(57)【要約】【課題】流路を構成する溝が形成された基板上に、電気機械変換素子によって変位させられる振動板を接合して、信頼性良く良好に動作するインクジェットヘッドを作製する。【解決手段】まず、図１（ａ）から図１（ｅ）に示すように、流路１２となる所定のパターンの溝を基板１上に形成する。次に、図１（ｆ）に示すように、基板１上に振動板７を接合する。接合は、Ｈｅガス雰囲気中で、陽極接合によって実施する。接合後、図１（ｇ）に示すように、振動板７を機械研磨する。機械研磨後、基板１に加熱処理を実施する。最後に、図１（ｈ）に示すように、流路７の上方の所定の位置で、振動板７の外面上に電気機械変換素子９を接合する。【選択図】  図１
2004209699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を構成する溝が形成された基板と、該基板の、前記溝が形成された面上に接合された振動板と、該振動板の外面上の、前記流路の上方の所定の位置に接合された電気機械変換素子とを有し、前記電気機械変換素子の、電圧を印加した際の変位によって前記振動板を変位させ、それによって前記流路内の液体に圧力を発生させて液体を吐出させるインクジェットヘッドを作製する方法において、
前記振動板と前記基板とを不活性ガス雰囲気中で陽極接合させる工程を有することを特徴とする、インクジェットヘッドの作製方法。
【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の作製方法に関し、特に、インクジェットヘッドを、それを構成する基板と振動板とを陽極接合して作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットヘッドには、電圧を印加すると機械的な変位を生じる電気機械変換素子を利用し、記録用の液体（インク）を吐出させるための圧力を発生する構成のものがある。このような構成のインクジェットヘッドの従来例として、特許文献１に記載された、オンデマンド型のインクジェットヘッドの模式図を図６に示す。図６は、このインクジェットヘッドの流路に沿った断面図である。
【０００３】
図示するように、このインクジェットヘッドは、基板１０１と振動板１０２を接合させて形成されている。基板１０１の、振動板１０２と接合される面には溝が形成されており、基板１０１に振動板１０２を接合することによって、この溝が形成された部分が流路を形成している。流路には、ノズル１０５、圧力室１０４、圧力室１０４の上流側の、流路抵抗が高くなったインク供給路１０７、さらにその上流側のインク溜まり１０６を構成する、各機能を果たすように所定の形状を有する部分が設けられている。また、振動板１０２の外面の、圧力室１０４に相当する部分には、電気機械変換素子１０３が接合されている。
【０００４】
このインクジェットヘッドの動作原理を簡単に説明する。電気機械変換素子１０３は、電圧を印加すると、振動板１０２に沿った方向に変形しようとする。この際、電気機械変換素子１０３の、紙面に垂直な方向の両端が振動板１０２に接合されて拘束されているために、電気機械変換素子１０３の変形は振動板１０２の撓み変形を引き起こし、その結果、圧力室１０４内のインクに圧力が加わる。電圧の印加を止めると、電気機械変換素子１０３、振動板１０２は元の形状に戻り、それによって圧力室１０４内が減圧される。このようにして、圧力室１０４内に圧力が発生した時に、その圧力によってインクがノズル１０５から押し出されてインク滴１０８として飛翔させられ、圧力室１０４内が減圧された時に、インク溜まり１０６からインク供給路１０７を通って圧力室１０４内にインクが供給される。この一連の動作を適宜行うことによって、ノズルから選択的に、高速でインク滴１０８を飛翔させ、それを紙などの被記録媒体に付着させることによって記録が行われる。
【０００５】
このようなインクジェットヘッドにおいては、小さな画素から構成される精細な記録画像を得るため、直径２０μｍから４０μｍの小さなインク滴１０８を飛翔させる必要がある。そのために、ノズル１０５は、三角形や四角形などの多角形、あるいは円形の断面形状で、７０μｍ2から３００μｍ2の断面積を有する微細なものとすることが必要である。さらに、ノズル１０５に連通する圧力室１０４やインク供給路１０７、インク溜まり１０６も、各機能を良好に果たすようにするため精密に加工することが要求される。このような微細で精密な加工を行うために、通常、基板１０１には、ガラスまたはシリコンが用いられ、流路はフォトエッチングによって形成されている。
【０００６】
また、振動板１０２を基板１０１に接合する際にも、流路は微細な構成であり、流路の形状を損なわないように実施する必要があるので、流路となる部分にはみだす可能性のある接着剤などは、使用するのが困難である。そこで、振動板１０２と基板１０１の接合には、拡散接合や陽極接合といった直接接合法が好適に用いられている。このような陽極接合において、振動板１０２と基板１０１に相当する部材同士の密着性を向上させる方法が、例えば、特許文献２，３に記載されている。
【０００７】
ここで、上述のようなインクジェットヘッドの流路を形成する、従来の一般的な方法について図７を参照して詳しく説明する。図７は、流路を形成する一連の工程を、図１０のＡ−Ａ’線に沿った断面図に相当する模式図の形態で示している。
【０００８】
まず、図７（ａ）に示すように、基板としてシリコン基板１１０を用い、この両面に、熱窒化法を用いて、後工程でエッチングマスクとして働くシリコン窒化膜１１１を被着させる。次に、図７（ｂ）に示すように、フォトエッチングによって、流路１１３となる溝を形成する部分に対応したパターンでシリコン窒化膜１１１を除去し、除去パターン１１２を形成する。次に、図７（ｃ）に示すように、図７（ｂ）の工程において残されたシリコン窒化膜１１１をマスクとし、ＫＯＨを用いてシリコン基板１１０をエッチングし、流路１１３となる溝を形成する。
【０００９】
次に、図７（ｄ）に示すように、形成された溝の内面に露出したシリコン上にシリコン酸化膜１１４を形成する。シリコン酸化膜１１４は、熱酸化処理を行うことによって、シリコンが露出している、流路１１３となる溝の内面にのみ形成することができる。このシリコン酸化膜１１４は、アルカリ性のインクによって流路１１３の内面が腐蝕されるのを防ぎ、また、シリコンそのものの撥水性のためにインクの流動性が悪くなったり、気泡が保持されやすくなったりするのを防止する働きをする保護膜として機能する。次に、図７（ｅ）に示す工程では、最終的にガラス製の振動板１１５を陽極接合する時に、シリコン窒化膜１１１は障害となるため、これを熱燐酸で除去する。この時、シリコン酸化膜１１４は、熱燐酸では除去できないので、流路１０４となる溝の内壁にそのまま残る。
【００１０】
最後に、図７（ｆ）に示すように、シリコン基板１１０と振動板１１５を陽極接合法により接合して一体化する。具体的には、基板１１０と振動板１１５を重ねた状態で４００℃に加熱し、そのままの状態でシリコン基板１１０を陽極とし、振動板１１５を陰極として３００Ｖの電圧を加える。すると、数分の間に接合が完了する。この陽極接合法は、接合を強固に行うことができ、また、接着剤を使用しないため、精密な接合を簡単に実施することができ、精密かつ微細な溝を有するインクジェットヘッドを作製するのに用いる方法として有効な方法である。一方、陽極接合によって接合するには、材質の組み合わせに制限があり、一般的には、一方の材質は無機の絶縁物、もう一方の材質は金属あるいは半導体とされる。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭５４−１４６６３３号公報
【特許文献２】
特開平５−１６３５３号公報
【特許文献３】
特開平５−２４２０１号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように、ガラス製などの振動板をSi基板などの基板上に陽極接合する場合、大気中で接合工程を実施すると、振動板と基板の界面に大気が残留して気泡が形成される場合がある。このため、接合の強度が弱くなってしまったり、接合後、他の工程を実施する際などに、この気泡のために破損が発生したりといった問題点が生じる場合がある。
【００１３】
また、振動板は、圧力室内に圧力を発生するため、電気機械変換素子の変位を利用して変位させられるものであり、良好に変位するように薄片化する必要がある。特に、振動板としてガラス板を用いる場合、薄片化は機械研磨などによって行われるのが一般的であり、この際、前述のように基板との間に気泡が残留していると、その部分で割れが生じる場合がある。また、機械研磨を行うと、研磨傷や研磨時の歪などが振動板に残り、駆動電圧を印加して振動板を変位させた時に残留応力のために振動板が破損してしまうといった問題が生じる場合がある。
【００１４】
本発明の目的は、上述の従来技術の問題を解決し、陽極接合時の接合をより強固にし、また、精密で、かつ信頼性の高い動作を保証する流路が形成されるように実施可能な、インクジェットヘッドの作製方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明の、インクジェットヘッドの作製方法は、流路を構成する溝が形成された基板と、基板の、溝が形成された面上に接合された振動板と、振動板の外面上の、流路の上方の所定の位置に接合された電気機械変換素子とを有し、電気機械変換素子の、電圧を印加した際の変位によって振動板を変位させ、それによって流路内の液体に圧力を発生させて液体を吐出させるインクジェットヘッドを作製する方法において、振動板と基板とを不活性ガス雰囲気中で陽極接合させる工程を有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
次に、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態は、流路となる溝を基板に形成し、この溝を形成した基板面上に振動板を接合してインクジェットヘッドを作製する方法に関するものである。図１、図２は、この作製の各工程を示す模式図であり、図１は、流路の圧力室部分の横断面図、図２は、流路に沿った断面図の形態で示しており、図１は、図２のＢ−Ｂ’線に沿った断面図に相当している。各流路は、ノズル、圧力室、インク溜めなどの、公知の種々の働きをする部分を有することができるが、これらについての詳細な説明は省略する。以下、作製工程を順に説明する。
【００１７】
本実施形態では、基板１として、両面ミラーＳｉ（１００）面を有するＳｉ基板を用いている。そして最初に、図１（ａ）に示すように、後の、ＫＯＨによるエッチングプロセスから基板１を保護するために、熱酸化工程によって、基板１の両面に保護用の熱酸化膜２を０．５μｍの厚みで成膜する。次に、耐蝕皮膜として、窒化シリコン膜３を、ＬＰＣＶＤを用いて０．２μｍの厚みで両面に成膜する。
【００１８】
次に、フォトリソグラフィー技術を用いて、基板１の裏面の窒化シリコン膜３にパターニングを行い、ドライエッチングによって、インク供給口１１となる部分上の窒化シリコン膜３を除去する。さらに、窒化シリコン膜３を除去した部分で熱酸化膜２をＢＨＦ（バッファふっ酸）を用いて除去し、図２（ａ）に示すように、除去パターン１５を形成する。そして、ＫＯＨを用いて、この除去パターン１５から基板１をエッチングし、インク供給口１１となる溝を形成する。
【００１９】
次に、後工程で、基板１の表面側に流路１２を形成するのにあたり、その前に、図２（ａ）に示す状態では、裏面に開口しているインク供給口１１となる溝の内面にＳｉが露出しているので、このＳｉを保護するために、図２（ｂ）に示すように、再度熱酸化工程を実施し、インク供給口１１となる溝の内面に、０．１μｍ程度の厚みで熱酸化膜４を成膜する。
【００２０】
次に、フォトリソグラフィー技術によって、基板１の表面の窒化シリコン膜３にパターニングを行い、図１（ｂ）に示すように、流路となる部分上の窒化シリコン膜３を除去し、さらに、ＢＨＦを用いて酸化膜２を除去し、除去パターン１６を形成する。
【００２１】
次に、ＫＯＨを用いて、除去パターン１６から基板１をエッチングする。これによって、時間経過とともにＳｉ（１１１）面１３が露出し、エッチングが終了すると、除去パターン１６に応じて、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示すように、複雑な所定の形状を有する流路１２となる溝が形成される。この際、基板１の表側からのエッチングは、インク供給口１１となる溝の内面に熱酸化膜４が形成されているため、この溝の部分にまでは進行しない。したがって、この状態では、形成した流路１２となる溝とインク供給口１１となる溝は、酸化膜メンブレン５によって分離されている。
【００２２】
次に、流路１２となる溝と、インク供給口１１となる溝を連通させるために、図２（ｄ）に示すように、ＢＨＦを用いて酸化膜メンブレン５を除去する。
【００２３】
次に、再度熱酸化工程を実施し、それによって、図１（ｄ）に示すように、流路１２およびインク供給口１１となる部分の内面に熱酸化膜６を形成する。この熱酸化膜６は、最終的に、流路１２およびインク供給口１１の内面に残され、この内面がアルカリ性のインクなどによって腐蝕されるのを防ぎ、また、熱酸化膜６が形成された部分を親水性にして、良好にインクを供給可能にする働きをする保護膜として機能する。
【００２４】
次に、流路１２およびインク供給口１１をレジスト（不図示）で保護し、基板１の両面の窒化膜３と酸化膜２をそれぞれドライエッチングとＢＨＦにより除去する。その後、流路１２とインク供給口１１内のレジストを除去する。この状態を図１（ｅ）および図２（ｅ）に示す。
【００２５】
次に、振動板７を接合する前工程として、上述のように流路作製プロセスを終えた基板１に対して、硫酸過酸化水素水を用いて表面洗浄を行い、残留レジストなどを剥離する。そして、図１（ｆ）および図２（ｆ）に示すように、振動板７として、３０μｍ厚のパイレックスガラス（コーニング社登録商標）を基板１の、流路１２となる溝が形成された面上に位置合わせし、その状態で、不図示の保持手段を用いて、上下から振動板７と基板１を挟み込む。そして、不図示のガス置換手段などを用いて、振動板７と基板１の接合部分をＨｅガス雰囲気とし、Ｈｅガス雰囲気中で基板１をホットプレート（不図示）によって４００℃に加熱する。その後、基板１を陽極、振動板７を陰極とし、不図示の電圧印加手段によって直流電圧２５０Ｖを印加すると、１０分から１５分で振動板７と基板１は陽極接合される。
【００２６】
このように接合した直後には、接合面の一部にＨｅガスの気泡が形成される場合がある。しかし、従来技術におけるように大気が気泡を形成する場合とは対照的に、封入されたＨｅガスは、時間経過と共にガラス製の振動板７の粒界の間を通って大気中に放散される。このため、本実施形態においては、基板１を室温まで冷却する間に、気泡を形成するＨｅガスは大気中へ放散され、気泡は収縮する。
【００２７】
この際、陽極接合は、一般には、不活性ガス雰囲気中で行うことができ、この場合でも、接合面に不活性ガスの気泡が形成されたとしても、不活性ガスが大気中に放散される作用が得られる。また、振動板７を構成するガラス基体は、上記のものに限られることはなく適宜変更可能である。このようなガラス基体としては、特に、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス製のものを好適に用いることができる。
【００２８】
次に、振動板７を薄片化する。すなわち、振動板７上に電気機械変換素子９を配置して、振動板７を変位させる場合、この変位量は、図３に示すように、振動板７が薄ければ薄い程大きくなる。そこで、振動板７を効率的に変位させて、効率良くインクを吐出できるようにするために、振動板７はできるだけ薄くするのが好ましい。しかし、後の工程のことなどを考慮すると、振動板７にはある程度の強度を持たせる必要があり、極端に薄くするのは不可能である。本実施形態では、振動板７の厚みは、５μｍ±１μｍを目標とした。振動板７の厚みは、一般には、１０μｍ以下まで研磨するのが好ましく、それによって、振動板７を電気機械変換素子９によって良好に変位させることが可能となる。
【００２９】
振動板７の薄片化にあたって、基板１に作製した流路１２、インク供給口１１および振動板７が破損しないように、レジスト（不図示）をインク供給口１１の開口からインク供給口１１および流路１２内に充填する。そして、振動板７側が表面となるように基板１を機械研磨機（不図示）の研磨基体に低温ロウ材を用いて、振動板７が均一に研磨されるように向きや位置を調整して貼付け、機械研磨を行う。研磨には、１μｍダイヤモンドスラリーを用いて３０μｍから１０μｍくらいまでラッピング研磨し、仕上げ工程としてポリッシング研磨を行い、振動板７の厚さを目標値に追い込む。この際、本実施形態によれば、基板１と振動板７との接合面には、接合工程において気泡が形成されたとしても、前述のように気泡中のガスが放散し、気泡は収縮しているので、従来技術におけるように、気泡のために振動板７が破損するのを効果的に防止することができる。
【００３０】
このようにして研磨を終えた後、湯煎してロウ材を溶かし、基板１を研磨基体から剥離する。さらに、流路１２およびインク供給口１１内に充填したレジストを、有機溶剤を用いて除去する。この状態を図１（ｇ）および図２（ｇ）に示す。
【００３１】
次に、この基板１を真空チャンバー（不図示）内に入れ、真空チャンバー内を１０-4Ｐａ程度に排気した後、基板１を約５００℃に加熱する。真空排気することによって、振動板７と基板１の界面にＨｅガスが残留していたとしても、このＨｅガスは強制的に外部に放散させられ、気泡が形成されていた部分内は真空となり、振動板７とＳｉ基板１を、その接合面全体で確実に接触した状態にすることができる。さらに、加熱することによって、振動板７と基板１が接合され、接合面の全面で接合した強固な接合を得ることができる。また、加熱することによって、振動板７の表面の、ポリッシングで取りきれなかった研磨傷などが修復され、研磨時の残留応力も昇降温時に解放されて除去される。
【００３２】
この際、加熱温度は、一般には、振動板７を形成するガラスの軟化点以下の温度とすることができる。また、加熱は、上述のように真空中で実施すれば、接合面に残留した気泡を放散させる作用が得られ、有利であるが、一般には、ガス雰囲気中で実施してもよい。
【００３３】
以上の工程でインクジェットヘッドの流路１２の形成は完了し、次に、図１（ｈ）および図２（ｈ）に示すように、流路１２の圧力室にあたる部分の上方の位置において、振動板７の外面上に電極８ａを形成し、その上に電気機械変換素子９を接着し、さらにその上に電極８ｂを形成する。この際、本実施形態においては、振動板７にバルク材料を用いており、薄片化してもピンホールが無く、様々なインクに耐性があり、振動板７上部に形成される電気機械変換素子９に悪影響を与えることがない。電気機械変換素子９は、電圧を印加することによって所定の機械的な変位を生じる水晶、ペロブスカイト系結晶、タングステンブロンズ系結晶、あるいはウルツ鉱型結晶などの種々の材料から形成することができ、特に、チタン酸ジルコン酸鉛（PZT）チタン酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ニオブ酸バリウム、あるいはこれらの積層膜、あるいはこれらのバルク焼結体から形成するのが有利である。
【００３４】
以上で、インクジェットヘッドが完成する。このようにして作製したインクジェットヘッドにおいては、接合時に接合界面に気泡が形成されたとしても、後工程で除去されており、また、加熱処理によって振動板７自体の研磨傷は修復され、研磨歪は緩和されている。これらのことから、このインクジェットヘッドは、電気機械変換素子９による変位、すなわち撓み振動に強く、振動板７自体の耐久性も高いなど優れた特性を有しており、このインクジェットヘッドによれば、安定した良好なインク吐出特性が得られる。
【００３５】
〔第２の実施形態〕
次に、図４および図５を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態においては、流路の形成に、第１の実施形態における、ＫＯＨを用いた異方性エッチングではなく、プラズマドライエッチング（ＩＣＰ）を用いた例を示す。図４，図５は、本実施形態のインクジェットヘッドの作製方法の各工程を示す模式図であり、図４（ａ）から図４（ｄ）までは、流路のノズル部分の横断面図、図４（ｅ）から図４（ｈ）までは流路の圧力室部分の横断面図、図５は、流路に沿った断面図の形態で示している。図４（ａ）から図４（ｄ）は、図５（ａ）から図５（ｄ）のＣ−Ｃ’線に沿った断面図、図４（ｅ）から図４（ｈ）は、図５（ａ）から図５（ｄ）のＤ−Ｄ’線に沿った断面図に相当している。
【００３６】
本実施形態では、基板２１としてはシリコン基板を用いており、最初に、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、この基板２１の両面に、エッチングマスクとして用いるための熱酸化膜２２ａを形成する。次に、フォトリソグラフィー技術を用い、すなわち所定のパターンでマスクしてＢＨＦを用いて熱酸化膜２をエッチングする。これによって、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、ノズル口２３ａおよびインク供給口２３ｂとなる、基板２１の所定の部分上に除去パターン３０ａを形成する。次に、前述のＩＣＰを用い、基板１を除去パターン３０ａからＣＦ4あるいはＳＦ6でプラズマエッチングし、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように、ノズル口２３ａ、インク供給口２３ｂとなる溝を形成する。
【００３７】
次に圧力室２３ｃとなる溝を形成するにあたり、その前に、圧力室２３ｃを形成するためのドライエッチングからノズル口２３ａおよびインク供給口２３ｂを保護するために、図４（ｄ）および図５（ｄ）に示すように内面に熱酸化膜２２ｂを形成する。次に、フォトリソグラフィー技術を用い、図４（ｅ）および図５（ｅ）に示すように、圧力室２３ｃとなる溝を形成する部分上で熱酸化膜２２ａを除去し、除去パターン３０ｂを形成する。この際、熱酸化膜２２ａの除去は、ノズル口２３ａおよびインク供給口２３ｂ内にレジスト（不図示）を充填した後、ＢＨＦを用いて実施する。次に、ＩＣＰを用いて、除去パターン３０ｂから２度目のプラズマエッチングを行い、図４（ｆ）および図５（ｆ）に示すように圧力室２３ｃとなる溝を形成する。
【００３８】
次に、基板１の表面に形成された全ての熱酸化膜２２ａ，２２ｂをＢＨＦにより除去し、さらに表面を硫酸過酸化水素水で洗浄する。これによって、ノズル２３ａ、インク供給口２３ｂ、圧力室２３ｃとなる各溝は、接続されて１つの流路を形成する。
【００３９】
次に、図４（ｇ）および図５（ｇ）に示すように、振動板２４を第１の実施形態と同様にＨｅガス雰囲気中で基板１上に陽極接合し、さらに研磨を行う。この際、第１の実施形態と同様に、基板１と振動板２４の接合面には、気泡がほとんど残留せず、したがって、強固な接合を実現でき、また、研磨中に振動板２４が破損するのを効果的に防止することができる。
【００４０】
次に、図４（ｈ）および図５（ｈ）に示すように、基板１の裏面側にノズルプレート２５を接合する。ノズルプレート２５としては、３０μｍ厚のパイレックスガラス製のものを用いている。基板１とノズルプレート２５の接合は陽極接合によって行う。これによって、ノズルプレート２５についても、基板１と良好に強固に接合することができる。ノズルプレート２５には、接合した際に、ノズル口２３ａに対応する位置にノズル開口２６を形成し、インク供給口２３ｂに対応する位置にインク供給開口２７を形成する。
【００４１】
また、振動板２４上には、圧力室２３ｃ上の位置において電極８ａを形成し、その上に電気機械変換素子９を接着した後、さらにその上に電極８ｂを形成する。さらに、ノズルプレート２５の下面に、共通インク室形成部材２９を接着する。このインクジェットヘッドが装着される記録装置は、一般に、インクジェットヘッドを複数並べて配置するなどすることによって、複数の流路を備えており、共通インク室形成部材２９は、これら複数の流路に連通する共通インク室２８を形成している。
【００４２】
本実施形態のインクジェットヘッドの作製方法では、ドライエッチングを用いているため作製プロセスを簡略化することができる。また、ドライエッチングでは、基板１の、流路を形成する表面をＫＯＨなどによってウェットエッチングする場合に、マスクとして形成した熱酸化膜や熱窒化膜のピンホールのために生じる場合がある、不要な表面エッチング部が形成されることが無い。このため、陽極接合時に気泡が形成される確率が小さくなり、接合後の工程で振動板２４が破損する可能性をさらに低く抑えることができる。このようにして作製されたインクジェットヘッドでは、振動板２４、ノズルプレート２５が良好に強固に基板２１に接合され、電気機械変換素子９を駆動した際の圧力上昇に対して充分な強度を維持することができ、良好な吐出特性を得ることができる。
【００４３】
〔記録装置〕
上述の第１の実施形態または第２の実施形態にしたがって作製したインクジェットヘッドは、被記録媒体に記録用の液体（インク）を付着させて記録を行う記録装置本体に装着して、記録装置を構成することができる。この記録装置は、複数のインクジェットヘッドを装着可能な構成であってよく、各ヘッドに供えられた電気機械変換素子を選択的に駆動する機構、各ヘッドをそのインク吐出面が被記録媒体に対して所定の距離離れて対向する位置に支持する機構、ヘッドのインク吐出面と被記録媒体の相対的な位置を変化させる機構などを有することができる。また、この記録装置は、外部から記録画像の情報などを受信する手段を有することができ、入力された情報に応じて、ヘッドと被記録媒体の相対的な位置を変化させ、また、各電気機械変換素子を選択的に駆動して、入力された情報に応じた記録画像を形成する構成とすることができる。
【００４４】
このような記録装置は、第１の実施形態、第２の実施形態にしたがって形成された微細な流路を有し、良好に安定して動作可能なインクジェットヘッドを有することによって、高解像度の画像を高速で記録可能であり、従来と比較して、消費電力の低減、形成画像を構成する画素の高密度化、耐久性の向上などを図ることが可能である。
【００４５】
なお、上述の第１、第２の実施形態、および記録装置の記載は、本発明を例示するものであり、その詳細は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。例えば、基板としては、流路となる溝を形成するのに好都合なＳｉ基板を用いる例を示したが、これに限られることはなく、精密に溝を形成することが可能なものであれば、ガラス基板などの他の基板を用いてもよい。また、振動板としては、電気機械変換素子によって良好に変位させることができ、また、Ｓｉ基板と陽極接合させるのに好適なガラス製のものを用いる例を示したが、これに限られることはなく、良好に変位させることが可能であり、基板と陽極接合可能なものであれば、他の材質のものを用いてもよい。基板と振動板とは、作製工程や使用時に両者間に熱応力が生じないように、熱膨張係数が互いに近い値を有するものを用いるのが有利である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、インクジェットヘッドの作製工程において、振動板と基板を陽極接合する際に、両者の接合面に形成される虞のある気泡を容易に除去することができる。それによって、陽極接合を強固なものとすることができ、また、精密で、かつ信頼性の高い動作を保証する流路を形成するように実施することが可能となる。したがって、本発明によれば、高い耐久性を有し、信頼性良く、安定して動作可能なインクジェットヘッドを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のインクジェットヘッドの作製工程を示す模式図であり、図１（ａ）〜（ｈ）は、流路の横断面図の形態で各工程を示している。
【図２】図１の作製工程を、流路に沿った断面図の形態で示した模式図である。
【図３】振動板の厚さと変位量の関係を示すグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態のインクジェットヘッドの作製工程を示す模式図であり、図４（ａ）〜（ｄ）は、流路のノズル部分の横断面図、図４（ｅ）〜（ｈ）は、流路の圧力室部分の横断面図の形態で各工程を示している。
【図５】図４の作製工程を、流路に沿った断面図の形態で示した模式図である。
【図６】従来例のオンデマンド型のインクジェットヘッドの、流路に沿った断面図である。
【図７】従来例のインクジェットヘッドの作製工程を示す模式図であり、図７（ａ）〜（ｆ）は各工程を、流路の横断面図の形態で示している。
【符号の説明】
１，２１，１０１    基板
２，４，６，２２ａ，２２ｂ    熱酸化膜
３    窒化シリコン膜
５    酸化膜メンブレン
７，２４，１０２    振動板
８ａ，８ｂ    電極
９，１０３    電気機械変換素子
１１    インク供給口
１２    流路
１３    （１１１）面
１５，１６，３０ａ，３０ｂ    除去パターン
２３ａ    ノズル口
２３ｂ    インク供給口
２３ｃ，１０４    圧力室
２５    ノズルプレート
２６    ノズル開口
２７    インク供給開口
２８    共通インク室
２９    共通インク室形成部材
１０５    ノズル
１０６    インク溜まり
１０７    インク供給路
１０８    インク滴
１１０    シリコン基板
１１１    シリコン窒化膜
１１４    シリコン酸化膜
【図１】
2004209699.tif 000003
【図２】
2004209699.tif 000004
【図３】
2004209699.tif 000005
【図４】
2004209699.tif 000006
【図５】
2004209699.tif 000007
【図６】
2004209699.tif 000008
【図７】
2004209699.tif 000009