JPH1086364A - インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法Info
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- JPH1086364A JPH1086364A JP24164496A JP24164496A JPH1086364A JP H1086364 A JPH1086364 A JP H1086364A JP 24164496 A JP24164496 A JP 24164496A JP 24164496 A JP24164496 A JP 24164496A JP H1086364 A JPH1086364 A JP H1086364A
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- substrate
- filling
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14314—Structure of ink jet print heads with electrostatically actuated membrane
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 振動板と基板の間に比誘電率の高い物質を容
易、かつ、均一に充填することができ、しかも低電圧で
駆動することができるインクジェット記緑ヘッドを提供
する。 【解決手段】 振動部材２に薄い第１振動板７を形成
し、基板１にギャップを形成してその各々を接合するこ
とにより、均一なギャップＧを得る。Ｓｉの異方性エッ
チングにより、基板１の一部に基板１と第１振動板７の
間のギャップに連通する比誘電率の高い物質を充填する
ための充填室５を形成し、比誘電率の高い物質を均一に
充填する。第１振動板７と基板１に設けられた電極間
８，９への電圧Ｖの印加により、第１振動板７の変形の
復帰時に第１振動板７に隣接して設けた加圧室６の圧力
変化により、ノズル３ａからインクを吐出する。
易、かつ、均一に充填することができ、しかも低電圧で
駆動することができるインクジェット記緑ヘッドを提供
する。 【解決手段】 振動部材２に薄い第１振動板７を形成
し、基板１にギャップを形成してその各々を接合するこ
とにより、均一なギャップＧを得る。Ｓｉの異方性エッ
チングにより、基板１の一部に基板１と第１振動板７の
間のギャップに連通する比誘電率の高い物質を充填する
ための充填室５を形成し、比誘電率の高い物質を均一に
充填する。第１振動板７と基板１に設けられた電極間
８，９への電圧Ｖの印加により、第１振動板７の変形の
復帰時に第１振動板７に隣接して設けた加圧室６の圧力
変化により、ノズル３ａからインクを吐出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録ヘッドおよびその製造方法、より詳細には、記録を必
要とする時だけ記録液滴を吐出して記録紙に記録するイ
ンクジェット、特に、静電力を利用した振動板の変形に
よるインクジェット記録ヘッドの構造およびその製造方
法に関し、プリンター，プロッター，複写機等に用いて
好適なインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に
関する。
録ヘッドおよびその製造方法、より詳細には、記録を必
要とする時だけ記録液滴を吐出して記録紙に記録するイ
ンクジェット、特に、静電力を利用した振動板の変形に
よるインクジェット記録ヘッドの構造およびその製造方
法に関し、プリンター，プロッター，複写機等に用いて
好適なインクジェット記録ヘッドおよびその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】オンデマンド型インクジェットとして
は、加圧室の壁の一部に電気機械変換素子としての圧電
材料を配置し、圧電素子への電圧印加に伴う加圧室の圧
力変化によりインクを吐出する方式（ピエゾオンデマン
ド型）や、加圧室内部に発熱体を配置し、発熱体への通
電により気泡を発生し、気泡の圧力によりインクを吐出
させる方式（バブルジェット方式）が広く知られてい
る。
は、加圧室の壁の一部に電気機械変換素子としての圧電
材料を配置し、圧電素子への電圧印加に伴う加圧室の圧
力変化によりインクを吐出する方式（ピエゾオンデマン
ド型）や、加圧室内部に発熱体を配置し、発熱体への通
電により気泡を発生し、気泡の圧力によりインクを吐出
させる方式（バブルジェット方式）が広く知られてい
る。
【０００３】また、これらの方式が有する課題を解決す
るため、すなわち、装置の小型化、高密度化、高速印
字、印字品質の向上、および、信頼性の向上を目的とし
て、加圧室の壁の一部を構成する振動板を静電力により
変形させ、この振動板の変形に伴う加圧室の圧力変化に
よりインクを吐出する静電力型インクジェットが提供さ
れている。
るため、すなわち、装置の小型化、高密度化、高速印
字、印字品質の向上、および、信頼性の向上を目的とし
て、加圧室の壁の一部を構成する振動板を静電力により
変形させ、この振動板の変形に伴う加圧室の圧力変化に
よりインクを吐出する静電力型インクジェットが提供さ
れている。
【０００４】静電力型インクジェットの振動板の変位、
加圧室容積の変化について考える。四辺が固定された振
動板（短辺の長さをａ，長辺の長さをｂ，厚さをｈとす
る）が所定のギャップｔをもって基板に対向して配置さ
れた状態を考え、この２枚の平行平板に電圧Ｖを印加す
ると、平行平板間には力ｆが働く。その力ｆは、 ｆ＝０.５×ε0×εs×Ｖ2／ｔ2 で表わされる。ここで、ε0，εsは、それぞれ真空の誘
電率および平行平板間の物質の比誘電率を示す。
加圧室容積の変化について考える。四辺が固定された振
動板（短辺の長さをａ，長辺の長さをｂ，厚さをｈとす
る）が所定のギャップｔをもって基板に対向して配置さ
れた状態を考え、この２枚の平行平板に電圧Ｖを印加す
ると、平行平板間には力ｆが働く。その力ｆは、 ｆ＝０.５×ε0×εs×Ｖ2／ｔ2 で表わされる。ここで、ε0，εsは、それぞれ真空の誘
電率および平行平板間の物質の比誘電率を示す。
【０００５】基板は十分な剛性があるため、変形しない
と仮定すると、この力ｆにより、振動板のみが変形す
る。その最大変位量δは、 δ＝ε0×（ａ／２）4×（１−ν2）×Ｖ2／（４×Ｅ×
ｈ3×ｔ2） で表わされる。ここで、ν，Ｅは、それぞれ振動板のポ
アソン比およびヤング率を示す。
と仮定すると、この力ｆにより、振動板のみが変形す
る。その最大変位量δは、 δ＝ε0×（ａ／２）4×（１−ν2）×Ｖ2／（４×Ｅ×
ｈ3×ｔ2） で表わされる。ここで、ν，Ｅは、それぞれ振動板のポ
アソン比およびヤング率を示す。
【０００６】また、この変位により、インク吐出に寄与
する振動板の変化に伴う加圧室の容積変化Ｗが得られ
る。その容積変化Ｗは、 Ｗ＝８×ａ×ｂ×δ／１５ で表わされる。
する振動板の変化に伴う加圧室の容積変化Ｗが得られ
る。その容積変化Ｗは、 Ｗ＝８×ａ×ｂ×δ／１５ で表わされる。
【０００７】これらの結果から、容積変化Ｗは、ａの５
乗、ｂの１乗、Ｖの２乗に比例し、ｈの３乗、ｔの２乗
に反比例することになる。ところで、ａは振動板の短辺
長であり、これを長くすることは、複数個の加圧室の間
隔、すなわち、ノズル集積度を低くし、さらにはヘッド
全体の寸法を大きくすることになる。ｈは振動板の板厚
であり、これをあまり小さくすると、振動板の剛性が低
くなり、インク加圧時の圧力発生に伴う反力により、振
動板の十分な変位が得られない結果となる。
乗、ｂの１乗、Ｖの２乗に比例し、ｈの３乗、ｔの２乗
に反比例することになる。ところで、ａは振動板の短辺
長であり、これを長くすることは、複数個の加圧室の間
隔、すなわち、ノズル集積度を低くし、さらにはヘッド
全体の寸法を大きくすることになる。ｈは振動板の板厚
であり、これをあまり小さくすると、振動板の剛性が低
くなり、インク加圧時の圧力発生に伴う反力により、振
動板の十分な変位が得られない結果となる。
【０００８】オンデマンド型インクジェットとして、例
えば、次のようなものが開示されている。
えば、次のようなものが開示されている。
【０００９】（１）特開平５−５０６０１号公報に開示
されたものは、シリコンからなる中基板にエッチングに
より、ノズル，吐出室，インクキャビティーおよび振動
板を形成する凹部を一体的に形成し、インク供給口を有
する上基板と、中基板の凹部に対応して電極が設けられ
た下基板とを接合することにより、ヘッドを構成し、振
動板と電極間への電圧印加によりインクを吐出するとい
うものである。
されたものは、シリコンからなる中基板にエッチングに
より、ノズル，吐出室，インクキャビティーおよび振動
板を形成する凹部を一体的に形成し、インク供給口を有
する上基板と、中基板の凹部に対応して電極が設けられ
た下基板とを接合することにより、ヘッドを構成し、振
動板と電極間への電圧印加によりインクを吐出するとい
うものである。
【００１０】（２）特開平６−７１８８２号公報に開示
されたものは、低電圧駆動を目的としたもので、振動板
と電極の間隔を０.０５μm以上２.０μm以下とし、この
微小間隔を、中基板の凹部と下基板間、下基板の凹部と
中基板間、中基板と下基板に設けられた酸化膜間、およ
び、下基板の感光性樹脂と中基板間等に形成するという
ものである。
されたものは、低電圧駆動を目的としたもので、振動板
と電極の間隔を０.０５μm以上２.０μm以下とし、この
微小間隔を、中基板の凹部と下基板間、下基板の凹部と
中基板間、中基板と下基板に設けられた酸化膜間、およ
び、下基板の感光性樹脂と中基板間等に形成するという
ものである。
【００１１】（３）特公平４−５２２１４号公報に開示
されたものは、高誘電率を有する液体インクを満たし、
一方に基板と、反対側に振動板を設け、各々に電極を設
けた圧力室と、圧力室に連通するノズルを備え、基板と
振動板間の電極に電圧を印加し、圧力室の容積を変化さ
せてインクを吐出するというものである。
されたものは、高誘電率を有する液体インクを満たし、
一方に基板と、反対側に振動板を設け、各々に電極を設
けた圧力室と、圧力室に連通するノズルを備え、基板と
振動板間の電極に電圧を印加し、圧力室の容積を変化さ
せてインクを吐出するというものである。
【００１２】（４）特開平２−２８９３５１号公報に開
示されたものは、振動部材となる第一電極と、流路外に
第１電極と対向して配置された第２電極を設け、比誘電
率の高い物質を充填し、第１，第２電極間への電圧印加
でインクを吐出させるというものである。
示されたものは、振動部材となる第一電極と、流路外に
第１電極と対向して配置された第２電極を設け、比誘電
率の高い物質を充填し、第１，第２電極間への電圧印加
でインクを吐出させるというものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平６
−７１８８２号公報に開示されたものは、上述のような
微小ギャップの作成として、マイクロマシーニングで知
られる微細加工技術を用いれば、技術的には可能である
が、インクジェットヘッドを量産するという観点から
は、６または８インチのシリコンウエハーから、複数個
のヘッドを得る必要があり、上記ギャップを精度良く、
かつ、バラツキを少なく作成することは困難である。
−７１８８２号公報に開示されたものは、上述のような
微小ギャップの作成として、マイクロマシーニングで知
られる微細加工技術を用いれば、技術的には可能である
が、インクジェットヘッドを量産するという観点から
は、６または８インチのシリコンウエハーから、複数個
のヘッドを得る必要があり、上記ギャップを精度良く、
かつ、バラツキを少なく作成することは困難である。
【００１４】また、上記特公平４−５２２１４号公報に
開示されたものは、高誘電率を有する液体インクを用い
るため、比較的低電圧でインクの吐出が可能であるこ
と、ギャップを比較的大きく作成できると言う長所があ
る反面、インクそのものの比誘電率を高くする必要があ
り、インク絶縁性，カラー化，乾燥性，価格等の点で実
用的とは言えない欠点を有している。
開示されたものは、高誘電率を有する液体インクを用い
るため、比較的低電圧でインクの吐出が可能であるこ
と、ギャップを比較的大きく作成できると言う長所があ
る反面、インクそのものの比誘電率を高くする必要があ
り、インク絶縁性，カラー化，乾燥性，価格等の点で実
用的とは言えない欠点を有している。
【００１５】さらに、上記特開平２−２８９３５１号公
報に開示されたものは、第２電極が流路外に配置される
ため、上記のインク組成に対する欠点は解決できる。し
かし、低電圧での駆動を可能にするには、比誘電率の高
い物質を用いても第１，第２電極間のギャップを小さく
する必要があり、特に比誘電率の高い物質の粘性が高い
場合には、均一に充填するために充填方法に特別な装置
等が必要である。
報に開示されたものは、第２電極が流路外に配置される
ため、上記のインク組成に対する欠点は解決できる。し
かし、低電圧での駆動を可能にするには、比誘電率の高
い物質を用いても第１，第２電極間のギャップを小さく
する必要があり、特に比誘電率の高い物質の粘性が高い
場合には、均一に充填するために充填方法に特別な装置
等が必要である。
【００１６】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、振動板と基板の間に比誘電率の高い物質を
容易、かつ、均一に充填することが可能で、しかも低電
圧で駆動することが可能なインクジェット記緑ヘッドを
提供することを目的としてなされたものである。
れたもので、振動板と基板の間に比誘電率の高い物質を
容易、かつ、均一に充填することが可能で、しかも低電
圧で駆動することが可能なインクジェット記緑ヘッドを
提供することを目的としてなされたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、第１
の電極を有する第１の振動板と、該第１の振動板に対し
て所定のギャップをもって対向して配設された第２の電
極を有する基板と、前記ギャップに充填された充填部材
と、記録液体を充填する加圧室と、該加圧室に連通し前
記記録液体を吐出するノズルとを有し、前記第１および
第２の電極間の電圧印加による前記第１の振動板の変位
に伴って、前記充填部材を介して前記加圧室の圧力が上
昇することにより、前記記録液体を前記ノズルから吐出
するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ギャップ
に連通する充填室を前記基板の一部に設けたことを特徴
としたもので、ギャップおよび充填室に比誘電率の高い
物質を容易に、かつ、均一に充填することができ、ま
た、比較的容易に製作することができるギャップによ
り、低電圧によるインク吐出ができるようにしたもので
ある。
の電極を有する第１の振動板と、該第１の振動板に対し
て所定のギャップをもって対向して配設された第２の電
極を有する基板と、前記ギャップに充填された充填部材
と、記録液体を充填する加圧室と、該加圧室に連通し前
記記録液体を吐出するノズルとを有し、前記第１および
第２の電極間の電圧印加による前記第１の振動板の変位
に伴って、前記充填部材を介して前記加圧室の圧力が上
昇することにより、前記記録液体を前記ノズルから吐出
するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記ギャップ
に連通する充填室を前記基板の一部に設けたことを特徴
としたもので、ギャップおよび充填室に比誘電率の高い
物質を容易に、かつ、均一に充填することができ、ま
た、比較的容易に製作することができるギャップによ
り、低電圧によるインク吐出ができるようにしたもので
ある。
【００１８】請求項２の発明は、第１の電極を有する第
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設け、該充填室を狭んで前記振動
板に対向する位置に配設され、かつ、前記充填室と前記
加圧室との境界に配設された第２の振動板を有すること
を特徴としたもので、ギャップおよび充填室に比誘電率
の高い物質を密閉することにより、静電引力による振動
板変形に伴うインク吐出をすることができ、駆動電圧の
立ち上がりおよび立ち下がり時間の調整により、サテラ
イトの少ないインク吐出ができるようにしたものであ
る。
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設け、該充填室を狭んで前記振動
板に対向する位置に配設され、かつ、前記充填室と前記
加圧室との境界に配設された第２の振動板を有すること
を特徴としたもので、ギャップおよび充填室に比誘電率
の高い物質を密閉することにより、静電引力による振動
板変形に伴うインク吐出をすることができ、駆動電圧の
立ち上がりおよび立ち下がり時間の調整により、サテラ
イトの少ないインク吐出ができるようにしたものであ
る。
【００１９】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第２の振動板が、前記記録液体とほぼ同等の音
響インピーダンスを有することを特徴としたもので、低
電圧駆動でサテライトの少ないインク吐出ができるよう
にしたものである。
て、前記第２の振動板が、前記記録液体とほぼ同等の音
響インピーダンスを有することを特徴としたもので、低
電圧駆動でサテライトの少ないインク吐出ができるよう
にしたものである。
【００２０】請求項４の発明は、請求項１あるいは２の
発明において、前記第１の振動板と前記充填室とを、前
記基板に一体的に形成したことを特徴としたもので、振
動部材と基板間の直接接合時の高温による振動板の変形
や、陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を避けるこ
とができるようにしたものである。
発明において、前記第１の振動板と前記充填室とを、前
記基板に一体的に形成したことを特徴としたもので、振
動部材と基板間の直接接合時の高温による振動板の変形
や、陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を避けるこ
とができるようにしたものである。
【００２１】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記第１の振動板を補強するための補強部材を前記
第１の振動板に一体的に形成したことを特徴としたもの
で、絶縁膜や電極等のスパッタ法等による膜形成におい
て、膜厚を薄くすることにより、製作時間を短縮するこ
とができ、接合などの工程を必要としないで、エレクト
ロフォーミング法により、短時間に所望の膜厚を一体的
に得ることができるようにしたものである。
て、前記第１の振動板を補強するための補強部材を前記
第１の振動板に一体的に形成したことを特徴としたもの
で、絶縁膜や電極等のスパッタ法等による膜形成におい
て、膜厚を薄くすることにより、製作時間を短縮するこ
とができ、接合などの工程を必要としないで、エレクト
ロフォーミング法により、短時間に所望の膜厚を一体的
に得ることができるようにしたものである。
【００２２】請求項６の発明は、第１の電極を有する第
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、前記基板を製作す
るための基板に、前記ギャップを形成するための犠牲層
と、第１の絶縁層と、前記第１の電極と、第２の絶縁層
とを順次積層した後、前記犠牲層を除去することによ
り、前記ギャップを形成することを特徴としたもので、
振動部材と基板間の直接接合時の高温による振動板の変
形や、陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を避ける
ことができるようにしたものである。
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、前記基板を製作す
るための基板に、前記ギャップを形成するための犠牲層
と、第１の絶縁層と、前記第１の電極と、第２の絶縁層
とを順次積層した後、前記犠牲層を除去することによ
り、前記ギャップを形成することを特徴としたもので、
振動部材と基板間の直接接合時の高温による振動板の変
形や、陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を避ける
ことができるようにしたものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるインクジェ
ット記録ヘッドの一実施例を説明するための図で、図
中、１は基板、２は振動部材、３はノズルプレート、３
ａはノズル、４は蓋部材、５は充填室、６は加圧室、７
は第１振動板、８は第１電極、９は第２電極、Ｇはギャ
ップ、Ｖは印加電圧である。
ット記録ヘッドの一実施例を説明するための図で、図
中、１は基板、２は振動部材、３はノズルプレート、３
ａはノズル、４は蓋部材、５は充填室、６は加圧室、７
は第１振動板、８は第１電極、９は第２電極、Ｇはギャ
ップ、Ｖは印加電圧である。
【００２４】図１に示した実施例は、ＫＯＨ等による異
方性エッチングにより面方位（１００）のＳｉ単結晶か
らなる振動部材２に加圧室６と第１振動板７を形成し、
周知の方法によりＮｉ，Ａｌ等の金属からなる第１電極
８を第１振動板７の加圧室６に対して対側に膜形成し、
他方、エッチングによりパイレックスガラスからなる基
板１にギャップとなる微小間隔を形成し、第２電極９を
膜形成した後、基板１の反対側からエッチングで充填室
５を形成し、続いて、振動部材２と基板１をＳｉ、ガラ
スの陽極接合で接合し、比誘電率の高い液体を充填して
蓋部材４により密閉したもので、第１電極８と第２電極
９の間に電圧Ｖを印加して第１振動板７を基板１側に変
形させ、電圧ＶをＯＦＦにした時の第１振動板７の剛性
にともなう復元力により、加圧室６内のインクを加圧し
て、ノズル３ａよりインク液滴を吐出するようにしたも
のである。
方性エッチングにより面方位（１００）のＳｉ単結晶か
らなる振動部材２に加圧室６と第１振動板７を形成し、
周知の方法によりＮｉ，Ａｌ等の金属からなる第１電極
８を第１振動板７の加圧室６に対して対側に膜形成し、
他方、エッチングによりパイレックスガラスからなる基
板１にギャップとなる微小間隔を形成し、第２電極９を
膜形成した後、基板１の反対側からエッチングで充填室
５を形成し、続いて、振動部材２と基板１をＳｉ、ガラ
スの陽極接合で接合し、比誘電率の高い液体を充填して
蓋部材４により密閉したもので、第１電極８と第２電極
９の間に電圧Ｖを印加して第１振動板７を基板１側に変
形させ、電圧ＶをＯＦＦにした時の第１振動板７の剛性
にともなう復元力により、加圧室６内のインクを加圧し
て、ノズル３ａよりインク液滴を吐出するようにしたも
のである。
【００２５】請求項１の発明は、図１に示したように、
Ｓｉの異方性エッチングにより振動部材２に薄い第１振
動板７を形成し、基板１にギャップを形成してその各々
を接合することにより、均一なギャップＧを得ると共
に、Ｓｉの異方性エッチングにより、基板１の一部に基
板１と第１振動板７の間のギャップに連通する比誘電率
の高い物質を充填するための充填室５を形成し、比誘電
率の高い物質を均一に充填して、第１振動板７と基板１
に設けられた電極８，９間への電圧Ｖの印加により、第
１振動板７の変形の復帰時に第１振動板７に隣接して設
けた加圧室６の圧力変化により、インクを吐出するよう
にしたものである。
Ｓｉの異方性エッチングにより振動部材２に薄い第１振
動板７を形成し、基板１にギャップを形成してその各々
を接合することにより、均一なギャップＧを得ると共
に、Ｓｉの異方性エッチングにより、基板１の一部に基
板１と第１振動板７の間のギャップに連通する比誘電率
の高い物質を充填するための充填室５を形成し、比誘電
率の高い物質を均一に充填して、第１振動板７と基板１
に設けられた電極８，９間への電圧Ｖの印加により、第
１振動板７の変形の復帰時に第１振動板７に隣接して設
けた加圧室６の圧力変化により、インクを吐出するよう
にしたものである。
【００２６】図１に示した実施例に基づいて、以下に示
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
【００２７】板厚２００μmで面方位（１００）のＳｉ
単結晶から、短辺長さ３００μm，長辺長さ３０００μ
m、厚さ１５μmの第１振動板７を異方性エッチングで形
成し、Ｎｉの第１電極８を形成した。他方、板厚１mmの
パイレックスガラス（＃７７４０）から２μmと３μmの
ギャップＧを２種類作成し、充填室５およびＮｉの第２
電極９を形成し、第１振動板７と基板１を温度４００
℃、電圧５００Ｖの条件で陽極接合した。また、充填室
５には比誘電率が約１００のホルムアミドを充填し、ス
テンレス製の蓋部材４で、微小な大気開口を設けて密閉
し、加圧室６には、インク容器（図示せず）より、粘度
１.５c.pの水性インクを導くと共に、板厚４０μmのエ
レクトロフォーミングで作成したＮｉノズルプレート３
を接合した。
単結晶から、短辺長さ３００μm，長辺長さ３０００μ
m、厚さ１５μmの第１振動板７を異方性エッチングで形
成し、Ｎｉの第１電極８を形成した。他方、板厚１mmの
パイレックスガラス（＃７７４０）から２μmと３μmの
ギャップＧを２種類作成し、充填室５およびＮｉの第２
電極９を形成し、第１振動板７と基板１を温度４００
℃、電圧５００Ｖの条件で陽極接合した。また、充填室
５には比誘電率が約１００のホルムアミドを充填し、ス
テンレス製の蓋部材４で、微小な大気開口を設けて密閉
し、加圧室６には、インク容器（図示せず）より、粘度
１.５c.pの水性インクを導くと共に、板厚４０μmのエ
レクトロフォーミングで作成したＮｉノズルプレート３
を接合した。
【００２８】上記２μmと３μmのギャップＧに対して、
各々４７Ｖと７０Ｖの電圧を第１および第２電極８，９
の間に印加することにより、ノズル径３０μmのノズル
３ａから、直径３５μmのインク液滴が速度６m/sで吐出
することが確認され、これにより、実用的なギャップ間
隔で比較的低電圧によるインク吐出が可能であることが
確認された。
各々４７Ｖと７０Ｖの電圧を第１および第２電極８，９
の間に印加することにより、ノズル径３０μmのノズル
３ａから、直径３５μmのインク液滴が速度６m/sで吐出
することが確認され、これにより、実用的なギャップ間
隔で比較的低電圧によるインク吐出が可能であることが
確認された。
【００２９】図２は、本発明によりインクジェット記録
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１０
は第２振動板、１１は液室部材で、その他、図１と同じ
作用をする部分には、図１と同じ符号が付してある。
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１０
は第２振動板、１１は液室部材で、その他、図１と同じ
作用をする部分には、図１と同じ符号が付してある。
【００３０】図２の示した実施例は、図１に示した実施
例と同様に振動部材２，基板１，充填室５，第１および
第２電極８，９を形成し、比誘電率の高い液体を基板１
側から充填して、第２振動板１０で密閉し、第２振動板
１０には液室部材１１およびノズルプレート３を接合し
たもので、第１電極８と第２電極９の間に電圧Ｖを印加
し、第１振動板７を基板１側に変形させて、このとき発
生する圧力波が第２振動板１０に伝播し、加圧室６内の
インクを加圧し、ノズル３ａよりインク液滴を吐出する
ようにしたものである。
例と同様に振動部材２，基板１，充填室５，第１および
第２電極８，９を形成し、比誘電率の高い液体を基板１
側から充填して、第２振動板１０で密閉し、第２振動板
１０には液室部材１１およびノズルプレート３を接合し
たもので、第１電極８と第２電極９の間に電圧Ｖを印加
し、第１振動板７を基板１側に変形させて、このとき発
生する圧力波が第２振動板１０に伝播し、加圧室６内の
インクを加圧し、ノズル３ａよりインク液滴を吐出する
ようにしたものである。
【００３１】請求項２の発明は、図２に示したように、
図１に示した実施例と同様な方法により、第１振動板
７，ギャップ，充填室５を形成し、ギャップとは反対側
に加圧室６が隣接して設けられた第２振動板１０を設
け、第１振動板７と基板１に設けられた電極８，９間へ
の電圧印加により、第１振動板７の変形に伴う加圧室６
の圧力変化によりインクを吐出するようにしたものであ
る。
図１に示した実施例と同様な方法により、第１振動板
７，ギャップ，充填室５を形成し、ギャップとは反対側
に加圧室６が隣接して設けられた第２振動板１０を設
け、第１振動板７と基板１に設けられた電極８，９間へ
の電圧印加により、第１振動板７の変形に伴う加圧室６
の圧力変化によりインクを吐出するようにしたものであ
る。
【００３２】図２に示した実施例を基づいて、以下に示
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
【００３３】図１に示した実施例と同様な方法により、
第１振動板７，ギャップ，充填室５，第１および第２電
極８，９を形成し、充填室５にホルムアミドを充填後、
充填室５の開口部を板厚５μmのエレクトロフォーミン
グで製作したＮｉ板を接着剤により接合することにより
第２振動板１０とし、ステンレスからなる液室部材１１
をエッチングして加圧室６を形成し、ノズルプレート３
は図１に示した実施例と同様に形成して、各々の部材を
接着剤で接合した。
第１振動板７，ギャップ，充填室５，第１および第２電
極８，９を形成し、充填室５にホルムアミドを充填後、
充填室５の開口部を板厚５μmのエレクトロフォーミン
グで製作したＮｉ板を接着剤により接合することにより
第２振動板１０とし、ステンレスからなる液室部材１１
をエッチングして加圧室６を形成し、ノズルプレート３
は図１に示した実施例と同様に形成して、各々の部材を
接着剤で接合した。
【００３４】図１に示した実施例と同様に２μmと３μm
のギャップＧに対して、直径３５μmのインク液滴が吐
出する電圧を求めたところ、各々、６０Ｖおよび８６Ｖ
であった。図１に示した実施例の場合に比べ、若干高い
駆動電圧を必要としたが、駆動電圧の立ち上げおよび立
ち下げ時間を調整することにより、サテライト発生が少
ない条件が容易に得られることがわかった。
のギャップＧに対して、直径３５μmのインク液滴が吐
出する電圧を求めたところ、各々、６０Ｖおよび８６Ｖ
であった。図１に示した実施例の場合に比べ、若干高い
駆動電圧を必要としたが、駆動電圧の立ち上げおよび立
ち下げ時間を調整することにより、サテライト発生が少
ない条件が容易に得られることがわかった。
【００３５】図３は、本発明によるインクジェット記録
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１２
はゴムで、その他、図１あるいは図２と同じ作用をする
部分には、図１あるいは図２と同じ符号が付してある。
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１２
はゴムで、その他、図１あるいは図２と同じ作用をする
部分には、図１あるいは図２と同じ符号が付してある。
【００３６】図３に示した実施例は、図２に示した実施
例において、第２振動板１０により、比誘電率の高い物
質を密閉する替わりに、音響インピーダンスがインクに
近い材料を充填室５に充填し、インクの反射に伴う損出
を防止したもので、この材料として、ＲＴＶゴム１２を
充填したものである。
例において、第２振動板１０により、比誘電率の高い物
質を密閉する替わりに、音響インピーダンスがインクに
近い材料を充填室５に充填し、インクの反射に伴う損出
を防止したもので、この材料として、ＲＴＶゴム１２を
充填したものである。
【００３７】図２に示した実施例と同様な評価を行った
ところ、２μmと３μmのギャップＧに対して、直径３５
μmのインク液滴が吐出する電圧を求めたところ、各
々、５０Ｖおよび７５Ｖであり、図１に示した実施例に
近い結果が得られた。
ところ、２μmと３μmのギャップＧに対して、直径３５
μmのインク液滴が吐出する電圧を求めたところ、各
々、５０Ｖおよび７５Ｖであり、図１に示した実施例に
近い結果が得られた。
【００３８】請求項３の発明は、図３に示したように、
低電圧駆動を目的として、インクと同等の音響インピー
ダンスを有するゴム１２を充填室５に充填したものであ
る。
低電圧駆動を目的として、インクと同等の音響インピー
ダンスを有するゴム１２を充填室５に充填したものであ
る。
【００３９】図４は、本発明によるインクジェット記録
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１３
は熱酸化膜、１４は犠牲層、１５，１７は絶縁膜、１６
は電極で、その他、図１乃至図３と同じ作用をする部分
には、図１乃至図３と同じ符号が付してある。
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１３
は熱酸化膜、１４は犠牲層、１５，１７は絶縁膜、１６
は電極で、その他、図１乃至図３と同じ作用をする部分
には、図１乃至図３と同じ符号が付してある。
【００４０】図４に示した実施例は、一枚の基板１に第
１振動板７，ギャップＧ，充填室５，電極１６を一体的
に構成するようにしたもので、先ず、図４（Ａ）に示し
たように、熱酸化膜１３の付いた、低抵抗で面方位（１
００）のＳｉ単結晶からなる基板１に金属または酸化膜
からなり、エッチングによりプロセスの最後に選択的に
除去できる犠牲層１４を周知の膜形成法により形成し、
続いて、図４（Ｂ）に示したように、犠牲層１４の上
に、ＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4等からなる絶縁膜１５と、Ｎ
ｉ，Ａｌ等の金属からなる電極１６と、同じく絶縁膜１
７を膜形成法により順次形成し、最後に、図４（Ｃ）に
示したように、基板１の裏側から、Ｓｉ異方性エッチン
グにより、充填室５を形成し、さらに、熱酸化膜１３を
エッチング後に、犠牲層１４を選択的にエッチングする
ことにより、ギャップＧを形成し、ステンレスからなる
液室部材１１と、エレクトロフォーミングで作成したＮ
ｉノズルプレート３を接着材により接合し、基板１の充
填室５に比誘電率の高い物質を充填して、ふた部材４に
より密閉したものである。
１振動板７，ギャップＧ，充填室５，電極１６を一体的
に構成するようにしたもので、先ず、図４（Ａ）に示し
たように、熱酸化膜１３の付いた、低抵抗で面方位（１
００）のＳｉ単結晶からなる基板１に金属または酸化膜
からなり、エッチングによりプロセスの最後に選択的に
除去できる犠牲層１４を周知の膜形成法により形成し、
続いて、図４（Ｂ）に示したように、犠牲層１４の上
に、ＳｉＯ2，Ｓｉ3Ｎ4等からなる絶縁膜１５と、Ｎ
ｉ，Ａｌ等の金属からなる電極１６と、同じく絶縁膜１
７を膜形成法により順次形成し、最後に、図４（Ｃ）に
示したように、基板１の裏側から、Ｓｉ異方性エッチン
グにより、充填室５を形成し、さらに、熱酸化膜１３を
エッチング後に、犠牲層１４を選択的にエッチングする
ことにより、ギャップＧを形成し、ステンレスからなる
液室部材１１と、エレクトロフォーミングで作成したＮ
ｉノズルプレート３を接着材により接合し、基板１の充
填室５に比誘電率の高い物質を充填して、ふた部材４に
より密閉したものである。
【００４１】請求項４の発明は、図４に示したように、
Ｓｉ基板１上に犠牲層１４，絶縁膜１５，電極１６，絶
縁膜１７を、順次、膜形成して振動部材を形成し、Ｓｉ
基板１の裏から犠牲層１４を除去することにより、ギャ
ップＧを形成し、このギャップＧに比誘電率の高い物質
を充填するようにしたものである。
Ｓｉ基板１上に犠牲層１４，絶縁膜１５，電極１６，絶
縁膜１７を、順次、膜形成して振動部材を形成し、Ｓｉ
基板１の裏から犠牲層１４を除去することにより、ギャ
ップＧを形成し、このギャップＧに比誘電率の高い物質
を充填するようにしたものである。
【００４２】図４に示した実施例に基づいて、以下に示
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
すように、インクジェット記録ヘッドを製作し、その能
力を確認した。
【００４３】板厚２００μmで熱酸化膜１３の付いた面
方位（１００）のＳｉ基板１に、短辺長さ３００μm，
長辺長さ３０００μm，厚さ３μmのＡｌを犠牲層１４と
して膜形成し、続いて、犠牲層１４の上に、絶縁膜１５
として３μmのＳｉＯ2、電極１６として４μmのＮｉ、
さらに、絶縁膜１７として３μmのＳｉＯ2を、順次、膜
形成し、Ｓｉ基板１の裏の熱酸化膜１３を除去してＫＯ
Ｈ異方性エッチングにより充填室５を形成すると共に、
熱酸化膜１３およびＡｌの犠牲層１４を選択的にエッチ
ングすることにより、第１振動板７と、充填室５を形成
し、充填室５に比誘電率が約１００のホルムアミドを充
填し、ステンレス製の蓋部材４で、微小な大気開口を設
けて密閉し、液室部材１１はステンレスのエッチングで
製作し、ノズルプレート３はエレクトロフォーミングで
作成した板厚４０μmのＮｉで作成し、各々の部材を接
着剤で接合し、加圧室６に粘度１.５c.pの水性インクを
インク容器（図示せず）より充填した。
方位（１００）のＳｉ基板１に、短辺長さ３００μm，
長辺長さ３０００μm，厚さ３μmのＡｌを犠牲層１４と
して膜形成し、続いて、犠牲層１４の上に、絶縁膜１５
として３μmのＳｉＯ2、電極１６として４μmのＮｉ、
さらに、絶縁膜１７として３μmのＳｉＯ2を、順次、膜
形成し、Ｓｉ基板１の裏の熱酸化膜１３を除去してＫＯ
Ｈ異方性エッチングにより充填室５を形成すると共に、
熱酸化膜１３およびＡｌの犠牲層１４を選択的にエッチ
ングすることにより、第１振動板７と、充填室５を形成
し、充填室５に比誘電率が約１００のホルムアミドを充
填し、ステンレス製の蓋部材４で、微小な大気開口を設
けて密閉し、液室部材１１はステンレスのエッチングで
製作し、ノズルプレート３はエレクトロフォーミングで
作成した板厚４０μmのＮｉで作成し、各々の部材を接
着剤で接合し、加圧室６に粘度１.５c.pの水性インクを
インク容器（図示せず）より充填した。
【００４４】Ｓｉ基板１と電極１６間に５４Ｖの電圧を
印加することにより、ノズル径３０μmのノズル３ａか
ら直径３５μmのインク液滴が速度４m/sで吐出すること
が確認された。また、この実施例では基板１上にギャッ
プＧ，第１振動板７，電極１６，充填室５が低温で一体
的に形成することができるため、従来、Ｓｉとガラスの
陽極接合時に必要であった高温処理による振動板の変形
がないこと、また、陽極接合時の電極短絡防止等が不要
であること等のメリットがあることがわかった。
印加することにより、ノズル径３０μmのノズル３ａか
ら直径３５μmのインク液滴が速度４m/sで吐出すること
が確認された。また、この実施例では基板１上にギャッ
プＧ，第１振動板７，電極１６，充填室５が低温で一体
的に形成することができるため、従来、Ｓｉとガラスの
陽極接合時に必要であった高温処理による振動板の変形
がないこと、また、陽極接合時の電極短絡防止等が不要
であること等のメリットがあることがわかった。
【００４５】図５は、本発明によるインクジェット記録
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１８
は補強部材で、その他、図１乃至図４と同じ作用をする
部分には、図１乃至図４と同じ符号が付してある。
ヘッドの他の実施例を説明するための図で、図中、１８
は補強部材で、その他、図１乃至図４と同じ作用をする
部分には、図１乃至図４と同じ符号が付してある。
【００４６】図５に示した実施例は、板厚２００μmで
熱酸化膜１３の付いた面方位（１００）のＳｉ基板１
に、短辺長さ３００μm，長辺長さ３０００μm，厚さ３
μmのＡｌを犠牲層１４として膜形成し、続いて、犠牲
層１４の上に、絶縁膜１５として０.５μmのＳｉＯ2、
電極１６として０.２μmのＮｉ、さらに、絶縁膜１７と
して０.５μmのＳｉＯ2を、順次、膜形成し、続いて、
絶縁膜１７の上に０.１μmのＮｉを膜形成し、エレクト
ロフォーミングにより、このＮｉ上に最終的なＮｉ厚さ
が１５μmとなるように補強部材１８を形成したもの
で、このとき、Ｎｉ膜は第１振動板７の一部を除くよう
にパターニングし、実効的に第１振動板７の周囲の膜厚
が薄くなるようにしたものである。
熱酸化膜１３の付いた面方位（１００）のＳｉ基板１
に、短辺長さ３００μm，長辺長さ３０００μm，厚さ３
μmのＡｌを犠牲層１４として膜形成し、続いて、犠牲
層１４の上に、絶縁膜１５として０.５μmのＳｉＯ2、
電極１６として０.２μmのＮｉ、さらに、絶縁膜１７と
して０.５μmのＳｉＯ2を、順次、膜形成し、続いて、
絶縁膜１７の上に０.１μmのＮｉを膜形成し、エレクト
ロフォーミングにより、このＮｉ上に最終的なＮｉ厚さ
が１５μmとなるように補強部材１８を形成したもの
で、このとき、Ｎｉ膜は第１振動板７の一部を除くよう
にパターニングし、実効的に第１振動板７の周囲の膜厚
が薄くなるようにしたものである。
【００４７】Ｓｉ基板１と電極１６間に５０Ｖの電圧を
印加することにより、ノズル径３０μmのノズル３ａか
ら、直径３５μmのインク液滴が速度７m/sで吐出するこ
とが確認された。
印加することにより、ノズル径３０μmのノズル３ａか
ら、直径３５μmのインク液滴が速度７m/sで吐出するこ
とが確認された。
【００４８】なお、図４および図５に示した実施例で
は、Ｓｉ基板１と電極１６間に電圧Ｖを印加したが、Ｓ
ｉ基板１にあらかじめ絶縁膜１５，電極１６，絶縁膜１
７を、順次、膜形成しておくことにより、基板１の電極
と第１振動板７の電極間へ電圧を印加することにより、
インクを吐出することも可能である。
は、Ｓｉ基板１と電極１６間に電圧Ｖを印加したが、Ｓ
ｉ基板１にあらかじめ絶縁膜１５，電極１６，絶縁膜１
７を、順次、膜形成しておくことにより、基板１の電極
と第１振動板７の電極間へ電圧を印加することにより、
インクを吐出することも可能である。
【００４９】請求項５および６の発明は、図５に示した
ように、第１振動板７の剛性の増加、製作時間の短縮を
目的として、第１振動板７に補強部材１８を一体的に付
加したものである。
ように、第１振動板７の剛性の増加、製作時間の短縮を
目的として、第１振動板７に補強部材１８を一体的に付
加したものである。
【００５０】
【発明の効果】請求項１の発明は、第１の電極を有する
第１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャッ
プをもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設けたので、ギャップおよび充填
室に比誘電率の高い物質を容易に、かつ、均一に充填す
ることができ、比較的容易に製作することができるギャ
ップにより、低電圧によるインク吐出が可能である。
第１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャッ
プをもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設けたので、ギャップおよび充填
室に比誘電率の高い物質を容易に、かつ、均一に充填す
ることができ、比較的容易に製作することができるギャ
ップにより、低電圧によるインク吐出が可能である。
【００５１】請求項２の発明は、第１の電極を有する第
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設け、該充填室を狭んで前記振動
板に対向する位置に配設され、かつ、前記充填室と前記
加圧室との境界に配設された第２の振動板を有するの
で、ギャップおよび充填室に比誘電率の高い物質を密閉
することにより、静電引力による振動板変形に伴うイン
ク吐出が可能となり、駆動電圧の立ち上がりおよび立ち
下がり時間の調整により、サテライトの少ないインク吐
出が可能である。
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドにおいて、前記ギャップに連通する充填
室を前記基板の一部に設け、該充填室を狭んで前記振動
板に対向する位置に配設され、かつ、前記充填室と前記
加圧室との境界に配設された第２の振動板を有するの
で、ギャップおよび充填室に比誘電率の高い物質を密閉
することにより、静電引力による振動板変形に伴うイン
ク吐出が可能となり、駆動電圧の立ち上がりおよび立ち
下がり時間の調整により、サテライトの少ないインク吐
出が可能である。
【００５２】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記第２の振動板が、前記記録液体とほぼ同等の音
響インピーダンスを有するので、低電圧駆動でサテライ
トの少ないインク吐出が可能である。
て、前記第２の振動板が、前記記録液体とほぼ同等の音
響インピーダンスを有するので、低電圧駆動でサテライ
トの少ないインク吐出が可能である。
【００５３】請求項４の発明は、請求項１あるいは２の
発明において、前記第１の振動板と前記充填室とを、前
記基板に一体的に形成したので、振動部材と基板間のＳ
ｉ同士の直接接合時の高温による振動板の変形や、Ｓｉ
とガラス間の陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を
避けることができる。
発明において、前記第１の振動板と前記充填室とを、前
記基板に一体的に形成したので、振動部材と基板間のＳ
ｉ同士の直接接合時の高温による振動板の変形や、Ｓｉ
とガラス間の陽極接合時の電極破損等の接合時の問題を
避けることができる。
【００５４】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記第１の振動板を補強するための補強部材を前記
第１の振動板に一体的に形成したので、絶縁膜や電極等
のスパッタ法等による膜形成において、膜厚を薄くする
ことにより、製作時間を短縮することができ、接合など
の工程を必要としないで、エレクトロフォーミング法に
より、短時間に所望の膜厚を一体的に得ることができ
る。
て、前記第１の振動板を補強するための補強部材を前記
第１の振動板に一体的に形成したので、絶縁膜や電極等
のスパッタ法等による膜形成において、膜厚を薄くする
ことにより、製作時間を短縮することができ、接合など
の工程を必要としないで、エレクトロフォーミング法に
より、短時間に所望の膜厚を一体的に得ることができ
る。
【００５５】請求項６の発明は、第１の電極を有する第
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、前記基板を製作す
るための基板に、前記ギャップを形成するための犠牲層
と、第１の絶縁層と、前記第１の電極と、第２の絶縁層
とを順次積層した後、前記犠牲層を除去することによ
り、前記ギャップを形成するので、振動部材と基板間の
Ｓｉ同士の直接接合時の高温による振動板の変形や、Ｓ
ｉとガラス間の陽極接合時の電極破損等の接電時の問題
を避けることができる。
１の振動板と、該第１の振動板に対して所定のギャップ
をもって対向して配設された第２の電極を有する基板
と、前記ギャップに充填された充填部材と、記録液体を
充填する加圧室と、該加圧室に連通し前記記録液体を吐
出するノズルとを有し、前記第１および第２の電極間の
電圧印加による前記第１の振動板の変位に伴って、前記
充填部材を介して前記加圧室の圧力が上昇することによ
り、前記記録液体を前記ノズルから吐出するインクジェ
ット記録ヘッドの製造方法において、前記基板を製作す
るための基板に、前記ギャップを形成するための犠牲層
と、第１の絶縁層と、前記第１の電極と、第２の絶縁層
とを順次積層した後、前記犠牲層を除去することによ
り、前記ギャップを形成するので、振動部材と基板間の
Ｓｉ同士の直接接合時の高温による振動板の変形や、Ｓ
ｉとガラス間の陽極接合時の電極破損等の接電時の問題
を避けることができる。
【図１】 本発明によるインクジェット記録ヘッドの一
実施例を説明するための図である。
実施例を説明するための図である。
【図２】 本発明によりインクジェット記録ヘッドの他
の実施例を説明するための図である。
の実施例を説明するための図である。
【図３】 本発明によるインクジェット記録ヘッドの他
の実施例を説明するための図である。
の実施例を説明するための図である。
【図４】 本発明によるインクジェット記録ヘッドの他
の実施例を説明するための図である。
の実施例を説明するための図である。
【図５】 本発明によるインクジェット記録ヘッドの他
の実施例を説明するための図である。
の実施例を説明するための図である。
１…基板、２…振動部材、３…ノズルプレート、３ａ…
ノズル、４…蓋部材、５…充填室、６…加圧室、７…第
１振動板、８…第１電極、９…第２電極、１０…第２振
動板、１１…液室部材、１２…ゴム、１３…熱酸化膜、
１４…犠牲層、１５，１７…絶縁膜、１６…電極、１８
…補強部材、Ｇ…ギャップ、Ｖ…印加電圧。
ノズル、４…蓋部材、５…充填室、６…加圧室、７…第
１振動板、８…第１電極、９…第２電極、１０…第２振
動板、１１…液室部材、１２…ゴム、１３…熱酸化膜、
１４…犠牲層、１５，１７…絶縁膜、１６…電極、１８
…補強部材、Ｇ…ギャップ、Ｖ…印加電圧。
Claims (6)
- 【請求項１】 第１の電極を有する第１の振動板と、該
第１の振動板に対して所定のギャップをもって対向して
配設された第２の電極を有する基板と、前記ギャップに
充填された充填部材と、記録液体を充填する加圧室と、
該加圧室に連通し前記記録液体を吐出するノズルとを有
し、前記第１および第２の電極間の電圧印加による前記
第１の振動板の変位に伴って、前記充填部材を介して前
記加圧室の圧力が上昇することにより、前記記録液体を
前記ノズルから吐出するインクジェット記録ヘッドにお
いて、前記ギャップに連通する充填室を前記基板の一部
に設けたことを特徴とするインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項２】 第１の電極を有する第１の振動板と、該
第１の振動板に対して所定のギャップをもって対向して
配設された第２の電極を有する基板と、前記ギャップに
充填された充填部材と、記録液体を充填する加圧室と、
該加圧室に連通し前記記録液体を吐出するノズルとを有
し、前記第１および第２の電極間の電圧印加による前記
第１の振動板の変位に伴って、前記充填部材を介して前
記加圧室の圧力が上昇することにより、前記記録液体を
前記ノズルから吐出するインクジェット記録ヘッドにお
いて、前記ギャップに連通する充填室を前記基板の一部
に設け、該充填室を狭んで前記振動板に対向する位置に
配設され、かつ、前記充填室と前記加圧室との境界に配
設された第２の振動板を有することを特徴とするインク
ジェット記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記第２の振動板が、前記記録液体とほ
ぼ同等の音響インピーダンスを有することを特徴とする
請求項２に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項４】 前記第１の振動板と前記充填室とを、前
記基板に一体的に形成したことを特徴とする請求項１あ
るいは２に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項５】 前記第１の振動板を補強するための補強
部材を前記第１の振動板に一体的に形成したことを特徴
とする請求項４に記載のインクジェット記録ヘッド。 - 【請求項６】 第１の電極を有する第１の振動板と、該
第１の振動板に対して所定のギャップをもって対向して
配設された第２の電極を有する基板と、前記ギャップに
充填された充填部材と、記録液体を充填する加圧室と、
該加圧室に連通し前記記録液体を吐出するノズルとを有
し、前記第１および第２の電極間の電圧印加による前記
第１の振動板の変位に伴って、前記充填部材を介して前
記加圧室の圧力が上昇することにより、前記記録液体を
前記ノズルから吐出するインクジェット記録ヘッドの製
造方法において、前記基板を製作するための基板に、前
記ギャップを形成するための犠牲層と、第１の絶縁層
と、前記第１の電極と、第２の絶縁層とを順次積層した
後、前記犠牲層を除去することにより、前記ギャップを
形成することを特徴とするインクジェット記録ヘッドの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24164496A JP3552854B2 (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24164496A JP3552854B2 (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1086364A true JPH1086364A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3552854B2 JP3552854B2 (ja) | 2004-08-11 |
Family
ID=17077390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24164496A Expired - Fee Related JP3552854B2 (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | インクジェット記録ヘッドおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3552854B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500249A (ja) * | 2000-02-14 | 2004-01-08 | レッドウッド マイクロシステムズ インコーポレイテッド | マイクロメカニカル装置をマニホルドに取付ける方法、およびそれによって製造された流体制御システム。 |
| EP1431036A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | Eastman Kodak Company | Electrostatically actuated drop ejector |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP24164496A patent/JP3552854B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500249A (ja) * | 2000-02-14 | 2004-01-08 | レッドウッド マイクロシステムズ インコーポレイテッド | マイクロメカニカル装置をマニホルドに取付ける方法、およびそれによって製造された流体制御システム。 |
| JP5019277B2 (ja) * | 2000-02-14 | 2012-09-05 | Ｓｍｃ株式会社 | マイクロメカニカル装置をマニホルドに取付ける方法、およびそれによって製造された流体制御システム。 |
| EP1431036A1 (en) * | 2002-12-18 | 2004-06-23 | Eastman Kodak Company | Electrostatically actuated drop ejector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3552854B2 (ja) | 2004-08-11 |
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