| 【発明の名称】 |
液状体供給路および液状体供給路製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】齋藤 竹光
【氏名】丸山 建
|
| 【要約】 |
【課題】工業用途に向けて設計された中空針をフィルタアセンブリに良好に接続する方法の提供。
【構成】液状供給路が、液状体が流れる第１の管状流路２３が貫通している第１の部材（中空針２）と、液状体が流れる第２の管状流路３３が貫通しているとともに、第１の管状流路と第２の管状流路とが１つの流路を構成するように第１の部材に接合された第２の部材（フィルタアセンブリ３）と、を備えている。そして、第１の部材と第２の部材とは、第１の管状流路と第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層６によって接合されていて、接合層は、接着剤層と、第１の部材と第２の部材とが超音波溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、
を備えた液状体供給路であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、
前記接合層は、接着剤層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる、
液状体供給路。
【請求項２】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、
を包含し、
前記工程Ｂは、
前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように超音波溶着を施す工程ｂ１と、
前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ２と、
を含んでいる、
液状体供給路製造方法。
【請求項３】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、
を備えた液状体供給路であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接着剤層によって接合されている、
液状体供給路。
【請求項４】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、
を包含し、
前記工程Ｂは前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ１を含んでいる、
液状体供給路製造方法。
【請求項５】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、
を備えた液状体供給路であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、
前記接合層は、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層である、
液状体供給路。
【請求項６】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、
を包含し、
前記工程Ｂは、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ１を含んでいる、
液状体供給路製造方法。
【請求項７】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、
を備えた液状体供給路であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、
前記接合層は、接着剤層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる、
液状体供給路。
【請求項８】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、
を包含し、
前記工程Ｂは、
前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ１と、
前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ２と、
を含んでいる、
液状体供給路製造方法。
【請求項９】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、
を備えた液状体供給路であって、
前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、
前記接合層は、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波溶着によって溶着することで形成された溶着層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる、
液状体供給路。
【請求項１０】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、
を包含し、
前記工程Ｂは、
前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように超音波溶着を施す工程ｂ１と、
前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ２と、
を含んでいる、
液状体供給路製造方法。
【請求項１１】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、
前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、
Ｏリングと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに連結するネジと、
を備えた液状体供給路であって、
前記Ｏリングは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲むように、前記第１の部材と前記第２の部材との間に位置している、
液状体供給路。
【請求項１２】
液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、をＯリングを介して互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、
前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを、ネジによって互いに接合する工程Ｂと、
を包含した液状体供給路製造方法。
|
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置におけるヘッドユニットへの適用が好適な液状体供給路および液状体供給路製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、民生用途のヘッドユニットが開示されている。ヘッドユニットは、ヘッドと、フィルタアセンブリと、中空針と、を備えている。フィルタアセンブリは、ＳＵＳメッシュからなるフィルタを備えていて、インクは、インクジェットヘッドに供給される前にこのフィルタを通るので、インクジェットヘッドへのゴミの流入が防止される。ここで、中空針とフィルタアセンブリとは、超音波溶着によって、互いに接続されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３３６０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヘッドユニットが工業用途で用いられる場合には、民生用途で用いられる場合とは異なり、ヘッドユニット内を流れる液状体は水をベースとしたインクだけとは限らない。このため、民生用途に設計された中空針が工業用途で用いられる場合には、中空針の寿命が短くなる場合がある。一方で、民生用途にも工業用途にも適した材質からなる中空針は、従来の方法ではフィルタアセンブリに接続され難い場合がある。つまり、超音波溶着による中空針とフィルタアセンブリとの接続が困難になり得る。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、工業用途に向けて設計された中空針をフィルタアセンブリに良好に接続する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、液状供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備えている。そして、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、前記接合層は、接着剤層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる。
【０００７】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、を包含している。そして、前記工程Ｂは、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように超音波溶着を施す工程ｂ１と、前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ２と、を含んでいる。
【０００８】
上記構成によれば、超音波震動による溶着の作用と、接着剤による接着の作用と、によって、第１の部材と第２の部材とが互いに接合される。このことから、超音波震動による溶着が十分でない場合であっても、第１の部材と第２の部材との間の接合力を、接着剤の接着の作用によって補うことができる。
【０００９】
本発明のさらに他の態様によれば、液状体供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備えている。そして、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接着剤層によって接合されている。
【００１０】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、を包含している。そして、前記工程Ｂは前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ１を含んでいる。
【００１１】
上記構成によれば、第１の部材と第２の部材とは、接着剤による接着の作用によって互いに接合される。
【００１２】
本発明のさらに他の態様によれば、液状体供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備えている。そして、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、前記接合層は、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層である。
【００１３】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せし、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、を包含している。そして、前記工程Ｂは、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ１を含んでいる。
【００１４】
上記構成によれば、第１の部材と第２の部材とは、熱溶着による溶着の作用によって互いに接合される。
【００１５】
本発明のさらに他の態様によれば、液状体供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備えている。そして、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、前記接合層は、接着剤層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる。
【００１６】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、を包含している。そして、前記工程Ｂは、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ１と、前記第１の部材と前記第２の部材との境界部に接着剤を導入する工程ｂ２と、を含んでいる。
【００１７】
上記構成によれば、第１の部材と第２の部材とが、熱溶着による溶着の作用と、接着剤の作用と、によって互いに接合される。
【００１８】
本発明のさらに他の態様によれば、液状体供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通しているとともに、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材に接合された第２の部材と、を備えている。そして、前記第１の部材と前記第２の部材とは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲む接合層によって接合されていて、前記接合層は、前記第１の部材と前記第２の部材とが超音波溶着によって溶着することで形成された溶着層と、前記第１の部材と前記第２の部材とが熱溶着によって溶着することで形成された溶着層と、からなる。
【００１９】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、を互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに接合する工程Ｂと、を包含している。そして、前記工程Ｂは、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように超音波溶着を施す工程ｂ１と、前記第１の部材と前記第２の部材とが互いに溶着するように熱を加える工程ｂ２と、を含んでいる。
【００２０】
上記構成によれば、第１の部材と第２の部材とは、超音波震動による溶着の作用と、熱溶着による溶着の作用と、によって互いに接合される。このことから、超音波震動による溶着が十分でない場合であっても、第１の部材と第２の部材との間の接合力を、熱溶着による溶着の作用によって補うことができる。
【００２１】
本発明のさらに他の態様によれば、液状体供給路が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、Ｏリングと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを互いに連結するネジと、を備えている。そして、前記Ｏリングは、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路との境界部の周囲を囲むように、前記第１の部材と前記第２の部材との間に位置している。
【００２２】
また、液状体供給路製造方法が、液状体が流れる第１の管状流路が貫通している第１の部材と、前記液状体が流れる第２の管状流路が貫通している第２の部材と、をＯリングを介して互いに位置合せして、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とを互いに合わせる工程Ａと、前記第１の管状流路と前記第２の管状流路とが１つの流路を構成するように前記第１の部材と前記第２の部材とを、ネジによって互いに接合する工程Ｂと、を包含している。
【００２３】
上記構成によれば、第１の部材と第２の部材とは、Ｏリングとネジとによって互いに接合される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１のヘッドユニット１は、２つの中空針２と、フィルタアセンブリ３と、インクジェットヘッド４と、基板５と、２つのブッシュ５１と、を備えている。２つの中空針２のそれぞれはフィルタアセンブリ３に接合されている。一方、２つのブッシュ５１は、フィルタアセンブリ３と基板５との間に位置している。ここで、基板５は、フィルタアセンブリ３とインクジェットヘッド４との間に位置していて、フィルタアセンブリ３とインクジェットヘッド４とを支えている。そして、後に詳述するように、ヘッドユニット１において、フィルタアセンブリ３と、２つのブッシュ５１のそれぞれと、基板５とを貫いて、２つの中空針２からインクジェットヘッド４に至る２つの流路が形成されている。
【００２５】
（Ａ．中空針）
図２の中空針２は、基本的に漏斗の形状を有している。このため、中空針２を貫いて液状体が流れるように構成されている。ただし、通常の漏斗とは異なり、径が小さい側から径が大きい側へ液状体が流れるように中空針２が用いられる。
【００２６】
本実施形態では、中空針２は、樹脂と、樹脂を強化する強化材と、を含有した材料からなる。本実施形態での上記樹脂は結晶性の樹脂であり、具体的にはＰＰＳ（ポリフェニルスルフィド）である。一方、強化材はガラス繊維である。このような材料からなる中空針２は、印刷用の液状体、すなわちインクに対して安定なだけでなく、工業用途の液状体に対しても安定している。
【００２７】
中空針２の形状をより詳細に説明する。中空針２は、先端部２０と、底部２１と、先端部２０と底部２１との間を隙間無く包囲する側壁部２２と、を有している。そして中空針２は、先端部２０から底部２１へ向かって中空針２自体を貫通する１つの管状流路２３を縁取っている。以下では、管状流路２３が伸びる方向を「流路方向」とも表記する。管状流路２３の流路方向に垂直な断面は、ほぼ円である。そして、先端部２０から底部２１へ、管状流路２３の断面の面積が段階的にまたは徐々に大きくなる。本実施形態では、管状流路２３の底部２１での径は、先端部２０に圧着されることになるチューブ（不図示）の内径よりも大きい。
【００２８】
中空針２の先端部２０は、１つの共通な管状流路２３への入口部として機能する４つの導入孔２４（図上では３つ）を縁取っている。また底部２１は、管状流路２３の出口部として機能する開口部２５を縁取っている。ヘッドユニット１が使用される場合には、液状体を供給するチューブが先端部２０に圧着されることになる。そして、チューブから供給される液状体は、先端部２０の４つの導入孔２４から管状流路２３に導入される。そして、液状体は、開口部２５から管状流路２３を出て行くことになる。なお、管状流路２３を出た液状体は、後述する管状流路３３におけるフィルタ３１を通過することになる。
【００２９】
中空針２の底部２１は、フランジ部２１ａを有している。フランジ部２１ａとは、流路方向に対してほぼ垂直な方向に突出した部分であって、流路方向に関してほぼ回転対称の形状を有した部分である。フランジ部２１ａは、図３のフィルタアセンブリ３の凹部３０によって縁取られる範囲にちょうど収まる寸法を有しているので、フランジ部２１ａを凹部３０に嵌めればフィルタアセンブリ３に対する中空針２の位置が決まる。また、中空針２がフィルタアセンブリ３に対して位置決めされた場合には、管状流路２３と、後述の管状流路３３とは互いに繋がることになる。
【００３０】
底部２１のフィルタアセンブリ３側の表面の一部は、突起構造２１ｂを構成している。突起構造２１ｂは、出口部２５の周囲を囲むように位置している。そして、上述のように中空針２がフィルタアセンブリ３に対して位置決めされた場合には、中空針２の突起構造２１ｂが凹部３０内の段差部３０ａに接することになる。
【００３１】
（Ｂ．フィルタアセンブリ）
図３のフィルタアセンブリ３は、上面３ａと、下面３ｂと、上面３ａと下面３ｂとの間を包囲する側面３ｃと、後述するフィルタ３１と、を備えている。そして、図４に示すように、フィルタアセンブリ３は、フィルタアセンブリ３自体を貫通する管状流路３３を縁取っている。さらに上面３ａの一部は、フランジ部２１ａを受け入れる凹部３０を構成している。凹部３０はその内部に、底部２１に対応した円周状の段差部３０ａを有しており、しかもこの段差部３０ａは管状流路３３の入口部３４を縁取っている。
【００３２】
フィルタ３１はＳＵＳ製のメッシュであり、入口部３４を覆うように位置している。フィルタ３１は、液状体を通すがゴミを通さない。このフィルタ３１のおかげで、中空針２に接続されたチューブの内部に存在するゴミが止められる。インクジェットヘッド４へのゴミの流入を防ぐためには、本実施形態のように、インクジェットヘッド４により近い部位にフィルタ３１が位置することが好ましい。そうすれば、インクジェットヘッド４へゴミが流入する確率が減少する。
【００３３】
しかも、上述のように、管状流路２３の断面が底部２１で大きいので、フィルタ３１の面積を大きくすることができ、かつ、フィルタ３１のほぼ全域を使って液状体を通過させることができる。そしてこの結果、液状体がフィルタ３１を通過する際に生じる流動抵抗を低下させることができる。
【００３４】
フィルタアセンブリ３の下面３ｂの一部は、管状流路３３の出口部３５を縁取っている。管状流路３３の出口部３５には、ブッシュ５１（図１）が接している。ブッシュ５１は、基板５を貫通してインクジェットヘッド４の内部に通じる管状流路の入口部として機能する。本実施形態のブッシュ５１は、ゴムまたは弾性を有する樹脂から構成されている。このようなブッシュ５１は、液状体をフィルタアセンブリ３からインクジェットヘッド４側へ流すだけでなく、フィルタアセンブリ３側から加えられた衝撃や震動を緩和してインクジェットヘッド４を保護する働きをする。
【００３５】
さて、ヘッドユニット１において図５に示すように、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、接合層６を介して互いに接合されている。接合層６は、中空針２の底部２１と、フィルタアセンブリ３の段差部３０ａと、の間に位置していて、しかも接合層６は、管状流路２３と管状流路３３との境界部を囲むように隙間無く位置している。そしてこのような接合層６のおかげで、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合されるだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との間の境界が封止されている。つまり、接合層６のおかげで、流路の外部へ漏れることなく液状体が管状流路２３から管状流路３３へ流れる。
【００３６】
このように本実施形態では、中空針２とフィルタアセンブリ３とのそれぞれが、管状流路２３，３３を縁取る部材の一例である。また、互いに接合された後の管状流路２３と管状流路３３とは、液状体供給路の一例である。
【００３７】
ここで、「液状体」とは、インクジェットヘッド４のノズルから液滴として吐出されうる粘度を有する物質をいう。ここで、「液状体」が水性であると油性であるとを問わない。ノズルから吐出可能な流動性（低い粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。ここで、「液状体」の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましい。粘度が１ｍＰａ・ｓ以上である場合には、「液状体」の液滴を吐出する際にノズルの周辺部が「液状体」で汚染されにくい。一方、粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下である場合は、ノズルにおける目詰まりの頻度が小さく、このため円滑な液滴の吐出を実現できる。
【００３８】
ここで、液状体が含有し得る所定材料として、例えば、導電性材料、強誘電体材料、半導体材料、誘電体材料、有機ＥＬ材料などの電気発光材料、がある。
【００３９】
さて、インクジェットヘッド４はピエゾ型のヘッドである。ただし、ピエゾ型に代えて、インクジェットヘッド４がバブル方式など、他の方式のインクジェットヘッド４であってもよい。ただし、他の方式のインクジェットヘッド４と比べた場合に、ピエゾ型のインクジェットヘッド４が吐出する液状体の選択の自由度が比較的に高い。このため、ピエゾ型のインクジェットヘッド４は特に工業用途において有利である。
【００４０】
以下では、中空針２とフィルタアセンブリ３との接合方法について、５つの実施例を説明する。なお、以下の図６〜図１２、および図１４〜図１８は、図５の部分ＰＲに対応する部分を示している。
【実施例１】
【００４１】
図６を参照しながら、超音波溶着と接着剤とを用いた接合方法を説明する。まず、中空針２の底部２１が、フィルタアセンブリ３の凹部３０に収まるように、中空針２をフィルタアセンブリ３に対して位置合せする（図６（ａ））。そうすると、底部２１の突起構造２１ｂが凹部３０の段差部３０ａに接する。また、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。
【００４２】
次に、中空針２のフランジ部２１ａの上に、超音波溶着用のホーン１００を当てる。そのうえで、ホーンから中空針２へ超音波震動を与える。そうすると、突起構造２１ｂの少なくとも一部が溶融して溶着層６１ａが形成される（図６（ｂ））。そして、溶着層６１ａによって、底部２１と段差部３０ａとが互いに溶着する。なお、ここでプロセスでは、事前の試験に基づいて、中空針２の構造が破壊されないように中空針２に与える震動の強度が選択されている。
【００４３】
その後、フランジ部２１ａと凹部３０との間に、液状の接着剤を流し込む。そうすると、接着剤が底部２１と段差部３０ａとの境界に毛細管現象によって充填される。さらにその後、約６０℃の温度で約３時間、中空針２とフィルタアセンブリ３とを加熱する。そうすると、底部２１と段差部３０ａとの隙間に、底部２１と段差部３０ａとを接着する接着剤層６１ｂが形成される（図６（ｃ））。
【００４４】
そして、これらのことで、溶着層６１ａと接着剤層６１ｂとからなる接合層６が形成される。しかも、突起構造２１ｂの溶融成分と、液状の接着剤とが、それぞれ固化する前に、底部２１と段差部３０ａとの間の隙間に入り込むので、溶着層６１ａと接着剤層６１ｂとからなる接合層は管状流路２３と管状流路３３との境界部を実質的に隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、接合層６によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合される。
【００４５】
このように接合層６は、管状流路２３と管状流路３３とを互いに接合するだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との境界部を封止する機能を果たす。
【００４６】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、超音波震動による溶着の作用と、接着剤による接着の作用と、によって互いに接合される。この方法の有利な点の一つは、超音波震動による溶着が十分でない場合であっても、中空針２とフィルタアセンブリ３との間の接合力を、接着剤の接着の作用によって補うことができることである。中空針２の材質によっては、超音波震動の強度を大きくできない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【００４７】
また、液状の接着剤を流し込む前に、溶着層６１ａが形成されているので、たとえ誤って過多の接着剤が流し込まれた場合であっても、接着剤が溶着層６１ａによって堰き止められるので、接着剤が流路内にはみ出ることがない。このため、流路を流れる液状体と接着剤とが接することがないので、液状体に接着剤が溶け出すような事態が生じる可能性が低くなる。
【実施例２】
【００４８】
図７を参照しながら、接着剤だけを用いた接合方法を説明する。まず、中空針２の底部２１が、フィルタアセンブリ３の凹部３０に収まるように、中空針２をフィルタアセンブリ３に対して位置合せする（図７（ａ））。底部２１の突起構造２１ｂが凹部３０の段差部３０ａに接する。また、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。
【００４９】
その後、フランジ部２１ａと凹部３０との間に、液状の接着剤を流し込む。そうすると、接着剤が底部２１と段差部３０ａとの境界に毛細管現象によって充填される。さらにその後、約６０℃の温度で約３時間、中空針２とフィルタアセンブリ３とを加熱する。そうすると、底部２１と段差部３０ａとの隙間に、底部２１と段差部３０ａとを接着する接着剤層６２ｂが形成される（図７（ｂ））。
【００５０】
そして、このことで、接着剤層６２ｂからなる接合層６が形成される。しかも、液状の接着剤が、固化する前に、底部２１と段差部３０ａとの間の隙間部に入り込むので、接着剤層６２ｂからなる接合層６は管状流路２３と管状流路３３との境界を隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、接合層６によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合される。
【００５１】
このように接合層６は、管状流路２３と管状流路３３とを互いに接合するだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との境界部を封止する機能を果たす。
【００５２】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、接着剤による接着の作用によって互いに接合される。中空針２の材質によっては、超音波震動による溶着を利用できない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【実施例３】
【００５３】
図８を参照しながら、熱溶着だけを用いた接合方法を説明する。まず、中空針２の底部２１が、フィルタアセンブリ３の凹部３０に収まるように、中空針２をフィルタアセンブリ３に対して位置合せする（図８（ａ））。そうすると、底部２１の突起構造２１ｂが凹部３０の段差部３０ａに接する。また、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。
【００５４】
次に、突起構造２１ｂが溶着するように底部２１に熱を加える。そうすると、突起構造２１ｂの少なくとも一部が溶融して溶着層６３ａを形成する。そして、溶着層６３ａによって、底部２１と段差部３０ａとが互いに溶着する（図８（ｂ））。
【００５５】
そして、これらのことで、溶着層６３ａからなる接合層６が形成される。しかも、突起構造２１ｂの溶融成分が、固化する前に、底部２１と段差部３０ａとの間の隙間部に入り込むので、溶着層６３ａからなる接合層６は管状流路２３と管状流路３３との境界部の周囲を実質的に隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、接合層６によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合される。
【００５６】
このように接合層６は、管状流路２３と管状流路３３とを互いに接合するだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との境界部を封止する機能を果たす。
【００５７】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、熱溶着による溶着の作用によって互いに接合される。中空針２の材質によっては、超音波震動による溶着を利用できない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【００５８】
ここで、図９を参照しながら、熱溶着に適した構造を有する中空針２の例を説明する。本実施例の中空針２は、底部２１の内部に埋め込まれた電熱線７０と、電熱線７０の両端にそれぞれ電気的に接続されているとともに、フランジ部２１ａから中空針２の外部へ突出した２つの電極部７１と、をさらに有している。このような中空針２の２つの電極部７１の間に電圧を印加すれば電熱線７０が発熱する。したがって、電熱線７０の発熱量と印加する電圧との関係が既知であれば、突起構造２１ｂが溶融を生じるように熱を加えることができる。
【実施例４】
【００５９】
図１０を参照しながら、熱溶着と接着剤とを用いた接合方法を説明する。まず、中空針２の底部２１が、フィルタアセンブリ３の凹部３０に収まるように、中空針２をフィルタアセンブリ３に対して位置合せする（図１０（ａ））。そうすると、底部２１の突起構造２１ｂが凹部３０の段差部３０ａに接する。また、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。
【００６０】
次に、突起構造２１ｂが溶着するように底部２１に熱を加える。そうすると、突起構造２１ｂの少なくとも一部が溶融して溶着層６４ａを形成する。そして、溶着層６４ａによって、底部２１と段差部３０ａとが互いに溶着する（図１０（ｂ））。
【００６１】
その後、フランジ部２１ａと凹部３０との間に、液状の接着剤を流し込む。そうすると、接着剤が底部２１と段差部３０ａとの境界に毛細管現象によって充填される。さらにその後、約６０℃の温度で約３時間、中空針２とフィルタアセンブリ３とを加熱する。そうすると、底部２１と段差部３０ａとの隙間に、底部２１と段差部３０ａとを接着する接着剤層６４ｂが形成される（図１０（ｃ））。
【００６２】
そして、これらのことで、溶着層６４ａと接着剤層６４ｂとからなる接合層６が形成される。しかも、突起構造２１ｂの溶融成分と、液状の接着剤と、がそれぞれ固化する前に、底部２１と段差部３０ａとの間の隙間部に入り込むので、溶着層６４ａと接着剤層６４ｂとからなる接合層６は管状流路２３と管状流路３３との境界部の周囲を実質的に隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、接合層６によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合される。
【００６３】
このように接合層６は、管状流路２３と管状流路３３とを互いに接合するだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との境界部を封止する機能を果たす。
【００６４】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、熱溶着による溶着の作用と、接着剤の作用と、によって互いに接合される。中空針２の材質によっては、超音波震動による溶着を利用できない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【実施例５】
【００６５】
図１１を参照しながら、超音波溶着と熱溶着とを用いた接合方法を説明する。まず、中空針２の底部２１が、フィルタアセンブリ３の凹部３０に収まるように、中空針２をフィルタアセンブリ３に対して位置合せする（図１１（ａ））。そうすると、底部２１の突起構造２１ｂが凹部３０の段差部３０ａに接する。また、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。
【００６６】
次に、中空針２のフランジ部２１ａの上に、超音波溶着用のホーン（不図示）を当てる。そのうえで、ホーンから中空針２へ超音波震動を与える。そうすると、突起構造２１ｂの少なくとも一部が溶融して溶着層６５ａを形成する（図１１（ｂ））。そして、溶着層６５ａによって、底部２１と段差部３０ａとが互いに溶着する。なお、ここでのプロセスでは、中空針２に与える震動の強度が、事前の試験に基づいて、中空針２の構造が破壊されない程度に調整されている。
【００６７】
次に、残っている突起構造２１ｂが溶着するように底部２１に熱を加える。そうすると、突起構造２１ｂの残った部分が溶融して溶着層６５ｂを形成する。そして、溶着層６５ｂによっても、底部２１と段差部３０ａとが互いに溶着する（図１１（ｃ））。
【００６８】
そして、これらのことで、超音波融着による溶着層６５ａと、熱溶着による溶着層６５ｂと、からなる接合層６が形成される。しかも、超音波溶着の場合でも熱溶着の場合でも、突起構造２１ｂの溶融成分が、固化する前に、底部２１と段差部３０ａとの間の隙間部に入り込むので、溶着層６５ａと溶着層６５ｂとからなる接合層６は、管状流路２３と管状流路３３との境界部の周囲を実質的に隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、接合層６によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに接合される。
【００６９】
このように接合層６は、管状流路２３と管状流路３３とを互いに接合するだけでなく、管状流路２３と管状流路３３との境界部を封止する機能を果たす。
【００７０】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、超音波震動による溶着の作用と、熱溶着による溶着の作用と、によって互いに接合される。この方法の有利な点の一つは、超音波震動による溶着が十分でない場合であっても、中空針２とフィルタアセンブリ３との間の接合力を、熱溶着による溶着の作用によって補うことができることである。中空針２の材質によっては、超音波震動の強度を大きくできない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【００７１】
（実施形態２）
図１２に示すように、本実施形態は、２つの中空針２が、１つの中空針ユニット２００におけるそれぞれの部分として具現化されている点で、実施形態１と異なる。また、本実施形態は、中空針ユニット２００とフィルタアセンブリ３とが２つのネジと２つのＯリングとによって連結されている点でも、実施形態１と異なる。ただし、これらの点を除くと、本実施形態は実施形態１と基本的に同じであり、このため、本実施形態の説明において、実施形態１と同様な構成要素には同じ符号が付されている。
【００７２】
図１２に示す中空針ユニット２００は、互いに連結して一体化した２つの中空針２と、２つのネジ貫通部２０１と、を備えている。２つのネジ貫通部２０１は、２つの中空針２にそれぞれ対応しており、それぞれのフランジ部２１ａの上部から、それぞれの管状流路２３の断面の半径方向へ突出するように設けられている。さらに、２つのネジ貫通部２０１の間に、２つの中空針２が位置するように、中空針ユニット２００が構成されている。しかも、２つのネジ貫通部２０１は、中空針ユニット２００の中心に関してほぼ対称な位置に設けられている。２つのネジ貫通部２０１のそれぞれは、中空針ユニット２００をネジ２０２でフィルタアセンブリ３に結合するための穴を縁取る部材である。
【００７３】
フィルタアセンブリ３は、２つのネジ穴２０３を備えている。２つのネジ貫通部２０１は、フィルタアセンブリ３の上面３ａに設けられており、しかも２つのネジ穴２０３の位置は、２つのネジ貫通部２０１の位置に対応している。
【００７４】
それぞれの中空針２の底部２１と、それぞれの凹部３０内の段差部３０ａとの間には、それぞれのＯリング２０４が挟まれている（図１３）。そして、２つのネジ貫通部２０１とネジ穴２０３とを一致させたうえで、ネジ貫通部２０１を介してネジ穴２０３にそれぞれのネジ２０２を回し込むことで、中空針ユニット２００と、フィルタアセンブリ３と、は互いに連結されている。
【００７５】
次に、このような中空針ユニット２００と、フィルタアセンブリ３と、を互いに連結する方法を説明する。
【００７６】
まず、２つの中空針２の底部２１と、２つのフィルタアセンブリ３の段差部３０ａと、をそれぞれのＯリング２０４を介して互いに位置合せする。そうすると、管状流路２３と管状流路３３とが互いに合う。その後、それぞれの管状流路２３とそれぞれの管状流路３３とが、それぞれのＯリング２０４を挟んで１つの流路の一部を構成するように、中空針ユニット２００とフィルタアセンブリ３とをネジ２０２で互いに結合する。そうすると、Ｏリング２０４からなるそれぞれの密封層が形成される。
【００７７】
ここで、Ｏリング２０４はネジ２０２の結合力によって、底部２１にも段差部３０ａにも密着する。しかも、Ｏリング２０４は管状流路２３と管状流路３３との境界部の周囲を実質的に隙間無く囲む。そしてこのことで、管状流路２３と管状流路３３との境界部は、Ｏリング２０４によって封止される。つまり、管状流路２３と管状流路３３とが一つの流路の一部を構成するように、中空針２とフィルタアセンブリ３とが互いに連結される。
【００７８】
このような方法によれば、中空針２とフィルタアセンブリ３とは、Ｏリング２０４とネジ２０２とによって互いに接合される。中空針２の材質によっては、超音波震動による溶着を利用できない場合があり、そしてこのような場合に本実施形態の方法は特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施形態１のヘッドユニットを示す模式図。
【図２】実施形態１の中空針の断面を示す模式図。
【図３】実施形態１のフィルタアセンブリを示す模式図。
【図４】実施形態１のフィルタアセンブリの断面を示す模式図。
【図５】実施形態１の接合方法によって互いに接合された中空針とフィルタアセンブリとを示す断面模式図。
【図６】（ａ）から（ｃ）は、実施例１の接合方法を説明する図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、実施例２の接合方法を説明する図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、実施例３の接合方法を説明する図である。
【図９】（ａ）および（ｂ）は、実施例３の接合方法の適用が好適な中空針の構造を示す模式図である。
【図１０】（ａ）から（ｃ）は、実施例４の接合方法を説明する図である。
【図１１】（ａ）から（ｃ）は、実施例５の接合方法を説明する図である。
【図１２】実施形態２の中空針ユニットと、フィルタアセンブリと、の関係を示す模式図。
【図１３】実施形態２の接合方法によって互いに接合された中空針ユニットとフィルタアセンブリとを示す模式図。
【符号の説明】
【００８０】
１…ヘッドユニット、２…中空針、３…フィルタアセンブリ、３ａ…上面、３ｂ…下面、３ｃ…側面、４…インクジェットヘッド、５…基板、６…接合層、２０…先端部、２１…底部、２１ａ…フランジ部、２１ｂ…突起構造、２２…側壁部、２３…管状流路、２４…導入孔、２５…開口部、３０…凹部、３０ａ…段差部、３１…フィルタ、３３…管状流路、３４…入口部、３５…出口部、５１…ブッシュ、６１ａ…溶着層、６１ｂ…接着剤層、６２ｂ…接着剤層、６３ａ…溶着層、６４ａ…溶着層、６４ｂ…接着剤層、６５ａ…溶着層、６５ｂ…溶着層、７０…電熱線、７１…電極部、２００…中空針ユニット、２０１…ネジ貫通部、２０２…ネジ、２０３…ネジ穴、２０４…Ｏリング。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
|
| 【出願日】 |
平成１８年７月１３日（２００６．７．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５７２８
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
【識別番号】１００１２７６６１
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 一彦
|
| 【公開番号】 |
特開２００８−１８６２５（Ｐ２００８−１８６２５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月３１日（２００８．１．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１９２７２７（Ｐ２００６−１９２７２７） |
|