液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置
【課題】複数の部材を高精度で且つ容易に位置決めして接着できる液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置を提供する。
【解決手段】流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０のそれぞれに接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂを形成する工程と、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設け、前記接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピン５１１を挿入して、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０と前記接着位置決めピン５１１とを押圧し前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピン５１１を当接させ、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着する接着工程とを有する。
【解決手段】流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０のそれぞれに接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂを形成する工程と、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設け、前記接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピン５１１を挿入して、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０と前記接着位置決めピン５１１とを押圧し前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピン５１１を当接させ、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着する接着工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から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並びに液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プリンター、ファクシミリ、複写装置等に用いられる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、インク滴を吐出させるためのメカニズムに応じて各種方式のものが知られている。例えば、ノズル開口に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等の圧力発生手段により変形させて圧力発生室内の容積を膨張又は収縮させることでノズル開口からインク滴を吐出させるものや、静電気力を利用して振動板を変形させて圧力発生室の容積を変化させることで、ノズル開口からインク滴を吐出させるようにしたものがある。
【０００３】
そして、このようなインクジェット式記録ヘッドは、一般的に、圧力発生室を形成した流路形成基板、流路形成基板に接合され圧電素子を保護するための圧電素子保持部や液体の流路が形成された保護基板、ノズル開口を穿設したノズルプレート等が接着剤によって接合された構造となっている。このように、複数の部材を接着して積層することにより形成されているため、各部材を接着する際に位置ズレが生じると各部材を高精度に位置決めできず高精度に接着することができないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、流路形成基板用ウェハー及び封止基板（保護基板）に位置決め孔を形成し該位置決め孔の外径と略同一の内径を有する位置決めピンを挿入して位置決めする技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５０４８７号公報（請求項１、段落［００５２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクジェット式記録ヘッドは高精度印刷のためには高密度に配列する必要があるため微細化されており、各部材を接着する際の位置決めにはより精密さが求められている。なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、他の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても存在する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射ヘッドを構成する複数の部材を高精度で且つ容易に位置決めして接着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】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１部材と第２部材とを接着することにより形成された積層部材を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を形成する接着位置決め孔形成工程と、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、前記接着剤層形成工程後に前記第１部材に形成された前記接着位置決め孔及び前記第２部材に形成された前記接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し前記第１部材及び前記第２部材の前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させる当接工程と、前記第１部材及び前記第２部材の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて前記第１部材及び前記第２部材を接着する接着工程とを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。
【０００９】
かかる態様では、接着面の面内方向に押圧することにより各部材に形成された接着位置決め孔の内壁面に接着位置決めピンを当接させて各部材の位置を固定しているため、各部材を高精度で且つ容易に位置決めして接着することができる。また、接着位置決めピンは接着位置決め孔よりも径が小さいため、接着位置決めピンが接着位置決め孔と同じ径を有する場合よりも、接着位置決めピンの接着位置決め孔への挿入が容易である。
【００１０】
ここで、前記第１部材及び前記第２部材にはそれぞれ単孔及び長孔からなる前記接着位置決め孔が形成されており、前記当接工程では、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧して前記単孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記第１部材及び前記第２部材の接着面の面内方向の相対的な位置を固定すると共に、前記長孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記単孔を基準とした前記第１部材及び前記第２部材の回転方向を固定することが好ましい。これによれば、回転方向も固定されるため、位置決めがより高精度になる。
【００１１】
また、前記接着位置決め孔は角孔からなり、前記当接工程では前記接着位置決め孔の角を形成する互いに接する２つの内壁面に前記接着位置決めピンが当接するように押圧することが好ましい。これによれば、接着位置決め孔の角に接着位置決めピンを当接することにより、接着位置決めピンが確実に固定されて、位置決めがより高精度になる。
【００１２】
そして、前記第１部材及び前記第２部材は、前記液体噴射ヘッドを構成するヘッド構成部材が複数一体的に形成されたヘッド領域と前記ヘッド構成部材が形成されていない非ヘッド領域とを有する部材であり、前記接着位置決め孔は前記非ヘッド領域に設けられており、前記接着工程の後、前記第１部材及び前記第２部材を分割して液体噴射ヘッドとする工程を有するようにしてもよい。これによれば、複数の液体噴射ヘッドが一体的に構成された部材であっても、高精度に且つ容易に位置決めすることができる。
【００１３】
また、前記第１部材及び前記第２部材がシリコン単結晶基板であることが好ましい。これによれば、シリコン単結晶基板なのでエッチングにより接着位置決め孔等を高精度に形成することができるため、より高精度に位置決めすることができる。
【００１４】
また、前記接着工程では、前記第１部材及び前記第２部材を緩衝部材で挟み込み前記第１部材及び前記第２部材の積層方向に押圧することが好ましい。これによれば、接着工程で第１部材及び第２部材を強く押圧しても緩衝部材を介しているため、第１部材及び第２部材の破損等を防止することができる。
【００１５】
さらに、前記接着工程の前に、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに、貫通孔からなり前記第１部材と前記第２部材とを目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンをフォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、前記接着工程の後、積層方向に光を照射して前記検査パターンからの透過光の有無により前記第１部材及び前記第２部材の接着位置の精度を検査する検査工程を有していてもよい。これによれば、各部材に所定の検査パターンを形成し光を照射することにより、計測器を用いなくても、容易に接着位置の精度を検査することができる。
【００１６】
そして、前記第１部材に形成された検査パターンと前記第２部材に形成された検査パターンの平面視の形状は、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されていることが好ましい。これによれば、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されているため、位置ずれが生じた場合にどの方向にずれているかを容易に判定することができる。
【００１７】
本発明の他の態様は、上記態様の製造方法により製造されたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。かかる態様では、各部材を高精度に位置決めして接着しているため、位置ずれによる変位特性の低下や液漏れ等が生じ難くなり、信頼性の高い液体噴射ヘッドとなる。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、上記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。かかる態様では、信頼性の高い液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの要部平面図及び断面図である。
【図３】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】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図９】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図１０】複数配置の記録ヘッドの要部拡大断面図である。
【図１１】複数配置の記録ヘッドの要部拡大断面図である。
【図１２】一実施形態に係るインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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であり、図２は、インク
ジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。
【００２１】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では板厚方向の結晶面方位が（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り形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、流路形成基板１０には、複数の隔壁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（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１４と連通路１５とが隔壁１１によって区画されている。また、連通路１５の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバー１００の一部を構成する連通部１３が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路が設けられている。
【００２２】
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より小さい断面積を有する。そして、各連通路１５は、インク供給路１４の圧力発生室１２とは反対側に連通し、インク供給路１４の幅方向（短手方向）より大きい断面積を有する。本実施形態では、連通路１５を圧力発生室１２と同じ断面積で形成した。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２と、圧力発生室１２の短手方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通すると共にインク供給路１４の短手方向の断面積よりも大きく圧力発生室１２と同等の断面積を有する連通路１５とが複数の隔壁１１により区画されて設けられている。
【００２３】
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が接着剤や熱溶着フィルム等の接着剤層によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、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。
【００２４】
一方、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、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、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる絶縁体膜５５が積層形成されている。また、絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．１〜０．５μｍの第１電極６０と、厚さが例えば、約０．５〜５μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの第２電極８０とからなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極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、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極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１２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アクチュエーター装置と称する。なお、本実施形態では、第１電極６０を複数の圧電素子３００の並設方向に亘って設け、第１電極６０の圧力発生室１２の長手方向の端部を、圧力発生室１２に相対向する位置となるように設けた。また、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。
【００２５】
そして、このような各圧電素子３００の第２電極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。
【００２６】
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、接着剤層３５によって、詳しくは後述するが高精度に接合されている。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。
【００２７】
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ー部３２が設けられており、このリザーバー部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ー１００を構成している。また、保護基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバー部３２との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられ、この貫通孔３３内に第１電極６０の一部及びリード電極９０の先端部が露出され、これらの先端部に図示しない導電性ワイヤーを介して圧電素子３００を駆動するための駆動回路が電気的に接続されている。
【００２８】
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、すなわち、表面の結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板を用いた。また、本実施形態では、流路形成基板１０と保護基板３０とは同一ロットで製造されたシリコン単結晶基板用ウェハーを用いて製造されたものである。
【００２９】
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、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によってリザーバー部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のリザーバー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、リザーバー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】
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、リザーバー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、図示しない駆動回路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第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極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する。
【００３１】
ここで、インクジェット式記録ヘッドＩの製造方法について、図３〜図９を参照して説明する。なお、図３〜図６は、圧力発生室の長手方向の断面図であり、図７〜９は、平面図である。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように、流路形成基板１０（請求項の「ヘッド構成部材」に相当）が中央部に複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハー１１０（請求項の「第１部材」に相当）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５２を形成する。
【００３３】
次に、図３（ｂ）及び図７に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０のインクジェット式記録ヘッドを構成する領域（ヘッド領域２０１Ａ）以外の領域（非ヘッド領域２０２Ａ）に、貫通孔からなる接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａを形成する（接着位置決め孔形成工程）。すなわち、所定形状のパターンを有するレジスト膜をフォトリソグラフィー法により形成した後、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、流路形成基板用ウェハー１１０の非ヘッド領域２０２Ａに、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａを形成した後レジスト膜を除去する。なお、流路形成基板用ウェハー１１０として、表面の結晶面方位が（１１０）面で、表面の（１１０）面に垂直な方向の第１の（１１１）面でオリフラ（オリエンテーションフラット）２５０Ａが形成されているシリコンウェハーを用いている。そして、異方性エッチングにより形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは、壁面が（１１１）面で形成される。
【００３４】
ここで、流路形成基板用ウェハー１１０の非ヘッド領域２０２Ａに形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは、後述する接着工程でそれぞれ挿入される接着位置決めピン５１１及び５１２の外径よりも大きな内径を有している、すなわち、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに接着位置決めピン５１１及び５１２を単に挿入しただけでは接着位置決めピン５１１及び５１２は、接着面の面内方向に動くことが可能な状態である。よって、接着位置決めピン５１１及び５１２を接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに挿入すると、接着位置決めピン５１１及び５１２は押圧されなければ接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは接着面方向に固定されない。
【００３５】
また、図７に示すように、接着位置決め孔５０１Ａの開口はひし形からなる単孔であり、接着位置決め孔５０２Ａの開口は平行四辺形からなる長孔である。なお、単孔とは、接着位置決めピン５１１を挿入した際に該接着位置決めピン５１１の外周から接着位置決め孔５０１Ａの内壁面までの隙間（クリアランス）が同一になりうるものであり、また、長孔とは接着位置決めピン５１２を挿入した際に該接着位置決めピン５１２の外周から接着位置決め孔５０２Ａの内壁面までの隙間（クリアランス）が同一にならないものである、すなわち、接着位置決めピン５１１及び５１２を接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに挿入する際、長孔からなる接着位置決め孔５０２Ａは長軸方向に大きさに余裕があるため、多少ずれた位置でも接着位置決め孔５０２Ａに挿入可能である。
【００３６】
ここで、本実施形態のようにフォトリソグラフィー法によれば、高精度で所定の位置に接着位置決め孔を形成することができるが、寸法誤差が生じる場合がある。特許文献１のように位置決め孔の外径と略同一の内径を有する接着位置決めピンとすると、寸法誤差が生じた場合に接着位置決めピンが位置決め孔に挿入できないため、非常に高度な寸法精度が必要になる。しかしながら、本実施形態のように、接着位置決め孔の内径を挿入される接着位置決めピンの外径よりも大きいものとすれば、接着位置決め孔に多少の寸法誤差が生じたとしても、容易に接着位置決めピンを挿入することができる。
【００３７】
次いで、図３（ｃ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）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５２）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。
【００３８】
次に、図３（ｄ）に示すように、圧電素子３００を形成する。具体的には、例えば、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを絶縁体膜５５上に積層することにより第１電極６０を形成した後、この第１電極６０を所定形状にパターニングする。その後、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、白金（Ｐｔ）又はイリジウム（Ｉｒ）等からなる第２電極８０とを流路形成基板１０の全面に形成後、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。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、ビスマス又はイットリ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。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を形成した。なお、圧電体層７０と第２電極８０とのパターニングでは、例えば、ドライエッチングにより一括して行うことができる。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極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。
【００４０】
次に、流路形成基板用ウェハー１１０と、保護基板３０（請求項の「ヘッド構成部材」に相当）が中央部に複数一体的に形成される保護基板用ウェハー１３０（請求項の「第２部材」に相当）とを接着する。
【００４１】
具体的には、まず、図４（ｂ）及び図８に示すように、保護基板３０が中央部に複数一体的に形成される保護基板用ウェハー１３０のインクジェット式記録ヘッドを構成する領域（ヘッド領域２０１Ｂ）以外の領域（非ヘッド領域２０２Ｂ）に、貫通孔からなる接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂを形成する（接着位置決め孔形成工程）と共に、該保護基板用ウェハー１３０のヘッド領域２０１Ｂに複数の保護基板３０を、フォトリソグラフィー法により形成する。すなわち保護基板用ウェハー１３０上に所定形状のパターンを有するレジスト膜をフォトリソグラフィー法により形成した後、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、保護基板用ウェハー１３０の非ヘッド領域２０２Ｂに接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂを形成する。そして、保護基板用ウェハー１３０のヘッド領域２０１Ｂに圧電素子保持部３１、リザーバー部３２及び貫通孔３３を形成する。なお、保護基板用ウェハー１３０として、表面の結晶面方位が（１１０）面で、表面の（１１０）面に垂直な方向の第１の（１１１）面でオリフラ（オリエンテーションフラット）２５０Ｂが形成されているシリコンウェハーを用いている。そして、異方性エッチングにより形成された接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂ等は、壁面が（１１１）面で形成される。また、本実施形態においては、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とは同一ロットで製造されたシリコン単結晶基板用ウェハーであり、同一ロットのものを用いることにより、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０に形成される接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂ等の寸法のばらつきが抑制でき、より高精度に位置決めをすることができる。
【００４２】
ここで、図８に示すように、保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０１Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０１Ａと形状が同一である、すなわち同じ内径を有している。また、保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０２Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０２Ａと形状が同一である、すなわち同じ内径を有している。
【００４３】
次に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の少なくとも一方の接着面に接着剤層３５を設ける（接着剤層形成工程）。本実施形態では、保護基板用ウェハー１３０に接着剤を塗布することにより、接着剤層３５を設けた。なお、接着剤を塗布するかわりに熱溶着フィルムを貼付して接着剤層としてもよい。
【００４４】
次いで、図５、図７及び図８に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０１Ｂよりも径が小さい接着位置決めピン５１１を、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂに挿入する。同様に、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０２Ａ及び保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０２Ｂよりも径が小さい接着位置決めピン５１２を、接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂに挿入する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着面の面内方向に押圧して、接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂの内壁面に接着位置決めピン５１１及び５１２をそれぞれ当接させる（当接工程）。これにより、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が固定される。
【００４５】
このように、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０に接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂを形成し、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂよりも小さな径を有する接着位置決めピン５１１を接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂに挿入し、接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂよりも小さな径を有する接着位置決めピン５１２を接着位置決め孔５０２Ａ、５０２Ｂに挿入すると共に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着面の面内方向に押圧することにより、接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂの内壁面に接着位置決めピン５１１及び５１２を当接させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が固定できるため、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に且つ容易に位置決めすることができる。また、接着位置決めピン５１１及び５１２はそれぞれ、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂ、５０２Ａ及び５０２Ｂよりも径が小さいため、接着位置決めピンが接着位置決め孔と同じ径を有する場合よりも、接着位置決めピン５１１及び５１２の接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂへの挿入が容易である。
【００４６】
また、本実施形態では、接着位置決め孔を各部材に２つずつ形成したので、一方の接着位置決めピン５１１により接着面の面内方向の位置が一点で固定され、さらに、他方の接着位置決めピン５１２により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂを中心とした回転方向（図中θで示す）も固定されるため、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の位置決めがより高精度になされる。
【００４７】
また、単孔からなる接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂ、長孔からなる接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂとしたので、接着位置決め孔を形成する際に寸法誤差が多少生じても、接着位置決めピン５１２を容易に挿入することができ且つ接着面の面内方向に押圧することにより精度よく位置決めすることができる。
【００４８】
さらに、角孔、すなわち角を有する接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂの互いに接する二つの内壁面５２１Ａ及び５２２Ａ、５２１Ｂ及び５２２Ｂに接着位置決めピン５１１及び５１２がそれぞれ当接するように押圧している、すなわち、角孔からなる接着位置決め孔５０１Ａや５０１Ｂの角に接着位置決めピンが当接して確実に固定されているため、位置決めがより高精度になる。
【００４９】
このように、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置を固定した状態で、接着剤層を加熱等して硬化させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着する（接着工程）。
【００５０】
本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を積層方向に押圧するための治具５３０に接着位置決めピン５１１及び５１２を設け、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着位置決めピン５１１及び５１２を形成した治具５３０でポリテトラフルオロエチレン等の可撓性を有するポリマーシート等からなる緩衝部材５４０を介して挟み込み、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０のオリフラ２５０Ａ及び２５０Ｂを接着面の面内方向（図中ａで示す）に押圧部材５５０で押圧し、相対的な位置を固定した状態で、積層方向（図中ｂで示す）に押圧すると共に接着剤層を硬化させた。なお、当接工程では当接により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が仮に固定され、その後の接着工程で位置が本固定される。
【００５１】
次に、図６（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みにする。次いで、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５１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（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０をマスク膜５１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、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４、連通路１５等の流路形成基板１０を形成する。
【００５２】
ここで、本実施形態においては、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を接着した後に、流路形成基板用ウェハー１１０に圧力発生室１２等を形成しているため、圧力発生室１２等の形成位置を調整すれば、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に接着しなくても、所望の位置に圧力発生室１２等を形成できるともいえるが、位置ずれを考慮して圧力発生室１２等を形成しなくてはならなくなる。したがって、本実施形態のように流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を接着した後に流路形成基板用ウェハー１１０に圧力発生室１２等を形成する場合であっても、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に接着することが必要である。
【００５３】
その後、図１に示すような１つのチップサイズの流路形成基板１０と保護基板３０との接合体に分割し、流路形成基板１０の保護基板３０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３０にコンプライアンス基板４０を接合することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００５４】
このようにして製造された本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０が高精度に位置決めされて接着されて形成されたものであるので、位置ずれによるインクの吐出特性の低下が生じ難くなり、信頼性の高い液体噴射ヘッドとなる。
【００５５】
ここで、接着工程の前に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０それぞれに、貫通孔からなり目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンを、フォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、接着工程の後、積層方向に光を照射して検査パターンからの透過光の有無により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の接着位置の精度を検査するようにしてもよい（検査工程）。
【００５６】
具体的には、例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず接着工程の前に流路形成基板用ウェハー１１０に貫通孔からなる検査パターン２６０Ａ（実線）を形成すると共に保護基板用ウェハー１３０に貫通孔からなる検査パターン２６０Ｂをフォトリソグラフィー法により形成しておく。なお、検査パターン２６０Ａ及び２６０Ｂは、接着位置決め孔を基準とした所定の位置に形成するようにする。
【００５７】
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された検査パターン２６０Ａはひし形である。そして、保護基板用ウェハー１３０に形成された検査パターン２６０Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を目的とする正しい位置で接着した場合に、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された検査パターン２６０Ａのひし形の四方を囲む形状である。なお、図９（ａ）の検査パターンＡの近傍に記載された破線は、図９（ｂ）の保護基板用ウェハー１３０に形成された検査パターン２６０Ｂの位置を示す。
【００５８】
このように、各部材に設けられた検査パターンは、目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接するため、接着工程後、積層方向に光を照射すると、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を目的とする正しい位置で接着した場合には検査パターン２６０Ａ及び２６０Ｂからの透過光は無い。一方、目的とする位置からずれた位置で接着された場合は、積層方向に照射した光が透過する。このように、所定の検査パターンを設けることにより、積層方向の透過光の有無により流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０の接着位置の精度を検査することができる。このようにすれば、計測器を用いなくても、容易に接着位置の精度を検査することができる。さらに、本実施形態では、一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されているため、光が透過した場合、透過光の位置からどの方向に接着位置がずれたかを判定することができる。
【００５９】
なお、上述した本実施形態では、接着位置決めピンとして円柱状のものを用いたが、これに限定されず、角柱状でもよい。また、接着位置決め孔の形状も押圧により接着位置決めピンを固定できる形状であれば特に限定されず、円、楕円、多角形いずれでもよいが、本実施形態のように、四角形等、接着位置決めピンが当接して確実に固定される形状が好ましい。
【００６０】
さらに、上述した実施形態では、位置決め精度と形成し易さの観点から、接着位置決め孔を流路形成基板用ウェハー及び保護基板用ウェハーにそれぞれ２つ設けるようにしたが、接着位置決め孔の数は特に限定されず、１つでも３つ以上でもいい。
【００６１】
また、本実施形態では、当接工程で平らな面であるオリフラを押圧するようにしたが、接着位置決めピンを固定させることができれば何れの方向から押すようにしてもよい。そして、押圧する方向は、接着位置決めピンを固定させることができれば何れの方向でも良いが、より高精度に位置決めするためには、本実施形態のように、接着位置決め孔の角を形成する互いに接する内壁面に接着位置決めピンが当接する方向で押圧すると確実に固定することができるので好ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０として、表面の結晶面方位が（１１０）のシリコンウェハーを用いたが、特にこれに限定されず、例えば、表面の結晶面方位が（１００）のシリコンウェハーを用いるようにしてもよく、また、シリコンウェハー以外の基板、例えば、ＳＯＩ基板やガラス等でもよい。
【００６３】
さらに、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッドを構成する流路形成基板１０や保護基板３０が複数一体的に形成されたウェハーを接着するようにしたが、インクジェット式記録ヘッドを構成する単独の部材同士を接着するようにしてもよい。
【００６４】
そして、本実施形態では、非ヘッド領域２０２Ａに接着位置決め孔を設けるようにしたが、製造されるインクジェット式記録ヘッドに支障がなければ、ヘッド領域２０１Ａに接着位置決め孔を設けるようにしてもよい。
【００６５】
また、接着位置決め孔形成工程は、圧力発生室１２等の凹部や貫通孔と同時に形成しても、別工程で形成してもよい。同時に形成することにより、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。
【００６６】
本実施形態では、接着工程において、積層方向に押圧しながら行ったが、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着することができれば積層方向に押圧しなくてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、本発明の製造方法を流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを接着する際に適用するようにしたが、本発明の製造方法は流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０の接着のみに限らずインクジェット式記録ヘッドを構成する２つの部材の接着に適用することができ、例えば流路形成基板１０とノズルプレート２０を接着する際や、保護基板３０とコンプライアンス基板４０とを接着する際にも適用することができる。
【００６８】
さらに、本発明の製造方法は、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩをベースプレート６０１に複数個載置して形成されるインクジェット式記録ヘッド６００を製造する際にも、適用することができる。
【００６９】
詳述すると、該インクジェット式記録ヘッド６００は、要部拡大断面図である図１０に示すように、ベースプレート６０１に設けられインクジェット式記録ヘッドＩよりも径が大きい貫通孔からなるヘッド孔６０２に、複数のインクジェット式記録ヘッドＩが載置されている。そして、インクジェット式記録ヘッドＩは、ベースプレート６０１の所定の位置に設けられたヘッド位置決めピン６０３により固定されており、ヘッド位置決めピン６０３は、ヘッド位置決めピン６０３が挿通されるヘッド位置決めピン支持孔６１０が設けられベースプレート６０１に接着剤で接合されたガイドプレート６２０で支持されている。このガイドプレート６２０により、ヘッド位置決めピン６０３のベースプレート６０１に対する取付け強度が向上するため、ヘッド位置決めピン６０３が繰り返し着脱されても、ヘッド位置決めピン６０３がベースプレート６０１からずれたり、傾いたりしてしまうことが防止される。
【００７０】
そして、図１０のヘッド位置決めピン６０３近傍の要部拡大断面図である図１１に示すように、ベースプレート６０１に設けられた取付溝６３０にヘッド位置決めピン６０３が接着剤等で立設されている。
【００７１】
また、ヘッド位置決めピン６０３を支持するガイドプレート６２０は、ベースプレート６０１に接合される最下層部６２１と、該最下層部６２１上に設けられる中間層部６２２と、該中間層部６２２上に設けられる最上層部６２３がそれぞれ接着剤層で接着された積層体で構成されている。最下層部６２１及び最上層部６２３は、（１１０）面に優先配向した一枚のシリコン単結晶基板からなり、中間層部６２２は、三枚のシリコン単結晶基板が接着されたものである。なお、ガイドプレート６２０の各層は、このような構成に限定されず、最下層部６２１や最上層部６２３が複数のシリコン単結晶基板から構成されていてもよいし、中間層部６２２が一枚のシリコン単結晶基板から構成されていてもよく、また、材質もシリコン単結晶基板でなくてもよい。
【００７２】
また、ヘッド位置決めピン支持孔６１０は、ヘッド位置決めピン６０３が内接するように開口した最下層部６２１の開口部６１１及び最上層部６２３の開口部６１３と、ヘッド位置決めピン６０３の径より大きくヘッド位置決めピン６０３から内壁面が隔離するように開口した中間層部６２２の連通開口部６１２とからなる。すなわち、開口部６１１と開口部６１３とにヘッド位置決めピン６０３が支持されている。なお、連通開口部６１２は、ヘッド位置決めピン６０３を支持していないため高精度に位置決めしなくてもよい。
【００７３】
このような複数の基板を接着して積層されたガイドプレート６２０を、本発明の製造方法で製造することができる。例えば、まず、開口部６１１が形成された最下層部（請求項の「第１部材」相当）６２１と、連通開口部６１２が形成された中間層部６２２と、開口部６１３が形成された最上層部（請求項の「第２部材」相当）６２３のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を例えば２個ずつ形成する（接着位置決め孔形成工程）。次いで、各部材の接着面に接着剤層を設ける（接着剤層形成工程）。その後、各部材の接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して各部材と接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し接着位置決め孔の内壁面に接着位置決めピンを当接させる（当接工程）。これにより、各部材の相対的な位置が固定される。その後、各部材の相対的な位置を固定した状態で、各部材を必要に応じて緩衝部材を介して積層方向に押圧し、接着剤層を硬化させて各部材を接着する（接着工程）。このような工程で製造することにより、ガイドプレート６２０を構成しヘッド位置決めピン６０３を支持している最下層部６２１及び最上層部６２３を高精度に位置決めすることができるため、ヘッド位置決めピン６０３の移動や傾きを高精度に規制することができる。そして、ヘッド位置決めピン６０３を高精度で規制することにより、インクジェット式記録ヘッドＩをベースプレート６０１に高精度に配置することができる。
【００７４】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、成膜及びリソグラフィー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。また、圧力発生素子として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することもできる。
【００７５】
さらに、これら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１２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。
【００７６】
図１２に示すインクジェット式記録装置ＩＩにおいて、インクジェット式記録ヘッドＩ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。
【００７７】
そして、駆動モーター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。
【００７８】
なお、上述した実施形態１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、プリンター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ー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。
【符号の説明】
【００７９】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド） １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 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 リザーバー部、 ４０ コンプライアンス基板、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １００ リザーバー、 １１０ 流路形成基板用ウェハー、 １３０ 保護基板用ウェハー、 ２０１ ヘッド領域、 ２０２ 非ヘッド領域、 ２５０ オリフラ、 ２６０ 検査パターン、 ５０１、５０２ 接着位置決め孔、 ５１１、５１２ 接着位置決めピン、 ５３０ 治具、 ５４０ 緩衝部材、 ５５０押圧部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル開口から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並びに液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プリンター、ファクシミリ、複写装置等に用いられる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、インク滴を吐出させるためのメカニズムに応じて各種方式のものが知られている。例えば、ノズル開口に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等の圧力発生手段により変形させて圧力発生室内の容積を膨張又は収縮させることでノズル開口からインク滴を吐出させるものや、静電気力を利用して振動板を変形させて圧力発生室の容積を変化させることで、ノズル開口からインク滴を吐出させるようにしたものがある。
【０００３】
そして、このようなインクジェット式記録ヘッドは、一般的に、圧力発生室を形成した流路形成基板、流路形成基板に接合され圧電素子を保護するための圧電素子保持部や液体の流路が形成された保護基板、ノズル開口を穿設したノズルプレート等が接着剤によって接合された構造となっている。このように、複数の部材を接着して積層することにより形成されているため、各部材を接着する際に位置ズレが生じると各部材を高精度に位置決めできず高精度に接着することができないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決する技術として、流路形成基板用ウェハー及び封止基板（保護基板）に位置決め孔を形成し該位置決め孔の外径と略同一の内径を有する位置決めピンを挿入して位置決めする技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−５０４８７号公報（請求項１、段落［００５２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクジェット式記録ヘッドは高精度印刷のためには高密度に配列する必要があるため微細化されており、各部材を接着する際の位置決めにはより精密さが求められている。なお、このような問題はインクジェット式記録ヘッドに限定されず、他の液体を噴射する液体噴射ヘッドにおいても存在する。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑み、液体噴射ヘッドを構成する複数の部材を高精度で且つ容易に位置決めして接着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】
上記課題を解決する本発明の態様は、第１部材と第２部材とを接着することにより形成された積層部材を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を形成する接着位置決め孔形成工程と、前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、前記接着剤層形成工程後に前記第１部材に形成された前記接着位置決め孔及び前記第２部材に形成された前記接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し前記第１部材及び前記第２部材の前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させる当接工程と、前記第１部材及び前記第２部材の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて前記第１部材及び前記第２部材を接着する接着工程とを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。
【０００９】
かかる態様では、接着面の面内方向に押圧することにより各部材に形成された接着位置決め孔の内壁面に接着位置決めピンを当接させて各部材の位置を固定しているため、各部材を高精度で且つ容易に位置決めして接着することができる。また、接着位置決めピンは接着位置決め孔よりも径が小さいため、接着位置決めピンが接着位置決め孔と同じ径を有する場合よりも、接着位置決めピンの接着位置決め孔への挿入が容易である。
【００１０】
ここで、前記第１部材及び前記第２部材にはそれぞれ単孔及び長孔からなる前記接着位置決め孔が形成されており、前記当接工程では、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧して前記単孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記第１部材及び前記第２部材の接着面の面内方向の相対的な位置を固定すると共に、前記長孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記単孔を基準とした前記第１部材及び前記第２部材の回転方向を固定することが好ましい。これによれば、回転方向も固定されるため、位置決めがより高精度になる。
【００１１】
また、前記接着位置決め孔は角孔からなり、前記当接工程では前記接着位置決め孔の角を形成する互いに接する２つの内壁面に前記接着位置決めピンが当接するように押圧することが好ましい。これによれば、接着位置決め孔の角に接着位置決めピンを当接することにより、接着位置決めピンが確実に固定されて、位置決めがより高精度になる。
【００１２】
そして、前記第１部材及び前記第２部材は、前記液体噴射ヘッドを構成するヘッド構成部材が複数一体的に形成されたヘッド領域と前記ヘッド構成部材が形成されていない非ヘッド領域とを有する部材であり、前記接着位置決め孔は前記非ヘッド領域に設けられており、前記接着工程の後、前記第１部材及び前記第２部材を分割して液体噴射ヘッドとする工程を有するようにしてもよい。これによれば、複数の液体噴射ヘッドが一体的に構成された部材であっても、高精度に且つ容易に位置決めすることができる。
【００１３】
また、前記第１部材及び前記第２部材がシリコン単結晶基板であることが好ましい。これによれば、シリコン単結晶基板なのでエッチングにより接着位置決め孔等を高精度に形成することができるため、より高精度に位置決めすることができる。
【００１４】
また、前記接着工程では、前記第１部材及び前記第２部材を緩衝部材で挟み込み前記第１部材及び前記第２部材の積層方向に押圧することが好ましい。これによれば、接着工程で第１部材及び第２部材を強く押圧しても緩衝部材を介しているため、第１部材及び第２部材の破損等を防止することができる。
【００１５】
さらに、前記接着工程の前に、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに、貫通孔からなり前記第１部材と前記第２部材とを目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンをフォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、前記接着工程の後、積層方向に光を照射して前記検査パターンからの透過光の有無により前記第１部材及び前記第２部材の接着位置の精度を検査する検査工程を有していてもよい。これによれば、各部材に所定の検査パターンを形成し光を照射することにより、計測器を用いなくても、容易に接着位置の精度を検査することができる。
【００１６】
そして、前記第１部材に形成された検査パターンと前記第２部材に形成された検査パターンの平面視の形状は、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されていることが好ましい。これによれば、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されているため、位置ずれが生じた場合にどの方向にずれているかを容易に判定することができる。
【００１７】
本発明の他の態様は、上記態様の製造方法により製造されたことを特徴とする液体噴射ヘッドにある。かかる態様では、各部材を高精度に位置決めして接着しているため、位置ずれによる変位特性の低下や液漏れ等が生じ難くなり、信頼性の高い液体噴射ヘッドとなる。
【００１８】
また、本発明の他の態様は、上記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。かかる態様では、信頼性の高い液体噴射ヘッドを具備する液体噴射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態１に係る記録ヘッドの概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】実施形態１に係る記録ヘッドの要部平面図及び断面図である。
【図３】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】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図８】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図９】実施形態１に係る記録ヘッドの製造工程を示す平面図である。
【図１０】複数配置の記録ヘッドの要部拡大断面図である。
【図１１】複数配置の記録ヘッドの要部拡大断面図である。
【図１２】一実施形態に係るインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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であり、図２は、インク
ジェット式記録ヘッドの平面図及びそのＡ−Ａ′断面図である。
【００２１】
図示するように、流路形成基板１０は、本実施形態では板厚方向の結晶面方位が（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り形成した二酸化シリコンからなる弾性膜５０が形成されている。この流路形成基板１０には、その他方面側から異方性エッチングすることにより、流路形成基板１０には、複数の隔壁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（短手方向）に並設されている。また、流路形成基板１０の圧力発生室１２の長手方向一端部側には、インク供給路１４と連通路１５とが隔壁１１によって区画されている。また、連通路１５の一端には、各圧力発生室１２の共通のインク室（液体室）となるリザーバー１００の一部を構成する連通部１３が形成されている。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４及び連通路１５からなる液体流路が設けられている。
【００２２】
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より小さい断面積を有する。そして、各連通路１５は、インク供給路１４の圧力発生室１２とは反対側に連通し、インク供給路１４の幅方向（短手方向）より大きい断面積を有する。本実施形態では、連通路１５を圧力発生室１２と同じ断面積で形成した。すなわち、流路形成基板１０には、圧力発生室１２と、圧力発生室１２の短手方向の断面積より小さい断面積を有するインク供給路１４と、このインク供給路１４に連通すると共にインク供給路１４の短手方向の断面積よりも大きく圧力発生室１２と同等の断面積を有する連通路１５とが複数の隔壁１１により区画されて設けられている。
【００２３】
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が接着剤や熱溶着フィルム等の接着剤層によって固着されている。なお、ノズルプレート２０は、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。
【００２４】
一方、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、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、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等からなる絶縁体膜５５が積層形成されている。また、絶縁体膜５５上には、厚さが例えば、約０．１〜０．５μｍの第１電極６０と、厚さが例えば、約０．５〜５μｍの圧電体層７０と、厚さが例えば、約０．０５μｍの第２電極８０とからなる圧電素子３００が形成されている。ここで、圧電素子３００は、第１電極６０、圧電体層７０及び第２電極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、第１電極６０を圧電素子３００の共通電極とし、第２電極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１２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アクチュエーター装置と称する。なお、本実施形態では、第１電極６０を複数の圧電素子３００の並設方向に亘って設け、第１電極６０の圧力発生室１２の長手方向の端部を、圧力発生室１２に相対向する位置となるように設けた。また、上述した例では、弾性膜５０、絶縁体膜５５及び第１電極６０が振動板として作用するが、勿論これに限定されるものではなく、例えば、弾性膜５０及び絶縁体膜５５を設けずに、第１電極６０のみが振動板として作用するようにしてもよい。
【００２５】
そして、このような各圧電素子３００の第２電極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。
【００２６】
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、接着剤層３５によって、詳しくは後述するが高精度に接合されている。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。
【００２７】
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ー部３２が設けられており、このリザーバー部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ー１００を構成している。また、保護基板３０の圧電素子保持部３１とリザーバー部３２との間の領域には、保護基板３０を厚さ方向に貫通する貫通孔３３が設けられ、この貫通孔３３内に第１電極６０の一部及びリード電極９０の先端部が露出され、これらの先端部に図示しない導電性ワイヤーを介して圧電素子３００を駆動するための駆動回路が電気的に接続されている。
【００２８】
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、すなわち、表面の結晶面方位が（１１０）面のシリコン単結晶基板を用いた。また、本実施形態では、流路形成基板１０と保護基板３０とは同一ロットで製造されたシリコン単結晶基板用ウェハーを用いて製造されたものである。
【００２９】
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、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によってリザーバー部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のリザーバー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、リザーバー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】
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、リザーバー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、図示しない駆動回路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第１電極６０と第２電極８０との間に電圧を印加し、弾性膜５０、絶縁体膜５５、第１電極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する。
【００３１】
ここで、インクジェット式記録ヘッドＩの製造方法について、図３〜図９を参照して説明する。なお、図３〜図６は、圧力発生室の長手方向の断面図であり、図７〜９は、平面図である。
【００３２】
まず、図３（ａ）に示すように、流路形成基板１０（請求項の「ヘッド構成部材」に相当）が中央部に複数一体的に形成される流路形成基板用ウェハー１１０（請求項の「第１部材」に相当）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５２を形成する。
【００３３】
次に、図３（ｂ）及び図７に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０のインクジェット式記録ヘッドを構成する領域（ヘッド領域２０１Ａ）以外の領域（非ヘッド領域２０２Ａ）に、貫通孔からなる接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａを形成する（接着位置決め孔形成工程）。すなわち、所定形状のパターンを有するレジスト膜をフォトリソグラフィー法により形成した後、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、流路形成基板用ウェハー１１０の非ヘッド領域２０２Ａに、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａを形成した後レジスト膜を除去する。なお、流路形成基板用ウェハー１１０として、表面の結晶面方位が（１１０）面で、表面の（１１０）面に垂直な方向の第１の（１１１）面でオリフラ（オリエンテーションフラット）２５０Ａが形成されているシリコンウェハーを用いている。そして、異方性エッチングにより形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは、壁面が（１１１）面で形成される。
【００３４】
ここで、流路形成基板用ウェハー１１０の非ヘッド領域２０２Ａに形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは、後述する接着工程でそれぞれ挿入される接着位置決めピン５１１及び５１２の外径よりも大きな内径を有している、すなわち、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに接着位置決めピン５１１及び５１２を単に挿入しただけでは接着位置決めピン５１１及び５１２は、接着面の面内方向に動くことが可能な状態である。よって、接着位置決めピン５１１及び５１２を接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに挿入すると、接着位置決めピン５１１及び５１２は押圧されなければ接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａは接着面方向に固定されない。
【００３５】
また、図７に示すように、接着位置決め孔５０１Ａの開口はひし形からなる単孔であり、接着位置決め孔５０２Ａの開口は平行四辺形からなる長孔である。なお、単孔とは、接着位置決めピン５１１を挿入した際に該接着位置決めピン５１１の外周から接着位置決め孔５０１Ａの内壁面までの隙間（クリアランス）が同一になりうるものであり、また、長孔とは接着位置決めピン５１２を挿入した際に該接着位置決めピン５１２の外周から接着位置決め孔５０２Ａの内壁面までの隙間（クリアランス）が同一にならないものである、すなわち、接着位置決めピン５１１及び５１２を接着位置決め孔５０１Ａ及び５０２Ａに挿入する際、長孔からなる接着位置決め孔５０２Ａは長軸方向に大きさに余裕があるため、多少ずれた位置でも接着位置決め孔５０２Ａに挿入可能である。
【００３６】
ここで、本実施形態のようにフォトリソグラフィー法によれば、高精度で所定の位置に接着位置決め孔を形成することができるが、寸法誤差が生じる場合がある。特許文献１のように位置決め孔の外径と略同一の内径を有する接着位置決めピンとすると、寸法誤差が生じた場合に接着位置決めピンが位置決め孔に挿入できないため、非常に高度な寸法精度が必要になる。しかしながら、本実施形態のように、接着位置決め孔の内径を挿入される接着位置決めピンの外径よりも大きいものとすれば、接着位置決め孔に多少の寸法誤差が生じたとしても、容易に接着位置決めピンを挿入することができる。
【００３７】
次いで、図３（ｃ）に示すように、弾性膜５０（二酸化シリコン膜５２）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５２）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。
【００３８】
次に、図３（ｄ）に示すように、圧電素子３００を形成する。具体的には、例えば、白金（Ｐｔ）とイリジウム（Ｉｒ）とを絶縁体膜５５上に積層することにより第１電極６０を形成した後、この第１電極６０を所定形状にパターニングする。その後、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、白金（Ｐｔ）又はイリジウム（Ｉｒ）等からなる第２電極８０とを流路形成基板１０の全面に形成後、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。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、ビスマス又はイットリ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。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を形成した。なお、圧電体層７０と第２電極８０とのパターニングでは、例えば、ドライエッチングにより一括して行うことができる。
【００３９】
次に、図４（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０の全面に亘って、例えば、金（Ａｕ）等からなるリード電極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。
【００４０】
次に、流路形成基板用ウェハー１１０と、保護基板３０（請求項の「ヘッド構成部材」に相当）が中央部に複数一体的に形成される保護基板用ウェハー１３０（請求項の「第２部材」に相当）とを接着する。
【００４１】
具体的には、まず、図４（ｂ）及び図８に示すように、保護基板３０が中央部に複数一体的に形成される保護基板用ウェハー１３０のインクジェット式記録ヘッドを構成する領域（ヘッド領域２０１Ｂ）以外の領域（非ヘッド領域２０２Ｂ）に、貫通孔からなる接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂを形成する（接着位置決め孔形成工程）と共に、該保護基板用ウェハー１３０のヘッド領域２０１Ｂに複数の保護基板３０を、フォトリソグラフィー法により形成する。すなわち保護基板用ウェハー１３０上に所定形状のパターンを有するレジスト膜をフォトリソグラフィー法により形成した後、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、保護基板用ウェハー１３０の非ヘッド領域２０２Ｂに接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂを形成する。そして、保護基板用ウェハー１３０のヘッド領域２０１Ｂに圧電素子保持部３１、リザーバー部３２及び貫通孔３３を形成する。なお、保護基板用ウェハー１３０として、表面の結晶面方位が（１１０）面で、表面の（１１０）面に垂直な方向の第１の（１１１）面でオリフラ（オリエンテーションフラット）２５０Ｂが形成されているシリコンウェハーを用いている。そして、異方性エッチングにより形成された接着位置決め孔５０１Ｂ及び５０２Ｂ等は、壁面が（１１１）面で形成される。また、本実施形態においては、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とは同一ロットで製造されたシリコン単結晶基板用ウェハーであり、同一ロットのものを用いることにより、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０に形成される接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂ等の寸法のばらつきが抑制でき、より高精度に位置決めをすることができる。
【００４２】
ここで、図８に示すように、保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０１Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０１Ａと形状が同一である、すなわち同じ内径を有している。また、保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０２Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０２Ａと形状が同一である、すなわち同じ内径を有している。
【００４３】
次に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の少なくとも一方の接着面に接着剤層３５を設ける（接着剤層形成工程）。本実施形態では、保護基板用ウェハー１３０に接着剤を塗布することにより、接着剤層３５を設けた。なお、接着剤を塗布するかわりに熱溶着フィルムを貼付して接着剤層としてもよい。
【００４４】
次いで、図５、図７及び図８に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０１Ａ及び保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０１Ｂよりも径が小さい接着位置決めピン５１１を、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂに挿入する。同様に、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された接着位置決め孔５０２Ａ及び保護基板用ウェハー１３０に形成された接着位置決め孔５０２Ｂよりも径が小さい接着位置決めピン５１２を、接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂに挿入する。そして、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着面の面内方向に押圧して、接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂの内壁面に接着位置決めピン５１１及び５１２をそれぞれ当接させる（当接工程）。これにより、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が固定される。
【００４５】
このように、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０に接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂを形成し、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂよりも小さな径を有する接着位置決めピン５１１を接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂに挿入し、接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂよりも小さな径を有する接着位置決めピン５１２を接着位置決め孔５０２Ａ、５０２Ｂに挿入すると共に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着面の面内方向に押圧することにより、接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂの内壁面に接着位置決めピン５１１及び５１２を当接させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が固定できるため、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に且つ容易に位置決めすることができる。また、接着位置決めピン５１１及び５１２はそれぞれ、接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂ、５０２Ａ及び５０２Ｂよりも径が小さいため、接着位置決めピンが接着位置決め孔と同じ径を有する場合よりも、接着位置決めピン５１１及び５１２の接着位置決め孔５０１Ａ、５０１Ｂ、５０２Ａ、５０２Ｂへの挿入が容易である。
【００４６】
また、本実施形態では、接着位置決め孔を各部材に２つずつ形成したので、一方の接着位置決めピン５１１により接着面の面内方向の位置が一点で固定され、さらに、他方の接着位置決めピン５１２により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂを中心とした回転方向（図中θで示す）も固定されるため、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の位置決めがより高精度になされる。
【００４７】
また、単孔からなる接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂ、長孔からなる接着位置決め孔５０２Ａ及び５０２Ｂとしたので、接着位置決め孔を形成する際に寸法誤差が多少生じても、接着位置決めピン５１２を容易に挿入することができ且つ接着面の面内方向に押圧することにより精度よく位置決めすることができる。
【００４８】
さらに、角孔、すなわち角を有する接着位置決め孔５０１Ａ及び５０１Ｂの互いに接する二つの内壁面５２１Ａ及び５２２Ａ、５２１Ｂ及び５２２Ｂに接着位置決めピン５１１及び５１２がそれぞれ当接するように押圧している、すなわち、角孔からなる接着位置決め孔５０１Ａや５０１Ｂの角に接着位置決めピンが当接して確実に固定されているため、位置決めがより高精度になる。
【００４９】
このように、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置を固定した状態で、接着剤層を加熱等して硬化させて流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着する（接着工程）。
【００５０】
本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を積層方向に押圧するための治具５３０に接着位置決めピン５１１及び５１２を設け、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着位置決めピン５１１及び５１２を形成した治具５３０でポリテトラフルオロエチレン等の可撓性を有するポリマーシート等からなる緩衝部材５４０を介して挟み込み、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０のオリフラ２５０Ａ及び２５０Ｂを接着面の面内方向（図中ａで示す）に押圧部材５５０で押圧し、相対的な位置を固定した状態で、積層方向（図中ｂで示す）に押圧すると共に接着剤層を硬化させた。なお、当接工程では当接により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の相対的な位置が仮に固定され、その後の接着工程で位置が本固定される。
【００５１】
次に、図６（ａ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０を所定の厚みにする。次いで、図６（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０上に、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）からなるマスク膜５１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（ｃ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０をマスク膜５１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、圧電素子３００に対応する圧力発生室１２、連通部１３、インク供給路１４、連通路１５等の流路形成基板１０を形成する。
【００５２】
ここで、本実施形態においては、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を接着した後に、流路形成基板用ウェハー１１０に圧力発生室１２等を形成しているため、圧力発生室１２等の形成位置を調整すれば、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に接着しなくても、所望の位置に圧力発生室１２等を形成できるともいえるが、位置ずれを考慮して圧力発生室１２等を形成しなくてはならなくなる。したがって、本実施形態のように流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を接着した後に流路形成基板用ウェハー１１０に圧力発生室１２等を形成する場合であっても、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを高精度に接着することが必要である。
【００５３】
その後、図１に示すような１つのチップサイズの流路形成基板１０と保護基板３０との接合体に分割し、流路形成基板１０の保護基板３０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３０にコンプライアンス基板４０を接合することによって、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドとする。
【００５４】
このようにして製造された本実施形態のインクジェット式記録ヘッドは、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０が高精度に位置決めされて接着されて形成されたものであるので、位置ずれによるインクの吐出特性の低下が生じ難くなり、信頼性の高い液体噴射ヘッドとなる。
【００５５】
ここで、接着工程の前に、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０それぞれに、貫通孔からなり目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンを、フォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、接着工程の後、積層方向に光を照射して検査パターンからの透過光の有無により流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０の接着位置の精度を検査するようにしてもよい（検査工程）。
【００５６】
具体的には、例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、まず接着工程の前に流路形成基板用ウェハー１１０に貫通孔からなる検査パターン２６０Ａ（実線）を形成すると共に保護基板用ウェハー１３０に貫通孔からなる検査パターン２６０Ｂをフォトリソグラフィー法により形成しておく。なお、検査パターン２６０Ａ及び２６０Ｂは、接着位置決め孔を基準とした所定の位置に形成するようにする。
【００５７】
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された検査パターン２６０Ａはひし形である。そして、保護基板用ウェハー１３０に形成された検査パターン２６０Ｂは、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を目的とする正しい位置で接着した場合に、流路形成基板用ウェハー１１０に形成された検査パターン２６０Ａのひし形の四方を囲む形状である。なお、図９（ａ）の検査パターンＡの近傍に記載された破線は、図９（ｂ）の保護基板用ウェハー１３０に形成された検査パターン２６０Ｂの位置を示す。
【００５８】
このように、各部材に設けられた検査パターンは、目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接するため、接着工程後、積層方向に光を照射すると、流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０を目的とする正しい位置で接着した場合には検査パターン２６０Ａ及び２６０Ｂからの透過光は無い。一方、目的とする位置からずれた位置で接着された場合は、積層方向に照射した光が透過する。このように、所定の検査パターンを設けることにより、積層方向の透過光の有無により流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０の接着位置の精度を検査することができる。このようにすれば、計測器を用いなくても、容易に接着位置の精度を検査することができる。さらに、本実施形態では、一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されているため、光が透過した場合、透過光の位置からどの方向に接着位置がずれたかを判定することができる。
【００５９】
なお、上述した本実施形態では、接着位置決めピンとして円柱状のものを用いたが、これに限定されず、角柱状でもよい。また、接着位置決め孔の形状も押圧により接着位置決めピンを固定できる形状であれば特に限定されず、円、楕円、多角形いずれでもよいが、本実施形態のように、四角形等、接着位置決めピンが当接して確実に固定される形状が好ましい。
【００６０】
さらに、上述した実施形態では、位置決め精度と形成し易さの観点から、接着位置決め孔を流路形成基板用ウェハー及び保護基板用ウェハーにそれぞれ２つ設けるようにしたが、接着位置決め孔の数は特に限定されず、１つでも３つ以上でもいい。
【００６１】
また、本実施形態では、当接工程で平らな面であるオリフラを押圧するようにしたが、接着位置決めピンを固定させることができれば何れの方向から押すようにしてもよい。そして、押圧する方向は、接着位置決めピンを固定させることができれば何れの方向でも良いが、より高精度に位置決めするためには、本実施形態のように、接着位置決め孔の角を形成する互いに接する内壁面に接着位置決めピンが当接する方向で押圧すると確実に固定することができるので好ましい。
【００６２】
また、本実施形態では、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０として、表面の結晶面方位が（１１０）のシリコンウェハーを用いたが、特にこれに限定されず、例えば、表面の結晶面方位が（１００）のシリコンウェハーを用いるようにしてもよく、また、シリコンウェハー以外の基板、例えば、ＳＯＩ基板やガラス等でもよい。
【００６３】
さらに、本実施形態では、インクジェット式記録ヘッドを構成する流路形成基板１０や保護基板３０が複数一体的に形成されたウェハーを接着するようにしたが、インクジェット式記録ヘッドを構成する単独の部材同士を接着するようにしてもよい。
【００６４】
そして、本実施形態では、非ヘッド領域２０２Ａに接着位置決め孔を設けるようにしたが、製造されるインクジェット式記録ヘッドに支障がなければ、ヘッド領域２０１Ａに接着位置決め孔を設けるようにしてもよい。
【００６５】
また、接着位置決め孔形成工程は、圧力発生室１２等の凹部や貫通孔と同時に形成しても、別工程で形成してもよい。同時に形成することにより、製造工程を簡略化してコストを低減することができる。
【００６６】
本実施形態では、接着工程において、積層方向に押圧しながら行ったが、流路形成基板用ウェハー１１０及び保護基板用ウェハー１３０を接着することができれば積層方向に押圧しなくてもよい。
【００６７】
また、本実施形態では、本発明の製造方法を流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０とを接着する際に適用するようにしたが、本発明の製造方法は流路形成基板用ウェハー１１０と保護基板用ウェハー１３０の接着のみに限らずインクジェット式記録ヘッドを構成する２つの部材の接着に適用することができ、例えば流路形成基板１０とノズルプレート２０を接着する際や、保護基板３０とコンプライアンス基板４０とを接着する際にも適用することができる。
【００６８】
さらに、本発明の製造方法は、本実施形態のインクジェット式記録ヘッドＩをベースプレート６０１に複数個載置して形成されるインクジェット式記録ヘッド６００を製造する際にも、適用することができる。
【００６９】
詳述すると、該インクジェット式記録ヘッド６００は、要部拡大断面図である図１０に示すように、ベースプレート６０１に設けられインクジェット式記録ヘッドＩよりも径が大きい貫通孔からなるヘッド孔６０２に、複数のインクジェット式記録ヘッドＩが載置されている。そして、インクジェット式記録ヘッドＩは、ベースプレート６０１の所定の位置に設けられたヘッド位置決めピン６０３により固定されており、ヘッド位置決めピン６０３は、ヘッド位置決めピン６０３が挿通されるヘッド位置決めピン支持孔６１０が設けられベースプレート６０１に接着剤で接合されたガイドプレート６２０で支持されている。このガイドプレート６２０により、ヘッド位置決めピン６０３のベースプレート６０１に対する取付け強度が向上するため、ヘッド位置決めピン６０３が繰り返し着脱されても、ヘッド位置決めピン６０３がベースプレート６０１からずれたり、傾いたりしてしまうことが防止される。
【００７０】
そして、図１０のヘッド位置決めピン６０３近傍の要部拡大断面図である図１１に示すように、ベースプレート６０１に設けられた取付溝６３０にヘッド位置決めピン６０３が接着剤等で立設されている。
【００７１】
また、ヘッド位置決めピン６０３を支持するガイドプレート６２０は、ベースプレート６０１に接合される最下層部６２１と、該最下層部６２１上に設けられる中間層部６２２と、該中間層部６２２上に設けられる最上層部６２３がそれぞれ接着剤層で接着された積層体で構成されている。最下層部６２１及び最上層部６２３は、（１１０）面に優先配向した一枚のシリコン単結晶基板からなり、中間層部６２２は、三枚のシリコン単結晶基板が接着されたものである。なお、ガイドプレート６２０の各層は、このような構成に限定されず、最下層部６２１や最上層部６２３が複数のシリコン単結晶基板から構成されていてもよいし、中間層部６２２が一枚のシリコン単結晶基板から構成されていてもよく、また、材質もシリコン単結晶基板でなくてもよい。
【００７２】
また、ヘッド位置決めピン支持孔６１０は、ヘッド位置決めピン６０３が内接するように開口した最下層部６２１の開口部６１１及び最上層部６２３の開口部６１３と、ヘッド位置決めピン６０３の径より大きくヘッド位置決めピン６０３から内壁面が隔離するように開口した中間層部６２２の連通開口部６１２とからなる。すなわち、開口部６１１と開口部６１３とにヘッド位置決めピン６０３が支持されている。なお、連通開口部６１２は、ヘッド位置決めピン６０３を支持していないため高精度に位置決めしなくてもよい。
【００７３】
このような複数の基板を接着して積層されたガイドプレート６２０を、本発明の製造方法で製造することができる。例えば、まず、開口部６１１が形成された最下層部（請求項の「第１部材」相当）６２１と、連通開口部６１２が形成された中間層部６２２と、開口部６１３が形成された最上層部（請求項の「第２部材」相当）６２３のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を例えば２個ずつ形成する（接着位置決め孔形成工程）。次いで、各部材の接着面に接着剤層を設ける（接着剤層形成工程）。その後、各部材の接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して各部材と接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し接着位置決め孔の内壁面に接着位置決めピンを当接させる（当接工程）。これにより、各部材の相対的な位置が固定される。その後、各部材の相対的な位置を固定した状態で、各部材を必要に応じて緩衝部材を介して積層方向に押圧し、接着剤層を硬化させて各部材を接着する（接着工程）。このような工程で製造することにより、ガイドプレート６２０を構成しヘッド位置決めピン６０３を支持している最下層部６２１及び最上層部６２３を高精度に位置決めすることができるため、ヘッド位置決めピン６０３の移動や傾きを高精度に規制することができる。そして、ヘッド位置決めピン６０３を高精度で規制することにより、インクジェット式記録ヘッドＩをベースプレート６０１に高精度に配置することができる。
【００７４】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態例を説明したが、本発明の基本的構成は上述したものに限定されるものではない。例えば、上述した実施形態では、成膜及びリソグラフィー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。また、圧力発生素子として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル開口から液滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル開口から液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することもできる。
【００７５】
さらに、これら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１２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。
【００７６】
図１２に示すインクジェット式記録装置ＩＩにおいて、インクジェット式記録ヘッドＩ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。
【００７７】
そして、駆動モーター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。
【００７８】
なお、上述した実施形態１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、プリンター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ー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。
【符号の説明】
【００７９】
Ｉ インクジェット式記録ヘッド（液体噴射ヘッド） １０ 流路形成基板、 １２ 圧力発生室、 １３ 連通部、 １４ インク供給路、 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 リザーバー部、 ４０ コンプライアンス基板、 ６０ 第１電極、 ７０ 圧電体層、 ８０ 第２電極、 ９０ リード電極、 １００ リザーバー、 １１０ 流路形成基板用ウェハー、 １３０ 保護基板用ウェハー、 ２０１ ヘッド領域、 ２０２ 非ヘッド領域、 ２５０ オリフラ、 ２６０ 検査パターン、 ５０１、５０２ 接着位置決め孔、 ５１１、５１２ 接着位置決めピン、 ５３０ 治具、 ５４０ 緩衝部材、 ５５０押圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材とを接着することにより形成された積層部材を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を形成する接着位置決め孔形成工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、
前記接着剤層形成工程後に前記第１部材に形成された前記接着位置決め孔及び前記第２部材に形成された前記接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し前記第１部材及び前記第２部材の前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させる当接工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて前記第１部材及び前記第２部材を接着する接着工程とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１部材及び前記第２部材にはそれぞれ単孔及び長孔からなる前記接着位置決め孔が形成されており、前記当接工程では、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧して前記単孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記第１部材及び前記第２部材の接着面の面内方向の相対的な位置を固定すると共に、前記長孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記単孔を基準とした前記第１部材及び前記第２部材の回転方向を固定することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記接着位置決め孔は角孔からなり、前記当接工程では前記接着位置決め孔の角を形成する互いに接する２つの内壁面に前記接着位置決めピンが当接するように押圧す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の製造方法。
【請求項４】
前記第１部材及び前記第２部材は、前記液体噴射ヘッドを構成するヘッド構成部材が複数一体的に形成されたヘッド領域と前記ヘッド構成部材が形成されていない非ヘッド領域とを有する部材であり、前記接着位置決め孔は前記非ヘッド領域に設けられており、前記接着工程の後、前記第１部材及び前記第２部材を分割して液体噴射ヘッドとする工程を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１部材及び前記第２部材がシリコン単結晶基板であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記接着工程では、前記第１部材及び前記第２部材を緩衝部材で挟み込み前記第１部材及び前記第２部材の積層方向に押圧することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接着工程の前に、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに、貫通孔からなり前記第１部材と前記第２部材とを目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンをフォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、
前記接着工程の後、積層方向に光を照射して前記検査パターンからの透過光の有無により前記第１部材及び前記第２部材の接着位置の精度を検査する検査工程を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１部材に形成された検査パターンと前記第２部材に形成された検査パターンの平面視の形状は、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９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。
【請求項１】
第１部材と第２部材とを接着することにより形成された積層部材を具備する液体噴射ヘッドの製造方法であって、
前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれにフォトリソグラフィー法により貫通した接着位置決め孔を形成する接着位置決め孔形成工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方の接着面に接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、
前記接着剤層形成工程後に前記第１部材に形成された前記接着位置決め孔及び前記第２部材に形成された前記接着位置決め孔に該接着位置決め孔よりも径が小さい接着位置決めピンを挿入して、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧し前記第１部材及び前記第２部材の前記接着位置決め孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させる当接工程と、
前記第１部材及び前記第２部材の相対的な位置を固定した状態で、前記接着剤層を硬化させて前記第１部材及び前記第２部材を接着する接着工程とを有することを特徴とする液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１部材及び前記第２部材にはそれぞれ単孔及び長孔からなる前記接着位置決め孔が形成されており、前記当接工程では、前記第１部材及び前記第２部材と前記接着位置決めピンとを接着面の面内方向に相対的に押圧して前記単孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記第１部材及び前記第２部材の接着面の面内方向の相対的な位置を固定すると共に、前記長孔の内壁面に前記接着位置決めピンを当接させることにより前記単孔を基準とした前記第１部材及び前記第２部材の回転方向を固定することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記接着位置決め孔は角孔からなり、前記当接工程では前記接着位置決め孔の角を形成する互いに接する２つの内壁面に前記接着位置決めピンが当接するように押圧す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の製造方法。
【請求項４】
前記第１部材及び前記第２部材は、前記液体噴射ヘッドを構成するヘッド構成部材が複数一体的に形成されたヘッド領域と前記ヘッド構成部材が形成されていない非ヘッド領域とを有する部材であり、前記接着位置決め孔は前記非ヘッド領域に設けられており、前記接着工程の後、前記第１部材及び前記第２部材を分割して液体噴射ヘッドとする工程を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記第１部材及び前記第２部材がシリコン単結晶基板であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記接着工程では、前記第１部材及び前記第２部材を緩衝部材で挟み込み前記第１部材及び前記第２部材の積層方向に押圧することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記接着工程の前に、前記第１部材及び前記第２部材のそれぞれに、貫通孔からなり前記第１部材と前記第２部材とを目的とする位置で接着した場合には互いに重ならないが隣接する検査パターンをフォトリソグラフィー法により形成する工程を有し、
前記接着工程の後、積層方向に光を照射して前記検査パターンからの透過光の有無により前記第１部材及び前記第２部材の接着位置の精度を検査する検査工程を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項８】
前記第１部材に形成された検査パターンと前記第２部材に形成された検査パターンの平面視の形状は、いずれか一方の検査パターンが他方の検査パターンの周囲を囲むように形成されていることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドの製造方法により製造されたことを特徴とする液体噴射ヘッド。
【請求項１０】
請求項９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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１７９４９７（Ｐ２０１０−１７９４９７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３１４６（Ｐ２００９−２３１４６）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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