JP4581987B2 - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド及びその製造方法に関する。

特許文献１には、ヘッドユニットに取り付けられたフィルタに接着剤を介してジョイント部材が接合されたインクジェットヘッドについて記載されている。このインクジェットヘッドにおいて、ジョイント部材は、インク供給口にインクを流通させる流路を内部に有する４つの筒部と、これら筒部と一体的に繋がった鍔部とを有している。フィルタには、各インク供給口と対向する位置に複数のフィルタ孔が形成されている。そして、鍔部が、フィルタの複数のフィルタ孔を取り囲む領域とエポキシ系接着剤を介して接合されている。鍔部の接合面には、インク供給口とそれぞれ連通する開口の間を横切るように複数の溝が形成されている。これら溝には、鍔部とフィルタとを接合するときに接着剤が入り込み、溝に入り込んだ接着剤が、固化後、鍔部の開口とインク供給口との間の流路間を仕切る仕切り壁となっている。これにより、各流路間を流れるインク同士の混色を防止することができる。この構成では、２つの金属部材の間に接着剤が介在する形態となっており、接着剤は両部材に対し良好な付着力を発揮している。

特開２００４−２６８４５４号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェットヘッドにおいて、例えば、どちらか一方の部材が樹脂製であった場合、その樹脂の材質と接着剤との組み合わせによっては、接着剤が十分な付着力を発揮できないことがある。別体の２つの部材を互いに接合するのに、必ずしも接着剤が有効に働かない場合がある。

そこで、本発明の目的は、接着剤を用いずにフィルタプレートを固定することが可能なインクジェットヘッド及びその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のインクジェットヘッドは、樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドであって、前記フィルタプレートは、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され環状に区画された環状領域と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され前記環状領域に包囲された内側領域とを有し、前記環状領域に形成された前記孔の直径が、前記内側領域に形成された前記孔の直径以下であり、前記流路構成部材には、前記フィルタプレートの表裏一方の面に対して、前記環状領域に当接し前記内側領域に当接しないフィルタ支持面が形成されている。そして、前記流路構成部材の前記フィルタ支持面には、前記流路構成部材の一部が溶融することによって前記環状領域に形成された前記孔内に埋め込まれ且つ前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径した、拡径突起が形成されており、前記フィルタプレートが前記拡径突起によって前記フィルタ支持面に固定されている。

これによると、フィルタプレートと流路構成部材とを接着剤により固定するとき、フィルタプレートや流路構成部材の材質によっては、接着剤に十分な付着力が得られないことがあるが、接着剤を用いずに拡径突起によりフィルタプレートを流路構成部材に固定するので、フィルタプレートが剥がれにくくなる。さらに、環状領域に形成された孔の直径が内側領域に形成された孔の直径以下であるため、環状領域に形成された複数の孔のうちに、拡径突起によって埋め込まれていない孔が存在していてもこの孔からはインクが通過するだけとなる。つまり、フィルタとしての所期の性能を損なうことがなく、内側領域以上に確実な異物の捕獲が可能となる。

本発明において、前記拡径突起となる前記流路構成部材の一部は、環状の前記フィルタ支持面の全周に亘って形成された突起であってよい。また、前記フィルタプレートの前記フィルタ支持面とは反対側の他方の面に、前記フィルタ支持面に形成された複数の前記拡径突起が複数の前記孔を越えた部分において互いに接続されて一体化することにより構成される樹脂層が、前記内側領域を避けて形成されていることが好ましい。これにより、フィルタプレートが流路構成部材からより剥がれにくくなる。

また、このとき、前記樹脂層が前記環状領域の全周に亘って形成されていてもよい。これにより、フィルタプレートが流路構成部材からより一層剥がれにくくなる。

また、本発明において、前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から離隔し環状形状を有した第１の非貫通区域が設けられており、前記第１の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていないことが好ましい。これによると、第１の非貫通区域が設けられていることで、環状領域における第１の非貫通区域とフィルタプレートの外周との間に存在する複数の孔を介して拡径した拡径突起が内側領域に存在する複数の孔をほとんど塞がなくなる。そのため、内側領域の複数の孔が塞がれることによる有効濾過面積の低下を防ぐことができる。したがって、フィルタの有効濾過面積が一定なものとなり、ヘッド毎にばらつくことがなくなる。また、環状領域において、第１の非貫通区域には貫通した孔などが形成されていないので、孔が形成された箇所よりも強度が大きくなる。そのため、インク通過時にフィルタプレートが振動してもフィルタプレートが破損しにくくなる。

また、このとき、前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から連続し環状形状を有した第２の非貫通区域が設けられており、前記第２の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていなくてもよい。これにより、環状領域の外周に重なる孔が形成されず、複数の孔が環状領域の第１及び第２の非貫通区域間に形成されることになる。このとき、非貫通区域はフィルタプレートの剛性を向上し構造的な補強部として働く。そのため、フィルタプレートをインクが通過するときに、フィルタプレートの外周に重なる孔が形成されたものに比べてフィルタプレートの外周が振動しにくくなる。したがって、フィルタプレートの外周の一部が振動によって脱落することがなくなり、フィルタプレートから異物が発生しない。加えて、フィルタプレートの強度がより一層向上する。

また、別の観点において、本発明のインクジェットヘッドは、樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドであって、前記フィルタプレートは、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され環状に区画された環状領域と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され前記環状領域に包囲された内側領域とを有し、前記流路構成部材には、前記フィルタプレートの表裏一方の面に対して、前記環状領域に当接し前記内側領域に当接しないフィルタ支持面が形成されており、前記流路構成部材の前記フィルタ支持面には、前記流路構成部材の一部が溶融することによって前記環状領域に形成された前記孔内に埋め込まれ且つ前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径した、拡径突起が形成されており、前記フィルタプレートが前記拡径突起によって前記フィルタ支持面に固定されており、前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から離隔し環状形状を有した第１の非貫通区域、及び、前記フィルタプレートの外周から連続し環状形状を有した第２の非貫通区域が設けられており、前記第１及び第２の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていない。これによると、フィルタプレートと流路構成部材とを接着剤により固定するとき、フィルタプレートや流路構成部材の材質によっては、接着剤に十分な付着力が得られないことがあるが、接着剤を用いずに拡径突起によりフィルタプレートを流路構成部材に固定するので、フィルタプレートが剥がれにくくなる。さらに、第１及び第２の非貫通区域を設けたことによる上述のような効果を得ることができる。

本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドの製造方法であって、平面内に環状に延在した環状面と、前記環状面の内周境界に連続し且つ前記平面とは交差する方向に延在した段差面とを有しており、且つ、前記環状面にその全周に亘る突起が形成された前記流路構成部材を作製する流路構成部材作製工程と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された前記フィルタプレートを作製するフィルタプレート作製工程と、少なくとも１つの前記孔が前記環状面と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させる当接工程と、前記突起が溶融して前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径するように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧する加熱押圧工程とを備えている。そして、前記フィルタプレート作製工程において、前記流路構成部材の前記環状面に当接される環状領域に、前記環状領域に包囲され前記環状面に当接されない内側領域に形成されるのと同じ又はそれよりも小さい直径の前記孔を形成する。

これによると、流路構成部材作製工程において環状面に形成された突起を、加熱押圧工程で溶融し、フィルタプレートに形成された孔内に埋め込みつつさらに溶融した突起を孔を越えた部分において孔の径よりも拡径させている。そのため、接着剤を用いずにフィルタプレートを流路構成部材に固定することができる。さらに、環状領域に形成される孔の直径が内側領域に形成される孔の直径以下であるため、環状領域に形成された複数の孔のうちに、拡径突起によって埋め込まれていない孔が存在していてもこの孔からはインクが通過するだけとなる。つまり、フィルタとしての所期の性能を損なうことがなく、内側領域以上に確実な異物の捕獲が可能となる。

また、本発明において、前記加熱押圧工程において、前記突起が溶融して２以上の前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径し互いに接続されて一体化することによって、前記フィルタプレートの他方の面に沿った樹脂層が形成されるように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧することが好ましい。これにより、流路構成部材の環状面と接触しないフィルタプレートの他方の面側には突起が溶融して孔を越えた部分が互いに一体化した樹脂層が形成されるので、フィルタプレートが流路構成部材からより一層剥離しにくくなる。

また、本発明において、前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から離隔した環状の第１の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製し、前記当接工程において、前記環状面の内周境界が前記第１の非貫通区域と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させることが好ましい。これにより、フィルタプレート作製工程において、環状面と対向する領域に環状面の内周境界と対向する第１の非貫通区域がフィルタプレートに形成される。そのため、加熱押圧工程で溶融された突起がフィルタプレートの外周と第１の非貫通区域との間に形成された孔に埋め込まれ且つ孔を越えた部分で拡径する。このとき、フィルタプレートの内周境界と対向する部分より内側に存在する複数の孔と溶融された突起が存在する孔との間には第１の非貫通区域が存在しているので、フィルタプレートの内周境界と対向する部分より内側に存在する複数の孔が溶融した突起によってほとんど塞がれなくなる。そのため、フィルタプレートの有効濾過面積の低下を防ぐことができる。したがって、フィルタの有効濾過面積が一定なものとなり、ヘッド毎にばらつくことがなくなる。また、フィルタプレートに第１の非貫通区域のような貫通した孔などが形成されていないものが形成されていることで、フィルタプレートの強度が大きくなる。そのため、インク通過時にフィルタプレートが振動してもフィルタプレートが破損しにくくなる。

また、このとき、前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から連続した環状の第２の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製していてもよい。これにより、フィルタプレートの外周に重なる孔が形成されなくなる。このとき、非貫通区域はフィルタプレートの剛性を向上し、構造的な補強部として働く。そのため、フィルタプレートをインクが通過するときに、フィルタプレートの外周に重なる孔が形成されたもののようにフィルタプレートの外周が振動しない。したがって、フィルタプレートの外周の一部が振動によって脱落することがなくなり、フィルタプレートから異物が発生しない。加えて、フィルタプレートの強度がより一層向上する。

また、別の観点において、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドの製造方法であって、平面内に環状に延在した環状面と、前記環状面の内周境界に連続し且つ前記平面とは交差する方向に延在した段差面とを有しており、且つ、前記環状面にその全周に亘る突起が形成された前記流路構成部材を作製する流路構成部材作製工程と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された前記フィルタプレートを作製するフィルタプレート作製工程と、少なくとも１つの前記孔が前記環状面と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させる当接工程と、前記突起が溶融して前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径するように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧する加熱押圧工程とを備えている。そして、前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から離隔した環状の第１の非貫通区域、及び、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から連続した環状の第２の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製する。前記当接工程において、前記環状面の内周境界が前記第１の非貫通区域と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させる。これによると、流路構成部材作製工程において環状面に形成された突起を、加熱押圧工程で溶融し、フィルタプレートに形成された孔内に埋め込みつつさらに溶融した突起を孔を越えた部分において孔の径よりも拡径させている。そのため、接着剤を用いずにフィルタプレートを流路構成部材に固定することができる。さらに、第１及び第２の非貫通区域を設けたことによる上述のような効果を得ることができる。

また、本発明において、前記流路構成部材作製工程において、前記突起の先端を先細り形状に形成することが好ましい。これにより、突起の先端が容易に溶融するので、確実にフィルタプレートを固定することができる。加えて、溶融前の突起の先端の平面度に誤差が生じていても、突起の先端を溶融したときに、平面度の誤差を吸収することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。図１に示すように、インクジェットヘッド１は、主走査方向に長尺な形状であって、下から順に、被記録媒体に対向するヘッド本体２及びインクを一時的に貯溜するリザーバユニット３を有している。ヘッド本体２の上面には、給電部材であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）６が４つ貼り付けられており、ヘッド本体２とリザーバユニット３との間から上方に引き出されている。ＦＰＣ６は、一端において後述するアクチュエータユニット２１と接続され、他端において図示しない制御基板と接続されている。また、ＦＰＣ６には、アクチュエータユニット２１から制御基板に至る途中でドライバＩＣ７が実装されている。つまり、ＦＰＣ６は、制御基板とドライバＩＣ７と電気的に接続されており、制御基板から出力された信号をドライバＩＣ７に伝達し、ドライバＩＣ７から出力された駆動信号をアクチュエータユニット２１に供給する。

図２は、本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの断面図である。図３は、図１に示すリザーバユニットの分解平面図である。図４は、図２に示す流路構成部材を斜め下方から見たときの部分斜視図である。図５は、図２に示す流路構成部材を斜め上方から見たときの部分斜視図である。図６は、図３（ａ）に示すVI−VI線に沿った断面図である。なお、図２では説明の都合上、鉛直方向の縮尺を拡大し、且つ、同一線に沿った断面では通常描かれないリザーバユニット３内のインク流路をも適宜に示している。また、図３（ａ）、（ｂ）はリザーバユニット３の一部を構成する流路構成部材１１であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は下方から見た図である。また、図３〜図５には、流路構成部材の構造を分かり易くするために、図６で示されるフィルム４９及びフィルタプレート５５を省略して描いている。

リザーバユニット３は、インクを一時的に貯溜し且つヘッド本体２に含まれる流路ユニット９にインクを供給するものである。リザーバユニット３は、図３（ａ）〜（ｅ）に示すように、主走査方向に長尺な流路構成部材１１と、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する３枚のプレート１２〜１４とが積層された積層構造を有している。これらのうち３枚のプレート１２〜１４が、例えば、ステンレス鋼等の金属プレートである。

最上層の流路構成部材１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂やポリプロピレン樹脂のような合成樹脂から形成されており、図２及び図３（ａ）に示すように、流路構成部材１１の長手方向一端及び他端近傍に表面１１ａから突出した筒状のジョイント部３１，３２が形成されている。ジョイント部３１は図示しないインク供給チューブに、ジョイント部３２は図示しない排出チューブにそれぞれ嵌合して接続されるものである。

流路構成部材１１の裏面１１ｂには、図３（ｂ）及び図４に示すように、ジョイント部３１，３２と対向する領域をそれぞれ取り囲みつつ突出した環状壁３７，３８が形成されている。環状壁３７，３８は、共に裏面１１ｂを底面とし、プレート１２側に開口している。このうち、環状壁３７は、平面視で、裏面１１ｂのジョイント部３１と対向する領域からＬ字状に屈曲している。環状壁３８は、平面視で、裏面１１ｂのジョイント部３２と対向する領域からＬ字状に屈曲しそこから副走査方向に幅が拡大しつつ流路構成部材１１の中央近傍で副走査方向に幅が縮小している。また、環状壁３７の突出方向の端部には、図４に示すように、先細り形状のテーパ部３７ａが形成されている。テーパ部３７ａは、フィルム４１越しに加熱されることで溶融し、フィルム４１と溶着される。なお、図３（ｂ）中に左側のハッチングで示す領域がフィルム４１と溶着される領域である。こうして、環状壁３７の開口が封止される。このとき、テーパ部３７ａは先細り形状となっているので、先端を加熱すると容易に溶融する。そのため、フィルム４１越しに環状壁３７の先端を加熱してフィルム４１を簡易に溶着させることができる。つまり、環状壁３７の先端の平面度に誤差が生じていても、容易にその誤差を吸収することができる。加えて、テーパ部３７ａ以外の環状壁３７が溶融されるのを防ぐことができる。こうして、裏面１１ｂ、環状壁３７及びフィルム４１に囲まれることで、ジョイント部３１に繋がったインク流入流路（インク流路の一部）４５が形成される。

また、流路構成部材１１のジョイント部３２側にある環状壁３８にも、上述した環状壁３７と同様に、端部に先細り形状のテーパ部が形成されている。そして、環状壁３８の端部にフィルム４２が同じように溶着されている。なお、図３（ｂ）中に右側のハッチングで示す領域がフィルム４２と溶着される領域である。こうして、環状壁３８の開口が封止され、裏面１１ｂ、環状壁３８及びフィルム４２に囲まれた空間内にジョイント部材３２に繋がった排出流路４４が形成される。

流路構成部材１１の表面１１ａには、図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、表面１１ａから裏面１１ｂまで貫通した円孔４６，４７が形成されている。円孔４６は、インク流入流路４５の下流端と連通する位置に形成されている。円孔４７は、流路構成部材１１の中央からややジョイント部３２よりの位置に形成されており、排出流路４４の上流端と連通している。表面１１ａには、図３（ａ）及び図５に示すように、上流側の円孔４６及び下流側の円孔４７を取り囲みつつ表面１１ａから突出した環状壁４８が形成されている。環状壁４８の平面形状は、円孔４６近傍から流路構成部材１１の長手方向に沿って副走査方向の両端近傍まで幅が拡大しつつそこから中央近傍まで両端に沿って延在し円孔４７にかけて副走査方向に幅が縮小している。環状壁４８の端部（突出方向の端部）には、先細り形状のテーパ部４８ａが形成されている。テーパ部４８ａは、フィルム４９越しに加熱されることで溶融し、フィルム４９と溶着されている（図２参照）。なお、図３（ａ）中においてハッチングで示す２つの環状領域のうち外側がフィルム４９と溶着される領域である。こうして、環状壁４８の開口が封止される。そして、表面１１ａ、環状壁４８及びフィルム４９で囲まれることで、後述のフィルタを内蔵するフィルタ室が形成され、インク流路の一部を構成する。このとき、環状壁４８の端部にテーパ部４８ａが形成されているので、加熱すると容易に溶融する。そのため、フィルム４９越しに環状壁４８の先端を加熱してフィルム４９を簡易に溶着させることができる。つまり、テーパ部３７ａと同様に溶融することで平面度の誤差を吸収することができる。また、フィルム４９は、可撓性を有し上面が大気と接するように設けられているので、インクの振動を減衰するダンパを兼ねている。

本実施形態のフィルム４１，４２，４９は、優れたガスバリア性を有する材質（例えば、シリカ膜（ＳｉＯｘ膜）やアルミ膜が蒸着されたＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）フィルム）から構成されており、インクジェットヘッド２の外側の気体がフィルム４１，４２，４９を介して流路構成部材１１のインク流路内にほとんど侵入することができないようになっている。

図６に示すように、表面１１ａの環状壁４８の内側領域（フィルム４９によって封止された表面１１ａ）には、凹部５１が形成されている。凹部５１は、図３（ａ）に示すように、円孔４６からやや流路構成部材１１の中央より部分から流路構成部材１１の中央まで延在している。また、凹部５１の平面形状は、環状壁４８の外周平面形状より一回り小さい相似形状となっている。凹部５１の底面であって流路構成部材１１の中央には、円孔５２が形成されている。凹部５１の周囲には、凹部５１を取り囲むように環状に延在した環状面（フィルタ支持面）５３が形成されており、フィルタプレート５５を支持している。環状面５３は、フィルタプレート５５の外縁部に沿って突設された環状壁５８により区画されている。環状壁５８は、環状壁４８よりも低く形成されており、環状壁４８がフィルタ室を規定し、環状壁５８がフィルタ室内におけるフィルタプレート５５の支持部（環状面５３）を規定している。

ここで、フィルタプレート５５について説明する。図７は、フィルタプレート５５を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図７（ａ）中の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図である。なお、図７（ａ）中に示すハッチング領域には孔５４ａ，５４ｂが形成されている。図７（ａ）に示すように、フィルタプレート５５は、凹部５１の平面形状より一回り大きい相似形状となっている。フィルタプレート５５は、電気鋳造法によって製造されたニッケル金属製からなり、流路構成部材１１より高い融点を有している。また、フィルタプレート５５は、凹部５１と対向する内側領域６１と、環状面５３と対向しつつ内側領域６１を包囲する環状領域６２とを有している。内側領域６１には、インクを濾過する微細な孔５４ａが複数形成されている。環状領域６２には、内側領域６１の周縁から連続しいかなる貫通孔も形成されていない非貫通区域（第１の非貫通区域）６３と、フィルタプレート５５の外周から連続しいかなる貫通孔も形成されていない非貫通区域（第２の非貫通区域）６４とが形成されている。これら非貫通区域６３，６４は、互いに離隔しており、それらの間には複数の孔５４ｂが形成された中間区域６５が形成されている。図７（ｂ）に示すように、２つの非貫通区域６３，６４は共に同じ幅Ｓを有しており、この幅Ｓが内側領域６１に形成された複数の孔５４ａのピッチＰよりも広くなっている。本実施形態においては、内側領域６１に形成された孔５４ａが、中間区域６５に形成された孔５４ａよりも大きな直径を有しているが、孔５４ａの直径と孔５４ｂの直径が同じであってもよい。

図６に戻って、環状面５３には、凹部５１の側壁（すなわち、環状面５３の内周境界に連続し環状面５３に対して垂直に延在した段差面）５１ａがその面方向に延在したときに、フィルタプレート５５の非貫通区域６３と交差する位置にフィルタプレート５５が配置されている。つまり、フィルタプレート５５の内側領域６１は全体が凹部５１と対向しており、環状領域６２の非貫通区域６４及び中間区域６５は全体が環状面５３と対向しており、非貫通区域６３は部分的に環状面５３と対向している。また、環状面５３には、中間区域６５の複数の孔５４ｂに埋め込まれつつ孔５４ｂを越えたフィルタプレート５５の上面において孔５４ｂの径よりも拡径した拡径突起５６が複数形成されている。これら拡径突起５６は、複数の孔５４ｂを越えた部分同士が互いに接続されて一体化した樹脂層５７を形成している。樹脂層５７は、環状領域６２の上面の環状面５３と対向する領域全体に形成されており、平面形状が環状になっている。また、環状面５３の周縁に形成された環状壁５８は、平面視でフィルタプレート５５と相似形状を有し、フィルタプレート５５より一回り大きく形成されている。これにより、フィルタプレート５５の環状面５３への配置が容易となっている。このような構成により、フィルタ室の内部では、フィルタプレート５５が流路構成部材１１に固定されている。なお、樹脂層５７の広がりが内側領域６１に及ばないように、非貫通区域６３の幅が設定されている。これにより、フィルタプレート５５の濾過能力を損なうことがなくなる。また、中間区域６５の孔５４ｂは、内側領域６１の孔５４ａの径以下に形成されている。これにより、孔５４ｂが、拡径突起５６により塞がれないで孔５４ａに並列接続するバイパス流路を形成することになったとしても、径の大小関係から、孔５４ａが許容するサイズ以上の異物を通すことはない。つまり、本発明では、すべての孔５４ｂが塞がれる必要はない。

図２に戻って、流路構成部材１１には、インク流入流路４５の下流端に繋がった円孔４６からフィルム４９とフィルタプレート５５との間の空間および凹部５１内の空間を通過し円孔５２に至る湾曲インク流路６０が形成されている。湾曲インク流路６０は、流路構成部材１１の中央近傍において、円孔４７を介して排出流路４４とも接続されている。湾曲インク流路６０の出口（円孔５２の開口）周囲には、下方に向かって開口する環状溝６７が形成されている。環状溝６７内には、Ｏリング６８が嵌め込まれている。また、流路構成部材１１には、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、表面１１ａから裏面１１ｂまで貫通した４つの円孔５９が形成されている。これら円孔５９は、中央部の２つに加え、流路構成部材１１の長手方向に沿う端部側にそれぞれ１つずつ形成されており、流路構成部材１１の中央を中心として点対称に配置されている。

上から二番目のプレート１２には、図２及び図３（ｃ）に示すように、長手方向の両端部にそれぞれ円孔７１，７２が形成されている。これら円孔７１，７２は、ネジによってプリンタ本体にインクジェットヘッド２を固定するときに使用されるものである。また、プレート１２には、中央に円孔７３が形成されており、円孔７１，７２からやや中央よりに位置決め孔７５ａ，７５ｂが形成されている。また、プレート１２には、４つのネジ穴７６が形成されている。これらネジ穴７６は、中央部の２つに加え、プレート１２の長手方向に沿う端部側にそれぞれ１つずつ形成されており、プレート１２の中央を中心として点対称に配置されている。つまり、４つのネジ穴７６は、上述した円孔５９と対応して形成されており、流路構成部材１１の４つの円孔５９にそれぞれネジが通され、それらネジをプレート１２のネジ穴７６にねじ込むことで流路構成部材１１とプレート１２とが固定される。このとき、プレート１２の円孔７３と円孔５２とが対向し円孔７３と湾曲インク流路６０とが連通する。湾曲インク流路６０の出口を囲む環状溝６７内にOリング６８が嵌め込まれているので、湾曲インク流路６０の出口から流路構成部材１１とプレート１２との間にインクが漏れ出さない。

上から三番目のプレート１３には、図２及び図３（ｄ）に示すように、貫通孔８１が形成されている。貫通孔８１は、主流路８２及び主流路８２に連通する１０個の支流路８３を含むリザーバ流路８５を形成している。リザーバ流路８５の平面形状は、プレート１３の中央に関して点対称となっている。主流路８２は、プレート１３の長手方向に延在しており、その中央がプレート１３の円孔７３に対応している。支流路８３は、主流路８２よりも流路幅が狭くなっている。なお、支流路８３はどれも同じ流路幅、流路長となっており、各支流路８３間での流路抵抗がほぼ同じ値となっている。また、プレート１３には、プレート１２に形成された位置決め孔７５ａ，７５ｂに対応した位置決め孔８６ａ，８６ｂと、プレート１４との位置決め孔８７ａ，８７ｂとが形成されている。

上から四番目のプレート１４には、図２及び図３（ｅ）に示すように、各支流路８３の先端部と対向する位置に平面形状が楕円状のインク排出孔８８が形成されている。プレート１４の下面においては、インク排出孔８８の周縁部分（図中点線で囲んだ部分）が下方に突出するように形成されており、この突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄのみが流路ユニット９の上面及びその上面に配置された６個のフィルタプレート９５ａ，９５ｂ（図８参照）と固定され、突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄ以外は流路ユニット９から離隔している。そして、この離隔されることで形成された空間からＦＰＣ６が引き出されている。また、プレート１４には、プレート１３に形成された４つの位置決め孔８６ａ，８６ｂ，８７ａ，８７ｂに対応した４つの位置決め孔９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂが形成されている。

これら３枚のプレート１２〜１４は、それぞれに形成された位置決め孔７５ａ，７６ｂ，８６ａ，８６ｂ，８７ａ，８７ｂ，９１ａ，９１ｂ，９２ａ、９２ｂに図示しない位置決めピンが挿入されることで位置決めされる。そして、互いに接着剤で固定される。こうして、流路構成部材１１及び３枚のプレート１２〜１４が積層されたリザーバユニット３が構成される。なお、本実施形態では、流路構成部材１１はポリプロピレン樹脂製であり、各プレート１２〜１４はＳＵＳ４３０製である。

次に、インクが供給されたときにおけるリザーバユニット３内でのインクの流れについて説明する。なお、図２中黒塗り矢印がリザーバユニット３内でのインク流れを示している。

図２中黒塗り矢印で示すように、ジョイント部３１を介して流路構成部材１１内に流入したインクは、インク流入流路４５内で水平に流れる。そして、インクは円孔４６を通過するように上昇し湾曲インク流路６０内に流入する。湾曲インク流路６０内に流入したインクは、ジョイント部３２が開放されておれば、円孔４７を介して排出流路４４に流入しジョイント部３２の一部に流入する。例えば、インクの初期導入時であれば、ジョイント部３２からインクを排出することで、フィルタプレート５５の上面側に存在する空気も排出されて少なくともフィルタプレート５５の上流側が新鮮なインクで満たされることになる。このとき、フィルタプレート５５近傍のインクはフィルタプレート５５に形成された孔５４ａを通過して凹部５１内に落ち込む。そして、凹部５１内に落ち込んだインクは、円孔５２及び湾曲インク流路６０の出口と連通する円孔７３を通ってリザーバ流路８５に落とし込まれる。その後、インクは、図３（ｄ）の矢印で示すように、主流路８２の中央からその長手方向両端に向かって流れるインクの流れを形成する。主流路８２の長手方向両端に到達したインクは、各支流路８３に分岐して流れ込む。各支流路８３に流れ込んだインクは、インク排出孔８８及びフィルタプレート９５ａ、９５ｂに形成されたフィルタ孔を通過して流路ユニット９の上面に形成されたインク供給口１０１（図８参照）に流入する。なお、流路ユニット９内に流入したインクは、後述するように、マニホールド流路１０５に連通する複数の個別インク流路１３２に分配される。さらに、各個別インク流路１３２の終端であるノズル１０８に至り外部へと吐出される。このように、リザーバユニット３内には、インク流入流路４５、湾曲インク流路６０及びリザーバ流路８５というようなインク流路が形成されており、インクが一時的に貯溜されることなる。

次に、図８〜図１１を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図８は、ヘッド本体２の平面図である。図９は、図８の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図９では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及びノズル１０８を実線で描いている。図１０は、図９に示すX−X線に沿った部分断面図である。図１１（ａ）はアクチュエータユニット２１の拡大断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）においてアクチュエータユニット２１の表面に配置された個別電極を示す平面図である。

ヘッド本体２は、図８に示すように、流路ユニット９、及び、流路ユニット９の上面に固定された４つのアクチュエータユニット２１を含む。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９に形成された圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

流路ユニット９は、リザーバユニット３と略同じ幅で、主走査方向に関する長さがリザーバユニット３より若干短い、略直方体状の外形を有する。流路ユニット９の下面には、図９及び図１０に示すように多数のノズル１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面が形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９とアクチュエータユニット２１との固定面においてノズル１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。また、流路ユニット９の長手方向両端には、位置決め孔１０２ａ，１０２ｂが形成されており、プレート１３，１４に形成された位置決め孔８７ａ，８７ｂ，９２ａ，９２ｂと対応した位置に形成されている。これら位置決め孔８７ａ，８７ｂ，９２ａ，９２ｂ，１０２ａ，１０２ｂに位置決め用ピンを通すことで、流路ユニット９とリザーバユニット３の位置決めが行われる。

流路ユニット９は、図１０に示すように、上から順に、キャビティプレート１２２、ベースプレート１２３、アパーチャプレート１２４、サプライプレート１２５、マニホールドプレート１２６、１２７、１２８、カバープレート１２９、及び、ノズルプレート１３０、という９枚の金属プレートから構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向（図１参照）に長尺な矩形状の平面を有する。

キャビティプレート１２２には、インク供給口１０１（図８参照）に対応する貫通孔、及び、圧力室１１０に対応する略菱形の貫通孔が多数形成されている。ベースプレート１２３には、各圧力室１１０について圧力室１１０とアパーチャ１１２との連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０１とマニホールド流路１０５との連絡孔が形成されている。アパーチャプレート１２４には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２となる貫通孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０１とマニホールド流路１０５との連絡孔が形成されている。サプライプレート１２５には、各圧力室１１０についてアパーチャ１１２と副マニホールド流路１０５ａとの連絡孔及び圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されていると共に、インク供給口１０１とマニホールド流路１０５との連絡孔が形成されている。マニホールドプレート１２６、１２７、１２８には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔、及び、積層時に互いに連結してマニホールド流路１０５及び副マニホールド流路１０５ａとなる貫通孔が形成されている。カバープレート１２９には、各圧力室１１０について圧力室１１０とノズル１０８との連絡孔が形成されている。ノズルプレート１３０には、各圧力室１１０についてノズル１０８に対応する孔が形成されている。

これら９枚のプレート１２２〜１３０は、図１０に示すような個別インク流路１３２が流路ユニット９内に形成されるように位置合わせしつつ積層され且つ互いに固定されている。

図８に示すように、流路ユニット９の上面には、リザーバユニット３のインク排出孔８８（図３（ｅ）参照）に対応して、計１０個のインク供給口１０１が開口している。流路ユニット９の内部には、インク供給口１０１に連通するマニホールド流路１０５及びマニホールド流路１０５から分岐した副マニホールド流路１０５ａが形成されている。各ノズル１０８に対しては、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａ、そして副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経てノズル１０８に至る、図１０に示すような個別インク流路１３２が形成されている。リザーバユニット３からインク供給口１０１を介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５から副マニホールド流路１０５ａに分岐され、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介してノズル１０８に至る。また、流路ユニット９の上面には、インク供給口１０１を覆う複数のフィルタプレート９５ａ，９５ｂが配置されている。フィルタプレート９５ａは、流路ユニット９の副走査方向（短手方向）に対して斜めに傾いて延在しており、流路ユニット９の長手方向両端近傍に位置するインク供給口１０１をそれぞれ覆っている。フィルタプレート９５ｂは、流路ユニット９の長手方向に沿って延在しており、長手方向に沿う両端に位置するインク供給口１０１をそれぞれ２つずつ覆っている。つまり、フィルタプレート９５ａ，９５ｂは合計６つ設けられている。これらフィルタプレート９５ａ，９５ｂは、図８中２点鎖線で示すように、リザーバユニット３のプレート１４に形成された突出部８９ａ〜８９ｄのそれぞれと対向する領域内に配置されている。フィルタプレート９５ａ，９５ｂは、突出部８９ａ〜８９ｄのインク排出孔８８と対向する領域を除く下面と接着剤によって接着されている。また、突出部８９ａ〜８９ｄのフィルタプレート９５ａ，９５ｂと対向しない下面と当該下面と対向する流路ユニット９の領域とが接着剤で接着されている。

４つのアクチュエータユニット２１は、図８に示すように、それぞれ台形の平面形状を有しており、流路ユニット９の上面に開口したインク供給口１０１及びフィルタプレート９５ａ，９５ｂを避けるよう千鳥状に配置されている。上述したインク吐出面は、アクチュエータユニット２１の接着領域に対応する流路ユニット９の下面側に位置する。つまり、本実施の形態では、ノズル１０８がマトリクス状に開口するインク吐出面と圧力室１１０がマトリクス状に配列する面とが、流路ユニット９の対向する一対の面を構成しており、この一対の面に挟まれるようにして複数の個別インク流路１３２が流路ユニット９内に形成されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は流路ユニット９の長手方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は流路ユニット９の幅方向（副走査方向）に関して互いにオーバーラップしている。４つのアクチュエータユニット２１は、流路ユニット９の幅方向の中心から互いに相反する側に等距離離隔するような相対位置関係を有する。

アクチュエータユニット２１は流路ユニット９の上面におけるリザーバユニット３の下面と離隔しつつ対向する部分に固定されている。上述したように、リザーバユニット３は突出部８９ａ〜８９ｄによって流路ユニット９に固定されており、ちょうど突出部８９ａ〜８９ｄの突出高さだけリザーバユニット３と流路ユニット９との間には隙間が生じている。アクチュエータユニット２１は、この隙間内に配置されている。さらに、アクチュエータユニット２１上にはＦＰＣ６が固定されているが、このＦＰＣ６はリザーバユニット３の下面には接触していない。

アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミックス材料からなる厚み略１５μｍの３枚の圧電シート１４１、１４２、１４３から構成されている（図１１（ａ）参照）。圧電シート１４１〜１４３は、１つのインク吐出面に対応して形成された多数の圧力室１１０に跨って配置されている。

最上層の圧電シート１４１上における圧力室１１０に対向する位置には、個別電極１３５が形成されている。最上層の圧電シート１４１とその下側の圧電シート１４２との間にはシート全面に形成された略２μｍの厚みの共通電極１３４が介在している。個別電極１３５及び共通電極１３４は共に例えばＡｇ−Ｐｄ系等の金属材料からなる。圧電シート１４２、１４３の間には電極が配置されていない。

個別電極１３５は略１μｍの厚みを有し、図１１（ｂ）に示すように圧力室１１０と相似な略菱形の平面形状を有する。略菱形の個別電極１３５における鋭角部の一方は延出され、その先端には個別電極１３５と電気的に接続された略１６０μｍの径を有する円形のランド１３６が設けられている。ランド１３６は、例えばガラスフリットを含む金からなる。ランド１３６は、図１１（ａ）に示すように、個別電極１３５の延出部上であって、圧電シート１４１〜１４３の厚み方向に関してキャビティプレート１２２における圧力室１１０を画定する壁に対向する位置、即ち圧力室１１０に重ならない位置に形成され、ＦＰＣ６（図１参照）に設けられた接点と電気的に接合されている。

共通電極１３４は図示しない領域において接地されている。これにより、共通電極１３４は全ての圧力室１１０に対応する領域において等しくグランド電位に保たれている。一方、個別電極１３５は、選択的に電位を制御することができるよう、個別電極１３５（ランド１３６）ごとに独立した別のリード線を含むＦＰＣ６及びランド１３６を介してドライバＩＣ７に接続されている（図１参照）。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。圧電シート１４１はその厚み方向に分極されており、個別電極１３５を共通電極１３４と異なる電位にして圧電シート１４１に対してその分極方向に電界を印加すると、圧電シート１４１における電界印加部分が圧電効果により歪む活性部として働く。即ち、圧電シート１４１はその厚み方向に伸長又は収縮し、圧電横効果により平面方向に収縮又は伸長しようとする。一方、残り２枚の圧電シート１４２，１４３は、個別電極１３５と共通電極１３４とに挟まれた領域をもたない非活性層であって、自発的に変形することができない。

つまりアクチュエータユニット２１は、圧力室１１０から離れた上側１枚の圧電シート１４１を活性部を含む層とし且つ圧力室１１０に近い下側２枚の圧電シート１４２，１４３を非活性層とした、いわゆるユニモルフタイプである。図１１（ａ）に示すように、圧電シート１４１〜１４３は圧力室１１０を区画するキャビティプレート１２２の上面に固定されているため、圧電シート１４１における電界印加部分とその下方の圧電シート１４２，１４３との間で平面方向への歪みに差が生じると、圧電シート１４１〜１４３全体が圧力室１１０側へ凸になるように変形（ユニモルフ変形）する。これにより圧力室１１０の容積が低下することによって、圧力室１１０内の圧力が上昇し、圧力室１１０からノズル１０８へとインクが押し出され、ノズル１０８からインクが吐出される。その後、個別電極１３５を共通電極１３４と同じ電位に戻すと、圧電シート１４１〜１４３は元の平坦な形状になって、圧力室１１０の容積が元の容積に戻る。これに伴い、マニホールド流路１０５から圧力室１１０へとインクが導入され、再び圧力室１１０内にインクが貯溜される。

続いて、インクジェットヘッド１の製造方法について、図１２〜図１４を参照しつつ以下に説明する。図１２は、インクジェットヘッドの製造工程のフロー図である。図１３は、流路構成部材１１が製造されたときの断面図である。図１４は、流路構成部材１１にフィルタプレート５５を固定するときの手順を示す状況図である。

インクジェットヘッド１を製造するには、リザーバユニット３、流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１等の部品を別々に作製し、それから各部品を組み付ける。図１２に示すように、まず、リザーバユニット３を作製するには、ステップ１（Ｓ１）において、リザーバユニット３の一部となる３枚のプレートに、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して、図３（ｃ）〜図３（ｅ）に示すような孔等を各プレートに形成し、プレート１２〜１４を作製する。次に、ステップ２（Ｓ２）において、公知の成形法によって、図１３に示すような環状面５３に先端が先細り形状の突起１５６を有する樹脂製の流路構成部材１１を作製する（流路構成部材作製工程）。このとき、突起１５６は、環状面５３に沿って環状に形成されている。また、このとき、流路構成部材１１は、フィルタプレート５５及びフィルム４１，４２，４９以外は、一体的に形成されているとともに、フィルム４１，４２，４９が溶着される環状壁３７，３８，４８の先端にはテーパ部３７ａ，４８ａが形成されている。なお、流路構成部材１１に形成される複数の孔なども公知の成形法（例えば、射出成形法）によって流路構成部材１１が製造されるときに形成されている。

次に、ステップ３（Ｓ３）において、上述したフィルタプレート５５と同一形状に成形されたマスク（レジスト層）を用いた公知の電気鋳造法によってニッケル金属製のフィルタプレート５５を形成する（フィルタプレート作製工程）。なお、マスクには、内側領域６１及び２つの非貫通区域と中間区域６５とからなる環状領域６２に対応したパターンが形成されており、さらに孔５４ａと孔５４ａよりも直径が小さい孔５４ｂが形成されている。上述したフィルタプレート５５がマスクから露出した基板の上に形成されることになる。基板としては、導電性のステンレス板や表面に銀層が形成されたガラス板が用いられる。そして、生長したニッケル層を基板から取り外してフィルタプレート５５が完成する。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、図１４（ａ）に示すように、流路構成部材１１の凹部５１とフィルタプレート５５の内側領域６１とを、突起１５６と複数の孔５４ａとを対向させつつ、フィルタプレート５５の下面の中間区域６５を突起１５６の先端と当接させる（当接工程）。このとき、環状面５３の内周境界（環状面５３と側壁５１ａとの境界）と非貫通区域６３内とを対向させている。なお、環状面５３を区画する環状壁５８は、フィルタプレート５５を突起１５６上に載置したときに、フィルタプレート５５の上面の高さより若干高めに形成されている。そのため、環状壁５８はこの載置時のガイドとしても機能している。これにより、フィルタプレート５５を流路構成部材１１に固定したときに、内周境界と非貫通区域６３とが接することになるので、インクがフィルタプレート５５を通過することによって内側領域６１が揺動したときに生じるフィルタプレート５５の応力集中が、孔５４ａが形成された部分（すなわち、内側領域６１）に生じにくくなる。つまり、その分、フィルタプレート５５の寿命が延びる。そして、ステップ５（Ｓ５）において、図１４（ｂ）に示すように、内部にヒータを備えた治具１６０の平らな下面でフィルタプレート５５の上面を加熱しつつ押圧する（加熱押圧工程）。このとき、治具１６０は、フィルタプレート５５が溶融しない温度であって突起１５６が溶融する温度に設定されている。なお、フィルタプレート５５を加熱することで突起１５６も加熱される。そして、フィルタプレート５５とともに加熱された突起１５６が溶融温度に達すると、図１４（ｃ）に示すように、突起１５６が溶融し複数の孔５４ｂ内に侵入するとともに、複数の孔５４ｂを通過して、環状領域６２の上面の環状面５３と対向する領域のほぼ全体に広がる。すなわち、孔５４ｂに埋め込まれつつ孔５４ｂを越えたフィルタプレート５５の上面において孔５４ｂの径よりも拡径した複数の拡径突起５６が孔５４ｂを越えた部分において互いに一体的に接続するようにして広がる。そして、治具１６０を退避させ溶融した突起１５６を冷却することで、上述した樹脂層５７が形成される。この樹脂層５７の形成により、フィルタプレート５５がフィルタ室内に固定されることになる。

次に、ステップ６（Ｓ６）において、フィルム４１，４２，４９を環状壁３７，３８，４８の先端に接触させつつフィルム４１，４２，４９と共に環状壁３７，３８，４８の先端を加熱する。すると、環状壁３７，３８，４８の先端が溶融しフィルム４１，４２，４９と溶着する。こうして、図２に示すような流路構成部材１１が製造される。そして、ステップ７（Ｓ７）において、流路構成部材１１、３枚のプレート１２〜１４を位置決めしつつ積層し、流路構成部材１１とプレート１２とをビスで固定し、３枚のプレート１２〜１４同士は互いに接着剤で固定することでリザーバユニット３が製造される。

一方、流路ユニット９を作製するには、まず、ステップ８（Ｓ８）において、流路ユニット９を構成する各プレート１２２〜１３０に、パターニングされたフォトレジストをマスクとしたエッチングを施して、図１０に示すような孔を各プレート１２２〜１３０に形成する。その後、個別インク流路１３２が形成されるように位置合わせされた９枚のプレート１２２〜１３０を、エポキシ系の熱硬化性接着剤を介して重ね合わせる。そして、９枚のプレート１２２〜１３０を熱硬化性接着剤の硬化温度以上の温度に加圧しつつ加熱する。これによって、熱硬化性接着剤が硬化して９枚のプレート１２２〜１３０が互いに固着され、図１０に示すような流路ユニット９が得られる。

また、圧電アクチュエータ２１を作製するには、まず、ステップ９（Ｓ９）において、圧電セラミックスのグリーンシートを複数用意する。グリーンシートは、予め焼成による収縮量を見込んで形成される。そのうちの一部のグリーンシート上に、導電性ペーストを共通電極１３４のパターンにスクリーン印刷する。そして、治具を用いてグリーンシート同士を位置合わせしつつ、導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートの下に、共通電極１３４のパターンで導電性ペーストが印刷されたグリーンシートを重ね合わせ、さらにその下に導電性ペーストが印刷されていないグリーンシートを１枚重ね合わせる。

そして、ステップ１０（Ｓ１０）において、ステップ９で得られた積層体を公知のセラミックスと同様に脱脂し、さらに所定の温度で焼成する。これにより、３枚のグリーンシートが圧電シート１４１〜１４３となり、導電性ペーストが共通電極１３４となる。その後、最上層にある圧電シート１４１上に、導電性ペーストを個別電極１３５のパターンにスクリーン印刷する。そして、積層体を加熱処理することによって導電性ペーストを焼成して、圧電シート１４１上に個別電極１３５を形成する。しかる後、ガラスフリットを含む金を、個別電極１３５上に印刷してランド１３６を形成する。こうして、図１１（ａ）に描かれたようなアクチュエータユニット２１を作製することができる。

なお、ステップ１〜ステップ７のリザーバユニット作製工程と、ステップ８の流路ユニット作製工程と、ステップ９〜１０のアクチュエータユニット作製工程は、独立に行われるものであるため、いずれを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。

次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、ステップ８で得られた流路ユニット９の圧力室１１０の開口が多数形成された上面に、エポキシ系の熱硬化性接着剤を、バーコーターを用いて塗布する。熱硬化性接着剤としては、例えば二液混合タイプのものが用いられる。

続いて、ステップ１２（Ｓ１２）において、流路ユニット９に塗布された熱硬化性接着剤層上に、アクチュエータユニット２１を載置する。このとき、アクチュエータユニット２１は、圧力室間の桁部に支持されるとともに個別電極１３５と圧力室１１０とが対向するように流路ユニット９に対して位置決めされる。この位置決めは、予め作製工程（ステップ８〜ステップ１０）において流路ユニット９及びアクチュエータユニット２１に形成された位置決めマーク（図示せず）に基づいて行われる。また、このとき、各インク供給口１０１を覆うように、６枚のフィルタプレート９５ａ，９５ｂを配置する。

次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、流路ユニット９と、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１との間の熱硬化性接着剤と、アクチュエータユニット２１との積層体を図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。これにより、圧力室１１０の開口はアクチュエータユニット２１によって塞がれる。このとき、フィルタプレート９５ａ，９５ｂも流路ユニット９上に固定される。そして、ステップ１４（Ｓ１４）において、加熱・加圧装置から取り出された積層体を自然冷却する。こうして、流路ユニット９とアクチュエータユニット２１とで構成されたヘッド本体２が製造される。

次に、ステップ１５（Ｓ１５）において、ＦＰＣ６とアクチュエータユニット２１とをそれぞれ電気的に接続する。次に、ステップ１６（Ｓ１６）において、リザーバユニット３の突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄの下面にエポキシ系の熱硬化性接着剤を塗布する。そして、ステップ１７（Ｓ１７）において、リザーバユニット３に形成された位置決め孔８７ａ，８７ｂ，９２ａ，９２ｂと流路ユニット９に形成された位置決め孔１０２ａ，１０２ｂとに位置決め用ピンを通してリザーバユニット３とヘッド本体２とを位置決めしつつ積層した積層体を、図示しない加熱・加圧装置で熱硬化性接着剤の硬化温度以上に加熱しながら加圧する。こうして、突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄの下面と流路ユニット９の上面の突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄと対向する領域とが固定される。なお、フィルタプレート９５ａ，９５ｂは、突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄの下面と対向する領域内に存在しているので、突出部８９ａ，８９ｂ，８９ｃ，８９ｄの下面と接着される。次に、ステップ１８（Ｓ１８）において、加熱・加圧装置から取り出された積層体を自然冷却する。こうして、リザーバユニット３とヘッド本体２とで構成されたインクジェットヘッド１が製造される。

以上のような本実施形態によるインクジェットヘッド１によると、仮にフィルタプレート５５と流路構成部材１１とを接着剤により固定するとき、フィルタプレート５５や流路構成部材１１の材質によっては接着剤に十分な付着力が得られないことがあるが、拡径突起５６により接着剤を用いずにフィルタプレート５５を流路構成部材１１に固定するので、フィルタプレート５５が剥がれにくくなる。また、複数の拡径突起５６が孔５４ｂを越えた部分において一体的に接続された樹脂層５７を形成しているので、フィルタプレート５５が流路構成部材１１からより剥がれにくくなる。また、樹脂層５７が環状領域６２の全周に亘って形成されているので、フィルタプレート５５が流路構成部材１１からより一層剥がれにくくなる。

また、フィルタプレート５５に非貫通区域（第１の非貫通区域）６３が設けられていることで、拡径突起５６の孔５４ｂを越えた部分が内側領域６１に達しにくくなる。つまり、孔５４ｂと孔５４ａとが離隔される。そのため、拡径突起５６の孔５４ｂを越えた部分、すなわち樹脂層５７が複数の孔５４ａをほとんど塞がなくなる。そのため、内側領域６１の複数の孔５４ａが塞がれることによるフィルタプレート５５の有効濾過面積の低下を防ぐことができる。したがって、フィルタプレート５５の有効濾過面積が一定なものとなり、ヘッド毎にばらつくことがなくなり安定する。また、環状領域６２において、非貫通区域６３には貫通した孔５４ａ，５４ｂなどが形成されていないので、孔５４ａ，５４ｂが形成された箇所（内側領域及び中間区域６５）よりも強度が大きくなる。そのため、インク通過時にフィルタプレート５５が振動してもフィルタプレート５５が破損しにくくなる。

また、フィルタプレート５５に非貫通区域（第２の非貫通区域）６４が設けられていることで、環状領域６２の外周に重なる孔が形成されず、複数の孔５４ｂが環状領域６２の中間区域６５に形成される。そのため、フィルタプレート５５をインクが通過するときに、フィルタプレートの外周に重なる孔が形成されたもののようにフィルタプレート５５の外周がほとんど振動しない。したがって、フィルタプレート５５の外周の一部が振動によって脱落することがなくなり、フィルタプレート５５から異物が発生しない。加えて、孔５４ａ，５４ｂが形成されていない非貫通区域６４を備えていることで、フィルタプレート５５の強度がより一層向上する。このため、フィルタプレート５５が取り扱いやすくなる。

中間区域６５に形成された孔５４ｂの直径が孔５４ａよりも小さいため、複数の孔５４ｂのうち、拡径突起５６によって埋め込まれていない孔５４ｂが存在していても当該孔５４ｂからはインクが通過するだけとなる。つまり、フィルタとしての所期の性能を損なうことがなく、内側領域６１以上に確実な異物の捕獲が可能となる。

また、本実施形態によるインクジェットヘッド１の製造方法によると、流路構成部材１１の環状面５３に形成された突起１５６を、加熱押圧工程で溶融し、フィルタプレート５５に形成された孔５４ｂ内に埋め込みつつさらに溶融した突起１５６を孔５４ｂを越えた部分において孔５４ｂの径よりも拡径させている。そのため、接着剤を用いずにフィルタプレート５５を流路構成部材１１に固定することができる。また、流路構成部材作製工程において形成された突起１５６が先細り形状であるため、突起１５６の先端が容易に溶融する。そのため、確実にフィルタプレート５５を固定することができる。加えて、溶融前の突起１５６の先端の平面度に誤差が生じていても、突起１５６の先端を溶融したときに、平面度の誤差を吸収することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した実施形態におけるインクジェットヘッド１は、複数の拡径突起５６が形成されているが、孔５４ｂに埋め込まれつつ且つ孔５４ｂを越えた部分において孔５４ｂより拡径した拡径突起５６が少なくとも１以上形成されておればよい。また、突起１５６がすべての孔５４ｂに埋め込まれつつ且つ孔５４ｂを越えた部分において拡径していなくてもよい。つまり、部分的に拡径しておればよい。また、複数の拡径突起５６が樹脂層５７を形成していなくてもよい。また、樹脂層５７が環状領域６２の全周に亘って形成されていなくてもよい。いずれの形態でも、フィルタプレート５５は環状面５３に良好に固定されることになる。なお、いずれの場合も、拡径突起を形成せずとも、互いに隣り合う孔５４ｂには、少なくとも溶融した突起１５６が侵入して開口を塞いでおり、且つ、このような孔５４ｂが凹部５１を包囲するように連続的に配列していることが必要である。また、フィルタプレートには、２つの非貫通区域６３，６４のうちいずれか一方の非貫通区域６３，６４が設けられておればよい。また、フィルタプレートには、２つの非貫通区域６３，６４が設けられていなくてもよい。また、中間区域の上面側が樹脂層５７により全面的に被覆されるのであれば、環状領域６２内に形成された孔５４ｂの直径が、内側領域６１に形成された孔５４ａよりも大きくてもよい。また、突起１５６の先端が先細り形状でなくてもよい。

また、本発明に係るインクジェットヘッド１は、アクチュエータユニット２１を有するピエゾ式のインクジェットヘッドであるが、サーマル式のインクジェットヘッドであってもよいし、静電式のインクジェットヘッドであってもよい。また、本発明に係るインクジェットヘッドは、プリンタに限定されず、インクジェット式のファクシミリやコピー機にも適用可能である。

本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの外観斜視図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットヘッドの断面図である。 図１に示すリザーバユニットの分解平面図である。 図２に示す流路構成部材を斜め下方から見たときの部分斜視図である。 図２に示す流路構成部材を斜め上方から見たときの部分斜視図である。 図３（ａ）に示すVI−VI線に沿った断面図である。 フィルタプレートを示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は図７（ａ）中の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図である。 ヘッド本体の平面図である。 図８の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図９に示すX−X線に沿った部分断面図である。 （ａ）はアクチュエータユニットの拡大断面図であり、（ｂ）は図１１（ａ）においてアクチュエータユニットの表面に配置された個別電極を示す平面図である。 インクジェットヘッドの製造工程のフロー図である。 流路構成部材が製造されたときの断面図である。 流路構成部材にフィルタプレートを固定するときの状況図である。

符号の説明

１ インクジェットヘッド
１１ 流路構成部材
５１ 凹部
５１ａ 側壁（段差面）
５３ 環状面（フィルタ支持面）
５４ａ，５４ｂ 孔
５５ フィルタプレート
５６ 拡径突起
５７ 樹脂層
６１ 内側領域
６２ 環状領域
６３ 非貫通区域（第１の非貫通区域）
６４ 非貫通区域（第２の非貫通区域）
１５６ 突起

Claims (13)

1. 樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドであって、
   前記フィルタプレートは、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され環状に区画された環状領域と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され前記環状領域に包囲された内側領域とを有し、
   前記環状領域に形成された前記孔の直径が、前記内側領域に形成された前記孔の直径以下であり、
   前記流路構成部材には、前記フィルタプレートの表裏一方の面に対して、前記環状領域に当接し前記内側領域に当接しないフィルタ支持面が形成されており、
   前記流路構成部材の前記フィルタ支持面には、前記流路構成部材の一部が溶融することによって前記環状領域に形成された前記孔内に埋め込まれ且つ前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径した、拡径突起が形成されており、
   前記フィルタプレートが前記拡径突起によって前記フィルタ支持面に固定されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記拡径突起となる前記流路構成部材の一部が、環状の前記フィルタ支持面の全周に亘って形成された突起であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
3. 前記フィルタプレートの前記フィルタ支持面とは反対側の他方の面に、前記フィルタ支持面に形成された複数の前記拡径突起が複数の前記孔を越えた部分において互いに接続されて一体化することにより構成される樹脂層が、前記内側領域を避けて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド。
4. 前記樹脂層が前記環状領域の全周に亘って形成されていることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド。
5. 前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から離隔し環状形状を有した第１の非貫通区域が設けられており、
   前記第１の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていないことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッド。
6. 前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から連続し環状形状を有した第２の非貫通区域が設けられており、
   前記第２の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていないことを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
7. 樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドであって、
   前記フィルタプレートは、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され環状に区画された環状領域と、厚さ方向に貫通する複数の孔が形成され前記環状領域に包囲された内側領域とを有し、
   前記流路構成部材には、前記フィルタプレートの表裏一方の面に対して、前記環状領域に当接し前記内側領域に当接しないフィルタ支持面が形成されており、
   前記流路構成部材の前記フィルタ支持面には、前記流路構成部材の一部が溶融することによって前記環状領域に形成された前記孔内に埋め込まれ且つ前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径した、拡径突起が形成されており、
   前記フィルタプレートが前記拡径突起によって前記フィルタ支持面に固定されており、
   前記環状領域内には、前記フィルタプレートの外周から離隔し環状形状を有した第１の非貫通区域、及び、前記フィルタプレートの外周から連続し環状形状を有した第２の非貫通区域が設けられており、
   前記第１及び第２の非貫通区域には、前記内側領域における前記孔のピッチよりも広い幅に亘って前記孔が形成されていないことを特徴とするインクジェットヘッド。
8. 樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドの製造方法であって、
   平面内に環状に延在した環状面と、前記環状面の内周境界に連続し且つ前記平面とは交差する方向に延在した段差面とを有しており、且つ、前記環状面にその全周に亘る突起が形成された前記流路構成部材を作製する流路構成部材作製工程と、
   厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された前記フィルタプレートを作製するフィルタプレート作製工程と、
   少なくとも１つの前記孔が前記環状面と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させる当接工程と、
   前記突起が溶融して前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径するように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧する加熱押圧工程とを備え、
   前記フィルタプレート作製工程において、前記流路構成部材の前記環状面に当接される環状領域に、前記環状領域に包囲され前記環状面に当接されない内側領域に形成されるのと同じ又はそれよりも小さい直径の前記孔を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
9. 前記加熱押圧工程において、前記突起が溶融して２以上の前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径し互いに接続されて一体化することによって、前記フィルタプレートの他方の面に沿った樹脂層が形成されるように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧することを特徴とする請求項８に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
10. 前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から離隔した環状の第１の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製し、
    前記当接工程において、前記環状面の内周境界が前記第１の非貫通区域と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させることを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
11. 前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から連続した環状の第２の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
12. 前記流路構成部材作製工程において、前記突起の先端を先細り形状に形成することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
13. 樹脂製の流路構成部材と、前記流路構成部材より高い融点を有し前記流路構成部材に取り付けられてインクを濾過するフィルタプレートとを含むインクジェットヘッドの製造方法であって、
    平面内に環状に延在した環状面と、前記環状面の内周境界に連続し且つ前記平面とは交差する方向に延在した段差面とを有しており、且つ、前記環状面にその全周に亘る突起が形成された前記流路構成部材を作製する流路構成部材作製工程と、
    厚さ方向に貫通する複数の孔が形成された前記フィルタプレートを作製するフィルタプレート作製工程と、
    少なくとも１つの前記孔が前記環状面と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させる当接工程と、
    前記突起が溶融して前記孔内に埋め込まれ且つ溶融した突起が前記孔を越えた部分において前記孔の径よりも拡径するように、前記突起を加熱しつつ前記フィルタプレートを前記環状面に押圧する加熱押圧工程とを備え、
    前記フィルタプレート作製工程において、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から離隔した環状の第１の非貫通区域、及び、前記孔のピッチよりも広い幅にわたって前記孔が形成されておらず且つ前記フィルタプレートの外周から連続した環状の第２の非貫通区域を有する前記フィルタプレートを作製し、
    前記当接工程において、前記環状面の内周境界が前記第１の非貫通区域と対向するように、前記フィルタプレートの一方面を前記環状面と当接させることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。

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