JP6780274B2 - 流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

流路部材、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 Download PDF

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Description

本発明は、液体を流通させる流路部材、流路部材を具備する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを流通させる流路部材、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。
液体を噴射する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を噴射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は、インク滴をノズルから噴射するヘッド本体と、ヘッド本体に固定されて、インクが貯留されたインクカートリッジ等の液体貯留手段からのインクをヘッド本体に供給する流路部材と、を具備するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような流路部材の流路には、インクに含まれる気泡や異物などをトラップするためのフィルターが設けられている。
特開２０１１−２０７１９１号公報
しかしながら、インクが流路部材の流路を流れる際に、インクに含まれる水等の溶媒が、流路部材の材料中を透過して蒸発してしまうという問題がある。特に、フィルターが設けられたフィルター室は、他の流路に比べて大きな体積を有するため表面積が大きくなり、インクからの溶媒の蒸発が生じ易い。
また、流路部材のフィルター室からの溶媒の蒸発を抑制するために、フィルター室における流路部材の厚みを厚くすると流路部材が大型化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に用いられる流路部材に限定されず、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドに用いられる流路部材においても同様に存在する。
また、液体噴射ヘッドに用いられる流路部材に限定されず、他のデバイスに用いられる流路部材においても同様の問題が存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、液体の溶媒蒸発を抑制すると共に、小型化を図ることができる流路部材、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、第１流路と、該第１流路に連通すると共にフィルターが設けられたフィルター室と、前記フィルター室に連通する第２流路と、を有する流路を複数具備し、前記フィルターは、前記第１流路又は前記第２流路の液体が流れる方向を含む方向が面方向となるように配置され、複数の前記フィルター室は、前記フィルターの面方向に対する法線方向において少なくとも一部が互いに重なる位置に配置されていることを特徴とする流路部材にある。
かかる態様では、第１流路又は第２流路の流方向を含む方向にフィルターの面方向を配置すると共に、複数のフィルター室を面方向に対する法線方向において重なるように配置することで、流路の取り回しを簡易化すると共に、フィルターの有効面積を広げ、且つフィルターの面方向に対する法線方向の小型化を図ることができる。さらに、積層されたフィルター室の間側において流路内の液体に含まれる溶媒の蒸発を低減することができる。
ここで、前記流路が設けられたフィルターユニットが、前記法線方向に複数積層されていることが好ましい。これによれば、フィルターユニットを積層するだけで流路部材を構成することができるので、流路の数を容易に増減することができる。
また、前記フィルターユニットは、凹部が設けられたフィルターユニット本体と、前記凹部を覆って前記流路の少なくとも一部を形成する蓋部材と、を具備し、複数の前記フィルターユニット本体が積層されており、積層された前記フィルターユニット本体の一方が、他方の前記フィルターユニット本体の前記蓋部材として機能することが好ましい。これによれば、フィルターユニット本体の間に蓋部材が不要となり、さらなる小型化を図ることができる。
また、複数の前記フィルターユニットは、接着剤によって互いに接合されて積層されていることが好ましい。これによれば、フィルターユニットが互いに接着剤で接着されることで、積層されたフィルターユニット間からの溶剤の蒸発を抑制することができる。
また、前記フィルター室のうち、積層方向における中央側には、両端部側に比べて液体に含まれる溶媒の蒸発による影響が大きな液体が供給されることが好ましい。これによれば、溶媒の蒸発による影響が大きな液体における溶媒の蒸発を抑制することができ、複数の流路内の液体における溶媒の蒸発の影響を抑制することができる。
また、前記中央側の前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の量は、前記両端部側の前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の量よりも少ないことが好ましい。これによれば、液体に含まれる溶媒の量が多いと、溶媒の蒸発による影響がでにくいが、液体に含まれる溶媒の量が少ないと同じ量の溶媒の蒸発によって影響が大きくでる。したがって、溶媒の蒸発による影響がでやすい液体を中央側のフィルター室に供給することで、複数の流路内の液体における溶媒の蒸発の影響をより効果的に抑制することができる。
また、前記中央側の前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の蒸気圧は、前記両端部側の前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の蒸気圧よりも高いことが好ましい。これによれば、液体に含まれる溶媒の蒸気圧が高いと蒸発しやすく、溶媒の蒸気圧が低いと蒸発しにくい。したがって、蒸発しやすい溶媒を含む液体を中央側のフィルター室に供給することで、複数の流路内の液体における溶媒の蒸発による影響をより効果的に抑制することができる。
また、前記フィルター室のうち、積層方向における中央側には、両端部側に比べて単位時間当たりの使用量の少ない液体が供給されることが好ましい。これによれば、使用量の少ない液体の溶媒の蒸発による影響を抑制することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の流路部材と、前記流路部材から供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、液体の溶媒の蒸発を抑制すると共に小型化を図った液体噴射ヘッドを実現できる。
また、本発明の他の態様は、上記態様に記載の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、液体の溶媒の蒸発を抑制すると共に小型化を図った液体噴射装置を実現できる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様に記載の流路部材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、液体の溶媒の蒸発を抑制すると共に小型化を図った液体噴射装置を実現できる。
本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係るフィルターユニットの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係るフィルターユニットの断面図である。 本発明の実施形態１に係る流路部材の断面図である。 本発明の実施形態２に係る流路部材の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る流路部材の断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す側面図である。
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に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
図示するように、本実施形態の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１(以下、記録ヘッド１とも言う）は、液体としてインクを噴射するヘッド本体１０と、ヘッド本体１０に固定された流路部材７０と、を具備する。
ヘッド本体１０は、インクを噴射するノズルを有する複数の駆動ユニット２０と、複数の駆動ユニット２０を保持するホルダー３０と、ホルダー３０に固定された回路基板４０と、供給部材５０と、複数の駆動ユニット２０を固定する固定板６０と、を具備する。
駆動ユニット２０には、インクを噴射するノズル２１が並設されている。本実施形態では、このノズル２１が並設された方向を第１の方向Ｘと称する。また、駆動ユニット２０には、ノズル２１が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。このノズル２１の列が複数列設された方向を以降、第２の方向Ｙと称する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向を本実施形態では、第３の方向Ｚと称し、流路部材７０側をＺ１側、ヘッド本体１０側をＺ２側と称する。なお、本実施形態では、各方位（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の関係を直交とするが、各構成の配置が必ずしも直交するものに限定されるものではない。
このような駆動ユニット２０の図示しない内部には、ノズル２１に連通する流路と、流路内のインクに圧力変化を生じさせる圧力発生手段とが設けられている。圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電アクチュエーターの変形によって流路の容積を変化させて流路内のインクに圧力変化を生じさてノズル２１からインク滴を吐出させるものや、流路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２１からインク滴を吐出させるものや、振動板と電極との間に静電気力を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル２１からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。また、各駆動ユニット２０のノズル２１が開口する面とは第３の方向Ｚの反対側の面からは、図示しない内部の圧力発生手段と接続された駆動配線２２が導出されている。なお、駆動ユニット２０のノズル２１が開口する面は、ノズル面２０ａとなっている。
ホルダー３０は、第３の方向Ｚの一方面側に、複数の駆動ユニット２０を収容する収容部３１が設けられている。収容部３１は、第３の方向Ｚの一方側に開口する凹形状を有し、固定板６０によって固定された複数の駆動ユニット２０を収容する。収容部３１の開口は固定板６０によって封止される。すなわち、収容部３１と固定板６０とによって形成された空間の内部に駆動ユニット２０が収容される。なお、収容部３１は、駆動ユニット２０毎に設けられていてもよく、複数の駆動ユニット２０に亘って連続して設けられていてもよい。
このようなホルダー３０には、駆動ユニット２０が第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置されている。ここで、駆動ユニット２０を第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置するとは、第１の方向Ｘに並設された駆動ユニット２０を交互に第２の方向Ｙにずらして配置することである。すなわち、第１の方向Ｘに並設された駆動ユニット２０の列が第２の方向Ｙに２列並設され、２列の駆動ユニット２０の列を第１の方向Ｘに半ピッチずらして配置することである。このように駆動ユニット２０を第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置することで、２つの駆動ユニット２０のノズル２１を第１の方向Ｘで部分的に重複させて、第１の方向Ｘに亘って連続したノズル２１の列を形成することができる。
また、図３に示すように、ホルダー３０には、供給部材５０から供給されたインクを駆動ユニット２０に供給するための連通流路３２が設けられている。連通流路３２は、１つの駆動ユニット２０に対して２つ設けられている。すなわち、１つの駆動ユニット２０に設けられたノズル２１の各列に対応して連通流路３２が設けられている。
さらに、図４に示すように、ホルダー３０には、駆動ユニット２０の駆動配線２２を挿通するための配線挿通孔３３が設けられている。Ｚ２側に設けられた駆動ユニット２０の駆動配線２２は、ホルダー３０の配線挿通孔３３を挿通することで、ホルダー３０のＺ１側に導出される。
ホルダー３０のＺ１側には、回路基板４０が保持されている。回路基板４０は、電子部品や配線等が設けられたリジット基板からなる。この回路基板４０には、図４に示すように、厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通する駆動配線接続孔４１を有し、Ｚ２側の面から駆動配線接続孔４１を挿通された駆動配線２２は、回路基板４０のＺ１側の面で当該回路基板４０と電気的に接続されている。
また、回路基板４０には、図３に示すように、ホルダー３０の連通流路３２に対応して、供給部材５０のＺ２側から突出して設けられた突出部５１が挿入される挿入孔４２が設けられている。
さらに、回路基板４０のＺ１側の面には、第２の方向Ｙの両側のそれぞれに外部配線８０が接続されるコネクター４３が設けられている。コネクター４３の外部配線８０が接続される接続口はＺ１側に開口しており、Ｚ１側から外部配線８０がコネクター４３に接続される。
供給部材５０は、図３に示すように、ホルダー３０のＺ１側に固定されている。また、供給部材５０には、ホルダー３０の連通流路３２にインクを供給する供給流路５２が設けられている。供給流路５２は、供給部材５０のＺ１側の面と、Ｚ２側の面とに開口して設けられている。なお、供給流路５２は、流路部材７０の流路と、ホルダー３０の連通流路３２との位置に応じて第３の方向Ｚに交差する方向に延びる流路を有するものであってもよい。
また、供給部材５０には、コネクター４３に対応する位置に第３の方向Ｚに貫通する貫通孔５３が設けられている。供給部材５０のＺ１側から貫通孔５３に挿入された外部配線８０が回路基板４０のコネクター４３と接続される。
また、ホルダー３０の収容部３１の開口を塞ぐ固定板６０には、各駆動ユニット２０のノズル面２０ａを露出する露出開口部６１が設けられている。露出開口部６１は、本実施形態では、駆動ユニット２０毎に独立して設けられており、隣り合う駆動ユニット２０の間は、固定板６０によって封止されている。なお、固定板６０は、露出開口部６１の周縁部において、駆動ユニット２０のノズル面２０ａ側と固定されている。
このようなヘッド本体１０は、流路部材７０から供給流路５２、連通流路３２を介して駆動ユニット２０にインクが供給され、駆動信号に基づいて駆動ユニット２０内の圧力発生手段が駆動することによってノズル２１からインク滴を噴射する。
また、ヘッド本体１０にインクを供給する流路部材７０は、供給部材５０のＺ１側の面に固定されている。本実施形態の流路部材７０は、複数のフィルターユニット９０が第２の方向Ｙに積層されて構成されている。
ここで、流路部材７０を構成する本実施形態のフィルターユニット９０について、さらに図５及び図６を参照して説明する。なお、図５は、フィルターユニットの概略構成を示す分解斜視図であり、図６は、フィルターユニットの断面図である。また、本実施形態では、フィルターユニット９０の各方向について、ヘッド本体１０に固定された際の方向、すなわち、第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚに基づいて説明する。もちろん、流路部材７０のヘッド本体１０に対する方向は以下に限定されるものではない。
図５及び図６に示すように、本実施形態のフィルターユニット９０は、フィルターユニット本体９１と、フィルターユニット本体９１内に設けられたフィルター９２と、蓋部材９３と、を具備する。
また、フィルターユニット９０は、インクが貯留された液体貯留手段からヘッド本体にインクを供給するものであり、内部に流路１００が設けられている。
流路１００は、フィルターユニット９０のＺ１側に開口する第１流路１０１と、第１流路に連通するフィルター室１０２と、フィルター室１０２に連通してＺ２側に開口する第２流路１０３と、を具備する。
第１流路１０１及びフィルター室１０２は、フィルターユニット本体９１の第１の方向Ｘの一方面側に開口する凹部９４の開口を蓋部材９３によって封止することで形成されている。
また、第２流路１０３は、一端がフィルター室１０２に開口し、他端がフィルターユニット本体９１のＺ２側の面に開口して設けられている。
このような第１流路１０１及び第２流路１０３は、本実施形態では、第３の方向Ｚに沿って形成されている。なお、第１流路１０１及び第２流路１０３は、フィルターユニット９０の積層方向である第２の方向Ｙに交差する方向、すなわち、第１の方向Ｘ及び第３の方向Ｚを含む方向に沿って形成されていればよい。つまり、第１流路１０１及び第２流路１０３は第１の方向Ｘに屈曲していて設けられていてもよい。ちなみに、第１流路１０１及び第２流路１０３が沿って形成されている方向とは、第１流路１０１及び第２流路１０３の内部をインクが流れる方向のことである。また、第１流路１０１及び第２流路１０３が第１の方向Ｘ及び第３の方向Ｚを含む方向に沿って形成されているとは、第１流路１０１及び第２流路１０３のそれぞれの流路長において半分以上が、第１の方向Ｘ及び第３の方向Ｚを含む方向に沿って形成されていることを言う。つまり、第１流路１０１及び第２流路１０３はそれぞれの流路長の半分以上が、フィルター９２の面方向である第１の方向Ｘ及び第３の方向Ｚを含む方向に沿って形成されていればよく、その他の部分において第１流路１０１及び第２流路１０３が第２の方向Ｙを含む方向に沿って形成されていているものも含む。
また、フィルター室１０２内には、フィルター９２が第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚが面方向となるように配置されている。そして、フィルター室１０２のフィルター９２によって区分けされた蓋部材９３側の一方に第１流路１０１が連通し、蓋部材９３とは反対側の他方に第２流路１０３が連通している。これにより、第１流路１０１からフィルター室１０２に供給されたインクは、フィルター９２を通過して第２流路１０３からヘッド本体１０に供給される。
なお、第１流路１０１は、図５に示すように、２つの壁部９５によってフィルター室１０２と区画されており、フィルター室１０２において壁部９５の外側、すなわち、フィルター室１０２のＺ１側のスペースは、気泡室１０４となっている。気泡室１０４は、フィルター９２によりトラップされた気泡をその浮力によって貯留する空間である。
そして、上述のように本実施形態では、フィルター９２は、その面方向が第１流路１０１及び第２流路１０３の流方向を含む方向、すなわち、第２の方向Ｙ及び第３の方向Ｚを含む方向となるように配置されている。このため、フィルターユニット９０は、第２の方向Ｙの厚さを薄くしつつ、フィルター９２の有効面積を増大させることができる。ちなみに、フィルター９２の面方向を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙを含む方向に配置した場合、フィルター９２の有効面積を増大させるためには、フィルターユニット９０が第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの何れか一方又は両方に大型化してしまう。本実施形態では、フィルター９２をその面方向が第１流路１０１及び第２流路１０３の流方向を含む方向となるように配置することで、フィルター９２の有効面積を増大させると共に、フィルターユニット９０が第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの何れか一方又は両方に大型化するのを抑制することができる。したがって、複数のフィルターユニット９０を第２の方向Ｙに積層しても、流路１００の取り回しを容易にすると共にフィルター９２の有効面積を減少させるのを抑制して、流路部材７０の小型化を図ることができる。
このようなフィルターユニット９０には、２つの流路１００が、第１の方向Ｘに並設されている。なお、本実施形態では、１つのフィルターユニット９０に２つの流路１００を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、１つのフィルターユニット９０に１つの流路１００を設けるようにしてもよく、３つ以上の流路１００を設けるようにしてもよい。
そして、本実施形態では、フィルターユニット９０が、第２の方向Ｙに複数、本実施形態では、４つ積層されて流路部材７０を構成している。これにより、流路部材７０は、ノズル２１の列数と同じ数、すなわち、合計８個の流路１００を有する。
ここで、流路部材７０を構成する複数のフィルターユニット９０は、一方のフィルターユニット９０のフィルターユニット本体９１と、他方のフィルターユニット９０の蓋部材９３とが接着剤７１で接着されている。すなわち、流路部材７０は、フィルターユニット本体９１と蓋部材９３とを交互に繰り返して積層することで構成されている。なお、複数のフィルターユニット９０に設けられた複数のフィルター室１０２は、フィルター９２の面方向に対する法線方向、すなわち、第１の方向Ｘにおいて、少なくとも一部が互いに重なる位置となるように配置されている。つまり、本実施形態では、同じ形状を有するフィルターユニット９０を第２の方向Ｙに積層することで、フィルター９２の面方向である第１の方向Ｘ及び第３の方向Ｚを含む方向に対する法線方向である第２の方向Ｙにおいて、複数のフィルター室１０２が少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。ちなみに、複数のフィルター室１０２が第２の方向Ｙにおいて少なくとも一部が互いに重なるとは、第２の方向Ｙから平面視した際に、フィルター室１０２の少なくとも一部が重なり合うことを言う。つまり、フィルター室１０２は、その全てが重なる場合も、その一部のみが重なる場合も含むものである。もちろん、積層するフィルター室１０２を異なる面積として、一方のフィルター室１０２に他方のフィルター室１０２が含まれるように重ねるようにしてもよい。このように第２の方向Ｙにおいて複数のフィルター室１０２を少なくとも一部が互いに重なる位置に配置することで、流路部材７０がフィルター９２の面方向において大型化するのを抑制することができる。
ここで、図７に示すように、本実施形態の流路部材７０を構成するフィルターユニット９０を第２の方向Ｙに順番に９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄとすると、積層方向である第２の方向Ｙの中心側に配置された２つのフィルターユニット９０ｂ、９０ｃに設けられた流路１００内のインクは、第２の方向Ｙの両端部側に設けられたフィルターユニット９０ａ、９０ｄに比べて蒸発し難い。例えば、フィルターユニット９０ｂの流路１００は、第２の方向Ｙの一方側では、外気などの外部環境に対してフィルターユニット９０ａの蓋部材９３と、フィルターユニット９０ａのフィルターユニット本体９１及び蓋部材９３とが介在する。また、フィルターユニット９０ｂの流路１００は、第２の方向Ｙの他方側では、外部環境に対してフィルターユニット９０ｂのフィルターユニット本体９１と、フィルターユニット９０ｃの蓋部材９３及びフィルターユニット本体９１と、フィルターユニット９０ｄの蓋部材９３及びフィルターユニット本体９１とが介在する。したがって、フィルターユニット９０ｂの流路１００内のインクは、フィルターユニット９０ａ、９０ｄ内の流路１００に比べて当該インクに含まれる水等の溶媒が蒸発し難い。特に、本実施形態では、第１流路１０１、フィルター室１０２及び第２流路１０３のうち、第２の方向Ｙの表面積が最も広い面積でフィルター室１０２が形成されているため、このフィルター室１０２の第２の方向Ｙの両側を他のフィルターユニット９０で覆うことで、フィルターユニット９０ｂの流路１００のうち、特に広い面積で形成されたフィルター室１０２からのインクに含まれる溶媒の蒸発を抑制することができる。
ちなみに、フィルターユニット９０ａの流路１００は、第２の方向Ｙの一方側では、外気などの外部環境に対して当該フィルターユニット９０ａの蓋部材９３が介在するのみである。したがって、フィルターユニット９０ａの流路１００は第２の方向Ｙの一方側からインクに含まれる溶媒が蓋部材９３の材料中を透過して蒸発が生じ易い。
なお、流路１００内のインクに含まれる溶媒の蒸発は、フィルターユニット本体９１や蓋部材９３の材料中をインクに含まれる溶媒が透過することで発生する。なお、フィルターユニット９０を構成する部材を溶媒の透過率（水蒸気透過率）の低い材料で形成することも考えられるものの、フィルターユニット９０には、複雑な形状の流路１００を形成する必要があると共に、コストを低減する必要があり、溶媒の透過率の低い材料で形成することができない場合がある。本実施形態では、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃに設けられた流路１００内のインクに含まれる溶媒の蒸発を抑制することができるため、フィルターユニット９０を構成する部材を溶媒の透過率（水蒸気透過率）が比較的高い材料、例えば、樹脂材料を成型等により安価に形成することができる。
また、流路部材７０では、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００内のインクに含まれる水等の溶媒の蒸発を抑制することができるため、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃのフィルターユニット本体９１や蓋部材９３の厚さ、すなわち、流路１００と外部との間に介在する部材の厚さを比較的薄くすることができる。したがって、フィルターユニット９０を積層した積層方向である第２の方向Ｙにおいて、流路部材７０の小型化を図ることができる。なお、本実施形態では、上述のように、流路部材７０を構成するフィルターユニット９０の積層方向は、フィルター９２の面に対する法線方向である第２の方向Ｙとなっている。したがって、フィルター９２の有効面積を減少させることなく、流路部材７０を第２の方向Ｙを小型化することができる。
さらに、本実施形態の流路部材７０では、フィルター室１０２のうち、積層方向における中央側、すなわち、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００内のインクに含まれる水等の溶媒の蒸発を抑制することができるため、例えば、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃには、溶媒の蒸発による影響が大きなインクを流通させて、フィルターユニット９０ａ、９０ｄには、溶媒の蒸発による影響が小さなインクを流通させるのが好ましい。なお、溶媒の蒸発の影響が大きいインク（液体）とは、溶媒の蒸発がしやすいインク(液体）のことである。ちなみに、インクに含まれる溶媒の蒸発のしやすさとは、同じ環境下におけるインクの単位時間当たりの溶媒の蒸発量のことである。つまり、フィルター室１０２のうち、積層方向における中央側、すなわち、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００内には単位時間当たりの溶媒の蒸発が生じ易いインクを供給し、フィルターユニット９０ａ、９０ｄには、単位時間当たりの溶媒の蒸発が生じ難いインクを供給するのが好ましい。このようにフィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００内には単位時間当たりの溶媒の蒸発が生じ易いインクを供給し、フィルターユニット９０ａ、９０ｄには、単位時間当たりの溶媒の蒸発が生じ難いインクを供給することで、各流路１００内のインクに含まれる溶媒の蒸発をできるだけ低減して、増粘したインクの無駄な消費や、クリーニングを行う時間を短縮することができる。ちなみに、インクの溶媒が蒸発してインクの粘度が増加すると、吐出されるインク滴の重量が減少し、彩度や色相に影響が出る。また、インクの粘度が増加すると、着弾位置等がずれ、色の重なりのずれや、罫線のズレが発生する。このため、溶媒の蒸発によって増粘したインクをクリーニング等によって廃棄する必要があり、インクの無駄な消費が増大すると共に、頻繁にクリーニングを行う時間が必要になる。
なお、インクに含まれる溶媒の蒸発による影響の大小は、例えば、インクに含まれる水等の溶媒の含有量の違いが挙げられる。すなわち、異なるインクに同じ溶媒が含まれる場合において、インクの溶媒の含有量が多いと、インクは溶媒の蒸発による影響がでにくいが、インクの溶媒の含有量が少ないと同じ量の溶媒の蒸発によって影響が大きくでる。したがって、溶媒の蒸発による影響がでやすい溶媒の含有量の少ないインクを中央側のフィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００に供給することで、全てのフィルターユニット９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの流路１００内のインクの溶媒の蒸発による影響を抑制することができる。
また、インクに含まれる溶媒の蒸発による影響の大小は、例えば、インクに含まれる溶媒の蒸気圧の違いが挙げられる。すなわち、インクに含まれる溶媒の蒸気圧が高いと蒸発しやすく、溶媒の蒸気圧が低いと蒸発しにくい。したがって、蒸発しやすい溶媒を含むインクを中央側のフィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００に供給することで、全てのフィルターユニット９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの流路１００内のインクの溶媒の蒸発による影響を抑制することができる。なお、本実施形態では、以下、フィルターユニット９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの各流路１００には、同じ水等の溶媒を含有するインクが供給されるものとして説明する。
また、フィルター室１０２のうち、積層方向における中央側、すなわち、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００には、両端部側のフィルターユニット９０ａ、９０ｄの流路１００に比べて単位時間当たりの使用量の少ないインクが供給されるのが好ましい。インクの単位時間当たりの使用量が少ない場合、フィルター室１０２内にインクが滞留する時間が長くなり、このフィルター室１０２内に保持されたインクに含まれる水等の溶媒の蒸発による影響が大きくなる。これに対して、インクの単位時間当たりの使用量が大きいと、フィルター室１０２内にインクが滞留する時間が短くなり、フィルター室１０２内には常に新しいインクが供給されるために、フィルター室１０２内のインクに含まれる溶媒が多く蒸発しても、フィルター室１０２内に保持されたインクへの影響は小さい。したがって、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路１００には、両端部側のフィルターユニット９０ａ、９０ｄの流路１００に比べて単位時間当たりの使用量の少ないインクが供給されるようにすることで、インクへの溶媒の蒸発による影響を低減することができる。なお、例えば、単位時間当たりの使用量が大きいインクとしては、ブラック（Ｋ）が挙げられる。このため、ブラックインクをフィルターユニット９０ａ、９０ｄの流路１００に供給し、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃの流路には、ブラック（Ｋ）以外のインク、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の何れか一つを供給すればよい。
なお、本実施形態では、複数のフィルターユニット９０を同じ部材で構成するようにしたため、部品の種類を低減して、コストを低減することができる。ただし、例えば、フィルターユニット９０のうち、最も外側に配置された蓋部材９３、つまり、フィルターユニット９０ａの蓋部材９３の厚さを、他のフィルターユニット９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの蓋部材９３よりも厚くするのが好ましい。これにより、最も外気に近いフィルターユニット９０ａの流路１００の蓋部材９３の厚さを厚くして、フィルターユニット９０ａの流路１００内のインクの溶媒の蒸発を抑制することができる。このように、全てのフィルターユニット９０の蓋部材９３を厚くするのではなく、フィルターユニット９０ａの蓋部材９３だけを、その他のフィルターユニット９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの蓋部材９３よりも厚くすることで、流路部材７０が第２の方向Ｙに大型化するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、複数のフィルターユニット９０を同じ部材で構成するようにしたため、フィルターユニット９０を汎用的に用いることが可能である。つまり、本実施形態では、流路部材７０はフィルターユニット９０を第２の方向Ｙに４個積層して構成されているが、流路部材７０を構成するフィルターユニット９０の数は特にこれに限定されず、５個以上であってもよく、また、３個以下であってもよい。フィルターユニット９０を同じ部材で構成しているため、ヘッド本体１０に合わせて流路部材７０を構成するフィルターユニット９０の数を容易に変更することができる。
また、流路部材７０を第２の方向Ｙに小型化することができるため、供給部材５０に外部配線８０とコネクター４３とを接続する貫通孔５３をＺ１側の面に開口して設けることができる。特に、貫通孔５３を流路部材７０の第２の方向Ｙの両側に配置することができる。このため、供給部材５０のＺ１側から貫通孔５３に挿入した外部配線８０を回路基板４０のコネクター４３と接続することができる。したがって、外部配線８０をノズル面２０ａとは反対面側でコネクター４３と接続することで、貫通孔５３内にインクが侵入するのを抑制することができる。これに対して、流路部材７０が大きく、供給部材５０のＺ１側において流路部材７０の専有面積が大きい場合、コネクター４３を開口するための貫通孔５３を設ける領域が減少してしまう。このため、例えば、外部配線８０とコネクター４３との接続をホルダー３０の側面、つまり、第１の方向Ｘの両側や第２の方向Ｙの両側などで行うと、そこから内部にインクが侵入し易くなってしまう。
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態２に係る流路部材を示す断面図である。なお、上述した実施形態１と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図８に示すように、本実施形態の流路部材７０は、第２の方向Ｙに積層された複数、本実施形態では４つのフィルターユニット本体９１と、フィルターユニット本体９１の各々に固定されたフィルター９２と、１つの蓋部材９３と、を具備する。
具体的には、一方のフィルターユニット本体９１に対して、他方のフィルターユニット本体９１が蓋部材として機能する。つまり、第２の方向Ｙに並設されたフィルターユニット本体９１を順番にフィルターユニット本体９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄとすると、フィルターユニット本体９１ｄの凹部９４の開口は接着剤７１によって接着されたフィルターユニット本体９１ｃによって封止されている。同様に、フィルターユニット本体９１ｃの凹部９４の開口はフィルターユニット本体９１ｂによって封止され、フィルターユニット本体９１ｂの凹部９４の開口はフィルターユニット本体９１ａによって封止されている。そして、フィルターユニット本体９１ａの凹部９４の開口は蓋部材９３によって封止されている。言い換えると、積層方向で隣り合うフィルターユニット９０は、一方のフィルターユニット９０の蓋部材９３と、他方のフィルターユニット９０のフィルターユニット本体９１とが一体化されている。
このような構成であっても、積層方向である第２の方向Ｙの中央側の流路１００、すなわち、フィルターユニット本体９１ｂ、９１ｃに設けられた流路１００内のインクの溶媒の蒸発を、両端部側であるフィルターユニット本体９１ａ、９１ｄの流路１００内のインクの溶媒の蒸発よりも低減することができる。また、実施形態１に示す積層されたフィルターユニット本体９１の間の蓋部材９３をなくすことで、実施形態１に比べて流路部材７０の第２の方向Ｙの大きさを３枚の蓋部材９３の分だけ小型化することができる。
なお、本実施形態においても実施形態１と同様に、フィルターユニット本体９１ａの開口を封止する蓋部材９３の厚さを厚くすることで、蓋部材９３側のフィルターユニット本体９１ａに設けられた流路１００内のインクの蒸発を抑制することができる。
また、本実施形態においても、流路部材７０を構成する積層されたフィルターユニット本体９１として同じ部材を用いることで、フィルターユニット本体９１を汎用化して、フィルターユニット本体９１の積層数をヘッド本体１０に合わせて容易に変更することができる。
（他の実施形態）
本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な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１及び２では、流路部材７０は、ヘッド本体１０に対してフィルターユニット９０又はフィルターユニット本体９１を第２の方向Ｙに積層するようにしたが、特にこれに限定されず、フィルターユニット９０又はフィルターユニット本体９１をヘッド本体１０に対して第１の方向Ｘに積層するようにしてもよく、また、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向に積層するようにしてもよい。
また、上述した実施形態１及び２では、流路部材７０を構成するフィルターユニット本体９１として同じ形状の部材を用いるようにしたが、特にこれに限定されない。ここで、フィルターユニット本体の他の例を図９に示す。
図９に示すように、流路部材７０は、フィルターユニット本体９１Ａと、上述した実施形態１と同様の２つのフィルターユニット本体９１と、を具備する。
フィルターユニット本体９１Ａには、流路１００Ａが設けられている。流路１００Ａは、途中で２つに分岐された第１流路１０１と、分岐した第１流路１０１の各々に連通するフィルター室１０２と、各フィルター室１０２に連通する第２流路１０３と、を有する。すなわち、流路１００Ａは、１つの入口から途中で２つに分岐されて２つの出口を有する。このようなフィルターユニット本体９１Ａは、第２の方向Ｙの両側にフィルター室１０２となる凹部９４が設けられており、これら２つの凹部９４の開口は、上述した実施形態１のフィルターユニット本体９１によって封止されている。また、フィルターユニット本体９１Ａの両側に設けられたフィルターユニット本体９１は、それぞれ外側に設けられた蓋部材９３によって凹部９４が封止されて流路１００が形成されている。
このような構成であっても、上述した実施形態１及び２と同様に、フィルターユニット本体９１の流路１００Ａ内のインクの溶媒の蒸発を抑制することができる。また、フィルターユニット本体９１Ａを用いることで、２つのフィルターユニット本体９１を接着剤７１で接着した場合に比べて第２の方向Ｙの厚さを薄くして、流路部材７０の第２の方向Ｙのさらなる小型化を図ることができる。
さらに、上述した各実施形態では、フィルターユニット９０に液体貯留手段からヘッド本体にインクを供給する流路１００を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、供給する流路１００に加えて、ヘッド本体１０からのインクを液体貯留手段や廃液ボックス等に回収する流路を設けるようにしてもよい。もちろん、フィルターユニット９０とは別に、流路部材７０にインクを回収するための流路を設けた回収流路ユニットを設けるようにしてもよい。
また、上述した各実施形態では、インクに含まれる水等の溶媒の蒸発について説明したが、水以外の溶媒を含むインクを用いるようにしてもよい。すなわち、有機溶媒を含むインクであっても、上述した各実施形態の流路部材７０を用いることで、フィルターユニット９０ｂ、９０ｃ又はフィルターユニット本体９１ｂ、９１ｃに設けられた流路１００内のインクに含まれる溶媒の蒸発を抑制することができる。
上述した各実施形態の記録ヘッド１は、インクジェット式記録装置Ｉに搭載される。ここで、本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置について図１０及び図１１を参照して説明する。なお、図１０は、インクジェット式記録装置を模式的に示した平面図であり、図１１は、インクジェット式記録装置の側面図である。
図示する本実施形態のインクジェット式記録装置Ｉは、被噴射媒体である記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式のインクジェット式記録装置である。
インクジェット式記録装置Ｉは、複数の記録ヘッド１と、記録ヘッド１が搭載されたベース３と、インクを貯留したインクタンク等の液体貯留手段４と、第１搬送手段５と、第２搬送手段６と、装置本体７と、を具備する。
記録ヘッド１は、第２の方向Ｙが紙等の被噴射媒体である記録シートＳの搬送方向となるように配置されている。また、本実施形態では、ベース３は、第２の方向Ｙに並設された２つの記録ヘッド１を保持する。これにより、２つの記録ヘッド１から合計４色のインクが記録シートＳの第１の方向Ｘの幅に亘って噴射可能となっている。
液体貯留手段４は、記録ヘッド１にインクを供給するためのものであり、本実施形態では、装置本体７に固定されている。装置本体７に固定された液体貯留手段４からのインクはチューブ等の供給管８を介して記録ヘッド１に供給される。なお、記録ヘッド１が液体貯留手段４を具備する態様、例えば、記録ヘッド１の第３の方向ＺのＺ１側に液体貯留手段４を搭載するようにしてもよい。
第１搬送手段５は、記録ヘッド１の第２の方向Ｙの一方側に設けられている。第１搬送手段５は、第１搬送ローラー５０１と、第１搬送ローラー５０１に従動する第１従動ローラー５０２と、を具備する。第１搬送ローラー５０１は、記録シートＳのインクが着弾する着弾面Ｓ１とは反対側の裏面Ｓ２側に設けられており、第１駆動モーター５０３の駆動力によって駆動される。また、第１従動ローラー５０２は、記録シートＳの着弾面Ｓ１側に設けられており、第１搬送ローラー５０１との間で記録シートＳを挟持する。このような第１従動ローラー５０２は、図示しないばね等の付勢部材によって記録シートＳを第１搬送ローラー５０１側に向かって押圧している。
第２搬送手段６は、搬送ベルト６０１、第２駆動モーター６０２、第２搬送ローラー６０３、第２従動ローラー６０４及びテンションローラー６０５を具備する。
第２搬送ローラー６０３は、第２駆動モーター６０２の駆動力によって駆動される。搬送ベルト６０１は、無端ベルトからなり、第２搬送ローラー６０３と第２従動ローラー６０４との外周に掛けられている。このような搬送ベルト６０１は、記録シートＳの裏面Ｓ２側に設けられている。テンションローラー６０５は、第２搬送ローラー６０３と第２従動ローラー６０４との間に設けられて、搬送ベルト６０１の内周面に当接し、ばね等の付勢部材６０６の付勢力によって搬送ベルト６０１に張力を付与している。これにより、搬送ベルト６０１は、第２搬送ローラー６０３と第２従動ローラー６０４との間で記録ヘッド１に相対向する面が平坦になっている。
このようなインクジェット式記録装置Ｉでは、第１搬送手段５及び第２搬送手段６によって記録シートＳを、記録ヘッド１に対して第２の方向Ｙに搬送しながら、記録ヘッド１からインクを噴射させて、噴射したインクを記録シートＳの着弾面Ｓ１に着弾させる、所謂、印刷を行う。
なお、本実施形態では、インクジェット式記録装置Ｉとして、記録ヘッド１が装置本体７に固定されて、記録シートＳを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１を記録シートＳの搬送方向である第２の方向Ｙと交差する第１の方向Ｘに移動するキャリッジに搭載して、記録ヘッド１を第１の方向Ｘに移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。
また、上述した各実施形態では、ヘッド本体１０には、駆動ユニット２０が第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置されているものとしたが、特にこれに限定されず、駆動ユニット２０を第２の方向Ｙに並設するようにしてもよく、また、駆動ユニット２０を第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの双方に交差する方向に並設するようにしてもよい。
また、上述した各実施形態では、流路部材７０を具備する記録ヘッド１について説明したが、記録ヘッド１以外の部分に流路部材７０が設けられていてもよい。具体的には、流路部材７０は、例えば、液体貯留手段４や供給管８の途中などに設けられていてもよい。
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般の製造方法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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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の製造方法に
も適用することができる。
また、本発明は液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に搭載される流路部材に限定されず、その他のデバイスに搭載される流路部材についても適用可能である。
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、３…ベース、４…液体貯留手段、５…第１搬送手段、６…第２搬送手段、７…装置本体、８…供給管、１０…ヘッド本体、２０…駆動ユニット、２０ａ…ノズル面、２１…ノズル、２２…駆動配線、３０…ホルダー、３１…収容部、３２…連通流路、３３…配線挿通孔、４０…回路基板、４１…駆動配線接続孔、４２…挿入孔、４３…コネクター、５０…供給部材、５１…突出部、５２…供給流路、５３…貫通孔、６０…固定板、７０…流路部材、７１…接着剤、８０…外部配線、９０、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ…フィルターユニット、９１、９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄ、９１Ａ…フィルターユニット本体、９２…フィルター、９３…蓋部材、９４…凹部、９５…壁部、１００、１００Ａ…流路、１０１…第１流路、１０２…フィルター室、１０３…第２流路、１０４…気泡室、５０１…第１搬送ローラー、５０２…第１従動ローラー、５０３…第１駆動モーター、６０１…搬送ベルト、６０２…第２駆動モーター、６０３…第２搬送ローラー、６０４…第２従動ローラー、６０５…テンションローラー、６０６…付勢部材

Claims (8)

  1. 第１流路と、
    該第１流路に連通すると共にフィルターが設けられたフィルター室と、
    前記フィルター室に連通する第２流路と、を有する流路となる凹部が設けられたフィルターユニット本体をそれぞれ備える第１のフィルターユニットと第２のフィルターユニットとを具備し、
    前記フィルターは、前記第１流路又は前記第２流路の液体が流れる方向を含む方向が面方向となるように配置され、
    前記第１のフィルターユニットと前記第２のフィルターユニットとは、前記フィルターの面方向に対する法線方向に積層されており、
    前記第１のフィルターユニットは、前記フィルターユニット本体の前記凹部を覆って前記流路の少なくとも一部を形成する蓋部材を具備し、
    前記第１のフィルターユニットの前記フィルターユニット本体は、前記第２のフィルターユニットに接着剤によって接合されていることを特徴とする流路部材。
  2. 前記第２のフィルターユニットは、前記第２のフィルターユニットの前記フィルター本体の前記凹部を、前記第１のフィルターユニットのフィルターユニット本体によって覆うことで前記流路の少なくとも一部を形成することを特徴とする請求項１記載の流路部材。
  3. さらに、前記フィルターユニット本体を備える他のフィルターユニットを具備し、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットは、前記フィルターの面方向に対する法線方向に積層されており、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットは、接着剤によって互いに接合されており、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットのうち、積層方向における中央側のフィルターユニットの前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の量は、前記積層方向における両端側のフィルターユニットの前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の量よりも少ないことを特徴とする請求項１または２記載の流路部材。
  4. さらに、前記フィルターユニット本体を備える他のフィルターユニットを具備し、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットは、前記フィルターの面方向に対する法線方向に積層されており、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットは、接着剤によって互いに接合されており、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットのうち、積層方向における中央側のフィルターユニットの前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の蒸気圧は、前記積層方向における両端部側のフィルターユニットの前記フィルター室に供給される前記液体に含まれる溶媒の蒸気圧よりも高いことを特徴とする請求項１または２記載の流路部材。
  5. さらに、前記フィルターユニット本体を備える他のフィルターユニットを具備し、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットは、前記フィルターの面方向に対する法線方向に積層されており、
    前記第１のフィルターユニット、前記第２のフィルターユニットおよび前記他のフィルターユニットのうち、積層方向における中央側のフィルターユニットの前記フィルター室には、前記積層方向における両端部側のフィルターユニットの前記フィルター室に比べて単位時間当たりの使用量の少ない液体が供給されることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の流路部材。
  6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の流路部材と、
    前記流路部材から供給された液体を噴射するノズルを有するヘッド本体と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
  7. 請求項６に記載の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。
  8. 請求項１〜５の何れか一項に記載の流路部材を具備することを特徴とする液体噴射装置。
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