特開 2023-20321 貼り合わせ基板、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023020321

(43)【公開日】2023-02-09

(54)【発明の名称】貼り合わせ基板、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20230202BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 301

B41J2/14 607

B41J2/14 603

B41J2/14 605

B41J2/16 503

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021125618

(22)【出願日】2021-07-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昌央

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF93

2C057AG12

2C057AG44

2C057AN01

2C057AP25

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】第一基板と第二基板との接合確認を、赤外線透過顕微鏡で容易に確認することができる貼り合わせ基板、貼り合わせ基板、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置を提供する。
【解決手段】第一基板たるアクチュエータ基板２００と、アクチュエータ基板２００に接合される第二基板たる保持基板１００とを備えた貼り合わせ基板において、保持基板１００は、アクチュエータ基板２００との接合面と反対側の面から凹ませた凹部たる共通液室１０２を有している。そして、共通液室１０２の底面１０２ａの最大高さと最小高さとの差を、１０μｍ未満とした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一基板と、前記第一基板に接合される第二基板とを備えた貼り合わせ基板において、
前記第二基板は、前記第一基板との接合面と反対側の面から凹ませた凹部を有し、前記凹部の底面の最大高さと最小高さとの差が、１０μｍ未満であることを特徴とする貼り合わせ基板。

【請求項2】

請求項１に記載の貼り合わせ基板において、
前記第一基板は、貫通孔を有し、
前記第二基板の前記凹部の底面に前記貫通孔に連通する連通孔を有することを特徴とする貼り合わせ基板。

【請求項3】

請求項２に記載の貼り合わせ基板において、
少なくとも前記底面の前記連通孔の周りの高さの差を１０μｍ未満としたことを特徴とする貼り合わせ基板。

【請求項4】

請求項１乃至３いずれか一項に記載の貼り合わせ基板において、
前記第二基板は、赤外光を透過することを特徴とする貼り合わせ基板。

【請求項5】

請求項１乃至４いずれか一項に記載の貼り合わせ基板から製造されることを特徴とする圧電アクチュエータ。

【請求項6】

液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列が形成されたノズル基板と、請求項５に記載の圧電アクチュエータとを備えることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項7】

請求項６に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記第一基板は、液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列が形成されたノズル基板に接合され、各ノズルにそれぞれ連通しノズル列方向に沿って形成された、液体を収容する複数の個別液室と、前記個別液室内を昇圧する圧力発生手段とを有し、
前記第二基板の前記凹部が、各個別液室に供給する液体を収容する共通液室であり、前記第一基板の貫通孔と前記第二基板の連通孔とで、前記共通液室の液体を前記個別液室へ液体を供給する供給流路を構成したことを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項8】

請求項６または７に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項9】

請求項６または７に記載の液体吐出ヘッド、または、請求項８に記載の液体吐出ユニットを備えたことを特徴とする液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貼り合わせ基板、圧電アクチュエータ、液体吐出ヘッド、液体吐出ユニット及び液体を吐出する装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、第一基板と、第一基板に接合される第二基板とを備えた貼り合わせ基板が知られている。

【0003】

特許文献１には、上記貼り合わせ基板として、個別流路部材と振動板部材と圧電素子とを備えた第一基板に接合される第二基板としての共通流路部材を備えるものが記載されている。共通流路部材には、第一基板との接合面とは反対側の面から凹ませた凹部としての供給路支流が設けられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、第一基板と第二基板との接合確認を、赤外線透過顕微鏡で容易に確認できない場合があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、本発明は、第一基板と、前記第一基板に接合される第二基板とを備えた貼り合わせ基板において、前記第二基板は、前記第一基板との接合面と反対側の面から凹ませた凹部を有し、前記凹部の底面の最大高さと最小高さとの差が、１０μｍ未満であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、第一基板と第二基板との接合確認を、赤外線透過顕微鏡で容易に確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態の液体吐出ヘッドの概略断面図。

【図2】従来の貼り合わせ基板の保持基板の概略断面図。

【図3】従来の貼り合わせ基板を赤外線透過顕微鏡で撮像した撮像画像の概略図。

【図4】本実施形態の保持基板の概略図。

【図5】図４の一点鎖線Ｂの位置の概略断面図。

【図6】液体を吐出する装置の一例を示す要部平面説明図。

【図7】液体吐出ユニットの一例を示す要部側面説明図。

【図8】液体吐出ユニットの他の例を示す要部平面説明図。

【図9】液体吐出ユニットの更に他の例を示す正面説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を、液体を吐出する装置である画像形成装置としてのインクジェット記録装置の液体吐出ヘッドにおける圧電アクチュエータを製造するための貼り合わせ基板に適用した一実施形態について説明する。

【0009】

まず、液体吐出ヘッドの構成について説明する。
図１は、本実施形態の液体吐出ヘッドの概略断面図である。
本実施形態の液体吐出ヘッドは、主に、第一基板としてアクチュエータ基板２００と、第二基板として保持基板１００とで構成される圧電アクチュエータ３００と、ノズル基板４００とから構成されている。

【0010】

アクチュエータ基板２００は、振動板２０２と、圧力発生手段としての圧電素子２０１と、隔壁部２０３とを備えている。圧電素子２０１は、振動板２０２の素子取付面（図中上面）上に設けられている。圧電素子２０１は、下部電極である共通電極層２０１ａと上部電極である個別電極層２０１ｂと、共通電極層２０１ａと個別電極層２０１ｂとの間に配置された圧電体層２０１ｃと、を備えている。なお、下部電極を個別電極層２０１ｂとし、上部電極を共通電極層２０１ａとしてもよい。

【0011】

共通電極層２０１ａは、振動板２０２上に成膜される。共通電極層２０１ａは、金属膜単層もしくは金属膜と酸化物膜とからなる複数層であることが好ましく、いずれの場合でも、振動板２０２と金属膜との間に密着層を入れて剥がれ等を抑制することが好ましい。

【0012】

共通電極層２０１ａ上には、圧電体層２０１ｃと、層間絶縁膜２１０とが成膜される。層間絶縁膜２１０は、圧電体層２０１ｃ成膜後に成膜される。層間絶縁膜２１０は、この層間絶縁膜の上に成膜される配線層２０８と共通電極層２０１ａとの間を絶縁するものである。

【0013】

層間絶縁膜２１０の上に成膜される配線層２０８は、圧電体層２０１ｃ上の個別電極層２０１ｂと駆動ＩＣとを接続するためのものである。この配線層２０８上には、配線層１０８の保護層として機能するパッシベーション膜２１２が成膜されている。なお、符号２０９は、保持基板１００とアクチュエータ基板２００とを接合する接着層２０９である。

【0014】

隔壁部２０３は、振動板２０２の素子取付面とは反対側の面（図中下面）に設けられている。振動板２０２と隔壁部２０３とノズル基板４００によって囲まれる空間が個別液室２０４となる。なお、アクチュエータ基板２００は、保持基板１００とともに供給流路たる流体抵抗部１１を形成する貫通孔２０６を有している。

【0015】

保持基板１００は、共通液室１０２と、アクチュエータ基板２００に接着されることにより、振動板２０２が撓んで変位できる空間を形成する空隙部１０３とを有している。また、共通液室１０２の底面１０２ａは、貫通孔２０６に連通する連通孔１０６が形成されている。アクチュエータ基板２００の貫通孔２０６と保持基板１００の連通孔１０６とで流体抵抗部１１が形成されている。保持基板１００は、シリコンエッチング等により形成できる。
保持基板１００は、後述するように、赤外線透過顕微鏡によりアクチュエータ基板２００と保持基板１００との接合確認が行えるように、赤外線を透過性の材料で構成されている。

【0016】

流体抵抗部１１は、円筒型（丸穴形状）をしており、流体抵抗部１１の直径は、３０μｍ以上、１００μｍ以下が好ましい。なお、流体抵抗部１１の直径は、上記範囲に限らず、液体吐出ヘッドのレイアウト、アクチュエータ基板等のウェハの板厚などにより適宜決めればよい。
また、共通液室１０２のアクチュエータ基板２００との接合面と反対側の面から、底面１０２ａまでの距離（共通液室の深さ）は、１００μｍ以上、３００μｍ以下が好ましい。なお、共通液室１０２の深さも、上記範囲に限らず、液体吐出ヘッドのレイアウト、アクチュエータ基板等のウェハの板厚などにより適宜決めればよい。

【0017】

ノズル基板４００は、個々の個別液室２０４に対応した位置にノズル孔４００ａが形成されている。ノズル基板４００は、例えばＳＵＳからなる板に対して、パンチ加工、エッチング、シリコンエッチング、ニッケル電気鋳造、樹脂レーザー加工などを施すことにより形成されたものを用いることができる。

【0018】

本実施形態の液体吐出ヘッド１０は、各個別液室２０４内にインクを満たした状態で、制御部の制御の下、駆動ＩＣから駆動電圧信号を各個別電極層２０１ｂに印加する。この駆動電圧信号としては、発振回路により生成したパルス電圧を用いることができる。このようなパルス電圧を印加することにより、圧電体層２０１ｃは、圧電効果により圧電体層２０１ｃそのものが振動板２０２と平行方向に縮む。これにより、振動板２０２が個別液室２０４側へ凸になるように撓む結果、個別液室２０４内の圧力が急激に上昇し、個別液室２０４に連通するノズル孔４００ａからインクが吐出される。

【0019】

パルス電圧が印加された後は、縮んだ圧電体層２０１ｃが元に戻り、これに伴って撓んだ振動板２０２も元の位置に戻る。このため、個別液室２０４内が共通液室１０２内に比べて負圧となり、インクカートリッジからインク供給口を介して供給されているインクが共通液室１０２、流体抵抗部１１を介して個別液室２０４へ供給される。これを繰り返すことで、インクの液滴を連続的に吐出でき、液体吐出ヘッドに対向して配置される記録材に画像が形成される。

【0020】

従来は、共通液室１０２を、保持基板１００とアクチュエータ基板２００とノズル基板４００とで構成し、アクチュエータ基板２００の隔壁部２０３に流路抵抗部を設けていた。より具体的には、ノズル基板４００の一部が、共通液室の底面となり、隔壁部２０３の個別液室２０４と共通液室１０２との間に流路抵抗部を設ける構成である。この従来の構成においては、個別液室２０４は、振動板２０２が凹んだ際に所望の圧力が得られるようにする必要があるため、個別液室の容積は、容易に変更できない。そのため、液体吐出ヘッドを小型化したとき、流路抵抗部として所望の流路抵抗を得るための流路長を容易に確保できない。

【0021】

一方、本実施形態の液体吐出ヘッド１０は、保持基板１００に流体抵抗部１１の一部を構成する連通孔１０６を設けている。連通孔１０６の長さにより、共通液室１０２の大きさ（インク容量）が、多少が増減しても、吐出性能に影響を及ぼすことがない。よって、流路抵抗部として所望の流路抵抗を得るための流路長を容易に確保することができる。

【0022】

図２は、アクチュエータ基板２００に保持基板１００を接合して構成される従来の貼り合わせ基板の概略断面図である。なお、この図２は、図１のＡ－Ａ断面である。なお、図２では、従来の構成について、理解しやすいように、底面１０２ａの凹形状を強調している。
従来の貼り合わせ基板の保持基板１００の共通液室１０２は、シリコンエッチングにより形成される。シリコンエッチングでの加工条件によっては、図２に示すように、共通液室１０２の底面１０２ａの中央部分が数十μｍ程度凹んだ凹形状となることがあった。なお、特許文献１の図１４では、共通液室としての供給路支流の底面が平面状に見えるが、底面を拡大すると、供給路支流の底面が数十μｍ程度凹んだ凹形状となっている場合がある。

【0023】

保持基板１００をアクチュエータ基板２００に接着剤により接合した後、保持基板１００とアクチュエータ基板２００との接合箇所からインク漏れが起きないことを保証する必要がある。具体的には、図２に示す破線で囲った接合確認領域Ｓについて、接合確認を行いインク漏れが起きないことを保証する必要がある。この接合確認領域Ｓは、互いに距離が近い２つの流路抵抗部間である。

【0024】

流体抵抗部１１の周囲の保持基板１００とアクチュエータ基板２００との接合箇所は視認できないため、赤外線透過顕微鏡５００を用いて接合確認を行う。上述したように、保持基板１００は、赤外光を透過する材料で構成されている。そのため、赤外線透過顕微鏡５００を用いて保持基板１００の共通液室１０２の底面１０２ａ越しに、保持基板１００とアクチュエータ基板２００との接合箇所を撮像する。そして、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像に基づいて、接合確認領域Ｓに気泡（ボイド）があるか否かを確認し、気泡が確認された場合は、接合不良と判断する。

【0025】

図３は、図２に示す従来の貼り合わせ基板を赤外線透過顕微鏡５００で撮像した撮像画像の概略図である。
共通液室１０２の底面の凹形状の最大高さと最小高さの差が大きいと、図３に示すように、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像の共通液室１０２の側壁１０２ｂ近傍付近に不鮮明な部分Ｋが生じる。このような不鮮明な部分Ｋが生じることで、接合確認領域Ｓについて、気泡の有無の確認できない場合がある。なお、図３の図中左側の２つの連通孔１０６は、ノズル板に形成された２つのノズル列のうち、一方のノズル列の各ノズルに対応する個別液室に連通している。一方、図３の図中右側の２つの連通孔１０６は、ノズル板に形成された２つのノズル列のうち、他方のノズル列の各ノズルに対応する個別液室に連通している。

【0026】

これは、共通液室１０２の底面１０２ａの高さ差の差が大きいと、高さが高い底面１０２ａの共通液室１０２の側壁近傍の傾斜がきつくなる。このような底面の傾斜がきつい共通液室１０２の側壁近傍では、接合箇所で反射した赤外光が、共通液室１０２の底面を透過する際に大きく屈折する。その結果、赤外線透過顕微鏡の撮像素子に向かう方向とは異なる方向に赤外光が向かい、撮像素子に入射する赤外光が減少する。これにより、図３に示すように、外線透過顕微鏡の画像の底面１０２ａの高さが高い共通液室１０２の側壁１０２ｂ近傍付近が不鮮明となるのである。

【0027】

そこで、本実施形態では、共通液室の底面の最大高さと最小高さのとの差を、１０μｍ未満、より好ましくは、６μｍ以下とし、赤外線透過顕微鏡が撮像した画像の接合確認領域Ｓに不鮮明な部分が生じないようにした。

【0028】

図４は、本実施形態の保持基板１００の概略図であり、図５は、図４の一点鎖線Ｂの位置の概略断面図である。
図４に示すように、本実施形態の液体吐出ヘッドは、保持基板１００の接合面とは反対側の面から底面までの最大距離Ａと、接合面とは反対側の面から底面までの最小距離Ｂとの差｜Ａ－Ｂ｜を１０μｍ未満としている（｜Ａ－Ｂ｜＜１０μｍ）。この例では、底面１０２ａの高さとして、保持基板１００の接合面とは反対側の面を基準としているが、保持基板のアクチュエータ基板との接合面を基準とした高さでもよい。

【0029】

このように、底面１０２ａの高さの差を１０μｍ未満とすることで、図５に示す接合確認領域Ｓにおける底面１０２ａの傾斜をほぼなくすことができる。これにより、接合箇所で反射した赤外光は、ほとんど屈折せずに、底面１０２ａを通過する。これにより、接合箇所で反射した赤外光を良好に赤外線透過顕微鏡の撮像素子で受光することができ、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像に不鮮明な部分が生じるのを抑制できる。これにより、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像から接合確認領域Ｓについて、気泡（ボイド）の有無について容易に調べることができ、接合確認を容易に行うことができる。

【0030】

共通液室１０２の底面１０２ａ付近までエッチングしたら、エッチング条件を変更することで、共通液室１０２の底面１０２ａの高さの差を１０μｍ未満にすることができる。
また、本実施形態では、底面１０２ａ全体を、ほぼ平面としているが、少なくとも、底面１０２ａの流体抵抗部１１（連通孔１０６の周囲）がほぼ平面状（高さの差：１０μｍ未満）であればよい。かかる構成では、少なくとも赤外線透過顕微鏡５００の撮像画像の接合確認領域Ｓは、鮮明にでき、容易に気泡の有無について調べることができ、容易に接合確認を行うことができる。なお、加工の手間などを鑑みれば、底面全体をほぼ平面（高さの差：１０μｍ未満）にするのが好ましい。

【0031】

下記表１は、底面１０２ａの高さの差が互いに異なる３つの貼り合わせ基板（アクチュエータ基板２００と保持基板１００とを接合したもの）について、接合確認領域Ｓにおける気泡の確認の容易性について評価した結果を示すものである。なお、流体抵抗部１１は、直径７０μｍの丸孔形状である。

【0032】

【表1】

【0033】

表１に示すように、赤外線透過顕微鏡５００の倍率が１０倍のときは、倍率が低すぎて接合確認領域Ｓの気泡の有無についての判断を行うことができなかった。一方、赤外線透過顕微鏡５００の倍率が２０倍のときは、底面１０２ａの高さの差が１μｍの貼り合わせ基板、底面１０２ａの高さの差が６μｍの貼り合わせ基板については、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像から接合確認領域Ｓの気泡の有無について容易に確認を行うことができた。そのため、接合確認評価判定は、「〇」評価となった。一方、底面１０２ａの高さの差が１０μｍの貼り合わせ基板については、赤外線透過顕微鏡５００が撮像した画像の接合確認領域Ｓ付近が不鮮明となり、接合確認領域Ｓの気泡の有無の確認を容易に行うことができなかった。そのため、接合確認評価判定は、「×」評価となった。
以上のことから、底面１０２ａの高さの差は、少なくとも１０μｍ未満にする必要があり、好ましくは、６μｍ以下にする必要があることが確認された。

【0034】

次に、本発明に係る液体を吐出する装置の一例について図６及び図７を参照して説明する。図６は同装置の要部平面説明図、図７は同装置の要部側面説明図である。

【0035】

この装置は、シリアル型装置であり、主走査移動機構４９３によって、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動する。主走査移動機構４９３は、ガイド部材４０１、主走査モータ４０５、タイミングベルト４０８等を含む。ガイド部材４０１は、左右の側板４９１Ａ、４９１Ｂに架け渡されてキャリッジ４０３を移動可能に保持している。そして、主走査モータ４０５によって、駆動プーリ４０６と従動プーリ４０７間に架け渡したタイミングベルト４０８を介して、キャリッジ４０３は主走査方向に往復移動される。

【0036】

このキャリッジ４０３は、本発明に係る液体吐出ヘッド４０４及びヘッドタンク４４１を一体にした液体吐出ユニット４４０を搭載している。液体吐出ユニット４４０の液体吐出ヘッド４０４は、例えば、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色の液体を吐出する。また、液体吐出ヘッド４０４は、複数のノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向に配置し、吐出方向を下方に向けて装着している。

【0037】

液体吐出ヘッド４０４の外部に貯留されている液体を液体吐出ヘッド４０４に供給するための供給機構４９４により、ヘッドタンク４４１には、液体カートリッジ４５０に貯留されている液体が供給される。

【0038】

供給機構４９４は、液体カートリッジ４５０を装着する充填部であるカートリッジホルダ４５１、チューブ４５６、送液ポンプを含む送液ユニット４５２等で構成される。液体カートリッジ４５０はカートリッジホルダ４５１に着脱可能に装着される。ヘッドタンク４４１には、チューブ４５６を介して送液ユニット４５２によって、液体カートリッジ４５０から液体が送液される。

【0039】

この装置は、用紙４１０を搬送するための搬送機構４９５を備えている。搬送機構４９５は、搬送手段である搬送ベルト４１２、搬送ベルト４１２を駆動するための副走査モータ４１６を含む。

【0040】

搬送ベルト４１２は用紙４１０を吸着して液体吐出ヘッド４０４に対向する位置で搬送する。この搬送ベルト４１２は、無端状ベルトであり、搬送ローラ４１３と、テンションローラ４１４との間に掛け渡されている。吸着は静電吸着、あるいは、エアー吸引などで行うことができる。

【0041】

そして、搬送ベルト４１２は、副走査モータ４１６によってタイミングベルト４１７及びタイミングプーリ４１８を介して搬送ローラ４１３が回転駆動されることによって、副走査方向に周回移動する。

【0042】

さらに、キャリッジ４０３の主走査方向の一方側には搬送ベルト４１２の側方に液体吐出ヘッド４０４の維持回復を行う維持回復機構４２０が配置されている。

【0043】

維持回復機構４２０は、例えば液体吐出ヘッド４０４のノズル面（ノズルが形成された面）をキャッピングするキャップ部材４２１、ノズル面を払拭するワイパ部材４２２などで構成されている。

【0044】

主走査移動機構４９３、供給機構４９４、維持回復機構４２０、搬送機構４９５は、側板４９１Ａ，４９１Ｂ、背板４９１Ｃを含む筐体に取り付けられている。

【0045】

このように構成したこの装置においては、用紙４１０が搬送ベルト４１２上に給紙されて吸着され、搬送ベルト４１２の周回移動によって用紙４１０が副走査方向に搬送される。

【0046】

そこで、キャリッジ４０３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４０４を駆動することにより、停止している用紙４１０に液体を吐出して画像を形成する。

【0047】

このように、この装置では、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、高画質画像を安定して形成することができる。

【0048】

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの他の例について図８を参照して説明する。図８は同ユニットの要部平面説明図である。

【0049】

この液体吐出ユニットは、前記液体を吐出する装置を構成している部材のうち、側板４９１Ａ、４９１Ｂ及び背板４９１Ｃで構成される筐体部分と、主走査移動機構４９３と、キャリッジ４０３と、液体吐出ヘッド４０４で構成されている。

【0050】

なお、この液体吐出ユニットの例えば側板４９１Ｂに、前述した維持回復機構４２０、及び供給機構４９４の少なくともいずれかを更に取り付けた液体吐出ユニットを構成することもできる。

【0051】

次に、本発明に係る液体吐出ユニットの更に他の例について図９を参照して説明する。図９は同ユニットの正面説明図である。

【0052】

この液体吐出ユニットは、流路部品４４４が取付けられた液体吐出ヘッド４０４と、流路部品４４４に接続されたチューブ４５６で構成されている。

【0053】

なお、流路部品４４４はカバー４４２の内部に配置されている。流路部品４４４に代えてヘッドタンク４４１を含むこともできる。また、流路部品４４４の上部には液体吐出ヘッド４０４と電気的接続を行うコネクタ４４３が設けられている。

【0054】

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0055】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0056】

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0057】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0058】

前記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0059】

前記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0060】

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。

【0061】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0062】

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0063】

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

【0064】

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

【0065】

例えば、液体吐出ユニットとして、図７で示した液体吐出ユニット４４０のように、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

【0066】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

【0067】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、図８で示したように、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

【0068】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

【0069】

また、液体吐出ユニットとして、図９で示したように、ヘッドタンク若しくは流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。

【0070】

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

【0071】

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、前記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

【0072】

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【0073】

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
アクチュエータ基板２００などの第一基板と、第一基板に接合される保持基板１００たる第二基板とを備えた貼り合わせ基板において、第二基板は、第一基板との接合面と反対側の面から凹ませた共通液室１０２などの凹部を有し、凹部の底面の最大高さと最小高さとの差が１０μｍ未満である。
赤外光透過顕微鏡を用いて、第二基板の凹部ごしから第二基板と第一基板との接合状態の確認を行う際に、凹部の底面が平面でない場合、凹部の底面を透過し、第二板と第一基板との接合部から反射した赤外光の一部が、この底面で屈折するなどして赤外光顕微鏡の撮像素子へ向かわなくなる。その結果、この撮像素子に入射する赤外光の光量が低下し、図３に示すように、赤外線顕微鏡の撮像画像の一部が暗くなった不鮮明部分Ｋが生じる。これにより、赤外線顕微鏡の撮像画像から第一基板と第二基板との接合部に気泡（ボイド）があるか否かなどの接合状態の確認が困難となる場合があった。
態様１では、第二基板の凹部の底面の高さの差を１０μｍ未満とすることで、接合箇所で反射した赤外光の底面での屈折を抑制でき、多くの赤外光を赤外線透過顕微鏡の撮像素子へ入射させることができる。その結果、赤外線透過顕微鏡の撮像画像に暗い部分が生じるのを抑制することができ、赤外線透過顕微鏡の撮像画像から容易に第一基板と第二基板との接合確認を行うことができる。

【0074】

（態様２）
態様１において、アクチュエータ基板２００などの第一基板は、貫通孔２０６を有し、保持基板１００などの第二基板の共通液室１０２などの凹部の底面１０２ａに貫通孔２０６に連通する連通孔１０６を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、連通孔１０６と貫通孔２０６との接合箇所の接合確認を、凹部の底面１０２ａ越しに赤外線透過顕微鏡で撮像した画像から容易に行うことができる。

【0075】

（態様３）
態様２において、少なくとも底面１０２ａの連通孔１０６の周りの高さの差を１０μｍ以下とした。
これによれば、実施形態で説明したように、少なくとも、凹部の底面１０２ａ越しに赤外線透過顕微鏡で撮像した画像の連通孔１０６と貫通孔２０６との接合箇所付近が不鮮明になるのを抑制できる。これにより、赤外線透過顕微鏡で撮像した画像から連通孔１０６と貫通孔２０６との接合箇所の接合確認を容易に行うことができる。

【0076】

（態様４）
態様１乃至３いずれかにおいて、保持基板１００などの第二基板は、赤外光を透過する。
これによれば、実施形態で説明したように、保持基板の凹部の底面１０２ａ越しに赤外線透過顕微鏡を用いて、第一基板と第二基板との接合の確認を行うことができる。

【0077】

（態様５）
圧電アクチュエータ３００において、態様１乃至４いずれかの貼り合わせ基板から製造される。
これによれば、基板同士が適切に接合された信頼性の高い圧電アクチュエータを得ることができる。

【0078】

（態様６）
液体吐出ヘッド１０において、液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列が形成されたノズル基板４００と、態様５の圧電アクチュエータ３００とを備える。
これによれば、基板同士が適切に接合された信頼性の高い液体吐出ヘッドを得ることができる。

【0079】

（態様７）
態様６において、アクチュエータ基板２００などの第一基板は、液滴を吐出する複数のノズルからなるノズル列が形成されたノズル基板４００に接合され、各ノズルにそれぞれ連通しノズル列方向に沿って形成された、液体を収容する複数の個別液室２０４と、個別液室内を昇圧する圧電素子２０１などの圧力発生手段とを有し、保持基板１００などの第二基板の凹部が、各個別液室２０４に供給する液体を収容する共通液室１０２であり、第一基板の貫通孔２０６と第二基板の連通孔１０６とで、共通液室１０２の液体を個別液室２０４へ液体を供給する流体抵抗部１１などの供給流路を構成した。
これによれば、実施形態で説明した連通孔１０６と貫通孔２０６との接合箇所から液体の漏れが生じるのを抑制できる。また、所望の流体抵抗が得られる流体抵抗部１１などの供給流路の流路長を容易に確保することがきる。

【0080】

（態様８）
液体吐出ユニットにおいて、態様６または７の液体吐出ヘッドを備える。
これによれば、液漏れの発生が抑制され信頼性の高い液体吐出ユニットを得ることができる。

【0081】

（態様９）
液体を吐出する装置において、態様６または７の液体吐出ヘッド、または、態様８の液体吐出ユニットを備える。
これによれば、液漏れの発生が抑制され信頼性の高い液体を吐出する装置を得ることができる。

【符号の説明】

【0082】

１０ ：液体吐出ヘッド
１１ ：流体抵抗部
１００ ：保持基板
１０２ ：共通液室
１０２ａ ：底面
１０２ｂ ：側壁
１０３ ：空隙部
１０６ ：連通孔
２００ ：アクチュエータ基板
２０１ ：圧電素子
２０１ａ ：共通電極層
２０１ｂ ：個別電極層
２０１ｃ ：圧電体層
２０２ ：振動板
２０３ ：隔壁部
２０４ ：個別液室
２０６ ：貫通孔
２０８ ：配線層
２０９ ：接着層
２１０ ：層間絶縁膜
２１２ ：パッシベーション膜
３００ ：圧電アクチュエータ
４００ ：ノズル基板
４００ａ ：ノズル孔
４０４ ：液体吐出ヘッド
４４０ ：液体吐出ユニット
４４１ ：ヘッドタンク
４４２ ：カバー
４４３ ：コネクタ
４４４ ：流路部品
４５０ ：液体カートリッジ
４５１ ：カートリッジホルダ
４５２ ：送液ユニット
４５６ ：チューブ
４９１Ａ ：側板
４９１Ｂ ：側板
４９１Ｃ ：背板
４９３ ：主走査移動機構
４９４ ：供給機構
４９５ ：搬送機構
５００ ：赤外線透過顕微鏡
Ｋ ：不鮮明部分
Ｓ ：接合確認領域

【先行技術文献】

【特許文献】

【0083】

【特許文献1】特開２０１５－１２６７７３号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】