JPH1199647A

JPH1199647A - インクジェットヘッド

Info

Publication number: JPH1199647A
Application number: JP26334997A
Authority: JP
Inventors: Mikio Ohashi; 幹夫大橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】振動板基板と電極基板の接合の際に確実に非
接合部分が形成でき、高精度に接合ができるインクジェ
ットヘッドを提供する。【解決手段】第１の基板１と第２の基板２との接合に
陽極接合を利用して基板接合を行って、インクジェット
ヘッドを組み立てる。陽極接合法は他の接合法と比較し
て、ギャップＧの寸法精度の確保が期待でき、基板間に
電圧印加を行うことにより比較的低温（３００〜４００
℃）で精密な接合ができる。今、電極１０に発振回路１
４より０Ｖから１００Ｖのパルス電圧を印加すると、電
極１０の表面がプラス電位に帯電し、対応する振動板５
の下面はマイナス電位に帯電する。従って、振動板５は
静電気の吸引作用により下方へ撓む。次に、電極１０へ
の電圧印加をＯＦＦすると、振動板５は復元し、吐出室
６内の圧力が急激に上昇し、ノズル溝４よりインク液滴
が形成され、記録紙に向けてインク吐出が行われる。

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、記録を必要とする時にのみインク
液滴を形成・吐出し、所望の記録媒体にインク記録を行
うドロップ・オン・デマンド型インクジェット記録装置
の記録ヘッドに関し、特に、静電気力を利用してインク
吐出を行うインクジェット記録装置の記録ヘッド（イン
クジェットヘッド）に関するもので、例えば、複写機，
ファックス，印刷機，プリンタ，プロッタ等の記録装置
の記録ヘッドとして使用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、インクジェット記録装置は、
現象、定着などのプロセスを必要とせず、非接触にて直
接記録ができるために、低騒音，高速高画質カラー記録
が可能で、普通紙を使用できることから低ランニングコ
ストで、装置的にも安価となる等の特徴を有している。
その中でも、記録を必要とする時のみインク液滴を吐出
するドロップ・オン・デマンド（ＤＯＤ）方式の記録装
置は、記録に不必要なインクの回収系がないためメンテ
ナンスが簡単で、装置構成が小型で安価となるため、近
年、注目されている。このＤＯＤ記録方式の記録ヘッド
には、電気機械変換方式，電気熱変換方式，静電吸引方
式，放電方式等の多種多様な駆動方式が提案され、実用
化されている。中でも、圧電素子であるピエゾを利用し
た、電気機械変換方式の記録ヘッドは古くから現在に至
るまで種々の方式が提案されている。

【０００３】例えば、（ａ）U.S.Patent 3683212(S.I.Z
oltan)では、円筒状をしたインク室およびピエゾ素子に
より、その円筒を収縮，膨張させ、インクに生じた圧力
波でインクの液滴を吐出する方式が開示されている。ま
た、（ｂ）U.S.Patent 3747120(N.G.E.Stemme)では、イ
ンク室がピエゾ振動子を有する圧力室とインクタンクに
連通するインク供給室に分割されており、その２室を連
合する通路とインク吐出口とを一直線上に並べて、ピエ
ゾ素子により発生する圧力波で効率よくインク液滴を形
成して、吐出エネルギーに変換する方式が開示されてい
る。また、（ｃ）U.S.Patent 3946398(E.L.Kyser)で
は、インク室の一部をバイモルフ型のピエゾ素子を利用
して構成し、そのピエゾ素子を振動させてインク室が収
縮した時にインクに生じた圧力波でオリフィスよりイン
クを吐出させ、膨張した時にインクをインクタンクより
補給する方式が開示されている。

【０００４】また、最近では、記録ヘッドを小型高密度
にでき、高印字品質及び長寿命が可能な駆動方式とし
て、インク室の一部を構成する振動可能な振動板を圧電
素子を利用せず静電気力を利用して振動させ、インク側
に圧力波を生じさせてインク吐出を行う方式が（ｄ）特
開平６−７１８８２号公報（セイコーエプソン）に開示
されている。

【０００５】図１０，図１１は、上記特開平６−７１８
８２号公報に記載されたインクジェットヘッドの一例を
示す図で、図１０は、一部を断面で示す分解斜視図、図
１１は、図１０の一部を取り出し、ギャップを拡大して
示す拡大斜視図で、このインクジェットヘッドは、図示
のように、３枚の基板１，２，３を重ねて接合した積層
構造になっており、第１の基板１は、複数のノズル孔を
構成するように基板１の表面に一端より平行に等間隔で
形成された複数のノズル溝４と、各々のノズル溝４に連
通し底壁を振動板５とする吐出室（インク加圧室）６
と、吐出室６の後部に設けられたインク流入口のための
細溝７と、各々の吐出室６にインクを供給するための共
通のインクキャビティ８を有する。

【０００６】前記第１の基板１の下面に第２の基板２を
接合することによって振動室を構成するとともに、基板
２の前記振動板５に対応する各々の位置に振動板形状と
類似した形状に電極１０を形成する。第１の基板１の上
面に接合される上側の第３の基板３によって、前記ノズ
ル溝４，吐出室６，オリフィス７及びインクキャビティ
８が構成される。

【０００７】しかしながら、前記特開平６−７１８８２
号公報記載の記録ヘッドでは、静電気力を利用するた
め、インク室の一部を構成する振動板と、該振動板を駆
動するための電極１０との間に非常に微少なギャップ
（０.０５μｍ以上，２.０μｍ以下）を形成する必要が
あり、図１１中の記号Ｇが微少ギャップを示す。静電気
力を利用する方式では、圧電素子を利用する方式のもの
に比べて同じ電圧で発生する吐出圧力が非常に低く、し
かも発生圧力は距離の逆数の二乗に比例するので、印字
品質のバラツキを抑えるために、その微少ギャップの寸
法精度を所定範囲内に極めて高い精度で実現し、保つ必
要性がある。

【０００８】そこで、前記特開平６−７１８８２号公報
記載の発明では、その微少ギャップを形成する方法とし
て、前記振動板を形成する基板（振動板基板）と、前記
電極を形成する（電極基板）のどちらかに凹部を設けて
陽極接合法により両基板同士を接合し、基板間で微少ギ
ャップの形成を行っている。陽極接合法は硼珪酸系ガラ
ス基板とシリコン基板とを利用した接合法であり、前記
電極を形成した硼珪酸系ガラス基板を陰極側，前記振動
板を形成したシリコン基板を陽極側として、摂氏３００
℃〜４００℃の温度中で−５００Ｖ程度の電圧を前記両
基板間に印加することにより、両基板の界面において極
めて強い静電引力が発生し、基板接合が行われる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その陽
極接合法では、前述のように、接合の際にインクジェッ
トヘッド駆動時の電圧に比べ著しく高い電圧でもって振
動板基板と電極基板とを接合するため、振動板５と電極
１０との間の空隙（ギャップ）で極めて強い静電引力が
働き、振動板が電界により変形した状態でその周囲を固
定されてしまう。そのため振動板に残留応力が発生し個
々の振動板の固有振動数が変動するため、インクの吐出
特性が変動してしまうといった問題がある。また、ヘッ
ドの低電圧駆動を行うためには、ギャップをより小さく
することが望ましいが、ギャップがより小さい領域で
は、より強い静電引力が働くため、最悪の場合、変形し
た振動板が電極に接触してギャップを形成することがで
きず、振動板を振動させることが不可能であるといった
問題も抱えている。

【００１０】さらに、振動板と電極との間の空隙（ギャ
ップ）では、気体の絶縁破壊や電界放出などによる放電
の大電流が瞬間的に流れ、電極が溶融したり、電極と振
動板とが短絡を生じたりしてヘッドを破壊するといった
問題も含んでいる。その問題は、より小さいギャップ領
域において、顕著に現れることを言うまでもない。

【００１１】そこで、前記特開平６−７１８８２号公報
では、上記の問題を解決すべく、図１２に示すように、
接合の際に、前記振動板５と前記電極間１０との間に電
位差による静電引力が働かないよう振動板５と電極１０
とが同電位となる部材１１，１２を取付けて接合を行
い、問題解決を行っている。しかしながら、その接合の
際には、そのような同電位となる部材を用意する必要が
あり、その部材の取付け、取り外しは煩雑で手間がかか
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、請求項１の発明は、振動板基板と電極基板
の接合の際に確実に非接合部分が形成でき、高精度に接
合ができるインクジェットヘッドを提供すること、請求
項２乃至９の発明は、振動板基板と電極基板とを陽極接
合して微少ギャップ形成する際に、同電位部材を使用せ
ずに簡易にギャップ部への接合時の電界の影響を低減
し、確実、かつ、高精度に微少なギャップ形成と接合が
できるインクジェット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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、イン
クを吐出するためのノズルと、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対向電極とを有し、前記振動板
と前記対向電極との間に生じる静電気力を利用して、前
記振動板を前記対向電極と非接触となるように変形さ
せ、前記ノズルからインク液滴を吐出するインクジェッ
トヘッドにおいて、前記振動板が形成される第１の基板
と、前記対向電極が形成される第２の基板との間に選択
的に非接着層を設けて前記第１の基板と第２の基板を接
合したことを特徴とするものである。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記対向電極と対向する振動板の表面あるいは前記
振動板に対向する対向電極の表面に選択的に非接着層を
設けて、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合した
ことを特徴とするものである。

【００１５】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、前記非接着層が絶縁膜であることを特徴とするもの
である。

【００１６】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記絶縁膜が酸化膜および窒化膜であることを特徴
とするものである。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、前記酸化膜と窒化膜が、Ａｌ₂Ｏ₃膜とＳｉ₃Ｎ₄膜で
あることを特徴とするものである。

【００１８】請求項６の発明は、請求項３の発明におい
て、前記絶縁膜が真空蒸着法，イオンプレーティング
法，スパッタリング法，ＣＶＤ法，ゾルゲル法又は熱酸
化法を利用して形成されていることを特徴とするもので
ある。

【００１９】請求項７の発明は、請求項３の発明におい
て、前記絶縁膜の面寸法を前記接合面内において、前記
対向電極の面寸法よりも大きくしたことを特徴とするも
のである。

【００２０】請求項８の発明は、請求項３の発明におい
て、前記絶縁膜の厚みを前記空隙を形成する凹部の深さ
から前記対向電極の厚みを差し引いた長さと同等の長さ
とするか、または、それ以下の長さとすることを特徴と
するものである。

【００２１】請求項９の発明は、請求項３の発明におい
て、前記絶縁膜の短辺幅を前記空隙を形成する凹部の溝
幅よりも小さくしたことを特徴とするものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明によるインクジェ
ットヘッドの一実施形態を説明するための要部構成を一
部断面図にて示す斜視図で、図中、図１０及び図１１に
示した従来のインクジェットヘッドと同様の作用をする
部分には、図１０及び図１１の場合と同一の参照番号が
付してある。図１に示した実施例は、インク液滴を基板
１の端部に設けたノズル溝４から吐出させるエッジイン
クジェットタイプの例を示すもので、図２に、図１のII
−II線で切断した時の断面図を拡大して、また図３に図
２のIII−III線で切断した時の断面図を示す。

【００２３】以下、３枚の基板１，２，３を重ねて接合
した積層構造のインクジェットヘッドを例にして説明す
る。まず、中間の第１の基板１はシリコン基板であり、
基板１の一端にノズル溝４が形成され、そのノズル溝４
に連通して底壁を振動板５とするインク吐出室（加圧
室）６を構成する凹部と、該凹部の後部に設けられたオ
リフィス７を構成するインク流入口のための細溝７と、
インク加圧室６にインクを供給するための共通のインク
キャビティ（共通インク室）８を構成する凹部を有す
る。また、振動板５の裏面（接合面側）には本発明の非
接着層２０がほぼ振動板５と同じ形状で形成されてい
る。

【００２４】次に、第１の基板１の下面に接合される下
側の第２の基板２は、パイレックスガラス（硼珪酸系ガ
ラス）基板を使用したものであり、微少なギャップを形
成するための凹部と、その凹部内にほぼ振動板５と同じ
形状に金をスパッタした電極１０を有する。この基板２
の接合によって静電引力を利用して振動板を駆動するた
めの微少なギャップ形成が行われる。本実施例では、振
動板５と対向して配置される電極１０との対向間隔、す
なわち、ギャップ部の長さＧは第２基板２の凹部の深さ
と電極１０の厚みとの差になるように構成する。

【００２５】次に、第１の基板１の上面に接合させる上
側の第３の基板３には第２の基板２と同じくパイレック
スガラス基板が使用される。この基板３の接合によっ
て、前記ノズル溝４、インク吐出室（インク加圧室）
６、オリフィス７及びインクキャビティ（共通インク
室）８が構成される。そして、基板３ではインクキャビ
ティ８に連通する図示しないインク供給口が設けられ、
インク供給口は図示しない接続パイプ及びチューブを介
して図示しないインクタンクに接続される。

【００２６】次に、第１の基板１と第２の基板２との接
合に陽極接合を利用して基板接合を行い、また、第１の
基板１と第３の基板３を同じ接合条件にて接合し、図１
乃至図３に示したようなインクジェットヘッドを組み立
てる。陽極接合法は他の接合法（ろう接、融接）と比較
して、ギャップの寸法精度の確保が期待でき、基板間に
電圧印加（−５００Ｖ程度）を行うことにより比較的低
温（３００〜４００℃）で精密な接合ができるため、本
実施例のインクジェットヘッドのように微少ギャップを
形成し、組み立てる（接合する）方法としては好適であ
る。

【００２７】上記のようにしてインクジェットヘッドを
組み立てた後、基板１と電極１０との間を配線１３によ
り発振回路１４を接続し、インクジェット記録装置を構
成する。インクは図示しないインクタンクよりインク供
給口を経て基板１の内部に供給され、インクキャビティ
８、吐出室６等がインクで満たされる。

【００２８】次に、上記のようにして構成された本実施
例の動作を説明する。電極１０に発振回路１４より０Ｖ
から１００Ｖのパルス電圧を印加すると、電極１０の表
面がプラス電位に帯電し、対応する振動板５の下面はマ
イナス電位に帯電する。従って、振動板５は静電気の吸
引作用により下方へ撓む。次に、電極１０への電圧印加
をＯＦＦすると、振動板５は復元する。そのため、吐出
室６内の圧力が急激に上昇し、ノズル溝４よりインク液
滴が形成され、記録紙に向けてインク吐出が行われる。
そして、次に、振動板５が再び下方へ撓むことにより、
インクがインクキャビティ８よりオリフィス７を通じて
吐出室６内に補給される。

【００２９】次に、図４を参照して本実施例におけるイ
ンクジェットヘッドの製造工程について説明する。ま
ず、第１の基板１の製造工程について説明する。（１０
０）面方位のシリコンウエハの両面を鏡面研磨し、厚さ
２００μｍのシリコン基板３１を作製し、（図４
（Ａ））、シリコン基板３１に酸素及び水蒸気雰囲気中
で１１００℃、４時間の熱酸化処理を施し、シリコン基
板３１の両面に厚さ１μｍのＳｉＯ₂膜３２ａ，３２ｂ
を形成する（図４（Ｂ））。ＳｉＯ₂膜３２ａ及び３２
ｂは耐エッチング材として使用するものである。次い
で、上面のＳｉＯ₂膜３２ａの上に、ノズル４、吐出室
６、オリフィス７、及びインクキャビティ８の形状に相
当するフォトレジストパターン（図示せず）を形成し、
フッ酸系エッチング液にてＳｉＯ₂膜３２ａの露出部分
をエッチング除去し、該フォトレジストパターンを除去
する（図４（Ｃ））。

【００３０】次に、アルカリ液によるシリコン基板３１
の異方性エッチングを行う。単結晶シリコンにおいて
は、周知のごとく、水酸化カリウム水溶液やヒドラジン
等のアルカリでエッチングする場合、結晶面によるエッ
チング速度の差が大きいため、異方性エッチングが可能
となる。具体的には、（１１１）結晶面のエッチング速
度が最も小さいため、エッチングの進行と共に（１１
１）面が平滑面として残留する構造が得られる。本実施
例では、イソプロピルアルコールを含む水酸化カリウム
水溶液を用いてエッチングを行った。（１００）面方位
のシリコン基板３１において、（１１１）面は基板表面
である（１００）面に対して結晶構造上約５５℃の角度
をもって交わっているため、上記のように（１００）面
方位のシリコン基板中の形成すべき各部の寸法が決定さ
れると、第１の基板の厚さに対し耐エッチング材のマス
クパターン寸法は一義的に決定される。

【００３１】図５に示すように、吐出室６の上端の幅ｄ
を７４０μｍとし、１８０μｍのエッチングを施すと、
幅ｈが５００μｍ，厚さｔが２０μｍである振動板５が
得られる。実際のエッチングでは、（１１１）面はわず
かずつエッチング（アンダーカット）され、図５におけ
る寸法ｄはマスクパターン幅ｄ₁より若干大きくなる。
従って、マスクパターン幅ｄ₁は、（１１１）面３２ａ
のアンダーカット寸法の分だけ小さくしなければならな
いので、本実施例では７３０μｍとし、上記のアルカリ
エッチング液にて所定量（１８０μｍ）のエッチングを
行なった。そして、基板３１の全面に残留しているＳｉ
Ｏ₂膜３２ａ，３２ｂを全部除去し、得られたシリコン
基板３１の下面（接合面）全面に非接着層となる絶縁膜
３３として、Ｓｉ₃Ｎ₄膜をＥＣＲプラズマＣＶＤ法によ
り成形・形成を行った（図４（Ｄ））。その際の成膜条
件は以下の通りである。

【００３２】印加磁界：８７５Ｇマイクロ波パワー：５００〜２ＫＷ成膜圧力：０.００５〜０.１ｐａ成膜温度：室温〜４００℃

【００３３】なお、Ｓｉ₃Ｎ₄膜を成膜する際には、原料
ガスとしては窒素、珪素それぞれを含む少なくとも２種
類のガスが必要である。これらの原料における相状態は
常温常圧において必ずしも気体である必要はなく気化し
うるものであれば液体でも固体でも使用可能である。珪
素源としてはＳｉＨ₄，Ｓｉ₂Ｈ₆，Ｓｉ₃Ｈ₈，ＳｉＣｌ₃
等が、窒素源としてはＮ₂，ＮＨ₃，Ｎ₂Ｏ，ピリジン等
が使用される。これらは原料ガスからのＳｉ₃Ｎ₄膜の形
成方法としては成膜活性種が直流、低周波、高周波、あ
るいはマイクロ波等を用いたプラズマ法により生成され
るプラズマ状態を経て形成される方法が好ましいが、大
面積化、均一向上、成膜温度の低温化等の目的で磁場効
果をも併用した方法（ＥＣＲプラズマＣＶＤ法等）が好
適である。その他にも真空蒸着法，イオンプレーティン
グ法，ＥＣＲスパッタ法に代表されるスパッタ法，ＣＶ
Ｄ法，ゾルゲル法，熱酸化法、更にはそれら成膜法を組
み合わせた方法で形成しても良い。

【００３４】また、非接着層３３としては、振動板と電
極との間のギャップ中での接合時の電界影響を低減する
意味合いから絶縁膜を使用することが好ましく、特に、
陽極接合では４００℃程度の熱に耐える必要性があるこ
とから、絶縁性と耐熱性に優れた酸化膜（Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓ
ｉＯ，ＳｉＯ₂，ＴｉＯ₂）、窒化膜（Ｓｉ₃Ｎ₄）の使用
が好適である。中でも熱による抵抗値変化が少なく、耐
絶縁性にも優れ、安定した膜であるＡｌ₂Ｏ₃膜とＳｉ₃
Ｎ₄膜の使用は最適である。

【００３５】そして、最後に非接着層を全面成膜した
後、ほぼ振動板の形状に相当するフォトレジストパター
ン３４を形成し（図４（Ｅ））、フッ酸系エッチング液
にてＳｉ₃Ｎ₄膜３３の露出部分をエッチング除去し（図
４（Ｆ））、該フォトレジストパターン３４を除去する
ことにより、振動板５と非接着層３３を有する第１基板
が得られる（図４（Ｇ））。本実施例では、その非接着
層３３の厚み０.２μｍ，短辺幅６００μｍ、長さを２
００ｍｍとして製作した。

【００３６】次に、図６を参照して、第２の基板２の製
造工程について説明する。両面研磨された厚さ１ｍｍの
パイレックスガラス（コーニング＃７７４０）基板４１
の上面にメタルマスク４２を介して前記と同様にギャッ
プとなる形状に相当するフォトレジスト４３でマスクパ
ターンを形成し（図６（Ａ））、フォトレジスト４３を
マスクとして、メタルマスクのエッチングを行い（図６
（Ｂ））、次いで、フッ酸系エッチング液にて等方性エ
ッチングを行い、ギャップとなる溝４４の形成を行う
（図６（Ｃ））。メタルマスクを使用する理由は、エッ
チング後のサイドエッチのだれを防止するためである。
その後、レジストパターン及びメタルマスクを除去し
（図６（Ｄ））、次に、各振動板の対向電極となる金電
極４５をスパッタリングにより成膜することにより、必
要な電極基板が得られる（図６（Ｅ））。ここで、本実
施例ではその金電極の厚みを０.５μｍ，短辺幅を５０
０μｍ，長さを２５ｍｍとし、また、ギャップとなる溝
の深さを１.０μｍ，その短辺幅を７４０μｍ，長さを
２５ｍｍとして作製した。

【００３７】次に、上記のようにして作製した第１，第
２基板を図２，図３に示すようにして陽極接合を行っ
た。陽極接合時の接合条件は空気中大気圧にて、接合電
圧−５００Ｖ，接合温度４００℃にて行い、接合電極と
してＰｔを利用して接合を行った。その結果、±１０μ
ｍ以下の位置精度で高精度に接合ができ、振動板の変
形、ギャップ中での放電がなく０.５μｍ程度の微少ギ
ャップが高精度に形成できた。また、その作製したヘッ
ドを利用して図２，図３に示すように組み立て、インク
ジェットヘッドの印字試験を行った結果、印字品質にバ
ラツキの少ない良好な画像が得られた。

【００３８】図７は、本発明の他の実施例を説明するた
めの要部概略構成図で、この実施例は、第１の基板１の
振動板５の裏側（インク加圧室６の反対側の面）に凹部
（ギャップ）を形成し、この凹部内に非接着層２０を設
けるようにし、第２の基板２には凹部を設けることなく
（第２の基板２の平面上に）、前記第１の基板１に設け
られた凹部（ギャップ）内に収納される対向電極１０を
設けるようにしたものである。

【００３９】図８及び図９は、それぞれ図２に示した実
施例を代表例として示す各部の寸法を示したもので、図
８に示した例は、対向電極１０と非接着層２０との間に
ギャップを設けた例、図９に示した例は、対向電極１０
上に非接着層２０を接触して設け、該非接着層２０と振
動板５との間にギャップを設けた例で、図中、ａ₁は非
接着層２０の幅、ａ₂は非接着層２０の厚さ、ｂ₁は対向
電極１０の幅、ｂ₂は対向電極１０の厚さ、ｃ₁は対向電
極１０が配設される凹部（ギャップ部）の幅、ｃ₂は該
凹部の深さ（ギャップ）であり、これらは、好ましく
は、ａ₁＞ｂ₁、ｃ₂−ｂ₂≧ａ₂，ａ₁＜ｃ₁に選ばれる。
例えば、ａ₁＞ｂ₁とすることにより、対向電極１０と振
動板５の間を直接結ぶ径路を長くし（絶縁膜２０によっ
て、放電の径路を長くし）、陽極接合時における対向電
極１０と振動板５との間の放電を確実に防止し、ｃ₂−
ｂ₂≧ａ₂とすることにより、対向電極１０と絶縁膜２０
との間に必ず間隙ができるようにし、陽極接合時、第１
基板１と第２基板２を重ね合わた時に、絶縁膜２０が対
向電極１０に当って、振動板５部が浮き上がらないよう
にし、更には、ａ₁＜ｃ₁とすることにより、陽極接合
時、第１基板１と第２基板２が確実に接合できるように
したものである。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１の発明によれば、ヘッドの組み立て（接合）精度が向
上するため、歩留まりが向上し、印字品質にバラツキが
少ないインクジェットヘッドが提供される。また、請求
項２乃至９の発明によれば、同電位部材を使用せず、簡
易，確実にかつ、高精度により微少なギャップ形成と接
合ができるため、より歩留まりが向上し、さらに駆動電
圧の低電圧化ができ、より印字品質にバラツキが少ない
インクジェットヘッドが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェットヘッドの一実施
形態を説明するための要部概略斜視図である。

【図２】図１のII−II線拡大断面構成図である。

【図３】図２のIII−III線断面概略構成図である。

【図４】振動板の製作方法の一例を説明するための要
部断面工程図である。

【図５】振動板部（吐出室部）の拡大詳細図である。

【図６】第２の基板の製作方法の一例を説明するため
の要部断面工程図である。

【図７】本発明の他の実施例を説明するための要部概
略断面構成図である。

【図８】本発明によるインクジェットヘッドの各部の
寸法関係を説明するための要部概略断面構成図である。

【図９】本発明による他のインクジェットヘッドの各
部の寸法関係を説明するための要部概略断面構成図であ
る。

【図１０】従来のインクジェットヘッドの要部分解斜
視図である。

【図１１】従来のインクジェットヘッドの斜視図であ
る。

【図１２】従来の基板同士の接合方法の一例を説明す
るための要部断面構成図である。

【符号の説明】

１…第１の基板、２…第２の基板、３…第３の基板、４
…ノズル溝、５…振動板、６…吐出室（インク加圧
室）、７…インク流路、８…共通液室、１０…対向電
極、２０…非接着層（絶縁膜）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するためのノズルと、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対向電極と
を有し、前記振動板と前記対向電極との間に生じる静電
気力を利用して、前記振動板を前記対向電極と非接触と
なるように変形させ、前記ノズルからインク液滴を吐出
するインクジェットヘッドにおいて、前記振動板が形成
される第１の基板と、前記対向電極が形成される第２の
基板との間に選択的に非接着層を設けて前記第１の基板
と第２の基板を接合したことを特徴とするインクジェッ
トヘッド。
【請求項２】前記対向電極と対向する振動板の表面あ
るいは前記振動板に対向する前記対向電極の表面に選択
的に非接着層を設けて、前記第１の基板と前記第２の基
板とを接合したことを特徴とする請求項１記載のインク
ジェットヘッド。
【請求項３】前記非接着層が絶縁膜であることを特徴
とする請求項２記載のインクジェットヘッド。
【請求項４】前記絶縁膜が酸化膜および窒化膜である
ことを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッ
ド。
【請求項５】前記酸化膜と窒化膜が、Ａｌ₂Ｏ₃膜とＳ
ｉ₃Ｎ₄膜であることを特徴とする請求項４記載のインク
ジェットヘッド。
【請求項６】前記絶縁膜が真空蒸着法，イオンプレー
ティング法，スパッタリング法，ＣＶＤ法，ゾルゲル法
又は熱酸化法を利用して形成されていることを特徴とす
る請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項７】前記絶縁膜の面寸法を前記接合面内にお
いて、前記対向電極の面寸法よりも大きくしたことを特
徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】前記絶縁膜の厚みを前記空隙を形成する
凹部の深さから電極の厚みを差し引いた長さと同等の長
さとするか、または、それ以下の長さとすることを特徴
とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】前記絶縁膜の短辺幅を前記空隙を形成す
る凹部の溝幅よりも小さくしたことを特徴とする請求項
３記載のインクジェットヘッド。