本發(fā)明涉及一種諸如噴墨記錄頭的液體噴射頭，其通過引起與噴嘴連通的壓力室中的壓力變化而從噴嘴噴射壓力室中的液體。

背景技術(shù)：

液體噴射頭用于諸如噴墨式打印機或噴墨式繪圖機的圖像記錄設(shè)備中；然而，近年來，通過充分利用其可以使微量液體落在預(yù)定位置上的優(yōu)點，液體噴射頭也被應(yīng)用于各種制造裝置。例如，液體噴射頭被應(yīng)用于制造液晶顯示器等的濾色器的顯示器制造裝置，形成有機電致發(fā)光(el)顯示器、表面發(fā)光顯示器(fed)等的電極的電極形成裝置，以及制造生物芯片(biotip)的芯片制造裝置。此外，液體墨水從用于圖像記錄裝置的記錄頭噴射，并且r(紅色)、g(綠色)和b(藍色)每種顏色材料的溶液從用于顯示制造裝置的著色材料噴射頭噴射。另外，液體電極材料從用于電極形成裝置的電極材料噴射頭噴射，并且生物有機材料的溶液從用于芯片制造裝置的生物有機材料噴射頭噴射。

上述的液體噴射頭包括多個噴嘴、形成在各個噴嘴中的壓力室、與噴嘴和壓力室連通的連通孔、以及引起各個壓力室中的液體中的壓力變化的壓電元件(一種致動器)。這里，連通孔也起到緩沖器的作用，防止當液體噴射頭中的液體變稠或液體中的成分沉降而導(dǎo)致液體的性質(zhì)變化。為此，通過相比于壓力室的高度來升高連通孔的高度來確保體積(即，液體體積)。然而，當連通孔的高度升高時，在彼此相鄰的連通孔之間分隔連通孔的分隔壁的剛度趨于降低。因此，容易發(fā)生一噴嘴噴出液體等對相鄰噴嘴噴射液體有影響的現(xiàn)象，即，所謂的串擾。

因此，為了提高連通孔之間的分隔壁的剛度，提出了一種相鄰噴嘴和與噴嘴對應(yīng)的連通孔的位置排布成使得在縱向上彼此位置不同的技術(shù)(例如，參閱ptl1)。在這種情況下，從使從各噴嘴噴射液體的噴射特性均勻的觀點來看，各個壓力室的在壓力室的縱向上的尺寸被設(shè)定為相同。為此，相鄰壓力室的位置通過對應(yīng)于連通孔而被設(shè)定為在縱向上彼此不同。

引文列表

專利文獻

專利文獻1：jp-a-2005-34997

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

然而，當相鄰壓力室的位置被排布為在縱向上彼此不同時，由于響應(yīng)于此，形成有壓力室的基板在縱向上變大，因此在減小液體噴射頭的尺寸時是不利的。

本發(fā)明是考慮到這種情形而做出的，相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種能夠減小尺寸的液體噴射頭。

問題的解決方案

為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種液體噴射頭，其包括：壓力室基板，在所述壓力室基板上，沿第一方向形成有作為壓力室的多個空間；噴嘴基板，在所述噴嘴基板上，通過對應(yīng)于所述壓力室而形成有噴射所述壓力室中的液體的多個噴嘴；以及流路基板，在所述流路基板上，與所述噴嘴和對應(yīng)于所述噴嘴的所述壓力室連通的多個連通孔形成在所述壓力室基板與所述噴嘴基板之間，其中各個壓力室的在與所述第一方向正交的第二方向上的兩端通過在所述第二方向上對齊到預(yù)定位置處而形成，在所述第一方向上彼此相鄰的所述噴嘴形成為使得它們在所述第二方向上的位置彼此不同，并且在所述第一方向上彼此相鄰的所述連通孔的至少一部分通過對應(yīng)于所述噴嘴而形成為使得在所述第二方向上的位置不同。

根據(jù)該構(gòu)造，由于各壓力室的在第二方向上的兩端對齊到預(yù)定位置處，因此可以使壓力室基板變小，并且使液體噴射頭變小。另外，由于彼此相鄰的噴嘴的位置被排布為使得在第二方向上的位置彼此不同，因此可以抑制當各個噴嘴同時噴射液滴時產(chǎn)生的不規(guī)則氣流(湍流)對著落位置具有影響的現(xiàn)象，即，發(fā)生了所謂的風致波紋。另外，由于彼此相鄰的連通孔的至少一部分被排布成使得其位置在第二方向上不同，因此可以增大在彼此相鄰的連通孔之間分隔連通孔的分隔壁的剛度，并且抑制從一噴嘴噴射液體等對從與其相鄰的噴嘴噴射液體具有影響的現(xiàn)象，即，所謂的串擾的現(xiàn)象。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，液體從供給口供給到所述壓力室，所述供給口形成在所述流路基板上。

根據(jù)該構(gòu)造，可以進一步減小壓力室基板的尺寸。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述連通孔包括形成在所述壓力室側(cè)的第一空間和形成在所述噴嘴側(cè)的第二空間，各個第一空間的在所述第二方向上的兩端通過在所述第二方向上對齊到預(yù)定位置處而形成，并且在所述第一方向上彼此相鄰的所述第二空間形成為使得所述第二方向上的位置彼此不同。

根據(jù)該構(gòu)造，可以在抑制串擾的同時利用第一空間來確保連通孔的液體體積。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述第一空間的在所述第二方向上的一側(cè)的端部形成在與所述壓力室的同一側(cè)的端部相同的位置處，或者形成在從所述壓力室的端部更靠所述壓力室的外側(cè)的位置處。

根據(jù)該構(gòu)造，可以使液體從壓力室順暢地流向連通孔，并且抑制氣泡的滯留。另外，由于可以將到達一側(cè)的端部的壓力室用作產(chǎn)生有效壓力的空間，因此提高了液體噴射的效率。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述第二空間包括形成在所述壓力室側(cè)的第一小空間和形成在所述噴嘴側(cè)的第二小空間，所述第一小空間的在所述第一方向上的尺寸小于所述壓力室的在所述第一方向上的尺寸，并且所述第二小空間的在所述第一方向上的尺寸大于所述第一小空間的在所述第一方向上的尺寸。

根據(jù)該構(gòu)造，可以抑制噴嘴附近的流路阻力的增大，同時增大在彼此相鄰的連通孔之間分隔連通孔的分隔壁的剛度。以這種方式，可以在抑制串擾的同時抑制從噴嘴噴射液滴的噴射方向的變動。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述第二小空間的在與所述噴嘴基板正交的方向上的尺寸小于所述第一小空間的在與所述噴嘴基板正交的所述方向上的尺寸。

根據(jù)該構(gòu)造，可以充分地確保在彼此相鄰的連通孔之間分隔連通孔的分隔壁的剛度。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，在所述噴嘴基板的與所述第二空間對應(yīng)的區(qū)域中形成有與所述第二空間連通的凹空間，并且所述噴嘴在所述凹空間內(nèi)開口，并且所述凹空間的在所述第一方向上的尺寸大于所述第二空間的在所述第一方向上的尺寸。

根據(jù)該構(gòu)造，可以在確保連通孔的分隔壁的剛度的同時，抑制噴嘴附近的流路阻力的下降。以這種方式，可以在抑制串擾的同時抑制從噴嘴噴射液滴的噴射方向的變動。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述第二空間的在所述第二方向上的兩側(cè)壁在與所述噴嘴基板正交的方向上延伸，并且所述噴嘴通過相對于所述第二空間被偏移到所述第二方向上的在所述第一方向上彼此相鄰的所述噴嘴側(cè)的相反側(cè)的側(cè)壁側(cè)而排布。

根據(jù)該構(gòu)造，可以拓寬在第一方向上彼此相鄰的噴嘴之間的間距，并且進一步抑制風致波紋的發(fā)生。另外，由于第二空間的在第二方向上的兩側(cè)壁在與噴嘴基板正交的方向上延伸，因此可以抑制氣泡滯留在第二空間中。

在該構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述流路基板是硅基板，并且所述連通孔利用蝕刻而形成在所述流路基板上。

根據(jù)該構(gòu)造，可以容易地以高精度形成連通孔。

附圖說明

圖1是描述打印機的構(gòu)造的立體圖。

圖2是沿壓力室的縱向截取的記錄頭的截面圖。

圖3是從壓力室基板的上部觀察的記錄頭的俯視圖。

圖4是圖2中的區(qū)域iv的放大圖。

圖5是沿圖4的線v-v截出的截面圖。

圖6是根據(jù)第二實施例的從壓力室基板的上部觀察的記錄頭的俯視圖。

圖7是根據(jù)第三實施例的沿壓力室的排布方向截取的記錄頭的主要部分的截面圖。

具體實施例

在下文中，將參照附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。此外，在下面將描述的實施例從各個方面被限定為本發(fā)明的優(yōu)選具體示例；但是只要在下面的描述中不存在特別地限定本發(fā)明的描述，本發(fā)明的范圍就不限于這些實施例。另外，在下面的描述中，將以安裝有本發(fā)明的液體噴射頭的一種—噴墨式記錄頭(以下稱為記錄頭)—的液體噴射設(shè)備的一種—噴墨式打印機(以下稱為打印機)—為例進行描述。

將參照圖1對打印機1的構(gòu)造進行描述。打印機1是一種通過將墨水(一種液體)噴射到諸如記錄紙張的記錄介質(zhì)2(一種著落目標)的表面上來執(zhí)行對圖像等的記錄的設(shè)備。打印機1包括記錄頭3、附接有記錄頭3的滑架4、在主掃描方向上移動滑架4的滑架移動機構(gòu)5、在副掃描方向上傳送記錄介質(zhì)2的傳送機構(gòu)6等等。這里，墨水被儲存在作為液體供給源的墨盒7中。墨盒7可拆卸地安裝在記錄頭3上。另外，還可以采用墨盒被排布在打印機的主體側(cè)并且墨水從墨盒經(jīng)過墨水供給管被供給到記錄頭的構(gòu)造。

滑架移動機構(gòu)5包括正時帶8。另外，正時帶8由諸如dc電動機的脈沖電動機9驅(qū)動。相應(yīng)地，當脈沖電動機9被操作時，滑架4被引導(dǎo)至構(gòu)建在打印機1中的引導(dǎo)桿10，并且在主掃描方向(記錄介質(zhì)2的寬度方向)上往復(fù)運動。滑架4的在主掃描方向上的位置由作為一種位置檢測單元的線性編碼器(未示出)來檢測。線性編碼器將其檢測信號(即，編碼器脈沖(一種位置信息))傳輸?shù)酱蛴C1的控制單元。

另外，在滑架4的移動范圍內(nèi)，作為滑架4的掃描的基點的原位置被設(shè)定在記錄區(qū)域的外側(cè)的端部中的區(qū)域中。從端部側(cè)起依次排布有蓋11和擦拭單元12，蓋11密封在記錄頭3的噴嘴面(噴嘴基板21)上形成的噴嘴22，擦拭單元12用于擦拭噴嘴面。

接著，將對記錄頭3進行描述。圖2是沿壓力室的縱向的記錄頭的截面圖。圖3是從壓力室基板29的上部觀察的記錄頭的俯視圖。圖4是圖2中的區(qū)域iv的放大圖。圖5是沿圖4中的線v-v截取的截面圖，即，沿壓力室的排布方向的記錄頭3的截面圖。如圖2所示，根據(jù)本實施例的記錄頭3在致動器單元14和流路單元15被層壓的狀態(tài)下附接到頭殼體16。另外，根據(jù)本實施例，形成了兩列壓力室30；然而，在圖2中，省略了與一列壓力室30對應(yīng)的構(gòu)造。另外，為了方便起見，將各個構(gòu)件的層壓方向描述為豎直方向。

頭殼體16是由合成樹脂制成的盒狀構(gòu)件，在其內(nèi)部形成有向各個壓力室30供給墨水的貯液器18。貯液器18是用于儲存平行設(shè)置的多個壓力室30共用的墨水的空間，并且通過對應(yīng)于以兩列平行設(shè)置的壓力室30的列而形成了兩個貯液器。根據(jù)本實施例，貯液器18分別在兩側(cè)形成，容納空間17在與壓力室30的排布方向(以下稱為第一方向x)正交的方向(以下稱為第二方向y)上介于其間。另外，在頭殼體16的上方處形成有將來自墨盒7的墨水引入貯液器18的墨水引入路徑(未示出)。此外，以長方體狀凹進的容納空間17從頭殼體16的下面到高度方向上的中間點而形成在頭殼體16的下面?zhèn)壬?。當流路單?5在被定位的狀態(tài)下接合到頭殼體16的下面時，接合到流路單元15上的致動器單元14容納在容納空間17中。

接合到頭殼體16的下面的流路單元15包括流路基板24、噴嘴基板21和順應(yīng)性片28。流路基板24是由硅制成的板材，并且在本實施例中，利用由表面(上面和下面)被設(shè)定為(110)面的硅單晶基板而制成。如圖2所示，在流路基板24中，使用蝕刻形成了公共液體室25、供給口26和連通孔27，公共液體室25與貯液器18連通并且儲存有各個壓力室30共用的墨水，將來自貯液器18的墨水經(jīng)過公共液體室25通過供給口26獨立地供給到各個壓力室30，連通孔27與各個壓力室30以及與其對應(yīng)的噴嘴22連通。

公共液體室25是在第一方向x(即，壓力室30的排布方向)上延伸的長中空部，并且通過對應(yīng)于兩個貯液器18而形成為兩列。公共液體室25由第一液體室25a和第二液體室25b構(gòu)成，第一液體室25a在板厚度方向上穿透流路基板24，第二液體室25b從流路基板24的下面?zhèn)瘸斆鎮(zhèn)认蛏习歼M至流路基板24的在板厚度方向上的中間點，并且在頂面?zhèn)攘粝卤“宀康臓顟B(tài)下形成。多個供給口26通過對應(yīng)于壓力室30沿著第一方向x形成在第二液體室25b的薄板部中。如圖3所示，在流路基板24和壓力室基板29以被定位的狀態(tài)接合的狀態(tài)下，供給口26與對應(yīng)的壓力室30的在第二方向y(即壓力室30的縱向)上的另一側(cè)(與連通孔27相反的一側(cè))的端部連通。

連通孔27通過在板厚度方向上穿透流路基板24的與各噴嘴22對應(yīng)的位置而形成。即，連通孔27在壓力室基板29與噴嘴基板21之間與噴嘴22和與噴嘴22對應(yīng)的壓力室30連通。多個連通孔27通過對應(yīng)于壓力室30的列而沿第一方向x形成。如圖3所示，在流路基板24和壓力室基板29以被定位的狀態(tài)接合的狀態(tài)下，連通孔27與對應(yīng)壓力室30的在第二方向y上的一側(cè)(與供給口26相反的一側(cè))的端部連通。另外，在第一方向x上彼此相鄰的連通孔27的下部(稍后將描述的第二空間39)在第二方向y上的位置形成為不同。另外，稍后將詳細描述連通孔27的構(gòu)造。

噴嘴基板21是接合到流路基板24的下面(與壓力室基板29相反的一側(cè)的面)的硅基板(例如，硅單晶基板)。根據(jù)本實施例的噴嘴基板21接合到流路基板24中的與公共液體室25分離的區(qū)域。在噴嘴基板21中，多個噴嘴22沿第一方向x以線狀(列狀)開口。根據(jù)本實施例，兩個噴嘴列通過對應(yīng)于兩列壓力室30以壓力室30的排布間距(即，對應(yīng)于點形成密度的間距)的兩倍的間距，在彼此偏離半個間距(壓力室30的平行間距)的狀態(tài)下而平行設(shè)置。即，通過對應(yīng)于兩列壓力室30而形成四個噴嘴列。如圖3所示，對應(yīng)于一列壓力室30的兩個噴嘴列分別設(shè)置在相對于連通孔27向第二方向y上的一側(cè)(圖3中的左側(cè))偏移的位置和向另一側(cè)(圖3中的右側(cè))偏移的位置。換句話說，對應(yīng)于在第一方向x上彼此相鄰的壓力室30的噴嘴22被排布成使得它們在第二方向y上的位置彼此不同?？梢砸种飘攺母鱾€噴嘴22同時噴射出墨滴時產(chǎn)生的不規(guī)則氣流(湍流)對著落位置具有影響的現(xiàn)象的發(fā)生，即，抑制所謂的風致波紋的發(fā)生。另外，稍后將與連通孔27的構(gòu)造一起詳細描述的噴嘴22的開口位置等。

順應(yīng)性片28在堵塞公共液體室25的下面?zhèn)鹊拈_口的狀態(tài)下，接合到對應(yīng)于公共液體室25的區(qū)域，其是流路基板24的與接合有噴嘴基板21的區(qū)域分離的區(qū)域。順應(yīng)性片28由具有柔性的柔性膜28a以及在頂面上固定有柔性膜28a的硬的固定板28b而形成。在固定板28b對應(yīng)于公共液體室25的位置處設(shè)置有開口，以便不會阻礙柔性膜28a的柔性變形。以這種方式，公共液體室25的下面?zhèn)瘸蔀閮H由柔性膜28a分隔的順應(yīng)性單元。可以通過順應(yīng)性單元吸收貯液器18中和公共液體室25內(nèi)的墨水中發(fā)生的壓力變化。

致動器單元14通過對壓力室基板29、振動板31、壓電元件32和密封板33進行層壓而被設(shè)定為一個單元。致動器單元14形成為小于容納空間17以被便容納在容納空間17中。

壓力室基板29為硅板材，并且在本實施例中使用表面(上面和下面)被設(shè)定為(110)面的硅單晶基板制成。成為壓力室30的多個空間在壓力室基板29中通過對應(yīng)于各個噴嘴22而平行設(shè)置。壓力室30是在與第一方向x正交的第二方向y上為長的中空部，其中連通孔27與第二方向y(即，壓力室30的縱向)上的一側(cè)的端部連通，并且供給口26與另一側(cè)的端部連通。根據(jù)本實施例，形成了成為壓力室30的兩列空間。另外，各個壓力室30的列沿第一方向x直線地平行排布。即，如圖3所示，在同一列中的各個壓力室30的在第二方向y上的兩端通過在第二方向y上對齊到預(yù)定位置處而形成。這里，壓力室30的端部是指壓力室30的下側(cè)(流路基板24側(cè))的最外端。例如，如在本實施例中，當壓力室30的側(cè)面朝下部傾斜時，傾斜的下端成為壓力室30的端部。另外，如圖3所示，由于根據(jù)本實施例的壓力室30形成為在俯視圖中是矩形形狀，因此第二方向y上的兩側(cè)面成為壓力室30的端部。另外，例如，當壓力室的在第二方向y上的兩側(cè)面在俯視圖中傾斜地形成時(即，當壓力室形成為平行四邊形等時)，最外側(cè)的頂點成為壓力室的端部。

振動板31被層壓在壓力室基板29的頂面(與流路基板24側(cè)相反的一側(cè)的面)上，并且將成為壓力室30的空間的上部開口密封。即，壓力室30利用振動板31被分隔。振動板31由彈性膜和絕緣膜構(gòu)造成，所述彈性膜由二氧化硅(sio2)形成并形成在壓力室基板29的頂面上，所述絕緣膜由氧化鋯(zro2)形成并形成在所述彈性膜上。另外，壓電元件32分別層壓在絕緣膜上與各個壓力室30對應(yīng)的區(qū)域中(即，振動板31的與壓力室基板29側(cè)相反的一側(cè)的面)上。

根據(jù)本實施例的壓電元件32是所謂的彎曲模式的壓電元件32。壓電元件32通過以下電極層、壓電層和上電極層(均未示出)依次層壓在振動板31上而形成。當在下電極層與上電極層之間施加與兩電極的電勢差對應(yīng)的電場時，以這種方式構(gòu)造的壓電元件32在豎直方向上以彎曲方式變形。根據(jù)本實施例，兩列壓電元件32通過對應(yīng)于兩列壓力室30而形成。另外，下電極層和上電極層從兩側(cè)的壓力室30列延伸到兩列之間的區(qū)域，并且連接到未示出的柔性線纜。

密封板33被層壓在振動板31上以覆蓋兩列壓電元件32。在密封板33中形成有能夠容納壓電元件32的列的長壓電容納空間36。壓電容納空間36是從密封板33的下面?zhèn)?振動板31側(cè))朝密封板88的頂面?zhèn)?頭殼體16側(cè))形成到密封板33的在高度方向上的中間點的凹部。根據(jù)本實施例，由于平行設(shè)置的壓電元件32的列是兩列，因此壓電容納空間36對應(yīng)于此而形成為兩列。另外，通過在板厚度方向上去除密封板33而形成的穿透空間(未示出)形成在一側(cè)的壓電容納空間36與另一側(cè)的壓電容納空間36之間的區(qū)域中。柔性線纜插入到穿透空間中，并且下電極層和上電極層連接到柔性線纜。

在以這種方式構(gòu)造的記錄頭3中，來自墨盒7的墨水經(jīng)過諸如貯液器18、公共液體室25、供給口26等的液體流路而被帶入壓力室30。另外，通過將來自控制單元的驅(qū)動信號提供給壓電元件32來驅(qū)動壓電元件32而在壓力室30中引起了壓力變化，并且利用該壓力變化通過連通孔27從噴嘴22噴射墨滴。

接著，將對上述的連通孔27的構(gòu)造進行詳細描述。如圖4和圖5所示，根據(jù)本實施例的連通孔27形成在壓力室30側(cè)，并且包括形成在壓力室30側(cè)并與壓力室30直接連通的第一空間38以及形成在噴嘴22側(cè)并與噴嘴22直接連通的第二空間39。另外，第二空間39包括形成在壓力室30側(cè)并與第一空間38連通的第一小空間40以及形成在噴嘴22側(cè)并與噴嘴22直接連通的第二小空間41。

如圖3所示，第一空間38通過對應(yīng)于壓力室30的列而沿壓力室30的排布方向直線地平行設(shè)置。即，各個第一空間38的在第二方向y上的兩端通過在方向y上對齊到預(yù)定位置處而形成。第一空間38的在第二方向y上的尺寸形成為比第二空間39的在第二方向y上的尺寸大，如圖4所示?？梢栽龃筮B通孔27的體積，并且可以利用第一空間38來確保液體體積。另外，根據(jù)本實施例，第一空間38的在第二方向y上的一側(cè)(與供給口26相反的一側(cè))的端部與壓力室30的在同一側(cè)的端部對齊到相同的位置處。具體地，壓力室30和第一空間38彼此連通，而不在壓力室30的向下傾斜的側(cè)面的下端與第一空間38的側(cè)面之間形成臺階差。以這種方式，可以使墨水從壓力室30順暢地流向連通孔27。關(guān)于這點，例如，當?shù)谝豢臻g的在第二方向y上的一側(cè)的端部相比于壓力室30的同一側(cè)的端部而形成在內(nèi)側(cè)時，換句話說，當該連通孔相比于壓力室的連通孔而在內(nèi)部開口時，壓力室的連通孔的外側(cè)的空間對于墨水流動成為所謂的死端，并且存在氣泡可能滯留的擔心。與此相反，在本實施例的構(gòu)造中，可以抑制這樣的問題。另外，與上述的形成有死端的情況相比，由于可以將到達一側(cè)的端部的壓力室30用作產(chǎn)生有效壓力的空間，因此提高了墨水的噴射效率。另外，還可以將第一空間的在第二方向y上的一側(cè)(與供給口26側(cè)相反的一側(cè))上的端部形成在從壓力室的同一側(cè)的端部更靠壓力室的外側(cè)的位置處。同樣在這種情況下，由于在壓力室中沒有形成成為死端的空間，因此可以抑制氣泡的滯留，并且提高墨水的噴射效率。

如圖4所示，第二空間39(第一小空間40和第二小空間41)的在第二方向y上的尺寸形成為小于第一空間38的在第二方向y上的尺寸。另外，如圖3和圖4所示，在第一方向x上彼此相鄰的連通孔27的第二空間39的在第二方向y上的位置通過對應(yīng)于噴嘴22而形成為彼此不同。具體地，在第二方向y上的一側(cè)(圖3中的左側(cè))與第一空間38連通的一個第二空間39以及在第二方向y上的另一側(cè)(圖3中的右側(cè))與第一空間38連通的一個第二空間39沿第一方向x交替地排布。根據(jù)本實施例，如圖4所示，在一側(cè)與第一空間連通的第二空間39的在第二方向y上的所述一側(cè)的側(cè)壁和第一空間38的在同側(cè)的側(cè)壁在第二方向y上的位置對齊。為此，在一側(cè)與第一空間連通的第二空間39的在第二方向y上的另一側(cè)的側(cè)壁和第一空間38的在同側(cè)的側(cè)壁之間形成了臺階差。另外，在另一側(cè)與第一空間連通的第二空間39的在第二方向y上的另一側(cè)的側(cè)壁和第一空間38的在同側(cè)的側(cè)壁在第二方向y上的位置對齊。為此，在所述另一側(cè)與第一空間連通的第二空間39的在第二方向y上的一側(cè)的側(cè)壁和第一空間38的在同側(cè)的側(cè)壁之間形成了臺階差。

另外，還可以將在與在一側(cè)與第一空間38連通的第二空間39的在第二方向y的一側(cè)的側(cè)壁相比于第一空間38的同側(cè)的側(cè)壁靠內(nèi)側(cè)布置。類似地，還可以將在另一側(cè)與第一空間連通的第二空間39的在第二方向y的另一側(cè)的側(cè)壁相比于第一空間38的同側(cè)的側(cè)壁靠內(nèi)側(cè)布置。在這些情況下，在第二空間39與第一空間38之間的邊界處在第二方向y的兩個側(cè)壁處形成了臺階差。為此，從連通孔27中順暢流動墨水的觀點來看，優(yōu)選地如在本實施例中將第二方向y上的一側(cè)的側(cè)壁設(shè)置在第二空間39與第一空間38之間的邊界處。

如圖5所示，在作為第二空間39的上部的第一小空間40中，第一方向x上的尺寸w3形成為與第一空間38的在第一方向x上的尺寸大致相同的尺寸，并且形成為小于壓力室30的在第一方向x上的尺寸w1。以這種方式，可以增大在第一方向x上彼此相鄰的連通孔27之間的分隔壁wx的剛度，并且可以抑制從噴嘴22噴射墨水等通過分隔壁wx而對從與其相鄰的噴嘴22噴射墨水具有影響的現(xiàn)象，即，抑制了所謂的串擾。另外，在作為第二空間39的下部的第二小空間41中，第一方向x上的尺寸w2形成為小于壓力室30的在第一方向x上的尺寸w1，并且大于第一小空間40的在第一方向x上的尺寸w3。另外，第二小空間41的在第二方向y上的尺寸形成為與第一小空間40的在第二方向y上的尺寸大致相同。另外，第二小空間41的在與噴嘴基板21正交的方向z上的尺寸h2(即，高度)形成為小于第一小空間40的在與噴嘴基板21正交的方向z上的尺寸h1。以這種方式，可以在確保分隔壁wx的剛度的同時來減小連通孔27中的噴嘴22附近的流路阻力。即，由于流路面積(截面面積)使用第二空間39的第一小空間40相比于第一空間38而變窄，又通過使用第二小空間41而變寬，因此可以減小噴嘴22附近的流路阻力。因此，可以抑制從噴嘴22噴射的墨滴的噴射方向的變動。

另外，連通孔27(即，第一空間38、第一小空間40和第二小空間41)周圍的側(cè)壁(換句話說，分隔連通孔27的四側(cè)的分隔壁的內(nèi)面)沿豎直方向z(與噴嘴基板21正交的方向或墨水的噴射方向)延伸。特別地，如圖4所示，由于第二空間39的在第二方向y上的兩側(cè)壁的內(nèi)面與噴嘴基板21正交，因此即使當噴嘴22在第二空間39的在第二方向y上的任何部分處開口時，都可以抑制氣泡滯留在第二空間39中。為此，可以確保噴嘴22的排布的自由度。與此相反，例如，在第二空間39的在第二方向y上的任何一個側(cè)壁被傾斜使得流路面積(截面面積)變寬的情況下，當噴嘴被排布成靠近傾斜的側(cè)壁時，氣泡趨于滯留在第二空間中。即，從抑制氣泡滯留的觀點來看，當?shù)诙臻g的側(cè)壁傾斜時，排布噴嘴的部分被限制；然而，根據(jù)本實施例，可以消除這種限制。

另外，由于沒有上述的限制，如圖3和圖4所示，根據(jù)本實施例的噴嘴22通過相對于第二空間39在第二方向y上向與在第一方向x彼此相鄰的噴嘴22側(cè)的相反側(cè)的側(cè)壁側(cè)偏移，來排布。即，相對于第一空間38向第二方向y上的一側(cè)偏移的第二空間39所連通的噴嘴22通過從第二空間39的中央向同一側(cè)偏移來排布。在第一方向x上與該噴嘴22相鄰的噴嘴22通過從相對于第一空間38向第二方向y上的另一側(cè)偏移的第二空間39的中央向同一側(cè)偏移來排布。通過以這種方式排布噴嘴22，可以確保在第一方向x上彼此相鄰的噴嘴22之間的距離盡可能長。因此，可以進一步抑制風致波紋的發(fā)生。另外，如圖3所示，根據(jù)本實施例的連通孔27(即，第一空間38、第一小空間40和第二小空間41)形成為在俯視圖中是矩形形狀；然而，例如，還可以根據(jù)壓力室的形狀而形成為在第二方向y上的兩側(cè)面在俯視圖中傾斜的平行四邊形。在這種情況下，最外側(cè)的頂點成為端部。

另外，可以通過如上所述來構(gòu)造記錄頭3使記錄頭3變小。即，由于各個壓力室30的第二方向y的兩端對齊到預(yù)定位置處，因此可以使壓力室30的基板29小。另外，由于供給口26形成在層壓在壓力室基板上的流路基板24的與連通孔27分離的位置處，而不是形成在壓力室基板29上，因此可以進一步減小壓力室基板29的尺寸。以這種方式，可以使記錄頭3變小。另外，由于彼此相鄰的噴嘴22的位置被設(shè)定為在第二方向y上不同，因此可以抑制風致波紋的發(fā)生。另外，由于彼此相鄰的連通孔27的至少一部分的位置被設(shè)定為在第二方向y上不同，因此可以抑制串擾。

特別地，根據(jù)本實施例，由于連通孔27包括第一空間38和第二空間39，各個第一空間38的在第二方向y上的兩端在第二方向y上對齊到預(yù)定位置處，并且在第一方向x上彼此相鄰的第二空間39的在第二方向y上的位置被設(shè)定為彼此不同，因此可以在抑制串擾的同時使用第一空間38確保連通孔27的液體體積。即，由于在各個連通孔27中第一空間38具有共同的形狀，因此可以拓寬其在第二方向y上的寬度，并且確保必要的液體體積。同時，由于彼此相鄰的第二空間39的在第二方向y上的位置偏移，因此可以增大分隔彼此相鄰的第二空間39的分隔壁wx的剛度，并且抑制串擾。另外，第一空間38的在第二方向y上的一側(cè)的端部形成在與壓力室30的同一側(cè)的端部相同的位置處，或者從壓力室30的端部更靠壓力室30的外側(cè)的位置處，可以使墨水從壓力室30順暢地流向連通孔27，并且抑制氣泡的滯留。另外，由于可以將到達一側(cè)的端部的壓力室30用作產(chǎn)生有效壓力的空間，因此提高了墨水的噴射效率。

另外，根據(jù)本實施例，由于第二空間39包括第一小空間40和第二小空間41，第一小空間40的在第一方向x上的尺寸被設(shè)定為小于壓力室30的在第一方向x上的尺寸，并且第二小空間41的在第一方向x上的尺寸被設(shè)定為大于第一小空間40的在第一方向x上的尺寸，因此可以防止噴嘴22附近的流路阻力增大，同時增大了在彼此相鄰的連通孔27之間分隔的分隔壁wx的剛度。以這種方式，可以在抑制串擾的同時，抑制從噴嘴22噴射的液滴的噴射方向的變動。另外，由于第二小空間41的在與噴嘴基板21正交的方向z上的尺寸被設(shè)定為比第一小空間40的在與噴嘴基板21正交的方向z上的尺寸小，因此可以充分地確保在彼此相鄰的連通孔27之間分隔的分隔壁wx的剛度。另外，由于噴嘴22相對于第二空間39被排布在第二方向y上在第一方向x彼此相鄰的噴嘴22側(cè)的相反側(cè)的側(cè)壁上(通過向該側(cè)壁側(cè)偏移)，因此可以拓寬在第一方向x上彼此相鄰的噴嘴22之間的間隙，并且進一步抑制風致波紋的發(fā)生。另外，由于第二空間39的在第二方向y的兩側(cè)壁在與噴嘴基板21正交的方向z上延伸，因此可以抑制氣泡滯留在第二空間39中。

另外，如上所述，由于流路基板24、壓力室基板29、噴嘴基板21等是硅基板，并且在其中分別利用蝕刻(具體地，抗蝕劑膜形成工藝、光刻工藝、蝕刻工藝等)在內(nèi)部形成了流路等，因此可以容易地以高精度制造各個基板。特別地，由于通過蝕刻在流路基板24中形成了連通孔27，因此可以容易地以高精度制造上述的連通孔27。

同時，連通孔27和噴嘴22的構(gòu)造不限于上述的第一實施例。當彼此相鄰的噴嘴形成為使得它們的在第二方向y上的位置彼此不同，并且在第一方向x上彼此相鄰的連通孔的至少一部分通過對應(yīng)于噴嘴而形成為使得其在第二方向y上的位置不同時，其可以是任何構(gòu)造。例如，在圖6所示的第二實施例中，噴嘴列通過對應(yīng)于一列的壓力室30而偏移三列來形成。

具體地，如圖6所示，根據(jù)本實施例的噴嘴列形成在如下的位置：相對于連通孔27'的第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)(圖6中的左側(cè))偏移的位置，相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)(圖6中的右側(cè))偏移的位置，以及在這些位置之間且對應(yīng)于第一空間38'的在第二方向上的大致中央的位置。更具體地，相對于第一空間38'向第二方向y的一側(cè)偏移的噴嘴22'在第一方向x的一側(cè)(圖6中的下側(cè))所相鄰的噴嘴22'，在從上述向一側(cè)偏移的噴嘴22'向第二方向y的另一側(cè)略微偏移的位置處開口，并且該位置對應(yīng)于第一空間38'的大致中央。另外，在第一空間38'的第二方向y上的大致中央處開口的噴嘴22'在第一方向x的一側(cè)所相鄰的噴嘴22'，從上述的大致位于中央處的噴嘴22'向在第二方向y上的另一側(cè)略微偏移的位置處開口，并且相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)偏移。另外，相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)偏移的噴嘴22'所相鄰的噴嘴22'，在從上述的向另一側(cè)偏移的噴嘴22'向第二方向y的一側(cè)偏移的位置處開口，并且相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)偏移。以這種方式，從第一方向x的一側(cè)起依次重復(fù)地形成了相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)偏移的噴嘴、向中央偏移的噴嘴以及向另一側(cè)偏移的噴嘴這三個噴嘴22'。以這種方式，還可以在本實施例中抑制風致波紋的發(fā)生。

另外，連通孔27'的第二空間39'通過對應(yīng)于噴嘴22'相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)、大致中央處以及另一側(cè)偏移來排布。即，沿第一方向x重復(fù)地形成了：通過對應(yīng)于相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)偏移的噴嘴22'而相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)偏移的第二空間39'，通過對應(yīng)于相對于第一空間38'大致排布在第二方向y上的中央處的噴嘴22'而相對于第一空間38'大致排布在第二方向y上的中央處的第二空間39'，以及通過對應(yīng)于相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)偏移的噴嘴22'而相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)偏移的第二空間39'。以這種方式，同樣可以抑制實施例中的串擾。另外，與相對于第一空間38'向第二方向y上的一側(cè)偏移的第二空間39'連通的噴嘴22'通過從第二空間39'的中央向相同側(cè)偏移來排布。另外，與相對于第一空間38'大致排布在第二方向y上的中央處的第二空間39'連通的噴嘴22'被大致排布在第二空間39'的中央處。另外，相對于第一空間38'向第二方向y上的另一側(cè)偏移的第二空間39'連通的噴嘴22'通過從第二空間39'的中央向相同側(cè)偏移來排布。

另外，與第一實施例的類似，通過對應(yīng)于壓力室30的列，連通孔27'的第一空間38'沿第一方向x直線地平行設(shè)置。即，各個第一空間38'在第二方向y上的兩端通過在方向y上對齊到預(yù)定位置處而形成。另外，由于除此之外的構(gòu)造與上述的第一實施例的相同，因此將省略對其描述。

另外，在各個上述實施例中，第二空間39包括第一小空間40和第二小空間41；然而，并不限于此。例如，在圖7所示的第三實施例中，第一空間38”和第二空間39”形成在流路基板24”中。然而，第二空間39”沒有被分成第一小空間和第二小空間，并且與第二空間39”連通的凹空間43”形成在噴嘴基板21”的與第二空間39”對應(yīng)的區(qū)域中。

凹空間43通過在板厚度方向z從上部蝕刻到中間點對噴嘴基板21”的對應(yīng)于第二空間39”的區(qū)域進行蝕刻來形成。另外，噴嘴22'在凹空間43中的部分'開口，并且其中噴嘴基板21”的板厚度變薄。這里，凹空間43的在第一方向x上的尺寸w5形成為小于壓力室30的在第一方向x上的尺寸w4，并且大于第一空間38”或第二空間39”的在第一方向x上的尺寸w6。另外，凹空間43的在與噴嘴基板21”正交的方向z上的尺寸h4形成為小于第二空間39”的在與噴嘴基板21”正交的方向z上的尺寸h3。以這種方式，可以在確保在彼此相鄰的連通孔27”之間分隔的分隔壁wx”的剛度的同時來減小噴嘴22”附近的流路阻力。因此，可以在抑制串擾的同時抑制從噴嘴22”噴射的墨滴的噴射方向的變動。另外，凹空間的在第二方向y上的尺寸可以形成為大于第二空間的在第二方向y上的尺寸。例如，可以是通過以在俯視圖中為圓形來形成凹空間而使凹空間在所有側(cè)從第二空間突出的構(gòu)造。

另外，在本實施例中，第一空間38”的在第二方向y上的兩端通過在該方向上對齊到預(yù)定位置處而形成。另外，在第一方向x上彼此相鄰的噴嘴22”形成為使得它們的在第二方向y上的位置彼此不同，并且在第一方向x上彼此相鄰的第二空間39”通過對應(yīng)于噴嘴22而形成為使得它們的在第二方向y上的位置彼此不同。另外，由于除此之外的構(gòu)造與上述的各個實施例相同，因此將省略對其描述。

另外，在各個上述實施例中，噴嘴基板21、流路基板24和壓力室基板29依次層壓，并且壓力室30和噴嘴22利用連通孔27連通；然而，并不限于此。例如，可以是另一基板介入在流路基板與壓力室基板之間并且壓力室與連通孔通過形成在基板上的流路而彼此連通的構(gòu)造。另外，可以是另一基板介入在噴嘴基板和流路基板之間并且連通孔和噴嘴通過形成在基板上的流路而彼此連通的構(gòu)造。

另外，在各個上述實施例中，使用一個硅基板分別構(gòu)造噴嘴基板21、流路基板24和壓力室基板29；然而，并不限于此。例如，可以將由多個層壓基板形成的基板組用作流路基板。類似地，還可以利用多個層壓的基板來構(gòu)造其他基板。另外，還可以將由硅以外的材料形成的基板用作這些基板。

另外，到此為止，作為液體噴射頭，已經(jīng)示例說明了安裝在噴墨式打印機上的噴墨記錄頭3；然而，還可以將本發(fā)明應(yīng)用于噴射墨水之外的液體的設(shè)備。例如，還可以將本發(fā)明應(yīng)用于在制造液晶顯示器等的濾色器時所采用的著色材料噴射頭、在形成有機電致發(fā)光(el)顯示器、場致發(fā)光顯示器(fed)等的電極時所采用的電極材料噴射頭、在制造生物芯片(biotip)時所采用的生物有機材料噴射頭等等。

附圖標記列表

1打印機

3記錄頭

14致動器單元

15流路單元

16頭殼體

17容納空間

18貯液器

21噴嘴基板

22噴嘴

24流路基板

25公共液體室

26供給口

27連通孔

28順應(yīng)性片

29壓力室基板

30壓力室

31振動板

32壓電元件

33密封板

36壓電元件容納空間

38第一空間

39第二空間

40第一小空間

41第二小空間

43凹空間