JP3108959B2

JP3108959B2 - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JP3108959B2
Application number: JP18123992A
Authority: JP
Inventors: 真一紙透; 光朗跡部; 周史小枝; 真一四谷
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1992-07-08
Publication date: 2000-11-13
Anticipated expiration: 2015-11-13
Also published as: JPH0623986A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマシニング技
術を応用して作製した小型高密度のインクジェット記録
装置の主要部であるインクジェットヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、記録時の騒
音がきわめて小さく、又、高速印字が可能であり、安価
な普通紙にも印字が可能であるなど多くの利点を有して
いるが、中でも記録に必要な時にのみインク滴を吐出す
る、いわゆるインク・オン・デマンド方式が、記録に不
要なインク滴の回収を必要としないため、現在主流とな
ってきている。

【０００３】このインク・オン・デマンド方式のインク
ジェットヘッドには、特公平２−５１７３４号公報に示
されるように、駆動手段が圧電素子であるものや、特公
昭６１−５９９１１号公報に示されるように、インクを
加熱し気泡を発生させることによる圧力でインクを吐出
する方式がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来のインクジェットヘッドでは以下に述べるような課
題があった。

【０００５】前者の圧電素子を用いる方式においては、
圧力室に圧力を生じさせるためのそれぞれの振動板に圧
電素子のチップを貼り付ける工程が煩雑で、特に、最近
のインクジェット記録装置による印字には、高速・高印
字品質が求められてきており、これを達成するためのマ
ルチノズル化・ノズルの高密度化において、圧電素子を
微細に加工し各々の振動板に接着することはきわめて煩
雑である。又、高密度化においては、圧電素子を幅数１
０〜１００数十ミクロンで加工する必要が生じてきてい
るが、従来の機械加工における寸法・形状精度では、印
字品質のバラツキが大きくなってしまうという課題があ
った。

【０００６】又、後者のインクを加熱する方式において
は、駆動手段が薄膜の抵抗加熱体により形成されるた
め、上記のような課題は存在しなかったが、駆動手段の
急速な加熱・冷却の繰り返しや、気泡消滅時の衝撃によ
り抵抗加熱体がダメージを受けることにより、インクジ
ェットヘッドの寿命が短いという課題があった。

【０００７】これらの課題を解決するものとして本出願
人は、駆動手段として圧力室に圧力を生じさせる振動板
を、静電気力で変形させる方式のインクジェットヘッド
について特許出願（特願平３−２３４５３７号）を行っ
ているが、この方式は小型高密度・高印字品質及び長寿
命であるという利点を有している。

【０００８】これまで本出願人が提示してきた本方式の
インクジェットヘッドの構成は、インクを加圧するため
の圧力室となるべき前記凹部（以下キャビティと称す
る）及び前記振動板は、同一のＳｉ基板中にアルカリ異
方性エッチングにより形成されるものであった。本構成
は、１枚の基板に上記構造（凹部及び振動板）が形成で
きるため、製造プロセスが単純で、製造コストも低いと
いう利点を有しているが、図１２に示すように、前記キ
ャビティと前記振動板を同一基板上に形成する場合、振
動板７の幅Ｗ₄ や厚みｔ等の寸法値は、Ｓｉ基板４４の
板厚Ｔとキャビティ５の幅Ｗ₅ の寸法により一義的に決
定され、設計に自由度がなかった。特に、キャビティの
高密度化、すなわち、ノズルの高密度化を考えたとき、
キャビティ間の間隔を狭めると、振動板７の幅Ｗ₄ の寸
法が極めて小さくなり、本構成のインクジェットヘッド
が成立しなかった。

【０００９】本発明の目的は、静電気力を駆動源とする
インクジェットヘッドにおいて、ノズルが高密度化され
たインクジェットヘッドを提供することにある。又、前
記振動板の厚み精度を向上し、印字品質の高いインクジ
ェットヘッドを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、インク滴を吐出するための単一又は複数のノ
ズルと、該ノズルのそれぞれに連通する圧力室と、該圧
力室の少なくとも一方の壁を構成する振動板と、該振動
板に変形を生じさせる駆動手段と、該圧力室にインクを
供給する共通のインク室からなるインクジェットヘッド
において、前記ノズル及び前記圧力室となるべきキャビ
ティが形成された第１のＳｉ基板と、前記振動板となる
第２のＳｉ基板とを構成部材とし、又、前記振動板は前
記第１の基板に接合された前記第２のＳｉ基板をエッチ
ング又は研磨により薄くすることにより形成されること
を特徴とする。

【００１１】Ｓｉ単結晶は、アルカリ液を用いてエッチ
ングする際、その結晶面方位によりエッチング速度が大
きく異なるいわゆる異方性エッチングが可能であり、こ
のことを利用して様々な立体形状を精度良く加工するこ
とができる。さらに、これまでＩＣ製造技術において培
われてきた、フォトリソグラフィ・薄膜形成・エッチン
グ等の各技術を利用しての加工を組み合わせることによ
る微小なデバイスを形成する、いわゆる“マイクロマシ
ニング技術”が現在注目を浴びているが、本発明はマイ
クロマシニング技術によりＳｉ単結晶に高精度な加工を
施し、高性能なインクジェットヘッドを提供するもので
ある。

【００１２】本発明におけるインクジェットヘッドで
は、前記振動板の幅及び厚み等の寸法値は、インク吐出
特性と密接な関係にある。本発明のインクジェットヘッ
ドの構成によれば、前記のように、キャビティと振動板
が一体で形成されるものでなく、各々別体として形成さ
れるので、振動板の寸法設計に自由度がある。特に、図
１１に示すように、圧力室３の広い側に振動板７を形成
する場合、振動板７の幅Ｗ₆ の寸法値は大きな値をとる
ことができ、ノズルの高密度化に有利である。

【００１３】又、前記振動板は、前記第２の基板上に形
成された高濃度ｐ型Ｓｉ層又はｎ型Ｓｉ層からなること
を特徴とし、前記高濃度ｐ型Ｓｉ層又はｎ型Ｓｉ層は、
所望振動板厚と同一に形成し、前記高濃度ｐ型Ｓｉ層の
場合は、アルカリ異方性エッチングにおいて選択的に残
留せしめ、又、前記ｎ型Ｓｉ層の場合は、電気化学的エ
ッチングにおいて選択的に残留せしめ、かつ、不要部分
をエッチング除去することにより正確な厚みの振動板と
するものである。

【００１４】

【作用】本発明における静電気力を駆動源とするインク
ジェットヘッドの動作原理は、前記電極又は前記振動板
にパルス電圧を印加し、正又は負の電荷を前記電極又は
前記振動板に与えることにより、前記振動板を静電的吸
引又は反発により変形させ、前記圧力室内のインクをノ
ズルより吐出させるものである。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の第１の実施例に基づき詳細
に説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１の実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの構造を分解して示す斜視図であ
り、一部断面を示してある。図１に示すように、本実施
例のインクジェットヘッドは、ノズル４・キャビティ５
・インク供給路９等が、アルカリ異方性エッチングによ
り形成されたＳｉ基板１とＳｉ基板６から形成される振
動板７と電極１１、ギャップ部を形成するための溝１２
等が形成されたガラス基板２とを積層・接合してなる構
造を有する。

【００１７】Ｓｉ基板１は、結晶面方位が（１００）で
ある単結晶Ｓｉ基板であって、該Ｓｉ基板１の表側の面
（図１では上側の面）には、複数のノズル４と、各々の
ノズル４に連通するキャビティ５と、各々のキャビティ
５においてノズル４と反対側の端部に形成されるインク
供給路９と、各々のインク供給路９にインクを供給する
ための共通のインク室８とが形成されている。振動板７
は、Ｓｉ基板６をエッチング及び研磨により該Ｓｉ基板
６の厚みを薄くして形成されたものである。又、ガラス
基板２には、Ｓｉ基板１上に形成されたキャビティ５の
各々に、前記振動板７を挟んで対向して配置される電極
１１と、前記振動板７と前記電極１１との対向間隔（ギ
ャップ）を保持するための溝１２が形成されている。

【００１８】図１に示したＳｉ基板１の製造工程を図２
に示す。

【００１９】まず、（１００）面方位のウェハの表側
（図２では上側）の面を鏡面研磨し、厚み２８０ミクロ
ンのＳｉ基板１を形成し、該Ｓｉ基板１にＯ₂ 及び水蒸
気雰囲気中で摂氏１１００度、４時間の熱処理を施し、
該Ｓｉ基板１の両面に厚さ１ミクロンのＳｉＯ₂ 膜１５
ａ及び１５ｂを形成する（図２（ａ））。

【００２０】次いで、前記ＳｉＯ₂ 膜１５ａの上に、ノ
ズル４・キャビティ５等の形状に相当するフォトレジス
トパターン１６（図示しない）を形成し、フッ酸系エッ
チング液にて前記ＳｉＯ₂ 膜１５ａの露出部分をエッチ
ング除去し、フォトレジストパターン１６を除去する
（図２（ｂ））。

【００２１】フォトレジストパターン１６の元となるフ
ォトマスクパターン１７（図示しない）の各部設計寸法
値は、以下の通りに決定された。

【００２２】本構成のインクジェットヘッドに要求され
るインク吐出特性から、各構成部位の設計寸法値が決定
される。本実施例では、振動板７の幅Ｗ₁ を１００ミク
ロン、厚みｔを３．５ミクロンとし、又、キャビティ間
の間隔を４１ミクロンとし、ノズルピッチとしては１４
１ミクロン、すなわち１８０ｄｐｉ（ドット・パー・イ
ンチ）とした。本構成のインクジェットヘッドにおいて
は、キャビティ５の幅は前記振動板７の幅Ｗ₁ と同一で
ある。フォトマスクパターン１７のキャビティに対応す
るパターンの幅の値は、エッチングにおけるアンダーカ
ット分を補正して９８ミクロンとした。次に、アルカリ
液によるエッチングを行う。エッチング液としては、イ
ソプロピルアルコールを含む水酸化カリウム水溶液を用
いて、所定量である１００ミクロンのエッチングを施し
た（図２（ｃ））。

【００２３】Ｓｉ単結晶においては、周知のごとくアル
カリ液でエッチングする場合、結晶面によるエッチング
速度の差が大きいため、異方性エッチングが可能とな
る。具体的には、（１１１）結晶面のエッチング速度が
最も小さいため、エッチングの進行と共に（１１１）面
が平滑面として残留する構造が得られる。図３に示すよ
うに、（１１１）面１８は（１００）面１９に対し、約
５５度の角度を持って交わっているため、エッチングの
進行と共に（１１１）面１８が発現し、エッチングマス
クパターン２０の幅Ｗが小さい箇所２１では、最終的に
両側の（１１１）面が全て現われ、それ以上のエッチン
グはほとんど進行しなくなる。又、前記エッチングマス
クパターン２０の幅Ｗが大きい箇所２２では、両側に
（１１１）面が発現し、底部には（１００）面が残留す
るような構造が得られる。

【００２４】図２において、キャビティ５に相当するエ
ッチングマスクパターンの幅Ｗ₁ は９８ミクロン、ノズ
ル４に相当するエッチングマスクパターンの幅Ｗ₂ は４
０ミクロン、インク室８に相当するエッチングマスクパ
ターンの幅Ｗ₃ は３ｍｍであるため、前記キャビティ５
及びノズル４では、断面形状は三角形となり、それ以上
のエッチングはほとんど進行しないようになっているの
に対し、前記インク室８では、底部が（１００）面から
なる形状となっている。本発明のインクジェットヘッド
の構造においては、インク吐出特性上、キャビティ及び
ノズルは、その体積や形状における精度が要求されるた
め、上記構造においてキャビティ及びノズルの形状がエ
ッチングマスクパターンにより一義的に決定されること
は非常に望ましい。又、インク室８の体積・形状には多
少の誤差が許されるので、エッチング量の管理はあまり
厳しくしなくてもよいという利点がある。

【００２５】最後に、エッチングマスクであるＳｉＯ₂
膜１５ａ及び１５ｂをフッ酸系エッチング液により除去
し、図１に示すＳｉ基板１が完成する（図２（ｄ））。

【００２６】図１に示す振動板７の製造工程を図４に示
す。

【００２７】まず、厚み２８０ミクロン程度のＳｉ基板
６の片側の面２３を鏡面研磨し、図２で示した工程によ
り形成したＳｉ基板１と、前記Ｓｉ基板６の一方の面２
３との接合を行う。接合は、Ｓｉ−Ｓｉ直接接合により
下記の通り行った。Ｓｉ基板１及び６を硫酸と過酸化水
素水の混合液（摂氏１００度）にて洗浄し、乾燥後前記
Ｓｉ基板１と６とを重ね合わせて室温にて接合した後、
Ｓｉ基板１及び６の接合体２５をＮ₂ 雰囲気中、摂氏１
１００度、１時間の熱処理により強固に接合した接合体
２５を得る（図４（ａ））。次に、Ｓｉ基板６の他方の
面２４に対し、エッチング及び研磨を併用して行うこと
により、Ｓｉ基板６の厚みを３．５ミクロンまで薄くし
て振動板７とし（図４（ｂ））、最後に所定位置にイン
ク供給用の穴１３ａ（図示しない）を放電加工等により
形成する。

【００２８】次に、図１に示すガラス基板２の製造工程
を図５に示す。ホウケイ酸系ガラス基板２の一方の面２
６上にＣｒ（クロム）２８及びＡｕ（金）２７の薄膜を
順次成膜し、２層薄膜よりなるエッチングマスク２９を
形成し（図５（ａ））、次に、図１に示した溝１２に相
当するフォトレジストパターン３０をＡｕ２７上に形成
し、Ａｕ２７及びＣｒ２８の露出部分をエッチングによ
り除去した（図５（ｂ））。Ａｕのエッチングには、ヨ
ウ素−ヨウ化カリウム溶液を用い、又、Ｃｒのエッチン
グには、硝酸第二セリウムアンモニウム−硝酸溶液を用
いた。

【００２９】次に、フッ酸系エッチング液によりガラス
基板２の露出部分をエッチングする。エッチング量は、
振動板７と電極１１との対向間隔の寸法値より決定され
る。インク吐出特性より、上記寸法値は０．５ミクロン
と決定されており、又、電極１１となるＡｕ／Ｃｒ２層
膜の厚みは０．２ミクロン（Ａｕは０．１５ミクロン、
Ｃｒは０．０５ミクロン）とするため、上記エッチング
量は０．７ミクロンとなるよう調節した（図５
（ｃ））。次に、フォトレジストパターン３０、Ａｕ２
７、Ｃｒ２８を全て除去し、改めてガラス基板２上にＡ
ｕ／Ｃｒ２層膜（Ａｕ３１は０．１５ミクロン、Ｃｒ３
２は０．０５ミクロン）を形成し、電極１１に相当する
フォトレジストパターン３３（図示しない）を該Ａｕ／
Ｃｒ２層膜上に形成し、Ａｕ３１及びＣｒ３２の不要部
分を同様にエッチング除去し、フォトレジストパターン
３３を除去し、インク供給用の穴１３（図示しない）を
明けて、図１に示したガラス基板２を得る（図５
（ｄ））。

【００３０】振動板７が形成されたＳｉ基板１とガラス
基板２との接合は、陽極接合法により行った。Ｓｉ基板
１上に形成された各々のキャビティ５と、ガラス基板２
上に形成された各々の電極１１とが対向するように位置
合わせを行い、振動板７とガラス基板２とを突き合わ
せ、ホットプレート上にて摂氏３００度に保ち、振動板
７を正側、ガラス基板２を負側として、直流電圧５００
Ｖを１０分間印加し陽極接合を行った。

【００３１】最後に、得られた接合体の所定箇所をダイ
シングにより切断・分離し、インク供給用パイプを穴１
３に取り付けてインクジェットヘッドが完成する。

【００３２】上記したように、本実施例によれば、ノズ
ルピッチが１４１ミクロン、すなわち、１８０ｄｐｉの
高密度インクジェットヘッドが得られた。又、上記した
ように、キャビティ５及びノズル４は、所望形状に対し
精度良く形成できるため、各ノズル４からのインク吐出
特性もバラツキが少ない高品質なインクジェットヘッド
が得られた。実際の印字においては、各々のキャビティ
５に対応する電極１１に接続される発振回路１４によ
り、振動板７の各々のキャビティ５に対向する部分を振
動させ、各々のキャビティ５内のインクを加圧し、各々
のノズル４よりインク滴を吐出させる。

【００３３】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
に基づき詳細に説明する。

【００３４】本実施例におけるインクジェットヘッドの
断面図を図６に示す。ノズル４ａ・キャビティ５ａ等が
形成されるＳｉ基板１ａ及び電極１１ａ等が形成される
ガラス基板２ａは、本発明の第１の実施例におけるイン
クジェットヘッドと構造上同一であるので説明は省略す
る。本実施例における振動板７ａは、ドーパントがＢ
（ホウ素）である高濃度のｐ型Ｓｉ層からなる。アルカ
リによるＳｉエッチングにおけるエッチングレートはド
ーパント濃度依存性を有するが、ドーパントがＢの場合
は、高濃度（約５×１０¹⁹ｃｍ^-3以上）領域においてエ
ッチングレートが非常に小さくなることが知られてい
る。本実施例ではこのことを利用し、振動板となるＳｉ
基板３４の一方の面に所望振動板厚と同一の厚みの高濃
度ｐ型Ｓｉ層３６を形成し、アルカリ異方性エッチング
により、該高濃度ｐ型Ｓｉ層以外のＳｉ部分をエッチン
グ除去し、厚み精度が高い振動板を形成するものであ
る。

【００３５】図６に示したインクジェットヘッドの製造
工程を図７に示す。厚み２８０ミクロンのＳｉ基板３４
の両面に、熱酸化処理により厚み１ミクロンのＳｉＯ₂
膜３５ａ及び３５ｂを形成する（図７（ａ））。次に、
前記ＳｉＯ₂ 膜３５ｂをフォトレジスト膜で保護し、前
記ＳｉＯ₂ 膜３５ａのみをフッ酸系エッチング液にて除
去する（図７（ｂ））。次に、Ｓｉ基板３４のＳｉが露
出した面３７にＢドーピングを行う。処理方法は以下の
通りである。前記Ｓｉ基板３４を石英管中に石英ホルダ
ーにて固定し、Ｎ₂ をキャリアとしてＢＢｒ₃ をバブリ
ングした蒸気をＯ₂ と共に該石英管中に導入する。摂氏
１１００度にて所定時間処理を行った後、前記Ｓｉ基板
３４をフッ酸系エッチング液にてライトエッチングし、
次いで、Ｏ₂ 中でドライブインを行い、前記露出したＳ
ｉ面３７にｐ型Ｓｉ層３６を形成した（図７（ｃ））。
振動板７ａの厚みの設計値は、本発明の第１の実施例の
場合と同様３．５ミクロンであるが、前記Ｂドープ処理
において、前記Ｓｉ面３７の表面から３．５ミクロンの
深さにおいて、Ｂの濃度が５×１０¹⁹ｃｍ^-3となるよう
図７（ｃ）工程が行われた。すなわち、高濃度Ｂドープ
（ｐ型Ｓｉ）層３６は、その全体においてＢ濃度が５×
１０¹⁹ｃｍ^-3以上になっている。

【００３６】次に、前記Ｓｉ基板３４と図６に示すＳｉ
基板１ａ（前記のごとく、本発明の第１の実施例と同一
の方法によりすでに形成されている。ただし、Ｓｉ基板
１ａの裏面（ノズル４ａ等が形成されている面と反対側
の面）には、後の工程で行われるアルカリエッチングに
おいて、Ｓｉ基板がエッチングされないように、ＳｉＯ
₂ 膜１５ｃを残留させておく。）との接合を行う。該接
合は、Ｓｉ−Ｓｉ直接接合法により以下の通り行った。

【００３７】まず、Ｓｉ基板１ａ及び３４を硫酸と過酸
化水素水の混合液（摂氏１００度）にて洗浄し、乾燥
後、Ｓｉ基板１ａのノズル４ａ・キャビティ５ａ等が形
成されている面と、Ｓｉ基板３４の面３７とを密着さ
せ、その後、Ｓｉ基板１ａ及び３４が一体化して形成さ
れた接合体３８をＮ₂ 雰囲気中で摂氏１１００度、１時
間の熱処理を行い、強固な接合状態を得る（図７
（ｄ））。

【００３８】次に、Ｓｉ基板３４上のＳｉＯ₂ 膜３５ｂ
をフッ酸系エッチング液で除去し、次いで、接合体３８
にアルカリエッチングを施し、Ｓｉ基板３４のうち高濃
度Ｂドープ（ｐ型Ｓｉ）層３６のみを選択的に残留せし
め、これを振動板７ａとし、ＳｉＯ₂ 膜１５ｃをフッ酸
系エッチング液にて除去した（図７（ｅ））。次に、図
６に示した本発明の第１の実施例における方法と同一の
方法で形成されたガラス基板２ａと接合体３８とをキャ
ビティ５ａと電極１１ａとの位置合わせを行った後、陽
極接合法により接合した（図７（ｆ））。

【００３９】この後、本発明の第１の実施例同様、ダイ
シングにより所定位置を切断し、インクジェットヘッド
を得た。

【００４０】本実施例においては、高濃度Ｂドープ層を
形成し、アルカリエッチングによりこれを選択的に残留
せしめることにより、振動板７ａの厚みとしては、目標
厚み３．５ミクロンに対し、±０．２ミクロンの精度で
形成することができた。従って、インク吐出特性として
バラツキの小さい高品質なインクジェットヘッドが形成
できた。

【００４１】（実施例３）以下、本発明の第３の実施例
に基づき詳細に説明する。

【００４２】本実施例におけるインクジェットヘッドの
断面図を図８に示す。ノズル４ｂ・キャビティ５ｂ等が
形成されるＳｉ基板１ｂ及び電極１１ｂ等が形成される
ガラス基板２ｂは、本発明の第１の実施例におけるイン
クジェットヘッドと構造上同一であるので、詳細な説明
は省略する。

【００４３】本実施例における振動板７ｂは、ｎ型Ｓｉ
層からなる。ｐ型Ｓｉ基板上に形成されたｎ型層は、該
ｎ型Ｓｉ層に正の電圧を印加しながらアルカリ液中でエ
ッチングを行う場合、選択的に残留させることができ、
本実施例はこのことを利用して厚み精度の高い振動板を
形成するものである。

【００４４】図８に示したインクジェットヘッドの製造
工程を図９に示す。（１００）面方位のｐ型Ｓｉウェハ
の両面を鏡面研磨し、厚み２８０ミクロンのＳｉ基板３
９を形成し、該Ｓｉ基板３９の一方の面４０上にｎ型Ｓ
ｉ層４１を３．５ミクロンの厚みでエピタキシャル成長
により形成する（図９（ａ））。

【００４５】次に、本発明の第２の実施例の場合と同様
の工程を経て、Ｓｉ基板１ｂ（前記のごとく、本発明の
第１の実施例と同一の方法により既に形成されている。
ただし、該Ｓｉ基板１ｂの裏面（ノズル４ｂ等が形成さ
れている面と反対側の面）には、後に行われるアルカリ
エッチングにおいて、該Ｓｉ基板１ｂがエッチングされ
ないようにＳｉＯ₂ 膜１５ｄを残留させておく。）と前
記ｎ型Ｓｉ層４１とを接合し、接合体４２とする（図９
（ｂ））。

【００４６】次に、図１０に示す方法で前記接合体４２
に電気化学的エッチングを施す。図１０において、前記
ｎ型Ｓｉ層４１を正、白金板４３を負として、０．６Ｖ
の直流電圧を印加した状態で、イソプロピルアルコール
を含むＫＯＨ水溶液（摂氏７０度）中に前記接合体４２
を浸漬し、エッチングを行った。

【００４７】前記ｐ型Ｓｉ基板３９が完全にエッチング
除去されたところで、前記ｎ型Ｓｉ層４１は正の直流電
圧により不活性化されるため、エッチングは進行せず、
この時点でエッチングを終了し、エッチングマスクであ
るＳｉＯ₂ 膜１５ｄを除去し、図９（ｃ）の状態の接合
体４２を得る。

【００４８】次に、本発明の第２の実施例と同様、電極
１１ｂ等が形成されたガラス基板２ｂと前記接合体４２
とを接合し（図９（ｄ））、ダイシングにより所定位置
を切断し、インクジェットヘッドを得た。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は以下の効果
を有する。

【００５０】ノズル・キャビティ等が形成された第１の
Ｓｉ基板に接着された第２のＳｉ基板を、研磨又はエッ
チング等により薄くすることによって振動板を形成する
ことにより、ノズルが高密度化されたインクジェットヘ
ッドが得られ、又、該振動板が高濃度ｐ型Ｓｉ層又は、
ｎ型Ｓｉ層とすることにより、振動板の厚み精度が向上
し、高い印字品質のインクジェットヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構造を分解して示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの製造工程図である。

【図３】本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの各部断面形状を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの製造工程図である。

【図５】本発明の第１の実施例におけるインクジェット
ヘッドの製造工程図である。

【図６】本発明の第２の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構造を示す断面図である。

【図７】本発明の第２の実施例におけるインクジェット
ヘッドの製造工程図である。

【図８】本発明の第３の実施例におけるインクジェット
ヘッドの構造を示す断面図である。

【図９】本発明の第３の実施例におけるインクジェット
ヘッドの製造工程図である。

【図１０】本発明の第３の実施例における電気化学的エ
ッチングの方法を示す図である。

【図１１】本発明の第１及び第２及び第３の実施例にお
けるインクジェットヘッドの構造を示す断面図である。

【図１２】従来のインクジェットヘッドの構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

１，６Ｓｉ基板２ガラス基板３圧力室４ノズル５キャビティ７振動板８インク室９インク供給路１１電極１２溝１３，１３ａインク供給用の穴１４発振回路１５ａ，１５ｂＳｉＯ₂ 膜１６フォトレジストパターン１７フォトマスクパターン１８（１１１）面１９（１００）面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者四谷真一長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (56)参考文献特開平３−297653（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴を吐出するためのノズルと、該
ノズルのそれぞれに連通する圧力室と、該圧力室の少な
くともの一方の壁を構成する振動板と、該振動板に変形
を生じさせる駆動手段と、該圧力室にインクを供給する
共通のインク室とを備え、前記ノズル及び前記圧力室と
なるべき凹部が形成された第１のＳｉ基板と、前記振動
板の第２のＳｉ基板と、を構成部材としたインクジェッ
トヘッドであって、前記振動板は、前記第１のシリコン基板に接合された前
記第２のシリコン基板をエッチング又は研磨により薄く
することにより形成されてなることを特徴とするインク
ジェットヘッド。
【請求項２】インク滴を吐出するためのノズルと、該
ノズルのそれぞれに連通する圧力室と、該圧力室の少な
くともの一方の壁を構成する振動板と、該振動板に変形
を生じさせる駆動手段と、該圧力室にインクを供給する
共通のインク室とを備え、前記ノズル及び前記圧力室と
なるべき凹部が形成された第１のＳｉ基板と、前記振動
板の第２のＳｉ基板と、を構成部材としたインクジェッ
トヘッドであって、前記振動板は、前記第２のシリコン基板上に形成された
ｎ型Ｓｉ層からなることを特徴とするインクジェットヘ
ッド。