JP4636378B2 - 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は液体吐出ヘッドおよびその製造方法に係り、特に液体を吐出するノズルを備えた液体吐出ヘッドおよびその製造方法に関する。

従来、インクを吐出するノズルを有し、このノズルから紙などの記録媒体に向けてインクを吐出する液体吐出ヘッドが用いられている。

このような液体吐出ヘッドとしては、例えば、ノズルに連通する圧力室の容積を、この圧力室の一壁面を構成する振動板を介して、圧電素子などのアクチュエータにより変化させることにより、圧力室内のインクをノズルから吐出するようにしたものが知られている。

液体吐出ヘッドを用いて記録媒体に形成される画像の品質は、ノズルから吐出されるインク滴の体積や吐出速度などの吐出特性のばらつきに依存する。このような吐出特性のばらつきは、ノズルなどの吐出に係る部分の寸法ばらつきによって左右される。

一方で、インシュレータ（絶縁体）の上にシリコン層が位置する構造のＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板が知られている。ＳＯＩ基板としては、Ｓｉからなる支持層の上に、インシュレータとしてＳｉＯ₂等からなる誘電体層が形成され、この誘電体層の上にＳｉからなる活性層を備えた３層の基板がある。

特許文献１、２には、ＳＯＩ基板の両面（すなわち活性層の外面および支持層の外面）からエッチングを行って、底部がそれぞれ誘電体層に達する２つの孔を互いの孔の中心位置が合致するようにして形成した後、さらに前記２つの孔のうちで底径の小さい側から誘電体層をエッチングすることにより、ＳＯＩ基板を厚さ方向において貫通するノズル孔を形成したものが記載されている。

特許文献３、４には、ＳＯＩ基板の支持層をエッチングして圧力室を形成するとともに、ＳＯＩ基板の活性層および誘電体層を振動板としたものが記載されている。
特開平６−１３４９９４号公報 特開平９−２１６３６８号公報 特開平１０−４４４０６号公報 特開２００３−３４０３５号公報

吐出性能に影響を与えるノズルの寸法ばらつきとしては、ノズル長さのばらつきやノズル断面積のばらつきがある。一般に、円形流路の流体抵抗はその流路の径の４乗に反比例し、また、矩形流路の流体抵抗はその流路の断面積の３乗に反比例することから、特に、ノズル断面積をより厳重に管理する必要があることがわかる。

特許文献１、２に記載のものは、ＳＯＩ基板の活性層および／または誘電体層の厚さに基づいて、実際にはノズル長さが規定されるものであり、その一方でノズル断面積のばらつきの低減には限界がある。

例えば、数μｍ〜数十μｍ程度の径を有するノズルを、フォトリソグラフィーおよびエッチングにより基板を貫通するように形成する場合、実際には±０．１〜０．５μｍ程度までしかノズル径のばらつきを低減できない。

特許文献３、４には、ノズルの寸法ばらつきを低減することについて記載がない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ノズル断面積のばらつきを低減することができ、画質を向上させることができる液体吐出ヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、活性層、誘電体層および支持層からなる第１のＳＯＩ基板と、前記第１のＳＯＩ基板の支持層に接合された活性層、誘電体層および支持層からなる第２のＳＯＩ基板と、を備え、前記第１のＳＯＩ基板および前記第２のＳＯＩ基板の厚さ方向と直交する方向に液体を吐出するノズルであって、前記第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによってその吐出方向に垂直な断面の幅が規定されたノズルが、前記第１のＳＯＩ基板の支持層と前記第２のＳＯＩ基板の誘電体層との間に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

この発明によれば、第１のＳＯＩ基板および第２のＳＯＩ基板の厚さ方向と直交する方向に液体を吐出するノズルであって、第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによってその吐出方向に垂直な断面の幅が規定されたノズルが、第１のＳＯＩ基板の支持層と第２のＳＯＩ基板の誘電体層との間に形成されているので、ノズル断面積の寸法ばらつきが低減し、これにより吐出性能のばらつきが低減し、もって画質を向上させることができる。

詳細には、第１のＳＯＩ基板を第２のＳＯＩ基板に対して上として見たとき、ノズルの上壁面が第１のＳＯＩ基板の支持層によって構成され、ノズルの下壁面が第２のＳＯＩ基板の誘電体層によって構成され、ノズルの上下方向の幅（高さ）は第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによって規定される。ここで、活性層の厚さの誤差はＳＯＩ基板の性質により一般に±０．０１μｍ程度と小さいので、ノズルの断面積は、活性層の厚さ方向における誤差を無視でき、活性層の厚さ方向と直交する方向における誤差のみに依存することになる。言い換えると、２次元的な大きさの誤差が１次元的な大きさの誤差に低減されることになる。すなわち、ノズルの断面積の誤差が飛躍的に低減される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ノズルに連通する圧力室が前記第１のＳＯＩ基板の支持層に形成され、前記第１のＳＯＩ基板の活性層および誘電体層によって振動板が構成され、前記第１のＳＯＩ基板の活性層に圧電素子が固着されていることを特徴とする液体吐出ヘッドを提供する。

この発明によれば、第１のＳＯＩ基板の活性層および誘電体層によって振動板が構成されているので、ＳＯＩ基板の性質により振動板の厚さの寸法ばらつきが低減し、これにより吐出性能のばらつきが低減し、もって画質を向上させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記第１のＳＯＩ基板および前記第２のＳＯＩ基板からなる複数の基板ユニットが積層され、前記第２のＳＯＩ基板の支持層に、隣接する前記基板ユニットの前記圧電素子を保護する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッドを提供する。

この発明によれば、各基板ユニットの第２のＳＯＩ基板の支持層に、隣接する基板ユニットの圧電素子を保護する凹部が形成されているので、圧電素子を保護できるとともに、圧電素子保護のための基板を別途設ける必要がなくなり、ＳＯＩ基板の厚さ方向におけるノズルピッチを小さくできることになる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第１のＳＯＩ基板の支持層に、前記圧力室に液体を供給する流路が前記圧力室とともに形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。

この発明によれば、第１のＳＯＩ基板の支持層に、圧力室に液体を供給する流路が圧力室とともに形成されているので、圧力室への液体供給のための基板を別途設ける必要がなくなり、ＳＯＩ基板の厚さ方向におけるノズルピッチを小さくできることになる。

請求項５に記載の発明は、活性層、誘電体層および支持層からなる第１のＳＯＩ基板と第２のＳＯＩ基板とを準備し、前記第２のＳＯＩ基板の誘電体層をエッチングストップ層として用いて前記第２のＳＯＩ基板の活性層をエッチングし、前記第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによってその断面積の一辺の長さが規定されたノズルに相当する凹部を形成する工程と、前記第１のＳＯＩ基板の誘電体層をエッチングストップ層として用いて前記第１のＳＯＩ基板の支持層をエッチングし、前記ノズルに連通する圧力室に相当する凹部を形成する工程と、前記第１のＳＯＩ基板の支持層と前記第２のＳＯＩ基板の活性層とを接合する接合工程と、を含む液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記接合工程よりも前に、前記第１のＳＯＩ基板の接液部分に、スパッタまたは化学気相成長により耐液層を形成する工程と、前記第２のＳＯＩ基板の接液部分に、スパッタまたは化学気相成長により耐液層を形成する工程と、をさらに含むことを特徴とする液体吐出ヘッドの製造方法を提供する。

この発明によれば、第１のＳＯＩ基板および第２のＳＯＩ基板の接液部分に耐液層を形成する工程をスパッタまたは化学気相成長により行った後に第１のＳＯＩ基板および第２のＳＯＩ基板を接合するので、スパッタまたは化学気相成長により厚みばらつきの少ない耐液層を形成し得ることになる。すなわち、接液部分の耐液性を確保できると同時に、圧力室、ノズルなどの容積ばらつきを低減できる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドから所定の記録媒体に向けて着色剤を含む液体を吐出することにより前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、ノズル断面積のばらつきを低減することができ、画質を向上させることができる。

以下、添付図面に従って、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る第１実施形態の液体吐出ヘッド５０の要部を示す斜視図である。また、図２は、図１の２−２線に沿った断面図であり、図３は、図１の矢印３方向から見た側面図である。

第１実施形態の液体吐出ヘッド５０は、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板を少なくとも２枚積層して形成されている。

ＳＯＩ基板は、インシュレータ（絶縁体）の上にシリコン層が位置する板状の部材である。本実施形態において用いるＳＯＩ基板１０、２０は、詳細には、Ｓｉからなる支持層１１、２１の上に、ＳｉＯ₂からなる誘電体層１２、２２が形成され、この上にＳｉからなる活性層１３、２３を備えた３層の基板である。

一般に、支持層１１、２１の厚さは数百μｍ、誘電体層１２、２２および活性層１３、２３の厚さは０．数〜数十μｍである。また、誘電体層１２、２２および活性層１３、２３の厚さの誤差は、一般に、±０．０１μｍ以内という非常に高い精度で形成される。

誘電体層１２、２２のＳｉＯ₂は、活性層１３、２３のＳｉと比較して、エッチングの進行が遅く、すなわちエッチングレートが低いので、後に詳説するように、ノズル５１や圧力室５２をエッチングにより形成する際にエッチングストップ層として用いられる。

図１〜図３において、第２のＳＯＩ基板２０の上には、第１のＳＯＩ基板１０が固着されている。具体的には、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３が接合されている。すなわち、図中の下から、第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１、第２のＳＯＩ基板２０の誘電体層２２、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１、第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２、および、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の順に積層されて、液体吐出ヘッド５０が構成されている。

なお、図１〜図３には、２枚のＳＯＩ基板１０、２０が積層された液体吐出ヘッド５０が示されているが、第１のＳＯＩ基板１０の上および／または第２のＳＯＩ基板２０の下に、さらにＳＯＩ基板などの板材が積層されていてもよい。

このように複数枚のＳＯＩ基板１０、２０が積層されて形成された液体吐出ヘッド５０は、液体を吐出する複数のノズル５１と、複数のノズル５１にそれぞれ連通する複数の圧力室５２と、圧力室５２の一壁面を構成している振動板５６と、振動板５６の圧力室５２が形成されている側とは反対側に、各圧力室５２に対応して配置された複数の圧電素子５８とを含んで構成されている。

複数のノズル５１は、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１と第２のＳＯＩ基板２０の誘電体層２２との間であって、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３に、形成されている。すなわち、ノズル５１は、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１を上面とし、第２のＳＯＩ基板２０の誘電体層２２を下面として、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の厚さによってその高さｈ_N（すなわち吐出方向に垂直な断面の幅）が規定されて、形成されている。

本実施形態においては、図３に示すように、ノズル５１の断面形状が長方形であり、その長方形を構成している長辺および短辺のうちで短辺の方の長さが高さｈ_Nである。なお、ノズル５１の断面形状は、長方形である場合を例に説明するが、長方形に特に限定されず、矩形であってもよい。すなわち、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の厚さでノズル５１の上下方向の幅（高さ）が規定されればよい。

各ノズル５１の一端５１１は開口として液体吐出ヘッド５０のノズル面５０Ａに達しており、各ノズル５１の他端５１２は連通口として圧力室５２に連通している。

ノズル５１から吐出される液体の吐出方向（図１および図２中に矢印Ｅで示す）は、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向に対して直交する方向となっており、いわゆるエッジシュータ型の液体吐出ヘッド５０が構成されている。

ノズル５１の高さｈ_Nは、吐出方向において一定に規定されている。詳細には、図２に示されているように、ノズル５１の高さｈ_Nは、開口５１１から連通口５１２に至るまで、一定であって、かつ、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の厚さと同一である。

このようにノズル５１の高さｈ_Nが、ノズル５１の長さ方向において活性層２３の厚さによって一定に規定されていることにより、ノズル５１間の断面積のばらつき（液体吐出ヘッド５０間の寸法差、および、各液体吐出ヘッド５０内の複数のノズル５１間の寸法差の両方である）が低減され、ノズル５１の流路抵抗のばらつきが低減されて、一定の吐出性能が得られることになる。また、各ノズル５１内における液体の流れが安定し、各ノズル５１ごとの吐出状態が安定することにもなる。

複数の圧力室５２は、第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２と第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３との間であって、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に、この支持層１１の厚さをその高さｈ_Cとして形成されている。

圧力室５２の高さｈ_Cは、圧電素子５８に対応する部分において一定に規定されている。詳細には、図２に示されているように、圧力室５２の高さｈ_Cは、少なくとも圧電素子５８の直下の部分において、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さと同じである。ここで、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さの寸法差を、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の厚さの寸法差と略同程度にすることにより、圧力室５２の高さｈ_Cが第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さによって一定に規定されることになり、圧力室５２の体積のばらつきを低減することが可能になる。

第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１には、圧力室５２とともに、各圧力室５２に液体を供給する流路５２５が形成されている。

振動板５６は、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３および誘電体層１２からなる。

振動板５６の厚さｔ_Vは、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の厚さおよび第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２の厚さによって、一定に規定されている。

このように振動板５６の厚さｔ_Vが、一定に規定されることにより、アクチュエータ特性のばらつきが低減される。

圧電素子５８は、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の圧力室５２側とは反対側の面に固着されている。

図４は、図１〜図３に示した液体吐出ヘッド５０の製造処理の実施例１を示す工程図である。

図４（ａ）に示すように、Ｓｉからなる支持層１１の上にＳｉＯ２からなる誘電体層１２が形成され、その誘電体層１２の上にＳｉからなる活性層１３を備えた第１のＳＯＩ基板１０を用意する。同様に、第２のＳＯＩ基板２０を用意する。

次に、図４（ｂ）に示すように、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さが、作成しようとする圧力室５２の高さｈ_Cとなるように、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面(下面)を研磨する。このような研磨を行うことにより、後に第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２をエッチングストップ層としてエッチングにより形成される圧力室５２の容積ばらつきを低減することが可能になる。研磨としては、機械的研磨や化学的研磨を用いる。なお、研磨後の支持層１１の厚さの誤差は、目標とする圧力室５２の高さｈ_Cを中心にして±０．０１μｍ以内に抑える。

次に、図４（ｃ）に示すように、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面に、２段階エッチングを行うためのマスクパターン８１、８２、すなわち、作成しようとする圧力室５２に対応する開口を有する第１段階用マスクパターン８１、および、作成しようとする圧力室５２および液体供給流路５２５に対応する第２段階用マスクパターン８２を形成し、第１段階用マスクパターン８１に基づいて第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に対して第１段階のエッチングを行う。

ここで、第１段階のエッチングでは、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さの途中までエッチングが行われる。

第１段階用マスクパターン１１を除去した後に、図４（ｄ）に示すように、第２段階用マスクパターン８２に基づいてさらに第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に対して第２段階のエッチングを行う。ここで、第２段階のエッチングでは、第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２がエッチングストップ層として用いられ、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１を貫通するエッチングが行われる。

そして第２段階用マスクパターン８２を除去すると、図４（ｅ）に示すように、圧力室５２に相当する凹部５２０とインク供給流路５２５に相当する凹部５２５０とが形成された第１のＳＯＩ基板１０が得られる。ここで、圧力室５２に相当する凹部５２０の深さ、すなわち作成される圧力室５２の高さは、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さと同一である。

なお、本例において、第１段階用マスクパターン８１は、第２段階用マスクパターン８２を覆うようにして、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面に形成される。このように第１段階のエッチングを行う前に平面なＳＯＩ基板に第２段階用のマスクパターン８２を予め形成しておくことにより、第２段階用のマスクパターン８２を精度良く容易に形成することができる。一方で、第１段階用のマスクパターン８１を第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面に形成して第１段階のエッチングを行い、第１段階用のマスクパターンを除去した後に、第２段階用のマスクパターン８２を第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面に形成して第２段階のエッチングを行うようにしてもよい。

第２のＳＯＩ基板２０については、図４（ｆ）に示すように、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の外面（上面）に、作成しようとするノズル５１に対応するマスクパターン８３を形成し、このマスクパターン８３に基づいて第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３に対してエッチングを行う。ここで、第２のＳＯＩ基板２０の誘電体層２２がエッチングストップ層として用いられる。

そしてマスクパターン８３を除去すると、図４（ｇ）に示すように、ノズル５１に相当する凹部５１０が形成された第２のＳＯＩ基板２０が得られる。ここで、ノズル５１に相当する凹部５１０の深さ、すなわち作成されるノズル５１の高さは、第２のＳＯＩ基板１０の活性層２３の厚さと同一である。

以上のようにして、第１のＳＯＩ基板１０の加工処理および第２のＳＯＩ基板２０の加工処理を行った後に、図４（ｈ）に示すように、第１のＳＯＩ基板１０と第２のＳＯＩ基板２０とを直接接合する。ここで、接合は、常温接合でもよいが、望ましくは加温と加圧を併合した接合が好ましい。

その後、図４（ｉ）に示すように、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に圧電素子５８を形成する。

このように実施例１では、第１のＳＯＩ基板１０に圧力室５２に相当する凹部５２０および液体供給流路５２５に相当する凹部５２５０を形成し（図４（ａ）〜（ｅ））、その一方で第２のＳＯＩ基板２０にノズル５１に相当する凹部５１０を形成し（図４（ｆ）、（ｇ））、これらの第１のＳＯＩ基板１０および第２のＳＯＩ基板２０を積層後に圧電素子５８を形成する（図４（ｈ）、（ｉ））。このようにＳＯＩ基板１０、２０の積層後に圧電素子５８を形成することにより、圧電素子５８に余分な熱や圧力がかからないので、圧電素子５８の信頼性を向上できる。

なお、圧力室５２やノズル５１を形成するためのエッチングとしては、ドライエッチングやウェットエッチングを用いる。特に、幅数μｍ〜数十μｍ、長さ数μｍ〜数十μｍ、深さ数μｍ〜数百μｍの凹部を高密度に形成する場合、ドライエッチングを用いて、略垂直形状の側壁を有する凹部を形成することが、好ましい。

図５は、図１〜図３に示した液体吐出ヘッド５０の製造処理の実施例２を示す工程図である。

この実施例２では、図５（ａ）および（ｂ）に示すように第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に圧電素子５８を形成し、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように第１のＳＯＩ基板１０に圧力室５２に相当する凹部５２０および液体供給流路５２５に対応する部分５２５０を形成し、その後、第１のＳＯＩ基板１０と図５（ｆ）〜（ｇ）に示すように別途加工した第２のＳＯＩ基板２０とを接合すると、図２に示した液体吐出ヘッド５０が得られる。ここで、接合は、常温接合が好ましい。

このように圧電素子５８を第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に圧電素子５８を形成した後にその下方の凹部５２０を形成することにより、圧電素子形成における応力に起因する振動板５６の破壊を防止できる。

図６は、図１〜図３に示した液体吐出ヘッド５０の製造処理の実施例３を示す工程図である。

この実施例３では、図６（ａ）〜（ｄ）に示すように第１のＳＯＩ基板１０に圧力室５２に相当する凹部５２０および液体供給流路５２５に対応する部分５２５０を形成した後に、図６（ｅ）に示すように第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に圧電素子５８を形成し、その後、第１のＳＯＩ基板１０と図６（ｆ）〜（ｇ）に示すように別途形成した第２のＳＯＩ基板２０とを接合すると、図２に示した液体吐出ヘッド５０が得られる。ここで、接合は、常温接合が好ましい。

図７は、図１〜図３に示す液体吐出ヘッド５０に対して、ノズル５１、圧力室５２および液体供給流路５２５の壁面に耐液層５２８をさらに形成した第２実施形態の液体吐出ヘッド５００の要部を示す断面図である。

耐液層５２８の形成は、第１のＳＯＩ基板１０と第２のＳＯＩ基板２０とを接合する工程の前に行う。

例えば、図４（ａ）〜（ｅ）に示すようにして圧力室５２相当の凹部５２０および液体供給流路５２５相当の凹部５２５０が形成された第１のＳＯＩ基板１０の接液部分に、図８（ａ）に示すようにスパッタまたは化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）により耐液層５２８を形成する。

その一方で、図４（ｆ）および（ｇ）に示すようにしてノズル５１相当の凹部５１０が形成された第２のＳＯＩ基板２０の接液部分に、図８（ａ）に示すようにスパッタまたはＣＶＤにより耐液層５２８を形成する。

このようにして第１のＳＯＩ基板１０の接液部分および第２のＳＯＩ基板２０の接液部分に耐液層５２８をスパッタまたはＣＶＤにより形成した後、図８（ｃ）に示すうように、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１と第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３とを接合する。その後、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に圧電素子５８を形成すると、図７に示した液体吐出ヘッド５００が得られる。

このように第１のＳＯＩ基板１０と第２のＳＯＩ基板２０とを接合する前に、接液部分がオープンな状態で、スパッタまたはＣＶＤにより耐液層５２８が成膜されるので、耐液層５２８の厚さばらつきを低減できることになり、ノズル５１の吐出特性のばらつきおよび圧力室５２の容積のばらつきを低減しながら、接液部分の耐液性を確保できることになる。

耐液層５２８の厚さの誤差は、スパッタまたはＣＶＤにより成膜を行うことにより、一般に±０．０１μｍ程度に抑えることができる。

ノズル５１の高さｈ_Nは、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の厚さｔ_2Aと、第１のＳＯＩ基板１０の耐液層５２８の厚さｔ_1Rと、第２のＳＯＩ基板２０の耐液層５２８の厚さｔ_2Rとを用いて、ｈ_N＝ｔ_2A−（ｔ_1R＋ｔ_2R）で表される。

このように耐液層５２８を設けた場合にも、ノズル５１の高さｈ_Nは、耐液層５２８の厚さｔ_1R、ｔ_2RのばらつきはスパッタまたはＣＶＤにより成膜されていることにより固定でき、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の厚さｔ_2Aに依存することから、活性層２３の厚さｔ_2Aにより規定されているということができる。

振動板の厚さｔ_Vは、第１のＳＯＩ基板１０の活性層２３の厚さｔ_1Aと、第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層２２の厚さｔ_1Bと、第１のＳＯＩ基板１０の耐液層５２８の厚さｔ_1Rとを用いて、ｔ_V＝ｔ_1A＋ｔ_1B＋ｔ_1Rで表される。

圧力室５２の高さｈ_Cは、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さｔ_1Hと、第１のＳＯＩ基板１０の耐液層５２８の厚さｔ_1Rと、第２のＳＯＩ基板２０の耐液層５２８の厚さｔ_2Rと、を用いて、ｈ_C＝ｔ_1H−（ｔ_1R＋ｔ_2R）で表される。

図９は、第３実施形態の液体吐出ヘッド５０００の全体構造の一例を示す斜視透視図である。

図９において透視して示すように、圧電素子５８は、２次元マトリクス状に配列されている。同様に、図９では図示を省略したノズル５１および圧力室５２も、それぞれ２次元マトリクス状に配列されている。すなわち、第３実施形態の液体吐出ヘッド５０００は、いわゆる２次元マトリクス状の液体吐出ヘッドとして形成されている。

このような２次元マトリクス状の液体吐出ヘッド５０００について、具体的な内部構造を明らかにするため、図９の１０−１０線に沿った要部断面図を図１０に示す。なお、図１０において、図１、図２および図３に示した第１実施形態の液体吐出ヘッド５０の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してあり、既に説明したことについてはその説明を省略する。

図１０において、第３実施形態の液体吐出ヘッド５０００は、第１のＳＯＩ基板１０および第２のＳＯＩ基板２０の２枚のＳＯＩ基板１０、２０を一組（以下「基板ユニット」と称する）５０１として、この複数の基板ユニット５０１がＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向に積層されて構成されている。

複数のノズル５１、複数の圧力室５２、および、複数の圧電素子５８が、図１０の上下方向、すなわち図９の１０−１０線方向に沿って、それぞれ配列されている。

また、複数のノズル５１、複数の圧力室５２、および、複数の圧電素子５８が、図１０の手前側から奥側へ向けて、すなわち図９の１０−１０線と直交する方向に沿って、それぞれ配列されている。

各基板ユニット５０１の第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１には、隣接する下段の基板ユニット５０１の圧電素子５８を保護する凹形状のアクチュエータ保護部５９が形成されている。凹形状のアクチュエータ保護部５９に圧電素子５８が収納されることにより、圧電素子５８が接液しないようにＳＯＩ基板１０、２０内の接液部分（具体的にはノズル５１、圧力室５２、液体供給流路５２５）から隔離されるとともに、圧電素子５８の周囲に空間が存在することにより圧電素子５８の変位動作が保障されることにもなり、圧電素子５８の信頼性が向上する。

アクチュエータ保護部５９が第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１に形成されているので、圧電素子５８を保護するための特別な基板を別途設ける必要はない。また、圧力室５２に液体を供給する液体供給流路５２５が第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に圧力室５２とともに形成されているので、圧力室５２へ液体を供給する流路用の特別な基板を別途設ける必要もない。

このように基板の数を最小限にできるので、ＳＯＩ基板１０、２０の積層方向（厚さ方向）におけるノズル５１の間隔（ノズルピッチ）を小さくできる。さらに、ノズルピッチを小さくできることにより、積層方向における液体吐出ヘッド５０００の幅を小さくすることができるので、ノズルに５１に対応する記録媒体の搬送が容易となり、すなわち液体吐出ヘッド５０００の下を記録媒体が通過しやすくなる。また、ノズルピッチを小さくできることにより、ノズル５１の開口から記録媒体の記録面までの距離を小さくして着弾位置ずれを減少させることも可能になる。したがって、高品質の画像を記録し得ることになる。

また、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さばらつきを小さくすることにより、ＳＯＩ基板１０、２０の積層方向（厚さ方向）におけるノズルピッチのばらつきを小さくして、着弾位置ずれをさらに減少させることが可能となる。

図１１は、液体吐出ヘッド５０００の図９の１０−１０線に直交する線に沿った要部断面図である。

図１１において、複数の圧力室５２にそれぞれ連通する支流としての複数の液体供給流路５２５は、本流としての共通流路５５に連通している。この共通流路５５は、図示を省略した液体タンクから液体を供給されて、液体供給流路５２５を介して、各圧力室５２に液体を供給する。

また、各圧電素子５８に電気信号(駆動信号)を与える駆動配線９０が、配設されている。駆動配線９０は、圧電素子５８とともに、振動板５６上に形成され、アクチュエータ保護部５９の壁面を構成している第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３および第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１により、接液部分（具体的にはノズル５１、圧力室５２、液体供給流路５２５）から隔離でき、電気接続の信頼性が向上する。このような駆動配線９０を介して圧電素子５８に所定の駆動信号が与えられると、圧電素子５８に変位が発生し、第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３および誘電体層１２によって構成されている振動板５６を振動させることにより、圧力室５２の容積が変化して、ノズル５１から液体が吐出される。

例えば、圧力室５２の幅を２０μｍ程度とし、圧力室５２の間隔を４０μｍ程度とした場合、ノズルピッチは４０μｍ程度となる。一般に、ノズル５１を２００ｎｐｉ〜６００ｎｐｉで配列することができる。したがって、ノズル５１を２次元配列した２次元マトリクス型ヘッドにおいて、ノズル列毎のノズル５１の取り付け位置の位置ずれが視認できる空間周波数領域から遠ざけることが可能となり、ノズル列毎のノズル位置ずれが許容される構成にできる。

また、液体吐出ヘッド５０００を構成する基板の積層総数を減少できる。例えば、液体吐出ヘッド５０００の全体で１２００ｎｐｉを実現する場合、各基板ユニット５０１の実際のノズルピッチが６００ｎｐｉであれば、基板ユニット５０１の数は２組（＝１２００／６００）でよいことになり、ＳＯＩ基板の総数は４枚（＝２×２）で済む。

図１２は、図９〜図１１に示した第３実施形態の液体吐出ヘッド５０００の製造処理の一例を示す工程図である。

まず、ＳＯＩ基板１０、２０を必要な枚数だけ用意する。詳細には、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向（図９の１０―１０線方向）に沿って形成するノズル５１の数をＮとしたとき、２×Ｎ枚だけ用意する。

なお、図１２では、複数の基板ユニット５０１のうちでひとつのみを代表として示している。

図１２（ａ）〜（ｅ）に示す第１のＳＯＩ基板１０の加工処理の各工程は、図５（ａ）〜（ｅ）を用いて説明した、第１実施形態の液体吐出ヘッド５０の製造処理の実施例２における各工程と略同一である。

なお、第１のＳＯＩ基板１０の厚さと第２のＳＯＩ基板２０の厚さとの合計が、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向におけるノズルピッチと同一になるように、図１２（ａ）および図１２（ｆ）に示す研磨工程において、各ＳＯＩ基板１０、２０の支持層１１、２１の厚さを調整する。

なお、材料として用意したＳＯＩ基板１０、２０における支持層１１、２１の厚さばらつき、すなわち研磨前の支持層１１、２１の厚さばらつきは、活性層１３、２３の厚さばらつきや誘電体層１２、２２の厚さばらつきと比較して、一般に２〜３桁大きい。ＳＯＩ基板の厚さは、例えばφ４インチウェーハの状態では、基板間またはロット間において一般に５００μｍ〜５２５μｍである。ノズル５１を２次元マトリクス状に配列した液体吐出ヘッド５０００において、もしも、支持層１１、２１の厚さにばらつきがあると、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向においてノズル５１の位置ばらつきが生じてしまい、吐出される液滴の着弾位置ずれにより高品質な画像を形成できなくなる。そこで、機械的研磨または化学的研磨により、支持層１１、２１の厚さのばらつきを低減しておく。

図１２（ｂ）に示すように圧電素子５８を第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に形成した後に、図１２（ｃ）〜（ｅ）に示すように第１のＳＯＩ基板１０に凹部５２０、５２５０を形成する態様のほかに、第１のＳＯＩ基板１０に凹部５２０、５２５０を形成した後に、圧電素子５８を第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３の外面に形成する態様もある。

なお、図１２（ｃ）に示すように、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の外面に、２段階エッチングを行うためのマスクパターン８１、８２、すなわち、作成しようとする圧力室５２に対応する開口を有する第１段階用マスクパターン８１、および、作成しようとする圧力室５２および液体供給流路５２５に対応する第２段階用マスクパターン８２を形成し、第１段階用マスクパターン８１に基づいて第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に対して第１段階のエッチングを行う。ここで、第１段階のエッチングでは、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さの途中までエッチングが行われる。第１段階用マスクパターン１１を除去した後に、図１２（ｄ）に示すように、第２段階用マスクパターン８２に基づいてさらに第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１に対して第２段階のエッチングを行う。ここで、第２段階のエッチングでは、第１のＳＯＩ基板１０の誘電体層１２がエッチングストップ層として用いられ、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１を貫通するエッチングが行われる。そして第２段階用マスクパターン８２を除去すると、図１２（ｅ）に示すように、圧力室５２に相当する凹部５２０とインク供給流路５２５に相当する凹部５２５０とが形成された第１のＳＯＩ基板１０が得られる。ここで、圧力室５２に相当する凹部５２０の深さ、すなわち作成される圧力室５２の高さは、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１の厚さと同一である。

第２のＳＯＩ基板２０については、図１２（ｆ）に示す研磨工程の後、図１２（ｇ）に示すように、第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３の外面（上面）に、作成しようとするノズル５１に対応するマスクパターン８３を形成し、このマスクパターン８３に基づいて第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３に対してエッチングを行った後、マスクパターン８３を除去する。

次に、図１２（ｈ）に示すように、第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１の外面に、アクチュエータ保護部５９に対応するマスクパターン８４を形成し、このマスクパターン８４に基づいて第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１に対してエッチングを行った後、マスクパターン８４を除去する。

そうすると、図１２（ｉ）に示すような、ノズル５１に相当する凹部５１０およびアクチュエータ保護部５９が形成された第２のＳＯＩ基板２０が得られる。

図１２（ａ）〜（ｅ）に示したような第１のＳＯＩ基板１０の加工処理と、図１２（ｆ）〜（ｉ）に示したような第２のＳＯＩ基板２０の加工処理とを行った後に、ＳＯＩ基板１０、２０同士を接合することにより、ＳＯＩ基板１０、２０の厚さ方向に基板ユニット５０１が複数並んだ液体吐出ヘッド５０００が得られる。

具体的には、各基板ユニット５０１において、第１のＳＯＩ基板１０の支持層１１を第２のＳＯＩ基板２０の活性層２３に接合する。ここで、ノズル５１が圧力室５２に連通するように位置合わせして接合する。また、各基板ユニット５０１間で、第ｎ段の基板ユニット５０１の第２のＳＯＩ基板２０の支持層２１を、隣接する第ｎ＋１段の基板ユニット５０１の第１のＳＯＩ基板１０の活性層１３に接合する。ここで、圧電素子５８が凹形状のアクチュエータ保護部５９に収納されるように位置合わせして接合する。

図１２に示す製造方法において、ＳＯＩ基板同士の接合は、常温接合が、好ましい。例えば、真空中で、接合表面を活性化させて、押圧治具を用いて接合面に圧力を加えて接合を行う。

図１３は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えた画像形成装置１１０の一例の全体構成図である。

図１３において、画像形成装置１１０は、インクの各色別に設けられた複数の液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙを有する液体吐出部１１２と、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１１４と、紙などの記録媒体１１６を供給する給紙部１１８と、記録媒体１１６のカールを除去するデカール処理部１２０と、液体吐出部１１２のノズル面に対向して配置され、記録媒体１１６の平面性を保持しながら記録媒体１１６を搬送するベルト搬送部１２２と、液体吐出部１１２による吐出結果（液滴の着弾状態である）を読み取る吐出検出部１２４と、プリント済みの記録媒体を外部に排出する排紙部１２６とを備えている。

なお、図１３の液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙとしては、前述の第１実施形態の液体吐出ヘッド（図１、図２および図３の５０）、第２実施形態の液体吐出ヘッド（図７の５００）、および、第３実施形態の液体吐出ヘッド（図９、図１０および図１１の５０００）のうちで何れかの液体吐出ヘッドが用いられ、これらの液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙから記録媒体１１６に向けて着色剤（「色材」ともいう）を含む液体（インク）を吐出することにより、記録媒体１１６に画像を形成する。

図１３においては、給紙部１１８の一例としてロール紙（連続用紙）を給紙するものを示しているが、予めカットされているカット紙を給紙するものを用いてもよい。ロール紙を使用する装置構成の場合、裁断用のカッタ１２８が設けられる。ところで、給紙部１１８から送り出される記録媒体１１６は一般に巻き癖が残りカールする。このカールを除去するために、デカール処理部１２０において巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム１３０で記録媒体１１６に熱を与える。デカール処理後、カット済の記録媒体１１６は、ベルト搬送部１２２へと送られる。

ベルト搬送部１２２は、ローラ１３１、１３２間に無端状のベルト１３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも液体吐出部１１２のノズル面及び吐出検出部１２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。ベルト１３３は、記録媒体１１６幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１３に示したように、ローラ１３１、１３２間に掛け渡されたベルト１３３の内側において液体吐出部１１２のノズル面及び吐出検出部１２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ１３４が設けられており、この吸着チャンバ１３４をファン１３５で吸引して負圧にすることによってベルト上の記録媒体１１６が吸着保持される。ベルト１３３が巻かれているローラ１３１、１３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト１３３は図１３において、時計回り方向に駆動され、ベルト１３３上に保持された記録媒体１６は、図１３の左から右へと搬送される。なお、縁無しプリント等を形成するとベルト１３３上にもインクが付着するので、ベルト１３３の外側の所定位置（プリント領域以外の適当な位置）にベルト清掃部１３６が設けられている。ベルト搬送部１２２により形成される用紙搬送路上において液体吐出部１１２の上流側には、加熱ファン１４０が設けられている。加熱ファン１４０は、プリント前の記録媒体１１６に加熱空気を吹きつけ、記録媒体１１６を加熱する。プリント直前に記録媒体１１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

図１４は、画像形成装置１１０の液体吐出部１１２およびその周辺部分を示す要部平面図である。

図１4に示すように、液体吐出部１１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを媒体搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている。具体的には、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙは、本画像形成装置１１０が対象とする最大サイズの記録媒体１１６の少なくとも一辺を超える長さにわたってノズル（吐出口）が複数配列されたライン型ヘッドで構成されている。

記録媒体１１６の搬送方向（媒体搬送方向）に沿って、上流側（図１４の左側）からイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に各色インクに対応した液体吐出ヘッド１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋが配置されている。記録媒体１１６を搬送しつつ各液体吐出ヘッド１１２Ｙ、１１２Ｍ、１１２Ｃ、１１２Ｋからそれぞれ色材を含むインクを吐出することにより記録媒体１１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色別に設けられてなる液体吐出部１１２によれば、媒体搬送方向（副走査方向）について記録媒体１１６と液体吐出部１１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録媒体１１６の全面に画像を記録することができる。これにより、インク吐出ヘッドが媒体搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速プリントが可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録媒体の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）のプリントをするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）のプリントを繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録媒体の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また、本実施形態では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インクの色数や色の組み合わせについては本実施形態に示す例には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出するインク吐出ヘッドを追加する構成も可能である。

図１３に示したように、インク貯蔵／装填部１１４は、各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各インクタンクは図示を省略した管路を介して各液体吐出ヘッド１１２Ｋ、１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙと連通されている。

吐出検出部１２４は、液体吐出部１１２の吐出結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

吐出検出部１２４の後段には、後乾燥部１４２が設けられている。後乾燥部１４２は、プリントされた画像面を乾燥させる手段であり、例えば加熱ファンが用いられる。後乾燥部１４２の後段には、加熱・加圧部１４４が設けられている。加熱・加圧部１４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の凹凸形状の表面を有する加圧ローラ１４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部１２６から排出される。この画像形成装置１１０では、本画像のプリント物と、テストプリントのプリント物とを選別してそれぞれの排出部１２６Ａ、１２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテストプリントとを同時に並列に形成する場合は、カッタ（第２のカッタ）１４８によってテストプリントの部分を切り離す。カッタ１４８は、排紙部１２６の直前に設けられており、画像余白部にテストプリントを行った場合に、本画像とテストプリント部を切断するものである。また、図示を省略したが、本画像の排出部１２６Ａには、オーダ別に画像を集積するソータが設けられている。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、本明細書において説明した例や図面に図示された例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の設計変更や改良を行ってよいのはもちろんである。

第１実施形態の液体吐出ヘッドの要部を示す斜視図である。 図１の２−２線に沿った断面図である。 図１の３―３線に沿った断面図である。 図１の液体吐出ヘッドにおける製造処理の実施例１を示す工程図である。 図１の液体吐出ヘッドにおける製造処理の実施例２を示す工程図である。 図１の液体吐出ヘッドにおける製造処理の実施例３を示す工程図である。 耐液層を設けた第２実施形態の液体吐出ヘッドの要部を示す断面図である。 図７の液体吐出ヘッドにおける製造処理の一例の説明に用いる工程図である。 第３実施形態の液体吐出ヘッドの全体構造の一例を示す斜視図である。 図９の１０−１０線に沿った断面図である。 第３実施形態の液体吐出ヘッドの媒体搬送方向から見た断面図である。 図１０の液体吐出ヘッドにおける製造処理の一例を示す工程図である。 画像形成装置の一例を示す全体構成図である。 画像形成装置における液体吐出ヘッドおよびその周辺部分を示す要部平面図である。

符号の説明

１０…第１のＳＯＩ基板、１１…第１のＳＯＩ基板の支持層、１２…第１のＳＯＩ基板の誘電体層、１３…第１のＳＯＩ基板の活性層、２０…第２のＳＯＩ基板、２１…第２のＳＯＩ基板の支持層、２２…第２のＳＯＩ基板の誘電体層、２３…第２のＳＯＩ基板の活性層、５０、５００、５０００、１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ…液体吐出ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５６…振動板、５８…圧電素子、５９…アクチュエータ保護部、１１０…画像形成装置、１１２…液体吐出部、１２２…ベルト搬送部、５１１…ノズルの開口、５１２…ノズルの連通口、５０１…基板ユニット、５２５…液体供給流路

Claims (7)

1. 活性層、誘電体層および支持層からなる第１のＳＯＩ基板と、
   前記第１のＳＯＩ基板の支持層に接合された活性層、誘電体層および支持層からなる第２のＳＯＩ基板と、
   を備え、
   前記第１のＳＯＩ基板および前記第２のＳＯＩ基板の厚さ方向と直交する方向に液体を吐出するノズルであって、前記第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによってその吐出方向に垂直な断面の幅が規定されたノズルが、前記第１のＳＯＩ基板の支持層と前記第２のＳＯＩ基板の誘電体層との間に形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
2. 前記ノズルに連通する圧力室が前記第１のＳＯＩ基板の支持層に形成され、前記第１のＳＯＩ基板の活性層および誘電体層によって振動板が構成され、前記第１のＳＯＩ基板の活性層に圧電素子が固着されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出ヘッド。
3. 前記第１のＳＯＩ基板および前記第２のＳＯＩ基板からなる複数の基板ユニットが積層され、前記第２のＳＯＩ基板の支持層に、隣接する前記基板ユニットの前記圧電素子を保護する凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出ヘッド。
4. 前記第１のＳＯＩ基板の支持層に、前記圧力室に液体を供給する流路が前記圧力室とともに形成されていることを特徴とする請求項３に記載の液体吐出ヘッド。
5. 活性層、誘電体層および支持層からなる第１のＳＯＩ基板と第２のＳＯＩ基板とを準備し、
   前記第２のＳＯＩ基板の誘電体層をエッチングストップ層として用いて前記第２のＳＯＩ基板の活性層をエッチングし、前記第２のＳＯＩ基板の活性層の厚さによってその吐出方向に垂直な断面の幅が規定されたノズルに相当する凹部を形成する工程と、
   前記第１のＳＯＩ基板の誘電体層をエッチングストップ層として用いて前記第１のＳＯＩ基板の支持層をエッチングし、前記ノズルに連通する圧力室に相当する凹部を形成する工程と、
   前記第１のＳＯＩ基板の支持層と前記第２のＳＯＩ基板の活性層とを接合する接合工程と、
   を含む液体吐出ヘッドの製造方法。
6. 前記接合工程の前に、
   前記第１のＳＯＩ基板の接液部分に、スパッタまたは化学気相成長により耐液層を形成する工程と、
   前記第２のＳＯＩ基板の接液部分に、スパッタまたは化学気相成長により耐液層を形成する工程と、
   をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液体吐出ヘッドの製造方法。
7. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の液体吐出ヘッドから所定の記録媒体に向けて着色剤を含む液体を吐出することにより前記記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
   

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