(57)【要約】【課題】  異物によるノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止して液滴を良好に吐出することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供する。【解決手段】  流路形成基板の一方面側に振動板を介して圧電素子を形成すると共に連通部となる領域の振動板を除去して貫通孔を形成する工程と、密着層と配線金属層とからなるリード電極を形成すると共に密着層と配線金属層とからなるがリード電極とは不連続の不連続金属層によって貫通孔を封止する工程と、リザーバ形成基板を流路形成基板の一方面側に接合する工程と、流路形成基板をウェットエッチングして圧力発生室及び連通部を形成する工程と、不連続金属層をウェットエッチングによって除去してリザーバ部と連通部とを連通させる工程と、不連続金属層を構成する密着層及び配線金属層の端面を覆って封止金属層を形成する工程とを具備する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板の一方面側に振動板を介して下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を形成すると共に前記連通部となる領域の前記振動板を除去して貫通孔を形成する工程と、密着層と配線金属層とからなり前記圧電素子から引き出されるリード電極を形成すると共に前記密着層と前記配線金属層とからなるが前記リード電極とは不連続の不連続金属層によって前記貫通孔を封止する工程と、前記連通部と連通してリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されたリザーバ形成基板を前記流路形成基板の前記一方面側に接合する工程と、前記流路形成基板をその他方面側から当該流路形成基板をウェットエッチングして前記圧力発生室及び前記連通部を形成する工程と、前記貫通孔に対応する領域の前記不連続金属層をウェットエッチングによって除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させる工程と、前記不連続金属層を構成する前記密着層及び前記配線金属層の端面を覆って封止金属層を形成する工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、メッキ処理によって前記不連続金属層の端面に前記封止金属層を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、電気メッキ又は無電解メッキによって前記不連続金属層の端面に前記封止金属層を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記封止金属層の主成分が、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）からなることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
複数のノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室に連通する連通部を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、密着層と該密着層上に形成される配線金属層とからなり前記圧電素子から引き出されるリード電極と、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合され前記連通部と連通して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を具備すると共に、前記連通部と前記リザーバ部とが前記密着層及び前記配線金属層からなるが前記リード電極とは不連続の不連続金属層に設けられた貫通孔を介して連通され、且つ前記不連続金属層を構成する前記密着層及び前記配線金属層の端面が封止金属層によって覆わ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５において、前記封止金属層がメッキ処理により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項７】
請求項６において、前記封止金属層が電気メッキ処理により形成されたものであり、且つ前記リザーバ形成基板の前記不連続金属層に対向する領域に当該リザーバ形成基板を厚さ方向に貫通する貫通部を有することを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項８】
請求項５〜７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】
液体を噴射する液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置に関し、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の製造方法及びインクジェット式記録ヘッド並びにインクジェット式記録装置に関する。
【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は、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室とこの圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、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共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を具備し、振動板とこの振動板上に設けられた積層膜とを貫通する貫通部を介してリザーバ部と連通部とを連通させてリザーバを形成したものがある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、振動板及び積層膜の連通部（リザーバ部）に対向する部分を機械的に打ち抜いて貫通部を形成してリザーバ部と連通部とを連通させている。
【０００３】
しかしながら、このように機械的な加工で貫通部を形成すると、加工カス等の異物が生じ、圧力発生室などの流路内にこの異物が入り込み、吐出不良等の原因となるという問題がある。なお、貫通部を形成後、例えば、洗浄等を行うことで、加工カス等の異物はある程度除去することはできるが完全に除去するのは難しい。また、貫通部を機械的に加工すると、貫通部の周囲に亀裂等が発生し、この亀裂が生じることによっても吐出不良が発生するという問題がある。すなわち、亀裂が発生した状態でインクを充填してノズル開口から吐出させると、亀裂部分から破片が脱落し、この破片がノズル開口に詰まり吐出不良が発生するという問題がある。
【０００４】
上述した特許文献１には、このような問題を解決するために、樹脂材料からなる被覆膜によって積層膜を固定して異物の発生を防止した構造が開示されている。この構造を採用することで、異物の発生はある程度抑えられるかもしれないが、異物による吐出不良を完全に防止することは難しい。
【０００５】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドの製造方法だけでなく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドの製造方法においても、同様に存在する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５９８０１号公報（第７−８図）
【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、異物によるノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止して液滴を良好に吐出することができる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに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、シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板の一方面側に振動板を介して下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を形成すると共に前記連通部となる領域の前記振動板を除去して貫通孔を形成する工程と、密着層と配線金属層とからなり前記圧電素子から引き出されるリード電極を形成すると共に前記密着層と前記配線金属層とからなるが前記リード電極とは不連続の不連続金属層によって前記貫通孔を封止する工程と、前記連通部と連通してリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されたリザーバ形成基板を前記流路形成基板の前記一方面側に接合する工程と、前記流路形成基板をその他方面側から当該流路形成基板をウェットエッチングして前記圧力発生室及び前記連通部を形成する工程と、前記貫通孔に対応する領域の前記不連続金属層をウェットエッチングによって除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させる工程と、前記不連続金属層を構成する前記密着層及び前記配線金属層の端面を覆って封止金属層を形成する工程とを具備することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第１の態様では、リザーバを形成する際に、加工カス等の異物が発生することがないため、加工カス等によるノズル詰まり等の吐出不良が確実に防止される。また、流路形成基板をエッチングする際のエッチング液が、貫通孔を介してリザーバ形成基板側に回り込むのを防止でき、エッチング液によるリザーバ形成基板の損傷等も防止できる。さらに、封止金属層を設けることで、リザーバ内に供給される液体が不連続金属層に接触して電触が発生するのを防止することができ、液滴を常に良好に吐出することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、メッキ処理によって前記不連続金属層の端面に前記封止金属層を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第２の態様では、封止金属層を容易且つ良好に形成することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第２の態様において、電気メッキ又は無電解メッキによって前記不連続金属層の端面に前記封止金属層を形成することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第３の態様では、封止金属層をより容易且つ確実に形成することができる。
【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、前記封止金属層の主成分が、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）又はクロム（Ｃｒ）からなることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法にある。
かかる第４の態様では、封止金属層によって不連続金属層の端面をより確実に封止することができる。また、メッキ処理によって封止金属層を容易に形成することができる。
【００１２】
本発明の第５の態様は、複数のノズル開口に連通する圧力発生室及び該圧力発生室に連通する連通部を有する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、密着層と該密着層上に形成される配線金属層とからなり前記圧電素子から引き出されるリード電極と、前記流路形成基板の前記圧電素子側に接合され前記連通部と連通して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を具備すると共に、前記連通部と前記リザーバ部とが前記密着層及び前記配線金属層からなるが前記リード電極とは不連続の不連続金属層に設けられた貫通孔を介して連通され、且つ前記不連続金属層を構成する前記密着層及び前記配線金属層の端面が封止金属層によって覆わ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、リザーバ内に供給される液体が不連続金属層に接触して電触が発生するのを防止することができ、液滴を常に良好に吐出することができる。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記封止金属層がメッキ処理により形成されたものであることを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第６の態様では、不連続金属層が封止金属層によって確実に封止されるため、電触の発生をより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第６の態様において、前記封止金属層が電気メッキ処理により形成されたものであり、且つ前記リザーバ形成基板の前記不連続金属層に対向する領域に当該リザーバ形成基板を厚さ方向に貫通する貫通部を有することを特徴とする液体噴射ヘッドにある。
かかる第７の態様では、貫通部を介して不連続金属層との導通を図ることができるため、電気メッキ等によって封止金属層を比較的容易に形成することができる。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第５〜７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８の態様では、耐久性及び信頼性を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】
【００１６】
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、本発明の実施形態１に係るインクジェット式記録ヘッドを示す分解斜視図であり、図２は、図１の平面図及び断面図である。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。
【００１７】
流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。連通部１３は、後述するリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、連通部１３から圧力発生室１２に流入するインクの流路抵抗を一定に保持している。
【００１８】
また、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、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。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。
【００１９】
一方、このような流路形成基板１０の開口面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、後述するプロセスで積層形成されて、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。一般的には、圧電素子３００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を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。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は圧電素子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。
【００２０】
また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、チタンタングステン（ＴｉＷ）等からなる密着層９１と、例えば、金（Ａｕ）等の配線金属層９２との複数層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。
【００２１】
また、詳しく後述するが、連通部１３の開口周縁部に対応する領域の弾性膜５０上には、このリード電極９０と同一の層である密着層９１及び配線金属層９２からなるがリード電極９０とは不連続の不連続金属層９５が存在している。さらに、この不連続金属層９５の端面には、封止金属層９６が設けられ、不連続金属層９５を構成する密着層９１及び配線金属層９２の端面が封止されている。これにより、不連続金属層９５がインクに直接接触することが無くなり、接触による電触の発生を防止することができ、良好なインク吐出特性を長期に亘って維持することができる。
【００２２】
また、このような流路形成基板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が例えば接着剤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、振動板、本実施形態では、弾性膜５０に設けられた貫通孔５０ａ及び絶縁体膜５１に設けられた貫通孔５１ａ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。
【００２３】
また、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。
【００２４】
さらに、本実施形態では、リザーバ形成基板３０の不連続金属層９５に対向する領域に、リザーバ形成基板３０を厚さ方向に貫通する貫通部３３が設けられている。この貫通部３３は、詳しくは後述するが、不連続金属層９５の端面に封止金属層９６を形成する際に、不連続金属層９５との導通を図るための接触端子を不連続金属層９５に接続するために設けられている。
【００２５】
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と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００２６】
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。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。
【００２７】
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３１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。
【００２８】
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１００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、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、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。
【００２９】
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３〜図６を参照して説明する。なお、図３〜図６は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。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１１０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。
【００３０】
次に、図３（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）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５２）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。
【００３１】
次いで、図３（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜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。次に、図４（ａ）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。また、圧電素子３００を形成後に、絶縁体膜５１及び弾性膜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）が形成される領域の絶縁体膜５１及び弾性膜５０を貫通させる。すなわち、絶縁体膜５１をエッチングして貫通孔５１ａを形成し、さらに弾性膜５０をエッチングすることにより貫通孔５０ａを形成する。なお、本実施形態では、絶縁体膜５１の貫通孔５１ａを、弾性膜５０の貫通孔５０ａよりも開口面積が大きくなるように形成している。勿論、これら貫通孔５０ａ，５１ａは同じ大きさで形成されていてもよい。
【００３２】
ここで、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（Ｓｃ１／３Ｔａ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ１／３Ｎｂ１／２）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ３−ＰｂＴｉＯ３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。
【００３３】
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、本実施形態では、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。
【００３４】
次に、図４（ｂ）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の全面に亘って、例えば、チタンタングステン（ＴｉＷ）からなる密着層９１を形成し、この密着層９１上に、例えば、金（Ａｕ）からなる配線金属層９２を形成する。そして、この配線金属層９２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配線金属層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。
【００３５】
このとき、貫通孔５０ａ，５１ａに対応する領域の密着層９１及び配線金属層９２をリード電極９０とは不連続となるように残しておく。すなわち、貫通孔５０ａ，５１ａに対向する領域にリード電極９０を構成する密着層９１及び配線金属層９２からなるがリード電極９０とは不連続の不連続金属層９５を形成する。例えば、本実施形態では、不連続電極層９５は、貫通孔５０ａ，５１ａを覆って設けられ、これら貫通孔５０ａ，５１ａはこの不連続金属層９５によって封止された状態となる。なお、この不連続金属層９５は、後述する工程で、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングして圧力発生室１２等を形成する際に、エッチングの広がりを規制するエッチングストップ層としての役割を果たす。
【００３６】
次に、図４（ｃ）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り、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を接合することで流路形成基板用ウェハ１１０の剛性は著しく向上することになる。
【００３７】
次いで、図５（ａ）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削した後、更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、本実施形態では、研削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。次いで、図５（ｂ）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５３を新たに形成し、所定形状にパターニングする。
【００３８】
そして、図５（ｃ）に示すように、このマスク膜５３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、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。すなわち、貫通孔５０ａ，５１ａをエッチングストップ層によって封止した状態で、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エッチングする。そして、弾性膜５０及び不連続金属層９５が露出するまで流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングすることより、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４を同時に形成する。
【００３９】
このとき、貫通孔５０ａ，５１ａは密着層９１及び配線金属層９２からなる不連続金属層９５によって封止されているため、貫通孔５０ａ，５１ａを介してリザーバ形成基板用ウェハ１３０側にエッチング液が流れ込むことがない。これにより、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の表面に設けられている接続配線２００等にエッチング液が付着することがなく、断線等の不良の発生を防止することができる。また、リザーバ部３１内にエッチング液が浸入してリザーバ形成基板用ウェハ１３０がエッチングされる虞もない。
【００４０】
なお、このような圧力発生室１２等を形成する際、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。
【００４１】
次いで、図６（ａ）に示すように、不連続金属層９５を構成する密着層９１及び配線金属層９２を、ウェットエッチングにより順次除去して貫通孔５０ａ，５１ａを形成し、連通部１３とリザーバ部３１とを連通させてリザーバ１００を形成する。このとき、不連続金属層９５を構成する密着層９１及び配線金属層９２は、厚さ方向にエッチングされると共に、面方向にもエッチング（サイドエッチング）されるため、貫通孔５０ａの端面よりも若干外側まで除去されることになる。
【００４２】
次に、図６（ｂ）に示すように、不連続金属層９５のリザーバ部３１側の端面を覆って封止金属層９６を形成する。すなわち、不連続金属層９５を構成する密着層９１及び金属層９５の端面を封止金属層９６によって封止し、これら密着層９１及び配線金属層９２の端面がリザーバ１００内に露出されないようにする。このような封止金属層９６の形成方法は、特に限定されないが、不連続金属層９５の端面を、例えば、電気メッキ、無電解メッキ等のメッキ処理を行うことで、封止金属層９６を比較的容易且つ良好に形成することができる。例えば、本実施形態では、リザーバ形成基板３０に形成されている貫通部３３を介して、接触端子４００を不連続金属層９５に接触させることにより不連続電極層９５との導通を図り、電気メッキ処理により不連続金属層９５の端面に封止金属層９６を形成するようにした。
【００４３】
なお、このようにリザーバ形成基板３０の貫通部３３を介して不連続金属層９５との導通を図って電気メッキ処理する場合には、貫通部３３を複数ヶ所に設けておき、不連続金属層９５の複数ヶ所で導通を図るようにするのが望ましい。
【００４４】
また、この封止金属層９６の材料は、特に限定されないが、例えば、主成分が金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）等を用いるのが好ましい。このような材料を用いることで、封止金属層９６をメッキ処理によって容易且つ良好に形成することができる。
【００４５】
なお、このように封止金属層９６を形成した後は、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を実装すると共に、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。その後、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。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を接合すると共に、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を接合し、これら流路形成基板用ウェハ１１０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上述した構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される（図２等参照）。
【００４６】
以上説明したように本発明では、貫通孔５０ａ，５１ａをリード電極９０と同一層である密着層９１及び配線金属層９２からなる不連続金属層９５によって封止した状態で圧力発生室１２、連通部１３等を形成し、この不連続金属層９５を最終的にエッチングにより除去することでリザーバ部３１と連通部１３とを連通させるようにした。このため、従来の機械的な加工とは異なり加工カス等の異物が発生することはない。したがって、圧力発生室１２、連通部１３等のインク流路内に加工カスが残留し、残留した加工カスによってノズル詰まり等の吐出不良が発生するのを確実に防止することができる。
【００４７】
また本発明では、不連続金属層９５の端面に封止金属層９６を形成するようにしたので、不連続金属層９５が電触によって腐食するのを防止することができる。すなわち、不連続金属層９５を構成する密着層９１及び配線金属層９２の端面が封止金属層９６によって封止されているため、不連続金属層９５がインクに接触することがなく密着層９１と配線金属層９２との間で電触が発生するのを防止することができる。また、封止金属層９６を形成することで、リザーバ１００の内面が比較的平坦になるため、リザーバ１００内に気泡が溜まることがなく、吐出不良等の発生も防止することができる。
【００４８】
（他の実施形態）
以上、本発明の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、リザーバ１００、圧力発生室１２等の内面には、酸化タンタル等の耐インク性を有する材料からなるインク保護膜を形成するようにしてもよい。本発明に係るインクジェット式記録ヘッドでは、上述したように封止金属層９６が設けられてリザーバ１００の内面が比較的平坦となっているため、このようなインク保護膜を、リザーバ１００等の内面に良好に形成するこができるという効果もある。
【００４９】
また、例えば、上述した実施形態では、貫通孔５０ａ，５１ａを形成した後に圧電素子３００を形成したが、これとは反対に圧電素子３００を形成した後に貫通孔５０ａ，５１ａを形成しても良い。
【００５０】
なお、このような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７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７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。
【００５１】
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。
【００５２】
また、上述した実施形態においては、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。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【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】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拡大断面図である。
【図７】一実施形態に係る記録装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
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  リザーバ形成基板、  ３１  リザーバ部、  ３２  圧電素子保持部、  ３５  接着剤、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ５１  絶縁体膜、  ５０ａ，５１ａ  貫通孔、  ６０  下電極膜、  ７０  圧電体層、  ８０  上電極膜、  ９０  リード電極、  ９１  密着層、  ９２  配線金属層、  ９５  不連続金属層、  ９６  封止金属層、  １００  リザーバ、  １１０  流路形成基板用ウェハ、  １３０  リザーバ形成基板用ウェハ、  ２００  接続配線、  ２０５  金属層、  ２１０  駆動ＩＣ、  ２２０  駆動配線、  ２３０  保護膜、  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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