JP6128308B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射ヘッドとしては、例えば、圧力発生手段の圧力変化を利用してノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。

インクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口が設けられたノズルプレートと、圧力発生室が設けられた流路形成基板と、流路形成基板とノズルプレートとの間に設けられて圧力発生室とノズル開口とを連通するノズル連通路と、等の複数の基板が接着剤を介して接合されて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このようなインクジェット式記録ヘッドの各基板を接着する接着剤が流路等の接着剤によって密封される空間、例えば、流路内に侵入すると、流路内に侵入した接着剤が異物となって、ノズル開口の目詰まりが発生し、後の熱処理において破裂する虞がある。また、接着剤によって密封される空間内に圧力発生手段が配置されていると、圧力発生手段に接着剤が付着して、圧力発生手段の駆動の妨げになる虞があるという問題もある。

このため、特許文献１では、基板同士を接着した際の余分な接着剤を逃がす凹部を設けたものが提案されている。

特開２００６−２８１６０３号公報

しかしながら、液体噴射ヘッドの側面には、例えば、ヘッドカバーの曲げ部などの部品が接着される場合が多く、逃げ溝の先端となる大気開放路の出口も樹脂またはカバーによって封止されていて大気への逃げ道がなかったり、また仮に出口を設けることができても、液体噴射ヘッドの使用に伴い、噴射される液体が留まり易く、固まった液体成分が飛散し、印字時の汚れを招く虞があったという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、インク以外の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明はこのような事情に鑑み、接着剤によって封止する空間内への接着剤の流れ出しを抑制すると共に、接着剤によって封止する空間の接着剤の破裂を抑制し、且つ被記録媒体の汚れを抑制した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路が設けられた流路部材を具備し、該流路部材は、接着剤によって積層接着された複数の基板を具備し、前記流路部材の前記基板同士を接着する前記接着剤によって封止された空間の周囲には、前記基板に凹部が設けられており、該凹部は前記複数の基板の積層方向のうち、前記ノズル開口のある面と反対側の面において大気開放されており、前記流路部材の前記ノズル開口のある面の反対側にケース部材を有し、該ケース部材には、連通孔が設けられ、前記凹部は、前記連通孔に接続されており、前記連通孔の少なくとも一部が、平面視において、前記複数の基板の周囲に配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。 かかる態様では、凹部に余分な接着剤を流れ出させることで、接着剤が封止する空間内に侵入するのを抑制することができる。また、凹部を複数の基板の積層方向のうち、ノズル開口のある面とは反対側の面において大気開放させることで、接着剤を比較的高温で加熱して硬化させた際に、凹部の内圧が上昇するのを抑制して、凹部と封止する空間との間の接着剤の破裂や、硬化直前の接着剤の封止する空間への侵入を抑制することができる。また、大気開放の孔に液体（インク）が侵入・保持されて固化し、固化した液体が飛散することで印字時の被記録媒体の汚れが生じるのを抑制することができる。
また、凹部を連通孔を介して容易に大気開放することができると共に、連通孔内に液体が侵入・保持されて固化し、固化した液体が飛散することで印字時の被記録媒体の汚れが生じるのを抑制することができる。
さらに、連通孔を、平面視した際に、複数の基板に重なる位置から外れた位置に設けることで、当該連通孔が貫通する基板の数を少なくでき、連通孔を容易に形成することができる。
また、前記凹部が、前記ノズル開口の並設方向に連続して設けられていることが好ましい。これによれば、ノズル開口に連通する圧力発生室等の個別流路のそれぞれに個別に凹部を設ける必要がない。
また、前記流路部材の前記基板が、前記ノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターとが設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとは反対側の面に配置され、前記圧電アクチュエーターを封止する保持部を有する保護基板と、該流路形成基板と前記ノズルプレートとの間に設けられて前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通するノズル連通路が設けられた連通板と、のうち少なくとも２つ以上であることが好ましい。これによれば、ノズルプレートの面積を狭くして、コストの低減を図ることができる。
また、前記基板が同一材料であることが好ましい。これによれば、線膨張係数の違いによる反りを抑制することができる。
さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体吐出特性の低下や吐出不良等を抑制した液体噴射装置を実現できる。
他の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する流路が設けられた流路部材を具備し、該流路部材は、接着剤によって積層接着された複数の基板を具備し、前記流路部材の前記基板同士を接着する前記接着剤によって封止された空間の周囲には、前記基板に凹部が設けられており、該凹部は前記複数の基板の積層方向のうち、前記ノズル開口のある面と反対側の面において大気開放されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、凹部に余分な接着剤を流れ出させることで、接着剤が封止する空間内に侵入するのを抑制することができる。また、凹部を複数の基板の積層方向のうち、ノズル開口のある面とは反対側の面において大気開放させることで、接着剤を比較的高温で加熱して硬化させた際に、凹部の内圧が上昇するのを抑制して、凹部と封止する空間との間の接着剤の破裂や、硬化直前の接着剤の封止する空間への侵入を抑制することができる。また、大気開放の孔に液体（インク）が侵入・保持されて固化し、固化した液体が飛散することで印字時の被記録媒体の汚れが生じるのを抑制することができる。

ここで、前記流路部材の前記ノズル開口のある面の反対側にケース部材を有し、該ケース部材には、連通孔が設けられ、前記凹部は、前記連通孔に接続されているこが好ましい。これによれば、凹部を連通孔を介して容易に大気開放することができると共に、連通孔内に液体が侵入・保持されて固化し、固化した液体が飛散することで印字時の被記録媒体の汚れが生じるのを抑制することができる。

また、前記連通孔の少なくとも一部が、平面視において、前記複数の基板の周囲に配置されていることが好ましい。これによれば、連通孔を、平面視した際に、複数の基板に重なる位置から外れた位置に設けることで、当該連通孔が貫通する基板の数を少なくでき、連通孔を容易に形成することができる。

また、前記凹部が、前記ノズル開口の並設方向に連続して設けられていることが好ましい。これによれば、ノズル開口に連通する圧力発生室等の個別流路のそれぞれに個別に凹部を設ける必要がない。

また、前記流路部材の前記基板が、前記ノズル開口が設けられたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室と該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターとが設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとは反対側の面に配置され、前記圧電アクチュエーターを封止する保持部を有する保護基板と、該流路形成基板と前記ノズルプレートとの間に設けられて前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通するノズル連通路が設けられた連通板と、のうち少なくとも２つ以上であることが好ましい。これによれば、ノズルプレートの面積を狭くして、コストの低減を図ることができる。

また、前記基板が同一材料であることが好ましい。これによれば、線膨張係数の違いによる反りを抑制することができる。

さらに、本発明の他の態様は、上記態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体吐出特性の低下や吐出不良等を抑制した液体噴射装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の実施形態１に係る基板の液体噴射面側からの平面図である。 本発明の他の実施形態に係る基板の液体噴射面側からの平面図である。 本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの断面図である。 本発明の一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。

以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの液体噴射面側の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ′線断面図及びその拡大図であり、図５は、各基板の液体噴射面側からの平面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドＩは、ヘッド本体１１、ケース部材４０、カバーヘッド１３０等の複数の部材を備え、これら複数の部材が接着剤等によって接合されている。本実施形態では、ヘッド本体１１は、流路形成基板１０と、連通板１５と、ノズルプレート２０と、保護基板３０と、コンプライアンス基板４５と、を具備する。本実施形態では、詳しくは後述するが、流路形成基板１０、連通板１５、ノズルプレート２０及び保護基板３０が接合面に凹部が形成された流路部材の積層された基板に相当する。

ヘッド本体１１を構成する流路形成基板１０は、本実施形態では、シリコン単結晶基板からなり、当該流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２が第１の方向Ｘに沿って形成された圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。図４に示すように、このような流路形成基板１０の一方の面には弾性膜５０が形成されており、圧力発生室１２の一方面はこの弾性膜５０によって構成されている。

流路形成基板１０の開口面側（弾性膜５０とは反対側）には、連通板１５が接合されている。連通板１５には、各圧力発生室１２に連通する複数のノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接合されている。連通板１５には、圧力発生室１２とノズル開口２１とを繋ぐノズル連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口して、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。

また、連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。

第１マニホールド部１７は、連通板１５を厚さ方向（連通板１５と流路形成基板１０との積層方向）に貫通して設けられている。

また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を厚さ方向に貫通することなく、連通板１５の液体噴射面２０ａ側に開口して設けられている。

さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通するインク供給路１９が、各圧力発生室１２毎に独立して設けられている。このインク供給路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。

このような連通板１５としては、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。つまり、連通板１５として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と連通板１５との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、連通板１５として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りを抑制することができる。

また、ノズルプレート２０の材料も接着される連通板１５と線膨張係数が同等の材料が好ましく、本実施形態では、ノズルプレート２０としてシリコン単結晶基板を用いた。

つまり、流路部材を構成する積層された基板が同一材料とは、線膨張係数が略同等の材料のことを言う。例えば、シリコン単結晶基板と線膨張係数が略同等な材料としては、鉄ニッケル合金などが挙げられる。

一方、流路形成基板１０に形成された弾性膜５０上には、さらに絶縁体膜５５が形成されている。この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とからなる圧電アクチュエーター（圧力発生手段）３００が設けられている。本実施形態では、第１電極６０が複数の圧電アクチュエーター３００に共通する共通電極として機能し、第２電極８０が各圧電アクチュエーター３００で独立する個別電極として機能する。

なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電アクチュエーター３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板１０上に直接第１電極６０を設ける場合には、第１電極６０とインクとが導通しないように第１電極６０を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。

また、第２電極８０には、リード電極９０の一端がそれぞれ接続されている。リード電極９０の他端には、駆動回路１２０が設けられた配線基板１２１が接続されている。

流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。また、保護基板３０には貫通孔３２が設けられている。リード電極９０の他端側は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０と配線基板１２１とが貫通孔３２内で電気的に接続されている。

また、このような構成のヘッド本体１１には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００をヘッド本体１１と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接着剤によって固定されると共に、上述した連通板１５にも接着剤によって固定されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０とヘッド本体１１とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０と流路形成基板１０とによって画成された第３マニホールド部４２とによって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。

なお、保護基板３０の材料は、保護基板３０が接着される流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましく、本実施形態では、シリコン単結晶基板を用いた。

また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する液体噴射面２０ａ側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。

このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、封止膜４６と、固定基板４７と、を具備する。封止膜４６は、可撓性を有する薄膜（例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）やステンレス鋼（ＳＵＳ）等により形成された厚さが２０μｍ以下の薄膜）からなり、固定基板４７は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。

なお、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通して配線基板１２１が挿通される接続口４３が設けられている。

このような構成のインクジェット式記録ヘッドＩでは、インクを噴射する際に、インクカートリッジ等のインク貯留手段から導入路４４を介してインクを取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター３００に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター３００と共に弾性膜５０及び絶縁体膜５５をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。なお、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、導入路４４からノズル開口２１までを液体流路と称する。すなわち、液体流路は、導入路４４、マニホールド１００、インク供給路１９、圧力発生室１２、ノズル連通路１６及びノズル開口２１で構成されている。

また、ヘッド本体１１の液体噴射面２０ａ側には、本実施形態の固定板であるカバーヘッド１３０が設けられている。カバーヘッド１３０は、コンプライアンス基板４５の連通板１５とは反対面側に接着剤等により固定されており、コンプライアンス部４９の流路（マニホールド１００）とは反対側の空間を封止する。なお、カバーヘッド１３０には、ノズル開口２１を露出する露出開口部１３１が設けられている。また、カバーヘッド１３０は、ヘッド本体１１の側面を覆うように、端部が屈曲して設けられている。

このようなインクジェット式記録ヘッドＩの流路部材を構成する積層された基板は、互いに接着剤を介して接合されている。

具体的には、流路形成基板１０と保護基板３０とは、接着剤２１０によって接着されている。また、流路形成基板１０と連通板１５とは接着剤２１１によって接着されている。さらに、連通板１５とノズルプレート２０とは、接着剤２１２によって接着されている。なお、ケース部材４０と保護基板３０及び連通板１５とは接着剤によって接着されている。また、連通板１５とコンプライアンス基板４５は接着剤によって接着されている。

ここで、図３〜図５に示すように、流路形成基板１０と保護基板３０との接着面には、第１凹部３３が設けられている。第１凹部３３は、保持部３１の周囲に亘って連続して設けられている。また、第１凹部３３は、保持部３１と連通されている。そして、第１凹部３３は、保護基板３０を厚さ方向（流路形成基板１０と保護基板３０との積層方向）に貫通して設けられた第１貫通孔２０１を介して大気開放されている。具体的には、第１貫通孔２０１は、ケース部材４０に設けられた連通孔２００に連通しており、連通孔２００の液体噴射面２０ａとは反対面側の開口が大気開放している。

なお、本実施形態では、第１凹部３３を保護基板３０に流路形成基板１０側に開口する溝として設けるようにした。もちろん、第１凹部３３は、保護基板３０に形成するのに限定されず、例えば、第１凹部３３を流路形成基板１０に保護基板３０側に開口する溝として設けてもよく、また、流路形成基板１０に設けた溝と保護基板３０に設けた溝とで第１凹部を形成してもよい。

また、流路形成基板１０と連通板１５との接着面には、第２凹部１４が設けられている。第２凹部１４は、流路形成基板１０の圧力発生室１２の第１の方向Ｘに並設された列の間、すなわち、圧力発生室１２の２列の間に、圧力発生室１２の並設方向、つまりノズル開口２１の並設方向である第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。本実施形態では、１つの圧力発生室１２の列に対して１つの第２凹部１４を設けたため、合計２つの第２凹部１４が２つの圧力発生室１２の列の間に設けられている。

また、２つの第２凹部１４は、圧力発生室１２の並設方向である第１の方向Ｘの一端部で連通して設けられている。さらに、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の並設方向の一端部側、つまり、２つの第２凹部１４が連通する側で厚さ方向（流路形成基板１０と連通板１５との積層方向）に貫通する第２貫通孔２０２が設けられている。この第２貫通孔２０２は、保護基板３０に設けられた第１貫通孔２０１と連通することで、第２凹部１４を第２貫通孔２０２、第１貫通孔２０１及び連通孔２００を介して大気開放している。

なお、本実施形態では、第２凹部１４は、流路形成基板１０に連通板１５側に開口する溝として設けるようにした。もちろん、第２凹部１４は、流路形成基板１０に形成したものに限定されず、例えば、第２凹部１４を連通板１５に流路形成基板１０側に開口する溝として設けてもよく、また、流路形成基板１０に設けた溝と連通板１５に設けた溝とで第２凹部１４を形成してもよい。

さらに、連通板１５とノズルプレート２０との接着面には、第３凹部１３が設けられている。第３凹部１３は、連通板１５に第１の方向Ｘに並設されたノズル連通路１６の列の間に、ノズル開口２１の並設方向である第１の方向Ｘに連続して設けられている。本実施形態では、１つのノズル連通路１６の列に対して１つの第３凹部１３を設けたため、合計２つの第３凹部１３が２つのノズル開口２１の列の間に設けられている。また、第３凹部１３は、連通板１５にノズルプレート２０側に開口する溝として設けられている。もちろん、第３凹部１３は、連通板１５に形成したものに限定されず、例えば、第３凹部をノズルプレート２０に連通板１５側に開口する溝として設けてもよく、また、連通板１５に設けた溝とノズルプレート２０に設けた溝とで第３凹部を形成してもよい。

また、２つの第３凹部１３は、ノズル開口２１の並設方向である第１の方向Ｘの一端部で連通して設けられている。さらに、連通板１５には、ノズル開口２１の並設方向の一端部側、つまり、２つの第３凹部１３が連通する側で厚さ方向（ノズルプレート２０と連通板１５との積層方向）に貫通する第３貫通孔２０３が設けられている。この第３貫通孔２０３は、流路形成基板１０に設けられた第２貫通孔２０２に連通することで、第３凹部１３を第３貫通孔２０３、第２貫通孔２０２、第１貫通孔２０１及び連通孔２００を介して大気開放している。

そして、これら第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３を設けることで、各基板（保護基板３０、流路形成基板１０、連通板１５及びノズルプレート２０）同士を接着剤２１０〜２１２によって接着する際に、余分な接着剤２１０〜２１２が封止空間である圧力発生室１２、ノズル開口２１、ノズル連通路１６等の流路内や保持部３１内に侵入するのを抑制することができる。

すなわち、流路形成基板１０と保護基板３０とを接着する際に、流路形成基板１０に対して保護基板３０を相対的に押圧することで、接着剤２１０が押しつぶされて余分な接着剤２１０が第１凹部３３に入り込む。これにより、余分な接着剤２１０が保持部３１に侵入するのを抑制することができると共に、マニホールド１００側にはみ出るのを抑制することができる。ちなみに、余分な接着剤２１０が保持部３１内に侵入すると、侵入した接着剤２１０が振動板（弾性膜５０や絶縁体膜５５）や圧電アクチュエーター３００に付着するなどして圧電アクチュエーター３００及び振動板の変形を阻害して、変位特性が低下してしまう虞がある。また、接着剤２１０がマニホールド１００側にはみ出てしまうと、はみ出た接着剤２１０がインクの流れによって剥がれて異物となり、ノズル開口２１の目詰まりを生じさせてしまう。また、マニホールド１００内にはみ出た接着剤２１０には気泡が付着し易いため、接着剤２１０に付着した気泡が成長し、気泡が予期せぬタイミングで圧力発生室１２側に侵入して、気泡が圧力を吸収するダンパーとして機能してインク滴の吐出不良が発生する虞がある。本実施形態では、第１凹部３３に余分な接着剤２１０を侵入させることで、余分な接着剤２１０が保持部３１やマニホールド１００側にはみ出すのを抑制して、圧電アクチュエーター３００の変位特性の低下による吐出特性の低下や、インク滴の吐出不良等の不具合が発生するのを抑制することができる。

そして、本実施形態では、第１凹部３３が第１貫通孔２０１を介して大気開放されていることで、流路形成基板１０と保護基板３０とを接着剤２１０を介して接着する際に、接着剤２１０を比較的高温に加熱して硬化させる場合であっても、第１凹部３３内の気体が膨張して、接着剤２１０が破裂することや、接着剤２１０が保持部３１やマニホールド１００内に侵入するのを抑制することができる。つまり、第１凹部３３が大気開放されていないと、接着剤２１０を硬化させるために比較的高温に加熱すると、第１凹部３３内の気体が膨張して第１凹部３３の内圧が上昇し、接着剤２１０の接着領域が破裂して封止する空間（保持部３１やマニホールド１００）と、第１凹部３３とが連通してしまう。また、接着剤２１０が硬化する前に封止する空間内に接着剤２１０が流れ出す虞がある。ちなみに、封止する空間と第１凹部３３とが連通すると、インクが第１凹部３３内に漏出するなどの不具合が生じる。

同様に、流路形成基板１０と連通板１５とを接着する際にも、余分な接着剤２１１を第２凹部１４に流れ出させて、余分な接着剤２１１が圧力発生室１２やノズル連通路１６及びマニホールド１００内に侵入するのを抑制することができる。また、第２凹部１４を大気開放することで、接着剤２１１を比較的高温で加熱して硬化させる際に、第２凹部１４の内圧が上昇するのを抑制することができ、接着剤２１１の破裂や、接着剤２１１の封止する空間（圧力発生室１２やノズル連通路１６及びマニホールド１００）内に侵入するのを抑制することができる。ちなみに、圧力発生室１２と第２凹部１４と間の接着剤２１１による接着領域に破裂が生じると、各圧力発生室１２が第２凹部１４で連通することになってしまう。このように、第２凹部１４と圧力発生室１２が連通すると、圧電アクチュエーター３００の駆動による圧力が第２凹部１４や他の圧力発生室１２等に逃げてしまい、圧力発生室１２内で正常な圧力変動を生じさせることができず、インク吐出特性が低下してしまう。本実施形態では、第２凹部１４を大気開放することで、第２凹部１４と圧力発生室１２とが連通するのを抑制して、インク吐出特性の低下等の不具合が生じるのを抑制することができる。

同様に、連通板１５とノズルプレート２０とを接着する際にも、余分な接着剤２１２を第３凹部１３に流れ出させて、余分な接着剤２１２がノズル開口２１やノズル連通路１６等に侵入するのを抑制することができる。また、第３凹部１３を大気開放することで、接着剤２１１を比較的高温で加熱して硬化させる際に、第２凹部１４の内圧が上昇するのを抑制することができ、接着剤２１２の破裂や、接着剤２１２の封止する空間（ノズル開口２１やノズル連通路１６）内に侵入するのを抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態では、流路部材を構成する接着剤２１０〜２１２で互いに接着された基板（流路形成基板１０、保護基板３０、連通板１５及びノズルプレート２０）の接着面に、接着剤２１０〜２１２を流れ出させる凹部（第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３）を設けることで、接着剤２１０〜２１２が封止する空間内に余分な接着剤２１０〜２１２が侵入するのを抑制することができる。また、凹部（第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３）を大気開放させることで、接着剤２１０〜２１２を比較的高温で硬化させても、接着剤２１０〜２１２が封止する空間と凹部との間の接着剤２１０〜２１２が破裂するのを抑制することができると共に、接着剤２１０〜２１２が封止する空間内に侵入するのを抑制することができる。

また、本実施形態のように、凹部を液体噴射面２０ａとは反対面側に開口する連通孔２００で大気開放することで、基板同士を接着した後、連通孔２００を塞ぐ必要がなく、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

上述した実施形態１では、第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３は、最終的に同じ第１貫通孔２０１を介して大気開放するようにしたが、特にこれに限定されず、第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３をそれぞれ独立して大気開放するようにしてもよく、第１凹部３３、第２凹部１４及び第３凹部１３の何れか２つを連通させて大気開放させてもよい。

また、上述した実施形態１では、ケース部材４０の連通孔２００は、平面視において複数の基板である流路形成基板１０及び保護基板３０に重なる位置に配置されているが、特にこれに限定されるものではない。ここで、連通孔２００の他の例を図６及び図７に示す。なお、図６は、本発明の他の実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを構成する各部材の液体噴射面側からの平面図であり、図７は、図６のＣ−Ｃ′線に準ずる断面図である。

図６及び図７に示すように、ケース部材４０の連通孔２００Ａは、平面視において複数の基板である流路形成基板１０及び保護基板３０に重ならない位置、すなわち、周囲に設けられている。

そして、保護基板３０の第１凹部３３は、保護基板３０の外側にまで延長された凹部３４を介して、保護基板３０の外側に設けられた連通孔２００Ａと連通している。また、流路形成基板１０と連通板１５との間の第２凹部１４は、第１凹部３３と連通し、第１凹部３３を介して連通孔２００Ａと連通して大気開放している。このように、ケース部材４０の連通孔２００Ａを、平面視した際に流路形成基板１０及び保護基板３０と重ならない位置に設けることにより、大気開放用の貫通孔（第１貫通孔２０１）を比較的厚い保護基板３０に設けるのを避けることができる。

さらに、上述した実施形態１では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備するインクジェット式記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図８は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。

図８に示すインクジェット式記録装置ＩＩにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッドＩを有するインクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂ（以下、ヘッドユニット１Ａ、１Ｂとも言う）は、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、このヘッドユニット１Ａ、１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。このヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、ヘッドユニット１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラーなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、インクジェット式記録装置ＩＩの非印字領域には、ノズル開口２１を覆う吸引キャップ１４０が設けられており、この吸引キャップ１４０にチューブ１４２を介して、例えば、真空ポンプ等の吸引装置１４１が接続されている。吸引キャップ１４０は、カバーヘッドに当接する大きさを有し、吸引装置１４１によってカバーヘッドに密着した吸引キャップ１４０の内部の気体を吸引することで、ノズル開口２１を介して圧力発生室１２等の流路内のインクを吸引する吸引動作を行う。

なお、上述したインクジェット式記録装置ＩＩでは、インクジェット式記録ヘッドＩ（ヘッドユニット１）がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩが固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

また、上述した例では、インクジェット式記録装置ＩＩは、液体貯留手段であるインクカートリッジ２Ａ、２Ｂがキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等の液体貯留手段を装置本体４に固定して、貯留手段とインクジェット式記録ヘッドＩとをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、液体貯留手段がインクジェット式記録装置ＩＩに搭載されていなくてもよい。

なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ＩＩ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １Ａ、１Ｂ ヘッドユニット、 ２Ａ、２Ｂ インクカートリッジ、 ３ キャリッジ、 ４ 装置本体、 ５ キャリッジ軸、 ６ 駆動モーター、 ７ タイミングベルト、 ８ プラテン、 １２ 圧力発生室、 １３ 第３凹部、 １４ 第２凹部、 ２０ ノズルプレート、 ２０ａ 液体噴射面、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ３３ 第１凹部、 ４０ ケース部材、 ４３ 接続口、 ４４ 導入路、 ４５ コンプライアンス基板、 ４９ コンプライアンス部、 １００ マニホールド、 １３０ カバーヘッド、 １４０ 吸引キャップ、 ２００、２００Ａ 連通孔、 ２０１ 第１貫通孔、 ２０２ 第２貫通孔、 ２０３ 第３貫通孔、 ２１０−２１２ 接着剤、 ３００ 圧電アクチュエーター（圧力発生手段）

Claims (5)

1. 液体を噴射するノズル開口に連通する流路が設けられた流路部材を具備し、
   該流路部材は、接着剤によって積層接着された複数の基板を具備し、
   前記流路部材の前記基板同士を接着する前記接着剤によって封止された空間の周囲には、前記基板に凹部が設けられており、該凹部は前記複数の基板の積層方向のうち、前記ノズル開口のある面と反対側の面において大気開放されており、
   前記流路部材の前記ノズル開口のある面の反対側にケース部材を有し、
   該ケース部材には、連通孔が設けられ、前記凹部は、前記連通孔に接続されており、
   前記連通孔の少なくとも一部が、平面視において、前記複数の基板の周囲に配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記凹部が、前記ノズル開口の並設方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記流路部材の前記基板が、前記ノズル開口が設けられたノズルプレートと、
   前記ノズル開口に連通する圧力発生室と該圧力発生室に圧力変化を生じさせる圧電アクチュエーターとが設けられた流路形成基板と、
   該流路形成基板の前記ノズルプレートとは反対側の面に配置され、前記圧電アクチュエーターを封止する保持部を有する保護基板と、
   該流路形成基板と前記ノズルプレートとの間に設けられて前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連通するノズル連通路が設けられた連通板と、のうち少なくとも２つ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記基板が同一材料であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。

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