(57)【要約】【課題】微振動波形を必要としない液体噴射ヘッド及びこの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射ヘッドは、少なくとも２つの隔壁により区画された圧力発生室と、前記各隔壁の上に位置する圧電素子と、前記圧電素子に駆動信号を供給する信号供給部と、を有している。そして、前記信号供給部は、吐出時において、圧力発生室を区画する異なる隔壁の上にそれぞれ位置する２つの圧電素子を駆動させ、非吐出時において、圧力発生室を区画する隔壁上に位置するいずれか一方の圧電素子を駆動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの隔壁により区画された圧力発生室と、
前記各隔壁の上に位置する圧電素子と、
前記圧電素子に駆動信号を供給する信号供給部と、を有し、ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、
前記信号供給部は、
吐出時において、圧力発生室を区画する異なる隔壁の上にそれぞれ位置する２つの圧電素子を駆動させ、
非吐出時において、圧力発生室を区画する隔壁上に位置するいずれか一方の圧電素子を駆動させる、液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記圧電素子は、前記圧力発生室の併設方向に位置する隔壁の上に位置する請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記信号供給部が供給する信号は、交流波形である請求項１又は請求項２のいずれかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド、及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電素子を備える液体噴射ヘッドが知られている。このような液体噴射ヘッドでは、液体を吐出するノズル開口に連通する液体流路と、この液体流路に圧力を生じさせる圧力発生室とを備えている。また、圧力発生室の一方面には圧電素子が設けられ、この圧電素子には駆動信号を供給する信号供給部が接続されている。そのため、液体を噴射する場合は、信号供給部から供給される信号に応じて圧電素子を駆動させて圧力発生室を変位し、ノズル開口から液体を吐出させる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１２９４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような液体噴射ヘッドにおいて、液体の凝固等を予防するために、非吐出時においても圧電素子を駆動させて圧力発生室に微細な振動を与える必要がある。このような構成の液体噴射ヘッドでは、吐出時における駆動信号とは異なる波形の信号（以下、微振動波形とも記載する。）を圧力発生室に供給する必要があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、少なくとも１つの目的として、簡易な構成にて液体の凝固を抑制できる液体噴射ヘッドの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも２つの隔壁により区画された圧力発生室と、前記各隔壁の上に位置する圧電素子と、前記圧電素子に駆動信号を供給する信号供給部と、を有し、ノズルから液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、前記信号供給部は、吐出時において、圧力発生室を区画する異なる隔壁の上にそれぞれ位置する２つの圧電素子を駆動させ、非吐出時において、圧力発生室を区画する隔壁上に位置するいずれか一方の圧電素子を駆動させる、構成としてある。
【０００７】
上記のように構成された発明では、圧力発生室を変位させる圧電素子は、該当圧力発生室を区画する隔壁の上に位置している。そして、信号供給部は、吐出時において、異なる隔壁の上に位置する２つの圧電素子を駆動させるよう信号を出力し吐出を行う。一方、非吐出時においては、信号供給部は、圧力発生室を区画する隔壁上に位置するいずれか一方の圧電素子を駆動させる。
そのため、非吐出時においては、いずれか一方の圧電素子のみの駆動では、液体は吐出されないが、振動により液体の凝固等を防止することが可能となるため、新たに微振動波形を設ける必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドに含まれる圧電素子の要部を示す垂直断面図である。
【図２】液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１を分解して示す分解斜視図である。
【図３】圧電素子を駆動するための信号波形を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は記録ヘッド１の製造工程を説明するための断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は記録ヘッド１の製造工程を説明するための断面図である。
【図６】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】本実施形態にかかる記録ヘッドの駆動方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下に説明する実施形態は、本発明を例示するものに過ぎない。
【００１０】
（１）液体吐出ヘッド、及び液体噴射装置の構成：
図１は、本発明の実施形態に係る液体噴射ヘッドに含まれる圧電素子の要部を示す垂直断面図である。また、図２は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッド１を分解して示す分解斜視図である。そして、図３は、圧電素子を駆動するための信号波形を示す図である。さらに、図４（ａ）〜（ｄ）は記録ヘッド１の製造工程を説明するための断面図である。また、図５（ａ）〜（ｃ）は記録ヘッド１の製造工程を説明するための断面図である。
【００１１】
図２に例示する記録ヘッド（液体噴射ヘッド）１は、圧電素子３００と、ノズル開口２１に連通し圧電素子３００により圧力変化が生じる圧力発生室１２とを備えている。以下、このような記録ヘッド１の構成をより詳細に説明する。
【００１２】
本実施形態では、流路形成基板１０は結晶面方位が（１１０）であるシリコン単結晶基板からなり、その両面には酸化膜からなる弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画され一方側の面が弾性膜５０で構成される複数の圧力発生室１２がその幅方向Ｄ１（以下、並設方向Ｄ１とも記載する。）に並設されている。即ち、圧力発生室１２は、流路形成基板１０の一部である隔壁１１によって幅方向Ｄ１に併設されるよう区画されたキャビティーとして構成されている。なお、本実施形態では、図２に示すように５つの圧力発生室がそれぞれ隔壁により区画されているが、これは一例にすぎない。
【００１３】
流路形成基板１０には、圧力発生室１２の長手方向Ｄ２の一端部側に、隔壁１１によって区画され各圧力発生室１２に連通するインク供給路１３と連通路１４とが設けられている。連通路１４の外側には、各連通路１４と連通する連通部１５が設けられている。この連通部１５は、後述する保護基板３０のリザーバー部３２と連通して、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバー１００の一部を構成する。
【００１４】
ここで、インク供給路１３は、圧力発生室１２よりも狭い断面積となるように形成されており、連通部１５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。例えば、インク供給路１３は、リザーバー１００と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されている。なお、本形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。各連通路１４は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１５側に延設してインク供給路１３と連通部１５との間の空間を区画することで形成されている。
【００１５】
なお、流路形成基板１０の材料として、本形態ではシリコン単結晶基板を用いているが、勿論これに限定されず、例えば、ガラス、セラミックス、ステンレス鋼等を用いてもよい。
【００１６】
流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１３とは反対側の端部近傍に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、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼などからなる。
【００１７】
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、上述したように弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、弾性膜５０とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５５が形成されている。本形態における絶縁体膜５５は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）で形成してある。
【００１８】
さらに、絶縁体膜５５上には、圧電素子３００が積層されている。ここで、圧電素子３００は、下電極６０、圧電体層７０及び上電極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、他方の電極を圧電体層７０と共に圧力発生室１２毎にパターニングして個別電極とする。本形態では下電極６０が個別電極、上電極８０が共通電極となる、いわゆる共通上電極構造となっている。無論、下電極を共通電極とし、上電極を個別電極とするものであってもよい。
【００１９】
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ーと称する。なお、本形態では、弾性膜５０、及び、絶縁体膜５５が振動板として作用する。
【００２０】
ここで、本形態に係る圧電素子３００の構造について詳しく説明する。図１に示すように、ある圧力発生室１２に変位を生じさせる圧電素子３００は、該当する圧力発生室１２を区画する各隔壁（１１ａ〜１１ｅ）の上にそれぞれ設けられている。例えば、本実施形態では、圧力発生室１２ａに対して、隔壁１１ａ及び隔壁１１ｂの上に位置する圧電素子３００ａ、３００ｂが圧電素子として機能する。また、圧力発生室１２ｂに対し、隔壁１１ｂ及び隔壁１１ｃの上に位置する圧電素子３００ｂ、３００ｃが対応し、圧力発生室１２ｃに対して、隔壁１１ｃ及び隔壁１１ｄの上に位置する圧電素子３００ｃ、３００ｄが、そして、圧力発生室１２ｄに対して、隔壁１１ｄ及び隔壁１１ｅの上に位置する圧電素子３００ｄ、３００ｅが圧電素子として機能する。
【００２１】
圧電素子３００を構成する下電極６０は、隔壁１１に対向する領域に積層され、圧電素子３００の個別電極を構成している。また下電極６０は、各圧力発生室１２の長手方向Ｄ２の一端部側から周壁上まで延設されている。そして下電極６０には、圧力発生室１２の外側の領域で、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極（後述）がそれぞれ接続され、このリード電極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。
【００２２】
また、図１、図２に示すように、下電極６０の上には、圧電体層７０が、下電極６０の幅よりも広い幅で設けられている。圧力発生室１２の長手方向においては、圧電体層７０の両端部は、圧力発生室１２の端部の外側まで延設されている。すなわち、圧電体層７０は、下電極６０の上面及び端面を完全に覆うように設けられている。
【００２３】
この圧電体層７０は、ペロブスカイト型酸化物により構成され、Ａサイト元素に鉛（Ｐｂ）を含み、Ｂサイト元素にジルコニウム（Ｚｒ）及びチタン（Ｔｉ）をそれぞれ含むチタン酸ジルコン酸鉛により構成されている。このようなペロブスカイト型酸化物には、下記一般式で表される組成のペロブスカイト型酸化物が含まれる。
Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏｘ  …  （１）
（Ｐｂ、ＭＡ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏｘ  …  （２）
Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ、ＭＢ）Ｏｘ  …（３）
（Ｐｂ、ＭＡ）（Ｚｒ、Ｔｉ、ＭＢ）Ｏｘ  …  （４）
ここで、ＭＡはＰｂを除く１種類以上の金属元素であり、ＭＢはＺｒ、Ｔｉ及びＰｂを除く１種類以上の金属元素である。ｘは３が標準であるが、ペロブスカイト構造を取り得る範囲で３からずれてもよい。Ａサイト元素とＢサイト元素との比は１：１が標準であるが、ペロブスカイト構造を取り得る範囲で１：１からずれてもよい。
ＭＢ元素には、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、等が含まれる。
【００２４】
なお、圧電体層７０をチタン酸ジルコン酸鉛により形成することは一例にすぎず、これ以外の鉛系圧電材料や、非鉛系の圧電材料である組成が（Ｂｉ、Ｂａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏｘで示される圧電材料により形成するものであってもよい。
【００２５】
そして、図１、図２に示すように、圧電体層７０の上には、上電極８０が複数の圧力発生室１２に対向する領域を含んで連続的に形成されるとともに、圧力発生室１２の長手方向Ｄ２の他端部側から周壁上まで延設されている。すなわち、上電極８０は、隔壁１１に対向する領域、及び圧力発生室１２に対向する領域の圧電体層７０の上面及び端面のほぼ全域を覆って設けられている。
上述の如く圧力発生室１２に対向する領域の圧電体層７０の上面及び端面のほぼ全域を上電極８０で覆うことにより圧電体層７０への大気中の水分（湿気）の浸透が実質的に防止される。
【００２６】
そして、図２に示すように、圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が接着剤等を介して接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。また、保護基板３０には、流路形成基板１０の連通部１５に対応する領域にリザーバー部３２が設けられている。このリザーバー部３２は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の併設方向に沿って設けられており、上述したように流路形成基板１０の連通部１５と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバー（図５に示すリザーバー部１００）を構成している。
【００２７】
さらに、保護基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバー部３２との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられ、下電極６０及びリード電極９０の端部がこの貫通孔３３内に露出されている。そして、これら下電極６０及びリード電極９０は、貫通孔３３内に延設される接続配線によって圧電素子３００を駆動するための駆動回路９５に接続される。なお、図示しないが、上電極８０に対しても配線を通じて駆動回路９５と接続されている。
【００２８】
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より好ましく、本形態では、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。
【００２９】
保護基板３０上には、さらに、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。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料からなり、この封止膜４１によってリザーバー部３２の一方面が封止されている。固定板４２は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４２のリザーバー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、リザーバー１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３０】
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からインクを取り込み、リザーバーからノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路（図５で示す駆動回路９５）からの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの圧電素子３００に電圧を印加し、圧電素子３００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。
【００３１】
本実施形態では、圧力発生室１２は、異なる隔壁１１に位置する２つの圧電素子３００の駆動によりインク（液体）を吐出するだけの変位を伴う。例えば、図１において、圧力発生室１２ｂにインクを吐出するだけの変位を生じさせるためには、圧電素子３００ｂと圧電素子３００ｃとが駆動する必要がある。逆に、圧電素子３００ｂの駆動のみでは、圧力発生室１２ｂはインクを吐出するだけの変位量を伴った変形をしない。
【００３２】
また、図３に示すように、駆動回路９５は、圧電素子３００を駆動するための駆動信号として、駆動電圧Ｖｃｏｍ及び共通電圧Ｖｂを圧電素子３００に供給する。ここで、駆動電圧Ｖｃｏｍは、駆動回路９５から下電極６０に供給される駆動波形の信号である。また、共通電圧Ｖｂは、駆動回路９５から上電極８０に供給される信号である。上記構成の駆動信号において、駆動電圧Ｖｃｏｍは、共通電圧Ｖｂを基準電圧とし、圧電素子３００には電位に応じた電圧が印加される。なお、下電極を共通電極とし、上電極を個別電極とする場合は、下電極に共通電圧Ｖｂが供給され、上電極に駆動電圧Ｖｃｏｍが供給されることとなる。
【００３３】
そして、所定周期Ｔａにおける交流波形の周期に応じて吐出されるインクのドットサイズがＬ（ラージサイズ）、Ｍ（ノーマルサイズ）、Ｓ（スモールサイズ）の３段階に変化する。即ち、周期Ｔａにおける駆動波形の数が４である場合（図３においてＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの波形）、記録ヘッド１はＬドットを吐出する。また、周期Ｔａにおける駆動波形の数が２である場合（図３において、Ａ、Ｃの波形）、記録ヘッド１はＭドットを吐出する。そして、周期Ｔａにおける駆動波形の数が１である場合（図３においてＡの波形）、記録ヘッド１はＳドットを吐出する。
無論、駆動回路９５が出力する信号はこれに限定されない。例えば、駆動電圧Ｖｃｏｍを２ポートから出力し、各ポートで出力される駆動波形の周期の組合せによりドットサイズを判断するものであってもよい。
【００３４】
さらに、駆動信号と圧力発生室１２の変位特性の一例として、本実施形態では、駆動電圧Ｖｃｏｍの、立ち下り時間Ｔ１で圧力発生室１２の容積を拡大させるよう圧電素子３００が駆動し、立ち上り時間Ｔ２で圧力発生室１２の容積を縮小させるよう圧電素子３００が駆動する。そのため、圧力発生室１２の容積が拡大することでノズル開口２１、および、供給口１３からインクが引き込まれ、縮小することで、ノズル開口２１からインクが吐出される。立ち下がり時間Ｔ３で圧力発生室１２の容積を拡大させるよう圧電素子３００が駆動し、吐出による圧力変動を減衰させる。
【００３５】
（２）記録ヘッドの製造方法
以下、本発明の実施形態に係る記録ヘッド１の製造方法を図４、図５をもとに説明する。なお、図４は、圧電素子３００を併設方向Ｄ１側で見た断面図である。また、図５は、圧電素子３００を長手方向Ｄ２側で見た断面図である。
【００３６】
まず、シリコンウェハーであり流路形成基板１０が複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５０を構成する酸化膜５１を形成する。
【００３７】
そして、図４（ａ）に示すように、弾性膜５０（酸化膜５１）上に、弾性膜５０とは異なる材料の酸化膜からなる絶縁体膜５５を形成する。本形態では酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）により絶縁体膜５５を形成した。
【００３８】
次いで、図４（ｂ）に示すように、絶縁体膜５５上の全面に下電極６０の元となる下電極膜６１を形成する。この下電極膜６１の材料は、特に限定されないが、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ない材料であることが望ましい。このため、下電極膜６１の材料としては白金、イリジウム等が好適に用いられる。また、下電極膜６１は、例えば、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）などにより形成することができる。
【００３９】
次に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなり、圧電体層７０の元となる圧電体膜７１を形成する。ここで、本形態では、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体膜７１を形成している。なお、圧電体膜７１の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、スパッタリング法、ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法等を用いてもよい。
なお、圧電体膜７１をチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）により形成することは一例にすぎない。
【００４０】
圧電体膜７１の形成方法の一例として、下電極膜６１が形成された流路形成基板用ウェハー１１０上に金属有機化合物を含むゾル（溶液）を塗布する（塗布工程）。次いで、この圧電体前駆体膜を所定温度に加熱して一定時間乾燥させる（乾燥工程）。例えば、本実施形態の乾燥工程では、流路形成基板用ウェハー１１０上に塗布されたゾルを１５０〜１７０℃で３〜３０分保持することで乾燥する。
【００４１】
次に、乾燥した圧電体前駆体膜を所定温度に加熱して一定時間保持することによって脱脂する（脱脂工程）。本形態では、乾燥された圧電体前駆体膜を３００〜４００℃に加熱して約３〜３０分保持することで脱脂した。なお、ここで言う脱脂とは、圧電体前駆体膜に含まれる有機成分を、例えば、ＮＯ２、ＣＯ２、Ｈ２Ｏ等として離脱させることであり、圧電体前駆体膜が結晶化しない程度に、すなわち、非晶質の圧電体前駆体膜を形成することを言う。
【００４２】
次に、圧電体前駆体膜を所定温度に加熱して一定時間保持することにより結晶化させ、圧電体膜７１を形成する（焼成工程）。かかる焼成工程においては、脱脂した圧電体前駆体膜を５００〜８００℃に加熱して焼成するのが好ましい。
【００４３】
次に、下電極６０上に１層目の圧電体膜７１を形成した段階で、下電極６０及び１層目の圧電体膜７１をそれらの側面が傾斜するように同時にパターニングする。
【００４４】
そして、上述した前駆体膜形成工程（塗布工程、乾燥工程及び脱脂工程）と、焼成工程とを有する圧電体膜形成工程を２回以上繰り返すことで、２層目以降、最上層までの圧電体膜７１を積層する。その後、図４（ｃ）に示すように、２層目以降が積層された圧電体膜７１をパターニングして圧電体層７０を形成する。
【００４５】
次いで、図４（ｄ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の全面に亘って上電極８０を形成する。上電極８０の形成方法の一例としては、上電極８０の元となる上電極膜８１を流路形成基板用ウェハー１１０の全面に形成した後、所定形状にパターニングする。具体的には、上電極８０は、圧力発生室１２の併設方向に亘って連続的に設けられる。
【００４６】
さらに、図５（ａ）に示すように、リード電極９０を形成する。リード電極９０の形成方法の一例として、流路形成基板用ウェハー１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極膜を形成後、圧電素子３００毎にパターニングしてリード電極９０を形成する。
【００４７】
次いで、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハーを接着剤によって接合する。なお、保護基板３０には、リザーバー部３２、圧電素子保持部３１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。その後、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚さにする。
【００４８】
次いで、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０にマスク膜１７を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、流路形成基板用ウェハー１１０をマスク膜１７を介して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、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５等を形成する。
【００４９】
その後、図５（ｃ）に示すように、保護基板用ウェハー上に駆動ＩＣを含む駆動回路９５を実装すると共に、駆動回路９５とリード電極９０とを接続配線によって接続する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０の圧力発生室１２が開口する面側のマスク膜を除去し、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハーの外周縁部の不要部分を、除去する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０の保護基板用ウェハー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を接合すると共に、保護基板用ウェハーにコンプライアンス基板４０を接合し、これら流路形成基板用ウェハー１１０等を、一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって上述した構造のインクジェット式記録ヘッド１を製造する。
【００５０】
上記実施形態で製造されたインクジェット式記録ヘッド１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６は、インクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００５１】
図６に示すインクジェット式記録装置において、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。
【００５２】
そして、駆動モーター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ー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に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００５３】
なお、図６に示す例では、インクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂは、それぞれ１つのインクジェット式記録ヘッドを有するものとしたが、特にこれに限定されず、例えば、１つのインクジェット式記録ヘッドユニット１Ａ又は１Ｂが２以上のインクジェット式記録ヘッドを有するようにしてもよい。もちろん、ヘッドユニット１Ａ、１Ｂという形式を取らずに、インクジェット式記録ヘッドを直接インクジェット式記録装置に搭載してもよい。
【００５４】
また、上述したインクジェット式記録装置では、インクジェット式記録ヘッドを有するヘッドユニット１Ａ、１Ｂがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドが固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。
【００５５】
（３）記録ヘッドの駆動方法
図７は、本実施形態にかかる記録ヘッドの駆動方法を説明する図である。ここで、図７（ａ）は、吐出時における駆動信号の波形を示す。また、図７（ｂ）は、非吐出時における駆動信号の波形を示す。
【００５６】
例えば、圧力発生室１２ｂを変位させて吐出を行う場合、図７（ａ）に示すように、圧電素子３００ｂ、３００ｃ、に対して駆動回路９５からそれぞれ駆動信号が供給される。例えば、図７（ａ）では、駆動電圧Ｖｃｏｍは、Ｌドットを吐出するために周期Ｔａにおいて周期２の駆動波形となっている。そのため、圧電素子３００ｂ、３００ｃの駆動により、圧力発生室１２ｂの容積が変位し、ノズル開口２１からＬドットのインクが吐出される。
【００５７】
一方、図７（ｂ）に示すように、吐出を行わない場合は、例えば、圧電素子３００ｂ、３００ｄのみに対して、駆動回路９５から駆動信号が供給される。そのため、圧力発生室１２ｂの容積はインクを吐出させない量だけ変位する。そのため、ノズル開口２１に存在するインクには常に振動が付与されるため、インクの固着等を予防することが可能となる。
【００５８】
（４）応用、その他：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
上述した実施形態では流路形成基板にリザーバーの一部を形成しているが、流路形成基板とは別の部材にリザーバーを形成することも可能である。
上述した実施形態では圧電素子の上側を圧電素子保持部で覆っているが、圧電素子の上側を大気に開放することも可能である。
上述した実施形態では振動板を隔てて圧電素子の反対側に圧力発生室を設けたが、圧電素子側に圧力発生室を設けることも可能である。例えば、固定した板間及び圧電素子間で囲まれた空間を形成すれば、この空間を圧力発生室とすることができる。
【００５９】
流体噴射ヘッドから吐出される液体は、液体噴射ヘッドから吐出可能な材料であればよく、染料等が溶媒に溶解した溶液、顔料や金属粒子といった固形粒子が分散媒に分散したゾル、等の流体が含まれる。このような流体には、インク、液晶、等が含まれる。液体噴射ヘッドは、プリンターといった画像記録装置の他、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置、有機ＥＬディスプレー等の電極の製造装置、バイオチップ製造装置、等に搭載可能である。
【００６０】
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、少なくとも微振動波形を必要としない液体噴射ヘッドを提供することができる。これにより、液体噴射ヘッドの印刷速度を向上することが可能となる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１…記録ヘッド、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力発生室、２０…ノズルプレート、３０…保護基板、４０…コンプライアンス基板、５０…弾性膜、６０…下電極、７０…圧電体層、８０…上電極、９０…リード電極、９５…駆動回路、１００…リザーバー、３００…圧電素子
【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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