JP2006281648A

JP2006281648A - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びに液滴吐出装置

Info

Publication number: JP2006281648A
Application number: JP2005105753A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Matsuno; 靖史松野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】サイズが小さく、ノズル等を高密度化、多列化することが可能で、また吐出安
定性及び耐久性に優れた液滴吐出ヘッド等を提供する。
【解決手段】ノズル基板５と、吐出室１２となる凹部１２ａが形成されたキャビティ基
板３と、個別電極７が形成された電極基板２と、共通液滴室１３となる凹部１３ａと、共
通液滴室１３から吐出室１２へ液滴を移送するための貫通孔１４と、吐出室１２からノズ
ル孔１６へ液滴を移送するノズル連通孔１５とを有するリザーバ基板４と、ドライバＩＣ
２０とを備え、キャビティ基板３には、第１の穴部２１が設けられ、リザーバ基板４には
、第２の穴部２３が設けられており、第１の穴部２１と第２の穴部２３が連通して収容部
２４を形成し、ドライバＩＣ２０が収容部２４に収容され、個別電極７とドライバＩＣ２
０との接続部１９が、封止部材１７によって封止されているものである。
【選択図】図２

Description

本発明は液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びに液滴吐出装置に関し、特にサイズが小
さく、ノズル、吐出室等を高密度化、多列化することが可能で、また吐出安定性及び耐久
性に優れた液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びにこの液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出
装置に関する。

昨今の静電駆動方式のインクジェットプリンタでは、高解像度画像の高速印刷及び多色
印刷のために、インクジェットヘッドの多ノズル化及び多列化が進んでおり、それに伴っ
て１列当たりのノズル及び吐出室の数が増加し、ノズル列の長尺化が進んでいる。このノ
ズル列は一般的に、１列ごとに異なった色のインク（例えば、赤、緑、青等）を吐出する
ようになっている。

従来の液体噴射ヘッド及び液体噴射装置では、インク流路及び電気熱変換素子を設けた
基板の表面に、素子制御用ＩＣを直接実装すると共に、素子制御用ＩＣを駆動するための
入力信号を供給するためのＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ
）を基板に実装していた（例えば、特許文献１参照）。

またインクジェットヘッドの多ノズル化に伴ってノズルの高密度化が進んでおり、振動
板等のアクチュエータ部を駆動するための個別電極も高密度化している。個別電極をＦＰ
Ｃ等に接続するリード部は、一般的に個別電極の振動板と対向する部分よりもさらに高密
度になっており、マイグレーションによる絶縁劣化が問題となる。マイグレーションとは
、水分が付着した状態で導体金属に電圧が印加されることにより、導体金属が溶解、析出
等を繰り返して電極等が短絡してしまう現象である。
このマイグレーションを防止する方法として、水の吸湿性や吸着性の低い樹脂等で回路
をコート又はモールド（封止）する方法が知られている。

このため、従来のサーマルプリントヘッドおよびその製造方法では、絶縁基板上に列状
に配置した発熱ドットと、この発熱ドットに導通する配線パターンを形成し、発熱ドット
および配線パターンの所定部位を保護層で覆う一方、発熱ドットを駆動するための駆動Ｉ
Ｃを絶縁基板上に搭載するとともに、この駆動ＩＣを封止樹脂によって覆うようにしてい
た（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−２１０９６９号公報（図１、図２）特開平７−１８６４２８号公報（図３）

しかし従来の液体噴射ヘッド及び液体噴射装置では（例えば、特許文献１参照）、素子
制御用ＩＣがノズル面の一部を形成しているため、素子制御用ＩＣの表面をインクから保
護する層を設けなければならず、構造及び製造工程が煩雑となるという問題点があった。
また素子制御用ＩＣが露出した構造であるため、外気や振動の影響を受けやすく耐久性
が低くなるという問題点があった。

さらに、印刷紙に対して素子制御用ＩＣがノズルよりも近い位置にあるため、インク液
滴の飛翔距離が長くなり、インク液滴が所定の位置に着弾せず、高精細な印刷が困難にな
るという問題点があった。
また、インク流路とＦＰＣがＩＣを挟んで互いに反対側に配置されているため、ノズル
列を多列化した場合に液体噴出ヘッドのサイズが大きくなってしまうという問題点があっ
た。

さらに従来のサーマルプリントヘッドおよびその製造方法では（例えば、特許文献２参
照）、封止樹脂によって駆動ＩＣの全体を覆っているため、封止部の体積が大きくなり、
ヘッドの小型化が困難になるという問題点があった。

本発明は、サイズが小さく、ノズル、吐出室等を高密度化、多列化することが可能で、
また吐出安定性及び耐久性に優れた液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びにこの液滴吐出
ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基
板と、底壁が振動板を形成し、液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビテ
ィ基板と、振動板に対向し、振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、吐出室
に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、共通液滴室から吐出室へ液滴を移送するため
の貫通孔と、吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔とを有するリザーバ基板
と、個別電極と接続され、個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、キャビ
ティ基板には、第１の穴部が設けられ、リザーバ基板には、第２の穴部が設けられており
、第１の穴部と第２の穴部が連通して収容部を形成し、ドライバＩＣが収容部に収容され
、個別電極とドライバＩＣとの接続部が、封止部材によって封止されているものである。
キャビティ基板に第１の穴部を設け、リザーバ基板に第２の穴部を設けて第１の穴部と
第２の穴部によって収容部を形成し、この収容部にドライバＩＣを収容するため、液滴吐
出ヘッドのサイズを小さくすることができる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を
近くすることが可能となり、高精細な印刷が可能となる。さらにノズルが形成されている
面を平らにすることができるため、ワイピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行
うことができる。
また液滴吐出ヘッドを、ノズル基板、リザーバ基板、キャビティ基板、電極基板の４層
から構成することにより、液滴を溜めておくリザーバの容積を大きくすることができ、液
滴流路の流路抵抗を低減することが可能となる。
さらに個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接
続部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、第１の穴部がキャビティ基板を貫通し、第２の穴
部がリザーバ基板を貫通しており、収容部が、ノズル基板、キャビティ基板、リザーバ基
板及び電極基板によって閉塞されているものである。
第１の穴部及び第２の穴部がそれぞれキャビティ基板及びリザーバ基板を貫通している
ため、収容部の容積を大きくすることができ、比較的大きいドライバＩＣを収容可能とな
る。
また収容部が、ノズル基板、キャビティ基板、リザーバ基板及び電極基板によって閉塞
されているため、ドライバＩＣを液滴から保護する層を別途設ける必要がなく、外気等か
らもドライバＩＣを保護することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズ
ル基板と、底壁が振動板を形成し、液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャ
ビティ基板と、振動板に対向し、振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、吐
出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、共通液滴室から吐出室へ液滴を移送する
ための貫通孔と、吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔とを有するリザーバ
基板と、個別電極と接続され、個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、キ
ャビティ基板には穴部が設けられ、ドライバＩＣが穴部に収容されており、個別電極とド
ライバＩＣとの接続部が、封止部材によって封止されているものである。
キャビティ基板に穴部を設けてこの穴部にドライバＩＣを収容するため、液滴吐出ヘッ
ドのサイズを小さくすることができる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を近くす
ることが可能となり、高精細な印刷が可能となる。さらにノズルが形成されている面を平
らにすることができるため、ワイピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うこと
ができる。
また液滴吐出ヘッドを、ノズル基板、リザーバ基板、キャビティ基板、電極基板の４層
から構成することにより、液滴を溜めておくリザーバの容積を大きくすることができ、液
滴流路の流路抵抗を低減することが可能となる。
さらに個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接
続部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、穴部がキャビティ基板を貫通し、穴部が、キャビ
ティ基板、リザーバ基板及び電極基板によって閉塞されているものである。
穴部が、キャビティ基板、リザーバ基板及び電極基板によって閉塞されているため、ド
ライバＩＣを液滴から保護する層を別途設ける必要がなく、外気等からもドライバＩＣを
保護することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズ
ル基板と、底壁が振動板を形成し、液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャ
ビティ基板と、振動板に対向し、振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、個
別電極と接続され、個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、キャビティ基
板には穴部が設けられ、ドライバＩＣが穴部に収容されており、個別電極とドライバＩＣ
との接続部が、封止部材によって封止されているものである。
キャビティ基板に穴部を設けてこの穴部にドライバＩＣを収容するため、液滴吐出ヘッ
ドのサイズを小さくすることができる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を近くす
ることが可能となり、高精細な印刷が可能となる。さらにノズルが形成されている面を平
らにすることができるため、ワイピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うこと
ができる。
また個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接続
部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、穴部がキャビティ基板を貫通し、穴部が、ノズル
基板、キャビティ基板及び電極基板によって閉塞されているものである。
穴部が、ノズル基板、キャビティ基板及び電極基板によって閉塞されているため、ドラ
イバＩＣを液滴から保護する層を別途設ける必要がなく、外気等からもドライバＩＣを保
護することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板と個別電極の間にギャップを有し、該ギャ
ップが、封止部材によって封止されているものである。
上記の個別電極とドライバＩＣとの接続部を封止する封止部材によって振動板と個別電
極の間のギャップを封止するため、ギャップ内に水分等が浸入するのを防止することがで
き、また封止工程を簡略化することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、個別電極における封止部材によって封止されてい
ない部分が、封止部材によって被覆されているものである。
個別電極の封止部材によって封止されていない部分が封止部材によって被覆されている
ため、個別電極のすべての部分でマイグレーションを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記の封止部材が、酸化シリコン、酸化アルミニ
ウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン又はポリパラキシリレンからなるものである。
封止部材を酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン又はポリ
パラキシリレンから構成するため、一般的な樹脂による封止に比べて封止部材を小さくす
ることができ、液滴吐出ヘッドを小型化することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のドライバＩＣが電極基板上に設置され、個
別電極と接続されているものである。
例えばドライバＩＣを電極基板上に設置し、ドライバＩＣを直接個別電極と接続するよ
うにすれば、個別電極の電極引き回し（接続するための配線等）が不要となり、液滴吐出
ヘッドのサイズを小型化することができ、また後述する電極列を構成する個別電極の数を
増加させることが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドは、電極基板に長辺及び短辺を有する長方形状の個別
電極が複数形成され、該個別電極が、互いの長辺が平行になるように配置され、個別電極
の短辺方向に伸びる電極列を複数形成し、ドライバＩＣが、２つの電極列に接続されるも
のである。
個別電極が平行に並んで複数の電極列を形成し、ドライバＩＣが２つの電極列に接続さ
れるため、ドライバＩＣから２つの電極列に駆動信号を供給することが可能となり、電極
列の多列化が容易となる。またドライバＩＣの個数が少なくなるため、コストを削減する
ことができ、液滴吐出ヘッドの小型化も可能となる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極が形成された電極基板にシリコン
基板を接合する工程と、該シリコン基板に吐出室となる凹部及び第１の穴部を形成する工
程と、第１の穴部内において個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを電極基板上に
実装する工程と、個別電極とドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、
吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、共通液滴室から吐出室へ液滴を移送す
るための貫通孔と、吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔と、第２の穴部と
が形成されたリザーバ基板を、第１の穴部と第２の穴部が連通して、ドライバＩＣの収容
部が形成されるようにシリコン基板に接合する工程と、複数のノズル孔が形成されたノズ
ル基板をリザーバ基板に接合する工程とを有するものである。
第１の穴部と第２の穴部によってドライバＩＣの収容部を形成するため、液滴吐出ヘッ
ドのサイズを小さくすることができる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を近くす
ることが可能となり、高精細な印刷が可能となる。さらにノズルが形成されている面を平
らにすることができるため、ワイピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うこと
ができる。
また個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接続
部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極が形成された電極基板にシリ
コン基板を接合する工程と、該シリコン基板に吐出室となる凹部及び穴部を形成する工程
と、穴部内において個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを前記電極基板上に実装
する工程と、個別電極とドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、吐出
室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、共通液滴室から吐出室へ液滴を移送するた
めの貫通孔と、吐出室からノズル孔へ液滴を移送するノズル連通孔とが形成されたリザー
バ基板をシリコン基板に接合する工程と、複数のノズル孔が形成されたノズル基板をリザ
ーバ基板に接合する工程とを有するものである。
穴部内にドライバＩＣを実装するため、液滴吐出ヘッドのサイズを小さくすることがで
きる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を近くすることが可能となり、高精細な印
刷が可能となる。さらにノズルが形成されている面を平らにすることができるため、ワイ
ピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うことができる。
また個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接続
部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極が形成された電極基板にシリ
コン基板を接合する工程と、該シリコン基板に吐出室となる凹部及び穴部を形成する工程
と、穴部内において個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを電極基板上に実装する
工程と、個別電極とドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、複数のノ
ズル孔が形成されたノズル基板をシリコン基板に接合する工程とを有するものである。
穴部内にドライバＩＣを実装するため、液滴吐出ヘッドのサイズを小さくすることがで
きる。またこれにより、印刷紙とノズルの距離を近くすることが可能となり、高精細な印
刷が可能となる。さらにノズルが形成されている面を平らにすることができるため、ワイ
ピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うことができる。
また個別電極とドライバＩＣとの接続部が封止部材によって封止されているので、接続
部においてマイグレーションによる短絡が発生するのを防止することができる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、吐出室となる凹部を、該吐出室となる
凹部の底壁が個別電極とギャップを隔てて対向する振動板となるように形成し、封止部材
によってギャップを封止するものである。
上記の個別電極とドライバＩＣとの接続部を封止する封止部材によって振動板と個別電
極の間のギャップを封止するため、ギャップ内に水分等が浸入するのを防止することがで
き、また封止工程を簡略化することが可能となる。

また本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極における封止部材によって封
止されていない部分を、封止部材によって被覆するものである。
個別電極の封止部材によって封止されていない部分を封止部材によって被覆するため、
個別電極のすべての部分でマイグレーションを防止することができる。

本発明に係る液滴吐出装置は、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドが搭載されているもの
である。
上記のいずれかの液滴吐出ヘッドが搭載されているため、サイズが小さく、印字等の安
定性及び耐久性に優れた液滴吐出装置を得ることができる。

実施形態１．
図１は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図であり、駆動信号を供
給するためのＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）の一部を含
めて示している。また図２は、図１に示す液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面
図であり、図１におけるＡ−Ａ断面を示している。
なお図１及び図２に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔
から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプのものであり、また静電気力により駆動さ
れる静電駆動方式のものである。以下、図１及び図２を用いて本実施形態１に係る液滴吐
出ヘッドの構造及び動作について説明する。

図１に示すように本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、従来の一般的な静電駆動方
式の液滴吐出ヘッドのように３層構造ではなく、電極基板２、キャビティ基板３、リザー
バ基板４、ノズル基板５の４つの基板から構成されている。リザーバ基板４の一方の面に
はノズル基板５が接合されており、リザーバ基板４の他方の面にはキャビティ基板３が接
合されている。またキャビティ基板３のリザーバ基板４が接合された面の反対面には、電
極基板２が接合されている。即ち、電極基板２、キャビティ基板３、リザーバ基板４、ノ
ズル基板５の順で接合されている。
また本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１は、後述する個別電極７に駆動信号を供給す
るドライバＩＣ２０が設けられている。このドライバＩＣ２０については後に詳述する。

電極基板２は、例えばホウ珪酸ガラス等のガラスから形成されている。なお本実施形態
１では、電極基板２がホウ珪酸ガラスからなるものとするが、例えば電極基板２を単結晶
シリコンから形成するようにしてもよい。
電極基板２には凹部６が例えば深さ０．３μｍで形成されている。この凹部６の内部に
は個別電極７が、一定の間隔を有して後述の振動板１１と対向するように、例えばＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）を０．１μｍの厚さでスパッタすることにより作
製されている。上記の例では、電極基板２とキャビティ基板３を接合した後の個別電極７
と振動板１１のギャップ（空隙）１８の間隔は０．２μｍとなる。また、個別電極７はそ
の一端がドライバＩＣ２０と接続部１９で接続されており、ドライバＩＣ２０から駆動信
号が供給されるようになっている。なお本実施形態１では、ドライバＩＣ２０の下部の個
別電極７を接続するための接続端子が形成された部分を接続部というものとするが、例え
ばドライバＩＣ２０の下部以外の部分に接続端子が形成されている場合には、個別電極７
とドライバＩＣ２０が接続されている部分を接続部というものとする。
凹部６はその一部が、個別電極７を装着できるように、これらの形状に類似したやや大
きめの形状にパターン形成され、その他の部分（図１における中央部）はドライバＩＣ２
０を電極基板２上に装着できるようにパターン形成されており、この部分にドライバＩＣ
２０が設置されている。
なお本実施形態１では、電極基板２とキャビティ基板３が接合された後に、接続部１９
及びギャップ１８を封止するための封止部材１７が形成されるが、この封止部材１７につ
いては後に詳述する（図２参照）。
また電極基板２には液滴供給孔１０ａが形成されており、この液滴供給孔１０ａは電極
基板２を貫通している。

本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１では、複数の個別電極７が長辺及び短辺を有する
長方形状に形成されており、この個別電極７が、互いの長辺が平行になるように配置され
、個別電極７の短辺方向に伸びる電極列を２列形成している。なお例えば、個別電極７の
短辺が長辺に対して斜めになっており、個別電極７が細長い平行四辺形状になっている場
合には、長辺方向に直角方向に伸びる電極列を形成するようにすればよい。
また本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１では、ドライバＩＣ２０が２つの電極列の間
に形成され、両方の電極列に接続されている。これにより、ドライバＩＣ２０から２つの
電極列に駆動信号を供給することが可能となり、電極列の多列化が容易となる。またドラ
イバＩＣ２０の個数が少なくなるため、コストを削減することができ、液滴吐出ヘッド１
の小型化も可能となる。
なお図１に示す液滴吐出ヘッド１では、２つのドライバＩＣ２０が設置されているが、
例えばこれらのドライバＩＣ２０を１つのＩＣで構成したり、３つ以上のＩＣで構成する
ようにしてもよい。

キャビティ基板３は、例えば単結晶シリコンからなり、底壁が振動板１１である吐出室
１２となる凹部１２ａが形成されている。なお凹部１２ａは複数形成されており、個別電
極７（電極列）に対応して２列に形成されている。またキャビティ基板３には、電極列の
間にキャビティ基板３を貫通する第１の穴部２１と、振動板１１に電圧を印加するための
共通電極２２を有し、この共通電極２２はＦＰＣ３０と接続されている。
本実施形態１では、キャビティ基板３は単結晶シリコンからなり、その全面にプラズマ
ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、ＴＥＯＳ（
ＴｅｔｒａＥｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ）からなる絶縁膜（図示せず）を０．
１μｍ形成している。これは、振動板１１の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止
するためと、インク等の液滴によるキャビティ基板３のエッチングを防止するためのもの
である。
またキャビティ基板３には、キャビティ基板３を貫通する液滴供給孔１０ｂが形成され
ている。

なお液滴吐出ヘッド１の振動板１１は、高濃度のボロンドープ層から形成するようにし
てもよい。水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングに
おけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約５×１０¹⁹ａｔｏｍｓ／ｃｍ
³以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板１１の部分を高濃
度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって吐出室１２とな
る凹部１２ａを形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さ
くなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板１１を所望の厚さ
に形成することができる。

リザーバ基板４は、例えば単結晶シリコンからなり、吐出室１２に液滴を供給するため
の共通液滴室１３となる凹部１３ａが２つ形成されており、凹部１３ａの底面には、共通
液滴室１３から吐出室１２へ液滴を移送するための貫通孔１４が形成されている。
また凹部１３ａの底面には、凹部１３ａの底面を貫通する液滴供給孔１０ｃが形成され
ている。このリザーバ基板４に形成された液滴供給孔１０ｃと、キャビティ基板３に形成
された液滴供給孔１０ｂ及び電極基板２に形成された液滴供給孔１０ａは、リザーバ基板
４、キャビティ基板３及び電極基板２が接合された状態において互いに繋がって、外部か
ら共通液滴室１３に液滴を供給するための液滴供給孔１０を形成する（図２参照）。
さらにリザーバ基板４の共通液滴室１３の間には、リザーバ基板４を貫通する第２の穴
部２３が形成されている。

図２に示すようにキャビティ基板３に設けられた第１の穴部２１と、リザーバ基板４に
設けられた第２の穴部２３は連通して収容部２４を形成している。そしてこの収容部２４
の内部には、ドライバＩＣ２０が収容されるようになっている。
またリザーバ基板４の凹部１３ａ以外の部分には、各々の吐出室１２に連通し、吐出室
１２から後述するノズル孔１６に液滴を移送するためのノズル連通孔１５が形成されてい
る。このノズル連通孔１５はリザーバ基板４を貫通しており、吐出室１２の貫通孔１４が
連通する一端の反対側の一端に連通している（図２参照）。

ノズル基板５は、例えば厚さ１００μｍのシリコン基板からなり、各々のノズル連通孔
１５と連通する複数のノズル孔１６が形成されている。なお本実施形態１では、ノズル孔
１６を２段に形成して液滴を吐出する際の直進性を向上させている（図２参照）。
なお上記の電極基板２、キャビティ基板３、リザーバ基板４及びノズル基板５を接合す
るときに、シリコンからなる基板とホウ珪酸ガラスからなる基板を接合する場合は陽極接
合により、シリコンからなる基板同士を接合する場合は直接接合によって接合することが
できる。またシリコンからなる基板同士は、接着剤を用いて接合することもできる。

図２に示すように本実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１では、ドライバＩＣ２０が収容
部２４の内部に収容されており、収容部２４がノズル基板５、キャビティ基板３、リザー
バ基板４及び電極基板２によって閉塞されている。即ち、ノズル基板５が収容部２４の上
面を、電極基板２が収容部２４の下面を、キャビティ基板３及びリザーバ基板４が収容部
２４の側面を形成することにより、収容部２４が閉塞されるようになっている。なお収容
部２４は、液滴や外気からドライバＩＣ２０を保護するために密閉するのが望ましい。

図２に示すように個別電極７とドライバＩＣ２０の接続部１９は、封止部材１７によっ
て封止されている。なお図２には示していないが、図２の紙面手前側及び紙面奥側にも封
止部材１７が形成されており、接続部１９の空間は他の空間から完全に遮断されるように
なっている。また封止部材１７は、振動板１１と個別電極７との間のギャップ１８も封止
するようになっている。
さらに封止部材１７は、個別電極７の封止部材１７によって封止されていない部分をす
べて被覆するようになっている。即ち、封止部材１７によって封止されている接続部１９
及びギャップ１８の間の封止されていない部分は、封止部材１７によって被覆されている
。これにより、封止部材１７によって封止されていない部分においても、マイグレーショ
ンが発生するのを防止することができる。
この封止部材１７は、例えば水分透過性の低い酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、酸化アルミ
ニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、ポリパラ
キシリレン等から形成されている。なおポリパラキシリレンは、結晶性ポリマー樹脂であ
り水分透過防止性及び耐薬品性に優れている。これらの材料をスパッタやＣＶＤ（Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等を用いて成膜すれば、水分透過性の
低い封止部材１７を小さく形成することができ、液滴吐出ヘッド１を小型化することが可
能となる。

ここで図１及び図２に示す液滴吐出ヘッドの動作について説明する。共通液滴室１３に
は外部から液滴供給孔１０を介してインク等の液滴が供給されている。また吐出室１２に
は共通液滴室１３から貫通孔１４を介して液滴が供給されている。ドライバＩＣ２０には
、ＦＰＣ３０のＩＣ用配線３１及び電極基板２に設けられたリード部２５（図１参照）を
介して液滴吐出装置の制御部（図示せず）から駆動信号（パルス電圧）が供給されている
。そしてドライバＩＣ２０から個別電極７に０Ｖから４０Ｖ程度のパルス電圧を印加し個
別電極７をプラスに帯電させ、対応する振動板１１を共通電極用配線３２（図１参照）を
介して液滴吐出装置の制御部（図示せず）から駆動信号（パルス電圧）を供給してマイナ
スに帯電させる。このとき振動板１１は静電気力によって個別電極７側に吸引されて撓む
。次にパルス電圧をオフにすると、振動板１１にかけられた静電気力がなくなり振動板１
１は復元する。このとき吐出室１２の内部の圧力が急激に上昇し、吐出室１２内の液滴が
ノズル連通孔１５を通過してノズル孔１６から吐出されることとなる。その後、液滴が共
通液滴室１３から貫通孔１４を通じて吐出室１２内に補給され、初期状態に戻る。

なお液滴吐出ヘッド１の共通液滴室１３への液滴の供給は、例えば液滴供給孔１０に接
続された液滴供給管（図示せず）により行われる。
また本実施形態１ではＦＰＣ３０が、ＦＰＣ３０の長手方向が電極列を形成する個別電
極７の短辺方向と平行となるようにドライバＩＣ２０と接続されている。なお例えば、個
別電極７の短辺が長辺に対して斜めになっており、個別電極７が細長い平行四辺形状にな
っている場合には、個別電極７の長辺と直角方向にＦＰＣ３０を接続するようにすればよ
い。これにより、複数の電極列を有する液滴吐出ヘッド１とＦＰＣ３０をコンパクトに接
続することが可能となる。

図３は、図１及び図２に示す液滴吐出ヘッド１が搭載された液滴吐出装置の制御系を示
す概略ブロック図である。なおこの液滴吐出装置は、一般的なインクジェットプリンタで
あるとする。以下、図３を参照して液滴吐出ヘッド１が搭載された液滴吐出装置の制御系
について説明するが、液滴吐出ヘッド１が搭載された液滴吐出装置の制御系は図３に示す
ものに限定されない。
図１及び図２に示す液滴吐出ヘッド１が搭載された液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッド１
を駆動制御するための液滴吐出ヘッド駆動制御装置４１を有しており、この液滴吐出ヘッ
ド駆動制御装置４１は、ＣＰＵ４２ａを中心に構成された制御部４２を備えている。ＣＰ
Ｕ４２ａにはパーソナル・コンピュータ等の外部装置４３からからバス４３ａを介して印
刷情報が供給され、また内部バス４２ｂを介してＲＯＭ４４ａ、ＲＡＭ４４ｂ及びキャラ
クタジェネレータ４４ｃが接続されている。

制御部４２では、ＲＡＭ４４ｂ内の記憶領域を作業領域として用いて、ＲＯＭ４４ａ内
に格納されている制御プログラムを実行し、キャラクタジェネレータ４４ｃから発生する
キャラクタ情報に基づき、液滴吐出ヘッド１を駆動するための制御信号を生成する。制御
信号は論理ゲートアレイ４５及び駆動パルス発生回路４６を介して、印刷情報に対応した
駆動制御信号となって、コネクタ４７を経由して液滴吐出ヘッド１に内蔵されたドライバ
ＩＣ２０に供給されるほか、ＣＯＭ発生回路４６ａに供給される。またドライバＩＣ２０
には、印字用の駆動パルス信号Ｖ３、制御信号ＬＰ、極性反転制御信号ＲＥＶ等も供給さ
れる。なおＣＯＭ発生回路４６ａは、例えば駆動パルスを発生するための共通電極ＩＣ（
図示せず）から構成されている。

ＣＯＭ発生回路４６ａでは、供給された上記の各信号に基づき、液滴吐出ヘッド１の共
通電極２２、即ち各振動板１１に印加すべき駆動信号（駆動電圧パルス）をその共通出力
端子ＣＯＭ（図示せず）から出力する。またドライバＩＣ２０では、供給された上記の各
信号及び電源回路５０から供給される駆動電圧Ｖｐに基づき、各個別電極７に印加すべき
駆動信号（駆動電圧パルス）を、各個別電極７に対応した個数の個別出力端子ＳＥＧから
出力する。共通出力端子ＣＯＭの出力と個別出力端子ＳＥＧの出力との電位差が、各振動
板１１とそれに対向する個別電極７の間に印加される。振動板１１の駆動時（液滴の吐出
時）には指定された向きの駆動電位差波形を与え、非駆動時には駆動電位差を与えないよ
うになっている。

図４は、ドライバＩＣ２０及びＣＯＭ発生回路４６ａの内部構成の１例を示す概略ブロ
ック図である。なお図４に示すドライバＩＣ２０及びＣＯＭ発生回路４６ａは、１組で６
４個の個別電極７及び振動板１１に駆動信号を供給するものとする。
ドライバＩＣ２０は電源回路５０から高電圧系の駆動電圧Ｖｐ及び論理回路系の駆動電
圧Ｖｃｃが供給されて動作するＣＭＯＳの６４ビット出力の高耐圧ドライバである。ドラ
イバＩＣ２０は、供給された駆動制御信号に応じて、駆動電圧パルスとＧＮＤ電位の一方
を、個別電極７に印加する。
ドライバＩＣ２０は６４ビットのシフトレジスタ６１を有し、シフトレジスタ６１はシ
リアルデータとして論理ゲートアレイ４５より送信された６４ビット長のＤＩ信号入力を
、ＤＩ信号に同期する基本クロックパルスであるＸＳＣＬパルス信号入力によりデータを
シフトアップし、シフトレジスタ６１内のレジスタに格納するスタティクシフトレジスタ
となっている。ＤＩ信号は６４個の個別電極７のそれぞれを選択するための選択情報をオ
ン／オフにより示す制御信号であり、この信号がシリアルデータとして送信される。

またドライバＩＣは６４ビットのラッチ回路６２を有し、ラッチ回路６２はシフトレジ
スタ６１内に格納された６４ビットデータを制御信号（ラッチパルス）ＬＰによりラッチ
してデータを格納し、格納されたデータを６４ビット反転回路６３に信号出力するスタテ
ィクラッチである。ラッチ回路６２では、シリアルデータのＤＩ信号が各振動板１１の駆
動を行うための６４セグメント出力を行うための６４ビットのパラレル信号へと変換され
る。
反転回路６３では、ラッチ回路６２から入力される信号と、ＲＥＶ信号との排他的論理
和をレベルシフタ６４へ出力する。レベルシフタ６４は、反転回路６３からの信号の電圧
レベルをロジック系の電圧レベル（５Ｖレベル又は３．３Ｖレベル）からヘッド駆動系の
電圧レベル（０〜４５Ｖレベル）に変換するレベルインターフェイス回路である。

ＳＥＧドライバ６５は、６４チャンネルのトランスミッションゲート出力となっていて
、レベルシフタ６４の入力によりＳＥＧ１〜ＳＥＧ６４のセグメント出力に対して、駆動
電圧パルス入力か又はＧＮＤ入力のいずれかを出力する。ＣＯＭ発生回路４６ａに内蔵さ
れたＣＯＭドライバ６６は、ＲＥＶ入力に対して駆動電圧パルスか又はＧＮＤ入力のいず
れかをＣＯＭへ出力する。
ＸＳＣＬ、ＤＩ、ＬＰ及びＲＥＶの各信号は、ロジック系の電圧レベルの信号であり、
論理ゲートアレイ４５よりドライバＩＣ２０に送信される信号である。
このようにドライバＩＣ２０及びＣＯＭ発生回路４６ａを構成することにより、駆動す
るセグメント数（振動板１１の数）が増加した場合においても容易に液滴吐出ヘッド１の
振動板１１の駆動する駆動電圧パルスとＧＮＤとを切り替えることが可能となる。

図５及び図６は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図
である。なお図５及び図６は、図１及び図２に示す液滴吐出ヘッド１の製造工程の一例を
示しているが、液滴吐出ヘッド１の製造方法は図５及び図６に示されるものに限定されな
い。
まず個別電極７、液滴供給孔１０ａ等が形成された電極基板２に、例えば厚さ５２５μ
ｍのシリコン基板３ａを陽極接合する（図５（ａ））。なお本実施形態１では電極基板２
がホウ珪酸ガラスからなるものとし、電極基板２に２列の電極列を形成するものとする。
ここで電極基板２の製造方法を簡単に説明する。例えばレジストをガラス基板の片面全
体に塗布して所定形状にパターニングした後、フッ酸水溶液等でエッチングして凹部６を
形成してレジストを剥離する。それから凹部６の形成された面の全面にスパッタ等でＩＴ
Ｏを成膜した後、ＩＴＯの表面にレジストを塗布してパターニングし、エッチングによっ
て個別電極７を形成してからレジストを剥離する。なお液滴供給孔１０ａは、ドリル等に
よって形成することができる。

次に、例えば機械研削によってシリコン基板３ａを薄板化して、例えばシリコン基板３
ａの厚さを１４０μｍにする（図５（ｂ））。なお機械研削した後に、シリコン基板３ａ
の表面に発生した加工変質層を水酸化カリウム水溶液等で除去するのが望ましい。
そして、シリコン基板３ａの表面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜（ＴｅｔｒａＥ
ｔｈｙｌＯｒｔｈｏＳｉｌｉｃａｔｅ、図示せず）を形成した後、ＴＥＯＳ膜表面にレジ
ストを塗布して吐出室１２となる凹部１２ａ、第１の穴部２１となる凹部２１ａ、液滴供
給孔１０ｂとなる凹部１０ｄの形状をパターニングする。それから、例えば水酸化カリウ
ム水溶液でシリコン基板３ａをエッチングして吐出室１２となる凹部１２ａ、第１の穴部
２１となる凹部２１ａ、液滴供給孔１０ｂとなる凹部１０ｄを形成して、ＴＥＯＳ膜を剥
離する（図５（ｃ））。なお、上記のようにシリコン基板３ａにボロンドープ層を形成し
ていた場合には、ボロンドープ層が振動板１１等として残ることとなる。

その後、ＲＩＥ（ＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）等によって第１の穴部
２１となる凹部２１ａ及び液滴供給孔１０ｂとなる凹部１０ｄに残ったシリコンの薄膜を
除去し、第１の穴部２１及び液滴供給孔１０ｂを形成する（図５（ｄ））。
そしてドライバＩＣ２０を準備し（図５（ｅ））、第１の穴部２１内において２列の電
極列を構成する個別電極７と接続されるように、ドライバＩＣ２０を電極基板２上に実装
する（図６（ｆ））。なお本実施形態１ではドライバＩＣ２０の実装を、ドライバＩＣ２
０の下部に形成された接続端子に、異方導電性のＡＣＦ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏ
ｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）若しくはＡＣＰ（ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＣｏｎｄｕｃ
ｔｉｖｅＰａｓｔｅ）を貼付けることにより行っている。

それから、第１の穴部２１に封止部材１７を形成して個別電極７とドライバＩＣ２０の
接続部１９及び振動板１１と個別電極７の間のギャップ１８を封止する（図６（ｇ））。
なおこのとき上記のように、個別電極７の封止部材１７によって封止されていない部分は
、封止部材１７によって被覆するようにする。なお封止部材１７は、例えば封止部材１７
の材料としてポリパラキシレン等の樹脂を用いる場合には、ニードル（針）によって所定
位置に封止材を塗布することにより形成することができる。また封止部材１７の材料とし
て酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン等の金属系のものを
用いる場合には、例えばシリコン等からなるマスクを使用したＣＶＤによって形成するこ
とができる。

次に、シリコン基板３ａの吐出室１２となる凹部１２ａ等が形成された面に、リザーバ
基板４を接合する（図６（ｈ））。この際、上記のように第１の穴部２１と第２の穴部２
３が連通して収容部２４が形成されるようにする。リザーバ基板４は例えばシリコンから
なり、予め吐出室１２に液滴を供給する共通液滴室１３となる凹部１３ａと、共通液滴室
１３から吐出室１２へ液滴を移送するための貫通孔１４と、吐出室１２からノズル孔１６
へ液滴を移送するノズル連通孔１５と、第２の穴部２３が形成されている。なおリザーバ
基板４は、例えばシリコン基板にシリコン酸化膜を形成した後、シリコン酸化膜の表面に
レジストをパターニングして所定部分のシリコン酸化膜をエッチングし、その後水酸化カ
リウム水溶液等でシリコン基板をエッチングすることにより形成することができる。

そして、ＩＣＰ放電（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）放電
又はエッチング等によってノズル孔１６が形成されたノズル基板５を、接着剤等を用いて
リザーバ基板４に接合する（図６（ｉ））。
最後に、電極基板２、キャビティ基板３（シリコン基板３ａ）、リザーバ基板４、ノズ
ル基板５が接合された接合基板をダイシング（切断）して個々の液滴吐出ヘッド１が完成
する。

本実施形態１では、キャビティ基板３に第１の穴部２１を設け、リザーバ基板４に第２
の穴部２３を設けて第１の穴部２１と第２の穴部２３によって収容部２４を形成し、この
収容部２４にドライバＩＣ２０を収容するため、液滴吐出ヘッド１のサイズを小さくする
ことができる。またこれにより、印刷紙とノズル孔１６の距離を近くすることが可能とな
り、高精細な印刷が可能となる。さらにノズル孔１６が形成されている面を平らにするこ
とができるため、ワイピング（不要な液滴を除去する工程）を容易に行うことができる。
さらに収容部２４が、ノズル基板５、キャビティ基板３、リザーバ基板４及び電極基板
２によって閉塞されているため、ドライバＩＣ２０を液滴から保護する層を別途設ける必
要がなく、外気等からもドライバＩＣ２０を保護することが可能となる。
また個別電極７とドライバＩＣ２０との接続部１９及び振動板１１と個別電極７との間
のギャップ１８が封止部材１７によって封止されているので、接続部１９においてマイグ
レーションによる短絡が発生するのを防止することができ、またギャップ１８に水分等が
浸入して振動板１１が駆動不良を起こすのを防止することができる。
さらに個別電極７の封止部材１７によって封止されていない部分が封止部材１７によっ
て被覆されているため、個別電極７のすべての部分でマイグレーションを防止することが
できる。

実施形態２．
図７は、本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図であり、駆動信号を供
給するためのＦＰＣ（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）の一部を含
めて示している。
なお本実施形態２に係る液滴吐出ヘッド１は、ドライバＩＣ２０が図３におけるＣＯＭ
発生回路４６ａの機能を兼ね備え、個別電極７の他に共通電極２２にも駆動信号を供給す
るようになっている。またリード部２５及び共通電極２２に接続されるＦＰＣ３０には、
共通電極用配線３２の代わりに、ドライバＩＣ２０から共通電極２２に駆動信号を供給す
るための駆動信号供給配線３３が設けられている。
その他の構造、動作及び製造方法については、実施形態１の図１及び図２に示す液滴吐
出ヘッド１と同様であり（封止部材１７を含む）、説明を省略する。また実施形態１に係
る液滴吐出ヘッド１と同一の構成要素には、同一符号を付している。
本実施形態２では、ドライバＩＣ２０が個別電極７及び共通電極２２に駆動信号を供給
するため、液滴吐出ヘッド１に多くの機能を持たせることが可能となる。
またＦＰＣ３０がドライバＩＣ２０から共通電極２２に駆動信号を供給するための駆動
信号供給配線３３を有するため、液滴吐出ヘッド１内に配線を形成する必要がなくなり、
容易に駆動信号を共通電極２２へ供給することが可能となる。その他の効果については、
実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１と同様である。

実施形態３．
図８は、本発明の実施形態３に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視模式図及び斜視図である
。なお図８（ａ）は、液滴吐出ヘッド１の分解斜視模式図であり、図８（ｂ）は液滴吐出
ヘッド１の斜視図である。
本実施形態３の係る液滴吐出ヘッド１は、個別電極７等から構成される電極列が６列で
あり、それに対応して吐出室１２となる凹部１２ａ等も６列形成されている。またドライ
バＩＣ２０は、２つの電極列ごとに２つずつ設置されており、ドライバＩＣ２０の両側に
形成された電極列に駆動信号を供給するようになっている。
その他の構造、動作及び製造方法については、実施形態１の図１及び図２に示す液滴吐
出ヘッド１と同様であり（封止部材１７を含む）、説明を省略する。また実施形態１に係
る液滴吐出ヘッド１と同一の構成要素には、同一符号を付している。
本実施形態３では電極列を６列形成しているため、例えば電極列（吐出室７の列）ごと
に色の異なるインクを吐出するようにすれば、容易に多色化することが可能となる。その
他の効果については、実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１と同様である。

実施形態４．
図９は、本発明の実施形態４に係る液滴吐出ヘッドの斜視図である。なお本実施形態４
に係る液滴吐出ヘッド１は、ＦＰＣ３０に共通電極ＩＣ３４が備えられている。この共通
電極ＩＣ３４は、図３におけるＣＯＭ発生回路４６ａの機能を有し、共通電極２２に駆動
信号を供給するようになっている。その他の構造、動作及び製造方法については、実施形
態３の図８に示す液滴吐出ヘッド１と同様であり、説明を省略する。また実施形態３に係
る液滴吐出ヘッド１と同一の構成要素には、同一符号を付している。
本実施形態３では、ＦＰＣ３０に、共通電極２２に駆動信号を供給する共通電極ＩＣ３
４が備えられているため、ドライバＩＣ２０を小型化することができ、液滴吐出ヘッド１
の小型化も可能となる。その他の効果については実施形態３に係る液滴吐出ヘッド１と同
様である。

実施形態５．
図１０は、本発明の実施形態５に係る液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図
である。なお本実施形態５に係る液滴吐出ヘッド１は、リザーバ基板４に第２の穴部２３
が形成されておらず、キャビティ基板３に第１の穴部２１に相当する穴部２５が形成され
ており、この穴部２５の内部にドライバＩＣ２０が収容されている。またこの穴部２５は
、リザーバ基板４が穴部２５の上面を、電極基板２が穴部２５の下面を、キャビティ基板
３が穴部２５の側面を形成することにより、穴部２５が閉塞されるようになっている。
その他の構造及び動作については、実施形態１の図１及び図２に示す液滴吐出ヘッド１
と同様であり（封止部材１７を含む）、説明を省略する。また実施形態１に係る液滴吐出
ヘッド１と同一の構成要素には、同一符号を付している。なお製造方法についても、リザ
ーバ基板４に第２の穴部２３を形成しない点を除いて、実施形態１に係る液滴吐出ヘッド
１とほぼ同様である。
また、効果についても実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１とほぼ同様である。

実施形態６．
図１１は、本発明の実施形態６に係る液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図
である。
本実施形態６に係る液滴吐出ヘッド１は、従来の３層構造の液滴吐出ヘッドであり、リ
ザーバ基板４がなく、主に電極基板２、キャビティ基板３及びノズル基板５から構成され
ている。またリザーバ１３となる凹部１３ａは、キャビティ基板３に形成されており、リ
ザーバ１３と吐出室１２は貫通穴１４の代わりに、ノズル基板５に形成されたオリフィス
２７によって連通するようになっている。なおオリフィス２７はキャビティ基板３に設け
るようにしてもよい。
本実施形態６に係る液滴吐出ヘッド１は、個別電極７からなる２列の電極列を有してお
り、キャビティ基板３には実施形態５に係る液滴吐出ヘッド１と同様に穴部２６が形成さ
れており、穴部２６の内部にはドライバＩＣ２０が収容されている。なお電極列は、実施
形態３に係る液滴吐出ヘッド１と同様に３列以上にしてもよい。また穴部２６は、ノズル
基板５が穴部２６の上面を、電極基板２が穴部２６の下面を、キャビティ基板３が穴部２
６の側面を形成することにより、穴部２６が閉塞されるようになっている。
その他の構造及び動作については、実施形態１の図１及び図２に示す液滴吐出ヘッド１
と同様であり（封止部材１７を含む）、説明を省略する。また実施形態１に係る液滴吐出
ヘッド１と同一の構成要素には、同一符号を付している。なお製造方法については、リザ
ーバ基板４を接合せず、その代わりにキャビティ基板３にリザーバ基板１３となる凹部１
３ａを設け、ノズル基板５にオリフィス２７を設ける点を除いて、実施形態１に係る液滴
吐出ヘッド１とほぼ同様である。なお従来の３層構造の液滴吐出ヘッドの製造方法につい
ては、例えば特開平６−７１８８２号公報を参照されたい。
また、効果についても実施形態１に係る液滴吐出ヘッド１とほぼ同様である。

実施形態７．
図１２は、実施形態１から実施形態６のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出
装置の一例を示した斜視図である。なお図１２に示す液滴吐出装置１００は、一般的なイ
ンクジェットプリンタである。
実施形態１から実施形態６に係る液滴吐出ヘッド１は上記のようにサイズが小さく吐出
安定性及び耐久性に優れており、また上記のように１枚のＦＰＣ３０で接続を行うため、
液滴吐出装置１００は小型で印字性能及び耐久性が高いものである。
なお実施形態１から実施形態６に係る液滴吐出ヘッド１は、図１２に示すインジェット
プリンタの他に、液滴を種々変更することで、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造
、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。

なお、本発明の液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びに液滴吐出装置は、本発明の実施
形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内において変形することができる。
例えば封止部材１７は、接続部１９を封止するものとギャップ１８を封止するものを別々
に設けるようにしてもよい。

本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。図１に示す液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図。図１及び図２に示す液滴吐出ヘッドが搭載された液滴吐出装置の制御系を示す概略ブロック図。ドライバＩＣ及びＣＯＭ発生回路の内部構成の１例を示す概略ブロック図。本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を示す縦断面図。図５の製造工程の続きの工程を示す縦断面図。本発明の実施形態２に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。本発明の実施形態３に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視模式図及び斜視図。本発明の実施形態４に係る液滴吐出ヘッドの斜視図。本発明の実施形態５に係る液滴吐出ヘッドの液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図。本発明の実施形態６に係る液滴吐出ヘッドの液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図である。実施形態１から実施形態６のいずれかの液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図。

符号の説明

１液滴吐出ヘッド、２電極基板、３キャビティ基板、４リザーバ基板、５ノ
ズル基板、６凹部、７個別電極、１０液滴供給孔、１０ａ液滴供給孔、１０ｂ
液滴供給孔、１０ｃ液滴供給孔、１１振動板、１２吐出室、１２ａ凹部、１３
共通液滴室、１３ａ凹部、１４貫通孔、１５ノズル連通孔、１６ノズル孔、１７
封止部材、１８ギャップ、１９接続部、２０ドライバＩＣ、２１第１の穴部、
２２共通電極、２３第２の穴部、２４収容部、２５リード部、３０ＦＰＣ、３
１ＩＣ用配線、３２共通電極用配線、１００液滴吐出装置。

Claims

液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、
底壁が振動板を形成し、前記液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビテ
ィ基板と、
前記振動板に対向し、前記振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、
前記吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、前記共通液滴室から前記吐出室
へ液滴を移送するための貫通孔と、前記吐出室から前記ノズル孔へ液滴を移送するノズル
連通孔とを有するリザーバ基板と、
前記個別電極と接続され、前記個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、
前記キャビティ基板には、第１の穴部が設けられ、前記リザーバ基板には、第２の穴部
が設けられており、
前記第１の穴部と前記第２の穴部は連通して収容部を形成し、前記ドライバＩＣは前記
収容部に収容され、
前記個別電極と前記ドライバＩＣとの接続部は、封止部材によって封止されていること
を特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記第１の穴部は前記キャビティ基板を貫通し、前記第２の穴部は前記リザーバ基板を
貫通しており、前記収容部は、前記ノズル基板、前記キャビティ基板、前記リザーバ基板
及び前記電極基板によって閉塞されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッ
ド。
液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、
底壁が振動板を形成し、前記液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビテ
ィ基板と、
前記振動板に対向し、前記振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、
前記吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、前記共通液滴室から前記吐出室
へ液滴を移送するための貫通孔と、前記吐出室から前記ノズル孔へ液滴を移送するノズル
連通孔とを有するリザーバ基板と、
前記個別電極と接続され、前記個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、
前記キャビティ基板には穴部が設けられ、
前記ドライバＩＣは前記穴部に収容されており、
前記個別電極と前記ドライバＩＣとの接続部は、封止部材によって封止されていること
を特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記穴部は前記キャビティ基板を貫通し、前記穴部は、前記キャビティ基板、前記リザ
ーバ基板及び前記電極基板によって閉塞されていることを特徴とする請求項３記載の液滴
吐出ヘッド。
液滴を吐出する複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、
底壁が振動板を形成し、前記液滴を溜めておく吐出室となる凹部が形成されたキャビテ
ィ基板と、
前記振動板に対向し、前記振動板を駆動する個別電極が形成された電極基板と、
前記個別電極と接続され、前記個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣとを備え、
前記キャビティ基板には穴部が設けられ、
前記ドライバＩＣは前記穴部に収容されており、
前記個別電極と前記ドライバＩＣとの接続部は、封止部材によって封止されていること
を特徴とする液滴吐出ヘッド。
前記穴部は前記キャビティ基板を貫通し、前記穴部は、前記ノズル基板、前記キャビテ
ィ基板及び前記電極基板によって閉塞されていることを特徴とする請求項５記載の液滴吐
出ヘッド。
前記振動板と前記個別電極の間にギャップを有し、該ギャップは、前記封止部材によっ
て封止されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
前記個別電極における前記封止部材によって封止されていない部分は、前記封止部材に
よって被覆されていることを特徴とする請求項７記載の液滴吐出ヘッド。
前記封止部材は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸窒化シリコン、窒化シリコン又
はポリパラキシリレンからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッド。
前記ドライバＩＣは前記電極基板上に設置され、前記個別電極と接続されていることを
特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
前記電極基板には長辺及び短辺を有する長方形状の個別電極が複数形成され、該個別電
極は、互いの長辺が平行になるように配置され、前記個別電極の短辺方向に伸びる電極列
を複数形成し、前記ドライバＩＣは、２つの前記電極列に接続されることを特徴とする請
求項１〜９のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
個別電極が形成された電極基板にシリコン基板を接合する工程と、
該シリコン基板に吐出室となる凹部及び第１の穴部を形成する工程と、
前記第１の穴部内において前記個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを前記電極
基板上に実装する工程と、
前記個別電極と前記ドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、
前記吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、前記共通液滴室から前記吐出室
へ液滴を移送するための貫通孔と、前記吐出室から前記ノズル孔へ液滴を移送するノズル
連通孔と、第２の穴部とが形成されたリザーバ基板を、前記第１の穴部と前記第２の穴部
が連通して、前記ドライバＩＣの収容部が形成されるように前記シリコン基板に接合する
工程と、
複数のノズル孔が形成されたノズル基板を前記リザーバ基板に接合する工程と
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
個別電極が形成された電極基板にシリコン基板を接合する工程と、
該シリコン基板に吐出室となる凹部及び穴部を形成する工程と、
前記穴部内において前記個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを前記電極基板上
に実装する工程と、
前記個別電極と前記ドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、
前記吐出室に液滴を供給する共通液滴室となる凹部と、前記共通液滴室から前記吐出室
へ液滴を移送するための貫通孔と、前記吐出室から前記ノズル孔へ液滴を移送するノズル
連通孔とが形成されたリザーバ基板を前記シリコン基板に接合する工程と、
複数のノズル孔が形成されたノズル基板を前記リザーバ基板に接合する工程と
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
個別電極が形成された電極基板にシリコン基板を接合する工程と、
該シリコン基板に吐出室となる凹部及び穴部を形成する工程と、
前記穴部内において前記個別電極と接続されるように、ドライバＩＣを前記電極基板上
に実装する工程と、
前記個別電極と前記ドライバＩＣの接続部を封止部材によって封止する工程と、
複数のノズル孔が形成されたノズル基板を前記シリコン基板に接合する工程と
を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記吐出室となる凹部を、該吐出室となる凹部の底壁が前記個別電極とギャップを隔て
て対向する振動板となるように形成し、前記封止部材によって前記ギャップを封止するこ
とを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記個別電極における前記封止部材によって封止されていない部分を、前記封止部材に
よって被覆することを特徴とする請求項１５記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
請求項１〜１１のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドが搭載されていることを特徴とする
液滴吐出装置。