CN109484028B - 液体喷射头、液体喷射装置以及压电设备 - Google Patents

液体喷射头、液体喷射装置以及压电设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液体喷射头、液体喷射装置及压电设备。液体喷射头具有：流道形成基板(10)；保护基板(30)，其被接合于所述流道形成基板(10)的所述一面侧并具有流道(31)；流道部件(40)，其被接合于所述保护基板(30)的与所述流道形成基板(10)相反一侧；驱动电路(120)，其被安装于由流道形成基板(10)、保护基板(30)和流道部件(40)包围而形成的空间(34)内；填充剂(121)，其被填充于所述驱动电路(120)与所述流道形成基板(10)、以及驱动电路(120)与保护基板(30)之间；保护膜(200)，其被形成于从保护基板(30)的所述流道的内壁起、至保护基板(30)的与流道部件(40)接合的接合面中的至少与所述内壁的边界侧为止，所述保护膜(200)具有露出孔(201)，所述露出孔(201)使所述填充剂(121)的表面的至少一部分露出。

Description

液体喷射头、液体喷射装置以及压电设备
技术领域
本发明涉及一种喷射液体的液体喷射头、具备液体喷射头的液体喷射装置以及具有压电元件的压电设备。
背景技术
作为被用于液体喷射头的代表性的示例即喷墨式记录头的压电设备，存在如下的压电设备，即，具备：设置有与喷嘴连通的独立流道、以及与独立流道连通的液体供给室的流道形成基板；隔着振动板而被设置在流道形成基板的一面侧的压电元件。
对于具有这种压电设备的喷墨式记录头，提出了一种在流道形成基板上直接安装对压电元件进行驱动的驱动电路的技术(例如，参照专利文献1)。
但是，如果利用保护膜来覆盖被设置于驱动电路与流道形成基板之间的底部填充剂等填充剂从而保护流道形成基板免受油墨的影响，则存在如下问题，即，从填充剂产生的气体并未排出至外部，由此会在驱动电路的端子或与端子相连接的配线的表面上产生污染，从而变得易于发生配线的短路或绝缘破坏的情况。
此外，还存在如下问题，即，由于从填充剂产生的气体，而使驱动电路与流道形成基板之间的接合面的粘着性恶化，从而易于发生迁移的情况。
另外，这种问题并不限定于以喷墨式记录头为代表的液体喷射头，在液体喷射头以外的压电设备中也同样存在。
专利文献1：日本特开2017-24334号公报
发明内容
本发明鉴于这种情况，其目的在于，提供一种通过向外部排出从填充剂产生的气体从而能够抑制由气体引起的配线的短路、绝缘破坏、迁移等不良情况的液体喷射头、液体喷射装置以及压电设备。
解决上述课题的本发明的方式涉及一种液体喷射头，其特征在于，具备：喷嘴板，其上形成有包含喷射液体的第一喷嘴的第一喷嘴列、和包含喷射液体第二喷嘴的第二喷嘴列；流道形成基板，其上形成有与所述第一喷嘴连通的第一压力产生室、和与所述第二喷嘴连通的第二压力产生室；振动板，其被形成于所述流道形成基板的一面侧；第一压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第一压力产生室相对应的位置上；第二压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第二压力产生室相对应的位置上；保护基板，其被接合于所述流道形成基板的所述一面侧并具有流道；流道部件，其被接合于所述保护基板的与所述流道形成基板相反一侧；驱动电路，其被安装于由所述流道形成基板、所述保护基板和所述流道部件包围而形成的空间内，且被安装于所述流道形成基板的所述第一压电元件与所述第二压电元件之间，并对所述第一压电元件和所述第二压电元件进行驱动；填充剂，其被填充于所述驱动电路与所述流道形成基板、以及所述驱动电路与所述保护基板之间；保护膜，其被形成于从所述保护基板的所述流道的内壁起、至所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面中的至少与所述内壁的边界侧为止，所述保护膜具有露出孔，所述露出孔使所述填充剂的表面的至少一部分露出。
在所涉及的方式中，通过在保护膜上设置露出孔，从而能够将从填充剂产生的气体从露出孔排出至空间内。因此，能够对从填充剂产生的气体向驱动电路的端子部或者驱动电路与流道形成基板的接合界面移动的情况进行抑制，从而能够抑制由气体引起的端子部的污染，并且能够抑制因接合界面的紧贴不良而引起的迁移。
在此，优选为，所述保护膜被延伸设置于所述填充剂的所述表面的一部分上，并且所述露出孔使所述充填剂的所述表面的一部分露出。根据这种方式，即使在为了形成露出孔而对保护膜进行蚀刻时使掩膜的位置偏移，也能够抑制驱动电路等被蚀刻的情况。
此外，也可以采用如下方式，即，所述露出孔以使所述填充剂的表面的整个面露出的大小而被形成。根据这种方式，即使增大露出孔的开口面积，也能够可靠地将从填充剂产生的气体经由露出孔而排出。
此外，优选为，被形成于所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面上的所述保护膜具有多个凹部。根据这种方式，通过在保护膜的与流道部件接合的接合面上设置凹部，从而能够在增大保护基板与流道部件的接合面积的同时，通过锚固效果而提高保护基板与流道部件的接合强度。此外，通过设置凹部，从而从保护基板的流道起至空间为止的接合界面变长，由此能够经由接合界面而抑制液体向空间内进入。
此外，优选为，配置有所述驱动电路的所述空间被设为大气开放。根据这种方式，能够将从填充剂经由露出孔而被排出的气体从空间排出至外部，从而使气体难以向驱动电路的端子部或者驱动电路与流道形成基板的接合界面侧进一步移动。
此外，优选为，在配置有所述驱动电路的所述空间内，设置有对从所述填充剂所产生的气体进行吸附的吸附剂。根据这种方式，能够使从填充剂经由露出孔而被排出的气体吸附在吸附剂上，从而使气体难以向驱动电路的端子部或者驱动电路与流道形成基板的接合界面侧进一步移动。
另外，本发明的其他方式涉及一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式的液体喷射头。
在所涉及的方式中，能够实现如下的液体喷射装置，所述液体喷射装置对由从填充剂被排出的气体所引起的配线的短路、绝缘破坏、迁移等不良情况进行了抑制。
此外，本发明的另一方式涉及一种压电设备，其被用于液体喷射头中，其特征在于，具备：流道形成基板，其形成有第一凹部和第二凹部；振动板，其被形成于所述流道形成基板的一面侧；第一压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第一凹部相对应的位置上；第二压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第二凹部相对应的位置上；保护基板，其被接合于所述流道形成基板的所述一面侧并具有流道；流道部件，其被接合于所述保护基板的与所述流道形成基板相反一侧；驱动电路，其被安装于由所述流道形成基板、所述保护基板和所述流道部件包围而形成的空间内，且被安装于所述流道形成基板的所述第一压电元件与所述第二压电元件之间，并对所述第一压电元件和所述第二压电元件进行驱动；填充剂，其被填充于所述驱动电路与所述流道形成基板、以及所述驱动电路与所述保护基板之间；保护膜，其被形成于从所述保护基板的所述流道的内壁起、至所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面中的至少与所述内壁的边界侧为止，所述保护膜具有露出孔，所述露出孔使所述填充剂的表面的至少一部分露出。
在所涉及的方式中，通过在保护膜上设置露出孔，从而能够将从填充剂产生的气体从露出孔排出至空间内。因此，能够抑制从填充剂产生的气体向驱动电路的端子部或者驱动电路与流道形成基板的接合界面移动的情况，从而能够抑制由气体引起的端子部的污染，并且能够抑制由接合界面的紧贴不良而引起的迁移。
附图说明
图1为本发明的实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图2为本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分俯视图。
图3为本发明的实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图4为将本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大后的剖视图。
图5为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的图。
图6为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的图。
图7为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的图。
图8为本发明的实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
图9为本发明的实施方式3所涉及的记录头的剖视图。
图10为本发明的实施方式4所涉及的记录头的剖视图。
图11为表示一个实施方式所涉及的记录装置的简要结构的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。但是，以下的说明表示本发明的一种方式，并且在本发明的范围内能够任意地进行变更。在各附图中，标注了相同符号的部件表示同一部件，并适当地省略说明。此外，在各附图中，X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中，将沿着这些轴的方向作为第一方向X、第二方向Y以及第三方向Z而进行说明。
实施方式1
图1为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头的分解立体图，图2为喷墨式记录头的流道形成基板的俯视图，图3为依照图2的A-A'线的喷墨式记录头的剖视图，图4为将图3的主要部分放大后的图。
如附图所示，构成喷墨式记录头1(以下，也简称为记录头1)的流道形成基板10可以使用不锈钢或镍(Ni)等金属、由氧化锆(ZrOX)或者氧化铝(AlXOY)为代表的陶瓷材料、玻璃陶瓷材料以及如氧化硅(SiOX)、氧化镁(MgO)、铝酸镧(LaAlO3)这样的氧化物等。在本实施方式中，流道形成基板10由单晶硅基板构成。
在流道形成基板10上，通过从一面侧进行各向异性蚀刻，从而使被多个隔壁划分出的凹部即压力产生室12沿着排列设置有喷出油墨的多个喷嘴21的第一方向X而被排列设置。此外，在流道形成基板10上，压力产生室12排列设置在第一方向上的列数，在第二方向Y上为多个，而在本实施方式中为两列。在本实施方式中，将构成一列的压力产生室12称为第一压力产生室12A，而将构成另一列的压力产生室12称为第二压力产生室12B。此外，在流道形成基板10上，于第二方向Y上的压力产生室12的一端侧，通过隔壁而划分出油墨供给通道14和第一液体供给室13。即，在本实施方式中，在流道形成基板10上，作为与各喷嘴21连通的独立流道而设置有压力产生室12、油墨供给通道14和第一液体供给室13。即，本实施方式的第一液体供给室13与各个压力产生室12独立地设置。另外，虽然在本实施方式中采用了与各个压力产生室12独立地设置第一液体供给室13的方式，但是并不特别限定于此，也可以以共用地与多个压力产生室12连通的方式而设置第一液体供给室13。即，也可以使第一液体供给室13构成以共用的方式与多个独立流道连通的共用液室的一部分。
油墨供给通道14在第一方向X上以与压力产生室12相比而较小的宽度被形成，从而将从第一液体供给室13向压力产生室12流入的油墨的流道阻力保持为固定。另外，油墨供给通道14并不限定于缩小宽度的结构，也可以采用缩小第三方向Z上的高度的方式。
此外，在流道形成基板10的压力产生室12、第一液体供给室13和油墨供给通道14的内壁面上，设置有具有耐液体性(耐油墨性)的保护膜200。在此所说的耐液体性(耐油墨性)是指针对碱性的油墨的耐蚀刻性。作为这种保护膜200，例如可以使用将从氧化钽(TaOX)、氧化锆(ZrOX)、镍(Ni)、铬(Cr)中选出的至少一种材料设为单层或者将它们中的至少一种材料层压而成的物质。在本实施方式中，作为保护膜使用了氧化钽(TaOX)。
在流道形成基板10的压力产生室12开口的面侧，通过粘合剂或热熔膜等而固定有喷嘴板20，喷嘴板20上穿设有与各压力产生室12的和油墨供给通道14相反一侧的端部附近连通的喷嘴21。另外，喷嘴板20可以使用不锈钢、镍(Ni)等金属、单晶硅基板、以氧化锆(ZrOX)或者氧化铝(AlXOY)为代表的陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、如氧化硅(SiOX)、氧化镁(MgO)、铝酸镧(LaAlO3)这样的氧化物等。在喷嘴板20上，在第一方向X上排列设置有与第一压力产生室12A连通的第一喷嘴21A的第一喷嘴列、和在第一方向X上排列设置有与第二压力产生室12B连通的第二喷嘴21B的第二喷嘴列这两列喷嘴列在第二方向Y上被排列设置。
另一方面，在这种流道形成基板10的与喷嘴板20相反的一侧的面上形成有振动板50。本实施方式的振动板50具备：被设置于流道形成基板10侧的包含氧化硅(SiOX)的弹性膜51、和被设置于弹性膜51上的包含氧化锆(ZrOX)的绝缘体膜52。在本实施方式中，使用了包含二氧化硅(SiO2)的弹性膜51和包含氧化锆(ZrO2)的绝缘体膜52。另外，压力产生室12、第一液体供给室13以及油墨供给通道14通过从接合有喷嘴板20的面侧对流道形成基板10进行各向异性蚀刻而被形成，并且压力产生室12的与喷嘴板20相反一侧的面通过弹性膜51而被划分出。
另外，振动板50既可以采用仅设置弹性膜51及绝缘体膜52中的任意一个的方式，也可以采用除了设置弹性膜51以及绝缘体膜52以外还设置其他的膜的方式。此外，振动板50并不限定于包含氧化硅以及氧化锆的材料，例如还可以使用氮化硅(SiN)、氧化钛(TiOX)等。也就是说，振动板50可以使用将从氧化硅、氧化锆、氮化硅、氧化钛中选出的至少一种材料设为单层或者将它们中的至少一种材料层压而成的物质。
第一电极60和压电体层70和第二电极80通过成膜及光刻法而被层压在流道形成基板10的振动板50上，从而构成压电元件300。在本实施方式中，压电元件300成为使压力产生室12内的油墨产生压力变化的驱动元件。在此，压电元件300也被称为压电致动器，是指包含第一电极60、压电体层70以及第二电极80的部分。一般而言，将压电元件300的任意一方的电极构成为多个压电元件300所共用的共用电极，而将另一方的电极构成为针对每个压电元件300而独立的独立电极。虽然在本实施方式中，将第一电极60设为共用电极，将第二电极80设为独立电极，但是也可以使其相反。
第一电极60为，在使压电体层70成膜时不会发生氧化而能够维持导电性的材料，例如，铂(Pt)、铱(Ir)等贵金属或者以镧镍氧化物(LNO)、氧化铱(IrO2)等为代表的导电性氧化物，进一步，优选为使用这些材料的层压膜。
此外，作为第一电极60，也可以使用用于在前文所述的导电材料与振动板50之间确保紧贴力的紧贴层。在本实施方式中，虽然未进行特别图示，但是作为紧贴层而使用了钛。另外，作为紧贴层，能够使用锆、钛、氧化钛等。也就是说，在本实施方式中，通过由钛构成的紧贴层、和从上述的导电材料中所选出的至少一种导电层而形成了第一电极60。
压电体层70由具有被形成于第一电极60上的极化结构的氧化物的压电材料构成，例如，能够由以通式ABO3所表示的钙钛矿型氧化物构成，并且能够使用含铅的铅类压电材料或者不含铅的非铅类压电材料等。压电体层70例如能够通过溶胶-凝胶法、MOD(Metal-Organic Decomposition：金属有机沉积)法等液相法、或者溅射法、激光消融法等PVD(Physical Vapor Deposition：物理气相沉积)法(气相法)等而形成。
第二电极80优选为能够良好地形成其与压电体层70的界面、能够发挥导电性以及压电特性的材料，从而优选地使用铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、金(Au)等贵金属材料、以及以镧镍氧化物(LNO)为代表的导电性氧化物。此外，第二电极80也可以为多种材料的层压结构。在本实施方式中，使用了铱和钛的层压电极(铱与压电体层70相接)。并且，第二电极80能够通过溅射法、激光消融法等PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)法(气相法)、溶胶-凝胶法、MOD(Metal-Organic Decomposition，金属有机沉积)法、电镀法等液相法而形成。此外，通过在第二电极80的形成之后实施加热处理，从而能够实施压电体层70的特性改善。
这种第二电极80仅被形成于压电体层70之上，即，仅被形成于压电体层70的与流道形成基板10相反一侧的表面上。
在本实施方式中，将与构成一列的第一压力产生室12A相对应的压电元件300称为第一压电元件300A，并将与构成另一列的第二压力产生室12B相对应的压电元件300称为第二压电元件300B。也就是说，在流道形成基板10上，于第二方向Y上设置有如下两列，即，排列设置在第一方向X上的第一压电元件300A的列和第二压电元件300B的列。
此外，从压电元件300的第二电极80起设置有例如由金(Au)等构成的引线电极90。引线电极90的一端部与第二电极80相连接，并且另一端部延伸至流道形成基板10的与油墨供给通道14相反的一侧。也就是说，引线电极90在第二方向Y上延伸至第一压电元件300A与第二压电元件300B之间。并且，在被延伸出的引线电极90的顶端部上，倒装式地安装有由半导体集成电路(IC)构成的驱动电路120，所述半导体集成电路(IC)对详细内容将在下文中叙述的压电元件300进行驱动。也就是说，驱动电路120被安装在第一压电元件300A与第二压电元件300B之间。
此外，如图2所示，在流道形成基板10的振动板50上设置有输入配线122。输入配线122的一端部与驱动电路120连接，并且另一端部延伸至流道形成基板10的第二方向Y上的一端部，在被延伸出的输入配线122的顶端部上连接有外部配线130，所述外部配线130用于供给对记录头1的驱动进行控制的信号。外部配线130为例如FFC(Flexible Flat Cable：柔性扁平电缆)或FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印刷电路板)等可挠性的电缆。来自外部配线130的信号经由输入配线122而被供给至驱动电路120。
另外，在流道形成基板10的压电元件300侧的面上接合有保护基板30。在本实施方式中，利用粘合剂36而对流道形成基板10和保护基板30进行了接合。保护基板30能够使用不锈钢、镍(Ni)等金属、以单晶硅基板、氧化锆(ZrOX)或者氧化铝(AlXOY)为代表的陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、如氧化硅(SiOX)、氧化镁(MgO)、铝酸镧(LaAlO3)这样的氧化物等。作为这种保护基板30，优选为与流道形成基板10线膨胀系数相等的材料。顺便提及，在作为保护基板30而使用了线膨胀系数与流道形成基板10具有较大差异的材料的情况下，对其进行加热或者冷却，从而因流道形成基板10和保护基板30的线膨胀系数的差异而产生翘曲。在本实施方式中，作为保护基板30而使用与流道形成基板10相同的材料，即，通过使用单晶硅基板，从而能够抑制因热量而产生的翘曲。
此外，在保护基板30上设置有第二液体供给室31，所述第二液体供给室31为，向流道形成基板10的第一液体供给室13供给油墨的供给室。第二液体供给室31以与多个第一液体供给室13共用地连通的大小而被设置。也就是说，第二液体供给室31的流道形成基板10侧的开口以跨及排列设置在第一方向X上的多个第一液体供给室13而连续的方式被设置，并且构成与多个独立流道连通的共用流道的一部分。
此外，在本实施方式中，将设置有以压力产生室12为代表的凹部的流道形成基板10、振动板50、压电元件300和保护基板30统称为压电设备。
另一方面，在保护基板30的与压电元件300对置的区域内设置有压电元件保持部32。由于压电元件300被形成于该压电元件保持部32内，因此以几乎不受外部环境的影响的状态而被保护。另外，压电元件保持部32既可以被密封，也可以不被密封。
此外，在保护基板30的压电元件保持部32之间，设置有驱动电路保持部33。驱动电路保持部33以在作为厚度方向的第三方向Z上贯穿保护基板30的方式被设置，并且在驱动电路保持部33的内部配置有用于驱动压电元件300的驱动电路120。
在此，在第三方向Z上贯穿保护基板30的驱动电路保持部33的一个开口被流道形成基板10堵塞，而另一个开口被作为流道部件的壳体部件40覆盖。在由这种保护基板30、流道形成基板10和壳体部件40而形成的空间34内保持有驱动电路120。顺带提及，由于本实施方式的驱动电路120在第三方向Z上的厚度小于保护基板30的厚度，因此即使将驱动电路120安装在空间34内，驱动电路120也不会向保护基板30的壳体部件40侧突出。因此，在空间34内，于驱动电路120与壳体部件40之间形成有间隙。
顺带提及，作为驱动电路120，也可以使用第三方向Z上的厚度大于保护基板30的电路。通过使用第三方向Z上的厚度大于保护基板30的电路以作为驱动电路120，从而在流道形成基板10上接合有保护基板30的状态下，能够提高在将驱动电路120安装于流道形成基板10上时对驱动电路120的操作，从而能够提高安装精度。另外，在使用了于第三方向Z上的厚度大于保护基板30的电路以作为驱动电路120的情况下，只需设置壳体部件40的向保护基板30侧开口的凹部即可。
此外，在驱动电路120与流道形成基板10(振动板50)以及驱动电路120与保护基板30之间，填充有作为底部填充剂的填充剂121。也就是说，填充剂121被填充至驱动电路120与流道形成基板10(振动板50)之间、以及驱动电路120与保护基板30的驱动电路保持部33的内壁面之间。此外，填充剂121在与流道形成基板10相反一侧，无需与壳体部件40抵接，而以隔开间隙的方式被配置。即，被填充至驱动电路120与保护基板30之间的填充剂121于流道形成基板10侧被填充至与保护基板30的第三方向Z上的厚度相比而较低的高度。
作为填充剂121而被使用的底部填充剂是指液体状固化性树脂，例如可以列举出环氧类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂等。
此外，在保护基板30的第二液体供给室31的内壁上也形成有上述的保护膜200。也就是说，在流道形成基板10与保护基板30之间的压力产生室12、油墨供给通道14、第一液体供给室13以及第二液体供给室31的流道的内壁上形成有保护膜200。
保护膜200从第二液体供给室31的内壁起、至少被连续地设置至第二液体供给室31的内壁与保护基板30和壳体部件40之间的接合面的边界部分为止。如此，通过将保护膜200设置至保护基板30与壳体部件40之间的接合面的边界部分为止，从而能够抑制因侵入至接合界面的油墨而使保护基板30被蚀刻的情况，并且通过抑制接合强度降低的情况，从而能够抑制保护基板30与壳体部件40的剥离等。顺带提及，当未形成有保护膜200时，因侵入至保护基板30与壳体部件40之间的接合界面的油墨而使保护基板30被蚀刻，由此会产生因油墨的漏出或接合强度的降低而引起的保护基板30与壳体部件40的剥离等不良情况。
在本实施方式中，保护膜200以跨及保护基板30的与壳体部件40之间的接合面的整个面而连续的方式被设置。当然，保护膜200也可以仅被形成于从保护基板30的第二液体供给室31的内壁起至保护基板30与壳体部件40之间的接合面的边界部分为止。也就是说，保护膜200也可以不形成于保护基板30与壳体部件40之间的接合面的驱动电路120侧。
这种保护膜200具有露出孔201，所述露出孔201使填充剂121的表面的至少一部分露出。在此，填充剂121的表面是指，与驱动电路120、保护基板30以及壳体部件40等部件不相接的面。换言之，填充剂121的表面是指，在两个部件之间，除了在相互对置的两个面之间以两个面彼此相接的方式而形成的部分以外的部分。即，在相互对置的两个面中，将以与一个面相接的方式而形成的填充剂121、且与另一个面不相接的填充剂121的面称为表面。本实施方式的填充剂121的表面是指，被设置于驱动电路120与保护基板30的驱动电路保持部33的内壁面之间的填充剂121、且与壳体部件40对置的面。
保护膜200的露出孔201无需覆盖填充剂121的表面的一部分，而以使填充剂121的表面露出的方式被形成。露出孔201既可以以使填充剂121的表面的全部露出的大小而形成，也可以被形成于填充剂121的表面的一部分上，且以仅使表面的一部分露出的大小而形成。
另外，在以仅使填充剂121的表面的一部分露出的大小而形成露出孔201的情况下，露出孔201的数量并不限定于一个，也可以为两个以上的多个。尤其是在本实施方式中，由于使用在第二方向Y上长条的驱动电路120，因此优选为，在第二方向Y上并排设置多个露出孔201。
此外，露出孔201也可以为在厚度方向上贯穿保护膜200的裂纹。由这种裂纹构成的露出孔201，例如能够通过在跨及填充剂121的表面而形成了保护膜200之后进行加热处理，从而因填充剂121与保护膜200的线膨胀系数的差异而形成。也就是说，作为填充剂121而使用与保护膜200相比线膨胀率较高的材料，从而通过进行加热而能够在保护膜200上形成由裂纹构成的露出孔201。即使是由开口为线状的裂纹构成的露出孔201，也能够经由裂纹的露出孔201而将从详细内容将在下文中叙述的填充剂121产生的气体排出。
在此，从被用作填充剂121的环氧类树脂、聚氨酯类树脂、硅类树脂、聚酯类树脂等底部填充剂中，作为脱气成分而会产生有机类气体。以此方式从填充剂121所产生的气体，经由保护膜200的露出孔201而被排出至空间34内。如此，通过将从填充剂121产生的气体排出至空间34内，而使从填充剂121产生的气体难以向驱动电路120与引线电极90连接的端子部侧移动，从而抑制了在驱动电路120的端子上产生由气体引起的污染的情况，由此能够抑制配线的短路或绝缘破坏。此外，由于从填充剂121中产生的气体能够从露出孔201排出，因此从填充剂121产生的气体难以向驱动电路120与流道形成基板10之间的接合面侧移动，由此能够抑制因接合面的粘着性恶化而产生迁移的情况。
顺带提及，当填充剂121的表面完全被保护膜200覆盖时，从填充剂121产生的气体难以通过保护膜200而被排出至空间34，从而使与填充剂121接合的部件的界面易于发生移动。因此，从填充剂121产生的气体向驱动电路120的端子部、或者驱动电路120与流道形成基板10之间的接合界面移动，从而易于产生不良情况。
另外，保持有驱动电路120的空间34既可以被密封，或者也可以不被密封。例如，即使空间34被密封，由于填充剂121所包含的气体被保持在空间34内，因此难以向驱动电路120的端子部或者与流道形成基板10的接合界面移动。
此外，保护膜200在本实施方式中也可以被形成于驱动电路120的壳体部件40侧的表面上。另外，在驱动电路120的壳体部件40侧的表面上，也可以不形成有保护膜200。
参照图5至图8，对具有这种保护膜200的记录头1的制造方法进行说明。另外，图5至图8为表示记录头的制造方法的剖视图。
如图5所示，形成将流道形成基板10和保护基板30接合在一起的接合体，在所述流道形成基板10上形成有振动板50、压电元件300以及引线电极90等。在本实施方式中，流道形成基板10和保护基板30经由粘合剂36而被粘合在一起。另外，于流道形成基板10上，在与保护基板30接合前或者接合后，形成有压力产生室12、第一液体供给室13以及油墨供给通道14等流道。此外，于保护基板30上，在与流道形成基板10接合前，形成有第二液体供给室31、压电元件保持部32、驱动电路保持部33等。此外，在接合体中安装驱动电路120的同时填充填充剂121。在此，驱动电路120优选为，在将流道形成基板10与保护基板30接合在一起的同时，于流道形成基板10上形成了压力产生室12、第一液体供给室13以及油墨供给通道14等流道之后再进行安装。这是由于如下缘故，即，由于驱动电路120为高价，因此，在尽可能靠后的工序中安装驱动电路120，从而不会因其他工序的失败而使驱动电路120被浪费，由此能够提高成品率从而降低成本。
接下来，如图6所示，在将流道形成基板10和保护基板30接合在一起的接合体、且在安装有驱动电路120的同时填充了填充剂121的接合体上，通过CVD法(化学蒸镀法)等气相法而形成保护膜200。即，保护膜200以跨及压力产生室12、第一液体供给室13、油墨供给通道14以及第二液体供给室31等的流道的内壁面、保护基板30与壳体部件40之间的接合面、填充剂121的表面、以及驱动电路120而连续的方式被形成。如此，通过将流道形成基板10和保护基板30接合在一起，并且在形成有流道的状态下形成保护膜200，从而能够从流道的内壁面起跨及将流道形成基板10和保护基板30接合在一起的粘合剂36的表面而形成保护膜200。因此，通过利用保护膜200而对粘合剂36进行保护，从而能够对粘合剂36因油墨而被蚀刻并脱落由此成为异物的情况进行抑制。此外，由于能够通过保护膜200来保护粘合剂36的粘合界面，因此能够抑制油墨进入粘合剂36的粘合界面的情况，由此能够抑制粘合强度降低的情况。
顺带提及，虽然也可以考虑在安装驱动电路120之前实施形成保护膜200的工序，但是有可能会产生如下不良情况，即，需要去除形成在引线电极90等上的无用的保护膜200的工序，并且在对引线电极90等配线上的保护膜200进行蚀刻时，配线被过度蚀刻从而减少了配线的厚度，进而导致配线的电阻值升高等情况。而且，被蚀刻了的配线材料有可能会附着在配线管上而成为迁移的原因。在本实施方式中，由于在将驱动电路120安装在流道形成基板10上的同时填充了填充剂121，并在此后形成保护膜200，因此无需通过蚀刻来去除引线电极90等配线上的保护膜200，从而能够抑制配线厚度的减少，进而能够抑制配线的电阻值升高的情况。此外，能够抑制驱动电路120的安装不良或者填充剂121的填充不良的情况。
接下来，如图7所示，例如通过干蚀刻来去除形成在填充剂121的表面上的保护膜200，从而形成露出孔201。
例如，在利用干蚀刻来形成露出孔201时，优选为，不通过蚀刻来去除驱动电路120上的保护膜200，以避免驱动电路120被过度蚀刻。如此，通过采用不对驱动电路120进行蚀刻的方式，从而减小保护驱动电路120的内部的外装的厚度，由此能够实现驱动电路120的小型化。
另外，为了不对驱动电路120进行蚀刻，优选为，使填充剂121的表面的驱动电路侧的保护膜200残留。这是由于，例如在形成使填充剂121的表面的全部露出的大小的露出孔201的情况下，有可能因掩膜的位置偏移等而使驱动电路120的表面被蚀刻。即，露出孔201优选为，以仅使填充剂121的一部分露出的大小而设置，并且优选为通过保护膜200来保护填充剂121的表面的驱动电路120侧。由此，即使因掩膜的位置偏移而发生了露出孔201的位置偏移，也能够抑制驱动电路120被蚀刻的情况。
此外，在保护基板30上固定有作为本实施方式的流道部件的壳体部件40。在本实施方式中，壳体部件40经由粘合剂44而被接合在保护基板30上。
在壳体部件40上形成有与保护基板30的第二液体供给室31连通的第三液体供给室41。在本实施方式中，第三液体供给室41以在层压方向即第三方向Z上贯穿壳体部件40的方式而被设置。第三液体供给室41具有保护基板30侧的开口大于第二液体供给室31的开口，并且第三液体供给室41的保护基板30侧的开口的一部分被保护基板30的壳体部件40侧的面密封。
通过使壳体部件40与保护基板30的与流道形成基板10相反一侧的面接合在一起，从而形成有对驱动电路120进行保持的空间34。
而且，在壳体部件40的与保护基板30相反一侧的第三液体供给室41所开口的面上，接合有由密封膜46以及固定板47构成的可塑性基板45。密封膜46由刚性较低且具有挠性的材料(例如，厚度为6μm的聚苯硫醚(PPS)薄膜)而构成，并通过该密封膜46而对第三液体供给室41的一个面进行密封。此外，固定板47由金属等硬质的材料而形成。由于该固定板47的与第三液体供给室41对置的区域变为在厚度方向上被完全去除了的开口部48，因此成为如下的可塑性部49，所述可塑性部49的第三液体供给室41的一个面仅由具有挠性的密封膜46而被密封。
此外，在可塑性基板45上设置有在厚度方向上贯穿的油墨导入口42，油墨从未图示的外部的油墨供给单元经由油墨导入口42而被供给至第三液体供给室41。也就是说，在本实施方式的记录头1中，从未图示的外部的油墨供给单元经由油墨导入口42而获取油墨，并在利用油墨来填满从第三液体供给室41至喷嘴21的内部之后，根据来自驱动电路120的记录信号而向与压力产生室12相对应的各自的第一电极60与第二电极80之间施加电压，从而使压电元件300以及振动板50挠曲变形，由此，各压力产生室12内的压力升高而从喷嘴21喷出油墨。
如以上所说明的那样，作为本实施方式的液体喷射头的代表例的喷墨式记录头1具备：喷嘴板20，其上形成有包含喷射作为液体的油墨的第一喷嘴21A的第一喷嘴列、和包含喷射油墨的第二喷嘴21B的第二喷嘴列；流道形成基板10，其上形成有与第一喷嘴21A连通的第一压力产生室12A、和与第二喷嘴21B连通的第二压力产生室12B；振动板50，其被形成于流道形成基板10的一面侧；第一压电元件300A，其被设置在振动板50上的与第一压力产生室12A相对应的位置上；第二压电元件300B，其被设置在振动板50上的与第二压力产生室12B相对应的位置上；保护基板30，其具有与流道形成基板10的一面侧接合的流道即第二液体供给室31；壳体部件40，其为被接合于保护基板30的与流道形成基板10相反一侧的流道部件；驱动电路120，其被安装于由流道形成基板10、保护基板30和壳体部件40包围而形成的空间34内，且被安装于流道形成基板10的第一压电元件300A与第二压电元件300B之间，并且对第一压电元件300A和第二压电元件300B进行驱动；填充剂121，其被填充于驱动电路120与流道形成基板10以及保护基板30之间；保护膜200，其被形成于从保护基板30的第二液体供给室31的内壁起、至保护基板30与壳体部件40接合的接合面的至少与内壁的边界侧为止，并且，保护膜200具有使填充剂121的表面的至少一部分露出的露出孔201。
如此，通过在保护膜200上设置露出孔201，从而能够将从填充剂121产生的气体从露出孔201排出至空间34内。因此，能够对从填充剂121产生的气体向驱动电路120的端子部或者驱动电路120与流道形成基板10的接合界面侧移动的情况进行抑制，从而能够抑制在驱动电路120的端子部上产生由气体引起的污染的情况。此外，由于气体难以在驱动电路120与流道形成基板10的接合界面上移动，因此能够抑制因气体而使接合面的粘着性恶化从而产生迁移的情况。
此外，优选为，保护膜200被延伸设置于填充剂121的表面的一部分上，露出孔201使填充剂121的表面的一部分露出。根据这种方式，即使在为了形成露出孔201而对保护膜200进行蚀刻时发生了使掩膜的位置偏移等情况，也能够抑制驱动电路120被蚀刻。
此外，露出孔201也可以以使填充剂121的表面的整个面露出的大小而被形成。根据这种方式，能够增大露出孔201的开口面积，从而能够将从填充剂121产生的气体经由露出孔201而排出至空间34内。
此外，露出孔201也可以为裂缝。即，也可以通过裂缝而形成露出孔201。
实施方式2
图8为作为本发明的实施方式2所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的剖视图。另外，在与上述的实施方式相同的部件上标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图8所示，在本实施方式的记录头1中，在被设置于保护基板30与壳体部件40的接合面上的保护膜200上，形成有凹部202。
凹部202未被形成于第三液体供给室41与壳体部件40的接合面的边界部分，而被形成于边界以外的部分上。在本实施方式中，在保护基板30与壳体部件40的接合面上，沿着第一方向X而并列设置有多个凹部202。
这种凹部202既可以通过将保护基板30上的保护膜200完全去除而形成，也可以以在凹部202的底面上残留有保护膜200的厚度方向上的一部分的方式而形成。例如，通过以完全去除保护膜200的方式而形成凹部202，从而无需严密地实施凹部202的蚀刻时间的调整，进而能够简化制造工序。此外，由于通过以在凹部202的底面上残留有保护膜200的一部分的方式而设置，从而保护基板30的接合界面完全地被保护膜200覆盖，因此能够抑制因从接合界面进入的油墨而使保护基板30被蚀刻的情况。
此外，在作为凹部202而在厚度方向上完全地去除了保护膜200的情况下，优选为，于第一方向X上第二液体供给室31的内表面与壳体部件40的接合面的边界部分的保护膜200的长度与其他区域相比而较长。由此，能够进一步抑制因从接合界面进入的油墨而使保护基板30被蚀刻的情况。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，被形成于保护基板30的与作为流道部件的壳体部件40接合的接合面上的保护膜200具有多个凹部202。如此，通过在保护基板200的与壳体部件40接合的接合面上设置多个凹部202，从而能够增大粘合剂44的接合面积，并且能够通过锚固效果而提高保护基板30与壳体部件40的接合强度。此外，通过设置凹部202，而使第一方向X上的接合界面的长度变长，从而能够抑制油墨从接合界面向空间34内进入，由此能够抑制驱动电路120因油墨而被破坏的情况。
实施方式3
图9为本发明的实施方式3所涉及的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头的剖视图。另外，对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图9所示，在作为本实施方式的流道部件的壳体部件40上形成有大气开放通道43，所述大气开放通道43将保持有驱动电路120的空间34与外部连通。在本实施方式中，大气开放通道43以在第三方向Z上贯穿壳体部件40的方式而被设置。也就是说，以大气开放通道43的一端向空间34开口、且另一端向壳体部件40的与保护基板30相反一侧开口的方式被设置。
此外，与上述的实施方式1同样，在保护膜200上形成有露出孔201，所述露出孔201使填充剂121的表面的至少一部分露出。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，配置有驱动电路120的空间34被设为大气开放。在本实施方式中，通过在壳体部件40上设置大气开放通道43从而使空间34大气开放，由此能够将从填充剂121被排出至空间34内气体向空间34的外部排出。因此，能够进一步抑制从填充剂121被排出的气体向驱动电路120的端子侧或者驱动电路120与流道形成基板10的接合界面侧移动的情况。
另外，虽然在本实施方式中采用了将大气开放通道43设置在壳体部件40上的方式，但是并不特别限定于此，例如，也可以在保护基板30的第二方向Y上的一侧或者两侧设置使空间34与外部连通的大气开放通道。但是，如本实施方式所示，通过以向与喷出油墨的喷嘴21所开口的液体喷射面相反的一面开口的方式来设置大气开放通道，从而能够抑制油墨经由大气开放通道而侵入至空间34内的情况。
实施方式4
图10为作为本发明的实施方式4所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的剖视图。另外，对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略重复的说明。
如图10所示，在保持有本实施方式的驱动电路120的空间34内，设置有对从填充剂121被排出的气体进行吸附的吸附剂140。在本实施方式中，吸附剂140被固定在壳体部件40的与保护基板30对置的面上。当然，吸附剂140只需在空间34内就并不特别地被限定，也可以被固定在驱动电路120的壳体部件40侧的面上。
作为这种吸附剂140，只要是能够对从填充剂121被放出的有机类的气体进行吸附则并不特别地被限定，例如可以使用活性碳等。
此外，与上述的实施方式1同样，在保护膜200上形成有露出孔201，所述露出孔201使填充剂121的表面的至少一部分露出。此外，设置有吸附剂140的空间34既可以被密封，或者，也可以与实施方式2同样不被密封。
如以上所说明的那样，在本实施方式中，在配置有驱动电路120的空间34内设置有吸附剂140，所述吸附剂140对从填充剂121产生的气体进行吸收。如此，通过在空间34内设置吸附剂140，从而能够利用吸附剂140而对从填充剂121被排出的气体进行吸附。因此，能够进一步抑制从填充剂121被排出的气体向驱动电路120的端子侧或者驱动电路120与流道形成基板10接合的接合界面侧移动的情况。
其它实施方式
以上，虽然对本发明的各实施方式进行了说明，但是本发明的基本的结构并不被限定于上述的方式。
虽然在上述的各实施方式中，在流道形成基板10上设置了油墨供给通道14以及第一液体供给室13，但是并不特别限定于此，也可以采用如下方式，即，不设置第一液体供给室13以及油墨供给通道14中的某一方或者双方的结构。
而且，虽然在上述的各实施方式中，作为使压力产生室12产生压力变化的驱动元件而使用薄膜型的压电元件300来进行了说明，但是并不特别限定于此，例如能够使用通过粘贴印刷电路基板等方法而形成的厚膜型的压电元件、或者使压电材料和电极形成材料交替地层压从而在轴向上伸缩的纵振动型的压电元件等。此外，作为驱动元件，能够使用在压力产生室内配置发热元件从而通过发热元件的发热所产生的泡沫而从喷嘴喷出液滴的元件，或者在振动板与电极之间产生静电从而通过静电而使振动板变形以从喷嘴开口喷出液滴的所谓的静电式致动器等。
此外，上述的喷墨式记录头1构成喷墨式记录头单元的一部分，并被搭载于喷墨式记录装置上，所述喷墨式记录头单元具备与墨盒等连通的油墨流道。图11为表示该喷墨式记录装置的一个示例的简要图。
在图11所示的喷墨式记录装置I中，多个记录头1以可拆装的方式而设置有构成油墨供给单元的墨盒2，搭载了该记录头1的滑架3以在轴向上移动自如的方式而被设置于滑架轴5上，所述滑架轴5被安装在装置主体4上。
并且，驱动电机5的驱动力经由未图示的多个齿轮及同步齿形带7而被传递至滑架3上，从而使搭载了记录头1的滑架3沿着滑架轴5而进行移动。另一方面，在装置主体4上设置有作为输送单元的输送辊8，从而作为纸张等记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。另外，输送记录薄片S的输送单元并不限于输送辊，也可以为皮带或者硒鼓等。
另外，虽然在上述的喷墨式记录装置I中，采用了在滑架3上搭载了作为油墨供给单元的墨盒2的结构，但是并不特别地限定于此，例如也可以采用如下结构，即，将墨罐等油墨供给单元固定于装置主体4上，并通过套管等供给管而将油墨供给单元与记录头1连接。此外，油墨供给单元也可以不被搭载于喷墨式记录装置上。
此外，虽然在上述的喷墨式记录装置I中，例示了记录头1被搭载于滑架3上从而在主扫描方向上进行移动的结构，但是并不特别地被限定于此，例如也能够将本发明应用于记录头1被固定而仅通过使纸张等记录薄片S在副扫描方向上移动从而实施印刷的所谓的行式记录装置中。
另外，本发明为广泛地以全体的液体喷射头为对象的发明，例如能够应用于打印机等图像记录装置所使用的各种喷墨式记录头等记录头、液晶显示器等的滤色器的制造中所使用的颜色材料喷射头、有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示器、FED(FieldEmission Display，场致发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等中。此外，虽然作为液体喷射装置的一个示例而列举了喷墨式记录装置I来进行了说明，但是也可以应用于使用了上述的其他液体喷射头的液体喷射装置中。
符号说明
I…喷墨式记录装置(液体喷射装置)；1…喷墨式记录头(液体喷射头)；2…墨盒；3…滑架；4…装置主体；5…滑架轴；6…驱动电机；7…同步齿形带、8…输送辊；10…流道形成基板；12…压力产生室；12A…第一压力产生室；12B…第二压力产生室；13…第一液体供给室；14…油墨供给通道；20…喷嘴板；21…喷嘴；21A…第一喷嘴；21B…第二喷嘴；30…保护基板；31…第二液体供给室(流道)；32…压电元件保持部；33…驱动电路保持部；34…空间；36…粘合剂；40…壳体部件(流道部件)；41…第三液体供给室；42…油墨导入口；43…大气开放通道；44…粘合剂；45…可塑性基板；46…密封膜；47…固定板；48…开口部；49…可塑性部；50…振动板；51…弹性膜；52…绝缘体膜；60…第一电极；70…压电体层；80…第二电极；90…引线电极；120…驱动电路；121…填充剂；122…输入配线；130…外部配线；140…吸附剂；200…保护膜；201…露出孔；202…凹部；300…压电元件；300A…第一压电元件；300B…第二压电元件；S…记录头；X…第一方向；Y…第二方向；Z…第三方向。

Claims (8)

1.一种液体喷射头，其特征在于，具备：
喷嘴板，其上形成有包含喷射液体的第一喷嘴的第一喷嘴列、和包含喷射液体的第二喷嘴的第二喷嘴列；
流道形成基板，其上形成有与所述第一喷嘴连通的第一压力产生室、和与所述第二喷嘴连通的第二压力产生室；
振动板，其被形成于所述流道形成基板的一面侧；
第一压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第一压力产生室相对应的位置上；
第二压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第二压力产生室相对应的位置上；
保护基板，其被接合于所述流道形成基板的所述一面侧并具有流道；
流道部件，其被接合于所述保护基板的与所述流道形成基板相反一侧；
驱动电路，其被安装于由所述流道形成基板、所述保护基板和所述流道部件包围而形成的空间内，且被安装于所述流道形成基板上的所述第一压电元件与所述第二压电元件之间，并对所述第一压电元件和所述第二压电元件进行驱动；
填充剂，其被填充于所述驱动电路与所述流道形成基板、以及所述驱动电路与所述保护基板之间；
保护膜，其被形成于从所述保护基板的所述流道的内壁起，并且至少被形成至所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面以及被设置于所述驱动电路与所述保护基板之间的所述填充剂的与所述流道部件对置的表面，
在所述保护基板和所述填充剂重叠的区域中，所述保护膜具有露出孔，并且，所述填充剂不具有露出孔。
2.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，
所述保护膜延伸设置于所述填充剂的所述表面的一部分上，并且所述保护膜上的露出孔使所述填充剂的所述表面的一部分露出。
3.如权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，
所述保护膜上的露出孔以使所述填充剂的所述表面的整个面露出的大小而被形成。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的液体喷射头，其特征在于，
被形成于所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面上的所述保护膜具有多个凹部。
5.如权利要求1至3中的任意一项所述的液体喷射头，其特征在于，
配置有所述驱动电路的所述空间被设为向大气开放。
6.如权利要求1至3中的任意一项所述的液体喷射头，其特征在于，
在配置有所述驱动电路的所述空间内，设置有对从所述填充剂所产生的气体进行吸收的吸附剂。
7.一种液体喷射装置，其特征在于，
具备如权利要求1至6中的任意一项所述的液体喷射头。
8.一种压电设备，其被用于液体喷射头中，其特征在于，具备：
流道形成基板，其上形成有第一凹部和第二凹部；
振动板，其被形成于所述流道形成基板的一面侧；
第一压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第一凹部相对应的位置上；
第二压电元件，其被设置于所述振动板上的与所述第二凹部相对应的位置上；
保护基板，其被接合于所述流道形成基板的所述一面侧并具有流道；
流道部件，其被接合于所述保护基板的与所述流道形成基板相反一侧；
驱动电路，其被安装于由所述流道形成基板、所述保护基板和所述流道部件包围而形成的空间内，且被安装于所述流道形成基板上的所述第一压电元件与所述第二压电元件之间，并对所述第一压电元件和所述第二压电元件进行驱动；
填充剂，其被填充于所述驱动电路与所述流道形成基板、以及所述驱动电路与所述保护基板之间；
保护膜，其被形成于从所述保护基板的所述流道的内壁起，并且至少被形成至所述保护基板的与所述流道部件接合的接合面以及被设置于所述驱动电路与所述保护基板之间的所述填充剂的与所述流道部件对置的表面，
在所述保护基板和所述填充剂重叠的区域中，所述保护膜具有露出孔，并且，所述填充剂不具有露出孔。
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