JP2016016522A - 液滴吐出ヘッド、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形状及び深さを任意に設定し、工程を増加することなく形成された溝部を液室隔壁部に有し、接合部からの接着剤の流出を阻止することにより、アクチュエータ部の振動特性を阻害せず、液吐出特性を安定化できる液滴吐出ヘッドを提供する。【解決手段】ノズル基板３００と、アクチュエータ基板１００と、保護基板２００とを備え、アクチュエータ基板１００は、加圧液室５及び流路を形成する圧力室基板１０１と、加圧液室５の一面を構成する振動板３と、振動板３上に共通電極１０、圧電体１２及び個別電極１１が積層されてなる圧電素子２と、圧電素子２に駆動信号を供給する配線層とを有し、保護基板２００は、保持隔壁２０１により区画された凹部６７を有し、保持隔壁２０１は、液室隔壁部４に接着剤４９で接合され、保持隔壁２０１に接合される液室隔壁部４は、流出した接着剤４９を保持可能な空隙となる溝部４６が形成されている液滴吐出ヘッド。【選択図】図３

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド、及び該液滴吐出ヘッドを備えた画像形成装置に関する。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像記録装置或いは画像形成装置として用いるインクジェット記録装置では、液滴吐出ヘッドが用いられる。
液滴吐出ヘッドの一例であるインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（加圧液室、圧力室、インク流路等とも称される。）と、吐出室内のインクを加圧する力を発生する圧力発生手段とを備え、該圧力発生手段で発生した圧力で吐出室内インクを加圧することによってノズルからインク滴を吐出させるものが知られている。

このような液滴吐出ヘッドとしては、圧力発生手段として圧電素子などの電気機械変換素子を用い、吐出室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型のものや、吐出内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）のものなどがある。

ピエゾ型のものには、Ｓｉ基板に直接液室及び電気−機械変換素子を作り込んだ薄膜アクチュエータが知られている。
このような電気−機械変換素子の１つである圧電素子は、圧電体に応力が印加されると電荷が発生し、電界を印加すると圧電体が伸張する性質を有している。圧電体としては、例えば、三元系金属酸化物であるチタン酸ジルコン酸鉛、ＰＺＴなどがある。

薄膜ＰＺＴヘッドに採用予定の液室を含むアクチュエータ基板において、液室高さは１００μｍ程度であるが、アクチュエータ基板を液室高さまで薄くするとその後の工程でのハンドリング（処理装置内の搬送や、工程間搬送等）でアクチュエータ基板が割れやすく、安定した生産ができない。
そこで、アクチュエータ基板を薄くする前に液流路等が形成されたサブフレーム基板（以下、「保護基板」ともいう）を接着剤で接合し、アクチュエータ基板の補強を行う工程が行われる。接合部は、例えば、アクチュエータ基板の隣接する液室を隔てる液室隔壁上に設けられる。

アクチュエータ基板の加圧液室と対向するアクチュエータ部（振動板及び圧電素子で構成される）は可動部であるため、サブフレーム基板と接することがないようにする。具体的には、サブフレーム基板との接合部となるアクチュエータ基板側の振動板の上面を、圧電素子の上面よりも高くなる凸形状とする。

接合においては、サブフレーム基板側に薄膜転写技術を用いて厚さ１〜４μｍ程度の接着剤層を形成し、その後アクチュエータ基板と一般的な接合技術で接合する。この時、アクチュエータ基板の凸状面部と接合した接着剤が接合面からはみ出して、アクチュエータ部へ滲み出し（流出し）、アクチュエータ部で固化することがある。

アクチュエータ部で接着剤が固化すると、振動板の変位を抑制してしまい、本来の特性を得ることができず、隣り合う各アクチュエータ間で特性のバラツキが生じる。そのために、複数のアクチュエータを具備した液滴吐出ヘッドでは、所望する液滴吐出特性が安定に、且つ高精度に確保できないという問題点があった。これに対し、接着剤のはみ出しを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。

特許文献１及び２では、接着剤による基板同士の接合時、余分な接着剤の逃げ用の領域となる凹部が接合基板母材の結晶性に対応した形で形成されることが開示されている。また、特許文献３では、接合部の接着剤はみ出しを吸収する為に、接合部の基板に段差を設けることが開示されている。

しかしながら、特許文献１及び２に記載された溝形成は異方性ウェットエッチを適用しており、そのエッチング特性から溝の幅や深さに制約がある（結晶方位に沿った制約を受ける）ため、形成される溝の形状や深さの自由度が小さい。
また、特許文献３に記載された段差の形成は、そのための工程が別途必要となる為、製造コストがアップしてしまう。

さらに、従来の基板上に形成される溝は、流路形成基板のビット長辺端部に設けられているが、加圧液室を区画する液室隔壁部には溝が形成されておらず、この領域の接着剤のはみ出しを抑制できないという問題があった。

そこで、本発明は上記課題を鑑み、形状及び深さを任意に設定し、工程を増加することなく形成された溝部を液室隔壁部に有し、接合部からの接着剤の流出を阻止することにより、アクチュエータ部の振動特性を阻害せず、液吐出特性を安定化できる液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル基板と、アクチュエータ基板と、保護基板とを備え、前記アクチュエータ基板は、前記ノズル孔に連通し液室隔壁部により区画さる加圧液室及び流路を形成する圧力室基板と、前記加圧液室の一面を構成する振動板と、前記振動板上に共通電極、圧電体及び個別電極が積層されてなる圧電素子と、前記圧電素子に駆動信号を供給する配線層とを有し、前記保護基板は、前記圧電素子と対向する領域に、保持隔壁により区画された凹部を有し、前記保護基板の前記保持隔壁は、前記アクチュエータ基板の前記液室隔壁部に接着剤で接合され、前記保持隔壁に接合される前記液室隔壁部は、流出した接着剤を保持可能な空隙となる溝部が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッドである。

本発明の液滴吐出ヘッドによれば、形状及び深さを任意に設定し、工程を増加することなく形成された溝部を液室隔壁部に有し、接合部からの接着剤の流出を阻止することにより、アクチュエータ部の振動特性を阻害せず、液吐出特性を安定化できる液滴吐出ヘッドを提供することができる。

本実施形態の液滴吐出ヘッドの一例を示す要部切欠斜視図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの加圧液室における側面方向断面図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの加圧液室における正面方向断面図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ａ〜Ｅを示す図であって、加圧液室長辺長方向の断面模式図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ｆ〜Ｈを示す図であって、加圧液室長辺長方向の断面模式図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ｉ及びＪを示す図であって、加圧液室長辺長方向の断面模式図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ａ〜Ｅを示す図であって、加圧液室短辺長方向の断面模式図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ｆ〜Ｈを示す図であって、加圧液室長短辺方向の断面模式図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程Ｉ及びＪを示す図であって、加圧液室長辺短辺向の断面模式図である。 他の実施形態の液滴吐出ヘッドの要部断面図である。 他の実施形態の液滴吐出ヘッドの要部断面図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドを備える液体カートリッジの一例の斜視図である。 本実施形態の液滴吐出ヘッドを備える画像形成装置（インクジェット記録装置）の一例の斜視図である。 図１３に示すインクジェット記録装置の概略側面図である。

以下、本発明に係る液滴吐出ヘッド及び画像形成（インクジェット記録装置）装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

〔液滴吐出ヘッド〕
図１〜図３を参照して、本実施形態の液滴吐出ヘッドを説明する。
図１は、本実施形態の液滴吐出ヘッドの斜視図であり、図２は、図１の液室長辺方向の断面図であり、図３は、図１の液室短辺長方向の断面図である。

図１〜図３に示すように、液滴吐出ヘッド１は、基板面部に設けたノズル孔６から液滴を吐出させるサイドシュータータイプのものであり、複数のノズル孔６を有するノズル基板３００と、アクチュエータ基板１００と、保護基板（サブフレーム基板）２００とを備える。
アクチュエータ基板は１００、ノズル孔６に連通し液室隔壁部により区画さる加圧液室５及び流路（共通液室流路）９を形成する圧力室基板１０１と、加圧液室５の一面を構成する振動板３と、振動板３上に共通電極１０、圧電体１２及び個別電極１１が積層されてなる圧電素子２と、圧電素子２に駆動信号を供給する配線層とを有する。
前記配線層は、例えば、層間絶縁膜４５、引き出し配線４０、及びパッシベーション膜５０が積層されてなる層である。
保護基板２００は、圧電素子２と対向する領域に、保持隔壁２０１により区画された凹部（ザグリ）６７を有し、保護基板２００の保持隔壁２０１は、アクチュエータ基板１００の液室隔壁部４に接着剤４９で接合され、保持隔壁２０１に接合される液室隔壁部４は、流出した接着剤４９を保持可能な空隙となる溝部４６が形成されている。

具体的には、保護基板２００の保持隔壁２０１は、アクチュエータ基板１００の配線層を介して液室隔壁部４に接着剤４９で接合され、保持隔壁２０１に接合される液室隔壁部４は、積層された前記配線層上に、流出した接着剤４９を保持可能な空隙となる溝部４６が形成されている。

また、図３に示すように、溝部４６は、液室隔壁部４と保持隔壁２０１とが互いに当接する領域の周縁部より内側に形成されていることが好ましい。

このように、接着剤４９の余剰部分を保持可能な溝部４６が形成されていることにより、振動板３の駆動領域４７に接着剤４９がはみ出さないようになっている。

アクチュエータ基板１００は、共通液室（液流路部）８及び加圧液室５を形成する圧力室基板１０１と、圧力室基板１０１に重なり加圧液室５の他側を覆う振動板３とを相互に接合する。
圧力室基板１０１には複数の加圧液室５が直状に長手方向（図２で紙面垂直方向）に順次ビット配設される。更に、圧力室基板１０１の内部には、互いに隣り合う加圧液室間を仕切る液室隔壁部４と、各加圧液室５に順次対向する共通液室８と、各加圧液室５に共通液室８の液体を絞り機能を働かせて導く流体抵抗部７とが設けられている。
振動板３の加圧液室５との対向部である駆動領域４７の外側には、配線層に挟まれた圧電素子２が設けられている。

アクチュエータ基板１００に接合される保護基板２００には、振動板３が撓むことができるように保持隔壁２０１により区画された凹部（ザグリ）６７が形成されている。また、外部からインクを供給するための液滴供給口６６が形成され、インクは共通液室流路９を経て共通液室８へ供給される。

このように形成された液滴吐出ヘッド１では、各加圧液室５内に液体（インク）が満たされた状態で、インク吐出を行うノズル孔６に対応した個別電極１１に対し、制御部（図示せず）から画像データに基づき、発振回路により引き出し配線４０及び層間絶縁膜４５に形成された接続孔３０を介し、パルス電圧（例えば、２０Ｖ）が印加される。
パルス電圧を印加することにより、電歪効果により圧電素子２そのものが振動板３と平行方向に縮み、振動板３が加圧液室５の長手方向に撓む。これにより、加圧液室５内の圧力が急激に上昇し、加圧液室５に連通するノズル孔６から記録液が吐出される。

パルス電圧印加後は、縮んだ圧電素子２が元に戻ることから、撓んだ振動板３が元の位置に戻り、加圧液室５内が共通液室８内に比べて負圧となり、外部から液滴供給口６６を介して供給されているインクが共通液滴流路９、共通液室８から流体抵抗部７を介して加圧液室５に供給される。
これを繰り返すことにより、液滴が連続的に吐出され、液滴吐出ヘッドに対向して配置した被記録媒体（用紙）に画像を形成することができる。

本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいて、形成される溝部４６は、接着剤の流出を阻止するのに最適な形状及び深さが任意に設定される。
例えば、溝部４６は、加圧液室５の長手方向に沿って連続して形成されてもよい。これにより、余剰接着剤の駆動領域４７への流れ込み抑止効果を最大限に確保することができる。
また、溝部４６は、加圧液室５の長手方向に沿って間欠的に形成されてもよい。溝部４６を間欠的に配置することにより、液室隔壁部４の強度、保持隔壁２０１との接合強度、接着剤４９の流れ込みの各々の効果を最適化することができる。

（製造工程）
本実施形態の液滴吐出ヘッドの製造工程を図４〜９に基づき説明する。
図４〜６は、図２に示したのと同様の加圧液室長辺長方向の断面模式図であり、図７〜９は、図３に示したのと同様の加圧液室短辺長方向の断面模式図である。

工程Ａを図４及び図７に基づき説明する。
工程Ａでは、図２及び図３で説明した液滴吐出ヘッド１のアクチュエータ基板１００の要部を成す圧力室基板１０１として面方位（１１０）のシリコン単結晶基板（例えば板厚４００μｍ）上に振動板３を膜成膜する。この振動板３は、振動板としての機能と後のプロセス整合性を確保していれば、単層、積層膜のどちらでもかまわない。

例えば、振動板３の材料として、ＬＰ−ＣＶＤ法でシリコン酸化膜、ポリシリコン膜、あるいはアモルファスシリコン膜、シリコン窒化膜として、これらを所望の振動板剛性になるように積層に成膜する。プロセス整合性、振動板剛性、及び振動板３全体の応力を鑑みて、積層数は３〜７層程度が好ましい。後の共通電極１０との密着性を確保する為に、振動板３の最上層はＬＰＣＶＤ法で形成したシリコン酸化膜とする。
その後、例えば、ＴｉＯ_２とＰｔからなる共通電極１０層をスパッタ法で各々５０ｎｍと１００ｎｍ成膜する。

工程Ｂを図４及び図７に基づき説明する。
工程Ｂでは、圧電素子２を形成する。
まず、共通電極１０上に圧電体１２としてＰＺＴを例えばスピンコート法で複数回に分けて成膜し、最終的に２μｍ厚成膜する。次にＰｔの個別電極１１をスパッタ法で例えば１００ｎｍ成膜する。
ここで、圧電体１２の成膜方法は、スピンコート法に限らず、他の成膜方法、例えばスパッタ法、イオンプレーティング法、エアーゾル法、ゾルゲル法、あるいはインクジェット法等などで成膜してもよい。そしてリソエッチ法により、後に形成する加圧液室５に対応する位置に圧電素子２を形成するために、個別電極１１と圧電体１２をパターニングする。

その後、共通電極１０をリソエッチ法でパターニングする。この時、以降の工程を経て溝部４６となる箇所の共通電極１０の層をパターニングする。

工程Ｃを図４及び図７に基づき説明する。
工程Ｃでは、まず、共通電極１０、圧電素子２と後に形成する引き出し配線４０とを絶縁するために層間絶縁膜４５を成膜する。層間絶縁膜４５は、例えばプラズマＣＶＤ法でＳｉＯ_２膜を成膜する。層間絶縁膜４５は、圧電素子２や電極材料に影響を及ぼさず、絶縁性を有する膜であれば、プラズマＣＶＤ法のＳｉＯ_２以外の膜でもよい。

次に、個別電極１１と引き出し配線４０とを接続する接続孔３０をリソエッチ法で形成する。ここで図示していないが、共通電極１０も引き出し配線４０と接続する場合は、同様に接続孔を形成する。

工程Ｄを図４及び図７に基づき説明する。
工程Ｄでは、引き出し配線４０として、例えばＴｉＮ／Ａｌを各々膜厚３０ｎｍ／１μｍをスパッタ法で成膜する。
ＴｉＮは、合金化を防ぐバリア層として適用される。具体的には、接続孔３０底部で、個別電極１１あるいは共通電極１０の材料であるＰｔが、引き出し配線４０の材料であるＡｌが直接接することにより、後の工程による熱履歴で合金化し、体積変化によるストレスで膜剥がれ等が生じるのを防止するために適用される。

図７に示すように、後の保護基板２００との接合部４８となる箇所（液室隔壁部４が形成される領域）に配線パターン４２を形成する。

工程Ｅを図４及び図７に基づき説明する。
工程Ｅでは、パッシベーション膜５０として、例えばプラズマＣＶＤ法でシリコン窒化膜を１０００ｎｍ厚成膜する。

工程Ｆを図５及び図８に基づき説明する。
工程Ｆでは、リソエッチ法で、引き出し配線４０の引き出し配線パッド部４１、アクチュエータ部６８、及び共通液室流路９の開口を行う。
また、アクチュエータ基板１００側の液室隔壁部４と保護基板２００の接合部４８との接合時に流出した余剰接着剤を保持可能な空隙となる溝部４６を形成する。
本実施形態では、図８に示すように、工程Ｂにおいてパターニングされた共通電極１０の領域に積層された配線層上に溝部４６が形成される。

工程Ｇを図５及び図８に基づき説明する。
工程Ｇでは、リソエッチ法により、共通液室流路９及び後に共通液室８となる領域の振動板３を除去する。なお図８に示す工程Ｇの図は、除去される振動板３の領域が図示されていないため、工程Ｆと同じ図となっている。

工程Ｈを図５及び図８に基づき説明する。
工程Ｈでは、アクチュエータ部６８に対応した位置にザグリ６７が形成された保護基板２００と、アクチュエータ基板１００とを、接合部４８において接着剤４９で接合する。
接着剤４９は、一般的な薄膜転写装置等により、保護基板２００側に厚さ１〜４μｍ程度塗布される。

接合部４８からはみ出した余剰の接着剤４９は、形成された溝部４６に保持されて留まり、駆動領域４７への流出が抑制される。

次いで、加圧液室５、共通液室８及び流体抵抗部７を形成するために、圧力室基板１０１を所望の厚さｔ（例えば、厚さ８０μｍ）とする。厚さｔとする方法としては特に限定されず、例えば、公知の研磨方法やエッチングなどが挙げられる。

工程Ｉを図６及び図９に基づき説明する。
工程Ｉでは、アクチュエータ基板１００に加圧液室５、共通液室８及び流体抵抗部７を形成する。
加圧液室５、共通液室８及び流体抵抗部７の形成方法としては、例えば、リソ法により、加圧液室５、共通液室８及び流体抵抗部７以外の隔壁部をレジストで被覆し、その後、アルカリ溶液（ＫＯＨ溶液、あるいはＴＭＨＡ溶液）で異方性ウェットエッチを行う方法や、ＩＣＰエッチャーを用いたドライエッチを行う方法が挙げられる。

工程Ｊを図６及び図９に基づき説明する。
工程Ｊでは、各加圧液室５に対応した位置にノズル孔６を開口したノズル基板３００をアクチュエータ基板１００に接合する。
このように、ノズル基板３００、アクチュエータ基板１００及び保護基板２００が接合されることにより、液滴吐出ヘッド１が完成する。

本実施形態の液滴吐出ヘッドは、アクチュエータ基板１００と保護基板２００とが接着剤を用いて加圧接合されるため、接合部４８から接着剤４９がはみ出し易いが、はみ出した接着剤４９がアクチュエータ部６８の駆動領域４７に流れ込まないように、接合部４８に溝部４６が形成されている。これにより、駆動領域４７への接着剤４９の流れ込みを確実に阻止できる。従って、駆動領域４７への接着剤４９流れ込みによる駆動ばらつきが無く、安定駆動が可能となり、信頼性が高く安定した液滴吐出ヘッドを部歩留まりよく実現できる。

（他の実施形態）
図２及び図３に示した例では、溝部４６の深さは、パターニングされた共通電極１０の膜厚相当である。
本実施形態の液滴吐出ヘッドにおいては、溝部４６の深さは任意に設定することができ、
溝部４６を深くすることにより、より多量の接着剤を保持することができ、駆動領域４７への流れ込みを阻止できる。

例えば、図６及び図７に示すように、溝部４６の深さを適宜変更することができる。
図６に示す例は、配線工程において溝部４６に相当する領域をパターニングすることにより実現できる。
図７に示す例は、配線工程に加え、層間絶縁膜４５にも溝部４６に相当する領域をパターニングすることにより実現できる。

配線工程及び層間絶縁膜４５の溝部４６に相当する箇所のパターニングは、工程を追加する必要はなく、マスクを変更することで行うことができる。よって、生産コストの上昇や生産効率に影響することなく、接着剤の流出をより効果的に抑制することができる液滴吐出ヘッドを歩留まりよく生産することができる。
また、接合部４８に溝部４６を設けたことで、アンカー効果により基板同士の接合強度向上が期待できる。

〔液体カートリッジ〕
本実施形態の液体カートリッジについて、図１２を参照して説明する。
図１３に示す液体カートリッジ９９は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッド１と、液滴吐出ヘッド１に記録液を供給する液体タンク８２を一体化したものである。液滴吐出ヘッド１は上述の本実施形態の液滴吐出ヘッドである。

このように液体タンク（インクタンク）８２と液滴吐出ヘッド１とが一体型である場合、アクチュエータ部６８を高精度化、高密度化、および高信頼化することで、液体カートリッジ（インクカートリッジ）９９の歩留まりや信頼性を向上することができ、低コスト化を図ることができる。

〔画像形成装置（インクジェット記録装置）〕
本実施形態の画像形成装置について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は画像形成装置の斜視図であり、図１４は図１３の機構部の構成を示す側面図である。
本実施形態の画像形成装置は、上述の本実施形態の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載しているインクジェット記録装置である。

インクジェット記録装置９０は、装置本体の内部に走査方向に移動可能なキャリッジ９８とキャリッジ９８に搭載した液滴吐出ヘッド１及び液滴吐出ヘッド１へインクを供給するインクカートリッジ９９等で構成される印字機構部９１等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の用紙９２を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレーでもよい）９３を抜き差し自在に装着されている。また、用紙９２を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ９４を有し、給紙カセット９３あるいは手差しトレイ９４から給送される用紙９２を取り込み、印字機構部９１によって所要の画像を記録した後、後面側の装着された排紙トレイ９５に排紙する。

印字機構部９１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９６と従ガイドロッド９７とキャリッジ９８を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ９８には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ(Ｍ）、ブラック(Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッド１を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し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ９８には液滴吐出ヘッド１に各色インクカートリッジ９９を交換可能に装着している。

インクカートリッジ９９は、上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッド１へインクを供給する供給口が設けられ、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液滴吐出ヘッド１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、液滴吐出ヘッド１としては各色の液滴吐出ヘッド１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個の液出ヘッドでもよい。

ここで、キャリッジ９８は後方側（用紙搬送下流側)を主ガイドロッド９６に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送上流側)を従ガイドロッド９７に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９８を主走査方向に移動走査するため、主走査モーター１２０で回転駆動される駆動プーリ１０２と従動プーリ１０３との間にタイミングベルト１０４を張装し、このタイミングベルト１０４をキャリッジ９８に固定しており、主走査モーター１２０の正逆回転によりキャリッジ９８が往復駆動される。

一方、給紙カセット９３にセットした用紙９２を液滴吐出ヘッド１に下方側に搬送するために、給紙カセット９３から用紙９２を分離給装する給紙ローラー１０５及びフリクションパッド１０６と、用紙９２を案内するガイド部材１０７と、給紙された用紙９２を反転させて搬送する搬送ローラー１０８と、この搬送ローラー１０８の周面に押し付けられる搬送コロ１０９及び搬送ローラー１０８からの用紙９２の送り出し角度を規定する先端コロ１１０とを有する。搬送ローラー１０８は副走査モーターによってギア列を介して回転駆動される。

そして、キャリッジ９８の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラー１０８から送り出された用紙９２を液滴吐出ヘッド１の下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１１を設けている。この印写受け部材１１１の用紙搬送方向下流側には、用紙９２を排紙方向へ送り出すための回転駆動される搬送コロ１１２と拍車１１３を設け、さらに用紙９２を排紙トレイ９５に送り出す排紙ローラー１１４と拍車１１５と排紙経路を形成するガイド部材１１６、１１７とを配設している。

このインクジェット記録装置９０で記録時には、キャリッジ９８を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッド１を駆動することにより、停止している用紙９２にインクを吐出して1行分を記録し、その後、用紙９２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙９２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９２を排紙する。

また、キャリッジ９８の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッド１の吐出不良を回復するための回復装置１１７を配置している。回復装置１１７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９８は印字待機中にはこの回復装置１１７側に移動されてキャッピン手段で液滴吐出ヘッド１をキャッピングして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、安定した吐出状態を維持する。

また、吐出不良が発生した場合等には、キャピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出出口（ノズル孔６)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の気泡等を吸出し、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、このインクジェット記録装置９０においては本実施形態の液滴吐出ヘッド１を搭載しているので、安定したインク吐出特性が得られ、画像品質が向上する。
なお、液滴吐出装置としては、上述のインクジェット記録装置以外の態様とすることができ、例えば、パターニング用の液体レジストを吐出する装置に本実施形態の液滴吐出ヘッド１を適用してもよい。

１ 液滴吐出ヘッド
２ 圧電素子
３ 振動板
４ 液室隔壁
５ 加圧液室
６ ノズル孔
７ 流体抵抗部
８ 共通液室
９ 共通液室流路
１０ 共通電極
１１ 個別電極
１２ 圧電体
３０ 接続口
４０ 引き出し配線
４１ 引き出し配線パッド部
４２ 配線パターン
４５ 層間絶縁膜
４６ 溝部
４７ 駆動領域
５０ パッシベーション膜
６６ 液滴供給口
６７ 凹部（ザグリ）
６８ アクチュエータ部
９０ 画像形成装置（インクジェット記録装置）
９９ 液体カートリッジ（インクカートリッジ）
１００ アクチュエータ基板
１０１ 圧力室基板
２００ 保護基板（サブフレーム基板）
３００ ノズル基板

特許第４５７２３７１号公報 特開２００７−１１１９０２号公報 特開２００９−１４３０１４号公報

Claims (7)

1. 複数のノズル孔を有するノズル基板と、アクチュエータ基板と、保護基板とを備え、
   前記アクチュエータ基板は、前記ノズル孔に連通し液室隔壁部により区画さる加圧液室及び流路を形成する圧力室基板と、前記加圧液室の一面を構成する振動板と、前記振動板上に共通電極、圧電体及び個別電極が積層されてなる圧電素子と、前記圧電素子に駆動信号を供給する配線層とを有し、
   前記保護基板は、前記圧電素子と対向する領域に、保持隔壁により区画された凹部を有し、
   前記保護基板の前記保持隔壁は、前記アクチュエータ基板の前記液室隔壁部に接着剤で接合され、
   前記保持隔壁に接合される前記液室隔壁部は、流出した接着剤を保持可能な空隙となる溝部が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記保護基板の前記保持隔壁は、前記アクチュエータ基板の前記配線層を介して前記液室隔壁部に接着剤で接合され、
   前記保持隔壁に接合される前記液室隔壁部は、積層された前記配線層上に、流出した接着剤を保持可能な空隙となる溝部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記溝部は、前記液室隔壁と前記保持隔壁とが互いに当接する領域の周縁部より内側に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記溝部は、前記加圧液室の長手方向に沿って連続して形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
5. 前記溝部は、前記加圧液室の長手方向に沿って間欠的に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
6. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに記録液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から５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。
7. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載した画像形成装置において、前記液滴吐出ヘッドが請求項１から５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画像形成装置。