(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを抑えることができ、かつ、小型化が可能な液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を提供する。【解決手段】列設された複数のノズルを有するノズルプレートと、複数の圧力室が形成された圧力室形成基板と、個別連通口を通じて各圧力室にそれぞれ供給する共通液室３２を有する連通基板２３と、を備えた液体噴射ヘッドであって、共通液室３２は、連通基板２３を厚さ方向に貫通して形成された第１液室５１と、連通基板２３をノズルプレート側の面から連通基板２３の厚さ方向の途中まで凹ませて連通基板２３に肉薄部４０を残した状態で形成され、第１液室５１とは反対側において個別連通口４２を通じて各圧力室と連通する第２液室５２と、を備え、共通液室３２は、第１液室５１の第２液室５２側とは反対側の内壁面５４ａと肉薄部４０とを繋ぐブリッジ部５３を備えた。【選択図】図７
2014040089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
列設された複数のノズルを有するノズル形成部材と、
前記複数のノズルにそれぞれ対応して複数の圧力室が形成された圧力室形成部材と、
各圧力室に共通な液体が導入されると共に、導入した液体を、個別連通口を通じて各圧力室にそれぞれ供給する共通液室を有する共通液室形成部材と、
を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記共通液室は、
前記ノズルの列設方向に沿って一連に形成されると共に、前記共通液室形成部材を厚さ方向に貫通して形成された第１液室と、
前記ノズルの列設方向に沿って一連に形成されると共に、前記共通液室形成部材をノズル形成部材側の面から前記共通液室形成部材の厚さ方向の途中まで凹ませて前記圧力室形成部材側に肉薄部を残した状態で形成され、前記第１液室とは反対側において前記個別連通口を通じて各圧力室と連通する第２液室と、
を備え、
前記共通液室は、前記第１液室の前記第２液室側とは反対側の内壁面と前記肉薄部とを繋ぐブリッジ部を備えたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記列設された複数のノズルは、一端側のノズルから他端側のノズルまで等間隔に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記ブリッジ部は、当該ブリッジ部の中央部から前記内壁面と前記肉薄部との少なくとも一方に向けて次第に太くなるように設定されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記共通液室形成部材は、表面を（１１０）面としたシリコン単結晶基板によって形成され、
前記ブリッジ部は、少なくとも一の面が（１１１）面によって区画されたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記ブリッジ部は、さらに前記第１液室から前記第２液室の端まで伸びて、隣接する前記第１液室間および隣接する前記第２液室間を非連通状態に分離することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドなどの液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関するものであり、特に、ノズルが複数列設されたノズル形成部材と、複数の圧力室が形成された圧力室形成部材と、各圧力室に液体を供給する共通液室を有する共通液室形成部材とを備えた液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
この種の液体噴射ヘッドには、例えば、列設された複数のノズルからなるノズル列を有するノズルプレート、各ノズルに連通する圧力室を含む個別流路および各圧力室に共通な液体が貯留される共通液室（リザーバー或いはマニホールドとも言う）の一部となる導入空部が形成された流路形成基板、導入空部と連通して共通液室となる共通液室空部が形成された共通液室形成基板、並びに、各圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧電素子（圧力発生手段の一種）を備えたものがある。この構成においては、導入空部がノズル列の一端から他端に亘って長尺に形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ノズルプレートや流路形成基板の材料としては、エッチング処理によって高い精度で流路等を形成することが可能であることから、シリコン単結晶基板（結晶性基板の一種）が採用されている。例えば、表面が結晶方位面（１１０）面に設定されたシリコン単結晶基板に複数の基板パターンを形成し、シリコン単結晶基板の中心から放射状に引っ張るエキスパンドブレイクによって個々の基板に分解することで、ノズルプレートや流路形成基板が作成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように流路形成基板を作成する場合、製造コストを抑えるために、一枚のシリコン単結晶基板からできるだけ多くの流路形成基板を作成することが望ましい。すなわち、流路形成基板をできるだけ小さくすることが望ましい。また、液体噴射ヘッドの小型化の観点からも、流路形成基板をできるだけ小さくすることが望まれている。しかしながら、流路形成基板を小さくすると、流路形成基板に対する導入空部の占める割合が相対的に大きくなり、流路形成基板の強度を確保することが困難になっていた。換言すると、開口としての導入空部の面積に対して当該導入空部の周囲の枠状の部分の面積が相対的に小さくなるので、この枠状部分の強度の低下が問題となっていた。特に、導入空部はノズル列方向に沿って長尺に形成されているため、上記の枠状の部分の中でも流路形成基板の外部と導入空部とを区画する長辺側の隔壁（区画壁）が細長くなり、この隔壁の強度が落ちていた。その結果、エキスパンドブレイク時に前記隔壁が破損する虞があり、流路形成基板を小さくすることが困難になっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、製造コストを抑えることができ、かつ、小型化が可能な液体噴射ヘッドおよび液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体噴射ヘッドは、上記目的を達成するために提案されたものであり、列設された複数のノズルを有するノズル形成部材と、
前記複数のノズルにそれぞれ対応して複数の圧力室が形成された圧力室形成部材と、
各圧力室に共通な液体が導入されると共に、導入した液体を、個別連通口を通じて各圧力室にそれぞれ供給する共通液室を有する共通液室形成部材と、
を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記共通液室は、
前記ノズルの列設方向に沿って一連に形成されると共に、前記共通液室形成部材を厚さ方向に貫通して形成された第１液室と、
前記ノズルの列設方向に沿って一連に形成されると共に、前記共通液室形成部材をノズル形成部材側の面から前記共通液室形成部材の厚さ方向の途中まで凹ませて前記圧力室形成部材側に肉薄部を残した状態で形成され、前記第１液室とは反対側において前記個別連通口を通じて各圧力室と連通する第２液室と、
を備え、
前記共通液室は、前記第１液室の前記第２液室側とは反対側の内壁面と前記肉薄部とを繋ぐブリッジ部を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、共通液室は、第１液室の第２液室側とは反対側の内壁面と肉薄部とを繋ぐブリッジ部を備えたので、第１液室の第２液室側とは反対側を区画する区画壁の強度を高めることができ、当該区画壁を薄くすることができる。その結果、共通液室形成部材を小型化することができ、ひいては、液体噴射ヘッドを小型化することができる。また、シリコン単結晶基板等の結晶性基板から共通液室形成部材を作成する場合、取り数を多くすることができ、液体噴射ヘッドの製造コストを抑えることができる。
【００１０】
また、上記構成において、前記列設された複数のノズルは、一端側のノズルから他端側のノズルまで等間隔に設けられることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、ノズルの列に含まれる全てのノズルから噴射する液体を共通にすることができる。
【００１２】
さらに、上記各構成において、前記ブリッジ部は、当該ブリッジ部の中央部から前記内壁面と前記肉薄部との少なくとも一方に向けて次第に太くなるように設定されることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、ブリッジ部の強度を向上させることができ、第１液室の第２液室側とは反対側を区画する区画壁の強度を更に高めることができる。
【００１４】
また、上記各構成において、前記共通液室形成部材は、表面を（１１０）面としたシリコン単結晶基板によって形成され、
前記ブリッジ部は、少なくとも一の面が（１１１）面によって区画されることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、異方性エッチングによって容易にブリッジ部を作成することができる。
【００１６】
また、上記各構成において、前記ブリッジ部は、さらに前記第１液室から前記第２液室の端まで伸びて、隣接する前記第１液室間および隣接する前記第２液室間を非連通状態に分離することが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、共通液室を複数に画成することができ、異なる複数の液体、例えば、複数の色のインクに対応した液体噴射ヘッドを作成したり、カラーと黒のインク構成を備えた液体噴射ヘッドを作成したりできる。
【００１８】
そして、本発明の液体噴射装置は、上記何れかの構成の液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドを斜め上方から観た分解斜視図である。
【図３】ヘッドユニットの断面図である。
【図４】ヘッドユニットの要部を拡大した断面図である。
【図５】連通基板の要部を拡大した平面図である。
【図６】連通基板の一部を欠截させた下面側斜視図である。
【図７】（ａ）連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ａの拡大図である。
【図８】連通基板のエキスパンドブレイク工程を説明する模式図である。
【図９】（ａ）第２の実施形態における連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ｂの拡大図である。
【図１０】（ａ）第３の実施形態における連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ｃの拡大図である。
【図１１】（ａ）第４の実施形態における連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ｄの拡大図である。
【図１２】（ａ）第５の実施形態における連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ｅの拡大図である。
【図１３】（ａ）第６の実施形態における連通基板の下面側平面図であり、（ｂ）領域Ｆの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下の説明は、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、プリンター）を例に挙げて行う。
【００２１】
プリンター１の構成について、図１を参照して説明する。プリンター１は、記録紙等の記録媒体２（着弾対象の一種）の表面に対して液体状のインクを噴射して画像等の記録を行う装置である。このプリンター１は、インクを噴射する記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を主走査方向に移動させるキャリッジ移動機構５、記録媒体２を副走査方向に移送するプラテンローラー６等を備えている。ここで、上記のインクは、本発明の液体の一種であり、液体供給源としてのインクカートリッジ７に貯留されている。このインクカートリッジ７は、記録ヘッド３に対して着脱可能に装着される。なお、インクカートリッジ７がプリンター１の本体側に配置され、当該インクカートリッジ７からインク供給チューブを通じて記録ヘッド３に供給される構成を採用することもできる。
【００２２】
上記のキャリッジ移動機構５はタイミングベルト８を備えている。そして、このタイミングベルト８はＤＣモーター等のパルスモーター９により駆動される。従ってパルスモーター９が作動すると、キャリッジ４は、プリンター１に架設されたガイドロッド１０に案内されて、主走査方向（記録媒体２の幅方向）に往復移動する。
【００２３】
図２は、上記記録ヘッド３の構成を示す分解斜視図である。本実施形態における記録ヘッド３は、ケース１５と、複数のヘッドユニット１６と、ユニット固定板１７と、ヘッドカバー１８とにより概略構成されている。
ケース１５は、複数のヘッドユニット１６や、当該ヘッドユニット１６へインクを供給する供給流路（図示せず）を備える箱体状部材であり、上面側に針ホルダー１９が形成されている。この針ホルダー１９は、インク導入針２０が立設された部材であり、本実施形態においては各色のインクカートリッジ７のインクに対応させて合計８本のインク導入針２０がこの針ホルダー１９に横並びに配設されている。このインク導入針２０は、インクカートリッジ７内に挿入される中空針状の部材であり、先端部に開設された導入孔（図示せず）からインクカートリッジ７内に貯留されたインクをケース１５内の供給流路を通じてヘッドユニット１６側に導入する。
【００２４】
また、ケース１５の底面側には、４つのヘッドユニット１６が、主走査方向に横並びに位置決めされた状態で各ヘッドユニット１６に対応した４つの開口部１７′を有する金属製のユニット固定板１７に接合されると共に、同じく各ヘッドユニット１６に対応する４つの開口部１８′が開設された金属製のヘッドカバー１８によって固定される。
【００２５】
図３は、ヘッドユニット１６（本発明の液体噴射ヘッドの一種）の内部構成を示す断面図である。なお、便宜上、各部材の積層方向を上下方向として説明する。本実施形態におけるヘッドユニット１６は、圧力発生ユニット１４および流路ユニット２１を備え、これらの部材が積層された状態でユニットケース２６（ケース部材の一種）に取り付けて構成されている。流路ユニット２１は、ノズルプレート２２（ノズル形成部材の一種）、及び、連通基板２３（共通液室形成部材の一種）を有している。また、圧力発生ユニット１４は、圧力室３１が形成された圧力室形成基板（圧力室形成部材の一種）２９、弾性膜３０、圧電素子３５（圧力発生手段）、および保護基板２４が積層されてユニット化されている。
【００２６】
ユニットケース２６は、ノズルプレート２２、および圧力発生ユニット１４が接合された連通基板２３が底面側に固定される合成樹脂製の箱体状部材である。このユニットケース２６の平面視における中心部分にはノズル列方向に沿って長尺な矩形状の開口を有する貫通空部４４が、ユニットケース２６の高さ方向を貫通する状態で形成されている。この貫通空部４４は、圧力発生ユニット１４の配線空部３８と連通して、フレキシブルケーブル４９の一端部および駆動ＩＣ（何れも後述）が収容される空部を形成する。また、ユニットケース２６の下面側には、当該下面からユニットケース２６の高さ方向の途中まで直方体状に窪んだ収容空部４７が形成されている。この収容空部４７の深さは、圧力発生ユニット１４の厚さ（高さ）よりも少し大きく設定されている。また、収容空部４７の第１の方向（ノズル２７の列設（並設）方向）の寸法および第２の方向（ノズルプレート２２の面内において第１の方向に直交する方向）の寸法は、それぞれ、圧力発生ユニット１４の対応する方向の寸法よりも少し大きく設定されている。そして、流路ユニット２１がユニットケース２６の下面に位置決め状態で接合されると、連通基板２３上に積層された圧力発生ユニット１４が収容空部４７に収容される。また、上記の貫通空部４４の下端は、収容空部４７の天井面に開口している。
【００２７】
さらに、ユニットケース２６には、インク導入空部４６およびインク導入路４５が形成されている。インク導入路４５は、インク導入空部４６と比較して断面積が小さく設定された細い流路であり、その上端はユニットケース２６の上面に開口し、下端はインク導入空部４６の長手方向（第１の方向）の中央部分に開口している。そして、インクカートリッジ７側からのインクは、インク導入路４５を通じて、インク導入空部４６に流入し、当該インク導入空部４６から連通基板２３の共通液室３２に導入される。
【００２８】
インク導入空部４６は、ユニットケース２６における収容空部４７に対して隔壁４８を間に挟んで第２の方向の外側に外れた位置に形成されている。より具体的には、連通基板２３の共通液室３２に対応して、収容空部４７の両側にそれぞれ１つずつ、合計２つのインク導入空部４６が形成されている。そして、ユニットケース２６に連通基板２３が接合された状態では、各インク導入空部４６は、対応する共通液室３２とそれぞれ連通する。収容空部４７とインク導入空部４６とを隔てる隔壁４８は、連通基板２３の肉薄部４０（後述）に対応する位置に形成されている。ユニットケース２６と連通基板２３との接合時においては、隔壁４８の下面と肉薄部４０の上面とが互いに接合される。このように構成することで、収容空部４７が、インク導入空部４６等の流路から独立した空間となる。ここで、従来では、圧力発生ユニットにも共通液室に相当する空部が設けられていたのに対し、本実施形態の構成では、圧力発生ユニット１４に共通液室に相当する空部を設けることなく当該圧力発生ユニット１４の小型化が図られている。この小型化に伴い、収容空部４７を流路から独立した空間とするために、インク導入空部４６と収容空部４７との間に隔壁４８が設けられ、当該隔壁４８の下面と連通基板２３の肉薄部４０の上面とが互いに接合される構成となっている。その結果、本発明に係るヘッドユニット１６では、共通液室３２の第２液室５２の上面側に薄肉部４０が設けられている。
【００２９】
圧力発生ユニット１４の構成部材である圧力室形成基板２９は、シリコン単結晶基板（結晶性基板の一種。以下、単にシリコン基板とも言う。）から作製されている。この圧力室形成基板２９には、シリコン基板に対して異方性エッチング処理によって複数の圧力室３１が、ノズルプレート２２の各ノズル２７に対応して複数形成されている。このように、シリコン基板に対して異方性エッチングによって圧力室を形成することで、より高い寸法・形状精度を確保することができる。後述するように、本実施形態におけるノズルプレート２２にはノズル２７の列が２条形成されているので、圧力室形成基板２９には、圧力室３１の列が各ノズル列に対応して２条形成されている。圧力室３１は、ノズル２７の列設方向（第１の方向）に直交する方向（第２の方向）に長尺な空部である。圧力室形成基板２９（圧力発生ユニット１４）が後述する連通基板２３に対して位置決めされた状態で接合されると、圧力室３１の第２の方向の一端部は、後述する連通基板２３のノズル連通路３６を介してノズル２７と連通する。また、圧力室３１の第２の方向の他端部は、連通基板２３の個別連通口４２を介して共通液室３２と連通する。
【００３０】
圧力室形成基板２９の上面（連通基板２３との接合面とは反対側の面）には、圧力室３１の上部開口を封止する状態で弾性膜３０が形成されている。この弾性膜３０は、例えば厚さが約１μｍの二酸化シリコンから構成される。また、この弾性膜３０上には、図示しない絶縁膜が形成される。この絶縁膜は、例えば、酸化ジルコニウムから成る。そして、この弾性膜３０および絶縁膜上における各圧力室３１に対応する位置に、圧電素子３５がそれぞれ形成される。圧電素子３５は、所謂撓みモードの圧電素子である。この圧電素子３５は、弾性膜３０および絶縁膜上に、金属製の下電極膜、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層、および、金属製の上電極膜（何れも図示せず）が順次積層された後に、圧力室３１毎にパターニングされて構成される。そして、上電極膜または下電極膜の一方が共通電極とされ、他方が個別電極とされる。また、弾性膜３０、絶縁膜、および下電極膜が、圧電素子３５の駆動時に振動板として機能する。
【００３１】
各圧電素子３５の個別電極（上電極膜）からは、図示しない電極配線部が絶縁膜上にそれぞれ延出されており、これらの電極配線部の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル４９の一端側の端子が接続される。このフレキシブルケーブル４９は、例えば、ポリイミド等のベースフィルムの表面に銅箔等で導体パターンを形成し、この導体パターンをレジストで被覆した構成とされる。フレキシブルケーブル４９の表面には、圧電素子３５を駆動する駆動ＩＣ５０が実装されている。各圧電素子３５は、駆動ＩＣ５０を通じて上電極膜および下電極膜間に駆動信号（駆動電圧）が印加されることにより、撓み変形する。
【００３２】
上記圧電素子３５が形成された圧力室形成基板２９の上面には保護基板２４が配置される。この保護基板２４は下面側が開口した中空箱体状の部材であり、例えば、ガラス、セラミックス材料、シリコン単結晶基板、金属、合成樹脂等から作製される。この保護基板２４の内部には、圧電素子３５に対向する領域に当該圧電素子３５の駆動を阻害しない程度の大きさの逃げ凹部３９が形成されている。さらに、保護基板２４において、隣り合う圧電素子列の間には、基板厚さ方向を貫通した配線空部３８が形成されている。この配線空部３８内には、圧電素子３５の電極端子とフレキシブルケーブル４９の一端部とが配置される。
【００３３】
上記のノズルプレート２２は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル２７を列状に開設した板材である。この列設された複数のノズル２７は、一端側のノズル２７から他端側のノズル２７まで等間隔に設けられている。本実施形態では、３６０ｄｐｉに対応するピッチで３６０個のノズル２７を列設することでノズル列（ノズル群の一種）が構成されている。また、本実施形態においては、当該ノズルプレート２２に２条のノズル列が形成されている。さらに、本実施形態におけるノズルプレート２２はシリコン基板から作製されている。そして、当該基板に対してドライエッチングを施すことにより円筒形状のノズル２７が形成されている。このようにノズル２７をドライエッチングによって形成することで、例えば、ステンレス鋼等の金属製の板材に対して塑性加工によりノズルを形成する構成と比較して、より高い精度でノズル２７を形成することが可能となる。これにより、ノズル２７から噴射されるインクの着弾精度が向上する。
【００３４】
図４〜図７は、本発明の連通基板２３の構成を説明する図である。図４は要部を拡大したヘッドユニット１６の断面図である。図５は要部を拡大した連通基板２３の平面図である。図６はノズルプレート２２が接合される側の下面側から見た斜視図である。図７（ａ）は連通基板２３の下面側平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）における領域Ａの拡大図である。なお、図６は、共通液室３２の第１の方向の両端部のうちの一方の端部のみを図示している。本実施形態の連通基板２３は、表面を（１１０）面としたシリコン基板から作製された板材であり、異方性エッチングによって共通液室３２等が形成されている。この共通液室３２は、各圧力室３１（またはノズル２７）の列設方向（即ち第１の方向）に沿って後述するブリッジ部５３を挟んで一連に形成される長尺な第１液室５１と、肉薄部４０の下側（ノズルプレート２２側）において第１の方向に沿って一連に形成される長尺な第２液室５２と、から構成される空部である。本実施形態の共通液室３２は、２条に形成された圧力室３１（またはノズル２７）の列に対応して、２列形成されている。
【００３５】
第１液室５１は、第２液室５２よりも第２の方向（即ち第１の方向に直交する方向）の外側（ノズル２７とは反対側）において、連通基板２３を厚さ方向に貫通して形成されている。この第１液室５１は、第２の方向における第２液室５２とは反対側が区画壁５４によって、ヘッドユニット１６（連通基板２３）の外部と区画されている。そして、連通基板２３の上面側における第１液室５１の開口は、インクが導入される入口開口部として機能する。すなわち、ユニットケース２６に形成されたインク導入路４５およびインク導入空部４６側からのインクが、入口開口部を通じて第１液室５１内に流入する。また、第１液室５１の下面側の開口は、ノズルプレート２２によって塞がれる。なお、第１液室５１の下面側の開口が弾性シート（コンプライアンスシート）によって塞がれる構成もある。この第１液室５１の長手方向、即ち、第１の方向の両端部は、図７に示すように、それぞれの端部に向かうほど次第に狭くなるように形成されている。より具体的には、第１液室５１の両端部において、当該第１液室５１を画成している互いに対向する壁面（肉薄部４０および内壁面５４ａ）の少なくとも一方が、第１の方向の端部に向かうほど他方に近接するように傾斜している。このように、第１液室５１の両端部の開口形状を先細りにすることで、当該第１液室５１の両端部におけるインクの流速の低下を抑制することができる。したがって、個別連通口４２を通じて各圧力室３１へ供給するインクの供給圧を揃えることができる。
【００３６】
また、本実施形態の第１液室５１には、その長手方向（第１の方向）の中央部に、区画壁５４の内壁面５４ａと肉薄部４０とを繋ぐブリッジ部５３が形成されている。このブリッジ部５３は、第２の方向に沿って第１液室５１を横断する状態に形成され、第１の方向の寸法（幅）がノズル２７の列設ピッチの数倍〜数十倍に設定されている。また、本実施形態の第１液室５１は、その側面がシリコン基板の（１１０）面（連通基板２３の表面）に対して垂直な（１１１）面５６によって区画されている。さらに、ブリッジ部５３は、連通基板２３の厚さと同じ厚さに揃えられている。このため、本実施形態の第１液室５１は、図５および図７に示すように、ブリッジ部５３によって２つの部屋に分割されることになる。この分割された両部屋は、その上部においてインク導入空部４６を介して連通されると共に、ノズル２７側において第２液室５２と連通されているため、インク導入路４５からのインクを両部屋に分配することができる。
【００３７】
第２液室５２は、連通基板２３をノズルプレート２２側の面から連通基板２３の厚さ方向の途中まで凹ませて圧力室形成基板２９側に肉薄部４０を残した状態で形成されている。具体的には、第２液室５２は、第１液室５１よりもノズル２７側において、当該第１液室５１に隣接して形成された窪みである。そして、肉薄部４０は、第２液室５２の天井面を構成する。この第２液室５２の第２の方向における一端部（ノズル２７から遠い側の端部）は、第１液室５１と連通する一方、同方向の他端部は、圧力室３１の下方に対応する位置に形成されている。この第２液室５２の他端部、すなわち、第１液室側５１とは反対側の縁部には、薄肉部４０を貫通する個別連通口４２が、圧力室形成基板２９の各圧力室３１に対応して第１の方向に沿って複数形成されている。この個別連通口４２の下端は、第２液室５２と連通し、個別連通口４２の上端は、圧力室形成基板２９の圧力室３１と連通する。これにより、第２液室５２（共通液室３２）に導入されたインクを、個別連通口４２を通じて各圧力室３１にそれぞれ供給することができる。
【００３８】
このような構成のヘッドユニット１６を製造する際には、まず、圧力室形成基板２９（圧力室３１が形成されていない状態のシリコン基板）の上面に弾性膜３０、絶縁膜が順次形成された後、圧電素子３５が焼成により形成される。この上に、逃げ凹部３９に圧電素子３５が収容される状態で保護基板２４が接合される。そしてこの状態で、圧力室形成基板２９の下面側から異方性エッチングによって圧力室３１が形成される。このようにして圧力発生ユニット１４が作成される。本実施形態のように、圧力室形成基板２９に圧力室３１が形成される前の段階で、当該圧力室形成基板２９の上面側に圧電素子３５および保護基板２４を積層してユニット化しておくことで、圧力発生ユニット１４の組み立て工程中に圧力室形成基板２９が破損することが抑制される。なお、一枚のシリコン基板から複数の圧力室形成基板２９（圧力発生ユニット１４）を作成することもできる。例えば、各圧力室形成基板２９に対応して、弾性膜３０、絶縁膜、圧電素子３５、および保護基板２４をそれぞれ積層し、異方性エッチングによって各圧力室３１および切断ラインを形成する。その後、この切断ラインに沿ってブレイクすることで、個々の圧力発生ユニット１４に分割することもできる。
【００３９】
次に流路ユニット２１の作成について説明する。まず、一枚のシリコン基板から複数の連通基板２３を作成する。異方性エッチング、（例えば、ウェットエッチング）により、シリコン基板に複数の連通基板２３のパターン（共通液室３２、個別連通口４２、およびノズル連通路３６）、および、各連通基板２３の外形を規定する切断ラインＬを作成する（図８（ａ）参照）。なお、切断ラインＬは、複数の小さな貫通孔を切断予定線上に穿設することで形成される。その後、例えば、エキスパンドブレイクにより切断ラインＬに沿って切断し、シリコン基板を個々の連通基板２３に分割する（図８（ｂ）参照）。ここで、切断される前のシリコン基板において、第２の方向に隣接する連通基板２３同士の間の切断ラインＬは、隣接する第１液室５１同士の中間に設けられている。この切断ラインＬに沿って切断することで、第２の方向に隣接する各連通基板２３は、個々に分割されると共にそれぞれ区画壁５４が形成される。このように基板を貫通した第１液室５１同士の間を切断するため、従来では、区画壁５４の一部が破損する虞があった。本発明では、第１液室５１内にブリッジ部５３を備えたので、第１液室５１の外側（第２液室５２側とは反対側）を区画する区画壁５４の強度を高めることができ、シリコン基板を個々の連通基板２３に分割する際にこの区画壁５４が破損することを抑制することができる。
【００４０】
続いて、一枚のシリコン基板から複数のノズルプレート２２を作成する。具体的には、ドライエッチングにより、シリコン基板に複数のノズル２７の列設パターン、および切断ラインを作成する。その後、例えば、エキスパンドブレイクにより切断ラインに沿って切断し、シリコン基板を個々のノズルプレート２２に分割する。
そして、ノズル連通路３６とノズル２７とが連通する状態で、連通基板２３の下面にノズルプレート２２が接着により接合される。このようにして流路ユニット２１がユニット化される。
【００４１】
次に、流路ユニット２１における連通基板２３の上面に、上記の圧力発生ユニット１４が接合される。具体的には、圧力室３１の第２の方向の一端部がノズル連通路３６と連通すると共に、圧力室３１の第２の方向の他端部が個別連通口４２と連通する状態で、流路基板２３の上面に、圧力発生ユニット１４の圧力室形成基板２９が接着剤によって接合される。
【００４２】
流路ユニット２１と圧力発生ユニット１４が組み付けられたならば、保護基板２４の配線空部を通じて各圧電素子３５の電極端子に対してフレキシブルケーブル４９の配線が行われる。即ち、各圧電素子３５の電極端子に相当する部分に、フレキシブルケーブル４９の一端部の端子がそれぞれ電気的に接続される。
【００４３】
その後、連通基板２３とユニットケース２６とが接着剤により接合される。具体的には、連通基板２３の上面とユニットケース２６の下面とが、接着剤によって接合される。流路ユニット２１とユニットケース２６とが接合されると、収容空部４７内に圧力発生ユニット１４が収容されると共に、インク導入空部４６と共通液室３２の第１液室５１とが液密に連通する。また、フレキシブルケーブル４９の一端部および駆動ＩＣ５０は、ユニットケース２６の貫通空部４４内に収容される。これにより、ヘッドユニット１６が組み上がる。そして、ヘッドユニット１６の内部には、インク導入路４５から共通液室３２までの一連の共通流路と、個別連通口４２から圧力室３１およびノズル連通路３６を通ってノズル２７に至るまでの個別流路と、が形成される。
【００４４】
このように、本発明のヘッドユニット１６では、共通液室３２が第１液室５１の第２液室５２側とは反対側（区画壁５４側）の内壁面５４ａと肉薄部４０とを繋ぐブリッジ部５３を備えたので、区画壁５４の強度を高めることができ、当該区画壁５４を薄くすることができる。その結果、連通基板２３を小型化することができ、ひいては記録ヘッド３を小型化することができる。また、シリコン基板等の結晶性基板から連通基板２３を作成する場合、取り数を多くすることができ、記録ヘッド３の製造コストを抑えることができる。さらに、列設された複数のノズル２７は、一端側のノズル２７から他端側のノズル２７まで等間隔に設けられたので、ノズル２７の列に含まれる全てのノズル２７から噴射するインクを共通にすることができる。また、ブリッジ部５３は、側面が（１１１）面５６によって区画されたので、異方性エッチングによって容易にブリッジ部５３を作成することができる。
【００４５】
ところで、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４６】
例えば、図９に示す第２の実施形態では、ブリッジ部５３の厚さが肉薄部４０の厚さと同じに揃えられている。具体的には、本実施形態のブリッジ部５３は、肉薄部４０の形成工程と同じ工程で、ブリッジ部５３をノズルプレート２２側の面から連通基板２３の厚さ方向の途中までエッチング処理することで作成される。これにより、ブリッジ部５３によって２つに分割される第１液室５１の２つの部屋は、ブリッジ部５３の下方（ノズルプレート側）を通じて連通する。その結果、インク導入路４５から各圧力室３１に向けてインクを淀みなく流すことができる。なお、その他の構成は、上記した第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００４７】
図１０に示す第３の実施形態では、ブリッジ部５３がノズル２７の列設方向に対して斜めに第１液室５１を横断する状態で形成されている。具体的には、本実施形態のブリッジ部５３の側面は、シリコン基板の（１１０）面（連通基板２３の表面）に対して垂直であって、第２の方向（または、上記した第１の実施形態の（１１１）面５６）に対して約７０度の角度で交わる（１１１）面５７によって区画されている。これにより、異方性エッチングによってより容易にブリッジ部５３を作成することができる。なお、本実施形態のブリッジ部５３の厚さは、肉薄部４０の厚さと同じに揃えられている。また、その他の構成は、上記した第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００４８】
また、図１１に示す第４の実施形態および図１２に示す第５の実施形態では、ブリッジ部５３が当該ブリッジ部５３の中央部から左右両側の端部に向けて、すなわち第１液室５１の区画壁５４側の内壁面５４ａおよび肉薄部４０の両方に向けて、ノズル２７の列設方向の寸法（ブリッジ部５３の幅）が広がるように設定されている。すなわち、ブリッジ部５３は、中央部から内壁面５４ａおよび肉薄部４０に向けて次第に太くなっている。
【００４９】
図１１に示す第４の実施形態では、ブリッジ部５３の側面が２種類の（１１０）面５６、５７によって区画されている。具体的には、本実施形態の一側（図１１における左側）のブリッジ部５３の一方（図１１における下側）の側面は、中央部から肉薄部４０側の部分がシリコン基板の（１１０）面（連通基板２３の表面）に対して垂直であって、第２の方向に沿った（１１１）面５６によって形成され、残余の部分（区画壁５４側の部分）がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に対して約７０度の角度で交わる（１１１）面５７によって形成されている。一方、このブリッジ部５３の他方（図１１における上側）の側面は、中央部から区画壁５４側の部分がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に沿った（１１１）面５６によって形成され、残余の部分（肉薄部４０側の部分）がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に対して約７０度の角度で交わる（１１１）面５７によって形成されている。これにより、ブリッジ部５３の根元部分を太くすることができ、ブリッジ部５３の強度を向上させることができる。その結果、第１液室５１の第２液室５２側とは反対側を区画する区画壁５４の強度を更に高めることができる。なお、他側（図１１における右側）のブリッジ部５３については、一側のブリッジ部５３と連通基板２３の中心点に対して対称であるため、説明を省略する。また、本実施形態のブリッジ部５３の厚さは、肉薄部４０の厚さと同じに揃えられている。さらに、その他の構成は、上記した第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００５０】
図１２に示す第５の実施形態では、ブリッジ部５３の側面が３種類の（１１０）面５６、５７、５８によって区画されている。具体的には、本実施形態の一側（図１２における左側）のブリッジ部５３の一方（図１２における下側）の側面は、区画壁５４側の部分がシリコン基板の（１１０）面（連通基板２３の表面）に対して垂直であって、第２の方向に対して約７０度の角度で交わる（１１１）面５７によって形成され、この面に隣接する中央部分がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に沿った（１１１）面５６によって形成されている。そして、残余の部分（肉薄部４０側の部分）がシリコン基板の（１１０）面に対して約３５度の角度で交わる（１１１）面５８によって形成されている。一方、このブリッジ部５３の他方（図１２における上側）の側面は、肉薄部４０側の部分がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に対して約７０度の角度で交わる（１１１）面５７によって形成され、この面に隣接する中央部分がシリコン基板の（１１０）面に対して垂直であって、第２の方向に沿った（１１１）面５６によって形成されている。そして、残余の部分（区画壁５４側の部分）がシリコン基板の（１１０）面に対して約３５度の角度で交わる（１１１）面５８によって形成されている。これにより、ブリッジ部５３の根元部分をより太くすることができる。特に、ブリッジ部５３の幅が第１の方向の両側に広がるため、ブリッジ部５３の強度をより向上させることができる。その結果、第１液室５１の第２液室５２側とは反対側を区画する区画壁５４の強度を一層高めることができる。なお、他側（図１２における右側）のブリッジ部５３については、一側のブリッジ部５３と連通基板２３の中心点に対して対称であるため、説明を省略する。また、本実施形態のブリッジ部５３の厚さは、肉薄部４０の厚さと同じに揃えられている。さらに、その他の構成は、上記した第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００５１】
ところで、上記した第４の実施形態および第５の実施形態では、ブリッジ部５３が当該ブリッジ部５３の中央部から第１液室５１の区画壁５４側の内壁面５４ａおよび肉薄部４０の両方に向けて、ノズル２７の列設方向の寸法（ブリッジ部５３の幅）が広がるように設定されているが、これには限られない。ブリッジ部の中央部から内壁面と肉薄部との少なくとも一方に向けてノズルの列設方向の寸法が広がるように設定されていればよい。
【００５２】
図１３（ａ）および（ｂ）に示す第６の実施形態では、仕切桟として機能するカラーブリッジ部６３が連通基板２３の一側（図１３（ａ）における左片側）２箇所に設けられている。そして、本実施形態における連通基板２３は、これらのカラーブリッジ部６３によって、互いに独立した複数のカラー共通液室３２′（小共通液室の一種）が画成されている点に特徴を有している。一対のカラー第１液室６１及びカラー第２液室６２からなるカラー共通液室６４(６４ａ，６４ｂ，６４ｃ)が、この場合シアン、マゼンタ、イエローの３色の一つに対応する。本実施形態では、他側（図１３（ａ）における右側）の第１液室５１及び第２液室５２から構成される共通液室３２は、黒インク用になっている。左側の隣接する各カラー共通液室６４（カラー第１液室６１及びカラー第２液室６２）はそれぞれ異なる色のインクを含有するため、カラーブリッジ部６３は、カラー第１液室６１から薄肉部４０を横断してカラー第１液室６１側とは反対側のカラー第２液室６２の内壁面まで伸びて、隣接するカラー第１液室６１間、および隣接するカラー第２液室６２間を非連通状態に分離している。
【００５３】
より詳しく説明すると、カラーブリッジ部６３は、カラー第１液室６１を区画する部分（図１３（ａ）における左側の部分）と、カラー第２液室６２を区画する部分（図１３（ａ）における右側の部分）とを備えている。カラーブリッジ部６３のカラー第１液室６１を区画する部分の高さは、カラー第１液室６１の深さ、すなわち、連通基板２３の板厚と同じに揃えられている。また、カラーブリッジ部６３のカラー第２液室６２を区画する部分の高さは、カラー第２液室６２の深さと同じに揃えられている。なお、本実施形態のカラーブリッジ部６３では、カラー第１液室６１を区画する部分の幅がカラー第２液室６２を区画する部分の幅より広くなっている。そして、図１３（ａ）の上側に位置するカラーブリッジ部６３ａによって、上側のカラー共通液室６４ａ（カラー第１液室６１ａ及びカラー第２液室６２ａ（例えば、シアンに相当））と中央のカラー共通液室６４ｂ（カラー第１液室６１ｂ及びカラー第２液室６２ｂ（例えば、マゼンタに相当））が区画されている。また、図１３（ａ）の下側に位置するカラーブリッジ部６３ｂによって、中央のカラー共通液室６４ｂ（カラー第１液室６１ｂ及びカラー第２液室６２ｂ）と下側のカラー共通液室６４ｃ（カラー第１液室６１ｃ及びカラー第２液室６２ｃ（例えば、イエローに相当））が区画されている。区画された各カラー第２液室６２ａ、６２ｂ、６２ｃには、それぞれ個別連通口４２が複数開口しており、この個別連通口４２を通じて、対応する色のインクが混色することなく各圧力室３１に導入される。
なお、その他の構成は、上記した第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【００５４】
また、上記した各実施形態では、連通基板２３の表面をシリコン基板の（１１０）面としたときに、ブリッジ部５３の側面の全体が（１１１）面によって形成されるように構成したが、これには限られない。ブリッジ部の側面のうち少なくとも一の面が（１１１）面によって形成されればよい。
さらに、ブリッジ部の厚さや幅等は、第１液室や区画壁等の寸法に合わせて適宜に設定することができる。
そして、ブリッジ部は、１つの第１液室に対して複数設けられても良い。このようにすることで、区画壁の強度をより高め、さらに実施例に記載したように複数の色のインク（すなわち、異なる複数種類の液体）を扱うことも可能となる。
【００５５】
また、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電素子３５を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子を採用することも可能である。その他、圧力発生手段としては、発熱によりインク内に気泡を発生させることで圧力変動を生じさせる発熱素子や、静電気力により圧力室の区画壁を変位させることで圧力変動を生じさせる静電アクチュエーターなどの圧力発生手段を採用する構成においても本発明を適用することが可能である。
【００５６】
そして、以上では、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３（ヘッドユニット１６）を例に挙げて説明したが、本発明は、液体が、第１液室の上部開口から導入され、第２液室の天井面である肉薄部の下方を通って個別連通口を介して圧力室に供給される構成を採用する他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１４…圧力発生ユニット，１６…ヘッドユニット，２１…流路ユニット，２２…ノズルプレート，２３…連通基板，２６…ユニットケース，２７…ノズル，２９…圧力室形成基板，３１…圧力室，３２…共通液室，３５…圧電素子，４０…肉薄部，４１…共通連通路，４２…個別連通口，５１…第１液室，５２…第２液室，５３…ブリッジ部，５４…区画壁，５６，５７，５８…（１１１）面，６１…カラー第１液室，６２…カラー第２液室，６３…カラーブリッジ部，６４…カラー共通液室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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