JP2007331175A

JP2007331175A - 液滴吐出ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2007331175A
Application number: JP2006163872A
Authority: JP
Inventors: Torahiko Kanda; 虎彦神田; Kenichi Ono; 健一大野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】平滑な振動板を形成する。
【解決手段】周溝７２を形成することにより、圧力室５０となる空間の中央部に支柱７９を残す。そして、周溝７２に充填材７８を充填し、支柱７９及び充填材７８の表面に振動板を形成する。充填材７８は、支柱７９によって、支持されるので、振動板４８の形成後に熱処理を伴う工程が行われた場合であっても、その熱処理による縮み変形を起こしにくく、また、その他の変形を起こしにくくなり、シリコン基板７０の表面の平滑性や平坦性をより保てる。このように、支柱７９と充填材７８の両方を用いることにより、シリコン基板７０上に形成される振動板４８の平滑性や平坦性も向上する。
【選択図】図６−１

Description

本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法に関する。

インクを記録媒体へ吐出して画像を記録するインクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）を製造する製造方法としては、チャンバ（圧力室）、振動板、アクチュエータ、ノズルなど構成要素を個々に形成してから、個々の構成要素を接合してインクジェット記録ヘッドを製造する製造方法がある。この方法では、ヘッドの低コスト化及び高集積化に限界がある。

そこで、シリコン（Ｓｉ）などから選ばれる基板を用いると共に、スパッタやＣＶＤ等の成膜法、ドライエッチングやウェットエッチング等のフォトリソプロセスを利用して、インクジェット記録ヘッドを一体製造し、低コスト化及び高集積化を図る製造方法が提案されている。

例えば、特許文献１には、基板にチャンバを開口して犠牲層を充填した後、振動板、圧電素子(ピエゾアクチュエータ)を形成し、最後に充填した犠牲層を除去する製造方法が開示されている。

また、特許文献２には、基板に犠牲層(広義の充填層)を形成し、犠牲層を覆うパッシベーション層を形成した後、裏面から犠牲層が露出するまでエッチング加工すると共に、犠牲層を除去し、パッシベーション層に孔加工するチャンバ及びノズルの製造方法が開示されている。

いずれの技術も、基板の孔に充填材を充填し、その上にインクジェット記録ヘッドの構成要素、例えば、振動板やノズルプレートを一連のプロセスで形成した後、充填材を除去する方法である。
特開２００２−４６２８３号公報特開平１０−１８１０３２号公報

ところが、本願発明者らが検討した結果、上述の従来技術、特に充填材の上に振動板やピエゾアクチュエータを設け、チャンバ、振動板、アクチュエータを一体製造する場合、(１)後工程の熱処理に伴う充填材の再収縮による凹みで、平坦かつ平滑な振動板が形成できない課題が、また、充填材を除去する際は、(２)効率よく除去することが困難で、充填材の除去に長時間を要する、あるいは充填材の残さが残る課題があり、(３)さらに充填材を硬化させるための熱処理で、基板及びチャンバ孔が歪んだり反ったりする課題のあることが明らかになった。

本発明は、上記事実を考慮し、平坦かつ平滑な振動板を効率よく形成できる液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、基板の表面に周状の周溝を形成することにより、圧力室の内壁を形成する第１工程と、前記第１工程の後に、前記基板の表面に振動板、電極及び圧電素子を積層する第２工程と、前記第２工程の後に、前記周溝に囲まれる支柱を前記基板の裏面側から除去して、圧力室となる空間を形成する第３工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、基板の表面に周状の周溝を形成することにより、圧力室の内壁を形成する第１工程を行う。その後に、基板の表面に振動板、電極及び圧電素子を積層する第２工程を行う。その後に、周溝に囲まれる支柱を基板の裏面側から除去する第３工程を行う。

この構成では、周溝に囲まれる支柱を基板に残し、その基板上に振動板が形成される。このため、基板上に形成される振動板を支柱が支持するので、平滑な振動板が形成できる。

本発明の請求項２に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１の構成において、前記第２工程の前に、充填材を前記周溝に充填する第４工程と、前記第２工程の後に、前記充填材を前記基板の裏面側から除去する第５工程と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、第２工程の前に、充填材を周溝に充填する第４工程を行う。第２工程の後に、充填材を基板の裏面側から除去する第５工程を行う。

この構成では、基板上に形成される振動板を支柱及び充填材で支持するので、平滑な振動板が形成できる。また、充填材は支柱があることにより、熱による縮みなどの変形を起こしにくくなり、基板の表面の平滑性をより保てる。このように、支柱と充填材を用いることにより、基板の表面の平滑性をより保てるので、基板上に形成される振動板の平滑性も向上する。

本発明の請求項３に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項２の構成において、前記第５工程は、前記第３工程の後に行われることを特徴とする。

この構成によれば、第５工程は、第３工程の後に行われる。すなわち、支柱を除去した後に、充填材が除去される。このため、充填材を除去するためのスペースが拡大されるので、充填材を速く除去でき、また、充填材の除去が容易となる。特に、充填材を液体などで溶解して除去する場合には、液体が効率よく作用し、充填材を効率よく除去でき、また、残渣を残さず除去できる。

本発明の請求項４に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１〜３のいずれか１項の構成において、前記第２工程の前に、前記支柱の上面に剥離層を形成する第６工程を備え、前記第３工程は、前記基板の裏面側から前記剥離層をエッチングすることにより、前記支柱を前記振動板から分離除去することを特徴とする。

この構成によれば、第２工程の前に、支柱の上面に剥離層を形成する第６工程を行う。
基板の裏面側から、その剥離層をエッチングすることにより、支柱を振動板から分離除去する。これにより、支柱の除去が容易となる。

本発明の請求項５に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１〜４のいずれか１項の構成において、前記周溝は、ドライエッチングで形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、溝幅に対して深さが大きい周溝を、良好に形成することができる。

本発明の請求項６に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項１〜５のいずれか１項の構成において、前記第３工程の後に、プレートを前記基板の裏面に接合して、前記空間を封止する第７工程を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、空間を封止する前は、基板の裏面側に障害物がなく、充填材や支柱を効率よく除去することができ、各種の検査も容易に行える。この工程の後に、ノズル孔などを形成したプレートを接合することによって、圧力室となる封止空間が形成できる。

本発明の請求項７に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、請求項６の構成において、前記第７工程の前に、前記圧力室の内壁に保護膜を形成する第８工程を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、圧力室の内壁に保護膜を形成するので、圧力室の耐液性が高まる。

本発明は、上記構成としたので、平坦かつ平滑な振動板を効率よく形成できる。

以下に、本発明の液滴吐出ヘッドの製造方法に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの製造方法として、インクを吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッドの製造方法について説明する。

まず、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法によって製造されるインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置について説明する。

なお、記録媒体は記録紙Ｐとして説明をする。また、記録紙Ｐのインクジェット記録装置１０における搬送方向を副走査方向として矢印Ｓで表し、その搬送方向と直交する方向を主走査方向として矢印Ｍで表す。また、図において、矢印ＵＰ、矢印ＬＯが示されている場合は、それぞれ上方向、下方向を示すものとし、上下の表現をした場合は、上記各矢印に対応しているものとする。

図１で示すように、インクジェット記録装置１０は、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各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）を搭載するキャリッジ１２を備えている。このキャリッジ１２の記録紙Ｐの搬送方向上流側には一対のブラケット１４が突設されており、そのブラケット１４には円形状の開孔１４Ａ（図２参照）が穿設されている。そして、その開孔１４Ａに、主走査方向に架設されたシャフト２０が挿通されている。

また、主走査方向の両端側には、主走査機構１６を構成する駆動プーリー（図示省略）と従動プーリー（図示省略）が配設されており、その駆動プーリーと従動プーリーに巻回されて、主走査方向に走行するタイミングベルト２２の一部がキャリッジ１２に固定されている。したがって、キャリッジ１２は主走査方向に往復移動可能に支持される構成である。

また、このインクジェット記録装置１０には、画像印刷前の記録紙Ｐを束にして入れておく給紙トレイ２６が設けられており、その給紙トレイ２６の上方には、インクジェット記録ヘッド３２によって画像が印刷された記録紙Ｐが排出される排紙トレイ２８が設けられている。そして、給紙トレイ２６から１枚ずつ給紙された記録紙Ｐを所定のピッチで副走査方向へ搬送する搬送ローラー及び排出ローラーからなる副走査機構１８が設けられている。

その他、このインクジェット記録装置１０には、印刷時において各種設定を行うコントロールパネル２４と、メンテナンスステーション（図示省略）等が設けられている。メンテナンスステーションは、キャップ部材、吸引ポンプ、ダミージェット受け、クリーニング機構等を含んで構成されており、吸引回復動作、ダミージェット動作、クリーニング動作等のメンテナンス動作を行うようになっている。

また、各色のインクジェット記録ユニット３０は、図２で示すように、インクジェット記録ヘッド３２と、それにインクを供給するインクタンク３４とが一体に構成されたものであり、インクジェット記録ヘッド３２の下面中央のインク吐出面３２Ａに形成された複数のノズル５６（図３参照）が、記録紙Ｐと対向するようにキャリッジ１２上に搭載されている。したがって、インクジェット記録ヘッド３２が主走査機構１６によって主走査方向に移動しながら、記録紙Ｐに対してノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、所定のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録される。

そして、主走査方向への１回の移動が終了すると、記録紙Ｐは、副走査機構１８によって副走査方向に所定ピッチ搬送され、再びインクジェット記録ヘッド３２（インクジェット記録ユニット３０）が主走査方向（前述とは反対方向）に移動しながら、次のバンド領域に対して画像データに基づく画像の一部が記録されるようになっており、このような動作を複数回繰り返すことによって、記録紙Ｐに画像データに基づく全体画像がフルカラーで記録される。

次に、インクジェット記録ヘッド３２の構成について説明する。図３はインクジェット記録ヘッド３２の構成を示す概略平面図であり、図４は図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。この図３、図４で示すように、インクジェット記録ヘッド３２には、インクタンク３４と連通するインク供給ポート３６が設けられており、そのインク供給ポート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。

インクプール室３８は天板４０と隔壁４２とによって、その容積が規定されており、インク供給ポート３６は、天板４０の所定箇所に複数、列状に穿設されている。また、列をなすインク供給ポート３６の間で、天板４０よりも内側のインクプール室３８内には、圧力波を緩和する樹脂膜製エアダンパー４４（後述する感光性ドライフィルム９６）が設けられている。

天板４０の材質は、例えばガラス、セラミックス、シリコン、樹脂等、インクジェット記録ヘッド３２の支持体になり得る強度を有する絶縁体であれば何でもよい。また、天板４０には、後述する駆動ＩＣ６０へ通電するための金属配線９０が設けられている。この金属配線９０は、樹脂膜９２で被覆保護されており、インク１１０による侵食が防止されるようになっている。

隔壁４２は樹脂（後述する感光性ドライフィルム９８）で成形され、インクプール室３８を矩形状に仕切っている。また、インクプール室３８は、圧電素子４６と、その圧電素子４６によって上下方向に撓み変形させられる振動板４８を介して、圧力室５０と上下に分離されている。つまり、圧電素子４６及び振動板４８が、インクプール室３８と圧力室５０との間に配置される構成とされ、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。また、このような構成にしたことにより、キャリッジ１２の主走査方向への１回の移動で、広いバンド領域に画像を形成することができるので、その走査時間が短くて済む。すなわち、少ないキャリッジ１２の移動回数及び時間で記録紙Ｐの全面に亘って画像形成を行う高速印刷が実現可能となっている。

圧電素子４６は、圧力室５０毎に振動板４８の上面に接着されている。振動板４８は、少なくとも上下方向に弾性変形する弾性素材で形成され、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。

圧電素子４６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。そして、この上部電極５４に駆動ＩＣ６０が金属配線８６により電気的に接続されている。このように、圧力室５０に充填されたインク１１０へ圧力を付与する駆動部（アクチュエータ）５３は、圧電素子４６、下部電極５２、上部電極５４、駆動ＩＣ６０などから構成されている。

また、圧電素子４６は、低透水性絶縁膜（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絶縁膜（ＳｉＯｘ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。なお、下部電極５２と接触する金属（ＳＵＳ等）製の振動板４８は、低抵抗なＧＮＤ配線としても機能するようになっている。

更に、圧電素子４６は、その低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０の上面が、樹脂膜８２で被覆保護されている。これにより、圧電素子４６において、インク１１０による侵食の耐性が確保されるようになっている。また、金属配線８６も、樹脂保護膜８８で被覆保護され、インク１１０による侵食が防止されるようになっている。

また、圧電素子４６の上方は、樹脂膜８２で被覆保護され、樹脂保護膜８８が被覆されない構成になっている。樹脂膜８２は、柔軟性がある樹脂層であるため、このような構成により、圧電素子４６（振動板４８）の変位阻害が防止されるようになっている（上下方向に好適に撓み変形可能とされている）。つまり、圧電素子４６上方の樹脂層は、薄い方がより変位阻害の抑制効果が高くなるので、樹脂保護膜８８を被覆しないようにしている。

駆動ＩＣ６０は、隔壁４２で規定されたインクプール室３８の外側で、かつ天板４０と振動板４８との間に配置されており、振動板４８や天板４０から露出しない（突出しない）構成とされている。したがって、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。

また、その駆動ＩＣ６０の周囲は樹脂材５８で封止され、駆動ＩＣ６０の下面には、複数のバンプ６２がマトリックス状に所定高さ突設されており、振動板４８上に圧電素子４６が形成された駆動部５３の金属配線８６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に対する高密度接続が容易に実現可能であり、駆動ＩＣ６０の高さの低減を図ることができる（薄くすることができる）。これによっても、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。

また、図３において、駆動ＩＣ６０の外側には、バンプ６４が設けられている。このバンプ６４は、天板４０に設けられる金属配線９０と、駆動部５３に設けられる金属配線８６とを接続しており、当然ながら、駆動部５３に実装された駆動ＩＣ６０の高さよりも高くなるように設けられている。

したがって、図４、図５で示すように、インクジェット記録装置１０の本体側に設けられて、インクの吐出を制御するボード７４から天板４０の金属配線９０に通電され、その天板４０の金属配線９０からバンプ６４を経て金属配線８６に通電され、そこから駆動ＩＣ６０に通電される構成である。そして、その駆動ＩＣ６０により、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構成である。

インク滴を吐出するノズル５６は、圧力室５０毎に１つずつ設けられ、圧力室５０に接続された連通路５５を介して、圧力室５０と連通している。圧力室５０とインクプール室３８とは、圧電素子４６を回避するとともに、振動板４８に穿設された貫通孔４８Ａを通るインク流路６６と、圧力室５０から図４において水平方向へ向かって延設されたインク流路６８とが連通することによって接続されている。このインク流路６８は、インクジェット記録ヘッド３２の製造時に、インク流路６６とのアライメントが可能なように（確実に連通するように）、予め実際のインク流路６６との接続部分よりも少し長めに設けられている。

次に、上記のインクジェット記録ヘッド３２の製造方法について説明する。本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド３２は、総じていえば、シリコン基板７０に圧力室５０を形成すると共に、圧力室５０に充填材７８を充填してその充填材上に振動板４８を積層し、さらに、圧電素子４６などからなる駆動部５３を振動板４８上に形成すると共に、この駆動部５３上にガラス基板（ガラス製の天板４０）を積層することで製造される。

この製造工程のうち、圧力室５０に充填材７８を充填して、その充填材上に振動板４８を積層すると共に、充填材７８を除去する第１製造工程を説明する。図６−１、図６−２には、圧力室５０及び振動板４８をシリコン基板７０に形成する第１製造過程について、概略的に示されている。

まず、図６−１（Ａ）に示すように、所定の厚さ（例えば、０．３ｍｍ）のシリコン基板７０を用意する。次に、図６−１（Ｂ）に示すように、シリコン基板７０の表面に周状の周溝７２をドライエッチングで形成することにより、圧力室５０の内壁を形成する（請求項１の第１工程に相当）。また、周状の周溝７２を形成することにより、周溝７２に囲まれる領域に、支柱７９が形成される。この周溝７２を含む、周溝７２に囲まれる領域が、圧力室５０となる空間となるが、この空間の略中央部に、支柱７９を形成するため、本実施形態では、周状の周溝７２を形成している。

周溝７２の形状は、本実施形態では、図７に示すように、長円形状（陸上競技のトラックの形状）をしている。なお、周溝７２の形状は、環状、楕円形状、四角形状であってもよく、圧力室５０の形状に対応して形成される。また、周溝７２の溝幅Ｗ（圧力室５０の内壁から支柱７９までの距離）は、１００μｍ〜１０μｍの範囲に設定され、例えば、５０μｍとされる。周溝７２の溝幅Ｗが１０μｍ未満であると、充填材７８を充填する際に、充填しにくくなる。また、周溝７２の溝幅Ｗが１００μｍを超えると、後述する支柱７９の作用が低下してしまう。従って、周溝７２の溝幅Ｗは、１０μｍ〜１００μｍの範囲が最適となる。周溝７２は溝幅に対して深さ寸法が大きく（例えば１００μｍ）、ウェットエッチングで加工することは困難であり、ドライエッチングによって良好に形成することができる。

次に、図６−１（Ｃ）に示すように、スクリーン印刷法などにより、周溝７２に充填材７８を充填する（請求項２の第４工程に相当）。本実施形態では、充填材７８として、ガラス粉末を練りこんだペーストガラスを用いている。

充填材７８が充填されたシリコン基板７０を加熱処理することにより、周溝７２に充填された充填材７８を焼成して硬化させる。これにより、充填材７８中の溶剤揮発による「肉痩せ」が生じる。充填材７８の焼成後の肉痩せが生じても、周溝７２が完全に埋め込まれ、シリコン基板７０の表面（上面）よりも上方に盛り上がるように、周溝７２に充填される充填材７８の量が調整される。

シリコン基板７０の表面（上面）から上方にはみ出している充填材７８を研磨などの表面処理することにより、充填材７８の表面（上面）を平滑にする。

次に、図６−１（Ｄ）に示すように、支柱７９の表面に、ゲルマニウム薄膜などからなる剥離層７３を形成する（請求項４の第６工程に相当）。この剥離層７３は、以下の工程で行う支柱７９の除去の際に、エッチングするものであるから、剥離層７３の材質としては、ゲルマニウム薄膜に限らず、支柱７９の除去が容易となるように、エッチング性が良いもの（溶解が容易に行えるもの）を用いることが望ましい。

次に、図６−１（Ｅ）に示すように、剥離層７３の表面及び平滑にされた充填材７８の表面に、薄膜でなる振動板４８を堆積形成する（請求項１の第２工程に相当）。さらに、下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を積層形成する（請求項１の第２工程に相当）。なお、この下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を形成する工程については、後述の第２製造工程において、改めて、具体的に説明する。

振動板４８の材質は、充填材７８とのエッチング選択性が得られるものであればよく、例えば、所定の厚さ（例えば、５μｍ）のポリシリコンを用いる。なお、振動板を成膜する前に、充填材７８とのエッチング選択性が得られる材質の薄膜（例えば、ゲルマニウム薄膜）を充填材７８の全面に成膜すれば、振動板４８の材質は問われず、例えば、ＳｉＯ２などを用いてもよい。

次に、図６−２（Ｆ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）から研磨を行う。研磨としては、例えば、ＣＭＰ研磨が用いられる。このように、研磨されることにより、シリコン基板７０は、所望の厚さ（例えば、１００μｍ）にされ、圧力室５０の高さが規律される。なお、シリコン基板７０の所望の厚さと同じ深さの周溝７２を予め形成し、この周溝７２の充填された充填材７８の裏面が露出したところで研磨を終了することにより、シリコン基板７０の厚さを調整してもよい。

次に、図６−２（Ｇ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）側から充填材７８をエッチングなどにより除去する（請求項２の第５工程に相当）。

次に、図６−２（Ｈ）に示すように、剥離層７３をエッチングすることにより、支柱７９を除去する（請求項１の第３工程の相当）。支柱７９が除去されることにより、圧力室５０となる空間が形成される。

支柱７９を除去した後に、圧力室５０の内壁面に、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素窒化物（ＳｉＮ）などから選ばれる保護膜６５を形成する（請求項７の第８工程に相当）。これにより、圧力室５０の内壁の耐液性を高められる。

次に、図６−２（Ｉ）に示すように、連通路５５が形成された連通路プレート７７をシリコン基板７０の裏面（下面）に接合し、圧力室５０となる空間を封止する（請求項６の第７工程の相当）。さらに、ノズル５６が形成されたノズルプレート７５を連通路プレート７７に接合する。

このように、本実施形態では、周溝７２を形成することにより、圧力室５０となる空間の中央部に支柱７９を残す。そして、周溝７２に充填材７８を充填し、圧力室５０となる空間の上部、すなわち、支柱７９及び充填材７８の表面に振動板を形成する。

このため、シリコン基板７０上に形成される振動板４８を支柱７９及び充填材７８で支持するので、平滑な振動板４８が形成できる。また、充填材７８は、支柱７９によって、支持されるので、振動板４８の形成後に熱処理を伴う工程が行われた場合であっても、その熱処理による縮み変形を起こしにくく、また、その他の変形を起こしにくくなり、シリコン基板７０の表面の平滑性をより保てる。このように、支柱７９と充填材７８の両方を用いることにより、シリコン基板７０の表面の平滑性をより保てるので、シリコン基板７０上に形成される振動板４８の平滑性も向上する。

また、本実施形態では、シリコン基板７０の裏面側から、その剥離層７３をエッチングすることにより、支柱７９を振動板４８から分離除去する。これにより、支柱７９の除去が容易となる。

なお、図６に示す例では、充填材７８を充填する構成であったが、充填材７８を充填しない構成であってもよい。この場合は、振動板４８を成膜するのではなく、振動板４８を予めフィルム状に形成して、シリコン基板７０上に積層することで実現できる。

また、図６に示す例では、充填材７８を除去した後に、支柱７９を除去していたが、図８−１、図８−２に示すように、支柱７９を除去した後に、充填材７８を除去する構成であってもよい。

この構成では、まず、図８−１（Ａ）に示すように、所定の厚さ（例えば、３００μｍ）のシリコン基板７０を用意する。次に、図８−１（Ｂ）に示すように、シリコン基板７０の表面に周状の周溝７２をドライエッチングで形成することにより、圧力室５０の内壁を形成する（請求項１の第１工程に相当）。また、周状の周溝７２を形成することにより、周溝７２に囲まれる領域に、支柱７９が形成される。この周溝７２を含む、周溝７２に囲まれる領域が、圧力室５０となる空間となるが、この空間の略中央部に、支柱７９を形成するため、本実施形態では、周状の周溝７２を形成している。

周溝７２の形状は、本実施形態では、図７に示すように、長円形状（陸上競技のトラックの形状）をしている。なお、周溝７２の形状は、環状、楕円形状、四角形状であってもよく、圧力室５０の形状に対応して形成される。また、周溝７２の溝幅Ｗ（圧力室５０の内壁から支柱７９までの距離）は、１００μｍ〜１０μｍの範囲に設定され、本実施形態では、例えば、５０μｍとされる。周溝７２の溝幅Ｗが１０μｍ未満であると、充填材７８を充填する際に、充填しにくくなる。また、周溝７２の溝幅Ｗが１００μｍを超えると、後述する支柱７９の作用が低下してしまう。従って、周溝７２の溝幅Ｗは、１０μｍ〜１００μｍの範囲が最適となる。

次に、図８−１（Ｃ）に示すように、スクリーン印刷法などにより、周溝７２に充填材７８を充填する（請求項２の第４工程に相当）。本実施形態では、充填材７８として、ガラス粉末を練りこんだペーストガラスを用いている。

次に、図８−１（Ｄ）に示すように、シリコン基板７０の表面及び平滑にされた充填材７８の表面に、薄膜でなる振動板４８を堆積形成する（請求項１の第２工程に相当）。さらに、下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を積層形成する（請求項１の第２工程に相当）。なお、この下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を形成する工程については、後述の第２製造工程において、改めて、具体的に説明する。

次に、図８−１（Ｅ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）から研磨を行う。研磨としては、例えば、ＣＭＰ研磨が用いられる。このように、研磨されることにより、シリコン基板７０は、所望の厚さ（例えば、１００μｍ）にされ、圧力室５０の高さが規律される。なお、シリコン基板７０の所望の厚さと同じ深さの周溝７２を予め形成し、この周溝７２の充填された充填材７８の裏面が露出したところで研磨を終了することにより、シリコン基板７０の厚さを調整してもよい。

次に、図８−２（Ｆ）に示すように、シリコン基板７０の裏面にラップ加工などを利用して微細な凹凸を形成する。これにより、アンカー効果を高め、シリコン基板７０の裏面にプレートを接合する際の接着性を向上できる。

次に、図８−２（Ｇ）に示すように、支柱を除くシリコン基板７０の裏面及び充填材７８の裏面に、フォトリソにより、フォトレジスト膜６９を形成する。

次に、図８−２（Ｈ）に示すように、支柱７９をエッチングにより、除去する（請求項１の第３工程の相当）。これにより、充填材７８の除去を促進するための促進孔６７が形成される。

次に、図８−２（Ｉ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）側から充填材７８をエッチングなどにより除去する（請求項２の第５工程に相当）。これにより、圧力室５０となる空間が形成される。

この構成では、促進孔６７があるため、充填材７８の表面積が拡大され、エッチング液が効率よく作用する。これにより、短時間で充填材７８を効率よく除去でき、また、図８−２（Ｊ）に示すように、残渣を残さず隅々まで除去できる。

なお、充填材７８を除去した後に、圧力室５０の内壁面に、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素窒化物（ＳｉＮ）などから選ばれる保護膜を形成してもよい。これにより、圧力室５０の内壁の耐液性を高められる。

次に、図８−２（Ｋ）に示すように、連通路５５が形成された連通路プレート７７をシリコン基板７０の裏面（下面）に接合し、圧力室５０となる空間を封止する（請求項６の第７工程の相当）。さらに、ノズル５６が形成されたノズルプレート７５を連通路プレート７７に接合する。

以上のように、図８に示す例では、支柱７９を除去した後に、充填材７８が除去される。このため、充填材７８を除去するためのスペースが拡大されるので、充填材７８を速く除去でき、また、充填材７８の除去が容易となる。特に、本実施形態のように、充填材７８を液体などで溶解して除去する場合には、液体が効率よく作用し、充填材７８を効率よく除去でき、また、残渣を残さず除去できる。

図６−１、図６−２及び図８−１、図８−２に示す例では、シリコン基板７０に周溝７２のみを形成していたが、図９−１、図９−２に示すように、周溝７２と共に連通路５５をシリコン基板７０に形成する構成であってもよい。

まず、図９−１（Ａ）に示すように、所定の厚さ（例えば、０．３ｍｍ）のシリコン基板７０を用意する。次に、図９−１（Ｂ）に示すように、シリコン基板７０の表面に周状の周溝７２を形成することにより、圧力室５０の内壁を形成する（請求項１の第１工程に相当）。また、周状の周溝７２を形成することにより、周溝７２に囲まれる領域に、支柱７９が形成される。この周溝７２を含む、周溝７２に囲まれる領域が、圧力室５０となる空間となるが、この空間の略中央部に、支柱７９を形成するため、本実施形態では、周状の周溝７２を形成している。

周溝７２の形状は、本実施形態では、図１０に示すように、長円形状（陸上競技のトラックの形状）をしている。なお、周溝７２の形状は、環状、楕円形状、四角形状であってもよく、圧力室５０の形状に対応して形成される。

また、周溝７２の溝幅Ｗ（圧力室５０の内壁から支柱７９までの距離）は、１００μｍ〜１０μｍの範囲に設定され、本実施形態では、例えば、５０μｍとされる。周溝７２の溝幅Ｗが１０μｍ未満であると、充填材７８を充填する際に、充填しにくくなる。また、周溝７２の溝幅Ｗが１００μｍを超えると、後述する支柱７９の作用が低下してしまう。従って、周溝７２の溝幅Ｗは、１０μｍ〜１００μｍの範囲が最適となる。

図９−１及び図９−２に示す例では、周溝７２に加えて、連通路５５をシリコン基板７０に形成する。連通路５５は、周溝７２に接続され横方向に延びる連通路５５Ａと、連通路５５Ａに接続され縦方向に延びる連通路５５Ｂとを備えて構成されている。

この連通路５５Ａは、最終的に、圧力室５０と連通路５５Ｂとを連通させて、一方、連通路５５Ｂは、最終的に、連通路５５Ａとノズル５６を連通させる。

次に、図９−１（Ｃ）に示すように、スクリーン印刷法などにより、周溝７２及び連通路５５に充填材７８を充填する（請求項２の第４工程に相当）。本実施形態では、充填材７８として、ガラス粉末を練りこんだペーストガラスを用いている。

充填材７８が充填されたシリコン基板７０を加熱処理することにより、周溝７２及び連通路５５に充填された充填材７８を焼成して硬化させる。これにより、充填材７８中の溶剤揮発による「肉痩せ」が生じる。充填材７８の焼成後の肉痩せが生じても、周溝７２及び連通路５５が完全に埋め込まれ、シリコン基板７０の表面（上面）よりも上方に盛り上がるように、周溝７２及び連通路５５に充填される充填材７８の量が調整される。

次に、図９−１（Ｄ）に示すように、支柱７９の表面に、ゲルマニウム薄膜などからなる剥離層７３を形成する（請求項４の第６工程に相当）。この剥離層７３は、以下の工程で行う支柱７９の除去の際に、エッチングするものであるから、剥離層７３の材質としては、ゲルマニウム薄膜に限らず、支柱７９の除去が容易となるように、エッチング性が良いもの（溶解が容易に行えるもの）を用いることが望ましい。

次に、図９−１（Ｅ）に示すように、剥離層７３の表面及び平滑にされた充填材７８の表面に、薄膜でなる振動板４８を堆積形成する（請求項１の第２工程に相当）。さらに、下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を積層形成する（請求項１の第２工程に相当）。なお、この下部電極５２、圧電素子４６及び上部電極５４を形成する工程については、後述の第２製造工程において、改めて、具体的に説明する。

次に、図９−２（Ｆ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）から研磨を行う。研磨としては、例えば、ＣＭＰ研磨が用いられる。このように、研磨されることにより、シリコン基板７０は、所望の厚さ（例えば、１００μｍ）にされ、圧力室５０の高さが規律される。なお、シリコン基板７０の所望の厚さと同じ深さの周溝７２を予め形成し、この周溝７２の充填された充填材７８の裏面が露出したところで研磨を終了することにより、シリコン基板７０の厚さを調整してもよい。

次に、図９−２（Ｇ）に示すように、シリコン基板７０の裏面（下面）側から充填材７８をエッチングなどにより除去する（請求項２の第５工程に相当）。

次に、図９−２（Ｈ）に示すように、剥離層７３をエッチングすることにより、支柱７９を除去する（請求項１の第３工程の相当）。支柱７９が除去されることにより、圧力室５０となる空間が形成される。

なお、支柱７９を除去した後に、圧力室５０の内壁面に、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素窒化物（ＳｉＮ）などから選ばれる保護膜を形成してもよい（請求項７の第８工程に相当）。これにより、圧力室５０の内壁の耐液性を高められる。

次に、図９−２（Ｉ）に示すように、ノズル５６が形成されたノズルプレート７５を連通路プレート７７に接合し、圧力室５０となる空間を封止する（請求項６の第７工程の相当）。

図９−１及び図９−２に示す例では、充填材７８を除去した後に、支柱７９を除去していたが、図８−１、図８−２に示すのと同様に、支柱７９を除去した後に、充填材７８を除去する構成であってもよい。

続いて、圧電素子４６などからなる駆動部５３を振動板４８上に形成すると共に、この駆動部５３上にガラス基板（ガラス製の天板４０）を積層して形成する第２製造過程について説明する。

なお、この第２製造過程は、例えば、シリコン基板７０上に振動板４８が形成される工程（図６−１（Ｅ）、図８−１（Ｄ）図９−１（Ｅ）参照）と、シリコン基板７０の裏面（下面）から研磨する工程（図６−１（Ｆ）、図８−１（Ｅ）図９−１（Ｆ）参照）との間に行われる。

まず、図１１−1（Ａ）に示すように、振動板４８に、インク流路６６の形成用の貫通孔４８Ａを形成する。

次に、図１１−1（Ｂ）に示すように、例えば、スパッタ法により、振動板４８の上面に下部電極５２を積層し、振動板４８の上面に積層された下部電極５２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、ＲＩＥ法によるエッチング、酸素プラズマによるレジスト剥離である。この下部電極５２が接地電位となる。

次に、図１１−1（Ｃ）で示すように、下部電極５２の上面に、圧電素子４６の材料であるＰＺＴ膜と上部電極５４を順にスパッタ法で積層し、図１１−1（Ｄ）で示すように、圧電素子４６（ＰＺＴ膜）及び上部電極５４をパターニングする。

具体的には、ＰＺＴ膜スパッタ（膜厚３μｍ〜１５μｍ）、金属膜スパッタ（膜厚５００Å〜３０００Å）、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。下部及び上部の電極材料としては、例えば圧電素子であるＰＺＴ材料との親和性が高く、耐熱性がある、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｔ等が挙げられる。

次に、図１１−２（Ｅ）で示すように、上面に露出している下部電極５２と上部電極５４の上面に低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を積層し、更に、その低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０の上面に、耐インク性と柔軟性を有する樹脂膜８２、例えばポリイミド系、ポリアミド系、エポキシ系、ポリウレタン系、シリコン系等の樹脂膜を積層して、それらをパターニングすることで、圧電素子４６と金属配線８６を接続するための開口８４（コンタクト孔）を形成する。

具体的には、ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ（ＣＶＤ）法にてダングリングボンド密度が高い低透水性絶縁膜（ＳｉＯｘ膜）８０を着膜する、感光性ポリイミド（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミドＤｕｒｉｍｉｄｅ７５２０）を塗布・露光・現像することでパターニングを行う、ＣＦ₄系ガスを用いたＲｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ（ＲＩＥ）法で上記感光性ポリイミドをマスクとしてＳｉＯｘ膜をエッチングする、という加工を行う。なお、ここでは低透水性絶縁膜としてＳｉＯｘ膜を用いたが、ＳｉＮｘ膜、ＳｉＯｘＮｙ膜等であってもよい。

次に、図１１−２（Ｆ）で示すように、開口８４内の上部電極５４と樹脂膜８２の上面に金属膜を積層し、金属配線８６をパターニングする。具体的には、スパッタ法にてＡｌ膜（厚さ１μｍ）を着膜する、ホトリソグラフィー法でレジストを形成する、塩素系のガスを用いたＲＩＥ法にてＡｌ膜をエッチングする、酸素プラズマにてレジスト膜を剥離する、という加工を行い、上部電極５４と金属配線８６（Ａｌ膜）とを接合する。なお、図示しないが、下部電極５２の上にも開口８４が設けられ、上部電極５４と同様に金属配線８６と接続されている。

次に、図１１−２（Ｇ）で示すように、金属配線８６及び樹脂膜８２の上面に樹脂保護膜８８（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミドＤｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングする。この樹脂保護膜８８は、樹脂膜８２と同種の樹脂材料で構成される。また、このとき、圧電素子４６の上方で、金属配線８６がパターニングされていない部位には、樹脂保護膜８８を積層しないようにする（樹脂膜８２のみが積層されるようにする）。

ここで、圧電素子４６の上方（樹脂膜８２の上面）に樹脂保護膜８８を積層しないのは、振動板４８（圧電素子４６）の変位（上下方向の撓み変形）が阻害されるのを防止するためである。また、圧電素子４６の上部電極５４から引き出す（上部電極５４に接続される）金属配線８６が樹脂製の保護膜８８で被覆されると、その樹脂保護膜８８は、金属配線８６が積層される樹脂膜８２と同種の樹脂材料で構成されているため、金属配線８６を被覆するそれらの接合力が強固になり、界面からのインク１１０の侵入による金属配線８６の腐食を防止することができる。

なお、この樹脂保護膜８８は、隔壁４２（感光性ドライフィルム９８）とも同種の樹脂材料となっているため、この隔壁４２（感光性ドライフィルム９８）に対する接合力も強固になっている。したがって、その界面からのインク１１０の侵入がより一層防止される構成である。また、このように、同種の樹脂材料で構成されると、それらの熱膨張率が略等しくなるので、熱応力の発生が少なくて済む利点もある。

次に、図１１−２（Ｈ）で示すように、金属配線８６にバンプ６２を介して駆動ＩＣ６０をフリップチップ実装する。このとき、駆動ＩＣ６０は、予め半導体ウエハプロセスの終りに実施されるグラインド工程にて、所定の厚さ（７０μｍ〜３００μｍ）に加工されている。駆動ＩＣ６０が厚すぎると、隔壁４２のパターニングやバンプ６４の形成が困難になったりする。

駆動ＩＣ６０を金属配線８６にフリップチップ実装するためのバンプ６２の形成方法には、電界メッキ、無電界メッキ、ボールバンプ、スクリーン印刷等が適用できる。
こうして、シリコン基板７０上に駆動部５３が製造され、この駆動部５３に、例えばガラス製の天板４０が結合（接合）される。なお、以下の図１２−１、図９−２では、説明の便宜上、配線形成面を下面として説明するが、実際の工程では上面になる。

ガラス製天板４０の製造においては、図１２−１（Ａ）で示すように、天板４０自体が支持体となる程度の強度を確保できる厚み（０．３ｍｍ〜１．５ｍｍ）を持っているので、別途支持体を設ける必要がない。まず、図１２−１（Ｂ）で示すように、天板４０の下面に金属配線９０を積層してパターニングする。具体的には、スパッタ法にてＡｌ膜（厚さ１μｍ）を着膜する、ホトリソグラフィー法でレジストを形成する、塩素系のガスを用いたＲＩＥ法にてＡｌ膜をエッチングする、酸素プラズマにてレジスト膜を剥離する、という加工である。

そして、図１２−１（Ｃ）で示すように、金属配線９０が形成された面に樹脂膜９２（例えば、富士フイルムアーチ社製の感光性ポリイミドＤｕｒｉｍｉｄｅ７３２０）を積層してパターニングする。なお、このとき、一部の金属配線９０には、バンプ６４を接合するため、樹脂膜９２を積層しないようにする。

次に、図１２−１（Ｄ）で示すように、天板４０の金属配線９０が形成された面に、ホトリソグラフィー法でレジストをパターニングする。金属配線９０が形成されていない面は、保護用レジスト９４で全面を覆う。ここで、保護用レジスト９４を塗布するのは、次のウエット（ＳｉＯ₂）エッチング工程で、天板４０が金属配線９０を形成した面の裏面からエッチングされるのを防止するためである。なお、天板４０に感光性ガラスを用いた場合には、この保護用レジスト９４の塗布工程を省略することができる。

次いで、図１２−２（Ｅ）で示すように、天板４０にＨＦ溶液によるウエット（ＳｉＯ₂）エッチングを行い、その後、保護用レジスト９４を酸素プラズマにて剥離する。そして、図１２−２（Ｆ）で示すように、天板４０に形成された開口４０Ａ部分に感光性ドライフィルム９６（例えば、日立化成工業株式会社製ＲａｙｔｅｃＦＲ−５０２５：２５μｍ厚）を露光・現像によりパターニングする（架設する）。この感光性ドライフィルム９６が圧力波を緩和するエアダンパー４４となる。

そして次に、図１２−２（Ｇ）で示すように、樹脂膜９２に感光性ドライフィルム９８（１００μｍ厚）を積層して露光・現像によりパターニングする。この感光性ドライフィルム９８がインクプール室３８を規定する隔壁４２となる。なお、隔壁４２は、感光性ドライフィルム９８に限定されるものではなく、樹脂塗布膜（例えば、化薬マイクロケム社のＳＵ−８レジスト）としてもよい。このときには、スプレー塗布装置にて塗布し、露光・現像をすればよい。

そして最後に、図１２−２（Ｈ）で示すように、樹脂膜９２が積層されていない金属配線９０にバンプ６４をメッキ法等で形成する。このバンプ６４が駆動ＩＣ６０側の金属配線８６と電気的に接続するため、図示するように、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）よりもその高さが高くなるように形成されている。

こうして、天板４０の製造が終了したら、図１３（Ａ）で示すように、この天板４０を駆動部５３に被せて、両者を熱圧着により結合（接合）する。すなわち、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）を感光性樹脂層である樹脂保護膜８８に接合し、バンプ６４を金属配線８６に接合する。

このとき、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）の高さよりもバンプ６４の高さの方が高いので、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）を樹脂保護膜８８に接合することにより、バンプ６４が金属配線８６に自動的に接合される。つまり、半田バンプ６４は高さ調整が容易なので（潰れやすいので）、感光性ドライフィルム９８（隔壁４２）によるインクプール室３８の封止とバンプ６４の接続が容易にできる。

隔壁４２とバンプ６４の接合が終了したら、図１３（Ｂ）で示すように、駆動ＩＣ６０に封止用樹脂材５８（例えば、エポキシ樹脂）を注入する。このように樹脂材５８を注入して駆動ＩＣ６０を封止すると、駆動ＩＣ６０を水分等の外部環境から保護できる。

以上のようにして製造されるインクジェット記録ヘッド３２（最終形状は図４参照）を備えたインクジェット記録装置１０において、次に、その作用を説明する。まず、インクジェット記録装置１０に印刷を指令する電気信号が送られると、給紙トレイ２６から記録紙Ｐが１枚ピックアップされ、副走査機構１８により、所定の位置へ搬送される。

一方、インクジェット記録ユニット３０では、すでにインクタンク３４からインク供給ポート３６を介してインクジェット記録ヘッド３２のインクプール室３８にインク１１０が注入（充填）され、インクプール室３８に充填されたインク１１０は、インク流路６６、６８を経て圧力室５０へ供給（充填）されている。そして、このとき、ノズル５６の先端（吐出口）では、インク１１０の表面が圧力室５０側に僅かに凹んだメニスカスが形成されている。

そして、キャリッジ１２に搭載されたインクジェット記録ヘッド３２が主走査方向に移動しながら、複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録紙Ｐの所定のバンド領域に、画像データに基づく画像の一部を記録する。すなわち、ボード７４からのインク吐出指令が、金属配線９０、バンプ６４、金属配線８６を経て駆動ＩＣ６０に伝達される。そして、その駆動ＩＣ６０により、所定のタイミングで、所定の圧電素子４６に電圧を印加し、振動板４８を上下方向に撓み変形させて（面外振動させて）、圧力室５０内のインク１１０を加圧し、所定のノズル５６からインク滴として吐出させる。

こうして、記録紙Ｐに画像データに基づく画像の一部が記録されたら、副走査機構１８により、記録紙Ｐを所定ピッチ搬送させ、上記と同様に、インクジェット記録ヘッド３２を主走査方向に移動しながら、再度複数のノズル５６から選択的にインク滴を吐出することにより、記録紙Ｐの次のバンド領域に、画像データに基づく画像の一部を記録する。そして、このような動作を繰り返し行い、記録紙Ｐに画像データに基づく画像が完全に記録されたら、副走査機構１８により、記録紙Ｐを最後まで搬送し、排紙トレイ２８上に記録紙Ｐを排出する。これにより、記録紙Ｐへの印刷処理（画像記録）が完了する。

ここで、このインクジェット記録ヘッド３２は、インクプール室３８が、振動板４８（圧電素子４６）を間に置いて圧力室５０の反対側（上側）に設けられている。換言すれば、インクプール室３８と圧力室５０の間に振動板４８（圧電素子４６）が配置され、インクプール室３８と圧力室５０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が互いに近接配置され、ノズル５６が高密度なマトリックス状に配設されている。

また、圧電素子４６に電圧を印加する駆動ＩＣ６０は、振動板４８と天板４０との間に配設され、振動板４８や天板４０より外部へ露出しない（突出しない）構成とされている（インクジェット記録ヘッド３２内に内蔵されている）。したがって、インクジェット記録ヘッド３２の外部に駆動ＩＣ６０を実装する場合に比べて、圧電素子４６と駆動ＩＣ６０の間を接続する金属配線８６の長さが短くて済み、これによって、金属配線８６の低抵抗化と高密度接続が実現されている。つまり、実用的な配線抵抗値で、ノズル５６の高密度化を実現することができ、高解像度化を実現することができる。

また、上記したように、インクの吐出を制御するボード７４（図５参照）と接続される金属配線９０が、インクプール室３８の天板４０に形成され、更に、その金属配線９０と、駆動ＩＣ６０が接続されている金属配線８６とが、振動板４８と天板４０との間に配置されたバンプ６４で接続されるように構成されているので、その電気接続が容易にでき、かつ、従来、駆動ＩＣ６０とボード７４とを接続していたＦＰＣ等を省略することができる。つまり、このような構成を採用することにより、部品点数を削減することができるので、インクジェット記録ヘッド３２の小型化を実現することができる。

具体的には、従来のＦＰＣ方式による電気接続では、ノズル解像度は６００ｎｐｉ（ｎｏｚｚｌｅｐｅｒｐｉｔｃｈ）が限界であったが、本発明の方式では、容易に１２００ｎｐｉ配列が可能となった。また、サイズについては、６００ｎｐｉのノズル配列を例にとって比較した場合、ＦＰＣを用いなくて済むため、１／２以下にすることが可能となった。

また、その金属配線９０は樹脂膜９２で被覆されているので、インクによる金属配線９０の腐食は防止されている。また、上記したように、天板４０にエアダンパー４４を設けるようにしたので、エアダンパー４４の大きさや位置等の変更を自由に行うことができる。つまり、エアダンパー４４の最適化が容易にできる。そして、これにより、天板４０に形成する金属配線９０の引き回しの自由度も向上させることができる。

その他、上記実施例のインクジェット記録装置１０では、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のインクジェット記録ユニット３０がそれぞれキャリッジ１２に搭載され、それら各色のインクジェット記録ヘッド３２から画像データに基づいて選択的にインク滴が吐出されてフルカラーの画像が記録紙Ｐに記録されるようになっているが、本発明におけるインクジェット記録は、記録紙Ｐ上への文字や画像の記録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するなど、工業的に用いられる液滴噴射装置全般に対して、本発明に係るインクジェット記録ヘッド３２を適用することができる。

また、上記実施例のインクジェット記録装置１０では、主走査機構１６と副走査機構１８を有するＰａｒｔｉａｌＷｉｄｔｈＡｒｒａｙ（ＰＷＡ）の例で説明したが、本発明におけるインクジェット記録は、これに限定されず、紙幅対応のいわゆるＦｕｌｌＷｉｄｔｈＡｒｒａｙ（ＦＷＡ）であってもよい。むしろ、本発明は、高密度ノズル配列を実現するのに有効なものであるため、１パス印字を必要とするＦＷＡには好適である。

本発明は、本実施形態に限るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変形、変更、改良が可能である。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す概略斜視図である。図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置のキャリッジに搭載されたインクジェット記録ユニットを示す概略斜視図である。図３は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す概略平面図である。図４は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成を示す図３のＸ−Ｘ線概略断面図である。図５は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの構成とボードを示す概略斜視図である。図６−１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、圧力室及び振動板をシリコン基板に形成する第１製造過程（Ａ）〜（Ｅ）について、概略的に説明する図である。図６−２は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、圧力室及び振動板をシリコン基板に形成する第１製造過程（Ｆ）〜（Ｉ）について、概略的に説明する図である。図７は、図６−１に示す周溝の形状を説明するための図である。図８−１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、図６−１及び図６−２に示す第１製造過程を変形した製造工程（Ａ）〜（Ｅ）について、概略的に説明する図である。図８−２は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、図６−１及び図６−２に示す第１製造過程を変形した製造工程（Ｆ）〜（Ｋ）について、概略的に説明する図である。図９−１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、図６−１及び図６−２に示す第１製造過程を変形した第１製造過程（Ａ）〜（Ｅ）について、概略的に説明する図である。図９−２は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、図６−１及び図６−２に示す第１製造過程を変形した第１製造過程（Ｆ）〜（Ｉ）について、概略的に説明する図である。図１０は、図９−１に示す周溝及び連通路の形状を説明するための図である。図１１−１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、圧電素子などからなる駆動部を振動板上に形成する製造工程（Ａ）〜（Ｄ）を示す説明図である。図１１−２は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、圧電素子などからなる駆動部を振動板上に形成する製造工程（Ｅ）〜（Ｈ）を示す説明図である。図１２−１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、天板を製造する工程（Ａ）〜（Ｄ）を示す説明図である。図１２−２は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、天板を製造する工程（Ｅ）〜（Ｈ）を示す説明図である。図１３は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドの製造方法において、駆動部上に天板を接合する工程（Ａ）〜（Ｂ）を示す説明図である。

符号の説明

３２インクジェット記録ヘッド
４８振動板
５０圧力室
７０シリコン基板
７２周溝
７８充填材
７９支柱

Claims

基板の表面に周状の周溝を形成することにより、圧力室の内壁を形成する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記基板の表面に振動板、電極及び圧電素子を積層する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記周溝に囲まれる支柱を前記基板の裏面側から除去して、圧力室となる空間を形成する第３工程と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記第２工程の前に、充填材を前記周溝に充填する第４工程と、
前記第２工程の後に、前記充填材を前記基板の裏面側から除去する第５工程と、
を備えた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。
前記第５工程は、前記第３工程の後に行われることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記第２工程の前に、前記支柱の上面に剥離層を形成する第６工程を備え、
前記第３工程は、前記基板の裏面側から前記剥離層をエッチングすることにより、前記支柱を前記振動板から分離除去することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記周溝は、ドライエッチングで形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記第３工程の後に、プレートを前記基板の裏面に接合して、前記空間を封止する第７工程を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
前記第７工程の前に、前記圧力室の内壁に保護膜を形成する第８工程を備えたことを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。