JP4432100B2 - インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、インクジェット記録ヘッドに係り、特にイオンミリング等の薄膜形成技術を使用してコンパクトに形成したインクジェット記録ヘッドに関する。
【０００２】
ワイヤを磁気駆動し、インクリボン又は用紙を介してプラテンに押圧することで印字を行うワイヤ駆動型のプリンタヘッドが従来では一般的である。しかし、このプリンタヘッドは消費電力が大きく、騒音の発生及び解像度が低い等、多くの欠点を有しており満足できるプリンタ装置ではなかった。
【０００３】
そこで、近年では圧電素子又は熱により発生する気泡を利用したインクジェット記録ヘッドを搭載したプリンタ装置が案出されてきている。このインクジェット記録ヘッドは少ない消費電力で駆動でき、解像度が高く、しかも騒音を発しないので、好ましいプリンタ装置として注目されている。
【０００４】
【背景技術】
上記インクジェット記録ヘッドは、基本的にノズル、インク室、インク供給系、インクタンク、圧力発生部等の構成を備えている。インクジェット記録ヘッドを利用するプリンタ装置では、圧力発生部で発生した変位を圧力としてインク室に伝達することによってノズルからインク粒子を噴射させ、紙等の記録媒体上に文字や画像を記録する。
【０００５】
従来知られている方式では、インク室の外壁片面に圧力発生部として薄板状の圧電体を接着している。この圧電体にパルス状の電圧を供給することで、圧電体と上記インク室外壁とから成る複合板が撓む。この撓みによって生じた変位をインク室内に加わる圧力としてインクの噴射を行う。
【０００６】
図１は従来のプリンタ装置１のインクジェット記録ヘッド１０の周辺概要図、図２はこのインクジェット記録ヘッド１０の概要構成を示す斜視図である。
【０００７】
図１において、インクジェット記録ヘッド１０はキャリッジ２の下面に取り付けてある。インクジェット記録ヘッド１０は送りローラ３と排出ローラ４との間に位置して、プラテン５に対向している。キャリッジ２はインクタンク６を有し、図１の紙面に垂直な方向に移動可能に設定されている。用紙７はピンチローラ８と送りローラ３とによって挟まれ、さらにピンチローラ９と排出ローラ４とによって挟まれ、Ａ方向に搬送される。インクジェット記録ヘッド１０が駆動され、キャリッジ２が紙面に垂直な方向に移動されて、インクジェット記録ヘッド１０が用紙７に印刷を行う。印刷された用紙７はスタッカ２０内に収容される。
【０００８】
上記インクジェット記録ヘッド１０は図２に示されるように、圧電体１１と、この圧電体１１上に形成された個別電極１２と、ノズル１３が設けられたノズル板１４と、このノズル板１４共にノズル１３に対応するインク室１５を形成する金属又は樹脂からなるインク室壁１７と、振動板１６等で構成されている。
【０００９】
インク室１５に対してノズル１３及び振動板１６が対向した位置にあり、インク室１５の周辺と対応する振動板１６の周辺は強固に接続され、圧電体１１がそれぞれ対応する部分の振動板１６を図２で点線に示すように変位させる。この圧電体１１への電圧印加は、プリンタ装置本体からの電気信号を圧電体１１に図示しないプリント基板を介して個別に供給される。電圧が供給された圧電体１１は伸縮し、これよりインク室１５内生じた圧力によってインクを噴射することにより記録媒体に印字等の処理を行う。
【００１０】
上述したような図２に示した従来のインクジェット記録ヘッド１０上への圧電体１１の形成は、インク室１５に対応する位置に板状の圧電素子を接着するか、又は先ず複数のインク室１５に跨る圧電素子を接着し、後に各インク室１５に対応するように圧電素子を分割していた。
【００１１】
このように製造される従来のインクジェット記録ヘッド１０で、小型化を図るために薄い圧電素子（＜５０μｍ）を使用すると、接着に使用された接着剤の厚さのばらつきが圧電素子の変位量をばらつかせインクヘッドの特性を悪くしていた。また、この種の圧電素子は接着時に割れが発生するという問題も有していた。
【００１２】
そこで、本件発明者等は上記問題を解決するものとして薄膜形成技術利用したインクジェット記録ヘッドの製造法等を提案しているがこれについても未だ改善すべき点がある。
【００１３】
【発明の開示】
すなわち、本発明の主な目的は、薄膜形成技術を用いて製造されるインクジェット記録ヘッドについて、更なる改善を行って高精度化及び小型化を図りつつ低コストでの製造が可能なインクジェット記録ヘッド及びその製造方法を提供することである。
【００１４】
上記の目的は、薄膜形成技術を用いて基板上に電極層に続けて圧電体層を形成し、イオンミリングにより上記電極及び上記圧電体層とを同時にエッチングしてインク吐出エネルギーを発生させるためのエネルギー発生素子を形成したインクジェット記録ヘッドであって、上記エネルギー発生素子の外周部に、上記イオンミリングにより削り取られた少なくとも電極層及び圧電体層を含む混合微細粉を堆積させるために、前記エネルギー発生素子の端部から離間した位置に、島状の部材である微細粉受部を設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド、により達成される。
【００１５】
本発明において、イオンミリングを使用して電極層及び圧電体層を同時にエッチングするので一体性のあるエネルギー発生素子を形成することができる。
【００１６】
しかも、イオンミリングによるエッチングでは広い面積の加工が可能であり、加工面に対する垂直方向への異方性が高い。よって、エネルギー発生素子の形状を自由に設計でき、そのエッチングされた断面は垂直的であり不要なテーパ部等が形成されることもない。
【００１７】
さらに、イオンミリングで発生する混合微細粉は微細粉受部側に堆積されるので、重要なエネルギー発生素子に混合微細粉が付着することがない。
【００１８】
そして、微細粉受部側に堆積した混合微細粉は加圧液体又は気体の物理的な力で簡易に除去できるので、短時間、低コストでの除去工程とすることができる。よって、小型で高精度、高信頼のインクジェット記録ヘッドを低いコストで提供できる。
【００１９】
また、前記微細粉受部は前記エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置に離間して設けられた島状の部材として構成することができる。
【００２０】
上記エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超える長さを含むような空間が存在するときに、エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置に離間して島状の部材を配置することにより、この部材側に混合微細粉の堆積を形成させることができる。よって、重要なエネルギー発生素子に混合微細粉が付着することがなくなる。
【００２１】
また、前記エネルギー発生素子に接続される配線部に、前記島状の部材を受け入れる、幅を狭くした凹部を形成することができる。よって、エネルギー発生素子側に混合微細粉が付着するのを防止することができる。
【００２２】
また、前記島状の部材はインクジェット記録ヘッドの補強をするための補助枠体として構成とすることができる。上記補助枠体はインクジェット記録ヘッドの補強機能と共にエネルギー発生素子に混合微細粉が付着するのを防止する機能も果すことになる。
【００２３】
また、前記島状の部材又は前記補助枠体は、前記電極及び前記圧電体層をイオンミリングするときに同時に形成することができる。すなわち、エネルギー発生素子を形成する時に使用するフォトレジストのパターンを、島状の部材又は前記補助枠体を残すパターンに変更するだけで容易に実施することができる。
【００２４】
また、前記補助枠体を、複数の前記エネルギー発生素子を囲むようにコの字状、あるいはエの字状に配設することができる。よって、補助枠体に混合微細粉を付着させることによりエネルギー発生素子に混合微細粉が付着するのを防止することができる。
【００２５】
そして、前記微細粉受部は前記エネルギー発生素子の外周に、該エネルギー発生素子を形成するために設けられた環状の溝として構成とすることができる。さらに、前記環状の溝に、その一部を湾曲させた湾曲部を設けることができる。
【００２６】
エネルギー発生素子を形成するための環状の溝を設けるという簡易な構成で、この溝内の外周壁に混合微細粉の堆積を形成させることができる。前記溝は３００μｍを超えない幅を有する構成とすることが好ましい。
【００２７】
前記溝は前記電極及び前記圧電体層をイオンミリングするときに同時に形成させることができる。すなわち、エネルギー発生素子を形成する時に使用するフォトレジストのパターンを変更するだけで容易に実施することができる。
【００２８】
さらに、上記の目的は、薄膜形成技術を用いて基板上に電極層に続けて圧電体層を形成する工程と、イオンミリングにより上記電極及び上記圧電体層とを同時にエッチングしてインク吐出エネルギーを発生させるためのエネルギー発生素子を形成すると共に、該エネルギー発生素子の外周部に上記イオンミリングにより削り取られた少なくとも電極層及び圧電体層を含む混合微細粉を堆積させるための微細粉受部を形成する工程と、さらに上記微細粉受部に堆積した微細粉を除去する工程とを含む、インクジェット記録ヘッドの製造方法により達成される。
【００２９】
イオンミリングによれば電極及び圧電体層を同時にエッチングしてエネルギー発生素子を形成でき、しかもこのエネルギー発生素子の形成と同時に微細粉受部が形成され、この微細粉受部に微細粉が堆積する。よって、エネルギー発生素子に微細粉を付着させることなくインクジェット記録ヘッドを製造することができる。さらに、微細粉受部に形成された混合微細粉は、この後の除去工程で簡易に除去することがきる。
【００３０】
前微細粉受部は前記エネルギー発生素子の形成と共にフォトレジストのパターンにより形成することができる。よって、フォトレジストのパターンに簡易な変更を加えるだけで容易に実施することができる。
【００３１】
前微細粉受部は前記エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置に離間して設けられる島状の部材とすることができる。
【００３２】
前微細粉受部は３００μｍを超えない幅を有する前記エネルギー発生素子を形成するために設けられる環状の溝とすることができる。
【００３３】
前記混合微細粉を除去する工程は、加圧された液体又は気体を使用して混合微細粉を物理的に除去するものとして構成することができる。簡易な設備により混合微細粉を除去することがでるので、製造コストを低減することできる。
【００３４】
さらに、本発明の目的には、上記インクジェット記録ヘッドを有する、プリンタ装置も含む。小型で高信頼性があり、低コストで製造されたインクジェット記録ヘッドを使用するのでコストを抑制したプリンタ装置とすることができる。
【００３５】
【発明の実施をするための最良の形態】
本発明は、本発明者等が先に提案した薄膜形成技術を使用して製造するインクジェット記録ヘッドの改善に関するものである。本発明の理解のために、先に本発明者等が提案したインクジェット記録ヘッド及び本発明で改善しようとする点を説明し、その後本発明について具体的に説明する。
（先に提案した発明）
本発明者等は全く新しい観点からより小型化したインクジェット記録ヘッドを供給すべく、鋭意検討を行い薄膜形成技術を使用して製造するインクジェット記録ヘッドを案出し、これについては出願中（特願平１０−２９７９１９号）である。この発明について簡単に説明する。図３は本発明者等が先に案出した一例であるインクジェット記録ヘッド３０の製造工程を示す図である。
【００３６】
インクジェット記録ヘッド３０は図（Ａ）から（Ｈ）に示す工程を経て製造される。酸化マグネシウム（ＭｇＯ）基板４０上にスパッタリングによって白金（Ｐｔ）膜よりなる電極層３１を形成し、この電極層３１をパターニングして分割し、個別化された電極層（以下、個別電極と称す）３８を形成する（図３（Ａ）、（Ｂ））。次いで、この上に圧電体層３２をスパッタリングして形成する（図３（Ｃ））。圧電体層３２を個別電極３８と対応させてパターニングして分割する。これにより 個別化された圧電体層（以下、圧電体と称す）３３と個別電極３８との積層体から成り、インクを吐出するためのエネルギー発生部となるエネルギー発生素子３７を形成する（図３（Ｄ））。次に、ＭｇＯ基板４０の上面にポリイミド層４１を形成して平坦化する（図（Ｅ））。次いで、その上面にクロム（Ｃｒ）をスパッタリングしてＣｒスパッタリング膜である振動板３４を形成する（図３（Ｆ））。次いで、振動板３４上にドライフィルム４２を貼り、このドライフィルム４２のうちでエネルギー発生素子３７に対応する位置に圧力室３５となる部分を露光・現像して形成する（図３（Ｇ））。最後に、エッチングによってＭｇＯ基板４０を除去する。このようにインクジェット記録ヘッド３０の上部半体３０Ａが形成される。さらに圧力室３５の下半分の凹部、各圧力室３５に対応したノズル等を備えたノズル板４４を有する下部半体３０Ｂを上部半体３０Ａと接合してインクジェット記録ヘッド３０が完成する（図３（Ｈ））。
【００３７】
さらに、本発明者等は上記インクジェット記録ヘッド３０に関して、振動板３４の亀裂発生を防止するために、例えば図４に示すように振動板３４に補強部材３９を設ける発明を行い、これについても出願中（特願平１０−３７１０３３号）である。
【００３８】
しかしながら、薄膜形成技術を利用してインクジェット記録ヘッドを製造する技術は新規なものであり、上記インクジェット記録ヘッド３０に関しても改善すべき点が未だ存在している。
【００３９】
すなわち、図３に示した製造工程においては、基板４０上にスパッタリングによってＰｔ膜３１を成膜し、このＰｔ膜３１を分割して個別電極３８を形成していた（図３（Ａ）、（Ｂ））。この図３（Ｂ）の積層体に圧電体層３２をスパッタリングして全面に形成し（図３（Ｃ））、この圧電体層３２をウエットエッチングにて分割して圧電体３３とし、個別電極３８と圧電体３３との積層体であるエネルギー発生素子３７を形成していた（図３（Ｄ））。したがって、２度のパターニング処理を行い、さらにエネルギー発生素子３７を形成させるために個別電極３８と圧電体３３とが確実に重なるように位置決めしなければならない。
【００４０】
さらに、上記パターニングにはウエットエッチングを使用していたために、等方的なエッチングが行われ圧電体３３の周部に傾斜したテーパ部分が形成された。個別電極３８（上部電極）と振動板３４（下部電極）に接して変位を発生する圧電体３３の周部にこのテーパ部は存在し、電圧が印加されない非変位部分となる。よって、圧電体３３の変位量が抑制されてしまう。
（本発明で改善しようとする点）
本発明者等はイオンミリングを使用してパターニングを行うことで、前述した２度のパターニング工程、個別電極３８と圧電体３３との位置決め、圧電体３３の周部に発生するテーパ部等に関して改善できることを確認した。
【００４１】
すなわち、イオンミリングはエッチング異方性が高く、電極層３１と圧電体層３２を同時に加工することも可能である。よって、基板４０上に電極層３１と圧電体層３２を順次形成して、その後イオンミリングにより積層状態にある電極層３１と圧電体層３２のエッチングを同時に行えば個別電極３８と圧電体３３からなるエネルギー発生素子３７を１回のパターニング工程で形成でき、しかも上記位置ずれを考慮することなく、高精度にエネルギー発生素子を製造することができる。
【００４２】
ところが、イオンミリングを利用するとこの時削り取られた電極層３１及び圧電体層３２或いは基板４０までミリングされた時にはこれも含んだ混合微細粉が周辺に堆積して固化し、壁状の堆積物（以下、フェンスと称す）が発生した。
【００４３】
図５はエネルギー発生素子３７周辺部に形成されたフェンスＦを模式的に示す図である。イオンミリングによる処理では残すべき積層部分にレジストＲを載せて保護した後、アルゴンガスを高速で叩きつけ不要部分を除去する。この処理により残され、分割された部分は後にインクジェット記録ヘッドのインクを噴射させるエネルギー発生部となる。既に説明したように、この部分は個別電極３８と圧電体３３の積層体であり、本明細書ではエネルギー発生素子３７として説明している。
【００４４】
さて、基板４０上に形成された電極層３１と圧電体層３２とからなる積層体に必要なレジストＲを載せてイオンミリングを行うと、削り取られた電極層３１、圧電体層３２及び基板４０の混合微細粉が固化し、フェンスＦを形成する。このフェンスＦは図５に示すように主に長手方向の端部に発生して付着する。
【００４５】
なお、図５はイオンミリングがなされ、レジストＲを除去した後のフェンスＦの様子を示している。イオンミリングの処理がされた直後ではレジストＲが保護した部分の上面に存在している。レジストＲが存在する状態は、その一部を点線で示したように、レジストＲを上部側の支持壁としてフェンスＦの堆積が進む。
【００４６】
図３で説明したように、イオンミリング処理において、インクジェット記録ヘッド３０を製造するには絶縁膜としてのポリイミド層４１等の形成、振動板３４の成膜等さらに多くの工程が続く。特にポリイミド層４１と振動板３４の形成では平滑性が要求される。
【００４７】
そのために、上記フェンスＦは可能な限り除去しておかなければならない。この種の異物を除去するための手法としては、ＣＭＰ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法、ウエットエッチング法又は加圧された液体或いは気体を吹付けて力を加え物理的にフェンスＦを除去する方法等がある。
【００４８】
これらのうちで、ＣＭＰ法とウエットエッチング法は比較的きれいにフェンスＦの除去を行うことができる。しかし、処理工程に時間を要し、処理コストが高くなる。
【００４９】
一方、物理的方法では高圧にした液体又は気体をフェンスＦに吹付けてこれを壊し、洗い流す方法であるので、設備も簡単であり短時間かつ低コストでの実施が可能である。しかし、図５に示されるようにフェンスＦはエネルギー発生素子３７にも付着する。フェンスＦを圧力により無理に破壊するとエネルギー発生素子３７も傷つけてしまう。
（本発明の説明）
以下、上記した点を改善した本発明を説明する。
【００５０】
上部電極となる個別電極と電圧体として形成されるエネルギー発生素子にフェンスＦが形成されないようにするための微細粉受部として島状の部材を設ける例について説明する。
【００５１】
この島状部材はエネルギー発生素子とは離間して設けられ、エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置に設けられる。この島状部材を配置することで、本来的にはエネルギー発生素子に付着するはずのフェンスＦを島状部材に形成させることができるようになる。エネルギー発生素子を形成するためにイオンミリング処理を行い、その結果としてエネルギー発生素子の外周に端部から３００μｍを超えるような長さを含む空間が形成される場合には上記島状部材が配置される。この島状部材の配置はエネルギー発生素子を形成する際のレジストパターンを僅かに設計変更するだけで形成できる。このように形成される島状部材（以下単に島部と称す）はエネルギー発生素子と同じ積層体である。
【００５２】
ここで、エネルギー発生素子にフェンスＦが形成されないようにするための島部の配置について、図６に基づき説明する。
【００５３】
図６はインクジェット記録ヘッドのエネルギー発生素子６７に関して島部７０の配置例を示す図である。図６（Ａ）は長方形のエネルギー発生素子６７Ａに対して矩形の島部７０Ａを配置する例が示される。ここで、エネルギー発生素子６７Ａの端部と島部７０Ａとの距離Ｌ１は３００μｍ以下の間隔とされる。また、島部７０Ａの幅Ｂはエネルギー発生素子６７Ａの幅ｂと同じか又は広く設定されていることが好ましい。島部７０Ａの幅Ｂがエネルギー発生素子６７Ａの幅ｂよりも狭いとエネルギー発生素子６７Ａの端部にフェンスが形成されてしまう虞が生じるからである。
【００５４】
本発明者等が鋭意研究を行った結果、電極層と圧電層からなる積層体をイオンミリングによりエッチングした場合に、分割され形成されるエネルギー発生素子の端部６７Ａの端部Ｘから３００μｍを超える長さを含む空間が形成されるときにエネルギー発生素子にフェンスが形成されることを見出した。そして、エネルギー発生素子の外周部に３００μｍを超える長さを含む空間が存在する時には、フェンス発生の条件を壊すように、すなわちエネルギー発生素子の端部６７Ａの端部Ｘから３００μｍを超えない位置に島部７０Ａを配置すると本来的にはエネルギー発生素子３７Ａの端部Ｘ１に形成されるはずのフェンスＦが島部７０Ａの端部Ｙ１に移動して形成されるという一種の法則を確認した。
【００５５】
図６（Ｂ）は角部を面取りした長方形状のエネルギー発生素子６７Ｂに対して矩形の島部７０Ｂを配置する例が示されている。この場合は、エネルギー発生素子６７Ｂの角部が丸く成形された分、エネルギー発生素子６７Ｂの端部Ｘ２と島部７０Ｂとの距離が両側においてＬ２となって長くなる。この場合はＬ２が３００μｍを超えないようにして島部７０Ｂを配置すれば、図６（Ａ）の場合と同様に端部Ｙ２にフェンスＦを移動させて形成することができる。
【００５６】
図６（Ｃ）は角部を面取りした長方形状のエネルギー発生素子６７Ｃに対して、面取りに応じて円弧状に形成した島部７０Ｃを配置する例が示されている。この場合は、島部７０Ｃのエネルギー発生素子６７Ｃに対向する側が円弧状に形成されているので、エネルギー発生素子６７Ｃの端部Ｘ３と島部７０Ｃとの距離Ｌ３は略一定となる。この場合にもＬ３が３００μｍを超えないように島部７０Ｃを配置すれば、図６（Ａ）の場合と同様に端部Ｙ３にフェンスＦを移動させて形成することができる。
【００５７】
なお、エネルギー発生素子６７の角部を丸く面取りすると、後述するエネルギー発生素子６７上に形成される振動板の亀裂発生防止の点から有効である。
【００５８】
図６（Ｄ）は角部の面取り領域を小さくした実質的に長方形状のエネルギー発生素子６７Ｄに対して、矩形に形成した島部７０Ｄを配置する例が示されている。このように面取り形成すれば両側部での距離の拡大に配慮する必要がなくなる。
【００５９】
以下ではインクジェット記録ヘッドにおけるエネルギー発生素子及び島部のより具体的な配置について説明する。
【００６０】
図７は第１実施例について示し、インクジェト記録ヘッド６０のエネルギー発生素子６７の配置を示す図である。この第１実施例は図６に基づき説明したように、フェンスＦが形成される可能性のあるエネルギー発生素子３７の外周部にこれを防止するための島部７１、７２を設けている。
【００６１】
図７は複数のインクジェット記録ヘッドを配置するためにエネルギー発生素子６７が複数（図７では４つが例示される）千鳥状に配置されている。各エネルギー発生素子６７には短い配線部４５Ａ又は長い配線部４５Ｂが一体に接続されており、その左端部は同一位置に電気接続部４７が形成され図示せぬ配線との接続が容易になされるようにされている。
【００６２】
図７に示すエネルギー発生素子６７は長手方向の長さＬＡが例えば約７００μｍであり、短い配線部４５Ａが約３００μｍ、長い配線部４５Ｂが約１０００μｍである。この図７に示したレジストパターンを形成し、イオンミリングによりエッチングすると、エネルギー発生素子６７の矢印を付した部分にフェンスＦが発生する。
【００６３】
しかしながら、本第１実施例では中間の島部７１と端部の島部７２を配置することによりフェンスＦの形成を島部７１、７２のＦ文字で示した位置に移動させて形成させることができる。すなわち、フェンスＦが形成される可能性のあるエネルギー発生素子６７の外周部に島部を配置し、エネルギー発生素子６７に付着するフェンスＦの発生を防止している。島部を配置する基準は図６により説明した通りである。
【００６４】
なお、図７においてはイオンミリングによってエッチングされ、長さが３００μｍを超える空間が存在する所があればフェンスＦが形成される。しかし、ここではエネルギー発生素子６７に形成されるフェンスＦの位置と、移動して島部に形成されるフェンスＦの位置ついて示した。
【００６５】
また、短い配線部４５Ａは約３００μｍであり３００μｍを超えれば矢印Ａの所にフェンスＦが形成されることになる。しかし、短い配線部４５Ａの長さを３００μｍ以下とすれば島部を配置することなくフェンスＦの発生を抑制できる。インクジェット記録ヘッドの設計条件等からやむを得ず、短い配線部４５Ａの長さが３００μｍを超えるときにはその外周部に新たな島を配置すればよい。
【００６６】
また、長い配線部４５Ｂには幅を狭くして島部７１を受け入れる凹部が４５Ｂａが形成されている。これは長い配線部４５Ｂと島部７１との間に隙間ができるとエネルギー発生素子６７側にフェンスＦが付着してしまうため、これを防止するためである。
【００６７】
図８は第２実施例について示し、インクジェト記録ヘッド８０のエネルギー発生素子８７の配置を示す図である。この第２実施例はフェンスＦが形成されるためには３００μｍを超える長さが必要であることを考慮し、イオンミリングによりエッチングする領域をエネルギー発生素子８７を分割して形成するために必要な最低限のエッチングに留めた例である。
【００６８】
図８は電極層と圧電層からなる積層体に対して、イオンミリングにより幅約１０μｍの溝８１を環状に加工してその内部にエネルギー発生素子８７を形成した。図８の場合において、例えばエネルギー発生素子８７の長手方向の長さが約７００μｍであるとすれば矢印Ｆで示した溝８１内の外側部分に僅かなフェンスＦが形成されるだけである。しかも、フェンスＦがエネルギー発生素子８７に付着することもない。なお、本実施例では図示しない電極と接続される電気接続部８３がエネルギー発生素子８７内に設けられている。
【００６９】
図９は第３実施例について示し、インクジェト記録ヘッド９０のエネルギー発生素子９７の配置を示す図である。この第３実施例はイオンミリングで加工する溝９１により、上記第１実施例のエネルギー発生素子６７の配置と同様の千鳥状の配置を実現している。
【００７０】
各エネルギー発生素子９７には短い配線部５５Ａ又は長い配線部５５Ｂが一体に接続されており、その左端部は同一位置に電気接続部５７が形成され図示せぬ配線との接続が容易になされるようにされている。上記各エネルギー発生素子９７、短い配線部５５Ａ及び長い配線部５５Ｂはイオンミリングによりエッチングされる溝９１により島状に形成される。
【００７１】
図９に示すエネルギー発生素子９７は長手方向の長さＬＡが例えば約７００μｍであり、短い配線部５５Ａが約３００μｍ、長い配線部５５Ｂが約１０００μｍである。この図９に示したパターンをイオンミリングにより加工すると、矢印Ｆで示した僅かな部分のみフェンスＦが形成されるのみであり、しかも、フェンスＦがエネルギー発生素子９７に付着することもない。
【００７２】
なお、長い配線部５５Ｂと接続されているエネルギー発生素子９７の矢印を付した部分にフェンスＦが形成される可能性がある。しかしながら、本第３実施例では前述した島部と同様の機能を果すように環状の溝９１の一部を湾曲させた湾曲部９５を設けてフェンスＦがエネルギー発生素子９７に付着するのを防止している。
【００７３】
さらに、図１０から図１３に基づき、本発明の第４から第７実施例について説明する。これら実施例で示されるインクジェット記録ヘッドは、振動板を補強するための補助枠体を有しており、この補助枠体にフェンスＦが形成されるように設計したものである。すなわち、補助枠体はインクジェット記録ヘッド内の振動板を補助する役割と共に、前述したフェンスＦの形成が成される島部としての機能も果すことになる。
【００７４】
なお、上記第１乃至第３実施例では、１つのインクジェト記録ヘッドについてエネルギー発生素子の配置を示したが、以下の例では同時に複数のヘッドを製造する多数個取りの場合について示している。エネルギー発生素子を形成する際にイオンミリングを使用することで広い面積の加工が可能となる。
【００７５】
図１０は第４実施例について示し、インクジェト記録ヘッド１００のエネルギー発生素子１０７の配置を示す図である。図１０（Ａ）は平面により、図１０（Ｂ）は断面によりインクジェット記録ヘッド１００を示している。なお、１点鎖線は製造工程完了後に個別ヘッドを切り出す位置を示している。
【００７６】
本例ではエネルギー発生素子１０７の外周部にフェンスＦが形成される条件となる３００μｍを越える空間をできるだけ少なくしている。しかし、設計上やむを得ず、フェンスＦが生じてしまう所では補助枠体１０３にフェンスＦを形成させるようにしている。
【００７７】
図１０には２つのインクジェト記録ヘッド１００が示されている。各インクジェト記録ヘッド１００は並列にされた複数のエネルギー発生素子１０７を有し、これらを囲むようにコの字状に補助枠体１０３が配設されている。
【００７８】
図１０で、エネルギー発生素子１０７のそれぞれの間隔、及びこれらエネルギー発生素子１０７と周囲に形成されている補助枠体１０３との間隔は３００μｍ以下となっている。
【００７９】
さらに、補助枠体１０３の背面は、隣接するインクジェト記録ヘッド１００の先端から３００μｍ以下となる位置に設定されている。よって、フェンスＦの発生が可能な限り抑制できる。
【００８０】
しかしながら、設計上において必要とされるエネルギー発生素子１０７の長手方向の長さＬＡが例えば約７００μｍである場合には、各エネルギー発生素子１０７の間に３００μｍを越える空間が存在することなる。よって、フェンスＦが形成される可能性がある。
【００８１】
そこで本第４実施例では、矢印Ｆで示したように補助枠体１０３にフェンスＦが形成される。したがって、エネルギー発生素子１０７にフェンスＦが形成されることはない。
【００８２】
図１１は第５実施例について示し、インクジェト記録ヘッド１１０のエネルギー発生素子１１７の配置を示す図である。図１１（Ａ）は平面により、図１１（Ｂ）は断面によりインクジェット記録ヘッド１１０を示している。なお、１点鎖線は製造工程完了後に個別ヘッドを切り出す位置を示している。
【００８３】
本実施例５が上記第４実施例と異なる点は補助枠体１１３をエ字状に配設し、より多くのエネルギー発生素子１１７を有する配置とした点である。本例では隣接するインクジェット記録ヘッド１１０のエネルギー発生素子１１７それぞれが、互いに対向するように配置される。そして、この対向間隔は３００μｍ以下に設定されている。なお、１つのインクジェット記録ヘッド１１０内で左側に配置されるエネルギー発生素子１１７の列と、右側に配置されるエネルギー発生素子１１７の列とはインクノズル位置をずらす必要からエネルギー発生素子１１７の一幅分ずらされている。したがって、隣接するインクジェット記録ヘッド１１０は上下方向で僅かにずれながら幅方向で連続して形成されている。
【００８４】
本第５実施例でも上記第４実施例の場合と同様に補助枠体１１３にフェンスＦが形成される。したがって、エネルギー発生素子１１７にフェンスＦが形成されることはない。
【００８５】
図１２は第６実施例について示し、インクジェト記録ヘッド１２０のエネルギー発生素子１２７の配置を示す図である。図１２（Ａ）は平面により、図１２（Ｂ）は断面によりインクジェット記録ヘッド１２０を示している。なお、１点鎖線は製造工程完了後に個別ヘッドを切り出す位置を示している。
【００８６】
本実施例６が上記第５実施例と異なる点は、隣接するインクジェット記録ヘッド１２０を１８０度回転させて配置した点である。このように配置すれば第５実施例のように隣接するインクジェット記録ヘッド１２０を上下にずらすことなく連続的に形成することができる。
【００８７】
本例の場合でも、隣接するインクジェット記録ヘッド１２０のエネルギー発生素子１２７それぞれが、互いに対向するように配置される。そして、この対向間隔は３００μｍ以下に設定されている。
【００８８】
本第６実施例によっても補助枠体１２３にフェンスＦが形成される。したがって、エネルギー発生素子１２７にフェンスＦが形成されることはない。
【００８９】
図１３は第７実施例について示し、インクジェト記録ヘッド１３０のエネルギー発生素子１３７の配置を示す図である。図１３（Ａ）は平面により、図１３（Ｂ）は断面によりインクジェット記録ヘッド１３０を示している。なお、１点鎖線は製造工程完了後に個別ヘッドを切り出す位置を示している。
【００９０】
本実施例７が上記第５実施例と異なる点は、隣接するインクジェット記録ヘッド１３０を切り出し線１３１に関して線対称に配置した点である。このように配置すれば第６実施例と同様に隣接するインクジェット記録ヘッド１３０を連続的に形成することができる。
【００９１】
本例の場合でも、隣接するインクジェット記録ヘッド１３０のエネルギー発生素子１３７それぞれが、互いに対向するように配置される。そして、この対向間隔は３００μｍ以下に設定されている。
【００９２】
本第７実施例によっても補助枠体１３３にフェンスＦが形成される。したがって、エネルギー発生素子１３７にフェンスＦが形成されることはない。
【００９３】
以上説明した第１実施例から第７実施例で示したインクジェット記録ヘッドについては、特にエネルギー発生素子にフェンスＦが形成されないようする配置（パターン）について説明した。上記実施例のインクジェット記録ヘッドでは、島部、溝又は補助枠体にフェンスＦが形成されるようにしたため、高圧にした液体又は気体をフェンスＦに吹付けてフェンスＦを壊し、洗い流すことができる。よって、設備も簡単であり短時間かつ低コストでの実施が可能である。
【００９４】
さらに、以下では第８実施例として、インクジェット記録ヘッド２００の概要構成とその製造方法について説明する。
【００９５】
図１４は第８実施例のインクジェット記録ヘッド２００の概要を示す斜視図である。ここで形成されたエネルギー発生素子２３２は上記図６（Ａ）で示した長方形である。
【００９６】
インクジェット記録ヘッド２００は、概略すると基板２２０、振動板２２３、本体部２４２、ノズル板２３０及びエネルギー発生素子２３２等により構成されている。
【００９７】
本体部２４２は後述するようにドライフィルムを積層した構造を有しており、その内部に複数の圧力室２２９（インク室）と、インクの供給路となるインク通路２３３が形成されている。また、この圧力室２２９の図中上部は開放部とされると共に、下面にインク導通路２４１が形成されている。
【００９８】
また、本体部２４２の図中下面にはノズル板２３０が配設されると共に、上面には振動板２２３が配設されている。ノズル板２３０は例えばステンレスよりなり、インク導通路２４１と対向する位置にノズル２３１が形成されている。
【００９９】
また、振動板２２３は例えばクロム（Ｃｒ）により形成された可撓性を有する板状材であり、その上には基板２２０及びエネルギー発生素子２３２が配設されている。基板２２０は例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）により形成されており、その中央位置には開口部２２４が形成されている。エネルギー発生素子２３２は、この開口部２２４により露出された振動板１２３上に形成されている。
【０１００】
エネルギー発生素子２３２は、上記振動板２２３（下部共通電極としても機能する）上に形成された個別電極２２６及び圧電体２２７の積層体により構成されている。このエネルギー発生素子２３２は本体部２４２に複数形成されている圧力室２２９の形成位置と対応する位置に形成されている。
【０１０１】
個別電極２２６は例えば白金（Ｐｔ）よりなり、圧電体２２７の上面に形成されている。また、圧電体２２７は電圧を受けると電圧効果を発生させる結晶体であり、例えばＰＺＴ（ｌｅａｄ ｚｉｒｃｏｎａｔｅ ｔｉｔａｎａｔｅ）を使用することができる。本例では各圧力室２２９の形成位置に圧電体２２７が独立して形成された構造となっている。
【０１０２】
上記構成とされたインクジェット記録ヘッド２００において、共通電極としても機能する振動板２２３と個別電極２２６との間に電圧を印加すると、圧電体２２７は圧電効果により歪みを発生させる。このように圧電体２２７に歪みが発生すると、これに伴ない振動板２２３も変形する。
【０１０３】
この時の圧電体２２７に発生する歪みは、振動板２２３が図中破線で示すような変形する。すなわち圧力室２２９に向け突出して変形するように構成されている。よって、圧電体２２７の歪みに伴なう振動板２２３の変形により、圧力室２２９内のインクは加圧され、インク導通路２４１及びノズル２３１を介して外部に吐出され、これにより用紙等の記録媒体に印刷が行われる。
【０１０４】
上記構成において、本例のインクジェット記録ヘッド２００は振動板２２３及びエネルギー発生素子２３２（個別電極１２６、圧電体１２７）を薄膜形成技術を用いて形成する。特に電極層と圧電体層とからなる２層をイオンミリングにより同時にエッチングしてエネルギー発生素子を形成している。
【０１０５】
続いて、上記インクジェット記録ヘッド２００の製造方法について、図１５を用いて説明する。
【０１０６】
インクジェット記録ヘッド２００を製造するには、先ず図１５（Ａ）に示されるように、基板２２０を用意する。本実施例では基板２２０として厚さ約０．３ｍｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）単結晶体を用いている。
【０１０７】
この基板２２０上に、薄膜形成技術の１つであるスパッタリング法を使用して、約０．１μｍの電極層２２１及び約２から３μｍの圧電体層２２２を順次成膜する。具体的には、先ず図１５（Ｂ）に示すように基板２２０上に電極層２２１を形成し、続いて図１５（Ｃ）に示すように電極層２２１上に圧電体層２２２を形成する。なお、本実施例では電極層としては白金（Ｐｔ）、圧電体層としてＰＺＴを使用している。
【０１０８】
次に、上記電極層２２１及び圧電体層２２２からなる積層体を圧力室となる位置に対応して形成するようにイオンミリングによるエッチングを行う。この時使用するミリングパターンをドライフィルムレジスト（以下、ＤＦレジストと記す）にて形成する。ここでのミリングパターンはイオンミリングによりフェンスＦが発生することを考慮して、フェンスＦを形成させるための島部が配置されているＤＦレジストパターンとする。
【０１０９】
図１５（Ｄ）はＤＦレジストパターンを形成した状態を示している。本実施例では、エネルギー発生素子２３２を形成させる位置２５７、島部２３８を形成させる位置２５８及び補助枠体２３９を形成させる位置２５９を残す部分としてＤＦレジスト２５０で保護している。なお、本実施例ではＤＦレジスト２５０として、ＦＩ２１５（東京応化製：アルカリタイプレジスト、１５μｍ厚）を用い、２．５Ｋｇｆ／ｃｍ・１ｍ／ｓ・１１５℃でラミネートした後、ガラスマスクで１２０ｍＪの露光を行い、６０℃・１０ｍｉｎの予備加熱、室温までの冷却を行った後、１ｗｔ．％のＮａ２ＣＯ３溶液での現像を行いパターンを形成した。
【０１１０】
次に、基板２２０を銅ホルダーに熱伝導性の良好なグリスにて固定し、照射角度約１５度でアルゴン（Ａｒ）ガスのみを用いて約７００Ｖでイオンミリングを行った。
【０１１１】
その結果、図１５（Ｅ）で示す状態となった。ミリング部分の深さ方向のテーパ角は積層体面に対して８５度以上の垂直性を有していた。また、図１５（Ｅ）に示すように、イオンミリングにより位置２５８の下に形成された島部２３８の正面（エネルギー発生素子を形成する側とは反対の面）、補助枠体２３９の内壁のうちでエネルギー発生素子２３２が存在しない領域に、フェンスＦが形成された。
【０１１２】
図１５（Ｅ）の状態からＤＦレジストを除去すると、フェンスＦが島部２３８と補助枠体２３９から突出した状態で残る（前記図５参照）。これらフェンスＦに対して高圧水を噴射して破壊し、洗い流した。このフェンスＦを除去した状態を示したのが図１５（Ｆ）である。
【０１１３】
図１５（Ｆ）において、フェンスＦを破壊して除去するのに伴なって、島部２３８及び補助枠体２３９も破損する場合がある。しかし、島部２３８はインクジェット記録ヘッドの構成としては本来不要なものであるから問題とはならない。また、補助枠体２３９の一部に、亀裂、破損が生じても振動板２２３を補強するための部材であるので問題とならない。
【０１１４】
この後、図１５（Ｇ）に示すように、振動板２２３を平坦に形成するためと、イオンミリングされた部分での絶縁を行うために、平坦化絶縁層２５２を形成する。
【０１１５】
次に、図１５（Ｈ）に示すように、振動板２２３をスパッタリング法にて成膜して、インク吐出のためのエネルギー発生部となるエネルギー発生素子２３２と振動板２２３との積層部が形成される。なお、振動板２２３の材質としてＮｉ−Ｃｒ，Ｃｒを使用することができる。
【０１１６】
上記のように、イオンミリングを含む薄膜形成技術を用いて各層２２１から２２３の形成処理が終了すると、続いて図１５（Ｉ）に示すように、各層２２１から２２３の各エネルギー発生素子２３２に対応する位置に圧力室開口部を形成する。本実施では溶剤型のドライフィルムレジストを用いて形成した。ここで用いたドライフィルムレジストはＰＲ−１００シリーズ（東京応化製）で、２．５Ｋｇｆ／ｃｍ・１ｍ／ｓ・３５℃でラミネートした後、ガラスマスクを用いて、前述したイオンミリング時の圧電体層２２２（及び電極層２２１）パターン内のアライメントマークを用いてアライメント及び１８０ｍＪの露光を行い、６０℃・１０ｍｉｎの予備加熱、室温までの冷却を行った後、Ｃ−３、Ｆ−５溶液（東京応化製）での現像を行いパターンを形成した。
【０１１７】
一方、圧力室２２９を有した他方の本体部２４２ｂ及びノズル板２３０は、上記した工程と別工程を実施することにより形成される。圧力室２２９を有した本体部２４２ｂはノズル板２３０（図示せぬアライメントマークが付されている）にドライフィルム（東京応化製、溶剤型ドライフィルムＰＲシリーズ）をラミネート・露光を必要回数だけ現像することにより形成される。
【０１１８】
具体的な本体部２４２ｂの形成方法は、次の通りである。すなわち、ノズル板２３０（厚さ約２０μｍ）上にノズル２３１（２０μｍ径、ストレート穴）まで圧力室２２９からインクを誘導し、且つインクの流を一方に揃えるための導通路４１（６０μｍ径、深さ６０μｍ）のパターンをノズル板２３０のアライメントマークを用いて露光し、続いて圧力室２２９（幅約１００μｍ、長さ約１７００μｍ、厚さ約６０μｍ）をインク通路２３３と同様にノズル板２３０のアレイメントマークを用いて露光し、その後１０ｍｉｎの自然放置（室温）と加熱硬化（６０℃、１０ｍｉｎ）を行い、溶剤現像によりドライフィルムの不要部分を除去した。
【０１１９】
上記のように形成されたノズル板２３０が設けられた本体部２４２ｂは図１５（Ｊ）に示すように、エネルギー発生素子２３２を有する一方の本体部２４２ａ（図１５（Ｉ））に接合される。この際、圧力室２２９の部分では本体部２４２ａと２４２ｂが精度良く対向するように接合処理される。接合はエネルギー発生素子２３２のアライメントマークとノズル板２３０に形成したアライメントマークを用い、荷重１５Ｋｇｆ／ｃｍ２で８０℃・１時間の予備加熱、本接合を１５０℃・１４時間行い、自然冷却した。
【０１２０】
続いて、エネルギー発生部となるエネルギー発生素子２３２が振動できるよに基板２２０の駆動部分に当たる領域の除去をおこなう。ノズル板２３０が下側になるように基板２２０を上下反転すると共に、この基板２２０の略中央部分をウエットエッチングにより除去することにより開口部２２４を形成する。
【０１２１】
この開口部２２４の形成位置は、少なくともエネルギー発生素子２３２により振動板２２３が変形する領域と対応するように選定される。このように基板２２０を除去して開口部２２４を形成することにより、図１５（Ｋ）に示すように個別電極２２６（エネルギー発生素子２３２）は開口部２２４を介して基板２２０から露出した構成となる。
【０１２２】
上記のように本実施例によれば、基板２２０上にイオンミリングを用いて、電極層２２１と圧電対層２２２を同時に切削するために、結晶性が良く、位置ずれのないエネルギー発生素子２３２を基板２２０上に形成できる。よって、従来に比べて薄いエネルギー発生素子を高精度にかつ高信頼性をもって形成することができる。
【０１２３】
そして、イオンミリングを使用した際に発生するフェンスＦは島部２３８、補助枠体２３９に付着するので、エネルギー発生素子２３２にはフェンスＦが付着することがない。さらに、島部２３８、補助枠体２３９に付着したフェンスＦは加圧した液体或いは気体による物理的な力を加えて除去することができる。よって、フェンスＦを除去するための工程を短時間で行うことができ、その設備等に関してもコストを抑制することができる。
【０１２４】
また、フェンスＦを付着させる島部２３８、補助枠体２３９はフォトレジストのパターンを変更することより簡単に形成できるので、従来の設備を使用して容易に実施することができる。
【０１２５】
上記第８実施例では微細粉受部として島部２３８、補助枠体２３９を形成したインクジェット記録ヘッド２００について説明したが、レジストパターンを変更しエネルギー発生素子の外周部に環状の溝を形成すれば微細粉受部として溝をを使用するインクジェット記録ヘッドとすることができる。
【０１２６】
図１６は上記インクジェット記録ヘッド２００を搭載してたプリンタ装置３００の概要側面図である。このプリント装置３００は電源部３１０及び制御部３２０を有すると共に、インクカートリッジ３４０とバックアップユニット３３０を備えている。インクジェット記録ヘッド２００は薄膜形成技術を用いた小型及び高信頼のヘッドでありかつ、低コストで製造が可能である、よってプリンタ装置３００は低価格で高品質の画像を提供できるプリンタ措置となる。
【０１２７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、後述の請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２８】
以上、詳述した本発明によれば、薄膜形成技術を用いたインクジェット記録ヘッドで、イオンミリングを使用して電極層及び圧電体層を同時にエッチングするので一体性のあるエネルギー発生素子を形成することができる。
【０１２９】
その際に、エネルギー発生素子に不要なテーパ部が形成されることもない。
さらに、イオンミリングで発生する混合微細粉は微細粉受部側に形成されるので、重要なエネルギー発生素子に混合微細粉が付着することがない。
【０１３０】
そして、微細粉受部側に付着した混合微細粉は加圧液体又は気体の物理的な力で簡易に除去できるので、短時間、低コストでの除去工程とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプリンタ装置のインクジェット記録ヘッドの周辺概要を示す図である。
【図２】図１のインクジェット記録ヘッドの概要構成を示す斜視図である。
【図３（Ａ）】本発明者等が先に案出した一例であるインクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｂ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｃ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｄ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｅ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｆ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｇ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図３（Ｈ）】同じく、インクジェット記録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図４】本発明者等が先に案出した振動板に補強部材を設けたインクジェット記録ヘッドの一例を示す図である。
【図５】エネルギー発生素子の周辺部に形成されたフェンスＦを模式的に示す図である。
【図６（Ａ）】エネルギー発生素子に関して島部の配置例を示す図である。
【図６（Ｂ）】同じく、エネルギー発生素子に関して島部の配置例を示す図である。
【図６（Ｃ）】同じく、エネルギー発生素子に関して島部の配置例を示す図である。
【図６（Ｄ）】同じく、エネルギー発生素子に関して島部の配置例を示す図である。
【図７】本発明の第１実施例に関し、インクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置の例を示す図である。
【図８】は本発明の第２実施例に関し、インクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置の例を示す図である。
【図９】本発明の第３実施例に関し、インクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置の例を示す図である。
【図１０（Ａ）】第４実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１０（Ｂ）】同じく、第４実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１１（Ａ）】第５実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１１（Ｂ）】同じく、第５実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１２（Ａ）】第６実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１２（Ｂ）】同じく、第６実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１３（Ａ）】第７実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１３（Ｂ）】同じく、第７実施例のインクジェト記録ヘッドのエネルギー発生素子の配置を示す図である。
【図１４】第８実施例のインクジェット記録ヘッドの概要を示す斜視図である。
【図１５（Ａ）】図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｂ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｃ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｄ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｅ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｆ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｇ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｈ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｉ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｊ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１５（Ｋ）】同じく、図１４で示したインクジェット記録ヘッドの製造工程について示す図である。
【図１６】図１４で示したインクジェット記録ヘッドを搭載してたプリンタ装置の概要側面図である。

Claims (18)

  1. 薄膜形成技術を用いて基板上に電極層に続けて圧電体層を形成し、イオンミリングにより上記電極及び上記圧電体層とを同時にエッチングしてインク吐出エネルギーを発生させるためのエネルギー発生素子を形成したインクジェット記録ヘッドであって、上記エネルギー発生素子の外周部に、上記イオンミリングにより削り取られた少なくとも電極層及び圧電体層を含む混合微細粉を堆積させるために、前記エネルギー発生素子の端部から離間した位置に、島状の部材である微細粉受部を設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  2. 前記離間した位置は前記エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置である、請求項１記載のインクジェット記録ヘッド。
  3. 前記エネルギー発生素子に接続される配線部に、前記島状の部材を受け入れる、幅を狭くした凹部が形成されたことを特徴とする、請求項２記載のインクジェット記録ヘッド。
  4. 前記島状の部材は、前記電極及び前記圧電体層をイオンミリングするときに同時に形成されたものである、請求項２または３記載のインクジェット記録ヘッド。
  5. 前記島状の部材はインクジェット記録ヘッドの補強をするための補助枠体である、請求項２記載のインクジェット記録ヘッド。
  6. 前記補助枠体を、複数の前記エネルギー発生素子を囲むようにコの字状に配設したことを特徴とする、請求項５記載のインクジェット記録ヘッド。
  7. 前記補助枠体を、複数の前記エネルギー発生素子を囲むようにエの字状に配設したことを特徴とする、請求項５記載のインクジェット記録ヘッド。
  8. 前記補助枠体は、前記電極及び前記圧電体層をイオンミリングするときに同時に形成されたものである、請求項５、６及び７のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッド。
  9. 薄膜形成技術を用いて基板上に電極層に続けて圧電体層を形成し、イオンミリングにより上記電極及び上記圧電体層とを同時にエッチングしてインク吐出エネルギーを発生させるためのエネルギー発生素子を形成したインクジェット記録ヘッドであって、上記エネルギー発生素子の外周部に、上記イオンミリングにより削り取られた少なくとも電極層及び圧電体層を含む混合微細粉を堆積させるために、前記エネルギー発生素子の外周に、環状の溝である微細粉受部を設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。
  10. 前記エネルギー発生素子の外周に設けられた前記環状の溝に、その一部を湾曲させた湾曲部を設けたことを特徴とする、請求項９記載のインクジェット記録ヘッド。
  11. 前記溝は３００μｍを超えない幅を有する、請求項９または１０記載のインクジェット記録ヘッド。
  12. 前記溝は前記電極及び前記圧電体層をイオンミリングするときに同時に形成されたものである、請求項１１記載のインクジェット記録ヘッド。
  13. 薄膜形成技術を用いて基板上に電極層に続けて圧電体層を形成する工程と、イオンミリングにより上記電極及び上記圧電体層とを同時にエッチングしてインク吐出エネルギーを発生させるためのエネルギー発生素子を形成すると共に、該エネルギー発生素子の外周部に上記イオンミリングにより削り取られた少なくとも電極層及び圧電体層を含む混合微細粉を堆積させるための微細粉受部を形成する工程と、さらに上記微細粉受部に堆積した微細粉を除去する工程とを含む、インクジェット記録ヘッドの製造方法。
  14. 前記微細粉受部は前記エネルギー発生素子の形成と共にフォトレジストのパターンにより形成される、請求項１３記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  15. 前記微細粉受部は前記エネルギー発生素子の端部から３００μｍを超えない位置に離間して設けられる島部である、請求項１４記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  16. 前記微細粉受部は３００μｍを超えない幅を有する前記エネルギー発生素子を形成するために設けられる環状の溝である、請求項１４記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  17. 前記微細粉受部に堆積した微細粉を除去する工程は、加圧された液体又は気体を使用して微細粉を物理的に除去するものである、請求項１３記載のインクジェット記録ヘッドの製造方法。
  18. 請求項１〜１２のいずれかに記載のインクジェット記録ヘッドを含む、プリンタ装置。
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