(57)【要約】【課題】高密度に液滴を吐出することが可能で、且つ、基板同士を接合する接着剤が余剰に染み出す幅を抑制して、高精度で且つ信頼性の高いアクチュエータを得ることが可能な、液滴吐出ヘッドを提供する。【解決手段】基板１では、シリコン基板１０上に積層膜により個別電極１１と空隙１２を介して振動板１３とが形成される。基板２では、シリコン基板２０に加圧液室２１と流体抵抗溝２２と共通液室２３とが形成されている。各加圧液室２１には連通口２５が設けられる。基板３では、厚さ３５μｍのニッケル基板３０を用い、基板２の面部に各加圧液室２１の連通口２５と連通するようノズル孔３１を設け、また共通インク室２３と連通するようにインク供給口３２を設ける。基板１と基板２、及び基板２と基板３は、各々接着剤で接合する。この時、基板２の加圧液室２１の間隔壁２６上など、基板間接合面にスリット２４が設けられている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からのインク供給を受けるインク供給口と、インク液室と、インク吐出面開口部へ連通する複数の加圧液室と、を少なくとも含んで構成される流路基板と、前記流路基板のインク吐出面に接合される吐出側の基板と、前記流路基板の加圧液室面に接合される液室側の基板と、からなる液滴吐出ヘッドにおいて、前記流路基板における各加圧液室を分離する狭幅隔壁部と前記液室側の基板との接合部、及び／又は、前記流路基板と前記吐出側の基板との接合部は、いずれかの基板側に段差を有し、当該液滴吐出ヘッドは、前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板を、前記流路基板に接着剤で接合することで形成することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
外部からのインク供給を受けるインク供給口と、インク液室と、インク吐出面開口部へ連通する複数の加圧液室と、を少なくとも含んで構成される流路基板と、前記流路基板のインク吐出面に接合される吐出側の基板と、前記流路基板の加圧液室面に接合される液室側の基板と、からなる液滴吐出ヘッドにおいて、前記流路基板における各加圧液室を分離する狭幅隔壁部と前記液室側の基板との接合部、及び／又は、前記流路基板と前記吐出側の基板との接合部は、双方の基板側に段差を有し、当該液滴吐出ヘッドは、前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板を、前記流路基板に接着剤で接合することで形成することを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記流路基板の狭幅隔壁部における接合部周縁のインク接触面、及び／又は、前記流路基板のインク吐出面における接合部周縁のインク接触面に、窪みを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記流路基板には、前記液室側の基板との接合部及び／又は前記吐出側の基板との接合部に沿って、幅１０μｍ以下のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記流路基板には、前記狭幅隔壁部において狭幅隔壁の周縁に沿ったスリットが少なくとも１つ以上形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記流路基板に形成されたスリットは、狭幅隔壁周縁に沿って複数に分割され配列していることを特徴とする請求項４又は５記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板には、前記流路基板との接合部に、幅１０μｍ以下のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項８】
前記液室側の基板における、前記狭幅隔壁部との接合部、及び／又は、前記吐出側の基板における、前記流路基板の連通口の隔壁部との接合部には、スリットが各隔壁部で少なくとも１つ以上形成されていることを特徴とする請求項１，２，７のいずれか１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項９】
前記液室側の基板における、前記狭幅隔壁部との接合部、及び／又は、前記吐出側の基板における、前記流路基板の連通口の隔壁部との接合部には、スリットが隔壁周縁に沿って複数に配列されていることを特徴とする請求項１，２，７，８のいずれか１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１０】
インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインク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９のいずれか１に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクカートリッジ。
【請求項１１】
インク滴を吐出するインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドが請求項１乃至９のいずれか１に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置に関し、その他に、例えば、液体の微小流量を搬送或いは移送する際に用いるマイクロポンプ，プロジェクタ等に適用可能なアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッドは、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として用いるインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドである。このインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（加圧液室，圧力室，インク流路等とも称される）と、吐出室内のインクを加圧する圧力を発生する圧力発生手段とを備えて、圧力発生手段で発生した圧力で吐出室内インクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させる。
【０００３】
このような液滴吐出ヘッドとしては、圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用いて吐出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、吐出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でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）のもの、吐出室の壁面を形成する振動板を静電力で変形させることでインク滴を吐出させる静電型のものなどがある。
【０００４】
近年、環境問題から鉛フリーであるバブル型、静電型が注目を集め、鉛フリーに加え、低消費電力の観点からも環境に影響が少ない静電型のものが、複数のタイプ提案されている。
【０００５】
例えば、ノズル基板と、ノズルに対応して設けられたノズルに連通した加圧液室と流体抵抗路と共通液室を形成する液室基板と、液室基板の加圧液室面に接合された振動板と、振動板と個別電極との間に空隙を介して設けられた駆動基板とを有する静電型インクジェットヘッドが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。片方の電極が振動板として働き、振動板の対向する電極と反対側にインクが充填されている形態である。電極対に電圧を印加することによって電極間に静電引力が働き、電極（振動板）が変形し、電圧を除去すると振動板が弾性力によってもとの状態に戻り、その力を用いてインクを吐出するものである。
【０００６】
これらの基板（ノズル基板，液室基板，振動板，駆動基板）を接合するときの接合方法として、接着剤接合、熱溶着、シリコンを用いた直接接合、及び陽極接合などがある。貼り合せる基板材質によっては接合できない方法もある。接着剤接合の場合は、基板材質を選ばず比較的容易に基板同士を接合できる手法として広く用いられている。
【０００７】
圧電体を用いたインクジェットヘッドや静電気力を用いたインクジェットヘッドでは、インク滴を吐出するノズル基板と、このノズルが連通する流路基板（インク液室、加圧液室、及び流体抵抗部からなる）と、加圧液室内のインクを加圧する圧力発生機構を備えた基板を接合して組立てられているのが一般的であり、基板同士を接合する手段として、自由度の高い接着剤を使用した手法が用いられている。
【０００８】
接着剤を用いた基板接合方法では、接合部から余分な接着剤が染み出すことがあり、染み出した箇所がインク液室内や振動板領域であれば、加圧室の体積、振動板変位領域が設計通りに仕上らず、またばらつきを生ずる原因となる。また、ノズル板側で接合部からの余剰接着剤が染み出せば、液室の体積変動、或いは最悪ノズル孔を塞ぐ不具合が生じるため、設計通りにインクの噴射特性を得ることができない可能性もある。特にインクジェットヘッドの場合、この接着剤染み出しが、各インク吐出特性をばらつかせる原因となり、印字精度、画質の再現性が著しく低下することになる。
【０００９】
このような接着剤の染み出しを抑制する手段として、例えば、ノズル基板上に余剰接着剤を吸収する凹部を設けたものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、例えば、吐出室基板（加圧液室、圧力室、インク流路等とも称す）側に１辺１００μｍ程度の凹部を設けて余剰接着剤をこの凹部で吸収し染み出しを抑制したものも提案されている（例えば、特許文献４，５参照）。これら接合面に凹部を設けることにより、基板間接合の信頼性が向上し、且つ接着剤の加圧液室や振動板への染み出しが抑制され、各アクチュエータ間の特性ばらつきが低減され高品位なインクジェットヘッドが得られている。
【００１０】
しかしながら、インクジェットヘッドは、今後益々、印字速度，画質向上のため、より高密度化が望まれており、インクジェットヘッドを高密度化すると振動板の短辺長が短くなり、加圧液室隔壁からの接着剤の染み出し幅が無視できなくなる。また、インクジェットの高密度化が進むと、ノズル板側の余剰接着剤の染み出し幅も無視できなくなり、最悪ノズル孔を余剰接着剤が塞ぎ、ノズルとして機能しない不具合も生ずる。
【００１１】
つまり、高密度化された高品位なインクジェットヘッドを、接着剤を用いた基板接合法を用いて作製する場合、アクチュエータ特性の安定化、高精度化、或いは、製造歩留まり向上のために、益々接合時の余剰接着剤染み出し量制御が重要となる。
【００１２】
したがって、インクジェットヘッドの高密度化に伴い、接着剤の染み出し幅を積極的に抑制することが望まれている。しかしながら、特許文献３〜５に記載されたように、接合面に凹部を設けても接着剤の染み出しは１０〜１５μｍ程度ある。振動板短辺長１４０μｍ程度の１５０ｄｐｉのインクジェットヘッドであれば、この染み出しはアクチュエータ特性にさほど影響を及ぼさない。しかし、例えば３００ｄｐｉ程度のインクジェットヘッドでは、振動板の短辺長が５０〜６０μｍ程度となり、片側１０〜２０μｍの接着剤染み出し（両側で２０〜４０μｍ）では、振動板短辺長の約１／３〜２／３程度が接着剤染み出しの影響を受けることになり、この影響で設計通りのインク特性が得られないばかりでなく、最悪機能しない可能性が容易に予想される。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−３９２２９号公報
【特許文献２】
特開平９−３９２３５号公報
【特許文献３】
特開２００２−２１０９６５号公報
【特許文献４】
特許第３２３５６３０号公報
【特許文献５】
特許第３３２４６２２号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、高密度に液滴を吐出することが可能で、且つ、基板同士を接合する接着剤が余剰に染み出す幅を抑制して、高精度で且つ信頼性の高いアクチュエータを得ることが可能な、液滴吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドを一体化したインクカートリッジ、及びこの液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外部からのインク供給を受けるインク供給口と、インク液室と、インク吐出面開口部へ連通する複数の加圧液室と、を少なくとも含んで構成される流路基板と、前記流路基板のインク吐出面に接合される吐出側の基板と、前記流路基板の加圧液室面に接合される液室側の基板と、からなる液滴吐出ヘッドにおいて、前記流路基板における各加圧液室を分離する狭幅隔壁部と前記液室側の基板との接合部、及び／又は、前記流路基板と前記吐出側の基板との接合部は、いずれかの基板側に段差を有し、当該液滴吐出ヘッドは、前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板を、前記流路基板に接着剤で接合することで形成することを特徴としたものである。
【００１６】
請求項２の発明は、外部からのインク供給を受けるインク供給口と、インク液室と、インク吐出面開口部へ連通する複数の加圧液室と、を少なくとも含んで構成される流路基板と、前記流路基板のインク吐出面に接合される吐出側の基板と、前記流路基板の加圧液室面に接合される液室側の基板と、からなる液滴吐出ヘッドにおいて、前記流路基板における各加圧液室を分離する狭幅隔壁部と前記液室側の基板との接合部、及び／又は、前記流路基板と前記吐出側の基板との接合部は、双方の基板側に段差を有し、当該液滴吐出ヘッドは、前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板を、前記流路基板に接着剤で接合することで形成することを特徴としたものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記流路基板の狭幅隔壁部における接合部周縁のインク接触面、及び／又は、前記流路基板のインク吐出面における接合部周縁のインク接触面に、窪みを設けたことを特徴としたものである。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１の発明において、前記流路基板には、前記液室側の基板との接合部及び／又は前記吐出側の基板との接合部に沿って、幅１０μｍ以下のスリットが形成されていることを特徴としたものである。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１の発明において、前記流路基板には、前記狭幅隔壁部において狭幅隔壁の周縁に沿ったスリットが少なくとも１つ以上形成されていることを特徴としたものである。
【００２０】
請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において、前記流路基板に形成されたスリットは、狭幅隔壁周縁に沿って複数に分割され配列していることを特徴としたものである。
【００２１】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１の発明において、前記吐出側の基板及び／又は前記液室側の基板には、前記流路基板との接合部に、幅１０μｍ以下のスリットが形成されていることを特徴としたものである。
【００２２】
請求項８の発明は、請求項１，２，７のいずれか１の発明において、前記液室側の基板における、前記狭幅隔壁部との接合部、及び／又は、前記吐出側の基板における、前記流路基板の連通口の隔壁部との接合部には、スリットが各隔壁部で少なくとも１つ以上形成されていることを特徴としたものである。
【００２３】
請求項９の発明は、請求項１，２，７，８のいずれか１の発明において、前記液室側の基板における、前記狭幅隔壁部との接合部、及び／又は、前記吐出側の基板における、前記流路基板の連通口の隔壁部との接合部には、スリットが隔壁周縁に沿って複数に配列されていることを特徴としたものである。
【００２４】
請求項１０の発明は、インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインク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９のいずれか１に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴としたものである。
【００２５】
請求項１１の発明は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置において、前記インクジェットヘッドが請求項１乃至９のいずれか１に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴としたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの構成例を示す分解斜視図で、図１ではその液滴吐出ヘッドの一部を断面で示している。
本構成例においては、インク液滴を基板の面部に設けたノズル孔から吐出させるサイドシュータタイプの液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッドともいう）を挙げて説明する。本構成例のインクジェットヘッドは、次に詳述する構造を持つ３枚の基板１，２，３を重ねた積層構造となっている。
【００２７】
第１の基板１では、＜１００＞シリコン基板１０上に、積層膜により個別電極１１と空隙１２を介して振動板１３とが形成されている。ここでは、振動板１３の下面（図１では上面に該当）には空隙１２を介して個別電極１１が形成されている。空隙１２は、後に除去することを前提とした犠牲層を個別電極材料や振動板材料と同様に積層膜として成膜しておき、後にこの除去孔から犠牲層を除去することで形成する。
【００２８】
また、第１の基板１の上面（図１では下面に該当）に接合される第２の基板２では、＜１１０＞シリコン基板２０に、加圧液室２１と、流体抵抗となる溝（流体抵抗溝）２２、各々の加圧液室２１にインクを供給するための共通液室２３とが形成されている。各加圧液室２１には連通口２５が設けられている。
【００２９】
続けて第２の基板の上面（図１では下面に該当）に接合される第３の基板３では、厚さ３５μｍのニッケル基板３０を用い、基板２の面部に、各加圧液室２１の連通口２５と連通するようにそれぞれノズル孔３１を設け、また共通インク室２３と連通するようにインク供給口３２を設ける。
【００３０】
基板１と基板２、及び基板２と基板３は、各々接着剤を用いて接合する。この時、加圧液室２１への接着剤染み出しを防ぐ目的で、基板２の加圧液室２１の間隔壁２６上にスリット２４が設けられている。なお、図１には示されていないが、基板１の連通口２５への接着剤染み出しを防止する目的で、基板２が接合される基板１の連通口２５側にもスリットが設けられている。
【００３１】
さらに、図１には示していないが、基板１の隔壁部２６と接合される基板２、基板３の接合面にもスリットを設けてもよい。また、図１には、余分な接着剤を吸収するためにスリットを設けたが、スリットを複数に分割した形状を採用してもよい。また、図１には示していないが、基板２の加圧液室２１，間隔壁２６以外で基板１、或いは基板３と接合される箇所にも、余剰接着剤の吸収、基板反り防止の目的で凹部が形成するとよい。
【００３２】
次に、上述のごとく構成された液滴吐出ヘッドの動作例を説明する。
加圧液室２１内がインクにより満たされた状態で、個別電極１１に発振回路により４０Ｖのパルス電位を印加する。電圧印加により個別電極１１の表面がプラスに帯電すると、振動板１３との間に静電気の吸引作用が働き、振動板１３が下方（図１では上方に該当）へ撓み、共通液室２３より流体抵抗溝２２を通じて吐出室２１へインクが流入する。その後、個別電極１１へのパルス電圧を０Ｖにすると、静電気力により下方へ撓んだ振動板１３が自身の剛性により元に戻る。
【００３３】
その結果、吐出室２１内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔３１よりインク液滴を記録紙に向けて吐出することとなる。これを繰り返すことによりインクを連続的に吐出することができる。
【００３４】
電極間に働く力Ｆは、下式（１）に示すように電極間距離ｄの２乗に反比例して大きくなる。ただし、式（１）中、εを比誘電率、Ｓを電極の対向する面の面積、ｄを電極間距離、Ｖを印加電圧としている。したがって、低電圧で駆動するためには個別電極１１と振動板１３の空隙間隔を狭く形成することが重要となる。
Ｆ＝（εＳ／２ｄ２）Ｖ２                        …（１）
【００３５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、個別電極１１と振動板１３間の微小な空隙間隔を精度良く且つ安定して製造することが可能であり、静電力による振動板の動作を最大となるよう設計できる。
【００３６】
本発明によれば、基板同士を接着剤で接合する場合、液滴吐出特性に影響を与える箇所、例えばアクチュエータ間の狭幅隔壁部、の接合面片側（又は両側）に余剰接着剤の吸収部を設けることにより、余剰接着剤の染み出し幅を抑制することができる。したがって、今後益々の微細化における接着剤を用いた接合において、信頼性の高いアクチュエータを得ることができる。以上により、性能ばらつきの少なく、高精度で高信頼性を具備した液滴吐出ヘッド、及びアクチュエータを低コストで作製することができる。
【００３７】
以下、本発明に係る液滴吐出ヘッド、それを用いたインクカートリッジ、及びインクジェット記録装置に対し、その構成及び作製方法など実施例を挙げて詳細に説明する。
【００３８】
（実施例１）
図２は、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける、圧力発生機構を設けた基板を示す平面図、図３及び図４は、図２の基板の断面図である。図３（Ａ）には図２の基板のＸ１−Ｘ１′断面を、図３（Ｂ）には同じくＸ２−Ｘ２′断面を、図４（Ａ）には図２の基板のＹ１−Ｙ１′断面を、図４（Ｂ）には同じくＹ２−Ｙ２′断面を、それぞれ示している。
【００３９】
本実施例に係る液滴吐出ヘッドにおいて備える、圧力発生機構を設けた基板では、分離溝４２により振動板領域４１が隔壁部４３から分離されており、その膜（振動板構成膜５９）は、下層から絶縁膜５５，上部電極５６、膜撓み防止膜５７，樹脂膜５８から構成されている。分離溝４２は、隔壁部４３と振動板領域４１で段差が生じないように設計されている。また、振動板領域４１の短辺長（Ｓ），長辺長（Ｌ）は、例えばそれぞれ６０μｍ，８００μｍなどとなる。また、下部電極５２ａがＳｉ基板５０上に絶縁膜５１を介してパターニングされ、振動板領域４１を静電気力で変位させるために電圧を印加できるようになっている。さらに、振動板領域４１を変位させるための空隙５４ａが、例えば０．２μｍ幅で形成されている。
【００４０】
空隙形成には、犠牲層プロセスを用いており、振動板構成膜５９に上部電極開口部４５を介して犠牲層除去孔４４が形成されている。犠牲層除去孔４４は、長辺長に等間隔に振動板領域４１の短辺長以下の間隔で配置されており、対向する辺の同位置に犠牲層除去孔４４が形成されている。このように犠牲層除去孔４４を複数配置することにより、効率良く犠牲層をエッチングすることができ空隙５４ａを形成することができる。
【００４１】
インクジェットヘッドの場合、インクを吐出するアクチュエータは細長い長方形であり、この長辺側には隔壁部４３を挟んで隣のアクチュエータが並んでいるのが一般的である。犠牲層エッチは、等方性のため、犠牲層中央に犠牲層除去孔４４が並んでいる方が犠牲層の除去効率は高い。しかし、振動板の変位領域に犠牲層除去孔４４があるとアクチュエータの振動特性に影響を及ぼす可能性があるため、犠牲層除去孔４４は振動板長辺端に配置することが好ましい。但し、犠牲層除去孔４４は、振動板変位への影響を避けるため、振動領域外に配置することが好ましい。
【００４２】
犠牲層除去孔４４の大きさは、犠牲層エッチの観点からは、大きい方がよいが、犠牲層除去孔４４を振動板長辺部に配置する場合、振動板変位領域への影響、隔壁部４３強度の確保、樹脂膜による犠牲層除去孔封止の観点からは、小さい方が好ましい。この相反する条件を満たす犠牲層除去孔４４の大きさを決める必要がある。しかし、犠牲層の除去性からは、小さい場合、複数の犠牲層除去孔４４を多列に配置する等で対応できるため、犠牲層除去孔封止性で犠牲層除去孔４４の大きさは決まる。樹脂膜５８により犠牲層除去孔４４を封止するためには、犠牲層除去孔４４の振動板平面から見た断面積は１０μｍ２以下が望ましい。
【００４３】
次に、本実施例における圧力発生機構を設けた基板の製造工程について、図５及び図６を参照して説明する。図５及び図６は、図２の基板の製造方法を説明するための図である。
【００４４】
まず、図５（Ａ）に示すように、厚さ４００μｍＳｉ基板５０上に絶縁膜（熱酸化膜）５１を１．６μｍ形成する。次に下部電極材としてＰドープポリシリコンを０．４μｍ成膜する。そして、リソエッチ法で下部電極５２ａと隔壁部５２ｂとを分離する。その後、下部電極５２ａと隔壁部５２ｂの保護膜（ＣＶＤ酸化膜）５３を０．２μｍ堆積させる。この保護膜５３は、犠牲層プロセスでの下部電極５２ａを保護するマスク材、且つ下部電極５２ａと上部電極５６ａとの短絡を防止する保護膜として作用する。
【００４５】
次に図５（Ｂ）に示すように、犠牲層（ノンドープポリシリコン）として空隙間隔となる０．２μｍをＣＶＤ法で成膜し、リソエッチ法で空隙５４ａとなる領域と隔壁部５４ｂを分離する。電極は、配線層として隔壁部５４ｂを用いる場合は、隔壁部５４ｂのみをリソ法でレジストパターニングを行い開口しイオン注入とデンシファイ法を用いて低抵抗化させておく。その後、保護膜（ＣＶＤ酸化膜）５５を０．１μｍ堆積させる。この保護膜５５は、犠牲層プロセスでの上部電極５６ａを保護するマスク材として、且つ下部電極５２ａと上部電極５６ａとの短絡を防止する保護膜として、作用する。
【００４６】
次に図５（Ｃ）に示すように、Ｐドープドポリシリコンを０．２μｍ堆積させ、リソエッチ法で上部電極５６ａと隔壁部５６ｂを分離する。この時同時に、犠牲層除去時に犠牲層５４ａと同じ材質の上部電極５６ａがエッチングされないように保護孔４５を、犠牲層除去孔４４より大きく開口する。上部電極材５６ａ（及び隔壁部５６ｂ）の次に、振動板撓み防止層（振動板撓み防止膜）として窒化膜５７をＣＶＤ法で０．２μｍ堆積させる。
【００４７】
次に図６（Ｄ）に示すように、リソエッチ法で犠牲層除去孔４４を形成し、図６（Ｅ）に示すように、レジストを除去した後、犠牲層５４ａと保護膜５５，５３のエッチレート選択性の高い処理方法、例えばＳＦ６の等方性ドライエッチ法や、或いはＸｅＦ２ドライエッチ法で犠牲層を完全除去し、空隙５４ａを形成する。
【００４８】
次に図６（Ｆ）に示すように、接液膜として樹脂膜５８、ここではＰＢＯ膜（ポリベンゾオキサゾール）を、スピンコート法で１μｍ厚形成する。この時犠牲層除去孔４４は、ＰＢＯ膜５８で完全に封止される。その後電極配線取りだしパッド部のみリソエッチ法で開口する。なお、接液膜として、ＰＢＯ膜を例に挙げたが、インクに対して耐腐食性があり、且つ犠牲層除去孔を封止できる膜、例えばポリイミド膜などでもよい。ＰＢＯ膜５８のような樹脂膜は、大気中で犠牲層除去孔４４を封止できるため、真空装置を用いた化学気相成長法（ＣＶＤ法）や物理気相成長法（ＰＶＤ法）で成膜した膜のように空隙が真空封止され、大気暴露することにより空隙内が負圧になり振動板が撓み所望する変位量が得られないというような不具合が生ずることはない。
以上で、基板１のアクチュエータ部が完成する。
【００４９】
次に、本実施例における加圧液室形成部材の製造方法を、図７及び図８を参照して説明する。図７及び図８は、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける流路基板の製造方法を説明するための図である。
【００５０】
まず、図７（Ａ）に示すように、厚さ４００ｕｍのシリコン基板（１１０）６０を用意し、厚さ１ｕｍのシリコン酸化膜６１、厚さ０．１５ｕｍの厚さのシリコン窒化膜６２を形成する。使用するＷａｆｅｒの種類は、両面研磨Ｗａｆｅｒ，両面未研磨Ｗａｆｅｒ，片面未研磨ＷａｆｅｒのいずれのＷａｆｅｒを使用しても構わない。また、比抵抗も揃っている必要は無く、例えば本実施例では比抵抗０．１−１００ΩｃｍのＷａｆｅｒを使用している。
【００５１】
次に、図７（Ｂ）に示すように、ノズル接合面に、ノズル面側連通管部パターン６３と接合時の余剰接着剤を流れ込ませる肉抜きパターン６４の形状パターン６５にレジストのパターニングを行い、その後、窒化膜をドライエッチングにてパターニングを行う。この工程では肉抜きパターンを加圧液室とほぼ同じ形状にて形成した。この工程で図中には示していないが、余剰接着剤を吸収するスリットを連通管７２（図８参照）の周囲に例えば１０μｍ幅で形成する。
【００５２】
次に、図７（Ｃ）に示すように、連通管部のパターン６６の形状に酸化膜のパターニングを行う。そして、図７（Ｄ）に示すように、振動板接合面側の加圧液室部パターン６７と、振動板との接合時の余剰接着剤を流れ込ませる肉抜きパターン６８の形状に、レジストのパターニングを行い、且つ窒化膜のみのパターニングを行う。この工程で図中には示していないが、余剰接着剤を吸収するスリットを加圧液室７６（図８参照）間の長辺方向に例えば１０μｍ幅で形成する。
【００５３】
次に、図７（Ｅ）に示すように、連通管部のパターン６９の形状に酸化膜のパターニングを行う。そして、図８（Ｆ）に示すように、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）ドライエッチャによるシリコンエッチングのためのマスク形成を行った。マスク形成の際のレジスト７０の膜厚は８ｕｍにて行う。本実施例ではＩＣＰエッチングをノズル板接合面側より行っている。その後、ＩＣＰドライエッチャを使用して連通管形状７１のパターニングを行う。
【００５４】
その後、図８（Ｇ）に示すように、レジスト７０を除去して水酸化カリウム水溶液によりシリコンの異方性エッチングを行い連通管７２の貫通を行う。そして、図８（Ｈ）に示すように、加圧液室部７３及び振動板接合時の肉抜き部７４，７５の酸化膜をウェットエッチングにて除去を行う。その後、図８（Ｉ）に示すように、加圧液室部７６と、ノズル接合面の疑似液室部７７と、余剰接着剤吸収用の肉に基部７８と、をそれぞれ形成する。加圧液室形成時には、加圧液室よりも断面積の小さい液体供給路７９も同時に形成する。加圧液室部形成時のシリコンの異方性エッチングは、本実施例では水酸化カリウム水溶液濃度３０％，処理温度８５℃で行う。
【００５５】
最後に、図８（Ｊ）に示すように、窒化膜／酸化膜の除去を行い、その後、耐インク接液膜としてシリコン酸化膜を１ｕｍの厚さで形成してインクジェット用加圧液室形成部材の形成を行う。本実施例では、ノズル接合面と振動板接合面との接合面積がほぼ同じになるように、またノズル接合面の形状は疑似加圧液室の形状になるようにパターニングを行っている。
以上で、基板２の加圧液室部が完成する。
【００５６】
次に、本実施例におけるノズル基板の製造方法を、図９を参照して説明する。図９は、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズル基板の製造方法を説明するための図である。
【００５７】
まず、図９（Ａ）に示すように、厚さ６００μｍのＳｉ基板８０上にレジスト８１を９０μｍ厚塗布し、ノズルとなる箇所にレジスト８１が残るようにパターニングする。次に、図９（Ｂ）に示すように、電鋳法によりＮｉ８２を３０μｍ厚成膜する。この時、レジスト８１部はＮｉが体積せず、ノズル部８３が形成される。そして、図９（Ｃ）に示すように、成膜されたＮｉ８２をＳｉ基板８０から剥離し、ノズル部８３のレジスト８１を除去する。
【００５８】
次に、図９（Ｄ）に示すように、Ｎｉ８２に撥水性を持たせる時のノズル部８３マスクとして、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）８４をＮｉ８２両面にラミネータで貼付する。この時、ノズル部８３内部はＤＦＲ８４で埋まる。そして、図９（Ｅ）に示すように、インク吐出側ではないＤＦＲ８４ａを残し、インク吐出側のＤＦＲを全面露光し除去する。図９（Ｆ）に示すように、ＤＦＲを除去した面には、共析メッキ法でＮｉ−ＰＴＦＥ膜８５を３μｍ成膜する。
【００５９】
次に、図９（Ｇ）に示すように、ＤＦＲ８４ａを剥離し、２８０℃，３０秒間の熱処理を加え、撥水材であるＰＴＦＥをノズル部８３内面に拡散させ、撥水性を得る。最後に、図９（Ｈ）に示すように、接着性向上のために流路基板接合面に薄膜転写法でポリイミド膜８６を１μｍ成膜する。その後、ポリイミド膜８６を２５０℃で熱処理し硬化させる。そして、ノズル基板を切断し、チップ化する。
以上で、基板（ノズル基板）３が完成する。
【００６０】
次に、上述の基板１と基板２との接合、及び基板１と基板３の接合について、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図で、図１０（Ａ）には従来技術による基板間の接合状態を、図１０（Ｂ）には本実施例をはじめとする本発明による基板間の接合状態を、それぞれ示している。また、図１１は、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を、接合面からみた平面図で、図１０の平面図である。
【００６１】
基板１と基板２の接合、及び基板１と基板３の接合には、接着剤を用いる。基板２に薄膜転写法により、約１μｍ厚の接着剤を塗布し、基板１を基板２と（或いは基板２を基板３と）アライメントをとり、接着させる。
【００６２】
なお、各基板間の接合を、基板２と基板３の接合面の断面図（図１０）により、従来技術による基板１０１ａ，基板１０１ｂ間の接合と比較して説明する。図１０（Ａ）には、従来方法で形成された隔壁部にスリットが形成されていない基板２を、基板１又は基板３に接着剤で接合した時の接合断面を示しており、図１０（Ｂ）には、本発明の一実施形態によるスリットが形成された基板２を、基板１又は基板３に接着剤で接合した時の接合断面を示している。なお、図１０では、基板１を１０１ｂ、基板２を基板１０２ｂとして例示している。
【００６３】
従来技術によると、図１０（Ａ）に示すように、基板１（１０１ａ）を基板２（１０２ａ）に接着剤で接合する場合、加圧液室１０４ａの隔壁部１０３ａに余剰接着剤を吸収する部分がないため、接着剤１０７ａが加圧液室１０４ａへはみ出す。はみ出し幅１０５ａは、例えば接着剤塗布厚１μｍの時、１０〜２０μｍ程度となり、アクチェータの駆動特性に大きく影響を及ぼす。
【００６４】
一方、本発明によると、図１０（Ｂ）で示すように、隔壁部１０３ｂに幅１０μｍのスリット１０６ｂを形成しているため、従来例と同様に接着剤で基板１（１０１ｂ）と基板２（１０２ｂ）を接合した場合でも、余剰接着剤がこのスリット１０６ｂに吸収されるため、加圧液室１０４ｂへの接着剤はみ出し幅は、３μｍ以下になる。また、スリット幅を小さくすることにより、毛細管現象で過剰接着剤をよりスリット１０６ｂへ取り込めるようになり、結果的に加圧液室１０４ｂへの接着剤はみ出し量を抑制することができる。
【００６５】
このように、狭幅隔壁部に１０μｍ幅以下のスリットを設けることにより、余剰接着剤を吸収するための容積が十分確保できる。また、スリット幅を１０μｍ以下とすることにより、毛細管現象を利用した積極的な余剰接着剤のスリットへの吸収が可能となる。したがって、接着剤塗布時の膜厚ばらつきに対して、余剰接着剤の吸収マージンが確保できるため、製造ばらつき低減、或いは歩留まり向上が見込める。また、スリットが狭幅隔壁部に形成されているため、隣合うアクチュエータ間のクロストークを低減するダンパ効果も見込める。以上より、製造工程での歩留向上だけでなく、液滴吐出特性の向上も同時に達成でき、高品位な液滴吐出ヘッド、及びアクチュエータが得られる。
【００６６】
また、図１１には、本実施例を適用した基板２の基板１を接合する面から見た平面図の一部（加圧液室１０４ｂ，スリット１０６ｂ，隔壁部１０３ｂ）を示している。なお、スリット１０６ｂは、加圧液室１０４ｂ長辺方向に設けた図を示したが、加圧液室１０４ｂの周囲を囲んだ形状でもよい。
【００６７】
また、図１０（Ｂ）及び図１１では、隔壁部１０３ｂに一つのスリット１０６ｂを設けたが、隔壁の強度が得られるならば、複数本スリットを設けても良い。そうすることで、余剰接着剤を吸収するスペースが十分確保され、加圧液室１０４ｂへの接着剤染込み幅がより抑制される。また、このスリット１０６ｂを隔壁部１０３ｂへ設けることにより、隣合う加圧液室１０４ｂ間のクロストークを低減するダンパ効果も見込める。
【００６８】
このように、スリットを少なくとも１つ以上狭幅隔壁部に設けることにより、余剰接着剤の吸収する容積が確保できる。また、スリット数を制御することにより、接着剤染み出し量制御、接合強度制御やクロストーク低減を実現するための十分な設計自由度が得られる。
【００６９】
実施例１では、基板２の加圧液室側にスリットを設けている構成を主に説明したが、このスリットは、基板３と接合する連通口側にも設けることにより、同様の効果が得られる。
【００７０】
また、本実施例では、基板２にスリットを設けたが、基板１と基板２との接合の場合は基板１側に、基板２と基板３との接合の場合は基板３側に、それぞれスリットを設けても良い。なお、このとき、基板２には、スリットは設けなくてもよい。基板１にスリットを設ける時は、図６（Ｆ）のパッド開口と同時にリソ・エッチ法にてスリットを形成するとよい。また、基板３においては、図８（Ｆ）の共析メッキ後にリソ・エッチ法により、所望のスリットを形成するとよい。
【００７１】
なお、本実施例では、スリット幅を１０μｍとしたが、最小値はリソ・エッチで決まり、一般的な半導体プロセスを用いれば、幅０．５μｍ以上が好ましい。
上述のごとく基板１，２，３を接着剤で組み合わせることで、本実施例における液滴吐出ヘッドの主要部が完成する。
【００７２】
（実施例２）
次に、本発明の第２の実施例を、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、本発明の第２の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図で、図１３は、本発明の第２の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を、接合面からみた平面図で、図１２の平面図である。
【００７３】
本実施例に係る液滴吐出ヘッドは、基板２のスリットを複数に分割して配置したことを特徴としている。したがって、基板１及び基板３の製造工程は、図５乃至図８を参照して実施例１で示したものと同じであり、その説明を省略する。また、基板２の製造工程も実施例１で示したものと同じであるが、図７（Ｂ）及び図７（Ｄ）で形成するスリットを複数に分割している。
【００７４】
図１２には、本発明の他の実施形態によるスリットが形成された基板２を、基板１又は基板３に接着剤で接合した時の接合断面（隔壁部の断面）を示している。また、図１３には、加圧液室１１４間の隔壁部１１３に配置した複数に分離したスリットの配置の平面図を示している。
【００７５】
図１３に示すように、スリット１１６は、＜１１０＞Ｓｉ基板を異方性エッチングするため、＜１１１＞面はテーパ形状になる。したがって、スリットの縦幅１１７と横幅１１８によってその深さを制御できる。例えば、縦幅１０μｍ、短辺幅２７μｍにすると深さ１０μｍのスリットが形成される。図１２では基板２（１１０ｂ）と基板１（１１０ａ）の接合面にこのスリット１１６を形成しているが、基板３と接合する面にもスリットを分割配置している。
【００７６】
このように基板２のスリット形成を複数に分割することにより、スリット深さを制御できるため、余剰接着剤の吸収スペースを任意に設定できるため、接着剤塗布厚に柔軟に対応できる。また、スリットの数や深さを容易に設定できるため、加圧液室間のクロストークと相反する接合強度の最適化が実現できる。
【００７７】
すなわち、狭幅隔壁部のスリットを分割配置することにより、スリット深さ、容量を自由に設計できるため、製造工程のばらつきを考慮した余剰接着吸収容量、接合強度、及びクロストーク低減の制御が可能となる。したがって、信頼性が高く、高制度な液滴吐出ヘッド、及びアクチュエータが得られる。
【００７８】
実施例２では、基板２の加圧液室側にスリットを設けている構成を主に説明したが、このスリットは、基板３と接合する連通口側にも設けることにより、同様の効果が得られる。
【００７９】
また、本実施例では、基板２にスリットを設けたが、基板１と２の接合の場合は基板１側、基板２と基板３の接合の場合は基板３側に、それぞれスリットを設けても良い。なお、このとき、基板２には、スリットは設けなくてもよい。
【００８０】
（実施例３）
次に、本発明の第３の実施例を、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４は、本発明の第３の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図で、図１５は、本発明の第３の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を、接合面からみた平面図で、図１４の平面図である。
【００８１】
本実施例に係る液滴吐出ヘッドは、基板２の加圧液室と連通管の周囲に窪みが形成されていることを特徴としている。したがって、基板１及び基板３の製造工程は、図５乃至図８を参照して実施例１で示したものと同じであり、その説明を省略する。また、基板２の製造工程も実施例２で示したものと同様であるが、図７及び図８に示す工程の前に窪み部（窪み）１２７をリソ・エッチ法で基板２の両面に形成しておく必要がある。
【００８２】
図１４には、本発明の他の実施形態によるスリット及び窪みが形成された基板２を、基板１又は基板３に接着剤で接合した時の接合断面（隔壁部の断面）を示している。また、図１５には、加圧液室１２４間の隔壁部１２３に配置した窪み部１２７の配置の平面図を示している。
【００８３】
基板１或いは基板２の接合面に窪み１２７を設けることにより、隔壁部１２３で吸収できず、はみ出した余剰接着剤を、この窪み１２７で吸収することができる。特に、基板２と基板１と接合した場合、噴射特性に影響を与える振動板への影響がほとんど無く、設計通りの特性を得ることができる。また、窪み１２７を設けることにより、接着面積が大きくなり、基板同士の接合強度も十分確保できるようになる。
【００８４】
この窪み１２７の寸法は、接着剤厚や接着剤粘度に応じてその寸法は任意に設定できるため、設計の自由度が確保される。また、窪みの形状は染み出した余剰接着剤が吸収できる形状であれば、図１４に示した形状以外でも良い。また、ここで、スリットは連続したものや複数に分割されたものどちらでも良い。
【００８５】
このように、狭幅隔壁部のインク室に面する箇所に窪みを設けることにより、液滴吐出特性に影響を与える箇所に染み出した接着剤をこの窪み内で吸収することができるため、はみ出した接着剤が液滴吐出特性に全く影響を及ぼさず、良好な吐出特性を得ることができる。また、接着剤表面積が窪み分増加するため、基板同士の接合強度増加が見込まれる。以上より、ばらつきが少なく信頼性の高い液滴吐出ヘッド、及びアクチュエータが得られる。
【００８６】
実施例３では、基板２の加圧液室側にスリットや窪みを設けている構成を主に説明したが、このスリットや窪みは、基板３と接合する連通口側にも設けることにより、同様の効果が得られる。
【００８７】
また、本実施例では、基板２にスリットや窪みを設けたが、基板１と２の接合の場合は基板１側、基板２と基板３の接合の場合は基板３側に、それぞれスリットや窪みを設けても良い。なお、このとき、基板２には、スリットや窪みは設けなくてもよい。
【００８８】
（実施例４）
次に、本発明の第４の実施例を、図１６を参照して説明する。図１６は、本発明の第３の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を、接合面からみた平面図である。
【００８９】
本実施例に係る液滴吐出ヘッドは、接合する基板の両方にスリットが形成されていることを特徴としている。したがって、基板１，２，３の製造工程は、各実施例１，２，３での説明を適宜援用することが可能であり、その説明を省略する。
【００９０】
図１６には、基板２の加圧液室の隔壁部にスリット１３６を設けて、基板１に基板２との接合面に基板１のスリット１３６に直交するようにスリット１３７を設けたものを示している。
【００９１】
図１６に示すように、接合する基板両方に余剰接着剤を吸収するスペースを設けることにより、片方だけにスリットを設けるよりも余剰接着剤の吸収が十分行なえるばかりでなく、スリットの表面積が増加し、余剰接着剤による接合した基板の接着強度向上が見込まれる。
【００９２】
このように、基板同士を接着剤で接合する場合、特に狭幅隔壁部に接合両面に余剰接着剤の吸収部を設けることにより、余剰接着剤吸収部の十分な容積を確保できるため、液滴吐出特性に影響を及ぼす箇所への接着剤染込みを十分抑えることができるため、製造工程での接合ばらつきに対して、マージンが確保できるため、歩留まりが向上し、品質の安定した液滴吐出ヘッドを供給できる。また、今後益々の微細化へ接着剤を用いた適用も可能となる。
【００９３】
実施例４では、基板１の基板２側及び基板２の加圧液室側にスリットを設けている構成を主に説明したが、このスリットは、基板２と基板３とが接合する連通口側にも設けることにより、同様の効果が得られる。また、本実施例では、基板１側にスリット１３６を設け基板２側にスリット１３７を設けたが、その逆でもよい。
【００９４】
（実施例５）
次に、本発明の第５の実施例を、図１７を参照して説明する。図１７は、本発明の第５の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける圧力発生機構の例を示す概略図で、図１７（Ａ）には実施例１〜４に対応する、静電駆動を利用した液滴吐出ヘッドの一例を示している。また、図１７（Ｂ）には圧力発生機構として積層ＰＺＴを利用した液滴吐出ヘッドの一例を、図１７（Ｃ）には圧力発生機構として薄膜ＰＺＴを利用した液滴吐出ヘッドの一例を、図１７（Ｄ）には圧力発生機構としてヒータを利用した液滴吐出ヘッドの一例を、それぞれ示している。
【００９５】
上述した実施例１〜４は、圧力発生機構として、図１７（Ａ）に示す静電駆動用電極１４２を備えた液滴吐出ヘッド１４１について記載したが、本発明は、圧力発生機構として、積層ＰＺＴ１４４、薄膜ＰＺＴ１４６、ヒータ１４８等、静電駆動以外の圧力発生機構を用いた液滴吐出ヘッド（それぞれ、液滴吐出ヘッド１４３，１４５，１４７）においても、同様の効果を有する。
【００９６】
（実施例６）
次に、本発明に係るインクカートリッジ（液体カートリッジ）の一例について、図１８を参照して説明する。図１８は、本発明の第６の実施例に係るインクカートリッジの外観の一例を示す図である。
【００９７】
本実施例に係るインクカートリッジ１５０は、ノズル１５１等を有する上述の各実施例１〜５のいずれかのインクジェットヘッド１５２と、このインクジェットヘッド１５２に対してインクを供給するインクタンク１５３とを一体化して構成したものである。
【００９８】
図１８で示すようにインクタンク一体型のヘッドの場合、ヘッドの低コスト化や信頼性は、直ちにインクカートリッジ全体の低コスト化、信頼性につながるので、上述したように低コスト化、高信頼性化、製造不良低減することで、インクカートリッジの歩留まり、信頼性が向上し、ヘッド一体型インクカートリッジの低コスト化が図れる。すなわち、本実施例では、本発明に係るいずれかの液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとこのインクジェットヘッドにインクを供給するインクタンクを一体化したので、製造不良が減少し、低コスト化を図ることができる。
【００９９】
（実施例７）
次に、本発明に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例について、図１９及び図２０を参照して説明する。図１９は、本発明の第７の実施例に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例を示す斜視図で、図２０は、図１９のインクジェット記録装置の機構部の断面を示す図である。
【０１００】
本実施例に係るインクジェット記録装置１６０は、記録装置本体の内部に、印字機構部１６１などを収納し、記録装置本体の下方部には、前方側から多数枚の用紙Ｐを積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１６２を抜き差し自在に装着することができ、また用紙Ｐを手差しで給紙するための手差しトレイ１６３を開倒することができ、給紙カセット１６２或いは手差しトレイ１６３から給送される用紙Ｐを取り込み、印字機構部１６１によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１６４に排紙する。
【０１０１】
印字機構部１６１は、主走査方向に移動可能なキャリッジ１７３と、キャリッジ１７３に搭載した本発明に係るインクジェットヘッドからなる記録ヘッド１７４と、記録ヘッド１７４へインクを供給するインクカートリッジ１７５等で構成される。印字機構部１６１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１７１と従ガイドロッド１７２とで、キャリッジ１７３を主走査方向（図２０で紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。このキャリッジ１７３には、イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する、本発明に係るインクジェットヘッドからなるヘッド１７４を、複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向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、キャリッジ１７３にはヘッド１７４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１７５を交換可能に装着している。
【０１０２】
インクカートリッジ１７５は、上方には大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッド１７４へインクを供給する供給口を、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インクジェットヘッド１７４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、記録ヘッドとして、ここでは各色のヘッド１７４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個のヘッドでもよい。
【０１０３】
ここで、キャリッジ１７３は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１７１に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１７２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１７３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１７７で回転駆動される駆動プーリ１７８と従動プーリ１７９との間にタイミングベルト１７６を張装し、このタイミングベルト１７６をキャリッジ１７３に固定しており、主走査モータ１７７の正逆回転によりキャリッジ１７３が往復駆動される。
【０１０４】
一方、インクジェット記録装置１６０は、給紙カセット１６２にセットした用紙Ｐをヘッド１７４の下方側に搬送するために、給紙カセット１６２から用紙Ｐを分離給装する給紙ローラ１８１及びフリクションパッド１８２と、用紙Ｐを案内するガイド部材１８３と、給紙された用紙Ｐを反転させて搬送する搬送ローラ１８４と、この搬送ローラ１８４の周面に押し付けられる搬送コロ１８５と、搬送ローラ１８４からの用紙Ｐの送り出し角度を規定する先端コロ１８６とを備えている。搬送ローラ１８４は、副走査モータ１８７によってギヤ列を介して回転駆動される。
【０１０５】
インクジェット記録装置１６０には、さらに印写受け部材１８８が設けられている。印写受け部材１８８は、キャリッジ１７３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１８４から送り出された用紙Ｐを記録ヘッド１７４の下方側で案内する用紙ガイド部材である。この印写受け部材１８８の用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐを排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１９１，拍車１９２を設け、さらに用紙Ｐを排紙トレイ１６４に送り出す排紙ローラ１９３，拍車１９４と、排紙経路を形成するガイド部材１９５，１９６とを配設している。
【０１０６】
記録時には、キャリッジ１７３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１７４を駆動することにより、停止している用紙Ｐにインクを吐出して１行分を記録し、用紙Ｐを所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は、用紙Ｐ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Ｐを排紙する。
【０１０７】
また、キャリッジ１７３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド１７４の吐出不良を回復するための回復装置１９７を配置している。回復装置１９７は、キャップ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１７３は、印字待機中にはこの回復装置１９７側に移動されてキャッピング手段でヘッド１７４をキャッピングされ、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し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、安定した吐出性能を維持する。
【０１０８】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド１７４の吐出口（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に気泡等を吸い出し、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。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（図示せず）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。
【０１０９】
このように、本発明に係るインクジェット記録装置においては、本発明を実施したインクジェットヘッドを搭載しているので、振動板駆動不良によるインク滴吐出不良がなく、安定したインク滴吐出特性が得られて、画像品質が向上する。また、製造不良が減少し、低コスト化を図ることができる。さらに、低電圧で駆動できるヘッドを搭載するので、インクジェット記録装置全体の消費電力も低減できる。
【０１１０】
なお、本実施例においては、本発明をインクジェットヘッドに適用したが、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液滴吐出ヘッドにも適用することできる。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明によれば、高密度の液滴吐出特性をもち高画質印字が可能な液滴吐出ヘッドにおいて、基板接合面に段差を効率的に配することにより、基板同士を接合する接着剤が余剰に染み出す幅を抑制して、高精度で且つ信頼性の高いアクチュエータを得ることが可能となる。換言すると、本発明によれば、基板同士を接着剤で接合する場合、液滴吐出特性に影響を与える箇所、例えばアクチュエータ間の狭幅隔壁部、の接合面片側に余剰接着剤の吸収部を設けることにより、余剰接着剤の染み出し幅を抑制することができる。また、特に狭幅隔壁部に接合両面に余剰接着剤の吸収部を設けることにより、余剰接着剤吸収部の十分な容積を確保できるため、液滴吐出特性に影響を及ぼす箇所への接着剤染込みを十分抑えることができる。いずれの構成でも、今後益々の微細化における接着剤を用いた接合において、信頼性の高いアクチュエータを得ることができ、したがって、性能ばらつきの少なく、高精度で高信頼性を具備した液滴吐出ヘッド及びアクチュエータを低コストで作製することができる。
【０１１２】
また、本発明によれば、この液滴吐出ヘッドを一体化したインクカートリッジ、及びこの液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの構成例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける、圧力発生機構を設けた基板を示す平面図である。
【図３】図２の基板のＸ１−Ｘ１′及びＸ２−Ｘ２′断面図である。
【図４】図２の基板のＹ１−Ｙ１′及びＹ２−Ｙ２′断面図である。
【図５】図２の基板の製造方法を説明するための図である。
【図６】図５に続く、図２の基板の製造方法を説明するための図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける流路基板の製造方法を説明するための図である。
【図８】図７に続く、本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける流路基板の製造方法を説明するための図である。
【図９】本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおけるノズル基板の製造方法を説明するための図である。
【図１０】本発明の第１の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】本発明の第３の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための断面図である。
【図１５】図１４の平面図である。
【図１６】本発明の第４の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける各基板間の接合状態を説明するための平面図である。
【図１７】本発明の第５の実施例に係る液滴吐出ヘッドにおける圧力発生機構の例を示す概略図である。
【図１８】本発明の第６の実施例に係るインクカートリッジの外観の一例を示す図である。
【図１９】本発明の第７の実施例に係るインクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装置の一例を示す斜視図である。
【図２０】図１９のインクジェット記録装置の機構部の断面を示す図である。
【符号の説明】
１，２，３…基板、１０，２０，５０，６０，８０…シリコン基板、１１…個別電極、１２…空隙、１３…振動板、２１…加圧液室（吐出室）、２２…流体抵抗溝、２３…共通液室（共通インク室）、２４…スリット、２５…連通口、２６…隔壁部（間隔壁）、３０…ニッケル基板、３１…ノズル孔、３２…インク供給口、４１…振動板領域、４２…分離溝、４３…隔壁部、４４…犠牲層除去孔、４５…上部電極開口部（保護孔）、５１…絶縁膜、５２ａ…下部電極、５２ｂ，５４ｂ，５６ｂ…隔壁部、５３，５５…保護膜（絶縁膜）、５４ａ…空隙（犠牲層）、５６ａ…上部電極、５７…窒化膜（防止膜）、５８…樹脂膜（ＰＢＯ膜）、５９…振動板構成膜、６２…シリコン窒化膜、６３…ノズル面側連通管部パターン、６４，６８…肉抜きパターン、６５…形状パターン、６６，６９，７１…連通管部パターン、６７…加圧液室部パターン、７０…レジスト、７２…連通管、７３，７６…加圧液室部、７４，７５…肉抜き部、７７…疑似液室部、７８…基部、７９…液体供給路、８１…レジスト、８２…Ｎｉ、８３…ノズル部、８４…ＤＦＲ、８５…Ｎｉ−ＰＴＦＥ膜、８６…ポリイミド膜、１０１ｂ，１０２ｂ…基板、１０３ａ，１０３ｂ，１１３，１２３…隔壁部、１０４ａ，１０４ｂ…加圧液室、１０５ａ…はみ出し幅、１０６ｂ，１１６，１２６，１３６，１３７…スリット、１０７ａ…接着剤、１１７…縦幅、１１８…横幅、１２７…窪み部、１４１，１４３，１４５，１４７…液滴吐出ヘッド、１４２…静電駆動用電極、１４４…積層ＰＺＴ、１４６…薄膜ＰＺＴ、１４８…ヒータ、１５０…インクカートリッジ、１５１…ノズル、１５２…インクジェットヘッド、１５３…インクタンク、１６０…インクジェット記録装置、１６１…印字機構部、１６２…給紙カセット、１６３…トレイ、１６４…排紙トレイ、１７１…主ガイドロッド、１７２…従ガイドロッド、１７３…キャリッジ、１７４…インクジェットヘッド（記録ヘッド）、１７５…インクカートリッジ、１７６…タイミングベルト、１７７…主走査モータ、１７８…駆動プーリ、１７９…従動プーリ、１８１…給紙ローラ、１８２…フリクションパッド、１８３…ガイド部材、１８４…搬送ローラ、１８５…搬送コロ、１８６…先端コロ、１８７…副走査モータ、１８８…部材、１９１…搬送コロ、１９２…拍車、１９３…排紙ローラ、１９４…拍車、１９５，１９６…ガイド部材、１９７…回復装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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