JP2014058081A - 液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び液滴吐出記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い液滴吐出ヘッドを提供する。
【解決手段】液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に個別に連通する個別液室を形成する流路層１０５と、該個別液室に流れる流体に圧力を発生させるアクチュエータ基板１０６と、該アクチュエータ基板の剛性を補完する保護基板１０７とを備えている。保護基板１０７は、アクチュエータ基板１０６の所定の接合領域１２３に接着剤１２０を介して接合されている。アクチュエータ基板１０６は、保護基板１０７が接合される面にパッド開口部１１９とフッ化アルミニウム層１２４を備えている。フッ化アルミニウム層１２４は、パッド開口部１１９から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ、少なくとも接合領域１２３に斑状に配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、液体カートリッジ及び液滴吐出記録装置に関するものである。

液滴吐出ヘッドとしては、例えば液体レジストを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、ＤＮＡ（deoxyribonucleic acid）の試料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド、インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッド等がある。

この中で、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像記録装置（画像形成装置）として用いるインクジェット記録装置は、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する個別液室（インク流路、吐出室、加圧液室、流路とも称される。）と、この液室内のインクを加圧するための駆動手段（圧力発生手段）とを備えた液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドを搭載したものである。以下では上記インクジェットヘッドを中心に説明をする。

インクジェット記録装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能なこと、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど多くの利点を有する。この中でも記録の必要なときにのみインク液滴を吐出するいわゆるインク・オン・デマンド方式が記録に不要なインク液滴の回収を必要としないため現在主流となっている。

インク・オン・デマンド方式のインクジェットヘッドには、駆動手段が圧電素子であるもの（例えば特許文献１を参照。）や、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインクを吐出させる方法（例えば特許文献２を参照。）、駆動手段に静電気力を利用したもの（例えば特許文献３を参照。）などがある。

インクジェット式記録ヘッドを用いてより品質の高いカラー印刷を行おうとすると一層高い解像度が要求されるため、流路板の隔壁等のサイズが必然的に小さくなって、部材の加工、接合、部材の組み立てに高い精度が要求される。

その中で、例えば、接合においては各部品の微細化に伴い接着剤のはみ出しの課題がある。これは、本来接着剤が存在しない部位に、部品接合時にはみ出した接着剤が流れ出すことで発生する不具合である。このような不具合は、接着剤塗布量を最適化したとしても完全に無くすことは難しく、対策が求められており、そのため様々な提案がなされている。

例えば、接着剤が必要な部位は親水性に、必要でない部位は撥水性にするすることが提案されている（例えば特許文献４，５を参照。）。
しかしながら、この場合、撥水膜を形成する工程が必要であり、またその塗布工程も複雑であり、量産には適さない。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、信頼性の高い液滴吐出ヘッド並びにそれを用いた液体カートリッジ及び液滴吐出記録装置を提供することにある。

本発明にかかる液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に圧力を発生させるアクチュエータ基板と、該アクチュエータ基板の剛性を補完する保護基板とを備えた液滴吐出ヘッドであって、上記保護基板は、上記アクチュエータ基板の所定の接合領域に接着剤を介して接合されており、上記アクチュエータ基板は、上記保護基板が接合される面にパッド開口部と金属フッ化物層を備え、上記金属フッ化物層は、上記パッド開口部から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ、少なくとも上記接合領域及び上記接合領域に隣接する領域に斑状に配置されているものである。
ここで、斑状とは、金属フッ化物層が配置されている領域と配置されていない領域とが入り混じっている状態をいう。

本発明にかかる液体カートリッジは、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジであって、上記液滴吐出ヘッドが本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。

本発明にかかる液滴吐出記録装置は、液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置であって、上記液滴吐出ヘッドが本発明の液滴吐出ヘッドであるものである。

本発明の液滴吐出ヘッドでは、アクチュエータ基板において保護基板との接合領域に金属フッ化物層が斑状に配置されており、金属フッ化物層が配置されている領域は接着剤の濡れ性が向上するので、アクチュエータ基板と保護基板との接合についてより大きな接合強度が得られる。また、金属フッ化物層の配置が斑状であるため、アンカー効果によってさらに接合強度を増すことができる。さらに、パッド開口部から所定距離の範囲内には金属フッ化物層が配置されておらず、かつ、上記接合領域に隣接する領域に金属フッ化物層が斑状に配置されているので、保護基板接合時の接着剤のはみ出しがパッド開口部へ流れ出すことを防止できる。これらにより、本発明の液滴吐出ヘッドは、保護基板の剥離、及びパッドコンタクト時の電気的接触不良を防止でき、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。

本発明の液体カートリッジは、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液体カートリッジ全体の信頼性を向上させることができる。

本発明の液滴吐出記録装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えているので、液滴吐出ヘッドに関する信頼性が向上し、ひいては液滴吐出記録装置全体の信頼性を向上させることができる。

液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。 同実施例を説明するための概略的な断面図である。 同実施例の、パッド開口部近傍におけるアクチュエータ基板と保護基板の接合前の状態と接合後の状態を拡大して示す概略的な断面図である。 従来技術の液滴吐出ヘッドにおける、パッド開口部近傍におけるアクチュエータ基板と保護基板の接合前の状態と接合後の状態を拡大して示す概略的な断面図である。 フッ化アルミニウム層の形成工程例を説明するための、パッド開口部近傍を拡大して示す概略的な断面図である。 液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。 液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。 同実施例の機構部を説明するための側面図である。

図１は、液滴吐出ヘッドの一実施例を説明するための概略的な分解斜視図である。図２は同実施例を説明するための概略的な断面図である。図２の断面は図１のＡ−Ａ位置に対応している。

液滴吐出ヘッド１０１は、複数のノズル孔１０２を有するノズル板１０３（ノズル層）と、ノズル孔１０２に個別に連通する個別液室１０４を形成する流路層１０５と、個別液室１０４に流れる流体に圧力を発生させるアクチュエータ基板１０６と、アクチュエータ基板１０６の剛性を補完する保護基板１０７を備えている。この実施例では、流路層１０５はアクチュエータ基板１０６に一体的に形成されている。

ノズル板１０３にはインク滴を飛翔させるための微細孔である多数のノズル孔１０２が形成されている。ノズル孔１０２は、対応する個別液室１０４の加圧液室部１０８の先端位置に対応して配置されている。ノズル孔１０２の径は例えば１０〜３５μｍ（マイクロメートル）である。

ノズル板１０３は、例えばポリイミド等の樹脂フィルムで形成されている。また、ノズル板１０３の材料としては、例えば、電鋳工法によって製造したニッケルの金属プレートや、シリコン、その他金属材料などを用いることもできる。なお、ノズル板１０３には撥水性の表面処理膜が成膜されている。

個別液室１０４は、アクチュエータ基板１０６の一部として形成されており、例えばシリコンからなる流路層１０５が加工されて形成されている。個別液室１０４はノズル孔１０２ごとに設けられている。また、個別液室１０４は、対応するノズル孔１０２に連通する加圧液室部１０８、流体抵抗部１０９、インク供給部１１０を備えている。

アクチュエータ基板１０６は、流路層１０５の他に、振動板１１１、共通電極１１２、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）１１３、個別電極１１４、層間絶縁膜１１５、配線１１６、パッシベーション膜１１７を備えている。

ＰＺＴ１１３は加圧液室部１０８に圧力を加えるためのものである。振動板１１１はＰＺＴ１１３の圧力を加圧液室部１０８に伝えるためのものである。共通電極１１２、個別電極１１４及び配線１１６は、ＰＺＴ１１３に圧力を発生させるためにＰＺＴ１１３に電気を通電するためのものである。

層間絶縁膜１１５は、圧力発生部（ＰＺＴ１１３、個別電極１１４、共通電極１１２）を覆って振動板１１１上に形成されている。配線１１６は層間絶縁膜１１５に形成されている。配線１１６と個別電極１１４は層間絶縁膜１１５に設けられた接続孔を介して電気的に接続されている。

パッシベーション膜１１７は、配線１１６を覆って層間絶縁膜１１５上に形成されており、アクチュエータ基板１０６の内部構造を外気から遮断している。パッシベーション膜１１７の材料は例えば窒化シリコン膜である。配線１１６のパッド部分上のパッシベーション膜１１７に、外部入力１１８と電気的接続をとるためのパッド開口部１１９が形成されている。

外部入力１１８は例えばＩＣ（Integrated Circuit）チップである。外部入力１１８とアクチュエータ基板１０６（配線１１６のパッド部分）との接続方法は例えばスタッドバンプ方式である。ただし、外部入力１１８及び接続方法はこれらに限定されない。

保護基板１０７は、アクチュエータ基板１０６の所定の接合領域に接着剤１２０を介して接合されている。保護基板１０７に、アクチュエータ基板１０６のインク供給部１１０に連通するインク供給孔１２１が設けられている。

インク供給孔１２１からクチュエータ基板１０６に供給されたインクは個別液室１０４のインク供給部１１０、流体抵抗１０９を経由して加圧液室部１０８に流入する。加圧液室部１０８にインクが充填される。

アクチュエータ基板１０６の配線１１６のパッド部分は、パッド開口部１１９を介して外部と電気的に接続されている。共通電極１１２は電気的に接地されている（図示は省略）。配線１１６のパッド部分に加えられた外部入力（電圧）が配線１１６を経由して個別電極１１４に加わることでＰＺＴ１１３に変位が発生する。ＰＺＴ１１３の変位は振動板１１１を介して加圧液室部１０８内に圧力を発生させる。これによりノズル孔１０２からインク滴１２２が射出される。

図３は、図１及び図２に示された実施例の、パッド開口部近傍におけるアクチュエータ基板と保護基板の接合前の状態と接合後の状態を拡大して示す概略的な断面図である。

アクチュエータ基板１０６と保護基板１０７との接合について、接合前の状態を表わす図３（Ａ）に示されるように、接着剤１２０は保護基板１０７側に塗布される。アクチュエータ基板１０６の接合領域１２３と保護基板１０７の接着剤塗布部分が最適に位置合せされた後、接合後の状態を表わす図３（Ｂ）に示されるように、基板１０６，１０７が重ね合わされて接合される。

アクチュエータ基板１０６は、パッシベーション膜１１７の上面（保護基板１０７が接合される面）にフッ化アルミニウム層１２５（金属フッ化物層）を備えている。フッ化アルミニウム層１２４は、パッド開口部１１９から所定距離の範囲内に形成されていない。

また、フッ化アルミニウム層１２４は接合領域１２３及び接合領域１２３に隣接する領域に斑状に配置されている。この実施例では、フッ化アルミニウム層１２４は、パッド開口部１１９と接合領域１２３との間の領域であってパッド開口部１１９から上記所定距離以上離れている領域、及び、接合領域１２３に対してパッド開口部１１９とは反対側の領域にも斑状に配置されている。

ただし、フッ化アルミニウム層１２４が配置される領域は、少なくとも、接合領域１２３と、接合領域１２３に隣接する領域であって、はみ出した接着剤１２０をフッ化アルミニウム層１２４の存在によってパッド開口部１１９に流れ込まないように誘導できる領域であればよい。

接合領域１２３において、パッシベーション膜１１７の上面に、接着剤１２０の濡れ性が高いフッ化アルミニウム層１２４が配置されているので、保護基板１０７との十分な接合強度が得られる。さらに、フッ化アルミニウム層１２４は斑状に配置されているので、アンカー効果により、より大きな接合強度が得られる。

また、フッ化アルミニウム層１２４はパッド開口部１１９の近傍には配置されていないので、パッド開口部１１９の近傍において接着剤１２０の濡れ性は低い。これにより、接合時にはみ出した接着剤１２０がパッド開口部１１９に流れ込むことを防止できるので、接着剤１２０の流れ込みに起因するパッドコンタクト不良を防止できる。
したがって、液滴吐出ヘッド１は、保護基板１０７の剥離、及びパッドコンタクト時の電気的接触不良を防止でき、信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。

なお、ここではアクチュエータ基板１０６に対して保護基板１０７が接合された後にノズル板１０３が接合される場合を説明したので、図３ではノズル板１０３は図示されていない。ただし、アクチュエータ基板１０６に対してノズル板１０３が接合された後に保護基板１０７が接合されてもよい。

図４は、従来技術の液滴吐出ヘッドにおける、パッド開口部近傍におけるアクチュエータ基板と保護基板の接合前の状態と接合後の状態を拡大して示す概略的な断面図である。

従来技術の液滴吐出ヘッドは、上記実施例の液滴吐出ヘッド１と比較して、フッ化アルミニウム層１２４を備えていない。したがって、従来技術の液滴吐出ヘッドは、上記実施例の液滴吐出ヘッド１と比較して、アクチュエータ基板１０６のパッシベーション膜１１７の接着剤１２０に対する濡れ性が低いためので、アクチュエータ基板１０６と保護基板１０７との接合において十分な接合強度が得られない。

また、従来技術の液滴吐出ヘッドは、接合領域１２３の近傍に接着剤１２０に対する濡れ性が高いフッ化アルミニウム層を備えていないので、接合時にはみ出した接着剤１２０がパッド開口部１１９に流れ込んでパッドコンタクト不良を招くことが懸念される。

これに対し、上記実施例の液滴吐出ヘッド１は、フッ化アルミニウム層１２４を備えていることによって従来技術の不具合を解消できる。

図５は、フッ化アルミニウム層の形成工程例を説明するための、パッド開口部近傍を拡大して示す概略的な断面図である。以下に説明する各工程のかっこ数字は図５中のかっこ数字に対応している。

（１）流路層１０５、振動板１１１、層間絶縁膜１１５、配線１１６、パッシベーション膜１１７が順次形成されたアクチュエータ基板１０６に対して、パッシベーション膜１１７上に、パッド開口部の形成領域に対応する開口部をもつレジストパターン１２５を形成する。ここで、配線１１６は、アルミニウム材料又はアルミニウムを含む金属材料で形成されている。

（２）フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって、レジストパターン１２５をマスクにしてパッシベーション膜１１７をエッチングして、パッド開口部１１９を形成する。このとき、十分なオーバーエッチングをすることで、アルミニウム材料又はアルミニウムを含む金属材料で形成されている配線１１６がエッチングされる。そのエッチング生成物であるフッ化アルミニウム層１２４がレジストパターン１２５上に全面に均一ではなく斑状に形成される。図５（２）では、便宜上、フッ化アルミニウム層１２４は等間隔かつ均一な膜厚で図示されているが、斑状に形成されたフッ化アルミニウム層１２４は等間隔ではなく、かつ均一な膜厚ではない。

（３）例えば酸素プラズマによるドライアッシングを行なう。レジストパターン１２５に形成された斑状のフッ化アルミニウム層１２４の隙間を通して酸素プラズマ（エッチャント）がレジストパターン１２５に作用し、これによりレジストパターン１２５のみ除去される。レジストパターン１２５上に積層したフッ化アルミニウム層１２４は除去されず、結果としてパッシベーション膜１１７上にフッ化アルミニウム層１２４が残る。これにより、パッシベーション膜１１７上に斑状のフッ化アルミニウム層１２４が形成される。

（４）フッ化アルミニウム層１２４上に、パッド開口部１１９の形成位置及びパッド開口部１１９から所定距離の範囲に開口部をもつレジストパターン１２６を形成する。例えばアミン系有機溶剤を用いたウェットエッチングを行ない、パッド開口部１１９の近傍のフッ化アルミニウム層１２４の除去を行なう。これにより、パッド開口部１１９から所定距離の範囲内に位置するフッ化アルミニウム層１２４が除去される。

ここでは、パッド開口部１１９から所定距離の範囲内に位置するフッ化アルミニウム層１２４のみを除去した。ただし、フッ化アルミニウム層１２４が残される領域は、少なくとも、接合領域１２３と、接合領域１２３に隣接する領域であって、はみ出した接着剤１２０（図３を参照。）をフッ化アルミニウム層１２４の存在によってパッド開口部１１９に流れ込まないように誘導できる領域であればよい。したがって、これらの領域以外のフッ化アルミニウム層１２４は除去されてもよい。

（５）例えば酸素プラズマによるドライアッシングを行なって、レジストパターン１２６の除去を行なう。これにより、パッド開口部１１９の近傍には接着剤１２０の濡れ性がよいフッ化アルミニウム層１２４が配置されていないアクチュエータ基板１０６が形成される。また、アクチュエータ基板１０６においては、接合領域１２３、パッド開口部１１９と接合領域１２３との間の領域であってパッド開口部１１９から上記所定距離以上離れている領域、及び接合領域１２３に対してパッド開口部１１９とは反対側の領域にフッ化アルミニウム層１２４が斑状に配置されている。

このようにしてフッ化アルミニウム層１２４が形成されることにより、フッ化アルミニウム層１２４を積層するための特別な工程、例えばコーティング工程は必要ない。したがって、フッ化アルミニウム層１２４を別途形成する場合に比べて、工程削減が達成され、低コストで信頼性の高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。

ただし、フッ化アルミニウム層を形成するための特別な工程を用いて、パッド開口部１１９から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ接合領域１２３に斑状に配置されたフッ化アルミニウム層を別途形成してもよい。

図６は、液体カートリッジの一実施例を説明するための概略的な斜視図である。
液体カートリッジ２０１は、ノズル２０２等を有する上記実施例の液滴吐出ヘッド２０３と、液滴吐出ヘッド２０３に対して液体を供給する液体タンク２０４とを一体化したものである。

このように液体タンク一体型のヘッドの場合、液滴吐出ヘッド２０３の性能はただちに液体カートリッジ２０１全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッド２０３を使用することにより、信頼性の高い液体カートリッジ２０１を得ることができる。

図７は、液滴吐出記録装置の一実施例を説明するための概略的な斜視図である。図８はこの実施例の機構部を説明するための側面図である。

液滴吐出記録装置３０１は、記録装置本体３０２の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明を実施した液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部３０３等を収納している。液滴吐出記録装置３０１は、装置本体３０２の下方部には前方側から多数枚の用紙３０４を積載可能な給紙カセット（又は給紙トレイでもよい。）３０５を抜き差し自在に装着することができる。また、液滴吐出記録装置３０１は、用紙３０４を手差しで給紙するための手差しトレイ３０６を開倒することができる。液滴吐出記録装置３０１は、給紙カセット３０５又は手差しトレイ３０６から給送される用紙３０４を取り込み、印字機構部３０３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ３０７に排紙する。

印字機構部３０３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド３０８と従ガイドロッド３０９とでキャリッジ３１０を主走査方向（図８で紙面垂直方向）に摺動自在に保持している。キャリッジ３１０にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッドが複数のインク吐出口（ノズル）を主走査方向と交差する方向に配列され、インク滴吐出方向を下方に向けて装着されている。またキャリッジ３１０には記録ヘッドに各色のインクを供給するための各インクカートリッジ３１２が交換可能に装着されている。

インクカートリッジ３１２は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッドとしてここでは各色の記録ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ３１０は、後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド３０８に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド３０２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ３１０を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ３１３で回転駆動される駆動プーリ３１４と従動プーリ３１５との間にタイミングベルト３１６が張装されている。キャリッジ３１０はタイミングベルト３１６に固定されており、主走査モータ３１３の正逆回転によりキャリッジ３１０が往復駆動される。

給紙カセット３０５にセットした用紙３０４を記録ヘッドの下方側に搬送するために、給紙ローラ３１７、フリクションパッド３１８、ガイド部材３１９、搬送ローラ３２０、搬送コロ３２１及び先端コロ３２２が設けられている。給紙ローラ３１７及びフリクションパッド３１８は給紙カセット３０５から用紙３０４を分離給装する。ガイド部材３１９は用紙３０４を案内する。搬送ローラ３２０は給紙された用紙３０４を反転させて搬送する。搬送コロ３２１は搬送ローラ３２０の周面に押し付けられる。先端コロ３２２は搬送ローラ３２０からの用紙３０４の送り出し角度を規定する。搬送ローラ３２０は副走査モータ３２３によってギヤ列を介して回転駆動される。

キャリッジ３１０の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ３２０から送り出された用紙３０４を記録ヘッド３１１の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材３２４が設けられている。印写受け部材３２４の用紙搬送方向下流側には、用紙３０４を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ３２５、拍車３２６が設けられている。さらに用紙３０４を排紙トレイ３０７に送り出す排紙ローラ３２７及び拍車３２８と、排紙経路を形成するガイド部材３２９，３３０が配設されている。

記録時には、キャリッジ３１０を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド３１１を駆動することにより、停止している用紙３０４にインクを吐出して１行分を記録し、用紙３０４を所定量搬送後次の行の記録を行なう。記録終了信号又は用紙３０４の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙３０４を排紙する。

また、キャリッジ３１０の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置３３１が配置されている。回復装置３３１はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ３１０は印字待機中にはこの回復装置３３１側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッドをキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッドの吐出口（ノズル）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜（不図示）に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

このように、液滴吐出記録装置３０１においては本発明を実施した液滴吐出ヘッド３１１が搭載されている。液滴吐出ヘッド３１１の性能はただちに液滴吐出記録装置３０１全体の性能につながるので、信頼性の高い液滴吐出ヘッド３１１を使用することにより、信頼性の高い液滴吐出記録装置３０１を得ることができる。

なお、上記実施例においては、本発明の液滴吐出ヘッドをインクジェットヘッドに適用したが、インク以外の液滴、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する液滴吐出ヘッドにも適用することできる。

以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、パッド開口部から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ接合領域に斑状に配置されている金属フッ化物層はフッ化アルミニウム層に限定されない。当該金属フッ化物層は、例えば銀、銅、錫、ニッケル等の他の金属の金属フッ化物層であってもよい。

本発明の液滴吐出ヘッドは、アルミニウム以外の金属フッ化物層であっても、金属フッ化物層の配置が斑状であるため、アンカー効果によってさらに接合強度を増すことができる。さらに、パッド開口部から所定距離の範囲内には金属フッ化物層が配置されておらず、かつ、上記接合領域に隣接する領域に金属フッ化物層が斑状に配置されているので、保護基板接合時の接着剤のはみ出しがパッド開口部へ流れ出すことを防止できる。

なお、金属フッ化物層に含まれる金属は配線に適した金属であることが好ましい。また、金属フッ化物層は複数種類の金属を含むフッ化物層であってもよい。

また、金属フッ化物層は、例えばパッド開口部形成予定領域の下地に金属材料が配置された状態でフッ素系ガスを用いたドライエッチングによってパッド開口部が形成された際の生成物として形成される。ただし、金属フッ化物層の形成方法はこれに限定されない。

また、フッ化アルミニウム層の配置領域は、フッ化アルミニウム層がパッド開口部から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ、少なくとも接合領域及び接合領域に隣接する領域に斑状に配置されている状態であれば、どのような配置領域であってもよい。

また、本発明の液滴吐出ヘッドにおいて、アクチュエータ基板の構成は上記実施例のアクチュエータ基板１０６の構成に限定されない。例えば、アクチュエータ基板１０６において保護基板１０７が接合される面はパッシベーション膜１１７の上面であるが、当該接合される面はパッシベーション膜に限定されず、他の材料で形成されていてもよい。

１０１，２０３，３１１ 液滴吐出ヘッド
１０２，２０２ ノズル孔
１０３ ノズル板（ノズル層）
１０４ 液室
１０５ 流路層
１０６ アクチュエータ基板
１０７ 保護基板
１１９ パッド開口部
１２０ 接着剤
１２３ 接合領域
１２４ フッ化アルミニウム層（金属フッ化物層）
２０１ 液体カートリッジ
２０４ 液体タンク

特公平２−５１７３４号公報 特公昭６１−５９９１１号公報 特開平５−５０６０１号公報 特開２００７−０５０６７３号公報 特開平１１−０２０１６０号公報

Claims (4)

1. 複数のノズル孔を有するノズル層と、該ノズル孔に連通する液室を形成する流路層と、該液室に流れる流体に圧力を発生させるアクチュエータ基板と、該アクチュエータ基板の剛性を補完する保護基板とを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
   前記保護基板は、前記アクチュエータ基板の所定の接合領域に接着剤を介して接合されており、
   前記アクチュエータ基板は、前記保護基板が接合される面にパッド開口部と金属フッ化物層を備え、
   前記金属フッ化物層は、前記パッド開口部から所定距離の範囲内に形成されておらず、かつ、少なくとも前記接合領域及び前記接合領域に隣接する領域に斑状に配置されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記アクチュエータ基板において、前記パッド開口部に金属材料が露出しており、
   前記金属フッ化物層は、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって前記パッド開口部を形成した際の生成物である請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと該液滴吐出ヘッドに液体を供給する液体タンクを一体化した液体カートリッジにおいて、
   前記液滴吐出ヘッドが請求項１又は２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液体カートリッジ。
4. 液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出記録装置において、
   前記液滴吐出ヘッドが請求項１又は２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液滴吐出記録装置。

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