JP2000127382A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高密度でクロストークの少ないインクジェッ
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。 【解決手段】 ノズル開口に連通するシリコン単結晶
基板に形成された圧力発生室と、この圧力発生室の一部
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
域に薄膜及びリソグラフィ法により形成された圧電素子
とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、前記
圧力発生室は、ノズル開口２１に連通する幅狭部１３と
幅狭部１３に連続して設けられた幅広部１２とを具備す
ることによって圧力発生室同士を隔離する壁の剛性が高
くなる。

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に振動板を介
して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】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】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧力発
生室を高密度で配列した場合、各圧力発生室間の隔壁の
厚さが小さくなることによって隔壁の剛性が不足し、各
圧力発生室間のクロストークが発生する。

【０００８】一方、縦振動モードの圧電アクチュエータ
では、圧力発生室の振動板側に幅広部を設け、それ以外
の部分の圧力発生室の幅を小さくして隔壁の厚さを大き
くする構造が考えられているが、この場合には、圧力発
生室幅広部の加工や貼り合わせ等の作業が必要で作業性
及び精度が問題である。

【０００９】本発明はこのような事情に鑑み、高密度且
つ各圧力発生室間のクロストークを低減したインクジェ
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。

【００１０】

【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、ノズル開口に連通するシリコン単結
晶基板に形成された圧力発生室と、この圧力発生室の一
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
領域に薄膜及びリソグラフィ法により形成された圧電素
子とを備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、前
記圧力発生室は、前記圧電素子側にあって当該圧電素子
を構成する圧電体能動部より幅広の幅広部と、この幅広
部より幅狭で当該幅広部と前記ノズル開口とを連通する
幅狭部とを有することを特徴とするインクジェット式記
録ヘッドにある。

【００１１】かかる第１の態様では、幅狭部の間の隔壁
が各圧力発生室間の隔壁を構成するので、その厚さを大
きくすることができ、剛性を高めることができる。

【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記シリコン単結晶基板と前記振動板との間に設け
られて選択的にエッチング可能で且つ耐熱性のある犠牲
層の部分的除去部に前記圧力発生室の幅広部が形成され
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、犠牲層を選択的に
エッチングすることによって、圧力発生室の幅広部を容
易に形成することができる。

【００１４】本発明の第３の態様は、第２の態様におい
て、前記犠牲層は、酸化シリコン、窒化シリコン及び金
属膜からなる群から選択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。

【００１５】かかる第３の態様では、犠牲層としては耐
熱性があり且つ選択的にエッチングすることができる層
を選択できる。

【００１６】本発明の第４の態様は、第２又は３の態様
において前記犠牲層の厚さは、０．１μｍから１００μ
ｍの間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。

【００１７】かかる第４の態様では、インクの吐出に必
要な体積を有する圧力発生室の幅広部を形成することが
できる。

【００１８】本発明の第５の態様は、第２又は３の態様
において、前記犠牲層の厚さは、５μｍから３０μｍの
間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。

【００１９】かかる第５の態様では、インクの吐出に適
した体積の圧力発生室の幅広部を形成することができ
る。

【００２０】本発明の第６の態様は、第２〜５の何れか
の態様において、前記犠牲層をウェットサイドエッチン
グすることにより形成した前記部分的除去部を前記幅広
部と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。

【００２１】かかる第６の態様では、圧力発生室の幅広
部を容易に形成できる。

【００２２】本発明の第７の態様は、第２〜５の何れか
の態様において、前記犠牲層をウェットサイドエッチン
グ又はドライエッチングすることにより形成した前記部
分的除去部及び前記部分的除去部に隣接して前記シリコ
ン単結晶基板をドライエッチングすることにより形成さ
れたノッチ部を前記幅広部と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。

【００２３】かかる第７の態様では、圧力発生室の幅広
部を容易に形成できる。

【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、前記幅広部に対向する領域の前記振動
板上に設けられ且つ当該幅広部に対向する領域の幅方向
端部の前記振動板の振動を規制する振動板固定部材を具
備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。

【００２５】かかる第８の態様では、圧電素子の駆動に
より実際に駆動する振動板の幅を適正に調整することが
できる。

【００２６】本発明の第９の態様は、第１〜８の何れか
の態様において、前記幅狭部の前記ノズル開口近傍に
は、当該幅狭部より幅広で且つ前記ノズル開口より幅広
の拡開部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。

【００２７】かかる第９の態様では、インクを良好に吐
出することができる。

【００２８】本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れ
かの態様において、前記圧力発生室の少なくとも幅狭部
が異方性エッチングにより形成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。

【００２９】かかる第１０の態様では、圧力発生室の幅
狭部を比較的容易に製造することができる。

【００３０】本発明の第１１の態様は、第１〜１０の何
れかの態様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にある。

【００３１】かかる第１１の態様では、各圧力発生室の
隔壁の剛性を向上したインクジェット式記録装置を実現
することができる。

【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、要部平面図及びその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。

【００３４】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。

【００３５】流路形成基板１０の一方の面は開口面とな
り、この面と他方の面には予め熱酸化により形成した厚
さ５〜３０μｍの二酸化シリコン層５０及び５５が形成
されている。

【００３６】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、
複数の隔壁により区画された圧力発生室の幅狭部１３の
列が２列と、２列の幅狭部１３の列の三方を囲むように
略コ字状に配列されたリザーバ１５がそれぞれ形成され
ている。幅狭部１３は長手方向の一方の端でリザーバ１
５に連通し、他方の端はノズル拡開部１４を介してノズ
ル開口２１に連通している。さらに、幅狭部１３の深さ
方向の底部には、後述する幅広部１２が連続的に設けら
れている。なお、リザーバ１５の略中央部には、外部か
ら当該リザーバにインクを供給するためのインク導入孔
１１が形成されている。

【００３７】また、流路形成基板１０の開口面側には、
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接着されている。なお、
ノズルプレート２０は、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、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。

【００３８】ここで、インク滴吐出圧力をインクに与え
る圧力発生室の大きさと、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。

【００３９】一方、流路形成基板１０の開口面とは反対
側の犠牲層として作用する二酸化シリコン層５０の上に
は、厚さが例えば、約０．２〜０．５μｍの下電極層６
０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の上電極層８０とが、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、下電極層６０、圧電体層７０、及び上電
極層８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３０
０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を各圧力発生室幅広部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３２０という。本実施形態では、下電極層６０は
圧電素子３００の共通電極とし、上電極層８０を圧電素
子３００の個別電極とし、各圧力発生室毎に圧電体能動
部３２０が形成されている。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
弾性膜と合わせて圧電アクチュエータと称する。なお、
本実施形態では、下電極層６０が弾性膜を兼ねているの
で、下電極層６０が振動板として作用するが、下電極層
６０と他の弾性膜とが振動板を構成するようにしてもよ
い。

【００４０】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、圧電体層７０等を形成するプロセス
を図３を参照しながら説明する。

【００４１】図３（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層５０及び５
５を形成する。

【００４２】次に、図３（ｂ）に示すように、スパッタ
リングで下電極層６０を形成する。この下電極層６０の
材料としては、白金等が好適である。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層７０
は、成膜後に大気雰囲気下又は酸素雰囲気下で６００〜
１０００℃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、下電極層６０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、圧電体層７０としてチタン酸ジルコン酸
鉛を用いた場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化
が少ないことが望ましく、これらの理由から白金が好適
である。

【００４３】次に、図３（ｃ）に示すように、圧電体層
７０を成膜する。本実施形態では、金属有機物を触媒に
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
層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて形成し
た。圧電体層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。なお、この圧電体層７０
の成膜方法は、特に限定されず、例えば、スパッタリン
グ法で形成してもよい。

【００４４】次に、図３（ｄ）に示すように、上電極層
８０を成膜する。上電極層８０は、導電性の高い材料で
あればよく、イリジウム、アルミニウム、金、ニッケ
ル、白金等の多くの金属や、導電性酸化物等を使用でき
る。本実施形態では、白金をスパッタリングにより成膜
している。

【００４５】その後、図３（ｅ）に示すように、圧電体
層７０及び上電極層８０をエッチングして全体パターン
及び圧電体能動部３２０のパターニングを行う。なお、
図３（ｅ）では幅広部１２、幅狭部１３及びノズル拡開
部１４は形成前であるので点線で示す。

【００４６】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、圧力発生室の幅広部１２等を形
成する。

【００４７】次に、シリコン単結晶基板の異方性エッチ
ングを行い、幅広部１２等を形成するプロセスを図４を
参照しながら説明する。

【００４８】図４（ａ）に示すように、流路形成基板１
０の開口面の二酸化シリコン層５５をパターニングし、
幅狭部１３を形成する領域に対応して貫通溝５５ａを形
成し、また、ノズル拡開部１４を形成する領域に対応し
て薄膜部５５ｂを形成する。

【００４９】次に、図４（ｂ）に示すように、パターニ
ングした二酸化シリコン層５５をマスクとしてシリコン
単結晶基板１０を異方性エッチングして圧力発生室の幅
狭部１３及びノズル拡開部１４を形成する。ノズル拡開
部１４は、幅狭部１３より幅広で且つ浅く形成され、幅
狭部１３は、二酸化シリコン層５０に達するまでエッチ
ングされる。異方性エッチングは、シリコン単結晶板を
水酸化カリウム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、幅狭部１３及び拡開部１４を高密度に配列
することができる。本実施形態では、各幅狭部１３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。

【００５０】次に、図４（ｃ）に示すように、二酸化シ
リコン層５０をウェットエッチングによって選択的にエ
ッチングして幅広部１２を形成する。二酸化シリコン層
５０は、シリコン単結晶基板及び下電極層６０に対して
選択的にエッチングされる材質、例えば、シリコン酸化
膜、シリコン窒化膜及び金属膜ならばよく、ここでは、
二酸化シリコンを用いている。なお、幅広部１２の幅方
向の大きさはエッチング時間の調整により行われ、幅広
部１２の幅は、圧電体能動部３２０の幅よりも幅広とな
っている。

【００５１】次に、図４（ｄ）に示すように、ノズルプ
レート２０を流路形成基板１０の開口面に接着する。

【００５２】なお、幅広部１２等を形成するプロセスは
以上の方法に限定されない。次に、幅広部１２等を形成
するプロセスの他の形態を図５及び図６を参照しながら
説明する。

【００５３】図５（ａ）に示すように、流路形成基板１
０の開口面の二酸化シリコン層５５をパターニングし、
幅狭部１３を形成する領域に対応して貫通溝５５ａを形
成し、また、ノズル拡開部１４を形成する領域に対応し
て薄膜部５５ｂを形成する。

【００５４】次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン
単結晶基板をドライエッチングして幅狭部１３を形成す
る。このとき、幅狭部１３の二酸化シリコン層５０に接
する側には幅広のノッチ部１６が形成される。

【００５５】次に、図５（ｃ）に示すように、二酸化シ
リコン層５０をドライエッチングによって選択的にエッ
チングして幅広部１２を形成する。幅広部１２の幅方向
の大きさはエッチング時間の調整により行われ、幅広部
１２の幅は、圧電体能動部３２０の幅よりも幅広となっ
ている。

【００５６】次に、図６（ａ）に示すように、二酸化シ
リコン層５５の薄膜部５５ｂをエッチングで除去した
後、図６（ｂ）に示すように、ノズル拡開部１４をハー
フエッチングで所定の深さに形成する。

【００５７】次に、図６（ｃ）に示すように、ノズルプ
レート２０を流路形成基板１０の開口面に接着する。

【００５８】このように形成した本実施形態のインクジ
ェット式記録ヘッドの要部を示す平面図及び断面図を図
７に示す。

【００５９】本実施形態のインクジェット式記録ヘッド
は、図７（ａ）に示すように、下電極層６０、圧電体層
７０及び上電極層８０からなる圧電素子３００が圧力発
生室の幅広部１２に対応する領域に設けられ、幅広部１
２に対向する領域で且つ周壁に接触しない領域に、圧電
体層７０及び上電極層８０からなる圧電体能動部３２０
が形成されている。ここで、図７（ｂ）に示すように、
幅広部１２は、圧電体能動部３２０よりも幅が大きく、
且つ各幅広部１２間の隔壁が十分な厚さを有するように
幅方向の大きさが調整される。

【００６０】また、犠牲層５０の膜厚は、０．１μｍか
ら１００μｍの間であり、さらに好ましくは、５μｍか
ら３０μｍの間である。これは、所定のインク吐出を行
うために十分な体積の幅広部１２を形成するためであ
る。

【００６１】一方、幅狭部１３の幅Ｗ _Aは、好ましくは
圧電体能動部３２０の幅Ｗ _B以下すなわち、Ｗ _A≦Ｗ _Bの
関係となるように形成されている。これは、幅狭部１３
の間の隔壁を十分な剛性があるようにするためである。

【００６２】また、幅狭部１３の幅とノズル開口２１の
直径との関係は特に限定されないが、幅狭部１３の幅Ｗ
_Aがノズル開口２１の直径と同等又はそれより小さい場
合には、上述した実施形態のようにノズル開口２１の直
径より幅広のノズル拡開部１４を設けるのが好ましい。
なお、ノズル拡開部１４は、上述したようにノズル開口
２１に対応する領域のみに設けてもよいが、幅狭部１３
の長手方向に亘って設けてもよい。勿論、幅狭部１３の
幅よりノズル開口２１の直径が十分小さい場合にはノズ
ル拡開部１４は設ける必要はない。

【００６３】このような本実施形態では、有効にインク
滴を吐出することができ、且つ各圧力発生室間の隔壁の
剛性を十分高くすることができる。

【００６４】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、ノズルプレート２０と接着して一
体化し、インクジェット式記録ヘッドとする。その後、
ホルダー３０に固定し、キャリッジに搭載され、インク
ジェット式記録装置に組み込まれる。

【００６５】こ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
入孔１１からインクを取り込み、リザーバ１５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、下電極層６０と上電極層８０との間に電圧を
印加し、下電極層６０及び圧電体層７０をたわみ変形さ
せることにより、圧力発生室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。

【００６６】（実施形態２）図８は、実施形態２に係る
インクジェット式記録ヘッドの要部断面図である。

【００６７】本実施形態は、圧力発生室形成後に、下電
極層６０上に振動板固定部材９０を接着したものであ
る。

【００６８】実施形態１では、圧電素子能動部３２０の
幅方向両側で振動板として作用する下電極層６０の幅は
圧力発生室の幅広部１２の幅方向の寸法により決定され
る。この寸法は二酸化シリコン層５０をエッチングする
時間によって調整するため、正確に規定することが難し
いが、本実施形態はこの点を改善するものである。

【００６９】すなわち、本実施形態は、幅広部１２に対
向する領域の幅方向端部の下電極層６０の振動を振動板
固定部材９０で規制して、圧電体能動部３２０の幅方向
両側で振動板として作用する下電極層６０の幅をより正
確に規定することにより、圧電アクチュエータの特性の
均一化を図ったものである。

【００７０】振動板固定部材９０は、材質及び形状等は
特に限定されるものではなく、下電極層６０を有効に固
定できるものであればよい。また、振動板固定部材９０
が各圧電素子３００を封止する封止部材を兼ねてもよ
い。

【００７１】（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く、材料、
構造等の変更は自由である。

【００７２】例えば、上述した実施形態では、流路形成
基板１０に圧力発生室と共にリザーバ１５を形成してい
るが、共通インク室を形成する部材を流路形成基板１０
に重ねて設けてもよい。

【００７３】このように構成したインクジェット式記録
ヘッドの部分断面を図９に示す。この実施形態では、ノ
ズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０と流路形
成基板１０との間に、封止板４０、共通インク室形成板
４１、薄肉板４２及びインク室側板４３が挟持され、こ
れらを貫通するように、圧力発生室の幅狭部１３とノズ
ル開口２１とを連通するノズル連通口４４が配されてい
る。すなわち、封止板４０、共通インク室形成板４１お
よび薄肉板４２とで共通インク室４５が画成され、各幅
狭部１３と共通インク室４５とは、封止板４０に穿設さ
れたインク連通孔４６を介して連通されている。また、
封止板４０には供給インク室４５に外部からインクを導
入するためのインク導入孔４７も穿設されている。ま
た、薄肉板４２とノズルプレート２０との間に位置する
インク室側板４３には共通インク室４５に対向する位置
に貫通部４８が形成され、インク滴吐出の際に発生する
ノズル開口２１と反対側へ向かう圧力を、薄肉板４２が
吸収するのを許容するようになっており、これにより、
他の圧力発生室に、共通インク室４５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ことができる。な
お、薄肉板４２と共通インク室形成板４１とは一体に形
成されてもよい。

【００７４】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。

【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】本発明の実施形態１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の要部平面図及び要部断
面図である。

【図３】本発明の実施形態１の薄膜製造工程を示す断面
図である。

【図４】本発明の実施形態１の圧力発生室形成工程を示
す断面図である。

【図５】本発明の実施形態１の他の形態の圧力発生室形
成工程を示す断面図である。

【図６】本発明の実施形態１の他の形態の圧力発生室形
成工程を示す断面図である。

【図７】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの要部平面図及び断面図である。

【図８】本発明の実施形態２に係るインクジェット式記
録ヘッドの要部断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドを示す要部断面図である。

【符号の説明】

１０ 流路形成基板 １２ 幅広部 １３ 幅狭部 １４ ノズル拡開部 ２０ ノズルプレート ２１ ノズル開口 ５０，５５ 二酸化シリコン層 ６０ 下電極層 ７０ 圧電体層 ８０ 上電極層 ３００ 圧電素子 ３２０ 圧電体能動部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル開口に連通するシリコン単結晶基
   板に形成された圧力発生室と、この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
   に薄膜及びリソグラフィ法により形成された圧電素子と
   を備えたインクジェット式記録ヘッドにおいて、 前記圧力発生室は、前記圧電素子側にあって当該圧電素
   子を構成する圧電体能動部より幅広の幅広部と、この幅
   広部より幅狭で当該幅広部と前記ノズル開口とを連通す
   る幅狭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。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記シリコン単結晶
   基板と前記振動板との間に設けられて選択的にエッチン
   グ可能で且つ耐熱性のある犠牲層の部分的除去部に前記
   圧力発生室の幅広部が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。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記犠牲層は、酸化
   シリコン、窒化シリコン及び金属膜からなる群から選択
   されることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
4. 【請求項４】 請求項２又は３において、前記犠牲層の
   厚さは、０．１μｍから１００μｍの間であることを特
   徴とするインクジェット式記録ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項２又は３において、前記犠牲層の
   厚さは、５μｍから３０μｍの間であることを特徴とす
   るインクジェット式記録ヘッド。
6. 【請求項６】 請求項２〜５の何れかにおいて、前記犠
   牲層をウェットサイドエッチングすることにより形成し
   た前記部分的除去部を前記幅広部とすることを特徴とす
   るインクジェット式記録ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項２〜５の何れかにおいて、前記犠
   牲層をウェットサイドエッチング又はドライエッチング
   することにより形成した前記部分的除去部及び前記部分
   的除去部に隣接して前記シリコン単結晶基板をドライエ
   ッチングすることにより形成されたノッチ部を前記幅広
   部とすることを特徴とするインクジェット式記録ヘッ
   ド。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れかにおいて、前記幅
   広部に対向する領域の前記振動板上に設けられ且つ当該
   幅広部に対向する領域の幅方向端部の前記振動板の振動
   を規制する振動板固定部材を具備することを特徴とする
   インクジェット式記録ヘッド。
9. 【請求項９】 請求項１〜８の何れかにおいて、前記幅
   狭部の前記ノズル開口近傍には、当該幅狭部より幅広で
   且つ前記ノズル開口より幅広の拡開部を有することを特
   徴とするインクジェット式記録ヘッド。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９の何れかにおいて、前記
    圧力発生室の少なくとも幅狭部が異方性エッチングによ
    り形成されることを特徴とするインクジェット式記録ヘ
    ッド。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０の何れかのインクジェ
    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。