CN107107615A - 液体喷射头 - Google Patents

Abstract

一种液体喷射头，其包括：压力室基板(29)，在所述压力室基板上，沿第一方向(X)形成有作为压力室(30)的多个空间；多个喷嘴基板(21)，在所述多个喷嘴基板上通过对应于所述压力室(30)而形成有喷射所述压力室(30)中的液体的多个喷嘴(22)；以及流路基板(24)，在所述流路基板上，与所述喷嘴(22)和对应于所述喷嘴(22)的压力室(30)连通的多个连通孔(27)形成在所述压力室基板(29)与所述喷嘴基板(21)之间，其中各个压力室(30)的在与第一方向(X)正交的第二方向(Y)上的两端通过在第二方向(Y)上对齐到预定位置处而形成，沿第一方向(X)彼此相邻的喷嘴(22)形成为使得它们在第二方向(Y)上的位置彼此不同，并且在第一方向(X)上彼此相邻的连通孔(27)中的至少一部分通过对应于喷嘴(22)而形成为使得在第二方向(Y)上的位置不同。

Description

液体喷射头

技术领域

本发明涉及一种诸如喷墨记录头的液体喷射头，其通过引起与喷嘴连通的压力室中的压力变化而从喷嘴喷射压力室中的液体。

背景技术

液体喷射头用于诸如喷墨式打印机或喷墨式绘图机的图像记录设备中；然而，近年来，通过充分利用其可以使微量液体落在预定位置上的优点，液体喷射头也被应用于各种制造装置。例如，液体喷射头被应用于制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置，形成有机电致发光(EL)显示器、表面发光显示器(FED)等的电极的电极形成装置，以及制造生物芯片(biotip)的芯片制造装置。此外，液体墨水从用于图像记录装置的记录头喷射，并且R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)每种颜色材料的溶液从用于显示制造装置的着色材料喷射头喷射。另外，液体电极材料从用于电极形成装置的电极材料喷射头喷射，并且生物有机材料的溶液从用于芯片制造装置的生物有机材料喷射头喷射。

上述的液体喷射头包括多个喷嘴、形成在各个喷嘴中的压力室、与喷嘴和压力室连通的连通孔、以及引起各个压力室中的液体中的压力变化的压电元件(一种致动器)。这里，连通孔也起到缓冲器的作用，防止当液体喷射头中的液体变稠或液体中的成分沉降而导致液体的性质变化。为此，通过相比于压力室的高度来升高连通孔的高度来确保体积(即，液体体积)。然而，当连通孔的高度升高时，在彼此相邻的连通孔之间分隔连通孔的分隔壁的刚度趋于降低。因此，容易发生一喷嘴喷出液体等对相邻喷嘴喷射液体有影响的现象，即，所谓的串扰。

因此，为了提高连通孔之间的分隔壁的刚度，提出了一种相邻喷嘴和与喷嘴对应的连通孔的位置排布成使得在纵向上彼此位置不同的技术(例如，参阅PTL1)。在这种情况下，从使从各喷嘴喷射液体的喷射特性均匀的观点来看，各个压力室的在压力室的纵向上的尺寸被设定为相同。为此，相邻压力室的位置通过对应于连通孔而被设定为在纵向上彼此不同。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2005-34997

发明内容

技术问题

然而，当相邻压力室的位置被排布为在纵向上彼此不同时，由于响应于此，形成有压力室的基板在纵向上变大，因此在减小液体喷射头的尺寸时是不利的。

本发明是考虑到这种情形而做出的，相应地，本发明的目的是提供一种能够减小尺寸的液体喷射头。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本发明，提供了一种液体喷射头，其包括：压力室基板，在所述压力室基板上，沿第一方向形成有作为压力室的多个空间；喷嘴基板，在所述喷嘴基板上，通过对应于所述压力室而形成有喷射所述压力室中的液体的多个喷嘴；以及流路基板，在所述流路基板上，与所述喷嘴和对应于所述喷嘴的所述压力室连通的多个连通孔形成在所述压力室基板与所述喷嘴基板之间，其中各个压力室的在与所述第一方向正交的第二方向上的两端通过在所述第二方向上对齐到预定位置处而形成，在所述第一方向上彼此相邻的所述喷嘴形成为使得它们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邻的所述连通孔的至少一部分通过对应于所述喷嘴而形成为使得在所述第二方向上的位置不同。

根据该构造，由于各压力室的在第二方向上的两端对齐到预定位置处，因此可以使压力室基板变小，并且使液体喷射头变小。另外，由于彼此相邻的喷嘴的位置被排布为使得在第二方向上的位置彼此不同，因此可以抑制当各个喷嘴同时喷射液滴时产生的不规则气流(湍流)对着落位置具有影响的现象，即，发生了所谓的风致波纹。另外，由于彼此相邻的连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邻的连通孔之间分隔连通孔的分隔壁的刚度，并且抑制从一喷嘴喷射液体等对从与其相邻的喷嘴喷射液体具有影响的现象，即，所谓的串扰的现象。

在该构造中，优选地，液体从供给口供给到所述压力室，所述供给口形成在所述流路基板上。

根据该构造，可以进一步减小压力室基板的尺寸。

在该构造中，优选地，所述连通孔包括形成在所述压力室侧的第一空间和形成在所述喷嘴侧的第二空间，各个第一空间的在所述第二方向上的两端通过在所述第二方向上对齐到预定位置处而形成，并且在所述第一方向上彼此相邻的所述第二空间形成为使得所述第二方向上的位置彼此不同。

根据该构造，可以在抑制串扰的同时利用第一空间来确保连通孔的液体体积。

在该构造中，优选地，所述第一空间的在所述第二方向上的一侧的端部形成在与所述压力室的同一侧的端部相同的位置处，或者形成在从所述压力室的端部更靠所述压力室的外侧的位置处。

根据该构造，可以使液体从压力室顺畅地流向连通孔，并且抑制气泡的滞留。另外，由于可以将到达一侧的端部的压力室用作产生有效压力的空间，因此提高了液体喷射的效率。

在该构造中，优选地，所述第二空间包括形成在所述压力室侧的第一小空间和形成在所述喷嘴侧的第二小空间，所述第一小空间的在所述第一方向上的尺寸小于所述压力室的在所述第一方向上的尺寸，并且所述第二小空间的在所述第一方向上的尺寸大于所述第一小空间的在所述第一方向上的尺寸。

根据该构造，可以抑制喷嘴附近的流路阻力的增大，同时增大在彼此相邻的连通孔之间分隔连通孔的分隔壁的刚度。以这种方式，可以在抑制串扰的同时抑制从喷嘴喷射液滴的喷射方向的变动。

在该构造中，优选地，所述第二小空间的在与所述喷嘴基板正交的方向上的尺寸小于所述第一小空间的在与所述喷嘴基板正交的所述方向上的尺寸。

根据该构造，可以充分地确保在彼此相邻的连通孔之间分隔连通孔的分隔壁的刚度。

在该构造中，优选地，在所述喷嘴基板的与所述第二空间对应的区域中形成有与所述第二空间连通的凹空间，并且所述喷嘴在所述凹空间内开口，并且所述凹空间的在所述第一方向上的尺寸大于所述第二空间的在所述第一方向上的尺寸。

根据该构造，可以在确保连通孔的分隔壁的刚度的同时，抑制喷嘴附近的流路阻力的下降。以这种方式，可以在抑制串扰的同时抑制从喷嘴喷射液滴的喷射方向的变动。

在该构造中，优选地，所述第二空间的在所述第二方向上的两侧壁在与所述喷嘴基板正交的方向上延伸，并且所述喷嘴通过相对于所述第二空间被偏移到所述第二方向上的在所述第一方向上彼此相邻的所述喷嘴侧的相反侧的侧壁侧而排布。

根据该构造，可以拓宽在第一方向上彼此相邻的喷嘴之间的间距，并且进一步抑制风致波纹的发生。另外，由于第二空间的在第二方向上的两侧壁在与喷嘴基板正交的方向上延伸，因此可以抑制气泡滞留在第二空间中。

在该构造中，优选地，所述流路基板是硅基板，并且所述连通孔利用蚀刻而形成在所述流路基板上。

根据该构造，可以容易地以高精度形成连通孔。

附图说明

图1是描述打印机的构造的立体图。

图2是沿压力室的纵向截取的记录头的截面图。

图3是从压力室基板的上部观察的记录头的俯视图。

图4是图2中的区域IV的放大图。

图5是沿图4的线V-V截出的截面图。

图6是根据第二实施例的从压力室基板的上部观察的记录头的俯视图。

图7是根据第三实施例的沿压力室的排布方向截取的记录头的主要部分的截面图。

具体实施例

在下文中，将参照附图对本发明的实施例进行描述。此外，在下面将描述的实施例从各个方面被限定为本发明的优选具体示例；但是只要在下面的描述中不存在特别地限定本发明的描述，本发明的范围就不限于这些实施例。另外，在下面的描述中，将以安装有本发明的液体喷射头的一种—喷墨式记录头(以下称为记录头)—的液体喷射设备的一种—喷墨式打印机(以下称为打印机)—为例进行描述。

将参照图1对打印机1的构造进行描述。打印机1是一种通过将墨水(一种液体)喷射到诸如记录纸张的记录介质2(一种着落目标)的表面上来执行对图像等的记录的设备。打印机1包括记录头3、附接有记录头3的滑架4、在主扫描方向上移动滑架4的滑架移动机构5、在副扫描方向上传送记录介质2的传送机构6等等。这里，墨水被储存在作为液体供给源的墨盒7中。墨盒7可拆卸地安装在记录头3上。另外，还可以采用墨盒被排布在打印机的主体侧并且墨水从墨盒经过墨水供给管被供给到记录头的构造。

滑架移动机构5包括正时带8。另外，正时带8由诸如DC电动机的脉冲电动机9驱动。相应地，当脉冲电动机9***作时，滑架4被引导至构建在打印机1中的引导杆10，并且在主扫描方向(记录介质2的宽度方向)上往复运动。滑架4的在主扫描方向上的位置由作为一种位置检测单元的线性编码器(未示出)来检测。线性编码器将其检测信号(即，编码器脉冲(一种位置信息))传输到打印机1的控制单元。

另外，在滑架4的移动范围内，作为滑架4的扫描的基点的原位置被设定在记录区域的外侧的端部中的区域中。从端部侧起依次排布有盖11和擦拭单元12，盖11密封在记录头3的喷嘴面(喷嘴基板21)上形成的喷嘴22，擦拭单元12用于擦拭喷嘴面。

接着，将对记录头3进行描述。图2是沿压力室的纵向的记录头的截面图。图3是从压力室基板29的上部观察的记录头的俯视图。图4是图2中的区域IV的放大图。图5是沿图4中的线V-V截取的截面图，即，沿压力室的排布方向的记录头3的截面图。如图2所示，根据本实施例的记录头3在致动器单元14和流路单元15被层压的状态下附接到头壳体16。另外，根据本实施例，形成了两列压力室30；然而，在图2中，省略了与一列压力室30对应的构造。另外，为了方便起见，将各个构件的层压方向描述为竖直方向。

头壳体16是由合成树脂制成的盒状构件，在其内部形成有向各个压力室30供给墨水的贮液器18。贮液器18是用于储存平行设置的多个压力室30共用的墨水的空间，并且通过对应于以两列平行设置的压力室30的列而形成了两个贮液器。根据本实施例，贮液器18分别在两侧形成，容纳空间17在与压力室30的排布方向(以下称为第一方向X)正交的方向(以下称为第二方向Y)上介于其间。另外，在头壳体16的上方处形成有将来自墨盒7的墨水引入贮液器18的墨水引入路径(未示出)。此外，以长方体状凹进的容纳空间17从头壳体16的下面到高度方向上的中间点而形成在头壳体16的下面侧上。当流路单元15在被定位的状态下接合到头壳体16的下面时，接合到流路单元15上的致动器单元14容纳在容纳空间17中。

接合到头壳体16的下面的流路单元15包括流路基板24、喷嘴基板21和顺应性片28。流路基板24是由硅制成的板材，并且在本实施例中，利用由表面(上面和下面)被设定为(110)面的硅单晶基板而制成。如图2所示，在流路基板24中，使用蚀刻形成了公共液体室25、供给口26和连通孔27，公共液体室25与贮液器18连通并且储存有各个压力室30共用的墨水，将来自贮液器18的墨水经过公共液体室25通过供给口26独立地供给到各个压力室30，连通孔27与各个压力室30以及与其对应的喷嘴22连通。

公共液体室25是在第一方向X(即，压力室30的排布方向)上延伸的长中空部，并且通过对应于两个贮液器18而形成为两列。公共液体室25由第一液体室25a和第二液体室25b构成，第一液体室25a在板厚度方向上穿透流路基板24，第二液体室25b从流路基板24的下面侧朝顶面侧向上凹进至流路基板24的在板厚度方向上的中间点，并且在顶面侧留下薄板部的状态下形成。多个供给口26通过对应于压力室30沿着第一方向X形成在第二液体室25b的薄板部中。如图3所示，在流路基板24和压力室基板29以被定位的状态接合的状态下，供给口26与对应的压力室30的在第二方向Y(即压力室30的纵向)上的另一侧(与连通孔27相反的一侧)的端部连通。

连通孔27通过在板厚度方向上穿透流路基板24的与各喷嘴22对应的位置而形成。即，连通孔27在压力室基板29与喷嘴基板21之间与喷嘴22和与喷嘴22对应的压力室30连通。多个连通孔27通过对应于压力室30的列而沿第一方向X形成。如图3所示，在流路基板24和压力室基板29以被定位的状态接合的状态下，连通孔27与对应压力室30的在第二方向Y上的一侧(与供给口26相反的一侧)的端部连通。另外，在第一方向X上彼此相邻的连通孔27的下部(稍后将描述的第二空间39)在第二方向Y上的位置形成为不同。另外，稍后将详细描述连通孔27的构造。

喷嘴基板21是接合到流路基板24的下面(与压力室基板29相反的一侧的面)的硅基板(例如，硅单晶基板)。根据本实施例的喷嘴基板21接合到流路基板24中的与公共液体室25分离的区域。在喷嘴基板21中，多个喷嘴22沿第一方向X以线状(列状)开口。根据本实施例，两个喷嘴列通过对应于两列压力室30以压力室30的排布间距(即，对应于点形成密度的间距)的两倍的间距，在彼此偏离半个间距(压力室30的平行间距)的状态下而平行设置。即，通过对应于两列压力室30而形成四个喷嘴列。如图3所示，对应于一列压力室30的两个喷嘴列分别设置在相对于连通孔27向第二方向Y上的一侧(图3中的左侧)偏移的位置和向另一侧(图3中的右侧)偏移的位置。换句话说，对应于在第一方向X上彼此相邻的压力室30的喷嘴22被排布成使得它们在第二方向Y上的位置彼此不同。可以抑制当从各个喷嘴22同时喷射出墨滴时产生的不规则气流(湍流)对着落位置具有影响的现象的发生，即，抑制所谓的风致波纹的发生。另外，稍后将与连通孔27的构造一起详细描述的喷嘴22的开口位置等。

顺应性片28在堵塞公共液体室25的下面侧的开口的状态下，接合到对应于公共液体室25的区域，其是流路基板24的与接合有喷嘴基板21的区域分离的区域。顺应性片28由具有柔性的柔性膜28a以及在顶面上固定有柔性膜28a的硬的固定板28b而形成。在固定板28b对应于公共液体室25的位置处设置有开口，以便不会阻碍柔性膜28a的柔性变形。以这种方式，公共液体室25的下面侧成为仅由柔性膜28a分隔的顺应性单元。可以通过顺应性单元吸收贮液器18中和公共液体室25内的墨水中发生的压力变化。

致动器单元14通过对压力室基板29、振动板31、压电元件32和密封板33进行层压而被设定为一个单元。致动器单元14形成为小于容纳空间17以被便容纳在容纳空间17中。

压力室基板29为硅板材，并且在本实施例中使用表面(上面和下面)被设定为(110)面的硅单晶基板制成。成为压力室30的多个空间在压力室基板29中通过对应于各个喷嘴22而平行设置。压力室30是在与第一方向X正交的第二方向Y上为长的中空部，其中连通孔27与第二方向Y(即，压力室30的纵向)上的一侧的端部连通，并且供给口26与另一侧的端部连通。根据本实施例，形成了成为压力室30的两列空间。另外，各个压力室30的列沿第一方向X直线地平行排布。即，如图3所示，在同一列中的各个压力室30的在第二方向Y上的两端通过在第二方向Y上对齐到预定位置处而形成。这里，压力室30的端部是指压力室30的下侧(流路基板24侧)的最外端。例如，如在本实施例中，当压力室30的侧面朝下部倾斜时，倾斜的下端成为压力室30的端部。另外，如图3所示，由于根据本实施例的压力室30形成为在俯视图中是矩形形状，因此第二方向Y上的两侧面成为压力室30的端部。另外，例如，当压力室的在第二方向Y上的两侧面在俯视图中倾斜地形成时(即，当压力室形成为平行四边形等时)，最外侧的顶点成为压力室的端部。

振动板31被层压在压力室基板29的顶面(与流路基板24侧相反的一侧的面)上，并且将成为压力室30的空间的上部开口密封。即，压力室30利用振动板31被分隔。振动板31由弹性膜和绝缘膜构造成，所述弹性膜由二氧化硅(SiO2)形成并形成在压力室基板29的顶面上，所述绝缘膜由氧化锆(ZrO2)形成并形成在所述弹性膜上。另外，压电元件32分别层压在绝缘膜上与各个压力室30对应的区域中(即，振动板31的与压力室基板29侧相反的一侧的面)上。

根据本实施例的压电元件32是所谓的弯曲模式的压电元件32。压电元件32通过以下电极层、压电层和上电极层(均未示出)依次层压在振动板31上而形成。当在下电极层与上电极层之间施加与两电极的电势差对应的电场时，以这种方式构造的压电元件32在竖直方向上以弯曲方式变形。根据本实施例，两列压电元件32通过对应于两列压力室30而形成。另外，下电极层和上电极层从两侧的压力室30列延伸到两列之间的区域，并且连接到未示出的柔性线缆。

密封板33被层压在振动板31上以覆盖两列压电元件32。在密封板33中形成有能够容纳压电元件32的列的长压电容纳空间36。压电容纳空间36是从密封板33的下面侧(振动板31侧)朝密封板88的顶面侧(头壳体16侧)形成到密封板33的在高度方向上的中间点的凹部。根据本实施例，由于平行设置的压电元件32的列是两列，因此压电容纳空间36对应于此而形成为两列。另外，通过在板厚度方向上去除密封板33而形成的穿透空间(未示出)形成在一侧的压电容纳空间36与另一侧的压电容纳空间36之间的区域中。柔性线缆***到穿透空间中，并且下电极层和上电极层连接到柔性线缆。

在以这种方式构造的记录头3中，来自墨盒7的墨水经过诸如贮液器18、公共液体室25、供给口26等的液体流路而被带入压力室30。另外，通过将来自控制单元的驱动信号提供给压电元件32来驱动压电元件32而在压力室30中引起了压力变化，并且利用该压力变化通过连通孔27从喷嘴22喷射墨滴。

接着，将对上述的连通孔27的构造进行详细描述。如图4和图5所示，根据本实施例的连通孔27形成在压力室30侧，并且包括形成在压力室30侧并与压力室30直接连通的第一空间38以及形成在喷嘴22侧并与喷嘴22直接连通的第二空间39。另外，第二空间39包括形成在压力室30侧并与第一空间38连通的第一小空间40以及形成在喷嘴22侧并与喷嘴22直接连通的第二小空间41。

如图3所示，第一空间38通过对应于压力室30的列而沿压力室30的排布方向直线地平行设置。即，各个第一空间38的在第二方向Y上的两端通过在方向Y上对齐到预定位置处而形成。第一空间38的在第二方向Y上的尺寸形成为比第二空间39的在第二方向Y上的尺寸大，如图4所示。可以增大连通孔27的体积，并且可以利用第一空间38来确保液体体积。另外，根据本实施例，第一空间38的在第二方向Y上的一侧(与供给口26相反的一侧)的端部与压力室30的在同一侧的端部对齐到相同的位置处。具体地，压力室30和第一空间38彼此连通，而不在压力室30的向下倾斜的侧面的下端与第一空间38的侧面之间形成台阶差。以这种方式，可以使墨水从压力室30顺畅地流向连通孔27。关于这点，例如，当第一空间的在第二方向Y上的一侧的端部相比于压力室30的同一侧的端部而形成在内侧时，换句话说，当该连通孔相比于压力室的连通孔而在内部开口时，压力室的连通孔的外侧的空间对于墨水流动成为所谓的死端，并且存在气泡可能滞留的担心。与此相反，在本实施例的构造中，可以抑制这样的问题。另外，与上述的形成有死端的情况相比，由于可以将到达一侧的端部的压力室30用作产生有效压力的空间，因此提高了墨水的喷射效率。另外，还可以将第一空间的在第二方向Y上的一侧(与供给口26侧相反的一侧)上的端部形成在从压力室的同一侧的端部更靠压力室的外侧的位置处。同样在这种情况下，由于在压力室中没有形成成为死端的空间，因此可以抑制气泡的滞留，并且提高墨水的喷射效率。

如图4所示，第二空间39(第一小空间40和第二小空间41)的在第二方向Y上的尺寸形成为小于第一空间38的在第二方向Y上的尺寸。另外，如图3和图4所示，在第一方向X上彼此相邻的连通孔27的第二空间39的在第二方向Y上的位置通过对应于喷嘴22而形成为彼此不同。具体地，在第二方向Y上的一侧(图3中的左侧)与第一空间38连通的一个第二空间39以及在第二方向Y上的另一侧(图3中的右侧)与第一空间38连通的一个第二空间39沿第一方向X交替地排布。根据本实施例，如图4所示，在一侧与第一空间连通的第二空间39的在第二方向Y上的所述一侧的侧壁和第一空间38的在同侧的侧壁在第二方向Y上的位置对齐。为此，在一侧与第一空间连通的第二空间39的在第二方向Y上的另一侧的侧壁和第一空间38的在同侧的侧壁之间形成了台阶差。另外，在另一侧与第一空间连通的第二空间39的在第二方向Y上的另一侧的侧壁和第一空间38的在同侧的侧壁在第二方向Y上的位置对齐。为此，在所述另一侧与第一空间连通的第二空间39的在第二方向Y上的一侧的侧壁和第一空间38的在同侧的侧壁之间形成了台阶差。

另外，还可以将在与在一侧与第一空间38连通的第二空间39的在第二方向Y的一侧的侧壁相比于第一空间38的同侧的侧壁靠内侧布置。类似地，还可以将在另一侧与第一空间连通的第二空间39的在第二方向Y的另一侧的侧壁相比于第一空间38的同侧的侧壁靠内侧布置。在这些情况下，在第二空间39与第一空间38之间的边界处在第二方向Y的两个侧壁处形成了台阶差。为此，从连通孔27中顺畅流动墨水的观点来看，优选地如在本实施例中将第二方向Y上的一侧的侧壁设置在第二空间39与第一空间38之间的边界处。

如图5所示，在作为第二空间39的上部的第一小空间40中，第一方向X上的尺寸W3形成为与第一空间38的在第一方向X上的尺寸大致相同的尺寸，并且形成为小于压力室30的在第一方向X上的尺寸W1。以这种方式，可以增大在第一方向X上彼此相邻的连通孔27之间的分隔壁Wx的刚度，并且可以抑制从喷嘴22喷射墨水等通过分隔壁Wx而对从与其相邻的喷嘴22喷射墨水具有影响的现象，即，抑制了所谓的串扰。另外，在作为第二空间39的下部的第二小空间41中，第一方向X上的尺寸W2形成为小于压力室30的在第一方向X上的尺寸W1，并且大于第一小空间40的在第一方向X上的尺寸W3。另外，第二小空间41的在第二方向Y上的尺寸形成为与第一小空间40的在第二方向Y上的尺寸大致相同。另外，第二小空间41的在与喷嘴基板21正交的方向Z上的尺寸H2(即，高度)形成为小于第一小空间40的在与喷嘴基板21正交的方向Z上的尺寸H1。以这种方式，可以在确保分隔壁Wx的刚度的同时来减小连通孔27中的喷嘴22附近的流路阻力。即，由于流路面积(截面面积)使用第二空间39的第一小空间40相比于第一空间38而变窄，又通过使用第二小空间41而变宽，因此可以减小喷嘴22附近的流路阻力。因此，可以抑制从喷嘴22喷射的墨滴的喷射方向的变动。

另外，连通孔27(即，第一空间38、第一小空间40和第二小空间41)周围的侧壁(换句话说，分隔连通孔27的四侧的分隔壁的内面)沿竖直方向Z(与喷嘴基板21正交的方向或墨水的喷射方向)延伸。特别地，如图4所示，由于第二空间39的在第二方向Y上的两侧壁的内面与喷嘴基板21正交，因此即使当喷嘴22在第二空间39的在第二方向Y上的任何部分处开口时，都可以抑制气泡滞留在第二空间39中。为此，可以确保喷嘴22的排布的自由度。与此相反，例如，在第二空间39的在第二方向Y上的任何一个侧壁被倾斜使得流路面积(截面面积)变宽的情况下，当喷嘴被排布成靠近倾斜的侧壁时，气泡趋于滞留在第二空间中。即，从抑制气泡滞留的观点来看，当第二空间的侧壁倾斜时，排布喷嘴的部分被限制；然而，根据本实施例，可以消除这种限制。

另外，由于没有上述的限制，如图3和图4所示，根据本实施例的喷嘴22通过相对于第二空间39在第二方向Y上向与在第一方向X彼此相邻的喷嘴22侧的相反侧的侧壁侧偏移，来排布。即，相对于第一空间38向第二方向Y上的一侧偏移的第二空间39所连通的喷嘴22通过从第二空间39的中央向同一侧偏移来排布。在第一方向X上与该喷嘴22相邻的喷嘴22通过从相对于第一空间38向第二方向Y上的另一侧偏移的第二空间39的中央向同一侧偏移来排布。通过以这种方式排布喷嘴22，可以确保在第一方向X上彼此相邻的喷嘴22之间的距离尽可能长。因此，可以进一步抑制风致波纹的发生。另外，如图3所示，根据本实施例的连通孔27(即，第一空间38、第一小空间40和第二小空间41)形成为在俯视图中是矩形形状；然而，例如，还可以根据压力室的形状而形成为在第二方向Y上的两侧面在俯视图中倾斜的平行四边形。在这种情况下，最外侧的顶点成为端部。

另外，可以通过如上所述来构造记录头3使记录头3变小。即，由于各个压力室30的第二方向Y的两端对齐到预定位置处，因此可以使压力室30的基板29小。另外，由于供给口26形成在层压在压力室基板上的流路基板24的与连通孔27分离的位置处，而不是形成在压力室基板29上，因此可以进一步减小压力室基板29的尺寸。以这种方式，可以使记录头3变小。另外，由于彼此相邻的喷嘴22的位置被设定为在第二方向Y上不同，因此可以抑制风致波纹的发生。另外，由于彼此相邻的连通孔27的至少一部分的位置被设定为在第二方向Y上不同，因此可以抑制串扰。

特别地，根据本实施例，由于连通孔27包括第一空间38和第二空间39，各个第一空间38的在第二方向Y上的两端在第二方向Y上对齐到预定位置处，并且在第一方向X上彼此相邻的第二空间39的在第二方向Y上的位置被设定为彼此不同，因此可以在抑制串扰的同时使用第一空间38确保连通孔27的液体体积。即，由于在各个连通孔27中第一空间38具有共同的形状，因此可以拓宽其在第二方向Y上的宽度，并且确保必要的液体体积。同时，由于彼此相邻的第二空间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邻的第二空间39的分隔壁Wx的刚度，并且抑制串扰。另外，第一空间38的在第二方向Y上的一侧的端部形成在与压力室30的同一侧的端部相同的位置处，或者从压力室30的端部更靠压力室30的外侧的位置处，可以使墨水从压力室30顺畅地流向连通孔27，并且抑制气泡的滞留。另外，由于可以将到达一侧的端部的压力室30用作产生有效压力的空间，因此提高了墨水的喷射效率。

另外，根据本实施例，由于第二空间39包括第一小空间40和第二小空间41，第一小空间40的在第一方向X上的尺寸被设定为小于压力室30的在第一方向X上的尺寸，并且第二小空间41的在第一方向X上的尺寸被设定为大于第一小空间40的在第一方向X上的尺寸，因此可以防止喷嘴22附近的流路阻力增大，同时增大了在彼此相邻的连通孔27之间分隔的分隔壁Wx的刚度。以这种方式，可以在抑制串扰的同时，抑制从喷嘴22喷射的液滴的喷射方向的变动。另外，由于第二小空间41的在与喷嘴基板21正交的方向Z上的尺寸被设定为比第一小空间40的在与喷嘴基板21正交的方向Z上的尺寸小，因此可以充分地确保在彼此相邻的连通孔27之间分隔的分隔壁Wx的刚度。另外，由于喷嘴22相对于第二空间39被排布在第二方向Y上在第一方向X彼此相邻的喷嘴22侧的相反侧的侧壁上(通过向该侧壁侧偏移)，因此可以拓宽在第一方向X上彼此相邻的喷嘴22之间的间隙，并且进一步抑制风致波纹的发生。另外，由于第二空间39的在第二方向Y的两侧壁在与喷嘴基板21正交的方向Z上延伸，因此可以抑制气泡滞留在第二空间39中。

另外，如上所述，由于流路基板24、压力室基板29、喷嘴基板21等是硅基板，并且在其中分别利用蚀刻(具体地，抗蚀剂膜形成工艺、光刻工艺、蚀刻工艺等)在内部形成了流路等，因此可以容易地以高精度制造各个基板。特别地，由于通过蚀刻在流路基板24中形成了连通孔27，因此可以容易地以高精度制造上述的连通孔27。

同时，连通孔27和喷嘴22的构造不限于上述的第一实施例。当彼此相邻的喷嘴形成为使得它们的在第二方向Y上的位置彼此不同，并且在第一方向X上彼此相邻的连通孔的至少一部分通过对应于喷嘴而形成为使得其在第二方向Y上的位置不同时，其可以是任何构造。例如，在图6所示的第二实施例中，喷嘴列通过对应于一列的压力室30而偏移三列来形成。

具体地，如图6所示，根据本实施例的喷嘴列形成在如下的位置：相对于连通孔27'的第一空间38'向第二方向Y上的一侧(图6中的左侧)偏移的位置，相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧(图6中的右侧)偏移的位置，以及在这些位置之间且对应于第一空间38'的在第二方向上的大致中央的位置。更具体地，相对于第一空间38'向第二方向Y的一侧偏移的喷嘴22'在第一方向X的一侧(图6中的下侧)所相邻的喷嘴22'，在从上述向一侧偏移的喷嘴22'向第二方向Y的另一侧略微偏移的位置处开口，并且该位置对应于第一空间38'的大致中央。另外，在第一空间38'的第二方向Y上的大致中央处开口的喷嘴22'在第一方向X的一侧所相邻的喷嘴22'，从上述的大致位于中央处的喷嘴22'向在第二方向Y上的另一侧略微偏移的位置处开口，并且相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧偏移。另外，相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧偏移的喷嘴22'所相邻的喷嘴22'，在从上述的向另一侧偏移的喷嘴22'向第二方向Y的一侧偏移的位置处开口，并且相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧偏移。以这种方式，从第一方向X的一侧起依次重复地形成了相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧偏移的喷嘴、向中央偏移的喷嘴以及向另一侧偏移的喷嘴这三个喷嘴22'。以这种方式，还可以在本实施例中抑制风致波纹的发生。

另外，连通孔27'的第二空间39'通过对应于喷嘴22'相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧、大致中央处以及另一侧偏移来排布。即，沿第一方向X重复地形成了：通过对应于相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧偏移的喷嘴22'而相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧偏移的第二空间39'，通过对应于相对于第一空间38'大致排布在第二方向Y上的中央处的喷嘴22'而相对于第一空间38'大致排布在第二方向Y上的中央处的第二空间39'，以及通过对应于相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧偏移的喷嘴22'而相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧偏移的第二空间39'。以这种方式，同样可以抑制实施例中的串扰。另外，与相对于第一空间38'向第二方向Y上的一侧偏移的第二空间39'连通的喷嘴22'通过从第二空间39'的中央向相同侧偏移来排布。另外，与相对于第一空间38'大致排布在第二方向Y上的中央处的第二空间39'连通的喷嘴22'被大致排布在第二空间39'的中央处。另外，相对于第一空间38'向第二方向Y上的另一侧偏移的第二空间39'连通的喷嘴22'通过从第二空间39'的中央向相同侧偏移来排布。

另外，与第一实施例的类似，通过对应于压力室30的列，连通孔27'的第一空间38'沿第一方向X直线地平行设置。即，各个第一空间38'在第二方向Y上的两端通过在方向Y上对齐到预定位置处而形成。另外，由于除此之外的构造与上述的第一实施例的相同，因此将省略对其描述。

另外，在各个上述实施例中，第二空间39包括第一小空间40和第二小空间41；然而，并不限于此。例如，在图7所示的第三实施例中，第一空间38”和第二空间39”形成在流路基板24”中。然而，第二空间39”没有被分成第一小空间和第二小空间，并且与第二空间39”连通的凹空间43”形成在喷嘴基板21”的与第二空间39”对应的区域中。

凹空间43通过在板厚度方向Z从上部蚀刻到中间点对喷嘴基板21”的对应于第二空间39”的区域进行蚀刻来形成。另外，喷嘴22'在凹空间43中的部分'开口，并且其中喷嘴基板21”的板厚度变薄。这里，凹空间43的在第一方向X上的尺寸W5形成为小于压力室30的在第一方向X上的尺寸W4，并且大于第一空间38”或第二空间39”的在第一方向X上的尺寸W6。另外，凹空间43的在与喷嘴基板21”正交的方向Z上的尺寸H4形成为小于第二空间39”的在与喷嘴基板21”正交的方向Z上的尺寸H3。以这种方式，可以在确保在彼此相邻的连通孔27”之间分隔的分隔壁Wx”的刚度的同时来减小喷嘴22”附近的流路阻力。因此，可以在抑制串扰的同时抑制从喷嘴22”喷射的墨滴的喷射方向的变动。另外，凹空间的在第二方向Y上的尺寸可以形成为大于第二空间的在第二方向Y上的尺寸。例如，可以是通过以在俯视图中为圆形来形成凹空间而使凹空间在所有侧从第二空间突出的构造。

另外，在本实施例中，第一空间38”的在第二方向Y上的两端通过在该方向上对齐到预定位置处而形成。另外，在第一方向X上彼此相邻的喷嘴22”形成为使得它们的在第二方向Y上的位置彼此不同，并且在第一方向X上彼此相邻的第二空间39”通过对应于喷嘴22而形成为使得它们的在第二方向Y上的位置彼此不同。另外，由于除此之外的构造与上述的各个实施例相同，因此将省略对其描述。

另外，在各个上述实施例中，喷嘴基板21、流路基板24和压力室基板29依次层压，并且压力室30和喷嘴22利用连通孔27连通；然而，并不限于此。例如，可以是另一基板介入在流路基板与压力室基板之间并且压力室与连通孔通过形成在基板上的流路而彼此连通的构造。另外，可以是另一基板介入在喷嘴基板和流路基板之间并且连通孔和喷嘴通过形成在基板上的流路而彼此连通的构造。

另外，在各个上述实施例中，使用一个硅基板分别构造喷嘴基板21、流路基板24和压力室基板29；然而，并不限于此。例如，可以将由多个层压基板形成的基板组用作流路基板。类似地，还可以利用多个层压的基板来构造其他基板。另外，还可以将由硅以外的材料形成的基板用作这些基板。

另外，到此为止，作为液体喷射头，已经示例说明了安装在喷墨式打印机上的喷墨记录头3；然而，还可以将本发明应用于喷射墨水之外的液体的设备。例如，还可以将本发明应用于在制造液晶显示器等的滤色器时所采用的着色材料喷射头、在形成有机电致发光(EL)显示器、场致发光显示器(FED)等的电极时所采用的电极材料喷射头、在制造生物芯片(biotip)时所采用的生物有机材料喷射头等等。

附图标记列表

1 打印机

3 记录头

14 致动器单元

15 流路单元

16 头壳体

17 容纳空间

18 贮液器

21 喷嘴基板

22 喷嘴

24 流路基板

25 公共液体室

26 供给口

27 连通孔

28 顺应性片

29 压力室基板

30 压力室

31 振动板

32 压电元件

33 密封板

36 压电元件容纳空间

38 第一空间

39 第二空间

40 第一小空间

41 第二小空间

43 凹空间

Claims (9)

1.一种液体喷射头，其包括：

压力室基板，在所述压力室基板上，沿第一方向形成有作为压力室的多个空间；

喷嘴基板，在所述喷嘴基板上，通过对应于所述压力室而形成有喷射所述压力室中的液体的多个喷嘴；以及

流路基板，在所述流路基板上，与所述喷嘴和对应于所述喷嘴的所述压力室连通的多个连通孔形成在所述压力室基板与所述喷嘴基板之间，其中各个压力室的在与所述第一方向正交的第二方向上的两端通过在所述第二方向上对齐到预定位置处而形成，其中在所述第一方向上彼此相邻的所述喷嘴形成为使得它们在所述第二方向上的位置彼此不同，并且其中在所述第一方向上彼此相邻的所述连通孔的至少一部分通过对应于所述喷嘴而形成为使得在所述第二方向上的位置不同。

2.根据权利要求1所述的液体喷射头，其中液体从供给口供给到所述压力室，所述供给口形成在所述流路基板上。

3.根据权利要求1或2所述的液体喷射头，其中所述连通孔包括形成在所述压力室侧的第一空间和形成在所述喷嘴侧的第二空间，其中各个第一空间的在所述第二方向上的两端通过在所述第二方向上对齐到预定位置处而形成，并且其中在所述第一方向上彼此相邻的所述第二空间形成为使得所述第二方向上的位置彼此不同。

4.根据权利要求3所述的液体喷射头，其中所述第一空间的在所述第二方向上的一侧的端部形成在与所述压力室的同一侧的端部相同的位置处，或者形成在从所述压力室的端部更靠所述压力室的外侧的位置处。

5.根据权利要求3或4所述的液体喷射头，其中所述第二空间包括形成在所述压力室侧的第一小空间和形成在所述喷嘴侧的第二小空间，其中所述第一小空间的在所述第一方向上的尺寸小于所述压力室的在所述第一方向上的尺寸，并且其中所述第二小空间的在所述第一方向上的尺寸大于所述第一小空间的在所述第一方向上的尺寸。

6.根据权利要求5所述的液体喷射头，其中所述第二小空间的在与所述喷嘴基板正交的方向上的尺寸小于所述第一小空间的在与所述喷嘴基板正交的所述方向上的尺寸。

7.根据权利要求3或4所述的液体喷射头，其中在所述喷嘴基板的与所述第二空间对应的区域中形成有与所述第二空间连通的凹空间，并且所述喷嘴在所述凹空间内开口，并且其中所述凹空间的在所述第一方向上的尺寸大于所述第二空间的在所述第一方向上的尺寸。

8.根据权利要求3至7中的任一项所述的液体喷射头，其中所述第二空间的在所述第二方向上的两侧壁在与所述喷嘴基板正交的方向上延伸，并且其中所述喷嘴通过相对于所述第二空间向所述第二方向上的在所述第一方向上彼此相邻的所述喷嘴侧的相反侧的侧壁侧偏移而排布。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的液体喷射头，其中所述流路基板是硅基板，并且所述连通孔利用蚀刻而形成在所述流路基板上。