JPH09286104A - インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法Info
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Abstract
上の上電極の共通電極表面に対向した投影面積が圧電体
薄膜上面の略平面の面積と同一でないため、圧電体薄膜
の特性を充分引き出せない。 【解決手段】 インク圧力室上の上電極の共通電極表面
に対向した投影面積が圧電体薄膜上面の略平面の面積と
同一になるように加工すること、つまり上電極と圧電体
薄膜を一括でエッチングする。
Description
に圧電体薄膜を用いたインクジェット式記録ヘッド、及
びその製造方法に関する。さらに、本発明はその記録ヘ
ッドを用いたインクジェット式記録装置に関する。
電気−機械変換素子として圧電体素子であるPZTから
なるPZT素子を使用した圧電型インクジェット式記録
ヘッドがある。このものの従来技術として、例えば、特
開平5−286131号公報にて提案されたものが存在
する。
る。この記録ヘッドは、ヘッド基台1に個別インク路
(インク圧力室)9を有し、この個別インク路9を覆う
ように振動板8を有している。振動板8に被着形成する
ように共通電極4が形成され、各個別インク路9上に及
ぶようにPZT素子4が配置され、このPZT素子の片
面に個別電極(上電極)5が配置されている。
界を加えてPZT素子を変位させることにより、個別イ
ンク路内のインクを個別インク路のノズルから押し出し
すようにしている。
クジェット記録ヘッドについて鋭意検討し、本発明に到
るまでの経緯について説明する。
では、PZT素子と上電極との間にパターンのずれが生
じ、たとえ、両者を同一のパターンでパターニングした
としてもそのパターンずれに依って上電極と共通電極間
のリークに到るおそれがある。
と、上電極のパターンをPZT素子のパターンより小さ
くする必要が出てくる。すなわち、図10のものを図1
1のようにする。このような形状にすると、上電極5側
の電界が上電極の無い圧電体部分には印加されなくなっ
てインク吐出のための効率が悪化するおそれがある。
圧電体の部分が変形する部分を拘束して圧電体全体の変
位を小さくしてしまう。また、上電極が圧電体膜の幅方
向中央に位置しない、すなわち、図示左右の圧電体膜の
変形しない部分の幅が異なると、圧電体膜の変形が歪に
なり吐出特性および安定性が低下することになる。
ために、前記圧電体を薄膜として形成し、かつ、圧電体
薄膜と個別電極とを、例えばフォトリソグラフィ法を用
いて同時にエッチングすることにより、前記圧電体薄膜
と電極とが同一形状にパターニングされているインクジ
ェット記録ヘッドを新規に得るに到った。
て、バルクの圧電体を用いたインクジェットヘッドと同
等以上のインクを吐出させるためには、バルクPZT以
上の極めて大きな圧電定数を有するPZT薄膜を形成し
て振動板を変形させることが望ましい。
べ2分の1から3分の1しかなく、PZT素子が異なる
だけで、他の設計数値が同じ場合、PZT薄膜でバルク
PZT以上のインクを吐出させるのは困難である。
とするために、PZT薄膜の形成領域の面積を増やす方
法がある。この方法によると、印刷に必要な量のインク
を吐出できるが、PZT薄膜の面積が増加すると、高密
度でインクジェットプリンタヘッドが形成できず、高精
細な印字品質が確保できない。
極とのパターンずれが無く、圧電体薄膜に有効に電界が
印加でき、安定的に充分な吐出特性を得ることができる
インクジェット記録ヘッドを提供することにある。
で、十分なインク吐出量を確保しながら、高精細、高精
度なインクジェット記録ヘッドを提供することにある。
する方法を提供することにある。さらに他の目的は、こ
れらの記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置、及
びインクジェットプリンタシステムを提供することにあ
る。
に、本発明に係わるインクジェット記録式ヘッドは、イ
ンクを噴射するノズルと、このノズルにインクを供給す
るためのインク溜まり溝と、このインク溜まり溝内のイ
ンクを加圧する振動板と、この振動板に対する加圧源と
なる圧電体薄膜と、この圧電体薄膜に対する電極と、を
備え、前記圧電体薄膜と電極が同一形状にパターニング
されていることを特徴とする。本発明によれば、圧電体
薄膜と電極とが同一工程によってパターニングされてい
るために、両者にパターンずれがなく、圧電体薄膜に有
効に電界が印加でき、安定的に充分な吐出特性を得るこ
とができる。
ーニングすることは、両者を同時にエッチングすること
によって好適に達成される。
ゾルゲル法またはスパッタ法で成膜された0.3〜5μ
mの薄膜である。
記振動板を介して前記インク溜まり溝上で、この溝外に
及ぶことなく形成されており、前記圧電体薄膜に被着さ
れていない領域の振動板の厚みが、前記圧電体薄膜に被
着されている領域の振動板の厚みより薄いことを特徴と
する。したがって、前記圧電体薄膜に被着されていない
領域の振動板が撓み易くなるために、圧電体薄膜の面積
を大きくすることなく、小さな振動板面積で、十分なイ
ンク吐出量を確保しながら、高精細、高精度なインクジ
ェット記録ヘッドを提供することができる。
が複数の圧電体薄膜のパターンに対する共通電極と個別
の圧電体薄膜に対する個別電極からなり、前記振動板が
この共通電極と絶縁膜とからなり、この共通電極の前記
圧電体薄膜に被着されていない部分の厚みが、前記圧電
体薄膜に被着されている部分の厚みより小さいことを特
徴とする。他の好ましい形態によれば、前記電極が複数
の圧電体薄膜のパターンに対する共通電極と個別の圧電
体薄膜に対する個別電極からなり、前記振動板がこの共
通電極から構成されている。
が個々の圧電体薄膜のパターンに対する下電極と上電極
からなり、前記振動板がこの下電極と前記インク溜まり
溝に臨む絶縁膜からなり、この下電極が圧電体薄膜の領
域のみに被着形成されている。さらに他の形態によれ
ば、前記絶縁膜の前記圧電体薄膜が形成されていない領
域が、この圧電体薄膜が形成されている領域より薄いこ
とを特徴とする。
録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置であること
を特徴とする。
ッドの製造方法であって、基台にインクを噴射するノズ
ルにインクを供給するためのインク溜まりを形成する第
1の工程と、この基台上に、前記インク溜まり溝内のイ
ンクを加圧する振動板と、この振動板に対する加圧源と
なる圧電体薄膜と、この圧電体薄膜に対する電極とを順
次形成する第2工程と、前記圧電体薄膜と電極とを同時
にパターニングする第3工程と、を備えたことを特徴と
する。
が、前記電極を複数の圧電体薄膜のパターンに対する共
通電極と個別の圧電体薄膜に対する個別電極から構成
し、この個別電極の共通電極表面に対向した投影面積が
前記圧電体薄膜表面の面積と同一になるようにした。前
記第3工程は、前記個別電極と圧電体薄膜を一括でドラ
イエッチングする工程である。前記ドライエッチング
は、さらにイオンミリング法または反応性イオンエッチ
ング法であることが好ましい。
記第2の工程は、基板の表面上に絶縁膜を被着形成する
工程と、第1の電極を被着形成する工程と、この電極上
に圧電体薄膜を被着形成する工程と、この圧電体薄膜上
に第2の電極を被着形成する工程とを備えてなり、前記
第3の工程は、フォトリソグラフィー法により、第2の
電極上にレジストをパターニングする工程と、該レジス
トをマスクにして、第1のエッチング法により第2の電
極と圧電体薄膜をパターニングする工程と、第2のエッ
チング方法により第1の電極を薄くする工程と、を備え
る。
基づいて説明する。先ず、図1乃至8に基づいて、本発
明の第1の実施の形態について説明する。
ンク圧力室を形成するヘッド基台1としてシリコン基板
を用い、振動板としての1μmシリコン熱酸化膜2を形
成する。振動板としてはその他に後述の共通電極のみ、
共通電極とチッ化珪素、ジルコニウム、ジルコニア等が
使用できる。
膜2上に共通電極3として膜厚0.8μmの白金をスパ
ッタで形成し、その上に圧電体薄膜4を形成し、更にそ
の上に上電極5として膜厚0.1μmの白金をスパッタ
で形成した。本実施例においてはシリコン熱酸化膜2と
共通電極3とが振動板として機能する。上電極材料とし
てはそのほか導電率が良好なものなら良く、例えば、ア
ルミニウム、金、ニッケル、インジウム等を使用でき
る。
を得られる製法であるゾルゲル法によった。インクジェ
ット記録ヘッドに使用する上では、圧電特性を示すもの
の中からジルコン酸チタン酸鉛(PZT)系が最も適し
ている。共通電極3の上に調製したPZT系ゾルをスピ
ンコートで塗布し、400℃で仮焼成し、非晶質の多孔
質ゲル薄膜を形成し、更にゾルの塗布と400℃の仮焼
成を2度繰り返し、多孔質ゲル薄膜を形成した。
(Rapid Thermal Annealing)を用いて酸素雰囲気中、
5秒間で650℃に加熱して1分間保持しプレアニール
を行い、緻密なPZT薄膜とした。再びこのゾルをスピ
ンコートで塗布して400℃に仮焼成する工程を3度繰
り返し、非晶質の多孔質ゲル薄膜を積層した。
ールして1分間保持することにより、結晶質の緻密な薄
膜とした。更にRTAを用いて酸素雰囲気中900℃に
加熱し1分間保持してアニールした。その結果1.0μ
mの膜厚の圧電体薄膜4が得られる。圧電体薄膜の製造
方法は、スパッタ法でも可能である。
レジスト6(HR−100:富士ハント)をスピンコー
トして塗布する。マスクによりネガレジスト6を圧電体
薄膜の所望の位置に露光・現像・ベークし、図6に示す
ように硬化したネガレジスト7を形成する。ネガレジス
トに代えて、ポジレジストを使用することもできる。
オンミリング装置で図7に示すように共通電極3が露出
するまで上電極5と圧電体薄膜4とを同時に一括でエッ
チングして、両者をネガレジスト6で形成した所望の形
状に合わせて同一形状でパターニングする。
ジスト7を除去して、図8に示すようにパターニングが
完了する。なお、イオンミリング装置では、エッチング
した上電極や圧電体薄膜と共にネガレジストもエッチン
グされるため、エッチング深さによって各々のエッチン
グレートに鑑み、ネガレジストの厚さを調整することが
望まれる。本実施例の場合、各々のエッチングレートが
ほぼ同程度であるためネガレジストの厚さを2μmに調
整して行った。
上で、圧電体薄膜の膜厚はより薄い方が好ましく、特
に、0.3〜5μmの範囲であることが好ましい。膜厚
が厚くなると、それに対応してレジストの厚さも厚くし
なければならない。その結果、圧電体薄膜が5μmを超
える場合は、レジストのパターン形状が不安定になる等
の問題で、微細加工が困難になり高密度のヘッドが得ら
れなくなる。また、膜厚が0.3μmより小さい場合で
は、破壊耐圧が十分でないおそれがある。
グ法以外に反応性イオンエッチングを用いても良い。ま
た、エッチング方法は他にもウエットで行うことができ
る。例えば、塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸等の酸を加熱し
てエッチャントとして用いることができる。ただしこの
場合は、上電極の電極材質をエッチャントでエッチング
されるものにする。ウエット処理は、ドライエッチング
と比較するとパターニング精度が多少劣り、電極材料に
も制限があるため、ドライエッチングの方が好ましい。
めに、図9に示すようにヘッド基台1下面(圧電体薄膜
を形成した反対面)より異方性エッチングにより幅0.
1mmのインク圧力室9とインク圧力室へインクを供給
するインク供給路、インク供給路に連通するインクリザ
ーバーを形成し、インク圧力室9に対応した位置にイン
クを吐出するノズルを形成したノズルプレート10を接
合した。なお、共通電極3は、複数の圧電体薄膜パター
ン4に及んで前記酸化膜2上に形成されている。
ンクジェット記録ヘッドを示す。このインクジェット記
録ヘッドは、圧電体薄膜4と上電極とが同一のドライエ
ッチング工程で一度にエッチングされるために、両者に
パターンのずれがなく、両者が正に一致するパターンを
備える。したがって、この記録ヘッドは、図11の記録
ヘッドと比較して、インク圧力室上の上電極の共通電極
表面に対向した投影面積が圧電体薄膜上面の略平面の面
積と同一でないヘッドと比較すると、圧電体薄膜全体に
有効な電界が印可され、圧電体薄膜の性能を充分引き出
し吐出特性が向上する。さらに、圧電体薄膜の変形しな
い部分が無く、上電極の圧電体薄膜の幅方向中心からの
ずれに起因する吐出特性の低下、不安定さが無い。
る。図12にインクジェット記録ヘッドの断面構造を示
す。基板SIの壁に隔てられた溝状のインク溜まりIT
を覆うように振動板VPとBEが被着形成されている。
BEは圧電体薄膜の共通電極をかねている。
被着形成されている領域より、圧電体薄膜が被着形成さ
れておらずインク溜まりITに重なる領域で薄くなって
いる。電極兼振動板BEに所望の形にパターニングされ
た圧電体薄膜PZが被着形成し、圧電体薄膜の電極BE
に関して反対の面に別の上電極UEが形成されている。
振動板VPに対して反対側の基板SIの壁の面に、ノズ
ルプレートNBを張り付け、インク溜まりITを形成し
た。ノズルプレートNBにはインクの吐出孔NHが設置
されている。
と、インク溜まり直上の振動板VPとBEは、インク溜
まり側に凸状に変形した。この変形前後のインク溜まり
の体積差のインクが吐出孔NHから出ることにより、印
字が可能になる。
圧電体薄膜に被着形成されている領域と、圧電体薄膜が
被着形成されておらずインク溜まりITに重なる領域
で、振動板の厚みが同じであったため、大きな変位が得
られず、印字に必要な量のインクが吐出しない問題点が
あった。
を得ようとすると、インク溜まりの長さを著しく大きく
する必要があり、その結果、大きな面積のヘッドとなり
取り扱いが非常に不便なものになる欠点があった。しか
し、この実施例のように、圧電体薄膜に被着形成されて
いる領域より、圧電体薄膜が被着形成されておらずイン
ク溜まりITに重なる領域で、振動板の厚みを薄くする
と、上記の問題点が一挙に解決した。
アンスが大きくなるので、同じ印加電圧ならば、従来よ
り大きく振動板がたわむようになった。つまり、これに
よって従来より大きなインク溜まりの体積変化が得られ
るようになった。
にずれるため、素子毎に変位量が大きく異なるので、吐
出するインク量が不均一なインクジェットプリンタヘッ
ドとなる欠点があった。
質がPtで厚みが100nmであり、圧電体薄膜PZの
圧電歪定数d31が100pC/NであるPZTで、厚み
が1000nmあり、上電極UEとPZTの幅Wpzが
40μmで、もう一方の電極を兼ねている振動板BEの
材質がPtで、図1で示すように圧電体薄膜に被着形成
している領域の厚みta1が800nmであり、圧電体
薄膜に被着形成していない領域の厚みta2が400n
mであり、さらに振動板VPの材質がシリコン酸化膜
で、厚みが700nmである場合、圧電体薄膜PZに印
加する電圧が20Vであるとき、振動板の最大変位量
は、300nmであった。
800nmと同じである場合、他の条件が同じであると
き、振動板の最大変位量は200nmであった。従っ
て、この実施例では、従来より50%も大きな変位を得
ることが可能になった。
ドを備えたインクジェットプリンタは、インクの吐出量
が従来より50%も多いため、明瞭な画像の印字ができ
るようになった。また、前記の実施例のインクジェット
式記録ヘッドを備えた、ワードプロセッサー機械とイン
クジェットプリンタを内蔵したコンピューターシステム
は、インクの吐出量が従来より50%も多いため、明瞭
な画像の印字ができるようになった。
は、ta1>ta2であるから、次のような利点もあ
る。PZT膜を熱処理する際600℃まで及ぶと、鉛が
シリコン基板(SI)に拡散して低融点の鉛ガラスが生
じ、結晶欠損に到ることがある。ta1>ta2である
ことにより、この問題を解決しながら、振動板を薄く形
成することができる。
のための熱処理において素子材料のPZTの構成成分で
あるpbが拡散して振動板である酸化珪素に侵入し、低
融点物である酸化鉛を形成することを防止するために、
300nm以上であること、更に、圧電体薄膜に電圧を印
加する際に、100nm以上の変位を確保するために90
0nm以下であること、つまり、300nm≦ta1≦900nmの範
囲にあることが好ましい。また、ta2としては、振動
板の材質の一つである酸化シリコン膜VPの圧縮内部応
力とバランスを確保するために、200nm以上であること
が好ましい。両者の比(ta1)/(ta2)は、目的とする振動
特性を得るために、適宜実験等によって決定されること
ができる。
の断面構造を示す。基板SIの壁に隔てられた溝状のイ
ンク溜まりITを覆うように振動板BEが被着形成され
ている。BEは圧電体薄膜の電極をかねている。振動板
兼電極BEの厚みは、圧電体薄膜に被着形成されている
領域より、圧電体薄膜が被着形成されておらずインク溜
まりITに重なる領域で薄くなっている。電極兼振動板
BEに所望の形にパターニングされた圧電体薄膜PZが
被着形成し、圧電体薄膜の電極BEに関して反対の面に
別の上電極UEが形成されている。電極BEに対して反
対側の基板SIの壁の面に、ノズルプレートNBを張り
付け、インク溜まりITを形成する。ノズルプレートN
Bにはインクの吐出孔NHが設置されている。
nmであり、圧電体薄膜PZの圧電歪定数d31が100
pC/NであるPZTで、厚みが1000nmあり、上
電極UEとPZTの幅Wpzが40μmで、もう一方の
電極を兼ねている振動板BEの材質がPtで、図2で示
すように圧電体薄膜に被着形成している領域の厚みtb
1が800nmであり、圧電体薄膜に被着形成していな
い領域の厚みtb2が400nmであり、振動板の最大
変位量は、400nmであった。一方、振動板BEの厚
みtb1とtb2が800nmと同じである場合、他の
条件が同じであるとき、振動板の最大変位量は300n
mであった。従って、この実施例では、従来より約30
%も大きな変位を得ることが可能になった。
の断面構造を示す。基板SIの壁に隔てられた溝状のイ
ンク溜まりITを覆うように振動板VPが被着形成され
ている。振動板VP上に電極BEが帯状に形成されてい
る。電極BEは振動板も兼ねている。電極兼振動板BE
に所望の形にパターニングされた圧電体薄膜PZが被着
形成し、圧電体薄膜の電極BEに関して反対の面に別の
上電極UEが形成されている。電極BEに対して反対側
の基板SIの壁の面に、ノズルプレートNBを張り付
け、インク溜まりITを形成した。ノズルプレートNB
にはインクの吐出孔NHが設置されている。
が100nmであり、圧電体薄膜PZがの圧電歪定数d
31が100pC/NであるPZTで、厚みが1000n
mあり、上電極UEとPZTの幅Wpzが40μmで、
もう一方の電極を兼ねている振動板BEの材質がPt
で、図3で示すように圧電体薄膜に被着形成している領
域の厚みtc1が800nmであり、圧電体薄膜に被着
形成していない領域の厚みtc2が400nmであり、
振動板の最大変位量は、400nmであった。一方、振
動板の厚みtc1とtc2が800nmと同じである場
合、他の条件が同じであるとき、振動板の最大変位量は
300nmであった。従って、この実施例では、従来よ
り約30%も大きな変位を得ることが可能になった。
ドの断面構造を示す。基板SIの壁に隔てられた溝状の
インク溜まりITを覆うように振動板VPが被着形成さ
れている。振動板VP上に電極BEが帯状に形成されて
いる。電極BEは振動板も兼ねている。振動板VPの厚
みは、圧電体薄膜に被着形成されている領域より、圧電
体薄膜が被着形成されておらずインク溜まりITに重な
る領域で薄くなっている。電極兼振動板BEに所望の形
にパターニングされた圧電体薄膜PZが被着形成し、圧
電体薄膜の電極BEに関して反対の面に別の上電極UE
が形成されている。電極BEに対して反対側の基板SI
の壁の面に、ノズルプレートNBを張り付け、インク溜
まりITを形成した。ノズルプレートNBにはインクの
吐出孔NHが設置されている。
が100nmであり、圧電体薄膜PZがの圧電歪定数d
31が100pC/NであるPZTで、厚みが1000n
mあり、上電極UEとPZTの幅Wpzが40μmで、
もう一方の電極を兼ねている振動板BEの材質がPt
で、図15で示すように圧電体薄膜に被着形成している
領域の厚みtd1が800nmであり、圧電体薄膜に被
着形成していない領域の厚みtd2が400nmであ
り、振動板の最大変位量は、400nmであった。一
方、振動板の厚みtd1とtd2が800nmと同じで
ある場合、他の条件が同じであるとき、振動板の最大変
位量は300nmであった。従って、この実施例では、
従来より約30%も大きな変位を得ることが可能になっ
た。
録ヘッドの製造方法について説明する。図16に示すよ
うな基板SI表面上に、図17に示すように絶縁膜SD
を成膜する。次に、図18に示すように基板SIの片面
上の絶縁膜SD上に導電性膜である振動板兼電極BEを
被着形成する。
振動板兼電極BE上に圧電体薄膜PZを被着形成する。
次に、図20に示すように圧電体薄膜PZ上に第2の上
電極UEを被着形成する。次に、図21に示すように、
圧電体薄膜PZが形成されていない側の基板SI表面上
の絶縁膜SD上に、パターニングされたマスク材RSを
被着形成する。
マスクRSに従ってエッチング除去しパターニングされ
た絶縁膜ESDを形成する。次に、図23に示すように
マスク材RSを剥離除去する。次に、図24に示すよう
に第2の上電極UE上に、パターニングされた絶縁膜E
SDに重ならない領域ができるようにマスク材RSDを
被着形成する。次に図25に示すように、エッチングさ
れた上電極EUEを第1のエッチング方法によってマス
ク材RSDに従ってパターニングする。
を第2のエッチング方法によってマスク材RSDに従っ
てパターニングする。次に、図27に示すように第3の
エッチング方法によって、厚みtz1の第1の導電性膜
である振動板兼電極BEをtz2の厚みを残すように表
面からtz3の厚みをエッチング除去する。
Dを剥離除去する。次に、図29に示すように、エッチ
ングされた絶縁膜ESDをマスク材として基板SIをエ
ッチング除去し、溝CVを形成する。
れた絶縁膜ESDに接触するように、吐出孔NHが設け
られたノズルプレートNBを貼り付けインク溜まりIT
を形成し、インクジェットプリンタヘッド基板を造る。
導電性膜である振動板兼電極BEのパターニング形状を
一致させるため、エッチング方法は、電界や電磁界で高
エネルギー化した粒子を照射し、材質によらずエッチン
グできるエッチング方法がよい。
硝酸溶液で30分以上洗浄し、表面を清浄にした単結晶
シリコン基板SIを用意した。単結晶シリコン基板の面
方向は(110)面である。この面方向は(110)面
に限らず、インク供給路の形成パターンに応じて採用す
ればよい。
基板SIの表面に、絶縁膜SDを形成した。具体的に
は、熱酸化炉の中に単結晶シリコン基板SIを挿入し、
純度99.999%以上の酸素を酸化炉中に導入して、温度11
00℃、5時間でシリコン酸化膜を1μmの厚みで形成し
た。熱酸化膜の形成方法はこれに限らず、例えばウェッ
ト酸化によるシリコン酸化膜や、減圧化学気相成長法、
常圧化学気相成長法、電子サイクロトロン共鳴化学気相
成長法によるシリコン酸化膜でも良い。
膜SDの片面に形成されたシリコン酸化膜SD上に、イ
ンクジェットプリンタヘッドの振動板を兼ねた圧電体薄
膜の電極BEを被着形成した。電極BEの形成方法は、
スパッタ法、蒸着法、有機金属化学気相成長法、メッキ
法のいずれの方法でも良い。また、電極BEの材質は、
導電性物質であり、アクチュエーターの振動板として機
械的耐性のあるものであればよい。
の電極BEの形成方法を説明すると、ロードロック室を
設けた枚葉式のスパッタ装置を用いて、初期真空度10
-7torr以下で表面にシリコン酸化膜を形成したシリコン
基板を反応室に導入し、圧力0.6Pa、スパッタガスであ
るArの流量が50sccmであり、基板温度250℃で、出力
が1kWで、時間20分の条件で、厚みが800nmの白金薄
膜をシリコン酸化膜上に被着形成した。シリコン酸化膜
上の白金薄膜は、例えばAlやCrなどの反応性に富む
金属膜に比べて著しく密着性が劣るので、シリコン酸化
膜と白金薄膜の間に、数nmから数十nmの厚みのチタ
ニア薄膜を成膜して、十分な密着力を確保している。
圧電体薄膜PZを被着形成した。圧電体薄膜PZの材質
は、チタン酸ジルコン酸鉛あるいは、各種不純物が入っ
たチタン酸ジルコン酸鉛のいずれかであるが、本発明
は、いずれの圧電体薄膜でも利用できる。
チタン、ジルコニウムを含有した有機金属溶液をスピン
コーティング法で成膜し、ラピットサーマルアニーリン
グ法により焼成固化し、セラミック状態の圧電体薄膜P
Zにした。圧電体薄膜PZの厚みは約1μmである。チ
タン酸ジルコン酸鉛の圧電体薄膜PZの製造方法には、
このほかにスパッタ法がある。
Z上に圧電体薄膜に電圧を印加するためのもう一方の上
電極UEを被着形成した。上電極UEの材質は導電性膜
であり、好ましくは白金薄膜、アルミニウム薄膜、シリ
コンと銅を不純物として含んだアルミニウム薄膜、クロ
ム薄膜などの金属薄膜がよい。ここでは、特に白金薄膜
を利用した。白金薄膜はスパッタ法で成膜し、厚みは1
00nmから200nmである。白金薄膜の他、ヤング
率が小さなアルミニウム薄膜が利用できた。
ン基板SDの圧電体薄膜が形成されていない側のシリコ
ン酸化膜SD上に、フォトリソグラフィー法によってイ
ンク供給路状にパターニングされたレジスト薄膜RSを
被着形成した。
RSに被覆されていない領域のシリコン酸化膜SDをエ
ッチング除去した。エッチング方法は、フッ酸あるいは
フッ酸とフッ化アンモニウムの混合液を利用した湿式エ
ッチング方法、または、ラジカル化したフレオンガスを
エッチャントに用いたドライエッチング法のいずれでも
本発明を実行できる。
スト薄膜RSを剥離除去する。除去方法は、フェノール
を含んだ有機溶媒へ圧電体薄膜を形成したシリコン基板
を浸漬し、90℃で30min加熱した。あるいは酸素
を反応ガスに利用した高周波プラズマ発生装置で除去す
る方法でも容易に除去できる。
ン基板SIのシリコン酸化膜を除去した領域に重なり、
シリコン酸化膜を除去した領域よりも狭い領域になるよ
う、上電極UE上にフォトリソグラフィー法によってパ
ターニングした第2のレジスト薄膜RSDを被着形成し
た。
SDをマスクとして、上電極UEをエッチング除去しパ
ターニングされた電極EUEを形成した。エッチング方
法は、上電極UEの材質が白金薄膜である場合、500
〜800eVの高エネルギーであるアルゴンイオンを白
金薄膜に照射することによる、いわゆるイオンミーリン
グ法である。
SDを残したまま、上電極UEのエッチングに続いて圧
電体薄膜PZをエッチングした。エッチング方法は、5
00〜800eVの高エネルギーであるアルゴンイオン
を圧電体薄膜に照射することによる、いわゆるイオンミ
ーリング法である。
SDを残したまま、電極BEをエッチングする。この電
極BEのエッチングは、全膜厚に渡ってエッチング除去
するのではなく、図27に示すようにtz3の厚みで、
つまり400nmの厚み分エッチング除去した。エッチ
ング方法は、500〜800eVの高エネルギーである
アルゴンイオンを圧電体薄膜に照射することによる、い
わゆるイオンミーリング法でエッチング除去した。
体薄膜PZと電極BEを連続して高エネルギーを持った
アルゴンイオンを照射することによって異方性エッチン
グすることによって、上電極UEと圧電体薄膜PZは同
じマスク材であるレジスト薄膜RSDに従ってパターニ
ングされるので、ズレが1μm以内で一致したパターン
形状となる。また、圧電体薄膜PZのパターンと電極B
Eのエッチングされていない領域のずれも1μm以内と
なる。
かりでなく、マスク材のレジスト薄膜もエッチングされ
る。この高エネルギーであるアルゴンイオンの照射によ
る白金とノボラック樹脂系のレジスト薄膜のエッチング
速度比は、2:1であり、チタン酸ジルコン酸鉛とノボ
ラック樹脂系のレジストのエッチング速度比は、1:1
であった。このため、マスク材のレジストRSDの膜厚
は1.8〜2.5μmの厚みとした。
SDを、フェノール系有機溶剤中で溶解除去、あるいは
酸素ガスを用いた高周波プラズマエッチング装置を利用
してレジスト薄膜を除去した。
ン基板SDの圧電体薄膜が形成されていない側の面の、
シリコン表面が露出している領域をエッチングし、溝C
Vを形成した。このエッチング方法は、80℃の5%〜
40%の水酸化カリウム水溶液中に、シリコン基板を8
0分から3時間浸し、単結晶シリコン基板SDの圧電体
薄膜が形成されている側のシリコン酸化膜SDが露出す
るまで、シリコンをエッチング除去する。このシリコン
のエッチングの際には、圧電体薄膜がエッチング溶液に
接触しないように、圧電体薄膜側のシリコン基板表面を
エッチング溶液に侵されない保護膜を形成したり、隔壁
を設けたりすればよい。
ある場合、溝CVを形成している壁の面が(111)面
が現れるように、設計してあれば水酸化カリウム水溶液
に対する単結晶シリコンの(111)面のエッチングレ
ートは、(110)面に比べ100〜200分の1なの
で、溝CVの壁は、単結晶シリコン基板のデバイス形成
面に対して、ほとんど垂直に形成される。
ングで形成された溝CVを覆うように、厚み0.1mm
から1mmのノズルプレートNBをシリコン酸化膜SD表
面に貼り付け、インクが溜まるタンクITを形成する。
ノズルプレートNBの材質はステンレス、銅、プラスチ
ック、シリコン基板などヤング率が高く、剛性が高いも
のである。また、貼り付け方法は、接着剤を用いたり、
酸化シリコン膜SDと板の間の静電気力による方法があ
る。このノズルプレートNBには、圧電体薄膜PZの駆
動で振動板兼電極BEが振動することによって、溝CV
に溜まったインクを外界に出す吐出孔NHが設けられて
いる。
説明する。この実施形態では、前記の図16から図29
までの工程は同じである。図31に示すように、図19
の工程の後、シリコンをエッチング除去して表面が露出
している酸化シリコン膜を、フッ酸水溶液またはフッ酸
とフッ化アンモニウム混合液でエッチング除去し、振動
板兼電極BEの表面を露出させる。
湿式エッチングばかりでなく、高周波で発生したプラズ
マを照射することによるドライエッチング法でもよい。
ングで形成された溝CVを覆うように、既述のズルプレ
ートNBをシリコン酸化膜SD表面に貼り付ける。
ついて説明する。この実施形態では、前記の図16から
図26までの工程は同じである。図33に示すように、
図26の工程の後、第1の導電性膜である振動板兼電極
BEをマスク材RSDに従ってエッチング除去する。次
に、図34に示すようにマスク材RSDを剥離除去す
る。次に、図35に示すように、パターニングされた絶
縁膜ESDをマスクにして基板SIをエッチング除去し
溝CVを形成する。
うように、ノズルプレートNBをパターニングされた絶
縁膜ESDに貼り付け、インク溜まりITを形成し、イ
ンクジェット式記録ヘッド基板を造る。
SDの膜厚は2〜3μmの厚みとした。図34示すよう
にレジスト薄膜RSDを、フェノール系有機溶剤中で溶
解除去、あるいは酸素ガスを用いた高周波プラズマエッ
チング装置を利用してレジスト薄膜を除去した。
説明する。前記の図16から図26までの工程は同じで
ある。
の後、第1の導電性膜である振動板兼電極BEをレジス
ト薄膜RSDをマスクにしてエッチング除去する。次
に、図38に示すように、厚みtd1の絶縁膜VPをマ
スク材RSDに従ってtd2の厚みを残すように表面か
らtd3分をエッチングする。次に、図39に示すよう
に、マスク材RSDを剥離除去する。
れた絶縁膜ESDをマスク材として基板SIをエッチン
グ除去し、溝CVを形成する。さらに、図41に示すよ
うにエッチングされた絶縁膜ESDに接触するように、
吐出孔NHが設けられたノズルプレートNBを貼り付け
インク溜まりITを形成し、インクジェット式記録ヘッ
ド基板を造る。
振動板兼電極BEをレジスト薄膜RSDをマスクにして
エッチング除去する。エッチング方法は、500〜80
0eVの高エネルギーであるアルゴンイオンを振動板兼
電極BEに照射することによる、いわゆるイオンミーリ
ング法である。このエッチング方法に限らず、異方性の
高エネルギー粒子を照射して実施するドライエッチング
ならば振動板兼電極BEをエッチング除去できる。
振動板VPをレジスト薄膜RSDをマスクにしてtd2
の厚みを残すようにtd3分の500nmの厚みの振動
板VPをエッチングする。
のパターンと電極BEのエッチングされていない領域の
ずれも1μm以内となる。なお、マスク材のレジストR
SDの膜厚は2.5〜3.5μmの厚みであった。
SDを、フェノール系有機溶剤中で溶解除去、あるいは
酸素ガスを用いた高周波プラズマエッチング装置を利用
してレジスト薄膜を除去した。
図40に示すように、単結晶シリコン基板SDの圧電体
薄膜が形成されていない側の面の、シリコン表面が露出
している領域をエッチングし、溝CVを形成した。この
シリコンのエッチングの際には、圧電体薄膜がエッチン
グ溶液に接触しないように、圧電体薄膜側のシリコン基
板表面をエッチング溶液に侵されない保護膜を形成した
り、隔壁を設けたりすればよい。
ングで形成された溝CVを覆うように、ノズルプレート
NBをシリコン酸化膜SD表面に貼り付け、インクが溜
まるタンクITを形成する。
ェット式記録ヘッドによれば、圧電体薄膜と電極とのパ
ターンずれがないために圧電体薄膜に有効に電界印加さ
れ、十分な変位を得ることができ、結果的にはインクジ
ェット式記録ヘッドの吐出性能が向上し、かつ安定す
る。さらに、マスク一枚で上電極と圧電体薄膜がパター
ニングされ生産性が向上する。
を吐出するための能動素子の振動板の振動能力が、従来
の構造に比べて格段に大きいことから、次の効果があ
る。
インク保持室の体積変位が大きくなるので、従来より多
量のインクを吐出可能となるので、より鮮明な印字品質
を実現するインクジェットプリンタを構成できる。
単位体積あたりのインク保持室の体積変位が大きくなる
ので、インク吐出量が従来と同じならば、従来より小さ
な体積のインク保持室を設置すればよいので、インクジ
ェット式記録ヘッドの大きさが、従来より小さくなるの
で、よりコンパクトなインクジェット記録装置を構成で
きる。
圧電体薄膜の変位能力が従来より小さくてもインクジェ
ット式記録ヘッドヘッドを構成できる。このため、圧電
体薄膜が数μmでもよいので、バルクの圧電体薄膜を使
用する必要が無くなり、スピンナーによる成膜や、スパ
ッタ法による簡易的に圧電体素子を形成できる。このた
めインクジェット式記録へッドが大量生産が可能な薄膜
プロセスで構成できるので、安価で高品質のインクジェ
ット式記録ヘッドを提供できる。
ング方法をパターニングに利用するため、圧電体薄膜、
電圧を印加するための電極、およびコンプライアンス増
加のそれぞれのエッチングパターンが非常に精度高く一
致するため、素子毎の容量が揃うので、印字品質の均一
性が極めて高いインクジェット式記録ヘッドを提供でき
る。
録ヘッドの製造方法の第1の工程図。
録ヘッドの製造方法の第2の工程図。
録ヘッドの製造方法の第3の工程図。
録ヘッドの製造方法の第4の工程図。
録ヘッドの製造方法の第5の工程図。
録ヘッドの製造方法の第6の工程図。
録ヘッドの製造方法の第7の工程図。
録ヘッドの製造方法の第8の工程図。
録装置に用いた時の概念を模式的に表す断面図。
概略断面図。
ッドの概略断面図。
図。
図。
図。
図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
方法の工程断面図。
Claims (20)
- 【請求項1】 インクを噴射するノズルと、このノズル
と連通するインク溜まりと、このインク溜まり内のイン
クを加圧する振動板と、この振動板上に圧電体薄膜と、
この圧電体薄膜に対する電極と、を備え、前記圧電体薄
膜と前記電極とが同一形状にパターニングされているイ
ンクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項2】 前記圧電体薄膜と電極が同時にエッチン
グされることにより同一形状にパターニングされてな
る、請求項1記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項3】 前記電極が複数の圧電体薄膜のパターン
に対する共通電極と個別の圧電体薄膜に対する個別電極
からなり、この個別電極の共通電極表面に対向した投影
面積が前記圧電体薄膜表面の面積と同一である請求項1
記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項4】 前記圧電体薄膜がゾルゲル法またはスパ
ッタ法で成膜された0.3〜5μmの薄膜である請求項
1記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項5】 前記圧電体薄膜は、前記振動板を介して
前記インク溜まり溝上で、この溝外に及ぶことなく形成
されており、前記圧電体薄膜に被着されていない領域の
振動板の厚みが、前記圧電体薄膜に被着されている領域
の振動板の厚みより薄い請求項1記載のインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項6】 前記電極が複数の圧電体薄膜のパターン
に対する共通電極と個別の圧電体薄膜に対する個別電極
からなり、前記振動板がこの共通電極と絶縁膜とからな
り、この共通電極の前記圧電体薄膜に被着されていない
部分の厚みが、前記圧電体薄膜に被着されている部分の
厚みより小さい、請求項5記載のインクジェット式記録
ヘッド。 - 【請求項7】 前記電極が複数の圧電体薄膜のパターン
に対する共通電極と個別の圧電体薄膜に対する個別電極
からなり、前記振動板がこの共通電極から構成されてい
る請求項5記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項8】 前記電極が個々の圧電体薄膜のパターン
に対する下電極と上電極からなり、前記振動板がこの下
電極と前記インク溜まり溝に臨む絶縁膜からなり、この
下電極が圧電体薄膜の領域のみに被着形成されている請
求項5記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項9】 前記絶縁膜の前記圧電体薄膜が形成され
ていない領域が、この圧電体薄膜が形成されている領域
より薄い請求項8記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項10】 請求項1乃至9いずれか1項に記載の
インクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット記
録装置。 - 【請求項11】 基台にインクを噴射するノズルにイン
クを供給するためのインク溜まりを形成する第1の工程
と、 この基台上に、前記インク溜まり溝内のインクを加圧す
る振動板と、この振動板に対する加圧源となる圧電体薄
膜と、この圧電体薄膜に対する電極とを順次形成する第
2工程と、 前記圧電体薄膜と電極とを同時にパターニングする第3
工程と、 を備えたインクジェット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項12】 前記第2の工程が、前記電極を複数の
圧電体薄膜のパターンに対する共通電極と個別の圧電体
薄膜に対する個別電極から構成し、この個別電極の共通
電極表面に対向した投影面積が前記圧電体薄膜表面の面
積と同一になるようにした請求項11記載のインクジェ
ット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項13】 前記第3工程が前記個別電極と圧電体
薄膜を一括でドライエッチングする工程である、請求項
12記載のインクジェット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項14】 前記ドライエッチングがイオンミリン
グ法または反応性イオンエッチング法である請求項13
記載のインクジェット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項15】 前記第2工程が前記圧電体薄膜をゾル
ゲル法またはスパッタ法で0.3〜5μmの膜厚に形成
する工程を備える、請求項11記載のインクジェット式
記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項16】 前記第2の工程は、基板の表面上に絶
縁膜を被着形成する工程と、第1の電極を被着形成する
工程と、この電極上に圧電体薄膜を被着形成する工程
と、この圧電体薄膜上に第2の電極を被着形成する工程
とを備えてなり、 前記第3の工程は、フォトリソグラ
フィー法により、第2の電極上にレジストをパターニン
グする工程と、該レジストをマスクにして、第1のエッ
チング法により第2の電極と圧電体薄膜をパターニング
する工程と、第2のエッチング方法により第1の電極を
薄くする工程と、を備える請求項11記載のインクジェ
ット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項17】 前記第2の工程は、基板の表面上に絶
縁膜を被着形成する工程と、第1の電極を被着形成する
工程と、該電極上に圧電体薄膜を被着形成する工程と、
該圧電体薄膜上に第2の電極を被着形成する工程と、を
備えてなり、前記第3の工程は、フォトリソグラフィー
法により、第2の電極上にレジストをパターニングする
工程と、該レジストをマスクにして、第1のエッチング
法により第2の電極と圧電体薄膜とをパターニングする
工程と、第2のエッチング方法により第1の電極の振動
板領域を除去する工程と、を備える請求項11記載のイ
ンクジェット式記録ヘッドの製造方法。 - 【請求項18】 前記第2の工程は、基板の表面上に絶
縁膜を被着形成する工程と、第1の電極を被着形成する
工程と、該電極上に圧電体薄膜を被着形成する工程と、
該圧電体薄膜上に第2の電極を被着形成する工程と、を
備えてなり、前記第3の工程は、フォトリソグラフィー
法により、第2の電極上にレジストをパターニングする
工程と、該レジストをマスクにして、第1のエッチング
法により第2の電極と圧電体薄膜とをパターニングする
工程と、第2のエッチング法により、露出した第1の電
極の振動板領域を除去し、さらに連続して振動板領域の
絶縁膜をエッチングして、前記絶縁膜を初期より薄くす
る請求項11記載のインクジェット式記録ヘッドの製造
方法。 - 【請求項19】 前記エッチング法が、高エネルギー粒
子を薄膜に照射する工程を含む、請求項16乃至18の
いずれか1項に記載のインクジェット式記録ヘッドの製
造方法。 - 【請求項20】 インクを噴射するノズルと、このノズ
ルと連通するインク溜まりと、このインク溜まり内のイ
ンクを加圧する振動板と、この振動板上に圧電体薄膜
と、この圧電体薄膜に対する電極と、を備え、前記圧電
体薄膜は、前記振動板を介して前記インク溜まり溝上
で、この溝外に及ぶことなく形成されており、前記圧電
体薄膜に被着されていない領域の振動板の厚みが、前記
圧電体薄膜に被着されている領域の振動板の厚みより薄
いインクジェット式記録ヘッド。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00807597A JP3503386B2 (ja) | 1996-01-26 | 1997-01-20 | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 |
US08/788,959 US6609785B2 (en) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween |
EP97101121A EP0786345B8 (en) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Ink jet recording head and manufacturing method therefor |
DE69717175T DE69717175T2 (de) | 1996-01-26 | 1997-01-24 | Tintenstrahlaufzeichnungskopf und Herstellungsverfahren dafür |
US09/238,980 US6402971B2 (en) | 1996-01-26 | 1999-01-28 | Ink jet recording head and manufacturing method therefor |
US10/606,182 US7354140B2 (en) | 1996-01-26 | 2003-06-26 | Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween |
US11/481,848 US7673975B2 (en) | 1996-01-26 | 2006-07-07 | Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween |
US11/585,247 US7850288B2 (en) | 1996-01-26 | 2006-10-24 | Ink jet recording head having piezoelectric element and electrode patterned with same shape and without pattern shift therebetween |
US11/844,966 US7827659B2 (en) | 1996-01-26 | 2007-08-24 | Method of manufacturing an ink jet recording head having piezoelectric element |
US13/673,659 USRE45057E1 (en) | 1996-01-26 | 2012-11-09 | Method of manufacturing an ink jet recording head having piezoelectric element |
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JP (1) | JP3503386B2 (ja) |
DE (1) | DE69717175T2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001047716A1 (fr) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Fujitsu Limited | Procede de fabrication d'une tete d'enregistrement a jet d'encre |
US6672713B2 (en) | 1999-12-24 | 2004-01-06 | Fujitsu Limited | Ink-jet recording head and method of producing the same |
JP2014083797A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電素子 |
JP2015193222A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-11-05 | ローム株式会社 | 圧電体膜利用装置 |
JP2015225931A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 株式会社リコー | 電気−機械変換素子、液体吐出ヘッド、インクジェットプリンタ、偏向ミラー、加速度センサー、hddヘッド用微調整装置、電気−機械変換素子の製造方法 |
JP2017019168A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッドとその製造方法 |
US9662882B2 (en) | 2014-02-12 | 2017-05-30 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |
US9731506B2 (en) | 2015-09-30 | 2017-08-15 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69712654T2 (de) | 1996-02-22 | 2002-09-05 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungskopf, Tintenstrahlaufzeichnungsgerät damit versehen und Herstellungsverfahren eines Tintenstrahlaufzeichnungskopfes |
JP3763175B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2006-04-05 | ソニー株式会社 | プリンタ装置の製造方法 |
DE69804724T2 (de) * | 1997-07-25 | 2002-08-14 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahldruckkopf und sein Herstellungsverfahren |
JP3019845B1 (ja) | 1997-11-25 | 2000-03-13 | 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及びインクジェット式記録装置 |
KR100540644B1 (ko) * | 1998-02-19 | 2006-02-28 | 삼성전자주식회사 | 마이크로 엑츄에이터 제조방법 |
JP3823567B2 (ja) * | 1998-10-20 | 2006-09-20 | 富士写真フイルム株式会社 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法及びプリンタ装置 |
JP3868143B2 (ja) * | 1999-04-06 | 2007-01-17 | 松下電器産業株式会社 | 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド並びにこれらの製造方法 |
JP4221929B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2009-02-12 | 富士フイルム株式会社 | マルチノズルインクジエットヘッド |
CA2311622A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-15 | Moussa Hoummady | Sub-nanoliter liquid drop dispensing system and method therefor |
US6975109B2 (en) * | 2000-09-01 | 2005-12-13 | Honeywell International Inc. | Method for forming a magnetic sensor that uses a Lorentz force and a piezoelectric effect |
JP2003165212A (ja) * | 2001-11-30 | 2003-06-10 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッド |
KR100572916B1 (ko) * | 2002-02-19 | 2006-04-24 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 압전체 및 그 제조방법, 그리고 이 압전체를 구비한 압전소자, 잉크젯헤드 및 잉크젯방식 기록장치 |
US7052117B2 (en) | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
JP3555682B2 (ja) * | 2002-07-09 | 2004-08-18 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出ヘッド |
JP3975979B2 (ja) | 2003-07-15 | 2007-09-12 | ブラザー工業株式会社 | 液体移送装置の製造方法 |
JP2005035013A (ja) | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Brother Ind Ltd | 液体移送装置の製造方法 |
DE20313727U1 (de) * | 2003-09-04 | 2005-01-13 | Thinxxs Gmbh | Piezoaktor |
JP4453655B2 (ja) * | 2003-09-24 | 2010-04-21 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射ヘッド及びその製造方法並びに液体噴射装置 |
US7281778B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-10-16 | Fujifilm Dimatix, Inc. | High frequency droplet ejection device and method |
US8491076B2 (en) | 2004-03-15 | 2013-07-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Fluid droplet ejection devices and methods |
US7126255B2 (en) * | 2004-04-05 | 2006-10-24 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film-type device |
US20050280674A1 (en) * | 2004-06-17 | 2005-12-22 | Mcreynolds Darrell L | Process for modifying the surface profile of an ink supply channel in a printhead |
US7347532B2 (en) * | 2004-08-05 | 2008-03-25 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Print head nozzle formation |
US7585061B2 (en) * | 2004-08-27 | 2009-09-08 | Fujifilm Corporation | Ejection head and image forming apparatus |
JP2006069152A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Canon Inc | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
JP5004806B2 (ja) | 2004-12-30 | 2012-08-22 | フジフィルム ディマティックス, インコーポレイテッド | インクジェットプリント法 |
JP2006239958A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
DE602006014051D1 (de) * | 2005-04-28 | 2010-06-17 | Brother Ind Ltd | Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Aktors |
JP4902971B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2012-03-21 | 富士フイルム株式会社 | 液体吐出ヘッド |
US20070076051A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Liquid ejection head and manufacturing method thereof |
TWI258392B (en) * | 2005-11-30 | 2006-07-21 | Benq Corp | Droplet generators |
JP5063892B2 (ja) * | 2005-12-20 | 2012-10-31 | 富士フイルム株式会社 | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
US20080030061A1 (en) * | 2006-08-04 | 2008-02-07 | Srinivas Pejathaya | Multi-position adjustment mechanism |
JP2008049531A (ja) * | 2006-08-23 | 2008-03-06 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
US7988247B2 (en) | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
JP4865688B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2012-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | 液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置 |
JPWO2009119707A1 (ja) * | 2008-03-26 | 2011-07-28 | 日本碍子株式会社 | 液滴吐出装置及び液滴吐出装置の製造方法 |
WO2009143354A2 (en) * | 2008-05-23 | 2009-11-26 | Fujifilm Corporation | Insulated film use in a mems device |
US8573747B2 (en) * | 2008-10-31 | 2013-11-05 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrostatic liquid-ejection actuation mechanism |
EP3024658B1 (en) * | 2013-07-23 | 2019-06-05 | OCE-Technologies B.V. | Piezo-actuated inkjet print head, method of designing such a print head and a method of manufacturing such a print head |
JP2017052254A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電デバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電デバイスの製造方法 |
DE102016118709B3 (de) * | 2016-10-04 | 2018-01-25 | Infineon Technologies Ag | Schutzvorrichtung vor elektrostatischer entladung und elektronische schaltvorrichtung |
JP6878824B2 (ja) * | 2016-10-18 | 2021-06-02 | ブラザー工業株式会社 | 液体吐出装置、及び、液体吐出装置の製造方法 |
WO2020097594A1 (en) * | 2018-11-09 | 2020-05-14 | Mems Drive, Inc. | Piezo actuator fabrication method |
Family Cites Families (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US589352A (en) * | 1897-08-31 | hundhausen | ||
US3742598A (en) * | 1971-02-02 | 1973-07-03 | Hitachi Ltd | Method for fabricating a display device and the device fabricated thereby |
DE2256667C3 (de) * | 1972-11-18 | 1975-04-30 | Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven | Vorrichtung zum Erzeugen von Druckimpulsen, die in einem Grundkörper angeordnet sind |
US3969686A (en) * | 1975-03-26 | 1976-07-13 | Xerox Corporation | Beam collimation using multiple coupled elements |
JPS5741100A (en) * | 1980-08-23 | 1982-03-06 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic probe |
JPS59169215A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Nec Corp | 薄膜圧電振動子の製造方法 |
JPS6072409A (ja) * | 1983-09-29 | 1985-04-24 | Fujitsu Ltd | 圧電振動子の製造方法 |
JPS60140153A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Toshiba Corp | 超音波探触子の製造方法 |
US4641153A (en) | 1985-09-03 | 1987-02-03 | Pitney Bowes Inc. | Notched piezo-electric transducer for an ink jet device |
US4680595A (en) * | 1985-11-06 | 1987-07-14 | Pitney Bowes Inc. | Impulse ink jet print head and method of making same |
US4730197A (en) * | 1985-11-06 | 1988-03-08 | Pitney Bowes Inc. | Impulse ink jet system |
US5024724A (en) * | 1987-03-27 | 1991-06-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Dry-etching method |
JPH02219654A (ja) * | 1989-02-20 | 1990-09-03 | Ricoh Co Ltd | インクジェットヘッド及びその製造方法 |
EP0408306B1 (en) * | 1989-07-11 | 1996-05-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive actuator having at least one piezoelectric/electrostrictive film |
US5087930A (en) * | 1989-11-01 | 1992-02-11 | Tektronix, Inc. | Drop-on-demand ink jet print head |
JP2976479B2 (ja) | 1990-04-17 | 1999-11-10 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットヘッド |
JPH07108102B2 (ja) * | 1990-05-01 | 1995-11-15 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型アクチュエータの製造方法 |
JPH0459541A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-26 | Canon Inc | 画像形成装置 |
US5265315A (en) * | 1990-11-20 | 1993-11-30 | Spectra, Inc. | Method of making a thin-film transducer ink jet head |
JP3235172B2 (ja) * | 1991-05-13 | 2001-12-04 | セイコーエプソン株式会社 | 電界電子放出装置 |
CA2069227C (en) * | 1991-05-24 | 1996-10-22 | Minoru Ueda | Process for fabricating micromachines |
JPH05169654A (ja) | 1991-12-20 | 1993-07-09 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
JPH05177831A (ja) | 1991-12-27 | 1993-07-20 | Rohm Co Ltd | インクジェットプリントヘッド及びそれを備える電子機器 |
JPH05177832A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-07-20 | Rohm Co Ltd | インクジェットプリントヘッド及びそれを備える電子機器 |
JPH05286131A (ja) | 1992-04-15 | 1993-11-02 | Rohm Co Ltd | インクジェットプリントヘッドの製造方法及びインクジェットプリントヘッド |
WO1993022140A1 (en) | 1992-04-23 | 1993-11-11 | Seiko Epson Corporation | Liquid jet head and production thereof |
DE69310022T2 (de) * | 1992-06-05 | 1997-08-21 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungskopf |
JP3171958B2 (ja) * | 1992-10-23 | 2001-06-04 | 富士通株式会社 | インクジェットヘッド |
US5459501A (en) * | 1993-02-01 | 1995-10-17 | At&T Global Information Solutions Company | Solid-state ink-jet print head |
JP3106026B2 (ja) * | 1993-02-23 | 2000-11-06 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪アクチュエータ |
IT1268870B1 (it) * | 1993-08-23 | 1997-03-13 | Seiko Epson Corp | Testa di registrazione a getto d'inchiostro e procedimento per la sua fabbricazione. |
JP3088890B2 (ja) | 1994-02-04 | 2000-09-18 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型アクチュエータ |
US6049158A (en) * | 1994-02-14 | 2000-04-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive film element having convex diaphragm portions and method of producing the same |
JP3451700B2 (ja) | 1994-03-10 | 2003-09-29 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
US5825121A (en) * | 1994-07-08 | 1998-10-20 | Seiko Epson Corporation | Thin film piezoelectric device and ink jet recording head comprising the same |
DE69510284T2 (de) * | 1994-08-25 | 1999-10-14 | Seiko Epson Corp | Flüssigkeitsstrahlkopf |
US5666888A (en) | 1994-10-19 | 1997-09-16 | Herman Miller Inc. | Adjustable work surface |
JP3501860B2 (ja) * | 1994-12-21 | 2004-03-02 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型素子及びその製造方法 |
JPH08306980A (ja) | 1995-03-08 | 1996-11-22 | Fuji Electric Co Ltd | 圧電素子ユニット及びその製造方法並びにその圧電素子ユニットを用いたインクジェット記録ヘッド |
EP0736915A1 (en) * | 1995-04-03 | 1996-10-09 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric thin film, method for producing the same, and ink jet recording head using the thin film |
EP0736385B1 (en) * | 1995-04-03 | 1998-02-25 | Seiko Epson Corporation | Printer head for ink jet recording and process for the preparation thereof |
EP0974466B1 (en) * | 1995-04-19 | 2003-03-26 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording head and method of producing same |
JP3432974B2 (ja) * | 1995-10-13 | 2003-08-04 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型素子 |
JP3460218B2 (ja) * | 1995-11-24 | 2003-10-27 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットプリンタヘッドおよびその製造方法 |
JP3327149B2 (ja) * | 1995-12-20 | 2002-09-24 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電体薄膜素子及びこれを用いたインクジェット式記録ヘッド |
JPH09300636A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-11-25 | Oki Data:Kk | インクジェットヘッドの調整方法 |
US5855049A (en) * | 1996-10-28 | 1999-01-05 | Microsound Systems, Inc. | Method of producing an ultrasound transducer |
JPH11227196A (ja) * | 1998-02-18 | 1999-08-24 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録ヘッド及びその製造方法 |
JP4904656B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2012-03-28 | パナソニック株式会社 | 薄膜圧電体素子およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP00807597A patent/JP3503386B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-24 US US08/788,959 patent/US6609785B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-24 EP EP97101121A patent/EP0786345B8/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-24 DE DE69717175T patent/DE69717175T2/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-28 US US09/238,980 patent/US6402971B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-06-26 US US10/606,182 patent/US7354140B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-07-07 US US11/481,848 patent/US7673975B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-10-24 US US11/585,247 patent/US7850288B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-08-24 US US11/844,966 patent/US7827659B2/en not_active Ceased
-
2012
- 2012-11-09 US US13/673,659 patent/USRE45057E1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6672713B2 (en) | 1999-12-24 | 2004-01-06 | Fujitsu Limited | Ink-jet recording head and method of producing the same |
US6769177B2 (en) | 1999-12-24 | 2004-08-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method of producing ink-jet recording head |
WO2001047716A1 (fr) * | 1999-12-24 | 2001-07-05 | Fujitsu Limited | Procede de fabrication d'une tete d'enregistrement a jet d'encre |
JP2014083797A (ja) * | 2012-10-25 | 2014-05-12 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッド、液体噴射装置及び圧電素子 |
US10207502B2 (en) | 2012-10-25 | 2019-02-19 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus, and piezoelectric element |
US9662882B2 (en) | 2014-02-12 | 2017-05-30 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus |
US11007780B2 (en) | 2014-03-18 | 2021-05-18 | Rohm Co., Ltd. | Device using a piezoelectric film |
JP2015193222A (ja) * | 2014-03-18 | 2015-11-05 | ローム株式会社 | 圧電体膜利用装置 |
US11565525B2 (en) | 2014-03-18 | 2023-01-31 | Rohm Co., Ltd. | Device using a piezoelectric film |
JP2015225931A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | 株式会社リコー | 電気−機械変換素子、液体吐出ヘッド、インクジェットプリンタ、偏向ミラー、加速度センサー、hddヘッド用微調整装置、電気−機械変換素子の製造方法 |
JP2017019168A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 東芝テック株式会社 | インクジェットヘッドとその製造方法 |
US9731506B2 (en) | 2015-09-30 | 2017-08-15 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
US10583654B2 (en) | 2015-09-30 | 2020-03-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
US10675870B1 (en) | 2015-09-30 | 2020-06-09 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
US10363741B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-07-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
US10011110B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-07-03 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Liquid ejection apparatus and method for manufacturing liquid ejection apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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