(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記振動板と前記電極基板が絶縁膜を介して貼り合わされ、前記絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、
前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、
前記電極基板は、前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料が取り除かれており、
前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記電極基板に形成される電極材料は、個別電極領域外にも形成されるとともに、前記連通孔は前記個別電極領域外にも設けられることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記電極材料はシリコン基板上の絶縁膜上に形成され、前記個別電極領域外の電極材料と前記シリコン基板は短絡されることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項４】
請求項３に記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記個別電極領域外の電極材料は前記個別電極領域外に形成された基板コンタクト用パッドに接続されることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項５】
液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上の絶縁膜上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記振動板と前記電極基板が前記ギャップを形成する絶縁膜を介して貼り合わされ、前記ギャップを形成する絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、
前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、
前記電極基板は、前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料及び前記電極基板上の絶縁膜が取り除かれており、
前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項６】
液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上の絶縁膜上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記振動板と前記電極基板が前記ギャップを形成する絶縁膜を介して貼り合わされ、前記ギャップを形成する絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、
前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、
前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料及び前記ギャップを形成する絶縁膜が取り除かれ、前記電極基板上の絶縁膜に前記連通孔が形成され、
前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項７】
液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記液室の一部を構成する隔壁に連通孔を設けた前記振動板と前記電極基板が絶縁膜を介して貼り合わされ、前記絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが前記連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、
前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、
前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔の深さは前記ギャップ深さの２倍以上であることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔は前記ギャップの長手方向の両端から延出されることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔開口用パッドは複数設けられることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至８いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔は複数の前記ギャップ同士を相互に連通することを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項１２】
請求項１乃至８いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔の前記ギャップとの接続部は小断面に形成されることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項１３】
請求項１乃至８いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、
前記連通孔の一部が迷路状に形成されていることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッド。
【請求項１４】
（１）絶縁膜を形成したシリコン基板上に電極材料を形成する工程と、（２）前記電極材料に電極分離溝を形成し個別電極とするとともに、連通孔となる連通溝部分の前記電極材料を取り除く工程と、（３）絶縁膜を成膜するとともに前記電極分離溝を埋め込む工程と、（４）前記絶縁膜の表面に凹部及び該凹部と連通する連通溝を形成し電極基板とする工程と、（５）前記電極基板と振動板基板を貼り合わせ、ギャップ及び前記連通孔を形成する工程と、を備える静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法において、
前記連通孔の断面積を前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて大きくする工程をさらに備えることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
（１）シリコン基板上に絶縁膜を形成する工程と、（２）前記絶縁膜の個別電極領域外の部分の一部を除去し、前記シリコン基板を露出させる工程と、（３）電極材料を形成後、前記電極材料に前記個別電極を形成するとともに、露出した前記シリコン基板部分の電極材料は残すように電極分離溝を形成する工程と、（４）前記電極材料上に絶縁膜を成膜し前記電極分離溝を埋め込むとともに前記露出したシリコン基板部分を埋め込む工程と、（５）前記絶縁膜の表面に凹部及び該ギャップと連通する前記連通溝の凹部パターンを形成し電極基板とする工程と、（６）前記電極基板と振動板基板を貼り合わせ前記ギャップ及び前記連通孔を形成する工程と、を備える静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法において、
前記連通孔の断面積を前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて大きくする工程をさらに備えることを特徴とする静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１３いずれかに記載の静電型液体噴射記録ヘッドを搭載したことを特徴とする静電型液体噴射記録装置。
【請求項１７】
振動板と、該振動板に対しギャップを介して対向配置された対向電極を有し、前記振動板と前記対向電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させる静電型マイクロアクチュエータにおいて、
前記振動板と前記対向電極間の複数の前記ギャップを形成する絶縁膜に前記ギャップと連通する連通孔を設け、該連通孔を連通孔開口用パッドに接続してなり、
前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、
前記連通溝は、前記連通孔が配置される部分の前記対向電極の電極材料が取り除かれており、
前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする静電型マイクロアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電型液体噴射記録ヘッド及びその製造方法、静電型液体噴射記録装置並びにマイクロアクチュエータに関し、さらに詳細には、プリンタ、複写装置、ファクシミリ装置等に用いられ、振動板と個別電極間に介在する複数のギャップを連通孔を介して大気圧に開放することが容易な静電型液体噴射記録ヘッド及びその製造方法、静電型液体噴射記録装置並びに静電型マイクロアクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写装置、ファクシミリ装置等に用いられる液体噴射記録ヘッドとして、インク滴を吐出するノズル、ノズルと連通する液室、液室の壁面を形成する振動板、振動板にギャップを介して対向する個別電極を備え、振動板を静電気力で変形変位させることで、液室内のインクを加圧し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。
また、静電型インクジェットヘッドにおいて、振動板とギャップを介し対向して配置される対向電極とで構成される部分をマイクロアクチュエータといい、マイクロポンプ等に利用されるものも知られている。
本出願人による、特願２００１−６００６７号（平成１３年３月５日出願）「インクジェットヘッド」の発明（以下、第１の従来例という）は、静電型液体噴射記録ヘッドに関するもので、個別電極上に形成した絶縁膜（シリコン酸化膜、ＨＴＯ（high temperature oxide）、その他）の一部にギャップを形成し、且つ前記絶縁膜をギャップスペーサとして用い、振動板基板と直接接合する際にＣＭＰ(chemical mechanical polishing)による研磨で絶縁膜表面の平坦化を行う方法が提案されているが、ギャップ同士をつなげる連通孔については記載されていない。
【０００３】
第１の従来例において個別電極基板と振動板基板を直接接合により貼り合わせた場合、ギャップが振動板領域からパッド領域までつながっており、パッド開口によりギャップ部が大気開放される構造と、ギャップがパッド領域と分離されており、パッド開口によりギャップ部が大気開放されない構造の両方を作ることができる。パッド開口によりギャップ部が大気開放されない構造の場合、個々のギャップは減圧状態で密封されており、ギャップを大気開放する方法が必要であるが第１の従来例においてはその記載がない。
【０００４】
また、本出願人による、特願２０００−１８５７１２号「液滴吐出ヘッド及びその製造方法、インクジェット記録装置並びにマイクロアクチュエータ」、同じく特願２０００−３５５４９７号（平成１２年１１月２２日出願）「インクジェットヘッド並びに静電アクチュエータ及びその製造方法」の発明（以下、第２の従来例という）の明細書には、インクジェットヘッド及び静電アクチュエータにおいて振動板と個別電極間の複数のギャップを連通する連通路に関する記載がある。しかし、連通路の断面積はギャップ部よりも小さく形成するように記載されているが、その製造方法について具体的に記載されていない。
【０００５】
第２の従来例は、インクジェットヘッド及び静電アクチュエータにおいて、振動板と個別電極間の複数のギャップを連通する連通路について記載している。連通路の断面積はギャップ部よりも小さく形成するように記載されているが、その製造方法について具体的な記載がない。また、連通路はその断面積に比べてその長さが非常に長くなるため断面積の小さな連通路では外部からガスを封入する場合や真空のギャップ部を大気に戻す場合、連通路開口時において連通路がパーティクルなどにより詰まりをおこしガス封入や大気開放ができない不具合が発生し易い。また詰りが起きない場合でも時間がかかるため製造時におけるスループットを低下させることになる。
【０００６】
図２０は、振動板基板１０と個別電極基板２０が絶縁膜２５を介して貼り合わされている従来のインクジェットヘッド（以下、第３の従来例という）を示す要部断面図、図２１は、図２０のＸ−Ｘ断面図、図２２は、図２０，２１に示すインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。ここで、図２０は、図２２のＡ−Ａ断面図に相当し、図２１は、図２２のＢ−Ｂ断面図に相当する。
この従来のインクジェットヘッドは、シリコン基板を用いた振動板基板１０と、その下側に設けたシリコン基板２１を用いた電極基板２０と、振動板基板１０の上側に設けたノズルユニット３０からなる。
【０００７】
振動板基板１０は、ベースのシリコン基板に酸化膜を介して活性層を接合したＳＯＩ基板を用いて、ベースとなるシリコン基板をエッチングして、振動板１１、隔壁１２で囲まれた液室１３、共通液室１４を形成する。
また、振動板基板１０は、シリコン基板表面に高濃度ボロン層を形成し電極基板２０と接合した後、液室１３部分をアルカリ水溶液により異方性エッチングを行って形成したものでもよい。
【０００８】
電極基板２０は、シリコン基板２１上に熱酸化法等で絶縁膜２２を形成し、その上に個別電極２３となる電極部材を配置する。この電極部材をフォトリソグラフィー法及びエッチング法により形成される電極分離溝２４によって分離して対向電極２３とする。
個別電極２３と電極分離溝２４を含めて電極部材上に絶縁膜２５を形成し、この絶縁膜２５に振動板基板１０の振動板１１と個別電極２３間に介在するギャップ２６となる凹部を形成するとともに、ギャップ２６を形成していない部分を振動板基板１０と接合することでギャップ２６が密封された構造となっている。
また、ギャップ２６となる凹部を形成するのと同時に、各ギャップ２６に連通する連通溝２７を形成する。連通溝２７は、各ギャップ２６と接続する個別連通溝２７ａ、及びそれらを集合する共通連通溝２７ｂからなり、共通連通溝２７ｂの端部は振動板基板１０に形成される連通孔開口用パッドに接続されている。
【０００９】
このように、電極基板２０の個別電極２３上の絶縁膜２５にギャップ２６となる凹部を設け、それ以外の部分をスペーサとして振動板基板１０と接合することでギャップ長のばらつきを低減でき、ギャップ２６を密閉することができるため、動作中や製造工程中にギャップ内に異物が侵入することも防止でき、長期安定性及び信頼性が得られる。
電極基板２０と振動板基板１０は減圧状態での直接接合で接合されており、ギャップ２６部分が独立して形成されている構造では、パッド開口によりギャップ部が大気開放されないため、減圧状態で密封されている個々のギャップ２６を大気開放する手段が必要である。
【００１０】
図２３は、図２０〜２２で示した従来のインクジェットヘッドを製造する一連の工程を示す製造フロー図で、図２２のＢ−Ｂ断面図に相当する。
従来の製造方法では、まず絶縁膜２２を形成したシリコン基板２１上に個別電極２３となる電極材料を成膜する（図２３（Ａ））。
次に、電極材料にフォトリソグラフィー法及びエッチング法により電極分離溝２４を形成し、個別電極２３を形成する（図２３（Ｂ））。
さらに、電極材料上を覆い、電極分離溝２４を埋め込むように絶縁膜２５を成膜する（図２３（Ｃ））。
絶縁膜２５表面をＣＭＰ法により研磨し平坦化する（図２３（Ｄ））。
その後、研磨された絶縁膜２５の表面に、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により、ギャップ２６を形成するための凹部パターン及び連通孔２８となる連通溝２７を同時に形成し、電極基板２０が完成する（図２３（Ｅ））。
【００１１】
その後、電極基板２０と別工程で形成された振動板基板１０を直接接合で貼り合わせることで連通溝２７を形成した部分が連通孔２８となる（図２３（Ｆ））。なお、図２３（Ｆ）は図２２のＢ−Ｂ断面であるため、連通孔２８は示されていない。
その後、別工程で形成されたノズルユニットを直接接合で貼り合わせてインクジェットヘッドが完成される。
連通孔２８は、別工程で形成されている連通孔開口用パッドと接続されており、連通孔開口用パッドをレーザ等によって開口することで外部と通じることが可能な構造となっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記した第１の従来例において、個別電極基板と振動板基板を直接接合により貼り合わせた場合、ギャップが振動板領域からパッド領域まで繋がっており、パッド開口によりギャップ部が大気開放される構造と、ギャップがパッド領域と分離されており、パッド開口によりギャップ部が大気開放されない構造の両方を作ることができる。
パッド開口によりギャップ部が大気開放されない構造の場合、個々のギャップは減圧状態で密封されており、ギャップを大気開放する手段が必要であるが、第１の従来例においてはその点考慮されてない。
【００１３】
また、第２の従来例のインクジェットヘッド及び静電アクチュエータにおいては、振動板と個別電極間の複数のギャップ間を連通する連通路を有し、連通路の断面積はギャップ部よりも小さく形成するものであるが、その製造方法について具体的な記載がない。また、連通路はその断面積に比べてその長さが非常に長くなるため、断面積の小さな連通路では外部からガスを封入する場合や真空のギャップ部を大気に戻す場合、連通路開口時において連通路がパーティクル等により詰まりを起こし、ガス封入や大気開放ができない不具合が発生し易い。また、詰りが起きない場合でも、時間がかかるため製造時におけるスループットを低下させることになる。
【００１４】
また、第３の従来例のインクジェットヘッドでは、ギャップ２６となる凹部パターンを形成する工程で連通孔２８となる連通溝２７を同時に形成し、その後、振動板基板１０と電極基板２０を直接接合で貼り合わせることで連通溝２７部分が連通孔２８となり、連通孔２８は連通孔用開口パッドと接続され、開口用パッドをレーザ等によって開口することで外部と通じることが可能な構造となっているが、連通孔２８の深さをギャップ２６の深さより十分深くして断面積の大きな連通孔２８とすることができず、連通孔によりギャップを大気に開放するのに長時間を要することとなっていた。
また、開口用パッド形成時、レーザによるパッド解放時の異物が連通孔２８をふさぎ、大気開放されないといったことが発生する恐れがある。また、連通孔２８の断面積が適当でないと、レーザパッド解放時の異物がギャップ２６に侵入し動作不良の原因となる。
【００１５】
本発明の目的は、静電型液体噴射記録ヘッドのサイズを大きくすることなく、ギャップを大気圧に開放する連通路の断面積を大きくし、ギャップ内を短時間で大気圧に開放することができ、異物の詰り等の不具合が起りにくい静電型液体噴射記録ヘッドを提供するとともに、その製造方法及び静電型液体噴射記録装置を提供することである。
【００１６】
また、連通孔の数またはレイアウトを変更することにより、連通孔の総断面積を増加させ、ギャップ内を短時間で大気圧に開放することができ、異物の詰り等の不具合が起りにくい静電型液体噴射記録ヘッドを提供するとともに、その製造方法及び静電型液体噴射記録装置を提供することである。
【００１７】
また、個別電極領域外の電極材料を用いて基板電位をウエハ表面から取ることができる静電型液体噴射記録ヘッド、その製造方法及び静電型液体噴射記録装置を提供することである。
【００１８】
また、振動板と対向する電極とから構成され、マイクロポンプ等として用いられる静電型マイクロアクチュエータにおいて、振動板と対向する電極間のギャップを大気圧に開放する連通路の断面積を大きくし、ギャップ内を短時間で大気圧に開放することができ、信頼性のある静電型マイクロアクチュエータを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するためになされたものであって、請求項１の発明は、液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記振動板と前記電極基板が絶縁膜を介して貼り合わされ、前記絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、前記電極基板は、前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料が取り除かれており、前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記電極基板に形成される電極材料は、個別電極領域外にも形成されるとともに、前記連通孔は前記個別電極領域外にも設けられることを特徴とする。
【００２１】
請求項３の発明は、請求項２の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記電極材料はシリコン基板上の絶縁膜上に形成され、前記個別電極領域外の電極材料と前記シリコン基板は短絡されることを特徴とする。
【００２２】
請求項４の発明は、請求項３の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記個別電極領域外の電極材料は前記個別電極領域外に形成された基板コンタクト用パッドに接続されることを特徴とする。
【００２３】
請求項５の発明は、液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上の絶縁膜上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記振動板と前記電極基板が前記ギャップを形成する絶縁膜を介して貼り合わされ、前記ギャップを形成する絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、前記電極基板は、前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料及び前記電極基板上の絶縁膜が取り除かれており、前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする。
【００２４】
請求項６の発明は、液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上の絶縁膜上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記振動板と前記電極基板が前記ギャップを形成する絶縁膜を介して貼り合わされ、前記ギャップを形成する絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、前記連通孔が形成される部分の前記個別電極の電極材料及び前記ギャップを形成する絶縁膜が取り除かれ、前記電極基板上の絶縁膜に前記連通孔が形成され、前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする。
【００２５】
請求項７に記載された発明は、液体を吐出する複数のノズルのそれぞれに連通する液室の一部を構成する振動板と、該振動板に対しギャップを介して電極基板上に対向配置された個別電極を有し、前記振動板と前記個別電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させ前記ノズルから液体を吐出させる静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記液室の一部を構成する隔壁に連通孔を設けた前記振動板と前記電極基板が絶縁膜を介して貼り合わされ、前記絶縁膜によって形成された複数の前記ギャップが前記連通孔により連通され、該連通孔は連通孔開口用パッドに接続されており、前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする。
【００２７】
請求項８の発明は、請求項１〜７の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔の深さは前記ギャップ深さの２倍以上であることを特徴とする。
【００２８】
請求項９の発明は、請求項１〜８の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔は前記ギャップの長手方向の両端から延出されることを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載された発明は、請求項１〜９の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔開口用パッドは複数設けられることを特徴とする。
【００３０】
請求項１１の発明は、請求項１〜８の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔は複数の前記ギャップ同士を相互に連通することを特徴とする。
【００３１】
請求項１２の発明は、請求項１〜８の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔の前記ギャップとの接続部は小断面に形成されることを特徴とする。
【００３２】
請求項１３の発明は、請求項１〜８の発明の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、前記連通孔の一部が迷路状に形成されていることを特徴とする。
【００３４】
請求項１４の発明は、（１）絶縁膜を形成したシリコン基板上に電極材料を形成する工程と、（２）前記電極材料に電極分離溝を形成し個別電極とするとともに、連通孔となる連通溝部分の前記電極材料を取り除く工程と、（３）絶縁膜を成膜するとともに前記電極分離溝を埋め込む工程と、（４）前記絶縁膜の表面に凹部及び該凹部と連通する連通溝を形成し電極基板とする工程と、（５）前記電極基板と振動板基板を貼り合わせ、ギャップ及び前記連通孔を形成する工程と、を備える静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前記連通孔の断面積を前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて大きくする工程をさらに備えることを特徴とする。
【００３５】
請求項１５の発明は、（１）シリコン基板上に絶縁膜を形成する工程と、（２）前記絶縁膜の個別電極領域外の部分の一部を除去し、前記シリコン基板を露出させる工程と、（３）電極材料を形成後、前記電極材料に前記個別電極を形成するとともに、露出した前記シリコン基板部分の電極材料は残すように電極分離溝を形成する工程と、（４）前記電極材料上に絶縁膜を成膜し前記電極分離溝を埋め込むとともに前記露出したシリコン基板部分を埋め込む工程と、（５）前記絶縁膜の表面に凹部及び該ギャップと連通する前記連通溝の凹部パターンを形成し電極基板とする工程と、（６）前記電極基板と振動板基板を貼り合わせ前記ギャップ及び前記連通孔を形成する工程と、を備える静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法において、前記連通孔の断面積を前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて大きくする工程をさらに備えることを特徴とする。
【００３６】
請求項１６の発明は、静電型液体噴射記録装置において、請求項１〜１３の発明の静電型液体噴射記録ヘッドを搭載することを特徴とする。
【００３７】
請求項１７の発明は、振動板と、該振動板に対しギャップを介して対向配置された対向電極を有し、前記振動板と前記対向電極間に駆動電圧を印加し、前記振動板を静電力により変形させる静電型マイクロアクチュエータにおいて、前記振動板と前記対向電極間の複数の前記ギャップを形成する絶縁膜に前記ギャップと連通する連通孔を設け、該連通孔を連通孔開口用パッドに接続してなり、前記連通孔開口用パッドは、前記連通孔を通じて前記複数のギャップそれぞれをパッド開口により大気開放可能に密封しており、前記連通溝は、前記連通孔が配置される部分の前記対向電極の電極材料が取り除かれており、前記連通孔は前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなることを特徴とする。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜２０に示す実施例に基づいて説明する。なお、静電型液体噴射記録ヘッド及びその製造方法、静電型液体噴射記録装置並びに静電型マイクロアクチュエータに関する以下の説明では、説明の都合上インクジェットヘッドを例として説明し、また図２０〜２３に示した従来のインクジェットヘッドと共通する構成要素については、同一の用語及び符号を用いて説明する。
【００３９】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１によるインクジェットヘッドの要部を示す側断面図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。また、図３は、図１，２に示すインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図であり、図１は図３のＡ−Ａ断面に相当する図、図２は図３のＢ−Ｂ断面に相当する図である。実施例１のインクジェットヘッドは、シリコン基板を用いた振動板基板１０と、その下側に設けたシリコン基板２１を用いた電極基板２０と、振動板基板１０の上側に設けたノズルユニット３０から構成される。振動板基板１０は、ベースのシリコン基板に酸化膜を介して活性層を接合したＳＯＩ基板（silicon on insulator）を用いて、ベースとなるシリコン基板をエッチングして振動板１１と隔壁１２とで囲まれた液室１３及び流体抵抗部１５を介して連通した共通液室１４を形成する。振動板基板１０は、シリコン基板表面に高濃度ボロン層を形成し電極基板２０と接合した後、液室１３及び共通液室１４部分をアルカリ水溶液により異方性エッチングを行って形成したものでもよい。
【００４０】
電極基板２０は、シリコン基板２１上に熱酸化法等で絶縁膜２２を形成し、その上に個別電極２３となる電極部材を形成する。この電極部材をフォトリソグラフィー法及びエッチング法により形成される電極分離溝２４によって分離して対向電極２３とする。ここで、電極分離溝２４を形成するのと同時に、後続の工程で連通溝２７が形成される部分の電極部材をフォトリソグラフィー法及びエッチング法により予め取り除いておく。
個別電極２３の部分、電極分離溝２４の部分、連通溝２７のために電極部材が取り除かれた部分を含めて全体に絶縁膜２５を形成し、この絶縁膜２５に振動板基板１０の振動板１１と個別電極２３間に介在するギャップ２６となる凹部を形成するとともに、連通孔２８となる連通溝２７を形成するための凹部を形成し、電極基板２０を形成する。
電極基板２０上に振動板基板１０を載置し、絶縁膜２５のスペーサ部分で接合し、さらに振動板基板１０上にノズルユニット３０を載置し、接合することによって静電型のインクジェットヘッドが形成される。
【００４１】
このように、電極基板２０の個別電極２３上の絶縁膜２５にギャップ２６となる凹部を設け、それ以外の部分をスペーサとして振動板基板１０と接合することでギャップ長のばらつきを低減でき、ギャップ２６を密閉することができるため、動作中や製造工程中にギャップ内に異物が侵入することも防止でき、長期安定性及び信頼性が得られる。
【００４２】
図４は、本発明の実施例１のインクジェットヘッドの電極基板２０を製造する一連の製造工程を示す製造フロー図で、各工程によって製造されるインクジェットヘッドの図３のＢ−Ｂ断面に相当する断面図が示されている。まず、絶縁膜２２を形成したシリコン基板２１上に個別電極２３となる電極材料を成膜する（図４（Ａ））。次に、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により電極分離溝２４を形成する。この時、連通孔２８となる連通溝２７部分の電極材料を同時にエッチングにより取り除いておく（図４（Ｂ））。その後、絶縁膜２５を成膜し、電極分離溝２４を埋め込み、同時に連通溝２７部分の電極材料を取り除いた部分を埋め込む（図４（Ｃ））。さらに、ＣＭＰ法により絶縁膜２５の表面を研磨し、電極分離溝２４により生じた絶縁膜２５の凹み等を平坦化する（図４（Ｄ））。
【００４３】
さらに、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により、ギャップ２６及び連通孔２８となる連通溝２７の凹部パターンを形成する（図４（Ｅ））。
先行する図４（Ｂ）の工程において、連通溝２７部分の電極材料を取り除いておいたため、完成後の連通溝２７の深さはギャップ２６の深さに加えて電極材料分だけ深く形成されることになる。
本発明では、シリコン基板２１上の絶縁膜２２の膜厚を１.０μｍ、個別電極２３の膜厚を０.３５μｍ、絶縁膜２５の膜厚を０.５５μｍ、ＣＭＰ法による研磨量を０.１５μｍ、ギャップ２６の深さを０.２μｍとした。
【００４４】
前記した従来の製造方法では、ギャップ２６形成と同時に連通溝２７を形成していたため、連通溝２７の深さは０.２μｍしかなかった。このため、１００個以上の連続配置された複数のギャップ２６をすべて大気に戻すのに数日かかる場合もあった。本発明においては、連通溝２７の深さが０.４μｍ、もしくはそれ以上に形成することができるため、連通孔２８の断面積を大きくすることができ、大気開放時の時間短縮や異物による連通孔の目詰まりを防ぐことができる。
【００４５】
（実施例２）
図５は、実施例２によるインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。実施例２のインクジェットヘッドは、図１、図２に示す実施例１のインクジェットヘッドにおいて、個別電極２３領域外にも電極材料が形成され、個別電極２３がシリコン基板２１上の絶縁膜２２上に形成されるとともに、各ギャップ２６から延出する個別連通孔２８ａが合流する共通連通孔２８ｂ領域の電極材料は、図５に示すようにシリコン基板２１と直接接続するような構成となっている。電極材料は図３に示すように基板コンタクト用パッド１８と接続され、基板コンタクト用パッド１８からシリコン基板２１に駆動電圧のバイアス電圧を印加することができる。
【００４６】
図６は、実施例２のインクジェットヘッドの電極基板を製造する一連の製造工程を示す製造フロー図で、各工程によって製造されるインクジェットヘッドの要部断面図である。図６において、その左右に示された図は、それぞれ図３のＢ−Ｂ断面、Ａ−Ａ断面に相当する図である。まず、シリコン基板２１上に絶縁膜２２を形成し、次に基板コンタクトを取るためにフォトリソグラフィー法及びエッチング法により絶縁膜２２の一部を除去しシリコン基板２１を露出させたコンタクトホールを形成する（図６（Ａ））。次に、絶縁膜２２及びシリコン基板２１が露出したコンタクトホールに電極材料を成膜する（図６（Ｂ））。その後、フォトリソグラフィー法及びエッチング法により電極分離溝２４を形成する。この時、コンタクトホールとして露出したシリコン基板部分に成膜された電極材料は残すようにし、且つ個別電極２３とは分離させる様に電極分離溝２４を形成する（図６（Ｃ））。その後、絶縁膜２５を成膜し、電極分離溝２４を埋め込むとともに、露出したシリコン基板部分を埋め込む（図６（Ｄ））。
【００４７】
さらに、ＣＭＰ法により絶縁膜２５表面を研磨し、電極分離溝２４部の凹みを平坦化する（図６（Ｅ））。
その後、フォトリソグラフィー法及びエッチング法によりギャップ２６と連通溝２７となる凹部パターンを形成する（図６（Ｆ））。
その後、振動板基板１０と電極基板２０を直接接合で張り合わせることで連通溝２７の部分が連通孔２８となる（図６（Ｇ））。
以上により、連通孔２８の共通連通孔２８ｂ部分に残した電極材料により電極分離溝２４で分離した領域外の個別電極２３周辺部は全てシリコン基板２１と同電位とすることができる。
【００４８】
個別電極２３の電位取り出し用パッド１６形成時に、基板コンタクト用パッド１８を個別電極２３領域外に形成すれば、静電型インクジェットヘッドを形成しているチップ全面に亘り成膜されている低抵抗の電極材料を用いて基板電位をチップ表面から容易に取り出すことが可能となる。
また、連通溝２７の深さは、ギャップ２６の深さに加えて絶縁膜２５の分だけ深く形成されることになり、連通孔２８の断面積を大きくすることができ大気開放時の時間短縮や異物による連通孔の目詰まりを防ぐことができる。
【００４９】
（実施例３）
図７は、本発明の実施例３による静電型インクジェットヘッドの要部を示す側断面図、図８は、図７のＸ−Ｘ断面図である。なお、図７は、図３のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図８は、図３のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。実施例３のインクジェットヘッドは、実施例１のインクジェットヘッドの電極基板２０において、共通連通孔２８ｂ部分の絶縁膜２５、電極材料、電極基板の絶縁膜２２が予め取り除かれ、絶縁膜２５にギャップ２６となる凹部を形成するのと同時にギャップ２６から延出される個別連通溝２７ａを形成するものである。ここで、絶縁膜２５、電極材料、絶縁膜２２が取り除かれる部分は共通連通孔２８ｂの部分ばかりでなく、個別連通孔２８ａの部分も同時に取り除くようにすれば、後の工程で改めて個別連通孔２８ａを形成する必要はない。実施例３のインクジェットヘッドによれば、連通孔２８を最大絶縁膜２２、絶縁膜２５の和の深さとすることができ、十分大きな断面積とすることができる。
【００５０】
（実施例４）
図９は、本発明の実施例４による静電型インクジェットヘッドの要部を示す側断面図、図１０は、図９のＸ−Ｘ断面図である。なお、図９は、図３のＡ−Ａ断面に相当する断面図、図１０は、図３のＢ−Ｂ断面に相当する断面図である。実施例４のインクジェットヘッドは、実施例１のインクジェットヘッドの電極基板２０において、連通溝２７下方に位置する個別電極２３及びギャップ２６を形成する絶縁膜２５が取り除かれ、電極基板２０の絶縁膜２２をウェットエッチングにより取り除き、その部分を連通孔２８とするものである。実施例４のインクジェットヘッドによれば、連通孔２８をギャップ２６の形成と無関係に形成することができるので、適宜の大きさの断面積を有する連通孔２８を形成することができる。
【００５１】
（実施例５）
図１１は、実施例５の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板と振動板基板の接合体を示す断面図である。実施例５のインクジェットヘッドでは、振動板基板１０の隔壁１２内に共通連通溝２７ｂを形成しておき、絶縁膜２５によつて形成されるギャップ２６からの個別連通溝２７ａが隔壁１２内に形成された共通連通溝２７ｂに合流するように形成されている。実施例５のインクジェットヘッドに用いる電極基板２０としては、従来の製造方法で製造された従来の電極基板をそのまま使用することができ、振動板基板１０は、従来の振動板基板の製造方法に共通連通溝２７ｂをエッチングにより形成する工程を付加した製造方法によって得ることができる。実施例５のインクジェットヘッドによれば、振動板基板１０に形成される隔壁１２の厚みは絶縁膜２５の厚みより十分大きいので、大きな断面の連通孔２８を形成することができる。
【００５２】
以上、実施例１〜５の静電型インクジェットヘッドは、従来の静電型インクジェットヘッドでは連通孔の断面積が、ギャップを形成するための絶縁膜の厚みの制約を受け小さいため、ギャップ内圧を大気圧に開放するのに長時間要するという問題点に鑑みてなされたもので、いずれも従来の連通孔の断面積をより大きくする構成を有している。
【００５３】
（実施例６）
図１２は、実施例６の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板の上面図である。実施例６のインクジェットヘッドは、実施例１のインクジェットヘッドにおいて、大気流入経路となる連通孔を複数設けたもので、電極基板２０に連通溝２７に加えて連通溝２７′をギャップ２６とパッド開口部１６間、つまり共通液室１４の下側の絶縁膜２５に形成し、その先端を連通溝２７に合流させ、連通孔開口用パッド１７において大気開放している。連通溝２７及び連通溝２７′の配置は図に示すものに限られるものでなく、また断面積等の大きさも同一である必要はなく適宜の大きさでよい。連通溝２７′の形成は、連通溝２７を形成するのと同時にフォトリソグラフィー法、エッチング法により形成することができる。
【００５４】
（実施例７）
図１３は、実施例７の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板の上面図である。実施例７のインクジェットヘッドは、実施例１のインクジェットヘッドの電極基板２０において、連通溝２７に複数の連通孔開口用パッド１７，１７′を配置したものである。連通溝２７における連通孔開口用パッド１７，１７′の設置位置は、図１３のように連通溝２７の左右両端に限られるものではなく、連通溝２７の中間に設けてもよい。また、連通孔開口用パッドの数についても、２個に限られるものでなく、３個以上の適宜の数とすることができる。
【００５５】
（実施例８）
図１４は、実施例８の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板の上面図である。実施例８のインクジェットヘッドの電極基板２０は、ギャップ２６同士が多数の連通溝２７によって相互に網の目状に接続したものであり、末端のギャップから延出される連通孔２８は大気開放用の連通孔開口用パッド１７に連通しているものである。実施例８のインクジェットヘッドの連通溝２７も、絶縁膜２５上にギャップ２６を形成する工程で、エッチングにより同時に形成される。なお、実施例８のインクジェットヘッドは、隣接するギャップ同士が１または複数の連通孔２８で連通しているので、隣接するギャップ同士でクロストークを生じないように、連通孔２８の断面積を吟味した値とする必要がある。
【００５６】
以上、実施例６〜８の静電型インクジェットヘッドでは、大気流入経路を複数設ける、ギャップを連通孔により網の目状に連通する、共通連通孔に複数の連通孔用パッドを設けるといった手段により、連通孔のレイアウトを形成することにより、ギャップの大気開放の時間を短縮するようにしたものである。
【００５７】
（実施例９）
図１５は、実施例９の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板の上面図である。実施例９のインクジェットヘッドは、ギャップ２６から延出する個別連通孔２８ａの断面積は十分大きく形成されたものであるが、個別連通孔２８ａのギャップ２６との接続部の断面積が小さく形成され、それによりギャップ２６への異物の侵入が防止することができるものである。ここで、接続部の断面積は異物の侵入が防止することができる程度に小さく形成されるが、その長さは短いことから連通孔全体としてのコンダクタンスの低下は小さく、適当な値に選定すればギャップ内の大気開放に長時間を要するといったことはない。
【００５８】
（実施例１０）
図１６は、実施例１０の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板と振動板基板の接合体の端部を示す要部断面図、及びそのＹ−Ｙ断面図であり、連通孔開口用パッド寄りの詳細を示す図である。実施例１０によるインクジェットヘッドの電極基板２０の連通孔開口用パッド１７寄りの連通溝２７に不連続部２７ｃを適当数形成し、一方、振動板基板１０の連通孔開口用パッド１７寄りであって、連通溝２７の不連続部２７ｃと対向した位置の隔壁１２に凹部２７ｄを適当数形成する。振動板基板１０と電極基板２０を接合すると、振動板基板１０の凹部２７ｄと電極基板２０の不連続部２７ｃとで、連通孔２８中に迷路状の通路が形成される。なお、迷路状の通路が形成される部分は、異物の多くが連通孔開口用パッド１７が発生源であることを考慮すれば、連通孔開口用パッド１７寄りであることが好ましいが、これに限られるものでない。したがって、振動板基板１０にレーザを用いて連通孔開口用パッド１７を形成するときに生じる異物がギャップの負圧に引かれて連通孔２８内をギャップ方向に流入しようとしても、迷路状に形成された部分によってトラップされ、ギャップ内に流入することが防止される。
【００５９】
以上、実施例９，１０の静電型インクジェットヘッドは、断面の大きな連通孔とギャップの接続部を小さな断面とする、あるいは断面の大きな連通孔の連通孔開口用パッド寄りの部分に迷路状の部分を形成することにより、連通孔開口用パッドを形成する際に発生する異物がギャップ内に吸い込まれることを防止することができるものである。
【００６０】
（実施例１１）
図１７は、実施例１１の静電型インクジェットヘッドに用いる電極基板の上面図である。実施例１１のインクジェットヘッドに用いる電極基板２０は、連通溝２７の断面積を連通孔開口用パッド１７からの距離に応じて大きくしている。図１７に示す例では連通溝２７の断面積を複数段階的に変化させているが、その段階数は任意でよく、また連続的に変化するようにしてもよい。これにより、連通孔２８の各部で大気の流入速度の比を小さくすることができ、連通孔内部での大気の流通を円滑にすることができる。
【００６１】
（実施例１２）
図１８は，実施例１〜１１の静電型インクジェットヘッドを搭載した静電型インクジェット記録装置の要部を示す側面図である。実施例１２の静電型インクジェット記録装置は、記録装置本体内に主走査方向に移動可能なキャリッジ４１、実施例１〜１１の静電型液体噴射記録ヘッドを有する記録ヘッド４２、記録ヘッドへインクを供給するインクタンク４３等からなる印字機構部４０を収容し、記録装置本体に設けられた給紙カセットから給紙される用紙を印字機構部に取り込み、印字機構部４０の静電式液体噴射記録ヘッドから駆動信号に応じたインク等の記録液を噴出させ、用紙に所定の画像を記録した後、排紙トレイに排紙させる。
【００６２】
印字機構部４０は、記録装置本体に横架した主ガイドロッド４４と従ガイドロッド４５によってキャリッジ４１を主走査方向に摺動自在に支持し、このキャリッジ４１にはイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出するインクジェットヘッドからなる記録ヘッド４２をインク滴吐出方向が下方になるように装着し、キャリッジ４１の上側には記録ヘッド４２に各色のインクを供給するためのインクタンク４３（インクカートリッジ）を交換可能に装着している。
給紙カセットから搬送されてきた用紙は、搬送コロ４７によって搬送ローラ４６の周面に押しつけられ、また先端コロ４８によって搬送ローラ４６からの用紙の送り出し角度が規定され、記録ヘッド４２と印字受け部材４９との間に至る。
【００６３】
図１９は、記録ヘッド４２の主要部である静電型インクジェットヘッドを形成しているヘッドチップをノズルユニットを除いて示す平面図であり、図１９に示す例の場合、個々のインクジェットヘッドが１６９μｍピッチで１９２個並列して設置されている。このようなヘッドチップは、記録ヘッド４２と着脱自在なインクタンク４３から共通液室１４を介して各液室１３にインクが供給され、画像信号に基づいて記録装置本体内の印字制御部から出力される駆動信号がフレキシブルプリント基板を介して記録ヘッド４２に供給され、所定のノズル孔から所定量のインク滴が噴射され、記録ヘッド４２と印字受け部材４９との間の用紙に画像を形成する。
印字受け部材４９の下流側には、用紙を排紙トレイへ搬送する搬送コロ５０、拍車５１、排紙ローラ５２、拍車５３、用紙ガイド５４が設けられ、画像が形成された用紙は排紙トレーに搬送される。
【００６４】
【発明の効果】
請求項１の静電型液体噴射記録ヘッドによれば、振動板と個別電極が絶縁膜を介して貼り合わされている構造の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、連通孔が設けられる部分の電極材料が取り除かれているので、その分連通孔の断面積を大きくすることができ、ヘッドサイズを大きくすることなく、種々の原因で発生する異物の詰り等の不具合を起りにくくすることができ、延いては廉価な製造コストで高歩留まりな静電型液体噴射記録ヘッドを提供することができる。また、連通孔が前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなるので、連通孔の各部で大気の流入速度の比を小さくすることができ、連通孔内部での大気の流通を円滑にすることができる。
【００６５】
請求項３の静電式液体噴射記録ヘッドによれば、個別電極領域外の電極材料とシリコン基板は短絡されているので、請求項１の静電型液体噴射記録ヘッドの効果に加え、該ヘッドを搭載しているチップ全面に亘り成膜されている低抵抗の電極材料を用いて基板電位をＳｉウエハ表面から取ることが可能となる。
【００６６】
請求項５の静電型液体噴射記録ヘッドによれば、振動板と個別電極が絶縁膜を介して貼り合わされている構造の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、連通孔が設けられる部分の個別電極の電極材料及び電極基板上の絶縁膜が取り除かれるので、連通孔を電極基板上の絶縁膜にも形成することが可能となり、ヘッドサイズを大きくすることなく、連通孔の断面積を大きくし、種々の原因で発生する異物の詰り等の不具合を起りにくくすることができ、延いては廉価な製造コストで高歩留まりな静電型液体噴射記録ヘッドを提供することができる。また、連通孔が前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなるので、連通孔の各部で大気の流入速度の比を小さくすることができ、連通孔内部での大気の流通を円滑にすることができる。
【００６７】
請求項６の静電型液体噴射記録ヘッドによれば、振動板と個別電極が絶縁膜を介して貼り合わされている構造の静電型液体噴射記録ヘッドにおいて、連通孔が設けられる部分の個別電極の電極材料が取り除かれ、電極基板上の絶縁膜にウェットエッチング法により、連通孔を電極基板上の絶縁膜にも形成することが可能となり、ヘッドサイズを大きくすることなく、連通孔の断面積を大きくし、種々の原因で発生する異物の詰り等の不具合を起りにくくすることができ、延いては廉価な製造コストで高歩留まりな静電型液体噴射記録ヘッドを提供することができる。また、連通孔が前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなるので、連通孔の各部で大気の流入速度の比を小さくすることができ、連通孔内部での大気の流通を円滑にすることができる。
【００６８】
請求項７の静電型液体噴射記録ヘッドによれば、振動板と個別電極が絶縁膜を介して貼り合わされている構造の静電式液体噴射記録ヘッドにおいて、液室の一部を構成する振動板基板の隔壁に連通孔を設け、前記絶縁膜によって形成されたギャップが前記連通孔により連通されているので、連通孔の断面積を格段と大きくすることができ、種々の原因で発生する異物の詰り等の不具合を起りにくくすることができ、延いては廉価な製造コストで高歩留まりな静電型液体噴射記録ヘッドを提供することができる。また、連通孔が前記連通孔開口用パッドからの距離に応じて断面積を拡大して形成されてなるので、連通孔の各部で大気の流入速度の比を小さくすることができ、連通孔内部での大気の流通を円滑にすることができる。
【００６９】
請求項１４の静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法によれば、電極基板に形成した電極材料に電極分離溝を形成する工程に、連通孔となる連通溝部分の電極材料を取り除く工程を付加することにより、廉価な製造コストで高歩留まりな請求項１の静電式液体噴射記録ヘッドを製造することができる。
【００７０】
請求項１５の静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法によれば、請求項１の静電型液体噴射記録ヘッドの製造方法に加え、シリコン基板上に絶縁膜を形成する工程、絶縁膜の個別電極領域外の部分の一部を除去し、シリコン基板を露出させる工程、電極材料を成膜後、前記電極材料に前記個別電極を形成し、露出した前記シリコン基板部分の電極材料は残すように電極分離溝を形成する工程等を付加することにより、廉価な製造コストで高歩留まりな請求項３の静電型液体噴射記録ヘッドを製造することができる。
【００７１】
請求項１６の静電型液体噴射記録装置によれば、小型で、連通孔の断面積が大きく、異物の詰り等の不具合が起りにくい静電型液体噴射記録ヘッドを用いているので、安価で安定した液体噴射記録が可能な静電型液体噴射記録装置を提供することができる。
【００７２】
請求項１７の静電式マイクロアクチュエータによれば、振動板と対向電極が絶縁膜を介して貼り合わされている構造の静電型マイクロアクチュエータにおいて、連通孔が配置される部分の対向電極の電極材料が取り除かれているので、その分連通孔の断面積を大きくすることができ、アクチュエータサイズを大きくすることなく、種々の原因で発生する異物の詰り等の不具合を起りにくくすることができ、延いては廉価な製造コストで高歩留まりな静電型マイクロアクチュエータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１のインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。
【図２】  図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】  図１、図２に示すインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図４】  実施例１のインクジェットヘッドを製造する一連の製造工程を示す製造フロー図である。
【図５】  実施例２のインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。
【図６】  実施例２のインクジェットヘッドを製造する一連の製造工程を示す製造フロー図である。
【図７】  実施例３のインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。
【図８】  図７のＸ−Ｘ断面図である。
【図９】  実施例４のインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。
【図１０】  図９のＸ−Ｘ断面図である。
【図１１】  実施例５のインクジェットヘッドの電極基板と振動板基板の接合体を示す平面図である。
【図１２】  実施例６のインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図１３】  実施例７のインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図１４】  実施例８のインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図１５】  実施例９のインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図１６】  実施例１０のインクジェットヘッドの電極基板と振動板基板の接合体を示す平面図及び断面図である。
【図１７】  実施例１１のインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図１８】  実施例１２のインクジェットヘッド記録装置の要部を示す斜視図である。
【図１９】  ヘッドチップの要部を示す平面図である。
【図２０】  従来のインクジェットヘッドの要部を示す側断面図である。
【図２１】  図２０のインクジェットヘッドのＸ−Ｘ断面図である。
【図２２】  図２０、図２１に示すインクジェットヘッドの電極基板を示す平面図である。
【図２３】  図２０、図２１に示すインクジェットヘッドを製造する一連の製造工程を示す製造フロー図である。
【符号の説明】
１０…振動板基板、１１…振動板、１２…隔壁、１３…液室、１４…共通液室、１５…流路抵抗部、１６…電極パッド開口部、１７…連通孔開口用パッド、１８…基板コンタクト用パッド、２０…電極基板、２１…シリコン基板、２２…絶縁膜、２３…個別電極、２４…電極分離溝、２５…絶縁膜、２６…ギャップ、２７…連通溝、２８…連通孔、３０…ノズルユニット、３１…ノズル孔、４０…印字機構部、４１…キャリッジ、４２…記録ヘッド、４３…インクタンク、４４…主ガイドロッド、４５…従ガイドロッド、４６…搬送ローラ、４７…搬送コロ、４８…先端コロ、４９…印字受け部材、５０…搬送コロ、５１…拍車、５２…排紙ローラ、５３…拍車、５４…用紙ガイド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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