JP2012051237A - 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 振動板の強制的な撓みによって発生する逆電圧による不具合を防止して耐久性を大幅に高めて長寿命化を図り、さらに、製造時における歩留まりの向上による低コスト化を図ることができる液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 インクが吐出されるノズル孔を有し、かつ振動板によって一部が形成された個別液室を備えた液室基板と、振動板に設けられ、電圧の印加によって個別液室に圧力を発生させてノズル孔からインクを吐出させる圧電素子３０とを有するインクジェットヘッド６１であって、圧電素子３０と電気的に並列に接続された保護素子３１を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置に関する。

インクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタ等の画像形成装置は、記録時の騒音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、インクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなどで多くの利点を有する。この中でも記録が必要な時にのみインク滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマンド方式の画像形成装置が、記録に不要なインクの回収を必要としないため、現在主流となってきている。

プリンタ、ファクシミリ、複写装置等の画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用する液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとしては、インク滴を吐出するノズルと、このノズルが連通する吐出室（加圧液室、圧力室、インク流路等とも称される）と、吐出室内を加圧して圧力を発生させる圧力発生手段とを備えて、圧力発生手段で発生した圧力で吐出室内のインクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる。

このようなインクジェットヘッドからなる液滴吐出ヘッドの圧力発生手段としては、圧電素子などの電気機械変換素子を用い、吐出室の壁面を形成している振動板を変形変位させることでインク滴を吐出させるピエゾ型、または吐出室内に配設した発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型（サーマル型）などがある。

ピエゾ型のインクジェットヘッドには、変形する結晶体が長くなる電場と同一方向（D３３方向）の変形を利用した縦振動型、結晶体が短くなる電場に直交する方向（D３１方向）の変形を利用した横振動（ベンドモード）型、さらには、剪断変形を利用したシェアモード型等がある。
その中で近年、半導体プロセスやマイクロマシニング技術の進歩により、パターニング加工技術が確立され、かつ、コストの安いＳｉ基板に加圧室及びピエゾ素子を直接形成する薄膜ピエゾ方式のアクチュエータが考案されている。

しかし、このような薄膜ピエゾ方式の素子特有の課題として、液圧力により振動板が撓むと逆電圧が発生し、アクチュエータの劣化・破壊の原因になるという課題がある。また、薄膜ピエゾヘッドの製造において、プラズマ工程や静電放電により高電圧がかかりアクチュエータが破壊する可能性があり、製品の歩留まり向上のために、このような工程中のアクチュエータ破壊は回避する必要があるという課題がある。

ここで、アクチュエータとして電気熱変換素子を用いてインクの膜沸騰でバブルを発生させてインク滴を吐出させるバブル型のインクジェットヘッドにおいて、電気熱変換素子の抵抗値をモニターするために設置してあるランクヒーターが、ユーザー取り扱い時に発生する静電気で破壊されることを防止する目的でダミーＭＯＳもしくは保護ダイオードを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、ユーザー取り扱い時に発生する静電気で基板温度検出素子であるダイオードセンサが破壊されることを防止する目的で、保護ダイオードを搭載したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

ところが、上記特許文献１，２の技術は、アクチュエータとして電気熱変換素子を用いたインクジェットヘッドに関するものであり、これらの特許文献１，２の技術では、前述した薄膜ピエゾからなる電気機械変換素子をアクチュエータとして用いたインクジェットヘッドに特有な課題を解決することはできなかった。

そこで本発明は、振動板の強制的な撓みによって発生する逆電圧による不具合を防止して耐久性を大幅に高めて長寿命化を図り、さらに、製造時における歩留まりの向上による低コスト化を図ることができる液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドは、液体が吐出されるノズルを有し、かつ振動板によって一部が形成された液室を備えた液室基板と、前記振動板に設けられ、電圧の印加によって前記液室に圧力を発生させて前記ノズルから液体を吐出させる圧電素子とを有する液滴吐出ヘッドであって、
前記圧電素子と電気的に並列に接続された保護素子を備えたものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記保護素子は、前記液室基板に埋め込まれたツェナーダイオードである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおいて、前記液室基板は、Ｐ型Ｓｉ結晶からなり、この液室基板にＮ型領域を形成することで前記ツェナーダイオードが形成されたものである。

また、請求項４に記載のインクカートリッジは、インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインクカートリッジであって、前記液滴吐出ヘッドが請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドである。

また、請求項５に記載の画像形成装置は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドが請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドである。

本発明によれば、液室内の液体の液圧力の変動によって振動板に撓みが生じることにより、圧電素子において逆電圧が発生するが、この逆電圧は、保護素子によって吸収される。これにより、この逆電圧による材料の劣化・破壊を防止することができる。
また、製造工程におけるプラズマ工程や静電放電により高電圧がかかるときは、保護素子によって高電圧がグランドに吸収されてアクチュエータである圧電素子及び振動板等の破壊を防止することができる。これにより、長寿命化を実現でき、信頼性を向上することができる。また、製品歩留まりの向上を図ることができ、低コスト化を実現できる。

実施形態に係るインクジェットヘッドのインク滴の吐出側から視た一部を断面視した分解斜視図である。 実施形態に係るインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は保護基板を除いた液室基板の保護基板との接合面側の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。 実施形態に係るインクジェットヘッドの電気回路図である。 実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を説明する図であって、（ａ）から（ｅ）は各工程における正面図及び断面図である。 実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を説明する図であって、（ａ）から（ｄ）は各工程における正面図及び断面図である。 実施形態に係るインクカートリッジの下方側から視た斜視図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構造を説明する斜視図である。 実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構造を説明する側面図である。

以下、本発明に係る液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置の実施形態について説明する。

（液滴吐出ヘッド）
図１は実施形態に係るインクジェットヘッドのインク滴の吐出側から視た一部を断面視した分解斜視図、図２は実施形態に係るインクジェットヘッドを示す図であって、（ａ）は保護基板を除いた液室基板の保護基板との接合面側の平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、（ｃ）は（ａ）におけるＹ−Ｙ断面図、図３は実施形態に係るインクジェットヘッドの電気回路図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係るインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）６１は、液室基板１の表裏にノズル基板２及び保護基板３が積層されて接合された３枚の基板の積層構造を有したもので、ノズル基板２のノズル孔（ノズル）２０からインク滴を吐出するサイドシューター方式のヘッドである。

液室基板１としては、Ｐ型Ｓｉ結晶からなるウエハが用いられている。液室基板１には、Ｐ型Ｓｉ結晶のＳｉ層の表面に、選択的に、シリコン酸化膜及びシリコンの多層構成とされた振動板９が形成されており、この振動板９が形成された領域がＰ型Ｓｉ領域１０とされている。また、液室基板１は、Ｐ型Ｓｉ領域１０以外の領域に、Ｎ型ドープ領域（Ｎ型領域）１１が形成されている。
振動板９を構成する領域には、共通電極１２、圧電体１３及び上部電極１４が順に形成されており、圧電体１３は、圧電素子３０としてパターニングされ、この圧電素子３０及び振動板９等からアクチュエータが構成されている。

また、液室基板１には、上部電極１４上を避けた圧電素子３０の端部と共通電極１２に層間絶縁膜１５が形成され、さらに、所望の位置に、上部電極１４に導通する引き出し配線１６が設けられている。

また、振動板９を構成する領域では、圧電素子３０側と反対側に、シリコンをエッチングすることにより、隔壁１８によって囲われた凹状の複数の個別液室（液室）１７が形成されている。

また、液室基板１には、圧電素子３０側と反対側における個別液室１７の配列領域に隣接する位置に、共通液室１９が形成されており、各個別液室１７は、それぞれ流路２４を介して共通液室１９に連通されている。流路２４は、個別液室１７よりも断面積が小さくされており、この流路２４を流れるインクに対して流体抵抗を付与する。

ノズル基板２は、約３０μｍ程度のステンレス（ＳＵＳ）の薄板からなるもので、このノズル基板２を液室基板１に接合させることにより、液室基板１の個別液室１７が囲われている。このノズル基板２には、液室基板１の個別液室１７と連通するノズル孔２０を有しており、このノズル孔２０からインク滴が吐出される。

保護基板３には、液室基板１側に、複数の凹部２２が形成されており、これらの凹部２２が、液室基板１の圧電素子３０の上部を覆うように配置されている。これにより、液室基板１の圧電素子３０は、保護基板３の凹部２２によって形成された圧電素子保護空間内に配置され、外力によって変位しないように保護されている。

また、この保護基板３には、液室基板１の共通液室１９と連通するインク供給口２１が形成されており、このインク供給口２１を介してインクタンク等の貯留部からインクが共通液室１９へ供給される。

図３に示すように、アクチュエータを構成する圧電素子３０の上部電極１４には、駆動源３２が接続されており、この駆動源３２によって圧電素子３０の上部電極１４と共通電極１２との間に電圧が印加される。

また、圧電素子３０には、保護素子３１が電気的に並列に接続されている。この保護素子３１は、駆動源３２に対して逆接続されたツェナーダイオードからなるもので、この保護素子３１を設けることにより、振動板９が撓むことにより、圧電素子３０で発生した電圧が保護素子３１で吸収される。

次に、上記のインクジェットヘッドの製造工程について説明する。
図４及び図５は実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を説明する図である。

図４（ａ）に示すように、まず、液室基板１上の振動板９を形成する領域以外の箇所にマスクとしてのシリコン窒化膜をパターニングした後、例えば、プラズマＣＶＤ法またはパイロ酸化法などのポリシリコンとシリコン熱酸化膜形成手段によってポリシリコンとＳｉＯ_２の多層積層膜を形成し、このポリシリコンとＳｉＯ_２の多層積層膜からなる振動板９を液室基板１上に形成する。

マスクであるシリコン窒化膜を除去した後、例えば、ボロンドープイオン注入などのＮ型Ｓｉ形成手段によって液室基板１上にＮ型ドープ領域１１を形成する。このときボロンドープ量でツェナーダイオードの降伏電圧が決定するため、例えば、駆動電圧の１２０％が降伏電圧となるようにドープ量を決める。同様の機能を果たすのであれば、ドープ量は上記の１２０％に限らない。

図４（ｂ）に示すように、例えば、ゾルゲル法またはスパッタ法などの薄膜形成手段によって、例えば、白金、チタンあるいは酸化ニッケルランタン（ＬＮＯ）などからなる共通電極１２、例えば、チタン酸ジルコニウム酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電体１３、例えば、白金、酸化ニッケルランタン（ＬＮＯ）からなる上部電極１４を、液室基板１上に順次形成する。

図４（ｃ）に示すように、例えば、リソエッチ法等により上部電極１４、圧電体１３をパターニングして圧電素子３０を形成する。

図４（ｄ）に示すように、上部電極１４上を避けて圧電素子３０の端部と共通電極１２とに、例えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＮからなる層間絶縁膜１５を形成する。なお、この層間絶縁膜１５は、振動板９における振動変位の妨げにならないように形成する。

図４（ｅ）に示すように、例えば、アルミニウムからなる引き出し配線１６を所定の位置に形成する。

図５（ａ）に示すように、シリコン基板に、例えば、リソエッチ法によって凹部２２を形成した保持基板３を別途に製作し、この保持基板３を液室基板１の圧電素子３０が形成された上面側へ接着して接合する。

図５（ｂ）に示すように、液室基板１の圧電素子３０の形成面と反対側の面である下面を研磨し、液室基板１を所定の厚さに形成する。

図５（ｃ）に示すように、液室基板１の下面に、例えば、ＩＣＰドライエッチングによってエッチングを行い、個別液室１７、流路２４及び共通液室１９となる凹部を形成する。

図５（ｄ）に示すように、ステンレスの薄板に対してプレス加工及び研磨加工を行い、ノズル孔２０を有するノズル基板２を形成し、このノズル基板２を、液室基板１の凹部を形成した下面へ接合する。
その後、圧電素子３０の上部電極１４及び共通電極１２を駆動源３２に接続する。

上記の工程によって本実施形態のインクジェットヘッド６１を円滑に製造することができる。

次に、上記のように構成されたインクジェットヘッド６１の動作を説明する。
各個別液室１７には、インク供給口２１から共通液室１９を経由してインクが供給される。
そして、各個別液室１７がインクにより満たされた状態で、駆動源３２によって圧電素子３０の上部電極１４と共通電極１２との間に電圧が印加されると、圧電素子３０の圧電体１３が横振動モードで変形して縮み、圧電素子３０と密着している振動板９全体が個別液室１７側に凸形状に変形する。

すると、個別液室１７の体積が減少し、個別液室１７内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔２０からインク滴が記録紙等のメディアへ吐出される。
したがって、このインクジェットヘッド６１では、駆動源３２からパルス電圧を連続的に繰り返し印加させることにより、ノズル孔２０からインク滴を連続的に吐出させることができる。

このとき、振動板９には、インク滴の吐出時に生じる個別液室１７内のインクの液圧力の変動である圧力波によって強制的に撓みが生じる。これにより、圧電素子３０において逆電圧が発生するが、この逆電圧は、ツェナーダイオードからなる保護素子３１によって吸収される。したがって、圧電素子３０及び振動板９等のアクチュエータを構成する材料の逆電圧の影響で生じる劣化・破壊などの不具合を防止することができる。

また、上記のインクジェットヘッド６１では、その製造工程において、プラズマ工程や静電放電により高電圧がかかるときは、ツェナーダイオードからなる保護素子３１によって高電圧がグランドに吸収されてアクチュエータである圧電素子３０及び振動板９の破壊を防止することができる。

これにより、インクジェットヘッド６１の耐久性を大幅に高めて長寿命化を実現でき、信頼性を向上させることができる。また、製品歩留まりの向上を図ることができ、低コスト化を実現できる。

また、液室基板１にツェナーダイオードを埋め込んで保護素子３１として機能させることで、余分なスペースを設けることなく保護素子３１の設置ができ、よって、小型化を図ることができる。
特に、Ｐ型Ｓｉ結晶からなる液室基板１へＮ型Ｓｉ領域を形成することにより、保護素子３１として機能するツェナーダイオードを埋め込んだので、配線の容易化及び小型化を図ることができる。

（インクカートリッジ）
次に、本実施形態に係るインクカートリッジについて説明する。
図６は実施形態に係るインクカートリッジの下方側から視た斜視図である。

図６に示すように、このインクカートリッジ６０は、ノズル孔２０等を有する上記のインクジェットヘッド６１と、このインクジェットヘッド６１に対してインクを供給するインクタンク６２とを一体化させたものである。
このインクカートリッジ６０では、インクタンク６２に貯留されたインクが、インクジェットヘッド６１のインク供給口２１から共通液室１９を経由して個別液室１７へ供給される。そして、駆動源３２によって圧電素子３０に電圧が印加されると、個別液室１７内の圧力が急激に上昇し、ノズル孔２０からインク滴が記録紙等のメディアへ吐出され、メディアへ印刷が行われる。

このように、インクタンク６２にインクジェットヘッド６１を一体化したインクカートリッジ６０の場合、長寿命化、高信頼性化及び歩留まり向上による低コスト化が図られたインクジェットヘッド６１を用いているので、このインクカートリッジ６０自体の長寿命化、高信頼性化及び製造不良の減少による低コスト化を図ることができる。

（画像記録装置）
次に、本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置について説明する。
図７は実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構造を説明する斜視図、図８は実施形態に係るインクジェット記録装置の内部構造を説明する側面図である。

図７及び図８に示すように、インクジェット記録装置（画像形成装置）２００は、装置本体８１内に、主走査方向に移動可能なキャリッジ９３、キャリッジ９３に搭載された記録ヘッド９４及び記録ヘッド９４へインクを供給するインクカートリッジ９５等で構成される印字機構部８２等を収納している。

印字機構部８２は、装置本体８１の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、このキャリッジ９３に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する本発明に係るインクジェットヘッド６１からなる記録ヘッド９４を複数のインク孔２０を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴の吐出方向を下方に向けて装着している。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。

インクカートリッジ９５は、上方に大気と連通する大気口を有し、下方にはインクジェットヘッド６１へインクを供給する供給口を有している。また、インクカートリッジ９５は、その内部に、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ってインクジェットヘッド６１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としては、ここでは各色毎のインクジェットヘッド６１を用いているが、各色のインク滴を吐出する複数のノズル孔２０を有する１個のインクジェットヘッド６１を備えたものでもよい。

ここで、キャリッジ９３は、後方側（用紙搬送方向下流側）が主ガイドロッド９１に摺動自在に嵌装され、前方側（用紙搬送方向上流側）が従ガイドロッド９２に摺動自在に載置されている。また、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１００が張装され、このタイミングベルト１００がキャリッジ９３に固定されている。これにより、主走査モータ９７の正逆回転によりキャリッジ９３が往復移動される。

また、インクジェット記録装置２００の装置本体８１の下方部には、前方側から多数枚の用紙８３を積載可能な給紙カセットまたは給紙トレイからなる給紙部８４が抜き差し自在に装着されている。また、装置本体８１の前方側には、用紙８３を手差しで給紙するための手差しトレイ８５が開倒可能とされている。

また、装置本体８１には、給紙部８４にセットした用紙８３を記録ヘッド９４の下方側に搬送するために、給紙部８４から用紙８３を分離給送する給紙ローラ１０１及びフリクションパッド１０２と、用紙８３を案内するガイド部材１０３と、給紙された用紙８３を反転させて搬送する搬送ローラ１０４と、この搬送ローラ１０４の周面に押し付けられる搬送コロ１０５と、搬送ローラ１０４からの用紙８３の送り出し角度を規定する先端コロ１０６とを設けている。

搬送ローラ１０４は、副走査モータ１０７によってギヤ列を介して回転駆動される。また、記録ヘッド９４の下方には、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１０４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１０９を設けている。この印写受け部材１０９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１１１及び拍車１１２が設けられ、さらに、用紙８３を排紙トレイ８６に送り出す排紙ローラ１１３及び拍車１１４と、排紙経路を形成するガイド部材１１５，１１６とが配設されている。

上記のような搬送機構を備えたインクジェット記録装置２００は、給紙部８４または手差しトレイ８５から給送される用紙８３を取り込み、印字機構部８２によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ８６に排紙する。

また、装置本体８１には、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、記録ヘッド９４の吐出不良を回復するための回復装置１１７が配置されている。回復装置１１７は、キャッピング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１１７が設けられた右端の記録領域を外れた位置に移動される。この状態において、記録ヘッド９４は、回復装置１１７のキャッピング手段でキャッピングされ、ノズル孔２０からなるインク滴の吐出口部が湿潤状態に保たれ、インク乾燥による吐出不良が防止される。また、記録途中などにおいては、記録と関係しないインクを回復装置１１７において吐出させることにより、全てのノズル孔２０からなる吐出口におけるインクの粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。

吐出不良が発生した場合等には、回復装置１１７のキャッピング手段で記録ヘッド９４のノズル孔２０からなる吐出口を密封し、図示しないチューブを通して吸引手段でノズル孔２０からインクとともに気泡等を吸い出す。ノズル孔２０の形成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する。これにより、記録ヘッド９４における吐出不良が回復される。なお、記録ヘッド９４から吸引したインクは、装置本体８１の下部に設置された廃インク溜（不図示）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。

上記構成のインクジェット記録装置２００では、用紙８３への記録時には、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にインク滴を吐出して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。そして、この動作を繰り返し行うことにより、用紙８３に、画像や文字等が印刷される。
また、インクジェット記録装置２００は、記録終了信号の入力、または用紙８３の後端が記録領域に到達した旨の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。

そして、このインクジェット記録装置２００は、長寿命化、高信頼性化及び歩留まり向上による低コスト化が図られた本発明のインクジェットヘッド６１を記録ヘッド９４として用いているので、長寿命化、高信頼性化及び製造不良の減少による低コスト化を図ることができる。特に、振動板９の駆動不良によるインク滴の吐出不良がなく、安定したインク滴の吐出特性を得ることができ、画像品質を向上させることができる。

なお、上記実施形態中に記載した膜厚等の数値や材料は、上記の実施形態に限定されることはない。また、本発明は、インクジェット技術を利用する三次元造型技術などに応用することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

１ 液室基板
９ 振動板
１１ Ｎ型ドープ領域（Ｎ型領域）
１７ 個別液室（液室）
２０ ノズル孔（ノズル）
３０ 圧電素子
３１ 保護素子
６０ インクカートリッジ
６１ インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）
６２ インクタンク
２００ インクジェット記録装置（画像形成装置）

特開２００４−５０６３６号公報 特開２００４−５０６３７号公報

Claims (5)

1. 液体が吐出されるノズルを有し、かつ振動板によって一部が形成された液室を備えた液室基板と、前記振動板に設けられ、電圧の印加によって前記液室に圧力を発生させて前記ノズルから液体を吐出させる圧電素子とを有する液滴吐出ヘッドであって、
   前記圧電素子と電気的に並列に接続された保護素子を備えていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記保護素子は、前記液室基板に埋め込まれたツェナーダイオードであることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記液室基板は、Ｐ型Ｓｉ結晶からなり、この液室基板にＮ型領域を形成することで前記ツェナーダイオードが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. インク滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、この液滴吐出ヘッドにインクを供給するインクタンクとを一体化したインクカートリッジであって、
   前記液滴吐出ヘッドが請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とするインクカートリッジ。
5. 液滴吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置であって、
   前記液滴吐出ヘッドが請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドであることを特徴とする画像形成装置。