(57)【要約】【課題】クロストークの発生しない液体噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズル開口に連通し隔壁１１によって区画された複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設された流路形成基板と、当該流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室１２に相対する領域に設けられた圧電素子３００と、前記圧電素子３００へ前記圧電素子３００を駆動するための信号を送出する駆動回路を備え、前記隔壁１１の前記圧電素子３００が形成される側の面に形成された溝１８０の内壁に電子素子形成層１８が形成されると共に、当該電子素子形成層１８で溝部１７が構成されており、前記電子素子形成層１８により形成された電子素子が前記駆動回路に接続されていることを特徴とする。【選択図】図３
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【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し隔壁によって区画された複数の圧力発生室がその幅方向に並設された流路形成基板と、当該流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に相対する領域に設けられた圧電素子と、前記圧電素子へ前記圧電素子を駆動するための信号を送出する駆動回路を備え、
前記隔壁の前記圧電素子が形成される側の面に形成された溝の内壁に電子素子形成層が形成されると共に、当該電子素子形成層で溝部が構成されており、
前記電子素子形成層により形成された電子素子が前記駆動回路に接続されていることを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項２】
前記電子素子形成層により形成される電子素子が、トランジスタ素子、抵抗素子、コンデンサ素子のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項３】
前記電子素子形成層として、前記溝の内壁にＮ型半導体層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層がこの順で積層されてＮＰＮ型バイポーラトランジスタ素子を形成していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射ヘッド。
【請求項４】
液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板の、前記圧力発生室を区画するための隔壁の形成位置に、前記隔壁の長手方向に沿うように溝を設ける工程と、前記溝の内壁に電子素子形成膜を形成する工程と、前記電子素子形成膜で構成されている空間に絶縁膜を埋め込む工程と、前記流路形成基板上の前記電子素子形成膜及び前記絶縁膜を除去する工程と、前記除去された面に別の絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の絶縁膜の上の所定の位置に、下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を形成する工程と、前記溝の電子素子形成膜で構成されている空間に埋め込まれた絶縁膜を除去して溝部を形成する工程とを備えたことを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記溝の内部に電子素子形成膜を形成する工程において、溝の内壁にＮ型半導体膜、Ｐ型半導体膜、Ｎ型半導体膜をこの順で形成してバイポーラトランジスタを形成することを特徴とする請求項４記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載された液体噴射ヘッドを備えた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、液体噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置としては、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、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撓み振動モードの圧電素子を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、ノズル開口に連通し、側壁（隔壁）によって区画された複数の圧力発生室が並設された流路形成基板と、流路形成基板の圧力発生室に相対する領域に振動板となる絶縁膜を介して下電極膜、圧電体層及び上電極膜を積層形成した圧電素子とで構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２７４４７２号公報（第５〜６頁、第６〜７図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、各圧力発生室を区画する隔壁を厚く残して設けているため、隣接した圧力発生室で生じた圧力による振動が隔壁を介して他の圧力発生室に伝わって影響を及ぼしてしまうというクロストークの問題は生じなかった。しかしながら、現在ノズル開口のさらなる高密度化が要求されている。このため、ノズル開口をより高密度に形成するとなると、この隔壁が薄くなってしまい、その結果、クロストークが発生するという問題がある。
【０００６】
なお、このような問題は、インクを吐出するインクジェット式記録ヘッドだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても同様に存在する。
【０００７】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、クロストークの発生しない液体噴射ヘッド及びその製造方法、並びに液体噴射装置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】
【０００８】
本発明の液体噴射ヘッドは、液体を噴射するノズル開口に連通し隔壁によって区画された複数の圧力発生室がその幅方向に並設された流路形成基板と、当該流路形成基板の一方面側の前記圧力発生室に相対する領域に設けられた圧電素子と、前記圧電素子へ前記圧電素子を駆動するための信号を送出する駆動回路を備え、前記隔壁の前記圧電素子が形成される側の面に形成された溝の内壁に電子素子形成層が形成されると共に、当該電子素子形成層で溝部が構成されており、前記電子素子形成層により形成された電子素子が前記駆動回路に接続されていることを特徴とする。
本発明においては、溝部が設けられていることで、隔壁を介して圧力発生室間で振動が伝わることを防止して、クロストークの発生を抑制している。さらに、電子素子形成層が設けられ、この電子素子形成層により形成された電子素子が駆動回路に接続されているので、駆動回路内に設けられている電子素子を軽減することが可能である。
【０００９】
本発明において好適な前記電子素子形成層により形成される電子素子としては、トランジスタ素子、抵抗素子、コンデンサ素子のいずれかが挙げられる。
【００１０】
このような前記電子素子形成層としては、Ｎ型半導体層、Ｐ型半導体層、Ｎ型半導体層がこの順で積層されて形成されるＮＰＮ型バイポーラトランジスタ素子が挙げられる。
【００１１】
本発明の液体噴射ヘッドの製造方法は、液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室が形成される流路形成基板の、前記圧力発生室を区画するための隔壁の形成位置に、前記隔壁の長手方向に沿うように溝を設ける工程と、前記溝の内壁に電子素子形成膜を形成する工程と、前記電子素子形成膜で構成されている空間に絶縁膜を埋め込む工程と、前記流路形成基板上の前記電子素子形成膜及び前記絶縁膜を除去する工程と、前記除去された面に別の絶縁膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜の上の所定の位置に、下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子を形成する工程と、前記溝の電子素子形成膜で構成されている空間に埋め込まれた絶縁膜を除去して溝部を形成する工程とを備えたことを特徴とする。本発明においては、溝を設けて、この内壁に電子素子形成膜を形成すると共に、この電子素子形成膜で溝部を構成するので、簡易にクロストークの抑制をすることができると共に、簡易に電子素子を形成することができる。
【００１２】
このような本発明の製造方法の好適な実施としては、前記溝の内部に電子素子形成膜を形成する工程において、溝の内壁にＮ型半導体膜、Ｐ型半導体膜、Ｎ型半導体膜をこの順で形成してバイポーラトランジスタを形成することが挙げられる。
【００１３】
また、本発明の液体噴射装置は、上記いずれか１つの液体噴射ヘッドを備えたことを特徴とする。上記いずれか１つの液体噴射ヘッドを備えることで、クロストークの発生が抑制され、液体吐出特性がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図２（ａ）は図１の平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ´線断面図である。
【００１５】
流路形成基板１０は、本実施形態では結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板からなる。流路形成基板１０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弾性膜５０が形成され、この弾性膜５０上には酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）等からなる絶縁体膜５５が形成されている。また、流路形成基板１０の他方の面には、他方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁１１によって区画された圧力発生室１２がその幅方向（短手方向）に並設されている。各列の圧力発生室１２の長手方向外側の領域には連通部１３が形成され、連通部１３と各圧力発生室１２とが、圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４及び連通路１５を介して連通されている。つまり、流路形成基板１０には、液体流路として、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５が形成されている。
【００１６】
連通部１３は、後述する保護基板３０のリザーバ部３１と連通して圧力発生室１２の列毎に共通のインク室となるリザーバ１００の一部を構成する。インク供給路１４は、圧力発生室１２よりも狭い幅で形成されており、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。本実施形態では、インク供給路１４は、圧力発生室１２及び連通路１５の一方の幅を狭めることで形成されているが、特にこれに限定されず、例えば圧力発生室１２及び連通路１５の両側の幅を狭めることでインク供給路１４を形成するようにしてもよく、厚さ方向に絞ることでインク供給路１４を形成してもよい。
【００１７】
流路形成基板１０の開口面側（他方面側）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、接着剤や熱溶着フィルム等によって固着されている。
【００１８】
ところで、ノズル開口２１の高密度化を図ろうとして隔壁１１を薄くするといわゆるクロストークが発生してしまうのでこれを防止する必要がある。そこで、本実施形態においては、各隔壁１１に溝部１７が設けられている。溝部１７を設けることで、隔壁１１に振動が伝わるのを防止でき、クロストークの発生を抑制することができる。溝部１７は、電子素子形成層１８で構成されており、この電子素子形成層１８は、溝１８０の内壁に形成されている。電子素子形成層１８により形成される電子素子としては、後述する駆動回路１２０を構成する電子素子であれば、能動素子（例えばトランジスタ素子）、受動素子（例えば、抵抗素子、コンデンサ素子等）のどちらでもよい。このような電子素子を流路形成基板１０に形成することで、駆動回路１２０の省スペース化を果たすことができる。以下トランジスタ素子を形成した場合について図３を用いて説明する。図３は図２（ｂ）のＢ−Ｂ´線断面図である。
【００１９】
図３に示すように、溝１８０は、弾性膜５０から隔壁１１の底部付近に亘って、隔壁１１の長手方向に沿うように設けられている。この溝１８０は、開口の長手方向の長さが、圧力発生室１２の長手方向の長さと略同一であり、その深さは、隔壁１１の高さよりも少し浅く形成される。
【００２０】
この溝１８０の内壁に電子素子形成層１８が形成されている。なお、ここでは電子素子形成層１８により形成される電子素子の一例としてトランジスタ素子が形成されている。電子素子形成層１８は、Ｎ型半導体層であるエミッタ層１８１と、Ｐ型半導体層であるベース層１８２と、Ｎ型半導体層であるコレクタ層１８３と、これらを絶縁するための絶縁体からなる表層１８４とをこの順で積層してなる。即ち、この電子素子形成層１８により形成される電子素子は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ素子である。これらの膜は、溝部１７を構成できるような厚さで形成されている。また、この電子素子形成層１８の上部（溝１８０の開口側）は絶縁体膜５５が形成され、この絶縁体膜５５には、絶縁体膜５５を貫通して、電子素子形成層１８に接続される図示しない電極が設けられている。即ち、エミッタ層１８１には図示しないエミッタ電極が、ベース層１８２には図示しないベース電極が、またコレクタ層１８３には図示しないコレクタ電極が接続されており、これらの電極は後述する駆動回路１２０に接続されて、電子素子が駆動回路１２０におけるスイッチ素子として作動することができるように構成されている。
【００２１】
電子素子形成層１８で構成されている溝部１７は、クロストークの発生を抑制できる程度の幅、深さとなるように、溝１８０及び電子素子形成層１８を適宜調整して設けられている。このように、溝部１７を設けることで、クロストークの発生を抑制できると共に、この溝部１７を構成する電子素子形成層１８により形成される電子素子により、駆動回路１２０内の素子を減少させることができる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、トランジスタ素子としてＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ素子を構成する電子素子形成層１８の説明をしたが、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ素子を構成するように膜材料を選んでも良い。また、電子素子として、抵抗素子を形成する場合には、例えばエミッタ層１８１のみ作製し、このエミッタ層１８１に直接電極を接続して構成することができる。また、コンデンサ素子を形成する場合には、エミッタ層１８１とベース層１８２とを作製した後、コレクタ層１８３の代わりに誘電膜を形成し、電極を接続することで形成できる。このように本実施形態における電子素子形成層１８によりコンデンサ素子を作製する場合には、弾性膜５０上に形成するよりも容量を大きくとることができる。
【００２３】
図１及び図２に戻り、絶縁体膜５５上には、下電極膜６０と、圧電体膜の一例であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等からなる圧電体層７０と、上電極膜８０とが、後述する工程により積層形成されて、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。このように、本実施形態では、圧力発生室１２内のインク（液体）に圧力変化を生じさせる圧力発生素子として、圧電素子３００を設けるようにした。
【００２４】
一般的には、圧電素子３００の何れか一つ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にパターニングして構成する。本実施形態では、上面視櫛歯状の下電極膜６０を圧電素子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。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アクチュエータ装置と称する。なお、上述した例では、弾性膜５０及び絶縁体膜５５が振動板として作用するが、弾性膜５０又は絶縁体膜５５の何れか一方のみを振動板として設けるようにしてもよい。
【００２５】
圧電体層７０は、下電極膜６０上に形成される電気機械変換作用を示す圧電材料、特に圧電材料の中でもペロブスカイト構造の強誘電体材料からなる。また、圧電素子３００の個別電極である各上電極膜８０には、インク供給路１４側の端部近傍から引き出され、絶縁体膜５５上にまで延設される、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０が接続されている。
【００２６】
このような圧電素子３００が形成された流路形成基板１０上、すなわち、下電極膜６０、絶縁体膜５５及びリード電極９０上には、リザーバ１００の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有する保護基板３０が接着剤３５を介して接合されている。このリザーバ部３１は、本実施形態では、保護基板３０を厚さ方向に貫通して圧力発生室１２の幅方向に亘って形成されており、上述の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。また、流路形成基板１０の連通部１３を圧力発生室１２毎に複数に分割して、リザーバ部３１のみをリザーバとしてもよい。さらに、例えば、流路形成基板１０に圧力発生室１２のみを設け、流路形成基板１０と保護基板３０との間に介在する部材（例えば、弾性膜５０、絶縁体膜５５等）にリザーバと各圧力発生室１２とを連通するインク供給路１４を設けるようにしてもよい。
【００２７】
保護基板３０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３２が設けられている。なお、圧電素子保持部３２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。
【００２８】
また、保護基板３０には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられている。そして、各圧電素子３００から引き出されたリード電極９０の端部近傍は、貫通孔３３内に露出するように設けられている。
【００２９】
また、保護基板３０上には、並設された圧電素子３００を駆動するための駆動回路１２０が固定されている。駆動回路１２０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１２０とリード電極９０とは、貫通孔３３を挿通させた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１２１を介して電気的に接続されている。
【００３０】
保護基板３０としては、流路形成基板１０の熱膨張率と略同一の材料、例えば、ガラス、セラミック材料等を用いることが好ましく、本実施形態では、流路形成基板１０と同一材料の面方位（１１０）のシリコン単結晶基板を用いて形成した。
【００３１】
また、保護基板３０上には、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、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３１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、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。
【００３２】
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１００からノズル開口２１に至るまで内部をインクで満たす。その後、駆動回路１２０からの駆動信号は電子素子形成層１８により形成されたトランジスタ素子を介して、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及び圧電体層７０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される。
【００３３】
この場合に、本実施形態においては、溝部１７が設けられていることで、圧力発生室１２で圧力が発生した場合に各圧力発生室１２間で発生するクロストークを抑制することができ、インク滴の吐出特性に優れている。さらに、駆動回路１２０からの駆動信号を圧電素子３００に振り分けるためのスイッチ動作は、従来、駆動回路１２０内に設けられたトランジスタにより行っていたが、本実施形態においては、溝部１７の周囲に形成された電子素子形成層１８によるトランジスタ素子を用いて行うことができる。従って、駆動回路１２０内の素子を軽減することができる。なお、本実施形態においては、電子素子形成層１８によりトランジスタ素子を形成したが、駆動回路１２０において用いられるコンデンサ素子、抵抗素子などを形成しても、駆動回路１２０内の構成素子を軽減することが可能である。
【００３４】
ここで、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８を参照して説明する。なお、図４〜図６は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す圧力発生室の短手方向の断面図、図７及び図８は、インクジェット式記録ヘッドの製造方法を示す圧力発生室の長手方向の断面図である。
【００３５】
まず、図４（ａ）に示すように、流路形成基板１０が複数個一体的に形成されるシリコンウェハである流路形成基板用ウェハ１１０を熱酸化し、その表面に弾性膜５０を構成する二酸化シリコン膜５１を形成する。
【００３６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、二酸化シリコン膜５１及び流路形成基板用ウェハ１１０に対して、エッチングにより、電子素子形成層１８となる電子素子形成膜１９を形成するための溝１８０を形成する。その後、図４（ｃ）に示すように、ＣＶＤ法等の公知の成膜方法により溝１８０の内壁面に対して第一半導体膜を形成して、この第一半導体膜に対して熱拡散により不純物（例えばリン）をドープして、エミッタ層１８１となるＮ型半導体の膜１９１とする。次いで、Ｎ型半導体の膜１９１に対して、第二半導体膜、第三半導体膜を形成して、それぞれ熱拡散により不純物をドープしてベース層１８２となるＰ型半導体の膜１９２、コレクタ層１８３となるＮ型半導体の膜１９３とする。なお、ここではこれらの膜を形成するためには、通常半導体プロセスで用いられる成膜方法であれば、どのようなものでもよく、例えば、ＢＰＳＧ−ＣＶＤ法を用いても良い。
【００３７】
次に、図４（ｄ）に示すように、トランジスタ素子を絶縁するための表層１８４となる絶縁膜１９４を形成する。これらのこの絶縁膜１９４を形成した時点で、電子素子形成膜１９の成膜が終了し、溝１８０の中央、即ち電子素子形成膜１９が存在していない部分には空間１９５ができる。この空間１９５が、上述した溝部１７となる。
【００３８】
続いて、図５（ａ）に示すように、埋め込み用のＳｉＯ２膜１９６を形成し、絶縁膜１９４の空間１９５を埋め込む。ここで、一旦空間１９５を埋め込むのは、この後工程で成膜される膜の材料が空間１９５に残らないようにするためである。
【００３９】
次いで、ＣＭＰ研磨により平坦化を行い、図５（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上の電子素子形成膜１９及びＳｉＯ２膜１９６が除去され、溝１８０内のみに残る。これにより、エミッタ層１８１、ベース層１８２、コレクタ層１８３及び表層１８４が形成されて、電子素子形成層１８となる。
【００４０】
その後、図５（ｃ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５１）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５１）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。
【００４１】
次いで、図６（ａ）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。なお、下電極膜６０は、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを積層したものに限定されず、これらを合金化させたものを用いるようにしてもよい。また、下電極膜６０として、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）の何れか一方の単層として用いるようにしてもよく、さらに、これらの材料以外の金属又は金属酸化物等を用いるようにしてもよい。
【００４２】
次に、図６（ｂ）に示すように、下電極膜６０上に圧電体層７０及び上電極膜８０を順次積層形成し、圧電体層７０及び上電極膜８０を同時にパターニングすることで、圧電素子３００を形成する。ここで、本実施形態では、有機金属化合物を溶媒に溶解・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を形成している。なお、圧電体層７０の製造方法は、ゾル−ゲル法に限定されず、例えば、ＭＯＤ（Metal-Organic Decomposition）法、スパッタリング法又はレーザーアブレーション法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法等を用いてもよい。また、上電極膜８０は、導電性の高い金属、例えば、イリジウム（Ｉｒ）等を用いることができる。パターニングは、具体的には、圧電体層７０及び上電極膜８０をパターニングすることで、流路形成基板用ウェハ１１０の各圧力発生室１２が形成される領域に相対向する領域に圧電素子３００を形成する。
【００４３】
次に、図６（ｃ）に示すように、リード電極９０を形成する。具体的には、流路形成基板用ウェハ１１０の全面に亘ってリード電極９０を形成後、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を介して各圧電素子３００毎にパターニングすることで形成される。なお、図示しないが、このリード電極９０を形成する場合に、上述したエミッタ電極も同時に形成する。即ち、圧電素子３００の形成後、絶縁体膜５５の所定の位置をエッチングにより除去しておいて、リード電極９０を形成する際に同時にエミッタ電極等を所定のパターンで形成する。
【００４４】
最後に、溝部１７を形成する。具体的には、まず、ＳｉＯ２膜１９６が残っている部分の上部の絶縁体膜５５をエッチングにより除去する。次いで、このＳｉＯ２膜１９６をエッチングにより除去することで、溝部１７を形成でき、図３に示すような構造となる。このように、本実施形態においては、電子素子形成層１８を溝１８０内に形成し、溝１８０の開口中央部の電子素子形成層１８が存在しない部分を溝部１７とすることで、簡易にクロストークを防止することができる。なお、本実施形態ではリード電極９０を形成する場合にエミッタ電極等の電極も同時に形成したが、絶縁体膜５５をエッチングにより除去する場合に、エミッタ電極等を形成するための孔を同時に形成し、その後、電極を例えばスパッタリングにより形成することも可能である。
【００４５】
以下、断面位置を切り換えて説明する。つまり、図３の状態を説明するための作製工程から、図２（ｂ）の状態を説明するための作製工程に変更する。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、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を介して接着する。ここで、この保護基板用ウェハ１３０は、保護基板３０が複数一体的に形成されたものであり、保護基板用ウェハ１３０には、リザーバ部３１、圧電素子保持部３２及び貫通孔３３が予め形成されている。
【００４７】
次に、図７（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みに薄くする。詳言すると、隔壁１１に設けた溝部１７が、流路形成基板用ウェハ１１０の保護基板用ウェハ１３０とは反対側の面に現れるように、流路形成基板用ウェハ１１０を所定の厚みに薄くする。
【００４８】
次いで、図７（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０上にマスク膜５２を新たに形成し、所定形状にパターニングする。そして、図８に示すように、流路形成基板用ウェハ１１０をマスク膜５２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）を行なうことにより、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２を形成する。
【００４９】
その後は、流路形成基板用ウェハ１１０表面のマスク膜５２を除去し、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、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、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００５０】
上述の如き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９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。同図に示すように、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。
【００５１】
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上を搬送されるようになっている。
【００５２】
本実施形態においては、弾性膜５０を形成した後に溝１８０を設けたが、弾性膜５０を形成する前に溝１８０を設け、その後、電子素子形成膜１９、埋込用のＳｉＯ２膜１９６を形成し、平坦化をした後に全面に対してスパッタリングなどにより弾性膜５０及び絶縁体膜５５を形成してもよい。また、溝１８０に電子素子形成膜１９を形成する場合に、エミッタ電極となる電極を予め溝１８０に膜として形成することも可能である。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、流路形成基板１０としてシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ＳＯＩ基板、ガラス基板、ＭｇＯ基板等においても本発明は有効である。同様に、保護基板用ウェハ１３０としてシリコン単結晶基板を例示したが、特にこれに限定されず、例えば、ＳＯＩ基板、ガラス基板、ＭｇＯ基板等であってもよい。
【００５４】
さらに、上述した例では、圧力発生室１２に圧力を付与する圧力発生素子として、薄膜型（撓み振動型）の圧電素子３００を例示したが、圧力発生素子としては、特にこれに限定されるものではない。圧力発生素子の他の例としては、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圧電素子や、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圧電素子などが挙げられる。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、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（電界放出ディスプレー）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】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る記録ヘッドの製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る記録装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  流路形成基板、  １２  圧力発生室、  １３  連通部、  １４  インク供給路、  １５  連通路、  １７  溝部、  １８  電子素子形成膜、  ２０  ノズルプレート、  ２１  ノズル開口、  ３０  保護基板、  ３１  リザーバ部、  ３２  圧電素子保持部、  ３３  貫通孔、  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、  １００  リザーバ、  １２０  駆動回路、  １２１  接続配線、  １８０  溝、  ３００  圧電素子
【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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