(57)【要約】【課題】シリコンマスクを使用して、キャビティ基板に形成される貫通溝穴、電極取り出し口、液体取り入れ口及びＦＰＣ実装部を高密度で高精度に形成することを可能にした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を提供する。【解決手段】電極基板１０と、キャビティ基板２０とを接合し積層体を形成し、キャビティ基板２０に、封止部２６ａを形成するための封止材２５を封入する貫通溝穴２６と、電極取り出し口２４と、液体取り入れ口１５と、ＦＰＣ実装部とを所定の位置に形成し、それらに対応した貫通穴を形成したシリコンマスク６０を、キャビティ基板２０の表面に装着し、シリコンマスク６０の各貫通穴に対応した部分に対して選択的にドライエッチングを行って、貫通溝穴２６、電極取り出し口２４、液体取り入れ口１５及びＦＰＣ実装部を貫通させる。【選択図】図４
2007152828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別電極が形成された電極基板と、
前記個別電極と距離をおいて対向し、前記個別電極との間で発生した静電気力により動作する振動板を有するキャビティ基板とを接合して積層体を形成し、
前記積層体の前記キャビティ基板に、
前記個別電極と前記振動板との間で形成される空間を外気と遮断する封止部を形成するための封止材を封入する貫通溝穴と、
前記個別電極の一部分を露出させる電極取り出し口と、
外部から液体を取り入れる液体取り入れ口と、
前記個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣを駆動する入力信号を供給するためのフレキシブルプリント基板を実装するためのＦＰＣ実装部とを所定の位置に形成する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記貫通溝穴、前記電極取り出し口、前記液体取り入れ口及び前記ＦＰＣ実装部に対応した部分を貫通させて貫通穴を形成したマスクを、前記積層体の前記キャビティ基板の表面に装着し、前記マスクの各貫通穴に対応した部分に対して選択的にドライエッチングを行って、前記貫通溝穴、前記電極取り出し口、前記液体取り入れ口及び前記ＦＰＣ実装部を貫通させる
ことを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記マスクは、単結晶シリコンからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記単結晶シリコンが（１００）結晶方位面を有するものである
ことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記マスクに形成する前記貫通穴を、
前記キャビティ基板に装着される面からはドライエッチングで開口し、
前記ドライエッチングで開口された面の反対の面からはウエットエッチングで開口して形成する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記ドライエッチングによって開口させる部分の平面面積を、
前記ウエットエッチングによって開口させる部分の平面面積よりも小さくする
ことを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記マスクを、
前記単結晶シリコンの（０１１）結晶方位面に対して４５度の角度で形成した
ことを特徴とする請求項４または５に記載の液滴吐出ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記請求項１〜６のいずれかに記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を含む
ことを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関し、特にシリコンマスクを使用してキャビティ基板を高精度に加工する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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シリコン等を加工して微小な素子等を形成する微細加工技術（ＭＥＭＳ：Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）が急激に進歩している。この微細加工技術により形成される微細加工素子には、たとえば、液滴吐出方式のプリンタのような記録（印刷）装置で用いられている液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）やマイクロポンプ、光可変フィルタ、モータのような静電アクチュエータ、圧力センサ等がある。
【０００３】
この静電アクチュエータを搭載した静電駆動式のインクジェットヘッドプリンタでは、高解像度画像の高速印刷、インクジェットヘッドプリンタの省スペース化のために、インクジェットヘッドの多ノズル化及び小型化が要求されている。このような要求を実現するためには、インクジェットヘッドのノズル密度を高密度化させるとともに、そのノズルに対応した吐出室（圧力室等ともいう）も高密度化させなければならない。また、信頼性が高く、安定した吐出性能を維持継続させるためには、吐出室が形成されるキャビティ基板を高精度に加工しなければならない。
【０００４】
キャビティ基板を高精度に加工する技術として、「振動板と個別電極との間に対向間隔を保持するために、第二基板に凹部を掘り込み、振動板と電極を対向させて第一基板と前記第二基板を陽極接合した後、振動板をエッチングにより所望の厚さに形成し、同時に複数の電極の各個別電極用電圧印加端子部が配置されている面積に対向する第一基板の、前記面積を含むそれ以上の大きさの領域（コンタクト部）を、振動板と同じ厚さにエッチングし、その後、コンタクト部に残存するシリコンをドライエッチングにて開口する」ようにしたインクジェットヘッドの製造方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、「インク液滴を吐出するノズル孔を有するノズル板と、前記ノズル孔に連通し少なくとも一方の壁が振動板によって形成された吐出室を有する吐出室基板と、前記振動板と対向する位置に電極を有する電極基板とからなり、前記振動板と前記電極間に振動室が形成され、前記振動板を静電気力により変形させるインクジェットヘッドにおいて、前記振動室と外部を連通する連通孔が酸化膜により封止されている」ことを特徴とするインクジェットヘッドが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−６３０７２号公報
【特許文献２】特開２００２−１９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のインクジェットヘッドの製造方法では、メタルマスクを用いて選択的にドライエッチングすることによってコンタクト部を開口するようになっている。そして、各個別電極用電圧印加端子部を露出させるようにしていた。つまり、キャビティ基板の高精度化要求に対して、メタルマスクも高精度に加工しなければならないのである。しかしながら、今後のキャビティ基板における更なる高精度の要求に対応するには、非常にコストがかかってしまうという問題があった。
【０００８】
特許文献２に記載のインクジェットヘッドでは、振動板と電極間の振動室と外部を連通する連通孔は、ＣＶＤ法等により酸化膜を堆積させて封止するようになっている。このように、開口部分を封止材により封止して気密封止を行う場合、その形成の過程で、封止材が、本来封止を必要としない部分（たとえば、他の基板と接合する部分や取り出された電極の端子となる部分）に付着してしまうことになる。
【０００９】
そうすると、他の基板との接合や電力供給手段との電気的な接続を邪魔することになり、電気的な接合不良や接続不良を起こしてしまうという問題があった。この問題を解決しようとすると、封止を必要としない部分に付着した封止材を除去する工程を更に追加しなければならず、作業工程にかかる手間が余計にかかることになっていた。また、そのような除去工程では、封止材の削り取りや洗浄等を行うが、発塵等の異物発生の可能性が高くなり、不良品の発生率が高くなるとともに、時間的にも効率が悪くなってしまう。
【００１０】
このような問題を解決するために、電極基板又はキャビティ基板の一方に、個別電極と振動板との間で形成される空間（ギャップ）を外気と遮断する封止材を所望範囲内に形成するための貫通溝穴を設け、その貫通溝穴から封止材を封入して封止部を形成することが考えられている。これによれば、貫通溝穴を壁として、所望の範囲内に電極基板とキャビティ基板とにわたる封止材を形成することができる。したがって、封止材料をスパッタ、ＣＶＤ等により堆積させて封止材を形成する際に、その封止材が本来封止を必要としない部分に付着することを防ぐことができる。
【００１１】
このような貫通溝穴を形成する方法として、貫通溝穴及び電極取出し口となる部分を開口させたシリコンマスクを、電極基板とキャビティ基板とを接合した基板のキャビティ基板側の表面に取り付け、ドライエッチングにより選択的にエッチングを行って貫通溝穴を形成することが考えられる。これに用いるシリコンマスクは、メタルマスクの有する問題点を有しないものの、適正な場所をドライエッチングする必要があるため、高い外形精度が要求される。また、シリコンマスクの反りによる浮き防止のために、シリコンマスクは厚いことが要求される。
【００１２】
本発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、シリコンマスクを使用して、キャビティ基板に形成される貫通溝穴及び電極取り出し口、液体取り入れ口を高密度で高精度に形成することを可能にした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を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、個別電極が形成された電極基板と、個別電極と距離をおいて対向し、個別電極との間で発生した静電気力により動作する振動板を有するキャビティ基板とを接合して積層体を形成し、積層体のキャビティ基板に、個別電極と振動板との間で形成される空間を外気と遮断する封止部を形成するための封止材を封入する貫通溝穴と、個別電極の一部分を露出させる電極取り出し口と、外部から液体を取り入れる液体取り入れ口と、個別電極に駆動信号を供給するドライバＩＣを駆動する入力信号を供給するためのフレキシブルプリント基板を実装するためのＦＰＣ実装部とを所定の位置に形成する液滴吐出ヘッドの製造方法であって、貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口に対応した部分を貫通させて貫通穴を形成したマスクを、積層体のキャビティ基板の表面に装着し、マスクの各貫通穴に対応した部分に対して選択的にドライエッチングを行って、貫通溝穴、電極取り出し口、液体取り入れ口及びＦＰＣ実装部を貫通させることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、電極基板とキャビティ基板とを接合した後に、キャビティ基板上にマスクをセットし、選択的にドライエッチングを行って、キャビティ基板に形成する貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口を貫通させるので、エッチング時に個別電極と振動板との間で形成される空間（ギャップ）に液体が滲入することなく、貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口を形成することができる。したがって、不良品の発生率を低減することが可能になる。
【００１５】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記マスクは、単結晶シリコンからなることを特徴とする。本発明によれば、キャビティ基板に形成する貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口に対応する部分をエッチングにより形成することができるので、精度の高いキャビティ基板を作製することができると共に、液滴吐出ヘッドの製造コストを低減することが可能になる。
【００１６】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、前記単結晶シリコンが（１００）結晶方位面を有するものであることを特徴とする。本発明によれば、キャビティ基板に形成する貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口に対応する部分をエッチングにより形成することができるので、異方性エッチングの性質を利用して、加工精度を高くすることが可能になる。
【００１７】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、マスクに形成する貫通穴を、キャビティ基板に装着される面からはドライエッチングで開口し、ドライエッチングで開口された面の反対面からはウエットエッチングで開口して形成することを特徴とする。本発明によれば、キャビティ基板との接合面をドライエッチングにより開口するので、高密度で高精度な開口形状を形成することができる。また、キャビティ基板との接合面をドライエッチングにより開口するので、単結晶シリコンの厚みのバラツキにより影響されることがなく、開口形状を形成することができる。
【００１８】
さらに、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせてキャビティ基板に形成する貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口に対応する部分を貫通させるので、厚みのある単結晶シリコンを使用することができる。したがって、ドライエッチングによって発生する貫通時の割れを防止することができ、その割れを防止するためのサポート基板の装着が省略することができる。つまり、生産性の高い液滴吐出ヘッドの製造方法を提供することができる。
【００１９】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、ドライエッチングによって開口させる部分の平面面積を、ウエットエッチングによって開口させる部分の平面面積よりも小さくすることを特徴とする。本発明によれば、ドライエッチングによってキャビティ基板との接合面を開口するので、高密度で高精度な開口形状を実現することができる。
【００２０】
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、マスクを、単結晶シリコンの（０１１）結晶方位面に対して４５度の角度で形成したことを特徴とする。本発明によれば、単結晶シリコンの有する化学的な性質を利用してマスクを形成することができるので、ウエットエッチングで形成されるキャビティ基板に形成する貫通溝穴、電極取り出し口及び液体取り入れ口に対応する部分の壁面に（１００）結晶方位面が出現し、高密度な開口形状が実現できる。
【００２１】
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、上述の液滴吐出ヘッドの製造方法を含むことを特徴とする。本発明によれば、上記のいずれかの液滴吐出ヘッドの製造方法を含むので、上述した効果を同様に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド１００の分解斜視図である。なお、実施の形態では、静電駆動方式で駆動する静電アクチュエータを搭載したデバイスの代表として、ノズル基板の表面側に設けられたノズル孔から液滴を吐出するフェイスイジェクトタイプの液滴吐出ヘッドを例に説明するものとする。また、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図の上側を上とし、下側を下として説明するものとする。
【００２３】
図１に示すように、液滴吐出ヘッド１００は、電極基板１０、キャビティ基板２０、リザーバ基板３０及びノズル基板４０の４つの基板が積層されて構成される４層構造を特徴としている。つまり、リザーバ基板３０の一方（上）の面にはノズル基板４０が接合されており、リザーバ基板３０の他方（下）の面にはキャビティ基板２０が接合されている。また、キャビティ基板２０のリザーバ基板３０が接合された面の反対面には、電極基板１０が接合されている。
【００２４】
この実施の形態では、電極基板１０とキャビティ基板２０とは陽極接合により接合するものとし、キャビティ基板２０とリザーバ基板３０、リザーバ基板３０とノズル基板４０とはエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接合するものとして説明する。さらに、液滴吐出ヘッド１００には、個別電極１２に駆動信号を供給するドライバＩＣ５０（図２参照）が設けられている。なお、電極基板１０とキャビティ基板２０とで積層体を構成している。
【００２５】
［電極基板１０］
電極基板１０は、たとえば、厚さ１ｍｍのホウ珪酸ガラス等のガラスを主要な材料として形成するとよい。ここでは、電極基板１０がホウ珪酸ガラスで形成されている場合を例に示すが、たとえば、電極基板１０を単結晶シリコンで形成してもよい。この電極基板１０の表面には、後述するキャビティ基板２０の吐出室２１となる凹部２１ａに合わせて複数の凹部（ガラス溝）１１が形成されている。この凹部１１は、たとえば深さ０．３μｍで形成するとよい。
【００２６】
また、この凹部１１の内部（特に底部）には、固定電極となる個別電極１２が、一定の間隔を有して後述のキャビティ基板２０の各吐出室２１（振動板２２）と対向するように作製されている。そして、凹部１１は、その一部が個別電極１２を装着できるように、これらの形状に類似したやや大きめの形状にパターン形成されている。この個別電極１２は、たとえばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を０．１μｍの厚さでスパッタして作製するとよい。
【００２７】
さらに、個別電極１２は、リード部１３及び端子部１４が一体となって作製されている。そして、個別電極１２は、その一端（端子部１４）がドライバＩＣ５０と接続されており、そのドライバＩＣ５０から個別電極１２に駆動信号が供給されるようになっている。なお、特に区別する必要がない限り、リード部１３と端子部１４とを組み合わせて個別電極１２として説明するものとする。
【００２８】
電極基板１０とキャビティ基板２０とを接合し積層体とすると、振動板２２と個別電極１２との間には、振動板２２が撓む（変位する）ことができる一定のギャップ（空隙）が、電極基板１０の凹部１１により形成されるようになっている。このギャップは、たとえば深さ０．２μｍとなるように形成するとよい。なお、電極基板１０には、図示省略の外部のインクタンクから供給される液体を取り入れる流路となる液体取り入れ口１５が設けられている。
【００２９】
この液滴吐出ヘッド１００は、複数の個別電極１２が長辺及び短辺を有する長方形状に形成されており、この個別電極１２が、互いの長辺が平行になるように配置されている。そして、図１では、個別電極１２の短辺方向に伸びる１つの電極列を示している。なお、個別電極１２の短辺が長辺に対して斜めに形成されており、個別電極１２が細長い平行四辺形状になっている場合には、長辺方向に直角方向に伸びる電極列を形成するようにすればよい。
【００３０】
また、液滴吐出ヘッド１００は、ドライバＩＣ５０が個別電極１２の２つの電極列の間に設けられ、両方の電極列に接続されるようになっている。したがって、ドライバＩＣ５０から２つの電極列に駆動信号を供給することが可能となり、電極列の多列化が容易となる。さらに、ドライバＩＣ５０の個数を少なくすることが可能なため、製造に要するコストを削減することができ、液滴吐出ヘッド１００の小型化も可能となる。
【００３１】
電極基板１０には、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：フレキシブルプリント基板）からドライバＩＣ５０を駆動する入力信号を供給するための配線が形成されており、ＦＰＣとドライバＩＣ５０とを接続するようになっている。なお、電極基板１０とキャビティ基板２０とを接合した後に、ギャップを封止するための封止部２６ａが形成される（図２（ｂ）参照）。また、駆動信号を供給するためのドライバＩＣ５０は、個別電極１２の個数に応じて搭載する個数を決定するとよい。
【００３２】
［キャビティ基板２０］
キャビティ基板２０は、たとえばシリコン単結晶基板（以下、単にシリコン基板という）を主要な材料としている。このキャビティ基板２０には、底壁が振動板２２となる吐出室（または、圧力室）２１となる凹部２１ａが複数形成されている。この吐出室２１は、個別電極１２の電極列に対応して形成されるようになっている。また、キャビティ基板２０には、後述するように封止材２５をリード部１３の直上部分に堆積し、封止部２６ａを形成するための貫通溝穴２６が形成されている。さらに、個別電極１２に駆動信号を供給するドライバＩＣ５０を駆動する入力信号を供給するためのＦＰＣを実装するための図示省略のＦＰＣ実装部が形成されている。
【００３３】
さらに、キャビティ基板２０の下面（電極基板１０と対向する面）には、振動板２２と個別電極１２との間を電気的に絶縁するためのＴＥＯＳ膜（ここでは、Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン（珪酸エチル）を用いてできるＳｉＯ2 膜をいう）である絶縁膜２３をプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＴＥＯＳ−ｐＣＶＤともいう）法を用いて、０．１μｍ成膜している。これは、振動板２２の駆動時における絶縁破壊及びショートを防止するためと、インク等の液滴によるキャビティ基板２０のエッチングを防止するためのものである。
【００３４】
ここでは、絶縁膜２３がＴＥＯＳ膜である場合を示しているが、これに限定するものではなく、絶縁性能が向上する物質であればよい。たとえば、Ａｌ2Ｏ3（酸化アルミニウム（アルミナ））を用いてもよい。また、キャビティ基板２０にも、液体取り入れ口１５が設けられている（電極基板１０に設けられた液体取り入れ口１５と連通するようになっている）。さらに、図示省略の外部の電力供給手段から振動板２２に個別電極１２と反対の極性の電荷を供給する際の端子となる共通電極端子２７を備えている。
【００３５】
なお、振動板２２は、高濃度のボロンドープ層で形成するようにしてもよい。水酸化カリウム水溶液等のアルカリ溶液による単結晶シリコンのエッチングにおけるエッチングレートは、ドーパントがボロンの場合、約５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 以上の高濃度の領域において、非常に小さくなる。このため、振動板２２の部分を高濃度のボロンドープ層とし、アルカリ溶液による異方性エッチングによって吐出室２１を形成する際に、ボロンドープ層が露出してエッチングレートが極端に小さくなる、いわゆるエッチングストップ技術を用いることにより、振動板２２を所望の厚さに形成することができる。
【００３６】
［リザーバ基板３０］
リザーバ基板３０は、たとえば単結晶シリコンを主要な材料としており、各吐出室２１にインク等の液滴を供給するためのリザーバ３１となる凹部が形成されている。このリザーバ３１の底面には、リザーバ３１から吐出室２１へ液滴を移送するための供給口３２が各吐出室２１の位置に合わせて形成されている。また、リザーバ３１の底面には、リザーバ３１の底面を貫通する液体取り入れ口１５が形成されている。
【００３７】
このリザーバ基板３０に形成された液体取り入れ口１５と、キャビティ基板２０に形成された液体取り入れ口１５及び電極基板１０に形成された液体取り入れ口１５は、リザーバ基板３０、キャビティ基板２０及び電極基板１０が接合された状態において互いに連通するようになっており、外部のインクタンクから液滴が供給されるようになっている。さらに、各吐出室２１とノズル基板４０に設けられたノズル孔４１との間の流路となり、吐出室２１で加圧された液滴がノズル孔４１に移送する流路となる複数のノズル連通孔３３が各ノズル（各吐出室２１）に合わせて設けられている。  
【００３８】
［ノズル基板４０］
ノズル基板４０は、たとえば厚さ１００μｍのシリコン基板を主要な材料としており、各々のノズル連通孔３３と連通する複数のノズル孔４１が形成されている。各ノズル孔４１は、各ノズル連通孔３３から移送された液滴を外部に吐出するようになっている。なお、ノズル孔４１を複数段（たとえば、２段）で形成すると、液滴を吐出する際の直進性の向上が期待できる。また、ノズル基板４０には、振動板２２によりリザーバ３１側の液体に加わる圧力を緩衝するためのダイヤフラムを設けるようにしてもよい。
【００３９】
図２は、液滴吐出ヘッド１００の上面図及び断面図を示す説明図である。図２（ａ）は、キャビティ基板２０を中心として液滴吐出ヘッド１００を上から見た図であり、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１００をＡ−Ａ’一点鎖線で切断したときの断面を示す図である。図２（ｂ）に示すように、キャビティ基板２０と接合した電極基板１０の各端子部１４を露出させるため、キャビティ基板２０の一部を開口等して電極取出し口２４を形成している。
【００４０】
そして、個別電極１２に対する電力（電荷）供給手段となるドライバＩＣ５０は、電極取出し口２４において各端子部１４と電気的に接続し、選択した個別電極１２に電荷を供給するようになっている。つまり、この液滴吐出ヘッド１００では、ドライバＩＣ５０が液滴吐出ヘッド１００の内部に収容されており、上面をノズル基板４０、側面をリザーバ基板３０及びキャビティ基板２０、下面を電極基板１０によって閉塞されるようになっている。
【００４１】
ここで、液滴吐出ヘッド１００の動作について説明する。リザーバ３１には、液体取り入れ口１５を介して外部からインク等の液滴が供給されている。また、吐出室２１には、供給口３２を介してリザーバ３１から液滴が供給されている。そして、ドライバＩＣ５０によって選択された個別電極１２には０Ｖ〜４０Ｖ程度のパルス電圧が印可され、その個別電極１２を正に帯電させる。
【００４２】
このとき、共通電極端子２７を介してキャビティ基板２０には負の極性を有する電荷が供給され、正に帯電された個別電極１２に対応する振動板２２を相対的に負に帯電させる。そのため、選択された個別電極１２と振動板２２との間では静電気力が発生することになる。そうすると、振動板２２は、静電気力によって個別電極１２側に引き寄せられて撓むことになる。これにより吐出室２１の容積は広がる。
【００４３】
次に、このパルス電圧の供給を止めると、振動板２２と個別電極１２との間の静電気力がなくなり、振動板２２は元の状態に復元する。このとき、吐出室２１の内部の圧力が急激に上昇し、吐出室２１内の液滴がノズル連通孔３３を通過してノズル孔４１から吐出されることになる。この液滴が、たとえば記録紙に着弾することによって印刷等が行われるようになっている。その後、液滴がリザーバ３１から供給口３２を通じて吐出室２１内に補給され、初期状態に戻る。
【００４４】
次に、貫通溝穴２６とリード部１３との関係について説明する。図２に示すように、リード部１３を露出させるための貫通溝穴２６をキャビティ基板２０に設けている。ここで、貫通溝穴２６の長手方向の幅については狭いほど液滴吐出ヘッド１００の小型化に寄与できる。ただ、幅が狭すぎるとうまく封止材２５が堆積しない可能性があるため、１０μｍ〜２０μｍであることが望ましい。但し、場合によっては、キャビティ基板２０の厚さによって加工時に制限を受けることがあるため、１０μｍ〜２０μｍに特に限定するものではない。確実な封止ができるのであれば、３００μｍ（０．３ｍｍ）等の幅があってもよい。
【００４５】
また、堆積させる封止材２５としては、絶縁性及び気密封止能力が高く、洗浄等に用いる酸性やアルカリ性溶液に対して耐性を有するものを用いるのが望ましい。この封止材２５は、たとえば、無機化合物であり、水分透過性の低い酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）等を用いるとよい。堆積させた封止材２５の厚さは、たとえば、少ない部分でもギャップの幅（約０．１８μｍ）以上有するようにする。リザーバ基板３０との接合に影響しない範囲で、約２〜３μｍ又はそれ以上あることが望ましい。
【００４６】
そして、貫通溝穴２６の開口部分から、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：化学的気相法）や、ＥＣＲスパッタ、蒸着等の方法により、電極基板１０のリード部１３部分からキャビティ基板２０に至る空間（ギャップの一部）までに、封止材２５を堆積させ、封止部２６ａを形成し、ギャップを外気と遮断して、水分、異物等の侵入を防ぐようにしている。
【００４７】
すなわち、この貫通溝穴２６は、キャビティ基板２０に、個別電極１２と振動板２２との間で形成される空間を外気と遮断する封止材２５を所望範囲内に堆積させるために形成されているのである。この貫通溝穴２６の形成は、貫通溝穴２６及び電極取り出し口２４となる部分を開口させたシリコンマスク６０（詳細については、図３で説明する）を、電極基板１０とキャビティ基板２０との接合基板のキャビティ基板２０側の表面に取り付けて、選択的にドライエッチングすることによって行われる。
【００４８】
図３は、シリコンマスク６０の詳細を説明する説明図である。図３に示すように、このシリコンマスク６０は、キャビティ基板２０に形成する貫通溝穴２６、電極取り出し口２４、液体取り入れ口１５及びＦＰＣ実装部に対応する貫通孔を、キャビティ基板２０とコンタクトする面からはＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）によるドライエッチングにより開口し、反対の面からはウエットエッチングにより開口して形成することを特徴としている。なお、図３では、液体取り入れ口１５に対応する貫通孔は、省略してあるものとする。
【００４９】
すなわち、シリコンマスク６０に形成する貫通穴は、ドライエッチングとウエットエッチングとの２種類を利用することによって形成するのである。このように、キャビティ基板２０とコンタクトする面をＩＣＰにより開口させるので、厳密さが要求されるキャビティ基板２０の加工を高密度で高精度に行うことができ、さほど厳密さを要求されない反対面側はウエットエッチングにより貫通穴を形成するようにしたのである。また、ＩＣＰ加工により平面形状を形成するために、キャビティ基板２０の厚みにバラツキがあったとしても、そのバラツキに影響されることなく平面形状を形成することが可能である。
【００５０】
ところで、このシリコンマスク６０が薄いものであると、キャビティ基板２０と接合させたときに、シリコンマスク６０の反りによる浮きが発生し、キャビティ基板２０を高密度、高精度に加工することができなくってしまうことがある。また、シリコンマスク６０に形成する貫通穴の全部をＩＣＰ加工によって形成する場合、貫通時にシリコンマスク６０が割れてしまうことがある。その割れを防止するために、一般的には、シリコンマスク６０にサポート基板を接合してからＩＣＰ加工を行うようになっている。
【００５１】
しかしながら、このシリコンマスク６０は、ドライエッチングとウエットエッチングとの組み合わせで貫通穴を形成するため、厚みのあるシリコン基板を使用することが可能となり、貫通穴の全部をＩＣＰ加工により形成しなくて済む。したがって、シリコンマスク６０の反りによる浮きを防止すると共に、サポート基板の接合が不要になるので、液滴吐出ヘッド１００の製造工程に要する手間及び時間を低減することが可能になる。
【００５２】
但し、ウエットエッチングによる加工に際しては、シリコンマスク６０を作製するシリコン基板の結晶方位面に注意しなければならない。そこで、実施の形態１では、ウエットエッチングした際に生じる断面が垂直（すなわち、（１００）面）となるように、シリコン基板にシリコンマスク６０のパターニングを形成している（図４参照）。また、ＩＣＰで加工される部分の平面面積よりも、ウエットエッチングで加工される部分の平面面積の方が大きくなるようにしている。こうすれば、キャビティ基板２０との接合面側の貫通穴を高密度で高精度に形成することができるのである。
【００５３】
図４は、シリコンマスク６０をパターニングしたシリコン基板を示す説明図である。図４に示すように、（１００）結晶方位面のシリコン基板を使用している。そして、シリコンマスク６０のパターニングは、その長手方向が（０１１）結晶方位面に対して４５ｄｅｇ（ｄｅｇｒｅｅ：度）となるように形成している。こうすることで、シリコンマスク６０のエッチング面に垂直な面（すなわち、（１００）面）が生じる。
【００５４】
つまり、液体取り入れ口１５に対応する貫通穴７０や貫通溝穴２６に対応する貫通穴８０、電極取り出し口２４に対応する貫通穴９０のように隣り合う貫通穴の面を垂直に形成することができるので、貫通穴を高密度に形成したシリコンマスク６０を作製することができるのである。また、隣り合う貫通穴の面を垂直に形成することができるので、隣り合う面が重なってしまうということがなく、シリコン基板を厚くすることができる。
【００５５】
図５及び図６は、シリコンマスク６０の製造工程の一例を示す縦断面図である。図５及び図６に基づいて、シリコンマスク６０の製造工程について説明する。なお、ここでシリコンマスク６０の製造方法の一例を示すが、これに限定するものではない。まず、（１００）結晶方位面のシリコン基板６０ａを用意する（図５（ａ））。このシリコン基板６０ａの表面全体に保護膜であるシリコン酸化膜５５（ＳｉＯ2 膜）を形成する（図５（ｂ））。たとえば、このシリコン酸化膜５５は、熱酸化炉によって温度１０７５℃、酸素と水蒸気との混合雰囲気中で４時間熱酸化厚さ約１μｍ（マイクロメートル）に形成するとよい。
【００５６】
次に、シリコン基板６０ａの片面にレジスト５１をコーティングする（図５（ｃ））。そして、液体取り入れ口１５に対応した貫通穴７０となる部分７１、貫通溝穴２６に対応した貫通穴８０となる部分８１及び電極取り出し口２４に対応した貫通穴９０となる部分９１をフォトリソグラフィーによりパターニングして、その部分のレジスト５１を除去する（図５（ｄ））。なお、レジスト５１のコーティングされた面は、後にキャビティ基板２０との接合面となる。そして、たとえばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜５５をエッチングし、各貫通穴となる部分のシリコン酸化膜５５を除去する（図５（ｅ））。それから、シリコン基板６０ａに残存しているレジスト５１を剥離する。
【００５７】
そして、ＩＣＰ放電によるドライエッチングによって各貫通穴となる部分を所望の深さまで選択的にエッチングする（図５（ｆ））。なお、このドライエッチングに使用するエッチングガスを特に限定するものではない。たとえば、ＳＦ6 とＣ4Ｆ8とを交互に使用するとよい。それは、Ｃ4Ｆ8は各貫通穴の側面方向にエッチングが進行しないようにその側面を保護するために使用することができ、ＳＦ6 は各貫通穴の垂直方向のエッチングを促進するために使用することができるからである。その後、シリコン酸化膜５０をエッチングして除去する（図５（ｇ））。以上のように、シリコン基板６０ａの一方の面を形成するので、高密度で高精度な貫通穴を形成できる。
【００５８】
それから、他方の面を形成する。このシリコン基板６０ａの表面全体に保護膜であるシリコン酸化膜５６（ＳｉＯ2 膜）を図５（ａ）と同様に形成する（図６（ｈ））。次に、シリコン基板６０ａの片面にレジスト５２をコーティングする（図６（ｉ））。そして、フォト用ガラスマスク６７等をその面にセットし、液体取り入れ口１５に対応した貫通穴７０となる部分７２、貫通溝穴２６に対応した貫通穴８０となる部分８２及び電極取り出し口２４に対応した貫通穴９０となる部分９２をフォトリソグラフィーによりパターニングして、その部分のレジスト５２を除去する（図６（ｊ））。なお、レジスト５２のコーティングされた面は、後にキャビティ基板２０との接合面の反対面となる。
【００５９】
このフォト用ガラスマスク６７は、ウエットエッチングにより形成される各貫通穴の大きさを考慮して作製されている。つまり、シリコン基板６０ａをウエットエッチングすると、縦方向にエッチングされると同時に、横方向にもエッチングが進行するので、フォト用ガラスマスク６７は、シリコン基板６０ａの厚さ及び各貫通穴の大きさに応じて各貫通穴が所望の深さまでエッチングされるように計算されて作製されている。なお、パターニングの際にセットするマスクをフォト用ガラスマスク６７等に限定するものではない。たとえば、メタルマスク等をマスクとしてセットしてもよい。
【００６０】
そして、たとえばフッ酸水溶液とフッ化アンモニウム水溶液を１対６で混合した緩衝フッ酸水溶液でシリコン酸化膜５６をエッチングし、貫通穴７０となる部分７２、貫通穴８０となる部分８２及び貫通穴９０となる部分９２のシリコン酸化膜５６を除去する（図６（ｋ））。それから、シリコン基板６０ａに残存しているレジスト５２を剥離する。その後、貫通穴７０となる部分７２、貫通穴８０となる部分８２及び貫通穴９０となる部分９２を２０重量％、８０℃のＫＯＨ（水酸化カリウム）を使用したウエットエッチングにより除去する（図６（ｌ））。
【００６１】
このシリコン基板６０ａは（１００）結晶方位面であり、シリコンマスク６０の長手方向が（０１１）結晶方位面に対して４５ｄｅｇとなるようにパターニングされているので、エッチングに進行に伴い、貫通穴の隣り合う面に垂直の面（すなわち、（１００）面）が出現する。但し、それ以上にエッチングが進行してしまうと、エッチングが進まない（１１１）結晶方位面が出現し所望の形状が得られなくなる。
【００６２】
したがって、実施の形態１では、この垂直の面を有効に利用することを特徴とするので、エッチングする時間を管理して、垂直の面がそれ以上エッチングされないようにしている。そして、液体取り入れ口１５に対応した貫通穴７０、貫通溝穴２６に対応した貫通穴８０及び電極取り出し口２４に対応した貫通穴９０が貫通したら、シリコン基板６０ａ表面に残っているシリコン酸化膜５６を全部除去する（図６（ｍ））。このようにして、シリコンマスク６０が完成する。
【００６３】
以上のように、ドライエッチングとウエットエッチングとを組み合わせてシリコンマスク６０を作製するので、厚みのあるシリコン基板６０ａを使用することができると共に、シリコンマスク６０のキャビティ基板２０と接合する側の各貫通穴となる部分を高密度で高精度に形成することが可能となる。また、各貫通穴の全部をＩＣＰによるドライエッチングで形成しないので、各貫通穴が貫通する際におけるシリコン基板６０ａの割れを防止できる。
【００６４】
さらに、厚みのあるシリコン基板６０ａをシリコンマスク６０とすることができるので、シリコンマスク６０の反りによる浮きがなくなり、その後のキャビティ基板２０を高密度で高精度に加工することができる。なお、図５及び図６では、ドライエッチングを行った後に、ウエットエッチングを行っている場合を例に説明しているが、これに限定するものではない。たとえば、ウエットエッチングを先に行い、その後にドライエッチングを行うようにしてもよい。
【００６５】
図７及び図８は、液滴吐出ヘッド１００の製造工程の一例を示す縦断面図である。図７及び図８に基づいて、液滴吐出ヘッド１００の製造工程について説明する。なお、ここで液滴吐出ヘッド１００の製造方法の一例を示すが、これに限定するものではない。また、実際には、ウェハ単位で複数個分の液滴吐出ヘッド１００の部材を同時形成するが、図７及び図８ではその一部分だけを示している。
【００６６】
まず、キャビティ基板２０となるシリコン基板２０ａの片面（電極基板１０との接合する面）を鏡面研磨し、たとえば２２０μｍの厚みとする。そして、その研磨した面を、Ｂ2Ｏ3を主成分とする固体の拡散源に対向させて石英ボートにセットする。さらに、縦型炉に石英ボートをセットして、炉内を窒素雰囲気にし、温度を１０５０℃に上昇させて７時間保持することで、ボロンを拡散させ、ボロンドープ層６１を形成する（図７（ａ））。
【００６７】
取り出したシリコン基板２０ａの表面には図示省略のボロン化合物（ＳｉＢ6 ：ケイ化６ホウ素）が形成されているが、酸素及び水蒸気雰囲気中、６００℃の条件で１時間３０分酸化させると、フッ酸水溶液によるエッチングが可能なＢ2Ｏ3＋ＳｉＯ2 に化学変化させることができる。Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2 に化学変化させた状態で、Ｂ2Ｏ3＋ＳｉＯ2 をフッ酸水溶液にてエッチング除去する。
【００６８】
次に、シリコン基板２０ａのボロンドープ層６１を形成した面に、プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度は３６０℃、高周波出力は２５０Ｗ、圧力は６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で絶縁膜２３を０．１μｍ成膜する（図７（ｂ））。
【００６９】
そして、個別電極１２、液体取り入れ口１５等が形成された電極基板１０に、シリコン基板２０ａを陽極接合する（図７（ｃ））。この電極基板１０は、上記工程（ａ）、（ｂ）とは別の工程で作製される。ここで、電極基板１０の製造方法の一例を簡単に説明する。まず、レジストをガラス基板の片面全体に塗布して所定形状にパターニングした後、フッ酸水溶液等でエッチングして凹部１１を形成してレジストを剥離する。そして、凹部１１の形成された面の全面にスパッタ等でＩＴＯを成膜し、ＩＴＯの表面にレジストを塗布してパターニングし、エッチングによって個別電極１２を形成した後にレジストを剥離する。なお、液体取り入れ口１５は、ドリル等によって形成することができる。
【００７０】
シリコン基板２０ａと電極基板１０との陽極接合は、シリコン基板２０ａと電極基板１０を３６０℃に加熱した後、電極基板１０に負極、シリコン基板２０ａに正極を接続して、８００Ｖの電圧を印加することで行うようになっている。なお、液滴吐出ヘッド１００は、電極基板１０がホウ珪酸ガラスからなるものとし、電極基板１０に２列の電極列を形成して製造されるものとする。
【００７１】
次に、機械研削によって陽極接合後のシリコン基板２０ａを薄板化して、シリコン基板２０ａの厚さを約６０μｍにする（図７（ｄ））。なお、機械研削した後に、シリコン基板２０ａの表面に発生した加工変質層を除去するために、水酸化カリウム水溶液等でウエットエッチングを行うことが望ましい。そして、シリコン基板２０ａの表面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜等でシリコン酸化膜６３を１．５μｍ成膜する（図７（ｅ））。
【００７２】
この成膜は、成膜時の処理温度は３６０℃、高周波出力は７００Ｗ、圧力は３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）、ガス流量はＴＥＯＳ流量１００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）を条件として行うとよい。ＴＥＯＳを用いた成膜は比較的低温で行うことができ、基板の加熱をできる限り抑えられる点で都合がよい。
【００７３】
シリコン酸化膜６３を成膜した後、吐出室２１、電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５となる部分をエッチングするため、レジストを塗布し、パターニングする（図７（ｆ））。それから、フッ酸水溶液を用いてシリコン酸化膜６３が除去されるまで、エッチングする。シリコン酸化膜６３が除去されると、その部分についてのシリコン基板２０ａが露出する。そして、エッチングした後にレジストを剥離する。
【００７４】
その後、たとえば３５ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液に接合基板を浸し、吐出室２１、電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５となる部分の厚みが約１０μｍになるまでウエットエッチングする（図７（ｇ））。さらに、接合基板を３ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液に浸し、ボロンドープ層６１が露出して、エッチングの進行が極度に遅くなるエッチングストップが十分効いたものと判断するまでウェットエッチングを続ける。
【００７５】
このように、２種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用いたエッチングを行うことで、吐出室２１となる部分に形成される振動板２２の面荒れを抑制し、厚み精度を０．８０±０．０５μｍ以下にすることができる。なお、上記のようにシリコン基板２０ａにボロンドープ層６１を形成していた場合には、ボロンドープ層６１が振動板２２等の薄膜として残ることとなる。そして、接合基板をフッ酸水溶液に浸し、シリコン基板２０ａ表面のシリコン酸化膜６３を剥離する。
【００７６】
次に、電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５となる部分のボロンドープ層６１を除去するため、前もって作製してある上述のシリコンマスク６０を、接合基板のシリコン基板２０ａ側の表面に装着する（図８（ｈ））。そして、たとえば、ＲＦパワー２００Ｗ、圧力４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）、ＣＦ4流量３０ｃｍ3／ｍｉｎ（３０ｓｃｃｍ）の条件で、選択的にＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）を３０分間行い、電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５となる部分のみにプラズマを当てて、開口する（図８（ｉ））。
【００７７】
このシリコンマスク６０は、上述したように、シリコン基板２０ａの電極取り出し口２４に対応する貫通穴７０、貫通溝穴２６に対応する貫通穴８０及び液体取り入れ口１５に対応する貫通穴９０が形成されている。また、接合基板とシリコンマスク６０とのアライメント精度を高めるため、シリコンマスク６０の装着は、接合基板とシリコンマスク６０とにピンを通すピンアライメントにより行うようにするとよい。
【００７８】
さらに、シリコンマスク６０のシリコン基板２０ａと接合する面は、ドライエッチングにより高密度で高精度に形成されているため、シリコン基板２０ａの電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５についても高密度で高精度に形成することができる。また、電極取り出し口２４、貫通溝穴２６及び液体取り入れ口１５となる部分のボロンドープ層６１をドライエッチングにより選択的に除去するので、エッチング時に液体がギャップ内に滲入することなく、不良品の発生率を低減することができる。
【００７９】
次に、貫通溝穴２６の部分に合わせて開口したマスク６５を、接合基板のシリコン基板２０ａ側の表面に取り付ける（図８（ｊ））。本工程においてもピンアライメントにより行うようにするとよい。ここで、アライメントの精度等を考慮し、封止材２５がキャビティ基板２０表面（リザーバ基板３０との接合面）に付着しないように、マスク６５の開口部分を、貫通溝穴２６の開口部分より小さくしておくことが望ましい。
【００８０】
そして、たとえば、ＴＥＯＳを用いたプラズマＣＶＤ、蒸着やスパッタ等の方法により、封止材２５を貫通溝穴２６に堆積させ、封止部２６ａを形成する。堆積させる封止材２５の厚さについては、特に限定するものではない。たとえば、ギャップの幅が約０．２μｍであることから、最薄部分で約２〜３μｍ又はそれ以上あればよく、他の基板との接合に影響しない範囲で堆積できればよい。
【００８１】
貫通溝穴２６に封止材２５を堆積させて封止が完了すると、たとえば、さらに共通電極端子２７となる部分を開口したマスク６６を、接合基板のシリコン基板２０ａ側の表面に取り付ける。そして、プラチナ（Ｐｔ）をターゲットとしてスパッタ等を行い、共通電極端子２７を形成する（図８（ｋ））。なお、貫通溝穴２６を封止する際にシリコン基板２０ａに装着するマスク６５及び共通電極端子２７を形成する際にシリコン基板２０ａに装着するマスク６６は、種類を特に限定するものでない。たとえば、メタルマスクやシリコンマスク等をマスク６５及びマスク６６とすればよい。
【００８２】
それから、あらかじめ別工程で作製していたリザーバ基板３０を、たとえばエポキシ系接着剤により、接合基板のキャビティ基板２０側に接合する（図８（ｌ））。また、ドライバＩＣ５０を異方性導電接着剤によって端子部１４と接続する。さらに、別工程で作製していたノズル基板４０についても同様に、たとえばエポキシ系接着剤により、接合したリザーバ基板３０側に接着する。そして、ダイシングラインに沿ってダイシングを行い、個々の液滴吐出ヘッド１００に切断し、液滴吐出ヘッド１００が完成する。
【００８３】
このように、液滴吐出ヘッド１００を作製するので、液滴吐出ヘッド１００を小型化することが可能である。つまり、キャビティ基板２０を高密度で高精度に形成することができるので、液滴吐出ヘッド１００も小型化できるのである。また、貫通溝穴２６から直接封止をするので、気密性の高い封止構造を実現し、優れた駆動耐久性を有する静電アクチュエータを実現することができる。さらに、吐出性能の信頼性及び安定性の高い液滴吐出ヘッド１００を提供することが可能となる。
【００８４】
実施の形態１では、液滴吐出ヘッド１００が電極基板１０、キャビティ基板２０、リザーバ基板３０及びノズル基板４０の４つの基板が積層されて構成されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、吐出室２１とリザーバ３１とを同一基板に形成し、３つの基板が積層されて構成される液滴吐出ヘッドについても適用することができる。また、実施の形態１で説明したシリコンマスク６０は、圧電駆動方式の液滴吐出装置や、バブルジェット（登録商標）方式の液滴吐出装置にも使用できる。
【００８５】
実施の形態２．
図９は、実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド１００を搭載した液滴吐出装置１５０の一例を示した斜視図である。また、図１０は、液滴吐出装置１５０の主要な構成手段の一例を表す図である。この液滴吐出装置１５０は、液滴吐出方式（インクジェット方式）による印刷を目的とする、いわゆる一般的なシリアル型のインクジェットプリンタである。また、搭載される液滴吐出ヘッド１００は、上述したようにサイズが小さく、吐出安定性及び耐久性に優れているので、液滴吐出装置１５０も小型化でき、印字性能及び耐久性が高いものとなる。
【００８６】
液滴吐出装置１５０は、被印刷物であるプリント紙１１０が支持されるドラム１０１と、プリント紙１１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１００とで主に構成される。また、液滴吐出ヘッド１００にインクを供給するための図示省略のインク供給手段がある。プリント紙１１０は、ドラム１０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１０３により、ドラム１０１に圧着して保持されるようになっている。このドラム１０１の軸方向に平行に設けられている送りネジ１０４によって液滴吐出ヘッド１００が保持されるようになっている。
【００８７】
そして、この送りネジ１０４が回転することによって液滴吐出ヘッド１００がドラム１０１の軸方向に移動する。一方、ドラム１０１は、ベルト１０５等を介してモータ１０６により回転駆動されるようになっている。また、プリント制御手段１０７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ１０４及びモータ１０６を駆動させるようになっている。さらに、プリント制御手段１０７は、図示省略の発振駆動回路を駆動させて振動板４を制御しながらプリント紙１１０に印刷を行わせるようになっている。
【００８８】
ここでは、液体をインクとしてプリント紙１１０に吐出するようにしている場合を例に説明したが、これ限定するものではない。たとえば、カラーフィルタとなる基板に吐出させる用途においては、カラーフィルタ用の顔料を含む液体であってもよい。また、有機化合物等の電界発光素子を用いた表示パネル（ＯＬＥＤ等）の基板に吐出させる用途においては、発光素子となる化合物を含む液体であってもよい。さらに、基板上に配線する用途においては、導電性金属を含む液体であってもよい。
【００８９】
一方、液滴吐出ヘッド１００をディスペンサとし、生体分子のマイクロアレイとなる基板に吐出する用途に用いる場合では、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ：デオキシリボ核酸）や、ＲＮＡ（Ｒｉｂｏ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ：リボ核酸）、ＰＮＡ（Ｐｅｐｔｉｄｅ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ：ペプチド核酸）等のタンパク質プローブを含む液体を吐出させるようにしてもよい。その他、布等の染料の吐出等にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの上面図及び断面図を示す説明図である。
【図３】シリコンマスクの詳細を説明する説明図である。
【図４】シリコンマスクをパターニングしたシリコン基板を示す説明図である。
【図５】シリコンマスクの製造工程の一例を示す縦断面図である。
【図６】シリコンマスクの製造工程の一例を示す縦断面図である。
【図７】液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。
【図８】液滴吐出ヘッドの製造工程の一例を示す縦断面図である。
【図９】液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置の一例を示した斜視図である。
【図１０】液滴吐出装置の主要な構成手段の一例を表す図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  電極基板、１１  凹部、１２  個別電極、１３  リード部、１４  端子部、１５  液体取り入れ口、２０  キャビティ基板、２１  吐出室、２１ａ  凹部、２２  振動板、２３  絶縁膜、２４  電極取り出し口、２５  封止材、２６  貫通溝穴、２６ａ  封止部、２７  共通電極端子、３０  リザーバ基板、３１  リザーバ、３２  供給口、３３  ノズル連通孔、４０  ノズル基板、４１  ノズル孔、５０  ドライバＩＣ、５１  レジスト、５２  レジスト、５５  シリコン酸化膜、５６  シリコン酸化膜、６０  シリコンマスク、６１  ボロンドープ層、６３  シリコン酸化膜、６５  マスク、６６  マスク、６７  フォト用ガラスマスク、７０  貫通穴、７１  貫通穴となる部分、７２  貫通穴となる部分、８０  貫通穴、８１  貫通穴となる部分、８２  貫通穴となる部分、９０  貫通穴、９１  貫通穴となる部分、９２  貫通穴となる部分、１００  液滴吐出ヘッド、１０１  ドラム、１０３  紙圧着ローラ、１０４  送りネジ、１０５  ベルト、１０６  モータ、１０７  プリント制御手段、１１０  プリント紙、１５０  液滴吐出装置。
【図１】
2007152828.tif 000003
【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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