JP2000343714A - Quartz hole processing method and production of ink-jet recording head - Google Patents

Quartz hole processing method and production of ink-jet recording head

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JP2000343714A
JP2000343714A JP11223287A JP22328799A JP2000343714A JP 2000343714 A JP2000343714 A JP 2000343714A JP 11223287 A JP11223287 A JP 11223287A JP 22328799 A JP22328799 A JP 22328799A JP 2000343714 A JP2000343714 A JP 2000343714A
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Japan
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hole
forming
crystal
phase grating
processing
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JP11223287A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Usui
隆寛 臼井
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an inexpensive and highly accurate quartz hole processing method. SOLUTION: A quartz hole processing method for forming a predetermined hole in a quartz substrate 100 is provided. A mask 102 comprising an opening part 110 of a predetermined pattern is formed on the quartz substrate 100 surface in the Z surface direction. By forming a tip hole 111 in the mask opening part 110, and anisotropically etching the quartz substrate 100 with the tip hole 111 formed therein, a highly accurate hole can be produced inexpensively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水晶への微細穴の
加工方法に係り、特に高い精度で穴を加工することが可
能な水晶穴加工方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for processing a fine hole in a crystal, and more particularly to a method for processing a crystal hole capable of processing a hole with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、インクジェット式記録ヘッドを製
造するために、シリコン単結晶基板が用いられていた。
シリコン単結晶基板にマスクを形成し、インクを充填す
るためのキャビティをエッチングして開口させて圧力室
基板を製造していた。この圧力室基板の一面には振動板
と圧電体素子が設けられ、他面にはノズルを開口させた
ノズルプレートを貼り合せていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a silicon single crystal substrate has been used to manufacture an ink jet recording head.
A pressure chamber substrate was manufactured by forming a mask on a silicon single crystal substrate and etching and opening a cavity for filling ink. On one surface of the pressure chamber substrate, a vibration plate and a piezoelectric element were provided, and on the other surface, a nozzle plate having a nozzle opened was bonded.

【0003】シリコンにはエッチングに対する異方性が
あるため、適正なキャビティを形成させることができる
ものとして、基板面が(110)面方位のシリコン単結
晶基板が用いられていた。
[0003] Since silicon has anisotropy with respect to etching, a silicon single crystal substrate having a (110) plane orientation has been used to form an appropriate cavity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(11
0)面方位のシリコン単結晶基板は量産されている半導
体製造用の(100)面方位の基板に比べ遥かに高価で
あるため、シリコン単結晶基板を利用する限り安価なイ
ンクジェット式記録ヘッドを製造することが困難であっ
た。
However, (11)
0) Since a silicon single crystal substrate with a plane orientation is much more expensive than a mass-produced substrate with a (100) plane for semiconductor production, an ink jet recording head that is inexpensive as long as a silicon single crystal substrate is used is manufactured. It was difficult to do.

【0005】シリコンはアルカリに対する耐性が悪い。
インクジェット式記録ヘッドを工業材料吐出手段として
使用する場合には、アルカリ性の吐出材料液を使用でき
ないという不都合もあった。
[0005] Silicon has poor resistance to alkali.
When an ink jet recording head is used as an industrial material discharging means, there is a disadvantage that an alkaline discharging material liquid cannot be used.

【0006】上記不都合に鑑み、本願発明は、安価な材
料で精度の高い穴を加工することが可能な水晶穴加工方
法を提供することを第1の課題とする。
[0006] In view of the above disadvantages, it is a first object of the present invention to provide a crystal hole processing method capable of processing a highly accurate hole with an inexpensive material.

【0007】本願発明は、安価な材料で精度の高いイン
クジェット式記録ヘッドを製造することが可能なインク
ジェット式記録ヘッドの製造方法を提供することを第2
の課題とする。
The second object of the present invention is to provide a method of manufacturing an ink jet recording head capable of manufacturing a high precision ink jet recording head using inexpensive materials.
Subject.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願出願人は、安価であ
ってかつ微細穴の加工が可能な材料として水晶を採用す
ることにした。
The applicant of the present invention has adopted quartz as a material which is inexpensive and capable of processing fine holes.

【0009】水晶は安価ではあるが、光を透過するため
レーザなどで総ての穴を加工するとエネルギーを多量に
浪費する。またレーザなどで形成した穴は形状が不安定
であるため、インクジェット式記録ヘッドのような高密
度実装素子の製造には使用できない。
Although quartz is inexpensive, a large amount of energy is wasted when all holes are machined with a laser or the like to transmit light. Further, the hole formed by a laser or the like has an unstable shape, and cannot be used for manufacturing a high-density mounting element such as an ink jet recording head.

【0010】そこで上記第1の課題を解決する発明は、
水晶基板に所定の穴を形成するための水晶穴加工方法に
おいて、Z面方位となる水晶基板面に所定パターンの開
口部を備えたマスクを形成する工程と、前記マスクの開
口部に先穴を形成する工程と、前記先穴が形成された水
晶基板を異方性エッチングする工程と、を備えたことを
特徴とする水晶穴加工方法である。
Therefore, the invention for solving the first problem is as follows.
In a crystal hole processing method for forming a predetermined hole in a crystal substrate, a step of forming a mask having an opening of a predetermined pattern on the surface of the crystal substrate having a Z-plane orientation, and forming a front hole in the opening of the mask. A method of processing a crystal hole, comprising: a step of forming; and a step of anisotropically etching the crystal substrate on which the tip hole is formed.

【0011】上記先穴を形成する工程は、例えば、レー
ザ加工、放電加工、ドリル加工、ブラスト加工および超
音波加工のいずれか一の加工方法により前記先穴を形成
する工程である。
The step of forming the leading hole is, for example, a step of forming the leading hole by any one of laser machining, electric discharge machining, drilling, blasting, and ultrasonic machining.

【0012】レーザ加工により前記先穴を形成する場合
は、位相格子又はプリズムによりレーザビームを分岐さ
せて前記先穴を形成することが好ましい。前記位相格子
は、二値位相格子、多値位相格子又は連続位相格子のい
ずれか一の位相格子であることが好ましい。
In the case of forming the above-mentioned hole by laser processing, it is preferable to form the above-mentioned hole by branching a laser beam by a phase grating or a prism. It is preferable that the phase grating is any one of a binary phase grating, a multi-level phase grating, and a continuous phase grating.

【0013】上記マスクを形成する工程は、Z面方位と
なる水晶基板面に金属層を形成する工程と、前記金属層
上に所定パターンのレジストを形成する工程と、前記レ
ジスト上からエッチングして金属層に開口部を形成する
工程と、を備えている。上記マスクを形成する工程は、
前記金属層を形成する工程の前に密着層を形成する工程
をさらに備える。
The step of forming the mask includes a step of forming a metal layer on a quartz substrate surface having a Z-plane orientation, a step of forming a resist having a predetermined pattern on the metal layer, and etching from the resist. Forming an opening in the metal layer. The step of forming the mask,
The method further includes a step of forming an adhesion layer before the step of forming the metal layer.

【0014】また、上記マスクの開口部に先穴を形成す
る工程の前に、レーザビームの分岐のしかたが異なる複
数の位相格子のうち少なくとも一つを選択する工程をさ
らに備えることが好ましい。この場合、上記先穴を形成
する工程は、マスクの開口部に、前記選択した位相格子
によりレーザビームを分岐させて、先穴を形成すること
になる。
It is preferable that the method further comprises a step of selecting at least one of a plurality of phase gratings having different ways of branching the laser beam before the step of forming the leading hole in the opening of the mask. In this case, in the step of forming the pre-hole, the pre-hole is formed by branching the laser beam into the opening of the mask by the selected phase grating.

【0015】上記選択する工程は、形成すべき先穴の分
布パターンに応じて位相格子を選択することが好まし
い。
In the selecting step, it is preferable to select a phase grating in accordance with a distribution pattern of the tip holes to be formed.

【0016】上記第2の課題を解決する発明は、本発明
の水晶穴加工方法を使用したインクジェット式記録ヘッ
ドの製造方法において、前記水晶穴加工方法によりイン
クを充填するためのキャビティを形成する工程を備えて
いることを特徴とするインクジェット式記録ヘッドの製
造方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an ink jet recording head using the crystal hole processing method of the present invention, wherein a cavity for filling ink is formed by the crystal hole processing method. And a method for manufacturing an ink jet recording head.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための実
施の形態を、図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図1に、本実施形態におけるインクジェッ
ト式記録ヘッドの主要部一部断面図を示す。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a main part of an ink jet recording head according to this embodiment.

【0019】本インクジェット式記録ヘッド1は、図1
に示すように、圧力室基板10、ノズルプレート20、
振動板30および圧電体素子40を備えており、図示し
ない筐体に収納されて構成されている。
The ink jet recording head 1 is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the pressure chamber substrate 10, the nozzle plate 20,
A vibration plate 30 and a piezoelectric element 40 are provided, and are housed in a housing (not shown).

【0020】圧力室基板10は、本発明の穴加工方法に
より水晶基板に設けられたキャビティ(圧力室)11を
備えている。各キャビティ11は、吐出のためにインク
などを貯蔵する空間形状に形成されている。キャビティ
11間を側壁12が仕切っている。各キャビティ11に
は、図示しないリザーバからインクが供給されるように
なっている。リザーバには、振動板30に設けられたイ
ンクタンク口31からインクが供給されるようになって
いる。
The pressure chamber substrate 10 has a cavity (pressure chamber) 11 provided in the quartz substrate by the hole drilling method of the present invention. Each cavity 11 is formed in a space shape for storing ink or the like for ejection. Side walls 12 partition between the cavities 11. Each cavity 11 is supplied with ink from a reservoir (not shown). Ink is supplied to the reservoir from an ink tank opening 31 provided in the diaphragm 30.

【0021】振動板30は、圧力室基板10の一方の面
に貼り合せらており、キャビティ11に対応する位置に
は圧電体素子40が設けられている。振動板30として
は弾性、機械的強度および絶縁性を備えることから酸化
膜(二酸化珪素膜)が適当である。
The vibration plate 30 is attached to one surface of the pressure chamber substrate 10, and a piezoelectric element 40 is provided at a position corresponding to the cavity 11. As the diaphragm 30, an oxide film (silicon dioxide film) is suitable because it has elasticity, mechanical strength and insulating properties.

【0022】圧電体素子40は、後述するように、下部
電極401と上部電極403とに圧電体薄膜402が挟
持された構造を備えている。下部電極401と上部電極
403とは対向しており、両電極間に電圧を印加するこ
とによって圧電体薄膜402に電気機械変換作用を生じ
させることが可能なようになっている。
The piezoelectric element 40 has a structure in which a piezoelectric thin film 402 is sandwiched between a lower electrode 401 and an upper electrode 403, as described later. The lower electrode 401 and the upper electrode 403 face each other, and an electromechanical conversion action can be generated in the piezoelectric thin film 402 by applying a voltage between the two electrodes.

【0023】ノズルプレート20は、圧力室基板10の
振動板30に対向する面に設けられている。ノズルプレ
ート20には、キャビティ11の各々に対応する位置に
ノズル21が配置されている。
The nozzle plate 20 is provided on the surface of the pressure chamber substrate 10 facing the vibration plate 30. In the nozzle plate 20, nozzles 21 are arranged at positions corresponding to the cavities 11, respectively.

【0024】なお上記インクジェット式記録ヘッドの構
成は圧電体素子を駆動素子とするピエゾジェット方式の
構造であるが、バブルジェット方式など他の方式にあっ
た構造のインクジェット式記録ヘッドに本発明の穴加工
方法で製造した圧力室基板を使用してもよい。
The structure of the above-mentioned ink jet recording head is a piezo-jet type structure using a piezoelectric element as a driving element. A pressure chamber substrate manufactured by a processing method may be used.

【0025】上記インクジェット式記録ヘッド1の構成
において、電極間に電圧が印加されて圧電体素子40が
歪むと、その歪みに対応して振動板30が変形する。そ
の変形により圧力室21内のインクが圧力を加えられて
ノズル11から吐出させられる。
In the structure of the ink jet recording head 1, when a voltage is applied between the electrodes and the piezoelectric element 40 is distorted, the diaphragm 30 is deformed in response to the distortion. Due to the deformation, the ink in the pressure chamber 21 is applied with pressure and is ejected from the nozzle 11.

【0026】図8に、上記インクジェット式記録ヘッド
1をインク吐出手段として備えたプリンタの斜視図を示
す。本プリンタは、図8に示すように、プリンタ本体2
に、トレイ3および排出口4などが設けられている。本
体2の内部には、本発明のインクジェット式記録ヘッド
1が内蔵されている。本体2は、図示しない用紙供給機
構によりトレイ3から供給された用紙5に対し、その上
を横切るような往復動作が可能なようにインクジェット
式記録ヘッド1を配置している。排出口4は、印刷が終
了した用紙5を排出可能な出口となっている。 (製造方法)次に本発明の圧電体素子およびインクジェ
ット式記録ヘッドの製造方法の第一の実施例について説
明する。以下の図2乃至図7において、(a)は基板の
斜視図、(b)は斜視図のA−A切断面における製造工
程断面図である。これらの図では、構造を見易くするた
めに圧電体素子とキャビティの組を4個のみに限定して
摸式的に示してある。
FIG. 8 is a perspective view of a printer provided with the ink jet recording head 1 as an ink discharging means. This printer is, as shown in FIG.
, A tray 3 and a discharge port 4 are provided. Inside the main body 2, the ink jet recording head 1 of the present invention is incorporated. The main body 2 has an ink jet recording head 1 arranged so that a reciprocating operation can be performed so as to cross over the paper 5 supplied from the tray 3 by a paper supply mechanism (not shown). The discharge port 4 is an outlet from which the paper 5 on which printing has been completed can be discharged. (Manufacturing Method) Next, a first embodiment of a method for manufacturing a piezoelectric element and an ink jet recording head according to the present invention will be described. 2A to 7, (a) is a perspective view of a substrate, and (b) is a cross-sectional view of a manufacturing process along the AA cross section of the perspective view. In these figures, in order to make the structure easy to see, the set of the piezoelectric element and the cavity is limited to only four and is schematically shown.

【0027】金属層形成工程(図2): 本工程は、マ
スクをパターニングするための金属層を形成する工程で
ある。
Metal layer forming step (FIG. 2): This step is a step of forming a metal layer for patterning a mask.

【0028】水晶基板100は、例えば水晶のインゴッ
トを圧力室基板に適した厚み、例えば100μmにスラ
イスして外形を整えて形成する。基板面が水晶のZ面に
なるようにスライスする。Z面とは、水晶の結晶軸のz
軸に垂直な面をいう。本発明は、水晶がエッチングに対
し結晶軸のxy軸方向とz軸方向とで異方性があること
を利用するからである。
The quartz substrate 100 is formed by slicing an ingot of quartz, for example, to a thickness suitable for the pressure chamber substrate, for example, 100 μm, and adjusting its outer shape. Slicing is performed so that the substrate surface is the Z surface of quartz. The Z plane is the z axis of the crystal axis of quartz.
The plane perpendicular to the axis. This is because the present invention utilizes the fact that quartz has anisotropy in the xy-axis direction and the z-axis direction of the crystal axis with respect to etching.

【0029】Z面でスライスされた水晶基板100上に
は、密着層101が形成される。密着層101は、水晶
基板100と金属層102との密着性を増すための層で
ある。密着層101の材料としては、クロムやチタンな
ど無機材料と金属との相性がよい材料を使用する。密着
層101の形成方法としては、例えばスパッタ法や各種
蒸着法を適用する。密着層101の厚みは密着性を担保
できる程度、例えば100オングストローム程度の厚み
にする。
An adhesion layer 101 is formed on the quartz substrate 100 sliced on the Z plane. The adhesion layer 101 is a layer for increasing the adhesion between the quartz substrate 100 and the metal layer 102. As a material of the adhesion layer 101, a material having good compatibility with an inorganic material such as chromium or titanium and a metal is used. As a method for forming the adhesion layer 101, for example, a sputtering method or various evaporation methods is applied. The thickness of the adhesion layer 101 is set to a level that can ensure the adhesion, for example, about 100 Å.

【0030】密着層101の上には、金属層102が形
成される。金属層102は、湿式エッチングに対する水
晶のマスクにするための層であり、エッチング液に対す
る耐性があればよい。例えば金属層102として金を利
用する。金属層102の形成方法は素材にもよるが、ス
パッタ法や各種蒸着法を適用可能である。金属層102
の厚みは、マスクとして機能可能な程度の厚み、例えば
2000オングストローム程度にする。
On the adhesion layer 101, a metal layer 102 is formed. The metal layer 102 is a layer used as a mask of quartz for wet etching, and may have any resistance to an etchant. For example, gold is used for the metal layer 102. The method for forming the metal layer 102 depends on the material, but a sputtering method or various vapor deposition methods can be applied. Metal layer 102
Is set to a thickness that can function as a mask, for example, about 2,000 Å.

【0031】マスク形成工程(図3): 本工程は、金
属層上に所定パターンのレジストを形成し、そのレジス
ト上からエッチングして金属層に開口部を形成する工程
である。
Mask formation step (FIG. 3): This step is a step of forming a resist of a predetermined pattern on the metal layer and etching the resist to form an opening in the metal layer.

【0032】レジスト材料としては通常用いられるもの
を使用する。レジストを金属層102上にスピンコート
法などの塗布法で塗布する。フォトリソグラフィ法を適
用して露光・現像する。すなわちその上に開口部の形状
にパターン化された露光用のマスクで覆ってレジストを
露光してから、現像液で現像し、不要なレジストを除去
する。
A commonly used resist material is used. A resist is applied on the metal layer 102 by an application method such as a spin coating method. Exposure and development are performed by applying photolithography. That is, the resist is exposed by covering it with an exposure mask patterned into the shape of an opening, and then developing with a developer to remove unnecessary resist.

【0033】次いで金属層102と密着層101とをレ
ジストパターンに合せてエッチングする。例えば金属層
102の金をヨウ化カリウム液でエッチングし、密着層
101のクロムを硝酸第二セリウムアンモン溶液でエッ
チングする。エッチング後にレジストを除去し、図3に
示すような開口部110が設けられた金属層のマスクを
露出させる。開口部110は、例えば幅70μm、長さ
1000μm程度の方形状に形成する。
Next, the metal layer 102 and the adhesion layer 101 are etched according to the resist pattern. For example, gold of the metal layer 102 is etched with a potassium iodide solution, and chromium of the adhesion layer 101 is etched with a ceric ammonium nitrate solution. After the etching, the resist is removed to expose the mask of the metal layer provided with the opening 110 as shown in FIG. The opening 110 is formed in a square shape having a width of about 70 μm and a length of about 1000 μm, for example.

【0034】なお、図3では、キャビティ11部分に対
応した開口部110のみをパターン化してあるが、実際
にはこの他にキャビティに通ずるインク供給口とリザー
バに対応する部分もパターン化して開口部を形成してお
く。
In FIG. 3, only the openings 110 corresponding to the cavities 11 are patterned. However, actually, the portions corresponding to the ink supply ports and the reservoirs leading to the cavities are also patterned to form the openings. Is formed.

【0035】先穴形成工程(図4): この工程は、金
属層に形成された開口部に対し所定の方法で先穴を形成
する工程である。
Pre-Hole Forming Step (FIG. 4): This step is a step of forming a pre-hole by a predetermined method in an opening formed in the metal layer.

【0036】先穴とは、次なる工程の湿式エッチングに
対するエッチング液の導入穴になるものをいう。先穴を
形成する方法としては、例えば、レーザ加工、放電加
工、ドリル加工、ブラスト加工および超音波加工のいず
れか一の加工方法を適用可能である。レーザ加工は、レ
ーザ光を開口部110に照射してそのエネルギーで水晶
を溶解・蒸発させ先穴111を形成する方法である。放
電加工は、被加工物の上に電極を僅かな距離をおいて配
置し、電極と被加工物との間に直流電源を接続して、短
時間のアーク放電を繰り返して被加工物を構成する材料
を除去するという加工法である。ドリル加工は、文字通
り微細な掘削針を利用して開口部110に先穴111を
物理的に形成する加工法である。ブラスト加工法は、サ
ンドブラストが一般的であり、砥粒の粒子を高速で加工
箇所に吹き付けて物理的に水晶を削っていく方法であ
る。超音波加工法は、超音波振動を与えた加工工具を被
加工物に接触させて被加工物を構成する材料を研削する
という加工法である。
The leading hole is a hole to be used as a hole for introducing an etching solution for wet etching in the next step. As a method of forming the leading hole, for example, any one of laser processing, electric discharge machining, drilling, blasting, and ultrasonic machining can be applied. The laser processing is a method of irradiating a laser beam to the opening 110 and melting and evaporating the quartz with the energy thereof to form the tip hole 111. In electric discharge machining, an electrode is placed at a short distance above the workpiece, a DC power supply is connected between the electrode and the workpiece, and a short arc discharge is repeated to configure the workpiece. This is a processing method in which the material to be removed is removed. Drilling is a processing method in which a leading hole 111 is physically formed in the opening 110 using a minute drilling needle. The blast processing method is generally a sand blast method, in which abrasive particles are sprayed at a high speed onto a processing portion to physically cut the quartz. The ultrasonic processing method is a processing method in which a processing tool provided with ultrasonic vibration is brought into contact with a workpiece to grind a material constituting the workpiece.

【0037】例えばレーザ加工を適用する場合、開口部
110から露出している水晶基板面の特定部位にYAG
(Yttrium Aluminium Garnet)レーザ112(発振波長
1.06μm)を照射して水晶を溶解させ吹き飛ばしな
がら先穴111を形成する。レーザ照射により、溶解物
が先穴111の側壁に付着したり加工面に凹凸が生じた
りするが、後工程の湿式エッチングで総べて除去される
ので、不都合は生じない。
For example, when laser processing is applied, YAG is applied to a specific portion of the crystal substrate surface exposed from the opening 110.
(Yttrium Aluminum Garnet) Irradiate a laser 112 (oscillation wavelength 1.06 μm) to melt the quartz and blow it out to form a front hole 111. Due to the laser irradiation, the melt adheres to the side wall of the pre-hole 111 or unevenness occurs on the processed surface. However, since all are removed by wet etching in the subsequent step, no inconvenience occurs.

【0038】先穴11は、エッチング液の導入穴の役割
を果たせればよいので、開口部110に比べて小さな径
で構わない。最小限の径で先穴111をレーザ加工する
ため、エネルギーの使用料を少なく抑えることが可能で
ある。
The diameter of the leading hole 11 may be smaller than that of the opening 110, as long as it can serve as a hole for introducing an etching solution. Since the tip hole 111 is laser-processed with a minimum diameter, it is possible to reduce the energy usage fee.

【0039】レーザ加工により先穴を形成する場合、位
相格子又はプリズムを用いることにより、複数の先穴を
精度良く形成することができる。
In the case of forming a pre-hole by laser processing, a plurality of pre-holes can be formed with high accuracy by using a phase grating or a prism.

【0040】図9は、位相格子を用いてレーザ加工を適
用する方法を説明するための概念図である。レーザ光源
501から射出したレーザ光502は、ビーム径調整手
段であるビームエクスパンダ503により所定のビーム
径に拡大、または縮小されて、反射ミラー504でその
進行方向が変えられ、位相格子505に照射される。位
相格子505で分岐されたレーザ光502は、集光レン
ズ506で位相ごとに集光されたのち水晶基板の特定部
位に照射され、先穴を形成する。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a method of applying laser processing using a phase grating. A laser beam 502 emitted from a laser light source 501 is expanded or reduced to a predetermined beam diameter by a beam expander 503 serving as a beam diameter adjusting unit, and its traveling direction is changed by a reflection mirror 504 to irradiate a phase grating 505. Is done. The laser beam 502 split by the phase grating 505 is condensed for each phase by the condensing lens 506, and then is irradiated to a specific portion of the quartz substrate to form a hole.

【0041】位相格子505は、入射光に対し、その位
相を変化させる特性を持つ位相格子であり、表面に凹凸
(レリーフ)を持つ表面位相格子や、媒質内部の屈折率
が周期的に変化している体積位相格子を用いることがで
きる。
The phase grating 505 is a phase grating having a characteristic of changing the phase of incident light, and has a surface phase grating having unevenness (relief) on the surface and a refractive index inside the medium that changes periodically. Can be used.

【0042】位相格子を透過した光はあらゆる方向に進
むが、そのとき、それぞれの格子から出た光が互いに干
渉するので、方向によって光が強めあったり、弱めあっ
たりする。具体的には、隣り合った2つの格子から出た
光の光路差が、光の波長の整数倍になる方向では光が強
めあい、その条件を満たさない方向では弱めあうことに
なる。位相格子はこの性質を利用して光を分岐させるこ
とができる。
The light transmitted through the phase grating travels in all directions. At that time, the light emitted from each grating interferes with each other, so that the light is increased or weakened depending on the direction. Specifically, light reinforces in a direction in which the optical path difference of light emitted from two adjacent gratings is an integral multiple of the light wavelength, and weakens in a direction that does not satisfy the condition. The phase grating can split light using this property.

【0043】ここで、位相格子の構成(溝の形状や間
隔)を変えることにより、同時に形成することができる
複数の先穴の分布パターンを所望の分布パターンとする
ことができる。例えば、溝の形状をライン状又は同心円
状にすることで、前記分布をライン状又は曲線状にする
ことができる。また、溝の間隔を変えることで、先穴の
間隔を調整することができる。
Here, by changing the configuration of the phase grating (shape and spacing of the grooves), a distribution pattern of a plurality of front holes that can be formed simultaneously can be a desired distribution pattern. For example, by making the shape of the groove linear or concentric, the distribution can be made linear or curved. Also, by changing the interval between the grooves, the interval between the leading holes can be adjusted.

【0044】また、複数の先穴の分布パターンとして
は、例えば、図10(a)に示すように複数の開口部1
10に対して同時に先穴111が形成されるように位相
格子を構成してもよく、図10の(b)に示すように一
つの開口部110に対して同時に複数の先穴111が形
成されるように位相格子を構成してもよい。また、図1
0の(c)に示すように複数の開口部110に対して同
時に複数の先穴111が形成されるように位相格子を構
成することも考えられる。
As the distribution pattern of the plurality of holes, for example, as shown in FIG.
The phase grating may be configured so that the front holes 111 are formed at the same time with respect to 10. As shown in FIG. The phase grating may be configured such that: FIG.
It is also conceivable to configure the phase grating such that a plurality of front holes 111 are simultaneously formed in a plurality of openings 110 as shown in FIG.

【0045】位相格子の溝の凹凸形状としては、図11
に示すようなものが考えられる。図11(a)は連続形
状、(b)は多値形状、(c)は2値形状を示してお
り、凹部と凸部との高低差は数μm程度、多値形状の各
段の高低差は1μm以下である。ここで、各形状の量子
効率は、それぞれ90〜100%、80〜90%、70
〜80%程度となっている。量子効率が高いほど透過す
るレーザの強度も高くなるため、同じエネルギーのレー
ザを用いる場合、同時に形成できる最大先穴数は連続形
状、多値形状、2値形状の順で多くなる。一方、加工の
容易さという観点からは2値形状が最も加工がしやす
い。
The uneven shape of the groove of the phase grating is shown in FIG.
The following can be considered. 11A shows a continuous shape, FIG. 11B shows a multivalued shape, and FIG. 11C shows a binary shape. The height difference between the concave portion and the convex portion is about several μm, and the height of each step of the multivalued shape is shown. The difference is less than 1 μm. Here, the quantum efficiency of each shape is 90 to 100%, 80 to 90%, and 70, respectively.
It is about 80%. The higher the quantum efficiency, the higher the intensity of the transmitted laser. Therefore, when using lasers of the same energy, the maximum number of holes that can be simultaneously formed increases in the order of continuous shape, multi-valued shape, and binary shape. On the other hand, from the viewpoint of ease of processing, the binary shape is most easily processed.

【0046】なお、位相格子に代えてプリズムを用いて
もレーザ光を分岐させることができ、同様にして同時に
複数の先穴を形成することができる。
It is to be noted that the laser beam can be branched even if a prism is used instead of the phase grating, and a plurality of leading holes can be simultaneously formed in the same manner.

【0047】異方性エッチング工程(図5): この工
程は、先穴が形成された水晶基板を異方性エッチングす
る工程である。
Anisotropic etching step (FIG. 5): This step is a step of anisotropically etching the quartz substrate on which the front holes are formed.

【0048】水晶に対する異方性エッチングを行うと、
結晶軸のx軸y軸方向がz軸方向に比べ高いエッチング
レートで選択的にエッチングされる。エッチングにより
先穴加工で付着した溶解物や加工面の凹凸が除去され
る。マスクに覆われた開口部110に沿ってエッチング
が進行する。この工程により、滑らかな加工面で高精度
かつアスペクト比(加工幅に対する深さの割合)の高い
溝を形成可能である。
When anisotropic etching is performed on quartz,
The x-axis and y-axis directions of the crystal axis are selectively etched at a higher etching rate than the z-axis direction. The etching removes the melt adhered by the pre-hole processing and the unevenness of the processed surface. Etching proceeds along the opening 110 covered by the mask. Through this process, it is possible to form grooves with high precision and a high aspect ratio (ratio of depth to processing width) on a smooth processing surface.

【0049】例えば、金属層102のマスクが形成され
た水晶基板100を65℃程度に保温されたBHFとH
Fの混合液に浸責する。このエッチング液により湿式結
晶異方性エッチングが行なわれ、キャビティ11の形状
で穴が形成される。
For example, the quartz substrate 100 on which the mask of the metal layer 102 is formed is heated to a temperature of about 65.degree.
Immerse in the mixture of F. The wet crystal anisotropic etching is performed by this etchant, and a hole is formed in the shape of the cavity 11.

【0050】振動板形成工程(図6): この工程は、
圧電体素子が設けられた振動板を形成する工程である。
Vibration plate forming step (FIG. 6):
This is a step of forming a diaphragm provided with a piezoelectric element.

【0051】予め振動板30上に下部電極401と上部
電極403との間に圧電体薄膜402を挟んで形成した
圧電体素子40を形成しておく。
The piezoelectric element 40 is formed on the vibration plate 30 by sandwiching the piezoelectric thin film 402 between the lower electrode 401 and the upper electrode 403.

【0052】振動板30としては、二酸化珪素膜等が適
当である。振動板の厚みは1μm程度にする。振動板上
に白金などの導電性材料で下部電極401をスパッタ法
等で形成する。その上にゾルゲル法、MOD法、水熱
法、スパッタ法、CVD法等を用いて圧電性セラミック
スで形成された圧電体薄膜402の結晶膜を形成する。
圧電体薄膜402の厚みは、0.8〜2μmの範囲にす
る。圧電体薄膜402が結晶化できたら、白金などの導
電性材料を使用して上部電極403を形成する。
As the diaphragm 30, a silicon dioxide film or the like is suitable. The thickness of the diaphragm is about 1 μm. A lower electrode 401 is formed on the vibration plate using a conductive material such as platinum by a sputtering method or the like. A crystal film of the piezoelectric thin film 402 made of piezoelectric ceramics is formed thereon using a sol-gel method, a MOD method, a hydrothermal method, a sputtering method, a CVD method, or the like.
The thickness of the piezoelectric thin film 402 is in the range of 0.8 to 2 μm. After the piezoelectric thin film 402 is crystallized, the upper electrode 403 is formed using a conductive material such as platinum.

【0053】以上の工程で圧電体素子40の層構造が完
成したら、この層構造をキャビティ11に対応した形状
にエッチングして圧電体素子40の形状にする。
When the layer structure of the piezoelectric element 40 is completed in the above steps, the layer structure is etched into a shape corresponding to the cavity 11 to obtain the shape of the piezoelectric element 40.

【0054】ノズルプレート接合工程(図7): 最後
にノズルプレート20を水晶基板100に貼り合せる。
Nozzle plate bonding step (FIG. 7): Finally, the nozzle plate 20 is bonded to the quartz substrate 100.

【0055】ノズルプレート20には、キャビティ11
の位置にあわせてノズル21を設けておく。接合に用い
る接着剤としては、エポキシ系、ウレタン系、シリコー
ン系等の任意の接着剤を使用可能である。
The nozzle plate 20 has a cavity 11
The nozzle 21 is provided according to the position. As the adhesive used for bonding, any adhesive such as an epoxy-based, urethane-based, or silicone-based adhesive can be used.

【0056】上記した工程によりインクジェット式記録
ヘッド1の主要部構造が製造できる。これを所定の筐体
に収めてインクを供給可能に構成しておけば、安価でア
ルカリ耐性の高いインクジェット式記録ヘッドとして稼
動させることが可能である。
Through the steps described above, the main structure of the ink jet recording head 1 can be manufactured. If this is accommodated in a predetermined housing so that ink can be supplied, it can be operated as an inexpensive and highly alkali-resistant inkjet recording head.

【0057】次に本発明の圧電体素子およびインクジェ
ット式記録ヘッドの製造方法の第二の実施例について説
明する。
Next, a description will be given of a second embodiment of the method of manufacturing the piezoelectric element and the ink jet recording head according to the present invention.

【0058】本実施例は、各工程を備える点では第一実
施例と同様であるが、先穴形成工程の前に位相格子選択
工程を備える点で第一の実施例と異なる。また、先穴形
成工程においては、位相格子によりレーザ光を分岐させ
ることで、分岐光により複数の先穴を同時に形成する。
The present embodiment is similar to the first embodiment in that each step is provided, but differs from the first embodiment in that a phase grating selecting step is provided before the pre-hole forming step. Further, in the pre-hole forming step, a plurality of pre-holes are simultaneously formed by the branched light by branching the laser light by the phase grating.

【0059】位相格子選択工程: 本工程は、レーザビ
ームの分岐のしかたが異なる複数の位相格子のうち少な
くとも一つを選択する工程である。
Phase grating selecting step: This step is a step of selecting at least one of a plurality of phase gratings having different laser beam branching methods.

【0060】例えば、マスク形成工程で、キャビティ、
キャビティに通ずるインク供給口、リザーバに対応する
開口部が形成されているとする。図12(a)に示すよ
うに、キャビティに対応した開口部600、キャビティ
に通ずるインク供給口に対応した開口部601、リザー
バに対応した開口部602は、それぞれ開口パターンが
異なるため、後工程におけるエッチング効率を高めるた
めにも、開口部に形成する先穴の分布パターンをそれぞ
れ開口パターンにあわせて適したものにすることが望ま
しい。図12(b)に各開口部における先穴の分布パタ
ーンの例を示す。
For example, in the mask forming step, the cavity,
It is assumed that an opening corresponding to an ink supply port and a reservoir that communicates with the cavity is formed. As shown in FIG. 12A, the openings 600 corresponding to the cavities, the openings 601 corresponding to the ink supply ports communicating with the cavities, and the openings 602 corresponding to the reservoirs have different opening patterns. In order to enhance the etching efficiency, it is desirable to make the distribution pattern of the front holes formed in the openings suitable for each of the opening patterns. FIG. 12B shows an example of a distribution pattern of the leading holes in each opening.

【0061】そこで、本工程では、レーザビームの分岐
のしかたが異なる複数の位相格子を用意しておき、各開
口パターンにあわせて適切に先穴が分布するように前記
複数の位相格子の中から一つを選択する。この場合、先
穴形成工程においては、マスクの開口部に、前記選択し
た位相格子によりレーザビームを分岐させて、複数の先
穴を同時に形成することになる。なお、位相格子選択工
程と先穴形成工程は、開口パターン数に応じて所定回数
繰り返される。
Therefore, in this step, a plurality of phase gratings having different laser beam branching methods are prepared, and the plurality of phase gratings are selected from the plurality of phase gratings so that the leading holes are appropriately distributed in accordance with each opening pattern. Choose one. In this case, in the pre-hole forming step, a plurality of pre-holes are formed simultaneously in the opening of the mask by branching the laser beam by the selected phase grating. The phase grating selecting step and the pre-hole forming step are repeated a predetermined number of times according to the number of opening patterns.

【0062】上述した複数の位相格子を選択するための
装置の例を図13を参照して説明する。同図において、
ディスク701の上に複数の(n個:nは整数)の透過
型の位相格子702n(7021、7022、702
3、・・・、702n−1、702n)が形成されてい
る。ディスク701はモータ703と接続して回転す
る。ここで、形成する開口パターンに応じてディスクを
回転させて適切な先穴の分布パターンを付与し得る位相
格子702i(1≦i≦n)を選択する。例えば位相格
子7021を選択してレーザビーム704が照射される
と、位相格子7021により所定のパターンに分岐した
レーザビーム705になる。次に集光レンズ706によ
り平行になり、被加工材707に照射され、所定の分布
パターンを持つ先穴が形成される。続いて、ディスク7
01を回転して別の位相格子を所定の位置に移動させて
選択し、被加工材707の別の領域に異なる分布パター
ンを持つ先穴を形成する。これらの作業を繰り返すこと
により、被加工材707に複雑な形状の加工パターンを
形成することができる。
An example of an apparatus for selecting a plurality of phase gratings will be described with reference to FIG. In the figure,
A plurality (n: n is an integer) of transmission-type phase gratings 702n (7021, 7022, 702) are provided on the disk 701.
, 702n-1, 702n) are formed. The disk 701 is connected to the motor 703 and rotates. Here, the disk is rotated according to the opening pattern to be formed, and a phase grating 702i (1 ≦ i ≦ n) that can provide an appropriate distribution pattern of the leading holes is selected. For example, when the phase grating 7021 is selected and irradiated with the laser beam 704, the laser beam 705 is branched into a predetermined pattern by the phase grating 7021. Next, the light is made parallel by the condensing lens 706 and irradiated onto the workpiece 707 to form a tip hole having a predetermined distribution pattern. Then, disk 7
By rotating 01, another phase grating is moved to a predetermined position and selected, and a tip hole having a different distribution pattern is formed in another region of the workpiece 707. By repeating these operations, a processing pattern having a complicated shape can be formed on the workpiece 707.

【0063】本実施形態によれば、基板材料として水晶
を利用したので、シリコンを利用して同様の形状を製造
する場合に比べ遥かに(例えば1/5程度)安く素子を
製造することが可能である。
According to the present embodiment, since quartz is used as the substrate material, it is possible to manufacture the element at a much lower cost (for example, about 1/5) than in the case of manufacturing the same shape using silicon. It is.

【0064】本実施形態によれば、基板材料として水晶
を利用したので、シリコンに比べアルカリ耐性があるた
め、従来使用できなかったアルカリ性の材料液をインク
ジェット式記録ヘッドから工業材料として吐出させるこ
とが可能である。
According to the present embodiment, since quartz is used as the substrate material, it has alkali resistance compared to silicon. Therefore, it is possible to discharge an alkaline material liquid which cannot be used conventionally as an industrial material from the ink jet recording head. It is possible.

【0065】本実施形態によれば、先穴加工を最小限の
エネルギーで実行可能なので、エネルギーを浪費せずに
微細穴形成が可能である。
According to the present embodiment, since the pre-drilling can be performed with a minimum amount of energy, it is possible to form fine holes without wasting energy.

【0066】本実施形態によれば、位相格子又はプリズ
ムを用いて分岐させたレーザ光により複数の先穴を同時
に形成することができるため、先穴形成に要する時間を
短縮させることができる。また、位相格子又はプリズム
の構成(溝の形状や間隔)に基づいて先穴の形成位置が
定まるため、レーザ光学系を機械的に移動させて先穴の
形成位置を定める場合に比べ、精度良く位置を決定する
ことができる。更に、機械的に移動させるための機構を
必要としないことから、簡便な装置構成で複数の先穴を
形成することが可能となる。
According to the present embodiment, a plurality of pre-holes can be formed at the same time by a laser beam branched using a phase grating or a prism, so that the time required for forming the pre-holes can be reduced. Further, since the formation position of the leading hole is determined based on the configuration (shape and interval of the groove) of the phase grating or the prism, it is more accurate than the case where the laser optical system is mechanically moved to determine the forming position of the leading hole. The position can be determined. Furthermore, since a mechanism for mechanically moving is not required, a plurality of leading holes can be formed with a simple device configuration.

【0067】本実施形態によれば、複数の位相格子又は
プリズムを用いることにより、開口パターンに応じて先
穴の分布パターンを変えることができ、組み合わせるこ
とで複雑な分布パターンを形成することができる。
According to the present embodiment, by using a plurality of phase gratings or prisms, the distribution pattern of the leading holes can be changed according to the opening pattern, and a complex distribution pattern can be formed by combining the openings. .

【0068】本実施形態によれば、加工後の穴は湿式異
方性エッチングで形成されるので、先穴に精度が要求さ
れず、先穴加工の方法を選ばずに利用することが可能で
ある。 (その他の変形例)本発明は、上記各実施形態によらず
種々に変形して適応することが可能である。例えば本発
明で製造される水晶基板はインクジェット式記録ヘッド
に限ることなく、種々の素子に利用することが可能であ
る。本発明によれば、水晶はシリコンに比べて安価であ
るため、安価にアルカリ耐性の高い基板を提供すること
が可能である。
According to the present embodiment, since the hole after processing is formed by wet anisotropic etching, precision is not required for the front hole, and the hole can be used regardless of the method of processing the front hole. is there. (Other Modifications) The present invention can be variously modified and applied irrespective of the above embodiments. For example, the quartz substrate manufactured by the present invention is not limited to an ink jet recording head, and can be used for various elements. According to the present invention, since quartz is cheaper than silicon, it is possible to provide a substrate having high alkali resistance at low cost.

【0069】インクジェット式記録ヘッドの構造は、ピ
エゾジェット式インクジェット方式であれば、上記した
構造に限定されず、他の構造であってもよい。
The structure of the ink jet recording head is not limited to the above-mentioned structure as long as it is a piezo jet ink jet system, and another structure may be used.

【0070】[0070]

【発明の効果】本願発明によれば、水晶という安価な材
料を使用し、水晶の異方性を利用して異方性エッチング
を行うようにしたので、安価に精度の高い穴を加工する
ことが可能である。
According to the present invention, since anisotropic etching is performed by using an inexpensive material called quartz and utilizing the anisotropy of quartz, a highly accurate hole can be machined inexpensively. Is possible.

【0071】本願発明によれば、水晶という安価な材料
で精度の高い圧力室基板を形成したので、安価に高い精
度のインクジェット式記録ヘッドを製造することが可能
である。
According to the present invention, a high-precision pressure chamber substrate is formed of an inexpensive material such as quartz, so that a high-precision ink jet recording head can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のインクジェット式記録ヘッドの主要部
一部断面図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a main part of an ink jet recording head of the present invention.

【図2】金属層形成工程を説明する図である。(a)は
斜視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a metal layer forming step. (A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図3】マスク形成工程を説明する図である。(a)は
斜視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a mask forming step. (A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図4】先穴形成工程を説明する図である。(a)は斜
視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a pre-hole forming step. (A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図5】湿式エッチング工程を説明する図である。
(a)は斜視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 5 is a diagram illustrating a wet etching step.
(A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図6】振動板形成工程を説明する図である。(a)は
斜視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a diaphragm forming step. (A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図7】ノズルプレート接合工程を説明する図である。
(a)は斜視図。(b)はA−A断面図。
FIG. 7 is a diagram illustrating a nozzle plate joining step.
(A) is a perspective view. (B) is AA sectional drawing.

【図8】プリンタの構造図である。FIG. 8 is a structural diagram of a printer.

【図9】位相格子を用いてレーザ加工を適用する方法を
説明するための概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining a method of applying laser processing using a phase grating.

【図10】先穴の分布パターンを説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a distribution pattern of tip holes.

【図11】位相格子の溝の凹凸形状を説明する図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining the uneven shape of a groove of a phase grating.

【図12】開口部のパターンが複数ある場合を説明する
図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a case where there are a plurality of patterns of an opening.

【図13】複数の位相格子を選択するための装置の例を
示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of an apparatus for selecting a plurality of phase gratings.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 圧力室基板 11 キャビティ 12 側壁 20 ノズルプレート 21 ノズル 30 振動板 40 圧電体素子 100 水晶基板 101 密着層 102 金属層 110 開口部 111 先穴 505、7021〜702n 位相格子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pressure chamber substrate 11 Cavity 12 Side wall 20 Nozzle plate 21 Nozzle 30 Vibrating plate 40 Piezoelectric element 100 Crystal substrate 101 Adhesion layer 102 Metal layer 110 Opening 111 Front hole 505, 7021-702n Phase grating

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B41J 2/055 // B23K 101:36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) B41J 2/055 // B23K 101: 36

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水晶基板に所定の穴を形成するための水
晶穴加工方法において、 Z面方位となる水晶基板面に所定パターンの開口部を備
えたマスクを形成する工程と、 前記マスクの開口部に先穴を形成する工程と、 前記先穴が形成された水晶基板を異方性エッチングする
工程と、を備えたことを特徴とする水晶穴加工方法。
1. A method for processing a crystal hole for forming a predetermined hole in a crystal substrate, comprising: forming a mask having a predetermined pattern of openings on a surface of the crystal substrate having a Z-plane orientation; A method of processing a crystal hole, comprising: a step of forming a front hole in a portion; and a step of anisotropically etching the crystal substrate on which the front hole is formed.
【請求項2】 前記先穴を形成する工程は、 レーザ加工、放電加工、ドリル加工、ブラスト加工およ
び超音波加工のいずれか一の加工方法により前記先穴を
形成する請求項1に記載の水晶穴加工方法。
2. The quartz crystal according to claim 1, wherein the step of forming the front hole includes forming the front hole by any one of laser processing, electric discharge machining, drilling, blasting, and ultrasonic machining. Hole processing method.
【請求項3】 前記先穴を形成する工程は、 位相格子又はプリズムによりレーザビームを分岐させて
前記先穴を形成する請求項1に記載の水晶穴加工方法。
3. The method according to claim 1, wherein the step of forming the front hole comprises forming the front hole by branching a laser beam using a phase grating or a prism.
【請求項4】 水晶基板に所定の穴を形成するための水
晶穴加工方法において、 Z面方位となる水晶基板面に所定パターンの開口部を備
えたマスクを形成する工程と、 レーザビームの分岐のしかたが異なる複数の位相格子の
うち少なくとも一つを選択する工程と、 前記マスクの開口部に、前記選択した位相格子によりレ
ーザビームを分岐させて、先穴を形成する工程と、 前記先穴が形成された水晶基板を異方性エッチングする
工程と、を備えたことを特徴とする水晶穴加工方法。
4. A method of processing a crystal hole for forming a predetermined hole in a crystal substrate, comprising: forming a mask having an opening of a predetermined pattern on a surface of the crystal substrate having a Z-plane orientation; A step of selecting at least one of a plurality of different phase gratings; a step of branching a laser beam by the selected phase grating into an opening of the mask to form a leading hole; And a step of anisotropically etching the quartz substrate on which is formed.
【請求項5】 前記選択する工程は、形成すべき先穴の
分布パターンに応じて位相格子を選択する請求項4に記
載の水晶穴加工方法。
5. The crystal hole drilling method according to claim 4, wherein said selecting step selects a phase grating in accordance with a distribution pattern of tip holes to be formed.
【請求項6】 前記位相格子が、二値位相格子、多値位
相格子又は連続位相格子のいずれか一の位相格子である
請求項3乃至5のいずれか一項に記載の水晶穴加工方
法。
6. The method according to claim 3, wherein the phase grating is any one of a binary phase grating, a multi-level phase grating, and a continuous phase grating.
【請求項7】 前記複数の位相格子は回転可能な盤上に
設けられていることを特徴とする請求項4に記載の水晶
穴加工方法。
7. The method according to claim 4, wherein the plurality of phase gratings are provided on a rotatable board.
【請求項8】 前記マスクを形成する工程は、 Z面方位となる水晶基板面に金属層を形成する工程と、 前記金属層上に所定パターンのレジストを形成する工程
と、 前記レジスト上からエッチングして前記金属層に開口部
を形成する工程と、を備えている請求項1乃至7のいず
れか一項に記載の水晶穴加工方法。
8. The step of forming the mask includes: forming a metal layer on a quartz substrate surface having a Z-plane orientation; forming a resist having a predetermined pattern on the metal layer; and etching from the resist. Forming a hole in the metal layer by performing the step of forming a hole. 9. The method according to claim 1, further comprising:
【請求項9】 前記マスクを形成する工程は、 前記金属層を形成する工程の前に密着層を形成する工程
をさらに備える請求項8に記載の水晶穴加工方法。
9. The crystal hole processing method according to claim 8, wherein the step of forming the mask further comprises the step of forming an adhesion layer before the step of forming the metal layer.
【請求項10】 請求項1乃至請求項9のいずれか一項
に記載の水晶穴加工方法を使用したインクジェット式記
録ヘッドの製造方法において、 前記水晶穴加工方法によりインクを充填するためのキャ
ビティを形成する工程を備えていることを特徴とするイ
ンクジェット式記録ヘッドの製造方法。
10. A method for manufacturing an ink jet recording head using the method for processing a crystal hole according to claim 1, wherein a cavity for filling ink by the method for processing a crystal hole is provided. A method for manufacturing an ink jet recording head, comprising a step of forming.
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