JP2004216581A

JP2004216581A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Info

Publication number: JP2004216581A
Application number: JP2003003451A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Furuhata; 豊古畑
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2004-08-05

Abstract

【課題】駆動ＩＣの絶縁を確実に行うことができる液体噴射ヘッドを提供する。
【解決手段】複数のノズル開口２１を備えたノズルプレート２０と、圧力発生室１２が形成される流路形成基板１０と、該流路形成基板１０の前記ノズルプレート２０との接合面とは反対の面に設けられる圧電素子３００とを具備する液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成基板１０の前記圧電素子３００が形成される側の面に、リザーバ形成基板３０と、該リザーバ形成基板３０上に前記リザーバ部３１の一方面を封止する封止基板４０と、該封止基板４０上に設けられて前記圧電素子３００を駆動する駆動ＩＣ１１０とを具備し、前記封止基板４０を前記リザーバ形成基板３０上の少なくとも前記駆動ＩＣ１１０との間に設けられた絶縁性及び可撓性を有する封止膜４１と、該封止膜４１上に接合されて前記駆動ＩＣ１１０を搭載する領域に開口部４５が設けられた固定基板４２とで構成する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被噴射液を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、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素子を形成して、圧電素子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及びインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置としては、例えば、圧電素子や発熱素子によりインク滴吐出のための圧力を発生させる複数の圧力発生室と、各圧力発生室にインクを供給する共通のリザーバと、各圧力発生室に連通するノズル開口とを備えたインクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録装置があり、このインクジェット式記録装置では、印字信号に対応するノズル開口と連通した圧力発生室のインクに吐出エネルギを印加してノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００３】
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、圧電素子の軸方向に伸長、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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、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することで高密度配列を実現したものがある。
【０００７】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドは、圧電素子を駆動するための駆動ＩＣ（半導体集積回路）等が必要である。この駆動ＩＣは、圧力発生室が形成された流路形成基板に接合される接合基板、例えば、リザーバの少なくとも一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板上に搭載され、ワイヤボンディングによって各圧電素子と接続する構造が採用されている。また、リザーバ形成基板上には、リザーバ部の一方面を封止する封止基板が設けられている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−１３５７９０号公報（第１１図、第８−９頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のインクジェット式記録ヘッドでは、封止基板には、リザーバ形成基板上に設けられて外部配線と駆動ＩＣとを電気的に接続する配線パターンに対向する領域に開口部が設けられており、インクジェット式記録ヘッドを高密度及び多ノズル化すると、封止基板に搭載される駆動ＩＣの面積が大きくなると共に配線パターンの形成される面積も大きくなり、封止基板に設けられた開口部の開口面積が大きくなってしまう。これにより、封止基板の剛性が低下して、封止基板に反り等の変形が生じ、リザーバ形成基板と封止基板との接合が困難になるという問題がある。
【００１０】
さらに、リザーバ形成基板上に駆動ＩＣを接着する際には、リザーバ形成基板上の配線パターンと駆動ＩＣとが短絡しないように、駆動ＩＣを接着する接着剤に絶縁性の接着剤、例えば、絶縁物を混入した接着剤等を用いて絶縁する必要があり、製造が煩雑であるという問題がある。
【００１１】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【００１２】
本発明はこのような事情に鑑み、容易に高密度化及び多ノズル化を行うことができると共に、駆動ＩＣの絶縁を確実に行う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課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体を吐出する複数のノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレートと接合され且つ前記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとの接合面とは反対の面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液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成基板の前記圧電素子が形成される側の面に、前記圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの少なくとも一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板と、該リザーバ形成基板上に設けられて前記リザーバ部の一方面を封止する封止基板と、該封止基板上に前記圧電素子を駆動する駆動ＩＣとを具備し、前記封止基板が前記リザーバ形成基板上の少なくとも前記駆動ＩＣとの間に設けられた絶縁性及び可撓性を有する封止膜と、該封止膜上に接合されて前記駆動ＩＣを搭載する領域に開口部が設けられた固定基板とからなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１４】
かかる第１の態様では、封止膜により駆動ＩＣと固定基板とを絶縁した状態で、固定基板の開口部の開口面積を小さくすることができ、封止基板の剛性を高めて、封止基板の反り等の変形を防止することができると共にリザーバ形成基板と封止基板とを容易に接合することができる。また、これにより、高密度化及び多ノズル化に対応した駆動ＩＣを搭載することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記流路形成基板には、並設された前記圧電素子の列が複数列設けられていると共に前記リザーバ形成基板上には、前記圧電素子の各列に対応した前記駆動ＩＣが１個以上設けられており、前記固定基板の前記開口部が１個以上の前記駆動ＩＣのそれぞれに独立して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１６】
かかる第２の態様では、駆動ＩＣを搭載するための開口部の開口面積を小さくして封止基板の剛性をさらに高めることができる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、前記リザーバ形成基板及び前記封止基板には、前記駆動ＩＣの各端子と前記圧電素子とを電気的に接続する接続配線を挿通する貫通孔が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１８】
かかる第３の態様では、封止基板の剛性を保った状態で、貫通孔を挿通する接続配線を介して駆動ＩＣの各端子と圧電素子とを確実に接続することができる。
【００１９】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記リザーバ形成基板上には、前記駆動ＩＣと外部配線とを接続する配線パターンが設けられていると共に、前記封止基板には、前記配線パターンと前記外部配線とを電気的に接続するための接続孔が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２０】
かかる第４の態様では、封止基板の剛性を保った状態で、接続孔を介して外部配線と配線パターンとを確実に接続することができる。
【００２１】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記封止膜がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなると共に前記固定基板がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２２】
かかる第５の態様では、所定の封止膜により、駆動ＩＣを確実に絶縁することができると共に、所定の固定基板により封止基板の剛性を高めて反り等の変形を防止することができる。
【００２３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記リザーバ形成基板には、前記圧電素子に対向する領域に空間を確保した状態で当該空間を密封する圧電素子保持部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２４】
かかる第６の態様では、大気中の水分等の外部環境に起因する圧電素子の破壊を防止できる。
【００２５】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記リザーバ形成基板が前記流路形成基板の熱膨張率と同一の材料からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００２６】
かかる第７の態様では、流路形成基板とリザーバ形成基板との接合時の熱による変形を防止できる。
【００２７】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００２８】
かかる第８の態様では、高密度化及び多ノズル化した液体噴射装置を実現できる。
【００２９】
【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。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１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の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′断面図及びＢ−Ｂ′断面図である。
【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り、その両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１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が幅方向に２列並設され、その長手方向外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成され、各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。
【００３１】
ここで、異方性エッチングは、シリコン単結晶基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。例えば、本実施形態では、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（１１１）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１／１８０であるという性質を利用して行われる。かかる異方性エッチングにより、二つの第１の（１１１）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。
【００３２】
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１０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。ここで、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。また各圧力発生室１２の一端に連通する各インク供給路１４の断面積は、圧力発生室１２のそれより小さく形成されており、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。
【００３３】
このような流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２の配列密度に合わせて最適な厚さを選択すればよく、圧力発生室１２の配列密度が、例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度であれば、流路形成基板１０の厚さは、２２０μｍ程度であればよいが、例えば、２００ｄｐｉ以上と比較的高密度に配列する場合には、流路形成基板１０の厚さは１００μｍ以下と比較的薄くするのが好ましい。これは、隣接する圧力発生室１２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。
【００３４】
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とは反対側で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を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０３〜１ｍｍ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、又は不錆鋼などからなる。ノズルプレート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、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよい。この場合には、流路形成基板１０とノズルプレート２０との熱による変形が略同一となるため、熱硬化性の接着剤等を用いて容易に接合することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
一方、流路形成基板１０に設けられた弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約０．５〜３μｍ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は圧電素子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振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。なお、上述した例では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板として作用する。
【００３７】
ここで、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、図３（ａ）に示すように、インク供給路１４とは反対側の端部近傍から引き出され、圧力発生室１２の列間に対向する領域の弾性膜５０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、下電極膜６０上、弾性膜５０上及びリード電極９０上には、圧力発生室１２の共通の液体室であるリザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、リザーバ形成基板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１００を構成している。
【００３８】
また、リザーバ形成基板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。そして、圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２内に密封され、大気中の水分等の外部環境に起因する圧電素子３００の破壊を防止している。このようなリザーバ形成基板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、本実施形態では、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。
【００３９】
また、リザーバ形成基板３０の略中央部、すなわち、圧力発生室１２の列間に対向する領域には、リザーバ形成基板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から引き出されるリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内に露出するように設けられている。また、リザーバ形成基板３０上には、貫通孔３３の長手方向に亘って配線パターン３４が形成されている。この配線パターン３４は、貫通孔３３の長手方向一端側のリザーバ形成基板３０の端部近傍で異方性導電材（ＡＣＦ）等からなる接続層１２１を介してＦＰＣ等の外部配線１２０と電気的に接続されている。また、配線パターン３４は、貫通孔３３の長手方向他端側のリザーバ形成基板３０の端部近傍では導通するように連続して形成されている。
【００４０】
さらに、リザーバ形成基板３０上の配線パターン３４上、すなわち、圧力発生室１２の各列に対応する領域のそれぞれには、並設された２列の圧電素子３００をそれぞれ選択的に駆動するための半導体集積回路等の２つの駆動ＩＣ１１０が詳しくは後述する封止基板４０の一部を介して固定されている。そして、外部配線１２０からの駆動信号及び駆動電圧は、複数の配線パターン３４と駆動ＩＣ１１０の長手方向の一端部及び短手方向の一端部に設けられた入力端子１１１とを電気的に接続するボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる入力用接続配線１３０を介してそれぞれ駆動ＩＣ１１０に供給されるようになっている。なお、駆動ＩＣ１１０と外部配線１２０とを電気的に接続する複数の配線パターン３４は、例えば、リザーバ形成基板３０の全面に金属等の導電性の膜を形成後、パターニングすることによって容易に形成することができる。
【００４１】
さらに、駆動ＩＣ１１０の上面の貫通孔３３側となる短手方向他端部には、各圧電素子３００を駆動する所定の波形を有する駆動電圧が出力される出力端子１１２が長手方向に亘って複数設けられている。この駆動ＩＣ１１０の出力端子１１２は、各圧電素子３００の上電極膜８０から延設され貫通孔３３に露出したリード電極９０の端部近傍とボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる出力用接続配線１３１を介して電気的に接続されている。
【００４２】
このようなリザーバ形成基板３０上には、封止膜４１及び固定基板４２からなる封止基板４０が設けられている。この封止基板４０には、リザーバ形成基板３０に設けられた貫通孔３３に連通する厚さ方向に貫通した連通孔４３と、配線パターン３４と外部配線１２０とを接続する厚さ方向に貫通した接続孔４４とが設けられている。
【００４３】
この封止基板４０を構成する封止膜４１には、配線パターン３４の一部を露出して、露出した配線パターン３４と駆動ＩＣ１１０の入力端子１１１とを接続するための露出孔３５が設けられ、封止膜４１は、露出孔３５、連通孔４３及び接続孔４４以外のリザーバ形成基板３０上の全面に亘って形成されている。すなわち、この封止膜４１によって、リザーバ形成基板３０上に設けられた配線パターン３４はほぼ覆われ、配線パターン３４上にこの封止膜４１を介して駆動ＩＣ１１０が接合されている。このような封止膜４１は、絶縁性を有すると共に剛性が低く可撓性を有する材料からなり、例えば、厚さが５〜７μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムを挙げることができる。
【００４４】
また、固定基板４２は、封止膜４１上に接合され、２つの駆動ＩＣ１１０のそれぞれに対向する領域に独立した２つの実装用開口部４５が設けられている。この２つの実装用開口部４５は、駆動ＩＣ１１０の外周面に接触しない大きさで、且つ封止膜４１の露出孔３５を露出させる大きさで形成されている。また、固定基板４２のリザーバ１００に対向する領域には、独立した開口部４７が設けられている。この開口部４７によって、リザーバ部３１の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されて内部圧力の変化によって変形可能な可撓部４８となっている。
【００４５】
すなわち、固定基板４２には、連通孔４３、接続孔４４、実装用開口部４５及び開口部４７が開口し、各開口はそれぞれ不連続となるように独立して形成されている。これにより、固定基板４２は、封止膜４１上に接合された２つの駆動ＩＣ１１０の周囲を囲むように連続して設けられ、連通孔４３と２つの実装用開口部４５との間のそれぞれには、連通孔４３と実装用開口部４５とを不連続とする一体的に形成された梁部４６が形成されている。このような固定基板４２としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属材料を挙げることができる。
【００４６】
なお、リザーバ１００の長手方向中央部外側の封止基板４０には、リザーバ１００にインクを供給するインク導入口４９が形成されている。さらに、リザーバ形成基板３０には、インク導入口４９とリザーバ１００の側壁とを連通するインク導入路３６が設けられている。このような封止基板４０は、封止膜４１によって、配線パターン３４を覆うことによって、配線パターン３４同士や配線パターン３４と駆動ＩＣ１１０とが絶縁されるため、高密度化及び多ノズル化に対応した面積の大きな駆動ＩＣ１１０を用いても、固定基板４２に形成する実装用開口部４５の開口面積を小さくすることができると共に固定基板４２に梁部４６を設けることができる。これにより、封止基板４０の剛性を高めて、封止基板４０の反り等の変形を防止することができると共にリザーバ形成基板３０と封止基板４０との接合を容易に行うことができる。また、駆動ＩＣ１１０をリザーバ形成基板３０上に搭載する際も、例えば、絶縁物を混入した絶縁性の接着剤を用いる必要がなく、駆動ＩＣ１１０と配線パターン３４とを封止膜４１によって絶縁することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【００４７】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、勿論、これらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、流路形成基板１０に並設された圧力発生室を２列設けると共に各圧力発生室１２に対応した圧電素子３００の列を２列設け、圧電素子３００の各列を駆動する駆動ＩＣ１１０を２個設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、圧力発生室及び圧電素子を１列設け、駆動ＩＣを一つとしてもよい。このようにしても、封止膜及び固定基板からなる封止基板を設けることによって、リザーバ形成基板と封止基板との接合体の反りを防止して、接合体の破壊を防止すると共に、製造を簡略化することができる。
【００４８】
また、例えば、上述した実施形態１では、封止膜４１をリザーバ形成基板３０上に露出孔３５、連通孔４３及び接続孔４４以外の領域の全面に亘って形成するようにしたが、これに限定されず、封止膜は、少なくともリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１に対向する領域と、リザーバ形成基板３０上の駆動ＩＣ１１０との間と、配線パターン３４上の固定基板４２が接合される領域の間とに設けるようにすればよい。これにより、リザーバ１００を封止すると共に駆動ＩＣ１１０の短絡及び配線パターン３４の短絡を確実に防止することができる。
【００４９】
さらに、例えば、上述した実施形態は、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層を形成するもの、又は水熱法等の結晶成長により圧電体層を形成するもの等、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。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。
【００５０】
また、これら各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４は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図４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。
【００５１】
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上を搬送されるようになっている。
【００５２】
また、上述の実施形態１では、液体噴射ヘッドとして、印刷媒体に所定の画像や文字を印刷するインクジェット式記録ヘッドを一例として説明したが、勿論、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等、他の液体噴射ヘッドにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】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、１２圧力発生室、２０ノズルプレート、２１ノズル開口、３０リザーバ形成基板、３１リザーバ部、４０封止基板、４１封止膜、４２固定基板、６０下電極膜、７０圧電体層、８０上電極膜、９０リード電極、１００リザーバ、１１０駆動ＩＣ、１２０外部配線、１３０入力用接続配線、１３１出力用接続配線、３００圧電素子

Claims

液体を吐出する複数のノズル開口を備えたノズルプレートと、該ノズルプレートと接合され且つ前記ノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとの接合面とは反対の面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液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板の前記圧電素子が形成される側の面に、前記圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの少なくとも一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板と、該リザーバ形成基板上に設けられて前記リザーバ部の一方面を封止する封止基板と、該封止基板上に前記圧電素子を駆動する駆動ＩＣとを具備し、前記封止基板が前記リザーバ形成基板上の少なくとも前記駆動ＩＣとの間に設けられた絶縁性及び可撓性を有する封止膜と、該封止膜上に接合されて前記駆動ＩＣを搭載する領域に開口部が設けられた固定基板とからなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１において、前記流路形成基板には、並設された前記圧電素子の列が複数列設けられていると共に前記リザーバ形成基板上には、前記圧電素子の各列に対応した前記駆動ＩＣが１個以上設けられており、前記固定基板の前記開口部が１個以上の前記駆動ＩＣのそれぞれに独立して設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項２において、前記リザーバ形成基板及び前記封止基板には、前記駆動ＩＣの各端子と前記圧電素子とを電気的に接続する接続配線を挿通する貫通孔が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜３の何れかにおいて、前記リザーバ形成基板上には、前記駆動ＩＣと外部配線とを接続する配線パターンが設けられていると共に、前記封止基板には、前記配線パターンと前記外部配線とを電気的に接続するための接続孔が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記封止膜がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなると共に前記固定基板がステンレス鋼（ＳＵＳ）からなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜５の何れかにおいて、前記リザーバ形成基板には、前記圧電素子に対向する領域に空間を確保した状態で当該空間を密封する圧電素子保持部が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜６の何れかにおいて、前記リザーバ形成基板が前記流路形成基板の熱膨張率と同一の材料からなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜７の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。