(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドの破壊を防止して信頼性及びコストを低減した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置を提供する。【解決手段】ノズル開口２１に連通する複数の圧力発生室１２を有する液体流路が隔壁１１に区画されて設けられた流路形成基板１０と、該流路形成基板１０の一方面側に振動板を介して設けられた圧電素子３００と、前記流路形成基板１０の前記圧電素子３００側の面に延設された振動板の一部を介して接着剤３５によって接合された保護基板３０とを具備し、前記流路形成基板１０と前記保護基板３０との接合領域に、引き出し配線９０と、前記液体流路が並設された領域の前記液体流路に相対向する領域まで延設された前記振動板の一部に相対向する領域以外の領域に設けられて前記引き出し配線９０との接合領域の段差を軽減する調整層９１とを設ける。【選択図】図３
2007216654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力発生室を有する液体流路が隔壁に区画されて設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に延設された振動板の一部を介して接着剤によって接合され、前記圧力発生室に対向する領域に前記圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備し、
前記流路形成基板と前記保護基板との接合領域には、前記流路形成基板上の前記圧電素子から前記圧電素子保持部の外側まで引き出された引き出し配線と、前記液体流路が並設された領域の前記液体流路に相対向する領域まで延設された前記振動板の一部に相対向する領域以外の領域に設けられて前記引き出し配線との接合領域の段差を軽減する調整層とが設けられていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記調整層が、前記引き出し配線と同一層で且つ不連続に形成されていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記調整層が、前記液体流路を画成する前記隔壁に相対向する領域のみに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
前記保護基板には、前記圧力発生室の共通の液体室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が設けられていると共に、前記リザーバ部の周囲の接合領域にも前記調整層が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液体噴射ヘッド。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッド及び液体噴射装置に関し、特に、液体としてインク滴を吐出するノズル開口と連通する圧力発生室が形成された基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及びインクジェット式記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射ヘッドであるインクジェット式記録ヘッドとしては、例えば、ノズル開口に連通する圧力発生室とこの圧力発生室に連通する連通部とが形成される流路形成基板と、この流路形成基板の一方面側に形成される圧電素子と、流路形成基板の圧電素子側の面に接合され連通部と共にリザーバの一部を構成するリザーバ部を有するリザーバ形成基板とを具備するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、流路形成基板とリザーバ形成基板との接着領域に異物が存在する場合、大きな異物は洗浄することにより除去することができるものの、微小な異物（例えば、１μｍ以下の異物）は洗浄により除去するのが困難であると共に、洗浄して異物を除去しても、微小な異物は静電気等によって再付着してしまうという問題がある。
【０００４】
そして、流路形成基板とリザーバ形成基板との接合領域には、圧力発生室に連通するインク供給路が形成され、このインク供給路を封止する振動板の一部が延設されているため、流路形成基板とリザーバ形成基板との接合領域に微小な異物が存在すると、異物がリザーバ形成基板に押圧されることにより振動板に応力が印加され、振動板に亀裂等の破壊が発生してしまうという問題がある。
【０００５】
このように振動板に亀裂等の破壊が発生すると圧電素子を正常に駆動できなくなると共に、インクが漏れる虞があり、漏れたインクによって圧電素子等が破壊されてしまうという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２１９２４３号公報（第３〜５図、第６〜８頁）
【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、ヘッドの破壊を防止して信頼性及びコストを低減した液体噴射ヘッド及び液体噴射装置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、液体を噴射するノズル開口に連通する複数の圧力発生室を有する液体流路が隔壁に区画されて設けられた流路形成基板と、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられた圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に延設された振動板の一部を介して接着剤によって接合され、前記圧力発生室に対向する領域に前記圧電素子を保護する圧電素子保持部を有する保護基板とを具備し、前記流路形成基板と前記保護基板との接合領域には、前記流路形成基板上の前記圧電素子から前記圧電素子保持部の外側まで引き出された引き出し配線と、前記液体流路が並設された領域の前記液体流路に相対向する領域まで延設された前記振動板の一部に相対向する領域以外の領域に設けられて前記引き出し配線との接合領域の段差を軽減する調整層とが設けら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１の態様では、流路形成基板の液体流路に相対向する領域の振動板の一部と保護基板との間のクリアランスを大きくして、接合領域に存在する異物が前記振動板の一部を押圧して応力が印加されるのを防止して、振動板の一部に亀裂等の破壊が発生するのを防止することができると共に、調整層を設けることによって接合領域の引き出し配線との段差を軽減させて、余分な接着剤の流出等を防止することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様は、前記調整層が、前記引き出し配線と同一層で且つ不連続に形成されていることを特徴とする第１の態様の液体噴射ヘッドにある。
かかる第２の態様では、調整層を引き出し配線と同時に形成することができ、製造工程を簡略化して製造コストを低減することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様は、前記調整層が、前記液体流路を画成する前記隔壁に相対向する領域のみに設けられていることを特徴とする第１又は２の態様の液体噴射ヘッドにある。
かかる第３の態様では、調整層が隔壁に相対向する領域のみに形成されることで、接合領域に異物が存在しても、異物によって振動板の一部に亀裂等の破壊が発生することがない。
【００１１】
本発明の第４の態様は、前記保護基板には、前記圧力発生室の共通の液体室となるリザーバの一部を構成するリザーバ部が設けられていると共に、前記リザーバ部の周囲の接合領域にも前記調整層が設けられていることを特徴とする第１〜３の何れかの態様の液体噴射ヘッドにある。
かかる第４の態様では、調整層によって接合領域の段差を軽減することができ、余分な接着剤の流出等を防止できる。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様の液体噴射ヘッドを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる第５の態様では、信頼性及び歩留まりを向上した液体噴射装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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に係る製造方法によって製造され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の平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ′断面図及びＢ−Ｂ′断面図である。図示するように、ベース基板となる流路形成基板１０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って二酸化シリコンからなる厚さ０．５〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。
【００１４】
流路形成基板１０には、隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２がその幅方向に複数並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１４と、連通路１５と、後述する保護基板のリザーバ部３２と連通して各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する連通部１３とが形成されている。
【００１５】
インク供給路１４は、圧力発生室１２の長手方向一端部側に連通し且つ圧力発生室１２より小さい断面積で形成されており、連通部１３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。例えば、本実施形態では、インク供給路１４は、リザーバ１００と各圧力発生室１２との間の圧力発生室１２側の流路を幅方向に絞ることで、圧力発生室１２の幅より小さい幅で形成されている。なお、このように、本実施形態では、流路の幅を片側から絞ることでインク供給路１４を形成したが、流路の幅を両側から絞ることでインク供給路を形成してもよい。また、各連通路１５は、圧力発生室１２の幅方向両側の隔壁１１を連通部１３側に延設してインク供給路１４と連通部１３との間の空間を区画することで形成されている。すなわち、連通路１５は、圧力発生室１２を区画する隔壁１１が延設されたヒレ部１１ａによって区画されて、インク供給路１４よりも大きな断面積で形成されている。ここで、本実施形態では、圧力発生室１２と、液体供給路であるインク供給路１４と、連通路１５とが各圧力発生室１２に対応した液体流路を構成している。
【００１６】
また、流路形成基板１０の開口面側には、各圧力発生室１２のインク供給路１４とは反対側の端部近傍に連通するノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０が、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられるマスク膜５４を介して、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、厚さが例えば、０．０１〜１ｍｍで、線膨張係数が３００℃以下で、例えば２．５〜４．５［×１０-6／℃］であるガラスセラミックス、シリコン単結晶基板又はステンレス鋼などからなる。
【００１７】
一方、このような流路形成基板１０の開口面とは反対側には、上述したように、厚さが例えば約１．０μｍの弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には、厚さが例えば、約０．４μｍの絶縁体膜５５が形成されている。さらに、この絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．２μｍの下電極膜６０と、厚さが例えば、約１．０μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの上電極膜８０とが、後述するプロセスで積層形成されて、圧電素子３００を構成している。ここで、圧電素子３００は、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０を含む部分をいう。一般的には、圧電素子３００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７０を各圧力発生室１２毎にパターニングして構成する。そして、ここではパターニングされた何れか一方の電極及び圧電体層７０から構成され、両電極への電圧の印加により圧電歪みが生じる部分を圧電体能動部という。本実施形態では、下電極膜６０は圧電素子３００の共通電極とし、上電極膜８０を圧電素子３００の個別電極としているが、駆動回路や配線の都合でこれを逆にしても支障はない。何れの場合においても、各圧力発生室毎に圧電体能動部が形成されていることになる。また、ここでは、圧電素子３００と当該圧電素子３００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。なお、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板として作用するが、弾性膜５０、絶縁体膜５５を設けずに、下電極膜６０のみを残して下電極膜６０を振動板としても良い。
【００１８】
そして、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）又は白金（Ｐｔ）等の貴金属からなるリード電極９０がそれぞれ接続されている。勿論、リード電極９０の材料はこの貴金属に限定されるものではない。本実施形態では、リード電極９０が、圧電素子３００の長手方向のインク供給路１４とは反対側の端部近傍から引き出され、弾性膜５０上に流路形成基板１０の端部近傍までそれぞれ延設されている。そして、このように延設されたリード電極９０の圧電素子３００とは反対側の端部近傍は、図示しない外部配線等が接続されて、各圧電素子３００にリード電極９０を介して選択的に電圧が印加されるようになっている。
【００１９】
また、圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上には、圧電素子３００に対向する領域に、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有する圧電素子保持部３１を有する保護基板３０が、接着剤３５等によって接合されている。なお、圧電素子保持部３１は、圧電素子３００の運動を阻害しない程度の空間を有していればよく、当該空間は密封されていても、密封されていなくてもよい。
【００２０】
また、保護基板３０には、連通部１３に対向する領域にリザーバ部３２が設けられており、このリザーバ部３２は、上述したように、流路形成基板１０の連通部１３と連通されて各圧力発生室１２の共通のインク室となるリザーバ１００を構成している。
【００２１】
このような保護基板３０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１０の熱膨張率と略同一の材料で形成されていることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料のシリコン単結晶基板を用いて形成した。また、流路形成基板１０と保護基板３０とを接合する接着剤３５は、特に限定されず、例えば、エポキシ系接着剤等を挙げることができる。
【００２２】
ここで、保護基板３０が流路形成基板１０に接合される接合領域は、保護基板３０の圧電素子保持部３１の周囲の領域とリザーバ部３２の周囲の領域とに相対向する領域である。すなわち、保護基板３０は、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向の一端部側の複数のリード電極９０上に亘ってと、圧力発生室１２の長手方向他端部側のインク供給路１４及び連通路１５に相対向する領域とに接合される。
【００２３】
そして、連通路１５を画成するヒレ部１１ａ上には、接合領域のリード電極９０上との段差を軽減させる調整層９１が設けられている。すなわち、調整層９１は、液体流路であるインク供給路１４に相対向する領域には形成されておらず、互いに隣接するインク供給路１４の間のヒレ部１１ａ（延設された隔壁１１）に相対向する領域のみに形成されている。
【００２４】
このような調整層９１としての層構造は、特に限定されないが、本実施形態では、リード電極９０と同一層で且つリード電極９０とは不連続となるように形成した。これにより、調整層９１は、リード電極９０と同一厚さで形成することができ、接合領域の段差を軽減させることができる。また、調整層９１をリード電極９０と同一層で形成することで、新たに調整層９１を形成する必要がなく、リード電極９０と同時に形成して製造工程を簡略化することができると共に製造コストを低減することができる。勿論、調整層９１は、例えば、リード電極９０とは異なる金属材料や樹脂材料等で形成してもよいが、その場合であっても調整層９１の高さをリード電極９０の高さと合わせるのが好適である。
【００２５】
そして、ヒレ部１１ａに相対向する領域に調整層９１を設けることによって、流路形成基板と保護基板３０とを接着剤３５を介して接合する際に、リード電極９０が設けられた領域と、液体流路に相対向する領域との高さ合わせを行って段差を軽減させ、接合領域の接着剤３５の量を均一化して、余分な接着剤３５の流出や接合不良等を防止する。すなわち、接合領域の高さが異なる場合、保護基板３０等に接着剤３５を不均一に塗布しなければならず煩雑である。また、接合領域の高さが異なる場合、均一に接着剤を塗布して接合すると、高い領域で接着剤３５が流出してしまう。
【００２６】
また、調整層９１は、流路形成基板１０と保護基板３０との接合時に、流路形成基板１０と保護基板３０との接合面に存在する微小な異物が保護基板３０によって押圧されて、微小な異物による液体流路に相対向する領域の弾性膜５０及び絶縁体膜５５の亀裂等の破壊を防止する。すなわち、流路形成基板１０及び保護基板３０の接合面に付着した異物は、洗浄することにより大きな異物だけは除去することができるが、微小な異物（特に１μｍ以下の異物）は除去することが難しく、また、微小な異物は除去できたとしても静電気等によって再付着してしまう。そして、流路形成基板１０と保護基板３０との接合領域の接着剤３５は約２μｍ以下の厚さで形成されるため、接合領域に接着剤３５の厚さよりも大きな異物が存在すると、接合時に保護基板３０が異物を流路形成基板１０側に押圧し、液体流路に相対向する領域の弾性膜５０及び絶縁体膜５５に亀裂等の破壊が生じてしまう。また、接着剤３５の厚さよりも小さな異物（微小な異物）が存在したとしても、微小な異物によって液体流路に相対向する領域の弾性膜５０及び絶縁体膜５５が押圧されて亀裂等の破壊が生じてしまう。このため、調整層９１をヒレ部１１ａに相対向する領域のみに形成し、液体流路に相対向する延設された振動板（弾性膜５０及び絶縁体膜５５）上の領域に形成しないことで、流路形成基板１０の接合領域まで延設された振動板と保護基板３０とのクリアランスを大きくして、保護基板３０が微小な異物を押圧しても、微小な異物が振動板の一部を押圧するのを防止して振動板に応力が印加されるのを防止することができ、振動板の一部に亀裂等の破壊が生じるのを防止することができる。これにより信頼性を向上することができると共に歩留まりを向上して、製造コストを低減することができる。
【００２７】
なお、液体流路が並設された領域以外の領域、すなわち、圧力発生室１２の並設方向両側や、リザーバ部３２の周囲などには、延設された振動板の下に流路形成基板１０が存在するため、微小な異物が存在しても延設された振動板に亀裂等が発生することがない。また、流路形成基板１０と保護基板３０とを接合する調整層９１上の接着剤３５の厚さは、約１μｍ以下である。
【００２８】
また、保護基板３０上には、圧電素子３００を駆動するための駆動回路２００が固定されている。この駆動回路２００としては、例えば、回路基板や半導体集積回路（ＩＣ）等を用いることができる。そして、駆動回路２００とリード電極９０とはボンディングワイヤ等の導電性ワイヤからなる接続配線２１０を介して電気的に接続されている。
【００２９】
さらに、保護基板３０には、封止膜４１及び固定板４２とからなるコンプライアンス基板４０が接合されている。ここで、封止膜４１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４１によってリザーバ部３２の一方面が封止されている。また、固定板４２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４２のリザーバ１００に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部４３となっているため、リザーバ１００の一方面は可撓性を有する封止膜４１のみで封止されている。
【００３０】
なお、このような本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、図示しない外部インク供給手段と接続したインク導入口４４からインクを取り込み、リザーバ１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たした後、駆動回路２００からの記録信号に従い、外部配線を介して圧力発生室１２に対応するそれぞれの下電極膜６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、下電極膜６０、圧電体層７０及び上電極膜８０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２１からインク滴が吐出する。
【００３１】
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〜図６を参照して説明する。なお、図４及び図６は、圧力発生室の長手方向の断面図であり、図５は、圧力発生室の長手方向の要部拡大断面図である。まず、図４（ａ）に示すように、シリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０を約１１００℃の拡散炉で熱酸化し、その表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５３を形成する。なお、本実施形態では、流路形成基板用ウェハ１１０として、膜厚が約６２５μｍと比較的厚く剛性の高いシリコンウェハを用いている。
【００３２】
次に、図４（ｂ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５３）上に、酸化ジルコニウムからなる絶縁体膜５５を形成する。具体的には、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５３）上に、例えば、スパッタ法等によりジルコニウム（Ｚｒ）層を形成後、このジルコニウム層を、例えば、５００〜１２００℃の拡散炉で熱酸化することにより酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）からなる絶縁体膜５５を形成する。
【００３３】
次いで、図４（ｃ）に示すように、例えば、白金とイリジウムとを絶縁体膜５５上に積層することにより下電極膜６０を形成した後、この下電極膜６０を所定形状にパターニングする。次に、図４（ｄ）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７０と、例えば、イリジウムからなる上電極膜８０とを流路形成基板用ウェハ１１０の全面に形成し、これら圧電体層７０及び上電極膜８０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３００を形成する。
【００３４】
また、圧電体層７０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、金属有機物を触媒に溶解・分散したいわゆるゾルを塗布乾燥してゲル化し、さらに高温で焼成することで金属酸化物からなる圧電体層７０を得る、いわゆるゾル−ゲル法を用いて圧電体層７０を形成した。
【００３５】
次に、図４（ｅ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層１９０を形成し、例えば、この金属層１９０をレジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を介して圧電素子３００毎にパターニングすることでリード電極９０を形成する。また、同時に、金属層１９０をパターニングすることにより、調整層９１を形成する。調整層９１は、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板３０が接合される領域のヒレ部１１ａに相対向する領域のみに形成する。すなわち、調整層９１は、接合領域のインク供給路１４に相対向する領域には形成しないようにする。
【００３６】
そして、図５（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０の調整層９１上及び隣接する調整層９１の間の振動板（弾性膜５０及び絶縁体膜５５）上には、成膜時や搬送時などに異物４０１が付着する。この異物４０１は、洗浄することにより大きなものは除去できるが、例えば、１μｍ以下の微小な異物４０１は、除去することができず、また、除去できたとしても静電気などにより再付着してしまう。
【００３７】
次に、図５（ｂ）に示すように、複数の保護基板３０が形成された保護基板用ウェハ１３０を、流路形成基板用ウェハ１１０上に接着剤３５によって接着する。具体的には、保護基板用ウェハ１３０の圧電素子保持部３１が設けられた面に亘って接着剤３５を塗布し、保護基板用ウェハ１３０を流路形成基板用ウェハ１１０に所定の圧力で押圧することで両者を接合する。このとき、調整層９１は、リード電極９０が設けられた領域と、液体流路が並設された領域との高さ合わせを行って、接合領域の接着剤３５の量を均一化して、余分な接着剤３５の流出や接合不良等を防止する。すなわち、接合領域の高さが異なる場合、保護基板３０等に接着剤３５を不均一に塗布しなければならず煩雑である。また、接合領域の高さが異なる場合、均一に接着剤を塗布して接合すると、高い領域で接着剤３５が流出してしまう。
【００３８】
また、調整層９１は、液体流路に相対向する領域の延設された振動板上（絶縁体膜５５上）と、保護基板用ウェハ１３０とのクリアランスを大きくして、液体流路（インク供給路１４）に相対向する領域の延設された振動板上に付着した微小な異物によって、この延設された振動板の亀裂等の破壊を防止する。すなわち、流路形成基板用ウェハ１１０及び保護基板用ウェハ１３０の接合面に付着した異物は、洗浄することにより大きな異物だけは除去することができるが、微小な異物（特に１μｍ以下の異物）は除去することが難しく、また、微小な異物は除去できたとしても静電気等によって再付着してしまう。そして、流路形成基板用ウェハ１１０と保護基板用ウェハ１３０との接合領域の接着剤３５は約１μｍ以下の厚さで形成されるため、接合領域に接着剤３５の厚さよりも大きな異物が存在すると、接合時に保護基板用ウェハ１３０が異物を流路形成基板用ウェハ１１０側に押圧し、液体流路に相対向する領域の弾性膜５０及び絶縁体膜５５に亀裂等の破壊が生じてしまう。また、接着剤３５の厚さよりも小さな異物（微小な異物）が存在したとしても、微小な異物によって液体流路に相対向する領域の弾性膜５０及び絶縁体膜５５が押圧されて亀裂等の破壊が生じてしまう。このため、接合領域の液体流路を画成する延設された隔壁に相対向する領域に調整層９１を設けることによって、接合領域の液体流路に相対向する領域の振動板と保護基板用ウェハ１３０とのクリアランスを大きくして、保護基板用ウェハ１３０が微小な異物を押圧しても、振動板の一部に微小な異物による応力が印加されるのを防止して、振動板の一部に亀裂等の破壊が生じるのを防止することができる。これにより信頼性を向上することができると共に歩留まりを向上して、製造コストを低減することができる。また、調整層９１は、ヒレ部１１ａに相対向する領域に形成されているため、調整層９１上の異物が保護基板用ウェハ１３０によって押圧されても、異物がヒレ部１１ａに相対向する領域の振動板の一部を押圧することがなく、延設された振動板に亀裂等の破壊が生じることがない。
【００３９】
なお、保護基板用ウェハ１３０には、圧電素子保持部３１、リザーバ部３２等が予め形成されたものである。また、保護基板用ウェハ１３０は、例えば、４００μｍ程度の厚さを有するシリコンウェハであり、保護基板用ウェハ１３０を接合することで流路形成基板用ウェハ１１０の剛性は著しく向上することになる。
【００４０】
次いで、図６（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０をある程度の厚さとなるまで研磨した後、更にフッ硝酸によってウェットエッチングすることにより流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みにする。例えば、本実施形態では、研磨及びウェットエッチングによって、流路形成基板用ウェハ１１０を、約７０μｍの厚さとなるように加工した。次いで、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５４を新たに形成し、所定形状にパターニングする。次いで、図６（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０をマスク膜５４を介してＫＯＨ等のアルカリ溶液を用いた異方性エッチング（ウェットエッチング）することにより、圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。
【００４１】
その後は、図２に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０及び保護基板用ウェハ１３０の外周縁部の不要部分を、例えば、ダイシング等により切断することによって除去する。そして、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板用ウェハ１３０とは反対側の面にノズル開口２１が穿設されたノズルプレート２０を接合すると共に、保護基板用ウェハ１３０にコンプライアンス基板４０を接合し、これら流路形成基板用ウェハ１１０等を図１に示すような一つのチップサイズの流路形成基板１０等に分割することによって上述した構造のインクジェット式記録ヘッドが製造される。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態では、流路形成基板１０となる流路形成基板用ウェハ１１０上の保護基板３０となる保護基板用ウェハ１３０が接合される接合領域の液体流路を画成する隔壁に相対向する領域、特に、隔壁１１の連通路１５に相対向する領域に調整層９１を設けるようにしたため、接合領域に付着した異物によって、流路形成基板用ウェハ１１０と保護基板用ウェハ１３０との接合時に液体流路に相対向する領域に延設された振動板に印加される応力を減少させて、延設された振動板に亀裂等の破壊が発生するのを防止することができる。これにより信頼性を向上すると共に歩留まりを向上して製造コストを低減することができる。
【００４３】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態１を説明したが、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、上述した実施形態１では、調整層９１を流路形成基板１０上の接合領域のヒレ部１１ａに相対向する領域のみに設けるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、調整層をリザーバ部３２の開口の周囲に亘って設けるようにしてもよい。勿論、調整層をその他の接合領域にも設けるようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態１では、調整層９１をリード電極９０と同一層で且つ不連続となるように形成したが、調整層９１は、特にこれに限定されるものではない。例えば、流路形成基板１０と保護基板３０との接合領域の液体流路が並設された領域以外に圧電素子３００の一部を形成するようにした場合、調整層として、同一の層を液体流路を画成する隔壁に相対向する領域のみに形成するようにすればよい。
【００４５】
さらに、例えば、上述した実施形態１では、成膜及びリソグラフィ法を応用して製造される薄膜型のインクジェット式記録ヘッドを例にしたが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型のインクジェット式記録ヘッドや、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型のインクジェット式記録ヘッドにも本発明を採用することができる。
【００４６】
また、これら各実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、インクカートリッジ等と連通するインク流路を具備する記録ヘッドユニットの一部を構成して、インクジェット式記録装置に搭載される。図７は、そのインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【００４７】
図７に示すように、インクジェット式記録ヘッドを有する記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、インク供給手段を構成するカートリッジ２Ａ及び２Ｂが着脱可能に設けられ、この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３は、装置本体４に取り付けられたキャリッジ軸５に軸方向移動自在に設けられている。この記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂは、例えば、それぞれブラックインク組成物及びカラーインク組成物を吐出するものとしている。
【００４８】
そして、駆動モータ６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ３に伝達されることで、記録ヘッドユニット１Ａ及び１Ｂを搭載したキャリッジ３はキャリッジ軸５に沿って移動される。一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙ローラなどにより給紙された紙等の記録媒体である記録シートＳがプラテン８に巻き掛けられて搬送されるようになっている。
【００４９】
なお、上述した実施形態１においては、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挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド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液体噴射ヘッドの製造方法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】
【００５０】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの平面図である。
【図３】実施形態１に係る記録ヘッドの断面図である。
【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である。
【図５】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す要部拡大断面図である。
【図６】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  圧電素子保持部、３２  リザーバ部、  ３５  接着剤、  ４０  コンプライアンス基板、  ５０  弾性膜、  ５５  絶縁体膜、  ６０  下電極膜、  ７０  圧電体層、  ８０  上電極膜、  ９０  リード電極、  ９１  調整層、  １００  リザーバ、  １１０  流路形成基板用ウェハ、  １３０  保護基板用ウェハ、  ３００  圧電素子、  ４０１  異物
【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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