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発明の名称 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−90856(P2007−90856A)
公開日 平成19年4月12日(2007.4.12)
出願番号 特願2006−195878(P2006−195878)
出願日 平成18年7月18日(2006.7.18)
代理人 【識別番号】100101236
【弁理士】
【氏名又は名称】栗原 浩之
発明者 柳澤 功 / 稲岡 靖雄 / 大脇 寛成 / 五十嵐 義弘
要約 課題
環境変化等に拘わらず固定板300とノズルプレート208との接触が確実に行え、静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドとする。

解決手段
ノズル207が複数形成されたノズルプレート208を備えた複数の記録ヘッド本体200と、接着剤350を介してノズルプレート208に接着されて複数の記録ヘッド本体200を接着固定する固定板300と、ノズル207に対応する領域における固定板300に形成される露出開口部301と、露出開口部301の縁部のノズルプレート208側に形成されノズルプレート208側に突出する突出部311とを備え、接着剤350を介して固定板300がノズルプレート208に接合された時にノズルプレート208に突出部311を食い込ませる。
特許請求の範囲
【請求項1】
ノズルが複数形成されたノズルプレートを備えた複数のヘッド本体と、接着剤を介してノズルプレートに接着されて複数のヘッド本体を接着固定する接合部材と、ノズルに対応する領域における接合部材に形成される開口と、開口の縁部のノズルプレート側に形成されノズルプレート側に突出する突出部とを備え、接着剤を介して接合部材がノズルプレートに接合された時にノズルプレートに突出部が食い込まれることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項2】
請求項1の液体噴射ヘッドにおいて、突出部は開口を形成する際の余肉部で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項3】
請求項1または請求項2の液体噴射ヘッドにおいて、開口の縁部を面押しすることで突出部をノズルプレートに食い込ませることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、ノズルプレート及び接合部材は導電性部材で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項5】
請求項4の液体噴射ヘッドにおいて、ノズルプレートの液滴吐出面側には絶縁性の撥水膜が形成され、突出部のノズルプレートへの食い込み量は撥水膜の厚さを超えるものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を覆うカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項7】
請求項1〜5のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項8】
ノズルが複数形成されたノズルプレートを備えた複数のヘッド本体と、接着剤を介してノズルプレートに接着されて複数のヘッド本体を接着固定する接合部材と、ノズルに対応する領域における接合部材に形成される開口と、開口の縁部のノズルプレート側に形成されノズルプレート側に突出する突出部とを備え、ノズルプレート及び接合部材は導電性部材で形成されると共に、ノズルプレートの液滴吐出面側には絶縁性の撥水膜が形成され、突出部との対向部位におけるノズルプレートの部位は撥水膜非形成部とされ、接着剤を介して接合部材がノズルプレートに接合された時に突出部がノズルプレートの撥水膜非形成部に当接することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項9】
請求項8の液体噴射ヘッドにおいて、突出部は開口を形成する際の余肉部で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項10】
請求項8または請求項9の液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を覆うカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項11】
請求項8〜9のいずれかの液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれかの液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項13】
ノズルが複数形成されたノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成すると共に開口の縁部のノズルプレート側に余肉部を形成し、接着剤を介してノズルプレートに接合部材を接着するに際し、面押しにより余肉部をノズルプレートに食い込ませたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項14】
ノズルが複数形成されたノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成し、接合部材をノズルプレートに接着するに際しプレス加工により形成された開口の縁部のばり形成面をノズルプレート側に向け、接着剤を介して面押しによりばりをノズルプレートに食い込ませたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項15】
ノズルが複数形成された導電性部材製のノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする導電性部材製の接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成すると共に開口の縁部のノズルプレート側に余肉部を形成し、ノズルプレートの液滴吐出面側に絶縁性の撥水膜を形成すると共に、余肉部との対向部位におけるノズルプレートの部位を撥水膜非形成部とし、接着剤を介してノズルプレートに接合部材を接着するに際し、面押しにより余肉部をノズルプレートの撥水膜非形成部に接触させたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項16】
ノズルが複数形成された導電性部材製のノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする導電性部材製の接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成し、ノズルプレートの液滴吐出面側に絶縁性の撥水膜を形成すると共に、余肉部との対向部位におけるノズルプレートの部位を撥水膜非形成部とし、接合部材をノズルプレートに接着するに際しプレス加工により形成された開口の縁部のばり形成面をノズルプレート側に向け、接着剤を介して面押しによりばりをノズルプレートの撥水膜非形成部に接触させたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、ノズルプレートに穿設されたノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、ノズルと連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板上に設けられた圧電素子の変位によりノズルからインク滴を吐出させ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。
【0002】
また、本発明は、ノズルプレートに穿設されたノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドの製造方法、特に、ノズルと連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板上に設けられた圧電素子の変位によりノズルからインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【0003】
従来から、圧電素子、あるいは発熱素子等によって液体に圧力を付与することで、ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドが知られており、その代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。また、このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、インクに圧力を付与するための圧力変換素子等を有するインク室本体上に、インク滴が吐出されるノズルを有するノズルプレートが接合され、このノズルプレート上に、例えば、接着剤を介して接合部材である保護プレートまたはノズルカバーが接合された構造がある(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
このようなインクジェット式記録ヘッドでは、記録紙などの記録媒体や外部からの静電気によってインクジェット式記録ヘッドを構成する金属部品が帯電し、インクに圧力を付与するための圧力変換素子等や、この圧力変換素子等を駆動するためのドライバIC等が破壊されてしまう虞がある。ノズルプレートが金属材料等で形成されている場合は、特にこのような問題が生じやすい。例えば、特許文献1に記載のインクジェット式記録ヘッドでは、接着剤を介してノズルプレートに接合された保護プレートまたはノズルカバーを、接着部とは別の接触部でノズルプレートに接触させて保護プレートまたはノズルカバーとグランドラインとの導通を取り、ノズルプレートの帯電を抑えている。
【0005】
従来のインクジェット式記録ヘッドでは、接着剤を介して接合部材である保護プレートまたはノズルカバーを接合しているので、接着剤が染み出したりはみ出したりした場合、保護プレートまたはノズルカバーとノズルプレートとの接触部に接着剤が回り込み、絶縁してしまい帯電を抑えることができなくなる虞があった。フィルム接着剤を用いて染み出しやはみ出しを防止することが考えられるが、フィルム接着位置制御の難易度が高くコストも嵩んでしまう。また、ビーズ等のスペーサを混練した接着剤を用いて染み出しやはみ出しを防止することも考えられるが、スペーサが分散・沈降しないように接着剤の品質管理を十分に行う必要があり、管理が困難でコストが嵩んでしまう。
【0006】
一方、ノズルプレートに絶縁性の撥水処理が施されている場合、導通部を形成するために撥水膜を部分的に除去する必要があり、加工工数が多くなっていた。また、保護プレートまたはノズルカバーは接触によりノズルプレートに導通しているので、温度変化等の環境変化により接触部に隙間ができる虞があり、除電が確実に行えずに信頼性に問題があった。更に、保護プレートまたはノズルカバーとノズルプレートとの間には、接着面と接触面が必要になり、ヘッド全体が大型化する問題があった。
【0007】
尚、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【0008】
【特許文献1】特開平5−201000号公報(第1図、第3〜第4頁等)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、環境変化等に拘わらず接続部材とノズルプレートとの接触が確実に行え、静電気除去の信頼性を高め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。
【0010】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、環境変化等に拘わらず接続部材とノズルプレートとの接触が確実に行え、静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法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】
【0011】
上記目的を達成するための本発明の第1の態様は、ノズルが複数形成されたノズルプレートを備えた複数のヘッド本体と、接着剤を介してノズルプレートに接着されて複数のヘッド本体を接着固定する接合部材と、ノズルに対応する領域における接合部材に形成される開口と、開口の縁部のノズルプレート側に形成されノズルプレート側に突出する突出部とを備え、接着剤を介して接合部材がノズルプレートに接合された時にノズルプレートに突出部が食い込まれることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第1の態様では、ノズルプレートに突出部が食い込まれるので、接合部材とノズルプレートとの接触が確実になり、環境変化に拘わらず静電気除去の信頼性を向上させることができる。また、突出部により接合部材とノズルプレートとの間にスペースが確保されるため、接着剤のはみ出しや染み出しを抑制することができる。また、フィルム接着剤やビーズ等のスペーサを混練した接着剤が不要になるので、作業の簡素化及びコスト低減を図ることが可能になる。また、接合部材とノズルプレートとの接触面が不要になるため、ノズルプレートの面積に応じてヘッド本体を形成することが可能になり、ヘッドの小型化を図ることができる。
【0012】
本発明の第2の態様は、第1の態様の液体噴射ヘッドにおいて、突出部は開口を形成する際の余肉部で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第2の態様では、プレス加工などを用いて開口の形成操作により突出部を形成することができる。
【0013】
本発明の第3の態様は、第1または第2の態様の液体噴射ヘッドにおいて、開口の縁部を面押しすることで突出部をノズルプレートに食い込ませることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第3の態様では、突出部を広範囲に亘り確実にノズルプレートに食い込ませることが可能になり、面押し部により接続部材側の紙等の引っ掛かりをなくすことができる。
【0014】
本発明の第4の態様は、第1〜第3のいずれかの態様の液体噴射ヘッドにおいて、ノズルプレート及び接合部材は導電性部材で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第4の態様では、静電気の除去を容易にすることができる。
【0015】
本発明の第5の態様は、第4の態様の液体噴射ヘッドにおいて、ノズルプレートの液滴吐出面側には絶縁性の撥水膜が形成され、突出部のノズルプレートへの食い込み量は撥水膜の厚さを超えるものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第5の態様では、撥水膜が形成されていても突出部が撥水膜を突き抜けてノズルプレートに食い込むので、静電気除去を確実に行うことができる。
【0016】
本発明の第6の態様は、第1〜第5のいずれかの態様の液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は複数のヘッド本体を覆うカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第6の態様では、カバーヘッドを用いて静電気除去を確実に行うことができる。
【0017】
本発明の第7の態様は、第1〜第5のいずれかの態様の液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第7の態様では、固定板を用いて静電気除去を確実に行うことができる。
【0018】
上記目的を達成するための本発明の第8の態様は、ノズルが複数形成されたノズルプレートを備えた複数のヘッド本体と、接着剤を介してノズルプレートに接着されて複数のヘッド本体を接着固定する接合部材と、ノズルに対応する領域における接合部材に形成される開口と、開口の縁部のノズルプレート側に形成されノズルプレート側に突出する突出部とを備え、ノズルプレート及び接合部材は導電性部材で形成されると共に、ノズルプレートの液滴吐出面側には絶縁性の撥水膜が形成され、突出部との対向部位におけるノズルプレートの部位は撥水膜非形成部とされ、接着剤を介して接合部材がノズルプレートに接合された時に突出部がノズルプレートの撥水膜非形成部に当接することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第8の態様では、ノズルプレートの撥水膜非形成部に突出部が接触するので、接合部材とノズルプレートとの導通を取った接触が確実になり、環境変化に拘わらず静電気除去の信頼性を向上させることができる。また、突出部により接合部材とノズルプレートとの間にスペースが確保されるため、接着剤のはみ出しや染み出しを抑制することができる。また、フィルム接着剤やビーズ等のスペーサを混練した接着剤が不要になるので、作業の簡素化及びコスト低減を図ることが可能になる。また、接合部材とノズルプレートとの接触面が不要になるため、ノズルプレートの面積に応じてヘッド本体を形成することが可能になり、ヘッドの小型化を図ることができる。
【0019】
本発明の第9の態様は、第8の態様の液体噴射ヘッドにおいて、突出部は開口を形成する際の余肉部で形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第9の態様では、プレス加工などを用いて開口の形成操作により突出部を形成することができる。
【0020】
本発明の第10の態様は、第8または第9の態様の液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を覆うカバーヘッドであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第10の態様では、カバーヘッドを用いて静電気除去を確実に行うことができる。
【0021】
本発明の第11の態様は、第8〜第9のいずれかの態様の液体噴射ヘッドにおいて、接合部材は、複数のヘッド本体を互いに位置決めする固定板であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
第11の態様では、固定板を用いて静電気除去を確実に行うことができる。
【0022】
上記目的を達成するための本発明の第12の態様は、第1〜第11のいずれかの液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする液体噴射装置にある。
第12の態様では、静電気除去を確実に行える液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置とすることができる。
【0023】
上記目的を達成するための本発明の第13の態様は、ノズルが複数形成されたノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成すると共に開口の縁部のノズルプレート側に余肉部を形成し、接着剤を介してノズルプレートに接合部材を接着するに際し、面押しにより余肉部をノズルプレートに食い込ませたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
第13の態様では、静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法となる。
【0024】
上記目的を達成するための本発明の第14の態様は、ノズルが複数形成されたノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成し、接合部材をノズルプレートに接着するに際しプレス加工により形成された開口の縁部のばり形成面をノズルプレート側に向け、接着剤を介して面押しによりばりをノズルプレートに食い込ませたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
第14の態様では、容易な加工により静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法となる。
【0025】
上記目的を達成するための本発明の第15の態様は、ノズルが複数形成された導電性部材製のノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする導電性部材製の接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成すると共に開口の縁部のノズルプレート側に余肉部を形成し、ノズルプレートの液滴吐出面側に絶縁性の撥水膜を形成すると共に、余肉部との対向部位におけるノズルプレートの部位を撥水膜非形成部とし、接着剤を介してノズルプレートに接合部材を接着するに際し、面押しにより余肉部をノズルプレートの撥水膜非形成部に接触させたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
第15の態様では、静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法となる。
【0026】
上記目的を達成するための本発明の第16の態様は、ノズルが複数形成された導電性部材製のノズルプレートをヘッド本体に設け、ヘッド本体を位置決めする導電性部材製の接合部材のノズルに対応する領域にプレス加工により開口を形成し、ノズルプレートの液滴吐出面側に絶縁性の撥水膜を形成すると共に、余肉部との対向部位におけるノズルプレートの部位を撥水膜非形成部とし、接合部材をノズルプレートに接着するに際しプレス加工により形成された開口の縁部のばり形成面をノズルプレート側に向け、接着剤を介して面押しによりばりをノズルプレートの撥水膜非形成部に接触させたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
第16の態様では、容易な加工により静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる液体噴射ヘッドの製造方法となる。
【発明の効果】
【0027】
本発明の液体噴射ヘッド及び液体噴射装置は、環境変化等に拘わらず接続部材とノズルプレートとの接触が確実に行え、静電気除去の信頼性を高めることができる。
【0028】
また、本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、環境変化等に拘わらず接続部材とノズルプレートとの接触が確実に行え、静電気除去の信頼性を高めることができる液体噴射ヘッドを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0029】
図1には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの分解斜視状態、図2には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの組立斜視状態、図3には本発明の一実施形態例に係る液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッドの要部断面状態、図4にはインクジェット式記録ヘッド本体の分解斜視、図5には記録ヘッド本体の断面、図6には記録ヘッド本体の要部を表す断面、図7には固定板の斜視状態を示してある。また、図8には液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドの製造方法の要部工程説明を示してある。更に、図9には液体噴射装置としての記録装置の概略状態を示してある。
【0030】
図1乃至図7に基づいてインクジェット式記録ヘッドの構成を説明する。
図示のインクジェット式記録ヘッド1(液体噴射ヘッド:以下、記録ヘッドという)は、カートリッジケース100と、インクジェット式記録ヘッド本体200(以下、記録ヘッド本体という)と、接合部としての固定板300と、カバーヘッド400とで構成されている。カートリッジケース100は、インク供給手段であるインクカートリッジ(図示なし)がそれぞれ装着されるカートリッジ装着部101を有する。また、カートリッジケース100の底面には、一端が各カートリッジ装着部101に開口し、他端が記録ヘッド本体200側に開口する複数のインク連通路102が設けられている。さらに、カートリッジ装着部101のインク連通路102の開口部分には、インクカートリッジに挿入されるインク供給針103が固定されている。
【0031】
カートリッジケース100の底面側には、所定間隔で位置決めされた複数(図示例では4個)の記録ヘッド本体200(記録ヘッドユニット)が固定されている。記録ヘッドユニットの4個の記録ヘッド本体200は各色のインクに対応してそれぞれ設けられ、4個の記録ヘッド本体200は固定板300に接着固定されることにより互いに位置決めされている。このように位置決めされた状態で記録ヘッドユニットはカートリッジケース100の底面側に設けられている。
【0032】
図4、図5に基づいて記録ヘッド本体200の構成について説明する。
【0033】
図に示すように、記録ヘッド本体200を構成する流路形成基板201は、例えば、シリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる弾性膜202が形成されている。流路形成基板201には複数の圧力発生室203が形成され、圧力発生室203は他方面側から異方性エッチングすることにより形成される。例えば、流路形成基板201には圧力発生室203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203の長手方向外側にはリザーバ204を構成する連通部205が形成され、連通部205は後述する保護基板に設けられるリザーバ部と連通し、リザーバ204は各圧力発生室203の共通のインク室となる。また、連通部205は、インク供給路206を介して各圧力発生室203の長手方向一端部とそれぞれ連通されている。
【0034】
また、流路形成基板201の開口面側にはノズル207が穿設されたノズルプレート208が接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。ノズルプレート208は、例えば、金属材料等の導電性を有する材料(例えば、ステンレス鋼:SUS)によって形成されている。
【0035】
一方、流路形成基板201の表面に形成された弾性膜202上には圧電素子212が形成されている。圧電素子212は、例えば、白金、イリジウム等の金属材料からなる下電極膜(図示省略)と、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等からなる圧電体層(図示省略)と、例えば、イリジウム等の金属材料からなる上電極膜(図示省略)とからなっている。
【0036】
さらに、このような圧電素子212が形成された流路形成基板201上には、圧電素子212に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部213を有する保護基板214が接合されている。また、この保護基板214には、上述したように流路形成基板201の連通部205と連通されて各圧力発生室203の共通のインク室となるリザーバ204を構成するリザーバ部215が形成されている。
【0037】
また、保護基板214上には、各圧電素子212を駆動するための駆動IC216が実装されている。この駆動IC216の各端子は、図示しないが、ボンディングワイヤ等を介して各圧電素子212の個別電極から引き出されたリード電極と接続されている。そして、駆動IC216の各端子には、図1に示すような、フレキシブルプリントケーブル(FPC)等の外部配線217が接続され、この外部配線217を介して印刷信号等の各種信号が供給されるようになっている。
【0038】
保護基板214上のリザーバ204に対応する領域には、コンプライアンス基板218が接合されている。このコンプライアンス基板218には、リザーバ204に対応する領域に、他の領域よりも厚さが薄く可撓部219が設けられており、リザーバ204内の圧力変化が、この可撓部219が変形することで吸収されるようになっている。また、コンプライアンス基板218には、リザーバ204に連通するインク導入口220が形成されている。
【0039】
コンプライアンス基板218上には、このインク導入口220に連通すると共にカートリッジケース100のインク連通路102に連通するインク供給通路221が設けられたヘッドケース222が接合されている。そして、これらインク連通路102、インク供給通路221及びインク導入口220を介してインクがリザーバ204内に供給されるようになっている。またこのヘッドケース222には、駆動IC216に対向する領域に、厚さ方向に貫通する駆動IC保持部223が設けられており、図示しないが、この駆動IC保持部223内には各駆動IC216を覆うようにポッティング剤が充填される。
【0040】
記録ヘッド本体200は、リザーバ204からノズル207に至るまで内部をインクで満たした後、駆動IC216からの記録信号に従い、圧力発生室203に対応するそれぞれの圧電素子212に電圧を印加し、弾性膜202及び圧電素子212をたわみ変形させて各圧力発生室203内のインクに圧力を付与することにより、ノズル207からインク滴を吐出させる。
【0041】
4個の記録ヘッド本体200は、図6に示すように、所定間隔で互いに位置決めされた状態で固定板300に接着固定されている。固定板300は大きなリブなどが存在しない平板からなるため、4個の記録ヘッド本体200の組み付けが行いやすい。固定板300にはノズル207を露出する開口としての露出開口部301が各記録ヘッド本体200に対応して設けられ、固定板300は各記録ヘッド本体200を構成するノズルプレート208の周縁部に接着剤350を介して接合されている。
【0042】
固定板300の露出開口部301の縁部にはノズルプレート208側に突出する突出部311が形成され、接着剤350を介して固定板300がノズルプレート208に接合された時にノズルプレート208に突出部311が食い込まれるようになっている。突出部311は3μm程度に形成され、接着時に露出開口部301を面押しすることで突出部311をノズルプレート208のインク滴を吐出する側の面に食い込ませるようになっている。固定板300は突出部311を介してノズルプレート208に接触し、固定板300は、ノズルプレート208と同様に、例えば、金属材料等の導電性を有する材料(例えば、ステンレス鋼:SUS)によって形成されている。
【0043】
3μm程度の突出部311をノズルプレート208に食い込ませることにより、突出部311の先端を1μm程度食い込ませることができ、抵抗値を10Ω以下(2Ω以下)にすることができ、静電気の除去を良好に行うことができる。
【0044】
図7に基づいて固定板300を詳細に説明する。図7(a)には打ち抜き加工後の固定板300の外観状況、図7(b)には縁部の詳細状況を示してある。
【0045】
固定板300の露出開口部301はプレス加工により打ち抜かれ、打ち抜き後には余肉部がばりとして形成され、打ち抜きの際に形成された余肉部が突出部311とされている。そして、突出部311の面(ばりが形成された面)をノズルプレート208側に向けて固定板300を押し付ける。このため、プレス加工により生じる余肉部をそのまま適用して突出部311を形成するための特別な工程が不要になり、また、プレス加工によるばりの管理を容易にすることができ、加工コスト及び加工の労力を低減することが可能になる。
【0046】
尚、露出開口部301の形成はプレスによる打ち抜き加工に限らず、他の加工(レーザー切断、機械的な切断等)を用いることも可能である。この場合、別工程で突出部311を形成することになるが、突出部311を形成するための加工が行えるため、突出部311を所望の精度で形成することができる。
【0047】
図8に基づいて固定板300の接着状況を詳細に説明する。図8(a)には接着前の状況、図8(b)には接着後の状況を示してある。
【0048】
図8(a)に示すように、固定板300とノズルプレート208との間に接着剤350を塗布し、各記録ヘッド本体200を所定の位置に位置合わせする。その後、図8(b)に示すように、加圧してノズルプレート208に対して固定板300を押し付けて接着剤350を潰す。この時、固定板300の露出開口部301の端部を面押しし、突出部311をノズルプレート208に食い込ませる。その後、乾燥工程によって接着剤350を硬化させて固定板300とノズルプレート208とを固定する。
【0049】
このため、突出部311によりノズルプレート208と固定板300との間に一定のスペースを確保することができ、接着剤350のはみ出しを抑制して絶縁を防止することができる。また、フィルム接着剤やビーズ等のスペーサを混練した接着剤を用いることなく接着剤350のはみ出しを抑制することができるので、接着作業の簡素化及び低コスト化を図ることができる。また、接着部とは別にノズルプレート208と固定板300との接触部位を設ける必要がないため、ノズルプレート208の面積に合わせて記録ヘッド本体200を形成することができ、記録ヘッド本体200の小型化を図ることが可能になる。
【0050】
また、図7(a)に示すように、ノズルプレート208に突出部311を食い込ませて導通をとるためだけならば、露出開口部301の縁部の一部でも突出部311が形成されていれば良いが、露出開口部301の縁部の全域に亘って突出部311を設ければ、突出部311が接着剤350の流れ出し止めのバンクとなり、接着剤350が露出開口部30内に流れ出しを防止することができる。
【0051】
上記構成では、ノズルプレート208に突出部311が食い込まれることで、ノズルプレート208と固定板300とが電気的に接続されるので、固定板300を接地することにより、紙送りによる摩擦等によってノズルプレート208が帯電しても静電気除去を行うことができる。従って、ノズルプレート208の帯電に起因して、即ち、ノズルプレート208に蓄積された静電気によって、圧電素子212等が破壊されてしまうのを確実に防止することができる。
【0052】
また、突出部311がノズルプレート208に食い込んでいるので、弾性力が働いた状態で固定板300がノズルプレート208に固定された状態になり、温度変化等の環境変化により接触部に隙間ができることがなく、接触状態を確実に保持することができる。このため、静電気除去に対する信頼性を大幅に向上させることが可能になる。
【0053】
ノズルプレート208には表面(液滴吐出面側)に絶縁性の撥水膜が設けられることがある。撥水膜の厚さは一般に最大で1μm程度であり、突出部311は撥水膜の厚さを超える3μm程度とされているので、突出部311をノズルプレート208に食い込ませることにより、突出部311は撥水膜を突き抜けることになる。このため、絶縁性の撥水膜が設けられたノズルプレート208であっても、突出部311を確実に食い込ませて固定板300とノズルプレート208とを接触させることができる。従って、撥水膜が形成されていても撥水膜の除去等の処理を行うことなく、静電気除去を確実に行うことができる。
【0054】
本実施形態例では、固定板300の突出部311を撥水膜が形成されたノズルプレート208に食い込ませ、突出部311が撥水膜を突き抜けるようにしてノズルプレート208と固定板300を導通させている。本発明の他の態様としては、突出部311と対向するノズルプレート208の部位を撥水膜から露出させ(撥水膜非形成部)、露出したSUSの部位に固定板300の突出部311を接触させる構成にすることも可能である。これにより、突出部311を食い込ませなくてもノズルプレート208と固定板300を当接させることができる。このため、仮に、突出部311を構成するばりの高さが足りないことがあっても、ノズルプレート208と固定板300を確実に導通させて静電気除去を行うことができる。
【0055】
そして、固定板300に固定された4個の記録ヘッド本体200の周囲にはカバーヘッド400が設けられ、カバーヘッド400により4個の記録ヘッド本体200がインク等から保護されている。カバーヘッド400は、固定板300の露出開口部301に対応して開口部401を有している。
【0056】
図1乃至図3に示すように、カバーヘッド400は端部にフランジ部402を有し、フランジ部402には貫通孔403が設けられている。カートリッジケース100の記録ヘッド本体200側の面には突起部104が設けられ、突起部104にカバーヘッド400の貫通孔403を嵌合し、突起部104の先端を加熱してかしめることによりカバーヘッド400がカートリッジケース100に固定される。
【0057】
カバーヘッド400の材料は、特に限定されず、ノズルプレート208等と同様に、例えば、金属材料等の導電性材料を用いてもよい。導電性材料を用いてカバーヘッド400を形成した場合、固定板300とカバーヘッド400とを電気的に接続し、カバーヘッド400を接地するようにしてもよい。また、このような構成とする場合には、ノズルプレート208と固定板300との接合と同様に、接着剤によってカバーヘッド400と固定板300とを接合するのが望ましい。
【0058】
上述した構成によると、突起部104をノズルプレート208に食い込ませることでノズルプレート208と固定板300とを電気的に接続しているので、接触が確実に行え、温度変化等の環境変化に対しても接触を維持することができる。このため、静電気除去に対する信頼性を向上させることができる。
【0059】
また、突出部311によりノズルプレート208と固定板300との間に適宜スペースが形成され、接着剤350をつぶしきることがなく接着剤350のはみ出しや染み出しを抑制することができる。また、特殊な接着剤が不要になるため、接着作業の簡素化とコスト低減を図ることができる。また、接地を行うための接触面が不要であるので、ノズルプレート208の面に合わせてヘッドを形成することが可能になり、記録ヘッド本体200を小型化することができる。
【0060】
また、ノズルプレート208に絶縁性の撥水膜が形成されていても、突出部311により固定板300をノズルプレート208に接触させることができるので、撥水膜の材質に拘わらずノズルプレート208と固定板300の導通を確実に行うことができる。更に、突出部311をノズルプレート208に食い込ませることにより、各記録ヘッド本体200の位置保持の維持性を向上させることができる。
【0061】
そして、固定板300のプレス加工時のばりを突出部311として用い、ばりの面をノズルプレート208に向けて接着しているので、特別なばり対策を講じる必要がない。また、突出部311をノズルプレート208に押し付ける際に面押し加工を行っているので、紙送りの際に固定板300の端部への引っ掛かりを防止することができる。
【0062】
尚、接合部材として上記の固定板300を用いずにカバーヘッド400を適用し、カバーヘッド400の開口部401に突出部(プレス加工により形成されたばり)を設け、開口部401の突出部をノズルプレート208に食い込ませるようにすることも可能である。この場合、カバーヘッド400により位置決めを行うと共に、記録ヘッド本体200をインク等から保護する。この場合、ノズルプレート208の各ノズル207と記録媒体との距離を短くすることができるので、インク滴の飛行距離が縮まり確実にインク滴を記録媒体に飛行させることができ、印刷品質を向上させることができる。この場合であっても、開口部401の縁部の全域に亘って突出部311を設ければ、突出部311がカバーヘッド400とノズルプレート208を接着する接着剤の流れ出し止めのバンクとなり、接着剤が開口部401内に流れ出しを防止することができる。
【0063】
尚、導電性材料からなるカバーヘッド400の開口部401の突出部を撥水膜が形成されたノズルプレート208に食い込ませ、突出部が撥水膜を突き抜けるようにしてノズルプレート208と固定板300を導通させているが、前述した固定板300の場合と同様に、開口部401の突出部と対向するノズルプレート208の部位を撥水膜から露出させ(撥水膜非形成部)、露出したSUSの部位に開口部401の突出部を接触させる構成とすることも可能である。これにより、開口部401の突出部を食い込ませなくてもノズルプレート208とカバーヘッド400を当接させることができる。このため、仮に、開口部401の突出部を構成するばりの高さが足りないことがあっても、ノズルプレート208とカバーヘッド400を確実に導通させて静電気除去を行うことができる。
【0064】
上述した記録ヘッド1は、液体噴射装置としてのインクジェット式記録装置に搭載される。図9に基づいてインクジェット式記録装置の概略を説明する。
【0065】
図に示すように、記録ヘッド本体を有する記録ヘッド1A及び1Bには、インク供給手段を構成するカートリッジ2A及び2Bが着脱可能に設けられ、記録ヘッド1A及び1Bはキャリッジ3に搭載される。装置本体4にはキャリッジ軸5が取り付けられ、記録ヘッド1A,1Bが搭載されたキャリッジ3はキャリッジ軸5に軸方向移動自在に設けられている。駆動モータ6の駆動力が複数の歯車(図示省略)およびタイミングベルト7を介してキャリッジ3に伝達され、記録ヘッド1が搭載されたキャリッジ3はキャリッジ軸5に沿って移動される。一方、装置本体4にはキャリッジ軸5に沿ってプラテン8が設けられ、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートSがプラテン8上を搬送される。
【0066】
上述した実施形態では、液体噴射ヘッドとしてインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドを例に挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般に適用することができる。例えば、液体噴射ヘッドとして、プリンタ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適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0067】
【図1】インクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。
【図2】インクジェット式記録ヘッドの組立斜視図である。
【図3】インクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。
【図4】インクジェット式記録ヘッド本体の分解斜視図である。
【図5】記録ヘッド本体の断面図である。
【図6】記録ヘッド本体の要部を表す断面図である。
【図7】固定板の斜視図である。
【図8】インクジェット式記録ヘッドの製造方法の要部工程図である。
【図9】記録装置の概略図である。
【符号の説明】
【0068】
1 記録ヘッド、 100 カートリッジケース、 200 記録ヘッド本体、 30
0 固定板、 301 露出開口部、 350 接着剤、 400 カバーヘッド、 3
11 突出部、 401 開口部




 

 


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