JP2004090279A

JP2004090279A - 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Info

Publication number: JP2004090279A
Application number: JP2002251758A
Authority: JP
Inventors: Katsuto Shimada; 島田　勝人; Takeshi Yasojima; 八十島　健
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】振動板の変位量の低下を抑えることができると共に、常に一定の液体吐出特性が得られる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室１２が形成される流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に振動板を介して設けられて圧力発生室１２内に圧力変化を生じさせる圧電素子３００とを具備する液体噴射ヘッドにおいて、流路形成基板１０に形成される少なくとも圧力発生室１２の内面に、誘電材料からなり液体に対する耐食性を有する保護膜１５を有し、且つ圧力発生室１２の振動板側に設けられた保護膜１５の厚さを、圧力発生室１２の幅方向両端部側が幅方向中央部よりも相対的に薄くなるようにする。
【選択図】　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被噴射液を吐出する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室に供給されたインクを圧電素子によって加圧することにより、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】
そして、たわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、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知られている。
【０００４】
また、このようなインクジェット式記録ヘッドでは、圧力発生室が形成される流路形成基板、あるいは圧力発生室の一部を構成する振動板がインクによって徐々に腐食（溶解）されてしまい、圧力発生室の形状（容積）及び振動板の変位量が経時的に変化してインク吐出特性が低下してしまうという問題があった。例えば、流路形成基板としてシリコン単結晶基板を用いた場合、あるいは振動板として酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いた場合に、アルカリ性のインクを使用すると、このような問題が生じやすい。
【０００５】
このような問題を解決するために、圧力発生室の内壁表面に、優れた親水性及び耐アルカリ性を備えた膜が形成された構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２６４３８３号公報（第３−４頁、第１−２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように圧力発生室の内壁表面に膜を設けた場合、実質的に振動板の厚さが増加し剛性が増すため、圧電素子の駆動による振動板の変位量が低下して、例えば、インク吐出量、インク吐出速度等のインク吐出特性が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけでなく、勿論、インク以外の液体を噴射する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、振動板の変位量の低下を抑えることができると共に、常に一定の液体吐出特性が得られる液体噴射ヘッド及び液体噴射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、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形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液体噴射ヘッドにおいて、前記流路形成基板に形成される少なくとも前記圧力発生室の内面に、誘電材料からなり前記液体に対する耐食性を有する保護膜を有し、且つ前記圧力発生室の振動板側に設けられた前記保護膜の厚さは、前記圧力発生室の幅方向両端部側が中央部よりも相対的に薄くなっていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１１】
かかる第１の態様では、例えば、インク等の液体に対して優れた耐食性を有する保護膜を形成でき、流路形成基板等が液体によって溶解されるのを確実に防止することができ、各圧力発生室の形状が長期間に亘って一定に維持される。したがって、液体吐出特性を常に良好に維持することができる。また、圧力発生室の幅方向両端部近傍での保護膜の厚さが中央部の厚さよりも相対的に薄いため、振動板の変位が妨げられることなく所望の変位量が得られる。
【００１２】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記圧力発生室の振動板側の内面に設けられた前記保護膜の厚さが、前記圧力発生室の幅方向中央部から両端部側に向かって漸小していることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１３】
かかる第２の態様では、保護膜の厚さが漸小するようにすることで、相対的に厚さの異なる保護膜を比較的容易に形成することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記保護膜が、物理蒸着法（ＰＶＤ）によって形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１５】
かかる第３の態様では、相対的に厚さの異なる保護膜を比較的容易に形成することができる。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第３の態様において、前記保護膜が、反応性ＥＣＲスパッタ法、対向スパッタ法、イオンビームスパッタ法又はイオンアシスト蒸着法により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１７】
かかる第４の態様では、所定の方法を用いることにより、保護膜を比較的低温で形成することができ、保護膜を形成する際に流路形成基板の他の領域に悪影響を及ぼすことがない。
【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、前記保護膜が、酸化タンタル、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム又は酸化チタンからなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
【００１９】
かかる第５の態様では、保護膜として特定の材料を用いることで、インク等の所定の液体に対して非常に優れた耐食性を有する保護膜を形成することができる。
【００２０】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
【００２１】
かかる第６の態様では、良好な吐出特性が安定して得られ且つ耐久性を向上した液体噴射装置を実現することができる。
【００２２】
【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。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図２は、図１の概略平面図及びそのＡ−Ａ’断面図である。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、その両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１〜２μｍの弾性膜５０、及び後述する圧力発生室を形成する際にマスクとして用いられるマスク膜５５が設けられている。
この流路形成基板１０には、その他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１２が幅方向に並設され、その長手方向外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成され、この連通部１３は各圧力発生室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。
【００２３】
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（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。
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１０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の断面積は、圧力発生室１２のそれより小さく形成されており、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。
【００２４】
このような流路形成基板１０の厚さは、圧力発生室１２を配列密度に合わせて最適な厚さを選択すればよく、圧力発生室１２の配列密度が、例えば、１インチ当たり１８０個（１８０ｄｐｉ）程度であれば、流路形成基板１０の厚さは、２２０μｍ程度であればよいが、例えば、２００ｄｐｉ以上と比較的高密度に配列する場合には、流路形成基板１０の厚さは１００μｍ以下と比較的薄くするのが好ましい。これは、隣接する圧力発生室１２間の隔壁１１の剛性を保ちつつ、配列密度を高くできるからである。
【００２５】
ここで、流路形成基板１０に形成される少なくとも圧力発生室１２の内面には、誘電材料からなり耐インク性（インクに対する耐食性）を有する保護膜１５が、物理蒸着法（ＰＶＤ）等によって形成されている。例えば、本実施形態では、圧力発生室１２が流路形成基板１０を貫通して形成されているため、保護膜１５は、圧力発生室１２を構成する隔壁１１及び弾性膜５０（振動板）の表面に設けられることになる。この保護膜１５として用いられる誘電材料は、特に限定されないが、例えば、酸化タンタル、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム又は酸化チタンを用いることが好ましく、例えば、本実施形態では、五酸化タンタルを用いている。
【００２６】
なお、流路形成基板１０には、上述したように、圧力発生室１２に連通するインク供給路１４及び連通部１３が設けられており、本実施形態では、これらインク供給路１４及び連通部１３の内面にも保護膜１５が設けられている。すなわち、流路形成基板１０のインクに接触する全ての表面に保護膜１５が設けられている。さらに、本実施形態では、物理蒸着法（ＰＶＤ）によって保護膜１５を形成しているため、流路形成基板１０の圧力発生室１２が開口する側の表面、すなわち、マスク膜５５上にも保護膜１５が連続的に形成されている。このマスク膜５５上の保護膜１５は残してもよいが、マスク膜５５には後述するノズルプレート２０が接合され実質的にインクが接触しないため除去してもよい。
【００２７】
このように圧力発生室１２の内面に保護膜１５を設けることにより、流路形成基板１０及び振動板（弾性膜５０）がインクに溶解されるのを防止することができ、圧力発生室１２が長期間に亘って一定の形状（容積）に維持されると共に、圧電素子の駆動による振動板の変位量が一定に維持される。したがって、長期間に亘って安定したインク吐出特性を得ることができる。また、本実施形態では、インク供給路１４及び連通部１３のインク流路の内面にも保護膜１５を設けるようにしたので、インク供給路１４及び連通部１３も一定の形状に維持される。したがって、インク供給路１４を介して常に一定の圧力発生室１２にインクが供給され、インク吐出特性が長期間亘って一定に維持される。さらに、保護膜１５を設けることにより流路形成基板１０又は振動板の溶解物がインク中に析出することがないため、ノズル詰まりの発生を防止することができる。
【００２８】
ここで、保護膜１５は、図３に示すように、圧力発生室１２の振動板（弾性膜５０）側の膜厚が均一ではなく、圧力発生室１２の幅方向中央部が厚くなっている。すなわち本発明では、振動板側に設けられている保護膜１５は、圧力発生室１２の幅方向両端部近傍の厚さｔ１が、幅方向中央部の厚さｔ２よりも相対的に薄くなるように形成されている。例えば、本実施形態では、圧力発生室１２の振動板側の保護膜１５は、その厚さが圧力発生室１２の幅方向中央部から幅方向両端部に向かって漸小するように形成されている。具体的には、保護膜１５は圧力発生室１２の幅方向両端部近傍の厚さが０．１μｍ程度であり、中央部の厚さが０．３μｍ程度である。なお、保護膜１５の厚さは、特に限定されず、圧力発生室１２の幅方向両端部近傍の厚さｔ１が、所望の耐インク性が得られる程度の厚さとなるように適宜決定されればよい。
【００２９】
このように、振動板側の保護膜１５を、圧力発生室の幅方向両端部近傍の厚さが幅方向中央部よりも相対的に薄くなるように形成することにより、圧電素子３００の駆動による振動板の変位量の低下を防止することができる。すなわち、振動板の変位量は圧力発生室１２の幅方向両端部近傍の振動板の剛性が大きく影響するため、この部分の保護膜１５の厚さを相対的に薄くすることにより、振動板の変位量の低下を防止することができる。
【００３０】
また、流路形成基板１０の開口面側のマスク膜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。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。
【００３１】
一方、流路形成基板１０の開口面とは反対側の弾性膜５０の上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約０．５〜５μｍ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、圧力発生室１２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。なお、上述した例では、弾性膜５０及び下電極膜６０が振動板として作用する。
また、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなり一端がインク供給路１４に対向する領域まで延設されるリード電極９０が接続されている。
【００３２】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、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３１を有する封止基板３０が接合され、圧電素子３００はこの圧電素子保持部３１内に封止されている。この封止基板３０には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、本実施形態では、封止基板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、弾性膜５０に設けられた連通孔を介して流路形成基板１０の連通部１３と連通され、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。また、封止基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバ部３２との間の領域には、封止基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０は、その端部近傍が貫通孔３３内で露出されている。このような封止基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等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。
【００３３】
さらに、このような封止基板３０上のリザーバ部３２に対応する領域には、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６μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３２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３０μｍ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のみで封止されている。
【００３４】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、図示しない外部インク供給手段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、図示しない駆動ＩＣからの駆動信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に駆動電圧を印加し、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。
【００３５】
図４及び図５は圧力発生室１２の長手方向の断面図であり、図６は圧力発生室１２の幅方向の断面図であり、以下、これら図４〜６を参照して、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの製造方法について説明する。まず、図４（ａ）に示すように、流路形成基板１０となるシリコン単結晶基板のウェハを約１１００℃の拡散炉で熱酸化して弾性膜５０及びマスク膜５５を構成する二酸化シリコン膜５１を全面に形成する。次いで、図４（ｂ）に示すように、例えば、白金等からなる下電極膜６０を弾性膜５０となる二酸化シリコン膜５１上に形成後、所定形状にパターニングする。次いで、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、アルミニウム、金、ニッケル、白金等の多くの金属、あるいは導電性酸化物等からなる上電極膜８０とを順次積層し、これらを同時にパターニングして圧電素子３００を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０を流路形成基板１０の全面に亘って形成すると共に、各圧電素子３００毎にパターニングする。以上が膜形成プロセスである。
【００３６】
このようにして膜形成を行った後、前述したアルカリ溶液によるシリコン単結晶基板（流路形成基板１０）の異方性エッチングを行い、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４を形成する。具体的には、まず、図５（ａ）に示すように、流路形成基板１０の圧電素子３００側に、予め圧電素子保持部３１、リザーバ部３２等が形成された封止基板３０を接合する。次に、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板１０の封止基板３０との接合面とは反対側の面に形成されている二酸化シリコン膜５１を所定形状にパターニングしてマスク膜５５とする。そして、図５（ｃ）に示すように、このマスク膜５５を介して、前述したアルカリ溶液による異方性エッチングを行うことにより、流路形成基板１０に圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。なお、このように異方性エッチングを行う際には、封止基板３０の表面を封止した状態で行う。
【００３７】
その後、図６に示すように、流路形成基板１０の圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４の内面に、誘電材料からなり耐インク性を有する保護膜１５を形成する。ここで、保護膜１５として用いられる誘電材料としては、上述したように、例えば、酸化タンタル、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム又は酸化チタンを用いることが好ましく、本実施形態では、五酸化タンタルを用いた。また、保護膜１５の形成方法は、特に限定されないが、例えば、スパッタ法又は蒸着法等の物理蒸着法（ＰＶＤ）を用いることが好ましい。より具体的には、反応性ＥＣＲスパッタ法、対向スパッタ法、イオンビームスパッタ法又はイオンアシスト蒸着法を用いることが好ましく、本実施形態では、イオンアシスト蒸着法により保護膜１５を形成した。
【００３８】
また、本実施形態では、イオンアシスト蒸着により保護膜１５を形成する際、ターゲットと流路形成基板１０との位置関係を調整することにより、圧力発生室１２の振動板側の内面に設けられる保護膜１５の厚さを相対的に変化させるようにしている。例えば、本実施形態では、圧力発生室１２の幅方向で流路形成基板１０を所定角度傾けた状態で、五酸化タンタルを圧力発生室１２の内面に蒸着させている。これにより、圧力発生室１２の幅方向両端部近傍と中央部とで相対的に厚さの異なる保護膜１５が形成される。
【００３９】
すなわち、図６（ａ）に示すように、まず、流路形成基板１０を圧力発生室の幅方向で所定角度傾けてイオンアシスト蒸着することにより、圧力発生室の一方の側面１２ａ（隔壁１１の表面）から振動板（弾性膜５０）表面の中央部近傍まで連続的に保護膜１５を形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板１０の傾斜角度を変更してイオンアシスト蒸着することにより、圧力発生室１２の他方の側面１２ｂから振動板表面の中央部近傍まで連続的に保護膜１５を形成する。これにより、圧力発生室１２の内面全面に保護膜１５が形成される。
【００４０】
そして、圧力発生室１２の両側面にそれぞれ誘電材料を蒸着して保護膜１５を形成する際、振動板（弾性膜５０）の中央部には常に誘電材料が蒸着されるため、振動板表面の保護膜１５は、圧力発生室１２の幅方向中央部と両端部近傍とで相対的に異なる厚さで形成されることになる。なお、本実施形態では、流路形成基板１０を所定角度傾斜させた状態で保護膜１５を形成することで、圧力発生室の幅方向で相対的に厚さが異なるようにしたが、このような保護膜とする条件は特に限定されない。すなわち、各蒸着法あるいは保護膜の材料によっても異なるが、保護膜の材料及び蒸着法を考慮して、例えば、流路形成基板と蒸着源であるターゲットとの位置関係、流路形成基板の傾斜角度、流路形成基板の回転方法等の各種条件を適宜決定することにより、振動板表面の保護膜を圧力発生室の幅方向中央部と両端部近傍とで相対的に異なる厚さで形成することができる。
【００４１】
このように本実施形態では、イオンアシスト蒸着により保護膜１５を形成するようにしたので、比較的低温、例えば、１００℃以下の温度条件下で保護膜１５を形成できる。すなわち、流路形成基板１０の熱変形、あるいは圧電素子３００の破壊等を防止して、保護膜１５を良好に形成することができる。また、五酸化タンタル等の誘電材料を用いることにより、優れた耐食性を有する保護膜１５を形成することができ、流路形成基板１０及び振動板がインクに溶解されるのを確実に防止することができる。したがって、インク吐出特性を長期間に亘って良好に維持することができる。
【００４２】
なお、このようにして保護膜１５を形成した後は、流路形成基板１０の封止基板３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、封止基板３０にコンプライアンス基板４０を接合し、図１に示すような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００４３】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、勿論、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。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。
【００４４】
また、このような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７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。図７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。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上に搬送されるようになっている。
【００４５】
なお、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出す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を一例として説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものである。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの拡大断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図７】一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【符号の説明】
１０　流路形成基板、　１２　圧力発生室、　１３　連通部、　１４　インク供給路、１５　保護膜、　２０　ノズルプレート、　２１　ノズル開口、　３０封止基板、　３１　圧電素子保持部、　３２　リザーバ部、　３３　貫通孔、４０　コンプライアンス基板、　５０　弾性膜、　６０　下電極膜、　７０　圧電体層、　８０　上電極膜、　１００　リザーバ、　３００　圧電素子

Claims

液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形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液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板に形成される少なくとも前記圧力発生室の内面に、誘電材料からなり前記液体に対する耐食性を有する保護膜を有し、且つ前記圧力発生室の振動板側に設けられた前記保護膜の厚さは、前記圧力発生室の幅方向両端部側が中央部よりも相対的に薄くなっていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１において、前記圧力発生室の振動板側の内面に設けられた前記保護膜の厚さが、前記圧力発生室の幅方向中央部から両端部側に向かって漸小していることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１又は２において、前記保護膜が、物理蒸着法（ＰＶＤ）によって形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項３において、前記保護膜が、反応性ＥＣＲスパッタ法、対向スパッタ法、イオンビームスパッタ法又はイオンアシスト蒸着法により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜４の何れかにおいて、前記保護膜が、酸化タンタル、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム又は酸化チタンからなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
請求項１〜５の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。