特許 7389961 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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-22

(45)【発行日】2023-12-01

(54)【発明の名称】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 20060101AFI20231124BHJP

   B41J 2/145 20060101ALI20231124BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 305

B41J2/14 207

B41J2/14 607

B41J2/145

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019137762

(22)【出願日】2019-07-26

(65)【公開番号】P2021020361

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-05-18

(73)【特許権者】

【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】水上 智

【審査官】小野 郁磨

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２０２９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３７５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４０９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１２５６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０４６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０１５７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５４０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９３５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－００１４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０３６９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３２７２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１６６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２５４６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の各々の壁の一部を構成する複数の振動板と、前記複数の振動板上にそれぞれ形成される複数の電気機械変換素子とを備えた液体吐出ヘッドであって、
所定の配列方向に沿って２以上のノズルが並べて配置された１又は２以上のノズル列からなる複数のノズル群を有し、
前記複数のノズル群は、互いに同じ液体を吐出するノズルによって構成され、
前記複数のノズル群における互いに隣接するノズル群のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル間で、ノズル開口面積が同じであり、かつ、吐出液体量が異なるように、対応する圧力室のサイズ及び対応する振動板の厚さが異なっていることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項2】

請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル間で、前記電気機械変換素子に印加される駆動波形の周期が略同一であることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル群は、対応する圧力室が前記所定の配列方向に沿って千鳥状に配置された２つのノズル列からなることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズル間における吐出液体量の差が４ｐｌ以上であることを特徴とする液体吐出ヘッド。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを含むことを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項6】

請求項５に記載の液体吐出ユニットにおいて、
前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか１つと前記液体吐出ヘッドとを一体化したことを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項7】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド、又は、請求項５若しくは６に記載の液体吐出ユニットの少なくともいずれかを備えている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、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、液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の各々の壁の一部を構成する複数の振動板と、前記複数の振動板上にそれぞれ形成される複数の電気機械変換素子とを備えた液体吐出ヘッドが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、複数のノズルが所定の配列方向に並べて配置されたノズル列内におけるノズル間で振動膜（振動板）の厚みを異ならせることにより、各ノズルから吐出されるインク滴量（吐出液体量）を異ならせたインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）が記載されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、吐出液体量が異なるノズルを備えた従来の液体吐出ヘッドにおいては、小滴吐出用ノズルがノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）に近接配置された大滴吐出用ノズルから大滴の液体を吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することの実現が困難であった。

【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、液体を吐出する複数のノズルと、前記複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室と、前記複数の圧力室の各々の壁の一部を構成する複数の振動板と、前記複数の振動板上にそれぞれ形成される複数の電気機械変換素子とを備えた液体吐出ヘッドであって、所定の配列方向に沿って２以上のノズルが並べて配置された１又は２以上のノズル列からなる複数のノズル群を有し、前記複数のノズル群は、互いに同じ液体を吐出するノズルによって構成され、前記複数のノズル群における互いに隣接するノズル群のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル間で、ノズル開口面積が同じであり、かつ、吐出液体量が異なるように、対応する圧力室のサイズ及び対応する振動板の厚さが異なっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、小滴吐出用ノズルがノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）に近接配置された大滴吐出用ノズルから大滴の液体を吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することの実現が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態における液体吐出ヘッドの圧電素子の層構成の一例を示す説明図。

【図2】下部電極層及び上部電極層をそれぞれ複数層構成とした他の構成例を示す説明図。

【図3】実施形態の液体吐出ヘッドの主要部を示す説明図。

【図4】ＰＺＴに対するＸ線回折法のθ－２θ測定の結果の一例を示すグラフ。

【図5】（ａ）は、実施形態の圧電素子に対し、絶縁保護膜や引き出し配線を作製した状態を模式的に示す断面説明図。（ｂ）は、同図（ａ）の平面説明図。

【図6】同圧電素子を用いた液体吐出ヘッドのノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図。

【図7】同液体吐出ヘッドの要部を拡大した断面説明図。

【図8】同液体吐出ヘッドのノズル配列方向に沿う要部の断面説明図。

【図9】（ａ）は、同液体吐出ヘッドの基板を模式的に示す平面説明図。（ｂ）は、同図（ａ）中の符号Ａ－Ａ’における断面を模式的に示す断面説明図。

【図10】（ａ）は、従来の一例において、１滴の小滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。（ｂ）は、従来の一例において、１滴の大滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。

【図11】（ａ）は、従来の他の例において、１滴の小滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。（ｂ）は、従来の他の例において、１滴の大滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。

【図12】（ａ）は、実施形態において、１滴の小滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。（ｂ）は、実施形態において、１滴の大滴インクを吐出する駆動信号の波形を示す説明図。

【図13】実施形態における液体吐出ヘッドの基板の他の例を模式的に示す平面説明図。

【図14】図１３の例において、４列のノズル列を図示した平面説明図。

【図15】実施形態における液体吐出ヘッドの基板の更に他の例を模式的に示す平面説明図。

【図16】複数のノズルが配列されたノズル列を有する液体吐出ヘッドを模式的に示す断面説明図。

【図17】実施形態のインクジェット記録装置を示す斜視説明図。

【図18】同インクジェット記録装置の機構部の側面説明図。

【図19】本変形例のインクジェット記録装置の要部平面説明図。

【図20】本変形例のインクジェット記録装置の要部側面説明図。

【図21】同液体吐出ユニットの要部平面説明図。

【図22】同液体吐出ユニットの正面説明図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明に係る液体吐出ヘッドの一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における液体吐出ヘッドの電気機械変換素子としての圧電素子１００の層構成の一例を示す説明図である。
本実施形態における圧電素子１００は、図１に示すように、基板１０１及び振動板を構成する振動板層１０２の上に、下部電極を構成する下部電極層１０３、圧電体膜１０４、上部電極を構成する上部電極層１０５が形成されている。

【0009】

圧電素子１００の下部電極層１０３及び上部電極層１０５は、電気的な抵抗が十分得られることが求められる。一方、圧電素子１００が振動板層１０２を変位させるアクチュエータとして良好な機能を発揮するためには、連続的に駆動させ続けたときの変位等の低下が少ないことが求められる。これらが両立されるような下部電極層１０３及び上部電極層１０５を得ることが難しい場合には、下部電極層１０３及び上部電極層１０５を複数層構成としてもよい。

【0010】

図２は、下部電極層１０３及び上部電極層１０５をそれぞれ複数層構成とした他の構成例を示す説明図である。
本構成例の圧電素子１００は、電気的な抵抗が十分得られるような金属層からなる第一下部電極層１０３Ａ及び第一上部電極層１０５Ａと、連続的に駆動させ続けたときの変位等の低下を抑制するための導電性の酸化物電極層からなる第二下部電極層１０３Ｂ及び第二上部電極層１０５Ｂとを備えている。

【0011】

圧電素子１００が形成される基板１０１としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、１００［μｍ］以上６００［μｍ］以下の厚みを持つことが好ましい。面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）の３種類のうち、半導体産業で一般に広く使用されている（１００）、（１１１）の面方位の基板が好ましい。本実施形態の基板１０１には、（１００）の面方位を持つシリコン単結晶基板を使用する。

【0012】

図３は、本実施形態の液体吐出ヘッド１１０の主要部を示す説明図である。
本実施形態の液体吐出ヘッド１１０は、上述した圧電素子１００が形成される基板１０１の裏面（圧電素子１００とは反対側の面）に、圧力室１１１を形成するとともに、ノズル１１２ａが形成されるノズル板１１２が接合されて構成される。液体吐出ヘッド１１０は、圧電素子１００を駆動させて振動板層１０２を変位させることにより、圧力室１１１内に充填された液体に圧力を加え、ノズル１１２ａから液体を吐出する。

【0013】

圧力室１１１を作製する際、エッチングを利用してシリコン単結晶基板からなる基板１０１を加工していくが、この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。異方性エッチングとは、結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えば、ＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させる異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１／４００程度のエッチング速度となる。したがって、面方位（１００）では、約５４°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝をほることができる。そのため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができることから、本実施形態の基板１０１としては、（１１０）の面方位を持ったシリコン単結晶基板を使用することも可能である。但し、この場合、マスク材であるＳｉＯ_２もエッチングされてしまうということが挙げられるため、この点も留意して利用する必要がある。

【0014】

振動板層１０２は、圧電素子１００の圧電体膜１０４によって発生した力を受けて変形変位して、圧力室１１１内の液体をノズル１１２ａから吐出させる。そのため、振動板層１０２は、その変形変位に耐えうる所定の強度を有することが好ましい。振動板層１０２は、例えば、材料としてＳｉ、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４を用い、ＣＶＤ法により作製することができる。

【0015】

また、振動板層１０２の材料としては、下部電極層１０３や圧電体膜１０４の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、本実施形態の圧電体膜１０４にはＰＺＴが使用されていることから、その線膨張係数である８×１０^－６［１／Ｋ］に近い線膨張係数、具体的には、５×１０^－６～１０×１０^－６の線膨張係数を有した材料が好ましく、７×１０^－６～９×１０^－６の線膨張係数を有した材料がより好ましい。

【0016】

振動板層１０２の具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等を用いることができる。振動板層１０２は、これらの材料をスパッタ法もしくはＳｏｌ－ｇｅｌ法を用いてスピンコーターにより作製することができる。

【0017】

振動板層１０２の膜厚は、０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲内が好ましく、０．５［μｍ］以上３［μｍ］以下の範囲内がさらに好ましい。この範囲よりも小さいと、圧力室１１１の加工が難しくなり、この範囲より大きいと、振動板層１０２が変形変位しにくくなり、液体の吐出が不安定になる。

【0018】

図２に示した構成例における第一下部電極層１０３Ａ及び第一上部電極層１０５Ａの材料としては、一般に、金属材料の中で高い耐熱性と低い反応性を有する白金（Ｐｔ）が用いられる。ただし、白金（Ｐｔ）を用いる場合、鉛に対しては十分なバリア性を持つとはいえない場合があるので、イリジウムや白金－ロジウムなどの白金族元素やこれらの合金膜などを用いてもよい。また、第一下部電極層１０３Ａとして白金を使用する場合には、その下地となる振動板層１０２（特にＳｉＯ_２の振動板層１０２）との密着性が悪いため、ＴｉＯ_２、Ｔａ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｔａ_３Ｎ_５等の層を介在させてもよい。この層の作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜が一般的である。この層の膜厚としては、０．０５［μｍ］以上１［μｍ］以下が好ましく、０．１［μｍ］以上０．５［μｍ］以下がさらに好ましい。

【0019】

図２に示した構成例における第二下部電極層１０３Ｂ及び第二上部電極層１０５Ｂの材料としては、例えば、ＳｒＲｕＯ_３やＬａＮｉＯ_３を用いる。第二下部電極層１０３Ｂは、その上に作製されるＰＺＴの圧電体膜１０４の配向制御にも影響を与え得るため、通常は、配向優先させたい方位によっても選択される材料が異なってくる。

【0020】

本実施形態においては、ＰＺＴの圧電体膜１０４の配向制御にも影響を与え得る下部電極層１０３又は第二下部電極層１０３Ｂの材料や構造にかかわらず、ＰＺＴ（１００）に優先配向させたいため、下部電極層１０３又は第二下部電極層１０３Ｂの上に、アモルファス構造であるシード層を形成してもよい。このシード層の材料としては、ＰｂＴｉＯ_３やＰＺＴが好ましい。

【0021】

また、ＰｂＴｉＯ_３のシード層を用いる場合、ＰｂとＴｉの組成比率Ｐｂ／Ｔｉは、０．７以上１．５以下であるのが好ましく、１．０以上１．２以下であるのが更に好ましい。この範囲を外れると、圧電体膜１０４を構成するＰＺＴの（１００）配向率が低下する。

【0022】

また、ＰＺＴのシード層を用いる場合、その組成比率Ｐｂ／（Ｔｉ＋Ｚｒ）は、０．７以上１．５以下であるのが好ましく、１．０以上１．２以下であるのが更に好ましい。この範囲を外れると、圧電体膜１０４を構成するＰＺＴの（１００）配向率が低下する。また、Ｔｉ／（Ｚｒ＋Ｔｉ）の組成比率については、０．３以上が好ましく、さらに好ましくは０．４以上になる。この範囲を外れると、圧電体膜１０４を構成するＰＺＴの（１００）配向率が低下する。

【0023】

本実施形態におけるシード層の膜厚は、３［ｎｍ］以上１５［ｎｍ］以下であるのが好ましく、更に好ましくは６［ｎｍ］以上１２［ｎｍ］以下である。この範囲を外れると、圧電体膜１０４を構成するＰＺＴの（１００）配向率が低下する。

【0024】

本実施形態においては、圧電体膜１０４を構成するＰＺＴを（１００）に優先配向させることが好ましく、その結晶配向は次の式で表される。
ρ（ｈｋｌ） ＝ Ｉ（ｈｋｌ）／ΣＩ（ｈｋｌ）
なお、「ρ（ｈｋｌ）」は、（ｈｋｌ）面方位の配向度であり、「Ｉ（ｈｋｌ）」は、任意の配向のピーク強度であり、「ΣＩ（ｈｋｌ）」は各ピーク強度の総和である。

【0025】

（１００）配向の配向度は、Ｘ線回折法のθ－２θ測定で得られる各ピーク強度の総和を１としたときの各々の配向のピーク強度の比率に基づいて算出される。本実施形態の圧電体膜１０４では、その（１００）配向の配向度が０．９９以上であることが好ましく、０．９９５以上であることがさらに好ましい。これ以下になるときには、圧電歪が十分得られず、変位量を十分確保できなくなるので、圧電体膜１０４の結晶配向バラつきが大きくなり、液体吐出ヘッド１１０における吐出ばらつきを生じさせる。

【0026】

本実施形態の圧電体膜１０４には、ＰＺＴを使用している。ＰＺＴとは、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ_３）とチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）の固溶体で、その比率により特性が変化する。一般に優れた圧電特性を示す組成は、ＰｂＺｒＯ_３とＰｂＴｉＯ_３の比率が５３：４７の割合であり、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ_０．５３，Ｔｉ_０．４７）Ｏ_３と表され、ＰＺＴ（５３／４７）と示されることもある。

【0027】

圧電体膜１０４として用いられるＰＺＴ以外の複合酸化物としては、チタン酸バリウムなどが挙げられ、この場合、バリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。

【0028】

圧電体膜１０４を構成するＰＺＴのＰｂ／（Ｚｒ＋Ｔｉ）の組成比率は、０．９以上１．３以下であるのが好ましく、１．０以上１．２以下であるが更に好ましい。この範囲より下回ると、Ｐｂが不足し、十分な変位量が確保できなくなる。また、この範囲より上回ると、過剰なＰｂによって絶縁破壊が発生しやすくなる。

【0029】

圧電体膜１０４を構成するＰＺＴのＺｒとＴｉの組成比率については、Ｔｉ／（Ｚｒ＋Ｔｉ）で表したときに、０．４０以上０．５５以下であるのが好ましく、０．４５以上０．５３以下であるのがさらに好ましい。これらの組成比率を調整することによって、図４に示すようなθ－２θ測定において、ＰＺＴ（２００）面のピーク位置やピークの非対称性が異なってくる。Ｔｉ／（Ｚｒ＋Ｔｉ）の組成比率が前記範囲を外れると、その範囲より小さいときに回転歪を伴う変位量が少なくなったり、その範囲よりも大きいときに圧電歪による変位量が少なくなったりして、変位量を十分確保できなくなる。

【0030】

ＰＺＴをＳｏｌ－ｇｅｌ法により作製する場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を用い、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させて均一溶液を得ることで、ＰＺＴ前駆体溶液を作製する。金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、ＰＺＴ前駆体溶液には安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加しても良い。

【0031】

圧電体膜１０４の膜厚としては、０．５［μｍ］以上５［μｍ］以下であるのが好ましく、さらに好ましくは１［μｍ］以上２［μｍ］以下となる。この範囲より小さいと、十分な変位を発生することができなくなり、この範囲より大きいと、積層させる層数が多くなるため、工程数が多くなり、プロセス時間が長くなる。

【0032】

図５（ａ）及び（ｂ）は、圧電素子１００に対し、絶縁保護膜１１３，１１５や引き出し配線１１４，１１６を作製した状態を示す説明図である。
第一絶縁保護膜１１３は、コンタクトホール１１３ａを有しており、上部電極層１０５と個別引き出し配線１１４とが導通した状態になっている。また、第一絶縁保護膜１１３は、コンタクトホール１１３ｂを有しており、下部電極層１０３と共通引き出し配線１１６とが導通した状態になっている。

【0033】

これらの引き出し配線１１４，１１６の上には、第二絶縁保護膜１１５が形成される。第二絶縁保護膜１１５の一部には、各引き出し配線１１４，１１６が露出する開口が設けられ、これが電極パッド１１４ａ，１１６ａとして構成される。

【0034】

第一絶縁保護膜１１３としては、成膜・エッチングの工程による圧電素子１００へのダメージを防ぐとともに、大気中の水分が透過しづらい材料を選定する必要があるため、緻密な無機材料を用いることが好ましい。有機材料では十分な保護性能を得るためには膜厚を厚くする必要があるためである。第一絶縁保護膜１１３を厚い膜とした場合、振動板層１０２の振動変位を阻害してしまうため、液体吐出ヘッド１１０の吐出性能を低下させる要因となる。

【0035】

薄膜で高い保護性能をもつ第一絶縁保護膜１１３を得るには、酸化物、窒化物、炭化膜を用いるのが好ましいが、その下地となる電極材料、圧電体材料、振動板材料との密着性が高い材料を選定する必要がある。また、成膜法も、圧電素子１００を損傷しない成膜方法を選定する必要がある。すなわち、反応性ガスをプラズマ化して基板上に堆積するプラズマＣＶＤ法や、プラズマをターゲット材に衝突させて飛ばすことで成膜するスパッタリング法は好ましくない。好ましい成膜方法としては、蒸着法、ＡＬＤ法などが例示できるが、使用できる材料の選択肢が広いＡＬＤ法が好ましい。

【0036】

以上の観点から、第一絶縁保護膜１１３の好ましい材料としては、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２などのセラミクス材料に用いられる酸化膜が挙げられる。特に、これらの材料を用いてＡＬＤ法により第一絶縁保護膜１１３を作製する場合、膜密度の非常に高い薄膜を作製でき、プロセス中でのダメージを抑制することが可能である。

【0037】

第一絶縁保護膜１１３の膜厚は、圧電素子１００の保護性能を確保できる十分な厚みの膜とする必要があると同時に、振動板層１０２の変位を阻害しないように可能な限り薄い膜とする必要がある。第一絶縁保護膜１１３の好ましい膜厚は、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下である。１００［ｎｍ］より厚い場合は、振動板層１０２の変位が低下するため、液体吐出ヘッド１１０の吐出効率を低下させる。一方、２０［ｎｍ］より薄い場合は、圧電素子１００の保護層としての機能が不足してしまうため、圧電素子１００の性能が低下してしまう。

【0038】

また、第一絶縁保護膜１１３を２層にすることも考えられる。この場合、２層目の絶縁保護膜については、膜厚を厚くしつつ、振動板層１０２の振動変位を阻害しないように上部電極層１０５付近に開口を設けるような構成とするのが好ましい。このとき、２層目の絶縁保護膜としては、任意の酸化物、窒化物、炭化物またはこれらの複合化合物を用いることができるが、半導体デバイスで一般的に用いられるＳｉＯ_２を用いるのが好適である。

【0039】

第一絶縁保護膜１１３の成膜は、任意の手法を用いることができ、例えば、ＣＶＤ法、スパッタリング法を用いることができるが、引き出し配線１１４，１１６などのパターン形成部の段差被覆を考慮すると、等方的に成膜できるＣＶＤ法を用いることが好ましい。

【0040】

第一絶縁保護膜１１３の膜厚は、下部電極層１０３と個別引き出し配線１１４に印加される電圧によって絶縁破壊されない十分な厚みの膜厚とする必要がある。すなわち、第一絶縁保護膜１１３に印加される電界強度を、絶縁破壊しない範囲に設定する必要がある。第一絶縁保護膜１１３の下地の表面性やピンホール等を考慮すると、第一絶縁保護膜１１３の膜厚は、２００［ｎｍ］以上は必要であり、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。

【0041】

引き出し配線１１４，１１６は、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒのいずれかからなる金属電極材料であることが好ましい。その作製方法としては、スパッタ法、スピンコート法を用いて作製し、その後フォトリソエッチング等により所望の配線パターンを得る。引き出し配線１１４，１１６の膜厚は、０．１［μｍ］以上２０［μｍ］以下であるのが好ましく、０．２［μｍ］以上１０［μｍ］以下であるのがさらに好ましい。この範囲より小さいと、電気抵抗値が大きくなり、電極に十分な電流を流すことができなくなって、吐出が不安定になる。一方、この範囲より大きいと、プロセス時間が長くなる。

【0042】

また、１０［μｍ］×１０［μｍ］のコンタクトホール１１３ａ，１１３ｂでの接触抵抗が、共通引き出し配線１１６では１０［Ω］以下、個別引き出し配線１１４では１［Ω］以下であるのが好ましく、さらに好ましくは、共通引き出し配線１１６では５［Ω］以下、個別引き出し配線１１４では０．５［Ω］以下である。この範囲を超えると、十分な電流を供給することができなくなり、吐出時に不具合が発生する。

【0043】

第二絶縁保護膜１１５は、個別引き出し配線１１４や共通引き出し配線１１６の保護層の機能を有するパシベーション層として機能する。第二絶縁保護膜１１５は、図５に示すとおり、個別電極パッド１１４ａ及び共通電極パッド１１６ａを除き、個別引き出し配線１１４及び共通引き出し配線１１６の上を被覆する。そのため、これらの引き出し配線１１４，１１６の材料には、安価なＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金材料を用いることができる。その結果、低コストかつ信頼性の高い液体吐出ヘッド１１０を得ることができる。

【0044】

第二絶縁保護膜１１５の材料としては、任意の無機材料、有機材料を使用することができるが、透湿性の低い材料とすることが好ましい。無機材料としては、酸化物、窒化物、炭化物等が例示でき、有機材料としてはポリイミド、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が例示できる。ただし、有機材料の場合には膜厚を厚くすることが必要となるため、第二絶縁保護膜１１５をパターニングする際には適さない。そのため、第二絶縁保護膜１１５の材料としては、薄膜で、かつ、配線保護機能を発揮できる無機材料とすることが好ましい。特に、引き出し配線１１４，１１６がＡｌからなる場合、第二絶縁保護膜１１５の材料としてＳｉ_３Ｎ_４を用いることが、半導体デバイスで実績のある技術であるため、好ましい。

【0045】

第二絶縁保護膜１１５の膜厚は、２００［ｎｍ］以上とすることが好ましく、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。膜厚が薄い場合は、十分なパシベーション機能を発揮できないため、配線材料の腐食による断線が発生し、液体吐出ヘッド１１０の信頼性を低下させてしまう。

【0046】

また、第二絶縁保護膜１１５には、圧電素子１００の上方とその周囲の振動板層１０２の上方に開口部を形成することが好ましい。これは、上述した第一絶縁保護膜１１３の圧力室１１１に対応する部分を薄くしていることと同様、振動板層１０２の変位を阻害しないようにするためである。

【0047】

図６は、液体吐出ヘッド１１０のノズル配列方向と直交する方向に沿う断面説明図である。
図７は、液体吐出ヘッド１１０の要部を拡大した断面説明図である。
図８は、液体吐出ヘッド１１０のノズル配列方向に沿う要部の断面説明図である。

【0048】

液体吐出ヘッド１１０は、ノズル板１１２と、流路板となる基板１０１と、振動板層１０２と、圧電素子１００と、保持基板５０と、ＦＰＣなどの配線部材である第二配線基板１２１と、共通液室部材７０と、カバー部材４５とを備えている。ここで、基板１０１、振動板層１０２及び圧電素子１００で構成される部分がアクチュエータ基板２０となる。

【0049】

ノズル板１１２には、液体を吐出する複数のノズル１１２ａが形成されている。ここでは、ノズル１１２ａを配列したノズル列を４列配置した構成としている。流路板を構成する基板１０１は、ノズル板１１２及び振動板層１０２とともに、ノズル１１２ａが通じる個別液室となる圧力室１１１、圧力室１１１６に通じる流体抵抗部７、流体抵抗部７が通じる液導入部８を形成している。この液導入部８は、振動板層１０２の開口９と保持基板５０の流路となる開口部５１を介して共通液室部材７０で形成される共通液室１０に通じている。

【0050】

振動板層１０２は、圧力室１１１の壁面の一部を形成する変形可能な振動板としての振動領域３０を形成している。そして、この振動板層１０２の振動領域３０の圧力室１１１と反対側の面には、振動領域３０と一体的に圧電素子１００が設けられ、振動領域３０と圧電素子１００によって圧電アクチュエータが構成される。

【0051】

複数の圧電素子１００の共通電極となる下部電極層１０３は、共通引き出し配線１１６に接続されている。なお、下部電極層１０３は、ノズル配列方向ですべての圧電素子１００に跨って形成される１つの電極層である。

【0052】

また、圧電素子１００の個別電極となる上部電極層１０５は、個別引き出し配線１１４を介して駆動回路部である駆動ＩＣ（以下、「ドライバＩＣ」という。）５００に接続されている。個別引き出し配線１１４などは第二絶縁保護膜１１５にて被覆されている。ドライバＩＣ５００は、圧電素子列の列間の領域を覆うようにアクチュエータ基板２０にフリップチップボンディングなどの工法により実装されている。第二配線基板１２１に設けられた配線パターンがドライバＩＣ５００と電気的に接続されており、第二配線基板１２１の他端側は第一配線基板を介してプリント基板に接続され、更に装置本体側の制御部に接続される。

【0053】

アクチュエータ基板２０の振動板層１０２側には、アクチュエータ基板２０上の圧電素子１００を覆っている保持基板５０が接着剤で接合されている。保持基板５０には、共通液室１０と、圧力室１１１側に通じる流路の一部となる開口部５１と、圧電素子１００を収容する凹部５２と、ドライバＩＣ５００を収容する開口部５３が設けられている。開口部５１は、ノズル配列方向に亘って延びるスリット状の貫通穴であり、ここでは共通液室１０の一部を構成している。

【0054】

この保持基板５０は、アクチュエータ基板２０と共通液室部材７０との間に介在し、共通液室１０の壁面の一部を形成している。共通液室部材７０は、各圧力室１１１に液体を供給する共通液室１０を形成する。なお、共通液室１０は４つのノズル列に対応してそれぞれ設けられる。また、液体供給部材と通じる供給口部を介して共通液室１０に所要の色の液体が供給される。共通液室部材７０には、ダンパ部材１５０が接合されている。ダンパ部材１５０は、共通液室１０の一部の壁面を形成する変形可能なダンパ１５１と、ダンパ１５１を補強するダンパプレート１５２とを有している。

【0055】

共通液室部材７０はノズル板１１２の外周部及び保持基板５０と接着剤で接合され、アクチュエータ基板２０及び保持基板５０を収容して、ヘッドフレームを構成している。そして、ノズル板１１２の周縁部及び共通液室部材７０の外周面の一部を覆うカバー部材を設けている。

【0056】

この液体吐出ヘッド１１０においては、ドライバＩＣ５００から圧電素子１００の上部電極層１０５と下部電極層１０３との間に駆動電圧を与えることで、圧電素子１００が電極積層方向、すなわち電界方向に伸張し、振動領域３０と平行な方向に収縮する。これにより、振動領域３０の下部電極層１０３側に引っ張り応力が発生し、振動領域３０が圧力室１１１側に撓み、圧力室１１１の内部の液体を加圧することで、ノズル１１２ａから液体が吐出される。

【0057】

次に、本実施形態における液体吐出ヘッド１１０の特徴部分について説明する。
図９（ａ）は、本実施形態における液体吐出ヘッド１１０の流路板である基板１０１を模式的に示す平面説明図である。
図９（ｂ）は、図９（ａ）中の符号Ａ－Ａ’における断面を模式的に示す断面説明図である。
図９（ａ）及び（ｂ）には、２列のノズル列Ｎ１，Ｎ２が図示されている。同じノズル列を構成するノズル１１２ａ１，１１２ａ２は、同じ共通液室１０からインクが供給される圧力室１１１－１，１１１－２に連通している。本実施形態のノズル列Ｎ１，Ｎ２は、図９（ａ）に示すように、当該ノズル列を構成する各ノズル１１２ａ１，１１２ａ２に対応する圧力室１１１－１，１１１－２が所定の配列方向すなわち副走査方向（図９（ａ）中左右方向）に沿って千鳥状に配置されている。ただし、圧力室１１１－１，１１１－２の配置は、これに限らず、例えば、直線状に配置されていてもよい。

【0058】

本実施形態の液体吐出ヘッド１１０においては、互いに隣接する第一ノズル列Ｎ１と第二ノズル列Ｎ２とにそれぞれ属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル１１２ａ１，１１２ａ２間で、吐出液体量が異なるように構成されている。具体的には、第一ノズル列Ｎ１を構成するノズル１１２ａ１は、大滴の液体（インク）を吐出する大滴吐出用ノズルであり、第二ノズル列Ｎ２を構成するノズル１１２ａ２は、当該大滴よりも量の少ない小滴の液体（インク）を吐出する小滴吐出用ノズルである。

【0059】

ここで、小滴吐出用ノズル１１２ａ２がノズル詰まり等により不吐出状態になる場合がある。この場合、制御部において補完制御を実施することで、不吐出状態になった小滴吐出用ノズル１１２ａ２に近接配置されているいずれかのノズルから大滴インクを吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することができる。

【0060】

このような補完制御を実施する方法としては、不吐出状態になった小滴吐出用ノズル１１２ａ２と同じノズル列内で隣接する別の小滴吐出用ノズル１１２ａ２から、大滴インクを吐出するという方法が挙げられる。この方法は、ノズル間で構成に違いの無い従来の一般的な液体吐出ヘッドにおいて、圧電素子１００に印加する駆動信号を異ならせることで吐出するインク量を制御し、小滴インクと大滴インクとを切り替えるものである。

【0061】

ところが、この方法においては、１滴の小滴インクを吐出する駆動信号は、例えば、図１０（ａ）に示すように、１パルス分の吐出波形と、１パルス分の制振波形（ノズル内のインクの振動を抑制するための波形）とからなる吐出基本波形のみによって構成される。これに対し、１滴の大滴インクを吐出する駆動信号は、例えば、図１０（ｂ）に示すように、２パルス分の吐出波形と上述した吐出基本波形との組み合わせによって構成される。そのため、大滴インクを吐出するのに要する駆動信号の周期（図１０（ｂ）に示す駆動信号波長λ１’）は、小滴インクを吐出するのに要する駆動信号の周期（図１０（ａ）に示す駆動信号波長λ２）よりも長いものとなる。そのため、大滴インクによって補完制御するときの吐出頻度を下げざるを得ず、その結果、液体吐出ヘッドの生産性が低下するという問題が生じる。

【0062】

また、従来、同じノズル列内で隣接するノズル間で振動板層（振動領域３０部分の振動板層１０２の厚み）の厚みを異ならせることにより、各ノズルから吐出されるインク滴量を異ならせた液体吐出ヘッドが知られている（特許文献１）。このように振動板層の厚みを異ならせることでノズル間の吐出特性を異ならせることができるため、駆動信号のみを異ならせることで大滴インクを吐出する上述した方法と比較して、大滴インクを吐出させるときに用いる駆動信号の周期を短くすることが可能である。

【0063】

詳しくは、振動領域３０における振動板層１０２の厚みが変わると、インクを吐出させるのに適した駆動信号の周期（固有周期）が変化するとともに、吐出されるインク滴量（吐出液体量）が変化する。したがって、振動板層１０２の厚みを変えることで、例えば、図１１（ｂ）に示すような１パルス分の吐出波形をもつ吐出基本波形によって大滴インクを吐出させることが可能である。駆動信号のみを異ならせることで大滴インクを吐出する上述した方法では、図１０（ｂ）に示したように、複数パルス分の吐出波形が必要であったのに対し、図１１（ｂ）に示す例では、１パルス分の吐出波形をもつ吐出基本波形で済む。そのため、大滴インクを吐出するのに要する駆動信号の周期（図１１（ｂ）に示す駆動信号波長λ１’’）は、図１０（ｂ）に示した駆動信号の周期（駆動信号波長λ１’）よりも短くすることができ、大滴インクによって補完制御するときの吐出頻度を改善して、液体吐出ヘッドの生産性の低下を抑制することができる。

【0064】

しかしながら、同じノズル列内で隣接するノズル間で振動領域３０の振動板層１０２の厚みを異ならせた構成では、同じノズル列内のノズルに対して、図１１（ａ）に示す小滴用の吐出基本波形と図１１（ｂ）に示す大滴用の吐出基本波形という、周期の異なる２種類の駆動信号を個別に印加することが必要となる。このように、同じノズル列内のノズルに対して周期の異なる２種類の駆動信号を個別に印加することは、配線構成や駆動制御などの複雑化を招くという問題が発生する。

【0065】

なお、振動領域３０の振動板層１０２の厚みを異ならせたノズルに対して同じ周期の駆動信号を印加しても、必要な吐出液体量の大滴インクを安定して吐出させることはできない。すなわち、振動板層１０２の厚みを異ならせただけでは、インクを吐出させるのに適した駆動信号の周期（固有周期）が変化してしまうので、振動板層１０２の厚みをどのように調整しても、小滴インク用の駆動信号と同程度の周期の駆動信号では、必要な吐出液体量の大滴インクを安定して吐出させることはできない。

【0066】

そこで、本実施形態においては、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、互いに隣接するノズル列Ｎ１，Ｎ２のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル１１２ａ１，１１２ａ２間で、各振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２を異ならせている。互いに異なるノズル列Ｎ１，Ｎ２に対して、図１１（ａ）に示す小滴用の吐出基本波形と図１１（ｂ）に示す大滴用の吐出基本波形という２種類の駆動信号をそれぞれに印加する場合には、同じノズル列内のノズルに対して当該２種類の駆動信号を個別に印加する場合のような配線構成や駆動制御などの複雑化を招くことはない。したがって、本実施形態によれば、大滴インクによって補完制御するときの吐出頻度を改善して、液体吐出ヘッド１１０の生産性の低下を抑制することのできる構成を簡易に実現することができる。

【0067】

なお、本実施形態では、吐出されるインク滴のサイズ（吐出液体量）を、ノズル列Ｎ１，Ｎ２のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されている大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間で異ならせる方法として、それらの振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２を異ならせる方法を例に挙げて説明したが、これに限られない。すなわち、インクを吐出させるのに適した駆動信号の周期（固有周期）を変化させることのできる構成変更であれば、本実施形態の構成に限られない。このような構成変更の例としては、例えば、ノズル開口面積（ノズル径）の変更、圧力室１１１のサイズ変更、圧電素子１００の厚さ変更などが挙げられる。

【0068】

ここで、固有周期を変化させる構成変更が、振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２のみである場合、固有周期が異なってしまうことから、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２とのそれぞれに印加する駆動信号の周期を合わせることが難しい。

【0069】

そこで、本実施形態においては、固有周期を変化させることのできる２つ以上の構成変更を組み合わせることにより、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間での固有周期を、互いに近い周期又は実質的に同じ周期となるように調整し、それぞれに印加する駆動信号の周期を合わせるようにしている。

【0070】

具体的には、本実施形態では、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間で、振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２だけでなく、圧力室１１１－１，１１１－２のサイズも異ならせることで、それぞれに印加する駆動信号の周期を合わせるようにしている。より詳しくは、大滴吐出用ノズル１１２ａ１については、振動領域３０－１の振動板層１０２の厚さＤ１を、小滴吐出用ノズル１１２ａ２の厚さＤ２よりも薄くし（Ｄ１＜Ｄ２）、圧力室１１１－１の幅（ノズル列の配列方向に対して直交する方向の長さ）Ｗ１を、小滴吐出用ノズル１１２ａ２の幅Ｗ２よりも短くし（Ｗ１＜Ｗ２）、圧力室１１１－１の長さ（ノズル列の配列方向の長さ）Ｌ１を、小滴吐出用ノズル１１２ａ２の長さＬ２よりも長くしている（Ｌ１＜Ｌ２）。

【0071】

このような構成変更を組み合わせることにより，大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間での固有周期を実質的に同じ周期となるように調整することが可能となる。その結果、図１２（ｂ）に示すように、大滴吐出用ノズル１１２ａ１に対して印加される駆動信号の周期を、図１２（ａ）に示す小滴吐出用ノズル１１２ａ２の駆動信号の周期と略一致させることができる。

【0072】

更に、本実施形態によれば、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２とで用いる駆動信号の周期と略一致させることができるだけでなく、駆動信号波形も同じものを用いることができる。すなわち、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２とで同じ駆動信号を用いることが可能である。

【0073】

なお、振動板層１０２の厚みＤ１，Ｄ２、圧力室１１１－１，１１１－２の幅Ｗ１，Ｗ２及び長さＬ１，Ｌ２に加えて、ノズル開口面積（ノズル径）や圧電素子１００の厚さも調整するようにしてもよい。

【0074】

図１３は、本実施形態における液体吐出ヘッド１１０の流路板である基板１０１の他の例を模式的に示す平面説明図である。
図１３に示す液体吐出ヘッド１１０は、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間で、振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２と、圧力室１１１－１，１１１－２のサイズとを異ならせるだけでなく、更に、ノズル１１２ａ１，１１２ａ２の開口面積（ノズル径）も異ならせたものである。本例では、大滴吐出用ノズル１１２ａ１の開口面積（ノズル径）を、小滴吐出用ノズル１１２ａ２のものよりも大きくしている。本例によれば、大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間での固有周期を実質的に同じ周期となるように調整することが更に容易である。

【0075】

図１４は、図１３の例において、４列のノズル列Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を図示したものである。
図１４の例では、第一ノズル列Ｎ１及び第三ノズル列Ｎ３を構成するノズル１１２ａ１，１１２ａ３は、大滴の液体（インク）を吐出する大滴吐出用ノズルであり、第二ノズル列Ｎ２及び第四ノズル列Ｎ４を構成するノズル１１２ａ２，１１２ａ４は、当該大滴よりも量の少ない小滴の液体（インク）を吐出する小滴吐出用ノズルである。ノズル列の数は適宜設定することができ、２列以上であれば、３列でもよいし、５列以上であってもよい。

【0076】

図１５は、本実施形態における液体吐出ヘッド１１０の流路板である基板１０１の更に他の例を模式的に示す平面説明図である。
図１５の例は、ノズル列Ｎ１，Ｎ２間における圧力室１１１－１，１１１－２の副走査方向位置（図１５中左右方向の位置）が、図１５に示すように、ノズルピッチ（同じノズル列内における副走査方向の隣接ノズルの中心間距離）Ｐ１，Ｐ２（Ｐ１＝Ｐ２）の半分（半ピッチΔＰ）だけズレるように、構成されている。

【0077】

次に、本実施形態における圧電素子１００の実施例について説明する。
本実施例では、基板１０１として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用いて構成されている。ＳＯＩは、下から基板（Ｓｉ）、Ｂｏｘ層（ＳｉＯ_２）、活性層（Ｓｉ）、表面層（ＳｉＯ_２）とからなる複数層構成であり、Ｂｏｘ層から表面層までの層が振動板層１０２として機能する。

【0078】

本実施例では、ウェハ面内において振動板層１０２の膜厚差をつけるために、活性層（Ｓｉ）までの状態で一部エッチング処理を行い、その後、酸化処理により表面層（ＳｉＯ_２）を形成した。この表面層（ＳｉＯ_２）上に、スパッタ法により３５０［℃］でＴｉ膜（膜厚：約２０［ｎｍ］）を成膜し、ＲＴＡ（急速熱処理）により７５０［℃］で熱酸化した。引き続き、下部電極層１０３として、Ｐｔ膜（膜厚：約１６０［ｎｍ］）をスパッタ法により約３００［℃］で成膜した。Ｔｉ膜を熱酸化したＴｉＯ_２膜は、ＳｉＯ_２膜からなる振動板層１０２とＰｔ膜からなる下部電極層１０３との間の密着層としての役割を持つ。

【0079】

本実施例では、下部電極層１０３の上に、シード層を作製した。シード層は６［ｎｍ］となるように作製した。

【0080】

また、シード層の上に形成するＰＺＴ膜（圧電体膜１０４）の材料として、Ｐｂ：Ｚｒ：Ｔｉ＝１１５：４９：５１の組成比で調合したＰＺＴ前駆体塗布液を３種類準備した。具体的なＰＺＴ前駆体塗布液の合成は、次のようにして行った。

【0081】

まず、出発材料に酢酸鉛三水和物、イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムを用い、酢酸鉛の結晶水をメトキシエタノールに溶解した後、脱水した。なお、化学量論組成に対し鉛量を過剰にしてある。これは、熱処理中のいわゆる鉛抜けによる結晶性低下を防ぐためである。また、イソプロポキシドチタン、イソプロポキシドジルコニウムをメトキシエタノールに溶解し、アルコール交換反応、エステル化反応を進め、前記の酢酸鉛を溶解したメトキシエタノール溶液と混合することで、ＰＺＴ前駆体塗布液を合成した。ＰＺＴ前駆体塗布液におけるＰＺＴ濃度は０．５［ｍｏｌ／ｌ］にした。なお、ＰＴ塗布液に関しても、ＰＺＴ前駆体塗布液と同様に合成した。

【0082】

これらの塗布液を用いて、最初に、ＰＴ層をスピンコートにより成膜し、その後、ホットプレートにより１２０［℃］で乾燥を行った。その後、仮焼条件として前記表１に記載の仮焼温度にて処理を実施した。その後、塗布→乾燥→仮焼を繰り返して３層形成し、３層目の熱分解処理の後に、結晶化のための熱処理（温度７３０［℃］）をＲＴＡ（急速熱処理）にて行った。この結晶化の熱処理が終わったときのＰＺＴ膜の膜厚は、２４０［ｎｍ］であった。このＰＺＴ前駆体溶液の塗布、乾燥、熱分解及び結晶化の熱処理の工程を合計８回（２４層）実施し、約２．０［μｍ］の膜厚をもつＰＺＴ膜（圧電体膜１０４）を得た。

【0083】

次に、上部電極層１０５として、酸化物膜であるＳｒＲｕＯ膜（膜厚：４０［ｎｍ］）と金属膜であるＰｔ膜（膜厚：１２５［ｎｍ］）とをスパッタ成膜した。その後、東京応化社製フォトレジスト（ＴＳＭＲ８８００）をスピンコート法で成膜し、通常のフォトリソグラフィーでレジストパターンを形成した後、ＩＣＰエッチング装置（サムコ社製）を用いて、図５に示すようなパターンを作製した。

【0084】

次に、第一絶縁保護膜１１３として、ＡＬＤ工法を用いて５０［ｎｍ］のＡｌ_２Ｏ_３膜を成膜した。このとき、Ａｌについては、ＴＭＡ（シグマアルドリッチ社）を用い、Ｏについては、オゾンジェネレーターによって発生させたＯ_３を用い、これらを交互に積層させることで、成膜を進めた。そして、図５に示すように、エッチングによってコンタクトホール１１３ａ，１１３ｂを形成した後、引き出し配線１１４，１１６を形成するためにＡｌをスパッタ成膜し、エッチングによりパターニングした。その後、第二絶縁保護膜１１５として、５００［ｎｍ］のＳｉ_３Ｎ_４をプラズマＣＶＤにより成膜し、圧電素子１００を作製した。

【0085】

その後、基板１０１を裏面側から掘加工を行い、ノズル板１１２を接合して圧力室１１１－１，１１１－２を形成した。ノズル径は、大滴吐出用ノズル１１２ａ１も、小滴吐出用ノズル１１２ａ２も、２４［μｍ］で形成している。

【0086】

本実施例では、図９に示すように、互いに隣接する第一ノズル列Ｎ１と第二ノズル列Ｎ２とのそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル１１２ａ１，１１２ａ２間（大滴吐出用ノズル１１２ａ１と小滴吐出用ノズル１１２ａ２との間）で、振動領域３０－１，３０－２の振動板層１０２の厚さＤ１，Ｄ２と、圧力室１１１－１，１１１－２のサイズとを異ならせている。

【0087】

下記の表１には、実施例１～３及び比較例について、主な作製条件、滴サイズ、駆動信号の波形長（周期）及び駆動周波数を示す。

【0088】

【表1】

【0089】

図１６に示すように、複数のノズル１１２ａが配列されたノズル列を有する液体吐出ヘッド１１０を作製し、各ノズル１１２ａに対応する圧力室１１１内の液体に圧力を付与する圧力付与手段として、上述した実施例１～３及び比較例の圧電素子１００を用いて、液体の吐出評価を行った。この評価では、液体として、粘度を５［ｃｐ］に調整したインクを用い、－１０［Ｖ］～－３０［Ｖ］の駆動信号を印加したときの吐出状況を確認した。その結果、小滴吐出用ノズル１１２ａ２については、実施例１～３及び比較例のいずれでも、高い駆動周波数（１００［ｋＨｚ］以上）すなわち短い周期（１０［μｓ］以下）の駆動信号によって、所望の小滴を安定して吐出することができた。

【0090】

一方、大滴吐出用ノズル１１２ａ１については、実施例１～３では比較的高い駆動周波数（６６．７［ｋＨｚ］以上）すなわち短い周期（１５［μｓ］以下）の駆動信号によって、所望の大滴（４［ｐｌ］以上）を安定して吐出することができた。しかしながら、比較例において、所望の大滴（４［ｐｌ］以上）を安定して吐出することができたのは、３３．３［ｋＨｚ］という比較的低い駆動周波数すなわち３０［μｓ］という長い周期の駆動信号であった。

【0091】

次に、上述した液体吐出ヘッド１１０をインクジェットヘッドとして搭載した液体を吐出する装置であるインクジェット記録装置の実施形態について説明する。
図１７は、本実施形態のインクジェット記録装置を示す斜視説明図である。
図１８は、同インクジェット記録装置の機構部の側面説明図である。

【0092】

本実施形態のインクジェット記録装置は、装置本体８１の内部に、主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載したインクジェットヘッド（記録ヘッド）、記録ヘッドへ液体であるインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部８２等を収納し、装置本体８１の下方には多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい。）８４を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５を開倒することができ、給紙カセット８４或いは手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって画像を記録した後、排紙トレイ８６に排紙する。

【0093】

印字機構部８２は、左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド９１と従ガイドロッド９２とでキャリッジ９３を主走査方向に摺動自在に保持している。キャリッジ９３には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを吐出する記録ヘッド９４が搭載されている。記録ヘッド９４は、複数のノズル１１２ａを主走査方向と交差する方向に配列したノズル列を備え、インク吐出方向が下方に向くように、キャリッジ９３に装着されている。また、キャリッジ９３には、記録ヘッド９４に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ９５が交換可能に装着されている。

【0094】

インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口、下方には記録ヘッド９４へインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により記録ヘッド９４へ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、記録ヘッド９４は、色ごとに個別に設けられているが、単一の記録ヘッドで構成してもよい。

【0095】

ここで、キャリッジ９３は用紙搬送方向下流側を主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装し、用紙搬送方向上流側を従ガイドロッド９２に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ９３を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ９７で回転駆動される駆動プーリ９８と従動プーリ９９との間にタイミングベルト１３０を張装し、このタイミングベルト１３０をキャリッジ９３に固定しており、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復駆動される。

【0096】

一方、給紙カセット８４にセットした用紙８３をヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙カセット８４から用紙８３を分離給装する給紙ローラ１３１及びフリクションパッド１３２と、用紙８３を案内するガイド部材１３３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１３４と、この搬送ローラ１３４の周面に押し付けられる搬送コロ１３５及び搬送ローラ１３４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１３６とを設けている。搬送ローラ１３４は副走査モータ１３７によってギヤ列を介して回転駆動される。

【0097】

そして、キャリッジ９３の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１３４から送り出された用紙８３を記録ヘッド９４の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材１３９を設けている。この印写受け部材１３９の用紙搬送方向下流側には、用紙８３を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１４１、拍車１４２を設け、さらに用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１４３及び拍車１４４と、排紙経路を形成するガイド部材１４５，１４６とを配設している。

【0098】

記録時には、キャリッジ９３を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド９４を駆動することにより、停止している用紙８３にインクを吐出して１行分を記録し、用紙８３を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号または用紙８３の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ、用紙８３を排紙する。

【0099】

また、キャリッジ９３の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、記録ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１４７を配置している。回復装置１４７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ９３は印字待機中にはこの回復装置１４７側に移動されてキャッピング手段で記録ヘッド９４をキャッピングされ、ノズル１１２ａを湿潤状態に保つことによりインクの乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全てのノズル１１２ａのインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

【0100】

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で記録ヘッド９４のノズル１１２ａを密封し、チューブを通じて吸引手段でノズル１１２ａからインクとともに気泡等を吸い出し、ノズル面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され、吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置される廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。

【0101】

このように、本実施形態のインクジェット記録装置においては、上述した実施例１～１０の液体吐出ヘッド１１０からなる記録ヘッド９４を搭載しているので、振動板層１０２の駆動不良によるインク吐出不良がなく、安定したインク吐出特性が得られて、画像品質が向上する。

【0102】

次に、本実施形態に係る液体を吐出する装置としてのインクジェット記録装置の他の例（変形例）について、図１９及び図２０を参照して説明する。
図１９は、本変形例のインクジェット記録装置の要部平面説明図である。
図２０は、本変形例のインクジェット記録装置の要部側面説明図である。

【0103】

本変形例のインクジェット記録装置は、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。

【0104】

このキャリッジ４０３には、上述した実施形態に係る液体吐出ヘッド１１０と同様の液体吐出ヘッド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。

【0105】

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。

【0106】

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。

【0107】

本変形例のインクジェット記録装置は、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。

【0108】

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。

【0109】

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。

【0110】

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。

【0111】

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。

【0112】

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。

【0113】

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。

【0114】

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。

【0115】

このように、本変形例のインクジェット記録装置では、上述した実施形態の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。

【0116】

次に、本実施形態における液体吐出ユニットの他の例について、図２１を参照して説明する。
図２１は、同液体吐出ユニットの要部平面説明図である。
この液体吐出ユニットは、上述したインクジェット記録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。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。

【0117】

次に、本実施形態における液体吐出ユニットの更に他の例について、図２２を参照して説明する。
図２２は、同液体吐出ユニットの正面説明図である。
この液体吐出ユニットは、液体供給部材である流路部品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。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。

【0118】

本願において、吐出される液体は、ヘッドから吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されないが、常温、常圧下において、または加熱、冷却により粘度が３０［ｍＰａ・ｓ］以下となるものであることが好ましい。より具体的には、水や有機溶媒等の溶媒、染料や顔料等の着色剤、重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料、ＤＮＡ、アミノ酸やたんぱく質、カルシウム等の生体適合材料、天然色素等の可食材料、などを含む溶液、懸濁液、エマルジョンなどであり、これらは例えば、インクジェット用インク、表面処理液、電子素子や発光素子の構成要素や電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

【0119】

「液体吐出ユニット」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が含まれる。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。

【0120】

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。

【0121】

例えば、液体吐出ユニットとして、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。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。

【0122】

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。

【0123】

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、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。

【0124】

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。

【0125】

また、液体吐出ユニットとして、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。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。

【0126】

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。

【0127】

「液体を吐出する装置」には、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が含まれる。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。

【0128】

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。

【0129】

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。

【0130】

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。

【0131】

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。

【0132】

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、セラミックスなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0133】

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。

【0134】

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。

【0135】

なお、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。

【0136】

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。
［第１態様］
第１態様は、液体（例えばインク）を吐出する複数のノズル１１２ａ１，１１２ａ２と、前記複数のノズルの各々に連通する複数の圧力室１１１－１，１１１－２と、前記複数の圧力室の各々の壁の一部を構成する複数の振動板（例えば振動板層１０２の振動領域３０－１，３０－２）と、前記複数の振動板上にそれぞれ形成される複数の電気機械変換素子（例えば圧電素子１００－１，１００－２）とを備えた液体吐出ヘッド１１０であって、所定の配列方向（例えば副走査方向）に沿って２以上のノズルが並べて配置されたノズル列を複数有し、互いに隣接するノズル列Ｎ１，Ｎ２のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル１１２ａ１，１１２ａ２間で、吐出液体量（例えば滴サイズ）が異なるように、ノズル開口面積（例えばノズル径）、対応する圧力室のサイズ（例えば、幅Ｗ１，Ｗ２、長さＬ１，Ｌ２）、対応する振動板の厚さＤ１，Ｄ２、対応する電気機械変換素子の厚さのうちの少なくとも１つが異なっていることを特徴とするものである。
吐出液体量の少ないノズル（小滴吐出用ノズル）がノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、近接配置された他のノズル（大滴吐出用ノズル）から大滴を吐出させて、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）によって形成すべきドットの補完を行うことがある。このとき、大滴吐出用ノズルについて印加する駆動信号を、小滴吐出用ノズルのものと異ならせるだけでも、大滴吐出用ノズルから大滴を吐出させることができる。しかしながら、この場合、大滴吐出用ノズルについての駆動信号は、小滴吐出用ノズルと比べて、周期が長いものとなるため、大滴によって補完制御するときの吐出頻度を下げざるを得ず、その結果、液体吐出ヘッドの生産性が低下する。
一方、従来、同じノズル列内で隣接するノズル間で振動板の厚みを異ならせることにより、各ノズルから吐出される液体の吐出量を異ならせた液体吐出ヘッドがある（特許文献１）。振動板の厚みを異ならせることでノズル間の吐出特性を異ならせることができるため、駆動信号のみを異ならせることで大滴を吐出する上述した方法と比較して、大滴を吐出させるときに用いる駆動信号の周期を短くすることが可能である。よって、液体吐出ヘッドの生産性の低下を抑制することができる。
上述した従来の液体吐出ヘッドでは、大滴を吐出させるときに用いる駆動信号の周期を短くすることは可能であるが、小滴を吐出させるときに用いる駆動信号の周期と同程度までの短い周期とすることはできない。そのため、従来の液体吐出ヘッドでは、同じノズル列内のノズルに対して、周期の異なる２種類の駆動信号を個別に印加することが必要となる。このように、同じノズル列内のノズルに対して周期の異なる２種類の駆動信号を個別に印加することは、配線構成や駆動制御などの複雑化を招くという問題が発生する。
そこで、本態様においては、互いに隣接するノズル列のそれぞれに属し、かつ、互いに近接して配置されたノズル間で、ノズル開口面積、対応する圧力室のサイズ、対応する振動板の厚さ、対応する電気機械変換素子の厚さのうちの少なくとも１つが異なるようにして、これらのノズル間で吐出液体量が異なるように構成している。これにより、配線構成や駆動制御などの複雑化を招くことなく、大滴を吐出させるときに用いる駆動信号の周期を短くすることが可能となる。よって、小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）によって形成すべきドットの補完を大滴吐出用ノズルから大滴を吐出することで行う場合に、配線構成や駆動制御などの複雑化を招くことなく、液体吐出ヘッドの生産性の低下を抑制することができる。

【0137】

［第２態様］
第２態様は、第１態様において、前記ノズル間で、前記電気機械変換素子に印加される駆動波形の周期が略同一であることを特徴とするものである。
本態様によれば、小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）によって形成すべきドットの補完を大滴吐出用ノズルから大滴を吐出することで行う場合にも、液体吐出ヘッドの生産性の低下を招くことがない。

【0138】

［第３態様］
第３態様は、第１又は第２態様において、前記ノズル間で、少なくとも、対応する圧力室のサイズ及び対応する振動板の厚さが異なることを特徴とするものである。
このように、インクを吐出させるのに適した駆動信号の周期（固有周期）を変化させることのできる構成変更として、対応する圧力室のサイズと対応する振動板の厚さという２つを組み合わせることにより、大滴吐出用ノズルと小滴吐出用ノズルとの間での固有周期を互いに近い周期又は実質的に同じ周期となるように調整することが容易になる。よって、小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）によって形成すべきドットの補完を大滴吐出用ノズルから大滴を吐出することで行う場合における液体吐出ヘッドの生産性の低下抑制の実現が容易になる。

【0139】

［第４態様］
第４態様は、第３態様において、前記ノズル間で、少なくとも、前記ノズル開口面積も更に異なることを特徴とするものである。
本態様によれば、大滴吐出用ノズルと小滴吐出用ノズルとの間での固有周期を互いに近い周期又は実質的に同じ周期となるように調整することが更に容易になるので、小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）によって形成すべきドットの補完を大滴吐出用ノズルから大滴を吐出することで行う場合における液体吐出ヘッドの生産性の低下抑制の実現が更に容易になる。

【0140】

［第５態様］
第５態様は、第１乃至第４態様のいずれかにおいて、前記ノズル列は、対応する圧力室が前記所定の配列方向に沿って千鳥状に配置されていることを特徴とするものである。
本態様によれば、小型の液体吐出ヘッドを実現することができる。

【0141】

［第６態様］
第６態様は、第１乃至第５態様のいずれかにおいて、前記ノズル間における吐出液体量の差が４ｐｌ以上であることを特徴とするものである。
本態様によれば、４ｐｌを超える大滴を吐出することができる。

【0142】

［第７態様］
第７態様は、液体吐出ユニットであって、第１乃至第６態様のいずれかの液体吐出ヘッドを含むことを特徴とするものである。
本態様によれば、小滴吐出用ノズルがノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）に近接配置された大滴吐出用ノズルから大滴の液体を吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することの実現が容易な液体吐出ユニットを提供できる。

【0143】

［第８態様］
第８態様は、第７態様において、前記液体吐出ヘッドに供給する液体を貯留するヘッドタンク、前記液体吐出ヘッドを搭載するキャリッジ、前記液体吐出ヘッドに液体を供給する供給機構、前記液体吐出ヘッドの維持回復を行う維持回復機構、前記液体吐出ヘッドを主走査方向に移動させる主走査移動機構の少なくともいずれか１つと前記液体吐出ヘッドとを一体化したことを特徴とするものである。
本態様によれば、小滴吐出用ノズルがノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）に近接配置された大滴吐出用ノズルから大滴の液体を吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することの実現が容易な種々の液体吐出ユニットを提供できる。

【0144】

［第９態様］
第９態様は、液体を吐出する装置（例えばインクジェット記録装置）であって、第１乃至第６態様のいずれかの液体吐出ヘッド、又は、第７若しくは第８態様のいずれかの液体吐出ユニットの少なくともいずれかを備えていることを特徴とするものである。
本態様によれば、小滴吐出用ノズルがノズル詰まり等により不吐出状態になったときに、当該小滴吐出用ノズル（不吐出ノズル）に近接配置された大滴吐出用ノズルから大滴の液体を吐出して、不吐出ノズルによって形成すべきドットを補完することの実現が容易な液体を吐出する装置を提供できる。

【符号の説明】

【0145】

１０ ：共通液室
２０ ：アクチュエータ基板
３０ ：振動領域
９４ ：記録ヘッド
１００ ：圧電素子
１０１ ：基板
１０２ ：振動板層
１０３ ：下部電極層
１０３Ａ ：第一下部電極層
１０３Ｂ ：第二下部電極層
１０４ ：圧電体膜
１０５ ：上部電極層
１０５Ａ ：第一上部電極層
１０５Ｂ ：第二上部電極層
１１０ ：液体吐出ヘッド
１１１ ：圧力室
１１２ ：ノズル板
１１２ａ ：ノズル
１１２ａ１ ：大滴吐出用ノズル
１１２ａ２ ：小滴吐出用ノズル
１１２ａ３ ：大滴吐出用ノズル
１１２ａ４ ：小滴吐出用ノズル

【先行技術文献】

【特許文献】

【0146】

【文献】特許第３６２２４８４号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】