(57)【要約】【課題】静電アクチュエータを構成する振動室の封止をサイズの小型化を図りつつ可能とした液滴吐出ヘッドを得ること。【解決手段】液滴を吐出するノズル８を有するノズル基板４と、ノズル８に連通し底面が振動板１２として形成された吐出室１３となる凹部を有するキャビティ基板２と、振動板１２と電極１７とが隙間を隔てて対向するようにキャビティ基板２に接合された電極基板３とを備え、隙間が封止材により封止された液滴吐出ヘッドであって、隙間は振動板１２が振動する第１の隙間２０ａと、第１の隙間２０ａに連通し封止材２４ａで封止される第２の隙間２０ｂとから構成され、該第２の隙間２０ｂが封止材２４ａの平均自由工程よりも狭くなっている液滴吐出ヘッド。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル孔に連通し底面が振動板として形成された吐出室となる凹部を有するキャビティ基板と、前記振動板と前記電極とが隙間を隔てて対向するように前記キャビティ基板に接合された電極基板とを備え、前記隙間が封止材により封止された液滴吐出ヘッドであって、  
前記隙間は前記振動板が振動する第１の隙間と、前記第１の隙間に連通し前記封止材で封止された第２の隙間とから構成され、前記第２の隙間が前記封止材の平均自由工程よりも狭くなっていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第２の隙間は、前記電極基板に形成された隆起部により、前記第１の隙間より狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第２の隙間は、前記キャビティ基板の前記振動板形成面側に成膜された絶縁膜の隆起部により、前記第１の隙間より狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記封止材が無機封止材であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記無機封止材が酸化膜又はＴＥＯＳ膜の何れかであることを特徴とする請求項４記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置。
【請求項７】
底面が振動板として形成された吐出室となる凹部を有するキャビティ基板と、電極を有した電極基板とを、前記振動板と前記電極とが隙間を隔てて対向するように接合し、前記隙間を封止するステップを備える液滴吐出ヘッドの製造方法において、
前記キャビティ基板と前記電極基板の少なくとも一方の前記隙間の封止領域を予め隆起部として形成しておき、前記キャビティ基板と前記電極基板とを接合して、前記封止領域の前記隙間を前記隆起部を利用して前記振動板の振動領域の前記隙間より狭く、かつ前記隙間の封止に使用する封止材の平均自由工程よりも狭く形成し、
前記封止領域の前記隙間に無機封止材を被覆して前記隙間を封止することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出に寄与する振動板が電極との間で振動する密閉空間を備えた液滴吐出ヘッド及びそれを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置は、高速印字が可能、記録時の騒音が極めて小さい、インクの自由度が高い、安価な普通紙を使用できる等の多くの利点を有する。近年、インクジェット記録装置の中でも、記録が必要なときにのみインク液滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式のインクジェット記録装置が主流となっている。このインク・オン・デマンド方式のインクジェット記録装置は、記録に不要なインク液滴の回収を必要としない等の利点がある。
【０００３】
このインク・オン・デマンド方式のインクジェット記録装置には、インク液滴を吐出させる方法として、駆動手段に静電気力を利用した、いわゆる静電駆動方式のインクジェット記録装置がある。また、駆動手段に圧電素子（ピエゾ素子）を利用した、いわゆる圧電駆動方式のインクジェット記録装置や、発熱素子等を利用した、いわゆるバブルジェット（登録商標）方式のインクジェット記録装置等がある。
【０００４】
上記の静電駆動方式のインクジェット記録装置では、振動板と個別電極（対向電極とも称する）を帯電させることにより振動板を個別電極側に吸引して撓ませる。振動板と個別電極の間には、一定の間隔の隙間（ギャップ）が設けられており、振動板と個別電極はこの隙間を隔てて対向配置されて、静電アクチュエータを構成している。
一般的に静電駆動方式のインクジェット記録装置では、振動板と個別電極の間の隙間は封止材によって封止されて密閉された隙間又は空間（振動室とも称する）を形成している。これは、例えば振動板の底面や個別電極の表面に水分が付着することにより、静電吸引力及び静電反発力が低下するのを防止するためである。また、この封止材は、振動室内に異物等が入り込むのを防止する機能も有する。
【０００５】
従来の一般的な静電駆動方式のインクジェットヘッドでは、エポキシ系樹脂や珪素含有ポリイミド系封止材を、振動板と個別電極の間の隙間に流し込むことにより、隙間の封止を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、従来のインクジェットヘッド及びその製造方法では、振動板と個別電極の間の隙間の開口部（連通穴）に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって酸化膜を形成して封止を行っているのもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１７２７９０号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−１９７２号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の静電駆動方式のインクジェットヘッドでは、隙間の封止に一般的にエポキシ系樹脂等を用いているが、エポキシ系樹脂を封止材とした場合には、エポキシ系樹脂が毛細管力により隙間の奥まで入り込んでしまうため、封止材が静電アクチュエータを構成している振動室内に浸入しないように封止代を大きくする必要があり、インクジェットヘッドの小型化が困難になってしまうという問題点があった。また、毛細管力は一般的に制御不能なため、各個別電極に対応した隙間ごとの封止状態がバラついてしまうという問題点もあった。
また、上記特許文献１のように、封止材として珪素含有ポリイミド系封止材を用いた場合には、珪素含有ポリイミド系封止材が液状であるため、エポキシ系樹脂と同様に、珪素含有ポリイミド系封止材が毛細管力により隙間の奥、すなわち振動室内に入り込んでしまい、インクジェットヘッドの小型化が困難になってしまうという問題点があった。
【０００９】
このため、上記特許文献２のように、封止材に酸化膜を採用して、毛細管力により隙間の振動室内に封止材が入り込むことを防止するようにしたものがある。しかしこの場合においも、振動室を外部と遮断する封止部の内側で振動室に連通する部分の隙間が大きいと、封止材の粒子の運動によって封止材が振動室内に入り込むという問題が依然として残っていた。
【００１０】
本発明は上記問題に対処するためになされたもので、静電アクチュエータを構成する振動室の封止構造の新たな提案を行い、より小型の液滴吐出ヘッド及びそれを備えた液滴吐出装置を得ること、並びにその液滴吐出ヘッドの製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル孔を有するノズル基板と、前記ノズル孔に連通し底面が振動板として形成された吐出室となる凹部を有するキャビティ基板と、前記振動板と前記電極とが隙間を隔てて対向するように前記キャビティ基板に接合された電極基板とを備え、前記隙間が封止材により封止された液滴吐出ヘッドであって、前記隙間は前記振動板が振動する第１の隙間と、前記第１の隙間に連通し前記封止材で封止された第２の隙間とから構成され、前記第２の隙間が前記封止材の平均自由工程よりも狭くなっているものである。
【００１２】
「平均自由工程」とは、気体中の原子・分子などの粒子が他の粒子と衝突するまでの平均距離である。従って、振動板が振動する第１の隙間に連通し封止材で封止される第２の隙間が封止材の平均自由工程よりも狭くなっていれば、封止材を構成する原子・分子などの粒子の自由な運動が制限される。このため、第１の隙間に至る第２の隙間の長さを短くしても第１の隙間へ封止材が入り込むのを抑制でき、小型で耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００１３】
なお、前記第２の隙間は、前記電極基板に形成された隆起部により、前記第１の隙間より狭くすることができる。また、前記第２の隙間は、前記キャビティ基板の前記振動板形成面側に成膜された絶縁膜の隆起部により、前記第１の隙間より狭くしてもよい。
【００１４】
また、前記封止材が無機封止材、例えば酸化膜、又はＴＥＯＳ膜であることが好ましい。これによれば、無機封止材自体の性質によって第２の隙間での毛細管力の作用が抑制される。したがって、第１の隙間に至る第２の隙間の長さを短くしても第１の隙間へ封止材が入り込むのを抑制でき、小型で耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００１５】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドが搭載されているものである。この液滴吐出装置は、上記の効果を奏する液滴吐出ヘッドが搭載されているため、装置の小型化が可能となり、また、その耐久性も向上する。
【００１６】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、底面が振動板として形成された吐出室となる凹部を有するキャビティ基板と、電極を有した電極基板とを、前記振動板と前記電極とが隙間を隔てて対向するように接合し、前記隙間を封止するステップを備える液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記キャビティ基板と前記電極基板の少なくとも一方の前記隙間の封止領域を予め隆起部として形成しておき、前記キャビティ基板と前記電極基板とを接合して、前記封止領域の前記隙間を前記隆起部を利用して前記振動板の振動領域の前記隙間より狭く、かつ前記隙間の封止に使用する封止材の平均自由工程よりも狭く形成し、前記封止領域の前記隙間に無機封止材を被覆して前記隙間を封止するようにしたものである。
【００１７】
この方法によれば、キャビティ基板と電極基板との間の隙間の封止時、封止領域の隙間において、封止材を構成する原子・分子などの粒子の自由な運動が制限される。また、封止材に無機封止材を使用することで、封止領域の隙間での毛細管力の作用が抑制される。したがって、封止領域の長さを短くしても振動板の振動領域の隙間へ封止材が入り込むのを抑制でき、小型で耐久性に優れた液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
実施形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図である。なお、ここに示す液滴吐ヘッドは静電駆動方式であるが、振動板１２を駆動するための駆動回路を省略している。
本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、キャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が積層されて接合された構成となっている。キャビティ基板２の片面にはノズル基板４が接合され、キャビティ基板２の反対面には電極基板３が接合されている。
【００１９】
ノズル基板４は、例えばシリコンからなり、円筒状の第１のノズル孔６と、第１のノズル孔６と連通し、第１のノズル孔６よりも径の大きい円筒状の第２のノズル孔７を有するノズル８が形成されている。第１のノズル孔６は、液滴吐出面１０（キャビティ基板２との接合面１１の反対面）に開口するように形成されており、第２のノズル孔７は、キャビティ基板２との接合面１１に開口するように形成されている。また、ノズル基板４には、後述する吐出室１３とリザーバ１４を連通するオリフィス１５となる凹部も形成されている。なお、オリフィス１５となる凹部はキャビティ基板２に形成するようにしてもよい。
【００２０】
キャビティ基板２は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１２である吐出室１３を構成する凹部が複数形成されている。なお、複数の吐出室１３は、図１の紙面手前側から紙面奥側にかけて平行に並んで形成されているものとする。また、キャビティ基板２には、各吐出室１３にインク等の液滴を供給するためのリザーバ１４を構成する凹部が形成されている。図１に示す液滴吐出ヘッド１では、リザーバ１４は単一の凹部から形成されており、オリフィス１５は各吐出室１３に対して１つずつ形成されている。
さらに、キャビティ基板２の電極基板３が接合される側の面には、絶縁膜１６が形成されている。この絶縁膜１６は、液滴吐出ヘッド１の駆動時、絶縁破壊やショートを防止するためのものである。また、キャビティ基板２のノズル基板４が接合される側の面には、通常、液滴保護膜（図示せず）が形成される。この液滴保護膜は、吐出室１３やリザーバ１４の内部の液滴によりキャビティ基板２がエッチングされるのを防止するためのものである。
【００２１】
電極基板３は、例えばホウ珪酸ガラスからなる。電極基板３は、絶縁膜１６で被膜された振動板１２と隙間（互いに連通する第１の隙間２０ａと第２の隙間２０ｂとからなる隙間）を隔てて対向するように、キャビティ基板２に接合されている。なお、以下において、第１の隙間２０ａと第２の隙間２０ｂとを併せた隙間を指す場合には隙間２０と総称する。ただし、その符号２０は図中には表さない。
電極基板３には、振動板１２と対向する複数の対向電極（個別電極）１７が形成されている。この対向電極１７は電極基板３に形成されたガラス溝１９の内部に、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）をスパッタして形成される。また、電極基板３には、リザーバ１４と連通するインク供給孔１８が形成されている。このインク供給孔１８は、リザーバ１４の底壁に設けられた孔と繋がっており、リザーバ１４にインク等の液滴を外部から供給するために設けられている。対向電極１７は電極基板３の一方の端部まで延び、その端部が対向電極１７と駆動回路を接続する電極取出し部２１となっている。
【００２２】
電極基板のガラス溝１９は、振動板１２が振動する第１の隙間２０ａを構成することになる部分と、第１の隙間２０ａを封止する第２の隙間２０ｂを構成することになる部分とから構成されている。そして、第１の隙間２０ａを構成する溝面は第２の隙間２０ｂを構成する溝面より深い溝面として形成し、電極基板３がキャビティ基板２と接合された際に、電極基板３とキャビティ基板２とで構成される隙間２０のうち、第２の隙間２０ｂを封止材２４ａの平均自由工程よりも狭くするようにしている。これらの隙間は、例えば、第１の隙間２０ａが１８０ｎｍであり、第２の隙間２０ｂは５０ｎｍ以下とする。
【００２３】
図２は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した上面図である。図２に示すように、キャビティ基板２の露出部２２には封止用貫通穴２５が設けられており、この中に封止材２４ａを被膜等して、隙間２０の封止部２４を形成している。本実施形態１では、複数の対向電極１７に対応する複数の隙間２０を一括して封止するために、複数の隙間２０にまたがる単一の封止用貫通穴２５が形成されている。この封止用貫通穴２５は個々の隙間２０に対して１つずつ設けるようにしてもよい。
なお、図２中に符号２７で示した部分はキャビティ基板２の突出した部分を示しており、この突出した部分をキャビティ基板２を駆動回路に接続するための共通電極２７としている。
【００２４】
ここでは封止材２４ａとしてＴＥＯＳ膜が用いられており、第２の隙間２０ｂを塞ぐように、封止用貫通穴２５中にＴＥＯＳ膜が被覆されて封止部２４を形成している。ＴＥＯＳ膜はＴＥＯＳ（ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）からなり、例えばプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって形成される。この場合、第２の隙間２０ｂをＴＥＯＳの構成分子の平均自由工程よりも狭くして、ＴＥＯＳの粒子が第１の隙間２０ａに入り込まないようにしている。したがって、第２の隙間２０ｂではＴＥＯＳ膜を構成する原子・分子などの粒子の自由な運動が制限される。このため、第１の隙間２０ａに連通する第２の隙間２０ｂの長さを短くしても第１の隙間へＴＥＯＳが入り込むのを抑制でき、小型で耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。
【００２５】
本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１では、キャビティ基板２のノズル基板４が接合されている側の面にノズル基板４と接合されていない露出部２２を備え、この露出部２２に第２の隙間２０ｂを封止する封止部２４を形成するための封止用貫通穴２５が設けられている。この封止用貫通穴２５は、キャビティ基板２を上面側から下面側に貫通するように形成されている。この封止用貫通穴２５に封止材２４ａを成膜又塗布して封止部２４を形成することによって、水分等が第１の隙間２０ａに入り込むことが回避され、振動板１２や対向電極１７の表面に水分が付着することによる、静電吸引力及び静電反発力の低下が防止されている。
【００２６】
ここで図１に示す液滴吐出ヘッド１の動作について説明する。キャビティ基板２と個々の対向電極１７には駆動回路（図示せず）が接続されている。駆動回路によりキャビティ基板２と対向電極１７の間にパルス電圧が印加されると、振動板１２が対向電極１７の側に撓み、リザーバ１４の内部に溜まっていたインク等の液滴が吐出室１３に流れ込む。なお、本実施形態１では、振動板１２が撓んだときに、対向電極１７と振動板１２とが絶縁膜１６を介して当接するようになっている。そして、キャビティ基板２と対向電極１７の間に印加されていた電圧がなくなると、振動板１２が元の位置に戻って吐出室１３の内部の圧力が高くなり、ノズル８からインク等の液滴が吐出される。
【００２７】
図３及び図４は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図である。これに基づいて液滴吐出ヘッド１の製造方法を説明する。なお、キャビティ基板２及び電極基板３の製造方法は、図３及び図４に示されるものに限定されるものではない。
【００２８】
まず、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基板を、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより対向電極１７に対応したガラス溝１９を形成する。このガラス溝１９は、対向電極１７の形状より少し大きい溝状のものであって対向電極１７に対応して複数形成するものとする。ガラス溝１９の電極取出し部２１側は、振動板１２と対向電極１７とを隙間２０を隔てて対向させて電極基板３とキャビティ基板２とを接合した際に、隙間２０を封止するための部分（封止領域または封止代）となる。したがって、この部分のガラス溝１９は振動板１２が振動する部分（振動板振動領域）のガラス溝１９より隆起させて、電極基板３とキャビティ基板２とで形成される封止領域の隙間（第２の隙間２０ｂ）を、後で使用する封止材２４ａの平均自由工程よりも狭くなるようにしている。このような隆起部を備えたガラス溝１９は、ガラス基板にエッチングを複数回に分けて行うことで得ることができる。
以上のようにして形成されたガラス溝１９の内部に、例えばスパッタによってＩＴＯからなる対向電極１７を形成する。
その後、ドリル等によってインク供給孔１８となる孔部１８ａを形成して電極基板３を形成する（図３（ａ））。
【００２９】
次に、例えば厚さが５２５μｍのシリコン基板２ａの両面を鏡面研磨した後に、シリコン基板２ａの片面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳからなる例えば厚さ０．１μｍの絶縁膜１６を形成する（図３（ｂ））。なお、絶縁膜１６を形成する前に、エッチングストップのためのボロンドープ層をシリコン基板２ａの片面に形成するようにしてもよい。振動板１２をボロンドープ層から形成することにより、厚み精度の高い振動板１２を形成することができるからである。
それから、図３（ａ）に示す電極基板３と図３（ｂ）に示すシリコン基板２ａとを、例えば３６０℃に加熱し、シリコン基板２ａに陽極、電極基板３に陰極を接続して８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合を行う（図３（ｃ））。
【００３０】
シリコン基板２ａと電極基板３を陽極接合した後に、水酸化カリウム水溶液等で図３（ｃ）の工程で得られた接合基板をエッチングすることにより、シリコン基板２ａの全体を例えば厚さ１４０μｍになるまで薄板化する（図３（ｄ））。なお、シリコン基板２ａの薄板化は、機械研削によって行っても良い。この場合、機械研削の後に加工変質層を除去するために水酸化カリウム水溶液等でライトエッチングを行うのが望ましい。
【００３１】
それから、シリコン基板２ａの上面（電極基板３が接合されている面の反対面）の全面にプラズマＣＶＤによって例えば厚さ１．５μｍのＴＥＯＳ膜を形成する。
そしてこのＴＥＯＳ膜に、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及び封止用貫通穴２５となる凹部２５ａを形成するためのレジストをパターニングし、この部分のＴＥＯＳ膜をエッチング除去する。
その後、シリコン基板２ａを水酸化カリウム水溶液等でエッチングすることにより、吐出室１３となる凹部１３ａ、リザーバ１４となる凹部１４ａ及び封止用貫通穴２５となる凹部２５ａを形成する（図４（ｅ））。このとき、電極取出し部２１の上部もエッチングして薄板化しておく。なお、図４（ｅ）のウェットエッチングの工程では、例えば初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用するのが好ましい。これにより、振動板１２の面荒れを抑制することができるからである。
【００３２】
シリコン基板２ａのエッチングが終了した後、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングしてシリコン基板２ａの上面に形成されたＴＥＯＳ膜を除去する。さらに、電極基板３のインク供給孔１８となる孔部１８ａにレーザー加工を施し、インク供給孔１８が電極基板３を貫通するようにする。
この後、シリコン基板２ａの吐出室１３となる凹部１３ａ等の形成された面に、例えばＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる液滴保護膜（図示せず）を、例えば厚さ０．１μｍで形成するのが望ましい。
【００３３】
それからＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）等によって封止用貫通穴２５を貫通させ、電極取出し部２１を開放する。また、シリコン基板２ａに機械加工又はレーザー加工を行って、インク供給孔１８をリザーバ１４となる凹部１４ａまで貫通させる（図４（ｆ））。
【００３４】
次に、例えばプラズマＣＶＤによって、封止用貫通穴２５の内部に封止材２４ａとしてのＴＥＯＳ膜を第２の隙間２０ｂを塞ぐようにして成膜する。これにより封止用貫通穴２５内に封止材２４ａからなる封止部２４が形成される（図４（ｇ））。この場合の封止材２４ａとしては、毛細管力の作用の少ない無機封止材が好ましく、ＴＥＯＳ膜の他、各種の酸化膜が利用できる。また、それらの被膜方法としてスパッタも利用できる。
なお、ＴＥＯＳ膜の上に、例えばスパッタやＣＶＤにより酸化アルミニウムからなる水分透過防止膜を積層してもよい。水分透過防止膜は、他に窒化シリコン、酸窒化シリコン、窒化アルミニウム等から形成することもできる。
【００３５】
さらに、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）放電やエッチング等によってノズル８及びオリフィス１５となる凹部が形成されたノズル基板４を、接着剤等によりシリコン基板２ａ（キャビティ基板２）に接合する（図４（ｈ））。    そして最後に、キャビティ基板２、電極基板３、及びノズル基板４が接合された接合基板をダイシング（切断）により分離して、液滴吐出ヘッド１が完成する。
【００３６】
本実施形態１では、振動板１２と対向電極１７との間の隙間２０を封止する封止部２４の隙間、すなわち第２の隙間２０ｂが、封止材２４ａの平均自由工程よりも狭くなっているので、封止代である第２の隙間２０ｂを短くしても、第１の隙間２０ａに封止材２４ａが入り込むのを抑制することができる。また、封止材２４ａとして、プラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜を形成するため、毛細管力が弱く、封止材２４ａが第１の隙間２０ａまで入り込むこともなくなる。これらにより、封止領域を小さくすることができ、液滴吐出ヘッド１を小型化することが可能となる。
さらに、キャビティ基板２に封止部２４を形成するための封止用貫通穴２５を設けるため、対向電極１７を傷つけることなく容易に封止を行うことができる。
【００３７】
実施形態２．
図５は、本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッド１Ａを示した縦断面図である。本実施形態２に係る液滴吐出ヘッド１Ａでも、振動板１２の振動領域を構成している第１の隙間２０ａと、第１の隙間２０ａに連通して第１の隙間２０ａを封止するための封止領域である第２の隙間２０ｂとからなる隙間２０が構成されている。実施形態２との相違点は、電極基板３側に形成した隆起部ではなく、キャビティ基板２側に形成した隆起部を利用して、第２の隙間２０ｂを形成している点であり、その他の点では実施形態１と同じである。キャビティ基板２側の第２の隙間２０ｂに対応する隆起部は、絶縁膜１６の外側に、更に絶縁膜１６ａを積層させて形成することができる。そしてここでも、第２の隙間２０ｂを封止材２４ａの平均自由工程よりも狭くして、振動板１２の振動領域である第１の隙間２０ａに連通する第２の隙間２０ｂの長さを最小限にしても、第１の隙間２０ａに封止材２４ａが入り込まないようにすることを可能にしている。
なお、実施形態１で示した電極基板１の隆起部と実施形態２で示したキャビティ基板２の隆起部とを両方備えて、第２の隙間２０ｂを構成するようにしてもよい。
【００３８】
実施形態３．
図６は、本発明の実施形態３に係る液滴吐出ヘッド１Ｂを示した縦断面図である。本実施形態３に係る液滴吐出ヘッド１Ｂでは、封止用貫通穴２５が形成されておらず、代わりに第２の隙間２０ｂの終端開口部を封止材２８ａで封止しそこを封止部２８としている点を除いて、実施形態１と同じである。ここでも、第２の隙間２０ｂを封止材２８ａの平均自由工程よりも狭くして、振動板１２の振動領域である第１の隙間２０ａに連通する第２の隙間２０ｂの長さを最小限にしても、第１の隙間２０ａに封止材２８ａが入り込まないようにすることを可能にしている。
なお、実施形態１と同様、実施形態２，３においても、封止材２４，２８として酸化膜やＴＥＯＳ膜などの無機封止材を被膜することが好ましく、また複数の封止材を積層して使用してもよい。
【００３９】
実施形態４．
図７は、実施形態１、実施形態２又は実施形態３に示す液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一種であるインクジェットプリンタの斜視図である。このインクジェットプリンタは、そこに搭載されているインクジェットヘッドのアクチュエータ部である振動室の封止領域が小さくしかもその封止精度も向上しているため、小型で、印字性能、耐久性及び吐出安定性に優れたものとなっている。
なお、実施形態１、実施形態２又は実施形態３に示す液滴吐出ヘッドは、図７に示すインクジェットプリンタの他に、吐出する液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図。
【図２】図１の液滴吐出ヘッドをノズル基板側から見た図１の上面図。
【図３】本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図。
【図４】図３の製造工程の続きの工程を示した断面図。
【図５】本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図。
【図６】本発明の実施形態３に係る液滴吐出ヘッドを示した縦断面図。
【図７】本発明に係る液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の例示図。
【符号の説明】
【００４１】
１，１Ａ，１Ｂ  液滴吐出ヘッド、２  キャビティ基板、３  電極基板、４  ノズル基板、６  第１のノズル孔、７  第２のノズル孔、８  ノズル、１０  液滴吐出面、１１  接合面、１２  振動板、１３  吐出室、１４  リザーバ、１５  オリフィス、１６  絶縁膜、１６ａ  絶縁膜、１７  対向電極、１８  インク供給孔、１９  ガラス溝、２０ａ  第１の隙間、２０ｂ  第２の隙間、２１  電極取出し部、２２  露出部、２４  封止部、２４ａ  封止材、２５  封止用貫通穴、２７  共通電極、２８  封止部、２８ａ  封止材、１００  液滴吐出装置。
【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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