JPH1134344A - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの製造方法Info
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- JPH1134344A JPH1134344A JP9196070A JP19607097A JPH1134344A JP H1134344 A JPH1134344 A JP H1134344A JP 9196070 A JP9196070 A JP 9196070A JP 19607097 A JP19607097 A JP 19607097A JP H1134344 A JPH1134344 A JP H1134344A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 陽極接合時の単結晶の厚さを充分厚いものと
し、特別な短絡電極を設けなくとも振動板の変形の心配
がないようにした。 【解決手段】 ノズル９と、該ノズル９に連通するイン
ク流路（加圧室）６と、該流路６の一部に設けられた振
動板４と、該振動板４に対向して設けられた個別電極２
とを有し、前記振動板４の共通電極と前記個別電極２と
の間に駆動電圧を印加し、前記振動板４を静電力により
変形させ、前記ノズル９からインク液滴を吐出させる。
前記振動板４はＳｉ単結晶からなり、前記対向（個別）
電極２が乗る基板１は単結晶Ｓｉの２００℃〜４００℃
の温度範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有するガラ
ス材質からなる。前記Ｓｉ単結晶板４をガラス基板１に
陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨によ
り所定の板厚まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノズ
ル部１０を接着または接合する。
し、特別な短絡電極を設けなくとも振動板の変形の心配
がないようにした。 【解決手段】 ノズル９と、該ノズル９に連通するイン
ク流路（加圧室）６と、該流路６の一部に設けられた振
動板４と、該振動板４に対向して設けられた個別電極２
とを有し、前記振動板４の共通電極と前記個別電極２と
の間に駆動電圧を印加し、前記振動板４を静電力により
変形させ、前記ノズル９からインク液滴を吐出させる。
前記振動板４はＳｉ単結晶からなり、前記対向（個別）
電極２が乗る基板１は単結晶Ｓｉの２００℃〜４００℃
の温度範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有するガラ
ス材質からなる。前記Ｓｉ単結晶板４をガラス基板１に
陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨によ
り所定の板厚まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノズ
ル部１０を接着または接合する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びその製造方法、より詳細には、オンディマンド
式のインクジェットプリンタ用ヘッド及びその製造方法
に関する。
ッド及びその製造方法、より詳細には、オンディマンド
式のインクジェットプリンタ用ヘッド及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】オンディマンド方式のインクジェットプ
リンタは安価でありながら比較的画質が良いため、最近
広く使用されている。しかし、印字速度がレーザプリン
タ等に比較し遅いことが問題となっており、印字速度向
上のため高密度化が進めらている。
リンタは安価でありながら比較的画質が良いため、最近
広く使用されている。しかし、印字速度がレーザプリン
タ等に比較し遅いことが問題となっており、印字速度向
上のため高密度化が進めらている。
【０００３】特開平６−２３９８６号公報（インクジェ
ットヘッド及びその製造方法）の発明では次のようにヘ
ッドの高密度化を行なっている。第１のＳｉ基板に単結
晶Ｓｉの（１００）基板を利用し振動板の短辺幅をマス
ク開口寸法にして異方性エッチングを行い高密度の液室
を形成している。液室用の凹形状を形成後、第２の基板
にＳｉ−Ｓｉ接合し、第２の基板部分をエッチング及び
研磨して振動板を形成し、その後、ギャップおよび対向
電極を形成したガラス基板と陽極接合している。
ットヘッド及びその製造方法）の発明では次のようにヘ
ッドの高密度化を行なっている。第１のＳｉ基板に単結
晶Ｓｉの（１００）基板を利用し振動板の短辺幅をマス
ク開口寸法にして異方性エッチングを行い高密度の液室
を形成している。液室用の凹形状を形成後、第２の基板
にＳｉ−Ｓｉ接合し、第２の基板部分をエッチング及び
研磨して振動板を形成し、その後、ギャップおよび対向
電極を形成したガラス基板と陽極接合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、第
１のＳｉ基板に液室用の凹形状を形成後、第２の基板に
Ｓｉ−Ｓｉ接合し、該第２の基板部分をエッチングと研
磨で振動板を形成し、その後、ギャップおよび対向電極
を形成したガラス基板と陽極接合している。３μｍ厚の
Ｓｉ振動板と１μｍ程度のギャップのあるガラス基板と
を陽極接合する場合、数百Ｖの電圧がギャップに印加さ
れ、振動板が変形し、歪みが残留する。このため、各振
動板と対向電極を陽極接合中短絡しておく必要がある。
しかし、振動板の数は１チップで１００以上、ウエハ内
では更に１００程度のチップが存在し、すべてを短絡す
るのはきわめて煩雑である。また、ウエハの中央部にあ
るチップの短絡はそう容易ではない。
１のＳｉ基板に液室用の凹形状を形成後、第２の基板に
Ｓｉ−Ｓｉ接合し、該第２の基板部分をエッチングと研
磨で振動板を形成し、その後、ギャップおよび対向電極
を形成したガラス基板と陽極接合している。３μｍ厚の
Ｓｉ振動板と１μｍ程度のギャップのあるガラス基板と
を陽極接合する場合、数百Ｖの電圧がギャップに印加さ
れ、振動板が変形し、歪みが残留する。このため、各振
動板と対向電極を陽極接合中短絡しておく必要がある。
しかし、振動板の数は１チップで１００以上、ウエハ内
では更に１００程度のチップが存在し、すべてを短絡す
るのはきわめて煩雑である。また、ウエハの中央部にあ
るチップの短絡はそう容易ではない。
【０００５】また、従来技術では、第１、第２のＳｉ基
板を接合後に、電気化学エッチングを行うため、液室用
の凹形状を形成した基板をエッチング中保護する特別な
処理が必要である。例えば、厚い熱酸化膜を形成し、接
合面の分のみ取り去る方法や、エッチング防止のため厚
い有機レジストを塗布する方法などである。
板を接合後に、電気化学エッチングを行うため、液室用
の凹形状を形成した基板をエッチング中保護する特別な
処理が必要である。例えば、厚い熱酸化膜を形成し、接
合面の分のみ取り去る方法や、エッチング防止のため厚
い有機レジストを塗布する方法などである。
【０００６】本発明は、ガラス基板にギャップおよび対
向電極を形成後に市販のウエハ厚みの状態で陽極接合を
行うが、その場合、ウエハの厚みが１５０μｍから数百
μｍになるため、接合時の数百Ｖが印加され、高い電界
が加わっても、Ｓｉウエハが変形する問題は発生しえ
ず、また、接合後の電気化学エッチングにおいては、接
合された基板がガラスであり材質が全く異なるため、特
別な保護を必要としないものである。
向電極を形成後に市販のウエハ厚みの状態で陽極接合を
行うが、その場合、ウエハの厚みが１５０μｍから数百
μｍになるため、接合時の数百Ｖが印加され、高い電界
が加わっても、Ｓｉウエハが変形する問題は発生しえ
ず、また、接合後の電気化学エッチングにおいては、接
合された基板がガラスであり材質が全く異なるため、特
別な保護を必要としないものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ノズ
ルと、該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部
に設けられた振動板と、該振動板に対向して設けられた
個別電極とを有し、前記振動板に取り付けられた共通電
極と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を
静電力により変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐
出するインクジェットへッドにおいて、前記振動板がＳ
ｉ単結晶からなり、前記個別電極が乗る基板が単結晶Ｓ
ｉの２００℃〜４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い
線膨張係数を有するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結
晶をガラス基板に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッ
チングや研磨により所定の板厚まで薄く加工し、後に、
流路、液室、ノズル部を接着または接合すること特徴と
するものである。
ルと、該ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部
に設けられた振動板と、該振動板に対向して設けられた
個別電極とを有し、前記振動板に取り付けられた共通電
極と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を
静電力により変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐
出するインクジェットへッドにおいて、前記振動板がＳ
ｉ単結晶からなり、前記個別電極が乗る基板が単結晶Ｓ
ｉの２００℃〜４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い
線膨張係数を有するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結
晶をガラス基板に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッ
チングや研磨により所定の板厚まで薄く加工し、後に、
流路、液室、ノズル部を接着または接合すること特徴と
するものである。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記Ｓｉ単結晶ガラス基板に陽極接合する場合、雰
囲気を大気圧で行うことを特徴とするものである。
て、前記Ｓｉ単結晶ガラス基板に陽極接合する場合、雰
囲気を大気圧で行うことを特徴とするものである。
【０００９】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、前記個別電極が乗る基板が単結晶Ｓｉの２００℃〜
４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有
するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結晶をガラス基板
に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨に
より所定の板厚まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノ
ズル部を接着または接合することを特徴とするインクジ
ェットヘッド製造方法において、前記液室の前記振動板
以外の全流路の形成に前記ガラス材を用いていることを
特徴とするものである。
て、前記個別電極が乗る基板が単結晶Ｓｉの２００℃〜
４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有
するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結晶をガラス基板
に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨に
より所定の板厚まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノ
ズル部を接着または接合することを特徴とするインクジ
ェットヘッド製造方法において、前記液室の前記振動板
以外の全流路の形成に前記ガラス材を用いていることを
特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による静電型イン
クジェットヘッドの一実施例を説明するための要部概略
図、図２は図１のII−II断面図、図３は加圧液室の断面
図、図４は平面形状を示す図で、図中、１はガラス基
板、２は対向（個別）電極、３は共通電極、４は振動
板、５は接続配線用開口部、６は加圧液室、７は流路、
８は共通液室、９はノズル、１０はガラス隔壁で、ここ
では静電力で駆動する振動板４および対向電極２を含む
基板１を、アクチュエータ部Ｉと呼ぶことに対し、イン
ク吐出のため加圧する加圧液室６、各加圧液室にインク
を供給する共通液室８、加圧液室６と共通液室８間の流
路７およびそれらの隔壁１０を含む部分の内前記アクチ
ュエータ部を除いた部分を簡便のため液室部IIと呼ぶこ
とにする。図示例では対向電極の引き出し配線が共通液
室の下を通っているが設計によっては共通液室の反対側
に出す構成も当然可能である。
クジェットヘッドの一実施例を説明するための要部概略
図、図２は図１のII−II断面図、図３は加圧液室の断面
図、図４は平面形状を示す図で、図中、１はガラス基
板、２は対向（個別）電極、３は共通電極、４は振動
板、５は接続配線用開口部、６は加圧液室、７は流路、
８は共通液室、９はノズル、１０はガラス隔壁で、ここ
では静電力で駆動する振動板４および対向電極２を含む
基板１を、アクチュエータ部Ｉと呼ぶことに対し、イン
ク吐出のため加圧する加圧液室６、各加圧液室にインク
を供給する共通液室８、加圧液室６と共通液室８間の流
路７およびそれらの隔壁１０を含む部分の内前記アクチ
ュエータ部を除いた部分を簡便のため液室部IIと呼ぶこ
とにする。図示例では対向電極の引き出し配線が共通液
室の下を通っているが設計によっては共通液室の反対側
に出す構成も当然可能である。
【００１１】ガラス基板１にギャップＧを形成し、対向
電極２を設ける。ウエハ板厚の単結晶Ｓｉ基板を陽極接
合し所定の厚みにエッチングや研磨し所定の厚みの振動
板４をガラス基板１上に形成し、静電アクチュエータＩ
とする。さらに、ガラス材によりインクの加圧液室６、
インクを各加圧液室に供給する共通液室８およびそれら
間の流路７を形成して液室部IIを形成し、前記アクチュ
エータ部Ｉと陽極接合してインクジェットヘッドを構成
することを基本的製造方法としている。振動板４と液室
形状は、ノズル密度１８０ｄｐｉで振動板短辺幅は１０
０μｍ、長辺長は１.５ｍｍを例としている。
電極２を設ける。ウエハ板厚の単結晶Ｓｉ基板を陽極接
合し所定の厚みにエッチングや研磨し所定の厚みの振動
板４をガラス基板１上に形成し、静電アクチュエータＩ
とする。さらに、ガラス材によりインクの加圧液室６、
インクを各加圧液室に供給する共通液室８およびそれら
間の流路７を形成して液室部IIを形成し、前記アクチュ
エータ部Ｉと陽極接合してインクジェットヘッドを構成
することを基本的製造方法としている。振動板４と液室
形状は、ノズル密度１８０ｄｐｉで振動板短辺幅は１０
０μｍ、長辺長は１.５ｍｍを例としている。
【００１２】図５を参照して、全実施例に共通する静電
形アクチュエータ部Ｉの製造工程について説明する。 ａ）ガラス基板１１に超音波加工機で貫通しスルーホー
ル１２を形成する（図５（Ａ））。 ｂ）ガラス基板１１にＮｉまたはＣｒ薄膜を蒸着法によ
り成膜し、フォトリソグラフィ技術により、有機レジス
トをパターンニングして、ＢＨＦ(緩衝フッ酸)によりエ
ッチングし、１.０μｍ程度のギャップ１３を形成する
（図５（Ｂ））。 ｃ）ギャップ１３内に有機レジストをフォトリソグラフ
ィでパターンニングし、電極となるＴｉ／Ｐｔの積層薄
膜を蒸着法で成膜し、有機レジストを除去しリフトオフ
法で電極のパターンニングを行い対向電極１４を形成す
る（図５（Ｃ））。なお、この対向電極１４上に保護膜
として絶縁膜を形成する場合は、Ｐｔ成膜後、ＳｉＯ2
やホウ酸ガラスの薄膜をスパッタリング法で成膜し、そ
の後同様にリフトオフすることもできる。
形アクチュエータ部Ｉの製造工程について説明する。 ａ）ガラス基板１１に超音波加工機で貫通しスルーホー
ル１２を形成する（図５（Ａ））。 ｂ）ガラス基板１１にＮｉまたはＣｒ薄膜を蒸着法によ
り成膜し、フォトリソグラフィ技術により、有機レジス
トをパターンニングして、ＢＨＦ(緩衝フッ酸)によりエ
ッチングし、１.０μｍ程度のギャップ１３を形成する
（図５（Ｂ））。 ｃ）ギャップ１３内に有機レジストをフォトリソグラフ
ィでパターンニングし、電極となるＴｉ／Ｐｔの積層薄
膜を蒸着法で成膜し、有機レジストを除去しリフトオフ
法で電極のパターンニングを行い対向電極１４を形成す
る（図５（Ｃ））。なお、この対向電極１４上に保護膜
として絶縁膜を形成する場合は、Ｐｔ成膜後、ＳｉＯ2
やホウ酸ガラスの薄膜をスパッタリング法で成膜し、そ
の後同様にリフトオフすることもできる。
【００１３】ｄ）（１００）面Ｓｉ基板１５に不純物硼
素又はＰ、Ａｓをイオン注入、拡散またはエピタキシャ
ル成長で振動板の所定の厚み例えば１.５から５μｍ程
度に対応した深さの不純物層１６でｐｎ接合を形成す
る。このとき、ＰやＡｓのように不純物の導電型がｎ形
ならば、ｐ形基板を使用する。またはＢのようにｐ形な
らば、ｎ形基板を使用する（図５（Ｄ））。
素又はＰ、Ａｓをイオン注入、拡散またはエピタキシャ
ル成長で振動板の所定の厚み例えば１.５から５μｍ程
度に対応した深さの不純物層１６でｐｎ接合を形成す
る。このとき、ＰやＡｓのように不純物の導電型がｎ形
ならば、ｐ形基板を使用する。またはＢのようにｐ形な
らば、ｎ形基板を使用する（図５（Ｄ））。
【００１４】ｅ）ガラス基板１１とｄ）のＳｉ基板１５
の不純物１６を導入した面を接触する。ガラス基板１１
側に針電極により負にＳｉ基板１５を置いた台電極には
正になるように配線する。この時、請求項２の発明のよ
うに、大気圧の空気中またはＡｒ、Ｎ2、Ｈｅなどの不
活性ガス中で、４００℃に加熱し、前記電極に前記極性
で８００Ｖを印加する。このようにして、ガラス基板１
１と該Ｓｉ基板１５を陽極接合する。大気圧で陽極接合
したことで、真空で行った場合に単結晶Ｓｉを薄くした
場合に生じた振動板の変形は見られなかった（図５
（Ｅ））。
の不純物１６を導入した面を接触する。ガラス基板１１
側に針電極により負にＳｉ基板１５を置いた台電極には
正になるように配線する。この時、請求項２の発明のよ
うに、大気圧の空気中またはＡｒ、Ｎ2、Ｈｅなどの不
活性ガス中で、４００℃に加熱し、前記電極に前記極性
で８００Ｖを印加する。このようにして、ガラス基板１
１と該Ｓｉ基板１５を陽極接合する。大気圧で陽極接合
したことで、真空で行った場合に単結晶Ｓｉを薄くした
場合に生じた振動板の変形は見られなかった（図５
（Ｅ））。
【００１５】ｆ）電気化学エッチングでエッチングを行
うが、その場合、基板の振動板厚みに対応した不純物層
の導電形によりエッチング方法が異なるため、場合毎に
分けて説明する。
うが、その場合、基板の振動板厚みに対応した不純物層
の導電形によりエッチング方法が異なるため、場合毎に
分けて説明する。
【００１６】ｎ形の場合 ガラス基板１１のスルーホール１２を通して接合したＳ
ｉ基板１５のｎ形に抵抗性接触できるＡｕ電極１８をメ
タルマスクし蒸着して形成し、４００℃シンタリングす
る。Ａｕ電極配線１９をボンディングし該電極を正、Ｐ
ｔ電極を負にして８０℃のＫＯＨ水溶液に浸してエッチ
ングする。このとき印加する電圧が１.０Ｖ程度でｎ形
でのエッチングが停止し、ｐ形層はすべてエッチングさ
れｎ形層のみ残った（図５（Ｆ））。
ｉ基板１５のｎ形に抵抗性接触できるＡｕ電極１８をメ
タルマスクし蒸着して形成し、４００℃シンタリングす
る。Ａｕ電極配線１９をボンディングし該電極を正、Ｐ
ｔ電極を負にして８０℃のＫＯＨ水溶液に浸してエッチ
ングする。このとき印加する電圧が１.０Ｖ程度でｎ形
でのエッチングが停止し、ｐ形層はすべてエッチングさ
れｎ形層のみ残った（図５（Ｆ））。
【００１７】ｐ形の場合 Ｂ濃度が１Ｅ２０程度に充分高ければ、ｐ形層のエッチ
ングレートが非常に遅くなることが知られており、ｐ形
層のみ残すことができる。例えば、エッチング液として
はエチレンジアミンとピロカテコール水溶液を用いた。
これらに加え、ＳＯＩウエハを使用し振動板を形成する
方法がある。単結晶Ｓｉウエハを酸化膜を介して張り合
わせ、一方のウエハを数μｍ程度に研磨したＳＯＩウエ
ハが半導体デバイスに使用されている。前記（ｅ）のよ
うに、このＳＯＩウエハを対向電極を形成したガラス基
板に陽極接合し、その後、酸化膜をストップ層にしてＫ
ＨＯ、ＴＭＡＨ、ヒドラジンなどを用いエッチングする
ことで振動板として残すことができる。
ングレートが非常に遅くなることが知られており、ｐ形
層のみ残すことができる。例えば、エッチング液として
はエチレンジアミンとピロカテコール水溶液を用いた。
これらに加え、ＳＯＩウエハを使用し振動板を形成する
方法がある。単結晶Ｓｉウエハを酸化膜を介して張り合
わせ、一方のウエハを数μｍ程度に研磨したＳＯＩウエ
ハが半導体デバイスに使用されている。前記（ｅ）のよ
うに、このＳＯＩウエハを対向電極を形成したガラス基
板に陽極接合し、その後、酸化膜をストップ層にしてＫ
ＨＯ、ＴＭＡＨ、ヒドラジンなどを用いエッチングする
ことで振動板として残すことができる。
【００１８】フォトリソグラフィで有機レジストを電極
パッド上のみパターンニング開口し、単結晶Ｓｉをリア
クティブ・イオン・エッチングで除去する。このように
して単結晶Ｓｉ薄膜がガラス基板上に形成されアクチュ
エータ部が完成した（図５（Ｇ））。
パッド上のみパターンニング開口し、単結晶Ｓｉをリア
クティブ・イオン・エッチングで除去する。このように
して単結晶Ｓｉ薄膜がガラス基板上に形成されアクチュ
エータ部が完成した（図５（Ｇ））。
【００１９】次に、図６を参照して、単結晶Ｓｉと線膨
張係数の近いガラス材による液室形成工程について説明
する。 ａ）単結晶Ｓｉと２００〜４００℃の範囲で線膨張係数
の近いガラス材の厚み２００μｍの基板２１に流路２３
およびノズル２４を形成するため有機レジストをフォト
リソグラフィでパターン２２を形成する。狭いギャップ
−リアクティブ・イオン・エッチング装置（ＲＩＥ）に
よりＣＨＦ３、ＣＦ４混合ガスで３０μｍエッチングす
る（図６（Ａ））。
張係数の近いガラス材による液室形成工程について説明
する。 ａ）単結晶Ｓｉと２００〜４００℃の範囲で線膨張係数
の近いガラス材の厚み２００μｍの基板２１に流路２３
およびノズル２４を形成するため有機レジストをフォト
リソグラフィでパターン２２を形成する。狭いギャップ
−リアクティブ・イオン・エッチング装置（ＲＩＥ）に
よりＣＨＦ３、ＣＦ４混合ガスで３０μｍエッチングす
る（図６（Ａ））。
【００２０】ｂ）蒸着法でＮｉを成膜し、さらにスルフ
ァミン酸浴のＮｉ電解メッキにより１０μｍのＮｉ膜２
５を形成する（図６（Ｂ））。
ァミン酸浴のＮｉ電解メッキにより１０μｍのＮｉ膜２
５を形成する（図６（Ｂ））。
【００２１】ｃ）フォトリソグラフィで有機レジストに
より加圧液室および共通液室パターン２６を形成する
（図６（Ｃ））。
より加圧液室および共通液室パターン２６を形成する
（図６（Ｃ））。
【００２２】ｄ）硝酸、酢酸、アセトン各１：１：１の
比の混合液でエッチングする。このようにして、ガラス
基板２１の両面にＮｉマスク２５が形成された（図６
（Ｄ））。
比の混合液でエッチングする。このようにして、ガラス
基板２１の両面にＮｉマスク２５が形成された（図６
（Ｄ））。
【００２３】ｅ）この基板を狭いギャップ−リアクティ
ブ・イオン・エッチング装置（ＲＩＥ）でＣＨＦ３、Ｃ
Ｆ４混合ガスを用い、１００μｍエッチングを行い共通
液室２７と加圧液室２８を形成する（図６（Ｅ））。
ブ・イオン・エッチング装置（ＲＩＥ）でＣＨＦ３、Ｃ
Ｆ４混合ガスを用い、１００μｍエッチングを行い共通
液室２７と加圧液室２８を形成する（図６（Ｅ））。
【００２４】ｆ）Ｎｉ膜２４をエッチング液で除去する
（図６（Ｆ））。
（図６（Ｆ））。
【００２５】ｇ）このようにして製作したガラス液室部
分IIを前記アクチュエータ部分Ｉと陽極接合し、液室が
閉じられインクジェットヘッドが完成する（図６
（Ｇ））。
分IIを前記アクチュエータ部分Ｉと陽極接合し、液室が
閉じられインクジェットヘッドが完成する（図６
（Ｇ））。
【００２６】以上このようにして作製したインクジェッ
トヘッドをユニットに実装し、駆動電圧１２０Ｖ、周波
数１０ｋＨｚのパルスで駆動し良好な印刷画像が得られ
た。
トヘッドをユニットに実装し、駆動電圧１２０Ｖ、周波
数１０ｋＨｚのパルスで駆動し良好な印刷画像が得られ
た。
【００２７】
【発明の効果】請求項１の発明によると、ノズルと、該
ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けら
れた振動板と、該振動板に対向して設けられた個別電極
とを有し、前記振動板に取り付けられた共通電極と前記
個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力に
より変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐出するイ
ンクジェットへッドにおいて、前記振動板がＳｉ単結晶
からなり、前記対向（個別）電極が乗る基板が単結晶Ｓ
ｉの２００℃〜４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い
線膨張係数を有するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結
晶をガラス基板に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッ
チングや研磨により所定の板厚まで薄く加工し、後に、
流路、液室、ノズル部を形成した部材を接着または接合
するようにしたので、陽極接合時に単結晶が充分厚いた
め、特別な短絡電極を設けなくとも振動板の変形の心配
がない。
ノズルに連通するインク流路と、該流路の一部に設けら
れた振動板と、該振動板に対向して設けられた個別電極
とを有し、前記振動板に取り付けられた共通電極と前記
個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力に
より変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐出するイ
ンクジェットへッドにおいて、前記振動板がＳｉ単結晶
からなり、前記対向（個別）電極が乗る基板が単結晶Ｓ
ｉの２００℃〜４００℃の温度範囲の線膨張係数に近い
線膨張係数を有するガラス材質からなり、前記Ｓｉ単結
晶をガラス基板に陽極接合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッ
チングや研磨により所定の板厚まで薄く加工し、後に、
流路、液室、ノズル部を形成した部材を接着または接合
するようにしたので、陽極接合時に単結晶が充分厚いた
め、特別な短絡電極を設けなくとも振動板の変形の心配
がない。
【００２８】請求項２の発明によると、請求項１のイン
クジェットヘッド製造方法において、前記Ｓｉ単結晶ガ
ラス基板に陽極接合する際に、雰囲気を大気圧で行うこ
ととしたので、振動板の変形をなくすことができる。説
明をかえると、陽極接合の際に雰囲気をギャップ内に封
印することになるので、陽極接合を真空中で行うとギャ
ップ内は真空になる。一方、電気化学エッチングは大気
中で行うため、エッチングで単結晶Ｓｉを薄くすると大
気圧が振動板に加わり変形を起こすが、その際、ギャッ
プ内が大気圧であれば、このような変形は生じない。
クジェットヘッド製造方法において、前記Ｓｉ単結晶ガ
ラス基板に陽極接合する際に、雰囲気を大気圧で行うこ
ととしたので、振動板の変形をなくすことができる。説
明をかえると、陽極接合の際に雰囲気をギャップ内に封
印することになるので、陽極接合を真空中で行うとギャ
ップ内は真空になる。一方、電気化学エッチングは大気
中で行うため、エッチングで単結晶Ｓｉを薄くすると大
気圧が振動板に加わり変形を起こすが、その際、ギャッ
プ内が大気圧であれば、このような変形は生じない。
【００２９】請求項３の発明によると、請求項１の発明
のインクジェットヘッド製造方法において、前記個別電
極が乗る基板が単結晶Ｓｉの２００℃〜４００℃の温度
範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有するガラス材質
からなり、前記Ｓｉ単結晶をガラス基板に陽極接合し、
該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨により所定の板厚
まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノズル部を接着ま
たは接合することを特徴とする前記液室の前記振動板以
外の全流路を前記ガラス材を用いて構成したので、液室
の硬度が高く、そのため、陽極接合による接合が可能で
信頼性の向上が実現できる。
のインクジェットヘッド製造方法において、前記個別電
極が乗る基板が単結晶Ｓｉの２００℃〜４００℃の温度
範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有するガラス材質
からなり、前記Ｓｉ単結晶をガラス基板に陽極接合し、
該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨により所定の板厚
まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノズル部を接着ま
たは接合することを特徴とする前記液室の前記振動板以
外の全流路を前記ガラス材を用いて構成したので、液室
の硬度が高く、そのため、陽極接合による接合が可能で
信頼性の向上が実現できる。
【図１】 本発明静電型インクジェットヘッドの構造の
略図である。
略図である。
【図２】 図１のII−II断面を示す図である。
【図３】 図１に示したインクジェットヘッドの加圧液
室の断面図である。
室の断面図である。
【図４】 図１に示したインクジェットヘッドの一部を
切り欠いて内部を示す平面図である。
切り欠いて内部を示す平面図である。
【図５】 本発明による静電型アクチュエータの製造工
程を説明するための工程図である。
程を説明するための工程図である。
【図６】 本発明による静電型ガラス液室部の製造工程
を説明するための工程図である。
を説明するための工程図である。
Ｉ…アクチュエータ、II…ガラス液室部、１…ガラス基
板、２…対向（個別）電極、３…共通電極、４…振動
板、５…接続配線用開口部、６…加圧液室、７…流路、
８…共通液室、９…ノズル、１０…ガラス隔壁、１１…
ガラス基板、１２…スルーホール、１３…ギャップ、１
４…対向（個別）電極、１５…Ｓｉ基板、１６…不純物
層、１８…Ａｕ電極、１９…Ａｕ電極配線、２１…ガラ
ス基板、２２…パターン、２３…流路部、２４…ノズル
部、２５…Ｎｉ膜、２６…有機レジスト、２７…共通液
室、２８…加圧液室。
板、２…対向（個別）電極、３…共通電極、４…振動
板、５…接続配線用開口部、６…加圧液室、７…流路、
８…共通液室、９…ノズル、１０…ガラス隔壁、１１…
ガラス基板、１２…スルーホール、１３…ギャップ、１
４…対向（個別）電極、１５…Ｓｉ基板、１６…不純物
層、１８…Ａｕ電極、１９…Ａｕ電極配線、２１…ガラ
ス基板、２２…パターン、２３…流路部、２４…ノズル
部、２５…Ｎｉ膜、２６…有機レジスト、２７…共通液
室、２８…加圧液室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 幸人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 江刺 正喜 宮城県仙台市太白区八木山南一丁目11−９
Claims (3)
- 【請求項１】 ノズルと、該ノズルに連通するインク流
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた個別電極とを有し、前記振動板に設
けられた共通電極と前記個別電極間に駆動電圧を印加
し、前記振動板を静電力により変形させ、前記ノズルか
らインク液滴を吐出するインクジェットへッドにおい
て、前記振動板がＳｉ単結晶からなり、前記対向（個
別）電極が乗る基板が単結晶Ｓｉの２００℃〜４００℃
の温度範囲の線膨張係数に近い線膨張係数を有するガラ
ス材質からなり、前記Ｓｉ単結晶をガラス基板に陽極接
合し、該Ｓｉ単結晶全面をエッチングや研磨により所定
の板厚まで薄く加工し、後に、流路、液室、ノズル部を
接着または接合することを特徴とするインクジェットヘ
ッド製造方法。 - 【請求項２】 前記Ｓｉ単結晶ガラス基板に陽極接合す
る際に、雰囲気を大気圧で行うことを特徴とする請求項
１記載のインクジェットヘッド製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のインクジェットヘッド製
造方法において、前記液室の前記振動板以外の全流路を
前記ガラス材を用いて構成することを特徴とするインク
ジェットヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196070A JPH1134344A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| US09/113,638 US6450618B2 (en) | 1997-07-22 | 1998-07-10 | Ink jet head and method of producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9196070A JPH1134344A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1134344A true JPH1134344A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16351707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9196070A Pending JPH1134344A (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | インクジェットヘッドの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6450618B2 (ja) |
| JP (1) | JPH1134344A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4774157B2 (ja) | 2000-04-13 | 2011-09-14 | 株式会社リコー | マルチビーム光源装置及び光走査装置 |
| US6679587B2 (en) * | 2001-10-31 | 2004-01-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fluid ejection device with a composite substrate |
| JP4054662B2 (ja) * | 2002-07-17 | 2008-02-27 | 株式会社リコー | 光走査装置 |
| JP4400855B2 (ja) * | 2003-04-15 | 2010-01-20 | 株式会社リコー | 光偏向装置、光偏向装置の製造方法、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置 |
| JP4363916B2 (ja) * | 2003-06-27 | 2009-11-11 | 株式会社リコー | 光偏向装置の駆動方法、光偏向装置、光偏向アレー、画像形成装置および画像投影表示装置 |
| JP4654458B2 (ja) * | 2004-12-24 | 2011-03-23 | リコープリンティングシステムズ株式会社 | シリコン部材の陽極接合法及びこれを用いたインクジェットヘッド製造方法並びにインクジェットヘッド及びこれを用いたインクジェット記録装置 |
| JP4306611B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2009-08-05 | ブラザー工業株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| US7464466B2 (en) * | 2005-10-11 | 2008-12-16 | Silverbrook Research Pty Ltd | Method of fabricating inkjet nozzle chambers having filter structures |
| JP4640222B2 (ja) * | 2006-03-15 | 2011-03-02 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2008070863A (ja) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Ricoh Co Ltd | 振動ミラー、光書込装置および画像形成装置 |
| EP3439938B1 (en) * | 2016-04-06 | 2023-07-12 | Westinghouse Air Brake Technologies Corporation | Lock mechanism for improved door panel seal |
| DE102016116499B4 (de) * | 2016-09-02 | 2022-06-15 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Bilden von Halbleiterbauelementen und Halbleiterbauelemente |
| AU2017335832B2 (en) * | 2016-09-28 | 2022-01-27 | Medivators Inc. | Systems and methods for using solid high-level disinfection chemistries to produce disinfectant solutions |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4872945A (en) * | 1986-06-25 | 1989-10-10 | Motorola Inc. | Post seal etching of transducer diaphragm |
| US5534900A (en) * | 1990-09-21 | 1996-07-09 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording apparatus |
| JP3108959B2 (ja) | 1992-07-08 | 2000-11-13 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェットヘッド |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP9196070A patent/JPH1134344A/ja active Pending
-
1998
- 1998-07-10 US US09/113,638 patent/US6450618B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6450618B2 (en) | 2002-09-17 |
| US20020001018A1 (en) | 2002-01-03 |
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