CN106457832A - 流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法 - Google Patents

流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法。液体喷出头用的流路构件中，配置有成为流路的孔或者成为流路的槽的多个板(4e、4f)经由粘合剂层(18)而层叠，在板(4e)上配置有粘合剂的放泄槽(17)，并且在放泄槽(17)的边缘处具有从配置有该放泄槽(17)的所述板(4e)的主表面突起的第一凸部(17a)。第一凸部(17a)与层叠的板(4f)接触来抑制粘合剂层(18)变得过薄，由此抑制粘合剂朝向流路溢出。

Description

流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法
技术领域
本发明涉及流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法。
背景技术
以往，作为液体喷出头，例如已知有通过将液体向记录介质上喷出而进行各种印刷的喷墨头。作为在液体喷出头中使用的具备喷出孔、加压室以及共用流路的流路构件，已知有将形成有成为流路的孔或槽的金属板层叠多个而成的结构。上述的金属板由粘合剂接合。为了在接合时抑制粘合剂流入孔或槽，在金属板上形成有粘合剂的放泄槽(例如参照专利文献1。)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-187967号公报
发明内容
发明要解决的课题
即便使用专利文献1所记载的粘合剂的放泄槽，由于受到制造条件的偏差等的影响，残留在板间的粘合剂层的厚度变薄，由此粘合剂朝向流路的溢出增多，有时使喷出量、喷出速度等喷出特性的偏差增大、或者引起流路的堵塞。
因而，本发明的目的在于，提供喷出特性的偏差较少的流路构件、液体喷出头、记录装置以及流路构件的制造方法。
用于解决课题的手段
本发明的流路构件中，配置有成为流路的孔或者槽的多个板经由粘合剂层而层叠，其特征在于，在至少一个所述板上配置有粘合剂的放泄槽，并且在该放泄槽的边缘处配置有第一凸部，该第一凸部从配置有该放泄槽的所述板的主表面突起。
另外，本发明的液体喷出头包括所述流路构件和多个加压部，其特征在于，所述流路构件具有与所述流路相连的多个喷出孔，多个加压部对所述流路内的液体进行加压，由此从所述多个喷出孔分别喷出所述液体。
另外，本发明的记录装置的特征在于，具备所述液体喷出头、相对于所述液体喷出头输送记录介质的输送部、以及控制所述液体喷出头的控制部。
另外，本发明的流路构件的制造方法包括：第一工序，在该第一工序中，准备配置有成为流路的孔或者槽的多个板；以及第二工序，在该第二工序中，向所述多个板之间供给粘合剂，将所述多个板粘合，其特征在于，在所述第一工序中准备的所述多个板中的至少一个所述板上，配置有粘合剂的放泄槽，并且在该放泄槽的边缘处配置有第一凸部，该第一凸部从配置有该放泄槽的所述板的主表面突起。
发明效果
根据本发明的液体喷出头，能够减小液体的喷出特性的偏差。
附图说明
图1(a)是包括本发明的一实施方式的液体喷出头的记录装置的侧视图，图1(b)是俯视图。
图2是图1的液体喷出头的主要部分即头主体的俯视图。
图3是图2的由单点划线围起的区域的放大图，是为了说明而省略了一部分流路的图。
图4是图2的由单点划线围起的区域的放大图，是为了说明而省略了一部分流路的图。
图5是沿着图3的V-V线的纵剖视图。
图6(a)是图5的一部分的放大纵剖视图，图6(b)～图6(d)是图6(a)的一部分的制造过程中的放大纵剖视图。
具体实施方式
图1(a)是包括本发明的一实施方式的液体喷出头2的记录装置、即彩色喷墨打印机1(以下有时仅称为打印机)的概要侧视图，图1(b)是概要俯视图。打印机1通过将作为记录介质的印刷纸张P从引导辊82A向输送辊82B输送，从而使印刷纸张P相对于液体喷出头2相对地移动。控制部88基于图像、文字的数据来控制液体喷出头2，使其朝向记录介质P喷出液体，使液滴喷射到印刷纸张P，从而在印刷纸张P上进行印刷等记录。
在本实施方式中，液体喷出头2相对于打印机1固定，打印机1成为所谓的行式打印机。作为本发明的记录装置的其它实施方式，举出所谓的串行打印机，在串行打印机中，交替地进行使液体喷出头2沿与印刷纸张P的输送方向交叉的方向、例如大体正交的方向以往复等的方式移动的动作、以及印刷纸张P的输送。
在打印机1中，以与印刷纸张P大体平行的方式固定有平板状的头搭载框架70(以下有时仅称为框架)。在框架70上设有未图示的20个孔，20个液体喷出头2搭载于各个孔的部分，液体喷出头2的、喷出液体的部位面对印刷纸张P。液体喷出头2与印刷纸张P之间的距离例如为0.5～20mm左右。五个液体喷出头2构成一个头组72，打印机1具有四个头组72。
液体喷出头2具有在从图1(a)的近前朝里的方向、图1(b)的上下方向上细长的长条形状。有时将该较长的方向称为长边方向。在一个头组72内，三个液体喷出头2沿着与印刷纸张P的输送方向交叉的方向、例如大体正交的方向排列，其它两个液体喷出头2在沿着输送方向偏移的位置分别逐一地排列在三个液体喷出头2之间。液体喷出头2配置为，由各液体喷出头2能够印刷的范围在印刷纸张P的宽度方向(与印刷纸张P的输送方向交叉的方向)上相连、或者端部重复，从而能够实现在印刷纸张P的宽度方向上没有间隙的印刷。
四个头组72沿着记录纸张P的输送方向进行配置。在各液体喷出头2中，被从未图示的液体罐供给液体、例如墨。在属于一个头组72的液体喷出头2中被供给相同颜色的墨，能够利用四个头组72印刷四种颜色的墨。从各头组72喷出的墨的颜色例如为品红色(M)、黄色(Y)、青色(C)以及黑色(K)。若由控制部88控制这样的墨而进行印刷，则能够印刷彩色图像。
关于搭载于打印机1的液体喷出头2的个数，若要印刷单色且在能够由一个液体喷出头2印刷的范围内进行印刷，则也可以为一个。头组72所含的液体喷出头2的个数、头组72的个数能够根据印刷的对象、印刷条件来适当变更。例如，也可以为了进行更多颜色的印刷而增加头组72的个数。另外，若配置多个以同色印刷的头组72且沿输送方向交替地印刷，则即便使用相同性能的液体喷出头2也能够加快输送速度。由此，能够增大每单位时间的印刷面积。另外，也可以准备多个以同色印刷的头组72，沿与输送方向交叉的方向偏移配置，从而提高印刷纸张P的宽度方向上的分辨率。
另外，除了印刷带颜色的墨以外，为了进行印刷纸张P的表面处理，也可以印刷涂敷剂等液体。
打印机1对作为记录介质的印刷纸张P进行印刷。印刷纸张P处于卷绕于供纸辊80A的状态，在穿过两个引导辊82A之间以后，穿过搭载于框架70的液体喷出头2的下侧，之后穿过两个输送辊82B之间，最终被回收辊80B回收。在印刷时，通过使输送辊82B旋转而将印刷纸张P以恒定速度输送，并利用液体喷出头2进行印刷。回收辊80B卷绕从输送辊82B送出的印刷纸张P。输送速度例如为75m/分。各辊可以由控制部88控制，也可以由人手动地操作。
记录介质除了印刷纸张P以外也可以是卷状的布等。另外，在打印机1中，也可以替代直接输送印刷纸张P，而是直接对输送带进行输送，并将记录介质置于输送带上进行输送。如此一来，能够将单张纸或裁断后的布、木材、瓷砖等作为记录介质。另外，也可以从液体喷出头2喷出包含导电性颗粒的液体，从而印刷电子仪器的布线图案等。此外，也可以从液体喷出头2朝向反应容器等喷出规定量的液体的化学药剂、包括化学药剂的液体，并使其反应等而制作化学药品。
另外，也可以在打印机1上安装位置传感器、速度传感器、温度传感器等，控制部88根据由来自各传感器的信息知晓的打印机1各部分的状态来控制打印机1的各部分。例如，在液体喷出头2的温度或液体罐的液体的温度、液体罐的液体向液体喷出头2施加的压力等对喷出的液体的喷出量或喷出速度等喷出特性造成影响的情况下等，也可以根据上述的信息来改变使液体喷出的驱动信号。
接下来，说明本发明的一实施方式的液体喷出头2。图2是表示图1所示的液体喷出头2的主要部分即头主体2a的俯视图。图3是图2的由单点划线围成的区域的放大俯视图，是头主体2a的一部分。在图3中，为了便于说明而省略一部分流路进行描绘。图4是与图3相同的位置的放大俯视图，省略与图3不同的一部分流路进行描绘。图5是沿着图3的V-V线的纵剖视图。需要说明的是，在图3以及4中，为了便于理解附图，将处于压电致动器基板21的下方且应由虚线描绘的加压室10、节流孔6以及喷出孔8等由实线描绘。
在液体喷出头2中除了头主体2a以外还包括向头主体2a供给液体的贮存器或壳体。另外，头主体2a包括流路构件4、以及嵌入作为加压部的位移元件30的压电致动器基板21。
构成头主体2a的流路构件4具备作为共用流路的岐管5、与岐管5相连的多个加压室10、以及与多个加压室10分别相连的多个喷出孔8。加压室10向流路构件4的上表面开口，流路构件4的上表面成为加压室面4-2。另外，流路构件4的上表面具有与岐管5相连的开口5a，从该开口5a供给液体。
另外，在流路构件4的上表面接合有包含位移元件30的压电致动器基板21，各位移元件30以位于加压室10上的方式配置。另外，在压电致动器基板21上连接有向各位移元件30供给信号的信号传递部60。在图2中，为了理解两个信号传递部60与压电致动器基板21相连的状态，以虚线示出信号传递部60的与压电致动器基板21连接的附近的外形。与压电致动器基板21电连接的、信号传递部60所形成的电极呈矩形地配置在信号传递部60的端部。两个信号传递部60以各自的端部到达压电致动器基板21的短边方向的中央部的方式进行连接。
头主体2a具有平板状的流路构件4、以及包括在流路构件4上接合的位移元件30的压电致动器基板21各一个。压电致动器基板21的平面形状为长方形，压电致动器基板21以其长方形的长边沿着流路构件4的长边方向的方式配置于流路构件4的上表面。
在流路构件4的内部形成有两根岐管5。岐管5具有从流路构件4的长边方向的一端部侧向另一端部侧延伸的细长形状，在其两端部形成有向流路构件4的上表面开口的岐管5的开口5a。
另外，岐管5至少在与加压室10相连的区域、即长边方向上的中央部分处，被沿短边方向隔开间隔设置的隔壁15分隔。隔壁15在与加压室10相连的区域、即长边方向的中央部分处，具有与岐管5相同的高度，将岐管5完全分隔成多个副岐管5b。如此一来，在俯视观察下，能够以与隔壁15重叠的方式设置喷出孔8以及从喷出孔8与加压室10相连的流路。
有时将分成多个的部分的岐管5称为副岐管5b。在本实施方式中，岐管5独立地设置有两根，在各自的两端部设置开口5a。另外，在一根岐管5中设有七个隔壁15，并分成八个副岐管5b。副岐管5b的宽度大于隔壁15的宽度，由此能够在副岐管5b中流动较多的液体。
流路构件4的多个加压室10通过二维地扩展而形成。加压室10是具有角部被实施倒角的大致菱形或椭圆形状的平面形状的中空区域。
加压室10经由节流孔6与一个副岐管5b相连。以沿着一个副岐管5b的方式与该副岐管5b相连的加压室10的行、即加压室行11在副岐管5b的两侧各设置一行，合计设置两行。因而，相对于一根岐管5设有16行加压室11，在头主体2a整体中设有32行加压室行11。各加压室行11中的加压室10的长边方向的间隔相同，例如形成37.5dpi的间隔。
在各加压室行11的端部设有一列虚设加压室16的列。该虚设加压室列的虚设加压室16虽与岐管5相连，但不与喷出孔8相连。另外，在32行加压室行11的外侧，设有一行虚设加压室16呈直线状排列而成的虚设加压室行。该虚设加压室行的虚设加压室16与岐管5以及喷出孔8均未相连。通过这些虚设加压室16，从端部起向内侧的第一个加压室10的周围的构造(刚性)与其它加压室10的构造(刚性)接近，由此能够减小液体喷出特性的差异。需要说明的是，关于周围的构造的差异的影响，距离较近且沿长度方向邻接的加压室10的影响较大，因此沿长度方向在两端设置虚设加压室。宽度方向的影响比较小，因此仅设于靠近头主体21a的端部的位置。由此，能够减小头主体21a的宽度。
与一根岐管5相连的加压室10配置为形成沿着矩形状的压电致动器基板21的各外边的行以及列的格子状。由此，从压电致动器基板21的外边起，等距离地配置在加压室10之上形成的独立电极25，因此在形成独立电极25时，不易使压电致动器基板21发生变形。在接合压电致动器基板21与流路构件4时，当该变形较大时向靠近外边的位移元件30施加应力，有可能使位移特性产生偏差，但通过减少变形，能够降低该偏差。另外，由于在最靠近外边的加压室行11的外侧设有虚设加压室16的虚设加压室行，因此能够更加难以受到变形的影响。属于加压室行11的加压室10以等间隔配置，与加压室行11对应的独立电极25也以等间隔配置。加压室行11沿短边方向以等间隔配置，与加压室行11对应的独立电极25的行也沿短边方向以等间隔配置。由此，尤其能够消除串扰的影响增大的部位。
在本实施方式中，加压室10配置为格子状，但也可以将加压室10以相邻的加压室列11的加压室10位于彼此之间的方式配置为锯齿状。这样，属于邻接加压室行11的加压室10之间的距离变得更长，因此能够进一步抑制串扰。
与如何排列加压室行11无关地，在俯视观察流路构件4时，通过将属于一个加压室行11的加压室10配置为与属于邻接的加压室行11的加压室10在液体喷出头2的长边方向上不重叠，由此能够抑制串扰。另一方面，当分开加压室行11之间的距离时，液体喷出头2的宽度增大，因此液体喷出头2相对于打印机1的设置角度的精度、使用多个液体喷出头2时的液体喷出头2的相对位置的精度对印刷结果造成的影响增大。对此，通过使隔壁15的宽度小于副岐管5b，能够减小这些精度对印刷结果造成的影响。
与一个副岐管5b相连的加压室10形成两列加压室行11，与属于一个加压室行11的加压室10相连的喷出孔8形成一个喷出孔行9。与属于两行加压室行11的加压室10相连的喷出孔8分别向副岐管5b的不同侧开口。在图4中，在隔壁15上设有两行喷出孔行9，但属于各个喷出孔行9的喷出孔8经由加压室10而与靠近喷出孔8的一侧的副岐管5b相连。当配置为在液体喷出头2的长边方向上不与经由加压室行11而连结邻接的副岐管5b的喷出孔8重叠时，能够抑制连结加压室10与喷出孔8的流路间的串扰，因此能够进一步减少串扰。当将连结加压室10与喷出孔8的流路整体配置为在液体喷出头2的长边方向上不重叠时，能够进一步减少串扰。
利用与一个岐管5相连的多个加压室10来构成加压室组，岐管5具有两根，因此加压室组具有两组。各加压室组内的与喷出相关的加压室10的配置相同，配置在沿短边方向平行移动后的位置。这些加压室10在流路构件4的上表面中的与压电致动器基板21对置的区域具有加压室组间等的间隔稍微扩宽的部分，但是排列在大致整面范围内。换句话说，由这些加压室10形成的加压室组占有与压电致动器基板21大体相同的形状的区域。另外，各加压室10的开口通过向流路构件4的上表面接合压电致动器基板21来堵塞。
从加压室10的与连结节流孔6的角部对置的角部，延伸出与向流路构件4的下表面的喷出孔面4-1开口的喷出孔8相连的流路。该流路在俯视观察下向远离加压室10的方向延伸。更具体来说，向沿着加压室10的长对角线的方向分离，并且一边相对于该方向左右错开一边延伸。由此，加压室10形成各加压室行11内的间隔为37.5dpi的格子状的配置，并且能够将喷出孔8整体以1200dpi的间隔配置。
换言之，以相对于与流路构件4的长边方向平行的假想直线正交的方式投影喷出孔8时，在图4所示的假想直线的R的范围内，与各岐管5相连的16个喷出孔8、全部32个喷出孔8成为1200dpi的等间隔。由此，通过向全部岐管5供给相同颜色的墨，整体能够沿长边方向以1200dpi的分辨率来形成图像。另外，与一个岐管5相连的一个喷出孔8在假想直线的R的范围内成为600dpi的等间隔。由此，通过向各岐管5供给不同颜色的墨，整体能够沿长边方向以600dpi的分辨率形成双色的图像。在这种情况下，若使用两个液体喷出头2，则能够以600dpi的分辨率形成4色的图像，与使用四个能够以600dpi印刷的液体喷出头相比，印刷精度提高，也能够简化印刷的设置。需要说明的是，假想直线的R的范围被喷出孔8覆盖，该喷出孔8与属于沿头主体2a的短边方向排列的一列加压室列的加压室10相连。
在压电致动器基板21的上表面的与各加压室10对置的位置分别形成有独立电极25。独立电极25包括比加压室10小一圈且具有与加压室10大体相似的形状的独立电极主体25a、以及从独立电极主体25a伸出的伸出电极25b，独立电极25与加压室10同样地构成独立电极列以及独立电极组。另外，在压电致动器基板21的上表面配置有共用电极用表面电极28。共用电极用表面电极28与共用电极24穿过配置于压电陶瓷层21b的未图示的贯通导体进行电连接。
喷出孔8配置在避开如下区域的位置：该区域是与在流路构件4的下表面侧配置的岐管5对置的区域。另外，喷出孔8配置在流路构件4的下表面侧的与压电致动器基板21对置的区域内。这些喷出孔8作为一个组而占有与压电致动器基板21大体相同的形状的区域，通过使对应的压电致动器基板21的位移元件30位移，能够从喷出孔8喷出液滴。
头主体2a所含的流路构件4具有多个板经由粘合剂层18层叠而成的层叠构造。这些板从流路构件4的上表面依次为空腔板4a、孔隙(节流孔)板4b、供应板4c、岐管板4d～4i、盖板4j以及喷嘴板4k。在这些板上形成有许多孔。通过使各板的厚度为10～300μm左右，能够提高孔的形成精度。流路构件4的厚度为500μm～2mm左右。各板进行对位并层叠，以使得这些孔相互连通而构成独立流路12以及岐管5。在头主体2a中具有如下结构：加压室10位于流路构件4的上表面，岐管5位于内部的下表面侧，喷出孔8位于下表面，构成独立流路12的各部分在不同位置相互接近配设，经由加压室10将岐管5与喷出孔8相连。
对配置于各板的孔以及槽进行说明。在这些孔以及槽中包含成为液体的流路的部分以及在成为流路的孔或者槽的周围配置的粘合剂的放泄槽17。关于放泄槽17见后述。
成为流路的孔或者槽具有下述结构。第一是形成于空腔板4a的加压室10。第二是构成从加压室10的一端向岐管5相连的节流孔6的连通孔。该连通孔形成于从孔隙板4b(详细来说加压室10的入口)至供应板4c(详细来说岐管5的出口)的各板。
第三是构成从加压室10的与连结节流孔6的端相反的另一端向喷出孔8连通的流路的局部流路、即下伸部7。下伸部7形成于从基底板4b(详细来说加压室10的出口)至喷嘴板4k(详细来说喷出孔8)的各板。
第四是构成副岐管5a的连通孔。该连通孔形成于岐管板4c～4i。在岐管板4c～4i上，以残留有为了构成副岐管5b而成为隔壁15的分隔部的方式形成有孔。各岐管板4c～4i中的分隔部成为利用半蚀刻的支承部(在图中省略)而与各岐管板4c～4i相连的状态。
第一连通孔～第四连通孔彼此相连，构成从来自岐管5的液体的流入口(岐管5的出口)到达喷出孔8的独立流路12。供给至岐管5的液体沿以下的路线从喷出孔8喷出。首先，从岐管5朝向上方到达节流孔6的一端部。接下来，沿着节流孔6的延伸方向水平前进，到达节流孔6的另一端部。自此朝向上方，到达加压室10的一端部。进而，沿着加压室10的延伸方向水平前进，到达加压室10的另一端部。从加压室10进入下伸部7的液体在沿水平方向移动的同时，主要朝向下方到达4在下表面开口的喷出孔8，向外部喷出。
压电致动器基板21具有由作为压电体的两片压电陶瓷层21a、21b构成的层叠构造。这些压电陶瓷层21a、21b分别具有20μm左右的厚度。压电致动器基板21的从压电陶瓷层21a的下表面至压电陶瓷层21b的上表面的厚度为40μm左右。压电陶瓷层21a、21b中的任一层均以跨越多个加压室10的方式延伸。这些压电陶瓷层21a、21b例如由具有强介电性的锆钛酸铅(PZT)系、NaNbO3系、BaTiO3系、(BiNa)NbO3系、BiNaNb5O15系等陶瓷材料构成。需要说明的是，压电陶瓷层21a作为振动板而动作，并非必须是压电体，取而代之，也可以使用并非压电体的其它陶瓷层、金属板。
压电致动器基板21具有由Ag-Pd系等金属材料构成的共用电极24以及由Au系等金属材料构成的独立电极25。共用电极24的厚度为2μm左右，独立电极25的厚度为1μm左右。
独立电极25分别配置在压电致动器基板21的上表面的与各加压室10对置的位置。独立电极25包括平面形状比加压室主体10a小一圈且具有与加压室主体10a大体相似的形状的独立电极主体25a、以及从独立电极主体25a伸出的伸出电极25b。在伸出电极25b的一端的、向与加压室10对置的区域外伸出的部分配置有连接电极26。连接电极26是例如包含银颗粒等导电性颗粒的导电性树脂，以5～200μm左右的厚度形成。另外，连接电极26与设于信号传递部60的电极电接合。
详见后述，从控制部88通过信号传递部60向独立电极25供给驱动信号。驱动信号与印刷介质P的输送速度同步地以恒定的周期被供给。
共用电极24在面方向的大体整面范围内形成于压电陶瓷层21b与压电陶瓷层21a之间的区域。即，共用电极24以覆盖与压电致动器基板21对置的区域内的全部加压室10的方式延伸。共用电极24经由贯穿压电陶瓷层21b形成的贯通导体而与共用电极用表面电极28相连，该共用电极用表面电极28形成在压电陶瓷层21b上避开由独立电极44构成的电极组的位置。另外，共用电极24经由共用电极用表面电极28接地，保持为接地电位。共用电极用表面电极28与独立电极25同样地与控制部88直接或者间接地连接。
压电陶瓷层21b的被独立电极25与共用电极24夹持的部分在厚度方向上极化，成为当向独立电极25施加电压时位移的单晶片构造的位移元件30。更具体来说，在将独立电极25设为与共用电极24不同的电位而相对于压电陶瓷层21b沿其极化方向施加电场时，被施加该电场的部分作为因压电效果而变形的活性部发挥作用。在该结构中，以使电场与极化成为同方向的方式利用控制部88将独立电极25设为相对于共用电极24正或负的规定电位时，压电陶瓷层21b的被电极夹持的部分(活性部)沿面方向收缩。另一方面，由于非活性层的压电陶瓷层21a不受到电场的影响，因此不会自发地收缩而要限制活性部的变形。其结果是，在压电陶瓷层21a与压电陶瓷层21b之间朝向极化方向的变形产生差，压电陶瓷层21a以朝向加压室10侧凸出的方式变形(单晶片变形)。
接着，说明液体的喷出动作。通过在控制部88的控制下经由驱动器IC等向独立电极25供给的驱动信号，使位移元件30驱动(位移)。在本实施方式中，能够以各种驱动信号使液体喷出，在此，说明所谓的吸入喷射驱动方法。
预先将独立电极25设为比共用电极24高的电位(以下称作高电位)，每当具有喷出请求时，将独立电极25设为与共用电极24暂时相同的电位(以下称作低电位)，之后在规定的时机再次设为高电位。由此，在独立电极25成为低电位的时机，压电陶瓷层21a、21b恢复成原始(扁平)形状(开始)，加压室10的容积与初始状态(两电极的电位不同的状态)相比而增加。由此，向加压室10内的液体赋予负压。于是，加压室10内的液体以固有振动周期开始振动。具体来说，最初，加压室10的体积开始增加，负压渐渐地减小。接着，加压室10的体积成为最大，压力大致为零。接下来，加压室10的体积开始减少，压力增高。之后，在压力大致成为最大的时机，将独立电极25设为高电位。于是，最初施加的振动与接下来施加的振动重叠，向液体施加更大的压力。该压力在下伸部7内传递，使液体从喷出孔8喷出。
换句话说，以高电位为基准，将恒定期间为低电位的脉冲的驱动信号向独立电极25供给，由此能够喷出液滴。当将该脉冲宽度设为加压室10的液体的固有振动周期的一半时间、即AL(Acoustic Length)时，在原理上，能够使液体的喷出速度以及喷出量成为最大。加压室10的液体的固有振动周期受到液体的物理性质、加压室10的形状的影响较大，但除此以外，也受到来自压电致动器基板21的物理性质、与加压室10相连的流路的特性的影响。
需要说明的是，由于还存在将喷出的液滴汇集在一起等其它要考虑的重要因素，因此脉冲宽度实际上设为0.5AL～1.5AL左右的值。另外，通过将脉冲宽度设为偏离AL的值，能够减少喷出量，因此为了减少喷出量而设为偏离AL的值。
在经由粘合剂层18将板4a～4k层叠时，若粘合剂不足遍及板4a～4k之间的整面的量，则产生没有粘合的部分。在粘合剂遍及板4a～4k之间的整面的状态下，当为了粘合进行加压时，粘合剂的一部分向流路之中流入。
对此，在成为流路的孔或槽的周围配置粘合剂的放泄槽17。放泄槽17是基本上形成于板4a～4j的槽，通过对板4a～4j进行半蚀刻等来形成。但是，放泄槽17也可以通过贯穿板4a～4j来形成，包含这样的结构在内均称作放泄槽17。
在此，说明图6(a)～图6(d)。图6(a)是图5的局部放大纵剖视图。图6(b)～图6(d)是图6(a)的局部放大纵剖视图，是相同部位的分别不同工序下的状态。
构成作为液体流路的副岐管5a以及独立流路12的孔以及槽是通过对板4a～4j进行蚀刻来形成的。在图5中，省略描绘通过由蚀刻形成而产生的形状的细节部分。另外，在图5中，也省略描绘粘合剂层18。贯穿板4a～4j的孔是通过从两面对板4a～4j进行蚀刻来形成的。在上述孔中，板4a～4j的厚度的中央附近的尺寸比开口部的尺寸窄。板4a～4j的大体一半的深度的槽是通过从单面对板4a～4j进行半蚀刻来形成的。在上述槽中，槽的底部附近的尺寸比开口部的尺寸窄。
需要说明的是，形成于板4k的、一方的开口成为喷出孔8的贯通孔通过冲孔来开设。
图6(a)是表示形成有放泄槽17的板4e与板4f经由粘合剂层18层叠的状态的放大纵剖视图。粘合剂层18是通过转印涂敷于板4e侧的主表面的粘合剂固化而成的。粘合剂通过转印而被涂敷，因此没有向放泄槽17的内部涂敷粘合剂。在放泄槽17的内部有时也存在有在粘合层叠时流入的粘合剂，但在此，示出没有发生该情况的部分。在放泄槽17的边缘配置有比形成有放泄槽17的板4e的主表面突起的第一凸部17a。
放泄槽17配置在成为流路的孔或槽的周围。放泄槽17基本上配置为呈环状包围成为流路的孔或槽的周围。当放泄槽17存在时，在层叠时，粘合剂的一部分流入放泄槽17。因此，能够减少向流路流入的粘合剂的量，能够减轻流路的堵塞或流路特性的变动。粘合剂从流路的周围整体流入，但通过以包围流路的方式配置放泄槽17，能够进一步抑制粘合剂的流入。
在基于放泄槽17抑制粘合剂朝向流路流入时，以下的两个作用发挥影响。第一个作用是，不使粘合剂越过放泄槽17流动。通常不会供给由粘合剂填满放泄槽17的程度的大量的粘合剂。因此，一旦流入到放泄槽17的粘合剂几乎不会越过放泄槽17进行流动并向流路流入。若利用放泄槽17无缝隙地包围流路的周围，则粘合剂几乎不会从放泄槽17的外部流入至流路。因此，有可能流入到流路的粘合剂能够仅是供给至由放泄槽17围成的区域的粘合范围的粘合剂。
第二个作用是，被供给至位于放泄槽17与流路之间的粘合范围的粘合剂向放泄槽17以及流路中的距离较近的一方流入。通过该作用，即使没有利用放泄槽17无缝隙地包围流路的周围，也能够减少向流路流入的粘合剂的量。
向流路流入的粘合剂的量受到粘合剂的涂敷量或层叠时的温度、压力等的影响。通过工序管理等，上述因素受到控制，但也产生偏差。在使用热固化的粘合剂的情况下，在粘合层叠时，在高温下加压，使粘合剂低粘度化。在涂敷所设计的粘合剂或更多的粘合剂、以及因粘合剂的组成、物理性质的偏差或粘合层叠的温度的偏差而使粘合层叠时的粘合剂的粘度变得更低的情况等，有时粘合剂层18的厚度变薄，粘合剂朝向流路的溢出增多与之相应的量。
对此，在放泄槽17的边缘配置从板4a～4j的主表面突起的第一凸部17a而使粘合剂层18难以变薄。第一凸部17a的距离板4a～4j的主表面的高度大于粘合剂层18的平均厚度。另外，第一凸部17a与同配置有第一凸部17a的板4a～4j层叠的其它板4a～4k接触。第一凸部17a无需连续地设置在放泄槽17的边缘，也可以设置在放泄槽17的边缘的一部分。另外，第一凸部17a的高度无需一样，只要是第一凸部17a之中高度较高的部位大于粘合剂层18的平均厚度即可。另外，只要是第一凸部17a之中高度较高的部位与层叠的其它板4a～4k接触即可。
粘合剂层18的平均厚度例如为0.1μm以上且2.5μm以下，第一凸部17a的高度例如为0.5μm以上且3μm以下。若第一凸部17a的高度大于粘合剂层18的平均厚度，则第一凸部17a的一部分与层叠的其它板4a～4k接触。需要说明的是，在此第一凸部17a的高度是指，剥离了层叠于第一凸部17a的板4a～4k时的第一凸部17a的高度，能够利用剥离后的板4a～4j的剖面进行测定。另外，粘合剂层18的平均厚度是指，配置有第一凸部17a的粘合剂层18的平均厚度，关于该粘合剂层18的厚度，在流路构件4的剖面中，在任意部位测定4～6处左右进行平均即可。有时因位于周围的孔或槽等构造使粘合剂层18的厚度存在差异，因此在测定时，可以使密集配置孔或槽的部分与几乎不配置孔或槽的部分各占一半进行测定。另外，孔或槽的变缘有时如第一凸部17a那样局部变形，因此测定没有发生上述变形的部分。
在层叠有板4a～4j的状态下，第一凸部17a的周围的粘合剂层18的厚度比粘合剂层18的平均厚度厚、或者第一凸部17a的前端陷入被层叠的其它板4a～4k、或者配置有第一凸部17a的放泄槽17的边缘以朝向放泄槽17的中央倾倒的方式局部变形，由此第一凸部17a收纳于板4a～4k的层间。
在粘合层叠中，第一凸部17a与层叠的板4a～4k接触，抑制粘合剂层18变得过薄，因此能够抑制粘合剂朝向流路的溢出。另外，在制造工序中粘合剂的供给过少的情况下，第一凸部17a的前端被压坏变形，放泄槽17的边缘发生变形，由此使粘合的板4a～4k间的距离变窄，因此不易增加由粘合剂较少引起的粘合不良。当第一凸部17a变得极高时粘合剂量较少的情况下，有可能引起粘合不良，因此第一凸部17a的高度优选为3μm以下。
成为流路的孔或槽的边缘也可以具有从板4a～4j的主表面突起的第二凸部。第二凸部具有与第一凸部17a相同的效果，能够抑制粘合剂的溢出。另一方面，在如下伸部7那样孔构成为一点点偏移地相连的流路中，在孔偏移配置的部分，第二凸部成为向流路的内侧露出的状态。另外，即使没有如下伸部7那样进行有意偏移的设计，通过层叠的位置偏移，也使第二凸部处于向流路的内侧露出的状态。当第二凸部向流路的内侧露出时，可能因突起的部分使液体的流动紊乱。因此，在成为流路的孔或槽的边缘，不存在突起的第二凸部，或者即便存在第二凸部，也使第二凸部的高度低于第一凸部17a。而且，不存在第二凸部或者存在高度比第一凸部17a低的第二凸部的情况能够通过包括第一凸部17a的流路构件4的纵剖面来确认。在该纵剖面中，若不存在第二凸部或者存在高度比第一凸部17a低的第二凸部，则在该剖面的流路中具有上述的效果。
另外，在第二凸部的高度具有偏差的情况下，有时粘合剂的溢出集中在具有高度低的第二凸部的部分。由于粘合剂的溢出方式，有时成为局部溢出的粘合剂成块而向流路内突出的状态。在这样的状态下，与在流路的周围整体溢出而使流路的尺寸略微变小的情况相比，也存在相对于液体的流动的影响增大的情况。为了不易产生上述的情况，优选不存在第二凸部，或者即使存在也使其高度低于第一凸部。
另外，成为流路的槽有时用于高精度地形成流路阻力高的流路，尤其优选使这样的槽的第二凸部的高度比配置在该槽的周围的放泄槽17的突起17a的高度低，或者原本就没有突起。而且，不存在第二凸部或者存在高度比第一凸部17a低的第二凸部的情况能够通过包括第一凸部17a的流路构件4的纵剖面来确认。
作为成为流路的槽的例子，具有节流孔6之中沿板4b的平面方向延伸的节流孔主体6a。节流孔6是在吸入喷射方式的喷出中担负反射施加于加压室10的压力而提高喷出的压力的作用的部分，谋求高且精度优良的流路阻力。在其它喷出方法中，由于节流孔6影响到施加于加压室10的压力是朝向喷出孔8还是向副岐管5a逸出，因此也谋求比较高且精度优良的流路阻力。
节流孔6包括沿板4b的平面方向延伸的节流孔主体6a、以及沿板4a～4k的层叠方向延伸的流入孔6b和流出孔6c。节流孔6的流路阻力受到流路阻力高的节流孔主体6a的影响较大。节流孔主体6a通过半蚀刻形成为没有贯穿板4b的槽。因此，节流孔主体6a的高度、即深度也较小，因此当在其边缘存在第二凸部时，因其高度的偏差而改变流路的剖面面积，由此喷出特性的影响较大。因此，优选在节流孔主体6a的边缘不存在第二凸部、或者即使存在其高度也低于第一凸部17a。另外，由于粘合剂朝向节流孔主体6a流入的影响相对较大，因此优选在成为节流孔主体6a的槽的周围配置放泄槽17。然后，在包含配置于放泄槽17的边缘的第一凸部17a的纵剖面中，在成为与第一凸部17a相邻的流路的槽中，通过存在第一凸部17a，能够减少粘合剂的溢出。
接着，说明流路构件4的制造方法。流路构件4的制造方法包括：准备配置有成为流路的孔或者槽的板4a～4k的第一工序；以及在板4a～4k之间供给成为粘合剂层18的粘合剂而将板4a～4k粘合的第二工序。在第一工序中准备的板4a～4k中的、至少一个板也使用如下结构：配置有粘合剂的放泄槽17，并且在放泄槽17的边缘配置有从配置有放泄槽17的板的主表面突起的第一凸部17a。
作为粘合层叠工序的第二工序例如以如下方式进行。在规定的夹具之上放置板4k。接着，在板4j的喷出孔面4-1侧通过转印等涂敷热固化性的粘合剂。对涂敷有粘合剂的板4j进行对位，并重叠在板4k之上。之后，从板4i至板4a依次涂敷粘合剂进行重叠，从而制作层叠体。通过沿层叠方向对层叠体进行加压并加热，使粘合剂固化而成为粘合剂层18，能够制作板4a～4k彼此粘合而成的流路构件4。
需要说明的是，也可以在制作层叠体时，进一步向压电致动器基板21涂敷粘合剂而将其重叠在板4a之上。包含压电致动器基板21来进行加热加压。如此一来能够制作头主体2a。然后，若在板4a的压电致动器基板21侧配置具备第一凸部17a的放泄槽17，则在板4a与压电致动器基板21的粘合中获得上述的效果。即，能够抑制粘合剂向配置于板4a的加压室等流入。
在第一工序中准备的具有第一凸部17a的放泄槽17例如按照以下方式制作。作为板4a～4j，具备不锈钢等金属制的构件。为了在板4a～4j上蚀刻成为流路以及放泄槽17的孔或槽，使要溶解的部分露出并涂敷抗蚀剂。接着，将板4a～4j浸渍于蚀刻液，使板4a～4j的一部分溶解，形成成为流路以及放泄槽17的孔或者槽。
需要说明的是，在板4k上通过冲孔开设有一方的开口成为喷出孔8的贯通孔。
由于孔或者槽从板4a～4j的主表面形成，因此基本上主表面侧的尺寸比内部大。另外，为了使形成的孔或者槽的精度优良，对板4a～4j的厚度的大致一半进行蚀刻。成为孔的部分从两侧各自大约一半地被蚀刻，在中央附近相连而成为孔。
在缩窄放泄槽17的宽度的情况下，粘合区域的面积增大，除了难以产生来自流路的液体的泄漏之外，粘合强度也增大，因此是优选的。当在上述的条件下缩窄的放泄槽17时，放泄槽17在板4a～4j的厚度方向上的剖面成为半圆状。
在蚀刻中，由于与通常相比增强蚀刻条件等，也能够蚀刻被抗蚀剂覆盖的部分的板4a～4j的内部。在这样形成的放泄槽17的边缘，如图6(b)那样，能够形成开口部比内部窄的伸出(overhang)部17b。伸出部17b优选向放泄槽17的内侧突出20μm以下的程度，突出量更优选为2μm以上且15μm以下、特别优选为5μm以上且10μm以下。另外，伸出部17b的内壁面的角度优选向放泄槽17的内侧倾斜1度以上且10度以下，进一步优选倾斜2度以上且7度以下。
另外，为了形成这样的形状，板4a～4j的厚度优选为50μm以上且150μm以下。另外，放泄槽17的深度优选为板4a～4j的厚度的40％以上且60％以下。
接着，将剥离了抗蚀剂的板4a～4j浸在水或者异丙醇等醇类中，并施加超声波。超声波例如以频率42kHz、输出600W施加10分钟。通过施加超声波，能够引起气蚀。气蚀是指，在液体的内部产生局部被减压的部分，并通过溶于液体的液体成分以外的气体或者从成为饱和蒸气压力以下的液体产生的气体而产生气泡。若在放泄槽17的内部、特别是边缘的附近引起气蚀，则能够使伸出部17b的边缘的一部分以从放泄槽17向外扩展的方式变形，如图6(c)那样能够形成第一凸部17a。需要说明的是，在产生了气蚀的部分处成为高压，但产生的气泡可以再次溶于液体或者液体化，因此成为高压的是局部的部分。
由于预先形成有伸出部17b，因此通过以适当的条件施加超声波，能够形成第一凸部17a。第一凸部17a的高度能够为0.5μm以上。在未形成伸出部17b的情况下，即使施加上述的超声波，也无法实际上形成第一凸部17a。在此，无法实际上形成是指，第一凸部17a的高度不会成为0.1μm以上。即使形成有伸出部17b，当伸出的程度较小或者超声波的施加方法较弱时，也不会实际上形成第一凸部17a。另外，在为了形成高度0.5μm以上的第一凸部17a而形成有伸出部17b的情况下，在施加超声波之后，在放泄槽17的边缘之中也残留伸出的部分。因而，基于蚀刻的伸出部17b的形成优选为，即使在粘合层叠有流路构件4的状态下，也存在伸出部17b。
若缩窄放泄槽17的宽度，则气蚀的压力难以在放泄槽17之中扩展，容易集中施加于边缘。因此，优选使放泄槽17的宽度为300μm以下，进一步优选为200μm以下，特别优选为100μm以下。
在放泄槽17的边缘的外侧引起气蚀时，相反也可能将边缘向放泄槽17的内侧压入，但在外侧的气蚀中，由于压力向外侧扩展，因此压力难以集中于边缘，难以引起朝向内侧的变形。另外，即使一部分的边缘向内侧变形，在其它部分也存在向外侧变形的部分，因此在该部分能够形成第一凸部17a。另外，由于第一凸部17a像这样一定程度随机形成，因此在放泄槽17的边缘也具有突起的高度低的部分或未突起的部分。通过具有这样的部分，在粘合层叠时，多余的粘合剂容易从这样的部分向放泄槽17流入，因此是优选的。通过利用冲孔等形成成为流路以及放泄槽17的孔或槽，借助冲孔时所产生的变形也能够使边缘突起，但突起的高度相对一样，因此优选通过基于蚀刻的加工来形成第一凸部17a。
在孔和槽中，槽具有底，压力难以朝向底的方向逸出，因此在槽的情况下，压力容易向边缘集中，边缘的突起的高度容易升高。因此，能够使成为放泄槽17的槽的边缘的第一凸部17a的高度高于成为流路的孔的边缘的第二凸部的高度。另外，在槽中，在槽的体积、剖面面积较小的情况下，压力也容易向边缘集中，因此边缘的突起的高度容易升高。因此，通过使放泄槽17的剖面面积小于成为流路的槽的剖面面积，能够使放泄槽17的边缘的第一凸部17a的高度高于成为流路的槽的边缘的突起的高度。也可以在不同的蚀刻条件下进行放泄槽17与成为流路的孔或槽的形成，将放泄槽17的边缘设为伸出的状态，将成为流路的孔或槽的边缘设为没有伸出的状态。
图6(d)是进行粘合层叠之后的、图6(a)的板4e的放大纵剖视图。第一凸部17a的前端在粘合层叠时在与板4f接触之后被施加压力，成为前端被压坏的头顶部17aa。在头顶部17aa中前端不尖锐，而是成为接近平坦的状态。头顶部17aa成为这样的状态的情况能够通过在板4e与板4f之间剥离而观察剖面来确认。然后，通过确认头顶部17aa可知，突起17a与板4f发生了接触。
附图标记说明：
1…彩色喷墨打印机；
2…液体喷出头；
2a…头主体；
4…流路构件；
4a～4k…(流路构件的)板；
4-1…喷出孔面；
4-2…加压室面；
5…岐管；
5a…(岐管的)开口；
5b…副岐管(共用流路)；
6…节流孔；
6a…节流孔主体；
6b…流入孔；
6c…流出孔；
7…下伸部(局部流路)；
8…喷出孔；
9…喷出孔行；
10…加压室；
11…加压室行；
12…独立流路；
15…隔壁；
16…虚设加压室；
17…放泄槽；
17a…(放泄槽的边缘的)第一凸部；
17aa…(第一凸部的)头顶部；
17b…(放泄槽的边缘的)伸出部；18…粘合剂层；
21…压电致动器基板；
21a…压电陶瓷层(振动板)；
21b…压电陶瓷层；
24…共用电极；
25…独立电极；
25a…独立电极主体；
25b…伸出电极；
26…连接电极；
28…共用电极用表面电极；
30…位移元件；
60…信号传递部；
70…头搭载框架；
72…头组；
80A…供纸辊；
80B…回收辊；
82A…引导辊；
82B…输送辊；
88…控制部；
P…印刷纸张。

Claims (13)

1.一种流路构件，在该流路构件中，配置有成为流路的孔或者槽的多个板经由粘合剂层而层叠，其特征在于，
在至少一个所述板上配置有粘合剂的放泄槽，并且在该放泄槽的边缘处配置有第一凸部，该第一凸部从配置有该放泄槽的所述板的主表面突起。
2.根据权利要求1所述的流路构件，其特征在于，
所述第一凸部与层叠于所述主表面的其它所述板接触。
3.根据权利要求1或2所述的流路构件，其特征在于，
所述第一凸部的高度为0.5μm以上且3μm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流路构件，其特征在于，
所述第一凸部的高度大于所述粘合剂层的平均厚度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流路构件，其特征在于，
在包括所述第一凸部的剖面中，在配置于所述主表面的、成为所述流路的孔或者槽的边缘处，没有配置从所述主表面突起的第二凸部，或者配置有从所述主表面突起的高度低于所述第一凸部的所述第二凸部。
6.根据权利要求5所述的流路构件，其特征在于，
在包括所述第一凸部的剖面中，在配置于所述主表面的与该第一凸部相邻的位置的、成为所述流路的槽的边缘处，没有配置所述第二凸部，或者配置有从所述主表面突起的高度低于所述第一凸部的所述第二凸部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的流路构件，其特征在于，
所述粘合剂层的平均厚度为0.1μm以上且2.5μm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的流路构件，其特征在于，
所述放泄槽具有开口部比内部窄的伸出形状。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的流路构件，其特征在于，
所述放泄槽的剖面形状呈半圆状。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的流路构件，其特征在于，
所述放泄槽没有贯穿配置有该放泄槽的所述板。
11.一种液体喷出头，其包括权利要求1至10中任一项所述的流路构件和多个加压部，其特征在于，
所述流路构件具有与所述流路相连的多个喷出孔，多个加压部对所述流路内的液体进行加压，由此从所述多个喷出孔分别喷出所述液体。
12.一种记录装置，其特征在于，
所述记录装置具备权利要求11所述的液体喷出头、相对于所述液体喷出头输送记录介质的输送部、以及控制所述液体喷出头的控制部。
13.一种流路构件的制造方法，其包括：
第一工序，在该第一工序中，准备配置有成为流路的孔或者槽的多个板；以及
第二工序，在该第二工序中，向所述多个板之间供给粘合剂，将所述多个板粘合，
其特征在于，
在所述第一工序中准备的所述多个板中的至少一个所述板上，配置有粘合剂的放泄槽，并且在该放泄槽的边缘处配置有第一凸部，该第一凸部从配置有该放泄槽的所述板的主表面突起。
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