(57)【要約】【課題】安価な原料によって耐薬品性、親水性を確保することのできる耐液保護膜を有した液滴吐出ヘッド等を提供すること。【解決手段】液滴を吐出する複数のノズル孔１１と、それぞれのノズル孔１１に連通する複数の吐出室２１と、各吐出室２１に連通され吐出室２１に液体を供給する共通液滴室２３と、吐出室２１の壁面に形成された振動板６と、振動板６に対向配置された対向電極５とを備え、複数の基板１、２、３を積層してなる液滴吐出ヘッド１０であって、前記基板１、２、３の液体と接触する面に、窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜からなる親水性の耐液保護膜１５、１８が形成されたものである。この耐液保護膜１５、１８は、単層構造であってもよく、複数層構造であってもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズル孔と、前記それぞれのノズル孔に連通する複数の吐出室と、前記各吐出室に連通され前記吐出室に液体を供給する共通液滴室と、前記吐出室の壁面に形成された振動板と、前記振動板に対向配置された対向電極とを備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドであって、
前記基板の液体と接触する面に、窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜からなる親水性の耐液保護膜が形成されたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記耐液保護膜は単層構造であって、層全体に窒素が導入されたダイアモンドライクカーボン膜からなることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記耐液保護膜は複数層構造であって、少なくとも表面側の層の全体に窒素が導入されたダイアモンドライクカーボン膜からなることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
前記基板に液滴を吐出する複数のノズル孔と、前記それぞれのノズル孔に連通する複数の吐出室と、前記各吐出室に連通され前記吐出室に液体を供給する共通液滴室と、前記吐出室の壁面に形成された振動板と、前記振動板に対向配置された対向電極とを備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記基板が液体と接触する面に窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜を形成し、前記各基板を積層して液滴吐出ヘッドを製造することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド部分を形成することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を適用した液滴吐出装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッドとして、インクジェット記録装置に搭載される静電駆動方式のインクジェットヘッドが知られている。このインクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で上記ノズル孔に連通する吐出室、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、駆動部により吐出室に圧力を加えることによって、インク液を選択されたノズル孔から吐出するように構成されている。
【０００３】
従来のインクジェット記録装置のインクジェットヘッドにおいては、吐出室側のシリコン表面にチタンからなる耐インク性薄膜が形成されており、インクによって腐食されないようにしてある。そして、チタン表面は親水性を有しており、スパッタリング等により形成される（例えば、特許文献１参照）。  
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７４８０９号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載のインクジェットヘッドの吐出室側のシリコン表面に形成された耐インク性薄膜であるチタンはレアメタルであるため、今後の社会情勢により価格の高騰が予想され、コストアップの要因となるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、安価な原料によって耐薬品性、親水性を確保することのできる耐液保護膜を有する液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出ヘッドの製造方法を適用した液滴吐出装置の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、液滴を吐出する複数のノズル孔と、それぞれのノズル孔に連通する複数の吐出室と、各吐出室に連通され吐出室に液体を供給する共通液滴室と、吐出室の壁面に形成された振動板と、振動板に対向配置された対向電極とを備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドであって、前記基板の液体と接触する面に、窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜からなる親水性の耐液保護膜が形成されたものである。
窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜からなる耐液保護膜を、基板が液体と接触する面に設けたので、安価な原料で、親水性、耐薬品性に優れ、製品信頼性が高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、耐液保護膜が単層構造であって、層全体に窒素が導入されたダイアモンドライクカーボン膜からなるものである。
窒素が導入された単層構造のダイアモンドライクカーボン膜により耐液保護膜が形成されているので、安価な原料で、親水性、耐薬品性に優れ、製品信頼性が高い液滴吐出ヘッドを得ることができる。
【０００９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、耐液保護膜が複数層構造であって、少なくとも表面側の層の全体に窒素が導入されたダイアモンドライクカーボン膜からなるものである。
ダイアモンドライクカーボン膜は少なくとも内層膜と外層膜の２層からなり、外層膜は窒素が導入されているため親水性、耐薬品性に優れ、内層膜は窒素が導入されていないため成膜レートは低下せず、スループロットをあげることができる。
【００１０】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
また、製品信頼性が高い液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、基板に液滴を吐出する複数のノズル孔と、それぞれのノズル孔に連通する複数の吐出室と、各吐出室に連通され吐出室に液体を供給する共通液滴室と、吐出室の壁面に形成された振動板と、振動板に対向配置された対向電極とを備え、複数の基板を積層してなる液滴吐出ヘッドの製造方法であって、前記基板が液体と接触する面に窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜を形成し、各基板を積層して液滴吐出ヘッドを製造するものである。
窒素を導入したダイアモンドライクカーボン膜を形成したので、撥水性のダイアモンドライクカーボン膜を膜質変更して、親水性の耐液保護膜を安価に形成することができる。
【００１２】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド部分を形成するものである。
また、製品信頼性が高い液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの一部を断面で示した分解斜視図、図２は図１の組立てた状態の要部を示す縦断面図、図３は図２のａ−ａ断面図である。
インクジェットヘッド１０は、複数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられたノズル基板１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２に形成された振動板６に対峙する個別電極（対向電極）５を有した電極基板３とが、貼り合わせにより積層されている。
【００１４】
ノズル基板１は、シリコンから作製され、キャビティ基板２に接着されている。そのノズル孔１１は、同心上に設けられた径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち径の小さい第１のノズル孔部分（吐出口部分）１１ａとこれよりも径の大きい第２のノズル穴部分（導入口部分）１１ｂとから構成されている。また、ノズル基板１には、キャビティ基板２の吐出室２１とリザーバ２３とを連通するオリフィス１２と、リザーバ２３部分の圧力変動を補償するためのダイアフラム１３とが形成されている。
【００１５】
ノズル基板１の表面にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１４が形成されている。また、ノズル基板１のノズル内壁やキャビティ基板２との接着側の面、すなわちインク流路（液体流路）５０側の面には、シリコン酸化膜１４の上に、さらにダイアモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）からなるインク保護膜（耐液保護膜）１５が形成されている。このインク保護膜１５は、親水性で耐薬品性が高く、成膜時に窒素（Ｎ2 ）を導入して形成されている。
なお、ノズル基板１のインク流路５０側の面にはシリコン酸化膜１４を形成せず、ダイアモンドライクカーボン膜１５を直接に成膜してインク保護膜１５を形成してもよい。
【００１６】
キャビティ基板２は、例えば面方位が（１１０）のシリコン基板から作製される。キャビティ基板２にはインク流路５０を構成する複数の吐出室２１と、各吐出室２１に共通の１つのリザーバ２３とが形成されている。
【００１７】
各吐出室２１は圧力変動を生じさせてノズル孔１１からインクを吐出させる部分であり、インク供給口であるオリフィス１２ともそれぞれ連通している。吐出室２１の底面は可撓性を有する振動板６となっている。この振動板６は、キャビティ基板２の片側表面のボロンを拡散させたボロン拡散層から形成されており、ウェットエッチングによりエッチングストップを利用して、そのボロン拡散層の厚みが薄く仕上げられている。
【００１８】
リザーバ２３は、吐出液であるインクを貯留しておくためのものであり、オリフィス１２を介して全ての吐出室２１に連通している。リザーバ２３の底部には電極基板３のインク供給孔３３に連通するインク供給孔１６が形成されており、図示しないインクカートリッジからインクが供給されるようになっている。
【００１９】
キャビティ基板２のリザーバ２３や吐出室２１の内壁等のノズル基板との接着側の面、すなわちインク流路５０側の面には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１７が形成されており、そして、シリコン酸化膜１７の上には、さらにダイアモンドライクカーボン膜からなるインク保護膜（耐液保護膜）１８が形成されている。このインク保護膜１８は、親水性で耐薬品性が高く、成膜時に窒素を導入して形成されている。なお、キャビテイ基板２のインク流路５０側の面にはシリコン酸化膜１７を形成せず、ダイアモンドライクカーボン膜を直接に成膜してインク保護膜１８を形成してもよい。
【００２０】
キャビティ基板２の電極基板３と対向する側の面には、その表面に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる絶縁膜８が形成されている。この絶縁膜８はいわゆるＨｉｇｈ−ｋ材等からなるものであってもよく、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3 ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ2 ）、窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＮ）、酸窒化ハフニウムシリケート（ＨｆＳｉＯＮ）からなる膜であってもよい。
なお、絶縁膜８の上には、表面保護膜としてダイアモンドライクカーボン膜をさらに形成してもよい。
【００２１】
電極基板３は、ガラス基板から作製される。なかでも、キャビティ基板２であるシリコン基板と熱膨張係数の近いパイレックス（登録商標）ガラス等を用いるのが適している。これは、電極基板３とキャビティ基板２とを陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板３とキャビティ基板２との間に生じる応力を低減することができ、その結果、剥離等の問題を生じることなく、電極基板３とキャビティ基板２とを強固に接合することができるからである。
【００２２】
電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板６に対向する表面位置にそれぞれ個別電極形成用凹部３２が形成されており、その内部には、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide: インジウム錫酸化物）からなる個別電極（対向電極）５が形成されている。
なお、電極基板３の個別電極５の上面、もしくは個別電極形成側の全面に、表面保護膜としてダイアモンドライクカーボン膜をさらに形成してもよい。
【００２３】
個別電極５はフレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部５ａを有し、この端子部５ａは、配線のために、キャビティ基板２の末端部が開口された電極取り出し部３４内に露出している。
個別電極形成用凹部３２において、振動板６と個別電極５との間に形成される隙間１９の開放端部は、エポキシ等の樹脂による封止材３５で封止される。これにより、湿気や塵埃等が隙間１９に侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を保持することができる。
【００２４】
キャビティ基板２と電極基板３は、陽極接合により接合されている。なお、キャビティ基板２と電極基板３の対向する面にダイアモンドライクカーボン膜を設けた場合は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）を介して陽極接合により接合することもできる。
【００２５】
ドライバＩＣ等の駆動制御回路４０が、電極基板３の各個別電極５の端子部５ａとキャビティ基板２上面の共通電極２６とに、フレキシブル配線基板（図示せず）を介して接続されて、インクジェットヘッド１０が構成されている。
ここで、電極基板３の個別電極５とキャビティ基板２の振動板６とは、液滴を吐出させる作用を果たす静電アクチュエータを構成しており、振動板６が静電アクチュエータの可動片を構成している。
【００２６】
次に、インクジェットヘッド１０の動作を説明する。
上記のように構成されたインクジェットヘッド１０において、駆動制御回路４０によりキャビティ基板２の共通電極２６と、電極基板３の端子部５ａとの間にパルス電圧が印加されると、振動板６と個別電極５との間に静電気力が発生し、その吸引作用により振動板６が個別電極５側に引き寄せられて撓み、吐出室２１の容積が拡大する。これにより、リザーバ２３の内部に溜まっていたインクがオリフィス１２を通じて吐出室２１に流れ込む。次に、共通電極２６と端子部５ａへの電圧の印加を停止すると、静電吸引力が消滅して振動板６が復元し、吐出室２１の容積が急激に収縮する。これにより、吐出室２１内の圧力が急激に上昇し、吐出室２１に連通しているノズル孔１１からインク液が吐出される。
このようにして、リザーバ２３の内部に溜まっていたインクは、液体流路５０内を移動して、ノズル孔１１から吐出する。
こうして、安価な原料で、耐インク性（耐薬品性）が高く、安定性に優れ、製品信頼性の高いインクジェットヘッド１０を得ることができる。
【００２７】
次に、インクジェットヘッド１０の製造方法について、図４、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、以下に記載の数値はその一例を示すもので、これに限定するものではない。
まず、図４によりノズル基板の製造方法を説明する。
シリコン基板（加工後にノズル基板１になる）を熱酸化処理し、表面にエッチング保護膜となるシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）を、例えば１２００ｎｍの厚みに形成する（Ｓ−１）。
【００２８】
次に、シリコン酸化膜に、第２のノズル孔部分１１ｂに対応する第２の凹部をパターニング形成し、ウェットエッチングによりハーフエッチングする。次に、これと同心的に、第１のノズル孔部分１１ａに対応する第１の凹部をパターニング形成し、残し厚みが零になるようにドライエッチングによりエッチングする（Ｓ−２）。
【００２９】
次に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチングによって垂直に異方性ドライエッチングし、第１のノズル孔部分１１ａを形成し、ついで、シリコン酸化膜をウェットエッチングして、第２の凹部の残し厚みが零になるようにする。次に、ＩＣＰドライエッチングによって垂直に異方性ドライエッチングし、第２のノズル孔部分１１ｂを形成する。このとき、同時に第１のノズル孔部分１１ａも同じ深さだけ垂直に異方性ドライエッチングされる。こうして、第１、第２のノズル孔部分１１ａ、１１ｂからなるノズル孔１１が形成される（Ｓ−３）。
【００３０】
次に、シリコン基板の表面に残るシリコン酸化膜を剥離する（Ｓ−４）。
【００３１】
次に、シリコン基板の表面にシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１４を形成する（Ｓ−５）。シリコン酸化膜１４は、シリコン基板の両面に熱酸化またはＣＶＤ装置によって形成する。なお、液吐出側の面のみに成膜することもでき、この場合は、ＣＶＤ装置によって行う。
【００３２】
次に、シリコン酸化膜１４の上であって、シリコン基板のノズル内壁やキャビティ基板２との接着側の面、すなわちインク流路５０となる側の面に、さらにダイアモンドライクカーボン膜を形成する（Ｓ−６）。成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとしてトルエン（Ｃ7Ｈ8）を用いる。なお、トルエン（Ｃ7Ｈ8）以外にも、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、ベンゼン（Ｃ6Ｈ6）等を用いることができる。
この場合、高周波出力を９００Ｗ、トルエン流量を５ｓｃｃｍ、圧力を０．２Ｐａ、窒素流量を５ｓｃｃｍとして、ダイアモンドライクカーボン膜を形成する。こうすると、ダイアモンドライクカーボン膜を０．１μｍ形成するのに、約６０ｍｉｎ要する。
ここではダイアモンドライクカーボン膜の厚みを０．１μｍとしたが、使用インクによるインク保護膜耐久性（耐インク性）により膜厚を設定する。
なお、上記条件は一例であり、各種条件は用途（保証範囲、成膜レート向上）に応じて任意に設定する。
【００３３】
上記のようにして形成したダイアモンドライクカーボン膜は、窒素を導入して形成してあるため、純水接触角は約４０°である。ダイアモンドライクカーボン膜に窒素を導入しない場合は、純水接触角は約８０°である。ダイアモンドライクカーボン膜は一般的に撥水性を有する膜であるが、上記のように窒素を導入することによって親水性を有する膜になることが分かる。
【００３４】
次に、シリコン基板の液吐出側の面に撥水処理を行う（Ｓ−７）。
こうして、シリコン基板からノズル基板１を完成する（Ｓ−８）。
【００３５】
次に、図５を用いて電極基板３及びキャビティ基板２の製造方法を説明する。
まず、パイレックス（登録商標）ガラスからなるガラス基板（加工後に電極基板２になる）に、例えば金・クロムのエッチングマスクを使用し、フッ酸によってエッチングして、所望の深さの個別電極形成用凹部３２を形成する（Ｓ−９）。この個別電極形成用凹部３２は個別電極５の形状より少し大きめの溝状のものであり、個別電極５ごとに複数形成される。そして、例えば、スパッタ法によりＩＴＯ膜を形成する。さらに、ＩＴＯ膜をフォトリソグラフィーによりパターニングし、エッチング等により、個別電極形成用凹部３２内にのみＩＴＯを残して個別電極５を形成する（Ｓ−１０）。
次に、ガラス基板にドリルなどによって穴を開け、インク供給孔３３を形成する。
こうして、ガラス基板から電極基板３を完成する（Ｓ−１１）。
【００３６】
また、シリコン基板（加工後にキャビティ基板２になる）の片面の全面にボロン拡散層を形成し、さらに、ボロン拡散層の全表面に、ＣＶＤ等により、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）よりなる絶縁膜８を形成する（Ｓ−１２）。
【００３７】
次に、以上のようにして加工されたシリコン基板と電極基板３とを接合して積層する。これは、シリコン基板の振動板６の形成予定領域と、電極基板３の個別電極形成用凹部３２の個別電極５とを、隙間１９を介して対向させるとともに、シリコン基板と電極基板３の最表面にある部分を密着させて、陽極接合する（Ｓ−１３）。
【００３８】
次に、接合済みのシリコン基板の表面全面を研磨加工して薄くし、さらにウェットエッチングによりライトエッチングして加工痕を除去する（Ｓ−１４）。
【００３９】
次に、薄板状に加工された接合済みシリコン基板の表面にフォトリソグラフィーによってレジストパターニングを行い（Ｓ−１５）、さらにエッチングによってインク流路となる溝を形成する（Ｓ−１６）。これによって、吐出室２１となる凹部、リザーバ２３となる凹部、および電極取り出し部３４となる凹部が形成される。この際、例えば水酸化カリウムでウェットエッチングを行えば、ボロン拡散層の表面でエッチングストップがかかるので、振動板６の厚さを高精度に形成することができ、表面荒れも防ぐことができる。
【００４０】
次に、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）ドライエッチングにより、電極取り出し部３４に対応する凹部の底部を除去して電極取り出し部３４を開口する。
【００４１】
次に、個別電極形成用凹部３２に形成された個別電極５と振動板６との隙間（アクチュエータ内の隙間）１９から、その内部に付着している水分を除去する（Ｓ−１７）。水分除去は、積層されたシリコン基板を例えば真空チャンバ内に入れ、加熱真空引きをすることにより行う。そして、所要時間経過後、窒素ガスを導入し、窒素雰囲気下で隙間１９の開放端部にエポキシ樹脂等の封止材３５を塗布して気密に封止する（Ｓ−１８）。このように、隙間１９に付着した水分を除去した後、気密封止することによって、静電アクチュエータの駆動耐久性を向上させる。
【００４２】
次に、シリコン基板の吐出室２１となる凹部、リザーバ２３となる凹部、および電極取り出し部３４となる凹部等のノズル基板１との接着側の面、すなわちインク流路５０側の面に、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１７を形成する（Ｓ−１９）。そして、シリコン酸化膜１７の上に、さらにダイアモンドライクカーボン膜からなるインク保護膜１８を形成する（Ｓ−２０）。
【００４３】
この場合、インク保護膜１８の形成は、シリコン基板（ノズル基板１）のインク流路５０側の面にダイアモンドライクカーボン膜を形成する（図４のＳ−６）のと同様の方法で行う。すなわち、成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとして例えばトルエン（Ｃ7Ｈ8）を用いる。高周波出力を９００Ｗ、トルエン流量を５ｓｃｃｍ、圧力を０．２Ｐａ、窒素流量を５ｓｃｃｍとして、ダイアモンドライクカーボン膜を形成する。こうすると、ダイアモンドライクカーボン膜を０．１μｍ形成するのに、約６０ｍｉｎ要する。
ここではダイアモンドライクカーボン膜の厚みを０．１μｍとしたが、使用インクによるインク保護膜耐久性（耐インク性）により、ダイアモンドライクカーボン膜の膜厚を設定する。
上記のように構成したダイアモンドライクカーボン膜は、窒素を導入して形成してあるため、純水接触角は約４０°であり、窒素を導入することによって親水性を有する膜になることが分かる。
次に、シリコン基板の上に金属からなる共通電極２６を形成する。
【００４４】
以上の工程を経て、電極基板３に接合されたシリコン基板からキャビティ基板２が完成される（Ｓ−２１）。
【００４５】
次に、キャビティ基板２の表面に、Ｓ−８（図４参照）で作製されたノズル基板１を接着により接合し、接合基板を完成する（Ｓ−２２）。
そして最後に、ダイシングにより個々のヘッドチップに切断すれば、インクジェットヘッド１０が完成する（Ｓ−２３）。
【００４６】
こうして、インクジェットヘッド１０のインク流路５０の表面に、窒素を導入して膜質を変えたダイアモンドライクカーボン膜からなるインク保護膜１５、１８を形成したので、インク流路５０のインク接触面は親水性を有し、耐薬品性も高い。
【００４７】
実施の形態２．
図６は図２のインクジェットヘッドをａ−ａ線で切断した状態を示す実施の形態２の断面図である。
実施の形態１では、インクジェットヘッド１０のインク流路５０の表面に設けたインク保護膜１５、１８はそれぞれ一層構造のダイアモンドライクカーボン膜によって形成したが、本実施の形態２では二層構造のダイアモンドライクカーボン膜によって形成し、上層部分を親水性としたものである。
【００４８】
図６に示すように、ノズル基板１の表面にはシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１４が形成されている。そして、ノズル基板１のノズル内壁やキャビティ基板２側の面、すなわちインク流路５０側の面には、シリコン酸化膜１４の上に、さらにダイアモンドライクカーボン膜からなるインク保護膜１５が形成されている。このインク保護膜１５は二層構造であって、内層膜１５ａとその上に形成された外層膜１５ｂとからなり、外層膜１５ｂは成膜時に窒素を導入した親水性のダイアモンドライクカーボン膜からなり、内層膜１５ａは窒素を導入していないダイアモンドライクカーボン膜からなっている。
【００４９】
また、キャビティ基板２のリザーバ２３や吐出室２１の内壁等のノズル基板１側の面、すなわちインク流路５０側の面には、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１７が形成されている。そして、シリコン酸化膜１７の上には、さらにダイアモンドライクカーボン膜からなるインク保護膜１８が形成されている。このインク保護膜１８は二層構造であって、内層膜１８ａとその上に形成された外層膜１８ｂとからなり、外層膜１８ｂは成膜時に窒素を導入した親水性のダイアモンドライクカーボン膜からなり、内層膜１８ａは窒素を導入していないダイアモンドライクカーボン膜からなっている。
その他の構成、効果は、実施の形態１に示した場合と同様なので説明を省略する。
【００５０】
次に、インクジェットヘッド１０の製造方法について説明する。
本実施の形態２に係るインクジェットヘッド１０の製造方法は、実施の形態１に示した製造方法とほぼ同じであるが、ノズル基板１及びキャビティ基板２の製造工程において、ノズル基板１側のインク保護膜１５を形成する工程（図４のＳ−６参照）、及びキャビティ基板２側のインク保護膜１８を形成する工程（図５のＳ−２０参照）が相違する。
以下、相違部分について説明する。
【００５１】
シリコン基板（ノズル基板１）の表面に形成したシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１４の上であってインク流路５０となる側の面に、ダイアモンドライクカーボン膜１５を形成する。この際、実施の形態１の図４のＳ−６と異なり、ダイアモンドライクカーボン膜１５を２層に形成する。
成膜装置としてプラズマＣＶＤ装置を用い、原料ガスとしてトルエン（Ｃ7Ｈ8）を用いる。なお、トルエン（Ｃ7Ｈ8）以外にも、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、ベンゼン（Ｃ6Ｈ6）等を用いることができる。
高周波出力を９００Ｗ、トルエン流量を５ｓｃｃｍ、圧力を０．２Ｐａとして、ダイアモンドライクカーボン膜の内層膜１５ａを形成する。この際、窒素は導入しない。こうして、内層膜１５ａを０．０８μｍ形成するのに、約１０ｍｉｎ要する。
【００５２】
次に、高周波出力を９００Ｗ、トルエン流量を５ｓｃｃｍ、圧力を０．２Ｐａ、窒素流量を５ｓｃｃｍとして、ダイアモンドライクカーボン膜の外層膜１５ｂを形成する。内層膜１５ａを形成する際には窒素を導入しないが、外層膜１５ｂを形成する際には、上記のように窒素を導入する。外層膜１５ｂを０．０２μｍ形成するのに、約１２ｍｉｎ要する。
こうして、ダイアモンドライクカーボン膜の内層膜１５ａ、及び外層膜１５ｂを形成するのに、合計で約２２ｍｉｎ要する。
【００５３】
同様にして、シリコン基板（キャビティ基板２）のインク流路５０となる側の面に形成されたシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）１７の上にも、上記と同様の方法によって、内層膜１８ａと外層膜１８ｂとからなるダイアモンドライクカーボン膜を形成する。実施の形態１のＳ−２０（図４参照）とは、ダイアモンドライクカーボン膜を２層に形成する点で異なる。製造方法は、上記のシリコン基板（ノズル基板１）にダイアモンドライクカーボン膜の内層膜１５ａと外層膜１５ｂとを形成する場合と同様なので、説明を省略する。
【００５４】
上記のようにしてインク保護膜１５、１８を形成するが、ダイアモンドライクカーボン膜を形成する際に、窒素を導入すると成膜レートが低下する。そのため、スループロットをあげるためには、窒素の導入なしでダイアモンドライクカーボン膜を形成した後に、窒素を導入してダイアモンドライクカーボン膜を形成することが有効になる。
よって、本実施の形態２では、ダイアモンドライクカーボン膜を形成する際に、まず、窒素の導入なしで内層膜１５ａ、１８ａを形成し、次に、この内層膜１５ａ、１８ａの上に、窒素を導入した外層膜１５ｂ、１８ｂを形成するようにしたものである。
その他の製造工程、効果は、実施の形態１に示した場合と同様なので説明を省略する。
【００５５】
上記の説明では、インク保護膜１５、１８を構成するダイアモンドライクカーボン膜が２層である場合を示したが、３層、４層もしくはそれ以上の層からなるものであってもよく、この場合、最表面に位置する外層膜は窒素を導入して親水性に形成される。
【００５６】
実施の形態１、２において説明したインクジェットヘッド及びその製造方法は一例であり、本発明の技術思想の範囲外の部分では、他の各種の方法を適用することができる。
また、以上の実施の形態１、２では、本願発明の静電アクチュエータを液滴吐出用のインクジェットヘッドに適用する場合について説明したが、静電アクチュエータは、それに限らず、光スイッチやミラーデバイス、マイクロポンプ、レーザプリンタのレーザ操作ミラーの駆動部等にも利用することができる。
さらに、インクジェットヘッドとしては、ノズル孔より吐出される液の種類を変更することにより、図７に示すようなインクジェットプリンタの他、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造等、様々な用途の液滴吐出装置の液滴吐出部に利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの一部を断面で示した分解斜視図。
【図２】図１のインクジェットの組立てた状態の要部を示す縦断面図。
【図３】図２のインクジェットヘッドのａ−ａ断面図。
【図４】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの断面図。
【図７】本発明の静電アクチュエータを備えたインクジェットプリンタの斜視図。
【符号の説明】
【００５８】
１  ノズル基板（シリコン基板）、２  キャビティ基板（シリコン基板）、３  電極基板（ガラス基板）、５  個別電極（対向電極）、６  振動板、８  絶縁膜、１０  インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）、１１  ノズル孔、１２  オリフィス、１３  ダイアフラム、１４、１７  シリコン酸化膜、１５、１８  インク保護膜（耐液保護膜、ダイアモンドライクカーボン膜）、１５ａ、１８ａ  内層膜、１５ｂ、１８ｂ  外層膜、１９  隙間、２１  吐出室、２３  リザーバ（共通液滴室）、２６  共通電極、３２  個別電極形成用凹部、１６、３３  インク供給孔、３４  電極取り出し部、３５  封止材、４０  駆動制御回路、５０  液体流路。
【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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