(57)【要約】【課題】インクジェット式記録ヘッドの製造時や使用時に、隔壁の端部の先端の欠けやクラックの発生を少なくでき、インクの吐出特性が安定したインクジェット式記録ヘッドを提供すること。【解決手段】隔壁１１の端部１７の先端１９とノズルプレート２０との間に欠き部１８が形成されている。隔壁１１が形成された流路形成基板１０には、インクジェット式記録ヘッド１の温度変化によって、あるいは流路形成基板１０とノズルプレート２０とを製造時に接着剤によって接合する際に力が加わる。この力は、隔壁１１の楔形の端部１７にも加わるが、加わった力が欠き部１８で分散し、隔壁１１の端部１７の先端１９に力が加わらない。したがって、インクジェット式記録ヘッド１の製造時や使用時に、隔壁１１の端部１７の先端１９の欠けやクラックの発生を少なくでき、インクの吐出特性が安定したインクジェット式記録ヘッド１を得ることができる。【選択図】図１
2010125682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の隔壁により区画され、液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力発生室と、延設された前記隔壁によって形成されている、前記圧力発生室に連通する液体供給路および前記液体供給路に連通する連通路とからなる液体流路と、前記連通路に連通して複数の前記圧力発生室の共通の液体室となるリザーバの一部を構成する連通部とを備えた流路形成基板と、
前記ノズル開口が形成され、前記ノズル開口と前記圧力発生室とが連通するように、前記流路形成基板の一方面側に接合されたノズルプレートと、
前記流路形成基板の他方面に接合されて前記連通部と連通して前記リザーバの一部を構成するリザーバ部が設けられたリザーバ形成基板とを備え、
前記流路形成基板と前記ノズルプレートおよび前記リザーバ形成基板とは接着層により接合され、
前記隔壁の、前記連通部側の端部の形状が楔形であり、
前記端部の先端には、前記ノズルプレートまたは前記リザーバ形成基板との間のいずれか一方に欠き部が形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記流路形成基板は面方位（１１０）のシリコン単結晶板であり、
前記隔壁は異方性エッチングによって形成され、
前記端部の稜線は、前記ノズルプレートおよび前記リザーバ形成基板に対し傾斜し、
前記稜線と前記リザーバ形成基板とのなす角度は鋭角で、
前記欠き部は、前記端部と前記ノズルプレートとの間に形成されている
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の液体噴射ヘッドにおいて、
前記接着層は、加熱硬化型接着剤である
ことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドに関し、特に、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録ヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドとして、ノズル開口に連通するとともに隔壁により区画された圧力発生室と、延設された隔壁により区画された圧力発生室に連通するインク供給路およびインク供給路に連通する連通路と、連通路を介して複数の圧力発生室に連通する連通部とが形成された流路形成基板とを備えたものが知られている。
また、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接合され連通部とともにリザーバの一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板と、流路形成基板の他方面側に接合されるノズルプレートとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６１２１５号公報（６項および７項、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
隔壁によって区画される圧力発生室、インク供給路、連通路および連通部は、例えば、シリコンウェハをウェットエッチングすることにより得られる。ウェットエッチングは異方性エッチングであるため、隔壁の端部の形状は楔形になる。
ここで、流路形成基板とノズルプレートとの接着時の加圧や、接着層と流路形成基板およびノズルプレートとの熱膨張差によって、隔壁の端部に力が加わり欠けやクラックを生じる。特に、端部の先端に欠けやクラックが生じやすい。欠けやクラックは、液体の吐出特性を変化させたり、欠けた端部の先端によって流路のつまりを生じたりする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
複数の隔壁により区画され、液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力発生室と、延設された前記隔壁によって形成されている、前記圧力発生室に連通する液体供給路および前記液体供給路に連通する連通路とからなる液体流路と、前記連通路に連通して複数の前記圧力発生室の共通の液体室となるリザーバの一部を構成する連通部とを備えた流路形成基板と、前記ノズル開口が形成され、前記ノズル開口と前記圧力発生室とが連通するように、前記流路形成基板の一方面側に接合されたノズルプレートと、前記流路形成基板の他方面に接合されて前記連通部と連通して前記リザーバの一部を構成するリザーバ部が設けられたリザーバ形成基板とを備え、前記流路形成基板と前記ノズルプレートおよび前記リザーバ形成基板とは接着層により接合され、前記隔壁の、前記連通部側の端部の形状が楔形であり、前記端部の先端には、前記ノズルプレートまたは前記リザーバ形成基板との間のいずれか一方に欠き部が形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【０００７】
この適用例によれば、隔壁の端部の先端とノズルプレートまたはリザーバ形成基板との間の少なくとも一方に欠き部が形成されている。隔壁が形成された流路形成基板には、液体噴射ヘッドの温度変化によって、あるいは流路形成基板とノズルプレートとリザーバ形成基板とを製造時に接着剤によって接合する際に力が加わる。この力は、隔壁の楔形の端部にも加わるが、加わった力が欠き部で分散し、隔壁の端部の先端に力が加わらない。
したがって、液体噴射ヘッドの製造時や使用時に、隔壁の端部の先端の欠けやクラックの発生が少なく、液体の吐出特性が安定した液体噴射ヘッドが得られる。
なお、端部の先端とは、端部の両端の部分二ヶ所をいう。
【０００８】
［適用例２］
上記液体噴射ヘッドであって、前記流路形成基板は面方位（１１０）のシリコン単結晶板であり、前記隔壁は異方性エッチングによって形成され、前記端部の稜線は、前記ノズルプレートおよび前記リザーバ形成基板に対し傾斜し、前記稜線と前記リザーバ形成基板とのなす角度は鋭角で、前記欠き部は、前記端部と前記ノズルプレートとの間に形成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、流路形成基板が面方位（１１０）に基づいて異方性エッチングされるので、隔壁の端部の形状が楔形にエッチングされ、端部の稜線が傾斜する。傾斜によって、端部の片側の先端は、鋭角の尖った先端となる。この尖った先端がリザーバ形成基板側に位置し、欠き部が端部とノズルプレートとの間にあるので、ノズルプレートを接着する際に、欠き部で加わった力が分散し、尖った先端に対し、より前述の効果が得られる。
なお、稜線とは、楔形形状の先端の二面が交わる線をいう。
【０００９】
［適用例３］
上記液体噴射ヘッドであって、前記接着層は、加熱硬化型接着剤であることを特徴とする液体噴射ヘッド。
この適用例では、接着層が加熱硬化型接着剤から形成されるので、接着剤硬化のために熱を加えた際に、ノズルプレートと流路形成基板と接着層との間の熱膨張差によって、流路形成基板に力が加わる。したがって、前述の効果がより得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１は、実施形態にかかるインクジェット式記録ヘッド１の長手方向（図中の白抜き矢印方向）に直交する面で切断した分解部分斜視図である。図２（ａ）は、概略部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ概略断面図である。
【００１１】
図１および図２において、インクジェット式記録ヘッド１は、流路形成基板１０とノズルプレート２０とリザーバ形成基板３０とコンプライアンス基板４０と駆動ＩＣ２１０とを備えている。
流路形成基板１０とノズルプレート２０とリザーバ形成基板３０とは、流路形成基板１０をノズルプレート２０とリザーバ形成基板３０とで挟むように積み重ねられ、リザーバ形成基板３０上には、コンプライアンス基板４０が形成されている。また、コンプライアンス基板４０上には、駆動ＩＣ２１０が実装されている。
【００１２】
流路形成基板１０は、面方位（１１０）のシリコン単結晶板からなり、その一方の面には予め熱酸化によって二酸化シリコンからなる厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。図１では、流路形成基板１０の構造がわかるように、弾性膜５０を分離して描いている。
【００１３】
流路形成基板１０には、弾性膜５０が形成された面に対向する面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２が、インクジェット式記録ヘッド１の長手方向に並設されている。
圧力発生室１２のインクジェット式記録ヘッド１の幅方向の断面形状は台形状で、圧力発生室１２は、インクジェット式記録ヘッド１の幅方向に長く形成されている。
【００１４】
流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、圧力発生室１２とともに液体流路を構成するインク供給路１４と連通路１５とが、延設された隔壁１１によって区画されている。
また、連通路１５の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３が形成されている。
【００１５】
インク供給路１４は、圧力発生室１２の長手方向一端部側に連通し、かつ圧力発生室１２より小さい断面積を有する。例えば、インク供給路１４は、リザーバ１００と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されている。
なお、このように、実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、流路の幅を絞るのではなく、流路形成基板１０の厚さ方向から絞ることでインク供給路を形成してもよい。
【００１６】
各連通路１５は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１３側に延設してインク供給路１４と連通部１３との間の空間を区画することで形成されている。
したがって、流路形成基板１０には、圧力発生室１２の幅方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通するとともにインク供給路１４の幅方向の断面積よりも大きい断面積を有する連通路１５とからなる液体流路が複数の隔壁１１により区画されて設けられている。
【００１７】
ここで、流路形成基板１０の圧力発生室１２、インク供給路１４および連通路１５からなる液体流路と、連通部１３との内壁表面には、耐インク性を有する材料、例えば、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）等の酸化タンタルからなる保護膜１６が、約５０ｎｍの厚さで設けられている。
なお、ここで言う耐インク性とは、アルカリ性のインクに対する耐エッチング性のことである。
【００１８】
また、流路形成基板１０の圧力発生室１２等が開口する側の表面、すなわち、ノズルプレート２０が接合される接合面にも保護膜１６が設けられているが、このような領域には、インクが実質的に接触しないため、保護膜１６は設けられていなくてもよい。
また、このような保護膜１６の材料は、酸化タンタルに限定されず、使用するインクのｐＨ値によっては、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いてもよい。
【００１９】
隔壁１１の端部１７の形状は、楔形である。楔形の形状は、異方性エッチングされるために生じる。
また、端部１７の先端には、ノズルプレート２０との間に欠き部１８が形成されている。図２（ｂ）中に欠き部１８付近の拡大図を示した。ここで、欠き部１８の内面にも保護膜１６が設けられている。
【００２０】
端部１７の稜線１７０は、ノズルプレート２０およびリザーバ形成基板３０に対し傾斜している。欠き部１８とは反対側の先端１９における、稜線１７０とリザーバ形成基板３０とのなす角度θは鋭角になっている。
【００２１】
流路形成基板１０の保護膜１６が形成された面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。実施形態では、接着剤によって形成された接着層２２で接着されている。
なお、ノズルプレート２０は、例えば、ガラスセラミックス、シリコン単結晶基板、ステンレス鋼等からなる。
【００２２】
一方、このような流路形成基板１０のノズルプレート２０とは反対側の面には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５１が形成されている。
さらに、この絶縁体膜５１上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、積層形成されて、圧電素子３００を構成している。
ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。
【００２３】
一般的には、圧電素子３００のいずれか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。実施形態では、下電極膜６０を圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。
【００２４】
また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、密着層９１及び金属層９２からなる配線層１９０で構成されるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。
また、詳しくは後述するが、連通部１３の開口周縁部に対応する領域の振動板、すなわち、弾性膜５０及び絶縁体膜５１上にも、密着層９１及び金属層９２からなるが、リード電極９０とは不連続の配線層１９０が存在している。
【００２５】
さらに、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が接合されている。このリザーバ形成基板３０と流路形成基板１０とは、接着剤３５によって接合されている。リザーバ形成基板３０のリザーバ部３１は、弾性膜５０及び絶縁体膜５１に設けられた貫通部５２を介して連通部１３と連通され、これらリザーバ部３１及び連通部１３によってリザーバ１００が形成されている。
【００２６】
圧力発生室１２、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路は、各圧力発生室１２毎に独立して設けられ、各圧力発生室１２とリザーバ１００との間の個別の流路を構成している。
このように連通路１５を設けることにより、インク吐出の際、隣接するインク供給路１４からリザーバ１００側へ流出するインク同士が干渉することがなく、クロストークの発生を防止できる。
したがって、隣接するノズル開口２１からインク滴を吐出させるか否かに関係なく、安定したインク吐出特性を得ることができる。また、クロストークを発生させることなくインク供給路１４を短くすることができ、メニスカスの減衰特性を実質的に高めてヘッドの高速駆動を実現することも可能となる。
【００２７】
また、隔壁１１が振動板を構成する弾性膜５０と接している面側の先端１９は、流路形成基板１０とリザーバ形成基板３０とが接合される接合部分に対向する領域内、すなわち、連通部１３とリザーバ部３１とを連通する貫通部５２よりも内側に配置されている。
これは、例えば、隔壁１１のリザーバ部３１側の弾性膜５０と接している面側の先端１９がリザーバ１００側に突出すると、後述する製造工程において、連通部１３とリザーバ部３１とを隔離する配線層上の保護膜１６を剥離した際に、保護膜１６が連通部１３とリザーバ部３１との間に庇状に残留した残渣が発生してしまうからである。すなわち、隔壁１１の弾性膜５０と接している面側の先端１９が、リザーバ部３１側に突出して設けられた場合、隔壁１１が連通部１３とリザーバ部３１とを隔離する配線層を拘束するため、配線層上の保護膜１６を剥離する際に、配線層の変形を阻害して、配線層上の保護膜１６を完全に剥離することができなくなるからである。
【００２８】
リザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子保持部３２が設けられている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２内に形成されているため、外部環境の影響を殆ど受けない状態で保護されている。
なお、圧電素子保持部３２は、密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。このようなリザーバ形成基板３０の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス材料、金属、樹脂等が挙げられるが、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料であるシリコン単結晶板を用いている。
【００２９】
また、リザーバ形成基板３０上には、所定パターンで形成された接続配線２００が設けられ、この接続配線２００上には圧電素子３００を駆動するための駆動ＩＣ２１０が実装されている。駆動ＩＣ２１０としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、各圧電素子３００から圧電素子保持部３２の外側まで引き出された各リード電極９０の先端部と、駆動ＩＣ２１０とが駆動配線２２０を介して電気的に接続されている。
【００３０】
さらに、リザーバ形成基板３０のリザーバ部３１に対応する領域上には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。封止膜４１は、剛性が低く可撓性を有する材料（例えば、厚さが数μｍ程度のポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム）からなり、この封止膜４１によってリザーバ部３１の一方面が封止されている。
固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが数十μｍ程度のステンレス鋼（ＳＵＳ）等）で形成される。この固定板４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３１】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッド１では、図示しない外部インク供給手段からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たす。その後、駆動ＩＣ２１０からの記録信号に従い、圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加して、圧電素子３００及び振動板をたわみ変形させることにより、各圧力発生室１２内の圧力が高まりノズル開口２１からインクが吐出する。
【００３２】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッド１の製造方法について、図３〜図７を参照して説明する。
図３〜図７には、インクジェット式記録ヘッド１の製造方法にかかる各工程における概略断面図を示した。完成したインクジェット式記録ヘッド１の図２（ａ）のＡ−Ａ断面図に相当する。
【００３３】
まず、図３（ａ）に示すように、シリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５３を形成する。なお、実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０として、厚さが約６２５μｍと比較的厚く剛性の高いシリコンウェハを用いている。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５３）上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５１を形成する。具体的には、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５３）上に、例えば、スパッタ法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）からなる絶縁体膜５１を形成する。
【００３５】
次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを絶縁体膜５１上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。
【００３６】
次に、図３（ｄ）に示すように、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板用ウェハ１１０の全面に形成し、これら圧電体層７０および上電極膜８０を、各圧力発生室１２に対向する領域にパターニングして圧電素子３００を形成する。
また、圧電素子３００を形成後に、絶縁体膜５１および弾性膜５０をパターニングして、流路形成基板用ウェハ１１０の連通部（図示なし）が形成される領域に、これら絶縁体膜５１および弾性膜５０を貫通して流路形成基板用ウェハ１１０の表面を露出させた貫通部５２を形成する。
【００３７】
なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマスまたはイットリウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ3（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ3（ＰＺ）、Ｐｂ（ＺｒxＴｉ1-x）Ｏ3（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ1/2Ｔａ1/2）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ1/2Ｎｂ1/2）Ｏ3−ＰｂＴｉＯ3（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ3−ＰｂＴｉＯ3（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ3−ＰｂＴｉＯ3（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。
また、圧電体層７０の形成方法は、特に限定されないが、例えば、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。
【００３８】
次に、図４（ａ）に示すように、リード電極９０を形成する。
具体的には、まず流路形成基板用ウェハ１１０の全面にわたって密着層９１を介して金属層９２を形成し、密着層９１と金属層９２とからなる配線層１９０を形成する。そして、この配線層１９０上に、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を形成し、このマスクパターンを介して金属層９２及び密着層９１を圧電素子３００毎にパターニングすることによりリード電極９０を形成する。またこのとき、貫通部５２に対向する領域に、リード電極９０とは不連続の配線層１９０を残して、この配線層１９０によって貫通部５２を封止する。
【００３９】
ここで、金属層９２の主材料としては、比較的導電性の高い材料であれば特に限定されず、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）が挙げられ、実施形態では金（Ａｕ）を用いている。また、密着層９１の材料としては、金属層９２の密着性を確保できる材料であればよく、具体的には、チタン（Ｔｉ）、チタンタングステン化合物（ＴｉＷ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）又はニッケルクロム化合物（ＮｉＣｒ）等が挙げられ、実施形態ではチタンタングステン化合物（ＴｉＷ）を用いている。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を、流路形成基板用ウェハ１１０上に接着剤３５によって接着する。ここで、このリザーバ形成基板用ウェハ１３０には、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２等が予め形成されており、リザーバ形成基板用ウェハ１３０上には、上述した接続配線２００が予め形成されている。なお、リザーバ形成基板用ウェハ１３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコンウェハである。
【００４１】
次いで、図４（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０をある程度の厚さとなるまで研磨した後、さらにフッ硝酸によってウェットエッチングすることにより流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みにする。
例えば、実施形態では、研磨及びウェットエッチングによって、流路形成基板用ウェハ１１０を、約７０μｍの厚さとなるように加工した。
このとき、図１および図２に示したインクジェット式記録ヘッド１の連通路１５の端部１７の稜線１７０をまたいで連通部１３が形成される領域で、ノズルプレート２０の接着される側の領域に、紙面に対して直交する方向に溝１８０をエッチングによって形成する。以下の図では、溝１８０および欠き部１８が形成される領域付近の拡大図を図中に示した。
【００４２】
次いで、図５（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５４を新たに形成し、所定形状にパターニングする。  このとき、溝１８０の連通部１３が形成される領域には、マスク膜５４を形成しない。
実施形態では、溝１８０の略半分がマスク膜５４によってマスクされている。
そして、図５（ｂ）に示すように、このマスク膜５４を介して流路形成基板用ウェハ１１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）して、流路形成基板用ウェハ１１０に圧力発生室１２、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路と、連通部１３と欠き部１８とを形成する。
具体的には、流路形成基板用ウェハ１１０を、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等のエッチング液によって弾性膜５０及び密着層９１が露出するまでエッチングすることより、圧力発生室１２、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路と、連通部１３とを同時に形成する。
このとき、溝１８０の連通部１３にかかる部分は、エッチングによってなくなり、マスク膜５４で埋められた部分は残り、欠き部１８となる。
【００４３】
また、流路形成基板用ウェハ１１０の液体流路を画成する隔壁１１のリザーバ部３１側の弾性膜５０と接している面側の先端１９は、流路形成基板用ウェハ１１０とリザーバ形成基板用ウェハ１３０とが接合される接合部分に対向する領域内、すなわち、連通部１３とリザーバ部３１とを連通する貫通部５２よりも内側となるように形成する。
【００４４】
なお、流路形成基板用ウェハ１１０に液体流路を形成する際、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の流路形成基板用ウェハ１１０側とは反対側の表面を、耐アルカリ性を有する材料、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＴＡ（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）等からなる封止フィルムでさらに封止するようにしてもよい。これにより、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の表面に設けられた配線の断線等の不良をより確実に防止することができる。
【００４５】
次に、図６（ａ）に示すように、貫通部５２内の配線層１９０の密着層９１と、この密着層９１が拡散している金属層９２の一部の領域とを連通部１３側からウェットエッチング（ライトエッチング）することにより除去する。これにより、後の工程で配線層１９０上に形成される保護膜１６と配線層１９０との密着力が弱められ、配線層１９０上の保護膜１６が剥離し易くなる。
【００４６】
次に、流路形成基板用ウェハ１１０表面のマスク膜５４を除去し、図６（ｂ）に示すように、液体流路内及び連通部１３内、すなわち、圧力発生室１２、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路と、連通部１３と、欠き部１８の内面に保護膜１６を形成する。
なお、保護膜１６は、上述したように、例えば、酸化物又は窒化物等の耐液体性（耐インク性）を有する材料からなり、実施形態では、五酸化タンタルからなる。また、保護膜１６の形成方法は、特に限定されないが、例えば、ＣＶＤ法によって形成することができる。
【００４７】
このとき、貫通部５２は配線層１９０によって封止されているため、貫通部５２を介してリザーバ形成基板用ウェハ１３０の外面等に保護膜１６が形成されることはない。したがって、接続配線２００等が形成されたリザーバ形成基板用ウェハ１３０の表面に保護膜１６が形成されて駆動ＩＣ２１０などの接続不良等が発生するのを防止することができる。また同時に、余分な保護膜１６を除去する工程が不要となって製造工程を簡略化して製造コストを低減することができる。
【００４８】
次に、図６（ｃ）に示すように、保護膜１６上に、保護膜１６とはエッチングの選択性を有する材料からなる剥離層１６０を、例えば、ＣＶＤ法等によって形成する。
ここで、保護膜１６とはエッチングの選択性を有する材料とは、その材料をウェットエッチングするためのエッチング液によって保護膜１６がエッチングされ難く、実質的にエッチングされない材料のことをいう。また、剥離層１６０は、その内部応力が圧縮応力であることが好ましく、特に、８０ＭＰａ以上の圧縮応力であることが望ましい。さらに剥離層１６０は、保護膜１６との密着力が保護膜１６と配線層１９０との密着力よりも大きな材料を用いるのが好ましい。例えば、本実施形態では、剥離層１６０の材料として、以上の条件を満たすチタンタングステン化合物（ＴｉＷ）を用いている。
【００４９】
次に、図７（ａ）に示すように、この剥離層１６０をウェットエッチングによって完全に除去すると同時に、配線層１９０上の保護膜１６を選択的に除去する。ここで、保護膜１６の金（Ａｕ）からなる金属層９２との密着力は、保護膜１６の二酸化シリコン（ＳｉＯ2）からなる弾性膜５０との密着力よりも弱く、剥離層１６０の内部応力が圧縮応力であるため、保護膜１６上に剥離層１６０を形成することで、剥離層１６０の内部応力によって保護膜１６は配線層１９０からある程度剥離された状態となる。そして、剥離層１６０をウェットエッチングにより除去することで、配線層１９０上の保護膜１６も同時に選択的に除去される。
【００５０】
このように配線層１９０上の保護膜１６を除去した後は、図７（ｂ）に示すように、配線層１９０（金属層９２）を連通部１３側からウェットエッチングすることによって除去して貫通部５２を開口させる。このとき配線層１９０上には保護膜１６が形成されていないため、保護膜１６が配線層１９０のウェットエッチングを邪魔することはない。したがって、配線層１９０を容易且つ確実にウェットエッチングにより除去して貫通部５２を開口させることができる。
【００５１】
また、このような方法でリザーバ１００を形成した場合、リザーバ１００内に露出している配線層１９０の表面には保護膜１６が形成されないことになる。このため、配線層１９０がインクによって浸食される虞はあるが、その量は非常に少なく、ヘッドの寿命としては全く問題ない程度のものである。また、図示しないが、リザーバ部３１の内面には、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を熱酸化することによって二酸化シリコン膜が形成されているため、保護膜１６は設けられていなくてもよい。
【００５２】
その後は、リザーバ形成基板用ウェハ１３０に形成されている接続配線２００上に駆動ＩＣ２１０を実装するとともに、駆動ＩＣ２１０とリード電極９０とを駆動配線２２０によって接続する（図２参照）。そして、流路形成基板用ウェハ１１０及びリザーバ形成基板用ウェハ１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。
【００５３】
そして、流路形成基板用ウェハ１１０のリザーバ形成基板用ウェハ１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接着層２２で接着するとともに、リザーバ形成基板用ウェハ１３０にコンプライアンス基板４０を接合する。
図８は、ノズルプレート２０接着時の欠き部１８付近の様子を示した図２におけるＢ−Ｂ拡大断面図である。
欠き部１８には接着剤が入り込まないように塗布する。その後ノズルプレート２０と流路形成基板用ウェハ１１０とを、図に示した矢印方向に力を加えながら貼り合わせる。この状態で、熱を加えて接着剤を硬化させる。あるいは、加える力を解放した後に熱を加えて接着剤を硬化させ、接着層２２を形成する。
なお、接着剤としては、エポキシ系の接着剤を用いることができる。なお、接着層２２は、熱溶着フィルム等から形成されてもよい。
【００５４】
これら流路形成基板用ウェハ１１０等を、図２（ｂ）に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって上述した構造のインクジェット式記録ヘッド１が製造される。
【００５５】
このような本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）隔壁１１の端部１７の先端１９とノズルプレート２０との間に欠き部１８が形成されている。隔壁１１が形成された流路形成基板１０には、インクジェット式記録ヘッド１の温度変化によって、あるいは流路形成基板１０とノズルプレート２０とを製造時に接着剤によって接合する際に力が加わる。この力は、隔壁１１の楔形の端部１７にも加わるが、加わった力が欠き部１８で分散し、隔壁１１の端部１７の先端１９に力が加わらない。
したがって、インクジェット式記録ヘッド１の製造時や使用時に、隔壁１１の端部１７の先端１９の欠けやクラックの発生を少なくでき、インクの吐出特性が安定したインクジェット式記録ヘッド１を得ることができる。
【００５６】
（２）流路形成基板１０が面方位（１１０）に基づいて異方性エッチングされるので、隔壁１１の端部１７の形状が楔形にエッチングされ、端部１７の稜線１７０が傾斜する。傾斜によって、端部１７の片側の先端１９は、鋭角の尖った先端１９となる。この尖った先端１９がリザーバ形成基板３０側に位置し、欠き部１８が端部１７とノズルプレート２０との間にあるので、ノズルプレート２０を接着する際に、欠き部１８で加わった力を分散でき、尖った先端に対し、より前述の効果を得ることができる。
【００５７】
（３）接着層２２が加熱硬化型接着剤から形成されるので、接着剤硬化のために熱を加えた際に、ノズルプレート２０と流路形成基板１０と接着層２２との間の熱膨張差によって、流路形成基板１０に力が加わる。したがって、より前述の効果を得ることができる。
【００５８】
実施形態以外にも、種々の変更を行うことが可能である。
例えば、実施形態において、鋭角の尖った先端１９がノズルプレート２０側であってもよい。
また、先端１９にも欠き部１８を設け、両端に欠き部１８があってもよい。欠き部１８の形状、大きさ、深さについても実施形態に限られるものではない。
さらに、実施形態では異方性エッチングによって、端部１７の形状が楔型になったが、研削、研磨等によっても端部１７が楔形に形成されていればよい。研削、研磨等による場合、稜線１７０に傾斜を持たせないこともできる。
【００５９】
さらに、上述した実施形態では、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを挙げて説明したが、本発明は広く液体噴射ヘッド全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンタ等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられる。さらに、本発明は、このような液体噴射ヘッドに圧力発生手段として搭載されるアクチュエータ装置だけでなく、あらゆる装置に搭載されるアクチュエータ装置に適用することができる。例えば、アクチュエータ装置は、上述したヘッドの他に、センサー等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】インクジェット式記録ヘッドの分解部分斜視図。
【図２】（ａ）は、インクジェット式記録ヘッドの概略部分平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ概略断面図。
【図３】インクジェット式記録ヘッドの製造方法にかかる工程における概略断面図。
【図４】インクジェット式記録ヘッドの製造方法にかかる工程における概略断面図。
【図５】インクジェット式記録ヘッドの製造方法にかかる工程における概略断面図。
【図６】インクジェット式記録ヘッドの製造方法にかかる工程における概略断面図。
【図７】インクジェット式記録ヘッドの製造方法にかかる工程における概略断面図。
【図８】ノズルプレート接着時の欠き部付近の様子を示した図２におけるＢ−Ｂ拡大断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１…インクジェット式記録ヘッド、１０…流路形成基板、１１…隔壁、１２…圧力発生室、１３…連通部、１４…インク供給路、１５…連通路、１７…端部、１８…欠き部、１９…端部の先端、２０…ノズルプレート、２１…ノズル開口、２２…接着層、３０…リザーバ形成基板、１００…リザーバ、１７０…稜線。
【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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