喷墨头及喷墨记录装置的制作方法

本发明的实施方式涉及一种喷墨头及喷墨记录装置。

背景技术：

所谓的按需型喷墨记录方式为根据图像信号从喷嘴吐出墨滴，并在记录纸上形成图像，该图像由墨滴形成。按需型喷墨记录方式包含发热元件型和压电元件型。

在发热元件型中，位于墨的流路的发热体在墨中产生气泡。被气泡按压的墨滴从喷嘴吐出。另一方面，在压电元件型中，由于压电元件(piezo元件)变形而使收容于墨室的墨产生压力变化。由此，被加压的墨滴从喷嘴吐出。

作为压电元件型的一例的喷墨头具有对墨进行加压的驱动元件(压电元件、致动器)。该驱动元件例如具有压电膜和形成于所述压电膜两面的金属电极膜。

上述喷墨头具有收容墨的压力室。安装有上述驱动元件的振动板位于压力室的一方的端部。具有喷嘴的喷嘴板位于压力室的另一方的端部。

如果驱动波形(电压)施加于两个上述电极膜，则与极化方向相同方向的电场经由该电极膜而施加于压电膜。由此，驱动元件在与电场方向正交的方向上伸缩。振动板利用该伸缩而变形。由于振动板变形，在压力室内的墨上产生压力变化，墨滴被从喷嘴吐出。

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

在现有构成的喷墨头的构造中，与用于将电压施加于驱动元件的外部元件的连接端子接触的部分夹持驱动元件而与压力室相对配置。在这种构成中，通过长时间驱动驱动元件，从而向与连接端子的接触部反复施加应力。因此，随着长时间驱动驱动元件，则有可能在形成驱动部的膜上产生裂纹。并且，由于电流集中于该裂纹部而有可能引起绝缘破损，并与连接端子的接触部有可能接触不良。因此，与外部元件的连接端子接触的部分夹持驱动元件而与压力室相对的配置，成为对于应力较弱的构造，在与连接端子的接触部中引起各驱动元件的可靠性下降。

本实施方式提供一种喷墨头及喷墨记录装置，其能够抑制驱动元件的反复应力所引起的裂纹，能够提高各驱动元件的可靠性。

解决技术问题的技术方案

一个实施方式涉及的喷墨头包括基材、振动板和驱动元件。基材，具有收容墨的压力室；振动板，具有堵塞所述压力室的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面；以及驱动元件，位于所述振动板的所述第二面，并且，当所述驱动元件被施加有电压时通过使所述振动板变形来使所述压力室的容积变化，使墨从喷嘴吐出，所述驱动元件具有：位于所述振动板的所述第二面的第一电极；与所述第一电极相对的第二电极；以及介于所述第一电极和所述第二电极之间的压电体，所述喷墨头还包括：布线间绝缘膜，覆盖所述振动板的所述第二面和所述驱动元件；以及引出电极，位于所述布线间绝缘膜之上，所述布线间绝缘膜具有使所述第二电极的一部分露出并使所述第二电极与所述引出电极连接的接触部，所述接触部配置于与所述基材中所述压力室的周壁的实心部对应的位置。

一种喷墨记录装置，具有所述的喷墨头。

附图说明

图1是示出第一实施方式涉及的喷墨打印机的截面图。

图2是示出第一实施方式的喷墨头的主要部分构成的俯视图。

图3a是图2的iiia-iiia线截面图。

图3b是图2的iiib-iiib线截面图。

图4的(a)至(c)示出第一实施方式的喷墨头的制造工序，图4的(a)为示出在硅晶片表面的全部区域成膜振动板及基板上绝缘膜的氧化膜的状态的截面图，图4的(b)为示出将下部电极和压电膜和上部电极顺次层叠于振动板及基板上绝缘膜的状态的截面图，图4的(c)为示出将下部电极和压电膜和上部电极图案化的状态的截面图。

图5中图5的(a)为示出在振动板、基板上绝缘膜、驱动元件上成膜布线间绝缘膜的状态的截面图，图5的(b)为示出图案化布线间绝缘膜的状态的截面图，图5的(c)为示出成膜引出电极的状态的截面图。

图6中图6的(a)为示出在振动板、基板上绝缘膜、布线间绝缘膜、引出电极上形成保护膜的状态的截面图，图6的(b)为示出通过图案化保护膜而形成喷嘴的状态的截面图，图6的(c)为示出在保护膜上形成疏墨膜的状态的截面图。

图7是示出第一实施方式的喷墨头的一部分的截面图。

图8是示出第二实施方式的喷墨头的一部分的纵截面图。

具体实施方式

以下，参照图1至图7来说明第一实施方式。此外，有时在多个能够表现的各成分上附加一个以上的其它表现的示例。但是，这既不否定对于未附加其它表现的成分以不同的方式表现，也不限制未例示的其它表现。并且，各附图为概略性示出实施方式的图，图示各成分的尺寸有时会与实施方式的说明不同。

图1是示出第一实施方式涉及的喷墨打印机1的截面图。喷墨打印机1为喷墨记录装置的一例。此外，喷墨记录装置不限于此，也可以为例如复印机的其它装置。

如图1所示，喷墨打印机1例如在输送作为记录介质的记录纸p并进行图像形成等的各种处理。喷墨打印机1包括：框体10、供纸盒11、排纸盘12、保持辊(鼓)13、输送装置14、保持装置15、图像形成装置16、除电剥离装置17、翻转装置18以及清洁装置19。

供纸盒11收容多张记录纸p，配置于框体10内。排纸盘12位于框体10的上部。通过喷墨打印机1而形成图像的记录纸p被排出至排纸盘12。

输送装置14具有沿输送记录纸p的路径而配置的多个导向件及多个输送辊。通过该输送辊被电机驱动而旋转而将记录纸p从供纸盒11输送至排纸盘12。

保持辊13具有由导体形成的圆筒状的框和形成于该框的表面的薄的绝缘层。所述框接地(接地连接)。保持辊13通过以将记录纸p保持于该表面上的状态下进行旋转来输送记录纸p。

保持装置15使通过输送装置14从供纸盒11输送出的记录纸p，吸附于保持辊13的表面(外周面)并保持。保持装置15在将记录纸p按压于保持辊13之后，通过带电产生的静电力使记录纸p吸附于保持辊13。

图像形成装置16在被保持装置15保持于保持辊13的外表面的记录纸p上形成图像。图像形成装置16具有面向保持辊13的表面的多个喷墨头21。多个喷墨头21例如通过将蓝、品红、黄、黑四种颜色的墨分别吐出至记录纸p而形成图像。

除电剥离装置17通过对于形成有图像的记录纸p除电，将记录纸p从保持辊13剥离。除电剥离装置17供给电荷来对记录纸p除电，在记录纸p和保持辊13之间插入爪。由此，记录纸p被从保持辊13剥离。被从保持辊13剥离的记录纸p被输送装置14输送至排纸盘12或翻转装置18。

清洁装置19清洗保持辊13。清洁装置19位于在保持辊13的旋转方向上除电剥离装置17的下游。清洁装置19使清洁部件19a抵接于旋转的保持辊13的表面，并清洗旋转的保持辊13的表面。

翻转装置18使被从保持辊13剥离的记录纸p的正反面翻转，并将该记录纸p再次供给至保持辊13的表面上。翻转装置18例如通过使记录纸p沿前后方向反向地切换的预定的翻转路径来输送记录纸p，从而使记录纸p翻转。

图2是示出喷墨头21的主要部分构成的俯视图。图3a是沿图2的iiia-iiia线切断的喷墨头21的一部分的截面图，图3b是沿图2的iiib-iiib线切断的喷墨头21的一部分的截面图。此外，图2是为了说明而以实线示出原本隐藏的各种成分。

喷墨打印机1包括连接于多个喷墨头21的多个墨盒(未图示)及多个控制部(未图示)。喷墨头21与收容对应颜色的墨的墨盒连接。

喷墨头21通过在被保持辊13保持的记录纸p上吐出墨滴而形成文字、图像。喷墨头21包括：喷嘴板100、压力室结构体120以及墨流路结构体400。压力室结构体120为基材的一例。

喷嘴板100形成为矩形板状。喷嘴板100在压力室结构体120之上作为一体构造而形成。喷嘴板100具有多个喷嘴(孔、墨吐出孔)109和多个驱动元件(压电元件、致动器)113。驱动元件113由下部电极(第一电极)103、压电膜(压电体)104和上部电极(第二电极)105构成。

多个喷嘴109为圆形的孔。喷嘴109的直径例如为20μm。喷嘴109在喷嘴板100上排列多列而配置，高密度地配置有多个驱动元件113。

压力室结构体120由硅晶片形成为矩形板状。此外，压力室结构体120不限于此，例如也可以为碳化硅(sic)或锗基板等的其它的半导体。此外，基材不限于此，也可以通过陶瓷、玻璃、石英、树脂或金属等其它材料形成。使用的陶瓷例如为氧化铝陶瓷、氧化锆、碳化硅、氮化硅或钛酸钡等的氮化物、碳化物或氧化物。使用的树脂例如为abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯或聚醚砜等的塑料材料。使用的金属例如为铝或者钛。压力室结构体120的厚度例如为725μm。压力室结构体120的厚度例如为100μm～775μm的范围。

压力室结构体120具有多个压力室(墨室)121。如图2所示，压力室121为圆形的孔。压力室121的直径例如为190μm。此外，压力室121的形状不限于此。压力室121在其厚度方向上贯通压力室结构体120。

多个压力室121对应于多个喷嘴109而配置。因此，压力室121连通于对应的喷嘴109。压力室121经由喷嘴109而与喷墨头21的外部相连。

墨流路结构体400例如由不锈钢形成为矩形板状。此外，墨流路结构体400的材料不限于不锈钢。例如，也可以通过陶瓷或树脂等其它材料形成。使用的陶瓷例如为氧化铝陶瓷、氧化锆、碳化硅、氮化硅等的氮化物、碳化物或氧化物。使用的树脂例如为abs、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯或聚醚砜等的塑料材料。考虑与喷嘴板100的膨胀系数之差而选择墨流路结构体400的材料，以使不影响用于吐出墨的压力的产生。

墨流路结构体400例如通过环氧树脂类粘接剂而粘接于压力室结构体120。墨流路结构体400包括：墨流路401、未图示的墨供给口以及墨排出口。

墨流路401为形成于墨流路结构体400的表面的槽。墨供给口在墨流路的一方的端部开口。墨供给口例如经由软管而连接于墨盒。墨盒经由墨流路401而连接于多个压力室121。

墨盒的墨通过墨供给口而流入墨流路401。供给至墨流路401的墨被供给至多个压力室121。填充于压力室121的墨也流入在压力室121开口的喷嘴109内。喷墨打印机1通过将墨的压力保持为适当的负压而使墨留存于喷嘴109内。墨以在喷嘴109内形成半月面且不从喷嘴109漏出的方式而被维持。

接着，详细说明喷嘴板100。如图2及图3a、3b所示，喷嘴板100具有：上述的喷嘴109及振动板101、基板上绝缘膜102、下部电极103、压电膜104、上部电极105、布线间绝缘膜106、保护膜110和疏墨膜111。布线间绝缘膜106及保护膜110为绝缘部的一例。

振动板101及基板上绝缘膜102例如由成膜于压力室结构体120的sio2(二氧化硅)形成为矩形板状。换言之，振动板101及基板上绝缘膜102为硅晶片即压力室结构体120的氧化膜。振动板101及基板上绝缘膜102也可以由单晶硅(硅)、al2o3(氧化铝)，hfo2(氧化铪)、zro2(氧化锆)或dlc(类金刚石，diamondlikecarbon)等其它材料形成。振动板101及基板上绝缘膜102的厚度例如为4μm。振动板101及基板上绝缘膜102的厚度大致在1μm～50μm的范围内。振动板101及基板上绝缘膜102由相同的膜构成，根据存在的区域而进行名称的区分。换言之，与压力室121相接的区域为振动板101、与压力室结构体120相接的区域为基板上绝缘膜102。

振动板101具有第一面101a和第二面101b。第一面101a堵塞多个压力室121。第二面101b位于第一面101a的相反侧。

基板上绝缘膜102具有第一面102a和第二面102b。第一面102a粘固于压力室结构体120。第二面102b位于第一面102a的相反侧。

下部电极103形成于振动板101的第二面101b及基板上绝缘膜102的第二面102b。下部电极103例如为pt(铂)及al(铝)的薄膜。

上部电极105以通过下部电极103的一部分和上部电极105夹持压电膜104的方式而形成。上部电极105例如为ti(钛)及pt的薄膜。此外，下部电极103及下部电极103可以通过ni(镍)、cu(铜)、al(铝)、ag(银)、ti(钛)、w(钨)、mo(钼)、au(金)等其它的材料形成。

下部电极103及上部电极105的厚度例如为0.5μm。下部电极103及上部电极105的厚度大致在0.01μm～1μm的范围。

如图2及图3a、3b所示，驱动元件113为将下部电极103的部分、压电膜104、上部电极105的部分顺次层叠而成的层叠体。压电膜104介于下部电极103的部分和上部电极105的部分之间。上部电极105与布线间绝缘膜106相接。驱动元件113使对应的压力室121的墨产生用于从对应的喷嘴109吐出墨滴的压力。

下部电极103中的与压电膜104相接的电极部103a位于振动板101的第二面101b之上。下部电极103的电极部103a形成为包围喷嘴109的圆环状，并且与喷嘴109位于同一轴上。而且，下部电极103的电极部103a的外径例如为133μm。下部电极103的电极部103a的内径例如为30μm。

并且，如图2所示，下部电极103的电极部103a的一部分从圆环状的部分(电极部103a)向侧方直线状延伸，在基板上绝缘膜102上形成作为单独电极部的直线状的延伸部103b。如图3b所示，该延伸部103b从振动板101之上向基板上绝缘膜102侧延伸而出，也形成于基板上绝缘膜102之上。

如图2及图3a、3b所示，压电膜104在包围喷嘴109的同时，并形成为与下部电极103的电极部103a大致相同大小的圆环状。压电膜104略小于下部电极103的电极部103a而形成，但也可以大于下部电极103的电极部103a。压电膜104与喷嘴109位于同一轴上。压电膜104覆盖下部电极103的电极部103a。而且，压电膜104的一部分从圆环状的部分延伸，也配置于在基板上绝缘膜102上所形成的下部电极103的延伸部103b上。

压电膜104为压电性材料即钛锆酸铅(pzt)的膜。此外，压电膜104不限于此，例如可以通过pto(pbtio3：钛酸铅)、pmnt(pb(mg1/3nb2/3)o3-pbtio3)、pznt(pb(zn1/3nb2/3)o3-pbtio3)、zno以及aln等各种压电性材料形成。

压电膜104的厚度例如为2μm。压电膜104的厚度例如由压电特性及绝缘破坏电压决定。压电膜104的厚度大致在0.1μm至5μm的范围。

压电膜104在其厚度方向上产生极化。当向压电膜104施加与该极化方向相同方向的电场时，压电膜104向与该电场方向正交的方向伸缩。换言之，压电膜104在相对于膜厚正交的方向(面内方向)上收缩或者伸长。

此外，在使用pzt等的强电介质作为压电膜104的情况下，通过施加与极化方向相反的电场，产生极化翻转。因此，能够仅施加实质上与极化方向相同方向的电场，通过施加电场，压电膜104在膜厚方向上伸长，在相对于膜厚正交的方向(面内方向)上收缩。

上部电极105具有电极部105a，该电极部105a在包围喷嘴109的同时，形成为与下部电极103的电极部103a及压电膜104大致相同大小的圆环状。上部电极105略小于压电膜104而形成，但也可以大于压电膜104。电极部105a与喷嘴109位于同一轴上。上部电极105的电极部105a中的一部分从圆环状的部分(电极部105a)向侧方直线状延伸，在基板上绝缘膜102上形成直线状的延伸部105b。该延伸部105b从振动板101之上向基板上绝缘膜102侧延伸而出，也形成于基板上绝缘膜102之上。上部电极105覆盖压电膜104。换言之，上部电极105设置于压电膜104的吐出侧(朝向喷墨头21的外方的一侧)。

压电膜104介于下部电极103的电极部103a和上部电极105的电极部105a之间以及下部电极103的延伸部103b和上部电极105的延伸部105b之间。换言之，在压电膜104上，下部电极103的电极部103a及上部电极105的电极部105a与下部电极103的延伸部103b及上部电极105的延伸部105b重合。上部电极105经由压电膜104与下部电极103的电极部103a及延伸部103b相对。

布线间绝缘膜106覆盖振动板101的第二面101b、驱动元件113的表面、以及下部电极103中与压电膜104不相接的电极部。布线间绝缘膜106具有使与下部电极103的外部端子的连接部露出的多个孔。

布线间绝缘膜106例如由sio2形成。布线间绝缘膜106也可以由sin(氮化硅)等其它材料形成。布线间绝缘膜106在振动板101的第二面101b、驱动元件113的表面以及下部电极103的延伸部103b之上具有大致均匀的厚度。布线间绝缘膜106的厚度为1μm。布线间绝缘膜106的厚度大致在0.1μm至5μm的范围。此外，布线间绝缘膜106的厚度也可以部分不同。

布线间绝缘膜106具有多个接触孔(接触部)107。如图3b所示，接触孔107配置于与压力室结构体120中压力室121的周壁的实心部对应的位置。在此，接触孔107为用于使对应的驱动元件113的、设置于基板上绝缘膜102所存在的区域上的上部电极105的一部分露出的孔。接触孔107例如形成为直径20μm的圆形。

如图2及图3b所示，上部电极105经由接触孔107而与引出电极108相连接。引出电极108设置于布线间绝缘膜106上，防止与下部电极103电连接。

保护膜110位于振动板101的第二面101b上。保护膜110例如由东丽株式会社的photonice(注册商标)等的感光性聚酰亚胺形成。也就是说，保护膜110与布线间绝缘膜106不同，由具有绝缘性的材料形成。保护膜110不限于此，也可以通过树脂或者陶瓷等的其它绝缘性材料形成。使用的树脂例如为其它种类的聚酰亚胺、abs、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯或聚醚砜等的塑料材料。使用的陶瓷例如为氧化锆、碳化硅、氮化硅、钛酸钡等的氮化物或氧化物。此外，保护膜110也可以与驱动元件及上部电极105不具有绝缘性而由金属材料形成。该金属材料例如为铝、sus或者钛。

保护膜110的材料考虑耐热性、绝缘性、热膨胀系数、平滑性及对于墨的润染性而被选择。在喷墨打印机1使用导电性高的墨的情况下，该材料的绝缘性会影响驱动元件113驱动时的墨的变质程度。

保护膜110覆盖振动板101的第二面101b、布线间绝缘膜106的表面和引出电极108的一部分。换言之，保护膜110从布线间绝缘膜106的上方覆盖驱动元件113及下部电极103的一部分。保护膜110例如保护驱动元件113、下部电极103及上部电极105免受墨或空气中水分的侵扰。保护膜110具有使与下部电极103及上部电极105的多个外部端子的连接部分别露出的多个孔。

保护膜110的材料与振动板101的材料的杨氏模量不同。形成振动板101的sio2的杨氏模量为80.6gpa。另一方面，形成保护膜110的聚酰亚胺的杨氏模量为4gpa。也就是说，保护膜110的杨氏模量小于振动板101的杨氏模量。

保护膜110的表面大致平滑地形成，具有微小的凹凸。例如，在设置有驱动元件113的部分，保护膜110的表面相比其它部分隆起。保护膜110的表面位于粘固于振动板101的面的相反侧。

驱动元件113、下部电极103及引出电极108所存在的部分以外的保护膜110的厚度约为4μm。保护膜110的膜厚大致在1μm～50μm的范围。该保护膜110的厚度为从振动板101的第二面101b至保护膜110的表面的距离。形成于驱动元件113上的保护膜110的厚度约为2.5μm。该保护膜110的厚度为从位于驱动元件113之上的布线间绝缘膜106的表面至保护膜110的表面的距离。

疏墨膜111覆盖保护膜110和布线间绝缘膜106的一部分。疏墨膜111例如通过旭硝子株式会社的cytop(注册商标)等的、具有疏液性的含氟类有机材料或者硅酮类疏液材料形成。此外，疏墨膜111也可以通过其它材料形成。

疏墨膜111使下部电极103的外部连接端子部和上部电极105的外部连接端子部露出，在其周边不覆盖保护膜110而使其露出。疏墨膜111的表面形成喷嘴板100的表面。保护膜111的表面位于粘固于保护膜110的面的相反侧。

疏墨膜111的厚度例如为1μm。疏墨膜111的厚度例如为0.01μm～10μm的范围。设置有驱动元件113的部分即存在上部电极105及下部电极103的部分中疏墨膜111的厚度比其它部分薄。此外，疏墨膜111的厚度也可以固定。

当从喷嘴109吐出的墨滴附着于喷嘴109的附近时，墨吐出的稳定性有可能下降。疏墨膜111抑制墨滴附着于喷嘴板100的表面。

喷嘴109贯通振动板101、保护膜110、疏墨膜111。换言之，喷嘴109形成于振动板101、保护膜110、疏墨膜111。由于振动板101及保护膜110具有亲墨性(亲液性)，因此，收容于压力室121的墨的半月面被保持在喷嘴109内。保护膜110的一部分介于喷嘴109和驱动元件113的内周面之间。

未图示的控制部，例如经由柔性电缆连接于下部电极103的外部连接端子部。控制部例如为控制喷墨头21的ic或控制喷墨打印机1的个人计算机。另一方面，上部电极105的外部连接端子部例如连接于gnd(接地电压＝0v)。

控制部使用于驱动对应的驱动元件113的信号传送至下部电极103。下部电极103作为用于使多个驱动元件113独立地动作的单独电极而使用。

上述喷墨头21例如进行如下的打印(图像形成)。打印指示信号通过用户的操作被输入控制部。控制部基于该打印指示将信号施加于多个驱动元件113。换言之，控制部将驱动电压施加至下部电极103的与压电膜104相接的电极部。

当信号施加于下部电极103的电极部103a时，在下部电极103的电极部103a和上部电极105之间产生电位差。由此，与极化方向相同方向的电场被施加于压电膜104，驱动元件113在与电场方向正交的方向上伸缩。

在这种的喷嘴板100中，当驱动元件113在与电场方向正交的方向上伸长时，振动板101以使压力室121的容积缩小的方式弯曲。相反，当驱动元件113在与电场方向正交的方向上收缩时，振动板101以使压力室121的容积扩大的方式弯曲。此时，布线间绝缘膜106及保护膜110阻碍该弯曲。

详细说明的话，如图3a、3b所示，驱动元件113被夹持于振动板101和布线间绝缘膜106及保护膜110。因此，当驱动元件113在与电场方向正交的方向上伸长时，相对于压力室121侧变形为凹形状的力施加于振动板101。换言之，振动板101将向使压力室121的容积增大的方向弯曲。相反，相对于压力室121侧变形为凸形状的力施加于布线间绝缘膜106及保护膜110。换言之，布线间绝缘膜106及保护膜110将向使压力室121的容积减小的方向弯曲。

另一方面，当驱动元件113在与电场方向正交的方向上收缩时，相对于压力室121侧变形为凸形状的力施加于振动板101。换言之，振动板101将向使压力室121的容积减小的方向弯曲。并且，相对于压力室121侧变形为凹形状的力施加于布线间绝缘膜106及保护膜110。换言之，布线间绝缘膜106及保护膜110将向使压力室121的容积增大的方向弯曲。

如上所述，振动板101和布线间绝缘膜106及保护膜110将向彼此相反的方向弯曲。也就是说，形成有布线间绝缘膜106及保护膜110绝缘部，产生阻碍驱动元件113所引起的振动板101的变形的力(膜应力)。

驱动元件113的构成部件的变形量受到杨氏模量及该部件的厚度的影响。形成保护膜110的聚酰亚胺比形成振动板101的sio2的杨氏模量小。因此，保护膜110与振动板101相比，对于相同力的变形量更大。并且，布线间绝缘膜106比振动板101薄。因此，布线间绝缘膜106与振动板101相比，对于相同力的变形量更大。

如上所述，驱动元件113以弯曲模式(弯曲振动)动作。驱动元件113当施加有电压时，通过使振动板101变形而使压力室121的容积变化。

首先，驱动元件113通过使振动板101相对于压力室121侧变形为凹形状而使压力室121的容积增大。由此，在收容于压力室121的墨上产生负压，墨流入压力室121。

接着，驱动元件113通过使振动板101相对于压力室121侧变形为凸形状而使压力室121的容积减小。由此，压力室121的墨被加压。由此，被加压的墨从喷嘴109吐出。

振动板101和保护膜110的杨氏模量之差越大，则能够吐出墨的电压变得越低，喷墨头21能够高效地吐出墨。进一步，形成有布线间绝缘膜106及保护膜110的绝缘部和振动板101的厚度之差越大，则能够吐出墨的电压变得越低，喷墨头21能够高效地吐出墨。

接着，参照图4的(a)～(c)至图7说明喷墨头21的制造方法的一例。首先，如图4的(a)所示，在形成压力室121前的压力室结构体120(硅晶片)的表面的全部区域内，成膜振动板101及作为基板上绝缘膜102的sio2膜120a。该sio2膜120a例如通过热氧化膜法成膜。此外，sio2膜120a也可以通过cvd法等其它方法成膜。

形成压力室结构体120的硅晶片为一块大圆板。之后，从该硅晶片中切取多个压力室结构体120。此外，不限于此，也可以从一块矩形的硅晶片形成一个压力室结构体120。

所述硅晶片在喷墨头21的制作过程中反复进行加热及薄膜的成膜。因此，所述硅晶片具有耐热性，符合semi(国际半导体设备材料产业协会，semiconductorequipmentandmaterialsinternational)标准，并且通过镜面研磨而被平滑化。

接着，如图4的(b)所示，形成下部电极103的金属膜成膜于sio2膜120a。首先，使用溅射法顺序成膜ti的膜和pt的膜。pt的膜厚例如为0.45μm，ti膜厚例如为0.05μm。此外，该金属膜也可以通过蒸镀及镀金等其它制造方法形成。

接着，在形成下部电极103的金属膜上形成压电膜104。压电膜104例如通过射频磁控溅射法成膜。此时，所述硅晶片的温度例如设为350℃。就压电膜104而言，在成膜后为了付与压电膜104以压电性，以650℃热处理三小时。由此，压电膜104在获得良好的结晶性的同时获得良好的压电性能。压电膜104例如也可以通过cvd(化学气相沉积法)、溶胶凝胶法、ad法(气胶沉积法)、水热法等其它制造方法形成。

接着，在压电膜104上成膜形成上部电极105的pt的金属膜。该金属膜例如通过溅镀法成膜。该金属膜也可以通过真空蒸镀及镀金等其它制造方法形成。

接着，通过对于上述上部电极105的金属膜及压电膜104进行蚀刻，如图4的(c)所示，对于上部电极105和压电膜104进行图案化。图案化如下进行：在所述上部电极105的金属膜上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去该蚀刻掩模以外的所述金属膜及压电膜104。所述金属膜及压电膜104被同时(一同)图案化。此外，所述金属膜及压电膜104也可以被分别图案化。蚀刻掩模通过感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

接着，通过图案化形成下部电极103。图案化如下进行：在压电膜104及上部电极105和压电膜104下的所述下部电极103的金属膜(pt/ti)上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去该蚀刻掩模以外的所述金属膜。蚀刻掩模，通过感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

在下部电极103及上部电极105和压电膜104的圆环状的部分的中心形成有喷嘴109。此时，在形成与下部电极103的电极部103a、上部电极105的电极部105a及压电膜104的圆环状的部分的中心的同心圆上的、不存在金属膜及压电膜104的部分的同时，在sio2膜120a上形成下部电极103的延伸部103b及上部电极105的延伸部105b。这样，驱动元件113形成在sio2膜120a上。通过图案化，在下部电极103的外部连接端子部、上部电极105及驱动元件113以外，sio2膜120a(振动板101及基板上绝缘膜102)露出。

接着，如图5的(a)所示，在sio2膜120a和驱动元件113上形成布线间绝缘膜106。布线间绝缘膜106通过以低温成膜而能够实现良好的绝缘性的cvd法形成。布线间绝缘膜106不限于此，也可以通过溅射法或者蒸镀法等其它方法形成。

如图5的(b)所示，布线间绝缘膜106在成膜后被图案化。由此，为了形成喷嘴109，形成与驱动元件113的中心呈同心圆的、不存在布线间绝缘膜106的部分106a。同时形成接触孔107。该不存在布线间绝缘膜106的部分106a的直径例如为10μm。图案化如下进行：通过蚀刻除去蚀刻掩模以外的布线间绝缘膜106。蚀刻掩模，通过感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像、定影及后烘烤而形成。

接着，如图5的(c)所示，形成引出电极108的金属膜成膜于布线间绝缘膜106之上。该金属膜例如为通过溅镀法成膜的ti(钛)/al(铝)薄膜。ti的膜厚例如为0.1μm，al的膜厚例如为0.4μm。该金属膜也可以通过真空蒸镀及镀金等其它制造方法形成。该金属膜通过接触孔107与下部电极103、上部电极105的任一个连接。

通过图案化所述金属膜，形成下部电极103的外部连接端子部、上部电极105的外部连接端子部。图案化如下进行：在所述金属膜上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去该蚀刻掩模以外的所述金属膜。蚀刻掩模通过感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

接着，图案化用于形成振动板101的sio2膜120a，形成喷嘴109的一部分。图案化如下进行：在所述sio2膜120a上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去该蚀刻掩模以外的sio2膜120a。蚀刻掩模，通过向振动板101上的感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

接着，如图6的(a)所示，在sio2膜120a、布线间绝缘膜106、引出电极108之上，通过旋转涂布法(旋转涂布)形成保护膜110。也就是说，形成覆盖布线间绝缘膜106的保护膜110。首先，通过含有聚酰亚胺前驱体的溶液覆盖sio2膜120a及布线间绝缘膜106。接着，旋转所述硅晶片，溶液表面被平滑化。通过烘烤进行热聚合和溶剂去除，形成保护膜110。

保护膜110的形成方法不限于旋转涂布法。保护膜110也可以通过cvd、真空蒸镀或者镀金等其它方法形成。

如图6的(b)所示，通过图案化保护膜110，在形成喷嘴109的同时，使下部电极103的外部连接端子部和上部电极105的外部连接端子部露出。图案化按照对应于保护膜110的材料的顺序进行。

作为一例，对于保护膜110例如由东丽株式会社的semicofine(注册商标)等的非感光性聚酰亚胺形成的情况进行说明。首先，通过旋转涂布法在布线间绝缘膜106之上成膜含有聚酰亚胺前驱体的溶液，通过烘烤进行热聚合和溶剂去除，烧结成形。之后，如下进行图案化：在所述非感光性聚酰亚胺膜上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去蚀刻掩模以外的聚酰亚胺膜。蚀刻掩模，通过向非感光性聚酰亚胺膜上的感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

作为一例，对于保护膜110例如由东丽株式会社的photonice(注册商标)等的感光性聚酰亚胺形成的情况进行说明。首先，通过旋转涂布法在布线间绝缘膜106之上成膜溶液后，进行预烘烤。之后，经由使用掩模的曝光、显像工序进行图案化。正型感光性聚酰亚胺的情况下，上述掩模中的对应于喷嘴109、下部电极103的外部连接端子部及上部电极105的外部连接端子部的部分开口(光透过)。负型感光性聚酰亚胺的情况下，上述掩模中的对应于喷嘴109、下部电极103的外部连接端子部及上部电极105的外部连接端子部的部分被遮光。之后，进行后烘烤，烧结成形保护膜110。

接着，如图6(c)所示，在保护膜110上形成疏墨膜111。疏墨膜111通过在保护膜110上旋转涂布液状的疏墨膜材料而成膜。

接着，图案化形成疏墨膜111的膜。图案化如下进行：在疏墨膜111上制作蚀刻掩模，通过蚀刻除去蚀刻掩模以外的疏墨膜111。蚀刻掩模，通过向疏墨膜111上的感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

接着，在疏墨膜111之上贴附覆盖胶带。覆盖胶带例如为硅晶片的化学机械研磨(chemicalmecanicalpolishing：cmp)用的背面保护胶带。将贴附有覆盖胶带的压力室结构体120上下翻转，如图7所示，在压力室结构体120中形成多个压力室121。压力室121通过图案化而形成。通过该压力室121的形成，sio2膜120a中的与压力室121相接的区域成为振动板101、与压力室结构体120相接的区域成为基板上绝缘膜102。

图3a、3b为示出形成有第一实施方式的绝缘性的保护膜110的喷墨头21的截面图。进行硅基板专用的被称为deep-rie的垂直深掘干式蚀刻(例如，参照国际公开第2003/030239号)，蚀刻压力室结构体120，形成压力室121。此时，在作为硅晶片的压力室结构体120的背面上制作形成希望的图案的抗蚀剂掩模，由此，所述压力室121被形成为希望的图案。抗蚀剂掩模，通过感光性抗蚀剂的涂布、预烘烤，使用形成有希望的图案的掩模的曝光、显像及后烘烤而形成。

用于上述蚀刻的sf6气体，对于振动板101的sio2或保护膜110的聚酰亚胺不发生蚀刻作用。因此，形成压力室121的所述硅晶片的干式蚀刻的进行在振动板101的sio2膜120a处停止。换言之，振动板101的sio2膜120a作为上述蚀刻的停止层而发挥作用。

此外，上述蚀刻也可以使用下述各种方法：使用药液的湿式蚀刻法、使用等离子体的干式蚀刻法等。并且，可以根据材料改变蚀刻方法或蚀刻条件。

如上所述，从在sio2膜120a的振动板101上形成驱动元件113及喷嘴109的工序开始至在压力室结构体120中形成压力室121为止的工序，通过成膜技术、光刻蚀刻技术以及旋转涂布法进行。因此，在一块硅晶片上精密且简便地形成喷嘴109、驱动元件113及压力室121。

接着，以覆盖下部电极103的外部连接端子部和上部电极105的外部连接端子部的方式，在保护膜110的一部分上贴附覆盖胶带。该覆盖胶带由树脂形成，能够容易地从保护膜110脱离。所述覆盖胶带防止尘土附着于下部电极103的外部连接端子部和上部电极105的外部连接端子部。

接着，分割所述硅晶片，形成多个喷墨头21。喷墨头21搭载于喷墨打印机1的内部。控制部，例如经由柔性电缆连接于下部电极103的外部连接端子部及上部电极的外部连接端子部。

接着，将墨流路结构体400粘接于压力室结构体120的背面。也就是说，通过环氧树脂类粘接剂粘接墨流路结构体400。进一步，墨流路结构体400的墨供给口及墨排出口例如经由软管而连接于未图示的墨盒。

如上所述，在本实施方式中，在压力室结构体120之上制作喷嘴板100。但是，代替在压力室结构体120之上制作喷嘴板100，也可以将压力室结构体120的一部分作为振动板101。例如，将驱动元件113形成于压力室结构体120的一方的面，从另一方的面侧形成相当于压力室121的孔。该孔不贯通压力室结构体120。薄层残留于压力室结构体120的一方的面侧，该部分作为振动板101而动作。

根据第一实施方式的喷墨头21，布线间绝缘膜106的接触孔107形成于与压力室结构体120的压力室121所存在的区域分离的位置。由此，能够在未形成有压力室121的高刚性的部分即压力室结构体120的实心部分配置上部电极105和引出电极108的连接部。在此，构成压力室121的周壁部的压力室结构体120的实心部分为驱动元件113驱动时几乎不位移的区域，因此，例如通过将上部电极105和引出电极108的连接部夹持驱动元件113而设置于与压力室结构体120的实心部分相对的区域，从而能够减轻引起可靠性下降的反复应力。因此，在各驱动元件113驱动时，驱动各驱动元件113时的反复应力难以施加于上部电极105和引出电极108的连接部。由此，能够抑制产生于上部电极105和引出电极108的连接部的裂纹、抑制裂纹引起的绝缘破损、以及能够抑制上部电极105和引出电极108的连接部处的接触不良。其结果是，能够确保喷墨头21的长期可靠性。

接着，参照图8说明第二实施方式。第二实施方式的喷墨头21，将驱动元件113配置于压力室结构体120的板材的表面侧的第一面(图8中的上表面)120b，将喷嘴109配置于该压力室结构体120的板材的背面侧的第二面(图8中的下表面)120c。并且，连接设置于驱动元件113的上部电极105和引出电极108的接触孔107，与第一实施方式同样地，配置于压力室结构体120的板材中的未形成有压力室121的高刚性的部分即压力室结构体120的实心部分。

由此，能够在压力室结构体120的板材的未形成有压力室121的高刚性的部分即压力室结构体120的实心部分配置上部电极105和引出电极108的连接部。因此，本实施方式与第一实施方式同样地，通过将上部电极105和引出电极108的连接部夹持驱动元件113设置于与压力室结构体120的实心部分相对的区域，成为反复应力难以施加于上部电极105和引出电极108的连接部的构造。由此，能够抑制产生于上部电极105和引出电极108的连接部的裂纹、抑制裂纹引起的绝缘破损、以及能够抑制上部电极105和引出电极108的连接部处的接触不良。其结果是，能够确保喷墨头21的长期可靠性。

根据上述的实施方式，能够提供一种喷墨头、喷墨记录装置及喷墨头的制造方法，其能够抑制驱动元件的反复应力所引起的裂纹，能够提高各驱动元件的可靠性。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其它各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

附图标记说明

1…喷墨打印机、10…框体、11…供纸盒、12…排纸盘、13…保持辊、14…输送装置、15…保持装置、16…图像形成装置、17…除电剥离装置、18…翻转装置、19…清洁装置、19a…清洁部件、21…喷墨头、100…喷嘴板、101…振动板、101a…第一面、101b…第二面、102…基板上绝缘膜、102a…第一面、102b…第二面、103…下部电极、103a…电极部、103b…延伸部、104…压电膜、105…上部电极、105a…电极部、105b…延伸部、106…布线间绝缘膜、106a…不存在布线间绝缘膜106的部分、107…接触孔、108…引出电极、109…喷嘴、110…保护膜、111…疏墨膜、113…驱动元件、120…压力室结构体、120a…sio2膜、120b…第一面、120c…第二面、121…压力室、400…墨流路结构体、401…墨流路。