JP2003112425A - 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】 初期不良を発生させることなくノズル開口を
高密度化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。 【解決手段】 ノズル開口２１が圧力発生室１２側に開
口してその開口側に向かって内径が漸大するテーパ部２
２とこのテーパ部２２に連通し内径が軸方向に亘って略
同一であるノズル部２３とからなり、テーパ部２２の開
口の中心を通る縦断面における傾斜面のなす角度θを１
０°〜２０°とし、且つ開口の直径を圧力発生室１２の
幅よりも所定量小さくすることにより開口の一部が隔壁
１１又は接着剤２５のはみ出しと重ならないようにし
て、接合不良及び吐出不良を防止する。

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】また、このようなインクジェット式記録ヘ
ッドでは、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の基板に
複数のノズル開口を穿設したノズルプレートが用いら
れ、このノズルプレートが圧力発生室の形成された流路
形成基板に接合されることにより、各圧力発生室と各ノ
ズル開口とが連通している。

【０００７】このようなノズルプレートでは、従来、ノ
ズル開口の形状が直線的でありインク滴の吐出量、吐出
速度等のインク吐出性能が低いという問題があったた
め、ノズル開口の圧力発生室側の内径を漸大させてイン
ク吐出特性を向上させたものが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなノズルプレートでは、圧力発生室側の開口径が比較
的大きくなるため、ノズルプレートと流路形成基板とを
接合する際に各圧力発生室とノズル開口との位置ずれが
生じやすい。このため、ノズルプレートと流路形成基板
とを比較的高精度に位置決めして接合する必要があり、
製造工程が煩雑化してしまうという問題がある。

【０００９】特に、ノズル開口を比較的高密度に配列し
た場合には、圧力発生室も高密度に配列されるため圧力
発生室とノズル開口との位置ずれが生じやすく、流路形
成基板とノズルプレートとの接合不良、あるいはノズル
開口が隣接する圧力発生室と連通することによる吐出不
良等の初期不良が発生する虞がある。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、初期不
良を発生させることなくノズル開口を高密度化したイン
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。

【００１１】

【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、複数のノズル開口が穿設されたノズ
ルプレートと、該ノズルプレートと接着剤を介して接着
され前記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、該流路形成基板の
一方面側に振動板を介して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、前記ノズル開口が前記圧
力発生室側に開口してその開口側に向かって内径が漸大
するテーパ部とこのテーパ部に連通し内径が軸方向に亘
って略同一であるノズル部とからなり、前記テーパ部は
その開口の中心を通る縦断面における傾斜面のなす角度
θが１０°〜２０°であり、且つ前記開口の直径を前記
圧力発生室の幅よりも所定量小さくすることにより当該
開口の一部が前記隔壁又は前記接着剤のはみ出しと重な
らないようにしたことを特徴とするインクジェット式記
録ヘッドにある。

【００１２】かかる第１の態様では、ノズル開口を比較
的高密度に配列しても、圧力発生室とノズル開口を比較
的容易に位置決めすることができ、流路形成基板とノズ
ルプレートとの接合不良、あるいは吐出不良等の初期不
良を防止することができる。

【００１３】本発明の第２の態様は、第１の態様におい
て、前記テーパ部の開口径φ１と前記圧力発生室の幅Ｗ
との関係が、φ１＜Ｗ−Ｃ（定数）を満たすと共に、こ
の定数Ｃが、Ｃ＝（前記流路形成基板と前記ノズルプレ
ートとの位置決め精度）＋（前記圧力発生室の幅Ｗの寸
法精度）＋（前記流路形成基板と前記ノズルプレートと
を接着する接着剤のはみ出し量）で表される値であり、
且つ前記テーパ部の開口径φ１が、前記テーパ部の傾斜
面のなす角度θ、前記ノズル部の開口径φ２、前記ノズ
ル部の長さｌｓ及び前記ノズルプレートの厚さｔによっ
て表される下記式（１）の関係を満たしていることを特
徴とするインクジェット式記録ヘッド。

【００１４】

【数２】

【００１５】かかる第２の態様では、テーパ部の開口径
φ１を所定の大きさで形成することにより、ノズル開口
を高密度に配列してもノズル詰まり等の初期不良が確実
に防止される。

【００１６】本発明の第３の態様は、第１又は２の態様
において、前記圧力発生室の配列密度が２００ｄｐｉ以
上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３の態様では、ノズル開口が高密
度に配列されているため、高速且つ高画質印刷を実現す
ることができる。

【００１８】本発明の第４の態様は、第１〜３の何れか
の態様において、前記ノズルプレートの厚さが、６０μ
ｍ〜９０μｍ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４の態様では、ノズル開口を高密
度に配列しても、インク吐出特性の低下及びクロストー
クが発生することがない。

【００２０】本発明の第５の態様は、第１〜４の何れか
の態様において、前記ノズルプレートがステンレス鋼
（ＳＵＳ）からな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５の態様では、ノズル開口が高密
度に配列されたノズルプレートを比較的容易に形成でき
る。

【００２２】本発明の第６の態様は、第１〜５の何れか
の態様において、前記圧力発生室が異方性エッチングに
より形成され、前記圧電素子を構成する各層が成膜及び
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６の態様では、比較的容易に圧力
発生室を高精度且つ高密度に形成することができる。

【００２４】本発明の第７の態様は、第１〜６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。

【００２５】かかる第７の態様では、高速且つ高品質印
刷が可能なインクジェット式記録装置を実現できる。

【００２６】

【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。

【００２７】（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
である。また、図２（ａ）は、図１の平面図であり、図
２（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。

【００２８】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、その一方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１〜２［μｍ］の弾性膜５０
が形成されている。

【００２９】この流路形成基板１０には、シリコン単結
晶基板をその一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１
２が幅方向に並設されている。また、その長手方向外側
には、後述するリザーバ形成基板のリザーバ３１と連通
孔５１を介して連通される連通部１３が形成されてい
る。また、この連通部１３は、各圧力発生室１２の長手
方向一端部でそれぞれインク供給路１４を介して連通さ
れている。

【００３０】また、この圧力発生室１２は、配列密度が
１インチ当たり２００個以上、本実施形態では、例え
ば、３６０個と比較的高密度に配列されている。

【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Ｋ
ＯＨ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（１１
０）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。

【００３３】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からなる接着層２５を介して
固着されている。

【００３４】本実施形態のノズルプレート２０は、例え
ば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）からなり、ノズル開口２１
は、圧力発生室１２側に設けられて開口側ほど内径が漸
大するテーパ部２２と、軸方向で内径が略一定でありイ
ンク滴が吐出されるノズル部２３とからなる。

【００３５】なお、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、本
実施形態のように、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のノズル部２３を２０
［μｍ］前後の直径で精度よく形成する必要がある。

【００３６】また、図３の拡大図に示すように、ノズル
開口２１のテーパ部２２の開口径φ１は、圧力発生室１
２の幅Ｗよりも所定量小さい直径であり、圧力発生室１
２及びノズル開口２１の寸法精度、あるいは流路形成基
板１０とノズルプレート２０との位置決め精度の誤差に
よってもテーパ部２２と、隔壁１１又は接着層２５の圧
力発生室１２内へのはみ出し部２５ａが重ならない程度
の大きさとなっている。

【００３７】すなわち、テーパ部２２の開口径φ１と圧
力発生室１２の幅Ｗとは、φ１＜Ｗ−Ｃ（定数）の関係
を満たしている。ここで、この定数Ｃは、流路形成基板
１０とノズルプレート２０との位置決め精度、圧力発生
室１２の幅Ｗの寸法精度及び流路形成基板１０とノズル
プレート２０とを接着する際の接着層２５のはみ出し量
等の組立条件等を考慮して決定される値であり、約１０
μｍ程度である。

【００３８】さらに、ノズル開口２１のテーパ部２２の
断面における傾斜面のなす角度（傾斜角度）θは１０〜
２０°であることが好ましく、例えば、本実施形態で
は、約１５°となるようにした。

【００３９】ノズル開口２１をこのような形状とするこ
とにより、ノズル開口２１を比較的高密度に配列して
も、各圧力発生室１２と各ノズル開口２１とを所定位置
に比較的容易且つ高精度に位置決めして、流路形成基板
１０とノズルプレート２０とを良好に接合することがで
きる。したがって、流路形成基板１０とノズルプレート
２０との接合不良を防止できると共に、ノズル開口２１
の目詰まりや、ノズル開口２１が隣接する圧力発生室１
２と連通すること等による吐出不良を防止することがで
きる。

【００４０】ここで、このようなノズル開口２１の各寸
法は、ノズル開口２１のテーパ部２２の開口径φ１、テ
ーパ部２２の傾斜角度θ、ノズル部２３の開口径φ２、
ノズル部２３の長さｌｓ及びノズルプレート２０の厚さ
ｔの関係は、下記式（１）で表される。

【００４１】

【数３】

【００４２】このノズル部２３の開口径φ２及び長さｌ
ｓは、ヘッドの特性によって決まり、例えば、本実施形
態では、ノズル部２３の開口径φ２を約２０μｍとし、
長さｌｓを約２０μｍとした。

【００４３】また、上述したように、本実施形態では、
圧力発生室１２は１インチあたり３６０個の割合で配列
されており、各圧力発生室１２の幅Ｗは約５５μｍであ
るため、テーパ部２２の開口径φ１は、φ１＜５５−Ｃ
（定数）となる。

【００４４】なお、この定数Ｃは、組立条件によって決
まる値であり、例えば、Ｃ＝（流路形成基板とノズルプ
レートの位置決め精度）＋（圧力発生室の幅の寸法精
度）＋（接着剤のはみ出し量）で表される。

【００４５】本実施形態では、流路形成基板１０とノズ
ルプレート２０との位置決め精度が±５μｍ程度であ
り、圧力発生室１２の幅の寸法精度が±１．５μｍ程度
であり、流路形成基板１０とノズルプレート２０とを接
着する際の接着剤のはみ出し量が片側５μｍ程度である
ため、Ｃ＝５＋１．５＋（５＋５）＝１６．５となる。
したがって、テーパ部２２の開口径φ１は、φ１＜３
８．５μｍとしている。

【００４６】さらに、このような各条件を満足したノズ
ル開口２１とする場合、ノズルプレート２０の厚さｔは
テーパ部２２の傾斜角度θに応じて上記式（１）から算
出される。すなわち、ノズルプレート２０の厚さｔは、
テーパ部２２の傾斜角度θが１０°である場合には、約
１２５μｍ以下とする必要があり、テーパ部２２の傾斜
角度が２０°である場合には、約７２μｍ以下とする必
要がある。例えば、本実施形態では、ノズル開口２１の
テーパ部２２の傾斜角度θを１５°としているため、ノ
ズルプレート２０の厚さｔは、約９０μｍ以下とする必
要がある。

【００４７】また、ノズルプレート２０の厚さｔがあま
り薄すぎると、インクを吐出する際にノズルプレート２
０自体が変形してクロストークが発生する虞があるた
め、ノズルプレート２０の厚さｔは、少なくとも６０μ
ｍ以上であることが好ましい。

【００４８】さらに、ノズルプレート２０の厚さｔがあ
まり厚すぎるとノズル開口２１の流路抵抗が著しく増加
してしまうため、インク吐出特性が低下する虞があるた
め、ノズルプレート２０の厚さｔは、９０μｍ以下であ
ることが好ましい。

【００４９】したがって、これらの点を考慮するとノズ
ルプレート２０の厚さは、約６０μｍ〜９０μｍである
ことが好ましい。例えば、本実施形態では、ノズルプレ
ート２０の厚さを約７０μｍ〜８０μｍとするのが最適
である。

【００５０】これにより、クロストークを発生させるこ
となく且つインク吐出特性を低下させることなくノズル
開口を高密度化することができ、高速且つ高品質印刷を
実現することができる。

【００５１】なお、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０．２［μｍ］の下電
極膜６０と、厚さが例えば、約０．５〜２［μｍ］の圧
電体層７０と、厚さが例えば、約０．１［μｍ］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７
０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。

【００５２】また、流路形成基板１０の圧電素子３００
側には、各圧力発生室１２の共通のインク室であるリザ
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、上述したようにインク
連通孔５１を介して流路形成基板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。

【００５３】このリザーバ形成基板３０としては、例え
ば、ガラス、セラミック材料等の流路形成基板１０の熱
膨張率と略同一の材料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。これにより、熱硬化性の接着
剤を用いた高温での接着であっても両者を確実に接着す
ることができる。

【００５４】さらに、このリザーバ形成基板３０には、
封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス
基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１は、剛
性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが６［μ
ｍ］のポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）フィルム）
からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一
方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の
硬質の材料（例えば、厚さが３０［μｍ］のステンレス
鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザ
ーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去さ
れた開口部４３となっているため、リザーバ１００の一
方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止され、内部
圧力の変化によって変形可能な可撓部３２となってい
る。

【００５５】また、このリザーバ１００の長手方向略中
央部外側のコンプライアンス基板４０上には、リザーバ
１００にインクを供給するためのインク導入口３５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３５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。

【００５６】一方、リザーバ形成基板３０の圧電素子３
００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確保した状態で、その空間を密封可
能な圧電素子保持部３３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３３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３０
０の破壊を防止している。

【００５７】なお、このように構成したインクジェット
式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段と接続
したインク導入口３５からインクを取り込み、リザーバ
１００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からの記録信号に
従い、上電極膜８０と下電極膜６０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、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。

【００５８】（他の実施形態）以上、本発明の一実施形
態について説明したが、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。

【００５９】例えば、上述の実施形態では、ステンレス
鋼（ＳＵＳ）からなるノズルプレートを例示して説明し
たが、これに限定されず、ノズルプレートは、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。

【００６０】また、例えば、上述の実施形態では、成膜
及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型
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、グリーンシートを
貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェ
ット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。

【００６１】また、上述の実施形態では、たわみ変位型
の圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッドについ
て説明したが、例えば、圧電材料と電極形成材料とをサ
ンドイッチ状に交互に挟んで積層した構造の縦振動モー
ドの圧電素子を有するインクジェット式記録ヘッドに応
用することができる。但し、何れの場合にも、振動板が
引張り応力を有していることが必要である。

【００６２】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。

【００６３】また、上述した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。

【００６４】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１
Ｂ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。

【００６５】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。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、寸法精
度や位置決め精度の誤差によってテーパ部内に接着剤が
流れ込まない程度にテーパ部の開口径を圧力発生室の幅
よりも狭くし且つテーパ部の断面において傾斜面のなす
角度が１０°〜２０°となるようにしたので、ノズル開
口を高密度に配列しても、流路形成基板とノズルプレー
トの接合不良、あるいは吐出不良等の初期不良を発生さ
せることなく、流路形成基板とノズルプレートとを比較
的容易に位置決めして固定することができる。

【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に係るインクジェット式記
録ヘッドの要部を示す拡大断面図である。

【図４】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 ２０ ノズルプレート ２１ ノズル開口 ２５ 接着層 ５０ 弾性膜 ６０ 下電極膜 ７０ 圧電体層 ８０ 上電極膜 ９０ リード電極 ３００ 圧電素子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズル開口が穿設されたノズルプ
   レートと、該ノズルプレートと接着剤を介して接着され
   前記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、該流路形成基板の一方
   面側に振動板を介して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、 前記ノズル開口が前記圧力発生室側に開口してその開口
   側に向かって内径が漸大するテーパ部とこのテーパ部に
   連通し内径が軸方向に亘って略同一であるノズル部とか
   らなり、前記テーパ部はその開口の中心を通る縦断面に
   おける傾斜面のなす角度θが１０°〜２０°であり、且
   つ前記開口の直径を前記圧力発生室の幅よりも所定量小
   さくすることにより当該開口の一部が前記隔壁又は前記
   接着剤のはみ出しと重ならないようにしたことを特徴と
   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、前記テーパ部の開口
   径φ１と前記圧力発生室の幅Ｗとの関係が、φ１＜Ｗ−
   Ｃ（定数）を満たすと共に、この定数Ｃが、Ｃ＝（前記
   流路形成基板と前記ノズルプレートとの位置決め精度）
   ＋（前記圧力発生室の幅Ｗの寸法精度）＋（前記流路形
   成基板と前記ノズルプレートとを接着する接着剤のはみ
   出し量）で表される値であり、 且つ前記テーパ部の開口径φ１が、前記テーパ部の傾斜
   面のなす角度θ、前記ノズル部の開口径φ２、前記ノズ
   ル部の長さｌｓ及び前記ノズルプレートの厚さｔによっ
   て表される下記式（１）の関係を満たしていることを特
   徴とするインクジェット式記録ヘッド。 【数１】
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記圧力発生
   室の配列密度が２００ｄｐｉ以上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、前記ノ
   ズルプレートの厚さが、６０μｍ〜９０μｍ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１〜４の何れかにおいて、前記ノ
   ズルプレートがステンレス鋼（ＳＵＳ）からなることを
   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、前記圧
   力発生室が異方性エッチングにより形成され、前記圧電
   素子を構成する各層が成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。
7. 【請求項７】 請求項１〜６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。