JPH09216360A - インクジェットヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッド及びその製造方法Info
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- JPH09216360A JPH09216360A JP2827196A JP2827196A JPH09216360A JP H09216360 A JPH09216360 A JP H09216360A JP 2827196 A JP2827196 A JP 2827196A JP 2827196 A JP2827196 A JP 2827196A JP H09216360 A JPH09216360 A JP H09216360A
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- Japan
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- driving unit
- substrate
- silicon substrate
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン基板を用いたインクジェットヘッド
用振動板形成において、精度が高く応力の少ない振動板
を形成する。 【解決手段】 面方位が（１１１）であるシリコン基板
１と、面方位が（１１０）であるシリコン基板２を貼り
合わせて、貼り合わせ基板３とし、（１１１）面側より
研磨を行なうことにより、面方位が（１１１）であるシ
リコン基板１を振動板の厚みまで薄くし、さらに（１１
０）面側からエッチングを行ない、（１１１）面により
エッチングをストップすることにより、面方位が（１１
１）であるシリコン基板１による振動板を形成する。
用振動板形成において、精度が高く応力の少ない振動板
を形成する。 【解決手段】 面方位が（１１１）であるシリコン基板
１と、面方位が（１１０）であるシリコン基板２を貼り
合わせて、貼り合わせ基板３とし、（１１１）面側より
研磨を行なうことにより、面方位が（１１１）であるシ
リコン基板１を振動板の厚みまで薄くし、さらに（１１
０）面側からエッチングを行ない、（１１１）面により
エッチングをストップすることにより、面方位が（１１
１）であるシリコン基板１による振動板を形成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェットプリ
ンタ用印字ヘッドおよびその製造方法に関する。
ンタ用印字ヘッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェットプリンタ用ヘッドは、近
年、カラー化、高精細化の要求にともない、微細化、高
精度化の要求が高まっている。
年、カラー化、高精細化の要求にともない、微細化、高
精度化の要求が高まっている。
【０００３】この中で、駆動素子の一つである振動板の
薄膜化・膜厚均一化は急務である。
薄膜化・膜厚均一化は急務である。
【０００４】従来用いられている振動板形成方法として
は、特開平６−２３９８６号公報請求項２に示されるよ
うな、ノズル及び圧力室を形成したシリコンウエハに、
シリコン基板を貼り合わせ、研磨もしくはエッチングに
より基板を薄くし振動板を形成する方法が挙げられる。
は、特開平６−２３９８６号公報請求項２に示されるよ
うな、ノズル及び圧力室を形成したシリコンウエハに、
シリコン基板を貼り合わせ、研磨もしくはエッチングに
より基板を薄くし振動板を形成する方法が挙げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の従来技
術では、エッチングによる溝形成の際に接合面が荒れて
しまい均一な接合が難しい、基板を薄くする際接合部分
と空洞部分に応力の差を生じ振動板がたわんでしまうた
め、インクジェットヘッドのインク吐出量が安定しない
という課題があった。
術では、エッチングによる溝形成の際に接合面が荒れて
しまい均一な接合が難しい、基板を薄くする際接合部分
と空洞部分に応力の差を生じ振動板がたわんでしまうた
め、インクジェットヘッドのインク吐出量が安定しない
という課題があった。
【０００６】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、その目的とするところは、精度が高く応力の
少ない振動板を形成し、インク吐出量が安定したインク
ジェットヘッドを提供する事にある。
るもので、その目的とするところは、精度が高く応力の
少ない振動板を形成し、インク吐出量が安定したインク
ジェットヘッドを提供する事にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、複数のノズル孔と、ノズル孔の各々に連通す
る複数の独立の吐出室と、吐出室の少なくとも一方の壁
の一部が機械的に変形をおこすようになっている振動板
と、振動板を駆動する駆動手段と、複数の吐出室にイン
クを供給する共通のインクキャビティを有し、駆動手段
に電気パルスを印加することにより、駆動手段に対応す
る振動板を吐出室の圧力が上昇する方向に変形させ、ノ
ズル孔よりインク滴を記録紙に向け吐出するインクジェ
ットヘッドにおいて、振動板を形成した基板が２枚のシ
リコンウエハを貼り合わせ形成されていることを特徴と
する。また、振動板を形成した基板が、片方もしくは両
方の貼り合わせ面に酸化膜を形成し貼り合わせられてい
ることを特徴とする。
ヘッドは、複数のノズル孔と、ノズル孔の各々に連通す
る複数の独立の吐出室と、吐出室の少なくとも一方の壁
の一部が機械的に変形をおこすようになっている振動板
と、振動板を駆動する駆動手段と、複数の吐出室にイン
クを供給する共通のインクキャビティを有し、駆動手段
に電気パルスを印加することにより、駆動手段に対応す
る振動板を吐出室の圧力が上昇する方向に変形させ、ノ
ズル孔よりインク滴を記録紙に向け吐出するインクジェ
ットヘッドにおいて、振動板を形成した基板が２枚のシ
リコンウエハを貼り合わせ形成されていることを特徴と
する。また、振動板を形成した基板が、片方もしくは両
方の貼り合わせ面に酸化膜を形成し貼り合わせられてい
ることを特徴とする。
【０００８】本発明のインクジェットヘッドの製造方法
は、複数のノズル孔と、ノズル孔の各々に連通する複数
の独立の吐出室と、吐出室の少なくとも一方の壁の一部
が機械的に変形をおこすようになっている振動板と、振
動板を駆動する駆動手段と、複数の吐出室にインクを供
給する共通のインクキャビティを有し、駆動手段に電気
パルスを印加することにより、駆動手段に対応する振動
板を吐出室の圧力が上昇する方向に変形させ、ノズル孔
よりインク滴を記録紙に向け吐出するインクジェットヘ
ッドの製造方法において、振動板を形成した基板が、面
方位が（１１１）であるシリコン基板と、面方位が（１
１０）あるいは（１００）であるシリコン基板を貼り合
わせて形成され、（１１１）面側より研磨を行なうこと
により、面方位が（１１１）であるシリコン基板を振動
板の厚みまで薄くし、さらに（１１０）面あるいは（１
００）面側からエッチングをおこない、（１１１）面に
よりエッチングをストップすることにより、面方位が
（１１１）であるシリコン基板による振動板を形成した
ことを特徴とする。
は、複数のノズル孔と、ノズル孔の各々に連通する複数
の独立の吐出室と、吐出室の少なくとも一方の壁の一部
が機械的に変形をおこすようになっている振動板と、振
動板を駆動する駆動手段と、複数の吐出室にインクを供
給する共通のインクキャビティを有し、駆動手段に電気
パルスを印加することにより、駆動手段に対応する振動
板を吐出室の圧力が上昇する方向に変形させ、ノズル孔
よりインク滴を記録紙に向け吐出するインクジェットヘ
ッドの製造方法において、振動板を形成した基板が、面
方位が（１１１）であるシリコン基板と、面方位が（１
１０）あるいは（１００）であるシリコン基板を貼り合
わせて形成され、（１１１）面側より研磨を行なうこと
により、面方位が（１１１）であるシリコン基板を振動
板の厚みまで薄くし、さらに（１１０）面あるいは（１
００）面側からエッチングをおこない、（１１１）面に
よりエッチングをストップすることにより、面方位が
（１１１）であるシリコン基板による振動板を形成した
ことを特徴とする。
【０００９】また、本発明のインクジェットヘッドの製
造方法は、振動板を形成した基板を、片方もしくは両方
の貼り合わせ面に酸化膜を形成し貼り合わせ、振動板を
形成した基板の片側から研磨を行ない、さらに反対側よ
りエッチングを行なって酸化膜によりエッチングストッ
プを行うことにより振動板を形成したことを特徴とす
る。
造方法は、振動板を形成した基板を、片方もしくは両方
の貼り合わせ面に酸化膜を形成し貼り合わせ、振動板を
形成した基板の片側から研磨を行ない、さらに反対側よ
りエッチングを行なって酸化膜によりエッチングストッ
プを行うことにより振動板を形成したことを特徴とす
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な例を図面に
基づいて詳細に説明する。
基づいて詳細に説明する。
【００１１】図１は、本発明の一実施例におけるインク
ジェットヘッドの製造方法、特に振動板及びキャビティ
ー形成基板の断面図である。
ジェットヘッドの製造方法、特に振動板及びキャビティ
ー形成基板の断面図である。
【００１２】本実施例における基板は図１（ａ）に示さ
れるように、面方位（１１１）シリコン基板１と面方位
（１１０）シリコン基板２により構成される。本実施例
は、公知技術である（１１１）面がアルカリを用いた異
方性エッチングにより、ほとんどエッチングされないこ
とを利用し、厚み精度の高い振動板を形成するものであ
る。
れるように、面方位（１１１）シリコン基板１と面方位
（１１０）シリコン基板２により構成される。本実施例
は、公知技術である（１１１）面がアルカリを用いた異
方性エッチングにより、ほとんどエッチングされないこ
とを利用し、厚み精度の高い振動板を形成するものであ
る。
【００１３】まず、厚み２２０ミクロンの面方位が（１
１１）であるシリコン基板１と、厚み４５０ミクロンの
面方位が（１１０）であるシリコン基板２を、水酸化ア
ンモニウム：過酸化水素水：水、１：１：５、７０℃に
より１０分間洗浄する。次に（１１１）シリコン基板
１、（１１０）シリコン基板２を超純水により１５メガ
オーム・センチメートルの純度まで水洗する。さらに、
防爆型スピンドライヤーにより乾燥する。次に、直ちに
（１１１）シリコン基板１と（１１０）シリコン基板２
を貼り合わせ、貼り合わせ基板３を得る（図１
（ｂ））。
１１）であるシリコン基板１と、厚み４５０ミクロンの
面方位が（１１０）であるシリコン基板２を、水酸化ア
ンモニウム：過酸化水素水：水、１：１：５、７０℃に
より１０分間洗浄する。次に（１１１）シリコン基板
１、（１１０）シリコン基板２を超純水により１５メガ
オーム・センチメートルの純度まで水洗する。さらに、
防爆型スピンドライヤーにより乾燥する。次に、直ちに
（１１１）シリコン基板１と（１１０）シリコン基板２
を貼り合わせ、貼り合わせ基板３を得る（図１
（ｂ））。
【００１４】その後、１１００℃、乾燥窒素中で２時間
アニールを行う。次に、貼り合わせ基板３を、（１１
１）シリコン基板１側から、（１１１）シリコン基板１
の厚さが所定の厚さ（本実施例では５ミクロン）になる
ように研磨する（図１（ｃ））。次に、貼り合わせ基板
３を熱酸化する。本実施例では熱酸化はウエットにて行
い、膜厚１．２ミクロンの熱酸化膜４を形成している
（図１（ｄ））。次に、貼り合わせ基板３のシリコン基
板２側の熱酸化膜４の一部を、フォトリソエッチングに
より除去する（図１（ｅ））。次に、貼り合わせ基板３
を熱酸化膜４をマスクとして異方性エッチングを行ない
振動板を形成する。本実施例では、結晶異方性エッチン
グ液として２０重量パーセント水酸化カリウム水溶液
を、摂氏８０℃に加熱して用いている。エッチングは最
終的にシリコン基板１に到達した時点で終了する（図１
（ｆ））。
アニールを行う。次に、貼り合わせ基板３を、（１１
１）シリコン基板１側から、（１１１）シリコン基板１
の厚さが所定の厚さ（本実施例では５ミクロン）になる
ように研磨する（図１（ｃ））。次に、貼り合わせ基板
３を熱酸化する。本実施例では熱酸化はウエットにて行
い、膜厚１．２ミクロンの熱酸化膜４を形成している
（図１（ｄ））。次に、貼り合わせ基板３のシリコン基
板２側の熱酸化膜４の一部を、フォトリソエッチングに
より除去する（図１（ｅ））。次に、貼り合わせ基板３
を熱酸化膜４をマスクとして異方性エッチングを行ない
振動板を形成する。本実施例では、結晶異方性エッチン
グ液として２０重量パーセント水酸化カリウム水溶液
を、摂氏８０℃に加熱して用いている。エッチングは最
終的にシリコン基板１に到達した時点で終了する（図１
（ｆ））。
【００１５】図２は、本発明の別の一実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの製造方法、特に振動板及びキャビ
ティー形成基板の断面図である。
ンクジェットヘッドの製造方法、特に振動板及びキャビ
ティー形成基板の断面図である。
【００１６】まず、厚み２２０ミクロンの（１１１）シ
リコン基板１１と、厚み４５０ミクロンの（１１０）シ
リコン基板１２の、どちらか片方もしくは両方とも熱酸
化する（図２（ａ））。本実施例では熱酸化はドライ酸
化を用いており、また（１１１）シリコン基板１１、
（１１０）シリコン基板１２の両方の基板に０．１ミク
ロンの熱酸化膜を形成している。また、本実施例ではシ
リコン基板１１として（１１１）面方位を用いているが
面方位に制限はない。また、本実施例ではシリコン基板
１２として（１１０）面方位を用いているが（１００）
面方位シリコンでも可能である。
リコン基板１１と、厚み４５０ミクロンの（１１０）シ
リコン基板１２の、どちらか片方もしくは両方とも熱酸
化する（図２（ａ））。本実施例では熱酸化はドライ酸
化を用いており、また（１１１）シリコン基板１１、
（１１０）シリコン基板１２の両方の基板に０．１ミク
ロンの熱酸化膜を形成している。また、本実施例ではシ
リコン基板１１として（１１１）面方位を用いているが
面方位に制限はない。また、本実施例ではシリコン基板
１２として（１１０）面方位を用いているが（１００）
面方位シリコンでも可能である。
【００１７】次に、（１１１）シリコン基板１１、（１
１０）シリコン基板１２を、水酸化アンモニウム：過酸
化水素水：水、１：１：５、７０℃により１０分間洗浄
する。次に、（１１１）シリコン基板１１、（１１０）
シリコン基板２を超純水により１５メガオーム・センチ
メートルの純度まで水洗する。さらに、防爆型スピンド
ライヤーにより乾燥する。乾燥後、直ちに貼り合わせ、
貼り合わせ基板１３を得る。次に、貼り合わせ基板１３
を１１００℃、乾燥窒素中で２時間アニールする（図２
（ｂ））。
１０）シリコン基板１２を、水酸化アンモニウム：過酸
化水素水：水、１：１：５、７０℃により１０分間洗浄
する。次に、（１１１）シリコン基板１１、（１１０）
シリコン基板２を超純水により１５メガオーム・センチ
メートルの純度まで水洗する。さらに、防爆型スピンド
ライヤーにより乾燥する。乾燥後、直ちに貼り合わせ、
貼り合わせ基板１３を得る。次に、貼り合わせ基板１３
を１１００℃、乾燥窒素中で２時間アニールする（図２
（ｂ））。
【００１８】次に、貼り合わせ基板１３を（１１１）シ
リコン基板１１側から、（１１１）シリコン基板１１の
厚さが所定の厚さ（本実施例では５ミクロン）になるよ
うに研磨する（図２（ｃ））。次に、貼り合わせ基板１
３の熱酸化膜をふっ酸により剥離する。次に、貼り合わ
せ基板１３を熱酸化し熱酸化膜１４を形成する。本実施
例では熱酸化はウエットにて行い、熱酸化膜１４の膜厚
１．２ミクロンを形成している。つぎに、貼り合わせ基
板１３のシリコン基板１２側の熱酸化膜１４の一部をフ
ォトリソエッチングにより除去する（図２（ｄ））。次
に、貼り合わせ基板１３を熱酸化膜１４をマスクとして
異方性エッチングし振動板を形成する。本実施例では、
結晶異方性エッチング液として２０重量パーセント水酸
化カリウム水溶液を、８０℃に加熱して用いている。異
方性エッチングは（１１１）シリコン基板１１と（１１
０）シリコン１２の界面の熱酸化膜により停止する。最
後にふっ酸により熱酸化膜を除去する（図２（ｅ））。
本実施例に用いられている数値は最も好適な例でありこ
れ以外の条件でも可能である。
リコン基板１１側から、（１１１）シリコン基板１１の
厚さが所定の厚さ（本実施例では５ミクロン）になるよ
うに研磨する（図２（ｃ））。次に、貼り合わせ基板１
３の熱酸化膜をふっ酸により剥離する。次に、貼り合わ
せ基板１３を熱酸化し熱酸化膜１４を形成する。本実施
例では熱酸化はウエットにて行い、熱酸化膜１４の膜厚
１．２ミクロンを形成している。つぎに、貼り合わせ基
板１３のシリコン基板１２側の熱酸化膜１４の一部をフ
ォトリソエッチングにより除去する（図２（ｄ））。次
に、貼り合わせ基板１３を熱酸化膜１４をマスクとして
異方性エッチングし振動板を形成する。本実施例では、
結晶異方性エッチング液として２０重量パーセント水酸
化カリウム水溶液を、８０℃に加熱して用いている。異
方性エッチングは（１１１）シリコン基板１１と（１１
０）シリコン１２の界面の熱酸化膜により停止する。最
後にふっ酸により熱酸化膜を除去する（図２（ｅ））。
本実施例に用いられている数値は最も好適な例でありこ
れ以外の条件でも可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上記したように、本発明によれば、面
方位が（１１１）である第１のシリコン基板と、第２の
シリコン基板を貼り合わせて形成し、（１１１）面側よ
り研磨を行なうことにより、面方位が（１１１）である
シリコンを振動板の厚みまで薄くし、さらに第２の基板
からエッチングをおこない、（１１１）面によりエッチ
ングをストップし振動板を形成することにより、精度が
高く応力の少ない振動板を形成することができるという
効果を有し、また、第１のシリコン基板と第２のシリコ
ン基板の界面に酸化膜を残し貼り合わせ、酸化膜により
エッチングをストップすることにより第１の基板を任意
の面方位のシリコンにできるという効果を有する。
方位が（１１１）である第１のシリコン基板と、第２の
シリコン基板を貼り合わせて形成し、（１１１）面側よ
り研磨を行なうことにより、面方位が（１１１）である
シリコンを振動板の厚みまで薄くし、さらに第２の基板
からエッチングをおこない、（１１１）面によりエッチ
ングをストップし振動板を形成することにより、精度が
高く応力の少ない振動板を形成することができるという
効果を有し、また、第１のシリコン基板と第２のシリコ
ン基板の界面に酸化膜を残し貼り合わせ、酸化膜により
エッチングをストップすることにより第１の基板を任意
の面方位のシリコンにできるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における一実施例のインクジェットヘッ
ド用振動板製造工程の断面図。
ド用振動板製造工程の断面図。
【図２】本発明における別の一実施例におけるインクジ
ェットヘッド用振動板製造工程の断面図。
ェットヘッド用振動板製造工程の断面図。
１ （１１１）シリコン基板 ２ （１１０）シリコン基板 ３ 貼り合わせ基板 ４ 熱酸化膜 １１ シリコン基板 １２ シリコン基板 １３ 貼り合わせ基板 １４ 熱酸化膜
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のノズル孔と、該ノズル孔の各々に
連通する複数の独立の吐出室と、該吐出室の少なくとも
一方の壁の一部が機械的に変形をおこすようになってい
る振動板と、該振動板を駆動する駆動手段と、該複数の
吐出室にインクを供給する共通のインクキャビティを有
し、該駆動手段に電気パルスを印加することにより、該
駆動手段に対応する該振動板を該吐出室の圧力が上昇す
る方向に変形させ、該ノズル孔よりインク滴を記録紙に
向け吐出するインクジェットヘッドにおいて、該振動板
を形成した基板が２枚のシリコンウエハを貼り合わせ形
成されていることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記振動板を形成した基板が、片方もし
くは両方の貼り合わせ面に酸化膜を形成し貼り合わせら
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。 - 【請求項３】 複数のノズル孔と、該ノズル孔の各々に
連通する複数の独立の吐出室と、該吐出室の少なくとも
一方の壁の一部が機械的に変形をおこすようになってい
る振動板と、該振動板を駆動する駆動手段と、該複数の
吐出室にインクを供給する共通のインクキャビティを有
し、該駆動手段に電気パルスを印加することにより、該
駆動手段に対応する該振動板を該吐出室の圧力が上昇す
る方向に変形させ、該ノズル孔よりインク滴を記録紙に
向け吐出するインクジェットヘッドの製造方法におい
て、振動板を形成した基板が、面方位が（１１１）であ
るシリコン基板と、面方位が（１１０）あるいは（１０
０）であるシリコン基板を貼り合わせて形成され、（１
１１）面側より研磨を行なうことにより、面方位が（１
１１）であるシリコン基板を振動板の厚みまで薄くし、
さらに（１１０）面あるいは（１００）面側からエッチ
ングをおこない、（１１１）面によりエッチングをスト
ップすることにより、面方位が（１１１）であるシリコ
ン基板による振動板を形成したことを特徴とするインク
ジェットヘッドの製造方法。 - 【請求項４】 複数のノズル孔と、該ノズル孔の各々に
連通する複数の独立の吐出室と、該吐出室の少なくとも
一方の壁の一部が機械的に変形をおこすようになってい
る振動板と、該振動板を駆動する駆動手段と、該複数の
吐出室にインクを供給する共通のインクキャビティを有
し、該駆動手段に電気パルスを印加することにより、該
駆動手段に対応する該振動板を該吐出室の圧力が上昇す
る方向に変形させ、該ノズル孔よりインク滴を記録紙に
向け吐出するインクジェットヘッドの製造方法におい
て、片方もしくは両方の貼り合わせ面に酸化膜を形成し
たシンコンウエハの振動板の片側から研磨を行ない、さ
らに反対側よりエッチングを行なって酸化膜によりエッ
チングストップを行うことにより振動板を形成したこと
を特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2827196A JPH09216360A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2827196A JPH09216360A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09216360A true JPH09216360A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12243929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2827196A Withdrawn JPH09216360A (ja) | 1996-02-15 | 1996-02-15 | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09216360A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013188968A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Fujifilm Corp | ノズルプレートの製造方法 |
-
1996
- 1996-02-15 JP JP2827196A patent/JPH09216360A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013188968A (ja) * | 2012-03-14 | 2013-09-26 | Fujifilm Corp | ノズルプレートの製造方法 |
| US8685763B2 (en) | 2012-03-14 | 2014-04-01 | Fujifilm Corporation | Method of manufacturing nozzle plate |
| CN103302987B (zh) * | 2012-03-14 | 2015-10-28 | 富士胶片株式会社 | 制造喷嘴板的方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031216 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20040113 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |