(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを充填する圧力室と、
前記圧力室に連通するノズルを備え、前記圧力室の第１の面に接して配置されるノズルプレートと、
前記圧力室に接して配置され、前記ノズルプレートの可動域端部が固定されているエッチング規制部と、
前記ノズルプレートに配置される圧電体を備えた面状の駆動部と、を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
隣り合う圧力室は、前記エッチング規制部の一部を共用することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
前記圧力室の平面形状が円形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】
前記圧力室の平面形状が多角形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェットヘッド。
【請求項５】
前記エッチング規制部はシリコン酸化膜側壁であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項６】
前記ノズルプレートの厚さを１とした場合の前記シリコン酸化膜側壁の厚さの割合は、
２以上とすることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドから前記インクが吐出される位置に記録媒体を搬送する搬送部と、を備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項８】
第１の材料からなる圧力室構造体の第１の面の表面に、一定の領域を囲む形状の溝を形成する工程と、
前記溝の内部および前記第１の面の表面に第２の材料を形成する工程と、
前記第２の材料より前記第１の材料に対するエッチングレートが大きいエッチング方法を使用して、前記圧力室構造体の前記第１の面と対向する第２の面から、前記溝の内周に沿って前記圧力室構造体をエッチングする圧力室形成工程と、を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、ノズルからインクを吐出するインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
シリコン基板の表面に平面状の圧電素子を備えるノズルプレートを設ける一方、シリコン基板を裏面からウェットエッチングして加圧室（圧力発生室）を形成するインクジェットヘッドがある。
【０００３】
シリコン基板を裏面からエッチングして圧力発生室を形成するインクジェットヘッドは、エッチングの精度によって、圧力発生室の形状あるいは寸法等に大きなばらつきを生じる恐れがある。インクジェットヘッドの圧力発生室の形状あるいは寸法等のばらつきにより、ノズルプレートの可動域がばらつくと、ノズルからのインク吐出能力がばらついて、高精度の画質を得られない恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−５６９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、ノズルプレートの可動域のばらつきを抑えて、安定したインク吐出能力を得ることにより、高画質を得る、信頼性の高いインクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、実施形態のインクジェットヘッドは、インクを充填する圧力室と、前記圧力室に連通するノズルを備え、前記圧力室の第１の面に接して配置されるノズルプレートと、前記圧力室に接して配置され、前記ノズルプレートの可動域端部が固定されているエッチング規制部と、前記ノズルプレートに配置される圧電体を備えた面状の駆動部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態のインクジェットプリンタを示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態のインクジェットヘッドを示す概略分散斜視図。
【図３】第１の実施形態のインクジェットヘッドを示す一部上面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線におけるインクジェットヘッドを示す概略断面図。
【図５ａ】第１の実施形態の圧力室構造体に溝を形成した状態を示す概略断面図。
【図５ｂ】第１の実施形態の圧力室構造体にノズルプレート及びシリコン酸化膜側壁を形成した状態を示す概略断面図。
【図５ｃ】第１の実施形態のノズルプレートに圧電素子を形成した状態を示す概略断面図。
【図５ｄ】第１の実施形態のノズルプレートにノズルを形成した状態を示す概略断面図。
【図５ｅ】第１の実施形態の圧力室構造体を第２の面から深さｈまでエッチングした状態を示す概略断面図。
【図５ｆ】第１の実施形態の圧力室構造体に隔壁を形成した状態を示す概略断面図。
【図５ｇ】第１の実施形態の圧力室構造体にバックプレートを接着した状態を示す概略断面図。
【図６】第１の実施形態の（実施例１）のインクジェットヘッドの主要部の寸法を示す（表１）。
【図７】第１の実施形態の（実施例１）のノズルプレートの変形を示す模式図。
【図８】第２の実施形態のインクジェットヘッドを示す一部上面図。
【図９】図８のＢ−Ｂ線におけるインクジェットヘッドを示す概略断面図。
【図１０】第２の実施形態の（実施例２）のインクジェットヘッドの主要部の寸法を示す（表２）。
【図１１】第２の実施形態の変形例のインクジェットヘッドを示す一部上面図。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ線におけるインクジェットヘッドを示す概略断面図。
【図１３】第３の実施形態のインクジェットヘッドを示す一部上面図。
【図１４】図１３のＤ−Ｄ線におけるインクジェットヘッドを示す概略断面図。
【図１５】第３の実施形態の（実施例３）のインクジェットヘッドの主要部の寸法を示す（表３）。
【図１６】第４の実施形態のインクジェットヘッドを示す一部上面図。
【図１７】図１６のＥ−Ｅ線におけるインクジェットヘッドを示す一部概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下実施形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のインクジェット記録装置について図１乃至図７を参照して説明する。図１はインクジェット記録装置であるインクジェットプリンタ１０の一例を示す。図１に示すインクジェットプリンタ１０は、記録媒体である記録紙Ｐを搬送しながら画像形成等の各種処理を行う。インクジェットプリンタ１０は、筐体１０ａ、給紙カセット１１、排紙トレイ１２、保持ローラ１３、搬送部である給紙搬送部１４、反転部１６及び排紙搬送部１７を備える。インクジェットプリンタ１０は、保持ローラ１３の周囲に保持部１８、画像形成部２０、剥離部２１及びクリーニング部２２を備える。
【００１０】
給紙カセット１１は、プリント前の記録紙Ｐを収容する。排紙トレイ１２は画像形成後に筐体１０ａから排紙される記録紙Ｐを収容する。給紙搬送部１４は、給紙カセット１１から取り出した記録紙Ｐを保持ローラ１３に給紙する。
【００１１】
保持ローラ１３は、導体であるたとえばアルミニウムの円筒フレーム１３ａの表面に、薄い絶縁層１３ｂを備える。円筒フレーム１３ａは接地される。保持ローラ１３は、表面に記録紙Ｐを保持した状態で矢印ｓ方向に回転して、記録紙Ｐを搬送する。保持部１８は、記録紙Ｐを保持ローラ１３に押圧する押圧ローラ１８ａと、帯電による静電気力で記録紙Ｐを保持ローラ１３に吸着させる帯電ローラ１８ｂを備える。
【００１２】
画像形成部２０は、例えばインクジェットヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋを備える。インクジェットヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋは、それぞれシアン、マゼンダ、イエロ、ブラックのインクを吐出して、保持ローラ１３表面に保持される記録紙Ｐに、所望の画像をプリントする。
【００１３】
剥離部２１は、除電チャージャ２１ａと剥離爪２１ｂを備える。除電チャージャ２１ａは、記録紙Ｐに電荷を供給して記録紙Ｐを除電する。剥離爪２１ｂは、記録紙Ｐを保持ローラ１３の表面から剥離する。プリントを終了していれば、剥離部２１は、保持ローラ１３から剥離した記録紙Ｐを、排紙搬送部１７により排紙トレイ１２に排紙する。両面プリントする場合は、剥離部２１は、保持ローラ１３から剥離した記録紙Ｐを、反転部１６で反転し、再び保持ローラ１３に供給する。反転部１６は、例えば記録紙Ｐの前後方向を逆にスイッチバックさせる反転経路１６ａを備え、保持ローラ１３から剥離した記録紙Ｐを反転する。クリーニング部２２は、保持ローラ１３表面をクリーニングする。
【００１４】
画像形成部２０のインクジェットヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋについて述べる。インクジェットヘッド１００Ｃ、１００Ｍ、１００Ｙ、１００Ｋはそれぞれ使用するインクが異なるものの同じ構成である。したがって共通の符号を用いて説明する。
【００１５】
図２に圧電ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）型のインクジェットヘッド１００の一例を示す。インクジェットヘッド１００は、圧力室構造体５０、バックプレート５２、ノズルプレート３０及びインク流路構造体５４を備える。インクジェットヘッド１００は、インクタンク１０１、制御部１０２に接続する。
【００１６】
ノズルプレート３０は、圧力室構造体５０の第１の面に形成され、バックプレート５２は、圧力室構造体５０のノズルプレート３０と対向する第２の面に配置される。
【００１７】
インクジェットヘッド１００は、インクタンク１０１から供給されるインクを、インク流路構造体５４を介して、圧力室構造体５０に形成される圧力室である円形の圧力発生室５１に充填する。インクジェットヘッド１００は、圧力発生室５１に充填されるインクを、ノズルプレート３０に形成される複数のノズル３１から、インク滴としてそれぞれ吐出する。複数のノズル３１は、ノズルプレート３０に例えば二列に配列される。
【００１８】
インク流路構造体５４は、インク流入口５６、インク流路５７及びインク排出口５８を備える。インク流路構造体５４は、インク流入口５６からインク流路５７に供給されるインクを、バックプレート５２のインク孔５３から圧力発生室５１に流入する。インク流路５７内のインクはインク排出口５８からインクタンク１０１に排出する。インクジェットヘッド１００は、インクタンク１０１とインク流路５７との間でインクを循環する。
【００１９】
図３及び図４に示すように、ノズルプレート３０は、ノズル３１周囲に駆動部である面状の圧電素子４０を備える。ノズルプレート３０は、面状の圧電素子４０の動作により厚み方向に変動する。インクジェットヘッド１００は、ノズルプレート３０の変動により圧力発生室５１内に発生するエネルギ変化によって、ノズル３１からインクを吐出する。
【００２０】
圧力発生室５１は、例えばシリコン基板（Ｓｉ基板）からなる圧力室構造体５０に平面形状が円形となるように形成される。シリコン基板の厚さは、例えば１００〜６００μｍ程度であれば良い。隣接する圧力発生室５１間の隔壁５５の剛性を保ち、且つ円形状の圧力発生室５１の配列密度を高めるには、シリコン基板の厚さを、１５０〜２５０μｍ程度とするのがより望ましい。圧力発生室５１は、ノズルプレート３０、隔壁５５及びバックプレート５２に囲まれて構成される。
【００２１】
隔壁５５は、エッチング規制部であり、内径（直径）α１として、厚さｗとする円環状のシリコン酸化膜側壁５５ａを備える。隔壁５５は、内径（直径）α２の圧力室構造体５０のエッチング面が形成されるシリコン膜側壁５５ｂを備える。圧力発生室５１は内径α１の領域と内径α２の領域を備える。
【００２２】
ノズルプレート３０は、例えば圧力室構造体５０と一体に形成される二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなり、圧力室構造体５０の隔壁５５と一体に形成される。シリコン酸化膜側壁５５ａの上端及びシリコン膜側壁５５ｂの上端は、ノズルプレート３０の固定端となっている。ノズルプレート３０は、シリコン酸化膜側壁５５ａに規制されて、直径α１の可動域を備える。ノズルプレート３０の厚さは、例えば１〜５μｍとされる。
【００２３】
二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜は非晶質であることにより均等な変形を実現出来るという観点から、ノズルプレート３０として望ましい。また安定した組成及び特性を備える膜の製造が容易という観点からも、ノズルプレート３０として非晶質である二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を使用するのが望ましい。更に従来の半導体製造プロセスとの整合性が良いという観点からも、ノズルプレート３０として非晶質である二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を使用するのが望ましい。ノズルプレート３０の材料は二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜に限定されない。均等な変形を実現するために、ノズルプレートとして非晶質のシリコン窒化（ＳｉＮ）膜を用いることも望ましい。
【００２４】
ノズル３１は、例えばエッチングによりノズルプレート３０に形成される。圧力発生室５１の大きさとノズル３１の大きさは、ノズル３１から吐出するインク滴の量、インク吐出スピード、インク吐出周波数に応じて最適化する。例えば、１インチ当たり３６０個のインク滴を記録する場合には、ノズル３１を、数十μｍの溝幅で精度良く形成するのが望ましい。
【００２５】
圧電素子４０は、各ノズル３１の周囲に配置され、圧電体である圧電膜４２を挟んで下部電極４１及び上部電極４３を積層する。下部電極４１の一部４１ａは延長されて外部配線１４１の一部とされる。外部配線１４１は、２つの端子部１４１ａに接続する。また、上部電極４３の一部４３ａは、下層にある圧電膜４２及び下部電極４１とともに延長されて外部配線１４３の一部とされる。外部配線１４３は、下部電極４１の２つの端子部１４１ａの間に並んで配置される複数の端子部１４３ａにそれぞれ接続する。
【００２６】
制御部１０２は、端子部１４３ａへの電圧のオン／オフを制御して、圧電素子４０に電気信号を供給する。圧電素子４０は、圧力発生室５１の周囲領域３２の上方においてノズルプレート３０に形成される。
【００２７】
ノズルプレート３０のノズル３１周囲のホール領域である直径βの円形の中央部３３には、圧電素子４０は形成されない。圧電素子４０は、ノズルプレート３０の隔壁５５の上方から、ノズル３１に向かって圧力発生室５１領域上方まで延在する円環形状である。円環形状の圧電素子４０が形成されないノズルプレート３０の中央部３３は、厚み方向に自由に変動可能となる。ノズルプレート３０の中央部３３の幅は、圧電素子４０の動作によりノズルプレート３０が変動可能な範囲であれば限定されない。
【００２８】
圧電素子４０の圧電膜４２として、チタン酸ジルコン酸鉛（（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、ＰＺＴ）等の電歪定数の大きな圧電材料が適している。圧電膜４２にＰＺＴを使用した場合、下部電極４１或いは上部電極４３の材料として、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）、Ｉｒ（イリジウム）等の貴金属、或いはＳｒＲｕＯ３（ルテニウム酸ストロンチウム）等の導電性の酸化物が適している。
【００２９】
圧電膜４２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）或いは二酸化亜鉛（ＺｎＯ２）等のシリコンプロセスに適した圧電材料を使用することも可能である。圧電膜４２として窒化アルミニウム或いは二酸化亜鉛等を使用する場合には、下部電極４１或いは上部電極４３として、Ａｌ（アルミニウム）或いはＣｕ（銅）等の、一般の電極材料や配線材料を使用できる。
【００３０】
インクジェットヘッド１００の製造方法の一例について述べる。例えばフォトリソグラフィ及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により圧力室構造体５０の第１の面をパターニングして、シリコン単結晶基板の圧力室構造体５０に内径α１の円環状の溝１５５を形成する（図５ａ）。
【００３１】
次に溝１５５を備える圧力室構造体５０の第１の面上に熱酸化法により二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を形成して、ノズルプレート３０とする。ノズルプレート３０を形成すると同時に、溝１５５に、熱酸化法により二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなる厚さｗの円環状のシリコン酸化膜側壁５５ａを形成する（図５ｂ）。
【００３２】
圧力室構造体５０の第１の面を熱酸化処理する場合に、溝１５５の幅と酸化膜厚を調整することで、溝１５５の内部を二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜で埋めて、シリコン酸化膜側壁５５ａを形成できる。Ｓｉは酸化されて二酸化シリコンになるときに大幅な体積膨張を生じる。酸化される前の表面に対して、酸化により表面下に４４％、表面上に５６％の酸化膜が生成する。したがって、溝１５５の幅の１００／(５６×２)＝０．８９倍の厚さ以上の酸化膜を形成することにより、溝１５５を埋め込んで一体化することが可能になる。
【００３３】
また、ノズルプレート３０およびシリコン酸化膜側壁５５ａは、プラズマＣＶＤ法やＴＥＯＳ（オルトケイ酸テトラエチル）を原材料とするＣＶＤ法などを用いて形成することも可能である。更に熱酸化法とＣＶＤ法を併用する等して形成することも可能である。
【００３４】
次にノズルプレート３０上に圧電素子４０を形成する。圧電素子４０の形成のため、成膜工程と、パターニング工程を繰り返す。成膜工程は、スパッタリング法或いはＣＶＤ法等により行う。パターニング工程は、例えばフォトリソグラフィ及びＲＩＥにより行う。例えば感光性レジストを用いて膜上にエッチングマスクを形成し、膜材料をエッチングした後、エッチングマスクを除去することでパターニングする。
【００３５】
ノズルプレート３０上に、例えばスパッタリング法により、下部電極４１の材料としてＰｔ（白金）膜を成膜し、圧電膜４２の材料としてＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜を成膜後、上部電極４３の材料としてＰｔ（白金）膜を成膜する。次に、フォトリソグラフィ及びＲＩＥにより、上方のＰｔ（白金）膜及びＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）膜をパターニングして上部電極４３及び圧電膜４２を形成する。更にフォトリソグラフィ及びＲＩＥにより、下方のＰｔ（白金）膜をパターニングして下部電極４１を形成する（図５ｃ）。下部電極４１或いは上部電極４３は、例えばＴｉ（チタン）膜とＰｔ（白金）膜等を用いた多層構造であっても良い。
【００３６】
次にフォトリソグラフィ及びＲＩＥにより、ノズルプレート３０をパターニングしてノズル３１を形成する（図５ｄ）。
【００３７】
次に、予備工程として、ノズルプレート３０と対向する第２の面側からフォトリソグラフィ及び深掘り反応性イオンエッチング（Ｄ−ＲＩＥ）により、圧力室構造体５０をエッチングする。直径α２のパターンを用いて、例えばシリコン酸化膜側壁５５ａの先端位置に相当する深さｈまで、圧力室構造体５０に、エッチングおよび側壁パッシベーションを繰り返す（図５ｅ）。
【００３８】
圧力室構造体５０を深さｈまでエッチングした後、圧力室形成工程を実施する。圧力室形成工程は、Ｄ−ＲＩＥの側壁パッシベーションを弱くして、エッチングの径を直径α２から直径α１まで徐々に拡大する条件で、圧力室構造体５０をエッチングする。圧力室構造体５０を、ノズルプレート３０に到達する迄エッチングして、シリコン酸化膜側壁５５ａを露出して、隔壁５５を形成する（図５ｆ）。
【００３９】
深さｈからノズルプレート３０に到達するまでのエッチングレートは、例えばシリコン（Ｓｉ）を１００とした場合に、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜を１以下とする。シリコン（Ｓｉ）に対して、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のエッチングレートを小さくして、シリコン酸化膜側壁５５ａあるいはノズルプレート３０をオーバーエッチングするのを防止する。シリコン酸化膜側壁５５ａよりも内側部分にあるシリコン（Ｓｉ）を、シリコン酸化膜側壁５５ａの内径α１に沿って、オーバーエッチング無しに、確実に除去する。シリコン（Ｓｉ）及び二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のエッチングレートは限定されない。
【００４０】
シリコン酸化膜側壁５５ａを設けて、ノズルプレート３０と接する面側の圧力発生室５１の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、高い精度で、圧力発生室５１を直径α１に形成する。シリコン酸化膜側壁５５ａを設けることにより、ノズルプレート３０の可動域を常に一定の直径α１に設定出来る。
【００４１】
次に、ノズルプレート３０と対向する側の隔壁５５に、バックプレート５２を接着して圧力発生室５１を形成する（図５ｇ）。バックプレート５２は、例えば、真空雰囲気中で双方の接着部分を清浄処理後に密着して、圧力室構造体５０に加圧接着する、シリコンダイレクトボンディング法を用いても良い。あるいは有機接着剤を用いて圧力室構造体５０に接着しても良い。
【００４２】
この後、バックプレート５２を挟んで圧力室構造体５０にインク流路構造体５４を接着して、インクジェットヘッド１００を形成する。圧力室構造体５０の圧力発生室５１は、バックプレート５２のインク孔５３を介して、インク流路構造体５４のインク流路５７に連通する。圧力室構造体５０にシリコン酸化膜側壁５５ａを設けることにより、可動域の直径を均一の直径α１とするノズルプレート３０を備えるインクジェットヘッド１００を形成出来る。
【００４３】
上記一連のインクジェットヘッド１００の製造は、例えば１枚のシリコンウエハ上に多数のインクジェットヘッドのチップを同時に形成後、１つのインクジェットヘッドのチップに分離する。多数のインクジェットヘッドのチップを同時に形成して、インクジェットヘッド１００の量産を得る。
【００４４】
（実施例１）
（実施例１）として、第１の実施形態のインクジェットヘッド１００について有限要素法によるシミュレーションを行った。（実施例１）は、圧電素子４０の下部電極４１と上部電極４３により、圧電膜４２に駆動電圧を印加した場合の、インクジェットヘッド１００の特性をシミュレーションした実施例である。
【００４５】
１例としてシミュレーションに用いたインクジェットヘッド１００の主要部の寸法を図６の（表１）に示す。インクジェットヘッド１００のシリコン製の圧力室構造体５０のノズルプレート３０と接する面側の圧力発生室５１の直径α１（ノズルプレート３０の可動域α１）を２００μｍとした。圧力室構造体５０の表面にＣＶＤ法で形成した二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のノズルプレート３０の厚さを４μｍとした。ノズルプレート３０上のノズル３１の開口部の直径を２０μｍとした。
【００４６】
ノズルプレート３０上の圧電素子４０の中央部３３を直径１００μｍとした。圧電素子４０の、下部電極４１の厚さを０．１μｍ、圧電膜４２の厚さを２μｍ、上部電極４３の厚さを０．１μｍとした。下部電極４１及び上部電極４３として白金（Ｐｔ）を用い、圧電膜４２としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。圧電膜４２の圧電定数ｄ３１を−１００ｐｍ／Ｖとした。
【００４７】
図７に、下部電極４１と上部電極４３の間に３０Ｖの電圧を印加した場合の、シミュレータで計算されたノズルプレート３０の変形を模式的に示す。電圧印加により圧電膜４２は、矢印ｑで示す面方向に収縮する。圧電膜４２の収縮により、ノズルプレート３０の周囲領域３２はバイモルフ効果により凹状に変形する。ノズルプレート３０の圧電膜４２が形成されていない中央部３３は、周囲領域３２の変形に伴い面方向に対して垂直に凸状に変形する。
【００４８】
下部電極４１と上部電極４３の間に３０Ｖの電圧を印加した場合のシミュレーションによる計算の結果、ノズル３１位置（圧力発生室５１の中心）でのノズルプレート３０の垂直方向の変位は０．４８μｍである。図７の斜線（Ａ）で示す、ノズルプレート３０全体での駆動体積は５．１ｐｌ（ピコリットル）である。
【００４９】
圧力発生室５１の中心でノズルプレート３０を０．４８μｍ変位させるために必要な駆動圧力は０．２８ＭＰａであり、（実施例１）のインクジェットヘッド１００のトータルの駆動エネルギは０．７１ｎＪと算出された。
【００５０】
例えば、体積５ｐｌ（ピコリットル）の有機溶媒や水溶液からなるインク滴を、１０ｍ／ｓの速度で吐出する場合に、インク滴の表面エネルギと運動エネルギの和は、０．１〜０．３ｎＪ程度である。したがって、（実施例１）のインクジェットヘッド１００は、圧力発生室５１内のインクからなる体積５ｐｌ（ピコリットル）程度のインク滴を、１０ｍ／ｓの速度でノズル３１から吐出するのに十分な駆動エネルギを有していることが分かる。
【００５１】
第１の実施形態によれば、インクジェットヘッド１００の形成時に、圧力室構造体５０に、エッチングレートの低いシリコン酸化膜側壁５５ａを設けることにより、圧力発生室５１は、高いエッチング精度で直径α１に形成される。従って、インクジェットヘッド１００は、ノズルプレート３０の可動域を、高い精度で常に一定の直径α１に設定出来る。インクジェットヘッド１００は、ノズルプレート３０の可動域の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、ノズル３１からの安定したインク吐出特性を得られ、画質の向上を図れる。
【００５２】
第１の実施形態によれば、インクジェットヘッド１００は、ノズルプレート３０の可動域の製造精度の向上により、圧力発生室５１の集積化を図れる。圧力発生室５１の集積化により、ノズルプレート３０の小型化ひいては、インクジェットヘッド１００の小型化を図れる。
【００５３】
第１の実施形態のインクジェットヘッド１００の構造は限定されず、ノズルプレート３０及び圧電素子４０上を例えば絶縁性の保護膜で被覆しても良い。ノズルプレート３０及び圧電素子４０を保護膜で被覆した場合、下部電極４１或いは上部電極４３は、例えば保護膜に設けるコンタクトホールを介してそれぞれ外部配線１４１、１４３に接続可能となる。
【００５４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のインクジェットヘッド２００を、図８乃至図１０を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、圧電素子をノズルプレートの中央部に配置するものである。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
ノズルプレートの面上に配置される圧電素子によりノズルプレートを変形駆動するためには、圧電素子をノズルプレートの中央寄り或いは周囲寄りに配置することが望ましい。例えば上述の第１の実施形態は、圧電素子４０をノズルプレート３０の周囲寄りに配置して、中央部３３を圧電素子４０が形成されないホール領域とする。第２の実施形態では、圧電素子をノズルプレートの中央寄りに配置して、周囲に圧電素子が形成されない領域を設ける。
【００５６】
図８及び図９に示すように、インクジェットヘッド２００のノズルプレート３０は、ノズル３１寄りに直径γ１の面状の圧電素子６０を備える。圧電素子６０は、ノズル３１毎に、圧電体である圧電膜６２をはさんで下部電極６１及び上部電極６３が積層される。下部電極６１の端部６１ａは延長されて外部配線１４１の一部とされる。上部電極６３の端部６３ａは、下層にある圧電膜４２及び下部電極４１とともに延長されて外部配線１４３の一部とされる。
【００５７】
ノズルプレート３０の圧電素子６０の外周から隔壁５５の内径までの幅δ２の円環状の周囲部６６には、外部配線１４１、１４３との接続領域をのぞいて、圧電素子６０は形成されない。
【００５８】
圧電素子６０の直径γ１（周囲部６６の幅δ２）のサイズは、圧電素子６０による駆動時にノズルプレート３０の変形を妨げない範囲で任意である。
【００５９】
（実施例２）
（実施例２）として、第２の実施形態のインクジェットヘッド２００について有限要素法によるシミュレーションを行った。実施例２は、圧電素子６０の下部電極６１と上部電極６３により、圧電膜６２に駆動電圧を発生した場合の、インクジェットヘッド２００の特性をシミュレーションした実施例である。
【００６０】
１例としてシミュレーションに用いたインクジェットヘッド２００の主要部の寸法を図１０の（表２）に示す。インクジェットヘッド２００のシリコン製の圧力室構造体５０のノズルプレート３０と接する面側の圧力発生室５１の直径α１（ノズルプレート３０の可動域α１）を２００μｍとした。ノズルプレート３０の厚さを４μｍとし、ノズルプレート３０上のノズル３１の開口部の直径を２０μｍとした。
【００６１】
ノズルプレート３０上の圧電素子６０の直径γ１を１４０μｍとした。圧電素子６０の、下部電極６１の厚さを０．１μｍ、圧電膜６２の厚さを２μｍ、上部電極６３の厚さを０．１μｍとした。下部電極６１及び上部電極６３として白金（Ｐｔ）を用い、圧電膜６２としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。圧電膜４２の圧電定数ｄ３１を実施例１と同じ−１００ｐｍ／Ｖとし、圧力発生室５１の面積を（実施例１）とほぼ同じとした。
【００６２】
下部電極６１と上部電極６３の間に３０Ｖの電圧を印加した場合のシミュレーションによる計算の結果、ノズル３１位置（圧力発生室５１の中心）でのノズルプレート３０の垂直方向の変位は０．５３μｍである。図７の斜線（Ａ）で示す、ノズルプレート３０全体での駆動体積は５．８ｐｌ（ピコリットル）である。
【００６３】
圧力発生室５１の中心でノズル３１を０．５３μｍ変位させるために必要な駆動圧力は０．２６ＭＰａであり、（実施例２）のインクジェットヘッド２００のトータルの駆動エネルギは０．７７ｎＪと算出された。
【００６４】
ノズルプレート３０の周囲寄りに圧電素子４０を備える（実施例１）と比較して、ノズルプレート３０の中央寄りに圧電素子６０を備える（実施例２）の駆動エネルギは、５％程度大きくなる。
【００６５】
一方、中央寄りに圧電素子６０を備える（実施例２）では、外部配線１４１、１４３に接続する電極の端部６１ａ、６３ａを、ノズルプレート３０の上を通って引き出す必要がある。このことから、円環状の周囲部６６の一部に電極の端部６１ａ、６３ａを配線する（実施例２）と比較して、隔壁５５上で外部配線１４１、１４３に接続する（実施例１）は、ノズルプレート３０の変形時の対称性に優れる。ノズルプレート３０の変形時の対称性に優れる（実施例１）は、（実施例２）と比較して、より安定したインクの吐出特性を備える。また、（実施例１）は、（実施例２）と比較して、電極の端部６１ａ、６３ａの引き出し方向が限定されることが無く、設計の自由度を備える。
【００６６】
第２の実施形態によれば、インクジェットヘッド２００は、シリコン酸化膜側壁５５ａを設けて、圧力発生室５１の製造精度がばらつくのを抑える。従って、インクジェットヘッド２００は、ノズルプレート３０の可動域を、高い精度で一定の直径α１に設定出来る。インクジェットヘッド２００は、ノズルプレート３０の可動域の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、ノズル３１からの安定したインク吐出特性を得られ、画質の向上を図れる。
【００６７】
第２の実施形態によれば、インクジェットヘッド２００は、ノズルプレート３０の可動域の製造精度の向上により、ノズルプレート３０の小型化ひいてはインクジェットヘッド２００の小型化を得られる。更に第２の実施形態によれば、インクジェットヘッド２００は、圧電素子６０をノズルプレート３０の中央寄りに配置することから駆動エネルギの増加を図れ、エネルギの節約を図れる。
【００６８】
（第２の実施形態の変形例）
第２の実施形態のインクジェットヘッドの構造は限定されず、例えば、図１１及び図１２に示す変形例のように、シリコン酸化膜側壁を円環状ではなく、複数に分割して配置しても良い。
【００６９】
圧力室構造体にシリコン酸化膜側壁を形成する場合に、酸化条件等のプロセス変動要因により、シリコン酸化膜側壁の直上部のノズルプレートに凹凸ができる可能性がある。ノズルプレート上に出来る凹凸部を乗り越えて圧電素子の電極を配線した場合に、凹凸部を原因として配線が断線する可能性がある。
【００７０】
変形例は、シリコン酸化膜側壁を複数に分割して、シリコン酸化膜側壁の無い分割域に圧電素子の電極を配線する。
【００７１】
変形例のインクジェットヘッド３００では、圧電素子６０の電極端部６１ａ、６３ａが配置される分割域７７を挟んで、円弧状の第１のシリコン酸化膜側壁７１及び第２のシリコン酸化膜側壁７２を備える。第１及び第２のシリコン酸化膜側壁７１、７２は分割域７７を除いて、円環状のシリコン酸化膜側壁５５ａと同じ形状を備える。
【００７２】
分割域７７を除く領域では、ノズルプレート３０は、圧力室構造体５０の隔壁７４ａ、あるいは隔壁７４ｂと一体に形成される。分割域７７を除く領域にて、隔壁７４ａは第１のシリコン酸化膜側壁７１とシリコン膜側壁５５ｂを備え、隔壁７４ｂは第２のシリコン酸化膜側壁７２とシリコン膜側壁５５ｂを備える。分割域７７を除く領域では、第１あるいは第２のシリコン酸化膜側壁７１、７２の上端及びシリコン膜側壁５５ｂの上端は、ノズルプレート３０の固定端となっている。
【００７３】
図１２に示すように、分割域７７における隔壁７４ｃは、垂直なシリコン膜側壁５５ｂとテーパ状のシリコン膜側壁７３により構成される。
【００７４】
第１或いは第２のシリコン酸化膜側壁７１、７２に比べて、シリコン膜側壁７３は、エッチングレートが大きい。従って、分割域７７の圧力発生室５１の幅α３は、第１或いは第２のシリコン酸化膜側壁７１、７２の在る領域の幅（内径）α１より大きい。即ち、ノズルプレート３０の可動域は、第１或いは第２のシリコン酸化膜側壁７１、７２の在る領域ではα１となり、分割域７７ではα３となる。
【００７５】
但し、ノズルプレート３０の可動域の大部分はシリコン酸化膜側壁７１、７２により直径α１とされ、ノズルプレート３０全体としての変形挙動は、分割域７７の可動域α３の影響をほとんど受けない。分割域７７を配置した場合であっても、ノズルプレート３０全体の可動域がばらつくのを抑えて、ノズル３１からのインク吐出特性を安定に出来る。
【００７６】
しかも、圧電素子６０の電極端部６１ａ、６３ａを、シリコン酸化膜側壁７１、７２の無い、分割域７７上に配線する。分割域７７では、ノズルプレート３０が平坦に保持される。従って、ノズルプレート３０に生じる凹凸を原因として、電極端部６１ａ、６３ａが断線する恐れがなく、高い歩留まりでインクジェットヘッド３００を作成することが可能になる。
【００７７】
なお、シリコン酸化膜側壁の分割は２分割に限らない。シリコン酸化膜側壁を４分割、６分割する等も可能である。ただし、ノズルプレート３０を対称に変形駆動して、インク滴を良好に吐出するという観点から、シリコン酸化膜側壁の分割域は、ノズルを中心部として点対称に配置することが望ましい。
【００７８】
変形例によれば、インクジェットヘッド３００は、シリコン酸化膜側壁７１、７２を設けて、圧力発生室５１の製造精度がばらつくのを抑える。インクジェットヘッド３００は、ノズルプレート３０の可動域を、ほぼ一定の直径α１に設定出来る。インクジェットヘッド３００は、ノズルプレート３０の可動域の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、ノズル３１からの安定したインク吐出特性を得られ、画質の向上を図れる。インクジェットヘッド３００は、第２の実施形態と同様に小型化を得られると共に、エネルギの節約を図れる。
【００７９】
更に変形例によれば、ノズルプレート３０が平坦な分割域７７に電極端部６１ａ、６３ａを配線することから、電極端部６１ａ、６３ａが断線する恐れが無く、インクジェットヘッド３００の製造歩留まりの向上を得る。
【００８０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態のインクジェットヘッド４００を、図１３乃至図１５を参照して説明する。第３の実施形態は、第１の実施形態において、圧力発生室の平面形状を長方形とするものである。第３の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８１】
インクジェットヘッド４００は、圧力室構造体５０に幅λ１、長さπ１の平面形状が長方形の圧力発生室８０を備える。圧力発生室８０は、ノズルプレート３０、隔壁７８及びバックプレート５２に囲まれて構成される。
【００８２】
隔壁７８は、内周が幅λ１、長さπ１である、厚さｗの長方形の枠状のシリコン酸化膜側壁７８ａと、内周が幅λ２、長さπ２の圧力室構造体５０のエッチング面が形成されるシリコン膜側壁７８ｂを備える。圧力発生室８０は内周がλ１×π１の領域とλ２×π２の領域を備える。
【００８３】
ノズルプレート３０は、圧力室構造体５０と一体に形成される二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなり、圧力室構造体５０の隔壁７８と一体に形成される。シリコン酸化膜側壁７８ａの上端及びシリコン膜側壁７８ｂの上端は、ノズルプレート３０との固定端となっている。ノズルプレート３０は、シリコン酸化膜側壁７８ａに規制されて、λ１×π１の可動域を備える。
【００８４】
ノズルプレート３０は、圧力発生室８０の中心（例えば圧力発生室８０の対角線の交点）にノズル３５を備える。ノズルプレート３０は、圧力発生室８０と相似形の長方形の圧電素子８１を備える。圧電素子８１は、ノズル３５周囲に圧力発生室８０と相似形の長方形の中央部８２を備える。中央部８２には、圧電素子８１が形成されない。圧電素子８１は、圧電膜８６をはさんで下部電極８７及び上部電極８８を積層する。下部電極８７の一部８７ａは延長されて外部配線１４１の一部とされる。上部電極８８の一部８８ａは下層にある圧電膜８６及び下部電極８７とともに延長されて外部配線１４３の一部とされる。
【００８５】
圧電素子８１は、ノズルプレート３０の隔壁７８の上方から、ノズル３５に向かって圧力発生室８０の上方まで延在し、圧力発生室８０の周囲領域８３の上方に形成される。圧電素子８１が形成されないノズルプレート３０の中央部８２は、厚み方向に自由に変動可能となる。ノズルプレート３０の中央部８２の大きさは、圧電素子８１の動作によりノズルプレート３０が変動可能な範囲であれば限定されない。
【００８６】
インクジェットヘッド４００の製造時に、圧力室構造体５０に、λ１×π１、厚さｗの長方形の枠状の溝を形成する。溝を備える圧力室構造体５０を熱酸化して、酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のノズルプレート３０と、シリコン酸化膜側壁７８ａを形成する。ノズルプレート３０に圧電素子８１及びノズル３５を形成後、圧力室構造体５０に圧力発生室８０を形成する。
【００８７】
シリコン（Ｓｉ）に対して、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のエッチングレートを小さくして、圧力室構造体５０をＤ−ＲＩＥでエッチングして圧力発生室８０を形成する。圧力室構造体５０を、シリコン酸化膜側壁７８ａのλ１×π１の内周に沿って、オーバーエッチング無しに、確実にエッチングする。シリコン酸化膜側壁７８ａを設けて、ノズルプレート３０と接する面側の圧力発生室８０の形状及びサイズ、即ちノズルプレート３０の可動域を高い精度で一定のλ１×π１に設定出来る。
【００８８】
（実施例３）
（提案書には無かったので、１３Ｂ１２Ｚ０４３の実施例３のコピーです。）
（実施例３）として、第３の実施形態のインクジェットヘッド４００について有限要素法によるシミュレーションを行った。（実施例３）は、圧電素子８０の下部電極８７と上部電極８８により、圧電膜８６に駆動電圧を発生した場合の、インクジェットヘッド４００の特性をシミュレーションした実施例である。
【００８９】
１例としてシミュレーションに用いたインクジェットヘッド４００の主要部の寸法を図１５の（表３）に示す。インクジェットヘッド４００のシリコン製の圧力室構造体５０の圧力発生室８０の幅λ１（幅方向におけるノズルプレート３０の可動域λ１）を１００μｍとし、長さπ１を４００μｍとした。圧力発生室８０の面積１００×４００（μｍ）２を、（実施例１）の圧力発生室５１の面積１００×１００×π（μｍ）２に近づけた。
【００９０】
圧力室構造体５０の表面にＣＶＤ法で形成した二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のノズルプレート３０の厚さを４μｍとした。ノズルプレート３０上のノズル３５の開口部の直径を２０μｍとした。ノズルプレート３０上の圧電素子８１の中央部８２の幅φを３０μｍとした。圧電素子８１の、下部電極８７の厚さを０．１μｍ、圧電膜８６の厚さを２μｍ、上部電極８８の厚さを０．１μｍとした。
【００９１】
下部電極８７及び上部電極８８として白金（Ｐｔ）を用い、圧電膜８６としてチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を用いた。圧電膜８６の圧電定数ｄ３１を−１００ｐｍ／Ｖとした。ノズルプレート３０の成膜残留応力を０ＭＰａ、圧電膜４２の成膜残留応力を５６ＭＰａとした。
【００９２】
下部電極８７と上部電極８８の間に３０Ｖの電圧を印加した場合のシミュレーションによる計算の結果、ノズル３５位置（ノズルプレート３０の中心）でのノズルプレート３０の垂直方向の変位は０．２３μｍである。ノズルプレート３０全体での駆動体積は３．７ｐｌ（ピコリットル）である。
【００９３】
ノズルプレート３０の中心を０．２３μｍ変形させるために必要な駆動圧力は０．６９ＭＰａであり、（実施例３）のインクジェットヘッド４００のトータルの駆動エネルギは１．２９ｎＪと算出された。
【００９４】
（実施例３）のインクジェットヘッド４００は、（実施例１）のインクジェットヘッド１００と比較すると、長さπ１方向にある圧電素子８０によるノズルプレート３０の駆動力が小さい。一方、（実施例３）のインクジェットヘッド４００は、圧電素子４０によりノズル３１周囲を均等に規制される（実施例１）のインクジェットヘッド１００と比較すると、ノズルプレート３０が変動しやすい。
【００９５】
従って、（実施例３）のインクジェットヘッド４００は、（実施例１）のインクジェットヘッド１００と比較すると、駆動体積が小さい一方、トータルの駆動エネルギが大きい。すなわち（実施例３）のインクジェットヘッド４００は、（実施例１）のインクジェットヘッド１００と比較するとインクの吐出量は、７０％程度と少ない一方、インクの吐出エネルギは１．７倍有る。このことから、（実施例３）のインクジェットヘッド４００は、（実施例１）のインクジェットヘッド１００に比べて、より粘度の高いインクの吐出に適していることが分かる。
【００９６】
第３の実施形態によれば、インクジェットヘッド４００は、シリコン酸化膜側壁７８ａを設けて、圧力発生室８０の製造精度がばらつくのを抑える。従って、インクジェットヘッド４００は、ノズルプレート３０の可動域を、高い精度で一定のλ１×π１に設定出来る。インクジェットヘッド４００は、ノズルプレート３０の可動域の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、ノズル３５からの安定したインク吐出特性を得られ、画質の向上を図れる。
【００９７】
第３の実施形態によれば、インクジェットヘッド４００は、ノズルプレート３０の可動域の製造精度の向上により、圧力発生室８０の集積化を図れる。圧力発生室８０の集積化により、ノズルプレート３０の小型化ひいては、インクジェットヘッド４００の小型化を得られる。
【００９８】
更に第３の実施形態によれば、インクジェットヘッド４００は、圧力発生室の平面形状が円形のインクジェットヘッドに比べてインクの吐出量が少ないものの、インクを吐出するエネルギを大きく出来る。従って第３の実施形態は、圧力発生室が円形のインクジェットヘッドに比べてより粘度の高いインクの使用に適している。
【００９９】
第３の実施形態における、インクジェットヘッド４００の構造は限定されない。インクジェットヘッド４００は圧電素子８１の上面に絶縁膜を備え、絶縁膜に形成されるコンタクトホールを介して、下部電極８７あるいは上部電極８８と外部配線を接続しても良い。更に第３の実施形態において、圧電素子をノズルプレートの中央部に配置しても良い。
【０１００】
（第４の実施形態）
第４の実施形態のインクジェットヘッド５００を、図１６及び図１７を参照して説明する。第４の実施形態は、第２の実施形態において、圧力室構造体に形成される複数の圧力発生室の、それぞれの円環状のシリコン酸化膜側壁を隣接して配置するものである。第４の実施形態にあって、前述の第２の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１０１】
インクジェットヘッド５００の圧力室構造体５０に形成される複数の圧力発生室５１は、隣接する圧力発生室５１と隔壁９０を共用する。隔壁９０は、内径（直径）α１、厚さｗの円環状のシリコン酸化膜側壁９０ａと、内径（直径）α２の圧力室構造体５０のエッチング面が形成されるシリコン膜側壁９０ｂを備える。
【０１０２】
ノズルプレート３０は、圧力室構造体５０と一体に形成される二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜からなり、圧力室構造体５０の隔壁９０と一体に形成される。シリコン酸化膜側壁９０ａの上端及びシリコン膜側壁９０ｂの上端は、ノズルプレート３０との固定端となっている。ノズルプレート３０は、シリコン酸化膜側壁９０ａに規制されて、圧力発生室５１毎に、直径α１の可動域を備える。
【０１０３】
インクジェットヘッド５００の製造時に、圧力室構造体５０に、内径α１の円環状の溝を形成する。圧力発生室５１が隣接する領域では、円環状の溝を共用する様に形成する。溝を備える圧力室構造体５０を熱酸化して、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のノズルプレート３０と、シリコン酸化膜側壁９０ａを形成する。ノズルプレート３０に圧電素子６０及びノズル３１を形成後、圧力室構造体５０に圧力発生室５１を形成する。
【０１０４】
シリコン（Ｓｉ）に対して、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）膜のエッチングレートを小さくして、圧力室構造体５０をＤ−ＲＩＥでエッチングして圧力発生室５１を形成する。圧力室構造体５０を、シリコン酸化膜側壁９０ａの内径α１に沿って、オーバーエッチング無しに、確実にエッチングする。シリコン酸化膜側壁９０ａにより、ノズルプレート３０と接する面側の圧力発生室５１のエッチング面積、即ちノズルプレート３０の可動域を高い精度で一定の直径α１に設定出来る。
【０１０５】
更に、隣接する圧力発生室５１で隔壁９０を共用して、非常に高い密度で圧力発生室５１を集積化し、ひいてはインクジェットヘッド５００のノズル３１の密度を高められる。なお、隣接する圧力発生室は円形に限らない。圧力発生室が多角形状である場合にも、隣接する圧力発生室で隔壁を共用しても良い。
【０１０６】
第４の実施形態によれば、インクジェットヘッド５００は、シリコン酸化膜側壁９０ａを設けて、圧力発生室５１の製造精度がばらつくのを抑える。従って、インクジェットヘッド５００は、ノズルプレート３０の可動域を、高い精度で一定の直径α１に設定出来る。インクジェットヘッド５００は、ノズルプレート３０の可動域の形状あるいはサイズがばらつくのを抑えて、ノズル３１からの安定したインク吐出特性を得られ、画質の向上を図れる。
【０１０７】
第４の実施形態によれば、インクジェットヘッド５００の隣接する圧力発生室５１は、隔壁９０を共用する。従って、圧力発生室５１を高い密度で集積可能となる。第４の実施形態によれば、ノズル３１を高密度で集積することにより、インクジェットヘッド５００の小型且つ高画質化を図れる。
【０１０８】
以上説明した実施形態において、圧力発生室の形状あるいはサイズ等限定されず、圧力発生室の平面形状は、例えばひし形或いは楕円、更には多角形状等用途に応じて任意である。また、エッチング規制部の形状、サイズあるいは厚さ等も圧力発生室を高精度に形成出来る範囲で任意である。シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）の外に、シリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の無機材料あるいはアルミに生む（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）等の金属材料も使用することができる。圧電素子の形状あるいは材料等も限定されないし、圧電体の圧電特性等も任意である。
【０１０９】
更にインクジェットヘッドの構造は限定されない。例えば、インクジェットヘッドは、圧力発生室とインク流路との間に圧力発生室より穴径の小さいインク供給孔が形成されるバックプレートを備えなくても良い。但し圧力発生室とインク流路との間にバックプレートを配置しない場合には、圧力発生室の深さ方向のサイズを大きく取ることが好ましい。圧力発生室の深さ方向のサイズを大きく取ることにより、ノズルプレートの変形により、圧力発生室内に発生するエネルギ変化が、インク流路に逃げるのを遅らせる。
【０１１０】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、圧力室構造体に、エッチングレートの低いシリコン酸化膜側壁を設ける。圧力発生室のエッチング製造時に、シリコン酸化膜側壁の内周を高い製造精度でエッチングする。従って、インクジェットヘッドのノズルプレートの可動域を常に一定に設定でき、ノズルからの安定したインク吐出特性を得て、画質の向上を図る。またノズルプレートの可動域の製造精度の向上により、ノズルプレートの小型化ひいてはインクジェットヘッドの小型化を図る。
【０１１１】
この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０…インクジェットプリンタ
３０…ノズルプレート
３１…ノズル
４０…圧電素子
４１…下部電極
４２…圧電膜
４３…上部電極
５１…圧力発生室
５５…隔壁
５５ａ…シリコン酸化膜側壁
５５ｂ…シリコン膜側壁
１００…インクジェットヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【図５ｇ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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