(57)【要約】【課題】第２の基板の接合部から溢れ出してくる接着剤を受ける溝を設けることで、振動特性を阻害せず、液吐出特性を安定化できる液滴吐出ヘッド、同ヘッドを装備する画像形成装置を提供する。【解決手段】シリコン単結晶基板からなり液流路部８及び加圧液室５を形成する圧力室基板２０と、加圧液室の一側を覆うノズル板３００と、加圧液室の他側を覆う振動板３と、振動板の加圧液室の液室対向部４７に接合される圧電体素子２と、圧電体素子を通電可能に挟み液室対向部に接合された上部電極１１及び下部電極１０と、を有したアクチュエータ基板１００を備え、振動板の液室対向部及び圧電体素子からなる液体吐出エネルギー発生部Ｄより離れた加圧液室隔壁部４に第２の基板２００の接合部４８を接着剤４９で接着した液滴吐出ヘッド１において、振動板の加圧液室隔壁部に接着剤を受ける溝４６が形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン単結晶基板からなり液流路部及び加圧液室を形成する圧力室基板と、前記加圧液室の一側を覆うノズル板と、前記加圧液室の他側を覆う振動板と、前記振動板の前記加圧液室の液室対向部に接合される圧電体素子と、前記圧電体素子を通電可能に挟み前記液室対向部に接合された上部電極及び下部電極と、を有したアクチュエータ基板を備え、前記振動板の前記液室対向部及び圧電体素子からなる液体吐出エネルギー発生部より離れた加圧液室隔壁部において第２の基板の接合部を重ねて接着剤で接着した液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板の前記加圧液室隔壁部に前記接着剤を受ける溝が形成されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記加圧液室隔壁部の前記第２の基板の接合部に近接する部位に前記溝が形成されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項１記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記溝が前記接合部外の前記加圧液室隔壁部と接合部の両方に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第２の基板と前記振動板が前記加圧液室隔壁部に重ねて配備された干渉部材を挟んで接合され、前記干渉部材に前記溝が形成されることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記溝のパターンが隣り合う前記加圧液室間を区画する加圧液室隔壁部の方向に連続して形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の液滴吐出ヘッドにおいて、
前記溝のパターンが隣り合う前記加圧液室間を区画する加圧液室隔壁部の方向に間欠的に形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドとこの液滴吐出ヘッドに記録液を供給するインクタンクを一体化した液体カートリッジにおいて、
前記液滴吐出ヘッドが請求項１乃至６記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項８】
液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、
前記液滴吐出ヘッドが請求項１乃至６記載の液滴吐出ヘッド又は請求項７に記載の液体カートリッジの液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気−機械変換素子を備えた液滴吐出ヘッド及び同液滴吐出ヘッドを備えたインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置には液滴吐出ヘッドを用いたインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が採用される。ここで液滴吐出ヘッドはインク滴を吐出させるノズルと、このノズルが連通する加圧液室（インク流路、加圧室、液室、圧力発生室、等とも称される。）と、加圧液室内のインクを加圧するための液体吐出エネルギー発生部を備え、これらによってノズルからインク滴を吐出させる。
このような液体吐出エネルギー発生部としては、吐出エネルギー発生素子などの電気−機械変換素子（例えば、特許文献１参照）を用いて加圧液室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のもの、加圧液室内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰（液体に接した物体の界面付近の液体が瞬間的に気化し．瞬間の気泡内の圧力が水の場合３０気圧以上に達する現象）でバブルを発生させてインク滴を吐出させるサーマル型（バブル型）のものなどがある。更に、ピエゾ型のものではＳｉ基板に直接液室及び電気−機械変換素子を作り込んだ薄膜アクチュエータが考案されている。
【０００３】
このような電気−機械変換素子の１つである圧電体素子は、圧電体に応力が印加されると電荷が発生し、電界を印加すると圧電体が伸張する性質を有している。圧電体としては、例えば、三元系金属酸化物であるチタン酸ジルコン酸鉛、ＰＺＴなどがある。
ところで、薄膜ＰＺＴヘッドに液室を含むアクチュエータ基板において、液室高さは１００ｕｍ程度であるが、アクチュエータ基板を液室高さまで薄くするとその後の工程でのハンドリング（処理装置内の搬送や、工程間搬送等）でアクチュエータ基板が割れやすく、安定した生産ができない。そこで、アクチュエータ基板を薄くする前に液流路等が形成されたサブフレーム基板を接着剤で接合し、アクチュエータ基板の補強を行う。
アクチュエータ基板の加圧液室と対向するアクチュエータ部（振動板＋圧電体素子）は、可動部であるため、サブフレーム基板と直接接しないように、隣接する液室を隔てる液室隔壁が接合するアクチュエータ基板側の振動板の上面を圧電体素子面より凸形状とし、この凸状面部とサブフレーム基板の接合面が接するようにしている。
【０００４】
しかし、サブフレーム基板側に薄膜転写技術を用いて、厚さ１〜４ｕｍ程度の接着剤を形成し、その後アクチュエータ基板と一般的な接合技術で接合する。この時、アクチュエータ基板の凸状面部と接合した接着剤が、接合面からはみ出て、アクチュエータ部へ滲み出して、アクチュエータ部で固化することがある。
アクチュエータ部で接着剤が固化すると、振動板の変位を抑制してしまい、本来の特性を得ることができず、隣り合う各アクチュエータ間で特性のバラツキが生じる。
そのために、複数のアクチュエータを具備した液滴吐出ヘッドでは、所望する液滴吐出特性が安定に、且つ高精度に確保できないという問題点があった。
【０００５】
そこで、たとえば、特許文献１及び特許文献２では、接着剤による基板同士の接合時、余分な接着剤の逃げ用の領域となる凹部が接合基板母材の結晶性に対応した形で形成している。また、特許文献３では、接合部の接着剤はみ出しを吸収する為に、互いに重なる基板の互いの接合端縁部に段差を設けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、２の溝形成は、異方性ウェットエッチを適用しており、そのエッチング特性から、溝の幅、深さに制約がある為、溝の形状、深さの自由度が小さい。また、特許文献３では互いに重なる基板の接合端縁部にはみ出してくる接着剤を確実に受け入れる大きさの凹状の段差を設けているが、この凹状の段差部を作製する為の工程が必要となる為、製造コストがアップしてしまうデメリットがある。
【０００７】
本発明は、液体吐出エネルギー発生部より離れた加圧液室隔壁部に第２の基板の接合面から溢れ出してくる接着剤を受ける溝を設け、接着剤が液室対向部に流れ出すことを阻止することで、液体吐出エネルギー発生部の振動特性を阻害せず、液吐出特性を安定化できる液滴吐出ヘッド、同液滴吐出ヘッドを装備する画像形成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】
【０００８】
本発明は前記課題を達成するため以下の構成とした。
本発明である液滴吐出ヘッドは、シリコン単結晶基板からなり液流路部及び加圧液室を形成する圧力室基板と、前記加圧液室の一側を覆うノズル板と、前記加圧液室の他側を覆う振動板と、前記振動板の前記加圧液室の液室対向部に接合される圧電体素子と、前記圧電体素子を通電可能に挟み前記液室対向部に接合された上部電極及び下部電極と、を有したアクチュエータ基板を備え、前記振動板の前記液室対向部及び圧電体素子からなる液体吐出エネルギー発生部より離れた加圧液室隔壁部において第２の基板の接合部を重ねて接着剤で接着した液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板の前記加圧液室隔壁部に前記接着剤を受ける溝が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、振動板の駆動領域を成す液室対向部より離れた加圧液室隔壁部に余剰接着剤の溜り部である溝が形成される。このように、駆動領域を成す液体吐出エネルギー発生部の外周側の加圧液室隔壁部に設けた溝により、第２の基板の接合面から溢れ出してくる余剰接着剤を受け、その接着剤が振動板の駆動領域を成す液室対向部に流れる出ることを阻止でき、アクチュエータ基板の液体吐出エネルギー発生部の振動特性を阻害することを防止し、液滴吐出ヘッドの液吐出特性を安定化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施形態である液滴吐出ヘッドの要部切欠斜視図である。
【図２】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室における側面方向断面図である。
【図３】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室における正面方向断面図である。
【図４（Ａ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室長辺長方向Ｂの断面模式図で（ａ）〜（ｅ）は製造工程前段を説明する工程図である。
【図４（Ｂ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室長辺長方向Ｂの断面模式図で（ｆ）〜（ｈ）は製造工程中段を説明する工程図である。
【図４（Ｃ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室長辺長方向Ｂの断面模式図で（ｉ）〜（ｊ）は製造工程後段を説明する工程図である。
【図５（Ａ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室短辺長方向Ａの断面模式図で（ａ）〜（ｅ）は製造工程前段を説明する工程図である。
【図５（Ｂ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室短辺長方向Ａの断面模式図で（ｆ）〜（ｉ）は製造工程中段を説明する工程図である。
【図５（Ｃ）】図１の液滴吐出ヘッドの加圧液室短辺長方向Ａの断面模式図で（ｊ）は製造工程後段を説明する工程図である。
【図６】本発明の他の実施例に係る液滴吐出ヘッドの要部断面である。
【図７】本発明の他の実施例に係る液滴吐出ヘッドの要部断面である。
【図８】本発明の他の実施例に係る液滴吐出ヘッドのアクチュエータ基板の要部切欠断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態である液滴吐出ヘッドを備えるカートリッジの斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態であるカートリッジを備えたインクジェット記録装置の斜視図である。
【図１１】図１０のインクジェット記録装置の概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。
実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
本発明は、液滴吐出ヘッドに関して、以下の特徴を有する。液体吐出エネルギー発生部を成す圧電体素子が接合された振動板の液室対向部の近傍に設けられた加圧液室隔壁部に溝が形成され、これが余剰接着剤の溜り部として機能することを特徴とする。この加圧液室隔壁部に設けた溝により、第２の基板の接合面から溢れ出してくる余剰接着剤が受け取られ、加圧液室隔壁部より液室対向部に余剰接着剤が流れ出ることを阻止できる。従って、アクチュエータ基板の駆動領域を成す振動板の液体吐出エネルギー発生部に接着剤がはみ出すことによる振動変位のばらつきを防止でき、高精度で、信頼性の高い液滴吐出ヘッド、同液滴吐出ヘッドを装備する画像形成装置を実現できる。
【００１２】
まず、図１〜図２を参照して、本発明の実施形態１としての液滴吐出ヘッドを説明する。
図１は、この発明の圧電型アクチュエータを有する液滴吐出ヘッドの斜視図、図２は、図１の液室長辺方向、図３は、図１の液室短辺長方向の断面図である。図１に示すように、液滴吐出ヘッド１は、基板面部に設けたノズル孔から液滴を吐出させるサイドシュータータイプのものである。
この液滴吐出ヘッド１はアクチュエータ基板１００と、その一側に重ねて接合される第２の基板であるサブフレーム基板２００と、その他側に重ねて接合される第３の基板であるノズル基板３００により形成されている。
【００１３】
アクチュエータ基板１００は、共通液室（液流路部）８及び加圧液室５を形成する圧力室基板２０と、この圧力室基板２０に重なり加圧液室５の一側を覆いノズル孔６を有するノズル板３００と、圧力室基板２０に重なり加圧液室５の他側を覆う振動板３とを相互に接合する。
圧力室基板２０には複数の加圧液室５が直状に長手方向（図２で紙面垂直方向）Ａに順次ビット配設される。更に、圧力室基板２０の内部には、互いに隣り合う加圧液室間を仕切る加圧液室隔壁部４と、各加圧液室５に順次対向する共通液室８と、各加圧液室５に共通液室８の液体を絞り機能を働かせて導く流体抵抗部７とが設けられる。
【００１４】
振動板３の加圧液室５との対向部である液室対向部４７の外側には引き出し配線層に挟まれた圧電体素子２（ここで成膜された圧電体１２の層状成形体を圧電体素子２と記す）が接合する。引き出し配線層は圧電体１２を通電可能に挟む個別電極（上部電極）１１及び共通電極（下部電極）１０とで構成される。これら振動板３の液室対向部４７及び圧電体素子２、個別電極１１、共通電極１０が駆動手段をなす液体吐出エネルギー発生部Ｄを構成する。
アクチュエータ基板１００の一側に重ねて接合されるサブフレーム基板２００は第２の基板を成す。サブフレーム基板２００には、外部から液滴を共通液滴流路９を経て共通液室８に供給する液滴供給口６６と、液体吐出エネルギー発生部Ｄの駆動時に振動板３が撓むことができるようにザグリ６７が形成されている。
【００１５】
また、ノズル基板３００には、個々の加圧液室５に対応した位置にノズル孔６が形成されている。また、アクチュエータ基板１００と重ねて接合されるサブフレーム基板２００の間に挟まれる個別電極（上部電極）１１及び共通電極（下部電極）１０からなる引き出し配線層を保護する目的で干渉部材としてのパッシベーション膜５０が形成されている。
ここで、アクチュエータ基板１００とサブフレーム基板２００とは加圧液室５、ザグリ６７、それらの間の振動板３の液室対向部４７と干渉しない、それらを囲む外周域となる部位が相互に重なり、接合される。
【００１６】
ここで、振動板３の各液室対向部４７を囲む外周域の近傍に設けられた加圧液室隔壁部４はパッシベーション膜５０（干渉部材）が重合され、このパッシベーション膜５０を挟んでサブフレーム基板２００（第２の基板）の接合部４８と接合されている。
ここで、本発明の特徴であるアクチュエータ基板１００とサブフレーム基板２００の接合部４８が重なる部位の近傍には、両者の接合時に用いる接着剤４９の余剰部分を溜める溝４６が形成されており、振動板領域である液室対向部４７に接着剤４９がはみ出さないようになっている。
【００１７】
ここでは、特に、加圧液室隔壁部４に重なるパッシベーション膜５０の接合部４８を外れた近接する部位に溝４６が形成される。接合部４８より離れた隣り合う各加圧液室隔壁部のパッシベーション膜５０に溝４６がそれぞれ形成され、それぞれの溝がそれぞれ接合部４８より溢れ出た接着剤を受けるよう機能できる。
この場合、パッシベーション膜５０（干渉部材）に溝４６を形成でき、駆動領域を成す液室対向部４７に余剰接着剤が流れ込むことを阻止でき、振動板に溝を形成することが無いので、耐久性を高め、加工が容易化される。
【００１８】
アクチュエータ基板１００は、図１、２に示すように、加圧液室５の一側の壁面を形成する振動板３と、振動板３の液室対向部４７の外側に圧電体素子２が設けられ、液体吐出エネルギー発生部Ｄを形成している。また、共通液室８と対向する振動板３面は、共通インク供給路９を形成されており、ここから液滴であるインクを外部から供給できるようになっている。
【００１９】
このように形成された液滴吐出ヘッド１においては、各加圧液室５内に液体、例えば記録液（インク）が満たされた状態で、図示しない制御部から画像データに基づいて、記録液の吐出を行いたいノズル孔６に対応する個別電極１１に対して、発振回路により、引き出し配線４０、層間絶縁膜４５に形成された接続孔３０を介して例えば２０Ｖのパルス電圧を印加する。この電圧パルスを印加することにより、圧電体素子２は、電歪効果により圧電体素子２そのものが振動板３と平行方向に縮むことにより、振動板３が加圧液室５の長手方向Ｂに撓む。これにより、加圧液室５内の圧力が急激に上昇して、加圧液室５に連通するノズル孔６から記録液が吐出する。次にパルス電圧印加後は、縮んだ圧電体素子２が元に戻ることから撓んだ振動板３は、元の位置に戻るため、加圧液室５内が共通液室８内に比べて負圧となり、外部から液滴供給口６６を介して供給されているインクが共通液滴供給路９、共通液室８から流体抵抗部７を介して加圧液室５に供給される。これを繰り返すことにより、液滴を連続的に吐出でき、液滴吐出ヘッドに対向して配置した被記録媒体（用紙）に画像を形成する。
【００２０】
次に本発明の実施形態である液滴吐出ヘッドの各実施例を順次詳細に説明する。
（実施例１）
次に、上述した図１〜図３に示した液滴吐出ヘッドと同様の液滴吐出ヘッドの製造工程を、図４（Ａ）の（ａ）〜（ｅ）、図４（Ｂ）の（ｆ）〜（ｈ）、図４（Ｃ）の（ｉ）〜（ｊ）、図５（Ａ）の（ａ）〜（ｅ）、図５（Ｂ）の（ｆ）〜（ｉ）、図５（Ｃ）の（ｊ）を参照して、製造工程：［Ａ］〜［Ｊ］を順次説明する。
ここで、図４（Ａ）の（ａ）〜図４（Ｃ）の（ｊ）は図２に記載したと同じ方向視である液滴吐出ヘッドの加圧液室長辺長方向Ｂの断面模式図を示す。図５（Ａ）の（ａ）〜図５（Ｃ）の（ｊ）は図３に記載したと同方向視である液滴吐出ヘッドの加圧液室短辺長方向Ａの断面模式図を示す。
［Ａ］：工程Ａを図４（Ａ）の（ａ）、図５（Ａ）の（ａ）に沿って説明する。
ここでは図２、図３で説明した液滴吐出ヘッド１のアクチュエータ基板１００の要部を成す圧力室基板２０として面方位（１１０）のシリコン単結晶基板（例えば板厚４００μｍ）上に振動板３を膜成膜する。この振動板３は、振動板としての機能と後のプロセス整合性を確保していれば、単層、積層膜のどちらでもかまわない。
【００２１】
例えば、振動板３の材料として、ＬＰ−ＣＶＤ法でシリコン酸化膜、ポリシリコン膜、あるいはアモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜として、これらを所望の振動板剛性になるように積層に成膜する。プロセス整合性、振動板剛性、及び振動板３全体の応力を鑑みて、積層数は、３〜７層程度が好ましい。後の共通電極１０との密着性を確保する為に振動板３の最上層は、ＬＰＣＶＤ法で形成したシリコン酸化膜とする。その後、例えば、ＴｉＯ２とＰｔからなる共通電極１０層をスパッタ法で各々５０ｎｍと１００ｎｍ成膜する。
【００２２】
［Ｂ］：工程Ｂを図４（Ａ）の（ｂ）、図５（Ａ）の（ｂ）に沿って説明する。
共通電極１０上に圧電体１２としてＰＺＴを例えばスピンコート法で複数回に分けて成膜し、最終的に２μｍ厚成膜し圧電体素子２とする。次にＰｔの上部電極１１をスパッタ法（アルゴンガス粒子をターゲット（薄膜にしたい物質）に衝突させ、その衝撃ではじき飛ばされたターゲット成分を基板上に付着させて薄膜を生成する手法）で例えば１００ｎｍ成膜する。ここで、圧電体１２の成膜方法は、スピンコート法（平滑なガラス等の基板を高速回転させることにより遠心力で薄膜を構成する装置）に限らず、他の成膜方法を利用できる。例えばスパッタ法、イオンプレーティング法（真空蒸着とプラズマの複合技術であって、原則としてガスプラズマを利用して、蒸発粒子の一部をイオンもしくは励起粒子とし、活性化して蒸着する技術）でもよい。更に、エアーゾル法、ゾルゲル法（ガラスやセラミックスの溶液状物質を、加水分解、縮重合などを経てゲル（ゼリー状の固体）を作製し、熱処理をすることで溶媒を取り除きガラスやセラミックスを得る）、あるいはインクジェット法等などで成膜してもよい。そしてリソエッチ法（半導体などの基板表面に光（電子ビーム）リソグラフィなどで微細なパターンを有するエッチマスクを形成させ、化学薬品などの腐食作用を利用し表面加工する技法）でもよい。これらにより、後に形成する加圧液室５に対応する位置に圧電体素子２を形成するために、個別電極１１と圧電体１２をパターニングする。
その後、共通電極１０をリソエッチ法でパターニングする。この時、のちに共通液室流路９となる箇所の共通電極１０層もパターニングする。
【００２３】
［Ｃ］：工程Ｃを図４（Ａ）の（ｃ）、図５（Ａ）の（ｃ）に沿って説明する。
次に、共通電極１０、圧電素子２と後に形成する引き出し配線４０とを絶縁するために層間絶縁膜４５を成膜する。層間絶縁膜４５は、例えばプラズマＣＶＤ法でＳｉＯ２膜を成膜する。層間絶縁膜４５は、圧電素子１２や電極材料に影響を及ぼさず、絶縁性を有する膜であれば、プラズマＣＶＤ法のＳｉＯ２以外の膜でもよい。次に、個別電極１１と引き出し配線４０とを接続する接続孔３０をリソエッチ法で形成する。ここで図示していないが、共通電極１０も引き出し配線４０と接続する場合は、同様に接続孔を形成する。
【００２４】
［Ｄ］：工程Ｄを図４（Ａ）の（ｄ）、図５（Ａ）の（ｄ）に沿って説明する。
次に、引出配線４０として、例えばＴｉＮ／Ａｌを各々膜厚３０ｎｍ／１ｕｍをスパッタ法で成膜する。ＴｉＮは、接続孔３０底部で、個別電極１１、あるいは共通電極１０の材料であるＰｔが、引き出し配線４０の材料であるＡｌが直接接することにより、後の工程による熱履歴で合金化し、体積変化によるストレスによる膜剥がれ等を防止するために、合金化を防ぐバリア層として適用している。
また、後のサブフレーム基板２００との接合部４８となる箇所にも配線パターン４２を形成する。
［Ｅ］：工程Ｅを図４（Ａ）の（ｅ）、図５（Ａ）の（ｅ）に沿って説明する。
次に、パッシベーション膜５０として、例えばプラズマＣＶＤ法でシリコン窒化膜を１０００ｎｍ厚成膜する。
【００２５】
［Ｆ］：工程Ｆを、図４（Ｂ）の（ｆ）、図５（Ｂ）の（ｆ）に沿って説明する。
その後、リソエッチ法で、引き出し配線４０の引き出し配線パッド部４１とアクチュエータ部を成す液体吐出エネルギー発生部Ｄ、及び共通液滴流路９部の開口も行う。また、本発明の特徴である後のアクチュエータ基板１００側の加圧液室隔壁部４とサブフレーム基板２００の接合部４８との接合時の余剰接着剤が溜まる溝４６を形成する。
［Ｇ］：工程Ｇを、図４（Ｂ）の（ｇ）、図５（Ｂ）の（ｇ）に沿って説明する。
次にリソエッチ法により、共通液室流路９、後の共通液室８になる箇所の振動板３を除去する。
【００２６】
［Ｈ］：工程Ｈを、図４（Ｂ）の（ｈ）、図５（Ｂ）の（ｈ）に沿って説明する。
次に、アクチュエータ部４８に対応した位置にザグリ６７を形成したサブフレーム基板２００とアクチュエータ基板１００を接合部４８を介して、接着剤４９で接合する。この時、接着剤４９は、一般的な薄膜転写装置により、サブフレーム基板２００側に厚さ１〜４ｕｍ程度塗布している。この時接合部４８からはみ出した余剰接着剤４９は、溝４６で留まり、後の駆動領域へ，はみ出さない。そして、その後の加圧液室５、共通液室８、流体抵抗部７を形成するためにアクチュエータ基板１００の要部を成す圧力室基板２０を所望の厚さｔ（例えば厚さ８０μｍ：図５（Ｂ）の（ｉ）参照）になるように、公知の技術で研磨する。研磨法以外にもエッチングなどでもよい。
【００２７】
［Ｉ］：工程Ｉを、図４（Ｃ）の（ｉ）、図５（Ｂ）の（ｉ）に沿って説明する。
次に、リソ法（シリコン基板上にレジストを塗布し紫外線を照射し、照射された部分を「現像液」に通し、パターンを作成する。）により、加圧液室５、共通液室８、流体抵抗部７以外の隔壁部４をレジストで被覆する。その後、アルカリ溶液（ＫＯＨ溶液、あるいはＴＭＨＡ溶液）で異方性ウェットエッチをおこない加圧液室５、共通液室８、流体抵抗部７を形成する。
アルカリ溶液による異方エッチ以外にＩＣＰエッチャーを用いたドライエッチで加圧液室５、共通液室８、流体抵抗部７を形成してもよい。
【００２８】
［Ｊ］：工程Ｊを、図４（Ｃ）の（ｊ）、図５（Ｃ）の（ｊ）に沿って説明する。
次に、別に形成した各加圧液室５に対応した位置にノズル孔６を開口した第３の基板であるノズル基板３００を接合し、液滴供給口６６、アクチュエータ部を成す液体吐出エネルギー発生部Ｄの位置に対応したザグリ６７を備えた第２の基板であるサブフレーム基板２００を第１の基板１００に接合することにより液滴吐出ヘッド１が完成する。
実施例１として、接着剤４９を溜める溝４６の深さは、パッシベーション膜５０の膜厚相当を示したが、図６のように、引き出し配線４０の層間絶縁膜４５まで溝４６の深さを確保し、あるいは、更に、図７のように、振動板３まで深くすることで、余剰接着剤４９の溜り量の許容が増し、更に安定した余剰接着剤４９の駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの流れ込みを阻止できる。この溝４６の深さを変えるには、図６ではエッチング時間のみを変更することにより層間絶縁膜４５までをエッチングし実現できる。また、図７のように振動板３までをエッチングする場合は、事前に共通電極１０のエッチング時にこの溝４６に相当する部分の共通電極１０材料をエッチングしておけばよい。
【００２９】
更に、溝４６はそのパターンが隣り合う加圧液室５間を区画する加圧液室隔壁部４の方向に連続して形成されている。これにより、余剰接着剤の駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの流れ込み抑止効果を最大限確保できることより、信頼性が高く安定したアクチュエータ基板１００が実現できる。
更に、溝４６は、余剰接着剤４９の駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの流れ込みを阻止できていれば、駆動領域長手方向Ａに沿って連続に形成されていても、あるいは、間欠的に形成されてもよい。
例えば、溝４６が間欠的に形成された場合、これにより、振動板３や加圧液室隔壁部４の強度、接合強度、接着剤の流れ込みの各々の効果を最適化することができ、より安定した信頼性の高いアクチュエータ基板１００を得ることができる。
【００３０】
本実施例１では、アクチュエータ基板１００とサブフレーム基板２００の接合部４８を接着剤を用いて加圧接合しているため、接合部４８から必ず接着剤４９がはみ出る。この点を考慮して、はみ出した接着剤４９がアクチュエータ部である液体吐出エネルギー発生部Ｄに、流れ込まないように加圧液室隔壁部４に溝４６を形成しているので、駆動領域への接着剤４９の流れ込みを確実に阻止できる。従って、駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの接着剤４９の流れ込みによる各液滴吐出ヘッド１毎のビット間（隣り合う液滴吐出ヘッド１のノズル孔の間隔）の液室対向部の相対的な駆動バラツキをなくし、安定駆動が可能となり、信頼性が高く安定した液滴吐出ヘッドを部歩留まりよく実現できる。
また、液滴吐出ヘッド１を一体化したカートリッジやこの液滴吐出ヘッド１を搭載した液滴記録装置に提供することができる。
【００３１】
（実施例２）
実施例１では、接合時の接着剤４９の駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの流れ込みを阻止する為に接合部４８近傍の加圧液室隔壁部４に溝４６を形成し、この溝４６に余剰接着剤４９が溜まるようにした。
実施例２では、図８に示すように、接合部４８近傍の加圧液室隔壁部４に溝４６を形成した上で、更に、加圧液室隔壁部４のサブフレーム基板２００の接合部４８と重なる接合面ｆ１にも、即ち、両方に溝４６ａを形成する。
ここでは加圧液室隔壁部４側のパッシベーション膜５０の接合面ｆ１にも溝４６ａを形成することで、余剰接着剤４９の溜り許容堆積を稼ぎ、実施例１よりも駆動領域である液体吐出エネルギー発生部Ｄへの接着剤４９の流れ込みをより確実に防止できる。
また、加圧液室隔壁部４側のパッシベーション膜５０の接合面ｆ１に溝４６を設けたことにより、アンカー効果により、接合強度向上が期待できる。従って、更に信頼性が高くなり安定したアクチュエータ基板が実現できる。
【００３２】
ここで、図８にアクチュエータ基板１００側の加圧液室隔壁部４の溝４６ａ以外の溝の深さ等の構成は、実施例１と同様の図６、図７に示した構造でもよい。
製造方法は、実施例１と同じであり、溝４６ａの形成箇所を接合部４８に設けた点のみが追加構成となっている。
従って、実施例１に比べて、更に、信頼性が高く安定した液滴吐出ヘッド１を歩留りよく実現できる。
また、液滴吐出ヘッド１を一体化したカートリッジや、この液滴吐出ヘッド１を搭載した液滴記録装置にも本発明を適用することができる。
更に、接合部にも余剰接着剤の溜りの為の溝を形成することにより、接合部外へ流れる余剰接着剤量を抑制することができる。このため請求項２の構成よりも更に駆動領域への接着剤流れ込抑止効果が向上する。
【００３３】
次に本発明の実施形態２である液滴吐出ヘッド１を一体化したカートリッジについて図１３を参照して説明する。
図９に示すインクカートリッジ８０は、ノズル８１等を有する液滴吐出ヘッド１ｂと、この液滴吐出ヘッド１ｂに対してインクを供給するインクタンク８２とを一体化したものである。このようにインクタンク８２が一体型の液滴吐出ヘッド１ｂの場合、アクチュエータ部を成す液体吐出エネルギー発生部Ｄ（図２，３参照）を高精度化、高密度化、および高信頼化することで、インクカートリッジ８０の歩留まりや信頼性を向上することができ、インクカートリッジ８０の低コスト化を図ることができる。
【００３４】
次に本発明の実施の形態３であるインクジェット記録装置（画像形成装置）を詳細に説明する。
ここでは、液滴吐出ヘッド１を搭載したインクジェット記録装置（画像形成装置）の一例について図１０の斜視図と図１１の機構部の構成を示す概略側面図を参照して説明する。
インクジェット記録装置９０は、装置本体の内部に印字機構部９１を配備し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙９２を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレーでもよい）９３を抜き差し自在に装着する。また、用紙９２を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ９４（図１１では閉鎖状態を示す）を有する。このインクジェット記録装置９０は、給紙カセット９３あるいは手差しトレイ９４から給送される用紙９２を取り込み、印字機構部９１によって所要の画像を記録した後、後面側の装着された排紙トレイ９５に排紙する。
【００３５】
印字機構部９１は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９６と従ガイドロッド９７とキャリッジ９８を主走査方向に摺動自在に保持する。
ここで、キャリッジ９８は後方側（用紙搬送下流側）を主ガイドロッド９６に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送上流側）を従ガイドロッド９７に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９８を主走査方向Ｘに移動走査するため、主走査モーター１０１で回転駆動される駆動プーリ１０２と従動プーリ１０３との間にタイミングベルト１０４を張装する。更に、タイミングベルト１０４をキャリッジ９８に固定しており、主走査モーター１０１の正逆回転によりキャリッジ９８が往復駆動される。
【００３６】
キャリッジ９８には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向Ｘと交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
また、インクジェット記録装置のキャリッジ９８には液滴吐出ヘッド１に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ８０（図９参照）を交換可能に装着し、カラー画像を安定してプリントしている。
インクカートリッジ８０は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１（図９の液滴吐出ヘッド１ｂと同等構成を採る）へインクを供給する供給口が設けられ、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッド１へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッド１としては各色の液滴吐出ヘッド１を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。
【００３７】
一方、給紙カセット９３にセットした用紙９２を液滴吐出ヘッド１に下方側に搬送するために、給紙カセット９３から用紙９２を分離給装する給紙ローラー１０５及びフリクションパッド１０６と、用紙９２を案内するガイド部材１０７と、給紙された用紙９２を反転させて搬送する搬送ローラー１０８と、この搬送ローラー１０８の周面に押し付けられる搬送コロ１０９及び搬送ローラー１０８からの用紙９２の送り出し角度を規定する先端コロ１１０とを有する。搬送ローラー１０８は副走査モーターによってギア列を介して回転駆動される。
【００３８】
そして、キャリッジ９８の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラー１０８から送り出された用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１１を設けている。この印写受け部材１１１の用紙搬送方向下流側には、用紙９２を排紙方向へ送り出すための回転駆動される搬送コロ１１２と拍車１１３を設け、さらに用紙９２を排紙トレイ９５に送り出す排紙ローラー１１４と拍車１１５と排紙経路を形成するガイド部材１１６、１１７とを配設している。
このインクジェット記録装置９０での記録時には、キャリッジ９８を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙９２にインクを吐出して１行分を記録し、その後、用紙９２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙９２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙９２を排紙する。
【００３９】
また、キャリッジ９８の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１００の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７はキャピング手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ９８は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャピング手段で液滴吐出ヘッド１をキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係ないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出状態を維持する。
【００４０】
また、吐出不良が発生した場合等には、キャピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともの気泡等を吸出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。
このようなインクジェット記録装置９０においては、耐久性、信頼性に優れた液体吐出エネルギー発生部を成す圧電体素子を適用している高品位な液体カートリッジを用いることができる。更に、本発明が適用されたカートリッジは本発明が適用された液滴吐出ヘッド１を搭載している。該液滴吐出ヘッド１は耐久性、信頼性に優れた液体吐出エネルギー発生部を成す圧電体素子を採用しているため、安定したインク吐出特性が得られる。この液滴吐出ヘッド１が適用されたカートリッジ８０を用いたインクジェット記録装置９０が作成する印刷物は画像の品質が向上する。
【００４１】
上述の説明ではインクジェット記録装置９０に実施形態１で説明したような液滴吐出ヘッド１を使用した場合について説明したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に本発明の液滴吐出ヘッド１を適用してもよい。
なお、液滴吐出ヘッド１の装着されるインクジェット記録装置はカラー画像形成装置であったが、モノクロ画像形成装置に対して本発明を適用することも可能である。また、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１    液滴吐出ヘッド
２    圧電体素子
３    振動板
４    加圧液室隔壁部
５    加圧液室
６    ノズル孔
７    流体抵抗部
８    共通液室（液流路部）
１０    共通電極（下部電極）
１１    個別電極（上部電極）
１２    圧電体
２０    圧力室基板
４０    引き出し配線
４６    溝
４７    液室対向部
４８    接合部（サブフレーム基板）
４９    接着剤
８０    インクカートリッジ
９０    インクジェット記録装置（画像形成装置）
１００    アクチュエータ基板
２００    サブフレーム基板（第２の基板）
３００    ノズル板
Ｄ    液体吐出エネルギー発生部（駆動手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特許第４５７２３７１号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１９０２号公報
【特許文献３】特開２００９−１４３０１４号公報
【図１】
2015013396.tif 000003
【図２】
2015013396.tif 000004
【図３】
2015013396.tif 000005
【図４（Ａ）】
2015013396.tif 000006
【図４（Ｂ）】
2015013396.tif 000007
【図４（Ｃ）】
2015013396.tif 000008
【図５（Ａ）】
2015013396.tif 000009
【図５（Ｂ）】
2015013396.tif 000010
【図５（Ｃ）】
2015013396.tif 000011
【図６】
2015013396.tif 000012
【図７】
2015013396.tif 000013
【図８】
2015013396.tif 000014
【図９】
2015013396.tif 000015
【図１０】
2015013396.tif 000016
【図１１】
2015013396.tif 000017