JP2003251801A

JP2003251801A - 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

Info

Publication number: JP2003251801A
Application number: JP2002057144A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kamei; 宏行亀井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電素子の湿気等の外部環境に起因する動作
不良を防止した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を提供する。【解決手段】ノズル開口に連通する圧力発生室１２が
形成される流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一
方面側に設けられて圧力発生室１２内に圧力変化を生じ
させる圧電素子３００とを具備するインクジェット式記
録ヘッドにおいて、流路形成基板１０の圧電素子３００
側に接合されて圧電素子３００の運動を阻害しない程度
の空間を確保する圧電素子保持部３１と、圧電素子保持
部３１と外部とを連通する少なくとも一つの連通孔３２
とを有する封止基板３０を具備し、封止基板３０の連通
孔３２の開口部を含む領域に圧電素子３００を駆動する
駆動ＩＣ１１０を接合すると共に、この駆動ＩＣ１１０
によって連通孔３２を封止することによって、圧電素子
保持部３１が確実に密封状態となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、この振動板を介して圧電素子を設けて、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。

【０００２】

【従来の技術】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、この振動板を圧
電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧して
ノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦
振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、た
わみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの
２種類が実用化されている。

【０００３】前者は圧電素子の端面を振動板に当接させ
ることにより圧力発生室の容積を変化させることができ
て、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反
面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛
歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた
圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必
要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。

【０００４】これに対して後者は、圧電材料のグリーン
シートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼
成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作
り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関
係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難
であるという問題がある。

【０００５】一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消す
べく、特開平５−２８６１３１号公報に見られるよう
に、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧
電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法に
より圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生
室毎に独立するように圧電素子を形成したものが提案さ
れている。

【０００６】これによれば圧電素子を振動板に貼付ける
作業が不要となって、リソグラフィ法という精密で、か
つ簡便な手法で圧電素子を作り付けることができるばか
りでなく、圧電素子の厚みを薄くできて高速駆動が可能
になるという利点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに圧電素子を圧電材料のスパッタリングにより構成し
た場合には、グリーンシートを焼成して構成されたもの
と略同一電圧で駆動すると、圧電素子が薄い分だけ高い
電界が印加され、大気中の湿気を吸収した場合には駆動
電極間のリーク電流が増加しやすく、ついには絶縁破壊
に至るという問題を抱えている。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、圧電素
子の湿気等の外部環境に起因する動作不良を防止したイ
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を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の第１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発生室が
形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側
に設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる
圧電素子とを具備するインクジェット式記録ヘッドにお
いて、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合されて
当該圧電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保する
圧電素子保持部と該圧電素子保持部と外部とを連通する
少なくとも一つの連通孔とを有する封止基板を具備し、
該封止基板の前記連通孔の開口部を含む領域に前記圧電
素子を駆動する駆動ＩＣが接合されると共に該駆動ＩＣ
によって前記連通孔が封止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にある。

【００１０】かかる第１の態様では、圧電素子を圧電素
子保持部内に比較的容易に密封することができ、外部環
境に起因する圧電素子の動作不良を防止したインクジェ
ット式記録ヘッドを実現できる。また、連通孔を封止基
板の駆動ＩＣが接合される領域に形成すればよいため、
ヘッドを小型化することができる。

【００１１】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記駆動ＩＣが前記封止基板に接着剤によって接合
され、且つこの接着剤が前記連通孔内に充填されている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。

【００１２】かかる第２の態様では、接着剤によって連
通孔が確実に封止されるため、圧電素子保持部内を容易
且つ確実に密封することができる。

【００１３】本発明の第３の態様は、第２の態様におい
て、前記圧電素子保持部が、大気圧よりも低い気圧で密
封されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。

【００１４】かかる第３の態様では、連通孔を封止する
封止部材の一部が連通孔内に引き込まれるため、圧電素
子保持部をより確実に密封することができる。

【００１５】本発明の第４の態様は、第３の態様におい
て、前記連通孔の一部が、前記封止基板の前記流路形成
基板との接合面に形成される溝部で構成されていること
を特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。

【００１６】かかる第４の態様では、溝部の形状及び長
さを調整することにより、封止部材が連通孔内に引き込
まれる量が制御される。

【００１７】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記圧電素子保持部に、乾燥流体が充
填されていることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。

【００１８】かかる第５の態様では、圧電素子が乾燥流
体雰囲気中に保持されるので、外部環境の変化に起因す
る動作不良がより確実に防止される。

【００１９】本発明の第６の態様は、第５の態様におい
て、前記乾燥流体が、不活性ガスであることを特徴とす
るインクジェット式記録ヘッドにある。

【００２０】かかる第６の態様では、圧電素子が不活性
ガス雰囲気中に保持され、外部環境変化の影響を受ける
ことがない。

【００２１】本発明の第７の態様は、第５の態様におい
て、前記乾燥流体が、酸化性ガスを含有することを特徴
とするインクジェット式記録ヘッドにある。

【００２２】かかる第７の態様では、主に酸化物から形
成される圧電体層の劣化が防止される。

【００２３】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板
に異方性エッチングにより形成され、前記圧電素子の各
層が成膜及びリソグラフィ法により形成されたものであ
ることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。

【００２４】かかる第８の態様では、高密度のノズル開
口を有するインクジェット式記録ヘッドを大量に且つ比
較的容易に製造することができる。

【００２５】本発明の第９の態様は、第１〜８何れかの
態様のインクジェット式記録ヘッドを具備することを特
徴とするインクジェット式記録装置にある。

【００２６】かかる第９の態様では、ヘッドの信頼性を
向上したインクジェット式記録装置を実現できる。

【００２７】本発明の第１０の態様は、ノズル開口に連
通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路
形成基板の一方面側に設けられて前記圧力発生室内に圧
力変化を生じさせる圧電素子とを具備するインクジェッ
ト式記録ヘッドの製造方法において、前記流路形成基板
の前記圧電素子側に当該圧電素子の運動を阻害しない程
度の空間を確保した圧電素子保持部と該圧電素子保持部
と外部とを連通する連通孔を有する接合基板を接合して
接合体を形成する第１の工程と、該接合体を所定の密封
空間に配置すると共にこの密封空間の湿度を低下させる
第２の工程と、前記接合体を構成する前記封止基板上の
前記連通孔の開口部を含む領域に前記圧電素子を駆動す
る駆動ＩＣを接着すると共に該駆動ＩＣによって前記連
通孔の開口部を封止する第３の工程とを有することを特
徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造方法にあ
る。

【００２８】かかる第１０の態様では、駆動ＩＣの接合
と同時に連通孔が封止されるため、圧電素子保持部が容
易且つ確実に封止されると共に、製造工程が簡略化され
る。

【００２９】本発明の第１１の態様は、第１０の態様に
おいて、前記第２の工程では、前記密封空間内を真空状
態とすることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド
の製造方法にある。

【００３０】かかる第１１の態様では、圧電素子保持部
内が低湿度に保持される。また、駆動ＩＣを接着する際
に接着剤が連通孔内に引き込まれるため、連通孔がより
確実に封止される。

【００３１】本発明の第１２の態様は、第１０又は１１
の態様において、前記第２の工程では、前記密封空間内
に乾燥流体を充填することを特徴とするインクジェット
式記録ヘッドの製造方法にある。

【００３２】かかる第１２の態様では、圧電素子保持部
内に乾燥流体が充填されるため、圧電素子が乾燥流体雰
囲気中に保持され、外部環境に起因する圧電素子の動作
不良が防止される。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づい
て詳細に説明する。

【００３４】（実施形態１）図１は、本発明の実施形態
１に係るインクジェット式記録ヘッドの概略を示す分解
斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図であ
る。

【００３５】図示するように、流路形成基板１０は、本
実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板か
らなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸
化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形
成されている。

【００３６】この流路形成基板１０には、シリコン単結
晶基板をその一方面側から異方性エッチングすることに
より、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１
２が幅方向に並設されている。また、その長手方向外側
には、後述する封止基板３０のリザーバ部３５と連通さ
れる連通部１３が形成されている。また、この連通部１
３は、各圧力発生室１２の長手方向一端部でそれぞれイ
ンク供給路１４を介して連通されている。

【００３７】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われ
る。例えば、本実施形態では、シリコン単結晶基板をＫ
ＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々に侵食されて
（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面と、この第１
の（１１１）面と約７０度の角度をなし且つ上記（１１
０）面と約３５度の角度をなす第２の（１１１）面とが
出現し、（１１０）面のエッチングレートと比較して
（１１１）面のエッチングレートが約１／１８０である
という性質を利用して行われる。かかる異方性エッチン
グにより、二つの第１の（１１１）面と斜めの二つの第
２の（１１１）面とで形成される平行四辺形状の深さ加
工を基本として精密加工を行うことができ、圧力発生室
１２を高密度に配列することができる。

【００３８】本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺
を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で
形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１
０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。ここで、弾性膜５０は、
シリコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵
される量がきわめて小さい。また各圧力発生室１２の一
端に連通する各インク供給路１４は、圧力発生室１２よ
り浅く形成されており、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。すなわち、インク
供給路１４は、シリコン単結晶基板を厚さ方向に途中ま
でエッチング（ハーフエッチング）することにより形成
されている。なお、ハーフエッチングは、エッチング時
間の調整により行われる。

【００３９】なお、このような圧力発生室１２等が形成
される流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２を配
設する密度に合わせて最適な厚さを選択することが好ま
しい。例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐ
ｉ）程度に圧力発生室１２を配置する場合には、流路形
成基板１０の厚さは、１８０〜２８０μｍ程度、より望
ましくは、２２０μｍ程度とするのが好適である。ま
た、例えば、３６０ｄｐｉ程度と比較的高密度に圧力発
生室１２を配置する場合には、流路形成基板１０の厚さ
は、１００μｍ以下とするのが好ましい。これは、隣接
する圧力発生室１２間の隔壁１１の剛性を保ちつつ、配
列密度を高くできるからである。

【００４０】この流路形成基板１０の開口面側には、各
圧力発生室１２とインク供給路１４とは反対側で連通す
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を介して固着されている。な
お、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．１〜１
ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜
４．５［×１０^-6／℃］であるガラスセラミックス、又
は不錆鋼などからなる。ノズルプレート２０は、一方の
面で流路形成基板１０の一面を全面的に覆い、シリコン
単結晶基板を衝撃や外力から保護する補強板の役目も果
たす。また、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０
と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよ
い。この場合には、流路形成基板１０とノズルプレート
２０との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の
接着剤等を用いて容易に接合することができる。

【００４１】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
る圧力発生室１２の大きさと、インク滴を吐出するノズ
ル開口２１の大きさとは、吐出するインク滴の量、吐出
スピード、吐出周波数に応じて最適化される。例えば、
１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合、ノ
ズル開口２１は数十μｍの直径で精度よく形成する必要
がある。

【００４２】一方、流路形成基板１０の開口面とは反対
側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍ
の下電極膜６０と、厚さが例えば、約１μｍの圧電体層
７０と、厚さが例えば、約０．１μｍの上電極膜８０と
が、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３０
０を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極
膜６０、圧電体層７０及び上電極膜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、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発
生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここ
ではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層
７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪
みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態で
は、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上
電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、
駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部
が形成されていることになる。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と称する。

【００４３】また、圧電素子３００の上電極膜８０の長
手方向一端部近傍から流路形成基板１０の端部近傍ま
で、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が延
設されている。そして、このリード電極９０は、その端
部近傍で後述する駆動ＩＣと電気的に接続されている。

【００４４】また、流路形成基板１０の圧電素子３００
側には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間
を確保した状態でその空間を密封可能な圧電素子保持部
３１を有する封止基板３０が接着されている。

【００４５】封止基板３０としては、例えば、ガラス、
セラミック材料等の流路形成基板１０の熱膨張率と略同
一の材料を用いることが好ましく、本実施形態では、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。

【００４６】この封止基板３０には、圧電素子保持部３
１と外部とを連通する連通孔３２が設けられ、本実施形
態では、この連通孔３２の一部は、封止基板３０の流路
形成基板１０との接合面に設けられた溝部３３で構成さ
れている。

【００４７】また、封止基板３０上には、圧電素子３０
０を駆動するための駆動ＩＣ１１０が接着剤１２０によ
って固定されており、連通孔３２の開口部は、この駆動
ＩＣ１１０によって封止されている。なお、この駆動Ｉ
Ｃ１１０は、封止基板３０の圧電素子保持部３１の外側
に設けられた貫通孔３４を介して延設されたボンディン
グワイヤ等からなる駆動配線（図示なし）によって、各
リード電極９０とそれぞれ電気的に接続される。

【００４８】また、このように駆動ＩＣ１１０で封止さ
れた連通孔３２内には、詳しくは後述するが、駆動ＩＣ
１１０を封止基板３０に接着するための接着剤１２０が
入り込んでおり、連通孔３２はこの接着剤１２０によっ
て完全に密封されている。

【００４９】また、圧電素子保持部３１内には、例え
ば、不活性ガス等の乾燥流体が充填されており、且つ大
気よりも低い気圧で密封されている。これにより、圧電
素子３００は圧電素子保持部３１内の乾燥流体雰囲気中
に確実に密封されて外部環境と完全に遮断される。

【００５０】乾燥流体としては、不活性ガスの他、還元
性ガスを用いることもできるが、逆に、酸化性ガスを含
有させることにより、圧電体層の劣化を防止する環境を
形成することができる。また、このような不活性ガスを
用いる場合には、その中の水の蒸気圧（分圧）をできる
だけ低くするのが望ましい。

【００５１】ここで、圧電素子保持部３１内へ乾燥流体
を充填して連通孔３２を密封する手順について説明す
る。

【００５２】まず、ヘッドを所定の乾燥流体１３０が充
填された密封空間内に配置しその空間を減圧する。この
際、圧電素子保持部３１内も減圧され、図３（ａ）に示
すように、連通孔３２を介して圧電素子保持部３１内の
空気１４０が外部に排出される。次いで、密封空間内に
さらに乾燥流体１３０を導入することにより、図３
（ｂ）に示すように、連通孔３２を介して乾燥流体１３
０が圧電素子保持部３１内に流入して充填される。すな
わち、圧電素子保持部３１内の空気１４０と乾燥流体１
３０とが置換される。

【００５３】次に、図４（ａ）に示すように、封止基板
３０上に接着剤１２０を介して駆動ＩＣ１１０を接着す
る。次いで、密封空間内を常圧に戻すことにより、図４
（ｂ）に示すように、接着剤（未硬化樹脂）１２０の一
部が連通孔３２内に引き込まれる。なお、接着剤１２０
が引き込まれる量は、溝部３３の形状及び長さを調整す
ることによって制御することができる。

【００５４】その後、この接着剤１２０を硬化させるこ
とにより、駆動ＩＣ１１０が封止基板３０上に固定され
ると共に連通孔３２が完全に封止される。これにより、
圧電素子保持部３１は、内部に乾燥流体が充填された状
態で確実に密封される。

【００５５】以上説明した本実施形態の構成では、圧電
素子保持部３１と外部とを連通する連通孔３２が、封止
基板３０に接合される駆動ＩＣ１１０によって封止され
ているため、連通孔３２を確実に封止することができ
る。すなわち、連通孔３２の周縁部の比較的広い範囲が
駆動ＩＣ１１０によって封止されるため、連通孔３２を
確実に封止することができる。したがって、圧電素子３
００、特に圧電体層７０の外部環境に起因する破壊を確
実に防止することができる。

【００５６】また、連通孔３２の開口部が封止基板３０
の駆動ＩＣ１１０が接合される領域に設けられていれば
よく、封止基板３０の駆動ＩＣ１１０が接合される領域
以外に、連通孔３２を形成する領域を確保する必要がな
いため、封止基板３０を小型化することができ、ヘッド
の小型化を図ることができる。

【００５７】さらに、駆動ＩＣ１１０を封止基板３０に
接合する工程と、連通孔３２を封止する工程とを同時に
行うことができるため、製造工程が簡略化され、製造コ
ストを低減することができる。

【００５８】なお、封止基板３０の流路形成基板１０の
連通部１３に対応する領域には、複数の圧力発生室１２
の共通のインク室であるリザーバ１００の少なくとも一
部を構成するリザーバ部３５が形成されている。このリ
ザーバ部３５は、本実施形態では、封止基板３０を厚さ
方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成さ
れている。そして、リザーバ部３５が、流路形成基板１
０の連通部１３と弾性膜５０に形成された貫通孔５１を
介して連通されてリザーバ１００を構成している。

【００５９】また、この封止基板３０上には、封止膜４
１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。ここで、封止膜４１は、剛性が低く
可撓性を有する材料（例えば、厚さが６μｍのポリフェ
ニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、こ
の封止膜４１によってリザーバ部３５の一方面が封止さ
れている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料
（例えば、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）
等）で形成される。この固定板４２のリザーバ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４
３となっているため、リザーバ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。

【００６０】（他の実施形態）以上、本発明の各実施形
態を説明したが、インクジェット式記録ヘッドの基本的
構成は上述したものに限定されるものではない。

【００６１】例えば、上述の実施形態では、圧電素子保
持部３１内に乾燥流体を充填するようにしたが、勿論、
乾燥流体を充填させずに空気が存在していてもよいが、
空気中の水分を減少させておくことが好ましい。

【００６２】また、例えば、上述の実施形態では、圧電
素子保持部３１と外部とを連通する連通孔３２を一つ設
けるようにしたが、これに限定されず、勿論、複数個設
けるようにしてもよい。

【００６３】また、例えば、上述の実施形態では、成膜
及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型
のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これ
に限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを
貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェ
ット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。

【００６４】また、これら各実施形態のインクジェット
式記録ヘッドは、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５は、
そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図であ
る。

【００６５】図５に示すように、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１
Ｂ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。

【００６６】そして、駆動モータ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上を搬送されるようになっている。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、乾燥流
体が充填された圧電素子保持部内に圧電素子が封止され
るため、圧電素子、特に圧電体層の外部環境に起因する
破壊を防止することができる。また、圧電素子保持部に
連通する連通孔を未硬化樹脂を用いて封止するようにし
たので、比較的容易且つ確実に圧電素子保持部を封止す
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの概略を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面図及び断面図である。

【図３】本発明の実施形態１に係る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。

【図４】本発明の実施形態１に係る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。

【図５】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録装置の概略図である。

【符号の説明】

１０流路形成基板１２圧力発生室１３連通部１４インク供給路２０ノズルプレート２１ノズル開口３０封止基板３１圧電素子保持部３２連通孔３３溝部３５リザーバ部４０コンプライアンス基板５０弾性膜６０下電極膜７０圧電体層８０上電極膜３００圧電素子１１０駆動ＩＣ１２０接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル開口に連通する圧力発生室が形成
される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設
けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電
素子とを具備するインクジェット式記録ヘッドにおい
て、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合されて当該圧
電素子の運動を阻害しない程度の空間を確保する圧電素
子保持部と該圧電素子保持部と外部とを連通する少なく
とも一つの連通孔とを有する封止基板を具備し、該封止
基板の前記連通孔の開口部を含む領域に前記圧電素子を
駆動する駆動ＩＣが接合されると共に該駆動ＩＣによっ
て前記連通孔が封止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】請求項１において、前記駆動ＩＣが前記
封止基板に接着剤によって接合され、且つこの接着剤が
前記連通孔内に充填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３】請求項２において、前記圧電素子保持部
が、大気圧よりも低い気圧で密封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４】請求項３において、前記連通孔の一部
が、前記封止基板の前記流路形成基板との接合面に形成
される溝部で構成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５】請求項１〜４の何れかにおいて、前記圧
電素子保持部に、乾燥流体が充填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６】請求項５において、前記乾燥流体が、不
活性ガスであ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７】請求項５において、前記乾燥流体が、酸
化性ガスを含有す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８】請求項１〜７の何れかにおいて、前記圧
力発生室がシリコン単結晶基板に異方性エッチングによ
り形成され、前記圧電素子の各層が成膜及びリソグラフ
ィ法により形成されたものであ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９】請求項１〜８何れかのインクジェット式記
録ヘッドを具備することを特徴とするインクジェット式
記録装置。
【請求項１０】ノズル開口に連通する圧力発生室が形
成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に
設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧
電素子とを具備するインクジェット式記録ヘッドの製造
方法において、前記流路形成基板の前記圧電素子側に当該圧電素子の運
動を阻害しない程度の空間を確保した圧電素子保持部と
該圧電素子保持部と外部とを連通する連通孔を有する接
合基板を接合して接合体を形成する第１の工程と、該接
合体を所定の密封空間に配置すると共にこの密封空間の
湿度を低下させる第２の工程と、前記接合体を構成する
前記封止基板上の前記連通孔の開口部を含む領域に前記
圧電素子を駆動する駆動ＩＣを接着すると共に該駆動Ｉ
Ｃによって前記連通孔の開口部を封止する第３の工程と
を有することを特徴とするインクジェット式記録ヘッド
の製造方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記第２の工程
では、前記密封空間内を真空状態とすることを特徴とす
るインクジェット式記録ヘッドの製造方法。
【請求項１２】請求項１０又は１１において、前記第
２の工程では、前記密封空間内に乾燥流体を充填するこ
とを特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製造方
法。