特開 2022-170263 液体吐出ヘッド、及び、その製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170263

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】液体吐出ヘッド、及び、その製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/14 20060101AFI20221102BHJP

   B41J 2/16 20060101ALI20221102BHJP

【ＦＩ】

B41J2/14 305

B41J2/16 503

【審査請求】未請求

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076286

(22)【出願日】2021-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】田中 大樹

【テーマコード（参考）】

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C057AF65

2C057AG44

2C057AG82

2C057AG99

2C057AP25

2C057BA04

2C057BA14

(57)【要約】

【課題】構造的クロストークの抑制と、アクチュエータ収容室内への水分の侵入の抑制とを、共に実現する。
【解決手段】ヘッド１は、複数の個別流路２０が形成された流路基板１１と、流路基板１１の表面に固定された複数のアクチュエータ１２ｘと、流路基板１１の表面に固定され、複数のアクチュエータ１２ｘを覆う保護基板１３とを備えている。保護基板１３は、各アクチュエータ１２ｘを収容するアクチュエータ収容室１２ｃを画定するための壁部を１３ｗ有する。壁部１３ｗは、流路基板１１における２つの圧力室２１の間を隔てる隔壁１１ｂ１と鉛直方向に重なり、かつ、接着剤からなる接着部Ａを介して流路基板１１の表面に接着されている。保護基板１３及び接着部Ａにおける各アクチュエータ収容室１３ｃを画定する部分に、保護膜Ｃが形成されている。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路基板と、
前記流路基板の表面に固定され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する直交方向に重なる複数のアクチュエータと、
前記表面に固定され、前記複数のアクチュエータを覆う保護基板と、を備え、
前記保護基板は、１又は２以上の前記アクチュエータをそれぞれ収容する複数のアクチュエータ収容室を画定するための壁部を有し、
前記壁部は、前記流路基板における２つの前記圧力室の間を隔てる隔壁と前記直交方向に重なり、かつ、接着剤からなる接着部を介して前記表面に接着されており、
前記保護基板及び前記接着部における、前記複数のアクチュエータ収容室のそれぞれを画定する部分に、前記接着剤の水分透過性よりも低い水分透過性を有する保護膜が形成されていることを特徴とする、液体吐出ヘッド。

【請求項2】

前記複数のアクチュエータ収容室の少なくとも１つと外部とを連通する第１連通孔と、前記複数のアクチュエータ収容室を互いに連通させる第２連通孔と、が前記保護基板に形成されており、
前記第１連通孔を封止する封止部材をさらに備えていることを特徴とする、請求項１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項3】

前記複数のアクチュエータ収容室は、前記直交方向と直交する列方向に配列されており、
前記列方向に互いに離隔した複数の前記第１連通孔が前記保護基板に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項4】

前記複数のアクチュエータ収容室は、前記直交方向と直交する列方向に配列されており、
前記列方向に隣接する２つの前記第２連通孔が、前記列方向に互いに重ならないことを特徴とする、請求項２又は３に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項5】

複数の前記第２連通孔が、前記列方向に千鳥状に配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項6】

前記第２連通孔は、前記壁部における前記表面に接着される一端を除く部分に形成されていることを特徴とする、請求項２～５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項7】

前記複数のアクチュエータ収容室は、前記直交方向と直交する列方向に配列されており、
前記第２連通孔は、前記アクチュエータと前記列方向に重ならない位置において、前記複数のアクチュエータ収容室の前記直交方向の全長に亘って形成されていることを特徴とする、請求項２～６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項8】

前記保護膜は、酸化タンタル、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムの少なくともいずれかからなることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項9】

前記複数のアクチュエータ収容室の前記直交方向の長さは、１００μｍ以上であることを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項10】

前記複数のアクチュエータの表面にも、前記保護膜が形成されていることを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項11】

前記壁部は、前記接着部を構成する感光性接着剤からなることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項12】

前記保護基板は、前記壁部とは別部材からなる板部であって、前記壁部における前記表面に接着される一端と反対側の他端に接続しかつ前記複数のアクチュエータと前記直交方向に重なる板部を有することを特徴とする、請求項１１に記載の液体吐出ヘッド。

【請求項13】

流路基板の表面に複数のアクチュエータを形成するアクチュエータ形成工程と、
前記アクチュエータ形成工程の後、前記表面に、前記複数のアクチュエータを覆うように、保護基板を固定する保護基板固定工程と、を備え、
前記保護基板は、１又は２以上の前記アクチュエータをそれぞれ収容する複数のアクチュエータ収容室を画定するための壁部を有し、
前記複数のアクチュエータ収容室の少なくとも１つと外部とを連通する第１連通孔と、前記複数のアクチュエータ収容室を互いに連通させる第２連通孔と、が前記保護基板に形成されており、
前記保護基板固定工程において、前記壁部を接着剤からなる接着部を介して前記表面に接着し、
前記保護基板固定工程の後、前記第１連通孔を介して前記保護基板の外部から内部にガスを注入することにより、前記保護基板及び前記接着部における、前記複数のアクチュエータ収容室それぞれを画定する部分に、前記接着剤の水分透過性よりも低い水分透過性を有する保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜形成工程の後、前記第１連通孔を封止部材で封止する封止工程と、をさらに備え、
前記壁部を、前記流路基板における２つの圧力室の間を隔てる隔壁と前記表面と直交する直交方向に重なるように配置することを特徴とする、液体吐出ヘッドの製造方法。

【請求項14】

前記保護膜形成工程において、原子層積層法を用いることを特徴とする、請求項１３に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

【請求項15】

前記保護膜は、酸化タンタル、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムの少なくともいずれかからなることを特徴とする、請求項１４に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

【請求項16】

前記保護膜形成工程の前に、前記流路基板に、ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路を形成し、
前記保護膜形成工程において、前記ガスの注入時に、前記ノズルを別の封止部材で封止することを特徴とする、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

【請求項17】

前記保護基板固定工程において、前記接着部を構成する感光性接着剤からなる前記壁部を前記表面に形成した後、前記保護基板の板部であって前記複数のアクチュエータと前記直交方向に重なる板部を、前記壁部における前記表面に接着される一端と反対側の他端に接続することを特徴とする、請求項１３～１６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、保護基板が複数のアクチュエータ収容室を画定するための壁部を有する液体吐出ヘッド、及び、その製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１において、保護基板は、圧電素子（アクチュエータ）毎のアクチュエータ収容室を画定するための支持部（壁部）を有する。支持部は、圧力室基板における２つの圧力室の間を隔てる隔壁とＺ方向（直交方向）に重なり、かつ、接着剤を介して圧力室基板に接着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－０３２７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１によると、保護基板の支持部（壁部）が圧力室基板の隔壁とＺ方向（直交方向）に重なることで、構造的クロストーク（あるアクチュエータの変形による振動が当該アクチュエータに隣接する別のアクチュエータに伝わる現象）を抑制できる。しかしながら、保護基板の壁部と流路基板との間の接着剤を介して、保護基板の外部からアクチュエータ収容室内に水分が侵入し、アクチュエータが水分により破壊され得る。

【0005】

本発明の目的は、構造的クロストークの抑制と、アクチュエータ収容室内への水分の侵入の抑制とを、共に実現できる液体吐出ヘッド及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る液体吐出ヘッドは、ノズル及び前記ノズルに連通する圧力室をそれぞれ含む複数の個別流路が形成された流路基板と、前記流路基板の表面に固定され、前記複数の個別流路の前記圧力室のそれぞれと前記表面と直交する直交方向に重なる複数のアクチュエータと、前記表面に固定され、前記複数のアクチュエータを覆う保護基板と、を備え、前記保護基板は、１又は２以上の前記アクチュエータをそれぞれ収容する複数のアクチュエータ収容室を画定するための壁部を有し、前記壁部は、前記流路基板における２つの前記圧力室の間を隔てる隔壁と前記直交方向に重なり、かつ、接着剤からなる接着部を介して前記表面に接着されており、前記保護基板及び前記接着部における、前記複数のアクチュエータ収容室のそれぞれを画定する部分に、前記接着剤の水分透過性よりも低い水分透過性を有する保護膜が形成されていることを特徴とする。

【0007】

本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、流路基板の表面に複数のアクチュエータを形成するアクチュエータ形成工程と、前記アクチュエータ形成工程の後、前記表面に、前記複数のアクチュエータを覆うように、保護基板を固定する保護基板固定工程と、を備え、前記保護基板は、１又は２以上の前記アクチュエータをそれぞれ収容する複数のアクチュエータ収容室を画定するための壁部を有し、前記複数のアクチュエータ収容室の少なくとも１つと外部とを連通する第１連通孔と、前記複数のアクチュエータ収容室を互いに連通させる第２連通孔と、が前記保護基板に形成されており、前記保護基板固定工程において、前記壁部を、前記流路基板における２つの圧力室の間を隔てる隔壁と前記表面と直交する直交方向に重なるように配置し、接着剤からなる接着部を介して前記表面に接着し、前記保護基板固定工程の後、前記第１連通孔を介して前記保護基板の外部から内部にガスを注入することにより、前記保護基板及び前記接着部における、前記複数のアクチュエータ収容室それぞれを画定する部分に、前記接着剤の水分透過性よりも低い水分透過性を有する保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記保護膜形成工程の後、前記第１連通孔を封止部材で封止する封止工程と、をさらに備えたことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１実施形態に係るヘッド１を備えたプリンタ１００の平面図である。

【図2】ヘッド１の平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿ったヘッド１の断面図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ線に沿ったヘッド１の断面図である。

【図5】保護基板１３とアクチュエータ１２ｘ及び個別流路２０との関係を示す図２に対応する平面図である。

【図6】保護基板１３を示す図５に対応する平面図である。

【図7】ヘッド１の製造方法を示すフロー図である。

【図8】本発明の第２実施形態に係るヘッドの保護基板２１３を示す図６に対応する平面図である。

【図9】本発明の第３実施形態に係るヘッドの保護基板３１３を示す図６に対応する平面図である。

【図10】本発明の第４実施形態に係るヘッドの保護基板４１３を示す図３の部分拡大図に対応する断面図である。

【図11】本発明の第５実施形態に係るヘッドの保護基板５１３を示す図３に対応する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るヘッド１は、図１に示すように、プリンタ１００に備えられている。プリンタ１００は、４つのヘッド１を含むヘッドユニット１ｘと、プラテン３と、搬送機構４と、制御部５とを備えている。

【0010】

ヘッドユニット１ｘは、紙幅方向（鉛直方向と直交する方向）に長尺であり、位置が固定された状態でノズル２２（図２及び図３参照）から用紙９に対してインクを吐出するライン式である。４つのヘッド１は、それぞれ紙幅方向に長尺であり、紙幅方向に千鳥状に配列されている。

【0011】

プラテン３は、ヘッドユニット１ｘの下方に配置された平板部材であり、プラテン３の上面に用紙９が載置される。

【0012】

搬送機構４は、搬送方向（鉛直方向及び紙幅方向と直交する方向）にプラテン３を挟んで配置された２つのローラ対４ａ，４ｂを有する。制御部５の制御により搬送モータ（図示略）が駆動されると、ローラ対４ａ，４ｂが用紙９を挟持した状態で回転し、用紙９が搬送方向に搬送される。

【0013】

制御部５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を有する。ＡＳＩＣは、ＲＯＭに格納されたプログラムに従い、記録処理等を実行する。記録処理において、制御部５は、ＰＣ等の外部装置から入力された記録指令（画像データを含む。）に基づき、搬送モータ（図示略）及び各ヘッド１のドライバＩＣ１９（図３参照）を制御することで、搬送機構４による用紙９の搬送と、各ヘッド１による用紙９へのインクの吐出とを行わせ、用紙９上に画像を記録する。

【0014】

次いで、ヘッド１の構成について説明する。

【0015】

ヘッド１は、図２及び図３に示すように、流路基板１１と、アクチュエータ基板１２と、配線基板１８と、２つの保護基板１３とを有する。

【0016】

流路基板１１は、鉛直方向（直交方向）に積層されかつ互いに接着された４枚のプレート１１ａ～１１ｄで構成されている。４枚のプレート１１ａ～１１ｄのうち、最上層のプレート１１ａは、例えば樹脂の射出成型で形成され、２つの共通流路３１が形成されている。プレート１１ｂ～１１ｄは、例えば樹脂（例えばＬＣＰ：液晶ポリマー）や金属（例えばＳＵＳ：ステンレス鋼）で構成され、複数の個別流路２０が形成されている。

【0017】

複数の個別流路２０は、紙幅方向（列方向）に配列され、２つの個別流路列２０Ｒを構成している。各個別流路列２０Ｒは、紙幅方向に配列された複数の個別流路２０で構成される。２つの個別流路列２０Ｒは、搬送方向に並んでいる。複数の個別流路２０は、全体として紙幅方向に千鳥状に配列されている。

【0018】

２つの共通流路３１は、図２に示すように、それぞれ紙幅方向に延び、かつ、搬送方向に並んでいる。搬送方向において２つの共通流路３１の間に、複数の個別流路２０が配置されている。２つの共通流路３１は、それぞれ供給口３１ｘを介してサブタンク（図示略）に連通している。サブタンクは、インクを貯留するメインタンクに連通し、メインタンクから供給されたインクを貯留する。サブタンク内のインクは、制御部５の制御によりポンプ（図示略）が駆動されることで、各供給口３１ｘから共通流路３１に流入する。

【0019】

２つの共通流路３１のうち図２の左側の共通流路３１は、２つの個別流路列２０Ｒのうち図２の左側の個別流路列２０Ｒに属する複数の個別流路２０と連通している。２つの共通流路３１のうち図２の右側の共通流路３１は、２つの個別流路列２０Ｒのうち図２の右側の個別流路列２０Ｒに属する複数の個別流路２０と連通している。

【0020】

各個別流路２０は、図２に示すように、圧力室２１と、ノズル２２と、接続流路２３と、幅狭流路２４と、幅広流路２５とを含む。

【0021】

圧力室２１は、鉛直方向と直交する面において搬送方向に長尺な略矩形状である。圧力室２１における搬送方向の一端に接続流路２３が接続し、圧力室２１における搬送方向の他端に幅狭流路２４が接続している。

【0022】

幅狭流路２４は、圧力室２１の幅（紙幅方向の長さ）よりも小さい幅を有し、絞りとして機能する。幅広流路２５は、圧力室２１の幅（紙幅方向の長さ）と略同じ幅を有する。

【0023】

圧力室２１と、幅狭流路２４と、幅広流路２５とは、図３に示すように、プレート１１ｂに形成された貫通孔で構成されている。

【0024】

接続流路２３は、プレート１１ｃに形成された貫通孔で構成され、圧力室２１とノズル２２とを互いに連通させている。

【0025】

ノズル２２は、プレート１１ｄに形成された貫通孔で構成され、流路基板１１の下面に開口している。

【0026】

図２に示すように、各供給口３１ｘから共通流路３１に流入したインクは、対応する個別流路列２０Ｒに属する複数の個別流路２０に供給される。各個別流路２０においては、共通流路３１からのインクが、幅広流路２５に流入し、幅狭流路２４を通って圧力室２１に流入する。そして後述のようにアクチュエータ１２ｘ（図３参照）が変形し、圧力室２１の容積が減少することで、圧力室２１内のインクに圧力が付与され、接続流路２３を通ってノズル２２からインクが吐出される。また、ノズル２２からのインクの吐出に伴い、共通流路３１から各個別流路２０にインクが供給され、サブタンクから共通流路３１にインクが供給される。

【0027】

アクチュエータ基板１２は、図３に示すように、プレート１１ｂの上面に固定されており、下から順に、振動板１２ａと、共通電極１２ｂと、複数の圧電体１２ｃと、複数の個別電極１２ｄとを含む。

【0028】

振動板１２ａ及び共通電極１２ｂは、プレート１１ｂの上面の全域に配置され、プレート１１ｂに形成された全ての圧力室２１を覆っている。一方、圧電体１２ｃ及び個別電極１２ｄは、圧力室２１毎に設けられており、当該圧力室２１と鉛直方向に重なっている。

【0029】

アクチュエータ基板１２は、さらに、絶縁膜１２ｉ及び複数の配線１２ｅを含む。

【0030】

絶縁膜１２ｉは、二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）等からなり、共通電極１２ｂの上面において圧電体１２ｃが設けられていない部分、圧電体１２ｃの側面、及び、個別電極１２ｄの上面を覆っている。絶縁膜１２ｉにおいて、個別電極１２ｄと鉛直方向に重なる部分には、貫通孔が設けられている。

【0031】

配線１２ｅは、個別電極１２ｄ毎に設けられており、絶縁膜１２ｉの上記貫通孔に先端が入り込むことで、当該個別電極１２ｄと電気的に接続されている。

【0032】

配線基板１８は、ＣＯＦ（Chip On Film）等からなり、アクチュエータ基板１２の上面の搬送方向の中央に、その一端が固定されている。配線基板１８は、複数の配線１２ｅのそれぞれと電気的に接続される複数の個別配線１８ｅと、共通電極１２ｂと電気的に接続される共通配線（図示略）とを有する。

【0033】

配線基板１８の他端は、制御部５（図１参照）に接続されている。配線基板１８の一端と他端との間には、ドライバＩＣ１９が実装されている。

【0034】

ドライバＩＣ１９は、個別配線１８ｅを介して個別電極１２ｄと電気的に接続され、共通配線を介して共通電極１２ｂと電気的に接続されている。ドライバＩＣ１９は、共通電極１２ｂの電位をグランド電位に維持する一方、制御部５からの制御信号に基づいて駆動信号を生成し、当該駆動信号を個別電極１２ｄに付与することで、個別電極１２ｄの電位を所定の駆動電位とグランド電位との間で変化させる。このとき、圧電体１２ｃにおいて個別電極１２ｄと共通電極１２ｂとで挟まれた部分（アクチュエータ１２ｘ）が、圧電横効果により面方向に収縮する。これに伴い、アクチュエータ基板１２において圧力室２１と鉛直方向に重なる部分が圧力室２１に向かって凸となるように変形することにより、圧力室２１の容積が減少し、圧力室２１内のインクに圧力が付与される。

【0035】

２つの保護基板１３は、図３に示すように、アクチュエータ基板１２の上面に固定されている。保護基板１３は、個別流路列２０Ｒ毎に設けられており、当該個別流路列２０Ｒに対応する複数のアクチュエータ１２ｘを覆っている。

【0036】

各保護基板１３は、壁部１３ｗと、板部１３ｐとを有する。

【0037】

壁部１３ｗは、保護基板１３の側壁に該当する。壁部１３ｗの下端は、接着剤（例えば、エポキシ系又はシリコーン系の接着剤）からなる接着部Ａを介して、アクチュエータ基板１２の上面に接着されている。

【0038】

板部１３ｐは、保護基板１３の上壁に該当し、壁部１３ｗの上端に接続している。板部１３ｐは、図５に示す保護基板１３の外形を画定するものであり、鉛直方向と直交する面において紙幅方向に長尺な矩形状を有し、当該個別流路列２０Ｒに対応する複数のアクチュエータ１２ｘと鉛直方向に重なっている。

【0039】

壁部１３ｗは、図５及び図６に示すように、それぞれ紙幅方向に延びる一対の第１壁部１３ｗ１と、それぞれ搬送方向に延びる複数の第２壁部１３ｗ２とを含む。各第２壁部１３ｗ２は、図４に示すように、プレート１１ｂにおける２つの圧力室２１の間を隔てる隔壁１１ｂ１と、鉛直方向に重なっている。

【0040】

このような壁部１３ｗの構成により、それぞれ１つのアクチュエータ１２ｘを収容する複数のアクチュエータ収容室１３ｃが画定されている。複数のアクチュエータ収容室１３ｃは、図５に示すように、紙幅方向に配列されている。また、各アクチュエータ収容室１３ｃの高さ（鉛直方向の長さ）Ｈは、１００μｍ以上である（図４参照）。

【0041】

板部１３ｐにおける搬送方向及び紙幅方向の中央には、図５及び図６に示すように、第１連通孔１３ｘが形成されている。第１連通孔１３ｘは、板部１３ｐを鉛直方向に貫通し、当該保護基板１３が画定する複数のアクチュエータ収容室１３ｃのうちの１つと、外部とを連通している。第１連通孔１３ｘは、図５に示すように、板状の封止部材１４によって封止されている。

【0042】

各第２壁部１３ｗ２は、一対の第１壁部１３ｗ１の一方（図５に示すように幅広流路２５と鉛直方向に重なる第１壁部１３ｗ１）から、搬送方向に延びている。各第２壁部１３ｗ２の先端は、一対の第１壁部１３ｗ１の他方に接続していない。各第２壁部１３ｗ２の先端と、一対の第１壁部１３ｗ１の他方との間の空間が、複数のアクチュエータ収容室１３ｃを互いに連通させる第２連通孔１３ｙを構成している。第２連通孔１３ｙは、図５に示すようにアクチュエータ１２ｘと紙幅方向に重ならない位置において、図３に示すようにアクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の全長に亘って形成されている。

【0043】

このような保護基板１３の構成において、保護基板１３の内壁面全体に保護膜Ｃが形成されている（図３及び図４参照）。保護膜Ｃは、接着部Ａを構成する接着剤の水分透過性よりも低い水分透過性を有する材料（例えば、酸化タンタル、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムの少なくともいずれか）からなる。保護膜Ｃは、保護基板１３及び接着部Ａにおける各アクチュエータ収容室１３ｃを画定する部分に形成されており、さらに各アクチュエータ１２ｘを構成する個別電極１２ｄの上面や圧電体１２ｃの側面にも形成されている。

【0044】

次いで、図７を参照し、ヘッド１の製造方法について説明する。

【0045】

先ず、プレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板の表面に、アクチュエータ１２ｘを形成する（Ｓ１：アクチュエータ形成工程）。具体的には、プレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板の表面に、熱酸化等によって二酸化シリコンの膜からなる振動板１２ａを形成する。その後、振動板１２ａの表面に共通電極１２ｂを形成し、共通電極１２ｂの表面に複数の圧電体１２ｃを形成し、各圧電体１２ｃの表面に個別電極１２ｄを形成する。さらにその後、スパッタリング、エッチング等により、絶縁膜１２ｉ及び複数の配線１２ｅを形成する。

【0046】

Ｓ１の後、プレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板の表面に、それぞれ個別流路列２０Ｒに対応する複数のアクチュエータ１２ｘを覆うように、２つの保護基板１３を固定する（Ｓ２：保護基板固定工程）。具体的には、壁部１３ｗの下端を接着剤からなる接着部Ａを介してプレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板の表面に接着し、板部１３ｐが複数のアクチュエータ１２ｘを覆うように配置する。

【0047】

Ｓ２の後、流路基板１１に流路（共通流路３１及び個別流路２０）を形成する（Ｓ３）。具体的には、プレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板を所定の厚みになるまで研磨した後、シリコン単結晶基板の下面からエッチングを施して各個別流路２０の圧力室２１、幅狭流路２４及び幅広流路２５を形成する。この段階で、シリコン単結晶基板はプレート１１ｂとなる。その後、プレート１１ｂの下面にプレート１１ｃを接着し、プレート１１ｃの下面にプレート１１ｄを接着し、さらにプレート１１ｃの上面にプレート１１ａを接着することで、共通流路３１及び個別流路２０が形成された流路基板１１が完成する。このとき、流路基板１１の表面と直交する方向において壁部１３ｗが隔壁１１ｂ１と重なるように配置される（図４参照）。

【0048】

Ｓ３の後、流路基板１１の下面に形成されたノズル２２を封止部材（封止部材１４とは別の部材）で封止する（Ｓ４）。

【0049】

Ｓ４の後、保護基板１３の内壁面全体に保護膜Ｃを形成する（Ｓ５：保護膜形成工程）。具体的には、Ｓ１～Ｓ４で形成された流路基板１１、アクチュエータ基板１２及び保護基板１３を含む部材をガス室に配置し、原子層積層法を用いてガス室内にガスを注入する。これにより、第１連通孔１３ｘを介して保護基板１３の外部から内部にガスが注入され、第２連通孔１３ｙを介して複数のアクチュエータ収容室１３ｃにガスが行き渡ることにより、保護基板１３及び接着部Ａにおける各アクチュエータ収容室１３ｃを画定する部分、及び、各アクチュエータ１２ｘを構成する個別電極１２ｄの上面や圧電体１２ｃの側面に、保護膜Ｃが形成される。このとき、ノズル２２は封止部材で封止されているため、ノズル２２には保護膜Ｃが形成されない。

【0050】

Ｓ５の後、第１連通孔１３ｘを封止部材１４で封止する（Ｓ６：封止工程）。これにより、アクチュエータ収容室１３ｃと外部との連通が遮断される。

【0051】

Ｓ６の後、流路基板１１の表面に配線基板１８の一端を固定する（Ｓ７）。具体的には、配線基板１８の一端を、熱硬化性の接着剤を介して流路基板１１の表面に配置し、加熱加圧により接着剤を硬化させる。これにより、個別配線１８ｅと配線１２ｅとが電気的に接続し、共通配線（図示略）と共通電極１２ｂとが電気的に接続する。これにより、ヘッド１が完成する。

【0052】

以上に述べたように、本実施形態によれば、図４に示すように保護基板１３の壁部１３ｗが流路基板１１の隔壁１１ｂ１と鉛直方向に重なることで、構造的クロストーク（あるアクチュエータ１２ｘの変形による振動が当該アクチュエータ１２ｘに隣接する別のアクチュエータ１２ｘに伝わる現象）を抑制できる。また、図３及び図４に示すように、保護基板１３及び接着部Ａにおける各アクチュエータ収容室１３ｃを画定する部分に保護膜Ｃが形成されたことで、接着部Ａを介した外部からアクチュエータ収容室１３ｃ内への水分の侵入（ひいては、アクチュエータ１２ｘの破壊）を抑制できる。

【0053】

保護基板１３には、図５及び図６に示すように、アクチュエータ収容室１３ｃと外部とを連通する第１連通孔１３ｘと、複数のアクチュエータ収容室１３ｃを互いに連通させる第２連通孔１３ｙとが形成されている。この場合、保護基板１３に複数のアクチュエータ収容室１２ｃが画定された構成においても、Ｓ５（保護膜形成工程）において、第１連通孔１３ｘ及び第２連通孔１３ｙを介して複数のアクチュエータ収容室１３ｃにガスを行き渡らせ、保護膜Ｃを効率よく形成することができる。また、Ｓ５（保護膜形成工程）の後、第１連通孔１３ｘは封止部材１４によって封止される（Ｓ６）。これにより、第１連通孔１３ｘを介した外部からアクチュエータ収容室１３ｃ内への水分の侵入（ひいては、アクチュエータ１２ｘの破壊）を抑制できる。

【0054】

第２連通孔１３ｙは、図５に示すようにアクチュエータ１２ｘと紙幅方向に重ならない位置において、図３に示すようにアクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の全長に亘って形成されている。第２連通孔１３ｙが、アクチュエータ１２ｘと紙幅方向に重なる位置において、図３に示すようにアクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の全長に亘って形成された場合、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１の拘束力が低減し、構造的クロストークの抑制効果が低減し得る。これに対し、本構成では、第２連通孔１３ｙがアクチュエータ１２ｘと紙幅方向に重ならないため、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１の拘束力が低減せず、構造的クロストークの抑制効果を維持できる。また、第２連通孔１３ｙがアクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の全長に亘って形成されているため、Ｓ５（保護膜形成工程）において、第２連通孔１３ｙを介して複数のアクチュエータ収容室１３ｃにガスが行き渡り易く、全アクチュエータ収容室１３ｃに対して保護膜Ｃを確実に形成することができる。

【0055】

Ｓ５（保護膜形成工程）において、原子層積層法を用いる。この場合、保護膜Ｃを容易に形成できる。

【0056】

保護膜Ｃは、酸化タンタル、酸化ハフニウム及び酸化アルミニウムの少なくともいずれかからなる。この場合、原子層積層法に適した材料を用いて、原子層積層法を実効的に実現できる（ひいては、保護膜Ｃを容易に形成できる）。

【0057】

アクチュエータ収容室１３ｃの高さ（鉛直方向の長さ）Ｈは、１００μｍ以上である（図４参照）。アクチュエータ収容室１３ｃの高さが１００μｍ未満の場合、原子層積層法等で注入されるガスのアクチュエータ収容室１３ｃに入る空気抵抗が高くなり、Ｓ５（保護膜形成工程）においてアクチュエータ収容室１３ｃにガスを十分に行き渡らせることができない（ひいては、保護膜Ｃをアクチュエータ収容室１３ｃ全体に形成することが困難になり得る）。これに対し、本構成では、アクチュエータ収容室１３ｃの高さが１００μｍ以上であるため、原子層積層法等で注入されるガスのアクチュエータ収容室１３ｃに入る空気抵抗が低く、Ｓ５（保護膜形成工程）においてアクチュエータ収容室１３ｃにガスを十分に行き渡らせることができる（ひいては、保護膜Ｃをアクチュエータ収容室１３ｃ全体に形成できる）。

【0058】

アクチュエータ１２ｘの表面（個別電極１２ｄの上面や圧電体１２ｃの側面）にも、保護膜Ｃが形成されている（図３及び図４参照）。この場合、仮に外部からアクチュエータ収容室１３ｃ内に水分が侵入したとしても、アクチュエータ１２ｘの破壊を抑制できる。なお、保護膜Ｃは薄いため、保護膜Ｃによってアクチュエータ１２ｘの変形が阻害されることはない。

【0059】

Ｓ５（保護膜形成工程）において、ガスの注入時に、ノズル２２を封止部材（封止部材１４とは別の部材）で封止する（Ｓ４参照）。ノズル２２に保護膜Ｃが形成されると、インクの吐出に不具合が生じ得る。本構成では、ガス注入時にノズル２２を封止することで、ノズル２２に保護膜Ｃが形成されること（ひいてはインクの吐出に不具合が生じること）を抑制できる。

【0060】

＜第２実施形態＞
続いて、図８を参照し、本発明の第２実施形態について説明する。

【0061】

第１実施形態（図６）では、１つの保護基板１３に対して１つの第１連通孔１３ｘが形成されているが、第２実施形態（図８）では、１つの保護基板２１３に対して２つの第１連通孔１３ｘが形成されている。２つの第１連通孔１３ｘは、紙幅方向（列方向）に互いに離隔している。

【0062】

本実施形態によれば、Ｓ５（保護膜形成工程）において、紙幅方向の端部に配置されたアクチュエータ収容室１３ｃにもガスを十分に行き渡らせることができる（ひいては、全アクチュエータ収容室１３ｃに対して保護膜Ｃを確実に形成することができる。）。

【0063】

＜第３実施形態＞
続いて、図９を参照し、本発明の第３実施形態について説明する。

【0064】

第１実施形態（図６）では、各保護基板１３において、第２連通孔１３ｙが紙幅方向に一列に配置されているが、第３実施形態（図９）では、各保護基板３１３において、第２連通孔１３ｙが紙幅方向（列方向）に千鳥状に配置されており、紙幅方向に隣接する２つの第２連通孔１３ｙが紙幅方向に互いに重ならない。

【0065】

紙幅方向に隣接する２つの第２連通孔１３ｙが紙幅方向に互いに重なる場合（図６参照）、第２連通孔１３ｙが形成された部分において保護基板１３の強度が局所的に低下し、Ｓ２（保護基板固定工程）において保護基板１３が破損し得る。これに対し、本実施形態では、紙幅方向に隣接する２つの第２連通孔１３ｙが紙幅方向に互いに重ならないため、保護基板３１３の局所的な強度低下が抑制され、Ｓ２（保護基板固定工程）において保護基板３１３が破損し難い。

【0066】

また本実施形態によれば、第２連通孔１３ｙが紙幅方向に千鳥状に配置されたことで、保護基板３１３の強度低下がより抑制され、Ｓ２（保護基板固定工程）において保護基板３１３がより破損し難い。

【0067】

＜第４実施形態＞
続いて、図１０を参照し、本発明の第４実施形態について説明する。

【0068】

第１実施形態では、図６に示すように、第２壁部１３ｗ２が一対の第１壁部１３ｗ１の一方から延び、第２壁部１３ｗ２の先端が一対の第１壁部１３ｗ１の他方に接続せず、第２壁部１３ｗ２の先端と一対の第１壁部１３ｗ１の他方との間の空間によって第２連通孔１３ｙが構成されている。また図３に示すように、第２連通孔１３ｙがアクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の全長に亘って形成されている。

【0069】

これに対し、第４実施形態では、図１０に示すように、第２壁部１３ｗ２が一対の第１壁部１３ｗ１の両方に接続し、第２壁部１３ｗ２の上端（流路基板１１の上面に接着される一端とは反対側の他端）に形成された貫通孔によって第２連通孔１３ｙが構成されている。第２連通孔１３ｙは、アクチュエータ収容室１３ｃの鉛直方向の上部のみに形成されている。また、第４実施形態において、第２連通孔１３ｙは、第２壁部１３ｗ２における搬送方向の一端及び他端のそれぞれに設けられている。

【0070】

第２連通孔１３ｙが、壁部１３ｗにおける下端を含む部分に形成されている場合、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１（図４参照）の拘束力が低減し、構造的クロストークの抑制効果が低減し得る。これに対し、本実施形態では、第２連通孔１３ｙが壁部１３ｗにおける下端を除く部分に形成されているため、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１の拘束力が低減せず、構造的クロストークの抑制効果を維持できる。つまり、構造的クロストークの抑制効果を維持しつつ、第２連通孔１３ｙによって複数のアクチュエータ収容室１３ｃを連通させること（ひいては、Ｓ５（保護膜形成工程）において保護基板４１３の内壁面全体に保護膜Ｃを効率よく形成すること）ができる。

【0071】

＜第５実施形態＞
続いて、図１１を参照し、本発明の第５実施形態について説明する。

【0072】

第１実施形態（図３）では、保護基板１３の壁部１３ｗと板部１３ｐとが一部材で構成されるが、第５実施形態（図１１）では、保護基板５１３の壁部１３ｗと板部１３ｐとが別部材で構成される。

【0073】

本実施形態において、壁部１３ｗは、接着部Ａを構成する感光性接着剤からなる。板部１３ｐは、壁部１３ｗとは別の、板状の部材からなる。板部１３ｐは、壁部１３ｗの上端に接続し、複数のアクチュエータ１２ｘと鉛直方向（直交方向）に重なっている。

【0074】

また本実施形態では、Ｓ２（保護基板固定工程）において、先ず、感光性接着剤からなる壁部１３ｗを、フォトマスクを用いてプレート１１ｂとなるシリコン単結晶基板の表面に形成する。その後、板部１３ｐを、複数のアクチュエータ１２ｘを覆うように配置し、壁部１３ｗの上端に固定する。

【0075】

本実施形態によれば、壁部１３ｗが感光性接着剤からなることで、壁部１３ｗの形成時に、フォトマスクを使った位置精度の良いパターニングを行うことができる。

【0076】

また、壁部１３ｗを位置精度よく形成できるため、板部１３ｐについて高い位置精度は要求されない。したがって、壁部１３ｗ及び板部１３ｐを含む保護基板５１３を容易かつ高精度に形成できる。

【0077】

＜変形例＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

【0078】

第４実施形態（図１０）では、第２連通孔１３ｙが第２壁部１３ｗ２の上端に形成されているが、第２連通孔１３ｙが第２壁部１３ｗ２における下端を除く部分に形成されれば（例えば、第２壁部１３ｗ２における上端と下端との間の中間部分に形成された場合でも）、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１の拘束力が低減せず、構造的クロストークの抑制効果を維持できる。

【0079】

また、第４実施形態（図１０）のように第２連通孔１３ｙが第２壁部１３ｗ２における下端を除く部分に形成されている場合は、第２連通孔１３ｙがアクチュエータ１２ｘと紙幅方向に重なっていても、壁部１３ｗによる隔壁１１ｂ１の拘束力が低減し難い。

【0080】

第１連通孔１３ｘは、上述の実施形態（図６、図９）では保護基板の天面に形成されているが、保護基板の側面（保護基板の外面を構成する壁部１３ｗ）に形成されてもよい。

【0081】

上述の実施形態（図７）では、Ｓ２（保護基板固定工程）の後かつＳ５（保護膜形成工程）の前に、流路基板に流路を形成する（Ｓ３）が、これに限定されない。例えば、Ｓ２（保護基板固定工程）の前に、流路基板に流路を形成してもよい。或いは、Ｓ５（保護膜形成工程）の後に、流路基板に流路を形成してもよい。

【0082】

液体吐出ヘッドは、ライン式に限定されず、シリアル式（紙幅方向と平行な走査方向に移動しつつノズルから吐出対象に対して液体を吐出する方式）であってもよい。

【0083】

吐出対象は、用紙に限定されず、例えば布、基板等であってもよい。

【0084】

ノズルから吐出される液体は、インクに限定されず、任意の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液等）であってよい。

【0085】

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。また、本発明は、画像の記録以外の用途で使用される液体吐出装置（例えば、基板に導電性の液体を吐出して導電パターンを形成する液体吐出装置）にも適用可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１１ 流路基板
１１ｂ１ 隔壁
１２ｘ アクチュエータ
１３；２１３；３１３；４１３；５１３ 保護基板
１３ｃ アクチュエータ収容室
１３ｐ 板部
１３ｗ 壁部
１３ｘ 第１連通孔
１３ｙ 第２連通孔
１４ 封止部材
２０ 個別流路
２１ 圧力室
２２ ノズル
Ａ 接着部
Ｃ 保護膜

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】