(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】複数の圧力発生室１２が設けられた圧力室基板と、複数のノズル開口２１が設けられたノズルプレート２０と、各圧力発生室１２と各ノズル開口２１とを結ぶ流路であって、圧力発生室１２側の入口からノズル開口２１側の出口に向けて断面積を変化させる斜め形状部１６１を有する複数の連通路１６と、を備え、隣接する連通路１６の斜め形状部１６１を、傾斜方向が互いに逆方向となるように形成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の圧力発生室が設けられた圧力室基板と、
複数のノズル開口が設けられたノズルプレートと、
各圧力発生室と各ノズル開口とを結ぶ流路であって、前記圧力発生室側の入口から前記ノズル開口側の出口に向けて断面積を変化させる斜め形状部を有する複数の連通路と、
を備え、
前記斜め形状部は、第３の方向において前記連通路の前記圧力発生室側または前記ノズル開口側に配置され、
複数の前記圧力発生室は、第１の方向において並設され、前記第１の方向において互いに隣り合う第１圧力発生室と第２圧力発生室とを含み、
前記第１圧力発生室は、複数の前記連通路のうち第１連通路を介して前記ノズル開口のうち第１ノズル開口と連通し、
前記第２圧力発生室は、複数の前記連通路のうち第２連通路を介して前記ノズル開口のうち第２ノズル開口と連通し、
前記第１連通路は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口へ向けて断面積を変化させる第１斜め形状部を、第２の方向の一方側に有し、
前記第２連通路は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口へ向けて断面積を変化させる第２斜め形状部を、前記第２の方向の他方側に有し、
前記第１の方向は、前記第２の方向と前記ノズルプレート上で直交し、
前記第３の方向は、前記第１の方向及び第２の方向の両方に直交する方向であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第３の方向から平面視した際に、前記連通路の入口と出口との何れか一方は他方の内側に配置される
ことを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記第１斜め形状部は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口側に向かって断面積を漸減させ、
前記第２斜め形状部は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口側に向かって断面積を漸減させ、
前記第１連通路は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口側に向けて断面積が一様な第１直線形状部を前記第１斜め形状部の下流側に有し、
前記第２連通路は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口側に向けて断面積が一様な第２直線形状部を第２斜め形状部の下流側に有する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記第２の方向において、前記第１ノズル開口と前記第２ノズル開口との間は、前記第１圧力発生室と前記第２圧力発生室との間よりも離間していることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
複数の前記連通路は、前記圧力室基板に積層された基板に設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記連通路が設けられた連通板と、
前記連通板に積層されたマニホールド基板であって、複数の前記圧力発生室に連通するマニホールドが形成されたマニホールド基板と、
前記マニホールドと前記圧力発生室とを連通させる複数の供給連通路と、
を備え、
前記第１圧力発生室は、複数の前記供給連通路のうち、第１供給連通路を介して前記マニホールドと連通し、
前記第２圧力発生室は、複数の前記供給連通路のうち、第２供給連通路を介して前記マニホールドと連通し、
前記第２の方向において、前記第１供給連通路と前記第２供給連通路との間は、前記第１圧力発生室と前記第２圧力発生室との間よりも離間することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドを具備す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、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出する液体噴射ヘッドの代表例としては、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドが挙げられる。このインクジェット式記録ヘッドとしては、例えばノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に設けられた圧電アクチュエーター等の駆動素子と、を具備し、駆動素子によって圧力発生室内のインクに圧力変化を生じさせることで、ノズル開口からインクを噴射するものが知られている。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドにおいて、ノズル開口を高密度に配置すると、ノズル開口に連通する流路も高密度に配置されることになり、隣り合う流路の間の隔壁の剛性が低下し、隔壁のクロストークによってインクの吐出特性にばらつきが生じてしまい、印刷品質が低下する。また、ノズル開口を高密度に配置すると、隣り合うノズル開口から吐出されたインク滴によって風が巻き上げられて、インク滴の着弾位置ずれによる印刷品質の低下が発生してしまう。
【０００４】
このため、隣り合うノズル開口を当該ノズル開口の並設方向と直交する方向に交互にずらした、いわゆる千鳥配置とすることで、ノズル開口に連通する流路の間の隔壁の剛性を高めて、隔壁の変形によるクロストークを低減したインクジェット式記録ヘッドが提案されている（例えば、特許文献１〜３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１２３８８２号公報
【特許文献２】特開２０１２−１５２９７０号公報
【特許文献３】特開２０１３−０６３５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ノズル開口の配置に合わせて流路の位置をずらすと、流路を高精度に形成することができずに流路の形状安定性が低下し、インクの吐出特性にばらつきが生じてしまい、印刷品質が低下するという問題がある。
【０００７】
また、ノズル開口の位置をずらすと、インクの流れが澱む部分が生じ、インクの澱んだ部分に気泡が滞留して、気泡が圧力変化を吸収し、インク吐出特性が低下して吐出不良が発生するという問題がある。
【０００８】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑み、印刷品質を向上することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の態様は、複数の圧力発生室が設けられた圧力室基板と、複数のノズル開口が設けられたノズルプレートと、各圧力発生室と各ノズル開口とを結ぶ流路であって、前記圧力発生室側の入口から前記ノズル開口側の出口に向けて断面積を変化させる斜め形状部を有する複数の連通路と、を備え、前記斜め形状部は、第３の方向において前記連通路の前記圧力発生室側または前記ノズル開口側に配置され、複数の前記圧力発生室は、第１の方向において並設され、前記第１の方向において互いに隣り合う第１圧力発生室と第２圧力発生室とを含み、前記第１圧力発生室は、複数の前記連通路のうち第１連通路を介して前記ノズル開口のうち第１ノズル開口と連通し、前記第２圧力発生室は、複数の前記連通路のうち第２連通路を介して前記ノズル開口のうち第２ノズル開口と連通し、前記第１連通路は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口へ向けて断面積を変化させる第１斜め形状部を、第２の方向の一方側に有し、前記第２連通路は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口へ向けて断面積を変化させる第２斜め形状部を、前記第２の方向の他方側に有し、前記第１の方向は、前記第２の方向と前記ノズルプレート上で直交し、前記第３の方向は、前記第１の方向及び第２の方向の両方に直交する方向であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１１】
かかる態様では、第１連通路に第２の方向の一方側に第１斜め形状部を設けると共に、第２連通路に第２の方向の他方側に第２斜め形状部を設けることで、第１連通路と第２連通路との第２の方向Ｙの位置を異ならせることや、第１ノズル開口と第２ノズル開口との第２の方向Ｙの位置を異ならせることができる。したがって、第１連通路と第２連通路との第２の方向Ｙの位置を異ならせることにより、第１連通路と第２連通路との間の隔壁の剛性を向上してクロストークを低減することができる。また、第１ノズル開口と第２ノズル開口との第２の方向Ｙの位置を異ならせることで、互いに隣り合うノズル開口から噴射された液滴の影響による風紋の発生を抑制することができる。
【００１２】
ここで、前記第３の方向から平面視した際に、前記連通路の入口と出口との何れか一方は他方の内側に配置されることが好ましい。これによれば、連通路をこのような構成とすることにより、連通路の加工精度を向上してばらつきの低減した安定した形状で形成することができ、形状のばらつきによる液体噴射特性のばらつきを抑制することができる。
【００１３】
ここで、前記第１斜め形状部は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口側に向かって断面積を漸減させ、前記第２斜め形状部は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口側に向かって断面積を漸減させ、前記第１連通路は、前記第１圧力発生室側から前記第１ノズル開口側に向けて断面積が一様な第１直線形状部を前記第１斜め形状部の下流側に有し、前記第２連通路は、前記第２圧力発生室側から前記第２ノズル開口側に向けて断面積が一様な第２直線形状部を第２斜め形状部の下流側に有することが好ましい。これによれば、第１直線形状部と第２直線形状部とを第２の方向Ｙに離すことができるので、第１連通路と第２連通路との間の隔壁の剛性をさらに向上することができる。
【００１４】
また、前記第２の方向において、前記第１ノズル開口と前記第２ノズル開口との間は、前記第１圧力発生室と前記第２圧力発生室との間よりも離間していることが好ましい。これによれば、第１ノズル開口と第２ノズル開口との第２の方向Ｙの位置を異ならせることで、互いに隣り合うノズル開口から噴射された液滴の影響による風紋の発生を抑制することができる。
【００１５】
また、複数の前記連通路は、前記圧力室基板に積層された基板に設けられていることが好ましい。これによれば、同じ部材に圧力発生室と連通路とを設ける場合に較べて、エッチングによるダレ等を抑制して、容易に且つ高精度に形成することができる。
【００１６】
また、前記連通路が設けられた連通板と、前記連通板に積層されたマニホールド基板であって、複数の前記圧力発生室に連通するマニホールドが形成されたマニホールド基板と、前記マニホールドと前記圧力発生室とを連通させる複数の供給連通路と、を備え、前記第１圧力発生室は、複数の前記供給連通路のうち、第１供給連通路を介して前記マニホールドと連通し、前記第２圧力発生室は、複数の前記供給連通路のうち、第２供給連通路を介して前記マニホールドと連通し、前記第２の方向において、前記第１供給連通路と前記第２供給連通路との間は、前記第１圧力発生室と前記第２圧力発生室との間よりも離間することが好ましい。これによれば、第１供給連通路と第２供給連通路との間の隔壁の剛性を向上して、隔壁のクロストークを低減することができる。
【００１７】
さらに、本発明の他の発明は、上記の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、印刷品質を向上した液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１５】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１６】本発明の実施形態１に係る比較例の製造方法を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１８】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図１９】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２０】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２１】本発明の実施形態４に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２２】本発明の実施形態４に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２３】本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２４】本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図２５】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の要部平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ′線断面図である。
【００２０】
図示するように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）を構成する本実施形態の圧力室基板である流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２がインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が複数列、本実施形態では、２列設けられている。この圧力発生室１２の列が複数列設された列設方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。すなわち、第１の方向Ｘと第２の方向Ｙとは、詳しくは後述するノズルプレート２０上で直交する。さらに、第１の方向Ｘ及び第２の方向Ｙの両方に直交する方向を第３の方向Ｚと称する。なお、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設されているとは、圧力発生室１２の並設方向が、第１の方向Ｘに向かう成分（ベクトル）が存在すればよく、圧力発生室１２は、第１の方向Ｘに対して傾斜した方向に並設されたものであってもよい。
【００２１】
このような流路形成基板１０の第３の方向Ｚの一方面側には、連通板１５と、ノズルプレート２０とが順次積層されている。
【００２２】
ノズルプレート２０には、各圧力発生室１２と連通板１５に設けられた連通路１６を介して連通するノズル開口２１が形成されている。本実施形態では、圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列を第２の方向Ｙに２列有するため、ノズル開口２１は、第１の方向Ｘに並設されたノズル開口群が、第２の方向Ｙに２つ並設されている。このような各ノズル開口群のそれぞれを構成するノズル開口２１からは、同じ種類のインク（液体）が吐出される。
【００２３】
ここで、各ノズル開口群を構成する複数のノズル開口２１は、それぞれ第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置されている。すなわち、ノズル開口群では、第１の方向Ｘで互いに隣り合うノズル開口２１が交互に第２の方向Ｙにずれて配置されている。詳しくは、ノズル開口群は、第１の方向Ｘに並設されて第２の方向Ｙが同じ位置となるノズル開口２１の列が第２の方向Ｙに２列並設され、第２の方向Ｙで異なる位置に設けられたノズル開口２１の列は、互いに第１の方向Ｘにノズル開口２１の半ピッチずらして配置されている。これにより、ノズル開口群のノズル開口２１は第１の方向Ｘに沿って千鳥状に配置されている。本実施形態では、第２の方向Ｙにおいて２つのノズル開口群が互いに近づく側に設けられたノズル開口２１を第１ノズル開口２１Ａと称し、互いに遠くなる側に設けられたノズル開口２１を第２ノズル開口２１Ｂと称する。すなわち、第２の方向ＹのＹ２側に設けられたノズル開口群において、第２の方向ＹのＹ１側に設けられたノズル開口２１を第１ノズル開口２１Ａと称し、Ｙ２側に設けられてノズル開口２１を第２ノズル開口２１Ｂと称する。
【００２４】
このように第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとが交互に配置されたノズル開口群に対して圧力発生室１２が第１の方向Ｘに並設された列が形成されている。なお、各ノズル開口群に対応する複数の圧力発生室１２は、本実施形態では、第２の方向Ｙに同じ長さを有し、第２の方向Ｙで同じ位置となるように配置されている。すなわち、第１ノズル開口２１Ａに連通する第１圧力発生室１２Ａと、第２ノズル開口２１Ｂに連通する第２圧力発生室１２Ｂとは、第２の方向Ｙに同じ長さを有し、且つ第２の方向Ｙに同じ位置となるように配置されている。すなわち、第２の方向Ｙにおいて、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの間は、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの間よりも離間して配置されている。ちなみに、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの間や、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの間とは、それぞれの重心の間隔のことである。また、本実施形態では、第１の方向Ｘにおいて、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの間は、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの間と同等又は離間せずに配置されている。
【００２５】
連通板１５には、上述したように圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６が設けられている。連通板１５は、流路形成基板１０よりも大きな面積を有し、ノズルプレート２０は流路形成基板１０よりも小さい面積を有する。このように連通板１５を設けることによってノズルプレート２０のノズル開口２１と圧力発生室１２とを離せるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル開口２１付近のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの削減を図ることができる。なお、本実施形態では、ノズルプレート２０のノズル開口２１が開口されて、インク滴が吐出される面を液体噴射面２０ａと称する。
【００２６】
ここで、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６は、第３の方向Ｚに延びる直線上に沿った流路であり、圧力発生室１２側の入口からノズル開口２１側の出口に向けて断面積を変化させる斜め形状部１６１を具備する。
【００２７】
具体的には、本実施形態の連通路１６は、圧力発生室１２側の入口からノズル開口２１側の出口に向かって断面積を変化させる斜め形状部１６１と、圧力発生室１２側の入口からノズル開口２１側の出口に向かって断面積が一様な直線形状部１６２と、を具備する。
【００２８】
このような連通路１６のうち、図４に示すように、第１ノズル開口２１Ａと第１圧力発生室１２Ａとを連通する連通路１６を第１連通路１６Ａと称し、図５に示すように、第２ノズル開口２１Ｂと第２圧力発生室１２Ｂとを連通する連通路１６を第２連通路１６Ｂと称する。すなわち、第１圧力発生室１２Ａは、第１連通路１６Ａを介して第１ノズル開口２１Ａと連通し、第２圧力発生室１２Ｂは、第２連通路１６Ｂを介して第２ノズル開口２１Ｂと連通する。
【００２９】
ここで第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとを、Ｙ２側に設けられたノズル開口群について詳細に説明する。第１連通路１６Ａは、図４に示すように、斜め形状部１６１として第１斜め形状部１６１Ａと、直線形状部１６２として第１直線形状部１６２Ａとを具備する。第１斜め形状部１６１Ａは、第３の方向Ｚにおいて第１圧力発生室１２Ａ側に設けられており、第１圧力発生室１２Ａ側の入口から第１ノズル開口２１Ａ側の出口に向かって断面積が漸減するように設けられている。また、第１直線形状部１６２Ａは、第１斜め形状部１６１Ａの下流側、すなわち第１ノズル開口２１Ａ側に設けられており、第１圧力発生室１２Ａ側から第１ノズル開口２１Ａ側に向かって断面積が一様に設けられたものである。そして、第１斜め形状部１６１Ａは、第３の方向Ｚの圧力発生室１２側に向かって第１直線形状部１６２Ａに対して第２の方向ＹのＹ２側に開口を徐々に拡幅することで形成されている。すなわち、第１斜め形状部１６１Ａは、第２の方向Ｙの一方側であるＹ２側に設けられている。つまり、第１斜め形状部１６１Ａの第２の方向Ｙの両側の内壁面は、Ｙ１側の内壁が第３の方向Ｚに沿った直線上に形成され、Ｙ２側の内壁が第３の方向Ｚに対して傾斜して設けられている。これにより、第１斜め形状部１６１Ａは、第１直線形状部１６２Ａとの接続部分に比べて、第１圧力発生室１２Ａとの接続部分がＹ２側に拡幅された開口となるように形成されている。
【００３０】
第２連通路１６Ｂは、図５に示すように、斜め形状部１６１として第２斜め形状部１６１Ｂと、直線形状部１６２として第２直線形状部１６２Ｂとを具備する。第２斜め形状部１６１Ｂは、第３の方向Ｚにおいて第２圧力発生室１２Ｂ側に設けられており、第２圧力発生室１２Ｂ側の入口から第２ノズル開口２１Ｂ側の出口に向かって断面積が漸小するように設けられている。また、第２直線形状部１６２Ｂは、第２斜め形状部１６１Ｂの下流側、すなわち第２ノズル開口２１Ｂ側に設けられており、第２圧力発生室１２Ｂ側から第２ノズル開口２１Ｂ側に向かって断面積が一様に設けられたものである。そして、第２斜め形状部１６１Ｂは、第２直線形状部１６２Ｂに対して第２の方向ＹのＹ２側に開口を拡幅することで形成されている。すなわち、第２斜め形状部１６１Ｂは、第２の方向Ｙの他方側であるＹ１側に設けられている。つまり、第２斜め形状部１６１Ｂの第２の方向Ｙの両側の内壁面は、Ｙ２側の内壁が第３の方向Ｚに沿った直線上に形成され、Ｙ１側の内壁が第３の方向Ｚに対して傾斜して設けられている。これにより、第２斜め形状部１６１Ｂは、第２直線形状部１６２Ｂとの接続部分に比べて、第２圧力発生室１２Ｂとの接続部分がＹ１側に拡幅された開口となるように形成されている。
【００３１】
このように第１連通路１６Ａの第１斜め形状部１６１ＡをＹ２側に設け、第２連通路１６Ｂの第２斜め形状部１６１ＢをＹ１側に設けることで、第１斜め形状部１６１Ａに連通する第１直線形状部１６２Ａと、第２斜め形状部１６１Ｂに連通する第２直線形状部１６２Ｂとを、第２の方向Ｙで異なる位置に設けることができる。ここで、第１直線形状部１６２Ａと第２直線形状部１６２Ｂとが第２の方向Ｙで異なる位置に設けられているとは、少なくとも一部が第１の方向Ｘで互いに相対向していなければよい。すなわち、第１直線形状部１６２Ａと第２直線形状部１６２Ｂとの全てが第２の方向Ｙで完全に同じ位置に設けられていなければよく、その一部が第１の方向Ｘで相対向していてもよい。本実施形態では、第１直線形状部１６２Ａと第２直線形状部１６２Ｂとは、第１の方向Ｘで全てが相対向しない位置に配置されている。
【００３２】
このように第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの少なくとも一部を第２の方向Ｙで異なる位置に配置することで、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとが第１の方向Ｘで完全に重なり合うのを抑制することができる。これにより、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の隔壁の剛性を向上することができる。すなわち、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとを第２の方向Ｙにおいて同じ位置に配置すると、第１の方向Ｘで互いに隣り合う第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の全てにおいて隔壁の厚さが薄くなってしまう。これに対して、本実施形態では、第１連通路１６Ａの第１直線形状部１６２Ａと、第２連通路１６Ｂの第２直線形状部１６２Ｂとが、第２の方向Ｙに異なる位置に配置されているため、第１の方向Ｘにおける第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の隔壁の厚さが薄い領域を低減して、隔壁の剛性を高めることができる。すなわち、第１直線形状部１６２Ａの第１の方向Ｘには、第２直線形状部１６２Ｂが設けられていない隔壁の部分が相対向し、第２直線形状部１６２Ｂの第１の方向Ｘでは、第１直線形状部１６２Ａが設けられていない部分が相対向するため、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の隔壁の剛性を向上することができる。このように第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の隔壁の剛性を向上することで、隔壁の変形によるクロストークを抑制することができる。ここで、１つのノズル開口２１からインク滴を吐出する場合において、両側のノズル開口２１から同時にインク滴を吐出する場合には、隣り合う連通路１６の間の隔壁には両側から圧力が印加される。このような場合には、隔壁の剛性にかかわらず隔壁には両側から圧力が印加されるため変形し難い。これに対して、インク滴を吐出するノズル開口２１の両側のノズル開口２１からインク滴を吐出しない場合には、隣り合う連通路１６の間の隔壁には片側のみに圧力が印加される。このとき、隔壁の剛性が低いと、隔壁が変形して圧力変動が吸収され、インク滴吐出特性が低下する。このため、複数のノズル開口２１の何れかからインク滴を吐出させるかの条件の違いによって、インク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう。本実施形態では、隣り合う連通路１６の間の隔壁の剛性を向上することができるため、隔壁に片側から圧力が印加された場合であっても変形し難くすることができる。したがって、隔壁に片側から圧力が印加された場合と、両側から圧力が印加された場合とにおいて隔壁の変形量の差を低減して、吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙで同じ長さで、且つ第２の方向Ｙに同じ位置に設けるようにしたため、第１ノズル開口２１Ａから吐出されるインク滴と、第２ノズル開口２１Ｂから吐出されるインク滴との吐出特性のばらつきを抑制することができる。ちなみに、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの第２の方向Ｙの長さを変更することや、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを互いに第２の方向Ｙに異なる位置に配置した場合などには、圧力発生室１２毎に設けられた圧電アクチュエーター３００の電極の位置ずれによる変位特性のばらつきが生じ易く、インク滴の吐出特性にばらつきが生じてしまう。また、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙに異なる位置に配置する場合、詳しくは後述するマニホールド１００と圧力発生室１２とを連通する供給連通路１９の位置も第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとに合わせて第２の方向Ｙに異なる位置に配置する必要があり、供給連通路１９の位置をずらすことによって、供給連通路１９やマニホールド１００などを高精度に形成することができずに、形状にばらつきが生じてしまう虞がある。このように供給連通路１９やマニホールド１００の形状にばらつきが生じると、圧力発生室１２へのインクの供給特性やインク滴の吐出特性に影響するイナータンスなどにばらつきが生じ、インク吐出特性にばらつきが生じてしまう。本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙの長さを同じとし、第２の方向Ｙに同じ位置に配置することで、第１圧力発生室１２Ａ及び第２圧力発生室１２Ｂに連通する供給連通路１９を第２の方向Ｙに同じ位置に配置することができ、供給連通路１９及びマニホールド１００を高精度に形成してばらつきを抑制し、インク滴の吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、連通路１６は、第３の方向Ｚから平面視した際に、入口と出口との何れか一方が他方の内側に配置されている。すなわち、連通路１６の圧力発生室１２に開口する入口と、ノズル開口２１に連通する出口とは、第３の方向Ｚから平面視した際に、入口及び出口の一方の内側に他方が収まる包含関係となっている。本実施形態では、斜め形状部が圧力発生室１２側に設けられているため、入口が出口に比べて開口面積が大きくなっている。したがって、第３の方向Ｚから平面視した際に、出口は入口の内側に収まる位置に配置されている。連通路１６をこのような構成とすることにより、詳しくは後述するが、連通板１５に連通路１６を高精度に形成することができ、形状のばらつきによるインク吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとを第２の方向Ｙに異なる位置に設けることにより、隣り合う第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの距離を遠くして低密度に配置することができる。これにより、互いに隣り合うノズル開口２１から吐出されたインク滴の影響による着弾位置ずれを抑制して印刷品質を向上することができる。ちなみに、隣り合うノズル開口２１の距離が近く高密度に配置されていると、吐出されたインク滴によって風を大きく巻き上げてインク滴の着弾位置がずれる、所謂、風紋が発生してしまう。本実施形態では、風紋を抑制することができる。
【００３６】
さらに、第２連通路１６Ｂでは、第２の方向ＹのＹ１側に第２斜め形状部１６１Ｂを設けることで、第２圧力発生室１２ＢのＹ１側の端部と第２連通路１６Ｂとを連通させることができる。したがって、第２圧力発生室１２ＢのＹ１側にインクの流れが滞留する部分が形成されるのを抑制することができ、インクに含まれる気泡をノズル開口２１から排出させる際の気泡排出性を向上して、残留した気泡による吐出不良等が発生するのを抑制することができる。ちなみに、第１連通路１６Ａでは、第２の方向ＹのＹ２側に第１斜め形状部１６１Ａを設けたものであるが、第１直線形状部１６２Ａが第１圧力発生室１２ＡのＹ１側の端部に第３の方向Ｚで相対向する位置に設けられているため、第１圧力発生室１２ＡのＹ１側の端部と第１斜め形状部１６１Ａとは連通する。したがって、第１圧力発生室１２Ａにおいても、インクが滞留するのを抑制することができる。
【００３７】
このような連通板１５には、マニホールド１００の一部を構成する第１マニホールド部１７と、第２マニホールド部１８とが設けられている。すなわち、本実施形態の連通板１５は、マニホールドが設けられたマニホールド基板となっている。
【００３８】
第１マニホールド部１７は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。
【００３９】
また、第２マニホールド部１８は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通することなく、連通板１５のノズルプレート２０側に開口して設けられている。
【００４０】
さらに、連通板１５には、圧力発生室１２の第２の方向Ｙの一端部に連通する供給連通路１９が、圧力発生室１２の各々に対して独立して設けられている。この供給連通路１９は、第２マニホールド部１８と圧力発生室１２とを連通する。すなわち、供給連通路１９は、マニホールド１００に対して、第１の方向Ｘに並設されている。本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとが第２の方向Ｙに同じ位置に配置されているため、第１の方向Ｘに並設する供給連通路１９を第２の方向Ｙに同じ位置に配置することができる。つまり、第１圧力発生室１２Ａとマニホールド１００とを連通する供給連通路１９（第１供給連通路とも言う）と、第２圧力発生室１２Ｂとマニホールド１００とを連通する供給連通路１９（第２供給連通路とも言う）とを、第２の方向Ｙに同じ位置に配置することができる。このため、連通板１５に第１マニホールド部１７、第２マニホールド部１８及び供給連通路１９を異方性エッチングによって形成する際の加工精度にばらつきが生じるのを抑制して、高精度に形成することができ、インク滴の吐出特性のばらつきを抑制することができる。ちなみに、隣り合う供給連通路１９を第２の方向Ｙの異なる位置に形成する場合、供給連通路１９の第２マニホールド部１８に対する位置によって、第２マニホールド部１８の底面にダレが部分的に形成され、加工精度にばらつきが生じてインク滴の吐出特性のばらつきが大きくなってしまう。本実施形態では、複数の供給連通路１９は、第２マニホールド部１８に対して第２の方向Ｙに同じ位置に配置されるため、エッチング時の部分的なダレの発生を抑制して、インク滴の吐出特性のばらつきを低減することができる。
【００４１】
ここで、このような連通板１５の製造方法、特に、連通路１６の製造方法について図６〜図１０を参照して説明する。なお、図６〜図１０は、連通板の製造方法を示す断面図である。
【００４２】
図６に示すように、シリコン単結晶基板からなる連通板１５の両面にマスク１３０を形成する。マスク１３０は、後の工程で斜め形状部１６１を形成するための第１マスク１３１と、直線形状部１６２を形成するための第２マスク１３２とを積層して形成する。第１マスク１３１には、予め斜め形状部１６１を形成するための第１開口部１３３を形成しておく。また、第１マスク１３１及び第２マスク１３２には、直線形状部１６２を形成するための第３の方向Ｚに貫通した第２開口部１３４を形成する。
【００４３】
次に、図７に示すように、連通板１５の第２開口部１３４に対応する位置に連通板１５を第３の方向Ｚに貫通する第１貫通孔１３５を形成する。第１貫通孔１３５は、例えば、レーザー加工やドライエッチングによって形成することができる。
【００４４】
次に、図８に示すように、連通板１５を第２開口部１３４からＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチングすることにより、第１貫通孔１３５の内面を整えて、直線形状部１６２を含む第２貫通孔１３６を形成する。なお、本実施形態では、レーザー加工又はドライエッチングによって第１貫通孔１３５を形成した後、異方性エッチングすることにより第２貫通孔１３６を形成することで、比較的厚さの厚い連通板１５に比較的小さな開口面積の貫通孔を異方性エッチングにより高精度に形成することができる。
【００４５】
次に、図９に示すように、第２マスク１３２を除去する。これにより、連通板１５には、第１開口部１３３が開口する第１マスク１３１のみが形成される。
【００４６】
次に、図１０に示すように、連通板１５を第１開口部１３３からアルカリ溶液を用いて異方性エッチングすることにより、斜め形状部１６１を形成する。これにより、斜め形状部１６１以外の部分が直線形状部１６２となり、斜め形状部１６１と直線形状部１６２とを有する連通路１６とすることができる。なお、斜め形状部１６１の第３の方向Ｚの深さは、エッチング時間により調整することができる。
【００４７】
このように、連通板１５の第３の方向Ｚの一方面に斜め形状部１６１を形成することで、第３の方向Ｚの中間部分に斜め形状部を形成するのに比べて容易に且つ高精度に形成することができる。すなわち、連通路１６を高精度に形成することができ、連通路１６の形状安定性を向上して、連通路１６の形状のばらつきによるインク吐出特性のばらつきを抑制することができ、印刷品質を向上することができる。
【００４８】
このような本実施形態の連通路１６に対して、比較の一例として連通路の第３の方向Ｚの途中に斜め形状部を形成する場合の製造方法について図１１〜図１６を参照して説明する。
【００４９】
図１１に示すように、シリコン単結晶基板からなる連通板１５の両側にマスク１４０を形成する。マスク１４０は、第３マスク１４１と第４マスク１４２とを積層して構成し、第３マスク１４１には、第３開口部１４３を設け、第３マスク１４１及び第４マスク１４２には、厚さ方向に貫通する第４開口部１４４を設けた。
【００５０】
次に、図１２に示すように、連通板１５を第４開口部１４４からレーザー加工又はドライエッチングすることにより凹部１４５を形成する。この凹部１４５は、連通板１５を第３の方向Ｚに貫通することなく形成される。ちなみに、凹部１４５を異方性エッチングによって形成することもできるが、異方性エッチングで小さな開口面積を有する凹部１４５を深く形成するのは困難である。このため開口面積が比較的小さい凹部１４５は、レーザー加工又はドライエッチングによって形成するが、レーザー加工又はドライエッチングでは、凹部１４５の深さにばらつきが生じ易い。
【００５１】
次に、図１３に示すように、第４マスク１４２を除去することで、第３マスク１４１の第３開口部１４３を露出させる。
【００５２】
次に、図１４〜図１６に示すように、連通板１５を第３開口部１４３からアルカリ溶液を用いて異方性エッチングすることにより、凹部１４５の隔壁をエッチングして、凹部１４５を拡幅することにより、第３の方向Ｚの両側に設けられた凹部１４５同士を連通させる。これにより、第３の方向Ｚの両面側に直線形状部１６２が形成され、第３の方向Ｚの２つの直線形状部１６２の間に斜め形状部１６１が形成された連通路１１６が形成される。しかしながら、図１５に示すように、２つの凹部１４５同士が連通した際に、連通した部分の壁が両側からエッチングされることになり、図１６に示すように、斜め形状部１６１と直線形状部１６２との接続部分にエッチングによるダレ１４６が形成される。このようなダレ１４６は、加工精度が低く形状にばらつきが生じるため、インク吐出特性にばらつきが生じてしまう。
【００５３】
すなわち、図１６に示す連通路１１６では、第３の方向Ｚにおいて射影した際に、圧力発生室１２側の入口とノズル開口２１側の出口との一方が他方に収まる位置となっていない。このような構成では、斜め形状部１６１によって２つの直線形状部１６２を連結させなければならず、エッチングによるダレ１４６が生じてしまう。本実施形態の連通路１６は、第３の方向Ｚにおいて射影した際に、圧力発生室１２側の入口とノズル開口２１側の出口との一方が他方に収まる位置となっている。つまり、斜め形状部１６１が、連通板１５の第３の方向Ｚの一方面に開口して設けられている。このため、斜め形状部１６１と直線形状部１６２との接続部分にエッチングによるダレ１４６が発生し難く、連通路１６を高精度に形成することができる。
【００５４】
一方、図２〜図４に示すように、流路形成基板１０の連通板１５とは反対面側には、振動板５０が形成されている。本実施形態では、振動板５０として、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコンからなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５２と、を設けるようにした。
【００５５】
また、流路形成基板１０の振動板５０上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを有する圧電アクチュエーター３００が設けられている。ここで、本実施形態では、第１電極６０は、圧力発生室１２毎に切り分けてあり、詳しくは後述する能動部毎に独立する個別電極を構成する。
【００５６】
圧電体層７０は、第２の方向Ｙが所定の幅となるように、第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。もちろん、圧電体層７０は、圧力発生室１２毎に切り分けられていてもよい。
【００５７】
圧力発生室１２の第２の方向Ｙにおいて、圧電体層７０の供給連通路１９の端部は、第１電極６０の端部よりも外側に位置している。すなわち、第１電極６０の端部は圧電体層７０によって覆われている。また、圧電体層７０のノズル開口２１側の端部は、第１電極６０の端部よりも内側（圧力発生室１２側）に位置しており、第１電極６０のノズル開口２１側の端部は、圧電体層７０に覆われていない。このように圧電体層７０から露出された第１電極６０には、リード電極９０が接続されている。
【００５８】
圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ３で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。
【００５９】
第２電極８０は、圧電体層７０の第１電極６０とは反対面側に設けられており、複数の能動部に共通する共通電極を構成する。
【００６０】
このような第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０で構成される圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加することで変位が生じる。すなわち両電極の間に電圧を印加することで、第１電極６０と第２電極８０とで挟まれている圧電体層７０に圧電歪みが生じる。そして、両電極に電圧を印加した際に、圧電体層７０に圧電歪みが生じる部分を能動部と称する。これに対して、圧電体層７０に圧電歪みが生じない部分を非能動部と称する。
【００６１】
また、圧電アクチュエーター３００の第１電極６０及び第２電極８０のそれぞれには、リード電極９０が引き出されており、引き出されたリード電極９０にフレキシブルケーブル１２０が接続されている。
【００６２】
フレキシブルケーブル１２０は、可撓性を有する配線基板であって、本実施形態では、半導体素子である駆動回路１２１が実装されている。
【００６３】
このような流路形成基板１０の圧電アクチュエーター３００側の面には、流路形成基板１０と略同じ大きさを有する保護基板３０が接合されている。保護基板３０は、圧電アクチュエーター３００を保護するための空間である保持部３１を有する。保持部３１は、第１の方向Ｘに並設された圧電アクチュエーター３００の列の間に第２の方向Ｙに２つ並んで形成されている。また、保護基板３０には、第２の方向Ｙで並設された２つの保持部３１の間に第３の方向Ｚに貫通する貫通孔３２が設けられている。圧電アクチュエーター３００の電極から引き出されたリード電極９０の端部は、この貫通孔３２内に露出するように延設され、リード電極９０とフレキシブルケーブル１２０の図示しない配線とが貫通孔３２内で電気的に接続されている。
【００６４】
また、保護基板３０上には、複数の圧力発生室１２に連通するマニホールド１００を流路形成基板１０と共に画成するケース部材４０が固定されている。ケース部材４０は、平面視において上述した連通板１５と略同一形状を有し、保護基板３０に接合されると共に、上述した連通板１５にも接合されている。具体的には、ケース部材４０は、保護基板３０側に流路形成基板１０及び保護基板３０が収容される深さの凹部４１を有する。この凹部４１は、保護基板３０の流路形成基板１０に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部４１に流路形成基板１０等が収容された状態で凹部４１のノズルプレート２０側の開口面が連通板１５によって封止されている。これにより、流路形成基板１０の外周部には、ケース部材４０と流路形成基板１０とによって第３マニホールド部４２が画成されている。そして、連通板１５に設けられた第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８と、ケース部材４０と流路形成基板１０とによって画成された第３マニホールド部４２と、によって本実施形態のマニホールド１００が構成されている。マニホールド１００は、圧力発生室１２の並設方向である第１の方向Ｘに亘って連続して設けられており、各圧力発生室１２とマニホールド１００とを連通する供給連通路１９は、第１の方向Ｘに並設されている。
【００６５】
また、連通板１５の第１マニホールド部１７及び第２マニホールド部１８が開口する面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、第１マニホールド部１７と第２マニホールド部１８の液体噴射面２０ａ側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、本実施形態では、可撓性を有する薄膜からなる封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定基板４７と、を具備する。固定基板４７のマニホールド１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、マニホールド１００の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。
【００６６】
なお、ケース部材４０には、マニホールド１００に連通して各マニホールド１００にインクを供給するための導入路４４が設けられている。また、ケース部材４０には、保護基板３０の貫通孔３２に連通してフレキシブルケーブル１２０が挿通される接続口４３が設けられている。
【００６７】
このような記録ヘッド１では、インクを噴射する際に、インクを導入路４４から取り込み、マニホールド１００からノズル開口２１に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２１からの信号に従い、圧力発生室１２に対応する各圧電アクチュエーター３００に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター３００と共に振動板５０をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室１２内の圧力が高まり所定のノズル開口２１からインク滴が噴射される。
【００６８】
（実施形態２）
図１７及び図１８は、本発明の実施形態２に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６９】
図示するように、本実施形態の記録ヘッド１は、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６を有する連通板１５を有する。
【００７０】
連通板１５の連通路１６は、図１７に示す第１圧力発生室１２Ａと第１ノズル開口２１Ａとを連通する第１連通路１６Ａと、図１８に示す第２圧力発生室１２Ｂと第２ノズル開口２１Ｂとを連通する第２連通路１６Ｂとなっている。
【００７１】
第１連通路１６Ａは、第１斜め形状部１６１Ａと、第１直線形状部１６２Ａと、第３斜め形状部１６１Ｃと、を具備する。これら第１斜め形状部１６１Ａと、第１直線形状部１６２Ａと、第３斜め形状部１６１Ｃとは、第３の方向Ｚにおいて第１圧力発生室１２Ａ側から第１ノズル開口２１Ａ側に向かって順番に並設されている。第１斜め形状部１６１Ａは、第２の方向ＹのＹ２側に設けられている。また、第３斜め形状部１６１Ｃは、第２の方向ＹのＹ２側に設けられている。そして、第１直線形状部１６２Ａが、第１斜め形状部１６１Ａと第３斜め形状部１６１Ｃとを連通する。第１斜め形状部１６１Ａは、上述した実施形態１と同様に、Ｙ２側に設けられている。また、第３斜め形状部１６１Ｃは、第１圧力発生室１２Ａ側から第１ノズル開口２１Ａ側に向かって断面積を変化させるものであり、本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａ側から第１ノズル開口２１Ａに向かって断面積を漸減させる。本実施形態では、第３斜め形状部１６１Ｃは第３の方向Ｚのノズル開口２１側に向かって、第１直線形状部１６２Ａに対してＹ２側に開口を徐々に拡幅することで形成されている。すなわち、第３斜め形状部１６１Ｃは、第２の方向Ｙの一方側であるＹ２側に設けられている。このような第１連通路１６Ａは、第３の方向Ｚから平面視した際に、第１圧力発生室１２Ａ側の入口と第１ノズル開口２１Ａ側の出口との一方が他方の内側に収まる配置となっている。本実施形態では、第１斜め形状部１６１Ａの第１圧力発生室１２Ａ側の開口と、第３斜め形状部１６１Ｃの第１ノズル開口２１Ａ側の開口とを同じ開口面積で形成し、第３の方向Ｚから平面視した際に略一致するようにした。
【００７２】
一方、第２連通路１６Ｂは、第２斜め形状部１６１Ｂと、第２直線形状部１６２Ｂと、第４斜め形状部１６１Ｄと、を具備する。これら第２斜め形状部１６１Ｂと、第２直線形状部１６２Ｂと、第４斜め形状部１６１Ｄとは、第３の方向Ｚにおいて第２圧力発生室１２Ｂ側から第２ノズル開口２１Ｂ側に向かって順番に並設されている。また、第２斜め形状部１６１Ｂは、第２の方向ＹのＹ１側に設けられている。また、第４斜め形状部１６１Ｄは、第２の方向ＹのＹ１側に設けられている。このような第２連通路１６Ｂは、第１連通路１６Ａと同様に、第３の方向Ｚから平面視した際に、第２連通路１６Ｂの第２圧力発生室１２Ｂと連通する入口と第２ノズル開口２１Ｂと連通する出口との一方は、他方の内側に収まる配置となっている。
【００７３】
このような第１連通路１６Ａ及び第２連通路１６Ｂがそれぞれ連通する第１ノズル開口２１Ａ及び第２ノズル開口２１Ｂは、第２の方向Ｙにおいて同じ位置となるように配置されている。すなわち、複数のノズル開口２１は、第１の方向Ｘに沿った直線上に配置されている。
【００７４】
このように、第１連通路１６Ａに第１斜め形状部１６１Ａ及び第３斜め形状部１６１Ｃを設け、第２連通路１６Ｂに第２斜め形状部１６１Ｂ及び第４斜め形状部１６１Ｄを設けることで、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとが第１の方向Ｘに完全に重なるのを抑制して、第１連通路１６Ａと第２連通路１６Ｂとの間の隔壁の剛性を向上することができる。したがって、隔壁のクロストークによるインク吐出特性のばらつきを抑制して印刷品質を向上することができる。
【００７５】
また、本実施形態では、第１連通路１６Ａに第１斜め形状部１６１Ａと第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとを第２の方向Ｙの位置をずらすことなく高密度に配置することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙで同じ長さで、且つ第２の方向Ｙに同じ位置に設けるようにしたため、第１ノズル開口２１Ａから吐出されるインク滴と、第２ノズル開口２１Ｂから吐出されるインク滴との吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００７７】
さらに、上述したように、連通路１６は、第３の方向Ｚから平面視した際に、入口と出口との一方が他方に収まる配置となっている。すなわち、第１斜め形状部１６１Ａ、第３斜め形状部１６１Ｃ、第２斜め形状部１６１Ｂ及び第４斜め形状部１６１Ｄは、連通板１５の表面に開口して設けられているため、連通路１６を異方性エッチングによって容易に且つ高精度に形成することができる。
【００７８】
さらに、第２連通路１６Ｂでは、第２の方向ＹのＹ１側に第２斜め形状部１６１Ｂを設けることで、第２圧力発生室１２ＢのＹ１側の端部と第２連通路１６Ｂとを連通させることができる。したがって、第２圧力発生室１２ＢのＹ１側にインクの流れが滞留する部分が形成されるのを抑制することができ、インクに含まれる気泡をノズル開口２１から排出させる際の気泡排出性を向上して、残留した気泡による吐出不良等が発生するのを抑制することができる。
【００７９】
（実施形態３）
図１９及び図２０は、本発明の実施形態３に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
図示するように、本実施形態の記録ヘッド１は、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６を有する連通板１５を有する。
【００８１】
連通板１５の連通路１６は、図１９に示す第１圧力発生室１２Ａと第１ノズル開口２１Ａとを連通する第１連通路１６Ａと、図２０に示す第２圧力発生室１２Ｂと第２ノズル開口２１Ｂとを連通する第２連通路１６Ｂとに分類される。
【００８２】
第１連通路１６Ａは、第１直線形状部１６２Ａと、第３斜め形状部１６１Ｃとを具備する。すなわち、第１連通路１６Ａには、上述した実施形態１及び２の第１斜め形状部１６１Ａが設けられておらず、第１直線形状部１６２Ａと第１圧力発生室１２Ａとが直接接続されている。また、第１連通路１６Ａは、第３の方向Ｚから平面視した際に、出口は、入口の内側に収まる位置に設けられている。
【００８３】
また、第２連通路１６Ｂは、第２直線形状部１６２Ｂと、第４斜め形状部１６１Ｄとを具備する。また、第２連通路１６Ｂも同様に、第３の方向Ｚから平面視した際に、出口は、入口の内側に収まる位置に設けられている。
【００８４】
このような第１連通路１６Ａに連通する第１ノズル開口２１Ａと、第２連通路１６Ｂに連通する第２ノズル開口２１Ｂとは、上述した実施形態１と同様に、第２の方向Ｙにおいて異なる位置に設けられている。そして、本実施形態では、第１連通路１６Ａに第３斜め形状部１６１Ｃを設け、第２連通路１６Ｂに第４斜め形状部１６１Ｄを設けることにより、第２の方向Ｙにおいて異なる位置に設けられた第１ノズル開口２１Ａ及び第２ノズル開口２１Ｂと、第２の方向Ｙで同じ位置に設けられた第１圧力発生室１２Ａ及び第２圧力発生室１２Ｂとを連通させることができる。このように第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙで同じ長さで、且つ第２の方向Ｙに同じ位置に設けることで、第１ノズル開口２１Ａから吐出されるインク滴と、第２ノズル開口２１Ｂから吐出されるインク滴との吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００８５】
また、本実施形態では、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとを第２の方向Ｙに異なる位置に設けることにより、隣り合う第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの距離を遠くして低密度に配置することができる。これにより、互いに隣り合うノズル開口２１から吐出されたインク滴の影響による着弾位置ずれを抑制して印刷品質を向上することができる。
【００８６】
さらに、本実施形態では、第１直線形状部１６２Ａと第２直線形状部１６２Ｂとは、それぞれ圧力発生室１２のＹ１側の端部に連通して設けられている。このため、圧力発生室１２の端部にインクの流れが滞留する部分が形成されるのを抑制することができ、インクに含まれる気泡をノズル開口２１から排出させる際の気泡排出性を向上して、残留した気泡による吐出不良等が発生するのを抑制することができる。ただし、第１直線形状部１６２Ａと第２直線形状部１６２Ｂとは、第２の方向Ｙにおいて同じ位置に設けられているため、隣り合う連通路１６の間の隔壁の剛性は実施形態１及び２に比べて低くなる。
【００８７】
（実施形態４）
図２１及び図２２は、本発明の実施形態４に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８８】
図示するように、本実施形態の記録ヘッド１は、圧力発生室１２とノズル開口２１とを連通する連通路１６を有する連通板１５を具備する。
【００８９】
連通路１６は、図２１に示す第１圧力発生室１２Ａと第１ノズル開口２１Ａとを連通する第１連通路１６Ａと、図２２に示す第２圧力発生室１２Ｂと第２ノズル開口２１Ｂとを連通する第２連通路１６Ｂとに分類される。
【００９０】
第１連通路１６Ａは、第１斜め形状部１６１Ａと、第１直線形状部１６２Ａと、第４斜め形状部１６１Ｄとを具備する。
【００９１】
第２連通路１６Ｂは、第２斜め形状部１６１Ｂと、第２直線形状部１６２Ｂと、第３斜め形状部１６１Ｃとを具備する。
【００９２】
すなわち、上述した実施形態２の第１連通路１６Ａの第３斜め形状部１６１Ｃと、第２連通路１６Ｂの第４斜め形状部１６１Ｄとを入れ替えた構成となっている。
【００９３】
このような構成とすることにより、隣り合う連通路１６が第１の方向Ｘで完全に重なることがなく、連通路１６の間の隔壁の剛性を向上して、クロストークを低減してインク吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００９４】
また、連通路１６が圧力発生室１２と連通する入口と、ノズル開口２１に連通する出口とを離すことができる。したがって、第１ノズル開口２１Ａと第２ノズル開口２１Ｂとの距離を実施形態１に比べてさらに長くすることができる。これにより、風紋の発生をさらに効果的に抑制することができる。
【００９５】
また、本実施形態の第１連通路１６Ａ及び第２連通路１６Ｂは、第３の方向Ｚから平面視した際に、入口と出口との一方が他方の内側に完全に収まらず、その一部が外側にはみ出る構成となっている。しかしながら、各斜め形状部１６１は、連通板１５の第３の方向Ｚの両面に開口しているため、異方性エッチングによって高精度に形成することが可能である。したがって、このような構成であっても、連通路１６の形状安定性を向上して、連通路１６の形状のばらつきによるインク吐出特性のばらつきを抑制することができ、印刷品質を向上することができる。
【００９６】
また、本実施形態では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとを第２の方向Ｙで同じ長さで、且つ第２の方向Ｙに同じ位置に設けるようにしたため、第１ノズル開口２１Ａから吐出されるインク滴と、第２ノズル開口２１Ｂから吐出されるインク滴との吐出特性のばらつきを抑制することができる。
【００９７】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【００９８】
例えば、上述した実施形態１〜４では、第１圧力発生室１２Ａとマニホールド１００とを連通する供給連通路１９と、第２圧力発生室１２Ｂとマニホールド１００とを連通する供給連通路１９とを第２の方向Ｙに同じ位置に配置するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、図２３及び図２４に示すように、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとを第２の方向Ｙに異なる位置に配置していてもよい。なお、図２３及び図２４は、本発明の他の実施形態に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【００９９】
図２３及び図２４に示すように、連通板１５は、流路形成基板１０側に設けられた第１連通板１５１と、ノズルプレート２０側に設けられた第２連通板１５２とを具備する。
【０１００】
また、連通板１５には、供給連通路１９が設けられている。供給連通路１９は、図２３に示す第１圧力発生室１２Ａとマニホールド１００とを連通する第１供給連通路１９Ａと、図２４に示す第２圧力発生室１２Ｂとマニホールド１００とを連通する第２供給連通路１９Ｂとに分類される。
【０１０１】
そして、これら第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとは、第２の方向Ｙにおいて異なる位置に配置されている。これに対して第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとは、第２の方向Ｙにおいて同じ位置に配置されている。すなわち、第２の方向Ｙにおいて、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとの間は、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの間よりも離間していている。ちなみに、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとの間や、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとの間とは、それぞれの重心の間隔のことである。
【０１０２】
このように、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとを第２の方向Ｙに異なる位置に配置することで、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとが第１の方向Ｘにおいて完全に重なることがなく、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとの間の隔壁の剛性を向上することができる。したがって、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとの間の隔壁のクロストークを抑制してインク滴の吐出特性にばらつきが生じるのを抑制することができ、印刷品質を向上することができる。
【０１０３】
また、連通板１５を第１連通板１５１と第２連通板１５２との積層とし、第１連通板１５１に第１供給連通路１９Ａ及び第２供給連通路１９Ｂを形成すると共に、第２連通板１５２に、マニホールド１００の第２マニホールド部１８を形成するようにした。すなわち、第１連通板１５１が連通板となり、第２連通板１５２がマニホールドの形成されたマニホールド基板となっている。このため、第１供給連通路１９Ａと第２供給連通路１９Ｂとが第２の方向Ｙでマニホールド１００に連通する位置が異なる場合であっても、エッチングによるダレを抑制して高精度に形成することができる。もちろん、上述した実施形態２〜４の供給連通路１９においても、第２の方向Ｙの位置が異なる第１供給連通路１９Ａ及び第２供給連通路１９Ｂとしてもよい。
【０１０４】
さらに、上述した実施形態１〜４では、連通路１６を斜め形状部１６１と直線形状部１６２とを具備するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、連通路１６が斜め形状部１６１のみで構成されていてもよい。
【０１０５】
また、上述した実施形態１〜４では、圧力発生室１２が形成された流路形成基板１０と、連通路１６が形成された連通板１５とを積層した構成を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、連通板１５に圧力発生室１２の一部又は全てが形成されていてもよい。すなわち、圧力発生室１２が形成された圧力室基板は、流路形成基板１０であってもよく、連通板１５であってもよく、その両方であってもよい。
【０１０６】
さらに、本実施形態では、第１の方向Ｘに並設されたノズル開口２１で構成されたノズル開口群からは、同じ種類のインクを吐出するようにしたが、特にこれに限定されず、１つのノズル開口群から異なる種類のインクを吐出させるようにしてもよい。この場合には、例えば、マニホールド１００を第１の方向Ｘで区分けすればよい。
【０１０７】
また、上述した実施形態１〜４では、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとは、第２の方向Ｙにおいて同じ位置に配置するようにしたが、特にこれに限定されず、第１圧力発生室１２Ａと第２圧力発生室１２Ｂとは、第２の方向Ｙに異なる位置に配置してもよい。
【０１０８】
さらに、上述した各実施形態では、連通板１５としてシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、ＳＯＩ基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。
【０１０９】
また、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型の圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
【０１１０】
また、これら各実施形態の記録ヘッド１は、インクジェット式記録装置に搭載される。図２５は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【０１１１】
図２５に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数のインクジェット式記録ヘッド１は、キャリッジ３に搭載される。また、キャリッジ３には、インク供給手段を構成するカートリッジ２が着脱可能に設けられ、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。本実施形態では、記録ヘッド１は、第２の方向Ｙがキャリッジ３の移動方向となるようにキャリッジ３に搭載される。
【０１１２】
そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッド１を搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【０１１３】
なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、記録ヘッド１が固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【０１１４】
さらに、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、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ディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、１５…連通板、１６…連通路、１６Ａ…第１連通路、１６Ｂ…第２連通路、１７…第１マニホールド部、１８…第２マニホールド部、１９…供給連通路、１９Ａ…第１供給連通路、１９Ｂ…第２供給連通路、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、２１Ａ…第１ノズル開口、２１Ｂ…第２ノズル開口、３０…保護基板、３１…保持部、３２…貫通孔、４０…ケース部材、４１…凹部、４３…接続口、４４…導入路、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定基板、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１００…マニホールド、１１６…連通路、１２０…フレキシブルケーブル、１２１…駆動回路、１３０…マスク、１３１…第１マスク、１３２…第２マスク、１３３…第１開口部、１３４…第２開口部、１３５…第１貫通孔、１３６…第２貫通孔、１４０…マスク、１４１…第３マスク、１４２…第４マスク、１４３…第３開口部、１４４…第４開口部、１４５…凹部、１４６…ダレ、１６１…斜め形状部、１６１Ａ…第１斜め形状部、１６１Ｂ…第２斜め形状部、１６１Ｃ…第３斜め形状部、１６１Ｄ…第４斜め形状部、１６２…直線形状部、１６２Ａ…第１直線形状部、１６２Ｂ…第２直線形状部、３００…圧電アクチュエーター、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【図１】
2017081114.tif 000003
【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】
2017081114.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2017081114.tif 000013
【図１２】
2017081114.tif 000014
【図１３】
2017081114.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2017081114.tif 000017
【図１６】
2017081114.tif 000018
【図１７】
2017081114.tif 000019
【図１８】
2017081114.tif 000020
【図１９】
2017081114.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2017081114.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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