JP2005233029A - Electrostatic actuator, droplet delivery head, image forming device and micropump - Google Patents

Electrostatic actuator, droplet delivery head, image forming device and micropump Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrostatic actuator capable of high density arrangement, and providing a stable operation characteristic. <P>SOLUTION: This electrostatic actuator is constituted for deforming a vibrating plate 11 by electrostatic force between the vibrating plate 11 and an electrode 13, by arranging the vibrating plate 11 and the electrode 13 opposed to this plate via a gap 12 on a wall surface of an inter-liquid chamber partition wall 8 between pressurized liquid chambers 4 and 4, that is, both wall surfaces of the pressurized liquid chambers 4. The gap 12 is formed by removing a sacrifice layer formed between the vibrating plate 11 and the electrode 13 by etching via a sacrifice layer removing hole 14 formed in the vibrating plate 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は静電型アクチュエータ、液滴吐出ヘッド、画像形成装置及びマイクロポンプに関する。   The present invention relates to an electrostatic actuator, a droplet discharge head, an image forming apparatus, and a micropump.

例えば、プリンタ、ファクシミリ、複写装置、プロッタ等の画像形成装置として用いるインクジェット記録装置において使用するインクジェットヘッドは、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、インク流路とも称される)と、この液室内のインクを加圧するためのエネルギーを発生するアクチュエータ手段とを備えて、エネルギーを発生することによって液室内のインクに圧力を作用させ、ノズルからインク滴を吐出させるものである。   For example, an ink jet head used in an ink jet recording apparatus used as an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, a copying machine, or a plotter has a nozzle that ejects ink droplets and a liquid chamber (discharge chamber, pressure chamber, pressure chamber) that communicates with the nozzle. Pressure chamber, also referred to as an ink flow path) and actuator means for generating energy for pressurizing the ink in the liquid chamber, and generating pressure to apply pressure to the ink in the liquid chamber. Ink droplets are ejected from the nozzles.

インクジェットヘッドとしては、電気機械変換素子などの圧電型アクチュエータを用いたもの、電気熱変換素子に膜沸騰を利用するサーマル型アクチュエータを用いたもの、振動板と電極間の静電力を利用する静電型アクチュエータを用いたものなどがあり、この中でも静電型アクチュエータを用いたインクジェットヘッドは、小型化、高速化、高密度化、省電力化において他の方式のヘッドに比べて優位であることから、現在開発が盛んに行われている。   As an ink jet head, one using a piezoelectric actuator such as an electromechanical transducer, one using a thermal actuator utilizing film boiling as an electrothermal transducer, or an electrostatic utilizing an electrostatic force between a diaphragm and an electrode. Ink jet heads using electrostatic actuators are superior to other types of heads in terms of size reduction, speed, density, and power saving. Currently, development is actively underway.

このような静電型アクチュエータを用いたインクジェットヘッドとしては、個別電極を形成した電極基板と、液室及び個別電極に空隙(ギャップ)を介して対向する振動板を形成した流路基板と、ノズルを形成したノズル基板との積層構造で構成されるものが知られている。
特開平6−71882号公報
As an ink jet head using such an electrostatic actuator, an electrode substrate on which individual electrodes are formed, a flow path substrate on which a liquid chamber and an individual electrode are opposed to each other via a gap (gap), and a nozzle What is comprised by the laminated structure with the nozzle board | substrate which formed this is known.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-71882

この静電型インクジェットヘッドでは、ノズルに連通した液室の一面(底面)に振動板を形成し、また振動板に対向させて個別電極を配し、振動板と個別電極間に駆動パルス電圧を印加することで、個別電極と振動板の間に発生する静電力によって振動板を変形させ、電圧を除去することによって振動板が復帰変形することにより、液室内のインクに圧力をかけ、ノズルからインク滴を吐出させる。   In this electrostatic ink jet head, a diaphragm is formed on one surface (bottom surface) of a liquid chamber communicating with a nozzle, an individual electrode is disposed opposite to the diaphragm, and a drive pulse voltage is applied between the diaphragm and the individual electrode. By applying voltage, the diaphragm is deformed by the electrostatic force generated between the individual electrode and the diaphragm, and the diaphragm is restored by deforming by removing the voltage. To discharge.

ところで、インクジェットヘッドを用いて高密度高画質記録を行うためには、液滴を吐出するノズル孔を高密度に形成する必要がある。   By the way, in order to perform high-density and high-quality recording using an inkjet head, it is necessary to form nozzle holes for discharging droplets at high density.

しかしながら、上述した構造の静電型インクジェットヘッドにあっては、振動板が液室の並び方向に沿って並ぶために、ノズルを高密度に配置するために液室を高密度に配置しようとすると、振動板の面積が小さくなり、低電圧駆動で所要の振動板変位が得られなくなるという問題がある。   However, in the electrostatic ink jet head having the above-described structure, since the diaphragms are arranged along the direction in which the liquid chambers are arranged, if the liquid chambers are arranged with high density in order to arrange the nozzles with high density, There is a problem that the area of the diaphragm is reduced, and a required diaphragm displacement cannot be obtained by low voltage driving.

そこで、液室基板などの流路形成部材に形成した液室(流路)間の隔壁(液室間隔壁)の壁面に振動板及びギャップを形成することにより、ノズルを高密度に配置できるようにしたインクジェトヘッドが知られている。
特開2002−316418号公報 特開2002−25226号公報
Therefore, by forming a diaphragm and a gap on the wall surface of the partition wall (liquid chamber interval wall) between the liquid chambers (flow channels) formed on the flow path forming member such as the liquid chamber substrate, the nozzles can be arranged with high density. Inkjet heads are known.
JP 2002-316418 A JP 2002-25226 A

このようなヘッドにおいて、液室基板の液室間隔壁に振動板及びギャップを形成する方法として、上記特許文献2には、(1)単結晶シリコン基板の異方性エッチング及び熱酸化を利用して形成した振動板部材を異方性エッチングにより凹部形成したシリコン基板に、間隔をあけて貼り付けることで形成する方法、(2)エッチングにより基板の電極側と液室側の両側から凹部形成し、それら凹部間に挟まれた部分を振動板とし、電極凹部に充填した部材の収縮によりギャップを形成する方法が開示されている。   In such a head, as a method of forming a diaphragm and a gap in the liquid chamber interval wall of the liquid chamber substrate, the above-mentioned Patent Document 2 uses (1) anisotropic etching and thermal oxidation of a single crystal silicon substrate. (2) A recess is formed from both the electrode side and the liquid chamber side of the substrate by etching. A method is disclosed in which a portion sandwiched between the recesses is used as a diaphragm, and a gap is formed by contraction of a member filled in the electrode recesses.

また、上記特許文献3には、単結晶シリコン基板を異方性エッチングすることにより液室となる凹部の壁面から振動板となる部分を残してギャップとなる掘り込みを形成する方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a method of forming a digging to be a gap by anisotropically etching a single crystal silicon substrate, leaving a portion to be a diaphragm from a wall surface of a recess to be a liquid chamber. Yes.

しかしながら、上述したように液室基板の液室間隔壁に振動板及びギャップを形成するインクジェットヘッドにおいて、液室基板と振動板部材とを別個に形成して、振動板部材を液室基板の壁面に間隔をあけて貼り付けるのでは、高精度なギャップを形成することができず、また、エッチングにより基板の電極側と液室側の両側から凹部形成し、それら凹部間に挟まれた部分を振動板とし、電極凹部に充填した部材の収縮によりギャップを形成するでは、振動板を高精度に形成することができないという課題がある。   However, in the inkjet head in which the diaphragm and the gap are formed on the liquid chamber interval wall of the liquid chamber substrate as described above, the liquid chamber substrate and the diaphragm member are separately formed, and the diaphragm member is attached to the wall surface of the liquid chamber substrate. If a gap is pasted, a high-precision gap cannot be formed, and recesses are formed on both the electrode side and the liquid chamber side of the substrate by etching, and a portion sandwiched between the recesses is formed. If the gap is formed by contraction of the member filled in the electrode concave portion with the diaphragm, there is a problem that the diaphragm cannot be formed with high accuracy.

また、単結晶シリコン基板の異方性エッチングで振動板となる部分を残してギャップとなる掘り込みを形成するのでは、深さ方向に長い微小なギャップをエッチング形成しなければならないために、エッチング時間がかかるとともに、サイドエッチなどの関係で高精度に同一の幅で所要深さのエッチングを行うことが困難であるために、振動板及びギャップを高精度に形成することは困難であるという課題がある。   In addition, when forming a digging that becomes a gap while leaving a portion that becomes a vibration plate by anisotropic etching of a single crystal silicon substrate, a long gap in the depth direction must be formed by etching. It takes time, and it is difficult to form the diaphragm and the gap with high precision because it is difficult to perform etching with the same width with the same width because of side etching. There is.

その結果、ヘッドの滴吐出特性が変動し、高品質な画像形成ができないという課題がある。   As a result, there is a problem that the droplet ejection characteristics of the head fluctuate and high-quality image formation cannot be performed.

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、高密度配置が可能で安定した動作特性が得られる静電型アクチュエータ、小型かつ、低コストで高密度配置が可能で、安定した滴吐出特性が得られる液滴吐出ヘッド、この液滴吐出ヘッドを搭載した高画質画像を形成できる画像形成装置、及びこの静電型アクチュエータを備えて安定した液体輸送が可能なマイクロポンプを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and is an electrostatic actuator capable of high-density arrangement and capable of obtaining stable operation characteristics, small size, low-cost high-density arrangement, and stable droplet discharge. To provide a droplet discharge head capable of obtaining characteristics, an image forming apparatus capable of forming a high-quality image equipped with this droplet discharge head, and a micropump including the electrostatic actuator and capable of stable liquid transport Objective.

本発明に係る静電型アクチュエータは、振動板が液室間隔壁の壁面に設けられ、振動板と電極間のギャップが犠牲層エッチングプロセスによって形成された構成とした。なお、本明細書において、液室間隔壁とは液室と外部とを隔てる隔壁をも含む意味で用いる。   The electrostatic actuator according to the present invention has a configuration in which a vibration plate is provided on the wall surface of the liquid chamber interval wall, and a gap between the vibration plate and the electrode is formed by a sacrificial layer etching process. In this specification, the liquid chamber interval wall is used to include a partition that separates the liquid chamber from the outside.

ここで、犠牲層を除去するための犠牲層除去孔は液室間隔壁の液室壁面を形成しない面に対応する部分に形成されていることが好ましい。また、液室間隔壁の液室の壁面を形成する液室の並び方向の少なくとも1つの面が傾斜面であることが好ましい。   Here, it is preferable that the sacrificial layer removal hole for removing the sacrificial layer is formed in a portion corresponding to a surface of the liquid chamber interval wall that does not form the liquid chamber wall surface. In addition, it is preferable that at least one surface of the liquid chambers forming the wall surface of the liquid chamber interval wall in the arrangement direction is an inclined surface.

さらに、液室の対向する壁面にそれぞれ振動板が設けられていることが好ましい。そして、振動板の変形可能領域が液室間隔壁の壁面領域よりも小さいことが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a diaphragm is provided on each of the opposing wall surfaces of the liquid chamber. And it is preferable that the deformable area | region of a diaphragm is smaller than the wall surface area | region of a liquid chamber space | interval wall.

また、各振動板に対応するギャップを相互に連通する連通路が設けられていることが好ましい。さらに、連通路が複数設けられていることが好ましい。   In addition, it is preferable that a communication path that communicates gaps corresponding to the diaphragms is provided. Furthermore, it is preferable that a plurality of communication paths are provided.

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、本発明にかかる静電型アクチュエータを含む構成とした。   The liquid droplet ejection head according to the present invention includes the electrostatic actuator according to the present invention.

本発明に係る画像形成装置は、本発明にかかる液滴吐出ヘッドを搭載したものである。   An image forming apparatus according to the present invention is equipped with a droplet discharge head according to the present invention.

本発明に係るマイクロポンプは、本発明にかかる静電型アクチュエータを備えたものである。   The micropump according to the present invention includes the electrostatic actuator according to the present invention.

本発明に係る静電型アクチュエータによれば、振動板が液室間隔壁の壁面に設けられ、振動板と電極間のギャップが犠牲層エッチングプロセスによって形成されているため、高精度な振動板及びギャップ(空隙)を形成することができ、高密度配置が可能になり、また安定した動作特性が得られる。   According to the electrostatic actuator according to the present invention, the diaphragm is provided on the wall surface of the liquid chamber interval wall, and the gap between the diaphragm and the electrode is formed by the sacrificial layer etching process. A gap (air gap) can be formed, high-density arrangement becomes possible, and stable operating characteristics can be obtained.

本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、本発明に係る静電型アクチュエータを備えているので、高密度記録が可能な安定した滴吐出特性を得られるとともに、ヘッド部材の小型化、及び低コスト化を図ることができる。   According to the droplet discharge head according to the present invention, since the electrostatic actuator according to the present invention is provided, stable droplet discharge characteristics capable of high-density recording can be obtained, and the head member can be downsized and reduced. Cost can be reduced.

本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液滴吐出ヘッドを備えているので、低消費電力で高画質記録を行うことができる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the liquid droplet ejection head according to the present invention is provided, high image quality recording can be performed with low power consumption.

本発明に係るマイクロポンプによれば、本発明に係る静電型アクチュエータを備えているので、低消費電力で効率的な液体の移動を安定して行うことができる。   According to the micropump according to the present invention, since the electrostatic actuator according to the present invention is provided, efficient liquid movement can be stably performed with low power consumption.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明に係る静電型アクチュエータを含む本発明に係る液滴吐出ヘッドの第1実施形態について図1ないし図8を参照して説明する。なお、図1は同ヘッドを分解した状態の概略斜視説明図、図2は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図3は図2の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図4は図2のX1−X1線に沿う断面説明図、図5は図2のX2−X2線に沿う断面説明図、図6は図2のY1−Y1線に沿う断面説明図、図7は図2のY2−Y2線に沿う断面説明図、図8は図2のY3−Y3線に沿う断面説明図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a first embodiment of a droplet discharge head according to the present invention including an electrostatic actuator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic perspective explanatory view showing the head disassembled, FIG. 2 is a plan explanatory view showing the head viewed from the nozzle plate side, and FIG. 3 is a plan view showing extracted patterns of each part of FIG. 4 is a cross-sectional explanatory view taken along line X1-X1 in FIG. 2, FIG. 5 is a cross-sectional explanatory view taken along line X2-X2 in FIG. 2, and FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y1-Y1 in FIG. 7 is a cross-sectional explanatory view taken along the line Y2-Y2 of FIG. 2, and FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view taken along the line Y3-Y3 of FIG.

この液滴吐出ヘッドは、流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2を積層して構成している。流路・アクチュエータ基板1には、加圧液室4、流体抵抗部5及び共通液室6等となる凹部が予め形成されており、ノズル基板2にはノズル孔3が形成されている。   This droplet discharge head is configured by laminating a flow path / actuator substrate 1 and a nozzle substrate 2. The flow path / actuator substrate 1 is previously formed with recesses that serve as a pressurized liquid chamber 4, a fluid resistance portion 5, a common liquid chamber 6, and the like, and a nozzle hole 3 is formed in the nozzle substrate 2.

流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2を接合することで、ノズル基板2に形成された液滴を吐出するノズル孔3が連通する加圧液室4、加圧液室4に液体(インク)を供給するための流体抵抗部5及び共通液室6を形成している。各加圧液室4は液室間隔壁8で仕切られている。また、共通液室6に液体を供給するための液供給口7が、流路・アクチュエータ基板1の背面から基板を貫通して予め形成されている。   By joining the flow path / actuator substrate 1 and the nozzle substrate 2, liquid (ink) is supplied to the pressurized liquid chamber 4 and the pressurized liquid chamber 4 through which the nozzle holes 3 for discharging droplets formed on the nozzle substrate 2 communicate. The fluid resistance portion 5 and the common liquid chamber 6 are formed. Each pressurized liquid chamber 4 is partitioned by a liquid chamber interval wall 8. A liquid supply port 7 for supplying a liquid to the common liquid chamber 6 is formed in advance from the back surface of the flow path / actuator substrate 1 through the substrate.

なお、図1に示す流体抵抗部5は、流路幅・高さは絞られていないが、幅や高さを絞ることができる。また、加圧液室4を隔てる液室間隔壁8は、流路・アクチュエータ基板1の水平方向に対し概ね垂直に形成され、液室間隔壁8の壁面は垂直面8aとなっている。   In addition, although the fluid resistance part 5 shown in FIG. 1 is not restrict | squeezed, the width | variety and height can be restrict | squeezed. The liquid chamber interval wall 8 separating the pressurized liquid chamber 4 is formed substantially perpendicular to the horizontal direction of the flow path / actuator substrate 1, and the wall surface of the liquid chamber interval wall 8 is a vertical surface 8a.

そして、液室間隔壁8の壁面(液室の並び方向での液室の壁面には、図4及び図5にも示すように、振動板11及びこれにギャップ(空隙)12を置いて対向する電極13(これを「固定電極13」という。)とで構成した本発明に係る静電型アクチュエータであるアクチュエータ素子10を配置している。この場合、1つの加圧液室4の液室並び方向の液室間隔壁8、8の各壁面8a,8aにアクチュエータ素子10を配置した構成としている。   And the wall surface of the liquid chamber space | interval wall 8 (as shown also in FIG.4 and FIG.5 on the wall surface of the liquid chamber in the alignment direction of a liquid chamber, arrange | positions the diaphragm 11 and this with the gap (space | gap) 12 facing. An actuator element 10 which is an electrostatic actuator according to the present invention configured with an electrode 13 (this is referred to as a “fixed electrode 13”) is disposed, in which case the liquid chamber of one pressurized liquid chamber 4 The actuator elements 10 are arranged on the wall surfaces 8a and 8a of the liquid chamber interval walls 8 and 8 in the arrangement direction.

ここで、振動板11と固定電極13との間のギャップ12は、振動板11と固定電極13との間に形成した犠牲層を、振動板11に形成した犠牲層除去孔14を介してエッチングで除去することによって形成している。この犠牲層除去孔14は、液室間隔壁8の液室壁面を形成しない面、ここでは、ノズル基板2との接合面に形成して、流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2を接着剤接合するときに接着剤により犠牲層除去孔14を封止して、ギャップ12内に液体等が入らない構成としている。また、犠牲層除去孔14とギャップ12との間は連通路(空隙)12aで連通される。   Here, the gap 12 between the diaphragm 11 and the fixed electrode 13 is formed by etching the sacrificial layer formed between the diaphragm 11 and the fixed electrode 13 through the sacrificial layer removing hole 14 formed in the diaphragm 11. It is formed by removing with. The sacrificial layer removal hole 14 is formed on the surface of the liquid chamber interval wall 8 where the liquid chamber wall surface is not formed, here, the bonding surface with the nozzle substrate 2, and the flow path / actuator substrate 1 and the nozzle substrate 2 are bonded to each other. When joining, the sacrificial layer removal hole 14 is sealed with an adhesive so that liquid or the like does not enter the gap 12. Further, the sacrificial layer removal hole 14 and the gap 12 are communicated with each other through a communication path (gap) 12a.

なお、図2では、便宜上2ノズル分のみ図示しているが、実際にはそれ以上の数のノズルが並んでいる。また、犠牲層除去孔14も加圧液室4の1壁面当たり5個しか描いていないが、実際には多数(例えば、10〜50μmピッチ。加圧液室長が1000μmの場合は、1壁面あたり100〜20個)配置することが好ましい。以下の図示でも同様である。   In FIG. 2, only two nozzles are shown for convenience, but in actuality, a larger number of nozzles are arranged. In addition, although only five sacrificial layer removal holes 14 are drawn per wall surface of the pressurized liquid chamber 4, in actuality a large number (for example, a pitch of 10 to 50 μm. When the pressurized liquid chamber length is 1000 μm, per wall surface (100 to 20) are preferably arranged. The same applies to the following drawings.

また、このヘッドでは、固定電極13を個別電極として各ノズル(加圧液室)毎に電気的に分離して設け、振動板11を共通電極として各ノズル(加圧液室)で電気的に共通に設け、固定電極13へ印加する駆動電圧の有無により噴射するノズル3の選択を行う構成している。   Further, in this head, the fixed electrode 13 is provided as an individual electrode for each nozzle (pressure liquid chamber) and is provided separately, and the vibration plate 11 is electrically used as a common electrode at each nozzle (pressure liquid chamber). The nozzle 3 to be ejected is selected according to the presence or absence of a drive voltage applied to the fixed electrode 13 in common.

なお、固定電極13は加圧液室4内から流路・アクチュエータ基板1の表面の平坦面まで延ばして設け、平坦面部分には固定電極13の電極取り出しパッド15A及び電極接続孔16Aを形成している。振動板11も加圧液室4内から流路・アクチュエータ基板1の表面の平坦面まで延ばして設け、平坦面部分には図示しないが振動板電極用の電極取り出しパッド及び電極接続孔を形成している。   The fixed electrode 13 is provided so as to extend from the pressurized liquid chamber 4 to the flat surface of the surface of the flow path / actuator substrate 1, and an electrode take-out pad 15A and an electrode connection hole 16A of the fixed electrode 13 are formed on the flat surface portion. ing. The vibration plate 11 is also provided to extend from the pressurized liquid chamber 4 to the flat surface of the surface of the flow path / actuator substrate 1, and an electrode take-out pad and an electrode connection hole for a vibration plate electrode are formed on the flat surface portion, although not shown. ing.

このように、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、振動板を液室間隔壁の壁面に設け、振動板と電極間のギャップが犠牲層エッチングプロセスによって形成されているため、高精度な振動板及びギャップを形成することができるので、高密度配置が可能になるとともに安定した動作特性が得られ、この静電型アクチュエータを含む液滴吐出ヘッドを構成することによって安定した液吐出特性が得られ、高密度記録を安定して行うことができる。   Thus, according to the electrostatic actuator according to the present invention, the diaphragm is provided on the wall surface of the liquid chamber interval wall, and the gap between the diaphragm and the electrode is formed by the sacrificial layer etching process. Since the diaphragm and the gap can be formed, high-density arrangement is possible and stable operation characteristics can be obtained. By configuring a droplet discharge head including this electrostatic actuator, stable liquid discharge characteristics can be obtained. As a result, high-density recording can be performed stably.

ここで、流路・アクチュエータ基板1は、例えば、結晶面方位(110)のシリコン基板上に、異方性エッチマスク層となる熱酸化膜を成長させ、液室・流路となる部分をフォトリソ・エッチングプロセスにより開口させ、その後、KOH水溶液又はTMAH水溶液等により、シリコンの異方性エッチを行ったのち、異方性エッチマスクとして使用した熱酸化膜を緩衝フッ酸等で除去することにより形成することができる。   Here, the flow path / actuator substrate 1 is formed by, for example, growing a thermal oxide film serving as an anisotropic etch mask layer on a silicon substrate having a crystal plane orientation (110), and forming a portion serving as a liquid chamber / flow path as a photolithography process.・ Open by etching process, and then perform anisotropic etching of silicon with KOH aqueous solution or TMAH aqueous solution, and then remove the thermal oxide film used as anisotropic etch mask with buffered hydrofluoric acid etc. can do.

また、ノズル基板2は、NiやSUSなどの金属板、あるいはセラミックス、ガラス、あるいは樹脂などにより形成し、ノズル孔3はドライ又はウェットエッチングやレーザー加工などの周知の方法で形成することができる。このノズル基板2の吐出方向面には、インクとの撥水性を確保するために、メッキ被膜、あるいは撥水剤コーティングなどの周知の方法で撥水膜が形成されている。   The nozzle substrate 2 is formed of a metal plate such as Ni or SUS, ceramics, glass, or resin, and the nozzle hole 3 can be formed by a known method such as dry or wet etching or laser processing. A water repellent film is formed on the discharge direction surface of the nozzle substrate 2 by a known method such as a plating film or a water repellent coating in order to ensure water repellency with ink.

そして、本発明にかかる液滴吐出ヘッドの液滴吐出は、ノズル基板2に形成されたノズル孔3からノズル基板面にほぼ垂直な方向に吐出する、いわゆるサイドシュータ(フェースシュータ)の構成になっている。   The droplet discharge of the droplet discharge head according to the present invention is configured as a so-called side shooter (face shooter) that discharges from a nozzle hole 3 formed in the nozzle substrate 2 in a direction substantially perpendicular to the nozzle substrate surface. ing.

次に、上述した液滴吐出ヘッドの構成の詳細について図9ないし図15をも参照して説明する。なお、図9は図2のX1−X1線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図10は図2のX2−X2線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図11は図2のY3−Y3線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図12はノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図13は図2のY1−Y1線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図14は図2のY1−Y1線に沿う固定電極用電極取り出しパッド部の断面説明図、図15は図2では図示していないが、振動板電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。   Next, details of the configuration of the above-described droplet discharge head will be described with reference to FIGS. 9 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall along the X1-X1 line of FIG. 2, FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall along the X2-X2 line of FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the upper portion of the liquid chamber interval wall along the line Y3-Y3, FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the nozzle arrangement direction, and FIG. 13 is an additional view along the line Y1-Y1 of FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the hydraulic fluid chamber, FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view of a fixed electrode electrode take-out pad portion along line Y1-Y1 in FIG. 2, and FIG. 15 is not shown in FIG. It is a cross-sectional explanatory view of the take-out pad portion.

上記のとおり、加圧液室4の対向する液室間隔壁8,8の壁面8a、8aに、振動板11と、この振動板11と犠牲層エッチングで形成されたギャップ(空隙)12を介して対向する固定電極13とを設けて本発明に係る静電型アクチュエータであるアクチュエータ素子10を構成している。   As described above, the diaphragm 11 and the gap 11 formed by etching the diaphragm 11 and the sacrificial layer are formed on the wall surfaces 8a and 8a of the liquid chamber interval walls 8 and 8 facing each other in the pressurized liquid chamber 4. And an opposing fixed electrode 13 to form an actuator element 10 that is an electrostatic actuator according to the present invention.

ここでは、振動板11は、振動板側絶縁膜18と、振動板電極19と、応力調整膜20と振動板割れ防止膜21の4つの層で構成し、所望の剛性となるように、それぞれの膜厚を調整している。   Here, the diaphragm 11 is composed of four layers of a diaphragm-side insulating film 18, a diaphragm electrode 19, a stress adjustment film 20 and a diaphragm crack prevention film 21, and each has a desired rigidity. The film thickness is adjusted.

振動板絶縁膜18は、振動板電極19と固定電極13との短絡防止、及び犠牲層除去時の振動板電極19を保護する機能を有しており、電極層13が犠牲層エッチングに対する耐性がない、或いは低い場合に有効である。例えば、犠牲層及び振動板電極19の材料としては、ポリシリコンを用いることが可能であり、この材料を用いた場合、犠牲層除去時に電極層19が保護膜で覆われている必要がある。また、振動板電極層19の素材としては、例えばドープドポリシリコンを用いることができる。   The diaphragm insulating film 18 has a function of preventing a short circuit between the diaphragm electrode 19 and the fixed electrode 13 and protecting the diaphragm electrode 19 when the sacrificial layer is removed. The electrode layer 13 is resistant to sacrificial layer etching. Effective when there is no or low. For example, polysilicon can be used as a material for the sacrificial layer and the diaphragm electrode 19. When this material is used, the electrode layer 19 needs to be covered with a protective film when the sacrificial layer is removed. Further, as the material of the diaphragm electrode layer 19, for example, doped polysilicon can be used.

応力調整膜20は例えば窒化膜であり、酸化膜やポリシリコン膜などの圧縮応力をキャンセルし、振動板11が初期状態(固定電極13との間に電圧を印加していない状態)において撓んでしまうことを防止する機能を有している。   The stress adjustment film 20 is, for example, a nitride film, cancels compressive stress such as an oxide film or a polysilicon film, and the vibration plate 11 bends in an initial state (a state where no voltage is applied between the fixed electrode 13). It has a function to prevent it.

振動板割れ防止膜21は例えば酸化膜であり、振動板11の割れを防止する機能を有している。つまり、振動板11の最表面が窒化膜の場合、犠牲層エッチングプロセスによる加工中や、ヘッドの完成後、その動作中において振動板11が割れやすいという問題が生じるが、窒化膜上に、例えば酸化膜を成膜することにより、振動板の割れを防止することができる。   The diaphragm crack prevention film 21 is an oxide film, for example, and has a function of preventing the diaphragm 11 from cracking. That is, when the outermost surface of the vibration plate 11 is a nitride film, there arises a problem that the vibration plate 11 is easily broken during processing by the sacrificial layer etching process or during the operation of the head after completion of the head. By forming the oxide film, the diaphragm can be prevented from cracking.

ここで、犠牲層除去孔14付近では、図9及び図11に示すように、振動板電極19表面が露出しないように、振動板電極19の開口径を犠牲層除去孔14の径よりも大きく形成し、振動板電極19の開口縁部を応力調整膜20と振動板割れ防止膜21で覆うようにしている。   Here, in the vicinity of the sacrificial layer removal hole 14, as shown in FIGS. 9 and 11, the opening diameter of the diaphragm electrode 19 is larger than the diameter of the sacrificial layer removal hole 14 so that the surface of the diaphragm electrode 19 is not exposed. The opening edge of the diaphragm electrode 19 is covered with the stress adjusting film 20 and the diaphragm crack preventing film 21.

一方、固定電極13は、各ノズル3に対応した個別電極とするため、図9及び図10に示すように、液室間隔壁8に上面(ノズル基板2との接合面)側で分離溝13Aによって分離して形成している。そして、固定電極13のギャップ12側表面には各固定電極13間の分離溝を含めて固定電極側絶縁膜22を、液室間隔壁8側には絶縁膜23をそれぞれ形成している。   On the other hand, since the fixed electrode 13 is an individual electrode corresponding to each nozzle 3, as shown in FIGS. 9 and 10, the separation groove 13A is formed on the liquid chamber interval wall 8 on the upper surface (joining surface with the nozzle substrate 2) side. Are formed separately. Then, a fixed electrode side insulating film 22 is formed on the surface of the fixed electrode 13 on the gap 12 side including a separation groove between the fixed electrodes 13, and an insulating film 23 is formed on the liquid chamber interval wall 8 side.

ここで、固定電極側絶縁膜22と振動板側絶縁膜18の間に形成されるギャップ12は所定の領域にのみ形成して振動板11を変形可能とし、その領域以外の部分では、固定電極側絶縁膜22と振動板側絶縁膜18は密着して、加圧液室4の底部等において振動板固定部25を構成している。この構成は、後述する犠牲層パターンの有無によって決められる。   Here, the gap 12 formed between the fixed electrode side insulating film 22 and the diaphragm side insulating film 18 is formed only in a predetermined region so that the diaphragm 11 can be deformed. The side insulating film 22 and the diaphragm side insulating film 18 are in close contact with each other to form the diaphragm fixing portion 25 at the bottom of the pressurized liquid chamber 4 or the like. This configuration is determined by the presence or absence of a sacrificial layer pattern to be described later.

さらに、流路・アクチュエータ基板1上には、ノズル基板2を接着剤層17を介して接着接合し、このノズル基板2と接着剤層17によって犠牲層除去孔14を封止している。このように、犠牲層除去孔を液室間隔壁の液室壁面を形成しない面に対応する部分に形成することにより、犠牲層除去孔の封止が容易になる。また、犠牲層除去孔を高密度、高精度に形成できるので、高効率、低バラツキの犠牲層除去が可能となる。 Further, the nozzle substrate 2 is bonded and bonded onto the flow path / actuator substrate 1 via the adhesive layer 17, and the sacrificial layer removal hole 14 is sealed by the nozzle substrate 2 and the adhesive layer 17. Thus, by forming the sacrificial layer removal hole in a portion corresponding to the surface of the liquid chamber interval wall that does not form the liquid chamber wall surface, the sacrificial layer removal hole can be easily sealed. Further, since the sacrificial layer removal holes can be formed with high density and high accuracy, the sacrificial layer can be removed with high efficiency and low variation.

また、図14に示すように、固定電極側絶縁膜22、振動板側絶縁膜18、振動板電極19、応力調整膜20及び振動板割れ防止膜21に電極接続孔16Aを開口し、例えば、Al、Al−Si、Al−Si−Cu等で固定電極13用の電極取り出しパッド15Aを形成している。   Further, as shown in FIG. 14, the electrode connection holes 16A are opened in the fixed electrode side insulating film 22, the diaphragm side insulating film 18, the diaphragm electrode 19, the stress adjusting film 20, and the diaphragm crack preventing film 21, for example, An electrode extraction pad 15A for the fixed electrode 13 is formed of Al, Al—Si, Al—Si—Cu, or the like.

同様に、図15に示すように、応力調整膜20及び振動板割れ防止膜21に電極接続孔16Bを開口し、例えば、Al、Al−Si、Al−Si−Cu等で振動板電極19用の電極取り出しパッド15Bを形成している。   Similarly, as shown in FIG. 15, an electrode connection hole 16B is opened in the stress adjusting film 20 and the diaphragm crack prevention film 21, and the diaphragm electrode 19 is made of, for example, Al, Al—Si, Al—Si—Cu, or the like. The electrode extraction pad 15B is formed.

次に、この第1実施形態の他の例について、図16ないし図18をも参照して説明する。なお、図16は図2のX1−X1線に沿う断面に相当する液室間隔壁上部の拡大断面図、図17は図2のX2−X2線に沿う断面に相当する液室間隔壁上部の拡大断面図、図18は図2のY3−Y3線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。   Next, another example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 16 is an enlarged cross-sectional view of the upper portion of the liquid chamber interval wall corresponding to the cross section taken along line X1-X1 in FIG. 2, and FIG. 17 is an upper view of the liquid chamber interval wall corresponding to the cross section taken along line X2-X2 of FIG. FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view, and FIG. 18 is an enlarged cross-sectional view of the upper portion of the liquid chamber interval wall along the line Y3-Y3 in FIG.

この例では、液室間隔壁8上部の振動板11を固定する領域に犠牲層エッチングプロセスで除去されない犠牲層24を形成することによって、液室間隔壁8の上部(ノズル基板との接合面)をより平坦にする構成としている。このような構成にすることにより、構成部材(ここでは、流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2)の接合度を向上させることができる。なお、その他の構成は前述したと同様である。   In this example, a sacrificial layer 24 that is not removed by the sacrificial layer etching process is formed in a region where the diaphragm 11 above the liquid chamber interval wall 8 is fixed, so that the upper portion of the liquid chamber interval wall 8 (the bonding surface with the nozzle substrate). Is made flatter. By adopting such a configuration, it is possible to improve the bonding degree of the constituent members (here, the flow path / actuator substrate 1 and the nozzle substrate 2). Other configurations are the same as described above.

ここで、犠牲層24は、固定電極13上に犠牲層を形成した後、残存させる領域とギャップ12となる領域とを予め分離しておいて、残存部分には犠牲層除去孔14を設けないことで得ることができる。   Here, after the sacrificial layer is formed on the fixed electrode 13, the sacrificial layer 24 is separated in advance from the region to be left and the region to be the gap 12, and the sacrificial layer removal hole 14 is not provided in the remaining portion. Can be obtained.

次に、この第1実施形態の更に他の例について図19及び図20を参照して説明する。なお、図19はノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の断面説明図、図20は図2のY1−Y1線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。   Next, still another example of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20. 19 is a cross-sectional explanatory view of the bottom of the pressurizing liquid chamber along the nozzle arrangement direction, and FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurizing liquid chamber along the Y1-Y1 line of FIG.

この例は、加圧液室4の底面には固定電極13を形成しない構成したものである。これにより加圧液室4を形成するための凹部(掘り込み)の深さが同じであれば相対的に実質的な加圧液室4の容量を大きくすることができ、加圧液室4の容量が同じであれば流路・アクチュエータ基板1の厚みを薄くすることができる。また、加圧液室4の底部部分において固定電極と振動板間の静電容量、固定電極と基板間の静電容量がなくなるので、固定電極の静電容量が小さくなり、これによりドライバICなどの駆動回路の負荷が低減する。   In this example, the fixed electrode 13 is not formed on the bottom surface of the pressurized liquid chamber 4. Accordingly, if the depth of the concave portion (digging) for forming the pressurized liquid chamber 4 is the same, the volume of the pressurized liquid chamber 4 can be relatively increased, and the pressurized liquid chamber 4 Can be made thinner, the thickness of the flow path / actuator substrate 1 can be reduced. In addition, since there is no capacitance between the fixed electrode and the diaphragm and between the fixed electrode and the substrate at the bottom portion of the pressurized liquid chamber 4, the capacitance of the fixed electrode is reduced, thereby reducing the driver IC and the like. The load on the driving circuit is reduced.

次に、上記第1実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造方法の一例について図21ないし図28を参照して説明する。なお、図21ないし図28の各(a)は、図2のX1−X1線に沿う液室間隔壁部部分の断面説明図、図21ないし図28の各(b)は、図2のY1−Y1線に沿う電極取り出しパット15A周辺部の断面説明図である。なお、以下では(a)、(b)の付記を省略する。   Next, an example of a manufacturing method of the droplet discharge head according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 21A to 28A are cross-sectional explanatory views of the liquid chamber interval wall portion along line X1-X1 in FIG. 2, and FIGS. 21A to 28B are Y1 in FIG. It is sectional explanatory drawing of the electrode extraction pad 15A periphery along a -Y1 line. In the following, the supplementary notes (a) and (b) are omitted.

先ず、図21に示すように、流路・アクチュエータ基板1となる結晶面方位(110)のシリコン基板上に、異方性エッチマスク層となる熱酸化膜を成長させ、液室・流路となる部分をフォトリソ・エッチングプロセスにより開口させる。その後、KOH溶液またはTMAH水溶液等により、シリコンの異方性エッチングを行って、加圧液室4、流体抵抗部5、共通液室6などの液室、流路となる凹部を形成した後、異方性エッチマスクとして使用した熱酸化膜を緩衝フッ酸等で除去し、液室間隔壁8などを有する流路・アクチュエータ基板1を得る。   First, as shown in FIG. 21, a thermal oxide film serving as an anisotropic etch mask layer is grown on a silicon substrate having a crystal plane orientation (110) serving as a flow path / actuator substrate 1, and a liquid chamber / flow path This part is opened by a photolithographic etching process. Thereafter, anisotropic etching of silicon is performed using a KOH solution or a TMAH aqueous solution to form liquid chambers such as the pressurized liquid chamber 4, the fluid resistance portion 5, and the common liquid chamber 6, and concave portions that serve as flow paths. The thermal oxide film used as the anisotropic etch mask is removed with buffered hydrofluoric acid or the like to obtain the flow path / actuator substrate 1 having the liquid chamber interval walls 8 and the like.

このとき、異方性エッチングをすることにより、結晶面方位(111)面が現れるので、パターンの方向を選択することにより、隣接するノズルに対応する液室間隔壁8を流路・アクチュエータ基板1の表面に対し、ほぼ垂直に形成することができる。   At this time, since the crystal plane orientation (111) plane appears by performing anisotropic etching, by selecting the pattern direction, the liquid chamber interval wall 8 corresponding to the adjacent nozzle is defined in the flow path / actuator substrate 1. Can be formed substantially perpendicular to the surface of the substrate.

次いで、図22に示すように、液室、流路が形成された流路・アクチュエータ基板1の表面に基板絶縁膜23としての熱酸化膜を1.6μmの厚さで形成し、更に固定電極13となるリンドープポリシリコンを厚さ0.4μm程度に成膜し、フォトリソ・エッチングプロセスにより、リンドープポリシリコンに分離溝13Aを形成して各液室4に対応する固定電極13をパターニング形成する。   Next, as shown in FIG. 22, a thermal oxide film as a substrate insulating film 23 is formed to a thickness of 1.6 μm on the surface of the flow path / actuator substrate 1 in which the liquid chambers and flow paths are formed, and the fixed electrode 13 is formed to a thickness of about 0.4 μm, and a separation groove 13A is formed in the phosphorus-doped polysilicon by a photolithography / etching process, and the fixed electrode 13 corresponding to each liquid chamber 4 is formed by patterning. To do.

次に、図23に示すように、パターニングした固定電極13上に、固定電極側絶縁膜22としてCVD酸化膜を厚さ0.2μm程度に成膜する。この酸化膜は、後の犠牲層24除去時に固定電極13をエッチャントから保護すると同時に、ヘッド駆動時には振動板電極19との短絡を防止する機能を有する。   Next, as shown in FIG. 23, a CVD oxide film having a thickness of about 0.2 μm is formed on the patterned fixed electrode 13 as the fixed electrode side insulating film 22. This oxide film has a function of protecting the fixed electrode 13 from the etchant when the sacrificial layer 24 is removed later, and preventing a short circuit with the diaphragm electrode 19 when the head is driven.

その後、犠牲層24としてポリシリコンを厚さ0.3μm程度堆積させ、フォトリソ、エッチングプロセスにて、ギャップ12及び連通路12aをパターニングする。このときのパターン及び犠牲層除去孔14の配置によりギャップ12が形成される部分を決める。   Thereafter, polysilicon is deposited to a thickness of about 0.3 μm as the sacrificial layer 24, and the gap 12 and the communication path 12a are patterned by photolithography and etching processes. The portion where the gap 12 is formed is determined by the pattern and the arrangement of the sacrificial layer removal hole 14 at this time.

次に、図24に示すように、パターニングした犠牲層24上に、振動板側絶縁膜18としてCVD酸化膜を厚さ0.2μm程度成膜する。この酸化膜は、後の犠牲層24除去時に固定電極13をエッチャントから保護すると同時に、ヘッド駆動時には固定電極13との短絡を防止する機能を有する。   Next, as shown in FIG. 24, a CVD oxide film having a thickness of about 0.2 μm is formed on the patterned sacrificial layer 24 as the diaphragm-side insulating film 18. This oxide film has a function of protecting the fixed electrode 13 from the etchant when the sacrificial layer 24 is removed later, and preventing a short circuit with the fixed electrode 13 when the head is driven.

その後、振動板電極19としてリンドープドポリシリコンを0.2μm堆積させ、フォトリソ・エッチングプロセスにてパターニングする。   Thereafter, 0.2 μm of phosphorus-doped polysilicon is deposited as the diaphragm electrode 19 and patterned by a photolithographic etching process.

次に、図25に示すように、パターニングした振動板電極19上に、応力調整膜20としてCVD窒化膜を厚さ0.15μm程度に成膜し、その上に振動板割れ防止膜21としてCVD酸化膜を厚さ0.4μm程度に成膜する。その後、これらのCVD窒化膜及びCVD酸化膜に犠牲層除去孔14及び電極パッド接続孔16Aを開口するためにレジストマスク26をフォトリソプロセスにて形成する。   Next, as shown in FIG. 25, a CVD nitride film is formed as a stress adjusting film 20 on the patterned diaphragm electrode 19 to a thickness of about 0.15 μm, and a CVD cracking film 21 is formed thereon as a CVD crack prevention film 21. An oxide film is formed to a thickness of about 0.4 μm. Thereafter, a resist mask 26 is formed by a photolithography process in order to open the sacrificial layer removal hole 14 and the electrode pad connection hole 16A in these CVD nitride film and CVD oxide film.

この工程において、段差構造を完全に覆うようにレジスト26を塗布しようとすると、加圧液室4等の凹部分が概ねレジストで埋め込まれるような形状になることが多い。このとき、レジスト26が完全に埋め込まれなくとも、最初に基板表面であった部分ではレジスト26厚みは薄く、加圧液室4底部のような基板表面から見て低い部分ではレジスト26厚みは厚くなる。一方、レジスト26の厚みとパターニング寸法の関係は、レジスト26の厚みが厚くなると、解像度が小さく(最小加工寸法が大きく)なり、寸法バラツキも大きくなる傾向がある。   In this step, if the resist 26 is applied so as to completely cover the stepped structure, the concave portion of the pressurized liquid chamber 4 and the like is often filled with the resist. At this time, even if the resist 26 is not completely buried, the thickness of the resist 26 is thin in the portion that was the surface of the substrate first, and the thickness of the resist 26 is thick in the low portion as seen from the surface of the substrate such as the bottom of the pressurized liquid chamber 4. Become. On the other hand, regarding the relationship between the thickness of the resist 26 and the patterning dimension, when the thickness of the resist 26 is increased, the resolution is decreased (the minimum processing dimension is increased) and the dimensional variation tends to be increased.

また、露光については、投影露光装置にて露光する場合、パターニングする面が概ね平坦な方が、焦点合わせの関係上高精度のパターニングをすることが可能となる。ここで、投影光学系を用いない露光装置、いわゆる一般的なアライナーを用いる場合は、焦点深度は非常に深くすることができるが、高い解像度を得ることはできない。   As for the exposure, when exposure is performed by a projection exposure apparatus, patterning with high accuracy can be performed when the patterning surface is generally flat because of focusing. Here, when using an exposure apparatus that does not use a projection optical system, that is, a so-called general aligner, the depth of focus can be made very deep, but high resolution cannot be obtained.

本実施形態では、犠牲層除去孔14を基板1表面の概ね平坦な面に形成していることから、その部分ではレジスト26の厚みが薄いので、高密度・高精度の犠牲層除去孔14のパターン形成が可能となる。   In this embodiment, since the sacrificial layer removal hole 14 is formed on a substantially flat surface of the surface of the substrate 1, the thickness of the resist 26 is thin at that portion, so that the high-density / high-precision sacrificial layer removal hole 14 is formed. Pattern formation is possible.

次いで、図26に示すように、上述した工程で形成したレジスト26をマスクとして用いて犠牲層除去孔14及び電極接続孔16Aをエッチングにて開口する。このときCF+CHFガスによるRIEによりエッチングを行うことにより、酸化膜と窒化膜の積層膜(振動板割れ防止層21、応力調整膜20、振動板側絶縁膜18)を連続的にエッチングすることができ、かつ、ポリシリコン層(犠牲層24)でエッチングを止めることができる。 Next, as shown in FIG. 26, the sacrifice layer removal hole 14 and the electrode connection hole 16A are opened by etching using the resist 26 formed in the above-described process as a mask. At this time, by performing etching by RIE using CF 4 + CHF 3 gas, the laminated film of the oxide film and the nitride film (the diaphragm crack preventing layer 21, the stress adjusting film 20, and the diaphragm side insulating film 18) is continuously etched. And etching can be stopped at the polysilicon layer (sacrificial layer 24).

このエッチング処理をした後、レジスト26を除去することにより、所定の犠牲層除去孔14及び電極接続孔16Aを得ることができる。   After this etching process, the resist 26 is removed to obtain the predetermined sacrificial layer removal hole 14 and the electrode connection hole 16A.

次に、図27に示すように、電極取り出しパッド15Aとなる、Al−1%Si膜を厚さ0.8μm程度成膜した後、フォトリソ、エッチングプロセスにてパターニングを行う。その後、SFプラズマやXeFガスによるドライエッチ、又は過硫酸アンモニウム添加のTMAHによるウェットエッチによりギャップ(空隙)12形成する部分の犠牲層24を除去する。 Next, as shown in FIG. 27, after an Al-1% Si film serving as an electrode extraction pad 15A is formed to a thickness of about 0.8 μm, patterning is performed by photolithography and etching processes. Thereafter, the sacrificial layer 24 where the gap 12 is formed is removed by dry etching using SF 6 plasma or XeF 2 gas, or wet etching using TMAH to which ammonium persulfate is added.

ここで、上記の材料とエッチング方法を用いた場合、エッチャントに晒される固定電極側絶縁層22、振動板側絶縁層18、振動板割れ防止膜21(以上、いずれも酸化膜)及び電極取り出しパッド15A(Al−1%Si膜)に対し十分な選択性をもって犠牲層24を除去することが可能である。   Here, when the above materials and etching methods are used, the fixed electrode side insulating layer 22, the diaphragm side insulating layer 18, the diaphragm crack preventing film 21 (all of which are oxide films) exposed to the etchant, and the electrode extraction pad It is possible to remove the sacrificial layer 24 with sufficient selectivity with respect to 15A (Al-1% Si film).

その後、図28に示すように、上述したようにして得られた流路・アクチュエータ基板1上に、別途作製したノズル基板2を、接着剤層17を介して貼り付ける。このとき、犠牲層除去孔14が基板1表面の平坦部分に形成されているため、ノズル基板2の貼り付けと同時に犠牲層除去孔14を塞ぐことができる。   Then, as shown in FIG. 28, a separately prepared nozzle substrate 2 is attached to the flow path / actuator substrate 1 obtained as described above via an adhesive layer 17. At this time, since the sacrificial layer removal hole 14 is formed in a flat portion on the surface of the substrate 1, the sacrificial layer removal hole 14 can be closed simultaneously with the attachment of the nozzle substrate 2.

次に、本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第2実施形態について、図29ないし37を参照して説明する。なお、図29は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図30は図29の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図31は図29のX3−X3線に沿う断面説明図、図32は図29のX4−X4線に沿う断面説明図、図33は図29のY4−Y4線に沿う断面説明図、図34は図29のY5−Y5線に沿う断面説明図、図35は図29のX3−X3線に沿う加圧液室底部の断面説明図、図36は図29のX4−X4線に沿う加圧液室底部の断面説明図、図37は図29のY4−Y4線に沿う加圧液室底部の断面説明図である。   Next, a second embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 29 is an explanatory plan view showing the head seen from the nozzle plate side in a transparent state, FIG. 30 is an explanatory plan view showing the pattern of each part in FIG. 29, and FIG. 31 is along the line X3-X3 in FIG. FIG. 32 is a sectional explanatory view taken along line X4-X4 of FIG. 29, FIG. 33 is a sectional explanatory view taken along line Y4-Y4 of FIG. 29, and FIG. 34 is a sectional explanatory view taken along line Y5-Y5 of FIG. FIG. 35 is a cross-sectional explanatory view of the bottom of the pressurized liquid chamber along line X3-X3 in FIG. 29, FIG. 36 is a cross-sectional explanatory view of the bottom of the pressurized liquid chamber along line X4-X4 in FIG. It is sectional explanatory drawing of the pressurized liquid chamber bottom part in alignment with 29 Y4-Y4 lines.

本実施形態は、1つの加圧液室4の対応する2つの液室隔壁部8の壁面に形成した振動板11と固定電極13との間のギャップ(空隙)12、12を連通する複数の連通路12bを、加圧液室4の底面に形成している。なお、その他の構成は前記第1実施形態とほぼ同様である。   In the present embodiment, a plurality of gaps (air gaps) 12 and 12 between the diaphragm 11 and the fixed electrode 13 formed on the wall surfaces of two corresponding liquid chamber partition walls 8 of one pressurized liquid chamber 4 are communicated. A communication path 12 b is formed on the bottom surface of the pressurized liquid chamber 4. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

ここで、この複数の連通路12bの形成位置は、図30(b)に示すように、犠牲層除去孔14に対応する連通路12aとは平面的に見て互い違いになる位置としている。   Here, as shown in FIG. 30 (b), the formation positions of the plurality of communication paths 12b are alternated with the communication paths 12a corresponding to the sacrificial layer removal holes 14 in plan view.

また、この連通路12bは、加圧液室4の底面で振動板固定部25と交互に配置している。加圧液室4の底面に振動板固定部25を形成することにより、加圧液室4を介して対向する振動板11の相互干渉を抑制することができる。これに対して、加圧液室4の底面の振動板固定部25を形成せずに、連通路12bで全面が連通するような構成とした場合、対向する2つの振動板11、11の相互干渉が生じ、安定した液滴吐出特性を得ることができなくなる。   Further, the communication path 12 b is arranged alternately with the diaphragm fixing portion 25 on the bottom surface of the pressurized liquid chamber 4. By forming the diaphragm fixing portion 25 on the bottom surface of the pressurized liquid chamber 4, it is possible to suppress mutual interference between the diaphragms 11 that face each other via the pressurized liquid chamber 4. On the other hand, when the entire surface is communicated with the communication path 12b without forming the diaphragm fixing portion 25 on the bottom surface of the pressurized liquid chamber 4, the two diaphragms 11, 11 facing each other are mutually connected. Interference occurs and stable droplet ejection characteristics cannot be obtained.

このように、対向する壁面のギャップ12、12を連通する連通路12bを形成することにより、ウェットプロセスで犠牲層除去を実施した際の液の澱みが少なくなるため、エッチング後の水洗や乾燥工程が行い易くなる。その結果として、量産性の高いウェットプロセスによる犠牲層除去工程の適用がし易くなり、同時にコストダウンを図ることができる。   In this way, the formation of the communication passage 12b that communicates the gaps 12 and 12 between the opposing wall surfaces reduces the stagnation of the liquid when the sacrificial layer is removed by the wet process. Is easier to do. As a result, it becomes easy to apply the sacrificial layer removal step by a wet process with high mass productivity, and at the same time, the cost can be reduced.

また、ドライプロセスで犠牲層除去を行う場合において、エッチング後にウェット洗浄を行う場合にも、同様な効果を得ることができる。   Further, when the sacrificial layer is removed by a dry process, the same effect can be obtained when wet cleaning is performed after etching.

なお、図29の平面図と図33及び図34の断面図では連通路12bの数を異にして図示しているが、これは図示の便宜上のものであって実際には同じである。また、形成する連通路12bもこれらの図に示す個数に限ったものではなく、例えば、液室長が1000μmの加圧液室4に連通路12bを10〜50μmのピッチで配置するとした場合、1ノズルあたりの個数は100〜20個形成することができる。   Note that the plan view of FIG. 29 and the cross-sectional views of FIGS. 33 and 34 show different numbers of communication passages 12b, but this is for convenience of illustration and is actually the same. Further, the number of communication paths 12b to be formed is not limited to the number shown in these drawings. For example, when the communication paths 12b are arranged at a pitch of 10 to 50 μm in the pressurized liquid chamber 4 having a liquid chamber length of 1000 μm, 1 100 to 20 nozzles can be formed.

本実施形態は、第1実施形態と比較して犠牲層24のパターンが異なるが、それ以外は第1実施形態と同様の構成であるので、その製造工程も第1実施形態で説明したのとほぼ同様である。具体的には、図23を参照して説明した、第1実施形態の固定電極側絶縁膜22及び犠牲層24の形成工程において、連通路12bとなる部分にも犠牲層24が残るように、図30(b)に示す犠牲層(ギャップ及び連通路)パターンのマスク等を用いてフォトリソプロセスを行うことにより形成することができる。   This embodiment is different from the first embodiment in the pattern of the sacrificial layer 24, but the other configuration is the same as that in the first embodiment, and the manufacturing process is also described in the first embodiment. It is almost the same. Specifically, in the step of forming the fixed electrode side insulating film 22 and the sacrificial layer 24 according to the first embodiment described with reference to FIG. 23, the sacrificial layer 24 remains in the portion that becomes the communication path 12 b. It can be formed by performing a photolithography process using a mask or the like of a sacrificial layer (gap and communication path) pattern shown in FIG.

次に、本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第3実施形態について図38ないし43を参照して説明する。なお、図38は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図30は図29の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図40は図38のX5−X5線に沿う断面説明図、図41は図38のX6−X6線に沿う断面説明図、図42は図38のY7−Y7線に沿う断面説明図、図43は図38のY8−Y8線に沿う断面説明図である。   Next, a third embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 38 is an explanatory plan view showing the head seen from the nozzle plate side in a transparent state, FIG. 30 is an explanatory plan view showing the pattern of each part in FIG. 29, and FIG. 40 is along the line X5-X5 in FIG. 41 is a cross-sectional explanatory view taken along line X6-X6 in FIG. 38, FIG. 42 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y7-Y7 in FIG. 38, and FIG. 43 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y8-Y8 in FIG. FIG.

本実施形態においては、振動板11をノズル3毎に個別的に分割して個別電極とし、振動板11に対向する電極(固定電極)側を共通電極として、この共通電極は流路・アクチュエータ基板1が兼ねるようにしている。なお、その他の構成は前記第1実施形態とほぼ同様である。   In this embodiment, the diaphragm 11 is individually divided for each nozzle 3 to be individual electrodes, and the electrode (fixed electrode) side facing the diaphragm 11 is a common electrode, and this common electrode is a flow path / actuator substrate. 1 also serves. Other configurations are substantially the same as those in the first embodiment.

この場合、流路・アクチュエータ基板1としては結晶面方位(110)のシリコン基板を用いているが、電極として機能させるため、低抵抗なシリコンウェハから作製するか、流路形成後に低抵抗化のための不純物のドープを行うことが好ましい。   In this case, a silicon substrate having a crystal plane orientation (110) is used as the flow path / actuator substrate 1. However, in order to function as an electrode, the flow path / actuator substrate 1 is manufactured from a low-resistance silicon wafer or reduced in resistance after the flow path is formed. It is preferable to dope impurities for the purpose.

次に、この第3実施形態のヘッド構成の詳細について図44ないし図50をも参照して説明する。なお、図44は図38のX5−X5線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図45は図38のX6−X6線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図46は図38のY9−Y9線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図47はノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図48は図38のY7−Y7線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図49は図38のY9−Y9線に沿う振動板電極用電極取り出しパッド部の詳細断面説明図、図50は固定電極用電極取り出しパッド部の詳細断面説明図である。   Next, details of the head configuration of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 44 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall taken along line X5-X5 in FIG. 38, FIG. 45 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall taken along line X6-X6 in FIG. 38 is an enlarged cross-sectional view of the upper portion of the liquid chamber interval wall along the line Y9-Y9, FIG. 47 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the nozzle arrangement direction, and FIG. 48 is an additional view along the line Y7-Y7 of FIG. 49 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized fluid chamber, FIG. 49 is a detailed cross-sectional view of the electrode take-out pad portion for the diaphragm electrode along the line Y9-Y9 in FIG. 38, and FIG. It is.

本実施形態においても、振動板11は、第1実施形態と同様に、振動板側絶縁膜18、振動板電極19、応力調整膜20及び振動板割れ防止膜21の4つの層で構成されており、所望の剛性となるように、それぞれの膜厚を調整しているまた、流路・アクチュエータ基板1を振動板11に対向する電極として用いるために、流路・アクチュエータ基板1とは別に固定電極を形成せず、電極側絶縁膜22を流路・アクチュエータ基板1上に形成している。   Also in the present embodiment, the diaphragm 11 is composed of four layers, the diaphragm side insulating film 18, the diaphragm electrode 19, the stress adjusting film 20, and the diaphragm crack preventing film 21, as in the first embodiment. Each film thickness is adjusted to have a desired rigidity. In addition, the flow path / actuator substrate 1 is fixed separately from the flow path / actuator substrate 1 in order to use the flow path / actuator substrate 1 as an electrode facing the diaphragm 11. The electrode-side insulating film 22 is formed on the flow path / actuator substrate 1 without forming electrodes.

このように、流路・アクチュエータ基板1を振動板11に対向する電極(共通電極)とすることによって、第1実施形態に係るヘッドと比較して、少ない工程で作製することができる。具体的には、前述した図22に示す第1実施形態の例で基板絶縁膜23及び固定電極13の形成工程を省略し、振動板電極19を個別電極に分割するパターンニングを行う。   Thus, by using the flow path / actuator substrate 1 as an electrode (common electrode) opposed to the diaphragm 11, it can be manufactured with fewer steps compared to the head according to the first embodiment. Specifically, the step of forming the substrate insulating film 23 and the fixed electrode 13 is omitted in the example of the first embodiment shown in FIG. 22 described above, and patterning is performed to divide the diaphragm electrode 19 into individual electrodes.

また、本実施形態においては、固定電極用電極取り出しパッド部15Aは、流路・アクチュエータ基板1まで貫通する電極接続孔16Aを形成して電極取り出しパッド15Aを形成する。   Further, in the present embodiment, the electrode take-out pad portion 15A for the fixed electrode forms the electrode take-out pad 15A by forming the electrode connection hole 16A penetrating to the flow path / actuator substrate 1.

次に、本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第4実施形態について図51ないし59を参照して説明する。なお、図51は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図52は図51の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図53は図51のX8−X8線に沿う断面説明図、図54は図51のX8−X8線に沿う断面説明図、図55は図51のY1−Y10線に沿う断面説明図、図56は図51のY11−Y11線に沿う断面説明図、図57は図51のX7−X7線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図58は図51のX8−X8線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図59は図51のY10−Y10線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。   Next, a fourth embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 51 is an explanatory plan view showing the head seen from the nozzle plate side in a transparent state, FIG. 52 is an explanatory plan view extracting patterns of each part of FIG. 51, and FIG. 53 is along the line X8-X8 in FIG. 54 is a cross-sectional explanatory view taken along line X8-X8 in FIG. 51, FIG. 55 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y1-Y10 in FIG. 51, and FIG. 56 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y11-Y11 in FIG. 57 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber taken along line X7-X7 in FIG. 51, FIG. 58 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber taken along line X8-X8 in FIG. It is an expanded sectional view of the pressurization liquid room bottom which meets the Y10-Y10 line of 51.

本実施形態は、上述した第3実施形態に前述した第2実施形態の連通路12bを設ける構成を適用したものである。これにより、第3実施形態の作用効果に加えて、第2実施形態と同様に、量産性の高いウェットプロセスによる犠牲層除去の適用がし易くなり、同時にコストダウンを図ることができる。   In the present embodiment, a configuration in which the communication path 12b of the second embodiment described above is provided in the third embodiment described above is applied. As a result, in addition to the operational effects of the third embodiment, it becomes easy to apply the sacrificial layer removal by a wet process with high mass productivity, and the cost can be reduced at the same time, as in the second embodiment.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第5実施形態について図60ないし図75を参照して説明する。なお、図60は同ヘッドの分解斜視説明図、図61は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図62は図61の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図63は図61のX9−X9線に沿う断面説明図、図64は図61のX10−X10線に沿う断面説明図、図65は図61のY13−Y13線に沿う断面説明図、図66は図61のY14−Y14線に沿う断面説明図、図67は図61のX9−X9線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図68は図61のX10−X10線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図69は図61のY3−Y3線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図、図70はノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図71は図61のY13−Y13線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図72は振動板電極用電極取り出しパッド部の断面説明図、図73は固定電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。   Next, a fifth embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 60 is an exploded perspective view of the head, FIG. 61 is a plan view showing the head viewed from the nozzle plate side in a transparent state, and FIG. 62 is a plan view showing the extracted patterns of each part of FIG. 63 is a sectional view taken along line X9-X9 in FIG. 61, FIG. 64 is a sectional view taken along line X10-X10 in FIG. 61, FIG. 65 is a sectional view taken along line Y13-Y13 in FIG. 61 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y14-Y14 in FIG. 61, FIG. 67 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall taken along line X9-X9 in FIG. 69 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the partition wall, FIG. 69 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall along the line Y3-Y3 in FIG. 61, FIG. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line Y13-Y13 in FIG. The cross-sectional view of the pad portion extraction electrode diaphragm electrode, FIG. 73 is a sectional view of the pad portion extraction electrode for the fixed electrode.

この液滴吐出ヘッドは、流路・アクチュエータ基板1の加圧液室4を液室並び方向の断面でV字状に形成し、加圧液室4を隔てる液室間隔壁8の壁面を傾斜面8bとしている。   In this droplet discharge head, the pressurized liquid chamber 4 of the flow path / actuator substrate 1 is formed in a V shape in a section in the liquid chamber alignment direction, and the wall surface of the liquid chamber interval wall 8 separating the pressurized liquid chamber 4 is inclined. The surface 8b is used.

このような傾斜面8bを有する液室間隔壁8は、結晶面方位(100)シリコンウェハ(シリコン基板)を用いて異方性エッチングによって加圧液室4となる掘り込みを形成することによって、結晶面方位の関係で傾斜面が現出することから容易に形成することができる。なお、液室間隔壁8の形成方法としては、他の方法を用いることも可能だが、(100)単結晶シリコン基板と異方性エッチングを組み合せることで、容易かつ高精度に傾斜面を形成することができる。   The liquid chamber interval wall 8 having such an inclined surface 8b is formed by digging into the pressurized liquid chamber 4 by anisotropic etching using a crystal plane orientation (100) silicon wafer (silicon substrate). Since the inclined surface appears due to the crystal plane orientation, it can be easily formed. Although other methods can be used as the method for forming the liquid chamber interval wall 8, an inclined surface can be easily and highly accurately formed by combining (100) a single crystal silicon substrate and anisotropic etching. can do.

そして、前述した第3実施形態と同様に、流路・アクチュエータ基板1を共通電極とし、振動板11を個別電極としている。ここで、液室間隔壁8の1つの壁面(傾斜面8b)に対応する振動板11は、傾斜面8aの上部と下部を振動板固定部25、25として固定している。つまり、振動板11の変形可能領域11aの面積は液室間隔壁8の傾斜面の面積より小さく、また、振動板11の変形可能領域11aの短辺長は液室間隔壁8の傾斜面の長さよりも短く、あるいは、振動板11の変形可能領域11aは液室間隔壁8の傾斜面8b内で傾斜面8bに対向する構成としている。なお、その他の構成及び各部の詳細は前述した第3実施形態と同様である。   As in the third embodiment, the flow path / actuator substrate 1 is a common electrode, and the diaphragm 11 is an individual electrode. Here, the diaphragm 11 corresponding to one wall surface (inclined surface 8 b) of the liquid chamber interval wall 8 fixes the upper and lower portions of the inclined surface 8 a as the diaphragm fixing portions 25 and 25. That is, the area of the deformable region 11 a of the diaphragm 11 is smaller than the area of the inclined surface of the liquid chamber interval wall 8, and the short side length of the deformable region 11 a of the diaphragm 11 is that of the inclined surface of the liquid chamber interval wall 8. It is shorter than the length, or the deformable region 11 a of the diaphragm 11 is configured to face the inclined surface 8 b in the inclined surface 8 b of the liquid chamber interval wall 8. Other configurations and details of each part are the same as those of the third embodiment described above.

このように、このヘッドにおいては、振動板11は液室間隔壁8の傾斜面8aの上部(液室上部)と下部(液室底部)に振動板固定部25、25を形成して固定する構成であるので、振動板11の長さ(短辺長)は、液室間隔壁8の傾斜面8bの角度と犠牲層フォトリソ・エッチングでのパターン精度で決定されることになり、高精度に振動板(変形可能領域)を形成することができるとともに、安定した動作を得ることができる。   Thus, in this head, the vibration plate 11 is fixed by forming the vibration plate fixing portions 25, 25 on the upper portion (the upper portion of the liquid chamber) and the lower portion (the bottom portion of the liquid chamber) of the inclined surface 8 a of the liquid chamber interval wall 8. Since it is a structure, the length (short side length) of the diaphragm 11 is determined by the angle of the inclined surface 8b of the liquid chamber interval wall 8 and the pattern accuracy in the sacrificial layer photolithography etching, and is highly accurate. A diaphragm (deformable region) can be formed and a stable operation can be obtained.

つまり、異方性エッチングで形成した場合は、前述したように、傾斜面8bの角度は結晶面方位で決定されるため、バラツキを抑えて形成することが可能である。また、フォトリソ・エッチングによるパターン精度は、その用いる装置やレジスト種類、或いはプロセス条件等により異なるが、±1μm以内(振動板長。平面に投影した長さでは、±0.6μm以内)に収めることが十分可能になる。   That is, in the case of forming by anisotropic etching, as described above, the angle of the inclined surface 8b is determined by the crystal plane orientation, so that it can be formed with reduced variation. The pattern accuracy by photolithography and etching varies depending on the equipment used, resist type, process conditions, etc., but should be within ± 1μm (diaphragm length. ± 0.6μm within the length projected on the plane). Is fully possible.

これに対して、例えば、図74に示すように、液室間隔壁8の傾斜面8bの下部、すなわち、加圧液室4の底部側にのみ振動板固定部25を設け、液室間隔壁8の傾斜面8bの上部には振動板固定部25を設けない構成とすることもできるが、この場合の振動板長(短辺長)のバラツキは、加圧液室4の上部側にも振動板固定部25を設ける場合よりも大きくなる。   On the other hand, for example, as shown in FIG. 74, the diaphragm fixing portion 25 is provided only at the lower part of the inclined surface 8 b of the liquid chamber interval wall 8, that is, at the bottom side of the pressurized liquid chamber 4. The diaphragm fixing portion 25 may not be provided on the upper portion of the inclined surface 8b of FIG. 8, but the variation in the diaphragm length (short side length) in this case is also present on the upper side of the pressurized liquid chamber 4. It becomes larger than the case where the diaphragm fixing | fixed part 25 is provided.

この点について図76及び図77をも参照して説明する。なお、図76は液室間隔壁8の傾斜面8bの上部及び下部に振動板固定部25、25を設ける構成とした場合の振動板長バラツキの説明図、図77は液室間隔壁8の傾斜面8bの下部のみに振動板固定部25を設ける構成とした場合の振動板長バラツキの説明図である。   This point will be described with reference to FIGS. 76 is an explanatory view of the vibration plate length variation when the diaphragm fixing portions 25, 25 are provided on the upper and lower portions of the inclined surface 8b of the liquid chamber interval wall 8. FIG. It is explanatory drawing of the diaphragm length variation at the time of setting it as the structure which provides the diaphragm fixing | fixed part 25 only in the lower part of the inclined surface 8b.

まず、図76に示す液室上部及び液室下部に振動板固定部を設ける構成では、流路・アクチュエータ基板1にシリコン基板を用いて異方性エッチングによって掘り込みを形成して液室間隔壁8の傾斜面8bを形成するとき、(異方性エッチングのマスク寸法のバラツキ+異方性エッチング時のサイドエッチのバラツキ)のバラツキW1が生じる。一方、ギャップ12を形成するための犠牲層を残す犠牲層パターニングはマスクを用いて行うために、液室上部固定端及び液室下部固定端ではマスクアライメントによるバラツキW2、W2が生じる。   First, in the configuration in which the diaphragm fixing portions are provided in the upper part and the lower part of the liquid chamber shown in FIG. 76, a recess is formed by anisotropic etching using a silicon substrate in the flow path / actuator substrate 1 to form a liquid chamber interval wall. When the inclined surface 8b of FIG. 8 is formed, a variation W1 of (mask variation in anisotropic etching + side etching variation in anisotropic etching) occurs. On the other hand, since sacrificial layer patterning for leaving a sacrificial layer for forming the gap 12 is performed using a mask, variations W2 and W2 due to mask alignment occur at the liquid chamber upper fixed end and the liquid chamber lower fixed end.

この場合、マスクアライメントのバラツキW2、W2は、液室上部固定端及び液室下部固定端を1つのマスクで同時に形成するので、アライメントズレは同方向に生じることになり、振動板長さ(短辺長)としては変化しないことになる。そして、図76の上方から犠牲層パターニングのための露光を行うので、異方性エッチングによる傾斜面8bにバラツキW1が生じても、振動板長さ(短辺長)としては変化しないことになる。例えば、傾斜面8bが実線図示の位置にある場合の振動板長さb1と傾斜面8bが仮想線図示の位置にある場合の振動板長さb2とは同じになる。言い換えれば、振動板長さ(短辺長)bは液室上部固定端及び液室下部固定端で規定されるので精度が得られる。   In this case, the variations W2 and W2 of the mask alignment simultaneously form the liquid chamber upper fixed end and the liquid chamber lower fixed end with one mask, so that the alignment deviation occurs in the same direction, and the diaphragm length (short) The side length) will not change. Since exposure for sacrificial layer patterning is performed from above in FIG. 76, the vibration plate length (short side length) does not change even if the variation W1 occurs on the inclined surface 8b by anisotropic etching. . For example, the diaphragm length b1 when the inclined surface 8b is at the position shown by the solid line and the diaphragm length b2 when the inclined surface 8b is at the position shown by the phantom line are the same. In other words, since the diaphragm length (short side length) b is defined by the liquid chamber upper fixed end and the liquid chamber lower fixed end, accuracy can be obtained.

これに対して、図77に示す液室下部のみに振動板固定部を設ける構成では、犠牲層パターニングのマスクアライメントのバラツキW2が生じると、傾斜面8bの位置が一定であるとしてもバラツキW2に相当量だけ振動板長さは変化することになり、また、マスクアライメントのバラツキW2であるとしても傾斜面8bを形成するときの異方性エッチングのマスク寸法及びサイドエッチによるバラツキW1によっても変化する。例えば、傾斜面8bが実線図示の位置にある場合の振動板長さb11と傾斜面8bが仮想線図示の位置にある場合の振動板長さb12とでは、(b12−b11)の差が生じることになり、精度が得られない。   On the other hand, in the configuration in which the diaphragm fixing portion is provided only at the lower part of the liquid chamber shown in FIG. 77, if the variation W2 in the mask alignment for sacrificial layer patterning occurs, the variation W2 is obtained even if the position of the inclined surface 8b is constant. The diaphragm length changes by a considerable amount, and even if the mask alignment variation W2 is changed, it also varies depending on the anisotropic etching mask size and the side etch variation W1 when the inclined surface 8b is formed. . For example, a difference of (b12−b11) occurs between the diaphragm length b11 when the inclined surface 8b is at the position shown in the solid line and the diaphragm length b12 when the inclined surface 8b is at the position shown in the phantom line. As a result, accuracy cannot be obtained.

なお、液室底部側のみに振動板固定部25を設ける構成とした場合の振動板長バラツキの値は、(加圧液室4下部の振動板固定部25寸法(固定部端位置)バラツキ+アライメントバラツキ+異方性エッチマスクバラツキ+異方性エッチ時サイドエッチバラツキ)となる。   The value of the vibration plate length variation when the vibration plate fixing portion 25 is provided only on the liquid chamber bottom side is (the vibration plate fixing portion 25 size (fixed portion end position) variation under the pressurized liquid chamber 4 + Alignment variation + anisotropic etch mask variation + anisotropic etch side etch variation).

一方、図75に示すように、加圧液室4の下部に振動板固定部25を形成しない場合には、振動板11の加圧液室4を介して対向する2つの傾斜面8b、8bに対向する領域が干渉し合い、安定した動作特性を得ることができない。   On the other hand, as shown in FIG. 75, when the diaphragm fixing portion 25 is not formed in the lower part of the pressurized liquid chamber 4, the two inclined surfaces 8b and 8b facing each other through the pressurized liquid chamber 4 of the diaphragm 11 are provided. The areas facing each other interfere with each other, and stable operating characteristics cannot be obtained.

なお、この実施形態では、振動板電極19をノズル3ごとに個別的に設けて振動板11を個別電極とし、流路・アクチュエータ基板1を共通電極としたが、振動板電極19を共通電極とし、流路・アクチュエータ基板1側に個別電極を設ける構成とすることもできる。   In this embodiment, the diaphragm electrode 19 is individually provided for each nozzle 3, the diaphragm 11 is an individual electrode, and the flow path / actuator substrate 1 is a common electrode. However, the diaphragm electrode 19 is a common electrode. The individual electrodes may be provided on the flow path / actuator substrate 1 side.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第6実施形態について図78ないし図86を参照して説明する。なお、図78は同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図、図79は図78の各部のパターンを抜き出した平面説明図、図80は図78のX11−X11線に沿う断面説明図、図81は図78のX12−X12線に沿う断面説明図、図82は図78のY16−Y16線に沿う断面説明図、図83は図78のY17−Y17線に沿う断面説明図、図84は図78のX11−X11線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図85は図78のX12−X12線に沿う加圧液室底部の拡大断面図、図86は図78のY16−Y16線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。   Next, a sixth embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIGS. 78 is an explanatory plan view showing the head viewed from the nozzle plate side in a transparent state, FIG. 79 is an explanatory plan view extracting patterns of each part of FIG. 78, and FIG. 80 is taken along line X11-X11 in FIG. 81 is a cross-sectional explanatory view taken along line X12-X12 in FIG. 78, FIG. 82 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y16-Y16 in FIG. 78, and FIG. 83 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y17-Y17 in FIG. 84 and FIG. 84 are enlarged sectional views of the bottom of the pressurized liquid chamber along line X11-X11 in FIG. 78, FIG. 85 is an enlarged sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along line X12-X12 in FIG. It is an expanded sectional view of the pressurization liquid room bottom which meets the Y16-Y16 line of 78.

本実施形態では、前述した第2実施形態及び第4実施形態と同様に、加圧液室4を介して対向する2つの液室間隔壁8の傾斜面8b、8bに形成したギャップ12を、加圧液室4の底面に形成した複数の連通路12bを介して連通させている。その他の構成は上記第5実施形態とほぼ同様の構成である。   In the present embodiment, as in the second and fourth embodiments described above, the gap 12 formed on the inclined surfaces 8b, 8b of the two liquid chamber spacing walls 8 facing each other via the pressurized liquid chamber 4 is The pressurized liquid chamber 4 is communicated via a plurality of communication passages 12 b formed on the bottom surface. Other configurations are substantially the same as those of the fifth embodiment.

このような構成にすることにより、第5実施形態の作用効果に加えて、前記第2実施形態及び第4実施形態で説明したと同様に、量産性の高いウェットプロセスによる犠牲層除去の適用がし易くなり、同時にコストダウンを図ることができる。   By adopting such a configuration, in addition to the effects of the fifth embodiment, the sacrificial layer removal by the wet process with high mass productivity can be applied as described in the second and fourth embodiments. At the same time, and cost can be reduced.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第7実施形態について図87を参照して説明する。なお、図87は同ヘッドを分解した状態の斜視説明図である。
この液滴吐出ヘッドは、流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2を積層して構成している。流路・アクチュエータ基板1には、加圧液室4及び共通液室6等となる凹部が予め形成されており、ノズル基板2にはノズル孔3、流体抵抗部5及び共通液室6に液体を供給するための液供給口7が形成されている。
Next, a seventh embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 87 is an explanatory perspective view of the head in an exploded state.
This droplet discharge head is configured by laminating a flow path / actuator substrate 1 and a nozzle substrate 2. The flow path / actuator substrate 1 is previously formed with recesses that serve as the pressurized liquid chamber 4 and the common liquid chamber 6, and the nozzle substrate 2 has liquid in the nozzle hole 3, the fluid resistance portion 5, and the common liquid chamber 6. A liquid supply port 7 for supplying the liquid is formed.

流路・アクチュエータ基板1とノズル基板2を接合することで、ノズル基板2に形成された液滴を吐出するノズル孔3が連通する加圧液室4、加圧液室4に液体(インク)を供給するための流体抵抗部5及び共通液室6を形成している。各加圧液室4は液室間隔壁8で仕切られている。   By joining the flow path / actuator substrate 1 and the nozzle substrate 2, liquid (ink) is supplied to the pressurized liquid chamber 4 and the pressurized liquid chamber 4 through which the nozzle holes 3 for discharging droplets formed on the nozzle substrate 2 communicate. The fluid resistance portion 5 and the common liquid chamber 6 are formed. Each pressurized liquid chamber 4 is partitioned by a liquid chamber interval wall 8.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第8実施形態について図88を参照して説明する。なお、図88は同ヘッドを分解した状態の斜視説明図である。
この液滴吐出ヘッドは、流路・アクチュエータ基板1と天板42を積層して構成している。流路・アクチュエータ基板1には、ノズル43、加圧液室4、流体抵抗部5並びに共通液室6等となる凹部が予め形成されており、天板42には共通液室6に液体を供給するための液供給口7が形成されている。
Next, an eighth embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 88 is an explanatory perspective view of the head in an exploded state.
This droplet discharge head is formed by laminating a flow path / actuator substrate 1 and a top plate 42. In the flow path / actuator substrate 1, recesses are formed in advance such as a nozzle 43, a pressurized liquid chamber 4, a fluid resistance portion 5, a common liquid chamber 6, and the like. A liquid supply port 7 for supplying is formed.

流路・アクチュエータ基板1と天板2を接合することで、ノズル43が連通する加圧液室4、加圧液室4に液体(インク)を供給するための流体抵抗部5及び共通液室6を形成している。各加圧液室4は液室間隔壁8で仕切られている。   By joining the flow path / actuator substrate 1 and the top plate 2, the pressurized liquid chamber 4 communicated with the nozzle 43, the fluid resistance section 5 for supplying liquid (ink) to the pressurized liquid chamber 4, and the common liquid chamber 6 is formed. Each pressurized liquid chamber 4 is partitioned by a liquid chamber interval wall 8.

本実施形態と第1実施形態を比較した場合、第1実施形態の液滴吐出ヘッドの液滴吐出は、ノズル基板2に形成されたノズル孔3からノズルプレート面にほぼ垂直な方向に吐出する、いわゆるサイドシュータ(フェースシュータ)の構成になっているのに対して、本実施形態にかかる液滴吐出ヘッドの液滴吐出は、流路・アクチュエータ基板1に形成されたノズル43より、接合された基板面に対しほぼ水平な方向に吐出する、いわゆるエッジシュータ型の構成となっている。なお、図88は本実施形態の概念図でありノズル3の詳細については図示していない。   When this embodiment is compared with the first embodiment, the droplet discharge of the droplet discharge head of the first embodiment is discharged from the nozzle hole 3 formed in the nozzle substrate 2 in a direction substantially perpendicular to the nozzle plate surface. In contrast to the so-called side shooter (face shooter) configuration, the droplet discharge of the droplet discharge head according to the present embodiment is joined by the nozzle 43 formed on the flow path / actuator substrate 1. It is a so-called edge shooter type structure that discharges in a substantially horizontal direction with respect to the substrate surface. FIG. 88 is a conceptual diagram of this embodiment, and details of the nozzle 3 are not shown.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドの第9実施形態について図89を参照して説明する。なお、図89は同ヘッドを分解した状態の斜視説明図である。
本実施形態は、上記の第5実施形態と同様に、液室間隔壁8が傾斜面8bを有する構成としたものであり、その他の構成は上記第9実施形態とほぼ同様である
Next, a ninth embodiment of the droplet discharge head according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 89 is an explanatory perspective view of the head in an exploded state.
In the present embodiment, like the fifth embodiment, the liquid chamber interval wall 8 has an inclined surface 8b, and other configurations are substantially the same as those of the ninth embodiment.

このように、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、振動板が液室間隔壁の壁面に設けられ、振動板と電極間のギャップが犠牲層エッチングプロセスによって形成されているため、高精度な振動板及びギャップを形成することができ、高精度の液滴吐出が可能となる。   As described above, according to the electrostatic actuator according to the present invention, the diaphragm is provided on the wall surface of the liquid chamber interval wall, and the gap between the diaphragm and the electrode is formed by the sacrificial layer etching process. A diaphragm and a gap can be formed, and highly accurate droplet discharge can be performed.

また、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、犠牲層除去孔は液室間隔壁の液室壁面を形成しない面に対応する部分に形成されているため、犠牲層除去孔の封止が容易になる。また、犠牲層除去孔を高密度・高精度に形成できるので、高効率・低バラツキの犠牲層除去が可能となる。   Further, according to the electrostatic actuator according to the present invention, the sacrificial layer removal hole is formed in a portion corresponding to the surface of the liquid chamber interval wall that does not form the liquid chamber wall surface. It becomes easy. Further, since the sacrificial layer removal holes can be formed with high density and high accuracy, the sacrificial layer can be removed with high efficiency and low variation.

そして、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、液室間隔壁の液室の壁面を形成する少なくとも1つ面が傾斜面である構成としているため、振動板の長さの精度が向上し、液滴吐出特性のバラツキを低減することができる。   According to the electrostatic actuator according to the present invention, since at least one surface forming the wall surface of the liquid chamber interval wall is an inclined surface, the accuracy of the length of the diaphragm is improved. In addition, variations in droplet discharge characteristics can be reduced.

さらに、本発明に係る静電型アクチュエータによれば、液室の対向する壁面にそれぞれ振動板とそれに対応するギャップ(空隙)及び犠牲層除去孔、並びに振動板固定部が設けられ、振動板の変形可能領域が液室間隔壁の壁面領域よりも小さく形成され、かつ、振動板に対応するギャップを相互に連通する連通路が設けられていることから、複数の振動板の相互干渉は抑えられ、連通路の効果により犠牲層除去をウェットプロセスで行った場合に、エッチング後の水洗や乾燥工程が行い易くなるので、量産性の高いウェットプロセスによる犠牲層除去適用がし易くなりコストダウンを図ることができる。   Furthermore, according to the electrostatic actuator according to the present invention, the diaphragm, the gap (gap) corresponding to the diaphragm, the sacrificial layer removal hole, and the diaphragm fixing portion are provided on the opposing wall surfaces of the liquid chamber, Since the deformable region is formed smaller than the wall surface region of the liquid chamber interval wall and the communication path that connects the gaps corresponding to the diaphragms to each other is provided, the mutual interference of the plurality of diaphragms can be suppressed. When the sacrificial layer is removed by a wet process due to the effect of the communication path, it becomes easy to perform the water washing and drying process after etching, so that the sacrificial layer can be easily removed by the wet process with high productivity and the cost is reduced. be able to.

また、本発明に係る液滴吐出ヘッドによれば、本発明に係る静電型アクチュエータを備えているので、安定した滴吐出特性を得られるとともに、ヘッド部材の小型化、及び低コスト化を図ることができる。   Further, according to the droplet discharge head according to the present invention, since the electrostatic actuator according to the present invention is provided, stable droplet discharge characteristics can be obtained, and the head member can be reduced in size and cost. be able to.

なお、上記の全ての実施形態において、振動板11の構成として、酸化膜、ポリシリコン、窒化膜、酸化膜からなる4層構造を示しているが、層数及びその組合せはこれに限定されるものではなく、積層数や材料が異なる他の組合せとすることもできる。   In all the above embodiments, the configuration of the diaphragm 11 shows a four-layer structure made of an oxide film, polysilicon, nitride film, and oxide film, but the number of layers and combinations thereof are limited to this. It is not a thing, but it can also be set as the other combination from which the number of lamination | stacking and material differ.

次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドを搭載した本発明に係る画像形成装置であるインクジェット記録装置の機構の一例について図91及び図92を参照して説明する。なお、図91は同記録装置の斜視説明図、図92は同記録装置の機構部の側面説明図である。   Next, an example of the mechanism of an ink jet recording apparatus that is an image forming apparatus according to the present invention on which an ink jet head that is a liquid droplet ejection head according to the present invention is mounted will be described with reference to FIGS. 91 and 92. FIG. 91 is a perspective explanatory view of the recording apparatus, and FIG. 92 is a side explanatory view of a mechanism portion of the recording apparatus.

このインクジェット記録装置は、記録装置本体111の内部に主走査方向に移動可能なキャリッジ、キャリッジに搭載した本発明に係る液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド、記録ヘッドへインクを供給するインクカートリッジ等で構成される印字機構部112等を収納し、装置本体111の下方部には前方側から多数枚の用紙113を積載可能な給紙カセット(或いは給紙トレイでもよい。)114を抜き差し自在に装着することができ、また、用紙113を手差しで給紙するための手差しトレイ115を開倒することができ、給紙カセット114或いは手差しトレイ115から給送される用紙113を取り込み、印字機構部112によって所要の画像を記録した後、後面側に装着された排紙トレイ116に排紙する。   The ink jet recording apparatus includes a carriage that can move in the main scanning direction inside the recording apparatus main body 111, a recording head that includes the droplet discharge head according to the present invention mounted on the carriage, an ink cartridge that supplies ink to the recording head, and the like. The printing mechanism 112 and the like configured are accommodated, and a paper feed cassette (or a paper feed tray) 114 on which a large number of sheets 113 can be stacked from the front side is detachably attached to the lower part of the apparatus main body 111. In addition, the manual tray 115 for manually feeding the paper 113 can be opened, the paper 113 fed from the paper feed cassette 114 or the manual tray 115 is taken in, and the printing mechanism unit 112 is loaded. After recording a required image, the paper is discharged to a paper discharge tray 116 mounted on the rear side.

印字機構部112は、図示しない左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド121と従ガイドロッド122とでキャリッジ123を主走査方向に摺動自在に保持し、このキャリッジ123にはイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)の各色のインク滴を吐出する本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドからなるヘッド124を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。またキャリッジ123にはヘッド124に各色のインクを供給するための各インクカートリッジ125を交換可能に装着している。なお、本発明に係るインクカートリッジを搭載する構成とすることもできる。   The printing mechanism 112 holds a carriage 123 slidably in the main scanning direction by a main guide rod 121 and a sub guide rod 122 which are guide members horizontally mounted on left and right side plates (not shown). (Y), cyan (C), magenta (M), black (Bk) each head is composed of an ink jet head that is a liquid droplet ejection head according to the present invention for ejecting ink droplets of each color, and a plurality of ink ejection openings are mainly used. They are arranged in a direction crossing the scanning direction and mounted with the ink droplet ejection direction facing downward. Also, each ink cartridge 125 for supplying each color ink to the head 124 is replaceably mounted on the carriage 123. The ink cartridge according to the present invention can be mounted.

インクカートリッジ125は上方に大気と連通する大気口、下方にはインクジェットヘッドへインクを供給する供給口を、内部にはインクが充填された多孔質体を有しており、多孔質体の毛管力によりインクジェットヘッドへ供給されるインクをわずかな負圧に維持している。   The ink cartridge 125 has an air port that communicates with the atmosphere upward, a supply port that supplies ink to the inkjet head below, and a porous body filled with ink inside, and the capillary force of the porous body Thus, the ink supplied to the inkjet head is maintained at a slight negative pressure.

また、記録ヘッドとしてここでは各色のヘッド124を用いているが、各色のインク滴を吐出するノズルを有する1個のヘッドでもよい。   Further, although the heads 124 of the respective colors are used here as the recording heads, a single head having nozzles for ejecting ink droplets of the respective colors may be used.

ここで、キャリッジ123は後方側(用紙搬送方向下流側)を主ガイドロッド121に摺動自在に嵌装し、前方側(用紙搬送方向上流側)を従ガイドロッド122に摺動自在に載置している。そして、このキャリッジ123を主走査方向に移動走査するため、主走査モータ127で回転駆動される駆動プーリ128と従動プーリ129との間にタイミングベルト130を張装し、このタイミングベルト130をキャリッジ123に固定しており、主走査モータ127の正逆回転によりキャリッジ123が往復駆動される。   Here, the carriage 123 is slidably fitted to the main guide rod 121 on the rear side (downstream side in the paper conveyance direction), and is slidably mounted on the sub guide rod 122 on the front side (upstream side in the paper conveyance direction). doing. In order to move and scan the carriage 123 in the main scanning direction, a timing belt 130 is stretched between a driving pulley 128 and a driven pulley 129 that are rotationally driven by a main scanning motor 127. The carriage 123 is reciprocally driven by forward and reverse rotations of the main scanning motor 127.

一方、給紙カセット114にセットした用紙113をヘッド124の下方側に搬送するために、給紙カセット114から用紙113を分離給装する給紙ローラ131及びフリクションパッド132と、用紙113を案内するガイド部材133と、給紙された用紙113を反転させて搬送する搬送ローラ134と、この搬送ローラ134の周面に押し付けられる搬送コロ135及び搬送ローラ134からの用紙113の送り出し角度を規定する先端コロ136とを設けている。搬送ローラ134は副走査モータ137によってギヤ列を介して回転駆動される。   On the other hand, in order to convey the sheet 113 set in the sheet cassette 114 to the lower side of the head 124, the sheet 113 is guided from the sheet feeding cassette 114 to the sheet feeding roller 131 and the friction pad 132. A guide member 133, a transport roller 134 that reverses and transports the fed paper 113, a transport roller 135 that is pressed against the peripheral surface of the transport roller 134, and a tip that defines the feed angle of the paper 113 from the transport roller 134 A roller 136 is provided. The transport roller 134 is rotationally driven by a sub-scanning motor 137 through a gear train.

そして、キャリッジ123の主走査方向の移動範囲に対応して搬送ローラ134から送り出された用紙113を記録ヘッド124の下方側で案内する用紙ガイド部材である印写受け部材139を設けている。この印写受け部材139の用紙搬送方向下流側には、用紙113を排紙方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ141、拍車142を設け、さらに用紙113を排紙トレイ116に送り出す排紙ローラ143及び拍車144と、排紙経路を形成するガイド部材145,146とを配設している。   A printing receiving member 139 is provided as a paper guide member that guides the paper 113 fed from the transport roller 134 on the lower side of the recording head 124 corresponding to the movement range of the carriage 123 in the main scanning direction. On the downstream side of the printing receiving member 139 in the paper conveyance direction, a conveyance roller 141 and a spur 142 that are rotationally driven to send the paper 113 in the paper discharge direction are provided, and paper discharge that further feeds the paper 113 to the paper discharge tray 116. A roller 143 and a spur 144, and guide members 145 and 146 forming a paper discharge path are disposed.

記録時には、キャリッジ123を移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド124を駆動することにより、停止している用紙113にインクを吐出して1行分を記録し、用紙113を所定量搬送後次の行の記録を行う。記録終了信号または、用紙113の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了させ用紙113を排紙する。   At the time of recording, the recording head 124 is driven according to the image signal while moving the carriage 123, thereby ejecting ink onto the stopped sheet 113 to record one line. Record the line. Upon receiving a recording end signal or a signal that the trailing edge of the sheet 113 reaches the recording area, the recording operation is terminated and the sheet 113 is discharged.

また、キャリッジ123の移動方向右端側の記録領域を外れた位置には、ヘッド124の吐出不良を回復するための回復装置147を配置している。回復装置147はキャップ手段と吸引手段とクリーニング手段を有している。キャリッジ123は印字待機中にはこの回復装置147側に移動されてキャッピング手段でヘッド124をキャッピングされ、吐出口部を湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出することにより、全ての吐出口のインク粘度を一定にし、安定した吐出性能を維持する。   A recovery device 147 for recovering defective ejection of the head 124 is disposed at a position outside the recording area on the right end side in the movement direction of the carriage 123. The recovery device 147 includes a cap unit, a suction unit, and a cleaning unit. The carriage 123 is moved to the recovery device 147 side during printing standby, and the head 124 is capped by the capping unit, and the ejection port portion is kept in a wet state to prevent ejection failure due to ink drying. Further, by ejecting ink that is not related to recording during recording or the like, the ink viscosity of all the ejection ports is made constant and stable ejection performance is maintained.

吐出不良が発生した場合等には、キャッピング手段でヘッド124の吐出口(ノズル)を密封し、チューブを通して吸引手段で吐出口からインクとともに気泡等を吸い出し、吐出口面に付着したインクやゴミ等はクリーニング手段により除去され吐出不良が回復される。また、吸引されたインクは、本体下部に設置された廃インク溜(不図示)に排出され、廃インク溜内部のインク吸収体に吸収保持される。   When a discharge failure occurs, the discharge port (nozzle) of the head 124 is sealed by the capping unit, and bubbles and the like are sucked out from the discharge port by the suction unit through the tube. Is removed by the cleaning means to recover the ejection failure. Further, the sucked ink is discharged to a waste ink reservoir (not shown) installed at the lower part of the main body and absorbed and held by an ink absorber inside the waste ink reservoir.

このインクジェット記録装置によれば、本発明に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドを備えているので、低消費電力でバラツキが少ない、安定した液滴吐出特性を得ることができ、高品質の画像形成装置を実現できる。   According to this ink jet recording apparatus, since the ink jet head which is the liquid droplet ejection head according to the present invention is provided, stable liquid droplet ejection characteristics with low power consumption and little variation can be obtained, and high quality images can be obtained. A forming apparatus can be realized.

次に、本発明に静電型アクチュエータを含む本発明に係るマイクロポンプの一例について図93を参照して説明する。
このマイクロポンプは、本発明に係る静電型アクチュエータを構成するアクチュエータ基板201と、このアクチュエータ基板201との間で流体を流すための流路203を形成する天板202とを有している。アクチュエータ基板201には液滴吐出ヘッドの第5実施形態で説明したと同様に、断面略V字状の傾斜面を有する液室204(液室間隔壁208)を形成し、このアクチュエータ基板201自体を共通電極として、各液室間隔壁208の傾斜面に振動板211を設けている。なお、振動板211が傾斜面の上部側及び下部側で基板201に固定されることは同第5実施形態の場合と同じである。
Next, an example of a micropump according to the present invention that includes an electrostatic actuator according to the present invention will be described with reference to FIG.
The micropump includes an actuator substrate 201 that constitutes an electrostatic actuator according to the present invention, and a top plate 202 that forms a flow path 203 for flowing a fluid between the actuator substrate 201. As described in the fifth embodiment of the droplet discharge head, a liquid chamber 204 (liquid chamber interval wall 208) having an inclined surface having a substantially V-shaped cross section is formed on the actuator substrate 201. The actuator substrate 201 itself Is used as a common electrode, and a diaphragm 211 is provided on the inclined surface of each liquid chamber interval wall 208. Note that the diaphragm 211 is fixed to the substrate 201 on the upper and lower sides of the inclined surface as in the fifth embodiment.

このマイクロポンプの動作原理を説明すると、前述した液滴吐出ヘッドの場合と同様に、振動板211に対して選択的にパルス電位を与えることによって振動板211と固定電極であるアクチュエータ基板201との間で静電吸引力が生じるので、振動板211が変形する。ここで、1つの液室204に対応する振動板211を図中右側から順次駆動することによって流路201内の流体は、矢印方向へ流れが生じ、流体の輸送が可能となる。   The operation principle of the micropump will be described. As in the case of the liquid droplet ejection head described above, the pulsed potential is selectively applied to the diaphragm 211 so that the diaphragm 211 and the actuator substrate 201 which is a fixed electrode are connected. Since an electrostatic attraction force is generated between them, the diaphragm 211 is deformed. Here, by sequentially driving the diaphragm 211 corresponding to one liquid chamber 204 from the right side in the drawing, the fluid in the channel 201 flows in the direction of the arrow, and the fluid can be transported.

この場合、本発明に係る静電型アクチュエータを備えることで、特性バラツキが少なく、安定した液体輸送を可能な小型で低消費電力のマイクロポンプを得られる。なお、ここでは振動板(変形可能領域)が複数ある例を示したが、変形可能領域は1つでも良い。また、輸送効率を上げるために、液室間に1又は複数の弁、例えば逆止弁などを設けることもできる。   In this case, by providing the electrostatic actuator according to the present invention, it is possible to obtain a small and low-power-consumption micropump capable of stable liquid transportation with little variation in characteristics. In addition, although the example which has two or more diaphragms (deformable area | regions) was shown here, one deformable area | region may be sufficient. In order to increase transport efficiency, one or more valves such as a check valve may be provided between the liquid chambers.

本発明に係る液滴吐出ヘッドの第1実施形態の分解斜視説明図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the first embodiment of the droplet discharge head according to the present invention. 同ヘッドをノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。FIG. 3 is an explanatory plan view showing the head in a transmissive state when viewed from the nozzle plate side. 図2の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。FIG. 3 is an explanatory plan view in which patterns of respective parts in FIG. 2 are extracted. 図2のX1−X1線に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line X1-X1 in FIG. 図2のX2−X2線に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line X2-X2 of FIG. 図2のY1−Y1線に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y1-Y1 of FIG. 図2のY2−Y2線に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y2-Y2 of FIG. 図2のY3−Y3線に沿う断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view taken along line Y3-Y3 in FIG. 図2のX1−X1線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part which follows the X1-X1 line | wire of FIG. 図2のX2−X2線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part which follows the X2-X2 line | wire of FIG. 図2のY3−Y3線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part along the Y3-Y3 line | wire of FIG. ノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pressurizing liquid chamber bottom along the arrangement direction of the nozzles. 図2のY1−Y1線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of a pressurized liquid chamber along the line Y1-Y1 in FIG. 固定電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the electrode extraction pad part for fixed electrodes. 振動板電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory view of the electrode take-out pad portion for the diaphragm electrode. 同実施形態の他の例を示す図2のX1−X1線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part which follows the X1-X1 line | wire of FIG. 2 which shows the other example of the same embodiment. 同じく図2のX2−X2線に沿う断面に相当する液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part corresponding to the cross section which follows the X2-X2 line of FIG. 同じく図2のY3−Y3線に沿う断面に相当する液室間隔壁上部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of an upper portion of the liquid chamber interval wall corresponding to a cross section along line Y3-Y3 in FIG. 同実施形態の更に他の例を示すノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の断面説明図である。FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the nozzle arrangement direction showing still another example of the embodiment. 同じく図2のY1−Y1線に沿う断面に相当する加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber corresponding to a cross section along line Y1-Y1 in FIG. 第1実施形態に係る液滴吐出ヘッドの製造工程の説明に供する断面説明図である。FIG. 5 is a cross-sectional explanatory diagram for explaining a manufacturing process of the droplet discharge head according to the first embodiment. 同じく図21に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 22 is a cross-sectional explanatory view illustrating the process following FIG. 21. 同じく図22に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 23 is a cross-sectional explanatory view illustrating the process following FIG. 22. 同じく図23に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 24 is an explanatory cross-sectional view illustrating a step that similarly follows FIG. 23. 同じく図24に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 25 is a cross-sectional explanatory view illustrating the process following FIG. 24. 同じく図25に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 26 is a cross-sectional explanatory view illustrating the process following FIG. 25. 同じく図26に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 27 is an explanatory cross-sectional view illustrating a process following FIG. 26. 同じく図27に続く工程を説明する断面説明図である。FIG. 28 is a cross-sectional explanatory view illustrating the process following FIG. 27. 本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第2実施形態をノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。It is a plane explanatory view showing the second embodiment of the droplet discharge head according to the present invention in a transmissive state as viewed from the nozzle plate side. 図29の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。It is plane explanatory drawing which extracted the pattern of each part of FIG. 図29のX3−X3線に沿う断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view taken along line X3-X3 of FIG. 図29のX4−X4線に沿う断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view taken along line X4-X4 of FIG. 図29のY4−Y4線に沿う断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y4-Y4 of FIG. 29. 図29のY5−Y5線に沿う断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y5-Y5 of FIG. 図29のX3−X3線に沿う加圧液室底部の断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line X3-X3 in FIG. 29. 図29のX4−X4線に沿う加圧液室底部の断面説明図である。FIG. 30 is a cross-sectional explanatory view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line X4-X4 of FIG. 29. 図29のY4−Y4線に沿う加圧液室底部の断面説明図である。FIG. 30 is an explanatory cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line Y4-Y4 in FIG. 29. 本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第3実施形態のノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。It is a plane explanatory view shown in the permeation | transmission state seen from the nozzle plate side of 3rd Embodiment of the droplet discharge head concerning this invention. 図38の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。It is plane explanatory drawing which extracted the pattern of each part of FIG. 図38のX5−X5線に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which follows the X5-X5 line | wire of FIG. 図38のX6−X6線に沿う断面説明図である。It is sectional explanatory drawing which follows the X6-X6 line | wire of FIG. 図38のY7−Y7線に沿う断面説明図である。FIG. 39 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y7-Y7 of FIG. 図38のY8−Y8線に沿う断面説明図である。FIG. 39 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y8-Y8 of FIG. 図38のX5−X5線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part along the X5-X5 line | wire of FIG. 図38のX6−X6線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part along the X6-X6 line | wire of FIG. 図38のY9−Y9線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the liquid chamber space | interval wall upper part along the Y9-Y9 line | wire of FIG. ノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pressurizing liquid chamber bottom along the arrangement direction of the nozzles. 図38のY7−Y7線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 39 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line Y7-Y7 in FIG. 振動板電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。It is a cross-sectional explanatory view of the electrode take-out pad portion for the diaphragm electrode. 固定電極用電極取り出しパッド部の断面説明図である。It is sectional explanatory drawing of the electrode extraction pad part for fixed electrodes. 本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第4実施形態のノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。It is a plane explanatory view shown in the permeation | transmission state seen from the nozzle plate side of 4th Embodiment of the droplet discharge head concerning this invention. 図51の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。FIG. 52 is an explanatory plan view showing a pattern extracted from each part of FIG. 51. 図51のX7−X7線に沿う断面説明図である。FIG. 52 is a cross-sectional explanatory view taken along line X7-X7 in FIG. 51. 図51のX8−X8線に沿う断面説明図である。FIG. 52 is a cross-sectional explanatory view taken along line X8-X8 in FIG. 51. 図51のY10−Y10線に沿う断面説明図である。FIG. 52 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y10-Y10 of FIG. 51. 図51のY11−Y11線に沿う断面説明図である。FIG. 52 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y11-Y11 of FIG. 51. 図51のX7−X7線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 52 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line X7-X7 in FIG. 51. 図51のX8−X8線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 52 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line X8-X8 in FIG. 51. 図51のY10−Y10線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 52 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the line Y10-Y10 in FIG. 51. 本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第5実施形態の斜視説明図である。FIG. 9 is a perspective explanatory view of a fifth embodiment of a droplet discharge head according to the present invention. 同ヘッドのノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。It is plane explanatory drawing shown in the permeation | transmission state seen from the nozzle plate side of the head. 図61の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。FIG. 62 is an explanatory plan view of the pattern of each part in FIG. 61 extracted. 図61のX9−X9線に沿う断面説明図である。FIG. 62 is an explanatory cross-sectional view taken along line X9-X9 of FIG. 61. 図61のX10−X10線に沿う断面説明図である。FIG. 62 is a cross-sectional explanatory view taken along line X10-X10 in FIG. 61. 図61のY13−Y13線に沿う断面説明図である。FIG. 62 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y13-Y13 of FIG. 61. 図61のY14−Y14線に沿う断面説明図である。FIG. 62 is an explanatory cross-sectional view taken along line Y14-Y14 of FIG. 61. 図61のX9−X9線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。FIG. 62 is an enlarged cross-sectional view of an upper part of the liquid chamber interval wall taken along line X9-X9 in FIG. 61. 図61のX10−X10線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。FIG. 62 is an enlarged cross-sectional view of the upper part of the liquid chamber interval wall taken along line X10-X10 in FIG. 61. 図61のY15−Y15線に沿う液室間隔壁上部の拡大断面図である。FIG. 62 is an enlarged cross-sectional view of an upper portion of a liquid chamber interval wall along the line Y15-Y15 in FIG. 61. 図70はノズルの並び方向に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 70 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of the pressurized liquid chamber along the nozzle arrangement direction. 図61のY13−Y13線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pressurization liquid room bottom which meets the Y13-Y13 line of FIG. 振動板電極用電極取り出しパッド部の詳細説明図である。It is a detailed explanatory view of an electrode extraction pad portion for a diaphragm electrode. 固定電極用電極取り出しパッド部の詳細説明図である。It is detailed explanatory drawing of the electrode extraction pad part for fixed electrodes. 同実施形態の作用説明に供する図61のX9−X9線に沿う断面に相当する他の形態の断面説明図である。FIG. 62 is a cross-sectional explanatory diagram of another form corresponding to the cross section taken along the line X9-X9 of FIG. 61 for explaining the operation of the same embodiment; 同実施形態の作用説明に供する図61のX9−X9線に沿う断面に相当する更に他の形態の断面説明図である。FIG. 69 is a cross-sectional explanatory view of yet another embodiment corresponding to a cross section taken along line X9-X9 of FIG. 同実施形態の作用説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for operation | movement description of the same embodiment. 図74の形態の作用説明に供する説明図である。FIG. 75 is an explanatory diagram for describing an operation of the embodiment of FIG. 74. 本発明にかかる液滴吐出ヘッドの第6実施形態のノズル板側から見た透過状態で示す平面説明図である。It is plane explanatory drawing shown in the permeation | transmission state seen from the nozzle plate side of 6th Embodiment of the droplet discharge head concerning this invention. 図78の各部のパターンを抜き出した平面説明図である。FIG. 79 is an explanatory plan view showing a pattern extracted from each part of FIG. 78; 図78のX11−X11線に沿う断面説明図である。FIG. 79 is an explanatory sectional view taken along line X11-X11 in FIG. 78. 図78のX12−X12線に沿う断面説明図である。FIG. 79 is an explanatory sectional view taken along line X12-X12 of FIG. 78. 図78のY16−Y16線に沿う断面説明図である。FIG. 79 is an explanatory sectional view taken along the line Y16-Y16 in FIG. 78. 図78のY17−Y17線に沿う断面説明図である。FIG. 79 is an explanatory sectional view taken along the line Y17-Y17 in FIG. 78. 図78のX11−X11線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 79 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of a pressurized liquid chamber along line X11-X11 in FIG. 78. 図78のX12−X12線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 79 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of a pressurized liquid chamber along line X12-X12 in FIG. 78. 図78のY16−Y16線に沿う加圧液室底部の拡大断面図である。FIG. 79 is an enlarged cross-sectional view of the bottom of a pressurized liquid chamber along the line Y16-Y16 in FIG. 78. 本発明に係る液滴吐出ヘッドの第7実施形態の分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of 7th Embodiment of the droplet discharge head which concerns on this invention. 本発明に係る液滴吐出ヘッドの第8実施形態の分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of 8th Embodiment of the droplet discharge head which concerns on this invention. 本発明に係る液滴吐出ヘッドの第9実施形態の分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of 9th Embodiment of the droplet discharge head which concerns on this invention. 本発明に係る画像形成装置の一例を説明する斜視説明図である。1 is a perspective explanatory view illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 同画像形成装置の機構部の側面説明図である。FIG. 3 is a side explanatory view of a mechanism unit of the image forming apparatus. 本発明に係るマイクロポンプの一例を説明する模式的断面明図である。It is a typical section bright view explaining an example of a micro pump concerning the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…流路・アクチュエータ基板
2…ノズル基板
3…ノズル孔
4…加圧液室
5…流体抵抗部
6…共通液室
7…液供給口
8…液室間隔壁部
10…アクチュエータ素子
11…振動板
24…犠牲層
12…ギャップ(空隙)
12b…連通路
13…固定電極
14…犠牲層除去孔
15…電極取り出しパッド
16…電極接続孔
17…接着剤層
18…振動板側絶縁層
19…振動板電極
20…応力調整層
21…振動板割れ防止膜
22…固定電極側絶縁層
23…絶縁膜
24…犠牲層
25…振動板固定部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flow path / actuator substrate 2 ... Nozzle substrate 3 ... Nozzle hole 4 ... Pressurized liquid chamber 5 ... Fluid resistance part 6 ... Common liquid chamber 7 ... Liquid supply port 8 ... Liquid chamber space | interval wall part 10 ... Actuator element 11 ... Vibration Plate 24 ... Sacrificial layer 12 ... Gaps
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12b ... Communication path 13 ... Fixed electrode 14 ... Sacrificial layer removal hole 15 ... Electrode extraction pad 16 ... Electrode connection hole 17 ... Adhesive layer 18 ... Diaphragm side insulating layer 19 ... Diaphragm electrode 20 ... Stress adjustment layer 21 ... Diaphragm Crack prevention film 22 ... Fixed electrode side insulating layer 23 ... Insulating film 24 ... Sacrificial layer 25 ... Diaphragm fixing part

Claims (10)

振動板とこれにギャップを介して対向する電極とを備え、振動板を静電力で変形させる静電型アクチュエータにおいて、前記振動板が液室間隔壁の壁面に設けられ、前記振動板と電極間のギャップが犠牲層エッチングプロセスによって形成されたことを特徴とする静電型アクチュエータ。   An electrostatic actuator comprising a diaphragm and an electrode opposed to the diaphragm through a gap, wherein the diaphragm is deformed by an electrostatic force, the diaphragm is provided on a wall surface of a liquid chamber interval wall, and the diaphragm and the electrode An electrostatic actuator characterized in that the gap is formed by a sacrificial layer etching process. 請求項1に記載の静電型アクチュエータにおいて、犠牲層を除去するための犠牲層除去孔は前記液室間隔壁の液室壁面を形成しない面に対応する部分に形成されていることを特徴とする静電型アクチュエータ。   2. The electrostatic actuator according to claim 1, wherein a sacrificial layer removal hole for removing the sacrificial layer is formed in a portion corresponding to a surface of the liquid chamber interval wall that does not form a liquid chamber wall surface. Electrostatic actuator that performs. 請求項1又は2に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記液室間隔壁の液室の壁面を形成する少なくとも1つの面が傾斜面であることを特徴とする静電型アクチュエータ。   3. The electrostatic actuator according to claim 1, wherein at least one surface forming a wall surface of the liquid chamber of the liquid chamber interval wall is an inclined surface. 請求項1ないし3のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、液室の対向する壁面にそれぞれ振動板が設けられていることを特徴とする静電型アクチュエータ。   4. The electrostatic actuator according to claim 1, wherein a diaphragm is provided on each of the opposing wall surfaces of the liquid chamber. 請求項1ないし4のいずれかに記載の静電型アクチュエータにおいて、前記振動板の変形可能領域が前記液室間隔壁の壁面領域よりも小さいことを特徴とする静電型アクチュエータ。   5. The electrostatic actuator according to claim 1, wherein a deformable region of the diaphragm is smaller than a wall surface region of the liquid chamber interval wall. 請求項4に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記各振動板に対応するギャップを相互に連通する連通路が設けられていることを特徴とする静電型アクチュエータ。   5. The electrostatic actuator according to claim 4, further comprising a communication path that connects gaps corresponding to the respective diaphragms to each other. 請求項6に記載の静電型アクチュエータにおいて、前記連通路が複数設けられていることを特徴とする静電型アクチュエータ。   The electrostatic actuator according to claim 6, wherein a plurality of the communication paths are provided. ノズルから液滴を吐出させるための静電型アクチュエータを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、前記静電型アクチュエータが請求項1ないし7のいずれかに記載の静電型アクチュエータであることを特徴とする液滴吐出ヘッド。   8. A droplet discharge head including an electrostatic actuator for discharging droplets from a nozzle, wherein the electrostatic actuator is the electrostatic actuator according to any one of claims 1 to 7. Droplet discharge head. 液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えて被記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、請求項8に記載の液滴吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。   9. An image forming apparatus comprising a droplet discharge head according to claim 8, wherein the image forming apparatus includes a droplet discharge head for discharging a droplet to form an image on a recording medium. 振動板の変形によって液体を輸送するマイクロポンプにおいて、請求項1ないし7のいずれかに記載の静電型アクチュエータを備えていることを特徴とするマイクロポンプ。   A micropump for transporting a liquid by deformation of a diaphragm, comprising the electrostatic actuator according to any one of claims 1 to 7.
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