JP2017128133A - 液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの高密度化を実現することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、圧電素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板４１０と圧力素子とに接合されるリード電極９０とを備え、リード電極９０は、配線基板４１０との接続領域９１の配線基板側表面が凹凸面となっており、接続領域９１は、非導電性接着剤４００によりその周囲及びリード電極９０の凹凸面の凹部９２の少なくとも一部で固定されて、非導電性接着剤４００がないリード電極９０の凹凸面の凸部でリード電極９０と配線基板４１０とが電気的に接続されている。【選択図】図３

Description

本発明は、液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び固定方法に関する。

液体を噴射する液体噴射ヘッドには、ノズルに連通する圧力室が設けられた流路形成基板の一方面側に圧電素子（アクチュエーター装置）を設け、圧電素子の変位によって圧力室内の圧力変動を行わせてインク滴をノズルから吐出するインクジェット式記録ヘッドが知られている。

インクジェット式記録ヘッドとして、圧電素子が露出する貫通孔を有する保護基板を流路形成基板に取り付け、当該貫通孔に、駆動信号を供給するＣＯＦ基板（配線基板）を挿通させるとともに、該ＣＯＦ基板をリード電極を介して圧電素子に接続したものがある（例えば、特許文献１参照）。ＣＯＦ基板とリード電極とは、貫通孔内で、異方性導電性接着剤（ＡＣＰ）により接続されている。ＡＣＰは、導電性粒子と接着剤とからなり、接着剤には絶縁性が付与されることもある。

特開２０１１−０２５４９３号公報

近年では、ノズルのピッチをより狭めることによりノズルの高密度化を行うことが求められているが、特許文献１に記載したようなＡＣＰによりＣＯＦ基板とリード電極とを接続しようとすると、ＡＣＰに含まれる導電性粒子が配線幅よりも大きく、配線部分から外れてしまうことがある。従って、ノズルの高密度化を進めることが難しいという問題がある。

なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。

本発明は、上記従来技術の問題を解決することにあり、ノズルの高密度化を実現することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

［適用例１］ 本発明のある適用例に係る液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、 前記圧力素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板と前記圧力素子とに接合されるリード電極とを備え、 前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の前記配線基板側表面が凹凸面となっており、 前記接続領域は、非導電性接着剤によりその周囲及び前記リード電極の前記凹凸面の凹部の少なくとも一部で固定されて、前記非導電性接着剤がない前記リード電極の前記凹凸面の凸部で前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続されており、 前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側には、凹凸が設けられ、 該凹凸により前記リード電極の前記凹凸面が形成されていることを特徴とする。
この適用例では、リード電極は、配線基板との接続領域の表面が凹凸面となっていることから、この凹凸面の凹部が非導電性接着剤の圧着時の非導電性接着剤の逃げ溝として機能するので、リード電極と電極部と凸部により確実に電気的に接続されたものとすることができ、ノズルの高密度化を実現できる。さらに、凹凸により簡易にリード電極の凹凸面を形成することができる。その結果、前記リード電極と前記電極部とが確実に電気的に接続されたものとすることができる。
［適用例２］ 前記圧力素子は、第１電極、圧電体層及び第２電極を有し、 前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側に設けられた前記凹凸は、少なくとも圧電体層と同一の材質により形成されていてもよい。
この場合、圧電体層と同一の材料により形成されていることで、簡易に凹凸を形成することができ、この凹凸により簡易にリード電極の凹凸面を形成することができる。その結果、前記リード電極と前記電極部とが確実に電気的に接続されたものとするができる。
［適用例３］ 本発明の別の適用例に係る液体噴射装置は、上記したいずれかの液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする。液体噴射装置はリード電極と電極部とが確実に電気的に接続されてノズルの高密度化を行うことができるので、液体噴射性が高い。
［適用例４］ 本発明の別の適用例に係る固定方法は、圧電素子のリード電極と配線基板とを接続領域にて固定する固定方法であって、 前記接続領域において前記リード電極に対する前記配線基板とは反対側に、凹凸を設ける工程と、 前記凹凸により、前記リード電極の前記配線基板側に、凹凸面を形成する工程と、 前記凹凸面の凸部において前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続された状態で、前記接続領域の周囲及び前記凹凸面の凹部の少なくとも一部において、非導電性接着剤により前記リード電極と前記配線基板とを固定する工程と、を備えることを特徴とする。
この適用例では、凹凸により簡易にリード電極の凹凸面を形成することができる。そして、リード電極は、配線基板との接続領域の表面が凹凸面となっていることから、この凹凸面の凹部が非導電性接着剤の圧着時の非導電性接着剤の逃げ溝として機能するので、リード電極と電極部と凸部により確実に電気的に接続されたものとすることができる。
別の本発明の液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、前記圧電素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板と前記圧力素子とに接合されるリード電極とを備え、前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の前記配線基板側表面が凹凸面となっており、前記接続領域は、非導電性接着剤によりその周囲及び前記リード電極の前記凹凸面の凹部の少なくとも一部で固定されて、前記非導電性接着剤がない前記リード電極の前記凹凸面の凸部で前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続されていることを特徴とする。本発明では、前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の表面が凹凸面となっていることから、この凹凸面の凹部が非導電性接着剤の圧着時の非導電性接着剤の逃げ溝として機能するので、前記リード電極と前記電極部と凸部により確実に電気的に接続されたものとすることができ、ノズルの高密度化を実現できる。

前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側には、凹凸が設けられ、該凹凸により前記リード電極の凹凸面が形成されていることが好ましい。凹凸により簡易にリード電極の凹凸面を形成することができる。その結果、前記リード電極と前記電極部とが確実に電気的に接続されたものとすることができる。

前記圧力素子は、第１電極、圧電体層及び第２電極を有し、前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側に設けられた前記凹凸は、少なくとも圧電体層と同一の材質により形成されていることが好ましい。圧電体層と同一の材料により形成されていることで、簡易に凹凸を形成することができ、この凹凸により簡易にリード電極の凹凸面を形成することができる。その結果、前記リード電極と前記電極部とが確実に電気的に接続されたものとするができる。

本発明の液体噴射装置は、上記したいずれかの液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする。液体噴射装置は前記リード電極と前記電極部とが確実に電気的に接続されてノズルの高密度化を行うことができるので、液体噴射性が高い。

第１の実施の形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの一部拡大断面図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの要部拡大平面図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 第１の実施の形態に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る記録ヘッドの要部拡大平面図である。 他の形態に係る液体噴射装置の斜視図である。

以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図である。図３はその一部拡大断面図、図４は要部拡大平面図である。

同図に示すように、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなり、その一方の面には二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。

流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設された列が２列設けられている。また、各列の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。

連通部１３は、後述する保護基板３０のリザーバー部３１と連通して圧力発生室１２の列毎に共通のインク室となるリザーバー１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、本形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。さらに、各連通路１５は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１３側に延設してインク供給路１４と連通部１３との間の空間を区画することで形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の幅方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通すると共にインク供給路１４の幅方向の断面積よりも大きい断面積を有する連通路１５とが複数の隔壁１１により区画されて設けられている。

また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に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によって固着されている。本形態では、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたため、１つのインクジェット式記録ヘッドＩには、ノズル開口２１の並設されたノズル列が２列設けられている。ノズルプレート２０は、例えばガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。

他方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、第１電極６０と、圧電体層７０と、第２電極８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子（圧力素子）３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極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。本形態では、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路１２０や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。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アクチュエーター装置と称する。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。また、圧電素子３００自体が実質的に振動板を兼ねるようにしてもよい。ただし、流路形成基板１０上に直接第１電極６０を設ける場合には、第１電極６０とインクとが導通しないように第１電極６０を絶縁性の保護膜等で保護するのが好ましい。

圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でもペロブスカイト構造の強誘電体材料からなる。圧電体層７０は、ペロブスカイト構造の結晶膜を用いるのが好ましく、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電体材料や、これに酸化ニオブ、酸化ニッケル又は酸化マグネシウム等の金属酸化物を添加したもの等が好適である。圧電体層７０の厚さについては、製造工程でクラックが発生しない程度に厚さを抑え、且つ十分な変位特性を呈する程度に厚く形成する。

また、圧電素子３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１４とは反対側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。

このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、弾性膜５０及びリード電極９０上には、リザーバー１００の少なくとも一部を構成するリザーバー部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバー部３１は、本形態では、保護基板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おり、上述のように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバー１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、リザーバー部３１のみをリザーバーとしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にリザーバー１００と各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。

また、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子保持部３２は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。

このような保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本形態では、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。

また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に臨むように設けられている。

本形態に係るインクジェット式記録ヘッドＩでは、流路形成基板１０に圧力発生室１２が並設された列を２列設けたため、圧電素子３００が圧力発生室１２の幅方向（圧電素子３００の幅方向）に並設された列が２列設けられている。すなわち、圧力発生室１２、圧電素子３００及びリード電極９０の２列が相対向して設けられたものである。

各圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０は、プリント基板であるＣＯＦ基板４１０に実装してある。各ＣＯＦ基板４１０は、それぞれの下端部４１１がリード電極９０の端部に接続されるとともにほぼ垂直に立ち上げられている。下端部４１１には図示しない端子が複数設けられており、このＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０の端部とが直接接合（接触）されていることで、両者は電気的に接続される。このリード電極９０の端部のうち、ＣＯＦ基板４１０の下端部４１１が直接接合される領域を接合領域９１とする。

この接合領域９１に対応して、絶縁体膜５５上に複数の突出部（凹凸）２００（本実施形態では３つ）が形成されている。図４に示すように、各突出部２００は、圧電素子３００から離間すると共に、互いに離間してそれぞれ島状に設けられている。これらの３つの突出部２００は、それぞれ圧電素子３００からは離間して設けられた圧電体層７１及び第２電極８１とからなる。即ち、これらの３つの突出部２００は、詳細は後述するが、圧電体層７０及び第２電極８０を形成した際に同時に形成したものである。従って、突出部２００は圧電体層７０と同一の材料から構成される。

このように３つの突出部２００が形成されていることで、これらの突出部２００上に形成されるリード電極９０の接合領域９１には、突出部２００上に凹凸面の凸部が形成されると共に、この凸部間にそれぞれ凹部（凹凸面の凹部）９２が形成されている。

ここで、ＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０の接合領域９１とは、非導電性接着剤（ＮＣＰ：Ｎｏｎ−Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｐａｓｔｅ、以下、ＮＣＰと略記する）４００によりその接合領域９１の周囲で固定されている。非導電性接着剤であるＮＣＰ４００がＣＯＦ基板４１０とリード電極９０の接合領域９１との接合面には存在せず、接合領域９１周囲及び凹部９２にあることで、本実施形態ではＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０の接合領域９１との接合面が電気的に接続されている。詳しくは後述するが、本実施形態ではリード電極９０の接合領域９１に凹部９２が形成されていることで、ＮＣＰ４００の接着時に凹部９２にＮＣＰ４００が移動してＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０の接合領域９１とを、確実に電気的に接続することができるのである。即ち、凹部９２は逃げ溝として機能し、突出部２００上に形成された凸部がリード電極９０と接続される。

このように、本実施形態ではＣＯＦ基板４１０とリード電極９０とがＮＣＰ４００により接合されることで、ＡＣＰを用いる場合と比較してノズルを高密度化を行うことができる。この場合に、この接合領域９１に凹部９２が形成されていることで、ＣＯＦ基板４１０とリード電極９０との接合面にＮＣＰ４００が残存することなく接触不良を抑制できる。従って、本実施形態の構造によれば、ノズルの高密度化の要求に応じることができる。

図１、２に戻り、保護基板３０上には、封止膜４１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、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によってリザーバー部３１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、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバー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４３となっているため、リザーバー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。

上述の本形態に係るインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、リザーバー１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路１２０からの記録信号がＣＯＦ基板４１０及びリード電極９０を介して入力され、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第1電極６０及び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインク滴が吐出する。

かかるインクジェット式記録ヘッドＩの製造方法について、以下説明する。
まず、図５（１）に示すように、シリコンウェハーである流路形成基板用ウェハー１１０の表面に弾性膜５０を形成し、その後弾性膜５０上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５５を形成する。次いで、絶縁体膜５５上の全面に第１電極６０を例えばスパッタリング法により形成し、イオンミリング等のドライエッチングにより第１電極６０をパターニングする。次に、本実施形態では、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体層７０を形成する。圧電体層７０は例えば液相法により形成することができる。そして、圧電体層７０の上面に第２電極８０を形成する。なお、第２電極８０は、スパッタリング法やＰＶＤ法（物理蒸着法）により形成することができる。

そして、図５（２）に示すように、圧電体層７０及び第２電極８０を共にパターニングする。この場合に圧電素子３００を構成する圧電体層７０及び第２電極８０とは離間して圧電体層７１及び第２電極８１を島状に残すことで、突出部２００を形成する。

次に、図５（３）に示すように、この突出部２００上にリード電極９０を形成し、これによりリード電極９０の接合領域９１の表面には凹部９２が形成される。

その後、図示しないが流路形成基板用ウェハー１１０の圧電素子３００側に、シリコンウェハーであり複数の保護基板３０となる保護基板用ウェハーを接着剤を介して接合し、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みに薄くし、さらに圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、インク供給路１４、連通路１５及び連通部１３等を形成する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハーの外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。次いで、流路形成基板用ウェハー１１０の保護基板用ウェハーとは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハーにコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハー１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割する。

そして、図６（１）に示すように、リード電極９０の接合領域９１とＣＯＦ基板４１０の下端部４１１との間にＮＣＰ４００を塗布し、圧着ツール４２０により加熱しつつ加圧する。これにより、図６（２）に示すように、圧着時に接合領域９１からＮＣＰ４００を接合領域９１の周囲及び凹部９２に移動させ、リード電極９０の接合領域９１とＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とを接合する。従って、ＣＯＦ基板４１０の下端部４１１に形成された各端子と接合領域９１とが直接接触した状態で接合され、排除されたＮＣＰ４００によって各端子と接合領域９１とがその接合領域９１の周囲で固定される。

即ち、ＮＣＰ４００を用いてＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０とを接合させる場合には接合領域９１とＣＯＦ基板４１０の下端部４１１の端子とを直接圧着して電気的接続を図るとともに、両者をその接合領域９１の周囲で樹脂接着剤により固定しているのである。

そして、この場合にリード電極９０の接合領域９１には凹部９２が形成されていることで、圧着時にＮＣＰ４００が接合面の周囲だけでなくこの凹部９２に移動することができる。即ち、この凹部９２がＮＣＰ４００の逃げ溝として機能する。これにより、ＮＣＰ４００がＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０との接合面に残って接触不良が生じることを抑制することができる。

本実施形態ではＣＯＦ基板４１０とリード電極９０とがＮＣＰ４００により接合されることで、ＡＣＰを用いる場合と比較してノズルを高密度化を行うことができる。この場合に、この接合面に凹部９２が形成されていることで、ＣＯＦ基板とリード電極との間にＮＣＰが残存することなく接触不良を抑制できる。

なお、例えばＮＣＰ４００を用いる場合において圧着ツール４２０の荷重を増大させることで圧着時の圧力を増してＣＯＦ基板４１０の下端部４１１とリード電極９０との接合面にＮＣＰ４００が残らないようにすることも可能ではあるかもしれないが、圧力の増大にも限度があることや、記録ヘッドＩや圧着ツール４２０への影響を考慮すれば好ましくない。このため、ノズルを高密度化した記録ヘッドでは、本実施形態のように、リード電極９０の接合領域９１の表面が凹凸となるようにすることでＮＣＰ４００の逃げ溝を形成して接合面にＮＣＰ４００が残らないようにしてＮＣＰ４００により接合することが好ましいのである。

このように、本実施形態では凹部９２を突出部２００により容易に形成することができる。そして、凹部９２が設けられていることで、相対的にリード電極９０の接合領域９１の圧力が増大するのでＮＣＰ４００をより排除しやすくなり、これにより、容易に本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとすることができる。

（実施形態２）
本実施形態では、実施形態１とは突出部の形状が異なる。本実施形態では、図７に示すように、突出部２００Ａは、リード電極の延設方向とは直交する方向に延設されるライン状である。これらの突出部２００Ａとリード電極９０Ａとの交点間に凹部９２Ａが形成される。

実施形態１にかかる島状の突出部２００より、本実施形態にかかるライン状の突出部２００Ａのほうがより第２電極８０Ａ及び圧電体層７０Ａのエッチング時の精度を考慮すると好ましいといえる。

このように、突出部２００、２００Ａの形状については限定されない。リード電極９０の接合領域９１表面に凹凸が形成されていればよい。例えば、平面視において突出部２００が円形状である等、他の形状であってもよい。

さらに、実施形態１、２においてリード電極９０の接合領域９１表面に凹凸が形成されていればよく、その構造は様々なものが可能である。突出部２００、２００Ａを圧電体層７１及び第２電極８１により形成しなくてもよい。本実施形態のように圧電体層７１及び第２電極８１から構成すれば最も突出部２００、２００Ａを簡易に構成できるが、例えば圧電体層７１のみから構成してもよく、第１電極６０及び圧電体層７０から構成してもよい。凹部も、絶縁体膜５５上に直接リード電極９０が形成されるものに限られず、例えば、絶縁体膜５５上に直接第２電極８１を形成し、その上に直接リード電極９０を形成するようにしてもよい。さらに、流路形成基板１０の表面自体に凹凸を形成することでリード電極９０の接合領域９１表面に凹凸が形成されていてもよく、リード電極９０の表面自体の厚さを変更してリード電極９０の表面に凹凸を形成してもよい。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、インクジェット式記録ヘッドＩは、例えば、図８に示すように、インクジェット式記録装置ＩＩに搭載される。図８に示すように、インクジェット式記録装置ＩＩは、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なる色のインクが貯留される貯留室を有するインクカートリッジ（液体貯留手段）２が装着された記録ヘッドＩを具備する。記録ヘッドＩはキャリッジ３に搭載されており、記録ヘッドＩが搭載されたキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動可能に設けられている。そして、駆動モーター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、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、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓがプラテン８上を搬送されるようになっている。

なお、インクジェット式記録装置ＩＩは、記録ヘッドＩがキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されない。例えば、記録ヘッドＩが固定されて、紙等の記録シートを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種のインクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも適用することができる。

Ｉ インクジェット式記録ヘッド、 ＩＩ インクジェット式記録装置、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 １５ 連通路、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ３２ 圧電素子保持部、 ３３ 貫通孔、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １２０ 駆動回路、 ３００ 圧電素子、 ４００ ＮＣＰ、 ４１０ ＣＯＦ基板

本発明の液体噴射ヘッドは、以下の適用例により実現できる。
［適用例１］ 液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、前記圧力素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板と、前記配線基板が非導電性接着剤により接着される領域と、を備え、前記領域には、前記非導電性接着剤が設けられた凹部を含む凹凸面が形成された層が積層され、積層された前記層には、凹凸が形成された電極と、前記電極の凹凸に沿う凹凸が形成された部材であって前記電極以外の部材とが含まれることを特徴とする液体噴射ヘッド。
［適用例２］ 前記電極以外の部材は、圧電体層であることを特徴とする適用例１記載の液体噴射ヘッド。
［適用例３］ 前記電極以外の部材は、シリコン単結晶基板であることを特徴とする適用例１記載の液体噴射ヘッド。
［適用例４］ 前記電極以外の部材の凹凸は、島状の突出部により設けられることを特徴とする適用例１から適用例３のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
［適用例５］ 前記電極の部材は、金であることを特徴とする適用例１から適用例４のいずれか一項に記載の液体噴射ヘッド。
これらの適用例によれば、凹凸面の凹部が非導電性接着剤の圧着時の非導電性接着剤の逃げ溝として機能するので、配線基板の固定をより確実に行うことができる。また、電極以外の部材が、圧電体層またはシリコン単結晶基板であれば凹凸を形成しやすい。また、島状の突出部により凹凸の形成が容易になる。さらに、電極の部材が金であれば良好な導電性を得られる。
また、別の本発明の液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、前記圧電素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板と前記圧力素子とに接合されるリード電極とを備え、前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の前記配線基板側表面が凹凸面となっており、前記接続領域は、非導電性接着剤によりその周囲及び前記リード電極の前記凹凸面の凹部の少なくとも一部で固定されて、前記非導電性接着剤がない前記リード電極の前記凹凸面の凸部で前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続されていることを特徴とする。本発明では、前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の表面が凹凸面となっていることから、この凹凸面の凹部が非導電性接着剤の圧着時の非導電性接着剤の逃げ溝として機能するので、前記リード電極と前記電極部と凸部により確実に電気的に接続されたものとすることができ、ノズルの高密度化を実現できる。

本発明は、液体噴射ヘッドに関する。

Claims (4)

1. 液体を噴射するノズルに連通する圧力室に圧力を印加する圧力素子と、
   前記圧力素子を駆動する駆動信号を供給する配線基板と前記圧力素子とに接合されるリード電極とを備え、
   前記リード電極は、前記配線基板との接続領域の前記配線基板側表面が凹凸面となっており、
   前記接続領域は、非導電性接着剤によりその周囲及び前記リード電極の前記凹凸面の凹部の少なくとも一部で固定されて、前記非導電性接着剤がない前記リード電極の前記凹凸面の凸部で前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続されており、
   前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側には、凹凸が設けられ、
   該凹凸により前記リード電極の前記凹凸面が形成されている
   いることを特徴とする液体噴射ヘッド。
2. 前記圧力素子は、第１電極、圧電体層及び第２電極を有し、
   前記接続領域における前記リード電極の前記配線基板との反対側に設けられた前記凹凸は、少なくとも圧電体層と同一の材質により形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
3. 請求項１から２のいずれか一項に記載する液体噴射ヘッドを備えることを特徴とする液体噴射装置。
4. 圧電素子のリード電極と配線基板とを接続領域にて固定する固定方法であって、
   前記接続領域において前記リード電極に対する前記配線基板とは反対側に、凹凸を設ける工程と、
   前記凹凸により、前記リード電極の前記配線基板側に、凹凸面を形成する工程と、
   前記凹凸面の凸部において前記リード電極と前記配線基板とが電気的に接続された状態で、前記接続領域の周囲及び前記凹凸面の凹部の少なくとも一部において、非導電性接着剤により前記リード電極と前記配線基板とを固定する工程と、
   を備える固定方法。

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