JP2014124881A - ノズルプレート並びにそれを具備する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル開口内面や吐出面の耐液性に優れ、撥水膜の耐久性に優れたノズルプレート並びにそれを具備す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】 金属製基板２５に複数のノズル開口を設けたノズルプレート２０であって、前記金属製基板の両面及び前記ノズル開口内面には原子層堆積により酸化タンタル膜、酸化ハフニウム膜又は酸化ジルコニウム膜２０１が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液滴を吐出するためのノズル開口を有するノズルプレート並びにそれを具備する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関する。

液体噴射ヘッドの代表例として知られているインクジェット式記録ヘッドは、一般に、液滴を吐出するための複数のノズル開口が形成されたノズルプレートと、ノズル開口に連通する圧力発生室が形成された流路形成基板を具備する。

このようなノズルプレートのノズル吐出面には撥液膜を設ける必要があり、ノズル吐出面の撥液膜としては、シリコーン材料のプラズマ重合膜等の下地膜と、下地膜上に設けた金属アルコキシドが重合した分子膜等の撥液膜とを設けた構造が知られている（特許文献１参照）。

特開２００４−３５１９２３号公報

しかしながら、特許文献１のシリコーン材料のプラズマ重合膜等の下地膜は微細欠陥が生じる可能性があり、このような微細欠陥に起因して撥液膜が剥離する等の問題が生じる場合がある。また、ステンレス鋼などのノズルプレートは、基本的には耐インク性については問題ないが、さらなる耐インク性の向上、親水性の向上が望まれる場合がある。

本発明はこのような事情に鑑み、ノズル開口内面や吐出面の耐液性に優れ、撥水膜の耐久性に優れたノズルプレート並びにそれを具備する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、金属製基板に複数のノズル開口を設けたノズルプレートであって、前記金属製基板の両面及び前記ノズル開口内面には原子層堆積により形成された酸化タンタル膜、酸化ハフニウム膜又は酸化ジルコニウム膜が設けられていることを特徴とするノズルプレートにある。
かかる態様では、原子層堆積法より成膜された酸化タンタル膜、酸化ハフニウム膜又は酸化ジルコニウム膜がノズル開口内周面などの小さな領域にも均一で且つ緻密に形成されるので、強アルカリ液や強酸液に対する保護膜として有効に機能し、裏面側やノズル開口内の耐液性、親水性が付与される。

ここで、前記酸化タンタル膜、前記酸化ハフニウム膜又は前記酸化ジルコニウム膜の厚さは、０．３Å以上、５０ｎｍ以下の範囲にあることが好ましい。これによれば、耐液性が十分に確保され、また、ノズル開口内の開口状態に影響を与えることがない。

また、吐出面の前記酸化タンタル膜、前記酸化ハフニウム膜又は前記酸化ジルコニウム膜上には、金属アルコキシド膜をアニールした撥液膜が積層されていることが好ましい。これによれば、吐出面の撥液性が向上し、また、ノズル開口内やノズル開口の近傍の撥液膜が形成された領域との境界部で撥液膜が形成されていない部分の耐液性が高度に確保され、下地層の耐液性や耐擦性が悪いことに起因する撥液膜の剥がれなどの問題が解消される。

さらに、本発明の他の態様は、前記態様のノズルプレートと、該ノズルプレートに接合され且つ前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとは反対側に設けられ前記圧力発生室内の圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる態様では、耐液性に優れ、撥液膜の剥がれの問題もなく、ノズル開口の開口バラツキの少ないノズルプレートを有するので、耐久性に優れ且つ吐出バラツキのない液体噴射ヘッドが実現できる。

また、本発明の他の態様は、前記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。これによれば、耐久性に優れ且つ吐出バラツキのない液体噴射装置が実現できる。

実施形態１に係るノズルプレートの斜視図及び要部拡大断面図である。 実施形態１に係るノズルプレートの製造プロセスを示す図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。 実施形態２に係る記録ヘッドの断面図である。 一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係るノズルプレートの一例について説明する。図１は、ノズルプレートの斜視図及びその要部拡大断面図である。

図１に示すように、ノズルプレート２０は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口２１を列状に形成した金属製基板２５からなる部材である。金属製基板２５は、微細なノズル開口２１が形成でき、十分な機械的強度があり、吐出される液体に浸食されない材質であれば、特に制限されないが、ステンレス鋼，４２アロイなどを用いるのが好ましい。本実施形態では、ステンレス鋼からなる金属製基板２５に１８０ｄｐｉのピッチで１８０個のノズル開口２１を列設することでノズル列が構成されている。また、各ノズル開口２１は、機械加工やエッチングにより形成されたものであり、板厚方向におけるインクが吐出される側に形成された内径の小さい円筒部２２と、インクが吐出される側とは反対側（インク流路側）に形成された内径の徐々に大きくなる円錐部２３と、からノズル開口２１が構成されている。ノズル開口２１の形状については、例示したものには限られず、例えば、内径が一定な円筒部（ストレート部）と、噴射側からインク流路側に向けて内径が次第に拡大するテーパー部とからノズル開口２１が構成されていてもよい。上記ノズルプレート２０の両面及びノズル開口２１の内周面には、原子層堆積により形成された酸化タンタル、酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウム膜からなる保護膜２０１が形成されている。また、ノズルプレート２０のインクが吐出される側の面（以下、吐出側表面）には、保護膜２０１上に、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜を成膜し、その後、乾燥処理、アニール処理等を経て撥液膜（ＳＣＡ（silane coupling agent）膜）２０２が積層されている。

ここで、保護膜２０１は、五酸化タンタルに代表される酸化タンタル（ＴａＯｘ）、二酸化ハフニウムに代表される酸化ハフニウム（ＨａＯｘ）又は二酸化ジルコニウムに代表される酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）を含むものである。本実施形態では、酸化タンタルを含むものとした。かかる保護膜２０１は、原子層堆積により形成されたものであり、ＣＶＤ法などの他の気相法で形成した膜と比較して薄い膜厚で形成でき、また、小さなノズル開口２１の内周面にも確実に且つ均一な膜厚で形成できるという特徴がある。なお、原子層堆積により形成されたとは、原子層堆積法（ＡＬＤ法）により成膜されたことを言う。さらに、ＡＬＤ法によると、高い膜密度で形成できるという利点がある。つまり、保護膜２０１を高い膜密度で形成することで、保護膜２０１の耐インク性（耐液体性）を向上して、金属製基板２５の耐液性を向上することができる。また、保護膜２０１は、金属製基板２５との密着性が良好であり、耐久性に優れるものである。さらに、金属製基板２５に親水性を付与することができる。特に、ＣＶＤ法などでは成膜が困難なノズル開口２１の内周面や、吐出面側の表面とノズル開口２１との境界の角部にも確実に且つ膜密度の高い保護膜２０１が形成されるので、ノズルプレート２０の耐液性、親水性が向上する。

このような保護膜２０１の厚さは、０．３Å以上、５０ｎｍ以下の範囲とすればよく、１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下の範囲が好適である。このように原子層堆積法によって形成される保護膜２０１は、ＣＶＤ法などにより形成される１００ｎｍ程度の膜よりかなり薄い膜である。これより薄いと全体に均一な膜が形成されない虞があり、また、これより厚いと、成膜に時間がかかりコスト高になり、共に好ましくない。

撥液膜２０２は、撥液性（撥水性および撥油性）を有していれる金属アルコキシドを成膜し、その後、乾燥処理、アニール処理等を経て成膜された分子膜である。撥液膜２０２を形成する前に、保護膜２０１の表面を紫外線（ＵＶ）照射、プラズマ処理、オゾン処理などで表面改質を行うのが好ましい。

原料となる金属アルコキシドは撥水性および撥油性を有していればいかなるものでもよいが、好ましくはフッ素を含む長鎖高分子基（以下、長鎖ＲＦ基という）を有する金属アルコキシドまたは撥液基を有する金属酸塩を用いる。前記金属アルコキシドとしては、例えばＴｉ、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｔ、Ｂａ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔａ等を使用する様々なものがあるが、ケイ素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等が一般的に用いられる。本実施形態ではケイ素を用いた物を使用し、好ましくはフッ素を含む長鎖ＲＦ基を有するアルコキシシラン、または撥液基を有する金属酸塩がよい。

長鎖ＲＦ基としては、分子量は１０００以上であり、例えば、パーフルオロアルキル鎖、パーフルオポリエーテル鎖等が挙げられる。

この長鎖ＲＦ基を有するアルコキシシランとして、例えば、長鎖ＲＦ基を有するシランカップリング剤等が挙げられる。

撥液膜２０２を成膜するものとして適している長鎖ＲＦ基を有するシランカップリング剤としては、例えば、ヘプタトリアコンタフルオロイコシルトリメトキシシランなどが挙げられるが、製品としては オプツールＤＳＸ（商標、ダイキン工業社製）、ＫＹ−１３０（商標、信越化学工業社製）が挙げられる。

フッ化炭素基（ＲＦ基）はアルキル基より表面自由エネルギーが小さいため、金属アルコキシドにＲＦ基を含有させることにより、形成する撥液膜の撥液性を向上させることができると共に、耐薬品性、耐候性、耐摩擦性等の特性も向上させることができる。また、ＲＦ基としては、長鎖構造が長いものが、より撥液性を持続させることができる。さらに、撥液基を有する金属酸塩として、例えばアルミネートおよびチタネート等が挙げられる。

次に、ノズルプレート２０の詳細、特にその製造工程について説明する。
図２は、ノズルプレート２０の製造工程について説明する模式図である。
本実施形態におけるノズルプレート２０の材料としては、上述した金属製基板２５が用いられ、１つの基板２５から複数のノズルプレート２０が作製される。この基板２５に対して、図２（ａ）に示すように、まずドライエッチングによって円筒部２２及び円錐部２３からなるノズル開口２１が形成される。

次に、図２（ｂ）に示すように、インクが吐出される側の第１の面、第２の面、及びノズル開口２１の内周面に、原子層堆積法により酸化タンタル、酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウムからなる保護膜２０１が成膜される。本実施形態では酸化ハフニウムを含む保護膜２０１とした。原子層堆積法により形成された酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウムを成膜する際の酸化剤はＨ_２Ｏ又はＯ_３を用い、成膜温度は１２０℃〜３５０℃とする。また、保護膜２０１の厚さは、原子層堆積法では均一且つ緻密（高膜密度）に成膜されるので、０．３Å以上、５０ｎｍ以下の範囲とすればよく、１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下の範囲が好適である。また、Ｔａ_２Ｏ_５（ＴａＯｘ）は、アルカリに可溶だが、膜密度が高ければ（７ｇ／ｃｍ^２程度）アルカリに溶けにくくなり、耐酸性は、フッ化水素酸以外の溶液には溶けないという特徴をもつので、強アルカリ液や強酸液に対する保護膜として有効である。さらに、ＺｒＯ_２は、アルカリには不溶で、耐酸性は、硫酸とフッ化水素酸以外の溶液には溶けないという特徴をもつので、強アルカリ液や強酸液に対する保護膜として有効である。また、ＨｆＯ_２は、アルカリにも酸にも不溶という特徴をもつので、強アルカリ液や強酸液に対する保護膜として万能である。

続いて、図２（ｃ）に示すように、第１の面の保護膜２０１の表面を紫外線（ＵＶ）照射、プラズマ処理、オゾン処理などで表面改質を行った後、その上に、撥液性を有する金属アルコキシドの分子膜を成膜し、その後、乾燥処理、アニール処理等を経て撥液膜２０２が形成される。

撥液膜２０２を形成した後、基板２５を分割することにより複数のノズルプレート２０を得る。このような工程を経て、ノズルプレート２０が作製される。

（実施形態２）
以下、上述した実施形態１のノズルプレート２０を用いた液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドについて説明する。

図３は、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図であり、図４は、図３の平面図及びそのＡ−Ａ′線断面図であり、図５は、図４（ｂ）のＢ−Ｂ′線断面図である。

図示するように、本実施形態の液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドＩが備える流路形成基板１０は、本実施形態では、例えば、シリコン単結晶基板からなる。この流路形成基板１０には、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が同じ色のインクを吐出する複数のノズル開口２１が並設される方向に沿って並設されている。以降、この方向を圧力発生室１２の並設方向、又は第１の方向Ｘと称する。また、この第１の方向Ｘと直交する方向を、以降、第２の方向Ｙと称する。

また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側、すなわち第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙの一端部側には、インク供給路１３と連通路１４とが複数の隔壁１１によって区画されている。連通路１４の外側（第２の方向Ｙにおいて圧力発生室１２とは反対側）には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるマニホールド１００の一部を構成する連通部１５が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路が設けられている。

ここで、流路形成基板１０の圧力発生室１２、インク供給路１３、連通路１４及び連通部１５からなる液体流路の内壁表面（内面）には、耐インク性（耐液性）を有する材料、例えば、五酸化タンタルなどの酸化タンタル（ＴａＯｘ；アモルファス）からなる耐液膜２１０が設けられている。なお、このような耐液膜２１０の材料は、酸化タンタルに限定されず、使用するインクのｐＨ値によっては、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いてもよい。

また、耐液膜２１０は、スパッタリング法、原子層堆積法（ＡＬＤ）等の気相法によって形成することができるが、特に耐液膜２１０は、原子層堆積法（ＡＬＤ）を用いて形成するのが好ましい。原子層堆積法によれば、耐液膜２１０を比較的薄い膜厚で、高い膜密度で形成することができる。つまり、耐液膜２１０を高い膜密度で形成することで、耐液膜２１０の耐インク性（耐液性）を向上して、振動板５０や流路形成基板１０等がインク（液体）によって侵食されるのを抑制することができる。したがって、耐液膜２１０の厚さを薄くすることができる。また、原子層堆積法によって耐液膜２１０を形成することで、ＣＶＤ法等に比べて薄く形成することができる。ただし、原子層堆積法は、スパッタリング法に比べて成膜に時間がかかるため、厚さのある膜の形成には向かない。

流路形成基板１０の一方面側、すなわち圧力発生室１２等の液体流路が開口する面には、各圧力発生室１２に連通するノズル開口２１が形成された実施形態１のノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって接合されている。すなわち、ノズルプレート２０には、第１の方向Ｘにノズル開口２１が並設されている。

流路形成基板１０の他方面側には、熱酸化により形成された酸化シリコン（ＳｉＯ_２）からなる弾性膜５１と、弾性膜５１上に形成された酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）を含む材料で形成された絶縁体層５２と、が積層された振動板５０が形成されている。なお、圧力発生室１２等の液体流路は、流路形成基板１０を一方面側（ノズルプレート２０が接合された面側）から異方性エッチングすることにより形成されており、圧力発生室１２等の液体流路の他方面は、弾性膜５１で画成されている。

絶縁体層５２上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とを有する圧電アクチュエーター３００が形成されている。ここで、圧電アクチュエーター３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極８０を含む部分をいう。一般的には、圧電アクチュエーター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３２０という。本実施形態では、第１電極６０を圧電アクチュエーター３００の共通電極とし、第２電極８０を圧電アクチュエーター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。

圧電体層７０は、第１電極６０上に形成される分極構造を有する酸化物の圧電材料からなり、例えば、一般式ＡＢＯ_３で示されるペロブスカイト型酸化物からなることができ、Ａは、鉛を含み、Ｂは、ジルコニウムおよびチタンのうちの少なくとも一方を含むことができる。前記Ｂは、例えば、さらに、ニオブを含むことができる。具体的には、圧電体層７０としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３：ＰＺＴ）、シリコンを含むニオブ酸チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ，Ｎｂ）Ｏ_３：ＰＺＴＮＳ）などを用いることができる。

また、圧電体層７０は、鉛を含まない非鉛系圧電材料、例えば、鉄酸ビスマスや鉄酸マンガン酸ビスマスと、チタン酸バリウムやチタン酸ビスマスカリウムとを含むペロブスカイト構造を有する複合酸化物などとしてもよい。

さらに、このような圧電アクチュエーター３００の個別電極である各第２電極８０には、インク供給路１３側の端部近傍から引き出され、振動板５０上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。

このような圧電アクチュエーター３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、第１電極６０、振動板５０及びリード電極９０上には、マニホールド１００の少なくとも一部を構成するマニホールド部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このマニホールド部３１は、本実施形態では、保護基板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、上述のように流路形成基板１０の連通部１５と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるマニホールド１００を構成している。また、流路形成基板１０の連通部１５を圧力発生室１２毎に複数に分割して、マニホールド部３１のみをマニホールドとしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する振動板５０にマニホールド１００と各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１３を設けるようにしてもよい。

保護基板３０には、圧電アクチュエーター３００に対向する領域に、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電アクチュエーター保持部３２が設けられている。なお、圧電アクチュエーター保持部３２は、圧電アクチュエーター３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。

また、保護基板３０には、保護基板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、各圧電アクチュエーター３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。

また、保護基板３０上には、信号処理部として機能する駆動回路１２０が固定されている。駆動回路１２０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路１２０とリード電極９０とは、貫通孔３３を挿通させたボンディングワイヤー等の導電性ワイヤーからなる接続配線１２１を介して電気的に接続されている。

保護基板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。

また、保護基板３０上には、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、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によってマニホールド部３１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、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等で形成される。この固定板４２のマニホールド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、マニホールド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。

このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口からインクを取り込み、マニホールド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、駆動回路１２０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、振動板５０、第１電極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。

以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩでは、実施形態１のノズルプレート２０を具備するので、撥液膜の耐久性に優れ、インク滴が均一な吐出が実現できる。このように、ノズルプレート２０の両面及びノズル開口２１の内周面に原子層堆積法により形成された酸化タンタル、酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウム膜からなる保護膜２０１が形成され、その上の吐出面に撥液膜２０２が形成されている。すなわち、耐液性に優れ耐擦性に優れた保護膜２０１上に直接撥液膜２０２を設けているので、撥液膜２０２の剥がれの問題が解消される。また、ノズル開口２１内面の、特に吐出面近傍まで均一な酸化タンタル、酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウム膜からなる保護膜２０１が形成され、耐インク性にも優れたものとなる。また、酸化タンタル、酸化ハフニウム又は酸化ジルコニウム膜からなる保護膜２０１はノズル開口２１の内周面に比較的薄い膜で均一に形成されるので、吐出されるインク滴が不均一になるなどの問題もない。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１、２について説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。

上述した実施形態２では、ノズル開口２１からインク滴を吐出する圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特に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圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターを用いてもよい。

また、上述した実施形態２では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、薄膜型の圧電アクチュエーター３００を用いて説明したが、特にこれに限定されず、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圧電アクチュエーターや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型の圧電アクチュエーターなどを使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。

また、上述した実施形態２では、流路形成基板１０として、シリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ＳＯＩ基板、ガラス等の材料を用いるようにしてもよい。

また、これら各実施形態の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６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６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、駆動モーター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ー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に巻き掛けられて搬送されるようになっている。

また、上述したインクジェット式記録装置ＩＩでは、インクジェット式記録ヘッドＩ（記録ヘッドユニット１Ａ、１Ｂ）がキャリッジ３に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、特にこれに限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドＩが固定されて、紙等の記録シートＳを副走査方向に移動させるだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置にも本発明を適用することができる。

なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、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り、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）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が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、 ＩＩ インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、 １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ インク供給路、 １４ 連通路、 １５ 連通部、 ２０ ノズルプレート、 ２１ ノズル開口、 ３０ 保護基板、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 振動板、 ５１ 弾性膜、 ５２ 絶縁体層、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １００ マニホールド、 １２０ 駆動回路、 ２０１ 保護膜、 ２０２ 撥液膜、 ２１０ 耐液膜、 ３００ 圧電アクチュエーター

Claims (5)

1. 金属製基板に複数のノズル開口を設けたノズルプレートであって、
   前記金属製基板の両面及び前記ノズル開口内面には原子層堆積により形成された酸化タンタル膜、酸化ハフニウム膜又は酸化ジルコニウム膜が設けられていることを特徴とするノズルプレート。
2. 前記保護膜の厚さは、０．３Å以上、５０ｎｍ以下の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載するノズルプレート。
3. 吐出面の前記酸化タンタル膜、前記酸化ハフニウム膜又は前記酸化ジルコニウム膜上には、金属アルコキシド膜をアニールした撥液膜が積層されていることを特徴とする請求項１又は２記載のノズルプレート。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載のノズルプレートと、該ノズルプレートに接合され且つ前記ノズル開口に連通する圧力発生室が設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の前記ノズルプレートとは反対側に設けられ前記圧力発生室内の圧力変化を生じさせる圧力発生手段とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
5. 請求項４に記載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。

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