(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、
前記ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、
前記溝部を覆い、前記圧力室の壁面を形成する壁面部材と、を備え、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記ノズルと前記圧力室とを通じる複数の第１貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第１貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向にずれて形成され、かつ、前記壁面部材側開口から前記ノズル板側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記圧力室への液体供給路の一部を形成する複数の第２貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第２貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向にずれて形成され、かつ、ノズル板側開口から壁面部材側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とは、各前記ノズル板側開口の位置がずれる方向が同じ又は逆方向である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、
前記ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、
前記溝部を覆い、前記圧力室の壁面を形成する壁面部材と、を備え、
前記流路板には、前記ノズルと前記圧力室とを前記流路板の厚み方向に貫通して通じる複数の第１貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第１貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、前記壁面部材側開口から前記ノズル板側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記圧力室への液体供給路の一部を形成する複数の第２貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第２貫通孔は、前記流路板のノズル板側開口と壁面部材側開口との位置がノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、ノズル板側開口から壁面部材側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
同じ前記圧力室について、前記第１貫通孔のノズル板側開口と前記第２貫通孔のノズル板側開口とは、近づく方向又は遠ざかる方向に位置がずれている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
隣り合う２つの圧力室の一方の圧力室については、前記第１貫通孔のノズル板側開口と前記第２貫通孔のノズル板側開口とは近づく方向に位置がずれ、他方の圧力室については、前記第１貫通孔のノズル板側開口と前記第２貫通孔のノズル板側開口とは遠ざかる方向に位置がずれている
ことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、
前記ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、
前記溝部を覆い、前記圧力室の壁面を形成する壁面部材と、を備え、
前記流路板には、前記ノズルと前記圧力室とを前記流路板の厚み方向に貫通して通じる複数の第１貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第１貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、前記壁面部材側開口から前記ノズル板側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記圧力室への液体供給路の一部を形成する複数の第２貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第２貫通孔は、前記流路板のノズル板側開口と壁面部材側開口との位置がノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、ノズル板側開口から壁面部材側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
同じ前記圧力室について、前記第１貫通孔のノズル板側開口と前記第２貫通孔のノズル板側開口とは同じ方向に位置がずれ、
隣り合う２つの圧力室については、前記第１貫通孔のノズル板側開口及び前記第２貫通孔のノズル板側開口の位置ずれの方向が逆方向である
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、
前記ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、
前記溝部を覆い、前記圧力室の壁面を形成する壁面部材と、を備え、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記ノズルと前記圧力室とを通じる複数の第１貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第１貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向及びノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、前記壁面部材側開口から前記ノズル板側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記圧力室への液体供給路の一部を形成する複数の第２貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第２貫通孔は、前記流路板のノズル板側開口と壁面部材側開口との位置がノズル配列方向及びノズル配列方向と直交する方向にずれて形成され、かつ、ノズル板側開口から壁面部材側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有している
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ、これらの複合機等の画像形成装置として、例えばインク液滴を吐出する液体吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）からなる記録ヘッドを用いた液体吐出記録方式の画像形成装置、例えばインクジェット記録装置が知られている。
【０００３】
液体吐出ヘッドとしては、液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、溝部を覆い、圧力室の壁面を形成する振動板部材や発熱抵抗体を設けた基板などの壁面部材とを備え、圧力室とノズルとを通じる貫通孔を流路板に設けたものが知られている。
【０００４】
ところで、画像形成装置としては、高画質画像を高速で出力できることが求められ、液体吐出ヘッドのノズル数及び密度が増加し、貫通孔や圧力室などの流路間の隔壁が薄くなる傾向にある。
【０００５】
このように流路間隔で薄くなると、所要の圧力室に滴吐出を行う圧力を加えたときに、他の隣接する圧力室にも圧力変動が生じる相互干渉（これを「隣接クロストーク」という。）が発生し、滴吐出を行わない圧力室に対応するノズルから滴吐出が行われたり、吐出する滴の吐出状態が不安定になって、画像品質が低下することになる。
【０００６】
従来、隣接する貫通孔間の隔壁変形を防止するため、隣接する２つの貫通孔の一方をクランク形状として、貫通孔をノズル配列方向に沿って千鳥配置としたもの（特許文献１）、あるいは、貫通孔を第１と第２の２本に分け、片方の貫通孔を斜めに貫通する構造としたもの（特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３４９９８号公報
【特許文献２】特開２００５−００１２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示の構造にあっては、隣接する圧力室について圧力室からノズルまでの流路形状が異なることになるため、滴吐出特性が隣接する圧力室間で異なるという課題がある。
【０００９】
また、特許文献２に開示の構造にあっては、１つの圧力室に対して２本の貫通孔を設けなければならないので、構造が複雑になる。また、圧力室の容積も大きくしなければならず、圧力応答の速さが遅くなって高周波駆動が難しくなるという課題がある。
【００１０】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、滴吐出特性のバラツキを抑えつつ、隣接クロストークが低減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出する複数のノズルが配列されたノズル板と、
前記ノズルが各々通じる複数の圧力室の一部を形成する溝部が隔壁を挟んで配列された流路板と、
前記溝部を覆い、前記圧力室の壁面を形成する壁面部材と、を備え、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記ノズルと前記圧力室とを通じる複数の第１貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第１貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向にずれて形成され、かつ、前記壁面部材側開口から前記ノズル板側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記流路板には、前記流路板を厚み方向に貫通して、前記圧力室への液体供給路の一部を形成する複数の第２貫通孔が隔壁を挟んで配列され、
前記第２貫通孔は、壁面部材側開口に対してノズル板側開口の位置がノズル配列方向にずれて形成され、かつ、ノズル板側開口から壁面部材側開口に至る途中で液体の流れの方向が変化する部分を有し、
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔とは、各前記ノズル板側開口の位置がずれる方向が同じ又は逆方向である
構成とした。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡単な構成で、滴吐出特性のバラツキを抑えつつ、隣接クロストークが低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドの外観斜視説明図である。
【図２】図３のＡ１−Ａ１線に沿う断面説明図である。
【図３】図２のＢ１−Ｂ１線に沿う断面説明図である。
【図４】図２のＣ１−Ｃ１線に沿う第１貫通孔の異なる例を示す断面説明図である。
【図５】比較例の図４と同様な断面説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドの説明に供する図４と同様な断面説明図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドの説明に供する図４と同様な断面説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドの説明に供する図４と同様な断面説明図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドの図１０のＡ２−Ａ２線に沿う断面説明図である。
【図１０】図９のＢ２−Ｂ２線に沿う断面説明図である。
【図１１】図９のＢ３−Ｂ３線に沿う断面説明図である。
【図１２】本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドの図１３のＡ３−Ａ３線に沿う断面説明図である。
【図１３】図１２のＢ４−Ｂ４線に沿う断面説明図である。
【図１４】図１２のＢ５−Ｂ５線に沿う断面説明図である。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドの図１７のＡ４−Ａ４線に沿う断面説明図である。
【図１６】図１７のＡ５−Ａ５線に沿う断面説明図である。
【図１７】図１５のＢ６−Ｂ６線に沿う断面説明図である。
【図１８】本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２０のＡ６−Ａ６線に沿う断面説明図である。
【図１９】図２０のＡ７−Ａ７線に沿う断面説明図である。
【図２０】図１８のＢ７−Ｂ７線に沿う断面説明図である。
【図２１】本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２３のＡ８−Ａ８線に沿う断面説明図である。
【図２２】図２３のＡ９−Ａ９線に沿う断面説明図である。
【図２３】図２１のＢ８−Ｂ８線に沿う断面説明図である。である。
【図２４】本発明の第１０実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２６のＡ１０−Ａ１０線に沿う断面説明図である。
【図２５】図２６のＡ１１−Ａ１１線に沿う断面説明図である。
【図２６】図２４のＢ９−Ｂ９線に沿う断面説明図である。
【図２７】本発明の第１１実施形態に係る液体吐出ヘッドの図２９のＡ１２−Ａ１２線に沿う断面説明図である。
【図２８】図２９のＡ１３−Ａ１３線に沿う断面説明図である。
【図２９】図２８のＢ１０−Ｂ１０線に沿う断面説明図である。
【図３０】図２８のＢ１１−Ｂ１１線に沿う断面説明図である。
【図３１】本発明の第１２実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３３のＡ１４−Ａ１４線に沿う断面説明図である。
【図３２】図３３のＡ１５−Ａ１５線に沿う断面説明図である。
【図３３】図３１のＢ１２−Ｂ１２線に沿う断面説明図である。
【図３４】図３２のＢ１３−Ｂ１３線に沿う断面説明図である。
【図３５】本発明の第１３実施形態に係る液体吐出ヘッドの図３７のＡ１６−Ａ１６線に沿う断面説明図である。
【図３６】図３７のＡ１７−Ａ１７線に沿う断面説明図である。
【図３７】図３６のＢ１４−Ｂ１４線に沿う断面説明図である。
【図３８】図３６のＢ１５−Ｂ１５線に沿う断面説明図である。
【図３９】本発明の第１４実施形態に係る液体吐出ヘッドの説明に供する図９にノズルを付加した断面説明図である。
【図４０】本発明の第１５実施形態に係る液体吐出ヘッドの図４１のＡ１８−Ａ１８線に沿う断面説明図である。
【図４１】図４０のＢ１６−Ｂ１６線に沿う断面説明図である。
【図４２】本発明の第１６実施形態に係る液体吐出ヘッドの図４３のＡ１９−Ａ１９線に沿う断面説明図である。
【図４３】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図４４】本発明の第１７実施形態に係る液体吐出ヘッドの図４５のＡ２０−Ａ２０線に沿う断面説明図である。
【図４５】同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【図４６】本発明の第１８実施形態に係る液体吐出ヘッドの図４７のＡ２１−Ａ２１線に沿う断面説明図である。
【図４７】図４６のＢ１７−Ｂ１７線に沿う断面説明図である。
【図４８】図４６のＢ１８−Ｂ１８線に沿う断面説明図である。
【図４９】本発明に係る液体吐出ヘッドにおける流路板の製作プロセスの説明に供する平面説明図及び断面説明図である。
【図５０】同じく図４９に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５１】同じく図５０に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５２】同じく図５１に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５３】同じく図５２に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５４】同じく図５３に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５５】同じく図５４に続く工程の平面説明図及び断面説明図である。
【図５６】本発明に係る画像形成装置の一例を示す機構部の側面説明図である。
【図５７】同機構部の要部平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１ないし図３を参照して説明する。図１は同ヘッドの外観斜視説明図、図２は図３のＡ１−Ａ１線に沿う断面説明図、図３は図２のＢ１−Ｂ１線に沿う（図１のＸ−Ｘ線に沿う）断面説明図である。なお、図１は滴吐出方向を上方に向けた状態で示しているが、図３では滴吐出方向を下方に向けた状態で示している。
【００１５】
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と、流路板２と、壁面部材である振動板部材３とを積層して接合している。振動板部材３の流路板２とは反対側には、圧電部材４及び共通液室部材５を配置している。
【００１６】
ノズル板１には液滴を吐出する複数のノズル１１が千鳥状に２列配列されて。このノズル板１は、例えば、ステンレスを用いてプレス加工でノズル１１を形成しているが、その他のＮｉ電鋳、ポリイミド樹脂フィルムなどの樹脂、シリコン、及びそれらの組み合わせからなるものなどを用いることができる。また、ノズル面にはメッキ被膜や撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜を形成している。このノズル板１は流路板２に接着剤接合している。
【００１７】
流路板２は、ノズル１１に連なって通じる圧力室１２、圧力室１２に液体を供給する液体供給路となる流体抵抗部１３、流体抵抗部１３の上流側の液体導入部１４を形成する溝部３０を形成している。また、流路板２には、圧力室１２とノズル１１とを通じる第１貫通孔１５を形成している。この流路板２は、単結晶シリコン基板をエッチングして形成している。
【００１８】
振動板部材３は、流路板２の溝部３０を覆って圧力室１２などの壁面を形成する。この振動板部材３には圧力室１２の一部の壁面となる変位可能な振動領域３ａを有し、振動領域３ａに設けられた島状凸部３ｂにアクチュエータ手段である圧電部材（圧電素子）５が接合されている。
【００１９】
また、振動板部材３には、共通液室部材５に形成された共通液室１６と流路板２の液体導入部１４を通じる開口部１７が形成されている。この振動板部材３は、二層構造をなし、Ｎｉ電鋳で形成している。
【００２０】
圧電部材４としては、図示しないベース部材に接合された積層型圧電部材にハーフカットダイシングによって溝加工して複数の柱状の圧電素子である圧電柱を所定の間隔で櫛歯状に形成したものを用いている。
【００２１】
共通液室部材５は、このヘッドのフレーム部材を兼ね、外部から供給される液体を収容して、各圧力室１２に供給するための共通液室１６を形成している。
【００２２】
この液体吐出ヘッドにおいては、例えば圧電部材４に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電部材４が収縮し、振動板部材３の振動領域３ａが下降して圧力室１２の容積が膨張することで、圧力室１２内にインクが流入し、その後圧電部材４に印加する電圧を上げて積層方向に伸長させ、振動板部材３の振動領域３ａをノズル１１方向に変形させて圧力室１２の容積を収縮させることにより、圧力室１２内のインクが加圧され、ノズル１１からインク滴が吐出（噴射）される。
【００２３】
そして、圧電部材４に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板部材３の振動領域３ａが初期位置に復元し、圧力室１２が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室１６から圧力室１２内にインクが充填される。そこで、ノズル１１のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。
【００２４】
なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行なうこともできる。
【００２５】
そこで、本実施形態における第１貫通孔の構造の詳細について図４も参照して説明する。図４は図２のＣ１−Ｃ１線に沿う第１貫通孔の異なる例を示す断面説明図である。
【００２６】
前述したように、流路板２には、流路板２を厚み方向に貫通して、ノズル１１と圧力室１２とを通じる複数の第１貫通孔１５が隔壁３２を挟んで配列されている。
【００２７】
ここで、第１貫通孔１５は、振動板部材３側開口（以下「壁面部材側開口」という）１５ａに対してノズル板側開口１５ｂの位置がノズル配列方向にずれて形成されている。
【００２８】
そして、第１貫通孔１５は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、壁面部材側開口１５ａからノズル板側開口１５ｂに至る途中で、液体の流れの方向が変化する部分１５ｃを有している。以下、「液体の流れの方向が変化する部分１５ｃ」を「屈曲部１５ｃ」というが、「屈曲」とは、上記図４（Ａ）に示すように折れ曲がることだけでなく、図４（Ｂ）に示すように曲率を持って曲がっていることも含む意味で使用する。ここでは、第１貫通孔１５はノズル配列方向に屈曲している。
【００２９】
なお、「壁面部材側」とは流路板２の振動板部材３と接合する面側を、「ノズル板側」とは流路板２のノズル板１と接合する面側を、それぞれ意味する（以下、同じである。）。
【００３０】
これによって、隔壁３２にも、壁面部材側からノズル板側に至る途中で屈曲する屈曲部３２ａが形成される。
【００３１】
このように、隔壁３２の一部に屈曲部３２ａを設けることにより、同じ隔壁厚さでも、隔壁３２の断面２次モーメントが大きくすることができ、隔壁３２の剛性を高めることができる。
【００３２】
そして、第１貫通孔１５間の隔壁３２の剛性を屈曲によって高めることができることで、ノズル１１の配列密度を高密度化するために第１貫通孔１５を高密度化し、隣接する第１貫通孔１５間の隔壁３２を細くしても、第１貫通孔１５の圧力変動による隔壁３２の変形が低減されるので、隣接クロストークの発生を少なくすることができる。
【００３３】
これに対し、図５に示す比較例のように、第１貫通孔１５を壁面部材側からノズル板側までストレートの形状にした場合には、ノズル配列方向に沿う断面で見たとき、隔壁３２も厚みが一定の平板形状になる。
【００３４】
この比較例の構成にあっては、ノズル１１の配列密度を高密度化していくために第１貫通孔１５を高密度化していくと、隣接する第１貫通孔１５間の隔壁３２を細く（ノズル配列方向の厚みを薄く）していかなければならない。
【００３５】
そうすると、第１貫通孔１５の圧力変動により隔壁３２が変形し、吐出のために高めた圧力の一部が隔壁３２の変形により緩和されてしまうため滴吐出特性がずれることがある。また、吐出させるノズル１１に隣接するノズル１１からの滴吐出も、隔壁３２が変形することで圧力上昇が生じるため、滴吐出特性がずれることがある。つまり、隣接する液体吐出チャネル（チャンネルとは、１つノズル及び対応する流路で構成される部分の意味）の吐出状態に応じて、注目する液滴吐出チャンネルの吐出特性が異なってしまう現象（隣接クロストーク）が生じてしまうおそれがある。
【００３６】
このような隣接クロストークが大きいと、滴吐出をさせるチャンネルにおいて、吐出滴速度が所定の速度とならない（いわゆるＶｊ異常）や、吐出滴量が所定の大きさとならない（いわゆるＭｊ異常）などが生じ、形成される画像の品位を著しく悪化させる要因となる。
【００３７】
また、このような隣接クロストークが大きいと、液滴吐出をさせるチャンネルに隣接し、液滴吐出を行わないチャンネルにも、隔壁変形により圧力変動が生じ、液滴を吐出してしまう現象（いわゆるミスファイヤー現象）が生じる危険性があり、形成される画像の品位を著しく悪化させる要因となる。
【００３８】
さらに、液滴吐出を行うチャンネルや隣接するチャンネルにおいては、隔壁変形により圧力変化が所定の圧力変化と異なってしまうため、非常に微小の液滴（いわゆるミスト）が生じる可能性がある。ミストは画像形成装置内を浮遊してしまうため、想定外の部位に付着するおそれがあり、液滴吐出ヘッド内電気ショートやエンコーダー誤検知などの不具合を生じさせる。
【００３９】
これに対し、上記実施形態のように構成することで、隣接するノズルからの滴吐出特性のバラツキを抑えつつ、隣接クロストークを低減することができ、高画質画像を形成できる。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図６を参照して説明する。図６は図４と同様な断面説明図である。
【００４１】
本実施形態では、第１貫通孔１５の壁面部材側及びノズル板側からの穴形成深さを前記第１実施形態より浅くして、流路隔壁３２の中央部に一部太い領域３２ｂを形成している。
【００４２】
前記第１実施形態と同様に、隔壁３２に屈曲部３２ａを設け、断面２次モーメントを大きくすることにより高い剛性を得るとともに、中央部に配置した一部太い領域３２ｂが隔壁３２の剛性を高めるため、第１貫通孔１５の圧力による隔壁３２の変形を更に小さくし、前述の隣接クロストークの発生を更に抑えることができる。
【００４３】
なお、浅い穴は、流路板２をエッチングプロセスで形成する場合、孔形成エッチング時間を短くすることにより容易に形成することができる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図７を参照して説明する。図７は図４と同様な断面説明図である。
【００４５】
本実施形態では、前記第２実施形態において、隔壁３２の一部太い領域３２ｂの流路板２の厚さ方向（以下、「高さ方向」という。）の位置を、ノズル配列方向で隣接する第１貫通孔１５毎に交互に異ならせている。
【００４６】
すなわち、前記第２実施形態の構成では、隔壁３２の一部太い領域３２ｂで第１貫通孔１５が狭くなる部位が生じる。そこで、隔壁３２の一部太い領域３２ｂの高さ方向の位置をずらすことで、第１貫通孔１５が狭くなる部位が高さ方向の中央部で生じないようにしている。
【００４７】
次に、本発明の第４実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図８を参照して説明する。図８は図４と同様な断面説明図である。
【００４８】
本実施形態では、前記第２実施形態において、隔壁３２の一部太い領域３２ｂの流路板２の厚さ方向での高さを、ノズル配列方向で隣接する第１貫通孔１５毎に交互に異ならせ、かつ、第１貫通孔１５の位置をずらしている。図７と比較すると、図８の構成は矢印を付した隔壁３２が矢印方向に移動している。
【００４９】
これにより、前記第３実施形態と同様な作用効果が得られるとともに、第１貫通孔位置を少しずらすことにより、隣接する第１貫通孔の流体抵抗などを均等にすることができる。流体抵抗は第１貫通孔の半径の４乗に比例するため、隣接する第１貫通孔で凸凹は異なるが、流体素子としての流体抵抗、イナータンス、キャパシタンスを滴吐出特性に変化が出ない程度に均一にすることができる。そして、本実施形態では、２列毎に隔壁位置を少し左側（図面上）にずらすことにより、隣接間の第１貫通孔の径の違いを少なくしているため、前記第３実施形態よりもばらつきを抑えることができる。仮にばらついた場合でも、２列ごとに駆動波形を変えることにより、滴吐出特性を揃えることもできる。
【００５０】
次に、本発明の第５実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図９ないし図１１を参照して説明する。図９は同ヘッドの図１０のＡ２−Ａ２線に沿う断面説明図、図１０は図９のＢ２−Ｂ２線に沿う断面説明図、図１１は図９のＢ３−Ｂ３線に沿う断面説明図である。
【００５１】
本実施形態では、第１貫通孔１５（１５Ａ、１５Ｂ）は、壁面部材側開口１５ａに対してノズル板側開口１５ｂの位置がノズル配列方向と直交する方向にずれて形成されている。そして、第１貫通孔１５は、壁面部材側開口１５ａからノズル板側開口１５ｂに至る途中に屈曲部１５ｃを有している。ここでは、第１貫通孔１５はノズル配列方向と直交する方向に屈曲している。
【００５２】
ここで、隣り合う２つの第１貫通孔１５のうちの第１貫通孔１５Ａは、ノズル板側開口１５ｂが、壁面部材側開口１５ａに対して、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と同じ方向にずれている。また、第１貫通孔１５Ｂは、ノズル板側開口１５ｂが、壁面部材側開口１５ａに対して、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と逆方向にずれている。
【００５３】
つまり、隣り合う第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂは、ノズル板側開口１５ｂの位置がずれる方向が逆方向である。
【００５４】
このように構成することで、隣り合う第１貫通孔１５Ａと第１貫通孔１５Ｂとはノズル配列方向で重ならなくなり、第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂのノズル板側では隣接する第１貫通孔間の隔壁が存在しなくなる。
【００５５】
そのため、第１貫通孔１５の周囲の壁部の剛性が高くなり、第１貫通孔１５内の圧力変動が隣り合う第１貫通孔１５に影響を与えることがなく、隣接するノズルからの滴吐出特性のバラツキを抑えつつ、隣接クロストークを低減することができ、高画質画像を形成できる。
【００５６】
なお、隣り合う第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂがノズル配列方向に完全に重ならなくなるまで屈曲部１５ｃの屈曲量が無く、隣り合う第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂの一部がノズル配列方向で重なるような場合にも、屈曲部１５ｃによって重なり隔壁を形成する領域が小さくなるため、隔壁の剛性が高くなり、前述の隣接クロストークの発生を低減することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、隣り合う第１貫通孔１５Ａと第１貫通孔１５Ｂとは屈曲する方向が逆であるだけであるため、圧力室１２から第１貫通孔１５を経てノズル１１に至るまでの流路の容積や流路の太さ（液体の流れの方向と直交する方向の断面における開口面積）を同じにすることができる。これにより、隣り合うチャネル間での圧力室１２の圧力変動に応答する速さをほぼ等しくすることができる。
【００５８】
したがって、隣り合う圧力室を加圧するアクチュエータ手段（圧力発生手段）を同じ駆動波形で駆動することで、同じ滴吐出特性に応じた吐出をすることができ、隣り合うチャネル毎に異なる駆動波形を与える手段を使用しないでも、滴吐出特性のバラツキを低減できる。
【００５９】
また、隣り合う第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂに対応するノズルの位置もずれることになり、隣接するチャンネルの駆動タイミングもずらすことができるため、より隣接チャンネルの同時駆動時と一方だけの駆動時の吐出特性の差を抑えることができるという効果も有する。
【００６０】
次に、本発明の第６実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１２ないし図１４を参照して説明する。図１２は同ヘッドの図１３のＡ３−Ａ３線に沿う断面説明図、図１３は図１２のＢ４−Ｂ４線に沿う断面説明図、図１４は図１２のＢ５−Ｂ５線に沿う断面説明図である。
【００６１】
本実施形態では、前記第５実施形態において、更に前記第１実施形態と同様に、第１貫通孔１５のノズル板側開口１５ｂを壁面部材側開口１５ａに対してノズル配列方向に位置をずらしている。ここでは、屈曲部１５ｃは、ノズル配列方向及びノズル配列方向と直交する方向に屈曲している。
【００６２】
このように、第１貫通孔１５をノズル配列方向及びノズル配列方向と直交する方向に屈曲させることにより、前記第１実施形態などで説明した屈曲による隔壁の剛性を高める効果と、前記第５実施形態で説明した屈曲により流路隔壁の剛性を高める効果の両方の効果により、更に隔壁の剛性を高めることができる。
【００６３】
これにより、前述の隣接クロストークの発生をより確実に低減することができ、高画質画像を形成できる。
【００６４】
次に、本発明の第７実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１５ないし図１７を参照して説明する。図１５は同ヘッドの図１７のＡ４−Ａ４線に沿う断面説明図、図１６は図１７のＡ５−Ａ５線に沿う断面説明図、図１７は図１５のＢ６−Ｂ６線に沿う断面説明図である。なお、図１７のＡ５−Ａ５線の位置では第２貫通孔１９のノズル板側開口１９ｂは図１５の断面に現れないが、位置関係を分かり易くするために破線で図示している（以下の実施形態でも同様とする。）。
【００６５】
本実施形態では、共通液室部材５は、段違いで、ノズル板１と振動板部材３とに接合して、流路板２及び振動板部材３のノズル配列方向と直交する方向の端部の外側に共通液室１６を形成している。
【００６６】
そして、流路板２には、ノズル板側で、ノズル配列方向と直交する方向の端部側に液体導入部１４を形成している。
【００６７】
さらに、流路板２には、流路板２を厚み方向に貫通して、液体導入部１４と流体抵抗部１３の上流側とを通じる複数の第２貫通孔１９が隔壁３３を挟んで配列されている。
【００６８】
ここで、第１貫通孔１５は、前記第１実施形態と同様に、壁面部材側開口１５ａに対してノズル板側開口１５ｂの位置がノズル配列方向にずれて形成されている。そして、第１貫通孔１５は、前記第１ないし第４実施形態のいずれかと同様に、ノズル配列方向に屈曲している屈曲部１５ｃを有している。なお、図１５のＣ２−Ｃ２線に沿う断面は、前記図４などと同様であり、説明上、図１７に屈曲部１５ｃの位置を図示している。
【００６９】
また、第２貫通孔１９は、壁面部材側開口１９ａに対してノズル板側開口１９ｂの位置がノズル配列方向にずれて形成されている。そして、第２貫通孔１９は、前記第１ないし第４実施形態のいずれかと同様に、ノズル配列方向に屈曲している屈曲部１９ｃを有している。なお、図１５のＣ３−Ｃ３線に沿う断面は、前記図４などと同様であり、説明上、図１７に屈曲部１９ｃの位置を図示している。
【００７０】
これらの第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９の各ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂの壁面部材側開口１５ａ、１９ａに対する、ノズル配列方向における位置ずれ方向は同じである。液体の流れ方向で見た場合には、屈曲部１５ｃ、１９ｃの屈曲方向は逆方向になる。
【００７１】
このように構成することで、圧力室１２への供給路側の隔壁３３の剛性も高くすることができ、供給路側での隣接クロストークの発生を低減することができる。
【００７２】
次に、本発明の第８実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図１８ないし図２０を参照して説明する。図１８は同ヘッドの図２０のＡ６−Ａ６線に沿う断面説明図、図１９は図２０のＡ７−Ａ７線に沿う断面説明図、図２０は図１８のＢ７−Ｂ７線に沿う断面説明図である。
【００７３】
本実施形態では、前記第７実施形態において、第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９の各ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂの壁面部材側開口１５ａ、１９ｂに対する、ノズル配列方向における位置ずれ方向は逆方向になる。液体の流れ方向で見た場合は、屈曲部１５ｃ、１９ｃの屈曲方向は同じ方向になる。
【００７４】
つまり、液体導入部１４からノズル１１に至る流路において２回の屈曲部を有していることになる。
【００７５】
これにより、液体導入部１４に対してノズル１１の位置をノズル配列方向に大きくずらすことできる。そして、後述するように、ノズル列を複数列配列した多列ヘッドとし、各列のノズル位置をヘッドの解像度に応じた量だけずらす必要がある場合で、１回の貫通孔の屈曲では所望の変位量が得られない場合に、本実施形態のように２回の屈曲を行うことで所望のずらし量を得ることができるようになる。
【００７６】
次に、本発明の第９実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２１ないし図２３を参照して説明する。図２１は同ヘッドの図２３のＡ８−Ａ８線に沿う断面説明図、図２２は図２３のＡ９−Ａ９線に沿う断面説明図、図２３は図２１のＢ８−Ｂ８線に沿う断面説明図である。
【００７７】
本実施形態では、第１貫通孔１５は、ノズル板側開口１５ｂが壁面部材側開口１５ａに対して、ノズル配列方向、及び、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と逆方向にずれている。
【００７８】
また、第２貫通孔１９は、ノズル板側開口１９ｂが壁面部材側開口１９ａに対して、ノズル配列方向、及び、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と同方向にずれている。
【００７９】
つまり、第１貫通孔１５と第２貫通孔１９とは、ノズル配列方向では、ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが同じ方向にずれ、ノズル配列方向と直交する方向では、ノズル板側開口１５ｂ、１９ａが近づく方向にずれている。
【００８０】
このように構成することで、流路（第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９）の隔壁３２、３３の剛性を高めることができるとともに、流路構造をノズル配列方向と直交する方向で小型化することができ、ヘッドの小型化を図れる。
【００８１】
次に、本発明の第１０実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２４ないし図２６を参照して説明する。図２４は同ヘッドの図２６のＡ１０−Ａ１０線に沿う断面説明図、図２５は図２６のＡ１１−Ａ１１線に沿う断面説明図、図２６は図２４のＢ９−Ｂ９線に沿う断面説明図である。
【００８２】
本実施形態では、第１貫通孔１５は、ノズル板側開口１５ｂが壁面部材側開口１５ａに対して、ノズル配列方向、及び、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と同じ方向にずれている。
【００８３】
また、第２貫通孔１９は、ノズル板側開口１９ｂが壁面部材側開口１９ａに対して、ノズル配列方向、及び、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と逆方向にずれている。
【００８４】
つまり、第１貫通孔１５と第２貫通孔１９は、ノズル配列方向では、ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが同じ方向にずれ、ノズル配列方向と直交する方向では、ノズル板側開口１５ａ、１９ａが遠ざかる方向にずれている。
【００８５】
第１貫通孔１５と第２貫通孔１９を圧力室１２側とは逆の方向に屈曲させることにより、流路板２の広い領域に流路板２の剛性を弱める溝部、孔部を配置することができる。そのため、流路板２の一部に流路板の剛性を弱める溝部や孔部が集中することが無く、流路板２全体の剛性を確保することができる。
【００８６】
次に、本発明の第１１実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図２７ないし図３０を参照して説明する。図２７は同ヘッドの図２９のＡ１２−Ａ１２線に沿う断面説明図、図２８は図２９のＡ１３−Ａ１３線に沿う断面説明図、図２９は図２８のＢ１０−Ｂ１０線に沿う断面説明図、図３０は図２８のＢ１１−Ｂ１１線に沿う断面説明図である。
【００８７】
本実施形態では、隣り合う２つの第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９について、一方の第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９は、前記第９実施形態と同様にノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが近づく方向に、他方の第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９は、前記第１０実施形態と同様にノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが遠ざかる方向に、それぞれずれるように屈曲部を設けている。
【００８８】
この場合、１つの圧力室１２について見ると、第１貫通孔１５と第２貫通孔１９とは、ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂの壁面部材側開口１５ａ、１９ａに対するノズル配列方向と直交する方向におけるずれ方向が逆になる。
【００８９】
このように構成することで、前記第５実施形態で説明したと同様に、隣り合う第１貫通孔１５はノズル配列方向で重ならなくなり、第１貫通孔１５のノズル板側では隣接する第１貫通孔１５間の隔壁が存在しなくなる。同様に、隣り合う第２貫通孔１９はノズル配列方向で重ならなくなり、第２貫通孔１９のノズル板側では隣接する第２貫通孔１９間の隔壁が存在しなくなる。
【００９０】
そのため、第１貫通孔１５、第２貫通孔１９の周囲の壁部の剛性が高くなり、第１貫通孔１５、第２貫通孔１９内の圧力変動が隣り合う第１貫通孔１５、第２貫通孔１９に影響を与えることがなく、隣接クロストークを低減することができ、高画質画像を形成できる。
【００９１】
なお、隣り合う第１貫通孔１５或いは第２貫通孔１９がノズル配列方向に完全に重ならなくなるまで屈曲部の屈曲量が無く、隣り合う第１貫通孔１５或いは第２貫通孔１９の一部がノズル配列方向で重なるような場合にも、屈曲部によって重なり隔壁を形成する領域が小さくなるため、隔壁の剛性が高くなり、前述の隣接クロストークの発生を低減することができる。
【００９２】
次に、本発明の第１２実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図３１ないし図３４を参照して説明する。図３１は同ヘッドの図３３のＡ１４−Ａ１４線に沿う断面説明図、図３２は図３３のＡ１５−Ａ１５線に沿う断面説明図、図３３は図３２のＢ１２−Ｂ１２線に沿う断面説明図、図３４は図３２のＢ１３−Ｂ１３線に沿う断面説明図である。
【００９３】
本実施形態では、隣り合う２つの第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９について、一方の第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９は、いずれもノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが壁面部材側開口１５ａ、１９ｂに対して、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向にずれている。他方の第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９は、いずれもノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが壁面部材側開口１５ａ、１９ｂに対して、ノズル配列方向と直交する方向で、圧力室１２における液体の流れ方向と逆方向にずれている。
【００９４】
この場合、１つの圧力室１２について見ると、第１貫通孔１５と第２貫通孔１９とは、ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂの壁面部材側開口１５ａ、１９ａに対するノズル配列方向と直交する方向におけるずれ方向は同じになる。
【００９５】
ただし、ノズル配列方向では、第１貫通孔１５及び第２貫通孔１９は、ノズル板側開口１５ｂ、１９ｂが壁面部材側開口１５ａ、１９ｂに対してずれていない。
【００９６】
このように構成することで、隣り合う２つの第１貫通孔１５は、壁面部材側ではノズル配列方向で一部が重なり、隔壁が形成されるが、ノズル板側では隣接する第１貫通孔１５間の隔壁が存在しなくなる。同様に、隣り合う第２貫通孔１９は、壁面部材側ではノズル配列方向で一部が重なり、隔壁が形成されるが、ノズル板側では隣接する第２貫通孔１９間の隔壁が存在しなくなる。
【００９７】
そのため、第１貫通孔１５、第２貫通孔１９の各隔壁の剛性が高くなり、第１貫通孔１５、第２貫通孔１９内の圧力変動が隣り合う第１貫通孔１５、第２貫通孔１９に影響を与えることがなく、隣接クロストークを低減することができ、高画質画像を形成できる。
【００９８】
なお、隣り合う第１貫通孔１５或いは第２貫通孔１９がノズル配列方向に完全に重ならなくなるまで屈曲部の屈曲量が無く、隣り合う第１貫通孔１５或いは第２貫通孔１９の一部がノズル配列方向で重なるような場合にも、屈曲部によって重なり隔壁を形成する領域が小さくなるため、隔壁の剛性が高くなり、前述の隣接クロストークの発生を低減することができる。
【００９９】
本実施形態では、隣接するチャンネル間（図３３の断面と図３４の断面）の液体導入部１４からノズル１１に至る流路の容積は異なることなる。
【０１００】
しかしながら、圧力変動に対する応答速度に寄与するのは、流体抵抗部を通過した後の流路の容積、或は共通流路（共通液室）から各個別流路（液体導入部、流体抵抗部、圧力室、貫通孔で構成される流路）に別れた後の流路の容積及び流路径である。そして、本実施形態のヘッドでは、流体抵抗部１３からノズル１１に至る流路の容積及び流路径は隣接するチャネル同士でほぼ同じである。
【０１０１】
したがって、隣接するチャネルの圧力変化に対する応答速度はほぼ等しくなり、隣接するチャネル各々に特別な駆動手段や駆動波形を用意する必要はない。また、隣接するチャネル間での差をより小さくする必要がある高精細な画像形成を行うためのヘッドでは、液体導入部及び第２貫通孔１９の形状を、前記第７、第８実施形態のように、各チャネル共通の流路構造とすることにより、各チャンネルの応答速度を同じにすることができる。
【０１０２】
次に、本発明の第１３実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図３５ないし図３８を参照して説明する。図３５は同ヘッドの図３７のＡ１６−Ａ１６線に沿う断面説明図、図３６は図３７のＡ１７−Ａ１７線に沿う断面説明図、図３７は図３６のＢ１４−Ｂ１４線に沿う断面説明図、図３８は図３６のＢ１５−Ｂ１５線に沿う断面説明図である。
【０１０３】
本実施形態では、前記第１２実施形態において、隣り合う２つのチャンネル間で、圧力室１２及び流体抵抗部１３の流路部分を、ノズル配列方向と直交する方向にずらしている。
【０１０４】
これにより、液体導入部１４から流体抵抗部１３までの流路の容積や流路径を同じにすることができる。したがって、同じ駆動波形を印加することで、同じ滴吐出特性に応じた滴吐出を行うことができ、隣接するチャネル毎に異なる駆動波形などの制御手段を使用する必要がなくなる。
【０１０５】
次に、本発明の第１４実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図３９を参照して説明する。図３９は同ヘッドの説明に供する図９にノズルを付加した断面説明図である。
【０１０６】
前記第５実施形態で説明したように、隣り合う２つの第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂはそれぞれノズル配列方向と直交する方向で、ノズル板側開口１５ｂを壁面部材側開口１５ａに対して逆方向にずらしている。
【０１０７】
ここで、隣り合うノズル１１、１１のノズル配列方向と直交する方向の間隔（ノズル板側開口１５ｂの間隔）、即ち、壁面部材側開口１５ａを基準として第１貫通孔１５Ａ、１５Ｂの屈曲部１５ｃによる各屈曲量を合わせた屈曲量ΔＸは、ノズルピッチ（ノズル配列方向で隣り合う２つのノズル１１の間隔）ΔＹの整数倍、又は、ノズルピッチΔＹの１／ｎ（ｎは整数）の整数倍としている。
【０１０８】
つまり、ヘッドに入力される液滴吐出のタイミングは、液滴が被記録媒体に対してマトリクス状に吐出されるように、ノズルピッチΔＹをヘッドと被記録媒体との相対移動速度で移動するタイミング間隔で制御されることがある。
【０１０９】
このとき、上記のように屈曲量ΔＸをノズルピッチΔＹの整数倍、又は、１／ｎ（ｎは整数）の整数倍とすることにより、整数倍周期違いの制御タイミングで吐出させれば液滴が被記録媒体に対してマトリクス状に吐出されるため、吐出タイミングの位相が違う制御手段を別途設ける必要がなくなる。
【０１１０】
次に、本発明の第１５実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図４０及び図４１を参照して説明する。図４０は図４１のＡ１８−Ａ１８線に沿う断面説明図、図４１は図４０のＢ１６−Ｂ１６線に沿う断面説明図である。
【０１１１】
この液体吐出ヘッドは、複数のノズル１１を配列した第１ないし第４ノズル列１１Ａ〜１１Ｄを有している。また、圧電部材４には、圧力室１２に対応する柱状の圧電素子である駆動柱４Ａと、隣り合う圧力室１２、１２間に対応する支柱となる柱状の圧電素子である非駆動柱４Ｂとを、ノズル配列方向に沿って交互に形成している。
【０１１２】
この場合、各ノズル列１１Ａ〜１１Ｄに対応する４個の圧電部材４のダイシング等による分割では、４つの圧電部材４の分割、或いは、同じベースに固定されている２つの圧電部材４はノズル配列方向で、同じ位置及び同じピッチでしか分割（溝加工）することができない。
【０１１３】
そのため、例えば圧電部材４を３００ｄｐｉピッチでダイシング加工により分割した場合、駆動柱４Ａは分割ピッチの半分、即ち、１５０ｄｐｉでしか配置することができない。また、２つの圧電部材４の駆動柱４Ａを千鳥状に配置しても１５０ｄｐｉ×２＝３００ｄｐｉのピッチでしか配置することができない。
【０１１４】
そこで、本実施形態では、第１貫通孔１５のノズル板側開口１５ｂを、駆動柱４Ａのピッチ１５０ｄｐｉの１／４ピッチである６００ｄｐｉ相当分ノズル配列方向にずれるように、第１貫通孔１５を屈曲させている。
【０１１５】
そして、ノズル配列方向で１／４ピッチずつ第１貫通孔１５の屈曲によってノズル位置をずらしたノズル列を４列並べることにより、被記録媒体が、ノズル配列方向と直交する方向に、ヘッドに対して相対移動することで、４列のノズル列１１Ａ〜１１Ｄにより１列のノズルピッチの４倍にあたる６００ｄｐｉの解像度で画像形成することができるようになる。
【０１１６】
次に、本発明の第１６実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図４２及び図４３を参照して説明する。図４２は同ヘッドの図４３のＡ１９−Ａ１９線に沿う断面説明図、図４３は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【０１１７】
本実施形態では、２列のノズル列１１Ａ、１１Ｂを有し、例えば左側（これを「ＯＤＤ列」とする。）のノズル列１１Ａと、右側（これを「ＥＶＥＮ列」とする。）のノズル列１１Ｂとは、圧力室１２のノズル配列方向で、ノズル配列方向と直交する方向の位置を同じにしている。
【０１１８】
そして、各ノズル列１１Ａ、１１Ｂの各第１貫通孔１５は、ノズルピッチの１／４だけそれぞれノズル配列方向で逆方向に屈曲させている。これにより、各ノズル列１１Ａ、１１Ｂのノズル１１は、圧力室１２に対してノズルピッチの１／４だけずれた位置になる。
【０１１９】
このように構成することで、各チャネルの圧力室１２、流体抵抗部１３、液体導入部１４、圧力発生手段である圧電部材４、フレーム部材である共通液室部材５の形状を、左右対称（ＯＤＤ列とＥＡＶＥＮ列で対称）にすることができて、簡素化でき、部品左右対称化や共通化が可能となる。
【０１２０】
この場合、２つのノズル列１１Ａ，１１Ｂで圧力室１２の配列ピッチの２倍の解像度で画像形成を行うことができる。
【０１２１】
次に、本発明の第１７実施形態に係る液体吐出ヘッドついて図４４及び図４５を参照して説明する。図４４は同ヘッドの図４５のＡ２０−Ａ２０線に沿う断面説明図、図４５は同ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
【０１２２】
本実施形態では、２列のノズル列１１Ａ、１１Ｂの各圧力室１２をノズル配列方向で千鳥状に配列している。そして、第１貫通孔１５をノズル配列方向で同じ方向に屈曲させて、各ノズル列１１Ａ、１１Ｂのノズル１１を圧力室１２に対してノズル配列方向で同じ方向に同じ量だけずらしている。
【０１２３】
このように構成することで、２つのノズル列１１Ａ，１１Ｂで圧力室１２の配列ピッチの２倍の解像度で画像形成を行うことができる。
【０１２４】
この場合、第１貫通孔１５の屈曲量を圧力室１２の配列ピッチに関係ない量としても、各ノズル列１１Ａ、１１Ｂのノズル配置を圧力室１２の配列ピッチの２倍とすることができる。
【０１２５】
そして、第１貫通孔１５の屈曲量は大きくした方が、断面２次モーメントが大きくなるため、剛性を高めることができる。本実施形態のように構成することで、必要な剛性を確保するだけの屈曲量とすることができ、ヘッド設計やヘッド構成の自由度を高めることができる。
【０１２６】
次に、本発明の第１８実施形態に係る液体吐出ヘッドについて図４６ないし図４８を参照して説明する。図４６は同ヘッドの図４７のＡ２１−Ａ２１線に沿う断面説明図、図４７は図４６のＢ１７−Ｂ１７線に沿う断面説明図、図４８は図４６のＢ１８−Ｂ１８線に沿う断面説明図である。
【０１２７】
本実施形態では、流路板２を結晶性Ｓｉ基板で形成し、屈曲部１５ｃをノズル配列方向と、ノズル配列方向に直交する方向に屈曲させることにより、屈曲面１５０、１５１を、流路板２の結晶方位が＜１１１＞又は＜１００＞とする構成としている。
【０１２８】
すなわち、結晶性Ｓｉ基板の異方性エッチングでは、＜１００＞、＜１１０＞、＜１１１＞の結晶面のエッチング速度が、他のより高次の結晶面のエッチング速度より遅く、かつ、安定している。また、＜１１１＞面は、他の結晶面に比べてエッチング速度が著しく遅い。
【０１２９】
そのため、例えば、結晶面方位＜１１０＞のＳｉ基板を用いて、流路板２を形成することで、図４６に示す、＜１１１＞面１５１はほとんどエッチングされないが、＜１１０＞面１５２（紙面の奥方向）はエッチングされるため、縦方向に垂直の隔壁を容易に形成することができる。
【０１３０】
ここで、図４７及び図４８に示すように、第１貫通孔１５の屈曲部１５ｃに生じる面（屈曲面）１５０、１５１を、＜１００＞結晶面、或いは、＜１１１＞結晶面とすることにより、屈曲部１５ｃの壁面を精度良く製作することが可能となる。
【０１３１】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドにおける流路板２の製作プロセスについて図４９ないし図５５を参照して説明する。各図（ａ）は平面説明図、（ｂ）は（ａ）のＸ１−Ｘ１線に沿う断面説明図である。
【０１３２】
まず、図４９に示すように、結晶面方位＜１１０＞のシリコン基板３０４上に、表ドライエッチング用パターン３０１、表貫通ウェットエッチング用パターン３０２、表溝ウェットエッチング用パターン３０３、裏貫通ウェットエッチング用パターン３０５、裏ドライエッチング用パターン３０６をそれぞれ形成する。
【０１３３】
各パターン３０１〜３０３、３０５、３０６は、ＳｉＯ２酸化膜、ポリシリコン膜、ＳｉＮ膜などを用いることもできるし、薬品耐性の異なるレジストを組合わせて形成することもできる。
【０１３４】
続いて、図５０に示すように、表側及び裏側からドライエッチングによりシリコン基板３０４にほぼ垂直の穴３０７、３０８を空ける。ドライエッチングは、例えばＩＣＰエッチング装置によるボッシュ法のドライエッチングにより、エッチングとデポを繰り返すことにより、ほぼ垂直の穴を形成することができる。
【０１３５】
続いて、図５１に示すように、表ドライエッチング用パターン３０１、裏ドライエッチング用パターン３０６を剥離する。
【０１３６】
その後、図５２に示すように、穴３０７、３０８に対して異方性ウエットエッチングを行って第１の穴３１０と第２の穴３１１を形成する。異方性ウェットエッチングに用いるエッチャントは、例えばＫＯＨやＴＭＡＨなどを用いることができる。異方性ウェットエッチングを行うと、エッチングレートの速い結晶方位面が主にエッチングされ、ドライエッチングの角からエッチングレートの遅い結晶方位面３０９が延伸するようにエッチングされる。
【０１３７】
この段階で、第１の穴３１０と第２の穴３１１が連結しなければ、第１の穴３１０と第２の穴３１１はやがてエッチングレートの遅い面に囲まれ、底面が角錐のような形状となる。
【０１３８】
ここで、ドライエッチングのエッチング幅やエッチング深さを調節することにより、ウェットエッチングにより第１の穴３１０と第２の穴３１１が連結するようにする。これにより、第１の穴３１０と第２の穴３１１とが連結した部分には、エッチングレートの速い面が生じる。そのため、エッチングレートの速い面からエッチングが進行し、第１の穴３１０と第２の穴３１１が連結した部分に生じる凸部３１２がエッチングされる。
【０１３９】
このとき、上記エッチングのあるタイミングで、図５３に示すように、表貫通ウェットエッチング用パターン３０２を剥離し、異方性ウェットエッチングを行う。そうすると、図５４に示すように、第１の穴３１０と第２の穴３１１が連結して１つの穴３１３となり、凸部３１２１がエッチングされていくのと同時に、流路板となるシリコン基板３０４上に溝部３０を形成することができる。
【０１４０】
最後に、図５５に示すように、ウェットエッチング用パターン３０３を剥離することにより、屈曲した穴３１３で第１貫通孔１５が形成され、圧力室１２などとなる溝部３０が形成された本発明に係る液体吐出ヘッドを得ることができる。
【０１４１】
なお、異方性ウェットエッチングにてエッチングレートの遅い結晶面としては、例えば結晶性Ｓｉ基板の（１１１）面とすることができる。また、エッチングレートの速い結晶面として、例えば結晶性Ｓｉ基板の（１１０）面や（１００）面を用いることもできる。
【０１４２】
また、上記の製造プロセスでは、第１貫通孔１５をノズル配列方向と直交する方向に屈曲させる場合について説明したが、第１貫通孔１５をノズル配列方向、あるいは、ノズル配列方向及びノズル配列方向と直交する方向の両方向に屈曲させる場合も、同様のプロセスで製作することができる。
【０１４３】
なお、上述した液体吐出ヘッドとこの液体吐出ヘッドに液体を供給するタンクを一体化することでヘッド一体型液体カートリッジ（カートリッジ一体型ヘッド）を得ることができる。
【０１４４】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを備える本発明に係る画像形成装置の一例について図５６及び図５７を参照して説明する。なお、図５６は同装置の機構部を説明する概略側面説明図、図５７は同機構部の要部平面説明図である。
【０１４５】
この画像形成装置はシリアル型画像形成装置であり、左右の側板２２１Ａ、２２１Ｂに横架したガイドである主従のガイドロッド２３１、２３２でキャリッジ２３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して矢示方向（キャリッジ主走査方向）に移動走査する。
【０１４６】
このキャリッジ２３３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色のインク滴を吐出するための本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッド２３４を複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【０１４７】
記録ヘッド２３４は、それぞれ２つのノズル列を有する液体吐出ヘッド２３４ａ、２３４ｂを１つのベース部材に取り付けて構成したもので、一方のヘッド２３４ａの一方のノズル列はブラック（Ｋ）の液滴を、他方のノズル列はシアン（Ｃ）の液滴を、他方のヘッド２３４ｂの一方のノズル列はマゼンタ（Ｍ）の液滴を、他方のノズル列はイエロー（Ｙ）の液滴を、それぞれ吐出する。なお、ここでは２ヘッド構成で４色の液滴を吐出する構成としているが、各色毎の液体吐出ヘッドを備えることもできる。
【０１４８】
また、キャリッジ２３３には、記録ヘッド２３４のノズル列に対応して各色のインクを供給するためのサブタンク２３５ａ、２３５ｂ（区別しないときは「サブタンク２３５」という。）を搭載している。このサブタンク２３５には各色の供給チューブ２３６を介して、供給ユニット２２４によって各色のインクカートリッジ２１０から各色のインクが補充供給される。
【０１４９】
一方、給紙トレイ２０２の用紙積載部（圧板）２４１上に積載した用紙２４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部２４１から用紙２４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）２４３及び給紙コロ２４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド２４４を備え、この分離パッド２４４は給紙コロ２４３側に付勢されている。
【０１５０】
そして、この給紙部から給紙された用紙２４２を記録ヘッド２３４の下方側に送り込むために、用紙２４２を案内するガイド２４５と、カウンタローラ２４６と、搬送ガイド２４７と、先端加圧コロ２４９を有する押さえ部材２４８とを備えるとともに、給送された用紙２４２を静電吸着して記録ヘッド２３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト２５１を備えている。
【０１５１】
この搬送ベルト２５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ２５２とテンションローラ２５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト２５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ２５６を備えている。この帯電ローラ２５６は、搬送ベルト２５１の表層に接触し、搬送ベルト２５１の回動に従動して回転するように配置されている。この搬送ベルト２５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ２５２が回転駆動されることによってベルト搬送方向に周回移動する。
【０１５２】
さらに、記録ヘッド２３４で記録された用紙２４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト２５１から用紙２４２を分離するための分離爪２６１と、排紙ローラ２６２及び排紙コロ２６３とを備え、排紙ローラ２６２の下方に排紙トレイ２０３を備えている。
【０１５３】
また、装置本体の背面部には両面ユニット２７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット２７１は搬送ベルト２５１の逆方向回転で戻される用紙２４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ２４６と搬送ベルト２５１との間に給紙する。また、この両面ユニット２７１の上面は手差しトレイ２７２としている。
【０１５４】
さらに、キャリッジ２３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド２３４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復機構２８１を配置している。この維持回復機構２８１には、記録ヘッド２３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）２８２ａ、２８２ｂ（区別しないときは「キャップ２８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード２８３と、増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８４などを備えている。
【０１５５】
また、キャリッジ２３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘したインクを排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け２８８を配置し、この空吐出受け２８８には記録ヘッド２３４のノズル列方向に沿った開口部２８９などを備えている。
【０１５６】
このように構成したこの画像形成装置においては、給紙トレイ２０２から用紙２４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙２４２はガイド２４５で案内され、搬送ベルト２５１とカウンタローラ２４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド２４７で案内されて先端加圧コロ２４９で搬送ベルト２５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【０１５７】
このとき、帯電ローラ２５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト２５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち、周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト２５１上に用紙２４２が給送されると、用紙２４２が搬送ベルト２５１に吸着され、搬送ベルト２５１の周回移動によって用紙２４２が副走査方向に搬送される。
【０１５８】
そこで、キャリッジ２３３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド２３４を駆動することにより、停止している用紙２４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙２４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙２４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙２４２を排紙トレイ２０３に排紙する。
【０１５９】
このように、この画像形成装置では本発明に係る液体吐出ヘッドを記録ヘッドとして備えているので、安定した滴吐出特性が得られ、安定して高画質画像を形成することができる。
【０１６０】
なお、本願において、「用紙」とは材質を紙に限定するものではなく、ＯＨＰ、布、ガラス、基板などを含み、インク滴、その他の液体などが付着可能なものの意味であり、被記録媒体、記録媒体、記録紙、記録用紙などと称されるものを含む。また、画像形成、記録、印字、印写、印刷はいずれも同義語とする。
【０１６１】
また、「画像形成装置」は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与すること（単に液滴を媒体に着弾させること）をも意味する。
【０１６２】
また、「インク」とは、特に限定しない限り、インクと称されるものに限らず、記録液、定着処理液、液体などと称されるものなど、画像形成を行うことができるすべての液体の総称として用い、例えば、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、樹脂なども含まれる。
【０１６３】
また、「画像」とは平面的なものに限らず、立体的に形成されたものに付与された画像、また立体自体を三次元的に造形して形成された像も含まれる。
【０１６４】
また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【符号の説明】
【０１６５】
１  ノズル板
２  流路板
３  振動板部材
４  圧電部材
５  共通液室部材
１１  ノズル
１２  圧力室
１３  流体抵抗部
１４  液体導入部
１５  第１貫通孔
１６  共通液室
１９  第２貫通孔
２３３  キャリッジ
２３４ａ、２３４ｂ  記録ヘッド
【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】
0005831081.tif 000008
【図８】
0005831081.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005831081.tif 000011
【図１１】
0005831081.tif 000012
【図１２】
0005831081.tif 000013
【図１３】
0005831081.tif 000014
【図１４】
0005831081.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0005831081.tif 000017
【図１７】
0005831081.tif 000018
【図１８】
0005831081.tif 000019
【図１９】
0005831081.tif 000020
【図２０】
0005831081.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
0005831081.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
0005831081.tif 000041
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
0005831081.tif 000051
【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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