JP3064103B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インク滴を噴出して
印字を行うようにしたインクジェットヘッドの製造方法
に関する。
印字を行うようにしたインクジェットヘッドの製造方法
に関する。
【０００２】インクジェットヘッドには、圧力室とイン
ク供給路を含むインク通路をノズルに連通して形成する
必要があるが、カラープリントを行う場合などのよう
に、高解像度の印字品位が必要なインクジェットヘッド
では、ノズルどうしの間隔をできるだけ狭くする必要が
ある。
ク供給路を含むインク通路をノズルに連通して形成する
必要があるが、カラープリントを行う場合などのよう
に、高解像度の印字品位が必要なインクジェットヘッド
では、ノズルどうしの間隔をできるだけ狭くする必要が
ある。
【０００３】そのようなインク通路を低コストで高精度
に多数製作するには、異方性エッチング加工が有効であ
る。
に多数製作するには、異方性エッチング加工が有効であ
る。
【０００４】
【従来の技術】高解像度の印字品位を得るためには、ノ
ズルの間隔を狭くすることが必要である。一方、インク
室内に印字に必要な圧力を発生させるためには、一定面
積以上の振動板が必要となる。
ズルの間隔を狭くすることが必要である。一方、インク
室内に印字に必要な圧力を発生させるためには、一定面
積以上の振動板が必要となる。
【０００５】そのような条件を満足する理想的なインク
ジェットヘッドの形状は、図１１に示されるように、圧
力室９１とインク供給路９２とを含むインク通路９３を
鉤形に形成し、ノズル孔９４が形成された隣り合うイン
ク通路９３の先端部分どうしを、互いに干渉しないよう
に接近して一対に組み合わせて並設するのがよい。
ジェットヘッドの形状は、図１１に示されるように、圧
力室９１とインク供給路９２とを含むインク通路９３を
鉤形に形成し、ノズル孔９４が形成された隣り合うイン
ク通路９３の先端部分どうしを、互いに干渉しないよう
に接近して一対に組み合わせて並設するのがよい。
【０００６】そこで従来は、図１１に示されるような鉤
形に形成されたマスクパターンを用いて、シリコンウェ
ーハに、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などを用いた
異方性エッチング加工によってインク通路を形成してい
た。
形に形成されたマスクパターンを用いて、シリコンウェ
ーハに、水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などを用いた
異方性エッチング加工によってインク通路を形成してい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】（１００）面を有する
シリコンウェーハに対して、一辺が〈１１０〉の方向の
長方形のマスクパターンを露光して、ＫＯＨなどからな
る異方性エッチング液でエッチング加工を行うと、図１
２に示されるように、シリコンウェーハ９０の表面に対
して約５５度の傾斜角を持ったＶ形の溝９５が生じる。
シリコンウェーハに対して、一辺が〈１１０〉の方向の
長方形のマスクパターンを露光して、ＫＯＨなどからな
る異方性エッチング液でエッチング加工を行うと、図１
２に示されるように、シリコンウェーハ９０の表面に対
して約５５度の傾斜角を持ったＶ形の溝９５が生じる。
【０００８】また、図１３に示されるように、マスクパ
ターン９６を凸形にしてエッチング加工を行うと、長方
形の場合と同様に図１２に示されるような５５度の傾斜
角を持ったＶ形の溝が生じるが、凸形のアングル部で
は、図１４に示されるように、外側方向にサイドエッチ
ングが行われる。
ターン９６を凸形にしてエッチング加工を行うと、長方
形の場合と同様に図１２に示されるような５５度の傾斜
角を持ったＶ形の溝が生じるが、凸形のアングル部で
は、図１４に示されるように、外側方向にサイドエッチ
ングが行われる。
【０００９】したがって、図１１に示されるような鉤形
に形成されたエッチングパターンを用いて異方性エッチ
ング加工を行うと、図１５に示されるように各アングル
部にサイドエッチングが発生してしまい、隣り合うイン
ク通路９３どうしが接近して連通してしまう場合があ
る。
に形成されたエッチングパターンを用いて異方性エッチ
ング加工を行うと、図１５に示されるように各アングル
部にサイドエッチングが発生してしまい、隣り合うイン
ク通路９３どうしが接近して連通してしまう場合があ
る。
【００１０】そのため従来は、隣り合うインク通路９３
間に一定以上の相当の間隔が必要なため、高密度なヘッ
ド配列をすることができず、高解像度の印字品位を得る
ことができない欠点があった。
間に一定以上の相当の間隔が必要なため、高密度なヘッ
ド配列をすることができず、高解像度の印字品位を得る
ことができない欠点があった。
【００１１】そこで本発明は、異方性エッチング加工に
よってインク通路どうしを接近させて配置して、高密度
なノズル配列を得ることができるインクジェットヘッド
の製造方法を提供することを目的とする。
よってインク通路どうしを接近させて配置して、高密度
なノズル配列を得ることができるインクジェットヘッド
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、実施
例を説明するための図１に示されるように、一対の基板
１，４に直線状成分のみを有する形状のエッチングパタ
ーンを用いて異方性エッチング加工により凹み３，６，
７を形成し、上記凹み３，６，７を内側にして上記一対
の基板１，４を向かい合わせて密着させることにより、
上記基板１，４に形成された上記凹み３，６，７が連通
して、インク液に圧力を加えるための圧力室と上記圧力
室にインク液を供給するためのインク供給路とを含むイ
ンク通路９が、上記凹み３，６，７によって形成される
ようにしたことを特徴とする。
め、本発明のインクジェットヘッドの製造方法は、実施
例を説明するための図１に示されるように、一対の基板
１，４に直線状成分のみを有する形状のエッチングパタ
ーンを用いて異方性エッチング加工により凹み３，６，
７を形成し、上記凹み３，６，７を内側にして上記一対
の基板１，４を向かい合わせて密着させることにより、
上記基板１，４に形成された上記凹み３，６，７が連通
して、インク液に圧力を加えるための圧力室と上記圧力
室にインク液を供給するためのインク供給路とを含むイ
ンク通路９が、上記凹み３，６，７によって形成される
ようにしたことを特徴とする。
【００１３】なお、上記インク通路９を鉤形に形成し
て、隣り合うインク通路９の鉤形の先端部分どうしを互
いに干渉しないように接近して一対に組み合わせて並設
し、一対の基板１，４に複数のインク通路９を形成する
とよく、また、インク滴を噴出するためのノズル孔８
を、上記インク通路９の先端付近に連通して上記一対の
基板１，４の一方に穿設するとよい。
て、隣り合うインク通路９の鉤形の先端部分どうしを互
いに干渉しないように接近して一対に組み合わせて並設
し、一対の基板１，４に複数のインク通路９を形成する
とよく、また、インク滴を噴出するためのノズル孔８
を、上記インク通路９の先端付近に連通して上記一対の
基板１，４の一方に穿設するとよい。
【００１４】
【作用】エッチングパターンは長方形だけなので、異方
性エッチング加工によって形成される凹み３，６，７に
はサイドエッチングが発生せず、正確に矩形の凹み３，
６，７が形成される。
性エッチング加工によって形成される凹み３，６，７に
はサイドエッチングが発生せず、正確に矩形の凹み３，
６，７が形成される。
【００１５】したがって、その凹み３，６，７を組み合
わせて形成されるインク通路９は、正確な位置に正確な
形状に形成され、複数のインク通路９を互いに干渉しな
いように接近して配置することができる。
わせて形成されるインク通路９は、正確な位置に正確な
形状に形成され、複数のインク通路９を互いに干渉しな
いように接近して配置することができる。
【００１６】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図５ない
し図７は、インクジェットヘッドの基板として用いられ
る（１００）面を有する平らな第１のシリコンウェーハ
１の加工工程を示しており、まずその表面に、非感光体
であるSiO2を、熱酸化又はスパッタ法などを用いて付け
る。
し図７は、インクジェットヘッドの基板として用いられ
る（１００）面を有する平らな第１のシリコンウェーハ
１の加工工程を示しており、まずその表面に、非感光体
であるSiO2を、熱酸化又はスパッタ法などを用いて付け
る。
【００１７】次に、第１のシリコンウェーハ１の片面
（表面）にスピンコート等によって感光体であるレジス
トを付けた後、図６に示されるような、第１のシリコン
ウェーハ１の結晶方位の〈１１０〉の方向に長辺（又は
短辺）が向いた長方形が形成されたマスクパターン２を
露光して現像する。
（表面）にスピンコート等によって感光体であるレジス
トを付けた後、図６に示されるような、第１のシリコン
ウェーハ１の結晶方位の〈１１０〉の方向に長辺（又は
短辺）が向いた長方形が形成されたマスクパターン２を
露光して現像する。
【００１８】なおこの長方形は、インクジェットヘッド
においてノズルからインク滴を噴出させるためにインク
液に圧力を加える圧力室の形状寸法に形成しておき、複
数の長方形を互いに干渉しないように所望の間隔で配列
させておく。
においてノズルからインク滴を噴出させるためにインク
液に圧力を加える圧力室の形状寸法に形成しておき、複
数の長方形を互いに干渉しないように所望の間隔で配列
させておく。
【００１９】そして、SiO2をフッ酸などで除去した後、
水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などからなる異方性エ
ッチング液によって、第１のシリコンウェーハ１のエッ
チング加工を行う。
水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などからなる異方性エ
ッチング液によって、第１のシリコンウェーハ１のエッ
チング加工を行う。
【００２０】すると、図５に示されるように、第１のシ
リコンウェーハ１に、複数の長方形状の凹み３が形成さ
れる。これらの凹み３は、図７に示されるように、第１
のシリコンウェーハ１の表面に対して約５５度の傾斜角
θを持った側面と、平らな底面を有している。
リコンウェーハ１に、複数の長方形状の凹み３が形成さ
れる。これらの凹み３は、図７に示されるように、第１
のシリコンウェーハ１の表面に対して約５５度の傾斜角
θを持った側面と、平らな底面を有している。
【００２１】図８ないし図１０は、インクジェットヘッ
ドの基板として用いられる（１００）面を有する平らな
第２のシリコンウェーハ４の加工工程を示しており、第
１のシリコンウェーハ１の場合と全く同様にして、まず
その表面にSiO2を付ける。
ドの基板として用いられる（１００）面を有する平らな
第２のシリコンウェーハ４の加工工程を示しており、第
１のシリコンウェーハ１の場合と全く同様にして、まず
その表面にSiO2を付ける。
【００２２】次に第２のシリコンウェーハ４の片面（表
面）にレジストを付けた後、図９に示されるような、第
２のシリコンウェーハ４の結晶方位の〈１１０〉の方向
に長辺（又は短辺）が向いた長方形が形成されたマスク
パターン５を露光して現像する。
面）にレジストを付けた後、図９に示されるような、第
２のシリコンウェーハ４の結晶方位の〈１１０〉の方向
に長辺（又は短辺）が向いた長方形が形成されたマスク
パターン５を露光して現像する。
【００２３】なお、この長方形は、インクジェットヘッ
ドにおいて圧力室にインク液を供給するインク供給路
と、圧力室からノズルにインク液を導くノズル連通路の
形状寸法に形成しておき、複数組の長方形を、第１のシ
リコンウェーハ１の長方形の位置に対応させて互いに干
渉しないように配列させておく。
ドにおいて圧力室にインク液を供給するインク供給路
と、圧力室からノズルにインク液を導くノズル連通路の
形状寸法に形成しておき、複数組の長方形を、第１のシ
リコンウェーハ１の長方形の位置に対応させて互いに干
渉しないように配列させておく。
【００２４】そして、第１のシリコンウェーハ１の場合
と同様にして、SiO2をフッ酸などで除去した後、ＫＯＨ
などからなる異方性エッチング液で第２のシリコンウェ
ーハ４のエッチング加工を行う。
と同様にして、SiO2をフッ酸などで除去した後、ＫＯＨ
などからなる異方性エッチング液で第２のシリコンウェ
ーハ４のエッチング加工を行う。
【００２５】すると、図８に示されるように、第２のシ
リコンウェーハ４に、複数の長方形状の凹み６，７が形
成される。これらの凹み６，７は、図１０に示されるよ
うに、第２のシリコンウェーハ４の表面に対して約５５
度の傾斜角θを持った側面と、平らな底面を有してい
る。
リコンウェーハ４に、複数の長方形状の凹み６，７が形
成される。これらの凹み６，７は、図１０に示されるよ
うに、第２のシリコンウェーハ４の表面に対して約５５
度の傾斜角θを持った側面と、平らな底面を有してい
る。
【００２６】また、これとは別工程により、図８及び図
１０に示されるように、中央の長方形７の各々に、エッ
チング加工により、全体に一列になるように位置を揃え
てノズル孔８を穿設する。
１０に示されるように、中央の長方形７の各々に、エッ
チング加工により、全体に一列になるように位置を揃え
てノズル孔８を穿設する。
【００２７】このようにして、各々に長方形状の凹み
３，６，７が形成された第１と第２のシリコンウェーハ
１，４どうしを、図２に示されるように、凹み３，６，
７を内側にして向かい合わせて密着接合する。
３，６，７が形成された第１と第２のシリコンウェーハ
１，４どうしを、図２に示されるように、凹み３，６，
７を内側にして向かい合わせて密着接合する。
【００２８】すると、図１の透視図に示されるように、
第１のシリコンウェーハ１に形成された凹み３に、第２
のシリコンウェーハ４に形成された凹み６，７が部分的
に重なり合って互いに連通し、これによって、インク供
給路６、圧力室３及びノズル連通路７からなる鉤形のイ
ンク通路９が、両シリコンウェーハ１，４に挟まれて多
数形成される。
第１のシリコンウェーハ１に形成された凹み３に、第２
のシリコンウェーハ４に形成された凹み６，７が部分的
に重なり合って互いに連通し、これによって、インク供
給路６、圧力室３及びノズル連通路７からなる鉤形のイ
ンク通路９が、両シリコンウェーハ１，４に挟まれて多
数形成される。
【００２９】そして、隣り合うインク通路９どうしは、
鉤形の先端のノズル連通路７が互いにぎりぎりで干渉し
ないように接近して一対ずつに組み合わさって並設さ
れ、ノズル孔８が全体に一列に配置される。
鉤形の先端のノズル連通路７が互いにぎりぎりで干渉し
ないように接近して一対ずつに組み合わさって並設さ
れ、ノズル孔８が全体に一列に配置される。
【００３０】次に、図３に示されるように、圧力室３と
外面との間の隔壁の厚さが０．１mmになるように第１の
シリコンウェーハ１を外面側から研磨した後、各圧力室
３の外面にあたる部分に圧電素子１０を接合する。
外面との間の隔壁の厚さが０．１mmになるように第１の
シリコンウェーハ１を外面側から研磨した後、各圧力室
３の外面にあたる部分に圧電素子１０を接合する。
【００３１】このようにして、図４に示されるように、
ノズル孔８が接近して多数配列されたインクジェットヘ
ッドが形成される。なお、図４以外の各図においては見
易くするために、一つのシリコンウェーハ１，４に対す
る長方形の凹み３，６，７の数を少なく図示してある。
ノズル孔８が接近して多数配列されたインクジェットヘ
ッドが形成される。なお、図４以外の各図においては見
易くするために、一つのシリコンウェーハ１，４に対す
る長方形の凹み３，６，７の数を少なく図示してある。
【００３２】上記実施例では、長方形のエッチングパタ
ーンを用いた場合について説明したが正方形、長円形の
ものを用いても良い。尚、長円形のエッチングパターン
を用いる場合は、平行な線分領域が重なり合うように、
エッチングパターンを組み合わせる。
ーンを用いた場合について説明したが正方形、長円形の
ものを用いても良い。尚、長円形のエッチングパターン
を用いる場合は、平行な線分領域が重なり合うように、
エッチングパターンを組み合わせる。
【００３３】
【発明の効果】本発明のインクジェットヘッドの製造方
法によれば、長方形のみのエッチングパターンを用いた
異方性エッチング加工によってインク通路が形成される
ので、加工時にサイドエッチングが発生しない。
法によれば、長方形のみのエッチングパターンを用いた
異方性エッチング加工によってインク通路が形成される
ので、加工時にサイドエッチングが発生しない。
【００３４】したがって、複数のインク通路を互いに干
渉しないようにぎりぎりまで接近させて配置することが
できるので、ノズルを高密度に配列することができ、高
解像度の印字を行うことができるインクジェットヘッド
を製造することができる。このようなインクジェットヘ
ッドは、特にカラーインクジェットプリンタのインクジ
ェットヘッドなどとして用いるのに適している。
渉しないようにぎりぎりまで接近させて配置することが
できるので、ノズルを高密度に配列することができ、高
解像度の印字を行うことができるインクジェットヘッド
を製造することができる。このようなインクジェットヘ
ッドは、特にカラーインクジェットプリンタのインクジ
ェットヘッドなどとして用いるのに適している。
【００３５】そして、インク通路を鉤形に形成して、そ
の鉤形の先端部分どうしを互いに干渉しないように接近
して一対に組み合わせて並設することにより、インクジ
ェットヘッドを高能率高密度に形成して、高解像度の印
字品位を得ることができる。
の鉤形の先端部分どうしを互いに干渉しないように接近
して一対に組み合わせて並設することにより、インクジ
ェットヘッドを高能率高密度に形成して、高解像度の印
字品位を得ることができる。
【図１】実施例の製造工程を示す透視図である。
【図２】実施例の製造工程を示すII−II断面図である。
【図３】実施例の製造工程を示す断面図である。
【図４】実施例の製造方法により製造されたインクジェ
ットヘッドの斜視図である。
ットヘッドの斜視図である。
【図５】実施例の製造工程を示す平面図である。
【図６】実施例の製造工程に用いられるマスクパターン
の部分平面図である。
の部分平面図である。
【図７】実施例の製造工程を示す VII−VII 断面図であ
る。
る。
【図８】実施例の製造工程を示す平面図である。
【図９】実施例の製造工程に用いられるマスクパターン
の部分平面図である。
の部分平面図である。
【図１０】実施例の製造工程を示すＸ−Ｘ断面図であ
る。
る。
【図１１】理想的なインク通路形状を示す正面図であ
る。
る。
【図１２】異方性エッチングの説明図である。
【図１３】異方性エッチングの説明図である。
【図１４】サイドエッチングの説明図である。
【図１５】サイドエッチングの説明図である。
１ 第１のシリコンウェーハ（基板） ３ 凹み（圧力室） ４ 第２のシリコンウェーハ ６ 凹み（インク供給路） ７ 凹み（ノズル連通路） ８ ノズル孔 ９ インク通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−193546（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/16
Claims (2)
- 【請求項１】一対の基板に直線状成分のみを有する形状
のエッチングパターンを用いて異方性エッチング加工に
より凹みを形成し、 上記凹みを内側にして上記一対の基板を向かい合わせて
密着させることにより、上記基板に形成された上記凹み
が連通して、 インク液に圧力を加えるための圧力室と上記圧力室にイ
ンク液を供給するためのインク供給路とを含むインク通
路が、上記凹みによって形成され、 インク滴を噴出するためのノズル孔は、上記インク通路
の先端付近において上記凹み内から上記一対の基板の一
方の板面の表面に開口して形成されていることを 特徴と
するインクジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項２】上記インク通路を鉤形に形成して、隣り合
うインク通路の鉤形の先端部分どうしを互いに干渉しな
いように接近して一対に組み合わせて並設し、一対の基
板に複数のインク通路を形成した請求項１記載のインク
ジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16465792A JP3064103B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16465792A JP3064103B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06961A JPH06961A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3064103B2 true JP3064103B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=15797337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16465792A Expired - Fee Related JP3064103B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064103B2 (ja) |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16465792A patent/JP3064103B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06961A (ja) | 1994-01-11 |
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