JP6264421B2 - 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置 - Google Patents

Description

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、圧力室に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を含む圧力発生ユニットと、共通液室の一部となる液室空部および当該液室空部と圧力室とを連通する供給側連通路が形成された連通部材と、ノズル形成部材および圧力発生ユニットが接合された連通部材が固定されるケース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。

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。

この種の液体噴射ヘッドには、例えば、ノズルが複数開設されたノズルプレート、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）の一部となる空部が形成された流路形成基板、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）、および、各圧力室に共通な液体が貯留される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を備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。この構成では、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、ノズルプレートや流路形成基板の材料としては、シリコン単結晶成基板（結晶性基板の一種）が採用されている。ところが、このようなシリコン単結晶成基板は、合成樹脂等と比較してコストが嵩むという問題がある。特に、圧力室が形成された流路形成基板は、シリコン単結晶ウェハー上に複数個分形成された後、当該ウェハーを分割することで作製されている。このため、コストの低減を図るためには、より小型化して流路形成基板の取り数を増やすことが望ましい。

具体的には、上記の流路形成基板において共通液室の一部となる空部を設けず、その分、流路形成基板を小型化する構成も提案されている。
図７は、流路形成基板等を小型化した構成の一例を示す模式図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は要部平面図である。なお、図７（ａ）に垂直な方向がノズル列方向であり、図７（ｂ）における上下方向がノズル列方向である。この例において、符号５５が、圧力室５６が形成された流路形成基板、符号５７が、ノズル５８が開設されたノズルプレート、符号５９が、圧力室５６とノズル５８とを連通するノズル連通路６０が形成された連通基板、符号６４は圧電素子６２を備えたアクチュエーターユニットであり、これらの部材を積層してヘッド本体部５４が構成されている。この構成では、共通液室６１は、シリコン単結晶以外の材料から成る他の部材（この例では、ケース部材６５）によりヘッド本体部５４の側方に区画・形成されている。

特開２００５−２１９２４３号公報

上記の構成において、共通液室周辺の接合部分から共通液室６１内の液体が漏出するという問題があった。この原因としては、例えば、複数の構成部材を積層して成るヘッド本体部５４の側面に段差ができて十分に接着剤を流し込めないということが推測されるが、必ずしもこれに限られるものではない。

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、共通液室からの液漏れを抑制しつつコストの低減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。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルが第１の方向に沿って複数列設されて成るノズル群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基板、および、各圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧力発生手段を有する圧力発生ユニットと、
前記圧力室と前記ノズルとを連通するノズル連通路、共通液室の一部を区画する液室空部、および、当該液室空部と前記圧力室とを連通する供給側連通路が形成された連通部材と、
前記ノズル形成部材および前記圧力発生ユニットが接合された前記連通部材が固定されるケース部材と、
を備えた液体噴射ヘッドであって、
前記ケース部材には、前記圧力発生ユニットを収容する収容空部、および、前記液室空部と連通して共通液室を画成する液室形成空部が形成され、
前記液室形成空部は、前記収容空部に対して前記第１の方向に直交する第２の方向に隔壁により隔てた位置に、前記第１の方向に沿って複数形成され、
前記液室空部は、前記各液室形成空部に対応して前記第１の方向に複数形成され、
前記供給側連通路は、前記連通部材における前記ケース部材との接合面とは反対側の面から当該連通部材の厚さ方向の途中まで、前記ケース部材との接合面側に肉薄部を残した状態で形成された共通連通路を有し、
前記連通部材と前記ケース部材との接合時に、前記隔壁における前記連通部材側の面と前記肉薄部における前記ケース部材側の面とが接合され、前記液室形成空部と前記液室空部とが連通して複数の液室空部が画成されたことを特徴とする。

本発明によれば、ケース部材には、圧力発生ユニットを収容する収容空部および液室形成空部が形成され、液室形成空部は、収容空部に対して第１の方向に直交する第２の方向に隔壁により隔てた位置に第１の方向に沿って複数形成され、液室空部は、各液室形成空部に対応して第１の方向に複数形成され、供給側連通路は、連通部材におけるケース部材との接合面とは反対側の面から当該連通部材の厚さ方向の途中まで、ケース部材との接合面側に肉薄部を残した状態で形成された共通連通路を有し、連通部材とケース部材との接合時に、隔壁における連通部材側の面と肉薄部におけるケース部材側の面とが接合されて液室形成空部と液室空部とが連通して複数の液室空部が画成されるので、１つのノズル列に対して当該方向に複数の共通液室を設ける構成において、圧力発生ユニット、特に、圧力室形成基板を小型化した場合に、第１の方向に隣り合う共通液室同士を区画する壁の側面を圧力発生ユニットの側面に接合することなく連通形成部材の上面とケース部材の下面とを接合するだけで、互いに独立した複数の共通液室を画成することができる。これにより、１つのノズル群に対して当該方向に複数の共通液室を設ける構成であっても、共通液室の液漏れを防止しつつ、圧力発生ユニット、特に、圧力室形成基板の小型化が可能となり、液体噴射ヘッド全体のコストの削減を図ることが可能となる。

また、上記構成において、前記ノズル形成部材の前記第２の方向の寸法は、前記連通部材の前記第２の方向の寸法よりも小さい構成を採用することが望ましい。

当該構成によれば、ノズル形成部材をより小型化することにより、コストの低減に寄与することが可能となる。

上記各構成において、連通部材における液室空部は、前記ケース部材との接合面とは反対側の面において前記ノズル形成部材との接合部分から外れた位置に開口し、
当該開口は、可撓性を有するコンプライアンス部材によって封止された構成を採用することができる。

当該構成によれば、コンプライアンス部材を、共通液室内の液体の圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能させることができる。

前記圧力発生ユニットは、前記圧力室形成基板および前記圧力発生手段を保護する保護基板を有することが望ましい。

当該構成によれば、保護基板によって、圧力室形成基板および圧力発生手段の破損を防止することが可能となる。
また、本発明は、複数のノズルが第１の方向に沿って並ぶノズル群と、前記複数のノズルにそれぞれ対応した複数の圧力室と、前記圧力室内の液体に圧力を加える圧力発生素子と、複数の前記圧力室に共通してと連通する液室空部と、前記液室空部と前記圧力室とを連通する供給側連通路と、前記液室空部に連通する液室形成空部と、を備えた液体噴射ヘッドであって、前記液室形成空部を有するケース部材は、前記圧力発生素子を収容する収容空部を有し、前記供給側連通路は、前記共通液室と前記供給側連通路とを有する連通部材の前記ケース部材と反対側に開口し、前記液室形成空部側に開口しない凹部を有し、前記ケース部材の前記液室形成空部と前記収容空部との間の領域と前記凹部の前記ケース液室側とが接合していることを特徴とする液体噴射ヘッドとして具現化してもよい。特に凹部の底部分で、連通形成部材の上面とケース部材の下面との接合することで、共通液室をしっかりと画成することができる。これによって液体の漏出を抑制することができる。なお、本願において接合とは、接着剤で接着することや光やヒーターで加熱して溶着することをも含み、両部材が直接接していることと別部材を介して接していることの両方を含む。
さらに、複数の前記液室空部が前記第１の方向に沿って並ぶ液室空部群を備え、１つの前記液室空部群は１つの前記ノズル群に連通することが望ましい。また、前記ノズルが形成されたノズル形成部材の前記第１の方向に直行する第２の方向の寸法は、前記連通部材の前記第２の方向の寸法よりも小さいことが望ましい。さらに、前記圧力発生手段を保護する保護基板をさらに有し、前記収容空部は、前記保護基板も収容することが望ましい。

また、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ることを特徴とする。

プリンターの構成を説明する斜視図である。 記録ヘッドを斜め上方から観た分解斜視図である。 ヘッドユニットの断面図である。 図３における領域Ａの拡大断面図である。 第１実施形態における連通基板の下面図である。 第１実施形態におけるユニットケースの下面図である。 従来の液体噴射ヘッドの構成の一例を示す模式図である。 （ａ）は、第２実施形態における連通基板の下面図であり、（ｂ）は、第２実施形態におけるユニットケースの下面図である。

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、インクジェット式プリンター（本発明の液体噴射装置の一種）を例に挙げて行う。

（第１実施形態）
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（搬送機構１１の一部）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。

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。

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。

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。

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。また、図４は、図３における領域Ａの拡大図である。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（本発明におけるケース部材に相当）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）、連通基板２３（連通部材の一種）、及び、コンプライアンスシート２５（コンプライアンス部材の一種）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。

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の並設方向（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の供給側連通路３４を介して共通液室３２（液室空部３３）と連通する。

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。

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。

上記圧電素子３５が形成された連通基板２３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。

上記の圧力発生ユニット１４の寸法に関し、少なくとも第２の方向の寸法Ｗ１は、連通基板２３の同方向の寸法Ｗ２およびユニットケース２６の同方向の寸法Ｗ３よりも小さく設定されている。

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。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。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。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。

ノズルプレート２２の寸法に関し、少なくともノズル列に直交する方向（第２の方向）の寸法Ｗ４は、圧力発生ユニット１４の同方向の寸法Ｗ１、連通基板２３の同方向の寸法Ｗ２、および、ユニットケース２６の同方向の寸法Ｗ３よりも小さく設定されている。具体的には、後述するノズル連通路３６とノズル２７との液密が確実に確保される範囲内で（即ち、ノズル連通路３６とノズル２７とを液密状態で連通させ得る接合代が確保できる限り）可及的に小さく設定されている。このようにノズルプレート２２を可及的に小型化することで、コストの低減に寄与することが可能となる。なお、ノズル連通路３６とノズル２７とが位置決めされて連通する状態で連通基板２３とノズルプレート２２とが接合された状態では、後述する液室空部３３および供給側連通路３４は、ノズルプレート２２に覆われることなく露出する。

図５は、連通基板２３の構成を説明する図であり、（ａ）は、ノズルプレート２２およびコンプライアンスシート２５が接合される側の面（下面）の平面図、（ｂ）は（ａ）における領域Ｂの拡大図である。この連通基板２３は、シリコン基板から作製された板材である。この連通基板２３には、共通液室３２の一部となる液室空部３３が、異方性エッチングによって板厚方向を貫通する状態で形成されている。この連通基板２３において、１条のノズル列に対して同ノズル列方向（第１の方向）に複数、本実施形態においては合計３つの液室空部３３が形成されている。これにより、１条のノズル列に対して異なる複数種類のインクを割り当てることが可能となる。本実施形態においては、ノズルプレート２２に２条のノズル列が形成されているので、連通基板２３に合計６つの液室空部３３が形成されている。

また、この連通基板２３において、液室空部３３に対して第２の方向の内側（中央寄り）に隣接した位置には、供給側連通路３４が液室空部３３毎に形成されている。この供給側連通路３４は、液室空部３３（共通液室３２）と圧力室形成基板２９の圧力室３１とを連通する流路である。そして、この供給側連通路３４は、連通基板２３の下面（すなわち、ユニットケース２６との接合面とは反対側の面）から当該連通基板２３の厚さ方向の途中までハーフエッチングされて形成された共通連通路４１と、連通基板２３を貫通する個別連通路４２と、から構成される。共通連通路４１は、液室空部３３に沿って形成された平面視矩形状の窪み（凹部）である。この共通連通路４１の第２の方向における一端部は液室空部３３と連通する一方、同方向の他端部は、連通基板２３に接合された圧力室形成基板２９の圧力室３１に対応する位置に形成されている。個別連通路４２は、圧力室形成基板２９の各圧力室３１に対応して、共通連通路４１の他端部に第１の方向に沿って複数形成されている。この個別連通路４２の下端は、共通連通路４１と連通し、個別連通路４２の上端は、連通基板２３に接合された圧力室形成基板２９の圧力室３１と連通する。そして、連通基板２３において、共通連通路４１に対応する部分（ハーフエッチングの残りの肉薄部４０）の上面は、連通基板２３とユニットケース２６との接合時の第１の接合代４３（図４参照）として機能する。この点の詳細については後述する。

液室空部３３および供給側連通路３４は、保護基板２４の下面におけるノズルプレート２２との接合部分から第２の方向における外側に外れた位置に開口している。そして、液室空部３３および供給側連通路３４の開口部は、コンプライアンスシート２５によって封止される。このコンプライアンスシート２５は、可撓性を有する合成樹脂や金属等から成る薄手のシート材である。このコンプライアンスシート２５は、共通液室３２内のインクの圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する。

図６は、ユニットケース２６の下面（流路ユニット２１の連通基板２３が接合される側の面）の平面図である。ユニットケース２６は、ノズルプレート２２、コンプライアンスシート２５、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後退した収容空部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方向の寸法および第２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。

ユニットケース２６には、液室形成空部４６およびインク導入路４５が形成されている。液室形成空部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の各液室空部３３にそれぞれ対応して、収容空部４７の両側にそれぞれ３つずつ、合計６つの液室形成空部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、各液室形成空部４６は、それぞれ対応する液室空部３３と連通し、共通液室３２を画成する。収容空部４７と液室形成空部４６とを隔てる隔壁４８は、連通基板２３における第１の接合代４３に対応する位置に形成されている。この隔壁４８において、第１の接合代４３と対向する面は、第２の接合代５１（図４参照）として機能する。インク導入路４５は、液室形成空部４６毎に設けられた流路であり、その一端はユニットケース２６の上面に開口し、下端は対応する液室形成空部４６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、液室形成空部４６（共通液室３２）に導入される。

上記の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、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。

次に、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。さらに、連通基板２３の下面に、液室空部３３および供給側連通路３４の開口を塞ぐ状態で、コンプライアンスシート２５が接合される。このようにして流路ユニット２１がユニット化される。続いて、この流路ユニット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の方向の他端部が供給側連通路３４の個別連通路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。

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。

続いて、流路ユニット２１の連通基板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、上記の第１の接合代４３を含む連通基板２３の上面と、第２の接合代５１を含むユニットケース２６の下面とが、接着剤によって接合される。これにより、第１の接合代４３と第２の接合代５１とが接合される。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、液室形成空部４６と液室空部３３とが液密に連通して、複数（本実施形態においては合計６つ）の共通液室３２が、相互に独立した空部として画成される。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を通って供給側連通路３４の共通連通路４１までの一連の共通流路と、供給側連通路３４の個別連通路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。

このように、上記の構成を採用するヘッドユニット１６では、連通基板２３において上面側に肉薄部４０を残した状態で供給側連通路３４を連通基板２３の下面側から厚さ方向の途中までハーフエッチングにより形成し、肉薄部４０の上面を第１の接合代４３としている。また、ユニットケース２６における収容空部４７と液室形成空部４６とを隔壁４８で隔て、当該隔壁４８の下面を第２の接合代５１としている。これにより、１つのノズル列に対して当該方向に複数の共通液室３２を設ける構成において圧力発生ユニット１４を小型化した場合に、第１の方向に隣り合う共通液室３２同士を区画する壁の側面を圧力発生ユニット１４の側面に接合することなく、第１の接合代４３を含む連通基板２３の上面と、第２の接合代５１を含むユニットケース２６の下面と、を接合するだけで、互いに独立した複数の共通液室３２を画成することができる。これにより、１つのノズル列に対して当該方向に複数の共通液室３２を設ける構成においても、共通液室３２間の液漏れを防止しつつ、圧力発生ユニット１４、特に、シリコン基板で作製された圧力室形成基板２９の小型化が可能となり、ヘッドユニット１６全体のコストの削減を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、２列のノズル列のいずれもがノズル列方向に複数の共通液室３２を設ける構成を示した。しかしながら、ノズル列方向に１つの共通液室のみを設けるようにしてもよい。
そのような例として、ノズル列が２列あり、各ノズル列方向に１つの共通液室が対応する実施形態を第２実施形態として以下に説明する。なお、本第２実施形態において第１実施形態と共通する部分は説明を省略し、符号も共通する部分は同じ符号を使用する。

図８（ａ）は、第１実施形態における連通基板２３に代わる連通基板１２３の構成を説明する図であり、ノズルプレート２２およびコンプライアンスシート２５が接合される側の面（下面）の平面図である。ノズルプレート２２に２条のノズル列が形成されているが、１条のノズル列に１つの液室空部１３３が対応するように形成されている。これにより、第１実施形態と違い１条のノズル列に対して１種類のインクを割り当てている。この液室空部１３３は、ノズル列方向において、ノズル列とほぼ等しい長さを持っている。
図８（ｂ）は、第１実施形態におけるユニットケース２６に代わるユニットケース１２６の下面（流路ユニット２１の連通基板１２３が接合される側の面）の平面図である。

ユニットケース１２６には、液室形成空部１４６とインク導入路１４５とが形成されている。各ノズル列に対して、第１実施形態と異なり、ノズル列方向（第１の方向）に１つの液室形成空部１４６とその中央近傍にインク導入路１４５が１つ形成されている。これにより、１条のノズル列に対して１種類のインクを割り当てている。
このような構成であっても、第１実施形態と同様に、液体が漏出してしまうというようなことを抑止することができる。
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。

例えば、上記実施形態では、ノズルプレート２２の下面におけるにコンプラインスシート２５が共通液室３３，１３３内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部として機能する構成を例示したが、これには限られない。要は、共通液室３３，１３３の圧力変動を吸収可能な位置にコンプライアンス部が設けられていれば良く、例えば、ユニットケース２６，１２６における液室形成空部４６に隣接する位置にコンプライアンス部を設けても良い。この場合、連通基板２３における液室空部３３，１３３および供給側連通路３４は、連通基板２３の下面に開口していない構成（上面側から連通基板２３の厚さ方向の途中まで形成された構成）を採用することができる。または、連通基板２３における液室空部３３，１３３および供給側連通路３４が、連通基板２３の下面に開口する構成であって、当該開口部がノズルプレート２２によって封止される構成を採用することもできる。この構成では、ノズルプレート２２は、連通基板２３の下面全体を概ね覆うことが可能な程度の寸法とされる。

また、上記実施形態では、共通連通路４１は複数の圧力室３１に共通して連通する流路として機能する構成を例示したが、これには限られない。この部分の少なくとも一部が互いに隔壁で区分けされ、複数の圧力室３１のそれぞれに個別に連通する個別連通路であってもよい。

また、上記実施形態では、ノズル列が２列であるものとして説明をしてきたが、これには限られない。ノズル列は１列でも３列でもよいし、４列以上であってもよい。１つのノズル列に対して１つ又は３つの液室空部を割り当てていたが、これにも限られない。１つのノズル列に対して２つの液室空部を割り当てもよいし、４つ以上の液室空部を割り当てもよい。この割り当てる際にノズルを等分するように割り当てる必要もなく、適宜割り当てるノズル数を変更することができる。

さらに、各ノズル列に対していくつの液室空部を割り当てる（つまり１条のノズル列に対して何種類のインクを割り当てる）か、適宜決定することができる。具体的には、あるノズル列に１つの液室空部を割り当て、別のノズル列に２つの液室空部を割り当て、さらに別のノズル列に３つの液室空部を割り当てるようにしてもよい。

１列のノズル列に複数の共通液室を対応する場合は、共通液室間の間隔が狭く液体が漏出しやすくなりやすいため、本発明を採用することが特に望ましい。また、比較的使用頻度の高い液体（例えば黒インク）は比較的多くのノズル列に対応する共通液室を用い、比較的使用頻度の低い液体（例えばカラーインク）は比較的少ないノズル列に対応する共通液室を用いることで、低コストで高速動作を行うことができる。

なお、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。

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、ユニットケースに圧力発生ユニットおよび流路ユニットを固定す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。

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，２４…保護基板，２５…コンプライアンスシート，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，３３…液室空部，３４…供給側連通路，３５…圧電素子，３６…ノズル連通路，４０…肉薄部，４１…共通連通路，４２…個別連通路，４３…第１の接合代，４６…液室形成空部，４７…収容空部，４８…隔壁，５１…第２の接合代，１２３…連通基板，１２６…ユニットケース，１３３…液室空部，１４６…液室形成空部。

Claims (8)

1. 複数のノズルが形成されたノズルプレートと、
   複数の前記ノズルにそれぞれ対応して設けられた複数の圧力室と、
   複数の前記圧力室にそれぞれ対応して設けられた複数の圧力発生手段と、
   複数の前記圧力室が形成された圧力室形成基板と、
   複数の前記圧力室に連通する共通液室と、
   前記ノズルプレートと前記圧力室形成基板との間に設けられた連通部材と、
   前記共通液室が形成されたケース部材と、
   前記圧力発生手段を保護する保護基板と、
   を備え、
   前記連通部材には、前記共通液室から前記圧力室形成基板を経ずに前記圧力室に連通する個別連通路が形成され、
   前記ケース部材には、前記保護基板を収容する収容空部が形成されている
   ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記個別連通路の端が前記圧力室の前記ノズルプレート側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
3. 前記連通部材は前記共通液室と前記個別連通路との間に設けられた供給側連通路を有し、前記供給側連通路を構成する領域が前記連通部材の厚さよりも薄い肉薄部であることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
4. 前記収容空部には、前記圧力室形成基板がさらに収容されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
5. 前記ケース部材の一部と、前記肉薄部の前記ケース部材側と、が接して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッド。
6. 複数の前記ノズルが第１の方向に沿って並設することでノズル群を形成し、
   複数の前記共通液室が前記第１の方向に沿って並設し、
   １つの前記共通液室は１つの前記ノズル群に連通することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
7. 前記ノズルプレートの前記第１の方向に直行する第２の方向の寸法は、前記連通部材の前記第２の方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の液体噴射ヘッド。
8. 請求項１乃至７の何れか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。

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