JP6375998B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１には、液体吐出装置として、記録用紙へ向けてインクを吐出するインクジェットヘッドが開示されている。特許文献１のインクジェットヘッドは、複数のノズルを含むインク流路が形成された流路ユニットと、インクに圧力を付与する圧電アクチュエータを備えている。圧電アクチュエータにより、インク流路内のインクに圧力が付与されることで、インク流路の端に位置するノズルからインクが吐出される。

また、特許文献１のインクジェットヘッドは、ノズルの近傍部に記録用紙などが衝突することを防止する目的で、ノズルが形成された部分がその周囲よりも凹んだ構成となっている。具体的には、流路ユニットは、ノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに積層される複数枚の金属プレートを有する。複数枚の金属プレートのうちの１枚のプレートには、ノズルプレートのノズルと重なる部分において、スリットが形成されている。

ノズルプレートは、ノズルが形成された部分（ノズル形成部）がスリットを覆うように、複数枚の金属プレートと積層される。積層後にスリット内を減圧すると、ノズルプレートのノズル形成部が、スリットにおいて金属プレートに吸い付けられ、凹んだ形状に変形する。つまり、ノズル形成部が、その周囲部分に対して奥側（スリット側）に位置するため、ノズルに記録用紙が衝突しにくくなる。

特開２０１３−１６９６９９号公報

流路ユニットを構成するプレートは、厚みが薄いとハンドリングしにくくなり、組み立て時の取り扱いが難しくなる。しかし、上記特許文献１において、スリットが形成される金属プレートの厚みを大きくすると、スリット内を減圧したときに、ノズルプレートのノズル形成部を、スリットにおいて上側の金属プレートに吸着させることが難しくなる。

本発明の目的は、各プレートの厚みをハンドリング可能な適度な厚みにしつつ、ノズルプレートにノズルの保護部を容易に形成することが可能な、液体吐出装置を提供すること。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明の液体吐出装置は、液体流路が形成された第１プレートと、前記第１プレートに対して、前記第１プレートの面方向と平行な第１方向において隣接して配置され、且つ、前記第１プレートよりも厚みが大きく、前記第１プレートに対して前記第１プレートの面方向と直交する第２方向における一方側に一部が突出するように配置された第２プレートと、前記第１プレートの前記液体流路に連通するノズルが形成され、且つ、前記第１プレートの前記第２方向における前記一方側の面から前記第２プレートの前記第２方向における前記一方側の面に跨って配置されて、前記第１プレートと前記第２プレートの間の段差を覆うノズルプレートと、を備えていることを特徴とするものである。

本実施形態に係るプリンタ１の概略的な上面図である。 インクジェットヘッド４の上面図である。 図２のＡ部拡大図である。 図３のIV-IV線断面図である。 プレート３７を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 プレート３８を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）はプレート３７の一部拡大斜視図、（ｂ）はプレート３８の一部拡大斜視図である。 重ね合わされた状態のプレート３７とプレート３８を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 インクジェットヘッド４の製造工程を示す図である。 プレート３７の第１薄肉部とプレート３８の第２薄肉部の配置関係を示す図である。 プレート３７の第１薄肉部とプレート３８の第２薄肉部の、別の配置関係を示す図である。 変更形態のプレート３７Ａ、３８Ａの一部拡大斜視図である。 変更形態のプレート３７Ｂ、３８Ｂの一部拡大斜視図である。 変更形態のプレート３７Ｃ、３８Ｃの一部拡大斜視図である。 変更形態のプレート３７Ｄの平面図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。図１に示す走査方向をプリンタ１の左右方向と定義する。図１のメンテナンス装置７に向かう方向が右方であり、メンテナンス装置７と反対側に向かう方向が左方である。また、図１の搬送方向の上流側をプリンタ１の後方、下流側をプリンタ１の前方と定義する。さらに、走査方向及び搬送方向と直交する方向（図１の紙面に直交する方向）を、プリンタの上下方向と定義する。尚、図１の手前側が上方、図１の向こう側が下方である。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。

（プリンタの概略構成）
図１、図２に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２と、キャリッジ３と、インクジェットヘッド４と、カートリッジホルダ５と、搬送機構６と、メンテナンス装置７と、制御装置８等を備えている。

プラテン２の上面には、被記録媒体である記録用紙１００が載せられる。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１１，１２に沿って左右方向（走査方向）に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３には無端ベルト１３が連結され、キャリッジ駆動モータ１４によって無端ベルト１３が駆動されることで、キャリッジ３は走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４はキャリッジ３に搭載されており、キャリッジ３とともに走査方向に移動可能である。インクジェットヘッド４は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に複数のノズル４４（図２〜図４参照）を備えている。尚、以下の説明において、インクジェットヘッド４の、複数のノズル４４が形成された下面を、「インク吐出面４ａ」とも称する。

カートリッジホルダ５には、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクカートリッジ１５が、それぞれ取り外し可能に装着される。カートリッジホルダ５は、図示しないチューブによって、インクジェットヘッド４と接続されている。カートリッジホルダ５の４つのインクカートリッジ１５にそれぞれ貯留された４色のインクは、チューブを介してインクジェットヘッド４に供給される。インクジェットヘッド４は、走査方向に移動しつつ、そのインク吐出面４ａに形成された複数のノズル４４から、プラテン２に載置された記録用紙１００へ向けて、下方へインクを吐出する。尚、インクジェットヘッド４の詳細構成については後述する。

搬送機構６は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１６，１７を有する。２つの搬送ローラ１６，１７は、図示しない搬送モータによって互いに同期して駆動される。搬送機構６は、２つの搬送ローラ１６，１７によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方に搬送する。

メンテナンス装置７は、プラテン２の右側に配置されている。このメンテナンス装置７は、キャップ９と、吸引ポンプ１０と、ワイパー１８等を備えている。

キャップ９は、図示しないキャップ昇降機構によって上下方向（図１の紙面垂直方向）に駆動される。吸引ポンプ１０は、チューブによってキャップ９と接続されている。インクジェットヘッド４が、プラテン２の右側の、キャップ９と対向する位置にあるときに、キャップ９が上方に移動することで、キャップ９は、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに密着して複数のノズル４４を覆う。この状態で、吸引ポンプ１０によりキャップ９内を減圧することで、キャップ９に覆われた複数のノズル４４のそれぞれからインクを強制的に排出する。このインクの強制的な排出は、一般にパージと称される。上記のパージを行うことにより、インクジェットヘッド４の、ノズル４４を含むインク流路に混入した気泡や塵等の異物を排出し、ノズル４４の吐出不良の解消、及び、抑制が可能となる。

ワイパー１８は、キャップ９よりもプラテン２側（左側）の位置に設置されている。このワイパー１８は、ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する材料で形成された板状の部材である。また、ワイパー１８は、図示しないワイパー駆動部により、上下方向（図１の紙面垂直方向）に駆動される。上記のパージの際に、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａには、ノズル４４から排出されたインクの一部が付着する。そこで、パージ後には、ワイパー駆動部によりワイパー１８が上方へ駆動されて、図４に示すように、ワイパー１８は、その先端がインクジェットヘッド４のインク吐出面４ａに接触する。この状態でキャリッジ３がプラテン２側（左側）に移動すると、ワイパー１８がインク吐出面４ａに対して相対的に右側に移動することになる。その際に、ワイパー１８はインク吐出面４ａに付着したインクを拭き取る。

制御装置８は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。 制御装置８は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷や、インクジェットヘッド４のメンテナンス等の各種処理を実行する。

例えば、印刷処理においては、制御装置８は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４やキャリッジ駆動モータ１４等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷させる。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながらインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１６，１７によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。また、メンテナンス処理においては、制御装置８は、キャップ９を上下に駆動するキャップ駆動モータ、及び、吸引ポンプ１０を制御して、上述した吸引パージを行わせる。また、パージ後には、ワイパー駆動部によりワイパー１８を駆動してインク吐出面４ａに接触させ、ワイパー１８に、インク吐出面４ａに付着したインクの拭き取りを行わせる。

（インクジェットヘッドの詳細構成）
次に、インクジェットヘッド４について詳細に説明する。図２〜図４に示すように、インクジェットヘッド４は、流路ユニット２７と、圧電アクチュエータ２８とを備えている。尚、図４では、流路ユニット２７に形成されたインク流路内に、インク（符号Ｉで示す）が充填されている状態がハッチングで示されている。

（流路ユニット）
図４に示すように、流路ユニット２７は、上下方向に積層された複数枚のプレート３０〜３９を有する。複数枚のプレート３０〜３９の各々は、その上、又は、下に位置する別のプレートと、接着剤で接合されている。

流路ユニット２７の複数枚のプレート３０〜３９のうち、プレート３０〜３８は、ステンレス鋼などの金属材料からなるプレートである。尚、後で詳しく説明するが、金属製のプレート３０〜３８のうち、下部のプレート３７とプレート３８の２枚は、プレート３７（３８）の面方向に平行な走査方向において、隣接して配置されている。プレート３７，３８の上側のプレート３６は、プレート３７の上面とプレート３８の上面に跨って配置され、２枚のプレート３７，３８と接合されている。

最下層のノズルプレート３９は、プレート３７の下面からプレート３８の下面に跨って配置され、これら２枚のプレート３７，３８に接合されている。この最下層のノズルプレート３９は、ポリイミド等の合成樹脂からなるプレートである。ノズルプレート３９には、複数のノズル４４が形成されている。図２に示すように、複数のノズル４４は、搬送方向に配列され、且つ、走査方向に並ぶ４列のノズル列４６を構成している。４列のノズル列４６は、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクをそれぞれ吐出する。

尚、プレート３７とプレート３８とが隣接する走査方向（左右方向）が、本発明の「第１方向」に相当する。プレート３７，３８の面方向と直交する上下方向が、本発明の「第２方向」に相当する。複数のノズル４４が配列される方向である搬送方向（前後方向）が、本発明の「第３方向」に相当する。

複数のノズル４４が開口するノズルプレート３９の下面が、先にも述べた、インクジェットヘッド４のインク吐出面４ａである。図４に示すように、このインク吐出面４ａに対してワイパー１８が相対的に移動することにより、インク吐出面４ａに付着したインクがワイパー１８で拭き取られる。尚、付着したインクをワイパー１８で拭き取りやすくするために、インク吐出面４ａの表面には、フッ素系樹脂などが塗布されることによって、撥インク処理が施されている。

金属製のプレート３０〜３７には、ノズルプレート３９の複数のノズル４４に連通するインク流路が形成されている。まず、図２に示すように、最上層のプレート３０には、走査方向に並ぶ４つのインク供給孔４０が形成されている。４つのインク供給孔４０には、カートリッジホルダ５の４つのインクカートリッジ１５（図１参照）から４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクがそれぞれ供給される。また、図４において、上から４番目から６番目のプレート３３〜３５には、搬送方向に延在する４本のマニホールド４１が形成されている。４つのインク供給孔４０と４本のマニホールド４１は、プレート３１，３２に形成された連通孔（図示省略）によって、それぞれ接続されている。

また、最上層のプレート３０には、複数のノズル４４にそれぞれ対応する複数の圧力室４２が形成されている。複数の圧力室４２は、４本のマニホールド４１に対応して４列に配列されている。複数の圧力室４２は、プレート３０の上面に接合された振動膜５０によって覆われている。図２〜図４に示すように、各圧力室４２は、走査方向に長い形状を有する。また、各圧力室４２は、上方から見て、その左端部がノズル４４と重なり、右端部はマニホールド４１と重なるように配置されている。

図４、図５に示すように、プレート３０のすぐ下に位置するプレート３１には、マニホールド４１と複数の圧力室４２を接続する、複数の絞り流路４３が形成されている。また、プレート３０とノズルプレート３９との間に位置するプレート３１〜３７には、圧力室４２とノズル４４とを接続する連通流路４５が形成されている。

以上の、マニホールド４１や圧力室４２等が形成された金属製のプレート３０〜３７に、ノズル４４が形成されたノズルプレート３９が積層されている。これにより、流路ユニット２７内には、１つのマニホールド４１から分岐して、絞り流路４３、圧力室４２、及び、連通流路４５を経てノズル４４に至る個別流路が、複数形成されている。

ところで、金属製のプレート３８は、上述のプレート３０〜３７とは異なり、ノズル４４に連通するインク流路は形成されていない。図４に示すように、このプレート３８は、プレート３７よりも厚みが大きく、また、連通流路４５の一部である連通孔３７ａが形成されたプレート３７に対して、走査方向に隣接して配置される。それ故、プレート３８の一部分（後述する突出部）がプレート３７よりも下側に突出し、プレート３７とプレート３８との間には段差４９が生じている。さらに、２枚のプレート３７，３８の下面に跨って、前記段差４９を覆うようにノズルプレート３９が接合されることにより、ノズルプレート３９の、ノズル４４と走査方向に隣接する部分がノズル４４よりも下側に飛び出し、ノズル４４を保護する保護部４８が形成されている。この保護部４８により、ノズル４４の周囲に記録用紙１００が衝突しにくくなり、ノズル４４の吐出口周りに傷がつくことが防止される。プレート３７とプレート３８の具体的な構造については、後ほど詳細に説明する。

（圧電アクチュエータ）
図３〜図５に示すように、圧電アクチュエータ２８は、圧電層５４，５５と、複数の個別電極５２と、共通電極５６を備えている。２枚の圧電層５４，５５は、流路ユニット２７の振動膜５０の上面に積層されている。複数の個別電極５２は、上層の圧電層５５の上面において、複数の圧力室４２とそれぞれ対向するように配置されている。共通電極５６は、２枚の圧電層５４，５５の間において、複数の圧力室４２に跨って配置されている。

複数の個別電極５２は、図示しない配線部材を介してドライバＩＣ５７とそれぞれ接続されている。一方、共通電極５６は常にグランド電位に保持されている。また、上層の圧電層５５の、個別電極５２と共通電極５６とに挟まれた部分（以下、活性部５５ａと称する）は、それぞれ、厚み方向に分極されている。ドライバＩＣ５７は、複数の圧力室４２にそれぞれ対応した複数の個別電極５２に対して駆動信号を印加する。これにより、個別電極５２の電位を、所定の駆動電位とグランド電位との間で切り換える。

ドライバＩＣ５７から個別電極５２に駆動信号が供給されて、個別電極５２の電位が駆動電位に変化すると、個別電極５２と共通電極５６との間に電位差が生じる。このとき、その個別電極５２と共通電極５６との電位差により、圧電層５５の活性部５５ａに、その厚み方向に平行な電界が作用する。ここで、活性部５５ａの分極方向と電界の方向とが一致するために、活性部５５ａはその分極方向である厚み方向に伸びて面方向に収縮する。この活性部５５ａの収縮変形に伴って、振動膜５０が圧力室４２側に凸となるように撓む。これにより、圧力室４２の容積が減少して圧力室４２内のインクにエネルギーが付与されることで、圧力室４２に連通するノズル４４からインクの液滴が吐出される。

（ノズルプレートの保護部）
次に、ノズル４４と隣接する保護部４８について説明する。先にも述べたが、保護部４８は、流路ユニット２７のプレート３７とプレート３８の間の段差４９を、ノズルプレート３９が覆うことによって形成されている。まず、プレート３７とプレート３８の具体的な構成について説明する。

図５に示すように、プレート３７は、走査方向において互いに間隔を空けて配置された４つの孔形成部６０と、４つの孔形成部６０を連結する２つの第１連結部６１（６１ａ，６１ｂ）を有する。４つの孔形成部６０は、ノズルプレート３９の４列のノズル列４６（図２参照）にそれぞれ対応して設けられ、搬送方向（前後方向）に延びている。各孔形成部６０には、対応するノズル列４６の複数のノズル４４にそれぞれ連通する複数の連通孔３７ａが形成されている。尚、図４に示すように、連通孔３７ａは、圧力室４２とノズル４４を連通させる連通流路４５の下端部分である。各孔形成部６０の複数の連通孔３７ａは、搬送方向に配列されて１つの連通孔列６２を構成している。図５（ｃ）、図７（ａ）に示すように、各孔形成部６０の、前端部と後端部には、それぞれ、第１薄肉部６３が形成されている。第１薄肉部６３は、プレート３７（孔形成部６０）の、下側の一部分がエッチング等で除去されることによって形成されている。

２つの第１連結部６１は、４つの孔形成部６０に対して前後両側にそれぞれ設けられている。後側の第１連結部６１ａは走査方向に延びて、４つの孔形成部６０の後端部同士を連結している。また、前側の第１連結部６１ｂも走査方向に延びて、４つの孔形成部６０の前端部同士を連結している。尚、本実施形態では、後側の第１連結部６１ａは、前側の第１連結部６１ｂよりも平面的なサイズが大きくなっているが、これは、後側の第１連結部６１ａが、プレート３１のインク供給孔４０（図２参照）が形成されている領域にも重なって配置されているためである。この構成は特に必須ではなく、前側の第１連結部６１ｂが大きくてもよいし、あるいは、前後２つの第１連結部６１の大きさが同じであってもよい。

プレート３８は、プレート３７よりも厚みが大きいプレートである。より詳細には、プレート３７の厚みは、プレート３８の厚みの半分よりも大きい。例えば、プレート３７の厚みが８０μｍ、プレート３８の厚みが１００μｍである。

図６に示すように、プレート３８は、走査方向において開口６５を挟んで配置された５つの突出部６６と、５つの突出部６６を連結する２つの第２連結部６７（６７ａ，６７ｂ）を有する。各突出部６６は、搬送方向（前後方向）に延びており、その長さは、図５の孔形成部６０の長さとほぼ等しい。また、突出部６６の間に形成された開口６５の、走査方向における幅は、プレート３７の孔形成部６０の幅よりも少し大きい。

２つの第２連結部６７は、５つの突出部６６に対して前後両側にそれぞれ設けられている。後側の第２連結部６７ａは走査方向に延びて、５つの突出部６６の後端部同士を連結している。また、前側の第２連結部６７ｂも走査方向に延びて、５つの突出部６６の前端部同士を連結している。図６（ｃ）、図７（ｂ）に示すように、第２連結部６７の、５つの突出部６６の間の部分には、第２薄肉部６８が形成されている。第２薄肉部６８は、第１薄肉部６３とは逆に、プレート３８（突出部６６）の上側の一部分がエッチング等で除去されることによって形成されている。

図８に示すように、第１薄肉部６３の下面（除去側の面）と第２薄肉部６８の上面（除去側の面）とが向かい合うように、プレート３７がプレート３８の上に重ね合わせられ、２枚のプレート３７，３８が組み合わされる。このとき、プレート３７の孔形成部６０は、プレート３８の突出部６６の間に形成された開口６５に収容される。これにより、プレート３７の孔形成部６０とプレート３８の突出部６６とが、走査方向に隣接して配置される。また、走査方向において、５つの突出部６６と４つの孔形成部６０とが、交互に配置されることになり、１つの孔形成部６０の、走査方向における両側に２つの突出部６６が配置される。

尚、プレート３８に形成された開口６５の走査方向における幅は、プレート３７の孔形成部６０の幅よりも大きい。また、孔形成部６０の、第１薄肉部６３が形成されていない部分（開口６５に収容される部分）の搬送方向における長さは、開口６５の長さよりも僅かに短くなっている。そのため、図８に示すように、プレート３７の孔形成部６０とプレート３８の突出部６６との間には、プレート３７，３８の面方向において隙間５８が存在する。例えば、孔形成部６０の幅を１ｍｍ、開口６５の幅を１．４ｍｍとして、隙間５８の幅を０．２ｍｍ程度とする。

プレート３８は、プレート３７よりも厚みが大きい。また、図８（ｂ）に示すように、プレート３７の上面とプレート３８の上面は、ほぼ同一平面上に配置されている。また、図４に示すように、２枚のプレート３７，３８の上側のプレート３６が、プレート３７の上面とプレート３８の上面に跨って配置されて、プレート３６の下面に２枚のプレート３７，３８が接合されている。これにより、厚みの大きいプレート３８の突出部６６の一部分が、プレート３７の孔形成部６０に対して、下側に突出している。つまり、プレート３７の４つの孔形成部６０とプレート３８の５つの突出部６６により、２枚のプレート３７，３８の下面が凹凸形状に形成されている。その上で、図４に示すように、ノズルプレート３９は、プレート３７の下面からプレート３８の下面に跨って、２枚のプレート３７，３８の間の段差４９を覆うように配置されている。これにより、ノズルプレート３９の、ノズル４４と隣接する部分がノズル４４よりも下側に飛び出して、保護部４８が形成されている。

次に、上述したインクジェットヘッド４の製造工程について説明する。まず、流路ユニット２７を構成する金属製のプレート３０〜３７に、マニホールド４１や圧力室４２等のインク流路を構成する孔をエッチングで形成しておく。また、プレート３７には、エッチングで、図５の孔形成部６０、第１連結部６１、及び、第１薄肉部６３を形成する。プレート３８には、エッチングで、図６の突出部６６、第２連結部６７、及び、第２薄肉部６８を形成する。

次に、図９（ａ）に示すように、４つの孔形成部６０を有するプレート３７と５つの突出部６６を有するプレート３８とを組み合わせ、プレート３８の突出部６６の一部分をプレート３７よりも下方に突出させる。また、２枚のプレート３７，３８の上面には、プレート３６を重ね合わせる。そして、３枚のプレート３６，３７，３８を接着剤で接合する。

次に、図９（ｂ）に示すように、２枚のプレート３７，３８の下面に、２枚のプレート３７，３８の間の段差４９を覆うように、合成樹脂からなるノズルプレート３９を接合する。これにより、ノズルプレート３９に、部分的に下側に飛び出した保護部４８が形成される。また、図９（ｃ）に示すように、連通孔３７ａ側からのレーザー加工により、ノズルプレート３９の、保護部４８に対して凹んだ部分に、ノズル４４を形成する。

次に、図９（ｄ）に示すように、プレート３６の上面に、流路ユニット２７を構成する他のプレート３０〜３５、及び、振動膜５０を積層して接着剤で接合し、流路ユニット２７の製造を完了する。さらに、図９（ｅ）に示すように、振動膜５０の上面に、共通電極５６、圧電層５４，５５、個別電極５２を順に積層し、圧電アクチュエータ２８を形成する。

以上説明した本実施形態では、プレート３７とプレート３８の厚みの違いによって、２枚のプレート３７，３８の間に段差４９が生じ、この段差４９を覆うようにノズルプレート３９が配置されている。これにより、ノズルプレート３９の、ノズル４４（ノズル列４６）に対して走査方向に隣接する部分が、ノズル４４よりも下側に飛び出して、保護部４８が形成される。

本実施形態では、ノズルプレート３９に、２枚のプレート３７，３８の厚みの差に対応した高さの保護部４８が形成される。つまり、各プレート３７，３８の厚み自体はそれほど薄くする必要がない。従って、プレート３７，３８のハンドリング性が良好になり、組み立ても容易になる。尚、金属プレートにハーフエッチングなどの加工を施すことによって、保護部４８に類似した構造を実現することも可能であるが、この場合は、加工精度によって、保護部４８の高さ（除去深さ）がばらつく虞がある。この点、本実施形態では、２枚のプレート３７，３８の厚みの差で、保護部４８の高さが自動的に決まるため、異なる流路ユニット２７の間での保護部４８の高さばらつきが小さく抑えられる。

さらに、２枚のプレート３７，３８の間の段差４９がノズルプレート３９によって覆われるため、段差４９が緩やかになる。そのため、図４に示すように、ノズルプレート３９のインク吐出面４ａに付着したインクをワイパー１８で拭き取る際に、インクの拭き残しが生じにくくなる。また、ワイパー１８が段差４９を通過するときのインクの飛び散りも抑制される。さらに、可撓性材料で形成されたワイパー１８が、段差４９を通過する際に傷つきにくくなるという効果もある。

本実施形態では、図８に示すように、プレート３７の孔形成部６０とプレート３８の突出部６６は、プレート３７，３８の面方向において隙間５８を空けて配置されている。そのため、２枚のプレート３７，３８を組み合わせることが容易になる。

本実施形態では、プレート３７の第１薄肉部６３の下面（エッチング等による除去側の面）と、プレート３８の第２薄肉部６８の上面（同じく除去側の面）とが向かいあうように、プレート３７とプレート３８とが部分的に重ね合わされている。そのため、２枚のプレート３７，３８が面方向において分離して、全く重ならない場合と比べて、２枚のプレート３７，３８の位置決め、及び、組み合わせが容易になる。

また、本実施形態では、第１薄肉部６３は、プレート３７の下側（ノズルプレート３９側）の一部分が除去されることによって形成され、第２薄肉部６８は、プレート３８の上側（ノズルプレート３９と反対側）の一部分が除去されることによって形成されている。つまり、図８（ｃ）に示すように、第１薄肉部６３が、第２薄肉部６８に対して、ノズルプレート３９と反対側に配置された構成となっている。このような構成を採用している理由は、次の通りである。

まず、図８（ｃ）に示すように、２枚のプレート３７，３８の上面は、プレート３７，３８の上に位置するプレート３６（図４参照）と接合できるように、薄肉部６３，６８における重ね合わせ部分も含め、ほぼ同一平面上に配置される。

図１０のように、本実施形態では、２枚のプレート３７，３８の重ね合わせ部分において、厚みの小さいプレート３７の第１薄肉部６３が上側、厚みの大きいプレート３８の第２薄肉部６８が下側に配置されている。この場合は、プレート３８の除去深さｄ２をそれほど大きくしなくても、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面上に配置することができる。例えば、プレート３７の厚みｔ１が８０μｍ、プレート３８の厚みｔ２が１００μｍである場合に、プレート３７の除去深さｄ１を、厚みｔ１の半分である４０μｍとし、プレート３８の除去深さｄ２を、厚みｔ２の半分である５０μｍとする。このとき、第１薄肉部６３の厚みは、プレート３７の厚みｔ１（８０μｍ）−除去深さｄ１（４０μｍ）＝４０μｍであり、プレート３８の除去深さｄ２（５０μｍ）よりも小さくなる。従って、第１薄肉部６３の下面と第２薄肉部６８の上面との間に隙間が生じ、第１薄肉部６３と第２薄肉部６８とが当たらない。これにより、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面上に配置しつつも、プレート３８を、プレート３７に対して２０μｍ程度、突出させることができる。

これに対して、図１１に示すように、２枚のプレート３７，３８の重ね合わせ部分において、第１薄肉部６３が下側、第２薄肉部６８が上側に配置されている場合、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面に配置することが難しくなる。即ち、厚みが小さいプレート３７の第１薄肉部６３を、下側（プレート３８が突出する側）に配置しつつ、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面に配置しようとすると、プレート３７，３８の除去深さをかなり大きくする必要がある。例えば、先の例と同じく、プレート３７の厚みｔ１が８０μｍ、プレート３８の厚みｔ２が１００μｍである場合に、プレート３７の除去深さｄ１を４０μｍ、プレート３８の除去深さｄ２を５０μｍとすると、第１薄肉部６３の上面と第２薄肉部６８の下面とが当たってしまい、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面上に配置できない。図１０と同様に、２枚のプレート３７，３８の上面を同一平面上に配置しつつ、プレート３８をプレート３７に対して１０μｍ程度突出させるためには、プレート３８の除去深さｄ２を、６０μｍを超える深さにする必要がある。尚、プレート３８の除去深さｄ２が大きくなると、それだけ、第２薄肉部６８の厚みが薄くなって変形しやすくなる。従って、ハンドリングや組み立ての観点からは、プレート３８の除去深さｄ２をあまり大きくしすぎないことが好ましい。

尚、プレート３７とプレート３８には、両者の位置合わせを容易にするための構成が設けられていることが好ましい。一例として、図５（ａ）では、プレート３７の左端の孔形成部６０の後側の第１薄肉部６３と、右端の孔形成部６０の前側の第１薄肉部６３に、それぞれ貫通穴３７ｂが形成されている。一方、図６（ａ）に示すように、プレート３８の左端の開口６５の後方に位置する第２薄肉部６８と、右端の開口６５の前方に位置する第２薄肉部６８に、それぞれ、位置決めピン３８ｂが形成されている。そして、プレート３７の２つの貫通穴３７ｂに、プレート３８の２つの位置決めピン３８ｂがそれぞれ挿通することで、プレート３７，３８の位置決めを容易に行うことができる。あるいは、プレート３７とプレート３８に、位置決め用のマークを付けておき、カメラでマークの位置を把握することで、２枚のプレートの位置決めを行ってもよい。

プレート３７は、プレート３８よりも厚みが小さいが、プレート３７の厚みがあまりにも薄いと、プレート３７のハンドリングが難しくなる。そこで、本実施形態では、プレート３７の厚みは、プレート３８の厚みの半分よりも大きくなっている。

プレート３７の孔形成部６０には、ノズルプレート３９のノズル列４６に対応する連通孔列６２が形成されている。その上で、プレート３７の２つの孔形成部６０の間に、プレート３８の突出部６６が配置されている。つまり、ノズルプレート３９の１つのノズル列４６の近くの位置に突出部６６が配置されることになり、記録用紙１００がノズル４４の吐出口の周囲に衝突しにくくなるため、ノズル４４の保護効果が高まる。また、ノズル列４６に沿って突出部６６が延びているため、突出部６６の剛性（強度）が高くなり、記録用紙１００が突出部６６に衝突しても変形しにくい。

プレート３７の４つの孔形成部６０は、第１連結部６１によって互いに連結されて一体化されている。また、プレート３８の５つの突出部６６も、第２連結部６７によって連結されて一体化されている。そのため、プレート３７，３８のハンドリングや組み合わせ等の作業が容易である。尚、第１連結部６１と第２連結部６７の数は１つであってもよいが、ハンドリングや組み立ての容易さの面で、プレート３７，３８の剛性を高めるという観点からは、第１連結部６１の数と第２連結部６７の数は、共に２つであることが好ましい。

以上説明した実施形態において、インクジェットヘッド４が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。プレート３７が、本発明の「第１プレート」に相当する。プレート３８が、本発明の「第２プレート」に相当する。プレート３６が、本発明の「第３プレート」に相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］前記実施形態では、プレート３７の孔形成部６０に第１薄肉部６３が形成され、プレート３８の第２連結部６７に第２薄肉部６８が形成されている。これに対し、第１薄肉部と第２薄肉部の形成位置を、以下のように変更することが可能である。

図１２（ａ）に示すように、プレート３７Ａの、孔形成部６０Ａを連結する第１連結部６１Ａに、第１薄肉部６３Ａが形成されてもよい。この場合、図１２（ｂ）に示すように、プレート３８Ａにおいては、突出部６６Ａを連結する第２連結部６７Ａが、全長にわたって厚みが薄く形成されることにより、第２薄肉部６８Ａが形成されている。

あるいは、図１３に示すように、プレート３７Ｂの、孔形成部６０Ｂを連結する第１連結部６１Ｂに第１薄肉部６３Ｂが形成され、プレート３８Ｂの突出部６６Ｂに第２薄肉部６８Ｂが形成されてもよい。

また、２枚のプレートの両方に薄肉部が形成される必要はなく、厚みの大きいプレートにのみ薄肉部が形成されてもよい。図１４では、厚みの小さいプレート３７Ｃの孔形成部６０Ｃや第１連結部６１Ｃには、薄肉部は形成されていない。一方、厚みの大きいプレート３８Ｃの、突出部６６Ｃの上側の一部分が除去されることにより、薄肉部６８Ｃが形成されている。この薄肉部６８Ｃの除去深さは、プレート３７Ｃの厚みよりも大きくなっている。例えば、プレート３８Ｃの除去深さを７０μｍ、プレート３７Ｃの厚みが６０μｍとすることができる。これにより、プレート３８Ｃの薄肉部６８Ｃに、プレート３７の一部分が重ね合わされた状態では、２枚のプレート３７Ｃ，３８Ｃの上面が、ほぼ同一平面上に配置される。尚、図１４の形態の薄肉部６８Ｃが、本発明の「第３薄肉部」に相当する。

２］前記実施形態では、２枚のプレート３７，３８が、薄肉部６３，６８において上下に重ね合わされているが、上下方向において２枚のプレートが全く重ならない構成を採用することも可能である。例えば、面方向に並ぶ２枚のプレートの上面に、別のプレートが積層されて接合されていれば、２枚のプレートが部分的に重ね合わされなくても、別のプレートによって、前記２枚のプレートを一体化することができる。

３］１つの孔形成部に形成される連通孔列６２は、１列とは限られず、ノズルプレート３９のノズル列４６の配置に応じて適宜変更可能である。例えば、図１５に示すプレート３７Ｄでは、１つの孔形成部６０Ｄに、２つのノズル列に対応する２つの連通孔列６２ａ，６２ｂが千鳥状に形成されている。

４］１枚のプレートが、複数の孔形成部を有する構成には限られず、孔形成部が１つのみであってもよい。同様に、突出部の数についても、孔形成部の数等に応じて、適宜変更可能である。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する、産業用の液体吐出装置などにも、本発明を適用することは可能である。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
３６ プレート
３７，３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ，３７Ｄ プレート
３８，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ プレート
３９ ノズルプレート
４４ ノズル
４６ ノズル列
４９ 段差
５８ 隙間
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 孔形成部
６１、６１Ａ，６１Ｂ 第１連結部
６２ 連通孔列
６３，６３Ａ，６３Ｂ 第１薄肉部
６６，６６Ａ，６６Ｂ，６６ｃ 突出部
６７、６７Ａ 第２連結部
６８，６８Ａ，６８Ｂ 第２薄肉部
６８Ｃ 薄肉部

Claims (9)

1. 液体流路が形成された第１プレートと、
   前記第１プレートに対して、前記第１プレートの面方向と平行な第１方向において隣接して配置され、且つ、前記第１プレートよりも厚みが大きく、前記第１プレートに対して前記第１プレートの面方向と直交する第２方向における一方側に一部が突出するように配置された第２プレートと、
   前記第１プレートの前記液体流路に連通するノズルが形成され、且つ、前記第１プレートの前記第２方向における前記一方側の面から前記第２プレートの前記第２方向における前記一方側の面に跨って配置されて、前記第１プレートと前記第２プレートの間の段差を覆うノズルプレートと、
   を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記第１プレートの前記第２方向における他方側の面と、前記第２プレートの前記第２方向における他方側の面に跨って配置された、第３プレートを備え、
   前記第３プレートの、前記第２方向における前記一方側の面に、前記第１プレートと前記第２プレートとが接合されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１プレートと前記第２プレートは、前記第１方向において隙間をあけて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第１プレートの厚みは、前記第２プレートの厚みの半分よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体吐出装置。
5. 前記ノズルプレートには、前記第１プレートの面方向に平行、且つ、前記第１方向と直交する第３方向に沿って配列されて、前記第１方向に並ぶ複数のノズル列を構成する、複数のノズルが形成され、
   前記第１プレートには、前記液体流路として、前記複数のノズルにそれぞれ連通し、且つ、前記複数のノズル列に対応して前記第１方向に並ぶ複数の連通孔列を構成する、複数の連通孔が形成され、
   前記第１プレートは、前記第１方向において間隔を空けて配置され、且つ、前記複数の連通孔列がそれぞれ設けられた、複数の孔形成部と、前記第１方向に延びて前記複数の孔形成部を連結する、第１連結部を有し、
   前記第２プレートは、前記第１プレートの前記複数の孔形成部の間にそれぞれ配置され、前記複数の孔形成部よりも前記第２方向における前記一方側に突出する、複数の突出部と、前記第１方向に延びて前記複数の突出部を連結する、第２連結部を有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液体吐出装置。
6. 前記第１プレートは、前記複数の孔形成部の、前記第３方向における両端部をそれぞれ連結する２つの前記第１連結部を有し、
   前記第２プレートは、前記複数の突出部の、前記第３方向における両端部をそれぞれ連結する２つの前記第２連結部を有することを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
7. 前記第１プレートの前記第２方向における片側の一部分が除去されることによって、前記第１プレートには、部分的に厚みが薄くなった第１薄肉部が形成され、
   前記第２プレートの、前記第２方向において前記第１プレートにおける除去側とは反対側の一部分が除去されることによって、前記第２プレートには、部分的に厚みが薄くなった第２薄肉部が形成され、
   前記第１薄肉部の前記除去側の面と、前記第２薄肉部の前記除去側の面とが向かい合った状態で、前記第１薄肉部と前記第２薄肉部とが前記第２方向において重なって配置されていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体吐出装置。
8. 前記第１プレートの前記第１薄肉部は、前記第１プレートの前記第２方向の前記一方側の一部分が除去されることによって形成され、
   前記第２プレートの前記第２薄肉部は、前記第２プレートの前記第２方向の他方側の一部分が除去されることによって形成され、
   前記第１薄肉部は、前記第２薄肉部に対して、前記第２方向における前記他方側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記第２プレートには、前記第２プレートの前記第２方向における他方側の一部分が除去されることにより、部分的に厚みが薄くなった第３薄肉部が形成され、
   前記第３薄肉部の除去深さは、前記第１プレートの厚みよりも大きく、
   前記第１プレートが、前記第２プレートの前記第３薄肉部に対して前記第２方向における前記他方側に配置された状態で、前記第１プレートと前記第３薄肉部とが、前記第２方向において重なっていることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体吐出装置。

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