JP2017100426A - 流路部材、液体噴射装置及び流路部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の流路形成部材が適切に溶着された流路部材、液体噴射装置及び流路部材の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の流路形成部材４１，５１により流路３２を形成する流路部材３１は、レーザー光を吸収可能な材料からなる第１流路形成部材４１と、第１流路形成部材４１よりレーザー光の吸収率が低い材料からなり、流路３２を形成する内面の一部に第１流路形成部材４１と溶着した溶着部３３が設けられる第２流路形成部材５１と、を備える。第２流路形成部材５１において、内面の反対側の外面側には、レーザー光を遮光可能な遮光部５５と、レーザー光を透過可能であって溶着部３３の反対側に位置する透過部５４とが、境界ＢＤを接するように設けられる。溶着部３３の外縁は、境界ＢＤに対して、境界ＢＤへの入射角度が９０度未満となるレーザー光が進む方向にずれた位置にある。
【選択図】図５

Description

本発明は、インクなどの流体が流動する流路部材及び同流路部材の製造方法並びに同流路部材を備えるインクジェット式プリンターなど液体噴射装置に関する。

液体噴射装置の一例であるインクジェット式のプリンターに装着されるインクカートリッジの製造において、レーザー光を吸収する材料からなる容器ケースに、レーザー光を透過する材料からなるフタ部材を透過したレーザー光を照射して、容器ケースとフタ部材をレーザー溶着することがある（例えば、特許文献１）。

特開２００７−３２０２５１号公報

ところで、上述のようにレーザー溶着をする場合に、適切な位置にレーザー光が照射されないと、溶融すべきでない部分が溶融してその溶融物が不要な突出部を形成したり、溶着すべき部分が十分に溶着されなかったりという溶着不良を生じてしまう。

特に、光を反射するミラーを回動させるなどしてレーザー光を走査させながら溶着を行う場合に、レーザー光がフタ部材に対して斜めに入射すると、容器ケースへの照射位置が入射位置とずれてしまい、溶着不良が生じやすい。また、流路部材の製造時に照射位置のずれに起因して溶着不良が生じた場合、溶着不足の箇所から流体が漏れたり、流路中に突出した溶融物が流れを阻害したりしてしまう虞がある。

なお、このような課題は、インクが流れる流路に限らず、液体が流動する流路部材及びこうした流路部材を備える液体噴射装置、並びに流路部材の製造方法においては、概ね共通したものとなっている。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の流路形成部材が適切に溶着された流路部材、液体噴射装置及び流路部材の製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する流路部材は、複数の流路形成部材により流路を形成する流路部材であって、レーザー光を吸収可能な材料からなる第１流路形成部材と、前記第１流路形成部材より前記レーザー光の吸収率が低い材料からなり、前記流路を形成する内面の一部に前記第１流路形成部材と溶着した溶着部が設けられる第２流路形成部材と、を備え、前記第２流路形成部材において、前記内面の反対側の外面側には、前記レーザー光を遮光可能な遮光部と、前記レーザー光を透過可能であって前記溶着部の反対側に位置する透過部とが、境界を接するように設けられ、前記溶着部の外縁は、前記境界に対して、前記境界への入射角度が９０度未満となる前記レーザー光が進む方向にずれた位置にある。

第２流路形成部材を透過したレーザー光によって第２流路形成部材と第１流路形成部材を溶着する場合には、遮光部と透過部の境界を通過するレーザー光が到達する位置に、溶着部の外縁が形成される。そして、その境界へのレーザー光の入射角度が９０度であれば、境界と外縁の位置は、外面と直交する方向において一致することになるが、境界への入射角度が９０度未満の場合、溶着部の外縁の位置は、境界に対して、レーザー光が進む方向にずれることになる。その点、上記構成によれば、溶着部の外縁の位置が、レーザー光の入射角度に応じた位置に設定されているので、第１流路形成部材と第２流路形成部材が適切に溶着される。これにより、複数の流路形成部材が適切に溶着された流路部材を提供することができる。

上記流路部材において、前記第２流路形成部材の前記外面には、互いに離れた位置にある第１基準位置と第２基準位置とを結ぶ直線と交差する複数の前記境界があり、複数の前記境界にそれぞれ対応する前記溶着部の外縁のずれは、前記第１基準位置から前記第２基準位置に近づくほど大きくなる。

この構成によれば、溶着部の外縁の境界に対するずれは、第１基準位置から第２基準位置に近づくほど大きくなるので、第２流路形成部材の外面が接する空間において、第２基準位置より第１基準位置に近い位置に配置した光源装置から、レーザー光を回動させつつ照射したとしても、適切な溶着が行われる。そのため、このように適切に溶着された第１流路形成部材と第２流路形成部材が形成する流路部材の流路において、不要な溶融物によって流れが乱れたり、溶着不足によって流体が漏出したりすることがない。

上記流路部材において、前記遮光部は、一の前記溶着部の前記第１基準位置に近い方の内側外縁に対応して、前記内側外縁から離れるようにずらして配置される内側遮光部と、前記一の溶着部の前記第２基準位置に近い方の外側外縁に対応して、前記外側外縁と重なるようにずらして配置される外側遮光部と、を含む。

この構成によれば、第２流路形成部材の一の溶着部は、内側外縁から離れるようにずらして配置される内側遮光部によって内側外縁の位置が設定されるとともに、外側外縁と重なるようにずらして配置される外側遮光部によって外側外縁の位置が設定されるので、溶着不良が生じにくい。

上記流路部材において、前記外側遮光部のずれは、前記内側遮光部のずれよりも大きい。
第２流路形成部材は、内側遮光部と外側遮光部の間の領域にレーザー光が入射することによって第１流路形成部材と溶着した溶着部が形成されるが、この溶着部の第２基準位置に近い方の外側外縁に到達するレーザー光の入射角度は、第１基準位置に近い方の内側外縁に到達するレーザー光の入射角度よりも小さい。そのため、上記構成によれば、外側遮光部を内側遮光部よりも大きくずらすことにより、入射角度に応じて２つの遮光部を適切に配置して、溶着部の外縁の位置を適切に設定することができる。これにより、内側遮光部をずらしすぎることによる溶融物の発生や、内側遮光部のずらし不足による溶着不足を抑制することができる。また、外側遮光部をずらしすぎることによる溶着不足や、外側遮光部のずらし不足による溶融物の発生を抑制することができる。

上記流路部材において、前記第１流路形成部材は、前記第２流路形成部材と溶着されることで前記溶着部となる照射面を有する突出部を備え、前記突出部は、前記照射面と交差する方向に延びて前記流路を形成する内壁面を有し、前記突出部において、前記照射面と前記内壁面とを延設した場合に両者が交差する角の部分には切り欠きが設けられる。

この構成によれば、第１流路形成部材の突出部は、角の部分に切り欠きを有するので、流路形成部材の製造誤差等に起因して、照射面から外れた位置にレーザー光が照射されて溶融物が発生したとしても、溶融物を切り欠き内に収容することができる。その結果、溶融物が内壁面から流路内に突出して液体の流れを阻害することを避けられる。

上記流路部材において、前記遮光部は、前記透過部よりも表面粗さが粗い粗面である。
この構成によれば、第２流路形成部材の粗面に入射したレーザー光は様々な方向に反射することで散乱するため、第１流路形成部材に到達するレーザー光の光量が減少する。そのため、粗面からなる遮光部により、外面側から入射するレーザー光を遮光することができる。また、遮光部を粗面とすることにより、第２流路形成部材における遮光部の設置を容易に行うことができる。

上記流路部材において、前記遮光部は、前記レーザー光を反射可能または吸収可能な色に着色した前記第２流路形成部材の前記外面の一部である。
この構成によれば、第２流路形成部材の着色された部分に照射されたレーザー光は、反射されるか、または吸収されるので、溶融面に到達するレーザー光の光量が減少する。そのため、着色された外面からなる遮光部により、外面側から入射するレーザー光を遮光することができる。また、遮光部を着色により形成することにより、第２流路形成部材における遮光部の設置を容易に行うことができる。

上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射する液体噴射部と、上記流路部材と、を備える。
この構成によれば、流路部材の溶着不良に起因する吐出不良の発生を抑制することができる。

上記課題を解決する流路部材の製造方法は、複数の流路形成部材をレーザー溶着することで流路を有する流路部材を製造する流路部材の製造方法であって、レーザー光を吸収可能な材料からなる第１流路形成部材の照射面と、前記第１流路形成部材より前記レーザー光の吸収率が低い材料からなる第２流路形成部材の溶着面とが接触した状態になるように配置する配置工程と、前記第２流路形成部材において、前記溶着面が設けられた内面と反対側の外面側に前記レーザー光を遮光可能な遮光部を設けることにより、前記溶着面に対して前記レーザー光を透過させる透過部と前記遮光部とを境界が接するように配置する遮光工程と、前記配置工程及び前記遮光工程の後に、前記第２流路形成部材の前記外面が接する空間に配置した光源装置からレーザー光を出射して、前記透過部を透過した前記レーザー光を前記照射面に照射する照射工程と、を含み、前記光源装置から延びる光路が前記外面を含む仮想平面と交差する位置を第１基準位置とし、前記仮想平面に対する前記レーザー光の入射角度が前記第１基準位置における入射角度よりも小さくなる位置を第２基準位置としたときに、前記遮光工程においては、前記照射面の外縁に対して、前記境界が前記第１基準位置に近づく方向にずれるように前記遮光部を配置する。

この構成によれば、照射面の外縁に対して、境界が第１基準位置に近づく方向にずれるように遮光部が配置されるので、遮光部と境界を接する透過部は、レーザー光の入射角度に応じて、照射面に対してずれた位置に設定される。これにより、レーザー光の入射角度が変化する場合にも、その変化に応じて、レーザー光の照射位置を照射面と一致させることができるので、複数の流路形成部材が適切に溶着された流路部材を提供することができる。

液体噴射装置の一実施形態を模式的に示す断面図。 流路部材の一実施形態を模式的に示す断面図。 図２の流路部材の製造工程において、遮光部を設けた第２流路形成部材を第１流路形成部材の上に配置するときの平面図。 第１流路形成部材の一面側に第２流路形成部材を溶着するときの断面図。 第１流路形成部材の他面側に第２流路形成部材を溶着するときの断面図。 変更例の流路部材の製造工程において、遮光部を設けた第２流路形成部材を第１流路形成部材の上に配置するときの平面図。 図６の流路部材の製造工程において、第１流路形成部材と第２流路形成部材を溶着するときの断面図。

以下、液体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。液体噴射装置は、例えば、用紙などのターゲットに液体の一例であるインクを噴射することによって記録（印刷）を行うインクジェット式のプリンターである。

図１に示すように、液体噴射装置１１は、ターゲットＳに向けてノズル１２から液体を噴射する液体噴射部１３と、液体供給源１４と液体噴射部１３とを接続する液体供給流路１５と、液体噴射部１３に供給される液体の圧力を調整する圧力調整機構１６と、を備える。また、液体噴射装置１１は、液体供給源１４から液体を吸引して液体噴射部１３に向けて吐出するポンプ機構１７と、液体噴射部１３の液体噴射特性を良好に保つためのメンテナンス動作を行うメンテナンス機構２１を備える。

液体噴射装置１１は、印刷範囲がターゲットＳの幅全体に亘るように並列配置された複数の液体噴射部１３を構成要素として含むラインヘッドを有するラインヘッド型のプリンターとしてもよいし、液体噴射部１３をターゲットＳの幅方向に往復移動させながら印刷を行うシリアル型のプリンターとしてもよい。

圧力調整機構１６は、圧力調整弁１６ａを有し、液体の消費に伴って圧力調整弁１６ａより下流の圧力が所定の負圧より低下したときに圧力調整弁１６ａが開弁して、下流側への液体の供給を許容するように構成される。また、圧力調整弁１６ａは、液体の供給により圧力調整弁１６ａより下流の圧力が所定の負圧にまで上昇すると閉弁する。そのため、ポンプ機構１７によって圧力調整弁１６ａの上流まで加圧された液体が供給されていても、圧力調整弁１６ａからノズル１２までの領域にある液体の圧力は、所定の負圧に保持される。

液体供給源１４、液体供給流路１５及び圧力調整機構１６は、液体噴射部１３が噴射する液体の種類毎に設けられる。例えば、液体噴射部１３が４種の液体（４色のインク）を噴射する場合、液体供給源１４、液体供給流路１５及び圧力調整機構１６は一の液体噴射部１３に対して４つずつ設けられる。

液体噴射部１３には、液体の種類毎に設けられた液体供給流路１５を通じて供給される液体が一時貯留される共通液室１８と、複数のノズル１２に個別に対応するように設けられてノズル１２と共通液室１８の間に配置される複数の圧力室１９と、各圧力室１９に対応するように設けられる複数のアクチュエーター２０と、を備える。そして、アクチュエーター２０の駆動により圧力室１９の圧力が変動すると、ノズル１２から液体が噴射される。

メンテナンス機構２１は、液体噴射部１３のノズル１２を覆うキャップ２２と、吸引流路２３を通じてキャップ２２に接続された吸引ポンプ２４と、吸引流路２３においてキャップ２２と吸引ポンプ２４との間に設けられた開閉弁２５と、吸引流路２３の下流端が導入される廃液収容部２６と、を備える。

キャップ２２でノズル１２を覆った状態で吸引ポンプ２４を駆動し、その駆動によって生じた負圧をノズル１２に作用させると、ノズル１２から液体が吸引排出される。吸引によってノズル１２から排出された液体は、廃液として廃液収容部２６に収容される。

次に、液体噴射装置１１において、廃液を含む液体などの流体が流動する液体供給流路１５、圧力調整機構１６、液体噴射部１３またはメンテナンス機構２１等に用いられる流路部材３１について説明する。なお、流路部材３１を流動する流体は液体に限らず、例えば液体の吸引や吐出のために使用される空気などの気体であってもよいし、液体と気体の混合流体であってもよい。

図２に示すように、流路部材３１は、複数の流路形成部材４１，５１（５１Ｆ，５１Ｓ）により、流体が流動するための流路３２（３２Ｆ，３２Ｓ）を形成する。例えば、第１流路形成部材４１は、流路３２を形成する一面側（図２では下面側）とその反対側の他面側（図２では上面側）とに凹部４２を有し、それら凹部４２をそれぞれ薄板状の第２流路形成部材５１Ｆ，５１Ｓが覆うことで、流路３２Ｆ，３２Ｓを囲み形成する。

流路３２Ｆ，３２Ｓは、同じ流体が流れるものであってもよいし、異なる流体が流れるものであってもよい。また、流路３２の形状は任意に変更することができ、例えば第１流路形成部材４１を一面側または他面側から見た場合の平面視において、流路３２が直線状に延びる流路であってもよいし、同平面視において流路３２が円形状または矩形状をなす液体貯留部であってもよい。

第１流路形成部材４１はレーザー光を吸収して溶融する材料からなり、第２流路形成部材５１に向けて突出する複数の突出部４４を有する。突出部４４の先端には、レーザー光を吸収して溶融する照射面４３が設けられる。第１流路形成部材４１の照射面４３は、第２流路形成部材５１に接する突出部４４の先端面のうち、外縁を除く内側部分に設定される。

第２流路形成部材５１は、第１流路形成部材４１よりレーザー光の吸収率が低い材料からなる板状またはフィルム状の部材で、流路３２を形成する内面の一部に、照射面４３と溶着される溶着面５３が設けられる。なお、第１流路形成部材４１は、厚さが２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の吸収率が９０％以上の材料であることが好ましく、例えば突出部４４の高さを３ｍｍ程度に設定することができる。また、第２流路形成部材５１は、厚さが２．０ｍｍの部材に対してレーザー光を照射した場合の透過率が３０％以上であることが好ましく、例えば厚さが１．５ｍｍの部材とすることができる。

溶着面５３と照射面４３は、照射面４３に照射されるレーザー光によりレーザー溶着されて、溶着部３３となる。第２流路形成部材５１をエラストマーにより構成したりフィルム状にしたりすると、第２流路形成部材５１が流路３２内の圧力変動に応じて撓み変位するので、その流路部材３１を圧力調整室や弁室などに利用することができる。

互いに溶着する複数の流路形成部材４１，５１は、例えばポリプロピレンなどの結晶性樹脂からなる同種の材料で構成してもよいし、ＡＢＳ樹脂、アクリル、変性ＰＰＥ樹脂などの分子構造及び融点が近い非結晶性の異種の材料で構成してもよい。

第２流路形成部材５１において、溶着部３３が設けられた内面の反対側の外面側には、レーザー光を透過可能であって溶着部３３（溶着面５３）の反対側に位置する透過部５４と、レーザー光を遮光可能な遮光部５５とが、境界ＢＤを接するように設けられる。遮光部５５は、レーザー光を反射可能または吸収可能な色に着色した第２流路形成部材５１の外面の一部である。ここでいう色または着色とは、視認できる色には限らず、透明に見えても、溶着に用いられる波長のレーザー光を反射または吸収することができればよい。なお、遮光部５５は、ブラスト加工等によって、透過部５４よりも表面粗さを粗くした粗面であってもよい。

遮光部５５が第２流路形成部材５１の端にある場合などには、第２流路形成部材５１の平面からなる透過部５４に対して傾斜又は湾曲する面を遮光部５５として、レーザー光がこの傾斜又は湾曲する面で屈折又は反射することにより、レーザー光の進行を妨げるようにしてもよい。また、傾斜又は湾曲する面でレーザー光を屈折させる場合には、その屈折した光を照射面４３に照射させて、溶着のためのエネルギーとして利用するようにしてもよい。

第２流路形成部材５１の外面において、方向Ｙに沿って互いに離れた位置に第１基準位置Ｐ１と第２基準位置Ｐ２があるとして、溶着部３３が第１基準位置Ｐ１から方向Ｙに離れている場合、溶着部３３の外縁は、透過部５４と遮光部５５の境界ＢＤに対して、境界ＢＤへの入射角度が９０度未満となるレーザー光が進む方向にずれた位置にある。第１基準位置Ｐ１は、第２流路形成部材５１の外面が接する空間上のある一点からレーザー光を出射した場合に、そのレーザー光の入射角度が９０度または９０度に近い値になる位置であり、第２基準位置Ｐ２は、その同じ一点から出射したレーザー光を方向Ｙに走査させた場合に、レーザー光の入射角度が第１基準位置Ｐ１における入射角度よりも小さくなる位置である。

第１基準位置Ｐ１及び第２基準位置Ｐ２は、必ずしも第２流路形成部材５１の外面上になくてもよく、レーザー光が入射する第２流路形成部材５１の外面を含む仮想平面ＰＳ上にあればよいし、第１基準位置Ｐ１におけるレーザー光の入射角度は任意に変更することができる。なお、第２流路形成部材５１の外面を含む仮想平面ＰＳが重力方向Ｚと直交する水平面とすると、第１基準位置Ｐ１と第２基準位置Ｐ２を結ぶ直線は重力方向Ｚと直交する方向Ｙに延びる。また、方向Ｘは、重力方向Ｚ及び方向Ｙの双方と直交する方向とする。

そして、第２流路形成部材５１の外面に、互いに離れた位置にある第１基準位置Ｐ１と第２基準位置Ｐ２とを結ぶ直線と交差する複数の境界ＢＤがある場合には、複数の境界ＢＤにそれぞれ対応する溶着部３３の外縁のずれは、第１基準位置Ｐ１から第２基準位置Ｐ２に近づくほど大きくなることが好ましい。例えば、第１基準位置Ｐ１に近い方から順に並ぶ境界ＢＤの、それぞれ対応する溶着部３３の外縁とのずれＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４は、第１基準位置Ｐ１からの距離に応じて、徐々に大きくなることが好ましい。すなわち、Ｇ１＜Ｇ２＜Ｇ３＜Ｇ４となることが好ましい。

本実施形態の第２流路形成部材５１には、複数の照射面４３とそれぞれ溶着される複数の溶着面５３が設けられる。遮光部５５は、一の溶着部３３（溶着面５３）の第１基準位置Ｐ１に近い方の内側外縁Ｅｃに対応して、その内側外縁Ｅｃから離れるようにずらして配置される内側遮光部５５Ｃと、同じ一の溶着部３３（溶着面５３）の第２基準位置Ｐ２に近い方の外側外縁Ｅｆに対応して、その外側外縁Ｅｆと重なるようにずらして配置される外側遮光部５５Ｆと、を含む。なお、図２に示す遮光部５５Ｄは、内側遮光部５５Ｃと外側遮光部５５Ｆが一体になったものである。

この場合、外側遮光部５５ＦのずれＧ２，Ｇ４は、それぞれ内側遮光部５５ＣのずれＧ１，Ｇ３よりも大きいことが好ましい。また、複数の境界ＢＤの、対応する溶着部３３の外縁に対するずれは、第２基準位置Ｐ２に近い方の遮光部５５の方が、第１基準位置Ｐ１に近い方の遮光部５５よりも大きいことが好ましい。

次に、複数の流路形成部材４１，５１をレーザー溶着することで流路３２を有する流路部材３１を製造する製造方法について説明する。
まず、図３に二点鎖線で示すように、第２流路形成部材５１において、溶着面５３が設けられた内面と反対側の外面側にレーザー光を遮光可能な遮光部５５（５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｆ）を設けることにより、溶着面５３に対してレーザー光を透過させる透過部５４と遮光部５５とを、境界ＢＤが接するように配置する（遮光工程）。

また、図４に示すように、光源装置６１の照射範囲内において、第１流路形成部材４１の照射面４３と第２流路形成部材５１の溶着面５３とを接触した状態になるように、流路形成部材４１，５１（５１Ｆ）を配置する（配置工程）。このとき、製造誤差や撓みなどの影響を低減して照射面４３と溶着面５３が確実に接触させるために、荷重をかけることが好ましい。

例えば、照射面４３が上面となるように第１流路形成部材４１を支持台６２の上に置き、その上に、溶着面５３が下面となるように第２流路形成部材５１を置く。そして、第２流路形成部材５１の上面側に押圧部材６３を配置して、押圧部材６３を介して第２流路形成部材５１に荷重をかけることにより、第２流路形成部材５１の溶着面５３を第１流路形成部材４１の照射面４３に押し付ける。押圧部材６３は、レーザー光が透過可能な材料（例えば、アクリルまたはガラスなど）から構成すると、押圧部材６３を透過したレーザー光を照射面４３に照射することができる。

その他、例えば第１流路形成部材４１において第２流路形成部材５１から荷重を受ける部分の下方に支えがなく、荷重を受けて部材の一部が撓むような場合には、荷重を受ける支持部６４を設けてもよい。この場合の支持部６４は、支持台６２と別体のブロックであってもよいし、支持台６２から突出する突出部であってもよい。

レーザー光を照射する光源装置６１は、第２流路形成部材５１の外面が接する空間に配置される。光源装置６１は、例えば、図示しないレーザー光源と２つのガルバノミラー（図示略）を内蔵し、レーザー光源が出射した光を反射する一のガルバノミラーを回動させることでレーザー光を方向Ｘに走査させ、同じくレーザー光を反射する他のガルバノミラーを回動させることでレーザー光を方向Ｙに走査させる。レーザー光源は、任意の光源を用いることができるが、長波長（１０６０〜１０７０ｎｍ）のＹＡＧレーザーを採用すると、精密な溶着を行うことができるので、好ましい。

ここで、レーザー光の光源装置６１から延びる光路が第２流路形成部材５１の外面を含む仮想平面ＰＳと交差（例えば、直交）する位置を第１基準位置Ｐ１とし、仮想平面ＰＳに対するレーザー光の入射角度が第１基準位置Ｐ１における入射角度（９０度）よりも小さくなる位置を第２基準位置Ｐ２とする。そして、遮光工程においては、照射面４３の外縁に対して、その照射面４３の反対側に配置される透過部５４と遮光部５５との境界ＢＤが、第１基準位置Ｐ１に近づく方向にずれるように、各遮光部５５を配置する。

遮光工程及び配置工程の後には、光源装置６１がレーザー光を出射し、第１基準位置Ｐ１と第２基準位置Ｐ２との間でレーザー光を走査させて、第２流路形成部材５１の透過部５４を透過したレーザー光を照射面４３に照射する（照射工程）。これにより、レーザー光を吸収した照射面４３が発熱し、その発熱により照射面４３及び溶着面５３が溶融し、互いに融け合うことで、図５に破線で囲む部分が溶着部３３となる。

図４に示すように、第１流路形成部材４１の一面側の照射面４３に第２流路形成部材５１Ｆの溶着面５３を溶着した後、図５に示すように、第１流路形成部材４１の他面側の照射面４３に第２流路形成部材５１Ｓの溶着面５３を溶着してもよい。

なお、図５に示すように、第１基準位置Ｐ１の近くに照射面４３及び溶着面５３がある場合、その溶着面５３の反対側にある透過部５４へのレーザー光の入射角度は９０度に近いので、その溶着面５３と対応する位置には遮光部５５を配置しなくてもよい。あるいは、遮光部５５を配置したとしても、その遮光部５５と透過部５４の境界ＢＤの位置と、溶着面５３及び照射面４３の外縁の位置とを、方向Ｙにおいてずらさなくてもよい。

以上のように構成された流路部材３１及び液体噴射装置１１の作用について説明する。
第２流路形成部材５１の外面と接する空間において、第１基準位置Ｐ１と交差する平面上に配置された光源装置６１から、その光線を回動させてレーザー光を照射する場合、レーザー光の第２流路形成部材５１への入射角度は、第１基準位置Ｐ１から第２基準位置Ｐ２に近づくほど小さくなる。そして、レーザー光の入射角度が９０度より小さい場合には、そのレーザー光が到達する内面側の位置は、レーザー光が外面に入射する位置から、レーザー光が進む方向にずれることになる。

そのため、例えば、第２流路形成部材５１の外面と直交する方向において、透過部５４と溶着面５３の位置が揃っている場合には、照射面４３の第１基準位置Ｐ１に近い方の内側外縁Ｅｃにレーザー光が到達せず、溶融すべき部分が溶融されずに溶着不足を生じる虞がある。そして、このような溶着不足が生じると、流路形成部材４１，５１が十分に溶着されず、流路３２から流体が漏れたり、流路３２内に気泡が混入したりしてしまう。

また、照射面４３の第２基準位置Ｐ２に近い方の外側外縁Ｅｆを超えてレーザー光が照射されてしまうと、溶融すべきでない部分が加熱されてガスが発生したり、炭化により変質したり、溶融して溶融物が突出してしまったりする。

さらに、流路部材３１を液体噴射装置１１に用いた場合には、変質した流路３２の内壁と反応して液体（インク）が変質したり、発生した不要な溶融物が液体噴射部１３に到達してノズル１２を詰まらせたり、混入した気泡によりドット抜けが生じたりしてしまう虞がある。あるいは、流路３２中に生じた溶融物からなる突出に気泡が引っかかって、気泡の排出が妨げられたり、引っかかった気泡が大きく成長した後にノズル１２に到達してドット抜けを発生させたりする虞がある。

その点、本実施形態の流路部材３１では、レーザー光を透過させる第２流路形成部材５１の透過部５４と境界ＢＤを接するように遮光部５５を配置しておくことにより、照射面４３の外側にレーザー光があたらないようにすることができる。また、その境界ＢＤを、レーザー光の入射角度に応じて、照射面４３の外縁からずらしておくことにより、適切な範囲にレーザー光を照射することができる。これにより、流路形成部材４１，５１を適切に溶着して、溶着不良のない流路部材３１とすることができる。また、不要な溶融によるガスの発生がないので、照射工程において、ガスの排気を行うための排気装置を設ける必要がない。

なお、第２流路形成部材５１を透明の部材から構成すると、透明の部分から流路３２の周辺を視認することができるので、不要な溶融による突出物の有無や、溶着不足による流体の漏出の有無などを容易に判別することができる。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第２流路形成部材５１を透過したレーザー光によって第２流路形成部材５１と第１流路形成部材４１を溶着する場合には、遮光部５５と透過部５４の境界ＢＤを通過するレーザー光が到達する位置に、溶着部３３の外縁が形成される。そして、その境界ＢＤへのレーザー光の入射角度が９０度であれば、境界ＢＤと外縁の位置は、外面と直交する行方向において一致することになるが、境界ＢＤへの入射角度が９０度未満の場合、溶着部３３の外縁の位置は、境界ＢＤに対して、レーザー光が進む方向にずれることになる。その点、上記実施形態によれば、溶着部３３の外縁の位置が、レーザー光の入射角度に応じた位置に設定されているので、流路部材３１においては、第１流路形成部材４１と第２流路形成部材５１が適切に溶着される。これにより、複数の流路形成部材４１，５１が適切に溶着された流路部材３１を提供することができる。

（２）溶着部３３の外縁の境界ＢＤに対するずれは、第１基準位置Ｐ１から第２基準位置Ｐ２に近づくほど大きくなるので、第２流路形成部材５１の外面が接する空間において、第２基準位置Ｐ２より第１基準位置Ｐ１に近い位置に配置した光源装置６１から、レーザー光を回動させつつ照射したとしても、適切な溶着が行われる。そのため、このように適切に溶着された第１流路形成部材４１と第２流路形成部材５１が形成する流路部材３１の流路３２において、不要な溶融物によって流れが乱れたり、溶着不足によって流体が漏出したりすることがない。

（３）第２流路形成部材５１の一の溶着部３３は、内側外縁Ｅｃから離れるようにずらして配置される内側遮光部５５Ｃによって内側外縁Ｅｃの位置が設定されるとともに、外側外縁Ｅｆと重なるようにずらして配置される外側遮光部５５Ｆによって外側外縁Ｅｆの位置が設定されるので、溶着不良が生じにくい。

（４）第２流路形成部材５１は、内側遮光部５５Ｃと外側遮光部５５Ｆの間の領域にレーザー光が入射することによって第１流路形成部材４１と溶着した溶着部３３が形成されるが、この溶着部３３の第２基準位置Ｐ２に近い方の外側外縁Ｅｆに到達するレーザー光の入射角度は、第１基準位置Ｐ１に近い方の内側外縁Ｅｃに到達するレーザー光の入射角度よりも小さい。そのため、上記実施形態のように、外側遮光部５５Ｆを内側遮光部５５Ｃよりも大きくずらすことにより、入射角度に応じて２つの遮光部５５を適切に配置して、溶着部３３の外縁の位置を適切に設定することができる。これにより、内側遮光部５５Ｃをずらしすぎることによる溶融物の発生や、内側遮光部５５Ｃのずらし不足による溶着不足を抑制することができる。また、外側遮光部５５Ｆをずらしすぎることによる溶着不足や、外側遮光部５５Ｆのずらし不足による溶融物の発生を抑制することができる。

（５）遮光部５５を透過部５４よりも表面粗さが粗い粗面とすれば、第２流路形成部材５１の粗面に入射したレーザー光は様々な方向に反射することで散乱するため、第１流路形成部材４１に到達するレーザー光の光量が減少する。そのため、粗面からなる遮光部５５により、外面側から入射するレーザー光を遮光することができる。また、遮光部５５を粗面とすることにより、第２流路形成部材５１における遮光部５５の設置を容易に行うことができる。

（６）遮光部５５を、レーザー光を反射可能または吸収可能な色に着色した第２流路形成部材５１の外面の一部とすれば、第２流路形成部材５１の着色された部分に照射されたレーザー光は、反射されるか、または吸収されるので、溶融面に到達するレーザー光の光量が減少する。そのため、着色された外面からなる遮光部５５により、外面側から入射するレーザー光を遮光することができる。また、遮光部５５を着色により形成することにより、第２流路形成部材５１における遮光部５５の設置を容易に行うことができる。

（７）上記実施形態の流路部材３１を液体噴射装置１１に用いれば、流路部材３１の溶着不良に起因するノズル１２の詰まりやドット抜けなどの吐出不良の発生を抑制することができる。

（８）上記実施形態の流路部材３１の製造方法によれば、照射面４３の外縁に対して、境界ＢＤが第１基準位置Ｐ１に近づく方向にずれるように遮光部５５が配置されるので、遮光部５５と境界ＢＤを接する透過部５４は、レーザー光の入射角度に応じて、照射面４３に対してずれた位置に設定される。これにより、レーザー光の入射角度が変化する場合にも、その変化に応じて、レーザー光の照射位置を照射面４３と一致させることができるので、複数の流路形成部材４１，５１が適切に溶着された流路部材３１を提供することができる。

なお、上記実施形態は以下に示す変更例のように変更してもよい。また、上記実施形態及び下記変更例は、任意に組み合わせることができる。
・図６及び図７に示す変更例のように、第１流路形成部材４１の突出部４４が先端面（照射面４３）と交差する方向に延びて流路３２を形成する内壁面４５を有し、突出部４４において、内壁面４５と先端面とを延設した場合に両者が交差する角の部分に切り欠き４６を設けておいてもよい。なお、切り欠き４６は、内壁面４５及び照射面４３と斜めに交差する傾斜面により構成するようにしてもよい。

この構成によれば、第１流路形成部材４１の突出部４４は、角の部分に切り欠き４６を有するので、流路形成部材４１，５１の製造誤差等に起因して、照射面４３から外れた位置にレーザー光が照射されて溶融物が発生したとしても、溶融物を切り欠き４６内に収容することができる。その結果、溶融物が内壁面４５から流路３２内に突出して液体の流れを阻害することを避けられる。

・図６及び図７に示す変更例のように、流路３２は、第２流路形成部材５１を外面側から見た場合の平面視において円形状の液体貯留部であってもよい。また、図７に示すように、遮光部５５が内側遮光部５５Ｃと外側遮光部５５Ｆを含む場合に、第１基準位置Ｐ１を挟むように位置する外側遮光部５５Ｆが、図６に示すように連続的に形成されるものであってもよい。

・遮光工程においては、第２流路形成部材５１の外面に遮光効果のあるシールを貼ったり、シート状の遮光材を載置したりすることで、遮光部５５を配置してもよい。このような場合には、配置工程の後に遮光工程を行ってもよい。また、この場合、製造工程で配置した遮光部５５を取り除いた流路部材３１を液体噴射装置１１に取り付けるようにしてもよい。

・液体噴射部１３が噴射する液体はインクに限らず、例えば機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体などであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射して記録を行う構成にしてもよい。

・流路部材３１は、液体噴射装置１１に使用されるものに限らず、液体等の流体が流動する任意の装置に用いることができる。
・ターゲットＳは用紙に限らず、プラスチックフィルムや薄い板材などでもよいし、捺染装置などに用いられる布帛であってもよい。

１１…液体噴射装置、１２…ノズル、１３…液体噴射部、１４…液体供給源、１５…液体供給流路、１６…圧力調整機構、１６ａ…圧力調整弁、１７…ポンプ機構、１８…共通液室、１９…圧力室、２０…アクチュエーター、２１…メンテナンス機構、２２…キャップ、２３…吸引流路、２４…吸引ポンプ、２５…開閉弁、２６…廃液収容部、３１…流路部材、３２，３２Ｆ，３２Ｓ…流路、３３…溶着部、４１…第１流路形成部材、４２…凹部、４３…照射面、４４…突出部、４５…内壁面、４６…切り欠き、５１，５１Ｆ，５１Ｓ…第２流路形成部材、５３…溶着面、５４…透過部、５５，５５Ｄ…遮光部、５５Ｃ…内側遮光部、５５Ｆ…外側遮光部、６１…光源装置、６２…支持台、６３…押圧部材、６４…支持部、Ｓ…ターゲット、Ｘ…方向、Ｙ…方向、Ｚ…重力方向、ＢＤ…境界、Ｅｃ…内側外縁、Ｅｆ…外側外縁、Ｐ１…第１基準位置、Ｐ２…第２基準位置、ＰＳ…仮想平面。

Claims (9)

1. 複数の流路形成部材により流路を形成する流路部材であって、
   レーザー光を吸収可能な材料からなる第１流路形成部材と、
   前記第１流路形成部材より前記レーザー光の吸収率が低い材料からなり、前記流路を形成する内面の一部に前記第１流路形成部材と溶着した溶着部が設けられる第２流路形成部材と、
   を備え、
   前記第２流路形成部材において、前記内面の反対側の外面側には、前記レーザー光を遮光可能な遮光部と、前記レーザー光を透過可能であって前記溶着部の反対側に位置する透過部とが、境界を接するように設けられ、
   前記溶着部の外縁は、前記境界に対して、前記境界への入射角度が９０度未満となる前記レーザー光が進む方向にずれた位置にある
   ことを特徴とする流路部材。
2. 前記第２流路形成部材の前記外面には、互いに離れた位置にある第１基準位置と第２基準位置とを結ぶ直線と交差する複数の前記境界があり、
   複数の前記境界にそれぞれ対応する前記溶着部の外縁のずれは、前記第１基準位置から前記第２基準位置に近づくほど大きくなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の流路部材。
3. 前記遮光部は、一の前記溶着部の前記第１基準位置に近い方の内側外縁に対応して、前記内側外縁から離れるようにずらして配置される内側遮光部と、前記一の溶着部の前記第２基準位置に近い方の外側外縁に対応して、前記外側外縁と重なるようにずらして配置される外側遮光部と、を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の流路部材。
4. 前記外側遮光部のずれは、前記内側遮光部のずれよりも大きい
   ことを特徴とする請求項３に記載の流路部材。
5. 前記第１流路形成部材は、前記第２流路形成部材と溶着されることで前記溶着部となる照射面を有する突出部を備え、
   前記突出部は、前記照射面と交差する方向に延びて前記流路を形成する内壁面を有し、
   前記突出部において、前記照射面と前記内壁面とを延設した場合に両者が交差する角の部分には切り欠きが設けられる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の流路部材。
6. 前記遮光部は、前記透過部よりも表面粗さが粗い粗面である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流路部材。
7. 前記遮光部は、前記レーザー光を反射可能または吸収可能な色に着色した前記第２流路形成部材の前記外面の一部である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流路部材。
8. 液体を噴射する液体噴射部と、
   請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の流路部材と、
   を備えることを特徴とする液体噴射装置。
9. 複数の流路形成部材をレーザー溶着することで流路を有する流路部材を製造する流路部材の製造方法であって、
   レーザー光を吸収可能な材料からなる第１流路形成部材の照射面と、前記第１流路形成部材より前記レーザー光の吸収率が低い材料からなる第２流路形成部材の溶着面とが接触した状態になるように配置する配置工程と、
   前記第２流路形成部材において、前記溶着面が設けられた内面と反対側の外面側に前記レーザー光を遮光可能な遮光部を設けることにより、前記溶着面に対して前記レーザー光を透過させる透過部と前記遮光部とを境界が接するように配置する遮光工程と、
   前記配置工程及び前記遮光工程の後に、前記第２流路形成部材の前記外面が接する空間に配置した光源装置からレーザー光を出射して、前記透過部を透過した前記レーザー光を前記照射面に照射する照射工程と、
   を含み、
   前記光源装置から延びる光路が前記外面を含む仮想平面と交差する位置を第１基準位置とし、前記仮想平面に対する前記レーザー光の入射角度が前記第１基準位置における入射角度よりも小さくなる位置を第２基準位置としたときに、
   前記遮光工程においては、前記照射面の外縁に対して、前記境界が前記第１基準位置に近づく方向にずれるように前記遮光部を配置する
   ことを特徴とする流路部材の製造方法。

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