JP3524340B2 - 液体吐出ヘッド - Google Patents
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Description
体に作用させることで起こる気泡の発生によって所望の
液体を吐出する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関
し、特に、気泡の発生を利用して変位する可動部材を有
する液体吐出ヘッド及びその製造方法に関する。 【0002】なお、本発明における、「記録」とは、文
字や図形等の意味を持つ画像を被記録媒体に対して付与
することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像
を付与することをも意味するものである。 【0003】 【従来の技術】熱等のエネルギーをインクに与えること
で、インクに急峻な体積変化(気泡の発生)を伴う状態
変化を生じさせ、この状態変化に基づく作用力によって
吐出口からインクを吐出し、これを被記録媒体上に付着
させて画像形成を行なうインクジェット記録方法、いわ
ゆるバブルジェット記録方法が従来から知られている。
このバブルジェット記録方法を用いる記録装置には、特
公昭61−59911号公報や特公昭61−59914
号公報に開示されているように、インクを吐出するため
の吐出口と、この吐出口に連通するインク流路と、イン
ク流路内に配されたインクを吐出するためのエネルギー
発生手段としての発熱体(電気熱変換体)とが一般的に
設けられている。 【0004】上記のような記録方法によれば、品位の高
い画像を高速、低騒音で記録することができるととも
に、この記録方法を行うヘッドではインクを吐出するた
めの吐出口を高密度に配置することができるため、小型
の装置で高解像度の記録画像、さらにカラー画像をも容
易に得ることができる等の多くの優れた点を有してい
る。このため、このバブルジェット記録方法は近年、プ
リンター、複写機、ファクシミリ等の多くのオフィス機
器に利用されており、さらに、捺染装置等の産業用シス
テムにまで利用されるようになってきている。 【0005】そこで、本発明者達のうちの一部は、液体
吐出の原理に立ち返り、従来では得られなかった気泡を
利用した新規な液体吐出方法及びそれに用いられるヘッ
ド等を提供すべく鋭意研究を行い、特願平8−4892
号公報等を出願している。 【0006】特願平8−4892号公報等に開示された
発明は、液路中の可動部材の支点と自由端との位置関係
を、吐出口側つまり下流側に自由端が位置する関係にす
ること、また可動部材を発熱体もしくは、気泡発生領域
に面して配置することで積極的に気泡を制御する技術で
ある。 【0007】上述したような、極めて新規な吐出原理に
基づく液体吐出ヘッド等によると、発生する気泡とこれ
によって変位する可動部材との相乗効果を得ることがで
き、吐出口近傍の液体を効率良く吐出できるため、従来
のバブルジェット方式の吐出方法、ヘッド等に比べて、
吐出効率を向上させることができる。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】前述した可動部材を用
いる吐出方法及び装置においては、液体の種類を問わず
に液体の良好な吐出を行うことができ、その可動部材の
構成として、少なくとも一部(外装面のみまたは内部の
みまたは全体)が弾性を持たせる金属系材料であること
が、耐久性、高周波応答性の観点からは好ましいもので
ある。 【0009】可動部材の可動部が自由端を持つ片持ちは
りの如く構成する場合、その支点側の部分は、何らかの
固定構造によって構成される。この固定構造として、台
座に対して可動部材を金ボンディングや接着剤を用いた
り、機械的結合素子(ビス等)を用いたりすることが考
えられる。 【0010】ところが、液流路内において可動部材の金
属部が弾性、耐久性あるいは製造上から選定され、台座
や固定構造の金属材料と異なる金属で構成されると、電
気的導通可能状態(直接接触あるいは樹脂やコーティン
グ層等のピンホール部を介して)の場合に、これらの間
に電食が発生し得る条件となることがあった。この条件
下で可動部材を放置すると、可動部材の構造変化(減少
または増加)によって、可動部材の変Kが変化し、結果
的に吐出特性が変化していくことが考えられる。 【0011】本発明者達は、このような条件下の可動部
材の信頼性を長期的に安定化させることを新たな一つの
課題として認識した。 【0012】また、可動部材を有する液流路内の構造、
すなわち液体に接する接液面はもとより、その外層部の
それぞれの材質を考慮した場合、上述したような直接的
な電気的導通状態ではなくても、液体の含有成分によっ
ては、間接的に導通状態となる場合も想定される。つま
り、液体中に何らかの金属イオンや他のイオンが含まれ
ることによって電食条件が成立してしまう場合がある。
このイオンは、液体供給源としての液体収納容器構造や
指定された液体以外の液体が不用意に供給されることに
よって液流路内に存在してしまうものも考えられる。し
たがって、このような場合にあっても、可動部材の信頼
性を長期的に安定化させることが第2の課題となる。 【0013】可動部材の支持構造を考慮するにあたっ
て、別の観点からすると、可動部材と台座との密着性及
び強度を向上できる構成の提供も新たな一つの課題とな
る。 【0014】本発明は、上述したような観点に鑑みてな
されたものであって、上述の少なくとも一つの課題を解
決するもので、可動部材の耐久性及び動作の安定性の向
上を図ることができ、耐久性に優れ、かつ、弾性に優れ
た可動部材を有する液体吐出ヘッド及びその製造方法を
提供することを目的とする。 【0015】本発明の他の目的は、液流路に存在する、
可動部材以外の部材または液体との関係において、可動
部材が電食されることがなく、耐久性に優れた特性を維
持することにある。 【0016】本発明の別の目的は、可動部材自体の固
定、製造をより確実なものにできる構成及び製造方法を
提供することにある。 【0017】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、液体を吐出する吐出口と、該吐出口に連通
し、前記吐出口に液体を供給する液流路と、液体に気泡
を発生させるための発熱体を具備する基板と、前記発熱
体に面するように前記吐出口側を自由端として前記液流
路内に設けられた可動部材と、該可動部材を前記基板上
に支持する台座部とを少なくとも有してなる液体吐出ヘ
ッドにおいて、前記可動部材と前記台座部とは第1の金
属材料からなる一体構造で形成されており、前記第1の
金属材料よりも耐腐食性の高い第2の金属材料からなる
コーティング部材が、前記第1の金属材料及び前記第2
の金属材料の少なくとも一方を構成する元素を含む材料
からなり前記可動部材と前記コーティング部材との密着
性を高めるための密着向上層を介して、前記可動部材及
び前記台座部を被覆していることを特徴とする。 【0018】 【0019】 【0020】 【0021】 【0022】 【0023】 【0024】 【0025】 【0026】 【0027】 【0028】 【0029】 【0030】 【0031】 【0032】 【0033】 【0034】 【0035】 【0036】本発明の技術説明に用いる以下の用語は、
下記内容に基づくものである。 【0037】「同一材料「とは、異なる2部材が相対的
にイオン化傾向として知られる酸化電位が略同等(互い
に陽イオン化しにくい関係を満足する範囲)となるもの
をいう。 【0038】「接続面」とは、実質的に液体と接する面
を言い、薄い樹脂のピンホールによって液体にさらされ
る部分をも含むものである。 【0039】「電気的導通関係になる得る部材」とは、
互いに直接接触している部材はもちろんのこと、電解液
体を介して電気的導通状態となり得る離間状態の部材も
含むものである。この場合、可動部材に対してこの部材
として含まれるものは、金属性オリフィスプレート、液
流路の電気発熱体を覆う保護層または消泡時のキャビテ
ーションに対する耐キャビテーション層、あるいは可動
部材の支持部材、さらには電極上方の保護層等の少なく
とも1つが該当する。 【0040】「液体中に含まれる陽イオン」とは、初期
から含まれている陽イオンはもちろんのこと、液体供給
用のインクタンクの変換によって新たに供給される液体
中の不純物として含まれている陽イオンや、液体供給手
段の構成材料から徐々に結果として供給されてしまうよ
うな陽イオンを含む。 【0041】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、基板上に台座部を形成し、その後、台座部上
を含む所定の位置に台座部と同一の材料を用いて可動部
材を形成することにより、使用する液体や液体供給源に
対し、電食による劣化がほとんどなくなる。 【0042】また、台座部や可動部材を、それらを形成
する材料よりも耐腐食性の高いコーティング部材によっ
て被覆した場合は、使用する液体や液体供給源によって
台座部や可動部材が腐食してしまうことはない。 【0043】さらに、可動部材を基板に直接作り込んで
いるので、基板に対する可動部材の位置合わせが不要と
なり、多数の液流路内のさらなる精細化及び高精度化が
図られる。また、可動部材と台座部とが同一材料によっ
て構成されている場合、密着性が強くなり、可動部材の
耐久性及び可動部材の動作のさらなる安定性の向上が図
られる。 【0044】また、上記作用は、オリフィスプレートに
おいても同様である。 【0045】 【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施の形態を説
明する前に、まず、本発明における液体を吐出する際
に、気泡に基づく圧力の伝搬方向や気泡の成長方向を制
御して吐出力や吐出効率を向上する最も基本となる構成
によりについて説明する。 【0046】図1は、本発明の液体吐出ヘッドにおける
吐出原理を説明するための図であり、液流路方向の断面
図である。また、図2は、図1に示した液体吐出ヘッド
の部分破断斜視図である。 【0047】図1に示す例では、液体吐出ヘッドは、液
体を吐出するための吐出エネルギー発生素子として、液
体に熱エネルギーを作用させる発熱体2(本例において
は40μm×105μmの形状の発熱抵抗体)が素子基
板1に設けられており、この素子基板上に発熱体2に対
応して液流路10が配されている。液流路10は吐出口
18に連通していると共に、複数の液流路10に液体を
供給するための共通液室13に連通しており、吐出口1
8から吐出された液体に見合う量の液体をこの共通液室
13から受け取る。 【0048】この液流路10の素子基板上には、前述の
発熱体2に対向するように面して、金属等の弾性を有す
る材料で構成され、平面部を有する板状の可動部材31
が片持梁状に設けられている。この可動部材の一端は液
流路10の壁や素子基板1上に感光性樹脂などをパター
ニングして形成した台座(支持部材)7に固定されてい
る。これによって、可動部材は保持されると共に支点
(支点部分)33を構成している。 【0049】この可動部材31は、液体の吐出動作によ
って共通液室13から可動部材31を経て吐出口18側
へ流れる大きな流れの上流側に支点(支点部分;固定
端)33を持ち、この支点33に対して下流側に自由端
(自由端部分)32を持つように、発熱体2に面した位
置に発熱体2を覆うような状態で発熱体から15μm程
度の距離を隔てて配されている。この発熱体2と可動部
材31との間が気泡発生領域11となる。 【0050】発熱体2を発熱させることで可動部材31
と発熱体2との間の気泡発生領域11の液体に熱を作用
し、液体にUSP4,723,129に記載されているような膜沸騰
現象に基づく気泡を発生させる。気泡の発生に基づく圧
力と気泡は可動部材に優先的に作用し、可動部材31は
図1(b)、(c)もしくは図2で示されるように示さ
れるように支点33を中心に吐出口18側に大きく開く
ように変位する。可動部材31の変位若しくは変位した
状態によって気泡の発生に基づく圧力の伝搬や気泡自身
の成長が吐出口18側に導かれる。またこのとき、自由
端32の先端部が幅を有しているため、気泡の発泡パワ
ーを吐出口18側へ導きやすくなり、吐出効率や吐出力
また吐出速度等の根本的な向上を図ることができる。 【0051】以下に、本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。 【0052】図3は、本発明の液体吐出ヘッドの製造方
法によって作製された液体吐出ヘッドの実施の一形態を
示す図であり、(a)は流路方向の断面図、(b)は断
面斜視図である。 【0053】本形態は図3に示すように、熱により気泡
を発生させる発熱体2と、発熱体2が造り込まれている
基板1と、液体が吐出される吐出口18と、吐出口18
が形成され、液体の吐出方向を決定するオリフィスプレ
ート19と、吐出される液体を吐出口18に供給するた
めに液流路10と、液流路10を形成する溝付部材50
と、発熱体2上における気泡の発生に伴って変位する可
動部材31と、可動部材31を支持する台座部7とから
構成されている。なお、複数の液流路10を互いに分離
する溝壁52は、オリフィスプレート19方向に伸びて
いる。 【0054】以下に、上記のように構成された液体吐出
ヘッドの製造方法について説明する。 【0055】図4は、図3に示した液体吐出ヘッドの製
造方法の実施の一形態を説明するための図である。 【0056】まず、発熱体2を有する基板1(図4
(a))の表面に、感光性樹脂によるレジスト211を
スピンコーティングする(図4(b))。 【0057】次に、台座部7の形状に合わせてレジスト
211をパターンニングする(図4(c))。 【0058】次に、基板表面の電鋳を行う。ここで、基
板表面においては、台座部7の形状に合わせてレジスト
211がパターニングされているので、レジスト211
がパターニングによって除去されている部分のみ金属層
212が形成される(図4(d))。 【0059】次に、スパッタ法または蒸着法等を用い
て、金属層212と同じ金属からなる薄膜電極層213
を基板1上全面に成膜させる(図4(e))。 【0060】次に、薄膜電極層213を電極として、電
鋳法を用いて厚膜層214を形成する(図4(f))。 【0061】次に、レジストのパターンニング(不図
示)及び金属エッチングを行い、薄膜電極層213及び
厚膜層214のうち、可動部材31となる部分以外を除
去する(図4(g))。 【0062】その後、基板1上にコーティングされたレ
ジスト211を剥離させる(図4(h))。 【0063】上述した一連の工程により、基板1上に、
可動部材31とその台座7が同一の材料にて一体化して
作り込まれる。 【0064】なお、本形態においては、厚膜層214を
形成した後、薄膜電極層213及び厚膜層214を、可
動部材31の形状に合わせてパターンニングしたが(図
4(g))、薄膜電極層213を形成した後に(図4
(e))、薄膜電極層213をパターンニングしてもよ
い。 【0065】ここで、上述した液体吐出ヘッドに用いら
れる可動部材31の材料としては、気泡の発生による圧
力を液体の吐出に効率的に利用するために、弾性に優れ
たニッケル等の金属が一般的に使用されている。 【0066】しかしながら、可動部材の材料として、機
械的特性に優れているがイオン化傾向の高い金属を使用
した場合、その金属が液流路内の液体によって腐食し、
腐食が進行すると、可動部材そのものの強度が弱まり、
気泡の発生による圧力が液体の吐出に効率的に作用しな
くなってしまう虞れがある。 【0067】そこで、可動部材を、該可動部材が形成さ
れる材料よりも耐腐食性の高いコーティング部材である
保護層によって被覆すれば、気泡の発生による圧力を液
体の吐出に効率的に利用可能としながらも、液体に対す
る耐腐食性の向上を図ることができる。 【0068】図5は、図3に示した液体吐出ヘッドの製
造方法の他の実施の形態を説明するための図である。 【0069】なお、図5(a)〜(e)に示す工程にお
いては、図4(a)〜(e)に示した工程と同等である
ため、説明を省略する。 【0070】基板1上全面に薄膜電極層213を成膜さ
せた後、薄膜電極213層に対して、レジスト塗布、パ
ターンニング及びエッチングを順次行うことにより、可
動部材31とほぼ同等の大きさにエッチングする(図5
(f))。 【0071】次に、図5(f)に示した工程によってエ
ッチングされた薄膜電極層213を電極として用い、め
っき工程によって可動部材層215を形成する(図5
(g))。 【0072】その後、レジスト211を除去し、それに
より、可動部材31と台座7を形成する(図5
(h))。 【0073】上述した構成材料、すなわち、可動部材3
1、薄膜電極層213及び台座部7の導通状態となる関
係の材料に実質的に同一の材料を用いることで、用いら
れる液体に対して化学的に均一にバランスさせ、電食を
実質的に発生させなくする。 【0074】さらに、基板1においても、これらと導通
状態となって液体に触れる場合、これらと実質的に同一
材料とすることが好ましい。 【0075】以下に、上述したようなコーティング工程
について説明する。 【0076】図6は、図4に示した工程によって基板に
作り込まれた可動部材に対するコーティング工程を示す
図である。 【0077】まず、図4に示した工程によって基板に作
り込まれた可動部材31(図6(a))の表面に、酸化
法、電鋳法または蒸着法等を用いて、密着向上層216
を形成する(図6(b))。 【0078】その後、密着向上層216表面に、電鋳法
または蒸着法等を用いて、保護層217を形成する(図
6(c))。 【0079】ここで、保護層217においては上述した
ように、可動部材が形成される材料よりも耐腐食性の高
いものが用いられ、具体的には、可動部材の材料にニッ
ケルを用いた場合は、タンタルや金やクロム等が用いら
れる。 【0080】また、密着向上層216においては、可動
部材31と保護層217とが互いに異なる金属によって
構成されると、可動部材31の動きによって互いに剥離
してしまう虞れがあるため、それを防ぐために設けられ
るものであって、可動部材31または保護層217の元
素の一部が含まれているものや酸素が含まれているもの
が用いられる。 【0081】下記表に、可動部材31と密着向上層21
6と保護層217との組合せの例を示す。 【0082】 【0083】また、密着保護層216及び保護層217
によるコーティングを可動部材31のみならず、台座部
7も一体化して施すことも考えられる。 【0084】(他の実施の形態)上述した実施の形態に
おいては、可動部材31と台座部7との一体形成及び、
それらのコーティングについて説明したが、オリフィス
プレートが金属によって形成されている場合、オリフィ
スプレートを、可動部材31及び台座部7が形成される
材料と同一の材料によって一体化して形成したり、さら
には、オリフィスプレートを、上述したような密着向上
層及び保護層によって可動部材31及び台座部7ととも
にコーティングすることも考えられる。 【0085】以下に、液体に熱を与えるための発熱体2
が設けられた素子基板1の構成について説明する。 【0086】図7は、本発明の液体吐出ヘッドが適用さ
れた液体吐出装置の一構成例を示す縦断面図であり、
(a)は後述する保護膜がある装置を示す図、(b)は
保護膜がない装置を示す図である。 【0087】図7においては、図1に示した液流路10
を第1の液流路14とし、また、液体供給路12を第2
の液流路16としており、各々に供給される液体を同じ
液体としても良いが、異なる液体を使用すれば、第1の
液流路14に供給される液体つまり吐出液の選択の範囲
を広げることができる。 【0088】図7に示すように、素子基板1上に、第2
の液流路16と、可動部材31と、第1の液流路14
と、第1の液流路14を構成する溝が設けられている溝
付部材50とが設けられている。 【0089】素子基板1には、シリコン等の基体107
上に、絶縁および蓄熱を目的としたシリコン酸化膜また
はチッ化シリコン膜106が成膜されており、その上に
0.01〜0.2μm厚の発熱体を構成するハフニュウ
ムボライド(HfB2 )、チッ化タンタル(TaN)、
タンタルアルミ(TaAl)等の電気抵抗層105と、
0.2〜1.0μm厚のアルミニウム等の配線電極10
4とがパターニングされている。この2つの配線電極1
04から電気抵抗層105に電圧を印加し、電気抵抗層
105に電流を流して発熱させる。配線電極104間の
電気抵抗層105上には、酸化シリコンやチッ化シリコ
ン等の保護層103が0.1〜0.2μm厚で形成さ
れ、さらにその上に、0.1〜0.6μm厚のタンタル
等の耐キャビテーション層102が成膜されており、イ
ンク等各種の液体から電気抵抗層105を保護してい
る。 【0090】特に、気泡の発生、消泡の際に発生する圧
力や衝撃波は非常に強く、堅くてもろい酸化膜の耐久性
を著しく低下させるため、金属材料のタンタル(Ta)
等が耐キャビテーション層102として用いられる。 【0091】また、液体、液流路構成、抵抗材料の組み
合わせにより上述の保護層を必要としない構成でもよ
く、その例を図8(b)に示す。 【0092】このような保護層を必要としない抵抗層の
材料としては、イリジュウム=タンタル=アルミ合金等
が挙げられる。特に、本発明において、発泡のための第
2の液流路の液体を第1の液流路の吐出液と分離して発
泡に適したものにできるため、このように保護層がない
場合に有利である。 【0093】このように、上述した実施の形態における
発熱体2の構成としては、配線電極104間の電気抵抗
層105(発熱部)だけででもよく、また電気抵抗層1
05を保護する保護層を含むものでもよい。 【0094】本形態においては、発熱体2として、電気
信号に応じて発熱する抵抗層で構成された発熱部を有す
るものを用いたが、本発明は、これに限られることな
く、吐出液を吐出させるのに十分な気泡を第2の液流路
の発泡液に生じさせるものであればよい。例えば、発熱
部としてレーザ等の光を受けることで発熱するような光
熱変換体や高周波を受けることで発熱するような発熱部
を有する発熱体でもよい。 【0095】なお、前述の素子基板1には、発熱部を構
成する電気抵抗層105とこの電気抵抗層105に電気
信号を供給するための配線電極104とで構成される電
気熱変換体の他に、この電気熱変換素子を選択的に駆動
するためのトランジスタ、ダイオード、ラッチ、シフト
レジスタ等の機能素子が一体的に半導体製造工程によっ
て作り込まれていてもよい。 【0096】また、上述したような素子基板1に設けら
れている電気熱変換体の発熱部を駆動し、液体を吐出す
るためには、電気抵抗層105に配線電極104を介し
て矩形パルスを印加し、配線電極104間の電気抵抗層
105を急峻に発熱させればよい。 【0097】図8は、図7に示した電気抵抗層105に
印加する電圧波形を示す図である。 【0098】上述した実施の形態における液体吐出装置
においては、それぞれ電圧24V、パルス幅7μse
c、電流150mA、電気信号を6kHzで加えること
で発熱体を駆動させ、前述のような動作によって、吐出
口から液体であるインクを吐出させた。しかしながら、
本発明における駆動信号の条件はこれに限られることな
く、発泡液を適正に発泡させることができる駆動信号で
あればよい。 【0099】以下に、部品点数の削減を図りながらも、
2つの共通液室を有し、各共通液室に異なる液体(第1
の液流路に吐出液、第2の液流路に発泡液)を良好に分
離して導入することができ、コストダウンを可能とする
液体吐出装置の構造例について説明する。 【0100】ただし、液体の種類によっては、吐出液と
発泡液とを同じものとしてもよい。 【0101】図9は、本発明の液体吐出ヘッドが適用さ
れた液体吐出装置の一構成例を示す分解斜視図である。 【0102】本形態においては、アルミニウム等の金属
で形成された支持体70上に、前述のように、発泡液に
対して膜沸騰による気泡を発生させるための熱を発生す
る発熱体2としての電気熱変換素子が複数設けられた素
子基板1が設けられている。 【0103】素子基板1上には、DFドライフィルムに
より形成された第2の液流路16を構成する複数の溝
と、複数の第2の液流路16に連通し、それぞれの第2
の液流路16に発泡液を供給するための第2の共通液室
(共通発泡液室)17を構成する凹部と、前述した可動
部材31が接着された分離壁30とが設けられている。 【0104】溝付部材50においては、分離壁30と接
合されることで第1の液流路(吐出液流路)14を構成
する溝と、この吐出液流路に連通し、それぞれの第1の
液流路14に吐出液を供給するための第1の共通液室
(共通吐出液室)15を構成するための凹部と、第1の
共通液室15に吐出液を供給するための第1の液体供給
路(吐出液供給路)20と、第2の共通液室17に発泡
液を供給するための第2の液体供給路(発泡液供給路)
21とを有している。第2の液体供給路21は、第1の
共通液室15の外側に設けられた可動部材31及び分離
壁30を貫通して第2の共通液室17に連通する連通路
に繁がっており、この連通路によって吐出液と混合する
ことなく発泡液を第2の共通液室17に供給することが
できる。 【0105】なお、素子基板1、可動部材31、分離壁
30及び溝付部材50の配置関係は、素子基板1の発熱
体2に対応して可動部材31が配置されており、この可
動部材31に対応して第1の液流路14が設けられてい
る。また、本形態においては、第2の液体供給路21を
1つの溝付部材50に設けた例について示したが、液体
の供給量に応じて複数個設けてもよい。さらに、第1の
液体供給路20と第2の液体供給路21の流路断面積は
供給量に比例して決めればよい。このような流路断面積
の最適化により、溝付部材50等を構成する部品のより
一層の小型化を図ることも可能である。 【0106】 【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
基板上に台座部を形成し、その後、台座部上を含む所定
の位置に台座部と同一の材料を用いて可動部材を形成す
ることにより、使用する液体や液体供給源に対し、電食
による劣化がほとんどなくなる。 【0107】また、台座部や可動部材を、それらを形成
する材料よりも耐腐食性の高いコーティング部材によっ
て被覆した場合は、使用する液体や液体供給源によって
台座部や可動部材が腐食してしまうことはなく、台座部
や可動部材の耐久性の向上を図ることができる。 【0108】さらに、可動部材を基板に直接作り込んで
いるので、基板に対する可動部材の位置合わせが不要と
なり、多数の液流路内のさらなる精細化及び高精度化を
図ることができる。また、可動部材と台座部とが同一材
料によって構成されている場合、密着性が強くなり、可
動部材の耐久性及び可動部材の動作のさらなる安定性の
向上を図ることができる。 【0109】また、上記効果は、オリフィスプレートに
おいても同様に奏する。
明するための図であり、液流路方向の断面図である。 【図2】図1に示した液体吐出ヘッドの部分破断斜視図
である。 【図3】本発明の液体吐出ヘッドの製造方法によって作
製された液体吐出ヘッドの実施の一形態を示す図であ
り、(a)は流路方向の断面図、(b)は断面斜視図で
ある。 【図4】図3に示した液体吐出ヘッドの製造方法の実施
の一形態を説明するための図である。 【図5】図3に示した液体吐出ヘッドの製造方法の他の
実施の形態を説明するための図である。 【図6】図4に示した工程によって基板に作り込まれた
可動部材に対するコーティング工程を示す図である。 【図7】本発明の液体吐出ヘッドが適用された液体吐出
装置の一構成例を示す縦断面図であり、(a)は後述す
る保護膜がある装置を示す図、(b)は保護膜がない装
置を示す図である。 【図8】図7に示した電気抵抗層に印加する電圧波形を
示す図である。 【図9】本発明の液体吐出ヘッドが適用された液体吐出
装置の一構成例を示す分解斜視図である。 【符号の説明】 1 素子基板 2 発熱体 3 面積中心 7 台座部 10 液流路 11 気泡発生領域 12 液体供給路 13 共通液室 14 第1の液流路 15 第1の共通液室 16 第2の液流路 17 第2の共通液室 18 吐出口 19 オリフィスプレート 20 第1の液体供給路 21 第2の液体供給路 31 可動部材 32 自由端 33 支点 40 気泡 45 液滴 50 溝付部材 52 溝壁 70 支持体 102 耐キャビテーション層 103,217 保護層 104 配線電極 105 抵抗層 106 シリコン層 107 基体 211 レジスト 212 金属層 213 薄膜金属層 213 可動部材層 214 厚膜層 216 密着向上層 400 くぼみ部
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 液体を吐出する吐出口と、 該吐出口に連通し、前記吐出口に液体を供給する液流路
と、 液体に気泡を発生させるための発熱体を具備する基板
と、 前記発熱体に面するように前記吐出口側を自由端として
前記液流路内に設けられた可動部材と、 該可動部材を前記基板上に支持する台座部とを少なくと
も有 してなる液体吐出ヘッドにおいて、前記可動部材と前記台座部とは第1の金属材料からなる
一体構造で形成されており、 前記第1の金属材料よりも耐腐食性の高い第2の金属材
料からなるコーティング部材が、前記第1の金属材料及
び前記第2の金属材料の少なくとも一方を構成する元素
を含む材料からなり前記可動部材と前記コーティング部
材との密着性を高めるための密着向上層を介して、前記
可動部材及び前記台座部を被覆している ことを特徴とす
る液体吐出ヘッド。
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