JP2001270110A

JP2001270110A - 液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2001270110A
Application number: JP2000083553A
Authority: JP
Inventors: Kaihei Itsushiki; 海平一色
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2001-10-02
Also published as: US20010033312A1; US6394586B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】クロストークを低減でき、接合信頼性も得ら
れる高密度液滴吐出ヘッドの提供。【解決手段】振動板１０を設けた基板１と電極１５を
設けた基板２との接合部分１８の接合幅Ｗ１が５μｍ以
上２５μｍ以下とした。ここで振動板１０を設けた基板
１と電極１５を設けた基板２がいずれもシリコン基板か
らなり、両者を直接接合する。また、振動板１０を設け
た基板１がシリコン基板からなり、電極１５を設けた基
板２がガラス基板からなり、両者を陽極接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液滴吐出ヘッド及びイン
クジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリンタ、ファクシミリ、複写
装置、プロッタ等の画像記録装置（画像形成装置を含
む。）に用いられるインクジェット記録装置における液
滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドとして、イン
ク滴を吐出するノズルと、ノズルが連通する吐出室（イ
ンク流路、インク室、圧力室、加圧室、加圧液室などと
も称される。）と、吐出室の壁面を形成する第一電極を
兼ねる振動板と、これに対向する電極（第二電極）とを
備え、振動板を静電力で変形変位させてノズルからイン
ク滴を吐出させる静電型インクジェットヘッドが知られ
ている。

【０００３】従来の静電型インクジェットヘッドとして
は、例えば特開平６−７１８８２号公報や特開平５−５
０６０１号公報に開示されているように、吐出室及び振
動板を形成する基板にシリコン基板を用い、電極を設け
る基板に硼珪酸ガラス（パイレックスガラス）やシリコ
ン基板を用いている。

【０００４】ところで、インクジェットヘッドにおいて
は、１つの吐出室内インクを加圧したときに、隣接する
左右の吐出室内のインクが加圧されるというクロストー
ク現象が発生すると、画像品質が低下する。特に、高画
質化によるノズルピッチの高密度化に伴なって吐出間間
隔が狭くなる傾向にあることから、クロストークが顕著
になってきている。

【０００５】このクロストークを防止するため、例え
ば、特開平８−２９０５６号公報には振動板の厚さを徐
々に変えることで剛性を変えることが、また、特開平７
−２４６７０６号公報には壁にリブを設けることで剛性
を高めることが、さらに、特開平１１−９９３号公報に
は液室高さを制限することが記載されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】静電型インクジェット
ヘッドにおいては、高密度化に伴なって、上述したクロ
ストークの問題が発生するとともに、振動板を設けた基
板と電極を設けた基板との接合、振動板と電極との微小
ギャップの精度確保という問題がある。

【０００７】ところで、従来のインクジェットヘッドは
１２８ｄｐｉ程度の吐出密度であり、このヘッドを用い
てパス回数を増加することで記録密度としては１２００
ｄｐｉ程度に上げているが、吐出密度が低いためにパス
回数が多くなり記録速度が低下する。

【０００８】そこで、ヘッド自体の吐出密度が３００ｄ
ｐｉ以上のヘッドを製作しようとしたところ、３００ｄ
ｐｉの吐出密度にするためには、隣り合うビット間のピ
ッチは８５μｍ程になり、吐出のための振動板の幅が６
０μｍ程度必要となるため、そのビット間を隔離する隔
壁の幅は２５μｍ程度になる。もとより、アクチュエー
タの性能によっては、より幅の広い振動板が必要になる
ため、吐出特性を重視すると、その隔壁の幅はより狭く
なってしまうことになる。このようなインクジェットヘ
ッドでは、振動板を駆動するための電極もこの振動板に
対向して配置されるため、隣り合うビット間の距離は非
常に狭くなり、単にクロストークだけではなく、接合方
法を含めた基板接合性に問題が生じることが判明した。

【０００９】なお、このように３００ｄｐｉ以上の高密
度インクジェットヘッドにおいては、上述したクロスト
ークを低減するための振動板厚みを徐々に変化させた
り、隔壁にリブを設けることは加工上は非常に困難であ
る。また、液室高さを制限する方法も、液室高さは各ノ
ズルのピッチによって変える必要があるため汎用的な方
法とはいえない。

【００１０】そこで、本発明者は、特に３００ｄｐｉ以
上の吐出密度を製作するために振動板を設けた基板と電
極を設けた基板との接合信頼性を確保し、クロストーク
を低減することのできるヘッドについて鋭意研究した結
果、本発明を完成したものである。

【００１１】すなわち、本発明はクロストークを低減で
き、接合信頼性も得られる高密度液滴吐出ヘッドを提供
するとともに、これにより高画質記録が可能なインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、振動板を設けた基
板と電極を設けた基板との接合部分の接合幅が５μｍ以
上２５μｍ以下である構成としたものである。

【００１３】ここで、振動板を設けた基板と電極を設け
た基板がいずれもシリコン基板からなり、両者を直接接
合することができる。また、振動板を設けた基板がシリ
コン基板からなり、電極を設けた基板がガラス基板から
なり、両者を陽極接合することができる。さらに、吐出
室間の隔壁の幅を電極間の隔壁の幅より狭くすることが
好ましい。

【００１４】また、振動板と電極とは振動板短手方向で
非平行であることが好ましい。さらに、３００ｄｐｉ以
上の吐出密度であることが好ましい。

【００１５】本発明に係るインクジェット記録装置は、
インク滴を吐出するインクジェットヘッドに本発明に係
る液滴吐出ヘッドを用いたものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態
に係る液滴吐出ヘッドであるインクジェットヘッドの分
解斜視説明図、図２は同ヘッドの振動板長手方向の断面
説明図、図３は同ヘッドの振動板短手方向の要部拡大断
面図である。

【００１７】このインクジェットヘッドは、単結晶シリ
コン基板、多結晶シリコン基板、ＳＯＩ基板などのシリ
コン基板等を用いた第一基板である振動板／液室基板１
と、この振動板／液室基板１の下側に設けたシリコン基
板又はパイレックス（登録商標）ガラス基板或いはセラ
ミックス基板等を用いた第二基板である電極基板２と、
振動板／液室基板１の上側に設けた第三基板であるノズ
ル板３とを備え、インク滴を吐出する複数のノズル４、
各ノズル４が連通するインク流路である吐出室６、各吐
出室６にインク供給路を兼ねた流体抵抗部７を介して連
通する共通液室８などを形成している。

【００１８】振動板／液室基板１にはノズル４が連通す
る複数の吐出室６及びこの吐出室６の壁面である底部を
なす振動板１０（電極を兼ねている）を形成する凹部を
形成し、ノズル板３にはノズル４となる孔及び流体抵抗
部７を形成する溝を形成し、また振動板／液室基板１と
電極基板２には共通液室８を形成する貫通部を形成して
いる。

【００１９】ここで、振動板／液室基板１は、例えば単
結晶シリコン基板を用いた場合、予め振動板厚さにボロ
ンを注入してエッチングストップ層となる高濃度ボロン
層を形成し、電極基板２と接合した後、吐出室６となる
凹部をＫＯＨ水溶液などのエッチング液を用いて異方性
エッチングすることにより、このとき高濃度ボロン層が
エッチングストップ層となって振動板１０が高精度に形
成される。また、多結晶シリコン基板で振動板１０を形
成する場合は、液室基板上に振動板となる多結晶シリコ
ン薄膜を形成する方法、または、予め電極基板２を犠牲
材料で平坦化し、その上に多結晶シリコン薄膜を成膜し
た後、犠牲材料を除去することで形成できる。

【００２０】なお、振動板１０に別途第一電極となる電
極膜を形成してもよいが、上述したように不純物の拡散
などによって振動板が電極を兼ねるようにしている。ま
た、振動板１０の電極基板２側の面に絶縁膜を形成する
こともできる。この絶縁膜としてはＳiＯ₂等の酸化膜系
絶縁膜、Ｓi₃Ｎ₄等の窒化膜系絶縁膜などを用いること
ができる。絶縁膜の成膜は、振動板表面を熱酸化して酸
化膜を形成したり、成膜手法を用いたりすることができ
る。

【００２１】また、電極基板２にはｐ型或いはｎ型の単
結晶シリコン基板を用いて、熱酸化法などで酸化層２ａ
を形成し、この酸化層２ａに凹部１４を形成して、この
凹部１４底面に振動板１０に対向する電極１５を設け、
振動板１０と電極１５との間にギャップ１６を形成し、
これらの振動板１０と電極１５とによってアクチュエー
タ部（エネルギー発生手段）を構成している。このと
き、凹部１４の深さはギャップ１６の長さを規定するこ
とになる。また、電極基板２にはパイレックスガラス
（硼珪酸ガラス）を用いることができ、この場合には絶
縁性を有しているので、そのまま凹部１４を形成する。
さらに、電極基板２にはセラミック基板を用いることも
できる。

【００２２】ここで、電極基板２の凹部１４は図４にも
示すように振動板短手方向で断面形状が傾斜面を有する
形状とし、この凹部１４の底面に電極１５を形成するこ
とにより、振動板１０と電極１５とを振動板短手方向で
非平行状態で対向させている。なお、このように非平行
な振動板１０と電極１５で形成されるギャップ１６を非
平行ギャップと称する。もちろん、振動板１０と電極１
５とを平行な状態で対向させることもできるし、振動板
長手方向で非平行ギャップとすることもできる。

【００２３】また、振動板／液室基板１と電極基板２と
の接合部分となる各凹部１４間の隔壁１８の接合幅Ｗ１
は５μｍ以上２５μｍ以下にしている。この接合部分の
幅Ｗ１が５μｍ未満になるとダイシング時に基板同士の
剥離が発生し、幅が２５μｍを越えると３００ｄｐｉの
吐出密度でノズルを配置することが困難になる。さら
に、この振動板／液室基板１と電極基板２との接合部分
となる隔壁１８の幅Ｗ１と吐出室６間の隔壁１９の幅Ｗ
２とは、吐出間隔壁１９の幅Ｗ２を隔壁１８の幅Ｗ１よ
りも狭くしている。これにより基板接合時のアライメン
ト誤差を吸収でき、実質的な振動板１０の変形可能領域
が減少することを防止できる。

【００２４】電極１５表面にはＳiＯ₂膜などの酸化膜系
絶縁膜、Ｓi₃Ｎ₄膜などの窒化膜系絶縁膜からなる誘電
絶縁膜１７を成膜している。なお、上述したように電極
１５表面に絶縁膜１７を形成しないで、振動板１０側に
絶縁膜を形成することもできる。また、電極基板２の電
極１５としては、金、或いは、通常半導体素子の形成プ
ロセスで一般的に用いられるＡｌ、Ｃｒ、Ｎｉ等の金属
材料や、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｗ等の高融点金属、または不純
物により低抵抗化した多結晶シリコン材料などを用いる
ことができる。

【００２５】これらの振動板／液室基板１と電極基板２
との接合は、振動板／液室基板１及び電極基板２をいず
れもシリコン基板で形成したときには直接接合で接合す
ることができる。この直接接合は１０００℃程度の高温
化で実施する。また、電極基板２をシリコンで形成し
て、陽極接合を行うこともでき、この場合には、電極基
板２と振動板／液室基板１との間にパイレックスガラス
を成膜し、この膜を介して陽極接合を行うこともでき
る。さらに、振動板／液室基板１と電極基板２にシリコ
ン基板を使用して金等のバインダーを接合面に介在させ
た共晶接合で接合することもできる。

【００２６】また、振動板／液室基板１と電極基板２と
の接合は、振動板／液室基板１をシリコン基板、電極基
板２をパイレックスガラスでそれぞれ形成した場合に
は、陽極接合で行うことができる。陽極接合は、基板間
に電圧（−３００Ｖ〜−５００Ｖ程度）を印加すること
で比較的低温（３００℃〜４００℃）で精密な接合を行
うことができる。

【００２７】なお、このような陽極接合を確実に行うに
は、基板の接合界面で基板同士の共有結合が生じるよう
に振動板／液室基板（第１基板）１、或いは電極基板
（第２基板）２のどちらかがアルカリイオンを多く含む
基板であることが必要があり、また、接合する際、熱応
力による基板同士の歪みが少なくなるように基板同士の
熱膨張係数が比較的一致している材料を選択することが
好ましい。したがって、振動板／液室基板１に単結晶の
シリコン基板を使用し、電極基板２にＮａ等のアルカリ
イオンを多く含み、シリコン基板と比較的熱膨張係数が
一致するパイレックスガラス（硼珪酸系ガラス）基板を
使用することで、基板同士の熱歪みの少ない確実な接合
が得られる。

【００２８】ノズル板３には、多数のノズル４を形成す
るとともに、共通液室８と吐出室６を連通するための流
体抵抗部７を形成する溝部を形成している。ここでは、
インク吐出面（ノズル表面側）には撥水性皮膜を成膜し
ている。このノズル板３にはステンレス基板を用いてい
るが、この他、エレクトロフォーミング（電鋳）工法に
よるニッケルメッキ膜、ポリイミド等の樹脂にエキシマ
レーザー加工をしたもの、金属プレートにプレス加工で
穴加工をしたもの等でも用いることができる。

【００２９】また、撥水性皮膜は、フッ素系樹脂微粒子
であるポリテトラフルオロエチレン微粒子を分散させた
電解又は無電解ニッケル共析メッキ（ＰＴＦＥ−Ｎi共
析メッキ）によるメッキ皮膜で形成することができる。

【００３０】このインクジェットヘッドではノズル４を
二列配置し、この各ノズル４に対応して吐出室６、振動
板１０、電極１５なども二列配置し、各ノズル列の中央
部に共通液室８を配置して、左右の吐出室６にインクを
供給する構成を採用している。これにより、簡単なヘッ
ド構成で多数のノズルを有するマルチノズルヘッドを構
成することができる。

【００３１】そして、電極１５は外部に延設して接続部
（電極パッド部）１５ａとし、これにヘッド駆動回路で
あるドライバＩＣ２０をワイヤボンドによって搭載した
ＦＰＣケーブル２１を異方性導電膜などを介して接続し
ている。このとき、電極基板２とノズル板３との間（ギ
ャップ１６入口）はエポキシ樹脂等の接着剤を用いたギ
ャップ封止剤２２にて気密封止し、ギャップ１６内に湿
気が侵入して振動板１０が変位しなくなるのを防止して
いる。

【００３２】さらに、インクジェットヘッド全体をフレ
ーム部材２５上に接着剤で接合している。このフレーム
部材２５にはインクジェットヘッドの共通液室８に外部
からインクを供給するためのインク供給穴２６を形成し
ており、またＦＰＣケーブル２１等はフレーム部材２５
に形成した穴部２７に収納される。

【００３３】このフレーム部材２５とノズル板３との間
はエポキシ樹脂等の接着剤を用いたギャップ封止剤２８
にて封止し、撥水性を有するノズル板３表面のインクが
電極基板２やＦＰＣケーブル２１等に回り込むことを防
止している。

【００３４】そして、このヘッドのフレーム部材２５に
はインクカートリッジとのジョイント部材３０が連結さ
れて、フレーム部材２５に熱融着したフィルタ３１を介
してインクカートリッジからインク供給穴２６を通じて
共通液室８にインクが供給される。

【００３５】このように構成したインクジェットヘッド
においては、振動板１０を共通電極とし電極１５を個別
電極として、振動板１０と電極１５との間に駆動波形を
印加することにより、振動板１０と電極１５との間に静
電力（静電吸引力）が発生して、振動板１０が電極１５
側に変形変位する。これにより、吐出室６の内容積が拡
張されて内圧が下がるため、流体抵抗部７を介して共通
液室８から吐出室６にインクが充填される。

【００３６】次いで、電極１５への電圧印加を断つと、
静電力が作用しなくなり、振動板１０はそれ自身のもつ
弾性によって復元する。この動作に伴い吐出室６の内圧
が上昇し、ノズル５からインク滴が吐出される。再び電
極に電圧を印加すると、再び静電吸引力によって振動板
は電極側に引き込まれる。

【００３７】この場合、振動板１０と電極１５との間の
実効的なギャップ長（保護膜１７の厚みを除く長さ）が
短い部分から変位を開始し、それに伴なって漸次振動板
１０と電極１５とのギャップ長が短くなる。したがっ
て、振動板１０の変位開始位置のバラツキが低減すると
ともに、駆動電圧を低電圧化することができる。

【００３８】次に、第２実施形態に係るインクジェット
ヘッドについて図５乃至図７を参照して説明する。な
お、図５は同ヘッドの振動板長手方向の断面説明図、図
６は同ヘッドの振動板短手方向の断面説明図である。こ
のインクジェットヘッドは、第一基板である振動板／液
室基板４１と、この振動板／液室基板４１の下側に設け
た第二基板である電極基板４２と、振動板／液室基板１
の上側に設けた第三基板であるノズル板４３とを備え、
インク滴を吐出する複数のノズル４４、各ノズル４４が
連通するインク流路である吐出室４６、各吐出室４６に
インク供給路を兼ねた流体抵抗部４７を介して連通する
共通液室４８などを形成している。

【００３９】振動板／液室基板４１にはノズル４４が連
通する複数の吐出室４６及びこの吐出室４６の壁面であ
る底部をなす振動板５０（電極を兼ねている）を形成す
る凹部及び共通液室４８を形成する凹部を形成し、ノズ
ル板４３にはノズル４４となる孔及び流体抵抗部４７を
形成する溝並びに共通液室４８に外部からインクを供給
するためのインク供給孔４９を形成している。なお、ノ
ズル板４３の吐出室側面には酸化膜４３ａを形成してい
る。

【００４０】電極基板２上にはシリコン酸化膜５２を形
成し、このシリコン酸化膜５２表面に振動板５０に対向
する電極５５を形成し、このシリコン酸化膜５２及び電
極５５上にシリコン酸化膜５３を堆積形成し、このシリ
コン酸化膜５３に振動板５０と電極５５とのギャップ５
６を形成する凹部５４を形成している。この凹部５４の
底面は振動板５０に対して振動板短手方向の断面で非平
行に形成することにより、ギャップ５６を非平行ギャッ
プとしている。

【００４１】また、この凹部５４間の隔壁５８の上面を
振動板／液室基板４１との接合部分とし、この隔壁５８
の接合部分の幅Ｗ１を５μｍ以上２５μｍ以下とし、さ
らに吐出室間隔壁５１の幅Ｗ２を隔壁５８の接合面の幅
Ｗ１より狭くしていることは上記第１実施形態と同様で
ある。また、シリコン酸化膜５３の振動板／液室基板５
１より外側の部分に開口５９を形成して電極５５と外部
回路とを接続するための電極取り出し部としている。

【００４２】そこで、この第２実施形態に係るインクジ
ェットヘッドの製造方法について図８乃至図１１をも参
照して説明する。なお、図８及び図９は同製造工程を示
す振動板短手方向での模式的説明図、図１０及び図１１
は同じく振動板長手方向での模式的説明図である。な
お、最終工程前の用語は異なる部分もあるが、符号は便
宜上図５乃至図７と同一のものを用いる。

【００４３】図８及び図１１（ａ）に示すように低抵抗
品として市販されているｐ型の単結晶シリコンで、結晶
面方位が（１１０）または（１００）であり、電極基板
となるシリコン基板４２上に、ウェット或いはドライの
熱酸化法によって保護膜となるシリコン酸化膜５２を約
１μｍの厚さに形成する。なお、ここでは、ｐ型の単結
晶シリコン基板を用いたが、ｎ型の基板であっても良
い。

【００４４】次いで、各図（ｂ）に示すように、電極材
料となる不純物がドーピングされた多結晶シリコンを約
３００ｎｍの厚さに堆積し、フォトエッチングにより所
望の形状に加工して電極５５を形成する。ここでは、不
純物がドーピングされた多結晶シリコンを電極として使
用したが、前述したように、タングステンなどの高融点
金属を利用しても良いし、窒化チタンのような導電性の
セラミックスを電極としても全く同じ効果が得られる。

【００４５】そして、ＣＶＤなどの方法で全体にシリコ
ン酸化膜を堆積し、電極保護膜とギャップ形成領域とな
るシリコン酸化膜５３を形成する。このとき、シリコン
酸化膜５３には、ボロン、燐などの不純物が入っていて
も良く、このような不純物が入ることで、比較的低温で
良い直接接合性が得られる。その後、同図（ｃ）に示す
ように、熱処理を加えてシリコン酸化膜３４の表面を平
坦化する。

【００４６】続いて、シリコン酸化膜５３上にフォトレ
ジストを塗布し、ギャップを形成するためのパターニン
グを行い、このフォトレジストパターンをマスクとし
て、弗化アンモニウムなどの緩衝成分を含む弗化水素溶
液（例えば、ダイキン工業製：ＢＨＦ−６３Ｕなど、商
品名）を用いて、各図（ｄ）に示すように、シリコン酸
化膜５３に凹部５４を掘り込む。この時の掘り込み量は
約１μｍ程度と浅いので、弗化水素溶液を用いたウェッ
トエッチングによる掘り込みにおいても、ウェハ面内の
掘り込み量のばらつきは極めて小さくできる。もちろん
プラズマエッチング装置などのドライエッチングによる
溝形成法であっても何ら問題はない。なお、ここではフ
ォトレジストパターンに階調性を持たせ、非平行形状を
得ている。これにより低電圧での駆動が可能になる。

【００４７】次に、振動板／液室基板の製造過程につい
て図９及び図１１を参照して説明する。ここでは、振動
板／液室基板となるシリコン基板はｐ型の極性を持ち、
結晶面方位（１１０）の片面研磨のシリコン基板４１を
利用した。このようなシリコン基板を用いることで、シ
リコンのウェットエッチング時のエッチング速度の面異
方性を利用し、精度の良い加工形状を得ることができ
る。

【００４８】このシリコン基板４１の電極基板であるシ
リコン基板４２との接合面になる面に高濃度のホウ素
を、拡散源の塗布、熱拡散によって（５×１０¹⁹原子／
ｃｍ³以上）活性化し、所定の深さ（振動板の厚さ）ま
で拡散させて、各図（ａ）に示すように、振動板となる
高濃度不純物拡散層５０を形成した。

【００４９】ここでは、高濃度に不純物が注入されたシ
リコン基板を用いたが、例えば、ＳＯＩ（Silicon On I
nsulator）基板の活性層を振動板として使用することも
可能であるし、前記高濃度不純物基板上に、シリコンを
エピタキシャル成長させた基板のエピタキシャル層を振
動板とすることできる。なお、図１１に示すように、シ
リコン基板４１の振動板長手方向はシリコン基板４２よ
り短く、電極取り出しのための領域を形成している。

【００５０】続いて、各図（ｂ）に示すように、シリコ
ン基板４１とシリコン基板４２を接合する。先ず、各基
板４１、４２をＲＣＡ洗浄で知られる基板洗浄法を用い
て洗浄した後、硫酸と過酸化水素水の熱混合液に浸漬
し、接合面を親水化させることで直接接合をし易い表面
状態とする。これらの基板を静かにアライメントして基
板４１と基板４２を接合する。アライメントが完了した
基板を真空チャンバー中に導入し、１×１０^-3ｍｂａｒ
以下の真空度になるまで減圧する。続いて、各基板のア
ライメントがずれないような状態で、各ウェハを押さえ
つけることでプリ接合を完了した。このとき、位置ずれ
しないように押さえるとともに、押圧力は基板に歪みを
与えたり、位置ずれを起こさない限り強く押さえること
が重要である。さらにこの後、貼り合わせたウェハを窒
素ガス雰囲気下で、８００℃、２時間焼成し強固な接合
を得た。

【００５１】そして、接合後、液室高さをウェハの初期
厚さよりも低くするため、各図（ｂ）に示すように、研
磨、研削、ＣＭＰ等の手段によって、ウェハ厚さ（シリ
コン基板４１の厚さ）を薄く（液室高さを低く）した。
このような機械的、物理的あるいは、化学的手法によっ
てウェハの厚さを薄くしても、直接接合によって接合し
た界面が剥離したり破壊されることはない。ここでは接
合面の幅を１０μｍにしたので、後述するように、ウェ
ハの割れ、欠け、剥がれが発生すること無く加工でき
た。具体的には、市販の４００μｍ厚さのシリコンウェ
ハを貼り合わせた後、液室高さが９５±５μｍになるま
で研磨し、液室加工を施しても何ら不都合は生じなかっ
た。

【００５２】次に、シリコン基板４１を熱処理しバッフ
ァ酸化膜を約５０ｎｍの厚さに形成する。更に後工程で
のエッチングバリア層となるシリコン窒化膜をＣＶＤな
どの方法で約１００ｎｍの厚さに形成する。そして、フ
ォトエッチングの手法を用いて、液室などを形成するた
めのパターニングを行い、フォトレジスト膜をマスクに
して、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を順次エッチ
ングし、基板上に吐出室及び共通液室などを形成する領
域が開口したパターンを形成する。

【００５３】そして、シリコン基板４１（シリコン基板
４２が接合されている）を高濃度の水酸化カリウム溶液
（例えば、８０℃に加熱した緩衝剤（ここではアルコー
ル類）入り３０％濃度ＫＯＨ溶液）中に浸漬し、シリコ
ンの異方性エッチングを行うことにより、各図（ｃ）に
示すように、吐出室４６となる凹部及び共通液室４８と
なる凹部を形成するとともに、吐出室４６の底面に高濃
度不純物拡散層からなる振動板５０を形成する。

【００５４】この場合、エッチング液が高濃度不純物拡
散層５０に到達した時、エッチングレートが著しく低下
することで、ほぼ自動的に停止し、振動板５０が形成さ
れる。なお、ここでは、高濃度のアルカリ金属の水溶液
を用いてエッチングしたが、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル
・アンンモニウム・ヒドロキシド）を使ったウェットエ
ッチングでも良い。この後、超純水を使ってリンス（約
１０分）した後、スピン乾燥等で乾燥させる。

【００５５】その後、前述した図５に示すように、電極
基板であるシリコン基板４２側に電極取り出しのための
領域に開口部５９を形成する。メタルマスク等で開口部
５９以外の部分を覆い、プラズマエッチング装置を用い
て電極取り出し部分に残るシリコン酸化膜５３を除去す
る。続いてギャップ部に異物、水分が入らないように樹
脂などで封止する（図示せず）。

【００５６】その後、ノズル４４、流体抵抗部４７及び
インク供給穴４９を形成したノズル板（天板）４３をシ
リコン基板からなる振動板／液室基板３６上に接着剤な
どで接合し、インクジェットヘッドを完成させた。な
お、ここでは、天板のシリコン基板をそのままノズル板
として用いたが、この上に更に、別途所望のノズル形状
に加工したノズル板を貼り付けて使用しても良い。最後
に、ダイシングソウを用いてチップ単位に切り出し、接
続用のＦＰＣを接続する。

【００５７】次に、本発明の第３実施形態に係るインク
ジェットヘッドについて図１２及び図１３をも参照して
説明する。なお、図１２は同ヘッドの振動板長手方向の
断面説明図、図１３は同ヘッドの振動板短手方向の断面
説明図である。

【００５８】このインクジェットヘッドは、上記第２実
施形態に係るインクジェットヘッドと電極基板側の構成
が異なるだけであるので、その部分のみを説明する。す
なわち、電極基板４２上にはシリコン酸化膜５３を形成
し、このシリコン酸化膜５３に底面が振動板と平行にな
る凹部５４を形成し、この凹部５４底面に電極５５を形
成することで振動板５０と電極５５とが平行状態になる
ように配置したものである。なお、この平行な振動板５
４と電極５５との間に形成されるギャップ５６を平行ギ
ャップと称する。また、電極５５の表面には絶縁膜５７
を成膜している。さらに、この実施形態では凹部５４で
形成されるギャップ空間が開放されるので、封止剤６０
によって封止している。

【００５９】次に、この第３実施形態に係るインクジェ
ットヘッドの製造工程について図１４乃至図１７をも参
照して説明する。なお、図１４及び図１５は同製造工程
を示す振動板短手方向での模式的説明図、図１６及び図
１７は同じく振動板長手方向での模式的説明図である。
なお、ここでも、最終工程前の用語は異なる部分もある
が、符号は便宜上図１２及び図１３と同一のものを用い
る。

【００６０】先ず、図１４（ａ）及び図１６（ａ）に示
すように、低抵抗品として販売されているｐ型の単結晶
シリコンで、結晶面方位が（１１０）又は（１００）で
あり、電極基板となるシリコン基板４２上に、ウェット
或いはドライの熱酸化法によって保護膜となるシリコン
酸化膜５３を約２μｍの厚さに形成する。ここでは、コ
ストの安価なｐ型の単結晶シリコン基板を用いたが、ｎ
型の基板であっても良い。

【００６１】続いて、ウェハにフォトレジストを塗布
し、電極を形成するためのパターニングを行う。この
時、隣合う電極を分離し、振動板／液室基板４１との接
合面となる部分（隔壁５８）が２５μｍ幅になるように
した。次に、このフォトレジストパターンをマスクとし
て、弗化アンモニウムなどの緩衝成分を含む弗化水素溶
液（例えば、ダイキン工業製：ＢＨＦ−６３Ｕなど、商
品名）を用いて、各図（ｂ）に示すようにシリコン酸化
膜５３に電極形成溝となる凹部５４を掘り込む。

【００６２】このときの掘り込み量は電極材料の厚さ
と、電極と振動板との間に必要な空間量を足した分だけ
掘り込むことになる。このときの掘り込み量は約１μｍ
程度と少ないので、弗化水素溶液を用いたウェットエッ
チングによる掘り込みにおいても、ウェハ面内の掘り込
み量のばらつきは極めて小さくできる。もちろんプラズ
マエッチング装置などのドライエッチングによる溝形成
法も適用することができる。

【００６３】続いて、フォトレジストを除去した後、電
極材料となる不純物がドーピングされた多結晶シリコン
を約３００ｎｍの厚さに堆積し、同図（ｃ）に示すよう
に、フォトエッチングにより所望の電極形状に加工して
電極５５を形成する。なお、ここでは、不純物がドーピ
ングされた多結晶シリコンを電極５５として使用した
が、タングステンなどの高融点金属を利用しても良い
し、窒化チタンのような導電性のセラミックスを電極と
しても全く同じ効果が得られることは前述したとおりで
ある。

【００６４】その後、各図（ｄ）並びに図１５（ａ）〜
（ｃ）及び図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述し
た第２実施形態に係るインクジェットヘッドの製造工程
と同様に、シリコン基板４１を接合して高濃度不純物拡
散層をエッチングストップ層として異方性エッチングを
行って吐出室４６となる凹部等を形成するとともに、振
動板５０を形成した後、ノズル板４３を接合する。

【００６５】次に、本発明の第４実施形態に係るインク
ジェットヘッドについて図１８及び図１９をも参照して
説明する。なお、図１８は同ヘッドの振動板長手方向の
断面説明図、図１９は同ヘッドの振動板短手方向の断面
説明図である。

【００６６】このインクジェットヘッドは、上記第３実
施形態に係るインクジェットヘッドと電極基板側の構成
及び振動板／液室基板との接合形態が異なるだけである
ので、その部分のみを説明する。すなわち、電極基板６
２にはパイレックスガラス（硼珪酸ガラス）を用いて、
この電極基板６２に底面が振動板と平行になる凹部６４
を形成し、この凹部６４底面に振動板５０に対向する電
極６５を形成することで振動板５０と電極６５とが平行
状態になるように配置したものである。また、電極６５
の表面には絶縁膜５７を成膜している。なお、この実施
形態でも凹部６４で形成されるギャップ６６が開放され
るので、封止剤７０によって封止している。また、電極
基板６２と振動板／液室基板４１とは陽極接合で接合し
ている。

【００６７】次に、この第４実施形態に係るインクジェ
ットヘッドの製造工程について図２０乃至図２４をも参
照して説明する。なお、図２０及び図２１は同製造工程
を示す振動板短手方向での模式的説明図、図２２及び図
２３は同じく振動板長手方向での模式的説明図である。
なお、ここでも、最終工程前の用語は異なる部分もある
が、符号は便宜上図１８及び図１９と同一のものを用い
る。

【００６８】先ず、図２０（ａ）及び図２２（ａ）に示
すように、高精度に両面を研磨した電極基板となる硼珪
酸ガラス６１（例えばコーニング社：７７５０等，商品
名）を使用する。

【００６９】続いて、硼珪酸ガラス６１にフォトレジス
トを塗布し、電極を形成するためのパターニングを行
う。この時、隣合う電極を分離し、振動板基板との接合
面となる部分（隔壁）が２５μｍ幅になるようにした。
次に、このフォトレジストパターンをマスクとして、弗
化アンモニウムなどの緩衝成分を含む弗化水素溶液（例
えば、ダイキン工業製：ＢＨＦ−６３Ｕなど、商品名）
を用いて、各図（ｂ）に示すようにこの硼珪酸ガラス６
１に電極形成溝となる凹部６４を掘り込む。

【００７０】このときの掘り込み量は電極材料の厚さ
と、電極と振動板との間に必要な空間量を足した分だけ
掘り込むことになる。この時の掘り込み量は約１μｍ程
度と少ないので、３次元的なエッチング加工精度が得に
くいガラス基板であっても、弗化水素溶液を用いたウェ
ットエッチングによる硼珪酸ガラス面内の掘り込み量の
ばらつきは極めて小さくできる。もちろんプラズマエッ
チング装置などのドライエッチングによる溝形成法も適
用できる。

【００７１】続いてフォトレジストを除去した後、電極
６５となるメタル（ここではニッケル合金を使用した）
を堆積させ、電極パターンをエッチングなどの手法を用
いて形成する。

【００７２】その後、各図（ｄ）に示すように、シリコ
ン基板（シリコンウェハ）４１を静かに貼り合わせ、４
００℃に加熱した後、シリコンウェハ４１側に正電圧を
印加、硼珪酸ガラス６１側に負電位を与え、陽極接合を
実施した。この時、定電圧（５００Ｖ）を印加したが、
パルス状に電圧印加をしても良い。接合の完了は電流を
観察し、接合時電流がピークに達した後１０分間保持
し、電圧印加を解除した後、炉冷し接合を完了した。接
合状況は硼珪酸ガラス面から観察することで接合状況を
確認した。

【００７３】そして、図２１（ａ）〜（ｃ）及び図２２
（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述した第２実施形態に
係るインクジェットヘッドの製造工程と同様に、シリコ
ン基板４１の高濃度不純物拡散層をエッチングストップ
層として異方性エッチングを行って吐出室４６となる凹
部等を形成するとともに、振動板５０を形成した後、ノ
ズル板４３を接合する。

【００７４】次に、上述したようなインクジェットヘッ
ドにおける振動板を形成した基板と電極を設けた基板と
の接合部分となるギャップ間隔壁（電極基板の凹部間隔
壁）の幅（接合幅）について評価試験を行った。ここで
は、電極基板と振動板／液室基板基板の実効的な接合強
度を調べるために、実際に使用するインクジェットヘッ
ドの大きさで電極基板と振動板／液室基板を接合した。
このとき、インクジェットヘッドとしては、隣り合うビ
ット間の接合幅Ｗ１を２０μｍ、１０μｍ、５μｍ、３
μｍとした４種類のインクジェットヘッドを準備した。
各インクジェットヘッドの電極形成部（凹部＝非接合
部）と隣り合うビット間の接合幅（接合部）の比率を一
定にすることで、１個当たりのインクジェットヘッドの
接合面積はすべて同じになるようにした。また、接合な
どその他の条件はすべて同じになるように電極基板を作
った。このようにして製作したインクジェットヘッドの
接合強度を評価することでヘッドの剛性を確認した。

【００７５】まず、電極基板を形成した後、振動板を形
成するシリコンウェハをアライメントした後貼り合わ
せ、１０００℃、２時間焼成することで、電極基板と振
動板／液室基板とを直接接合したアクチュエータ部をウ
エハ単位で製作した。なお、前述したように本来のイン
クジェットヘッドの製造方法では、この後液室形成のた
めの工程やノズル板等の接合工程を行うが、ここでは、
接合性を確認する目的から、液室を形成せずに試験に供
した。

【００７６】そして、２つの基板を接合した後、超音波
探査映像装置を用いて、接合面にボイド（ごみなどの存
在による未接合領域）の有無、位置をチェックし、確実
に接合できていることを確認したうえで、ウェハからダ
イシングソウによってチップ毎に切り出し、個々のイン
クジェットヘッド形状と、それぞれについて接合強度の
試験を行った。接合強度の試験は、引っ張り試験機を用
いた引っ張り強度で評価した。その結果を表１に示して
いる。

【００７７】

【表１】

【００７８】この表１から分かるように、接合幅３μｍ
のチップでは、ダイシングソウによるチップ切り出し時
に、ウェハ中に作られたインクジェットヘッドの一部が
接合面から剥離してしまい、実用的強度がない。したが
って、接合幅は５μｍ以上である必要がある。一方、３
００ｄｐｉ以上の吐出密度を有するインクジェットヘッ
ドを得る場合、隣り合うビット間のピッチは８５μｍ程
度になり、吐出のための振動板の幅が６０μｍ程度必要
となるため、そのビット間を隔離する隔壁の幅は２５μ
ｍ程度になる。よって、電極基板と振動板基板とを接合
するギャップ間隔壁における接合面の幅（接合幅）を５
μｍ以上２５μｍ以下にすることで、十分な接合強度を
有する３００ｄｐｉ以上の吐出密度を有するインクジェ
ットヘッドを効率的に製作することができる。

【００７９】次に、電極基板を形成した後、振動板を形
成するシリコンウェハをアライメントした後貼り合わ
せ、４００℃、５００Ｖの電圧印加で陽極接合し、アク
チュエータ部を製作した。なお、ここでも、接合性を確
認する目的から、液室を形成せず試験に供した。そし
て、接合後、ガラス面側から接合面を観察し、接合面に
ボイド（ごみなどの存在による未接合領域）の有無、位
置をチェックし、確実に接合できていることを確認した
うえで、ウェハからダイシングソウにより切り出し、個
々のインクジェットヘッド形状とした。それぞれについ
て、接合強度の試験を行った。接合強度の試験は、引っ
張り試験機を用いた引っ張り強度で評価した。その結果
を表２に示す。

【００８０】

【表２】

【００８１】この表２から分かるように、陽極接合した
場合も、直接接合の場合と同様に、接合幅３μｍのチッ
プでは、ダイシングソウによるチップ切り出し時に、ウ
ェハ中に作られたインクジェットヘッドの一部が接合面
から剥離してしまい、実用的強度がない。したがって、
接合幅は５μｍ以上である必要がある。一方、３００ｄ
ｐｉ以上の吐出密度を有するインクジェットヘッドを得
る場合、隣り合うビット間のピッチは８５μｍ程度にな
り、吐出のための振動板の幅が６０μｍ程度必要となる
ため、そのビット間を隔離する隔壁の幅は２５μｍ程度
になる。よって、電極基板と振動板基板とを接合するギ
ャップ間隔壁における接合面の幅（接合幅）を５μｍ以
上２５μｍ以下にすることで、十分な接合強度を有する
３００ｄｐｉ以上の吐出密度を有するインクジェットヘ
ッドを効率的に製作することができる。

【００８２】次に、接合部分の幅Ｗ１と吐出間隔壁の幅
Ｗ２の関係についても評価を行った。ここでは、接合幅
Ｗ１として分な接合強度が得られる幅（２０μｍ）とし
たアクチュエータ部を用いて、インクジェットヘッドを
製作した。このとき、吐出間隔壁の幅Ｗ２を接合幅Ｗ１
に対して、広く（Ｗ２＞Ｗ１）としたヘッド、同等（Ｗ
２＝Ｗ１）としたヘッド、狭く（Ｗ２＜Ｗ１）したヘッ
ドをそれぞれ製作し、隣り合うビット間でのクロストー
クを評価した。

【００８３】なお、クロストークの検査方法は、特定の
ビットをさまざまな駆動方法で駆動し、隣接するノズル
のインク面の振動を拡大レンズ付きＣＣＤカメラにて測
定する。この時の振動変位量を測定し、インク滴が吐出
しない状態にあるものをクロストークの影響なしとし
た。

【００８４】この評価結果によると、接合幅Ｗ１よりも
吐出室間隔壁の幅Ｗ２が広い場合、には駆動ビットの隣
接ビットでのインク液面の振動が大きく、クロストーク
の発生が見られた。これに対して、接合幅Ｗ１よりも吐
出室間隔壁の幅Ｗ２が狭い場合には、クロストークの発
生はほとんど見られなくなった。もちろん、薄くなるに
従って隔壁自体の剛性が低下するため、その厚さとして
はシリコン振動板の場合５μｍ以上であることが好まし
い。

【００８５】次に、本発明に係る液滴吐出ヘッドである
インクジェットヘッドを搭載したインクジェット記録装
置の機構部の概要について図２４及び図２５を参照して
簡単に説明する。

【００８６】この記録装置は、両側の側板間に主支持ガ
イドロッド１０１及び従支持ガイドロッド１０２を略水
平な位置関係で横架し、これらの主支持ガイドロッド１
０１及び従支持ガイドロッド１０２でキャリッジ１０３
を主走査方向に摺動自在に支持している。このキャリッ
ジ１０３の下面側には、イエロー（Ｙ）インク、マゼン
タ（Ｍ）インク、シアン（Ｃ）インク、ブラック（Ｂ
ｋ）インクをそれぞれ吐出する本発明に係るインクジェ
ットヘッドからなるヘッド１０４を、その吐出面（ノズ
ル面）を下方に向けて搭載し、またキャリッジ１０３の
上面側にはヘッド１０４に各色のインクを供給するため
の各色のインクカートリッジ１０５を交換可能に搭載し
ている。

【００８７】なお、ヘッド１０４としては、各色のイン
ク滴を吐出する複数のヘッドを用いてもよいし、或いは
各色のインク滴を吐出するノズルを有する１個のヘッド
を用いてもよい。

【００８８】そして、キャリッジ１０３は主走査モータ
１０７で回転される駆動プーリ（駆動タイミングプー
リ）１０８と従動プーリ（アイドラプーリ）１０９との
間に張装したタイミングベルト１１０に連結して、主走
査モータ１０７を駆動制御することによってキャリッジ
１０３を主走査方向に移動走査するようにしている。

【００８９】また、図２５に示すように、図示しない側
板間に用紙１１１を主走査方向と直交する副走査方向に
送るための搬送ローラ１１２を回転自在に保持してい
る。この搬送ローラ１１２は図２４に示す副走査モータ
１１３の回転を図示しないギヤ列を介して伝達される。
この搬送ローラ１１２は給紙カセット１１４にセットさ
れて給紙ローラ１１５で給紙される用紙１１１を反転さ
せて搬送する。

【００９０】この搬送ローラ１１２の周面には、用紙１
１１を搬送ローラ１１２面に沿ってターンさせる（反転
させる）ための加圧コロ１１６及び押さえコロである先
端コロ１１７を回転自在に配設している。そして、搬送
ローラ１１２の用紙搬送方向下流側には、ヘッド１０４
に対向し、キャリッジ１０３の主走査方向の移動範囲に
対応して搬送ローラ１１２から送り出された用紙１１１
をヘッド１０４の下方側で案内する印写受け部材１１８
を配置している。

【００９１】この印写受け部材１１８は、主走査方向印
写領域におけるキャリッジ１０３の移動範囲に相当する
長さを有し、主走査方向に多数のリブ１１９及び複数の
リブ１２０が所要の間隔で形成されている。用紙１１１
はリブ１１９、１２０の最上面と当接しつつ案内される
ことで、ヘッド１０４との用紙１１１表面（印写面）と
の間隔が規定される。

【００９２】そして、印写受け部材１１８の用紙搬送方
向上流側には、この印写受け部材１１８のリブ１２０に
対応した位置に、弾性部材としてのねじりコイルバネか
らなる用紙押さえ部材１２１を、リブ１２０側に付勢し
て、押さえコロである先端コロ１１７の支軸に回動可能
に取り付けている。

【００９３】また、印写受け部材１１８の用紙搬送方向
下流側には、用紙１１１を排紙方向へ送り出すために回
転駆動される第１排紙ローラ１２５及びこれに当接する
拍車ローラ１２６、搬送路形成部材１２７、第２排紙ロ
ーラ１２８及びこれに当接する拍車ローラ１２９とを配
置し、排紙される用紙１１１をストックする傾斜状態で
装着した排紙トレイ１３０を設けている。

【００９４】このインクジェット記録装置においては、
給紙ローラ１１５でカセット１１４から用紙１１１を給
紙することで、搬送ローラ１１２の周面に沿って中間コ
ロ１１６で反転され、先端コロ１１７で押さえられなが
ら搬送ローラ１１２から送り出されて、印写受け部材１
１８に案内され、用紙１１１はヘッド１０４との間隔が
規定されて搬送される。そこで、ヘッド１０４からイン
ク滴を吐出させて例えばインターレス印字方式で用紙１
１１上に画像を印写し、排紙トレイ１３０に排紙する。

【００９５】なお、上記実施形態においては、本発明を
振動板変位方向とインク滴吐出方向が同じになるサイド
シュータ方式のインクジェットヘッドに適用したが、振
動板変位方向とインク滴吐出方向と直交するエッジシュ
ータ方式のインクジェットヘッドにも同様に適用するこ
とができる。さらに、インクジェットヘッドだけでなく
液体レジスト等を吐出させる液滴吐出ヘッドなどにも適
用できる。また、振動板と液室基板とを同一基板から形
成したが、振動板と液室基板とを別体にして接合するこ
ともできる。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る液滴
吐出ヘッドによれば、振動板を設けた基板と電極を設け
た基板との接合部分の接合幅が５μｍ以上２５μｍ以下
である構成としたので、クロストークが低減し、接合信
頼性もある高密度ヘッドを得ることができる。

【００９７】ここで、いずれもシリコン基板からなる振
動板を設けた基板と電極を設けた基板を直接接合するこ
とで、熱履歴による歪みの発生がなくなり、より信頼性
が向上する。また、シリコン基板からなる振動板を設け
たとガラス基板からなる電極を設けた基板とを陽極接合
することで、製造コストを低減することができる。さら
に、吐出室間の隔壁の幅を電極間の隔壁の幅より狭くす
ること振動板の変位領域のバラツキが低減して吐出特性
のバラツキが低減する。

【００９８】また、振動板と電極とを振動板短手方向で
非平行とすることによってより低電圧駆動化を図れる。
さらに、３００ｄｐｉ以上の吐出密度であることが好ま
しく。これにより高画質画像を高速で形成することがで
きるようになる。

【００９９】本発明に係るインクジェット記録装置によ
れば、インク滴を吐出するインクジェットヘッドに本発
明に係る液滴吐出ヘッドを用いたので、高速で高画質記
録を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る液滴吐出ヘッドで
あるインクジェットヘッドの分解斜視説明図

【図２】同ヘッドの振動板長手方向の断面説明図

【図３】図２の要部拡大説明図

【図４】同ヘッドの振動板短手方向の要部拡大断面図

【図５】本発明の第２実施形態に係る液滴吐出ヘッドで
あるインクジェットヘッドの振動板長手方向の断面説明
図

【図６】同ヘッドの振動板短手方向の断面説明図

【図７】同ヘッドの要部平面説明図

【図８】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方向
の説明図

【図９】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方向
の説明図

【図１０】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図１１】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図１２】本発明の第３実施形態に係る液滴吐出ヘッド
であるインクジェットヘッドの振動板長手方向の断面説
明図

【図１３】同ヘッドの振動板短手方向の断面説明図

【図１４】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方
向の説明図

【図１５】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方
向の説明図

【図１６】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図１７】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図１８】本発明の第４実施形態に係る液滴吐出ヘッド
であるインクジェットヘッドの振動板長手方向の断面説
明図

【図１９】同ヘッドの振動板短手方向の断面説明図

【図２０】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方
向の説明図

【図２１】同ヘッドの製造工程を説明する振動板短手方
向の説明図

【図２２】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図２３】同ヘッドの製造工程を説明する振動板長手方
向の説明図

【図２４】本発明に係るインクジェット記録装置の一例
を説明する斜視説明図

【図２５】同記録装置の機構部の説明図

【符号の説明】

１…振動板／液室基板、２…電極基板、３…ノズル板、
４…ノズル、６…吐出室、７…流体抵抗部、８…共通液
室、１０…振動板、１４…凹部、２０…ドライバＩＣ、
１０３…キャリッジ、１０４…ヘッド。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液滴を吐出するノズルと、ノズルが連通
する吐出室と、吐出室の壁面を形成する振動板と、この
振動板に対向する電極とを有し、前記振動板を静電力で
変形させて液滴を吐出させる液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板を設けた基板と前記電極を設けた基板との接
合部分の接合幅が５μｍ以上２５μｍ以下であることを
特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、前記振動板を設けた基板と前記電極を設けた基板が
いずれもシリコン基板からなり、両者を直接接合してい
ることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項３】請求項１に記載の液滴吐出ヘッドにおい
て、前記振動板を設けた基板がシリコン基板からなり、
前記電極を設けた基板がガラス基板からなり、両者を陽
極接合していることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記吐出室間の隔壁の幅が前記接
合部分の幅より狭いことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、前記振動板と電極とは振動板短手
方向で非平行であることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の液滴
吐出ヘッドにおいて、３００ｄｐｉ以上の吐出密度であ
ることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項７】インクジェットヘッドを搭載したインク
ジェット記録装置において、前記インクジェットヘッド
が前記請求項１乃至６のいずれかに記載のインクジェッ
ト記録装置。