(57)【要約】【課題】  圧電素子の外部環境に起因する破壊を長期間に亘って確実に防止することができ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】  液体を噴射するノズル開口２１に連通する圧力発生室１２が形成される流路形成基板１０と、該流路形成基板１０の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子３００と、前記流路形成基板１０の前記圧電素子３００側の面に接合されて当該圧電素子３００を保護する圧電素子保持部１３１を有する保護基板１３０とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記保護基板１３０の少なくとも前記圧電素子保持部１３１の前記圧電素子３００と相対向する面を画成する壁部が多孔質材料からなると共に当該壁部の少なくとも外面側に光触媒が担持された光触媒層を設ける。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記保護基板の少なくとも前記圧電素子保持部の前記圧電素子と相対向する面を画成する壁部が多孔質材料からなると共に当該壁部の少なくとも外面側に光触媒が担持された光触媒層を具備することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１において、前記多孔質材料が、セラミック材料であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記光触媒層が、酸化チタンからなる光触媒と、白金又は酸化ルテニウムから選択される少なくとも１つの助触媒とを含むことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記光触媒層に所定光を照射する光触媒照射手段が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４において、前記保護基板の前記光触媒層に対向する領域には、前記光触媒照射手段を保持する保持手段が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項５において、前記保持手段が、前記保護基板との間に外部と連通する空間部を画成する保持基板であると共に、前記保持基板上に、前記圧電素子を駆動する駆動ＩＣが設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項４〜６の何れかにおいて、前記光触媒照射手段が紫外線又は近紫外線を照射する固定光源からなることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか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】
請求項１〜３の何れかの液体噴射ヘッドと、前記光触媒層に所定光を照射する光触媒照射手段とを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電素子の変位によりインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。
【０００３】
前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。
【０００４】
これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。
【０００５】
一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものがある。また、このような圧電素子は、例えば、湿気等の外部環境に起因して破壊され易いという問題がある。この問題を解決するために、圧力発生室が形成される流路形成基板に、圧電素子保持部を有する封止基板を接合し、この圧電素子保持部内に圧電素子を密封するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、このように封止基板によって圧電素子を密封しても、例えば、封止基板と流路形成基板との接着界面から圧電素子保持部内に水分が入り込むことなどにより、圧電素子保持部内の湿気が徐々に上昇し、最終的にはこの湿気により圧電素子が破壊されてしまうという問題がある。また、このような不具合を解消するために、圧電素子保持部内に吸湿剤を設け、この吸湿剤により圧電素子保持部内の湿気を吸湿させて圧電素子保持部内を低湿度にしたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
さらに、圧電素子を絶縁体層で覆いコンタクトホールを介して電極を接続し、さらに、コンタクトホール周辺を保護膜で覆ったものがある（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、圧電素子保持部内に吸湿剤を設けた場合には、吸湿剤の量及び能力に限りがあるため、吸湿能力が飽和して圧電素子保持部内を長期に亘って低湿度に保つことができないという問題がある。また、圧電素子を絶縁体層で覆う構成では、比較的厚い絶縁体層が必要となり、絶縁体層によって圧電素子の変位量が減少してしまい、圧電素子の能力が低下してしまうという問題がある。なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外の液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１３６７３４号公報（第１図、第２図、第５頁）
【特許文献２】特開平１１−３００９５７号公報（第２図、第５〜６頁）
【特許文献３】特開平１１−２３５８１８号公報（第６図、第５頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑み、圧電素子の外部環境に起因する破壊を長期間に亘って確実に防止することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられて前記圧力発生室内に圧力変化を生じさせる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて当該圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記保護基板の少なくとも前記圧電素子保持部の前記圧電素子に相対向する面を画成する壁部が多孔質材料からなると共に当該壁部の少なくとも外面側に光触媒が担持された光触媒層を具備することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第１の態様では、多孔質材料からなる保護基板に圧電素子保持部内の湿気を吸湿させることができると共に、光触媒層の光触媒作用によって保護基板に吸湿された水分を分解させて保護基板の吸湿作用を維持することができ、圧電素子保持部内を長期に亘って低湿度に保つことができ、圧電素子の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記多孔質材料が、セラミック材料であることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第２の態様では、耐久性及び吸湿性に優れた保護基板を形成することができる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記光触媒層が、酸化チタンからなる光触媒と、白金又は酸化ルテニウムから選択される少なくとも１つの助触媒とを含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第３の態様では、光触媒層の光触媒作用を効率よく発現させることができる。
【００１３】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記光触媒層に所定光を照射する光触媒照射手段が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第４の態様では、光触媒層に太陽光が当たらない場合にも、光触媒照射手段によって光触媒層に光触媒作用を発現させることができる。
【００１４】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記保護基板の前記光触媒層に対向する領域には、前記光触媒照射手段を保持する保持手段が設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第５の態様では、保持手段によって光触媒照射手段を確実に保持することができる。
【００１５】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記保持手段が、前記保護基板との間に外部と連通する空間部を画成する保持基板であると共に、前記保持基板上に、前記圧電素子を駆動する駆動ＩＣが設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第６の態様では、保持手段によって光触媒照射手段が光触媒層に光を照射できるように保持することができると共に、圧電素子を駆動する駆動ＩＣを保持することができる。
【００１６】
本発明の第７の態様は、第４〜６の何れかの態様において、前記光触媒照射手段が紫外線又は近紫外線を照射する固定光源からなることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第７の態様では、発光ダイオードや半導体レーザ等の固定光源により小型化することができると共に所定波長の光を低電力で得ることができ、光触媒層に光触媒作用を確実に発現させることができる。
【００１７】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの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。
かかる第８の態様では、液体吐出特性が実質的に安定し且つ信頼性を向上した液体噴射装置を実現することができる。
【００１８】
本発明の第９の態様は、第１〜３の何れかの液体噴射ヘッドと、前記光触媒層に所定光を照射する光触媒照射手段とを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第９の態様は、液体噴射ヘッドの光触媒層に太陽光が当たらない場合にも、光触媒照射手段によって光触媒層に光触媒作用を発現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方の面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。なお、連通部１３は、後述する保護基板のリザーバ部と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部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。
【００２０】
また、流路形成基板１０の開口面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられたマスク膜５１を介して、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開口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を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又は不錆鋼などからなる。
【００２１】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜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という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子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。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。
【００２２】
なお、上述した例では、圧電素子３００の下電極膜６０、弾性膜５０及び絶縁体膜５５が振動板として作用する。また、圧電素子３００の上電極膜８０の長手方向一端部近傍から流路形成基板１０の圧力発生室１２の端部近傍まで、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が延設されている。そして、このリード電極９０は、接続溝３３で後述する駆動ＩＣ１１０と電気的に接続されている。
【００２３】
また、流路形成基板１０上の圧電素子３００側の面には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部１３１を有する保護基板１３０が接着剤等を介して接合されている。この圧電素子保持部１３１は、並設された２列の圧電素子３００の全てを覆うように形成されている。また、保護基板１３０は、少なくとも圧電素子３００に相対向する面を画成する壁部が通気性のある多孔質材料からなると共に、壁部の少なくとも外面側に光触媒が担持された光触媒層１３２を具備する。本実施形態では、保護基板１３０の全体を多孔質材料で形成し、保護基板１３０の外面の全面に亘って光触媒層１３２を設けた。
【００２４】
このような保護基板１３０を形成する多孔質材料としては、例えば、窒化珪素、酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、珪酸アルミニウム等のセラミック材料を挙げることができる。多孔質材料で形成された保護基板１３０は、吸湿作用を有するため、圧電素子保持部１３１内の湿気を吸湿させて、圧電素子保持部１３１内を低湿度に保つことができ、圧電素子３００の湿気による破壊を防止することができる。
なお、保護基板１３０の吸湿作用は、細孔への水蒸気の吸着により行われる。細孔におけるガスの凝縮による液状化とその液体のガス化は、その細孔径に依存して起き、状態変化の起きる細孔半径は、ケルビンの毛管凝縮理論に基づいて決定される。このケルビンの式によると、多孔質材料の細孔径は、約２〜６ｎｍが好ましい。
【００２５】
また、保護基板１３０の外面に設けられた光触媒層１３２は、多孔質材料からなる保護基板１３０の少なくとも外面に、光触媒を含有する溶液を塗布することで形成することができる。この光触媒層１３２は、保護基板１３０の内部に含浸するように設けてもよい。このような光触媒層１３２を形成する光触媒としては、二酸化チタンが挙げられる。なお、光触媒に、白金又は酸化ルテニウム等の助触媒を含ませることで、光触媒層１３２にさらなる光触媒作用を発現させることができる。
【００２６】
さらに、保護基板１３０上には、光触媒層１３２に所定波長の光を照射する光触媒照射手段１４０と、これを保持する保持手段として保持基板１４１とが設けられている。保持基板１４１は、保護基板１３０に接合される面側に、圧電素子３００の並列方向に亘って溝状の空間部１４２が設けられている。空間部１４２は、保持基板１４１の側面に開口することで、空間部１４２と外部とを連通し、空間部１４２内を大気開放している。
【００２７】
また、空間部１４２の底面には、光触媒層１３２に光触媒作用を発現させる所定波長の光を照射する光触媒照射手段１４０が設けられている。光触媒照射手段１４０は、３６０〜４００ｎｍの紫外線又は近紫外線を照射する例えば、発光ダイオードや、半導体レーザ等の固定光源を挙げることができる。光触媒照射手段１４０として、このような固定光源を用いることで、所望の波長を有する光を小型で且つ低電力で得ることができる。本実施形態では、光触媒照射手段１４０として、ピーク波長が３７５ｎｍの近紫外線を照射する発光ダイオード（製品名；ＮＳＨＵ５５０Ａ、日亜化学工業株式会社製）を用いた。そして、このような光触媒照射手段１４０は、保持基板１４１に照射面が空間部１４２の底面から突出するように埋め込まれて保持されている。なお、光触媒照射手段１４０は、保持基板１４１に半導体工程により直接形成するようにしてもよい。
【００２８】
そして、このような光触媒照射手段１４０によって保護基板１３０の光触媒層１３２に所定波長の光を照射することで、光触媒層１３２に光触媒作用を発現させることができる。これにより、保護基板１３０に吸湿させた圧電素子保持部１３１内の水分は、光触媒層１３２の光触媒作用によって水素と酸素とに分解されて外部に排出され、保護基板１３０の吸湿性能を維持させることができる。
【００２９】
このように、流路形成基板１０と保護基板１３０との接合界面から圧電素子保持部１３１内にインクや外部からの湿気等が侵入したとしても、圧電素子３００を覆う圧電素子保持部１３１が設けられた保護基板１３０を多孔質材料で形成することで、圧電素子保持部１３１内の湿気を吸湿させることができる。また、保護基板１３０に吸湿された水分を光触媒層１３２によって分解させることができ、保護基板１３０の吸湿作用を長期に亘って維持することができる。これにより、圧電素子保持部１３１内を常に低湿度に保つことができ、圧電素子３００の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。また、光触媒層１３２は、多孔質材料に付着した汚れ、埃等も分解することができるため、多孔質材料からなる保護基板１３０の目詰まりを防止する効果もある。
【００３０】
なお、光触媒照射手段１４０によって光触媒層１３２に光を照射するタイミングは、特に限定されず、例えば、インクジェット式記録ヘッドを具備する後述するインクジェット式記録装置に電源が投入されている間は常に照射するようにしてもよく、また、圧電素子３００を駆動する前から照射するようにすれば、圧電素子３００に電圧を印加した際に、圧電素子３００が破壊されるのを防止することができる。さらに、圧電素子保持部１３１内に湿度センサを設け、この湿度センサが所定湿度以上となった場合に、自動的に光触媒照射手段１４０によって光触媒層１３２に光を照射するようにしてもよい。
【００３１】
また、光触媒層１３２によって水分を分解することで発生したガスは、保持基板１４１と保護基板１３０との間の大気開放した空間部１４２から外部に排出される。このとき、発生したガスは、希薄なため特に危険性はない。また、保持基板１４１上には、圧電素子３００を駆動する駆動ＩＣ１１０が並設された圧電素子３００の列毎に設けられている。
【００３２】
さらに、保護基板３０の外周の流路形成基板１０上には、流路形成基板１０の連通部１３に対応する領域にリザーバ部３２が設けられたリザーバ形成基板３０が設けられている。そして、リザーバ部３２は、本実施形態では、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の並設方向に沿って設けられており、上述したように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。
なお、リザーバ形成基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、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より好ましく、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。
【００３３】
また、保護基板１３０とリザーバ形成基板３０との間には、所定の間隔を設けることで、下電極膜６０の一部及びリード電極９０の一部が露出する接続溝３３が形成されている。この接続溝３３を介して保持基板１４１上の駆動ＩＣ１１０とリード電極９０とがボンディングワイヤ１１１を介して電気的に接続されている。
なお、リザーバ形成基板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。封止膜４１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４１によってリザーバ部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、厚さが３０μｍのステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ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、リザーバ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。
【００３４】
また、このリザーバ１００の長手方向略中央部外側のコンプライアンス基板４０上には、リザーバ１００にインクを供給するためのインク導入口４４が形成されている。さらに、リザーバ形成基板３０には、インク導入口４４とリザーバ１００の側壁とを連通するインク導入路３４が設けられている。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４４からインクを取り込み、リザーバ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下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜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。
【００３５】
ここで、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図３〜図５を参照して説明する。なお、図３〜図５は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。まず、図３（ａ）に示すように、シリコン単結晶基板である流路形成基板１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、流路形成基板１０の表面に弾性膜５０及びマスク膜５１を構成する二酸化シリコン膜５２を形成する。次いで、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）上に、ジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５５を形成する。次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。
次に、図３（ｄ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板１０の全面に形成し、圧電体層７０及び上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。
【００３６】
次に、図４（ａ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０を流路形成基板１０の全面に亘って形成すると共に、各圧電素子３００毎にパターニングする。以上が膜形成プロセスである。このようにして膜形成を行った後、図４（ｂ）に示すように、流路形成基板１０の圧電素子３００側に圧電素子保持部１３１及び光触媒層１３２が設けられた保護基板１３０を接合する。
次に、図４（ｃ）に示すように、流路形成基板１０の保護基板１３０上に、照射手段１４０が保持された保持基板１４１を接合する。
【００３７】
次に、５（ａ）に示すように、流路形成基板１０にリザーバ部３２の形成されたリザーバ形成基板３０とコンプライアンス基板４０とを接合する。
そして、次に、図５（ｂ）に示すように、所定形状にパターニングしたマスク膜５１を介して流路形成基板１０を異方性エッチングすることにより圧力発生室１２等を形成する。なお、実際には、上述した一連の膜形成及び異方性エッチングによって一枚のウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０毎に分割する。
その後は、流路形成基板１０にマスク膜５１を介してノズルプレート２０を接合し、保持基板１４１上に駆動ＩＣ１１０を実装すると共にワイヤボンディングすることによって、駆動ＩＣ１１０と下電極膜６０及びリード電極９０とをボンディングワイヤ１１１によって電気的に接続することにより本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとなる。
【００３８】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、保護基板１３０とリザーバ形成基板３０とを別部材で形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、保護基板とリザーバ形成基板とを一つの基板で構成するようにしてもよい。なお、このような場合、基板全体を多孔質材料で形成すると、リザーバ形成基板のリザーバ部に充填されたインクが染み出してしまう虞があるため、リザーバ部の内面にインクが染み出さないような保護膜を形成するか、部分的に別の材料で一つの基板を一体的に形成するようにすればよい。
【００３９】
また、例えば、上述した実施形態１では、光触媒照射手段１４０を保護基板１３０上に接合された保持基板１４１からなる保持手段に保持させるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、保持手段を、保護基板１３０上に接合されて光触媒照射手段１４０を保持する梁形状を有する部材としてもよい。さらに、上述した実施形態１では、インクジェット式記録ヘッドに光触媒照射手段１４０を設け、光触媒照射手段１４０によって光触媒層１３２の光触媒作用を発現させるようにしたが、光触媒照射手段１４０を後述するインクジェット式記録装置に設けるようにしてもよい。
【００４０】
また、例えば、上述した実施形態１では、保護基板１３０に圧電素子保持基板１３１を設けることによって、圧電素子３００を保護基板１３０で直接覆うようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、圧電素子３００上に圧電素子３００を覆う水分透過率の低い酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等の無機絶縁膜を設けるようにしてもよい。なお、圧電素子３００を無機絶縁膜で覆う場合は、圧電素子３００の変位量を減少させないような薄さで形成するのが好ましい。このように薄い無機絶縁膜で圧電素子３００を覆うことにより、圧電素子３００の湿気等の外部環境に起因する破壊を確実に防止することができる。
【００４１】
さらに、例えば、上述の実施形態１では、保護基板１３０に圧電素子保持部１３１を、２列の圧電素子３００の全体を覆うように設けたが、特にこれに限定されず、例えば、並設された圧電素子３００の各列毎に独立した圧電素子保持部を２つ設けるようにしてもよい。
また、例えば、上述の実施形態１では、成膜及びリソグラフィプロセスを応用して製造される薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論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インクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
【００４２】
また、実施形態１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。
【００４３】
そして、駆動モータ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上を搬送されるようになっている。
【００４４】
なお、液体噴射ヘッドとしてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置を一例として説明したが、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る。液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、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を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの概略を示す斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  流路形成基板、１２  圧力発生室、１３  連通部、１４  インク供給路、２０  ノズルプレート、２１  ノズル開口、３０  リザーバ形成基板、３２  リザーバ部、４０  コンプライアンス基板、５０  弾性膜、５５  絶縁体膜、６０  下電極膜、７０  圧電体層、８０  上電極膜、１００  リザーバ、１１０  駆動ＩＣ、１３０  保護基板、１３１  圧電素子保持部、１３２  光触媒層、１４０  光触媒照射手段、１４１  保持基板、３００  圧電素子
【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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