JP7247764B2

JP7247764B2 - 液体吐出ヘッド

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Publication number: JP7247764B2
Application number: JP2019105438A
Authority: JP
Inventors: 徹垣内
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2023-03-29
Anticipated expiration: 2039-06-05
Also published as: JP2020196230A

Description

本発明は、ノズルからインクを吐出する液体吐出ヘッドに関する。

従来、ノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルに連通する圧力発生室が画成される流路形成基板と、圧力発生室の一部を構成する振動板を介して圧力発生室に対向する領域に設けられた圧電素子とを備えるインクジェット式記録ヘッドが知られている（特許文献１参照）。このインクジェット式記録ヘッドでは、ノズルプレートと流路形成基板との間に振動板が設けられている。つまり、ノズルプレートは、振動板の、圧電素子が設けられている側の面に接合されている。ノズルプレートの振動板と対向する面の、圧電素子と対向する領域には、圧電素子の駆動を阻害しないように凹部が形成されている。また、流路形成基板の振動板と接合される部分であって、圧力室とは異なる部分には、圧電素子を駆動するための駆動ＩＣが形成されている。

特開２００１－２０５８０８号公報

上記のインクジェット式記録ヘッドでは、圧電素子と駆動ＩＣとが圧力室の配列方向と直交する方向（圧力室の長手方向）に離れて配置されているため、インクジェット式記録ヘッド全体として、圧力室の配列方向と直交する方向のサイズが大きくなるという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、全体として圧力室の配列方向と直交する方向のサイズを小さくできる液体吐出ヘッドを提供することを目的とする。

本発明の態様に従えば、ノズルが開口するノズル面を有し、ドライバが形成されたノズル基板と、前記ノズル基板と対向する第１面を有し、前記ノズルと連通する流路が形成された流路基板と、前記流路基板の前記第１面に形成された圧電素子とを備え、前記ノズル基板は、前記ドライバと前記圧電素子とが、前記ノズル面に直交する第１方向に重なるように、前記流路基板の前記第１面に接合されている液体吐出ヘッドが提供される。

第１実施形態に係るプリンタの概略的な平面図である。第１実施形態に係るヘッドユニットの下面図である。図２のIII－III線断面図である。第１実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図である。第１実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図であり、図４に示す工程の後に続く工程を示す。第１実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図であり、図５に示す工程の後に続く工程を示す。第２実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図である。第２実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図であり、図７に示す工程の後に続く工程を示す。第２実施形態に係るヘッドユニットの製造工程の一部を示す図であり、図８に示す工程の後に続く工程を示す。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態について説明する。まず、図１を参照してインクジェットプリンタ１の概略構成について説明する。尚、図１に示す前後左右の各方向をプリンタの「前」「後」「左」「右」と定義する。また、図１における紙面手前側を「上」、紙面向こう側を「下」とそれぞれ定義する。以下では、前後左右上下の各方向語を適宜使用して説明する。

＜プリンタの概略構成＞
図１に示すように、インクジェットプリンタ１は、プラテン２、キャリッジ３、インクジェットヘッド４、搬送機構５、及びコントローラ６を主に備えている。

プラテン２の上面には、記録媒体である記録用紙１００が載置される。キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１１，１２に沿って左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動可能に構成されている。キャリッジ３には無端ベルト１３が連結されている。キャリッジ駆動モータ１４によって無端ベルト１３が駆動されることにより、キャリッジ３は走査方向に移動する。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３に取り付けられており、キャリッジ３とともに走査方向に移動する。インクジェットヘッド４は、走査方向に並ぶ４つのヘッドユニット２５（本発明の液体吐出ヘッドの一例）を備えている。４つのヘッドユニット２５は、４つのインクカートリッジ１５が装着されるカートリッジホルダ７と、図示しないチューブによってそれぞれ接続されている。４つのインクカートリッジ１５にはそれぞれ、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクが貯留されている。各ヘッドユニット２５は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に形成された複数のノズル３１（図２参照）を有する。ヘッドユニット２５のノズル３１は、いずれか１つのインクカートリッジ１５から供給された１色のインクを、プラテン２に載置された記録用紙１００に向けて吐出する。

搬送機構５は、前後方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１６，１７を有する。搬送機構５は、２つの搬送ローラ１６，１７によって、プラテン２に載置された記録用紙１００を前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する。

コントローラ６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等を備える。コントローラ６は、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、ＡＳＩＣにより、記録用紙１００への印刷等の各種処理を実行する。例えば、印刷処理において、コントローラ６は、ＰＣ等の外部装置から入力された印刷指令に基づいて、インクジェットヘッド４、キャリッジ駆動モータ１４、搬送機構５の搬送モータ（図示省略）等を制御して、記録用紙１００に画像等を印刷する。具体的には、キャリッジ３とともにインクジェットヘッド４を走査方向に移動させながら、４つのヘッドユニット２５のノズル３１からインクを吐出させるインク吐出動作と、搬送ローラ１６，１７によって記録用紙１００を搬送方向に所定量搬送する搬送動作とを、交互に行わせる。

＜ヘッドユニット２５＞
次に、ヘッドユニット２５の構成について詳細に説明する。尚、４つのヘッドユニット２５はそれぞれ同じ構成を有するため、以下では、４つのヘッドユニット２５のうちの１つについて説明する。

図２に示すように、ヘッドユニット２５は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。図３に示すように、ヘッドユニット２５は、主に、ノズルプレート３０（本発明のノズル基板の一例）、圧力室形成プレート４０（本発明の流路基板の一例）、圧電素子５０、絞り流路形成プレート６０、及びマニホールド流路形成プレート７０によって構成されている。

図２に示すように、ノズルプレート３０は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。ノズルプレート３０はシリコン基板である。ノズルプレート３０の下面には、複数のノズル３１の吐出口及びドライバ３２が形成されている。以下の説明では、ノズルプレート３０の下面の、複数のノズル３１の吐出口が形成されている領域を、インク吐出面３０ａ（本発明のノズル面の一例）と称する。インク吐出面３０ａにおいて、複数のノズル３１は、搬送方向に延びるノズル列３１ａを構成している。ドライバ３２は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。インク吐出面３０ａにおいて、ノズル列３１ａとドライバ３２とは、走査方向に隣接している。

図３に示すように、各ノズル３１は、ノズルプレート３０を、その厚み方向に貫通している。また、ドライバ３２は、インク吐出面３０ａと面一となるように、ノズルプレート３０と一体的に形成されている。さらに、ノズルプレート３０の、インク吐出面３０ａとは反対側の面３０ｂ、即ち、圧力室形成プレート４０と対向する面３０ｂには、圧電素子５０と対向する領域に、凹部３３が形成されている。また、ノズルプレート３０の、ノズル３１及び凹部３３が形成されていない部分であって、ドライバ３２と重なる部分には、ノズルプレート３０の厚み方向に延びる複数の貫通電極３４が形成されている。貫通電極３４は、例えば銅（Ｃｕ）からなる。貫通電極３４の一端は、ドライバ３２と接続されている。貫通電極３４の他端は、ノズルプレート３０の、インク吐出面３０ａとは反対側の面３０ｂに露出している。さらに、ノズルプレート３０の、インク吐出面３０ａとは反対側の面３０ｂの、貫通電極３４と重なる位置には、電極パッド３５が形成されている。電極パッド３５は、貫通電極３４の他端と接触している。

圧力室形成プレート４０は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。図２に示すように、圧力室プレート４０には、複数のノズル３１とそれぞれ連通する複数の圧力室４３（本発明の流路の一例）が形成されている。複数の圧力室４３は、複数のノズル３１とそれぞれ重なるように、搬送方向に並べられている。各圧力室４３は、平面視で、走査方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。図３に示すように、圧力室形成プレート４０は、振動板４１と圧力室基板４２とからなる。振動板４１は、例えば圧力室基板４２を構成するシリコン基板の表面を酸化又は窒化することにより形成された、絶縁層であり、圧力室基板４２の略全面に配置されている。

振動板４１の、複数のノズル３１とそれぞれ重なる部分には、複数の貫通孔４１ａが形成されている。圧力室基板４２には、各圧力室４３の側壁を画定する貫通孔が形成されている。

振動板４１の、複数の圧力室４３とは反対側の面４１ｂ（本発明の第１面の一例）には、複数の圧力室４３にそれぞれ対向する複数の圧電素子５０（本発明の圧電アクチュエータの一例）が形成されている。図２に示すように、複数の圧電素子５０は、複数の圧力室４３とそれぞれ重なるように、搬送方向に並べられている。また、複数の圧電素子５０は、ドライバ３２と、インク吐出面３０ａと直交する方向（本発明の第１方向の一例）に重なっている。そして、複数の圧電素子５０の面積の合計は、ドライバ３２の面積以下である。図３に示すように、各圧電素子５０は、共通電極５１と、圧電層５２と、個別電極５３とから構成される。圧電層５２は、共通電極５１と個別電極５３との間に挟まれている。

共通電極５１は、複数の圧電素子５０に共通に設けられており、複数の圧力室４３と重なるように搬送方向に延びている。共通電極５１は、例えば白金（Ｐｔ）からなる。

圧電層５２も、複数の圧電素子５０に共通に設けられており、共通電極５１と重なるように搬送方向に延びている。圧電層５２は、例えばチタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。

個別電極５３は、各圧電素子５０に対して１つ設けられている。つまり、複数の圧電素子５０に対してそれぞれ、複数の個別電極５３が設けられている。図２に示すように、複数の個別電極５３は、複数の圧力室４３とそれぞれ重なるように、搬送方向に並べられている。各個別電極５３は、平面視で、走査方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。各個別電極５３は、例えばイリジウム（Ｉｒ）からなる。

圧電層５２の個別電極５３と共通電極５１とで挟まれた部分は、個別電極５３への電圧の印加に応じて変形可能な、活性部として機能する。即ち、各圧電素子５０は、対応する圧力室４３と対向する活性部を有する。個別電極５３への電圧の印加に応じて、活性部が駆動すること（例えば、圧力室４３に向かって凸となるように変形すること）により、圧力室４３の容積が変化し、圧力室４３内のインクに圧力が付与され、ノズル３１からインクが吐出される。

図２及び図３に示すように、各個別電極５３の左方の端部には、個別配線５４が接続されている。個別配線５４は走査方向に沿って左方に延びている。なお、各個別配線５４と共通電極５１とは、図示しない絶縁膜によって絶縁されている。個別配線５４の、個別電極５３とは反対側の端部には、端子５４ａが設けられている。また、図２に示すように、共通電極５１の搬送方向の両端部には、２本の共通配線５５が接続されている。各共通配線５５は、共通電極から走査方向に沿って左方に延びている。各共通配線５５の、共通電極５１とは反対側の端部には、端子が設けられている。個別配線５４、端子５４ａ、共通配線５５、及び共通配線５５の端子は、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる。

そして、図３に示すように、ノズルプレート３０と圧力室形成プレート４０とは、走査方向の一方側（図３の左方側）及び他方側（図３の右方側）において、バンプ８０により接合されている。バンプ８０は、例えば異方導電性ペーストからなる。具体的には、走査方向の一方側において、ノズルプレート３０の、インク吐出面３０ａとは反対側の面３０ｂに設けられた複数の電極パッド３５がそれぞれ、対応する個別配線５４の端子５４ａ及び共通配線５５の端子と、複数のバンプ８０を介して接合されている。これにより、複数の電極パッド３５と、個別配線５４及び共通配線５５とが導通している。また、走査方向の他方側において、複数のノズル３１の周囲と、振動板４１に形成された複数の貫通孔４１ａの周囲とが、複数の環状のバンプ８０を介して接合されている。これにより、複数のノズル３１と複数の圧力室４３とが連通している。

なお、図３に示すように、インク吐出面３０ａ、各ノズル３１の内壁、各環状のバンプ８０の内壁、及び各貫通孔４１ａの内壁は、保護膜９０によって覆われている。また、ノズルプレート３０と圧力室形成プレート４０とが接合された状態において、各圧電素子５０は、ノズルプレート３０の、インク吐出面３０ａとは反対側の面３０ｂに形成された凹部３３と対向しているため、各圧電素子５０の駆動は阻害されない。

絞り流路形成プレート６０は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。絞り流路形成プレート６０は、シリコン基板である。絞り流路形成プレート６０には、複数の圧力室４３とそれぞれ連通する複数の絞り流路６１が形成されている。各絞り流路６１は、対応する圧力室４３と重なる位置において、絞り流路形成プレート６０を貫通している。

マニホールド流路形成プレート７０は、平面視で、搬送方向に長いほぼ矩形状の外形を有する。マニホールド流路形成プレート７０は、シリコン基板である。マニホールド流路形成プレート７０には、複数の絞り流路６１と連通するマニホールド７１が形成されている。マニホールド７１は、複数の絞り流路６１と重なるように、搬送方向に延びている。図示しないチューブを介してインクカートリッジ１５からマニホールド７１に供給されたインクは、複数の絞り流路６１を介して複数の圧力室４３に供給される。

＜ヘッドユニット２５の製造工程＞
次に、ヘッドユニット２５の製造工程のうち、本発明において主要な工程について、図４～図６を参照しつつ説明する。

まず、図４（ａ）に示すように、ノズルプレート３０となるシリコン基板３０´の、インク吐出面３０ａとなる面に、一般的に行われる半導体プロセス（成膜、露光、現像、エッチング等）によりドライバ３２を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、シリコン基板３０´を、インク吐出面３０ａとなる面とは反対側から、厚みが３０～５０μｍとなるまで研磨する。

次に、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板３０´に、複数の貫通電極３４を形成した後、シリコン基板３０´の、インク吐出面３０ａとなる面とは反対側の面に、電極パッド３５を形成する。次に、図４（ｄ）に示すように、シリコン基板３０´の複数の貫通電極３４が形成された部分とは異なる部分に、インク吐出面３０ａとなる面とは反対側からハーフエッチングを行うことにより、凹部３３を形成する。そして、図４（ｅ）に示すように、シリコン基板３０´に複数のノズル３１をエッチングによって形成することにより、ノズルプレート３０が製造される。

次に、図５（ａ）に示すように、ノズルプレート３０と、圧力室形成プレート４０となるシリコン基板４０´とを、バンプ８０により接合する。なお、圧力室形成プレート４０となるシリコン基板４０´は、以下の手順により予め製造されている。即ち、シリコン基板４０´の表面を酸化又は窒化することにより振動板４１となる絶縁層４１´を形成した後、絶縁層４１´に、複数の圧電素子５０、各種配線５４、５５、及び複数の貫通孔４１ａ´を形成する。

次に、図５（ｂ）に示すように、ノズルプレート３０のインク吐出面３０ａ、複数のノズル３１の内壁、複数の環状のバンプ８０の内壁、絶縁層４１´の複数の貫通孔４１ａ´の内壁、及び絶縁層４１´の複数の貫通孔４１ａ´から露出した部分に、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）からなる保護膜９０を形成する。保護膜９０は、原子層堆積（アトミックレイヤーデポジション）により成膜され、およそ５０～１００ｎｍの厚みを有する。

次に、図５（ｃ）に示すように、シリコン基板４０´に対してノズルプレート３０とは反対側の面からエッチングを行うことにより、振動板４１、複数の貫通孔４１ａ、及び複数の圧力室４３となる複数の貫通孔４３´を形成する。これにより、圧力室形成プレート４０が製造される。

次に、図６（ａ）に示すように、圧力室形成プレート４０の、振動板４１とは反対側の面に、絞り流路形成プレート６０を接合する。絞り流路形成プレート６０には、予め複数の絞り流路６１が形成されている。絞り流路形成プレート６０が圧力室形成プレート４０に接合されることにより、複数の圧力室４３が画成され、複数の絞り流路６１がそれぞれ、複数の圧力室４３と連通する。なお、絞り流路形成プレート６０と圧力室形成プレート４０とは、例えばエポキシ系接着材、又は直接接合により接合されている。

次に、図６（ｂ）に示すように、絞り流路形成プレート６０の、圧力室形成プレート４０とは反対側の面に、マニホールド流路形成プレート７０を接合する。マニホールド流路形成プレート７０には、予めマニホールド７１が形成されており、マニホールド流路形成プレート７０が絞り流路形成プレート６０に接合されることにより、マニホールド７１が、複数の絞り流路６１と連通する。なお、マニホールド流路形成プレート７０と絞り流路形成プレート６０とは、例えばエポキシ系接着材により接合されている。

以上説明した本発明の第１実施形態によれば、ノズルプレート３０に形成されたドライバ３２と、圧力室形成プレート４０に形成された複数の圧電素子５０とが、インク吐出面３０ａと直交する方向に重なるように、ノズルプレート３０と圧力室形成プレート４０とが接合されている。これにより、複数の圧電素子５０が、ドライバ３２と、インク吐出面３０ａと直交する方向に重ならないように配置されている場合と比べて、ヘッドユニット２５の走査方向のサイズを小さくすることができる。また、ドライバ３２と複数の圧電素子５０との距離が短くなり、配線長を短くできる。これにより断線の可能性を低減できる。

また、ドライバ３２が、複数の圧力室４３や複数の圧電素子５０が形成される圧力室形成プレート４０ではなく、ノズルプレート３０に形成されているため、圧力室形成プレート４０の走査方向のサイズを小さくでき、その結果、ヘッドユニット２５の走査方向のサイズも小さくすることができる。

また、ドライバ３２は、ノズルプレート３０に形成された複数の貫通電極３４及び複数の電極パッド３５、並びに複数の導電性のバンプ８０を介して、各種配線５４、５５の複数の端子と導通している。このため、ドライバ３２と各種配線５４、５５の複数の端子とを接続するためのＦＰＣ等の配線部材が不要であり、ヘッドユニット２５の走査方向のサイズを小さくすることができる。

また、ノズル３１の内壁には、圧力室形成プレート４０となるシリコン基板４０´に複数の貫通孔４３´を形成する前に、保護膜９０が形成される。このため、シリコン基板４０´に複数の貫通孔４３´をエッチングにより形成する際にノズル３１の内壁が損傷するのを防ぐことができる。

また、複数の圧電素子５０の面積の合計は、ドライバ３２の面積以下である。このため、圧力室形成プレート４０の面積を、ノズルプレート３０の面積と同等に小さくすることができ、その結果、１枚のシリコンウエハから製造可能な圧力室形成プレート４０の数を増やすことができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、ヘッドユニットの構成以外は、第１実施形態と同様であるため、以下では、第２実施形態に係るヘッドユニット１２５について、第１実施形態に係るヘッドユニット２５との相違点を中心に説明する。

図９（ｂ）に示すように、第２実施形態に係るヘッドユニット１２５において、ドライバ３２は、ノズルプレート１３０の、インク吐出面１３０ａ側ではなく、インク吐出面１３０ａとは反対側の面１３０ｂに形成されている。換言すると、ドライバ３２は、ノズルプレート１３０の、圧力室形成プレート４０と対向する面１３０ｂに形成されている。そして、ドライバ３２は、複数の電極パッド３５及び複数の導電性のバンプ８０を介して、各種配線５４、５５の複数の端子とそれぞれ接続されている。つまり、ノズルプレート１３０には、第１実施形態における複数の貫通電極３４は形成されていない。また、ノズルプレート１３０の、圧力室形成プレート４０と対向する面１３０ｂには、第１実施形態における凹部３３が形成されていない。このため、複数の圧電素子５０の駆動を阻害しないよう、バンプ８０は、各圧電素子５０よりも高くなるよう形成されている。換言すると、インク吐出面１３０ａと直交する方向において、各バンプ８０の厚みは、各圧電素子５０の厚みよりも厚い。

次に、第２実施形態に係るヘッドユニット１２５の製造工程のうち、本発明において主要な工程について、図７～図９を参照しつつ説明する。

まず、図７（ａ）に示すように、ノズルプレート１３０となるシリコン基板１３０´の、インク吐出面１３０ａとなる面とは反対側の面１３０ｂに、ドライバ３２と、複数の電極パッド３５とを形成する。そして、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１３０´の、インク吐出面１３０ａとなる面とは反対側の面１３０ｂを、圧力室形成プレート４０となるシリコン基板４０´に向けた状態で、シリコン基板１３０´とシリコン基板４０´とを、複数のバンプ８０により接合する。

続いて、図７（ｃ）に示すように、シリコン基板１３０´を、インク吐出面１３０ａとなる面側から、厚みが３０～５０μｍとなるまで研磨した後、図７（ｄ）に示すように、インク吐出面１３０ａとなる面側からエッチングを行い、複数のノズル３１を形成する。これにより、ノズルプレート１３０が形成される。

次に、図８（ａ）に示すように、ノズルプレート１３０のインク吐出面１３０ａ、複数のノズル３１の内壁、複数の環状のバンプ８０の内壁、絶縁層４１´の複数の貫通孔４１ａ´の内壁、及び絶縁層４１´の複数の貫通孔４１ａ´から露出した部分に、原子層堆積により、およそ５０～１００ｎｍの膜厚を有する保護膜９０を成膜する。その後、シリコン基板４０´に対してノズルプレート１３０とは反対側の面からエッチングを行うことにより、図８（ｂ）に示すような、振動板４１、複数の貫通孔４１ａ、及び複数の圧力室４３となる複数の貫通孔４３´を形成する。これにより、圧力室形成プレート４０が製造される。

さらに、図９（ａ）に示すように、第１実施形態と同様の方法で絞り流路形成プレート６０を圧力室形成プレート４０に接合した後、図９（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様の方法でマニホールド流路形成プレート７０を絞り流路形成プレート６０に接合する。

以上説明した本発明の第２実施形態によれば、ノズルプレート１３０に形成されたドライバ３２と、圧力室形成プレート４０に形成された複数の圧電素子５０とが、インク吐出面１３０ａと直交する方向に重なるように、ノズルプレート１３０と圧力室形成プレート４０とが接合されている。これにより、複数の圧電素子５０が、ドライバ３２と、インク吐出面１３０ａと直交する方向に重ならないように配置されている場合と比べて、ヘッドユニット１２５の走査方向のサイズを小さくすることができる。

また、ドライバ３２は、ノズルプレート１３０の、インク吐出面１３０ａとは反対側の面１３０ｂに形成されており、各種配線５４、５５の複数の端子と、複数の導電性のバンプ８０を介して接続されている。このため、第１実施形態とは異なり、複数の貫通電極３４は不要となる。また、インク吐出面１３０ａと直交する方向に関して、各バンプ８０の厚みは、各圧電素子５０の厚みよりも厚くなっている。このため、複数の圧電素子５０の駆動が阻害されることを防ぐために、第１実施形態のようにノズルプレート１３０に凹部３３を形成する必要が無い。

なお、第２実施形態において、ノズルプレート１３０となるシリコン基板１３０´として、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）を用いてもよい。ＳＯＩを用いることにより、ノズルプレート１３０を精度よく所望の厚みとすることができる。この場合、インク吐出面１３０ａは、ＳＯＩに含まれる二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）により形成される。

以上、本発明の実施形態及び変形例について説明したが、本発明はこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能である。

上記の実施形態及び変形例に係るヘッドユニット２５、１２５において、ノズル列３１ａ、圧力室４３の列、及び圧電素子５０の列はそれぞれ１列ずつ形成されていたが、これには限られない。例えば、複数のノズル列が走査方向に並べられてもよく、複数のノズル列にそれぞれ対応して、複数の圧力室列が走査方向に並べられてもよい。また、複数の圧力室列にそれぞれ対応して、複数の圧電素子列が走査方向に並べられてもよい。

上記の実施形態及び変形例では、本発明を、所謂シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタ１に適用した場合について説明したが、これには限られない。本発明は、インクジェットプリンタに対して固定された、記録用紙の幅方向に長いヘッドバーからインクを吐出する、所謂ラインヘッド方式のインクジェットプリンタにも適用することができる。

上記の実施形態及び変形例では、ノズル３１からインクを吐出するインクジェットヘッドに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。ノズルからインク以外の液体を吐出する、インクジェットヘッド以外の液体吐出ヘッドに本発明を適用することも可能である。

１インクジェットプリンタ
４インクジェットヘッド
２５、１２５ヘッドユニット
３０、１３０ノズルプレート
３１ノズル
３２ドライバ
３３凹部
３４貫通電極
３５電極パッド
４０圧力室形成プレート
５０圧電素子
６０絞り流路形成プレート
７０マニホールド流路形成プレート
８０バンプ
９０保護膜

Claims

ノズルが開口するノズル面を有し、ドライバが形成されたノズル基板と、
前記ノズル基板と対向する第１面を有し、前記ノズルと連通する流路が形成された流路基板と、
前記流路基板の前記第１面に形成された圧電素子とを備え、
前記ノズル基板は、前記ドライバと前記圧電素子とが、前記ノズル面に直交する第１方向に重なるように、前記流路基板の前記第１面に接合されている液体吐出ヘッド。
前記ドライバは、前記ノズル基板の前記ノズル面に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記ドライバは、前記ノズル基板を前記第１方向に貫通する貫通電極を介して前記圧電素子と接続されている請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズル基板の前記ノズル面と反対側の面の前記圧電素子と前記第１方向に重なる位置には凹部が形成されており、
前記貫通電極は、前記ノズル基板の前記凹部が形成されていない部分に形成されている請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズルを形成する内壁には保護膜が形成されている請求項１～４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズル基板には、前記ノズルを含む複数のノズルが形成されており、
前記流路基板には、前記流路を含み、前記複数のノズルとそれぞれ連通する複数の流路が形成されており、
前記流路基板の前記第１面には、前記圧電素子を含み、前記複数の流路にそれぞれ対応する複数の圧電素子が設けられており、
前記複数の圧電素子は、圧電アクチュエータを形成し、
前記圧電アクチュエータの面積は前記ドライバの面積以下である請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
前記ドライバは、前記ノズル基板の前記ノズル面とは反対側の面に形成されている請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
前記ドライバは、バンプを介して前記圧電素子と接続されており、
前記バンプの前記第１方向の厚みは、前記圧電素子の前記第１方向の厚みよりも大きい請求項７に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズル基板はＳＯＩにより形成されている請求項８に記載の液体吐出ヘッド。
前記ノズル基板の前記ノズル面がＳｉＯ_２により形成されている請求項９に記載の液体吐出ヘッド。