(57)【要約】【課題】圧力室に対して、ノズルプレートと圧電素子とが上下方向の同じ側に配置されている液体吐出ヘッドであって、上下方向の長さが精度よく形成されたノズルを有する液体吐出ヘッド、及びその製造方法を提供すること【解決手段】ドライバ６４が一体的に形成されたシリコン基板６３の、前記第１面に複数のバンプを形成する。前記複数のバンプが形成された前記シリコン基板６３の前記第１面に、感光性樹脂層を形成して硬化させることにより、樹脂基板６２を形成する。前記硬化した感光性樹脂層に、ノズル６１を開口する。感光性樹脂は非常に加工しやすい材料であるので、研削加工によって厚さを調整することにより、ノズル６１の長さを十分な精度で決定することができる。【選択図】図３
2020196235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第１面にドライバが一体的に形成されたシリコン基板の、前記第１面に複数のバンプを形成することと、
前記複数のバンプが形成された前記シリコン基板の前記第１面に、感光性樹脂層を形成することと、
前記感光性樹脂層を硬化させることと、
前記感光性樹脂層に、ノズルを開口することと、
前記シリコン基板の前記第１面と反対側の第２面からエッチングを行って前記シリコン基板の、前記ノズルと重なる部分を除去することと、
第１面に圧電素子が配置された流路基板の前記第１面に複数のバンプを形成し、前記流路基板の前記第１面と前記シリコン基板の前記第１面とが対向した状態で、前記流路基板の前記複数のバンプと前記シリコン基板の前記複数のバンプとを接合することと、
前記流路基板の前記第１面と反対側の第２面に、圧力室を含む流路を形成することと、を備える液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記感光性樹脂層を形成することは、前記複数のバンプが形成された前記シリコン基板の前記第１面に、液状の感光性樹脂を塗布することを含み、
さらに、前記ノズルを開口した後に、前記硬化した感光性樹脂層を所定の厚さまで切削することを備える請求項１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
さらに、前記ノズルを開口した後であって、前記感光性樹脂層を切削する前に、少なくとも前記ノズルを充填するように、前記感光性樹脂層に犠牲層を形成することを備え、
前記感光性樹脂層を切削する際に、前記感光性樹脂及び前記犠牲層を切削する請求項２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記シリコン基板の前記第１面と反対側の第２面からエッチングを行って前記シリコン基板の、前記ノズルと重なる部分を除去する際に、前記ノズルの径よりも大きな径の開口を設けるように、前記シリコン基板の、前記ノズルと重なる部分を除去する請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
さらに、前記エッチングを行う前に、前記シリコン基板の前記第２面を研磨して、前記シリコン基板の厚さを調整することを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第１面にドライバが一体的に形成されたシリコン基板の、前記第１面に
感光性樹脂層を形成することと、
前記感光性樹脂層を硬化させることと、
前記感光性樹脂層に、ノズルを開口することと、
前記シリコン基板の前記第１面と反対側の第２面からエッチングを行って前記シリコン基板の、前記ノズルと重なる部分を除去することと、
前記シリコン基板に複数の貫通孔を形成し、前記貫通孔の内部に導電性材料を充填して、前記シリコン基板の前記第２面に複数の電極を形成することと、
第１面に圧電素子が配置された流路基板の前記第１面に複数のバンプを形成し、前記流路基板の前記第１面と前記シリコン基板の前記第２面とが対向した状態で、前記流路基板の前記複数のバンプと前記シリコン基板の前記複数の電極とを接合することと、
前記流路基板の前記第１面と反対側の第２面に、圧力室を含む流路を形成することと、
を備える液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記感光性樹脂層を形成することは、スピンコートにより前記感光性樹脂層を形成することを含む請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記感光性樹脂層を形成することは、感光性樹脂のドライフィルムを前記シリコン基板の前記第１面に圧着することを含む請求項６に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
液体吐出ヘッドであって、
圧力室が形成された流路基板と、
前記流路基板の第１面の、前記第１面と直交する直交方向において前記圧力室と重なる位置に配置された圧電素子と、
前記流路基板の前記第１面と対向するように配置されたシリコン基板であって、第１面にドライバが一体的に形成されたシリコン基板と、
前記シリコン基板の前記第１面に配置された感光性樹脂基板であって、前記圧力室に連通するノズルが開口した感光性樹脂基板と、を備え、
前記シリコン基板の、厚さ方向において前記ノズルと重なる領域には前記ノズルよりも径の大きい開口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１０】
前記厚さ方向において、前記流路基板、前記圧電素子、前記感光性樹脂基板、前記シリコン基板の順に並んでいる請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記厚さ方向において、前記流路基板、前記圧電素子、前記シリコン基板、前記感光性樹脂基板の順に並んでいる請求項９に記載の液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクなどの液体を媒体に向けて吐出する液体吐出ヘッドとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を吐出する液体吐出ヘッドの一例として、インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッドが知られている。特許文献１に記載のインクジェット記録ヘッドは、圧力室が形成された流路基板と、圧力室を覆うように流路基板の上に積層された弾性膜と、弾性膜に積層されたノズルプレートとを有している。弾性膜の、圧力室と上下方向に重なる領域には圧電素子が配置されている。つまり、上下方向において、圧力室に対して、ノズルプレートと圧電素子とが同じ側に配置されている。なお、ノズルプレートには、圧電素子の動作を阻害しない程度の空間を確保するための凹部（圧電素子保持部）が形成されており、圧電素子は、弾性膜と、ノズルプレートに形成された凹部とによって画成された空間の内部に密封されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０５８０８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に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、ノズルプレートをシリコン基板で作成し、駆動回路を一体形成する例が開示されている。所望の吐出特性を得るために、ノズルの厚みは非常に重要な要素となり、数十μｍ程度の均一な厚みに制御することが必要となる。一般的にこのようなシリコン基板の薄化は研磨などの機械的加工が用いられるが、その加工の際、ウェハ保持のためのフィルム厚みばらつきや、ウェハ上に形成された薄膜パターンの厚みばらつきや凹凸のために、均一な厚みに精度良く加工することが難しい。
【０００５】
本発明の目的は、圧力室に対して、ノズルプレートと圧電素子とが上下方向の同じ側に配置されている液体吐出ヘッドであって、上下方向の長さが精度よく形成されたノズルを有する液体吐出ヘッド、及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従えば、液体吐出ヘッドの製造方法であって、
第１面にＩＣ回路が一体的に形成されたシリコン基板の、前記第１面に複数のバンプを形成することと、
前記複数のバンプが形成された前記シリコン基板の前記第１面に、感光性樹脂層を形成することと、
前記感光性樹脂層を硬化させることと、
前記硬化した感光性樹脂層に、ノズルを開口することと、
前記シリコン基板の前記第１面と反対側の第２面からエッチングを行って前記シリコン基板の、前記ノズルと重なる部分を除去することと、
第１面に圧電素子が配置された流路基板の前記第１面に複数のバンプを形成し、前記流路基板の前記第１面と前記シリコン基板の前記第１面とを対向させた状態で、前記流路基板の前記複数のバンプと前記シリコン基板の前記複数のバンプとを接合することと、
前記流路基板の前記第１面と反対側の第２面に、圧力室を含む流路を形成することと、を備える液体吐出ヘッドの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上記構成において、圧力室に対して、流路基板の第１面側に圧電素子及びノズルが配置されている。また、シリコン基板の、ドライバが形成されている第１面には、感光性樹脂層が形成されている。ノズルは、感光性樹脂層に形成されており、シリコン基板の、厚さ方向においてノズルと重なる部分は除去されている。つまり、ノズルは、感光性樹脂層に形成されているので、感光性樹脂層の厚さを精確に形成することによりノズルの厚さ方向の長さを精度よく決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は第１実施形態に係るインクジェットプリンタ１の概略を示す平面図である。
【図２】図２は第１実施形態に係るヘッド１１の平面図である。
【図３】図３は第１実施形態に係るヘッド１１の概略断面図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図７】図７（ａ）、図７（ｂ）は、第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図８】図８は第２実施形態に係るヘッド１１０の図３相当図である。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｅ）は、第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【図１１】図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１を参照し、本発明の第１実施形態に係るヘッド１１を含むヘッドユニット１０を備えたインクジェットプリンタ１の全体構成について説明する。ヘッド１１は、本発明のインクジェットヘッドに該当する。インクジェットプリンタ１は、ヘッドユニット１０、プラテン３、搬送ローラ５、６、コントローラ７、搬送モータＭを主に備えている。
【００１０】
以下では、図１に示すように、用紙Ｐが搬送される方向を搬送方向として定義する。搬送方向に直交する方向（用紙Ｐの幅方向）を左右方向として定義する。また、搬送方向及び左右方向に直交する方向を上下方向として定義する。
【００１１】
ヘッドユニット１０は、ライン式のインクジェットヘッドであり、搬送方向と直交する方向に長尺である。ライン式とは、ヘッドユニット１０の位置が固定された状態で用紙Ｐに対してインクを吐出する方式である。ヘッドユニット１０は、搬送方向と直交する方向に沿って千鳥状に配置された４つのヘッド１１を含む。４つのヘッド１１は、互いに同じ構造を有する。各ヘッド１１は、その下面に開口する複数のノズル６１（図３参照）からインクを吐出する。
【００１２】
プラテン３は、ヘッドユニット１０の下方において、ノズル６１と対向するように配置されている。プラテン４は、左右方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びている。プラテン４は、用紙Ｐを下方から支持する。搬送ローラ対５、６は、それぞれ、キャリッジ２の搬送方向の上流側及び下流側に配置されている。搬送ローラ対５、６は、それぞれ、モータＭにより駆動される駆動ローラと、駆動ローラの回転に従動して回転する従動ローラとを有している。
【００１３】
インクジェットプリンタ１においては、コントローラ７が搬送ローラ対５，６に連結されたモータＭを制御して、搬送ローラ対５、６に、用紙Ｐを搬送方向に所定距離ずつ搬送させる。コントローラ７は、ＰＣ等の外部装置から入力された記録指令に基づいて、用紙９に画像が記録されるように、４つのヘッド１１、搬送モータＭ等を制御する。具体的には、コントローラ７は、モータＭを制御して、搬送ローラ対５、６に、用紙Ｐを搬送方向に所定距離だけ搬送される毎に、４つのヘッド１１を制御して、複数のノズル６１からインクを吐出させる。これにより、プリンタ１は用紙Ｐへの印刷を実行する。
【００１４】
次いで、図２及び図３を参照し、ヘッド１１の構成について説明する。図３に示されるように、ヘッド１１は、流路ユニット２０、アクチュエータ５０、ノズルユニット６０を有する。なお、図２においては、図面を分かりやすくするために、ノズルユニット６０を取り除いた状態でヘッド１１を下面側から見た平面図が示されている。
【００１５】
＜流路ユニット２０＞
図３に示すように、流路ユニット２０は、圧力室プレート２１及び２つのマニホルドプレート２２、２３を有し、これらが積層された状態で接着されている。流路ユニット２０には、図２及び図３に示すように、マニホルド３１、複数の圧力室３２及び複数のディセンダ流路３３が形成されている。
【００１６】
圧力室プレート２１は、シリコン単結晶基板により形成されている。図３に示すように、複数の圧力室３２が凹部として形成されている。なお、図２に示すように、複数の圧力室３２は、２つの圧力室列３２ａを構成するように配列されている。各圧力室列３２ａを構成する複数の圧力室３２は、左右方向に等間隔で配列されている。２つの圧力室列３２ａは、搬送方向に並んでいる。２つの圧力室列３２ａにおいて、複数の圧力室３２は、搬送方向における位置が互いに異なるように、千鳥状に配列されている。
【００１７】
２つのマニホールドプレート２２、２３も、圧力室プレート２１と同様にシリコン単結晶基板により形成されている。図３に示されるように、マニホールドプレート２２の下面には、エッチングによりマニホルド３１が凹部として形成されている。なお、図３においては、１つのマニホルド３１だけが図示されているが、図２に示されるように、２つの圧力室列３２ａに対応して２つのマニホルド３１が設けられている。各マニホルド３１は、圧力室列３２ａを構成する圧力室３２の下側を覆うように左右方向に延在している。図３に示されるように、マニホルドプレート２２には、各圧力室３２とマニホルド３１とを連通するディセンダ流路３３が貫通孔として形成されている。マニホールドプレート２３は、マニホルド３１の下面を画成するように、マニホールドプレート２２の下面に接合されている。
【００１８】
＜アクチュエータ５０＞
アクチュエータ５０は、図３に示すように、圧力室プレート２１の上面に配置されている。アクチュエータ５０は、下から順に、振動板５１、共通電極５２、圧電体５３及び個別電極５４を含む。また、個別電極５４から、搬送方向に向かって配線５５が引き出されており、配線５５の搬送方向の端部には後述のドライバ６４に接続するためのバンプ５５ａが設けられている。
【００１９】
振動板５１は、圧力室プレート２１を構成するシリコン単結晶基板の表面を酸化することにより形成された二酸化シリコンの膜である。振動板５１は、圧力室プレート２１の上面の略全体に形成されており、圧力室３２の下面を画成している。共通電極５２は、複数の圧力室３２に共通の電極であり、振動板５１の表面の略全体に形成されている。図３に示されるように、振動板５１の、上下方向においてノズル６１と重なる位置には、圧力室３２とノズル６１とを連通させるための円形の開口５１Ａが形成されている。圧電体５３はチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電材料により形成されており、共通電極５２の表面において、各圧力室列３２ａを構成する複数の圧力室３２を覆うように左右方向に延在している。複数の個別電極５４は、各圧電体５３の共通電極５２と反対側の表面において、複数の圧力室３２のそれぞれと上下方向に重なる位置に配置されている。
【００２０】
圧電体５３の、個別電極５４と共通電極５２とで挟まれた部分は、個別電極５４への電圧の印加に応じて変形可能な活性部として機能する。即ち、アクチュエータ５０は、圧力室３２と上下方向において重なる複数の活性部を有する。個別電極５４へ駆動電圧を印加して活性部を圧力室３２に向かって凸となるように変形させることにより、圧力室３２の容積が変化し、圧力室３２内のインクに圧力が付与され、ノズル６１からインクが吐出される。
【００２１】
なお、アクチュエータ５０には、不図示の圧電体保護膜と、層間絶縁膜とが設けられている。
【００２２】
圧電体保護膜は、空気中の水分が圧電体５３へ浸入することを防止する機能を有し、圧電体５３を覆っている。圧電体保護膜は、例えば酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ2Ｏ3）により形成される。なお、活性部の駆動を阻害しないよう、圧電体保護膜は各個別電極５４の周縁部のみを覆っており、各個別電極５４の中央部は圧電体保護膜から露出している。また、層間絶縁膜は、配線５５と共通電極５２との間の絶縁性を高める機能を有し、共通電極５２を覆うように、共通電極５２と配線５５との間に設けられている。層間絶縁膜は、例えば二酸化シリコン（ＳｉＯ2）により形成される。
【００２３】
複数の配線５５は、層間絶縁膜の表面に形成されており、複数の個別電極５４のそれぞれと電気的に接続されている。なお、複数の配線５５を保護し、複数の配線５５の間の絶縁性を高めるために、複数の配線５５を覆うように、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の配線保護膜が設けられている。図２に示すように、複数の配線５４は、それぞれ、搬送方向の下流側に引き出され、各配線５５の端部には、バンプ５５ａが形成されている。複数のバンプ５５ａは、互いに同じ形状及びサイズを有し、配列方向に等間隔で配列されている。
【００２４】
図２、３に示されるように、複数のバンプ５５ａの搬送方向の下流側には、複数のバンプ５２ａが設けられている。バンプ５２ａは、層間絶縁膜を貫通する不図示の貫通孔を介して、共通電極５２と電気的に接続されている。
【００２５】
＜ノズルユニット６０＞
ノズルユニット６０は、感光性樹脂により形成された樹脂基板６２と、樹脂基板６２の下面に配置されたシリコン基板６３とを備えている。シリコン基板６３はシリコン単結晶の基板であり、その表面には、アクチュエータ５０を駆動するためのドライバ６４が設けられている。なお、ドライバ６４は、別体のドライバＩＣをシリコン基板６３に貼り付けたものではなく、公知の半導体形成プロセスによりシリコン基板６３の表面に形成された半導体回路である。
【００２６】
図３に示されるように、ノズルユニット６０は振動板５１の下方に配置されている。ノズルユニット６０の樹脂基板６２と振動板５１とは、柱部材５６と、バンプ５５ａ、５２ａを介して接合されている。柱部材５６は中空の円柱形状を有しており、図２に示されるように、下方から見ると円環状の形状を有する。柱部材５６の内径は、振動板５１の開口５１Ａの内径よりも大きい。柱部材５６は、開口５１Ａを取り囲むように配置されており、圧力室３２とノズル６１とを繋ぐ流路を画成している。柱部材５６、バンプ５５ａ、５２ａの高さ（上下方向の長さ）はほぼ同じである。柱部材５６、バンプ５５ａ、５２ａによって、ノズルユニット６０の樹脂基板６２と振動板５１との間には、上下方向に空隙が形成されており、その空隙にアクチュエータ５０が配置されている。これにより、アクチュエータ５０を駆動したときに、アクチュエータ５０がノズルユニット６０に干渉しない。このように、環状の柱部材５６と、バンプ５５ａ、５２ａとは、ノズルユニット６０の樹脂基板６２と振動板５１との間に上下方向の空隙を設けるためのスペーサとしても機能している。
【００２７】
上述のように、樹脂基板６２の、開口５１Ａ及び柱部材５６と上下方向において重なる位置には、ノズル６１が形成されている。図２に示されるように、圧力室３２とノズル６１とは、１対１に対応している。シリコン基板６３の、上下方向においてノズル６１と重なる領域には、ノズル６１の径よりも大きい内径を有する開口６３Ａが形成されている。これにより、ノズル６１は開口６３Ａを介して下方に露出している。
【００２８】
樹脂基板６２の、上下方向においてドライバ６４及びバンプ５５ａと重なる位置には、樹脂基板６２を貫通する貫通孔が形成されている。そして、貫通孔の内部にバンプ６２ａが形成されている。バンプ６２ａとバンプ５５ａとは接触しており、これによりバンプ６２ａ，５５ａ及び配線５５を介して個別電極５４がドライバ６４に電気的に接続されている。また、樹脂基板６２の、上下方向においてドライバ６４及びバンプ５２ａと重なる位置には、樹脂基板６２を貫通する貫通孔が形成されている。そして、貫通孔の内部にバンプ６２ｂが形成されている。バンプ６２ｂとバンプ５２ａとは接触しており、これによりバンプ６２ｂ，５２ａを介して共通電極５２がドライバ６４に電気的に接続されている。
【００２９】
さらに、樹脂基板６２の、上下方向において柱部材５６と重なる位置にも、樹脂基板６２を貫通する円環状の貫通孔が形成されている。そして、貫通孔の内部にバンプ６２ｃが形成されている。バンプ６２ｃは、前述の柱部材５６と同様の中空円筒形状を有している。バンプ６２ｃと柱部材５６とが互いに接合されることにより、圧力室３２とノズル６１とを連通する流路が形成されている。
【００３０】
＜ヘッド１１の製造方法＞
次に、図４（ａ）〜図７（ｂ）を参照しつつ、第１実施形態に係るヘッド１１の製造方法について説明する。
【００３１】
図４（ａ）に示されるように、第１面にドライバ６４が形成されたシリコン基板６３を用意する。上述のように、シリコン基板６３はシリコン単結晶の基板である。次に、図４（ｂ）に示されるように、ドライバ６４の、グランド電位を与える不図示の端子部分にバンプ６２ｂを形成し、ドライバ６４の、駆動電位を与える不図示の端子部分にバンプ６２ａを形成する。また、シリコン基板６３の、後にノズル６１と上下方向において重なる位置に、中空円柱形状のバンプ６２ｃを形成する。なお、バンプ６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、必ずしも同じ材料で形成する必要は無いが、これらを同じ導電性の金属材料で形成することが好ましい。この場合には、バンプ６２ａ，６２ｂ，６２ｃを同じ工程で形成することができる。
【００３２】
次に、図４（ｃ）に示されるように、シリコン基板６３の第１面に感光性樹脂層ＰＲを形成する。感光性樹脂層ＰＲを形成する際には、液状の感光性樹脂材料を用いて、公知のスピンコート法を用いて形成することができる。次に、図４（ｄ）に示されるように、バンプ６２ｃの中心位置にノズル６１を形成する。このとき、感光性樹脂層ＰＲとしてポジ型感光性樹脂を用いる場合には、ノズル６１を形成する部分だけ光を通すようなマスクを用意して、感光性樹脂ＰＲに紫外光を照射する。感光性樹脂層ＰＲとしてネガ型感光性樹脂を用いる場合には、ノズル６１を形成する部分だけ光を通さず、それ以外の部分に光を照射できるマスクを用意して、感光性樹脂層ＰＲに紫外光を照射する。このようにして、感光性樹脂層ＰＲに露光を行い、マスクのパターンを転写した後、現像してリンス（洗浄）する。これにより、感光性樹脂層ＰＲを硬化させて樹脂基板６２を形成するとともに、ノズル６１を形成する。
【００３３】
次に図５（ａ）に示されるように、樹脂基板６２の表面に犠牲層ＳＬを形成する。犠牲層ＳＬは、ノズル６１の内部にも充填される。次に図５（ｂ）に示されるように、犠牲層ＳＬ及び樹脂基板６２を研削し、樹脂基板６２を所望の厚さにする。樹脂基板６２は、加工しやすい感光性樹脂材料により形成されているので、樹脂基板６２の厚さを精度よく決定することができる。また、犠牲層ＳＬがノズル６１の内部にも充填されているため、樹脂基板６２を研削する際にノズル６１が損傷する恐れがない。
【００３４】
次に、図５（ｂ）に示されるように、適宜の溶剤を用いて犠牲層ＳＬを除去する。そして、図５（ｄ）に示されるように、樹脂基板６１の表面に、アクチュエータ５０が形成された圧力室プレート２１が接合される。なお、圧力室プレート２１の表面には、圧力室プレート２１を構成するシリコン単結晶基板の表面を酸化することにより形成された二酸化シリコンの膜である振動板５１が形成されている。さらに、振動板５１の表面には、共通電極５２が形成され、共通電極５２の表面には圧電体５３、配線５５、バンプ５５ａ、バンプ５５ｂ、柱部材５６が配置されている。なお、配線５５と共通電極５２との間には不図示の層間絶縁膜が形成されており、互いに電気的に絶縁されている。樹脂基板６１の表面に、アクチュエータ５０が形成された圧力室プレート２１を接合する際に、バンプ５５ａとバンプ６２ａが接合され、バンプ５２ａとバンプ６２ｂが接合され、柱部材５６とバンプ６２ｃが接合される。これにより、樹脂基板６１と振動板５１との間に、バンプ５５ａ、バンプ５５ｂ、柱部材５６の上下方向の長さに相当する間隙が形成される。
【００３５】
次に、図６（ａ）に示されるように、圧力室プレート２１の振動板５１と反対側の面を研磨して、圧力室プレート２１の上下方向の長さを調節する。次に、図６（ｂ）に示されるように、圧力室プレート２１を振動板５１と反対側の面からエッチングして、圧力室３２を形成する。次に図６（ｃ）に示されるように、シリコン基板６３を研磨（グラインド加工）して、シリコン基板６３の上下方向の長さを調節する。
【００３６】
次に、図７（ａ）に示されるように、シリコン基板６３の、上下方向においてノズル６１と重なる位置に、ノズル６１の径よりも大きい径の開口６３Ａを形成する。これにより、ノズル６１がシリコン基板６３から外側に露出する。次に、図７（ｂ）に示されるように、エッチングによりディセンダ流路３３及びマニホルド３１が形成されたマニホルドプレート２２、２３を圧力室プレート２１に接合する。このようにして、ヘッド１１を製造することができる。
【００３７】
＜第１実施形態の技術的効果＞
本実施形態に係るヘッド１１において、ノズル６１は感光性樹脂により形成された樹脂基板６２に形成されている。樹脂基板６２の上下方向の長さは、研削加工によって調整されている。感光性樹脂は非常に加工しやすい材料であり、研削加工によって十分な精度で樹脂基板６２の上下方向の長さを調整することができる。そのため、ノズル６１の上下方向の長さを十分な精度で決定することができる。また、樹脂基板６２の研削加工を行う際には、ノズル６１の内部に犠牲層ＳＬを充填しているため、ノズル６１を保護することができ、樹脂基板６２の研削加工を行う際にノズル６１を損傷する恐れが少ない。
【００３８】
また、バンプ５５ａ、バンプ５５ｂ、柱部材５６を、ノズルユニット６０の樹脂基板６２と振動板５１との間に上下方向の空隙を設けるためのスペーサとして用いているため、樹脂基板６２の表面に、アクチュエータ５０との干渉を避けるための凹部等を設ける必要が無い。そのため、樹脂基板６２の表面に凹部を設ける際に樹脂基板６２に生じる歪みの発生を避けることができる。
【００３９】
上述のように、シリコン基板６３の厚さ（上下方向の長さ）は、研磨（グラインド加工）によって調整されている。ここで、シリコン基板６３は固くて加工しにくい材料であるため、シリコン基板６３の厚さを研磨によって調整する場合、シリコン基板６３の厚さを十分な精度で調整することができない。そのため、仮にシリコン基板６３にノズルを形成した場合には、ノズルの上下方向の長さを精度よく調整することができなくなる。これに対して、上記実施形態においては、シリコン基板６３の、上下方向においてノズル６１と重なる領域には、ノズル６１の径よりも大きい内径を有する開口６３Ａが形成されている。つまり、ノズル６１はシリコン基板６３には形成されていないため、ノズルの上下方向の長さを精度よく調整することができる。また、樹脂基板６２の、上下方向において開口６３Ａと重なる部分を除く部分は、シリコン基板６３に覆われているため、シリコン基板６３は樹脂基板６２を保護するノズルカバーとして機能している。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るヘッド１１０について、図８を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態に係るヘッド１１と同様の部分には同じ参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
図８に示されるヘッド１１０は、流路ユニット２０、アクチュエータ５０、ノズルユニット１６０を有する。なお、ヘッド１１０は、ヘッド１１と比べてノズルユニット１６０の形状が異なっている。
【００４２】
図８に示されるように、ノズルユニット１６０は、シリコン基板１６３と、シリコン基板１６３の下面に配置された樹脂基板１６２とを備えている。樹脂基板１６２は、樹脂基板６２と同様に、感光性樹脂により形成されている。なお、シリコン基板１６３の下面には、アクチュエータ５０を駆動するためのドライバ６４が公知の半導体形成プロセスにより形成されている。シリコン基板１６３のドライバ６４と上下方向に重なる位置であって、バンプ５５ａと重なる位置には、シリコン貫通電極ＴＳＶ１が形成されている。シリコン貫通電極ＴＳＶ１は、バンプ５５ａと接合されている。これにより、シリコン貫通電極ＴＳＶ１、バンプ５５ａ及び配線５５を介して個別電極５４がドライバ６４に電気的に接続されている。同様に、シリコン基板１６３のドライバ６４と上下方向に重なる位置であって、バンプ５２ａと重なる位置には、シリコン貫通電極ＴＳＶ２が形成されている。シリコン貫通電極ＴＳＶ２は、バンプ５２ａと接合されている。これにより、シリコン貫通電極ＴＳＶ２、バンプ５２ａを介して共通電極５２がドライバ６４に電気的に接続されている。
【００４３】
シリコン基板１６３の、上下方向において柱部材５６と重なる位置には、パッド１６３Ｐが形成されている。パッド１６３Ｐは柱部材５６と接合されている。なお、パッド１６３Ｐは、上面視で円環状の形状を有する。また、シリコン基板１６３の、上下方向においてパッド１６３Ｐの内側と重なる領域には、開口１６３Ａが形成されている。
【００４４】
樹脂基板１６２の、上下方向において開口１６３Ａと重なる領域には、ノズル１６１が形成されている。なお、開口１６３Ａの径は、ノズル１６１の径よりも大きい。圧力室３２とノズル１６１とは、開口５１Ａ、柱部材５６、パッド１６３Ｐ、開口１６３Ａを介して連通している。
【００４５】
次に、ヘッド１１０の製造方法について、図９（ａ）〜図１１（ｃ）を参照しつつ説明する。図９（ａ）に示されるように、第１面にドライバ６４が形成されたシリコン基板１６３を用意する。次に、図９（ｂ）に示されるように、シリコン基板１６３の第１面に感光性樹脂層ＰＲを形成する。本実施形態においては、第１実施形態と同様に、液状の感光性樹脂材料を用いて、公知のスピンコート法を用いて形成することができる。あるいは、シート状の感光性樹脂材料（感光性樹脂材料のドライフィルム）を用いることもできる。
【００４６】
次に、図９（ｃ）に示されるように、感光性樹脂層ＰＲにノズル１６１を形成するとともに、感光性樹脂層ＰＲを硬化させて樹脂基板１６２を形成する。この工程は、図４（ｄ）の工程と同じであるので詳細な説明を省略する。次に図１０（ａ）に示されるように、サポート基板ＳＰを樹脂基板１６２に接合する。その状態で、シリコン基板１６３を研磨して所望の厚さに調整する。この研磨工程において、樹脂基板１６２に歪みが生じないようにするために、サポート基板ＳＰが樹脂基板１６２に一時的に接合される。
【００４７】
次に、図１０（ｂ）に示されるように、シリコン基板１６３の、上下方向においてドライバ６４の駆動電位を与える不図示の端子部分と重なる位置に、シリコン貫通電極ＴＳＶ１を形成する。また、シリコン基板１６３の、上下方向においてドライバ６４のグランド電位を与える不図示の端子部分と重なる位置に、シリコン貫通電極ＴＳＶ２を形成する。さらに、シリコン基板１６３の、上下方向においてノズル１６１と同軸になる位置に、円環状のパッド１６３Ｐを形成する。次に、図１０（ｃ）に示されるように、シリコン基板１６３の、円環状のパッド１６３Ｐの内側であって、ノズル１６１と上下方向に重なる位置に、開口１６３Ａを形成する。
【００４８】
次に図１１（ａ）に示されるように、サポート基板ＳＰを取り除いた後、シリコン基板１６３の表面に、アクチュエータ５０が形成された圧力室プレート２１を接合する。その際に、バンプ５５ａとシリコン貫通電極ＴＳＶ１が接合され、バンプ５２ａとシリコン貫通電極ＴＳＶ２が接合され、柱部材５６とパッド１６３Ｐが接合される。これにより、シリコン基板１６３と振動板５１との間に所定の間隙が形成される。次に、図１１（ｂ）に示されるように、圧力室プレート２１を振動板５１と反対側の面からエッチングして、圧力室３２を形成する。その前に、図６（ａ）と同様に、圧力室プレート２１の振動板５１と反対側の面を研磨して、圧力室プレート２１の上下方向の長さを調節してもよい。
【００４９】
次に、図１１（ｃ）に示されるように、エッチングによりディセンダ流路３３及びマニホルド３１が形成されたマニホルドプレート２２、２３を圧力室プレート２１に接合する。このようにして、ヘッド１１０を製造することができる。
【００５０】
＜第２実施形態の技術的効果＞
第２実施形態に係るヘッド１１０において、ノズル１６１は感光性樹脂により形成された樹脂基板１６２に形成されている。本実施形態においては、第１実施形態の樹脂基板６２のように、内部にバンプ６２ａ〜６２ｃのような構造がない。そのため、図９（ｂ）に示される工程において、感光性樹脂層ＰＲを形成するときに、その厚さを精度よく調整することができる。例えば、液状の感光性樹脂材料を用いてスピンコート法によって感光性樹脂層ＰＲを形成することにより、十分な精度で感光性樹脂層ＰＲの厚さを調整することができる。また、感光性樹脂材料のドライフィルムを用いることにより、スピンコート法によって感光性樹脂層ＰＲを形成する場合と比べても、さらに精度よく感光性樹脂層ＰＲの厚さを調整することができる。
【００５１】
＜変更形態＞
以上説明した第１、第２実施形態は、あくまでの例示に過ぎず、適宜変更しうる。例えば、圧力室の数、配置、形状、ピッチ等は任意に設定することができ、それに合わせて、個別電極及びノズルの数、配置、形状、ピッチ等を調整することができる。また、上記第１実施形態、第２実施形態において説明したヘッド１１、１１０の製造方法は、必ずしも説明した通りの順序で行う必要は無く、必要に応じて適宜順番を入れ替えることができる。
【００５２】
上記の第１、第２実施形態においては、流路ユニット２０はシリコン単結晶の基板によって形成されていたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、流路ユニット２０を金属板によって形成することもできる。また、上記実施形態において、アクチュエータ５０の圧電体５３は、各圧力室列３２ａを構成する複数の圧力室３２を覆うように左右方向に延在していたが、本発明はそのような態様には限られない。例えば、圧電体５３が各圧力室３２に対応して、個別に設けられていてもよい。
【００５３】
上記実施形態において、ノズル６１、１６１を保護するために、樹脂基板６２、１６２の、ノズル６１、１６１を画成する面を覆う保護膜を形成してもよい。また、上記実施形態においては、柱部材５６、バンプ５５ａ，５２ａは同じ材料で形成されていたが、本発明はそのような態様には限られず、別の材料で形成することもできる。
【００５４】
ヘッド１１及び１１０はいわゆるライン式のインクジェットヘッドであったが、本発明はこれに限られず、いわゆるシリアル式のインクジェットヘッドにも適用しうる。また、本教示はインクを吐出するインクジェットヘッドには限られない。画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する液体吐出装置にも、本発明を適用することは可能である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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