特許 6616156 流路部材、液体吐出ヘッド、記録装置、および流路部材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6616156

(24)【登録日】2019年11月15日

(45)【発行日】2019年12月4日

(54)【発明の名称】流路部材、液体吐出ヘッド、記録装置、および流路部材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20191125BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20191125BHJP

【ＦＩ】

   B41J2/14 603

   B41J2/14 605

   B41J2/14 607

   B41J2/16 503

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-213060(P2015-213060)

(22)【出願日】2015年10月29日

(65)【公開番号】特開2017-81035(P2017-81035A)

(43)【公開日】2017年5月18日

【審査請求日】2018年6月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小林 大記

【審査官】 高松 大治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０４７６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１００３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３３００６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０８５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６３０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１６２１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０２２０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００１／００４３２５２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｊ２／０１−２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと、該プレートの一方の主面と接着剤層を介して接着されている他の部材とを有する流路部材であって、
前記プレートの前記主面に、第１接着剤の逃がし溝と、第２接着剤の逃がし溝とが、間に離間部を挟んで配置されており、該離間部における、当該第１接着剤の逃がし溝と当該第２接着剤との逃がし溝との間の距離が１〜１００μｍであり、
前記離間部の周囲において、前記第１接着剤の逃がし溝は、第１方向と、該第１方向と反対の方向である第２方向に伸びており、前記第２接着剤の逃がし溝は、前記第１方向と交差する方向である第３方向に伸びていることを特徴とする流路部材。

【請求項2】

前記プレートに、前記離間部が、２ヵ所以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の流路部材。

【請求項3】

前記第２接着剤の逃がし溝は、前記離間部に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の流路部材。

【請求項4】

前記離間部の周囲において、前記第１接着剤の逃がし溝と、前記第２接着剤の逃がし溝とは、互いに沿って配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流路部材。

【請求項5】

前記第１接着剤の逃がし溝内の空間は外部と繋がっており、前記第２接着剤の逃がし溝内の空間は、外部と繋がっていないか、あるいは、前記第１接着剤の逃がし溝内の空間を介して外部と繋がっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流路部材。

【請求項6】

該離間部における前記第１接着剤の逃がし溝と前記第２接着剤の逃がし溝との間の距離が、前記接着剤層の厚さの１０００倍以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の流路部材。

【請求項7】

流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと、該プレートの一方の主面と接着剤層を介して接着されている他の部材とを有する流路部材であって、
前記プレートの前記主面に、第１接着剤の逃がし溝と、第２接着剤の逃がし溝とが、間に離間部を挟んで配置されており、該離間部における、当該第１接着剤の逃がし溝と当該第２接着剤との逃がし溝との間の距離が１〜１００μｍであり、
前記離間部に面して前記接着剤層が存在しない空隙が存在し、該空隙を介して前記第１接着剤の逃がし溝内の空間と前記第２接着剤の逃がし溝内の空間とが繋がっていることを特徴とする流路部材。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれかに記載の流路部材と複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであって、前記流路部材は、前記流路と繋がっている複数の吐出孔を有しており、複数の加圧部は、前記流路内の液体を加圧することで、前記複数の吐出孔から前記液体をそれぞれ吐出させることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項9】

請求項８に記載の液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする記録装置。

【請求項10】

流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと他の部材とを準備する第１工程と、
前記プレートの一方の主面と前記他の部材との間に接着剤を供給して、前記プレートと前記他の部材とを接着する第２工程とを含む流路部材の製造方法であって、
前記第１工程で準備する前記のプレートの前記主面に、第１接着剤の逃がし溝と、第２接着剤の逃がし溝とが、間に離間部を挟んで配置されており、該離間部における、当該第１接着剤の逃がし溝と当該第２接着剤との逃がし溝との間の距離が１〜１００μｍであり、
前記離間部の周囲において、前記第１接着剤の逃がし溝は、第１方向と、該第１方向と反対の方向である第２方向に伸びており、前記第２接着剤の逃がし溝は、前記第１方向と交差する方向である第３方向に伸びていることを特徴とする流路部材の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流路部材、液体吐出ヘッド、記録装置、および流路部材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液体吐出ヘッドとして、例えば、液体を記録媒体上に吐出することによって、各種の印刷を行なうインクジェットヘッドが知られている。液体吐出ヘッドに用いられる、吐出孔、加圧室および共通流路を備えている流路部材としては、流路となる孔や溝が形成された金属プレートを複数積層したものが知られている。それらの金属プレートは、接着剤で接合される。金属プレートには、接合の際に、接着剤が孔や溝に流れ込むのを抑制するために、接着剤の逃がし溝が形成されている（例えば、特許文献１を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−２２０８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されている接着剤の逃がし溝が形成されたプレートは、接着剤の逃がし溝が形成された部位の厚さが薄くなっているので、製造工程中のハンドリングなどで、接着剤の逃がし溝に沿って、折れ曲がることがあった。互いに独立した接着剤の逃がし溝を設けることで、プレートは折れ曲がり難くなるが、独立した逃がし溝は繋がっていないので、逃がし溝に沿った空気の流通が悪く、接着剤層に気泡が閉じ込められた状態になってしまうことがあった。

【0005】

極端に接着状態の悪いものは、製造工程中で取り除くとしても、わずかに気泡が閉じ込められたプレートを使用することにより、流路の構造がわずかに変わり、液体の吐出特性が変動してしまったり、使用を続けるうちに液体が漏れるようになってしまうことがある。

【0006】

したがって、本発明の目的は、変形が起き難く、接着剤層への気泡の閉じ込めも起き難いプレートを用いた流路部材、液体吐出ヘッド、および記録装置、ならびに流路部材の製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の流路部材は、流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと、該プレートの一方の主面と接着剤層を介して接着されている他の部材とを有する流路部材であって、前記プレートの前記主面に、第１接着剤の逃がし溝と、第２接着剤の逃がし溝とが、間に離間部を挟んで配置されており、該離間部における、当該第１接着剤の逃がし溝と当該第２接着剤との逃がし溝との間の距離が１〜１００μｍであることを特徴とする。

【0008】

また、本発明の液体吐出ヘッドは、前記流路部材と複数の加圧部とを含んでいる液体吐出ヘッドであり、前記流路部材は、前記流路と繋がっている複数の吐出孔を有しており、複数の加圧部は、前記流路内の液体を加圧することで、前記複数の吐出孔から前記液体をそれぞれ吐出させることを特徴とする。

【0009】

また、本発明の記録装置は、前記液体吐出ヘッドと、記録媒体を前記液体吐出ヘッドに
対して搬送する搬送部と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御部を備えていることを特徴とする。

【0010】

また、本発明の流路部材の製造方法は、流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと他の部材とを準備する第１工程と、前記プレートの一方の主面と前記他の部材との間に接着剤を供給して、前記プレートと前記他の部材とを接着する第２工程とを含む流路部材の製造方法であって、前記第１工程で準備する前記のプレートの前記主面に、第１接着剤の逃がし溝と、第２接着剤の逃がし溝とが、間に離間部を挟んで配置されており、該離間部における、当該第１接着剤の逃がし溝と当該第２接着剤との逃がし溝との間の距離が１〜１００μｍであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の流路部材によれば、製造工程で変形が起き難いとともに、接着剤層への気泡の閉じ込めも起き難く、液体吐出ヘッドに用いたときに、液体の吐出特性のばらつきを小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッドを含む記録装置の側面図であり、（ｂ）は平面図である。

【図2】図１の液体吐出ヘッドの要部であるヘッド本体の平面図である。

【図3】図２の一点鎖線に囲まれた領域Ａの拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。

【図4】図２の一点鎖線に囲まれた領域Ａの拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。

【図5】図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。

【図6】図２の一点鎖線に囲まれた領域Ｂの１枚の拡大図である。

【図7】（ａ）は、図６の一部の拡大図であり、（ｂ）および（ｃ）は本発明の他の実施形態に係る逃がし溝の配置である。

【図8】本発明の他の実施形態に係る逃がし溝の配置である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２を含む記録装置であるカラーインクジェットプリンタ１（以下で単にプリンタと言うことがある）の概略の側面図であり、図１（ｂ）は、概略の平面図である。プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐをガイドローラ８２Ａから搬送ローラ８２Ｂへと搬送することにより、印刷用紙Ｐを液体吐出ヘッド２に対して相対的に移動させる。制御部８８は、画像や文字のデータに基づいて、液体吐出ヘッド２を制御して、記録媒体Ｐに向けて液体を吐出させ、印刷用紙Ｐに液滴を着弾させて、印刷用紙Ｐに印刷などの記録を行なう。

【0014】

本実施形態では、液体吐出ヘッド２はプリンタ１に対して固定されており、プリンタ１はいわゆるラインプリンタとなっている。本発明の記録装置の他の実施形態としては、液体吐出ヘッド２を、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に往復させるなどして移動させる動作と、印刷用紙Ｐの搬送を交互に行なう、いわゆるシリアルプリンタが挙げられる。

【0015】

プリンタ１には、印刷用紙Ｐとほぼ平行になるように平板状のヘッド搭載フレーム７０（以下で単にフレームと言うことがある）が固定されている。フレーム７０には図示しない２０個の孔が設けられており、２０個の液体吐出ヘッド２がそれぞれの孔の部分に搭載されていて、液体吐出ヘッド２の、液体を吐出する部位が印刷用紙Ｐに面するようになっている。液体吐出ヘッド２と印刷用紙Ｐとの間の距離は、例えば０．５〜２０ｍｍ程度と
される。５つの液体吐出ヘッド２は、１つのヘッド群７２を構成しており、プリンタ１は、４つのヘッド群７２を有している。

【0016】

液体吐出ヘッド２は、図１（ａ）の手前から奥へ向かう方向、図１（ｂ）の上下方向に細長い長尺形状を有している。この長い方向を長手方向と呼ぶことがある。１つのヘッド群７２内において、３つの液体吐出ヘッド２は、印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向、例えば、ほぼ直交する方向に沿って並んでおり、他の２つの液体吐出ヘッド２は搬送方向に沿ってずれた位置で、３つの液体吐出ヘッド２の間にそれぞれ一つずつ並んでいる。液体吐出ヘッド２は、各液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲が、印刷用紙Ｐの幅方向に（印刷用紙Ｐの搬送方向に交差する方向に）繋がるように、あるいは端が重複するように配置されており、印刷用紙Ｐの幅方向に隙間のない印刷が可能になっている。

【0017】

４つのヘッド群７２は、記録用紙Ｐの搬送方向に沿って配置されている。各液体吐出ヘッド２には、図示しない液体タンクから液体、例えば、インクが供給される。１つのヘッド群７２に属する液体吐出ヘッド２には、同じ色のインクが供給されるようになっており、４つのヘッド群７２で４色のインクが印刷できる。各ヘッド群７２から吐出されるインクの色は、例えば、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）である。このようなインクを、制御部８８で制御して印刷すれば、カラー画像が印刷できる。

【0018】

プリンタ１に搭載されている液体吐出ヘッド２の個数は、単色で、１つの液体吐出ヘッド２で印刷可能な範囲を印刷するのなら１つでもよい。ヘッド群７２に含まれる液体吐出ヘッド２の個数や、ヘッド群７２の個数は、印刷する対象や印刷条件により適宜変更できる。例えば、さらに多色の印刷をするためにヘッド群７２の個数を増やしてもよい。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数配置して、搬送方向に交互に印刷すれば、同じ性能の液体吐出ヘッド２を使用しても搬送速度を速くできる。これにより、時間当たりの印刷面積を大きくすることができる。また、同色で印刷するヘッド群７２を複数準備して、搬送方向と交差する方向にずらして配置して、印刷用紙Ｐの幅方向の解像度を高くしてもよい。

【0019】

さらに、色の付いたインクを印刷する以外に、印刷用紙Ｐの表面処理をするために、コーティング剤などの液体を印刷してもよい。

【0020】

プリンタ１は、記録媒体である印刷用紙Ｐに印刷を行なう。印刷用紙Ｐは、給紙ローラ８０Ａに巻き取られた状態になっており、２つのガイドローラ８２Ａの間を通った後、フレーム７０に搭載されている液体吐出ヘッド２の下側を通り、その後２つの搬送ローラ８２Ｂの間を通り、最終的に回収ローラ８０Ｂに回収される。印刷する際には、搬送ローラ８２Ｂを回転させることで印刷用紙Ｐは、一定速度で搬送され、液体吐出ヘッド２によって印刷される。回収ローラ８０Ｂは、搬送ローラ８２Ｂから送り出された印刷用紙Ｐを巻き取る。搬送速度は、例えば、７５ｍ／分とされる。各ローラは、制御部８８によって制御されてもよいし、人によって手動で操作されてもよい。

【0021】

記録媒体は、印刷用紙Ｐ以外に、ロール状の布などでもよい。また、プリンタ１は、印刷用紙Ｐを直接搬送する代わりに、搬送ベルトを直接搬送して、記録媒体を搬送ベルト上に置いて搬送してもよい。そのようにすれば、枚葉紙や裁断された布、木材、タイルなどを記録媒体にできる。さらに、液体吐出ヘッド２から導電性の粒子を含む液体を吐出するようにして、電子機器の配線パターンなどを印刷してもよい。またさらに、液体吐出ヘッド２から反応容器などに向けて所定量の液体の化学薬剤や化学薬剤を含んだ液体を吐出させて、反応させるなどして、化学薬品を作製してもよい。

【0022】

また、プリンタ１に、位置センサ、速度センサ、温度センサなどを取り付けて、制御部８８が、各センサからの情報から分かるプリンタ１各部の状態に応じて、プリンタ１の各部を制御してもよい。例えば、液体吐出ヘッド２の温度や液体タンクの液体の温度、液体タンクの液体が液体吐出ヘッド２に加えている圧力などが、吐出される液体の吐出量や吐出速度などの吐出特性に影響を与えている場合などに、それらの情報に応じて、液体を吐出させる駆動信号を変えるようにしてもよい。

【0023】

次に、本発明の一実施形態に係る液体吐出ヘッド２について説明する。図２は、図１に示された液体吐出ヘッド２の要部であるヘッド本体２ａを示す平面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域の拡大平面図であり、ヘッド本体２ａの一部である。図３では、説明のため、一部の流路を省略して描いている。図４は、図３と同じ位置の拡大平面図であり、図３とは別の一部の流路を省略して描いている。図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。なお、図３および図４において、図面を分かり易くするために、圧電アクチュエータ基板２１の下方にあって破線で描くべき加圧室１０、しぼり６および吐出孔８などを実線で描いている。

【0024】

液体吐出ヘッド２には、ヘッド本体２ａ以外に、ヘッド本体２ａに液体を供給するリザーバや、筐体を含んでいてもよい。また、ヘッド本体２ａは、流路部材４と、加圧部である変位素子３０が作り込まれている圧電アクチュエータ基板２１とを含んでいる。

【0025】

ヘッド本体２ａを構成する流路部材４は、共通流路であるマニホールド５と、マニホールド５と繋がっている複数の加圧室１０と、複数の加圧室１０とそれぞれ繋がっている複数の吐出孔８とを備えている。加圧室１０は流路部材４の上面に開口しており、流路部材４の上面が加圧室面４−２となっている。また、流路部材４の上面は、マニホールド５と繋がっている開口５ａを有し、この開口５ａより液体が供給されるようになっている。

【0026】

また、流路部材４の上面には、変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１が接合されており、各変位素子３０が加圧室１０上に位置するように配置されている。また、圧電アクチュエータ基板２１には、各変位素子３０に信号を供給する信号伝達部６０が接続されている。図２には、２つの信号伝達部６０が圧電アクチュエータ基板２１に繋がる状態が分かるように、信号伝達部６０の圧電アクチュエータ基板２１に接続される付近の外形を点線で示した。圧電アクチュエータ基板２１に電気的に接続されている、信号伝達部６０に形成されている電極は、信号伝達部６０の端部に、矩形状に配置されている。２つの信号伝達部６０は、圧電アクチュエータ基板２１の短手方向の中央部にそれぞれの端がくるように接続されている。

【0027】

ヘッド本体２ａは、平板状の流路部材４と、流路部材４上に接合された変位素子３０を含む圧電アクチュエータ基板２１を１つ有している。圧電アクチュエータ基板２１の平面形状は長方形状であり、その長方形の長辺が流路部材４の長手方向に沿うように流路部材４の上面に配置されている。

【0028】

流路部材４の内部には２つのマニホールド５が形成されている。マニホールド５は流路部材４の長手方向の一端部側から、他端部側に延びる細長い形状を有しており、その両端部において、流路部材４の上面に開口しているマニホールド５の開口５ａが形成されている。

【0029】

また、マニホールド５は、少なくとも加圧室１０に繋がっている領域である長手方向における中央部分において、短手方向に間隔を開けて設けられた隔壁１５で仕切られている。隔壁１５は、加圧室１０に繋がっている領域である長手方向の中央部分においては、マニホールド５と同じ高さを有し、マニホールド５を複数の副マニホールド５ｂに完全に仕
切っている。このようにすることで、平面視したときに、隔壁１５と重なるように、吐出孔８および吐出孔８から加圧室１０に繋がっている流路を設けることができる。

【0030】

複数に分けられた部分のマニホールド５を副マニホールド５ｂと呼ぶことがある。本実施形態においては、マニホールド５は独立して２本設けられており、それぞれの両端部に開口５ａが設けられている。また、１つのマニホールド５には、７つの隔壁１５が設けられており、８つの副マニホールド５ｂに分けられている。副マニホールド５ｂの幅は、隔壁１５の幅より大きくなっており、これにより副マニホールド５ｂに多くの液体を流すことができる。

【0031】

流路部材４は、複数の加圧室１０が２次元的に広がって形成されている。加圧室１０は、角部にアールが施されたほぼ菱形あるいは楕円形状の平面形状を有する中空の領域である。

【0032】

加圧室１０は、しぼり６を介して１つの副マニホールド５ｂと繋がっている。１つの副マニホールド５ｂに沿うようにして、この副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０の行である加圧室行１１が、副マニホールド５ｂの両側に１行ずつ、合計２行設けられている。したがって、１つのマニホールド５に対して、１６行の加圧室１１が設けられており、ヘッド本体２ａ全体では３２行の加圧室行１１が設けられている。各加圧室行１１における加圧室１０の長手方向の間隔は同じであり、例えば、３７．５ｄｐｉの間隔となっている。

【0033】

各加圧室行１１の端にはダミー加圧室１６の列が１列設けられている。このダミー加圧室列のダミー加圧室１６は、マニホールド５とは繋がっているが、吐出孔８とは繋がっていない。また、３２行の加圧室行１１の外側には、ダミー加圧室１６が直線状に並んだダミー加圧室行が１行設けられている。このダミー加圧室行のダミー加圧室１６は、マニホールド５および吐出孔８のいずれとも繋がっていない。これらのダミー加圧室１６により、端から１つ内側の加圧室１０の周囲の構造（剛性）が他の加圧室１０の構造（剛性）と近くなることで、液体吐出特性の差を少なくできる。なお、周囲の構造の差の影響は、距離の近い、長さ方向に隣接する加圧室１０の影響が大きいため、長さ方向には、両端にダミー加圧室を設けてある。幅方向については、影響が比較的小さいため、ヘッド本体２１ａの端に近い方のみに設けている。これにより、ヘッド本体２１ａの幅を小さくできる。

【0034】

１つのマニホールド５に繋がっている加圧室１０は、矩形状の圧電アクチュエータ基板２１の各外辺に沿った行および列を成す格子状に配置されている。これにより、圧電アクチュエータ基板２１の外辺から、加圧室１０の上に形成されている個別電極２５が等距離に配置されることになるので、個別電極２５を形成する際に、圧電アクチュエータ基板２１に変形が生じ難くできる。圧電アクチュエータ基板２１と流路部材４とを接合する際に、この変形が大きいと外辺に近い変位素子３０に応力が加わり、変位特性にばらつきが生じるおそれがあるが、変形を少なくすることで、そのばらつきを低減できる。また、もっとも外辺に近い加圧室行１１の外側にダミー加圧室１６のダミー加圧室行が設けられているために、変形の影響をより受け難くできる。加圧室行１１に属する加圧室１０は等間隔で配置されており、加圧室行１１に対応する個別電極２５も等間隔で配置されている。加圧室行１１は短手方向に等間隔で配置されており、加圧室行１１に対応する個別電極２５の行も短手方向に等間隔で配置されている。これにより、特にクロストークの影響が大きくなる部位をなくすことができる。

【0035】

本実施形態では、加圧室１０は格子状に配置したが、隣り合う加圧室列１１の加圧室１０が互いの間に位置するように千鳥状に配置してもよい。このようにすると、隣接加圧室行１１に属する加圧室１０の間の距離がより長くなるので、よりクロストークを抑制でき
る。

【0036】

加圧室行１１をどのように並べるかによらず、流路部材４を平面視したとき、１つの加圧室行１１に属する加圧室１０が、隣接する加圧室行１１に属する加圧室１０と、液体吐出ヘッド２の長手方向において、重ならないように配置することにより、クロストークを抑制できる。一方、加圧室行１１の間の距離を離すと、液体吐出ヘッド２の幅が大きくなるので、プリンタ１に対する液体吐出ヘッド２の設置角度の精度や、複数の液体吐出ヘッド２を使用する際の、液体吐出ヘッド２の相対位置の精度が印刷結果に与える影響が大きくなる。そこで、隔壁１５の幅を副マニホールド５ｂよりも小さくすることで、それらの精度が印刷結果に与える影響を少なくできる。

【0037】

１つの副マニホールド５ｂに繋がっている加圧室１０は、２列の加圧室行１１を成しており、１つの加圧室行１１に属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８は、１つの吐出孔行９を成している。２行の加圧室行１１に属する加圧室１０に繋がっている吐出孔８はそれぞれ、副マニホールド５ｂの異なる側に開口している。図４では隔壁１５には、２行の吐出孔行９が設けられているが、それぞれの吐出孔行９に属する吐出孔８は、吐出孔８に近い側の副マニホールド５ｂに加圧室１０を介して繋がっている。隣接する副マニホールド５ｂに加圧室行１１を介して繋がっている吐出孔８と液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路間のクロストークが抑制できるので、さらにクロストークを少なくすることができる。加圧室１０と吐出孔８とを繋ぐ流路全体が、液体吐出ヘッド２の長手方向において重ならないように配置されていると、さらにクロストークを少なくすることができる。

【0038】

１つのマニホールド５に繋がっている複数の加圧室１０により加圧室群が構成されており、マニホールド５が２つあるため、加圧室群は２つある。各加圧室群内における吐出に関わる加圧室１０の配置は同じで、短手方向に平行移動させた位置に配置されている。これらの加圧室１０は、流路部材４の上面における圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域に、加圧室群間などの少し間隔が広くなった部分があるものの、ほぼ全面にわたって配列されている。つまり、これらの加圧室１０によって形成された加圧室群は圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の形状の領域を占有している。また、各加圧室１０の開口は、流路部材４の上面に圧電アクチュエータ基板２１が接合されることで閉塞されている。

【0039】

加圧室１０のしぼり６が繋がっている角部と対向する角部からは、流路部材４の下面の吐出孔面４−１に開口している吐出孔８に繋がる流路が伸びている。この流路は、平面視において、加圧室１０から離れる方向に伸びている。より具体的には、加圧室１０の長い対角線に沿う方向に離れつつ、その方向に対して左右にずれながら伸びている。これにより、加圧室１０は各加圧室行１１内での間隔が３７．５ｄｐｉになっている格子状の配置にしつつ、吐出孔８は、全体で１２００ｄｐｉの間隔で配置することができる。

【0040】

これは別の言い方をすると、流路部材４の長手方向に平行な仮想直線に対して直交するように吐出孔８を投影すると、図４に示した仮想直線のＲの範囲に、各マニホールド５に繋がっている１６個の吐出孔８、全部で３２個の吐出孔８が、１２００ｄｐｉの等間隔となっているということである。これにより、すべてのマニホールド５に同じ色のインクを供給することで、全体として長手方向に１２００ｄｐｉの解像度で画像が形成可能となる。また、１つのマニホールド５に繋がっている１個の吐出孔８は、仮想直線のＲの範囲で６００ｄｐｉの等間隔になっている。これにより、各マニホールド５に異なる色のインクを供給することで、全体として長手方向に６００ｄｐｉの解像度で２色の画像が形成可能となる。この場合、２つの液体吐出ヘッド２を用いれば、６００ｄｐｉの解像度で４色の画像が形成可能となり、６００ｄｐｉで印刷可能な液体吐出ヘッドを４つ用いるよりも、印刷精度が高くなり、印刷のセッティングも簡単にできる。なお、ヘッド本体２ａの短手
方向に並んでいる１列の加圧室列に属する加圧室１０から繋がっている吐出孔８で、仮想直線のＲの範囲がカバーされている。

【0041】

圧電アクチュエータ基板２１の上面における各加圧室１０に対向する位置には個別電極２５がそれぞれ形成されている。個別電極２５は、加圧室１０より一回り小さく、加圧室１０とほぼ相似な形状を有している個別電極本体２５ａと、個別電極本体２５ａから引き出されている引出電極２５ｂとを含んでおり、個別電極２５は、加圧室１０と同じように、個別電極列および個別電極群を構成している。また、圧電アクチュエータ基板２１の上面には、共通電極用表面電極２８が配置されている。共通電極用表面電極２８と共通電極２４とは、圧電セラミック層２１ｂに配置されている、図示しない貫通導体を通じて、電気的に接続されている。

【0042】

吐出孔８は、流路部材４の下面側に配置されているマニホールド５と対向する領域を避けた位置に配置されている。さらに、吐出孔８は、流路部材４の下面側における圧電アクチュエータ基板２１と対向する領域内に配置されている。これらの吐出孔８は、１つの群として圧電アクチュエータ基板２１とほぼ同一の形状の領域を占有しており、対応する圧電アクチュエータ基板２１の変位素子３０を変位させることにより吐出孔８から液滴が吐出できる。

【0043】

ヘッド本体２ａに含まれる流路部材４は、複数のプレートが接着剤層を介して積層された積層構造を有している。これらのプレートは、流路部材４の上面から順に、キャビティプレート４ａ、アパーチャ（しぼり）プレート４ｂ、サプライプレート４ｃ、マニホールドプレート４ｄ〜ｉ、カバープレート４ｊおよびノズルプレート４ｌである。これらのプレートには多数の孔が形成されている。各プレートの厚さは１０〜３００μｍ程度であることにより、孔の形成精度を高くできる。流路部材４の厚さは、５００μｍ〜２ｍｍ程度である。各プレートは、これらの孔が互いに連通して個別流路１２およびマニホールド５を構成するように、位置合わせして積層されている。ヘッド本体２ａでは、加圧室１０は流路部材４の上面に、マニホールド５は内部の下面側に、吐出孔８は下面にと、個別流路１２を構成する各部分が異なる位置に互いに近接して配設され、加圧室１０を介してマニホールド５と吐出孔８とが繋がる構成を有している。

【0044】

各プレートに配置されている孔および溝について説明する。これらの孔および溝には、液体の流路となるものと、流路となる孔あるいは溝の周囲、あるいは他の配置されている接着剤の逃がし溝１７が含まれる。逃がし溝１７については後述する。

【0045】

流路となる孔あるいは溝には、次のようなものがある。第１に、キャビティプレート４ａに形成された加圧室１０である。第２に、加圧室１０の一端からマニホールド５へと繋がるしぼり６を構成する連通孔である。この連通孔は、アパーチャプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の入り口）からサプライプレート４ｃ（詳細にはマニホールド５の出口）までの各プレートに形成されている。

【0046】

第３に、加圧室１０のしぼり６が繋がっている端と反対の他端から吐出孔８へと連通する流路を構成する部分流路であるディセンダ７である。ディセンダ７は、ベースプレート４ｂ（詳細には加圧室１０の出口）からノズルプレート４ｌ（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。

【0047】

第４に、副マニホールド５ａを構成する連通孔である。この連通孔は、マニホールドプレート４ｃ〜ｉに形成されている。マニホールドプレート４ｃ〜ｉには、副マニホールド５ｂを構成するように隔壁１５となる仕切り部が残るように孔が形成されている。各マニホールドプレート４ｃ〜ｉにおける仕切り部は、ハーフエッチングした支持部（図では省
略してある）で各マニホールドプレート４ｃ〜ｉと繋がった状態にされる。

【0048】

第１〜４の連通孔が相互に繋がり、マニホールド５からの液体の流入口（マニホールド５の出口）から吐出孔８に至る個別流路１２を構成している。マニホールド５に供給された液体は、以下の経路で吐出孔８から吐出される。まず、マニホールド５から上方向に向かって、しぼり６の一端部に至る。次に、しぼり６の延在方向に沿って水平に進み、しぼり６の他端部に至る。そこから上方に向かって、加圧室１０の一端部に至る。さらに、加圧室１０の延在方向に沿って水平に進み、加圧室１０の他端部に至る。加圧室１０からディセンダ７に入った液体は、水平方向にも移動しつつ、主に下方に向かい、下面に開口した吐出孔８に至って、外部に吐出される。

【0049】

圧電アクチュエータ基板２１は、圧電体である２枚の圧電セラミック層２１ａ、２１ｂからなる積層構造を有している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂはそれぞれ２０μｍ程度の厚さを有している。圧電アクチュエータ基板２１の圧電セラミック層２１ａの下面から圧電セラミック層２１ｂの上面までの厚さは４０μｍ程度である。圧電セラミック層２１ａ、２１ｂのいずれの層も複数の加圧室１０を跨ぐように延在している。これらの圧電セラミック層２１ａ、２１ｂは、例えば、強誘電性を有する、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系、ＮａＮｂＯ_３系、ＢａＴｉＯ_３系、（ＢｉＮａ）ＮｂＯ_３系、ＢｉＮａＮｂ_５Ｏ_１５系などのセラミックス材料からなる。なお、圧電セラミック層２１ａは、振動板として働いており、必ずしも圧電体である必要はなく、代わりに、圧電体でない他のセラミック層や金属板を用いてもよい。

【0050】

圧電アクチュエータ基板２１は、Ａｇ−Ｐｄ系などの金属材料からなる共通電極２４およびＡｕ系などの金属材料からなる個別電極２５を有している。共通電極２４の厚さは２μｍ程度であり、個別電極２５の厚さは、１μｍ程度である。

【0051】

個別電極２５は、圧電アクチュエータ基板２１の上面における各加圧室１０に対向する位置に、それぞれ配置されている。個別電極２５は、平面形状が加圧室本体１０ａより一回り小さく、加圧室本体１０ａとほぼ相似な形状を有している個別電極本体２５ａと、個別電極本体２５ａから引き出されている引出電極２５ｂとを含んでいる。引出電極２５ｂの一端の、加圧室１０と対向する領域外に引き出された部分には、接続電極２６が配置されている。接続電極２６は例えば銀粒子などの導電性粒子を含んだ導電性樹脂であり、５〜２００μｍ程度の厚さで形成されている。また、接続電極２６は、信号伝達部６０に設けられた電極と電気的に接合されている。

【0052】

詳細は後述するが、個別電極２５には、制御部８８から信号伝達部６０を通じて駆動信号が供給される。駆動信号は、印刷媒体Ｐの搬送速度と同期して一定の周期で供給される。

【0053】

共通電極２４は、圧電セラミック層２１ｂと圧電セラミック層２１ａとの間の領域に面方向のほぼ全面にわたって形成されている。すなわち、共通電極２４は、圧電アクチュエータ基板２１に対向する領域内のすべての加圧室１０を覆うように延在している。共通電極２４は、圧電セラミック層２１ｂ上に個別電極４４からなる電極群を避ける位置に形成されている共通電極用表面電極２８に、圧電セラミック層２１ｂを貫通して形成された貫通導体を介して繋がっている。また、共通電極２４は、共通電極用表面電２８を介して接地され、グランド電位に保持されている。共通電極用表面電極２８は、個別電極２５と同様に、制御部８８と直接あるいは間接的に接続されている。

【0054】

圧電セラミック層２１ｂの個別電極２５と共通電極２４とに挟まれている部分は、厚さ方向に分極されており、個別電極２５に電圧を印加すると変位する、ユニモルフ構造の変
位素子３０となっている。より具体的には、個別電極２５を共通電極２４と異なる電位にして圧電セラミック層２１ｂに対してその分極方向に電界を印加したとき、この電界が印加された部分が、圧電効果により歪む活性部として働く。この構成において、電界と分極とが同方向となるように、制御部８８により個別電極２５を共通電極２４に対して正または負の所定電位にすると、圧電セラミック層２１ｂの電極に挟まれた部分（活性部）が、面方向に収縮する。一方、非活性層の圧電セラミック層２１ａは電界の影響を受けないため、自発的には縮むことがなく活性部の変形を規制しようとする。この結果、圧電セラミック層２１ａと圧電セラミック層２１ｂとの間で分極方向への歪みに差が生じて、圧電セラミック層２１ａは加圧室１０側へ凸となるように変形（ユニモルフ変形）する。

【0055】

続いて、液体の吐出動作について、説明する。制御部８８からの制御でドライバＩＣなどを介して、個別電極２５に供給される駆動信号により、変位素子３０が駆動（変位）させられる。本実施形態では、様々な駆動信号で液体を吐出させることができるが、ここでは、いわゆる引き打ち駆動方法について説明する。

【0056】

あらかじめ個別電極２５を共通電極２４より高い電位（以下高電位と称す）にしておき、吐出要求がある毎に個別電極２５を共通電極２４と一旦同じ電位（以下低電位と称す）とし、その後所定のタイミングで再び高電位とする。これにより、個別電極２５が低電位になるタイミングで、圧電セラミック層２１ａ、２１ｂが元の（平らな）形状に戻り（始め）、加圧室１０の容積が初期状態（両電極の電位が異なる状態）と比較して増加する。これにより、加圧室１０内の液体に負圧が与えられる。そうすると、加圧室１０内の液体が固有振動周期で振動し始める。具体的には、最初、加圧室１０の体積が増加し始め、負圧は徐々に小さくなっていく。次いで加圧室１０の体積は最大になり、圧力はほぼゼロとなる。次いで加圧室１０の体積は減少し始め、圧力は高くなっていく。その後、圧力がほぼ最大になるタイミングで、個別電極２５を高電位にする。そうすると最初に加えた振動と、次に加えた振動とが重なり、より大きい圧力が液体に加わる。この圧力がディセンダ７内を伝搬し、吐出孔８から液体を吐出させる。

【0057】

つまり、高電位を基準として、一定期間低電位とするパルスの駆動信号を個別電極２５に供給することで、液滴を吐出できる。このパルス幅は、加圧室１０の液体の固有振動周期の半分の時間であるＡＬ（Acoustic Length）とすると、原理的には、液体の吐出速度
および吐出量を最大にできる。加圧室１０の液体の固有振動周期は、液体の物性、加圧室１０の形状の影響が大きいが、それ以外に、圧電アクチュエータ基板２１の物性や、加圧室１０に繋がっている流路の特性からの影響も受ける。

【0058】

なお、パルス幅は、吐出される液滴を１つにまとめるようにするなど、他に考慮する要因もあるため、実際は、０．５ＡＬ〜１．５ＡＬ程度の値にされる。また、パルス幅は、ＡＬから外れた値にすることで、吐出量を少なくすることができるため、吐出量を少なくするためにＡＬから外れた値にされる。

【0059】

プレート４ａ〜ｌを、接着剤層を介して積層する際に、接着剤が、プレート４ａ〜ｌの間の全面に行き渡るだけの量がないと、接着されない部分が生じることになる。接着剤が、プレート４ａ〜ｌの間の全面に行き渡った状態で、接着のために加圧すると、接着剤の一部は、流路の中に流れこむことになる。また、接着剤の塗布量に、場所によるばらつきがあると、塗布量のばらつきが、そのまま接着剤層の厚さのばらつきになって吐出特性が変動したり、接着剤の塗布量が少ない部分に圧力が加わり難く、接着できなかったり、接着が弱くなることがあった。

【0060】

そこで、流路となる孔や溝の周囲や、その他の部分に接着剤の逃がし溝１７を配置する。逃がし溝１７は、基本的にはプレート４ａ〜ｋに形成された溝であり、プレート４ａ〜
ｋをハーフエッチングすることなどで形成される。ただし、逃がし溝１７は、プレート４ａ〜ｋを貫通して形成されてもよく、そのようなものも含めて逃がし溝１７と呼ぶ。

【0061】

逃がし溝１７は、次の２種類の形態がある。ただし、両方に含まれるものもある。第１には、流路となる孔や溝の周囲に配置されているものである。これらの主な役割は、流路となる孔や溝の内部に、溢れた接着剤が流れ込み難くすることである。

【0062】

第２には、流路となる孔や溝があまり配置されていない場所に配置されているものである。このような場所は、吐出孔８からしぼり６までの個別流路１２となる孔や溝が固まって配置されている群の間や、いくつかあるそれらの群全体の外側に存在する。プレート４ａ〜ｋの周縁部、特にプレート４ａ〜ｋの長手方向の両端部は、そのような条件に該当する場所である。

【0063】

そのような場所に配置された逃がし溝１７には、次のような役割がある。局所的に接着剤が厚く塗布された場合、積層圧力で接着剤が流動したとしても、流動が充分でなく、接着剤層が局所的に厚くなったり、その周囲に圧力が加わり難くなることで、接着できなかったり、接着が弱くなることがある。そのような場合、逃がし溝１７が配置されていると、過剰な接着剤は逃がし溝に流れ込み、接着剤層が局所的に厚くなることは起こり難く、その周囲で接着が弱くなることも起こり難くできる。

【0064】

また、積層する際に接着剤層に気泡が閉じ込められてしまうことがある。流路となる孔や溝が周囲に配置されていれば、気泡はそれらを介して外部に排出されたり、流路となる孔や溝に圧縮されて閉じ込められる可能性があるが、流路となる孔や溝が周囲になかったり、少なかったりすると、接着剤層の中に残り、その部分が接着されないことがある。そのような場所に逃がし溝１７が配置されていれば、気泡は逃がし溝１７に圧縮して閉じ込められ、接着剤層に残り難くなる。このような効果をより高めるために、逃がし溝１７を、直接、流路部材４の外部と繋がっている配置にしたり、他のプレート４ａ〜ｋに配置した孔や溝を介して、流路部材４の外部と繋がっているようにしてもよい。

【0065】

逃がし溝１７の幅は、例えば１０〜５００μｍである。１０μｍ以上、さらに２０μｍ以上にすることで、逃がし溝１７が接着剤で埋まって、接着剤がそれ以上流れ込めなくなったり、逃がし溝１７が詰まることで、空気の流通がし難くなったりすることを起き難くできる。５００μｍ以下、さらに３００μｍ以下、特に２００μｍ以下にすることで、プレート４ａ〜ｋが変形し難くするとともに、接着代を大きくできる。エッチングで形成する場合、プレート４ａ〜ｋの厚さよりも幅の狭い逃がし溝１７は、加工が難しいので、逃がし溝１７の幅は、プレート４ａ〜ｋ毎に変えてもよい。また、個別流路１２の周囲には、幅の狭い逃がし溝１７を配置し、個別流路１２から離れた部分には幅の広い逃がし溝１７配置してもよい。

【0066】

液体の流路である、副マニホールド５ａおよび個別流路１２を構成している孔および溝は、プレート４ａ〜ｋをエッチングして形成されている。図５では、エッチングで形成したことにより生じている形状の細部は省略して描いている。また、図５では、接着剤層も省略して描いている。プレート４ａ〜ｋを貫通している孔は、プレート４ａ〜ｋを両面からエッチングをして形成されている。それらの孔では、プレート４ａ〜ｋの厚さの中央付近の寸法が、開口部の寸法より狭くなっている。プレート４ａ〜ｋのほぼ半分の深さの溝は、プレート４ａ〜ｋを片面からハーフエッチングして形成されている。それらの溝では、溝の底付近の寸法が開口部の寸法より狭くなっている。

【0067】

なお、プレート４ｌに形成されている、一方の開口が吐出孔８となっている貫通孔は、パンチングにより開けられている。

【0068】

図６は、プレート４ｃの長手方向である第５方向の一方の端部の平面図である。図の左側には、マニホールド５となる孔が２つ開口している。個別流路１２となる孔や溝は、図のさらに左側の描かれていない位置に配置されており、図６に描かれているのは、個別流路１２となる孔や溝が配置されていない領域である。プレート４ｃの第５方向の他方の端部は、図６を左右に反転させた構造となっている。

【0069】

プレート４ｃには、第５方向と、第５方向と交差する方向である第４方向に沿って逃がし溝１７が配置されている。第４方向と第５方向の成す角度は、９０±３０度以内、さらに９０度±１５度以内であり、略直角となっている。

【0070】

また、プレート４ｃには、貫通孔１９が配置されている。貫通孔１９は、プレート４ａ〜ｌにおいても同じ位置に配置されており、それぞれがプレート４ａ〜ｌに配置されている逃がし溝１７と繋がっている。積層した際にプレート４ａ〜ｋ間に挟まれてしまった空気の一部を、逃がし溝１７から貫通孔１９に伝え、流路部材４の外部に逃がすことができる。逃がし溝１７をプレート４ｃの外辺まで繋がった配置にし、空気を、逃がし溝１７から外部に、直接逃がす構造にしてもよい。

【0071】

空気の閉じ込めや、接着剤層の厚みの平均化の観点からは、逃がし溝１７を増やすのが望ましいが、逃がし溝１７が増えると実際に接着される接着代の面積が減るため、接着自体は弱くなる。プレート４ａ〜ｌの周縁部の接着が弱いと、接着が剥がれ始める起点になりやい。また、プレート４ａ〜ｌの中央の領域は流路となる孔や溝が多数配置されており、接着は比較的弱くなってしまうため、プレート４ａ〜ｌの周縁で強固に接着する必要がある。特にプレート４ａ〜ｌの長手方向である第５方向の端部では、外部からの応力や、衝撃が加わり易いため、より強固に接着する必要がある。

【0072】

また、プレート４ａ〜ｌの厚さは、１０〜３００μｍ程度と薄いため、製造工程のハンドリングの際などに、厚さがさらに薄くなっている逃がし溝１７の部分で折れ曲がるなど、変形が生じることがある。逃がし溝１７を、分離して配置すれば、分離された部分では厚さが厚いので、逃がし溝１７に沿った変形を生じさせ難くできる。一方、逃がし溝１７が分離して配置された場合、相互に空気の流通がないので、空気の閉じ込めが生じ易くなってしまう。

【0073】

そこで、逃がし溝１７を分離して配置する際に、逃がし溝１７同士を離間させている離間部１８を設けるとともに、離間部１８における、逃がし溝１７同士の間の距離（以下で、離間距離と言うことがある）を１〜１００μｍにする。図６のプレート４ｃには、貫通孔１９と繋がっている逃がし溝１７である第１逃がし溝１７Ａと、第１逃がし溝１７Ａと繋がっていない逃がし溝１７である第２逃がし溝１７Ｂが配置されている。図６において上側に配置されている第１逃がし溝１７Ａと、中央に配置されている第２逃がし溝１７Ｂとの間には、６カ所の離間部１８が配置されている。なお、図６では、離間部１８が分かり易いように、離間距離を、実際の割合よりも大きく描いてある。

【0074】

図７（ａ）は、図６の一部の離間部１８の周囲の拡大図である。離間部１８付近において、第１逃がし溝１７Ａおよび第２逃がし溝１７Ｂは、その周囲の第１逃がし溝１７Ａおよび第２逃がし溝１７Ｂよりも近接して配置されているが、その間に離間部１８が存在するため繋がっていない。離間部１８における第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂとの間の距離でもっと狭い部分の距離Ｄを離間距離という。なお、本実施形態においては、第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂとは、完全に分離しているが、離間部１８から離れた場所で第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂとが繋がっていてもよい。

【0075】

離間部１８が配置されている部分は、逃がし溝１７などを形成する加工が行なわれていない部分であり、その厚さはプレートと同じであるので、上述したように、離間部１８が存在することで、逃がし溝１７に沿った変形を生じ難くできる。そして、離間距離Ｄは１〜１００μｍと狭いため、接着において第２逃がし溝１７Ｂの周囲の空気の巻き込みがあった際に、巻き込まれた空気により高くなった第２逃がし溝１７Ｂ内の空気の内圧により、離間部１８の部分の接着剤層に通路ができて、第２逃がし溝１７Ｂ内の空間と第１逃がし溝１７Ａ内の空間とが繋がって、空気は第１逃がし溝１７Ａ内へ流通することができるようになる。本実施形態では、第１逃がし溝１７Ａは貫通孔１９により外部と繋がっているので、空気は、外部に逃げて第２逃がし溝１７Ｂおよび第１逃がし溝１７Ａの内部の空気の圧力を低下させることができる。これにより、第２逃がし溝１７Ｂの周囲における空気の閉じ込めの発生を抑制できる。なお、第１逃がし溝１７Ａが外部と繋がっていなかったとしても、第２逃がし溝１７Ｂ内の空気が、第１逃がし溝１７Ａ内に流れ込むことで、第２逃がし溝１７Ｂ内の圧力が低くなるので、第２逃がし溝１７Ｂの周囲における空気の閉じ込めの発生を抑制できる。なお、ここで、接着剤層への空気の巻き込みとは、空気が完全に接着剤層へ閉じ込められてはいないが、それに近い状態であり、逃がし溝１７などがなければ、その後、空気が閉じ込められるような状況を表している。また、ここで、接着剤層への空気の閉じ込めとは、接着代の部分の接着剤層に空気が閉じ込められることを表している。

【0076】

離間部１８の部分において、プレート４ａ〜ｋ同士は接着されていてもよいし、接着されていなくてもよい。逃がし溝１７には液体が流れるわけではないので、接着されていなくても、液体の漏れなどは生じない。また、接着されていなかったとしても、非常に局所的なので、流路部材４全体の強度への影響はほとんどない。積層した際の、空気の巻き込みがそもそもあまりなければ、上述したような、離間部１８の部分における、第１逃がし溝１７Ａ内の空間と第２逃がし溝１７Ｂ内の空間との接続は起きないので、離間部１８は接着された状態になるのが通常である。また、一旦離間部１８の部分の接着剤層に通路ができたとしても、その後の接着剤の流動により、塞がってしまうこともある。

【0077】

しかし、積層後に、接着剤の硬化などのために、流路部材４を高温にする場合もある。そのよう場合、第２逃がし溝１７Ｂの空間が閉じていると、膨張した空気が、接着代の部分の接着剤層に入り込んだり、さらに流路にまで繋がるおそれがある。そのようなことが生じ難いように、離間部１８の部分の接着剤層にできた通路は、第１逃がし溝１７Ａ内の空間と第２逃がし溝１７Ｂ内の空間との繋いでいる空隙として残っているのが好ましい。

【0078】

接着の際における空気の閉じ込めには、時間の要素も関係する。すなわち、積層の際に、空気の巻き込みがあったとしても、空気が逃げられなくなる前に、空気を逃がすことができれば、空気の閉じ込めは生じなくなる。第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂが繋がっていたとしても、繋がっている部分が、空気が巻き込まれた部分から離れていた場合、空気の排出は間に合わない可能性がある。そのため、第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂが繋がっている場合でも、離間部１８を配置することで空気を早く排出することができ、空気の閉じ込めを起き難くすることができる。

【0079】

離間部１８において、空気の流通が生じるかどうかは、接着剤の塗布状態のばらつきなどの影響も受ける。第２逃がし溝１７Ｂ内の空気の圧力の高まりが、あまり高くない場合、離間部１８で空気の流通が生じないおそれもあるが、離間部１８を複数設けることで、接着剤層が比較的抜けやすい状態になっている離間部１８において、接着剤層が開き空気が流通するので、空気の閉じ込めを起き難くできる。また、離間部１８を複数設けておけば、空気の巻き込みが生じた部分の近くで、離間部１８の部分を通じて空気が排出できる可能性が高くなり、空気の排出が早くできることから、空気の閉じ込めを起き難くできる。

【0080】

離間距離Ｄが、接着剤層の厚さの１０００倍以下にすることで、離間部１８の接着剤層において、空気の流通が生じ易くできる。離間距離Ｄは、接着剤層の厚さに対して、さらに５００倍以下、特に１００倍以下であるのが好ましい。また、離間距離Ｄは、接着剤層の厚さの１０倍以上であることが好ましい。接着剤層の厚さは、例えば０．０５〜５μｍ程度である。

【0081】

図７（ａ）おいて、第１逃がし溝１７Ａは、離間部１８の周囲において、第１方向に伸びているとともに、第１方向と反対方向である第２方向に伸びている。また、第２逃がし溝１７Ｂは、離間部１８の周囲において、第１方向と交差する方向である第３方向に伸びている。本実施形態では、第１方向と第５方向とは、同じ方向であり、第２方向と第５方向とは、逆の方向である。また、第３方向と第４方向とは、逆の方向である。ただし、第１〜３方向は、局所的な逃がし溝１７の配置の関係を表すためのものであり、第４方向および第５方向との関係は、上述した関係になっていなくてもよい。

【0082】

このような配置であれば、第２逃がし溝１７Ｂの先端が離間部１８に向かっている状態であるので、第２逃がし溝１７Ｂを流れてきた空気が離間部１８に集中するため、離間部１８の接着剤層に通路ができて空気が流通しやすくなる。また、接着剤層にできる通路は、第２逃がし溝１７Ｂをまっすぐ延長するようにできるとは限らず、左右にずれることがある。第１逃がし溝１７Ａが、離間部１８の周囲において、第１方向および第２方向に伸びていることにより、接着剤層にできる通路が左右にずれても、第１逃がし溝１７Ａに繋がる可能性を高くできる。

【0083】

図７（ｂ）、（ｃ）は、図７（ａ）の逃がし溝１７の構造の変形例であり、差異の少ない部分は同じ符号を付けて説明を省略する。図７（ｂ）の第２逃がし溝１１７Ｂは、離間部１８に向かって幅が狭くなっている。このような構造にすることにより、第２逃がし溝１１７Ｂの先端に圧力が集中しやすくなり、接着剤層に通路ができやすくなる。図７（ｂ）のように、第２逃がし溝１１７Ｂの縁が斜めの直線状に狭くなるようにしても良いし、第２逃がし溝１１７Ｂの端が半円形状になって狭くなるようにしても良い。

【0084】

図７（ｃ）の第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝２１７Ｂとは、離間部１８の周囲で互いに沿って配置されている。図７（ｃ）では、第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝２１７Ｂは、両方直線状に伸びているが、曲線状であっても互いに沿うように配置されていればよい。このような構造にすれば、離間部１８が長く伸びて配置されることになり、長い離間部１８の中には接着剤の塗布ばらつきなどにより、接着剤層に通路のできやすい部分ができる可能性が高くなる。第２逃がし溝２１７Ｂの内圧が高くなった際には、そのような部分に通路ができやすくなるので、第２逃がし溝２１７Ｂの周囲に空気の閉じ込めを生じ難くできる。

【0085】

図８は、本発明の他の実施形態の流路部材の一部である、プレート３０４ｃの一部である。プレート３０４ｃは、プレート４ｃと同様に、流路部材４の一部とすることができる。図６のプレート４ｃと差異の少ない部分には同じ符号を付けて説明を省略する。

【0086】

プレート同士の接着を強固にするには、接着代として長方形状の接着代ブロック２０を設け、その周囲に逃がし溝１７を配置する構造にするのが好ましい。そして、接着代ブロック２０と逃がし溝１７とが交互に配置されている接着代ブロック列２０Ａを、プレート３０４ｃの短手方向である第４方向の一方の端部から他方の端部まで設ける。これにより、第４方向の一方の端部から他方の端部まで、接着代ブロック２０が連なった構造ができ、接着を強固にできる。なお、図８では、接着代ブロック列２０Ａは、波線で網掛けした部分である。波線で網掛けした接着代ブロック列２０Ａは、多数存在する接着代ブロック
列２０Ａのうちの一例である。

【0087】

各接着代ブロック２０の周囲を囲んでいる逃がし溝１７のうちで、第４方向に伸びている逃がし溝１７を側辺逃がし溝１７Ｃと呼ぶ。側辺逃がし溝１７Ｃは、各接着代ブロック２０のそれぞれに、１対存在し、２本存在する。そして、接着代ブロック列２０Ａに属する接着代ブロック２０の側辺逃がし溝１７Ｃは、第４方向の一方の端部から他方の端部まで直線状に繋がっていない。これにより、接着代ブロック列２０Ａに対して第５方向に位置する第４方向に伸びる逃がし溝１７を、折れ曲がり難くできる。そして、側辺逃がし溝１７Ｃの一部に離間部１８を設けることで、さらに折れ曲がり難くできる。

【0088】

図８の網掛けした接着代ブロック列２０Ａでは、接着代ブロック列２０Ａの右側に位置する側辺逃がし溝１７Ｃおよび左側に位置する側辺逃がし溝１７Ｃの両方が、第４方向の一方の端部から他方の端部まで直線状に繋がっていないが、どちらか一方だけでも、その一方の部分を、折れ曲がり難くできる。両方が、第４方向の一方の端部から他方の端部まで直線状に繋がっていない方がより好ましい。

【0089】

図８の側辺逃がし溝１７Ｃは、第５方向に異なる位置に配置されていることで、第４方向に繋がっていなくなっている。図８の網掛けした接着代ブロック列２０Ａの右側の側辺逃がし溝１７Ｃは、全部で１２本ある。これら１２本の側辺逃がし溝１７Ｃは、第５方向に関して３つの位置に配置されており、右側の位置に２本、中央の位置に４本、左側の位置に５本配置されている。第５方向に関して同じ位置に配置されている側辺逃がし溝１７の合計の長さが一番長くなっているのは左側の位置であり、プレート３０４ｃの第４方向の長さの５／１１弱となっている。したがって、第５方向において同じ位置に配置されている側辺逃がし溝１７Ｃの長さ合計は、すべてプレート３０４ｃの第４方向の半分以下になっておおり、その位置で折れ曲がり難くなっている。

【0090】

プレート３０４ｃは、第４方向よりも第５方向に長いので、第５方向の途中で折れ曲がれ易い。そのため、接着代ブロック列２０Ａは、接着代ブロック２０が第４方向に連なるように配置し、第４方向に側辺逃がし溝１７Ｃが直線状に繋がった状態にしないのが好ましい。

【0091】

また、第４方向に隣り合う接着代ブロック２０では、側辺逃がし溝１７Ｃは、第５方向に関して違う位置に配置されているので、より折れ曲がり難くなっている。

【0092】

接着代ブロック２０は、逃がし溝１７に到達する距離短くし、接着代の面積を相対的に大きくするために、短手方向の長さに対する長手方向の長さの割合が、３以下、さらに２以下と小さい方が好ましく、特に正方形状にするのが好ましい。

【0093】

なお、本実施形態では、流路部材４は、多数のプレート４ａ〜ｋが、接着剤層を介して接着積層されて構成されているが、そのような形態には限定されない。例えば、流路となる孔や溝が形成された１枚のプレートを、研削により流路が形成された他の部材に接着剤層を介して接着されたものも本発明の範囲である。

【0094】

続いて、流路部材４の製造方法を説明する。流路部材４の製造方法は、一般的に述べれば、流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレートと他の部材とを準備する第１工程と、前記プレートの一方の主面と前記他の部材との間に接着剤を供給して、前記プレートと前記他の部材とを接着する第２工程とを含む。ここでは、前記他の部材もプレートである場合の実施形態として、プレート４ａ〜ｋを積層して、流路部材４を製造する工程を説明する。

【0095】

プレート４ａ〜ｌとして、ステンレスなどの金属製のものを準備する。プレート４ｌには、パンチングで吐出孔８を形成する。

【0096】

プレート４ａ〜ｋは、エッチングにより、流路となる、孔あるいは溝を形成する。また同時に、逃がし溝１７および貫通孔１９を形成する。プレート４ａ〜ｋの主面には、第１逃がし溝１７Ａと、第２逃がし溝１７Ｂとが、間に離間部１８を挟んで配置されており、離間部１８における、第１逃がし溝１７Ａと第２逃がし溝１７Ｂとの間の距離は１〜１００μｍとなっている。

【0097】

まず、プレート４ｌを積層治具上に置く。続いて、プレート４ｌの吐出孔面４−１側の主面に接着剤を塗布する。この主面には、上述の第１逃がし溝１７Ａと、第２逃がし溝１７Ｂが形成されている。接着剤を塗布したプレート４ｋは、プレート４ｌの上に積層される。

【0098】

積層において、第２逃がし溝１７Ｂの周囲に空気が巻き込まれても、第２逃がし溝１７Ｂ内の空間の圧力が高まることで、離間部１８の部分の接着剤層に通路ができ、空気は、第１逃がし溝および貫通孔１９を通じて外部に逃げていく。これにより、接着代の部分に空気が閉じ込められることを起き難くできる。

【0099】

また、積層において、プレート４ｋをハンドリングする際に、離間部１８が設けられていることにより、逃がし溝１７に沿ったプレート４ｋの変形を起き難くできる。

【0100】

その後同様に、プレート４ｊを積層し、プレート４ａまで積層を繰り返す。さらにプレート４ａの上に積層治具を重ね、積層治具間に圧力を加えながら温度を上げ、接着剤層を硬化させて、流路部材４を製造する。

【符号の説明】

【0101】

１・・・カラーインクジェットプリンタ
２・・・液体吐出ヘッド
２ａ・・・ヘッド本体
４・・・流路部材
４ａ〜ｌ・・・（流路部材の）プレート
４−１・・・吐出孔面
４−２・・・加圧室面
５・・・マニホールド
５ａ・・・（マニホールドの）開口
５ｂ・・・副マニホールド（共通流路）
６・・・しぼり
７・・・ディセンダ（部分流路）
８・・・吐出孔
９・・・吐出孔行
１０・・・加圧室
１１・・・加圧室行
１２・・・個別流路
１５・・・隔壁
１６・・・ダミー加圧室
１７・・・逃がし溝（接着剤の逃がし溝）
１７Ａ・・・第１逃がし溝（第１接着剤の逃がし溝）
１７Ｂ・・・第２逃がし溝（第２接着剤の逃がし溝）
１８・・・離間部
１９・・・貫通孔
２０・・・接着代ブロック
２０Ａ・・・接着代ブロック列
２１・・・圧電アクチュエータ基板
２１ａ・・・圧電セラミック層（振動板）
２１ｂ・・・圧電セラミック層
２４・・・共通電極
２５・・・個別電極
２５ａ・・・個別電極本体
２５ｂ・・・引出電極
２６・・・接続電極
２８・・・共通電極用表面電極
３０・・・変位素子
６０・・・信号伝達部
７０・・・ヘッド搭載フレーム
７２・・・ヘッド群
８０Ａ・・・給紙ローラ
８０Ｂ・・・回収ローラ
８２Ａ・・・ガイドローラ
８２Ｂ・・・搬送ローラ
８８・・・制御部
Ｄ・・・離間距離
Ｐ・・・印刷用紙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】