JP2005178053A - インクジェットヘッド、インクジェット記録装置、液滴吐出装置、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの配線接続方法および配線接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットヘッドの多ノズル化・高密度化に対応可能で、高い接続の信頼性を有し、またコスト低減が可能なインクジェットヘッド、インクジェット記録装置、液滴吐出装置、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの配線接続方法および配線接続構造を提供する。
【解決手段】 振動板１１１を有する第１の基板１１と、前記振動板１１１に対向配置される対向電極１２２を有し、前記第１の基板１１に接合される第２の基板１２とを備え、前記対向電極１２２に接続される個別電極端子１５を前記第１の基板１１の表面に設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、主に配線接続構造の改良に係るインクジェットヘッド、インクジェット記録装置、液滴吐出装置、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの配線接続方法および配線接続構造に関する。

静電アクチュエータ方式の代表例であるインクジェットヘッドは、通常、３枚の基板を積層した構造をしており、そのうち中間のシリコン基板からなるキャビティ基板には底壁を振動板とする個別インク室が形成され、このキャビティ基板の裏面に接合されるアクチュエータ基板には上記振動板に対向して対向電極が形成される。そして、キャビティ基板の端部には共通電極が、またアクチュエータ基板の端部には対向電極に接続された個別電極端子が、それぞれ形成され、これらの共通電極と個別電極端子に、インクジェットヘッドを駆動するための駆動回路を有するフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Print Circuit）が接続される。このため、共通電極と個別電極端子は、同一平面内には存在せず、通常キャビティ基板の厚さ分に相当する段差を有する。また、共通電極および個別電極端子とフレキシブル基板の電極端子とは、例えば異方性導電接着剤を用い熱圧着することにより接続される。したがって、段差があるために異方性導電接着剤を用いた接続作業は極めて慎重に行う必要があるだけでなく、共通電極部と個別電極端子部を別々の熱圧着条件でに２段階に分けて接続しなければならないため、接続作業が容易ではない。さらに、この接続作業はインクジェットヘッドの多ノズル化・高密度化に伴い、ますます困難になってきており、かつ接続の信頼性にも影響が大きいものとなっている。

かかる現状に鑑み、フレキシブル基板などの配線基板を必要としないインクジェットヘッドの配線接続構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この配線接続構造は、アクチュエータ基板（電極基板）の裏面に個別電極に導通するバンプを形成するものである。
特開平１１−３２０８７３号公報

しかし、特許文献１に開示されたインクジェットヘッドの配線接続構造では、アクチュエータ基板（電極基板）の裏面に接続端子を集約するためには、キャビティ基板の共通電極およびアクチュエータ基板の表面に形成された対向電極にそれぞれ接続するための貫通穴、並びにその穴を通して引き出される引き出し電極をアクチュエータ基板の裏面に形成する必要がある。そのため、工程数が多くなり加工コストが上がる。また、アクチュエータ基板の表裏面における接続の信頼性の面で問題がある。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドの多ノズル化・高密度化に対応可能で、高い接続の信頼性を有し、またコスト低減が可能なインクジェットヘッド、インクジェット記録装置、液滴吐出装置、インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッドの配線接続方法および配線接続構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１の発明は、振動板を有する第１の基板と、前記振動板に対向配置される対向電極を有し、前記第１の基板に接合される第２の基板とを備え、前記対向電極に接続される個別電極端子を前記第１の基板の表面に設けたことを特徴とするインクジェットヘッドとするものである。

すなわち、本発明のインクジェットヘッドは、個別電極端子を共通電極部と同じ基板である第１の基板の表面に設けたことに特徴を有する。もちろん、個別電極端子は個々に絶縁されている。このように構成することにより、外部駆動回路を構成するフレキシブル基板との接続が平面的に行えるため、接続作業が容易となる。接続の信頼性も高まり、また配線接続部の加工も容易なため加工コストの低減が可能となる。

請求項２の発明では、前記個別電極端子は、前記第１の基板に形成され絶縁された貫通穴と、該貫通穴に充填された導電性材料からなる導体ポストとからなるものとする。
本発明では、スルーホール（貫通穴）とスルーホールを導電性材料で埋めたビア（導体ポスト）とで個別電極端子を構成する。これによって、第２の基板上の対向電極の電極端子を第１の基板上に引き出すことができる。

請求項３の発明では、前記個別電極端子が形成される前記第１の基板の基板端部を薄肉に形成する。
個別電極端子を形成する部分の基板端部の厚さを他の部分より薄くすることにより、バネ性を利用して個別電極端子を対向電極の電極端子に押し付け気味にすることができるため、接続の信頼性が向上する。

請求項４の発明では、前記第１の基板の基板端部は、周囲にコ字状に形成された厚肉部分を有するものである。
この構成によって、周囲のコ字状の厚肉部で補強されているため、薄肉の基板端部を強度的に強いものとすることができる。また、一端が開放されているため、フレキシブル基板との接続を平面的に行うことができる。

請求項５の発明では、前記個別電極端子および該個別電極端子の外側に配置される共通電極部をほぼ同じ厚さで前記第１の基板の表面上に形成する。
この構成によって、例えば異方性導電接着剤を用いる接続の場合、個別電極端子および共通電極ともに、ほぼ同じ熱圧着条件でフレキシブル基板と接続することができる。したがって、接続作業がきわめて容易かつ確実に行うことができるため、インクジェットヘッドの多ノズル化・高密度化に十分に対応することが可能となる。

請求項６の発明では、前記第２の基板の周縁部に前記第１の基板と接合するための第１の段差部を設け、該第１の段差部で囲まれた内側に前記対向電極を配置する。
すなわち、第１の基板と第２の基板を第１の段差部を介して接合することによって、内部に配置された対向電極の部分を気密に封止することができ、湿気や埃などの侵入を防ぐことができるため、アクチュエータ部の耐久性が向上するとともに、個別電極端子と対向電極の接続部の信頼性が向上する。

請求項７の発明では、前記第１の段差部より低く前記対向電極が配置される溝部よりも高い位置に第２の段差部を設け、該第２の段差部に前記個別電極端子が接触する前記対向電極の電極端子を設ける。
第２の段差部により、個別電極端子と対向電極の電極端子間のギャップを小さくすることによって、個別電極端子の突出量（第１の基板の裏面からの突出量）を小さくすることができ、接続の信頼性がより向上する。

請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置である。
上記のようなインクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置であるので、多ノズル化・高密度化に対応可能で、かつ高い信頼性を有し、高印字品質の記録が可能となる。

請求項９の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェットヘッドを液滴吐出ヘッドとすることを特徴とする液滴吐出装置である。
すなわち、上記のインクジェットヘッドを液滴吐出ヘッドとすることにより、工業上有用な液滴吐出装置が得られる。

請求項１０の発明は、シリコン基板にエッチングにより貫通穴を形成する工程と、該貫通穴の内面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成された貫通穴に導電性材料を充填する工程と、前記シリコン基板の表裏面に露出する導体ポストを形成する工程とを有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。
この製造方法により、前述した本発明の高密度のインクジェットヘッドを高精度にかつ安価に製造することができる。

請求項１１の発明は、シリコン基板の裏面からエッチングにより未貫通の穴を形成する工程と、該穴の内面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成された穴に導電性材料を充填する工程と、前記シリコン基板の表面からエッチングを施し基板厚さを部分的に減少させて、その部分の表裏面に露出する導体ポストを形成する工程とを有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法である。
本発明の製造方法は、最初は未貫通穴に導電性材料を埋めた形で導体ポストを形成しておき、その部分の基板厚さをエッチングで減ずることにより、導体ポストを貫通状態に形成するものである。この製造方法によっても請求項９の発明と同様の効果がある。

請求項１２の発明では、前記導体ポストおよび振動板が形成されたシリコン基板と、前記振動板に対向する対向電極が形成されたガラス基板とを陽極接合すると同時に、前記導体ポストと対向電極とを導通させるものである。
シリコン基板とガラス基板の陽極接合と同時に、導体ポストと対向電極が接触して導通するので、対向電極の電極端子を導体ポストを介してシリコン基板の表面上に引き出すことができる。

請求項１３の発明では、前記シリコン基板とガラス基板の陽極接合と同時に、前記第１の基板と第２の基板間のギャップ部を気密に封止するものである。したがって、接着剤による封止工程は不要となり、また陽極接合による封止のため、アクチュエータ部の耐久性が向上し、接続の信頼性も向上する。

請求項１４の発明では、前記導体ポストは、導電性材料の金属メッキ法、蒸着法、またはインクジェット法により形成する。
これらの充填方法を用いることによって、微小な導体ポストを高精度につくることができる。

請求項１５の発明は、インクジェットヘッドとフレキシブル基板とを電気的に接続する方法において、振動板を有する第１の基板の表面上に、共通電極部と、前記振動板に対向し第２の基板上に配置された対向電極と導通する個別電極端子とが形成され、前記共通電極部および個別電極端子をほぼ同一平面上において前記フレキシブル基板と接続することを特徴とするインクジェットヘッドの配線接続方法である。
これにより、インクジェットヘッドの電極端子（共通電極部および個別電極端子）とフレキシブル基板の電極端子（共通電極部および個別電極端子）とが平面的に接続されるので、接続作業が容易かつ確実であり、接続の信頼性が向上する。

請求項１６の発明では、異方性導電接着剤を用いて熱圧着することによりインクジェットヘッドとフレキシブル基板を接続する。
異方性導電接着剤を用いることにより、高密度の接続が可能であり、また平面的な接続であるため、共通電極部および個別電極端子をほぼ同じ熱圧着条件で接続することができる。

請求項１７の発明は、フレキシブル基板と電気的に接続されるインクジェットヘッドの配線接続部において、振動板を有する第１の基板の表面上に、共通電極部と、前記振動板に対向し第２の基板上に配置された対向電極と導通する個別電極端子とがほぼ同一平面上に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッドの配線接続構造である。
この構成により、フレキシブル基板との接続が容易で、信頼性に優れた接続が可能となる。

請求項１８の発明では、前記共通電極部および個別電極端子が形成される前記配線接続部の基板厚さを薄くする。
この構成により、配線接続部の基板部分のバネ性が向上し、個別電極端子と対向電極の接触状態を安定的に保持することができる。

以下、本発明の実施の形態の一例をその代表例であるインクジェットヘッドについて、図面に基づいて説明する。ただし、以下の説明は本発明を限定するものでなく、したがって本発明はフェイスエジェクトタイプやエッジエジェクトタイプのインクジェットヘッドに限らず、ノズルより液滴を吐出するあらゆる種類・形式の吐出ヘッド（例えば、遺伝子チップ作製用のヘッド、カラーフィルタ作製用のヘッド、半導体ディバイス作製用のヘッドなど）に適用できるものであることはいうまでもない。また、ここでは静電アクチュエータ方式のインクジェットヘッドについて説明するが、圧力発生手段としてはこの方式に限らず、ピエゾ方式やバブル方式等にも適用できるものである。

図１は本発明のインクジェットヘッドの概要を示す断面斜視図であり、併せてこのインクジェットヘッドに接続されるフレキシブル基板が示されている。なお、他方側のフレキシブル基板は図示を省略されている。また、ここではフェイスエジェクトタイプのインクジェットヘッドを示している。図２はインクジェットヘッドの分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ拡大断面図、図４は個別電極端子部分の断面図、図５はインクジェットヘッドの配線接続部の平面図である。また、図６はインクジェットヘッドとフレキシブル基板の接続状態を示す拡大断面図である。

このインクジェットヘッド１０は、３枚の基板１１、１２、１３を接合した積層構造となっており、この例では、両方の基板端部において、それぞれフレキシブル基板２０と電気的に接続される電極端子からなる配線接続部１４を有している。インクジェットヘッド１０の配線接続部１４の電極端子は、複数の細かいピッチで配列される個別電極端子１５と、これら個別電極端子１５の配置部の片側または両側の外端部に配置される共通電極部１６とから構成されている。また、個別電極端子１５および共通電極部１６はキャビティ基板（第１の基板）１１の表面にほぼ同一平面上に形成されている。

さらに詳しく説明すると、シリコン基板からなる中間のキャビティ基板（第１の基板）１１には、図１乃至図３に示すように、エッチングにより凹部を形成することにより、底壁を振動板１１１とする独立した個別インク室１１２と、この個別インク室１１２に流路１３２を介して連通する共通インク室（リザーバ）１１３が形成されている。共通インク室１１３には下側のアクチュエータ基板（第２の基板）１２に設けられたインク供給穴１２６を通じて外部のインクタンク（図示せず）よりインクが供給されるようになっている。

キャビティ基板１１の両方の基板端部１１４は、本体部分より薄厚に形成されており、この薄厚の基板端部１１４に上記配線接続部１４の電極端子（個別電極端子１５および共通電極部１６）が形成される。なお、配線接続部１４の基板厚さは薄くなっており強度的に弱いので、両側に厚肉のリブ部１１５を設けることが好ましい。したがって、実際の配線接続部１４の電極端子は、両側のリブ部１１５と共通インク室１１２の壁部分１１６とで囲まれた上から見てコ字状の、薄肉に凹んだ部分に形成される。

上記個別電極端子１５は、図３、図４に示すように、この薄肉の基板端部１１４を貫通し個々に絶縁膜（ＳｉＯ₂酸化膜）１５３で絶縁された貫通穴１５１と、この貫通穴１５１を例えば銅や銀ペースト等の導電性材料で埋めて形成される導体ポスト（すなわち、ビアポストあるいはビア）１５２とから構成されている。この導体ポスト１５２の上下端は薄肉の基板端部１１４の表裏面に露出している。さらに、導体ポスト１５２の下端部は後述する対向電極に接触して接続する接触部１５４となっており、上端部はインクジェットヘッド１０の駆動回路を構成するフレキシブル基板２０に接続される端子部１５５となっている。接触部１５４の裏面絶縁膜１５３からの突出量Ａは１０〜５００ｎｍとしており、端子部１５５の表面絶縁膜１５３からの突出量Ｂ、すなわち端子部１５５の厚さは共通電極部１６とほぼ同じ厚さ（例えば、１μｍ程度）としている。なお、端子部１５５の平面形状は特に限定されるものではなく、矩形、円形、その他適当な形状とされる。

このように、個別電極端子１５と共通電極部１６は基板端部１１４においてほぼ同一平面上に形成されているので、加工が容易であるとともに、異方性導電接着剤を用いるフレキシブル基板２０との接続にあたっても１回の熱圧着工程で全端子の接続が可能なので配線接続作業が容易である。

キャビティ基板（第１の基板）１１の下面に接合されるアクチュエータ基板（第２の基板）１２は、ホウ珪酸系ガラスから構成されており、このアクチュエータ基板１２には上記振動板１１１のそれぞれに対向する位置に溝部１２１が形成されており、この溝部１２１の底面に所定のギャップＧ１を介して振動板１１１に対向するようにＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極からなる対向電極１２２が配置されている。対向電極１２２はアクチュエータ基板１２の端部まで延び、上記導体ポスト１５２と導通する電極端子１２３となっている。したがって、対向電極１２２の電極端子１２３をこれに導通する導体ポスト１５２を介してキャビティ基板１１の表面上に引き出すことができる。

アクチュエータ基板１２の周縁部にはキャビティ基板１１と接合するための第１の段差部１２４が形成されており、上記対向電極１２２の電極端子１２３は第１の段差部１２４の上面より低い位置に形成されている。さらに、電極端子１２３と導体ポスト１５２との接続用ギャップＧ２はなるべく小さいことが適しており、そのため接続用ギャップＧ２は振動板１１１と対向電極１２２間のギャップＧ１より小さくなっている（Ｇ１＞Ｇ２）。すなわち、対向電極１２２の電極端子１２３は、接合用の第１の段差部１２４よりも低く、対向電極１２２が形成される溝部１２１よりも高い位置にある第２の段差部１２５に形成されている。第１の段差部１２４でキャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２を陽極接合することによって、キャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２間のギャップ部、すなわち振動板１１１と対向電極１２２間のギャップ部、ならびに個別電極端子１５が配置された上記基板端部１１４と対向電極１２２の電極端子１２３が配置された第２の段差部１２４間のギャップ部を気密に封止している。そのため、アクチュエータ部への湿気や埃などの侵入を確実に防止することができる。

キャビティ基板１１の上に接合されるノズル基板（第３の基板）１３はシリコン基板からなり、上記個別インク室１1２のそれぞれに連通しインク液滴を吐出するためのノズル１３１と、上記流路１３２を形成するための溝部と、共通インク室１１３の上側に当たる部分にダイヤフラム部１３３が形成されている。

キャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２は陽極接合法により接合される。また、キャビティ基板１１とノズル基板１３は直接接合法により接合される。このとき、キャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２は周縁部を上記第１の段差部１２４で接合されているため、各々の個別電極端子１５およびこの個別電極端子１５が接触して導通する対向電極１２２の電極端子１２３全体は第１の段差部１２４で囲まれた内側に存在するので、従来のように接着剤でギャップＧ１の開放端を封止する必要はない。したがって、ギャップＧ１の接着剤による封止工程を省くことができるので、製造コストの削減が可能である。また、キャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２は陽極接合により封止されるので、アクチュエータ部の気密封止を確実に行うことが可能となりアクチュエータの耐久性が向上する。加えて、対向電極１２２と個別電極端子１５の接続信頼性が向上する。

また、キャビティ基板１１とアクチュエータ基板１２の接合と同時に、個別電極端子１５と対向電極１２２の電極端子１２３との導通が行われ、しかも個別電極端子１５を設けたキャビティ基板１１の基板端部１１４は他の部分よりも薄くなっているので、基板端部１１４の弾性力により個別電極端子１５を電極端子１２３の表面に常に押し付け気味にすることができ、上記導通の信頼性が向上する。

このインクジェットヘッド１０に接続され、外部駆動回路を構成するフレキシブル基板２０は、図１に示すように、インクジェットヘッド１０の個別電極端子１５のそれぞれに接続される個別電極端子２１と、両側の共通電極部１６のそれぞれに接続される共通電極部２２と、さらに制御回路として駆動するＩＣ２３と、外部から電源および信号の供給を行うための電極２４を備えている。
インクジェットヘッド１０の電極端子（個別電極端子１５、共通電極部１６）と可撓性基板２０の電極端子（個別電極端子２１、共通電極部２２）は、図６に示すように、異方性導電接着剤３０を介して熱圧着することにより接続される。
異方性導電接着剤３０は、接着剤中に、金、カーボンやニッケル等の導電性微粒子を分散したもので、予め可撓性基板２０の個別電極端子２１および共通電極部２２の表面に所定の厚みで塗布されている。
接続にあたっては、図示しない熱圧着接続装置にインクジェットヘッド１０をセットし、その上に可撓性基板２０を顕微鏡を用いて正確に位置決めして（アライメントマークによる位置決めにより）セットする。ついで、個別電極端子部および共通電極部の熱圧着条件（温度、加圧力、加圧量、加圧時間）を設定し熱圧着を行う。

このようにして、インクジェットヘッド１０の個別電極端子１５と可撓性基板２０の個別電極端子２１とを、またインクジェットヘッド１０の両側の共通電極部１６と可撓性基板２０の両側の共通電極部２２とを、異方性導電接着剤３０を介してほぼ同じ熱圧着条件で同時に接続される。したがって、インクジェットヘッド１０とフレキシブル基板２０との接続作業を容易かつ確実に行うことができる。

以上のように構成されたインクジェットヘッド１０の動作を簡単に説明すると、図１、図３に示すように、ＩＣ２３によって制御される電圧印加手段１８によってインクジェットヘッド１０の個別電極端子１５と共通電極部１６の間に駆動電圧が印加されると、圧力発生手段である振動板１１１と対向電極１２２間に静電気力が発生し、この静電気力によって振動板１１１は対向電極１２２側に引きつけられ、個別インク室１１２の容積が増加する。ついで、駆動電圧をオフにすると、振動板１１１は弾性力で復元し、個別インク室１１２の容積を急減に減少させるため、そのときの個別インク室１１２内の圧力によってインク液滴をノズル１３１より吐出させる。そして、個別インク室１１２内には共通インク室１１３からインクが流路１３２を通じて補給され、次の吐出動作に移る。

次に、本発明のインクジェットヘッドの製造方法、特にキャビティ基板（第１の基板）１１の製造方法を図７の工程図に従って説明する。

（１）厚さ１８０μｍのシリコン基板５０の片面（裏面）から、エッチングストップによって振動板１１１を形成するためのボロンを拡散し、シリコン基板５０全面にエッチングマスクとなるＳｉＯ₂酸化膜５２を形成する（図７（ａ））。なお、振動板１１１の厚さ、すなわちボロン拡散層５１の厚さは２．２μｍとしている。

（２）次に、高速ＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオンエッチング）やＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合プラズマ）加工等の異方性ドライエッチングにより、基板のボロン拡散面に垂直な穴５３を形成し、再度穴５３の内面にＳｉＯ₂酸化膜５２を形成する。また、穴５３の深さは３０〜４０μｍ程度としている。その後、穴５３の内部を金属メッキやスパッタ等によりＩｎや、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の金属で埋めて、これをパターニングして電極となる部分（電極部すなわち、導体ポスト）５４を形成する。そして、シリコン基板５０の表面からエッチングを行うために表面のＳｉＯ₂酸化膜５２にパターニングを施す。ＳｉＯ₂酸化膜５２のパターニングでは厚みを２段として、エッチング深さを変えられるようにしている（図７（ｂ））。これによって、前記ボロン拡散層５１の表面でエッチングストップした時、個別インク室用の凹部５５および共通インク室用の凹部５６の深さが決定される。

（３）次に、上記凹部５５、５６を形成するためにエッチングを行う。まず、基板表面のＳｉＯ₂酸化膜５２が開口している窓部分をエッチングした後、ＳｉＯ₂酸化膜５２の薄く形成した部分を剥離して更にエッチングを継続する（図７（ｃ））。

（４）エッチングストップによってエッチングを終了する。この時点で、電極部（導体ポスト）５４は基板表面に露出し、部分的に薄肉に形成された基板端部５７を貫通した状態で電極部５４が形成される。また、同じく基板表面には個別インク室を形成するための凹部５５、および共通インク室を形成するための凹部５６が形成される（図７（ｄ））。その後、蒸着やスパッタ、プラズマＣＶＤ等により、共通電極部（（図示せず）をこの薄肉の基板端部５７表面にパターニングして形成する。

（５）基板表面にＳｉＯ₂酸化膜５８を形成して、凹部５５、５６の保護膜とし、その後電極部５４および上記共通電極部の表面のＳｉＯ₂酸化膜は、ＣＦ₄等のドライエッチングにて除去する（図７（ｅ））。また、この時点でキャビティ基板の加工を終了してもよく、さらに必要に応じて、図４に示したように、電極部５４の上端部に共通電極部とほぼ同じ厚さで端子部５９を形成してもよい。端子部５９は、上記（４）の工程において共通電極部の形成と同時に行われ、例えば蒸着マスクを用いて蒸着後、それをパターニング後エッチングにて除去することで形成することができる。

なお、上記の製造工程では、電極部（導体ポスト）５４は、シリコン基板に形成された未貫通穴（絶縁膜形成後の未貫通穴）５３に導電性材料を充填した後、基板厚みをエッチングにより薄く減少させることで、基板の表裏面に貫通するように形成したが、最初から基板を貫通する貫通穴を形成し、その貫通穴の内面に絶縁膜（ＳｉＯ₂酸化膜）を施した後、この貫通穴に導電性材料を金属メッキ法やスパッタ法あるいはインクジェット法を用いて充填することにより電極部（導体ポスト）を形成するようにしてもよい。

本発明のインクジェットヘッドの概要を示す断面斜視図。 このインクジェットヘッドの分解斜視図。 図１のＡ−Ａ拡大断面図。 個別電極端子部分の断面図。 インクジェットヘッドの配線接続部の平面図。 インクジェットヘッドとフレキシブル基板の接続状態を示す拡大断面図。 インクジェットヘッドのキャビティ基板の製造工程図。

符号の説明

１０ インクジェットヘッド、１１ キャビティ基板（第１の基板）、１２ アクチュエータ基板（第２の基板）、１３ ノズル基板（第３の基板）、１４ 配線接続部、１５ 個別電極端子、１６ 共通電極部、１８ 電圧印加手段、２０ フレキシブル基板、２１ 個別電極端子、２２ 共通電極部、２３ ＩＣ、２４ 電極、３０ 異方性導電接着剤、５０ シリコン基板、５１ ボロン拡散層、５２ ＳｉＯ₂酸化膜、５３ 穴、５４ 電極部、５５ 凹部、５６ 凹部、５７ 基板端部、５８ ＳｉＯ₂酸化膜、５９ 端子部、１１１ 振動板、１１２ 個別インク室、１１３ 共通インク室、１１４ 基板端部、１１５ リブ部、１１６ 共通インク室の壁部分、１２１ 溝部、１２２ 対向電極、１２３ 電極端子、１２４ 第１の段差部、１２５ 第２の段差部、１２６ インク供給穴、１３１ ノズル、１３２ 流路、１３３ ダイヤフラム部、１５１ 貫通穴、１５２ 導体ポスト、１５３ 絶縁膜、１５４ 接触部、１５５ 端子部。

Claims (18)

1. 振動板を有する第１の基板と、前記振動板に対向配置される対向電極を有し、前記第１の基板に接合される第２の基板とを備え、前記対向電極に接続される個別電極端子を前記第１の基板の表面に設けたことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 前記個別電極端子は、前記第１の基板に形成され絶縁された貫通穴と、該貫通穴に充填された導電性材料からなる導体ポストとからなることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. 前記個別電極端子が形成される前記第１の基板の基板端部を薄肉に形成したことを特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッド。
4. 前記第１の基板の基板端部は、周囲にコ字状に形成された厚肉部分を有することを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
5. 前記個別電極端子および該個別電極端子の外側に配置される共通電極部がほぼ同じ厚さで前記第１の基板の表面上に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
6. 前記第２の基板の周縁部に前記第１の基板と接合するための第１の段差部を設け、該第１の段差部で囲まれた内側に前記対向電極を配置したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
7. 前記第１の段差部より低く前記対向電極が配置される溝部よりも高い位置に第２の段差部を設け、該第２の段差部に前記個別電極端子が接触する前記対向電極の電極端子を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェットヘッドを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 請求項１乃至７のいずれかに記載のインクジェットヘッドを液滴吐出ヘッドとすることを特徴とする液滴吐出装置。
10. シリコン基板にエッチングにより貫通穴を形成する工程と、該貫通穴の内面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成された貫通穴に導電性材料を充填する工程と、前記シリコン基板の表裏面に露出する導体ポストを形成する工程とを有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
11. シリコン基板の裏面からエッチングにより未貫通の穴を形成する工程と、該穴の内面に絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜が形成された穴に導電性材料を充填する工程と、前記シリコン基板の表面からエッチングを施し基板厚さを部分的に減少させて、その部分の表裏面に露出する導体ポストを形成する工程とを有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
12. 前記導体ポストおよび振動板が形成されたシリコン基板と、前記振動板に対向する対向電極が形成されたガラス基板とを陽極接合すると同時に、前記導体ポストと対向電極とを導通させることを特徴とする請求項１０または１１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
13. 前記シリコン基板とガラス基板の陽極接合と同時に、前記第１の基板と第２の基板間のギャップ部を気密封止することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
14. 前記導体ポストは、導電性材料の金属メッキ法、蒸着法、またはインクジェット法により形成することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載のインクジェットヘッドの製造方法。
15. インクジェットヘッドとフレキシブル基板とを電気的に接続する方法において、振動板を有する第１の基板の表面上に、共通電極部と、前記振動板に対向し第２の基板上に配置された対向電極と導通する個別電極端子とが形成され、前記共通電極部および個別電極端子をほぼ同一平面上において前記フレキシブル基板と接続することを特徴とするインクジェットヘッドの配線接続方法。
16. 異方性導電接着剤を用いて熱圧着することによりインクジェットヘッドとフレキシブル基板を接続することを特徴とする請求項１５記載のインクジェットヘッドの配線接続方法。
17. フレキシブル基板と電気的に接続されるインクジェットヘッドの配線接続部において、振動板を有する第１の基板の表面上に、共通電極部と、前記振動板に対向し第２の基板上に配置された対向電極と導通する個別電極端子とがほぼ同一平面上に形成されていることを特徴とするインクジェットヘッドの配線接続構造。
18. 前記共通電極部および個別電極端子が形成される前記配線接続部の基板厚さを薄くしたことを特徴とする請求項１７記載のインクジェットヘッドの配線接続構造。
    

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