JP4553129B2 - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を介して圧電素子を設けて、圧電素子の変位によりインク滴を吐出させ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。

インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。そして、たわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものが知られている。

このようなインクジェット式記録ヘッドでは、一般的に、圧力発生室が形成された流路形成基板に、インク滴を吐出するための複数のノズル開口が設けられたノズルプレートを接着剤によって接合された構造となっている。

このため、流路形成基板にノズルプレートを接着剤を介して接着した際に、無駄な接着剤が圧力発生室内に流れ出す虞がある。そして、圧力発生室内に流出した接着剤によってノズル開口が塞がれ、吐出不良が発生するという問題がある。また、流路形成基板として主面が（１１０）面のシリコン単結晶基板を用いて、圧力発生室を異方性エッチングにより形成すると、圧力発生室の長手方向両端部は、圧力発生室内に向かって傾斜した傾斜面で形成される。このため、流出した接着剤が圧力発生室の長手方向端部の傾斜面を伝って振動板まで流出し、振動板に付着した接着剤によって圧電素子の変位特性が低下してしまいインク滴吐出特性が低下してしまうという問題がある。

このため、流路形成基板のノズルプレートとの接合面に溝を形成し、この溝内に余分な接着剤を流出させて、余分な接着剤が圧力発生室内に流出しないようにした液体噴射ヘッドが提案されている（特許文献１参照）。

しかしながら、この溝を設けることによって溝内に気泡が溜まり易くノズル開口から気泡を除去することができないという問題がある。なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外の液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

特開２００３−１２７３６０号公報（第４頁、第１〜２図）

本発明はこのような事情に鑑み、液滴吐出特性の低下を防止した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の一つの態様は、液滴を吐出するノズル開口が設けられたノズルプレートと、このノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧力発生室に対応する領域に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に液滴吐出のための圧力を付与する圧電素子とを具備し、前記ノズルプレートと前記流路形成基板とが接着剤を介して接合されると共に、前記圧力発生室の長手方向の前記ノズル開口が形成されている一端部側の周壁は、前記振動板側から前記ノズルプレート側に向けて拡開するように傾斜する第１の傾斜面と、当該第１の傾斜面よりも前記振動板側に配置されて前記振動板側から前記ノズルプレート側に向けて拡開するように傾斜する第２の傾斜面と、前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との間に形成される段差面とを有し、該段差面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度が、前記第１の傾斜面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度および前記第２の傾斜面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度よりも小さく、前記圧力発生室の長手方向に沿って、前記ノズル開口の少なくとも一部が、前記段差面と前記第１の傾斜面との境界よりも前記一端部側とは反対側の他端部側であって、前記段差面と前記第２の傾斜面との境界よりも前記一端部側に位置するように配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、ノズルプレートと流路形成基板とを接着する接着剤が流れ出しても、段差によって流出した接着剤が留まるため、接着剤が振動板に付着することがなく、振動板の変位特性を低下させるのを防止することができる。また、ノズル開口と段差面とを所定位置となるようにすることで、圧力発生室内の気泡が段差面で画成された領域に留まることがなく、気泡をノズル開口から排出させることができ、安定した液滴の吐出を行うことができる。さらに、段差面を所定位置に設けることによって、液滴を吐出させる際に液体の流れを緩衝させることができ、液滴吐出特性を向上することができる。
また、圧力発生室のノズル開口側の端部が傾斜面となっていても、流出した接着剤を段差面によって留まらせることができる。

本発明の他の態様は、前記段差面が前記ノズルプレートから２０〜４０μｍの位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、ノズルプレートと流路形成基板とを接着する接着剤が流れ出した際に、流出した接着剤が傾斜面を伝った際に流出した勢いによって接着剤が振動板まで到達するのを確実に防止することができる。

本発明の他の態様は、前記圧力発生室の長手方向の前記ノズル開口と連通する側の周壁の前記圧電素子側の端部が、前記圧電素子の実質的に駆動する圧電体能動部よりも外側に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、振動板の変位特性が低下するのを確実に防止することができる。

本発明の他の態様は、前記段差面が、前記ノズル開口に相対向する位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、ノズル開口と段差面とを所定位置となるように配置することで、圧力発生室内の気泡が段差面で画成された領域に留まることがなく、気泡をノズル開口から排出させることができると共に液滴を吐出させる際に液体の流れを緩衝させることができ、液滴吐出特性を向上することができる。

本発明の他の態様は、上記何れか一つの態様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、液滴吐出特性が安定した液体噴射装置を提供することができる。

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に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図であり、図３は、インクジェット式記録ヘッドの要部拡大断面図である。本実施形態に係る流路形成基板１０は、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化によって形成された厚さ０．５〜２μｍの二酸化シリコンからなる第１の弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、シリコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって画成された複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。

また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。連通部１３は、後述する保護基板３０のリザーバ部３１と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。

ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０であるという性質を利用して行われるものである。かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室１２を高密度に配列することができる。

また、各圧力発生室１２の長手方向両端部の短辺は、圧力発生室１２の内側に向かって傾斜した傾斜面となっている。

さらに、流路形成基板１０の開口面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられた保護膜５１を介して、各圧力発生室１２の段差面側で連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が接着剤２２を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０ ^-6 ／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。

さらに、図３に示すように、流路形成基板１０の圧力発生室１２は、ノズルプレート２０側の長手方向の長さが、ノズル開口２１と連通する側で弾性膜５０側の長手方向の長さよりも長く形成されており、圧力発生室１２のノズル開口と連通する側の端面には、この端面の面方向と交差する方向で段差面１５が形成されている。すなわち、流路形成基板１０のノズル開口２１と連通する側の長手方向の端面は、ノズルプレート２０側の第１の傾斜面１６と、弾性膜５０側の第２の傾斜面１７とを具備し、この第１の傾斜面１６と第２の傾斜面１７との間に第１及び第２の傾斜面１６、１７の面方向と交差する方向で段差面１５が形成されている。本実施形態では、段差面１５をノズルプレート２０の面方向と同一方向で形成するようにしたが、特にこれに限定されず、段差面１５は、第１及び第２の傾斜面１６、１７のノズルプレート２０に対する角度よりも鈍角となるように設ければよい。

このように、圧力発生室１２の長手方向のノズル開口２１と連通する側の端面に段差面１５を形成することで、ノズルプレート２０を流路形成基板１０に接着剤２２を介して接合する際に、余分な接着剤２２が圧力発生室１２内に流れ出たとしても、第１の傾斜面１６を伝って流出した接着剤２２を段差面１５で留まらせることができ、流出した接着剤２２が弾性膜５０まで達するのを防止することができる。このため、流出した接着剤２２が弾性膜５０に付着することがなく、接着剤２２により弾性膜５０で構成された振動板の変位特性を低下させることなく、インク吐出特性が低下するのを防止することができる。

また、圧力発生室１２には、ノズル開口２１近傍に第１の傾斜面１６と段差面１５とで圧力発生室１２よりも浅い空間が画成されているため、圧力発生室１２内のインクをノズル開口２１から吐出させる際に、この空間によってインクの流れ出しの衝撃を緩衝することができる。これにより、安定したインク吐出特性を得ることができる。

なお、第１の傾斜面１６を、そのノズルプレート２０側の端部がノズル開口２１の近傍となるように設けると、ノズルプレート２０を流路形成基板１０に接着した際に流れ出した接着剤２２でノズル開口２１が塞がれてしまう虞がある。このため、第１の傾斜面１６とノズル開口２１との相対的な位置は、接着剤２２の粘度などに応じて適宜設定すればよい。

また、図３に示すように、ノズル開口２１は、圧力発生室１２からインク滴を吐出する方向に向かって開口面積が狭くなる第１の面２１ａと第１の面２１ａからインク滴吐出方向に向かって形成される第２の面２１ｂとから構成される。ノズル開口２１の圧力発生室側の開口、特に、ノズル開口２１の第１の面２１ａの開口が、段差面１５の周壁側の一端部よりも他端部側になるように配置されることが好ましい。すなわち、第１の面２１ａの開口が、圧力発生室１２の段差面１５と第１の傾斜面１６との境界より外側となるように配置するのが好ましい。これは、圧力発生室１２内の気泡が、第１の傾斜面１６と段差面１５とに接するように形成されるため、例えば、ノズル開口２１の第１の面２１ａの開口が、圧力発生室１２の段差面１５と第１の傾斜面１６との境界よりも内側となるように配置されると、段差面１５と第１の傾斜面１６とで画成された空間内に気泡が入り込んでしまい、気泡をノズル開口２１から排出させることができない。このため、ノズル開口２１の圧力発生室１２側の開口（第１の面２１ａの開口）が、圧力発生室１２の段差面１５と第１の傾斜面１６との境界より外側となるように配置することで、圧力発生室１２内の気泡をノズル開口２１から排出させることができ、圧力発生室１２内に残留した気泡によって圧力発生室１２内の容積が小さくなり、インク吐出特性が変化するのを防止することができると共に、残留した気泡が印刷時などに不意に排出されることがなくなり、安定した印刷を行うことができる。

なお、段差面１５のノズルプレート２０からの位置は、接着剤２２の粘度などに応じて適宜決定する必要がある。例えば、段差面１５をノズルプレート２０に近い位置に設けると、段差面１５と第１の傾斜面１６とによって画成された空間が接着剤２２によって埋まってしまう虞がある。また、段差面１５をノズルプレート２０から遠い位置に設けると、第１の傾斜面１６を伝って流出した接着剤２２が、流出した勢いによって段差面１５を通過し、第２の傾斜面１７を伝って弾性膜５０にまで到達してしまう虞がある。このため、段差面１５をノズルプレート２０から２０〜４５μｍの深さで形成するのが好ましい。

一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、二酸化シリコンからなり厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、酸化ジルコニウム等からなり厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、白金及びイリジウム等からなり厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなり厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、イリジウム等からなり厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室１２毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板としての役割を果たす。

また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。

そして、流路形成基板１０の第２の傾斜面１７の圧電素子３００側の端部は、圧電素子３００の実質的な駆動部となる圧電体能動部よりも外側となるようになっている。すなわち、第２の傾斜面１７の圧電素子３００側の端部は、下電極膜６０に相対向する領域の外側となるように設けられている。これにより、圧電素子３００の変位特性が低下するのを防止している。

さらに、このような流路形成基板１０の圧電素子３００側の面、すなわち、振動板を構成する弾性膜５０及び絶縁体膜５５上には、圧電素子３００に対向する領域に圧電素子保持部３２を有する保護基板３０が接着剤３５によって接着されている。この圧電素子保持部３２は、複数の圧電素子３００を一体的に覆う大きさで形成されており、各圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２内に配置されている。これにより、各圧電素子３００は外部環境の影響を殆ど受けない状態に保護されている。なお、圧電素子保持部３２は、必ずしも密封されている必要はない。なお、保護基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。

また、この保護基板３０には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１が設けられている。そして、このリザーバ部３１は、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３と連通され、これらリザーバ部３１及び連通部１３によってリザーバ１００が形成されている。

またこのような保護基板３０上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ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４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止され、内部圧力の変化によって変形可能な可撓部となっている。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、図示しない駆動回路からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。

以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図４〜図６を参照して説明する。なお、図４及び図５は、圧力発生室１２の長手方向の断面図であり、図６は、インクジェット式記録ヘッドの平面図である。まず、図４（ａ）に示すように、シリコン単結晶基板からなる流路形成基板１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に第１の弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５２を形成する。次いで、図４（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）上に、ジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜５５を形成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次に、図４（ｄ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板１０の全面に形成し、これら圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。

なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。

また、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。

次に、図４（ｅ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、まず流路形成基板１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層９５を形成する。そして、この金属層９５上に、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を形成し、このマスクパターンを介して金属層９５を圧電素子３００毎にパターニングすることによりリード電極９０を形成する。

次に、図５（ａ）に示すように、パターニングされた複数の圧電素子３００を保持する保護基板３０を、流路形成基板１０上に例えば接着剤３５によって接合する。なお、保護基板３０には、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２等が予め形成されている。また、保護基板３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコン単結晶基板からなり、保護基板３０を接合することで流路形成基板１０の剛性は著しく向上することになる。

次に、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板１０の圧電素子３００が形成された面とは反対側の二酸化シリコン膜５２を所定形状にパターニングすることで保護膜５１を形成する。このとき、保護膜５１は、後の工程で流路形成基板１０を異方性エッチングした際に同時に圧力発生室１２、第１の傾斜面１６、段差面１５及び第２の傾斜面１７が形成されるように、図６に示すような形状で形成する。

次に、図５（ｃ）に示すように、保護膜５１をマスクとして流路形成基板１０をＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、流路形成基板１０に圧力発生室１２、第１の傾斜面１６、段差面１５、第２の傾斜面１７、連通部１３及びインク供給路１４等を同時に形成する。このように保護膜５１を、図６に示すように形成することで、流路形成基板１０に圧力発生室１２、第１の傾斜面１６、段差面１５、第２の傾斜面１７、連通部１３及びインク供給路１４等を同時に形成することができ、製造工程が増えるのを防止することができる。

その後は、流路形成基板１０の保護基板３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接着剤２２を介して接合すると共に、保護基板３０にコンプライアンス基板４０を接合することで、図１に示すようなインクジェット式記録ヘッドが形成される。

なお、実際には、上述した一連の膜形成及び異方性エッチングによって一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割することでインクジェット式記録ヘッドが形成される。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態１では、流路形成基板１０に第１の傾斜面１６、段差面１５及び第２の傾斜面１７を形成するようにしたが、段差面１５の数は特に限定されず、２つ以上の段差面を形成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、圧力発生室１２のノズル開口２１と連通する側の端面を傾斜面として、第１の傾斜面１６及び第２の傾斜面１７を形成したが、特にこれに限定されず、例えば、圧力発生室１２のノズル開口２１と連通する側の端面を流路形成基板１０の表面に対して垂直な面としてもよい。

さらに、このようなインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図７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。図７に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。

そして、駆動モータ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、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂ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にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。

なお、上述した実施形態では、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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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る。

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。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部拡大断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。 一実施形態に係る記録装置の概略図である。

符号の説明

１０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 １５ 段差面、 １６ 第１の傾斜面、 １７ 第２の傾斜面、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ３１ リザーバ部、 ３２ 圧電素子保持部、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ５５ 絶縁体膜、 ６０ 下電極膜、 ７０ 圧電体層、 ８０ 上電極膜、 ９０ リード電極、 １００ リザーバ、 ３００ 圧電素子

Claims (5)

1. 液滴を吐出するノズル開口が設けられたノズルプレートと、このノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記圧力発生室に対応する領域に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に液滴吐出のための圧力を付与する圧電素子とを具備し、
   前記ノズルプレートと前記流路形成基板とが接着剤を介して接合されると共に、前記圧力発生室の長手方向の前記ノズル開口が形成されている一端部側の周壁は、前記振動板側から前記ノズルプレート側に向けて拡開するように傾斜する第１の傾斜面と、当該第１の傾斜面よりも前記振動板側に配置されて前記振動板側から前記ノズルプレート側に向けて拡開するように傾斜する第２の傾斜面と、前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との間に形成される段差面とを有し、
   該段差面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度が、前記第１の傾斜面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度および前記第２の傾斜面と前記ノズルプレートの表面とのつくる角度よりも小さく、
   前記圧力発生室の長手方向に沿って、前記ノズル開口の少なくとも一部が、前記段差面と前記第１の傾斜面との境界よりも前記一端部側とは反対側の他端部側であって、前記段差面と前記第２の傾斜面との境界よりも前記一端部側に位置するように配置されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記段差面が前記ノズルプレートから２０〜４０μｍの位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
3. 請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記圧力発生室の長手方向の前記ノズル開口と連通する側の周壁の前記圧電素子側の端部が、前記圧電素子の実質的に駆動する圧電体能動部よりも外側に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドにおいて、前記段差面が、前記ノズル開口に相対向する位置に設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項１〜４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。

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