JP6159498B1 - 液体吐出ヘッド、記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法 - Google Patents

液体吐出ヘッド、記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法 Download PDF

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Abstract

液体吐出ヘッドの第1流路部材は、接着剤を介して積層された複数のプレートを備えている。第1プレートには、第2共通流路を構成する第2溝、および第2溝の壁面から第2溝に通じており、複数の第3個別流路をそれぞれ構成する複数の第1溝が形成されている。第2プレートは、第1プレートの上面に接着され、第2共通流路の上面を構成する。第1プレートは、第2溝の一端である端部位置と、複数の第1溝の第2溝の壁面に対する接続位置のうち最も端部位置側に位置する接続位置との間に、第2溝の壁面から延び出る延出部を備えている。

Description

本開示は、液体吐出ヘッド、記録装置、および液体吐出ヘッドの製造方法に関する。
従来、印刷用ヘッドとして、例えば、液体を記録媒体上に吐出することによって、各種の印刷を行なう液体吐出ヘッドが知られている。液体吐出ヘッドは、液体が流れる流路が形成された流路部材を有している。流路部材は、複数のプレートが接着剤を介して積層されることによって構成される。流路部材の流路は、複数のプレートに穴(例えば、凹溝または貫通溝)が形成されることによって構成され、共通流路と、共通流路に接続された複数の吐出ユニットとを有している。各吐出ユニットは、共通流路と接続された個別流路と、個別流路に接続された加圧室と、加圧室に接続された吐出孔とを有している。加圧室が加圧されることによって液体が吐出孔から吐出される。加圧室への液体の供給は、個別流路を介して共通流路からなされる。また、個別流路を介して加圧室の液体を共通流路へ回収することによって液体の循環が行われることもある。
特許文献1および2では、複数の共通流路同士がその両端において結合されている。従って、流路部材を構成するプレートにおいて、複数の共通流路をそれぞれ構成する複数の貫通溝同士の間に浮島状の部分が構成される。浮島状部分は、プレートの他の部分(外枠)から孤立しているから、プレートを積層する前においてはプレートから脱落してしまう。そこで、特許文献1および2では、共通流路を構成する貫通溝の両側の壁面同士を接続する、プレートよりも薄い接続部を設けて、浮島状部分同士を連結するとともに浮島状部分と外枠とを連結し、浮島状部分が脱落しないようにしている。
特開2004−114519号公報 特開2009−234096号公報
本開示の液体吐出ヘッドにおける一実施形態は、流路部材と、複数の加圧部とを備えている。前記流路部材は、接着剤を介して積層された複数のプレートを備えている。複数の前記プレートに形成された穴によって、共通流路、および前記共通流路に接続されている複数の吐出ユニットが構成されている。複数の前記吐出ユニットそれぞれは、吐出孔、前記吐出孔に接続されている加圧室、および前記加圧室と前記共通流路とに接続されている個別流路を備えている。複数の前記加圧部は、複数の前記加圧室をそれぞれ加圧する。複数の前記プレートは、第1プレートと、第2プレートとを含んでいる。前記第1プレートは、前記共通流路を構成する共通流路用溝、および前記共通流路用溝の両側の壁面のうちの一方の壁面から前記共通流路用溝に通じており、複数の前記個別流路をそれぞれ構成する複数の個別流路用溝を備えている。前記第2プレートは、前記第1プレートの上面に接着され、前記共通流路の上面を構成する。前記共通流路用溝の前記一方の壁面は、前記共通流路用溝に沿って、接続範囲と、非接続範囲と、を有している。前記接続範囲は、複数の前記個別流路用溝が接続されている。前記非接続範囲は、前記接続範囲に隣接しており、複数の前記個別流路用溝が非接続とされており、前記接続範囲における複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置の、隣り合うもの同士の距離それぞれよりも長い。前記第1プレートは、前記非接続範囲において前記一方の壁面から延び出る少なくとも1つの延出部を備えている。
本開示の液体吐出ヘッドにおける一実施形態は、流路部材と、複数の加圧部とを備えている。流路部材は、接着剤を介して積層された複数のプレートを備えている。複数の前記プレートに形成された穴によって、共通流路、および前記共通流路に接続されている複数の吐出ユニットが構成されている。複数の前記吐出ユニットそれぞれは、吐出孔、前記吐出孔に接続されている加圧室、および前記加圧室と前記共通流路とに接続されている個別流路を備えている。複数の前記加圧部は、複数の前記加圧室をそれぞれ加圧する。複数の前記プレートは、第1プレートと、第2プレートとを含んでいる。前記第1プレートは、前記共通流路を構成する共通流路用溝、および前記共通流路用溝の両側の壁面のうちの一方の壁面から前記共通流路用溝に通じており、複数の前記個別流路をそれぞれ構成する複数の個別流路用溝を備えている。前記第2プレートは、前記第1プレートの上面に接着され、前記共通流路の上面を構成する。前記共通流路用溝の前記一方の壁面は、前記共通流路用溝に沿って、接続範囲と、非接続範囲と、を有している。前記接続範囲は、複数の前記個別流路用溝が接続されている。前記非接続範囲は、前記接続範囲に隣接しており、複数の前記個別流路用溝が非接続とされており、前記接続範囲における複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置の、隣り合うもの同士の距離それぞれよりも長い。前記第1プレートは、前記非接続範囲において前記一方の壁面から前記共通流路用溝に通じている少なくとも1つのダミー流路用溝を備えている。前記ダミー流路用溝によって前記複数の吐出ユニットに非接続のダミー流路が構成されている。
本開示の記録装置における一実施形態は、上記の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備えている。
本開示の液体吐出ヘッドの製造方法における一実施形態は、上記の液体吐出ヘッドの製造方法であって、前記第2プレートの下面の全面に前記接着剤を配置するステップと、前記接着剤が配置された前記第2プレートの下面を前記第1プレートの上面に重ねるステップと、を備えている。
(a)は第1の実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置を概略的に示す側面図、(b)は第1の実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置を概略的に示す平面図である。 第1の実施形態に係る液体吐出ヘッドの分解斜視図である。 (a)は図2の液体吐出ヘッドの斜視図、(b)は図2の液体吐出ヘッドの断面図である。 (a)はヘッド本体の分解斜視図、(b)は第2流路部材の下面から見た斜視図である。 (a)は第2流路部材の一部を透過して見たヘッド本体の平面図、(b)は第2流路部材を透過して見たヘッド本体の平面図である。 図5の一部を拡大して示す平面図である。 (a)は吐出ユニットの斜視図、(b)は吐出ユニットの平面図、(c)は吐出ユニット上の電極を示す平面図である。 (a)は図7(b)のVIIIa−VIIIa線断面図、(b)は図7(b)のVIIIb−VIIIb線断面図である。 液体吐出ユニットの内部の流体の流れを示す概念図である。 第1流路部材を形成するプレートの一部を拡大して示す斜視図である。 第1流路部材の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。 (a)〜(c)はそれぞれ第1流路部材の製造過程におけるプレートの断面図または平面図である。 第3個別流路が形成されるプレートの一部を示す平面図である。 (a)は図13のXIVa−XIVa線断面図、(b)は図13の領域XIVbの拡大図、(c)は図14(b)のXIVc−XIVc線断面図である (a)および(b)はそれぞれ変形例に係る図14(a)および図14(c)に相当する断面図である。 (a)および(b)はそれぞれ変形例に係る流路を模式的に示す平面図である。
<第1の実施形態>
(プリンタの全体構成)
図1を用いて、第1の実施形態に係る液体吐出ヘッド2を含むカラーインクジェットプリンタ1(以下、プリンタ1と称する)について説明する。
プリンタ1は、記録媒体Pを搬送ローラ74aから搬送ローラ74bへと搬送することにより、記録媒体Pを液体吐出ヘッド2に対して相対的に移動させる。制御部76は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド2を制御して、記録媒体Pに向けて液体を吐出させ、記録媒体Pに液滴を着弾させて、記録媒体Pに印刷を行なう。
本実施形態では、液体吐出ヘッド2はプリンタ1に対して固定されており、プリンタ1はいわゆるラインプリンタとなっている。記録装置の他の実施形態としては、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。なお、液体吐出ヘッド2は、鉛直方向に対していずれの向きで使用されてもよいが、以下では、便宜上、図1の紙面上方を上方側として、上面等の用語を用いることがある。
プリンタ1には、記録媒体Pとほぼ平行になるように平板状のヘッド搭載フレーム70が固定されている。ヘッド搭載フレーム70には20個の孔(不図示)が設けられており、20個の液体吐出ヘッド2がそれぞれの孔に搭載されている。5つの液体吐出ヘッド2は、1つのヘッド群72を構成しており、プリンタ1は、4つのヘッド群72を有している。
液体吐出ヘッド2は、図1(b)に示すように細長い長尺形状をなしている。1つのヘッド群72内において、3つの液体吐出ヘッド2は、記録媒体Pの搬送方向に交差する方向に沿って並んでおり、他の2つの液体吐出ヘッド2は搬送方向に沿ってずれた位置で、3つの液体吐出ヘッド2の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。隣り合う液体吐出ヘッド2は、各液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲が、記録媒体Pの幅方向に繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、記録媒体Pの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。
4つのヘッド群72は、記録媒体Pの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド2には、図示しない液体タンクからインクが供給される。1つのヘッド群72に属する液体吐出ヘッド2には、同じ色のインクが供給されるようになっており、4つのヘッド群で4色のインクを印刷している。各ヘッド群72から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ(M)、イエロー(Y)、シアン(C)およびブラック(K)である。
なお、プリンタ1に搭載される液体吐出ヘッド2の個数は、単色で、1つの液体吐出ヘッド2で印刷可能な範囲を印刷するのなら1つでもよい。ヘッド群72に含まれる液体吐出ヘッド2の個数、あるいはヘッド群72の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群72の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群72を複数配置して、搬送方向に交互に印刷することで、印刷速度、すなわち搬送速度を速くすることができる。また、同色で印刷するヘッド群72を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、記録媒体Pの幅方向の解像度を高くしてもよい。
さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、記録媒体Pの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。
プリンタ1は、記録媒体Pに印刷を行なう。記録媒体Pは、搬送ローラ74aに巻き取られた状態になっており、2つの搬送ローラ74cの間を通った後、ヘッド搭載フレーム70に搭載されている液体吐出ヘッド2の下側を通る。その後2つの搬送ローラ74dの間を通り、最終的に搬送ローラ74bに回収される。
記録媒体Pとしては、印刷用紙以外に、布などでもよい。また、プリンタ1を、記録媒体Pの代わりに搬送ベルトを搬送する形態にし、記録媒体は、ロール状のもの以外に、搬送ベルト上に置かれた、枚葉紙、裁断された布、木材、あるいはタイルなどであってもよい。さらに、液体吐出ヘッド2から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド2から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や、化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。
また、プリンタ1に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付け、制御部76が、各センサからの情報から分かるプリンタ1各部の状態に応じて、プリンタ1の各部を制御してもよい。特に、液体吐出ヘッド2から吐出される液体の吐出特性(吐出量や吐出速度など)が外部の影響を受けるようであれば、液体吐出ヘッド2の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド2に加えている圧力に応じて、液体吐出ヘッド2において液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。
(液体吐出ヘッドの全体構成)
次に、図2〜10を用いて第1の実施形態に係る液体吐出ヘッド2について説明する。なお、図5,6では図面を分かりやすくするために、他のものの下方にあって破線で描くべき流路などを実線で描いている。また、図5(a)では、第2流路部材6の一部を透過して示しており、図5(b)では、第2流路部材6の全部を透過して示している。また、図9においては、従来の液体の流れを破線で示し、吐出ユニット15の液体の流れを実線で示し、第2個別流路14から供給された液体の流れを長破線で示している。
なお、図面には、第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3、第4方向D4、第5方向D5、および第6方向D6を図示している。第1方向D1は、第1共通流路20および第2共通流路24の延びる方向の一方側であり、第4方向D4は、第1共通流路20および第2共通流路24の延びる方向の他方側である。第2方向D2は、第1統合流路22および第2統合流路26の延びる方向の一方側であり、第5方向D5は、第1統合流路22および第2統合流路26の延びる方向の他方側である。第3方向D3は、第1統合流路22および第2統合流路26の延びる方向に直交する方向の一方側であり、第6方向D6は、第1統合流路22および第2統合流路26の延びる方向に直交する方向の他方側である。
図2に示すように、液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体2aと、筐体50と、放熱板52と、配線基板54と、押圧部材56と、弾性部材58と、信号伝達部60と、ドライバIC(Integrated Circuit)62とを備えている。なお、液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体2aを備えていればよく、筐体50、放熱板52、配線基板54、押圧部材56、弾性部材58、信号伝達部60、およびドライバIC62は必ずしも備えていなくてもよい。
液体吐出ヘッド2は、ヘッド本体2aから信号伝達部60が引き出されており、信号伝達部60は、配線基板54に電気的に接続されている。信号伝達部60には、液体吐出ヘッド2の駆動を制御するドライバIC62が設けられている。ドライバIC62は、弾性部材58を介して押圧部材56により放熱板52に押圧されている。なお、配線基板54を支持する支持部材の図示は省略している。
放熱板52は、金属あるいは合金により形成することができ、ドライバIC62の熱を外部に放熱するために設けられている。放熱板52は、螺子あるいは接着剤により筐体50に接合されている。
筐体50は、ヘッド本体2a上に載置されており、筐体50と放熱板52とにより、液体吐出ヘッド2を構成する各部材を覆っている。筐体50は、開口50a,50b,50cと、断熱部50dとを備えている。開口50aは、第3方向D3および第6方向D6に対向するようにそれぞれ設けられており、放熱板52が配置される。開口50bは、下方に向けて開口しており、開口50bを介して配線基板54および押圧部材56が筐体50の内部に配置される。開口50cは、上方に向けて開口しており、配線基板54に設けられたコネクタ(不図示)が収容される。
断熱部50dは、第2方向D2から第5方向D5に延びるように設けられており、放熱板52とヘッド本体2aとの間に配置されている。それにより、放熱板52に放熱された熱が、ヘッド本体2aに伝熱する可能性を低減することができる。筐体50は、金属、合金、あるいは樹脂により形成することができる。
(ヘッド本体の全体構成)
図4(a)に示すように、ヘッド本体2aは、第2方向D2から第5方向D5に向けて長い平板形状をなしており、第1流路部材4と、第2流路部材6と、圧電アクチュエータ基板40とを有している。ヘッド本体2aは、第1流路部材4上に、圧電アクチュエータ基板40と第2流路部材6とが設けられている。圧電アクチュエータ基板40は、図4(a)に示す破線の領域に載置される。圧電アクチュエータ基板40は、第1流路部材4に設けられた複数の加圧室10(図8参照)を加圧するために設けられており、複数の変位素子48(図8参照)を有している。
(流路部材の全体構成)
第1流路部材4は、内部に流路が形成されており、第2流路部材6から供給された液体を吐出孔8(図8参照)まで導いている。第1流路部材4は、一方の主面が加圧室面4−1を形成しており、加圧室面4−1に開口20a,24a,28c,28dが形成されている。開口20aは、第2方向D2から第5方向D5に沿って配列されており、加圧室面4−1の第3方向D3における端部に配置されている。開口24aは、第2方向D2から第5方向D5に沿って配列されており、加圧室面4−1の第6方向D6における端部に配置されている。開口28cは、開口20aよりも第2方向D2および第5方向D5における外側に設けられている。開口28dは、開口24aよりも第2方向D2および第5方向D5における外側に設けられている。
第2流路部材6は、内部に流路が形成されており、液体タンクから供給された液体を第1流路部材4まで導いている。第2流路部材6は、第1流路部材4の加圧室面4a−1の外周部上に設けられており、圧電アクチュエータ基板40の載置領域の外側にて、接着剤(不図示)を介して、第1流路部材4と接合されている。
(第2流路部材(統合流路))
第2流路部材6は、図4,5に示すように、貫通孔6aと、開口6b,6c,6d,22a,26aとが形成されている。貫通孔6aは、第2方向D2から第5方向D5に延びるように形成されており、圧電アクチュエータ基板40の載置領域よりも外側に配置されている。貫通孔6aには、信号伝達部60が挿通されている。
開口6bは、第2流路部材6の上面に設けられており、第2流路部材6の第2方向D2における端部に配置されている。開口6bは、液体タンクから第2流路部材6に液体を供給している。開口6cは、第2流路部材6の上面に設けられており、第2流路部材の第5方向D5における端部に配置されている。開口6cは、第2流路部材6から液体タンクに液体を回収している。開口6dは、第2流路部材6の下面に設けられており、開口6dにより形成された空間に圧電アクチュエータ基板40が配置されている。
開口22aは、第2流路部材6の下面に設けられており、第2方向D2から第5方向D5に向けて延びるように設けられている。開口22aは、第2流路部材6の第3方向D3における端部に形成され、貫通孔6aよりも第3方向D3側に設けられている。
開口22aは、開口6bと連通しており、開口22aが第1流路部材4により封止されることにより、第1統合流路22を形成している。第1統合流路22は、第2方向D2から第5方向D5に延びるように形成されており、第1流路部材4の開口20aおよび開口28cに液体を供給する。
開口26aは、第2流路部材6の下面に設けられており、第2方向D2から第5方向D5に向けて延びるように設けられている。開口26aは、第2流路部材6の第6方向D6における端部に形成され、貫通孔6aよりも第6方向D6側に設けられている。
開口26aは、開口6cと連通しており、開口26aが第1流路部材4により封止されることにより、第2統合流路26を形成している。第2統合流路26は、第2方向D2から第5方向D5に延びるように形成されており、第1流路部材4の開口24aおよび開口28dから液体を回収する。
以上の構成により、第2流路部材6においては、液体タンクから開口6bに供給された液体は、第1統合流路22に供給され、開口22aを介して第1共通流路20に流れ込み第1流路部材4に液体が供給される。そして、第2共通流路24により回収された液体は、開口26aを介して第2統合流路26に流れ込み、開口6cを介して外部へ液体が回収される。なお、第2流路部材6は、必ずしも設けなくてもよい。
(第1流路部材(共通流路および吐出ユニット))
図5〜8に示すように、第1流路部材4は、複数のプレート4a〜4mが積層されて形成されており、加圧室面4−1と、吐出孔面4−2を有している。加圧室面4−1上には、圧電アクチュエータ基板40が裁置されており、吐出孔面4−2に開口した吐出孔8から、液体が吐出される。複数のプレート4a〜4mは、金属、合金、あるいは樹脂により形成することができる。
第1流路部材4は、複数の第1共通流路20と、複数の第2共通流路24と、複数の端部流路28と、複数の吐出ユニット15と、複数のダミー吐出ユニット17とが形成されており、加圧室面4−1に開口20a,24aとが形成されている。
第1共通流路20は、第1方向D1から第4方向D4に延びるように設けられており、開口20aと連通するように形成されている。また、第1共通流路20は、第2方向D2から第5方向D5に向けて、複数配列されている。
第2共通流路24は、第4方向D4から第1方向D1に延びるように設けられており、開口24aと連通するように形成されている。また、第2共通流路24は、第2方向D2から第5方向D5に向けて、複数配列されており、隣り合う第1共通流路20同士の間に配置されている。そのため、第1共通流路20および第2共通流路24は、第2方向D2から第5方向D5に向けて、互いに交互に配置されている。
第1流路部材4には、第2共通流路24に面してダンパ室32(図8(b))が設けられている。すなわち、ダンパ室32は、ダンパ30を介して第2共通流路24に面して配置されている。ダンパ30は、第1ダンパ30aと、第2ダンパ30bとを有している。ダンパ室32は、第1ダンパ室32aと、第2ダンパ室32bとを有している。第1ダンパ室32aは、第1ダンパ30aを介して第2共通流路24の上に設けられている。第2ダンパ室32bは、第2ダンパ30bを介して第2共通流路24の下に設けられている。このように、ダンパ30を有することにより、第2共通流路24に侵入した圧力波を減衰させることができる。
端部流路28は、第1流路部材4の第2方向D2の端部、および第5方向D5の端部に形成されている。端部流路28は、幅広部28aと、狭窄部28bと、開口28c,28dとを有している。開口28cから供給された液体は、幅広部28a、狭窄部28b、幅広部28aおよび開口28dをこの順に流れることにより、端部流路28を流れることとなる。それにより、端部流路28に液体が存在するとともに、端部流路28を液体が流れることとなり、端部流路28の温度が液体により均一化される。それゆえ、第1流路部材4は、第2方向D2の端部および第5方向D5の端部から放熱される可能性が低減することとなる。また、第2方向D2の端部に端部流路28を配置することで、第2統合流路26における、第2方向D2の端に位置する開口24a付近の流速が速まり、液体に含まれる顔料等の沈降を抑制できる。同様に、第5方向D5の端部に端部流路28を配置することで、第1統合流路22における、第2方向D2の端に位置する開口20a付近の流速が速まり、液体に含まれる顔料等の沈降を抑制できる。
(吐出ユニットの形状)
吐出ユニット15は、図7(a)に示すように、吐出孔8と、加圧室10と、第1個別流路12と、第2個別流路14と、第3個別流路16とを有している。吐出ユニット15は、隣り合う第1共通流路20と第2共通流路24との間に設けられており、第1流路部材4の平面方向にマトリクス状に形成されている。吐出ユニット15は、吐出ユニット列15aと、吐出ユニット行15bとを有している。吐出ユニット列15aは、第1方向D1から第4方向D4に向けて配列されている。吐出ユニット行15bは、第2方向D2から第5方向D5に向けて配列されている。
また、加圧室10は、加圧室列10cと、加圧室行10dとを有している。吐出孔列8aおよび加圧室列10cも同様に、第1方向D1から第4方向D4に向けて配列されている。また、吐出孔行8bおよび加圧室行10dも同様に、第2方向D2から第5方向D5に向けて配列されている。なお、1行の吐出孔行8bは、2行の加圧室行10dに属する加圧室10に繋がっている吐出孔8により構成されている。
第1方向D1および第4方向D4と、第2方向D2および第5方向D5とが成す角度は直角からずれている。このため、第1方向D1に沿って配置されている吐出孔列8aに属する吐出孔8同士は、その直角からのずれの分、第2方向D2にずれて配置される。そして、吐出孔列8aが第2方向D2に並んで配置されるので、異なる吐出孔列8aに属する吐出孔8は、その分、第2方向D2にずれて配置される。これらが合わさって、第1流路部材4の吐出孔8は、第2方向D2に一定間隔で並んで配置されている。これにより、吐出した液体により形成される画素で所定の範囲を埋めるように印刷ができる。
図6において、吐出孔8を第3方向D3および第6方向D6に投影すると、仮想直線Rの範囲に32個の吐出孔8が投影され、仮想直線R内で各吐出孔8は360dpiの間隔に並ぶ。これにより、仮想直線Rに直交する方向に記録媒体Pを搬送して印刷すれば、360dpiの解像度で印刷できる。
ダミー吐出ユニット17(ダミー加圧室11)は、最も第2方向D2側に位置する第1共通流路20と、最も第2方向D2側に位置する第2共通流路24との間に設けられている。また、ダミー吐出ユニット17は、最も第5方向D5側に位置する第1共通流路20と、最も第5方向D5側に位置する第2共通流路24との間にも設けられている。ダミー吐出ユニット17は、最も第2方向D2または第5方向D5側に位置する吐出ユニット列15aの吐出を安定するために設けられている。
吐出ユニット15は、図7(a)に示すように、吐出孔8と、加圧室10と、第1個別流路12と、第2個別流路14と、第3個別流路16とを有している。液体吐出ヘッド2では、第1個別流路12および第2個別流路14から加圧室10へ液体を供給し、第3個別流路16が加圧室10から液体を回収している。
加圧室10は、加圧室本体10aと部分流路10bとを有している。加圧室本体10aは、平面視して、円形状をなしており、加圧室本体10aの中心から下方に向けて部分流路10bが延びている。加圧室本体10aは、加圧室本体10a上に設けられた変位素子48から圧力を受けることにより、部分流路10b中の液体に圧力を加えるように構成されている。
加圧室本体10aは、直円柱形状であり、平面形状は円形状をなしている。平面形状が円形状であることにより、変位量、および変位により生じる加圧室10の体積変化を大きくすることができる。部分流路10bは、直径が加圧室本体10aより小さい直円柱形状であり、平面形状は円形状である。また、部分流路10bは、加圧室面4−1から見たときに、加圧室本体10a内に納まる位置に配置されている。
なお、部分流路10bは、吐出孔8側に向かって断面積の小さくなる円錐形状あるいは台形円錐形状であってもよい。それにより、第1共通流路20および第2共通流路24の幅を大きくでき、液体の供給および排出を安定化できる。
加圧室10は、第1共通流路20の両側に沿って配置されており、片側1列ずつ、合計2列の加圧室列10cを構成している。第1共通流路20とその両側に並んでいる加圧室10とは、第1個別流路12および第2個別流路14を介して接続されている。
また、加圧室10は、第2共通流路24の両側に沿って配置されており、片側1列ずつ、合計2列の加圧室列10cを構成している。第2共通流路24とその両側に並んでいる加圧室10とは、第3個別流路16を介して接続されている。
第1個別流路12は、第1共通流路20と加圧室本体10aとを接続している。第1個別流路12は、第1共通流路20の上面から上方へ向けて延びた後、第5方向D5に向けて延び、第4方向D4に向けて延びた後、再び上方へ向けて延びて加圧室本体10aの下面に接続されている。
第2個別流路14は、第1共通流路20と部分流路10bとを接続している。第2個別流路14は、第1共通流路20の下面から第5方向D5へ向けて延び、第1方向D1に向けて延びた後、部分流路10bの側面に接続されている。
第3個別流路16は、第2共通流路24と部分流路10bとを接続している。第3個別流路16は、第2共通流路24の側面から第2方向D2に向けて延び、第4方向D4に向けて延びた後、部分流路10bの側面に接続されている。第3個別流路16の流路抵抗は、第2個別流路14の流路抵抗よりも小さく構成されている。
以上のような構成により、第1流路部材4においては、開口20aを介して第1共通流路20に供給された液体は、第1個別流路12および第2個別流路14を介して加圧室10に流れ込み、一部の液体は吐出孔8から吐出される。そして、残りの液体は、加圧室10から、第3個別流路16を介して第2共通流路24に流れ込み、開口24aを介して、第1流路部材4から第2流路部材6に排出される。
(圧電アクチュエータ)
第1流路部材4の上面には、変位素子48を含む圧電アクチュエータ基板40が接合されており、各変位素子48が加圧室10上に位置するように配置されている。圧電アクチュエータ基板40は、加圧室10によって形成された加圧室群と略同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室10の開口は、第1流路部材4の加圧室面4−1に圧電アクチュエータ基板40が接合されることで閉塞される。
圧電アクチュエータ基板40は、圧電体である2枚の圧電セラミック層40a、40bからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層40a、40bはそれぞれ20μm程度の厚さを有している。圧電セラミック層40a、40bのいずれの層も複数の加圧室10を跨ぐように延在している。
これらの圧電セラミック層40a、40bは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)系、NaNbO系、BaTiO系、(BiNa)NbO系、BiNaNb15系などのセラミックス材料からなる。なお、圧電セラミック層40bは、振動板として働いており、必ずしも圧電体である必要はなく、代わりに、圧電体でない他のセラミック層や金属板を用いてもよい。
圧電アクチュエータ基板40には、共通電極42と、個別電極44と、接続電極46とが形成されている。共通電極42は、圧電セラミック層40aと圧電セラミック層40bとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。そして、個別電極44は、圧電アクチュエータ基板40の上面における加圧室10と対向する位置に配置されている。
圧電セラミック層40aの個別電極44と共通電極42とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、個別電極44に電圧を印加すると変位する、ユニモルフ構造の変位素子48となっている。そのため、圧電アクチュエータ基板40は、複数の変位素子48を有している。
共通電極42は、Ag−Pd系などの金属材料により形成することができ、共通電極42の厚さは2μm程度とすることができる。共通電極42は、圧電セラミック層40a上に共通電極用表面電極(不図示)を有しており、共通電極用表面電極が、圧電セラミック層40aを貫通して形成されたビアホールを介して共通電極42と繋がっており、接地され、グランド電位に保持されている。
個別電極44は、Au系などの金属材料により形成されており、個別電極本体44aと、引出電極44bとを有している。図7(c)に示すように、個別電極本体44aは、平面視して、ほぼ円形状に形成されており、加圧室本体10aよりも小さく形成されている。引出電極44bは、個別電極本体44aから引き出されており、引き出された引出電極44b上に接続電極46が形成されている。
接続電極46は、例えばガラスフリットを含む銀−パラジウムからなり、厚さが15μm程度で凸状に形成されている。接続電極46は、信号伝達部60に設けられた電極と電気的に接合されている。
(吐出動作)
続いて、液体の吐出動作について、説明する。制御部76からの制御でドライバIC62などを介して、個別電極44に供給される駆動信号により、変位素子48が変位する。駆動方法としては、いわゆる引き打ち駆動を用いることができる。
図9,10を用いて液体吐出ヘッド2の吐出ユニット15を詳細に説明する。なお、図9では、実際の液体の流れを実線で示し、従来の液体の流れを破線で示し、第2個別流路14から供給された液体の流れを長破線で示している。
吐出ユニット15は、吐出孔8と、加圧室10と、第1個別流路12と、第2個別流路14と、第3個別流路16とを備えている。第1個別流路12および第2個別流路14は、第1共通流路20(図8参照)に接続されており、第3個別流路16は、第2共通流路24に接続されている。そのため、吐出ユニット15は、第1個別流路12および第2個別流路14から液体が供給され、第3個別流路16により、吐出されなかった液体が回収されている。
第1個別流路12は、加圧室本体10aの第1方向D1側に接続されている。第2個別流路14は、部分流路10bの第4方向D4側に接続されている。第3個別流路16は、部分流路10bの第1方向D1側に接続されている。
第1個別流路12から供給された液体は、加圧室本体10aを通って部分流路10bを下方に向けて流れ、一部が吐出孔8から吐出される。吐出孔8から吐出されなかった液体は、第3個別流路16を介して、吐出ユニット15の外部に回収される。
第2個別流路14から供給された液体は、一部が吐出孔8から吐出される。吐出孔8から吐出されなかった液体は、部分流路10b内を上方へ向けて流れ、第3個別流路16を介して、吐出ユニット15の外部に回収される。
ここで、図9に示すように、第1個別流路12から供給された液体は、加圧室本体10a、および部分流路10bを流れて吐出孔8から吐出される。従来の吐出ユニットにおける液体の流れは破線で示すように、加圧室本体10aの中央部から吐出孔8に向けて一様に略直線状に流れている。
このような流れが生じると、部分流路10bのうち、第2個別流路14の出口と反対側に位置する領域80付近は液体が流れにくい構成となり、例えば、領域80付近に液体の滞留する領域が生じる可能性がある。
これに対して、第1流路部材4では、液体供給用の第1個別流路12および第2個別流路14が加圧室10の互いに異なる位置に接続されている。具体的には、例えば、第1個別流路12は加圧室本体10aに接続され、第2個別流路14は、部分流路10bに接続されている。
そのため、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れに対して、第2個別流路14から部分流路10bへ供給された液体の流れを衝突させることができる。それにより、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れが、一様に略直線状に流れることを抑制することができ、部分流路10b内に液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
すなわち、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れにより生じた液体の滞留点の位置が、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れとの衝突により移動することになり、部分流路10b内に液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
また、加圧室10には液体回収用の第3個別流路16が接続されている。具体的には、例えば、第3個別流路16は、部分流路10bに接続されている。そのため、第2個別流路14から第3個別流路16に向けて流れる液体の流れが、部分流路10bの内部を横断する構成となる。その結果、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れを横切るように、第2個別流路14から第3個別流路16へ向けて流れる液体を流すことができる。それゆえ、さらに部分流路10b内に液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
なお、第3個別流路16は、加圧室本体10aに接続されていてもよい。その場合においても、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れに対して、第2個別流路14から供給された液体の流れを衝突させることができる。
(個別流路等の詳細形状および作用)
また、第3個別流路16は、部分流路10bに接続されており、第2個別流路14よりも加圧室本体10a側に接続されている。そのため、吐出孔8から部分流路10bの内部に気泡が侵入した場合においても、気泡の浮力を利用して第3個別流路16に気泡を排出することができる。それにより、部分流路10b内に気泡が滞留することにより、液体への圧力伝幡に影響を与える可能性を低減することができる。
また、第2個別流路14は、部分流路10bの吐出孔8側に接続されている。それにより、吐出孔8近傍の液体の流速を早めることができ、液体に含まれる顔料等が沈降し、吐出孔8につまりが生じる可能性を低減することができる。
また、平面視したときに、第1個別流路12が加圧室本体10aの第1方向D1側に接続されており、第2個別流路14が部分流路10bの第4方向D4側に接続されている。
そのため、平面視したときに、吐出ユニット15には、第1方向D1および第4方向D4の両側から液体が供給されることとなる。そのため、供給された液体は、第1方向D1の速度成分、および第4方向D4の速度成分を有することとなる。それゆえ、加圧室10に供給された液体が、部分流路10bの内部の液体を撹拌することとなる。その結果、さらに部分流路10b内に、液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
また、第3個別流路16が部分流路10bの第1方向D1側に接続されており、吐出孔8が部分流路10bの第4方向D4側に配置されている。それにより、部分流路10bの第1方向D1側にも液体を流すことができ、部分流路10bの内部に、液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
なお、第3個別流路16が部分流路10bの第4方向D4側に接続され、吐出孔8が部分流路10bの第1方向D1側に配置されるように構成してもよい。その場合においても同様の効果を奏することができる。
また、図8に示すように、第3個別流路16が、第2共通流路24の加圧室本体10a側に接続されている。それにより、部分流路10bから排出された気泡を第2共通流路24の上面に沿って流すことができる。それにより、第2共通流路24から開口24a(図6参照)を介して気泡を外部に容易に排出することができる。
また、第3個別流路16の上面と、第2共通流路24の上面とは、例えば歯面一である。それにより、部分流路10bから排出された気泡は、第3個別流路16の上面、および第2共通流路24の上面に沿って流れることとなり、さらに容易に外部に排出することができる。
また、平面視したときに、第1個別流路12が、加圧室本体10aの第1方向D1側に接続されており、部分流路10bの面積重心が、加圧室本体10aの面積重心よりも第4方向D4側に位置している。すなわち、部分流路10bが、加圧室本体10aの第1個別流路12から遠い側に接続されている。
それにより、加圧室本体10aの第1方向D1側に供給された液体は、加圧室本体10aの全域に広がった後、部分流路10bに供給されることとなる。その結果、加圧室本体10aの内部に、液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
また、平面視したときに、第2個別流路14と第3個別流路16との間に吐出孔8が配置されている。それにより、吐出孔8から液体が吐出された際に、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れと、第2個別流路14から供給された液体の流れとが衝突する位置を移動させることができる。
すなわち、吐出孔8からの液体の吐出量は、印画される画像により異なることとなり、液体の吐出量の増減に伴って、部分流路10bの内部の液体の挙動が変化することとなる。そのため、液体の吐出量の増減により、加圧室本体10aから吐出孔8へ供給される液体の流れと、第2個別流路14から供給された液体の流れとが衝突する位置が移動することとなり、部分流路10bの内部に液体が滞留する領域が形成される可能性を低減することができる。
また、吐出孔8の面積重心が、部分流路10bの面積重心よりも第4方向D4側に位置している。それにより、部分流路10bに供給された液体は、部分流路10bの全域に広がった後、吐出孔8に供給されることとなり、部分流路10bの内部に液体の滞留する領域が生じる可能性を低減することができる。
ここで、液体吐出ヘッド2は、加圧室10が加圧されると、加圧室本体10aから吐出孔8まで圧力波が伝わることにより、吐出孔8から液体を吐出している。そのため、加圧室本体10aに生じた圧力波の一部が第2個別流路14に伝わることにより、第1共通流路20に圧力伝幡する可能性がある。同様に、加圧室本体10aに生じた圧力波の一部が第3個別流路16に伝わることにより、第2共通流路24に圧力伝幡する可能性がある。
そして、第1共通流路20および第2共通流路24に圧力伝幡が生じると、他の吐出ユニット15に接続された第2個別流路14および第3個別流路16を介して、他の吐出ユニット15の加圧室10に圧力伝幡が生じる可能性がある。それにより、流体クロストークが生じる可能性がある。
これに対して、液体吐出ヘッド2は、第3個別流路16の流路抵抗が、第2個別流路14の流路抵抗よりも低い構成を有している。それゆえ、加圧室10に圧力が加わると、加圧室本体10aに生じた圧力波の一部は、第2個別流路14よりも流路抵抗の低い第3個別流路16を通じて、第2共通流路24に圧力伝幡しやすくなり、第1共通流路20には圧力伝幡しにくい構成となる。
そして、第2共通流路24の上方に第1ダンパ室32aが配置され、第2共通流路24の下方に第2ダンパ室32bが配置されていることから、第2共通流路24の上方に第1ダンパ30aが形成され、第2共通流路24の下方に第2ダンパ30bが形成されることとなる。
それにより、第2共通流路24の内部で圧力を減衰させることができる。その結果、第2共通流路24から第3個別流路16に圧力が逆流することを抑えることができ、流体クロストークが生じる可能性を低減することができる。
また、第3個別流路16が、第2共通流路24の第1方向D1における側面に接続されている。言い換えると、第3個別流路16が、第2共通流路24の第1方向D1における側面から、第1方向D1に引き出された後、第5方向D5に引き出されており、部分流路10bの第2方向D2における側面に接続されている。
それゆえ、第3個別流路16を平面方向に引き出すことができ、第2共通流路24の上方および下方にダンパ室32を設けるスペースを確保することができる。その結果、第2共通流路24にて圧力を効率的に減衰させることができる。
第3個別流路16は、図10に示すように、プレート4fにより形成されている。プレート4fは、加圧室面4―1側の第1面4f−1と、吐出孔面4−2側の第2面4f−2とを有している。また、プレート4fは、第3個別流路16を形成する第1溝4f1と、第2共通流路24を形成する第2溝4f2と、第1共通流路20を形成する第3溝4f3とを有している。また、第1溝4f1と第2溝4f2との間には、隔壁5aが設けられている。隔壁5aは、第1溝4f1と第2溝4f2とを区切るために吐出ユニット15ごとに設けられている。プレート4fは、第2共通流路24を挟んで対向する隔壁5a同士を接続する接続部5bを有している。
第1溝4f1は、プレート4fを貫通しており、部分流路10bと第3個別流路16とを形成している。そのため、第1溝4f1は、プレート4fにマトリクス状に形成されている。第2溝4f2は、プレート4fを貫通しており、第2共通流路24を形成している。
プレート4fは、第2共通流路24を挟んで対向する隔壁5a同士を接続する接続部5bを有している。そのため、隔壁5aの剛性を高めることができ、隔壁5aに変形が生じる可能性を低減することができる。その結果、第1溝4f1の形状を安定させることができ、各吐出ユニット15の第3個別流路16の形状にばらつきが生じる可能性を低減することができる。それゆえ、各吐出ユニット15の吐出ばらつきを低減することができる。なお、隔壁5aは、他の部分から孤立した浮島状部分ではないから、特許文献1および2とは異なり、プレート4fにおいて、接続部5bは必須の構成ではない。
また、接続部5bの厚みは、例えばプレート4fの厚みよりも小さい。それにより、第2共通流路24の体積が小さくなることを抑制することができる。その結果、第2共通流路24の流路抵抗が小さくなることを抑制することができる。なお、接続部5bは、第2面4f−2からハーフエッチング(半分の厚さのエッチングとは限らない)を行うことにより形成することができる。
また、第3個別流路16が、第2共通流路24の上端部側に接続されており、第1ダンパ室32aの容積が、第2ダンパ室32bの容積よりも大きい。そのため、第3個別流路16から伝幡した圧力波を、第1ダンパ30aにて減衰させることができる。
(液体吐出ヘッドの製造方法)
図11は、液体吐出ヘッド2の製造方法を説明するための図であり、より具体的には、第1流路部材4の製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。なお、この製造方法は、流路の具体的な形状等を除いて、基本的には、公知の方法と同様でよい。
まず、ステップST1では、プレート4a〜4mを準備する。プレート4a〜4mは、例えば、金属等からなる板状部材に対してエッチング(ハーフエッチングを含む)を行うことによって形成される。
ステップST2〜ST4では、プレート4a〜4mを吐出孔8側から順次積層する。具体的には、まず、ステップST2では、現在までに積層したプレートの積層体(最初はプレート4mのみ)の上面に重ねられるプレートの下面に接着剤を塗布する。なお、接着剤は、例えばプレートの下面全体に塗布する。ただし、接着剤をパターンニングして塗布してもよい。パターニングした場合は、例えば、接着剤による流路の詰りのおそれを低減できる。全体に塗布する場合は、例えば、パターニングの良否が液体の漏れに影響を及ぼすというようなことがないから、品質が安定する。
次に、ステップST3では、その接着剤を塗布したプレートの下面を積層体の上面に重ねる。ステップST4では、全てのプレート4a〜4mが積層されたか否か判定し、肯定の場合はステップST5に進み、否定の場合はステップST2に戻る。
このようにして、プレート4a〜4mが接着剤(接着剤層)を介して積層された積層体が構成される。接着剤は、例えば、熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂は、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂または尿素樹脂である。
ステップST5では、熱硬化性樹脂からなる接着剤を介して積層されたプレート4a〜4mからなる積層体を加熱して、熱硬化性樹脂を硬化させる。これにより、プレート4a〜4mが互いに接着され、第1流路部材4が作製される。
なお、プレート4a〜4mをいくつかに分けた複数の積層体を構成した後に、その積層体同士を接着したり、何枚かのプレートが重ねられた時点でステップST5の加熱を行ったりするなど、適宜に変形がなされてよい。
図12(a)および図12(b)は、ステップST2およびST3における複数のプレートの断面を模式的に示している。より具体的には、これらの図は、プレート4f〜4mまでの積層体の上面に、プレート4eの下面を重ねるステップを示している。
プレート4eの下面に配置された接着剤81から理解されるように、接着剤81の塗布工程(ステップST2)においては、接着剤81は、プレート同士が接着される領域だけでなく、各プレートの下面全面に塗布される。例えば、プレート4eは、第2共通流路24の上面を構成する領域にも接着剤81が塗布される。このような塗布方法を用いることにより、例えば、プレート(流路を構成する穴)の形状に関わらずに、一律に同じ塗布方法を用いることができ、生産コストを削減できる。なお、第2共通流路24の上面には接着剤が配置されているのに対して、特に図示しないが、第2共通流路24の下面には接着剤が配置されていない。他の流路の上面および下面も同様である。
(個別流路の詰まり)
図12(c)は、第3個別流路16に生じる課題を説明するための模式図であり、具体的には、プレート4fの一部を示す平面図である。図中、接続部5bには網目状のハッチングを付している。また、図中の3つの第1溝4f1は、最も第4方向D4側に位置するものである。
同図においてドットによってハッチングして示すように、接着剤81は、硬化前において、第1流路部材4の流路内面を伝って流れ、比較的断面積が小さい個別流路を塞いでしまうおそれがある。なお、このような接着剤81が流れる現象は、例えば、接着剤81が熱硬化性樹脂の場合においては、加熱を開始して接着剤81が軟化した後、かつ硬化する前に生じやすい。流れを生じさせる力としては、重力、および流路の上面と側面との角部等における毛細管力が考えられる。
詰まり易いのは、比較的断面積が小さい第1〜第3個別流路である。そのうち、第3個別流路16が最も詰まり易い。その理由は、例えば、以下のとおりである。まず、上述のように、流路の上面には接着剤81が配置されている。共通流路は個別流路に比較して幅広であるから、相対的に大量の接着剤81が上面に配置されている。また、流路上面の接着剤81は、重力および/または毛細管力によって、流路の上面と側面との角部を伝って流れやすい。一方、第3個別流路16は、第2共通流路24の側面(壁面)から第2共通流路24に通じているとともに、第3個別流路16の上面は、第2共通流路24の上面と面一である。従って、第2共通流路24の壁面と上面との角部を伝って流れた比較的大量の接着剤81が第3個別流路16に流れ込みやすく、ひいては、第3個別流路16が詰まり易い。
各吐出ユニット列15aの複数の吐出ユニット15(複数の第3個別流路16)においては、最も第2共通流路24の端部側(例えば開口24a側)にて第2共通流路24に接続されている吐出ユニット15(第3個別流路16)が詰まり易い。その理由としては、例えば、第2共通流路24と複数の第3個別流路16との接続位置のうち最も端部側の接続位置P2と第2共通流路24の端部との間の区間(図13の非接続区間91参照)は、その長さが複数の接続位置のピッチ(本実施形態では一定だが、一定でなくてもよい)よりも長いことが挙げられる。すなわち、非接続区間91には、複数の接続位置間よりも大量の接着剤81が存在しており、この相対的に多い接着剤81が最も端部側に接続されている第3個別流路16に流れ込む。
なお、非接続区間91が長くなるのは、吐出ユニット15に対応した変位素子48が作り込まれた圧電アクチュエータ基板40の存在しない位置に開口24aを設けるために、第2共通流路24を延ばす必要があるためである。また、開口24aの周囲で第1流路部材4と第2流路部材6とが接合されるため、開口24aの周囲にその接合代を設けるためである。
なお、本実施形態では、第2共通流路24の両端のうち開口24a側(第4方向D4)の端部と、当該端部に最も近い、第3個別流路16の第2共通流路24に対する接続位置P2との距離(非接続区間91の長さ)は、複数の第3個別流路16の第2共通流路24に対する接続位置のピッチよりも長く、上記のような課題が生じる。第2共通流路24の両端のうち開口24aとは反対側の端部(閉じられた端部)と、当該端部に最も近い、第3個別流路16の第2共通流路24に対する接続位置P2との距離は、上記のピッチよりも長くてもよいし、同等でもよいし、短くてもよい。長い場合においては、開口24a側と同様の課題が生じ得る。
また、本実施形態とは異なり、共通流路の両端が閉じられていない場合(特許文献1または2参照)においては、両端において本実施形態の開口24a側と同様の課題が生じ得る。本実施形態とは異なり、複数の第2共通流路24がプレート4fにおいて合流してマニホールド流路を構成している場合、各第2共通流路24の端部側の長さが短くても、合流部分の接着剤81が端部側の第3個別流路16に流れ込むから、同様の詰りの課題が生じる。
第2共通流路24は、開口24a側の端部と、その反対側の閉じられた端部とを有しているが、開口24a側の端部に最も近い位置で第2共通流路24に接続された第3個別流路16と、開口24aとは反対側の端部に最も近い位置で第2共通流路24に接続された第3個別流路16とでは、前者の方が詰まり易い。その理由としては、本実施形態では、端部との距離が前者の方が長く、流れ込む可能性のある接着剤81の量が前者の方が多いことが挙げられる。
第2共通流路24は、両側の側面に2つの吐出ユニット列15aの第3個別流路16が接続されているが、この2つの吐出ユニット列15aそれぞれにおいて最も第2共通流路24の端部に近い接続位置の第3個別流路16では、より第2共通流路24の端部に近い接続位置P2の第3個別流路16が詰まり易い。その理由としては、2つの吐出ユニット列15aの第3個別流路16のうち、最も端部側に接続された第3個別流路16を除いては、端部側に接続部5bが位置しており、これが端部側からの接着剤81の流れを抑制することが挙げられる。
(個別流路の詰まりのおそれを低減するための構成)
図13は、上記のような第3個別流路16における詰りのおそれを低減するための構成を説明するための模式図であり、具体的には、プレート4fの一部を示す平面図である。また、図14(a)は、図13のXIVa−XIVa線における断面図である。以下では、主として第2共通流路24の第4方向D4側に関して、個別流路の詰りのおそれを低減するための構成について述べる。第1方向D1側は、第4方向D4側と同様に、個別流路の詰りのおそれを低減するための構成が設けられてもよいし、設けられなくてもよい。
第2共通流路24を構成する第2溝4f2の各壁面は、第2溝4f2に沿って、複数の個別流路16を構成する第1溝4f1が接続されている接続範囲85と、第1溝4f1が非接続とされている非接続範囲87とを有している。本実施形態では、非接続範囲87は、各壁面において、複数の第1溝4f1の第2溝4f2に対する接続位置のうち最も第2溝4f2の端部に近い接続位置P2と第2溝4f2の端部(端部位置P1)との間の範囲である。また、本実施形態では、紙面左側の壁面と紙面右側の壁面とでは、接続範囲85および非接続範囲87の位置等は互いに異なっている。第4方向D4側の端部において非接続範囲87の長さは、接続範囲85における、複数の第1溝4f1の第2溝4f2に対する接続位置のピッチ(隣り合う接続位置同士の距離)よりも長い。
また、第2溝4f2は、その延びる方向に沿って、両側の壁面の少なくとも一方において第1溝4f1が接続されている接続区間89と、両側の壁面のいずれにおいても第1溝4f1が非接続とされている非接続区間91とを有している。本実施形態では、非接続区間91は、複数の第1溝4f1の、第2溝4f2の両側の壁面に対する接続位置のうち最も第2共通流路24の端部(端部位置P1)側に位置する接続位置P2と、端部位置P1との間の範囲である。また、本実施形態では、非接続区間91は、第2溝4f2の紙面左側の壁面における非接続範囲87と概ね同一の範囲である。図13等では、便宜上、接続区間89は、接続範囲85と同一の矢印で範囲が示されている。ただし、第1方向D1側においては、第4方向D4側とは逆に、紙面右側の第1溝4f1の接続位置が紙面左側の第1溝4f1の接続位置よりも端部側に位置していることから、接続区間89は、いずれの壁面の接続範囲85とも位置および長さが異なる。
このような構成において、第3個別流路16の詰りのおそれを低減するために、まず、第1に、プレート4fは、複数の第2共通流路24それぞれに関して、非接続区間91(端部位置P1と接続位置P2との間)に接続部5bと同様の延出部5cを少なくとも1つ有している。延出部5cによって延出部5cよりも端部位置P1側に位置する接着剤81の接続位置P2への流れが阻害される。これにより、接続位置P2に接続されている第3個別流路16への接着剤81の流入が抑制される。
また、第2に、プレート4fは、複数の第2共通流路24それぞれに関して、非接続区間91(端部位置P1と接続位置P2との間)において、第2溝4f2の両側の壁面のうち、接続位置P2において第3個別流路16が接続されている壁面(図13では紙面左側の壁面)から第2溝4f2に通じる、第4溝4f4を少なくとも1つ有している。第4溝4f4の第2共通流路24に対する接続位置よりも端部位置P1側に位置する接着剤81は、接続位置P2に到達する前に第4溝4f4に流れ込む。これにより、接続位置P2に接続されている第3個別流路16への接着剤81の流入が抑制される。
(延出部の詳細)
延出部5cの構成は、その位置を除いては、図10を参照して説明した、隔壁5aを補強するための接続部5bと同様である。すなわち、延出部5cは、第2溝4f2(第2共通流路24)の両側の壁面に接続されており、また、例えば、下面側(吐出孔8側)からハーフエッチングを行うことによって形成されている。
なお、延出部5cは、接続部5bとは異なり、隔壁5aの補強には寄与しておらず、本来的には不要なものである。延出部5cの厚さおよび流路方向の大きさは、適宜に設定されてよく、また、接続部5bの厚さおよび流路方向の大きさと同一であってもよいし、異なっていてもよい。接続部5bは設けられずに、延出部5cのみが設けられてもよい。
接着剤81は、より詳細には、例えば、延出部5cによって堰き止められることによって第3個別流路16に流れ込むおそれが低減される。また、例えば、接着剤81は、第2共通流路24の上面と壁面との角部を伝って延出部5cに到達すると、第2共通流路24の上面と延出部5cの端部位置P1側の面との角部の毛細管力によって第2共通流路24を横切るように延出部5cに沿って流れる。これによっても接着剤81は、第3個別流路16に流れ込むことが抑制される。また、この角部とは逆側の角部(第2共通流路24の上面と延出部5cの接続位置P2側の面との角部)も、その毛細管力によって接着剤81を引き寄せるから、接着剤81が第3個別流路16に流れ込むことを抑制することに寄与し得る。
延出部5cは、非接続区間91に少なくとも1つ設けられていればよい。1つでも延出部5cが設けられていれば、接続位置P2へ到達する接着剤81の量が多少なりとも低減され、ひいては、接続位置P2の第3個別流路16が詰まるおそれが低減される。
図13では、第2共通流路24の流路方向に互いに間隔を開けて複数(3つ)の延出部5cが設けられている場合を例示している。このように複数の延出部5cを配置すると、例えば、1つの延出部5cでは流れを止めることが困難な量の接着剤81の流れを止めることができる。なお、複数の延出部5cの間隔は適宜に設定されてよい。図13では、延出部5cのピッチが接続部5bのピッチ(第1溝4f1のピッチ)と概ね同じ場合を例示している。
延出部5cの位置は、非接続区間91の適宜な位置とされてよい。非接続区間91のいずれの位置に配置されたとしても、接続位置P2へ到達する接着剤81の量を多少なりとも低減することができ、ひいては、接続位置P2の第3個別流路16が詰まるおそれを低減できる。
例えば、接続位置P2からの距離が複数の第3個別流路16の第2共通流路24に対する接続位置のピッチ以下である延出部5cが設けられている。この場合、接続位置P2と延出部5cとの間に位置する接着剤81の量は、複数の接続位置間に位置する接着剤81の量以下となるから、最も端部側の第3個別流路16だけが詰まるおそれが低減される。なお、ここでいう距離は、例えば、第2共通流路24の流路方向に平行な方向の距離であり、また、第1溝4f1の延出部5c側の縁部と、延出部5cの第1溝4f1側の縁部との距離でよい。
なお、上記では、第2溝4f2の両側の壁面に着目して定義した非接続区間91内に位置するか否かで接続部5bと延出部5cとを区別した。ただし、一方の壁面のみに着目して定義した非接続範囲87内に位置するか否かで接続部5bと延出部5cとを区別してもよい。別の観点では、第2溝4f2の両側の壁面のうち、図13の紙面右側の壁面に着目した場合、接続位置P2の直ぐ上にある接続部5b(紙面下方から4つめの接続部5b)は、紙面右側の壁面にとっては延出部5cと捉えられてもよい。この延出部5c(接続部5bを兼ねる)は、紙面右側の壁面に接続されている最も端部側の第1溝4f1の詰りのおそれ低減に寄与し得る。
(ダミー流路の詳細)
ダミー流路83は、例えば、その全体が第4溝4f4によって構成されている。すなわち、プレート4fの上下のプレート4eおよび4gは、第4溝4f4の全体に亘って第4溝4f4の上下を塞いでいる。従って、ダミー流路83の形状は、図13に示す第4溝4f4の形状と同一である。ダミー流路83の形状、幅および長さは適宜に設定されてよい。
第4溝4f4(ダミー流路83)は、非接続区間91において、第2溝4f2(第2共通流路24)の、複数の第1溝4f1(第3個別流路16)が接続されている一壁面(例えば接続位置P2で第1溝4f1が接続されている壁面)に対して、少なくとも1つ設けられていればよい。一壁面に1つでも第4溝4f4が設けられていれば、当該一壁面を伝って接続位置P2へ到達する接着剤81の量が多少なりとも低減され、ひいては、接続位置P2の第3個別流路16が詰まるおそれが低減される。なお、特に図示しないが、延出部5cと同様に、第4溝4f4は、第2共通流路24の流路方向に互いに間隔を空けて一壁面に複数設けられていてもよい。
また、第4溝4f4は、第2共通流路24の、接続位置P2で第3個別流路16が接続されている壁面だけでなく、反対側(図13の紙面右側)の壁面にも設けられてもよい。すなわち、第4溝4f4は、第2共通流路24の両側の壁面それぞれに設けられてもよい。この場合、紙面右側の壁面に接続された第4溝4f4は、一端が、当該紙面右側の壁面の非接続範囲87において第2溝4f2に接続されていればよく、必ずしも非接続区間91において第2溝4f2に接続されている必要はない。別の観点では、上記の延出部5cと同様に、第4溝4f4は、一方の壁面にのみ着目して、複数の第1溝4f1の第2溝4f2に対する接続位置のうち最も端部に近い接続位置P2よりも端部位置P1側に接続されたものであるか否かが判断されてよい。なお、図13では、紙面右側の壁面に接続された第4溝4f4も、一端が接続位置P2と端部位置P1との間に位置している場合を例示している。
ダミー流路83は、例えば、両端が第2共通流路24に通じている。別の観点では、ダミー流路83は、第2共通流路24をバイパスしている。具体的には、例えば、ダミー流路83を構成する第4溝4f4の両端が第2共通流路24を構成する第2溝4f2の一壁面に接続されている。すなわち、ダミー流路83の第1端83bが、非接続範囲87において第2溝4f2の一壁面に接続されており、ダミー流路83の第2端83cが、非接続範囲87または接続範囲85(本実施形態では前者)において第2溝4f2の一壁面の第1端83bに対して、接続位置P2側(接続範囲85側)に接続されている。
なお、両端が一壁面に接続される態様以外の態様であってもよい。例えば、本実施形態とは異なり、ダミー流路83がプレート4fの穴だけでなく、プレート4f以外のプレートの穴を含んで構成されている場合においては、ダミー流路83の両端のうち1つは、第2共通流路24の内面の、上記の一壁面から離れた位置(例えば上面の中央側領域、下面、反対側の壁面)に接続されていてもよい。
このようにダミー流路83の両端を第2共通流路24に接続することによって、例えば、ダミー流路83では、接着剤81が詰まらない限りは、行き止まりが生じない。従って、液体吐出ヘッド2の使用時において、液体はダミー流路83においても循環することになり、液体の滞留が抑制される。
図14(b)は、図13の領域XIVbの拡大図である。図14(c)は、図14(b)のXIVc−XIVc線における断面図である。
これらの図に示すように、ダミー流路83は、ダミー流路83のうちの他の部分よりも断面積が小さい小断面部83aを備えていてもよい。ダミー流路83に流れ込んだ接着剤81は、例えば、小断面部83aに堰き止められ、および/または小断面部83aにおける毛細管力によってトラップされる。従って、ダミー流路83に流れ込んだ接着剤81がダミー流路83の外(第2共通流路24内)に流れることが抑制され、ひいては、第3個別流路16が詰まるおそれが低減される。
小断面部83aは、ダミー流路83の幅および厚さの双方または一方が一部において減じられることによって構成される。本実施形態では、ダミー流路83の厚さが一部において減じられることによって小断面部83aが構成されている。このような厚さが他の部分よりも小さい小断面部83aは、例えば、プレート4fのハーフエッチングによって、第4溝4f4の壁面同士を接続する梁部5dが形成されることによって構成される。なお、断面積の変化は、図14(c)に例示するように、段階的なもの(ダミー流路83の内面に段差が生じるもの)であってもよいし、徐々に変化するものであってもよい。
小断面部83aは、ダミー流路83の流路方向の中央位置よりも第2端83c側に位置している。換言すると、小断面部83aは、ダミー流路83の流路方向の中央位置よりも下流側に位置している。なお、ここでいう下流側は、最も端部位置P1側の第3個別流路16に代えてダミー流路83に流れ込む接着剤81の下流側であり、液体吐出ヘッド2の使用時における液体(インク等)の下流側ではない。
例えば、図示の例のように、ダミー流路83の両端が第2溝4f2の一壁面(図14(b)の紙面左側の壁面)から第2共通流路24に通じている場合においては、ダミー流路83の両端のうち、一方の端部に対して接続位置P2側に位置する他方の端部側が下流側である。また、例えば、ダミー流路83の一端が第2溝4f2の一壁面から第2共通流路24に通じ、他端が前記の一壁面から離れた位置(例えば第2共通流路24の反対側の壁面、上面の中央側領域、下面または壁面の下面側の領域)から第2共通流路24に通じる場合においては、当該他端が下流側の端部である。
このように、小断面部83aを接着剤81の流れに関してダミー流路83の下流側に位置させることによって、例えば、ダミー流路83の上流側に小断面部83aが位置している場合(この場合も本開示に係る技術に含まれる)に比較して、ダミー流路83に多くの接着剤81を流れ込ませやすい。
なお、第2溝4f2(第2共通流路24)の、接続位置P2で第1溝4f1(第3個別流路16)が接続されている壁面(紙面左側の壁面)におけるダミー流路83に関して、小断面部83aが設けられることについて述べたが、反対側(図13の紙面右側)の壁面におけるダミー流路83についても、小断面部83aが設けられてもよい。この場合の小断面部83aの位置、形状および大きさ等も、上記と同様でよい。
(延出部とダミー流路の組み合わせ)
延出部5cおよびダミー流路83は、双方が設けられる必要はなく、一方のみが設けられてもよい。ただし、双方が設けられることにより、第3個別流路16が詰まるおそれが効果的に低減される。
特に、第4溝4f4(ダミー流路83)の一端が延出部5cに対して端部位置P1(接続範囲85とは反対側)側に隣接している場合においては、延出部5cによって接続位置P2への流れが妨げられた接着剤81がダミー流路83に流れ込むことになり、接着剤81の第3個別流路16への流れ抑制の効果が相乗的に増加する。なお、第4溝4f4の、延出部5cに隣接する一端は、第4溝4f4の両端が第2溝4f2(第2共通流路24)に通じる場合においては、例えば、端部位置P1側の端部である。ここでいう隣接は、例えば、延出部5cとダミー流路83とが第2共通流路24の流路方向において隙間なく隣接している場合だけでなく、比較的微小な距離(例えばエッチングの誤差の2倍以内)で離れている場合も含まれる。
延出部5cは、既に述べたように、隔壁5aの補強には寄与しておらず、本来的には不要なものである。ただし、ダミー流路83を設け、かつダミー流路83を構成する第4溝4f4の両端が第2溝4f2に接続されている場合においては、浮島状部分が生じるから、当該浮島状部分の取り扱いを容易にすることに寄与する。
(変形例)
図15(a)および図15(b)は、変形例に係る図14(a)および図14(c)に相当する断面図である。なお、以下では、基本的に、実施形態との相違部分についてのみ述べ、特に言及しない点については、実施形態と同様である。
図15(a)の変形例では、第1溝4f1(第3個別流路16)および第4溝4f4(ダミー流路83)は、プレート4fのハーフエッチングによって形成されている。ハーフエッチングは、例えば、プレート4fの上面側に対してなされており、この変形例においても、第3個別流路16およびダミー流路83の上面は、第2共通流路24の上面に対して面一である。
このような構成においても、第3個別流路16においては、接着剤81が詰まり易いという課題が生じる。また、ダミー流路83は、接着剤81を導入することによって、第3個別流路16の詰まりのおそれを低減できる。
また、図15(a)の変形例では、延出部5cは、プレート4fの下面側からのハーフエッチングではなく、プレート4fの上面側からのハーフエッチングによって形成されている。従って、延出部5cの上面は、第2共通流路24の上面よりも低くなっており、両者の間には比較的小さな隙間が生じている。
従って、変形例の延出部5cは、第2共通流路24の上面との間に生じる毛細管力によって接着剤81をトラップする。これにより、接着剤81が第3個別流路16に流れ込むおそれが低減される。接着剤81の量が比較的多い場合も、接着剤81は、毛細管力によって第2共通流路24を横切るように延出部5cに沿って広がり、延出部5cを超えて第3個別流路16へ到達しにくい。トラップされる接着剤81の量は、例えば、延出部5cの平面視における面積を大きくすることなどによって多くすることができる。従って、実施形態の延出部5cよりも多くの接着剤81をトラップすることが可能である。
また、図15(b)の変形例では、小断面部83aを構成する梁部5dは、プレート4fの下面側からのハーフエッチングではなく、プレート4fの上面側からのハーフエッチングによって形成されている。この梁部5dは、ダミー流路83の上面との間に生じる毛細管力によって接着剤81をトラップすることができる。
なお、以上の実施形態および変形例において、プレート4fは第1プレートの一例であり、プレート4eは第2プレートの一例であり、第2共通流路24は共通流路の一例であり、第3個別流路16は個別流路の一例であり、第2溝4f2は共通流路用溝の一例であり、第1溝4f1は個別流路用溝の一例であり、第4溝4f4はダミー流路用溝の一例である。
図16(a)および図16(b)はそれぞれ、第2共通流路24(第2溝4f2)および第3個別流路16(第1溝4f1)等の変形例を模式的に示す平面図である。すなわち、第1プレート(実施形態ではプレート4f)の変形例を示す平面図である。
図16(a)に示す変形例では、実施形態の第2溝4f2に相当する共通流路用溝101は、環状に延びる溝とされている。より具体的には、例えば、共通流路用溝101は、並列に延びる複数(図示の例では2本)の主溝101aと、主溝101aの端部同士を接続する連通溝101bとを有している。主溝101aは、例えば、直線状に延びており、連溝101bは、例えば、湾曲するように延びている。実施形態の第1溝4f1に相当する個別流路用溝103は、主溝101aの壁面に接続されている。換言すれば、連通溝101bには個別流路用溝103が接続されていない。
このような共通流路用溝101および個別流路用溝103に対しても、本実施形態で説明した、個別流路用溝103の詰りのおそれを低減するための構成が適用されてよい。例えば、共通流路用溝101の各壁面は、複数の個別流路用溝103が接続されている接続範囲85と、複数の個別流路用溝103が非接続とされており、接続範囲85における複数の個別流路用溝103の共通流路用溝101に対する接続位置のピッチよりも長い非接続範囲87とを有している。なお、図16(a)では、互いに隣接する接続範囲85および非接続範囲87のうち1組のみに符号を付している。非接続範囲87には、延出部5cおよびダミー流路83(第4溝4f4に対応するダミー流路用溝105)が設けられている。
なお、1本の主溝101aと、これに接続されている1本または2本の連通溝101bの一部または全部とによって、1本の共通流路用溝が構成されていると捉えられてもよい。
図16(b)に示す変形例では、実施形態の第2溝4f2に相当する共通流路用溝111は、マニホールド状の溝とされている。より具体的には、例えば、共通流路用溝111は、並列に延びる複数(図示の例では2本)の分岐溝111aと、分岐溝111aが集合した集合溝111bとを有している。各分岐溝111aは、例えば、図16(a)の主溝101aと、図16(a)の連通溝101bの一部とを含む形状である。集合溝111bは、例えば、分岐溝111aよりも太く、外側に延びている。実施形態の第1溝4f1に相当する個別流路用溝103は、図16(a)と同様である。
このような共通流路用溝111および個別流路用溝113に対しても、本実施形態で説明した、個別流路用溝103の詰りのおそれを低減するための構成が適用されてよい。例えば、共通流路用溝111の各壁面は、複数の個別流路用溝103が接続されている接続範囲85と、複数の個別流路用溝103が非接続とされており、接続範囲85における複数の個別流路用溝103の共通流路用溝101に対する接続位置のピッチよりも長い非接続範囲87とを有している。なお、図16(b)では、互いに隣接する接続範囲85および非接続範囲87のうち1組のみに符号を付している。そして、非接続範囲87には、延出部5cおよびダミー流路83(第4溝4f4に対応するダミー流路用溝105)が設けられている。
図16(b)の変形例では、集合溝111bを無視して、図16(a)と同様に、連通溝101bにおいて非接続範囲87が定義されてもよい。この場合において、図16(a)と同様に、2本の分岐溝111aが1本の共通流路用溝と捉えられてもよいし、1本の分岐溝111aが1本の共通流路用溝と捉えられてもよい。また、図16(b)の変形例では、紙面下方において、個別流路用溝103から共通流路用溝111の端部までが長い場合は、当該端部側に実施形態と同様に非接続範囲87が定義されてよい。
上記の他、特に図示しないが、図16(a)の変形例において集合溝111bが設けられたり、図16(b)の変形例において集合溝111bが省略されたりするなど、共通流路用溝および個別流路用溝は種々の形状とされてよい。
本開示に係る技術は、上記実施形態または変形例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
液体吐出ヘッドおよび記録装置の製造方法は、必ずしも接着剤の詰りが生じるおそれがあるものでなくてもよい。接着剤の詰りのおそれがなくても、例えば、延出部5cは、第2共通流路24の端部側における圧力波を反射または分散させ、第2共通流路24の端部側において定在波が形成されることを抑制することに寄与する。ダミー流路83も同様である。
例えば、加圧部として、加圧室10を圧電アクチュエータの圧電変形により加圧する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、加圧室10ごとに発熱部を設け、発熱部の熱により加圧室10の内部の液体を加熱し、液体の熱膨張により加圧する加圧部としてもよい。
個別流路用溝(第1溝4f1)は、プレート4fの下面側がハーフエッチングされて構成されたものであってもよい。別の観点では、第3個別流路16の上面は、第2共通流路24の上面と面一でなくてもよい。この場合であっても、第2共通流路24の上面を構成するプレート4eの下面に重ねられるプレート4fにおいて第3個別流路16が第2共通流路24に通じているから、他のプレートに第1溝4f1が形成される場合に比較して、接着剤81が第3個別流路16に流れ込みやすい。また、第3個別流路16は、プレート4f以外のプレートの溝を含んで構成されていてもよい。例えば、プレート4eまたは4gに、第1溝4f1に重なる凹溝または貫通溝が形成されていてもよい。
延出部5cは、共通流路用溝(第2溝4f2)の両側の壁面に亘って構成されるものに限定されず、一方の壁面から延び出て他方の壁面に到達していないものであってもよい。また、延出部5cは、プレート4fの全厚さによって構成されたものであってもよいし、プレート4fが両側からハーフエッチングがなされてプレート4fの厚さ方向の中央側に設けられたものであってもよい。第1溝4f1に関する、貫通溝、上面側の凹溝および下面側の凹溝の3態様と、延出部5cに関する、全厚さ、下面側のみの厚さ、上面側のみの厚さおよび中央側の厚さの4態様との組み合わせ(3×4=12態様)のいずれが採用されてもよい。また、第1溝4f1のためのハーフエッチングと、延出部5cのためのハーフエッチングとは同一の厚さでなくてもよい。
ダミー流路83は、吐出ユニット15に非接続であればよい。従って、例えば、ダミー流路83は、第2共通流路24から延びて行き止まりになっていたり、ダミー吐出ユニット17に接続されていたり、第1共通流路20に接続されていたりしてもよい。ダミー流路用溝(第4溝4f4)は、プレート4fの下面側がハーフエッチングされて構成されたものであってもよい。別の観点では、ダミー流路83の上面は、第2共通流路24の上面と面一でなくてもよい。この場合であっても、他のプレートに第4溝4f4が形成される場合に比較して、接着剤81がダミー流路83に流れ込みやすい。
第2共通流路24の上面を構成するプレート4eは、下面がハーフエッチングされて第2共通流路24の上部を構成していてもよい。また、プレート4eは、下面のハーフエッチングまたは通常のエッチングによって第3個別流路16および/またはダミー流路83の上面側の一部を構成していてもよい。
実施形態の第3個別流路は、液体の回収用でなく、液体の供給用に用いられてもよい。すなわち、第1プレート(4f)の溝によって形成される個別流路は、供給用であってもよいし、回収用であってもよい。また、流路部材は、液体の供給用の個別流路のみを有し、回収用の個別流路を有さないものであってもよい。
接着剤は、熱硬化性樹脂に限定されない。接着剤が固化する前に流動性を有している限り、接着剤が個別流路に詰まるおそれがあるからである。従って、接着剤は、常温で硬化するものであってもよい。
1・・・カラーインクジェットプリンタ
2・・・液体吐出ヘッド
2a・・・ヘッド本体
4・・・第1流路部材
4a〜4m・・・プレート
4−1・・・加圧室面
4−2・・・吐出孔面
4f1・・・第1溝(個別流路用溝)
4f2・・・第2溝(共通流路用溝)
4f4・・・第4溝(ダミー流路用溝)
5c・・・延出部
6・・・第2流路部材
6a・・・貫通孔
6b,6c・・・開口
8・・・吐出孔
8a・・・吐出孔列
8b・・・吐出孔行
10・・・加圧室
10a・・・加圧室本体
10b・・・部分流路
10c・・・加圧室列
10d・・・加圧室行
11・・・ダミー加圧室
12・・・第1個別流路
14・・・第2個別流路
15・・・吐出ユニット
16・・・第3個別流路(個別流路)
20・・・第1共通流路(共通流路)
20a・・・開口
22・・・第1統合流路
22a・・・開口
24・・・第2共通流路
24a・・・開口
26・・・第2統合流路
26a・・・開口
28・・・端部流路
28a・・・幅広部
28b・・・狭窄部
28c,28d・・・開口
30・・・ダンパ
30a・・・第1ダンパ
30b・・・第2ダンパ
32・・・ダンパ室
32a・・・第1ダンパ室
32b・・・第2ダンパ室
40・・・圧電アクチュエータ基板
40a,40b・・・圧電セラミック層
42・・・共通電極
44・・・個別電極
44a・・・個別電極本体
44b・・・引出電極
46・・・接続電極
48・・・変位素子
50・・・筐体
50a,50b,50c・・・開口
50d・・・断熱部
52・・・放熱板
54・・・配線基板
56・・・押圧部材
58・・・弾性部材
60・・・信号伝達部
62・・・ドライバIC
70・・・ヘッド搭載フレーム
72・・・ヘッド群
74a,74b,74c,74d・・・搬送ローラ
76・・・制御部
83・・・ダミー流路
83a・・・小断面部
83b・・・第1端
83c・・・第2端
85・・・接続範囲
87・・・非接続範囲
89・・・接続区間
91・・・非接続区間
P・・・記録媒体
D1・・・第1方向
D2・・・第2方向
D3・・・第3方向
D4・・・第4方向
D5・・・第5方向
D6・・・第6方向
P1・・・端部位置
P2・・・接続位置

Claims (18)

  1. 接着剤を介して積層された複数のプレートを備えており、複数の前記プレートに形成された穴によって、共通流路、および前記共通流路に接続されている複数の吐出ユニットが構成されており、複数の前記吐出ユニットそれぞれが、吐出孔、前記吐出孔に接続されている加圧室、および前記加圧室と前記共通流路とに接続されている個別流路を備えている流路部材と、
    複数の前記加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部と、を備えており、
    複数の前記プレートは、
    前記共通流路を構成する共通流路用溝、および前記共通流路用溝の両側の壁面のうちの一方の壁面から前記共通流路用溝に通じており、複数の前記個別流路をそれぞれ構成する複数の個別流路用溝が形成された第1プレートと、
    前記第1プレートの上面に接着され、前記共通流路の上面を構成する第2プレートと、を含んでおり、
    前記共通流路用溝の前記一方の壁面は、前記共通流路用溝に沿って、
    複数の前記個別流路用溝が接続されている接続範囲と、
    前記接続範囲に隣接しており、複数の前記個別流路用溝が非接続とされており、前記接続範囲における複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置の、隣り合うもの同士の距離それぞれよりも長い非接続範囲と、を有しており、
    前記第1プレートは、前記非接続範囲において前記一方の壁面から延び出る少なくとも1つの延出部を備えている
    液体吐出ヘッド。
  2. 前記共通流路用溝は、両端を有する形状であり、
    前記非接続範囲は、複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置のうち最も前記共通流路用溝の一端に近い接続位置と、前記一端との間の範囲である
    請求項1に記載の液体吐出ヘッド。
  3. 前記延出部は、前記共通流路用溝の両側の壁面に接続されている
    請求項1または2に記載の液体吐出ヘッド。
  4. 前記共通流路の上面と前記個別流路の上面とが面一である
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  5. 前記延出部の上面は、前記共通流路の上面よりも低い
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  6. 前記第1プレートには、前記共通流路用溝の他方の壁面から前記共通流路用溝に通じており、複数の前記個別流路をそれぞれ構成する複数の個別流路用溝が更に形成されており、
    前記共通流路用溝は、当該共通流路用溝に沿って、
    前記共通流路用溝の両側の壁面の少なくとも片方において複数の前記個別流路用溝が接続されている接続区間と、
    前記接続区間に隣接しており、前記共通流路用溝の両側の壁面のいずれにおいても複数の前記個別流路用溝が非接続とされており、前記接続範囲における複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置の、隣り合うもの同士の距離それぞれよりも長い非接続区間と、を有しており、
    前記延出部は、前記非接続区間に位置している
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  7. 前記第1プレートは、前記非接続範囲において、前記共通流路の流路方向に互いに間隔を空けて複数の前記延出部を備えている
    請求項1〜6のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  8. 前記接続範囲に最も近い前記延出部と、複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置のうち前記非接続範囲に最も近い接続位置との距離は、前記接続範囲における前記一方の壁面に対する複数の前記個別流路用溝の接続位置のピッチ以下である
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  9. 前記第1プレートは、前記非接続範囲において前記一方の壁面から前記共通流路用溝に通じている少なくとも1つのダミー流路用溝を備えており、前記ダミー流路用溝によって前記複数の吐出ユニットに非接続のダミー流路が構成されている
    請求項1〜8のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  10. 前記ダミー流路用溝の前記共通流路用溝に通じる位置は、前記延出部に対して前記接続範囲とは反対側に隣接している
    請求項9に記載の液体吐出ヘッド。
  11. 接着剤を介して積層された複数のプレートを備えており、複数の前記プレートに形成された穴によって、共通流路、および前記共通流路に接続されている複数の吐出ユニットが構成されており、複数の前記吐出ユニットそれぞれが、吐出孔、前記吐出孔に接続されている加圧室、および前記加圧室と前記共通流路とに接続されている個別流路を備えている流路部材と、
    複数の前記加圧室をそれぞれ加圧する複数の加圧部と、を備えており、
    複数の前記プレートは、
    前記共通流路を構成する共通流路用溝、および前記共通流路用溝の両側の壁面のうちの一方の壁面から前記共通流路用溝に通じており、複数の前記個別流路をそれぞれ構成する複数の個別流路用溝が形成された第1プレートと、
    前記第1プレートの上面に接着され、前記共通流路の上面を構成する第2プレートと、を含んでおり、
    前記共通流路用溝の前記一方の壁面は、前記共通流路用溝に沿って、
    複数の前記個別流路用溝が接続されている接続範囲と、
    前記接続範囲に隣接しており、複数の前記個別流路用溝が非接続とされており、前記接続範囲における複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置の、隣り合うもの同士の距離それぞれよりも長い非接続範囲と、を有しており、
    前記第1プレートは、前記非接続範囲において前記一方の壁面から前記共通流路用溝に通じている少なくとも1つのダミー流路用溝を備えており、前記ダミー流路用溝によって前記複数の吐出ユニットに非接続のダミー流路が構成されている
    液体吐出ヘッド。
  12. 前記ダミー流路は、両端が前記共通流路に通じている
    請求項9〜11のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  13. 前記ダミー流路は、当該ダミー流路のうちの他の部分よりも断面積が小さい小断面部を備えている
    請求項12に記載の液体吐出ヘッド。
  14. 前記ダミー流路の両端のうち、前記非接続範囲において前記一方の壁面に接続されている一端を第1端、前記一方の壁面の、前記第1端に対して前記接続範囲側に接続されている他端、または前記共通流路の、前記一方の壁面から離れた位置に接続されている他端を第2端としたときに、
    前記小断面部は、前記ダミー流路の流路方向の中央位置よりも前記第2端側に位置している
    請求項13に記載の液体吐出ヘッド。
  15. 前記非接続範囲における前記共通流路用溝に対する接続位置が前記接続範囲に最も近い前記ダミー流路の前記接続位置と、複数の前記個別流路用溝の前記一方の壁面に対する接続位置のうち前記非接続範囲に最も近い接続位置との距離は、前記接続範囲における前記一方の壁面に対する複数の前記個別流路用溝の接続位置のピッチ以下である
    請求項9〜14のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  16. 前記第2プレートの下面のうちの前記共通流路の上面を構成する領域にも前記接着剤が配置されている
    請求項1〜15のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッド。
  17. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドと、
    記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、
    前記液体吐出ヘッドを制御する制御部と、を備えていることを特徴とする記録装置。
  18. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法であって、
    前記第2プレートの下面の全面に前記接着剤を配置するステップと、
    前記接着剤が配置された前記第2プレートの下面を前記第1プレートの上面に重ねるステップと、
    を備えている液体吐出ヘッドの製造方法。
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