(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記各ノズル孔に連通し、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有し、前記ノズル基板と前記キャビティ基板との間に設けられるリザーバ基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドであって、
前記リザーバを構成する凹部の底面の一部又は全部が圧力変動を緩衝する樹脂薄膜で構成されてダイアフラム部を構成しており、
前記ダイアフラム部の前記リザーバとは反対側に、前記リザーバ基板の表面からダイアフラム部まで堀り込まれて形成された空間部を設けたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記ダイアフラム部は前記リザーバ基板の内、前記リザーバを構成する凹部の底面に位置することを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記ダイアフラム部の空間部を前記キャビティ基板との接合面側に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
前記ダイアフラム部の空間部は、そのノズル基板側が前記樹脂薄膜で構成され、前記キャビティ基板側が該キャビテイ基板で構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
前記ダイアフラム部の空間部を前記ノズル基板との接合面側に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項６】
前記ダイアフラム部の空間部は、そのキャビティ基板側が樹脂薄膜で構成され、前記ノズル基板側が該ノズル基板で構成されることを特徴とする請求項５記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
複数のノズル孔を有するノズル基板と、前記各ノズル孔に連通し、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有し、前記ノズル基板と前記キャビティ基板との間に設けられるリザーバ基板とを少なくとも備え、前記リザーバとなる凹部の底面の一部又は全部が圧力変動を緩衝する樹脂薄膜で構成されてダイアフラム部を構成している液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リザーバ基板になるシリコン基材の一方の面からダイアフラム部になる部分を所要の深さエッチングし、その後、前記シリコン基材の反対側の面からリザーバになる部分をウェットエッチングにより加工して、前記ダイアフラム部を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記ダイアフラム部になる部分が所要の深さにエッチングされて形成された凹部に樹脂薄膜を成膜したことを特徴とする請求項８記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂薄膜にはパリレンを用いることを特徴とする請求項９記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記ダイアフラム部になる部分が所要の深さエッチングされたのちに、前記シリコン基材の反対側の面からのウェットエッチングにて貫通部を形成し、前記貫通部に前記リザーバになる部分の側より樹脂薄膜を貼り付けて、前記ダイアフラム部を形成することを特徴とする請求項８記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記樹脂薄膜にはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いることを特徴とする請求項１１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して液滴吐出装置を製造することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置の製造方法。
【背景技術】
【０００２】
液滴を吐出するための液滴吐出ヘッドとして、例えばインクジェット記録装置に搭載されるインクジェットヘッドが知られている。インクジェットヘッドは、一般に、インク滴を吐出するための複数のノズル孔が形成されたノズル基板と、このノズル基板に接合されノズル基板との間で、上記ノズル孔に連通する吐出室、リザーバ等のインク流路が形成されたキャビティ基板とを備え、駆動部により吐出室に圧力を加えることにより、インク滴を選択されたノズル孔より吐出するように構成されている。駆動手段としては、静電気力を利用する方式や、圧電素子による圧電方式、発熱素子を利用する方式等がある。
【０００３】
このようなインクジェットヘッドでは、印刷速度の高速化およびカラー化を目的として、ノズル列を複数有する構造のインクジェットヘッドが求められている。さらに、近年ノズル密度は高密度化するとともに、長尺化（１列当たりのノズル数の増加）しており、インクジェットヘッド内のアクチュエータ数は、ますます増加している。
インクジェットヘッドでは、ノズル孔のそれぞれに共通に連通するリザーバが設けられているので、ノズル密度の高密度化に伴い、吐出室の圧力がリザーバにも伝わり、その圧力の影響が他のノズル孔にも及ぶことになる。例えば、アクチュエータを駆動することにより、リザーバに正圧がかかると、本来インク滴を吐出すべきノズル孔（駆動ノズル）以外の非駆動ノズルからもインク滴が漏れ出たり、逆にリザーバに負圧がかかると、駆動ノズルから吐出するべきインク滴の吐出量が減少したりして、印字品質が劣化する。
【０００４】
このようなノズル間の圧力干渉を防止するために、ダイアフラム部を備えたインク分配板と呼ばれるユニットを、ノズルが形成されている部材に組み付ける技術があった（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、インク分配板をノズルが形成されている部材に別途組み付けるので、インクジェットヘッドを小型化、薄型化することが困難であった。
【０００６】
このため、リザーバの圧力変動を緩衝させるためのダイアフラム部をノズル基板に設けたインクジェットヘッドがあった（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】特公平２−５９７６９号公報（第１頁、第１図−第２図）
【特許文献２】特開平１１−１１５１７９号公報（第２頁、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載されたインクジェットヘッドでは、リザーバが吐出室と同一の基板（キャビティ基板）に形成されているため、リザーバの体積確保の観点から、ダイアフラム部をリザーバと同一基板に設けることは困難である。このため、ダイアフラム部はノズル基板に形成されているが、この構造だと強度の低い部位が外部に露出するため、ダイアフラム部を薄くするのにも限界があり、また保護カバー等が別途必要になる。
【０００９】
本発明は、ノズルの高密度化を可能にし、かつノズル間の圧力干渉を防止することができる液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置の製造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】
本発明に係る液滴吐出ヘッドは、複数のノズル孔を有するノズル基板と、各ノズル孔に連通し、室内に圧力を発生させてノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、吐出室に対して共通に連通するリザーバを有し、ノズル基板とキャビティ基板との間に設けられるリザーバ基板とを少なくとも備え、リザーバを構成する凹部の底面の一部又は全部が圧力変動を緩衝する樹脂薄膜で構成されてダイアフラム部を構成しており、ダイアフラム部のリザーバとは反対側に、リザーバ基板の表面からダイアフラム部まで堀り込まれて形成された空間部を設けたものである。
ダイアフラム部と吐出室が別々の基板（リザーバ基板とキャビティ基板）に設けられているため、リザーバの体積を確保することができるとともに、リザーバの内部にダイアフラム部を設けることができる。このため、ノズルの高密度化が可能であるとともに、リザーバのコンプライアンスを低減してリザーバ内での圧力変動を抑制し、インク吐出時に発生するノズル間の圧力干渉を防止することで、良好な吐出特性を得ることができる。
また、ダイアフラム部の両面が空間部となるので、この空間部内でダイアフラム部の振動変位が可能となる。
また、ダイアフラム部が変形するための空間部をキャビテイ基板もしくはノズル基板に加工する必要がないので、キャビテイ基板もしくはノズル基板の設計および加工に対する影響をなくすことができる。
【００１１】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、リザーバ基板のダイアフラム部がリザーバを構成する凹部の底面に位置するものである。
リザーバの底部全面をダイアフラムにすることでダイアフラム部の面積を大きくすることができ、ダイアフラム部の圧力緩衝効果を大きくすることができる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、リザーバ基板のダイアフラム部に空間部を有し、前記空間部はリザーバが設けられた側の反対の表面をダイアフラム部まで掘り込んで形成したものである。
ダイアフラム部の両面が空間部となるので、この空間部内でダイアフラム部の振動変位が可能となる。
また、ダイアフラム部が変形するための空間部をキャビテイ基板もしくはノズル基板に加工する必要がないので、キャビテイ基板もしくはノズル基板の設計および加工に対する影響をなくすことができる。
【００１３】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ダイアフラム部の空間部をキャビティ基板との接合面側に設けたものである。
ダイアフラム部が変形するための空間部をキャビティ基板との接合面側に設けたので、リザーバ基板のリザーバはノズル基板側に位置し、前記リザーバをキャビティ基板のキャビティと立体的にオーバラップさせてヘッド面積を小型化することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ダイアフラム部の空間部は、ノズル基板側が樹脂薄膜で構成され、キャビティ基板側がキャビテイ基板で構成されたものである。
ダイアフラム部がヘッドチップに内抱される構造のため、直接外力が加わることはなく、ダイアフラム部を薄くすることができ、かつ保護カバー等のような特別の保護部材を必要とせず、ヘッドユニットの外力に対する強度を向上することができる。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ダイアフラム部の空間部をノズル基板との接合面側に設けたものである。
ダイアフラム部が変形するための空間部をノズル基板との接合面側に設けたので、リザーバ基板のリザーバはキャビティ基板側に位置し、リザーバ基板の全ての加工をキャビティ基板側からの片面加工で完了させることができる。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、ダイアフラム部の空間部は、キャビティ基板側が樹脂薄膜で構成され、ノズル基板側が該ノズル基板で構成されたものである。
ダイアフラム部がヘッドチップに内抱される構造のため、直接外力が加わることはなく、ダイアフラム部を薄くすることができ、かつ保護カバー等のような特別の保護部材を必要とせず、ヘッドユニットの外力に対する強度を向上することができる。
【００１７】
本発明に係る液滴吐出装置は、上記に記載の液滴吐出ヘッドを備えたものである。
液滴吐出時に発生するノズル間の圧力干渉を防止して、吐出特性が良好な液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得ることができる。
【００１８】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、複数のノズル孔を有するノズル基板と、各ノズル孔に連通し、室内に圧力を発生させてノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、吐出室に対して共通に連通するリザーバを有し、ノズル基板とキャビティ基板との間に設けられるリザーバ基板とを少なくとも備え、リザーバとなる凹部の底面の一部又は全部が圧力変動を緩衝する樹脂薄膜で構成されてダイアフラム部を構成している液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
リザーバ基板となるシリコン基材の一方の面からダイアフラム部になる部分を所要の深さエッチングし、その後、シリコン基材の反対側の面からリザーバになる部分をウェットエッチングにより加工して、ダイアフラム部を形成するようにしたものである。
ダイアフラム部を有し面積および深さが大きいリザーバを複数枚同時にエッチングして、効率よく加工することができる。
【００１９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ダイアフラム部になる部分が所要の深さにエッチングされて形成された凹部に樹脂薄膜を成膜したものである。
ダイアフラム部をウエハーに一括して形成することができ、かつ半導体プロセスによるので、位置合わせ精度や形状精度が向上する。
【００２０】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、樹脂薄膜にパリレンを用いるようにしたものである。
形状に依存しない良好な被覆性を有し、耐熱性、対薬品性および耐透湿性が高い樹脂薄膜を形成することができる。
【００２１】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ダイアフラム部になる部分が所要の深さエッチングされたのちに、シリコン基材の反対側の面からウェットエッチングにて貫通部を形成し、貫通部にリザーバになる部分の側より樹脂薄膜を貼り付けて、ダイアフラム部を形成するようにしたものである。
ダイアフラム部形成工程が最終段階なので、リザーバ基板の形成工程の中で必要となる耐熱性や耐薬品性を考慮する必要がなく、樹脂材料選択の自由度が向上する。
【００２２】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、樹脂薄膜にポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いるようにしたものである。
耐薬品性、耐透湿性に優れた樹脂薄膜を形成することができる。
【００２３】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上記に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用して液滴吐出装置を製造するものである。
吐出特性が良好な液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した液滴吐出ヘッドの実施の形態について説明する。ここでは、液滴吐出ヘッドの一例として、ノズル基板の表面に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するフェイス吐出型のインクジェットヘッドについて説明する。なお、本発明は、以下の図に示す構造、形状に限定されるものではなく、基板の端部に設けられたノズル孔からインク滴を吐出するエッジ吐出型の液滴吐出ヘッドにも同様に適用することができる。また、アクチュエータは静電駆動方式で示してあるが、その他の駆動方式であってもよい。
【００２５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図２は図１に示したインクジェットヘッドの組立状態を示す縦断面図である。なお、図１及び図２では、通常使用される状態とは上下が逆に示されている。
【００２６】
図１、図２において、インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッドの一例）１０は、従来の一般的な静電駆動方式のインクジェットヘッドのように、ノズル基板、キャビティ基板、電極基板の３つの基板を貼り合わせた３層構造ではなく、ノズル基板１、リザーバ基板２、キャビティ基板３、電極基板４の４つの基板を、この順に貼り合わせた４層構造で構成されている。すなわち、吐出室とリザーバが別々の基板に設けられている。以下、各基板の構成について詳述する。
【００２７】
ノズル基板１は、例えば厚さ約５０μｍのシリコン材から作製されている。ノズル基板１には多数のノズル孔１１が所定のピッチで設けられている。ただし、図１には簡明のため、１列５つのノズル孔１１を示してある。また、ノズル列は複数列とすることもある。
各ノズル孔１１は、基板面に対し垂直にかつ同軸上に小さい穴の噴射口部分１１ａと、噴射口部分１１ａよりも径の大きい導入口部分１１ｂとから構成されている。
【００２８】
リザーバ基板２は、例えば厚さ約１８０μｍであって、面方位が（１００）のシリコン材から作製されている。このリザーバ基板２には、リザーバ基板２を垂直に貫通し、各ノズル孔１１に独立して連通する少し大きい径（導入口部分１１ｂの径と同等もしくはそれよりも大きい径）のノズル連通孔２１が設けられている。また、各ノズル連通孔２１および各ノズル孔１１に対して、各供給口２２を介して連通する共通のリザーバ（共通インク室）２３となるリザーバ凹部２３ａが形成されている。
【００２９】
このリザーバ凹部２３ａは、ノズル基板１との接合面（以下、Ｎ面ともいう）側に拡径して開かれた断面ほぼ逆台形状となっている。そしてリザーバ凹部２３ａの底壁２３ｂ、すなわち、キャビティ基板３との接合面（以下、Ｃ面ともいう）側に位置するリザーバ凹部２３ａの底壁２３ｂには、底壁２３ｂの表面よりＣ面に至るまで貫通し、Ｃ面側をキャビテイ基板３によって蓋をされた空間部１１０が形成されている。そして、この空間部１１０のＮ面側に樹脂薄膜１１１を形成することにより、圧力変動緩衝部であるダイアフラム部１００が構成されている。
【００３０】
この場合、樹脂薄膜１１１の側面１１１ａは空間部１１０の内壁に当接し、側面１１１ａの上部は空間部１１０よりリザーバ２３側に突出し、側面１１１ａのリザーバ２３側には底壁２３ｂにほぼ平行になるようにたわみ面１１１ｂが設けられて、これらの側面１１１ａ、たわみ面１１１ｂによって断面コ字状の樹脂薄膜１１１を形成している。こうしてこの樹脂薄膜１１１とキャビティ基板３とによって空間部１１０を形成し、この空間部によって樹脂薄膜１１１のたわみが許容される。
なお、この樹脂薄膜１１１はリザーバ基板２の製造過程で成膜によって形成されるもので、例えばパリレンを用いて形成される。
【００３１】
リザーバ凹部２３ａの底壁２３ｂには、ダイアフラム部１００を回避した位置に、上記の供給口２２と、外部からリザーバ２３にインクを供給するためのインク供給孔２７とが貫通されている。
また、リザーバ基板２のＣ面には、吐出室３１の一部を構成する細溝状の第２の凹部２８が形成されている。第２の凹部２８は、キャビティ基板３を薄くすることによる吐出室３１での流路抵抗の増加を防ぐために設けられているが、第２の凹部２８は省略することも可能である。
なお、図示は省略するが、リザーバ基板２の全面にはインクによるシリコンの腐食を防ぐために、例えば熱酸化膜（ＳｉＯ2膜）からなるインク保護膜が形成されている。
【００３２】
リザーバ基板２を貫通するノズル連通孔２１は、ノズル基板１のノズル孔１１と同軸上に設けられているので、インク滴の吐出の直進性が得られ、そのため吐出特性が格段に向上するものとなる。特に、微小なインク滴を狙い通りに着弾させることができるため、色ずれ等を生じることなく微妙な階調変化を忠実に再現することができ、より鮮明で高品位の画質を実現することができる。
【００３３】
キャビティ基板３は、例えば厚さ約３０μｍのシリコン材から作製されている。このキャビティ基板３には、ノズル連通孔２１のそれぞれに独立して連通する吐出室３１となる第１の凹部３３が設けられている。そして、この第１の凹部３３と上記の第２の凹部２８とで、各吐出室３１が区画形成されている。また、吐出室３１（第１の凹部３３）の底壁が振動板３２を構成している。振動板３２は、シリコンに高濃度のボロンを拡散することにより形成されるボロン拡散層により構成することができる。振動板３２をボロン拡散層とすることにより、ウエットエッチングでのエッチングストップを十分に働かせることができるので、振動板３２の厚さや面荒れを精度よく調整することができる。
【００３４】
キャビティ基板３の少なくとも下面には、例えばＴＥＯＳ（Tetraethylorthosilicate Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）を原料としたプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition：化学気相成長法)によるＳｉＯ2膜からなる絶縁膜が、例えば０．１μｍの厚さで形成されている（図示せず）。この絶縁膜は、インクジェットヘッド１０の駆動時における絶縁破壊や短絡を防止するために設けられている。キャビティ基板３の上面には、リザーバ基板２と同様のインク保護膜（図示せず）が形成されている。また、キャビティ基板３には、リザーバ基板２のインク供給孔２７に連通するインク供給孔３５が設けられている。
【００３５】
電極基板４は、例えば厚さ約１ｍｍのガラス材から作製されている。なかでも、キャビティ基板３のシリコン材と熱膨張係数の近い硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いるのが適している。硼珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにより、電極基板４とキャビティ基板３を陽極接合する際、両基板の熱膨張係数が近いため、電極基板４とキャビティ基板３との間に生じる応力を低減することができ、その結果、剥離等の問題を生じることなく、電極基板４とキャビティ基板３を強固に接合することができる。
【００３６】
電極基板４には、キャビティ基板３の各振動板３２に対向する表面の位置に、それぞれ凹部４２が設けられている。各凹部４２は、エッチングにより約０．３μｍの深さで形成されている。そして、各凹部４２の底面には、一般に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極４１が、例えば０．１μｍの厚さでスパッタにより形成されている。したがって、振動板３２と個別電極４１との間に形成されるエアギャップＧ（空隙）は、この凹部４２の深さ、個別電極４１および振動板３２を覆う絶縁膜の厚さにより決まることになる。このエアギャップＧは、インクジェットヘッド１０の吐出特性に大きく影響する。本実施の形態１の場合、エアギャップＧは、０．２μｍとなっている。このエアギャップＧの開放端部は、エポキシ接着剤等からなる封止材４３により気密に封止されている。これにより、異物や湿気等がエアギャップＧに侵入するのを防止することができ、インクジェットヘッド１０の信頼性を高く保持することができる。
なお、個別電極４１の材料はＩＴＯに限定するものではなく、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）あるいは金、銅等の金属を用いてもよい。しかし、ＩＴＯは透明であるので振動板の当接具合の確認が行いやすいことなどの理由から、一般にはＩＴＯが用いられている。
【００３７】
また、個別電極４１の端子部４１ａは、リザーバ基板２およびキャビティ基板３の端部が開口された電極取り出し部４４に露出しており、電極取り出し部４４において、例えばドライバＩＣ等の駆動制御回路５が搭載されたフレキシブル配線基板（図示せず）が、各個別電極４１の端子部４１ａと、キャビティ基板３の端部に設けられた共通電極３６とに接続されている。
【００３８】
電極基板４には、インクカートリッジ（図示せず）に接続されるインク供給孔４５が設けられている。インク供給孔４５は、キャビティ基板３に設けられたインク供給孔３５、およびリザーバ基板２に設けられたインク供給孔２７を通じて、リザーバ２３に連通している。
【００３９】
ここで、上記のように構成されたインクジェットヘッド１０の動作について説明する。
インクジェットヘッド１０には、外部のインクカートリッジ（図示せず）内のインクがインク供給孔４５、３５、２７を通じてリザーバ２３内に供給され、さらにインクは個々の供給口２２からそれぞれの吐出室３１、ノズル連通孔２１を経て、ノズル孔１１の先端まで満たされている。また、このインクジェットヘッド１０の動作を制御するためのドライバＩＣ等の駆動制御回路５が、各個別電極４１とキャビティ基板３に設けられた共通電極３６との間に接続されている。
【００４０】
したがって、この駆動制御回路５により個別電極４１に駆動信号（パルス電圧）を供給すると、個別電極４１には駆動制御回路５からパルス電圧が印加され、個別電極４１をプラスに帯電させ、一方、これに対応する振動板３２はマイナスに帯電する。このとき、個別電極４１と振動板３２間に静電気力（クーロン力）が発生するため、この静電気力により振動板３２は個別電極４１側に引き寄せられて撓む。これによって、吐出室３１の容積が増大する。次に、パルス電圧をオフにすると、上記静電気力がなくなり、振動板３２はその弾性力により元に戻り、その際、吐出室３１の容積が急激に減少するため、そのときの圧力により、吐出室３１内のインクの一部がノズル連通孔２１を通過し、インク滴となってノズル孔１１から吐出される。そして、再びパルス電圧が印加され、振動板３２が個別電極４１側に撓むことにより、インクがリザーバ２３から供給口２２を通って吐出室３１内に補給される。
【００４１】
本実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０によれば、駆動時において、吐出室３１の圧力はリザーバ２３にも伝達される。このとき、リザーバ２３の底壁２３ｂには、樹脂薄膜１１１を備えたダイアフラム部１００が設けられているので、リザーバ２３が正圧になると樹脂薄膜１１１は空間部１１０の下方へ撓み、逆にリザーバ２３が負圧になると樹脂薄膜１１１は空間部１１０の上方へ撓むため、リザーバ２３内の圧力変動を緩衝することができ、ノズル１１間の圧力干渉を防止することができる。そのため、駆動ノズル以外の非駆動ノズルからインクが漏れ出たり、駆動ノズルから吐出に必要な吐出量が減少するといったような不具合をなくすことができる。
【００４２】
また、樹脂薄膜１１１はリザーバ２３の底壁２３ｂに設けられているため、ダイアフラム部１００の面積を大きくすることができ、圧力緩衝効果を大きくすることができる。
さらに、ダイアフラム部１００のＣ面側はキャビティ基板３によって蓋がされ、外部に露出していないので、樹脂薄膜１１１を備えたダイアフラム部１００を外力から確実に保護することができ、かつ保護カバー等特別な保護部材を全く必要としない。そのため、インクジェットヘッド１０の小型化、およびコスト低減が可能となる。
【００４３】
なお、ダイアフラム部１００は上記のように広い面積を有するので、空間部１１０内でも確実に変位（振動）させることができる。また必要に応じて、外部から空間部１１０に連通する小さい通気孔（図示せず）を、キャビティ基板３および電極基板４に設けてもよい。
【００４４】
次に、実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０の製造方法について、図３乃至図９を用いて説明する。なお、以下において示す基板の厚さやエッチング深さ、温度、圧力等の値はあくまでも一例を示すものであり、本発明はこれらの値によって限定されるものではない。
まず、リザーバ基板２の製造方法について説明する。
【００４５】
（ａ）図３（ａ）に示すように、面方位（１００）、厚さ１８０μｍのシリコン材よりなるリザーバ基材２００を用意し、このリザーバ基材２００の外面に熱酸化膜２０１を形成する。
（ｂ）次に、フォトリソグラフィー法により、図３（ｂ）に示すように、キャビテイ基板３と接合する側の面（Ｃ面）に、それぞれ、ノズル連通穴２１、第２の凹部２８、供給口２２、ダイアフラム部１００、インク供給穴２７になる部分２１ａ、２８ａ、２２ａ、１００ａ、２７ａをパターニングする。このとき、Ｃ面における各部分２１ａ、２８ａ、１００ａ、２７ａの熱酸化膜２０１の残し膜厚が、次の関係になるようにエッチングする。
ノズル連通穴になる部分２１ａ＝０＜供給口２２になる部分２２ａ＝インク供給穴２７になる部分２７ａ＝ダイアフラム部１００になる部分１００ａ＜第２の凹部２８になる部分２８ａ
【００４６】
（ｃ）次に、図３（ｃ）に示すように、Ｃ面のノズル連通穴２１になる部分２１ａを、ＩＣＰで１５０μｍ程、ドライエッチングする。
（ｄ）次に、図３（ｄ）に示すように、熱酸化膜２０１を適量エッチングして、供給口２２になる部分２２ａ、インク供給穴２７になる部分２７ａおよびダイアフラム１００になる部分１００ａを開口させ、そののち、ＩＣＰで１５μｍ程、ドライエッチングする。
【００４７】
（ｅ）次に、図４（ｅ）に示すように、熱酸化膜２０１を適量エッチングして、第２の凹部２８になる部分２８ａを開口させ、そののちＩＣＰで２５μｍ程、ドライエッチングする。この際、ノズル連通穴２１になる部分２１ａもドライエッチングされて、Ｎ面にまで貫通する。
（ｆ）熱酸化膜２０１を除去した後に、図４（ｆ）に示すように、再度、熱酸化膜２０１を形成し、Ｃ面にダイアフラム部１００になる部分１００ａを、ノズル基板１と接合する側の面（Ｎ面）に、リザーバ凹部２３ａになる部分２３０をフォトリソグラフィー法で開口する。
【００４８】
（ｇ）次に、図４（ｇ）に示すように、ダイアフラム部１００になる部分１００ａの樹脂薄膜１１１を成膜する部分にパリレンを蒸着する。この場合、樹脂薄膜１１１を成膜する部分のみが開口したマスクを被せ、それ以外の部分には蒸着されないようにする。
こうして、樹脂薄膜１１１は、リザーバ基板２の製造過程で成膜によって形成される。
（ｈ）次に、図４（ｈ）に示すように、ＫＯＨでリザーバ凹部２３ａになる部分２３０を、１５０μｍ程、ウエットエッチングする。その結果、樹脂薄膜１１１が露出する。
（ｉ）熱酸化膜２０１を剥離し、そののち、図５（ｉ）に示すように、高濃度オゾン水浸漬でインク保護膜となる酸化膜２０１を形成する。
以上により、図５（ｉ）に示すように、リザーバ基板２の各部が形成される。
【００４９】
次に、インクジェットヘッド１０の製造方法を説明する。
まず、電極基板４にシリコン材よりなるキャビティ基材３００を接合した後、そのキャビティ基材３００からキャビティ基板３を製造する方法について説明する。
【００５０】
（ａ）電極基板４は、以下のようにして製造される。
図６（ａ）に示すように、硼珪酸ガラス等からなる厚さ約１ｍｍのガラス基材４００に、金・クロムのエッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングすることにより、凹部４２を形成する。なお、この凹部４２は個別電極４１の形状より少し大きめの溝状のものであり、個別電極４１ごとに複数形成される。
そして、凹部４２の内部に、スパッタにより、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）からなる個別電極４１を形成する。
その後、ブラスト等によってインク供給孔４５になる部分４５ａを形成することにより、電極基板４が作製される。
【００５１】
（ｂ）次に、図６（ｂ）に示すように、厚さ約２２０μｍで表面加工および表面の加工変質層の除去処理（前処理）がなされたシリコン材よりなるキャビティ基材３００を用意し、このキャビティ基材３００の片面に、例えばＴＥＯＳを原料としたプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって、厚さ０．１μｍの酸化膜からなる絶縁膜３４を成膜する。絶縁膜３４の成膜は、例えば、温度３６０℃、高周波出力２５０Ｗ、圧力６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で行う。また、キャビティ基材３００は、所要の厚さのボロンドープ層（図示せず）を有するものを用いるのが望ましい。
【００５２】
（ｃ）次に、キャビテイ基材３００（図６（ｂ））と、個別電極４１が作製された電極基板４（図６（ａ））とを、図６（ｃ）に示すように、絶縁膜３４を介して陽極接合する。陽極接合は、キャビティ基材３００と電極基板４を３６０℃に加熱した後、電極基板４に負極、キャビティ基材３００に正極を接続して、８００Ｖの電圧を印加して陽極接合する。
【００５３】
（ｄ）次に、図６（ｄ）に示すように、陽極接合された上記キャビティ基材３００の表面を、バックグラインダーや、ポリッシャーによって研削加工し、さらに水酸化カリウム水溶液で表面を１０〜２０μｍエッチングして加工変質層を除去し、厚さが３０μｍになるまで薄くする。
【００５４】
（ｅ）次に、図７（ｅ）に示すように、薄板化されたキャビティ基材３００の表面に、エッチングマスクとなるＴＥＯＳ酸化膜３０１を、プラズマＣＶＤによって厚さ約１．０μｍで成膜する。
【００５５】
（ｆ）そして、ＴＥＯＳ酸化膜３０１の表面上にレジスト（図示せず）をコーティングし、フォトリソグラフイーによってレジストをパターニングし、ＴＥＯＳ酸化膜３０１をエッチングすることにより、図７（ｆ）に示すように、吐出室３１の第１の凹部３３、インク供給孔３５、および電極取り出し部４４になる部分３３ａ、３５ａ、４４ａを開口する。そして、開口後にレジストを剥離する。
【００５６】
（ｇ）次に、図７（ｇ）に示すように、この陽極接合済みの基材を水酸化カリウム水溶液でエッチングすることにより、薄板化されたキャビティ基材３００に、吐出室３１の第１の凹部３３になる部分３３ａと、インク供給孔３５となる貫通孔３５ａを形成する。このとき、電極取り出し部４４になる部分４４ａは未だ貫通させず、基板厚さが薄くなる程度にとどめておく。また、ＴＥＯＳエッチングマスク３０１の厚さも薄くなる。
【００５７】
なお、このエッチング工程では、最初は、濃度３５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を用いて、キャビティ基材３００の残りの厚さが例えば５μｍになるまでエッチングを行い、ついで、濃度３ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液に切り替えてエッチングを行う。これにより、エッチングストップが十分に働くため、振動板３２になる部分３２ａの面荒れを防ぎ、かつその厚さを０．８０±０．０５μｍと、高精度の厚さに形成することができる。エッチングストップとは、エッチング面から発生する気泡が停止した状態と定義し、実際のウェットエッチングにおいては、気泡の発生の停止をもってエッチングがストップしたものと判断する。
そして、エッチング後、レジストを剥離する。
【００５８】
（ｈ）キャビティ基材３００のエッチングが終了した後に、図７（ｈ）に示すように、フッ酸水溶液でエッチングすることにより、キャビティ基材３００の上面に形成されているＴＥＯＳ酸化膜３０１を除去する。
【００５９】
（ｉ）次に、キャビティ基材３００の第１の凹部３３になる部分３３ａの表面に、図８（ｉ）に示すように、プラズマＣＶＤによりＴＥＯＳ膜からなるインク保護膜３７を、厚さ０．１μｍで形成する。
【００６０】
（ｊ）その後、図８（ｊ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive  Ion  Etching）等によって電極取り出し部４４になる部分４４ａを開口する。また、振動板３２と個別電極４１の間のエアギャップＧの開放端部を、エポキシ樹脂等の封止材４３で気密に封止する。また、Ｐｔ（白金）等の金属電極からなる共通電極３６が、スパッタにより、キャビティ基材３００の表面の端部に形成される。
以上により、電極基板４に接合した状態のキャビティ基材３００からキャビティ基板３が作製される。
【００６１】
（ｋ）そして、図９（ｋ）に示すように、このキャビティ基板３に、前述のようにノズル連通孔２１、供給口２２、リザーバ凹部２３ａ、ダイアフラム部１００等が作製されたリザーバ基板２を接着剤により接着する。
【００６２】
（ｌ）最後に、図９（ｌ）に示すように、予めノズル孔１１が形成されたノズル基板１を、リザーバ基板２上に接着剤により接着する。
（ｍ）そして、図９（ｍ）に示すように、ダイシングにより個々のヘッドに分離すれば、図２に示したインクジェットヘッド１０の本体部が作製される。
【００６３】
以上のように、実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１を成膜より形成し、樹脂薄膜１１１にはパリレンを用いるようにしたので、ダイアフラム部１００をウエハーに一括で形成でき、かつ半導体プロセスによるので位置合せ精度や形状精度が向上すると共に、形状に依存しない良好な被覆性を有し、耐熱性、耐薬品性及び耐透湿性が高い樹脂薄膜を構成することができる。
【００６４】
実施の形態２．
図１０は本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図１１は図１０に示したインクジェットヘッドの組立状態を示す縦断面図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態１に係るインクジェットヘッド１０では、断面ほぼコ字状に成膜された樹脂薄膜１１１によってダイアフラム部１００を構成したが、本実施の形態２では、平面状に貼り付けた樹脂薄膜１１１によってダイアフラム部１００を構成したものである。
【００６５】
図１０、図１１に示すように、リザーバ基板２のリザーバ凹部２３ａ（リザーバ２３）は、ノズル基板１との接合面（Ｎ面）側に拡径して開かれた断面ほぼ逆台形状となっている。そして、キャビティ基板３との接合面（Ｃ面）側に位置するリザーバ凹部２３ａの底壁２３ｂには、底壁２３ｂの表面よりＣ面に至るまで貫通し、Ｃ面側をキャビテイ基板３によって蓋をされた空間部１１０が形成されている。そして、この空間部１１０のＮ面側に樹脂薄膜１１１を取り付けることで、圧力変動緩衝部であるダイアフラム部１００を形成してある。
【００６６】
この場合、ダイアフラム部１００は、リザーバ２３の底壁２３ｂをＮ面側より平面状の樹脂薄膜１１１によって覆い、空間部１１０のＮ面側を閉じるようにしたものである。こうして、この樹脂薄膜１１１とキャビテイ基板３とによって空間部１１０を形成し、この空間部１１０によって樹脂薄膜１１１のたわみが許容される。
なお、この樹脂薄膜１１１は、リザーバ基板２の製造工程の最後に平面状の樹脂薄膜１１１を貼り付けることによって形成されるもので、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いて形成される。
【００６７】
なお、本実施の形態２では、リザーバ基板２以外の、ノズル基板１、キャビティ基板３および電極基板４は、実施の形態１と同じ構成であるので説明は省略する。
【００６８】
上記のように構成したインクジェットヘッド１０は、駆動時において、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１が大きな面積を有して上下方向に振動するので、実施の形態１と同様の効果があり、樹脂薄膜１１１を備えたダイアフラム部１００により、ノズル１１間の圧力干渉を防止することができる。また、ダイアフラム部１００のＣ面側はキャビティ基板３によって蓋がされ、外部に露出していないので、薄膜部１１１を備えたダイアフラム部１００を外力から確実に保護することができ、かつ保護カバー等特別な保護部材を全く必要としない。そのため、インクジェットヘッド１０の小型化、およびコスト低減が可能となる。
【００６９】
次に、インクジェットヘッド１０の製造のために使用するリザーバ基板２の製造方法を、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。
（ａ）まず、図１２（ａ）に示すように、面方位（１００）、厚さ１８０μｍのシリコン材よりなるキャビティ基材２００を用意し、このキャビティ基材２００の外面に熱酸化膜２０１を形成する。
（ｂ）次に、図１２（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法により、キャビテイ基板３と接合する側の面（Ｃ面）に、それぞれノズル連通穴２１、第２の凹部２８、供給口２２、ダイアフラム部１００、インク供給穴２７になる部分２１ａ、２８ａ、２２ａ、１００ａ、２７ａをパターニングする。このとき、Ｃ面における各部分２１ａ、２８ａ、１００ａ、２７ａの熱酸化膜２０１の残し膜厚が、次の関係になるようにエッチングする。
ノズル連通穴になる部分２１ａ＝０＜供給口２２になる部分２２ａ＝インク供給穴２７になる部分２７ａ＝ダイアフラム部になる部分１００ａ＜第２の凹部２８になる部分２８ａ
【００７０】
（ｃ）次に、図１２（ｃ）に示すように、Ｃ面のノズル連通穴２１になる部分２１ａを、ＩＣＰで１５０μｍ程、ドライエッチングする。
（ｄ）次に、図１２（ｄ）に示すように、熱酸化膜２０１を適量エッチングして、供給口２２になる部分２２ａ、インク供給穴２７になる部分２７ａおよびダイアフラム１００になる部分１００ａを開口させ、そののち、ＩＣＰで１５μｍ程、ドライエッチングする。
【００７１】
（ｅ）次に、図１３（ｅ）に示すように、熱酸化膜２０１を適量エッチングして、第２の凹部２８になる部分２８ａを開口させ、そののちＩＣＰで２５μｍ程、ドライエッチングする。この際、ノズル連通穴２１になる部分２１ａもドライエッチングされて、Ｎ面にまで貫通する。
（ｆ）熱酸化膜２０１を除去した後に、図１３（ｆ）に示すように、再度、熱酸化膜２０１を形成し、ノズル基板１と接合する側の面（Ｎ面）に、リザーバ凹部２３ａになる部分２３０をフォトリソグラフィー法で開口する。
（ｇ）次に、図１３（ｇ）に示すように、ＫＯＨでリザーバ凹部２３ａになる部分２３０を１５０μｍ程ウエットエッチングする。
（ｈ）次に、熱酸化膜２０１を剥離し、その後、図１３（ｈ）に示すように、再度ドライ酸化でインク保護膜２０１を形成する。このとき、インク供給穴２７になる部分２７ａのシリコン塊は抜け落ちる。
【００７２】
（ｉ）次に、図１４（ｉ）に示すリザーバ基板２に、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムをアライメントして、リザーバ凹部２３ａになる部分２３０の底壁２３ｂにＮ面側より樹脂薄膜１１１として貼り付ける。こうして、樹脂薄膜１１１は、リザーバ基材２００の組立工程の最終段階に形成される。
以上により、図１４（ｉ）に示すように、リザーバ基板２の各部が形成される。
そして、上記のように作製されたリザーバ基板２を用いて、実施の形態１の図６乃至図９で説明したようにすれば、インクジェットヘッド１０を製造することができる。
【００７３】
以上のように、本実施の形態２に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１をリザーバ基板２形成の最終工程において貼り付け、樹脂薄膜１１１にはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いるようにしたので、リザーバ基板２形成工程のなかで必要となる耐熱性や耐薬品性を考慮する必要がなく、樹脂材料選択の自由度が向上するとともに、耐薬品性、耐透湿性に優れた樹脂薄膜を形成できる。
【００７４】
実施の形態３．
図１５は本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図１６は図１５に示したインクジェットヘッドの組立状態を示す縦断面図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０は、リザーバ基板２に設けたダイアフラム部１００を、実施の形態１、２とは逆に、ノズル基板１との接合面側（Ｎ面側）に設けたものである。
【００７５】
本実施の形態３では、リザーバ基板２以外のノズル基板１、キャビティ基板３および電極基板４は、実施の形態１と同じ構成である。リザーバ基板２には、ノズル基板１のノズル孔１１に連通する円筒状のノズル連通孔２１が同様に形成されている。また、各吐出室３１の一部を構成する第２の凹部２８と、リザーバ２３となるリザーバ凹部２３ａとは、細溝状の供給口２２０で連通している。また、キャビティ基板３に設けられたインク供給孔３５は、リザーバ凹部２３ａの開口面に開口している。
【００７６】
リザーバ基板２のリザーバ凹部２３ａは、キャビテイ基板３との接合面（Ｃ面）側に拡径して開かれた断面ほぼ台形状となっている。そしてリザーバ凹部２３ａの上部（Ｎ面側）には、Ｎ面側に拡径して開口する断面逆台形状の空間部１１０が形成されている。そして、この空間部１１０に樹脂薄膜１１１を形成して、圧力変動緩衝部であるダイアフラム部１００を構成してある。
【００７７】
この場合、樹脂薄膜１１１の側面１１１ａは空間部１１０に当接し、リザーバ２３側にはたわみ面１１１ｃが設けられて、これらの側面１１１ａとたわみ面１１１ｃによって一体化した樹脂薄膜１１１を形成している。こうして樹脂薄膜１１１とノズル基板１とによって空間部１１０を形成し、この空間部１１０によって樹脂薄膜１１１のたわみが許容される。
なお、この樹脂薄膜１１１はリザーバ基板２の製造過程で成膜によって形成されるもので、例えばパリレンを用いて形成される。
【００７８】
本実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０は、その駆動時において、リザーバ２３のＮ面側に設けられたダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１が大きな面積を有して上下方向に振動するので、実施の形態１と同様の効果があり、ノズル１１間の圧力干渉を防止することができる。
また、ダイアフラム部１００のＮ面側はノズル基板１によって蓋がされ、外部に露出していないので、薄膜部１１１を備えたダイアフラム部１００を外力から確実に保護することができ、かつ保護カバー等特別な保護部材を全く必要としない。そのため、インクジェットヘッド１０の小型化、およびコスト低減が可能となる。
【００７９】
次に、実施の形態３に係るインクジェットヘッドの製造のために使用するリザーバ基板の製造方法を、図１７、図１８を用いて説明する。
（ａ）まず、図１７（ａ）に示すように、面方位（１００）、厚さ１８０μｍのシリコン材よりなるキャビテイ基材２００を用意し、このキャビテイ基材２００の外面に熱酸化膜２０１を形成する。
（ｂ）次に、図１７（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法により、Ｃ面にノズル連通穴２１になる部分２１ａを開口する。
（ｃ）次に、図１７（ｃ）に示すように、Ｃ面のノズル連通穴２１になる部分２１ａを、ＩＣＰで貫通するまでドライエッチングする。
【００８０】
（ｄ）次に、熱酸化膜２０１を剥離し、その後、図１７（ｄ）に示すように、再度、熱酸化膜２０１を形成する。そして、Ｃ面にそれぞれリザーバ凹部２３ａと供給口２２と第２の凹部２８とになる部分２３０、２２ａ、２８ａを、Ｎ面にダイアフラム部１００になる部分１００ａをパターンニングする。ただし、エッチング深さに応じて、パターン幅が次の関係になるようにする。
リザーバ凹部２３ａになる部分２３０＞第２の凹部になる部分２８ａ＞供給口になる部分２２ａ
【００８１】
（ｅ）次に、図１８（ｅ）に示すように、ＫＯＨによるウエットエッチングで、Ｃ面及びＮ面を２０μｍエッチングする。
（ｆ）次に、図１８（ｆ）に示すように、樹脂薄膜１１１になる部分にパリレンを蒸着する。この場合、樹脂薄膜１１１になる部分のみを開口したマスクを被せ、それ以外の部分には蒸着されないようにする。
こうして、樹脂薄膜１１１は、リザーバ基板２の製造過程において成膜によって形成される。
【００８２】
（ｇ）次に、図１８（ｇ）に示すように、さらなるＫＯＨによるウエットエッチングで、リザーバ凹部２３ａと供給口２２と第２の凹部２８になる部分２３０、２２ａ、２８ａを形成する。その際、リザーバ凹部２３ａになる部分２３０は、樹脂薄膜１１１のたわみ面になる部分１１１ｃによって、すなわちパリレンの蒸着層によってエッチングストップがかかる。一方、第２の凹部２８になる部分２８ａと供給口になる部分２２ａは、開口幅に応じた深さでエッチングがストップする。この場合、各部の深さは次の関係になるようにする。
リザーバ凹部２３ａになる部分２３０＞第２の凹部になる部分２８ａ＞供給口になる部分２２ａ
（ｈ）次に、熱酸化膜２０１を剥離し、その後、高濃度オゾン水浸漬でインク保護膜となる酸化膜を形成する。
以上により、図１８（ｈ）に示すように、リザーバ基板２が作製される。
【００８３】
そして、上記のように作製されたリザーバ基板２を用いて、実施の形態１の図６乃至図９で説明したように製造すれば、実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０を製造することができる。
【００８４】
実施の形態３に係るインクジェットヘッド１０の製造方法によれば、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１を成膜より形成し、樹脂薄膜１１１にはパリレンを用いるようにしたので、ダイアフラム部１００をウエハーに一括して形成でき、かつ半導体プロセスによるので位置合せ精度や形状精度が向上すると共に、形状に依存しない良好な被覆性を有し、耐熱性、耐薬品性及び耐透湿性が高い樹脂薄膜を構成することができる。
【００８５】
実施の形態４
図１９は本発明の実施の形態４に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図２０は図１９に示したインクジェットヘッドの組立状態を示す縦断面図である。なお、実施の形態１と同一部分には同じ符号を付し説明を省略する。
実施形態３に係るインクジェットヘッド１０では、成膜された樹脂薄膜１１１によってダイアフラム部１００を構成したが、本実施の形態４では、平面状に貼り付けた樹脂薄膜１１１によってダイアフラム部１００を構成したものである。
【００８６】
図１９、図２０に示すように、リザーバ基板２のリザーバ凹部２３ａは、キャビテイ基板３との接合面（Ｃ面）側に拡径して開かれた断面ほぼ逆台形状となっている。そしてリザーバ凹部２３ａの上部（Ｎ面側）には、Ｎ面側に拡径して開口する断面台形状の空間部１１０が形成されている。そして、この空間部１１０のリザーバ２３側に樹脂薄膜１１１を取り付けて、圧力変動緩衝部であるダイアフラム部１００を形成する。
【００８７】
この場合、ダイアフラム部１００は、リザーバ２３の上壁の空間部１１０のＣ面側を平面状の樹脂薄膜１１１によって覆い、空間部１１０のＮ面側を閉じるようにしたものである。そして、空間部１１０周縁の底壁１２０に樹脂薄膜１１１の縁部を支持させて貼り付け、圧力変動緩衝部であるダイアフラム部１００を形成する。こうして、樹脂薄膜１１１とノズル基板１とによって空間部１１０を形成し、この空間部１１０によって樹脂薄膜１１１のたわみが許容される。
なお、この樹脂薄膜１１１は、リザーバ基板２の製造工程の最後に平面状の樹脂薄膜１１１を貼り付けることによって形成されるもので、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いて形成される。
【００８８】
なお、本実施の形態４では、リザーバ基板２以外の、ノズル基板１、キャビティ基板３および電極基板４は、実施の形態１と同じ構成であるので説明は省略する。
【００８９】
上記のように構成されたインクジェットヘッド１０は、駆動時において、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１が大きな面積を有して上下方向に振動するので、実施の形態１と同様の効果があり、樹脂薄膜１１１を備えたダイアフラム部１００によりノズル１１間の圧力干渉を防止することができる。ダイアフラム部１００のＮ面側はノズル基板１によって蓋がされ、外部に露出していないので、樹脂薄膜１１１を備えたダイアフラム部１００を外力から確実に保護することができ、かつ保護カバー等特別な保護部材を全く必要としない。そのため、インクジェットヘッド１０の小型化、およびコスト低減が可能となる。
【００９０】
次に、インクジェットヘッド１０の製造のために使用するリザーバ基板２の製造方法を、図２１、図２２、図２３を用いて説明する。
（ａ）まず、図２１（ａ）に示すように、面方位（１００）、厚さ１８０μｍのシリコン材よりなるキャビテイ基材２００を用意し、このキャビテイ基材２００の外面に熱酸化膜２０１を形成する。
（ｂ）次に、図２１（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィー法により、Ｃ面にノズル連通穴２１になる部分２１ａを開口する。
（ｃ）次に、図２１（ｃ）に示すように、Ｃ面のノズル連通穴２１になる部分２１ａを、ＩＣＰで貫通するまでドライエッチングする。
【００９１】
（ｄ）熱酸化膜２０１を剥離後に、再度、熱酸化膜２０１を形成し、図２１（ｄ）に示すように、Ｃ面にリザーバ凹部２３ａと供給口２２と第２の凹部２８になる部分２３０、２２ａ、２８ａを、Ｎ面にダイアフラム１００になる部分１００ａをパターンニングする。この場合、酸化膜２０１の残し厚みは、それぞれリザーバ凹部２３ａと供給口２２と第２の凹部２８になる部分２３０、２２ａ、２８ａで０μｍとし、ダイアフラム部１００になる部分１００ａで適量残す。ただし、エッチング深さに応じて、パターン幅が次の関係になるようにする。
リザーバ凹部２３ａになる部分２３０＞第２の凹部２８になる部分２８ａ＞供給口２２になる部分２２ａ
【００９２】
（ｅ）次に、図２２（ｅ）に示すように、Ｃ面をＫＯＨで１４０μｍウエットエッチングし、それぞれリザーバ凹部２３ａと供給口２２と第２の凹部２８になる部分２３０、２２ａ、２８ｂを形成する。その際、第２の凹部２８と供給口２２になる部分２８ａ、２２ａは、開口幅に応じた深さでエッチングがストップする。各部の深さは次の関係になる。
リザーバ凹部２３ａになる部分２３０＞第２の凹部２８になる部分２８ａ＞供給口２２になる部分２２ａ
【００９３】
（ｆ）次に、図２２（ｆ）に示すように、酸化膜２０１を適量除去し、Ｎ面のダイアフラム部１００になる部分１００ａを開口する。
（ｇ）次に、図２２（ｇ）に示すように、さらなるＫＯＨによるウエットエッチングで、Ｃ面およびＮ面からリザーバ凹部２３ａになる部分２３０、及びダイアフラム部１００になる部分１００ａを貫通させる。その際、それぞれ第２の凹部２８と供給口２２になる部分２８ａ、２２ａはエッチングが進行しない。各部の深さは次の関係になる。
リザーバ凹部２３ａになる部分２３ａ＞第２の凹部２８になる部分２８ａ＞供給口２２になる部分２２ａ
【００９４】
（ｈ）熱酸化膜２０１を剥離し、その後に、図２２（ｈ）に示すように、ドライ酸化でインク保護膜となる酸化膜２０１を形成する。
（ｉ）次に、図２３（ｉ）に示すように、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルムをアライメントして、ダイアフラム部１００になる部分１００ａの底壁１２０にＮ面側より貼り付ける。こうして、樹脂薄膜１１１は、リザーバ基材２００の組立工程の最終段階に形成される。
以上により、リザーバ基板２の各部が形成される。
【００９５】
そして、上記のように作製されたリザーバ基板２を用いて、実施の形態１の図６乃至図９で説明したように製造すれば、実施の形態４に係るインクジェットヘッド１０を製造することができる。
【００９６】
以上のように、実施の形態４に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、ダイアフラム部１００の樹脂薄膜１１１をリザーバ基板２形成の最終工程において貼り付け、樹脂薄膜１１１にはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いるようにしたので、リザーバ基板２の形成工程のなかで必要となる耐熱性や耐薬品性を考慮する必要がなく、樹脂材料選択の自由度が向上するとともに、耐薬品性、耐透湿性に優れた樹脂薄膜１１１を形成できる。
【００９７】
なお、樹脂薄膜１１１の変位可能な空間部１１０は、リザーバ基板２とキャビティ基板３あるいはノズル基板１との接合面の間に形成されていればよく、いずれか一方もしくは両方の基板にダイアフラム部１００が形成されていればよい。
【００９８】
上記の実施形態１〜４では、静電駆動方式のインクジェットヘッドおよびその製造方法について述べたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術思想の範囲内で種々変更することができる。例えば、静電駆動方式以外の駆動方式によるインクジェットヘッドについても、本発明を適用することができる。圧電方式の場合は、電極基板に代えて、圧電素子を各吐出室の底部に接着すればよく、バブル方式の場合は各吐出室の内部に発熱素子を設ければよい。また、ノズル孔より吐出される液状材料を変更することにより、図２２に示されるインクジェットプリンタのほか、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、遺伝子検査等に用いられる生体分子溶液のマイクロアレイの製造など様々な用途の液滴吐出装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図２】図１のインクジェットヘッドの組立状態を示す断面図。
【図３】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造のために使用するリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図４】図３に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図５】図４に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図６】実施の形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す製造工程の断面図。
【図７】図６に続く製造工程の断面図。
【図８】図７に続く製造工程の断面図。
【図９】図８に続く製造工程の断面図。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図１１】図１０のインクジェットヘッドの組立状態を示す断面図。
【図１２】実施の形態２に係るインクジェットヘッドの製造のために使用するリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図１３】図１２に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図１４】図１３に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図１６】図１５のインクジェットヘッドの組立状態を示す断面図。
【図１７】実施の形態３に係るインクジェットヘッドの製造のために使用するリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図１８】図１７に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図１９】本発明の実施の形態４に係るインクジェットヘッドの概略構成を示す分解斜視図。
【図２０】図１９のインクジェットヘッドの組立状態を示す断面図。
【図２１】実施の形態４に係るインクジェットヘッドの製造のために使用するリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図２２】図２１に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図２３】図２２に続くリザーバ基板の製造工程の断面図。
【図２４】本発明に係るインクジェットプリンタを示す斜視図。
【符号の説明】
【０１００】
１  ノズル基板、２  リザーバ基板、３  キャビティ基板、４  電極基板、１０  インクジェットヘッド、１１  ノズル孔、２１  ノズル連通孔、２２  供給口、２３  リザーバ、２３ａ  リザーバ凹部、２３ｂ  リザーバの底壁、２７，３５，４５  インク供給孔、２８  第２の凹部、３１  吐出室、３２  振動板、３３  第１の凹部、４１  個別電極、４２  凹部、１００  ダイアフラム部、１００ａ  ダイアフラムになる部分、１１０  ダイアフラム部の空間部、１１１  樹脂薄膜、１２０  ダイアフラム部の底壁、２００  リザーバ基材、２３０  リザーバ凹部になる部分、Ｃ  キャビテイ基板との接合面（Ｃ面）、Ｎ  ノズル基板との接合面（Ｎ面）。
【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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【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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