(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドに用いられる基板の作製方法であって、
該基板に貫通孔を形成する部分の外径形状に沿った部分を、ドライエッチングにより溝状に貫通させて貫通孔形成溝を形成する溝形成工程と、
前記貫通孔形成溝で囲まれる部分を除去する除去工程と、
を有し、
前記溝形成工程において、前記貫通孔形成溝で囲まれる部分に溝を貫通させることを特徴とする基板の作製方法。
【請求項２】
前記溝形成工程では、前記貫通孔形成溝を形成しはじめる面の反対側の面に、シート状の接着部材を接着させており、
前記除去工程では、前記接着部材を該基板から剥離することで、前記貫通孔形成溝で囲まれる部分を除去することを特徴とする請求項１に記載の基板の作製方法。
【請求項３】
前記溝形成工程では、該基板に前記接着部材を挟んで保護基板を接着させており、
前記除去工程では、前記保護基板を前記接着部材から剥離した後、前記接着部材を該基板から剥離することを特徴とする請求項２に記載の基板の作製方法。
【請求項４】
前記溝形成工程において、前記貫通孔形成溝の溝幅を単一の溝幅として形成することを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の基板の作製方法。
【請求項５】
前記溝形成工程において、前記貫通孔形成溝で囲まれる部分の短辺方向に溝を貫通させることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の基板の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の作製方法、および液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写機、プロッタ、或いはこれらの内の複数の機能を複合した画像形成装置としては、例えばインク等の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置がある。
【０００３】
液滴吐出ヘッドは、インクなどの液体の液滴を吐出するノズル孔と、このノズル孔に連通し液体を収容した液室（加圧液室、圧力室、加圧室、吐出室などとも称される。）と、圧電素子などの電気機械変換素子とを備えた構成が知られている。この液滴吐出ヘッドでは、圧電素子に電圧が印加されることにより圧電素子は液室の壁の一部を形成する振動板を変形させるように振動し、その振動板の変形により液室内の液体が加圧され、ノズル孔から液滴を吐出させることができる。
【０００４】
液滴吐出ヘッドとして、加圧液室が形成される基板に接合される基板であって、外部から加圧液室に液体を供給するための流路の一部となる貫通孔を形成した基板を備えるものが広く用いられている。
【０００５】
この貫通孔が形成される基板は、シリコン基板を用いて作製することが知られており、従来、シリコン基板に異方性ウェットエッチングを適用して貫通孔（開口部）を形成することが知られている。
【０００６】
しかしながら、例えば、面方位（１１０）のシリコン基板を用いて異方性ウェットエッチングを適用して貫通孔を形成する場合、複雑なプロセスや専用の設備が必要になり、また面方位による設計上の制約が大きく、高精度な寸法制御を行うことが困難であった。
【０００７】
これに対し、特許文献１には、面方位（１００）のシリコン基板を用いて、異方性ウェットエッチングおよびドライエッチング併用して貫通孔を形成することが開示されている。また、特許文献２にも、同様に、異方性ウェットエッチングおよびドライエッチをング併用して、
貫通孔を形成することが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１および２の技術では、作製工程が複雑になるとともに、開口部の面積やパターンによっては、寸法制御および形状制御が困難となり、高精度の基板を形成することができない場合があった。
【０００９】
そこで本発明は、簡易かつ高精度に、寸法および形状制御をすることができる基板の作製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】
【００１０】
かかる目的を達成するため、本発明に係る基板の作製方法は、液滴吐出ヘッドに用いられる基板の作製方法であって、該基板に貫通孔を形成する部分の外径形状に沿った部分を、ドライエッチングにより溝状に貫通させて貫通孔形成溝を形成する溝形成工程と、前記貫通孔形成溝で囲まれる部分を除去する除去工程と、を有し、前記溝形成工程において、前記貫通孔形成溝で囲まれる部分に溝を貫通させるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易かつ高精度に、寸法および形状制御をすることができる基板の作製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】液滴吐出ヘッドの要部である液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向の断面図である。
【図２】液滴吐出部の概略構成を示す液室の配列方向と直行する方向の断面図である。
【図３】液滴吐出部の概略構成を示す斜視図である。
【図４】ＳＲＯ膜（１１１）のＸＲＤパターン図の例を示す図である。
【図５】溝およびくり抜き部が形成されたサブフレーム基板の上面図である。
【図６】貫通孔が形成されたサブフレーム基板の上面図である。
【図７】サブフレーム基板にザグリおよび貫通孔形成溝を形成した状態の上面図である。
【図８】サブフレーム基板の作製方法の第１の工程の説明図である。
【図９】サブフレーム基板の作製方法の第２の工程の説明図である。
【図１０】サブフレーム基板の作製方法の第３の工程の説明図である。
【図１１】サブフレーム基板の作製方法の第４の工程の説明図である。
【図１２】サブフレーム基板の作製方法の第５の工程の説明図である。
【図１３】サブフレーム基板の作製方法の第６の工程の説明図である。
【図１４】サブフレーム基板の作製方法の第７の工程の説明図である。
【図１５】サブフレーム基板の作製方法の第８の工程の説明図である。
【図１６】サブフレーム基板にザグリおよび貫通孔形成溝を形成した状態の上面図である。
【図１７】液滴吐出ヘッドを備えたインクカートリッジの構成例を示す斜視図である。
【図１８】液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図である。
【図１９】液滴吐出ヘッドを備えたインクジェット記録装置の機構部の構成例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る構成を図１から図１９に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
本実施形態に係る基板の作製方法は、液滴吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド１）に用いられる基板（サブフレーム基板３０）の作製方法であって、該基板に貫通孔（貫通孔３７）を形成する部分の外径形状に沿った部分を、ドライエッチングにより溝状に貫通させて貫通孔形成溝（貫通孔形成溝３８）を形成する溝形成工程と、貫通孔形成溝で囲まれる部分（くり抜き部３９）を除去する除去工程と、を有するものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。
【００１５】
（液滴吐出ヘッドの構成）
図１は液滴吐出ヘッド１の要部である液滴吐出部１０の概略構成を示す液室の配列方向の断面図であり、便宜上、１つの液室に対応する部分のみ示している。また、図２は、液滴吐出部１０の概略構成を示す液室の配列方向と直交する方向の断面図である。また、図３は、液滴吐出部１０の概略構成を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、液滴吐出部１０は、インクなどの液体の液滴を吐出するノズル孔１１を有するノズル基板１２と、ノズル孔１１に連通し液体を収容した加圧液室１３が形成されたアクチュエータ基板１４とを備えている。このアクチュエータ基板１４は、ノズル孔１１と連通する加圧液室１３の隔壁部、流体抵抗部２１、共通液室２２などが形成されている。アクチュエータ基板１４上には、加圧液室１３の一壁面となる振動板１５を形成し、振動板１５上に下部電極１６１、圧電体（ＰＺＴ）１６２及び上部電極１６３からなる圧電素子１６が設けられている。また、圧電素子１６を覆うように第１の絶縁保護膜１７、第２の絶縁保護膜１８、第３の絶縁保護膜１９及びサブフレーム基板３０が設けられている。また、駆動ＩＣ２０が設けられている。
【００１７】
圧電素子１６は、振動板１５側で共通電極となる下部電極１６１と、電気機械変換膜としてのＰＺＴなどからなる圧電体１６２と、圧電体１６２の振動板１５側とは反対側で個別電極となる上部電極１６３とが積層されている。下部電極１６１は、第１の絶縁保護膜１７に形成されたコンタクトホール１７ａにより配線３１に接続されており、この配線３１を介して外部接続用の端子電極としての共通電極用のパッド電極に接続されている。また、上部電極１６３は、第２の絶縁保護膜１８に形成されたコンタクトホール１８ａにより配線３２に接続されており、この配線３２を介して外部接続用の端子電極としての個別電極用のパッド電極３３に接続されている。
【００１８】
サブフレーム基板３０には、下部電極１６１及び上部電極１６３に電気的に接続される共通電極用の配線３１、個別電極用の配線３２を含めて圧電素子１６の保護空間としてのザグリ３４が形成されている。また、外部から液滴を供給する液滴供給口３５、および共通液滴流路３６となる貫通孔が形成されている。この共通液滴流路３６は、液滴供給口３５から共通液室２２に連通している。
【００１９】
ノズル基板１２、振動板１５等が設けられたアクチュエータ基板１４およびサブフレーム基板３０を接合することにより液滴吐出部１０が形成される。
【００２０】
上記構成の液滴吐出部１０において、各加圧液室１３内に液体（例えば、記録液としてのインク）が充填された状態で、駆動ＩＣ２０から画像データに基づいて、インクの吐出を行いたいノズル孔１１に対応する上部電極１６３に対して、発振回路により、例えば、２０Ｖのパルス電圧を印加する。
【００２１】
このパルス電圧印加により、圧電体１６２は、電歪効果により振動板１５と平行方向に縮むことにより、振動板１５が加圧液室１３方向に撓む。これにより、加圧液室１３内の圧力が急激に上昇して、加圧液室１３に連通するノズル孔１１からインクが吐出する。次に、パルス電圧印加後は、縮んだ圧電体１６２が元に戻ることから撓んだ振動板１５は、元の位置に戻るため、加圧液室１３内が共通液室２２内に比べて負圧となり、外部から液滴供給口３５を介して供給されているインクが共通液滴流路３６、共通液室２２から流体抵抗部２１を介して加圧液室１３に供給される。これを繰り返すことにより、インクを連続的に吐出でき、液滴吐出ヘッド１に対向して配置した被記録媒体（用紙）に画像を形成するものである。
【００２２】
次に、液滴吐出ヘッド１を構成する構成要素である各部及び部材などの材料及び工法について、より具体的に説明する。
【００２３】
〔基板〕
アクチュエータ基板１４としては、シリコン単結晶基板を用いることが好ましく、通常１００［μｍ］以上６００［μｍ］以下の範囲の厚みを持つことが好ましい。面方位としては、（１００）、（１１０）、（１１１）と３種あるが、半導体産業では一般的に（１００）、（１１１）が広く使用されており、本構成例においては、主に（１００）の面方位を持つ単結晶基板を主に使用した。また、図１に示すような加圧液室１３を作製していく場合、エッチングを利用してシリコン単結晶基板を加工していく。この場合のエッチング方法としては、異方性エッチングを用いることが一般的である。異方性エッチングとは結晶構造の面方位に対してエッチング速度が異なる性質を利用したものである。例えばＫＯＨ等のアルカリ溶液に浸漬させた異方性エッチングでは、（１００）面に比べて（１１１）面は約１／４００程度のエッチング速度となる。従って、面方位（１００）では約５４°の傾斜を持つ構造体が作製できるのに対して、面方位（１１０）では深い溝をほることができるため、より剛性を保ちつつ、配列密度を高くすることができることが分かっている。本構成例としては（１１０）の面方位を持った単結晶基板を使用することも可能である。但し、この場合、マスク材であるＳｉＯ２もエッチングされてしまうため、この点も留意して利用することが好ましい。
【００２４】
〔振動板〕
図１に示すように電気機械変換素子としての圧電素子１６によって発生した力を受けて、その下地の振動板１５が変形して、加圧液室１３のインクなどの液体の液滴を吐出させる。そのため、振動板１５としては所定の強度を有したものであることが好ましい。材料としては、Ｓｉ、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４などを例えばＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition：化学気相成長）法により作製したものが挙げられる。さらに図１に示すような共通電極（下部電極）１６１及び圧電体１６２の線膨張係数に近い材料を選択することが好ましい。特に、圧電体１６２としては、一般的に材料としてＰＺＴが使用される場合が多い。従って、振動板１５の材料は、ＰＺＴの線膨張係数８×１０−６（１／Ｋ）に近い５×１０−６（１／Ｋ）以上１０×１０−６（１／Ｋ）以下の範囲の線膨張係数を有した材料が好ましい。さらには７×１０−６（１／Ｋ）以上９×１０−６（１／Ｋ）以下の範囲の線膨張係数を有した材料がより好ましい。具体的な材料としては、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化イリジウム、酸化ルテニウム、酸化タンタル、酸化ハフニウム、酸化オスミウム、酸化レニウム、酸化ロジウム、酸化パラジウム及びそれらの化合物等が挙げられる。これらの材料を、例えばスパッタ法又はゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。膜厚としては０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．５［μｍ］以上３［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと、図１に示すような加圧液室１３の加工が難しくなる。また、上記範囲より大きいと振動板１５が変形しにくくなり、インク滴などの液滴の吐出が不安定になる。
【００２５】
〔下部電極（共通電極）〕
下部電極（共通電極）１６１としては、金属もしくは金属と酸化物からなっていることが好ましい。ここで、どちらの材料も振動板１５と下部電極１６１を構成する金属膜との間に密着層を入れて剥がれ等を抑制するように工夫している。以下に密着層含めて金属電極膜及び酸化物電極膜の詳細について記載する。
【００２６】
〔密着層〕
密着層は、例えば次のように形成する。Ｔｉをスパッタ成膜後、成膜したチタン膜をＲＴＡ（Rapid  Thermal  Annealing）装置を用いて熱酸化して酸化チタン膜にする。熱酸化の条件は、例えば、６５０［℃］以上８００［℃］以下の範囲の温度、１［分］以上３０［分］以下の範囲の処理時間、及びＯ２雰囲気である。酸化チタン膜を作成するには反応性スパッタでもよいがチタン膜の高温による熱酸化法が望ましい。反応性スパッタによる作製では、シリコン基板を高温で加熱する必要があるため、特別なスパッタチャンバ構成を必要とする。さらに、一般の炉による酸化よりも、ＲＴＡ装置による酸化の方がチタン酸化膜の結晶性が良好になる。なぜなら、通常の加熱炉による酸化によれば、酸化しやすいチタン膜は、低温においてはいくつもの結晶構造を作るため、一旦、それを壊す必要が生じるためである。したがって、昇温速度の速いＲＴＡによる酸化の方が良好な結晶を形成するために有利になる。また、Ｔｉ以外の材料としては、Ｔａ、Ｉｒ、Ｒｕ等の材料を用いることもできる。密着層の膜厚としては、１０［ｎｍ］以上５０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１５［ｎｍ］以上３０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲以下の場合においては、密着性に懸念がある。また、この範囲以上になってくると、下部電極の表面粗さが大きくなり圧電膜との密着性が低下し、圧電膜の結晶性に悪影響を及ぼしインク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する。
【００２７】
〔金属電極膜〕
金属電極膜の金属材料としては、従来から高い耐熱性と低い反応性を有する白金が用いられているが、鉛に対しては十分なバリア性を持つとはいえない場合もあり、イリジウムや白金−ロジウムなどの白金族元素や、これらの合金膜も挙げられる。また、白金を使用する場合には下地（特にＳｉＯ２）との密着性が悪いために、前述の密着層を先に積層することが好ましい。作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着等の真空成膜が一般的である。膜厚としては、８０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、１００［ｎｍ］以上１５０［ｎｍ］以下の範囲がより好ましい。この範囲より薄い場合においては、下部電極１６１として十分な電流を供給することができなくなり、液滴の吐出をする際に不具合が発生する。さらに、この範囲より厚い場合においては、白金族元素の高価な材料を使用する場合においては、コストアップとなる。また、白金を材料とした場合においては、膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、その上に作製する酸化物電極膜やＰＺＴの表面粗さや結晶配向性に影響を及ぼして、インク吐出に十分な変位が得られないような不具合が発生する。
【００２８】
〔酸化物電極膜〕
酸化物電極膜の材料としてはＳｒＲｕＯ３（単にＳＲＯと称することもある）用いることが好ましい。他に、Ｓｒｘ（Ａ）（１−ｘ）Ｒｕｙ（Ｂ）（１−ｙ）、Ａ＝Ｂａ、Ｃａ、Ｂ＝Ｃｏ、Ｎｉ、ｘ、ｙ＝０〜０．５で記述されるような材料についても挙げられる。成膜方法についてはスパッタ法により作製される。なお、スパッタ条件によってＳｒＲｕＯ３薄膜の膜質が変わるが、特に結晶配向性を重視し、第１電極のＰｔ（１１１）にならってＳｒＲｕＯ３膜についても（１１１）配向させるためには、成膜温度については５００［℃］以上での基板加熱を行い、成膜することが好ましい。
【００２９】
例えば、特許第３７８２４０１号公報に記載のＳＲＯ成膜条件について、室温成膜でその後、ＲＴＡ処理にて結晶化温度（６５０［℃］）で熱酸加する場合、ＳＲＯ膜としては、十分結晶化され、電極としての比抵抗としても十分な値が得られるが、膜の結晶配向性としては、（１１０）が優先配向しやすくなり、その上に成膜したＰＺＴについても（１１０）配向しやすくなる。
【００３０】
Ｐｔ（１１１）上に作製したＳＲＯ結晶性については、ＰｔとＳＲＯで格子定数が近いため、通常のθ−２θ測定では、ＳＲＯ（１１１）とＰｔ（１１１）の２θ位置が重なってしまい判別が難しい。Ｐｔについては消滅則の関係からＰｓｉ＝３５°傾けた２θが約３２°付近の位置には回折線が打ち消し合い、回折強度が見られない。そのため、Ｐｓｉ方向を約３５°傾けて、２θが約３２°付近のピーク強度で判断することでＳＲＯが(１１１)に優先配向しているかを確認することができる。
【００３１】
図４に、２θ＝３２°に固定し、Ｐｓｉを振ったときの測定結果の例を示す。Ｐｓｉ＝０°ではＳＲＯ（１１０）ではほとんど回折強度が見られず、Ｐｓｉ＝３５°付近において、回折強度が見られることから、本成膜条件にて作製したものについては、ＳＲＯが（１１１）配向していることが確認できる。また、上述の室温成膜＋ＲＴＡ処理により作製されたＳＲＯについては、Ｐｓｉ＝０°のときにＳＲＯ（１１０）の回折強度が見られる。
【００３２】
また、圧電アクチュエータとして連続動作したときに、駆動させた後の変位量が、初期変位に比べてどのくらい劣化したかを見積もったところ、ＰＺＴの配向性が非常に影響しており、（１１０）では変位劣化抑制において不十分である。さらにＳＲＯ膜の表面粗さを見たときに、成膜温度に影響し、室温から３００［℃］では表面粗さが非常に小さく２［ｎｍ］以下になる。粗さについてはＡＦＭにより測定される表面粗さ（平均粗さ)を指標としている。
【００３３】
表面粗さとしては、非常にフラットにはなっているが結晶性が十分でなく、その後成膜したＰＺＴの圧電アクチュエータとしての初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない。表面粗さとしては、４〜１５［ｎｍ］になっていることが好ましく、６〜１０［ｎｍ］がさらに好ましい。この範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。したがって、上述に示すような、結晶性や表面粗さを得るためには、成膜温度としては５００〜７００［℃］、好ましくは５２０〜６００［℃］の範囲で成膜を実施している。
【００３４】
成膜後のＳｒとＲｕの組成比については、Ｓｒ／Ｒｕが０.８２以上１.２２以下であることが好ましい。この範囲から外れると比抵抗が大きくなり、電極として十分な導電性が得られなくなる。
【００３５】
さらに、ＳＲＯ膜の膜厚としては、４０〜１５０［ｎｍ］が好ましく、５０〜８０［んｍ］がさらに好ましい。この膜厚範囲よりも薄いと初期変位や連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られない場合があり、また、ＰＺＴのオーバーエッチングを抑制するためのストップエッチング層としての機能も得られにくくなる。この範囲を超えると、その後成膜したＰＺＴの絶縁耐圧が非常に悪く、リークしやすくなる。
【００３６】
また比抵抗としては、５×１０−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることが好ましく、さらに１×１０−３［Ω・ｃｍ］以下になっていることがさらに好ましい。この範囲よりも大きくなると十分な電流を供給することができなくなり、インク吐出をする際に不具合が発生する。
【００３７】
〔圧電体（電気機械変換膜）〕
圧電体１６２の材料としては、ＰＺＴを主に使用した。ＰＺＴとはジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）とチタン酸（ＰｂＴｉＯ３）の固溶体で、その比率により特性が異なる。一般的に優れた圧電特性を示す組成はＰｂＺｒＯ３とＰｂＴｉＯ３の比率が５３：４７の割合で、化学式で示すとＰｂ（Ｚｒ０．５３，Ｔｉ０．４７）Ｏ３、一般ＰＺＴ（５３／４７）と示される。ＰＺＴ以外の複合酸化物としてはチタン酸バリウムなどが挙げられ、この場合はバリウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒に溶解させることでチタン酸バリウム前駆体溶液を作製することも可能である。これら材料は一般式ＡＢＯ３で記述され、Ａ＝Ｐｂ、Ｂａ、Ｓｒ、  Ｂ＝Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｎｂを主成分とする複合酸化物が該当する。その具体的な記述として（Ｐｂ１−ｘ，Ｂａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ１−ｘ，Ｓｒ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、これはＡサイトのＰｂを一部ＢａやＳｒで置換した場合である。このような置換は２価の元素であれば可能であり、その効果は熱処理中の鉛の蒸発による特性劣化を低減させる作用を示す。
【００３８】
圧電体１６２の作製方法としては、スパッタ法もしくは、ゾルゲル法を用いてスピンコーターにて作製することができる。その場合は、パターニング化が必要となるので、フォトリソエッチング（リソエッチともいう）等により所望のパターンを得る。ＰＺＴをゾルゲル法により作製した場合、出発材料に酢酸鉛、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド化合物を出発材料にし、共通溶媒としてメトキシエタノールに溶解させ均一溶液を得ることで、ＰＺＴ前駆体溶液が作製できる。金属アルコキシド化合物は大気中の水分により容易に加水分解してしまうので、前駆体溶液に安定剤としてアセチルアセトン、酢酸、ジエタノールアミンなどの安定化剤を適量、添加してもよい。
【００３９】
アクチュエータ基板１４の全面に圧電体１６２の膜（ＰＺＴ膜）を得る場合、スピンコートなどの溶液塗布法により塗膜を形成し、溶媒乾燥、熱分解、結晶化の各々の熱処理を施すことで得られる。塗膜から結晶化膜への変態には体積収縮が伴うので、クラックフリーな膜を得るには一度の工程で１００［ｎｍ］以下の膜厚が得られるように前駆体濃度の調整が必要になる。
【００４０】
圧電体１６２の膜厚としては０．５［μｍ］以上５［μｍ］以下の範囲が好ましく、１［μｍ］以上２［μｍ］以下の範囲がより好ましい。この範囲より小さいと十分な変形（変位）を発生することができなくなり、この範囲より大きいと何層も積層させていくため、工程数が多くなりプロセス時間が長くなる。
【００４１】
また、圧電体１６２の比誘電率としては６００以上２０００以下の範囲になっていることが好ましく、さらに１２００以上１６００以下の範囲になっていることが好ましい。このとき、この範囲よりも小さいときには十分な変形（変位）特性が得られず、この範囲より大きくなると、分極処理が十分行われず、連続駆動後の変位劣化については十分な特性が得られないといった不具合が発生する。
【００４２】
〔上部電極（個別電極）〕
上部電極（個別電極）１６３は、下部電極材料層とは異なり、圧電体１６２の膜を形成する際のような高温のプロセスが後の工程で無く、圧電体１６２の膜との格子定数マッチングも必要とならないため材料選択幅が下部電極１６１に比較し広くなる。上部電極１６３においては、白金膜、イリジウムや金などの金属電極を用いることができる。また、酸化物電極層と金属電極の積層膜を利用することもできる。
【００４３】
上部電極１６３としては、金属もしくは酸化物と金属からなっていることが好ましい。以下に酸化物電極膜及び金属電極膜の詳細について記載する。
【００４４】
〔酸化物電極膜〕
酸化物電極膜の材料としては、前述の下部電極（共通電極）１６１で使用した酸化物電極膜について記載したものと同様なものを挙げることができる。酸化物電極膜は、例えばスパッタ法等の成膜方法により作製することができる。酸化物電極膜の膜厚としては、２０［ｎｍ］以上８０［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、４０［ｎｍ］以上６０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この膜厚範囲よりも薄いと初期変形（変位）や変形（変位）の劣化特性については十分な特性が得られない。また、この範囲を超えると、その後に成膜したＰＺＴ膜の絶縁耐圧が悪くなり、リークしやすくなる。
【００４５】
〔金属電極膜〕
金属電極膜の材料等については、前述の下部電極（共通電極）１６１で使用した金属電極膜について記載したものと同様なものを挙げることができる。金属電極膜の膜厚としては３０［ｎｍ］以上２００［ｎｍ］以下の範囲が好ましく、５０［ｎｍ］以上１２０［ｎｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より薄い場合においては、上部電極（個別電極）１６３として十分な電流を供給することができなくなり、液滴を吐出する際に不具合が発生する。また、上記範囲より厚いと、白金族元素の高価な材料を使用する場合にコストアップとなる。また、白金を材料とした場合に膜厚を厚くしていたったときに表面粗さが大きくなり、絶縁保護膜を介して配線などを作製する際に、膜剥がれ等のプロセス不具合が発生しやすくなる。
【００４６】
〔第１の絶縁保護膜〕
成膜・エッチングの工程による圧電素子へのダメージを防ぐとともに、大気中の水分が透過しづらい材料を選定する必要があるため、第１の絶縁保護膜１７の材料は緻密な無機材料とする必要がある。また、第１の絶縁保護膜１７として有機材料を用いる場合は、十分な保護性能を得るために膜厚を厚くする必要があるため、適さない。第１の絶縁保護膜１７を厚い膜とした場合、振動板１５の振動を著しく阻害してしまうため、吐出性能の低い液滴吐出ヘッドになってしまう。薄膜で高い保護性能を得るには、酸化物，窒化物，炭化膜を用いるのが好ましいが、第１の絶縁保護膜１７の下地となる電極材料、圧電体材料及び振動板材料と密着性が高い材料を選定する必要がある。また、第１の絶縁保護膜１７の成膜法も、圧電素子１６を損傷しない成膜方法を選定する必要がある。すなわち、反応性ガスをプラズマ化して基板上に堆積するプラズマＣＶＤ法やプラズマをターゲット材に衝突させて飛ばすことで成膜するスパッタリング法は好ましくない。第１の絶縁保護膜１７の好ましい成膜方法としては、蒸着法、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：原子層堆積）法などが例示できるが、使用できる材料の選択肢が広いＡＬＤ法が好ましい。好ましい材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２，Ｙ２Ｏ３，Ｔａ２Ｏ３，ＴｉＯ２などのセラミクス材料に用いられる酸化膜が例として挙げられる。特にＡＬＤ法を用いることで、膜密度の非常に高い薄膜を作製し、プロセス中でのダメージを抑制することができる。
【００４７】
第１の絶縁保護膜１７の膜厚は、圧電素子１６の保護性能を確保できる十分な薄膜とする必要があると同時に、振動板１５の変形（変位）を阻害しないように可能な限り薄くする必要がある。第１の絶縁保護膜１７の膜厚は、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲が好ましい。１００［ｎｍ］より厚い場合は、振動板１５の変形（変位）量が低下するため、吐出効率の低い液滴吐出ヘッドとなる。一方、２０［ｎｍ］より薄い場合は、圧電素子１６の保護層としての機能が不足してしまうため、圧電素子１６の性能が前述の通り低下してしまう。
【００４８】
〔第２の絶縁保護膜〕
第２の絶縁保護膜１８としては、任意の酸化物，窒化物，炭化物又はこれらの複合化合物を用いることができ、また、半導体デバイスで一般的に用いられるＳｉＯ２を用いることもできる。第２の絶縁保護膜１８の成膜は任意の手法を用いることができ、例えばＣＶＤ法、スパッタリング法、ＡＬＤ法等が例示できる。電極形成部等のパターン形成部の段差被覆を考慮すると等方的に成膜できるＣＶＤ法を用いることが好ましい。第２の絶縁保護膜１８の膜厚は共通電極（下部電極）１６１と個別電極の配線３２との間に印加される電圧で絶縁破壊されない膜厚とする必要がある。すなわち第２の絶縁保護膜１８に印加される電界強度を、絶縁破壊しない範囲に設定する必要がある。さらに、第２の絶縁保護膜１８の下地の表面性やピンホール等を考慮すると、第２の絶縁保護膜１８の膜厚は２００［ｎｍ］以上必要であり、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。
【００４９】
〔配線、パッド電極〕
配線３１、２２及びパッド電極の材料は、Ａｇ合金、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｉｒのいずれかから成る金属電極材料であることが好ましい。これらの電極の作製方法としては、スパッタ法、スピンコート法を用いて作製し、その後フォトリソエッチング等により所望のパターンを得る。膜厚としては、０．１［μｍ］以上２０［μｍ］以下の範囲が好ましく、０．２［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲がさらに好ましい。この範囲より小さいと抵抗が大きくなり電極に十分な電流を流すことができなくなりヘッド吐出が不安定になる。一方、この範囲より大きいとプロセス時間が長くなる。また、下部電極１６１及び上部電極１６３に接続されるコンタクトホール部（例えば１０［μｍ］×１０［μｍ］）での接触抵抗としては、共通電極である下部電極１６１に対して１０［Ω］以下、個別電極である上部電極１６３に対して１［Ω］以下が好ましい。さらに好ましくは、下部電極１６１に対して５［Ω］以下、上部電極１６３に対して０．５［Ω］以下である。この範囲を超えると十分な電流を供給することができなくなり、液滴を吐出をする際に不具合が発生する。
【００５０】
〔第３の絶縁保護膜〕
第３の絶縁保護膜１９としての機能は、共通電極用の配線３１や個別電極用の配線３２の保護層としての機能を有するパッシベーション層である。図２に示したように、上部電極１６３の引き出し部と、下部電極１６１の引き出し部（コンタクトホール１８ａ）と、を除き、上部電極１６３及び下部電極１６１を被覆する。これにより、電極材料に安価なＡｌもしくはＡｌを主成分とする合金材料を用いることができる。その結果、低コストかつ信頼性の高い液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）とすることができる。第３の絶縁保護膜１９の材料としては、任意の無機材料、有機材料を使用することができるが、透湿性の低い材料とする必要がある。無機材料としては、酸化物、窒化物、炭化物等が例示でき、有機材料としてはポリイミド、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等が例示できる。ただし、有機材料の場合には厚膜とすることが必要となるため、パターニングに適さない。そのため、薄膜で配線保護機能を発揮できる無機材料とすることが好ましい。特に、Ａｌ配線上にＳｉ３Ｎ４を用いることが、半導体デバイスで実績のある技術であるため好ましい。また、膜厚は２００［ｎｍ］以上とすることが好ましく、さらに好ましくは５００［ｎｍ］以上である。膜厚が薄い場合は十分なパッシベーション機能を発揮できないため、配線材料の腐食による断線が発生し、インクジェットの信頼性を低下させてしまう。
【００５１】
また、圧電素子１６上とその周囲の振動板１５上に開口部をもつ構造が好ましい。これは、前述の第１の絶縁保護膜１７の加圧液室１３に対応した領域を薄くしていることと同様の理由である。これにより、高効率かつ高信頼性の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）とすることが可能になる。第１，第２の絶縁保護膜１７，１８で圧電素子１６が保護されているため、第３の絶縁保護膜１９の開口部の形成には、フォトリソグラフィー法とドライエッチングを用いることができる。なお、パッド電極の面積については、５０×５０［μｍ２］以上になっていることが好ましく、さらに１００×３００［μｍ２］以上になっていることが好ましい。
【００５２】
（サブフレーム基板の作製・第１の実施形態）
［作製工程概要］
先ず、サブフレーム基板３０の作製の概要について説明する。
【００５３】
図５は、サブフレーム基板３０の上面図である。サブフレーム基板３０は、アクチュエータ基板１４において圧電素子１６が形成された面に接合される基板である。
【００５４】
＜溝形成工程＞
図５に示すサブフレーム基板３０は、シリコン基板であって、貫通孔３７を形成する部分（すなわち、共通液滴流路３６となる部分）の周囲（外径形状に沿った内側の所定範囲）を、ドライエッチングで貫通させて貫通孔形成溝３８を形成したものである。
貫通孔形成溝３８で囲まれる部分にくり抜き部３９が形成される。このとき、貫通孔形成溝３８の溝幅は、単一の溝幅であることが好ましい。また、ザグリ３４が形成される。
【００５５】
＜除去工程＞
そして、図６に示すように、くり抜き部３９を除去することで、貫通孔３７が形成されたサブフレーム基板３０が作成される。
【００５６】
詳細は後述するが、本実施形態に係るサブフレーム基板３０の作製方法では、サブフレーム基板３０に、貫通孔形成溝３８をドライエッチングにより貫通させる際に、エッチャー（エッチング装置）の電極にダメージを与えないように、サブフレーム基板３０の裏面側に保護基板としてのサポート基板５０を、接着シート４２を介して貼り付けている（図１０等）。
【００５７】
細い溝を貫通孔３７とする周囲にマスクとして形成し、この溝を貫通させて、図５および図６に示した貫通孔形成溝３８を形成する。貫通孔形成溝３８の形成後、サポート基板５０および接着シート４２を剥がす際、接着シート４２の粘着力で、くり抜き部３９が除去される。これにより、貫通孔３７が形成される。
【００５８】
すなわち、本実施形態に係るサブフレーム基板３０の作製方法では、様々な形状や面積の貫通したいパターンの開口部全面をエッチングするのではなく、単一の幅の溝で貫通孔３７となる部分の周囲をエッチングするため、エッチングのマイクロローディング効果によるエッチングレート差が生じず、また開口面積差による深さ方向の形状変化も生じないため、開口面積の異なるパターンにおいても、寸法精度よく、且つ形状のバラツキなく貫通孔３７が形成できる。このため、歩留まりの向上が図れるとともに、微細化にも対応が可能である。
【００５９】
また、エッチング時の反応生成物も少なくなるため、エッチング装置への堆積物付着も少なくすることができ、例えば、エッチング装置のメンテナンス周期を長期化することができ、装置の維持コストも抑制することができる。
【００６０】
［作製工程詳細］
以下、図７〜図１５を参照して、サブフレーム基板３０の作製工程の詳細について説明する。なお、以下に説明する第１〜第６の工程が溝形成工程、第７の工程が除去工程である。
【００６１】
図７は、サブフレーム基板３０にザグリ３４および貫通孔形成溝３８を形成した状態の上面図、図８〜図１５は、サブフレーム基板３０の短辺長方向の断面図（Ａ−Ａ’断面図）であって、サブフレーム基板３０の作製工程の説明図である。なお、以下の説明では、サブフレーム基板３０の図中上側の面を表面（アクチュエータ基板１４側となる面）、図中下側の面を裏面という。
【００６２】
＜第１の工程＞
先ず、図８に示すように、サブフレーム基板３０として面方位（１１０）の両面ミラー面のシリコン単結晶基板４０（例えば、板厚４００μｍ）に、後に貫通孔形成溝３８およびザグリ３４の形成時のエッチングマスクとなるＳｉＯ２膜４１をＬＰ−ＣＶＤ法により、シリコン単結晶基板４０の両面に成膜する（例えば、５００ｎｍ厚）。
【００６３】
＜第２の工程＞
次いで、図９に示すように、サブフレーム基板３０の裏面側において、後に貫通孔形成溝３８に位置する箇所のＳｉＯ２膜４１をリソエッチ法（リソグラフィー・エッチング法）で除去する（図中の符号４１ａ）。
【００６４】
また、サブフレーム基板３０の表面側において、後にザグリ３４となる箇所のＳｉＯ２膜４１をリソエッチ法で除去する（図中の符号４１ｂ）。
【００６５】
＜第３の工程＞
次いで、図１０に示すように、貫通孔形成溝３８をドライエッチングにより貫通させる際に、エッチャーの電極をプラズマから保護するために、接着シート４２を用いて、サブフレーム基板３０にサポート基板５０を貼り合せる。接着シート４２は、後に剥離可能なものであって、例えば、熱剥離タイプの貼り合せテープを用いることができる。
【００６６】
また、サブフレーム基板３０の表面にレジスト４３を塗布し、貫通孔形成溝３８のパターン４３ａを一般的なフォトマスクを用いて露光、現像して形成する。
【００６７】
＜第４の工程＞
次いで、図１１に示すように、レジストパターンを介して、一般的な酸化膜ドライエッチングにて、後に、貫通孔形成溝３８となる箇所のＳｉＯ２膜４１を除去して、パターン４１ｃを形成する。
【００６８】
＜第５の工程＞
次いで、図１２に示すように、例えば、高密度プラズマ源を用いたＩＣＰ（Inductively  Coupled  Plasma）エッチング装置を用いて、シリコン単結晶基板４０を貫通させ、レジスト４３のパターン４１ａで貫通孔形成溝３８を形成する。これにより、貫通孔形成溝３８で囲まれたくり抜き部３９も形成される。
【００６９】
＜第６の工程＞
次いで、図１３に示すように、レジスト４３をアッシングで除去する。そして、再度、ＩＣＰエッチングでＳｉＯ２膜４１をマスクとして、ザグリ３４を、例えば１０〜３０ｕｍの深さでエッチングする。
【００７０】
＜第７の工程＞
次いで、図１４に示すように、サブフレーム基板３０からサポート基板５０を剥がすために、熱剥離する温度まで加熱し、接着シート４２をサブフレーム基板３０に残したまま、サポート基板５０を剥離する。
【００７１】
次いで、接着シート４２を、サブフレーム基板３０から剥離する。この時、くり抜き部３９を、接着シート４２に付着させたまま除去するようにする。
【００７２】
これにより、貫通孔形成溝３８の形成部分と、くり抜き部３９が形成されていた部分と、により、貫通孔３７が形成されることとなる。
【００７３】
＜第８の工程＞
次いで、図１５に示すように、ＳｉＯ２膜４１をウェットエッチ層（例えば、弗酸）で除去する。その後、サブフレーム基板３０に、インク耐性を持たせるために、使用するインクに合わせて、接液膜４４をＡＬＤ（原子層堆積法）法などを用いて成膜する。以上の工程により、サブフレーム基板３０が完成する。
【００７４】
サブフレーム基板３０（第３の基板）は、ノズル基板１２（第１の基板）が接合されたアクチュエータ基板１４（第２の基板）に接合されることで、液滴吐出ヘッド１が作成される。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態に係る基板の作製方法によれば、簡易かつ高精度に、寸法および形状制御をすることができる。
【００７６】
より詳しくは、本実施形態に係る基板の作製方法では、シリコン基板に貫通孔を形成する際に、ドライエッチングのみを用いて、貫通孔を形成するものである。したがって、プロセスの簡略化、プロセスコスト、設備コストの低減、及び歩留りの向上を図ることができる。また、プロセス、設計上の制約が従来技術に比べ小さいため、自由度の高い設計、プロセス構築ができる。
【００７７】
また、貫通孔の貫通時に、ドライエッチング装置の電極をプラズマに曝さないように貫通孔を形成する基板の裏面に、剥離可能な接着部材を介してサポート基板を貼り付けた状態でエッチングするようにしている。
【００７８】
また、貫通孔の貫通時に、開口部パターン全面でなく、開口部の周囲（貫通孔の形成領域の外径形状）に沿った溝をエッチングするものであるため、エッチング面積を少なく抑えることができる。このため、エッチング時の反応生成物が少なくなり、エッチング装置チャンバー内の堆積物付着を抑制することができる。よって、チャンバーの清掃周期を長くでき、メンテナンスコストの低減を図ることができる。
【００７９】
また、溝幅を単一の溝幅とすることにより、エッチングのマイクロローディング効果によるエッチングレート差が生じず、また、開口面積差による深さ方向の形状変化も生じないため、開口面積の異なるパターンにおいても、加工精度を向上させて、寸法精度よく、かつ形状のバラツキなく貫通孔を形成することができる。このように、高精度に寸法および形状制御を可能とすることで、高精度、微細化に有利な製品の作製が実現できる。また、歩留まりを向上させて、コストの低減も図ることができる。
【００８０】
また、本実施形態に係る基板の作製方法にて作成された基板をサブフレーム基板３０として備えた液滴吐出ヘッド１とすることで、高精度で信頼性が高く安定した液滴吐出ヘッドを歩留まりよく実現することができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
以下、本発明に係る基板の作製方法の他の実施形態について説明する。なお、上記実施形態と同様の点についての説明は適宜省略する。
【００８２】
図１６は、サブフレーム基板３０にザグリ３４および貫通孔形成溝３８を形成した状態の上面図の他の例である。
【００８３】
第１の実施形態では、貫通孔形成溝３８を貫通孔３７の外径形状に沿って形成し、くり抜き部３９は、サブフレーム基板３０の長辺長方向が長い直方体形状となっている（図７）。
【００８４】
このため、除去工程において、接着シート４２をサブフレーム基板３０の端部から引き剥がして剥離する際に、例えば、接着シート４２の曲率が小さいと、くり抜き部３９が接着シート４２の曲率に追随できずに、くり抜き部３９の剥離途中に接着シート４２から剥がれたり、割れたりするケースが考えられる。この場合、貫通孔３７の内壁を傷つけたり、異物が付着したりする原因となってしまう。
【００８５】
そこで、第２の実施形態に係る基板の作製方法では、接着シート４２をサブフレーム基板３０から剥がす時の曲率に追随できるように、貫通孔形成溝３８で囲まれるくり抜き部３９にも、貫通孔形成溝３８を形成するものである。また、この貫通孔形成溝３８は、図１６に示すように、くり抜き部３９の短辺方向に形成することが好ましい。
【００８６】
このように、貫通孔形成溝３８を形成することにより、第１の実施形態の例に比べてより好適に、接着シート４２の剥離時に、くり抜き部３９を確実に接着シート４２に付着した状態のまま剥がすことが可能となる。
【００８７】
したがって、くり抜き部３９の剥離途中に接着シート４２から剥がれたり、割れたりすることがなく、また、貫通孔３７の内壁を傷つけたり、異物が付着することがない。よって、サブフレーム基板３０を高品質で歩留りよく作製することができる。
【００８８】
（インクカートリッジ）
次に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１を備えたインクカートリッジについて説明する。
【００８９】
図１７は液滴吐出ヘッド１を備えたインクカートリッジの構成例を示す斜視図である。インクカートリッジ９０は、上述した液滴吐出ヘッド１（インクジェットヘッド）と、液滴吐出ヘッド１に対してインクを供給するインクタンク９１とを一体化したものである。
【００９０】
液滴吐出ヘッド１とインクタンク９１とを一体とした場合、液滴吐出ヘッド１の性能向上は、ただちにインクカートリッジ９０の全体の性能向上につながる。よって、液滴吐出ヘッド１の性能向上を図ることで、ヘッド一体型のインクカートリッジ９０の性能向上を図ることができる。
【００９１】
（画像形成装置）
次に、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１を備えた画像形成装置であるインクジェット記録装置について説明する。
【００９２】
図１８は液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェット記録装置の構成例を示す斜視図であり、図１９は同記録装置の機構部の構成例を示す側面図である。
【００９３】
インクジェット記録装置１００は、装置本体の内部に印字機構部１０３等を収納し、装置本体の下方部には前方側から多数枚の記録紙１３０を積載可能な給紙カセット（或いは給紙トレイでもよい）１０４を抜き差し自在に装着されている。また、記録紙１３０を手差しで給紙するために開かれる手差しトレイ１０５を有している。給紙カセット１０４あるいは手差しトレイ１０５から給送される記録紙１３０を取り込み、印字機構部１０３によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ１０６に排紙する。
【００９４】
印字機構部１０３は、主走査方向に移動可能なキャリッジ１０１とキャリッジ１０１に搭載した液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ヘッドに対してインクを供給するインクカートリッジ１０２等で構成される。また、印字機構部１０３は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０８とでキャリッジ１０１を主走査方向に摺動自在に保持する。このキャリッジ１０１にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する液滴吐出ヘッドを複数のインク吐出口（ノズル孔）を主走査方向と交差する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。また、キャリッジ１０１には液滴吐出ヘッドに各色のインクを供給するための各インクカートリッジ１０２を交換可能に装着している。
【００９５】
インクカートリッジ１０２は上方に大気と連通する大気口、下方には液滴吐出ヘッドへインクを供給する供給口が設けられている。インクカートリッジ１０２の内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力により液滴吐出ヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。また、液滴吐出ヘッドとしては各色の液滴吐出ヘッドを用いているが、各色のインク滴を吐出するノズル孔を有する１個の液滴吐出ヘッドでもよい。
【００９６】
ここでキャリッジ１０１は後方側（用紙搬送方向下流側）を主ガイドロッド１０７に摺動自在に嵌装し、前方側（用紙搬送方向上流側）を従ガイドロッド１０８に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ１０９ａで回転駆動される駆動プーリ１１０と従動プーリ１１１との間にタイミングベルト１１２を張装し、このタイミングベルト１１２をキャリッジ１０１に固定している。これにより、主走査モータａ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復駆動される。
【００９７】
一方、給紙カセット１０４にセットした記録紙１３０を液滴吐出ヘッドの下方側に搬送するために、給紙カセット１０４から記録紙１３０を分離給装する給紙ローラ１１３及びフリクションパッド１１４と、記録紙１３０を案内するガイド部材１１５とを有する。また、給紙された記録紙１３０を反転させて搬送する搬送ローラ１１６と、この搬送ローラ１１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１７及び搬送ローラ１１６からの記録紙１３０の送り出し角度を規定する先端コロ１１８とを有する。搬送ローラ１１６は副走査モータ１０９ｂによってギヤ列を介して回転駆動される。
【００９８】
そして、キャリッジ１０１の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ１１６から送り出された記録紙１３０を液滴吐出ヘッドの下方側で案内するため用紙ガイド部材である印写受け部材１１９を設けている。この印写受け部材１１９の用紙搬送方向下流側には、記録紙１３０を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ１２０と拍車１２１とを設けている。さらに記録紙１３０を排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２３と拍車１２４と、排紙経路を形成するガイド部材１２５，１２６とを配設している。
【００９９】
このインクジェット記録装置１００で記録時には、キャリッジ１０１を移動させながら画像信号に応じて液滴吐出ヘッドを駆動することにより、停止している記録紙１３０にインクを吐出して１行分を記録する。その後、記録紙１３０を所定量搬送した後、次の行の記録を行う。記録終了信号または記録紙１３０の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ記録紙１３０を排紙する。
【０１００】
また、キャリッジ１０１の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、液滴吐出ヘッドの吐出不良を回復するための回復装置１２７を配置している。回復装置１２７はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段とを有している。キャリッジ１０１は印字待機中にはこの回復装置１２７側に移動されてキャッピング手段で液滴吐出ヘッドをキャッピングして吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。
【０１０１】
吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段で液滴吐出ヘッド１の吐出口（ノズル孔）を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出す。このように、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。このように、本実施形態のインクジェット記録装置１００においては回復装置１２７を備えているので、液滴吐出ヘッドの吐出不良が回復されて、安定したインク滴吐出特性が得られ、画像品質を向上することができる。
【０１０２】
以上、本実施形態のインクジェット記録装置（画像形成装置）１００では、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド１を記録ヘッドとして備えるので、高品位な液滴吐出ヘッド１を備えたインクジェット記録装置１００とすることができる。
【０１０３】
なお、画像形成装置として、インクジェットプリンタを例として説明したが、インクジェットコピー、インクジェットファックス、あるいはそれらの複合型記録装置にも適用できる。また、画像形成装置には、特に限定しない限り、シリアル型画像形成装置及びライン型画像形成装置のいずれも含まれる。
【０１０４】
また、インクジェット記録装置では、媒体を搬送しながら液滴吐出ヘッドによりインク滴を用紙に付着させて画像形成を行う。ここでの媒体は「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。また、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液滴を吐出して画像形成を行う装置を意味する。
【０１０５】
そして、画像形成とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与する（単に液滴を吐出する）ことをも意味する。また、インクとは、所謂インクに限るものではなく、吐出されるときに液滴となるものであれば特に限定されるものではなく、例えばＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料なども含まれる液体の総称として用いる。例えば、インクジェット記録装置以外にも、インクジェット技術を用いたカラーフィルタ製造装置、金属配線製造装置、捺染装置、ＤＮＡチップ製造装置などの工業用製造装置にも適用できる。
【０１０６】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１  液滴吐出ヘッド
１０  液滴吐出部
１１  ノズル孔
１２  ノズル基板
１３  加圧液室
１４  アクチュエータ基板
１５  振動板
１６  圧電素子
１６１  下部電極
１６２  圧電体
１６３  上部電極
１７  第１の絶縁保護膜
１７ａ  コンタクトホール
１８  第２の絶縁保護膜
１８ａ  コンタクトホール
１９  第３の絶縁保護膜
２０  駆動ＩＣ
２１  流体抵抗部
２２  共通液室
３０  サブフレーム基板
３１，３２  配線
３３  パッド電極
３４  ザグリ
３５  液滴供給口
３６  共通液滴流路
３７  貫通孔
３８  貫通孔形成溝
３９  くり抜き部
４０  シリコン単結晶基板
４１  ＳｉＯ２膜
４２  接着シート
４３  レジスト
４４  接液膜
５０  サポート基板
９０  インクカートリッジ
１００  インクジェット記録装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０８】
【特許文献１】特開２００４−１６７９５１号公報
【特許文献２】特開２０１３−  ４３４３７号公報
【図１】
0006606933.tif 000002
【図２】
0006606933.tif 000003
【図３】
0006606933.tif 000004
【図４】
0006606933.tif 000005
【図５】
0006606933.tif 000006
【図６】
0006606933.tif 000007
【図７】
0006606933.tif 000008
【図８】
0006606933.tif 000009
【図９】
0006606933.tif 000010
【図１０】
0006606933.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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