JP2012210774A - 液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流路形成基板の周縁部において、ダミー流路部44の角部44aが形成されている部分が、他の部分よりも脆弱となるので、流路ユニット構成部材の接合時の温度変化によって熱応力が生じたときに、角部44aの先端を基点として、他の部分よりも優先的に脆弱な部分にクラックを誘発させることができる。特に、流路部40にも同様の角部が形成されるものの、流路部40の角部の交差角度よりもダミー流路部44の角部の交差角度の方が小さいので、応力はよりダミー流路部44の角部に集中しやすくなる。
【選択図】図5
Description
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流路形成基板の液体流路にクラックが生じるのを可及的に防止することが可能な液体噴射ヘッドと、同液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供することにある。
角部の交差角度に加え、流路形成基板の周縁部に近い位置に形成することで、より応力が集中しやすく、確実にクラックを誘発させることができる。
さらに、上記流路形成基板は、結晶性を有する基材により形成することができる。
結晶構造における最密面は他の角度よりも割れやすい。すなわち、応力が集中したときにこの最密面に沿って割れやすい。角部を形成する一面が最密面であることにより、さらに確実に当該角部にクラックを誘発させることができる。
一般に、上記流路部は長穴として形成されるとともにその両端に上記角部が形成されるが、上記ダミー流路部も長穴として形成しつつ同流路部よりも長く形成することで、ダミー流路部の角部が流路部よりも外側に位置することになり、応力集中が高まってクラックを誘発しやすくなる。
このようにすれば、間の一つのダミー流路部が両側の流路部に代わって優先的にクラックを誘発し、かつ、少ない数のダミー流路部でまかなえる。
むろん、このような液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置でも、同様にしてクラックを誘発できる。
なお、液体噴射ヘッドのより具体的な一例として、ノズル開口ごとの所定の液体流路と、各色ごとに共通の共通液体室とからなる流路部が形成された流路形成基板と、液滴が吐出される上記ノズル開口が開設され、上記流路形成基板の一方の面に接合されるノズル形成部材と、上記流路形成基板の他方の面に接合され、圧力発生素子の作動に応じて上記ノズル開口ごとの所定の液体流路である圧力室に対応する領域が弾性変形する弾性板とから構成され、上記共通液体室から上記圧力室を通って上記ノズル開口に至る一連の液体流路を形成する流路ユニットを備えるように更正することができる。
そして、この記録ヘッド1において、上記駆動用基板5から配線部材21を通じて圧電振動子19に駆動信号が供給されると、この圧電振動子19が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部32が圧力室29に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室29の容積が変化し、圧力室29内のインクに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル開口30からインク滴(液滴の一種)が吐出される。即ち、この圧電振動子19は、圧力室29内のインクに圧力変動を発生させることによりこの圧力室29内のインクをノズル開口30からインク滴として吐出させ得る圧力発生源の一種であるとも言える。
この例では、ダミー流路部44の先端の角部44bは、当該ダミー流路部44の長手方向の一面44b1と、最密面の面44b2とが交差して形成されている。ダミー流路部44は上記面44b1と平行なもう一つの面44b3とが長手方向に並んでおり、この平行な二つの面44b1,44b3に交差する一つの面44b2によって先端に角部44bを形成している。流路部40では面44b1,44b3と平行な面40a1と最密面の面44b2に対してもう一つの面40a2を交差させてなだらかな湾曲状の面を形成する必要があるため、自ずと角部44bの交差角度の方が角部40aの交差角度よりも小さな角度とすることができる。
この例では、ダミー流路部44の先端に二つの角部44c,44dを形成している。それぞれの角部44c,44dを形成する面は図6に示す二つの面44b1,44b2と同じものである。二つの角部44c,44dのそれぞれの交差角度は流路部40の角部の交差角度よりも小さく、かつ、二つあるのでより一層ダミー流路部44でクラックを誘発しやすくなる。
この例では、ダミー流路部44の先端に三つの細い溝状部分を形成している。それぞれの溝状部分の先端には角部44e1,44e2,44e3を形成してある。各角部44e1,44e2,44e3での二面の交差角度が流路部40のものよりも小さいのは先の各例と同様であるが、溝状とした部分でも応力を集中させやすく、よりクラックを誘発しやすくなっている。
以上においては、シリコンウェハー35を用いて流路形成基板24を作製する例を示したが、流路形成基板24の基材としては、シリコンウェハー35に限らず、結晶性を有する他の基材を用いることも可能である。
・上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用すること
・上記実施例の中で開示されていないが、公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用すること
は本発明の一実施例として開示されるものである。
Claims (7)
- 圧力発生素子により内部の液体に圧力変動を受ける圧力室に液体を供給する共通液体室と流路部が形成された流路形成基板と、上記圧力室に連通するノズル開口が形成されたノズル形成部材とを有する流路ユニットを備え、上記圧力発生素子の作動に応じて上記ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドであって、
上記流路形成基板は、液滴の吐出には関与しないダミー流路部を有し、
上記流路部は上記流路形成基板における周縁部側の部位で二面が交差する角部が形成されているとともに、上記ダミー流路部においても上記流路形成基板における周縁部側の部位で二面が交差する角部が形成されており、上記流路部の角部の交差角度よりも上記ダミー流路部の角部の交差角度の方が小さいことを特徴とする液体噴射ヘッド。 - 上記ダミー流路部の角部の方が上記流路部の角部よりも上記流路形成基板の周縁部に近い位置にあることを特徴とする請求項1に記載の液体噴射ヘッド。
- 上記流路形成基板は、結晶性を有する基材により形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の液体噴射ヘッド。
- 上記ダミー流路部の角部を形成する二面のうちの一方が結晶構造における最密面であることを特徴とする請求項3に記載の液体噴射ヘッド。
- 上記流路部は長穴として形成されるとともにその両端に上記角部が形成され、上記ダミー流路部も長穴として形成されつつ同流路部よりも長く形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
- 上記流路部は複数本が形成され、上記ダミー流路部は同流路部に挟まれる位置に形成されていることを特徴とする請求項5に記載の液体噴射ヘッド。
- ノズル開口ごとの所定の液体流路と、各色ごとに共通の共通液体室とからなる流路部が形成された流路形成基板と、
液滴が吐出される上記ノズル開口が開設され、上記流路形成基板の一方の面に接合されるノズル形成部材と、
上記流路形成基板の他方の面に接合され、圧力発生素子の作動に応じて上記ノズル開口ごとの所定の液体流路である圧力室に対応する領域が弾性変形する弾性板とから構成され、
上記共通液体室から上記圧力室を通って上記ノズル開口に至る一連の液体流路を形成する流路ユニットを備える液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、
上記流路形成基板は、上記流路部とともに、液滴の吐出には関与しない流路状の空間からなるダミー流路部を有し、
上記流路部は上記流路形成基板における周縁部に近い部位で二面が交差する角部が形成されているとともに、上記ダミー流路部においても上記流路形成基板における周縁部に近い部位で二面が交差する角部が形成されており、上記流路部の角部の交差角度よりも上記ダミー流路部の角部の交差角度の方が小さいことを特徴とする液体噴射装置。
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