(57)【要約】【課題】２個の部材を備えた加工対象物に対して、一方の部材を、他方の部材の端面に沿ってレーザ光を照射して、その端面による境界線（投影線）に沿って切断しても、他方の部材がレーザ光により加工されることがないレーザ加工方法および液滴吐出ヘッドを提供することを課題とする。【解決手段】第１部材２０１およびその上側に配設された第２部材２０２を備えた加工対象物２０３に対して、第２部材２０２の端面２１２に沿ってレーザ光２６を照射して、第１部材２０１を切断するレーザ加工方法において、レーザ光２６は、第２部材２０２に対する吸収率に比して、第１部材２０１に対する吸収率が高いものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材およびその上側に配設された第２部材を備えた加工対象物に対して、前記第２部材の端面に沿ってレーザ光を照射して、前記第１部材を切断するレーザ加工方法において、
前記レーザ光は、前記第２部材に対する吸収率に比して、前記第１部材に対する吸収率が高いことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記第１部材に対し前記レーザ光を光軸方向に焦点位置をずらして照射することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
【請求項３】
前記加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、前記レーザ光の照射による前記第１部材の飛散物の前記加工対象物への固着を阻止する液体を接触させることを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工方法。
【請求項４】
前記液体を、前記加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、被膜状に塗布することを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工方法。
【請求項５】
前記第２部材は、前記第１部材の上側に積層されており、
前記第２部材を前記第１部材と積層した状態で、前記第２部材の一部を除去して前記端面を形成したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記加工対象物は、第１部材の下側に積層された第３部材を、さらに備え、
前記第３部材は、前記第１部材および前記第２部材と積層した状態で、一部が除去されて前記第２部材の前記端面に沿った端面が形成されており、
前記レーザ光は、前記第３部材に対する吸収率に比して、前記第１部材に対する吸収率が高いことを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
互いの端面で接合した第１部材および第２部材を備えた加工対象物に対して、前記第１部材と前記第２部材との接合面に沿ってレーザ光を照射して、前記第１部材を前記第２部材から切断するレーザ加工方法において、
前記レーザ光は、前記第２部材に対する吸収率に比して前記第１部材に対する吸収率が高いことを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項８】
前記第１部材に対し前記レーザ光を光軸方向に焦点位置をずらして照射することを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、前記レーザ光の照射による前記第１部材の飛散物の前記加工対象物への固着を阻止する液体を接触させることを特徴とする請求項７または８に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記液体を、前記加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、被膜状に塗布することを特徴とする請求項９に記載のレーザ加工方法。
【請求項１１】
請求項６に記載のレーザ加工方法により加工される液滴吐出ヘッドであって、
前記第１部材は、複数材料から成る多層膜であり、
前記第２部材は、シリコン単結晶からなる封止基板であって、前記第２部材の前記端面が、複数のノズルから吐出する液体の供給を外部より受ける共通液体室を形成しており、
前記第３部材は、シリコン単結晶からなるアクチュエータ基板であって、前記第３部材の前記端面が、前記複数のノズルに連なるキャビティを形成しており、前記レーザ光により前記多層膜を切断して、前記共通液体室と前記キャビティとを連通する連通部を、形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２個の部材を備えた加工対象物に対し、一方の部材の端面に沿ってレーザ光を照射して他方の部材を切断するレーザ加工方法および液滴吐出ヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一方の部材およびその上側に配設された部材を備えた加工対象物に対して、一方の材料を、他方の部材の端面による境界線に沿って切断する際、打ち抜き等のように剪断力を加えると切断面にバリが発生してしまうこと等から、レーザ光を他方の部材の端面に沿って照射して、一方の部材を切断するレーザ加工方法が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２７５７７２号公報（第３頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、レーザ光を他方の部材の端面に沿って照射すると、他方の部材もレーザ光により加工されてしまう。また、他方の部材がレーザ光により加工されてしまうことを防ぐために、レーザ光を他方の部材の端面からずらして照射すると、一方の部材を他方の部材の端面による境界線に沿って切断することができなかった。
【０００５】
本発明は、２個の部材を備えた加工対象物に対して、一方の部材を、他方の部材の端面に沿ってレーザ光を照射して、その端面による境界線（投影線）に沿って切断しても、他方の部材がレーザ光により加工されることがないレーザ加工方法および液滴吐出ヘッドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のレーザ加工方法は、第１部材およびその上側に配設された第２部材を備えた加工対象物に対して、第２部材の端面に沿ってレーザ光を照射して、第１部材を切断するレーザ加工方法において、レーザ光は、第２部材に対する吸収率に比して、第１部材に対する吸収率が高いことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第２部材は、第１部材に比べて、照射されるレーザ光に対する吸収率が低い。このため、第２部材の端面に沿ってレーザ光を照射しても第２部材がレーザ光によって加工されることなく、第１部材に対する第２部材の端面による境界線（投影線）に沿って、第１部材を切断することができる。なお、第２部材は、第１部材と相互に接触していてもよく、相互に近接していてもよい。
【０００８】
この場合、第１部材に対しレーザ光を光軸方向に焦点位置をずらして照射することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、第２部材の端面による境界線（投影線）がレーザ光のスポット径内に含まれるため、レーザ光の走査に対する精度要求を緩和することができ、また、第２部材の端面に平面方向の凹凸が多少ある場合であっても、レーザ光の走査方向を変更する必要がない。
【００１０】
これらの場合、加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、レーザ光の照射による第１部材の飛散物の加工対象物への固着を阻止する液体を接触させることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、加工対象物の表面（上面および／または下面）に液体を接触させることで、レーザ光の照射により第１部材の飛散物（デブリ）が飛散しても、その液体が一種の保護層として機能する。このため、第１部材の飛散物は、その液体中に浮遊した状態となり、加工対象物の表面に固着することがない。そして、この液体は単に第１部材の表面に付着しているだけであるから、液体中に浮遊している飛散物は、レーザ加工終了後の流水等による洗浄によって液体と共に容易に洗い流される。
なお、加工対象物の両面に液体を接触させることが好ましいが、第１部材の飛散物が加工対象物の上面および下面のいずれかにしか認められない場合には、その面にだけ液体を接触させてもよい。また、加工対象物に接触させる液体としては、純水が好ましく、加工対象物の上面に接触させる場合には、レーザ光の照射を妨げない液体を用いることが好ましい。
【００１２】
この場合、液体を、加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、被膜状に塗布することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、液体が加工対象物の表面に被膜状に塗布されていることで、レーザ光により液体が急激に加熱されることにより液体から気泡が発生したり液体が突騰したりするおそれがないため、レーザ光の照射が阻害されることがない。なお、被膜状に塗布される液体としては、レジスト、有機溶媒に溶解させた油性顔料等を用いることができる。
【００１４】
これらの場合、第２部材は、第１部材の上側に積層されており、第２部材を第１部材と積層した状態で、第２部材の一部を除去して端面を形成したことが好ましい。
【００１５】
この場合、加工対象物は、第１部材の下側に積層された第３部材を、さらに備え、第３部材は、第１部材および第２部材と積層した状態で、一部が除去されて第２部材の端面に沿った端面が形成されており、レーザ光は、第３部材に対する吸収率に比して、第１部材に対する吸収率が高いことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第３部材は、第１部材に比べて、照射されるレーザ光に対する吸収率が低い。このため、第２部材の端面、すなわち第３部材の端面に沿ってレーザ光を照射しても第３部材が加工されることなく、第１部材に対する第２部材の端面による境界線に沿って、第１部材を切断することができる。
【００１７】
本発明の他のレーザ加工方法は、互いの端面で接合した第１部材および第２部材を備えた加工対象物に対して、第１部材と第２部材との接合面に沿ってレーザ光を照射して、第１部材を第２部材から切断するレーザ加工方法において、レーザ光は、第２部材に対する吸収率に比して第１部材に対する吸収率が高いことを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、第２部材は、第１部材に比べて、照射されるレーザ光に対する吸収率が低い。このため、第２部材の端面、すなわち第１部材と第２部材との接合面に沿ってレーザ光を照射して、その接合面による境界線に沿って切断しても、第２部材が加工されることなく、第１部材を切断して第２部材から切り離すことができる。
【００１９】
この場合、第１部材に対しレーザ光を光軸方向に焦点位置をずらして照射することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第１部材と第２部材との接合面がレーザ光のスポット径内に含まれるため、レーザ光の走査に対する精度要求を緩和することができ、また、その接合面による境界線が平面方向に多少曲がっている場合であっても、レーザ光の走査方向を変更する必要がない。
【００２１】
これらの場合、加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、レーザ光の照射による第１部材の飛散物の加工対象物への固着を阻止する液体を接触させることが好ましい。
【００２２】
この構成によれば、レーザ光が照射される加工対象物の表面（上面および／または下面）に液体を接触させることで、レーザ光の照射により第１部材の飛散物が飛散しても、その液体が一種の保護層として機能する。このため、第１部材の飛散物は、その液体中に浮遊した状態となり、加工対象物の表面に固着することがない。
【００２３】
この場合、液体を、加工対象物の上面および下面の少なくとも一方に、被膜状に塗布することが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、液体が加工対象物の表面に被膜状に塗布されていることで、レーザ光により急激に加熱されても、液体から気泡が発生したり液体が突騰したりすることがないため、レーザ光の散乱を引き起こすことがない。
【００２５】
本発明の液滴吐出ヘッドは、上記のレーザ加工方法により加工される液滴吐出ヘッドであって、第１部材は、複数材料から成る多層膜であり、第２部材は、シリコン単結晶からなる封止基板であって、第２部材の端面が、複数のノズルから吐出する液体の供給を外部より受ける共通液体室を形成しており、第３部材は、シリコン単結晶からなるアクチュエータ基板であって、第３部材の端面が、複数のノズルに連なるキャビティを形成しており、レーザ光により多層膜を切断して、共通液体室とキャビティとを連通する連通部を、形成したことを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、上記のレーザ加工方法により、封止基板の端面に沿ってレーザ光を照射しても封止基板およびアクチュエータ基板が加工されることなく、封止基板の端面との境界線に沿って多層膜を切断することができる。したがって、共通液体室とキャビティとを連通する連通部を精度良く形成できるため、高品質の液滴吐出ヘッドを製造することが可能となる。なお、複数材料からなる多層膜としては、二酸化シリコンから成る弾性膜と、白金から成る下電極膜と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から成る圧電体層と、白金からなる上電極膜と、が積層形成された薄膜ピエゾ等が考えられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明のレーザ加工方法について説明する。図１に示すように、第１実施形態のレーザ加工方法は、金属薄膜２０１（第１部材）およびその上側に積層されたシリコン単結晶で構成されるシリコン基板２０２（第２部材）を備えた加工対象物２０３に対して、シリコン基板２０２の端面２１２に沿ってレーザ光２６を照射して、金属薄膜２０１を切断するものである。
【００２８】
レーザ光２６の光源には、シリコン基板２０２に対する吸収率に比して、金属薄膜２０１に対する吸収率が高いＹＡＧレーザの基本波長（１０６４ｎｍ）を用いる。したがって、シリコン基板２０２の端面２１２に沿ってレーザ光２６を照射してもシリコン基板２０２がレーザ光２６によって加工されることなく、金属薄膜２０１に対するシリコン基板２０２の端面２１２による境界線２１３に沿って、すなわちシリコン基板２０２の端面２１２をガイドとして、金属薄膜２０１を切断することができる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態のレーザ加工方法について説明する。図２に示すように、第２実施形態のレーザ加工方法は、金属薄膜２０１およびその上側に近接するように配設されたシリコン基板２０２を備えた加工対象物２０３に対して、シリコン基板２０２の端面２１２に沿ってレーザ光２６を照射して、金属薄膜２０１を切断するものである。なお、金属薄膜２０１とシリコン基板２０２との間には、金属薄膜２０１へのレーザ光２６の照射を妨げないのであれば、他の部材が介在していてもよい。
【００３０】
第２実施形態でも、第１実施形態と同様にして、シリコン基板２０２の端面２１２に沿ってレーザ光２６を照射してもシリコン基板２０２がレーザ光２６によって加工されることなく、金属薄膜２０１に対するシリコン基板２０２の端面２１２による投影線２１４に沿って、すなわちシリコン基板２０２の端面２１２をガイドとして、金属薄膜２０１を切断することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態のレーザ加工方法について説明する。図３に示すように、第３実施形態のレーザ加工方法は、互いの端面２１１、２１２で接合した金属薄膜２０１およびシリコン基板２０２を備えた加工対象物２０３に対して、金属薄膜２０１とシリコン基板２０２との接合面２１５に沿ってレーザ光２６を照射して、金属薄膜２０１をシリコン基板２０２から切断するものである。
【００３２】
第３実施形態でも、第１実施形態や第２実施形態と同様にして、シリコン基板２０２の端面２１２、すなわち金属薄膜２０１とシリコン基板２０２との接合面２１５に沿ってレーザ光２６を照射してもシリコン基板２０２がレーザ光２６によって加工されることなく、その接合面２１５による境界線２１３に沿って、すなわちシリコン基板２０２の端面２１２をガイドとして、金属薄膜２０１を切断することができる。
【００３３】
第１実施形態ないし第３実施形態のいずれにおいても、レーザ光２６は、金属薄膜２０１に対し光軸Ｌ方向（図示では下側）に焦点２７をずらして照射される。したがって、金属薄膜２０１に対するシリコン基板２０２の端面２１２による境界線２１３がレーザ光２６のスポット２８径内に含まれるため、レーザ光２６の走査に対する精度要求を緩和することができ、また、シリコン基板２０２の端面２１２に平面方向の凹凸が多少ある場合であっても、レーザ光２６の走査方向を変更する必要がない。
【００３４】
なお、レーザ光２６の光源には、ＹＡＧレーザの基本波長と同様にシリコン基板２０２に対する吸収率に比して、金属薄膜２０１に対する吸収率が高いＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）を用いてもよく、また、シリコン基板２０２に対する吸収率に比して、金属薄膜２０１に対する吸収率が高いものであれば、他の固体レーザ、或いはガスレーザ（例えばエキシマレーザ）、半導体レーザを用いてもよい。
また、加工対象物２０３を構成する部材についても、特定のレーザ光に対して、ガイドとなる第２部材の吸収率に比して、切断対象となる第１部材の吸収率が高くなるように、プラスチック、金属、セラミックス等から任意の材料を組み合わせて用いることができる。
さらに、詳細は後述するが、加工対象物２０３の上面および下面の少なくとも一方に、純水１６等の液体を接触させてもよい。
【００３５】
次に、実施形態のレーザ加工方法を適用したレーザ加工装置により加工したインクジェットヘッドについて説明する。本実施形態のインクジェットヘッド１０１は、図４に示すように、上側から、外部よりインクの供給を受ける共通インク室１３１が厚さ方向（上下方向）に貫通して形成された封止基板１１１と、電圧の印加によりたわみ運動を行う複数の圧電体能動部１５４を並設した薄膜ピエゾ１１２と、複数の圧電体能動部１５４に対応して複数の圧力発生室１７３が形成されたアクチュエータ基板１１３と、を積層させ、アクチュエータ基板１１３の下側に、インクを吐出するノズルとなる複数のノズル開口１８１を有するノズルプレート１１４を接着接合したものである。
【００３６】
封止基板１１１は、厚さが４００μｍであって、面方位（１１０）のシリコン単結晶から成り、エッチング加工により厚さ方向に貫通形成された共通インク室１３１と、下側に各圧電体能動部１５４のたわみ運動を阻害しない程度の窪み部を形成した複数の圧電体保持部１３２と、を備えている。共通インク室１３１は、ノズル列方向に延在し、上流側には図示しないがインクチューブのコネクタに連通している。この共通インク室１３１は、薄膜ピエゾ１１２がくり抜かれて形成された連通部１２１において、アクチュエータ基板１１３に形成されたインクキャビティ１６１と連通しており、各圧力発生室１７３にインクを分配供給する部分である。また、封止基板１１１の連通部１２１に対向する部分には、圧力発生室１７３を形成する際のマスクとなる保護膜（図示省略）が設けられ、この保護膜を介して、可撓性材料から成る封止膜１４１と、固定板１４２とから構成されたコンプライアンス基板１３３が接合されている。固定板１４２の共通インク室１３１に対向する領域には、厚さ方向に完全に除去された開口部１４３が形成され、共通インク室１３１の連通部１２１に対向する面はダンパーの機能を有する封止膜１４１のみで封止されている。すなわち、固定板１４２により封止膜１４１の周縁部が押えられている。
【００３７】
薄膜ピエゾ１１２は、予め熱酸化により形成した二酸化シリコンから成る厚さ１〜２μｍの弾性膜１５６と、白金から成る厚さが０．２μｍの下電極膜１５１と、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）から成る厚さが１μｍの圧電体層１５２と、白金から成る厚さが０．１μｍの上電極膜１５３とが、後述するプロセスで積層形成されている。下電極膜１５１が薄膜ピエゾ１１２の共通電極となっており、圧電体層１５２および上電極膜１５３が、各圧力発生室１７３毎に、すなわちノズル数に対応して、パターニングして構成され、上電極膜１５３が薄膜ピエゾ１１２の個別電極となっている。そして、圧電体層１５２および上電極膜１５３が圧電体能動部１５４を構成しており、下電極膜１５１および上電極膜１５３への電圧の印加により、圧電体能動部１５４がたわみ運動を行い、圧力発生室１７３に圧力を付与している。この圧電体能動部１５４は、下電極膜１５１により圧電体保持部１３２内に密閉保持されている。
【００３８】
また、各上電極膜１５３には、金から成るリード電極１５５がそれぞれ接続されている。このリード電極１５５は、各圧電体能動部１５４の長手方向端部近傍から引き出され、アクチュエータ基板１１３の端部近傍までそれぞれ延設され、図示しないが、ワイヤボンディングにより各圧電体能動部１５４をたわみ運動させるための駆動ＩＣ等と接続されている。
【００３９】
一方、連通部１２１の下電極膜１５１は、共通インク室１３１とインクキャビティ１６１とが連通する領域において、封止基板１１１の端面１１６（基板のエッチング面）に沿ってくり抜かれており、方形の連通部１２１が形成されている（詳細は後述する）。
【００４０】
また、弾性膜１５６は、アクチュエータ基板１１３に面しており、下電極膜１５１と同様に、封止基板１１１の端面１１６、すなわちアクチュエータ基板１１３の端面（基板のエッチング面）に沿ってくり抜かれ、方形の連通部１２１が形成されている（詳細は後述する）。
【００４１】
アクチュエータ基板１１３は、厚さが７０μｍであって、面方位（１１０）のシリコン単結晶基板からなり、上記の連通部１２１を介して共通インク室１３１の下流端と連通される連通口１７１と、複数の隔壁１６４によって区画され、連通口１７１からノズル数に合わせて櫛歯状に形成された複数の圧力発生室１７３と、各圧力発生室１７３の長手方向一端部でそれぞれ連通口１７１に連なるインク供給路１７２と、を備えている。この連通口１７１、インク供給路１７２および圧力発生室１７３によりいわゆるインクキャビティ１６１が構成されており、連通部１２１からノズル開口１８１に至るインク流路となっている。
【００４２】
各圧力発生室１７３および連通口１７１は、アクチュエータ基板１１３をほぼ貫通して弾性膜１５６に達するまでエッチングすることにより形成されている。また、各インク供給路１７２は、圧力発生室１７３と比べて浅く、すなわちアクチュエータ基板１１３を厚さ方向に途中までエッチングすることにより、形成されており、圧力発生室１７３に流入するインクの流路抵抗が極力小さくなるようにしている。
【００４３】
アクチュエータ基板１１３の下側には、圧力発生室１７３を形成する際のマスクとなる絶縁膜１６３が設けられ、この絶縁膜１６３を介してノズルプレート１１４が接着剤により接合されている。
【００４４】
ノズルプレート１１４には、ノズル開口１８１が複数個穿設されており、各ノズル開口１８１は、圧力発生室１７３とインク供給路１７２の反対側で連通している。
【００４５】
次に、図５を参照して、インクジェットヘッド１０１の製造方法について説明する。まず、図５（ａ）に示すように、アクチュエータ基板１１３の上側に弾性膜１５６を形成する。さらに、この弾性膜１５６上に、スパッタリング法やゾル−ゲル法を用いて、下電極膜１５１、圧電体層１５２および上電極膜１５３を成膜して形成し、圧電体層１５２および上電極膜１５３のみをエッチングして薄膜ピエゾ１１２のパターニングを行う。また、リード電極１５５をアクチュエータ基板１１３の全面に亘って形成すると共に圧電体能動部１５４に対応させてパターニングし、薄膜ピエゾ１１２を完成させる。そして、アクチュエータ基板１１３の上側に圧電体能動部１５４を封止する圧電体保持部１３２を有する封止基板１１１を加熱接着した後、アクチュエータ基板１１３を７０μｍの厚さに加工する。
【００４６】
続いて、図５（ｂ）に示すように、封止基板１１１の表面に保護膜を形成し、この保護膜を共通インク室１３１の形状にパターニングする。そして、この保護膜をマスクとして、水酸化カリウム溶液を用いて異方性エッチングを行うことにより、共通インク室１３１を形成する。
【００４７】
また、図５（ｃ）に示すように、アクチュエータ基板１１３の表面に絶縁膜１６３を形成し、この絶縁膜１６３をインクキャビティ１６１の形状にパターニングする。そして、この絶縁膜１６３をマスクとして、アクチュエータ基板１１３を異方性エッチングすることにより、インクキャビティ１６１を形成する。また、上述したように、連通口１７１および各圧力発生室１７３では、アクチュエータ基板１１３を弾性膜１５６に達するまでエッチングし、各インク供給路１７２では、アクチュエータ基板１１３を厚さ方向に途中までエッチング（ハーフエッチング）する。なお、このハーフエッチングは、エッチング時間の調整により行われる。
【００４８】
封止基板１１１およびアクチュエータ基板１１３のエッチング加工においては、シリコン単結晶のエッチング面（端面）に平面方向の凹凸が生ずる。また、連通部１２１の弾性膜１５６および下電極膜１５１は、エッチング溶液（水酸化カリウム溶液）にほとんど侵されずに残っている。
【００４９】
続いて、図５（ｄ）に示すように、連通部１２１に残っている弾性膜１５６および下電極膜１５１を、レーザ加工によりくり抜いて、連通口１７１と共通インク室１３１とを連通させる（詳細は後述する）。
【００５０】
最後に、封止基板１１１上にコンプライアンス基板１３３を接着剤によって接合し、さらに、アクチュエータ基板１１３の下側にノズルプレート１１４を接着接合することにより、インクジェットヘッド１０１が形成される。
また、図示は省略したが、実際には、上述した一連の膜形成およびエッチングによってウェハ上に多数のチップを同時に形成し、プロセス終了後、一つのチップサイズの基板毎に分割する。
【００５１】
なお、インクジェットヘッド１０１は、インク供給手段（図示省略）からインクチューブを介してインクを取り込み、共通インク室１３１からノズル開口１８１に至るまでのインク流路をインクで満たした後、駆動回路（図示省略）からの記録信号に従い、外部配線（図示省略）を介して圧力発生室１７３に対応するそれぞれの下電極膜１５１と上電極膜１５３との間に電圧を印加し、圧電体能動部１５４をたわみ運動させることにより、下電極膜１５１および弾性膜１５６を介して各圧力発生室１７３に圧力が付与され、ノズル開口１８１からインク滴を吐出させる。
【００５２】
図６は、実施形態に係るレーザ加工方法を適用したレーザ加工装置１の概略図である。レーザ加工装置１は、レーザ光２６をインクジェットヘッド１０１に照射するレーザ発生装置１１と、上側（封止基板１１１側）からレーザ光２６が照射されるようにインクジェットヘッド１０１を載置する加工ステージ１２と、インクジェットヘッド１０１の上下両面に純水１６を供給する液体供給装置１３と、各装置を統括制御するコントローラ１４と、を備えている。同図に示した加工対象物であるインクジェットヘッド１０１は、図５（ｃ）の段階のものであり、封止基板１１１、およびアクチュエータ基板１１３の間に薄膜ピエゾ１１２を積層したものである。
なお、図示しないが、レーザ加工装置１の一端には搬入装置が設けられ、他端には搬出装置が設けられている。加工対象となるインクジェットヘッド１０１は、搬入装置からレーザ加工装置１に移載・搬送され、レーザ加工を終えると、搬出装置へ移載・搬送されるようになっている。
【００５３】
レーザ発生装置１１は、レーザ光２６を発振するレーザ発振機２１と、レーザ光２６の光路を折曲させる反射ミラー２２と、反射ミラー２２から導かれたレーザ光２６を焦点２７に集光する集光レンズ２３と、を有している。なお、レーザ光２６の光源には、薄膜ピエゾ１１２に対しては吸収率が高く、封止基板１１１およびアクチュエータ基板１１３に対しては吸収率が低いＹＡＧレーザの基本波（１０６４ｎｍ）を光源としているが、ＹＡＧレーザの第２高調波（５３２ｎｍ）や他の固体レーザ、或いはガスレーザ（例えばエキシマレーザ）、半導体レーザを用いてもよい。
【００５４】
レーザ光２６は、薄膜ピエゾ１１２に対し光軸Ｌ方向に焦点２７をずらして照射される。したがって、薄膜ピエゾ１１２に対する封止基板１１１の端面１１６による境界線（図示省略）がレーザ光２６のスポット２８径内に含まれるため、封止基板１１１の端面１１６（エッチング面）に平面方向の凹凸が生じているが、レーザ光２６の走査方向を変更する必要がない。なお、本実施形態では、レーザ光２６の光軸Ｌがぶれても焦点２７が基板にフォーカスしないようにするため、厚さの薄いアクチュエータ基板１１３側、すなわちインクジェットヘッド１０１の下側の光軸Ｌ方向に焦点２７が位置するようにしている。
【００５５】
加工ステージ１２は、レーザ発生装置１１に対して移動するＸＹテーブル３１と、ＸＹテーブル３１上に立設し、インクジェットヘッド１０１を載置する４本（図示では２本）の支柱３２と、ＸＹテーブル３１上に配置され、液体供給装置１３の散布ノズル４３（後述する）から散布された純水１６を受ける防液パン３３と、を有している。ＸＹテーブル３１は、モータ３４の駆動により、レーザ光２６により薄膜ピエゾ１１２を貫通するのに要する時間に合わせた速度で、支柱３２に載置したインクジェットヘッド１０１をＸＹ方向に移動させるようになっているため、レーザ発生装置１１を固定した状態で、薄膜ピエゾ１１２に対する封止基板１１１の端面による境界線１１６をＸＹ方向に走査し、上記方形連通部１２１をくり抜くことができる。なお、加工ステージ１２を固定した状態でレーザ発生装置１１を移動させてもよく、双方を移動させてもよい。
【００５６】
液体供給装置１３は、純水１６を貯留するポンプ４２を併設したタンク４１と、その純水１６をインクジェットヘッド１０１の上下両面に散布する一対の散布ノズル４３と、これらを接続する一対のパイプ４４と、を有する。一対の散布ノズル４３は、インクジェットヘッド１０１の上側、下側（インクジェットヘッド１０１と防液パン３３との間）にそれぞれ配置されており、インクジェットヘッド１０１の上下両面に純水１６を散布して純水１６が接触した状態とする。インクジェットヘッド１０１の表面に塗布されずに飛び散った純水１６や滴下した純水１６は、上記の防液パン３３で受けられるため、ＸＹテーブル３１が純水１６で濡れないようになっている。
なお、薄膜ピエゾ１１２の飛散物がインクジェットヘッド１０１の上面および下面のいずれかのみに認められる場合には、その面にだけ純水１６を散布してもよい。また、薄膜ピエゾ１１２の飛散物が封止基板１１１およびアクチュエータ基板１１３に固着することを防止できる液体であれば純水１６以外のものを用いてもよいが、インクジェットヘッド１０１への汚染を防ぐため、純水１６のように不純物を含まない液体を用いることが望ましい。
【００５７】
また、インクジェットヘッド１０１の上面および下面の少なくとも一方に、純水１６を散布する代わりに、レジスト、有機溶媒に溶解させた油性顔料等を被膜状に塗布してもよい。これにより、レーザ光２６によって液体が急激に加熱されることにより液体から気泡が発生したり液体が突騰したりするおそれがないため、レーザ光の照射が阻害されることを防ぐことができる。
【００５８】
ここで、レーザ加工装置１を用いて薄膜ピエゾ１１２の連通部１２１を切断する動作について詳細に説明する。まず、図外の搬入装置により、図５（ｃ）の段階のインクジェットヘッド１０１がレーザ加工装置１に移載され、加工ステージ１２に載置される。そして、コントローラ１４により、レーザ加工装置１のモータ３４を駆動してＸＹテーブル３１を移動させ、薄膜ピエゾ１１２（弾性膜１５６および下電極膜１５１）に対する封止基板１１１の端面１１６による境界線がレーザ光２６の光軸Ｌ上に位置するようにすると共に、液体供給装置１３のポンプ４２を駆動して、インクジェットヘッド１０１の上下両面において、純水１６を供給して、純水１６を接触させた状態とする。
【００５９】
液体供給装置１３による純水１６の供給を続けながら、レーザ発生装置１１をＯＮにして、境界線にレーザ光２６を光軸Ｌ方向に焦点２７をずらして照射する。封止基板１１１およびアクチュエータ基板１１３は、薄膜ピエゾ１１２に比べて、レーザ光２６に対する吸収率が低い。このため、封止基板１１１の端面１１６に沿ってレーザ光２６を照射しても封止基板１１１およびアクチュエータ基板１１３が加工されることなく、境界線に沿って薄膜ピエゾ１１２を切断することができる。また、インクジェットヘッド１０１の上下両面に純水１６を散布することで、純水１６が一種の保護層として機能するため、薄膜ピエゾ１１２の飛散物は純水１６中に浮遊した状態となる。このため、薄膜ピエゾ１１２の飛散物がインクジェットヘッド１０１の表面に固着することがない。
【００６０】
そして、上述したように、レーザ発生装置１１が境界線をＸＹ方向に走査することにより、薄膜ピエゾ１１２が切断され、連通部１２１がくり抜かれる。レーザ加工が終了すると、インクジェットヘッド１０１が図外の搬出装置へ移載搬送され、コンプライアンス基板１３３およびノズルプレート１１４の接着接合が行われる。
【００６１】
なお、本発明に係るレーザ加工方法を適用した例として、インクジェットヘッド１０１の製造工程について説明したが、液晶表示装置や有機ＥＬ装置の製造に用いられる機能液滴吐出ヘッド等、他の液滴吐出ヘッドの製造にも適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明のレーザ加工方法によれば、２個の部材を備えた加工対象物に対して、一方の部材を、他方の部材の端面に沿ってレーザ光を照射して、他方の部材がレーザ光により加工されることなく、その端面による境界線（投影線）に沿って切断することができる。したがって、高品質な加工対象物を提供することができる。
【００６３】
本発明の液滴吐出ヘッドによれば、上記のレーザ加工方法により薄膜ピエゾを切断除去するため、共通液体室とキャビティとを連通する連通部を精度良く形成することができる。したがって、吐出性能に優れた液滴吐出ヘッドを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）第１実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した正面図、（ｂ）第１実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した平面図である。
【図２】（ａ）第２実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した正面図、（ｂ）第２実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した平面図である。
【図３】（ａ）第３実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した正面図、（ｂ）第３実施形態に係るレーザ加工方法を概念的に示した平面図である。
【図４】実施形態に係るインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図５】実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図６】実施形態に係るレーザ加工装置の概略図である。
【符号の説明】
１  レーザ加工装置                  １６  純水
２６  レーザ光                        ２７  焦点
２８  スポット                      １０１  インクジェットヘッド
１１１  封止基板                      １１２  薄膜ピエゾ
１１３  アクチュエータ基板            １１６  端面
１２１  連通部                        １３１  共通インク室
１７１  連通口                        ２０１  金属薄膜
２０２  シリコン基板                      Ｌ  光軸
【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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