(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、
前記ノズル基板の一方の面に接合され、前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の圧力発生室および該複数の圧力発生室の間を連通させる連通部とが形成されたボディ基板と、を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記ボディ基板の側面には、該ボディ基板を保持する為の保持部が、前記圧力発生室および前記連通部の加工と同時に加工されて形成されていると共に、前記ノズル基板の側面には、該ノズル基板を保持する為の保持部が、前記ノズル孔の加工と同時に加工されて形成されており、
２つの基板が所定の位置関係を有して接合された時、それぞれの基板に設けられた前記保持部は、互いに重ならない位置に配されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【請求項２】
前記ボディ基板の前記保持部は該ボディ基板と同一厚みであり、前記ノズル基板の前記保持部は該ノズル基板と同一厚みであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出法（インクジェット法）は、高精細な画像を形成することが可能なことから、その用途はさらに拡大している。
【０００３】
通常、液滴吐出ヘッドは、機能液を吐出する複数のノズル孔を備えたノズル基板と、該ノズル孔に連通する圧力発生室および該圧力発生室間を連続させる連通部（インク供給路）と、を備えたボディ基板等から構成される。そしてこのボディ基板の一方の面側に設けられた圧電素子に外部の駆動回路から駆動信号が印加されると、圧電素子は振動し、ボディ基板に設けられたインクを収容する圧力発生室の圧力を変化させ、ノズル基板に設けられたノズル孔からインク滴を吐出させる。
【０００４】
このような構成の液滴吐出ヘッドにおいて、ノズル基板とボディ基板とを接合する方法としては、周知の直接接合や拡散接合の他、２つの基板の間にガラス基板（ガラス層）を挟み、該ガラス基板を介して陽極接合する方法（例えば、特許文献１）等が知られている。
【特許文献１】特開２００６−１５０１５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、何れの方法を用いてノズル基板とボディ基板とを接合する場合も以下のような問題がある。
（１）基板の接合面（表面全体）に異物が付着していると接合不良を起こす為、接合前に基板を洗浄治具に装填し洗浄を行っていた。このとき、基板の洗浄治具との接触部（保持部）の洗浄が不十分になる場合があり、再洗浄を行う必要があった。
（２）基板を接合する際に、基板を直接ピンセットで挟み位置合わせ装置に装填していた為、ピンセットにより挟まれる部位が汚れたり、ピンセットで挟む力が弱く基板を落下させるといった問題があった。
（３）基板の接合工程において、その進捗状況を確認する際に、接合された基板をピンセットで保持し側面からの観察により層を確認していた。この場合も、前述の（２）項と同様に、ピンセットによる汚れや基板の落下を落下させるといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、簡易な工程で、安定して高い品質を得ることが可能なインクジェット式記録ヘッド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】
【０００７】
上記目的は、下記の発明によって達成される。
【０００８】
１．インクを吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、
前記ノズル基板の一方の面に接合され、前記複数のノズル孔にそれぞれ連通する複数の圧力発生室および該複数の圧力発生室の間を連通させる連通部とが形成されたボディ基板と、を有するインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記ボディ基板の側面には、該ボディ基板を保持する為の保持部が、前記圧力発生室および前記連通部の加工と同時に加工されて形成されていると共に、前記ノズル基板の側面には、該ノズル基板を保持する為の保持部が、前記ノズル孔の加工と同時に加工されて形成されており、
２つの基板が所定の位置関係を有して接合された時、それぞれの基板に設けられた前記保持部は、互いに重ならない位置に配されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
【０００９】
２．前記ボディ基板の前記保持部は該ボディ基板と同一厚みであり、前記ノズル基板の前記保持部は該ノズル基板と同一厚みであることを特徴とする前記１に記載のインクジェット式記録ヘッド。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ボディ基板とノズル基板の２つの基板が所定の位置関係を有して接合された時、それぞれの基板に設けられた保持部は、互いに重ならない位置に配される構成とした。すなわち、それぞれの基板の保持部は接合されない位置に配される構成とした。したがって、それぞれの基板を洗浄する際に、例えば、保持部を保持する洗浄用ホルダに装填して洗浄することにより、基板の洗浄用ホルダとの接触部（保持部）の洗浄が不十分になった場合においても、保持部は接合されないことから、基板間の接合に影響を及ぼすことはない。
【００１４】
また、洗浄後には、例えば、保持部を保持するそれぞれの基板ホルダに装填して取り扱うことにより、基板の基板ホルダとの接触部（保持部）に汚れや損傷が発生した場合においても、保持部は接合されないことから、基板間の接合に影響を及ぼすことはない。
【００１５】
また、それぞれの基板に設けられた保持部は、互いに重ならない位置に配されているので、基板の接合の進捗度を、平面視による保持部の位置や個数により容易に確認することができる。
【００１６】
これらにより、簡易な工程で、安定して高い品質を得ることが可能なインクジェット式記録ヘッドを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面に基づいて、本発明に係るインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッドと略称す）の実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００１８】
最初に本発明の実施形態に係る記録ヘッドの構成を図１、図２を用いて説明する。図１は、記録ヘッド１を下側から見た斜視構成図、図２は、図１におけるＡ−Ａ′側断面図である。
【００１９】
記録ヘッド１の要部は、図１、図２に示すように、ノズル基板１０、ガラス基板２０、ボディ基板３０、及び圧電素子５０等から構成される。
【００２０】
ボディ基板３０の下面側に設けられた圧電素子５０に外部の図示しない駆動回路から駆動信号が印加されると、圧電素子５０は振動し、ボディ基板３０に形成されインクを収容する後述の圧力発生室３０１の圧力を変化させ、ノズル基板１０に形成されたノズル孔１０１からインク滴を吐出させる。
【００２１】
ノズル基板１０には、インクを吐出する複数のノズル孔１０１が形成されている。
【００２２】
ノズル基板１０の下面側には、ノズル基板１０のノズル孔１０１に対応した位置に孔２０１が形成されたガラス基板２０が配置されている。
【００２３】
ガラス基板２０の下面側には、ボディ基板３０が配置されている。ボディ基板３０の内側には、ノズル基板１０やガラス基板２０を接合することにより構成される、圧力発生室３０１、インク供給路３０２等が形成されている。圧力発生室３０１は、ノズル基板１０に形成された複数のノズル孔１０１に対応して形成されている。圧力発生室３０１は、インクを収容し、記録ヘッド１の動作時に印加される圧力によってノズル基板１０に形成された複数のノズル孔１０１からインクを吐出するようになっている。また、インク供給路（連通部）３０２は、図示しないインク供給パイプから供給されたインクを圧力発生室３０１に供給する。
【００２４】
圧電素子５０は、ノズル基板１０に形成された複数のノズル孔１０１、及びボディ基板３０に形成された複数の圧力発生室３０１に対応して設けられている。
【００２５】
ここで、ノズル基板１０、及びボディ基板３０は、シリコンで形成され、ガラス基板２０を介して陽極接合される。
【００２６】
このような構成の記録ヘッド１において、図１に示すように、ノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０のそれぞれ対向する一対の側面には、基板を保持する為の３つの凸状の保持部１０５ａ〜１０５ｃ、保持部２０５ａ〜２０５ｃ、及び保持部３０５ａ〜３０５ｃがそれぞれ形成されている。そしてそれぞれの基板に設けられた保持部は、３つの基板が所定の位置関係を有して接合された時、互いに重ならない位置に配されている。すなわち、それぞれの基板の保持部は接合されない位置に配されている。
【００２７】
次に、本発明の実施形態に係る記録ヘッド１の製造工程における、要所工程を説明する。
【００２８】
最初に、記録ヘッド１の製造に用いるノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０の形状の一例を図３に示す。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、それぞれノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０の形状を示す平面図である。
【００２９】
ノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０には、前述のように、３つの基板が所定の位置関係を有して接合された時、互いに重ならない位置に、それぞれ保持部１０５ａ〜１０５ｃ、保持部２０５ａ〜２０５ｃ、及び保持部３０５ａ〜３０５ｃが形成されている。
【００３０】
ここで、ノズル基板１０に設けられた保持部１０５ａ〜１０５ｃは、ノズル孔１０１の加工と同時に加工されて形成される。また、ガラス基板２０に設けられた保持部２０５ａ〜２０５ｃは、ノズル孔１０１に連通する孔２０１の加工と同時に加工されて形成される。また、ボディ基板３０に設けられた保持部３０５ａ〜３０５ｃは、圧力発生室３０１、及びインク供給路３０２等の加工と同時に加工されて形成される。
【００３１】
（洗浄工程）
ノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０の洗浄工程を図４を用いて説明する。図４（ａ）は、ノズル基板１０が洗浄治具（洗浄用ホルダ）７に装填された態様を示す側断面図、図４（ｂ）は、平面図である。尚、ガラス基板２０、ボディ基板３０の洗浄用ホルダの構成は、ノズル基板１０の場合と略同様なので、その説明は省略する。
【００３２】
図４（ｂ）に示すように、洗浄治具７は、複数のノズル基板１０を装填し、洗浄に用いるものである。図４（ａ）に示すように、ノズル基板１０は、ノズル基板１０に設けられた保持部１０５ａ〜１０５ｃが、洗浄治具７に設けられ一端が閉口した長尺状の溝７０１ａ、７０１ｂに装填されることにより、保持される。
【００３３】
このように、保持部１０５ａ〜１０５ｃを保持する洗浄治具７に装填して洗浄することにより、ノズル基板１０の洗浄治具７との接触部（保持部１０５ａ〜１０５ｃ）の洗浄が不十分になった場合においても、保持部１０５ａ〜１０５ｃは接合されないことから、基板間の接合に影響を及ぼすことはない。
【００３４】
（基板ホルダ）
洗浄後のノズル基板１０、ガラス基板２０、及びボディ基板３０を取り扱う際に用いるノズル基板ホルダＨ１０、ガラス基板ホルダＨ２０、及びボディ基板ホルダＨ３０を図５〜図７を用いて説明する。図５（ａ）は、ノズル基板１０がノズル基板ホルダＨ１０に装填された態様を示す平面図、図５（ｂ）は、側断面図、図５（ｃ）は、図５（ａ）におけるＡ１部の側断面を拡大した図である。図６（ａ）は、ガラス基板２０がガラス基板ホルダＨ２０に装填された態様を示す平面図、図６（ｂ）は、側断面図、図６（ｃ）は、図６（ａ）におけるＡ２部の側断面を拡大した図である。図７（ａ）は、ボディ基板３０がボディ基板ホルダＨ３０に装填された態様を示す平面図、図７（ｂ）は、側断面図、図７（ｃ）は、図７（ａ）におけるＡ３部の側断面を拡大した図である。尚、ガラス基板ホルダＨ２０、ボディ基板ホルダＨ３０の構成は、ノズル基板ホルダＨ１０の場合と略同様なので、その説明は省略する。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、ノズル基板ホルダＨ１０には、ノズル基板１０の外形と略同様の形状をなす開口が形成され、ノズル基板１０に設けられた保持部１０５ａ〜１０５ｃに対応する位置には、それぞれ保持部１０５ａ〜１０５ｃを保持する溝Ｈ１０５ａ〜Ｈ１０５ｃが設けられている。ノズル基板ホルダＨ１０の溝Ｈ１０５ａ〜Ｈ１０５ｃによって保持されたノズル基板１０の保持部１０５ａ〜１０５ｃは、ノズル基板ホルダＨ１０に設けられた支持部材１０６ａ〜１０６ｃによって加圧支持され固定される。
【００３６】
このように、洗浄後には、保持部１０５ａ〜１０５ｃ（保持部２０５ａ〜２０５ｃ、保持部３０５ａ〜３０５ｃ）を保持するノズル基板ホルダＨ１０（ガラス基板ホルダＨ２０、ボディ基板ホルダＨ３０）に装填して取り扱うことにより、ノズル基板１０（ガラス基板２０、ボディ基板３０）のノズル基板ホルダＨ１０（ガラス基板ホルダＨ２０、ボディ基板ホルダＨ３０）との接触部（保持部１０５ａ〜１０５ｃ、保持部２０５ａ〜２０５ｃ、保持部３０５ａ〜３０５ｃ）に汚れや損傷が発生した場合においても、保持部１０５ａ〜１０５ｃ（保持部２０５ａ〜２０５ｃ、保持部３０５ａ〜３０５ｃ）は接合されないことから、基板間の接合に影響を及ぼすことはない。また、各基板をそれぞれの基板ホルダに装填することにより、取り扱いが容易になる。
【００３７】
（位置調整工程）
最初に、ボディ基板３０とガラス基板２０とを接合する際の２つの基板の相対位置調整方法を図８に示す。図８（ａ）は、ボディ基板３０が装填されたボディ基板ホルダＨ３０の上に、ガラス基板２０が装填されたガラス基板ホルダ２０を重ねた時の様子を示す平面図、図８（ｂ）は、側断面図である。
【００３８】
前述のように、ガラス基板２０に設けられた保持部２０５ａ〜２０５ｃは、ノズル孔１０１に連通する孔２０１の加工と同時に加工されて形成されているので、保持部２０５ａ〜２０５ｃと孔２０１との相対位置精度は、高精度である。また、同様に、ボディ基板３０に設けられた保持部３０５ａ〜３０５ｃは、圧力発生室３０１、及びインク供給路３０２等の加工と同時に加工されて形成されているので、保持部３０５ａ〜３０５ｃと圧力発生室３０１、及びインク供給路３０２等との相対位置精度も、高精度である。
【００３９】
一方、ガラス基板２０が装填されるガラス基板ホルダＨ２０は、接合する際の要所となるノズル孔１０１に連通する孔２０１と高い精度の位置関係を有するガラス基板２０の保持部２０５ａ〜２０５ｃを固定する態様にその形状が形成されている。また、同様に、ボディ基板３０が装填されるボディ基板ホルダＨ３０は、接合する際の要所となる圧力発生室３０１、及びインク供給路３０２等と高い精度の位置関係を有するボディ基板３０の保持部３０５ａ〜３０５ｃを固定する態様にその形状が形成されている。
【００４０】
したがって、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、このような構成のボディ基板３０が装填されたボディ基板ホルダＨ３０の上にガラス基板１０が装填されたガラス基板ホルダＨ１０を重ねて、２つの基板ホルダを、例えば外形基準で合わせることにより、２つの基板の位置調整（粗調整）を容易に行うことができる。
【００４１】
次に、ボディ基板３０とガラス基板２０が接合されると、ガラス基板ホルダＨ２０のみを取り外し、ボディ基板３０の上にガラス基板２０が接合された態様でボディ基板３０を保持するボディ基板ホルダＨ３０の上にノズル基板１０が装填されたノズル基板ホルダＨ１０を重ねる。そして、前述の場合と同様に、２つの基板ホルダを外形基準で合わせることにより、２つの基板の位置調整（粗調整）を容易に行うことができる。
【００４２】
（接合フロー）
ノズル基板１０、ガラス基板２０、ボディ基板３０の接合フローの一例を図９に示す。図９は、ノズル基板１０、ガラス基板２０、ボディ基板３０の接合フローを示す模式図である。
【００４３】
最初に、ボディ基板３０の上にガラス基板２０を接合する（図９（ｄ））。この時、それぞれの基板に設けられた保持部３０５ａ〜３０５ｃ、保持部２０５ａ〜２０５ｃは、互いに重ならない位置に配されているので、図９（ｄ）に示すように、平面視にて確認することができる。
【００４４】
次にボディ基板３０が接合されたガラス基板２０の上にノズル基板１０を接合する（図９（ｅ））。この時も、それぞれの基板に設けられた保持部３０５ａ〜３０５ｃ、保持部２０５ａ〜２０５ｃ、保持部１０５ａ〜１０５ｃは、互いに重ならない位置に配されているので、図９（ｅ）に示すように、平面視にて全ての保持部を確認することができる。
【００４５】
このように、それぞれの基板に設けられた保持部は、互いに重ならない位置に配されているので、接合過程、及び接合後において平面視にて全ての保持部を確認することができる。これにより、基板の接合の進捗度を、平面視による保持部の位置や個数により容易に確認することができる。
【００４６】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は前述の実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、適宜変更、改良が可能であることは勿論である。例えば、前述の実施形態においては、それぞれの基板に設けられた保持部は、互いに重ならない位置に配する構成としたが、図１０に示すように、各基板の保持部３０５、２０５、１０５の位置に対応する被接合基板の領域を凹形状とし、保持部３０５、２０５、１０５は、接合されない構成としてもよい。この場合は、接合後において平面視にて全ての保持部を確認することができず、基板の接合の進捗度を確認することはできない。しかしながら、保持部３０５、２０５、１０５は、接合されないので、進捗度の確認を除いて、前述の実施形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
また、前述の実施形態においては、ノズル基板１０とボディ基板３０を接合する方法として、ノズル基板１０とボディ基板３０の間にガラス基板２０を挟んで陽極接合する方法を用いたが、直接接合や拡散接合を用いても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの構成を示す斜視図である。
【図２】インクジェット式記録ヘッドの側断面である。
【図３】ノズル基板、ガラス基板、及びボディ基板の形状を示す平面図である。
【図４】ノズル基板が洗浄治具に装填された態様を示す図である。
【図５】ノズル基板ホルダの構成を示す図である。
【図６】ガラス基板ホルダの構成を示す図である。
【図７】ボディ基板ホルダの構成を示す図である。
【図８】ボディ基板とガラス基板との仮位置決め方法を示す図である。
【図９】ノズル基板、ガラス基板、及びボディ基板の接合ふろーを示す模式図である。
【図１０】ノズル基板、ガラス基板、及びボディ基板の別例による形状、及びこれらの接合フローを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  インクジェット式記録ヘッド（記録ヘッド）
１０  ノズル基板
１０１  ノズル孔
１０５、２０５、３０５  保持部
１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ、２０５ａ、２０５ｂ、２０５ｃ、３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃ  保持部
２０  ガラス基板
２０１  孔
３０  ボディ基板
３０１  圧力発生室
３０２  インク供給路
５０  圧電素子
７  洗浄治具
７０１ａ、７０２ｂ  溝
Ｈ１０  ノズル基板ホルダ
Ｈ１０５ａ、Ｈ１０５ｂ、Ｈ１０５ｃ、Ｈ２０５ａ、Ｈ２０５ｂ、Ｈ２０５ｃ、Ｈ３０５ａ、Ｈ３０５ｂ、Ｈ３０５ｃ  溝
Ｈ１０６ａ、Ｈ１０６ｂ、Ｈ１０６ｃ、Ｈ２０６ａ、Ｈ２０６ｂ、Ｈ２０６ｃ、Ｈ３０６ａ、Ｈ３０６ｂ、Ｈ３０６ｃ  支持部材
Ｈ２０  ガラス基板ホルダ
Ｈ３０  ボディ基板ホルダ
【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】
0004957532.tif 000010
【図１０】
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