JP3385935B2 - インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法Info
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力される印字デ
ータに応じて選択的にインク滴を記録用紙上に飛翔・固
着させることにより可視画像を得るインクジェットプリ
ンター等のインクジェット式記録装置に用いるインクジ
ェト式記録ヘッドに関する。
ータに応じて選択的にインク滴を記録用紙上に飛翔・固
着させることにより可視画像を得るインクジェットプリ
ンター等のインクジェット式記録装置に用いるインクジ
ェト式記録ヘッドに関する。
【０００２】さらに詳しくはノズル板、インク加圧室基
板を積層しインク加圧室基板の表面に形成した圧電性膜
のたわみ変形により加圧してインク滴を飛翔させるオン
デマンド型インクジェト式記録ヘッドに関する。
板を積層しインク加圧室基板の表面に形成した圧電性膜
のたわみ変形により加圧してインク滴を飛翔させるオン
デマンド型インクジェト式記録ヘッドに関する。
【０００３】
【従来の技術】本発明に関わる従来技術としては、特表
平５-５０４７４０号公報等がある。
平５-５０４７４０号公報等がある。
【０００４】この従来例ではインク加圧室を内包する基
材に圧電性膜をスパッタやゾルゲル法等のいわゆる薄膜
製法で一体形成することにより、簡易な構造で高精彩な
オンデマンド型インクジェット式記録ヘッドを実現して
いる。とくに基材にシリコン単結晶基板を用い、異方性
エッチングをすることにより高精度のインク加圧室を形
成することができる。
材に圧電性膜をスパッタやゾルゲル法等のいわゆる薄膜
製法で一体形成することにより、簡易な構造で高精彩な
オンデマンド型インクジェット式記録ヘッドを実現して
いる。とくに基材にシリコン単結晶基板を用い、異方性
エッチングをすることにより高精度のインク加圧室を形
成することができる。
【０００５】従来の薄膜ＰＺＴとシリコン単結晶基板を
用いたインクジェット式記録ヘッド用アクチュエータの
配列方向の断面図を図７に示す。２０はシリコン単結晶
基板、２はこのシリコン単結晶基板に異方性エッチング
により形成した加圧室、１８はこの加圧室間を仕切る隔
壁、２１は２酸化珪素膜、１０は下部駆動電極、１１は
圧電性薄膜、１２は上部駆動電極であり、各薄膜厚は数
１００ｎｍから数μmである。３０は圧電歪発生部であ
り３１は隔壁との間に介在して圧電歪発生部を支持する
支持部である。
用いたインクジェット式記録ヘッド用アクチュエータの
配列方向の断面図を図７に示す。２０はシリコン単結晶
基板、２はこのシリコン単結晶基板に異方性エッチング
により形成した加圧室、１８はこの加圧室間を仕切る隔
壁、２１は２酸化珪素膜、１０は下部駆動電極、１１は
圧電性薄膜、１２は上部駆動電極であり、各薄膜厚は数
１００ｎｍから数μmである。３０は圧電歪発生部であ
り３１は隔壁との間に介在して圧電歪発生部を支持する
支持部である。
【０００６】下部駆動電極１０と上部駆動電極１２との
間に電圧を印加すると圧電性膜１１が膜面方向に収縮し
ようとするが、その下面にある弾性膜である２酸化珪素
膜２１にその収縮を妨げられ収縮力が下面へのたわみと
なる。
間に電圧を印加すると圧電性膜１１が膜面方向に収縮し
ようとするが、その下面にある弾性膜である２酸化珪素
膜２１にその収縮を妨げられ収縮力が下面へのたわみと
なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようなユニモルフ
型のアクチュエータの変形効率と弾性膜および支持部の
構造に着目すると、弾性膜は膜面方向のヤング率が高い
方が望ましく、また支持部は圧電歪部の曲げ応力を妨げ
ないように、伸びやすく曲げ剛性が低いほうが良い。し
かし従来の薄膜型アクチュエータでは各々の薄膜を一体
で形成するので、弾性膜と支持部を構成する膜は同一の
材質を使わざるを得ない。
型のアクチュエータの変形効率と弾性膜および支持部の
構造に着目すると、弾性膜は膜面方向のヤング率が高い
方が望ましく、また支持部は圧電歪部の曲げ応力を妨げ
ないように、伸びやすく曲げ剛性が低いほうが良い。し
かし従来の薄膜型アクチュエータでは各々の薄膜を一体
で形成するので、弾性膜と支持部を構成する膜は同一の
材質を使わざるを得ない。
【０００８】本発明はかかる課題を解決するためのもの
であり、その目的とするところは、アクチュエータ変位
効率を上げつつ、製造上不良の低減、信頼性を向上させ
る手段を提案し、高密度で高性能なインクジェット式記
録ヘッドを提供することにある。
であり、その目的とするところは、アクチュエータ変位
効率を上げつつ、製造上不良の低減、信頼性を向上させ
る手段を提案し、高密度で高性能なインクジェット式記
録ヘッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
式記録ヘッドは、列状に隔壁を介してシリコン単結晶基
板に配列されたインク加圧室と、該加圧室の片面を覆蓋
し前記隔壁により懸架かつ固定され、前記加圧室の一壁
面をなすがごとく配置された圧力発生膜と、前記加圧室
各々に連通するインク吐出ノズルと、を有し、前記圧力
発生膜のたわみ変形で発生する圧力によりインクを吐出
するインクジェット式記録ヘッドであって、前記圧力発
生膜は、圧電性膜と、該圧電性膜を間に配置する下部お
よび上部駆動電極と、該下部および上部駆動電極のどち
らかに積層された弾性膜と、を有する圧電歪発生部と、
該圧電歪発生部を前記隔壁に支持する支持部と、からな
り、該支持部は高分子樹脂膜からなり、前記弾性膜は前
記支持部と異なる材質からなることを特徴とする。
式記録ヘッドは、列状に隔壁を介してシリコン単結晶基
板に配列されたインク加圧室と、該加圧室の片面を覆蓋
し前記隔壁により懸架かつ固定され、前記加圧室の一壁
面をなすがごとく配置された圧力発生膜と、前記加圧室
各々に連通するインク吐出ノズルと、を有し、前記圧力
発生膜のたわみ変形で発生する圧力によりインクを吐出
するインクジェット式記録ヘッドであって、前記圧力発
生膜は、圧電性膜と、該圧電性膜を間に配置する下部お
よび上部駆動電極と、該下部および上部駆動電極のどち
らかに積層された弾性膜と、を有する圧電歪発生部と、
該圧電歪発生部を前記隔壁に支持する支持部と、からな
り、該支持部は高分子樹脂膜からなり、前記弾性膜は前
記支持部と異なる材質からなることを特徴とする。
【００１０】また本発明のインクジェット式記録ヘッド
の製造方法は、シリコン単結晶基板の片表面に、圧電性
膜と該圧電性膜を間に配置する下部および上部駆動電極
と該下部および上部駆動電極のどちらかに積層された弾
性膜とを有する圧電歪発生部を構成する膜を成膜する工
程と、その後フォトエッチングにより前記圧電歪発生部
を形成する工程と、その後前記圧電歪発生部を隔壁に支
持する支持部を構成する膜を成膜し所定形状に形成する
工程と、その後前記シリコン単結晶基板にエッチングに
より列状に前記隔壁を介してシリコン単結晶基板に配列
された加圧室を形成する工程からなることを特徴とす
る。
の製造方法は、シリコン単結晶基板の片表面に、圧電性
膜と該圧電性膜を間に配置する下部および上部駆動電極
と該下部および上部駆動電極のどちらかに積層された弾
性膜とを有する圧電歪発生部を構成する膜を成膜する工
程と、その後フォトエッチングにより前記圧電歪発生部
を形成する工程と、その後前記圧電歪発生部を隔壁に支
持する支持部を構成する膜を成膜し所定形状に形成する
工程と、その後前記シリコン単結晶基板にエッチングに
より列状に前記隔壁を介してシリコン単結晶基板に配列
された加圧室を形成する工程からなることを特徴とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明を一実施形態に基づ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００１２】図１、図２を用いて本発明のインクジェッ
ト式記録ヘッドの構造を説明する。
ト式記録ヘッドの構造を説明する。
【００１３】図１は本発明の実施例におけるインクジェ
ット式記録ヘッドの概略斜視図を示す。
ット式記録ヘッドの概略斜視図を示す。
【００１４】１はインク加圧室基板であり、２列に千鳥
状に配列された加圧室２、各加圧室にインク(図示せず)
を供給するための共通流路３、各々の加圧室２と共通流
路３を連通する供給路９を有する。配列ピッチは１８０
分の１インチ、約１４１ミクロンとし、１列当たり６４
素子を配し、２列で３６０ドット/インチ、１２８ノズ
ルの印字密度を有する式記録ヘッドを実現している。８
は変位素子に信号を供給するための配線基板である。
状に配列された加圧室２、各加圧室にインク(図示せず)
を供給するための共通流路３、各々の加圧室２と共通流
路３を連通する供給路９を有する。配列ピッチは１８０
分の１インチ、約１４１ミクロンとし、１列当たり６４
素子を配し、２列で３６０ドット/インチ、１２８ノズ
ルの印字密度を有する式記録ヘッドを実現している。８
は変位素子に信号を供給するための配線基板である。
【００１５】６は前記加圧室２に対応してインク吐出用
ノズル７を複数穿ったノズル板である。前記加圧室基板
１とノズル板６を接着後、基体９０に嵌着しインクジェ
ット式記録ヘッドを成す。
ノズル７を複数穿ったノズル板である。前記加圧室基板
１とノズル板６を接着後、基体９０に嵌着しインクジェ
ット式記録ヘッドを成す。
【００１６】図２は図１の一点鎖線A-A'部の加圧室配列
方向の断面図であり、前記加圧室基板１の下面に略長方
形状の圧力発生膜５となる２酸化珪素膜21、下部駆動電
極１０、圧電性膜１１、上部駆動電極１２が順次積層さ
れ圧電歪発生部30が形成される。本例では下部駆動電極
１０に厚みをもたせ2酸化珪素膜21と共に弾性膜の機能
をも併せもっている。
方向の断面図であり、前記加圧室基板１の下面に略長方
形状の圧力発生膜５となる２酸化珪素膜21、下部駆動電
極１０、圧電性膜１１、上部駆動電極１２が順次積層さ
れ圧電歪発生部30が形成される。本例では下部駆動電極
１０に厚みをもたせ2酸化珪素膜21と共に弾性膜の機能
をも併せもっている。
【００１７】本例では加圧室のピッチを１４１μm、加
圧室の幅を５０μm、長さ(図中奥行き方向)を１.２mmと
し、隔壁の幅は９１μmとした。
圧室の幅を５０μm、長さ(図中奥行き方向)を１.２mmと
し、隔壁の幅は９１μmとした。
【００１８】３２は樹脂膜であり隔壁１８の上面と少な
くとも圧電歪発生部３０の端部に接着し、歪発生部３０
を支持する支持部３１となり、この支持部３１と歪発生
部３０からなる圧力発生膜５が加圧室基板１と一体的に
形成される。
くとも圧電歪発生部３０の端部に接着し、歪発生部３０
を支持する支持部３１となり、この支持部３１と歪発生
部３０からなる圧力発生膜５が加圧室基板１と一体的に
形成される。
【００１９】支持部３１を形成する樹脂膜３２は図２の
如く圧電性膜１１の端面および圧電歪部３０の上面まで
連続的に被覆させれば、端面および上面の対環境膜と兼
用することもできる。
如く圧電性膜１１の端面および圧電歪部３０の上面まで
連続的に被覆させれば、端面および上面の対環境膜と兼
用することもできる。
【００２０】また図６の如く圧電性膜１１の端面のみを
被覆すれば、上下駆動電極間の端部放電を抑制すること
ができ、圧電歪部３０の上面を樹脂膜で拘束し変位を低
下させることもない。
被覆すれば、上下駆動電極間の端部放電を抑制すること
ができ、圧電歪部３０の上面を樹脂膜で拘束し変位を低
下させることもない。
【００２１】本発明のインクジェット式記録ヘッドの製
造方法を図３、図４および図５に基づいて説明する。図
３は図１のA-A'方向の断面を示す。図４は図３と同じく
図１のA-A'方向の断面を示す。図５は図４の各工程に対
応した流路方向の断面図である。
造方法を図３、図４および図５に基づいて説明する。図
３は図１のA-A'方向の断面を示す。図４は図３と同じく
図１のA-A'方向の断面を示す。図５は図４の各工程に対
応した流路方向の断面図である。
【００２２】本例では直径１００mm、厚さ２２０μmの
(１１０)面を有す加圧室基板であるところのシリコン単
結晶基板２０を用い、図３(I)の如く、その全面に熱酸
化法により２酸化シリコンからなるエッチング保護層２
１を１μm厚で形成し、その上面にスパッタ成膜法等の
薄膜形成方法により、下部駆動電極１０となる白金を４
００nmの厚みで製膜する。この際白金層とその上下層の
間の密着力を上げるために極薄のチタン、クロム等を中
間層として介してもよい。また事後の加熱温度に対する
耐熱性があれば下部駆動電極はイリジウム、ルビジウム
等およびその酸化物等の導電材料を用いてもよい。なお
この下部駆動電極１０は前記２酸化珪素膜21と併せて弾
性膜を兼ねている。
(１１０)面を有す加圧室基板であるところのシリコン単
結晶基板２０を用い、図３(I)の如く、その全面に熱酸
化法により２酸化シリコンからなるエッチング保護層２
１を１μm厚で形成し、その上面にスパッタ成膜法等の
薄膜形成方法により、下部駆動電極１０となる白金を４
００nmの厚みで製膜する。この際白金層とその上下層の
間の密着力を上げるために極薄のチタン、クロム等を中
間層として介してもよい。また事後の加熱温度に対する
耐熱性があれば下部駆動電極はイリジウム、ルビジウム
等およびその酸化物等の導電材料を用いてもよい。なお
この下部駆動電極１０は前記２酸化珪素膜21と併せて弾
性膜を兼ねている。
【００２３】その上に圧電性膜の前駆体２４を積層す
る。本例ではチタン酸鉛、ジルコン酸鉛をそのモル配合
比が５５%,４５%となるようなPZT系圧電膜の前駆体をゾ
ルゲル法にて最終的に０．９μm厚みとなるまで８回の
塗工／乾燥／脱脂を繰り返して成膜した。なお種々の試
行実験の結果、この圧電膜の化学式が、ＰｂCＴｉAＺｒ
BＯ３〔Ａ＋Ｂ＝１〕にて表され、前記化学式中のA、C
が、０．５≦Ａ≦０．６、０.８５≦C≦１．１０の範囲
内で選択すれば、実用に耐えうる圧電性を得ることがで
きた。成膜方法は本方法に限らず高周波スパッタ成膜や
CVD等を用いてもよい。
る。本例ではチタン酸鉛、ジルコン酸鉛をそのモル配合
比が５５%,４５%となるようなPZT系圧電膜の前駆体をゾ
ルゲル法にて最終的に０．９μm厚みとなるまで８回の
塗工／乾燥／脱脂を繰り返して成膜した。なお種々の試
行実験の結果、この圧電膜の化学式が、ＰｂCＴｉAＺｒ
BＯ３〔Ａ＋Ｂ＝１〕にて表され、前記化学式中のA、C
が、０．５≦Ａ≦０．６、０.８５≦C≦１．１０の範囲
内で選択すれば、実用に耐えうる圧電性を得ることがで
きた。成膜方法は本方法に限らず高周波スパッタ成膜や
CVD等を用いてもよい。
【００２４】次に図３(II)に示す如く、基板全体を圧電
性膜前駆体の結晶化の為に加熱する。本例では赤外線輻
射光源２９を用いて基板両面から、酸素雰囲気中で７０
０℃で５分加熱し自然降温させることにより、圧電性膜
の結晶化を行なった。この工程により圧電性膜前駆体２
４は上記狙い通りの組成で結晶化および焼結し圧電性膜
１１となった。
性膜前駆体の結晶化の為に加熱する。本例では赤外線輻
射光源２９を用いて基板両面から、酸素雰囲気中で７０
０℃で５分加熱し自然降温させることにより、圧電性膜
の結晶化を行なった。この工程により圧電性膜前駆体２
４は上記狙い通りの組成で結晶化および焼結し圧電性膜
１１となった。
【００２５】この後、図３(III)に示す如く、圧電性膜
１１上に上部駆動電極膜１２を形成する。本例では上部
駆動電極１２は１００nm厚の白金をスパッタ成膜法にて
形成した。
１１上に上部駆動電極膜１２を形成する。本例では上部
駆動電極１２は１００nm厚の白金をスパッタ成膜法にて
形成した。
【００２６】次に図４(I)と図５(I)に示す如く、上部駆
動電極１２、圧電性膜１１を加圧室２が形成される位置
に合わせて適当なエッチングマスク(図示せず)を施した
後、所定の分離形状にエッチング形成する。
動電極１２、圧電性膜１１を加圧室２が形成される位置
に合わせて適当なエッチングマスク(図示せず)を施した
後、所定の分離形状にエッチング形成する。
【００２７】次に下部駆動電極１０と２酸化珪素膜21を
同じく適当なエッチングマスク(図示せず)を施した後、
所定の形状(外部駆動回路との接続端子等)に形成した。
これらのエッチングはアルゴン気体を用いた気相エッチ
ングにて行った。
同じく適当なエッチングマスク(図示せず)を施した後、
所定の形状(外部駆動回路との接続端子等)に形成した。
これらのエッチングはアルゴン気体を用いた気相エッチ
ングにて行った。
【００２８】上記パターニング後の表面に図４(II)と図
５(II)に示すように、樹脂膜を全面に塗布した後、コン
タクトホール34等の開口部を形成し、配線電極を配置す
る。樹脂膜にはフッ素系樹脂を溶媒塗布法を用いて２μ
m厚に塗布した。また配線電極33には金を用いた。
５(II)に示すように、樹脂膜を全面に塗布した後、コン
タクトホール34等の開口部を形成し、配線電極を配置す
る。樹脂膜にはフッ素系樹脂を溶媒塗布法を用いて２μ
m厚に塗布した。また配線電極33には金を用いた。
【００２９】この基板２０の圧電性膜を形成した側に後
工程で浸される種々の薬液に対する保護膜(繁雑な為図
示せず)を形成後、その反対面の少なくとも加圧室或い
は加圧室隔壁を含む領域に２酸化珪素膜２１をフッ化水
素によりエッチングして窓２２を形成する。その後異方
性エッチング液、たとえば８０℃に保温された濃度１７
%程の水酸化カリウム水溶液を用いてシリコン単結晶基
板２０を基板上面まで貫通するごとく異方性エッチング
する。フッ素系樹脂膜３２はこの水酸化カリウムに難溶
であるので、支持部が加圧室側からエッチング液に犯さ
れることはない。この加圧室形成はその他、平行平板型
反応性イオンエッチング等の活性気体を用いた異方性エ
ッチング方法を用いてもよい 。この行程によりインク
加圧室等流路が形成される(図４(III)と図５(III))。
工程で浸される種々の薬液に対する保護膜(繁雑な為図
示せず)を形成後、その反対面の少なくとも加圧室或い
は加圧室隔壁を含む領域に２酸化珪素膜２１をフッ化水
素によりエッチングして窓２２を形成する。その後異方
性エッチング液、たとえば８０℃に保温された濃度１７
%程の水酸化カリウム水溶液を用いてシリコン単結晶基
板２０を基板上面まで貫通するごとく異方性エッチング
する。フッ素系樹脂膜３２はこの水酸化カリウムに難溶
であるので、支持部が加圧室側からエッチング液に犯さ
れることはない。この加圧室形成はその他、平行平板型
反応性イオンエッチング等の活性気体を用いた異方性エ
ッチング方法を用いてもよい 。この行程によりインク
加圧室等流路が形成される(図４(III)と図５(III))。
【００３０】なお樹脂膜３２は水酸化カリウムに対する
耐性を考慮するとポリサルフォン等の樹脂も適する。
耐性を考慮するとポリサルフォン等の樹脂も適する。
【００３１】以上の工程により形成された加圧室基板に
別体のノズル板等を接着組み立てしインクジェット式記
録ヘッドが完成する。
別体のノズル板等を接着組み立てしインクジェット式記
録ヘッドが完成する。
【００３２】以上の如く形成したインクジェット式記録
ヘッドを従来の構造のものと比較したところ、従来品が
20Vの電圧印加に対し最大たわみ量が２００nmであった
のに対し本発明品は３００nmと大きな変形量を得ること
ができた。
ヘッドを従来の構造のものと比較したところ、従来品が
20Vの電圧印加に対し最大たわみ量が２００nmであった
のに対し本発明品は３００nmと大きな変形量を得ること
ができた。
【００３３】また図６に示すごとく樹脂膜３２で圧電性
膜１１の断面を被覆した構造にしたところ、圧電歪発生
部30の絶縁破壊電界が従来60V/μmであったものが90V/
μmまで向上した。
膜１１の断面を被覆した構造にしたところ、圧電歪発生
部30の絶縁破壊電界が従来60V/μmであったものが90V/
μmまで向上した。
【００３４】加えて図２に示すごとく樹脂膜３２で圧電
性膜１１の断面と上部駆動電極１２上を被覆した構造に
したところ、高湿度環境での耐久寿命が40%向上した。
これは上部駆動電極１２が100nmと薄いため環境中の水
分が圧電性膜まで浸透していたものが、樹脂膜により妨
げられたものと考える。
性膜１１の断面と上部駆動電極１２上を被覆した構造に
したところ、高湿度環境での耐久寿命が40%向上した。
これは上部駆動電極１２が100nmと薄いため環境中の水
分が圧電性膜まで浸透していたものが、樹脂膜により妨
げられたものと考える。
【００３５】本例のごとき製造方法を用いれば、圧電歪
発生部３０を構成する弾性膜材質と支持部３１の材質を
異なるものに選択することができ、アクチュエータの目
的に応じた設計の自由度を拡げることができる。特に支
持部材質は圧電性膜焼成工程の後で成膜するので、高温
の耐熱性も要しない。
発生部３０を構成する弾性膜材質と支持部３１の材質を
異なるものに選択することができ、アクチュエータの目
的に応じた設計の自由度を拡げることができる。特に支
持部材質は圧電性膜焼成工程の後で成膜するので、高温
の耐熱性も要しない。
【００３６】なお本例では圧電性膜としてPZT系材料を
用いて説明したが、この系に酸化ニオブや酸化ニッケ
ル、酸化マグネシウム等他の金属酸化物を添加したも
の、或いはPZT系以外の材料でも本発明は有効である。
用いて説明したが、この系に酸化ニオブや酸化ニッケ
ル、酸化マグネシウム等他の金属酸化物を添加したも
の、或いはPZT系以外の材料でも本発明は有効である。
【００３７】なお本例ではインクジェット式記録ヘッド
の応用例を説明してきたが、その他微小光学装置、微小
圧力検出器等薄膜圧電材料の特性を応用した微小他素子
の変位或いは圧力発生器、検出器すべてに本発明は有効
である。
の応用例を説明してきたが、その他微小光学装置、微小
圧力検出器等薄膜圧電材料の特性を応用した微小他素子
の変位或いは圧力発生器、検出器すべてに本発明は有効
である。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、圧力発生室の支持部に
樹脂膜を用い、弾性膜には支持部と異なる材質を用いる
ことにより変位特性、信頼性の低下を解決し高信頼性で
高特性のインクジェット式記録ヘッドを実現することが
できる。
樹脂膜を用い、弾性膜には支持部と異なる材質を用いる
ことにより変位特性、信頼性の低下を解決し高信頼性で
高特性のインクジェット式記録ヘッドを実現することが
できる。
【図１】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの斜視図である。
録ヘッドの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
録ヘッドの断面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す図である。
録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す図である。
録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図５】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの製造工程を示す図である。
録ヘッドの製造工程を示す図である。
【図６】本発明の実施形態におけるインクジェット式記
録ヘッドの断面図である。
録ヘッドの断面図である。
【図７】従来のインクジェット式記録ヘッドの構造を説
明する図である。
明する図である。
１ 加圧室基板
２ 加圧室
３ 共通流路
５ 圧力発生膜
６ ノズル板
７ インク吐出用ノズル
８ 配線基板
９ 供給路
１０ 下部駆動電極
１１ 圧電性膜
１２ 上部駆動電極
１４ 駆動電圧源
１８ 加圧室隔壁
２０ シリコン単結晶基板
２１ ２酸化珪素膜
２４ 圧電性膜前駆体
２９ 輻射光源
３０ 圧電歪発生部
３１ 圧電歪発生部の支持部
３２ 樹脂膜
３３ 配線電極
３４ コンタクトホール
９０ 基体
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B41J 2/045
B41J 2/055
B41J 2/16
H01L 41/09
Claims (8)
- 【請求項１】 列状に隔壁を介してシリコン単結晶基板
に配列されたインク加圧室と、 該加圧室の片面を覆蓋し前記隔壁により懸架かつ固定さ
れ、前記加圧室の一壁面をなすがごとく配置された圧力
発生膜と、 前記加圧室各々に連通するインク吐出ノズルと、を有
し、 前記圧力発生膜のたわみ変形で発生する圧力によりイン
クを吐出するインクジェット式記録ヘッドであって、 前記圧力発生膜は、 圧電性膜と、該圧電性膜を間に配置する下部および上部
駆動電極と、該下部および上部駆動電極のどちらかに積
層された弾性膜と、を有する圧電歪発生部と、 該圧電歪発生部を前記隔壁に支持する支持部と、からな
り、 該支持部は高分子樹脂膜からなり、前記弾性膜は前記支
持部と異なる材質からなることを特徴とするインクジェ
ット式記録ヘッド。 - 【請求項２】 前記下部および上部駆動電極の少なくと
も一方は、弾性膜と共に弾性膜の性能を有することを特
徴とする請求項１記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項３】 前記支持部がフッ素系樹脂膜からなるこ
とを特徴とする請求項１記載のインクジェット式記録ヘ
ッド。 - 【請求項４】 前記支持部がポリサルフォン膜からなる
ことを特徴とする請求項１記載のインクジェット式記録
ヘッド。 - 【請求項５】 前記支持部が前記圧電歪発生部の少なく
とも圧電性膜の前記前記下部および上部駆動電極に挟持
されて且つ露出した断面を被覆してなることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット
式記録ヘッド。 - 【請求項６】 前記支持部が前記圧電歪発生部の少なく
とも圧電性膜の前記前記下部および上部駆動電極に挟持
されて且つ露出した断面および前記上部電極表面を被覆
してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項
に記載のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項７】 前記支持部が前記圧電歪発生部の少なく
とも圧電性膜の前記前記下部および上部駆動電極に挟持
されて且つ露出した断面の一部を被覆し、その上面に上
部駆動電極と外部駆動回路との接続用の配線電極を配し
たことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のイ
ンクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項８】 シリコン単結晶基板の片表面に、圧電性
膜と該圧電性膜を間に配置する下部および上部駆動電極
と該下部および上部駆動電極のどちらかに積層された弾
性膜とを有する圧電歪発生部を構成する膜を成膜する工
程と、その後フォトエッチングにより前記圧電歪発生部
を形成する工程と、その後前記圧電歪発生部を隔壁に支
持する支持部を構成する膜を成膜し所定形状に形成する
工程と、その後前記シリコン単結晶基板にエッチングに
より列状に前記隔壁を介してシリコン単結晶基板に配列
された加圧室を形成する工程からなることを特徴とする
インクジェット式記録へッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24278597A JP3385935B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24278597A JP3385935B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1178004A JPH1178004A (ja) | 1999-03-23 |
| JP3385935B2 true JP3385935B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=17094262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24278597A Expired - Fee Related JP3385935B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | インクジェット式記録ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385935B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274226A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、圧電アクチュエータ、マイクロポンプ及び光変調デバイス |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1310757C (zh) | 1999-05-24 | 2007-04-18 | 松下电器产业株式会社 | 墨水喷射头及其制造方法 |
| US6239685B1 (en) * | 1999-10-14 | 2001-05-29 | International Business Machines Corporation | Bistable micromechanical switches |
| US7980680B2 (en) | 2007-03-30 | 2011-07-19 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing piezoelectric actuator, method for manufacturing liquid transporting apparatus, piezoelectric actuator, and liquid transporting apparatus |
| KR101663237B1 (ko) | 2014-03-10 | 2016-10-06 | 주식회사 엠플러스 | 진동발생장치 |
-
1997
- 1997-09-08 JP JP24278597A patent/JP3385935B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274226A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Ricoh Co Ltd | 液滴吐出ヘッド、インクカートリッジ、画像形成装置、圧電アクチュエータ、マイクロポンプ及び光変調デバイス |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1178004A (ja) | 1999-03-23 |
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