JPH11268269A

JPH11268269A - インクジェット式記録ヘッド

Info

Publication number: JPH11268269A
Application number: JP7911998A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Furuhata; 豊古畑
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】外部配線との接続を良好に行うことができる
インクジェット式記録ヘッドを提供する。【解決手段】ノズル開口に連通する圧力発生室１２の
一部を構成して少なくとも上面が下電極６０として作用
する振動板と、該振動板の表面に形成された圧電体層７
０及び該圧電体層７０の表面に形成された上電極８０か
らなり且つ前記圧力発生室１２に対向する領域に形成さ
れた圧電体能動部３２０とからなる圧電振動子を備え、
前記圧電体能動部３２０から少なくとも前記上電極８０
が前記圧電体能動部３２０に電気を供給するための外部
配線との接続部まで延設されたインクジェット式記録ヘ
ッドにおいて、前記外部配線が実装される実装部３７０
には、前記上電極８０上に実装密着膜３９０が形成さ
れ、且つ当該実装密着膜３９０の膜厚がその周囲の膜厚
より厚いことにより、外部配線が確実に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、この振動板の表面に圧電体層を形成して、圧電体
層の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式
記録ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】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
電振動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、圧電振動子の軸方向に伸長、収縮す
る縦振動モードの圧電振動子を使用したものと、たわみ
振動モードの圧電振動子を使用したものの２種類が実用
化されている。

【０００３】前者は圧電振動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、圧電振動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
た圧電振動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振動子を
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振動子を形成したものが提案
されている。

【０００６】これによれば圧電振動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振動子を作り付けることができる
ばかりでなく、圧電振動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。なお、この場合、圧電
材料層は振動板の表面全体に設けたままで少なくとも上
電極のみを各圧力発生室毎に設けることにより、各圧力
発生室に対応する圧電振動子を駆動することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したインクジェッ
ト式記録ヘッドでは、何れにしても圧電振動子を駆動す
るための半導体集積回路（ＩＣ）等が必要であり、イン
クジェット式記録ヘッド近傍に搭載されている。すなわ
ち、従来においては、圧電振動子の近傍にＩＣを配置
し、異方性導電膜（ＡＣＦ）を介した接続やワイヤボン
ディング、又は半田付け等により配線する手法がとられ
ている。

【０００８】しかしながら、圧電体能動部より圧電体層
及び上電極を延設し、層間絶縁膜を設けないで、上電極
上に配線を設ける場合、半田実装は困難である。すなわ
ち、上電極は、特性及び信頼性上、Ｉｒ，Ｐｔ等で形成
されるのが最も最適であるが、これらの材質の場合、半
田実装は困難である。さらに、実装時に上電極に直接熱
が加わるため、Ｐｂの融点を超えた場合には、圧電体層
及びＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）等の外部配
線にＰｂが拡散され、圧電体層の特性及び信頼性が低下
するという問題がある。また、異方性導電接着法を用い
た場合にも、加圧及び加熱が十分且つ均一に行えず、半
田実装と同様に信頼性が低いという問題がある。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑み、外部配線
との接続を良好に行うことができるインクジェット式記
録ヘッドを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の態様は、ノズル開口に連通する圧力発
生室の一部を構成して少なくとも上面が下電極として作
用する振動板と、該振動板の表面に形成された圧電体層
及び該圧電体層の表面に形成された上電極からなり且つ
前記圧力発生室に対向する領域に形成された圧電体能動
部とからなる圧電振動子を備え、前記圧電体能動部から
少なくとも前記上電極が前記圧電体能動部に電気を供給
するための外部配線との接続部まで延設されたインクジ
ェット式記録ヘッドにおいて、前記外部配線が実装され
る実装部には、前記上電極上に実装密着膜が形成され、
且つ当該実装密着膜の膜厚がその周囲の膜厚より厚いこ
とを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにある。

【００１１】かかる第１の態様では、実装部をその周囲
の膜厚よりも厚く形成することにより、外部配線が確実
に接続され、実装部の信頼性が向上する。

【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記実装密着膜は少なくとも外部配線との接触部分
よりも広い範囲に形成されていることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッドにある。

【００１３】かかる第２の態様では、実装の際の熱が実
装密着膜内に分散され、圧電体層の熱による特性劣化が
防止される。

【００１４】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記実装密着膜は、前記上電極の幅よりも狭
い幅を有することを特徴とするインクジェット式記録ヘ
ッドにある。

【００１５】かかる第３の態様では、実装の際の圧電体
能動部の電気的短絡を防止すると共に、幅方向両端部に
かかる圧力が低減され、圧電体層の破壊が防止される。

【００１６】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記外部配線が前記実装密着膜に半田
によって接合され、前記実装密着膜は前記半田の圧電体
層への拡散を防止する拡散防止膜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にある。

【００１７】かかる第４の態様では、実装の際の熱によ
り溶けた半田の圧電体層への拡散が防止される。

【００１８】本発明の第５の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記外部配線が前記実装密着膜に導電
材料又は異方性導電材料によって接合され、前記実装密
着膜は、前記圧電体層の拡散を防止する拡散防止膜を有
することを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。

【００１９】かかる第５の態様では、実装の際の熱によ
り、圧電体層の拡散が防止される。

【００２０】本発明の第６の態様は、第１〜５の何れか
の態様において、前記流路形成基板がセラミックスで形
成され、前記圧電振動子の各層がグリーンシート貼付又
は印刷により形成されていることを特徴とするインクジ
ェット式記録ヘッドにある。

【００２１】かかる第６の態様では、ヘッドを容易に製
造することができる。

【００２２】本発明の第７の態様は、第１〜５の何れか
の態様において、前記圧力発生室がシリコン単結晶基板
に異方性エッチングにより形成され、前記圧電振動子の
各層が薄膜及びリソグラフィ法により形成されたもので
あることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドにあ
る。

【００２３】かかる第７の態様では、高密度のノズル開
口を有するインクジェット式記録ヘッドを大量に且つ比
較的容易に製造することができる。

【００２４】本発明の第８の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記流路形成基板には前記圧力発生室
に連通されるリザーバが画成され、前記ノズル開口を有
するノズルプレートが接合されることを特徴とするイン
クジェット式記録ヘッドにある。

【００２５】かかる第８の態様では、ノズル開口からイ
ンクを吐出するインクジェット式記録ヘッドを容易に実
現できる。

【００２６】本発明の第９の態様は、第１〜７の何れか
の態様において、前記流路形成基板には、前記圧力発生
室にインクを供給する共通インク室と、前記圧力発生室
と前記ノズル開口とを連通する流路とを形成する流路ユ
ニットが接合されていることを特徴とするインクジェッ
ト式記録ヘッドにある。

【００２７】かかる第９の態様では、流路ユニットを介
してノズル開口からインクが吐出される。

【００２８】

【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。

【００２９】図１は、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を示す分解斜視図であり、図２
は、平面図及びその１つの圧力発生室の長手方向におけ
る断面構造を示す図である。

【００３０】図示するように、流路形成基板１０は、本
実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板か
らなる。流路形成基板１０としては、通常、１５０〜３
００μｍ程度の厚さのものが用いられ、望ましくは１８
０〜２８０μｍ程度、より望ましくは２２０μｍ程度の
厚さのものが好適である。これは、隣接する圧力発生室
間の隔壁の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるから
である。

【００３１】流路形成基板１０の一方の面は開口面とな
り、他方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリ
コンからなる、厚さ０．１〜２μｍの弾性膜５０が形成
されている。

【００３２】一方、流路形成基板１０の開口面には、シ
リコン単結晶基板を異方性エッチングすることにより、
ノズル開口１１、圧力発生室１２が形成されている。

【００３３】ここで、異方性エッチングは、シリコン単
結晶基板をＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬すると、徐々
に侵食されて（１１０）面に垂直な第１の（１１１）面
と、この第１の（１１１）面と約７０度の角度をなし且
つ上記（１１０）面と約３５度の角度をなす第２の（１
１１）面とが出現し、（１１０）面のエッチングレート
と比較して（１１１）面のエッチングレートが約１／１
８０であるという性質を利用して行われるものである。
かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１
１）面と斜めの二つの第２の（１１１）面とで形成され
る平行四辺形状の深さ加工を基本として精密加工を行う
ことができ、圧力発生室１２を高密度に配列することが
できる。

【００３４】本実施形態では、各圧力発生室１２の長辺
を第１の（１１１）面で、短辺を第２の（１１１）面で
形成している。この圧力発生室１２は、流路形成基板１
０をほぼ貫通して弾性膜５０に達するまでエッチングす
ることにより形成されている。なお、弾性膜５０は、シ
リコン単結晶基板をエッチングするアルカリ溶液に侵さ
れる量がきわめて小さい。

【００３５】一方、各圧力発生室１２の一端に連通する
各ノズル開口１１は、圧力発生室１２より幅狭で且つ浅
く形成されている。すなわち、ノズル開口１１は、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）することにより形成されている。なお、
ハーフエッチングは、エッチング時間の調整により行わ
れる。

【００３６】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１１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１１は数十μｍの溝幅で精度よく形成する必要
がある。

【００３７】また、各圧力発生室１２と後述する共通イ
ンク室３１とは、後述する封止板２０の各圧力発生室１
２の一端部に対応する位置にそれぞれ形成されたインク
供給連通口２１を介して連通されており、インクはこの
インク供給連通口２１を介して共通インク室３１から供
給され、各圧力発生室１２に分配される。

【００３８】封止板２０は、前述の各圧力発生室１２に
対応したインク供給連通口２１が穿設された、厚さが例
えば、０．１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下
で、例えば２．５〜４．５［×１０^-6／℃］であるガラ
スセラミックスからなる。なお、インク供給連通口２１
は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、各圧力発生室１
２のインク供給側端部の近傍を横断する一つのスリット
孔２１Ａでも、あるいは複数のスリット孔２１Ｂであっ
てもよい。封止板２０は、一方の面で流路形成基板１０
の一面を全面的に覆い、シリコン単結晶基板を衝撃や外
力から保護する補強板の役目も果たす。また、封止板２
０は、他面で共通インク室３１の一壁面を構成する。

【００３９】共通インク室形成基板３０は、共通インク
室３１の周壁を形成するものであり、ノズル開口数、イ
ンク滴吐出周波数に応じた適正な厚みのステンレス板を
打ち抜いて作製されたものである。本実施形態では、共
通インク室形成基板３０の厚さは、０．２ｍｍとしてい
る。

【００４０】インク室側板４０は、ステンレス基板から
なり、一方の面で共通インク室３１の一壁面を構成する
ものである。また、インク室側板４０には、他方の面の
一部にハーフエッチングにより凹部４０ａを形成するこ
とにより薄肉壁４１が形成され、さらに、外部からのイ
ンク供給を受けるインク導入口４２が打抜き形成されて
いる。なお、薄肉壁４１は、インク滴吐出の際に発生す
るノズル開口１１と反対側へ向かう圧力を吸収するため
のもので、他の圧力発生室１２に、共通インク室３１を
経由して不要な正又は負の圧力が加わるのを防止する。
本実施形態では、インク導入口４２と外部のインク供給
手段との接続時等に必要な剛性を考慮して、インク室側
板４０を０．２ｍｍとし、その一部を厚さ０．０２ｍｍ
の薄肉壁４１としているが、ハーフエッチングによる薄
肉壁４１の形成を省略するために、インク室側板４０の
厚さを初めから０．０２ｍｍとしてもよい。

【００４１】一方、流路形成基板１０の開口面とは反対
側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．５μｍ
の下電極膜６０と、厚さが例えば、約１μｍの圧電体膜
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、圧電振動子
（圧電素子）を構成している。また、圧力発生室１２の
長手方向の周壁に対向する領域の上電極膜８０上には、
後述のように、圧電体能動部に電気を供給する外部配線
との接続を行う実装部が形成されている。

【００４２】このように、弾性膜５０の各圧力発生室１
２に対向する領域には、各圧力発生室１２毎に独立して
圧電振動子が設けられており、本実施形態では、下電極
膜６０は圧電振動子の共通電極とし、上電極膜８０を圧
電振動子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。また、本実施形態で
は、圧電体膜７０を各圧力発生室１２に対応して個別に
設けたが、圧電体膜を全体に設け、上電極膜８０を各圧
力発生室１２に対応するように個別に設けてもよい。何
れの場合においても、各圧力発生室１２毎に圧電体能動
部が形成されていることになる。

【００４３】ここで、シリコン単結晶基板からなる流路
形成基板１０上に、圧電体膜７０等を形成するプロセス
を図４を参照しながら説明する。

【００４４】図４（ａ）に示すように、まず、流路形成
基板１０となるシリコン単結晶基板のウェハを約１１０
０℃の拡散炉で熱酸化して二酸化シリコンからなる弾性
膜５０を形成する。

【００４５】次に、図４（ｂ）に示すように、スパッタ
リングで下電極膜６０を形成する。下電極膜６０の材料
としては、Ｐｔ等が好適である。これは、スパッタリン
グやゾル−ゲル法で成膜する後述の圧電体膜７０は、成
膜後に大気雰囲気下又は酸素雰囲気下で６００〜１００
０℃程度の温度で焼成して結晶化させる必要があるから
である。すなわち、下電極膜７０の材料は、このような
高温、酸化雰囲気下で導電性を保持できなければなら
ず、殊に、圧電体膜７０としてＰＺＴを用いた場合に
は、ＰｂＯの拡散による導電性の変化が少ないことが望
ましく、これらの理由からＰｔが好適である。

【００４６】次に、図４（ｃ）に示すように、圧電体膜
７０を成膜する。この圧電体膜７０の成膜にはスパッタ
リングを用いることもできるが、本実施形態では、金属
有機物を溶媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥
してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物
からなる圧電体膜７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を
用いている。圧電体膜７０の材料としては、チタン酸ジ
ルコン酸鉛（ＰＺＴ）系の材料がインクジェット式記録
ヘッドに使用する場合には好適である。

【００４７】次に、図４（ｄ）に示すように、上電極膜
８０を成膜する。上電極膜８０は、導電性の高い材料で
あればよく、Ａｌ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ等の多くの金属
や、導電性酸化物等を使用できる。本実施形態では、Ｐ
ｔをスパッタリングにより成膜している。

【００４８】次に、図５に示すように、下電極膜６０、
圧電体膜７０及び上電極膜８０をパターニングする。

【００４９】まず、図５（ａ）に示すように、下電極膜
６０、圧電体膜７０及び上電極膜８０を一緒にエッチン
グして下電極膜６０の全体パターンをパターニングす
る。次いで、図５（ｂ）に示すように、圧電体膜７０及
び上電極膜８０のみをエッチングして圧電体能動部３２
０のパターニングを行う。次に、図５（ｃ）に示すよう
に、各圧力発生室１２の幅方向両側に対向した領域であ
る圧電体能動部３２０の両側の振動板の腕に相当する部
分の下電極膜６０を除去することにより、下電極膜除去
部３５０を形成する。このように下電極膜除去部３５０
を設けることにより、圧電体能動部３２０への電圧印加
による変位量の向上を図るものである。

【００５０】なお、下電極除去部３５０は、下電極膜６
０を完全に除去せずに、厚さを薄くしたものでもよい。
また、圧電体能動部３２０の腕部に相当する部分に下電
極除去部３５０を形成しているが、これに限定されず、
例えば、圧電体能動部３２０の両端部よりも長手方向外
側まで形成するようにしてもよいし、圧力発生室１２の
周縁部ほぼ全体に亘って形成してもよい。勿論、この下
電極除去部３５０は、必ずしも設ける必要はない。

【００５１】以上が膜形成プロセスである。このように
して膜形成を行った後、前述したアルカリ溶液によるシ
リコン単結晶基板の異方性エッチングを行い、圧力発生
室１２等を形成する（図５（ｃ）参照）。

【００５２】また、本実施形態では、圧電体能動部３２
０の長手方向端部から圧力発生室１２の長手方向周壁上
まで延設された上電極膜８０上に、以下に述べるよう
に、外部配線との接続を行う実装部が形成されている。

【００５３】図６は、本実施形態に係るインクジェット
式記録ヘッドの要部平面図及び断面図である。

【００５４】本実施形態では、図６（ａ）及び（ｂ）に
示すように、各圧電体能動部３２０は、基本的には圧力
発生室１２に対向する領域に設けられ、圧電体膜７０及
び上電極膜８０が圧電体能動部３２０の長手方向一端部
から圧力発生室１２の周壁に対向する領域まで延設され
ている。この周壁に対向する領域に設けられた上電極膜
８０上の端部近傍には、例えば、ＦＰＣ等の外部配線３
６０との接続を行う実装部３７０が設けられている。こ
の実装部３７０には、例えば、２０ｎｍ程度の厚さのチ
タン（Ｔｉ）層と、４００ｎｍ〜２０００ｎｍ程度の厚
さの金（Ａｕ）層とを順次積層して形成した実装密着膜
３９０が形成され、この実装密着膜３９０上に、外部配
線３６０との接触面３８０が形成されることになる。ま
た、実装密着膜３９０は、少なくともこの接触面よりも
広い範囲に形成されている。このような実装密着膜３９
０の製造方法は、特に限定されないが、例えば、上述の
圧電体能動部３２０の形成の際に、各層を形成した後、
パターニングすることにより形成すればよい。

【００５５】このように形成された実装部３７０では、
実装密着膜３９０上に、例えば、異方性導電膜（ＡＣ
Ｆ）あるいは半田等を介して実装ツール４００で約１０
０℃〜４５０℃に加熱しながら加圧することにより、外
部配線３６０が接続される。

【００５６】このような構成により、実装部３７０は周
囲よりも膜厚が厚く形成されるため、実装の際の外部配
線３６０との接触面３８０への加熱又は加圧等が容易に
行える。また、実装密着膜３９０を接触面３８０よりも
広い範囲に形成するようにしたので、実装の際に加熱し
た場合でも実装密着膜３９０に熱が分散され、圧電体膜
７０の熱による破壊を防止することができる。

【００５７】以上説明した一連の膜形成及び異方性エッ
チングは、一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成
し、プロセス終了後、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毎に分割する。また、分割した
流路形成基板１０を、封止板２０、共通インク室形成基
板３０、及びインク室側板４０と順次接着して一体化
し、インクジェット式記録ヘッドとする。

【００５８】また、上述のように構成したインクジェッ
トヘッドは、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４２からインクを取り込み、共通インク室
３１からノズル開口１１に至るまで内部をインクで満た
した後、図示しない外部の駆動回路からの記録信号に従
い、外部配線３６０から実装部３７０を介して上電極膜
８０と下電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５
０、下電極膜６０及び圧電体膜７０をたわみ変形させる
ことにより、圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開
口１１からインク滴が吐出する。

【００５９】（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。

【００６０】例えば、実装密着膜は、上述の実施形態で
は、チタン及び金で構成するようにしたが、これに限定
されず、例えば、タンタル（Ｔａ）等のＰｂの拡散防止
可能な材質を用いるようにしてもよい。これにより、特
に、半田によって外部配線を接続する場合には、加熱に
よって溶けたＰｂの圧電体膜中への拡散及び圧電体膜中
のＰｂの拡散を防止することができ、圧電体膜のＰｂに
よる特性劣化を防止することができる。

【００６１】なお、上述の実施形態では、実装密着膜を
二層で構成するようにしたが、これに限定されず、例え
ば、一層あるいは、三層以上の複数層で構成するように
してもよいことは言うまでもない。

【００６２】また、例えば、上述した封止板２０の他、
共通インク室形成板３０をガラスセラミックス製として
もよく、さらには、薄肉膜４１を別部材としてガラスセ
ラミックス製としてもよく、材料、構造等の変更は自由
である。

【００６３】また、上述した実施形態では、ノズル開口
を流路形成基板１０の端面に形成しているが、面に垂直
な方向に突出するノズル開口を形成してもよい。

【００６４】このように構成した実施形態の分解斜視図
を図７、その流路の断面を図８にぞれぞれ示す。この実
施形態では、ノズル開口１１が圧電振動子とは反対のノ
ズル基板１２０に穿設され、これらノズル開口１１と圧
力発生室１２とを連通するノズル連通口２２が、封止板
２０，共通インク室形成板３０及び薄肉板４１Ａ及びイ
ンク室側板４０Ａを貫通するように配されている。

【００６５】なお、本実施形態は、その他、薄肉板４１
Ａとインク室側板４０Ａとを別部材とし、インク室側板
４０に開口４０ｂを形成した以外は、基本的に上述した
実施形態と同様であり、同一部材には同一符号を付して
重複する説明は省略する。

【００６６】ここで、この実施形態においても、上述の
実施形態と同様に、圧電体能動部の上電極膜上に周囲よ
りも膜厚の厚い実装部を設けることにより、圧電体膜の
特性劣化を防止することができる。

【００６７】また、勿論、共通インク室を流路形成基板
内に形成したタイプのインクジェット式記録ヘッドにも
同様に応用できる。

【００６８】また、以上説明した実施形態では、成膜及
びリソグラフィプロセスを応用することにより製造でき
る薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、
勿論これに限定されるものではなく、例えば、基板を積
層して圧力発生室を形成するもの、あるいはグリーンシ
ートを貼付もしくはスクリーン印刷等により圧電体膜を
形成するもの、又は結晶成長により圧電体膜を形成する
もの等、各種の構造のインクジェット式記録ヘッドに本
発明を採用することができる。

【００６９】さらに、上述した各実施形態では、振動板
として下電極膜とは別に弾性膜を設けたが、下電極膜が
弾性膜を兼ねるようにしてもよい。

【００７０】また、上述の実施形態では、半田と異方性
導電膜を使用した接続例を説明したが、これに限定され
ず、その他、ワイヤボンディング等の各種ボンディング
技術を用いて接続したりする構成としてもよい。

【００７１】このように、本発明は、その趣旨に反しな
い限り、種々の構造のインクジェット式記録ヘッドに応
用することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上電極上に設けられた外部配線との接続を行う実装部
に、実装密着膜を形成して実装部の膜厚を周囲より厚く
し、また、実装密着膜を外部配線との接触部分よりも広
い範囲に形成するようにしたので、実装の際の加圧、加
熱等を容易に行うことができる。したがって、実装密着
膜と外部配線とを確実に接続することができ、実装部の
信頼性が向上するという効果を奏する。

【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
録ヘッドの分解斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記
録ヘッドを示す図であり、図１の平面図及び断面図であ
る。

【図３】図１の封止板の変形例を示す図である。

【図４】本発明の一実施形態に係る薄膜製造工程を示す
図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る薄膜製造工程を示す
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
録ヘッドの要部平面図及び断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドの分解斜視図である。

【図８】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドを示す断面図である。

【符号の説明】

１０流路形成基板１１ノズル開口１２圧力発生室５０弾性膜６０下電極膜７０圧電体膜８０上電極膜３２０圧電体能動部３５０下電極膜除去部３６０外部配線３７０実装部３８０接触面３９０実装密着膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル開口に連通する圧力発生室の一部
を構成して少なくとも上面が下電極として作用する振動
板と、該振動板の表面に形成された圧電体層及び該圧電
体層の表面に形成された上電極からなり且つ前記圧力発
生室に対向する領域に形成された圧電体能動部とからな
る圧電振動子を備え、前記圧電体能動部から少なくとも
前記上電極が前記圧電体能動部に電気を供給するための
外部配線との接続部まで延設されたインクジェット式記
録ヘッドにおいて、前記外部配線が実装される実装部には、前記上電極上に
実装密着膜が形成され、且つ当該実装密着膜の膜厚がそ
の周囲の膜厚より厚いことを特徴とするインクジェット
式記録ヘッド。
【請求項２】請求項１において、前記実装密着膜は少
なくとも外部配線との接触部分よりも広い範囲に形成さ
れてい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３】請求項１又は２において、前記実装密着
膜は、前記上電極の幅よりも狭い幅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４】請求項１〜３の何れかにおいて、前記外
部配線が前記実装密着膜に半田によって接合され、前記
実装密着膜は前記半田の圧電体層への拡散を防止する拡
散防止膜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５】請求項１〜３の何れかにおいて、前記外
部配線が前記実装密着膜に導電材料又は異方性導電材料
によって接合され、前記実装密着膜は、前記圧電体層の
拡散を防止する拡散防止膜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６】請求項１〜５の何れかにおいて、前記流
路形成基板がセラミックスで形成され、前記圧電振動子
の各層がグリーンシート貼付又は印刷により形成されて
い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７】請求項１〜５の何れかにおいて、前記圧
力発生室がシリコン単結晶基板に異方性エッチングによ
り形成され、前記圧電振動子の各層が薄膜及びリソグラ
フィ法により形成されたものであ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８】請求項１〜７の何れかにおいて、前記流
路形成基板には前記圧力発生室に連通されるリザーバが
画成され、前記ノズル開口を有するノズルプレートが接
合され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９】請求項１〜７の何れかにおいて、前記流
路形成基板には、前記圧力発生室にインクを供給する共
通インク室と、前記圧力発生室と前記ノズル開口とを連
通する流路とを形成する流路ユニットが接合されている
ことを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。