給針３１の針側フィルター挟持部４２の間にフィルター３３を配置し、カートリッジケース３２とインク供給針３１とでフィルター３３を挟持する。

次に、フィルター３３を挟持したカートリッジケース３２及びインク供給針３１を金型で保持すると共に、該金型とカートリッジケース３２の表面と壁部４３の内面とで空間を形成し、該空間に加熱した樹脂を注入した後冷却して樹脂を硬化させることにより、一体成型部３４を形成する（図４参照）。ここで、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６に第１支持突起９７ａが形成されていない場合、一体成型部３４を形成する際に、カートリッジケース３２とインク供給針３１の線膨張率の差や、一体成型部３４を形成する樹脂の熱収縮等に起因して、フィルター３３に力がかかりフィルター３３がよれてしまい、フィルター３３がカートリッジケース３２の内壁面９６に張り付いたり、よれたフィルター３３とカートリッジケース３２の内壁面９６との間に気泡が溜まったりすることにより、フィルターの有効面積が減少するという問題が生じる場合がある。しかしながら、本発明においては、フィルター３３の変形を規制する第１支持突起９７ａを有するため、このような問題は生じない。

以降、この供給部材３０に、ヘッドケース２３０を介してヘッド本体２２０を設け、このヘッド本体２２０を覆うようにカバーヘッド２４０を取り付けることで記録ヘッド１１が形成される（図２参照）。

本実施形態において、第１支持突起９７ａは、各第２インク供給路に対して３つずつ設けるようにしたが、第１支持突起９７ａの個数に特に限定はない。例えば第１支持突起９７ａが少ないほど形成が容易であり、また、第１支持突起９７ａが多いほどフィルター３３の変形の規制がより確実になる。また、第１支持突起９７ａは、上述した円柱状に限定されず、例えば、角柱でもよい。

また、本実施形態では、第１支持突起９７ａを、内壁面９６とフィルター３３との間隔ｉが、インク供給口９４からフィルター３３までの距離ｈの半分以下となる領域に設けるようにしたが、フィルター３３の変形を抑制することができれば、第１支持突起９７ａを設ける位置は特に限定されない。

例えば、カートリッジケースとフィルターとの接合部の内側のカートリッジケースを、フィルター面から見た模式図である図８（ａ）に示すように、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６の、上記略円形の中心９０から接合部９８までの距離（図中ｄ及びｒで例示する）の半分よりも外側に対向する領域Ｆに、第１支持突起９７ａを設けるようにしてもよい。このようにすることにより、第１支持突起９７ａは、インク供給口９４近傍ではなく、カートリッジケース３２とフィルター３３との接合部９８側に設けられているため、フィルター３３がカートリッジケース３２側によれてフィルター３３がカートリッジケース３２の内壁面に張り付いたり、よれたフィルター３３とカートリッジケース３２の内壁面との間に気泡が溜まったりしやすい接合部９８近傍のフィルター３３の変形が規制されているため、フィルター３３がよれることによるフィルター３３の有効面積の減少を抑制することができる。なお、上述した例では、フィルター３３及びカートリッジケース３２の接合部９８が楕円形のものについて示したが、これに限定されず、例えば、円形でも四角形でもよい。

さらに、本実施形態では、フィルター３３面から見た中心にインク供給口９４が位置するものを示したが、インク供給口９４の位置はこれに限定されず、例えば図８（ｂ）に示すように、カートリッジケース３２とフィルター３３との接合部９８近傍に位置していてもよい。

（実施形態２）
実施形態１では、支持突起は、カートリッジケース３２のフィルター３３に対向する内壁面９６のみに設けられていたが、これに限定されない。図９は、実施形態２に係る供給部材の断面図である。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。

図９に示すように、本実施形態に係る供給部材３０は、インク供給針３１のフィルター３３に対向する内壁面にも、フィルター３３に向かって突出し該フィルター３３変形を規制する支持突起（第２支持突起９７ｂ）が設けられている。具体的には、図９に示すように、各第１インク供給路９１を形成するインク供給針３１の内壁面は、カートリッジケース３２側から径が漸減している。この漸減するインク供給針３１の内壁面、すなわち、インク供給針３１のフィルター３３に対向する内壁面にも、円柱状の第２支持突起９７ｂが３つずつ設けられている。そして、この第２支持突起９７ｂは、インク供給針３１の内壁面からフィルター３３に向かって突出しており、該第２支持突起９７ｂのインク供給針３１の内壁面とは反対側の一端は、フィルター３３のインク供給針３１側の面に接するように設けられている。そして、インク供給針３１に設けられた第２支持突起９７ｂと、カートリッジケース３２に設けられた第１支持突起９７ａとでフィルター３３が挟まれている。

このように、フィルター３３下流側の部材であるカートリッジケース３２の内壁面９６に第１支持突起９７ａが設けられており、さらに、フィルター３３上流側の部材であるインク供給針３１の内壁面にも第２支持突起９７ｂが設けられ、フィルター３３が第１支持突起９７ａ及び第２支持突起９７ｂに挟まれているため、フィルター３３の下流側及び上流側へのよれが抑制されるので、フィルター３３の下流側部材であるカートリッジケース３２だけでなく上流側部材であるインク供給針３１の内壁面へのフィルター３３の張り付き等が防止できる。

（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、インク供給針３１側から内径が漸減するフィルター室９３を示したが、フィルター室９３の形状はこれに限定されず、インク供給針３１側の端部の内径がヘッド本体側の開口部であるインク供給口９４の内径よりも大きければよい。例えば、図１０に示すように、フィルター３３の近傍は内径が一定でヘッド本体側で内径が漸減するフィルター室９３としてもよい。また、内径が一定のフィルター室９３としてもよい。同様に、上述した実施形態では、カートリッジケース３２側から内径が漸減する幅広部９５を示したが、幅広部９５の形状はこれに限定されず、カートリッジケース３２側の端部の内径がインクカートリッジ１３側の開口部９９の内径よりも大きければよい。

上述した実施形態では、フィルター３３をインク供給針３１とカートリッジケース３２とで挟持した後、一体成型部３４により一体成型接合させたものとしたが、一体成型接合されていればこれに限定されない。例えば、カートリッジケース３２に第１支持突起９７ａを設けた後にフィルター３３をカートリッジケース３２に溶着し、その後フィルター３３が溶着されたカートリッジケース３２とインク供給針３１とを一体成型部３４により一体成型接合させたものとしてもよい。フィルター３３をカートリッジケース３２に溶着する際にも、熱等によりフィルター３３が変形してよれてしまう場合があるが、本発明においては、カートリッジケース３２に第１支持突起９７ａが設けられているため、フィルター３３溶着の際にフィルター３３の変形を規制することができる。

また、上述した実施形態では、第１支持突起９７ａや第２支持突起９７ｂがフィルター３３に接するようにしたが、フィルター３３の変形を規制できるのであれば、第１支持突起９７ａや第２支持突起９７ｂはフィルター３３に接していなくてもよい。

さらに、上述した実施形態では、フィルター３３は、金属を編み込んだシート状のものとしたが、これに限定されず、例えば、金属板を打ち抜いて形成したものをフィルターとしてもよい。また、フィルター３３は、微細孔を有する樹脂からなるシート状のものであってもよいし、不織布であってもよい。

また、上述した実施形態では、フィルター３３が水平方向になるものとしたが、これに限定されず、フィルター３３が水平方向に対して傾斜して設けられていてもよい。

そして、上述した実施形態では、第１供給部材をインク供給針３１とし、第２供給部材をカートリッジケース３２としたが、その他の部材としてもよいことは言うまでもない。

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、第１供給部材として針状のインク供給針３１を例示したが、第１供給部材は、針状の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、２つの液体供給路に対して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、各液体供給路が、各ヘッド本体に連通する。すなわち、各液体供給路が、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、液体供給路は、ノズル列毎に連通しなくてもよく、１つの液体供給路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が連通していてもよい。すなわち、液体供給路は、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。

さらに、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、プリンター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。

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 インク供給針、 ３２ カートリッジケース、 ３３ フィルター、 ３４ 一体成型部、 ３９ 挟持領域、 ９１ 第１インク供給路、 ９２ 第２インク供給路、 ９３ フィルター室、 ９４ インク供給口、 ９６ 内壁面、 ９７ａ 第１支持突起、 ９７ｂ 第２支持突起、 ９８ 接合部

Claims (6)

1. 液体貯留手段から液体供給路を介して供給された液体を噴射するヘッド本体と、
   前記液体供給路の一部を構成する第１液体供給路が設けられた第１供給部材と、
   前記第１液体供給路と連通して前記液体供給路の一部を構成し、前記第１供給部材側の端部の内径が前記ヘッド本体側の開口部である液体供給口の内径よりも大きいと共に前記第１液体供給路から前記液体を供給されるフィルター室を有する第２液体供給路が設けられ、前記ヘッド本体に前記液体を供給する第２供給部材と、
   前記第１液体供給路と前記フィルター室との間に設けられたフィルターと、
   前記第１供給部材と前記第２供給部材とを一体成型接合する一体成型部とを備え、
   前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面には、前記フィルターに向かって突出し該フィルターの変形を規制する第１支持突起が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記第１支持突起は、前記フィルターの前記フィルター室側の面に接していることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記第１支持突起は、前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面と前記フィルターとの間隔が、前記液体供給口から前記フィルターまでの距離の半分以下となる領域に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記第２供給部材の前記フィルターに対向する内壁面であって、前記フィルター及び前記第２供給部材の接合部の中心から前記接合部までの距離の半分よりも外側に対向する領域に、前記第１支持突起が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記第１液体供給路は、前記第２液体供給路と連通し前記第２供給部材側の端部の内径が前記液体貯留手段側の開口部の内径よりも大きい幅広部を有し、前記第１供給部材の前記フィルターに対向する内壁面には、前記フィルターに向かって突出し該フィルターの変形を規制する第２支持突起が設けられ、
   前記第１供給部材に設けられた前記第２支持突起と、前記第２供給部材に設けられた第１支持突起とで前記フィルターが挟まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載する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。

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