(57)【要約】      （修正有）【課題】液滴の吐出不良を抑制した液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電デバイス、及び、液体噴射ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】液体を噴射するノズル２１と、ノズルに連通する圧力発生室１２と圧力発生室に連通する第１液供給室１３とが形成された流路形成基板１０と、流路形成基板の一方面側に設けられた振動板５０と、振動板の圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子３００と、流路形成基板の一方面側に設けられて第１液供給室に連通する複数の第１液供給口１５が形成された第１フィルター１６と、流路形成基板の前記一方面側に設けられて、第１液供給室に第１液供給口を介して連通する第２液供給室３１が設けられた保護基板３０と、第１フィルター１６よりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口３５が設けられた第２フィルター３４と、を具備し、第２液供給口の内径は、前記第１液供給口１５の内径以上である。【選択図】図３
2019051604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、
前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室３１が設けられた保護基板と、
前記第１フィルターよりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口が設けられた第２フィルターと、
を具備し、
前記第２液供給口の内径は、前記第１液供給口の内径以上であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記第１フィルターは、前記振動板の少なくとも一部によって形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記第１液供給口の内径は、前記ノズルの内径以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記第２液供給室は、前記保護基板と前記流路形成基板との積層方向において前記保護基板を貫通して設けられており、
前記第２フィルターは、前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側の前記第２液供給室の開口に設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側には、前記第２液供給室に前記第２液供給口を介して連通する第３液供給室を有する流路部材を具備し、
前記流路部材は、前記第２フィルターの前記流路部材側の面を支持する梁部を有することを特徴とする請求項４記載の液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記第１液供給室は、前記圧力発生室の各々に独立して設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項７】
前記第１フィルターと前記圧力発生室との間の流路の壁面には、可撓性を有するコンプライアンス部が設けられていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項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。
【請求項９】
ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドに用いられる圧電デバイスであって、
前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、
前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室が設けられた保護基板と、
前記第１フィルターよりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口が設けられた第２フィルターと、
を具備し、
前記第２液供給口の内径は、前記第１液供給口の内径以上であることを特徴とする圧電デバイス。
【請求項１０】
液体を噴射するノズルと、
前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、
前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、
前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、
前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室が設けられた保護基板と、
前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側に設けられて前記第２液供給室に連通する複数の第２液供給口が形成された第２フィルターと、を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記保護基板に前記第２液供給室及び前記第２フィルターを形成する工程と、
前記保護基板の前記第２液供給室の内壁面及び前記第２フィルターに耐液耐性を有する第１保護膜を気相法によって成膜する工程と、
前記保護基板と前記流路形成基板とを接合すると共に前記流路形成基板に前記圧力発生室と前記第１液供給室と前記第１フィルターとを形成する工程と、
前記保護基板と前記流路形成基板とが接合された接合体において、前記圧力発生室、前記第１液供給室、前記第２液供給室の内壁と前記第１フィルターと前記第２フィルターとに耐液耐性を有する第２保護膜を気相法によって成膜する工程と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド、液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置、圧電素子を有する圧電デバイス、及び、液体噴射ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドの代表的な例であるインクジェット式記録ヘッドに用いられる圧電デバイスとしては、ノズルに連通する個別流路と、個別流路に連通する液供給室とが設けられた流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた圧電素子と、を具備するものがある。
【０００３】
このような圧電デバイスを有するインクジェット式記録ヘッドには、振動板に液供給室に連通する複数の液供給口を設けることで、振動板を異物を捕捉するフィルターとして機能させた構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、流路に比較的目の細かいフィルターを設けると、インクに含まれる異物によって目詰まりが生じ、インクの供給不良による吐出不良が生じ易いという問題がある。また、流路に目の粗いフィルターを設けると、インクに含まれる異物がフィルターによって捕捉されずに下流に流れ、異物による吐出不良が生じ易いという問題がある。
【０００６】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに代表される液体噴射ヘッドに限定されず、圧電デバイスにおいても同様に存在する。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑み、液滴の吐出不良を抑制した液体噴射ヘッド、液体噴射装置、圧電デバイス、及び、液体噴射ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室が設けられた保護基板と、前記第１フィルターよりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口が設けられた第２フィルターと、を具備し、前記第２液供給口の内径は、前記第１液供給口の内径以上であ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、第１フィルターと第２フィルターとを設けることで、２段階のフィルターで異物を捕捉することができ、何れか一方のフィルターだけを設けた場合に比べて、フィルターの異物による目詰まりを抑制することができる。
【００１０】
また、第２液供給口の内径は、第１フィルターの第１液供給口の内径以上であるため、第２フィルターによってより大きな異物を捕捉し、第２フィルターによって捕捉できない第２液供給口よりも小さな異物を第１フィルターで捕捉することができる。したがって、第２フィルターで比較的大きな異物を捕捉することができるため、大きな異物によって第１フィルターの第１液供給口が覆われるのを抑制して、第１フィルターの目詰まりを低減することができる。
【００１１】
ここで、前記第１フィルターは、前記振動板の少なくとも一部によって形成されていることが好ましい。これによれば、振動板を形成する工程で第２フィルターを同時に形成することができるため、第２フィルターを設ける工程を省略してコストを低減することができる。
【００１２】
また、前記第１液供給口の内径は、前記ノズルの内径以下であることが好ましい。これによれば、ノズルの目詰まりの原因となる異物を第１フィルターで確実に捕捉することができ、ノズルの目詰まりを抑制することができる。
【００１３】
また、前記第２液供給室は、前記保護基板と前記流路形成基板との積層方向において前記保護基板を貫通して設けられており、前記第２フィルターは、前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側の前記第２液供給室の開口に設けられていることが好ましい。これによれば、第２液供給室の開口に第２フィルターを設けることで、第２フィルターをできるだけ第１フィルターに近い位置に配置することができる。したがって、第２フィルターと第１フィルターとの間の流路長を短くして、第２フィルターと第１フィルターとの間で異物が発生し難く、また、上流側で異物が発生しても、第２フィルターによって異物を捕捉して、第１フィルターの異物による目詰まりを抑制することができる。
【００１４】
また、前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側には、前記第２液供給室に前記第２液供給口を介して連通する第３液供給室を有する流路部材を具備し、前記流路部材は、前記第２フィルターの前記流路部材側の面を支持する梁部を有することが好ましい。これによれば、梁部を設けることで、第２フィルターの流路部材側への変形を抑制することができ、第２フィルターの変形による破壊を抑制することができる。
【００１５】
また、前記第１液供給室は、前記圧力発生室の各々に独立して設けられていることが好ましい。これによれば、第１液供給室を圧力発生室の各々に独立して設けることで、第１フィルターの第１液供給口を流路抵抗を付与する絞り流路として機能させることができ、流路形成基板に絞り流路を短くすることや、絞り流路を設けないようにすることができ、小型化を図ることができる。
【００１６】
また、前記第１フィルターと前記圧力発生室との間の流路の壁面には、可撓性を有するコンプライアンス部が設けられていることが好ましい。これによれば、ノズルから液滴を吐出する際に圧力発生室から上流側に向かう圧力変動をコンプライアンス部の変形によって吸収することができ、第１フィルターに圧力変動が伝わり難く、第１フィルターの変形による破壊を抑制することができる。また、圧力発生室に近い位置にコンプライアンス部を設けることで、圧力発生室から上流側に向かう圧力変動を短時間で吸収することができ、圧電素子を駆動する駆動周期を短くして、液滴を短時間で連続吐出することができる。
【００１７】
さらに、本発明の他の態様は、上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。
かかる態様では、液滴の吐出不良を抑制した液体噴射装置を実現できる。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドに用いられる圧電デバイスであって、前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室が設けられた保護基板と、前記第１フィルターよりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口が設けられた第２フィルターと、を具備し、前記第２液供給口の内径は、前記第１液供給口の内径よりも大きいことを特徴とする圧電デバイスにある。
かかる態様では、第１フィルターと第２フィルターとを設けることで、２段階のフィルターで異物を捕捉することができ、何れか一方のフィルターだけを設けた場合に比べて、フィルターの異物による目詰まりを抑制することができる。
【００１９】
また、第２液供給口の内径は、第１フィルターの第１液供給口の内径よりも大きいため、第２フィルターによってより大きな異物を捕捉し、第２フィルターによって捕捉できない第２液供給口よりも小さな異物を第１フィルターで確実に捕捉することができる。したがって、第２フィルターで比較的大きな異物を捕捉することができるため、大きな異物によって第１フィルターの第１液供給口が覆われるのを抑制して、第１フィルターの目詰まりを低減することができる。
【００２０】
さらに、本発明の他の態様は、液体を噴射するノズルと、前記ノズルに連通する圧力発生室と前記圧力発生室に連通する第１液供給室とが形成された流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に設けられた振動板と、前記振動板の前記圧力発生室に対応する位置に形成された圧電素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて前記第１液供給室に連通する複数の第１液供給口が形成された第１フィルターと、前記流路形成基板の前記一方面側に設けられて、前記第１液供給室に前記第１液供給口を介して連通する第２液供給室が設けられた保護基板と、前記保護基板の前記流路形成基板とは反対面側に設けられて前記第２液供給室に連通する複数の第２液供給口が形成された第２フィルターと、を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記保護基板に前記第２液供給室及び前記第２フィルターを形成する工程と、前記保護基板の前記第２液供給室の内壁面及び前記第２フィルターに耐液耐性を有する第１保護膜を気相法によって成膜する工程と、前記保護基板と前記流路形成基板とを接合すると共に前記流路形成基板に前記圧力発生室と前記第１液供給室と前記第１フィルターとを形成する工程と、前記保護基板と前記流路形成基板とが接合された接合体において、前記圧力発生室、前記第１液供給室、前記第２液供給室の内壁と前記第１フィルターと前記第２フィルターとに耐液耐性を有する第２保護膜を気相法によって成膜する工程と、を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる態様では、第１フィルター及び第２フィルターに保護膜を設けることで、第１フィルター及び第２フィルターの剛性を向上することができる。さらに、第１保護膜と第２保護膜とを別工程で設けることで、第１液供給口及び第２液供給口の内壁面に亘って保護膜を形成することができるため、第１フィルター及び第２フィルターが液体によってエッチングされるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの要部を拡大した断面図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図９】本発明の実施形態１に係る記録ヘッドの製造方法を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る記録ヘッドの要部平面図である。
【図１２】本発明の実施形態３に係る記録ヘッドの要部断面図である。
【図１３】一実施形態に係る記録装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、以下の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図において同じ符号を付したものは、同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。また、各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３つの空間軸を表している。本明細書では、これらの軸に沿った方向を第１の方向Ｘ、第２の方向Ｙ、及び第３の方向Ｚとして説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る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の分解斜視図であり、図２は、インクジェット式記録ヘッドの流路形成基板の平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ′線に準じたインクジェット式記録ヘッドの断面図であり、図４は、図３の要部を拡大した図である。
【００２４】
図示するように、インクジェット式記録ヘッド１（以下、単に記録ヘッド１とも言う）を構成する流路形成基板１０は、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＸＯＹ）を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）のような酸化物などを用いることができる。本実施形態では、流路形成基板１０は、シリコン単結晶基板からなる。
【００２５】
流路形成基板１０には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室１２がインクを吐出する複数のノズル２１が並設される第１の方向Ｘに沿って並設されている。また、流路形成基板１０には、圧力発生室１２が第１の方向に並設された列が第２の方向Ｙに複数列、本実施形態では、２列設けられている。また、流路形成基板１０には、第２の方向Ｙにおける圧力発生室１２の一端側にインク供給路１４と第１液供給室１３とが隔壁によって区画されている。すなわち、本実施形態では、流路形成基板１０には、各ノズル２１に連通する個別流路として、圧力発生室１２とインク供給路１４と第１液供給室１３とが設けられている。つまり、本実施形態の第１液供給室１３は、圧力発生室１２の各々に独立して設けられている。なお、本実施形態では、第１液供給室１３を各圧力発生室１２毎に独立して設けるようにしたが、特にこれに限定されず、第１液供給室１３を複数の圧力発生室１２に共通して連通するように設けてもよい。すなわち、第１液供給室１３が複数の個別流路に共通して連通する共通液室の一部を構成してもよい。
【００２６】
インク供給路１４は、第１の方向Ｘにおいて圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、第１液供給室１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。なお、インク供給路１４は、幅を絞る構成に限定されず、第３の方向Ｚの高さを絞るようにしてもよい。
【００２７】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２と第１液供給室１３とインク供給路１４との内壁面には、耐液体性（耐インク性）を有する保護膜２００が設けられている。ここで言う耐液体性（耐インク性）とは、アルカリ性のインクに対する耐エッチング性のことである。このような保護膜２００としては、例えば、酸化タンタル（ＴａＯＸ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）から選択される少なくとも１種の材料を単層又は積層したものを用いることができる。本実施形態では、保護膜として、五酸化タンタル（ＴａＯ５）を用いた。
【００２８】
流路形成基板１０の圧力発生室１２の開口する面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル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によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、シリコン単結晶基板、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＸＯＹ）を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）のような酸化物などを用いることができる。
【００２９】
一方、このような流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面には、振動板５０が形成されている。本実施形態の振動板５０は、流路形成基板１０側に設けられた酸化シリコン（ＳｉＯＸ）を含む弾性膜５１と、弾性膜５１上に設けられた酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）を含む絶縁体膜５２と、を具備する。本実施形態では、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む弾性膜５１と酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を含む絶縁体膜５２とを用いた。なお、圧力発生室１２、第１液供給室１３及びインク供給路１４は、流路形成基板１０をノズルプレート２０が接合される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のノズルプレート２０とは反対側の面は弾性膜５１によって画成されている。
【００３０】
なお、振動板５０は、弾性膜５１及び絶縁体膜５２の何れか一方のみを設けるようにしてもよく、弾性膜５１及び絶縁体膜５２に加えてさらに別の膜を設けるようにしてもよい。また、振動板５０は、酸化シリコン及び酸化ジルコニウムを含むものに限定されず、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯＸ）などを用いてもよい。すなわち、振動板５０は、酸化シリコン、酸化ジルコニウム、窒化シリコン、酸化チタンから選択される少なくとも１種の材料を単層又は積層したものを用いることができる。
【００３１】
流路形成基板１０の振動板５０上には、第１電極６０と圧電体層７０と第２電極８０とが成膜及びリソグラフィー法によって積層されて圧電素子３００を構成している。本実施形態では、圧電素子３００が圧力発生室１２内のインクに圧力変化を生じさせる駆動素子となっている。ここで、圧電素子３００は、圧電アクチュエーターとも言い、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、圧電素子３００の何れか一方の電極を複数の圧電素子３００に共通する共通電極とし、他方の電極を圧電素子３００毎に独立する個別電極として構成する。本実施形態では、第１電極６０を共通電極とし、第２電極８０を個別電極としているが、これを逆にしてもよい。
【００３２】
第１電極６０は、圧電体層７０を成膜する際に酸化せず、導電性を維持できる材料であり、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の貴金属、またはランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）、酸化イリジウム（ＩｒＯ２）などに代表される導電性酸化物、さらに、これらの積層膜が好適に用いられる。
【００３３】
また、第１電極６０として、前述の導電材料と、振動板５０との間に、密着力を確保するための密着層を用いてもよい。本実施形態では、特に図示していないが密着層としてチタンを用いている。なお、密着層としては、ジルコニウム、チタン、酸化チタンなどを用いることができる。すなわち、本実施形態では、チタンからなる密着層と、上述した導電材料から選択される少なくとも一種の導電層とで第１電極６０が形成されている。
【００３４】
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ＡＢＯ３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、鉛を含む鉛系圧電材料や鉛を含まない非鉛系圧電材料などを用いることができる。圧電体層７０は、例えば、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法などの液相法や、スパッタリング法、レーザーアブレーション法等などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）などで形成することができる。
【００３５】
第２電極８０は、圧電体層７０との界面を良好に形成できること、導電性及び圧電特性を発揮できる材料が望ましく、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）等の貴金属材料、及びランタンニッケル酸化物（ＬＮＯ）に代表される導電性酸化物が好適に用いられる。また、第２電極８０は、複数材料の積層であってもよい。本実施形態では、イリジウムとチタンとの積層電極（イリジウムが圧電体層７０と接する）を使用している。そして、第２電極８０は、スパッタリング法、レーザーアブレーション法などのＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法（気相法）、ゾル−ゲル法、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、メッキ法などの液相法により形成することができる。また、第２電極８０の形成後に、加熱処理を行うことにより、圧電体層７０の特性改善を行うことができる。
【００３６】
このような第２電極８０は、圧電体層７０上のみ、すなわち、圧電体層７０の流路形成基板１０とは反対側の表面上のみに形成されている。
【００３７】
また、圧電素子３００の第２電極８０からは、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が設けられている。リード電極９０は、一端部が第２電極８０に接続されると共に、他端部が流路形成基板１０のインク供給路１４とは反対側まで延設され、延設されたリード電極９０の先端部には、圧電素子３００を駆動する半導体集積回路（ＩＣ）からなる駆動回路１２０がフリップチップ実装されている。また、駆動回路１２０と流路形成基板１０（振動板５０）との間には、アンダーフィル剤である充填剤１２１が充填されている。
【００３８】
また、図２に示すように、流路形成基板１０の振動板５０上には、入力配線１２２が設けられている。入力配線１２２は、一端部が駆動回路１２０に接続されると共に、他端部が流路形成基板１０の第２の方向Ｙの一端部に延設され、延設された入力配線１２２の先端部には、記録ヘッド１の駆動を制御する信号を供給するための外部配線１３０が接続されている。外部配線１３０は、例えば、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）やＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等の可撓性のケーブルである。外部配線１３０からの信号は、入力配線１２２を介して駆動回路１２０に供給される。
【００３９】
さらに、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、保護基板３０が接合されている。本実施形態では、流路形成基板１０と保護基板３０とを接着剤３６を用いて接合した。保護基板３０は、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、シリコン単結晶基板、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＸＯＹ）を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）のような酸化物などを用いることができる。このような保護基板３０としては、流路形成基板１０と線膨張係数が同等の材料が好ましい。ちなみに、保護基板３０として流路形成基板１０と線膨張係数が大きく異なる材料を用いた場合、加熱や冷却されることで、流路形成基板１０と保護基板３０との線膨張係数の違いにより反りが生じてしまう。本実施形態では、保護基板３０として流路形成基板１０と同じ材料、すなわち、シリコン単結晶基板を用いることで、熱による反りを抑制することができる。
【００４０】
また、保護基板３０には、流路形成基板１０の第１液供給室１３にインクを供給する第２液供給室３１が設けられている。第２液供給室３１は、複数の第１液供給室１３に共通して連通する大きさで設けられている。すなわち、第２液供給室３１の流路形成基板１０側の開口は、第１の方向Ｘに並設された複数の第１液供給室１３に跨がって連続して設けられており、複数の個別流路に連通する共通流路の一部を構成している。
【００４１】
この保護基板３０の第２液供給室３１の内壁にも上述した保護膜２００が形成されている。すなわち、流路形成基板１０と保護基板３０との圧力発生室１２、インク供給路１４、第１液供給室１３及び第２液供給室３１の流路の内壁には、保護膜２００が形成されている。
【００４２】
また、保護基板３０の第２液供給室３１は、複数の第１液供給口１５を介して第１液供給室１３と連通され、第２液供給室３１からのインクは複数の第１液供給口１５を介して第１液供給室１３に供給される。すなわち、流路形成基板１０の保護基板３０側の一方面側には、振動板５０の少なくとも一部によって形成されて第１液供給室１３に連通する複数の第１液供給口１５が形成された第１フィルター１６が設けられている。
【００４３】
第１液供給口１５の各々は、第１液供給室１３の第２液供給室３１側の開口よりも小さな開口を有する。このような第１液供給口１５は、第１液供給室１３に対して２つ以上の複数が設けられている。ここで、第１液供給室１３に対して第１液供給口１５が複数設けられているとは、１つの第１液供給室１３に対して２以上の第１液供給口１５が設けられていることを言う。すなわち、１つの記録ヘッド１に複数の第１液供給口１５が設けられているものの、１つの第１液供給室１３に対して１つの第１液供給口１５が設けられたものは、本発明の「複数の第１液供給口」には含まれない。
【００４４】
このような第１液供給口１５が形成された第１フィルター１６は、本実施形態では、振動板５０の少なくとも一部によって形成されている。本実施形態の振動板５０は、弾性膜５１と絶縁体膜５２とを有するため、第１フィルター１６は、弾性膜５１及び絶縁体膜５２の少なくとも一方を含めばよい。すなわち、第１フィルター１６は、振動板５０の少なくとも一部で構成されていればよく、振動板５０の少なくとも一部に加えてその他の膜を有するものであってもよい。第１フィルター１６を構成する振動板５０以外の膜としては、例えば、圧電素子３００を構成する膜、特に、第１電極６０及び第２電極８０から選択される少なくとも一方を用いることで、第１フィルター１６の剛性及び靱性を向上することができると共に、新たな膜を形成する工程が不要となってコストを低減することができる。また、特に図示していないが、圧電体層７０を覆って保護する保護膜を設けた場合には、保護膜を第１フィルター１６に用いてもよい。もちろん、第１フィルター１６を構成する振動板５０以外の膜として、圧電素子３００や圧電体層７０を覆う保護膜以外の膜を用いるようにしてもよい。
【００４５】
このように第１フィルター１６を振動板５０の少なくとも一部で構成することで、振動板５０を形成する工程によって、第１フィルター１６の少なくとも一部を同時に形成することができ、第１フィルター１６を設ける工程の少なくとも一部を省略することができる。したがって、コストを低減することができる。もちろん、第１フィルター１６は、振動板５０以外の材料で、すなわち、振動板５０とは別工程で形成されたものであってもよい。
【００４６】
本実施形態では、第１フィルター１６は、弾性膜５１と絶縁体膜５２とが積層された振動板５０を用いるようにした。また、振動板５０で形成された第１フィルター１６の表面には、保護膜２００が形成されている。保護膜２００は、第１フィルター１６の表面に亘って、すなわち、流路形成基板１０側の表面と保護基板３０側の表面と第１液供給口１５の内壁面とに亘って連続して形成されている。このように第１フィルター１６に保護膜２００を設けることで、第１フィルター１６の特に弾性膜５１がインクによってエッチングされるのを抑制することができる。
【００４７】
なお、第１フィルター１６が振動板５０の少なくとも一部によって形成されているとは、振動板５０の一部が、第１液供給口１５の周囲の少なくとも一部に設けられていることを言う。つまり、振動板５０の少なくとも一部が、第１液供給口１５の周囲の少なくとも一部に設けられているとは、振動板５０の少なくとも一部が、１つの第１液供給口１５の周方向に亘って不連続に設けられている構成も、振動板５０の少なくとも一部が１つの第１液供給口１５の周方向に亘って連続して設けられている構成も含むものである。また、振動板５０の少なくとも一部が第１液供給口１５の周囲の少なくとも一部に設けられているとは、振動板５０の少なくとも一部が第１液供給口１５の開口縁部の一部を形成している構成、振動板５０の少なくとも一部が互いに隣り合う第１液供給口１５の間の一部に形成されている構成、および、振動板５０の少なくとも一部が第１液供給口１５と流路壁との間の一部に形成されている構成を含む。本実施形態では、弾性膜５１と絶縁体膜５２とは、第１液供給口１５の開口縁部に周方向に亘って連続して形成されている。
【００４８】
このように複数の第１液供給口１５が設けられた第１フィルター１６は、第２液供給室３１から第１液供給室１３にインクを供給する際に、インクに含まれる気泡やゴミなどの異物を捕捉する。なお、図４に示すように、第１液供給口１５の内径ｄ１は、ノズル２１の内径ｄＮ以下であることが好ましい（ｄ１≦ｄＮ）。これにより、ノズル２１の内径ｄＮよりも大きく、ノズル２１に目詰まりを生じさせる異物を第１フィルター１６によって捕捉して、ノズル２１の異物による吐出不良を抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、圧力発生室１２等が設けられた流路形成基板１０と振動板５０と圧電素子３００と第１フィルター１６と保護基板３０と詳しくは後述する第２フィルター３４とを合わせて圧電デバイスと称する。
【００５０】
一方、保護基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。なお、圧電素子保持部３２は、密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。
【００５１】
また、保護基板３０の圧電素子保持部３２の間には、駆動回路保持部３３が設けられている。駆動回路保持部３３は、保護基板３０を厚さ方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられており、内部に駆動回路１２０が配置される。
【００５２】
このような保護基板３０の材料としては、例えば、ステンレス鋼やニッケル（Ｎｉ）などの金属、シリコン単結晶基板、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）あるいは酸化アルミニウム（ＡｌＸＯＹ）を代表とするセラミック材料、ガラスセラミック材料、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、ランタンアルミネート（ＬａＡｌＯ３）のような酸化物などを用いることができる。なお、保護基板３０は、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されて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。
【００５３】
また、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側の第２液供給室３１の開口部分には、第２液供給室３１の開口を覆う第２フィルター３４が設けられている。
【００５４】
このような第２フィルター３４は、保護基板３０に液相法又は気相法によって成膜されたものであっても、また、保護基板３０に第２フィルター３４を貼付したものであってもよい。
【００５５】
第２フィルター３４の材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯＸ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯＸ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯＸ）等から選択される少なくとも１種の材料を単層又は積層したものを用いることができる。もちろん、第２フィルターの材料は、上述したものに限定されず、樹脂や金属等であってもよく、金属や樹脂を積層したものであってもよい。なお、第２フィルター３４として、インクに対する耐エッチング性が低い材料を用いた場合には、表面に耐液体性（耐インク性）を有する保護膜を用いるのが好ましい。本実施形態では、第２フィルター３４として、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）を用いた。また、第２フィルター３４は、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対側の面に亘って連続して設けられている。このような第２フィルター３４は、単結晶シリコンからなる保護基板３０を熱酸化することによって形成してもよく、成膜することによって形成してもよい。もちろん、第２フィルター３４を保護基板３０に貼付するようにしてもよい。
【００５６】
また、第２フィルター３４の表面には、保護膜２００が形成されている。保護膜２００は、第２フィルター３４の表面に亘って、すなわち、第２フィルター３４の保護基板３０側の表面とケース部材４０側の表面と詳しくは後述する第２液供給口３５の内壁面とに亘って連続して形成されている。このように第２フィルター３４に保護膜２００を設けることで、第２フィルター３４がインクによってエッチングされるのを抑制することができる。
【００５７】
このような第２フィルター３４には、複数の第２液供給口３５が設けられている。第２液供給口３５の各々は、第２液供給室３１の流路形成基板１０とは反対側の開口よりも小さな開口を有し、第２液供給室３１に対して２つ以上の複数が設けられている。ここで、第２液供給室３１に対して第２液供給口３５が複数設けられているとは、１つの第２液供給室３１に対して２以上の第２液供給口３５が設けられていることを言う。すなわち、１つの記録ヘッド１に複数の第２液供給口３５が設けられているものの、１つの第２液供給室３１に対して１つの第２液供給口３５が設けられたものは、本発明の「複数の第２液供給口」には含まれない。
【００５８】
また、保護基板３０上には、本実施形態の流路部材であるケース部材４０が固定されている。本実施形態では、ケース部材４０は、保護基板３０上に接着剤４４を介して接合されている。
【００５９】
ケース部材４０には、保護基板３０の第２液供給室３１に連通する第３液供給室４１が形成されている。本実施形態では、第３液供給室４１は、ケース部材４０を積層方向である第３の方向Ｚに貫通して設けられている。第３液供給室４１は、保護基板３０側の開口が第２液供給室３１よりも大きな開口を有し、第３液供給室４１の保護基板３０側の開口の一部は、保護基板３０のケース部材４０側の面、本実施形態では、第２フィルター３４で封止されている。
【００６０】
このようなケース部材４０の第３液供給室４１からのインクは複数の第２液供給口３５を介して第２液供給室３１に供給される。
【００６１】
このように保護基板３０に第２フィルター３４を設けることで、インクに含まれる異物を第２フィルター３４で捕捉し、第２フィルター３４で捕捉できなかった異物を第１フィルター１６で捕捉することができる。すなわち、第２フィルター３４と第１フィルター１６との２段階で異物を捕捉することができる。したがって、第１フィルター１６及び第２フィルター３４の何れか一方のフィルターだけを設けた場合に比べて、フィルターの異物による目詰まりを抑制することができる。特に、第２フィルター３４をケース部材４０の第３液供給室４１と保護基板３０の第２液供給室３１との間に設けることで、第２フィルター３４によって捕捉された異物をケース部材４０の比較的大きな容積を有する第３液供給室４１内に保持することができる。したがって、第２フィルター３４で捕捉した異物、例えば、気泡を第３液供給室４１内で保持して、第３液供給室４１で保持した気泡等の異物を比較的広い空間で浮遊させて、第２フィルター３４の目詰まりを抑制することができる。ちなみに、第３液供給室４１のインクは、インク供給手段との間で循環するようにしてもよい。これによっても第２フィルター３４で捕捉した異物をインク供給手段側に戻して、異物による第２フィルター３４の目詰まりを抑制することができる。
【００６２】
また、第２液供給口３５の内径ｄ２は、第１液供給口１５の内径ｄ１以上である（ｄ２≧ｄ１）。このように第２液供給口３５の内径ｄ２を第１液供給口１５の内径ｄ１以上とすることで、第２フィルター３４によってより大きな異物を捕捉し、第２フィルター３４によって捕捉できない第２液供給口３５よりも小さな異物を第１フィルター１６で捕捉することができる。したがって、ノズル２１の異物の目詰まりをさらに抑制することができる。また、第２フィルター３４で比較的大きな異物を捕捉することができるため、大きな異物によって第１フィルター１６の第１液供給口１５が覆われるのを抑制して、第１フィルター１６の目詰まりを低減することができる。
【００６３】
なお、第２液供給口３５の内径ｄ２は、ノズル２１の内径ｄＮ以下であることが好ましい（ｄ２≦ｄＮ）。これにより、ノズル２１の内径ｄＮよりも大きく、ノズル２１に目詰まりを生じさせる異物を第２フィルター３４によって捕捉して、ノズル２１の異物による吐出不良を抑制することができる。
【００６４】
また、保護基板３０の第３の方向Ｚの両側に第１フィルター１６と第２フィルター３４とを設けることで、ノズル２１に近い位置に２つの第１フィルター１６及び第２フィルター３４を設けることができる。したがって、流路の途中で接着剤の脱落等によって異物が発生しても、２つの第１フィルター１６及び第２フィルター３４によって異物を捕捉することができ、異物によるノズル２１の目詰まりによって吐出不良が発生するのを効果的に抑制することができる。ちなみに、例えば、ノズル２１から流路の上流側の離れた位置にフィルターが設けられていると、フィルターよりもノズル２１側の下流に接着剤が複数存在することになり、接着剤の一部が脱落することによって異物が発生した際に、フィルターによって異物を捕捉することができずに、ノズル２１の目詰まりが生じる虞がある。
【００６５】
さらに、ケース部材４０の保護基板３０とは反対側の第３液供給室４１が開口する面には、封止膜４６及び固定板４７とからなるコンプライアンス基板４５が接合されている。封止膜４６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４６によって第３液供給室４１の一方面が封止されている。また、固定板４７は、金属等の硬質の材料で形成される。この固定板４７の第３液供給室４１に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、第３液供給室４１の一方面は可撓性を有する封止膜４６のみで封止されたコンプライアンス部４９となっている。
【００６６】
また、コンプライアンス基板４５には、厚さ方向に貫通するインク導入口４２が設けられており、図示しない外部のインク供給手段からインク導入口４２を介して第３液供給室４１にインクが供給される。つまり、本実施形態の記録ヘッド１では、図示しない外部のインク供給手段からインク導入口４２を介してインクを取り込み、第３液供給室４１からノズル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、圧電素子３００及び振動板５０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２１からインクが吐出する。
【００６７】
以上説明したように、液体であるインクを噴射するノズル２１と、ノズル２１に連通する圧力発生室１２と圧力発生室１２に連通する第１液供給室１３とが形成された流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に設けられた振動板５０と、振動板５０の圧力発生室１２に対応する位置に形成された圧電素子３００と、流路形成基板１０の一方面側に設けられて第１液供給室１３に連通する複数の第１液供給口１５が形成された第１フィルター１６と、流路形成基板１０の一方面側に設けられて、第１液供給室１３に第１液供給口１５を介して連通する第２液供給室３１が設けられた保護基板３０と、第１フィルター１６よりも上流側に設けられて、複数の第２液供給口３５が設けられた第２フィルター３４と、を具備し、第２液供給口３５の内径ｄ２は、第１液供給口１５の内径ｄ１以上である。
【００６８】
このように第１フィルター１６と第２フィルター３４とを設けることで、２段階のフィルターで異物を捕捉することができる。したがって、第１フィルター１６及び第２フィルター３４の何れか一方のフィルターだけを設けた場合に比べて、フィルターの異物による目詰まりを抑制することができる。
【００６９】
また、第２フィルター３４の第２液供給口３５の内径ｄ２は、第１フィルター１６の第１液供給口１５の内径ｄ１以上であるため、第２フィルター３４によってより大きな異物を捕捉し、第２フィルター３４によって捕捉できない第２液供給口３５よりも小さな異物を第１フィルター１６で捕捉することができる。したがって、第２フィルター３４で比較的大きな異物を捕捉することができるため、大きな異物によって第１フィルター１６の第１液供給口１５が覆われるのを抑制して、第１フィルター１６の目詰まりを低減することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、第１フィルター１６は、振動板５０の少なくとも一部によって形成されていることが好ましい。これによれば、振動板５０を形成する工程によって同時に第１フィルター１６の少なくとも一部を形成することができ、第１フィルター１６の少なくとも一部を形成する工程を省略してコストを低減することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、第１液供給口１５の内径ｄ１は、ノズル２１の内径ｄＮ以下であることが好ましい。これによれば、ノズル２１の内径ｄＮよりも大きな異物を第１フィルター１６によって捕捉して、異物によるノズル２１の目詰まりによって吐出不良が発生するのを抑制することができる。なお、第２液供給口３５の内径ｄ２についても同様に、ノズル２１の内径ｄＮ以下とするのが好ましい。これにより、ノズル２１の内径ｄＮよりも大きく、ノズル２１に目詰まりを生じさせる異物を第２フィルター３４によって捕捉して、ノズル２１の異物による吐出不良をさらに抑制することができる。もちろん、第２液供給口３５の内径ｄ２は、ノズル２１の内径ｄＮよりも大きくてもよい。
【００７２】
また、本実施形態では、第２液供給室３１は、保護基板３０と流路形成基板１０との積層方向である第３の方向Ｚにおいて保護基板３０を貫通して設けられており、第２フィルター３４は、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側の第２液供給室３１の開口に設けられていることが好ましい。これによれば、第２液供給室３１の開口に第２フィルター３４を設けることで、第２フィルター３４をできるだけ第１フィルター１６に近い位置に配置することができるため、第２フィルター３４と第１フィルター１６との間の流路長を短くして、第２フィルター３４と第１フィルター１６との間で異物が発生し難く、また、上流側で異物が発生しても、第２フィルター３４によって異物を捕捉して、第１フィルター１６の異物による目詰まりを抑制することができる。ちなみに、第２フィルター３４をより上流側に配置すると、第２フィルター３４と第１フィルター１６との間の流路長が長くなり、流路長が短い場合に比べて途中で異物が発生し易く、異物によって第１フィルター１６の目詰まりが発生してしまう虞がある。
【００７３】
なお、本実施形態では、第２フィルター３４を保護基板３０の流路形成基板１０とは反対側の第２液供給室３１の開口に設けるようにしたが、第２フィルター３４は、第１フィルター１６よりも上流側であればその位置は特に限定されるものではない。例えば、第２フィルター３４を流路部材であるケース部材４０の保護基板３０とは反対側の面の第３液供給室４１の開口部分に設けるようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施形態では、第１液供給室１３は、圧力発生室１２の各々に独立して設けられていることが好ましい。これによれば、第１液供給室１３を圧力発生室１２の各々に独立して設けることで、第１フィルター１６の第１液供給口１５によって圧力発生室１２に流れ込むインクの流路抵抗を付与することができる。したがって、インク供給路１４を短くすることや、インク供給路１４を流路形成基板１０に設けないようにすることができ、流路形成基板１０の小型化を図ることができる。なお、第１フィルター１６の第１液供給口１５で流路抵抗を付与する場合には、第１液供給口１５の開口率（第１液供給室１３の保護基板３０側の開口面積に対する面積割合）を適宜調整すればよい。
【００７５】
なお、第１液供給室１３は、複数の圧力発生室１２に共通して連通してもよい。ちなみに、第１液供給室１３を圧力発生室１２の各々に独立して設けた場合であっても、また、第１液供給室１３を圧力発生室１２の各々に独立して設けた場合であっても、流路形成基板１０にインク供給路１４を設けることで、インク供給路１４によって圧力発生室１２の圧力変化が上流側に影響するのを抑制することができるため、第１フィルター１６の圧力変化による変形による破壊を抑制することができる。
【００７６】
ここで、本実施形態の記録ヘッドの製造方法について図５〜図９を参照して説明する。なお、図５〜図９は、記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【００７７】
図５に示すように、シリコン単結晶基板からなる保護基板３０の全面に亘って第２フィルター３４となる酸化シリコン膜３４１を形成し、一方面の酸化シリコン膜３４１をマスクとして保護基板３０をエッチングすることで第２液供給室３１と圧電素子保持部３２と駆動回路保持部３３とを形成する。圧電素子保持部３２は、酸化シリコン膜３４１をマスクとして保護基板３０をＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いたウェットエッチングすることにより形成することができる。また、第２液供給室３１及び駆動回路保持部３３は、保護基板３０をドライエッチングし、底面に保護基板３０の一部が残った状態でウェットエッチングに切り替えることにより形成することができる。このように、第２液供給室３１を形成する際に、ドライエッチングからウェットエッチングに切り替えることで、第２液供給室３１の開口部分には、第２液供給室３１を塞ぐように酸化シリコン膜３４１がエッチングされることなく残留する。本実施形態では、第２液供給室３１の開口を塞ぐ酸化シリコン膜３４１が第２フィルター３４となる。
【００７８】
なお、本実施形態では、第２液供給室３１は、ドライエッチングとウェットエッチングとを用いて形成したが、特にこれに限定されず、ウェットエッチングのみで形成するようにしてもよい。
【００７９】
また、駆動回路保持部３３をエッチングにより形成する際には、例えば、ドライエッチングによって保護基板３０と共に酸化シリコン膜３４１を除去してもよい。
【００８０】
次に、図６に示すように、第２液供給室３１と圧電素子保持部３２と駆動回路保持部３３とが形成された保護基板３０の全面に亘って保護膜２００となる第１保護膜２０１を形成する。本実施形態では、第１保護膜２０１は、例えば、ＣＶＤ法等の気相法によって形成することができる。
【００８１】
次に、図７に示すように、第２液供給室３１の開口部分に残った酸化シリコン膜３４１をドライエッチングすることにより第２液供給口３５を形成する。これにより、酸化シリコン膜３４１が第２液供給口３５が形成された第２フィルター３４となる。なお、駆動回路保持部３３の開口を塞ぐように酸化シリコン膜３４１が形成されている場合には、第２液供給口３５を形成するのと同時に駆動回路保持部３３の開口を塞ぐ酸化シリコン膜３４１を除去すればよい。
【００８２】
次に、図８に示すように、振動板５０、圧電素子３００及びリード電極９０等が形成された流路形成基板１０と保護基板３０とを接合する。本実施形態では、保護基板３０と流路形成基板１０とは接着剤３６を介して接着した。なお、流路形成基板１０と保護基板３０との接合前又は接合後に流路形成基板１０には、圧力発生室１２と第１液供給室１３とインク供給路１４と第１液供給口１５とが形成される。また、駆動回路１２０は、流路形成基板１０と保護基板３０とを接合すると共に流路形成基板１０に圧力発生室１２と第１液供給室１３とインク供給路１４と第１液供給口１５とが形成された後に実装するのが好ましい。これは、駆動回路１２０は高価であるため、駆動回路１２０をできるだけ後の工程で実装した方が他の工程の失敗によって駆動回路１２０を無駄にすることがなく、歩留まりを向上してコストを低減することができるからである。
【００８３】
次に、図９に示すように、流路形成基板１０と保護基板３０とが接合された接合体に対して、保護膜２００となる第２保護膜２０２を形成する。第２保護膜２０２は、ＣＶＤ法等の気相法によって形成するため、流路形成基板１０と保護基板３０との接合体の表面の全面に亘って形成される。これにより、インクに接触する流路の内壁面に亘って第１保護膜２０１と第２保護膜２０２とを有する保護膜２００を形成することができる。特に、第１フィルター１６の第１液供給口１５の内壁面と第２フィルター３４の第２液供給口３５との内壁面とに保護膜２００を形成することができるため、第１フィルター１６及び第２フィルター３４がインクによってエッチングされるのを抑制することができる。また、第１フィルター１６及び第２フィルター３４に保護膜２００を設けることによって、第１フィルター１６及び第２フィルター３４の剛性及び靱性を向上して、第１フィルター１６及び第２フィルター３４の破壊を抑制することができる。
【００８４】
その後は、流路形成基板１０にノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板３０にケース部材４０及びコンプライアンス基板４５を接合することで、記録ヘッド１となる。
【００８５】
以上説明したように、液体であるインクを噴射するノズル２１と、ノズル２１に連通する圧力発生室１２と圧力発生室１２に連通する第１液供給室１３とが形成された流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に設けられた振動板５０と、振動板５０の前記圧力発生室１２に対応する位置に形成された圧電素子３００と、流路形成基板１０の一方面側に設けられて振動板５０の少なくとも一部によって形成されて第１液供給室１３に連通する複数の第１液供給口１５が形成された第１フィルター１６と、流路形成基板１０の一方面側に設けられて、第１液供給室１３に第１液供給口１５を介して連通する第２液供給室３１が設けられた保護基板３０と、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側に設けられて第２液供給室３１に連通する複数の第２液供給口３５が形成された第２フィルター３４と、を具備するインクジェット式記録ヘッドの製造方法であって、保護基板３０に第２液供給室３１及び第２フィルター３４を形成する工程と、保護基板３０の第２液供給室３１の内壁面及び第２フィルター３４に耐液耐性を有する第１保護膜２０１を気相法によって成膜する工程と、保護基板３０と流路形成基板１０とを接合すると共に流路形成基板１０に圧力発生室１２と第１液供給室１３と第１フィルター１６とを形成する工程と、保護基板３０と流路形成基板１０とが接合された接合体において、圧力発生室１２、第１液供給室１３、第２液供給室３１の内壁と第１フィルター１６と第２フィルター３４とに耐液耐性を有する第２保護膜２０２を気相法によって成膜する工程と、を具備する。
【００８６】
このように保護基板３０と流路形成基板１０とを接合する前後で第１保護膜２０１を形成する工程と第２保護膜２０２を形成する工程とを実行することで、流路の内壁面、第１フィルター１６及び第２フィルター３４の表面に亘って連続して保護膜２００を形成することができる。したがって、保護膜２００によって流路の内壁面、第１フィルター１６及び第２フィルター３４を確実に保護することができる。
【００８７】
（実施形態２）
図１０は、本発明の実施形態２に係る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の要部断面図であり、図１１は、インクジェット式記録ヘッドのケース部材の要部平面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８８】
図示するように、本実施形態の流路部材であるケース部材４０には、第２フィルター３４のケース部材４０側に設けられて、第２液供給室３１のケース部材４０側の開口を横断する梁部１００が設けられている。
【００８９】
梁部１００は、ケース部材４０と一体的に形成されたものであっても、また、ケース部材４０と別体として設けられたものであってもよい。本実施形態の梁部１００は、ケース部材４０と一体的に設けられている。ちなみに、ケース部材４０と一体的な梁部１００は、ケース部材４０を樹脂で成形する際に同時に形成することが可能であり、低コストで形成することができる。また、梁部１００をケース部材４０とは別体で設ける場合には、ケース部材４０の材料や形状が梁部１００を設けるために制限されることがなく、ケース部材４０及び梁部１００の設計及び製造を容易に行うことができる。ちなみに、梁部１００をケース部材４０とは別体で設ける場合には、ケース部材４０と保護基板３０との間にスペーサーを設け、スペーサーに梁部１００を設けるようにすればよい。
【００９０】
このような梁部１００は、図１１に示すように、第２フィルター３４の第２液供給口３５を塞がないように設けるのが好ましい。すなわち、第２フィルター３４の梁部１００で覆われる位置に第２液供給口３５を設けないようにすればよい。もちろん、梁部１００の一部が第２液供給口３５の一部を塞いでもよい。
【００９１】
また、本実施形態では図１１に示すように、第２液供給室３１のケース部材４０側の開口に対して、第２の方向Ｙに横断する梁部１００が、第１の方向Ｘに所定の間隔で複数設けられている。なお、梁部１００の形状は、特に限定されず、例えば、梁部１００を第２液供給室３１のケース部材４０側の開口に対して第１の方向Ｘに横断する方向に配置してもよい。また、梁部１００を第２液供給室３１の開口に対して格子状に設けるようにしてもよい。
【００９２】
このように第２フィルター３４のケース部材４０側の面に梁部１００を設けることによって、第２フィルター３４のケース部材４０側の面は、梁部１００によって支持される。したがって、第２フィルター３４の変形、特にケース部材４０側への変形が梁部１００によって抑えられるため、第２フィルター３４の変形によるクラック等の破壊を抑制することができる。
【００９３】
また、本実施形態では、梁部１００と第２フィルター３４とは、ケース部材４０と保護基板３０とを接着する接着剤４４によって接合されている。このため、梁部１００によって第２フィルター３４の第２液供給室３１側への変形も抑制することができる。これにより、さらに確実に第２フィルター３４の変形による破壊を抑制することができる。なお、本実施形態では、梁部１００と第２フィルター３４とを接着剤４４で接合するようにしたが、特にこれに限定されず、梁部１００と第２フィルター３４とは接合されていなくてもよい。ただし、梁部１００と第２フィルター３４とを接合しない場合には、梁部１００によって第２フィルター３４の第２液供給室３１側への変形を抑制することはできない。
【００９４】
また、本実施形態では、梁部１００を第２フィルター３４の上流側であるケース部材４０側に設ける構成を例示したが、特にこれに限定されず、梁部１００を第２フィルター３４の下流側である流路形成基板１０側に設けるようにしてもよい。また、梁部１００を第２フィルター３４の上流側と下流側との両方に設けるようにしてもよい。
【００９５】
以上説明したように、本実施形態の記録ヘッド１は、保護基板３０の流路形成基板１０とは反対面側には、第２液供給室３１に第２液供給口３５を介して連通する第３液供給室４１を有する流路部材であるケース部材４０を具備し、ケース部材４０は、第２フィルター３４のケース部材４０側の面を支持する梁部１００を有する。
【００９６】
このように第２フィルター３４のケース部材４０側の面に梁部１００を設けることによって、梁部１００が第２フィルター３４のケース部材４０側の面を支持することができる。したがって、第２フィルター３４の変形、特にケース部材４０側への変形が梁部１００によって抑えることができ、第２フィルター３４の変形によるクラック等の破壊を抑制することができる。
【００９７】
また、本実施形態では、梁部１００と第２フィルター３４とを接合するようにしたため、梁部１００によって第２フィルター３４の第２液供給室３１側への変形も抑制することができ、さらに第２フィルター３４の変形による破壊を抑制することができる。
【００９８】
（実施形態３）
図１２は、本発明の実施形態３に係る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の断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００９９】
図１２に示すように、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の流路形成基板１０には、圧力発生室１２と第１液供給室１３とが形成されている。
【０１００】
第１液供給室１３は、複数の圧力発生室１２に共通して連通するものであり、圧力発生室１２の並設された第１の方向Ｘに亘って連続して設けられている。なお、本実施形態では、第１液供給室１３を複数の圧力発生室１２に共通して連通するようにしたが、特にこれに限定されず、第１液供給室１３を圧力発生室１２毎に独立して設けるようにしてもよい。
【０１０１】
また、流路形成基板１０には、上述した実施形態１のインク供給路１４が形成されておらず、第１液供給室１３と圧力発生室１２とは、直接、連通することなく、流路形成基板１０の一部で形成された壁を介して区分けされている。
【０１０２】
流路形成基板１０の保護基板３０とは反対側には、連通板２５とノズルプレート２０とが順次積層されている。
【０１０３】
連通板２５には、圧力発生室１２とノズル２１とを連通するノズル連通路２６が設けられている。すなわち、圧力発生室１２は、ノズル連通路２６を介してノズル２１と連通している。このように、連通板２５及びノズル連通路２６を設けることで、ノズルプレート２０のノズル２１と圧力発生室１２とを離して配置することができるため、圧力発生室１２の中にあるインクは、ノズル２１近傍のインクで生じるインク中の水分の蒸発による増粘の影響を受け難くなる。また、ノズルプレート２０は、ノズル連通路２６の開口を覆うだけで良いので、ノズルプレート２０の面積を比較的小さくすることができ、コストの低減を図ることができる。
【０１０４】
また、連通板２５には、流路形成基板１０の第１液供給室１３に連通する連通部２７が設けられている。連通部２７は、第１連通部２７ａと第２連通部２７ｂとを有する。第１連通部２７ａは、連通板２５を第３の方向Ｚに貫通して設けられている。また、第２連通部２７ｂは、連通板２５のノズルプレート２０側に開口して連通板２５を貫通することなく厚さの途中までの深さで設けられており、一端が第１連通部２７ａに連通する。このような第１連通部２７ａと第２連通部２７ｂとは、本実施形態では、複数の圧力発生室１２に共通して設けられている。もちろん、第１連通部２７ａ及び第２連通部２７ｂは、圧力発生室１２毎に独立して設けられていてもよい。また、第１連通部２７ａが複数の圧力発生室１２に対して共通して設けられ、第２連通部２７ｂが圧力発生室１２毎に独立して設けられていてもよい。
【０１０５】
さらに連通板２５には、連通板２５を第３の方向Ｚに貫通して第２連通部２７ｂの他端部と圧力発生室１２とを連通するインク供給路２８が設けられている。インク供給路２８は、圧力発生室１２の各々に独立して設けられており、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。
【０１０６】
また、連通板２５の連通部２７が開口するノズルプレート２０側の面には、コンプライアンス基板４５が設けられている。このコンプライアンス基板４５が、連通部２７のノズルプレート２０側の開口を封止している。このようなコンプライアンス基板４５は、上述した実施形態と同様に、可撓性を有する封止膜４６と、金属等の硬質の材料からなる固定板４７と、を具備する。固定板４７の第３液供給室４１に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４８となっているため、連通部２７の一方面は、可撓性を有する封止膜４６のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部４９となっている。
【０１０７】
また、流路形成基板１０の第１液供給室１３の保護基板３０側の開口部分には、振動板５０の少なくとも一部で構成された第１フィルター１６が設けられている。第１フィルター１６は、上述した実施形態と同様に第１液供給口１５を有する。
【０１０８】
また、保護基板３０の第２液供給室３１の流路形成基板１０とは反対側の開口部分には、第２液供給口３５が設けられた第２フィルター３４が設けられている。
【０１０９】
このように、本実施形態の記録ヘッド１では、可撓部であるコンプライアンス部４９を圧力発生室１２の上流側であって当該圧力発生室１２に近い位置、本実施形態では、圧力発生室１２と第１フィルター１６との間に設けることで、インク吐出時の圧力発生室１２から上流側に向かう圧力変動をコンプライアンス部４９の変形によって吸収することができる。したがって、圧力発生室１２から上流側に向かう圧力変動をコンプライアンス部４９によって短時間で吸収することができる。このため、圧電素子３００を駆動する駆動周期を短くして、インク滴を短時間で連続吐出することができ、印刷速度を向上することができる。また、本実施形態では、インク吐出時に圧力発生室１２から上流側に向かう圧力変動を第１フィルター１６よりも先にコンプライアンス部４９で吸収させることができる。したがって、インク吐出時に圧力発生室１２から上流に向かう圧力変動が第１フィルター１６に印加され難く、第１フィルター１６が変形し難く、変形による破壊が発生し難い。
【０１１０】
なお、本実施形態では、圧力発生室１２と第１フィルター１６との間にコンプライアンス部４９を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、上述した実施形態１と同様に、第２フィルター３４よりも上流側にコンプライアンス部４９を設けるようにしてもよい。また、本実施形態のコンプライアンス部４９と上述した実施形態１のコンプライアンス部４９との両方を設けるようにしてもよい。
【０１１１】
また、特に図示していないが、連通板２５として、耐液体性（耐インク性）の低い材料を用いた場合には、連通板２５のノズル連通路２６や連通部２７等の流路内壁にも保護膜２００を設けるのが好ましい。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態では、第１フィルター１６と圧力発生室１２との間の流路の壁面には、可撓性を有するコンプライアンス部４９が設けられている。
【０１１３】
このように、第１フィルター１６と圧力発生室１２との間にコンプライアンス部４９を設けることで、インク滴を吐出する際に圧力発生室１２から上流側に向かう圧力変動をコンプライアンス部４９の変形によって吸収することができる。したがって、第１フィルター１６に圧力変動が伝わり難く、第１フィルター１６の変形による破壊を抑制することができる。また、圧力発生室１２に近い位置にコンプライアンス部４９を設けることで、圧力発生室１２から上流側に向かう圧力変動を短時間で吸収することができ、圧電素子３００を駆動する駆動周期を短くして、インク滴を短時間で連続吐出することができ、印刷速度を向上することができる。
【０１１４】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
【０１１５】
上述した実施形態１及び２では、流路形成基板１０にインク供給路１４を設けるようにしたが、特にこれに限定されず、インク供給路１４を設けないようにしてもよい。例えば、第１フィルター１６の第１液供給口１５のみをインク供給路として機能させてもよく、また、第２液供給室３１を圧力発生室１２の各々に独立して設け、第１フィルター１６の第１液供給口１５と第２フィルター３４の第２液供給口３５と第１フィルター１６及び第２フィルター３４の間の第２液供給室３１とを、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するインク供給路として機能させてもよい。このようにインク供給路１４を設けないことで、流路形成基板１０を小型化して記録ヘッド１の小型化を図ることができる。なお、第１フィルター１６の第１液供給口１５や第２液供給口３５で流路抵抗を付与する場合には、第１液供給口１５や第２液供給口３５の開口率を適宜調整すればよい。
【０１１６】
また、上述した各実施形態において、第２フィルター３４よりも上流側に第３フィルターを設けるようにしてもよい。第３フィルターとしては、例えば、流路部材であるケース部材４０の第３液供給室４１の保護基板３０とは反対側の開口などに設けることができる。もちろん、フィルターの数は３つに限定されず、４つ以上のフィルターを設けるようにしてもよい。また、流路部材よりも上流側の部材等にフィルターを設けるようにしてもよい。なお、多段のフィルターを設けた場合には、フィルターの開口は、上流側から下流に行くに従い徐々に小さくなるのが好ましい。これにより、上流側で比較的大きな異物を捕捉して、下流側で比較的小さな異物を捕捉して、異なる大きさの異物を複数のフィルターによって効率よく捕捉することができる。
【０１１７】
また、上述した各実施形態では、流路形成基板１０に振動板５０を成膜した構成を例示したが、特にこれに限定されず、流路形成基板１０に振動板５０を貼り合わせるようにしてもよい。
【０１１８】
さらに、上述した各実施形態では、圧力発生室１２に圧力変化を生じさせる駆動素子として、薄膜型の圧電素子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素子や、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素子などを使用することができる。また、駆動素子として、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。
【０１１９】
また、上述したインクジェット式記録ヘッド１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インクジェット式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１３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。
【０１２０】
図１３に示すインクジェット式記録装置Ｉにおいて、複数の記録ヘッド１は、インク供給手段を構成するインクカートリッジ２が着脱可能に設けられ、この記録ヘッド１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。
【０１２１】
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１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には搬送手段としての搬送ローラー８が設けられており、紙等の記録媒体である記録シートＳが搬送ローラー８により搬送されるようになっている。なお、記録シートＳを搬送する搬送手段は、搬送ローラーに限られずベルトやドラム等であってもよい。
【０１２２】
なお、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、インク供給手段であるインクカートリッジ２がキャリッジ３に搭載された構成であるが、特にこれに限定されず、例えば、インクタンク等のインク供給手段を装置本体４に固定して、インク供給手段と記録ヘッド１とをチューブ等の供給管を介して接続してもよい。また、インク供給手段がインクジェット式記録装置に搭載されていなくてもよい。
【０１２３】
また、上述したインクジェット式記録装置Ｉでは、記録ヘッド１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、記録ヘッド１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。
【０１２４】
さらに、本発明は、広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、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インクジェット式記録ヘッド等の記録ヘッド、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にも適用することができる。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Ｉを挙げて説明したが、上述した他の液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置にも用いることが可能である。
【０１２５】
また、本発明は広く液体噴射ヘッドに用いられる圧電デバイスを対象としたものである。
【符号の説明】
【０１２６】
Ｉ…インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１…インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、２…インクカートリッジ、３…キャリッジ、４…装置本体、５…キャリッジ軸、６…駆動モーター、７…タイミングベルト、８…搬送ローラー、１０…流路形成基板、１２…圧力発生室、１３…第１液供給室、１４…インク供給路、１５…第１液供給口、１６…第１フィルター、２０…ノズルプレート、２１…ノズル、２５…連通板、２６…ノズル連通路、２７…連通部、２７ａ…第１連通部、２７ｂ…第２連通部、２８…インク供給路、３０…保護基板、３１…第２液供給室、３２…圧電素子保持部、３３…駆動回路保持部、３４…第２フィルター、３５…第２液供給口、３６…接着剤、４０…ケース部材（流路部材）、４１…第３液供給室、４２…インク導入口、４４…接着剤、４５…コンプライアンス基板、４６…封止膜、４７…固定板、４８…開口部、４９…コンプライアンス部、５０…振動板、５１…弾性膜、５２…絶縁体膜、６０…第１電極、７０…圧電体層、８０…第２電極、９０…リード電極、１００…梁部、１２０…駆動回路、１２１…充填剤、１２２…入力配線、１３０…外部配線、２００…保護膜、２０１…第１保護膜、２０２…第２保護膜、３００…圧電素子、３４１…酸化シリコン膜、Ｓ…記録シート、Ｘ…第１の方向、Ｙ…第２の方向、Ｚ…第３の方向
【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５】
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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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