(57)【要約】【課題】ノズル孔が高密度に配置された液体噴射ヘッドおよびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る液体噴射ヘッド１０００は、基板１と、基板１に形成された圧力室２８と、圧力室２８の上方に形成された振動板３０と、振動板３０の上方に形成された圧電素子４０と、圧力室２８から液滴を吐出するノズル孔５２を有するノズルプレート部材５０と、を含むユニットヘッド１００を複数有し、圧力室２８の１つの側面２８ａは、開口されており、ノズルプレート部材５０は、開口されている側面２８ａを覆うように配置され、ユニットヘッド１００は、上下方向に積層され、液滴を吐出する方向は、振動板３０の変位方向と交差する方向である。【選択図】図２
2009160899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に形成された圧力室と、
前記圧力室の上方に形成された振動板と、
前記振動板の上方に形成された圧電素子と、
前記圧力室から液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレート部材と、を含むユニットヘッドを複数有し、
前記圧力室の１つの側面は、開口されており、
前記ノズルプレート部材は、開口されている前記側面を覆うように配置され、
前記ユニットヘッドは、上下方向に積層され、
前記液滴を吐出する方向は、前記振動板の変位方向と交差する方向である、液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１において、
前記液滴を吐出する方向は、前記振動板の変位方向と直交する方向である、液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または２において、
各前記ノズルプレート部材は、積層された前記ユニットヘッドの間で連続しており、一体のノズルプレートを構成している、液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記基板は、支持基板と、前記支持基板の上方に形成された加工基板と、からなり、
前記支持基板は、液滴供給口を有し、
前記加工基板は、前記圧力室と、前記圧力室に前記液滴を供給するための液滴供給室と、を有し、
前記液滴供給口と前記液滴供給室とは、連続している、液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４において、
１の前記ユニットヘッドが有する前記液滴供給室は、平面視において、他の前記ユニットヘッドが有する前記液滴供給室と重なっていない、液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項４または５において、
前記ユニットヘッドは、前記振動板の上方に形成されたスペーサ部を有し、
隣り合う前記ユニットヘッド同士は、前記スペーサ部と前記支持基板とが接合されている、液体噴射ヘッド。
【請求項７】
複数のユニット体を形成する工程と、
複数の前記ユニット体を上下方向に積層して、積層体を形成する工程と、
前記積層体に、液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレートを接合する工程と、を含み、
前記ユニット体を形成する工程は、
基板の上方に振動板を形成する工程と、
前記振動板の上方に圧電素子を形成する工程と、
前記基板に、１つの側面が開口されている圧力室を形成する工程と、を有し、
前記ノズルプレートを接合する工程は、
前記ノズルプレートが、開口されている前記側面を覆うように接合され、
前記振動板の変位方向と交差する方向に前記液滴を吐出する、液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体噴射ヘッドを複数有する、ライン型液体噴射ヘッド。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれかに記載の液体噴射ヘッドを有する、プリンタ。
【請求項１０】
請求項８に記載のライン型液体噴射ヘッドを有する、ライン型プリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドおよびその製造方法、並びに、プリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、一般的に、インク滴を吐出するためのノズル孔が形成されたノズルプレートと、ノズル孔に連通する圧力室（吐出室）を有するキャビティプレートと、を備え、駆動部により圧力室に圧力を加えることにより、インク滴をノズル孔から吐出する。このようなインクジェットヘッドでは、印刷速度の高速化を目的として、ノズル孔を高密度に配置することが求められている。
【０００３】
従来のインクジェットヘッドは、例えば、特許文献１に示すように、ノズルプレートの厚さ方向と、キャビティプレートの厚さ方向とが、同一の方向であり、キャビティプレートの厚さ方向にインク液を吐出していた。
【特許文献１】特開２００７−３８５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ノズル孔が高密度に配置された液体噴射ヘッドおよびその製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、上記液体噴射ヘッドを有するプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る液体噴射ヘッドは、
基板と、
前記基板に形成された圧力室と、
前記圧力室の上方に形成された振動板と、
前記振動板の上方に形成された圧電素子と、
前記圧力室から液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレート部材と、を含むユニットヘッドを複数有し、
前記圧力室の１つの側面は、開口されており、
前記ノズルプレート部材は、開口されている前記側面を覆うように配置され、
前記ユニットヘッドは、上下方向に積層され、
前記液滴を吐出する方向は、前記振動板の変位方向と交差する方向である。
【０００６】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下「Ｂ」という）を形成する」などと用いている。本発明に係る記載では、この例のような場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【０００７】
本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、
前記液滴を吐出する方向は、前記振動板の変位方向と直交する方向であることができる。
【０００８】
本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、
各前記ノズルプレート部材は、積層された前記ユニットヘッドの間で連続しており、一体のノズルプレートを構成していることができる。
【０００９】
本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、
前記基板は、支持基板と、前記支持基板の上方に形成された加工基板と、からなり、
前記支持基板は、液滴供給口を有し、
前記加工基板は、前記圧力室と、前記圧力室に前記液滴を供給するための液滴供給室と、を有し、
前記液滴供給口と前記液滴供給室とは、連続していることができる。
【００１０】
本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、
１の前記ユニットヘッドが有する前記液滴供給室は、平面視において、他の前記ユニットヘッドが有する前記液滴供給室と重なっていないことができる。
【００１１】
本発明に係る液体噴射ヘッドにおいて、
前記ユニットヘッドは、前記振動板の上方に形成されたスペーサ部を有し、
隣り合う前記ユニットヘッド同士は、前記スペーサ部と前記支持基板とが接合されていることができる。
【００１２】
本発明に係る液体噴射ヘッドの製造方法は、
複数のユニット体を形成する工程と、
複数の前記ユニット体を上下方向に積層して、積層体を形成する工程と、
前記積層体に、液滴を吐出するノズル孔を有するノズルプレートを接合する工程と、を含み、
前記ユニット体を形成する工程は、
基板の上方に振動板を形成する工程と、
前記振動板の上方に圧電素子を形成する工程と、
前記基板に、１つの側面が開口されている圧力室を形成する工程と、を有し、
前記ノズルプレートを接合する工程は、
前記ノズルプレートが、開口されている前記側面を覆うように接合され、
前記振動板の変位方向と交差する方向に前記液滴を吐出する。
【００１３】
本発明に係るライン型液体噴射ヘッドは、
本発明に係る液体噴射ヘッドを複数有することができる。
【００１４】
本発明に係るプリンタは、
本発明に係る液体噴射ヘッドを有することができる。
【００１５】
本発明に係るライン型プリンタは、
本発明に係るライン型液体噴射ヘッドを有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図中で示すＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交している。
【００１７】
１．液体噴射ヘッド
図１は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０００を模式的に示す斜視図である。図２は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０００を模式的に示す断面図である。なお、図２は、図１で示した断面Ｓに相当する。
【００１８】
液体噴射ヘッド１０００は、図１および図２に示すように、ユニットヘッド１００を複数有数する。複数のユニットヘッド１００は、上下方向に積層される。なお、図１および図２において、ユニットヘッド１００を３個示したが、その数は特に限定されない。またノズル孔５２の数も、特に限定されない。図１および図２において、液滴供給パイプ１２の図示は、省略している。
【００１９】
（１）まず、ユニットヘッド１００について説明する。
【００２０】
図３は、ユニットヘッド１００を模式的に示す断面図である。図４は、ユニットヘッド１００を模式的に示す断面図であり、図３で示したＡ−Ａ線の断面に相当する。図５は、ユニットヘッド１００を模式的に示す断面図であり、図４で示したＢ−Ｂ線の断面に相当する。
【００２１】
ユニットヘッド１００は、図３に示すように、基板１と、振動板３０と、圧電素子４０と、ノズルプレート部材５０と、を有する。基板１は、支持基板１０と、加工基板２０と、からなることができる。
【００２２】
支持基板１０としては、例えば、（１００）単結晶シリコン基板を用いることができる。支持基板１０は、液滴供給口１４を有することができる。
【００２３】
液滴供給口１４には、液滴供給パイプ１２が装着される。液滴供給口１４を通って、液滴は、液滴供給パイプ１２から後述する液滴供給室２２内に供給される。液滴は、例えば、インク滴であることができる。液滴供給口１４は、上述のように、支持基板１０に形成されることができるため、振動板３０に形成される場合に比べ、簡易なプロセスで安価に形成されることができる。
【００２４】
加工基板２０は、支持基板１０上に形成される。加工基板２０としては、例えば、（１１０）単結晶シリコン基板を用いることができる。加工基板２０は、液滴供給室２２と、リザーバ２４と、しぼり部２６と、圧力室２８と、を有することができる。
【００２５】
液滴供給室２２は、液滴供給口１４と連続して形成される。液滴は、液滴供給口１４を通って、液滴供給室２２内に供給される。図４に示すように、液滴供給室２２のＺ方向の幅は、リザーバ２４のＺ方向の幅より狭い。液滴供給室２２は、リザーバ２４から突出した領域である。ここで、ユニットヘッド１００は、リザーバ２４から突出した突出部７０を有する。突出部７０は、上述した液滴供給室２２と液滴供給口１４とを有することができる。
【００２６】
リザーバ２４は、液滴供給室２２と連続して形成される。リザーバ２４は、液滴供給室２２から供給された液滴を一時的に貯留する。液滴は、リザーバ２４と連続している各しぼり部２６を通って、各圧力室２８へ供給される。
【００２７】
圧力室２８は、図４に示すようにＹ方向からみたとき、例えば矩形であることができ、その１つの側面２８ａが開口されている。開口されている側面２８ａは、ノズル孔５２を有するノズルプレート部材５０によって覆われている。別の言い方をするならば、ノズルプレート部材５０は、図３に示すように、ノズルプレート部材５０の法線方向５０ｘと、基板１の面方向１ｘとが、共にＸ方向となるように、少なくとも圧力室２８に接して形成される。すなわち、ユニットヘッド１００は、Ｘ方向（振動板３０の変位方向と直交する方向）に液滴を吐出することができる。つまり、ユニットヘッド１００は、振動板３０の変位方向と交差する方向に液滴を吐出することができる。圧力室２８は、複数設けられ、その数は特に限定されない。圧力室２８は、振動板３０の変形により容積可変になっている。圧力室２８の容積変化により、ユニットヘッド１００は、ノズル孔５２から液滴を吐出することができる。
【００２８】
ノズルプレート部材５０は、複数のノズル孔５２を有し、その数は特に限定されない。ノズル孔５２は、図４に示すように、Ｚ方向に沿って配列している。各ノズル孔５２は、各圧力室２８と連続している。ノズルプレート部材５０は、例えば、シリコン、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなることができる。
【００２９】
振動板３０は、加工基板２０上に形成される。振動板３０は、例えば、加工基板２０側から、酸化シリコン（ＳｉＯ２）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）とを積層させた積層体からなることができる。振動板の厚さは、例えば、１μｍ〜２μｍであることができる。振動板３０は、圧電素子４０の動作によりＹ方向に変位することができ、圧力室２８の容積を変形することができる。
【００３０】
圧電素子４０は、振動板３０上に形成される。圧電素子４０は、複数形成され、その数は特に限定されない。各圧電素子４０は、振動板３０を介して、各圧力室２８の上方に形成されることができる。圧電素子４０は、下部電極４２と、圧電体層４４と、上部電極４６と、を有する。
【００３１】
下部電極４２は、振動板３０上に形成される。下部電極４２は、圧電体層４４に電圧を印加するための一方で電極である。下部電極４２は、例えば、白金、イリジウム、それらの導電性酸化物からなることができる。下部電極４２は、前記例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。下部電極４２の厚さは、例えば、５０ｎｍ〜３００ｎｍとすることができる。
【００３２】
圧電体層４４は、下部電極４２上に形成される。圧電体層４４は、ペロブスカイト型酸化物の圧電材料からなる。圧電体層４４は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３：ＰＺＴ）、ニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ３：ＰＺＴＮ）からなることができる。圧電体層４４の厚さは、例えば、３００ｎｍ〜３０００ｎｍとすることができる。圧電体層４４は、優先的に（１００）に配向していることができる。なお、「優先的に（１００）に配向している」とは、（１００）にすべての結晶が配向している場合と、例えば、７０％以上の結晶が（１００）に配向しており、（１００）に配向していない残りの結晶が（１１０）などに配向している場合と、を含むことを意味する。圧電体層４４の結晶構造は、例えば、モノクリニック構造であることができる。圧電体層４４の分極方向は、例えば、膜面垂直方向（圧電体層４４の厚さ方向）に対して、一定の角度だけ傾いているエンジニアード・ドメイン配置であることができる。
【００３３】
上部電極４６は、圧電体層４４上に形成される。上部電極４６は、圧電体層４４に電圧を印加するための他方で電極である。上部電極４６は、例えば、白金、イリジウム、それらの導電性酸化物からなることができる。上部電極４６は、前記例示した材料の単層でもよいし、複数の材料を積層した構造であってもよい。上部電極４６の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜３００ｎｍとすることができる。
【００３４】
ユニットヘッド１００は、さらに、スペーサ部６０を有することができる。
【００３５】
スペーサ部６０は、振動板３０上に形成される。スペーサ部６０は、例えば、圧電素子４０と接触しないように形成される。スペーサ部６０は、図示はしないが、例えば、圧電素子４０を、空洞部を介して覆うように形成されていてもよい。ここで、図６は、ユニットヘッド１００を模式的に示す断面図であり、図３で示したＣ−Ｃ線の断面に相当する。スペーサ部６０は、図６に示すようにＹ方向からみたとき、例えば、圧力室２８が形成されていない加工基板２０上に形成されることができる。スペーサ部６０は、例えば、リザーバ２４上に形成されることができる。このため、スペーサ部６０は、例えば、振動板３０の変位による圧力室２８の容積変化を妨げることがない。スペーサ部６０は、ノズルプレート部材５０に接していてもよいし、接していなくてもよい。スペーサ部６０の形状は、図６に示した形状に限定されるものではない。スペーサ部６０は、例えば、シリコンからなることができる。スペーサ部６０は、少なくとも圧電素子４０より厚くなるように形成される。
【００３６】
（２）次に、ユニットヘッド１００を積層させた液体噴射ヘッド１０００について説明する。
【００３７】
上述のように、液体噴射ヘッド１０００は、図１および図２に示すように、ノズル孔５２からＸ方向（振動板３０の変位方向と直交する方向）に向かって液滴を吐出するユニットヘッド１００を複数有する。
【００３８】
ユニットヘッド１００は、例えば、３個〜１０個積層されることができるが、その数は特に限定されない。隣り合うユニットヘッド１００同士は、図２に示すように、スペーサ部６０と支持基板１０とが接合されることにより、Ｙ方向（上下方向）に積層されることができる。これにより、ユニットヘッド１００が有する圧電素子４０は、隣り合うユニットヘッド１００に接触することがない。ユニットヘッド１００のうち、液体噴射ヘッド１０００の端に位置し、スペーサ部６０が隣り合うユニットヘッド１００の支持基板１０と接合していないユニットヘッド１００は、例えば、圧電素子４０が外部に露出しないように、蓋部を設けることができる。なお、蓋部の図示は、省略する。
【００３９】
ノズルプレート１５０は、図２に示すように、複数のノズルプレート部材５０からなる。すなわち、ノズルプレート部材５０は、積層されたユニットヘッド１００の間で連続しており、一体のノズルプレート１５０を構成することができる。ノズルプレート１５０は、支持基板１０、圧力室２８および振動板３０に接することができる。
【００４０】
ここで、液体噴射ヘッド１０００における、Ｙ方向からみたときの、突出部７０の配置について説明する。
【００４１】
液体噴射ヘッド１０００は、図２に示すように、ユニットヘッド１００ａ、１００ｂ、１００ｃを有し、各ユニットヘッドは、液滴供給室２２と液滴供給口１４とを有する突出部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを、それぞれ有する。
【００４２】
図７は、液体噴射ヘッド１０００を模式的に示す断面図であり、図２に示すＤ−Ｄ線の断面に相当する。図７に示すように、突出部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、Ｙ方向からみたとき、お互いに重ならないように配置される。そのため、各突出部７０が有する各液滴供給室２２はお互いに重ならい。これにより、図示はしないが、各液滴供給パイプ１２は、お互いにぶつかることなく液滴を供給することができる。各供給パイプ１２は、例えば、それぞれ色の異なるインク滴を各液滴供給室２２に供給することができる。なお、液滴供給パイプ１２のＺ方向の幅は、突出部７０のＺ方向の幅より小さく形成されることができる。また、Ｙ方向からみたときの各突出部７０の配置は、お互いが重ならなければ特に限定されるものではなく、各ユニットヘッド１００が突出部７０を複数有してもよい。
【００４３】
液体噴射ヘッド１０００は、例えば、以下のような特徴を有する。
【００４４】
液体噴射ヘッド１０００は、複数のユニットヘッド１００がＹ方向（上下方向）に積層され、ユニットヘッド１００は、ノズル孔５２からＸ方向（振動板３０の変位方向と直交する方向）に液滴を吐出することができる。これにより、液体噴射ヘッド１０００は、例えば、Ｙ方向（振動板の変位方向）に液滴を吐出する液体噴射ヘッドに比べ、Ｙ方向における隣り合うノズル孔５２の距離５２ｙ（図１参照）を小さくすることができる。すなわち、液体噴射ヘッド１０００は、ノズル孔５２が高密度に配置されることができる。なお、Ｙ方向に液滴を吐出する液体噴射ヘッドは、例えば、隣り合うノズル孔の距離を圧電素子の幅より小さくすることができず、ノズル孔の高密度化ができない場合がある。
【００４５】
液体噴射ヘッド１０００は、液滴供給口１４が加工基板１０に形成されることができる。これにより、液体噴射ヘッド１０００は、例えば、液滴供給口１４が振動板３０に形成される場合に比べ、簡易なプロセスで安価に形成されることができる。
【００４６】
液体噴射ヘッド１０００は、各ユニットヘッド１００が有する液滴供給室２２が、Ｙ方向からみたとき、お互いに重ならいように形成されることができる。これにより、各液滴供給パイプ１２は、お互いにぶつかることなく液滴を液滴供給室２２に供給することができる。
【００４７】
液体噴射ヘッド１０００は、隣り合うユニットヘッド１００同士が、スペーサ部６０と支持基板１０とが接合されることにより積層されることができる。これにより、ユニットヘッド１００が有する圧電素子４０は、隣り合うユニットヘッド１００に接触することがない。
【００４８】
２．液体噴射ヘッドの製造方法
次に、本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図８〜図１２は、本実施形態に係る液体噴射ヘッド１０００の製造工程を概略的に示す断面図である。
【００４９】
液体噴射ヘッド１０００の製造方法は、複数のユニット体１１０を形成する工程と、  複数のユニット体１１０を積層して、積層体１１００を形成する工程と、積層体１１００に、液滴を吐出するノズル孔５２を有するノズルプレート１５０を接合する工程と、を含む。なお、ユニット体１１０は、ノズルプレート部材５０が形成されていないユニットヘッド１００に相当する。
【００５０】
図８に示すように、加工基板２０上に振動板３０を形成する。振動板３０は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）とを、この順に積層することにより形成される。酸化シリコンは、例えば、熱酸化法により形成される。酸化ジルコニウムは、例えば、ジルコニウムをスパッタした後、熱酸化法により形成される。
【００５１】
次に、振動板３０上に圧電素子４０を形成する。圧電素子４０は、下部電極４２、圧電体層４４および上部電極４６を、この順に積層することにより形成される。
【００５２】
下部電極４２および上部電極４６は、例えば、スパッタ法、めっき法、真空蒸着法により形成される。
【００５３】
圧電体層４４は、例えば、ゾルゲル法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＯＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スパッタ法、レーザーアブレーション法により形成される。圧電体層４４を形成するための焼成温度は、例えば、７００℃程度である。
【００５４】
図９に示すように、加工基板２０をパターニングして、液滴供給室２２、リザーバ２４、しぼり部２６および圧力室２８を形成する。液滴供給室２２、リザーバ２４、しぼり部２６および圧力室２８は、同時に形成される。圧力室２８は、１つの側面２８ａが開口されるように形成される。パターニングは、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）をエッチングマスクとして、水酸化カリウム（ＫＯＨ）による異方性のエッチングにより行われる。加工基板２０の面方向におけるエッチング量は、例えば、水酸化カリウムに浸漬する時間で制御される。加工基板２０の厚さ方向におけるエッチング量は、例えば、振動板３０がエッチングストッパ層となることにより制御される。加工基板２０は、（１１０）単結晶シリコンからなることができるため、水酸化カリウムにより精度良く加工されることができる。
【００５５】
図１０に示すように、振動板３０上にスペーサ部６０を接合する。接合は、例えば、公知の方法により行われる。
【００５６】
図１１に示すように、加工基板２０の下に支持基板１０を接合する。接合は、例えば、公知の方法により行われる。支持基板１０には、液滴供給口１４が形成されている。液滴供給口１４は、支持基板１０をパターニングすることにより形成される。パターニングは、例えば、酸化シリコンをエッチングマスクとして、イオンミリングにより行われる。
【００５７】
以上の工程により、ユニット体１１０を製造することができる。
【００５８】
図１２に示すように、複数のユニット体１１０をＹ方向に積層して積層体１１００を形成する。隣り合うユニット体１１０同士は、スペーサ部６０と支持基板１０とが接合することにより積層される。接合は、例えば、公知の方法により行われる。
【００５９】
図２に示すように、積層体１１００に、ノズル孔５２を有するノズルプレート１５０を接合する。ノズルプレート１５０は、圧力室２８の開口されている側面２８ａを覆うように接合される。接合は、例えば、公知の方法により行われる。
【００６０】
なお、図示はしないが、液滴供給パイプ１２は、ユニット体１１０を積層した後に形成してもよいし、ユニット体１１０を積層する前に形成してもよい。
【００６１】
以上の工程により、液体噴射ヘッド１０００を製造することができる。
【００６２】
液体噴射ヘッド１０００の製造方法は、例えば、以下のような特徴を有する。
【００６３】
液体噴射ヘッド１０００の製造方法は、複数のユニット体１１０がＹ方向（上下方向）に積層され、液体噴射ヘッド１０００は、ノズル孔５２からＸ方向（振動板３０の変位方向と直交する方向）に液滴を吐出するように形成されることができる。これにより、液体噴射ヘッド１０００は、例えば、Ｙ方向（振動板３０の変位方向）に液滴を吐出する液体噴射ヘッドに比べ、Ｙ方向において隣り合うノズル孔５２の距離５２ｙ（図１参照）を小さくすることができる。すなわち、ノズル孔５２が高密度に配置される液体噴射ヘッド１０００を得ることができる。なお、Ｙ方向（振動板３０の変位方向）に液滴を吐出する液体噴射ヘッドは、例えば、隣り合うノズル孔の距離を圧電素子の幅より小さくすることができず、ノズル孔の高密度化ができない場合がある。
【００６４】
液体噴射ヘッド１０００の製造方法は、液体噴射ヘッド１０００を半導体製造技術を利用したＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）として製造することができる。
【００６５】
３．ライン型液体噴射ヘッド
次に、本発明に係る液体噴射ヘッドを複数有するライン型液体噴射ヘッドについて説明する。
【００６６】
図１３は、本実施形態に係るライン型液体噴射ヘッド２０００を模式的に示す斜視図である。以下、液体噴射ヘッド１０００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
ライン型液体噴射ヘッド２０００は、図１３に示すように、例えば、液体噴射ヘッド１０００を複数有する。液体噴射ヘッド１０００の数は、特に限定されない。液体噴射ヘッド１０００は、例えば、Ｙ方向およびＺ方向に、マトリックス状に配列されることができる。液体噴射ヘッド１０００ａとＹ方向において隣接する液体噴射ヘッド１０００ｂは、例えば、図示はしないが、液体噴射ヘッド１０００ａが有するノズル孔５２の位置に対し、Ｚ方向にずれているノズル孔５２を有することができる。液体噴射ヘッド１０００ｂとＺ方向において同列に配列された各液体噴射ヘッド１０００が有する各ノズル孔５２も、液体噴射ヘッド１０００ａとＺ方向において同列に配列された各液体噴射ヘッド１０００が有する各ノズル孔５２に対し、Ｚ方向においてずれていることができる。これにより、ライン型液体噴射ヘッド２０００は、より高密度に液滴を吐出することができる。なお、この場合、液滴が吐出される媒体は、Ｙ方向に移動することができる。また、各ノズルプレート１５０は、連続しており、一体のノズルプレートを構成していてもよい。
【００６８】
ライン型液体噴射ヘッド２０００は、例えば、以下のような特徴を有する。
【００６９】
ライン型液体噴射ヘッド２０００は、液体噴射ヘッド１０００を複数有するため、広範囲に液滴を吐出することができる。ライン型液体噴射ヘッド２０００は、複数の液体噴射ヘッド１０００を所定数、所定の配列に形成することができる。このため、用途や目的に応じたライン型液体噴射ヘッド２０００を得ることができる。また、上述した液体噴射ヘッド１０００の特徴を有するライン型液体噴射ヘッド２０００を得ることができる。
【００７０】
なお、ライン型液体噴射ヘッド２０００の製造方法は、液体噴射ヘッド１０００の製造方法と基本的には同じであり、液体噴射ヘッド１０００を複数配置して形成されたものである。よって、その説明を省略する。
【００７１】
４．プリンタ
次に、本発明に係る液体噴射ヘッドを有するプリンタについて説明する。ここでは、本実施形態に係るプリンタ３０００がインクジェットプリンタである場合について説明する。
【００７２】
図１４は、本実施形態に係るプリンタ３０００を概略的に示す斜視図である。
【００７３】
プリンタ３０００は、ヘッドユニット３３０と、駆動部３１０と、制御部３６０と、を含む。また、プリンタ３０００は、装置本体３２０と、給紙部３５０と、記録用紙Ｐを設置するトレイ３２１と、記録用紙Ｐを排出する排出口３２２と、装置本体３２０の上面に配置された操作パネル３７０と、を含むことができる。
【００７４】
ヘッドユニット３３０は、例えば、上述した液体噴射ヘッド１０００から構成されるインクジェット式記録ヘッド（以下単に「ヘッド」ともいう）を有する。ヘッドユニット３３０は、さらに、ヘッドにインクを供給するインクカートリッジ３３１と、ヘッドおよびインクカートリッジ３３１を搭載した運搬部（キャリッジ）３３２と、を備える。
【００７５】
駆動部３１０は、ヘッドユニット３３０を往復動させることができる。駆動部３１０は、ヘッドユニット３３０の駆動源となるキャリッジモータ３４１と、キャリッジモータ３４１の回転を受けて、ヘッドユニット３３０を往復動させる往復動機構３４２と、を有する。
【００７６】
往復動機構３４２は、その両端がフレーム（図示せず）に支持されたキャリッジガイド軸３４４と、キャリッジガイド軸３４４と平行に延在するタイミングベルト３４３と、を備える。キャリッジガイド軸３４４は、キャリッジ３３２が自在に往復動できるようにしながら、キャリッジ３３２を支持している。さらに、キャリッジ３３２は、タイミングベルト３４３の一部に固定されている。キャリッジモータ３４１の作動により、タイミングベルト３４３を走行させると、キャリッジガイド軸３４４に導かれて、ヘッドユニット３３０が往復動する。この往復動の際に、ヘッドから適宜インクが吐出され、記録用紙Ｐへの印刷が行われる。
【００７７】
制御部３６０は、ヘッドユニット３３０、駆動部３１０および給紙部３５０を制御することができる。
【００７８】
給紙部３５０は、記録用紙Ｐをトレイ３２１からヘッドユニット３３０側へ送り込むことができる。給紙部３５０は、その駆動源となる給紙モータ３５１と、給紙モータ３５１の作動により回転する給紙ローラ３５２と、を備える。給紙ローラ３５２は、記録用紙Ｐの送り経路を挟んで上下に対向する従動ローラ３５２ａおよび駆動ローラ３５２ｂを備える。駆動ローラ３５２ｂは、給紙モータ３５１に連結されている。制御部３６０によって供紙部３５０が駆動されると、記録用紙Ｐは、ヘッドユニット３３０の下方を通過するように送られる。
【００７９】
ヘッドユニット３３０、駆動部３１０、制御部３６０および給紙部３５０は、装置本体３２０の内部に設けられている。
【００８０】
プリンタ３０００は、例えば、以下のような特徴を有する。
【００８１】
プリンタ３０００は、液体噴射ヘッド１０００を有することができる。液体噴射ヘッド１０００は、上述のように、複数のノズル孔５２が高密度に配置されることができる。従って、高速度印刷が可能な高性能なプリンタ３０００を得ることができる。
【００８２】
５．ライン型プリンタ
次に、本発明に係るライン型液体噴射ヘッドを有するライン型プリンタについて説明する。ここでは、本実施形態に係るライン型プリンタ４０００がインクジェットプリンタである場合について説明する。
【００８３】
図１５は、ライン型プリンタ４０００を概略的に示す斜視図である。以下、プリンタ３０００と実質的に同一の材料については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８４】
ライン型プリンタ４０００は、ヘッドユニット４３３０の構成と、駆動部３１０を有さないこと以外は、プリンタ３０００の構成と同じである。
【００８５】
ヘッドユニット４３３０は、ライン型液体噴射ヘッド２０００を有する。記録用紙Ｐが移動する方向と直交する方向において、ヘッドユニット４３３０の幅は、記録用紙Ｐの幅以上であることができる。
【００８６】
ライン型プリンタ４０００は、例えば、以下のような特徴を有する。
【００８７】
ライン型プリンタ４０００は、ライン型液体噴射ヘッド２０００を有することができる。ライン型液体噴射ヘッド２０００は、上述のように、広範囲に液滴を吐出することができる。そのため、ヘッドユニット４３３０は、往復動することなく、記録用紙Ｐの所望の位置に、インクを吐出することができる。また、ライン型液体噴射ヘッド２０００は、上述のように、複数のノズル孔５２が高密度に配置されることができる。従って、高速度印刷が可能な高性能なライン型プリンタ４０００を得ることができる。
【００８８】
なお、上述した例では、プリンタ３０００およびライン型プリンタ４０００がインクジェットプリンタである場合について説明したが、本発明のプリンタは、工業的な液滴吐出装置として用いられることもできる。この場合に吐出される液体（液状材料）としては、各種の機能性材料を溶媒や分散媒によって適当な粘度に調整したものなどを用いることができる。
【００８９】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施形態に係る液体噴射ヘッドを模式的に示す斜視図。
【図２】本実施形態に係る液体噴射ヘッドを模式的に示す断面図。
【図３】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一部を模式的に示す断面図。
【図４】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一部を模式的に示す断面図。
【図５】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一部を模式的に示す断面図。
【図６】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一部を模式的に示す断面図。
【図７】本実施形態に係る液体噴射ヘッドを模式的に示す断面図。
【図８】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造工程を模式的に示す断面図。
【図９】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１０】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１１】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１２】本実施形態に係る液体噴射ヘッドの製造工程を模式的に示す断面図。
【図１３】本実施形態に係るライン型液体噴射ヘッドを模式的に示す斜視図。
【図１４】本実施形態に係るプリンタを模式的に示す斜視図。
【図１５】本実施形態に係るライン型プリンタを模式的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００９１】
１  基体、１０  支持基板、１２  液滴供給パイプ、１４  液滴供給口、２０  加工基板、２２  液滴供給室、２４  リザーバ、２６  しぼり部、２８  圧力室、３０  振動板、４０  圧電素子、４２  下部電極、４４  圧電体層、４６  上部電極、５０  ノズルプレート部材、５２  ノズル孔、６０  スペーサ部、７０  突出部、１００  ユニットヘッド、１１０  ユニット体、１５０  ノズルプレート、３１０  駆動部、３２０  装置本体、３２１  トレイ、３２２  排出口、３３０  ヘッドユニット、３３１  インクカートリッジ、３３２  キャリッジ、３４１  キャリッジモータ、３４２  往復動機構、３４３  タイミングベルト、３４４  キャリッジガイド軸、３５０  給紙部、３５１  給紙モータ、３５２  給紙ローラ、３６０  制御部、３７０  操作パネル、１０００  液体噴射ヘッド、１１００  積層体、２０００  ライン型液体噴射ヘッド、３０００  プリンタ、４０００  ライン型プリンタ、４３３０  ヘッドユニット
【図１】
2009160899.tif 000003
【図２】
2009160899.tif 000004
【図３】
2009160899.tif 000005
【図４】
2009160899.tif 000006
【図５】
2009160899.tif 000007
【図６】
2009160899.tif 000008
【図７】
2009160899.tif 000009
【図８】
2009160899.tif 000010
【図９】
2009160899.tif 000011
【図１０】
2009160899.tif 000012
【図１１】
2009160899.tif 000013
【図１２】
2009160899.tif 000014
【図１３】
2009160899.tif 000015
【図１４】
2009160899.tif 000016
【図１５】
2009160899.tif 000017