JPH11320873A - インクジェットヘッド - Google Patents

インクジェットヘッド

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JPH11320873A
JPH11320873A JP10115130A JP11513098A JPH11320873A JP H11320873 A JPH11320873 A JP H11320873A JP 10115130 A JP10115130 A JP 10115130A JP 11513098 A JP11513098 A JP 11513098A JP H11320873 A JPH11320873 A JP H11320873A
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JP
Japan
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electrode
substrate
jet head
ink jet
ink
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Application number
JP10115130A
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English (en)
Inventor
Seiichi Kato
静一 加藤
Koichi Otaka
剛一 大高
Hiromichi Komai
博道 駒井
Junichi Azumi
純一 安住
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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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
    • 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
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/18—Electrical connection established using vias

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フレキシブル基板などの配線基板を必要とせ
ず、任意の場所に駆動回路に接続するためのバンプを形
成でき、駆動回路などを含むプリント基板との位置合わ
せの設計が容易であるインクジェットヘッドを提供す
る。 【解決手段】 静電型インクジェットヘッドは、振動板
と対向電極との間に生じる静電気力を利用してインクを
加圧する。ガラス基板には導体埋め込み用連通孔が形成
され、ここに導体が埋め込まれている。また対向電極の
裏面にメタル配線パターン及びバンプ状導体が設けら
れ、バンプ状導体と対向電極７とが電気的に接続され
る。共通液室へのインクの供給は、インク供給用連通孔
を用いてガラス基板の裏面より行う。ガラス基板の裏面
のメタル配線パターンにより、バンプ状導体を任意の位
置に配することができる。本発明の構造は、静電型ヘッ
ドだけでなく他の方式のヘッドにも適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド、より詳細には、プリンタ、ファクシミリ、複写機
等の記録に用いられるインクジェット記録装置のインク
ジェットヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】記録方式としてオンデマンド式インクジ
ェットプリンタは低価格ながら比較的高画質であり広く
用いられるようになってきた。コンパクトなインクジェ
ットヘッドを形成するために、特開平５−１６９６６０
号公報に開示される従来技術例では、インクを吐出する
加圧液室でエネルギをインクに伝達するアクチュエータ
部と、このアクチュエータ部を駆動するための駆動回路
基板とを接続する配線をフレキシブルなものにし、駆動
部をアクチュエータ部の反対側に配置する構成になって
いる。図２５にこの従来技術例を示す。図２５は、従来
のインクジェットヘッドの構成例を説明するための要部
断面図で、図中、４１は支持体、４２はエネルギ基板
（ヒータボード）、４３はフレキシブル配線基板、４４
は接続端子（コンタクトパッド）、４５は吐出口、４６
はワイヤボンディングである。図２５（Ａ）のヘッド要
部を組みこんだ構造体を図２５（Ｂ）に示す。この従来
例の構成は、吐出口４５からインクを吐出するために利
用されるエネルギを発生するエネルギ発生手段として、
ヒータボード４２を支持体４１上に設け、フレキシブル
配線基板４３を支持体４１に沿ってヒータボード４２の
反対側に至るように配し、記録装置本体からの記録信号
をヒータボード４２に伝達するためのコンタクトパッド
４４をヒータボード４２の反対側に設けることにより、
支持体４１の両面を有効に利用することができ、支持体
の面積を縮小してヘッドの一層の小型化を達成するよう
にしたものである。
【０００３】また、特開平５−５０６０１号公報には、
静電気力によりインクを吐出させるエッジタイプ、及
び、フェイスタイプインクジェットヘッド構造が提案さ
れている。このインクジェットヘッドは３枚の基板を重
ねた積層構造となっており、中間基板はシリコンで構成
され、異方性エッチング技術でノズル溝、底部が振動板
となる凹部、インク流入口のための細溝、インクキャビ
ティーとなる凹部を形成している。上基板はガラスまた
はプラスチックからなり、中基板と接合することにより
ノズル孔、吐出室、オリフィス、及び、インクキャビテ
ィーを形成する。下基板はガラスからなり、中基板との
陽極接合により振動室を形成するとともに振動板に対応
した電極を形成する。中間基板のシリコンと下基板の電
極の間に電圧を印加することにより静電気力により振動
板を変形させ、振動板変形復帰時に吐出室内の圧力上昇
を起こしノズル孔よりインクを吐出させる。
【０００４】特開平６−７１８８２号公報には、中基板
と下基板を陽極接合する際の振動板と電極間の電位差を
低減する方法が提案されている。具体的には、陽極接合
時の振動板と電極間の電位差による振動板変形を防ぐこ
とを目的とするものであり、振動板と電極を治具を使っ
て等電位にしている。
【０００５】例えば、特開平７−１２５１９６号公報に
は、図２６（Ａ）、図２６（Ｂ）に示すように、振動板
８ｘと振動板８ｘを擁し一体形成された基板１ｘと、振
動板とギャップを介して対向配置された個別電極７ｘを
有するインクジェットヘッドにおいて、個別電極７ｘと
振動板電極とをそれぞれの同一平面上に引出し、電圧印
加できるようにしたものが開示されている。更に、例え
ば、特開平６−２３９８０号公報にも、図２６と同様の
図が示されており、振動板と振動板を擁し一体形成され
た基板と、振動板とギャップを介して対向配置された個
別電極を有するインクジェットヘッドにおいて、個別電
極と振動板電極とをそれぞれの同一平面上に引出し、電
圧印加できるようにしたものが開示されている。図２７
（Ａ）はチップ平面に対して同一平面方向にインクを噴
射させるインクジェットヘッド（エッジタイプインクジ
ェットヘッド）、及び図２７（Ｂ）は一次元アレイ状の
構成例である。また、図２８は、チップ平面に対して垂
直方向にインクを噴射させる（フェイスタイプインクジ
ェットヘッド）一次元アレイ状の構成例である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−１６９６６０号公報のインクジェットヘッド構造で
はインクにエネルギを伝達するインク吐出部と駆動回路
部分とを接続するためにフレキシブル基板を用いたり、
ワイヤボンディング、半田接続などを使用したりする。
このとき、（１）エネルギを伝達するための配線基板で
あるフレキシブル基板の曲率範囲が限定され、支持体の
厚みが必要とされる，（２）支持体裏側まで電極を引出
すために、ワイヤーボンディング、配線基板、半田接続
を用いる工程を踏んでおり、実装にかかる時間を要し、
またコスト高になるという問題が生じる。
【０００７】また従来の静電型ヘッドでは、Ｓｉとガラ
ス基板を陽極接合する工程を有しているが、電極を側面
から取り出す構造のものは、各ピースをダイシングした
後陽極接合を行うか、Ｓｉウェハとガラスウェハを陽極
接合後にＳｉ基板の一部を取り去る必要があり、工程が
煩雑である。
【０００８】前記特開平５−５０６０１号公報、特開平
６−７１８８２号公報で提案されているインクジェット
ヘッド構造では、電圧印加のための端子が下基板間の表
面からボンディング取り出しされており、このため、中
基板と下基板の寸法が異なることが必然となる。量産性
が良く低価格のヘッドを作るという点ではシリコンから
なる中基板、ガラスからなる上基板、及び下基板をウェ
ハサイズで加工、組立し、個別のヘッドに切断すること
が必要であるが、前述のヘッド構成では中基板と下基板
間に段差を設ける必要があるため、中基板のウェハあた
りの取り数が少ないためコストが高くなること、切断に
特別の工夫が必要であると同時に切断の回数が増えると
いう問題がある。また、陽極接合時の振動板変形を目的
とし、振動板と電極を前述の方法でウェハサイズで等電
位にすることはほとんど困難であるという問題がある。
【０００９】また、カラー記録を行う場合には、複数の
インクに対応した複数のヘッドを近接して配置すること
が必要である。また、特に、フェイスタイプヘッドの場
合には、下電極表面側から下電極裏面側にＦＰＣなどで
駆動回路に接続する必要があるが、前述のヘッド構成で
は下基板の寸法が中基板より大きいこと、及び、ＦＰＣ
等の取り出し部分が必要であることから複数のヘッドを
配列した際の全体寸法が大きくなること、及び、ＦＰＣ
の曲率半径を小さく取り出すことが必要であることか
ら、電極とＦＰＣ間の接合信頼性が低下するという問題
がある。また、記録密度を向上させるため、ノズル配列
を千鳥状配置する方法が多く採用されるが、この場合に
は、各列のノズルに対応する２枚のＦＰＣ等の接続が必
要となり、組立工程数、及び、ＦＰＣコストの増加を招
くことになる。
【００１０】特開平７−１２５１９６号公報に開示され
たインクジェットヘッド構造では個別電極側の実装表面
高さと振動板側の実装表面高さが異なるため、それぞれ
に実装工程を行なう必要がある。また、それぞれ個別電
極、振動板から実装する領域まで電極を引出して実装す
る必要があるとともに、個別電極を実装する領域は振動
板側の電極への実装を行なう領域よりも外側に張り出す
必要がある。そのため、必然的に基板のサイズは大きく
なる。
【００１１】特開平６−２３９８０号公報に開示された
インクジェットヘッドにおいて、図２６に示したエッジ
タイプヘッドは実装上の制限から多次元アレイ状にする
のは困難である。また、フェイスタイプヘッドは多次元
アレイ状にすることは、エッジタイプヘッドに比べると
容易で、例えば、図２６に示す実施例を２段の千鳥にす
ると、図２７に示すようにでき、駆動方法を工夫するこ
とで、インクのドット密度を２倍に上げることが可能と
なる。このように多段千鳥にすれば、それだけドット密
度を上げることが可能となり、解像度の高い画像が実現
できる。しかしながら、フェイスタイプでも図２７のよ
うにインク吐出用ノズルと同一平面に実装面を設けよう
とすると実装技術の限界から多段千鳥でもドット密度向
上には限界がある。
【００１２】本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされ
たもので、その第１の目的は、フレキシブル基板などの
配線基板を必要とせず、このために配線基板を設ける支
持体の余分なスペースが不要になり、また、任意の場所
に駆動回路に接続するためのバンプを形成でき、駆動回
路などを含むプリント基板との位置合わせの設計が容易
であるインクジェットヘッドを提供することである。
【００１３】本発明の第２の目的は、ウェハレベルでの
組立、加工が容易で低価格化が可能であり、且つ、複数
ヘッドを配列した場合のヘッド寸法が小さいインクジェ
ットヘッドを提供することである。
【００１４】本発明の第３の目的は、基板サイズを小サ
イズ化し、実装工程を簡略化するとともに低価格化し、
精度の良い溝または連通孔加工を施しかつ信頼性の高い
導通を確保し、振動板の対向電極を高密度化したインク
ジェットヘッドを提供することである。
【００１５】本発明の第４の目的は、解像度の高い画像
を実現するためにインクのドット密度を上げる必要があ
ることから、ドット密度（ノズル密度）を上げた場合に
も実装対応可能なデバイス構成にした、インクジェット
ヘッドを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、薄層
の振動板を構成する振動板基板と、振動板基板に微小間
隔離れて配置され該振動板の対向電極を表面側に有する
電極基板間に電圧を印加し、振動板と対向電極との間の
静電力による振動板の機械的運動でインクを吐出させる
インクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の前記表
面側の対向電極を該電極基板の裏面側に取り出したイン
クジェットヘッドである。請求項２の発明は、請求項１
に記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極
基板に連通孔を設け、該連通孔を通して前記表面側の電
極を電極基板の裏面側に取り出したインクジェットヘッ
ドである。請求項３の発明は、請求項２に記載されたイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記連通孔に導体が埋め
込まれるとともに、前記電極基板の対向電極が設けられ
る面の裏面にバンプ状導体を設け、前記連通孔内の前記
導体を介して前記対向電極と前記バンプ状導体とを電気
的に接続したインクジェットヘッドである。請求項４の
発明は、請求項３に記載されたインクジェットへッドに
おいて、前記対向電極と前記連通孔内の前記導体と前記
バンプ状導体とが直接に接続されるように配されている
インクジェットヘッドである。請求項５の発明は、請求
項３又は４のいずれかに記載されたインクジェットヘッ
ドにおいて、前記バンプ状導体と前記連通孔内の前記導
体との電気的な接続を前記電極基板の前記バンプ状導体
が設けられた表面に設けた配線を介して行うようにした
インクジェットヘッドである。請求項６の発明は、請求
項３乃至５のいずれかに記載されたインクジェットヘッ
ドにおいて、前記対向電極側に、インクを加圧する複数
の加圧液室と、該各加圧液室に連通しインクを供給する
共通液室とを備え、該共通液室から前記電極基板の前記
バンプ状導体が形成された面にまで連通するインク供給
用流路が設けられているインクジェットヘッドである。
請求項７の発明は、請求項３乃至６いずれかに記載され
たインクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の対向
電極が設けられる面の裏面に前記連通孔の形成を容易化
するための凹部を形成したインクジェットヘッドであ
る。請求項８の発明は、請求項３乃至７のいずれかに記
載されたインクジェットヘッドにおいて、前記振動板と
して用いる層が成層された単結晶シリコン基板と、前記
対向電極が設けられる電極基板とを接合後、前記対向電
極が設けられる基板を所定厚みまで研磨する工程を含む
製造工程により製造されてなるインクジェットヘッドで
ある。請求項９の発明は、請求項８に記載されたインク
ジェットヘッドにおいて、前記対向電極が設けられる電
極基板を所定厚みまで研磨する前記工程の後に、駆動回
路が設けられた駆動回路基板を接着ないし接合する工程
を含むインクジェットヘッドである。
【００１７】請求項１０の発明は、請求項２に記載され
たインクジェットヘッドにおいて、前記連通孔がテーパ
形状であるインクジェットヘッドである。請求項１１の
発明は、請求項１０に記載されたインクジェットヘッド
において、前記連通孔に導電性充填剤を充填したインク
ジェットヘッドである。請求項１２の発明は、請求項１
１に記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記導
電性充填材は導電性接着剤であるインクジェットヘッド
である。請求項１３の発明は、請求項２又は１０に記載
されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極基板側
の裏面側に設けられた電極と前記振動板駆動回路とを接
続する接続部材の一部が前記連通孔に対応した突起を有
するインクジェットヘッドである。請求項１４の発明
は、請求項２、１０乃至１２のいずれかに記載されたイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の前記連通
孔を含む裏面側の一部に段差を有するインクジェットヘ
ッドである。請求項１５の発明は、請求項１、２、１０
乃至１４のいずれかに記載されたインクジェットヘッド
において、前記電極基板の裏面側に取り出された複数の
駆動用電極が共通部分を有する形状であるインクジェッ
トヘッドである。請求項１６の発明は、請求項１に記載
されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の
表面側の対向電極を該電極基板の裏面側に取り出すのに
加え、前記振動板基板の電極をも前記電極基板の裏面側
に取り出したインクジェットヘッドである。請求項１７
の発明は、請求項２に記載されたインクジェットヘッド
において、前記電極基板に前記振動板に連通する連通孔
を有し、該連通孔を通して前記電極基板及び振動板基板
の表面電極を前記電極基板の裏面に取り出したインクジ
ェットヘッドである。請求項１８の発明は、請求項１７
に記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記連通
孔に導電性充填剤を充填したインクジェットヘッドであ
る。請求項１９の発明は、請求項１６乃至１８のいずれ
かに記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記電
極基板の裏面側に取り出された複数の駆動用電極、及
び、振動板基板の電極が共通部分を有する形状であるイ
ンクジェットヘッドである。
【００１８】請求項２０の発明は、請求項１に記載され
たインクジェットヘッドにおいて、単結晶材料からなる
電極基板の表裏少なくとも一面から連通孔を形成し、該
連通孔を通して振動板の対向電極を電極基板の裏面に取
り出したインクジェットヘッドである。請求項２１の発
明は、請求項１に記載されたインクジェットヘッドにお
いて、単結晶材料からなる電極基板の表裏少なくとも一
面から溝を形成し、該溝を通して振動板の対向電極を電
極基板の裏面に取り出したインクジェットヘッドであ
る。請求項２２の発明は、請求項２０又は２１に記載さ
れたインクジェットヘッドにおいて、前記溝または連通
孔及び電極基板裏面の一部に不純物を拡散または注入し
て不純物層を形成し、電極基板裏面と振動板の対向電極
とが前記不純物層を介し電気的に導通するインクジェッ
トヘッドである。請求項２３の発明は、請求項２０又は
２１に記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記
溝または連通孔を通して、さらに振動板基板の電極を電
極基板の裏側に取り出したインクジェットヘッドであ
る。請求項２４の発明は、請求項２３に記載されたイン
クジェットヘッドにおいて、前記溝または連通孔及び電
極基板裏面の一部に不純物を拡散または注入して不純物
層を形成し、電極基板裏面と振動板の対向電極とを前記
不純物層を介し電気的に導通すると共に、電極基板裏面
と振動板の電極を前記不純物層及び導電性充填剤を介し
て電気的に導通し、かつ、電極基板表面の振動板の対向
電極と振動板の電極とが絶縁されているインクジェット
ヘッドである。請求項２５の発明は、請求項２０乃至２
４のいずれかに記載されたインクジェットヘッドにおい
て、前記電極基板が単結晶材料からなる（１００）また
は（１１０）シリコンウェハであるインクジェットヘッ
ドである。請求頃２６の発明は、請求項２０乃至２４の
いずれかに記載されたインクジェットヘッドにおいて、
前記溝または連通孔が少なくとも２つの（１１１）面を
含む面にて囲まれた形状であるインクジェットヘッドで
ある。請求項２７の発明は、請求項２６に記載されたイ
ンクジェットヘッドにおいて、前記溝または連通孔が電
極基板表面に対して少なくとも２つの垂直な面を含む面
にて囲まれているインクジェットヘッドである。
【００１９】請求項２８の発明は、請求項１乃至４のい
ずれかに記載された前記インクジェットヘッドは、該イ
ンクジェットヘッドを構成するアクチュエータ、個別液
室及びノズルが、少なくとも３列以上の列から成るアレ
イ構造をなしているインクジェットヘッドである。請求
項２９の発明は、請求項２８に記載されたインクジェッ
トヘッドにおいて、前記各列が、互いにずらして配列さ
れているインクジェットヘッドである。請求項３０の発
明は、請求項２８又は２９に記載されたインクジェット
ヘッドを複数組組み合わせて構成したインクジェットヘ
ッドである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明のインクジェット
ヘッドの実施例を、添付された図面を参照して具体的に
説明する。まず、本発明によるインクジェットヘッドの
第１の実施例を図１を参照して説明する。図１は、本発
明のインクジェットヘッドの第１の実施例を説明するた
めの要部断面概略図で、インクジェットヘッドの製造工
程を工程に従って順に図１（Ａ）〜図１（Ｆ）に示すも
のである。図中、１はガラス（電極）基板、２はギャッ
プ用溝、３は導体埋め込み用連通孔（スルーホール）、
４ａ，４ａ′４ｂは有機レジスト、５は連通孔埋め込み
導体、６はバンプ状導体、７は対向電極、８はＳｉ基
板、８ｖは振動板、９は金属板（ノズル板）、１０はイ
ンク供給口、１１は共通液室、１２はインク供給用連通
孔である。
【００２１】図１（Ａ）に示すごとくに、ガラス基板１
にフォトリソグラフィ技術を行い図示しない有機レジス
トをパターンニングし、バッファ・フッ酸によりエッチ
ング深さ１μｍのギャップ用溝２を形成する。このギャ
ップ用溝２は後にメタルを成膜して対向電極７を形成す
ることになる。次いで、図１（Ｂ）に示すごとくにこの
ガラス基板１の裏面から上記ギャップ用溝２にＣＯ2レ
ーザを用いて各連通孔３，１２をアライメント形成す
る。このとき使用するレーザのビーム径はギャップ用溝
２上で３０μｍ以内になるように光学系を設定する。ま
た、ガラス基板１が熱で割れたり変形を生じないよう
に、パルスのデュティ比を変化できるようにする。
【００２２】上記のＣＯ2レーザを用いて各連通孔３，
１２を形成する他の方法としては、基板１の裏面にＮｉ
またはＣｒまたはＮｉ−Ｃｒ膜をメッキ法を用いて成膜
し、所望の加工領域以外をフォトレジストでパターンニ
ングした後、各膜に対応したエッチング液でエッチング
して金属マスクを形成する方法でもよく、また、ＣＨＦ
３，ＣＦ４，ＳＦ６，及びＡｒの混合ガスを用い、ＲＩ
Ｅ（リアクティブ・イオン・エッチング）を行うことに
よって各連通孔３，１２を形成してもよい。
【００２３】次いで図１（Ｃ）に示すごとくに、ガラス
基板１の両面における導体埋め込み用連通孔３以外の領
域をフォトリソグラフィにより有機レジスト４ａ，４ｂ
で覆い、ここにＣｒをスパッタした後、例えば、亜硫酸
金メッキ浴を用いてＡｕ無電解メッキを行い、Ａｕを連
通孔に埋め込んで金メッキによる連通孔埋め込み導体５
を形成する。このメッキは金メッキのかわりにＮｉ無電
解メッキを用いてもよい。次いで、図１（Ｄ）に示すご
とくに、有機レジストでギャップ用溝２の形成面を覆っ
て有機レジスト４ａ′とし、さらに金メッキを加えバン
プ状導体６を形成する。
【００２４】次いでガラス基板１のギャップ用溝２が形
成されている側に、フォトリソグラフィにより所望の電
極形状のレジストパターン（図示せず）を形成した後、
Ｔｉ膜及びＰｔ膜をスパッタ法を用いて成膜し、さらに
リフトオフを行って、図１（Ｅ）に示すごとくの対向電
極７を形成する。
【００２５】次いで図１（Ｆ）に示す振動板８ｖを形成
したＳｉ基板８を得るために以下の工程を実施する。ま
ず２００μｍの厚の１００面Ｓｉウェハを用意し、この
上に２μｍ厚の熱酸化膜を形成し、さらにフォトリソグ
ラフィによりレジストをパターンニングして、ここで、
バッファ・フッ酸によりエッチングし所望の領域を開口
する。そしてＫＯＨ４７％水溶液を用い８０℃にて、異
方性エッチングを行う。このとき、処理時間の管理など
によりエッチング量を制御し、１０μｍ程度の厚さの振
動板８ｖを形成する。またガラス基板１のインク供給用
連通孔１２は、ガラス基板１の裏面から共通液室１１に
インク液を供給するものであり、このときインク供給用
連通孔１２と整合した位置でＳｉ基板８に孔を形成する
必要があるが、この孔は、この部分のエッチング量を増
加することにより簡単に形成することができる。そして
ガラス基板１のギャップ用溝２が形成された側に、対向
電極７にアライメントさせて上記の振動板８ｖを含むＳ
ｉ基板８を陽極接合する。この陽極接合は、ガラス基板
１およびＳｉ基板８が均等な温度になるように、真空雰
囲気で４００℃まで加熱し、ガラス基板１を正にして９
００Ｖを印加することにより行うことができる。そして
Ｎｉメッキ電気鋳造法でノズル孔が形成された金属板９
をＳｉ基板８の液室部にエポキシ系接着剤を用いて接着
し、図１（Ｆ）に示すヘッド構成を得る。
【００２６】本発明によるインクジェットヘッドの第２
の実施例を図２及び図３を参照して説明する。図２は、
本発明の第１の目的を達成するためのインクジェットヘ
ッドの第２の実施例を説明するための要部断面概略図
で、インクジェットヘッドの製造工程を工程に従って順
に図２（Ａ）〜図２（Ｆ）に示すものである。図中、１
４はメタル配線パターンである。図３は、図２の工程で
得られたインクジェットヘッドの要部断面概略図を示す
もので、図中、１３はノズルである。
【００２７】この実施例では実施例１と同様にギャップ
用溝２を形成するが導体埋め込み用連通孔３にメッキに
より導体を埋め込む際に追加メッキを行わず、導体埋め
込み用連通孔３の直下には実施例１に示すバンプ状導体
６を形成しない。この他は全く実施例１と同様にＳｉ基
板８とノズル板９により液室を形成する。すなわち、図
２（Ａ）〜図２（Ｄ）までの工程は実施例１と同様に進
行させるが、対向電極７からの引出し配線をガラス基板
１の導体埋め込み用連通孔３を通して裏面に出す際に、
メタル配線パターン１４をガラス基板１の裏面に形成
し、デバイスとの接続に好適な位置にバンプ状導体６′
を形成する。この工程では、まず、図２（Ｅ）に示すご
とくに有機レジストパターン（図示せず）をフォトリソ
グラフィ技術で形成し、スパッタ法によりＴｉ膜を成膜
した後にＰｔ膜またはＡｕ膜を成膜し、リフトオフ法で
メタル配線パターン１４を形成する。次いでフォトリソ
グラフィ技術で有機レジスト（図示せず）をパターンニ
ングし、例えば、亜硫酸金メッキ浴を用いてＡｕ無電解
メッキを行ってバンプ状導体６′を形成する。このよう
にして、接続するデバイスの所定の場所に相当する部分
にバンプ状導体６′を形成することができる。最後に実
施例１と同様にＳｉ基板８を陽極接合し、さらにＮｉメ
ッキ電気鋳造法などでノズル孔を形成したノズル板９を
Ｓｉ基板８にエポキシ系接着剤を用いて接着して図２
（Ｆ）に示すヘッドを完成する。
【００２８】上述した各実施例で述べたように、本発明
ではフレキシブル基板などは特に用いなくても、容易に
静電型インクジェットヘッドを実装でき実装のコストを
削減することができる。また、製造に際してウェハ平面
に引出し線およびパッドを設けるためのウェハ領域が不
要になり、１ウェハ当たりのデバイスの取り数を増やす
ことができる。例えば１００ｍｍウェハを用い１チップ
サイズが５ｍｍ×１５ｍｍで、１００μｍの長さのボン
ディングパッドが２列設けられる場合、１ウェハでの取
り数が７５チップであるとすると０.１ｍｍ×１５×２
×７５＝２２５ｍｍ2の面積を削減でき、この結果１ウ
ェハ当たりの取り数を３チップ増加することができる。
【００２９】次いで上述した実施例のインクジェットヘ
ッドを用いて構成するインクジェットヘッドユニットの
構成概念を図４を参照して説明する。図４において、２
０はインクジェットヘッド部、２１はノズル群、２２は
ヘッド側バンプ列、３１はインク供給口、３２はインク
室側バンプ列、３３は駆動回路部基板、３４はインク室
である。本発明により得られるインクジェットヘッド
は、ノズル群２１を有するインクジェットヘッド部２０
とされ、最終的には図４に示すごとくにインク室３４の
上部の駆動回路部基板３３に設けられるインク室側バン
プ列３２に、インクジェットヘッド部２０のヘッド側バ
ンプ列２２を接続することにより、インクジェットヘッ
ドユニットが得られるものである。この様にして、本発
明のインクジェットヘッド構造により、フレキシブル基
板やワイヤボンディングを用いることなく、コンパクト
なインクジェットヘッドユニットを形成できる。
【００３０】本発明のインクジェットヘッドの第３の実
施例を図５乃至図７を参照して説明する。図５は、本発
明によるインクジェットヘッドの第３の実施例を説明す
るための要部概略構成図で、複数のノズル列が形成され
たインクジェットヘッドの正面，及び側面の概略構成を
それぞれ図５（Ａ），図５（Ｂ）に示すものである。図
５において、１５は流路、１６は基板裏面溝、１７は加
圧液室、１８は隔壁である。図６は、図５に示すインク
ジェットヘッドの構成をさらに説明するための概略構成
図で、インクジェットヘッドの部分断面を含む平面概略
構成図を図６（Ａ）に、底面概略構成図を図６（Ｂ）に
示すものである。図６において、３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄは導体埋め込み用連通孔、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄはノズルである。
【００３１】図７は、本発明のインクジェットヘッドの
第３の実施例についてその製造工程を説明するための要
部概略構成図で、インクジェットヘッドの製造工程を工
程に従って順に図７（Ａ）〜図７（Ｋ）に示すものであ
る。図中、１９はＮｉメッキ膜、２３ａ，２３ｂはドラ
イフィルム、Ｏは開口部である。本実施例のインクジェ
ットヘッドは、ガラス基板１の裏面（対向電極７を形成
しない側の面）を部分的に薄くし、薄い部分に連通孔を
加工することにより、ガラス基板１の全体的な強度を維
持したまま、連通孔の加工を容易に行うことができるよ
うにしたものである。
【００３２】図５及び図６に示すように、ガラス基板１
の対向電極が形成されていない側（裏側）に基板裏面溝
１６を形成し、連通孔の加工を容易にする。また、本発
明のインクジェットヘッドは、連通孔により基板裏面に
電極を引出す構成であるため、ノズル列を４列以上構成
することができ、チップ面積内にパッド領域を必要とせ
ずに単位ウェハ当たりの取り数を増加でき、かつバンプ
の使用により実装がより容易になる。ここで用いるガラ
ス基板は、２００℃から４００℃の温度範囲で単結晶Ｓ
ｉと膨張係数の近いガラス材の基板とする。
【００３３】以下に図７を参照して本実施例のインクジ
ェットヘッドの製造工程を説明する。まず４００μｍ厚
さのガラス基板１における対向電極７を形成しない側
に、ビーズブラスト処理を施して図７（Ａ）に示すごと
くの基板裏面溝１６を形成する。このときの切削量は３
５０μｍとし、従って基板裏面溝１６の形成部において
は、ガラス基板１の厚みは５０μｍとなる。この基板裏
面溝１６は、各加圧液室毎に形成する必要はなく、ノズ
ル列全領域を一括して形成してもよい。次に図７（Ｂ）
に示すごとくに、スルファミン酸浴メッキ液にて、ガラ
ス基板１にＮｉメッキ膜１９を成膜し、さらにフォトリ
ソグラフィにより連通孔パターンが形成された有機レジ
スト４ａを成膜し、このＮｉメッキ膜１９を硝酸、酢
酸、アセトンが各１：１：１の比の混合液でエッチング
する。得られたＮｉメッキ膜１９をガラスエッチングの
マスクとする。
【００３４】図７（Ｃ）に示すごとくに、ＣＨＦ３ガス
とＳＦ６ガスの混合ガスを用いたドライエッチング法に
より、ガラス基板１をエッチングしＮｉメッキ膜１９を
エッチング液で除去することにより、導体埋め込み用連
通孔３を貫通形成する。次いで図７（Ｄ）に示すごとく
に、フォトリソグラフィによりギャップ溝用のパターン
が形成された有機レジスト４ｂを成膜する。次いで図７
（Ｅ）に示すごとくに、ＣＨＦ３ガスとＳＦ６ガスの混
合ガスを用いてＲＩＥによるエッチングを施し、ギャッ
プ用溝２を形成する。さらに図７（Ｆ）に示すごとく
に、ドライフィルム２３ａ，２３ｂをガラス基板１の両
面に貼り、フォトリソグラフィを行って導体埋め込み用
連通孔３に連通する開口部Ｏを有するマスクを形成し、
これに金メッキを施して連通孔埋め込み導体５を得る。
次いで図７（Ｇ）に示すごとくに、ドライフィルム２３
ａ，２３ｂを除去して連通孔部の形成を完了する。
【００３５】次に図７（Ｈ）に示すごとくに、１００面
Ｓｉ基板８を用意し、これにイオン注入，拡散，または
エピタキシャル成長による手法を用いて棚素またはＰ，
Ａｓの不純物層によるｐｎ接合を形成する。本実施例で
は、この不純物層が振動板８ｖとなる。不純物層の厚さ
は、得ようとする振動板の所定の厚さに対応させ、例え
ば１.５から５μｍ程度の厚さとする。このとき、Ｐや
Ａｓのように不純物の導電型がｎ型ならば、Ｓｉ基板８
としてｐ型基板を使用し、またＢのようにｐ型ならば、
ｎ型基板を使用する。
【００３６】次いで図７（Ｉ）に示すごとくに、ガラス
基板１とＳｉ基板８の不純物導入面とを接触させる。そ
して針電極によりガラス基板１を負とし、Ｓｉ基板８を
置いた台電極を正とするように配線し、大気圧の空気
中，またはＡｒ，Ｎ2，Ｈｅなど不活性ガス中で、４０
０℃に加熱しながら、上記の電極に８００Ｖを印加す
る。この処理により、ガラス基板１とＳｉ基板８とを陽
極接合する。
【００３７】次いで図７（Ｊ）に示すごとくに、電気化
学エッチングによりＳｉ基板８のエッチングを行う。こ
のときガラス基板１の裏面を保護するフッ素樹脂治具に
は、硬い材質であるネオフロン樹脂などの３フッ化樹脂
を用いる。またＯリングにはデュポン社のカルレッツの
ような材質のものを用いることが好ましい。電気化学エ
ッチングに際しては、振動板厚みに対応させて成形した
不純物層の導電形によりエッチング方法が異なる。例え
ば不純物がｎ型の場合、ガラス基板１のオリフラにより
Ｓｉ基板が露出する部分を利用し、抵抗性接触が可能な
ＡｕとＳｂとの合金電極を用い、ｎ型領域にコンタクト
をとる。当該電極（ｎ型Ｓｉ）を正、Ｐｔ電極を負と
し、９０℃の２０％ＫＯＨ水溶液に浸して１.０Ｖ程度
の電圧を印加してエッチングする。この処理により、ｐ
型層はすべてエッチングされｎ型層のみ残り、振動板８
ｖが得られる。一方不純物がｐ型の場合、Ｂ濃度が１Ｅ
２０程度と充分高ければ、ｐ型層のエッチングレートが
非常に遅くなることが知られており、ｐ型層のみ残すこ
とができる（図７（Ｋ））。エッチング液としては例え
ばエチレンジアミンとピロカテコールの水溶液を用い
る。最後に振動板８ｖを形成したガラス基板１を、エッ
チング治具から取り外し、ダイシングしてインクジェッ
トヘッドのアクチュエータ部が完成する。
【００３８】本発明のインクジェットヘッドの第４の実
施例を図８を参照して説明する。図８は、前記第４の実
施例を説明するための要部概略構成図で、インクジェッ
トヘッドの製造工程を工程に従って順に図８（Ａ）〜図
８（Ｌ）に示すものである。図８において、２３はドラ
イフィルムである。本実施例のインクジェットヘッド
は、ギャップ溝および電極を形成したガラス基板と不純
物を導入したＳｉ基板とを陽極接合した後、ガラス基板
側を研磨して所定の厚さまで薄くし、基板に対する連通
孔の形成をより容易にする方法により作成したものであ
る。
【００３９】まず図８（Ａ）に示すごとくに、ガラス基
板１上にフォトリソグラフィによりギャップパターンを
形成した有機レジスト４ａを成膜する。次に図８（Ｂ）
に示すごとくに、ガラス基板１をＣＨＦ３とＳＦ６との
混合ガスを用いたドライエッチング法によりエッチング
してギャップ用溝２を形成する。そして図８（Ｃ）に示
すごとくに、治具でガラス基板１の裏面を保護し、ギャ
ップ用溝２を形成した面にＮｉメッキ膜１９を５μｍの
厚さで成膜し、さらに有機レジスト４ｂにフォトリソグ
ラフィで連通孔パターンを形成する。次いで図８（Ｄ）
に示すごとくに、Ｎｉメッキ膜１９をマスクとし、ＣＨ
Ｆ３とＳＦ６との混合ガスを用いたドライエッチング法
によりガラス基板１を５０μｍエッチングし、導体埋め
込み用連通孔３とする。次に図８（Ｅ）に示すごとく
に、ドライフィルム２３を表面に貼り、パターンニング
した後、導体埋め込み用連通孔部分にＡｕメッキを行
う。次いで図示しないＮｉ膜を０.２μｍの厚さでスパ
ッタ法により成膜し、フォトリソグラフィで対向電極パ
ターンに開口した図示しない有機レジストを成膜し、Ｎ
ｉエッチング液でエッチングして、有機レジストを剥離
液で除去することにより、図８（Ｆ）に示すごとくの対
向電極７を形成する。
【００４０】次に図８（Ｇ）に示すごとくに、Ｓｉ基板
８に対し、振動板の厚みに相当した深さで不純物を導入
し、振動板８ｖとする不純物層を形成する。次いで図８
（Ｈ）に示すごとくに、ガラス基板１とＳｉ基板８の不
純物を導入した側とを以下の手順で陽極接合する。実施
例３と同様に、まずガラス基板１とＳｉ基板８の不純物
導入面を接触させる。ガラス基板１側を針電極により負
とし、Ｓｉ基板８を置いた台電極を正とするように配線
し、大気圧の空気中，またはＡｒ，Ｎ2，Ｈｅなど不活
性ガス中で４００℃に加熱して、上記の電極に８００Ｖ
を印加する。これにより陽極電接合が行われる。
【００４１】図８（Ｉ）に示すごとくに、ガラス基板１
側を研磨し、ギャップ用溝２の形成部においては、ガラ
ス部分が５０μｍ残るようにし、導体埋め込み用連通孔
３に埋め込んだＡｕを露出させる。次に図８（Ｊ）に示
すごとくに、ガラス基板１の研磨面と駆動回路を形成し
た駆動回路基板３３とを、バンプ状導体６をアライメン
トして熱圧着して接着する。または、駆動回路をＳｉ基
板上に一般的な半導体デバイス技術を用いて製作し、部
分的にＳｉを露出させてかつ基板上にバンプ状導体６を
形成し、ガラス基板１の裏面と駆動回路基板３３とをア
ライメントして、３００℃程度の温度で陽極接合しても
よい。次に図８（Ｋ）に示すごとくに、ガラス基板１を
治具に装着し、図７（Ｊ）と同様に電気化学エッチング
により単結晶Ｓｉ板の不純物層を残し、振動板８ｖとす
る。そしてガラス基板１を治具から取り外し、ダイシン
グしてインクジェットヘッドのアクチュエータ部が完成
する。このようにして、インクジェットヘッド用アクチ
ュエータを製作し、図５のような構成で６４ノズル４列
のインクジェットヘッドを１３ｍｍ×１３ｍｍのチップ
サイズで実現できた。
【００４２】次に、図９は、本発明のインクジェットヘ
ッドの第５の実施例を説明するための要部断面概略図
で、図中、５１は電極基板、５２は振動板基板、５３，
５４は流路基板、５５はノズルプレート、５６は振動
板、５７は加圧液室（インク加圧室）、５８はインク供
給路、５９は流体抵抗流路、５０はノズル、６１はイン
ク滴、６２は駆動回路、６３は電極基板５１上に設けら
れた電極で、６３ａは表面側の電極、６３ｂは裏面側の
電極で、同図は、ウェハサイズで振動板基板５２、電極
基板５１を加工し、組立後に個別のヘッドに切り出した
状態を示している。
【００４３】振動板基板５２、電極基板５１の加工、組
立、及び、個別のヘッドへの切断分離方法は以下のよう
にした。振動板基板５２は面方位（１００）、サイズは
４インチ、板厚２００μｍのシリコンを使用した。熱酸
化膜ＳｉＯ2を加圧液室５７の形状にあわせてパターニ
ングし、これをエッチングのマスクとしてＫＨＯにより
エッチングを行い、板厚１０μｍの振動板５６を残し
た。なお、振動板５６部の形状は長手方向で２ｍｍ、短
手方向で０.２ｍｍとした。電極基板５１はシリコンと
熱膨張係数がほぼ等しいこと、振動板５６と電極間の微
少間隔を維持するための陽極接合が可能なことからパイ
レックスガラスを使用した。
【００４４】図１０は、図９に示した電極基板５１の詳
細を示す図で、図１０（Ａ）は側断面図、図１０（Ｂ）
は表面側平面図、図１０（Ｃ）は裏面側平面図で、図示
のように、ガラス基板５１の振動板５６に対向する部分
を外れた部分に貫通口６５が設けられている。ガラス基
板５１に孔加工を施す方法としては各種方法が知られて
いる。表面側の電極６３ａを裏面側に取り出す際には、
孔６５の内部に電極が成膜しやすいこと、孔周辺での電
極切れが起こりにくいことが必要であり、各種孔加工方
法を検討した結果、孔形状がテーパ６５ａ，６５ｂ状
で、孔周囲がなだらかな傾斜を持つサンドブラスト法が
最も電極の裏面取り出しに好適であることがわかった。
サイズは４インチ、厚さ０.５ｍｍのガラスにドライフ
ィルムレジストをラミネートし、露光、現像後に孔形状
に対応して開口を設け、ガラスの表、開面からサンドブ
ラスト加工を行い、入り口径２００μｍ、板厚中心部の
最小径が１３０μｍのテーパ形状の孔を得た。
【００４５】電極基板５１の振動板５６に対応する表面
側には、図１０（Ａ）に示すように、バッファ弗酸で１
μｍの溝を形成し、スパッタリング法によりニッケルを
２０００Å成膜して電極６３を形成した。電極基板１の
裏面側には同じくニッケルを２０００Å成膜すると共
に、ＦＰＣとの接着性を良好にするため、金を２０００
Å成膜して電極６３ｂを形成した。また、裏面側の電極
パターンは、図１０（Ｃ）に示すように、個別電極６３
ｂが切断部６３ｃを介して共通電極部分６３ｄを持つよ
うに形成した。
【００４６】図１１（Ａ）は、ウェハサイズでの電極基
板を示す図で、点線領域７１は個別ヘッドに対応するも
ので、ここではウェハから６個の個別ヘッド７１が取り
出せるようになっている。また、各個別電極７７は電極
共通部を通して陽極接合用電極７３に通じている。この
ようにウェハサイズで形成した振動板基板と電極基板を
図示しないアライメントマークを使ってアライメントし
て密着させ、振動板基板と電極基板を陽極接合用の上
板、下板にはさんでガラス側電圧を−３５０ボルト、温
度を３５０℃の条件で接合した。
【００４７】図１１（Ｂ）は陽極接合時の、図１１
（Ａ）のＢ−Ｂ線断面に相当する部分を示す図で、振動
板基板８２と電極基板８１は導電性の上板８３及び下板
８４を通して電圧印加されるが、電極の電位は下板８４
及び絶縁板８５の開口を通して、ピン８６などにより上
板８３及び振動板基板８２と等電位とされる。また、図
１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）のＣ−Ｃ線断面に相当する
部分の状態を示す図で、この場合も、下板８４には裏面
側電極との接触を避けるための開口が設けられている。
【００４８】陽極接合後に電極基板部をレーザで切断
し、その後、ダイシングソーで振動板側から電極基板の
一部に至る溝を形成し、この溝から複数の加圧液室とそ
れに対応する電極をもつ個別ヘッドに分離した。個別ヘ
ッド形状に切断分離後に予め接合されていたノズル板、
及び流路基板を振動板基板側とアライメントし接合し
た。なお、流路板をステンレスのエッチングで、ノズル
板をニッケルのエレクトロフォーミング法で形成し、エ
ポキシ系接着剤でノズル板、流路板、振動基板の接合に
はエポキシ系接着剤を使用した。電極基板の裏側に取り
出した個別電極のピッチに対応したＦＰＣを試作し、ハ
ンダにより電極と接合後に電極に電圧を印加し振動板の
変位をレーザドップラ振動計で測定したところ良好な電
気的接続がなされていることがわかった。
【００４９】ＦＰＣにより電気的接続を行う場合、陽極
接合後の取り扱い上の不注意で電極基板裏側の孔周囲の
電極が切断されることを防止するため、及びＦＰＣとの
接合強度を増加するため、図１２，図１３に示す方法を
試験した。図１２（Ａ）は、電極基板５１に設けられた
孔６５に導電性接着剤９１を充填するものであり、具体
的には、陽極接合後に、ウェハレベルでディスペンサー
により導電性接着剤９１を定量孔６５内部に注入し、加
熱硬化させたものである。図１２（Ｂ）はＦＰＣの孔に
対応する部分のハンダ９２を突起９３させ、加熱により
ハンダを孔内部に溶融させたものである。なお、９４は
電極保護層である。両方式とも接合強度が向上すること
が確認された。
【００５０】電極基板の厚さが薄い場合、ハンドリング
の際、及び陽極接合時の加圧時に電極基板が破損する恐
れのあることがわかった。単純に板厚を大きくすれば破
損の問題は少なくなるが、サンドブラスト加工時に板内
部に孔が連通しないこと、及び連通させるには入り口側
の開口径を大きくする必要があり、電極間ピッチが大き
くなることがわかった。
【００５１】図１３は、電極基板５１の一部に段差６５
ｃを設けた例を示し、厚さ１ｍｍのパイレックスガラス
電極基板５１の裏面側からサンドブラスト加工で０.８
ｍｍの段差を設けた。さらに表面側から同様にサンドブ
ラスト法で入り口径２００μｍ、板厚中心部の最小径が
１３０μｍのテーパ形状の孔６５ａを得た。段差部に導
電性接着剤９１を充填し、加熱乾燥後にＦＰＣをハンダ
で接合したところ良好な電気的接続が得られることがわ
かった。
【００５２】図１４（Ａ）は、本発明の第６の実施例の
要部断面概略図で、同図は、電極基板５１の電極６３
ａ、及び、振動板基板５２の電極を電極基板５１の裏側
に取り出す方法を示している。ｐ型シリコンの裏面にＡ
ｕを蒸着し、シンターし、オーミック膜１０１を形成し
た。電極基板５１には、前述の方法でテーパ状貫通孔を
形成し、導電性接着剤９５で孔を充填した。また、図１
４（Ｂ）は図１４（Ａ）の平面図であって、図示のよう
に、電極基板５１の裏面側に取り出した電極パターンは
独立電極６３ｂと振動板基板側電極６３ｅともに共通部
分６３ｄを持ち、ウェハサイズでの陽極接合時には、図
１１（Ｂ）と同様に等電位とされ、また陽極接合後に切
断部６３ｃ，６３ｆを切断することにより分離される。
ＦＰＣでの接続を評価したところ良好な電気的接続と機
械強度が得られることがわかった。なお、以上で説明し
たインクジェットヘッド構造にも次のような改良すべき
点がある。１）例えば対向電極のピッチが３３０μｍ
（７５ｄｐｉ）で対向電極の幅を３００μｍとした場
合、厚さ１ｍｍのガラス基板に対して連通孔を開け導体
を埋め込んでも信頼性良く導体を埋め込むことは困難で
ある。信頼性良く埋め込むためにはガラス基板を薄くす
るしかない。２）開口部を１００μｍ以下とする連通孔
を例えば厚さ１ｍｍ開けるのは困難であり、高密度化に
は向かない。
【００５３】そこで、次にこの問題を解決するための構
成を説明する。図１５は、インクジェットヘッドの第７
の実施例の要部断面概略図を示す。図中、ウェハサイズ
で振動板基板１１０、振動板１２０の対向電極２２０を
なす電極基板２１０を加工、組立後に個別のチップに切
り出した状態を示している。振動板基板１１０は例えば
（１００）面または（１１０）面を基板表面に有するＳ
ｉウェハから成なり、そのＳｉウェハを加圧液室の形状
に合わせて溝加工し、板厚５μｍの振動板１２０を構成
している。振動板１２０の対向電極２２０をなす電極基
板２１０は例えば（１００）面または（１１０）面を基
板表面に有するＳｉウェハからなり、その電極基板２１
０には振動板１２０に対向させた位置に対向電極２２０
が配置され、振動板１２０とその対向電極２２０問には
微小間隔を確保してある。
【００５４】電極基板２１０の振動板１２０と対向して
いない部分で、かつその振動板対向電極２２０の位置に
整合させて、電極基板２１０裏側から連通孔２３０を設
けている。その連通孔２３０に電極基板２１０の導電型
と異なる導電型を示す不純物層からなる引出し電極２４
０を形成しており、その引出し電極２４０を介して、電
極基板２１０表側にある振動板１２０の対向電極２２０
を電極基板２１０裏側に引出している。図１５では連通
孔２３０としているが、振動板１２０の対向電極２２０
と引出し電極２４０が電気的に十分導通が取れる深さで
あれば、数μｍの厚さを残した溝でも十分機能する。
【００５５】さらに、電極基板２１０裏側の引出し電極
２４０上へ、実装用メタルパッド２５０を形成してい
る。これらの構成の振動板基板１１０と電極基板２１０
とをＳｉ−Ｓｉ直接接合などにより、張り合わせてあ
り、さらにはインク供給口３２０とインク吐出口である
ノズル孔３３０を形成したノズル基板３１０を振動板基
板１１０上に張り合わせてインクジェットヘッドを構成
している。図１６は、図１５に示す構成のインクジェッ
トヘッドを形成する製造工程を説明するための要部断面
概略図で、製造工程を工程順に従って図１６（Ａ）〜図
１６（Ｆ）に示すものである。
【００５６】工程１：電極基板２１０としているｐ型
（１１０）Ｓｉウェハを用い、その表面と裏面には約５
０００Åの膜厚で熱酸化膜２６０を形成している（図１
６（Ａ）。）この熱酸化膜２６０は振動板１２０と振動
板１２０の対向電極２２０とのギャップを形成する。振
動板１２０と対向電極２２０の間に電圧をかけること
で、このギャップ内に静電力が働き、振動板１２０は対
向電極２２０側に引っ張られ、その静電力を開放した際
にＳｉ液室１３０（図１５）内のインクがノズル孔３３
０から飛び出す。ここではｐ型（１１０）Ｓｉウェハを
用いたが、（１００）Ｓｉウェハを用いてもよい。ま
た、ウェハの導電型もｐ型に限らずｎ型でも構わない。
【００５７】工程２：熱酸化膜２６０を形成した電極基
板２１０の裏面にフォトリソグラフィ技術を用いて形成
したフォトレジストマスク（図示せず）をもって、バッ
フアード・フッ酸により熱酸化膜２６０をエッチング
し、開口窓を形成する（図１６（Ｂ））。その開口窓の
形状としては例えば、図１７（Ａ）に示すように５４.
７°の角度をなす〈２１１〉方向と〈１１０〉方向とか
らなる四角形（斜線領域）にする。その四角形の窓を通
して、例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド）にて異方性エッチングを行ないウェハ表面に
対し、垂直な２つの〈１１１〉面と３５.３°をなす２
つの〈１１１〉面にて囲まれた連通孔２３０（図１６）
または溝を形成する（図１７（Ｂ）〜図１７（Ｄ））。
ＴＭＡＨ以外にＫＯＨ（水酸化カリウム），ＮａＯＨ
（水酸化ナトリウム），ヒドラジン等を用いることが可
能である。
【００５８】図１７（Ｂ）は図１７（Ａ）の斜線領域を
異方性エッチングしたときの開口窓から見た平面略図で
ある。また、図１７（Ｃ）は図１７（Ｂ）のＡ−Ａ断面
略図である。図１７（Ｄ）は図１７（Ｂ）のＢ−Ｂ断面
略図である。電極基板２１０として（１００）Ｓｉウェ
ハを用いた場合はその開口窓の形状としては例えば、図
１８（Ａ）に示すように直交する２つの〈１１０〉方向
からなる四角形にする。その四角形の窓を通して、例え
ばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）
にて異方性エッチングを行ないウェハ表面に対し５４.
７゜をなす４つの〈１１１〉面にて囲まれた連通孔２３
０（図１６）または溝を形成する（図１７（Ｂ）〜図１
７（Ｃ））。ＴＭＡＨ以外にＫＯＨ（水酸化カリウ
ム），ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム），ヒドラジン等を
用いることが可能である。
【００５９】図１８（Ｂ）は図１８（Ａ）の斜線領域を
異方性エッチングしたときの開口窓から見た平面略図で
ある。また、図１８（Ｃ）は図１８（Ｂ）のＡ−Ａ断面
略図である。図１７，図１８では連通しない溝の場合を
記載している。 工程３：電極基板２１０の表面と裏面の熱酸化膜２６０
の一部をフォトリソグラフィ技術を用いて形成したフォ
トレジストマスク（図示せず）をもって、バッフアード
・フッ酸により熱酸化膜２６０をエッチングし、開口窓
を形成する（図１６（Ｃ））。熱酸化膜２６０の窓があ
いたＳｉ表面に例えばリンプレートを用いたリンの固相
拡散を行ない、引出し電極２４０が形成される。その際
対向電極２２０と引出し電極２４０は電気的に導通す
る。電極基板２１０として、ｎ型Ｓｉウェハを用いた場
合は拡散源としてボロンなどを用いて、ｐ型の高濃度層
からなる対向電極２２０と引出し電極２４０を形成して
もよい。
【００６０】工程４：Ｓｉの異方性エッチングにて加工
形成した板厚３μｍの振動板１２０からなる振動板基板
１１０を電極基板２１０に貼り付ける（図１６
（Ｄ））。貼り付ける方法としては例えば電極基板２１
０上の熱酸化膜２６０を介した、Ｓｉ−Ｓｉの直接接合
を用いる。 工程５：電極基板２１０裏側の拡散領域へ実装用メタル
パッド２５０をメタルマスクを用いた真空蒸着法にて形
成する。実装用メタルパッド２５０としてはＡｌ，Ｔｉ
／Ｐｔ／Ａｕ等を用いることが出来る（図１６
（Ｅ））。工程６：ノズル孔３３０、インク供給口３２
０を形成したノズル基板３１０を振動板基板１１０に位
置整合させ、エポキシ系接着剤を用いて接着し、インク
ジェットヘッドが完成する（図１６（Ｆ））。
【００６１】図１９は、本発明のインクジェットヘッド
の第８の実施例の要部断面概略図であり、前記別の実施
例の対向電極２２０を金属電極に変えた場合である。金
属電極を形成後電極基板２１０と振動板基板１１０とを
張り合わせる工程でＳｉ−Ｓｉの直接接合を使えば１０
００℃近い温度にする必要があり、この金属電極として
はＴｉ膜、Ｗ膜等の耐熱性の高い金属を用いるのが好ま
しい。
【００６２】図２０は、本発明のインクジェットヘッド
の第９の実施例の要部断面概略図であり、第６の実施例
における振動板１２０側の電極も対向電極２２０側の電
極と同様に電極基板２１０裏側に引出し、同一平面上で
振動板１２０側の電極と対向電極２２０側の電極とを実
装することができるようにしたものである。因みに前記
第７の実施例、第８の実施例では振動板１２０側の電極
に引出しは図示していないが振動板基板１１０表面の一
部に電極を付け実装をしている。振動板１２０側電極の
引出し電極２４０形成と実装用メタルパッド２５０形成
は対向電極２２０の引出し電極２４０形成と実装用メタ
ルパッド２５０形成と同時に同じプロセスで造ることが
出来る。
【００６３】電極基板２１０と振動板基板１１０との間
には５０００Åの熱酸化膜２６０があるので振動板１２
０と電極基板２１０とは導通しない。ここに導電性充填
剤２７０を流し込み、加熱硬化することで導通させる。
【００６４】次に、本発明の第４の目的である、ドット
密度（ノズル密度）を上げた場合に実装対応可能なデバ
イス構成にしたインクジェットヘッドを達成するための
実施例を説明する。図２１は、ウエハサイズで振動板基
板１１０，振動板１２０の対向電極２２０をなす電極基
板２１０を加工，組立後に個別のチップに切り出した状
態のインクジェットヘッドの要部断面概略図である。振
動板基板１１０は、例えば、（１００）面または（１１
０）面を基板表面に有するＳｉウエハからなり、そのＳ
ｉウエハを加圧液室の形状に合わせて溝加工し、板厚５
μｍの振動板１２０を構成している。
【００６５】振動板１２０の対向電極２２０を備えた電
極基板２１０は、例えば、（１００）面または（１１
０）面を基板表面に有するＳｉウエハから成り、その電
極基板２１０には、振動板１２０に対向させた位置に対
向電極２２０が配置され、振動板１２０とその対向電極
２２０間には微小間隔を確保してある。電極基板２１０
の振動板１２０と対向していない部分で、かつ、その振
動板対向電極２２０の位置に整合させて、電極基板２１
０裏側から連通孔２３０を設けている。その連通孔２３
０に電極基板２１０の導電型と異なる導電型を示す不純
物層からなる引出し電極２４０を形成しており、その引
出し電極２４０を介して、電極基板２１０表側にある振
動板１２０の対向電極２２０を電極基板２１０裏側に引
出している。図２１では、連通孔２３０としているが、
振動板１２０の対向電極２２０と引出し電極２４０が電
気的に十分導通が取れる深さであれば、数μｍの厚さを
残した溝でも十分機能する。さらに、電極基板２１０裏
側の引出し電極２４０上へ、実装用メタルパッド２５０
を形成している。
【００６６】これらの構成の振動板基板１１０と電極基
板２１０とをＳｉ−Ｓｉ直接接合などにより、張り合わ
せてあり、さらにはインク供給口３２０とインク吐出口
であるノズル孔３３０を形成したノズル基板３１０を振
動板基板１１０上に張り合わせてあるようなインクジェ
ットヘッド構成である。
【００６７】図２２は、振動板１２０側の電極も対向電
極２２０側の電極と同様に電極基板２１０裏側に引出し
たインクジェットヘッドの要部断面概略図である。この
ような構成にすることで、同一平面上で振動板１２０側
電極と対向電極側電極２２０とを実装することができ
る。因みに、図２１では振動板１２０側電極の引出しは
図示していないが、振動板基板１１０表面の一部に電極
を付け実装をしている。振動板１２０側電極の引出し電
極２４０の形成と実装用メタルパッド２５０の形成は、
対向電極２２０の引出し電極２４０形成と実装用メタル
パッド２５０形成と同時に同じプロセスで造ることがで
き、電極基板２１０と振動板基板１１０との間には５０
００Åの熱酸化膜２６０があるので、振動板１２０と電
極基板２１０とは導通しない。ここに導電性充填剤２７
０を流し込み、加熱硬化することで導通させる。
【００６８】図２３，図２４は、図２１，図２２に示す
振動板１２０の対向電極２２０ないし振動板１２０側電
極を、インク吐出口であるノズル孔と対向する面へ引出
した実施例の平面概略図である。図２３は、３列からな
るノズル孔３３０のアレイが一定間隔をおいて並んでい
る。３列からなる各ノズル３３０アレイ（１，ｎ，ｍ
列）は一定間隔で整列している。駆動用ドライバーを用
いて印字するための用紙の進行方向（主走査方向）にイ
ンク滴を飛ばし、図２３（Ｂ）に示すように（ｌ−
１），（ｍ−１），（ｎ−１），（ｌ−２），（ｍ−
２），（ｎ−２），…と印字された像が１，ｍ，ｎ列の
ノズル３３０から吐出されたインク滴の組み合わせで作
られる。このように３列からなるノズル３３０アレイを
もって作像することができる。本実施例では３列からな
るノズル３３０アレイに関して述べてきたが、４列以上
からなるノズル３３０アレイでも同様に動作させること
ができる。特に、列の数を増やせばそれだけドット密度
を高くできる。
【００６９】図２４は、図２３の３列からなるノズル３
３０のアレイが同一チップ内に４組等間隔に整列して並
んでおり、カラーのインクジェットプリンタに用いる場
合のヘッド構成にしたものである。カラーのインクジェ
ットプリンタとしては、例えば、イエロー（Ｙ），マゼ
ンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の４色の組
み合わせからなる。この実施例の構成は４色を一つのチ
ップのなかに盛り込んでいる。このような構成のチップ
にすると、各色間でのドット位置ずれを極力小さくする
ことができる。また、図２３のようなチップを各色毎に
実装するよりは実施にかかる時間が少なくてすむと共
に、各色間での位置合わせが不要であるといったメリッ
トがある。
【００７０】
【発明の効果】請求項１，２，３に対応する効果：フレ
キシブル基板を用いなくともヘッドの裏側に電極を引出
すことができ、これにより、単位ウェハにおけるノズル
の取り数を多くすることができるため、ヘッド当たりの
ノズル密度を増加させることができ、実装コストを大幅
に削減できる。とくに、カラー記録の場合にヘッド配列
の寸法が小さくできるためプリンタ全体の小型化が可能
となる。請求項４に対応する効果：簡便な構成でプリン
ト基板への接続を容易に行うことができる。請求項５に
対応する効果：基板裏面の必要とする場所にバンプを形
成することができる。請求項６に対応する効果：インク
を貯蔵するインク室から基板を貫通する流路を介して共
通液室にインクを供給することでインクジェットヘッド
ユニットをよりコンパクトにすることができる。請求項
７に対応する効果：連通孔の形成を容易にし、精密かつ
信頼性の高い構造が得られる。請求項８に対応する効
果：連通孔の形成を容易にし、精密かつ信頼性の高い構
造が得られる。請求項９に対応する効果：合理的な工程
により駆動回路形成，及び連通孔形成を行うことがで
き、精密かつ信頼性の高い構造が得られる。
【００７１】請求項１０に対応する効果：連通孔形状が
テーパ状であるため電極取り出しに有利で、且つ、孔周
囲がなだらかで孔周囲での電極切れが防止出来るサンド
ブラスト加工で連通孔を設けることにより電極基板の電
極を容易に裏面に取り出すことができる。請求項１１，
１２，１８に対応する効果：連通孔に導電性充填剤を設
けたため電気的接続、及び機械的強度の信頼性が向上す
る。請求項１３に対応する効果：ＦＰＣ等の接続部材の
一部に突起を形成することにより、電気的接続、及び機
械的強度の信頼性が向上する。請求項１４に対応する効
果：電極基板の一部に段差を設けることにより、比較的
厚い電極基板に対しても信頼性の良い接続が得られる。
請求項１５，１９に対応する効果：電極基板の裏面側に
取り出された複数の駆動用電極が共通部分を有する形状
にすることにより、陽極接合時の振動板基板と電極基板
とのウェハサイズでの等電位化が容易に実現出来るため
陽極接合時の振動板変形による不良を防止できる。請求
項１６，１７に対応する効果：電極基板の電極を、さら
には振動板基板の電極を電極基板の裏面側に取り出すこ
とにより、ウェハサイズでの加工、組立が一層容易とな
る。
【００７２】請求項２０に対応する効果：インクジェッ
トヘッドは電極基板の電極を電極基板内の溝または連通
孔を通して電極基板裏側に取り出すことで電極基板裏側
で電圧印加に必要な実装ができるので、インクジェット
ヘッドに必要なチップの表面積が小さくなり低価格化が
可能となる。また、実装表面上部に積層するものが無い
ので、実装が容易に出来る。請求項２１，２２に対応す
る効果：インクジェットヘッドは電極基板表面の電極を
電極基板内の溝または連通孔に拡散、注入などによる不
純物を通して電極基板裏面に引出しているので、溝また
は連通孔の開口面積を大きくすることなく信頼性の高い
導通が電極基板表面−裏面間で得られる。
【００７３】請求項２３に対応する効果：インクジェッ
トヘッドは電極基板の電極を電極基板内の溝または連通
孔を通して電極基板裏側に取り出すと共に振動板基板の
電極を電極基板の裏側に取り出すことで電極基板裏側で
電極引出しに必要な実装が同時に同一平面上でできるの
で、インクジェットヘッドに必要なチップの表面積が小
さくなる、実装でＦＰＣを使えばＦＰＣは１枚で済む等
の点で低価格化が可能となる。また、実装表面上部に積
層するものが無いので、実装が容易に出来る。請求項２
４に対応する効果：請求項４のインクジェットヘッドは
電極基板表面の電極と振動板電極を電極基板内の溝また
は連通孔に拡散、注入などによる不純物を通して電極基
板裏面に引出しているので、溝または連通孔の開口面積
を大きくすることなく信頼性の高い導通が電極基板表面
−裏面間で得られる。
【００７４】請求項２５に対応する効果：インクジェッ
トヘッドは（１００）または（１１０）シリコンウェハ
を電極基板として用いるので、異方性ウエットエッチン
グ技術で（１１１）面のエッチングレートが（１００）
面、（１１０）面と比較しエッチングレートが遅い特徴
を利用した溝または連通孔の加工が容易に出来る。請求
項２６に対応する効果：インクジェットヘッドはエッチ
ングレートが遅いためエッチング停止面として機能する
（１１１）面を少なくとも２つ含む面にて囲まれた溝ま
たは連通孔になっているので、精度の良い溝または連通
孔の加工が容易に出来る。請求項２７に対応する効果：
電極基板表面に対して少なくとも２つの垂直な面を含む
面にて囲まれた溝または連通孔になっているので、個々
の振動板電極の高密度化が可能となる。
【００７５】請求項２８，２９に対応する効果：静電型
インクジェットヘッドを３列以上の列からなるアレイ構
造にしてインクジェットヘッドを構成したので、各列で
のビット間隔を広く取れるようにしているので、電極幅
が大きく取れ、それに伴い、より低電圧動作ができると
ともに、インクのドット密度を上げることができるの
で、解像度の高い画像を実現することができる。請求項
３０に対応する効果：静電型インクジェットヘッドの各
列がずれて配列している３列以上の列からなるアレイ構
成を複数組組み合わせてインクジェットヘッドを構成し
たため、カラー化等の複数ヘッドを同一チップ内に作り
込めることにより、チップを各色毎に実装するよりは実
装にかかる時間が少なくてすむとともに、各色間での位
置合わせが不要となり、各色のヘッドの位置合わせ精度
が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のインクジェットヘッドの第１の実施
例の要部断面概略図である。
【図２】 本発明のインクジェットヘッドの第２の実施
例の要部断面概略図である。
【図３】 図２の工程で得られたインクジェットヘッド
の要部断面概略図である。
【図４】 本発明のインクジェットヘッドを用いて構成
するインクジェットヘッドユニットの構成概念を示す図
である。
【図５】 本発明のインクジェットヘッドの第３の実施
例の要部断面概略図である。
【図６】 図５に示すインクジェットヘッドの平面概略
構成図である。
【図７】 本発明のインクジェットヘッドの第３の実施
例の製造工程を説明するための図である。
【図８】 本発明のインクジェットヘッドの第４の実施
例の要部概略構成図である。
【図９】 本発明のインクジェットヘッドの第５の実施
例の要部概略構成図である。
【図１０】 図９における電極基板の詳細を示す図であ
る。
【図１１】 ウェハサイズでの電極基板の一例を示す図
である。
【図１２】 電極基板の他の例を説明するための図であ
る。
【図１３】 電極基板の一部に段差を設けた更に他の例
を示す図である。
【図１４】 本発明のインクジェットヘッドの第６の実
施例の要部断面概略図である。
【図１５】 本発明のインクジェットヘッドの第７の実
施例の要部概略構成図である。
【図１６】 図１５に示すインクジェットヘッドの形成
製造工程を説明するための要部断面概略図である。
【図１７】 （１１０）Ｓｉウェハを用いた電極基板に
形成する開口窓の形状を説明するための図である。
【図１８】 （１００）Ｓｉウェハを用いた電極基板に
形成する開口窓の形状を説明するための図である。
【図１９】 本発明のインクジェットヘッドの第８の実
施例の要部概略構成図である。
【図２０】 本発明のインクジェットヘッドの第９の実
施例の要部概略構成図である。
【図２１】 ウエハサイズで加工・組立後に個別のチッ
プに切り出した状態のインクジェットヘッドの要部断面
図である。
【図２２】 他のインクジェットヘッドについての図２
１と同様の図である。
【図２３】 アレイ状配置の一例を説明するインクジェ
ットヘッドの平面図である。
【図２４】 アレイ状配置の他の例を説明するインクジ
ェットヘッドの平面図である。
【図２５】 従来のインクジェットヘッドの構成例を説
明するための要部断面図である。
【図２６】 従来のインクジェットヘッドの別の構成例
を説明するための要部断面図である。
【図２７】 従来のインクジェットヘッドの別の構成例
を説明するための図である。
【図２８】 図２７に示すインクジェットヘッドの一次
元アレイ状の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１…電極（ガラス）基板、２…ギャップ用溝、３（３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）…導体埋め込み用連通孔、４
ａ，４ａ′４ｂ…有機レジスト、５…連通孔埋め込み導
体、６，６′…バンプ状導体、７…対向電極、８…Ｓｉ
基板、８ｖ…振動板、９…金属板（ノズル板）、１０…
インク供給口、１１…共通液室、１２…インク供給用連
通孔、１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）…ノズ
ル、１４…メタル配線パターン、１５…流路、１６…基
板裏面溝、１７…加圧液室、１８…隔壁、１９…Ｎｉメ
ッキ膜、２０…インクジェットヘッド部、２１…ノズル
群、２２…ヘッド側バンプ列、２３（２３ａ，２３ｂ）
…ドライフィルム、３１…インク供給口、３２…インク
室側バンプ列、３３…駆動回路基板、３４…インク室、
４１…支持体、４２…ヒータボード、４３…フレキシブ
ル配線基板、４４…コンタクトパッド、４５…吐出口、
４６…ワイヤボンディング、５０…ノズル、５１…電極
（ガラス）基板、５２…振動板基板、５３，５４…流路
基板、５５…ノズルプレート、５６…振動板、５７…加
圧液室、５８…インク供給路、５９…流体抵抗流路、６
０…ノズル、６１…インク滴、６２…駆動回路、６３，
６３ａ，６３ｂ…電極、６３ｃ，６３ｆ…切断部、６３
ｄ…共通電極部分、６３ｅ…電極、６５…孔、６５ａ，
６５ｂ…テーパ、６５ｃ…段差、７１…個別ヘッド、７
３…陽極接合用電極、７７…個別電極、８１…電極基
板、８２…振動板基板、８３…上板、８４…下板、８５
…絶縁板、８６…ピン、９１…導電性接着剤、９２…ハ
ンダ、９３…突起、９４…電極保護層、９５…導電性接
着剤、１０１…オーミック膜、１１０…振動板基板、１
２０…振動板、１３０…Ｓｉ液室、２１０…電極基板、
２２０…対向電極、２３０…連通孔、２４０…引出し電
極、２５０…実装用メタルパッド、２６０…熱酸化膜、
２７０…導電性充填剤、３１０…ノズル基板、３２０…
インク供給口、３３０…ノズル孔、Ｏ…開口部。
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平10−61308 (32)優先日 平10(1998)３月12日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 安住 純一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄層の振動板を構成する振動板基板と、
    振動板基板に微小間隔離れて配置され該振動板の対向電
    極を表面側に有する電極基板間に電圧を印加し、振動板
    と対向電極との間の静電力による振動板の機械的運動で
    インクを吐出させるインクジェットヘッドにおいて、前
    記電極基板の前記表面側の対向電極を該電極基板の裏面
    側に取り出したことを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載されたインクジェットヘ
    ッドにおいて、前記電極基板に連通孔を設け、該連通孔
    を通して前記表面側の電極を電極基板の裏面側に取り出
    したことを特徴とするインクジェットヘッド。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載されたインクジェットヘ
    ッドにおいて、前記連通孔に導体が埋め込まれるととも
    に、前記電極基板の対向電極が設けられる面の裏面にバ
    ンプ状導体を設け、前記連通孔内の前記導体を介して前
    記対向電極と前記バンプ状導体とを電気的に接続したこ
    とを特徴とするインクジェットヘッド。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載されたインクジェットへ
    ッドにおいて、前記対向電極と前記連通孔内の前記導体
    と前記バンプ状導体とが直接に接続されるように配され
    ていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４のいずれかに記載された
    インクジェットヘッドにおいて、前記バンプ状導体と前
    記連通孔内の前記導体との電気的な接続を前記電極基板
    の前記バンプ状導体が設けられた表面に設けた配線を介
    して行うようにしたことを特徴とするインクジェットヘ
    ッド。
  6. 【請求項６】 請求項３乃至５のいずれかに記載された
    インクジェットヘッドにおいて、前記対向電極側に、イ
    ンクを加圧する複数の加圧液室と、該各加圧液室に連通
    しインクを供給する共通液室とを備え、該共通液室から
    前記電極基板の前記バンプ状導体が形成された面にまで
    連通するインク供給用流路が設けられていることを特徴
    とするインクジェットヘッド。
  7. 【請求項７】 請求項３乃至６いずれかに記載されたイ
    ンクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の対向電極
    が設けられる面の裏面に前記連通孔の形成を容易化する
    ための凹部を形成したことを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
  8. 【請求項８】 請求項３乃至７のいずれかに記載された
    インクジェットヘッドにおいて、前記振動板として用い
    る層が成層された単結晶シリコン基板と、前記対向電極
    が設けられる電極基板とを接合後、前記対向電極が設け
    られる基板を所定厚みまで研磨する工程を含む製造工程
    により製造されてなることを特徴とするインクジェット
    ヘッド。
  9. 【請求項９】 請求項８に記載されたインクジェットヘ
    ッドにおいて、前記対向電極が設けられる電極基板を所
    定厚みまで研磨する前記工程の後に、駆動回路が設けら
    れた駆動回路基板を接着ないし接合する工程を含むこと
    を特徴とするインクジェットヘッド。
  10. 【請求項１０】 請求項２に記載されたインクジェット
    ヘッドにおいて、前記連通孔がテーパ形状であることを
    特徴とするインクジェットヘッド。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記連通孔に導電性充填剤を充填し
    たことを特徴とするインクジェットヘッド。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記導電性充填材は導電性接着剤で
    あることを特徴とするインクジェットヘッド。
  13. 【請求項１３】 請求項２又は１０に記載されたインク
    ジェットヘッドにおいて、前記電極基板側の裏面側に設
    けられた電極と前記振動板駆動回路とを接続する接続部
    材の一部が前記連通孔に対応した突起を有することを特
    徴とするインクジェットヘッド。
  14. 【請求項１４】 請求項２、１０乃至１２のいずれかに
    記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極基
    板の前記連通孔を含む裏面側の一部に段差を有すること
    を特徴とするインクジェットヘッド。
  15. 【請求項１５】 請求項１、２、１０乃至１４のいずれ
    かに記載されたインクジェットヘッドにおいて、前記電
    極基板の裏面側に取り出された複数の駆動用電極が共通
    部分を有する形状であることを特徴とするインクジェッ
    トヘッド。
  16. 【請求項１６】 請求項１に記載されたインクジェット
    ヘッドにおいて、前記電極基板の表面側の対向電極を該
    電極基板の裏面側に取り出すのに加え、前記振動板基板
    の電極をも前記電極基板の裏面側に取り出したことを特
    徴とするインクジェットヘッド。
  17. 【請求項１７】 請求項２に記載されたインクジェット
    ヘッドにおいて、前記電極基板に前記振動板に連通する
    連通孔を有し、該連通孔を通して前記電極基板及び振動
    板基板の表面電極を前記電極基板の裏面に取り出したこ
    とを特徴とするインクジェットヘッド。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記連通孔に導電性充填剤を充填し
    たことを特徴とするインクジェットヘッド。
  19. 【請求項１９】 請求項１６乃至１８のいずれかに記載
    されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極基板の
    裏面側に取り出された複数の駆動用電極、及び、振動板
    基板の電極が共通部分を有する形状であることを特徴と
    するインクジェットヘッド。
  20. 【請求項２０】 請求項１に記載されたインクジェット
    ヘッドにおいて、単結晶材料からなる電極基板の表裏少
    なくとも一面から連通孔を形成し、該連通孔を通して振
    動板の対向電極を電極基板の裏面に取り出したことを特
    徴とするインクジェットヘッド。
  21. 【請求項２１】 請求項１に記載されたインクジェット
    ヘッドにおいて、単結晶材料からなる電極基板の表裏少
    なくとも一面から溝を形成し、該溝を通して振動板の対
    向電極を電極基板の裏面に取り出したことを特徴とする
    インクジェットヘッド。
  22. 【請求項２２】 請求項２０又は２１に記載されたイン
    クジェットヘッドにおいて、前記溝または連通孔及び電
    極基板裏面の一部に不純物を拡散または注入して不純物
    層を形成し、電極基板裏面と振動板の対向電極とが前記
    不純物層を介し電気的に導通することを特徴とするイン
    クジェットヘッド。
  23. 【請求項２３】 請求項２０又は２１に記載されたイン
    クジェットヘッドにおいて、前記溝または連通孔を通し
    て、さらに振動板基板の電極を電極基板の裏側に取り出
    したことを特徴とするインクジェットヘッド。
  24. 【請求項２４】 請求項２３に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記溝または連通孔及び電極基板裏
    面の一部に不純物を拡散または注入して不純物層を形成
    し、電極基板裏面と振動板の対向電極とを前記不純物層
    を介し電気的に導通すると共に、電極基板裏面と振動板
    の電極を前記不純物層及び導電性充填剤を介して電気的
    に導通し、かつ、電極基板表面の振動板の対向電極と振
    動板の電極とが絶縁されていることを特徴とするインク
    ジェットヘッド。
  25. 【請求項２５】 請求項２０乃至２４のいずれかに記載
    されたインクジェットヘッドにおいて、前記電極基板が
    単結晶材料からなる（１００）または（１１０）シリコ
    ンウェハであることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  26. 【請求項２６】 請求項２０乃至２４のいずれかに記載
    されたインクジェットヘッドにおいて、前記溝または連
    通孔が少なくとも２つの（１１１）面を含む面にて囲ま
    れた形状であることを特徴とするインクジェットヘッ
    ド。
  27. 【請求項２７】 請求項２６に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記溝または連通孔が電極基板表面
    に対して少なくとも２つの垂直な面を含む面にて囲まれ
    ていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  28. 【請求項２８】 請求項１乃至４のいずれかに記載され
    た前記インクジェットヘッドは、該インクジェットヘッ
    ドを構成するアクチュエータ、個別液室及びノズルが、
    少なくとも３列以上の列から成るアレイ構造をなしてい
    ることを特徴とするインクジェットヘッド。
  29. 【請求項２９】 請求項２８に記載されたインクジェッ
    トヘッドにおいて、前記各列が、互いにずらして配列さ
    れていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  30. 【請求項３０】 請求項２８又は２９に記載されたイン
    クジェットヘッドを複数組組み合わせて構成したことを
    特徴とするインクジェットヘッド。
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