(57)【要約】【課題】圧力室を高精度に形成し、ノズルから噴射される液滴の量や方向性を適切に制御する。【解決手段】流路基板７０に犠牲層２００を形成し、その犠牲層２００の反対側から犠牲層２００の内側領域にエッチングにより圧力室５０を形成する。そして、犠牲層２００を除去することにより、圧力室５０の壁部５０Ａと振動板４８とが接触する領域に、犠牲層２００の外形に沿った凹状部５０Ｂを形成する。この凹状部５０Ｂによって、圧力室５０の壁部５０Ａと振動板４８とが接する領域が周囲に拡大し、振動板４８に接する圧力室５０の開口寸法を高精度に形成することができる。このため、振動板４８の変位量が適切に制御される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が収容される圧力室に接する振動板の振動により、前記圧力室と連通するノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
圧力室となる基板の部分に、犠牲層を形成する工程と、
前記犠牲層の上に振動板となる振動板層を形成する工程と、
前記基板のノズルを形成する側からエッチングし、前記犠牲層を残して前記犠牲層の内側領域に圧力室を形成する工程と、
前記犠牲層を除去することによって、前記圧力室の壁と前記振動板とが接触する領域に前記犠牲層の外形に沿った凹状部を形成する工程と、
を有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２】
前記犠牲層を形成する工程が、前記基板上に前記犠牲層をパターニングすることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記犠牲層を形成する工程が、
前記圧力室に相当する前記基板の部分を削り込んで凹部を形成する工程と、
前記凹部が形成された側の前記基板に前記犠牲層となる犠牲層材料を塗布する工程と、
前記犠牲層材料を削り、前記基板をフラットとして前記犠牲層を形成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
液体が収容され、液滴を吐出するノズルと連通する圧力室と、
前記圧力室に接し、前記圧力室内の液体に圧力を加える振動板と、を備え、
前記振動板の振動により前記ノズルから液滴が吐出される液滴吐出ヘッドであって、
前記圧力室の壁と前記振動板とが接触する領域に前記圧力室の開口面積を拡大する凹状部が形成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを有することを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、インクジェット記録方式に代表されるような液滴を吐出して画像記録などを行う液滴吐出ヘッドの製造方法、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のノズルから液滴を吐出し、用紙等の記録媒体に印字を行う液滴吐出装置には、インクジェット記録装置があり、このインクジェット記録装置は、小型で安価、静寂性等の種々の利点があり、広く市販されている。特に、圧電素子を用いて圧力室内の圧力を変化させてインク滴を吐出するピエゾインクジェット方式や、熱エネルギーの作用でインクを膨張させてインク滴を吐出する熱インクジェット方式の記録装置は、高速印字、高解像度が得られる等、多くの利点を有している。
【０００３】
このようなインクジェット方式の記録装置においては、例えば、振動板を挟んで、圧力室及びこれに連通するノズルと圧電素子とを形成した構造の記録ヘッドが採用されている。この記録ヘッドでは、インクはインクプールよりインク供給口を経由して圧力室とノズルへ供給される。そして、圧電素子の振動板側に形成された下部電極と圧電体を挟んで上方に形成された上部電極に電圧を印加することにより、圧電素子が変形し、ノズルからインクを押し出すことによってインク滴を噴射するように構成されている。このような記録ヘッドは、圧電素子から外部（制御用ＩＣ）への接続を圧電体の上部へ引き出すことで、小型化に優位であり、高解像度化（マトリックス配列ノズル）への対応が可能である。
【０００４】
このような記録ヘッドは、半導体工程をベースに製作され、Ｓｉあるいはガラス基板上に複数のプレート材を位置合わせして積層し、ダイスで切り出すことにより記録ヘッドを作製する。このような工程により、コストダウンを図ると共に、高精度な記録ヘッドを得る。
【０００５】
例えば、圧電素子を用いた記録ヘッドでは、振動板となるプレート材に圧電素子を接着し、振動板を挟んで圧電素子に対向する位置に、別に形成した圧力室およびノズルプレートを積層する方法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような製造方法では、積層するプレート材の精度や圧電素子と圧力室のアライメントが、ノズルから噴射されるインク滴量、方向性などに大きな影響を与えるため、高精度のアライメントで積層する必要がある。
【０００６】
しかし、高密度、高画質化に伴い、積層による製造方法では、求められる寸法精度やアライメント精度を得ることが困難となってきている。
【０００７】
一方、アライメント精度に関しては、従来のＳＵＳなどの精密加工部品から、Ｓｉあるいはガラス基板上に必要な材料を積層加工していく製造方法（半導体プロセスベースの製造方法）が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかしながら、この方法では、アライメント寸法は半導体プロセスを導入することにより改善可能であるが、圧力室など数百μｍサイズの深さ方向への加工では、寸法サイズの制御は非常に困難である。すなわち、精密加工部品の積層でのアライメント精度は、一般的に±１０μｍ程度であり、部品の寸法精度も±１０μｍ程度である。一方、半導体プロセスでは数μｍ以下の深さ方向への加工精度は非常に高く、寸法精度や再現性も良いが、圧力室のような深さ１００μｍを越えるような加工の場合、寸法精度も大きく低下する。
【特許文献１】特許第３１０８７７１号公報
【特許文献２】特開２００３−３４１０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧力室を高精度に形成し、良好な印字品質を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、圧力室の寸法で印字品質に影響する項目は、振動板に接する圧力室の開口寸法と、圧力室の体積（深さ×面積）であることを見出した。特に、振動板に接する圧力室の開口寸法は、振動板の変位量に大きな影響を与えるため、非常に重要である。したがって、圧力室の寸法精度を要求される部分は高精度に作成し、精度をあまり要求されない部分は機械加工などを利用して精度とスループット（生産効率、低コスト化）を向上させるようにしている。
【００１１】
請求項１に記載の発明は、液体が収容される圧力室に接する振動板の振動により、前記圧力室と連通するノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、圧力室となる基板の部分に、犠牲層を形成する工程と、前記犠牲層の上に振動板となる振動板層を形成する工程と、前記基板のノズルを形成する側からエッチングし、前記犠牲層を残して前記犠牲層の内側領域に圧力室を形成する工程と、前記犠牲層を除去することによって、前記圧力室の壁と前記振動板とが接触する領域に前記犠牲層の外形に沿った凹状部を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明では、圧力室となる基板の部分に犠牲層を形成した後、犠牲層の上に振動板層を形成する。さらに、基板のノズルを形成する側からエッチングすることにより、犠牲層を残して犠牲層の内側領域に圧力室を形成する。その後、犠牲層を除去することによって、圧力室の壁と振動板とが接触する領域に犠牲層の外形に沿った凹状部を形成する。この製造方法では、犠牲層の外形に沿った凹状部が圧力室と振動板とが接触する領域となるので、振動板に接する圧力室の開口寸法を高精度に形成することが可能である。このため、振動板の変位量を適切に制御することができ、ノズルからの液滴の吐出量や方向性が安定化する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記犠牲層を形成する工程が、前記基板上に前記犠牲層をパターニングすることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、基板上に犠牲層をパターニングすることで、圧力室となる基板の所定の位置に犠牲層を形成することが可能となる。これにより、振動板に接する圧力室の開口寸法を高精度に形成することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法において、前記犠牲層を形成する工程が、前記圧力室に相当する前記基板の部分を削り込んで凹部を形成する工程と、前記凹部が形成された側の前記基板に前記犠牲層となる犠牲層材料を塗布する工程と、前記犠牲層材料を削り、前記基板をフラットとして前記犠牲層を形成する工程と、を有することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、圧力室に相当する基板の部分を削り込んで凹部を形成し、凹部が形成された側の基板に犠牲層となる犠牲層材料を塗布する。その後、犠牲層材料を削り、基板をフラットとして犠牲層を形成することで、圧力室となる基板の所定の位置に犠牲層を形成することが可能となる。これにより、振動板に接する圧力室の開口寸法を高精度に形成することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、液体が収容され、液滴を吐出するノズルと連通する圧力室と、前記圧力室に接し、前記圧力室内の液体に圧力を加える振動板と、を備え、前記振動板の振動により前記ノズルから液滴が吐出される液滴吐出ヘッドであって、前記圧力室の壁と前記振動板とが接触する領域に前記圧力室の開口面積を拡大する凹状部が形成されていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、圧力室の壁と振動板とが接触する領域に圧力室の開口面積を拡大する凹状部が形成されており、凹状部によって振動板に接する圧力室の開口寸法を精度良く形成することができる。これにより、振動板の変位量を適切に制御することが可能となり、ノズルからの液滴の吐出量や方向性が安定化する。
【００１９】
請求項５に記載の発明に係る液滴吐出装置は、請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の液滴吐出ヘッドを備えているので、凹状部によって振動板に接する圧力室の開口寸法を精度良く形成することができる。これにより、振動板の変位量を適切に制御することが可能となり、ノズルからの液滴の吐出量や方向性が安定化し、良好な画像品質が得られる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、液滴吐出ヘッドの振動板の変位量を適切に制御することができるため、ノズルからの液滴の吐出量や方向性が安定化し、良好な画像品質を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）３２を備えたインクジェット記録装置（液滴吐出装置）１０を示す概略構成図である。また、図２は、インクジェット記録装置１０におけるインクジェット記録ユニット３０の記録ヘッド配置を示す概略図であり、図３は、インクジェット記録装置１０におけるインクジェット記録ユニット３０による印字領域を示す図である。
【００２４】
図１に示すインクジェット記録装置１０は、用紙を送り出す用紙供給部１２と、用紙の姿勢を制御するレジ調整部１４と、インク滴（液滴）を吐出して用紙（記録媒体）Ｐに画像形成する記録ヘッド部１６とこの記録ヘッド部１６のメンテナンスを行なうメンテナンス部１８とを備える記録部２０と、記録部２０で画像形成された用紙を排出する排出部２２とから基本的に構成される。
【００２５】
用紙供給部１２は、用紙が積層されてストックされているストッカ２４と、ストッカ２４から１枚ずつ枚葉してレジ調整部１４に搬送する搬送装置２６とから構成されている。
【００２６】
レジ調整部１４は、ループ形成部２８と用紙の姿勢を制御するガイド部材２９が備えられており、この部分を通過することによって用紙のコシを利用してスキューが矯正されると共に搬送タイミングが制御されて記録部２０に進入する。
【００２７】
排出部２２は、記録部２０で画像が形成された用紙が排紙ベルト２３を介してトレイ２５に収納するものである。
【００２８】
記録ヘッド部１６とメンテナンス部１８の間には、用紙Ｐが搬送される用紙搬送路が構成されている。用紙搬送路に沿って複数のスターホイール１７と搬送ロール１９が配置されており、スターホイール１７と搬送ロール１９とで用紙Ｐを挟持しつつ連続的に（停止することなく）搬送する。そして、この用紙Ｐに対して、記録ヘッド部１６からインク滴が吐出され用紙Ｐに画像が形成される。
【００２９】
メンテナンス部１８は、インクジェット記録ユニット３０（インクジェット記録ヘッド３２）に対して対向配置されるメンテナンス装置２１で構成されており、インクジェット記録ユニット３０（インクジェット記録ヘッド３２）に対するキャッピングや、ワイピング、さらにダミージェットやバキューム等の処理を行うことができる。
【００３０】
図２に示すように、インクジェット記録ユニット３０のそれぞれは、用紙搬送方向と直交する方向に配置された、複数のインクジェット記録ヘッド３２を備えている。インクジェット記録ヘッド３２には、マトリックス状に複数のノズル５６が形成されている。用紙搬送路を連続的に搬送される用紙Ｐに対し、ノズル５６からインク滴を吐出することで、用紙Ｐ上に画像が記録される。なお、インクジェット記録ユニット３０は、たとえば、いわゆるフルカラーの画像を記録するために、ＹＭＣＫの各色に対応して、少なくとも４つ配置されている。
【００３１】
図３に示すように、それぞれのインクジェット記録ユニット３０のノズル５６による印字領域幅は、このインクジェット記録装置１０での画像記録が想定される用紙Ｐの用紙最大幅ＰＷよりも長くされており、インクジェット記録ユニット３０を紙幅方向に移動させることなく用紙Ｐの全幅にわたる画像記録が可能とされている（いわゆるＦｕｌｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＦＷＡ））。ここで、印字領域とは、用紙の両端から印字しないマージンを引いた記録領域のうち最大のものが基本となるが、一般的には印字対象となる用紙最大幅ＰＷよりも大きくとっている。これは、用紙が搬送方向に対して所定角度傾斜して（スキューして）搬送されるおそれがあること、また縁無し印字の要請が高いためである。
【００３２】
次に、以上のような構成のインクジェット記録装置１０に搭載された本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッド３２について詳細に説明する。図４は、インクジェット記録ヘッド３２を部分的に取り出して主要部分が明確になるように示す概略断面図である。図５及び図６は、インクジェット記録ヘッド３２の製造方法の製造工程の一例を示す工程図である。
【００３３】
このインクジェット記録ヘッド３２には、天板部材４０が配置されている。本実施形態では、天板部材４０を構成するガラス板製の天板４１は板状で配線を有しており、インクジェット記録ヘッド３２全体の天板となっている。天板部材４０には、駆動ＩＣ６０と、駆動ＩＣ６０に通電するための金属配線９０が設けられている。金属配線９０は、樹脂保護膜９２で被覆保護されている。
【００３４】
また、この駆動ＩＣ６０の下面には、複数のバンプ（図示省略）がマトリックス状に所定高さ突設されており、天板４１上の金属配線９０にフリップチップ実装されるようになっている。したがって、圧電素子４６に対する高密度配線と低抵抗化が容易に実現可能であり、これによって、インクジェット記録ヘッド３２の小型化が実現可能となっている。駆動ＩＣ６０の周囲は樹脂材５８で封止されている。
【００３５】
天板部材４０には、耐インク性を有する材料で構成されたプール室部材３９が貼着されており、天板４１との間に、所定の形状及び容積を有するインクプール室３８が構成されている。プール室部材３９には、インクタンクと連通するインク供給ポート３６が所定箇所に穿設されており、インク供給ポート３６から注入されたインク１１０は、インクプール室３８に貯留される。
【００３６】
天板４１には、後述する圧力室５０と一対一で対応するインク供給用貫通口１１２が形成されており、その内部が第１インク供給路１１４Ａとなっている。
【００３７】
また、天板４１には、後述する上部電極５４に対応する位置に、電気接続用貫通口４２が形成されている。天板４１の金属配線９０は電気接続用貫通口４２内にまで延長されてその電気接続用貫通口４２の内面の一部を覆っている。そして、電気接続用貫通口４２の内部には、金属配線９０に接触するようにして、半田８６が充填されている。これにより、金属配線９０が補強されて半田８６を介して金属配線９０と上部電極５４とが電気的に接続され、圧電素子基板７０の個別配線が不要になっている。また、半田８６によって電気的な接続状態が向上されており、たとえば、熱ストレスや機械的ストレスなどを受けても半田８６によって金属配線９０と上部電極５４との電気的接続が良好に維持される。
【００３８】
流路基板７２には、インクプール室３８から供給されたインクが充填される圧力室５０が形成されている。また、圧力室５０の下部には連通路５１とノズル５６が形成されたノズルプレート７４が接合されており、圧力室５０と連通するノズル５６からインク滴が吐出されるようになっている。そして、インクプール室３８と圧力室５０とが同一水平面上に存在しないように構成されている。したがって、圧力室５０を互いに接近させた状態に配置することが可能であり、ノズル５６をマトリックス状に高密度に配設することが可能となっている。
【００３９】
流路基板７２のノズル５６側と反対の面には、圧電素子基板７０が貼着されており、圧力室５０の１つの面を構成している。圧電素子基板７０は振動板４８を有しており、振動板４８の振動によって圧力室５０の容積を増減させて圧力波を発生させることで、ノズル５６からのインク滴の吐出が可能になる。
【００４０】
この圧力室５０には、振動板４８と直交する方向の壁部５０Ａの上方であって、圧力室５０と振動板４８とが接触する領域に、圧力室５０の開口寸法を周囲に拡大した凹状部５０Ｂが形成されている。すなわち、この凹状部５０Ｂにより圧力室５０の壁部５０Ａとの間に段差が形成されており、凹状部５０Ｂによって圧力室５０の振動板４８に対する開口寸法（圧力室５０が振動板４８に接する面積）が規定されている。また、圧力室５０の壁部５０Ａの寸法によって、固有周期（圧力室５０の容積）が規定されている。壁部５０Ａと凹状部５０Ｂの製造工程については後述する。
【００４１】
圧電素子４６は、圧力室５０毎に振動板４８の上方に配設されている。圧電素子４６を構成する圧電体４６Ａの下面には一方の極性となる下部電極５２が配置され、圧電素子４６の上面には他方の極性となる上部電極５４が配置されている。振動板４８は、ガラスで成形され、少なくとも上下方向に弾性を有し、圧電素子４６に通電されると（電圧が印加されると）、上下方向に撓み変形する（変位する）構成になっている。なお、振動板４８は、ＳＵＳ等の金属材料であっても差し支えはない。
【００４２】
また、圧電素子４６は、低透水性の絶縁膜（例えば、ＳｉＯｘ膜）８０で被覆保護されている。圧電素子４６を被覆保護している低透水性の絶縁膜８０は、水分透過性が低くなる条件で着膜するため、水分が圧電素子４６の内部に侵入して信頼性不良となること（ＰＺＴ膜内の酸素を還元することにより生ずる圧電特性の劣化）を防止できる。
【００４３】
さらに、絶縁膜８０上には、隔壁樹脂層１１９が積層されている。なお、図示を省略するが、この隔壁樹脂層１１９は、圧電素子基板７０と天板部材４０との間の空間を区画している。
【００４４】
隔壁樹脂層１１９には、天板４１のインク供給用貫通口１１２と連通するインク供給用貫通口４４が形成されており、その内部が第２インク供給路１１４Ｂとなっている。第２インク供給路１１４Ｂは、第１インク供給路１１４Ａの断面積よりも小さい断面積を有しており、インク供給路全体での流路抵抗が所定の値になるように調整されている。これに対し、第１インク供給路１１４Ａの断面積は第２インク供給路１１４Ｂの断面積よりも十分に大きくされており、第２インク供給路１１４Ｂでの流路抵抗と比べて実質的に無視できる程度とされている。すなわち、インクプール室３８から圧力室５０へのインク供給路１１４の流路抵抗は、第２インク供給路１１４Ｂのみで規定される。また、このように隔壁樹脂層１１９に形成したインク供給用貫通口４４でインクを供給するようにしたことで、供給途中でのインク漏れが防止されている。
【００４５】
また、電気接続用貫通口４２に対応する位置にも隔壁樹脂層１１８が積層されている。なお、図４では、隔壁樹脂層１１８と隔壁樹脂層１１９が分離された位置での断面としているが、これらは、実際には部分的に繋がっている。隔壁樹脂層１１８、１１９によって、天板部材４０と圧電素子４６（厳密には、圧電素子４６上の絶縁膜８０）との間に間隙が構成され、空気層となっている。この空気層により、圧電素子４６の駆動や振動板４８の振動に影響を与たりしないようになっている。
【００４６】
このようなインクジェット記録ヘッド３２では、駆動ＩＣ６０からの信号が、天板部材４０の金属配線９０に通電され、さらに金属配線９０から半田８６を介して上部電極５４に通電される。そして、所定のタイミングで圧電素子４６に電圧が印加され、振動板４８が上下方向に撓み変形することにより、圧力室５０内に充填されたインク１１０が加圧されて、ノズル５６からインク滴が吐出する。
【００４７】
隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８とは、その上面の高さが一定、すなわち面一になるように構成されている。したがって、天板４１から測った隔壁樹脂層１１９と隔壁樹脂層１１８の対向面の高さ（距離）も同一になっている。これにより、天板４１が接触する際の接触性が高くなり、シール性も高くなっている。
【００４８】
次に、以上のような構成のインクジェット記録ヘッド３２の主要部分の製造方法であって、本発明の第１実施形態のインクジェット記録ヘッド３２の製造方法について、図５及び図６を基に詳細に説明する。
【００４９】
図５（Ａ）に示すように、圧力室５０（図４参照）となる流路基板７２上の部分に、犠牲層２００を積層し、パターニングする。この犠牲層２００は、振動板４８（図４参照）と接する圧力室５０に相当する部分に形成するものであり、この犠牲層２００の寸法が圧力室５０の開口寸法となる。犠牲層２００の厚みは、２．０μｍ以下であり、特に、０．２〜０．３μｍが好ましい。また、犠牲層２００の材料は、例えば、Ｐｏｌｙ-Ｓｉが用いられるが、ＳｉＯ２やＧｅ、高融点金属（Ｔａ、Ｗなど）などを用いてもよい。犠牲層２００の形成は、具体的には、ＲＦあるいはＤＣスパッタによる犠牲層膜積層、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離などにより行う。
【００５０】
次いで、図５（Ｂ）に示すように、流路基板７２の犠牲層２００の上から振動板４８を積層する。振動板４８の材料は、例えば、ＳｉＯ２、ＣｒＮ、ＴａＡｌなどが用いられる。また、振動板４８の上にスパッタ法により下部電極５２を積層する。下部電極５２の材料は、ＩｒあるいはＰｔなどが用いられる。
【００５１】
次いで、下部電極５２の上に圧電体４６Ａの材料と上部電極５４を順にスパッタ法により積層し、図５（Ｃ）に示すように、圧電体４６Ａと上部電極５４をパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。圧電体４６Ａの材料は、例えば、ＰＺＴ、ＰＮＮなどが用いられる。上部電極５４の材料は、例えば、ＩｒあるいはＰｔなどが用いられる。圧電体４６Ａの着膜は、スパッタ法の他、ゾルゲル法、ＭＯＣＶＤ法などから選択してもよい。
【００５２】
次いで、図６（Ａ）に示すように、流路基板７２の裏面側（振動板４８が形成された面と反対側）をエッチングすることで、犠牲層２００を残して圧力室５０の壁部５０Ａを形成する。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離などにより行う。エッチングは、プラスト、ウェット、ドライなどで実施する。その際、圧力室５０の開口寸法が犠牲層２００より小さい寸法となるように、犠牲層２００の内側領域に壁部５０Ａを形成する。
【００５３】
次いで、図６（Ｂ）に示すように、犠牲層２００を除去することにより、圧力室５０の壁部５０Ａと振動板４８との接触する領域に犠牲層２００の外形に沿った凹状部５０Ｂを形成する。このとき、凹状部５０Ｂは、圧力室５０の壁部５０Ａの上部の振動板４８の部分に形成される。犠牲層２００の除去は、犠牲層２００がＰｏｌｙ-Ｓｉ、ＳｉＮの場合は、ケミカルドライエッチング（ＣＤＥ)による等方性除去、又は、燐酸による除去を行う。なお、犠牲層２００がＳｉＯ２系の場合は、フッ酸による除去、Ｔａ系の場合は、ケミカルドライエッチング（ＣＤＥ)により除去する。犠牲層２００の除去は、流路基板７２、振動板４８との選択性により適宜に設定される。
【００５４】
その後、図６（Ｃ）に示すように、別途作製したノズルプレート７４を圧力室５０の位置に合わせて流路基板７２に接合する。
【００５５】
このようなインクジェット記録ヘッド３２の製造方法では、圧力室５０となる流路基板７２の部分に犠牲層２００を形成し、その後、犠牲層２００を除去することで、圧力室５０の壁部５０Ａと振動板４８とが接触する領域に犠牲層２００の外形に沿った凹状部５０Ｂを形成する。この凹状部５０Ｂによって、振動板４８に接する圧力室５０の開口寸法（圧力室５０の振動板４８が接する面積）を高精度に作製することができる。また、圧力室５０の壁部５０Ａの寸法によって、固有周期（圧力室５０の容積）を規定することができる。このため、振動板４８の変位量を適切に制御することができ、ノズル５６からのインク滴の吐出量や方向性が安定化し、良好な画像品質を得ることができる。
【００５６】
また、圧力室５０の開口寸法は高精度に作製し、精度をあまり要求されない部分は機械加工などを利用して作製することができ、精度とスループット（生産効率、低コスト化）を向上させることができる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態におけるインクジェット記録ヘッドの製造方法について、図７〜図９を基に詳細に説明する。
【００５８】
なお、第１実施形態と同じ部材には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００５９】
図７（Ａ）に示すように、流路基板２７２を所定のパターンでエッチングして凹部２７２Ａを形成する。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。エッチングは、ドライ、ウェットなどで実施する。流路基板２７２の材料は、例えば、Ｓｉやガラスなどが用いられる。凹部２７２Ａの深さは、エッチング量が増えると寸法のバラツキが大きくなるため、０．５μｍ〜１．０μｍが好適である。
【００６０】
次いで、図７（Ｂ）に示すように、流路基板２７２の凹部２７２Ａとその周囲を覆う流路基板２７２の全面に犠牲層２０２となる犠牲層材料を塗布する。この犠牲層材料は、例えば、Ｐｏｌｙ-Ｓｉが用いられるが、この他、ＳｉＯ２やＧｅ、高融点金属（Ｔａ、Ｗなど）などを用いてもよい。犠牲層２０２となる犠牲層材料の塗布は、樹脂材料の塗布や、印刷などにより行う。
【００６１】
次いで、図７（Ｃ）に示すように、犠牲層２０２となる犠牲層材料をエッチング又は研磨し、流路基板２７２の表面をフラットにする。これにより、凹部２７２Ａに犠牲層２０２が埋め込まれた状態となる。この犠牲層２０２は、振動板４８（図９参照）と接する圧力室２５０（図９参照）に相当する部分に形成するものであり、この犠牲層２０２の寸法が圧力室５０の開口寸法となる。
【００６２】
次いで、図７（Ｄ）に示すように、流路基板２７２の犠牲層２０２の上から振動板４８を積層する。振動板４８の材料は、例えば、ＳｉＯ２、ＣｒＮ、ＴａＡｌなどが用いられる。
【００６３】
次いで、図８（Ａ）に示すように、振動板４８の上にスパッタ法により下部電極５２を積層する。下部電極５２の材料は、ＩｒあるいはＰｔなどが用いられる。
【００６４】
次いで、下部電極５２の上に圧電体４６Ａの材料と上部電極５４を順にスパッタ法により積層し、図８（Ｂ）に示すように、圧電体４６Ａと上部電極５４をパターニングする。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離である。圧電体４６Ａの材料は、例えば、ＰＺＴ、ＰＮＮなどが用いられる。上部電極５４の材料は、例えば、ＩｒあるいはＰｔなどが用いられる。圧電体４６Ａの着膜は、スパッタ法の他、ゾルゲル法、ＭＯＣＶＤ法などから選択してもよい。
【００６５】
次いで、図８（Ｃ）に示すように、流路基板２７２の裏面側を研磨して所望の厚さ（１００μｍ〜３００μｍ）の流路基板２７２Ｂを形成する。なお、流路基板２７２の研磨は必須の工程ではなく、最初から薄い基板を使用しても良い。
【００６６】
次いで、図９（Ａ）に示すように、流路基板２７２Ｂの裏面側（振動板４８が形成された面と反対側）をウエットエッチングすることで、犠牲層２０２を残して圧力室２５０の壁部２５０Ａを形成する。具体的には、ホトリソグラフィー法によるレジスト形成、パターニング（エッチング）、酸素プラズマによるレジスト剥離により行う。エッチングは、ウェットの他、プラスト、ドライなどで実施してもよい。このとき、圧力室２５０の開口寸法が犠牲層２０２より小さい寸法となるように、犠牲層２０２の内側領域に壁部２５０Ａを形成する。
【００６７】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、犠牲層２０２を除去することによって、圧力室２５０の壁部２５０Ａと振動板４８との接触する領域に犠牲層２０２の外形に沿った凹状部２５０Ｂを形成する。このとき、凹状部２５０Ｂは、圧力室２５０の壁部２５０Ａの上部の圧力室２５０の壁面に形成される。犠牲層２０２の除去は、犠牲層２０２がＰｏｌｙ-Ｓｉ、ＳｉＮの場合は、ケミカルドライエッチング（ＣＤＥ)による等方性除去、又は、燐酸による除去を行う。なお、犠牲層２０２がＳｉＯ２系の場合は、フッ酸による除去、Ｔａ系の場合は、ケミカルドライエッチング（ＣＤＥ)により除去する。犠牲層２０２の除去は、流路基板２７２Ｂ、振動板４８との選択性により適宜に設定できる。
【００６８】
その後、図９（Ｃ）に示すように、別途作製したノズルプレート７４を圧力室２５０の位置に合わせて流路基板２７２Ｂに接合することによって、インクジェット記録ヘッド２３２を作製する。
【００６９】
このようなインクジェット記録ヘッド２３２の製造方法では、凹部２７２Ａに埋め込まれた犠牲層２０２を形成し、その後、犠牲層２０２を除去することで、圧力室２５０の壁部２５０Ａの上方の振動板４８に接する部分に凹状部２５０Ｂを形成する。この凹状部２５０Ｂによって、振動板４８に接する圧力室２５０の開口寸法（圧力室２５０の振動板４８が接する面積）を高精度に作製することができる。また、圧力室２５０の壁部２５０Ａの寸法によって、固有周期（圧力室２５０の容積）を規定することができる。このため、振動板４８の変位量を適切に制御することができ、ノズル５６からのインク滴の吐出量や方向性が安定化し、良好な画像品質を得ることができる。また、圧力室２５０の開口寸法は高精度に作製し、精度をあまり要求されない部分は機械加工などを利用して作製することができ、精度とスループット（生産効率、低コスト化）を向上させることができる。
【００７０】
なお、図１等に示した例では、紙幅対応のＦＷＡの例について説明したが、本発明のインクジェット記録ヘッドは、これに限定されず、主走査機構と副走査機構を有するＰａｒｔｉａｌ  Ｗｉｄｔｈ  Ａｒｒａｙ（ＰＷＡ）の装置にも適用することができる。
【００７１】
また、図１等に示した例では、記録媒体として用紙Ｐ上へ画像（文字を含む）を記録するものであったが、本発明の液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置は、これに限定されるものではない。すなわち、記録媒体は紙に限定されるものでなく、また、吐出する液体もインクに限定されるものではない。例えば、高分子フィルムやガラス上にインクを吐出してディスプレイ用カラーフィルターを作成したり、溶接状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成したりする等、工業用的に用いられる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を備えたインクジェット記録装置（液滴吐出装置）を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ユニットの記録ヘッド配置を示す概略図である。
【図３】図１に示すインクジェット記録装置におけるインクジェット記録ユニットによる印字領域を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッドを示す概略断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を示す工程図である。
【図６】本発明の第１実施形態であるインクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を示す工程図である。
【図７】本発明の第２実施形態であるインクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を示す工程図である。
【図８】本発明の第２実施形態であるインクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を示す工程図である。
【図９】本発明の第２実施形態であるインクジェット記録ヘッドの製造方法の製造工程を示す工程図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０   インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
１６   記録ヘッド部
３０   インクジェット記録ユニット
３２   インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
４６   圧電素子
４６Ａ 圧電体
４８   振動板
５０   圧力室
５０Ａ 壁部
５０Ｂ 凹状部
５６   ノズル
７２   流路基板
１１０ インク
２００ 犠牲層
２０２ 犠牲層
２３２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２５０ 圧力室
２５０Ａ      壁部
２５０Ｂ      凹状部
２７２ 流路基板
２７２Ａ      凹部
２７２Ｂ      流路基板
【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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【図８】
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【図９】
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