(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドを構成する基板の反りを低減し、基板間の剥離を防止して好ましい吐出性能が維持される液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの方法を提供する。【解決手段】圧電素子４２を密閉する第１の凹部５４が形成された封止基板５０には、第１の凹部５４が形成される第１の面と反対側の面に第２の凹部５８が形成される。第２の凹部５８は第１の凹部５４と略同一の形状を有し、第１の凹部に対応する位置に形成されるので、封止基板５０が対称形状となり、反りが防止される。また、第２の凹部には圧電素子４２に印加される駆動信号を生成する駆動ＩＣ６０が実装されるので、ヘッドの高さを小さくすることができる。【選択図】  図１
2010058333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板と、
前記流路形成基板の前記圧電素子が配設される圧電素子配設面に接合され、前記圧電素子配設面に接合される第１の面における前記圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、前記第１の面と反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板と、
を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
前記第１の面における前記第１の凹部の開口面積Ｓ１と、前記第２の面における前記第２の凹部の開口面積Ｓ２との関係は、次式（１）
（Ｓ１×０．５）≦Ｓ２≦（Ｓ１×２）  …（１）
を満たすことを特徴とする請求項１記載の液体吐出ヘッド。
【請求項３】
前記第１の面における前記第１の凹部の開口形状と、前記第２の面における前記第２の凹部の開口形状は略同一形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項４】
前記第２の凹部には、前記圧電素子に印加される駆動信号を生成する駆動信号生成部が配設されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項５】
前記圧電素子の前記駆動信号が印加される電極から前記流路形成基板の前記圧電素子配設面に引き出された引出電極と、
前記封止基板の前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通穴と、
前記貫通穴の内部に設けられるとともに、前記引出電極と前記駆動信号生成部とを電気的に接続する配線部材と、
を備えた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】
前記貫通穴は、前記引出電極が設けられる位置に対応する位置に形成されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項７】
前記流路形成基板の基材及び前記封止基板の基材は、シリコン基板であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液体吐出ヘッドを含み、ノズルからインクを吐出して記録媒体上に所望の画像を形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１０】
第１の面における圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、第１の面の反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板を作製する封止基板作製工程と、
液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板を作製する流路基板作製工程と、
前記封止基板と前記流路基板とを接合する接合工程と、
を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記接合工程は、前記第１の凹部及び前記第２の凹部が形成された前記封止基板の前記第２の面に加重治具を当接させて前記第２の面側から加圧する加圧工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記流路基板形成工程は、前記流路形成基板の圧電素子配設面に圧電素子を形成する圧電素子形成工程を含み、
前記接合工程は、前記圧電素子配設面に圧電素子が形成された前記流路形成基板の圧電素子配設面に前記封止基板を接合することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記流路基板形成工程は、前記接合工程によって前記封止基板が接合された前記流路基板に圧力室を含む流路構造を形成する流路構造形成工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至１２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１４】
前記第２の凹部に前記圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部を実装する駆動信号生成部実装工程と、
前記駆動信号生成部と前記圧電素子の前記駆動信号が印加される電極との間の電気配線を形成する電気配線形成工程と、
を含むことを特徴とする請求項１０乃至１３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１５】
前記封止基板作製工程は、前記封止基板の前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通穴を形成する貫通穴形成工程を含むとともに、
前記電気配線形成工程は、前記圧電素子の電極から前記圧電素子配設面に引き出された引出電極を形成する引出電極形成工程と、
前記貫通穴の内部に前記引き出し電極と前記駆動信号生成部とを電気的に接続する配線部材を形成する配線部材形成工程と、
を含む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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法に係り、特にノズルからインクなどの液体を吐出する液体吐出ヘッドの構造及びその製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像やテキストなどの汎用の出力装置として、インクジェット記録装置が好適に用いられる。インクジェット記録装置を用いた画像記録では、画像データに応じてインクジェットヘッドに設けられた複数のノズルからインクを吐出して、記録媒体上に所望の画像を形成する。
【０００３】
インクジェットヘッドには、高精度の加工が可能であるとともに複雑な構造を形成可能であるといった理由により、複数の基板や薄膜を積層した構造が好適に用いられる。例えば、ノズルが形成されるノズル基板や、圧力室などの流路構造が形成される流路形成基板、圧電素子が形成される基板、圧電素子の変形領域を確保するとともに圧電素子を保護するための封止基板、圧電素子への配線や駆動回路（駆動ＩＣ）が形成（実装）される基板などを積層してインクジェットヘッドを構成する態様が挙げられる。これらの基板には、高精度な加工が可能であるという点や、所定の剛性を確保することができるといった点から、シリコン基板が好適に用いられる。
【０００４】
一方、シリコン基板を用いたインクジェットヘッドでは、アルカリ性インクなどによる溶解を防止するために、インクと接触する面には保護膜が形成される。
【０００５】
特許文献１には、アルカリ性などのインクを用いた場合に、流路構造体（シリコン基板）が溶解してしまうことを防止するために、耐液体性の保護膜が形成されたインクジェットヘッドが開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、インクに対して耐性のある保護膜を有する加圧液室形成部材の反りを減少させるために、加圧液室形成部材のノズル形成部材に対する接合面に、加圧液室と同等の体積を有する擬似液室パターンを形成し、加圧液室形成部材のノズル形成部材に対する接合面の凹部の体積と、加圧液室形成部材の振動板に対する接合面の凹部の体積とを略同一としたインクジェットヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２６２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−２０９９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、表面と裏面に異なる加工を行うと、基板に反りが生じる可能性がある。また、加工段階で反りがない（少ない）基板でも、全面に耐インク性膜などの保護膜を成膜すると、膜の応力によって基板に反りが発生してしまう。反りがある基板を接着剤で接着することは困難であり、特に、シリコン基板などの脆性材の場合には、接合時に基板を破損してしまうことが懸念される。仮に接合できたとしても、経時により接着剤の接合力が低下して、接合部分に剥離が生じてしまう。
【０００８】
特許文献１に記載された圧電体を封止するための封止基板は、裏面のみに凹形状加工が施されているので、該封止基板は表面と裏面の形状が異なるために反りが発生してしまう。また、封止基板の全面に保護膜を形成すると、表面と裏面との形状が異なる基板には、保護膜の応力により反りが発生してしまう。
【０００９】
また、特許文献２には、インクジェットヘッドを構成する部材（基板）のうち、加圧液室形成基板についてのみ反りを減少させる方法が開示されていて、他の部材について反りを減少させるための具体的な方法は開示されていない。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、液体吐出ヘッドを構成する基板の反りを低減し、基板間の剥離を防止して好ましい吐出性能が維持される液体吐出ヘッド及び液体吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出ヘッドは、液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板と、前記流路形成基板の前記圧電素子が配設される圧電素子配設面に接合され、前記圧電素子配設面に接合される第１の面における前記圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、前記第１の面と反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法は、第１の面における圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、第１の面の反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板を作製する封止基板作製工程と、液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板を作製する流路基板作製工程と、前記封止基板と前記流路基板とを接合する接合工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、圧電素子を密閉する第１の凹部が第１の面に形成された封止基板の第１の面と反対側の第２の面の第１の凹部の位置に対応する位置に、第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成されるので、封止基板は対称形状となり反りが防止される。また、本発明に係る液体吐出ヘッドの製造方法によれば、封止基板と流路形成基板との良好な接合状態が確保された、好ましい液体吐出ヘッドの製造が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
〔インクジェットヘッドの構造〕
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）の分解斜視図である。同図に示すように、本発明に係るインクジェットヘッド１０は、ノズルプレート２０と、流路形成基板３０（振動板４０）と、封止基板５０と、を積層した構造を有している。なお、図１では、インクジェットヘッド１０の構造の理解を容易にするために、流路形成基板３０と振動板４０とを別々に図示したが、振動板４０には流路形成基板３０の表面に形成された厚みが１μｍ〜２μｍの二酸化シリコン膜（弾性膜）が適用される。
【００１６】
ノズルプレート２０には、インクを吐出する複数のノズル２２が一列に並ぶように形成されている。本例に示すインクジェットヘッド１０では、ノズルプレート２０にはステンレス鋼（ＳＵＳ）が適用される。
【００１７】
流路形成基板３０には、ノズル２２に対応する位置にノズル２２と連通する圧力室３２が形成され、さらに、圧力室３２へ供給されるインクを収容する共通液室３４の一部となる開口部、及び共通液室３４と圧力室３２を連通させる供給口３６などを含む流路構造が形成されている。
【００１８】
本例に示すインクジェットヘッドでは、流路形成基板３０には厚さが１００μｍ〜３００μｍ程度のシリコン単結晶基板（シリコン基板）が適用される。流路形成基板３０の厚みは圧力室３２の配置密度によって適宜選択するとよく、例えば、ノズル密度が１８０ｄｐｉの場合には２００μｍ程度が好ましく、ノズル密度が３６０ｄｐｉの場合には１００μｍ程度が好ましい。
【００１９】
また、流路形成基板３０となるシリコン基板には、加工過程において表面に厚さが１μｍ〜２μｍ程度の二酸化シリコン膜が成膜されるので、流路形成基板３０のノズルプレート２０と接合される面には、二酸化シリコン膜（絶縁膜）３８が形成されている。また、図１には図示を省略するが、圧力室３２や共通液室３４、供給口３６など流路構造のインクと接触する内壁面には、保護膜（図２に符号８０で図示）が設けられている。
【００２０】
振動板４０は、圧力室３２の上面を構成するとともに、流路形成基板３０の圧力室３２となる開口部に対応する位置の圧力室３２と反対側の面に圧電素子４２が配設される。圧電素子４２の振動板４０側の面には下部電極（図１中不図示、図２に符号４３で図示）が設けられ、振動板４０と反対側の面には上部電極４４が設けられる。上部電極４４は個別電極（アドレス電極）として機能し、下部電極は共通電極（グランド電極）として機能している。なお、上部電極４４を共通電極とし下部電極を個別電極とする態様も可能である。
【００２１】
さらに、振動板４０の圧電素子配設面４６には、上部電極４４から引き出された引出電極４８が配設され、振動板４０の流路形成基板３０の共通液室３４の一部となる開口部に対応する位置には、該開口部と同一形状の溝４５が形成されている。
【００２２】
振動板４０の圧電素子配設面４６に接合される封止基板５０には、振動板４０と接合される第１の面５２の圧電素子４２の配設位置に対応する位置に第１の凹部５４が形成されている。第１の凹部５４は、圧電素子４２の変形領域となる空間を確保するとともに、圧電素子４２の周囲の空間を密閉するために設けられている。
【００２３】
第１の凹部５４の形態として、１つの第１の凹部５４によって圧電素子４２配設される全領域を一括して密閉してもよいし、複数の第１の凹部５４によって圧電素子４２が配設される領域を分割して密閉してもよい。
【００２４】
また、封止基板５０の第１の面５２と反対側の第２の面５６には、第１の凹部５４に対応する位置に第１の凹部５４に対応する形状を有する第２の凹部５８が形成されている。
【００２５】
封止基板５０に設けられる第１の凹部５４及び第２の凹部５８は、略同一の平面形状を有し、かつ、それぞれが対応する位置に設けられている。すなわち、封止基板５０は厚み方向（図１の上下方向）について略対称形状（断面形状が上下対称形状）となっており、このような略対称形状を適用することで封止基板５０の反りが防止される。
【００２６】
さらに、図１に示すように、第２の凹部５８には、圧電素子４２に印加される駆動信号を生成する駆動ＩＣ６０が実装される。
【００２７】
このように、駆動ＩＣ６０の形状に対応する形状を有する第２の凹部５８を設け、該第２の凹部５８内に駆動ＩＣ６０を実装することで、特に、高さ方向についてインクジェットヘッド１０のサイズをより小さくすることが可能となる。
【００２８】
本例のインクジェットヘッド１０には、長手方向となるノズルの配列方向の長さが１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度、短手方向となるノズルの配列方向と直交方向の長さが０．７ｍｍ〜１．０ｍｍ程度、厚さが０．４ｍｍ〜０．７ｍｍ程度のサイズの駆動ＩＣが適用される。なお、駆動ＩＣ６０のサイズは回路設計（回路規模）によって変動する。
【００２９】
すなわち、本例に示すインクジェットヘッド１０は、ノズルの配列方向が長手方向となる長方形の平面形状を有する駆動ＩＣ６０が適用され、封止基板５０の第２の面には駆動ＩＣ６０の形状に対応した第２の凹部５８が形成される。
【００３０】
上述したように、第２の凹部５８に駆動ＩＣ６０を実装すると、第２の凹部５８のサイズを第１の凹部５４のサイズよりも大きくしなければならないことがあり得る。このような場合を考慮すると、第２の凹部５８のサイズは第１の凹部５４のサイズの２倍以下とすることで、反り防止効果を確保することが可能である。
【００３１】
すなわち、第１の凹部５４の第１の面における開口面積をＳ１、第２の凹部５８の第２の面における開口面積をＳ２とすると、開口面積Ｓ１と開口面積をＳ２とは、次式（１）の関係を満たすように、第１の凹部５４及び第２の凹部５８が形成される。
【００３２】
（Ｓ１×０．５）＜Ｓ２＜（Ｓ１×２）  …（１）
また、封止基板５０の反り低減効果を得るための条件として、第１の凹部５４の高さｈ１と第２の凹部５８の高さｈ２と、の関係は、次式（２），（３）のいずれかを満たすとよい。
【００３３】
（ｈ２×０．５）≦ｈ１＜（ｈ２×２）  …（２）
（ｈ１×０．５）≦ｈ２＜（ｈ１×２）  …（３）
さらに、封止基板５０の剛性確保と加工性の観点を考慮すると、封止基板５０の厚みｈは、次式（４），（５）を満たすとよい。
【００３４】
ｈ＞（ｈ１×３）  …（４）
ｈ＞（ｈ２×３）  …（５）
なお、複数の駆動ＩＣ６０を用いる場合には、駆動ＩＣ６０ごとに第２の凹部５８を設けてもよいし、２つ以上の駆動ＩＣ６０に対して１つの第２の凹部５８を設けてもよい。
【００３５】
また、封止基板５０には、流路形成基板３０の共通液室３４となる開口部及び振動板４０の溝４５に対応する位置に共通液室３４の一部を構成する開口部５５が形成されるとともに、引出電極４８に対応する位置には駆動ＩＣ６０と圧電素子４２を電気的に接合する垂直配線（図１中不図示、図６のリード線７０、図７の配線パターン７２）が形成される貫通穴６２が形成されている。
【００３６】
図２は、インクジェットヘッド１０を構成する各プレートを接合した状態における立体構造を示す断面図である。なお、図２中、図１と同一又は類似する部分には同一の符号を付し、その説明は省略する。また、図２では、紙面と垂直方向に複数のノズル２２が並べられている。
【００３７】
図２に示すように、圧力室３２の内壁面、供給口３６の内壁面、共通液室３４の内壁面には、耐インク性能を有する保護膜８０が形成されるので、アルカリ性のインクを用いた場合にも、インクと接触する壁面がインクに溶出することが防止される。保護膜８０には、酸化シリコンや酸化タンタルなどの酸化膜が好適に用いられる。
【００３８】
また、共通液室３４の一部を構成する封止基板５０の開口部５５にも、流路形成基板３０に適用される保護膜８０と同様の耐インク性能を有する保護膜８２が形成される。なお、封止基板５０に形成される保護膜８２は、封止基板５０に対して所定の加工が施された後に、プラズマＣＶＤ法などの化学的気相成長法やＥＣＲスパッタ法などの物理的気相成長法によって形成されるので、第１の面５２、第２の面５６、第１の凹部５４の内壁面、第２の凹部５８の内壁面、貫通穴６２の内壁面を含む封止基板５０のすべての面に保護膜８２が形成される。
【００３９】
図２に示す封止基板５０のように、全面にわたって保護膜８２が形成された基板は保護膜８２の応力によって反りが発生しやすくなるので、封止基板５０を厚み方向について略対称形状とすることで、封止基板５０の反りが防止されている。
【００４０】
先に説明したように、圧電素子４２の下側面（振動板４０側の面）には下部電極４３が設けられ、上側面には上部電極４４が設けられる。本明細書では、圧電体膜４２Ａを上部電極４４及び下部電極４３により挟む構造体を圧電素子４２と定義する。また、圧電素子４２と振動板４０とを含む構成は、圧力室３２内に収容されるインクを加圧する圧電アクチュエータとして機能する。
【００４１】
すなわち、駆動ＩＣ６０から圧電素子４２へ所定の駆動信号が印加されると、圧電素子４２には撓み変形が生じ、圧電素子４２の撓み変形に応じて振動板４０が圧力室３２の内側へ変形し、圧力室３２の体積を減少させる。ノズル２２からは、圧力室３２の体積減少分に相当する量のインクが吐出される。
【００４２】
なお、図１及び図２には、インクジェットヘッド１０の詳細な構造（共通液室３４の上面の封止構造や、外部からインクを供給する構造など）の図示を省略したが、図１及び図２に図示されていない構造（構成）については、公知のインクジェットヘッドと同様の構造を適用することができる。
【００４３】
本例では、１列のノズル列を有するインクジェットヘッドを示したが、ノズル配置はこれに限定されず、２列のノズル列を千鳥状に配置した態様や、複数のノズルをマトリクス状に配置した態様も可能である。
【００４４】
〔インクジェットヘッドの製造方法の説明〕
次に、上述したインクジェットヘッド１０の製造方法の各工程について詳細に説明する。
【００４５】
（封止基板作製工程）
まず、図３（ａ）〜（ｈ）を用いて、封止基板５０の作製方法を工程順に説明する。
【００４６】
封止基板５０の材料には、図３（ａ）に示すようにシリコン単結晶基板（シリコン基板）１００が適用される。図３に（ａ）に示すシリコン基板１００は、１１００℃程度の温度環境下でアニール処理が施され、図３（ｂ）に示すように、シリコン基板１００の各面にはマスクとなる二酸化シリコン膜１０２が形成される。
【００４７】
図３（ｃ）に示すように、その後、フッ酸（ＨＦ）等のエッチング液を用いて、二酸化シリコン膜１０２は第１の凹部５４や第２の凹部５８の形状に合わせてパターンニングされる。
【００４８】
次に、図３（ｄ）に示すように、第１の面５２及び第２の面５６の両面からエッチング処理が施され、第１の凹部５４及び第２の凹部５８が形成されるとともに、第１の凹部５４（第２の凹部５８）と同じ深さの非貫通の貫通穴６２、及び共通液室３４の一部を構成する非貫通の開口部５５が形成される。
【００４９】
このようにして形成された第１の凹部５４及び第２の凹部５８には、熱感光性樹脂（レジスト）を用いてマスク１０４が形成され（図３（ｅ））、貫通穴６２及び開口部５５が貫通するまで、第１の面５２及び第２の面５６の両面からエッチング処理が施される。図３（ｆ）には、第１の凹部５４及び第２の凹部５８、貫通した貫通穴６２及び貫通した開口部５５が形成されたシリコン基板１００を図示する。
【００５０】
その後、図３（ｇ）に示すように、マスク１０２，１０４が除去され、図３（ｈ）に示すように、アルカリ性のエッチング液に対する耐性を有する保護膜８２が形成され、封止基板５０が完成する。
【００５１】
（圧電素子形成工程）
次に、図４（ａ）を参照して、流路形成基板３０の圧電素子配設面４６（図１，２参照）に圧電素子４２を形成する工程について説明する。
【００５２】
まず、絶縁膜３８及び振動板４０となる酸化膜が成膜された流路形成基板３０（シリコン基板）の圧電素子配設面４６に、スパッタ法などの薄膜成膜技術を用いて下部電極４３が成膜される。下部電極４３は圧電体成膜工程における酸素雰囲気下及び６００℃〜１１００℃の高温雰囲気でも導電性を確保する必要があり、下部電極４３の材料には白金が好適に用いられる。なお、後述するように、圧電体膜４２Ａにチタン酸ジルコン酸鉛を用いる場合には、酸化鉛の拡散による導電性の変化が少ないという観点からも下部電極４３の材料には白金が好ましい。下部電極４３の膜厚は０．１μｍ〜０．２μｍ程度である。
【００５３】
次に、ゾルゲル法やスパッタ法などの薄膜成膜技術を用いて、下部電極４３の上に圧電材料から成る圧電体膜４２Ａが成膜され、酸素雰囲気下又は大気雰囲気下において、６００℃〜１１００℃の温度で焼成処理が施される。
【００５４】
圧電体膜４２Ａにはチタン酸ジルコン酸鉛が好適に用いられる。また、圧電体膜４２Ａ膜厚は０．２μｍ〜５．０μｍ程度である。
【００５５】
次に、スパッタ法などの薄膜成膜技術を用いて、圧電体膜４２Ａの上に上部電極４４となる金属膜が成膜される。上部電極４４は、高い導電性を有する材料が適用され、白金、金、アルミニウム、ニッケルなどの金属材料や、導電性を有する酸化膜が好適に用いられる。また、上部電極４４の膜厚は０．１μｍ〜０．２μｍ程度が好ましい。本例では、スパッタ法により白金を用いて上部電極４４を成膜している。
【００５６】
その後、上部電極４４、圧電体膜４２Ａ、下部電極４３は、圧力室３２の形状に合わせてパターンニングされ、さらに、引出電極４８が形成され、圧電素子配設面４６に圧電素子４２が配設された流路構造が形成される前の流路形成基板３０が作製される。なお、引出電極４８の厚みは、下部電極４３の厚みと略同一となっている。
【００５７】
（接合工程）
次に、上述した圧電素子配設面４６に圧電素子４２が配設された流路構造が形成される前の流路形成基板３０に、封止基板作製工程により作製された封止基板５０が接合される。図４（ａ）には、流路形成基板３０に封止基板５０が接合された状態を図示する。
【００５８】
接合工程には、エポキシ系の接着剤が好適に用いられる。また、接合工程における環境温度は熱硬化型の場合には５０℃〜２００℃とするとよく、接合時に付与される圧力は０．０５ＭＰａ〜０．５ＭＰａとするとよい。なお、常温硬化型の接着剤を用いてもよい。
【００５９】
接合工程では、流路形成基板３０の下側を固定台などによって支持し、平板形状の加重治具１２０を封止基板５０の第２の面に当接させ、加重治具１２０の平面を介して流路形成基板３０と封止基板５０の接合部に所定の圧力を付与する方法が適用される。
【００６０】
図５（ａ）には、封止基板５０の第２の面５６に第２の凹部５８を設けずに、第２の面５６の全面を平面とした場合の加圧状態を図示する。同図に示すように、加重治具１２０を用いて平面で加圧すると、押される面（第２の凹部５８がない平面状の第２の面５６）裏側に第１の凹部５４が存在するために、図５（ａ）に太線で図示するように封止基板５０に変形が生じてしまう。すなわち、平坦な面の裏側に空間が存在すると、空間が存在する部分の剛性が他の部分よりも低下してしまう結果、基板に変形が生じてしまう。
【００６１】
これに対して、本例に示すインクジェットヘッド１０に適用される封止基板５０は、両面に略同一の形状を有する第１の凹部５４と第２の凹部５８を備えているので、図５（ｂ）に示すように、荷重が確実に接合部にかかるとともに、第２の凹部５８の空間を押すことがないので、封止基板５０の変形が防止される。
【００６２】
（流路構造形成工程）
次に、図４（ｂ），（ｃ）を参照して、流路構造形成工程について説明する。接合工程よって流路形成基板３０に封止基板５０が接合されると、流路形成基板３０に圧力室３２、共通液室３４、供給口３６などの流路構造が形成される。
【００６３】
まず、図４（ｂ）に示すように、流路形成基板３０の下面に成膜された絶縁膜３８が圧力室３２や共通液室３４、供給口３６などの流路構造の形状に合わせてパターンニングされ、さらに、パターンニングされた絶縁膜３８をマスクとしてアルカリ性溶液による異方性エッチングが行われ、圧力室３２及び共通液室３４、供給口３６を含む流路構造が形成される。
【００６４】
異方性エッチングについての詳細な説明は省略するが、異方性エッチングはシリコン基板のエッチングレートの違いを利用して行われる。例えば、ＫＯＨなどのアルカリ性溶液にシリコン基板を浸漬させることで、圧力室３２の精密加工が可能となる。なお、流路形成基板３０に所定の流路構造を形成する際に、封止基板５０表面には全面にわたって保護膜８２が形成され、かつ、圧電素子４２は封止基板５０の第１の凹部５４によって密閉されるので、エッチング液による封止基板５０の侵食を防止するとともに、圧電素子４２の密閉空間にエッチング液が侵入して圧電素子４２を破損することが防止される。
【００６５】
このようにして、流路形成基板３０に所定の流路構造が形成されると、流路構造の内壁面（インクと接触する面）には保護膜８０が形成される。すなわち、所定の流路構造が形成された流路形成基板３０は、１００℃以下の温度環境化において、蒸着やスパッタ法などの薄膜成膜技術を用いて保護膜８０が形成される。図４（ｃ）には、流路構造の内壁面に保護膜８０が形成された状態を図示する。
【００６６】
保護膜８０は、インクによって流路構造を形成するシリコンが溶出することを防止するために設けられる。保護膜８０には、酸化タンタル、チッ化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの耐アルカリ性能を有する酸化膜が適用され、いずれの酸化膜を適用するかは、使用するインクのｐＨによって適宜選択するとよい。
【００６７】
保護膜８０は振動板４０の下面（圧力室３２側の面）にも形成されるので、振動板４０の変形を阻害しないという観点で、保護膜８０の厚みは０．１μｍ以下にするとよく、５０ｎｍ以下にするとより好ましい。
【００６８】
（ノズルプレート接合工程）
上述したように、流路形成基板３０に所定の流路構造が形成されると、ステンレス鋼の薄板にノズル２２となる複数の開口が形成されたノズルプレート２０が接合される。図４（ｄ）には、ノズルプレート２０が接合された状態を図示する。
【００６９】
ノズルプレート接合工程では、予めノズル２２の加工が施されたノズルプレート２０と流路形成基板３０との接合面の少なくともいずれか一方に接着剤が塗布され、ノズルプレート２０のノズル２２と流路形成基板３０の圧力室３２が位置合わせされ、所定の温度環境化において所定の圧力が付与され、流路形成基板３０にノズルプレート２０が接合される。
【００７０】
ノズルプレート接合工程には、エポキシ系の接着剤が好適に用いられる。また、ノズルプレート接合工程における環境温度は、熱硬化型の場合には５０℃〜２００℃とするとよく、接合時に付与される圧力は０．０５ＭＰａ〜０．５ＭＰａとするとよい。なお、常温硬化型の接着剤を用いてもよい。
【００７１】
（配線工程）
上述したように、インクジェットヘッド１０を構成する構造体が作製されると、第２の凹部５８には駆動ＩＣ６０が実装され、さらに、ワイヤボンディング法を用いて、駆動ＩＣ６０と引出電極４８との間のリード線７０が封止基板５０に設けられた貫通穴６２の内部を通して形成される。
【００７２】
図６には、圧電素子４２の上部電極４４から圧電素子配設面４６に引き出された引出電極４８と駆動ＩＣ６０をリード線７０により直接接続させる態様を例示したが、図７に示すように、貫通穴６２の内壁面及び第２の面５６に配線パターン７２を形成し、引出電極４８からさらに配線パターン７２を介して第２の面５６に上部電極４４への配線を引き出し、第２の面５６の配線パターン（接続用電極）と駆動ＩＣ６０との間をリード線７０により接続してもよい。
【００７３】
配線パターン７２を形成する方法としては、各圧電素子４２から引き出された各引出電極４８に対応する共通の貫通穴６２に対して、斜め方向から金属膜を成膜する方法や、各圧電素子４２から引き出された引出電極４８のそれぞれに対応して引出電極４８と同数の貫通穴６２を形成し、各貫通穴６２に導電性ペーストを埋め込むといった方法が可能である。
【００７４】
また、図示は省略するが、第２の面５６及び第２の凹部５８に駆動信号を伝送するための配線パターンを形成するとともに、第２の凹部５８に駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装するための突起状電極（バンプ）を形成してもよい。このような配線パターン及び電極の形成には、一般的なプリント配線基板の製造手法を適用することが可能である。
【００７５】
上記の如く構成されたインクジェットヘッドは、圧電素子４２を密閉する封止基板５０の第１の面５２に圧電素子４２を封止するための第１の凹部５４を形成するとともに、第１の面５２の反対側面の第２の面５６に第１の凹部５４と略同一形状を有する第２の凹部５８を形成することで、封止基板５０は厚み方向について対称形状となり反りが低減される。
【００７６】
また、圧電素子４２に印加する駆動信号を生成する駆動ＩＣ６０を第２の凹部５８に実装することで、インクジェットヘッド１０を小型化することができる。
【００７７】
さらに、封止基板５０の表裏両面に略同一形状の第１の凹部５４及び第２の凹部５８を設けることで、封止基板５０と流路形成基板３０とを接合する際に、加重治具１２０の平面を用いて封止基板５０を加圧しても、封止基板５０は変形することなく、接合部に対して確実に荷重をかけることができる。
【００７８】
〔装置構成〕
次に、図８及び図９を用いて、上述したインクジェットヘッド１０が適用される装置例について説明する。
【００７９】
図８は、インクジェット記録装置２００の全体構成図である。同図に示すように、インクジェット記録装置２００は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色インク毎に設けられた複数のインクジェットヘッドを有する印字部２１２と、各インクジェットヘッドに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部２１４と、記録紙２１６を供給する給紙部２１８と、記録紙２１６のカールを除去するデカール処理部２２０と、前記印字部２１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙２１６の平面性を保持しながら記録紙２１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２２と、印字部２１２による印字結果を読み取る印字検出部２２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２２６と、を備えている。
【００８０】
図８では、給紙部２１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００８１】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図８のように、裁断用のカッター２２８が設けられており、該カッター２２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２２８は、記録紙２１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２２８Ａと、該固定刃２２８Ａに沿って移動する丸刃２２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２２８は不要である。
【００８２】
複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。
【００８３】
給紙部２１８から送り出される記録紙２１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム２３０で記録紙２１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００８４】
デカール処理後、カットされた記録紙２１６は、吸着ベルト搬送部２２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２２は、ローラー２３１、２３２間に無端状のベルト２３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部２１２のノズル面に対向する部分が平面をなすように構成されている。
【００８５】
ベルト２３３は、記録紙２１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（不図示）が形成されている。図８に示したとおり、ローラー２３１、２３２間に掛け渡されたベルト２３３の内側において印字部２１２のノズル面に対向する位置には吸着チャンバー２３４が設けられており、この吸着チャンバー２３４をファン２３５で吸引して負圧にすることによってベルト２３３上の記録紙２１６が吸着保持される。
【００８６】
ベルト２３３が巻かれているローラー２３１、２３２の少なくとも一方にモーター（不図示）の動力が伝達されることにより、ベルト２３３は図８において、時計回り方向に駆動され、ベルト２３３上に保持された記録紙２１６は紙搬送方向（副走査方向；図８の右方向）に搬送される。
【００８７】
縁無しプリント等を印字するとベルト２３３上にもインクが付着するので、ベルト２３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部２３６が設けられている。ベルト清掃部２３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００８８】
なお、吸着ベルト搬送部２２２に代えて、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００８９】
吸着ベルト搬送部２２２により形成される用紙搬送路上において印字部２１２の上流側には、加熱ファン２４０が設けられている。加熱ファン２４０は、印字前の記録紙２１６に加熱空気を吹きつけ、記録紙２１６を加熱する。印字直前に記録紙２１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００９０】
インク貯蔵／装填部２１４は、印字部２１２の各インクジェットヘッドに対応する色のインクを貯蔵するタンク（メインタンク）を有している。また、インク貯蔵／装填部２１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００９１】
印字検出部２２４は、印字部２１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。
【００９２】
本例の印字検出部２２４は、記録紙２１６の画像記録幅よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００９３】
印字検出部２２４は、各色のインクジェットヘッドにより印字されたテストパターンを読み取り、各インクジェットヘッドの吐出検出を行う。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。
【００９４】
印字検出部２２４の後段には、後乾燥部２４２が設けられている。後乾燥部２４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。
【００９５】
多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００９６】
後乾燥部２４２の後段には、加熱・加圧部２４４が設けられている。加熱・加圧部２４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー２４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００９７】
このようにして生成されたプリント物は、排紙部２２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置２００では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２２６Ａ、２２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（不図示）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）２４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター２４８は、排紙部２２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター２４８の構造は前述した第１のカッター２２８と同様であり、固定刃２４８Ａと丸刃２４８Ｂとから構成されている。また、図示を省略したが、本画像の排出部２２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。
【００９８】
本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。
【００９９】
図９は、インクジェット記録装置２００の印字部周辺の構成を示した概略構成図である。インクジェット記録装置２００は、ガイドレール２９０によって案内された状態で記録紙２１６の紙幅方向（主走査方向）に往復移動可能なキャリッジ２９２を備えている。このキャリッジ２９２上には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクにそれぞれ対応するインクジェットヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙが搭載される。各インクジェットヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙは、吐出力を付与する手段として圧電素子を備えており、圧電素子の動作に応じてインク吐出口（ノズル）からインク滴を吐出させる。インクジェット記録装置２００は、記録紙２１６を副走査方向（紙搬送方向）に搬送しつつ、各インクジェットヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙと共にキャリッジ２９２を主走査方向に往復移動させながら、各インクジェットヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙのノズルからそれぞれ対応する色インクのインク滴を吐出させる。これにより、記録紙２１６上に所望の画像が記録される。
【０１００】
各インクジェットヘッド２１２Ｋ、２１２Ｃ、２１２Ｍ、２１２Ｙはそれぞれサブタンク（不図示）と一体的に構成されており、記録動作中、サブタンク内に貯蔵されるインクがインクジェットヘッドのインク消費に伴って順次供給される。また、記録動作の進行に伴ってサブタンク内のインク残量が所定量以下になると、キャリッジ２９２は、図９に示すような所定の待機位置（メンテナンス位置）に移動される。待機位置では、メインタンクからサブタンクにインク補給が行われ、サブタンク内にインクが十分満たされた後、記録動作が再開される。なお、メインタンクは、図８に示したインク貯蔵／装填部２１４と等価なものである。
【０１０１】
図１０は、インクジェット記録装置２００のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置２００は、通信インターフェース２７０、システムコントローラ２７２、画像メモリ２７４、モータドライバ２７６、ヒータドライバ２７８、プリント制御部２８０、画像バッファメモリ２８２、ヘッドドライバ２８４等を備えている。
【０１０２】
通信インターフェース２７０は、ホストコンピュータ２８６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース２７０にはシリアルインターフェースやパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。
【０１０３】
ホストコンピュータ２８６から送出された画像データは通信インターフェース２７０を介してインクジェット記録装置２００に取り込まれ、一旦画像メモリ２７４に記憶される。画像メモリ２７４は、通信インターフェース２７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ２７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ２７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
【０１０４】
システムコントローラ２７２は、通信インターフェース２７０、画像メモリ２７４、モータドライバ２７６、ヒータドライバ２７８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ２７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ２８６との間の通信制御、画像メモリ２７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモーター２８８やヒータ２８９を制御する制御信号を生成する。
【０１０５】
モータドライバ２７６は、システムコントローラ２７２からの指示に従ってモーター２８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。本例に示すインクジェット記録装置２００では、図１０のモータドライバを駆動ＩＣ６０として構成している。ヒータドライバ２７８は、システムコントローラ２７２からの指示に従って後乾燥部２４２その他各部のヒータ２８９を駆動するドライバである。
【０１０６】
プリント制御部２８０は、システムコントローラ２７２の制御に従い、画像メモリ２７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ２８４に供給する制御部である。プリント制御部２８０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ２８４を介してインクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙのインク滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【０１０７】
プリント制御部２８０には画像バッファメモリ２８２が備えられており、プリント制御部２８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ２８２に一時的に格納される。なお、図１０において画像バッファメモリ２８２はプリント制御部２８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ２７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部２８０とシステムコントローラ２７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【０１０８】
ヘッドドライバ２８４は、プリント制御部２８０から与えられるドットデータに基づいて各色のインクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙの圧電素子４２（図１参照）を駆動するための駆動信号を生成し、圧電素子４２に生成した駆動信号を供給する。ヘッドドライバ２８４にはインクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
【０１０９】
印字検出部２２４は、インクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙにより記録されたテストパターンを読み取り、所要の信号処理などを行ってインクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙのインク吐出状況（吐出の有無、ドットサイズ、ドット位置等）を検出し、その検出結果をプリント制御部２８０に提供する。プリント制御部２８０は、必要に応じて印字検出部２２４から得られる情報に基づいてインクジェットヘッド２１２Ｋ，２１２Ｃ，２１２Ｍ，２１２Ｙに対する各種補正を行う。
【０１１０】
なお、上述した装置構成は一例であり、他の装置構成にも適用可能である。例えば、インク以外の液体（樹脂液、レジスト液、水等）をインクジェット方式の液体吐出ヘッドから吐出させる液体吐出装置にも適用可能である。
【０１１１】
また、本装置例では、記録媒体の全幅に満たない長さのノズル列を有するシリアル型ヘッドを備えた態様を示したが、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するフルライン型ヘッドを備える態様も可能である。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド及びインクジェットヘッドの製造方法を詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【０１１３】
〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【０１１４】
（発明１）：液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板と、前記流路形成基板の前記圧電素子が配設される圧電素子配設面に接合され、前記圧電素子配設面に接合される第１の面における前記圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、前記第１の面と反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板と、を備えたことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【０１１５】
本発明によれば、圧電素子を密閉する第１の凹部が第１の面に形成された封止基板の第１の面と反対側の第２の面の第１の凹部の位置に対応する位置に、第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成されるので、封止基板は対称形状となり反りが防止される。
【０１１６】
流路形成基板は、圧力室の一壁面を構成するとともに、圧力室の反対側面に圧電素子が形成される振動板を含む態様がある。
【０１１７】
（発明２）：発明１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の面における前記第１の凹部の開口面積Ｓ１と、前記第２の面における前記第２の凹部の開口面積Ｓ２との関係は、（Ｓ１×０．５）≦Ｓ２≦（Ｓ１×２）  …（１）を満たすことを特徴とする。
【０１１８】
かかる態様によれば、第１の凹部の形状と第２の凹部の形状がより同一形状に近くなるので、より一層反り低減の効果を発揮する。
【０１１９】
第１の凹部の開口面積Ｓ１と第２の凹部の開口面積Ｓ２を同一とする態様がより好ましい。
【０１２０】
第１の凹部は、第１の面における開口面積よりも底面の面積が小さくなる形状を有していてもよい。同様に、第２の凹部は、振動板の第２の面における開口面積よりも底面の面積が小さくなる形状を有していてもよい。
【０１２１】
（発明３）：発明１又は２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第１の面における前記第１の凹部の開口形状と、前記第２の面における前記第２の凹部の開口形状は略同一形状であることを特徴とする。
【０１２２】
第１の凹部の高さｈ１と第２の凹部の高さｈ２は略同一であることが好ましい。
【０１２３】
封止基板の厚みｈは、第１の凹部の高さｈ１及び第２の凹部の高さｈ２の３倍以上である態様が好ましい。
【０１２４】
第１の凹部の体積Ｖ１と第２の凹部の体積Ｖ２は略同一であることが好ましい。
【０１２５】
（発明４）：発明１乃至３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２の凹部には、前記圧電素子に印加される駆動信号を生成する駆動信号生成部が配設されることを特徴とする。
【０１２６】
かかる態様によれば、駆動信号生成部を第２の凹部に実装することで、当該液体吐出ヘッドを小型化することができる。
【０１２７】
駆動信号生成部は、集積化された駆動ＩＣの形態が好ましい。また、駆動ＩＣ形態の駆動信号生成部をフリップチップ実装する態様が好ましい。
【０１２８】
複数のノズルを備え、複数のノズルに対応して複数の圧力室及び複数の圧電素子を備える態様において、複数の駆動信号生成部を備える態様では、駆動信号生成部ごとに第２の凹部を備えてもよいし、複数の駆動信号生成部に対して共通の第２の凹部を１つ備えてもよい。
【０１２９】
（発明５）：発明４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記圧電素子の前記駆動信号が印加される電極から前記流路形成基板の前記圧電素子配設面に引き出された引出電極と、前記封止基板の前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通穴と、前記貫通穴の内部に設けられるとともに、前記引出電極と前記駆動信号生成部とを電気的に接続する配線部材と、を備えたことを特徴とする。
【０１３０】
配線部材には、リード線や導電性ペーストなどを適用するとよい。
【０１３１】
複数の圧電素子を備える場合には、圧電素子ごとに貫通穴を設けてもよいし、複数の圧電素子に共通の貫通穴を１つだけ設けてもよい。
【０１３２】
（発明６）：発明５に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記貫通穴は、前記引出電極が設けられる位置に対応する位置に形成されることを特徴とする。
【０１３３】
かかる態様によれば、配線部材による駆動信号生成部と引出電極との配線が容易となる。
【０１３４】
（発明７）：発明１乃至６のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路形成基板の基材及び前記封止基板の基材は、シリコン基板であることを特徴とする。
【０１３５】
かかる態様によれば、エッチング等の手法により精密な加工が可能であり、高い加工精度の流路構造及び第１の凹部、第２の凹部を形成することができる。
【０１３６】
（発明８）：発明１乃至７のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【０１３７】
（発明９）：発明８に記載の液体吐出ヘッドを含み、ノズルからインクを吐出して記録媒体上に所望の画像を形成することを特徴とするインクジェット記録装置。
【０１３８】
（発明１０）：第１の面における圧電素子の配設位置に対応する位置に前記圧電素子の形状に対応する形状を有する第１の凹部が形成されるとともに、第１の面の反対側の第２の面における前記第１の凹部に対応する位置に前記第１の凹部に対応する形状を有する第２の凹部が形成される封止基板を作製する封止基板作製工程と、液体を吐出するノズルと連通する圧力室を含む流路構造が形成されるとともに、前記圧力室に対応する位置に前記圧力室内に収容される液体を加圧する圧電素子が配設される流路形成基板を作製する流路基板作製工程と、前記封止基板と前記流路基板とを接合する接合工程と、を含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法。
【０１３９】
少なくとも、封止基板の第１の面及び第２の面、第１の凹部の内壁面、第２の凹部の内壁面に保護膜を形成する保護膜形成工程を含む態様が好ましい。
【０１４０】
また、流路形成基板に形成された流路構造にも保護膜を形成する態様が好ましい。
【０１４１】
（発明１１）：発明１０に記載の液体吐出ヘッドの製造方法において、前記接合工程は、前記第１の凹部及び前記第２の凹部が形成された前記封止基板の前記第２の面に加重治具を当接させて前記第２の面側から加圧する加圧工程を含むことを特徴とする。
【０１４２】
かかる態様によれば、封止基板と流路形成基板を接合する際の封止基板の変形が防止され、好ましい接合状態を得ることができる。
【０１４３】
（発明１２）：発明１０又は１１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路基板形成工程は、前記流路形成基板の圧電素子配設面に圧電素子を形成する圧電素子形成工程を含み、前記接合工程は、前記圧電素子配設面に圧電素子が形成された前記流路形成基板の圧電素子配設面に前記封止基板を接合することを特徴とする。
【０１４４】
圧電素子形成工程には、下部電極を成膜する下部電極成膜工程と、圧電体膜を成膜する圧電体膜成膜工程と、上部電極を成膜する上部電極成膜工程と、下部電極、及び圧電体膜、上部電極のそれぞれをパターンニングするパターンニング工程と、を含む態様が好ましい。
【０１４５】
（発明１３）：発明１０乃至１２のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路基板形成工程は、前記接合工程によって前記封止基板が接合された前記流路基板に圧力室を含む流路構造を形成する流路構造形成工程を含むことを特徴とする。
【０１４６】
流路構造に保護膜を成膜する保護膜成膜工程を含む態様が好ましい。
【０１４７】
（発明１４）：発明１０乃至１３のいずれかに記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記第２の凹部に前記圧電素子に印加する駆動信号を生成する駆動信号生成部を実装する駆動信号生成部実装工程と、前記駆動信号生成部と前記圧電素子の前記駆動信号が印加される電極との間の電気配線を形成する電気配線形成工程と、を含むことを特徴とする。
【０１４８】
駆動信号生成部は、駆動信号生成部に含まれる回路構成を集積してＩＣ化される態様が好ましい。
【０１４９】
（発明１５）：発明１４に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記封止基板作製工程は、前記封止基板の前記第１の面と前記第２の面を貫通する貫通穴を形成する貫通穴形成工程を含むとともに、前記電気配線形成工程は、前記圧電素子の電極から前記圧電素子配設面に引き出された引出電極を形成する引出電極形成工程と、前記貫通穴の内部に前記引き出し電極と前記駆動信号生成部とを電気的に接続する配線部材を形成する配線部材形成工程と、を含むことを特徴とする。
【０１５０】
かかる態様によれば、封止基板に形成された貫通穴を利用して、駆動信号生成部と圧電素子との電気的接続を容易に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図
【図２】図１に示すインクジェットヘッド立体構造を示す断面図
【図３】図１に示すインクジェットヘッドの封止基板の作製工程を説明する図
【図４】図１に示すインクジェットヘッドの接合工程、流路形成工程を説明する図
【図５】接合工程における封止基板の変形を説明する図
【図６】図１に示すインクジェットヘッドの配線工程を説明する図
【図７】図６に示す配線工程の他の態様を説明する図
【図８】図１に示すインクジェットヘッドを適用したインクジェット記録装置の全体構成図
【図９】図８に示すインクジェット記録装置の印字部周辺の構成を示した概略構成図
【図１０】図８に示すインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【符号の説明】
【０１５２】
１０…インクジェットヘッド、３０…流路形成基板、５０…封止基板、５４…第１の凹部、５８…第２の凹部、６０…駆動ＩＣ
【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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