(57)【要約】【課題】  小型でノズルの高密度化を実現可能にして高解像度化が図れるとともに、ノズルからインク滴を効率良く吐出させることができるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を得る。【解決手段】  インクジェット記録ヘッド３２は、インクプール室３８が、振動板４８（圧電素子４６）を間に置いて圧力室５０の反対側（上側）に設けられている。換言すれば、インクプール室３８と圧力室５０の間に振動板４８（圧電素子４６）が配置され、インクプール室３８と圧力室５０が同一水平面上に存在しないように構成されている。このように、インクプール室３８と圧力室５０が同一水平面上に存在しないようにすることで、圧力室５０を互いに近接して配設することができるので、圧力室５０毎に設けられるノズル５６を高密度に配設することができる。また、部品点数の削減とそれによる小型軽量化・低コスト化を実現できる。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出するノズルと、
前記ノズルと連通し、インクが充填される圧力室と、
前記圧力室の一部を構成する振動板と、
前記圧力室へインク流路を介して供給するインクをプールするインクプール室と、
前記振動板を変位させる圧電素子と、
前記圧電素子と同一基板上に設けられ、圧電素子に電圧を印加する駆動ＩＣと、
を有し、
前記振動板を間に置いて前記圧力室と反対側に設けられたインクプール室の天板に、前記駆動ＩＣへ通電するための第一配線を形成したことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
【請求項２】
前記インクプール室が、前記振動板を含んで形成され前記圧電素子が設けられた圧電素子基板と、前記天板と、前記天板を支持する隔壁と、で構成されたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項３】
前記第一配線と前記駆動ＩＣは、前記圧電素子基板と前記天板との間に配置されたバンプで接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項４】
前記ノズルは、マトリックス状に配設されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項５】
前記インクプール室にインクを供給するインク供給口と、前記インクプール室にプールされた前記インクの圧力波を緩和するエアダンパーと、を有し、前記天板に前記エアダンパーが設けられたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項６】
前記天板は、ガラス製であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項７】
前記第一配線は、樹脂材で被覆されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項８】
前記天板は、樹脂製の樹脂天板であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項９】
前記樹脂天板は、前記インクプールを構成し樹脂天板を支持する隔壁と一体成型されることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１０】
前記第一配線が立体配線法で形成されたことを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１１】
前記エアダンパーが前記樹脂天板と一体に成型されたことを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１２】
前記振動板と前記樹脂天板との間で、かつ前記駆動ＩＣが配設されている隙間は、樹脂材で埋められていることを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッド。
【請求項１３】
請求項１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用したことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴を吐出するノズルと、ノズルと連通するとともにインクが充填される圧力室と、圧力室の一部を構成する振動板と、圧力室へインク流路を介して供給するインクをプールするインクプール室と、振動板を変位させる圧電素子と、を有するインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、主走査方向に往復移動するインクジェット記録ヘッド（以下、単に「記録ヘッド」という場合がある）の複数のノズルから選択的にインク滴を吐出し、副走査方向に搬送されて来る記録紙等の記録媒体に文字や画像等を印刷するインクジェット記録装置は知られている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置において、その記録ヘッドには圧電方式やサーマル方式等がある。例えば圧電方式の場合には、図２６で示すように、インクタンクからインク流路４０２を経てインクが供給される圧力室４０４に、圧電素子（電気エネルギーを機械エネルギーに変換するアクチュエーター）４０６が設けられ、その圧電素子４０６が圧力室４０４の体積を減少させるように凹状に撓み変形して圧力室４０４内のインクを加圧し、圧力室４０４に連通するノズル４０８からインクを吐出させるように構成されている（特許文献１）。
【０００４】
このような構成のインクジェット記録ヘッドにおいて、近年では、低コストで小型でありながら、高解像度な印刷が可能とされることが求められている。この要求に応えるためには、ノズル４０８を高密度に配設することが必要となるが、インクを供給するインク流路４０２の制約（クロストーク）からノズル数には制限が生じる。また、インクを供給するインク流路４０２がノズル配置と同次元にあるため記録ヘッドの面積は大きくなってしまう。
【０００５】
このため、特許文献２では、図２７に示すように、ノズル４１０の下部（なお、便宜上、ここでは、ノズル４１０を上に図示している）には、ノズル４１０の周縁部に対応して配置されインク供給口４１２Ａを有する隔壁４１２を設け、該隔壁４１２周りにノズル４１０にインクを供給するインクプール４１４を設けている。
【０００６】
これにより、ノズル４１０を高密度に配設可能としているが、この場合、圧電素子４１８の配置に制約が生じてしまう。つまり、圧電素子４１８によってノズル４１０からインク滴を吐出させる場合、ノズル４１０の下部に圧力室４１６及び圧電素子４１８を配置した方が効率が良いが、特許文献２のような構成では、ノズル４１０の下部に圧力室４１６及び圧電素子４１８を配置するということが構成上難しい。
【特許文献１】特開２００３−６９１０３号公報
【特許文献２】特開平２−３０１４４５号公報
【特許文献３】特開平９−３２３４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、小型でノズルの高密度化を実現可能にして高解像度化が図れるとともに、ノズルからインク滴を効率良く吐出させることができるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、インクジェット記録ヘッドにおいて、インク滴を吐出するノズルと、前記ノズルと連通し、インクが充填される圧力室と、前記圧力室の一部を構成する振動板と、前記圧力室へインク流路を介して供給するインクをプールするインクプール室と、前記振動板を変位させる圧電素子と、前記圧電素子と同一基板上に設けられ、前記圧電素子に電圧を印加する駆動ＩＣと、を有し、前記振動板を間に置いて前記圧力室と反対側に設けられたインクプール室の天板に、前記駆動ＩＣへ通電するための第一配線を形成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、振動板を間に置いて圧力室と反対側にインクプール室を設けることで、圧力室を互いに近接して配設することができるので、圧力室毎に設けられるノズルを高密度に配設することができる。
【００１０】
また、駆動ＩＣへ通電するための第１配線をインクプール室の天板に形成することで、第１配線用のＦＰＣ等が不要となり、部品点数を削減することができるので、記録ヘッドの小型化を実現することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクプール室が、前記振動板を含んで形成され前記圧電素子が設けられた圧電素子基板と、前記天板と、前記天板を支持する隔壁と、で構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第一配線と前記駆動ＩＣは、前記圧電素子基板と前記天板との間に配置されたバンプで接続されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、第一配線と駆動ＩＣとの電気接続が容易にできる。なお、駆動ＩＣは高密度の電気接続に対応できるように、２次元に配置された接続端子を有している。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ノズルは、マトリックス状に配設されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、ノズルがマトリックス状に配設されている。つまり、上記請求項１に記載の発明により、ノズルは高密度なマトリックス状に配設可能となっている。したがって、高解像度化を実現することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記インクプール室にインクを供給するインク供給口と、前記インクプール室にプールされた前記インクの圧力波を緩和するエアダンパーと、を有し、前記天板に前記エアダンパーが設けられたことを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、天板にエアダンパーを設けるので、エアダンパーの大きさや位置等の変更が自由にできる。つまり、エアダンパーの最適化がしやすくなる。また、これにより、天板に形成する配線の引き回しの自由度も向上させることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記天板は、ガラス製であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第一配線は、樹脂材で被覆されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、第一配線を樹脂材で被覆することで、インクによる配線の腐食を防止することができる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記天板は、樹脂製の樹脂天板であることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、天板を、樹脂製の樹脂天板とすることで、ガラス天板と比較してコストダウンを図ることができる。また、半導体プロセスのホトリソグラフィー技術を用いて、該樹脂天板に第一配線を施す場合、１０μmピッチ以下の微細配線を形成することができ、更に、圧電素子の近傍で駆動ＩＣと接続することで、配線長を短くすることができる（配線の低抵抗化に寄与できる）。つまり、これらの構成により、実用的な配線抵抗値で、ノズルの高密度化に対応でき、高解像度化を実現することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記樹脂天板は、前記インクプールを構成し樹脂天板を支持する隔壁と一体成型されることを特徴とする。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、樹脂天板を、インクプールを構成し樹脂天板を支持する隔壁と一体成型することで、隔壁をパターニングで別途形成させる場合と比較して、コストダウンを図ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記第一配線が立体配線法で形成されたことを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、第一配線を立体配線法で形成している。立体配線形成法とは、成形品と配線部品とを一体化したものであり、天板を樹脂で成型し、この樹脂天板と配線部品を一体化することで、自由な三次元性が得られ、部品点数の削減とそれによる小型軽量化・低コスト化を可能とするものである。
【００２７】
このため、ノズル密度が高くなった場合でも、所望の抵抗値を有する配線を引き回すことができ、ノズルの高密度化、及びそれに伴う微細ピッチ配線の形成を実現可能とし、高解像度化を図ることができる。また、ピッチが微細な配線を形成することで、インクジェットの小型化に寄与することができると共に、軽量、低コスト化を図ることができる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記エアダンパーが前記樹脂天板と一体に成型されたことを特徴とする。
【００２９】
請求項１１に記載の発明では、エアダンパーを樹脂天板と一体に成型することで、エアダンパーを別途設ける場合と比較して、エアダンパーを設けるための開口を樹脂天板に設ける必要がなく、また、エアダンパーを形成させる工程が不要となるため、コストダウンを図ることができる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項８〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドにおいて、前記振動板と前記樹脂天板との間で、かつ前記駆動ＩＣが配設されている隙間は、樹脂材で埋められていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１２に記載の発明では、振動板と樹脂天板との間で、かつ駆動ＩＣが配設されている隙間を、樹脂材で埋めることで、駆動ＩＣを水分等の外部環境から保護できるとともに、圧電素子基板と樹脂天板との接着強度を向上させることができ、更には、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板をダイシングによってインクジェット記録ヘッドに分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、インクジェット記録装置において、請求項１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用したことを特徴とする。
【００３３】
請求項１３に記載の発明では、請求項１〜１１の何れか１項に記載のインクジェット記録ヘッドを使用することで、請求項１〜１１の何れか１項に記載の発明の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上、何れにしても本発明によれば、小型でノズルの高密度化を実現可能にして高解像度化が図れるとともに、ノズルからインク滴を効率良く吐出させることができるインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例を基に詳細に説明する。なお、記録媒体は記録紙Ｐとして説明をする。また、記録紙Ｐのインクジェット記録装置１０における搬送方向を副走査方向として矢印Ｓで表し、その搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Ｍで表す。また、図において、矢印ＵＰ、矢印ＬＯが示されている場合は、それぞれ上方向、下方向を示すものとし、上下の表現をした場合は、上記各矢印に対応しているものとする。
【００３６】
まず、最初にインクジェット記録装置１０の概要を説明する。図１で示すように、インクジェット記録装置１０は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各インクジェット記録ユニット３０（インクジェット記録ヘッド３２）を搭載するキャリッジ１２を備えている。このキャリッジ１２の記録紙Ｐの搬送方向上流側には一対のブラケット１４が突設されており、そのブラケット１４には円形状の開孔１４Ａ（図２参照）が穿設されている。そして、その開孔１４Ａに、主走査方向に架設されたシャフト２０が挿通されている。
【００３７】
また、主走査方向の両端側には、主走査機構１６を構成する駆動プーリー（図示省略）と従動プーリー（図示省略）が配設されており、その駆動プーリーと従動プーリーに巻回されて、主走査方向に走行するタイミングベルト２２の一部がキャリッジ１２に固定されている。したがって、キャリッジ１２は主走査方向に往復移動可能に支持される構成である。
【００３８】
また、このインクジェット記録装置１０には、画像印刷前の記録紙Ｐを束にして入れておく給紙トレイ２６が設けられており、その給紙トレイ２６の上方には、インクジェット記録ヘッド３２によって画像が印刷された記録紙Ｐが排出される排紙トレイ２８が設けられている。そして、給紙トレイ２６から１枚ずつ給紙された記録紙Ｐを所定のピッチで副走査方向へ搬送する搬送ローラー及び排出ローラーからなる副走査機構１８が設けられている。
【００３９】
その他、このインクジェット記録装置１０には、印刷時において各種設定を行うコントロールパネル２４と、メンテナンスステーション（図示省略）等が設けられている。メンテナンスステーションは、キャップ部材、吸引ポンプ、ダミージェット受け、クリーニング機構等を含んで構成されており、吸引回復動作、ダミージェット動作、クリーニング動作等のメンテナンス動作を行うようになっている。
【００４０】
また、各色のインクジェット記録ユニット３０は、図２で示すように、インクジェット記録ヘッド３２と、それにインクを供給するインクタンク３４とが一体に構成されたものであり、インクジェット記録ヘッド３２の下面中央のインク吐出面３２Ａに形成された複数のノズル５６（図３参照）が、記録紙Ｐと対向するようにキャリッジ１２上に搭載されている。したがって、インクジェット記録ヘッド３２が主走査機構１６によって主走査方向に移動しながら、記録紙Ｐに対してノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、所定のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録される。
【００４１】
そして、主走査方向への１回の移動が終了すると、記録紙Ｐは、副走査機構１８によって副走査方向に所定ピッチ搬送され、再びインクジェット記録ヘッド３２（インクジェット記録ユニット３０）が主走査方向（前述とは反対方向）に移動しながら、次のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録されるようになっており、このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Ｐに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。
【００４２】
以上のような構成のインクジェット記録装置１０において、次にインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図３はインクジェット記録ヘッド３２の構成を示す概略平面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。この図３、図４で示すように、インクジェット記録ヘッド３２には、インクタンク３４と連通するインク供給ポート３６が設けられており、そのインク供給ポート３６から注入されたインク１１０は、インクプール室３８に貯留される。
【００４３】
インクプール室３８は天板４０と隔壁４２とによって、その容積が規定されており、インク供給ポート３６は、天板４０の所定箇所に複数、列状に穿設されている。また、列をなすインク供給ポート３６の間で、天板４０よりも内側のインクプール室３８内には、圧力波を緩和する樹脂膜製エアダンパー４４（後述する感光性ドライフィルム９６）が設けられている。
【００４４】
天板４０の材質は、例えばガラス、セラミックス、シリコン、樹脂等、インクジェット記録ヘッド３２の支持体になり得る強度を有する絶縁体であれば何でもよい。また、天板４０には、後述する駆動ＩＣ６０へ通電するための金属配線９０が設けられている。この金属配線９０は、樹脂膜９２で被覆保護されており、インク１１０による侵食が防止されるようになっている。
【００４５】
隔壁４２は樹脂（後述する感光性ドライフィルム９８）で成形され、インクプール室３８を矩形状に仕切っている。また、インクプール室３８は、圧電素子４６と、その圧電素子４６によって上下方向に撓み変形させられる振動板４８を介して、圧力室５０と上下に分離されている。つまり、圧電素子４６及び振動板４８が、インクプール室３８と圧力室５０との間に配置される構成とされ、インクプール室３８と圧力室５０とが同一水平面上に存在しないように構成されている。
【００４６】
したがって、圧力室５０を互いに接近させた状態に配置することが可能であり、ノズル５６をマトリックス状に高密度に配設することが可能となっている。また、このような構成にしたことにより、キャリッジ１２の主走査方向への１回の移動で、広いバンド領域に画像を形成することができるので、その走査時間が短くて済む。すなわち、少ないキャリッジ１２の移動回数及び時間で記録紙Ｐの全面に亘って画像形成を行う高速印刷が実現可能となっている。
【００４７】
圧電素子４６は、圧力室５０毎に振動板４８の上面に接着されている。振動板４８は、ＳＵＳ等の金属で成形され、少なくとも上下方向に弾性を有し、圧電素子４６に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。なお、振動板４８は、ガラス等の絶縁性材料であっても差し支えはない。圧電素子４６の下面には一方の極性となる下部電極５２が配置され、圧電素子４６の上面には他方の極性となる上部電極５４が配置されている。そして、この上部電極５４に駆動ＩＣ６０が金属配線８６により電気的に接続されている。
【００４８】
また、圧電素子４６は、低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０で被覆保護されている。圧電素子４６を被覆保護している低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０は、水分透過性が低くなる条件で着膜するため、水分が圧電素子４６の内部に侵入して信頼性不良となること（ＰＺＴ膜内の酸素を還元することにより生ずる圧電特性の劣化）を防止できる。なお、下部電極５２と接触する金属（ＳＵＳ等）製の振動板４８は、低抵抗なＧＮＤ配線としても機能するようになっている。
【００４９】
更に、圧電素子４６は、その低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０の上面が、樹脂膜８２で被覆保護されている。これにより、圧電素子４６において、インク１１０による侵食の耐性が確保されるようになっている。また、金属配線８６も、樹脂保護膜８８で被覆保護され、インク１１０による侵食が防止されるようになっている。
【００５０】
また、圧電素子４６の上方は、樹脂膜８２で被覆保護され、樹脂保護膜８８が被覆されない構成になっている。樹脂膜８２は、柔軟性がある樹脂層であるため、このような構成により、圧電素子４６（振動板４８）の変位阻害が防止されるようになっている（上下方向に好適に撓み変形可能とされている）。つまり、圧電素子４６上方の樹脂層は、薄い方がより変位阻害の抑制効果が高くなるので、樹脂保護膜８８を被覆しないようにしている。
【００５１】
駆動ＩＣ６０は、隔壁４２で規定されたインクプール室３８の外側で、かつ天板４０と振動板４８との間に配置されており、振動板４８や天板４０から露出しない（突出しない）構成とされている。したがって、インクジェット記録ヘッド３２の小型化が実現可能となっている。
【００５２】
また、その駆動ＩＣ６０の周囲は樹脂材５８で封止されている。この駆動ＩＣ６０を封止する樹脂材５８の注入口４１は、図５（Ａ）で示すように、製造段階における天板４０において、各インクジェット記録ヘッド３２を仕切るように格子状に複数個穿設されており、後述する圧電素子基板７０と流路基板７２とを結合（接合）後、樹脂材５８によって封止された（閉塞された）注入口４１に沿って天板４０を切断することにより、マトリックス状のノズル５６（図３参照）を有するインクジェット記録ヘッド３２が１度に複数個製造される構成になっている。
【００５３】
また、この駆動ＩＣ６０の下面には、図４、図５（Ｂ）で示すように、複数のバンプ６２がマトリックス状に所定高さ突設されており、振動板４８上に圧電素子４６が形成された圧電素子基板７０の金属配線８６にフリップチップ実装されるようになっている。したがって、圧電素子４６に対する高密度接続が容易に実現可能であり、駆動ＩＣ６０の高さの低減を図ることができる（薄くすることができる）。これによっても、インクジェット記録ヘッド３２の小型化が実現可能となっている。
【００５４】
また、図３において、駆動ＩＣ６０の外側には、バンプ６４が設けられている。このバンプ６４は、天板４０に設けられる金属配線９０と、圧電素子基板７０に設けられる金属配線８６とを接続しており、当然ながら、圧電素子基板７０に実装された駆動ＩＣ６０の高さよりも高くなるように設けられている。
【００５５】
したがって、図４、図６で示すように、インクジェット記録装置１０の本体側に設けられて、インクの吐出を制御するボード７４から天板４０の金属配線９０に通電され、その天板４０の金属配線９０からバンプ６４を経て金属配線８６に通電され、そこから駆動ＩＣ６０に通電される構成である。そして、その駆動ＩＣ６０により、所定のタイミングで圧電素子４６に電圧が印加され、振動板４８が上下方向に撓み変形することにより、圧力室５０内に充填されたインク１１０が加圧されて、ノズル５６からインク滴が吐出する構成である。
【００５６】
インク滴を吐出するノズル５６は、圧力室５０毎に１つずつ、その所定位置に設けられている。圧力室５０とインクプール室３８とは、圧電素子４６を回避するとともに、振動板４８に穿設された貫通孔４８Ａを通るインク流路６６と、圧力室５０から図４において水平方向へ向かって延設されたインク流路６８とが連通することによって接続されている。このインク流路６８は、インクジェット記録ヘッド３２の製造時に、インク流路６６とのアライメントが可能なように（確実に連通するように）、予め実際のインク流路６６との接続部分よりも少し長めに設けられている。
【００５７】
以上のような構成のインクジェット記録ヘッド３２において、次に、その製造工程について、図７乃至図１３を基に詳細に説明する。図７で示すように、このインクジェット記録ヘッド３２は、圧電素子基板７０と流路基板７２とを別々に作成し、両者を結合（接合）することによって製造される。そこで、まず、圧電素子基板７０の製造工程について説明するが、圧電素子基板７０には、流路基板７２よりも先に天板４０が結合（接合）される。
【００５８】
図８（Ａ）で示すように、まず、貫通孔７６Ａが複数穿設されたガラス製の第１支持基板７６を用意する。第１支持基板７６は撓まないものであれば何でもよく、ガラス製に限定されるものではないが、ガラスは硬い上に安価なので好ましい。この第１支持基板７６の作製方法としては、ガラス基板のフェムト秒レーザー加工や、感光性ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ株式会社製ＰＥＧ３Ｃ）を露光・現像する等が知られている。
【００５９】
そして、図８（Ｂ）で示すように、その第１支持基板７６の上面（表面）に接着剤７８を塗布し、図８（Ｃ）で示すように、その上面に金属（ＳＵＳ等）製の振動板４８を接着する。このとき、振動板４８の貫通孔４８Ａと第１支持基板７６の貫通孔７６Ａとは重ねない（オーバーラップさせない）ようにする。なお、振動板４８の材料として、ガラス等の絶縁性基板を用いても差し支えない。
【００６０】
ここで、振動板４８の貫通孔４８Ａは、インク流路６６の形成用とされる。また、第１支持基板７６に貫通孔７６Ａを設けるのは、後工程で薬液（溶剤）を第１支持基板７６と振動板４８との界面に流し込むためで、接着剤７８を溶解して、その第１支持基板７６を振動板４８から剥離するためである。更に、第１支持基板７６の貫通孔７６Ａと振動板４８の貫通孔４８Ａとを重ねないようにするのは、製造中に使用される各種材料が第１支持基板７６の下面（裏面）から漏出しないようにするためである。
【００６１】
次に、図８（Ｄ）で示すように、振動板４８の上面に積層された下部電極５２をパターニングする。具体的には、金属膜スパッタ（膜厚５００Å〜３０００Å）、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。この下部電極５２が接地電位となる。次に、図８（Ｅ）で示すように、下部電極５２の上面に、圧電素子４６の材料であるＰＺＴ膜と上部電極５４を順にスパッタ法で積層し、図８（Ｆ）で示すように、圧電素子４６（ＰＺＴ膜）及び上部電極５４をパターニングする。
【００６２】
具体的には、ＰＺＴ膜スパッタ（膜厚３μｍ〜１５μｍ）、金属膜スパッタ（膜厚５００Å〜３０００Å）、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。下部及び上部の電極材料としては、例えば圧電素子であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ等が挙げられる。
【００６３】
その後、図８（Ｇ）で示すように、上面に露出している下部電極５２と上部電極５４の上面に低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を積層し、更に、その低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０の上面に、耐インク性と柔軟性を有する樹脂膜８２、例えばポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコン系等の樹脂膜を積層して、それらをパターニングすることで、圧電素子４６と金属配線８６を接続するための開口８４（コンタクト孔）を形成する。
【００６４】
具体的には、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法にてダングリングボンド密度が高い低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を着膜する、感光性ポリイミド（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７５２０）を塗布・露光・現像することでパターニングを行う、ＣＦ4系ガスを用いたＲｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ（ＲＩＥ）法で上記感光性ポリイミドをマスクとしてＳｉＯｘ膜をエッチングする、という加工を行う。なお、ここでは低透水性絶縁膜としてＳｉＯｘ膜を用いたが、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＯｘＮｙ膜等であってもよい。
【００６５】
次いで、図８（Ｈ）で示すように、開口８４内の上部電極５４と樹脂膜８２の上面に金属膜を積層し、金属配線８６をパターニングする。具体的には、スパッタ法にてＡｌ膜（厚さ１μｍ）を着膜する、ホトリソグラフィー法でレジストを形成する、塩素系のガスを用いたＲＩＥ法にてＡｌ膜をエッチングする、酸素プラズマにてレジスト膜を剥離する、という加工を行い、上部電極５４と金属配線８６（Ａｌ膜）とを接合する。なお、図示しないが、下部電極５２の上にも開口８４が設けられ、上部電極５２と同様に金属配線８６と接続されている。
【００６６】
そして更に、図８（Ｉ）で示すように、金属配線８６及び樹脂膜８２の上面に樹脂保護膜８８（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングする。この樹脂保護膜８８は、樹脂膜８２と同種の樹脂材料で構成される。また、このとき、圧電素子４６の上方で、金属配線８６がパターニングされていない部位には、樹脂保護膜８８を積層しないようにする（樹脂膜８２のみが積層されるようにする）。
【００６７】
ここで、圧電素子４６の上方（樹脂膜８２の上面）に樹脂保護膜８８を積層しないのは、振動板４８（圧電素子４６）の変位（上下方向の撓み変形）が阻害されるのを防止するためである。また、圧電素子４６の上部電極５４から引き出す（上部電極５４に接続される）金属配線８６が樹脂製の保護膜８８で被覆されると、その樹脂保護膜８８は、金属配線８６が積層される樹脂膜８２と同種の樹脂材料で構成されているため、金属配線８６を被覆するそれらの接合力が強固になり、界面からのインク１１０の侵入による金属配線８６の腐食を防止することができる。
【００６８】
なお、この樹脂保護膜８８は、隔壁４２（感光性ドライフィルム９８）とも同種の樹脂材料となっているため、この隔壁４２（感光性ドライフィルム９８）に対する接合力も強固になっている。したがって、その界面からのインク１１０の侵入がより一層防止される構成である。また、このように、同種の樹脂材料で構成されると、それらの熱膨張率が略等しくなるので、熱応力の発生が少なくて済む利点もある。
【００６９】
次に、図８（Ｊ）で示すように、金属配線８６にバンプ６２を介して駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装する。このとき、駆動ＩＣ６０は、予め半導体ウエハプロセスの終りに実施されるグラインド工程にて、所定の厚さ（７０μｍ〜３００μｍ）に加工されている。駆動ＩＣ６０が厚すぎると、隔壁４２のパターニングやバンプ６４の形成が困難になったりする。
【００７０】
駆動ＩＣ６０を金属配線８６にフリップチップ実装するためのバンプ６２の形成方法には、電界メッキ、無電界メッキ、ボールバンプ、スクリーン印刷等が適用できる。こうして、圧電素子基板７０が製造され、この圧電素子基板７０に、例えばガラス製の天板４０が結合（接合）される。なお、以下の図９では、説明の便宜上、配線形成面を下面として説明するが、実際の工程では上面になる。
【００７１】
ガラス製天板４０の製造においては、図９（Ａ）で示すように、天板４０自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ）を持っているので、別途支持体を設ける必要がない。まず、図９（Ｂ）で示すように、天板４０の下面に金属配線９０を積層してパターニングする。具体的には、スパッタ法にてＡｌ膜（厚さ１μｍ）を着膜する、ホトリソグラフィー法でレジストを形成する、塩素系のガスを用いたＲＩＥ法にてＡｌ膜をエッチングする、酸素プラズマにてレジスト膜を剥離する、という加工である。
【００７２】
そして、図９（Ｃ）で示すように、金属配線９０が形成された面に樹脂膜９２（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングする。なお、このとき、一部の金属配線９０には、バンプ６４を接合するため、樹脂膜９２を積層しないようにする。
【００７３】
次に、図９（Ｄ）で示すように、天板４０の金属配線９０が形成された面に、ホトリソグラフィー法でレジストをパターニングする。金属配線９０が形成されていない面は、保護用レジスト９４で全面を覆う。ここで、保護用レジスト９４を塗布するのは、次のウエット（ＳｉＯ2）エッチング工程で、天板４０が金属配線９０を形成した面の裏面からエッチングされるのを防止するためである。なお、天板４０に感光性ガラスを用いた場合には、この保護用レジスト９４の塗布工程を省略することができる。
【００７４】
次いで、図９（Ｅ）で示すように、天板４０にＨＦ溶液によるウエット（ＳｉＯ2）エッチングを行い、その後、保護用レジスト９４を酸素プラズマにて剥離する。そして、図９（Ｆ）で示すように、天板４０に形成された開口４０Ａ部分に感光性ドライフィルム９６（例えば、日立化成工業株式会社製Ｒａｙｔｅｃ  ＦＲ−５０２５：２５μｍ厚）を露光・現像によりパターニングする（架設する）。この感光性ドライフィルム９６が圧力波を緩和するエアダンパー４４となる。
【００７５】
そして次に、図９（Ｇ）で示すように、樹脂膜９２に感光性ドライフィルム９８（１００μｍ厚）を積層して露光・現像によりパターニングする。この感光性ドライフィルム９８がインクプール室３８を規定する隔壁４２となる。なお、隔壁４２は、感光性ドライフィルム９８に限定されるものではなく、樹脂塗布膜（例えば、化薬マイクロケム社のＳＵ−８レジスト）としてもよい。このときには、スプレー塗布装置にて塗布し、露光・現像をすればよい。
【００７６】
そして最後に、図９（Ｈ）で示すように、樹脂膜９２が積層されていない金属配線９０にバンプ６４をメッキ法等で形成する。このバンプ６４が駆動ＩＣ６０側の金属配線８６と電気的に接続するため、図示するように、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）よりもその高さが高くなるように形成されている。
【００７７】
こうして、天板４０の製造が終了したら、図１０（Ａ）で示すように、この天板４０を圧電素子基板７０に被せて、両者を熱圧着により結合（接合）する。すなわち、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）を感光性樹脂層である樹脂保護膜８８に接合し、バンプ６４を金属配線８６に接合する。
【００７８】
このとき、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）の高さよりもバンプ６４の高さの方が高いので、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）を樹脂保護膜８８に接合することにより、バンプ６４が金属配線８６に自動的に接合される。つまり、半田バンプ６４は高さ調整が容易なので（潰れやすいので）、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）によるインクプール室３８の封止とバンプ６４の接続が容易にできる。
【００７９】
隔壁４２とバンプ６４の接合が終了したら、図１０（Ｂ）で示すように、駆動ＩＣ６０に封止用樹脂材５８（例えば、エポキシ樹脂）を注入する。すなわち、天板４０に穿設されている注入口４１（図５（Ａ）参照）から樹脂材５８を流し込む。このように樹脂材５８を注入して駆動ＩＣ６０を封止すると、駆動ＩＣ６０を水分等の外部環境から保護できるとともに、圧電素子基板７０と天板４０との接着強度を向上させることができ、更には、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板７０をダイシングによってインクジェット記録ヘッド３２に分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。
【００８０】
次に、図１０（Ｃ）で示すように、第１支持基板７６の貫通孔７６Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤７８を選択的に溶解させることで、その第１支持基板７６を圧電素子基板７０から剥離処理する。これにより、図１０（Ｄ）で示すように、天板４０が結合（接合）された圧電素子基板７０が完成する。そして、この状態から、天板４０が圧電素子基板７０の支持体となる。
【００８１】
一方、流路基板７２は、図１１（Ａ）で示すように、まず、貫通孔１００Ａが複数穿設されたガラス製の第２支持基板１００を用意する。第２支持基板１００は第１支持基板７６と同様、撓まないものであれば何でもよく、ガラス製に限定されるものではないが、ガラスは硬い上に安価なので好ましい。この第２支持基板１００の作製方法としては、ガラス基板のフェムト秒レーザー加工や、感光性ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ株式会社製ＰＥＧ３Ｃ）を露光・現像する等が知られている。
【００８２】
そして、図１１（Ｂ）で示すように、その第２支持基板１００の上面（表面）に接着剤１０４を塗布し、図１１（Ｃ）で示すように、その上面（表面）に樹脂基板１０２（例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのアミドイミド基板）を接着する。そして次に、図１１（Ｄ）で示すように、その樹脂基板１０２の上面を金型１０６に押し付け、加熱・加圧処理する。その後、図１１（Ｅ）で示すように、金型１０６を樹脂基板１０２から離型処理することにより、圧力室５０やノズル５６等が形成される流路基板７２が完成する。
【００８３】
こうして、流路基板７２が完成したら、図１２（Ａ）で示すように、圧電素子基板７０と流路基板７２とを熱圧着により結合（接合）する。そして次に、図１２（Ｂ）で示すように、第２支持基板１００の貫通孔１００Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤１０４を選択的に溶解させることで、その第２支持基板１００を流路基板７２から剥離処理する。
【００８４】
その後、図１２（Ｃ）で示すように、第２支持基板１００が剥離された面を、アルミナを主成分とする研磨材を使用した研磨処理又は酸素プラズマを用いたＲＩＥ処理することにより、表面層が取り除かれ、ノズル５６が開口される。そして、図１２（Ｄ）で示すように、そのノズル５６が開口された下面に撥水剤としてのフッ素材１０８（例えば、旭ガラス社製のＣｙｔｏｐ）を塗布することにより、インクジェット記録ヘッド３２が完成し、図１２（Ｅ）で示すように、インクプール室３８や圧力室５０内にインク１１０が充填可能とされる。
【００８５】
なお、感光性ドライフィルム９６（エアダンパー４４）は、天板４０の内側のインクプール室３８内に設けられるものに限定されるものではなく、例えば図１３で示すように、天板４０の外側に設けられる構成としてもよい。すなわち、インク１１０の充填工程の直前に、インクプール室３８の外側から天板４０に感光性ドライフィルム９６（エアダンパー４４）を貼り付ける構成としてもよい。
【００８６】
以上のようにして製造されるインクジェット記録ヘッド３２を備えたインクジェット記録装置１０において、次に、その作用を説明する。まず、インクジェット記録装置１０に印刷を指令する電気信号が送られると、給紙トレイ２６から記録紙Ｐが１枚ピックアップされ、副走査機構１８により、所定の位置へ搬送される。
【００８７】
一方、インクジェット記録ユニット３０では、すでにインクタンク３４からインク供給ポート３６を介してインクジェット記録ヘッド３２のインクプール室３８にインク１１０が注入（充填）され、インクプール室３８に充填されたインク１１０は、インク流路６６、６８を経て圧力室５０へ供給（充填）されている。そして、このとき、ノズル５６の先端（吐出口）では、インク１１０の表面が圧力室５０側に僅かに凹んだメニスカスが形成されている。
【００８８】
そして、キャリッジ１２に搭載されたインクジェット記録ヘッド３２が主走査方向に移動しながら、複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録紙Ｐの所定のバンド領域に、画像データに基づく画像の一部を記録する。すなわち、ボード７４からのインク吐出指令が、金属配線９０、バンプ６４、金属配線８６を経て駆動ＩＣ６０に伝達される。そして、その駆動ＩＣ６０により、所定のタイミングで、所定の圧電素子４６に電圧を印加し、振動板４８を上下方向に撓み変形させて（面外振動させて）、圧力室５０内のインク１１０を加圧し、所定のノズル５６からインク滴として吐出させる。
【００８９】
こうして、記録紙Ｐに画像データに基づく画像の一部が記録されたら、副走査機構１８により、記録紙Ｐを所定ピッチ搬送させ、上記と同様に、インクジェット記録ヘッド３２を主走査方向に移動しながら、再度複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録紙Ｐの次のバンド領域に、画像データに基づく画像の一部を記録する。そして、このような動作を繰り返し行い、記録紙Ｐに画像データに基づく画像が完全に記録されたら、副走査機構１８により、記録紙Ｐを最後まで搬送し、排紙トレイ２８上に記録紙Ｐを排出する。これにより、記録紙Ｐへの印刷処理（画像記録）が完了する。
【００９０】
ここで、このインクジェット記録ヘッド３２は、インクプール室３８が、振動板４８（圧電素子４６）を間に置いて圧力室５０の反対側（上側）に設けられている。換言すれば、インクプール室３８と圧力室５０の間に振動板４８（圧電素子４６）が配置され、インクプール室３８と圧力室５０が同一水平面上に存在しないように構成されている。したがって、圧力室５０が互いに近接配置され、ノズル５６が高密度なマトリックス状に配設されている。
【００９１】
また、圧電素子４６に電圧を印加する駆動ＩＣ６０は、振動板４８と天板４０との間に配設され、振動板４８や天板４０より外部へ露出しない（突出しない）構成とされている（インクジェット記録ヘッド３２内に内蔵されている）。したがって、インクジェット記録ヘッド３２の外部に駆動ＩＣ６０を実装する場合に比べて、圧電素子４６と駆動ＩＣ６０の間を接続する金属配線８６の長さが短くて済み、これによって、金属配線８６の低抵抗化と高密度接続が実現されている。つまり、実用的な配線抵抗値で、ノズル５６の高密度化を実現することができ、高解像度化を実現することができる。
【００９２】
また、上記したように、インクの吐出を制御するボード７４（図６参照）と接続される金属配線９０が、インクプール室３８の天板４０に形成され、更に、その金属配線９０と、駆動ＩＣ６０が接続されている金属配線８６とが、振動板４８と天板４０との間に配置されたバンプ６４で接続されるように構成されているので、その電気接続が容易にでき、かつ、従来、駆動ＩＣ６０とボード７４とを接続していたＦＰＣ等を省略することができる。つまり、このような構成を採用することにより、部品点数を削減することができるので、インクジェット記録ヘッド３２の小型化を実現することができる。
【００９３】
具体的には、従来のＦＰＣ方式による電気接続では、ノズル解像度は６００ｎｐｉ（ｎｏｚｚｌｅ  ｐｅｒ  ｐｉｔｃｈ）が限界であったが、本発明の方式では、容易に１２００ｎｐｉ配列が可能となった。また、サイズについては、６００ｎｐｉのノズル配列を例にとって比較した場合、ＦＰＣを用いなくて済むため、１／２以下にすることが可能となった。
【００９４】
また、その金属配線９０は樹脂膜９２で被覆されているので、インクによる金属配線９０の腐食は防止されている。また、上記したように、天板４０にエアダンパー４４を設けるようにしたので、エアダンパー４４の大きさや位置等の変更を自由に行うことができる。つまり、エアダンパー４４の最適化が容易にできる。そして、これにより、天板４０に形成する金属配線９０の引き回しの自由度も向上させることができる。
【００９５】
以上、何れにしても、このインクジェット記録ヘッド３２を構成する圧電素子基板７０及び流路基板７２は、常に硬い支持基板７６、１００上でそれぞれ製造され、かつ、それらの製造工程において、支持基板７６、１００がそれぞれ不要となった時点で、各支持基板７６、１００が取り除かれるという製造方法が採用されているので、極めて製造しやすい構成となっている。なお、製造された（完成した）インクジェット記録ヘッド３２は、天板４０によって支持されるので（天板４０が支持体とされるので）、その剛性は確保される。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。ここでは、樹脂製の天板を用いた場合を説明し、第１の実施形態と略同一の内容については説明を省略する。
【００９６】
図１４は図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。天板２００は、例えば、ポリフェニレンサルファイドで成型されており、インクジェット記録ヘッド２０２の支持体になり得る強度を有する樹脂であれば何でもよく、他にもポリサルフォン、ポリアセタール、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート等によって成型しても良い。
【００９７】
また、天板２００には、立体配線形成法（後述する）によって、後述する駆動ＩＣ６０へ通電するための金属配線９０が一体に形成されている。この立体配線形成法とは、成形品と配線部品とを一体化したものであり、天板２００を樹脂で成型し、この樹脂製の天板２００と金属配線９０を一体化することで、自由な三次元性が得られ、部品点数の削減とそれによるインクジェット記録ヘッドの小型軽量化と低コスト化を可能とするものである。さらに、天板２００に隔壁２０４が一体に成型されており、天板２００の下面から垂下している。
【００９８】
以上のような構成のインクジェット記録ヘッド２０２において、次に、その製造工程について、図１５乃至図１９を基に詳細に説明する。
【００９９】
図１５で示すように、このインクジェット記録ヘッド２０２は、圧電素子基板７０と流路基板７２とを別々に作成し、両者を結合（接合）することによって製造される。そして、圧電素子基板７０には、流路基板７２よりも先に天板２００が結合（接合）される。なお、圧電素子基板７０の製造工程については、第１の実施形態と同じであるため説明を省略する。
【０１００】
一方、天板２００の製造においては、図１６（Ａ）で示すように、天板２００自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（１ｍｍ〜３ｍｍ）を持っているので、別途支持体を設ける必要がない。この天板２００には、天板２００の下面から垂下した状態で隔壁２０４が一体に成型されると共に、天板２００の下面には、立体配線形成法によって、金属配線９０が形成されている。
【０１０１】
ここで、立体配線形成法によって樹脂成形品に配線が施された部品は、いわゆるＭＩＤ（Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ：三次元射出成形回路部品）と言われ、（１）樹脂成形品。（２）三次元的な形状。（３）三次元的な配線パターン。の要件を満たしている。つまり、三次元樹脂成形品の上に配線パターンを施したものである。
【０１０２】
ちなみに、ＭＩＤの製造方法は、１ショット法と呼ばれる一回成形法と、２ショット法と呼ばれる二回成形法と、メッキを使用しないホットスタンピング法に大別される。
【０１０３】
１ショット法では、例えば、Ａｕメッキ膜を形成→ホトレジスト塗布→ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた３次元露光装置にて露光→王水にてＡｕ薄膜のウェットエッチング→レジスト剥離（３次元構造体のホトリソ技術）の順番でＭＩＤが製造される。
【０１０４】
また、２ショット法は、一次成型時にメッキグレード樹脂にて配線部を形成し、二次成型時に非メッキグレード樹脂にて絶縁部を形成する。なお、形状によっては、一次成形に非メッキグレード、二次成形にメッキグレードを用いる場合もある。
【０１０５】
さらに、ホットスタンピング法は、メッキを使用しないで樹脂成形品に回路を形成する方法であり、樹脂成形品の上にＩＶＯＴＡＰＥ（電解銅テープ）により直接電気回路を形成させる。
【０１０６】
そして、図１６（Ｂ）で示すように、天板２００の隔壁２０４から離間した位置に配置された金属配線９０に、バンプ６４をメッキ法等で形成する。このバンプ６４は、駆動ＩＣ６０側の金属配線８６と電気的に接続するため、図示するように、隔壁２０４よりも長くなるように形成されている。
【０１０７】
こうして、天板２００の製造が終了したら、図１７（Ａ）で示すように、この天板２００を圧電素子基板７０に被せて、両者を熱圧着により結合（熱接合）する。すなわち、隔壁２０４を感光性樹脂層である樹脂保護膜８８に接合し、バンプ６４を金属配線８６に接合する。
【０１０８】
隔壁２０４とバンプ６４の接合が終了したら、図１７（Ｂ）で示すように、天板２００に形成された開口２００Ａの周縁部に感光性ドライフィルム９６（例えば、日立化成工業株式会社製Ｒａｙｔｅｃ  ＦＲ−５０２５：２５μｍ厚）の外縁部を貼り付け、開口２００Ａを閉塞させる。この感光性ドライフィルム９６が圧力波を緩和するエアダンパー４４となる。
【０１０９】
次に、図１７（Ｃ）で示すように、駆動ＩＣ６０の周囲に封止用樹脂材５８（例えば、エポキシ樹脂）を注入する。すなわち、天板２００に注入口４１（図５（Ａ）参照）を穿設し、該注入口４１から樹脂材５８を流し込む。
【０１１０】
このように、駆動ＩＣ６０の周囲に樹脂材５８を注入して、駆動ＩＣ６０を封止することで、金属配線９０のインク１１０による侵食が防止される。また、駆動ＩＣ６０を水分等の外部環境から保護できるとともに、圧電素子基板７０と天板２００との接着強度を向上させることができ、更には、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板７０をダイシングによってインクジェット記録ヘッド２０２に分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。
【０１１１】
次に、図１７（Ｄ）で示すように、第１支持基板７６の貫通孔７６Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤７８を選択的に溶解させることで、その第１支持基板７６を圧電素子基板７０から剥離処理する。これにより、図１７（Ｅ）で示すように、天板２００が結合（接合）された圧電素子基板７０が完成する。そして、この状態から、天板２００が圧電素子基板７０の支持体となる。
【０１１２】
一方、流路基板７２の製造工程については、第１の実施形態と同じであるため説明を省略するが、流路基板７２が完成したら、図１８（Ａ）で示すように、圧電素子基板７０と流路基板７２とを熱圧着により結合（熱接合）する。そして次に、図１８（Ｂ）で示すように、第２支持基板１００の貫通孔１００Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤１０４を選択的に溶解させることで、その第２支持基板１００を流路基板７２から剥離処理する。
【０１１３】
その後、図１８（Ｃ）で示すように、第２支持基板１００が剥離された面を、アルミナを主成分とする研磨材を使用した研磨処理又は酸素プラズマを用いたＲＩＥ処理することにより、表面層が取り除かれ、ノズル５６が開口される。そして、図１８（Ｄ）で示すように、そのノズル５６が開口された下面に撥水剤としてのフッ素材１０８（例えば、旭ガラス社製のＣｙｔｏｐ）を塗布することにより、インクジェット記録ヘッド２０２が完成し、図１８（Ｅ）で示すように、インクプール室３８や圧力室５０内にインク１１０が充填可能とされる。
【０１１４】
なお、ここでは、天板２００に開口２００Ａを形成し、感光性ドライフィルム９６の外縁部を開口２００Ａの周縁部に貼り付けることで、開口２００Ａを閉塞し、エアダンパー４４を構成するようにしたが、これに限定されるものではない。
【０１１５】
例えば、開口２００Ａ部分に感光性ドライフィルム９６を露光・現像によりパターニングし、エアダンパー４４を構成しても良い。また、図１９（Ａ）、（Ｂ）で示すように、天板２００と一体に薄肉部分を成型し該薄肉部分によってエアダンパー４４を構成しても良い。この場合、エアダンパー４４を別途設ける場合と比較して、エアダンパー４４を設けるための開口２００Ａを天板２００に設ける必要がなく、また、エアダンパー４４を形成させる工程が不要となるため、コストダウンを図ることができる。
【０１１６】
以上のように、第２の実施形態では、インクプール室３８の天板２００をいわゆるＭＩＤ（三次元射出成形回路部品）とし、天板２００の下面に金属配線９０を形成している。ＭＩＤでは、従来困難であった電子部品と機構部品の融合、一体化が可能となり、この技術は液晶ポリマーという有機材料の採用により、成型性に優れ、相応の機械的強度を持つと共に、半田実装が可能な耐熱性を持つ立体成型基板を提供するものである。
【０１１７】
このため、以下のような効果が得られる。
（１）回路基板と構造物の一体化による複合機能化。
（２）液晶ポリマーの採用により、半田付け可能な耐熱性を有する。
（３）基板に取付けられる構造物の一体成型化による部品点数の削減。
（４）三次元での最適設計による小型軽量化。
（５）部品点数削減、組立合理化、自動化によるアセンブリコスト削減。
【０１１８】
つまり、ノズル密度が高くなった場合でも、所望の抵抗値を有する配線を引き回すことができ、ノズル５６の高密度化、及びそれに伴う高解像度化を図ることができる。また、金属配線９０を天板２００に形成できるためＦＰＣなどの部品が不要となり、インクジェット記録ヘッド２０２の小型化に寄与することができると共に、軽量、低コスト化を図ることができる。さらに、天板２００を樹脂で成型することで、ガラス天板と比較してコストダウンを図ることができる。
【０１１９】
また、インクプール室３８の隔壁２０４を天板２００と一体に成型することで、該隔壁２０４をパターニングで別途形成させる場合と比較して、コストダウンを図ることができる。また、圧電素子基板７０の樹脂保護膜８８に隔壁２０４を熱圧着することで、隔壁２０４と圧電素子基板７０とが一体化されるため、接合面におけるインクの侵入を防止することができる。
【０１２０】
一方、金属配線９０と金属配線８６とを電気的に接続するバンプ６４を、隔壁２０４よりも長くなるように形成している。隔壁２０４を樹脂保護膜８８に接合することにより、バンプ６４が金属配線８６に自動的に接合されるが、半田バンプ６４は高さ調整が容易なので（潰れやすいので）、バンプ６４を隔壁２０４よりも長くすることで、隔壁２０４によるインクプール室３８の封止と、金属配線９０と金属配線８６の電気的接続とを同時に行うことができる。
【０１２１】
また、圧電素子４６に電圧を印加する駆動ＩＣ６０は、振動板４８に圧電素子４６等が形成されてなる圧電素子基板７０上にフリップチップ実装されているので、高密度の配線接続が容易にでき、更には駆動ＩＣ６０の高さの低減も図れる（薄くできる）。したがって、インクジェット記録ヘッド２０２の小型化も実現される。
【０１２２】
また、この駆動ＩＣ６０の周囲の隙間を、樹脂材５８で埋めることで、天板２００と圧電素子基板７０の接合強度が増し、更には、その樹脂材５８によって駆動ＩＣ６０が封止されるため、水分等の外部環境から駆動ＩＣ６０を保護することができる。更には、後工程でのダメージ、例えば、できあがった圧電素子基板７０をダイシングによってインクジェット記録ヘッド２０２に分割する際の水や研削片によるダメージを回避することができる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。ここでは、天板と隔壁をそれぞれ樹脂で別々に成型した場合を説明し、第１の実施形態或いは第２の実施形態と略同一の内容については説明を省略する。
【０１２３】
図２０は図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。このような構成のインクジェット記録ヘッド３０６において、その製造工程を説明する。
【０１２４】
まず、圧電素子基板７０の製造工程について説明するが、図８（Ａ）〜（Ｉ）の工程までは、第１の実施形態と同一であり、説明を省略する。
【０１２５】
図８（Ｉ）において、金属配線８６及び樹脂膜８２の上面に樹脂保護膜８８（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミド  Ｄｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングした後、図２１（Ａ）に示すように、樹脂保護膜８８の上面に感光性ドライフィルム３００（１００μｍ厚）を積層して露光・現像によりパターニングする。この感光性ドライフィルム３００がインクプール室３８を規定する隔壁３０２となる。
【０１２６】
なお、隔壁３０２は、感光性ドライフィルム３００に限定されるものではなく、樹脂塗布膜（例えば、化薬マイクロケム社のＳＵ−８レジスト）としてもよい。このときには、スプレー塗布装置にて塗布し、露光・現像をすればよい。
【０１２７】
そして、図２１（Ｂ）で示すように、金属配線８６にバンプ６２を介して駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装する。このとき、駆動ＩＣ６０は、予め半導体ウエハプロセスの終りに実施されるグラインド工程にて、所定の厚さ（７０μｍ〜３００μｍ）に加工されている。駆動ＩＣ６０が厚すぎると、隔壁３０２のパターニングやバンプ６４の形成が困難になったりする。
【０１２８】
駆動ＩＣ６０を金属配線８６にフリップチップ実装するためのバンプ６２の形成方法には、電界メッキ、無電界メッキ、ボールバンプ、スクリーン印刷等が適用できる。こうして、圧電素子基板７０が製造され、この圧電素子基板７０に、樹脂製の天板３０４が結合（接合）される。なお、以下の図２２では、説明の便宜上、配線形成面を下面として説明するが、実際の工程では上面になる。
【０１２９】
天板３０４の製造においては、図２２（Ａ）で示すように、天板３０４自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（１ｍｍ〜３ｍｍ）を持っているので、別途支持体を設ける必要がない。また、天板３０４の下面には、立体配線形成法によって、金属配線９０が形成されている。
【０１３０】
そして、図２２（Ｂ）で示すように、天板３０４の外周側に配置された金属配線９０に、バンプ６４をメッキ法等で形成する。このバンプ６４は、駆動ＩＣ６０側の金属配線８６と電気的に接続するため、隔壁３０２よりも長くなるように形成されている（後述する）。
【０１３１】
こうして、天板３０４の製造が終了したら、図２３（Ａ）で示すように、この天板３０４を圧電素子基板７０に被せて、両者を熱圧着により結合（熱接合）する。すなわち、天板３０４を隔壁３０２に接合し、バンプ６４を金属配線８６に接合する。
【０１３２】
天板３０４とバンプ６４の接合が終了したら、図２３（Ｂ）で示すように、天板３０４に形成された開口３０４Ａの周縁部に感光性ドライフィルム９６（例えば、日立化成工業株式会社製Ｒａｙｔｅｃ  ＦＲ−５０２５：２５μｍ厚）の外縁部を貼り付け、開口３０４Ａを閉塞させる。この感光性ドライフィルム９６が圧力波を緩和するエアダンパー４４となる。
【０１３３】
次に、図２３（Ｃ）で示すように、駆動ＩＣ６０の周囲に封止用樹脂材５８（例えば、エポキシ樹脂）を注入する。すなわち、天板３０４に穿設されている注入口４１（図５（Ａ）参照）から樹脂材５８を流し込む。
【０１３４】
そして、図２３（Ｄ）で示すように、第１支持基板７６の貫通孔７６Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤７８を選択的に溶解させることで、その第１支持基板７６を圧電素子基板７０から剥離処理する。これにより、図２３（Ｅ）で示すように、天板３０４が結合（接合）された圧電素子基板７０が完成する。そして、この状態から、天板３０４が圧電素子基板７０の支持体となる。
【０１３５】
一方、流路基板７２の製造工程については、第１の実施形態と同じであるため説明を省略するが、流路基板７２が完成したら、第２の実施形態と同様、図２４（Ａ）で示すように、圧電素子基板７０と流路基板７２とを熱圧着により結合（熱接合）する。
【０１３６】
そして次に、図２４（Ｂ）で示すように、第２支持基板１００の貫通孔１００Ａから接着剤剥離溶液を注入して接着剤１０４を選択的に溶解させることで、その第２支持基板１００を流路基板７２から剥離処理する。
【０１３７】
その後、図２４（Ｃ）で示すように、第２支持基板１００が剥離された面を、アルミナを主成分とする研磨材を使用した研磨処理又は酸素プラズマを用いたＲＩＥ処理することにより、表面層が取り除かれ、ノズル５６が開口される。
【０１３８】
そして、図２４（Ｄ）で示すように、そのノズル５６が開口された下面に撥水剤としてのフッ素材１０８（例えば、旭ガラス社製のＣｙｔｏｐ）を塗布することにより、インクジェット記録ヘッド３０６が完成し、図２４（Ｅ）で示すように、インクプール室３８や圧力室５０内にインク１１０が充填可能とされる。
【０１３９】
本形態では、インクプール室３８を構成する隔壁３０２と天板３０４とを別々に作製することで、天板３０４と隔壁３０２の形状を単純化することができ、また、天板３０４と隔壁３０２とを一体成形した場合と比較して、接合時に隔壁３０２がつぶれやすくなるため、天板３０４との接合が良好になり、インクシール性能が向上する（天板３０４と隔壁３０２とを一体成形したものでは接合面が樹脂保護膜８８の上面となるが、この場合、成形で形成した硬い隔壁および圧力印加方向の厚さが薄い樹脂保護膜８８が、共につぶれにくくなるため接合力が低下する）。
【０１４０】
なお、ここでは、天板３０４に開口３０４Ａを形成し、感光性ドライフィルム９６の外縁部を開口３０４Ａの周縁部に貼り付けることで、開口３０４Ａを閉塞し、エアダンパー４４を構成するようにしたが、開口３０４Ａ部分に感光性ドライフィルム９６を露光・現像によりパターニングし、エアダンパー４４を構成しても良い。
【０１４１】
また、図２５（Ａ）、（Ｂ）で示すように、天板３０４と一体に薄肉部分を成形し該薄肉部分によってエアダンパー４４を構成しても良い。この場合、エアダンパー４４を別途設ける場合と比較して、エアダンパー４４を設けるための開口３０４Ａを天板３０４に設ける必要がなく、また、エアダンパー４４を形成させる工程が不要となるため、コストダウンを図ることができる。
【０１４２】
なお、上記実施例のインクジェット記録装置１０では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクジェット記録ユニット３０がそれぞれキャリッジ１２に搭載され、それら各色のインクジェット記録ヘッド３２（２０２、３０６）から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録紙Ｐに記録されるようになっているが、本発明におけるインクジェット記録は、記録紙Ｐ上への文字や画像の記録に限定されるものではない。
【０１４３】
すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成するなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本発明に係るインクジェット記録ヘッド３２を適用することができる。
【０１４４】
また、上記実施例のインクジェット記録装置１０では、主走査機構１６と副走査機構１８を有するＰａｒｔｉａｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の例で説明したが、本発明におけるインクジェット記録は、これに限定されず、紙幅対応のいわゆるＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ）であってもよい。むしろ、本発明は、高密度ノズル配列を実現するのに有効なものであるため、１パス印字を必要とするＦＷＡには好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】インクジェット記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】キャリッジに搭載されたインクジェット記録ユニットを示す概略斜視図である。
【図３】インクジェット記録ヘッドの構成を示す概略平面図である。
【図４】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。
【図５】（Ａ）はインクジェット記録ヘッドとして切断される前の天板を示す概略平面図、（Ｂ）は駆動ＩＣのバンプを示す概略平面図である。
【図６】インクジェット記録ヘッドの構成とボードを示す概略斜視図である。
【図７】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを製造する全体工程の説明図である。
【図８−１】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｆ）を示す説明図である。
【図８−２】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する圧電素子基板を製造する工程（Ｇ）〜（Ｊ）を示す説明図である。
【図９−１】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する天板を製造する工程（Ａ）〜（Ｄ）を示す説明図である。
【図９−２】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する天板を製造する工程（Ｅ）〜（Ｈ）を示す説明図である。
【図１０−１】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１０−２】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｄ）を示す説明図である。
【図１１】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する流路基板を製造する工程を示す説明図である。
【図１２−１】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１２−２】第１の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図１３】エアダンパーの配置が異なるインクジェット記録ヘッドを示す説明図である。
【図１４】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。
【図１５】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを製造する全体工程の説明図である。
【図１６】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する天板を製造する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１７−１】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１７−２】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図１８−１】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図１８−２】第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図１９】（Ａ）〜（Ｂ）は、第２の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおいて、エアダンパーの構成が異なるインクジェット記録ヘッドを示す説明図である。
【図２０】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。
【図２１】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する圧電素子基板を製造する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図２２】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドを構成する天板を製造する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図２３−１】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図２３−２】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に天板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図２４−１】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。
【図２４−２】第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの圧電素子基板に流路基板を接合する工程（Ｃ）〜（Ｅ）を示す説明図である。
【図２５】（Ａ）〜（Ｂ）は、第３の実施形態に係るインクジェット記録ヘッドにおいて、エアダンパーの構成が異なるインクジェット記録ヘッドを示す説明図である。
【図２６】従来のインクジェット記録ヘッドの構造を示す概略断面図である。
【図２７】従来のインクジェット記録ヘッドの構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１０      インクジェット記録装置
３０      インクジェット記録ユニット
３２      インクジェット記録ヘッド
３６      インク供給ポート
３８      インクプール室
４０      天板
４２      隔壁
４４      エアダンパー
４６      圧電素子
４８      振動板
５０      圧力室
５６      ノズル
６０      駆動ＩＣ
６２      バンプ
６４      バンプ
６６      インク流路
６８      インク流路
７０      圧電素子基板
７２      流路基板
７４      ボード
７６      第１支持基板
８６      金属配線
９０      金属配線
１００      第２支持基板
１１０      インク
２００      天板（樹脂天板）
２０２      インクジェット記録ヘッド
２０４      隔壁
３０２      隔壁
３０４      天板（樹脂天板）
３０６      インクジェット記録ヘッド
【図１】
2006044222.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006044222.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006044222.tif 000009
【図８−１】
2006044222.tif 000010
【図８−２】
2006044222.tif 000011
【図９−１】
2006044222.tif 000012
【図９−２】
2006044222.tif 000013
【図１０−１】
2006044222.tif 000014
【図１０−２】
2006044222.tif 000015
【図１１】
2006044222.tif 000016
【図１２−１】
2006044222.tif 000017
【図１２−２】
2006044222.tif 000018
【図１３】
2006044222.tif 000019
【図１４】
2006044222.tif 000020
【図１５】
2006044222.tif 000021
【図１６】
2006044222.tif 000022
【図１７−１】
2006044222.tif 000023
【図１７−２】
2006044222.tif 000024
【図１８−１】
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【図１８−２】
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【図１９】
2006044222.tif 000027
【図２０】
2006044222.tif 000028
【図２１】
2006044222.tif 000029
【図２２】
2006044222.tif 000030
【図２３−１】
2006044222.tif 000031
【図２３−２】
2006044222.tif 000032
【図２４−１】
2006044222.tif 000033
【図２４−２】
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【図２５】
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【図２６】
2006044222.tif 000036
【図２７】
2006044222.tif 000037