【手続補正書】
【提出日】平成20年4月21日(2008.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板上に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を具備し、
前記下電極が複数の圧電素子に亘って連続して設けられていると共に、少なくとも前記圧電素子の間の領域の前記下電極の端部近傍が、他の領域よりも薄い薄肉部となっており、
前記下電極の前記他の領域である前記圧電素子の領域及び前記圧電素子の間の中央部が同一厚さで形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記下電極の前記圧電素子の長手方向の幅が、複数の圧電素子に亘って同一幅で形成されていると共に、前記薄肉部の前記圧電素子に隣接する部分には、前記薄肉部と前記圧電素子の領域とを当該圧電素子の並設方向で不連続とする切り欠き部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板上に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を具備し、
前記下電極が複数の圧電素子に亘って連続して設けられていると共に、少なくとも前記圧電素子の間の領域の前記下電極の端部近傍が、他の領域よりも薄い薄肉部となっており、
前記下電極の前記圧電素子の長手方向の幅が、複数の圧電素子に亘って同一幅で形成されていると共に、前記薄肉部の前記圧電素子に隣接する部分には、前記薄肉部と前記圧電素子の領域とを当該圧電素子の並設方向で不連続とする切り欠き部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記圧電素子の長手方向の端部の前記下電極が、前記切り欠き部の間で前記圧電体層と同一幅で設けられていることを特徴とする請求項３記載の液体噴射ヘッド。
【請求項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。
【請求項６】
流路形成基板上に振動板を介して下電極を成膜及びパターニングして、複数の圧電素子に亘って共通となる下電極を形成する工程と、前記下電極上に亘って圧電体層及び上電極を形成する工程と、前記流路形成基板の表面に直交する方向から所定角度傾斜した方向からイオンビームを照射することにより、前記上電極及び前記圧電体層を各圧力発生室毎にドライエッチングして前記下電極、前記圧電体層及び前記上電極からなる圧電素子を形成すると共に、前記圧電素子の間の領域の前記下電極の端部近傍を連続してドライエッチングすることにより、当該下電極の他の領域よりも薄い薄肉部を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記薄肉部を形成する工程では、前記薄肉部の前記圧電素子に隣接する部分には、前記薄肉部と前記圧電素子の領域とを当該圧電素子の並設方向で不連続とする切り欠き部を設けることを特徴とする請求項６記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに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、この振動板の表面に圧電素子を形成して、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その製造方法並びにインクジェット式記録装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板上に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を具備し、前記下電極が複数の圧電素子に亘って連続して設けられていると共に、少なくとも前記圧電素子の間の領域の前記下電極の端部近傍が、他の領域よりも薄い薄肉部となっており、前記下電極の前記他の領域である前記圧電素子の領域及び前記圧電素子の間の中央部が同一厚さで形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第１の態様では、下電極に薄肉部を設けることにより、複数の圧電素子の端部近傍の電界強度を低くすることができ、圧電素子の中央部に比べて圧電素子の歪み量を低減して、駆動時の耐久性を向上することができる。
また、下電極のパターニングを容易に行うことができると共に、圧電体層の膜質を均一化することができ、圧電素子同士で圧電特性のむらがなく、その結果、吐出むらのないヘッドを提供できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記下電極の前記圧電素子の長手方向の幅が、複数の圧電素子に亘って同一幅で形成されていると共に、前記薄肉部の前記圧電素子に隣接する部分には、前記薄肉部と前記圧電素子の領域とを当該圧電素子の並設方向で不連続とする切り欠き部が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。
かかる第２の態様では、下電極に切り欠き部を設けることによって、さらに複数の圧電素子の端部近傍の電界強度を低くすることができ、圧電素子の中央部に比べて圧電素子の歪み量を低減して、駆動時の耐久性を向上することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明の第３の態様は、液滴を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板上に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を具備し、前記下電極が複数の圧電素子に亘って連続して設けられていると共に、少なくとも前記圧電素子の間の領域の前記下電極の端部近傍が、他の領域よりも薄い薄肉部となっており、前記下電極の前記圧電素子の長手方向の幅が、複数の圧電素子に亘って同一幅で形成されていると共に、前記薄肉部の前記圧電素子に隣接する部分には、前記薄肉部と前記圧電素子の領域とを当該圧電素子の並設方向で不連続とする切り欠き部が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。
かかる第３の態様では、下電極に薄肉部を設けることにより、複数の圧電素子の端部近傍の電界強度を低くすることができ、圧電素子の中央部に比べて圧電素子の歪み量を低減して、駆動時の耐久性を向上することができる。
また、下電極に切り欠き部を設けることによって、さらに複数の圧電素子の端部近傍の電界強度を低くすることができ、圧電素子の中央部に比べて圧電素子の歪み量を低減して、駆動時の耐久性を向上することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
このように、圧電素子３００の端部の横に位置する下電極膜６０の端部近傍を薄肉部６１とすることで、複数の圧電素子３００の端部近傍の実効的な電界強度を低くすることができ、圧電素子３００の中央部に比べて圧電素子３００の歪み量を低減し、駆動時の耐久性を向上することができる。なお、薄肉部６１は、下電極膜６０の圧電素子３００の長手方向の両端部に設けるようにしてもよく、また、一端側のみに設けるようにしてもよいが、少なくともリード電極９０が設けられる側の端部に設けるようにするのが好ましい。これは、特に圧電体層７０及び上電極膜８０のリード電極９０側の端部で電界が集中してしまい、下電極膜６０と上電極膜８０との間に放電が起こり、圧電体層７０が絶縁破壊されてしまうからである。すなわち、下電極膜６０の少なくともリード電極９０側に薄肉部６１を設けることによって、圧電体層７０の絶縁破壊を防止することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
ここで、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５を参照して詳細に説明する。なお、図４〜図５は、インクジェット式記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本実施形態では、流路形成基板１０を回転させながら、回転軸とは傾斜した方向からイオンビームを上電極膜８０及び圧電体層７０に照射してドライエッチングした。このとき、連続して圧電素子３００の間の領域の下電極膜６０の端部近傍を連続してドライエッチングすることにより、圧電素子３００の間の領域の下電極膜６０の端部近傍に、他の領域よりも薄い薄肉部６１を形成する。すなわち、流路形成基板１０を回転させながら、流路形成基板１０の表面に直交する方向に対して、例えば、３０〜４０°傾斜させた方向からイオンビームを照射すると、圧電体層７０及び上電極膜８０に覆われた圧電素子３００の領域の下電極膜６０及び圧電素子３００の間の領域の中央部の下電極膜６０は、ドライエッチングされず、圧電素子３００の間の領域の下電極膜６０の端部近傍の表面がドライエッチングされる。これにより、圧電素子３００の間の領域の下電極膜６０の端部に薄肉部６１が形成される。