(57)【要約】【課題】本発明は、被接合部材同士の接合強度を向上させるとともに製造の効率化を図ることのできるインクジェットを提供する。また本発明は、そのようなインクジェットヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】開口を有する複数の被接合部材の貼り合わせによりノズルが形成されてなるインクジェットヘッドであって、シリコンからなるシリコン基板２に貼り合わせられるノズルプレートや振動板部４は、空孔４５を有した多孔質フィルム４４と空孔４５内を満たす液体ガラス４３とからなる接着層４２を介して貼り合わされている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する複数の被接合部材の貼り合わせによりノズルが形成されてなるインクジェットヘッドであって、
貼り合わされる前記被接合部材同士の少なくとも一方がシリコンからなり、
前記被接合部材は、空孔を有した多孔質部材と前記空孔内を満たす液体ガラスとからなる接着層を介して貼り合わされることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項２】
貼り合わされる前記被接合部材同士の他方が金属からなり、
金属からなる前記被接合部材の接合面に、シリコン薄膜或いはプライマー層が設けられていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
【請求項３】
開口を有する複数の被接合部材の貼り合わせによりノズルが形成されてなるインクジェットヘッドの製造方法であって、
貼り合わされる前記被接合部材同士の少なくとも一方がシリコンからなり、
空孔を有した多孔質部材及び液体ガラスからなる接着層を介して複数の前記被接合部材を積層する積層工程と、
前記接着層を介して積層した前記被接合部材を加熱加圧することにより前記被接合部材同士を接合させる接合工程と、を備えることを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記積層工程において、
前記多孔質部材を、前記被接合部材の開口を除いた接合面上にパターン形成することを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記積層工程において、
前記被接合部材の接合面上に前記多孔質部材を設けた後、前記空孔内に液体ガラスを含ませることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記積層工程において、
前記被接合部材間に、前記空孔が前記液体ガラスで満たされた前記多孔質部材を設けることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項７】
金属からなる前記被接合部材の接合面に、シリコン薄膜或いはプライマー層を形成する工程を有することを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
充填された液体を液滴として吐出するインクジェットヘッドとしては、複数のノズル孔と、このノズル孔のそれぞれに連通する複数の独立した吐出室と、吐出室の下面に形成された振動板（振動板部）と、振動板に空隙をもって対向する個別電極（電極部）とを備え、振動板と個別電極との間に電圧を印加して振動板を変形させて、ノズル孔よりインク滴を吐出させるインクジェットヘッドが知られている。
【０００３】
一般に、インクジェットヘッドは複数の板材が接合されて構成されている。このようなインクジェットヘッドの製造方法としては、以下の方法が挙げられる。
特許文献１には、低融点ガラス及び金属薄膜を用いて基板を接合する技術が開示されている。特許文献２には、シリコン基板同士の間に液体ガラス（ポリシラザン）を介在させて、４５０℃で１時間焼成することによって互いに接合させる技術が開示されている。特許文献３には、各基板の表面に親水化処理を施し、所定の膜厚でガラス薄膜を形成した後、加熱加圧処理で接合する技術が開示されている。特許文献４には、被着材の表面にスパッタ法によってＳｉ膜を成膜、ゾルゲル法によってＳｉＯ２膜を成膜し、Ｓｉ膜とＳｉＯ２膜とを陽極接合により接合させることによって各プレート同士を接合させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−７００５１号公報
【特許文献２】特開平１０−２８６９５４号公報
【特許文献３】特開２００３−６３０１７号公報
【特許文献４】特開２００２−２５４６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記文献にもあるように、基板を積層接合する方法としては、例えばエポキシ樹脂系の接着剤を基板同士の間に介在させて接合させる方法が最も単純で多く使用されている。しかしながら、基板上へ塗布する接着剤の塗布膜が厚すぎたり、加熱により接着剤の粘度が低下した場合には、インク流路内に接着剤が流れ出してしまい、インク流路を閉塞させてしまうという事態が発生してしまっていた。つまり、加熱硬化型の接着剤を使用する場合には、加熱する際に接着剤が動く（粘度が低下する）ので、接着剤の流れ込みを制御することが困難となっていた。これにより、ヘッド性能特性を悪化させてしまったり、製造歩留まりの低下を招いてしまう虞がある。また、基板同士を積層接合する際に印加する圧力によっても接着剤がはみ出す心配もある。
【０００５】
そこで、加熱加圧時の接着剤の流れ出しを防ぐために塗布膜を薄くすると、接着剤の欠陥部分が発生してしまう。また、加熱加圧時の加熱温度や圧力を低下させると、基板間の接合強度が弱くなって、基板間の気密性が損なわれてしまう。すると、流路間でインクがリークしてしまう虞がある。
【０００６】
また、接着剤が硬化するまでに時間が掛かってしまったり、基板の貼り合せ面の面精度が低いと、高い接合強度が望めないという問題もある。
【０００７】
さらに、基板の積層接合として陽極接合をする場合には高電圧をかける必要があるとともに、各基板の被着面に対して高い面精度が必要となることからコストが掛かってくる。また、液体ガラス成膜では厚膜化が難しく、その接着は被着面の面精度に大きく依存する。そのため、接合状態を長期的に保つ接着強度を得ることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、被接合部材同士の接合強度を向上させるとともに製造の効率化を図ることのできるインクジェット及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のインクジェットヘッドは、上記課題を解決するために、開口を有する複数の被接合部材の貼り合わせによりノズルが形成されてなるインクジェットヘッドであって、貼り合わされる前記被接合部材同士の少なくとも一方がシリコンからなり、被接合部材は、空孔を有した多孔質部材と空孔内を満たす液体ガラスとからなる接着層を介して貼り合わされることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、多孔質部材の空孔内を液体ガラスで満たす構成とすることで、液体ガラスを被接合部材間に保持させることができる。そのため、液体ガラスが硬化する前に動いてしまうことがないので被接合部材間の接合精度を高めることができる。さらに、接着層における液体ガラスが多孔質部材の内部に入り込んで一体となっていることから、接着層が分離し難く被接合部材間の気密性を長期的に保つことができる。したがって、液体ガラス単体で被接合部材同士を接着させる場合に比べて接合強度を向上させることができる。
【００１１】
さらに、多孔質部材が柔軟性を有する場合、被接合部材の接合面の面精度が低い状態であっても接合面に対して十分な接触面積で接触することができる。よって、接合面の面精度の影響を受けることなく被接合部材間を良好に接合させることができる。このような多孔質部材は緩衝材としての役割も果たすことができる。
【００１２】
従来、液体ガラスを被接合部材の接合面に塗布していた場合には、その塗布量を調整するのは困難であったが、本発明のように多孔質部材に液体ガラスを含ませる構成とすることによって、接着層の厚さを自由に変えることができるようになる。さらに、液体ガラスが多孔質部材の空孔内に保持されることから、余分な液体ガラスがノズル内にはみ出ることが防止されて製品性能が向上する。よって、ヘッド性能特性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【００１３】
さらに、貼り合わされる被接合部材同士の少なくとも一方がシリコンからなることから、シリコン系の液体ガラスとの相性が良くなじみ易い。加熱加圧後、シリコン同士が化学的に結合することによって非常に強固な接合界面となり、非接合部材と液体ガラスとの接合性が向上する。
【００１４】
また、貼り合わされる被接合部材の一方が金属からなる場合には、この被接合部材の接合面にシリコン薄膜或いはプライマー層が設けられていることが好ましい。この構成によれば、シリコン以外の材料からなる被接合部材と液体ガラスとの相性を良くすることができる。よって、被接合部材同士をより高い強度で接合させることができる。
【００１５】
本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、開口を有する複数の被接合部材の貼り合わせによりノズルが形成されてなるインクジェットヘッドの製造方法であって、貼り合わされる被接合部材同士の少なくとも一方がシリコンからなり、空孔を有した多孔質部材及び液体ガラスからなる接着層を介して複数の被接合部材を積層する積層工程と、接着層を介して積層した被接合部材を加熱加圧することにより被接合部材同士を接合させる接合工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
このような製造方法によれば、液体ガラスを含む多孔質部材を被接合部材間に介在させることによって、被接合部材間の接合に必要とされる量の液体ガラスを保持することができる。この状態で積層した被接合部材を加熱加圧することによって、液体ガラスが焼結固着するとともに多孔質部材が溶融固化し、複数の被接合部材を良好に接合することができる。また、液体ガラスと多孔質部材とが十分に混在することにより、液体ガラスの強度が向上する。よって、液体ガラス単体で被接合部材同士を接着させる場合に比べて被接合部材間の接合強度を向上させることができる。
【００１７】
さらに、柔軟性を有した多孔質部材の場合、被接合部材の接合面の面精度が低い場合であっても接合面に対して十分な接触面積で接触させることができる。よって、接合面の面精度の影響が緩和され、被接合部材間を良好に接合させることができる。また、液体ガラスを被接合部材の接合面に直接塗布する場合にはその塗布量を調整するのは困難であるが、多孔質部材に含まることによって接着厚を自由に変えることができる。
【００１８】
また、積層工程において、多孔質部材を、被接合部材の開口を除いた接合面上にパターン形成することが好ましい。
【００１９】
このような製造方法によれば、多孔質部材をパターン形成することによって、被接合部材の開口を除く接合面に多孔質部材を確実に形成することができる。必要な箇所にのみ接着層を形成することができるので、ノズルを閉塞してしまう虞がない。
【００２０】
また、積層工程において、被接合部材の接合面上に多孔質部材を設けた後、空孔内に液体ガラスを含ませることが好ましい。また、予め空孔内が液体ガラスで満たされた多孔質部材を設けるとしてもよい。
【００２１】
このような製造方法によれば、多孔質部材に液体ガラスを塗布するか、多孔質部材を設けた被接合部材を液体ガラス溶液中に浸漬させるか、或いは多孔質部材をそのまま液体ガラス溶液中に浸漬させるかして、多孔質部材の空孔内に液体ガラスを浸透させる。これにより、接合に必要な量の液体ガラスを使用することができ、ノズル内へ液体ガラスが漏れ出すことが防止される。
【００２２】
また、金属からなる被接合部材の接合面に、シリコン薄膜或いはプライマー層を形成することが好ましい。
このような構成によれば、シリコン系の液体ガラスとの接合性を向上させることができる。よって、金属からなる被接合部材であっても接合信頼性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
まず本発明の一実施形態であるインクジェットヘッドについて図１に基づいて説明する。図１はインクジェットヘッドの概略断面図である。
【００２４】
図１に示すように本実施形態のインクジェットヘッド１０は、電極部８を有するガラス基板１（被接合部材）と、吐出室５の一面を構成する振動板部４を有するシリコン基板２（被接合部材）と、ノズル１２を有するノズルプレート３（被接合部材）とが積層された構造となっている。ここで、振動板部４は、後述する接着層４１を介してシリコン基板２へ設けられている。さらに、このようなシリコン基板２とノズルプレート３とは後述する接着層４２を介して接合されている。
【００２５】
そしてインクジェットヘッド１０は、図１に示すように、プラスチックからなる振動板部４とこの振動板部４に所定の間隔Ｇで対向配置された電極部８とからなる電気機械変換素子１９を有する静電アクチュエーター２０を有している。そして、この静電アクチュエーター２０によって振動板部４を変位させて、液体（インク）を収容した吐出室５の容積を変化させることにより、ノズル１２から液体（インク）を液滴として吐出するものである。また、インクジェットヘッド１０には、ノズル１２に連通する吐出室５と静電アクチュエーター２０とが、複数のノズル１２に対応して各基板に複数区画形成されている。
【００２６】
ガラス基板１は、例えば厚みがおよそ１ｍｍのホウ珪酸系の耐熱硬質硝子を用いて形成されている。図１に示すように、ガラス基板１には、電気機械変換素子１９を構成する電極部８とこれに繋がる端子部１１が凹部９の底面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタ法で厚みおよそ０．１μｍに成膜して構成されている。
【００２７】
シリコン基板２は、例えば厚みおよそ１４０μｍの面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を用いて形成されている。図１に示すように、シリコン基板２には、振動板部４を一構成面とする吐出室５と該吐出室５にインク（液体）を供給するための共通インクキャビティであるリザーバ７とが異方性エッチングによって形成されている。このリザーバ７は、インクを外部から供給するためにガラス基板１に設けられたインク供給孔１３と連通するように底面の一部が穿孔されている。
【００２８】
本実施形態では、図１及び図２（ａ）に示すように、シリコン基板２と振動板部４とが接着層４１を介して接合されている。接着層４１は、液体ガラス４３を含んだ多孔質フィルム４４（多孔質部材）から構成されている。液体ガラス４３は、シリコン系の材料からなり、例えばＴＥＯＳ（Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane）、ポリシラザンなどが挙げられる。多孔質フィルム４４は、厚みがおよそ１〜１０μｍのポリエチレン、ポリイミド等の有機物からなり、インクの影響を受け難い耐アルカリ性（耐薬品性）を有するものである。この多孔質フィルム４４は空孔４５を有して構成されている。そして、この空孔４５内が液体ガラス４３によって満たされている。液体ガラス４３は、この空孔４５を通じて振動板部４の接合面４ａ及びシリコン基板２の接合面２ａに接している。
【００２９】
ここで、多孔質フィルム４４は上記した条件を満たしていれば予めフィルム状に形成されたものを用いても良いし、接合面に多孔質膜をパターン形成したものであってもよい。また、柔軟性を有したものであってもよい。多孔質フィルム４４が柔軟性を有する場合には、シリコン基板２の接合面２ａ或いは振動板部４の接合面４ａの面精度が低い状態であっても各接合面２ａ，４ａに対して十分な接触面積で接触することができる。よって、接合面２ａ，４ａの面精度の影響を受けることなくシリコン基板２及び振動板部４同士を良好に接合させることができる。柔軟性を有する多孔質フィルム４４は緩衝材としての役割も果たすことができる。このような構成の接着層４１によって振動板部４及びシリコン基板２同士が接合されている。
【００３０】
また図１に示すように、振動板部４の接着層４１とは反対側の面（裏面）には、静電アクチュエーター２０を駆動したときに振動板部４と電極部８とが当接して電気的に短絡しないように絶縁膜１４が形成されている。この絶縁膜１４はＴＥＯＳをプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により厚みおよそ０．１μｍに成膜して形成されている。
【００３１】
ガラス基板１とシリコン基板２とは接着剤を介して接合されており、絶縁膜１４とこれに所定の間隔Ｇで対向配置された電極部８との間に形成される隙間の一部が封止剤２６によって封止されることで、振動室１８が密閉状態に形成されている。さらに、封止剤２６を各振動室１８に行き渡らせるため、ガラス基板１に設けられた封止剤注入孔２４に連通するように封止溝２３がシリコン基板２の接合面に異方性エッチングによって形成されている。
【００３２】
ノズルプレート３は、厚みがおよそ１８０μｍのシリコンの薄板を用いて形成されている。図１に示すようにノズルプレート３には、吐出室５と連通するノズル１２が複数形成されている。また、吐出室５にリザーバ７からインクを供給するための流路であるオリフィス６（図１参照）を構成するための凹部６ａが、異方性エッチングにより形成されている。尚、ノズルプレート３は、ガラス基板１と同様にホウ珪酸系の硬質ガラスやステンレス等の鋼板、プラスチック等の樹脂板等も材料として用いることができる。
【００３３】
本実施形態では、図１及び図２（ｂ）に示すように、ノズルプレート３とシリコン基板２とが接着層４２を介して接合されている。接着層４２は、上記した接着層４１と同様の構成をなす多孔質フィルム４４及び液体ガラス４３から構成されている。そして、多孔質フィルム４４の空孔４５内は液体ガラス４３によって満たされた状態となっている。
【００３４】
また、ノズルプレート３がシリコン以外の材料からなる場合、例えば、上記したステンレス等の鋼板の場合には、その接合面３ａにシリコン薄膜３５やプライマー層を形成しておくことが好ましい（図３参照）。これにより、シリコン系の液体ガラス４３との相性を良くすることができ、ノズルプレート３に対する接着層４２の接着力が向上する。
【００３５】
本実施形態のインクジェットヘッドによれば、多孔質フィルム４４の空孔４５内を液体ガラス４３で満たす構成とすることで、接合するガラス基板１、シリコン基板２及び振動板部４（これらをまとめて被接合部材と呼ぶこともある）のそれぞれの間に液体ガラス４３を保持させることができるため、脆い液体ガラス４３の強度を向上させることができる。また、液体ガラス４３を被接合部材間に保持できることから、液体ガラス４３が硬化する前に動いてしまうことがないので、被接合部材間の接合精度を高めることができる。接着層４１，４２における液体ガラス４３と多孔質フィルム４４とが十分に混在することにより、接着層４１，４２が分離し難く被接合部材間の気密性を長期的に保つことができる。よって、液体ガラス単体で被接合部材同士を接着させる場合に比べて接合強度を向上させることができる。
【００３６】
従来、液体ガラス４３を被接合部材の接合面に塗布していた場合には、その塗布量を調整するのは困難であったが、本実施形態のように多孔質フィルム４４に液体ガラス４３を含ませる構成とすることによって、接着層４１，４２の厚さを自由に変えることができるようになる。さらに、液体ガラス４３が多孔質フィルム４４の空孔４５内に保持されることから、余分な液体ガラス４３がノズル１２内にはみ出ることが防止されて製品性能が向上する。よって、ヘッド性能特性及び製造歩留まりを向上させることができる。
【００３７】
さらに、貼り合わせる被接合部材同士の一方がシリコン基板２であることから、シリコン系の液体ガラス４３との相性が良くなじみ易い。つまり、シリコン同士が化学的に結合することによって非常に強固な接合界面となり、シリコン基板２と液体ガラス４３との接合性が向上し、シリコン基板２に振動板部４及びノズルプレート３を良好に接合することができる。
【００３８】
上記のようなインクジェットヘッド１０を駆動する方法は、まず、図１に示す電極部８の端子部１１とシリコン基板２に設けられた共通電極２１との間に発振回路２２を接続する。そして、発振回路２２から例えば２４ｋＨｚで電極部８と共通電極２１との間に駆動電圧３０Ｖの電圧パルスを印加する。すると、電極部８が正に帯電した場合、電極部８に対向する振動板部４は負に帯電して、振動板部４は静電気力により電極部８に引き付けられる。電圧パルスの印加が解除され蓄えられた電荷が放電されると振動板部４は元の位置に戻る。このような振動板部４の変位により吐出室５の容積が変化して充填されたインクが加圧されノズル１２から液滴として吐出される。
【００３９】
尚、使用されるインクは、水、アルコール等の主溶媒にエチレングリコール等の界面活性剤と、染料または顔料とを溶解または分散させることにより調整される。さらに、インクジェットヘッド１０にヒーター等を付設すれば、ホットメルトタイプのインクも使用できる。また本実施形態のインクジェットヘッド１０は、フェイスインクジェット方式であるが、インクを吐出するノズル１２をシリコン基板２またはノズルプレート３の端面に開口させたエッジインクジェット方式であってもよい。
【００４０】
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
以下に、本実施形態のインクジェットヘッド１０の製造方法について、図４〜図１０に基づいて説明する。
図４は、インクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。図５〜図７にはインクジェットヘッドの製造方法に用いられる各部材が図示されており、図５にはガラス基板、図６にはシリコン基板、図７にはノズルプレートが示されている。そして、図８〜図１０は、図４のフローチャートに対応した各基板の加工状態を示す概略断面図である。詳しくは、図８は（ａ）〜（ｃ）までの製造工程図、図９は（ｄ）及び（ｅ）の製造工程図、図１０は（ｆ）〜（ｈ）までの製造工程図である。
【００４１】
本実施形態のインクジェットヘッド１０の製造方法は、図４に示すように、接合する一方の被接合部材の接合面に液体ガラスを塗布する工程と、多孔質フィルム４４に液体ガラス４３を含ませることで形成される接着層４１，４２を介して他方の被接合部材を積層する工程と、多孔質フィルム４４を介して積層した被接合部材同士を加熱加圧することによって接合する工程とを有している。詳細については後述する。
【００４２】
インクジェットヘッド１０を製造するには、まず図５〜図７に示すようなガラス基板１、シリコン基板２、ノズルプレート３を用意する。振動板部４においては既存のものを用意する。
【００４３】
［ガラス基板］
図５に示すように、まず厚み１ｍｍのホウ珪酸系硬質ガラスにエッチングによって凹部９を形成する。そして凹部９が形成された接合面１ａに電極部となるＩＴＯ膜をスパッタ法で所定の厚みに成膜しフォトリソグラフィ方式で、対応する凹部９の底面に電気機械変換素子１９（図１参照）を構成する電極部８を形成する。
【００４４】
さらに、ガラス基板１の接合面１ａ側からダイヤモンドドリル等を用いた切削方法で、インク供給孔１３と封止剤注入孔２４とを穿孔する。ただし、ガラス基板１とシリコン基板２とを接合した後に行う加工で使用する薬剤や異物等が振動室１８に侵入しないようにガラス基板１を貫通させない位置で穿孔を止めておく。
【００４５】
［シリコン基板］
図６に示すように、シリコン基板２のガラス基板１との接合面２ａに封止溝２３を形成する。そして、シリコン基板２の接合面２ａ，２ｂに付着している微小異物や金属等を除去して清浄化する洗浄を行う。この場合、例えばアンモニア水と過酸化水素水の混合液による洗浄および塩酸と過酸化水素水の混合液を用いて行う。
【００４６】
［ノズルプレート］
図７に示すように、厚みがおよそ１８０μｍのシリコンの薄板に、その厚さ方向を貫通するノズル１２を複数形成する。さらに、オリフィス６を構成する凹部６ａを形成する。このとき、接合面３ａ側から厚さ方向に所定の深さで凹むようにして異方性エッチングにより成形する。ノズル１２や凹部６ａは、ドライエッチングでも形成することができる。
【００４７】
また、ノズルプレート３をステンレス等の鋼板から形成した場合、シリコン基板２との接合面３ａ側に、シリコン薄膜３５（図３参照）或いはプライマー層を従来公知の方法で形成しておく。
【００４８】
本実施形態のインクジェット１０の製造方法は、振動板部４及びシリコン基板２、シリコン基板２及びノズルプレート３を接合する方法に関するものである。以下、本実施形態のインクジェットヘッドの製造工程について、図４のフローチャートに沿って図８〜図１０を用いて説明する。
【００４９】
ステップＳ１は、図８（ａ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ａに液体ガラス４３を塗布する工程である。この際、接合面２ａ全体に液体ガラス４３をムラなく塗布する。液体ガラス４３を塗布する手法としては従来公知の方法が用いられるが、液体ガラス４３の粘度は低いものであることを考慮するとスプレーコートが好ましい。
【００５０】
ステップＳ２は、図８（ｂ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ａ上に多孔質フィルム４４を設けて接着層４１を形成し、この接着層４１を介して振動板部４を積層する工程である。シリコン基板２の接合面２ａには液体ガラス４３が付着していることから、接合面２ａ上に多孔質フィルム４４を配すことによって、次第に液体ガラス４３が多孔質フィルム４４の空孔４５（図２参照）内に浸透してくる。そして、シリコン基板２の接合面２ａに付着した液体ガラス４３が当該空孔４５を通じて振動板部４の接合面４ａに達する。このようにして接着層４１がシリコン基板２及び振動板部４間に形成される。
【００５１】
ステップＳ３は、図８（ｃ）に示すように、接着層４１（多孔質フィルム４４）を介して積層した振動板部４及びシリコン基板２を接合する工程である。振動板部４及びシリコン基板２を一対のホットプレートで挟み込み、１００℃〜１５０℃の加熱温度で所定時間加圧する。すると、液体ガラス４３が焼成すると同時に多孔質フィルム４４が溶融固化して、シリコン基板２の接合面２ａ及び振動板部４の接合面４ａが固着する。このようしてシリコン基板２及び振動板部４を接合する。なお、液体ガラス４３の材料によっては低温での焼成も可能となる。
【００５２】
ステップＳ４は、図９（ｄ）に示すように、振動板部４の裏面４ｂ側に絶縁膜１４を形成する工程である。絶縁膜１４は、ＴＥＯＳをプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により、例えば厚みおよそ０．１μｍに成膜して形成する。
なお、多孔質フィルム４４、振動板部４及び絶縁膜１４には、上記溝部２３を構成する貫通孔を各々形成しておく。
【００５３】
ステップＳ５は、図９（ｅ）に示すように、ガラス基板１とシリコン基板２とを積層して接合する工程である。ガラス基板１とシリコン基板２との接合にはエポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂を用いる。ガラス基板１の接合面１ａ或いは振動板部４の接合面４ａのいずれかに熱硬化型樹脂を設けて積層し、加熱することによって接合する。
【００５４】
ステップＳ６は、図１０（ｆ）に示すように、シリコン基板２に、振動板部４と吐出室５を構成する凹部２９、リザーバ７を構成する凹部３０、及び電極取り出し口３２を形成するための凹部３１を異方性エッチングで形成する工程（キャビティエッチング工程）である。
【００５５】
ステップＳ７は、図１０（ｇ）に示すように、振動室１８を封止剤２６を用いて密閉封止するとともに、シリコン基板２に共通電極２１を形成する工程である。まず、ガラス基板１の接合面１ａの反対面から未貫通となっているインク供給孔１３と封止剤注入孔２４とをレーザー加工により貫通させる。次に貫通した封止剤注入孔２４から封止剤２６を注入し封止溝２３を通って振動板部４と電極部８とが対向配置された各振動室１８に封止剤２６を充填する。このようにして各振動室１８を密閉状態とする。
【００５６】
そして、シリコン基板２の接合面２ｂに開口したキャビティ部をマスキングしてクロム−金（Ｃｒ−Ａｕ）または白金（Ｐｔ）をスパッタ法で成膜し、共通電極２１を形成する。
【００５７】
ステップＳ８は、図１０（ｈ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ｂに接着層４１（多孔質フィルム４４）を介してノズルプレート３を積層する工程である。このとき、ノズルプレート３をシリコン基板２に接合する前に、リザーバ７となる凹部３０の底面にインク供給孔１３に連通する孔を切削またはレーザーによって形成する。
【００５８】
まず、シリコン基板２の接合面２ｂに液体ガラス４３を塗布する。この際、各凹部２９，３０，３１内に液体ガラス４３が漏れ出さないように注意する。そして、シリコン基板２の接合面２ｂ上に多孔質フィルム４４を介してノズルプレート３を積層する。このとき、シリコン基板２の接合面２ｂとノズルプレート３の接合面３ａとを対向させて位置調節して積層する。シリコン基板２の接合面２ｂには液体ガラス４３が塗布してあることから、接合面２ｂ上に多孔質フィルム４４を配すことによって液体ガラス４３が多孔質フィルム４４の空孔４５内に浸透し、当該空孔４５を通じてノズルプレート３の接合面３ａに達することになる。このようにしてシリコン基板２及びノズルプレート３間に接着層４２を形成し接合する。
【００５９】
ステップＳ９は、図１０（ｈ）に示すように、多孔質フィルム４４を介して積層したシリコン基板２及びノズルプレート３を接合する工程である。実際のシリコン基板２は、ガラス基板１に接合していることから、ガラス基板１を有したシリコン基板２及びノズルプレート３を一対のホットプレートで挟み込み、１００℃〜１５０℃の加熱温度で所定時間加圧する。すると、液体ガラス４３が焼成すると同時に多孔質フィルム４４が溶融して、シリコン基板２の接合面２ｂ及びノズルプレート３の接合面３ａに接着する。このようにして、シリコン基板２及びノズルプレート３が接合する。
【００６０】
なお、本実施形態のインクジェットヘッド１０は、ウェハ状の各基板（ガラス基板１、シリコン基板２、ノズルプレート３）を用いるものであり、複数のノズル１２に対応する静電アクチュエーター２０を１単位として、複数個分のインクジェットヘッド１０が形成される形成領域がウェハ内に区画配置されている。よって予め設定されているダイシングラインＮに沿って切断し１つのインクジェットヘッド１０を取り出す。以上の工程を経てインクジェットヘッド１０の製造が終了する。尚、この後、発振回路２２（図１参照）を接続する実装工程やプリンタ等の記録装置に組み込む組立工程があることは言うまでもない。
【００６１】
本実施形態のインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、液体ガラス４３を含む多孔質フィルム４４からなる接着層４１をシリコン基板２及び振動板部４間に、接着層４２をシリコン基板２及びノズルプレート３間に介在させることによって、接合に必要とされる量の液体ガラス４３をそれぞれの間に保持することができるので、基板（被接合部材）同士を良好に接合することができる。また、多孔質フィルム４４に液体ガラス４３を含ませることにより、加熱加圧工程において、液体ガラス４３が硬化する前にノズル１２、吐出室５内へと漏れ出すことを防ぐことができる。よって、効率よく製造することができ製造歩留まりが向上する。
【００６２】
さらに、液体ガラス４３と多孔質フィルム４４とは層状になっておらず、液体ガラス４３と多孔質フィルム４４とが十分に混在した構成となっている。そのため、接着層４１，４２が分離することなく被接合部材同士の接合状態を長期的に保つことができる。このような接着層４１，４２を介して被接合部材を接合すれば、液体ガラス単体で接合する場合に比べて被接合部材間の接合強度を向上させることができる。したがって、インクジェットヘッドの性能特性を一層高めることができる。
【００６３】
［インクジェットの他の製造方法］
次に、他のインクジェットへッド１０の他の製造方法について図１及び図２を用いて述べる。上記では、シリコン基板２及び振動板部４、シリコン基板２及びノズルプレート３を多孔質フィルム４４を介在させることにより接合する例を述べた。本実施形態においては、図２に示すように、多孔質部材として多孔質フィルム４４を用いるのではなく、接合すべき各部材の接合面に空孔４５を有した多孔質膜４６をパターン形成することを特徴としている。なお、以下ではシリコン基板２及び振動板部４の接合工程、シリコン基板２及びノズルプレート３の接合工程についてのみ述べることとし、他の製造工程は上記製造方法と同様であるため省略する。
【００６４】
まず、図８（ａ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ａに、ポリエチレン、ポリイミド等からなる膜材料を所定の膜厚に成膜する。その後、膜上にレジストを塗布してパターン形成することで空孔４５を有した多孔質膜４６を形成する。
【００６５】
次に、図８（ｂ）に示すように、多孔質膜４６上に液体ガラス４３を塗布して空孔４５内に液体ガラス４３を浸透させて接着層４１を形成する。このとき、液体ガラス４３が空孔４５を通じてシリコン基板２の接合面２ａ上に到達する程度の量を塗布し、多孔質膜４６から液体ガラス４３が漏れ出すことがないように注意する。
【００６６】
その後、図８（ｃ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ａ上に接着層４１（多孔質膜４６）を介して振動板部４を搭載する。これらシリコン基板２及び振動板部４をホットプレートで挟持して加熱加圧することにより接合する。
【００６７】
また、図１０（ｈ）に示すように、シリコン基板２の接合面２ｂにおいても同様に、多孔質膜４６をパターン形成し、液体ガラス４３を塗布する。こうして形成される接着層４２（多孔質膜４６）を介してノズルプレート３を積層し、加熱加圧処理を施すことによって接合する。
【００６８】
なお、上記においては、シリコン基板２の接合面２ａ，２ｂ上に多孔質膜４６を形成したが、振動板部４の接合面４ａ、ノズルプレート３の接合面３ａに多孔質膜４６をパターン形成してもよい。
【００６９】
また、シリコン基板２に、予め振動板部４と吐出室５を構成する凹部２９、リザーバ７を構成する凹部３０、及び電極取り出し口３２（同図（ｍ）参照）を形成するための凹部３１が形成されている場合には、その接合面２ａ，２ｂが面一ではないことから、多孔質膜をパターン形成することが好ましい。これにより、凹部２９，３０及び電極取り出し口３２を除く接合面２ａ，２ｂ上に多孔質膜４６を確実に形成することができる。
【００７０】
このように、多孔質膜４６をパターン形成することによって、所定の領域に接着層４１，４２を形成することができる。また、ノズル１２を閉塞する心配もなく製造歩留まりを高めることができる。
【００７１】
液体ガラス４３の塗布方法としては、ディップコートなど上記以外の手法を用いることも可能である。このとき、接合に必要とされる箇所にのみ液体ガラス４３が塗布されるようにする。また、上記では、シリコン基板２の接合面２ａ上に液体ガラス４３を塗布したが、多孔質フィルム４４に予め液体ガラス４３を含ませておいたものを接合部材間に配置してもよい。多孔質フィルム４４に液体ガラス４３を含ませる順番については適宜設定される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る接着層の概略構成を示す要部拡大図である。
【図３】本発明の実施形態に係る接着層と被接合部材の接合面との概略構成を示す要部拡大図である。
【図４】第１実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係るガラス基板の概略構成を示す側断面図である。
【図６】第１実施形態に係るシリコン基板の概略構成を示す側断面図である。
【図７】第１実施形態に係るノズルプレートの概略構成を示す側断面図である。
【図８】本発明のインクジェットヘッドの製造工程（ａ）〜（ｃ）を示す工程図である。
【図９】本発明のインクジェットヘッドの製造工程（ｄ），（ｅ）を示す工程図である。
【図１０】本発明のインクジェットヘッドの製造工程（ｆ）〜（ｈ）を示す工程図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…ガラス基板（被接合部材）、２…シリコン基板（被接合部材）、３…ノズルプレート（被接合部材）、１０…インクジェットヘッド、４１，４２…接着層、４３…液体ガラス、４４…多孔質フィルム（多孔質部材）、４５…空孔、４６…多孔質膜（多孔質部材）
【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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【図１０】
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