JP6634806B2

JP6634806B2 - 液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置

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Publication number: JP6634806B2
Application number: JP2015241624A
Authority: JP
Inventors: 昌喜谷山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2020-01-22
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: JP2016112888A

Description

本発明は液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関する。

液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）において、ノズルが通じる個別液室に異物が混入すると、吐出不良を生じる。

そこで、従来、例えば、複数の個別液室と共通液室との間に複数のフィルタ孔を形成したフィルタ部を備えるものが知られている（特許文献１）。

特開２０１４−０５１０７９号公報

しかしながら、フィルタ部によって異物がトラップされることで、フィルタ孔が目詰まりし、共通液室から個別液室への液体供給流路が狭くなり、個別液室へのリフィルが間に合わなくなって吐出不良（ノズルダウン）が生じるという課題がある。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、フィルタ部による異物のトラップによる供給不足を低減することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る液体吐出ヘッドは、
液体を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室と、を有し、
前記共通液室と前記個別液室との間には液体をろ過するフィルタ部が配置され、
前記フィルタ部は、ノズル配列方向に並べて配置された複数のスリット溝を有し、
前記スリット溝は、短手方向の幅が前記ノズルの開口径未満であり、
前記スリット溝は、長手方向において、前記共通液室に臨む上流側部分と前記共通液室に臨んでいない下流側部分とを有し、前記下流側部分が前記個別液室に通じており、
前記スリット溝を形成する溝部材と、
前記溝部材の前記スリット溝の下流側部分を覆い、前記スリット溝の前記上流側部分を前記共通液室に通じる開口部が形成された蓋部材と、を備えている
構成とした。

本発明によれば、異物のトラップによる供給不足を低減することができる。

本発明に係る液体吐出ヘッドの一例のノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。図１の要部拡大断面説明図である。同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。本発明の第１実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。同じく溝部材である保持基板の平面説明図である。同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。同実施形態の作用説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。同じく平面説明図である。本発明の第２実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。本発明の第３実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図である。同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。同じく図１３のＡ−Ａ線に相当するノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。本発明の第４実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図である。同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。本発明の第５実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図である。同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。本発明の第６実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。本発明の第７実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図である。同じく蓋部材である上部流路形成基板の平面説明図である。同じく流路板の平面説明図である。同じく保持基板上に上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。本発明の第８実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。本発明の第９実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。本発明の第１０実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。同実施形態の上部流路形成基板の平面説明図である。本発明の第１１実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。本発明の第１２実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。本発明の第１３実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。本発明の第１４実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。同じく保持基板の共通液室側から見た平面説明図である。図３２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。同じく保持基板を振動板部材側から見た平面説明図である。同実施形態の作用説明に供する断面説明図である。同じく平面説明図である。本発明の第１５実施形態の異なる例の説明に供する保持基板の図３２のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。第１４実施形態の保持基板の製造工程の説明に供する保持基板の共通液室側から見た平面説明図である。同じく図３２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図である。同じく保持基板を振動板部材側から見た平面説明図本発明に係る液体吐出ユニットを備える本発明に係る液体を吐出する装置の一例の機構部の側面説明図である。同機構部の要部平面説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明に係る液体吐出ヘッドの一例について図１ないし図３を参照して説明する。図１は同液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図２は図１の要部拡大断面説明図、図３は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。

この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、振動板部材３と、圧力発生手段である圧電素子１１と、溝部材を兼ねる保持基板５０と、蓋部材を兼ねる上部流路形成部材６０と、共通液室部材を兼ねるフレーム部材７０とを備えている。

ノズル板１には、液体を吐出する複数のノズル４が形成されている。ここでは、ノズル４を配列したノズル列を２列配置した構成としているが、１列又は３列以上とすることもできる。

流路板２は、ノズル板１及び振動板部材３とともに、ノズル４が通じる個別液室６、個別液室６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部（通路）８を形成している。なお、個別液室６、流体抵抗部７及び液導入部８で構成される個別流路５、５間は隔壁部５Ａによって隔てられている。

そして、個別流路５は、振動板部材３の通路（開口部）９と、保持基板５０の通路５１と、詳細は後述するフィルタ部９０のスリット溝９１とを介して、フレーム部材７０で形成される共通液室１０に通じている。なお、フレーム部材７０の共通液室１０には外部から供給口部７１を介して液体が供給される。

振動板部材３は、個別液室６の壁面の一部をなす変形可能な振動領域（振動板）３０を形成する壁面部材である。本実施形態では、振動板部材３と流路板２を併せて流路部材２０とする。

この振動板部材３の振動領域３０の個別液室６と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１１が設けられ、振動領域３０と圧電素子１１によって圧電アクチュエータ構成している。

圧電素子１１は、振動領域３０側から下部電極１３、圧電層（圧電体）１２及び上部電極１４を順次積層形成して構成している。この圧電素子１１上には絶縁膜２１が形成されている。

複数の圧電素子１１の共通電極となる下部電極１３は、共通電極配線１５を介して共通電極電源配線パターン１０２に接続されている。

また、圧電素子１１の個別電極となる上部電極１４は、個別電極配線１６を介して接続パッド１０１で駆動ＩＣ（ドライバＩＣ）５００に接続されている。ドライバＩＣ５００は、圧電素子列の列間の領域を覆うように流路部材２０上にフリップチップボンディングにより実装されている。

保持基板５０は、流路部材２０上に接合され、前記通路５１とともに、圧電素子１１を収容する凹部５２と、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５９が形成されている。

このように構成した液体吐出ヘッドにおいては、ドライバＩＣ５００から圧電素子１１の上部電極１４と下部電極１３の間に電圧を与えることで、圧電層１２が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。

このとき、下部電極１３側は振動領域３０で拘束されているため、振動領域３０の下部電極１３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が個別液室６側に撓み、内部の液体を加圧することで、ノズル４から液体が吐出される。

次に、本発明の第１実施形態について図４ないし図７も参照して説明する。図４は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図５は同じくノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。図６は同じくノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図、図７は同じく溝部材である保持基板の平面説明図、図８は同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。なお、保持基板に付した面塗りは表面とその他の部分を区別するためのものであって断面を示しているものではない（以下でも同様である。）。

本実施形態では、共通液室１０と個別液室６との間にフィルタ部９０が配置されている。

フィルタ部９０は、溝部材である保持基板５０の共通液室側の面に形成された複数のスリット溝９１を有している。スリット溝９１はノズル配列方向と直交する方向に沿って形成され、複数のスリット溝９１はノズル配列方向に並べて配置されている。

ここで、スリット溝９１は、短手方向（ここでは、ノズル配列方向）の幅Ｗ１がノズル４の開口径Ｄ未満（Ｗ１＜Ｄ）である。ここで、開口径とは、平面視でノズル４が円形状であるときには直径を意味し、円形状以外の形状であるときは開口の最小幅を意味する。

また、スリット溝９１は、深さＨ１もノズル４の開口径Ｄ未満（Ｈ１＜Ｄ）としている。スリット溝９１の深さＨ１もノズル４の開口径Ｄ未満とすることで、球形から外れた形状、例えば棒状の異物も捕捉できるようになる。

なお、スリット溝９１は例えばハーフエッチングで形成することができる。

そして、スリット溝９１は、長手方向において、共通液室１０に臨む上流側部分９１ａと、共通液室１０に臨んでいない下流側部分９１ｂに分かれている。

すなわち、溝部材としての保持基板５０の共通液室１０側には、蓋部材としての上部流路形成部材（上部流路形成基板）６０を設けている。この上部流路形成部材６０には、スリット溝９１の上流側部分９１ａを共通液室１０に通じる開口部９２が形成され、開口部９２以外の部分ではスリット溝９１の下流側部分９１ｂを含めて覆っている。

これにより、スリット溝９１の上流側部分９１ａは開口部９２を介して共通液室１０に臨み、スリット溝９１の下流側部分９１ｂは上部流路形成部材６０で覆われて共通液室１０に臨んでいない構成となり、下流側部分９１ｂが個別液室６に通じている。

このとき、上部流路形成部材６０の開口部９２の壁面９２ａがスリット溝９１の上流側部分９１ａと下流側部分９１ｂとを区画する境界となる。なお、境界位置は、スリット溝９１の長手方向のいずれかの位置にあればよい。

また、本実施形態では、保持基板５０には、各個別流路５（個別液室６）毎にスリット溝９１を通じる通路５１が形成され、各通路５１は隔壁５３で隔てられている。そして、１つの通路５１には２本のスリット溝９１が通じている。

このように構成した本実施形態の作用について図９及び図１０も参照して説明する。図９は同説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図、図１０は同じく平面説明図である。

共通液室１０から個別液室６に供給する液体中にノズル径Ｄ以上の大きさ（最小長さ）の異物９９が含まれているとき、異物９９はノズル径Ｄよりも小さい幅のスリット溝９１内に侵入することができない。

このとき、共通液室１０内の液体は流れ３００で示すように、共通液室１０からスリット溝９１内に液体が流れ込んで個別液室６側に流れるので、異物９９も保持基板５０のスリット溝９１の開口側の面に沿って下流側に移動する。

そして、スリット溝９１の下流側部分９１ｂは上部流路形成部材６０によって塞がれているので、図９及び図１０に示すように、上部流路形成部材６０の開口部９２の壁面９２ａで異物９９が堰き止められる。

したがって、スリット溝９１の一部はトラップされた異物９９によって塞がれるが、異物９９がトラップされている部分以外の上流側部分９１ａは共通液室１０に開口したままである。これにより、このスリット溝９１のトラップされた異物９９より上流側の部分を通じて、個別液室６への液体の供給が継続される。

そして、スリット溝９１の共通液室１０に開口している部分がすべて異物９９で閉塞されることはなく、長期にわたり、共通液室１０から個別液室６への供給流路を確保することができるので、リフィル不足による吐出不良を低減することができる。

また、本実施形態では、個別流路５毎に区画された１つの通路５１に複数本のスリット溝９１が通じているので、そのうちの一部のスリット溝９１の全体が閉じられても他のスリット溝９１を通じて通路５１に液体を供給することができる。

したがって、より長期にわたり、共通液室１０から個別液室６への供給流路を確保することができるので、リフィル不足による吐出不良を低減することができる。

なお、個別流路５毎に通路５１を設けているので、流路が狭くなって液体の流速が上がり初期充填性が向上する。流速が上がることで液体中に気泡が混入したとしても、吸引や加圧によってノズル側へ気泡を流し易くなるためである。

次に、本発明の第２実施形態について図１１も参照して説明する。図１１は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。

本実施形態では、上部流路形成部材６０の開口部９２の異物を堰き止める下流側の壁面は共通液室１０側に向けて広がる方向の傾斜面９２ｂとしている。

これにより、共通液室１０内に流入する液体による対流によって異物が共通液室１０側に戻りやすくなり、上部流路形成部材６０の開口部９２の下流側の壁面でトラップされてスリット溝９１を塞ぐ異物を低減できる。

次に、本発明の第３実施形態について図１２ないし図１４も参照して説明する。図１２は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図、図１３は同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図、図１４は同じく図１３のＡ−Ａ線に相当するノズル配列方向に沿う要部断面説明図である。

本実施形態では、保持基板５０の通路５１は、前記第１実施形態の隔壁５３を設けないで、すべての個別液室６（個別流路５）に通じている。

また、保持基板５０にはすべてのスリット溝９１を通じる共通通路５４を形成し、共通通路５４は通路５１に通じている。

このように構成したので、図１３に示すように、異物９９が一部のスリット溝９１を集中的に閉塞しても、残りのスリット溝９１から液体供給が継続される。これにより、図１３及び図１４に示すように、閉塞されているスリット溝９１に近い個別流路５にも他のスリット溝９１から流れ３００で示すように液体が供給される。

したがって、長期にわたり、共通液室１０から個別液室６への供給流路を確保することができるので、リフィル不足による吐出不良を低減することができる。

次に、本発明の第４実施形態について図１５及び図１６も参照して説明する。図１５は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図、図１６は同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。

本実施形態では、上記第３実施形態において、上部流路形成部材６０で覆われているスリット溝９１の下流側部分９１ｂに、すべてのスリット溝９１を通じるノズル配列方向に沿った共通通路５５、５６を形成している。

これにより、前記第３実施形態よりも多くのスリット溝９１間での液体の流れが生じる。

次に、本発明の第５実施形態について図１７及び図１８も参照して説明する。図１７は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図、図１８は同じく保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。

本実施形態では、保持基板５０には、所定数（この例では２つ）の個別流路５毎に前記第１実施形態の隔壁５３が設けられ、通路５１は所定数毎の（この例では２つ）の個別流路５に通じている。

このように構成することで、液体供給を確保しつつ、通路５１の大きさを小さくして流速を速め、気泡排出性を向上している。

次に、本発明の第６実施形態について図１９も参照して説明する。図１９は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。

本実施形態では、スリット溝９１の上部流路形成部材６０で覆われている下流側部分９１ｂに流体抵抗部７を形成している。

すなわち、スリット溝９１の深さを浅くして流体抵抗を高くすることで、上部流路形成部材６０で覆われている下流側部分９１ｂを流体抵抗部７とすることができる。

例えば、スリット溝９１の上部流路形成部材６０で覆われている下流側部分９１ｂの長さを３００μｍ、幅を１６μｍ、深さ５０μｍとすれば、流体抵抗部７として機能させることができる。

これによって、前記第１実施形態の構成と比較して、前記第１実施形態の流体抵抗部７を省略できる分、ノズル配列方向と直交する方向のヘッドチップサイズを短くすることができる。

次に、本発明の第７実施形態について図２０ないし図２３を参照して説明する。図２０は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板の平面説明図、図２１は同じく蓋部材である上部流路形成基板の平面説明図、図２２は同じく流路板の平面説明図、図２３は同じく保持基板上に上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。

本実施形態では、ノズル配列方向の両端部に、１又は複数のダミー個別流路８１を配置したものである。

そして、保持基板５０の通路５１及びスリット溝９１はダミー個別流路８１に通じる領域まで形成し、同様に、上部流路形成部材６０の開口部９２もダミー個別流路８１に通じるスリット溝９１が共通液室１０に通じる領域まで形成している。

これによって、ダミー個別流路８１まで共通液室１０を通じさせることができ、ダミー個別流路８１による気泡排出を行うことができる。

次に、本発明の第８実施形態について図２４を参照して説明する。図２４は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。

本実施形態では、平面視において、上部流路形成部材６０の開口部９２は、ノズル配列方向の端部側のノズル配列方向と直交する方向の幅を中央部の幅よりも狭くしている。

このように、上部流路形成部材６０の開口部９２のノズル配列方向の端部を絞ることで、端部における流速を高めて気泡排出性を向上することができる。

次に、本発明の第９実施形態について図２５も参照して説明する。図２５は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。

本実施形態では、前記第１実施形態において、上部流路形成部材６０には、スリット溝９１の下流側部分９１ｂに対向する部分の内側に、保持基板５０との間にすべてのスリット溝９１に通じる凹み部６１を形成している。

これにより、凹み部６１が各スリット溝９１相互間を通じる通路となるので、通路５１相互間を通じることができ、異物９９で一部のスリット溝９１が閉塞されても、残りのスリット溝９１から供給される液体が各通路５１に供給される。

すなわち、蓋部材としての上部流路形成部材６０は、スリット溝９１の下流側部分９１ｂ全体を閉じている必要はなく、上流側部分９１ａと下流側部分９１ｂとを区画すればよい。

次に、本発明の第１０実施形態について図２６及び図２７も参照して説明する。図２６は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図、図２７は同実施形態の上部流路形成基板の平面説明図である。なお、図２７のハッチング部分は開口部以外の部分（肉がある部分）を示すもので、断面を表すものではない。
である。

本実施形態では、異物を堰き止める開口部９２の壁面９２ａに、平面視で、スリット溝９１間に対応する部分に凹部９４を形成している。

これにより、異物をスリット溝９１間の凹部９４に逃がすことができ、異物でスリット溝９１の開口が塞がれることを低減できる。

次に、本発明の第１１実施形態について図２８も参照して説明する。図２８は同実施形態の説明に供する溝部材である保持基板上に蓋部材である上部流路形成基板を重ねた状態の平面説明図である。

本実施形態では、異物を堰き止める開口部９２の壁面９２ａを鋸刃状に形成し、平面視で、スリット溝９１間に対応する部分が鋸刃先端になる凹部９５を形成している。

このように、スリット溝９１上方が鋸歯先端になるように形成することで、異物をより効率的にスリット溝９１間に逃がすことができ、スリット溝９１の開口が塞がれることを低減できる。

次に、本発明の第１２実施形態について図２９を参照して説明する。図２９は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う要部断面説明図である。

前記各実施形態では保持基板５０が溝部材を兼ねていたのに対し、本実施形態では、スリット溝９１を形成する溝部材１５０を保持基板５０と蓋部材である上部流路形成部材６０との間に配置している。なお、溝部材１５０には保持基板５０の通路５１とスリット溝９１を通じる通路１５１が形成されている。

この場合、本実施形態では、溝部材１５０には厚み方向に貫通するスリットを形成して、共通液室１０と反対側を保持基板５０で閉じてスリット溝９１を形成しているが、溝部材１５０だけでスリット溝９１を形成する形状とすることもできる。

このように構成すれば、保持基板５０の設計自由度が高くなる。

次に、本発明の第１３実施形態について図３０を参照して説明する。図３０は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。

前記各実施形態では、フレーム部材７０とは別部材の蓋部材である上部流路形成部材６０を設けていたのに対して、本実施形態では、フレーム部材７０に蓋部材となる蓋部１６０を一体に形成している。

このように構成すれば、蓋部材とフレーム部材との接合工程を省略でき、組立工数を低減できる。

次に、本発明の第１４実施形態について図３１ないし図３４を参照して説明する。図３１は同実施形態の説明に供するノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図、図３２は同じく保持基板の共通液室側から見た平面説明図、図３３は図３２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図３４は同じく保持基板を振動板部材側から見た平面説明図である。

本実施形態でも、フィルタ部９０は、ノズル配列方向に並べて配置された複数のスリット溝９１を有している。そして、スリット溝９１の一部、ここではスリット溝９１の下流側端部は、保持基板５０の通路５１に臨み、共通液室１０と個別液室側である通路５１とを通じるフィルタ孔となる貫通穴９３を構成している。この貫通穴９３のノズル配列方向の幅（短手方向の幅）はスリット溝９１と同じ幅としているが、ノズル４の開口径未満であれば、スリット溝９１と同じ幅である必要はない。

つまり、本実施形態では、保持基板５０には、共通液室１０と個別液室６側を通じる通路５１の共通液室側を、フィルタ孔となるノズル４の開口径未満の貫通穴９３とし、この貫通穴９３をスリット溝９１に通じさせている。なお、ここでは保持基板５０のスリット溝９１などを形成しているが、前記第１２実施形態と同様に、保持基板５０とは別に、スリット溝９１及び各スリット溝９１毎に分割された貫通穴９３を形成する部材（フィルタ部材）を用いることもできる。

なお、本実施形態では、保持基板５０の通路５１は、ノズル配列方向と直交する方向で１つの長穴形状をなし、すべての個別液室６に通じるとともに、すべての貫通穴９３に通じている構成としている。

次に、このように構成した本実施形態の作用について図３５及び図３６も参照して説明する。図３５は同説明に供する断面説明図、図３６は同じく平面説明図である。

共通液室１０側から個別液室６に供給する液体中にノズル径Ｄ以上の大きさ（最小長さ）の異物９９が含まれているとき、異物９９はノズル径Ｄよりも小さい幅のスリット溝９１及び貫通穴９３内に侵入することができない。

そのため、下流側の貫通穴９３の共通液室１０側に異物９９が溜まり、次第に貫通穴９３の共通液室１０側を塞ぐが、貫通穴９３はスリット溝９１に通じている。したがって、異物９９がトラップされている部分以外のスリット溝９１は共通液室１０に開口したままである。これにより、貫通穴９３及びスリット溝９１の異物９９がトラップされていない部分を通じて、個別液室６への液体の供給が継続される。

そして、貫通穴９３及びスリット溝９１の共通液室１０に開口している部分がすべて異物９９で閉塞されることはなく、長期にわたり、共通液室１０から個別液室６への供給流路を確保することができるので、リフィル不足による吐出不良を低減することができる。

また、本実施形態では、貫通穴９３はすべての個別液室６に通じる通路５１に通じているので、一部のスリット溝９１の全体が閉じられても他の貫通穴９３やスリット溝９１を通じて通路５１に液体を供給することができる。

次に、本発明の第１５実施形態の異なる例について図３７を参照して説明する。図３７は同実施形態の説明に供する保持基板を図３２のＣ−Ｃ線に沿う断面説明図である。

図３７（ａ）に示す第１例では、保持基板５０の通路５１を個別液室６毎に設けている。そして、１つの通路５１に対して１（又は複数）の貫通穴９３も配置している。

図３７（ｂ）に示す第２例では、保持基板５０の通路５１を複数の個別液室６毎に設け、そして、１つの通路５１に対して複数の貫通穴９３を配置している。

本実施形態でも、前記第１４実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、前記第１４実施形態の保持基板の製造工程の一例について図３８ないし図４０を参照して説明する。図３８は同説明に供する保持基板の共通液室側から見た平面説明図、図３９は同じく図３２のＢ−Ｂ線に沿う断面説明図、図４０は同じく保持基板を振動板部材側から見た平面説明図である。

各図（ａ）に示すように、保持基板５０となる基板６００を準備する。そして、図３９（ｂ）及び図４０（ｂ）に示すように、保持基板５０の振動板部材３側の面となる基板６００の面から、圧電素子１１を配置する凹部５２、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５９の一部分５９ｂ、通路５１の一部分５１ａをハーフエッチングする。

次いて、図３８（ｃ）及び図３９（ｃ）に示すように、保持基板５０の共通液室１０側の面となる基板６００の面から、貫通穴９３、開口部５９の一部分５９ａをハーフエッチングする。さらに、各図（ｄ）に示すように、スリット溝９１をハーフエッチングする。このとき、通路５１と貫通穴９３とがつながり、開口部５９が貫通して開口する。なお、基板６００としてシリコンウエハを両面からハーフエッチングする場合には、ＫＯＨ等によるウエットエッチングが好ましい。

なお、以上の各実施形態は相互に干渉しない範囲で組合せ可能である。

次に、本発明に係る液体吐出ユニットを備える本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図４１及び図４２を参照して説明する。図４１は同装置の機構部の側面説明図、図４２は同機構部の要部平面説明図である。

この液体を吐出する装置は、シリアル型画像形成装置である。左右の側板４２１Ａ、４２１Ｂに横架したガイド部材である主従のガイドロッド４３１、４３２でキャリッジ４３３を主走査方向（矢印方向）に往復移動可能に保持している。

このキャリッジ４３３には、本発明に係る液体吐出ヘッド４３４と液体吐出ヘッド４３４に液体を供給するヘッドタンク（サブタンクも同義）４３５とを一体にした２つの本発明に係る液体吐出ユニット４３０（４３０Ａ、４３０Ｂ）を搭載している。液体吐出ヘッド４３４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向にし、液体吐出方向を下方に向けて装着されている。

ここで、液体吐出ヘッド４３４は２つのノズル列を有する。そして、一方の液体吐出ユニット４３０Ａの液体吐出ヘッド４３４の一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液体を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液体を吐出する。

また、他方の液体吐出ユニット４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４の一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液体を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液体を吐出する。

なお、ここでは２つの液体吐出ヘッドを使用して４色の液体を吐出する構成としているが、１つの液体吐出ヘッドに４つのノズル列を配置して、１個の液体吐出ヘッドから４色の各色を吐出させることもできる。

また、液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂにおける「一体化」は、液体吐出ヘッド４３４とヘッドタンク４３５とが直接、あるいは、フィルタ部材などを介して相互に締結部材や接着などで固定されていること、あるいは、チューブなどで相互に接続されていることなどを意味する。

装置本体側のカートリッジホルダ４０４には、各色の液体カートリッジであるメインタンク４１０（４１０ｋ、４１０ｃ、２０１ｍ、２１０ｙ）が着脱自在に装着される。そして、各液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂのヘッドタンク４３５には各色の供給チューブ４３６を介して、送液ポンプを含む送液ユニット４２４によって各色のメインタンク４１０から各色の液体が送液される。

一方、給紙トレイ４０２の用紙積載部（圧板）４４１上に積載した用紙４４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部４４１から用紙４４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）４４３及び給紙コロ４４３に対向する分離パッド４４４を備えている。

そして、給送された用紙４４２を搬送及び案内するガイド４４５、カウンタローラ４４６、搬送ガイド部材４４７、先端加圧コロ４４９を有する押さえ部材４４８を備えている。さらに、搬送された用紙４４２を吸着して液体吐出ユニット４３０の液体吐出ヘッド４３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト４５１を備えている。

ここで、搬送ベルト４５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４５２とテンションローラ４５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、ここでは、搬送ベルト４５１として帯電手段である帯電ローラ４５６で帯電される静電搬送ベルトを使用している。ただし、搬送ベルト４５１としてはエアー吸引で吸着する搬送ベルトでもよい。また、搬送手段としては、搬送ベルトを使用しないで、２つのローラによって搬送するものでもよい。

搬送ベルト４５１を掛け回したテンションローラ４５３の下流側には、搬送ベルト４５１から用紙４４２を分離するための分離爪４６１と、排紙ローラ４６２及び排紙コロ４６３とを備え、排紙ローラ４６２の下方に排紙トレイ４０３を備えている。

また、装置本体の背面部には両面ユニット４７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット４７１は搬送ベルト４５１の逆方向回転で戻される用紙４４２を取り込んで反転させて、再度、カウンタローラ４４６と搬送ベルト４５１との間に給紙する。また、この両面ユニット４７１の上面は手差しトレイ４７２としている。

さらに、キャリッジ４３３の走査方向一方側の非印字領域には、液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構４８１を配置している。

この維持回復機構４８１には、液体吐出ヘッド４３４のノズル面をキャピングするための各キャップ４８２ａ、４８２ｂを備えている。また、維持回復機構４８１は、ノズル面をワイピングするためのブレード部材４８３を備えている。また、維持回復機構４８１は、増粘した液体を排出するために画像形成に寄与しない液体を吐出させる空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け４８４などを備えている。

また、キャリッジ４３３の走査方向他方側の非印字領域には、画像形成中などに空吐出を行うときの液体を受ける空吐出受け４８８を配置している。この空吐出受け４８８には液体吐出ヘッド４３４のノズル列方向に沿った開口部４８９などを備えている。

この画像形成装置においては、給紙トレイ４０２から用紙４４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙４４２はガイド４４５で案内され、搬送ベルト４５１とカウンタローラ４４６との間に挟まれて搬送される。更に、用紙４４２は、先端を搬送ガイド４３７で案内されて先端加圧コロ４４９で搬送ベルト４５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。

そして、帯電した搬送ベルト４５１上に用紙４４２が給送されると、用紙４４２が搬送ベルト４５１に吸着され、搬送ベルト４５１の周回移動によって用紙４４２が副走査方向に搬送される。

そこで、キャリッジ４３３を移動させながら画像信号に応じて液体吐出ユニット４３０Ａ、４３０Ｂの液体吐出ヘッド４３４を駆動することにより、停止している用紙４４２に液体を吐出して１行分の画像を記録する。そして、用紙４４２を所定量搬送後、次の行の画像形成を行う。記録終了信号又は用紙４４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙４４２を排紙トレイ４０３に排紙する。

このように、この画像形成装置では、本発明に係る液体吐出ヘッド又は液体吐出ヘッドユニットを備えるので、高画質画像を安定して形成することができる。

本願において、「液体を吐出する装置」とは、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置である。

この「液体を吐出する装置」には、液体を吐出する部分だけでなく、液体が付着する部材の給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置と称される装置などを含むことができる。

また、「液体を吐出する装置」には、従前の記録装置、印刷装置、画像形成装置、液滴吐出装置、液体吐出装置、処理液塗布装置、立体造形装置などと称される装置そのものが含まれる。

また、「液体を吐出する装置」は、吐出されて付着した液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、３次元像を造形するものも含まれる。

なお、上記「液体が付着するもの」とは液体が一時的にでも付着可能なものを意味する。そして、「液体が付着する部材」の用語に代えて、用紙、媒体、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙、粉体層（粉末層）などの代替用語を使用するとき、当該代替用語は、特に限定しない限り、すべての液体が付着する部材を含む意味であるものとする。

また、「液体が付着する部材」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤なども含まれる。

また、「液体を吐出する装置」には、特に限定しない限り、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置のいずれも含まれる。

また、「液体吐出ユニット」とは、液体を吐出させる部分を一体化したものを意味する。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持機構、主走査移動機構の構成を任意に液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

例えば、「液体吐出ユニット」は、上記実施形態で説明した液体吐出ヘッドとヘッドタンクを一体化したもの、液体吐出ヘッドとキャリッジを一体化したもの、液体吐出ヘッド、ヘッドタンク及びキャリッジを一体化したものが含まれる。

また、これらの液体吐出ユニットにフィルタユニット（前述したフィルタ部材と分配流路を形成したもの）を追加したものが含まれる。

また、液体吐出ヘッドと維持機構を一体化したもの、液体吐出ヘッドと維持機構と主走査移動機構を一体化したもの、液体吐出ヘッド、主走査移動機構、供給機構を一体化したものなども含まれる。

上記主走査移動機構は、キャリッジ、キャリッジを案内するガイド部材、あるいは、これらに駆動源、キャリッジの移動機構を組み合わせて構成される。供給機構は、メインタンクを装着する装填部、チューブと、ヘッドタンクなどで構成される。維持機構は、キャップ、ワイパ部材、キャップに通じる吸引ポンプなどの吸引手段、空吐出受けのいずれか２以上を組み合わせたものである。

さらに、「液体吐出ユニット」には、前記実施形態で説明した機構部から液体が付着するものを搬送する機構を除いた部分で構成されるものを含む。

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、上記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

１ノズル板
２流路板
３振動板部材
４ノズル
６個別液室
１０共通液室
１１圧電素子
５０保持基板（溝部材）
５１通路
５４〜５６共通通路
６０上部流路形成部材（蓋部材）
７０フレーム部材
９０フィルタ部
９１スリット溝
９２開口部
９３貫通穴
４３０液体吐出ユニット
４３４液体吐出ヘッド

Claims

液体を吐出する複数のノズルと、
前記ノズルが通じる複数の個別液室と、
前記複数の個別液室に通じる共通液室と、を有し、
前記共通液室と前記個別液室との間には液体をろ過するフィルタ部が配置され、
前記フィルタ部は、ノズル配列方向に並べて配置された複数のスリット溝を有し、
前記スリット溝は、短手方向の幅が前記ノズルの開口径未満であり、
前記スリット溝は、長手方向において、前記共通液室に臨む上流側部分と前記共通液室に臨んでいない下流側部分とを有し、前記下流側部分が前記個別液室に通じており、
前記スリット溝を形成する溝部材と、
前記溝部材の前記スリット溝の下流側部分を覆い、前記スリット溝の前記上流側部分を前記共通液室に通じる開口部が形成された蓋部材と、を備えている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
前記溝部材には、前記スリット溝の下流側部分で隣り合う前記スリット溝を通じる共通通路が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記スリット溝の前記蓋部材で覆われた部分に流体抵抗部が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記蓋部材の開口部は、ノズル配列方向と直交する方向の幅が、ノズル配列方向における中央部よりも端部側が狭い
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記スリット溝の上流側部分と下流側部分との境界となる前記蓋部材の開口部の壁面には、前記共通液室に向けて広がる方向に傾斜する傾斜面が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする液体吐出ユニット。
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項６に記載の液体吐出ユニットを備えていることを特徴とする液体を吐出する装置。