JP2014091273A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルプレート４をアクチュエータ基板２に接着する際に、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを容易に区別でき、ノズル１１を吐出溝６ａに容易に位置合わせることができる。
【解決手段】本発明の液体噴射ヘッド１は、基板の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通し、面方向に細長い溝６が複数配列するアクチュエータ基板２と、溝６の上面開口７を覆うようにアクチュエータ基板２に設置されるカバープレート３と、溝６の下面開口８を覆うようにアクチュエータ基板２に設置されるノズルプレート４と、を備える。溝６は交互に配列する吐出溝６ａと非吐出溝６ｂを含み、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとは下面開口８の形状が異なるように形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴を吐出して被記録媒体に記録する液体噴射ヘッド及びこの液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置に関する。

近年、記録紙等にインク滴を吐出して文字や図形を記録する、或いは素子基板の表面に液体材料を吐出して機能性薄膜を形成するインクジェット方式の液体噴射ヘッドが利用されている。この方式は、インクや液体材料などの液体を液体タンクから供給管を介してチャンネルに導き、チャンネルに充填される液体に圧力を印加してチャンネルに連通するノズルから液体を吐出する。液体の吐出の際には、液体噴射ヘッドや被記録媒体を移動させて文字や図形を記録する、或いは所定形状の機能性薄膜を形成する。

図８は、特許文献１に記載される液体噴射ヘッド１０１の断面模式図である。図８（ａ）が液体に圧力波を生じさせるための溝１０５ａの長手方向の断面模式図であり、図８（ｂ）が溝１０５に直交する方向の断面模式図である。液体噴射ヘッド１０１は、圧電体からなる圧電プレート１０４と、その一方側の表面に接着されるカバープレート１０８と、カバープレート１０８の上に接着される流路部材１１１と、圧電プレート１０４の他方側の表面に接着されるノズルプレート１０２とからなる積層構造を有する。圧電プレート１０４には、溝１０５を構成する深溝１０５ａと浅溝１０５ｂが交互に並列して形成され、深溝１０５ａは圧電プレート１０４の一方側の表面から他方側の表面に貫通し、浅溝１０５ｂは一方側の表面に開口し、他方側には圧電体材料が残してある。深溝１０５ａと浅溝１０５ｂの間には側壁１０６ａ〜１０６ｃが形成される。深溝１０５ａの側面には駆動用電極１１６ａ、１１６ｃが形成され、浅溝１０５ｂの側面には１１６ｂ、１１６ｄが形成される。

カバープレート１０８には液体供給口１０９と液体排出口１１０が形成され、液体供給口１０９が深溝１０５ａの一方の端部に、液体排出口１１０が当該深溝１０５ａの他方の端部に連通する。流路部材１１１には液体供給室１１２と液体排出室１１３が形成され、液体供給室１１２が液体供給口１０９に連通し、液体排出室１１３が液体排出口１１０に連通する。ノズルプレート１０２にはノズル１０３が形成され、ノズル１０３は深溝１０５ａに連通する。

この液体噴射ヘッド１０１は次にように駆動される。流路部材１１１に設置される供給用継手１１４から供給される液体は、液体供給室１１２、液体供給口１０９を介して深溝１０５ａに充填される。深溝１０５ａに充填された液体は、更に、液体排出口１１０、液体排出室１１３を介して排出用継手１１５から外部に排出される。そして、駆動用電極１１６ｃと１１６ｂの間、及び駆動用電極１１６ｃと１１６ｄの間に電位差を生じさせることにより、側壁１０６ｂと１０６ｃは厚みすべり変形し、深溝１０５ａに圧力波が生じてノズル１０３から液滴が吐出される。

特開２０１１−１０４７９１号公報

特許文献１の液体噴射ヘッド１０１では液滴吐出用の深溝１０５ａと液滴非吐出用の浅溝１０５ｂが交互に形成される。浅溝１０５ｂは圧電プレート１０４のノズルプレート１０２側には開口せず、深溝１０５ａは圧電プレート１０４のノズルプレート１０２側に開口する。深溝１０５ａ及び浅溝１０５ｂは円盤の外周部にダイヤモンド等の砥粒が埋め込まれたダイシングブレード（ダイヤモンドカッターともいう）を用いて形成する。そのため、図８（ａ）に示されるように溝１０５の両端部にはダイシングブレードの外形形状が転写される。通常、ダイシングブレードは直径が２インチ以上の大きさのものを使用する。例えば、深溝１０５ａの深さを３６０μｍとし、浅溝１０５ｂの深さを３２０μｍとして浅溝１０５ｂの底部に４０μｍの圧電プレート１０４を残すとすると、浅溝１０５ｂの両端部にはその長手方向に合計約８ｍｍの円弧形状が形成されることになる。浅溝１０５ｂの両端部の円弧形状は不要な領域であり、この長さを短縮することができれば、液体噴射ヘッド１０１を小型に形成することができ、圧電体ウエハーからの取個数も増加させることができる。

そこで、浅溝１０５ｂの底面に圧電プレート１０４を残さないで深溝１０５ａと同様に圧電プレート１０４を貫通させれば、溝１０５の長手方向の長さを短く形成することができる。その結果、液体噴射ヘッド１０１が小型化し、かつ、圧電体ウエハーからの取個数も増加する。

図９は、ノズルプレート１０２を貼り付ける前の圧電プレート１０４のカバープレート１０８とは反対側から見る平面模式図である（図８を参照）。液体噴射ヘッド１０１の製造工程は、圧電プレート１０４に溝１０５を形成し、次に、圧電プレート１０４の溝１０５を形成した側にカバープレート１０８及び流路部材１１１を接着し、次に、圧電プレート１０４のカバープレート１０８とは反対側の表面を研削して溝１０５を貫通させ、次に、圧電プレート１０４のカバープレート１０８側とは反対側の表面にノズルプレート１０２を接着する。従って、図９に示す表面に、予めノズル１０３を形成したノズルプレート１０２を貼り付ける、又は、ノズルプレート１０２を貼り付けた後に、ノズル１０３をレーザービームを照射して開口させることになる。しかし、同一形状を有し、配列する方向のピッチが８０μｍ〜２００μｍと狭い溝１０５が１００本以上形成されることになるため、吐出用の溝１０５（図８においては深溝１０５ａ）と非吐出用の溝１０５（図８においては浅溝１０５ｂ）を区別することが難しい。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ノズルプレートを介して吐出用の溝と非吐出用の溝との区別が容易な液体噴射ヘッドを提供する。

本発明の液体噴射ヘッドは、基板の上面から下面に貫通し、面方向に細長い溝が複数配列するアクチュエータ基板と、前記溝の下面開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置されるノズルプレートと、を備え、前記溝は交互に配列する吐出溝と非吐出溝を含み、前記吐出溝と前記非吐出溝とは下面開口の形状又は下面開口の長手方向における形成位置が異なることとした。

また、前記非吐出溝の下面開口と前記吐出溝の下面開口とは長手方向の長さが異なることとした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向の長さが長いこととした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向のいずれか一方の側の長さが長いこととした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向の長さが短いこととした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向のいずれか一方の側の長さが短いこととした。

また、前記溝が配列する方向において、少なくとも一方の端部に位置する前記溝の下面開口は他の位置の前記溝の下面開口とは長手方向の長さが異なることとした。

また、前記非吐出溝の下面開口と前記吐出溝の下面開口とは短手方向の幅が異なることとした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも短手方向の幅が広いこととした。

また、前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも短手方向の幅が狭いこととした。

また、前記非吐出溝は前記溝が配列する方向の端部に位置することとした。

また、前記溝の上面開口を部分的に覆うように前記アクチュエータ基板に設置されるカバープレートを備えることとした。

また、前記ノズルプレートは光透過性のフィルムから成ることとした。

本発明の液体噴射装置は、上記のいずれかに記載の液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備えることとした。

本発明の液体噴射ヘッドは、基板の上面から下面に貫通し、面方向に細長い溝が複数配列するアクチュエータ基板と、溝の下面開口を覆うようにアクチュエータ基板に設置されるノズルプレートと、を備え、溝は交互に配列する吐出溝と非吐出溝を含み、吐出溝と非吐出溝とは下面開口の形状又は下面開口の長手方向における形成位置が異なる。これにより、吐出溝と非吐出溝とを容易に区別することができるので、ノズルを吐出溝に位置合わせすることが容易となる。

本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッドの説明図である。 本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッドのアクチュエータ基板をカバープレートとは反対側から見る平面模式図である。 本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッドのアクチュエータ基板をカバープレートとは反対側から見る平面模式図である。 本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッドのアクチュエータ基板をカバープレートとは反対側から見る平面模式図である。 本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッドのアクチュエータ基板をカバープレートとは反対側から見る平面模式図である。 本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッドの断面模式図である。 本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置の模式的な斜視図である。 従来公知の液体噴射ヘッドの断面模式図である。 従来公知のノズルプレートを貼り付ける前の圧電プレートのカバープレートとは反対側から見る平面模式図である。

（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係る液体噴射ヘッド1の説明図である。図１（ａ）は吐出溝６ａの長手方向の断面模式図であり、図１（ｂ）は非吐出溝６ｂの長手方向の断面模式図であり、図１（ｃ）はアクチュエータ基板２を液滴吐出側から見る平面模式図である。

本発明の液体噴射ヘッド１は、ノズルプレート４とアクチュエータ基板２とカバープレート３とが積層する構造を有する。アクチュエータ基板２は、その上面ＵＳから下面ＬＳに貫通し、上面ＵＳ又は下面ＬＳの面方向に細長い溝６が複数配列する。カバープレート３は、溝６の上面開口７を覆うようにアクチュエータ基板２に設置される。ノズルプレート４は、溝６の下面開口８を覆うようにアクチュエータ基板２に設置される。溝６は、交互に配列する吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを含み、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとは下面開口８の形状が異なるように形成される。

これにより、ノズルプレート４をアクチュエータ基板２の下面ＬＳには貼り付ける際に、ノズルプレート４として光透過性のフィルムを使用することにより、ノズルプレート４に形成したノズル１１の位置をアクチュエータ基板２の吐出溝６ａに容易に位置合わせすることができる。或いは、ノズルプレート４をアクチュエータ基板２の下面ＬＳに貼り付けた後に、吐出溝６ａに連通するノズルの位置を特定し、ノズル１１を開口させることが容易となる。

具体的に説明する。図１（ｃ）に示すように、非吐出溝６ｂの下面開口８の長手方向の長さＬｂは吐出溝６ａの下面開口８の長手方向の長さＬａよりも長い。より詳しくは、溝６の配列方向（ｘ方向）において、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂのそれぞれの下面開口８は、一方側（−ｙ方向側）の端部が一致し、他方側（＋ｙ方向側）の端部は非吐出溝６ｂの下面開口８の方が吐出溝６ａの下面開口８よりも他方側（＋ｙ方向側）に長い。これにより、アクチュエータ基板２の下面ＬＳ側からみて、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂを容易に区別することができる。

アクチュエータ基板２の吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂは、円盤状のダイシングブレードにより研削して形成することができる。この研削の際に、吐出溝６ａよりも非吐出溝６ｂを深く研削する、或いは、吐出溝６ａよりも非吐出溝６ｂを長手方向に長く研削することにより、図１（ｃ）に示す下面開口８のパターンを容易に形成することができる。吐出溝６ａは、アクチュエータ基板２の一方側の端部の手前から他方側の端部の手前であり、カバープレート３の端部の手前まで形成される。非吐出溝６ｂは、アクチュエータ基板２の一方側の端部の手前から、他方側の端部まで形成される。この他方側の端部には、上げ底部１５が形成される。この上げ底部１５によりアクチュエータ基板２の強度を向上させる。

吐出溝６ａを挟む両側面には吐出溝６ａの底面、即ちノズルプレート４に達しない深さのコモン電極１２ａが形成され、他方側の端部の上面ＵＳに形成されるコモン端子１６ａに電気的に接続される。同様に、非吐出溝６ｂを挟む両側面には非吐出溝６ｂの底面、即ちノズルプレート４に達しない深さのアクティブ電極１２ｂが形成され、他方側の端部の上面ＵＳに形成されるアクティブ端子１６ｂに電気的に接続される。非吐出溝６ｂの両側面に形成されるアクティブ電極１２ｂは互いに電気的に分離される。なお、コモン端子１６ａ及びアクティブ端子１６ｂは図示しないフレキシブル基板の端子に接続されるランドである。

カバープレート３は一方側の外周端ＬＥの手前に液体排出室１０が、他方側の外周端ＲＥの手前に液体供給室９が形成される。更に、液体排出室１０の底部には第一スリット１４ａが形成され、液体供給室９の底部には第二スリット１４ｂが形成される。カバープレート３は、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂを部分的に覆うように、またコモン端子１６ａ及びアクティブ端子１６ｂが露出するようにアクチュエータ基板２の上面ＵＳに接着剤を介して接着される。第一スリット１４ａは吐出溝６ａの一方側の端部に連通し、第二スリット１４ｂは吐出溝６ａの他方側の端部に連通する。非吐出溝６ｂは液体供給室９及び液体排出室１０には連通しない。

ノズルプレート４は、アクチュエータ基板２の下面ＬＳに接着剤を介して接着される。ノズルプレート４に形成されるノズル１１は、吐出溝６ａに連通する。非吐出溝６ｂの下面開口８はノズルプレート４により閉塞される。

アクチュエータ基板２は上面ＵＳの垂直方向に分極処理が施された圧電体材料、例えばＰＺＴセラミックスを使用することができる。カバープレート３は、アクチュエータ基板２と同じ材料であるＰＺＴセラミックス、マシナブルセラミックスや、他のセラミックス、ガラス等の低誘電体材料も用いることができる。カバープレート３としてアクチュエータ基板２と同じ材料を使用すれば、熱膨張を等しくして温度変化に対する反りや変形を生じないようにすることができる。ノズルプレート４はポリイミド膜、ポリプロピレン膜、その他の合成樹脂膜や金属膜等を使用することができる。ここで、カバープレート３の厚さは０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとし、ノズルプレート４の厚さは０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍとするのが好ましい。カバープレート３を０．３ｍｍより薄くすると強度が低下し、１．０ｍｍより厚くすると液体供給室９や液体排出室１０、及び第一及び第二スリット１４ａ、１４ｂの加工に時間を要し、また、材料の増加によりコスト高になる。ノズルプレートを０．０１ｍｍよりも薄くすると強度が低下し、０．１ｍｍより厚くすると隣接するノズルに振動が伝わり、クロストークが発生しやすくなる。

なお、ＰＺＴセラミックスはヤング率が５８．４８ＧＰａであり、ポリイミドはヤング率が３．４ＧＰａである。従って、カバープレート３としてＰＺＴセラミックスを使用し、ノズルプレート４としてポリイミド膜を使用すれば、アクチュエータ基板２の上面ＵＳを覆うカバープレート３のほうが下面ＬＳを覆うノズルプレート４よりも剛性が高い。カバープレート３の材質はヤング率が４０ＧＰａを下回らないことが好ましく、ノズルプレート４の材質はヤング率が１．５ＧＰａ〜３０ＧＰａの範囲が好ましい。ノズルプレート４は、ヤング率が１．５ＧＰａを下回ると被記録媒体に接触したときに傷がつきやすく信頼性が低下し、３０ＧＰａを超えると隣接するノズルに振動が伝わって、クロストークが発生しやすくなる。

この液体噴射ヘッド１は次のよう駆動される。液体供給室９が供給される液体は、第二スリット１４ｂを介して吐出溝６ａに流入し、更に、吐出溝６ａから第一スリット１４ａを介して液体排出室１０に流出する。そして、コモン端子１６ａとアクティブ端子１６ｂに駆動信号が印加されると、吐出溝６ａを挟む両壁が厚みすべり変形して吐出溝６ａに充填される液体に圧力波を生成する。この圧力波によりノズル１１から液滴が吐出されて、被記録媒体に液体が記録される。コモン電極１２ａ及びアクティブ電極１２ｂを溝６の底面、即ちノズルプレート４から離間させることにより、液体に誘起される圧力波が安定し、液滴を安定して吐出させることができる。なお、上記の駆動信号は、具体的には、コモン端子１６ａを介してコモン電極１２ａにＧＮＤ電位を供給し、アクティブ端子１６ｂを介してアクティブ電極１２ｂに駆動電圧を供給する。

なお、本実施形態では、アクチュエータ基板２の下面ＬＳに開口する吐出溝６ａの下面開口８と非吐出溝６ｂの下面開口８とを、溝６の配列方向に対して一方側の端部を一致させ、他方側の端部において非吐出溝６ｂの下面開口８を吐出溝６ａの下面開口８よりも長くして吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを区別できるようにした。これを、吐出溝６ａの下面開口８と非吐出溝６ｂの下面開口８とを、溝６の配列方向に対して他方側の端部を一致させ、一方側の端部において非吐出溝６ｂの下面開口８を吐出溝６ａの下面開口８よりも長くして吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを区別できるようにしてもよい。また、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂのそれぞれの両端部を吐出溝６ａの下面開口８よりも非吐出溝６ｂの下面開口８を長く形成してもよい。また、液体排出室１０と液体供給室９の機能を逆にして、液体排出室１０から液体を供給し、液体供給室９から液体を排出してもよい。

（第二実施形態）
図２は、本発明の第二実施形態に係る液体噴射ヘッド１のアクチュエータ基板２をカバープレート３とは反対側から見る平面模式図である。第一実施形態と異なる点は、非吐出溝６ｂの下面開口８の長手方向の長さＬｂが吐出溝６ａの下面開口８の長手方向の長さＬａよりも短い点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図２に示すように、非吐出溝６ｂの下面開口８の長手方向の長さＬｂは吐出溝６ａの下面開口８の長手方向の長さＬａよりも短い。より詳しくは、溝６の配列方向（ｘ方向）において、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂのそれぞれの下面開口８は、一方側の端部が一致し、他方側の端部は非吐出溝６ｂの下面開口８の方が吐出溝６ａの下面開口８よりも一方側（−ｙ方向側）に短い。これにより、アクチュエータ基板２の下面ＬＳ側から見て、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂを容易に区別することができる。

非吐出溝６ｂの下面開口８を吐出溝６ａの下面開口８よりも長手方向の長さを短く形成することは、第一実施形態においての説明と同様に、ダイシングブレードを用いてアクチュエータ基板２を研削する際に、非吐出溝６ｂを吐出溝６ａよりも浅く研削する、或いは、非吐出溝６ｂを吐出溝６ａよりも長手方向に短く研削すればよい。光透過性のノズルプレート４を用いることにより、ノズル１１と吐出溝６ａとを容易に位置合わせすることができる。或いは、光透過性のノズルプレート４に下面開口8を確認しながらノズル１１を容易に形成することができる。

その他の構成は第一実施形態と同様なので、説明を省略する。なお、本実施形態では、アクチュエータ基板２の下面ＬＳに開口する吐出溝６ａの下面開口８と非吐出溝６ｂの下面開口８とを、溝６の配列方向に対して一方側の端部を一致させ、他方側の端部において非吐出溝６ｂの下面開口８を吐出溝６ａの下面開口８よりも短くして吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを区別できるようにした。これを、吐出溝６ａの下面開口８と非吐出溝６ｂの下面開口８とを、溝６の配列方向に対して他方側の端部を一致させ、一方側の端部において非吐出溝６ｂの下面開口８を吐出溝６ａの下面開口８よりも短くして吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを区別できるようにしてもよい。また、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂのそれぞれの両端部を吐出溝６ａの下面開口８よりも非吐出溝６ｂの下面開口８を短く形成してもよい。

（第三実施形態）
図３は、本発明の第三実施形態に係る液体噴射ヘッド１のアクチュエータ基板２をカバープレート３とは反対側から見る平面模式図である。第一実施形態と異なる点は、溝６の配列方向の端部に位置する溝６の下面開口８の長手方向の長さが他の溝６の下面開口８の長手方向の長さと異なる点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図３に示すように、溝６が配列する配列方向（ｘ方向）において、少なくとも一方の端部に位置する溝６の下面開口８は他の位置の溝６の下面開口８とは長手方向（ｙ方向）の長さが異なる。より詳しくは、配列方向（＋ｘ方向）の端部に位置する溝６の下面開口８は、長手方向の一方側の端部が他の溝６の下面開口８と一致し、長手方向の他方側の端部が他の溝６の下面開口８よりも他方側に位置する。これにより、アクチュエータ基板２の下面ＬＳ側から見て、配列方向の端部に位置する溝６を容易に視認することができる。更に、配列方向の端部に位置する溝６を予め吐出溝６ａ或いは非吐出溝６ｂに設定しておくことによって、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂを容易に視認することができる。これにより、光透過性のノズルプレート４を用いて、ノズル１１と吐出溝６ａとを容易に位置合わせすることができる。或いは、光透過性のノズルプレート４にノズル１１を、下面開口８を確認しながら容易に形成することができる。

その他の構成は第一実施形態と同様なので、説明を省略する。なお、本実施形態では、溝６の配列方向の少なくとも一方の端部に位置する溝６の下面開口８と他の溝６の下面開口８とを、溝６の長手方向の一方側の端部を一致させ他方側の端部を一致しないように形成する。これを、配列方向（ｘ方向）に対して長手方向（ｙ方向）の他方側（＋ｙ方向側）の端部を一致させ、一方側（−ｙ方向側）の端部を一致しないように形成してもよいし、配列方向に対して長手方向の両端部が一致しないようにしてもよい。その他の構成は第一実施形態と同様なので、説明を省略する。

（第四実施形態）
図４は、本発明の第四実施形態に係る液体噴射ヘッド１のアクチュエータ基板２をカバープレート３とは反対側から見る平面模式図である。第一実施形態と異なる点は、非吐出溝６ｂの下面開口８の短手方向（ｘ方向）の幅が吐出溝６ａの下面開口８の短手方向の幅よりも広い点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図４に示すように、非吐出溝６ｂの下面開口８と吐出溝６ａの下面開口８とは短手方向の幅が異なる。より詳しくは、非吐出溝６ｂの短手方向の幅Ｗｂは吐出溝６ａの短手方向の幅Ｗａよりも広い。吐出溝６ａの溝幅と非吐出溝６ｂの溝幅はダイシングブレードの厚みを変えてアクチュエータ基板２を研削することにより、容易に形成することができる。その他の構成は第一実施形態と同様なので、説明を省略する。

これにより、アクチュエータ基板２の下面ＬＳ側から見て、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂとを容易に視認することができる。その結果、光透過性のノズルプレート４を用いて、ノズル１１と吐出溝６ａとを容易に位置合わせすることができる。或いは、光透過性のノズルプレート４にノズル１１を、下面開口８を確認しながら容易に形成することができる。なお、本実施形態では、非吐出溝６ｂの下面開口８の幅を吐出溝６ａの下面開口８の幅よりも広く形成したが、これに代えて、非吐出溝６ｂの下面開口８の幅を吐出溝６ａの下面開口８の幅よりも狭く形成してもよい。また、配列方向の少なくとも一方の端部に位置する溝６の下面開口８の短手方向の幅を、他の位置の溝６の下面開口８の短手方向の幅と異なるように形成してもよい。

（第五実施形態）
図５は、本発明の第五実施形態に係る液体噴射ヘッド１のアクチュエータ基板２をカバープレート３とは反対側から見る平面模式図である。第一実施形態と異なる点は、吐出溝６ａと非吐出溝６ｂの下面開口８が下面開口８の長手方向（ｙ方向）にずれている点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図５に示すように、吐出溝６ａの下面開口８と非吐出溝６ｂの下面開口８とはその長手方向の長さが等しいが、吐出溝６ａは非吐出溝６ｂに対して下面開口８の長手方向（＋ｙ方向）における形成位置がずれている。予め、吐出溝６ａを＋ｙ方向にずらし、非吐出溝６ｂを−ｙ方向に、或いはその逆に位置をずらして形成すれば、アクチュエータ基板２の下面ＬＳ側から見て吐出溝６ａと非吐出溝６ｂを容易に視認することができる。その結果、透光性のノズルプレート４を用いて、ノズル１１と吐出溝６ａとを容易に位置合わせすることができる。或いは、透光性のノズルプレート４にノズル１１を、下面開口８を視認しながら容易に形成することができる。

（第六実施形態）
図６は、本発明の第六実施形態に係る液体噴射ヘッド１の断面模式図である。図６（ａ）は吐出溝６ａの長手方向の断面模式図であり、図６（ｂ）は非吐出溝６ｂの長手方向の断面模式図である。第一実施形態と異なる点は、液体が循環しない吐出方式である点であり、その他の構成は第一実施形態と同様である。同一の部分又は同一の機能を有する部分には同一の符号を付している。

図６に示すように、液体噴射ヘッド１は、アクチュエータ基板２と、アクチュエータ基板２の上面ＵＳに設置されるカバープレート３と、アクチュエータ基板２の下面ＬＳに設置されるノズルプレート４とを備える。アクチュエータ基板２は、圧電体からなる細長い壁５により仕切られ、基板の上面ＵＳから下面ＬＳに貫通し面方向に細長い吐出溝６ａと非吐出溝６ｂが交互に配列する。カバープレート３は、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂの上面開口７を覆うようにアクチュエータ基板２に設置され、吐出溝６ａに液体を供給する液体供給室９を有する。ノズルプレート４は、吐出溝６ａに連通するノズル１１を備え、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂの下面開口８を覆うようにアクチュエータ基板２に設置される。更に、壁５の側面には、ノズルプレート４から離間する深さであり壁５の長手方向に沿って帯状にコモン電極１２ａ及びアクティブ電極１２ｂが設置される。そして、ノズルプレート４はカバープレート３よりも剛性が低い。

吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂの形状やアクチュエータ基板２における形成位置等の構造は、第一実施形態と同様である。また、吐出溝６ａの両側面に形成されるコモン電極１２ａ、コモン電極１２ａに電気的に接続されるコモン端子１６ａ、非吐出溝６ｂの両側面に形成されるアクティブ電極１２ｂ、アクティブ電極１２ｂに接続されるアクティブ端子１６ｂは第一実施形態と同様である。

カバープレート３は、アクチュエータ基板２の他方側に液体供給室９を備え、液体供給室９は第二スリット１４ｂを介して吐出溝６ａに連通するが、非吐出溝６ｂとは連通しない。カバープレート３はアクチュエータ基板２の上面ＵＳに接着剤を介して接着され、ノズルプレート４はアクチュエータ基板２の下面ＬＳに接着剤を介して接着される。ノズルプレート４には吐出溝６ａに連通するノズル１１が形成される。ノズル１１は吐出溝６ａの長手方向の中央よりも一方側に位置する。なお、ノズル１１は吐出溝６ａの中央の位置でもよい。液体供給室９に供給される液体は第二スリット１４ｂを介して吐出溝６ａに充填される。液体噴射ヘッド１の駆動は第一実施形態と同様なので説明を省略する。

また、カバープレート３の剛性、ヤング率、厚さや、ノズルプレート４の剛性、ヤング率、厚さ、は第一実施形態と同様である。そのために、ノズルプレート４が被記録媒体に接触しても傷がつきにくく、クロストークを防止することができる。また、コモン電極１２ａ及びアクティブ電極１２ｂをノズルプレート４から離間して形成するので、ノズル１１から液滴が安定して吐出される。

吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂのアクチュエータ基板２の下面ＬＳに開口する下面開口８については、第一実施形態と同様である。従って、ノズルプレート４をアクチュエータ基板２の下面ＬＳには貼り付ける際に、ノズルプレート４として光透過性のフィルムを使用することにより、ノズルプレート４に形成したノズル１１の位置をアクチュエータ基板２の吐出溝６ａに容易に位置合わせすることができる。或いは、ノズルプレート４をアクチュエータ基板２の下面ＬＳに貼り付けた後に、吐出溝６ａに連通するノズルの位置を容易に特定することができる。また、吐出溝６ａ及び非吐出溝６ｂの下面開口８について、既に説明した第二実施形態から第四実施形態を適用することができることは明らかである。

（第七実施形態）
図７は本発明の第七実施形態に係る液体噴射装置３０の模式的な斜視図である。液体噴射装置３０は、液体噴射ヘッド１、１’を往復移動させる移動機構４０と、液体噴射ヘッド１、１’に液体を供給し、液体噴射ヘッド１、１’から液体を排出する流路部３５、３５’と、流路部３５、３５’に連通する液体ポンプ３３、３３’及び液体タンク３４、３４’とを備えている。各液体噴射ヘッド１、１’は複数のヘッドチップを備え、各ヘッドチップは複数のチャンネルを備え、各チャンネルに連通するノズルから液滴を吐出する。液体ポンプ３３、３３’として、流路部３５、３５’に液体を供給する供給ポンプとそれ以外に液体を排出する排出ポンプのいずれか若しくは両方を設置する。また、図示しない圧力センサーや流量センサーを設置し、液体の流量を制御することもある。液体噴射ヘッド１、１’は既に説明した第一〜第四実施形態のいずれかを使用する。

液体噴射装置３０は、紙等の被記録媒体４４を主走査方向に搬送する一対の搬送手段４１、４２と、被記録媒体４４に液体を吐出する液体噴射ヘッド１、１’と、液体噴射ヘッド１、１’を載置するキャリッジユニット４３と、液体タンク３４、３４’に貯留した液体を流路部３５、３５’に押圧して供給する液体ポンプ３３、３３’と、液体噴射ヘッド１、１’を主走査方向と直交する副走査方向に走査する移動機構４０とを備えている。図示しない制御部は液体噴射ヘッド１、１’、移動機構４０、搬送手段４１、４２を制御して駆動する。

一対の搬送手段４１、４２は副走査方向に延び、ローラ面を接触しながら回転するグリッドローラとピンチローラを備えている。図示しないモータによりグリッドローラとピンチローラを軸周りに移転させてローラ間に挟み込んだ被記録媒体４４を主走査方向に搬送する。移動機構４０は、副走査方向に延びた一対のガイドレール３６、３７と、一対のガイドレール３６、３７に沿って摺動可能なキャリッジユニット４３と、キャリッジユニット４３を連結し副走査方向に移動させる無端ベルト３８と、この無端ベルト３８を図示しないプーリを介して周回させるモータ３９を備えている。

キャリッジユニット４３は、複数の液体噴射ヘッド１、１’を載置し、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種類の液滴を吐出する。液体タンク３４、３４’は対応する色の液体を貯留し、液体ポンプ３３、３３’、流路部３５、３５’を介して液体噴射ヘッド１、１’に供給する。各液体噴射ヘッド１、１’は駆動信号に応じて各色の液滴を吐出する。液体噴射ヘッド１、１’から液体を吐出させるタイミング、キャリッジユニット４３を駆動するモータ３９の回転及び被記録媒体４４の搬送速度を制御することにより、被記録媒体４４上に任意のパターンを記録することできる。

なお、本実施形態は、移動機構４０がキャリッジユニット４３と被記録媒体４４を移動させて記録する液体噴射装置３０であるが、これに代えて、キャリッジユニットを固定し、移動機構が被記録媒体を２次元的に移動させて記録する液体噴射装置であってもよい。つまり、移動機構は液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させるものであればよい。

１ 液体噴射ヘッド
２ アクチュエータ基板
３ カバープレート
４ ノズルプレート
５ 壁
６ 溝、６ａ 吐出溝、６ｂ 非吐出溝
７ 上面開口
８ 下面開口
９ 液体供給室
１０ 液体排出室
１１ ノズル
１２ａ コモン電極、１２ｂ アクティブ電極
１４ａ 第一スリット、１４ｂ 第二スリット
１５ 上げ底部
１６ａ コモン端子、１６ｂ アクティブ端子
３０ 液体噴射装置
ＬＥ 一方側の外周端、ＲＥ 他方側の外周端、ＵＳ 上面、ＬＳ 下面

Claims (14)

1. 基板の上面から下面に貫通し、面方向に細長い溝が複数配列するアクチュエータ基板と、
   前記溝の下面開口を覆うように前記アクチュエータ基板に設置されるノズルプレートと、を備え、
   前記溝は交互に配列する吐出溝と非吐出溝を含み、前記吐出溝と前記非吐出溝とは下面開口の形状又は下面開口の長手方向における形成位置が異なる液体噴射ヘッド。
2. 前記非吐出溝の下面開口と前記吐出溝の下面開口とは長手方向の長さが異なる請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向の長さが長い請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記非吐出溝の下面開口の一方側の端部は前記吐出溝の下面開口の一方側の端部と長手方向において一致しており、前記非吐出溝の下面開口の他方側の端部は前記吐出溝の下面開口の他方側の端部よりも長手方向に長い請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも長手方向の長さが短い請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
6. 前記非吐出溝の下面開口の一方側の端部は前記吐出溝の下面開口の一方側の端部と長手方向において一致しており、前記非吐出溝の下面開口の他方側の端部は前記吐出溝の下面開口の他方側の端部よりも長手方向に短い請求項５に記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記溝が配列する方向において、少なくとも一方の端部に位置する前記溝の下面開口は他の位置の前記溝の下面開口とは長手方向の長さが異なる請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
8. 前記非吐出溝の下面開口と前記吐出溝の下面開口とは短手方向の幅が異なる請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
9. 前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも短手方向の幅が広い請求項８に記載の液体噴射ヘッド。
10. 前記非吐出溝の下面開口は前記吐出溝の下面開口よりも短手方向の幅が狭い請求項８に記載の液体噴射ヘッド。
11. 前記非吐出溝は前記溝が配列する方向の端部に位置する請求項２〜１０のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
12. 前記溝の上面開口を部分的に覆うように前記アクチュエータ基板に設置されるカバープレートを備える請求項１〜１１のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
13. 前記ノズルプレートは光透過性のフィルムから成る請求項１２に記載の液体噴射ヘッド。
14. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドと、
    前記液体噴射ヘッドと被記録媒体とを相対的に移動させる移動機構と、
    前記液体噴射ヘッドに液体を供給する液体供給管と、
    前記液体供給管に前記液体を供給する液体タンクと、を備える液体噴射装置。

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