JP3800317B2

JP3800317B2 - インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP3800317B2
Application number: JP2001003075A
Authority: JP
Inventors: 勝人島田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2006-07-26
Anticipated expiration: 2021-01-10
Also published as: JP2002205404A

Description

【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ノズルプレートを備えたインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
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、圧電素子が軸方向に伸長、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】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、インク滴を吐出するための複数のノズル開口を、例えば、ステンレス鋼等の基板に機械的にあるいはレーザ等によって形成したノズルプレートが用いられ、このノズルプレートがノズル開口と圧力発生室とを連通するように流路形成基板に接合されている。
【０００８】
このような従来のノズルプレートは、機械的あるいはレーザ等によって形成していたので、ノズル開口の形状が直線的であり、インク滴の吐出量、吐出速度等のインク吐出性能が低いという問題があった。そこで、インク吐出特性を向上するために、吐出側の径が略同一の同径部と、圧力発生室側の開口面積が開口に向かって漸大するテーパ部とを有するノズル開口を形成したノズルプレートが提案されている。
【０００９】
しかしながら、ノズル開口の寸法は非常に小さいため、所望の形状に精度良く形成するのは困難であり、このようなノズルプレートを用いたインクジェット式記録ヘッドでは、ノズル開口を高密度で配置できないと、圧力発生室及び圧電素子が高密度で配置できず、一つのチップサイズが大きくなってしまう。さらに、このようなノズル開口を精度よく形成するには、製造工程が多くなってしまい、製造コストがかかってしまう。
【００１０】
そして、上述した問題に加えて、ノズルプレートと流路形成基板は接着剤により接合されているので、ノズルプレートと流路形成基板とを接着する際に、余分な接着剤が流路へ流れ込む虞があり、圧力発生室等のインク流路に影響を及ぼす虞があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような事情に鑑み、ノズル開口の形成精度及び高密度化を図ることができるノズルプレートを備え、ノズルプレートと流路形成基板とを接着する際に無駄な接着剤の流路への流れ込みを防止したインクジェット式記録ヘッド及び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。
【００１２】
【発明が解決するための手段】
本発明のインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に用いられるノズルプレートの製造方法は、圧電素子の設けられた流路形成基板に接合されるノズルプレートにおいて、シリコン単結晶基板の一方面側からドライエッチングすることにより、深さ方向に径が略同一のノズル開口の同径部を当該シリコン単結晶基板を貫通することなく形成する第１の工程と、前記シリコン単結晶基板の他方面側から前記同径部の底部までウェットエッチングすることにより開口面積が開口に向かって漸大する前記ノズル開口のテーパ部を形成する第２の工程とを有することを特徴とする。
【００１３】
このため、容易にテーパ部の形状を形成でき、高精度のノズル開口を形成することができる。
【００１４】
そして、前記第２の工程では、前記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前記テーパ部とを同時にウェットエッチングすることにより形成することを特徴とする。
【００１５】
このため、圧電素子保持部を容易に形成することができると共にテーパ部と圧電素子保持部とを同時に形成することで製造工程を簡略化することができる。
【００１６】
また、前記第２の工程では、前記流路形成基板との接合領域に接着剤の逃げ孔である複数の凹部と前記テーパ部とを同時にウェットエッチングすることにより形成することを特徴とする。
【００１７】
このため、凹部を容易に形成することができると共にテーパ部と凹部とを同時に形成することで製造工程を簡略化することができる。
【００１８】
また、前記シリコン単結晶基板の主面が（１００）方位であることを特徴とする。
【００１９】
このため、テーパ部をウェットエッチングにより容易且つ高精度に形成することができる。
【００２０】
上記課題を解決するための請求項１に係る本発明のインクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成される流路形成基板と、前記圧力発生室の一部を構成する振動板を介して前記圧力発生室に対向する領域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、前記ノズルプレートが前記流路形成基板の圧電素子側に接着剤を介して接合されると共に前記ノズルプレートは、前記流路形成基板に接合される面に、前記圧電素子に対向する領域に設けら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した状態で当該空間を密封可能な圧電素子保持部と、前記流路形成基板に接合される領域に前記接着剤の逃げ孔である複数の凹部とを有することを特徴とする。
【００２１】
請求項１に係る本発明では、ノズルプレートと流路形成基板とを接着する際に、無駄な接着剤が凹部に流れ込むため、流路への流れ込みが防止される。
【００２２】
そして、請求項２に係る本発明のインクジェット式記録ヘッドは、請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記ノズル開口が、厚さ方向に径が略同一に設けられた同径部と、該同径部に連通して径が開口に向かって漸大するテーパ部とを有することを特徴とする。
【００２３】
請求項２に係る本発明では、インク吐出特性を向上することができる。
【００２４】
そして、前記ノズルプレートがシリコン単結晶基板からなることが好ましい。
【００２５】
これにより、ノズルプレートを容易且つ高精度に形成することができる。
【００２６】
また、シリコン単結晶基板の主面が（１００）方位であると共に前記圧電素子保持部、前記凹部及び前記ノズル開口の前記テーパ部がウェットエッチングにより形成されていることが好ましい。
【００２７】
これにより、容易に且つ高精度でノズル開口のテーパ部及び凹部を形成することができる。
【００２８】
また、前記流路形成基板がシリコン単結晶基板からなり、前記圧力発生室が異方性エッチングにより形成されていることが好ましい。
【００２９】
これにより、異方性エッチングによって圧力発生室をより容易且つ高精度に形成することができる。
【００３０】
上記課題を解決するための請求項３に係る本発明のインクジェット式記録装置は、請求項１または２の何れかに記載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。
【００３１】
請求項３に係る本発明では、インク吐出特性を向上したインクジェット式記録装置を実現できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
（実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の断面図であり、（ａ）は圧力発生室の長手方向断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´断面図であり、図３は、ノズルプレートの斜視図である。
【００３４】
図示するように、圧力発生室１２が形成される流路形成基板１０は、例えば、１５０μｍ〜１ｍｍの厚さを有し、面方位（１００）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面側の表層部分には、異方性エッチングにより複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が形成されている。
【００３５】
また、各圧力発生室１２の長手方向一端部には、後述するリザーバ１５と圧力発生室１２とを接続するための中継室であるインク連通部１３が圧力発生室１２よりも幅の狭い狭隘部１４を介して連通されている。また、これらインク連通部１３及び狭隘部１４は、圧力発生室１２と共に異方性エッチングによって形成されている。なお、狭隘部１４は、圧力発生室１２のインクの流出入を制御するためのものである。
【００３６】
この異方性エッチングは、ウェットエッチング又はドライエッチングの何れの方法を用いてもよいが、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）することにより圧力発生室１２は浅く形成されており、その深さは、ハーフエッチングのエッチング時間によって調整することができる。
【００３７】
一方、流路形成基板１０の他方面側には、各インク連通部１３に連通し、各圧力発生室１２にインクを供給するリザーバ１５が形成されている。このリザーバ１５は、流路形成基板１０の他方面側から、所定のマスク５６を用いて異方性エッチング、本実施形態では、ウェットエッチングによって形成されている。このリザーバ１５は、本実施形態では、ウェットエッチングによって形成されているため、流路形成基板１０の他方面側ほど開口面積が大きくなる形状を有し、インクを供給するすべての圧力発生室１２の容積に対して、それよりも十分に大きい容積となっている。
【００３８】
このような流路形成基板１０上には、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）等の絶縁層からなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が設けられている。この弾性膜５０は、その一方の面で圧力発生室１２の一壁面を構成している。
【００３９】
このような弾性膜５０上の各圧力発生室１２に相対向する領域には、厚さが例えば、約０．５μｍ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３００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を圧電素子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弾性膜とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００４０】
また、各圧電素子３００の個別電極である上電極膜８０は、圧電素子３００の長手方向一端部近傍から弾成膜５０上に延設されたリード電極９０を介して図示しない外部配線と接続されている。
【００４１】
さらに、圧力発生室１２の長手方向のインク連通部１３とは反対側の端部近傍には、弾性膜５０及び下電極膜６０を除去することにより、後述するノズル開口２１に連通するノズル連通孔５２が、各圧力発生室１２毎に設けられている。
【００４２】
また、圧電素子３００が形成された弾性膜５０及び下電極膜６０上には、図１及び図２に示すように、各圧力発生室１２にノズル連通孔５２を介して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５５を介して接合されている。このノズルプレート２０は、面方位（１００）の単結晶シリコン基板からなり、圧電素子３００に対向する領域に、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２２が設けられており、圧電素子３００は、この圧電素子保持部２２内に密封されている。
【００４３】
この圧電素子保持部２２は、圧電素子３００のそれぞれに個別に設けてもよいし、並設された圧電素子３００に亘って設けるようにしてもよい。本実施形態では、圧電素子保持部２２を並設された圧電素子３００に亘って設けるようにした。
【００４４】
また、図３に示すように、ノズルプレート２０に設けられたノズル開口２１は、吐出側の面から厚さ方向に貫通することなく径が略同一に設けられた円筒形状の同径部２１ａと、この同径部２１ａに連通して開口面積が圧力発生室１２側に向かって漸大する四角錐形状のテーパ部２１ｂとを有する。
【００４５】
このノズル開口２１は、詳しくは後述するが、ノズルプレート２０の一方面からドライエッチングすることにより、同径部２１ａが形成され、他方面からウェットエッチングすることによりテーパ部２１ｂが形成されている。
【００４６】
このテーパ部２１ｂによって、インク滴の吐出量、吐出速度等のインク吐出性能が向上される。
【００４７】
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。
【００４８】
本実施形態では、ノズルプレート２０の厚みを６０〜８０μｍとし、ノズル開口２１の同径部２１ａの直径を２０〜３０μｍ、同径部２１ａの深さを２５〜３０μｍとした。
【００４９】
また、本実施形態のノズルプレート２０は、流路形成基板１０との接着部分、例えば、ノズル開口２１及び圧電素子保持部２２の周囲に対応する領域に、各圧力発生室１２の周縁に沿って複数の凹部２３が設けられている。このような凹部２３を設けることにより、詳しくは後述するが、ノズルプレート２０と流路形成基板１０とを接着剤を介して接着する際に、無駄な接着剤がこの凹部２３に流れ込むため、接着剤がノズル開口２１及びノズル連通孔５２内へ過度に流れ込むのを防止することができる。
【００５０】
さらに、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０と同一材料で形成されているため、流路形成基板１０との接着時の熱工程や実装時の後工程の熱工程で、反りや反応の発生がなく、流路形成基板１０あるいはノズルプレート２０に割れが発生することがない。また、ノズルプレート２０がシリコン単結晶基板からなるため、ノズルプレート２０側から赤外線反射等によって、凹部２３と圧力発生室１２との位置合わせを容易且つ高精度に行うことができる。
【００５１】
ここで、このようなノズルプレート２０の形成方法について詳細に説明する。なお、図４及び図５は、ノズルプレートの製造方法を示す断面図である。
【００５２】
まず、図４（ａ）に示すように、ノズルプレートとなる面方位（１００）のシリコン単結晶基板２００の一方面に、例えば、熱酸化により形成した酸化シリコンからなるマスク２１０を形成すると共にマスク２１０のノズル開口２１の同径部２１ａとなる領域に、例えば、フッ酸（ＨＦ）等でエッチングして所定形状の開口２２０を形成する。
【００５３】
次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン単結晶基板２１０の一方面に設けられたマスク２１０をマスクパターンとしてドライエッチングすることにより、円筒形状の同径部２１ａを形成する。この同径部２１ａを形成するドライエッチングでは、シリコン単結晶基板２００を厚さ方向に途中までハーフエッチングすることにより同径部２１ａを所定の深さ、本実施形態では、２５〜３５μｍで形成した。
【００５４】
次いで、図４（ｃ）に示すように、シリコン単結晶基板２００のマスク２１０を例えば、フッ酸（ＨＦ）等で剥離し、シリコン単結晶基板２００の露出する全面にマスク２１１を形成すると共にシリコン単結晶基板２００の他方面側に設けられたマスク２１１のテーパ部２１ｂ、圧電素子保持部２２及び凹部２３となる領域のそれぞれに矩形の開口２２１、２２２、２２３をエッチングにより形成する。
【００５５】
なお、本実施形態では、マスク２１０を剥離した後、マスク２１１をシリコン単結晶基板２１０の露出する全面に設けることにより、膜厚の均一なマスク２１１を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、シリコン単結晶基板２１０の他方面側及び同径部２１ａの内面などの露出する面のみにマスク２１１を形成するようにしてもよい。
【００５６】
次いで、図４（ｄ）に示すように、開口２２１、２２２及び２２３の形成されたマスク２１１をマスクパターンとして、シリコン単結晶基板２１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）することによりテーパ部２１ｂ、圧電素子保持部２２及び凹部２３を形成する。このウェットエッチングでは、面方位（１００）のシリコン単結晶基板２００をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、シリコン単結晶基板２００の面方向に対して５４度の（１１１）面が露出されて、この（１１１）面の交差する点でエッチングが自動的に終了する。
【００５７】
また、テーパ部２１ｂを形成する開口２２１のエッチングでは、シリコン単結晶基板２００の（１１１）面が同径部２１ａの底面側縁部となり、形成されたテーパ部２１ｂが同径部２１ａの底面で連通するように開口２２１の大きさを適宜決定する必要がある。なお、このテーパ部２１ｂを形成するウェットエッチングでは、同径部２１の内面に設けられたマスク２１１により（１１１）面が交差する点までエッチングされることなく、同径部２１ａの底面で終了される。
【００５８】
また、本実施形態では、圧電素子保持部２２を並設された圧電素子３００の全てを覆うように形成するため、開口２２２からのエッチングはハーフエッチングとなる。そのため、テーパ部２１ｂの形成が自動的に終了する時間よりも若干長めの時間で圧電素子保持部２２を形成しなくてはならず、圧電素子保持部２２を形成する開口２２２の大きさも適宜決定する必要がある。
【００５９】
なお、本実施形態では、テーパ部２１ｂと圧電素子保持部２２とを同時にウェットエッチングにより形成するようにしたが、勿論、別途形成するようにしてもよい。
【００６０】
さらに、本実施形態の圧電素子保持部２２は、並設された圧電素子３００の全てを覆うものであるため、圧電素子保持部２２の形状は、断面が台形状とするためにハーフエッチングにより形成される。この圧電素子保持部２２のハーフエッチングでは、テーパ部２１ｂの形成が終了するよりも長い時間行われるため、その時間に合った大きさで形成される。
【００６１】
次いで、図５に示すように、シリコン単結晶基板２００の両面側及び同径部２１ａの内面に設けられたマスク２１１を剥離して、同径部２１ａとテーパ部２１ｂとを連通すると共に、シリコン単結晶基板２００の露出する全面に亘ってマスク２１２を形成することでノズルプレート２０が形成される。
【００６２】
このマスク２１２は、ノズルプレート２０の傷を防止すると共に親水性、接着性を向上するためのものである。
【００６３】
その後、ノズルプレート２０を流路形成基板１０の圧電素子３００側に接着剤により接合する。このとき、本実施形態では、ノズルプレート２０の流路形成基板１０との接着部分に複数の凹部２３が形成されているため、無駄な接着剤２５がこの凹部２３に流れ込み、接着剤２５がノズル開口２１のテーパ部２１ｂ、ノズル連通孔５２及び圧電素子保持部２２等に過度に流れ込むことがない。これにより、流路形成基板１０とノズルプレート２０とを良好に接合することができ、接着による特性劣化を防止することができる。
【００６４】
このように、本実施形態では、ノズル開口２１の同径部２１ａをドライエッチングで形成すると共にテーパ部２１ｂをウェットエッチングで形成するようにしたため、ノズル開口２１を精度よく形成することができる。
【００６５】
また、ノズル開口２１のテーパ部２１ｂと同時に、圧電素子保持部２２及び凹部２３を異方性エッチング（ウェットエッチング）により形成するようにしたため、製造工程を簡略化することができ、製造時間の短縮及び製造コストの低減を図ることができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、ノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を流路形成基板１０の圧電素子３００側に設けるようにしたので、圧力発生室１２は流路形成基板１０を貫通することなく形成されていてもよい。したがって、圧力発生室１２を比較的薄く形成して各圧力発生室１２を区画する隔壁１１の剛性を高めることができ、複数の圧力発生室１２を高密度に配列することができる。さらに、隔壁１１のコンプライアンスが小さくなり、インクの吐出特性が向上する。
【００６７】
また、流路形成基板１０の厚さを比較的厚くできるため、大きなサイズのウェハとしても取り扱いが容易となる。したがって、ウェハ一枚当たりのチップの取り数を増加することができ、製造コストを低減することができる。また、チップサイズを大きくできるので、長尺のヘッドも製造することができる。さらには、流路形成基板の反りの発生も抑えられ、他の部材と接合する際に位置合わせが容易となり、接合後も、圧電素子の特性変化が抑えられてインク吐出特性が安定する。
【００６８】
（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。
【００６９】
上述した実施形態では、圧電素子保持部２２を並設された圧電素子３００に亘って設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、圧電素子保持部を各圧電素子３００毎に設けるようにしてもよい。このような圧電素子３００毎に設けられる圧電素子保持部とするときに、圧電素子保持部の形状は、ハーフエッチングにより断面が略台形状になるようにな形状としてもよいし、ウェットエッチングが自動的に終了されるように、断面が略三角形状となる形状としてもよい。
【００７０】
また、上述の実施形態で説明した本発明のノズルプレートの用途は、インクジェット式記録ヘッドに限定されず、ノズル開口から液滴を吐出する他の液体噴射装置に適用することができることは言うまでもない。
【００７１】
また、上述した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６は、そのインクジェト式記録装置の一例を示す概略図である。
【００７２】
図６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１Ｂ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。
【００７３】
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３に沿ってプラテン８が設けられている。このプラテン８は図示しない紙送りモータの駆動力により回転できるようになっており、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に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００７４】
上述した実施形態例では、ノズルプレートのノズル開口の同径部をドライエッチングにより形成し、テーパ部をウェットエッチングにより形成するようにしたため、ノズル開口を精度よく形成することができる。また、ノズルプレートに面方位（１００）のシリコン単結晶基板を用いることによりテーパ部のテーパ角が他の結晶方位を用いる場合よりも小さくできるため、テーパ部の開口を小さくでき、このようなノズルプレートを用いたインクジェット式記録ヘッドでは圧電素子を高密度で配置できると共に一つのチップサイズを小さくすることができる。
【００７５】
また、ノズルプレートを形成する際に、ノズル開口のテーパ部と圧電素子保持部と凹部とを同時にウェットエッチングにより形成することで、製造工程を簡略化することができ、コストを低減することができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、ノズルプレートの流路形成基板との接合面に凹部を設け、流路形成基板との接着時に無駄な接着剤がこの凹部内に流れ込むようにしたので、ノズル開口と連通する圧力発生室等のインク流路内に接着剤が流れ出るのを防止することができる。したがって、このようなノズルプレートをインクジェット式記録ヘッド等に用いれば、接着による特性劣化を防止して信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録ヘッドの断面図であり、（ａ）は圧力発生室の長手方向の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ´断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るノズルプレートの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るノズルプレートの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るノズルプレートの製造方法を示す断面図である。
【図６】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
１１隔壁
１２圧力発生室
２０ノズルプレート
２１ノズル開口
２１ａ同径部
２１ｂテーパ部
２２圧電素子保持部
２３凹部
５０弾性膜
６０下電極膜
７０圧電体層
８０上電極膜
９０リード電極
３００圧電素子

Claims

ノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室が複数の隔壁により画成される流路形成基板と、前記圧力発生室の一部を構成する振動板を介して前記圧力発生室に対向する領域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、
前記ノズルプレートが前記流路形成基板の圧電素子側に接着剤を介して接合されると共に前記ノズルプレートは、前記流路形成基板に接合される面に、前記圧電素子に対向する領域に設けら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した状態で当該空間を密封可能な圧電素子保持部と、前記流路形成基板に接合される領域に前記接着剤の逃げ孔である複数の凹部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。
請求項１に記載のインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記ノズル開口が、厚さ方向に径が略同一に設けられた同径部と、該同径部に連通して径が開口に向かって漸大するテーパ部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。
請求項１または２の何れかに記載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。