JP2008110595A - インクジェットヘッドの製造方法及びオリフィスプレートの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】個別液室の深さを浅く形成することができるインクジェットヘッド等を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドは、吐出口107aに連通する個別液室106が形成され、かつ個別液室106の1つの面を形成する振動板110を構成する部材を含む流路基板10を有する。インクジェットヘッドはさらに、振動板110上に設けられ、吐出口107aから液体を吐出させるためのエネルギーを個別液室106中の液体に付与する圧電素子111,112,113を有する。流路基板108は第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板104の一部で構成され、個別液室106はその第1のSi層に形成されている。SOI基板104の絶縁層は振動板110の一部または全てを構成している。
【選択図】図1

Description

本発明は、液滴を吐出する吐出口とこれに連通する個別液室を備え、この個別液室の一部を構成する振動板に、時間とともに推移する変位を与えることにより液滴を吐出させる圧電体を用いたインクジェットヘッド等に関する。本発明によるインクジェットヘッドは、紙、布、革、不織布、OHPシート等に印刷するインクジェット記録装置や、基板、板材等の固体物に液体を付着させるパターニング装置や塗布装置等に適用可能である。
従来から、インクジェットヘッドは、低騒音、低ランニングコスト、装置の小型化およびカラー化が容易である等の理由から、プリンターやファクシミリ等の記録装置に広く内蔵されている。また、特に圧電体を用いたインクジェットヘッドは、吐出させる液体の選択自由度の高さからデバイス製造向けのパターニング装置としての用途も拡大しつつある。
インクジェットヘッドは一般に、液体流路を備えた流路基板と、流路基板の第1の面に設けられた個別液室と、個別液室から流路基板の第2の面に貫通する貫通路と、流路基板の第2の面に接着され貫通路と連通する吐出口を備えたオリフィスプレートとを有する。インク滴の吐出を行うためには個別液室内を加圧させる必要がある。その圧力発生手段としては、個別液室内に設置された発熱体により液体を発泡させて液滴を吐出させるバブル型のものや、個別液室の一部を形成している振動板を圧電素子により変形させることで液滴を形成させるピエゾ型のものが知られている。さらには、静電気力で振動板を変形させることで液滴を吐出させる静電型のものも知られている。
このようなインクジェットヘッドにおいては、近年の画像形成の高精細化の要求に伴い、流路基板の個別液室、及び圧電素子等の圧力発生源を高密度かつ多数配列した高集積化がなされている。このような要求に応えるため、ピエゾ型のインクジェットヘッドにおいては、例えば振動板の全面に成膜技術により電極や圧電体を形成し、フォトリソグラフィー技術を用いて個別液室に対応した電極や圧電体を加工するものが提案されている。成膜技術とフォトリソグラフィー技術を用いることにより、高密度なインクジェットヘッドが実現されている。
また、特許文献1には、Si基板上に電極や圧電膜を形成した後、異方性エッチングでSiを加工することで高精度な個別液室を形成する技術が開示されている。しかしながら、このようなインクジェットヘッドでは、個別液室の深さは基板の厚みに依存してしまい、自由な個別液室深さにすることができない。また6インチや8インチといった比較的大きな基板を用いてインクジェットヘッドを作製する際は、製造時の取り扱いの問題からある程度の厚みの基板を用いる必要があり、それ故に個別液室の深さも深くなってしまう。特に高密度のインクジェットヘッドの場合は、個別液室を区画する隔壁の厚さが薄く、かつ個別液室が深い構造となってしまい、十分な剛性が得られずクロストークの発生や所望の吐出性能が得られないという問題点がある。
特許文献2には、このような問題を解決すべく、SOI基板の単結晶Si層に圧力発生室となる溝を形成し、溝に犠牲層を形成した後に振動板を形成し、最後に犠牲層を除去して深さが浅い圧力発生室を形成する製法が開示されている。
また、特許文献3には、Si基板の一方の面から異方性エッチングによってSiを加工することで、Si基板に個別液室や貫通路を形成する技術が開示されている。
特開平11−227204号公報 特開2001−205808号公報 特開平05−229128号公報
しかしながら、特許文献2に開示された製法では、溝に犠牲層を充填するという複雑な工程があるとともに、その犠牲層を狭い流路を介して除去するという工程が含まれる。また、犠牲層が圧力発生室から完全に除去できないなどの問題点がある。
また、特許文献3に開示された技術では、Siの異方性エッチングを用いて液体流路を形成しているため、液体の流路の深さはその幅に依存してしまうことから、液体の流路の幅と深さの両方を所望の寸法に形成することができない。さらに、特許文献3に開示された技術では、液体の流路の寸法は用いるSiウエハの厚みにも依存してしまい、吐出口等を単独で自由な寸法に形成することができない。さらには、高密度のインクジェットヘッドの作製にあたっては、液体の流路はさらに小型化、高精度化を図る必要があり、これらに対応した構成や製造方法が求められている。
そこで本発明は、個別液室の深さを浅く形成することができるインクジェットヘッドおよびその製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、液体の流路構成をより高精度に形成することができるオリフィスプレートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のインクジェットヘッドは、液滴を吐出する吐出口に連通する個別液室が形成され、かつ前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を構成する部材を含む流路基板と、前記振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを前記個別液室中の液体に付与する圧電素子と、を有するインクジェットヘッドにおいて、前記流路基板は第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記第1のSi層に形成されており、前記絶縁層は前記振動板の一部または全てを構成していることを特徴とする。
また、本発明の他のインクジェットヘッドは、液滴を吐出する吐出口が形成されたオリフィスプレートと、前記吐出口に連通する個別液室が形成された流路基板とが互いに接合されて構成されているインクジェットヘッドにおいて、前記オリフィスプレートは第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の一部で構成され、前記吐出口は前記第1のSi層に形成されており、前記流路基板は第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記第3のSi層に形成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明のオリフィスプレートは、液滴を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する連通部とを有するオリフィスプレートにおいて、前記吐出口は、第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層に形成され、前記連通部は、第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層に形成されていることを特徴とする。
上記本発明のインクジェットヘッドによれば、個別液室の深さを浅く形成することができる。
また、上記本発明のオリフィスプレートによれば、液体の流路構成をより高精度に形成することができる。
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、複数の個別液室106が形成された流路基板108を有している。流路基板108はSOI(Silicon On Insulator)基板104の一部で構成されている。流路基板108をなすSOI基板104の絶縁層102(図2A参照)が形成されている面の上にはSiO2層109が形成され、さらにその上には、そのほぼ全面にわたって下電極111が形成されている。さらに、下電極111上の各個別液室106に対向する位置には、個別液室106に沿って長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜112が設けられている。各圧電体薄膜112上には上電極113が設けられている。これらの下電極111、圧電体薄膜112および上電極113によって圧電素子が構成されている。また、流路基板108をなすSOI基板104の他方の面上には、吐出口107aが形成されたオリフィスプレート107が設けられている。
このように構成された本実施形態のインクジェットヘッドによれば、下電極111と上電極113との間に電圧を印加すると圧電体薄膜112が変形し、その変形に伴って、SiO2層109等からなる振動板110(図2B参照)が変形する。すると、振動板110が接する個別液室106内に貯留されているインク等の液体が加圧され、オリフィスプレート107の吐出口107aから液滴として吐出される。
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図2A及び図2Bを参照して説明する。
図2A(a)に示すように、第1のSi層101の厚みが50μm、絶縁層102の厚みが1μm、第2のSi層103の厚みが200μmである6インチサイズのSOI基板104を用意する。
続いて、図2A(b)に示すように、第1のSi層101側にエッチングマスク105を施し、絶縁層102をエッチングストップ層としてエッチングを行い、個別液室106を形成する。エッチングには、Siの深堀り技術として知られているICP(Inductively Coupled Plasma)エッチング装置を用いる。本実施形態では、エッチングガスとしてCF4とSF6を用いてエッチングを行っている。なお、エッチングマスク105はレジストのみで形成してもよいし、SiO2やSiONで形成してもよい。
次に、図2A(c)に示すように、SOI基板104と、これとは別途用意したSiからなる厚さ200μmのオリフィスプレート107とを、Siの直接接合技術により接合する。本実施形態では、SOI基板104とオリフィスプレート107を共に洗浄し、両者の清浄なSi表面同士を貼り合わせた後に両者に圧力を加えて接合している。
続いて、図2B(d)に示すように、第2のSi層103を除去して流路基板108を構成する。本実施形態では、ICPエッチング装置により厚さ200μmの第2のSi層103を全面除去する。なお、第2のSi層103は必ずしもその厚み方向の全てを除去する必要はなく、たとえば200μmの厚みのうち195μmをエッチングして、5μm分をエッチングせずに絶縁層102上に残しておいてもよい。また第2のSi層103は、ICPによるドライエッチング法ではなく、例えば研磨によって除去してもよい。
なお、流路基板108は単体の厚みが約50μmと薄いため単体で取り扱うと割れやすい。しかし、本実施形態では流路基板108をオリフィスプレート107と接合した後に第2のSi層103のみを除去することにより、単体で取り扱う場合に比べて流路基板108を損傷するおそれが少なくなっている。
その後、図2B(e)に示すように、絶縁層102上にSiO2層109を3μmの厚さに形成し、絶縁層102とSiO2層109とからなる振動板110を構成する。なお、振動板110はこの形態に限られず、絶縁層102のみで構成してもよい。またSiO2層109の代わりにSiONやSiNなどの絶縁膜、またはPtやAuなどの金属膜を形成し、これらと絶縁層102とで振動板110を構成してもよい。絶縁層102上に所望の厚みやヤング率を有する絶縁膜や金属膜をすることで、振動板110の厚みや剛性を自由に設計することが可能である。振動板110の厚みは上記の厚さに限られず、個別液室106の寸法等も考慮して自由な厚みに設計することができる。
また、第2のSi層103を一部残す形態とした場合は、絶縁層102上の膜厚方向に一部残したSiからなる第2のSi層103とSiO2からなる絶縁層102とで振動板110を構成してもよい。これにより、単結晶Siからなる第2のSi層103とSiO2からなる絶縁層102とで剛性の高い高精度な振動板を構成することが可能である。
続いて、図2B(f)に示すように、振動板110上に下電極111と圧電体薄膜112と上電極113とを形成する。圧電体薄膜112の成膜の際には、まず、流路基板108とオリフィスプレート107との接合体をスパッタ装置内に入れる。そして、鉛、チタン、ジルコニウムから構成されたPb(Zr,Ti)O3ペロブスカイト型酸化物(以下、「PZT」と称する。)をスパッタ法によって下電極111上に3μmの厚さに形成する。その後、上記接合体をスパッタ装置から取り出し、酸素雰囲気中で焼成を行い、PZT膜を結晶化させる。これにより、圧電体薄膜112が形成される。圧電体薄膜112の圧電性を良好にするため、PZT薄膜の組成がPb(Zr0.52Ti0.48)O3となるようにする。PZT膜の組成としては必ずしも上記組成に限定されず、他の組成であっても構わない。また、PZT膜厚は3μmに限定されるものではない。
その後、圧電体薄膜112上に上電極113を形成する。続いて、上電極113と圧電体薄膜112を個別液室106に対応するようにドライエッチングで加工すると、図1に示すようなインクジェットヘッドが完成する。なお、本実施形態では上電極113は塩化ホウ素ガスによりエッチングを行い、圧電体薄膜112は塩素とフッ素系の混合ガスによりエッチングを行なっている。
このように、本実施形態によれば、準備するSOI基板104の第1のSi層101の厚みを所望の個別液室106の深さとして個別液室106が形成され、流路基板108とオリフィスプレート107とを接合した後に第2のSi層103が除去される。これにより、深さの浅い個別液室106が形成された流路基板108を製造工程中の取り扱い時に破損することなく、インクジェットヘッドを製造することができる。
なお、本実施形態では第1のSi層101の厚さは50μmであるが、第1のSi層101の厚さはその寸法に限られない。所望の個別液室106の深さに合わせた厚さの第1のSi層101を有するSOI基板104を用いることで、個別液室106の深さを適宜選択することができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の本実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法について、図3A及び図3Bを参照して説明する。
図3A(a)に示すように、第1のSi層201の厚みが100μm、絶縁層202の厚みが3μm、第2のSi層203の厚みが200μmである6インチサイズのSOI基板204を用意する。
続いて、図3A(b)に示すように、第1のSi層201上にエッチングマスクを施し、絶縁層202をエッチングストップ層として第1のSi層201側からエッチングを行い、個別液室205とこれに連通する供給路206とを形成する。エッチングにはSiの深堀り技術として知られているICPエッチング装置を用いる。なお、図3A(b)は個別液室205の長手方向から見た断面図である。
次に、図3A(c)に示すように、SOI基板204と、これとは別途用意したSiからなる厚さ200μmのオリフィスプレート207とを、Siの直接接合技術により接合する。なお、接合方法はこれに限られず、Au膜を介した固相接合技術等を用いてもよい。
続いて、図3B(d)に示すように、第2のSi層203を除去して流路基板208を構成する。この際、供給路206の上方の部分の第2のSi層203aは除去せず、個別液室205および個別液室205を区切る隔壁209(図4参照)の上方の部分の第2のSi層203を除去する。なお、流路基板208自体の厚みは約100μmと薄いが、オリフィスプレート207と接合した後に第2のSi層203を除去していることより、製造工程中の取り扱い時に流路基板208が割れるおそれはない。
その後、図3B(e)に示すように、露出した絶縁層202を振動板210とし、振動板210上に下電極211と圧電体薄膜212と上電極213とを形成する。圧電体薄膜212の成膜の際には、まず、流路基板208とオリフィスプレート207との接合体ををスパッタ装置内に入れる。そして、PZTをスパッタ法によって下電極211上に3μmの厚さに形成する。その後、上記接合体をスパッタ装置から取り出し、酸素雰囲気中で焼成を行い、PZT膜を結晶化させる。これにより、圧電体薄膜212が形成される。圧電体薄膜212の圧電性を良好にするため、PZT薄膜の組成がPb(Zr0.52Ti0.48)O3となるようにする。PZT膜の組成としては必ずしも上記組成に限定されず、他の組成であっても構わない。また、PZT膜厚は3μmに限定されるものではない。
その後、圧電体薄膜212上に上電極213を形成する。続いて、上電極213と圧電体薄膜212を個別液室205に対応するようドライエッチングで加工する。最後に、第2のSi層203aに供給路206と連通する共通液室214を形成すると、図4に示すようなインクジェットヘッドが完成する。
このように構成された本実施形態のインクジェットヘッドも、下電極211と上電極213との間に電圧を印加すると圧電体薄膜212が変形し、その変形に伴って、絶縁層202からなる振動板210(図3B(e)参照)が変形する。すると、振動板210が接する個別液室205内に貯留されているインク等の液体が加圧され、オリフィスプレート207に形成された吐出口207aから液滴として吐出される。
なお、本実施形態では共通液室214は200μmの厚さの第2のSi層203aに形成したが、第2のSi層203aの厚みを例えば100μm程度に薄くした後に共通液室を形成してもよい。また、第2のSi層203aは必ずしも共通液室214を形成するためだけのものではなく、例えば上電極213とつながる引き出し電極を第2のSi層203a上に設けてもよいし、圧電体薄膜212を外気から封止するための封止材の一部として利用してもよい。
本実施形態では第1のSi層201の厚さは100μmであるが、第1のSi層201の厚さはその寸法に限られない。所望の個別液室205の深さに合わせた厚さの第1のSi層201を有するSOI基板204を用いることで、個別液室205の深さを適宜選択することができる。
(第3の実施形態)
図5は、本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。
図5に示すように、本実施形態のインクジェットヘッドは、複数の個別液室312が形成された流路基板313を有している。流路基板313は第1のSOI基板304の一部で構成されている。流路基板313をなす第1のSOI基板304の第1の絶縁層302(図6参照)が形成されている面の上にはSiO2層314が形成され、さらにその上には、そのほぼ全面にわたって下電極316が形成されている。さらに、下電極316上の各個別液室312に対向する位置には、個別液室312に沿って長手方向に延びた形状を有する圧電体薄膜317が設けられている。各圧電体薄膜317上には上電極318が設けられている。これらの下電極316、圧電体薄膜317および上電極318によって圧電素子が構成されている。また、流路基板313をなす第1のSOI基板304の他方の面上には、吐出口306が形成されたオリフィスプレート307が設けられている。オリフィスプレート307は、第2のSOI基板310の一部で構成されている。
このように構成された本実施形態のインクジェットヘッドによれば、下電極316と上電極318との間に電圧を印加すると圧電体薄膜317が変形し、その変形に伴って、SiO2層314等からなる振動板315(図8A参照)が変形する。すると、振動板315が接する個別液室312内に貯留されているインク等の液体が加圧され、オリフィスプレート307の吐出口306から液滴として吐出される。
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図6〜図8Bを参照して説明する。
図6A(a)に示すように、第1のSi層301の厚みが70μm、第1の絶縁層302の厚みが1μm、第2のSi層303の厚みが200μmの6インチサイズの第1のSOI基板304を用意する。
続いて、図6A(b)に示すように、第1のSi層301側にエッチングマスク305を施し、第1の絶縁層302をエッチングストップ層としてエッチングを行い、吐出口306を形成する。エッチングには、Siの深堀り技術として知られているICPエッチング装置を用いる。本実施形態では、エッチングガスとしてCF4とSF6を用いてエッチングを行っている。なお、エッチングマスク305はレジストのみで形成してもよいし、SiO2やSiONで形成してもよい。
次に、図7(a)に示すように、第3のSi層307の厚みが100μm、第2の絶縁層308の厚みが1μm、第4のSi層309の厚みが200μmの6インチサイズの第2のSOI基板310を用意する。
続いて、図7(b)に示すように、第3のSi層307側にエッチングマスク311を施し、第2の絶縁層308をエッチングストップ層としてエッチングを行い、個別液室312を形成する。エッチングには、Siの深堀り技術として知られているICPエッチング装置を用いる。
次に、図8A(a)に示すように、吐出口306を形成した第1のSOI基板304と個別液室312を形成した第2のSOI基板310とをSiの直接接合技術により接合する。本実施形態では、第1のSOI基板304と第2のSOI基板310を共に洗浄し、Si層301,307同士を貼り合せた後に圧力を加えて接合している。なお、接合方法はこれに限られず、Au膜を介した固相接合技術等を用いてもよい。
続いて、図8A(b)に示すように、第2のSOI基板310の第4のSi層309を除去し、第2のSOI基板310の第3のSi層307と第2の絶縁層308とからなる流路基板313を構成する。本実施形態では、ICPエッチング装置により厚さ200μmの第4のSi層309を全面除去する。なお、第4のSi層309の除去方法は上記に限られず、研磨等で除去しても構わない。
一体となった流路基板313と第1のSOI基板304との合計の厚みは約300μmであり、製造工程中の取り扱いに問題のない範囲の厚みになっている。
その後、図8A(c)に示すように、第2の絶縁層308上にSiO2層314を3μmの厚さに形成し、第2の絶縁層308とSiO2層314とからなる振動板315を構成する。なお、振動板315はこの形態に限られず、第2の絶縁層308のみで構成してもよい。またSiO2層114の代わりにSiONやSiNなどの絶縁膜、またはPtやAuなどの金属膜を形成し、これらと第2の絶縁層308とで振動板315を構成してもよい。第2の絶縁層308上に所望の厚みやヤング率を有する絶縁膜や金属膜をすることで、振動板315の厚みや剛性を自由に設計することが可能である。振動板315の厚みは上記の厚さに限られず、個別液室312の寸法等も考慮して自由な厚みに設計することができる。
続いて、図8B(d)に示すように、振動板315上に下電極316と圧電体薄膜317と上電極318とからなる圧電素子119を構成する。
まず、振動板315上にPtを300nmの厚さに成膜して下電極316を形成する。圧電体薄膜317の成膜の際には、まず、第1のSOI基板304と第2のSOI基板310との接合体をスパッタ装置内に入れる。そして、PZTをスパッタ法によって下電極111上に2.8μmの厚さに形成する。その後、上記接合体をスパッタ装置から取り出し、酸素雰囲気中で焼成を行い、PZT膜を結晶化させる。これにより、圧電体薄膜317が形成される。圧電体薄膜317の圧電性を良好にするため、PZT薄膜の組成がPb(Zr0.52Ti0.48)O3となるようにする。PZT膜の組成としては必ずしも上記組成に限定されず、他の組成であっても構わない。また、PZT膜厚は2.8μmに限定されるものではない。その後、圧電体薄膜317上にPtを300nmの厚さに成膜して上電極318を形成する。
その後、図8B(e)に示すように、上電極318と圧電体薄膜317を個別液室312に対応するようにドライエッチングで加工する。なお、本実施形態では上電極318は塩化ホウ素ガスによりエッチングを行い、圧電体薄膜317は塩素とフッ素系の混合ガスによりエッチングを行っている。
最後に、第2のSi層303と第1の絶縁層302をエッチングによって除去すると、図5に示した本実施形態のインクジェットヘッドが完成する。
本実施形態では、第2のSi層303をICPエッチング装置によって全面除去し、続いて第1の絶縁層302をCF4ガスを用いて除去した。なお、第1の絶縁層302は必ずしもすべて除去する必要はなく、例えば、第2のSi層303を除去した後に吐出口306に対応する第1の絶縁層302のみを除去しても構わない。
また、第2のSi層303と第1の絶縁層302は、少なくとも吐出口306に対応する領域は除去し、その他の領域は除去せずに残すか、または厚み方向の一部のみを除去するような構成にしても構わない。
また、第2のSi層303と第1の絶縁層302の除去方法は上記に限られず、研磨やアルカリ溶液等によるウエットエッチングを用いても構わない。
なお、個別液室312へインクを供給する共通液室214は、第3のSi層307に個別液室312を形成する際に同時に形成してもよいし、第1のSi層301側に形成しても構わない。
準備するSOI基板304,310の第1のSi層301と第3のSi層307の厚みを、それぞれ吐出口306と個別液室312の所望の深さに設定して、吐出口306と個別液室312を形成することができる。よって、比較的浅い深さの吐出口306及び個別液室312を形成することができ、所望の吐出性能に合わせた自由度のある液室設計が可能となる。
また、圧電素子319の構成時に個別液室312及び吐出口306は接合されえ閉塞しているので、圧電素子319の構成時のレジストやリムーバー等の液体や異物をそれらの中に侵入させることなく圧電素子319を作製することができる。さらに、第2のSi層303や第1の絶縁層302を最後に除去することより、吐出口306の表面をエッチング装置等に触れさせて汚すことなく形成することができる。
なお、本実施例では第1のSi層301の厚さを70μmとし、第3のSi層307の厚みを100μmとしているが、これらのSi層301,307の厚さはそれらの寸法に限られない。所望の吐出口306の深さに合わせた厚さの第1のSi層301を有する第1のSOI基板304を用いることで、吐出口306の深さ適宜選択することができる。また、所望の個別液室312の深さに合わせた厚さの第3のSi層307を有する第2のSOI基板310を用いることで、個別液室312の深さを適宜選択することができる。
(第4の実施形態)
次に、図9を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態は、振動板の形成方法が異なる点を除いて第3の実施形態と同様であるので、以下ではその異なる点について説明する。
図9(a)に示すように、本実施形態においても、吐出口406が形成された第1のSOI基板404と、個別液室412が形成された第2のSOI基板410とのSi層同士を接合させる。
その後、図9(b)に示すように、第2のSOI基板410の第4のSi層409を研磨によって薄片化する。本実施形態では200μmの厚さの第4のSi層409のうちの196μm分を研磨し、4μm分を研磨せずに第2の絶縁層408上に残し、第2の絶縁層408と4μmの厚みの第4のSi層409aとを振動板415として機能させている。SiO2からなる第2の絶縁層408とSiからなる第4のSi層409とで構成された振動板415は剛性が高く、所望の吐出性能を得るのに十分な機能を持たすことができる。
また、第4のSi層409の研磨はSiを機械研磨することで行われ、研磨量の面内均一性もよく高精度な研磨が可能となる。なお、研磨する際に第4のSi層409の逆面(第2のSi層403)は研磨装置の冶具等に触れることになるが、その冶具等が吐出口406に直接触れて吐出口406を汚すことはない。
なお、本実施形態では振動板415の一部となる第4のSi層409aの厚さを4μmとしたが、その寸法はこれに限られない。
その後の圧電素子の構成等は第3の実施形態と同様の方法で行い、インクジェットヘッドを作製する。
このような第4の実施形態の製法によっても第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第5の実施形態)
次に、図10A及び図10Bを参照して、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、第4のSi層509を除去する工程が異なる点を除いて第3の実施形態と同様であるので、以下ではその異なる点について説明する。
図10A(a)に示すように、本実施形態においても、吐出口506が形成された第1のSOI基板404と、個別液室512が形成された第2のSOI基板510とのSi層同士を接合させる。
その後、図10A(b)に示すように、少なくとも個別液室512の上方に位置する部分の第4のSi層509は完全に除去し、その他の一部を除去せずに残して第4のSi層509bを設けておく。第4のSi層509の除去方法としてはICPによるドライエッチングでもアルカリ溶液によるウエットエッチングでも構わない。また、第4のSi層509bは厚み方向に一部エッチングを施して、例えば100μm程度の厚みにしても構わない。
その後、図10B(c)に示すように、圧電素子519を構成し、第2のSi層503の除去等を行う。最後に、第4のSi層509bに個別液室512と連通する共通液室520を形成することで、インクジェットヘッドが完成する。
なお、第4のSi層509aは必ずしも共通液室512を形成するためだけのものではない。例えば圧電素子519の上電極とつながる引き出し電極を第4のSi層509a上に設けてもよいし、圧電素子519を外気から封止するための封止材の一部として利用してもよい。個別液室512の上方に位置している部分以外の部分の第4のSi層509の領域を除去せずに一部残しておくことで、共通液室520等を自由に形成することができる。
このような第5の実施形態の製法によっても第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第6の実施形態)
図11は、本発明の第6の実施形態に係るオリフィスプレートを模式的に示す透視斜視図である。図12は、図11に示したオリフィスプレートに流路基板が貼り付けられて構成されたインクジェットヘッドを模式的に示す透視斜視図である。
図11に示すように、本実施形態のオリフィスプレート1130は、複数の吐出口1101、連通部1102、供給口1103及び共通液室1104が形成されている。
図12に示すように、供給口1103及び連通部1102は、オリフィスプレート1130とは別に用意される流路基板1106に形成された個別液室1107とそれぞれ連通する。流路基板1106は、個別液室1107の上方に位置し、個別液室1107の一面となる振動板1108を有している。振動板1108の上には、下電極、圧電体薄膜および上電極からなるアクチュエータ1112が設けられている。このように構成されたインクジェットヘッドによれば、アクチュエータ1112が給電されると振動板1108が変形させられる。これにより、振動板1108が接する個別液室1107内に貯留されているインク等の液体が加圧され、連通部1102を介して吐出口1101から液滴として吐出される。供給口1102は、液滴吐出時に流路抵抗の役割を果たす。
次に、本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について、図13〜図15を用いて説明する。
最初に、図13(a)に示すように、第1のSi層1120の厚みが30μm、第1の絶縁層1121の厚みが1μm、第2のSi層1122の厚みが150μmの6インチサイズの第1のSOI基板1123を用意する。
続いて、図13(b)に示すように、第1のSi層1120側にエッチングマスク1124を施し、第1の絶縁層1121をエッチングストップ層としてエッチングを行い、吐出口1101を形成する。本実施形態では、吐出口1101の形状を直径15μmの円形形状とした。エッチングには、Siの深堀り技術として知られているICPエッチング装置を用いる。本実施形態では、エッチングガスとしてCF4とSF6を用いてエッチングを行っている。
次に、連通部1102、供給口1103及び共通液室1104の加工を行う。
まず、図14(a)に示すように、第3のSi層1125の厚みが50μm、第2の絶縁層1126の厚みが1μm、第4のSi層1127の厚みが150μmの6インチサイズの第2のSOI基板1128を用意する。
続いて、図14(b)に示すように、第3のSi層1125側にエッチングマスク1129を施し、第2の絶縁層1126をエッチングストップ層としてエッチングを行い、連通部1102、供給口1103及び共通液室1104を形成する。本実施形態では、連通部1102の形状は直径30μmの円形形状とし、供給口1103は幅30μmで長さ200μmの形状とした。エッチングには、Siの深堀り技術として知られているICPエッチング装置を用いる。
なお、供給口1103や共通液室1104は必ずしも第3のSi層1125に形成する必要はなく、後述する流路基板側に形成してもよい。また、本実施形態例では吐出口1101や連通部1102及び供給口1103はICPエッチングにより形成したが、これらの形成手段は必ずしもこれに限る必要はなく、アルカリ溶液を用いたSiの異方性エッチングにより形成してもよい。また、エッチングマスク1124,1129はレジストのみで形成してもよいし、SiO2やSiONで形成してもよい。
次に、第1及び第3のSi層1120,1125の上からエッチングマスク1124,1129をそれぞれ除去する。
その後、図15(a)に示すように、第1のSOI基板1123の第1のSi層1120と第2のSOI基板1128の第3のSi層1125とを、吐出口1101と連通部1102とが連通するよう貼り合せて接合する。接合には、Siの直接接合技術を用いてもよいし、Si層の表面に形成したAu膜を介した固相接合技術等を用いてもよい。
続いて、図15(b)に示すように、第1のSOI基板1123の第2のSi層1122と第2のSOI基板1128の第4のSi層1127とを、ICPによるドライエッチングもしくは研磨により除去する。
最後に、図15(c)に示すように、第1のSOI基板1123の第1の絶縁層1121と第2のSOI基板1128の第2の絶縁層1126とをバッファードフッ酸溶液によりエッチングし、オリフィスプレート1130を作製する。なお、第1及び第2の絶縁層1121,1126は必ずしもエッチングにより除去する必要はなく、場合によっては除去せずに残したままでも構わない。
続いて、オリフィスプレート1130と、上述したアクチュエータ1112、振動板1108及び個別液室1107等が構成された流路基板1106とを接合してインクジェットヘッドを作製する(図12参照)。
吐出口1101の深さは、準備する第1のSOI基板1123の第1のSi層1120の厚みによって所望の深さに設定することができ、かつ吐出口1101の径は第1のSi層1120の面内方向で自由に設計することができる。また、吐出口1101は、連通部1102や供給口1103等が形成される第2のSOI基板1128とは別のSOI基板である第1のSOI基板1123に形成されるので、連通部1102や供給口1103等の寸法に依存せずに独立して設計することができる。よって、液滴吐出の性能を左右する吐出口1101は、所望の吐出性能に合わせて自由にかつ高精度に形成することが可能となる。
同様に、連通部1102や供給口1103の深さは、準備する第2のSOI基板1128の第3のSi層1125の厚みによって所望の深さに設定することができる。また、連通部1102や供給口1103の径あるいは幅及び長さは、第3のSi層1125の面内方向で自由に設計することができる。
なお、本実施形態では第1のSOI基板1123として、第1のSi層1120の厚みが30μm、第1の絶縁層1121の厚みが1μm、第2のSi層1122の厚みが150μmの6インチサイズの基板を用いた。しかし、第1のSOI基板1123のサイズはこれに限られず、吐出口1101の所望の寸法に合わせて第1のSOI基板1123のサイズを決定することができる。同様に、第2のSOI基板1128のサイズは連通部1102や供給口1103の所望の寸法に合わせて決定することができる。また、吐出口1101、連通部1102及び供給口1103の各々の寸法は上記の寸法に限定されるものではなく、所望に応じて適宜変更することができる。
(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態に係るオリフィスプレート及びそのオリフィスプレートによって構成されたインクジェットヘッドについて説明する。
図16A及び図16Bは、本発明の第7の実施形態に係るオリフィスプレート及びそのオリフィスプレートによって構成されたインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。本実施形態は、オリフィスプレート1130と流路基板1106とを接合した後に、第1のSOI基板1123の第2のSi層1122を除去する点が異なる他は、第6の実施形態と同様である。したがって、吐出口1101、連通部1102、供給口1103、共通液室1104等の構成は第6の実施形態と同様である(図13〜図15を参照)。図16A及び図16Bにおいて、符号は第6の実施形態と同じものを用いている。
本実施形態のインクジェットヘッドの製造方法について説明する。
図16A(a)に示すように、第1のSOI基板1123の第1のSi層1120と第2のSOI基板1128の第3のSi層1125とを、吐出口1101と連通部1102とが連通するよう貼り合せて接合する。接合には、Siの直接接合技術を用いてもよいし、Si層の表面に形成したAu膜を介した固相接合技術等を用いてもよい。
次に、図16A(b)に示すように、第2のSOI基板1128の第4のSi層1127をICPによるドライエッチングもしくは研磨により除去する。
続いて、図16A(c)に示すように、第2のSOI基板1128の第2の絶縁層1126をバッファードフッ酸溶液により除去する。
次に、図16B(d)に示すように、第3のSi層1125に形成された連通部1102と供給口1103とを連通させる個別液室1107が形成された流路基板1106を、Siの直接接合技術やAu同士の固相接合技術により、第3のSi層1125に接合する。なお、アクチュエータ1112や振動板1108はあらかじめ流路基板1106に形成しておいてもよいし、上記の接合後に成膜法や転写法によって流路基板1106に形成してもよい。
最後に、図16B(e)に示すように、第1のSOI基板1123の第2のSi層1122及び第1の絶縁層1121を研磨やウエットエッチングにより除去し、インクジェットヘッドを作製する。なお、第1の絶縁層1121は必ずしもエッチングにより除去する必要はなく、場合によっては除去しないで残したままでも構わない。
本実施形態においても、吐出口1101、連通部1102及び流路抵抗となる供給口1103はそれぞれ所望の吐出性能に合わせて自由にかつ高精度に形成することが可能となる。また、第1のSOI基板1123の第2のSi層1122を、第3のSi層1125に流路基板1106を接合した後に除去することより、吐出口1101面は、作製するインクジェットヘッドを把持するチャック(不図示)等で汚されることがない。さらに、吐出口1101や連通部1102及び個別液室1107の深さを浅く形成したい場合でも、第2のSi層1122の厚みがある分、作製中のハンドリングが極めて容易となる。
このような第7の実施形態における構成及び製法によっても、その他は第6の実施形態と同様の効果を得ることができる。
<付記項>
[付記項1]
液滴を吐出する吐出口に連通する個別液室が形成され、かつ前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を構成する部材を含む流路基板と、
前記振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを前記個別液室中の液体に付与する圧電素子と、
を有するインクジェットヘッドにおいて、
前記流路基板は第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記第1のSi層に形成されており、
前記絶縁層は前記振動板の一部または全てを構成していることを特徴とするインクジェットヘッド。
[付記項2]
前記圧電素子は、下電極と圧電体薄膜と上電極とがこの順に前記振動板上に積層されて構成されている、付記項1に記載のインクジェットヘッド。
[付記項3]
前記振動板は、前記絶縁層と前記絶縁層上に形成された金属膜または絶縁膜とで構成されている、付記項1または2に記載のインクジェットヘッド。
[付記項4]
前記振動板は、前記絶縁層と前記第2のSi層の一部とで構成されている、付記項1または2に記載のインクジェットヘッド。
[付記項5]
液滴を吐出する吐出口に連通する個別液室が形成され、かつ前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を構成する部材を含む流路基板と、
前記振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを前記個別液室中の液体に付与する圧電素子と、
を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板の前記第1のSi層を前記絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記個別液室が形成された前記流路基板を構成する工程と、
前記流路基板の前記第1のSi層側の面と、前記吐出口が形成されたオリフィスプレートとを接合する工程と、
前記第2のSi層の一部または全てを除去する工程と、
前記絶縁層によって一部または全てが構成された前記振動板の上に前記圧電素子を構成する工程と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項6]
前記圧電素子を構成する工程は、下電極と圧電体薄膜と上電極とをこの順に前記振動板上に積層することを含む、付記項5に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項7]
前記第1のSi層に前記個別液室が形成された前記流路基板を構成する工程は、前記第1のSi層をドライエッチングすることを含む、付記項5または6に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項8]
前記流路基板の前記第1のSi層側の面と、前記吐出口が形成されたオリフィスプレートとを接合する工程は、前記流路基板と前記オリフィスプレートとを直接接合または金属膜を介した固相接合で接合することを含む、付記項5から7のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項9]
前記第2のSi層の一部または全てを除去する工程は、ドライエッチングまたは研磨によって行われる、付記項5から8のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項10]
前記振動板を、前記絶縁層と、前記絶縁層上に成膜した金属膜または絶縁膜とで構成することを含む、付記項5から9のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項11]
前記振動板を、前記絶縁層と、前記第2のSi層の一部とで構成することを含む、付記項5から9のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項12]
液滴を吐出する吐出口が形成されたオリフィスプレートと、前記吐出口に連通する個別液室が形成された流路基板とが互いに接合されて構成されているインクジェットヘッドにおいて、
前記オリフィスプレートは第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の一部で構成され、前記吐出口は前記第1のSi層に形成されており、
前記流路基板は第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記第3のSi層に形成されている、
ことを特徴とするインクジェットヘッド。
[付記項13]
前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を有しており、該振動板は前記第2の絶縁層で構成されている、付記項12に記載のインクジェットヘッド。
[付記項14]
前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を有しており、該振動板は前記第2の絶縁層と前記第4のSi層の一部とで構成されている、付記項12に記載のインクジェットヘッド。
[付記項15]
前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を有しており、該振動板は前記第2の絶縁層と前記第2の絶縁層上に形成された絶縁膜または金属膜とで構成されている、付記項12に記載のインクジェットヘッド。
[付記項16]
前記振動板上に下電極と圧電体薄膜と上電極とがこの順に積層されてなる圧電素子が構成されている、付記項13から15のいずれか1項に記載のインクジェットヘッド。
[付記項17]
液滴を吐出する吐出口が形成されたオリフィスプレートと、前記吐出口に連通する個別液室が形成された流路基板とが互いに接合されて構成されているインクジェットヘッドの製造方法において、
第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層を前記第1の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記吐出口が形成された前記オリフィスプレートを構成する工程と、
第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記個別液室が形成された前記流路基板を構成する工程と、
前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程と、
前記第4のSi層の一部または全てを除去する工程と、
を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項18]
前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板の一部または全てを前記第2の絶縁層によって構成する工程と、
前記振動板上に下電極と圧電体薄膜と上電極とをこの順に積層して圧電素子を構成する工程と、
を有する付記項17に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項19]
前記圧電素子を構成する工程の後に、前記第2のSi層と、前記第1の絶縁層の一部または全てを除去する工程を有する、付記項18に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項20]
前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程は、前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを直接接合または金属膜を介した固相接合で接合することを含む、付記項17から19のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項21]
前記第4のSi層の一部または全てを除去する工程は、ドライエッチングまたは研磨によって行われる、付記項17から20のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
[付記項22]
前記第2のSi層を除去する工程は、ドライエッチングまたは研磨によって行われる、付記項18または19に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
本発明の第1の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。 本発明の第1の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドを模式的に示す斜視図である。 本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第5の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第5の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第6の実施形態に係るオリフィスプレートを模式的に示す透視斜視図である。 図11に示したオリフィスプレートに流路基板が貼り付けられて構成されたインクジェットヘッドを模式的に示す透視斜視図である。 本発明の第6の実施形態に係るオリフィスプレートの製造方法を示す図である。 本発明の第6の実施形態に係るオリフィスプレートの製造方法を示す図である。 本発明の第6の実施形態に係るオリフィスプレートの製造方法を示す図である。 本発明の第7の実施形態に係るオリフィスプレート及びインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。 本発明の第7の実施形態に係るオリフィスプレート及びインクジェットヘッドの製造方法を示す図である。
符号の説明
101 第1のSi層
102 絶縁層
103 第2のSi層
104 SOI基板
106 個別液室
107 オリフィスプレート
107a 吐出口
108 流路基板
109 SiO2
110 振動板
111 下電極
112 圧電体薄膜
113 上電極

Claims (18)

  1. 液滴を吐出する吐出口に連通する個別液室が形成され、かつ前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を構成する部材を含む流路基板と、
    前記振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを前記個別液室中の液体に付与する圧電素子と、
    を有するインクジェットヘッドにおいて、
    前記流路基板は第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記Si層に形成されており、
    前記絶縁層は前記振動板の一部または全てを構成していることを特徴とするインクジェットヘッド。
  2. 液滴を吐出する吐出口に連通する個別液室が形成され、かつ前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板を構成する部材を含む流路基板と、
    前記振動板上に設けられ、前記吐出口から前記液体を吐出させるためのエネルギーを前記個別液室中の液体に付与する圧電素子と、
    を有するインクジェットヘッドの製造方法において、
    第1のSi層と絶縁層と第2のSi層とが積層されてなるSOI基板の前記第1のSi層を前記絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記個別液室が形成された前記流路基板を構成する工程と、
    前記流路基板の前記第1のSi層側の面と、前記吐出口が形成されたオリフィスプレートとを接合する工程と、
    前記第2のSi層の一部または全てを除去する工程と、
    前記絶縁層によって一部または全てが構成された前記振動板の上に前記圧電素子を構成する工程と、
    を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
  3. 前記流路基板の前記第1のSi層側の面と、前記吐出口が形成されたオリフィスプレートとを接合する工程は、前記流路基板と前記オリフィスプレートとを直接接合または金属膜を介した固相接合で接合することを含む、請求項2に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  4. 液滴を吐出する吐出口が形成されたオリフィスプレートと、前記吐出口に連通する個別液室が形成された流路基板とが互いに接合されて構成されているインクジェットヘッドにおいて、
    前記オリフィスプレートは第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の一部で構成され、前記吐出口は前記第1のSi層に形成されており、
    前記流路基板は第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の一部で構成され、前記個別液室は前記第3のSi層に形成されている、
    ことを特徴とするインクジェットヘッド。
  5. 液滴を吐出する吐出口が形成されたオリフィスプレートと、前記吐出口に連通する個別液室が形成された流路基板とが互いに接合されて構成されているインクジェットヘッドの製造方法において、
    第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層を前記第1の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記吐出口が形成された前記オリフィスプレートを構成する工程と、
    第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記個別液室が形成された前記流路基板を構成する工程と、
    前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程と、
    前記第4のSi層の一部または全てを除去する工程と、
    を有することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
  6. 前記個別液室を画定する1つの面を形成する振動板の一部または全てを前記第2の絶縁層によって構成する工程と、
    前記振動板上に下電極と圧電体薄膜と上電極とをこの順に積層して圧電素子を構成する工程と、
    を有する請求項5に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  7. 前記圧電素子を構成する工程の後に、前記第2のSi層と、前記第1の絶縁層の一部または全てを除去する工程を有する、請求項6に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  8. 前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程は、前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを直接接合または金属膜を介した固相接合で接合することを含む、請求項5から7のいずれか1項に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  9. 液滴を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する連通部とを有するオリフィスプレートにおいて、
    前記吐出口は、第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層に形成され、
    前記連通部は、第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層に形成されている、
    ことを特徴とするオリフィスプレート。
  10. 流路抵抗となる供給口が、前記第2のSOI基板の前記第3のSi層に形成されている、請求項9に記載のオリフィスプレート。
  11. 前記供給口に連通する共通液室が、前記第2のSOI基板の前記第3のSi層に形成されている、請求項9または10に記載のオリフィスプレート。
  12. 液滴を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する連通部とを有するオリフィスプレートの製造方法において、
    第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層を前記第1の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記吐出口を形成する工程と、
    第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記連通部を形成する工程と、
    前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程と、
    前記第2のSi層及び前記第4のSi層を除去する工程と、
    を有することを特徴とするオリフィスプレートの製造方法。
  13. 前記第2のSi層及び前記第4のSi層を除去する工程の後に、前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層を除去する工程を有する、請求項12に記載のオリフィスプレートの製造方法。
  14. 前記第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記連通部を形成する工程は、流路抵抗となる供給口を前記第3のSi層に形成することを含む、請求項12または13に記載のオリフィスプレートの製造方法。
  15. 前記第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記連通部を形成する工程は、前記供給口に連通する共通液室を前記第3のSi層に形成することを含む、請求項14に記載のオリフィスプレートの製造方法。
  16. 前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程は、前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを直接接合または金属膜を介した固相接合で接合することを含む、請求項12から15のいずれか1項に記載のオリフィスプレートの製造方法。
  17. 前記第2のSi層及び前記第4のSi層を除去する工程は、ドライエッチングまたは研磨によって行われる、請求項12から16のいずれか1項に記載のオリフィスプレートの製造方法。
  18. 液滴を吐出する吐出口と、該吐出口に連通する連通部とを有するオリフィスプレートの製造方法において、
    第1のSi層と第1の絶縁層と第2のSi層とが積層されてなる第1のSOI基板の前記第1のSi層を前記第1の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第1のSi層に前記吐出口を形成する工程と、
    第3のSi層と第2の絶縁層と第4のSi層とが積層されてなる第2のSOI基板の前記第3のSi層を前記第2の絶縁層をエッチングストップ層として加工することで、前記第3のSi層に前記連通部を形成する工程と、
    前記第1のSOI基板の前記第1のSi層側の面と前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側の面とを接合する工程と、
    前記第2のSOI基板の前記第4のSi層を除去する工程と、
    前記第2のSOI基板の前記第3のSi層側に、個別液室が形成された流路基板を接合する工程と、
    前記第1のSOI基板の前記第2のSi層を除去する工程と、
    を有することを特徴とするオリフィスプレートの製造方法。
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