JP2001270113A - 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】 各圧力発生室間のクロストークを防止すると
共に振動板の変位量の低下を抑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が
複数の隔壁１１によって画成される流路形成基板１０
と、前記圧力発生室１２の一部を構成する振動板を介し
て前記圧力発生室１２に対応する領域に設けられて前記
圧力発生室１２内に圧力変化を生じさせる圧電素子３０
０とを具備するインクジェット式記録ヘッドにおいて、
前記流路形成基板１０の前記隔壁１１に対向する領域に
前記振動板との間に画成されて前記圧力発生室１２の少
なくとも幅方向一端部側に連通するスリット部１５と、
前記圧力発生室１２の周壁に対応する領域に形成され連
通路を介して前記スリット部１５と連通する貯留部１６
とを有することにより、スリット部１５内のインクに流
動性が生じる。

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。

【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という問題があ
る。

【０００８】このような問題を解決するために、例え
ば、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。しかし、このような構造では、幅広部内
のインクに流動性がないため、圧電素子の駆動による振
動板の変形を妨げ、十分な変位が得られないという問題
がある。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑み、各圧力
発生室間のクロストークを防止すると共に振動板の変位
量の低下を抑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圧力発生室が
複数の隔壁によって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
室に対応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、前記流路形成基板の前記隔壁に
対向する領域に前記振動板との間に画成されて前記圧力
発生室の少なくとも幅方向一方側に連通するスリット部
と、前記圧力発生室の周壁に対応する領域に形成され連
通路を介して前記スリット部と連通する貯留部とを有す
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、各圧力発生室間の
隔壁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、且つ貯留部によってスリット部内のインクに流
動性が生じるため、圧電素子の駆動による振動板の変位
を阻害することがない。

【００１２】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記スリット部が前記圧電素子の幅方向外側まで延
設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、圧電素子の下側に
流路形成基板が存在しないため、駆動による振動板の変
位が容易となる。

【００１４】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記スリット部の前記流路形成基板の厚さ方
向の深さが、０．５〜１０μｍ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。

【００１５】かかる第３の態様では、圧力発生室の容積
を増加させることなく排除体積の増加が得られるため、
インクの吐出効率が向上される。

【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、前記スリット部が前記圧力発生室の長
手方向端部側にも連通し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。

【００１７】かかる第４の態様では、圧力発生室の長手
方向端部近傍の振動板の変位が増加する。

【００１８】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記貯留部が、少なくとも２つ以上の
圧力発生室に共通して設けら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。

【００１９】かかる第５の態様では、貯留部を複数の圧
力発生室に共通して設けた場合であっても、確実に各ス
リット部内のインクに流動性が生じる。

【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、前記貯留部が、前記圧力発生室の前記
ノズル開口側に設けら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、インク吐出の際の
インクの圧力変化がより効果的に吸収される。

【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、前記貯留部が、前記圧力発生室を区画
する隔壁に対向する領域に設けら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。

【００２３】かかる第７の態様では、流路形成基板に貯
留部を形成する領域を新たに設け、ヘッドを大型化する
必要がない。

【００２４】本発明の第８の態様は、第５〜７の何れか
の態様において、前記流路形成基板には、各圧力発生室
にインクを供給するリザーバが形成され、該リザーバが
前記貯留部を兼ね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、スリット部のイン
クに流動性が生じると共に、リザーバから圧力発生室へ
のインク供給が容易となり、圧力発生室へのインク供給
部不足が解消される。

【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、前記貯留部の少なくとも一部が、可撓
性を有する可撓部材で封止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、可撓部材によって
インクの流動性をさらに向上することができ、より確実
に振動板の変位量が増加する。

【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、前記圧電素子の
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。

【００２９】かかる第１０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且つ比
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、ヘッドの特性を
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、インクジェット式記録ヘッドの平面図
及び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】この流路形成基板には、例えば、異方性エ
ッチングすることにより、複数の隔壁１１により区画さ
れた圧力発生室１２が幅方向に並設されている。また、
各圧力発生室１２の長手方向一端部には、各圧力発生室
１２の共通のインク室となるリザーバ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。

【００３６】また、流路形成基板１０の一方面側には、
例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ ₂）等の絶縁層から
なる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が設けられ、その一
方の面で圧力発生室１２の一壁面を構成している。な
お、流路形成基板１０の他方面側には、弾性膜５０と同
様の絶縁層からなり、圧力発生室１２等を形成する際の
マスクとなる保護膜５５が設けられている。

【００３７】さらに、この流路形成基板１０の弾性膜５
０側表面の各隔壁１１に対応する領域には、例えば、圧
力発生室１２と同様に異方性エッチングすることによ
り、各圧力発生室１２に連通するスリット部１５が設け
られている。さらに、圧力発生室１２のリザーバ１３と
は反対側の周壁に対応する領域には、各スリット部１５
毎に一定量のインク等を貯留するための貯留部１６が形
成されており、連通路１７を介して各スリット部１５と
連通されている。

【００３８】一方、流路形成基板１０の他方面側の保護
膜５５上には、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、０．１〜１ｍｍ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。

【００３９】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。

【００４０】また、流路形成基板１０に設けられた弾性
膜５０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。

【００４１】ここで、本実施形態のインクジェット式記
録ヘッドの製造工程、特に、流路形成基板１０に圧力発
生室１２等を形成する工程及びこの圧力発生室１２に対
応する領域に圧電素子３００を形成する工程について説
明する。なお、図３〜図５は、圧力発生室１２の長手方
向の断面図である。

【００４２】まず、図３（ａ）に示すように、流路形成
基板１０となるシリコン単結晶板の一方面側から、例え
ば、酸化シリコン等からなる所定形状のマスクを用いて
異方性エッチングすることにより各圧力発生室１２とな
る領域に、それぞれスリット部１５、貯留部１６及びこ
れらを連通する連通路１７を形成する。

【００４３】次に、図３（ｂ）に示すように、流路形成
基板１０に形成されたスリット部１５、貯留部１６及び
連通路１７に犠牲層１００を充填する。例えば、本実施
形態では、流路形成基板１０の全面に亘って犠牲層１０
０をスリット部１５の深さと略同一厚さで形成した後、
スリット部１５、貯留部１６及び連通路１７以外の犠牲
層１００をケミカル・メカニカル・ポリッシュ（ＣＭ
Ｐ）により除去することにより形成した。

【００４４】このような犠牲層１００の材料は、特に限
定されないが、例えば、ポリシリコン又はリンドープ酸
化シリコン（ＰＳＧ）等を用いればよく、本実施形態で
は、エッチングレートが比較的速いＰＳＧを用いた。

【００４５】なお、犠牲層１００の形成方法は特に限定
されず、例えば１μｍ以下の超微粒子をヘリウム（Ｈ
ｅ）等のガスの圧力によって高速で基板に衝突させるこ
とにより成膜するいわゆるガスデポジション法あるいは
ジェットモールディング法と呼ばれる方法を用いてもよ
い。この方法では、スリット部１５、貯留部１６及び連
通路１７に対応する領域のみに犠牲層１００を部分的に
形成することができる。

【００４６】次に、図３（ｃ）に示すように、流路形成
基板１０の両面に弾性膜５０及び保護膜５５を形成す
る。例えば、本実施形態では、流路形成基板１０の両面
にジルコニウム層を形成後、５００〜１２００℃の拡散
炉で熱酸化して酸化ジルコニウムからなる弾性膜５０及
び保護膜５５とした。

【００４７】次に、各圧力発生室１２に対応して弾性膜
５０上に圧電素子３００を形成する。

【００４８】圧電素子３００を形成する工程としては、
まず、図４（ａ）に示すように、弾性膜５０上にスパッ
タリングで下電極膜６０を形成する。この下電極膜６０
の材料としては、白金、イリジウム等が好適である。こ
れは、スパッタリング法やゾル−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、下電極膜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（ＰＺＴ）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、イリジウムが好適である。

【００４９】次に、図４（ｂ）に示すように、圧電体層
７０を成膜する。例えば、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、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、スパッタリング法又はＭＯＤ法
（有機金属熱塗布分解法）等のスピンコート法により成
膜してもよい。

【００５０】さらに、ゾル−ゲル法又はスパッタリング
法もしくはＭＯＤ法等によりチタン酸ジルコン酸鉛の前
駆体膜を形成後、アルカリ水溶液中での高圧処理法にて
低温で結晶成長させる方法を用いてもよい。

【００５１】何れにしても、このように成膜された圧電
体層７０は、バルクの圧電体とは異なり結晶が優先配向
しており、且つ本実施形態では、圧電体層７０は、結晶
が柱状に形成されている。なお、優先配向とは、結晶の
配向方向が無秩序ではなく、特定の結晶面がほぼ一定の
方向に向いている状態をいう。また、結晶が柱状の薄膜
とは、略円柱体の結晶が中心軸を厚さ方向に略一致させ
た状態で面方向に亘って集合して薄膜を形成している状
態をいう。勿論、優先配向した粒状の結晶で形成された
薄膜であってもよい。なお、このように薄膜工程で製造
された圧電体層の厚さは、一般的に０．２〜５μｍであ
る。

【００５２】次に、図４（ｃ）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、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。

【００５３】次いで、図４（ｄ）に示すように、圧電体
層７０及び上電極膜８０のみをエッチングして圧電素子
３００のパターニングを行う。また、本実施形態では、
同時に保護膜５５をパターニングして、各圧力発生室１
２、リザーバ１３及びインク供給路１４に対応する領域
に貫通孔５５ａを形成する。

【００５４】次に、図５（ａ）に示すように、流路形成
基板１０の弾性膜５０とは反対側の面から、保護膜５５
をマスクとして異方性エッチング、例えば、ウェットエ
ッチングすることにより圧力発生室１２、リザーバ１３
及びインク供給路１４を形成する。

【００５５】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。

【００５６】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。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は、圧力発生室１２よ
り浅く形成されており、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。すなわち、インク
供給路１４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。

【００５７】その後、図５（ｂ）に示すように、圧力発
生室１２を介してウェットエッチング又は蒸気によるエ
ッチングによってスリット部１５、貯留部１６及び連通
路１７内の犠牲層１００を除去する。本実施形態では、
犠牲層１００の材料として、ＰＳＧを用いているため、
弗酸水溶液によってエッチングした。なお、ポリシリコ
ンを用いた場合には、弗酸及び硝酸の混合水溶液、ある
いは水酸化カリウム水溶液によってエッチングすること
ができる。

【００５８】以上のような工程で、圧力発生室１２及び
圧電素子３００等が形成される。なお、以上説明した一
連の膜形成及び異方性エッチングでは、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、図示しないホルダー等に固
定し、キャリッジに搭載されてインクジェット式記録装
置に組み込まれる。

【００５９】また、このように製造された本実施形態の
インクジェット式記録ヘッドは、図示しない外部インク
供給手段からリザーバ１３にインクを取り込み、リザー
バ１３からノズル開口２１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を介して出力され
た記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれ
の圧電素子３００、すなわち下電極膜６０と上電極膜８
０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、下電極膜６０及
び圧電体層７０をたわみ変形させることにより、各圧力
発生室１２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。

【００６０】このように製造され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６に示す。

【００６１】図６に示すように、本実施形態では、圧力
発生室１２を区画する隔壁１１に対向する領域には、各
圧力発生室１２の幅方向両側に連通するスリット部１５
が、例えば、０．５〜１０μｍの深さで、圧力発生室１
２の長手方向に亘って形成されている。また、圧力発生
室１２の長手方向周壁に対応する領域、本実施形態で
は、ノズル開口２１側の周壁に対応する領域には、弾性
膜５０との間に各スリット部１５に対応して複数の貯留
部１６が画成されており、各貯留部１６はそれぞれ連通
路１７を介して各スリット部１５に連通されている。

【００６２】また、圧力発生室１２に対応する領域に
は、下電極層６０、圧電体層７０及び上電極膜８０から
なる圧電素子３００が設けられ、スリット部１５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
及び上電極膜８０からなる実質的な駆動部である圧電体
能動部３２０が形成されている。すなわち、スリット部
１５は、圧電素子３００の幅方向外側まで延設されてい
る。

【００６３】このような構成では、各圧力発生室１２間
の隔壁１１の幅を広くでき剛性を十分高くすることがで
きるため、クロストークを防止してインク吐出特性を向
上することができる。また、本実施形態では、スリット
部１５の深さを比較的浅く形成しているため、隔壁１１
の剛性を低下させることなく、クロストークを確実に防
止することができる。また、スリット部１５を設けるこ
とにより、圧力発生室１２の容積を増加させることな
く、すなわち、インクのコンプライアンスを増加するこ
となく、圧電素子３００の駆動によるインクの排除体積
の増加が得られるため、インク吐出効率を向上すること
ができる。

【００６４】また、スリット部１５には連通路１７を介
して貯留部１６が連通されているため、スリット部１５
内のインクに流動性を生じさせることができ、圧電素子
３００の駆動によって振動板が変形する際にスリット部
１５内にインクが停滞するのを防止できる。すなわち、
スリット部１５内のインクが振動板の変位を妨げること
がなく、インク吐出特性を良好に保持することができ
る。

【００６５】なお、スリット部１５と連通されている貯
留部１６には、インクを溜めておくようにしてもよい
が、空気を残留させておいてもよい。何れにしても、ス
リット部１５内のインクに流動性を生じさせることがで
きる。

【００６６】また、本実施形態では、各スリット部１５
毎にそれぞれ貯留部１６を設けるようにしたが、これに
限定されず、例えば、２つ以上のスリット部１５に共通
する貯留部１６を設けるようにしてもよい。

【００６７】また、本実施形態では、貯留部１６は、弾
性膜５０によって封止されているが、これに限定され
ず、例えば、図７に示すように、貯留部１６に対向する
領域の弾性膜５０に貫通孔５１を設け、可撓性を有する
可撓性膜１１０等で封止するようにしてもよい。これに
より、スリット部１５内のインクに、さらに大きな流動
性を生じさせることができ、スリット部１５内のインク
の停滞が確実に防止される。

【００６８】（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平面図及び断面図であ
る。

【００６９】本実施形態は、各圧力発生室１２にインク
を供給するリザーバ１３が貯留部１６を兼ねるようにし
た例であり、図８に示すように、スリット部１５のリザ
ーバ１３側の端部に連通路１７Ａが設けられ、スリット
部１５とリザーバ１３とがこの連通路１７Ａを介して連
通されている以外は、実施形態１と同様である。

【００７０】このような構成では、上述の実施形態と同
様に、クロストークを防止できると共に、スリット部１
５内のインクに流動性が生じさせることができ、スリッ
ト部１５内のインクが振動板の変位を妨げるのを防止で
きる。

【００７１】さらに、本実施形態では、スリット部１５
が連通路１７Ａを介してリザーバ１３に連通されている
ため、リザーバ１３から圧力発生室１２へのインクの供
給不足を解消することができる。

【００７２】（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。

【００７３】例えば、上述の各実施形態では、スリット
部１５を圧力発生室１２の幅方向両側に設けるようにし
たが、これに限定されず、例えば、図９に示すように、
スリット部１５を圧力発生室１２の幅方向端部から長手
方向端部側に連続的に設けるようにしてもよい。また、
例えば、スリット部１５を圧力発生室１２の幅方向一方
側のみに設けるようにしてもよい。勿論、このような構
成においても、上述の実施形態と同様の効果が得られ
る。

【００７４】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１０
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。

【００７５】図１０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。

【００７６】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にはキャリッジ軸５に
沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ロ
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。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、隔壁の
幅を広くして剛性を十分高くすることができ、クロスト
ークを防止することができる。また、スリット部には連
通路を介して貯留部が連通されているため、スリット部
内のインクに流動性が生じさせて、圧電素子の駆動によ
って振動板が変形する際にスリット部内にインクが停滞
するのを防止できる。すなわち、スリット部内のインク
が振動板の変位を妨げるのを防止でき、インク吐出特性
を良好に保持することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの概略を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの平面図及び断面図である。

【図３】本発明の実施形態１に係る製造工程を示す断面
図である。

【図４】本発明の実施形態１に係る製造工程を示す断面
図である。

【図５】本発明の実施形態１に係る製造工程を示す断面
図である。

【図６】本発明の実施形態１に係るインクジェット式記
録ヘッドの要部を示す平面図及び断面図である。

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

【図９】本発明の他の実施形態に係るインクジェット式
記録ヘッドの要部を示す平面図及び断面図である。

【図１０】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 １３ リザーバ １４ インク供給路 １５ スリット部 １６ 貯留部 １７ 連通路 ２０ ノズルプレート ２１ ノズル開口 ５０ 弾性膜 ５５ 保護膜 ６０ 下電極膜 ７０ 圧電体層 ８０ 上電極膜 ３００ 圧電素子

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル開口に連通する圧力発生室が複数
   の隔壁によって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
   対応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、 前記流路形成基板の前記隔壁に対向する領域に前記振動
   板との間に画成されて前記圧力発生室の少なくとも幅方
   向一方側に連通するスリット部と、前記圧力発生室の周
   壁に対応する領域に形成され連通路を介して前記スリッ
   ト部と連通する貯留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、前記スリット部が前
   記圧電素子の幅方向外側まで延設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１又は２において、前記スリット
   部の前記流路形成基板の厚さ方向の深さが、０．５〜１
   ０μｍであ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１〜３の何れかにおいて、前記ス
   リット部が前記圧力発生室の長手方向端部側にも連通し
   てい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１〜４の何れかにおいて、前記貯
   留部が、少なくとも２つ以上の圧力発生室に共通して設
   けら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。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れかにおいて、前記貯
   留部が、前記圧力発生室の前記ノズル開口側に設けられ
   ていることを特徴とするインクジェット式記録ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項１〜５の何れかにおいて、前記貯
   留部が、前記圧力発生室を区画する隔壁に対向する領域
   に設けら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。
8. 【請求項８】 請求項５〜７の何れかにおいて、前記流
   路形成基板には、各圧力発生室にインクを供給するリザ
   ーバが形成され、該リザーバが前記貯留部を兼ねること
   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、前記貯
   留部の少なくとも一部が、可撓性を有する可撓部材で封
   止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。
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、前記圧電素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。
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。