JP4296361B2 - インクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、及び、インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、及び、インクジェットヘッドの製造方法に関するものであり、特に、基板と圧力室、及び、圧力室とインク噴出用ノズル及び圧電アクチュエータの配置関係に特徴のあるインクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、及び、インクジェットヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の情報機器端末としてのプリンタ装置として、ワイヤを磁気駆動し、インクリボン及び記録媒体としての用紙を介してプラテンに押圧することによって印字を行うワイヤ駆動型の記録ヘッドを用いたプリンタ装置や、インクをノズルから噴射するインクジェット型の記録ヘッドを用いたプリンタ等が用いられているが、印字に伴う騒音の発生しないインクジェット型プリンタ装置がオフィス内での使用に適していると注目されている。
【０００３】
この様なインクジェット型プリンタ装置としては、インクを加熱素子によって瞬間加熱，気化させて気泡を発生させ、その圧力でインクをノズルから飛翔させるバブルジェット方式と、インクを圧電素子の変形を利用し、その変形力でノズルから飛翔させるピエゾ方式があり、これらのプリンタは、インク粒子を噴出させる発熱素子や圧電素子を駆動する電子回路、即ち、ドライバとしてシリコン半導体を用いている。
【０００４】
この内、バブルジェット方式の場合には、構造が簡単であり、基板上に半導体素子のような積み重ねプロセスでインク駆動源となる加熱素子を形成できるため、シリコン基板にドライバを形成し、このドライバを形成したシリコン基板を印字ヘッドの基板とし、その上に発熱素子やノズル等を形成することができ、それによって、高ノズル密度化、低コスト化に有利であるという特長がある。
【０００５】
一方、従来のピエゾ方式の場合、ドライバを印字ヘッドと別部品としてケーブルにより接続したり、或いは、印字ヘッド上に実装させており、圧電アクチュエータにおける発生力の精密な制御が可能であるので、高画質印字が可能になるという特長がある。
【０００６】
この様な従来のインクジェット型の記録ヘッドは、ノズル、圧力室となるインク流路、インク供給系、インクタンク、発熱素子或いは圧電素子等のインク噴出駆動源等を備え、インク噴出駆動源で発生した発熱或いは変位・圧力をインク流路に伝達することによって、ノズルからインク粒子を噴出させ、紙等の記録媒体の上に文字や画像を記録するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バブルジェット方式のインクジェットプリンタの場合には、加熱素子における発生力の精密な制御が困難であり、その結果、印字画質が良くないという問題がある。
【０００８】
一方、高画質印字が可能なピエゾ方式のインクジェットプリンタの場合には、バブルジェット方式に比べて構造が複雑であり、且つ、圧電アクチュエータとして作用するＰＺＴ（ＰｂＺｒx Ｔｉ1-x Ｏ3 ）膜を積み重ねプロセスで形成することが困難であり、ドライバ一体型のインクジェットヘッドが実現されておらず、高ノズル密度化或いは低コスト化が困難であるという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、積み重ねプロセスによってピエゾ方式のインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理的構成の説明図であり、この図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、ピエゾ方式インクジェットヘッドの概略的断面図であり、図における符号６，１０は、それぞれ振動板、上部電極である。
図１参照
（１）本発明は、インクジェットヘッドにおいて、１枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに形成された複数の圧力室と、前記圧力室の上面の壁を構成する振動板と、前記振動板の前記圧力室の反対側面に配設され、個々の圧力室に対応する形状にパターンニングされた圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの配設面に設けられる堆積層と、前記振動板及び前記堆積層を貫通する穴を介して前記圧力室と連通するインク噴出用のノズルが設けられ、前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に設けられるとともに、前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この様に、圧力室２に対して圧電アクチュエータ４をノズル面側に設けることによって、積み重ねプロセスを用いて圧電アクチュエータ４を一体化したインクジェットヘッドを構成することができる。
即ち、ノズル面は、インクによる汚れの清掃や、ノズル詰まりの回復のために吸引等を行うために平面である必要があるため、圧電アクチュエータ４をノズル面側に設けた構造はなかったが、圧電アクチュエータ４として、薄層化した圧電アクチュエータ４、例えば、ユニモルフ型圧電アクチュエータ４を用いることによって、積み重ねプロセスを用いて圧電アクチュエータ４を一体化することができる。
【００１２】
（２）また、本発明は、上記（１）において、前記堆積層が半導体製造プロセスにより形成されていることを特徴とする。（３）また、本発明は、上記（１）または（２）において、基板１がシリコン基板であり、このシリコン基板に圧電アクチュエータ４を駆動する駆動回路９が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この様に、シリコン基板に圧電アクチュエータ４を駆動する駆動回路９を形成することによって、部品点数が少なくなり、低コスト化が可能になる。
【００１４】
（４）また、本発明は、上記（１）、（２）または（３）において、前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設けたことを特徴とする。（５）また、本発明は上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記堆積層は複数の層からなる積層構造を有するとともに、前記ノズル板との接触部分は前記変形吸収層を含むことを特徴とする。（６）また、本発明は上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記振動板と前記ノズル板の間に設けられ、前記各圧力室に対応して前記振動板に設けられた供給口を介して各圧力室と連通し、前記各圧力室にインクを供給する共通液室を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この様に、圧電アクチュエータ４とノズル面との間に、圧電アクチュエータ４の変形に対する拘束力が小さな変形吸収層５、例えば、気体や、樹脂等の低弾性係数の材料からなる変形吸収層５を設けることによって、圧電アクチュエータ４がノズル板から拘束を受けることがなく、且つ、ノズル面が圧電アクチュエータ４の動作の影響を受けることがないので、高精度の印字が可能になる。
【００１６】
（７）また、本発明は、インクジェトプリンタにおいて、上記（１）乃至（６）のいずれかのインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする。
【００１７】
（８）また、本発明は、インクジェットヘッドの製造方法において、１枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに窪み加工によって複数の圧力室を形成する工程と、前記圧力室を形成したのちに前記圧力室を犠牲材で埋め込む工程と、前記犠牲材で埋め込まれた前記圧力室の上面に振動板を形成する工程と、前記振動板の圧力室と反対側面に個々の圧力室の形状に対応してパターンニングされた圧電アクチュエータを形成する工程と、前記圧電アクチュエータの配設面に堆積層を設ける工程と、前記振動板及び前記堆積層に前記圧力室と連通する貫通穴を形成する工程と、前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に前記貫通穴と連通するインク噴出用のノズルが設けられるとともに前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板を設ける工程と、前記犠牲材を除去する工程と、を有することを特徴とする。（９）また、本発明は、上記（８）において、前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする。（１０）また、本発明は、上記（８）又は（９）において、前記堆積層を設ける工程は、前記ノズル板との接触部分に前記変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする。（１１）また、本発明は、上記（８）、（９）又は（１０）において、前記ノズル面を研磨する工程を有することを特徴とする。
【００１８】
この様に、窪み加工を用いて圧力室２を形成することによって、圧力室２、インク供給路７、或いは、共通インク室８等を他の部材で形成してハイブリッド的に実装することなく、一連の半導体製造プロセスによってインクジェットヘッドを製造することができるので、高ノズル密度化及び低コスト化が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ここで、図２乃至図５を参照して、本発明の第１の実施の形態のピエゾ方式のインクジェットヘッドの製造工程を説明する。
図２（ａ）参照
まず、シリコン基板１１の一部に通常のデバイス形成プロセスを用いてインク噴出駆動源を駆動する半導体回路を形成して半導体回路部１２とし、半導体回路部１２に対して通常の配線１３を形成したのち、ＰＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法）によって全面に、厚さが、例えば、１．５μｍのＳｉＯＮ膜１４を形成し、次いで、半導体回路部１２上に堆積したＳｉＯＮ膜１４に駆動用配線のためのビアホール１５を形成する。
【００２０】
図２（ｂ）参照
次いで、スパッタ法によって、全面に、２０μｍのＡｌ2 Ｏ3 膜１６を堆積させたのち、ウェット・エッチングによって個々の圧力室１７及び共通インク室１８を形成する。
【００２１】
図２（ｃ）参照
次いで、ディップコートによって、圧力室１７及び共通インク室１８をＳＯＧ（スピンオングラス）１９によって埋め込んだのち、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて表面を平坦化する。
次いで、Ａｌ2 Ｏ3 膜１６にビアホール１５に達するビアホールを形成したのち、Ａｌを埋め込み、再び、ＣＭＰ法によって表面を平坦化することによってＡｌプラグ２０，２１を形成する。
次いで、スパッタ法を用いて、平坦化したＳＯＧ１９上に、厚さが、０．１〜１０μｍ、例えば、１．０μｍの硬く耐久性の高いＴｉＮ膜を堆積させて、ＴｉＮ振動板２２を形成する。
【００２２】
図３（ｄ）参照
次いで、共通インク室１８上に堆積したＴｉＮ膜、インク供給路及びノズル口に対応する部分のＴｉＮ膜、及び、Ａｌプラグ２１に対応する部分のＴｉＮ膜を除去したのち、再び、ＳＯＧ２３で埋め込み、ＣＭＰ法によって平坦化する。
【００２３】
図３（ｅ）参照
次いで、全面に、厚さが、０．１〜２０μｍ、例えば、１．０μｍのＰＺＴ膜を堆積させ、個別の圧力室１７に対応する形状にパターニングすることによって、ＰＺＴ圧電膜２４を形成する。
次いで、ＰＺＴ圧電膜２４の上面を除く全面を、ＰＺＴ圧電膜２４に対する拘束が小さく、且つ、駆動用配線層の形成が可能な程度の硬さを有するポリイミド膜２５で埋め込む。
【００２４】
図３（ｆ）参照
次いで、ポリイミド膜２５にＡｌプラグ２１に対応するビアホールを形成したのち、スパッタ法によって、全面に厚さが、例えば、１００ｎｍのＰｔ膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによって、Ｐｔ上部電極２６及びＰｔ配線層２７を形成する。
【００２５】
図４（ｇ）参照
次いで、全面に、例えば、厚さが、２０μｍのウレタン系樹脂２８を成膜したのち、ポリイミド膜２５とともに局所的にエッチング除去することによってノズルポート２９を形成する。
次いで、ノズルポート２９に露出したＴｉＮ振動板２２を利用して、電解メッキ法によって、ノズルポート２９の側面にＣｒメッキ層３０を形成する。
【００２６】
図４（ｈ）参照
次いで、共通インク室１８及びインク供給路上のウレタン系樹脂２８及びポリイミド膜２５を除去したのち、再び、ディップコートによってウレタン系樹脂２８及びポリイミド膜２５の除去部、及び、ノズルポート２９をＳＯＧ３１で埋め込んだ後、ＣＭＰ法を用いて表面を平坦化する。
【００２７】
図４（ｉ）参照
次いで、全面にＳＯＧを成膜したのち、ノズル穴に対応する部分のみが残存するようにパターニングすることによって、局所的にＳＯＧ３２を形成する。
【００２８】
図５（ｊ）参照
次いで、無電解メッキ法によって、全面にＣｒメッキ層３３を形成したのち、ＣＭＰ法によって平坦化することによって、ＳＯＧ３２上のＣｒメッキ層を除去してノズル穴を確保する。
【００２９】
図５（ｋ）参照
次いで、ノズル穴等を介して残存するＳＯＧ３２，３１，２３，１９をエッチング除去することによって、共通インク室１８、インク供給路３４、圧力室１７、及び、ノズル３５を形成する。
以降は図示しないものの、シリコン基板１１を切断して個別のヘッドとしたのち、インク導入接続口及びフレキシブルケーブルを接続してヘッドセグメントとする。
この様なヘッドセグメントを、紙送り機構、インクタンク、ヘッドクリーニング・パージ機構を有するプリンタ装置に取り付けることによって、ピエゾ方式のインクジェットプリンタが完成する。
【００３０】
この様に、本発明の第１の実施の形態においては、半導体製造プロセスと同様の積み重ねプロセスを用いて個々の圧力室１７上に圧電アクチュエータを形成しているので、実装工程が不要になり、且つ、圧電アクチュエータ上にウレタン系樹脂等の変形吸収層を介してＣｒメッキ層３３からなるノズル板を設けているので、従来とは異なった配置のドライバ一体型のピエゾ方式インクジェットヘッドを高ノズル密度で、且つ、低コストで製造することが可能になる。
【００３１】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明するが、この第２の実施の形態のインクジェットヘッドは、圧力室等をシリコン基板自体に形成した以外の構成は上述の第１の実施の形態と同様であるので、製造工程の図示は省略する。
図６参照
図６は、ピエゾ方式のインクジェットヘッドの最終構造の概略的断面図であり、まず、上述の第１の実施の形態と同様に、シリコン基板４１の一部に通常のデバイス形成プロセスを用いてインク噴出駆動源を駆動する半導体回路を形成して半導体回路部４２とし、半導体回路部４２に対して通常の配線４３を形成したのち、ＰＣＶＤ法によって全面に、厚さが、例えば、１．５μｍのＳｉＯＮ膜４４を形成する。
【００３２】
次いで、半導体回路部４２以外に堆積したＳｉＯＮ膜４４を除去したのち、所定形状のレジストパターンをマスクとしてシリコン基板４１をエッチングすることによって、個々の圧力室４５及び共通インク室４６を形成する。
次いで、圧力室４５及び共通インク室４６をＳＯＧ（図示せず）によって埋め込んだのち、埋め込み部の表面を平坦化する。
【００３３】
次いで、スパッタ法を用いて、平坦化したＳＯＧ上に、厚さが、０．１〜１０μｍ、例えば、１．０μｍの硬くて耐久性に優れるＴｉＮ膜を堆積させ、エッチングを施すことによって、共通インク室４６上に堆積したＴｉＮ膜、インク供給路５８及びノズル口に対応する部分のＴｉＮ膜を除去するとともに、ＴｉＮ振動板４７を形成する。
次いで、ＴｉＮ膜の除去部をＳＯＧで埋め込んで平坦化する。
【００３４】
次いで、ＭＯＣＶＤ法を用いて、全面に、厚さが、０．１〜２０μｍ、例えば、１．０μｍのＰＺＴ膜を堆積させ、個別の圧力室４５に対応する形状にパターニングすることによって、ＰＺＴ圧電膜４８を形成する。
次いで、ＳｉＯＮ膜４４に駆動用配線のためのビアホールを形成したのち、Ａｌを埋め込み、表面を平坦化することによってＡｌプラグ４９，５０を形成する。
次いで、ＰＺＴ圧電膜４８の上面を除く全面を、ＰＺＴ圧電膜４８に対する拘束が小さく、且つ、駆動用配線層の形成が可能な程度の硬さを有するポリイミド膜５１で埋め込む。
【００３５】
次いで、ポリイミド膜５１にＡｌプラグ５０に対応するビアホールを形成したのち、スパッタ法によって、全面に厚さが、例えば、１００ｎｍのＰｔ膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによって、Ｐｔ上部電極５２及びＰｔ配線層５３を形成する。
【００３６】
次いで、全面に、例えば、厚さが、２０μｍのウレタン系樹脂５４を成膜したのち、ポリイミド膜５１とともにエッチング除去することによってノズルポートを形成する。
次いで、ノズルポートに露出したＴｉＮ振動板４７を利用して、電解メッキ法によって、ノズルポートの側面にＣｒメッキ層５５を形成する。
【００３７】
次いで、共通インク室４６及びインク供給路５８上のウレタン系樹脂５４及びポリイミド膜５１を除去したのち、ディップコートによってウレタン系樹脂５４及びポリイミド膜５１の除去部、及び、ノズルポートをＳＯＧで埋め込んだ後、ＣＭＰ法を用いて表面を平坦化する。
次いで、全面にＳＯＧを成膜したのち、ノズル穴に対応する部分のみが残存するようにパターニングすることによって、ＳＯＧを局所的に形成する。
【００３８】
次いで、無電解メッキ法によって、全面にＣｒメッキ層３３を形成したのち、ＣＭＰ法によって平坦化することによって、局所的に設けたＳＯＧ上のＣｒメッキ層を除去してノズル穴を確保する。
次いで、ノズル５７等を介して残存するＳＯＧをエッチング除去することによって図６に示す構造が完成する。
【００３９】
以降は図示しないものの、シリコン基板４１を切断して個別のヘッドとしたのち、インク導入接続口及びフレキシブルケーブルを接続してヘッドセグメントとする。
この様なヘッドセグメントを、紙送り機構、インクタンク、ヘッドクリーニング・パージ機構を有するプリンタ装置に取り付けることによって、ピエゾ方式のインクジェットプリンタが完成する。
【００４０】
この様に、本発明の第２の実施の形態においては、シリコン基板に圧力室を直接形成しているので、全体の薄層化が可能になり、且つ、エッチングが困難なＡｌ2 Ｏ3 を用いていないので、製造工程が簡単になる。
【００４１】
以上、本発明の各実施の形態を説明してきたが、本発明は上記の各実施の形態における構成に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
例えば、上記の各実施の形態においては、基板としてシリコン基板を用いているが、必ずしも、シリコン基板である必要はなく、ソーダガラス基板や感光性ガラス基板を用いても良く、その場合には、駆動回路は、α−Ｓｉや多結晶Ｓｉ等の非単結晶Ｓｉを用いたＴＦＴ回路によって構成すれば良い。
特に、本発明の第２の実施の形態の様に、基板に圧力室を直接形成する場合には、感光性ガラス基板が好適である。
【００４２】
また、上記の各実施の形態においては、圧電層となるＰＺＴを良好な膜質の得られるＭＯＣＶＤ法を用いて成膜しているが、ＭＯＣＶＤ法に限られるものではなく、ＥＣＲスパッタ法を用いても良いものであり、また、圧電層を全面に堆積させたのちパターニングしているが、リフトオフ法やマスクスパッタ法等を用いて、最初から選択的に形成しても良いものである。
【００４３】
また、上記の各実施の形態においては、圧電材料として、圧電定数が大きく、弾性係数及び機械的強度の大きなＰＺＴを用いているが、ＰＺＴに限られるものではなく、ＰＺＴと同系のＰｂを含むペロブスカイト酸化物を用いても良いものである。
【００４４】
また、本発明の各実施の形態においては、圧電アクチュエータとして、より薄くするためにユニモルフ型の圧電アクチュエータを用いているが、必ずしも、ユニモルフ型に限られるのではなく、バイモルフ型でも良いものであり、さらには、多層積層型でも良いものである。
【００４５】
また、上記の各実施の形態においては、振動板としてインクに対する耐性が高く、高弾性係数及び高破壊強度のＴｉＮ膜を用いており、このＴｉＮ膜は導電性であるので下部電極を省略しているが、振動板は絶縁体でも良いものであり、絶縁体で構成する場合には、圧電層を堆積させる前に下部電極を形成する必要がある。
【００４６】
また、上記の各実施の形態においては、圧電アクチュエータとノズル板との間に、圧電アクチュエータの変形を拘束しないように、低弾性係数の樹脂であるウレタン樹脂を設けているが、ウレタン樹脂に限られるものであり、ヘッドの仕様に応じて、適宜、他の低弾性係数の樹脂を用いれば良いものであり、さらには、気体を配置しても良いものである。
【００４７】
また、上記の各実施の形態においては、メッキ層として、硬いＣｒを用いているが、Ｃｒに限られるものではなく、Ｎｉを用いても良いものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板側に圧力室を設け、この圧力室上に振動板を介して圧電アクチュエータを設けるとともに、圧力室上にノズルを配置しているので、積み重ねプロセスで形成した圧電アクチュエータを一体化することができ、それによって、ドライバ一体化のピエゾ方式のインクジェットヘッドの製造が可能になり、高ノズル密度のインクジェットプリンタの高画質化、低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の途中までの製造工程の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の図２以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の図３以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の図４以降の製造工程の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のインクジェットヘッドの概略的断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 圧力室
３ ノズル
４ 圧電アクチュエータ
５ 変形吸収層
６ 振動板
７ インク供給路
８ 共通インク室
９ 駆動回路
１０ 上部電極
１１ シリコン基板
１２ 半導体回路部
１３ 配線
１４ ＳｉＯＮ膜
１５ ビアホール
１６ Ａｌ2 Ｏ3 膜
１７ 圧力室
１８ 共通インク室
１９ ＳＯＧ
２０ Ａｌプラグ
２１ Ａｌプラグ
２２ ＴｉＮ振動板
２３ ＳＯＧ
２４ ＰＺＴ圧電膜
２５ ポリイミド膜
２６ Ｐｔ上部電極
２７ Ｐｔ配線層
２８ ウレタン系樹脂
２９ ノズルポート
３０ Ｃｒメッキ層
３１ ＳＯＧ
３２ ＳＯＧ
３３ Ｃｒメッキ層
３４ インク供給路
３５ ノズル
４１ シリコン基板
４２ 半導体回路部
４３ 配線
４４ ＳｉＯＮ膜
４５ 圧力室
４６ 共通インク室
４７ ＴｉＮ振動板
４８ ＰＺＴ圧電膜
４９ Ａｌプラグ
５０ Ａｌプラグ
５１ ポリイミド膜
５２ Ｐｔ上部電極
５３ Ｐｔ配線層
５４ ウレタン系樹脂
５５ Ｃｒメッキ層
５６ Ｃｒメッキ層
５７ ノズル
５８ インク供給路
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、及び、インクジェットヘッドの製造方法に関するものであり、特に、基板と圧力室、及び、圧力室とインク噴出用ノズル及び圧電アクチュエータの配置関係に特徴のあるインクジェットヘッド、インクジェットプリンタ、及び、インクジェットヘッドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ、ファクシミリ、複写機等の情報機器端末としてのプリンタ装置として、ワイヤを磁気駆動し、インクリボン及び記録媒体としての用紙を介してプラテンに押圧することによって印字を行うワイヤ駆動型の記録ヘッドを用いたプリンタ装置や、インクをノズルから噴射するインクジェット型の記録ヘッドを用いたプリンタ等が用いられているが、印字に伴う騒音の発生しないインクジェット型プリンタ装置がオフィス内での使用に適していると注目されている。
【０００３】
この様なインクジェット型プリンタ装置としては、インクを加熱素子によって瞬間加熱，気化させて気泡を発生させ、その圧力でインクをノズルから飛翔させるバブルジェット方式と、インクを圧電素子の変形を利用し、その変形力でノズルから飛翔させるピエゾ方式があり、これらのプリンタは、インク粒子を噴出させる発熱素子や圧電素子を駆動する電子回路、即ち、ドライバとしてシリコン半導体を用いている。
【０００４】
この内、バブルジェット方式の場合には、構造が簡単であり、基板上に半導体素子のような積み重ねプロセスでインク駆動源となる加熱素子を形成できるため、シリコン基板にドライバを形成し、このドライバを形成したシリコン基板を印字ヘッドの基板とし、その上に発熱素子やノズル等を形成することができ、それによって、高ノズル密度化、低コスト化に有利であるという特長がある。
【０００５】
一方、従来のピエゾ方式の場合、ドライバを印字ヘッドと別部品としてケーブルにより接続したり、或いは、印字ヘッド上に実装させており、圧電アクチュエータにおける発生力の精密な制御が可能であるので、高画質印字が可能になるという特長がある。
【０００６】
この様な従来のインクジェット型の記録ヘッドは、ノズル、圧力室となるインク流路、インク供給系、インクタンク、発熱素子或いは圧電素子等のインク噴出駆動源等を備え、インク噴出駆動源で発生した発熱或いは変位・圧力をインク流路に伝達することによって、ノズルからインク粒子を噴出させ、紙等の記録媒体の上に文字や画像を記録するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バブルジェット方式のインクジェットプリンタの場合には、加熱素子における発生力の精密な制御が困難であり、その結果、印字画質が良くないという問題がある。
【０００８】
一方、高画質印字が可能なピエゾ方式のインクジェットプリンタの場合には、バブルジェット方式に比べて構造が複雑であり、且つ、圧電アクチュエータとして作用するＰＺＴ（ＰｂＺｒx Ｔｉ1-x Ｏ3 ）膜を積み重ねプロセスで形成することが困難であり、ドライバ一体型のインクジェットヘッドが実現されておらず、高ノズル密度化或いは低コスト化が困難であるという問題がある。
【０００９】
したがって、本発明は、積み重ねプロセスによってピエゾ方式のインクジェットヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理的構成の説明図であり、この図１を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。なお、図１は、ピエゾ方式インクジェットヘッドの概略的断面図であり、図における符号６，１０は、それぞれ振動板、上部電極である。
図１参照
（１）本発明は、インクジェットヘッドにおいて、１枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに形成された複数の圧力室と、前記圧力室の上面の壁を構成する振動板と、前記振動板の前記圧力室の反対側面に配設され、個々の圧力室に対応する形状にパターンニングされた圧電アクチュエータと、前記圧電アクチュエータの配設面に設けられる堆積層と、前記振動板及び前記堆積層を貫通する穴を介して前記圧力室と連通するインク噴出用のノズルが設けられ、前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に設けられるとともに、前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この様に、圧力室２に対して圧電アクチュエータ４をノズル面側に設けることによって、積み重ねプロセスを用いて圧電アクチュエータ４を一体化したインクジェットヘッドを構成することができる。
即ち、ノズル面は、インクによる汚れの清掃や、ノズル詰まりの回復のために吸引等を行うために平面である必要があるため、圧電アクチュエータ４をノズル面側に設けた構造はなかったが、圧電アクチュエータ４として、薄層化した圧電アクチュエータ４、例えば、ユニモルフ型圧電アクチュエータ４を用いることによって、積み重ねプロセスを用いて圧電アクチュエータ４を一体化することができる。
【００１２】
（２）また、本発明は、上記（１）において、前記堆積層が半導体製造プロセスにより形成されていることを特徴とする。（３）また、本発明は、上記（１）または（２）において、基板１がシリコン基板であり、このシリコン基板に圧電アクチュエータ４を駆動する駆動回路９が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この様に、シリコン基板に圧電アクチュエータ４を駆動する駆動回路９を形成することによって、部品点数が少なくなり、低コスト化が可能になる。
【００１４】
（４）また、本発明は、上記（１）、（２）または（３）において、前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設けたことを特徴とする。（５）また、本発明は上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記堆積層は複数の層からなる積層構造を有するとともに、前記ノズル板との接触部分は前記変形吸収層を含むことを特徴とする。（６）また、本発明は上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記振動板と前記ノズル板の間に設けられ、前記各圧力室に対応して前記振動板に設けられた供給口を介して各圧力室と連通し、前記各圧力室にインクを供給する共通液室を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この様に、圧電アクチュエータ４とノズル面との間に、圧電アクチュエータ４の変形に対する拘束力が小さな変形吸収層５、例えば、気体や、樹脂等の低弾性係数の材料からなる変形吸収層５を設けることによって、圧電アクチュエータ４がノズル板から拘束を受けることがなく、且つ、ノズル面が圧電アクチュエータ４の動作の影響を受けることがないので、高精度の印字が可能になる。
【００１６】
（７）また、本発明は、インクジェトプリンタにおいて、上記（１）乃至（６）のいずれかのインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする。
【００１７】
（８）また、本発明は、インクジェットヘッドの製造方法において、１枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに窪み加工によって複数の圧力室を形成する工程と、前記圧力室を形成したのちに前記圧力室を犠牲材で埋め込む工程と、前記犠牲材で埋め込まれた前記圧力室の上面に振動板を形成する工程と、前記振動板の圧力室と反対側面に個々の圧力室の形状に対応してパターンニングされた圧電アクチュエータを形成する工程と、前記圧電アクチュエータの配設面に堆積層を設ける工程と、前記振動板及び前記堆積層に前記圧力室と連通する貫通穴を形成する工程と、前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に前記貫通穴と連通するインク噴出用のノズルが設けられるとともに前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板を設ける工程と、前記犠牲材を除去する工程と、を有することを特徴とする。（９）また、本発明は、上記（８）において、前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする。（１０）また、本発明は、上記（８）又は（９）において、前記堆積層を設ける工程は、前記ノズル板との接触部分に前記変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする。（１１）また、本発明は、上記（８）、（９）又は（１０）において、前記ノズル面を研磨する工程を有することを特徴とする。
【００１８】
この様に、窪み加工を用いて圧力室２を形成することによって、圧力室２、インク供給路７、或いは、共通インク室８等を他の部材で形成してハイブリッド的に実装することなく、一連の半導体製造プロセスによってインクジェットヘッドを製造することができるので、高ノズル密度化及び低コスト化が可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
ここで、図２乃至図５を参照して、本発明の第１の実施の形態のピエゾ方式のインクジェットヘッドの製造工程を説明する。
図２（ａ）参照
まず、シリコン基板１１の一部に通常のデバイス形成プロセスを用いてインク噴出駆動源を駆動する半導体回路を形成して半導体回路部１２とし、半導体回路部１２に対して通常の配線１３を形成したのち、ＰＣＶＤ法（プラズマＣＶＤ法）によって全面に、厚さが、例えば、１．５μｍのＳｉＯＮ膜１４を形成し、次いで、半導体回路部１２上に堆積したＳｉＯＮ膜１４に駆動用配線のためのビアホール１５を形成する。
【００２０】
図２（ｂ）参照
次いで、スパッタ法によって、全面に、２０μｍのＡｌ2 Ｏ3 膜１６を堆積させたのち、ウェット・エッチングによって個々の圧力室１７及び共通インク室１８を形成する。
【００２１】
図２（ｃ）参照
次いで、ディップコートによって、圧力室１７及び共通インク室１８をＳＯＧ（スピンオングラス）１９によって埋め込んだのち、ＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法を用いて表面を平坦化する。
次いで、Ａｌ2 Ｏ3 膜１６にビアホール１５に達するビアホールを形成したのち、Ａｌを埋め込み、再び、ＣＭＰ法によって表面を平坦化することによってＡｌプラグ２０，２１を形成する。
次いで、スパッタ法を用いて、平坦化したＳＯＧ１９上に、厚さが、０．１〜１０μｍ、例えば、１．０μｍの硬く耐久性の高いＴｉＮ膜を堆積させて、ＴｉＮ振動板２２を形成する。
【００２２】
図３（ｄ）参照
次いで、共通インク室１８上に堆積したＴｉＮ膜、インク供給路及びノズル口に対応する部分のＴｉＮ膜、及び、Ａｌプラグ２１に対応する部分のＴｉＮ膜を除去したのち、再び、ＳＯＧ２３で埋め込み、ＣＭＰ法によって平坦化する。
【００２３】
図３（ｅ）参照
次いで、全面に、厚さが、０．１〜２０μｍ、例えば、１．０μｍのＰＺＴ膜を堆積させ、個別の圧力室１７に対応する形状にパターニングすることによって、ＰＺＴ圧電膜２４を形成する。
次いで、ＰＺＴ圧電膜２４の上面を除く全面を、ＰＺＴ圧電膜２４に対する拘束が小さく、且つ、駆動用配線層の形成が可能な程度の硬さを有するポリイミド膜２５で埋め込む。
【００２４】
図３（ｆ）参照
次いで、ポリイミド膜２５にＡｌプラグ２１に対応するビアホールを形成したのち、スパッタ法によって、全面に厚さが、例えば、１００ｎｍのＰｔ膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによって、Ｐｔ上部電極２６及びＰｔ配線層２７を形成する。
【００２５】
図４（ｇ）参照
次いで、全面に、例えば、厚さが、２０μｍのウレタン系樹脂２８を成膜したのち、ポリイミド膜２５とともに局所的にエッチング除去することによってノズルポート２９を形成する。
次いで、ノズルポート２９に露出したＴｉＮ振動板２２を利用して、電解メッキ法によって、ノズルポート２９の側面にＣｒメッキ層３０を形成する。
【００２６】
図４（ｈ）参照
次いで、共通インク室１８及びインク供給路上のウレタン系樹脂２８及びポリイミド膜２５を除去したのち、再び、ディップコートによってウレタン系樹脂２８及びポリイミド膜２５の除去部、及び、ノズルポート２９をＳＯＧ３１で埋め込んだ後、ＣＭＰ法を用いて表面を平坦化する。
【００２７】
図４（ｉ）参照
次いで、全面にＳＯＧを成膜したのち、ノズル穴に対応する部分のみが残存するようにパターニングすることによって、局所的にＳＯＧ３２を形成する。
【００２８】
図５（ｊ）参照
次いで、無電解メッキ法によって、全面にＣｒメッキ層３３を形成したのち、ＣＭＰ法によって平坦化することによって、ＳＯＧ３２上のＣｒメッキ層を除去してノズル穴を確保する。
【００２９】
図５（ｋ）参照
次いで、ノズル穴等を介して残存するＳＯＧ３２，３１，２３，１９をエッチング除去することによって、共通インク室１８、インク供給路３４、圧力室１７、及び、ノズル３５を形成する。
以降は図示しないものの、シリコン基板１１を切断して個別のヘッドとしたのち、インク導入接続口及びフレキシブルケーブルを接続してヘッドセグメントとする。
この様なヘッドセグメントを、紙送り機構、インクタンク、ヘッドクリーニング・パージ機構を有するプリンタ装置に取り付けることによって、ピエゾ方式のインクジェットプリンタが完成する。
【００３０】
この様に、本発明の第１の実施の形態においては、半導体製造プロセスと同様の積み重ねプロセスを用いて個々の圧力室１７上に圧電アクチュエータを形成しているので、実装工程が不要になり、且つ、圧電アクチュエータ上にウレタン系樹脂等の変形吸収層を介してＣｒメッキ層３３からなるノズル板を設けているので、従来とは異なった配置のドライバ一体型のピエゾ方式インクジェットヘッドを高ノズル密度で、且つ、低コストで製造することが可能になる。
【００３１】
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明するが、この第２の実施の形態のインクジェットヘッドは、圧力室等をシリコン基板自体に形成した以外の構成は上述の第１の実施の形態と同様であるので、製造工程の図示は省略する。
図６参照
図６は、ピエゾ方式のインクジェットヘッドの最終構造の概略的断面図であり、まず、上述の第１の実施の形態と同様に、シリコン基板４１の一部に通常のデバイス形成プロセスを用いてインク噴出駆動源を駆動する半導体回路を形成して半導体回路部４２とし、半導体回路部４２に対して通常の配線４３を形成したのち、ＰＣＶＤ法によって全面に、厚さが、例えば、１．５μｍのＳｉＯＮ膜４４を形成する。
【００３２】
次いで、半導体回路部４２以外に堆積したＳｉＯＮ膜４４を除去したのち、所定形状のレジストパターンをマスクとしてシリコン基板４１をエッチングすることによって、個々の圧力室４５及び共通インク室４６を形成する。
次いで、圧力室４５及び共通インク室４６をＳＯＧ（図示せず）によって埋め込んだのち、埋め込み部の表面を平坦化する。
【００３３】
次いで、スパッタ法を用いて、平坦化したＳＯＧ上に、厚さが、０．１〜１０μｍ、例えば、１．０μｍの硬くて耐久性に優れるＴｉＮ膜を堆積させ、エッチングを施すことによって、共通インク室４６上に堆積したＴｉＮ膜、インク供給路５８及びノズル口に対応する部分のＴｉＮ膜を除去するとともに、ＴｉＮ振動板４７を形成する。
次いで、ＴｉＮ膜の除去部をＳＯＧで埋め込んで平坦化する。
【００３４】
次いで、ＭＯＣＶＤ法を用いて、全面に、厚さが、０．１〜２０μｍ、例えば、１．０μｍのＰＺＴ膜を堆積させ、個別の圧力室４５に対応する形状にパターニングすることによって、ＰＺＴ圧電膜４８を形成する。
次いで、ＳｉＯＮ膜４４に駆動用配線のためのビアホールを形成したのち、Ａｌを埋め込み、表面を平坦化することによってＡｌプラグ４９，５０を形成する。
次いで、ＰＺＴ圧電膜４８の上面を除く全面を、ＰＺＴ圧電膜４８に対する拘束が小さく、且つ、駆動用配線層の形成が可能な程度の硬さを有するポリイミド膜５１で埋め込む。
【００３５】
次いで、ポリイミド膜５１にＡｌプラグ５０に対応するビアホールを形成したのち、スパッタ法によって、全面に厚さが、例えば、１００ｎｍのＰｔ膜を堆積させ、所定形状にエッチングすることによって、Ｐｔ上部電極５２及びＰｔ配線層５３を形成する。
【００３６】
次いで、全面に、例えば、厚さが、２０μｍのウレタン系樹脂５４を成膜したのち、ポリイミド膜５１とともにエッチング除去することによってノズルポートを形成する。
次いで、ノズルポートに露出したＴｉＮ振動板４７を利用して、電解メッキ法によって、ノズルポートの側面にＣｒメッキ層５５を形成する。
【００３７】
次いで、共通インク室４６及びインク供給路５８上のウレタン系樹脂５４及びポリイミド膜５１を除去したのち、ディップコートによってウレタン系樹脂５４及びポリイミド膜５１の除去部、及び、ノズルポートをＳＯＧで埋め込んだ後、ＣＭＰ法を用いて表面を平坦化する。
次いで、全面にＳＯＧを成膜したのち、ノズル穴に対応する部分のみが残存するようにパターニングすることによって、ＳＯＧを局所的に形成する。
【００３８】
次いで、無電解メッキ法によって、全面にＣｒメッキ層３３を形成したのち、ＣＭＰ法によって平坦化することによって、局所的に設けたＳＯＧ上のＣｒメッキ層を除去してノズル穴を確保する。
次いで、ノズル５７等を介して残存するＳＯＧをエッチング除去することによって図６に示す構造が完成する。
【００３９】
以降は図示しないものの、シリコン基板４１を切断して個別のヘッドとしたのち、インク導入接続口及びフレキシブルケーブルを接続してヘッドセグメントとする。
この様なヘッドセグメントを、紙送り機構、インクタンク、ヘッドクリーニング・パージ機構を有するプリンタ装置に取り付けることによって、ピエゾ方式のインクジェットプリンタが完成する。
【００４０】
この様に、本発明の第２の実施の形態においては、シリコン基板に圧力室を直接形成しているので、全体の薄層化が可能になり、且つ、エッチングが困難なＡｌ2 Ｏ3 を用いていないので、製造工程が簡単になる。
【００４１】
以上、本発明の各実施の形態を説明してきたが、本発明は上記の各実施の形態における構成に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
例えば、上記の各実施の形態においては、基板としてシリコン基板を用いているが、必ずしも、シリコン基板である必要はなく、ソーダガラス基板や感光性ガラス基板を用いても良く、その場合には、駆動回路は、α−Ｓｉや多結晶Ｓｉ等の非単結晶Ｓｉを用いたＴＦＴ回路によって構成すれば良い。
特に、本発明の第２の実施の形態の様に、基板に圧力室を直接形成する場合には、感光性ガラス基板が好適である。
【００４２】
また、上記の各実施の形態においては、圧電層となるＰＺＴを良好な膜質の得られるＭＯＣＶＤ法を用いて成膜しているが、ＭＯＣＶＤ法に限られるものではなく、ＥＣＲスパッタ法を用いても良いものであり、また、圧電層を全面に堆積させたのちパターニングしているが、リフトオフ法やマスクスパッタ法等を用いて、最初から選択的に形成しても良いものである。
【００４３】
また、上記の各実施の形態においては、圧電材料として、圧電定数が大きく、弾性係数及び機械的強度の大きなＰＺＴを用いているが、ＰＺＴに限られるものではなく、ＰＺＴと同系のＰｂを含むペロブスカイト酸化物を用いても良いものである。
【００４４】
また、本発明の各実施の形態においては、圧電アクチュエータとして、より薄くするためにユニモルフ型の圧電アクチュエータを用いているが、必ずしも、ユニモルフ型に限られるのではなく、バイモルフ型でも良いものであり、さらには、多層積層型でも良いものである。
【００４５】
また、上記の各実施の形態においては、振動板としてインクに対する耐性が高く、高弾性係数及び高破壊強度のＴｉＮ膜を用いており、このＴｉＮ膜は導電性であるので下部電極を省略しているが、振動板は絶縁体でも良いものであり、絶縁体で構成する場合には、圧電層を堆積させる前に下部電極を形成する必要がある。
【００４６】
また、上記の各実施の形態においては、圧電アクチュエータとノズル板との間に、圧電アクチュエータの変形を拘束しないように、低弾性係数の樹脂であるウレタン樹脂を設けているが、ウレタン樹脂に限られるものであり、ヘッドの仕様に応じて、適宜、他の低弾性係数の樹脂を用いれば良いものであり、さらには、気体を配置しても良いものである。
【００４７】
また、上記の各実施の形態においては、メッキ層として、硬いＣｒを用いているが、Ｃｒに限られるものではなく、Ｎｉを用いても良いものである。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、基板側に圧力室を設け、この圧力室上に振動板を介して圧電アクチュエータを設けるとともに、圧力室上にノズルを配置しているので、積み重ねプロセスで形成した圧電アクチュエータを一体化することができ、それによって、ドライバ一体化のピエゾ方式のインクジェットヘッドの製造が可能になり、高ノズル密度のインクジェットプリンタの高画質化、低コスト化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理的構成の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の途中までの製造工程の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の図２以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の図３以降の途中までの製造工程の説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の図４以降の製造工程の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態のインクジェットヘッドの概略的断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 圧力室
３ ノズル
４ 圧電アクチュエータ
５ 変形吸収層
６ 振動板
７ インク供給路
８ 共通インク室
９ 駆動回路
１０ 上部電極
１１ シリコン基板
１２ 半導体回路部
１３ 配線
１４ ＳｉＯＮ膜
１５ ビアホール
１６ Ａｌ2 Ｏ3 膜
１７ 圧力室
１８ 共通インク室
１９ ＳＯＧ
２０ Ａｌプラグ
２１ Ａｌプラグ
２２ ＴｉＮ振動板
２３ ＳＯＧ
２４ ＰＺＴ圧電膜
２５ ポリイミド膜
２６ Ｐｔ上部電極
２７ Ｐｔ配線層
２８ ウレタン系樹脂
２９ ノズルポート
３０ Ｃｒメッキ層
３１ ＳＯＧ
３２ ＳＯＧ
３３ Ｃｒメッキ層
３４ インク供給路
３５ ノズル
４１ シリコン基板
４２ 半導体回路部
４３ 配線
４４ ＳｉＯＮ膜
４５ 圧力室
４６ 共通インク室
４７ ＴｉＮ振動板
４８ ＰＺＴ圧電膜
４９ Ａｌプラグ
５０ Ａｌプラグ
５１ ポリイミド膜
５２ Ｐｔ上部電極
５３ Ｐｔ配線層
５４ ウレタン系樹脂
５５ Ｃｒメッキ層
５６ Ｃｒメッキ層
５７ ノズル
５８ インク供給路
Claims (11)
- １枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに形成された複数の圧力室と、
前記圧力室の上面の壁を構成する振動板と、
前記振動板の前記圧力室の反対側面に配設され、個々の圧力室に対応する形状にパターンニングされた圧電アクチュエータと、
前記圧電アクチュエータの配設面に設けられる堆積層と、
前記振動板及び前記堆積層を貫通する穴を介して前記圧力室と連通するインク噴出用のノズルが設けられ、前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に設けられるとともに、前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記堆積層が半導体製造プロセスにより形成されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
- 前記基板がシリコン基板であり、前記シリコン基板に前記圧電アクチュエータを駆動する駆動回路が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェットヘッド。
- 前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設けたことを特徴とする請求項１、２又は３記載のインクジェットヘッド。
- 前記堆積層は複数の層からなる積層構造を有するとともに、前記ノズル板との接触部分は前記変形吸収層を含むことを特徴とする請求項４記載のインクジェットヘッド。
- 前記振動板と前記ノズル板の間に設けられ、前記各圧力室に対応して前記振動板に設けられた供給口を介して各圧力室と連通し、前記各圧力室にインクを供給する共通液室を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
- １枚の基板または１枚の基板に堆積させた膜のいずれかに窪み加工によって複数の圧力室を形成する工程と、
前記圧力室を形成したのちに前記圧力室を犠牲材で埋め込む工程と、
前記犠牲材で埋め込まれた前記圧力室の上面に振動板を形成する工程と、
前記振動板の圧力室と反対側面に個々の圧力室の形状に対応してパターンニングされた圧電アクチュエータを形成する工程と、
前記圧電アクチュエータの配設面に堆積層を設ける工程と、
前記振動板及び前記堆積層に前記圧力室と連通する貫通穴を形成する工程と、
前記堆積層の前記圧電アクチュエータが設けられる面と反対側の面に前記貫通穴と連通するインク噴出用のノズルが設けられるとともに前記堆積層と反対側のノズル面は凹凸のない平坦形状を有するノズル板を設ける工程と、
前記犠牲材を除去する工程と、
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。 - 前記圧電アクチュエータと前記ノズル板との間に、前記圧電アクチュエータの変形に対する拘束力が小さな変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする請求項８記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記堆積層を設ける工程は、前記ノズル板との接触部分に前記変形吸収層を設ける工程を有することを特徴とする請求項９記載のインクジェットヘッドの製造方法。
- 前記ノズル面を研磨する工程を有することを特徴とする請求項８、９又は１０記載のインクジェットヘッドの製造方法。
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