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

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 Download PDF

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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 3 )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枚の板に堆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】
)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()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】
)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枚の板に堆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 3 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 3 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 3 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 3
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. 1枚の基板または1枚の板に堆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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 前記圧電アクチュエータと前記ノズルとの間に、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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 請求項1乃至のいずれか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。
  8. 1枚の基板または1枚の板に堆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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60005111T2 (de) 1999-11-15 2004-03-25 Seiko Epson Corp. Tintenstrahldruckkopf und Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung
JP3998254B2 (ja) * 2003-02-07 2007-10-24 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
EP1510342B1 (en) 2003-09-01 2007-03-28 FUJIFILM Corporation Inkjet head and inkjet recording apparatus
JP2006082343A (ja) 2004-09-15 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法
US7422315B2 (en) 2004-09-21 2008-09-09 Fujifilm Corporation Liquid ejection head and image forming apparatus comprising same
JP2006088476A (ja) 2004-09-22 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
US7651198B2 (en) 2004-09-22 2010-01-26 Fujifilm Corporation Liquid droplet ejection head and image forming apparatus
US7438395B2 (en) 2004-09-24 2008-10-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid-jetting apparatus and method for producing the same
EP1640163B1 (en) * 2004-09-24 2009-09-09 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid ejecting apparatus, method for manufacturing liquid ejecting apparatus, and ink-jet printer
US7549223B2 (en) 2004-09-28 2009-06-23 Fujifilm Corporation Method for manufacturing a liquid ejection head
US7448732B2 (en) 2004-09-30 2008-11-11 Fujifilm Corporation Liquid ejection head and manufacturing method thereof
US7614727B2 (en) 2004-09-30 2009-11-10 Fujifilm Corporation Liquid ejection head, manufacturing method thereof, and image forming apparatus
JP4135697B2 (ja) 2004-09-30 2008-08-20 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド及び画像形成装置
JP4022674B2 (ja) 2005-03-17 2007-12-19 富士フイルム株式会社 液体吐出ヘッド、画像形成装置及び液体吐出ヘッドの製造方法
KR101153681B1 (ko) * 2006-02-02 2012-06-18 삼성전기주식회사 압전 액츄에이터를 채용한 잉크젯 프린트헤드
JP5114988B2 (ja) * 2007-03-22 2013-01-09 富士ゼロックス株式会社 液滴吐出ヘッド、及び液滴吐出装置
JP5034593B2 (ja) * 2007-03-26 2012-09-26 ブラザー工業株式会社 駆動回路付き配線基板の構造および液滴吐出ヘッド
CA2688245C (en) * 2007-06-15 2012-12-18 Silverbrook Research Pty Ltd Method of forming connection between electrode and actuator in an inkjet nozzle assembly
US7866795B2 (en) 2007-06-15 2011-01-11 Silverbrook Research Pty Ltd Method of forming connection between electrode and actuator in an inkjet nozzle assembly
JP2009202566A (ja) * 2008-01-31 2009-09-10 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッドおよびその製造方法、並びに、プリンタ
JP2009208243A (ja) * 2008-02-29 2009-09-17 Seiko Epson Corp 圧電装置およびその製造方法、液体噴射ヘッド、並びに、プリンタ
JP4645668B2 (ja) 2008-03-24 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 インクジェット式記録ヘッドの製造方法
JP5851677B2 (ja) * 2009-08-12 2016-02-03 ローム株式会社 インクジェットプリンタヘッド
JP2013184321A (ja) * 2012-03-06 2013-09-19 Toshiba Tec Corp インクジェットヘッドおよびその製造方法
JP5732428B2 (ja) * 2012-04-17 2015-06-10 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド
JP5663539B2 (ja) * 2012-08-31 2015-02-04 東芝テック株式会社 インクジェットヘッドおよび画像形成装置
JP5663538B2 (ja) * 2012-08-31 2015-02-04 東芝テック株式会社 インクジェットヘッド
JP2014208495A (ja) * 2014-08-11 2014-11-06 東芝テック株式会社 インクジェットヘッドおよびその製造方法
TW201625425A (zh) * 2014-09-17 2016-07-16 滿捷特科技公司 具有連接至橫向驅動電路之頂式致動器的噴墨噴嘴裝置
JP6589301B2 (ja) 2015-03-10 2019-10-16 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、及び液体噴射ヘッドの製造方法
JP5847973B2 (ja) * 2015-04-13 2016-01-27 東芝テック株式会社 インクジェットヘッドの製造方法

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