JP2002046267A - 液滴吐出ヘッド及びその製造方法並びにマイクロアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 インク滴を吐出するノズルと、このノズルが
連通するインク液室と、この液室の壁面を形成する振動
板と、この振動板に対向する電極とを備え、振動板を静
電力で変形させてノズルからインク滴を吐出させる静電
型インクジェットヘッド及びマイクロアクチュエータに
おいて、振動板と電極との非平行ギャップの形状のバラ
ツキを少なくでき、且つ低コストで形成する。 【解決手段】 電極基板２は、基材１１上にエッチレイ
トの低い側からＳｉＮ膜１３、ＳｉＯ₂膜１４、ＳｉＯ
Ｎ膜１５及びリンドープＰ−Ｓｉ膜１６を順次積層した
凹部形成膜１２を設けて、傾斜面１７ａを有する凹部１
７を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッド及びその
製造方法並びにマイクロアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プ
ロッタ等の画像記録装置（画像形成装置）として用いる
インクジェット記録装置として、インク滴を吐出するノ
ズルと、このノズルが連通する液室（吐出室、圧力室、
加圧液室、インク流路等とも称される。）と、この液室
の壁面を形成する振動板と、この振動板に対向する電極
とを備え、振動板を静電力で変形変位させることで液室
内インクを加圧してノズルからインク滴を吐出させる静
電型マイクロアクチュエータを用いた静電型インクジェ
ットヘッドを搭載したものがある。

【０００３】このような静電型インクジェットヘッドに
おいて、振動板の変位量δ（ｍ）は、振動板と電極間の
静電引力をＰ（Ｎ／ｍ²）、短辺の長さをａ（ｍ）、振
動板の厚さをｈ（ｍ）、ポアソン比をν、ヤング率をＥ
（Ｎ／ｍ²）、定数をｋとしたとき、δ＝ｋ・｛１２
（１−ν²）／Ｅｈ³｝・Ｐａ⁴、で表される。また、静
電引力Ｐ（Ｎ／ｍ²）は、誘電率をε（Ｆ／ｍ）、電圧
をＶ（Ｖ）、振動板と電極との距離（電極間距離）をｔ
（ｍ）としたとき、Ｐ＝（１／２）・ε・（Ｖ／ｔ）²
で表される。

【０００４】したがって、高速、高画質印字を行うため
にノズルを高密度で配置するため、振動板のノズル配列
方向（短辺方向）の長さａを短くすると、上式から分か
るように、振動板変位量δは振動板の短辺方向長さａの
４乗に比例して小さくなる。

【０００５】このとき、振動板の変位量を確保して必要
とするインク滴を得ようとすると、上記式から、振動板
の厚さを薄くするか、振動板と電極とのギャップ長（寸
法）を狭くするか、駆動電圧を大きくすること必要にな
る。ここで、振動板の厚さを薄くすることは振動板の剛
性が低下してインク吐出力の低下を招くことになり、振
動板と電極とのギャップ長（寸法）を狭くすることは振
動板の最大変位量が小さくなり、インク滴吐出量が減少
してインクかすれなどの原因になり、駆動電圧を大きく
することはコストが高くなる。

【０００６】そこで、特開平９−３９２３５号公報に開
示されているように、振動板と電極との間にギャップを
設け、且つ、電極を階段状に配置することでギャップ寸
法が段階的に変化するようにして、低電圧駆動化を図る
インクジェットヘッドが提案されている。また、特開平
９−１９３３７５号公報に開示されているように振動板
に対して電極を斜めに傾斜させて配置することで振動板
と電極との間のギャップの断面形状が振動板側の面
（辺）と電極側の面（辺）とで非平行になる（このよう
なギャップを「非平行ギャップ」と称する。）ようにし
たインクジェットヘッドも提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したような非平行
ギャップは、電極を設ける基板に底面を傾斜させた電極
形成用凹部を形成して、この凹部底面に電極を設けるこ
とで形成することができる。このように底面が傾斜した
溝或いは凹部を形成するには、例えば、振動板と電極と
の間のギャップ形状に対応する凹部を形成したフォトレ
ジスト層をマスクとしてシリコン基板などの基材をエッ
チングし、フォトレジスト層の凹部形状をシリコン基板
に転写する方法が考えられる。

【０００８】しかしながら、このようにフォトレジスト
層をマスクとしてシリコン基板などの基材をエッチング
して非平行ギャップ形状を形成するための凹部を形成す
るのでは、エッチングの管理が難しく、コストが高くな
る。

【０００９】また、非平行ギャップを有するマルチノズ
ルヘッドにおいては、各チャンネル間で電極を設ける傾
斜面（非平行面）の傾斜率のバラツキが平行ギャップの
場合よりも生じやすく、ギャップ形状のバラツキが生じ
ると各チャンネルの吐出特性にバラツキが生じて画像品
質が低下することになる。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、本発明に係る液滴吐出ヘッド及びマイクロアクチ
ュエータは低コストで非平行ギャップを形成できるよう
にすることを目的とする。また、本発明に係る液滴吐出
ヘッドの製造方法は、形状のバラツキの少ない非平行ギ
ャップを有する液滴吐出ヘッドを製造することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、電極を形成する基
板は、基材上にエッチレイトの異なる複数の膜を成膜
し、この複数の膜の部分に振動板に対して非平行な傾斜
面を有する凹部を形成し、この凹部の傾斜面に電極を形
成した構成としたものである。

【００１２】ここで、エッチレイトの異なる複数の膜
は、基材上に低エッチレイトの膜から高エッチレイトの
膜の順で成膜する。この場合、エッチレイトの異なる複
数の膜のエッチレイトの差が１桁から４桁の範囲である
ことが好ましい。また、凹部の傾斜面の傾斜率が１／５
０以下であることが好ましい。

【００１３】また、エッチレイトの異なる複数の膜とし
ては、基材上にＳｉＮ膜及びＳｉＯ ₂膜を順次成膜した
もの、基材上にＳｉＯ₂膜及びＳｉＯＮ膜を順次成膜し
たもの、基材上にＳｉＮ膜、ＳｉＯ₂膜、ＳｉＯＮ膜を
順次成膜したものとすることができる。これらの場合、
最表面にリンドープしたＰ−ＳｉＯ₂膜を成膜すること
ができる。さらに、基材上にＳｉＯ₂膜又はＳｉＮ膜及
びリンドープしたＰ−Ｓｉ膜を順次成膜したものとする
こともできる。

【００１４】さらに、基材上に電極を設け、この電極を
含めて基材上にエッチレイトの異なる複数の膜を成膜す
ることができる。

【００１５】本発明に係るマイクロアクチュエータは、
振動板と、この振動板に非平行状態で対向する電極とを
有し、電極を形成する基板は、基材上にエッチレイトの
異なる複数の膜を成膜し、この複数の膜の部分に振動板
に対して非平行な傾斜面を有する凹部を形成し、この凹
部の傾斜面に電極を形成したものである。

【００１６】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法
は、基材上の各チャンネル領域を振動板に対して非平行
な傾斜面を有する凹部を形成する凹部形成材料のパター
ンで形成し、各パターン間をレジストで分離分割させ、
凹部形成材料をエッチングして非平行な傾斜面を有する
凹部を形成するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態
に係るインクジェットヘッドの振動板長手方向の断面説
明図、図２は同ヘッドの振動板短手方向の断面説明図で
ある。

【００１８】このインクジェットヘッドは、ガラス基板
からなる流路基板１と、この流路基板１の下面に設けた
電極基板２と、流路基板１の上面に設けたガラス基板か
らなるノズル板３とを有し、インク滴を吐出する複数の
ノズル４、各ノズル４がノズル連通路５を介して連通す
るインク流路である吐出室６、各吐出室６にインク供給
路を兼ねた流体抵抗部７を介して連通する共通液室８な
どを形成している。

【００１９】流路基板１には、吐出室６を形成する凹部
と共通液室８を形成する凹部を形成し、電極基板２側の
面に吐出室６の一壁面を形成する振動板１０を設けてい
る。この振動板１０は例えばポリシリコン膜或いはアモ
ルファスシリコン膜を流路基板１となるガラス基板に蒸
着等で所要厚み成膜し、ガラス基板をＨＦ系（フッ酸
系）のエッチング液でエッチングして吐出室６となる凹
部を形成することによって、ポリシリコン膜或いはアモ
ルファスシリコン膜でエッチングストップして形成され
る。

【００２０】電極基板２は、ガラス基板からなる基材１
１上にエッチレイトの異なる複数の膜を積層した多層膜
からなる凹部形成膜１２を形成したものである。この凹
部形成膜１２は、基材１１上にエッチレイトの低い側か
らＳｉＮ膜１３、ＳｉＯ₂膜１４、ＳｉＯＮ膜１５及び
リンドープＰ−Ｓｉ膜１６を順次積層してなる。概ね、
ＳｉＮ膜１３のエッチレイトは数Å／sec、ＳｉＯ₂膜１
４のエッチレイトは３０〜８０Å／sec、ＳｉＯＮ膜１
５のエッチレイトは１００〜１５０Å／sec、リンドー
プＰ−Ｓｉ膜１６のエッチレイトは１００〜３００Å／
secである。

【００２１】そして、この凹部形成膜１２にエッチング
によってギャップを形成するための底面がうねりを有
し、振動板１０に対して非平行な傾斜面１７ａとなる凹
部１７を形成して、この凹部１７の傾斜面１７ａに振動
板１０に対向する電極（第２の電極）１８を設けて、振
動板１０と電極１８との間にギャップ１９を形成し、こ
れらの振動板１０と電極１８とによって静電型マイクロ
アクチュエータを構成している。このように凹部１７の
傾斜面１７ａに振動板１０に対向する電極１８を設ける
ことによって振動板１０と電極１８とは非平行状態で配
置され、ギャップ１９は非平行ギャップとなる。

【００２２】電極１８としては、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｍｏ等の金属材料
や、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ等の高融点金属などを用いること
ができる。また、この電極１８の表面には単層又は複層
構造の電極保護膜２０を成膜している。

【００２３】ノズル板３にはノズル４及びノズル連通路
５を形成する溝部と、流体抵抗部７を形成する溝部と、
共通液室８に外部からインクを供給するインク供給口２
１を形成している。そして、このノズル板３の流路基板
１側の面にはＳｉＯ₂膜２２を成膜している。

【００２４】そして、流路基板１と電極基板２及び流路
基板１とノズル板３とはそれぞれ陽極接合で接合してい
る。この陽極接合は、各基板をアライメントをして重ね
併せた状態で、例えば２００〜４５０℃に加熱して、接
合界面にＤＣ電圧を印加することによって接合する。こ
の接合は、例えば、ガラス基板１／Ｓｉ（Ｐ−Ｓｉ）／
ガラス基板の接合構成において、ガラス成分中のＮａ₂
ＳｉＯ₃が加熱と電場でイオン化し、ＮａイオンとＳｉ
Ｏ₃イオンに分離し、このＮａイオンがＳｉと酸素Ｏ₂反
応し、ガラス基板とＳｉ面の中間にＮａ₂ＳｉＯ₃を形成
することで行われる。

【００２５】このように構成したインクジェットヘッド
においては、振動板１０を共通電極とし、電極１８を個
別電極として、振動板１０と電極１８との間に駆動波形
を印加することにより、振動板１０と電極１８との間に
静電力（静電吸引力）が発生して、振動板１０が電極１
８側に当接するまで変形変位する。これにより、吐出室
６の内容積が拡張されて内圧が下がるため、流体抵抗部
７を介して共通液室８から吐出室６にインクが充填され
る。

【００２６】次いで、電極１８への電圧印加を断つと、
静電力が作用しなくなり、振動板１０はそれ自身のもつ
弾性によって復元し、この動作に伴って吐出室６の内圧
が上昇し、ノズル４からインク滴が吐出される。その
後、再び電極１８に電圧を印加すると、再び静電吸引力
によって振動板１０は電極側に引き込まれる。

【００２７】ここで、電極１８は傾斜しているので、駆
動電圧を印加したとき、振動板１０は電極１８との間の
ギャップ長の短い部分から変位を発生し始め、漸次ギャ
ップ長が短くなるので、極めて低電圧で振動板１０が変
形変位を開始する。すなわち、静電アクチュエータは振
動板１０と電極１８との間に発生する静電力と振動板１
０の剛性力の釣り合いにより動作するが、この静電力は
２つの電極間の距離ｔの二乗に反比例するので、電極間
距離ｔが小さいほどより低い電圧Ｖで所望の静電力を得
ることができる。

【００２８】したがって、振動板１０と電極１８との間
のギャップ１９は振動板１０の短手方向一端部側が小さ
くなっているために、駆動電圧の印加に従って振動板１
０の変位は距離ｔが小さい端部から開始する。そして、
振動板１０の端部の変位開始に従い、振動板１０と電極
１８との間隔が順次小さくなり、小さな電圧増加で大き
な変位量が得られ、低電圧駆動化を図れる。

【００２９】次に、このヘッドにおける傾斜面１７ａを
有する凹部１７の形成過程について図３をも参照して説
明する。先ず、同図（ａ）に示すように、ガラス基板か
らなる基材１１上にエッチレイトの低い側からＳｉＮ膜
１３、ＳｉＯ₂膜１４、ＳｉＯＮ膜１５及びリンドープ
Ｐ−Ｓｉ膜１６を順次積層してなる部材を形成する。

【００３０】そして、リンドープＰ−Ｓｉ膜１６上にサ
イドエッチを規制するＣｒ、Ｎｉ−Ｃｒなどのエッチス
トップ膜及び所定の開口３１ａを有するマスクパターン
３１を形成してエッチングを開始すると、同図（ｂ）エ
ッチレイトの最も高いリンドープＰ−Ｓｉ膜１６からエ
ッチングが進み、順次、同図（ｃ）に示すようにＳｉＯ
Ｎ膜１５がエッチングされ、同図（ｄ）に示すようにＳ
ｉＯ₂膜１４がエッチングされ、同図（ｅ）に示すよう
にＳｉＮ膜１３がエッチングされる。

【００３１】このとき、マスクパターン３１の開口３１
ａから距離があるほどエッチングは遅くなり、エッチレ
イトはリンドープＰ−Ｓｉ膜１６、ＳｉＯＮ膜１５、Ｓ
ｉＯ ₂膜１４、ＳｉＮ膜１３の順に低くなるので、傾斜
面１７ａが形成される。この傾斜面１７ａの傾斜率とし
ては１／５０以下であることが好ましく、より好ましく
は１／１００以下である。これらの傾斜率とすることに
よって振動板１０が滑らかに傾斜面１７ａに沿って変形
変位し、かつ、振動板１０の変位量の制御も容易にな
る。

【００３２】また、このときのエッチング液の組成やエ
ッチレイトを選択することによって傾斜面１７ａにうね
りを持たせることができ、このようにうねりを持たせる
ことで、駆動電圧値を変化させて振動板１０の変位量を
規定することによって、吐出する滴に階調性を持たせる
ことができるようになる。

【００３３】次に、本発明の第２実施形態について図４
を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方向
の断面説明図である。このインクジェットヘッドは、凹
部形成膜３２を基材１１上に順次エッチレイトの低い順
に積層したＳｉＯ₂膜１４及びリンドープＰ−Ｓｉ膜１
６の二層で構成し、この凹部形成膜３２のエッチレイト
の異なりを利用して傾斜面１７ａを有する凹部１７を形
成したものである。なお、その他の構成は第１実施形態
と同様である。

【００３４】次に、本発明の第３実施形態について図５
を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方向
の断面説明図である。このインクジェットヘッドは、凹
部形成膜３３を基材１１上に順次エッチレイトの低い順
に積層したＳｉＯＮ膜１５及びリンドープＰ−Ｓｉ膜１
６の二層で構成し、この凹部形成膜３３のエッチレイト
の異なりを利用して傾斜面１７ａを有する凹部１７を形
成したものである。なお、その他の構成は第１実施形態
と同様である。

【００３５】次に、本発明の第５実施形態について図７
を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方向
の断面説明図である。このインクジェットヘッドは、凹
部形成膜３６を基材１１上に順次エッチレイトの低い順
に積層したＳｉＮ膜１３及びリンドープＰ−ＳｉＯ₂膜
３５の二層で構成し、この凹部形成膜３６のエッチレイ
トの異なりを利用して傾斜面１７ａを有する凹部１７を
形成したものである。なお、その他の構成は第１実施形
態と同様である。リンドープＰ−ＳｉＯ₂膜を用いるこ
とで高速エッチングができる。

【００３６】次に、本発明の第６実施形態について図８
を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方向
の断面説明図である。このインクジェットヘッドは、凹
部形成膜３７を基材１１上に順次エッチレイトの低い順
に積層したＳｉＮ膜１３及びＳｉＯ₂膜１４の二層で構
成し、この凹部形成膜３７のエッチレイトの異なりを利
用して傾斜面１７ａを有する凹部１７を形成したもので
ある。なお、その他の構成は第１実施形態と同様であ
る。

【００３７】次に、本発明の第７実施形態について図９
を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方向
の断面説明図である。このインクジェットヘッドは、凹
部形成膜３８を基材１１上に順次エッチレイトの低い順
に積層したＳｉＮ膜１３、ＳｉＯ₂膜１４及びリンドー
プＰ−Ｓｉ膜１６の三層で構成し、この凹部形成膜３８
のエッチレイトの異なりを利用して傾斜面１７ａを有す
る凹部１７を形成したものである。なお、その他の構成
は第１実施形態と同様である。

【００３８】次に、本発明の第８実施形態について図１
０を参照して説明する。同図は同ヘッドの振動板短手方
向の断面説明図である。この実施形態では、このインク
ジェットヘッドは、上記第１実施形態の膜構成で、基材
１１上に各チャンネル毎に分離分割した金属材料で電極
１８のパターンを形成し、この電極１８のパターンを含
めて基材１１上に凹部形成膜１２を成膜して傾斜面１７
ａを有する凹部１７を形成したものである。なお、ここ
では最下層のＳｉＮ膜１３は電極保護膜を兼ねるために
残存させている。

【００３９】このように、基材上に電極のパターンを形
成し、この電極のパターンを含めて基材上に凹部形成膜
を成膜して、この凹部形成膜に非平行ギャップを形成す
る凹部を設けることで、各チャンネル間におけるギャッ
プ形状を均一化することができて、各チャンネル間の滴
吐出特性のバラツキが少なくなり、画像品質が向上す
る。

【００４０】この場合、非平行ギャップの形状は傾斜形
状に限るものではなく、その他の形状や非平行部分と平
行部分とを有する形状などにすることもできる。また、
チャンネル間のバラツキを低減するという目的からは、
凹部形成膜としては、上述したような多層膜に限るもの
ではなく、単層膜にも適用することができる。この単層
膜にした例を図１１に示している。この例では、ＳｉＯ
₂膜１４を用いているが、例えばＰ−ＳｉＯ₂膜等を用い
ることもでき、これらのＳｉＯ₂膜やＰ−ＳｉＯ₂膜を用
いることでガラス基板の陽極接合が可能になって低コス
ト化を図れる。

【００４１】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造
方法について図１２を参照して説明する。この製造方法
は、ガラス基板などの基板４１上に各チャンネル毎にＳ
ｉＯ₂膜やＰ−ＳｉＯ₂膜などの凹部形成膜４２を形成
し、各チャンネル間はレジスト４３で分離分割して、凹
部形成膜４２の部分のみをエッチングして傾斜面４４ａ
を有する凹部４４を形成する用にしたものである。

【００４２】このようにすれば、凹部形成膜４２に対す
るサイドエッチを確実に規制することができて各チャン
ネル間のバラツキを低減でき、各チャンネル間の滴吐出
特性のバラツキが少なくなり、画像品質が向上する。

【００４３】なお、上記各実施形態においては、流路基
板、電極基板、ノズル板の全てをガラス基板とした例で
説明したが、ＳＵＳなどの金属やシリコン基板を用いる
こともできる。また、本発明をインクジェットヘッドに
適用した例で説明しているが、振動板と電極とを用いる
その他の静電型アクチュエータにも同様に適用すること
ができる。また、傾斜面を振動板短手方向で形成した例
で説明したが、振動板長手方向に形成することもでき
る。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、電極を形成する基板は、基材上に
エッチレイトの異なる複数の膜を成膜し、この複数の膜
の部分に振動板に対して非平行な傾斜面を有する凹部を
形成し、この凹部の傾斜面に電極を形成したので、低コ
ストで非平行ギャップを有する低電圧駆動可能なヘッド
が得られる。

【００４５】ここで、エッチレイトの異なる複数の膜
は、基材上に低エッチレイトの膜から高エッチレイトの
膜の順で成膜することで、振動板側に広がるギャップを
形成できる。この場合、エッチレイトの異なる複数の膜
のエッチレイトの差が１桁から４桁の範囲であるで、傾
斜率の選択の幅が広がる。また、凹部の傾斜面の傾斜率
を１／５０以下にすることにより、振動板変位がなめら
かになると共に変位量の制御が容易になる。

【００４６】また、エッチレイトの異なる複数の膜とし
ては、基材上にＳｉＮ膜及びＳｉＯ ₂膜を順次成膜した
もの、基材上にＳｉＯ₂膜及びＳｉＯＮ膜を順次成膜し
たもの、基材上にＳｉＮ膜、ＳｉＯ₂膜、ＳｉＯＮ膜を
順次成膜したものとすることができ、これによってエッ
チレイトの差による傾斜面の形成が容易になる。これら
の場合、最表面にリンドープしたＰ−ＳｉＯ₂膜を成膜
することで、更に傾斜面の形成が容易になる。さらに、
基材上にＳｉＯ₂膜又はＳｉＮ膜及びリンドープしたＰ
−Ｓｉ膜を順次成膜したものとすることで、高速エッチ
ングによる傾斜面の形成を行うことができる。

【００４７】さらに、基材上に電極を設け、この電極を
含めて基材上にエッチレイトの異なる複数の膜を成膜す
ることによって、各チャンネル間の滴吐出特性のバラツ
キを提言することができる。

【００４８】本発明に係るマイクロアクチュエータによ
れば、振動板と、この振動板に非平行状態で対向する電
極とを有し、電極を形成する基板は、基材上にエッチレ
イトの異なる複数の膜を成膜し、この複数の膜の部分に
振動板に対して非平行な傾斜面を有する凹部を形成し、
この凹部の傾斜面に電極を形成したので、低コストで非
平行ギャップを有する低電圧駆動可能なアクチュエータ
が得られる。

【００４９】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法に
よれば、基材上の各チャンネル領域を振動板に対して非
平行な傾斜面を有する凹部を形成する凹部形成材料のパ
ターンで形成し、各パターン間をレジストで分離分割さ
せ、凹部形成材料をエッチングして非平行な傾斜面を有
する凹部を形成するので、各チャンネル間の滴吐出特性
のバラツキの少ない非平行ギャップを有するヘッドを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの長手方向の断面説明図

【図２】同ヘッドの短手方向の断面説明図

【図３】同実施形態の非平行ギャップの形成工程を説明
する説明図

【図４】本発明の第２実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図５】本発明の第３実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図６】本発明の第４実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図７】本発明の第５実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図８】本発明の第６実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図９】本発明の第７実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの短手方向の断面説明図

【図１０】本発明の第８実施形態に係るインクジェット
ヘッドの短手方向の断面説明図

【図１１】同実施形態の他の例を示す短手方向の断面説
明図

【図１２】本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造工程の説
明に供する説明図

【符号の説明】

１…流路基板、２…電極基板、３…ノズル板、４…ノズ
ル、６…吐出室、７…流体抵抗部、８…共通液室、１１
…基材、１２…凹部形成膜、１３…ＳｉＮ膜、１４…Ｓ
ｉＯ₂膜、１５…ＳｉＯＮ膜、１６…リンドープＰ−Ｓ
ｉ膜、１７…凹部、１７ａ…傾斜面、１８…電極、１９
…ギャップ。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液滴を吐出するノズルと、このノズルが
   連通する液室と、この液室の壁面を形成する振動板と、
   この振動板に非平行状態で対向する電極とを有し、前記
   振動板を静電力で変形変位させて前記ノズルから液滴を
   吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、前記電極を形成す
   る基板は、基材上にエッチレイトの異なる複数の膜を成
   膜し、この複数の膜の部分に前記振動板に対して非平行
   な傾斜面を有する凹部を形成し、この凹部の傾斜面に前
   記電極を形成したことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおい
   て、前記エッチレイトの異なる複数の膜は、前記基材上
   に低エッチレイトの膜から高エッチレイトの膜の順で成
   膜されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の液滴吐出ヘッドにおい
   て、前記エッチレイトの異なる複数の膜のエッチレイト
   の差が１桁から４桁の範囲であることを特徴とする液滴
   吐出ヘッド。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記凹部の傾斜面の傾斜率が１／
   ５０以下であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記基材上にＳｉＮ膜及びＳｉＯ
   ₂膜が順次成膜されていることを特徴とする液滴吐出ヘ
   ッド。
6. 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記基材上にＳｉＯ₂膜及びＳｉ
   ＯＮ膜が順次成膜されていることを特徴とする液滴吐出
   ヘッド。
7. 【請求項７】 請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記基材上にＳｉＮ膜、ＳｉＯ₂
   膜、ＳｉＯＮ膜が順次成膜されていることを特徴とする
   液滴吐出ヘッド。
8. 【請求項８】 請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、前記基材上にＳｉＯ₂膜又はＳｉ
   Ｎ膜及びリンドープしたＰ−Ｓｉ膜が順次成膜されてい
   ることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
9. 【請求項９】 請求項５乃至８のいずれかに記載の液滴
   吐出ヘッドにおいて、最表面にリンドープしたＰ−Ｓｉ
   Ｏ₂膜が成膜されていることを特徴とする液滴吐出ヘッ
   ド。
10. 【請求項１０】 請求項１乃至９に記載の液滴吐出ヘッ
    ドにおいて、前記電極を形成する基板は、基材上に前記
    電極を設け、この電極を含めて基材上にエッチレイトの
    異なる複数の膜を成膜したことを特徴とする液滴吐出ヘ
    ッド。
11. 【請求項１１】 振動板と、この振動板に非平行状態で
    対向する電極とを有し、前記振動板を静電力で変形変位
    させるマイクロアクチュエータにおいて、前記電極を形
    成する基板は、基材上にエッチレイトの異なる複数の膜
    を成膜し、この複数の膜の部分に前記振動板に対して非
    平行な傾斜面を有する凹部を形成し、この凹部の傾斜面
    に前記電極を形成したことを特徴とするマイクロアクチ
    ュエータ。
12. 【請求項１２】 液滴を吐出するノズルと、このノズル
    が連通する液室と、この液室の壁面を形成する振動板
    と、この振動板に非平行状態で対向する電極とを有し、
    前記振動板を静電力で変形変位させて前記ノズルから液
    滴を吐出させる液滴吐出ヘッドの製造方法において、基
    材上の各チャンネル領域を振動板に対して非平行な傾斜
    面を有する凹部を形成する凹部形成材料のパターンで形
    成し、各パターン間をレジストで分離分割させ、前記凹
    部形成材料をエッチングして前記非平行な傾斜面を有す
    る凹部を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製
    造方法。