JP2016190498A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出特性のばらつきの少ない液体吐出用ヘッド用の流路部材、およびそれを用いた体吐出ヘッド、ならびに記録装置を提供する。【解決手段】液体吐出ヘッド用の流路部材は、流路となる、孔あるいは溝が配置されている複数のプレートが接着剤層１８を介して積層されている液体吐出ヘッド用の流路部材であって、プレート４ｅには接着剤の逃がし溝１７が配置されており、逃がし溝１７の縁は、当該逃がし溝１７の配置されている前記プレートの主面から突起している第１凸部１７ａを有していることを特徴とする。【選択図】図６

Description

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。

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。）。

特開２００６−１８７９６７号公報

特許文献１に記載されている接着剤の逃がし溝を使用しても、製造条件のばらつきなどの影響で、プレート間に残る接着剤層の厚さが薄くなることで、流路への接着剤のはみ出しが多くなり、吐出量や吐出速度などの吐出特性のばらつきが大きくなったり、流路の詰まりが起きることがあった。

したがって、本発明の目的は、吐出特性のばらつきの少ない流路部材、液体吐出ヘッド、記録装置、および流路部材の製造方法を提供することにある。

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複数のプレートが接着剤層を介して積層されている流路部材であって、少なくとも前記プレートの一つには、接着剤の逃がし溝が配置されているとともに、該逃がし溝の縁に、当該逃がし溝の配置されている前記プレートの主面から突起している第１凸部が配置されていることを特徴とする。

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。

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。

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複数のプレートを準備する第１工程と、前記複数のプレートの間に接着剤を供給して、前記複数のプレートを接着する第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複数のプレートのうち、少なくとも１つの前記プレートには、接着剤の逃がし溝が配置されているとともに、該逃がし溝の縁に、当該逃がし溝の配置されている前
記プレートの主面から突起している第１凸部が配置されていることを特徴とする。

本発明の液体吐出ヘッドによれば、液体の吐出特性のばらつきを小さくできる。

（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２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。 図２の一点鎖線に囲まれた領域の拡大図であり、説明のため一部の流路を省略した図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿った縦断面図である。 （ａ）は、図５の一部の拡大縦断面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は、（ａ）の一部の、製造過程における拡大縦断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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うえ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１８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４ｋ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。

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に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。

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。

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４ｋ（詳細には吐出孔８）までの各プレートに形成されている。

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。

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。

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２
０μｍ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

プレート４ａ〜ｋを、接着剤層１８を介して積層する際に、接着剤が、プレート４ａ〜ｋ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〜ｋ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。

そこで、流路となる孔や溝の周囲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〜ｊに形成された溝であり、プレート４ａ〜ｊ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〜ｊ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。

ここで図６（ａ）〜（ｄ）について説明する。図６（ａ）は、図５の一部の拡大縦断面図である。図６（ｂ）〜（ｄ）は、図６（ａ）の一部の拡大縦断面図であり、同じ部位の、それぞれ異なる工程における状態である。

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〜ｊ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１８も省略して描いている。プレート４ａ〜ｊを貫通している孔は、プレート４ａ〜ｊ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〜ｊ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〜ｊのほぼ半分の深さの溝は、プレート４ａ〜ｊ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。

なお、プレート４ｋ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。

図６（ａ）は、逃がし溝１７が形成されたプレート４ｅとプレート４ｆとが、接着剤層１８を介して積層された状態を示した拡大縦断面図である。接着剤層１８は、プレート４ｅ側の主面に転写により塗布された接着剤が硬化したものである。接着剤は、転写により塗布されているので、逃がし溝１７の内部には接着剤は塗布されない。逃がし溝１７の内部には、接着積層の際に流れ込んだ接着剤が存在している場合もあるが、ここでは、そうなっていない部分を示している。逃がし溝１７の縁には、逃がし溝１７が形成されているプレート４ｅの主面よりも突起した第１凸部１７ａが配置されている。

逃がし溝１７は、流路となる孔や溝の周囲に配置される。逃がし溝１７は、基本的には、流路となる孔や溝の周囲を環状に囲むように配置される。逃がし溝１７が存在すると、積層の際に、接着剤の一部は、逃がし溝１７に流れ込む。そのため、流路に流れ込む接着剤の量を少なくでき、流路の詰まりや流路特性の変動を小さくできる。接着剤は、流路の周囲全体から流れ込んでくるが、流路を囲むように逃がし溝１７を配置することで、接着剤の流れ込みをより抑制できる。

逃がし溝１７による、流路への接着剤の流れこみの抑制には、次の２つの作用が影響している。１つ目の作用は、接着剤は、逃がし溝１７を越えては流れないことである。接着剤は、通常、逃がし溝１７が接着剤で埋まってしまうほど多量には供給されない。そのため、一旦、逃がし溝１７に流れ込んだ接着剤は、逃がし溝１７を越えて流動して、流路に流れ込むことはほとんどない。流路の周囲を、逃がし溝１７で切れ目なく囲めば、逃がし溝１７の外から流路にまで接着剤が流れ込んでくることはほとんどなくなる。そのため、流路に流れ込むおそれのある接着剤は、逃がし溝１７で囲まれた領域の接着代に供給された接着剤だけにできる。

２つ目の作用は、逃がし溝１７と流路との間にある接着代に供給された接着剤は、逃がし溝１７および流路のうちで、距離の近い方に流れこむことである。この作用により、流路の周囲を逃がし溝１７で切れ目なく囲まなくても、流路に流れ込む接着剤の量を少なくできる。

流路に流れ込む接着剤の量は、接着剤の塗布量や、積層時の温度や圧力などの影響を受ける。工程管理などにより、そのような因子は制御されるが、ばらつきも生じる。熱硬化する接着剤を用いる場合、接着積層時には、高温下で加圧され、接着剤は低粘度化する。設計通りか、それ以上の接着剤が塗布され、さらに、接着剤の組成や物性のばらつきや、接着積層の温度のばらつきで、接着積層時の接着剤の粘度がより低くなってしまった場合などに、接着剤層１８の厚さが薄くなり、その分、流路への接着剤のはみ出しが多くなることがある。

そこで、逃がし溝１７の縁にプレート４ａ〜ｊの主面から突起した第１凸部１７ａを配置して、接着剤層１８が薄くなり難いようにする。第１凸部１７ａの、プレート４ａ〜ｊの主面からの高さは、接着剤層１８の平均厚さよりも大きい。また、第１凸部１７ａは、第１凸部１７ａが配置されているプレート４ａ〜ｊに積層されている他のプレート４ａ〜ｋに接触している。第１凸部１７ａは、逃がし溝１７の縁に連続的に設けられている必要はなく、逃がし溝１７の縁の一部に設けられていてもよい。また、第１凸部１７ａの高さは一様である必要はなく、第１凸部１７ａの中で高さの高い部位が、接着剤層１８の平均厚さよりも大きくなっていればよい。また、第１凸部１７ａの中で高さの高い部位が、積層されている他のプレート４ａ〜ｋに接触していればよい。

接着剤層１８の平均厚さは、例えば０．１μｍ以上２．５μｍ以下であり、第１凸部１７ａの高さは、例えば０．５μｍ以上３μｍ以下である。第１凸部１７ａの高さが、接着剤層１８の平均厚さよりも大きければ、第１凸部１７ａの一部は、積層されている他のプレート４ａ〜ｋに接触する。なお、ここで第１凸部１７ａの高さとは、第１凸部１７ａに積層されているプレート４ａ〜ｋを剥がした際の第１凸部１７ａの高さのことであり、剥離後のプレート４ａ〜ｊの断面で測定できる。また、接着剤層１８の平均厚さとは、第１凸部１７ａが配置されている接着剤層１８の平均厚さのことであり、その接着剤層１８の厚さを、流路部材４の断面において、任意の場所で４〜６か所程度測定して平均すればよい。周囲にある孔や溝などの構造により、接着剤層１８の厚みに差があることがあるので、測定する際は、孔や溝が密に配置されている部分と、あまり配置されていない部分とを半数ずつ測定するのが良い。また、孔や溝の縁は、第１凸部１７ａのように局所的に変形していることがあるので、そのようになっていない部分を測定する。

第１凸部１７ａは、プレート４ａ〜ｊが積層された状態では、その周囲の接着剤層１８の厚さが接着剤層１８の平均厚さよりも厚かったり、第１凸部１７ａの先端が積層されている他のプレート４ａ〜ｋに食い込んでいたり、第１凸部１７ａの配置されている逃がし溝１７の縁が、逃がし溝１７の中央に向かって倒れ込むように局所的に変形したりすることで、プレート４ａ〜ｋの層間に納まっている。

接着積層において、第１凸部１７ａは、積層されるプレート４ａ〜ｋに接触して、接着剤層１８が薄くなりすぎるのを抑制することで、流路への接着剤のはみ出しを抑制できる。また、製造工程で接着剤の供給が少なすぎた場合においては、第１凸部１７ａの先端が潰れて変形したり、逃がし溝１７の縁が変形することで、接着されるプレート４ａ〜ｋ間の距離は狭くなるので、接着剤が少ないことによる接着不良を増え難くできる。第１凸部１７ａが極端に高くなると、接着剤量が少ない場合に、接着不良となるおそれがあるため、第１凸部１７ａの高さは３μｍ以下であるのが好ましい。

流路となる孔や溝の縁も、プレート４ａ〜ｊの主面から突起している第２凸部を有していてもよい。第２凸部は、第１凸部１７ａと同様の効果があり、接着剤のはみ出しを抑制できる。一方、ディセンダ７のように孔が少しずつずれて繋がって構成されている流路では、孔がずれて配置されている場所では、第２凸部が流路の内側に露出した状態になる。また、ディセンダ７のように、意図的にずらした設計をしなくても、積層の位置ずれにより、第２凸部が流路の内側に露出した状態になる。流路の内側に第２凸部が露出していると、突起した部分で液体の流れを乱すおそれがある。そのため、流路となる孔や溝の縁では、突起している第２凸部が存在しないか、第２凸部が存在したとしても、第１凸部１７ａよりも高さが低くされる。そして、第２凸部が存在しないか、第１凸部１７ａよりも高さの低い第２凸部が存在することは、第１凸部１７ａを含む、流路部材４の縦断面により確認できる。その縦断面において、第２凸部が存在しないか、第１凸部１７ａよりも高さの低い第２凸部が存在すれば、その断面の流路において上述の効果がある。

また、第２凸部の高さにばらつきがある場合、高さの低い第２凸部がある部分に接着剤のはみ出しが集中することがある。接着剤のはみ出し方によっては、局所的にはみ出した接着剤が塊になって流路内に突出した状態になることがある。そのような状態においては、流路の周囲全体ではみ出して、流路の寸法が少し小さくなる場合よりも、液体の流れに対する影響が大きくなる場合もある。そのようなことを起き難くするためにも、第２凸部は存在しないか、存在しても、第１凸部よりも高さを低くされる。

また、流路となる溝は、流路抵抗の高い流路を精度良く形成するために使われることがあり、特に、そのような溝の第２凸部の高さは、その溝の周囲に配置されている逃がし溝１７の突起１７ａの高さよりも低くなっているか、そもそも突起していないことが好まし
い。そして、第２凸部が存在しないか、第１凸部１７ａよりも高さの低い第２凸部が存在することは、第１凸部１７ａを含む、流路部材４の縦断面により確認できる。

流路となる溝の例としては、しぼり６のうちで、プレート４ｂの平面方向に伸びているしぼり本体６ａがある。しぼり６は、引き打ち方式の吐出においては、加圧室１０に加わった圧力を反射して吐出する圧力を高くする役目を担う部分であり、高く、精度の良い流路抵抗が求められる。他の吐出方法であっても、しぼり６は、加圧室１０に加わった圧力が、吐出孔８に向かうか、副マニホールド５ａに逃げるかに影響するため、比較的高く、精度の良い流路抵抗が求められる。

しぼり６は、プレート４ｂの平面方向に伸びているしぼり本体６ａと、プレート４ａ〜ｋの積層方向に伸びている流入孔６ｂおよび流出孔６ｃと、を含んでいる。しぼり６の流路抵抗は、流路抵抗の高いしぼり本体６ａの影響が大きい。しぼり本体６ａは、ハーフエッチングによって、プレート４ｂを貫通していない溝として形成されている。そのため、しぼり本体６ａは、高さ、すなわち深さも小さいため、その縁に第２凸部があると、その高さのばらつきで流路の断面積が変わることにより、吐出特性の影響が大きい。そのため、しぼり本体６ａの縁には、第２凸部が存在しないか、存在しても第１凸部１７ａよりも高さが低いことが好ましい。また、しぼり本体６ａへの接着剤の流れ込みの影響が相対的に大きいため、しぼり本体６ａとなる溝の周囲には、逃がし溝１７を配置するのが好ましい。そして、逃がし溝１７の縁に配置されている第１凸部１７ａを含む縦断面において、第１凸部１７ａに隣り合った流路となる溝には、第１凸部１７ａが存在することにより、接着剤のはみ出しを少なくできる。

続いて、流路部材４の製造方法を説明する。流路部材４は、流路となる、孔あるいは溝が配置されているプレート４ａ〜ｋを準備する第１工程と、プレート４ａ〜ｋの間に、接着剤層１８となる接着剤を供給して、プレート４ａ〜ｋを接着する第２工程とを含んでいる。第１工程で準備するプレート４ａ〜ｋのうち、少なくとも１つのプレートは、接着剤の逃がし溝１７が配置されているとともに、逃がし溝１７の縁に、逃がし溝１７の配置されているプレートの主面から突起している第１凸部１７ａが配置されているものも用いる。

接着積層工程である第２工程は、例えば、次にように行なう。所定の治具の上に、プレート４ｋを置く。続いて、プレート４ｊの吐出孔面４−１側に、熱硬化性の接着剤を転写などにより塗布する。接着剤を塗布したプレート４ｊは、位置合わせをして、プレート４ｋの上に重ねられる。その後、プレート４ｉからプレート４ａまでを、順次、接着剤を塗布し、重ねていき、積層体を作製する。積層体を、積層方向に加圧するとともに、加熱することで、接着剤は硬化して接着剤層１８となり、プレート４ａ〜ｋが互いに接着された流路部材４を作製できる。

なお、積層体を作製する際に、さらに、圧電アクチュエータ基板２１に接着剤を塗布して、プレート４ａの上に重ねてもよい。加熱加圧は、圧電アクチュエータ基板２１を含めて行なう。そのようにすればヘッド本体２ａを作製できる。そして、プレート４ａの圧電アクチュエータ基板２１側に、第１凸部１７ａを備えた逃がし溝１７を配置しておけば、プレート４ａと圧電アクチュエータ基板２１との接着において、上述の効果が得られる。すなわち、プレート４ａに配置された加圧室などに、接着剤が流れ込むことが抑制できる。

第１工程で準備する第１凸部１７ａを有した逃がし溝１７は、例えば、次のように作製する。プレート４ａ〜ｊ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４ａ〜ｊには、流路および逃がし溝１７となる、孔や溝をエッチングするため、溶解させる
部分を露出させてレジストを塗布する。続いて、プレート４ａ〜ｊをエッチング液に浸漬し、プレート４ａ〜ｊの一部を溶解させて、流路および逃がし溝１７となる、孔や溝を形成する。

なお、プレート４ｋには、パンチングにより、一方の開口が吐出孔８となる貫通孔が開けられる。

孔や溝は、プレート４ａ〜ｊの主面から形成されるため、基本的には、内部よりも主面側の寸法が大きくなる。また、形成される孔や溝の精度を良くするため、エッチングは、プレート４ａ〜ｊの厚さの約半分行なわれる。孔となる部分は、両側から約半分ずつエッチングされて、中央付近で繋がって孔となる。

逃がし溝１７は、幅を狭くする方が、接着代の面積が大きくなり、流路からの液体の漏れが生じ難くなる上、接着強度も大きくなるので好ましい。上述の条件で狭い逃がし溝１７を形成すると、逃がし溝１７のプレート４ａ〜ｊの厚さ方向の断面は、半円状になる。

エッチングにおいて、通常よりもエッチング条件を強くするなどで、レジストに覆われている部分のプレート４ａ〜ｊの内部もエッチングすることができる。そのようにして形成した逃がし溝１７の縁には、図６（ｂ）のように、内部よりも開口部が狭くなっている、オーバーハング部１７ｂが形成できる。オーバーハング部１７ｂは、逃がし溝１７の内側に２０μｍ以下程度突出しているのが好ましく、突出量は、さらに２μｍ以上１５μｍ以下、特に５μｍ以上１０μｍ以下であるが好ましい。また、オーバーハング部１７ｂの内壁面の角度は、逃がし溝１７の内側に１度以上１０度以下傾いているのが好ましく、さらに２度以上７度以下傾いているのが好ましい。

また、そのような形状にするために、プレート４ａ〜ｊの厚さは５０μｍ以上１５０μｍ以下であるのが好ましい。さらに、逃がし溝１７の深さは、プレート４ａ〜ｊの厚さの４０％以上６０以下％にするのが好ましい。

続いて、レジストを剥離したプレート４ａ〜ｊは、水や、イソプロパノールなどのアルコールに浸けられて、超音波を加えられる。超音波は、例えば、周波数４２ｋＨｚ、出力６００Ｗで１０分間加える。超音波を加えることにより、キャビテーションを起こすことができる。キャビテーションとは、液体の内部で局所的に減圧された部分が生じ、液体に溶けていた液体成分以外の気体や、飽和蒸気圧以下となった液体から発生した気体により、気泡が発生することである。逃がし溝１７の内部、特に縁の付近でキャビテーションを起こせば、オーバーハング部１７ｂの縁の一部を、逃がし溝１７から外に広がるように変形させ、図６（ｃ）のように、第１凸部１７ａを形成できる。なお、キャビテーションが生じた部分では高圧になるが、生じた気泡は、再び液体に溶けるか、液体化するため、高圧になるのは局所的な部分である。

あらかじめ、オーバーハング部１７ｂが形成されているため、適切な条件で超音波を加えることにより、第１凸部１７ａを形成することができる。第１凸部１７ａの高さは０．５μｍ以上にできる。オーバーハング部１７ｂが形成されていない場合、上述の超音波を加えても、第１凸部１７ａは実質的に形成されない。ここで、実質的に形成されないとは、第１凸部１７ａの高さが０．１μｍ以上にならないことを言う。オーバーハング部１７ｂが形成されていても、オーバーハングの程度が小さかったり、超音波の加え方が弱いと、第１凸部１７ａは実質的に形成されない。また、高さ０．５μｍ以上の第１凸部１７ａが形成されるようにオーバーハング部１７ｂを形成した場合、超音波を加えた後も、逃がし溝１７の縁の中には、オーバーハングしている部分が残る。したがって、エッチングによるオーバーハング部１７ｂの形成は、流路部材４を接着積層した状態でも、オーバーハ
ング部１７ｂが存在するように形成するのが好ましい。

逃がし溝１７の幅が狭ければ、キャビテーションの圧力が、逃がし溝１７の中で広がり難く、縁に集中し加わり易くなる。そのため、逃がし溝１７の幅や３００μｍ以下であるのが好ましく、さらに２００μｍ以下、特に１００μｍ以下であるのが好ましい。

逃がし溝１７の縁の外側でキャビテーションが起きると、逆に縁が逃がし溝１７の内側に押し込まれる可能性もあるが、外側でのキャビテーションでは、圧力が外側に広がるので、圧力が縁に集中し難く、内側への変形は起き難い。また、一部の縁が内側に変形したとしても、他の部分で外側に変形する部分もあるので、その部分で第１凸部１７ａが形成できる。また、第１凸部１７ａは、このようにある程度ランダムに形成されるので、逃がし溝１７の縁には、突起の高さの低い部分や突起していない部分も存在する。そのような部分があることは、接着積層の際に、余剰な接着剤は、そのような部分から逃がし溝１７に流れ込みやすくなるので好ましい。パンチングなどにより流路および逃がし溝１７となる、孔や溝を形成することで、パンチングの際に生じる変形で縁を突起させることもできるが、突起の高さが比較的一様になるため、第１凸部１７ａはエッチングによる加工で形成するのが好ましい。

孔と溝とでは、溝には底があり、その方向へ圧力が逃げにくいので、溝の方が、圧力が縁へ集中し易く、縁の突起の高さが高くなり易い。そのため、逃がし溝１７となる溝の縁の第１凸部１７ａの高さを、流路となる孔の縁の第２凸分の高さよりも高くできる。また、溝においても、溝の体積や断面積が小さい方が、圧力が縁へ集中しやすいため、縁の突起の高さが高くなり易い。そのため、逃がし溝１７の断面積を、流路となる溝の断面積より小さくすることで、逃がし溝１７の縁の第１凸部１７ａの高さを、流路となる溝の縁の突起の高さよりも高くできる。逃がし溝１７と、流路となる孔や溝との形成を、異なるエッチング条件で行ない、逃がし溝１７の縁をオーバーハングした状態にし、流路となる孔や溝の縁をオーバーハングしていない状態にしてもよい。

図６（ｄ）は、接着積層を行なった後の、図６（ａ）のプレート４ｅの拡大縦断面図である。第１凸部１７ａの先端は、接着積層時に、プレート４ｆに接触した後圧力が加わり、先端が潰れた頭頂部１７ａａとなっている。頭頂部１７ａａでは先端が尖っておらず、平坦に近い状態になっている。頭頂部１７ａａがこのような状態になっていることは、プレート４ｅとプレート４ｆの間で剥離して、断面を観察することで確認できる。そして、頭頂部１７ａａを確認することで突起１７ａが、プレート４ｆ接触していたことが分かる。

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〜ｋ・・・（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
６ａ・・しぼり本体
６ｂ・・流入孔
６ｃ・・流出孔
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
１７ａ・・・（逃がし溝の縁の）第１凸部
１７ａａ・・・（第１凸部の）頭頂部
１７ｂ・・・（逃がし溝の縁の）オーバーハング部
１８・・・接着剤層
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
Ｐ・・・印刷用紙

Claims (15)

1. 流路を構成する孔が配置されている複数のプレートが接着剤層を介して積層されている流路部材であって、
   少なくとも一つの前記プレートには、前記流路を構成しない溝が配置されているとともに、前記溝の縁に、前記溝の配置されている前記プレートの主面から突起している第１凸部が配置されていることを特徴とする流路部材。
2. 前記第１凸部が、前記主面に積層されている他の前記プレートに接触していることを特徴とする請求項１に記載の流路部材。
3. 前記第１凸部の高さが、０．５μｍ以上３μｍ以下であ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。
4. 前記第１凸部の高さが、前記接着剤層の平均厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流路部材。
5. 前記第１凸部を含む断面において、前記主面に配置されている、前記孔の縁には、前記主面から突起している第２凸部が配置されていないか、前記主面からの突起の高さが、前記第１凸部よりも低い前記第２凸部が配置され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。
6. 前記接着剤層の平均厚さが０．１μｍ以上２．５μｍ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。
7. 前記溝が、内部よりも開口部が狭くなっているオーバーハング形状を有していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の流路部材。
8. 前記溝の断面形状が、半円状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の流路部材。
9. 前記溝が、当該溝が配置されている前記プレートを貫通していないことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の流路部材。
10. 前記溝は前記孔の周囲の少なくとも一部を取り囲むように設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の流路部材。
11. 請求項１〜１０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。
12. 前記流路部材は、前記複数の吐出孔とそれぞれ繋がっている複数の加圧室を備えており、前記複数の加圧室は、１６列の加圧室列を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。
13. 前記複数の加圧室の各々は、平面視において、前記加圧室が列を成す方向の寸法が、前記加圧室が列を成す方向に直交する方向の寸法よりも小さい形状を有していることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出ヘッド。
14. 請求項１１〜１３のいずれか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。
15. 流路を構成する孔が配置されている複数のプレートを準備する第１工程と、
    前記複数のプレートの間に接着剤を供給して、前記複数のプレートを接着する第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複数のプレートのうち、少なくとも一つの前記プレートには、前記流路を構成しない溝が配置されているとともに、前記溝の縁に、前記溝の配置されている前記プレートの主面から突起している第１凸部が配置されていることを特徴とする流路部材の製造方法。

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