(57)【要約】【課題】  製造コストを大幅に削減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を提供する。【解決手段】  流路形成基板用ウェハの一方面側に、一対の圧力発生室の列に対応する一対の圧電素子群をマトリックス状に形成する工程と、圧電素子保持部、及び一対の圧電素子群の間に対向する領域のそれぞれに設けられてリザーバよりも幅狭のスリット孔を有する保護基板用ウェハを流路形成基板用ウェハに接合する工程と、流路形成基板用ウェハに圧力発生室及びスリット孔に対向する領域に設けられる連通部とを含む流路を形成する工程と、スリット孔及び連通部に対向する領域を含む所定領域で流路形成基板用ウェハ及び保護基板用ウェハを切断して１列の圧電素子群を有するアクチュエータチップに分割する工程と、一対のアクチュエータチップをスリット孔側が対向するように所定間隔で配置してノズルプレートに接合する工程と、アクチュエータチップの両側面に側壁部材を接合し一対のアクチュエータチップ間を塞ぐことによりリザーバ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】
液滴を吐出するノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室の列を備えた流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に各圧力発生室の列に対応して設けられる複数の圧電素子からなる圧電素子群と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合されて各圧電素子群をそれぞれ保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備し、一対の前記圧力発生室の列間に各列の圧力発生室がそれぞれ連通されるリザーバが設けられた液体噴射ヘッドの製造方法であって、
流路形成基板用ウェハの一方面側に、前記一対の圧力発生室の列に対応する一対の圧電素子群をマトリックス状に形成する工程と、前記圧電素子保持部、及び前記一対の圧電素子群の間に対向する領域のそれぞれに設けられて前記リザーバよりも幅狭のスリット孔を有する保護基板用ウェハを前記流路形成基板用ウェハに接合する工程と、前記流路形成基板用ウェハに前記圧力発生室及び前記スリット孔に対向する領域に設けられる連通部とを含む流路を形成する工程と、前記スリット孔及び前記連通部に対向する領域を含む所定領域で前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを切断して１列の前記圧電素子群を有するアクチュエータチップに分割する工程と、一対のアクチュエータチップを前記スリット孔側が対向するように所定間隔で配置して前記ノズルプレートに接合する工程と、前記アクチュエータチップの両側面に側壁部材を接合し前記一対のアクチュエータチップ間を塞ぐことにより前記リザーバ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、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程よりも前に、少なくとも前記流路形成基板用ウェハの前記連通部及び前記保護基板用ウェハの前記スリット孔の内面に耐液体性の保護膜を形成する工程を有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１又は２において、前記リザーバを形成する工程では、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハの前記スリット孔側の切断面が露出されないように前記側面部分を封止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、前記流路形成基板用ウェハの前記圧力発生室の前記流路とは反対側の端部外側に対応する領域には、各圧電素子群毎の前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣが予め形成されてい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】
請求項４において、前記保護基板用ウェハには、前記圧電素子の並設方向で隣接する前記圧電素子群の間の領域のそれぞれに、前記流路形成基板の表面を露出する露出孔が予め形成され、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程では、前記露出孔に対向する領域を含む所定領域を切断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６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記アクチュエータチップに分割する工程では、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハをダイシングにより切断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７】
液滴を吐出するノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室を具備する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられる圧電素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合されて前記圧電素子群を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、
前記流路形成基板と前記保護基板とからなり前記ノズルプレートに接合される一対のアクチュエータチップと、これら一対のアクチュエータチップの側面及び前記ノズルプレートの端面に跨って接合される側壁部材とを有し当該一対のアクチュエータチップ間に前記圧力発生室のそれぞれに連通するリザーバが形成されていると共に、前記流路形成基板及び前記保護基板の前記リザーバの内面を構成する端面がエッチング面で構成されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッドに関し、特に、インク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室の一部を振動板で構成し、この振動板の表面に圧電素子を形成して、圧電素子の変位によりインク滴を吐出させ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に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴を吐出するノズル開口と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】
また、このような圧電素子を具備するインクジェット式記録ヘッドには、一般的に、複数の圧力発生室に連通して各圧力発生室にインクを供給するためのリザーバを設けられている。そして、インクカートリッジ等から供給されるインクは、一旦このリザーバに貯留された後、各圧力発生室にインクが供給されるようになっている。そして、良好なインク吐出特性を確保するためには、比較的容積の大きいリザーバを形成しておくことが好ましい。
【０００４】
このため、圧力発生室が形成される流路形成基板及び流路形成基板に接合される接合基板を貫通するリザーバを形成することで、リザーバの容積を確保している。また、例えば、圧力発生室の列を２列具備するタイプのインクジェット式記録ヘッドにおいては、圧力発生室の列の外側に、各列に対応するリザーバを別々に設けることで、リザーバの容積を確保したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、このようなインクジェット式記録ヘッドは、それぞれ１枚の基板である流路形成基板及び接合基板に、各圧力発生室の列に対応する２つのリザーバを形成しているため、これら流路形成基板及び接合基板の面積が大きくなってしまい、コストが高くなってしまうという問題がある。すなわち、流路形成基板及び接合基板は、それぞれ１枚のウェハに複数一体的に形成され最終的に分割されることによって形成されるため、流路形成基板及び接合基板の面積が大きくなると、１枚のウェハあたりの取り数が減少してしまい、コストが高くなってしまうという問題がある。なお、このような問題は、インク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、勿論、インク以外の液滴を吐出する他の液体噴射ヘッドにおいても、同様に存在する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８２０７６号公報（第１図、第２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、製造コストを大幅に削減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、液滴を吐出するノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室の列を備えた流路形成基板と、前記流路形成基板の一方面側に各圧力発生室の列に対応して設けられる複数の圧電素子からなる圧電素子群と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合されて各圧電素子群をそれぞれ保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備し、一対の前記圧力発生室の列間に各列の圧力発生室がそれぞれ連通されるリザーバが設けられた液体噴射ヘッドの製造方法であって、流路形成基板用ウェハの一方面側に、前記一対の圧力発生室の列に対応する一対の圧電素子群をマトリックス状に形成する工程と、前記圧電素子保持部、及び前記一対の圧電素子群の間に対向する領域に設けられ前記リザーバよりも幅狭のスリット孔を有する保護基板用ウェハを前記流路形成基板用ウェハに接合する工程と、前記流路形成基板用ウェハに前記圧力発生室及び前記スリット孔に対向する領域に設けられる連通部とを含む流路を形成する工程と、前記スリット孔及び前記連通部に対向する領域を含む所定領域で前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを切断して１列の前記圧電素子群を有するアクチュエータチップに分割する工程と、一対のアクチュエータチップを前記スリット孔側が対向するように所定間隔で配置して前記ノズルプレートに接合する工程と、前記アクチュエータチップの両側面に側壁部材を接合し前記一対のアクチュエータチップ間を塞ぐことにより前記リザーバ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、リザーバの大きさに拘わらず、各アクチュエータチップの大きさを小さくすることができ、１枚のウェハからのアクチュエータチップの取り数が増加する。また、スリット孔に対向する領域で流路形成基板用ウェハ及び封止基板用ウェハを切断することで、これらのウェハを比較的容易に切断することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程よりも前に、少なくとも前記流路形成基板用ウェハの前記連通部及び前記保護基板用ウェハの前記スリット孔の内面に耐液体性の保護膜を形成する工程を有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、ウェハの状態でリザーバの内面を構成する部分に保護膜を形成することができ、製造効率が著しく向上する。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記リザーバを形成する工程では、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハの前記スリット孔側の切断面が露出されないように前記側面部分を封止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、リザーバ内に供給された液体による流路形成基板及び保護基板の浸食が防止される。
【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、前記流路形成基板用ウェハの前記圧力発生室の前記流路とは反対側の端部外側に対応する領域には、各圧電素子群毎の前記圧電素子を駆動するための駆動ＩＣが予め形成されてい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、駆動ＩＣと圧電素子とを接続するための領域を確保する必要がなく、流路形成基板及び保護基板の面積をより小さくすることができる。したがって、１枚のウェハからのアクチュエータチップの取り数がさらに増加する。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第４の態様において、前記保護基板用ウェハには、前記圧電素子の並設方向で隣接する前記圧電素子群の間の領域のそれぞれに、前記流路形成基板の表面を露出する露出孔が予め形成され、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハを分割する工程では、前記露出孔に対向する領域を含む所定領域を切断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５の態様では、露出孔に対向する領域の流路形成基板上で、駆動ＩＣと外部配線とを接続することができる。また、露出孔に対向する領域で流路形成基板用ウェハ及び保護基板用ウェハを切断することで、これらのウェハをさらに容易に切断することができる。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記アクチュエータチップに分割する工程では、前記流路形成基板用ウェハ及び前記保護基板用ウェハをダイシングにより切断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６の態様では、ダイシングを用いることで切りしろが減少し、１枚のウェハからのアクチュエータチップの取り数をさらに増加させることが可能となる。
【００１４】
本発明の第７の態様は、液滴を吐出するノズル開口が穿設されたノズルプレートと、前記ノズル開口に連通する圧力発生室を具備する流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に設けられる圧電素子と、前記流路形成基板の前記一方面側に接合されて前記圧電素子群を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備する液体噴射ヘッドであって、前記流路形成基板と前記保護基板とからなり前記ノズルプレートに接合される一対のアクチュエータチップと、これら一対のアクチュエータチップの側面及び前記ノズルプレートの端面に跨って接合される側壁部材とを有し当該一対のアクチュエータチップ間に前記圧力発生室のそれぞれに連通するリザーバが形成されていると共に、前記流路形成基板及び前記保護基板の前記リザーバの内面を構成する端面がエッチング面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７の態様では、所望の大きさのリザーバを有する液体噴射ヘッドを比較的低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インク滴が吐出されるノズル開口１０が穿設されたノズルプレート１１と、ノズル開口１０に連通する圧力発生室１２が形成された流路形成基板１３及び流路形成基板１３上に設けられた圧電素子１４を保護する保護基板１５とからなる一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂとを有する。
【００１６】
そして、このような一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂが、接着剤や熱溶着フィルム等を介して一枚のノズルプレート１１上に所定間隔で接合され、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂ間に各圧力発生室１２の共通インク室となるリザーバ１７が形成されている。すなわち、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂの両側面側には、側壁部材１８がノズルプレート１１及び両アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂに跨って接合されてリザーバ１７が形成されている。
【００１７】
ここで、各アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを構成する流路形成基板１３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り形成した二酸化シリコンからなる、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜１９が形成されている。そして、流路形成基板１３には、弾性膜１９とは反対側の面から弾性膜１９に達するまでエッチングすることにより、複数の圧力発生室１２がその幅方向に沿って並設されている。また、圧力発生室１２の長手方向一端部側には、リザーバ１７に連通するインク供給路２０が形成されている。なお、このインク供給路２０は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、リザーバ１７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、弾性膜１９上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜２１と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層２２と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜２３とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子１４を構成している。ここで、圧電素子１４は、下電極膜２１、圧電体層２２及び上電極膜２３を含む部分をいう。一般的には、圧電素子１４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２２を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。また、本実施形態では、下電極膜２１は圧電素子１４の共通電極とし、上電極膜２３を圧電素子１４の個別電極としているが、配線の都合等でこれを逆にしても支障はない。なお、ここでは、圧電素子１４と当該圧電素子１４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。
【００１９】
また、本実施形態では、流路形成基板１３のリザーバ１７とは反対側の端部近傍には、圧電素子１４を駆動するための駆動ＩＣ２４が圧力発生室１２の並設方向に亘って一体的に形成されている。そして、上電極膜２３と駆動ＩＣ２４との間には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極２５が設けられ、このリード電極２５を介して上電極膜２３と駆動ＩＣ２４とが電気的に接続されている。なお、下電極膜２１は、圧力発生室１２の列の外側でこの駆動ＩＣ２４に対向する領域まで延設されて、駆動ＩＣ２４と電気的に接続されている。また、圧力発生室の並設方向の流路形成基板１３の端部近傍には、この駆動ＩＣ２４から引き出される接続配線２６が形成され、この接続配線２６の端部近傍は外部配線を接続するための接続端子２６ａとなっている。
【００２０】
一方、このような各流路形成基板１３に接合される保護基板１５は、圧電素子１４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２７を有する。そして、圧電素子１４は、この圧電素子保持部２７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。また、本実施形態では、保護基板１５のリザーバ１７とは反対側の両隅部には、保護基板１５が厚さ方向に亘って除去されて流路形成基板１３の表面、すなわち、駆動ＩＣ２４から延設された接続配線２６の接続端子２６ａが露出される露出部２８が形成されている。
このような保護基板１５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１３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１３と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００２１】
そして、上述したように、このような流路形成基板１３と保護基板１５とからなる一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂは、接着剤や熱溶着フィルム等を介して一枚のノズルプレート１１上に所定間隔で接合され、このアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂの側面及びノズルプレート１１に跨って、側壁部材１８が接合されてリザーバ１７が形成されている。なお、ノズルプレート１１の材料は、特に限定されないが、例えば、本実施形態では、ステンレス鋼（ＳＵＳ）の板材で形成されている。また、側壁部材１８の材料は、特に限定されないが、樹脂材料等を用いることができ、本実施形態では、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いている。
【００２２】
また、このようなリザーバ１７の内面を構成する流路形成基板１３及び保護基板１５の端面は、詳しくは後述するがエッチングによって露出されたエッチング面となっており、その表面には耐液体性（耐インク性）の保護膜２９が設けられている。この保護膜２９の材料としては、耐インク性を有するものであれば特に限定されないが、例えば、本実施形態では、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）等の酸化タンタルを用いた。この五酸化タンタルの保護膜は、ＣＶＤ法を用いて形成すると均一の膜厚で形成することが出来る。なお、本実施形態でいう耐インク性とは、アルカリ性のインクに対する耐エッチング性を意味する。
【００２３】
また、流路形成基板１３及び保護基板１５のリザーバ１７側の端面には、側壁部材１８側の端部近傍に、これら流路形成基板１３及び保護基板１５の表面が露出された露出面１３ａ，１５ａが存在するが、この露出面１３ａ，１５ａは側壁部材１８によって覆われている。すなわち、本実施形態では、側壁部材１８は、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂ間の隙間に嵌合する凸部１８ａを有し、この凸部１８ａの端面によって露出面１３ａ，１５ａが覆われている。したがって、リザーバ１７の内面を構成する流路形成基板１３及び保護基板１５の表面は、保護膜２９によって完全に覆われた状態となっている。なお、この保護膜２９は、本実施形態では、圧力発生室１２及びインク供給路２０の内面にも連続的に設けられている。
【００２４】
そして、保護基板１５及び側壁部材１８上には、封止膜３０及び固定板３１とからなるコンプライアンス基板３２が接合され、リザーバ１７に対向する領域がこのコンプライアンス基板３２によって覆われている。封止膜３０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３０によってリザーバ１７の一方面が覆われている。また、固定板３１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３１のリザーバ１７に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部３３となっており、リザーバ１７の一方面は可撓性を有する封止膜３１のみで覆われている。
【００２５】
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１７からノズル開口１０に至るまで内部をインクで満たした後、駆動ＩＣ２４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２１と上電極膜２３との間に電圧を印加し、弾性膜１９、下電極膜２１及び圧電体層２２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１０からインク滴が吐出する。
【００２６】
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、一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを形成し、その間の領域にリザーバ１７を形成するようにしたので、リザーバ１７を容易に所望の大きさとすることができる。また、リザーバ１７の大きさに拘わらず、アクチュエータチップ１６の面積を大きくする必要がないため、ノズル開口１０を高密度に配列し多ノズル化した場合でも、比較的安価なインクジェット式記録ヘッドを製造することができる。
【００２７】
なお、上述したアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを構成する流路形成基板１３は、図３に示すように、シリコン単結晶基板からなる流路形成基板用ウェハ１３０に複数個一体的に形成され、一方、保護基板１５もシリコン単結晶基板からなる保護基板用ウェハ１５０に複数個一体的に形成される。そして、これらの流路形成基板用ウェハ１３０と保護基板用ウェハ１５０とを接合後、これら流路形成基板用ウェハ１３０と保護基板用ウェハ１５０とを所定領域で切断することにより、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂが形成される。
【００２８】
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及び図５を参照して説明する。なお、図４及び図５は、流路形成基板用ウェハ１３０及び保護基板用ウェハ１５０の一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂが形成される領域の断面図である。まず、図４（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１３０上に弾性膜１９を形成する。また、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１３０の他方面側に、圧力発生室等を形成する際のマスクとなるマスク膜３４を形成している。具体的には、流路形成基板用ウェハ１３０の両面にジルコニウム層を形成後、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化して酸化ジルコニウムからなる弾性膜１９及びマスク膜３４を形成した。なお、圧電素子１４を駆動するための駆動ＩＣ２４は、流路形成基板用ウェハ１３０の所定位置に、例えば、半導体プロセスによって予め一体的に形成しておく。
【００２９】
次いで、図４（ｂ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを弾性膜１９上に積層することにより下電極膜２１を形成後、この下電極膜２１を所定形状にパターニングする。次に、図４（ｃ）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２２と、例えば、イリジウムからなる上電極膜２３とを流路形成基板用ウェハ１３０の全面に形成する。次いで、図４（ｄ）に示すように、圧電体層２２及び上電極膜２３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１４を形成する。これにより、流路形成基板用ウェハ１３０には、複数の圧電素子１４からなる圧電素子群が、所定間隔でマトリックス状に形成される。
【００３０】
また、本実施形態では、圧電体層２２及び上電極膜２３のパターニングと同時に、駆動ＩＣ２４に対向する領域の弾性膜１９に、各圧電素子１４から引き出されるリード電極２５及び下電極膜２１と駆動ＩＣ２４との接続部となる接続孔３５を形成する。また、図示しないが、接続配線２６と駆動ＩＣ２４との接続部となる接続孔も同時に形成する。
次に、図４（ｅ）に示すように、リード電極２５及び接続配線２６を形成する。例えば、本実施形態では、金（Ａｕ）からなる金属層３６を流路形成基板用ウェハ１３０の全面に亘って形成後、この金属層３６をパターニングすることにより、各リード電極２５及び接続配線２６を形成する。
【００３１】
次に、図５（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１３０の圧電素子１４側に保護基板用ウェハ１５０を、接着層３７を介して接合する。ここで、この保護基板用ウェハ１５０には、予め、各圧電素子１４を圧電素子群毎にそれぞれ保護する圧電素子保持部２７が設けられている。また、図６に示すように、一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂとなる領域の各圧電素子保持部２７Ａ，２７Ｂの間には、厚さ方向に貫通するスリット孔３８がそれぞれ設けられている。さらに、本実施形態では、圧電素子１４の幅方向で隣接する圧電素子保持部２７の間には、接続端子２６ａが露出される露出孔３９が予め形成されている（図６参照）。なお、このスリット孔３８は、リザーバ１７の幅よりも狭い幅で、且つ後述する工程で流路形成基板用ウェハ１３０及び保護基板用ウェハ１５０を切断する際の切りしろよりも広い幅で形成される。また、これら圧電素子保持部２７、スリット孔３８及び露出孔３９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、保護基板用ウェハ１５０を異方性エッチングすることによって形成している。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、所定形状にパターニングしたマスク膜３４を介して流路形成基板用ウェハ１３０を異方性エッチングすることにより圧力発生室１２を形成する。また、同時に、保護基板用ウェハ１５０のスリット孔３８に対向する領域に連通部４０を形成し、さらにこの連通部４０と各圧力発生室１２とを連通するようにインク供給路２０を形成する。
【００３３】
次いで、図５（ｃ）に示すように、少なくともスリット孔３８及び連通部４０の内面、本実施形態では、さらに圧力発生室１２及びインク供給路２０の内面に、耐インク性の保護膜２９を形成する。このような保護膜２９の形成方法としては、比較的低い温度、例えば、１００℃以下の温度で形成できる方法を用いることが好ましく、例えば、イオンアシスト蒸着、電子サイクロトロン共鳴スパッタ及び水平対向スパッタ等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）を挙げることができ、本実施形態では、イオンアシスト蒸着を用いた。
【００３４】
次に、図７（ａ）に示すように、これら流路形成基板用ウェハ１３０及び保護基板用ウェハ１５０をダイシングにより切断して一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを一組とする複数のアクチュエータチップ１６に分割する。具体的には、図６に示すように、流路形成基板用ウェハ１３０及び保護基板用ウェハ１５０を、保護基板用ウェハ１５０の各圧電素子保持部２７の間の領域、すなわち、スリット孔３８及び露出孔３９に沿った領域を含む切断ライン（図中一点鎖線で示す）で切断することにより、各アクチュエータチップ１６に分割する。
【００３５】
次いで、図７（ｂ）に示すように、一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂをスリット孔３９に対向する領域で切断された側の端面が対向するように所定の間隔でノズルプレート１１に接合する。そして、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂの側面に凸部１８ａを有する側壁部材１８を接合する。これにより、アクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂ間には、実質的にスリット孔３９及び連通部４０によって構成されるリザーバ１７が形成される（図２参照）。なお、側壁部材１８を接合することにより、ダイシングにより切断することによって流路形成基板１３及び保護基板１５の表面が露出した露出面１３ａ，１５ａは、側壁部材１８の凸部１８ａによって覆われる。したがって、リザーバ１７の内面を構成する流路形成基板１３及び保護基板１５の表面には、耐インク性の保護膜２９が全面に設けられている状態となる。
なお、その後は、保護基板１５及び側壁部材１８上にコンプライアンス基板３２を接合することにより、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとなる。
【００３６】
以上説明した本発明の製造方法では、一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを形成して、それらの間にリザーバ１７を形成するようにしたので、各アクチュエータチップ１６の面積を小さくすることができる。さらに、本実施形態では、圧電素子１４を駆動するための駆動ＩＣ２４を流路形成基板１３に一体的に形成するようにしたので、圧電素子と駆動ＩＣとを接続するためのスペースを削減することができ、さらにアクチュエータチップの面積を小さくすることができる。したがって、１枚のウェハあたりのアクチュエータチップの取り数を大幅に増加することができ、コストを著しく削減することができるため、安価なインクジェット式記録ヘッドを提供することができる。
【００３７】
例えば、背景技術で説明したような、流路形成基板の両側にリザーバを有すると共に、中央部に圧電素子と駆動ＩＣとの接続用の貫通孔を有するタイプのインクジェット式記録ヘッドでは、１枚のウェハから圧力発生室の列を２列具備するチップを４４個製造することができる。これに対し、本発明の製造方法によれば、一対のアクチュエータチップ１６Ａ，１６Ｂを７１組製造することができた。
【００３８】
（他の実施形態）
以上、本発明の各実施形態を説明したが、勿論、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、リザーバ１７の内面等に保護膜２９を設けるようにしたが、勿論、この保護膜は設けなくてもよい。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】
【００３９】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図。
【図３】流路形成基板用ウェハ及び保護基板用ウェハを示す斜視図。
【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。
【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。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図。
【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。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ノズル開口、  １１  ノズルプレート、  １２  圧力発生室、１３  流路形成基板、  １４  圧電素子、  １５  保護基板、  １６  アクチュエータチップ、  １７  リザーバ、  １８  側壁部材、  ２４  駆動ＩＣ、  ２９  保護膜、  ３２  コンプライアンス基板
【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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