JPH11999A - インクジェット記録装置およびその製造方法 - Google Patents
インクジェット記録装置およびその製造方法Info
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- JPH11999A JPH11999A JP24512097A JP24512097A JPH11999A JP H11999 A JPH11999 A JP H11999A JP 24512097 A JP24512097 A JP 24512097A JP 24512097 A JP24512097 A JP 24512097A JP H11999 A JPH11999 A JP H11999A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インクジェット記録装置のノズル配列の高密
度化に従って、オリフィスの容積が減少し、所望の吐出
量が得られないという課題があった。 【解決手段】 ノズルプレート１となる（１１０）面方
位の単結晶Ｓｉ基板に耐エッチング皮膜として熱酸化膜
１３、１４を形成し、熱酸化膜１３、１４にフォトエッ
チングを施し、ノズル１１、ノズルを貫通するための裏
面側のエッチング部１５およびオリフィス１２に対応す
る部分１１１、１５１、１２１の熱酸化膜を除去する。
ノズル１１およびオリフィス１２に対応する部分にＹＡ
Ｇレーザで穴明け加工し、アルカリ液によりエッチング
を行い、ノズル１１が所望長さとなったところで停止す
る。熱酸化膜１３、１４を除去し、耐インク性付与のた
めに改めて熱酸化膜１５、１６を形成してノズルプレー
ト１を完成させる。
度化に従って、オリフィスの容積が減少し、所望の吐出
量が得られないという課題があった。 【解決手段】 ノズルプレート１となる（１１０）面方
位の単結晶Ｓｉ基板に耐エッチング皮膜として熱酸化膜
１３、１４を形成し、熱酸化膜１３、１４にフォトエッ
チングを施し、ノズル１１、ノズルを貫通するための裏
面側のエッチング部１５およびオリフィス１２に対応す
る部分１１１、１５１、１２１の熱酸化膜を除去する。
ノズル１１およびオリフィス１２に対応する部分にＹＡ
Ｇレーザで穴明け加工し、アルカリ液によりエッチング
を行い、ノズル１１が所望長さとなったところで停止す
る。熱酸化膜１３、１４を除去し、耐インク性付与のた
めに改めて熱酸化膜１５、１６を形成してノズルプレー
ト１を完成させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインク滴を紙等に吐
出し印字するインクジェット記録装置に用いられるノズ
ルプレートおよびその製造方法に関する。
出し印字するインクジェット記録装置に用いられるノズ
ルプレートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インクジェット記録装置には、ま
すます高解像度で高速な印刷が要求されている。この要
求に応えるために、たとえば、特開平５−５０６０１号
公報や特開平６−７１８８２号公報で提示されているよ
うなインクジェット記録装置が提案されている。特に、
この中で、フェイスイジェクト型と呼ばれるヘッド基板
の面部に形成されたノズルよりインク滴を吐出する形式
が提示されている（特開平５−５０６０１号公報の８ペ
ージ１１行から９ページ５行および特開平６−７１８８
２号公報の１０ページ７行から１１ページ２行）が、こ
の形式では、構造上ノズルを多数配設することができる
ため、高密度化が可能となり、高解像・高速印刷の要求
に応えるものである。フェイスイジェクト型の場合のノ
ズルの形成には、一般的にはプラズマエッチング、サン
ドブラスト、放電加工等の加工技術が適用されるが、高
解像度化の要求が高まり、高精度なプラズマエッチング
加工が行われるようになってきている。また、インクを
加圧するための複数のインク室とインク室へインクを供
給する共通のインクリザーバとを連結するインク流路で
あるオリフィスも高精度な形状が得られるアルカリを用
いた異方性湿式エッチングにより加工されるようになっ
た。
すます高解像度で高速な印刷が要求されている。この要
求に応えるために、たとえば、特開平５−５０６０１号
公報や特開平６−７１８８２号公報で提示されているよ
うなインクジェット記録装置が提案されている。特に、
この中で、フェイスイジェクト型と呼ばれるヘッド基板
の面部に形成されたノズルよりインク滴を吐出する形式
が提示されている（特開平５−５０６０１号公報の８ペ
ージ１１行から９ページ５行および特開平６−７１８８
２号公報の１０ページ７行から１１ページ２行）が、こ
の形式では、構造上ノズルを多数配設することができる
ため、高密度化が可能となり、高解像・高速印刷の要求
に応えるものである。フェイスイジェクト型の場合のノ
ズルの形成には、一般的にはプラズマエッチング、サン
ドブラスト、放電加工等の加工技術が適用されるが、高
解像度化の要求が高まり、高精度なプラズマエッチング
加工が行われるようになってきている。また、インクを
加圧するための複数のインク室とインク室へインクを供
給する共通のインクリザーバとを連結するインク流路で
あるオリフィスも高精度な形状が得られるアルカリを用
いた異方性湿式エッチングにより加工されるようになっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法で形成されるオリフィスの構造では、インクジェッ
ト記録装置のノズル配列を高密度化するに従って、オリ
フィスの容積が減少し、これにより流体抵抗が増大し、
高周波領域でのインク滴の吐出量が減少し、所望の吐出
量が得られないという課題があった。また、上記したよ
うに高精度なノズルを形成するための工程（プラズマエ
ッチング）と高精度なオリフィスを形成するための工程
（アルカリを用いた異方性湿式エッチング）とが異なる
ため、以下の課題が生じていた。すなわち、先にプラズ
マエッチングによるノズルの加工を行う場合には、その
後に行われるアルカリを用いた異方性湿式エッチングに
おいて、ノズルが余計にエッチングされないために、ノ
ズル部分にピンホールなどの欠陥を有しない耐エッチン
グ皮膜形成を行う必要があるが、ノズルは基板表面に対
して垂直に近い形状の部分を有するため、耐エッチング
皮膜形成を確実に行うのが困難であり、また、前記耐エ
ッチング皮膜が形成できたとしてもその耐エッチング皮
膜にオリフィス形成用の高精度なパターニングを行うこ
とは非常に困難である。また、逆にオリフィスを先に形
成する場合でも、同様にオリフィス用の耐エッチング皮
膜形成を確実に行うのが困難であるか、または、耐エッ
チング皮膜にノズル形成用の高精度なパターニングを行
うことは非常に困難である。
方法で形成されるオリフィスの構造では、インクジェッ
ト記録装置のノズル配列を高密度化するに従って、オリ
フィスの容積が減少し、これにより流体抵抗が増大し、
高周波領域でのインク滴の吐出量が減少し、所望の吐出
量が得られないという課題があった。また、上記したよ
うに高精度なノズルを形成するための工程（プラズマエ
ッチング）と高精度なオリフィスを形成するための工程
（アルカリを用いた異方性湿式エッチング）とが異なる
ため、以下の課題が生じていた。すなわち、先にプラズ
マエッチングによるノズルの加工を行う場合には、その
後に行われるアルカリを用いた異方性湿式エッチングに
おいて、ノズルが余計にエッチングされないために、ノ
ズル部分にピンホールなどの欠陥を有しない耐エッチン
グ皮膜形成を行う必要があるが、ノズルは基板表面に対
して垂直に近い形状の部分を有するため、耐エッチング
皮膜形成を確実に行うのが困難であり、また、前記耐エ
ッチング皮膜が形成できたとしてもその耐エッチング皮
膜にオリフィス形成用の高精度なパターニングを行うこ
とは非常に困難である。また、逆にオリフィスを先に形
成する場合でも、同様にオリフィス用の耐エッチング皮
膜形成を確実に行うのが困難であるか、または、耐エッ
チング皮膜にノズル形成用の高精度なパターニングを行
うことは非常に困難である。
【０００４】そこで本発明は、上記したような課題を解
決するもので、その目的とするところは、高解像度かつ
高速印刷のインクジェット記録装置に必要とされるイン
ク流路であるオリフィスの流体抵抗、または、高精度な
ノズルを有しかつインク流路であるオリフィスの流体抵
抗を、適切な値とした高密度、すなわち高解像度で高速
印刷が可能なインクジェット記録装置を提供するところ
にある。
決するもので、その目的とするところは、高解像度かつ
高速印刷のインクジェット記録装置に必要とされるイン
ク流路であるオリフィスの流体抵抗、または、高精度な
ノズルを有しかつインク流路であるオリフィスの流体抵
抗を、適切な値とした高密度、すなわち高解像度で高速
印刷が可能なインクジェット記録装置を提供するところ
にある。
【０００５】また、高精度かつ適正な吐出機能を有する
ノズルの形成方法としては上記したように高精度なプラ
ズマエッチングが行われているが、一般的にプラズマエ
ッチング装置は、高価格で処理能力が低く、インクジェ
ット記録装置の大量製造には不利で、特に、ノズル部で
の気泡滞留を低減させる目的でノズル部をインク吐出方
向に２段の形状とする場合には、処理時間が長くなるた
めさらに不利である。
ノズルの形成方法としては上記したように高精度なプラ
ズマエッチングが行われているが、一般的にプラズマエ
ッチング装置は、高価格で処理能力が低く、インクジェ
ット記録装置の大量製造には不利で、特に、ノズル部で
の気泡滞留を低減させる目的でノズル部をインク吐出方
向に２段の形状とする場合には、処理時間が長くなるた
めさらに不利である。
【０００６】さらには、プラズマエッチングにおいて、
常に再現良く基板表面に対して垂直なノズルを形成する
ためには、プラズマエッチング装置の真空チャンバ内の
堆積物を除去するクリーニングや真空ポンプのメンテナ
ンス等を行い、常にプラズマエッチング装置を一定の状
態に維持する必要があり、現実には、ノズルの垂直性
（基板表面に対するノズル壁面の角度）はある程度のバ
ラツキを有し、インクジェット記録装置の印字品質低下
を招いていた。
常に再現良く基板表面に対して垂直なノズルを形成する
ためには、プラズマエッチング装置の真空チャンバ内の
堆積物を除去するクリーニングや真空ポンプのメンテナ
ンス等を行い、常にプラズマエッチング装置を一定の状
態に維持する必要があり、現実には、ノズルの垂直性
（基板表面に対するノズル壁面の角度）はある程度のバ
ラツキを有し、インクジェット記録装置の印字品質低下
を招いていた。
【０００７】そこで本発明は、上記したような課題を解
決するもので、その目的とするところは、高解像度かつ
高速印刷のインクジェット記録装置に必要とされる高精
度なノズルを有するインクジェット記録装置およびそれ
を高スループットで製造する方法を提供するところにあ
る。
決するもので、その目的とするところは、高解像度かつ
高速印刷のインクジェット記録装置に必要とされる高精
度なノズルを有するインクジェット記録装置およびそれ
を高スループットで製造する方法を提供するところにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、オリフィスまたはノズルが形成されたＳｉ
基板を構成部材とするインクジェット記録装置におい
て、前記Ｓｉ基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板
であり、前記オリフィスまたはノズルは前記Ｓｉ基板の
所定箇所への穴明け加工の後に湿式エッチングを施すこ
とにより形成されたものであることを特徴とし、また
は、前記（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板はＳＯＩ基
板であることを特徴とする。
記録装置は、オリフィスまたはノズルが形成されたＳｉ
基板を構成部材とするインクジェット記録装置におい
て、前記Ｓｉ基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板
であり、前記オリフィスまたはノズルは前記Ｓｉ基板の
所定箇所への穴明け加工の後に湿式エッチングを施すこ
とにより形成されたものであることを特徴とし、また
は、前記（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板はＳＯＩ基
板であることを特徴とする。
【０００９】また、本発明のインクジェット記録装置の
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に耐エッチング皮膜を形成
し、該耐エッチング皮膜をオリフィスまたはノズルに相
当する形状にパターニングし、ついで、レーザまたはプ
ラズマエッチングによる所定箇所への穴明け加工を行
い、ついで、湿式エッチングを行うことを特徴とする。
レーザまたはプラズマエッチングにより、オリフィスま
たはノズルを形成する箇所へ適切な加工を行い、つい
で、湿式エッチングを行うことで、高精度で、所望流体
抵抗値を有するオリフィスまたはノズルを形成すること
ができる。
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に耐エッチング皮膜を形成
し、該耐エッチング皮膜をオリフィスまたはノズルに相
当する形状にパターニングし、ついで、レーザまたはプ
ラズマエッチングによる所定箇所への穴明け加工を行
い、ついで、湿式エッチングを行うことを特徴とする。
レーザまたはプラズマエッチングにより、オリフィスま
たはノズルを形成する箇所へ適切な加工を行い、つい
で、湿式エッチングを行うことで、高精度で、所望流体
抵抗値を有するオリフィスまたはノズルを形成すること
ができる。
【００１０】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、ノズルおよびオリフィスが形成されたＳｉ基板を構
成部材とするインクジェット記録装置において、前記Ｓ
ｉ基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板であり、前
記ノズルおよびオリフィスは前記Ｓｉ基板の所定箇所へ
の穴明け加工の後に湿式エッチングを施すことにより形
成されたものであることを特徴とし、または、前記（１
１０）面方位のＳｉ単結晶基板はＳＯＩ基板であること
を特徴とする。
は、ノズルおよびオリフィスが形成されたＳｉ基板を構
成部材とするインクジェット記録装置において、前記Ｓ
ｉ基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板であり、前
記ノズルおよびオリフィスは前記Ｓｉ基板の所定箇所へ
の穴明け加工の後に湿式エッチングを施すことにより形
成されたものであることを特徴とし、または、前記（１
１０）面方位のＳｉ単結晶基板はＳＯＩ基板であること
を特徴とする。
【００１１】また、本発明のインクジェット記録装置の
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に耐エッチング皮膜を形成
し、該耐エッチング皮膜をノズルおよびオリフィスに相
当する形状にパターニングし、ついで、レーザまたはプ
ラズマエッチングによる所定箇所への穴明け加工を行
い、ついで、湿式エッチングを行うことを特徴とする。
レーザまたはプラズマエッチングにより、ノズルおよび
オリフィスを形成する箇所へ適切な加工を行い、つい
で、湿式エッチングを行うことで、高精度で、所望流体
抵抗値を有するノズルおよびオリフィスを形成すること
ができる。
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に耐エッチング皮膜を形成
し、該耐エッチング皮膜をノズルおよびオリフィスに相
当する形状にパターニングし、ついで、レーザまたはプ
ラズマエッチングによる所定箇所への穴明け加工を行
い、ついで、湿式エッチングを行うことを特徴とする。
レーザまたはプラズマエッチングにより、ノズルおよび
オリフィスを形成する箇所へ適切な加工を行い、つい
で、湿式エッチングを行うことで、高精度で、所望流体
抵抗値を有するノズルおよびオリフィスを形成すること
ができる。
【００１２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、ノズルが形成されたＳｉ基板を構成部材とするイン
クジェット記録装置において、前記ノズルが前記Ｓｉ基
板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面または前
記Ｓｉ基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面
および少なくとも１つの（１００）結晶面からなる第１
ノズルおよび第２ノズルからなり、第２ノズルのノズル
長手方向に対して垂直な方向の断面積が第１ノズルの断
面積より大きいことを特徴とする。
は、ノズルが形成されたＳｉ基板を構成部材とするイン
クジェット記録装置において、前記ノズルが前記Ｓｉ基
板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面または前
記Ｓｉ基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面
および少なくとも１つの（１００）結晶面からなる第１
ノズルおよび第２ノズルからなり、第２ノズルのノズル
長手方向に対して垂直な方向の断面積が第１ノズルの断
面積より大きいことを特徴とする。
【００１３】また、本発明のインクジェット記録装置の
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に（ａ）耐エッチング皮膜
を形成し、（ｂ）該Ｓｉ基板の一方の面の前記第１ノズ
ルに相当する部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成
し、（ｃ）前記第２ノズルに相当する部分の該耐エッチ
ング皮膜は所定厚みに加工し、（ｄ）レーザまたはプラ
ズマエッチングによる前記第１ノズルに相当する部分の
所定箇所への穴明け加工を行い、（ｅ）湿式エッチング
により第１ノズルを形成し、（ｆ）第２ノズルに相当す
る部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成し、（ｇ）
ついで、湿式エッチングにより第２ノズルを形成するこ
とを特徴とする。
製造方法は、Ｓｉ基板の両面に（ａ）耐エッチング皮膜
を形成し、（ｂ）該Ｓｉ基板の一方の面の前記第１ノズ
ルに相当する部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成
し、（ｃ）前記第２ノズルに相当する部分の該耐エッチ
ング皮膜は所定厚みに加工し、（ｄ）レーザまたはプラ
ズマエッチングによる前記第１ノズルに相当する部分の
所定箇所への穴明け加工を行い、（ｅ）湿式エッチング
により第１ノズルを形成し、（ｆ）第２ノズルに相当す
る部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成し、（ｇ）
ついで、湿式エッチングにより第２ノズルを形成するこ
とを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を一実施例（第１の
実施例）について、詳細に説明する。
実施例）について、詳細に説明する。
【００１５】図１は、本発明の第１の実施例におけるイ
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１の
斜視図で、図２は本発明の第１の実施例におけるインク
ジェット記録装置４全体の断面図である。本実施例にお
けるインクジェット記録装置４は、キャビティプレート
２表面に対し垂直に加工されたインクキャビティ２１
と、インクキャビティ２１にインクを供給する共通のイ
ンクリザーバ２２とインクを加圧するための振動板２３
とが形成されたキャビティプレート２と、ノズル１１
と、インクキャビティ２１およびインクリザーバ２２と
を連結するオリフィス１２とが形成されたノズルプレー
ト１と、振動板２３を静電的に吸引し、これによりイン
クキャビティ２１中のインクを加圧するための電極３１
が形成された電極プレート３とを積層、接合してなる構
造であり、ノズルプレート１およびキャビティプレート
２は、ともに（１１０）面方位単結晶Ｓｉからなる。イ
ンクは、インク供給管５からインクリザーバ２２へ供給
され、最終的にインク滴６としてノズル１１から吐出さ
れる。
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１の
斜視図で、図２は本発明の第１の実施例におけるインク
ジェット記録装置４全体の断面図である。本実施例にお
けるインクジェット記録装置４は、キャビティプレート
２表面に対し垂直に加工されたインクキャビティ２１
と、インクキャビティ２１にインクを供給する共通のイ
ンクリザーバ２２とインクを加圧するための振動板２３
とが形成されたキャビティプレート２と、ノズル１１
と、インクキャビティ２１およびインクリザーバ２２と
を連結するオリフィス１２とが形成されたノズルプレー
ト１と、振動板２３を静電的に吸引し、これによりイン
クキャビティ２１中のインクを加圧するための電極３１
が形成された電極プレート３とを積層、接合してなる構
造であり、ノズルプレート１およびキャビティプレート
２は、ともに（１１０）面方位単結晶Ｓｉからなる。イ
ンクは、インク供給管５からインクリザーバ２２へ供給
され、最終的にインク滴６としてノズル１１から吐出さ
れる。
【００１６】ノズルプレート１の製造工程図を図３に示
し、その製造工程について以下に詳細に説明する。ノズ
ルプレート１となる板厚４００ミクロンの（１１０）面
方位の単結晶Ｓｉ基板を摂氏１１００度、水蒸気を含む
雰囲気下で、４時間の熱処理を行い、Ｓｉ基板の両面に
耐エッチング皮膜として１ミクロン厚みの熱酸化膜１
３、１４を形成し（図３（ａ））、ついで、熱酸化膜１
３、１４にフォトエッチングを施し、ノズル１１、ノズ
ルを貫通させるための裏面側のエッチング部１５および
オリフィス１２に対応する部分１１１、１５１、１２１
の熱酸化膜を除去する（図３（ｂ））。ノズル１１に相
当する部分１１１の形状は一辺が３０ミクロンで、内角
が７０度および１１０度である菱形であり、オリフィス
１２に相当する部分１２１の形状は幅２０ミクロンで長
さが５００ミクロンである平行四辺形であり、前記菱形
の一組の平行な辺および平行四辺形の長さ５００ミクロ
ンの辺はＳｉ結晶の＜２１１＞方向に平行にアライメン
トされる。次に、ノズル１１およびオリフィス１２に対
応する部分にＹＡＧレーザを用いて穴明け加工を行う
が、その際、深くほぼ垂直な穴を開けるためにＹＡＧレ
ーザのパワーやパルス数等のパラメータを適切な値に設
定し、その結果、ノズル１１に対応する部分の穴１１２
は、直径約１８ミクロンで深さ約３０ミクロンとなり、
また、オリフィス１２に対応する部分の穴１２２は、直
径約１５ミクロンで深さ約８０ミクロンとした（図３
（ｃ））。次に、アルカリ液によるエッチングを行う。
本実施例では水酸化カリウム水溶液を用いた。通常、
（１１０）面Ｓｉ基板をアルカリによりエッチングする
場合は、エッチングマスク（本実施例ではＳｉ熱酸化
膜）の開口部において、基板表面に対し垂直な面と３０
度をなす面（ともにＳｉ単結晶の（１１１）面）とが出
現し、開口部の両端部から出現する２つの３０度の面が
エッチングにより形成される凹部の底部で交差するとこ
ろでエッチングが停止してしまうが、本実施例では、レ
ーザによる穴明け加工が施してあるために穴１１２およ
び１２２の底部と（１１１）面とが交差するところまで
は基板表面に対し３０度をなす（１１１）面が出現せ
ず、図１に示すような基板表面に対し垂直な４つの（１
１１）面からなる、高精度なノズル１１およびオリフィ
ス１２が形成できる。図３（ｄ）は、アルカリによるエ
ッチングの途中経過を示しているが、ノズルを貫通する
ための裏面側のエッチング部１５でもエッチングが進行
している。図３（ｄ）上では、エッチング部１５はレー
ザによる穴明け加工がないにもかかわらず垂直な面が形
成されているように描かれているが、実際にはエッチン
グ部１５の面積がノズル１１の面積に比べて非常に大き
いため、開口部１５１の形状を工夫することでほぼ図３
（ｄ）に示すような断面形状を形成できる。
し、その製造工程について以下に詳細に説明する。ノズ
ルプレート１となる板厚４００ミクロンの（１１０）面
方位の単結晶Ｓｉ基板を摂氏１１００度、水蒸気を含む
雰囲気下で、４時間の熱処理を行い、Ｓｉ基板の両面に
耐エッチング皮膜として１ミクロン厚みの熱酸化膜１
３、１４を形成し（図３（ａ））、ついで、熱酸化膜１
３、１４にフォトエッチングを施し、ノズル１１、ノズ
ルを貫通させるための裏面側のエッチング部１５および
オリフィス１２に対応する部分１１１、１５１、１２１
の熱酸化膜を除去する（図３（ｂ））。ノズル１１に相
当する部分１１１の形状は一辺が３０ミクロンで、内角
が７０度および１１０度である菱形であり、オリフィス
１２に相当する部分１２１の形状は幅２０ミクロンで長
さが５００ミクロンである平行四辺形であり、前記菱形
の一組の平行な辺および平行四辺形の長さ５００ミクロ
ンの辺はＳｉ結晶の＜２１１＞方向に平行にアライメン
トされる。次に、ノズル１１およびオリフィス１２に対
応する部分にＹＡＧレーザを用いて穴明け加工を行う
が、その際、深くほぼ垂直な穴を開けるためにＹＡＧレ
ーザのパワーやパルス数等のパラメータを適切な値に設
定し、その結果、ノズル１１に対応する部分の穴１１２
は、直径約１８ミクロンで深さ約３０ミクロンとなり、
また、オリフィス１２に対応する部分の穴１２２は、直
径約１５ミクロンで深さ約８０ミクロンとした（図３
（ｃ））。次に、アルカリ液によるエッチングを行う。
本実施例では水酸化カリウム水溶液を用いた。通常、
（１１０）面Ｓｉ基板をアルカリによりエッチングする
場合は、エッチングマスク（本実施例ではＳｉ熱酸化
膜）の開口部において、基板表面に対し垂直な面と３０
度をなす面（ともにＳｉ単結晶の（１１１）面）とが出
現し、開口部の両端部から出現する２つの３０度の面が
エッチングにより形成される凹部の底部で交差するとこ
ろでエッチングが停止してしまうが、本実施例では、レ
ーザによる穴明け加工が施してあるために穴１１２およ
び１２２の底部と（１１１）面とが交差するところまで
は基板表面に対し３０度をなす（１１１）面が出現せ
ず、図１に示すような基板表面に対し垂直な４つの（１
１１）面からなる、高精度なノズル１１およびオリフィ
ス１２が形成できる。図３（ｄ）は、アルカリによるエ
ッチングの途中経過を示しているが、ノズルを貫通する
ための裏面側のエッチング部１５でもエッチングが進行
している。図３（ｄ）上では、エッチング部１５はレー
ザによる穴明け加工がないにもかかわらず垂直な面が形
成されているように描かれているが、実際にはエッチン
グ部１５の面積がノズル１１の面積に比べて非常に大き
いため、開口部１５１の形状を工夫することでほぼ図３
（ｄ）に示すような断面形状を形成できる。
【００１７】さらにエッチングを行うと、ノズル１１お
よびオリフィス１２では、上記したようにさらにはエッ
チングは進行しないが、エッチング部１５ではエッチン
グ時間に応じてエッチングが進行し、最終的にはノズル
１１が貫通する。貫通後、さらにエッチングを行うと、
ノズル１１の長さはエッチング時間に応じて短くなるた
め、ノズル１１が所望長さとなるところでエッチングを
停止する（図３（ｅ））。
よびオリフィス１２では、上記したようにさらにはエッ
チングは進行しないが、エッチング部１５ではエッチン
グ時間に応じてエッチングが進行し、最終的にはノズル
１１が貫通する。貫通後、さらにエッチングを行うと、
ノズル１１の長さはエッチング時間に応じて短くなるた
め、ノズル１１が所望長さとなるところでエッチングを
停止する（図３（ｅ））。
【００１８】ついで、エッチングマスクである熱酸化膜
１３、１４をフッ酸系エッチング液で除去し（図３
（ｆ））、耐インク性付与のために、改めて熱酸化膜１
６および１７を形成し、ノズルプレート１が完成する
（図３（ｇ））。
１３、１４をフッ酸系エッチング液で除去し（図３
（ｆ））、耐インク性付与のために、改めて熱酸化膜１
６および１７を形成し、ノズルプレート１が完成する
（図３（ｇ））。
【００１９】前述したように、従来工法では、オリフィ
スは高精度ではあるが、エッチング開口部に対し一義的
に決まる形状しか得られず、すなわちオリフィスの流体
抵抗値の自由度がなかったことに対して、本実施例で
は、オリフィスをノズルプレート表面に対して、垂直に
深く精度良く形成でき、また、その深さはレーザ加工に
より任意に決定できるようになったため、インクジェッ
ト記録装置の様々な仕様におけるオリフィスの流体抵抗
設計値に対応することができた。これにより、高密度の
インクジェット記録装置における幅の狭いオリフィスに
おいて、最適な流体抵抗値が得られるようになり、すな
わち、高印字品質かつ高速印刷が可能なインクジェット
記録装置を提供することができた。また、前述したよう
に、従来工法（プラズマエッチング）で形成されるノズ
ルの径は若干のバラツキを有していたが本実施例ではフ
ォトエッチングによるパターンによりノズル径寸法が決
定されるため、再現よく高精度なノズルを低コストで大
量に形成できるようになった。これにより、高密度イン
クジェット記録装置における印字品質の安定化と、高密
度インクジェット記録装置の低コスト化を実現すること
ができた。また、図３（ｃ）における所定箇所への穴明
け加工をプラズマエッチングにより行うこともできる。
その際は、前記穴１１２および１２２の加工深さはほぼ
同一となるため、穴１２２の所定加工深さに合わせてプ
ラズマエッチング加工するものとする。この場合、図３
（ｄ）の段階におけるノズル１１の深さは任意に選択で
きなくなるが、最終的にエッチング部１５のエッチング
深さによりノズル１１の長さを規定するため、なんら問
題はない。なお、プラズマエッチングには種々の方式が
あるが、トレンチエッチングと呼ばれる垂直深穴加工が
可能な方式によることが望ましい。
スは高精度ではあるが、エッチング開口部に対し一義的
に決まる形状しか得られず、すなわちオリフィスの流体
抵抗値の自由度がなかったことに対して、本実施例で
は、オリフィスをノズルプレート表面に対して、垂直に
深く精度良く形成でき、また、その深さはレーザ加工に
より任意に決定できるようになったため、インクジェッ
ト記録装置の様々な仕様におけるオリフィスの流体抵抗
設計値に対応することができた。これにより、高密度の
インクジェット記録装置における幅の狭いオリフィスに
おいて、最適な流体抵抗値が得られるようになり、すな
わち、高印字品質かつ高速印刷が可能なインクジェット
記録装置を提供することができた。また、前述したよう
に、従来工法（プラズマエッチング）で形成されるノズ
ルの径は若干のバラツキを有していたが本実施例ではフ
ォトエッチングによるパターンによりノズル径寸法が決
定されるため、再現よく高精度なノズルを低コストで大
量に形成できるようになった。これにより、高密度イン
クジェット記録装置における印字品質の安定化と、高密
度インクジェット記録装置の低コスト化を実現すること
ができた。また、図３（ｃ）における所定箇所への穴明
け加工をプラズマエッチングにより行うこともできる。
その際は、前記穴１１２および１２２の加工深さはほぼ
同一となるため、穴１２２の所定加工深さに合わせてプ
ラズマエッチング加工するものとする。この場合、図３
（ｄ）の段階におけるノズル１１の深さは任意に選択で
きなくなるが、最終的にエッチング部１５のエッチング
深さによりノズル１１の長さを規定するため、なんら問
題はない。なお、プラズマエッチングには種々の方式が
あるが、トレンチエッチングと呼ばれる垂直深穴加工が
可能な方式によることが望ましい。
【００２０】次に、本発明の別の実施例（第２の実施
例）について詳細に説明する。
例）について詳細に説明する。
【００２１】図４は本発明の第２の実施例におけるイン
クジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ａの
製造工程図であり、その製造工程について以下に詳細に
説明する。本実施例では、ノズルプレート１ａとなるＳ
ｉ基板として、ＳＯＩ基板を用いている。活性層１７は
厚み１５ミクロン、誘電体層（ＳｉＯ２ ）１８は、厚
み０．０５ミクロン、支持体１９は、厚み４００ミクロ
ンであり、活性層１７および支持体１９はともに（１１
０）面Ｓｉ単結晶である。図４（ａ）〜（ｇ）における
加工条件は、本発明の第１の実施例の場合と全く同一で
あるため、説明は省略する。ＹＡＧレーザによるＳｉへ
の穴明け加工では、誘電体層１８の加工に要するパワー
は無視し得るため、加工深さもばらつきの範囲で本発明
の第１の実施例の場合と同一となる。ＳＯＩ基板を用い
ることで、エッチング部１５ａのエッチングは、誘電体
層１８が出現したところで、自動的に停止する。誘電体
層１８の厚みは０．０５ミクロンであり、長時間（１０
数分程度）のアルカリエッチングでは消失してしまうた
め、エッチングは適当なところで終了しなければならな
いが、同一バッチ内のエッチングばらつきを考慮しても
エッチング停止は±５分程度の許容範囲があるため、本
工程における歩留まりは１００％である。
クジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ａの
製造工程図であり、その製造工程について以下に詳細に
説明する。本実施例では、ノズルプレート１ａとなるＳ
ｉ基板として、ＳＯＩ基板を用いている。活性層１７は
厚み１５ミクロン、誘電体層（ＳｉＯ２ ）１８は、厚
み０．０５ミクロン、支持体１９は、厚み４００ミクロ
ンであり、活性層１７および支持体１９はともに（１１
０）面Ｓｉ単結晶である。図４（ａ）〜（ｇ）における
加工条件は、本発明の第１の実施例の場合と全く同一で
あるため、説明は省略する。ＹＡＧレーザによるＳｉへ
の穴明け加工では、誘電体層１８の加工に要するパワー
は無視し得るため、加工深さもばらつきの範囲で本発明
の第１の実施例の場合と同一となる。ＳＯＩ基板を用い
ることで、エッチング部１５ａのエッチングは、誘電体
層１８が出現したところで、自動的に停止する。誘電体
層１８の厚みは０．０５ミクロンであり、長時間（１０
数分程度）のアルカリエッチングでは消失してしまうた
め、エッチングは適当なところで終了しなければならな
いが、同一バッチ内のエッチングばらつきを考慮しても
エッチング停止は±５分程度の許容範囲があるため、本
工程における歩留まりは１００％である。
【００２２】本実施例で得られたノズルプレート１ａで
は、ノズル１１ａの長さは活性層１７の厚みと同一であ
り、すなわち、エッチングに関するパラメータの変動に
よるエッチング深さばらつき（通常±５ミクロン程度）
によらず、ＳＯＩ基板製造工程で達成されている活性層
厚みばらつき（研磨工程の精度によるが、±１ミクロン
程度）の精度でノズル長さ精度が確保されるため、より
高印字品質のインクジェットヘッド記録装置を提供する
ことができた。
は、ノズル１１ａの長さは活性層１７の厚みと同一であ
り、すなわち、エッチングに関するパラメータの変動に
よるエッチング深さばらつき（通常±５ミクロン程度）
によらず、ＳＯＩ基板製造工程で達成されている活性層
厚みばらつき（研磨工程の精度によるが、±１ミクロン
程度）の精度でノズル長さ精度が確保されるため、より
高印字品質のインクジェットヘッド記録装置を提供する
ことができた。
【００２３】なお、本実施例においては、ノズルプレー
ト上にオリフィスおよびノズルをともに形成したが、オ
リフィスのみを、またはノズルのみを本発明の方法によ
りノズルプレート上に形成し、ノズルまたはオリフィス
は他の方法により前記ノズルプレート上または、他の基
板上に形成する場合も本発明の主旨から逸脱しない。
ト上にオリフィスおよびノズルをともに形成したが、オ
リフィスのみを、またはノズルのみを本発明の方法によ
りノズルプレート上に形成し、ノズルまたはオリフィス
は他の方法により前記ノズルプレート上または、他の基
板上に形成する場合も本発明の主旨から逸脱しない。
【００２４】次に、本発明の別の実施例（第３の実施
例）について詳細に説明する。
例）について詳細に説明する。
【００２５】図５は、本発明の第３の実施例におけるイ
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ｂ
の斜視図で、図６は本発明の第１の実施例におけるイン
クジェット記録装置４ｂ全体の断面図である。本実施例
におけるインクジェット記録装置４ｂではノズルがイン
ク吐出方向に対して、断面積の異なる第１ノズル１１ｂ
と第２ノズル１１ｃからなる２段形状となっており、記
録媒体に近い側（第１ノズル１１ｂ）の断面積が小さく
なっている。このような形状とすることでノズル部近傍
でのインク流速を向上させ、気泡排出性を向上させるこ
とが可能となるが、ノズル部以外の部分は基本的に本発
明の第１の実施例と同一の構造であり、説明を省略す
る。
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ｂ
の斜視図で、図６は本発明の第１の実施例におけるイン
クジェット記録装置４ｂ全体の断面図である。本実施例
におけるインクジェット記録装置４ｂではノズルがイン
ク吐出方向に対して、断面積の異なる第１ノズル１１ｂ
と第２ノズル１１ｃからなる２段形状となっており、記
録媒体に近い側（第１ノズル１１ｂ）の断面積が小さく
なっている。このような形状とすることでノズル部近傍
でのインク流速を向上させ、気泡排出性を向上させるこ
とが可能となるが、ノズル部以外の部分は基本的に本発
明の第１の実施例と同一の構造であり、説明を省略す
る。
【００２６】ノズルプレート１ｂの製造工程図を図７に
示し、その製造工程について以下に詳細に説明する。ノ
ズルプレート１ｂとなる板厚４００ミクロンの（１１
０）面方位の単結晶Ｓｉ基板を摂氏１１００度、水蒸気
を含む雰囲気下で、４時間の熱処理を行い、Ｓｉ基板の
両面に耐エッチング皮膜として１ミクロン厚みの熱酸化
膜１３ｂ、１４ｂを形成し（図７（ａ））、ついで、熱
酸化膜１３ｂ、１４ｂにフォトエッチングを施し、ノズ
ルを貫通させるための裏面側のエッチング部１５ｂおよ
びオリフィス１２ｂに対応する部分１５１ｂ、１２１ｂ
の熱酸化膜を除去する（図７（ｂ））。次に、第２ノズ
ル１１ｃに対応する部分１１１ｃの熱酸化膜を０．３ミ
クロンだけフォトエッチングにより除去し（図７
（ｃ））、引き続きフォトエッチングにより第１ノズル
１１ｂに対応する部分１１１ｂの熱酸化膜をすべて除去
する（図７（ｄ））。
示し、その製造工程について以下に詳細に説明する。ノ
ズルプレート１ｂとなる板厚４００ミクロンの（１１
０）面方位の単結晶Ｓｉ基板を摂氏１１００度、水蒸気
を含む雰囲気下で、４時間の熱処理を行い、Ｓｉ基板の
両面に耐エッチング皮膜として１ミクロン厚みの熱酸化
膜１３ｂ、１４ｂを形成し（図７（ａ））、ついで、熱
酸化膜１３ｂ、１４ｂにフォトエッチングを施し、ノズ
ルを貫通させるための裏面側のエッチング部１５ｂおよ
びオリフィス１２ｂに対応する部分１５１ｂ、１２１ｂ
の熱酸化膜を除去する（図７（ｂ））。次に、第２ノズ
ル１１ｃに対応する部分１１１ｃの熱酸化膜を０．３ミ
クロンだけフォトエッチングにより除去し（図７
（ｃ））、引き続きフォトエッチングにより第１ノズル
１１ｂに対応する部分１１１ｂの熱酸化膜をすべて除去
する（図７（ｄ））。
【００２７】第１ノズル１１ｂに相当する部分１１１ｂ
の形状は一辺が３０ミクロンで、内角が７０度および１
１０度である菱形であり、第２ノズル１１ｃに相当する
部分１１１ｃの形状は一辺が５０ミクロンで、内角が７
０度および１１０度である菱形であり、該部分１１１ｂ
および１１１ｃは同心状に配置される。オリフィス１２
ｂに相当する部分１２１ｂの形状は幅２０ミクロンで長
さが５００ミクロンである平行四辺形であり前記部分１
１１ｂおよび１１１ｃの菱形の一組の平行な辺および前
記平行四辺形の長さ５００ミクロンの辺はＳｉ結晶の＜
２１１＞方向に平行にアライメントされる。次に、第１
ノズル１１ｂおよびオリフィス１２ｂに対応する部分１
１１ｂおよび１２１ｂにＹＡＧレーザを用いて穴明け加
工を行うが、その際、深くほぼ垂直な穴を開けるために
ＹＡＧレーザのパワーやパルス数等のパラメータを適切
な値に設定し、その結果、第１ノズル１１ｂに対応する
部分の穴１１２ｂは、直径約１８ミクロンで深さ約８０
ミクロンとなり、また、オリフィス１２ｂに対応する部
分の穴１２２ｂは、直径約１５ミクロンで深さ約８０ミ
クロンとした（図７（ｅ））。次に、アルカリ液による
所定時間のエッチングを行う。本実施例では水酸化カリ
ウム水溶液を用いた。通常、（１１０）面Ｓｉ基板をア
ルカリによりエッチングする場合は、エッチングマスク
（本実施例ではＳｉ熱酸化膜）の開口部において、基板
表面に対し垂直な面と３０度をなす面（ともにＳｉ単結
晶の（１１１）面）とが出現し、開口部の両端部から出
現する２つの３０度の面がエッチングにより形成される
凹部の底部で交差するところでエッチングが停止してし
まうが、本実施例では、レーザによる穴明け加工が施し
てあるために穴１１２ｂおよび１２２ｂの底部と（１１
１）面とが交差するところまでは基板表面に対し３０度
をなす（１１１）面が出現せず、基板表面に対し垂直な
４つの（１１１）面からなる、高精度なオリフィスおよ
びノズルが形成できる（図７（ｆ））。このとき、穴１
１２ｂおよび１２２ｂのエッチングとともにノズルを貫
通するための裏面側のエッチング部１５ｂおよび第２ノ
ズル１１ｃに対応する部分１１１ｃの熱酸化膜でもエッ
チングが進行している。部分１１１ｃの熱酸化膜は当初
０．７ミクロンの厚みを有していたが、エッチングによ
り図７（ｆ）の段階でその厚みはほぼ０ミクロンとなっ
ているが、基板面内で若干膜残りとなっている部分を、
フッ酸系エッチング液により基板全体のライトエッチン
グを行い、第２ノズル１１ｃに対応する部分１１１ｃの
熱酸化膜を完全に除去する（図７（ｇ））。つぎに、ふ
たたび、アルカリ液による所定時間のエッチングを行う
と、第１ノズル１１ｂおよびオリフィス１２ｂでは、上
記したようにさらにはエッチングは進行しないが、エッ
チング部１５ｂではエッチング時間に応じてエッチング
が進行し、最終的には第１ノズル１１ｂが貫通する。ま
た、第２ノズル１１ｃに対応する穴１１２ｃのエッチン
グも進行するが、その深さが５０ミクロンとなったとこ
ろでエッチングを停止する。この結果、第１ノズルの長
さは３０ミクロンとなる。（図７（ｈ））。
の形状は一辺が３０ミクロンで、内角が７０度および１
１０度である菱形であり、第２ノズル１１ｃに相当する
部分１１１ｃの形状は一辺が５０ミクロンで、内角が７
０度および１１０度である菱形であり、該部分１１１ｂ
および１１１ｃは同心状に配置される。オリフィス１２
ｂに相当する部分１２１ｂの形状は幅２０ミクロンで長
さが５００ミクロンである平行四辺形であり前記部分１
１１ｂおよび１１１ｃの菱形の一組の平行な辺および前
記平行四辺形の長さ５００ミクロンの辺はＳｉ結晶の＜
２１１＞方向に平行にアライメントされる。次に、第１
ノズル１１ｂおよびオリフィス１２ｂに対応する部分１
１１ｂおよび１２１ｂにＹＡＧレーザを用いて穴明け加
工を行うが、その際、深くほぼ垂直な穴を開けるために
ＹＡＧレーザのパワーやパルス数等のパラメータを適切
な値に設定し、その結果、第１ノズル１１ｂに対応する
部分の穴１１２ｂは、直径約１８ミクロンで深さ約８０
ミクロンとなり、また、オリフィス１２ｂに対応する部
分の穴１２２ｂは、直径約１５ミクロンで深さ約８０ミ
クロンとした（図７（ｅ））。次に、アルカリ液による
所定時間のエッチングを行う。本実施例では水酸化カリ
ウム水溶液を用いた。通常、（１１０）面Ｓｉ基板をア
ルカリによりエッチングする場合は、エッチングマスク
（本実施例ではＳｉ熱酸化膜）の開口部において、基板
表面に対し垂直な面と３０度をなす面（ともにＳｉ単結
晶の（１１１）面）とが出現し、開口部の両端部から出
現する２つの３０度の面がエッチングにより形成される
凹部の底部で交差するところでエッチングが停止してし
まうが、本実施例では、レーザによる穴明け加工が施し
てあるために穴１１２ｂおよび１２２ｂの底部と（１１
１）面とが交差するところまでは基板表面に対し３０度
をなす（１１１）面が出現せず、基板表面に対し垂直な
４つの（１１１）面からなる、高精度なオリフィスおよ
びノズルが形成できる（図７（ｆ））。このとき、穴１
１２ｂおよび１２２ｂのエッチングとともにノズルを貫
通するための裏面側のエッチング部１５ｂおよび第２ノ
ズル１１ｃに対応する部分１１１ｃの熱酸化膜でもエッ
チングが進行している。部分１１１ｃの熱酸化膜は当初
０．７ミクロンの厚みを有していたが、エッチングによ
り図７（ｆ）の段階でその厚みはほぼ０ミクロンとなっ
ているが、基板面内で若干膜残りとなっている部分を、
フッ酸系エッチング液により基板全体のライトエッチン
グを行い、第２ノズル１１ｃに対応する部分１１１ｃの
熱酸化膜を完全に除去する（図７（ｇ））。つぎに、ふ
たたび、アルカリ液による所定時間のエッチングを行う
と、第１ノズル１１ｂおよびオリフィス１２ｂでは、上
記したようにさらにはエッチングは進行しないが、エッ
チング部１５ｂではエッチング時間に応じてエッチング
が進行し、最終的には第１ノズル１１ｂが貫通する。ま
た、第２ノズル１１ｃに対応する穴１１２ｃのエッチン
グも進行するが、その深さが５０ミクロンとなったとこ
ろでエッチングを停止する。この結果、第１ノズルの長
さは３０ミクロンとなる。（図７（ｈ））。
【００２８】ついで、エッチングマスクである熱酸化膜
１３ｂ、１４ｂをフッ酸系エッチング液で完全に除去
し、耐インク性付与のために、改めて熱酸化膜１６ｂお
よび１７ｂを形成し、ノズルプレート１ｂが完成する
（図７（ｉ））。
１３ｂ、１４ｂをフッ酸系エッチング液で完全に除去
し、耐インク性付与のために、改めて熱酸化膜１６ｂお
よび１７ｂを形成し、ノズルプレート１ｂが完成する
（図７（ｉ））。
【００２９】また、図７（ｅ）における所定箇所への穴
明け加工をプラズマエッチングにより行うこともでき
る。なお、プラズマエッチングには種々の方式がある
が、トレンチエッチングと呼ばれる垂直深穴加工が可能
な方式によることが望ましい。
明け加工をプラズマエッチングにより行うこともでき
る。なお、プラズマエッチングには種々の方式がある
が、トレンチエッチングと呼ばれる垂直深穴加工が可能
な方式によることが望ましい。
【００３０】次に、本発明の別の実施例（第４の実施
例）について説明する。
例）について説明する。
【００３１】図８は、本発明の第４の実施例におけるイ
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ｄ
の斜視図である。本実施例におけるノズルプレート１ｄ
ではノズルがインク吐出方向に対して、断面積の異なる
第１ノズル１１ｄと第２ノズル１１ｅからなる２段形状
となっており、記録媒体に近い側（第１ノズル１１ｄ）
の断面積が小さくなっているが、これらの断面形状は６
角形である。このような２段形状とすることでノズル部
近傍でのインク流速を向上させ、気泡排出性を向上させ
ることが可能となり、また、断面形状が円形に近いこと
で、ノズル部でのインクの流体抵抗を低減させることが
でき、高印字品質のインクジェット記録装置を安価に提
供することができる。ノズル部以外の部分は基本的に本
発明の第１の実施例と同一の構造であり、詳細な説明を
省略する。また、ノズルプレート１ｄの製造工程は本発
明の第３の実施例と同一であり、詳細な説明を省略す
る。第１ノズル１１ｄおよび第２ノズル１１ｅを構成す
る基板表面に対して垂直な６つの側面のうち、２つの面
は（１００）結晶面であり、他の４つの面は（１１１）
結晶面である。
ンクジェット記録装置に用いられるノズルプレート１ｄ
の斜視図である。本実施例におけるノズルプレート１ｄ
ではノズルがインク吐出方向に対して、断面積の異なる
第１ノズル１１ｄと第２ノズル１１ｅからなる２段形状
となっており、記録媒体に近い側（第１ノズル１１ｄ）
の断面積が小さくなっているが、これらの断面形状は６
角形である。このような２段形状とすることでノズル部
近傍でのインク流速を向上させ、気泡排出性を向上させ
ることが可能となり、また、断面形状が円形に近いこと
で、ノズル部でのインクの流体抵抗を低減させることが
でき、高印字品質のインクジェット記録装置を安価に提
供することができる。ノズル部以外の部分は基本的に本
発明の第１の実施例と同一の構造であり、詳細な説明を
省略する。また、ノズルプレート１ｄの製造工程は本発
明の第３の実施例と同一であり、詳細な説明を省略す
る。第１ノズル１１ｄおよび第２ノズル１１ｅを構成す
る基板表面に対して垂直な６つの側面のうち、２つの面
は（１００）結晶面であり、他の４つの面は（１１１）
結晶面である。
【００３２】
【発明の効果】以上に記したように、本発明によれば、
オリフィスまたはノズル、またはオリフィスおよびノズ
ルが形成されたＳｉ基板を構成部材とするインクジェッ
ト記録装置において、前記オリフィスは前記Ｓｉ基板の
所定箇所へのレーザまたはプラズマエッチングによる穴
明け加工の後に湿式エッチングを施すことにより形成さ
れることで、オリフィスの流体抵抗値を自由に設定する
ことができ、また、高精度なノズルを高スループットで
形成できるため、インクジェット記録装置のさらなる高
密度化において適切なインク吐出性能を確保でき、すな
わち高解像度かつ高速印字が可能なインクジェット記録
装置を安価に提供することができる。
オリフィスまたはノズル、またはオリフィスおよびノズ
ルが形成されたＳｉ基板を構成部材とするインクジェッ
ト記録装置において、前記オリフィスは前記Ｓｉ基板の
所定箇所へのレーザまたはプラズマエッチングによる穴
明け加工の後に湿式エッチングを施すことにより形成さ
れることで、オリフィスの流体抵抗値を自由に設定する
ことができ、また、高精度なノズルを高スループットで
形成できるため、インクジェット記録装置のさらなる高
密度化において適切なインク吐出性能を確保でき、すな
わち高解像度かつ高速印字が可能なインクジェット記録
装置を安価に提供することができる。
【００３３】また、本発明によれば、ノズルが前記Ｓｉ
基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面からな
る第１ノズルおよび第２ノズルからなり、第２ノズルの
ノズル長手方向に対して垂直な方向の断面積が第１ノズ
ルの断面積より大きくすることで、または、ノズルが前
記Ｓｉ基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面
および２つの（１００）結晶面からなる第１ノズルおよ
び第２ノズルからなり、第２ノズルのノズル長手方向に
対して垂直な方向の断面積が第１ノズルの断面積より大
きくすることで、ノズル部での気泡滞留が発生しにくい
インクジェット記録装置を大量に製造できるため、安定
なインク吐出性能を有するインクジェット記録装置を安
価に提供することができる。
基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面からな
る第１ノズルおよび第２ノズルからなり、第２ノズルの
ノズル長手方向に対して垂直な方向の断面積が第１ノズ
ルの断面積より大きくすることで、または、ノズルが前
記Ｓｉ基板表面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面
および２つの（１００）結晶面からなる第１ノズルおよ
び第２ノズルからなり、第２ノズルのノズル長手方向に
対して垂直な方向の断面積が第１ノズルの断面積より大
きくすることで、ノズル部での気泡滞留が発生しにくい
インクジェット記録装置を大量に製造できるため、安定
なインク吐出性能を有するインクジェット記録装置を安
価に提供することができる。
【図１】本発明の一実施例におけるインクジェット記録
装置のノズルプレートの斜視図。
装置のノズルプレートの斜視図。
【図２】本発明の一実施例におけるインクジェット記録
装置の断面図。
装置の断面図。
【図３】本発明の一実施例におけるインクジェット記録
装置のノズルプレートの製造工程断面図。
装置のノズルプレートの製造工程断面図。
【図４】本発明の別の一実施例におけるインクジェット
記録装置のノズルプレートの製造工程断面図。
記録装置のノズルプレートの製造工程断面図。
【図５】本発明の別の一実施例におけるインクジェット
記録装置のノズルプレートの斜視図。
記録装置のノズルプレートの斜視図。
【図６】本発明の別の一実施例におけるインクジェット
記録装置の断面図。
記録装置の断面図。
【図７】本発明の別の一実施例におけるインクジェット
記録装置のノズルプレートの製造工程断面図。
記録装置のノズルプレートの製造工程断面図。
【図８】本発明の別の一実施例におけるインクジェット
記録装置のノズルプレートの斜視図。
記録装置のノズルプレートの斜視図。
１ ノズルプレート ２ キャビティプレート ３ 電極プレート １１ ノズル １２ オリフィス ２１ インクキャビティ ２２ インクリザーバ ２３ 振動板 ３１ 電極
Claims (15)
- 【請求項１】 オリフィスが形成されたＳｉ基板を構成
部材とするインクジェット記録装置において、前記Ｓｉ
基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板であり、前記
オリフィスは前記Ｓｉ基板の所定箇所への穴明け加工の
後に湿式エッチングを施して形成されたものであること
を特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項２】 前記（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板
がＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項１記載のイ
ンクジェット記録装置。 - 【請求項３】 前記請求項１または２記載のＳｉ基板の
両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチング皮
膜をオリフィスに相当する形状にパターニングし、レー
ザによる所定箇所への穴明け加工を行い、湿式エッチン
グを行うことを特徴とするインクジェット記録装置の製
造方法。 - 【請求項４】 前記請求項１または２記載のＳｉ基板の
両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチング皮
膜をオリフィスに相当する形状にパターニングし、プラ
ズマエッチングによる所定箇所への穴明け加工を行い、
湿式エッチングを行うことを特徴とするインクジェット
記録装置の製造方法。 - 【請求項５】 ノズルが形成されたＳｉ基板を構成部材
とするインクジェット記録装置において、前記Ｓｉ基板
が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板であり、前記ノズ
ルは前記Ｓｉ基板の所定箇所への穴明け加工の後に湿式
エッチングを施して形成されたものであることを特徴と
するインクジェット記録装置。 - 【請求項６】 前記（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板
がＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項５記載のイ
ンクジェット記録装置。 - 【請求項７】 前記請求項５または６記載のＳｉ基板の
両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチング皮
膜をノズルに相当する形状にパターニングし、レーザに
よる所定箇所への穴明け加工を行い、湿式エッチングを
行うことを特徴とするインクジェット記録装置の製造方
法。 - 【請求項８】 前記請求項５または６記載のＳｉ基板の
両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチング皮
膜をノズルに相当する形状にパターニングし、プラズマ
エッチングによる所定箇所への穴明け加工を行い、湿式
エッチングを行うことを特徴とするインクジェット記録
装置の製造方法。 - 【請求項９】 ノズルおよびオリフィスが形成されたＳ
ｉ基板を構成部材とするインクジェット記録装置におい
て、前記Ｓｉ基板が（１１０）面方位のＳｉ単結晶基板
であり、前記ノズルおよびオリフィスは前記Ｓｉ基板の
所定箇所への穴明け加工の後に湿式エッチングを施して
形成されたものであることを特徴とするインクジェット
記録装置。 - 【請求項１０】 前記（１１０）面方位のＳｉ単結晶基
板がＳＯＩ基板であることを特徴とする請求項５記載の
インクジェット記録装置。 - 【請求項１１】 前記請求項９または１０記載のＳｉ基
板の両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチン
グ皮膜をノズルおよびオリフィスに相当する形状にパタ
ーニングし、レーザによる所定箇所への穴明け加工を行
い、湿式エッチングを行うことを特徴とするインクジェ
ット記録装置の製造方法。 - 【請求項１２】 前記請求項９または１０記載のＳｉ基
板の両面に、耐エッチング皮膜を形成し、該耐エッチン
グ皮膜をノズルおよびオリフィスに相当する形状にパタ
ーニングし、プラズマエッチングによる所定箇所への穴
明け加工を行い、湿式エッチングを行うことを特徴とす
るインクジェット記録装置の製造方法。 - 【請求項１３】 前記ノズルが前記Ｓｉ基板表面に対し
て垂直な４つの（１１１）結晶面または前記Ｓｉ基板表
面に対して垂直な４つの（１１１）結晶面および少なく
とも１つの（１００）結晶面からなる第１ノズルおよび
第２ノズルからなり、第２ノズルのノズル長手方向に対
して垂直な方向の断面積が第１ノズルの断面積より大き
いことを特徴とする請求項５または６または９または１
０記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項１４】 前記請求項５または６または９または
１０記載のＳｉ基板の両面に（ａ）耐エッチング皮膜を
形成し、（ｂ）該Ｓｉ基板の一方の面の前記第１ノズル
に相当する部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成
し、（ｃ）前記第２ノズルに相当する部分の該耐エッチ
ング皮膜は所定厚みに加工し、（ｄ）レーザによる前記
第１ノズルに相当する部分の所定箇所への穴明け加工を
行い、（ｅ）湿式エッチングにより第１ノズルを形成
し、（ｆ）第２ノズルに相当する部分の該耐エッチング
皮膜に開口部を形成し、（ｇ）ついで、湿式エッチング
により第２ノズルを形成することを特徴とするインクジ
ェット記録装置の製造方法。 - 【請求項１５】 前記請求項５または６または９または
１０記載のＳｉ基板の両面に（ａ）耐エッチング皮膜を
形成し、（ｂ）該Ｓｉ基板の一方の面の前記第１ノズル
に相当する部分の該耐エッチング皮膜に開口部を形成
し、（ｃ）前記第２ノズルに相当する部分の該耐エッチ
ング皮膜は所定厚みに加工し、（ｄ）プラズマエッチン
グによる前記第１ノズルに相当する部分の所定箇所への
穴明け加工を行い、（ｅ）湿式エッチングにより第１ノ
ズルを形成し、（ｆ）第２ノズルに相当する部分の該耐
エッチング皮膜に開口部を形成し、（ｇ）ついで、湿式
エッチングにより第２ノズルを形成することを特徴とす
るインクジェット記録装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24512097A JPH11999A (ja) | 1997-04-15 | 1997-09-10 | インクジェット記録装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-97773 | 1997-04-15 | ||
| JP9777397 | 1997-04-15 | ||
| JP24512097A JPH11999A (ja) | 1997-04-15 | 1997-09-10 | インクジェット記録装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11999A true JPH11999A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=26438920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24512097A Withdrawn JPH11999A (ja) | 1997-04-15 | 1997-09-10 | インクジェット記録装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11999A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009248444A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Seiko Epson Corp | シリコン製ノズル基板、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、シリコン製ノズル基板の製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置の製造方法 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP24512097A patent/JPH11999A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009248444A (ja) * | 2008-04-07 | 2009-10-29 | Seiko Epson Corp | シリコン製ノズル基板、液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置、シリコン製ノズル基板の製造方法、液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041207 |