(57)【要約】【課題】  電圧降下による液体吐出特性の低下を防止でき且つ振動板等の剥離や割れを防止することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】  液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室１２が複数形成される流路形成基板１０と、流路形成基板１０の一方面側に振動板を介して設けられる共通電極６０、圧電体層及び個別電極からなりその幅方向に沿って複数並設される圧電素子と、少なくとも圧電素子を覆って設けられる絶縁膜１００と、絶縁膜１００上に延設されると共に絶縁膜１００に形成されたコンタクトホール１０２を介して共通電極６０と接続される共通電極用引き出し配線９７とを具備し、且つコンタクトホール１０２が、圧力発生室を区画する隔壁１１に対向する領域の絶縁膜１００に圧電素子の長手方向に沿って所定間隔で複数個形成され、共通電極用引き出し配線９７がこれら複数個のコンタクトホール１０２のそれぞれを介して共通電極６０と接続されているようにする。【選択図】      図３
2006255972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられる共通電極、圧電体層及び個別電極からなりその幅方向に沿って複数並設される圧電素子と、少なくとも前記圧電素子を覆って設けられる絶縁膜と、該絶縁膜上に延設されると共に当該絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介して前記共通電極と接続される共通電極用引き出し配線とを具備し、且つ前記コンタクトホールが、前記圧力発生室を区画する隔壁に対向する領域の前記絶縁膜に前記圧電素子の長手方向に沿って所定間隔で複数個形成され、前記共通電極用引き出し配線がこれら複数個のコンタクトホールのそれぞれを介して前記共通電極と接続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において、前記コンタクトホールの開口長さが、隣接する前記コンタクトホールとの間隔よりも広いことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記コンタクトホールの開口長さが、当該コンタクトホールの開口幅よりも広いことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記共通電極用引き出し配線が、少なくともアルミニウムからなる金属層を含むことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項４において、前記共通電極用引き出し配線が、前記金属層と、当該金属層の下側に設けられる密着性金属からなる密着層とで構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかの液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【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及び液体噴射装置に関し、特に、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズル開口に連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板を圧電素子により変形させて圧力発生室のインクを加圧してノズル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッドには、圧電素子の軸方向に伸長、収縮する縦振動モードの圧電アクチュエータを使用したものと、たわみ振動モードの圧電アクチュエータを使用したものの２種類が実用化されている。
【０００３】
そして、後者のたわみ振動モードのアクチュエータを使用したものとしては、例えば、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成したものが知られている。このような圧電素子は比較的高密度に配列することができる。
【０００４】
ここで、このような圧電素子は、一方の電極が複数の圧電素子に共通して設けられているため、高密度に配列した多数の圧電素子を同時に駆動すると、電圧降下が生じて圧電素子の変位量が不安定となり、インク吐出特性がばらついてしまうという問題がある。このような問題を解決するために、例えば、共通電極である下電極膜からバイパス電極を引き出し、このバイパス電極によって実質的に下電極膜の抵抗値を低下させて、上述のようなインク吐出特性のばらつきを抑えるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、このようにバイパス配線を、例えば、スパッタリング法や蒸着法等によって形成しようとすると、その製造過程で生じる応力によって下電極膜あるいはその下側の振動板に剥離や割れが生じてしまうという問題がある。具体的には、スパッタリング法等で下地との密着力のよいバイパス配線を成膜するためには、成膜時に、バイパス配線が形成される流路形成基板を所定の温度に加熱する必要がある。バイパス配線とその下側に設けられている振動板等とは線膨張係数が異なるため、このように基板を加熱した状態でバイパス配線を成膜すると、その後の冷却時に、バイパス配線の下側の振動板等に収縮量の違いによって残留膜応力が作用してしまい、剥離や割れ等が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５４９８７号公報（特許請求の範囲等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、電圧降下による液体吐出特性の低下を防止でき且つ振動板等の剥離や割れを防止することができる液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が複数形成される流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられる共通電極、圧電体層及び個別電極からなりその幅方向に沿って複数並設される圧電素子と、少なくとも前記圧電素子を覆って設けられる絶縁膜と、該絶縁膜上に延設されると共に当該絶縁層膜に形成されたコンタクトホールを介して前記共通電極と接続される共通電極用引き出し配線とを具備し、且つ前記コンタクトホールが、前記圧力発生室を区画する隔壁に対向する領域の前記絶縁膜に前記圧電素子の長手方向に沿って所定間隔で複数個形成され、前記共通電極用引き出し配線がこれら複数個のコンタクトホールのそれぞれを介して前記共通電極と接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第１の態様では、共通電極用引き出し配線が設けられていることで、圧電素子を構成する共通電極の抵抗値が実質的に低下するため、多数の圧電素子を同時に駆動しても電圧降下が発生するのを防止することができる。また、共通電極用引き出し配線を形成する際に、共通電極、振動板等に生じる応力が抑えられる。したがって、この応力に起因して、共通電極、振動板等に剥がれや割れが生じるのを防止することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記コンタクトホールの開口長さが、隣接する前記コンタクトホールとの間隔よりも広いことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第２の態様では、共通電極用引き出し配線を形成する際に、共通電極、振動板等に生じる応力がより確実に抑えられる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記コンタクトホールの開口長さが、当該コンタクトホールの開口幅よりも広いことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第３の態様では、共通電極用引き出し配線を形成する際に、共通電極、振動板等に生じる応力がさらに確実に抑えられる。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記共通電極用引き出し配線が、少なくともアルミニウムからなる金属層を含むことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第４の態様では、共通電極の抵抗値をより確実に低下させて電圧降下を防止することができる。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記共通電極用引き出し配線が、前記金属層と、当該金属層の下側に設けられる密着性金属からなる密着層とで構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第５の態様では、共通電極用引き出し配線を良好に形成でき、共通電極の抵抗値をより確実に低下させて電圧降下を防止することができる。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第６の態様では、ヘッドの吐出特性及び信頼性を大幅に向上した液体噴射装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの分解斜視図である。図２は、実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ’断面図である。図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、その一方面には予め熱酸化により形成した二酸化シリコンからなる、厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が設けられている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより形成され、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２が並設されている。
【００１５】
また、これら各圧力発生室１２の並設方向（幅方向）とは直交する方向（長手方向）の外側には、各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバの一部を構成する連通部１３が形成され、この連通部１３は各圧力発生室１２の長手方向一端部とそれぞれインク供給路１４を介して連通されている。また、各圧力発生室１２の一端に連通する各インク供給路１４の断面積は、圧力発生室１２のそれより小さく形成されており、圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００１６】
さらに、この流路形成基板１０の開口面側には、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がマスク膜５１を介して接着剤や熱溶着フィルム等を介して固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。また、ノズルプレート２０は、流路形成基板１０と熱膨張係数が略同一の材料で形成するようにしてもよい。
【００１７】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、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５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５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とからなる圧電素子３００が形成されている。一般的には、圧電素子の何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を圧力発生室１２毎にパターニングして構成している。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、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。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００の駆動により変位が生じる振動板とを合わせて圧電アクチュエータと称する。また、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍から流路形成基板１０の端部近傍まで延設される上電極用引き出し配線９０が接続されている。
【００１８】
ここで、このような圧電素子３００について詳細に説明する。圧電素子３００の共通電極である下電極膜６０は、圧力発生室１２の長手方向では圧力発生室１２に対向する領域内に形成され、圧力発生室１２の並設方向では複数の圧力発生室１２に対応する領域に亘って連続的に設けられている。そして、下電極膜６０は、圧力発生室１２の並設方向で流路形成基板１０の端部近傍まで延設され、本実施形態では、各圧電素子３００から引き出される複数の上電極用引き出し配線９０の周囲を囲むように連続的に設けられている。
【００１９】
圧電体層７０及び上電極膜８０は、基本的には圧力発生室１２に対向する領域内に設けられているが、圧力発生室１２の長手方向では、下電極膜６０の端部よりも外側まで延設されており、下電極膜６０の端面は圧電体層７０によって覆われている。
【００２０】
また、このような圧電素子３００を構成する各層のパターン領域には、無機絶縁材料からなる第１の絶縁膜１００が形成され、圧電素子３００を構成する各層はこの第１の絶縁膜１００によって覆われている。また、上電極用引き出し配線９０は、本実施形態では、上電極膜８０に接続される第１のリード電極９１と、第１のリード電極９１に接続される第２のリード電極９４とを含む。そして、第１のリード電極９１は、この第１の絶縁膜１００上に延設されると共に第１の絶縁膜１００に形成されたコンタクトホール１０１を介して上電極膜８０と接続されている。また、この第１のリード電極９１及び圧電素子３００を構成する各層は、無機絶縁材料からなる第２の絶縁膜１１０によってさらに覆われている。上電極用引き出し配線９０を構成する第２のリード電極９４は、この第２の絶縁膜１１０上に延設され、第２の絶縁膜１１０に形成されたコンタクトホール１１１を介して第１のリード電極９１に接続されている。そして、第２のリード電極９４の先端部近傍は、後述する保護基板３０上に実装された駆動ＩＣ１３０から引き出された接続配線１３５が接続されるようになっている。
【００２１】
ここで、第１のリード電極９１は、本実施形態では、厚さが０．１〜０．５μｍ程度の密着層９２と、厚さが０．５〜３μｍ程度の金属層９３とで構成されている。密着層９２の材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、チタンタングステン（ＴｉＷ）等が挙げられる。また、金属層９３の材料としては、例えば、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）等が挙げられる。なお、本実施形態では、第１のリード電極９１を構成する密着層９２がチタンタングステン（ＴｉＷ）からなり、金属層９３がアルミニウム（Ａｌ）からなる。
【００２２】
第２のリード電極９４は、第１のリード電極９１と同様に、密着層９５と金属層９６とで構成されている。例えば、本実施形態では、第２のリード電極９４を構成する密着層９５はニッケルクロム（ＮｉＣｒ）からなり、金属層９６は金（Ａｕ）からなる。
【００２３】
また、第１及び第２の絶縁膜１００，１１０の材料としては、無機絶縁材料であれば特に限定されず、例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）等が挙げられるが、特に、無機アモルファス材料である、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等を用いるのが好ましい。
【００２４】
また、本実施形態では、並設された圧力発生室１２の外側の領域の下電極膜６０上には、第１のリード電極９１と同一層（密着層９２及び金属層９３）からなる第１の積層電極１４０が、上述した第１の絶縁膜１００を介して設けられて下電極膜６０と電気的に接続されている。なお、この第１の積層電極１４０は、圧電素子３００を構成する下電極膜６０、すなわち、圧力発生室１２に対応する領域の下電極膜６０と電気的に接続されていればよく、第１の積層電極１４０の下側には、下電極膜６０は設けられていなくてもよい。
さらに、並設された圧電素子３００同士の間の領域には、例えば、１０個の圧電素子に対して１本程度の割合で、第１の積層電極１４０から連続する下電極用引き出し配線９７（共通電極用引き出し配線）が設けられている。
【００２５】
この下電極用引き出し配線９７は、本実施形態では、図３に示すように、第１のリード電極９１を構成する密着層９２及び金属層９３で構成され、圧電素子３００の長手方向外側に設けられた第１の積層電極１４０から隔壁１１に対向する領域まで連続的に形成されている。また、この下電極用引き出し配線９７は、第１の絶縁膜１００上に延設されており、この第１の絶縁膜１００に設けられたコンタクトホール１０２を介して圧力発生室１２に対応する領域の下電極膜６０と電気的に接続されている。なお、このような下電極用引き出し配線９７は、圧電素子３００の駆動による振動板の変位を妨げないように、できるだけ狭い幅で形成されていることが好ましく、例えば、本実施形態では、コンタクトホール１０２よりも狭い幅で形成されている。
【００２６】
ここで、隔壁１１に対向する領域の第１の絶縁膜１００には、圧電素子３００の長手方向に沿って所定間隔で複数のコンタクトホール１０２が設けられており、下電極用引き出し配線９７は、これら複数のコンタクトホール１０２のそれぞれを介して下電極膜６０と接続されている。このように下電極用引き出し配線９７と下電極膜６０とが複数のコンタクトホール１０２を介して接続されるようにすることで、下電極用引き出し配線９７（第１の積層電極１４０）を形成する際、コンタクトホール１０２に対応する領域の下電極膜６０、絶縁体膜５５、弾性膜５０等に生じる応力を比較的小さく抑えることができる。したがって、コンタクトホール１０２に対応する領域の下電極膜６０、絶縁体膜５５あるいは弾性膜５０に、製造過程において剥離が発生するのを防止することができる。特に、絶縁体膜５５と弾性膜５０とは層間の密着力が弱く、これらの間で剥離が生じやすいが、本発明によれば、これら絶縁体膜５５及び弾性膜５０の剥離も防止することができる。また、仮に剥離が生じた場合でも、コンタクトホール１０２が複数個あり各コンタクトホールの大きさが小さいため、剥離領域は圧電素子３００に対応する領域まで広がることなく、圧電素子３００の駆動への影響を極めて小さく抑えることができる。なお、下電極用引き出し配線９７の製造方法については、詳しく後述する。
【００２７】
また、このようなコンタクトホール１０２は、隔壁１１に対向する領域に複数個設けられていればよいが、各コンタクトホール１０２は、図３に示すように、その開口長さａと隣接するコンタクトホール１０２との間隔ｂとの関係がａ＜ｂを満たすように形成されているのが好ましい。さらに、各コンタクトホール１０２は、その開口長さａと開口幅ｃとの関係がｃ＜ａを満たすように形成されているのが望ましい。これにより、上述した下電極膜６０、絶縁体膜５５、弾性膜５０等の応力による剥離をより確実に防止することができる。
【００２８】
なお、流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、圧電素子３００に対向する領域にその運動を阻害しない程度の空間を確保可能な圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が、例えば、接着剤３５を介して接合されている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３１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３１は、密封されていてもよいが、勿論、密封されていなくてもよい。
【００２９】
また、保護基板３０には、流路形成基板１０の連通部１３に対応する領域にリザーバ部３２が設けられている。このリザーバ部３２は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の並設方向に沿って設けられており、上述したように流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１２０を構成している。さらに、圧電素子保持部のリザーバ部３２とは反対側の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通して第２のリード電極９４が露出される露出孔３３が形成されている。そして、保護基板３０上に実装されている駆動ＩＣ１３０から引き出された接続配線１３５は、この露出孔３３内で第２のリード電極９４及び第１の積層電極１４０（下電極膜６０）に接続されている。
【００３０】
保護基板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より好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３１】
また、保護基板３０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６μｍ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３２の一方面が封止されている。また、固定板４２は、金属等の硬質の材料（例えば、厚さが３０μｍ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１２０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１２０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。
【００３２】
このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドでは、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１２０からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、保護基板３０上に実装された駆動ＩＣ１３０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、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０及び圧電体層７０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からインク滴が吐出する。
【００３３】
以下、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法について、図４〜図８を参照して説明する。なお、図６は圧力発生室の幅方向の断面図であり、それ以外の図は圧力発生室の長手方向の断面図である。
【００３４】
まず、図４（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１６０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５２を形成する。なお、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１６０（流路形成基板１０）として、膜厚が約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。次いで、図４（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）上に、ジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５５を形成する。次いで、図４（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。
【００３５】
次に、図４（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（Ｉｒ）等からなる上電極膜８０とを流路形成基板用ウェハ１６０の全面に形成した後、これら圧電体層７０及び上電極膜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。
【００３６】
なお、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に、ニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又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を用いてもよい。その組成は、圧電素子の特性、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（Ｓｃ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／３Ｎｂ２／３）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の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ(Metal-Organic Decomposition)法等を用いてもよい。
【００３７】
次に、酸化アルミニウムからなる第１の絶縁膜１００を形成する。具体的には、図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、まず流路形成基板用ウェハ１６０の全面に第１の絶縁膜１００を形成した後、例えば、レジスト等からなるマスク（図示なし）を介して第１の絶縁膜１００をエッチングすることにより、コンタクトホール１０１，１０２を形成する。
【００３８】
なお、本実施形態では、圧電素子３００を構成する各層のパターン領域以外の第１の絶縁膜１００を除去するようにしている。勿論、第１の絶縁膜１００は、上記パターン領域以外にも設けられていてもよい。また、第１の絶縁膜１００のパターニング方法は、特に限定されないが、例えば、イオンミリング等のドライエッチングを用いることが好ましい。これにより、第１の絶縁膜１００を選択的に良好に除去することができる。
【００３９】
次に、第１のリード電極９１を形成すると共に、第１の積層電極１４０及び下電極用引き出し配線９７を形成する。具体的には、まず、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１６０の全面に亘って、例えば、チタンタングステン（ＴｉＷ）からなる密着層９２を形成し、この密着層９２上の全面に、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなる金属層９３を形成する。その後、図５（ｃ）及び図６（ｃ）に示すように、例えば、レジスト等からなるマスク（図示なし）を介して金属層９３及び密着層９２を順次エッチング（ウェットエッチング）することにより、第１のリード電極９１、第１の積層電極１４０及び下電極用引き出し配線９７を形成する。
【００４０】
ここで、下電極用引き出し配線９７を構成する密着層９２及び金属層９３は、流路形成基板用ウェハ１６０を加熱した状態で成膜され、その後冷却される。そして、下電極用引き出し配線９７、下電極膜６０、絶縁体膜５５、弾性膜５０等の各層を構成する材料の線膨張係数はそれぞれ異なるため、上記冷却時の各層の収縮率も異なる。この収縮率の違いによって上記各層には応力が生じ、この応力によって下電極膜６０、絶縁体膜５５、弾性膜５０等に剥離が生じる虞がある。特に、下電極膜６０に下電極用引き出し配線９７が接触しているコンタクトホール１０２に対応する領域では、このような応力による剥離が生じやすい。
【００４１】
しかしながら、本発明では、第１の絶縁膜１００に設けられた複数のコンタクトホール１０２を介して下電極用引き出し配線９７を接続するようにし、各コンタクトホール１０２での下電極膜６０と下電極引き出し配線９７との接触面積を比較的小さく抑えている。このため、密着層９２及び金属層９３を形成する際に、コンタクトホール１０２に対応する部分に生じる応力が極めて小さく抑えられ、下電極膜６０、絶縁体膜５５、弾性膜５０等の剥離を防止することができる。
【００４２】
このように下電極用引き出し配線９７等を形成した後は、図７（ａ）に示すように、第２の絶縁膜１１０を流路形成基板用ウェハ１６０の全面に形成し、その後、例えば、レジスト等からなるマスク（図示なし）を介してエッチングすることにより、コンタクトホール１１１等を形成する。なお、本実施形態では、第１の絶縁膜１００と同様に、圧電素子３００を構成する各層のパターン領域以外の第２の絶縁膜１１０を除去するようにしている。
【００４３】
次に、図７（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１６０の全面に亘って、例えば、ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）からなる密着層９５を形成し、この密着層９５上の全面に、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層９６を形成する。その後、マスクパターン（図示なし）を介して金属層９６及び密着層９５を順次エッチングすることにより、第２のリード電極９４を形成する。
【００４４】
次いで、図７（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１６０の圧電素子３００側に、シリコンウェハであり複数の保護基板となる保護基板用ウェハ１７０を接合する。次いで、図８（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１６０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１６０を所定の厚みにする。例えば、本実施形態では、約７０μｍ厚になるように流路形成基板用ウェハ１６０を加工した。次いで、図８（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１６０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５１を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、このマスク膜５１を介して流路形成基板用ウェハ１６０を異方性エッチングすることにより、流路形成基板用ウェハ１６０に圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する（図８（ｃ））。
【００４５】
なお、その後は、流路形成基板用ウェハ１６０及び保護基板用ウェハ１７０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。そして、流路形成基板用ウェハ１６０の保護基板用ウェハ１７０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を接合すると共に、保護基板用ウェハ１７０にコンプライアンス基板４０を接合し、流路形成基板用ウェハ１６０等を図１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、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとなる。
【００４６】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、第１の積層電極１４０（第１のリード電極９１）と同一の層からなる下電極用引き出し配線９７を例示したが、これに限定されず、例えば、第２のリード電極と同一の層からなる下電極用引き出し配線を、第１及び第２の絶縁膜に形成した複数個のコンタクトホールを介して下電極膜と接続するようにしてもよい。このような構成とした場でも、複数のコンタクトホールを介して下電極膜と接続することで、勿論、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
【００４７】
なお、上述した実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図９は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。図９に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８上を搬送されるようになっている。
【００４８】
また、上述した実施形態においては、本発明の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説明したが、液体噴射ヘッドの基本的構成は上述したものに限定されるものではない。本発明は、広く液体噴射ヘッドの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もの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。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】下電極用引き出し配線の構造を示す平面図及び断面図である。
【図４】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図７】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ４０  コンプライアンス基板、  ６０  下電極膜、  ７０  圧電体層、  ８０  上電極膜、  ９０  上電極用引き出し配線、  ９１  第１のリード電極、  ９２，９５  密着層、  ９３，９６  金属層、  ９４  第２のリード電極、  ９７  下電極用引き出し配線  、  １００  第１の絶縁膜、  １１０  第２の絶縁膜、  １２０  リザーバ、  １４０  第１の積層電極、  ３００  圧電素子
【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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