JP7400628B2 - Inkjet head, inkjet recording device, and inkjet head manufacturing method - Google Patents

Inkjet head, inkjet recording device, and inkjet head manufacturing method Download PDF

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Description

本発明は、インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and a method for manufacturing an inkjet head.

従来、インクジェットヘッドに設けられたノズルから記録媒体に対してインクを吐出して所望のパターンで着弾させていくことにより記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置がある。インクジェット記録装置に用いられるインクジェットヘッドは、インク流路を介してノズルに連通する圧力室と、圧力室内のインクの圧力を変動させる圧力変動素子とを備え、圧力変動素子による圧力室内のインクの圧力の変動に応じてノズルからインクを吐出する。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an inkjet recording apparatus that forms an image on a recording medium by ejecting ink onto a recording medium from nozzles provided in an inkjet head and causing the ink to land in a desired pattern. An inkjet head used in an inkjet recording device includes a pressure chamber that communicates with a nozzle through an ink flow path, and a pressure variation element that varies the pressure of the ink within the pressure chamber. Ink is ejected from the nozzle according to fluctuations in the ink.

インクジェットヘッドとしては、ノズルが設けられたノズル基板、インク流路が設けられた流路基板、及び圧力変動素子が設けられた素子基板といった複数の基板を接合した構成のものが広く用いられている。基板同士の接合には、接着剤が用いられる場合がある。接着剤による基板の接合時に余剰の接着剤がインク流路に溢れ出ると、接着剤がインク流路を伝って流動してしまうため、接着剤がノズルに流れ込んでノズルが詰まったり、圧力変動素子による可動部材(例えば、振動板)に接着剤が付着して圧力変動素子によるインクの圧力変動に異常が生じたりする。 Inkjet heads are widely used that are constructed by bonding multiple substrates, such as a nozzle substrate with nozzles, a channel substrate with ink channels, and an element substrate with pressure variation elements. . An adhesive may be used to bond the substrates together. If excess adhesive overflows into the ink flow path when bonding substrates with adhesive, the adhesive will flow through the ink flow path, causing the adhesive to flow into the nozzle and clog the nozzle, or damage the pressure fluctuation element. The adhesive may adhere to a movable member (for example, a diaphragm) due to the pressure fluctuation, and an abnormality may occur in the pressure fluctuation of the ink caused by the pressure fluctuation element.

この問題に対し、特許文献1には、接着剤による基板の接合面の端に凸部を設けることにより、接着剤が滞留可能な空隙を接合面に設け、接着剤がインク流路に溢れ出る問題の発生を抑制する技術が開示されている。 To solve this problem, Patent Document 1 discloses that by providing a convex portion at the end of the bonding surface of the substrate with adhesive, a gap is created in the bonding surface where the adhesive can stay, and the adhesive overflows into the ink flow path. Techniques for suppressing the occurrence of problems have been disclosed.

特開2007-203483号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-203483

しかしながら、接合面に空隙を設けたとしても、空隙の容量に対して接着剤の塗布量が過多となった場合には、接着剤がインク流路に溢れ出るのを妨げることはできない。上記の従来技術では、一旦接着剤がインク流路に溢れ出ると、接着剤がインク流路を伝ってノズルや圧力変動素子による可動部材に向かって流動するのを防止できないため、ノズルの詰まりや圧力変動の異常といった不具合が発生してしまう。 However, even if a gap is provided in the joint surface, if the amount of adhesive applied is too large relative to the capacity of the gap, it is not possible to prevent the adhesive from overflowing into the ink flow path. In the above-mentioned conventional technology, once the adhesive overflows into the ink flow path, it is impossible to prevent the adhesive from flowing along the ink flow path toward the movable member such as the nozzle or the pressure variation element, which may cause the nozzle to become clogged. Problems such as abnormal pressure fluctuations may occur.

この発明の目的は、インク流路に溢れ出た接着剤に起因する不具合の発生を抑制することができるインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an inkjet head, an inkjet recording device, and a method for manufacturing an inkjet head that can suppress the occurrence of problems caused by adhesive overflowing into an ink flow path.

上記目的を達成するため、請求項1に記載のインクジェットヘッドの発明は、
インクを吐出するノズルと、
前記ノズルに供給されるインクが流れるインク流路が設けられた流路部材と、
を備え、
前記流路部材は、積層された複数の板状部材を有し、
前記複数の板状部材は、当該複数の板状部材の各々に設けられた貫通孔が連通する位置関係で配置されており、
前記インク流路の少なくとも一部は、前記複数の板状部材に亘って連通する複数の前記貫通孔からなる貫通流路であり、
前記複数の板状部材のうち隣接しないいずれか2つの前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第1の貫通孔、前記2つの板状部材の間にある1又は2以上の前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、
前記貫通流路を通り前記複数の板状部材同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、前記第1の貫通孔の一方側の内壁面に対して、前記第2の貫通孔の前記一方側の内壁面が前記貫通流路側に突出しており、
前記断面における前記接合面に平行な方向について、前記断面における前記第2の貫通孔の中央位置に対し、前記断面における2つの前記第1の貫通孔の中央位置が同一方向側にずれている。
In order to achieve the above object, the invention of an inkjet head according to claim 1,
A nozzle that ejects ink,
a flow path member provided with an ink flow path through which ink is supplied to the nozzle;
Equipped with
The flow path member includes a plurality of laminated plate members,
The plurality of plate-like members are arranged in a positional relationship such that through holes provided in each of the plurality of plate-like members communicate with each other,
At least a portion of the ink flow path is a through flow path made up of a plurality of the through holes that communicate across the plurality of plate-like members,
The through-holes provided in any two of the plurality of plate-like members that are not adjacent to each other among the plurality of plate-like members are called first through-holes, and one or more of the plates located between the two plate-like members When the through holes provided in each of the shaped members are used as second through holes,
In any cross section perpendicular to the bonding surface of the plurality of plate-like members passing through the through-flow path, the one side of the second through-hole with respect to the inner wall surface on one side of the first through-hole. a side inner wall surface protrudes toward the through-flow channel,
With respect to a direction parallel to the joint surface in the cross section, the center positions of the two first through holes in the cross section are shifted in the same direction with respect to the center position of the second through hole in the cross section.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記複数の板状部材は、各板状部材に設けられた前記貫通孔の中心が、前記接合面に平行なランダムな方向にずれる位置関係で配置されている。
The invention according to claim 2 is the inkjet head according to claim 1,
The plurality of plate-like members are arranged in such a positional relationship that the center of the through-hole provided in each plate-like member is shifted in a random direction parallel to the joint surface.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記接合面に垂直な方向から見て前記第1の貫通孔の内壁面に対して前記第2の貫通孔の内壁面が前記貫通流路側に突出している部分を段差部とした場合に、
前記接合面に垂直な方向から見た前記貫通流路の外周の任意の位置に、前記接合面に垂直な方向についての位置が互いに異なる複数の前記段差部のいずれかが設けられている。
The invention according to claim 3 is the inkjet head according to claim 1 or 2,
When a step portion is defined as a portion where the inner wall surface of the second through hole protrudes toward the through flow path with respect to the inner wall surface of the first through hole when viewed from a direction perpendicular to the joint surface,
Any one of the plurality of stepped portions having different positions in the direction perpendicular to the joint surface is provided at an arbitrary position on the outer periphery of the through flow path when viewed from a direction perpendicular to the joint surface.

請求項4に記載の発明は、請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記接合面に垂直な方向から見て前記第1の貫通孔の内壁面に対して前記第2の貫通孔の内壁面が前記貫通流路側に突出している部分を段差部とし、前記第2の貫通孔の中心に向かう方向について、前記段差部における前記第2の貫通孔の内壁面の、前記第1の貫通孔の内壁面からの突出量を段差とした場合に、
前記段差部は、前記段差の最大値が5μm以上20μm以下である。
The invention according to claim 4 is the inkjet head according to any one of claims 1 to 3,
A portion where the inner wall surface of the second through hole protrudes toward the through flow path side with respect to the inner wall surface of the first through hole when viewed from a direction perpendicular to the joint surface is defined as a stepped portion, and When the amount of protrusion of the inner wall surface of the second through hole in the stepped portion from the inner wall surface of the first through hole is defined as the step difference in the direction toward the center of the through hole,
In the step portion, the maximum value of the step is 5 μm or more and 20 μm or less.

請求項5に記載の発明は、請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記複数の板状部材が有する複数の前記貫通孔のうち少なくとも一部の貫通孔の内壁面は、前記貫通流路側に突出した凸部を有している。
The invention according to claim 5 provides the inkjet head according to any one of claims 1 to 4,
An inner wall surface of at least some of the through holes of the plurality of plate members has a convex portion projecting toward the through flow path.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記凸部は、前記貫通孔の中心に向かう方向についての突出量が5μm以上30μm以下である。
The invention according to claim 6 is the inkjet head according to claim 5,
The convex portion has a protrusion amount of 5 μm or more and 30 μm or less in a direction toward the center of the through hole.

請求項7に記載の発明は、請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記接合面に平行な面内における各前記貫通孔の幅の最大値を貫通孔幅とし、前記複数の貫通孔における前記貫通孔幅の最大値を貫通孔最大幅とした場合に、
前記複数の板状部材のうち一方の端にある板状部材の前記貫通孔の中心と、他方の端にある板状部材の前記貫通孔の中心との、前記接合面に平行な方向についての距離が、前記貫通孔最大幅の1/3以下である。
The invention according to claim 7 is the inkjet head according to any one of claims 1 to 6,
When the maximum value of the width of each of the through holes in a plane parallel to the bonding surface is defined as the through hole width, and the maximum value of the through hole widths in the plurality of through holes is defined as the maximum through hole width,
The center of the through hole of the plate member at one end of the plurality of plate members and the center of the through hole of the plate member at the other end in a direction parallel to the joint surface. The distance is 1/3 or less of the maximum width of the through hole.

請求項8に記載の発明は、請求項1~7のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドにおいて、
前記流路部材には、前記インク流路に連通する前記ノズルが設けられたノズル基板、及び前記ノズルからインクを吐出させるために、前記インク流路に連通する圧力室内のインクの圧力を変動させる圧力変動素子が設けられた素子基板のうち少なくとも一方が接着剤を介して接着されており、
前記接着剤は、インクとの接触による膨潤が生じない材質である。
The invention according to claim 8 is the inkjet head according to any one of claims 1 to 7,
The flow path member includes a nozzle substrate provided with the nozzle that communicates with the ink flow path, and a device that varies the pressure of ink in a pressure chamber that communicates with the ink flow path in order to eject ink from the nozzle. At least one of the element substrates provided with the pressure variation element is bonded via an adhesive,
The adhesive is a material that does not swell upon contact with ink.

また、上記目的を達成するため、請求項9に記載のインクジェット記録装置の発明は、
請求項1~8のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備える。
Further, in order to achieve the above object, the invention of an inkjet recording apparatus according to claim 9,
An inkjet head according to any one of claims 1 to 8 is provided.

また、上記目的を達成するため、請求項10に記載のインクジェットヘッドの製造方法の発明は、
インクを吐出するノズルと、積層された複数の板状部材を有し前記ノズルに供給されるインクが流れるインク流路が設けられた流路部材と、を備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記複数の板状部材の各々に貫通孔を形成する第1の工程と、
前記複数の板状部材を前記貫通孔が連通する位置関係で積層させて、前記インク流路の少なくとも一部を構成する、前記複数の板状部材に亘って連通する複数の前記貫通孔からなる貫通流路を形成する第2の工程と、
を含み、
前記第2の工程では、前記複数の板状部材のうち隣接しないいずれか2つの前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第1の貫通孔、前記2つの板状部材の間にある1又は2以上の前記板状部材に各々設けられた貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、
前記貫通流路を通り前記複数の板状部材同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、前記第1の貫通孔の一方側の内壁面に対して、前記第2の貫通孔の前記一方側の内壁面が前記貫通流路側に突出し、かつ、
前記断面における前記接合面に平行な方向について、前記断面における前記第2の貫通孔の中央位置に対し、前記断面における2つの前記第1の貫通孔の中央位置が同一方向側にずれるように、前記複数の板状部材を積層させる。
Further, in order to achieve the above object, the invention of an inkjet head manufacturing method according to claim 10,
A method for manufacturing an inkjet head, comprising: a nozzle for ejecting ink; and a flow path member including a plurality of laminated plate-like members and provided with an ink flow path through which ink supplied to the nozzle flows. ,
a first step of forming a through hole in each of the plurality of plate-like members;
The plurality of plate-like members are stacked in a positional relationship such that the through-holes communicate with each other to form at least a part of the ink flow path, and the plurality of through-holes communicate across the plurality of plate-like members. a second step of forming a through flow path;
including;
In the second step, the through-holes provided in any two non-adjacent plate-like members among the plurality of plate-like members are called first through-holes, which are located between the two plate-like members. When the through-holes provided in one or more of the plate-like members are used as second through-holes,
In any cross section perpendicular to the bonding surface of the plurality of plate-like members passing through the through-flow path, the one side of the second through-hole with respect to the inner wall surface on one side of the first through-hole. a side inner wall surface protrudes toward the through-flow channel side, and
With respect to a direction parallel to the joint surface in the cross section, the center positions of the two first through holes in the cross section are shifted in the same direction with respect to the center position of the second through hole in the cross section, The plurality of plate members are stacked.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のインクジェットヘッドの製造方法において、
前記第1の工程では、前記複数の板状部材の各々の一方の面側及び他方の面側からそれぞれ前記板状部材をエッチングして、内壁面が前記貫通流路側に突出した凸部を有する前記貫通孔を形成する。
The invention according to claim 11 is the method for manufacturing an inkjet head according to claim 10, comprising:
In the first step, the plate-like members are etched from one side and the other side of each of the plurality of plate-like members, so that the inner wall surface has a convex portion protruding toward the through-flow channel side. The through hole is formed.

本発明によれば、インク流路に溢れ出た接着剤に起因する不具合の発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of problems caused by adhesive overflowing into the ink flow path.

インクジェット記録装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording apparatus. インクジェットヘッドの構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of an inkjet head. ヘッドチップの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a head chip. アクチュエーター基板のX軸方向正側の端部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of the end of the actuator board on the positive side in the X-axis direction. ヘッドチップのX軸に垂直な断面を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cross section of the head chip perpendicular to the X axis. ノズル基板におけるノズルの配列を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an arrangement of nozzles on a nozzle substrate. ヘッドチップのうち圧力室付近の構成の断面を示す部分斜視図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing a cross section of the configuration near the pressure chamber of the head chip. 貫通流路の断面を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the cross section of a through flow path. Z軸方向負側から見たときの、貫通流路における段差部の形成領域を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a region where a stepped portion is formed in the through flow path when viewed from the negative side in the Z-axis direction. 貫通孔の内壁面が凸部を有している構成における貫通流路の断面を拡大して示す図である。FIG. 6 is an enlarged view showing a cross section of a through flow path in a configuration in which the inner wall surface of the through hole has a convex portion. 凸部の形成方法を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a method of forming a convex portion. インクジェットヘッドの製造工程の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart showing the procedure of a manufacturing process of an inkjet head.

以下、本発明のインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an inkjet head, an inkjet recording apparatus, and a method for manufacturing an inkjet head of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態であるインクジェット記録装置100の概略構成を示す図である。
インクジェット記録装置100は、搬送ベルト101、搬送ローラー102、ヘッドユニット103などを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an inkjet recording apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
The inkjet recording apparatus 100 includes a conveyance belt 101, a conveyance roller 102, a head unit 103, and the like.

搬送ローラー102は、図示しない搬送モーターの駆動によって回転軸を中心に回転する。搬送ベルト101は、一対の搬送ローラー102により内側が支持された輪状のベルトであり、搬送ローラー102が回転動作するのに従って一対の搬送ローラー102の回りを周回移動する。インクジェット記録装置100は、搬送ベルト101上に記録媒体Mが載置された状態で、搬送ローラー102の回転速度に応じた速度で搬送ベルト101が周回移動することで記録媒体Mを搬送ベルト101の移動方向(図1のY軸方向)に搬送する。 The conveyance roller 102 rotates around a rotation shaft by driving a conveyance motor (not shown). The conveyance belt 101 is a ring-shaped belt whose inner side is supported by a pair of conveyance rollers 102, and moves around the pair of conveyance rollers 102 as the conveyance rollers 102 rotate. In the inkjet recording apparatus 100, the recording medium M is placed on the conveying belt 101, and the conveying belt 101 rotates at a speed corresponding to the rotational speed of the conveying roller 102, thereby transferring the recording medium M onto the conveying belt 101. Convey in the moving direction (Y-axis direction in FIG. 1).

ヘッドユニット103は、搬送ベルト101により搬送される記録媒体Mに対して画像データに基づいてノズル51(図5及び図6等参照)からインクを吐出して記録媒体M上に画像を記録する。本実施形態のインクジェット記録装置100では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色のインクにそれぞれ対応する4つのヘッドユニット103が記録媒体Mの搬送方向上流側から順に所定の間隔で並ぶように配列されている。ヘッドユニット103の数は、記録に用いる色の数に応じて3つ以下又は5つ以上とされていてもよい。 The head unit 103 records an image on the recording medium M conveyed by the conveyance belt 101 by ejecting ink from nozzles 51 (see FIGS. 5 and 6, etc.) based on the image data. In the inkjet recording apparatus 100 of this embodiment, four head units 103 respectively corresponding to four color inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are arranged in the transport direction of the recording medium M. They are arranged in order from the upstream side at predetermined intervals. The number of head units 103 may be three or less or five or more depending on the number of colors used for recording.

各ヘッドユニット103は、平板状の基部103aと、当該基部103aを貫通する孔部に篏合した状態で基部103aに固定された複数の(ここでは7つの)インクジェットヘッド1とを有する。ヘッドユニット103は、複数のインクジェットヘッド1を含む構成要素を格納する筐体を有するが、図1では記載が省略されている。 Each head unit 103 has a flat base 103a and a plurality of (seven in this case) inkjet heads 1 fixed to the base 103a while being engaged with a hole passing through the base 103a. The head unit 103 has a casing that stores components including a plurality of inkjet heads 1, but its illustration is omitted in FIG. 1.

インクジェットヘッド1では、インクを吐出する複数のノズル51が記録媒体Mの搬送方向と交差する方向(本実施形態では搬送方向と直交する幅方向、すなわち図1のX軸方向)に配列されている。また、各インクジェットヘッド1では、X軸方向に一次元配列されたノズル51からなるノズル列が4列設けられている(図6参照)。
インクジェットヘッド1には、各ノズル51に対応して、ノズル51からインクを吐出させるための機構が設けられている。
In the inkjet head 1, a plurality of nozzles 51 that eject ink are arranged in a direction intersecting the transport direction of the recording medium M (in the present embodiment, the width direction perpendicular to the transport direction, that is, the X-axis direction in FIG. 1). . Furthermore, each inkjet head 1 is provided with four nozzle rows each consisting of nozzles 51 arranged one-dimensionally in the X-axis direction (see FIG. 6).
The inkjet head 1 is provided with a mechanism corresponding to each nozzle 51 for ejecting ink from the nozzle 51.

各ヘッドユニット103における複数のインクジェットヘッド1は、ノズル51のX軸方向についての配置範囲が、搬送ベルト101上の記録媒体Mのうち画像が記録可能な領域のX軸方向についての幅をカバーするように千鳥格子状に配置されている。このようにインクジェットヘッド1が配置されることで、インクジェット記録装置100では、ヘッドユニット103を固定した状態でインクジェットヘッド1から画像データに応じた適切なタイミングでインクを吐出することにより、搬送される記録媒体M上に画像を記録することができる。すなわち、インクジェット記録装置100は、シングルパス方式で画像を記録する。 In the plurality of inkjet heads 1 in each head unit 103, the arrangement range of the nozzles 51 in the X-axis direction covers the width in the X-axis direction of the area where an image can be recorded on the recording medium M on the conveyor belt 101. They are arranged in a houndstooth pattern. By arranging the inkjet head 1 in this way, the inkjet recording apparatus 100 can convey ink by ejecting ink from the inkjet head 1 at an appropriate timing according to image data while the head unit 103 is fixed. Images can be recorded on the recording medium M. That is, the inkjet recording apparatus 100 records images using a single pass method.

図2は、インクジェットヘッド1の構成を示す斜視図である。
図3は、インクジェットヘッド1が有するヘッドチップ13の構成を示す図である。
図2に示すように、インクジェットヘッド1は、筐体10と、ヘッドベース12とを備える。筐体10は、ヘッドベース12に対して着脱可能となっている。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the inkjet head 1.
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the head chip 13 included in the inkjet head 1.
As shown in FIG. 2, the inkjet head 1 includes a housing 10 and a head base 12. The housing 10 is removably attached to the head base 12.

筐体10は、下面が開放された矩形の箱体である。筐体10の上面には内部に繋がる切欠き10aが設けられ、この切欠き10aを介して回路基板11が筐体10に収納されている。回路基板11には、ヘッドチップ13内のアクチュエーターを駆動するための駆動回路が実装されている。切欠き10aのX軸正側とX軸負側に、それぞれ、円形の穴部10bが設けられている。穴部10bは、図示略のインク供給用のチューブを筐体10の内部へと導くためのものである。 The housing 10 is a rectangular box with an open bottom surface. A notch 10a connected to the inside is provided on the top surface of the casing 10, and a circuit board 11 is housed in the casing 10 via this notch 10a. A drive circuit for driving the actuator in the head chip 13 is mounted on the circuit board 11 . Circular holes 10b are provided on the X-axis positive side and the X-axis negative side of the notch 10a, respectively. The hole 10b is for guiding an ink supply tube (not shown) into the inside of the housing 10.

ヘッドベース12は、上下に貫通する矩形の開口12aを中央に有する枠体である。開口12aの下端に、図3に示すヘッドチップ13が設けられている。ヘッドチップ13には、開口12a内において回路基板11とFPC(Flexible Printed Circuits)が電気的に接続されている。 The head base 12 is a frame body having a rectangular opening 12a in the center that passes through the head base 12 vertically. A head chip 13 shown in FIG. 3 is provided at the lower end of the opening 12a. A circuit board 11 and an FPC (Flexible Printed Circuit) are electrically connected to the head chip 13 within the opening 12a.

図3に示すように、ヘッドチップ13は、アクチュエーター基板30(素子基板)、流路基板40(流路部材)及びノズル基板50がこの順に積層された構成を有する。アクチュエーター基板30、流路基板40及びノズル基板50は、直方体状の板体であり、Z方向から見た形状が同一となっている。アクチュエーター基板30及び流路基板40は、接着剤を介して接合されている。また、流路基板40及びノズル基板50は、接着剤を介して接合されている。 As shown in FIG. 3, the head chip 13 has a structure in which an actuator substrate 30 (element substrate), a channel substrate 40 (channel member), and a nozzle substrate 50 are stacked in this order. The actuator substrate 30, the channel substrate 40, and the nozzle substrate 50 are rectangular parallelepiped plates, and have the same shape when viewed from the Z direction. The actuator substrate 30 and the flow path substrate 40 are bonded together with an adhesive. Further, the flow path substrate 40 and the nozzle substrate 50 are bonded together via an adhesive.

流路基板40には、X軸方向に延在する4つのメイン流路21が形成されている。
アクチュエーター基板30のX軸正側の端部とX軸負側の端部には、それぞれ、4つのインク供給口30aがY軸方向に並んで形成されている。各インク供給口30aは、それぞれ一つのメイン流路21に繋がっている。
Four main channels 21 extending in the X-axis direction are formed in the channel substrate 40.
Four ink supply ports 30a are formed in line in the Y-axis direction at an end on the X-axis positive side and an end on the X-axis negative side of the actuator board 30, respectively. Each ink supply port 30a is connected to one main channel 21, respectively.

図4は、アクチュエーター基板30のX軸方向正側の端部の拡大図である。
アクチュエーター基板30には、メイン流路21に沿って複数の圧力室22が設けられている。詳しくは、アクチュエーター基板30の裏面には、圧力室22に対応する位置に溝が形成されており、アクチュエーター基板30が流路基板40に重ねられることにより、アクチュエーター基板30裏面の溝と流路基板40の上面との間に、圧力室22が形成される。圧力室22は、流路基板40に形成された連絡流路23(図5参照)を介してメイン流路21に繋がっている。
FIG. 4 is an enlarged view of the end of the actuator board 30 on the positive side in the X-axis direction.
A plurality of pressure chambers 22 are provided in the actuator substrate 30 along the main flow path 21. Specifically, a groove is formed on the back surface of the actuator substrate 30 at a position corresponding to the pressure chamber 22, and when the actuator substrate 30 is stacked on the channel substrate 40, the groove on the back surface of the actuator substrate 30 and the channel substrate A pressure chamber 22 is formed between the pressure chamber 22 and the upper surface of the pressure chamber 40 . The pressure chamber 22 is connected to the main flow path 21 via a communication flow path 23 (see FIG. 5) formed in the flow path substrate 40.

なお、アクチュエーター基板30上面のY軸負側の端部とY軸正側の端部には、それぞれ、回路基板11のFPCを接続するための端子群(図示せず)が設けられている。この端子群は、アクチュエーター基板30の圧電体層34(図5参照)に電圧(駆動信号)を印加するためのものである。 Note that terminal groups (not shown) for connecting the FPC of the circuit board 11 are provided at the Y-axis negative end and the Y-axis positive end of the top surface of the actuator board 30, respectively. This terminal group is for applying a voltage (drive signal) to the piezoelectric layer 34 (see FIG. 5) of the actuator substrate 30.

上記のように、メイン流路21は、端部がインク供給口30aに繋がっている。メイン流路21に沿って多数の圧力室22が配置され、各圧力室22が連絡流路23によってメイン流路21に繋がっている。 As described above, the end of the main flow path 21 is connected to the ink supply port 30a. A large number of pressure chambers 22 are arranged along the main flow path 21 , and each pressure chamber 22 is connected to the main flow path 21 by a communication flow path 23 .

図3に戻り、8つのインク供給口30aには、それぞれ図示略のインク供給チューブが接続されており、当該インク供給チューブからインクが供給される。インク供給口30aに供給されたインクは、メイン流路21及び連絡流路23を通って圧力室22に供給される。本実施形態では、4つのメイン流路21には同一の色のインクが供給される。ただし、これに限られず、各メイン流路21に互いに異なる色のインクを供給して、1つのインクジェットヘッド1により4色のインクを吐出できるようにしてもよい。 Returning to FIG. 3, ink supply tubes (not shown) are connected to each of the eight ink supply ports 30a, and ink is supplied from the ink supply tubes. The ink supplied to the ink supply port 30a is supplied to the pressure chamber 22 through the main flow path 21 and the communication flow path 23. In this embodiment, ink of the same color is supplied to the four main channels 21. However, the invention is not limited to this, and inks of different colors may be supplied to each main flow path 21 so that one inkjet head 1 can eject four colors of ink.

図5は、ヘッドチップ13のX軸に垂直な断面を示す図である。
図5に示すように、流路基板40には、メイン流路21、連絡流路23及び貫通流路24が設けられている。連絡流路23は、メイン流路21のZ軸方向負側から延びて圧力室22に接続されている。貫通流路24は、圧力室22とノズル基板50のノズル51とを接続するように流路基板40を貫通している。メイン流路21、連絡流路23及び貫通流路24が、「ノズルに供給されるインクが流れるインク流路」に相当する。
FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the head chip 13 perpendicular to the X axis.
As shown in FIG. 5, the flow path substrate 40 is provided with a main flow path 21, a communication flow path 23, and a through flow path 24. The communication channel 23 extends from the negative side of the main channel 21 in the Z-axis direction and is connected to the pressure chamber 22 . The through passage 24 penetrates the passage substrate 40 so as to connect the pressure chamber 22 and the nozzle 51 of the nozzle substrate 50 . The main flow path 21, the communication flow path 23, and the through flow path 24 correspond to "an ink flow path through which ink supplied to the nozzle flows."

ノズル基板50には、圧力室22からZ軸正方向に延びる貫通流路24に対応する位置に、ノズル基板50を貫通するノズル51が形成されている。ノズル51は、Z軸正方向に向かうに従って次第に径が小さくなる形状を有しており、出口付近では径が均一になっている。ノズル基板50の材質は、特には限られないが、例えばシリコンとすることができる。 A nozzle 51 that penetrates the nozzle substrate 50 is formed in the nozzle substrate 50 at a position corresponding to the through flow path 24 extending from the pressure chamber 22 in the positive direction of the Z-axis. The nozzle 51 has a shape whose diameter gradually decreases in the positive direction of the Z-axis, and the diameter is uniform near the exit. The material of the nozzle substrate 50 is not particularly limited, but may be silicon, for example.

アクチュエーター基板30には、圧力室22が形成されている圧力室層31と、圧力室層31の上部(Z軸方向負側)に積層された振動板32、絶縁層33、圧電体層34(圧力変動素子)及び電極層35を有している。振動板32、絶縁層33、圧電体層34及び電極層35は、スパッタ法等の真空製膜技術により形成することができる。これらの層は、塗布等の他の製膜技術により形成されてもよい。圧力室層31は、めっき工法等の厚膜形成技術又は金属板のエッチング工法により形成することができる。圧力室層31の下面に流路基板40が接合されることにより、圧力室22が形成される。振動板32は、導電性の金属材料から構成され、圧電体層34の下部電極(共通電極)を兼ねている。絶縁層33は、圧電体層34に対して振動板32を絶縁する。すなわち、絶縁層33は、圧電機能領域R1以外の圧電体層34への電圧印加を遮蔽する。 The actuator substrate 30 includes a pressure chamber layer 31 in which the pressure chambers 22 are formed, a diaphragm 32 laminated on the top of the pressure chamber layer 31 (on the negative side in the Z-axis direction), an insulating layer 33, and a piezoelectric layer 34 ( pressure variation element) and an electrode layer 35. The diaphragm 32, the insulating layer 33, the piezoelectric layer 34, and the electrode layer 35 can be formed by a vacuum film forming technique such as a sputtering method. These layers may be formed by other film forming techniques such as coating. The pressure chamber layer 31 can be formed using a thick film forming technique such as a plating method or a metal plate etching method. The pressure chamber 22 is formed by bonding the channel substrate 40 to the lower surface of the pressure chamber layer 31. The diaphragm 32 is made of a conductive metal material and also serves as a lower electrode (common electrode) of the piezoelectric layer 34. The insulating layer 33 insulates the diaphragm 32 from the piezoelectric layer 34 . That is, the insulating layer 33 blocks voltage application to the piezoelectric layer 34 other than the piezoelectric functional region R1.

圧電体層34は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)で形成される。圧電体層34の膜厚は数μm程度である。電極層35は、導電性材料により形成される。電極層35は、例えば、貴金属を含むチタンから形成される。電極層35の膜厚は0.2μm程度である。 The piezoelectric layer 34 is made of, for example, lead zirconate titanate (PZT). The thickness of the piezoelectric layer 34 is approximately several μm. The electrode layer 35 is formed of a conductive material. The electrode layer 35 is made of, for example, titanium containing a noble metal. The thickness of the electrode layer 35 is approximately 0.2 μm.

電極層35に電圧が印加されることにより圧電機能領域R1において圧電体層34がZ軸方向に変形し、これに伴い、振動板32が変形する。圧電機能領域R1において振動板32が下方に変形すると、圧力室22の容積が減少し、圧力室22に充填されたインク60の圧力が高まる。また、圧電機能領域R1において振動板32が上方に変形すると、圧力室22の容積が増大し、圧力室22に充填されたインク60の圧力が低下する。インク60の圧力を所定の順序で変動させることにより(例えば、減圧させた後に加圧することにより)、貫通流路24を介して圧力室22に連通するノズル51からインク60の液滴61が吐出される。 By applying a voltage to the electrode layer 35, the piezoelectric layer 34 is deformed in the Z-axis direction in the piezoelectric functional region R1, and the diaphragm 32 is accordingly deformed. When the diaphragm 32 deforms downward in the piezoelectric functional region R1, the volume of the pressure chamber 22 decreases, and the pressure of the ink 60 filled in the pressure chamber 22 increases. Furthermore, when the diaphragm 32 deforms upward in the piezoelectric functional region R1, the volume of the pressure chamber 22 increases, and the pressure of the ink 60 filled in the pressure chamber 22 decreases. By varying the pressure of the ink 60 in a predetermined order (for example, by increasing the pressure after decreasing the pressure), droplets 61 of the ink 60 are ejected from the nozzle 51 that communicates with the pressure chamber 22 via the through flow path 24. be done.

圧力室層31、振動板32、絶縁層33、圧電体層34及び電極層35は、それぞれ、必ずしも単層でなくともよく、複数の層によって形成されてもよい。また、各層の間に、さらに他の層が配置されてもよい。 Each of the pressure chamber layer 31, the diaphragm 32, the insulating layer 33, the piezoelectric layer 34, and the electrode layer 35 does not necessarily have to be a single layer, and may be formed of a plurality of layers. Furthermore, another layer may be arranged between each layer.

図6は、ノズル基板50におけるノズル51の配列を模式的に示す図である。
図6に示すように、ノズル基板50には、複数のノズル51が一列に並ぶように配置されている。ノズル基板50には、4つのノズル51の列L1~L4が配置されている。例えば、列L1~L4に、それぞれ数百個のノズル51が一定間隔で設けられている。また、各ノズル列は、ノズル51のX軸方向の位置が互いにずれる位置関係で設けられている。各列のノズル51の数はこれに限られるものではない。
FIG. 6 is a diagram schematically showing the arrangement of the nozzles 51 on the nozzle substrate 50.
As shown in FIG. 6, a plurality of nozzles 51 are arranged in a line on the nozzle substrate 50. On the nozzle substrate 50, rows L1 to L4 of four nozzles 51 are arranged. For example, several hundred nozzles 51 are provided in each of the rows L1 to L4 at regular intervals. Moreover, each nozzle row is provided in a positional relationship in which the positions of the nozzles 51 in the X-axis direction are shifted from each other. The number of nozzles 51 in each row is not limited to this.

図7は、ヘッドチップ13のうち圧力室22付近の構成の断面を示す部分斜視図である。
図7に示すように、流路基板40は、Z軸方向に順に積層された複数の(ここでは11枚の)板状部材401~411を有している。板状部材401~411は、Z軸方向から見た外形が同一の矩形であり、上面及び下面がXY平面に平行である。板状部材401~411の材質は、例えばSUS(ステンレス鋼材)であるが、これに限られない。Z軸方向負側の端に板状部材401が配置されており、この板状部材401は接着剤を介してアクチュエーター基板30に接合されている。また、Z軸方向正側の端に板状部材411が配置されており、この板状部材411は接着剤を介してノズル基板50に接合されている。
FIG. 7 is a partial perspective view showing a cross section of the structure of the head chip 13 near the pressure chamber 22. As shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the channel substrate 40 has a plurality of (here, 11) plate-like members 401 to 411 stacked in order in the Z-axis direction. The plate members 401 to 411 have the same rectangular outer shape when viewed from the Z-axis direction, and have upper and lower surfaces parallel to the XY plane. The material of the plate members 401 to 411 is, for example, SUS (stainless steel), but is not limited to this. A plate-like member 401 is arranged at the end on the negative side in the Z-axis direction, and this plate-like member 401 is joined to the actuator substrate 30 via an adhesive. Further, a plate-like member 411 is arranged at the end on the positive side in the Z-axis direction, and this plate-like member 411 is joined to the nozzle substrate 50 via an adhesive.

板状部材401~411のうち下から3番目の板状部材409は、他の板状部材よりも薄くなっており、メイン流路21のダンパーとして機能する。このダンパーは、アクチュエーター基板30が駆動され、振動板32がZ軸方向に変位した際に連絡流路23からメイン流路21に付与される圧力波を吸収するためのものである。
板状部材409を除いた板状部材401~408、410及び411の厚さは、約200μmである。
Among the plate members 401 to 411, the third plate member 409 from the bottom is thinner than the other plate members, and functions as a damper for the main flow path 21. This damper is for absorbing pressure waves applied from the communication flow path 23 to the main flow path 21 when the actuator board 30 is driven and the diaphragm 32 is displaced in the Z-axis direction.
The thickness of the plate members 401 to 408, 410, and 411 excluding the plate member 409 is approximately 200 μm.

板状部材401~411には、それぞれ貫通流路24の一部となる貫通孔401a~411aが形成されている。板状部材401~411は、貫通孔401a~411aが連通して貫通流路24を構成する位置関係で配置されている。換言すれば、板状部材401~411に亘って連通する複数の貫通孔401a~411aにより、貫通流路24が構成されている。貫通孔401a~411aの開口形状は、直径約160μmの円形である。 Through holes 401a to 411a, which become part of the through flow path 24, are formed in the plate members 401 to 411, respectively. The plate members 401 to 411 are arranged in a positional relationship such that the through holes 401a to 411a communicate with each other to form the through flow path 24. In other words, the through flow path 24 is constituted by the plurality of through holes 401a to 411a communicating across the plate members 401 to 411. The opening shape of the through holes 401a to 411a is circular with a diameter of about 160 μm.

また、板状部材401~411は、複数の貫通孔401a~411aの中心が、板状部材同士の接合面S0(Z軸に垂直な面)に平行なランダムな方向にずれる位置関係で配置されている。ただし、板状部材401~411のずれ量は、貫通流路24が全体としてZ軸方向に延在する範囲内とされている。詳しくは、板状部材401~411のずれ量は、Z軸方向負側の端にある板状部材401の貫通孔401aの中心と、Z軸方向正側の端にある板状部材411の貫通孔411aの中心との、XY平面内(接合面S0に平行な面内)における距離が貫通孔最大幅の1/3以下となる範囲内に収められている。ここで、貫通孔最大幅は、接合面S0に平行な面内における各貫通孔の幅の最大値(本実施形態では直径)を貫通孔幅とした場合に、貫通孔401a~411aにおける貫通孔幅の最大値である。本実施形態では、貫通孔の形状ばらつきにより貫通孔最大幅は168μmとなっており、上記の「貫通孔最大幅の1/3以下となる範囲内」は、56μm以下に相当する。また、貫通孔の中心は、貫通孔をZ軸方向から見たときの、貫通孔の開口形状の面積重心である。貫通孔の中心がランダムな方向にずれていることにより、貫通流路24は、その内壁面に凹凸を有している。この特徴については後に詳述する。 Further, the plate members 401 to 411 are arranged in a positional relationship in which the centers of the plurality of through holes 401a to 411a are shifted in a random direction parallel to the joining surface S0 (a plane perpendicular to the Z axis) between the plate members. ing. However, the amount of deviation of the plate members 401 to 411 is within a range in which the through flow path 24 as a whole extends in the Z-axis direction. Specifically, the amount of deviation of the plate-like members 401 to 411 is determined by the difference between the center of the through hole 401a of the plate-like member 401 at the negative end in the Z-axis direction and the penetration of the plate-like member 411 at the positive end in the Z-axis direction. The distance from the center of the hole 411a in the XY plane (in a plane parallel to the bonding surface S0) is within a range of 1/3 or less of the maximum width of the through hole. Here, the maximum width of the through holes in the through holes 401a to 411a is defined as the maximum width of each through hole in a plane parallel to the joint surface S0 (diameter in this embodiment). This is the maximum width. In the present embodiment, the maximum width of the through hole is 168 μm due to variations in the shape of the through hole, and the above-mentioned “within a range of 1/3 or less of the maximum width of the through hole” corresponds to 56 μm or less. Further, the center of the through hole is the area center of gravity of the opening shape of the through hole when the through hole is viewed from the Z-axis direction. Since the centers of the through holes are shifted in random directions, the through flow path 24 has irregularities on its inner wall surface. This feature will be detailed later.

板状部材401、402にはそれぞれ、連絡流路23を構成する孔部401b、402bが形成されている。孔部401bの開口形状は、略円形である。また、孔部402bの直径は、孔部401bの直径より小さくなっている。 Holes 401b and 402b forming the communication channel 23 are formed in the plate members 401 and 402, respectively. The opening shape of the hole 401b is approximately circular. Further, the diameter of the hole 402b is smaller than the diameter of the hole 401b.

板状部材403~408にはそれぞれ、メイン流路21に対応する領域に開口403b~408bが形成されている。換言すれば、連通する開口403b~408bによりメイン流路21が構成されている。
また、板状部材410には、開口403b~408bと同一形状の開口410bが形成されている。開口410bがなす空間は、インクが流入しない空気室を形成する。この空気室と、メイン流路21とは、板状部材409(ダンパー)により仕切られている。
Openings 403b to 408b are formed in the plate members 403 to 408, respectively, in areas corresponding to the main flow path 21. In other words, the main flow path 21 is constituted by the communicating openings 403b to 408b.
Furthermore, an opening 410b having the same shape as the openings 403b to 408b is formed in the plate member 410. The space formed by the opening 410b forms an air chamber into which ink does not flow. This air chamber and the main flow path 21 are partitioned off by a plate member 409 (damper).

板状部材401~411は、例えば熱拡散工法により拡散接合されている。ただし、これに限られず、板状部材同士が接着剤により接合されていてもよい。
板状部材401とアクチュエーター基板30とを接着剤により接合することで、連絡流路23と圧力室22とが連通するとともに、圧力室22と貫通流路24とが連通する。また、板状部材411とノズル基板50とを接着剤により接合することで、貫通流路24とノズル51とが連通する。
The plate members 401 to 411 are diffusion bonded by, for example, a thermal diffusion method. However, the present invention is not limited to this, and the plate-like members may be joined together with an adhesive.
By bonding the plate-like member 401 and the actuator substrate 30 with an adhesive, the communication channel 23 and the pressure chamber 22 communicate with each other, and the pressure chamber 22 and the through channel 24 communicate with each other. Moreover, by joining the plate member 411 and the nozzle substrate 50 with an adhesive, the through flow path 24 and the nozzle 51 are communicated with each other.

ところで、流路基板40に対して接着剤によりアクチュエーター基板30及びノズル基板50を接合する際に、余剰の接着剤が貫通流路24に溢れ出る場合がある。貫通流路24の内壁面に凹凸が設けられていない従来の構成では、この接着剤が貫通流路24を伝って流動してしまい、接着剤がノズル51に流れ込んでノズル51が詰まったり、アクチュエーター基板30の振動板32に接着剤が付着して圧力室22内のインクの圧力変動に異常が生じたりする問題がある。
詳しくは、流路基板40にノズル基板50を接着した後に、ノズル基板50が鉛直方向最下部にある状態で上からアクチュエーター基板30を接着剤により接合する場合に、接着剤が貫通流路24に溢れ出ると、この接着剤がノズル基板50に向かって鉛直下方に流動してノズル51に到達してしまう。
また、流路基板40にアクチュエーター基板30を接着した後に、アクチュエーター基板30が鉛直方向最下部にある状態で上からノズル基板50を接着剤により接合する場合に、接着剤が貫通流路24に溢れ出ると、この接着剤がアクチュエーター基板30に向かって鉛直下方に流動して振動板32に到達してしまう。
By the way, when the actuator substrate 30 and the nozzle substrate 50 are bonded to the flow path substrate 40 with an adhesive, excess adhesive may overflow into the through flow path 24. In the conventional configuration in which the inner wall surface of the through-flow channel 24 is not provided with unevenness, this adhesive flows along the through-flow path 24, and the adhesive flows into the nozzle 51, clogging the nozzle 51, or causing damage to the actuator. There is a problem in that the adhesive adheres to the diaphragm 32 of the substrate 30, causing abnormal pressure fluctuations of the ink within the pressure chamber 22.
Specifically, after bonding the nozzle substrate 50 to the channel substrate 40, when bonding the actuator substrate 30 from above with an adhesive with the nozzle substrate 50 at the lowest position in the vertical direction, the adhesive may not be applied to the through channel 24. If it overflows, this adhesive flows vertically downward toward the nozzle substrate 50 and reaches the nozzle 51.
Furthermore, after bonding the actuator substrate 30 to the channel substrate 40, when bonding the nozzle substrate 50 from above with an adhesive while the actuator substrate 30 is at the bottom in the vertical direction, the adhesive overflows into the through channel 24. Once released, this adhesive flows vertically downward toward the actuator board 30 and reaches the diaphragm 32.

これに対し、本実施形態のインクジェットヘッド1では、貫通流路24を構成する貫通孔401a~411aの中心がランダムな方向にずれていることにより、貫通流路24の内壁面に凹凸が設けられている。この凹凸により接着剤が堰き止められ、ノズル51や振動板32に到達しないようになっている。 In contrast, in the inkjet head 1 of the present embodiment, the centers of the through holes 401a to 411a forming the through channel 24 are shifted in random directions, so that the inner wall surface of the through channel 24 is uneven. ing. These irregularities block the adhesive and prevent it from reaching the nozzle 51 and the diaphragm 32.

図8は、貫通流路24の断面を拡大して示す図である。
図8の断面は、貫通流路24を通り接合面S0に垂直な断面(ここでは接合面S0及びX軸に垂直な断面)であって、貫通孔401a~411aのうちいずれかの中心を通る断面である。
FIG. 8 is an enlarged view showing a cross section of the through flow path 24. As shown in FIG.
The cross section in FIG. 8 is a cross section passing through the through flow path 24 and perpendicular to the joint surface S0 (here, a cross section perpendicular to the joint surface S0 and the X axis), and passing through the center of any one of the through holes 401a to 411a. It is a cross section.

図8に示すように、板状部材401~411のうち隣接しない2つの板状部材403、405に設けられた貫通孔403a、405aを第1の貫通孔とし、これらの板状部材403、405の間にある板状部材404に設けられた貫通孔404aを第2の貫通孔とした場合に、第1の貫通孔の一方側(Y軸方向正側)の内壁面S1に対して、第2の貫通孔の当該一方側の内壁面S2が貫通流路24側(Y軸方向負側)に突出している。 As shown in FIG. 8, through holes 403a and 405a provided in two non-adjacent plate members 403 and 405 among the plate members 401 to 411 are defined as first through holes, and these plate members 403 and 405 When the through hole 404a provided in the plate-like member 404 located between the holes is used as the second through hole, the first through hole is The inner wall surface S2 of the one side of the second through hole protrudes toward the through flow path 24 side (the negative side in the Y-axis direction).

これにより、Z軸方向負側から見たときに、第1の貫通孔としての貫通孔403aの内壁面S1に対して第2の貫通孔としての貫通孔404aの内壁面S2が貫通流路24側に突出していることによって、段差部A1が形成されている。貫通流路24に溢れ出た接着剤がZ軸方向正側に流動した場合には、この段差部A1によって接着剤が堰き止められる。
また、Z軸方向正側から見たときに、第1の貫通孔としての貫通孔405aの内壁面S1に対して第2の貫通孔としての貫通孔404aの内壁面S2が貫通流路24側に突出していることによって、段差部B1が形成されている。貫通流路24に溢れ出た接着剤がZ軸方向負側に流動した場合には、この段差部B1によって接着剤が堰き止められる。
As a result, when viewed from the negative side in the Z-axis direction, the inner wall surface S2 of the through hole 404a as the second through hole is closer to the through flow path 24 than the inner wall surface S1 of the through hole 403a as the first through hole. By protruding to the side, a stepped portion A1 is formed. When the adhesive overflowing into the through flow path 24 flows to the positive side in the Z-axis direction, the adhesive is dammed up by this stepped portion A1.
Furthermore, when viewed from the positive side in the Z-axis direction, the inner wall surface S2 of the through hole 404a as the second through hole is on the through flow path 24 side with respect to the inner wall surface S1 of the through hole 405a as the first through hole. A stepped portion B1 is formed by protruding from the bottom. When the adhesive overflowing into the through flow path 24 flows to the negative side in the Z-axis direction, the adhesive is dammed up by this stepped portion B1.

また、図8の断面における接合面S0に平行な方向について、当該断面における第2の貫通孔としての貫通孔404aの中央位置C2に対し、当該断面における第1の貫通孔としての貫通孔403a、405aの中央位置C1が同一方向側(Y軸方向正側)にずれている。板状部材403~405がこのような位置関係で積層されることで、段差部A1、B1を設けつつ、貫通流路24の全体の傾斜を抑制してインクを流動しやすくすることができる。ここで、中央位置C1、C2は、図8の断面において貫通孔が形成する空隙の中央位置であり、必ずしもZ軸方向から見た貫通孔の中心と一致するとは限らない。 In addition, in the direction parallel to the joint surface S0 in the cross section of FIG. 8, with respect to the center position C2 of the through hole 404a as the second through hole in the cross section, the through hole 403a as the first through hole in the cross section, The center position C1 of 405a is shifted in the same direction (positive side in the Y-axis direction). By stacking the plate-like members 403 to 405 in such a positional relationship, it is possible to provide the stepped portions A1 and B1 while suppressing the overall inclination of the through flow path 24 to facilitate ink flow. Here, the center positions C1 and C2 are the center positions of the gap formed by the through hole in the cross section of FIG. 8, and do not necessarily coincide with the center of the through hole as seen from the Z-axis direction.

同様に、隣接しない2つの板状部材401、404に設けられた貫通孔401a、404aを第1の貫通孔とし、これらの板状部材401、404の間にある板状部材402、403に設けられた貫通孔402a、403aを第2の貫通孔とした場合に、第1の貫通孔の一方側(Y軸方向負側)の内壁面S1に対して、第2の貫通孔の当該一方側の内壁面S2が貫通流路24側(Y軸方向正側)に突出している。
これにより、Z軸方向負側から見たときに、第1の貫通孔としての貫通孔401aの内壁面S1に対して第2の貫通孔としての貫通孔402a、403aの内壁面S2が貫通流路24側に突出していることによって、段差部A2が形成されている。貫通流路24に溢れ出た接着剤がZ軸方向正側に流動した場合には、この段差部A2によって接着剤が堰き止められる。
また、Z軸方向正側から見たときに、第1の貫通孔としての貫通孔404aの内壁面S1に対して第2の貫通孔としての貫通孔402a、403aの内壁面S2が貫通流路24側に突出していることによって、段差部B2が形成されている。貫通流路24に溢れ出た接着剤がZ軸方向負側に流動した場合には、この段差部B2によって接着剤が堰き止められる。
第1の貫通孔としての貫通孔401a、404a、第2の貫通孔としての貫通孔402a、403aについても、第2の貫通孔の中央位置に対し、2つの第1の貫通孔の中央位置が同一方向側(ここではY軸方向負側)にずれている。
Similarly, through holes 401a and 404a provided in two non-adjacent plate members 401 and 404 are defined as first through holes, and through holes 401a and 404a provided in plate members 402 and 403 between these plate members 401 and 404 are defined as first through holes. When the through-holes 402a and 403a are used as second through-holes, with respect to the inner wall surface S1 on one side (negative side in the Y-axis direction) of the first through-hole, the corresponding one side of the second through-hole An inner wall surface S2 protrudes toward the through flow path 24 side (positive side in the Y-axis direction).
As a result, when viewed from the negative side in the Z-axis direction, the inner wall surface S2 of the through holes 402a and 403a as the second through hole has a through flow relative to the inner wall surface S1 of the through hole 401a as the first through hole. By protruding toward the path 24 side, a stepped portion A2 is formed. When the adhesive overflowing into the through flow path 24 flows to the positive side in the Z-axis direction, the adhesive is dammed up by this stepped portion A2.
Also, when viewed from the positive side in the Z-axis direction, the inner wall surface S2 of the through holes 402a and 403a as the second through hole is the through flow path with respect to the inner wall surface S1 of the through hole 404a as the first through hole. By protruding toward the 24 side, a stepped portion B2 is formed. When the adhesive overflowing into the through flow path 24 flows to the negative side in the Z-axis direction, the adhesive is dammed up by the stepped portion B2.
Regarding the through holes 401a and 404a as the first through holes and the through holes 402a and 403a as the second through holes, the center position of the two first through holes is They are shifted in the same direction (here, the negative side in the Y-axis direction).

図8では、接合面S0及びX軸に垂直な断面を例示したが、貫通流路24を通り接合面S0に垂直ないずれかの断面において、Z軸方向のいずれかの位置に段差部が形成されていればよい。
また、段差部が形成されるZ軸方向の位置及び段差部の数は、図8に示した例に限られない。
In FIG. 8, a cross section perpendicular to the joint surface S0 and the X-axis is illustrated, but in any cross section that passes through the through flow path 24 and is perpendicular to the joint surface S0, a stepped portion is formed at any position in the Z-axis direction. It would be fine if it had been done.
Further, the position in the Z-axis direction where the step portion is formed and the number of step portions are not limited to the example shown in FIG. 8 .

また、接着剤として、インクとの接触による膨潤が生じない材質のものが用いられている。これにより、段差部で堰き止められた接着剤が膨潤して貫通流路24におけるインクの流動が妨げられるのを抑制することができる。
また、接着剤は、インクにより溶解しない材質であることが望ましい。これにより、段差部で堰き止められた接着剤が溶解してインクが変質することに起因する不具合(画質の低下等)の発生を抑えることができる。
Furthermore, the adhesive used is a material that does not swell due to contact with ink. Thereby, it is possible to prevent the adhesive blocked at the stepped portion from swelling and obstructing the flow of ink in the through channel 24.
Further, it is desirable that the adhesive be made of a material that does not dissolve in the ink. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of problems (deterioration of image quality, etc.) caused by the adhesive blocked at the stepped portion being dissolved and the quality of the ink being altered.

図9は、Z軸方向負側から見たときの、貫通流路24における段差部の形成領域を示す図である。以下では、第1の貫通孔が設けられている板状部材を「第1の板状部材」とも記し、第2の貫通孔が設けられている板状部材を「第2の板状部材」とも記す。
段差部は、Z軸方向から見て、第1の貫通孔の内壁面S1と、第2の貫通孔の内壁面S2のうち第1の貫通孔の内側に露出(突出)している部分と、によって囲まれた領域である。より詳しくは、段差部は、Z軸方向から見て、第1の貫通孔の、第2の板状部材側の開口と、第2の貫通孔の、第1の板状部材側の開口のうち第1の貫通孔の内側に露出(突出)している部分と、によって囲まれた領域である。換言すれば、段差部は、第2の板状部材の、第1の板状部材側の表面(Z軸に垂直な面)のうち、Z軸方向から見て第2の貫通孔の内側に露出(突出)している部分である。
図9(a)は、板状部材401の貫通孔401aの開口位置をZ軸方向負側から見た図である。貫通孔401aの開口部内には、貫通孔401aの内壁面S1から板状部材402の貫通孔402aの内壁面S2が突出することにより形成された段差部A2が露出している。この段差部A2は、貫通流路24の内壁面のうち図9(a)における中5時方向から11時方向にかけて設けられている。段差部A2は、貫通孔401a、402aの内壁面S1、S2により囲まれた三日月状の形状を有している。
FIG. 9 is a diagram showing a region where a step portion is formed in the through flow path 24 when viewed from the negative side in the Z-axis direction. In the following, a plate-like member provided with a first through-hole is also referred to as a "first plate-like member", and a plate-like member provided with a second through-hole is referred to as a "second plate-like member". Also written as
The step portion includes, when viewed from the Z-axis direction, an inner wall surface S1 of the first through hole and a portion of the inner wall surface S2 of the second through hole that is exposed (projects) inside the first through hole. , is the area surrounded by . More specifically, the step portion is formed between the opening of the first through hole on the second plate-like member side and the opening of the second through-hole on the first plate-like member side, when viewed from the Z-axis direction. This is a region surrounded by a portion exposed (protruding) inside the first through hole. In other words, the stepped portion is located inside the second through hole when viewed from the Z-axis direction on the surface of the second plate-shaped member on the first plate-shaped member side (the surface perpendicular to the Z-axis). This is the exposed (protruding) part.
FIG. 9A is a diagram of the opening position of the through hole 401a of the plate member 401 viewed from the negative side in the Z-axis direction. A stepped portion A2 formed by protruding an inner wall surface S2 of the through hole 402a of the plate-like member 402 from an inner wall surface S1 of the through hole 401a is exposed in the opening of the through hole 401a. This stepped portion A2 is provided from the 5 o'clock direction to the 11 o'clock direction of the inner wall surface of the through flow path 24 in FIG. 9(a). The stepped portion A2 has a crescent shape surrounded by the inner wall surfaces S1 and S2 of the through holes 401a and 402a.

内壁面S1の各位置から、第2の貫通孔としての貫通孔402aの中心Oに向かう方向についての内壁面S2の突出量を段差部A2の段差とした場合に、段差の最大値Wは、5μm以上20μ以下となっている。詳しくは、貫通孔401a~411a(直径160μm)の形成時に生じ得る直径の誤差が±10μmであり、板状部材401~411のランダムな位置ずれ量が10μmであることから、段差の最大値Wは20μm以下となる。 If the amount of protrusion of the inner wall surface S2 in the direction from each position of the inner wall surface S1 toward the center O of the through hole 402a as the second through hole is defined as the step of the stepped portion A2, the maximum value W of the step is: The thickness is 5 μm or more and 20 μm or less. Specifically, since the error in diameter that may occur when forming the through holes 401a to 411a (diameter 160 μm) is ±10 μm, and the amount of random positional deviation of the plate members 401 to 411 is 10 μm, the maximum value W of the step difference is is 20 μm or less.

図9(b)は、板状部材403の貫通孔403aの開口位置をZ軸方向負側から見た図である。貫通孔403aの開口部内には、貫通孔403aの内壁面S1から板状部材404の貫通孔404aの内壁面S2が突出することにより形成された段差部A1が露出している。この段差部A1は、貫通流路24の内壁面のうち図9(b)における12時方向から6時方向にかけて設けられている。段差部A1の段差の最大値も、段差部A2と同様、5μm以上20μm以下である。 FIG. 9B is a diagram of the opening position of the through hole 403a of the plate member 403 viewed from the negative side in the Z-axis direction. A stepped portion A1 formed by protruding an inner wall surface S2 of the through hole 404a of the plate-like member 404 from an inner wall surface S1 of the through hole 403a is exposed in the opening of the through hole 403a. This stepped portion A1 is provided from the 12 o'clock direction to the 6 o'clock direction on the inner wall surface of the through flow path 24 in FIG. 9(b). The maximum value of the step in the step A1 is also 5 μm or more and 20 μm or less, similar to the step A2.

図9(c)は、板状部材405の貫通孔405aの開口位置をZ軸方向負側から見た図である。貫通孔405aの開口部内には、貫通孔405aの内壁面S1から板状部材406の貫通孔406aの内壁面S2が突出することにより形成された段差部A3が露出している。この段差部A3は、貫通流路24の内壁面のうち図9(c)における10時方向から4時方向にかけて設けられている。段差部A3の段差の最大値も、段差部A2と同様、5μm以上20μm以下である。
図8に示した断面では、板状部材405と板状部材406との間にはY軸方向についてほとんどずれが見られないが、図9(c)に示すように、板状部材405に対して板状部材406が主にX軸方向にずれることにより段差部A3が形成されている。このように、段差部を形成する板状部材同士のずれ(貫通孔401a~411aの中心Oのずれ)は、一方向(例えばY軸方向)に限られず、XY平面内(接合面S0に平行な面内)におけるランダムな方向が含まれる。
FIG. 9(c) is a diagram of the opening position of the through hole 405a of the plate member 405 viewed from the negative side in the Z-axis direction. A stepped portion A3 formed by protruding the inner wall surface S2 of the through hole 406a of the plate-like member 406 from the inner wall surface S1 of the through hole 405a is exposed in the opening of the through hole 405a. This stepped portion A3 is provided from the 10 o'clock direction to the 4 o'clock direction on the inner wall surface of the through flow path 24 in FIG. 9(c). The maximum value of the level difference of the level difference part A3 is also 5 μm or more and 20 μm or less, similar to the level difference part A2.
In the cross section shown in FIG. 8, there is almost no deviation between the plate-like member 405 and the plate-like member 406 in the Y-axis direction, but as shown in FIG. The stepped portion A3 is formed by shifting the plate member 406 mainly in the X-axis direction. In this way, the deviation between the plate-shaped members forming the stepped portion (the deviation of the centers O of the through holes 401a to 411a) is not limited to one direction (for example, the Y-axis direction), but may be caused within the XY plane (parallel to the joint surface S0). Random directions within the plane) are included.

図9(d)は、段差部A1~A3を重畳させて示した図である。
貫通孔401a~411aの中心OがXY平面内でランダムな方向にずれていることによって、図9(d)に示すように、Z軸方向負側から見た貫通流路24の外周の任意の位置(方位)に、Z軸方向についての位置が互いに異なる複数の段差部A1~A3のいずれかが設けられている。これにより、貫通流路24の外周のうちのどの位置に接着剤が溢れ出したとしても、当該接着剤をいずれかの段差部により堰き止めることができる。
なお、ここでは、3つの段差部A1~A3により貫通流路24の外周がカバーされている例を用いて説明したが、これに限られず、Z軸方向の位置が異なる2つ又は4つ以上の段差部A1~A3により貫通流路24の外周がカバーされていてもよい。
また、Z軸方向正側から見た場合にも、図8に示す段差部B1、B2を含む複数の段差部により貫通流路24の外周がカバーされていることが望ましい。これにより、接着剤がZ軸方向のいずれの向きに流動した場合においても効果的に接着剤を堰き止めることができる。
FIG. 9(d) is a diagram showing the stepped portions A1 to A3 superimposed.
Since the centers O of the through holes 401a to 411a are shifted in random directions within the XY plane, as shown in FIG. One of a plurality of step portions A1 to A3 having different positions (orientations) in the Z-axis direction is provided. Thereby, even if the adhesive overflows to any position on the outer periphery of the through-flow channel 24, the adhesive can be dammed up by one of the stepped portions.
Although the explanation has been given using an example in which the outer periphery of the through flow path 24 is covered by three stepped portions A1 to A3, the present invention is not limited to this, and two or four or more stepped portions having different positions in the Z-axis direction are used. The outer periphery of the through flow path 24 may be covered by the stepped portions A1 to A3.
Also, when viewed from the positive side in the Z-axis direction, it is desirable that the outer periphery of the through flow path 24 be covered by a plurality of step portions including step portions B1 and B2 shown in FIG. Thereby, the adhesive can be effectively dammed up even when the adhesive flows in any direction in the Z-axis direction.

上述した例では、貫通孔401a~411aの内壁面がZ軸方向に平行な平滑面であったが、接着剤をより確実に堰き止めるために、貫通孔401a~411aのうち少なくとも一部の内壁面が、貫通流路24側に突出した凸部を有していることがより好ましい。 In the example described above, the inner wall surfaces of the through holes 401a to 411a were smooth surfaces parallel to the Z-axis direction, but in order to more reliably dam up the adhesive, at least some of the inner walls of the through holes 401a to 411a were More preferably, the wall surface has a convex portion that protrudes toward the through channel 24 side.

図10は、貫通孔の内壁面が凸部を有している構成における貫通流路24の断面を拡大して示す図である。
図10に示す例では、各板状部材401~411の貫通孔401a~411aの内壁面が、貫通流路24側に突出した凸部Dを有している。ただし、板状部材409は、ダンパーとして機能する薄板であるので、貫通孔409aの内壁面は凸部Dを有していなくてもよい。凸部Dは、各貫通孔の内壁面の全周に亘って設けられている。凸部Dを有する構成では、Z軸方向から見て、第1の貫通孔の内壁面S1(より詳しくは、第1の貫通孔の第2の板状部材側の開口)から、上述した段差部に加えて凸部がさらに突出することとなるため、より確実に接着剤を堰き止めることが可能となる。
凸部Dは、当該凸部Dが設けられている板状部材の貫通孔の中心に向かう方向についての突出量が、5μm以上30μm以下となっている。なお、凸部Dの突出量が、内壁面の全周に亘って均一でない場合には、突出量の最大値が5μm以上30μm以下となっている構成とすることができる。このような突出量とすることで、段差部の段差の最大値が5μm以上20μm以下である構成において、貫通流路24においてインクを適正に流動可能な流動領域を確保することができる。ここで、凸部Dの突出量の基準は、貫通孔の開口位置、すなわち板状部材の表面における貫通孔の開口の縁の位置とすることができる。
FIG. 10 is an enlarged view showing a cross section of the through flow path 24 in a configuration in which the inner wall surface of the through hole has a convex portion.
In the example shown in FIG. 10, the inner wall surfaces of the through holes 401a to 411a of each of the plate members 401 to 411 have convex portions D that protrude toward the through flow path 24 side. However, since the plate member 409 is a thin plate that functions as a damper, the inner wall surface of the through hole 409a does not need to have the protrusion D. The convex portion D is provided over the entire circumference of the inner wall surface of each through hole. In the configuration having the convex portion D, the above-mentioned step is formed from the inner wall surface S1 of the first through hole (more specifically, the opening of the first through hole on the second plate member side) when viewed from the Z-axis direction. Since the convex part protrudes further in addition to the part, it becomes possible to dam the adhesive more reliably.
The projection D has a protrusion amount of 5 μm or more and 30 μm or less in the direction toward the center of the through hole of the plate-like member in which the projection D is provided. In addition, when the amount of protrusion of the convex portion D is not uniform over the entire circumference of the inner wall surface, a configuration may be adopted in which the maximum value of the amount of protrusion is 5 μm or more and 30 μm or less. By setting such a protrusion amount, it is possible to secure a flow area in which ink can flow properly in the through flow path 24 in a configuration in which the maximum value of the step of the step portion is 5 μm or more and 20 μm or less. Here, the standard for the amount of protrusion of the convex portion D can be the opening position of the through hole, that is, the position of the edge of the opening of the through hole on the surface of the plate-like member.

凸部Dは、板状部材401~411の各々の一方の面側及び他方の面側からそれぞれ当該板状部材をエッチングすることにより形成することができる。 The convex portion D can be formed by etching the plate-like members 401 to 411 from one side and the other side, respectively.

図11は、凸部Dの形成方法を説明する断面図である。
図11では、板状部材401に凸部Dを形成する場合を例に挙げて説明する。
まず、板状部材401の一方側の面のうち貫通孔401aの形成領域を除く領域に、レジスト70を形成する(図11(a))。なお、図示は省略しているが、レジスト70は、孔部401bの形成領域も除外した領域に形成される。
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a method of forming the convex portion D.
In FIG. 11, a case where a convex portion D is formed on a plate-like member 401 will be described as an example.
First, a resist 70 is formed on one side of the plate member 401 except for the area where the through hole 401a is formed (FIG. 11(a)). Although not shown, the resist 70 is formed in a region excluding the region where the hole 401b is formed.

次に、レジスト70をマスクとして所定のエッチング液により板状部材401をエッチングする(図11(b))。ここでは、エッチング量は板状部材401の厚さの1/2程度とする。 Next, the plate member 401 is etched using a predetermined etching solution using the resist 70 as a mask (FIG. 11(b)). Here, the etching amount is about 1/2 of the thickness of the plate member 401.

次に、板状部材401の他方側の面のうち貫通孔401aの形成領域を除く領域にレジスト70を形成し(図11(c))、このレジスト70をマスクとして所定のエッチング液により板状部材401を他方側の面からエッチングする(図11(d))。図11(b)及び図11(d)に示すように、板状部材401のエッチングでは、レジスト70の端部から等距離にエッチングが進むため、エッチング領域の外縁部では、エッチング後の板状部材の内壁面が曲面状となる。板状部材401の各面からのエッチングによりそれぞれ形成された曲面により、凸部Dが形成される。
エッチング終了後、レジスト70を除去することにより、貫通孔401aの内壁面に凸部Dを有する板状部材401が得られる。
Next, a resist 70 is formed on the other surface of the plate member 401 except for the area where the through hole 401a is formed (FIG. 11(c)), and using the resist 70 as a mask, a predetermined etching solution is used to form a plate. The member 401 is etched from the other side (FIG. 11(d)). As shown in FIGS. 11(b) and 11(d), in the etching of the plate-like member 401, the etching proceeds equidistantly from the edge of the resist 70, so that at the outer edge of the etched area, the plate-like shape after etching is The inner wall surface of the member becomes curved. Convex portions D are formed by curved surfaces formed by etching from each side of the plate member 401, respectively.
After the etching is completed, the resist 70 is removed to obtain a plate-like member 401 having a convex portion D on the inner wall surface of the through hole 401a.

次に、インクジェットヘッド1の製造方法について説明する。
図12は、インクジェットヘッド1の製造工程の手順を示すフローチャートである。
インクジェットヘッド1の製造工程では、まず、図11を用いて説明した方法で板状部材401~411に貫通孔401a~411aを形成する(ステップS101:第1の工程)。このステップS101では、貫通孔401a~411aと併せて孔部401b、402b、及び開口403b~408b、410bを形成する。
Next, a method for manufacturing the inkjet head 1 will be described.
FIG. 12 is a flowchart showing the steps of the manufacturing process of the inkjet head 1.
In the manufacturing process of the inkjet head 1, first, the through holes 401a to 411a are formed in the plate members 401 to 411 by the method described using FIG. 11 (step S101: first step). In this step S101, holes 401b, 402b, and openings 403b to 408b, 410b are formed together with the through holes 401a to 411a.

次に、貫通孔401a~411aが連通するとともに、貫通孔401a~411aの中心がランダムな方向にずれる位置関係で、すなわち上述した段差部が形成される位置関係で、板状部材401~411を積層して流路基板40を形成する(ステップS102:第2の工程)。 Next, the plate-like members 401 to 411 are arranged in a positional relationship in which the through holes 401a to 411a communicate with each other and the centers of the through holes 401a to 411a are shifted in random directions, that is, in a positional relationship in which the step portion described above is formed. The flow path substrate 40 is formed by stacking (step S102: second process).

次に、予め作成したアクチュエーター基板30を、接着剤を介して流路基板40の板状部材401に接合する(ステップS103)。また、予め作成したノズル基板50を、接着剤を介して流路基板40の板状部材411に接合する(ステップS104)。これによりヘッドチップ13が完成する。なお、ステップS103、S104は、順序を入れ替えてもよい。 Next, the actuator substrate 30 created in advance is bonded to the plate member 401 of the channel substrate 40 via an adhesive (step S103). Further, the nozzle substrate 50 prepared in advance is bonded to the plate member 411 of the channel substrate 40 via an adhesive (step S104). This completes the head chip 13. Note that the order of steps S103 and S104 may be changed.

最後に、ヘッドチップ13を含むインクジェットヘッド1の各構成要素を筐体10及びヘッドベース12に筐体に組み込んで(ステップS105)、インクジェットヘッド1が完成する。 Finally, each component of the inkjet head 1 including the head chip 13 is assembled into the housing 10 and the head base 12 (step S105), and the inkjet head 1 is completed.

以上のように、本実施形態に係るインクジェットヘッド1は、インクを吐出するノズル51と、ノズル51に供給されるインクが流れるインク流路が設けられた流路基板40と、を備え、流路基板40は、積層された板状部材401~411を有し、板状部材401~411は、当該板状部材401~411の各々に設けられた貫通孔401a~411aが連通する位置関係で配置されており、上記インク流路の少なくとも一部は、板状部材401~411に亘って連通する貫通孔401a~411aからなる貫通流路24であり、板状部材401~411のうち隣接しないいずれか2つの板状部材に各々設けられた貫通孔を第1の貫通孔、2つの板状部材の間にある1又は2以上の板状部材に各々設けられた貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、貫通流路24を通り板状部材401~411同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、第1の貫通孔の一方側の内壁面S1に対して、第2の貫通孔の一方側の内壁面S2が貫通流路24側に突出しており、上記断面における接合面S0に平行な方向について、上記断面における第2の貫通孔の中央位置C2に対し、上記断面における2つの第1の貫通孔の中央位置C1が同一方向側にずれている。
このような構成によれば、第1の貫通孔の内壁面S1に対して第2の貫通孔の内壁面S2が貫通流路24側に突出している部分に段差部が形成される。このため、流路基板40に接着剤を介してアクチュエーター基板30又はノズル基板50を接合する際に、貫通流路24に接着剤が溢れ出たとしても、貫通流路24の内壁面に沿ってZ軸方向に流動する接着剤をこの段差部によって堰き止めることができる。よって、貫通流路24に溢れ出た接着剤がノズル基板50やアクチュエーター基板30に接触することに起因する不具合(例えば、ノズル51に流入してノズル51が詰まったり、接着剤が振動板32に接触して圧電体層34によるインクの圧力変動に異常が生じたりする不具合)の発生を抑制することができる。また、板状部材401~411が、第2の貫通孔の中央位置C2に対し、2つの第1の貫通孔の中央位置C1が同一方向側にずれている位置関係で積層されていることで、段差部を設けつつ、貫通流路24の全体の傾斜を抑制してインクを流動しやすくすることができる。
As described above, the inkjet head 1 according to the present embodiment includes the nozzle 51 for ejecting ink, and the channel substrate 40 provided with the ink channel through which the ink supplied to the nozzle 51 flows. The substrate 40 has stacked plate members 401 to 411, and the plate members 401 to 411 are arranged in a positional relationship such that through holes 401a to 411a provided in each of the plate members 401 to 411 communicate with each other. At least a part of the ink flow path is a through flow path 24 consisting of through holes 401a to 411a that communicate across the plate members 401 to 411, and any of the plate members 401 to 411 that are not adjacent The through holes provided in each of the two plate members are referred to as first through holes, and the through holes provided in each of one or more plate members located between the two plate members are referred to as second through holes. In this case, in any cross section that passes through the through flow path 24 and is perpendicular to the joining surface of the plate members 401 to 411, the second through hole is connected to the inner wall surface S1 on one side of the first through hole. The inner wall surface S2 on one side of the hole protrudes toward the through-flow path 24 side, and in the direction parallel to the joint surface S0 in the cross-section, the center position C2 of the second through-hole in the cross-section is 2. The center positions C1 of the two first through holes are shifted in the same direction.
According to such a configuration, a step portion is formed in a portion where the inner wall surface S2 of the second through hole protrudes toward the through flow path 24 side with respect to the inner wall surface S1 of the first through hole. Therefore, even if the adhesive overflows into the through-flow path 24 when bonding the actuator board 30 or the nozzle board 50 to the flow-path substrate 40 via an adhesive, the adhesive will flow along the inner wall surface of the through-flow path 24. The adhesive flowing in the Z-axis direction can be stopped by this stepped portion. Therefore, problems caused by the adhesive overflowing into the through flow path 24 coming into contact with the nozzle substrate 50 or the actuator substrate 30 (for example, the adhesive flowing into the nozzle 51 and clogging the nozzle 51, or the adhesive contacting the diaphragm 32) It is possible to suppress the occurrence of a problem in which an abnormality occurs in the pressure fluctuation of the ink due to the piezoelectric layer 34 due to contact. Furthermore, the plate-like members 401 to 411 are stacked in a positional relationship in which the center position C1 of the two first through holes is shifted in the same direction with respect to the center position C2 of the second through hole. Although the stepped portion is provided, the overall inclination of the through flow path 24 can be suppressed to facilitate ink flow.

また、板状部材401~411は、各板状部材に設けられた貫通孔の中心Oが、接合面S0に平行なランダムな方向にずれる位置関係で配置されている。これにより、Z軸方向から見て貫通流路24の外周の各位置に偏りなく段差部を形成することができる。 Further, the plate-like members 401 to 411 are arranged in a positional relationship in which the center O of the through hole provided in each plate-like member is shifted in a random direction parallel to the joint surface S0. Thereby, the stepped portions can be formed evenly at each position on the outer periphery of the through flow path 24 when viewed from the Z-axis direction.

また、接合面S0に垂直な方向から見て第1の貫通孔の内壁面S1に対して第2の貫通孔の内壁面S2が貫通流路24側に突出している部分を段差部とした場合に、上記方向から見た貫通流路24の外周の任意の位置に、接合面S0に垂直な方向についての位置が互いに異なる複数の段差部のいずれかが設けられている。これにより、Z軸方向から見た貫通流路24の外周のうちのどの位置(方位)に接着剤が溢れ出したとしても、当該接着剤をいずれかの段差部により堰き止めることができる。 Further, when the step portion is a portion where the inner wall surface S2 of the second through hole protrudes toward the through flow path 24 side with respect to the inner wall surface S1 of the first through hole when viewed from the direction perpendicular to the joint surface S0. In addition, any one of a plurality of step portions having different positions in the direction perpendicular to the joint surface S0 is provided at an arbitrary position on the outer periphery of the through-flow channel 24 when viewed from the above direction. Thereby, even if the adhesive overflows to any position (orientation) on the outer periphery of the through-flow channel 24 as viewed from the Z-axis direction, the adhesive can be dammed up by one of the stepped portions.

また、第2の貫通孔の中心Oに向かう方向について、段差部における第2の貫通孔の内壁面S2の、第1の貫通孔の内壁面S1からの突出量を段差とした場合に、段差部は、段差の最大値が5μm以上20μm以下である。段差を5μm以上とすることにより、段差部において接着剤を効果的に堰き止めることができる。また、段差を20μm以下とすることにより、貫通流路24におけるインクの円滑な流動を確保することができる。 In addition, in the direction toward the center O of the second through hole, if the amount of protrusion of the inner wall surface S2 of the second through hole at the step portion from the inner wall surface S1 of the first through hole is defined as the step difference, The maximum value of the step is 5 μm or more and 20 μm or less. By making the step difference 5 μm or more, the adhesive can be effectively blocked at the step portion. Further, by setting the level difference to 20 μm or less, smooth flow of ink in the through flow path 24 can be ensured.

また、板状部材401~411が有する貫通孔401a~411aのうち少なくとも一部の内壁面は、貫通流路24側に突出した凸部Dを有している。これによれば、貫通流路24に溢れ出た接着剤を凸部Dによっても堰き止めることができる。よって、より確実に接着剤を堰き止めることができるため、接着剤に起因する不具合の発生をより効果的に抑制することができる。 Furthermore, the inner wall surfaces of at least some of the through holes 401a to 411a of the plate members 401 to 411 have convex portions D that protrude toward the through flow path 24 side. According to this, the adhesive overflowing into the through flow path 24 can also be dammed up by the convex portion D. Therefore, since the adhesive can be dammed up more reliably, it is possible to more effectively suppress the occurrence of problems caused by the adhesive.

また、凸部Dは、貫通孔の中心Oに向かう方向についての突出量が5μm以上30μm以下である。凸部Dの突出量を5μm以上とすることにより、凸部Dにおいて接着剤を効果的に堰き止めることができる。また、凸部Dの突出量を30μm以下とすることにより、貫通流路24におけるインクの円滑な流動を確保することができる。 Further, the protrusion amount of the convex portion D in the direction toward the center O of the through hole is 5 μm or more and 30 μm or less. By setting the protrusion amount of the convex portion D to 5 μm or more, the adhesive can be effectively dammed up at the convex portion D. Further, by setting the protrusion amount of the convex portion D to 30 μm or less, smooth flow of ink in the through flow path 24 can be ensured.

また、接合面S0に平行な面内における各貫通孔の幅の最大値を貫通孔幅とし、貫通孔401a~411aにおける貫通孔幅の最大値を貫通孔最大幅とした場合に、板状部材401~411のうち一方の端にある板状部材401の貫通孔401aの中心と、他方の端にある板状部材411の貫通孔411aの中心との、接合面S0に平行な方向についての距離が、貫通孔最大幅の1/3以下である。これにより、貫通流路24の全体の傾斜を抑制してインクを流動しやすくすることができる。 Further, when the maximum value of the width of each through hole in a plane parallel to the joint surface S0 is taken as the through hole width, and the maximum value of the through hole widths in the through holes 401a to 411a is taken as the through hole maximum width, the plate-like member The distance between the center of the through hole 401a of the plate member 401 at one end of 401 to 411 and the center of the through hole 411a of the plate member 411 at the other end in the direction parallel to the joint surface S0 is 1/3 or less of the maximum width of the through hole. Thereby, it is possible to suppress the overall inclination of the through flow path 24 and make it easier for the ink to flow.

また、流路基板40には、インク流路に連通するノズル51が設けられたノズル基板50、及びインク流路に連通する圧力室内のインクの圧力を変動させる圧力変動素子が設けられたアクチュエーター基板30のうち少なくとも一方が接着剤を介して接着されており、接着剤は、インクとの接触による膨潤が生じない材質である。これにより、段差部で堰き止められた接着剤が膨潤して貫通流路24におけるインクの流動が妨げられるのを抑制することができる。 Further, the flow path substrate 40 includes a nozzle substrate 50 provided with a nozzle 51 communicating with the ink flow path, and an actuator substrate provided with a pressure variation element that changes the pressure of ink in a pressure chamber communicating with the ink flow path. At least one of 30 is bonded via an adhesive, and the adhesive is a material that does not swell upon contact with ink. Thereby, it is possible to prevent the adhesive blocked at the stepped portion from swelling and obstructing the flow of ink in the through channel 24.

また、本実施形態のインクジェット記録装置は、上記インクジェットヘッド1を備えるため、インクジェットヘッド1の貫通流路24に溢れ出た接着剤に起因する不具合の発生を抑制することができる。よって、接着剤に起因する画質の低下を抑制することができる。 Furthermore, since the inkjet recording apparatus of this embodiment includes the inkjet head 1 described above, it is possible to suppress the occurrence of problems caused by the adhesive overflowing into the through flow path 24 of the inkjet head 1. Therefore, deterioration in image quality caused by the adhesive can be suppressed.

また、本実施形態のインクジェットヘッド1の製造方法は、板状部材401~411の各々に貫通孔401a~411aを形成する第1の工程と、板状部材401~411を貫通孔が連通する位置関係で積層させて、インク流路の少なくとも一部を構成する、板状部材401~411に亘って連通する貫通孔401a~411aからなる貫通流路24を形成する第2の工程と、を含み、第2の工程では、板状部材401~411のうち隣接しないいずれか2つの板状部材に各々設けられた貫通孔を第1の貫通孔、2つの板状部材の間にある1又は2以上の板状部材に各々設けられた貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、貫通流路24を通り板状部材401~411同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、第1の貫通孔の一方側の内壁面S1に対して、第2の貫通孔の一方側の内壁面S2が貫通流路24側に突出し、かつ、上記断面における接合面S0に平行な方向について、上記断面における第2の貫通孔の中央位置C2に対し、上記断面における2つの第1の貫通孔の中央位置C1が同一方向側にずれるように、板状部材401~411を積層させる。
これにより、貫通流路24の内壁面に段差部を形成することができるため、貫通流路24に溢れ出た接着剤を段差部によって堰き止めることができる。よって、貫通流路24に溢れ出た接着剤がノズル基板50やアクチュエーター基板30に接触することに起因する不具合の発生を抑制することができる。また、板状部材401~411を、第2の貫通孔の中央位置C2に対し、2つの第1の貫通孔の中央位置C1が同一方向側にずれている位置関係で積層することで、段差部を設けつつ、貫通流路24の全体の傾斜を抑制してインクを流動しやすくすることができる。
Further, the method for manufacturing the inkjet head 1 of the present embodiment includes a first step of forming through holes 401a to 411a in each of the plate members 401 to 411, and a position where the through holes communicate with the plate members 401 to 411. a second step of forming a through flow path 24 consisting of through holes 401a to 411a communicating across plate-like members 401 to 411 and forming at least a part of the ink flow path by laminating them in a relationship; In the second step, the through holes provided in any two of the plate members 401 to 411 that are not adjacent to each other are called the first through holes, and the through holes 1 or 2 between the two plate members are used as the first through holes. When the through holes provided in each of the above plate-like members are defined as second through-holes, in any cross section that passes through the through flow path 24 and is perpendicular to the joint surface of the plate-like members 401 to 411, the first through hole is With respect to the inner wall surface S1 on one side of the second through hole, the inner wall surface S2 on one side of the second through hole protrudes toward the through flow path 24 side, and in the direction parallel to the joint surface S0 in the above cross section, the above The plate members 401 to 411 are stacked such that the center position C1 of the two first through holes in the cross section is shifted in the same direction with respect to the center position C2 of the second through hole in the cross section.
As a result, a stepped portion can be formed on the inner wall surface of the through-flow path 24, so that the adhesive overflowing into the through-flow path 24 can be dammed up by the stepped portion. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems caused by the adhesive overflowing into the through flow path 24 coming into contact with the nozzle substrate 50 or the actuator substrate 30. In addition, by stacking the plate members 401 to 411 in a positional relationship in which the center position C1 of the two first through holes is shifted in the same direction with respect to the center position C2 of the second through hole, the step While providing a portion, it is possible to suppress the overall inclination of the through flow path 24 and make it easier for ink to flow.

また、第1の工程では、板状部材401~411の各々の一方の面側及び他方の面側からそれぞれ板状部材をエッチングすることにより、内壁面が貫通流路24側に突出した凸部を有する貫通孔を形成する。これにより、貫通孔401a~411aの内壁面に凸部Dを形成することができ、貫通流路24に溢れ出た接着剤を当該凸部Dによっても堰き止めることができる。よって、より確実に接着剤を堰き止めることができるため、接着剤に起因する不具合の発生をより効果的に抑制することができる In addition, in the first step, by etching the plate-like members from one side and the other side of each of the plate-like members 401 to 411, the inner wall surface has a convex portion protruding toward the through flow path 24 side. A through hole is formed. Thereby, the protrusions D can be formed on the inner wall surfaces of the through holes 401a to 411a, and the adhesive overflowing into the through flow path 24 can also be dammed up by the protrusions D. Therefore, the adhesive can be blocked more reliably, and the occurrence of defects caused by the adhesive can be more effectively suppressed.

なお、本発明は、上記実施形態及び各変形例に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、Z軸方向から見た貫通孔401a~411aの形状は、円形に限られず、楕円形や矩形等の他の形状であってもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment and each modification, and various changes are possible.
For example, the shape of the through holes 401a to 411a when viewed from the Z-axis direction is not limited to a circle, but may be other shapes such as an ellipse or a rectangle.

また、上記実施形態では、図9(d)に示すように、Z軸方向から見た貫通流路24の外周の任意の位置(方位)に、Z軸方向についての位置が互いに異なる複数の段差部A1~A3のいずれかが設けられている構成を例に挙げて説明したが、これに限られず、Z軸方向から見た貫通流路24の外周の一部に段差部が設けられていてもよい。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 9(d), a plurality of steps having different positions in the Z-axis direction are provided at arbitrary positions (azimuths) on the outer periphery of the through flow path 24 when viewed from the Z-axis direction. Although the description has been given by taking as an example a configuration in which any one of the sections A1 to A3 is provided, the present invention is not limited to this, and a stepped section may be provided in a part of the outer periphery of the through flow path 24 when viewed from the Z-axis direction. Good too.

また、貫通流路24として、圧力室22の下面とノズル51とを直接繋ぐものを例示したが、ヘッドチップ13における貫通流路24の配置位置はこれに限られない。 Moreover, although the through-flow path 24 is exemplified as one that directly connects the lower surface of the pressure chamber 22 and the nozzle 51, the arrangement position of the through-flow path 24 in the head chip 13 is not limited to this.

また、上記実施形態では、貫通流路24が、流路基板40を構成する全ての板状部材401~411を貫通する例を用いて説明したが、これに限られない。貫通流路24は、流路基板40を構成する全ての板状部材のうち、一部の板状部材を貫通するものであってもよい。この場合には、当該一部の板状部材が「複数の板状部材」に相当する。 Further, in the above embodiment, the through-flow path 24 is explained using an example in which it penetrates all the plate-like members 401 to 411 that constitute the flow path substrate 40, but the present invention is not limited to this. The through flow path 24 may penetrate through some of the plate members that constitute the flow path substrate 40 . In this case, the part of the plate-like members corresponds to "a plurality of plate-like members".

また、上記実施形態では、段差部の段差の最大値が5μm以上20μm以下、凸部Dの突出量が5μm以上30μm以下である例を用いて説明したが、貫通流路24におけるインクの流動を妨げない範囲で、当該数値範囲を超えていてもよい。例えば、貫通孔の内壁面が凸部Dを有しない場合には、その分インクの流動領域が確保されるため、段差部の段差の最大値を20μmより大きな値とすることもできる。
また、必ずしも全ての段差部が「段差の最大値が5μm以上20μm以下である」との条件を満たしていなくてもよい。また、必ずしも全ての凸部Dが「突出量が5μm以上30μm以下である」との条件を満たしていなくてもよい。
Further, in the above embodiment, the maximum value of the step of the step portion is 5 μm or more and 20 μm or less, and the protrusion amount of the convex portion D is 5 μm or more and 30 μm or less. The numerical value may be exceeded as long as it does not interfere. For example, when the inner wall surface of the through-hole does not have the convex portion D, the ink flow area is secured accordingly, so that the maximum value of the step difference in the step portion can be set to a value larger than 20 μm.
Moreover, not all the step portions necessarily satisfy the condition that "the maximum value of the step is 5 μm or more and 20 μm or less." Furthermore, not all of the convex portions D need to satisfy the condition that "the amount of protrusion is 5 μm or more and 30 μm or less."

また、上記実施形態では、複数の板状部材は、複数の貫通孔の中心が、板状部材同士の接合面S0に平行なランダムな方向にずれる位置関係で積層されていたが、これに限られない。例えば、複数の板状部材は、複数の貫通孔の中心が所定の規則性を有するずれ量及びずれ方向で互いにずれた位置関係で積層されていてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the plurality of plate-like members are stacked in a positional relationship in which the centers of the plurality of through-holes are shifted in a random direction parallel to the bonding surface S0 of the plate-like members, but the present invention is not limited to this. I can't. For example, the plurality of plate-like members may be stacked in a positional relationship in which the centers of the plurality of through holes are shifted from each other by a predetermined regularity in a shift amount and a shift direction.

また、上記実施形態では、シングルパス形式のインクジェット記録装置100を例に挙げて説明したが、記録ヘッドを走査させながら画像の記録を行うインクジェット記録装置に本発明を適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the single-pass type inkjet printing apparatus 100 has been described as an example, but the present invention may be applied to an inkjet printing apparatus that prints an image while scanning the printhead.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。 Although several embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. .

1 インクジェットヘッド
10 筐体
11 回路基板
12 ヘッドベース
13 ヘッドチップ
21 メイン流路
22 圧力室
23 連絡流路
24 貫通流路
30 アクチュエーター基板(素子基板)
30a インク供給口
31 圧力室層
32 振動板
33 絶縁層
34 圧電体層(圧力変動素子)
35 電極層
40 流路基板(流路部材)
50 ノズル基板
51 ノズル
60 インク
61 液滴
70 レジスト
100 インクジェット記録装置
101 搬送ベルト
102 搬送ローラー
103 ヘッドユニット
401~411 板状部材
401a~411a 貫通孔
401b、402b 孔部
403b~408b、410b 開口
A1~A3、B1、B2 段差部
C1、C2 中央位置
D 凸部
M 記録媒体
O 中心
R1 圧電機能領域
S0 接合面
S1、S2 内壁面
1 Inkjet head 10 Housing 11 Circuit board 12 Head base 13 Head chip 21 Main channel 22 Pressure chamber 23 Communication channel 24 Through channel 30 Actuator board (element board)
30a Ink supply port 31 Pressure chamber layer 32 Vibration plate 33 Insulating layer 34 Piezoelectric layer (pressure variation element)
35 Electrode layer 40 Channel substrate (channel member)
50 Nozzle substrate 51 Nozzle 60 Ink 61 Droplet 70 Resist 100 Inkjet recording device 101 Conveyance belt 102 Conveyance roller 103 Head units 401 to 411 Plate members 401a to 411a Through holes 401b, 402b Holes 403b to 408b, 410b Openings A1 to A3 , B1, B2 Step portions C1, C2 Center position D Convex portion M Recording medium O Center R1 Piezoelectric functional area S0 Joint surfaces S1, S2 Inner wall surface

Claims (11)

インクを吐出するノズルと、
前記ノズルに供給されるインクが流れるインク流路が設けられた流路部材と、
を備え、
前記流路部材は、積層された複数の板状部材を有し、
前記複数の板状部材は、当該複数の板状部材の各々に設けられた貫通孔が連通する位置関係で配置されており、
前記インク流路の少なくとも一部は、前記複数の板状部材に亘って連通する複数の前記貫通孔からなる貫通流路であり、
前記複数の板状部材のうち隣接しないいずれか2つの前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第1の貫通孔、前記2つの板状部材の間にある1又は2以上の前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、
前記貫通流路を通り前記複数の板状部材同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、前記第1の貫通孔の一方側の内壁面に対して、前記第2の貫通孔の前記一方側の内壁面が前記貫通流路側に突出しており、
前記断面における前記接合面に平行な方向について、前記断面における前記第2の貫通孔の中央位置に対し、前記断面における2つの前記第1の貫通孔の中央位置が同一方向側にずれている、インクジェットヘッド。
A nozzle that ejects ink,
a flow path member provided with an ink flow path through which ink is supplied to the nozzle;
Equipped with
The flow path member includes a plurality of laminated plate members,
The plurality of plate-like members are arranged in a positional relationship such that through holes provided in each of the plurality of plate-like members communicate with each other,
At least a portion of the ink flow path is a through flow path made up of a plurality of the through holes that communicate across the plurality of plate-like members,
The through-holes provided in any two of the plurality of plate-like members that are not adjacent to each other among the plurality of plate-like members are called first through-holes, and one or more of the plates located between the two plate-like members When the through holes provided in each of the shaped members are used as second through holes,
In any cross section perpendicular to the bonding surface of the plurality of plate-like members passing through the through-flow path, the one side of the second through-hole with respect to the inner wall surface on one side of the first through-hole. a side inner wall surface protrudes toward the through-flow channel,
With respect to a direction parallel to the joint surface in the cross section, the center positions of the two first through holes in the cross section are shifted in the same direction with respect to the center position of the second through hole in the cross section, inkjet head.
前記複数の板状部材は、各板状部材に設けられた前記貫通孔の中心が、前記接合面に平行なランダムな方向にずれる位置関係で配置されている、請求項1に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 1, wherein the plurality of plate-like members are arranged in a positional relationship such that the center of the through hole provided in each plate-like member is shifted in a random direction parallel to the bonding surface. . 前記接合面に垂直な方向から見て前記第1の貫通孔の内壁面に対して前記第2の貫通孔の内壁面が前記貫通流路側に突出している部分を段差部とした場合に、
前記接合面に垂直な方向から見た前記貫通流路の外周の任意の位置に、前記接合面に垂直な方向についての位置が互いに異なる複数の前記段差部のいずれかが設けられている、請求項1又は2に記載のインクジェットヘッド。
When a step portion is defined as a portion where the inner wall surface of the second through hole protrudes toward the through flow path with respect to the inner wall surface of the first through hole when viewed from a direction perpendicular to the joint surface,
Any one of the plurality of stepped portions having mutually different positions in the direction perpendicular to the joint surface is provided at any position on the outer periphery of the through-flow channel when viewed from a direction perpendicular to the joint surface. Item 2. The inkjet head according to item 1 or 2.
前記接合面に垂直な方向から見て前記第1の貫通孔の内壁面に対して前記第2の貫通孔の内壁面が前記貫通流路側に突出している部分を段差部とし、前記第2の貫通孔の中心に向かう方向について、前記段差部における前記第2の貫通孔の内壁面の、前記第1の貫通孔の内壁面からの突出量を段差とした場合に、
前記段差部は、前記段差の最大値が5μm以上20μm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
A portion where the inner wall surface of the second through hole protrudes toward the through flow path side with respect to the inner wall surface of the first through hole when viewed from a direction perpendicular to the joint surface is defined as a stepped portion, and When the amount of protrusion of the inner wall surface of the second through hole in the stepped portion from the inner wall surface of the first through hole is defined as the step difference in the direction toward the center of the through hole,
The inkjet head according to claim 1, wherein the step portion has a maximum value of 5 μm or more and 20 μm or less.
前記複数の板状部材が有する複数の前記貫通孔のうち少なくとも一部の貫通孔の内壁面は、前記貫通流路側に突出した凸部を有している、請求項1~4のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。 Any one of claims 1 to 4, wherein an inner wall surface of at least some of the through holes of the plurality of plate-like members has a convex portion protruding toward the through flow path. The inkjet head described in section. 前記凸部は、前記貫通孔の中心に向かう方向についての突出量が5μm以上30μm以下である、請求項5に記載のインクジェットヘッド。 The inkjet head according to claim 5, wherein the protrusion of the convex portion has a protrusion amount of 5 μm or more and 30 μm or less in a direction toward the center of the through hole. 前記接合面に平行な面内における各前記貫通孔の幅の最大値を貫通孔幅とし、前記複数の貫通孔における前記貫通孔幅の最大値を貫通孔最大幅とした場合に、
前記複数の板状部材のうち一方の端にある板状部材の前記貫通孔の中心と、他方の端にある板状部材の前記貫通孔の中心との、前記接合面に平行な方向についての距離が、前記貫通孔最大幅の1/3以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
When the maximum value of the width of each of the through holes in a plane parallel to the bonding surface is defined as the through hole width, and the maximum value of the through hole widths in the plurality of through holes is defined as the maximum through hole width,
The center of the through hole of the plate member at one end of the plurality of plate members and the center of the through hole of the plate member at the other end in a direction parallel to the joint surface. The inkjet head according to any one of claims 1 to 6, wherein the distance is 1/3 or less of the maximum width of the through hole.
前記流路部材には、前記インク流路に連通する前記ノズルが設けられたノズル基板、及び前記ノズルからインクを吐出させるために、前記インク流路に連通する圧力室内のインクの圧力を変動させる圧力変動素子が設けられた素子基板のうち少なくとも一方が接着剤を介して接着されており、
前記接着剤は、インクとの接触による膨潤が生じない材質である、請求項1~7のいずれか一項に記載のインクジェットヘッド。
The flow path member includes a nozzle substrate provided with the nozzle that communicates with the ink flow path, and a device that varies the pressure of ink in a pressure chamber that communicates with the ink flow path in order to eject ink from the nozzle. At least one of the element substrates provided with the pressure variation element is bonded via an adhesive,
The inkjet head according to any one of claims 1 to 7, wherein the adhesive is a material that does not swell upon contact with ink.
請求項1~8のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドを備えるインクジェット記録装置。 An inkjet recording device comprising the inkjet head according to any one of claims 1 to 8. インクを吐出するノズルと、積層された複数の板状部材を有し前記ノズルに供給されるインクが流れるインク流路が設けられた流路部材と、を備えたインクジェットヘッドの製造方法であって、
前記複数の板状部材の各々に貫通孔を形成する第1の工程と、
前記複数の板状部材を前記貫通孔が連通する位置関係で積層させて、前記インク流路の少なくとも一部を構成する、前記複数の板状部材に亘って連通する複数の前記貫通孔からなる貫通流路を形成する第2の工程と、
を含み、
前記第2の工程では、前記複数の板状部材のうち隣接しないいずれか2つの前記板状部材に各々設けられた前記貫通孔を第1の貫通孔、前記2つの板状部材の間にある1又は2以上の前記板状部材に各々設けられた貫通孔を第2の貫通孔とした場合に、
前記貫通流路を通り前記複数の板状部材同士の接合面に垂直ないずれかの断面において、前記第1の貫通孔の一方側の内壁面に対して、前記第2の貫通孔の前記一方側の内壁面が前記貫通流路側に突出し、かつ、
前記断面における前記接合面に平行な方向について、前記断面における前記第2の貫通孔の中央位置に対し、前記断面における2つの前記第1の貫通孔の中央位置が同一方向側にずれるように、前記複数の板状部材を積層させるインクジェットヘッドの製造方法。
A method for manufacturing an inkjet head, comprising: a nozzle for ejecting ink; and a flow path member including a plurality of laminated plate-like members and provided with an ink flow path through which ink supplied to the nozzle flows. ,
a first step of forming a through hole in each of the plurality of plate-like members;
The plurality of plate-like members are stacked in a positional relationship such that the through-holes communicate with each other to form at least a part of the ink flow path, and the plurality of through-holes communicate across the plurality of plate-like members. a second step of forming a through flow path;
including;
In the second step, the through-holes provided in any two non-adjacent plate-like members among the plurality of plate-like members are called first through-holes, which are located between the two plate-like members. When the through-holes provided in one or more of the plate-like members are used as second through-holes,
In any cross section perpendicular to the bonding surface of the plurality of plate-like members passing through the through-flow path, the one side of the second through-hole with respect to the inner wall surface on one side of the first through-hole. a side inner wall surface protrudes toward the through-flow channel side, and
With respect to a direction parallel to the joint surface in the cross section, the center positions of the two first through holes in the cross section are shifted in the same direction with respect to the center position of the second through hole in the cross section, A method for manufacturing an inkjet head, comprising stacking the plurality of plate-like members.
前記第1の工程では、前記複数の板状部材の各々の一方の面側及び他方の面側からそれぞれ前記板状部材をエッチングして、内壁面が前記貫通流路側に突出した凸部を有する前記貫通孔を形成する、請求項10に記載のインクジェットヘッドの製造方法。 In the first step, the plate-like members are etched from one side and the other side of each of the plurality of plate-like members, so that the inner wall surface has a convex portion protruding toward the through-flow channel side. The method for manufacturing an inkjet head according to claim 10, wherein the through hole is formed.
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