JP2011245726A - 液体吐出ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】アクチュエータユニットと流路ユニットとを接着する接着剤の余剰分が圧力室内に入り込むことやアクチュエータユニットの側端面や表面に付着することを抑制する。
【解決手段】流路ユニット１２はプレート１２ａ〜１２ｉの積層体であり、圧力室１６から吐出口１４ａに至る個別流路１４の他、ダミー流路１４ｄが形成されている。プレート１２ａに、圧力室１６と、ダミー流路１４ｄの一端であるダミー圧力室１６ｄとが形成されている。圧力室１６，１６ｄは、流路ユニット上面１２ｘに開口し、上面１２ｘに接着剤を介して固定されたアクチュエータユニット１７により塞がれている。ダミー流路１４ｄはプレート１２ａ〜１２ｄに形成され、ダミー流路１４ｄの空間は、ダミー圧力室１６ｄの開口１６ｂから貫通孔１４ｄｘや凹部１４ｄｙを介して、上面１２ｘに形成された大気開放口まで延在し、大気に開放されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録媒体に対して液体を吐出する液体吐出ヘッドに関する。

液体吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッドにおいて、ヘッドを構成する複数の部材を接着剤を介して互いに固定する場合、余剰接着剤がヘッドのインク流路内に入り込み、吐出口からのインク吐出性能に不具合が生じ得る。例えば、一部の吐出口に対応するインク流路に余剰接着剤が入り込むことで、吐出口間でのインク吐出性能（吐出速度や吐出されるインクの大きさ等）にばらつきが生じ得る。

特許文献１は、上記問題に鑑みて、余剰接着剤を逃がす溝等を各部材に形成することを提案している。

特開２００７−３２０１７１号公報

圧力室内のインクに吐出エネルギーを付与するアクチュエータとして、特許文献１では、共通電極として機能する薄肉部とこれに隙間を介して対向して配置された個別電極とを用いている。しかし、アクチュエータはこれ以外にも様々な形態のものがある。例えば、圧力室を含むインク流路が形成された流路ユニットの圧力室が開口した表面に接着剤を介して固定された、圧電型等のアクチュエータユニットがある。

この場合、アクチュエータユニットを流路ユニットの表面に接着剤を介して固定する際、余剰接着剤が、圧力室内に入り込むだけでなく、アクチュエータユニットの側端面や表面に付着し、アクチュエータユニットが拘束されて駆動に不具合が生じ得る。特許文献１の技術では、そもそもアクチュエータの形態が異なるため、このような問題に対処することができない。

本発明の目的は、アクチュエータユニットと流路ユニットとを接着する接着剤の余剰分が圧力室内に入り込むことやアクチュエータユニットの側端面や表面に付着することを抑制可能な液体吐出ヘッドを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明の観点によると、液体を吐出する複数の吐出口と前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路ユニットと、前記流路ユニットの前記表面に接着剤を介して固定され、複数の前記開口に跨り、且つ、前記複数の開口のそれぞれに対向する部分に前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータが設けられた、アクチュエータユニットとを備え、前記流路ユニットは、互いに積層され且つそれぞれ前記液体流路を構成する穴が設けられた複数のプレートを含み、前記複数のプレートのうち前記表面を構成する第１プレートと当該プレートに隣接する少なくとも１のプレートとに、前記液体流路と連通しないダミー流路が形成されており、前記ダミー流路の空間は、前記第１プレートの前記表面における前記アクチュエータユニットの固定領域内に形成された接着剤受容口から、前記第１プレートを除くいずれかのプレートに形成された空隙を介して、前記複数のプレートのいずれかの表面に形成された大気開放口まで延在し、前記大気開放口を介して大気に開放されていることを特徴とする液体吐出ヘッドが提供される。

本発明によると、アクチュエータユニットと流路ユニットとを接着する接着剤の余剰分が、ダミー流路の一端である接着剤受容口に受容される。ダミー流路は他端である大気開放口を介して大気に開放されているため、上記接着剤の余剰分は接着剤受容口に積極的に入り込んでいく。したがって、上記接着剤の余剰分が圧力室内に入り込むことやアクチュエータユニットの側端面や表面（流路ユニットに対向する面と反対側の面）に付着することを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッドを含むインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 インクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩを示す拡大図である。 （ａ）は、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った部分断面図である。（ｂ）は、図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った部分断面図である。（ｃ）は、図３のＩＶＣ−ＩＶＣ線に沿った部分断面図である。 インクジェットヘッドの縦断面図である。 （ａ）は、アクチュエータユニットの部分拡大断面図である。（ｂ）は、アクチュエータユニットの個別電極を示す平面図である。 図３の二点鎖線で囲まれた領域ＶＩＩを示す拡大図である。

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。

先ず、図１を参照し、本発明の一実施形態に係るインクジェットヘッド１０を含むインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢは、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成された空間である。空間Ａでは、用紙Ｐの搬送と用紙Ｐへの画像形成が行われる。空間Ｂでは、給紙に係る動作が行われる。空間Ｃには、インク供給源としてのインクカートリッジ４０が収容されている。

空間Ａには、４つのインクジェットヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット（後述）等が配置されている。空間Ａの上部には、これらの機構を含めたプリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１ｐが配置されている。

コントローラ１ｐは、外部から供給された画像データに基づいて、用紙Ｐに画像が形成されるよう、画像形成に係わる準備動作、用紙Ｐの供給・搬送・排出動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等を制御する。

各ヘッド１０は、主走査方向（図１の紙面に直交する方向）に長尺なラインヘッドであって、略直方体の外形形状を有する。４つのヘッド１０は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドフレーム３を介して筐体１ａに支持されている。画像形成に際して、４つのヘッド１０の下面（吐出面１０ａ）からはそれぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインクが吐出される。ヘッド１０のより具体的な構成については後に詳述する。

搬送ユニット２１は、図１に示すように、ベルトローラ６，７及び両ローラ６，７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８に加え、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ４及び剥離プレート５、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９等を有する。

ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータ（図示せず）の駆動により回転し、図１中時計回りに回転する。このとき、搬送ベルト８は、図１中の太矢印方向に走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８が走行するのに伴って、図１中時計回りに回転する。ニップローラ４は、ベルトローラ６に対向配置され、上流側ガイド部（後述）から供給された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえつける。剥離プレート５は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを外周面８ａから剥離して下流側ガイド部（後述）へと導く。プラテン９は、４つのヘッド１０に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。これにより、外周面８ａとヘッド１０の吐出面１０ａとの間に、画像形成に適した所定の間隙が形成される。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有し、給紙トレイ２３が筐体１ａに対して着脱可能となっている。給紙トレイ２３は、上方に開口する箱であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

上述したように、空間Ａ及びＢに、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。記録指令に基づいて、給紙トレイ２３から繰り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部を介して搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する際、順に吐出面１０ａからインクが吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。用紙Ｐは、さらに下流側ガイド部を介して搬送され、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、インクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、及び、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ４０を有する。各カートリッジ４０は、インクチューブ（図示せず）を介して、対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図５を参照し、ヘッド１０の構成についてより詳細に説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべきアパーチャ１５、圧力室１６の開口１６ａ、ダミー圧力室１６ｄの開口１６ｂ等を実線で示している。

図５に示すように、ヘッド１０は、流路ユニット１２、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が積層した積層体である。このうち、アクチュエータユニット１７、リザーバユニット１１、及び基板６４が、流路ユニット１２の上面１２ｘとカバー６５とにより形成される空間に、収容されている。当該空間内に、ＦＰＣ（平型柔軟基板）５０は、アクチュエータユニット１７と基板６４とを電気的に接続している。ＦＰＣ５０には、ドライバＩＣ５７が実装されている。

カバー６５は、図５に示すように、トップカバー６５ａ及びサイドカバー６５ｂを含む。カバー６５は、下方に開口する箱であり、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定されている。サイドカバー６５ｂは、アルミ製の板からなり、放熱板としても機能する。ドライバＩＣ５７は、サイドカバー６５ｂの内面に当接し、カバー６５ｂと熱的に結合している。

リザーバユニット１１は、貫通孔や凹部がそれぞれ形成された４枚の金属プレート１１ａ〜１１ｄを互いに接着した積層体である。リザーバユニット１１の内部には、リザーバ７２を含むインク流路が形成されている。当該インク流路の一端はチューブ等を介してカートリッジ４０に接続し、他端はリザーバユニット１１下面に開口している。プレート１１ｄには、リザーバ７２に連通するインク流出流路７３（リザーバユニット１１のインク流路の一部）が形成されている。当該流路７３は、プレート１１ｄの下面の凸部の先端面（即ち、上面１２ｘとの接合面）に開口している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉ（図４（ａ）参照）を互いに接着した積層体である。図２に示すように、流路ユニット１２の上面１２ｘには、インク流出流路７３の開口７３ａに対向する開口１２ｙが形成されている。流路ユニット１２の内部には、開口１２ｙから吐出口１４ａに繋がるインク流路、並びに、当該インク流路と連通しないダミー流路１４ｄ及び検査流路１４ｃ（共に、後に詳述する。）が形成されている。インク流路は、図２、図３、及び図４（ａ）に示すように、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別流路１４を含む。

マニホールド流路１３及び副マニホールド流路１３ａは、図２及び図３に示すように、複数の吐出口１４ａに共通の流路である。個別流路１４は、吐出口１４ａ毎に形成されており、図４（ａ）に示すように、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５、及び、上面１２ｘに開口した圧力室１６を含む。上面１２ｘに形成された圧力室１６の開口１６ａは、図３に示すように、それぞれ略菱形形状であり、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの開口群１６Ｇを構成している。開口群１６Ｇは、上面１２ｘにおいて、２列の千鳥状に配置されている。吐出面１０ａに開口した吐出口１４ａも、開口１６ａと同様、マトリクス状に配置されることで、平面視で略台形領域を占める計８つの吐出口群を構成している。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、開口群１６Ｇの台形領域上に配置されている。いずれのアクチュエータユニット１７も、台形の下底部分が、流路ユニット１２の副走査方向端部に近接している。アクチュエータユニット１７は、リザーバユニット１１と流路ユニット１２とが作る隙間内において、リザーバユニット下面の凸部を避けて配置されている。

ＦＰＣ５０は、アクチュエータユニット１７毎に設けられており、アクチュエータユニット１７の各電極に対応する配線がドライバＩＣ５７の出力端子にそれぞれ接続されている。ＦＰＣ５０は、コントローラ１ｐ（図１参照）による制御の下、基板６４（図５参照）で調整された各種駆動信号をドライバＩＣ５７に伝達し、ドライバＩＣ５７で生成された各駆動電圧をアクチュエータユニット１７に伝達する。

次に、図６を参照し、アクチュエータユニット１７の構成について説明する。

アクチュエータユニット１７は、図６（ａ）に示すように、２つの圧電層１７ａ，１７ｂの積層体、及び、当該積層体と流路ユニット１２との間に配置された振動板１７ｃを有する。圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは共に、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系のセラミック材料からなるシート状部材である。圧電層１７ａは、その厚み方向に分極されている。

圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは、同一のサイズ及び形状（１のアクチュエータユニット１７を画定する台形形状）を有する。即ち、圧電層１７ａ，１７ｂ及び振動板１７ｃは、１の開口群１６Ｇに含まれる多数の開口１６ａに跨り、開口群１６Ｇの台形領域全体を覆う。そのため、１の開口群１６Ｇに含まれる全ての開口１６ａが、振動板１７ｃによって塞がれている。

圧電層１７ａの上面には圧力室１６にそれぞれ対応する多数の個別電極１８、圧電層１７ａとその下側の圧電層１７ｂとの間には共通電極１９が形成されている。振動板１７ｃには、電極が形成されていない。

各個別電極１８は、図６（ｂ）に示すように、略菱形形状の主電極領域１８ａ、主電極領域１８ａの一方の鋭角部から延出した延出部１８ｂ、及び、延出部１８ｂ上に形成されたランド１８ｃを含む。主電極領域１８ａは、開口１６ａと相似の形状を有し、平面視で開口１６ａ内に配置されている。延出部１８ｂは、開口１６ａの外側領域まで延び、先端にランド１８ｃが配置されている。ランド１８ｃは、平面視で、円形の外形を有し、開口１６ａとは対向していない。ランド１８ｃは、圧電層１７ａの上面から５０μｍ程の高さを有し、ＦＰＣ５０の配線の端子と電気的に接続されている。

共通電極１９は、圧電層１７ｂの全面に亘って形成されている。共通電極１９は、圧電層１７ａの上面に形成された共通電極用ランド（図示せず）と電気的に接続されている。共通電極用ランドは、圧電層１７ａの上面における台形の各角部付近に配置され、ＦＰＣ５０の端子と接続されており、常に接地電位（０Ｖ）に維持される。

圧電層１７ａの電極１８，１９に挟まれた部分が、厚み方向の電界の印加によって圧電横効果により面方向に収縮する、活性部として機能する。個別電極１８を共通電極１９と異なる電位にすると、活性部が圧電横効果により面方向に収縮する。他の層（圧電層１７ａ以外の層１７ｂ，１７ｃ）は、自発的に変位しないので、活性部との間で歪み差が生じる。これにより、開口１６ａに対向する部分（圧電型アクチュエータ）が全体として圧力室１６の内側に向かって凸に変形（ユニモルフ変形）するので、圧力室１６内のインクに吐出エネルギーが付与されることになる。アクチュエータは、圧力室１６毎に設けられており、圧力室１６毎に独立して変形可能である。

次に、ダミー流路１４ｄの構成について説明する。

ダミー流路１４ｄは、図４（ｂ）に示すように、流路ユニット１２を構成するプレート１２ａ〜１２ｉのうち、上層の４枚のプレート１２ａ〜１２ｄに形成されている。プレート１２ａ〜１２ｄの厚みは、上から順に、例えば、８０μｍ、１００μｍ、２０μｍ、１５０μｍである。即ち、プレート１２ａ〜１２ｄのうち、プレート１２ｄの厚みが最も大きい。

ダミー流路１４ｄは、最上層のキャビティプレート１２ａに形成されたダミー圧力室１６ｄから、プレート１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを貫通して形成された貫通孔１４ｄｘ、さらにサプライプレート１２ｄの下面に形成された凹部１４ｄｙを通って、上面１２ｘに形成された大気開放口１２ｚ（図２参照）に至る流路である。大気開放口１２ｚは、図２に示すように、流路ユニット１２の上面１２ｘに、主走査方向両端に２つずつ、計４つ形成されている。主走査方向に関して、全ての開口群１６Ｇが大気開放口１２ｚによって挟まれている。

ダミー圧力室１６ｄは、プレート１２ａをその厚み方向に貫通した貫通孔から構成されている。図３に示すように、プレート１２ａの表面（上面１２ｘ）には、多数のダミー圧力室１６ｄの開口１６ｂが、アクチュエータユニット１７の固定領域内に形成されている。これら接着剤受容口としての開口１６ｂは、当該固定領域の周縁（台形の四辺）に沿って、開口群１６Ｇを囲んでいる。開口１６ｂは、開口１６ａと同じ形状及びサイズを有し、開口１６ａと同じパターンで（即ち、開口１６ａ及び他の開口１６ｂに対して、開口群１６Ｇにおける開口１６ａ同士と同じ位置関係で）配置されている。

ダミー流路１４ｄは、ダミー圧力室１６ｄ毎に形成されている。ダミー流路１４ｄは、部分流路１４ｄ１，１４ｄ２、及び、部分流路１４ｄ２の先端と大気開放口１２ｚとを繋ぐ部分流路（図示せず）から構成される。部分流路１４ｄ１は、３つの貫通孔１４ｄｘから構成されている。部分流路１４ｄ２は、主に凹部１４ｄｙであって、プレート１２ｄの貫通孔１４ｄｘと連通する一端から、対応する大気開放口１２ｚの近傍の他端まで延在している。凹部１４ｄｙの他端は、図示しない貫通孔（プレート１２ａ〜１２ｄに亘って形成された貫通孔）等を介して、大気開放口１２ｚに接続されている。

次に、大気開放溝１２ｐについて説明する。

大気開放溝１２ｐは、プレート１２ａの表面（上面１２ｘ）に形成された凹部から構成されており、ダミー圧力室１６ｄのさらに外側に設けられている。大気開放溝１２ｐは、平面視において、多数の格子を細長い接続部分によって互いに連結した形状を有し、アクチュエータユニット１７の固定領域の境界を跨ぐように、当該固定領域の周縁（台形の四辺）に沿って、アクチュエータユニット１７を囲んでいる。

大気開放溝１２ｐは、図７に示すように、上面１２ｘに形成された接続部１２ｐ１，１２ｐ３、及び、格子部１２ｐ２から構成されている。接続部１２ｐ１は、直線状の溝であって、一端が開口１６ｂと接続する。格子部１２ｐ２は、方形の輪郭を有した溝であって、方形の島部Ｌ１を画定する。多数の島部Ｌ１が、アクチュエータユニット１７の端部に沿って等間隔に並んでいる。アクチュエータユニット１７の輪郭線（図７中の破線）は、ちょうど島部Ｌ１の中央を通っている。接続部１２ｐ３は、直線状の溝であって、格子部１２ｐ２同士を繋ぐ。３つの接続部１２ｐ３が、隣接する格子部１２ｐ２同士を繋いでおり、長方形の島部Ｌ２が接続部１２ｐ３及び格子部１２ｐ２によって画定されている。アクチュエータユニット１７の輪郭線は、２つの島部Ｌ２に挟まれた接続部１２ｐ３の中央を通っている。図７に示すように、接続部１２ｐ３及び格子部１２ｐ２の一部は、平面視でアクチュエータユニット１７の外側にあり、大気と連通している。これにより、開口１６ｂは、大気開放溝１２Ｐを介して大気と連通している。

なお、２つの島部Ｌ１，Ｌ２は、アクチュエータユニット１７の輪郭線を跨いで輪郭線の内側に移動する接着剤の量を調整すると共に、アクチュエータユニット１７を下から支えてアクチュエータユニット１７の端部の破損を防いでいる。

次に、検査流路１４ｃについて説明する。検査流路１４ｃは、個別流路１４間のリーク検査に用いられる。

検査流路１４ｃは、図４（ｃ）に示すように、プレート１２ｄの下面に形成された凹部から構成されており、互いに隣接する個別流路１４の間に配置されている。検査流路１４ｃは、これら個別流路１４と連通しないよう、プレート１２ｄの下面に沿って延在すると共に、図示しない位置で凹部１４ｄｙと繋がることにより、ダミー流路１４ｄと連通している。

以上に述べたように、本実施形態に係るヘッド１０によると、アクチュエータユニット１７と流路ユニット１２とを接着する接着剤（例えば、上面１２ｘ全体に塗布された接着剤）の余剰分が、ダミー流路１４ｄの一端である開口１６ｂに受容される。ダミー流路１４ｄは他端である大気開放口１２ｚを介して大気に開放されているため、上記接着剤の余剰分は開口１６ｂに積極的に入り込んでいく。したがって、上記接着剤の余剰分が圧力室１６内に入り込むことやアクチュエータユニット１７の側端面や表面（流路ユニット１２に対向する面と反対側の面）に付着することを抑制することができる。

また、本実施形態の構成によれば、個別流路１４とダミー流路１４ｄとの間のリーク検査を行うことができる。具体的には、例えば吐出面１０ａ全体（吐出面１０ａに形成された全吐出口１４ａ）をキャップ（図示せず）で覆った状態で、キャップ内を減圧し、キャップ内の圧力を測定する。プレート１２ａ〜１２ｄ間の接着が良好であれば、個別流路１４とダミー流路１４ｄとは連通していないため、キャップ内の圧力は、上記のように減圧されたままである。しかし、プレート１２ａ〜１２ｄ間に異物や空隙が存在すること等によって接着不良が生じ、一部の個別流路１４がダミー流路１４ｄと連通してしまっている場合、上記のように減圧すると、ダミー流路１４ｄが大気に開放されているため、キャップ内の圧力は大気圧になる。このようなリーク検査を実施することで、ヘッド１０の品質向上を実現することができる。

複数の開口１６ｂが、図３に示すように、アクチュエータユニット１７の固定領域の周縁であって当該固定領域内に形成された多数の開口１６ａからなる開口群１６Ｇよりも外側に配置されている。これにより、上記接着剤の余剰分がアクチュエータユニット１７の側端面や表面に付着するのをより効果的に抑制することができる。

複数の開口１６ｂが、図３に示すように、アクチュエータユニット１７の固定領域の周縁に沿って開口群１６Ｇを囲むように配置されている。これにより、上記接着剤の余剰分のアクチュエータユニット１７の側端面や表面への付着を、アクチュエータユニット１７の周縁全体に亘って抑制することができる。また、固定領域周縁近傍に配置された開口１６ａと固定領域内部に配置された開口１６ａとの間で、余剰接着剤の圧力室１６内への入り込みの程度に差が出るのが抑制される。そのため、各圧電型アクチュエータの変形性能が揃い、記録品質が向上する。

開口１６ｂは、図３に示すように、開口１６ａと同じ形状及びサイズを有し、開口１６ａと同じパターンで（即ち、開口１６ａ及び他の開口１６ｂに対して、開口群１６Ｇにおける開口１６ａ同士の位置関係と同じ位置関係で）配置されている。この場合、流路ユニット１２の製造が容易であると共に、上述した効果（アクチュエータユニット１７の周縁全体に亘って接着剤の余剰分のアクチュエータユニット１７の側端面や表面への付着を抑制すること、及び、固定領域周縁近傍に配置された開口１６ａと固定領域内部に配置された開口１６ａとの間で余剰接着剤の圧力室１６内への入り込みの程度に差が出るのを抑制すること）をより確実に得ることができる。また、開口１６ｂを上記の形態とすることにより、流路ユニット１２における開口群１６Ｇに係る各圧力室１６を取り巻く周囲の剛性が揃い、開口群１６Ｇ全体でインクの吐出特性が均一になる。

流路ユニット１２に、検査流路１４ｃ（図４（ｃ）参照）が形成されている。検査流路１４ｃは、互いに隣接する個別流路１４の間に配置されていると共に、これら個別流路１４とは連通せず、ダミー流路１４ｄと連通している。このような検査流路１４ｃを設けたことにより、個別流路１４とダミー流路１４ｄとの間のみならず、個別流路１４間のリークをも検査することができる。即ち、上述した個別流路１４とダミー流路１４ｄとの間のリーク検査を行う際に、同時に、個別流路１４間のリークをも検査することができる。このように、１回の検査工程で上記両方（個別流路１４とダミー流路１４ｄとの間、及び、個別流路１４間）のリークを検査することができるため、工程数が低減され、ヘッド１０の品質向上を低コストで実現可能である。

大気開放口１２ｚは、図２に示すように、平面視において、流路ユニット１２に形成された全ての個別流路１４を挟む位置に形成されている。これにより、例えば、リーク検査においてリークが検出された場合、一方の大気開放口（例えば図２の上方に配置された２つの大気開放口１２ｚ）から他方の大気開放口（例えば図２の下方に配置された２つの大気開放口１２ｚ）へと色付きインクを流すこと等により、リークが生じている箇所を視認することができる。

各ダミー流路１４ｄの空間は、図４（ｂ）に示すように、プレート１２ａ〜１２ｄに亘って開口１６ｂから貫通孔１４ｄｘを通って下方に延在する部分流路１４ｄ１と、プレート１２ｄの下面に沿って延在する凹部１４ｄｙからなる部分流路１４ｄ２とを含む。部分流路１４ｄ２は、部分流路１４ｄ１が形成されたプレート１２ａ〜１２ｄのうち、最も厚みの大きいプレート１２ｄの表面に形成されている。そのため、部分流路１４ｄ２について、形成が容易であり、比較的大きな容積を確保し易い。また、プレート１２ｄを接着剤を用いて他のプレート１２ｃ，１２ｅに積層しても、部分流路１４ｄ２が接着剤で詰まり難い。

複数のプレートからなる積層体を作製する場合、通常、プレート（最下層のプレートは除く。）の下面に接着剤を塗布し、プレートを位置合わせしつつ互いに接着する。本実施形態では、凹部１４ｄｙがプレート１２ｄの上面ではなく下面に形成されているため、当該下面に塗布された接着剤（プレート１２ｄとプレート１２ｅとを接着する接着剤）の余剰分を積極的に部分流路１４ｄ２に入り込ませることができる。また、エッチングにより部分流路１４ｄ２（凹部１４ｄｙ）を形成する場合、エッチング工程・装置の構成により、プレートの上面よりも下面の方が、大きな容積の凹部を形成し易いことがある。このような場合でも、本実施形態によれば、プレート１２ｄの下面に比較的大きな容積の部分流路１４ｄ２を形成することができる。

さらに、大気開放溝１２ｐによって、アクチュエータユニット１７の周縁に存在する接着剤の余剰分を逃がすことができる。したがって、接着剤の余剰分がアクチュエータユニット１７の側端面や表面に付着するのをより効果的に抑制することができる。

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設計変更が可能なものである。

大気開放溝１２ｐの構成（形状、サイズ、配置形態等）は特に限定されず、任意に変更可能である。また、大気開放溝１２ｐの形成を省略してもよい。

検査流路１４ｃは、流路ユニット１２を構成する任意のプレートに、任意の形状で形成されてよい。また、検査流路１４ｃの形成を省略してもよい。

部分流路１４ｄ２（凹部１４ｄｙ）は、プレート１２ｄの上面に形成してもよく、また、部分流路１４ｄ１が形成されたプレート１２ａ〜１２ｄのうち最も厚みの大きいプレート１２ｄ以外のプレートの表面に形成してもよい。

ダミー流路１４ｄは、流路ユニット１２を構成するプレートのうち、上層の２枚のプレートを含む任意のプレート（例えば、上から２枚又は３枚のプレートのみ、或いは、全プレート等）に形成されてよい。また、ダミー流路１４ｄの空間は、接着剤受容口から、流路ユニット１２を構成するプレートのうち当該受容口が形成された第１プレートを除くいずれかのプレートに形成された空隙を介して、大気開放口まで延在すればよい。上記空隙は、上述の実施形態ではプレート１２ｄの下面に形成された凹部１４ｄｙにより構成されているが、プレート１２ａを除く任意のプレート１２ｂ〜１２ｉの表面及び／又は内部に形成されてよい。

大気開放口１２ｚの位置は、流路ユニット１２を構成するプレートのいずれかの表面にあり、且つ、大気に開放可能な位置である限りは、特に限定されない。例えば、大気開放口は、最上層のプレート１２ａの表面（上面１２ｘ）ではなく、いずれかのプレート１２ａ〜１２ｉの側面や最下層のプレート１２ｉの下面（吐出面１０ａ）に形成されてもよい。ただし、この場合、大気開放口からの接着剤の漏出を防止するため、ダミー流路の大気開放口近傍に凹部等を設けることが好ましい。

上述の実施形態では、複数の大気開放口１２ｚが、平面視において、流路ユニット１２に形成された全ての個別流路１４を挟む位置に形成されているが、これに限定されない。例えば、大気開放口は、流路ユニット１２における主走査方向一端近傍のみに形成されてよく、また、複数ではなく単数設けられてもよい。或いは、大気開放口は、アクチュエータユニット１７毎に配置されていてもよい。この場合、大気開放口は、アクチュエータユニット１７の上底付近に位置するのが好適である。

接着剤受容口の形状・サイズ・配置は、任意に変更可能である。例えば、接着剤受容口の形状及びサイズは、圧力室の開口と同じでなくてよい。また、接着剤受容口の位置は、第１プレートの表面におけるアクチュエータユニットの固定領域内にある限り、特に限定されない。例えば、接着剤受容口は、開口群１６Ｇを囲むように配置されることに限定されず、例えば開口群１６Ｇの台形の一辺のみに沿って配置されてもよい。

流路ユニット１２を構成するプレート１２ａ〜１２ｉに設けられる液体流路を構成する穴は、貫通孔に限定されず、凹部でもよい。

アクチュエータユニットの各アクチュエータは、圧電型の他、サーマル方式による発熱素子、静電方式による素子等であってもよい。

本発明に係る液体吐出ヘッドは、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、本発明に係る液体吐出ヘッドは、インク以外の液体を吐出してもよい。

記録媒体は、記録可能な媒体である限りは、用紙Ｐに限定されず、布等であってもよい。

１ インクジェット式プリンタ
１０ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１２ 流路ユニット
１２ａ〜１２ｉ プレート
１２ａ キャビティプレート（第１プレート）
１２ｄ サプライプレート（第２プレート）
１２ｐ 大気開放溝
１２ｘ 上面（表面）
１２ｚ 大気開放口
１４ 個別流路（液体流路）
１４ａ 吐出口
１４ｃ 検査流路
１４ｄ ダミー流路
１４ｄ１ 部分流路（第１部分）
１４ｄ２ 部分流路（第２部分）
１６ 圧力室
１６ａ 開口
１６ｂ 開口（接着剤受容口）
１６ｄ ダミー圧力室
１６Ｇ 開口群
１７ アクチュエータユニット

Claims (10)

1. 液体を吐出する複数の吐出口と前記吐出口にそれぞれ接続する複数の圧力室とを含む液体流路、及び、前記圧力室をそれぞれ露出させる複数の開口が形成された表面を有する流路ユニットと、
   前記流路ユニットの前記表面に接着剤を介して固定され、複数の前記開口に跨り、且つ、前記複数の開口のそれぞれに対向する部分に前記圧力室内の液体に吐出エネルギーを付与する複数のアクチュエータが設けられた、アクチュエータユニットとを備え、
   前記流路ユニットは、互いに積層され且つそれぞれ前記液体流路を構成する穴が設けられた複数のプレートを含み、
   前記複数のプレートのうち前記表面を構成する第１プレートと当該プレートに隣接する少なくとも１のプレートとに、前記液体流路と連通しないダミー流路が形成されており、
   前記ダミー流路の空間は、前記第１プレートの前記表面における前記アクチュエータユニットの固定領域内に形成された接着剤受容口から、前記第１プレートを除くいずれかのプレートに形成された空隙を介して、前記複数のプレートのいずれかの表面に形成された大気開放口まで延在し、前記大気開放口を介して大気に開放されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 複数の前記接着剤受容口が、前記固定領域の周縁であって前記固定領域内に形成された複数の前記開口からなる開口群よりも外側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 複数の前記接着剤受容口が、前記固定領域の周縁に沿って前記開口群を囲むように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記接着剤受容口は、前記開口と同じ形状及びサイズを有し、前記開口及び他の前記接着剤受容口に対して、前記開口群における前記開口同士の位置関係と同じ位置関係で、配置されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 前記大気開放口が前記第１プレートの前記表面に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
6. 前記流路ユニットにおいて、複数の前記液体流路の間に、前記複数の液体流路と連通せず且つ前記ダミー流路と連通する検査流路が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
7. 複数の前記大気開放口が前記表面に直交する方向から見て前記液体流路を挟む位置に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
8. 前記ダミー流路の空間は、前記第１プレートと当該プレートに隣接する少なくとも１のプレートとに亘って前記接着剤受容口から前記表面に交差する方向に延在する第１部分と、前記第１部分が形成されたプレートのうち最も厚みの大きい第２プレートの表面に形成された、前記第１部分の前記接着剤受容口とは反対側の端部から前記第２プレートの前記表面に沿って延在する第２部分とを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
9. 前記第２プレートの前記表面が、前記第１プレートとは反対側の面であることを特徴とする請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
10. 前記第１プレートの前記表面における前記固定領域外に、前記固定領域の周縁に沿って、大気開放溝が形成されており、
    複数の前記接着剤受容口が、前記大気開放溝に接続されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。

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