JP3269618B2 - シリコンプロセスを利用したノズルプレートの製造方法及びそのノズルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッド - Google Patents
シリコンプロセスを利用したノズルプレートの製造方法及びそのノズルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッドInfo
- Publication number
- JP3269618B2 JP3269618B2 JP33949199A JP33949199A JP3269618B2 JP 3269618 B2 JP3269618 B2 JP 3269618B2 JP 33949199 A JP33949199 A JP 33949199A JP 33949199 A JP33949199 A JP 33949199A JP 3269618 B2 JP3269618 B2 JP 3269618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- nozzle
- oxide film
- nozzle plate
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 66
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims description 66
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 58
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 108
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 74
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 74
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 41
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 6
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims description 6
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 4
- 238000000347 anisotropic wet etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 4
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 6
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 2
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N trimethylamine Chemical compound CN(C)C GETQZCLCWQTVFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 1
- 238000005459 micromachining Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/162—Manufacturing of the nozzle plates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1626—Manufacturing processes etching
- B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/16—Production of nozzles
- B41J2/1621—Manufacturing processes
- B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
- B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルプレートの
製造方法及び該ノズルプレートを用いたインクジェット
プリンタヘッドに関し、より詳しくはシリコン基板をエ
ッチングしてインクジェットプリンタヘッド用ノズルプ
レートを製造する方法と該方法により製造されたノズル
プレートを用いて製造したインクジェットプリンタヘッ
ドに関する。
製造方法及び該ノズルプレートを用いたインクジェット
プリンタヘッドに関し、より詳しくはシリコン基板をエ
ッチングしてインクジェットプリンタヘッド用ノズルプ
レートを製造する方法と該方法により製造されたノズル
プレートを用いて製造したインクジェットプリンタヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタヘッドは、図１
に示すとおり、ノズル２２３が形成されたノズルプレー
ト２２２と、リザーバ２２０が形成されるリザーバ板２
２１と、流路２１８が形成される流路板２１９と、リス
トリクタ２１６が形成されるリストリクタ板２１７と、
チャンバ２１４を形成するチャンバ板２１５と、上部電
極２１０、圧電体２１１、及び下部電極２１２で構成さ
れたアクチュエータとが順に積層され、形成されるのが
一般的である。
に示すとおり、ノズル２２３が形成されたノズルプレー
ト２２２と、リザーバ２２０が形成されるリザーバ板２
２１と、流路２１８が形成される流路板２１９と、リス
トリクタ２１６が形成されるリストリクタ板２１７と、
チャンバ２１４を形成するチャンバ板２１５と、上部電
極２１０、圧電体２１１、及び下部電極２１２で構成さ
れたアクチュエータとが順に積層され、形成されるのが
一般的である。
【０００３】上記の構成によってインクジェットプリン
タヘッドには互いに異なる大きさと形状のノズル２２３
と、リザーバ２２０と、流路２１８と、リストリクタ２
１６と、チャンバ２１４のようなインクの移動路とが形
成される。
タヘッドには互いに異なる大きさと形状のノズル２２３
と、リザーバ２２０と、流路２１８と、リストリクタ２
１６と、チャンバ２１４のようなインクの移動路とが形
成される。
【０００４】インク筒（図示せず）から供給されたイン
クは、リザーバ２２０に貯蔵されつつ、流路２１８を介
してチャンバ２１４内に流入する。このとき、流路２１
８とチャンバ２１４の間に形成されたリザーバ２２０
は、インクがチャンバ２１４内に流入される速度を一定
に維持させるように機能する。
クは、リザーバ２２０に貯蔵されつつ、流路２１８を介
してチャンバ２１４内に流入する。このとき、流路２１
８とチャンバ２１４の間に形成されたリザーバ２２０
は、インクがチャンバ２１４内に流入される速度を一定
に維持させるように機能する。
【０００５】チャンバ２１４の上部に形成されたアクチ
ュエータの上部電極２１０と下部電極２１２に電圧が印
加されると、圧電体２１１がアクチュエーティングする
ようになる。こうした圧電体２１１のアクチュエーティ
ングによってチャンバ２１４の体積が瞬間的に減少しな
がら、チャンバ２１４内のインクは、ノズルプレート２
２２に形成されたノズル２２３を介して被記録材に噴射
される。インクの噴射によって印刷が行なわれる。
ュエータの上部電極２１０と下部電極２１２に電圧が印
加されると、圧電体２１１がアクチュエーティングする
ようになる。こうした圧電体２１１のアクチュエーティ
ングによってチャンバ２１４の体積が瞬間的に減少しな
がら、チャンバ２１４内のインクは、ノズルプレート２
２２に形成されたノズル２２３を介して被記録材に噴射
される。インクの噴射によって印刷が行なわれる。
【０００６】インクが噴射された後には噴射された量だ
けのインクを充填するためのインクの慣性流れによっ
て、ノズルプレートの出口部位で大気に露出されるメニ
スカスが振動を起こし、このようなメニスカスの振動
は、流体システムの共振式により推測することができ
る。
けのインクを充填するためのインクの慣性流れによっ
て、ノズルプレートの出口部位で大気に露出されるメニ
スカスが振動を起こし、このようなメニスカスの振動
は、流体システムの共振式により推測することができ
る。
【０００７】メニスカスが振動する間には、インクが噴
射されることはないため、次のインク噴射までの時間を
減らすために、このメニスカスの振動を、短時間で、減
殺及び安定化させることが重要である。メニスカスの振
動を短い時間に減殺させることができれば、プリンタヘ
ッドの噴射周波数を高めることができるようになる。メ
ニスカスの振動を素速く減殺させるための方法として
は、一般的にインクの粘度を上げて減殺機能を強化させ
たり、ノズルプレートの出口部位の直径を小さくしたり
して減殺機能を強化させる方法が用いられる。
射されることはないため、次のインク噴射までの時間を
減らすために、このメニスカスの振動を、短時間で、減
殺及び安定化させることが重要である。メニスカスの振
動を短い時間に減殺させることができれば、プリンタヘ
ッドの噴射周波数を高めることができるようになる。メ
ニスカスの振動を素速く減殺させるための方法として
は、一般的にインクの粘度を上げて減殺機能を強化させ
たり、ノズルプレートの出口部位の直径を小さくしたり
して減殺機能を強化させる方法が用いられる。
【０００８】従って、インクジェットプリンタヘッドに
おいてノズルプレートの出口部位は、インク滴の噴射性
能とインクを噴射した後の安全性に影響を及ぼす重要な
因子である。ノズルプレートの出口部位の直径を小さく
するため、従来では、ノズルプレートの出口部位の断面
形状を適当な長さの直管形状にしている。ノズルの出口
部位に適当な長さの直管部位を有するノズルプレート
は、その部分の直径が他の部分に比べ、相対的に小さく
なるため、メニスカスの振動を速く減殺させることがで
きるようになる。
おいてノズルプレートの出口部位は、インク滴の噴射性
能とインクを噴射した後の安全性に影響を及ぼす重要な
因子である。ノズルプレートの出口部位の直径を小さく
するため、従来では、ノズルプレートの出口部位の断面
形状を適当な長さの直管形状にしている。ノズルの出口
部位に適当な長さの直管部位を有するノズルプレート
は、その部分の直径が他の部分に比べ、相対的に小さく
なるため、メニスカスの振動を速く減殺させることがで
きるようになる。
【０００９】出口部位に適当な長さの直管部位を有する
ノズルプレートは、その上に流路、チャンバ、アクチュ
エータ等が組立てられたプリンタヘッドを構成し、イン
クを噴射する場合にノズルを介して流れるインクが直管
相当部分で層流を形成するようになるため、インクの直
進運動性が向上する。従って、インク滴が被記録材に着
地する位置の程度又は散布性が向上して、印刷性能が向
上する。
ノズルプレートは、その上に流路、チャンバ、アクチュ
エータ等が組立てられたプリンタヘッドを構成し、イン
クを噴射する場合にノズルを介して流れるインクが直管
相当部分で層流を形成するようになるため、インクの直
進運動性が向上する。従って、インク滴が被記録材に着
地する位置の程度又は散布性が向上して、印刷性能が向
上する。
【００１０】ノズルプレートの材料としては、金属を使
用するのが一般的であり、金属を利用してノズルプレー
トを製造するため、従来では電鋳メッキによってノズル
プレートを形成する方法と、マイクロパンチングと研磨
工程によってノズルプレートを形成する方法を用いてき
た。
用するのが一般的であり、金属を利用してノズルプレー
トを製造するため、従来では電鋳メッキによってノズル
プレートを形成する方法と、マイクロパンチングと研磨
工程によってノズルプレートを形成する方法を用いてき
た。
【００１１】電鋳メッキ法では、基板にフォトレジスト
を薄く塗布した後、パターニングする。パターンが形成
された基板を電解液に入れて電流を流すと、メッキ物質
が成長するようになり、使用しようとするノズルの大き
さぐらいメッキ物質が成長すれば、メッキを中止する。
メッキが完了すれば、基板と基板に形成されたフォトレ
ジストを除去してノズルが形成されたノズルプレートを
完成する。
を薄く塗布した後、パターニングする。パターンが形成
された基板を電解液に入れて電流を流すと、メッキ物質
が成長するようになり、使用しようとするノズルの大き
さぐらいメッキ物質が成長すれば、メッキを中止する。
メッキが完了すれば、基板と基板に形成されたフォトレ
ジストを除去してノズルが形成されたノズルプレートを
完成する。
【００１２】マイクロパンチングと研磨工程によるノズ
ルプレートの形成方法では、ノズルプレートに使用する
金属シートをマイクロパンチングでドローイングして金
属シートの反対面の深さ以上までノズル端面を形成す
る。ドローイング後、金属シートの突出された部分を研
磨工程によって除去し、研磨工程によって金属シートに
発生する粗い表面は、電解研磨や化学研磨によって除去
する。
ルプレートの形成方法では、ノズルプレートに使用する
金属シートをマイクロパンチングでドローイングして金
属シートの反対面の深さ以上までノズル端面を形成す
る。ドローイング後、金属シートの突出された部分を研
磨工程によって除去し、研磨工程によって金属シートに
発生する粗い表面は、電解研磨や化学研磨によって除去
する。
【００１３】バブルジェットや薄膜の熱膨張を応用した
インクジェットヘッド及び連続型インクジェットヘッド
では、金属の代りに単結晶シリコンを利用してノズルプ
レートを形成する場合がある。
インクジェットヘッド及び連続型インクジェットヘッド
では、金属の代りに単結晶シリコンを利用してノズルプ
レートを形成する場合がある。
【００１４】単結晶シリコンを材料にしてノズルプレー
トを形成する場合には、バルクマイクロマシニング技術
の中でシリコンの非等方性エッチング法を使用してい
る。
トを形成する場合には、バルクマイクロマシニング技術
の中でシリコンの非等方性エッチング法を使用してい
る。
【００１５】非等方性エッチングによってシリコン基板
にノズルを形成するためには、エッチング液に水酸化カ
リウム、トリメチルアミンハイドロキシード等の異方性
エッチング液を使用して、（１００）決定方向のシリコ
ン基板に異方性エッチングで正四角形又は原形のパター
ンにピラミッド型ホールを形成してノズルを形成してい
る。このとき、ノズルにエッチングされる面以外には酸
化シリコン膜又は窒化シリコン膜を遮蔽膜に使用して遮
蔽することでエッチングを防止することができる。
にノズルを形成するためには、エッチング液に水酸化カ
リウム、トリメチルアミンハイドロキシード等の異方性
エッチング液を使用して、（１００）決定方向のシリコ
ン基板に異方性エッチングで正四角形又は原形のパター
ンにピラミッド型ホールを形成してノズルを形成してい
る。このとき、ノズルにエッチングされる面以外には酸
化シリコン膜又は窒化シリコン膜を遮蔽膜に使用して遮
蔽することでエッチングを防止することができる。
【００１６】酸化シリコン膜又は窒化シリコン膜にエッ
チングされる以外の部分を遮蔽した後、異方性エッチン
グ液を使用して（１００）決定方向のシリコン基板にピ
ラミッド型ホールを形成してノズルを形成している。こ
のとき、ノズルの空間部とノズル終端の形状は、エッチ
ングに使われるエッチング液、エッチング時間、及びシ
リコンのエッチング率で調節している。異方性エッチン
グをした後、等方性エッチング液を使用して反対側に正
方形ノズルを形成して直管部を形成することもできる。
チングされる以外の部分を遮蔽した後、異方性エッチン
グ液を使用して（１００）決定方向のシリコン基板にピ
ラミッド型ホールを形成してノズルを形成している。こ
のとき、ノズルの空間部とノズル終端の形状は、エッチ
ングに使われるエッチング液、エッチング時間、及びシ
リコンのエッチング率で調節している。異方性エッチン
グをした後、等方性エッチング液を使用して反対側に正
方形ノズルを形成して直管部を形成することもできる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の方法において、異方性エッチングのみを利用してエッ
チングした場合にはインクの吐出時に直進性が低下し、
異方性エッチングをした後、等方性エッチングをしてノ
ズルを形成する場合にはエッチングが反復されるに従
い、各部位のエッチング程度が変化して、形成されるノ
ズルが均一にならない、という問題がある。従って、上
述のような従来のノズルプレートが用いられたインクジ
ェットプリンタヘッドも同じ問題を抱えていた。
の方法において、異方性エッチングのみを利用してエッ
チングした場合にはインクの吐出時に直進性が低下し、
異方性エッチングをした後、等方性エッチングをしてノ
ズルを形成する場合にはエッチングが反復されるに従
い、各部位のエッチング程度が変化して、形成されるノ
ズルが均一にならない、という問題がある。従って、上
述のような従来のノズルプレートが用いられたインクジ
ェットプリンタヘッドも同じ問題を抱えていた。
【００１８】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたものであり、その目的は、シリコン基板をエッ
チングしてノズルプレートを形成する際に、高濃度の硼
素層をエッチング阻止層に用いて異方性湿式エッチング
によってエッチングすることで、精密で均一なノズルプ
レートを製造する方法及び製造されたノズルプレートを
用いたインクジェットプリンタヘッドを提供することで
ある。
なされたものであり、その目的は、シリコン基板をエッ
チングしてノズルプレートを形成する際に、高濃度の硼
素層をエッチング阻止層に用いて異方性湿式エッチング
によってエッチングすることで、精密で均一なノズルプ
レートを製造する方法及び製造されたノズルプレートを
用いたインクジェットプリンタヘッドを提供することで
ある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、シリコン基板を提供するステップと、シ
リコン基板の一面に酸化シリコン膜を形成するステップ
と、酸化シリコン膜をパターニングするステップと、シ
リコン基板において酸化シリコン膜が形成されていない
面を遮蔽して、シリコン基板を非等方性湿式エッチング
するステップと、シリコン基板において、酸化シリコン
膜が形成された面に硼素層を形成するステップと、硼素
層が形成されたシリコン基板をエッチングするステップ
と、酸化シリコン膜をエッチングして酸化シリコン膜及
び酸化シリコン膜の上部に形成された硼素層を除去する
ステップとを含む、シリコンプロセスを利用したノズル
プレートの製造方法にその特徴がある。
め、本発明は、シリコン基板を提供するステップと、シ
リコン基板の一面に酸化シリコン膜を形成するステップ
と、酸化シリコン膜をパターニングするステップと、シ
リコン基板において酸化シリコン膜が形成されていない
面を遮蔽して、シリコン基板を非等方性湿式エッチング
するステップと、シリコン基板において、酸化シリコン
膜が形成された面に硼素層を形成するステップと、硼素
層が形成されたシリコン基板をエッチングするステップ
と、酸化シリコン膜をエッチングして酸化シリコン膜及
び酸化シリコン膜の上部に形成された硼素層を除去する
ステップとを含む、シリコンプロセスを利用したノズル
プレートの製造方法にその特徴がある。
【００２０】また、本発明は、シリコン基板を提供する
ステップと、シリコン基板の一面に硼素層を形成するス
テップと、シリコン基板において硼素層が形成されてい
ない面を所望のパターンにマスキングするステップと、
パターニングされたシリコン基板を非等方性湿式エッチ
ングするステップと、硼素層を所望のパターンにマスキ
ングするステップと、マスキングされた硼素層を乾式エ
ッチングすることで硼素層に直管部を形成するステップ
とを含む、シリコンプロセスを利用したノズルプレート
の製造方法である。
ステップと、シリコン基板の一面に硼素層を形成するス
テップと、シリコン基板において硼素層が形成されてい
ない面を所望のパターンにマスキングするステップと、
パターニングされたシリコン基板を非等方性湿式エッチ
ングするステップと、硼素層を所望のパターンにマスキ
ングするステップと、マスキングされた硼素層を乾式エ
ッチングすることで硼素層に直管部を形成するステップ
とを含む、シリコンプロセスを利用したノズルプレート
の製造方法である。
【００２１】また、本発明は、基板と、基板の下部に形
成されて、下部のみが開放されたチャンバと、基板及び
チャンバの下部に形成されたノズルプレートと、ノズル
プレートに形成されてインクを噴射するノズルと、ノズ
ルの傾斜面に形成されるとともに、その終端がメディア
側に突出した硼素層と、基板の上部に形成された下部電
極と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印加になれ
ばアクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部に
形成された上部電極とを含んで構成されるインクジェッ
トプリンタヘッドである。
成されて、下部のみが開放されたチャンバと、基板及び
チャンバの下部に形成されたノズルプレートと、ノズル
プレートに形成されてインクを噴射するノズルと、ノズ
ルの傾斜面に形成されるとともに、その終端がメディア
側に突出した硼素層と、基板の上部に形成された下部電
極と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印加になれ
ばアクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部に
形成された上部電極とを含んで構成されるインクジェッ
トプリンタヘッドである。
【００２２】また、本発明は、基板と、基板の下部に形
成されて、下部のみが開放されたチャンバと、基板及び
チャンバの下部に形成されたノズルプレートと、ノズル
プレートに形成されてインクを噴射するノズルと、ノズ
ルプレートの下部に形成されるとともにノズルの出口部
位に直管部を形成する硼素層と、基板の上部に形成され
た下部電極と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印
加されると、アクチュエーティングする圧電体と、圧電
体の上部に形成された上部電極とを含んで構成されるイ
ンクジェットプリンタヘッドである。
成されて、下部のみが開放されたチャンバと、基板及び
チャンバの下部に形成されたノズルプレートと、ノズル
プレートに形成されてインクを噴射するノズルと、ノズ
ルプレートの下部に形成されるとともにノズルの出口部
位に直管部を形成する硼素層と、基板の上部に形成され
た下部電極と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印
加されると、アクチュエーティングする圧電体と、圧電
体の上部に形成された上部電極とを含んで構成されるイ
ンクジェットプリンタヘッドである。
【００２３】また、本発明は、基板と、基板の下部に形
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板とチャンバの下部に形成されたリスト
リクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに流
入するインクの速度を一定に維持するリストリクタと、
リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路板に
形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板の下
部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって形成
されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の下部
に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに形成
されてインクを噴射するノズルと、ノズルの傾斜面に形
成されるとともに、その終端がメディア側に突出された
硼素層と、基板の上部に形成された下部電極と、下部電
極の上部に形成され、電圧が印加されると、アクチュエ
ーティングする圧電体と、圧電体の上部に形成された上
部電極とを含んで構成されるインクジェットプリンタヘ
ッドである。
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板とチャンバの下部に形成されたリスト
リクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに流
入するインクの速度を一定に維持するリストリクタと、
リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路板に
形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板の下
部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって形成
されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の下部
に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに形成
されてインクを噴射するノズルと、ノズルの傾斜面に形
成されるとともに、その終端がメディア側に突出された
硼素層と、基板の上部に形成された下部電極と、下部電
極の上部に形成され、電圧が印加されると、アクチュエ
ーティングする圧電体と、圧電体の上部に形成された上
部電極とを含んで構成されるインクジェットプリンタヘ
ッドである。
【００２４】また、本発明は、基板と、基板の下部に形
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板及びチャンバの下部に形成されたリス
トリクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに
流入するインクの速度を一定に維持するリストリクタ
と、リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路
板に形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板
の下部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって
形成されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の
下部に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに
形成されてインクを噴射するノズルと、ノズルプレート
の下部に形成されるとともにノズルの出口部位に直管部
を形成する硼素層と、基板の上部に形成された下部電極
と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印加される
と、アクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部
に形成された上部電極とを含んで構成されるインクジェ
ットプリンタヘッドである。
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板及びチャンバの下部に形成されたリス
トリクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに
流入するインクの速度を一定に維持するリストリクタ
と、リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路
板に形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板
の下部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって
形成されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の
下部に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに
形成されてインクを噴射するノズルと、ノズルプレート
の下部に形成されるとともにノズルの出口部位に直管部
を形成する硼素層と、基板の上部に形成された下部電極
と、下部電極の上部に形成されて、電圧が印加される
と、アクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部
に形成された上部電極とを含んで構成されるインクジェ
ットプリンタヘッドである。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【００２６】ノズルプレートの材料としては、シリコン
基板を使用する。シリコンはインクとの反応性が低いた
め、長期間使用してもインクとノズルプレートとの反応
によるインクジェットプリンタヘッドの劣化が起きない
という長所がある。
基板を使用する。シリコンはインクとの反応性が低いた
め、長期間使用してもインクとノズルプレートとの反応
によるインクジェットプリンタヘッドの劣化が起きない
という長所がある。
【００２７】図２は、本発明のシリコンプロセスを利用
したノズルプレートの製造方法の一実施形態を示したも
のである。シリコン基板１０の一側面に酸化シリコン膜
１２を形成する。酸化シリコン膜１２は、シリコン基板
を熱酸化させて形成したり、常圧での化学的蒸着、プラ
ズマを用いた化学的蒸着、又はスパッタリングによって
酸化シリコン膜を成形した後、熱酸化させて形成する。
このとき、酸化シリコン膜１２の厚さは、０．５〜３μ
ｍに形成することが望ましい。
したノズルプレートの製造方法の一実施形態を示したも
のである。シリコン基板１０の一側面に酸化シリコン膜
１２を形成する。酸化シリコン膜１２は、シリコン基板
を熱酸化させて形成したり、常圧での化学的蒸着、プラ
ズマを用いた化学的蒸着、又はスパッタリングによって
酸化シリコン膜を成形した後、熱酸化させて形成する。
このとき、酸化シリコン膜１２の厚さは、０．５〜３μ
ｍに形成することが望ましい。
【００２８】シリコン基板１０上に形成された酸化シリ
コン膜１２を、ノズルプレートを形成しようとするパタ
ーンでパターニングした後、非等方性エッチング液を使
用してシリコン基板１０をエッチングする。このとき、
酸化シリコン膜１２が形成されない面は、他の遮蔽手段
で遮蔽してエッチングされないようにし、酸化シリコン
膜１２が形成された面は、酸化シリコン膜１２がエッチ
ングを防止する遮蔽層として作用するので酸化シリコン
膜１２が除去されたシリコン基板部分のみエッチングさ
れる。このとき、非等方性エッチング液としては、一般
的に使われる非等方性エッチング液の水酸化カリウム、
アミン系の塩基、水酸化カリウムとアミンの混合液等を
使用して、非等方性エッチング液を使用するため、シリ
コン基板１０にピラミッド型ノズルプレートが形成され
る。
コン膜１２を、ノズルプレートを形成しようとするパタ
ーンでパターニングした後、非等方性エッチング液を使
用してシリコン基板１０をエッチングする。このとき、
酸化シリコン膜１２が形成されない面は、他の遮蔽手段
で遮蔽してエッチングされないようにし、酸化シリコン
膜１２が形成された面は、酸化シリコン膜１２がエッチ
ングを防止する遮蔽層として作用するので酸化シリコン
膜１２が除去されたシリコン基板部分のみエッチングさ
れる。このとき、非等方性エッチング液としては、一般
的に使われる非等方性エッチング液の水酸化カリウム、
アミン系の塩基、水酸化カリウムとアミンの混合液等を
使用して、非等方性エッチング液を使用するため、シリ
コン基板１０にピラミッド型ノズルプレートが形成され
る。
【００２９】エッチングが完了した後、酸化シリコン膜
１２が形成されたシリコン基板１０の面に高濃度の硼素
を注入して硼素層１４，１６を形成する。硼素層１４，
１６を形成するとき、硼素は７×１０19ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ3程度の高濃度で注入することが望ましく、高濃度で
注入された硼素層１４，１６はエッチングされないエッ
チング阻止層として作用する。硼素層１４は、５μｍ未
満の厚さで形成することが望ましく、１〜２μｍの厚さ
に形成することが特に望ましい。
１２が形成されたシリコン基板１０の面に高濃度の硼素
を注入して硼素層１４，１６を形成する。硼素層１４，
１６を形成するとき、硼素は７×１０19ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ3程度の高濃度で注入することが望ましく、高濃度で
注入された硼素層１４，１６はエッチングされないエッ
チング阻止層として作用する。硼素層１４は、５μｍ未
満の厚さで形成することが望ましく、１〜２μｍの厚さ
に形成することが特に望ましい。
【００３０】硼素層１４，１６を形成した後、シリコン
基板１０を再びエッチングして反対側のシリコン基板を
数十μｍ除去する。このとき、硼素層１４，１６が形成
された面は、エッチングされず、硼素層が形成されてい
ない反対面のみがエッチングされる。このとき、高濃度
の硼素層１４，１６がエッチング阻止膜として作用する
ため、形成されたノズルプレートが均一となる。
基板１０を再びエッチングして反対側のシリコン基板を
数十μｍ除去する。このとき、硼素層１４，１６が形成
された面は、エッチングされず、硼素層が形成されてい
ない反対面のみがエッチングされる。このとき、高濃度
の硼素層１４，１６がエッチング阻止膜として作用する
ため、形成されたノズルプレートが均一となる。
【００３１】所望の厚さ程度にシリコン基板１０がエッ
チングされると、酸化シリコン膜１２を選択的にエッチ
ングして除去し、ノズルプレートを完成する。酸化シリ
コン膜１２がエッチングされると、酸化シリコン膜１２
の上部に形成された硼素層１４もともに除去される。上
記の方法によって製造されたノズルプレートは、ノズル
プレートの終端がメディア側に数十μｍ程度突出してお
り、インク吐出の直進特性が優れている。
チングされると、酸化シリコン膜１２を選択的にエッチ
ングして除去し、ノズルプレートを完成する。酸化シリ
コン膜１２がエッチングされると、酸化シリコン膜１２
の上部に形成された硼素層１４もともに除去される。上
記の方法によって製造されたノズルプレートは、ノズル
プレートの終端がメディア側に数十μｍ程度突出してお
り、インク吐出の直進特性が優れている。
【００３２】上記の方法によって製造されたノズルプレ
ートの流路と接する面に酸化シリコン膜を形成して親水
性の処理をすることもできる。酸化シリコン膜は、上述
の方法で形成する。酸化シリコン膜の厚さは、０．５〜
３μｍで形成することが望ましく、１μｍの厚さに形成
することが特に望ましい。上記の方法によって製造され
たノズルプレートは、終端がメディア側に数十μｍ程度
突出しており、インク吐出の直進特性に優れている。
ートの流路と接する面に酸化シリコン膜を形成して親水
性の処理をすることもできる。酸化シリコン膜は、上述
の方法で形成する。酸化シリコン膜の厚さは、０．５〜
３μｍで形成することが望ましく、１μｍの厚さに形成
することが特に望ましい。上記の方法によって製造され
たノズルプレートは、終端がメディア側に数十μｍ程度
突出しており、インク吐出の直進特性に優れている。
【００３３】図３は、本発明のシリコンプロセスを利用
したノズルプレートの製造方法の他の実施形態を図示し
たものである。まず、シリコン基板２０の一側面に硼素
を注入して硼素層２４を形成する。硼素層２４を形成す
るとき、硼素は７×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度の高
濃度で注入することが望ましく、高濃度で注入された硼
素層はエッチングを防止するエッチング阻止層として作
用する。このとき、硼素層２４は、１５μｍ未満の厚さ
に形成することが望ましく、５μｍ未満の厚さに形成す
ることが特に望ましい。
したノズルプレートの製造方法の他の実施形態を図示し
たものである。まず、シリコン基板２０の一側面に硼素
を注入して硼素層２４を形成する。硼素層２４を形成す
るとき、硼素は７×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3程度の高
濃度で注入することが望ましく、高濃度で注入された硼
素層はエッチングを防止するエッチング阻止層として作
用する。このとき、硼素層２４は、１５μｍ未満の厚さ
に形成することが望ましく、５μｍ未満の厚さに形成す
ることが特に望ましい。
【００３４】硼素層２４が形成されたシリコン基板２０
において、硼素層が形成されていない面をフォトレジス
トやシャドーマスク等２１を使用してマスキングし、所
望のパターンにパターニングした後、非等方性エッチン
グ液を使用して湿式エッチングする。このとき、硼素層
２４がエッチング阻止層として作用するため、硼素層が
形成された面はエッチングされず、硼素層の形成されて
いない面のみがピラミッド型にエッチングされる。エッ
チングが完了すると、パターニングに使われたフォトレ
ジストやシャドーマスク等２１を除去する。
において、硼素層が形成されていない面をフォトレジス
トやシャドーマスク等２１を使用してマスキングし、所
望のパターンにパターニングした後、非等方性エッチン
グ液を使用して湿式エッチングする。このとき、硼素層
２４がエッチング阻止層として作用するため、硼素層が
形成された面はエッチングされず、硼素層の形成されて
いない面のみがピラミッド型にエッチングされる。エッ
チングが完了すると、パターニングに使われたフォトレ
ジストやシャドーマスク等２１を除去する。
【００３５】次に、硼素層２４をフォトレジストやシャ
ドーマスク等２３でマスキングしてパターニングした
後、乾式エッチングしてノズルプレートの出口の直管部
を形成する。このとき、乾式エッチング法としては、プ
ラズマエッチングを使用することが望ましい。エッチン
グが完了すれば、パターニングに使われたフォトレジス
トやシャドーマスク等２３を除去してノズルプレートを
完成する。
ドーマスク等２３でマスキングしてパターニングした
後、乾式エッチングしてノズルプレートの出口の直管部
を形成する。このとき、乾式エッチング法としては、プ
ラズマエッチングを使用することが望ましい。エッチン
グが完了すれば、パターニングに使われたフォトレジス
トやシャドーマスク等２３を除去してノズルプレートを
完成する。
【００３６】上記の方法によって製造されたノズルプレ
ートの流路と接する面に酸化シリコン膜を形成して親水
性の処理をすることもできる。このときにも酸化シリコ
ン膜は上述のような方法で形成する。酸化シリコン膜の
厚さは、０．５〜３μｍに形成することが望ましく、１
μｍの厚さに形成することが特に望ましい。上記の方法
によって形成されたノズルプレートはノズルプレートの
出口部位に直管部が形成され、インク吐出の直進性が優
れている。
ートの流路と接する面に酸化シリコン膜を形成して親水
性の処理をすることもできる。このときにも酸化シリコ
ン膜は上述のような方法で形成する。酸化シリコン膜の
厚さは、０．５〜３μｍに形成することが望ましく、１
μｍの厚さに形成することが特に望ましい。上記の方法
によって形成されたノズルプレートはノズルプレートの
出口部位に直管部が形成され、インク吐出の直進性が優
れている。
【００３７】上記方法によって製造されたノズルプレー
トは、高濃度の硼素層がエッチング阻止膜として作用す
るため、ノズルプレートの断面がきれいで直径が均一で
あって、ノズルプレートの材料にシリコンを使用するた
め、ノズルプレートとインクとの反応性が低く、インク
ジェットプリンタヘッドの劣化を防止することができ
る、といった効果を奏する。
トは、高濃度の硼素層がエッチング阻止膜として作用す
るため、ノズルプレートの断面がきれいで直径が均一で
あって、ノズルプレートの材料にシリコンを使用するた
め、ノズルプレートとインクとの反応性が低く、インク
ジェットプリンタヘッドの劣化を防止することができ
る、といった効果を奏する。
【００３８】また、ノズルプレートの終端がメディア側
に数十μｍ程度突出したり、ノズルプレートの出口部分
に直管部が形成されるため、インク吐出の直進特性が改
善される。また、インクジェットプリンタヘッドの本体
と接着する時、多様な方法を使用することができ、シリ
コン、金属、ポリマー、あるいはセラミック等のあらゆ
る材料と接着が容易である。
に数十μｍ程度突出したり、ノズルプレートの出口部分
に直管部が形成されるため、インク吐出の直進特性が改
善される。また、インクジェットプリンタヘッドの本体
と接着する時、多様な方法を使用することができ、シリ
コン、金属、ポリマー、あるいはセラミック等のあらゆ
る材料と接着が容易である。
【００３９】特に、インクジェットプリンタヘッド本体
の材料がシリコンである場合、作成されたノズルプレー
トとシリコンを直接接合してインクジェットプリンタヘ
ッドを作成することができるため、工程が単純になり、
生産コストが低減される。また、ノズルプレートで流路
側面に親水性処理を施すことによって、ノズルプレート
との接触でインクの内部に気泡が発生することを抑制で
きる。
の材料がシリコンである場合、作成されたノズルプレー
トとシリコンを直接接合してインクジェットプリンタヘ
ッドを作成することができるため、工程が単純になり、
生産コストが低減される。また、ノズルプレートで流路
側面に親水性処理を施すことによって、ノズルプレート
との接触でインクの内部に気泡が発生することを抑制で
きる。
【００４０】次に、上記の方法によって製造されたノズ
ルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッドにつ
いて説明する。上記の方法によって製造されたノズルプ
レートは、従来の一般的なインクジェットプリンタヘッ
ドにすべて適用することができる。
ルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッドにつ
いて説明する。上記の方法によって製造されたノズルプ
レートは、従来の一般的なインクジェットプリンタヘッ
ドにすべて適用することができる。
【００４１】上記のような本発明のノズルプレートを用
いたインクジェットプリンタヘッドは、基板と、基板の
下部に形成されて下部のみが開放されたチャンバと、基
板及びチャンバの下部に形成されたノズルプレートと、
ノズルプレートに形成されてインクを噴射して記録をす
るためのノズルと、ノズルの傾斜面に形成されるととも
に、その終端がメディア側に突出された硼素層と、基板
の上部に形成された下部電極と、下部電極の上部に形成
されて電圧が印加されるとアクチュエーティングする圧
電体と、圧電体の上部に形成された上部電極とを含んで
構成される。
いたインクジェットプリンタヘッドは、基板と、基板の
下部に形成されて下部のみが開放されたチャンバと、基
板及びチャンバの下部に形成されたノズルプレートと、
ノズルプレートに形成されてインクを噴射して記録をす
るためのノズルと、ノズルの傾斜面に形成されるととも
に、その終端がメディア側に突出された硼素層と、基板
の上部に形成された下部電極と、下部電極の上部に形成
されて電圧が印加されるとアクチュエーティングする圧
電体と、圧電体の上部に形成された上部電極とを含んで
構成される。
【００４２】また、上記のような本発明のノズルプレー
トを用いたインクジェットプリンタヘッドは、基板と、
基板の下部に形成されて下部のみが開放されたチャンバ
と、基板及びチャンバの下部に形成されたノズルプレー
トと、ノズルプレートに形成されてインクを噴射して記
録をするためのノズルと、ノズルプレートの下部に形成
されるとともにノズルの出口部位に直管部を形成する硼
素層と、基板の上部に形成された下部電極と、下部電極
の上部に形成されて電圧が印加されるとアクチュエーテ
ィングする圧電体と、圧電体の上部に形成された上部電
極とを含んで構成される。
トを用いたインクジェットプリンタヘッドは、基板と、
基板の下部に形成されて下部のみが開放されたチャンバ
と、基板及びチャンバの下部に形成されたノズルプレー
トと、ノズルプレートに形成されてインクを噴射して記
録をするためのノズルと、ノズルプレートの下部に形成
されるとともにノズルの出口部位に直管部を形成する硼
素層と、基板の上部に形成された下部電極と、下部電極
の上部に形成されて電圧が印加されるとアクチュエーテ
ィングする圧電体と、圧電体の上部に形成された上部電
極とを含んで構成される。
【００４３】上記構成のインクジェットプリンタヘッド
では、インクがチャンバに貯蔵されている。基板の上部
に形成されたマイクロアクチュエータに電圧が印加さ
れ、アクチュエータがアクチュエーティングをするよう
になると、瞬間的にチャンバの体積が減少して、チャン
バ内のインクがノズルを介して噴射される。インクが噴
射された後にはチャンバにインクが再び供給され、前述
した過程が反復される。
では、インクがチャンバに貯蔵されている。基板の上部
に形成されたマイクロアクチュエータに電圧が印加さ
れ、アクチュエータがアクチュエーティングをするよう
になると、瞬間的にチャンバの体積が減少して、チャン
バ内のインクがノズルを介して噴射される。インクが噴
射された後にはチャンバにインクが再び供給され、前述
した過程が反復される。
【００４４】また、インクジェットプリンタヘッドは、
基板とノズルプレートとの間にリストリクタが形成され
るリストリクタ板と、流路が形成される流路板と、リザ
ーバが形成されるリザーバ板とをさらに含むこともでき
る。
基板とノズルプレートとの間にリストリクタが形成され
るリストリクタ板と、流路が形成される流路板と、リザ
ーバが形成されるリザーバ板とをさらに含むこともでき
る。
【００４５】上記の構成要素をさらに含んだインクジェ
ットプリンタヘッドは、基板と、基板の下部に形成され
たチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャンバと、
チャンバ板とチャンバの下部に形成されたリストリクタ
板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに流入する
インクの速度を一定に維持するリストリクタと、リスト
リクタ板の下部に形成された流路板と、流路板に形成さ
れてインクの移動通路になる流路と、流路板の下部に形
成されたリザーバ板と、リザーバ板によって形成されて
インクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の下部に形成
されたノズルプレートと、ノズルプレートに形成されて
インクを噴射して記録をするためのノズルと、ノズルの
傾斜面に形成されるとともに、その終端がメディア側に
突出された硼素層と、基板の上部に形成された下部電極
と、下部電極の上部に形成され、電圧が印加されると、
アクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部に形
成された上部電極とを含んで構成される。
ットプリンタヘッドは、基板と、基板の下部に形成され
たチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャンバと、
チャンバ板とチャンバの下部に形成されたリストリクタ
板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに流入する
インクの速度を一定に維持するリストリクタと、リスト
リクタ板の下部に形成された流路板と、流路板に形成さ
れてインクの移動通路になる流路と、流路板の下部に形
成されたリザーバ板と、リザーバ板によって形成されて
インクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の下部に形成
されたノズルプレートと、ノズルプレートに形成されて
インクを噴射して記録をするためのノズルと、ノズルの
傾斜面に形成されるとともに、その終端がメディア側に
突出された硼素層と、基板の上部に形成された下部電極
と、下部電極の上部に形成され、電圧が印加されると、
アクチュエーティングする圧電体と、圧電体の上部に形
成された上部電極とを含んで構成される。
【００４６】また、上記の構成要素をさらに含んだイン
クジェットプリンタヘッドは、基板と、基板の下部に形
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板及びチャンバの下部に形成されたリス
トリクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに
流入するインクの速度を一定に維持するリストリクタ
と、リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路
板に形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板
の下部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって
形成されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の
下部に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに
形成されてインクを噴射して記録をするためのノズル
と、ノズルプレートの下部に形成されるとともにノズル
の出口部位に直管部を形成する硼素層と、基板の上部に
形成された下部電極と、下部電極の上部に形成されて電
圧が印加されるとアクチュエーティングする圧電体と、
圧電体の上部に形成された上部電極とを含んで構成され
る。
クジェットプリンタヘッドは、基板と、基板の下部に形
成されたチャンバ板と、チャンバ板に形成されたチャン
バと、チャンバ板及びチャンバの下部に形成されたリス
トリクタ板と、リストリクタ板に形成されてチャンバに
流入するインクの速度を一定に維持するリストリクタ
と、リストリクタ板の下部に形成された流路板と、流路
板に形成されてインクの移動通路になる流路と、流路板
の下部に形成されたリザーバ板と、リザーバ板によって
形成されてインクを貯蔵するリザーバと、リザーバ板の
下部に形成されたノズルプレートと、ノズルプレートに
形成されてインクを噴射して記録をするためのノズル
と、ノズルプレートの下部に形成されるとともにノズル
の出口部位に直管部を形成する硼素層と、基板の上部に
形成された下部電極と、下部電極の上部に形成されて電
圧が印加されるとアクチュエーティングする圧電体と、
圧電体の上部に形成された上部電極とを含んで構成され
る。
【００４７】のような構成によって、インクジェットプ
リンタヘッドには互いに異なる大きさと形状のリザー
バ、流路、リストリクタのようなインクの移動路が追加
して形成される。このような構成のインクジェットプリ
ンタヘッドでインク筒から供給されたインクは、リザー
バに貯蔵され、その後、流路を介してチャンバ内に流入
する。このとき、流路とチャンバ間に形成されたリザー
バは、インクがチャンバ内に流入する速度を一定に維持
させる。
リンタヘッドには互いに異なる大きさと形状のリザー
バ、流路、リストリクタのようなインクの移動路が追加
して形成される。このような構成のインクジェットプリ
ンタヘッドでインク筒から供給されたインクは、リザー
バに貯蔵され、その後、流路を介してチャンバ内に流入
する。このとき、流路とチャンバ間に形成されたリザー
バは、インクがチャンバ内に流入する速度を一定に維持
させる。
【００４８】チャンバの上部に形成されたアクチュエー
タに電圧が印加されると、アクチュエータがアクチュエ
ーティングをするようになり、こうしたアクチュエータ
のアクチュエーティングによってチャンバの体積が瞬間
的に減少しながら、チャンバ内のインクはノズルを介し
て噴射される。インクが噴射された後にはチャンバにイ
ンクが再び供給される。
タに電圧が印加されると、アクチュエータがアクチュエ
ーティングをするようになり、こうしたアクチュエータ
のアクチュエーティングによってチャンバの体積が瞬間
的に減少しながら、チャンバ内のインクはノズルを介し
て噴射される。インクが噴射された後にはチャンバにイ
ンクが再び供給される。
【００４９】上述の製造されたノズルプレートをインク
ジェットプリンタヘッドに用いることで、インクジェッ
トプリンタヘッドもノズルプレートで説明したような効
果を奏することができる。
ジェットプリンタヘッドに用いることで、インクジェッ
トプリンタヘッドもノズルプレートで説明したような効
果を奏することができる。
【００５０】以下、図面を参照して本発明のインクジェ
ットプリンタヘッドの実施形態について説明する。しか
しながら、以下の実施形態は、本発明を例示するもので
あって、本発明の範囲を限定するものではない。
ットプリンタヘッドの実施形態について説明する。しか
しながら、以下の実施形態は、本発明を例示するもので
あって、本発明の範囲を限定するものではない。
【００５１】図４は、本発明のノズルプレートを用いた
インクジェットプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。このようなインクジェットプリンタヘッド
は、基板１１４と、基板１１４の下部に形成されたチャ
ンバ１１３と、基板１１４及びチャンバ１１３の下部に
形成されたノズルプレート１１５と、ノズルプレート１
１５に形成されたノズル１１６と、ノズル１１６の傾斜
面にその終端がメディア側に突出するように形成された
硼素層１１７と、基板１１４の上部に形成された下部電
極１１２と、下部電極１１２の上部に形成された圧電体
１１１と、圧電体１１１の上部に形成された上部電極１
１０とから構成される。
インクジェットプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。このようなインクジェットプリンタヘッド
は、基板１１４と、基板１１４の下部に形成されたチャ
ンバ１１３と、基板１１４及びチャンバ１１３の下部に
形成されたノズルプレート１１５と、ノズルプレート１
１５に形成されたノズル１１６と、ノズル１１６の傾斜
面にその終端がメディア側に突出するように形成された
硼素層１１７と、基板１１４の上部に形成された下部電
極１１２と、下部電極１１２の上部に形成された圧電体
１１１と、圧電体１１１の上部に形成された上部電極１
１０とから構成される。
【００５２】図５は、本発明のノズルプレートを用いた
インクジェットプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。このようなインクジェットプリンタヘッド
は、基板１２４と、基板１２４の下部に形成されたチャ
ンバ１２３と、基板１２４及びチャンバ１２３の下部に
形成されたノズルプレート１２５と、ノズルプレート１
２５に形成されたノズル１２６と、ノズルプレート１２
５の下部に形成されてノズル１２６の出口部位に直管部
を形成する硼素層１２７と、基板１２４の上部に形成さ
れた下部電極１２２と、下部電極１２２の上部に形成さ
れた圧電体１２１と、圧電体１２１の上部に形成された
上部電極１２０とから構成される。
インクジェットプリンタヘッドの一実施形態を図示した
ものである。このようなインクジェットプリンタヘッド
は、基板１２４と、基板１２４の下部に形成されたチャ
ンバ１２３と、基板１２４及びチャンバ１２３の下部に
形成されたノズルプレート１２５と、ノズルプレート１
２５に形成されたノズル１２６と、ノズルプレート１２
５の下部に形成されてノズル１２６の出口部位に直管部
を形成する硼素層１２７と、基板１２４の上部に形成さ
れた下部電極１２２と、下部電極１２２の上部に形成さ
れた圧電体１２１と、圧電体１２１の上部に形成された
上部電極１２０とから構成される。
【００５３】図６は、本発明のマイクロアクチュエータ
を用いたインクジェットプリンタヘッドの他の実施形態
を図示した断面図である。図６のインクジェットプリン
タヘッドは、基板１３３と、基板１３３の下部に形成さ
れたチャンバ板１３５と、チャンバ板に形成されたチャ
ンバ１３４と、チャンバ板１３５及びチャンバ１３４の
下部に形成されたリストリクタ板１３７と、リストリク
タ板１３７に形成されたリストリクタ１３６と、リスト
リクタ板１３７の下部に形成された流路板１３９と、流
路板１３９に形成された流路１３８と、流路板１３９の
下部に形成されたリザーバ板１４１と、リザーバ板１４
１により形成されたリザーバ１４０と、リザーバ板１４
１の下部に形成されたノズルプレート１４２と、ノズル
プレート１４２に形成されたノズル１４３と、ノズル１
４３の傾斜面に形成されてその終端がメディア側に突出
された硼素層１４４と、基板１３３の上部に形成された
下部電極１３２と、下部電極１３２の上部に形成された
圧電体１３１と、圧電体１３１の上部に形成された上部
電極１３０とから構成される。
を用いたインクジェットプリンタヘッドの他の実施形態
を図示した断面図である。図６のインクジェットプリン
タヘッドは、基板１３３と、基板１３３の下部に形成さ
れたチャンバ板１３５と、チャンバ板に形成されたチャ
ンバ１３４と、チャンバ板１３５及びチャンバ１３４の
下部に形成されたリストリクタ板１３７と、リストリク
タ板１３７に形成されたリストリクタ１３６と、リスト
リクタ板１３７の下部に形成された流路板１３９と、流
路板１３９に形成された流路１３８と、流路板１３９の
下部に形成されたリザーバ板１４１と、リザーバ板１４
１により形成されたリザーバ１４０と、リザーバ板１４
１の下部に形成されたノズルプレート１４２と、ノズル
プレート１４２に形成されたノズル１４３と、ノズル１
４３の傾斜面に形成されてその終端がメディア側に突出
された硼素層１４４と、基板１３３の上部に形成された
下部電極１３２と、下部電極１３２の上部に形成された
圧電体１３１と、圧電体１３１の上部に形成された上部
電極１３０とから構成される。
【００５４】図７は、本発明のマイクロアクチュエータ
を用いたインクジェットプリンタヘッドの他の実施形態
を図示した断面図である。図７のインクジェットプリン
タヘッドは、基板１５３と、基板１５３の下部に形成さ
れたチャンバ板１５５と、チャンバ板に形成されたチャ
ンバ１５４と、チャンバ板１５５及びチャンバ１５４の
下部に形成されたリストリクタ板１５７と、リストリク
タ板１５７に形成されたリストリクタ１５６と、リスト
リクタ板１５７の下部に形成された流路板１５９と、流
路板１５９に形成された流路１５８と、流路板１５９の
下部に形成されたリザーバ板１６１と、リザーバ板１６
１により形成されたリザーバ１６０と、リザーバ板１６
１の下部に形成されたノズルプレート１６２と、ノズル
プレート１６２に形成されたノズル１６３と、基板１５
３とチャンバ板１５５とリストリクタ板１５７によって
形成されたチャンバ１５４と、基板１５３の上部に形成
された下部電極１５２と、下部電極１５２の上部に形成
された圧電体１５１と、圧電体１５１の上部に形成され
た上部電極１５０とから構成される。
を用いたインクジェットプリンタヘッドの他の実施形態
を図示した断面図である。図７のインクジェットプリン
タヘッドは、基板１５３と、基板１５３の下部に形成さ
れたチャンバ板１５５と、チャンバ板に形成されたチャ
ンバ１５４と、チャンバ板１５５及びチャンバ１５４の
下部に形成されたリストリクタ板１５７と、リストリク
タ板１５７に形成されたリストリクタ１５６と、リスト
リクタ板１５７の下部に形成された流路板１５９と、流
路板１５９に形成された流路１５８と、流路板１５９の
下部に形成されたリザーバ板１６１と、リザーバ板１６
１により形成されたリザーバ１６０と、リザーバ板１６
１の下部に形成されたノズルプレート１６２と、ノズル
プレート１６２に形成されたノズル１６３と、基板１５
３とチャンバ板１５５とリストリクタ板１５７によって
形成されたチャンバ１５４と、基板１５３の上部に形成
された下部電極１５２と、下部電極１５２の上部に形成
された圧電体１５１と、圧電体１５１の上部に形成され
た上部電極１５０とから構成される。
【００５５】
【発明の効果】本発明によれば、高濃度の硼素層がエッ
チング阻止膜として作用するため、ノズルプレートの端
面がきれいで直径が均一であるとともに、ノズルプレー
トの材料にシリコンを使用するため、ノズルプレートと
インクとの反応性が低く、インクジェットプリンタヘッ
ドの劣化を防止することができる、といった効果を奏す
る。
チング阻止膜として作用するため、ノズルプレートの端
面がきれいで直径が均一であるとともに、ノズルプレー
トの材料にシリコンを使用するため、ノズルプレートと
インクとの反応性が低く、インクジェットプリンタヘッ
ドの劣化を防止することができる、といった効果を奏す
る。
【００５６】また、ノズルプレートの終端がメディア側
に数十μｍ程度突出するとともに、ノズルプレートの出
口部分に直管部が形成されるているために、インク吐出
の直進特性が改善される。
に数十μｍ程度突出するとともに、ノズルプレートの出
口部分に直管部が形成されるているために、インク吐出
の直進特性が改善される。
【００５７】また、インクジェットプリンタヘッドの本
体と接着するとき、多様な方法を使用することができ、
シリコン、金属、ポリマー、セラミックス等のあらゆる
材料と接着が容易である。特に、インクジェットプリン
タヘッド本体の材料がシリコンである場合、作成された
ノズルプレートとシリコンを直接接合してインクジェッ
トプリンタヘッドを作成することができるため、工程が
単純になり、生産コストが低減される。
体と接着するとき、多様な方法を使用することができ、
シリコン、金属、ポリマー、セラミックス等のあらゆる
材料と接着が容易である。特に、インクジェットプリン
タヘッド本体の材料がシリコンである場合、作成された
ノズルプレートとシリコンを直接接合してインクジェッ
トプリンタヘッドを作成することができるため、工程が
単純になり、生産コストが低減される。
【００５８】また、ノズルプレートで流路側面に親水性
処理をすることによって、ノズルプレートとの接触でイ
ンクの内部に気泡が発生することを抑制することができ
る。
処理をすることによって、ノズルプレートとの接触でイ
ンクの内部に気泡が発生することを抑制することができ
る。
【図１】 一般的なインクジェットプリンタヘッドの一
例を図示した断面図である。
例を図示した断面図である。
【図２】 本発明のシリコンプロセスを利用したノズル
プレートの製造方法の一実施形態を模式的に図示した工
程図である。
プレートの製造方法の一実施形態を模式的に図示した工
程図である。
【図３】 本発明のシリコンプロセスを利用したノズル
プレートの製造方法の他の実施形態を模式的に図示した
工程図である。
プレートの製造方法の他の実施形態を模式的に図示した
工程図である。
【図４】 本発明のインクジェットプリンタヘッドの一
実施形態を図示した断面図である。
実施形態を図示した断面図である。
【図５】 本発明のインクジェットプリンタヘッドにお
ける他の実施形態を図示した断面図である。
ける他の実施形態を図示した断面図である。
【図６】 本発明のインクジェットプリンタヘッドにお
ける他の実施形態を図示した断面図である。
ける他の実施形態を図示した断面図である。
【図７】 本発明のインクジェットプリンタヘッドにお
ける他の実施形態を図示した断面図である。
ける他の実施形態を図示した断面図である。
１１０，１２０，１３０，１５０ 上部電極 １１１，１２１，１３１，１５１ 圧電体 １１２，１２２，１３２，１５２ 下部電極 １１３，１２３，１３４，１５４ チャンバ １１４，１２４，１３３，１５３ 基板 １１５，１２５ ノズルプレート １１６，１２６ ノズル １１７，１２７，１４４ 硼素層 １３５，１５５ チャンバ板 １３７，１５７ リストリクタ板 １３８，１５８ 流路 １３９，１５９ 流路板 １４０，１６０ リザーバ １４１，１６１ リザーバ板 １４２，１６２ ノズルプレート １４３，１６３ ノズル １５６ リストリクタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−293141（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−295654（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−156399（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−234873（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/135 B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (40)
- 【請求項１】 シリコン基板を提供するステップと、 前記シリコン基板の一面に酸化シリコン膜を形成するス
テップと、 前記酸化シリコン膜をパターニングするステップと、 前記シリコン基板において酸化シリコン膜が形成されて
いない面を遮蔽し、シリコン基板を非等方性湿式エッチ
ングするステップと、 前記シリコン基板において、酸化シリコン膜が形成され
た面に硼素層を形成するステップと、 前記硼素層が形成されたシリコン基板をエッチングする
ステップと、 前記酸化シリコン膜をエッチングして前記酸化シリコン
膜と前記酸化シリコン膜の上部に形成された硼素層を除
去するステップとを含むことを特徴とする、シリコンプ
ロセスを利用したノズルプレートの製造方法。 - 【請求項２】 前記シリコン基板の流路と接する面に酸
化シリコン膜を形成するステップをさらに含むことを特
徴とする、請求項１記載のノズルプレートの製造方法。 - 【請求項３】 前記酸化シリコン膜は、０．５〜３μｍ
厚さに形成することを特徴とする、請求項１記載のノズ
ルプレートの製造方法。 - 【請求項４】 前記酸化シリコン膜は、０．５〜３μｍ
厚さに形成することを特徴とする、請求項２記載のノズ
ルプレートの製造方法。 - 【請求項５】 前記酸化シリコン膜は、シリコン基板を
熱酸化させたり、化学蒸着又はスパッタリングによって
酸化シリコン膜を成形した後、熱処理する方法によって
形成することを特徴とする、請求項１記載のノズルプレ
ートの製造方法。 - 【請求項６】 前記酸化シリコン膜は、シリコン基板を
熱酸化させたり、化学蒸着又はスパッタリングによって
酸化シリコン膜を成形した後、熱処理する方法によって
形成することを特徴とする、請求項２記載のノズルプレ
ートの製造方法。 - 【請求項７】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする、請求
項１記載のノズルプレートの製造方法。 - 【請求項８】 前記硼素層は、５μｍ未満の厚さに形成
することを特徴とする請求項１記載のノズルプレートの
製造方法。 - 【請求項９】 前記硼素層は、１〜２μｍ厚さに形成す
ることを特徴とする請求項８記載のノズルプレートの製
造方法。 - 【請求項１０】 シリコン基板を提供するステップと、 前記シリコン基板の一面に硼素層を形成するステップ
と、 前記シリコン基板において硼素層が形成されていない面
を所望のパターンにマスキングするステップと、 前記パターニングされたシリコン基板を非等方性湿式エ
ッチングするステップと、 前記硼素層を所望のパターンにマスキングするステップ
と、 前記マスキングされた硼素層を乾式エッチングすること
で前記硼素層に直管部を形成するステップとを含むこと
を特徴とする、シリコンプロセスを利用したノズルプレ
ートの製造方法。 - 【請求項１１】 前記シリコン基板の流路と接する面に
酸化シリコン膜を形成するステップをさらに含むことを
特徴とする、請求項１０記載のノズルプレートの製造方
法。 - 【請求項１２】 前記酸化シリコン膜は、０．５〜３μ
ｍ厚さに形成することを特徴とする、請求項１０記載の
ノズルプレートの製造方法。 - 【請求項１３】 前記酸化シリコン膜は、０．５〜３μ
ｍ厚さに形成することを特徴とする、請求項１１記載の
ノズルプレートの製造方法。 - 【請求項１４】 前記酸化シリコン膜は、シリコン基板
を熱酸化させたり、化学蒸着又はスパッタリングによっ
て酸化シリコン膜を成形した後、熱処理する方法によっ
て形成することを特徴とする、請求項１０記載のノズル
プレートの製造方法。 - 【請求項１５】 前記酸化シリコン膜は、シリコン基板
を熱酸化させたり、化学蒸着又はスパッタリングによっ
て酸化シリコン膜を成形した後、熱処理する方法によっ
て形成することを特徴とする、請求項１１記載のノズル
プレートの製造方法。 - 【請求項１６】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする、請
求項１０記載のノズルプレートの製造方法。 - 【請求項１７】 前記硼素層は、１５μｍ未満の厚さに
形成することを特徴とする、請求項１０記載のノズルプ
レートの製造方法。 - 【請求項１８】 前記硼素層は、５μｍ未満の厚さに形
成することを特徴とする、請求項１７記載のノズルプレ
ートの製造方法。 - 【請求項１９】 基板と、 前記基板の下部に形成されて、下部のみが開放されたチ
ャンバと、 前記基板及び前記チャンバの下部に形成されたノズルプ
レートと、 前記ノズルプレートに形成されてインクを噴射するノズ
ルと、 前記ノズルの傾斜面に形成されるとともに、その終端が
メディア側に突出した硼素層と、 前記基板の上部に形成された下部電極と、 前記下部電極の上部に形成されて、電圧が印加されると
アクチュエーティングする圧電体と、 前記圧電体の上部に形成された上部電極とを含むことを
特徴とする、インクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２０】 前記ノズルプレート及びノズルは、請
求項１の方法によって製造されたことを特徴とする、請
求項１９記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２１】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする請求
項１９記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２２】 基板と、 前記基板の下部に形成されて、下部のみが開放されたチ
ャンバと、 前記基板及び前記チャンバの下部に形成されたノズルプ
レートと、 前記ノズルプレートに形成されてインクを噴射するノズ
ルと、 前記ノズルプレートの下部に形成されるとともにノズル
の出口部位に直管部を形成する硼素層と、 前記基板の上部に形成された下部電極と、 前記下部電極の上部に形成されて、電圧が印加されると
アクチュエーティングする圧電体と、 前記圧電体の上部に形成された上部電極とを含むことを
特徴とする、インクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２３】 前記ノズルプレートは、請求項１０の
方法によって製造されたことを特徴とする、請求項２２
記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２４】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする、請
求項２２記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２５】 前記硼素層は、１５μｍ未満の厚さに
形成することを特徴とする、請求項２２記載のインクジ
ェットプリンタヘッド。 - 【請求項２６】 前記硼素層は、５μｍ厚さに形成する
ことを特徴とする請求項２２記載のインクジェットプリ
ンタヘッド。 - 【請求項２７】 基板と、 前記基板の下部に形成されたチャンバ板と、 前記チャンバ板に形成されたチャンバと、 前記チャンバ板と前記チャンバの下部に形成されたリス
トリクタ板と、 前記リストリクタ板に形成されてチャンバに流入するイ
ンクの速度を一定に維持するリストリクタと、 前記リストリクタ板の下部に形成された流路板と、 前記流路板に形成されてインクの移動通路になる流路
と、 前記流路板の下部に形成されたリザーバ板と、 前記リザーバ板によって形成されてインクを貯蔵するリ
ザーバと、 前記リザーバ板の下部に形成されたノズルプレートと、 前記ノズルプレートに形成されてインクを噴射するノズ
ルと、 前記ノズルの傾斜面に形成されるとともに、その終端が
メディア側に突出された硼素層と、 前記基板の上部に形成された下部電極と、 前記下部電極の上部に形成されて、電圧が印加されると
アクチュエーティングする圧電体と、 前記圧電体の上部に形成された上部電極とを含むことを
特徴とする、インクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２８】 前記ノズルプレートは、請求項１の方
法によって製造されたことを特徴とする、請求項２７記
載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項２９】 前記ノズルプレートと前記流路が接す
る面に形成された酸化シリコン膜をさらに含むことを特
徴とする、請求項２７記載のインクジェットプリンタヘ
ッド。 - 【請求項３０】 前記酸化シリコン膜は、厚さが０．５
〜３μｍであることを特徴とする、請求項２９記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３１】 前記酸化シリコン膜は、厚さが０．５
〜３μｍであることを特徴とする、請求項３０記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３２】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする、請
求項２７記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３３】 基板と、 前記基板の下部に形成されたチャンバ板と、 前記チャンバ板に形成されたチャンバと、 前記チャンバ板及び前記チャンバの下部に形成されたリ
ストリクタ板と、 前記リストリクタ板に形成されてチャンバに流入するイ
ンクの速度を一定に維持するリストリクタと、 前記リストリクタ板の下部に形成された流路板と、 前記流路板に形成されてインクの移動通路になる流路
と、 前記流路板の下部に形成されたリザーバ板と、 前記リザーバ板によって形成されてインクを貯蔵するリ
ザーバと、 前記リザーバ板の下部に形成されたノズルプレートと、 前記ノズルプレートに形成されてインクを噴射するノズ
ルと、 前記ノズルプレートの下部に形成されるとともにノズル
の出口部位に直管部を形成する硼素層と、 前記基板の上部に形成された下部電極と、 前記下部電極の上部に形成されて、電圧が印加されると
アクチュエーティングする圧電体と、 前記圧電体の上部に形成された上部電極とを含むことを
特徴とするインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３４】 前記硼酸層は、請求項１０の方法によ
って製造されたことを特徴とする、請求項３３記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３５】 前記シリコン基板と前記流路が接する
面に形成された酸化シリコン膜をさらに含むことを特徴
とする、請求項３３記載のインクジェットプリンタヘッ
ド。 - 【請求項３６】 前記酸化シリコン膜は、厚さが０．５
〜３μｍであることを特徴とする、請求項３５記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３７】 前記酸化シリコン膜は、厚さが０．５
〜３μｍであることを特徴とする、請求項３６記載のイ
ンクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３８】 前記硼素層は、濃度が７×１０19ａｔ
ｏｍｓ／ｃｍ3程度の硼素を含むことを特徴とする、請
求項２７記載のインクジェットプリンタヘッド。 - 【請求項３９】 前記硼素層は、厚さが１５μｍ未満で
あることを特徴とする、請求項３３記載のインクジェッ
トプリンタヘッド。 - 【請求項４０】 前記硼素層は、厚さが５μｍ未満であ
ることを特徴とする、請求項３９記載のインクジェット
プリンタヘッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1999-27325 | 1999-07-07 | ||
| KR19990027325 | 1999-07-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001030500A JP2001030500A (ja) | 2001-02-06 |
| JP3269618B2 true JP3269618B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=19600037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33949199A Expired - Fee Related JP3269618B2 (ja) | 1999-07-07 | 1999-11-30 | シリコンプロセスを利用したノズルプレートの製造方法及びそのノズルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6378995B1 (ja) |
| JP (1) | JP3269618B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6378995B1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Manufacturing method of nozzle plate using silicon process and ink jet printer head applying the nozzle plate |
| KR100840363B1 (ko) * | 2004-01-20 | 2008-06-20 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린트 헤드 |
| US7347532B2 (en) | 2004-08-05 | 2008-03-25 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Print head nozzle formation |
| US7977253B2 (en) * | 2004-08-31 | 2011-07-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device |
| US7622338B2 (en) | 2004-08-31 | 2009-11-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device |
| US7271104B2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-09-18 | Lexmark International, Inc. | Method for dry etching fluid feed slots in a silicon substrate |
| JP4706850B2 (ja) | 2006-03-23 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | ノズルプレートの製造方法、液滴吐出ヘッド及び画像形成装置 |
| JP2008254201A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-23 | Fujifilm Corp | ノズルプレートおよびインク吐出ヘッド、画像形成装置 |
| US20090176322A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-09 | Joyner Ii Burton L | Method for fabricating an ink jetting device |
| JP5491909B2 (ja) * | 2010-03-08 | 2014-05-14 | 富士フイルム株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| WO2011141331A1 (en) * | 2010-05-10 | 2011-11-17 | Oce-Technologies B.V. | Wetting control by asymmetric laplace pressure |
| EP3186086A1 (en) * | 2014-08-26 | 2017-07-05 | OCE-Technologies B.V. | Multi-chip print head |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3136455B2 (ja) * | 1993-07-26 | 2001-02-19 | 日本碍子株式会社 | インクジェットプリントヘッドを構成するプレートの接着方法 |
| JP3366146B2 (ja) * | 1995-03-06 | 2003-01-14 | セイコーエプソン株式会社 | インク噴射ヘッド |
| US6378995B1 (en) * | 1999-07-07 | 2002-04-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Manufacturing method of nozzle plate using silicon process and ink jet printer head applying the nozzle plate |
-
1999
- 1999-11-19 US US09/444,119 patent/US6378995B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-30 JP JP33949199A patent/JP3269618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6378995B1 (en) | 2002-04-30 |
| JP2001030500A (ja) | 2001-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7378030B2 (en) | Flextensional transducer and method of forming flextensional transducer | |
| US5992978A (en) | Ink jet recording apparatus, and an ink jet head manufacturing method | |
| EP1321294B1 (en) | Piezoelectric ink-jet printhead and method for manufacturing the same | |
| US6502930B1 (en) | Ink jet recording head, method for manufacturing the same, and ink jet recorder | |
| JP3269618B2 (ja) | シリコンプロセスを利用したノズルプレートの製造方法及びそのノズルプレートを用いたインクジェットプリンタヘッド | |
| US6371598B1 (en) | Ink jet recording apparatus, and an ink jet head | |
| JP3108954B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法、インクジェットヘッド及びインクジェットプリンタ | |
| JP3389732B2 (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法 | |
| US7575303B2 (en) | Liquid-ejection head and method for producing the same | |
| JPH08230185A (ja) | インクジェット装置 | |
| JP2001179987A (ja) | ノズルプレート及びその製造方法 | |
| KR100366651B1 (ko) | 실리콘 프로세스를 이용한 노즐 플레이트의 제조방법 및그 노즐 플레이트를 적용한 잉크젯 프린터 헤드 | |
| EP1157841A1 (en) | Ink jet recording device | |
| JP3173281B2 (ja) | インクジェット式記録ヘッド | |
| JPH07266552A (ja) | インクジェットヘッド及び記録方法 | |
| JP2939388B2 (ja) | インクジェットヘッドの製造方法 | |
| JP2861117B2 (ja) | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 | |
| JP3454258B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
| KR100374591B1 (ko) | 형상기억합금을 이용한 프린터 헤드 및 그 제조방법 | |
| KR20090028189A (ko) | 잉크 젯 프린터 헤드 및 그 제조방법 | |
| JP2000168076A (ja) | インクジェットヘッド及びその液室基板 | |
| KR100908115B1 (ko) | 다공성 매체를 통한 잉크 공급 구조를 가진 잉크젯프린트헤드 및 그 제조방법 | |
| KR100474832B1 (ko) | 압전 효과를 이용한 잉크젯 프린터 헤드 및 그 제조방법 | |
| JPH05261930A (ja) | インクジェットヘッド及びその製造方法 | |
| JP2001150678A (ja) | インクジェット記録ヘッド |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080118 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090118 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090118 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100118 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 11 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |