(57)【要約】【課題】基板同士を接合する場合にも、流路を適切に構成することが可能な、流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置の提供を目的とする。【解決手段】液体流路のうちの第１流路が形成された第１流路基板と、前記第１流路と連通する第２流路が形成された第２流路基板と、前記第２流路と連通する圧力室が形成された第３流路基板と、を備え、前記第２流路基板は、前記第３流路基板と対向して接合される第１面と、前記第１流路基板と対向して接合される第２面と、を有し、前記第２流路基板の前記第１面はパラキシレンの膜を介して前記第３流路基板と接合され、前記第２流路基板の前記第２面は、前記パラキシレンの膜とは異なる材料の接着剤で接合されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、
前記液体流路のうちの第１流路が形成された第１流路基板と、
前記第１流路と連通する第２流路が形成された第２流路基板と、
前記第２流路と連通する圧力室が形成された第３流路基板と、を備え、
前記第２流路基板は、前記第３流路基板と対向して接合される第１面と、前記第１流路基板と対向して接合される第２面と、を有し、
前記第２流路基板の前記第１面はパラキシレンの膜を介して前記第３流路基板と接合され、
前記第２流路基板の前記第２面は、前記パラキシレンの膜とは異なる材質の接着膜を介して前記第１流路基板と接合されている、ことを特徴とする流路ユニット。
【請求項２】
前記パラキシレンの膜は、前記第３流路基板の前記圧力室の壁面、及び前記第２流路基板の前記第１面と対向する第３面に形成された第１膜が含まれている、ことを特徴とする請求項１に記載の流路ユニット。
【請求項３】
前記第２流路基板と前記第３流路基板との間に介在する前記パラキシレンの膜は、前記第１膜の膜厚に比べて厚い、ことを特徴とする請求項２に記載の流路ユニット。
【請求項４】
前記第３流路基板は、セラミックスにより構成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流路ユニット。
【請求項５】
前記請求項１に記載された流路ユニットと、
前記液体流路と連通するノズル孔を有するノズルプレートと、を有する液体噴射ヘッド。
【請求項６】
前記請求項５に記載の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置。
【請求項７】
液体が流れる液体流路を有する流路ユニットの製造方法であって、
前記液体流路のうちの第１流路が形成された第１流路基板を、前記第１流路と連通する第２流路が形成された第２流路基板の第２面側に接合するステップと、
前記第２流路基板の前記第２面に対向する第１面に、前記第２流路と連通する圧力室が形成された第３流路基板を接合するステップと、備え、
前記第２流路基板の前記第１面はパラキシレンの膜を介して前記第３流路基板と接合され、
前記第２流路基板の前記第２面は、前記パラキシレンの膜とは異なる材質の接着剤を介して前記第１流路基板と接合されている、ことを特徴とする流路ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体が流れる液体流路を形成する流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体が流れる流路を有する装置が知られている。また、この流路の一部を構成する流路ユニットも知られている。流路ユニットは、圧力が変化する圧力室を一部に有し、液体が供給される流路と液体を排出する側の流路とを繋いでいる。
【０００３】
また、流路の壁面を液体から保護するために、この流路を被覆膜で覆う構成が開示されている（例えば、特許文献１から３参照。）。被覆膜は、使用される液体の特性や、経年劣化による腐食から流路を保護するために用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０２４０１号公報
【特許文献２】実開平５−６０８４４公報
【特許文献３】特開平１０−２５００７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の基板を積層させて流路を構成する場合、基板同士を接合する面（以下、接合面とも記載する。）の位置合わせ精度が低いと、流路が適切に形成されない場合がある。例えば、基板同士が接合面を介して正しく接合されないと、流路のつなぎ目に段差が生じたり、つなぎ目で流路が適切に密封されない場合がある。つなぎ目に段差が生じる場合、この段差に気泡が残留するためこのましくない。
【０００６】
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、基板同士を接合する場合にも、流路を適切に構成することが可能な、流路ユニット、液体噴射ヘッド、液体噴射装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様として、液体が流れる液体流路を有する流路ユニットであって、前記液体流路のうちの第１流路が形成された第１流路基板と、前記第１流路と連通する第２流路が形成された第２流路基板と、前記第２流路と連通する圧力室が形成された第３流路基板と、を備え、前記第２流路基板は、前記第３流路基板と対向して接合される第１面と、前記第１流路基板と対向して接合される第２面と、を有し、前記第２流路基板の前記第１面はパラキシレンの膜を介して前記第３流路基板と接合され、前記第２流路基板の前記第２面は、前記パラキシレンの膜とは異なる材質の接着膜を介して前記第１流路基板と接合されている。
【０００８】
上記のように構成された発明では、第２流路基板の第３流路基板と接合される第１面は、パラキシレンの膜を用いて接合される。一方、第２流路基板の第１流路基板と接合される第２面は、パラキシレン以外の材質の接着層を介して接合されている。通常、３枚の基板を重ね合わせて流路を形成する場合、それぞれの基板の位置合わせの精度を考慮して基板を接合する必要がある。特に、３枚の基板を１つの冶具等で位置合わせして接合する場合、前工程での接合面のズレが後工程での位置合わせの精度に影響を与え、場合によっては流路が適切に形成されない場合がある。しかし、本発明では、流路のつなぎ目を構成する第２流路基板と第３流路基板の接合界面を、パラキシレンの膜を用いて被覆しつつ接合させることができ、第２流路基板と第３流路基板との位置合わせの精度が悪くなる場合でも、流路を適切に構成することができる。即ち、流路のつなぎ目にパラキシレンの膜を介在させることで、流路を構成する孔の位置ズレや径の不ぞろいをこのパラキシレンの膜により吸収することができる。一方で、第２流路基板の第２面は、第１面側の位置合わせの精度に影響されることなく、基板同士を接合できる。例えば、周知のフィルム系の接着剤等を用いて、流路の孔径を考慮しつつ基板同士を接合させることができる。
ここで、圧力室は、液体に圧力が加わる空間であり、流れる液体に圧力が生じる限りにおいてどの様なものであってもよい。
【０００９】
また、本発明の一態様として、前記パラキシレンの膜は、前記第３流路基板の前記圧力室の壁面、及び前記第２流路基板の前記第１面と対向する第３面に形成された第１膜が含まれている、構成としてもよい。
上記のように構成された発明では、第２流路基板と第３流路基板との接合面に、同じパラキシレン同士が接合している。そのため、第２又は第３流路基板のいずれかにおいて、接合面からはみ出したパラキシレンの膜を避けるための交差を多く取る必要がなくなる。その結果、流路を適切に形成することができる。
【００１０】
そして、本発明の一態様として、前記第２流路基板と前記第３流路基板の間に介在する前記パラキシレンの膜は、前記第１膜の膜厚に比べて厚い、構成としてもよい。
即ち、第１膜と、この第１膜に接合される膜とを別々に膜を製膜した後、膜同士を接着して基板同士を接合させている。そのため、液体流路内に製膜された被覆膜の膜厚を均一にすることができる。
【００１１】
さらに、本発明の一態様として、前記第３流路基板は、セラミックスにより構成されていてもよい。
セラミックスにより流路部材の一部が構成される場合、焼成による収縮により寸法精度にばらつきが生じる場合がある。そのため、上記のように構成された発明では、第３流路基板をセラミックスにより構成することで生じる位置合わせの精度の低下を、本発明により吸収することができる。その結果、コストを低減できるセラミックスを用いて第３流路基板を形成することができる。
【００１２】
また、本発明は、流路ユニットとして捉えるのみならず、この流路ユニットを一部に有する液体噴射ヘッドの発明としても捉えることができる。
そして、本発明は、上記の液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置の発明としても捉えることができる。
さらに、本発明は、このような流路ユニットを製造するための流路ユニットの製造方法としても捉えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】液体噴射ヘッドの構成を説明する斜視展開図である。
【図２】液体噴射ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】流路形成基板と封止プレートとの接合界面の一部を拡大して示す断面図である。
【図４】基板間の接合を説明する図である。
【図５】インクジェットプリンターの一例を示す概略図である。
【図６】液体噴射ヘッド１の製造方法を説明する工程図である。
【図７】液体噴射ヘッド１の製造方法を説明する工程図である。
【図８】液体噴射ヘッド１の製造方法を説明する工程図である。
【図９】第２の実施形態に係る液体噴射ヘッド２の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、下記の順序に従って本発明の実施形態を説明する。
１．第１の実施形態：
２．第２の実施形態：
３．その他の実施形態：
【００１５】
１．第１の実施形態：
以下、図を参照して、この発明に係る液体吐出ヘッドを具体化した第１の実施の形態について説明する。図１は、液体噴射ヘッドの斜視展開図である。また、図２は、液体噴射ヘッドの構成を説明する断面図である。ここで、図２は、図１のＡ−Ａ’線での断面図に対応している。尚、以下説明においては、アクチュエーター５０を構成する各プレートの一つの面内方向を第１方向Ｄ１、第１方向Ｄ１と交差する各プレートの他の面内方向を第２方向Ｄ２、各プレートの厚み方向／各プレート面の法線方向を第３方向、と定義して各構成の配置関係を説明する。
【００１６】
液体噴射ヘッド１は、印刷装置等の液体噴射装置の一部として用いられる。液体噴射ヘッド１は、アクチュエーター５０と、封止プレート６０と、リザーバープレート７０と、ノズルプレート８０と、を備えている。また、液体噴射ヘッド１は、上記した、アクチュエーター５０、封止プレート６０、リザーバープレート７０、ノズルプレート８０とが第３方向Ｄ３に積層されることで、内部に液体流路が形成されている。
なお、リザーバープレート７０とノズルプレート８０との間に、コンプライアンスプレートを備えていてもよい。
【００１７】
アクチュエーター５０は、流路の一部である圧力室２２が形成された流路形成基板２０と、圧力室２２の位置に応じて流路形成基板２０に接続された圧力発生素子４０とを有する。
図１に示すように、流路形成基板２０の内部には、複数の圧力室２２が第２方向Ｄ２で併設するよう形成されている。流路形成基板２０の内、圧力室２２の上面となる壁面を振動板２１とも記載する。また、圧力室２２の上流側には、下面（第３面）２０ａを開口するよう形成されたリザーバー側開口２５が形成されている。そして、圧力室２２の下流側には、下面２０ａを開口するよう形成された連通孔側開口２４が形成されている。なお、流路形成基板２０の内部に、第２方向Ｄ２の流路幅が狭くなる狭窄部を形成していてもよい。ここで、流路形成基板２０は、セラミックスの薄板体を積層して構成される。また、その材料としては、部分安定化ジルコニア（Ｚｒ）や安定化ジルコニアを用いることができる。無論、流路形成基板２０は、セラミックス以外の、酸化アルミニュウム（Ａｌ２Ｏ３）や、シリコン（ＳｉＯ２）により構成されていてもよい。
【００１８】
この第１の実施形態では、リザーバープレート７０が第１の流路基板であり、封止プレート６０が第２の流路基板である。また、アクチュエーター５０を構成する流路形成基板２０が第３の流路基板である。
なお、振動板２１を流路形成基板２０の一部として説明する。しかし、これ以外にも、振動板２１と流路形成基板２０とが別々の部材により構成されるものであってもよい。
【００１９】
図２に示すように、流路形成基板２０の内側に位置する流路の壁面には、パラキシレン（ｐ−キシレン）で形成された被覆膜（第１膜）３０が形成されている。この被覆膜３０は、圧力室２２を含む流路をインクから保護する保護膜として機能する。即ち、液体噴射ヘッド１のノズル数が高密度化すると、圧力室２２の体積が小さくなり、圧力室２２の圧力変化が小さくなる傾向がある。このような場合、振動板２１の厚みを薄くすることで圧力室２２の体積変化を大きくできる。しかし、振動板２１の厚みを薄くし過ぎると、振動板２１を通じてインクの溶液等が漏れ出す現象（ナノインクパスとも記載する。）が生じる。ナノインクパスは振動板２１の厚みが３．０μｍ以下で顕著となる。そのため、圧力室２２の内壁に被覆膜３０を製膜することで、ナノインクパスを抑制することができ、振動板２１の厚みを薄く（例えば、３．０μｍ以下）にすることができる。
【００２０】
また、流路形成基板２０の振動板２１側には、圧力発生素子４０が併設されている。圧力発生素子４０は、流路形成基板２０の圧力室２２の位置に応じて、第２方向Ｄ２に併設して形成されている。本実施形態では、圧力発生素子４０は、ユニモルフ型の圧電素子により構成されている。
この圧力発生素子４０では、振動板２１の上方に、共通電極４１と、個別電極４２と、共通電極４１と個別電極４２との間に位置する圧電体４３とを備える。共通電極４１は、複数の圧力発生素子４０で共有されている。また、圧電体４３と個別電極４２とは、圧力室２２毎にそれぞれ形成されている。共通電極４１や個別電極４２は、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の導電物質により構成される。また、圧電体４３は例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）といった誘電体により構成されている。
圧力発生素子４０は、ユニモルフ型の圧電素子以外にも、少なくとも２個以上の圧電素子を積層したバイモルフ型や、複数の圧電素子を積層した連続型であってもよい。更に、圧力発生素子４０は、圧力室２２の内側に位置する発熱素子であってもよい。
【００２１】
流路形成基板２０の下方には、接合膜３１を介して、封止プレート６０が固定されている。以下、封止プレート６０の流路形成基板２０と対向する面を第１面６０ａとし、リザーバープレート７０と対向する面を第２面６０ｂと記載する。封止プレート６０は、複数の第１連通孔６１と、共通供給孔６２とを有する薄板体である。第１連通孔６１は、連通孔側開口２４と一対一で対応して連通するとともに、封止プレート６０の第１面６０ａと第２面６０ｂとに形成された開口を繋ぐ孔として構成されている。また、共通供給孔６２は、流路形成基板２０における複数のリザーバー側開口２５が共通して接続され、長手方向の辺が第２方向Ｄ２に伸び、第１面６０ａ及び第２面６０ｂに形成された開口を繋ぐ矩形のスリットとして構成されている。
封止プレート６０は、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、金属により構成される。
【００２２】
図３は、流路形成基板２０と封止プレート６０との接合界面の一部を拡大して示す断面図である。図３では、説明を容易にするため、流路に形成された接合膜３１のみを示している。封止プレート６０の第１面６０ａは、接合膜３１を介して流路形成基板２０に固定（接合）されている。即ち、封止プレート６０の第１連通孔６１は、接合膜３１を介在させた状態で、流路形成基板２０の連通孔側開口２４と連通している。なお、図３では図示しないが、封止プレート６０の共通供給孔６２は、接合膜３１を介在させた状態で、流路形成基板２０の複数のリザーバー側開口２５と連通している。
本実施形態では、接合膜３１は、被覆膜３０の一部を含んでいる。即ち、流路形成基板２０内の流路の壁面を覆う被覆膜３０は、連通孔側開口２４及びリザーバー側開口２５側から延びて、接合膜３１を構成している。そのため、接合膜３１は、被覆膜３０同様、パラキシレン（ｐ−キシレン）により構成されている。
【００２３】
流路形成基板２０は、セラミックスで構成されているため、焼成収縮等が発生し、開口の位置精度は、封止プレート６０の第２面６０ｂに形成された第１連通孔６１と共通供給孔６２の開口の位置精度と比べて悪くなる。位置合わせの精度がばらつくと、３枚の基板を１つの冶具等で位置合わせして接合する場合に、流路が適切に構成できなくなる場合がある。そのため、流路形成基板２０の連通孔側開口２４と封止プレート６０の第１連通孔６１には、位置合わせ精度が悪いために径方向でのギャップＧＰが生じている。逆に、流路のギャップＧＰを無くすために封止プレート６０の位置を調整すると、リザーバープレート７０との間の流路のつなぎ目にギャップが発生する場合も起こりうる。
【００２４】
しかしながら、パラキシレン（ｐ−キシレン）で構成された接合膜３１を用いて流路形成基板２０と封止プレート６０とを接合することで、流路のつなぎ目が接合膜３１で被膜されて、ギャップＧＰをなだらかにすることができる。即ち、流路のつなぎ目にパラキシレンの膜を介在させることで、流路を構成する孔の位置ズレや径の不ぞろいをこのパラキシレンの膜により吸収することができる。そのため、封止プレート６０は、第２面６０ｂ側のみの精度を優先させて、基板同士（封止プレート６０、リザーバープレート７０）の位置合わせを行うことができる。このため、例えば、周知のフィルム接着剤といった、基板同士の制度を要求する接着方法を用いて、第２面６０ｂ側での接合を行うことができる。
【００２５】
また、接合膜３１を、流路形成基板２０の流路を覆う被覆膜３０と同じ材質とすることで、被覆膜３０が下面２０ａにはみ出しても、基板同士を適切に接合することができる。
図４は、基板間の接合を説明する図である。図４（ａ）は、流路形成基板２０の下面２０ａを示す平面図である。図４（ａ）では、説明を容易にするため、連通孔側開口２４、リザーバー方開口２５の周囲にはみ出した被覆膜３０のみを図示するが、実際には、被覆膜３０は、下面２０ａの全域に形成されている。
被覆膜３０の製膜過程において、流路形成基板２０の連通孔側開口２４及びリザーバー側開口２５から被覆膜３０がはみ出して形成される場合がある。即ち、この実施形態においては、はみ出した被覆膜３０も、接合面の合わせの精度を低下させる要因となっている。そこで、封止プレート６０の第１連通孔６１と共通供給孔６２の開口の公差を大きく取ることで、封止プレート６０と流路形成基板２０とを接合させた際、はみ出した被覆膜３０が封止プレート６０の開口（第１連通孔６１、共通供給孔６２）の内部に留まるようにすることも考えられる。しかし、第１連通孔６１と共通供給孔６２の公差を大きくし過ぎると、封止プレート６０の第２面６０ｂ側の開口も公差が大きくなる。封止プレート６０の第２面６０ｂもリザーバープレート７０と接合されて流路のつなぎ目が形成されるため、公差を大きくすることは設計上望ましくない。そこで、接合膜３１を被覆膜３０と同じパラキシレンにより構成すれば、接合膜３１と被覆膜３０とを熱溶着して流路形成基板２０と封止プレート６０とを接合することができる。即ち、流路形成基板２０の下面２０ａにはみ出す被覆膜３０の影響を考慮することなく、流路形成基板２０と封止プレート６０とを接合させることができる。
【００２６】
ここで、被覆膜３０と接合膜３１との厚みは、図４（ｂ）に示す関係を有する。即ち、接合膜３１の厚みＴ２は、被覆膜３０の厚みＴ１に比べて厚くなっている。これは、後述するように、流路形成基板２０の下面２０ａに形成された膜と、封止プレート６０の第１面６０ａに形成された膜とを熱溶着させているためである。無論、接合膜３１を熱溶着以外で形成する場合、各部の厚みはこれに限定されない。
【００２７】
図１、図２に戻り、封止プレート６０の第２面６０ｂ側には、薄板状のリザーバープレート７０が接合されている。リザーバープレート７０は、複数の第２連通孔７１と、リザーバー７２とを有する薄板体である。第２連通孔７１は、上面７０ａと下面７０ｂとに形成された開口を繋ぐ孔として構成されている。また、リザーバー７２は、長手方向の辺が第２方向Ｄ２に伸び、上面７０ａ及び下面７０ｂに形成された開口を繋ぐ矩形のスリットとして構成されている。
リザーバープレート７０は、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）等の金属により構成される。
【００２８】
上述したように、封止プレート６０は、第１面６０ａ側の位置合わせの精度を考慮する必要がないため、封止プレート６０とリザーバープレート７０とを、接着剤により構成された接着膜９０を介して接合することができる。ここで、接着膜９０は、オレフィン系接着剤、又はエポキシ樹脂系接着剤を用いて形成された膜である。リザーバープレート７０の第２連通孔７１は、接着膜９０を介して、封止プレート６０の第１連通孔６１と連通している。また、リザーバー７２は、接着膜９０を介して、封止プレート６０の共通供給孔６２に連通している。
また、図４（ｂ）に示すように、接着膜９０の第３方向Ｄ３での厚みＴ３は、接合膜３１の第３方向Ｄ３での厚みＴ２と比べて、薄くなっている。
【００２９】
さらに、封止プレート６０の下方にはノズルプレート８０が固定されている。ノズルプレート８０は、ノズル孔８１が第２方向に沿って所定間隔で複数形成された薄板体である。また、各ノズル孔８１は、封止プレート６０の第２連通孔７１とそれぞれ連通する。
ノズルプレート８０は、例えば、例えば、部分安定化ジルコニアや安定化ジルコニアを用いたセラミックスや、酸化アルミ（Ａｌ２Ｏ３）等の金属により構成される。リザーバープレート７０と封止プレート６０とは、図示しない接着剤を介して接合されている。
【００３０】
また、ノズルプレート８０は、複数のノズル孔８１が第２方向Ｄ２に沿って形成された複数のノズル列を第１方向Ｄ１に並設し、一方のノズル列と他方のノズル列とを第２方向Ｄ２においてずらして配置する（いわゆる千鳥配置とする）構成を採用してもよい。
【００３１】
リザーバープレート７０とノズルプレート８０との間には、図示しないコンプライアンスプレートが位置していていもよい。コンプライアンスプレートは、リザーバー７２に生じる圧力を吸収し、リザーバー７２の圧力変化を一定にする。例えば、リザーバープレートは、金属部分と、共通液室に生じる圧力により変位するフィルム部分とで構成される。
【００３２】
上記構成の液体噴射ヘッド１では、各基板が積層状に接合されることで、圧力室２２は連通孔側開口２４、第１連通孔６１、及び第２連通孔７１を通じてノズル孔８１と連通する。また、圧力室２２は、リザーバー側開口２５及び共通供給孔６２通じてリザーバー７２に連通する。そして、ノズル孔８１とリザーバー７２とは、圧力室２２を通じて連通することで、液体流路を構成する。
【００３３】
そのため、図示しない液体貯留手段としてのインクカートリッジから供給されるインク等の液体は、リザーバー７２に充填され、この液体流路内を流れる。この状態で、図示しない回路基板から駆動電圧が、ケーブル類を介して共通電極４１や個別電極４２に印加されると、圧力発生素子４０を歪ませる。圧力発生素子４０の歪みは、振動板２１を振動させて、圧力室２２に圧力変化を生じさせる。そして、圧力室２２内の圧力変化により、連通孔（第１連通孔６１、第２連通孔７１）に充填されたインクをノズル孔８１から外部に吐出させる。
【００３４】
また、液体噴射ヘッド１は、液体貯留手段としてのインクカートリッジ等と連通するインク供給経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、インクジェットプリンター２００に搭載される。インクジェットプリンター２００は液体噴射装置の一例である。
【００３５】
図５は、インクジェットプリンター２００の一例を示す概略図である。図５において、符号１は、液体噴射ヘッド１をそのノズル孔面を外部に露出させつつ収めた筺体（ヘッドカバー）の一部を示している。インクジェットプリンター２００において、複数の液体噴射ヘッド１を有するインクジェット式記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニット２０２）には、例えば、インクカートリッジ２０２Ａ，２０２Ｂ等が着脱可能に設けられる。ヘッドユニット２０２を搭載したキャリッジ２０３は、装置本体２０４に取り付けられたキャリッジ軸２０５に軸方向移動自在に設けられている。そして、駆動モーター２０６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２０７を介してキャリッジ２０３に伝達されることで、キャリッジ２０３はキャリッジ軸２０５に沿って移動する。
【００３６】
装置本体２０４にはキャリッジ軸２０５に沿ってプラテン２０８が設けられており、図示しないローラー等により供給された印刷媒体Ｓがプラテン２０８上を搬送される。そして、搬送される印刷媒体Ｓに対して、液体噴射ヘッド１のノズル孔８１からインクが噴射され任意の画像が印刷媒体Ｓに印刷される。なお、インクジェットプリンター２００は、ヘッドユニット２０２が上記のように移動するものだけでなく、例えば、液体噴射ヘッド１が固定されて、印刷媒体Ｓを移動させるだけで印刷を行ういわゆるラインヘッド型のプリンターであってもよい。
【００３７】
図６、図７、図８は、液体噴射ヘッド１の製造方法を説明する工程図である。以下、図６から図８を用いて、液体噴射ヘッド１の製造方法を説明する。
【００３８】
まず、振動板２１、流路形成基板２０に対応する焼成前のセラミックスシート（前駆体）１２０、１２１を用意する。そして、流路形成基板２０に対応するセラミックスシート１２０に対して、打ち抜き加工を施し、圧力室２２や、連通孔側開口２４、更にはリザーバー側開口２５に相当する貫通孔を形成する。そして、図６（ａ）に示すように、各セラミックスシート１２０、１２１を積層する。その後、各セラミックスシートを１０００度から１４００度で焼成して、図６（ｂ）に示すような流路形成基板２０を生成する。
【００３９】
次に、図６（ｃ）に示すように、流路形成基板２０の流路壁面に上側被覆膜３３を製膜する。ここで、上側被覆膜３３は、被覆膜３０及び接合膜３１の一部となる膜である。上側被覆膜３３の材料としてパラキシレン系樹脂を使用する場合、例えば、周知のパリレン（登録商標）を用いることができる。パラキシレン系樹脂を材料に使用する場合、まず、パラキシレン系固体ダイマーを気化、熱分解し、パラキシレン系モノマーを発生させる。そして、チャンバー内に配置された流路形成基板２０にパラキシレン系モノマーを反応させて製膜する。より具体的には、化学気相堆積（Chemical Vapor Deposition：ＣＶＤ）法を用いて上側被覆膜３３を製膜してもよい。
【００４０】
次に、図７（ａ）に示すように、流路形成基板２０の上面側に、圧力室２２の位置に応じて、圧力発生素子４０を形成する。圧力発生素子４０の形成方法の一例として、振動板２１の上面側に電極膜を製膜し、この膜をパターニングして共通電極４１を形成する。次に、共通電極４１の上部に焼成前の圧電体である前駆体層を製膜する。そして、前駆体層を焼成し、パターニングして、圧電体４３を形成する。最後に、この圧電体４３の上部に共通電極と同様の方法により各圧力室２２に応じた個別電極を形成する。
前駆体層の形成方法の一例としては、イオンビーム、スパッタリング、真空蒸着、ＰＶＤ、イオンプレーティング、ＣＶＤ、等の方法を挙げることができる。
【００４１】
次に、封止プレート６０を用意する。この封止プレート６０は、金属で形成される以外にも、セラミックスにより形成するものであってもよい。次に、封止プレート６０の第２面６０ｂにマスク１３０を施す。そして、図７（ｂ）に示すように、封止プレート６０の第１面６０ａの全体に下側被覆膜３４を製膜する。下側被覆膜３４は、接合膜３１の一部となる膜である。マスク１３０は、下側被覆膜３４の製膜後、除去される。なお、封止プレート６０の第１連通孔６１や共通供給孔６２内に形成された下側被覆膜３４を除去してもよいし、除去しなくとも良い。
【００４２】
次に、図７（ｃ）に示すように、流路形成基板２０に製膜された上側被覆膜３３と、封止プレート６０に製膜された下側被覆膜３４とを熱溶着する。一例として、まず、上側被覆膜３３と下側被覆膜３４とをそれぞれヒーター等を用いて融点以上に加熱する。被覆膜３０をパラキシレン系樹脂で構成する場合、１４０度〜２００度で加熱する。次に、上側被覆膜３３における流路形成基板２０の下面２０ａに形成された部分と、下側被覆膜３４とを圧力（１．４ＭＰａ〜２．０ＭＰａ）を加えつつ接合し、溶着させる。そのため、上側被覆膜３３と下側被覆膜３４とは一体化し、流路形成基板２０と封止プレート６０の間に、接合膜３１が形成される。流路形成基板２０と封止プレート６０との位置合わせは、例えば、冶具を用いて行われる。
【００４３】
次に、図８（ａ）に示すように、封止プレート６０の第２面６０ｂに接着膜９０のもととなる前駆体層９１を形成する。この前駆体層９１は、オレフィン系接着剤が塗布されたフィルムを用いて封止プレート６０にこの接着剤を転写することで形成される。ここで、フィルムには、封止プレート６０の第１連通孔６１や共通供給孔６２の位置、更にはリザーバープレート７０の第２連通孔７１やリザーバー７２の位置に応じて開口が形状されている。また、フィルムに形成される各開口は、対応する第１連通孔６１、共通供給孔６２、第２連通孔７１、リザーバー７２の孔のサイズと比べて大きめに形成されている。しかしながら、封止プレート６０は、第１面６０ａと比べて、基板同士の位置合わせ精度が高く保たれているため、開口が大きめに形成されたフィル状の接着剤（接着膜）を用いて、基板同士を接合することができる。なお、封止プレート６０の第２面６０ｂに転写された接着剤が前駆体層９１となる。無論、前駆体層９１の形成方法は、これ以外の方法を用いるものであってもよい。
【００４４】
次に、図８（ｂ）に示すように、封止プレート６０の前駆体層９１が形成された側にリザーバープレート７０を接合する。このとき、封止プレート６０とリザーバープレート７０との位置合わせは、冶具を用いて行われる。そして、封止プレート６０とリザーバープレート７０とを位置決めしつつ圧着して保持することで、接着剤が硬化し、封止プレート６０とリザーバープレート７０の間に接着膜９０が形成される。
【００４５】
最後に、図８（ｃ）に示すように、リザーバープレート７０に、ノズルプレート８０を接着する。ノズルプレート８０は、例えば、接着膜９０と同様、オレフィン系の接着剤を用いてリザーバープレート７０に接着される。
以上の工程により、第１の実施形態に係る液体噴射ヘッド１が製造される。
【００４６】
以上説明したように、この第１の実施形態では、封止プレート６０の流路形成基板２０と接合される第１面６０ａは、パラキシレンの膜を介して接合される。一方、封止プレート６０のリザーバープレート７０と接合される第２面６０ｂは、パラキシレン以外の接着剤を介して接合されている。通常、３枚の基板を重ね合わせて流路を形成する場合、それぞれの基板の位置合わせの精度を考慮して、基板を接合する必要がある。しかし、本発明では、流路のつなぎ目を、パラキシレンの膜を用いて被覆しつつ接合させることができ、封止プレート６０と流路形成基板２０との位置合わせの精度が悪い場合でも、流路を適切に構成することができる。一方で、リザーバープレート７０と封止プレート６０とは、第１面６０ａ側の位置合わせの精度に影響されることなく、基板同士を接合できる。そのため、流路を適切に構成することができる。
【００４７】
セラミックスにより流路形成基板２０が構成される場合、焼成による収縮により寸法精度にばらつきが生じる場合がある。しかし、流路形成基板２０をセラミックスにより構成することで生じる位置合わせの精度の低下を、本発明により吸収することができる。その結果、コストを低減できるセラミックスを用いることができ、製造コストを下げることができる。
【００４８】
また、流路形成基板２０に形成された圧力室２２が細密化すると、ＣＶＤ等の周知の手法で被覆膜を製膜しても均一な膜を生成することが難しくなる。そのため、被覆膜３０と、接合膜３１とを別々に膜を製膜した後、膜同士を接着して基板同士を固定すれば、液体流路内に製膜された被覆膜の膜厚を均一にすることができる。
【００４９】
２．第２の実施形態：
図９は、第２の実施形態に係る液体噴射ヘッド２を示す断面図である。この液体噴射ヘッド２は、封止プレート６０とリザーバープレート７０との間にパラキシレンで構成された接合膜３００を備える構成において、第１の実施形態に係る液体噴射ヘッド１と異なる。
【００５０】
液体噴射ヘッド２は、第１の実施形態同様、アクチュエーター５０と、封止プレート６０と、リザーバープレート７０と、ノズルプレート８０と、を備えている。また、アクチュエーター５０、封止プレート６０、リザーバープレート７０、ノズルプレート８０とが組み合わさることで、圧力室２２を一部に備える液体流路が形成されている。
そして、アクチュエーター５０は、流路形成基板２０と、圧力発生素子４０と、を備えている。
【００５１】
封止プレート６０とリザーバープレート７０とは、パラキシレンで構成された接合膜３００を介して接合されている。また、リザーバープレート７０とノズルプレート８０とは、接着剤で構成された接着膜９００を介して接合されている。即ち、この第２の実施形態では、ノズルプレート８０が第１の流路基板であり、リザーバープレート７０が第２の流路基板である。また、封止プレート６０が第３の流路基板である。
なお、接着膜９００は第１の実施形態同様、オレフィン系接着剤や、エポキシ樹脂系接着剤を用いることができる。そして、第１の実施形態同様、接合膜３００の第３方向での厚みは、接着膜９００の第３方向での厚みに比べて厚くなっている。
【００５２】
図９では、第１の実施形態同様、流路形成基板２０の圧力室２２の内壁に、パラキシレンの被覆膜３０が製膜されている。また、流路形成基板２０と封止プレート６０とパラキシレンの接合膜３１を介して接合されている。図示しないが、接合膜３１と、接合膜３００とが、封止プレート６０の第１連通孔６１と、共通供給孔６２の内部で連続に形成されていてもよい。
【００５３】
以上説明したように、この第２の実施形態では、第１の実施形態が奏する効果と同様の効果を奏する。
【００５４】
３．その他の実施形態：
本発明は様々な実施形態が存在する。そのため、実施形態で示す液体噴射ヘッド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。例えば、圧力室２２の配列は、第２方向Ｄ２に直線状に配列するものに限定されない。例えば、圧力室２２が、千鳥状に配列するものや、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にそれぞれマトリクス状に配列するものであってもよい。
【００５５】
また、本発明は、広く液体噴射ヘッドの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もの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、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）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る。
【００５６】
なお、本発明は上記実施例に限られるものでないことは言うまでもない。
即ち、上記実施例の中で開示した相互に置換可能な部材および構成等を適宜その組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術であって上記実施例の中で開示した部材および構成等と相互に置換可能な部材および構成等を適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
公知技術等に基づいて当業者が上記実施例の中で開示した部材および構成等の代用として想定し得る部材および構成等と適宜置換し、またその組み合わせを変更して適用してもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１、２…液体噴射ヘッド、２０…流路形成基板、２０ａ…下面、２１…振動板、２２…圧力室、２４…連通孔側開口、２５…リザーバー側開口、３０…被覆膜、３１…接合膜、４０…圧力発生素子、４１…共通電極、４２…個別電極、４３…圧電体、５０…アクチュエーター、６０…封止プレート、６１…第１連通孔、６２…共通供給孔、７０…リザーバープレート、７１…第２連通孔、７２…リザーバー、８０…ノズルプレート、９０…接着膜、２００…インクジェットプリンター、２０２…ヘッドユニット、２０２Ａ…インクカートリッジ、２０２Ｂ…インクカートリッジ、２０３…キャリッジ、２０４…装置本体、２０５…キャリッジ軸、２０６…駆動モーター、２０７…タイミングベルト、２０８…プラテン、３００…接合膜、９００…接着膜
【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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