JP2005231263A - 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止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】 流路形成基板の一方面側に振動板を介して圧電素子を形成すると共に連通部となる領域の振動板を貫通する貫通孔を形成する工程と、振動板上に有機フィルムを接着して貫通孔の一方の開口を封止すると共に有機フィルムを介して流路形成基板上にリザーバ形成基板を接着する工程と、流路形成基板をその他方面側から振動板が露出するまでウェットエッチングして圧力発生室と共に貫通孔に連通する連通部を形成する工程と、貫通孔に対向する領域の有機フィルムを除去してリザーバ部と連通部とを連通させてリザーバを形成する工程とを具備する。
【選択図】 なし

Description

液体を噴射する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、液体としてインクを吐出す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。

インク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。

前者は圧電素子の端面を振動板に当接させることにより圧力発生室の容積を変化させることができて、高密度印刷に適したヘッドの製作が可能である反面、圧電素子をノズル開口の配列ピッチに一致させて櫛歯状に切り分けるという困難な工程や、切り分けられた圧電素子を圧力発生室に位置決めして固定する作業が必要となり、製造工程が複雑であるという問題がある。

これに対して後者は、圧電材料のグリーンシートを圧力発生室の形状に合わせて貼付し、これを焼成するという比較的簡単な工程で振動板に圧電素子を作り付けることができるものの、たわみ振動を利用する関係上、ある程度の面積が必要となり、高密度配列が困難であるという問題がある。

一方、後者の記録ヘッドの不都合を解消すべく、振動板の表面全体に亙って成膜技術により均一な圧電材料層を形成し、この圧電材料層をリソグラフィ法により圧力発生室に対応する形状に切り分けて各圧力発生室毎に独立するように圧電素子を形成することで高密度配列を実現したものがある。

また、このようなインクジェット式記録ヘッドとしては、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て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し、振動板とこの振動板上に形成された積層膜とを貫通する貫通部を介してリザーバ部と連通部とを連通させた構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、このようなインクジェット式記録ヘッドの製造方法においては、振動板及び積層膜の連通部（リザーバ部）に対向する部分を機械的に打ち抜いて貫通部を形成することにより、リザーバ部と連通部とを連通させている。

しかしながら、このように機械的な加工で貫通部を形成すると、加工カスが圧力発生室などの流路内に入り込んでしまう。貫通部を形成後、洗浄等により加工カスは除去されるが完全に除去するのは難しく、残留した加工カスによってノズル開口が塞がれて吐出不良が発生してしまうという問題がある。また、貫通部を機械的に加工すると、貫通部の周囲に亀裂等が発生するという問題がある。この亀裂が発生した状態でインクを充填して吐出させると、その部分から破片が脱落し、この破片によってノズル開口が塞がれて吐出不良が発生するという問題がある。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なく、勿論、インク以外の液体を吐出する他の液体噴射ヘッドの製造方法においても、同様に存在する。

特開２００３−１５９８０１号公報（第７−８図）

本発明は、このような事情に鑑み、ノズル詰まり等の吐出不良を確実に防止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。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該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、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて前記連通部と共に前記各圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されるリザーバ形成基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記流路形成基板の一方面側に前記振動板を介して前記圧電素子を形成すると共に前記連通部となる領域の前記振動板を貫通する貫通孔を形成する工程と、前記振動板上に有機フィルムを接着して前記貫通孔の一方の開口を封止すると共に該有機フィルムを介して前記流路形成基板上に前記リザーバ形成基板を接着する工程と、前記流路形成基板をその他方面側から前記振動板が露出するまでウェットエッチングして前記圧力発生室と共に前記貫通孔に連通する前記連通部を形成する工程と、前記貫通孔に対向する領域の前記有機フィルムを除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させて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、リザーバを形成する際に、加工カス等の異物が発生することがないため、加工カス等によるノズル詰まり等の吐出不良が確実に防止される。また、流路形成基板をエッチングする際のエッチング液が、貫通孔を介してリザーバ形成基板側に回り込むのを防止でき、エッチング液によるリザーバ形成基板の損傷等が防止される。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記リザーバ形成基板上に前記圧電素子に接続される配線を予め形成した状態で、当該リザーバ形成基板を前記流路形成基板に接合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、リザーバ形成基板上の配線のエッチング液による損傷を防止することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記有機フィルムをアッシングにより除去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、有機フィルムを比較的容易に除去することができ、製造効率が向上する。

本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様において、前記有機フィルムを接着した前記リザーバ形成基板を前記流路形成基板上に接合して、前記有機フィルムで前記貫通孔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４の態様では、有機フィルムを所定位置に比較的容易に接着することができ、有機フィルムによって貫通孔を確実に封止できる。

本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記有機フィルムが、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム又はポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）フィルムであ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、有機フィルムとして特定の材料を用いることで、流路形成基板をエッチングする際のエッチング液が、貫通孔を介してリザーバ形成基板側に回り込むのを確実に防止できる。

本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記リザーバを形成後に、当該リザーバ内の少なくとも前記有機フィルムの表面及び当該有機フィルムの接着領域を覆うように、酸化タンタルからなる保護膜を形成する工程をさらに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６の態様では、リザーバの内面を構成するリザーバ形成基板等が、リザーバ内に供給される液体によって浸食されるのを防止でき、耐久性に優れた液体噴射ヘッドを提供することができる。

本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの製造方法によって形成された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、信頼性の高い液体噴射ヘッドを提供することができる。

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、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１〜２μｍの弾性膜５０が形成されている。なお、後述するように、この弾性膜５０は、振動板の一部を構成するものである。

流路形成基板１０には、複数の圧力発生室１２がその幅方向に並設されている。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、各圧力発生室１２毎に設けられたインク供給路１４を介して連通されている。連通部１３は、後述するリザーバ形成基板３０のリザーバ部３１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１０５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。

また、流路形成基板１０の開口面側には、圧力発生室１２を形成する際のマスクとして用いられたマスク膜５２を介して、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を介して固着されている。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不錆鋼などからなる。

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。上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び下電極膜６０が振動板としての役割を果たす。

また、このような各圧電素子３００の上電極膜８０には、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極９０がそれぞれ接続され、このリード電極９０を介して各圧電素子３００に選択的に電圧が印加されるようになっている。

さらに、本実施形態では、連通部１３の開口周縁部に対応する領域の絶縁体膜５５上には、上述した圧電素子３００を構成する層とは不連続の不連続下電極膜６１、不連続圧電体層７１及び不連続上電極膜８１からなる積層膜４００が設けられている。

そして、このような流路形成基板１０の圧電素子３００側の面には、リザーバ１０５の少なくとも一部を構成するリザーバ部３１を有するリザーバ形成基板３０が有機フィルム１００を介して接着されている。リザーバ形成基板３０のリザーバ部３１は、本実施形態では、弾性膜５０、絶縁体膜５５、積層膜４００及び有機フィルム１００を貫通する貫通部１０１を介して連通部１３と連通され、これらリザーバ部３１及び連通部１３によってリザーバ１０５が形成されている。

また、リザーバ形成基板３０の圧電素子３００に対向する領域には、圧電素子保持部３２設けられている。圧電素子３００は、この圧電素子保持部３２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。なお、圧電素子保持部３２は、密封されていてもよいし密封されていなくてもよい。このようなリザーバ形成基板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より好ましく、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、リザーバ形成基板３０上には、図示しない配線を介して圧電素子を駆動するための駆動ＩＣ２００が実装されている。そして、圧電素子保持部３２の外側まで引き出されたリード電極９０の先端部と、駆動ＩＣ２００とが駆動配線２１０を介して電気的に接続されている。

さらに、リザーバ形成基板３０のリザーバ部３１に対応する領域上には、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。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、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１０５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１０５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。

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１０５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ＩＣ２００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６０と上電極膜８０との間に電圧を印加し、圧電素子３００及び振動板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からインクが吐出する。

ここで、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３〜図６を参照して説明する。なお、図３〜図６は、圧力発生室１２の長手方向の断面図である。まず、図３（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５１を形成する。そして、この弾性膜５０をパターニングして、流路形成基板用ウェハ１１０の連通部（図示なし）が形成される部分に対向する領域に、弾性膜５０を貫通する貫通孔５０ａ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。

次に、図３（ｂ）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、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（ＺｒＯ_２）からなる絶縁体膜５５を形成する。そして、この絶縁体膜５５をパターニングして、弾性膜５０の貫通孔５０ａに対向する領域に、絶縁体膜５５を貫通する貫通孔５５ａを形成する。

次いで、図３（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。このとき、流路形成基板用ウェハ１１０の連通部（図示なし）の周縁部に対応する領域に、圧電素子を構成する下電極膜６０とは不連続である不連続下電極膜６１を残す。すなわち、連通部に対応する領域に、絶縁体膜５５の貫通孔５５ａに連通する貫通孔６１ａを有する不連続下電極膜６１を形成する。

次に、図４（ａ）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。また、本実施形態では、圧電素子３００を形成する際、不連続下電極膜６１上に圧電素子３００とは不連続の不連続圧電体層７１及び不連続上電極膜８１を残す。これにより、連通部の周縁部に対応する領域の絶縁体膜５５上に、不連続下電極膜６１、不連続圧電体層７１及び不連続上電極膜８１からなり絶縁体膜５５の貫通孔５５ａに連通する貫通孔４００ａを有する積層膜４００が形成される。

なお、圧電素子３００を構成する圧電体層７０の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の強誘電性圧電性材料や、これにニオブ、ニッケル、マグネシウム、ビスマス又はイッテルビウム等の金属を添加したリラクサ強誘電体等が用いられる。その組成は、圧電素子３００の特性、用途等を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、ＰｂＴｉＯ_３（ＰＴ）、ＰｂＺｒＯ_３（ＰＺ）、Ｐｂ（Ｚｒ_ｘＴｉ_１−ｘ）Ｏ_３（ＰＺＴ）、Ｐｂ（Ｍｇ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｚｎ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＺＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｎｉ_１／３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＮＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｉｎ_１／２Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＩＮ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／３Ｔａ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＴ−ＰＴ）、Ｐｂ（Ｓｃ_１／３Ｎｂ_１／２）Ｏ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＰＳＮ−ＰＴ）、ＢｉＳｃＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＳ−ＰＴ）、ＢｉＹｂＯ_３−ＰｂＴｉＯ_３（ＢＹ−ＰＴ）等が挙げられる。

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。

次に、図４（ｂ）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、例えば、金（Ａｕ）等からなる金属層を形成した後、例えば、レジスト等からなるマスクパターン（図示なし）を介して金属層を各圧電素子３００毎にパターニングしてリード電極９０を形成する。

次に、図４（ｃ）に示すように、複数のリザーバ形成基板となるリザーバ形成基板用ウェハ１３０の圧電素子保持部３２側の表面に、接着剤３５によって有機フィルム１００を接着する。このとき、リザーバ部３１の開口が有機フィルム１００によって封止されるようにする。次いで、図５（ａ）に示すように、リザーバ形成基板用ウェハ１３０に接着された有機フィルム１００の表面の全面に接着剤３６を塗布し、この接着剤３６によってリザーバ形成基板用ウェハ１３０と流路形成基板用ウェハ１１０とを接着する。これにより、積層膜４００の貫通孔４００ａの開口が有機フィルム１００によって封止される。なお、リザーバ形成基板用ウェハ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、リザーバ形成基板用ウェハ１３０を接合することにより流路形成基板用ウェハ１１０の剛性は著しく向上する。

ここで、有機フィルム１００は、後述する工程で流路形成基板用ウェハ１１０をウェットエッチングして圧力発生室１２等を形成する際に、エッチング液が貫通孔５０ａ等を介してリザーバ形成基板用ウェハ１３０側に流れ込むのを防止する役割を果たす。このため、有機フィルム１００の材料としては、流路形成基板用ウェハ１１０をエッチングするためエッチング液、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液等にエッチングされにくい材料、すなわち、耐アルカリ性を有する材料であることが好ましく、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム、あるいはポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）フィルム等を用いるのが好ましい。また、このような有機フィルム１００の厚さは、特に限定されず、例えば、本実施形態では、２０μｍ程度の厚さのものを用いている。

次いで、図５（ｂ）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、更に弗化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、約７０μｍ厚になるように流路形成基板用ウェハ１１０をエッチング加工した。次いで、図５（ｃ）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６（ａ）に示すように、このマスク膜５２を介して流路形成基板用ウェハ１１０を異方性エッチング（ウェットエッチング）して、流路形成基板用ウェハ１１０に圧力発生室１２、連通部１３及びインク供給路１４等を形成する。具体的には、流路形成基板用ウェハ１１０を、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液によって弾性膜５０及び有機フィルム１００が露出するまでエッチングすることより、圧力発生室１２等を形成する。

このとき、貫通孔５０ａ，５５ａ，４００ａの一方の開口が有機フィルム１００によって覆われているため、これら貫通孔５０ａ等を介してエッチング液がリザーバ形成基板用ウェハ１３０側に流れ込むことがない。これにより、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の表面に設けられている配線（図示なし）にエッチング液が付着することがなく、断線等の不良の発生を防止することができる。また、リザーバ部３１内にエッチング液が浸入してリザーバ形成基板用ウェハ１３０がエッチングされる虞もない。

なお、このような圧力発生室１２等を形成する際、リザーバ形成基板用ウェハ１３０の流路形成基板用ウェハ１１０側とは反対側の表面を、耐アルカリ性を有する材料、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＰＴＡ（ポリパラフェニレンテレフタルアミド）等からなる封止フィルムで封止しておくことが望ましい。これにより、リザーバ形成基板３０の表面に設けられた配線の断線等の不良をより確実に防止することができる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、貫通孔５０ａ等に対向する領域の有機フィルム１００を除去して貫通部１０１を形成し、連通部１３とリザーバ部３１とを連通させてリザーバ１０５を形成する。なお、有機フィルム１００の除去方法はアッシングにより除去するようにした。これにより、有機フィルム１００を比較的容易且つ良好に譲許できるため、貫通孔４００ａの有機フィルム１００露出部分にバリが発生しない。このため、貫通孔４００ａを通過するインクの流動性に与える影響が少ない。そしてこのように、貫通孔５０ａ等を封止している有機フィルム１００のみを最終的に除去することでリザーバ部３１と連通部１３とを連通させてリザーバ１０５を形成することで、従来の機械的な加工とは異なり加工カス等の異物が発生することはない。したがって、圧力発生室１２、連通部１３等の流路内に加工カスが残留し、残留した加工カスによってノズル詰まり等の吐出不良が発生するのを防止することができる。

なお、このようにリザーバ１０５を形成後、リザーバ１０５の内面に、例えば、五酸化タンタル等からなる保護膜を形成するようにしてもよい。この保護膜は、リザーバ１０５の内面の全面に形成するようにしてもよいが、少なくとも有機フィルム１００、及び有機フィルム１００の接着領域、例えば、有機フィルム１００とリザーバ形成基板用ウェハ１３０との境界部分を覆うように形成すればよい。これにより、リザーバ１０５の内面を構成するリザーバ形成基板３０等が、リザーバ１０５内に供給されたインクによって浸食されるのを防止できる。例えば、有機フィルム１００とリザーバ形成基板３０との境界部分等、有機フィルム１００の接着領域は、インクによって浸食されやすいが、保護膜を形成することでこのようなインクによる浸食を確実に防止することができる。

また、このようにリザーバ１０５を形成した後は、リザーバ形成基板用ウェハ１３０上に駆動ＩＣ２００を実装すると共に、駆動ＩＣ２００とリード電極９０とを駆動配線２１０によって接続する（図２参照）。その後、流路形成基板用ウェハ１１０及びリザーバ形成基板用ウェハ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のリザーバ形成基板用ウェハ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、リザーバ形成基板用ウェハ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インクジェット式記録ヘッドとする。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態を説明したが、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、上述の実施形態では、弾性膜、絶縁体膜及び積層膜にそれぞれ別工程で貫通孔を形成するようにしたが、これに限定されず、例えば、圧電素子を形成する際に、これら積層膜、絶縁体膜及び弾性膜を連続的に除去して貫通孔を形成するようにしてもよい。

なお、上述した実施形態においては、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。

実施形態１に係る記録ヘッドの分解斜視図である。 実施形態１に係る記録ヘッドの平面図及び断面図である。 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。 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。 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。 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。

符号の説明

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 リザーバ形成基板、 ３１ リザーバ部、 ３２ 圧電素子保持部、 ３５，３６ 接着剤、 ４０ コンプライアンス基板、 ５０ 弾性膜、 ５０ａ，５５ａ，４００ａ 貫通孔、 ５５ 絶縁体膜、 ６０ 下電極膜、 ７０ 圧電体層、 ８０ 上電極膜、 １００ 有機フィルム、 １０１ 貫通部、 １０５ リザーバ、 ２００ 駆動ＩＣ、 ２１０ 駆動配線、 ３００ 圧電素子、 ４００ 積層膜

Claims (7)

1. シリコン基板からなり液体を噴射するノズル開口に連通する圧力発生室と当該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、該流路形成基板の一方面側に振動板を介して設けられる下電極、圧電体層及び上電極からなる圧電素子と、前記流路形成基板の前記圧電素子側の面に接合されて前記連通部と共に前記各圧力発生室の共通の液体室であるリザーバの一部を構成するリザーバ部が形成されるリザーバ形成基板とを具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
   前記流路形成基板の一方面側に前記振動板を介して前記圧電素子を形成すると共に前記連通部となる領域の前記振動板を貫通する貫通孔を形成する工程と、前記振動板上に有機フィルムを接着して前記貫通孔の一方の開口を封止すると共に該有機フィルムを介して前記流路形成基板上に前記リザーバ形成基板を接着する工程と、前記流路形成基板をその他方面側から前記振動板が露出するまでウェットエッチングして前記圧力発生室と共に前記貫通孔に連通する前記連通部を形成する工程と、前記貫通孔に対向する領域の前記有機フィルムを除去して前記リザーバ部と前記連通部とを連通させて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。
2. 請求項１において、前記リザーバ形成基板上に前記圧電素子に接続される配線を予め形成した状態で、当該リザーバ形成基板を前記流路形成基板に接合することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
3. 請求項１又は２において、前記有機フィルムをアッシングにより除去することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、前記有機フィルムを接着した前記リザーバ形成基板を前記流路形成基板上に接合して、前記有機フィルムで前記貫通孔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。
5. 請求項１〜４の何れかにおいて、前記有機フィルムが、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）フィルム又はポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ）フィルムであることを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
6. 請求項１〜５の何れかにおいて、前記リザーバを形成後に、当該リザーバ内の少なくとも前記有機フィルムの表面及び当該有機フィルムの接着領域を覆うように、酸化タンタルからなる保護膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
7. 請求項１〜６の何れかの製造方法によって形成されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
   

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