JP2010173288A - シリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】他基板と位置合わせして組み立てる際に、機械的ストレスを低減し、擦れ等によるチッピングや割れを防いで組み立て性を向上させることができるシリコン製ノズル基板等を提供すること。
【解決手段】他基板２、３との組み立て時に位置決めピン５１を通して位置合わせするためのアライメント穴１５及びトラック穴１６を備え、これらの穴１５、１６は基板面に平行な断面積が液導入面１ｂ側に向けて漸増し、基板面に垂直な断面形状が指数曲線を有する。このとき、アライメント穴１５は基板面に対して垂直な中心軸を有する回転体の連続曲面で構成され、中心軸を含む断面形状が、中心軸を対称軸として線対称な指数曲線を有する。そして、アライメント穴１５側壁及びトラック穴１６側壁の液導入面１ｂにおける接線と基板面の垂線とのなす角度が、０度以上１０度以下である。
【選択図】図５

Description

本発明は、シリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法に関する。

インクジェットヘッドは、印刷速度の高速化及びカラー化を目的として、ノズル列を複数有する構造が求められている。更に、近年、ノズル密度は高密度化するとともに、１列当りのノズル数が増加して長尺化しており、ノズル部材の高精度加工と高耐久性が求められている。このため、インクジェットヘッドのノズル基板に関して、様々な工夫、提案がなされている。

従来は、ノズル基板に形成するアライメント穴とトラック穴の形状は、アライメント穴を円形（半径ｄ１）にし、トラック穴を長円形（短径ｄ１、長径ｄ２、ｄ１＜ｄ２）にして、組み立て時の機械的ストレスを低減していた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１４４７３４号公報（第７頁、図６）

特許文献１記載の技術では、アライメント穴及びトラック穴の縦方向の断面はストレート形状であり、ノズル基板を他基板と位置合わせして組み立てる際に、アライメント穴へのピン挿入時に機械的ストレスが生じた。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、アライメント穴とトラック穴に位置決めピンを通し、ノズル基板を他基板と位置合わせして組み立てる際に、機械的ストレスを低減し、擦れ等によるチッピングや割れを防いで組み立て性を向上させることができるシリコン製ノズル基板、シリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出ヘッド、液滴吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置、及びシリコン製ノズル基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るシリコン製ノズル基板は、他基板との組み立て時に位置決めピンを通して位置合わせするためのアライメント穴及びトラック穴を備え、アライメント穴及びトラック穴は基板面に平行な断面積が液吐出面側から液導入面側に向けて漸増し、基板面に垂直な断面形状が指数曲線を有するものである。
アライメント穴とトラック穴に位置決めピンを通し、ノズル基板を他基板と位置合わせして組み立てる際に、位置決めピン側壁と、アライメント穴側壁及びトラック穴側壁との接触面積を低減することができるので、擦れ等によるチッピングや割れを防いで歩留まりを向上させることができる。また、ノズル基板を位置決めピンに通す際に、ノズル基板が多少傾いていてもピンをスムーズに挿入することができ、作業効率を向上させることができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、アライメント穴が基板面に対して垂直な中心軸を有する回転体の連続曲面で構成され、中心軸を含む断面形状が、中心軸を対称軸として線対称な指数曲線を有するものである。
ノズル基板が多少傾いても位置決めピンをスムーズに挿入することができ、シリコン部材特有のチッピングや割れ等の不具合を解消して歩留まりを向上させることができる。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、アライメント穴側壁及びトラック穴側壁の液導入面における接線と基板面の垂線とのなす角度が、０度以上１０度以下である。
接線と垂線との角度は組み立て時のノズル基板の許容傾き量に一致するので、０度から１０度に設定することで組立工程における角度管理を容易にすることができる。また、１０度よりも大きい角度に設定すると、アライメント穴径の精度が低下してくるので、この範囲内が好ましい。

また、本発明に係るシリコン製ノズル基板は、アライメント穴の基板面に平行な断面が正円であり、トラック穴１６の基板面に平行な断面が長円であり、該長円はアライメント穴中心とトラック穴中心とを結ぶ直線と垂直な方向の円幅が前記アライメント穴の直径に等しく、平行な方向の円幅が前記アライメント穴の直径よりも大きくなっている。
前記直線と垂直な方向の位置合わせにはアライメント穴とトラック穴の両方が必要となるが、平行な方向の位置合わせはアライメント穴のみで済むため、前記平行な方向のトラック穴寸法に余裕を持たせることで、トラック穴周囲のチッピングや割れ等を低減することができる。

本発明に係る液滴吐出ヘッドは、上記のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板を備えたものである。
ピンアライメント工程での組み立て性を向上させたので、安価で高精度なシリコン製ノズル基板を提供することができる。

本発明に係る液滴吐出装置は、上記の液滴吐出ヘッドを搭載したものである。
安価で高精度なシリコン製ノズル基板を備えた液滴吐出装置を提供することができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、基材に異方性ドライエッチングを行ってそれぞれアライメント穴、トラック穴、及びノズル孔となる凹部を形成する工程と、基材に酸化膜を形成する工程と、基材のアライメント穴及びトラック穴となる凹部の内壁および開口部周辺の酸化膜を除去する工程と、基材のアライメント穴及びトラック穴となる凹部に等方性ドライエッチングを行って、凹部の側壁を開口部側に指数曲線形状に拡げる工程と、基材の凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して凹部を貫通させ、アライメント穴、トラック穴及びノズル孔を形成する工程とを有するものである。
アライメント穴等の製造に際して、異方性ドライエッチングを採用しているのでシリコンの結晶方位に依存しない自由度の高いアライメント穴の設計が可能となる。また、従来の工程に、等方性ドライエッチングを加えて側壁を開口部側に指数曲線形状に拡げる工程を加えるだけでよく、製造リードタイムの増加とコストの上昇を最低限に押さえることができる。

本発明に係るシリコン製ノズル基板の製造方法は、アライメント穴及びトラック穴の導入部における接線と、基板面の垂線とのなす角度を、異方性ドライエッチングの深さと等方性ドライエッチングの時間とにより制御するものである。
等方性ドライエッチング工程での拡径量は、異方性ドライエッチングで加工した垂直穴の底面からの距離とエッチング時間に依存するので、この二つを制御することで拡径量を制御し、ひいては液導入面での接線角度を制御することができる。

本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図。 図１を組立てた状態の要部の縦断面図。 図１のノズル基板の上面図。 図３のイ−イ断面図。 図３のロ−ロ断面図。 図１のノズル基板の製造工程を示す断面図。 図６に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 図７に続くノズル基板の製造工程を示す断面図。 キャビティ基板と電極基板との接合工程を示す断面図。 図９に続く接合基板の製造工程を示す断面図。 キャビティ基板と電極基板との接合基板にノズル基板を接合する工程を示す断面図。 本発明の実施の形態２にかかるインクジェットプリンタの斜視図。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の分解斜視図、図２は図１を組立てた状態の要部の縦断面図、図３は図１のノズル基板の上面図、図４は図３のイ−イ断面図、図５は図３のロ−ロ断面図である。
図において、インクジェットヘッド１０は、複数のノズル孔１１が所定の間隔で設けられたノズル基板１と、各ノズル孔１１に対して独立にインク供給路が設けられたキャビティ基板２と、キャビティ基板２の振動板２２に対峙して個別電極３１が設けられた電極基板３とを貼り合わせて構成したものである。

ノズル基板１はシリコン基材から作製されている。インク滴を吐出するためのノズル孔１１は、径の異なる２段の円筒状に形成されたノズル孔部分、すなわち液滴吐出面１ａ側に開口する小径の第１のノズル孔１１ａと、キャビティ基板２と接合する液導入面（接合面）１ｂ側に開口する大径の第２のノズル孔１１ｂとから構成され、基板面に対して垂直にかつ同軸上に設けられている。

シリコン基板１の液導入面１ｂからノズル孔１１の内壁１１ｃにかけて、熱酸化により形成されたシリコン酸化膜からなる第１の保護膜１２が連続して形成されている。また、ノズル孔１１の内壁１１ｃ（第１の保護膜１２の上）から、液滴吐出面１ａにかけて、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）で形成されたシリコン酸化膜からなる第２の保護膜１３が連続して形成されている。さらに、第２の保護膜１３の上には液滴吐出面１ａ側に撥水膜１４が形成されている。

図３に示すように、ノズル基板１のノズル孔１１の列方向の角部には、他の基板２、３との組み立て時に位置決めピンを通して位置合わせをするためのアライメント穴１５及びトラック穴１６が形成され、これらはいわゆるテーパー状穴部を構成する。
アライメント穴１５は基板面に平行な断面形状が円形曲線をなし、トラック穴１６は基板面に平行な断面形状が円弧と直線を組み合わせた複合曲線をなす。アライメント穴１５の円形曲線は例えば正円であり、トラック穴１６の円弧と直線を組み合わせた複合曲線は例えば長円である。この場合、アライメント穴１５の正円の半径をｄ１とすると、トラック穴１６の長円形の短径はアライメント穴１２の正円の半径と同じｄ１、長径はｄ２であって、ｄ１＜ｄ２の関係がある。
そして、これらの穴１５、１６は、図４、図５に示すように、基板面と平行な断面積が液滴吐出面１ａ側から液導入面１ｂ側にむけて漸増し、また、基板面と垂直な断面形状が指数曲線を有する。この場合、液導入面１ｂにおける接線と基板面の垂線との角度が０度以上１０度以下である。

なお、アライメント穴１５の基板面に平行な断面形状が正円である場合は、アライメント穴１５は基板面に対して垂直な中心軸を有する回転体の連続曲面で構成され、中心軸を含む断面形状が中心軸を対称軸として線対称な指数曲線を有する。
こうして、ピン挿入時に、位置決めピンと、アライメント穴１５の内壁及びトラック穴１６の内壁との接触面積が減り、チッピングやクラック等の不具合が回避され、ノズル基板１が多少傾いても位置決めピンがスムーズに挿入される。

キャビティ基板２はシリコン基材から作製されており、吐出凹部２１０、オリフィス凹部２３０およびリザーバ凹部２４０が形成されている。そして、オリフィス凹部２３０（オリフィス２３）を介して吐出凹部２１０（吐出室２１）とリザーバ凹部２４０（リザーバ２４）とが連通している。リザーバ２４は各吐出室２１に共通の共通インク室を構成し、それぞれオリフィス２３を介してそれぞれの吐出室２１に連通している。リザーバ２４の底部には後述する電極基板３を貫通するインク供給孔２５が形成され、インクカートリッジ（図示せず）からインクが供給される。また、吐出室２１の底壁は振動板２２となっている。なお、キャビティ基板２の少なくとも電極基板３との対向面には、熱酸化やプラズマＣＶＤにより絶縁性のシリコン酸化膜２６が形成され、インクジェットヘッド１０を駆動させたときに、絶縁破壊やショートを防止する。

電極基板３はガラス基材から作製されている。電極基板３には、キャビティ基板２の各振動板２２に対向する位置にそれぞれ凹部が設けられている。そして、各凹部内には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）からなる個別電極３１がスパッタにより形成されている。個別電極３１は、リード部３１ａと、フレキシブル配線基板（図示せず）に接続される端子部３１ｂとを備えており、端子部３１ｂは、配線のためにキャビティ基板２の末端部が開口された電極取出し部４１内に露出している。そして、ＩＣドライバ等の駆動制御回路４０を介して、各個別電極３１の端子部３１ｂとキャビティ基板２上の共通電極２７とが接続されている。振動板２２と個別電極３１との間に形成されるギャップＧの開放端部は、エポキシ等の樹脂による封止剤４２により封止されている。

次に、上記のように構成したインクジェットヘッド１０の動作を説明する。
駆動制御回路４０を駆動し、個別電極３１に電荷を供給してこれを正に帯電させると、振動板２２は負に帯電し、個別電極３１と振動板２２の間に静電引力が発生する。この静電引力によって、振動板２２は個別電極３１に引き寄せられて撓む。これによって、吐出室２１の容積が増大する。個別電極３１への電荷の供給を止めると静電引力が消滅し、振動板２２はその弾性力により元に戻り、その際、吐出室２１の容積が急激に減少して、そのときの圧力により吐出室２１内のインクの一部がインク滴としてノズル孔１１より吐出する。振動板２２が次に同様に変位すると、インクがリザーバ２４からオリフィス２３を通って吐出室２１内に補給される。

上記のように構成したインクジェットヘッド１０の製造方法について、図６〜図１１を用いて説明する。図６〜図８はノズル基板１の製造工程を示す断面図、図９〜図１０はキャビティ基板２と電極基板３との接合工程を示す断面図、図１１はノズル基板の接合工程を示す断面図である。なお、以下の説明で記載した数値はその一例を示すもので、これに限定するものではない。

まず、ノズル基板１の製造工程を、図６〜図８を用いて説明する。
（ａ） 図６（ａ）に示すように、厚さ７２５μｍの単結晶のシリコン基材１００（ノズル基板１）の表面に熱酸化膜１０１を０．５μｍ形成し、液導入面（接着面）１ｂ側に、第２のノズル孔パターン１０２と、アライメント穴パターン１０３と、トラック穴パターン（図示せず）と、チップ外縁パターン１０４を開口する。

（ｂ） 図６（ｂ）に示すように、液導入面１ｂ側に、厚さ１．０μｍのレジスト膜１０５を形成し、フォトリソで、第１ノズル孔パターン１０６と、アライメント穴パターン１０７と、トラック穴パターン（図示せず）と、チップ外縁パターン１０８を開口する。

（ｃ） 図６（ｃ）に示すように、異方性ドライエッチングで、第１のノズル孔（第１のノズル孔となる凹部）１１ａと、アライメント穴（アライメント穴となる凹部）１５と、トラック穴（トラック穴となる凹部、図示せず）と、チップ外縁（チップ外縁となる部分）１７を、深さ４０μｍまでエッチングする。

（ｄ） 図６（ｄ）に示すように、レジスト膜１０５を除去した後に、異方性ドライエッチングで、第２のノズル孔（第２のノズル孔となる凹部）１１ｂを深さ４０μｍまでエッチングする。この際に、第１のノズル孔１１ａと、アライメント穴１５と、トラック穴（図示せず）１６と、チップ外縁（チップ外縁となる部分）１７も、深さが７０〜８０μｍ程度までエッチングされる。

（ｅ） 図７（ｅ）に示すように、酸化膜１０１を剥離した後に、厚さ０．２μｍの第１の保護膜（シリコン酸化膜）１２を熱酸化で形成する。なお、この保護膜１２は、後述する等方性ドライエッチング工程でのマスクの役割も果たす。

（ｆ） 図７（ｆ）に示すように、テープ１０９で、アライメント穴１５周辺と、トラック穴（図示せず）周辺と、チップ外縁１７周辺以外を保護し、アライメント穴１５と、トラック穴と、チップ外縁１７の酸化膜１２をフッ酸で除去する。

（ｇ） 図７（ｇ）に示すように、テープ１０９を除去し、等方性ドライエッチングで、アライメント穴１５と、トラック穴と、チップ外縁１７の側壁をテーパ状に加工する。

（ｈ） 図７（ｈ）に示すように、液導入面１ｂにサポート基板１１０を貼り合わせ、液吐出側の面から薄板化処理を施し、ノズル孔１１と、アライメント穴１５と、トラック穴と、チップ外縁１７を貫通させる。

（ｉ） 図８（ｉ）に示すように、薄板化された吐出面１ａにプラズマＣＶＤでＴＥＯＳ（TetraEthylOrthosilicate ）からなる第２の保護膜（シリコン酸化膜）１３を０．１μｍ形成する。

（ｊ） 図８（ｊ）に示すように、シランカップリング材をディップコートし、吐出面１ａに撥水膜１４を形成する。この際、ノズル孔１１の内壁にも撥水膜１４が形成される。

（ｋ） 図８（ｋ）に示すように、吐出面１ａにサポートテープ１１１を貼り付けて、液導入面１ｂのサポート基板１１０を剥離し、接着面１ｂ側から酸素もしくはアルゴンのプラズマ処理をし、ノズル孔１１の内壁の撥水膜１４を破壊して親水化する。

（ｌ） 図８（ｌ）に示すように、サポートテープ１１１を剥離する。
以上の工程を経ることにより、シリコン基材１００よりノズル基板１を製造する。

次に、キャビティ基板２及び電極基板３の接合工程を、図９〜図１０を用いて説明する。
（ａ） 図９（ａ）に示すように、ホウ珪酸ガラス等からなるガラス基材３００（電極基板）を、エッチングマスクを使用してフッ酸によってエッチングし、溝状の凹部３１０を複数形成する。次に、凹部３１０の内部に、ＩＴＯをスパッタしてフォトリソグラフィーでパターニングすることで電極３１を形成する。その後、サンドブラスト加工等によってインク供給孔２５を形成する。

（ｂ） シリコン基材２００の片面を鏡面研磨した後、図９（ｂ）に示すように、シリコン基材２００の鏡面にプラズマＣＶＤによってＴＥＯＳからなるシリコン酸化膜２０１（絶縁膜２６、図１０（ｈ）参照）を形成する。なお、シリコン酸化膜２０１を形成する前に、エッチングストップのためのボロンドープ層を形成するようにしてもよい。振動板をボロンドープ層から形成することにより、厚み精度の高い振動板を形成することができる。

（ｃ） 図９（ｃ）に示すように、図９（ｂ）に示すシリコン基材２００と、図９（ａ）に示すガラス基材３００とを３６０℃に加熱し、シリコン基材２００に陽極、ガラス基材３００に陰極を接続して、８００Ｖ程度の電圧を印加して陽極接合する。

（ｄ） シリコン基材２００とガラス基材３００を陽極接合した後、水酸化カリウム水溶液等で図９（ｃ）の工程で得られた接合基板をエッチングし、図９（ｄ）に示すように、シリコン基材２００の全体を薄板化する。

（ｅ） シリコン基材２００の上面（ガラス基材３００が接合されている面と反対側の面）の全面に、プラズマＣＶＤによってＴＥＯＳ膜２０１を形成する。
そして、ＴＥＯＳ膜２０１に、吐出室２１となる凹部２１０、リザーバ２４となる凹部２４０及びオリフィス２３となる凹部２３０となる部分をフォトリソグラフィーによりパターニングする。
その後、図１０（ｅ）に示すように、ＴＥＯＳ膜２０１をマスクにしてシリコン基材２００を水酸化カリウム水溶液等でエッチングし、吐出室２１となる凹部２１０、リザーバ２４となる凹部２４０及びオリフィス２３となる凹部２３０を形成する。このとき、電極取出し部４１（図１０（ｈ）参照）となる部分４１ａもエッチングして薄板化しておく。なお、図１０（ｅ）のウェットエッチング工程では、初めに３５重量％の水酸化カリウム水溶液を使用し、その後、３重量％の水酸化カリウム水溶液を使用する。これにより、振動板２２の面荒れを抑制する。

（ｆ） シリコン基材２００のエッチングが終了した後、接合基板をフッ酸水溶液でエッチングし、図１０（ｆ）に示すように、シリコン基材２００に形成されたＴＥＯＳ膜２０１を除去する。

（ｇ） シリコン基材２００の吐出室２１となる凹部２１０等が形成された面に、図１０（ｇ）に示すように、ＣＶＤによってＴＥＯＳ等からなる保護膜２０２を形成する。

（ｈ） 図１１（ｈ）に示すように、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等によって電極取出し部４１を開放する。また、シリコン基材２００に機械加工又はレーザー加工を行って、インク供給孔２５をリザーバ２４となる凹部２４０において貫通させる。これによって、キャビティ基板２と電極基板３とが接合された接合基板（アクチュエータ基板）が完成する。
電極取出し部４１に、振動板２２と個別電極３１との間の空間を封止するための封止剤４２を塗布する。

次に、図１１により、キャビティ基板２と電極基板３との接合基板にノズル基板１を接合する工程を説明する。
（ａ） 図１１（ａ）に示すように、キャビティ基板２と電極基板３との接合基板のピン穴１５ａ、１６ａを、治具５０の位置決めピン５１に通してセットする。

（ｂ） 図１１（ｂ）に示すように、ノズル基板１の液導入面１ｂに接着剤を塗布し、ノズル基板１のアライメント穴１５とトラック穴１６とを治具５０の位置決めピン５１に通し、キャビティ基板２と電極基板３との接合基板に積層する。

（ｃ） 図１１（ｃ）に示すように、加圧、加熱して、キャビティ基板２と電極基板３との接合基板と、ノズル基板１とを接着する。
以上の製造工程を経ることにより、ノズル基板１、キャビティ基板２及び電極基板３の接合体が完成する。
最後に、キャビティ基板２、電極基板３、ノズル基板４が接合された接合基板をダイシングにより分離して、インクジェットヘッド１０が完成する（図２参照）。

本発明によれば、ノズル基板１を他部材２、３と位置合わせして組み立てる工程において、アライメント穴１５およびトラック穴１６をテーパー状の穴部としたので、アライメント穴１５およびトラック穴１６を位置決めピン５１に通す際に、位置決めピン５１の側壁と、アライメント穴１５の側壁及びトラック穴１６の側壁との接触面積を低減することができ、擦れ等によるチッピングやクラック等の不具合を回避して歩留まりを向上することができる。また、ノズル基板１を位置決めピン５１に通す際に、ノズル基板１が多少傾いていても位置決めピン５１をスムーズに挿入することができ、組み立て性を向上させ、作業効率を高めることができる。

また、アライメント穴１５の基板面に平行な断面が例えば正円であり、トラック穴１６の基板面に平行な断面が例えば長円であり、該長円はアライメント穴中心とトラック穴中心とを結ぶ直線と垂直な方向の円幅が前記アライメント穴の直径に等しく、平行な方向の円幅が前記アライメント穴の直径よりも大きくなっていれば、前記直線と平行な方向の位置合わせにおけるトラック穴寸法に余裕があるので、トラック穴周囲のチッピングや割れ等を低減することができる。

また、液導入面１ｂにおける接線と基板面の垂線とのなす角度は、組み立て時のノズル基板１の許容傾き量に一致するので、０度から１０度に設定することにより、組立工程における角度管理を容易にする効果がある。なお、１０度よりも大きい角度に設定すると、アライメント穴１５とトラック穴１６の径の精度が低下してくるので、この範囲内が好ましい。

また、アライメント穴１５とトラック穴１６は、ノズル孔１１と同時に異方性ドライエッチングを行い、その後に等方性ドライエッチングでテーパー状に形成するので、異方性ドライエッチングによるシリコン結晶方向に依存しない自由度の高いアライメント穴の設計が可能となる。更に、従来の工程に、等方性ドライエッチングを加えて側壁を指数曲線形状に拡げる工程を加えるだけでよく、これによって製造リードタイムの増加とコストの上昇を最低限に抑えることができる。

また、等方性ドライエッチング工程での拡径量は、異方性ドライエッチングで加工した垂直穴の底面からの距離とエッチング時間に依存するので、この二つを制御することで拡径量を制御し、ひいては液導入面１ｂでの接線角度を制御することができる。

実施の形態２．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置（インクジェットプリンタ）の斜視図である。実施の形態１で得られたインクジェットヘッド１０は、組み立て用のアライメント穴１５とトラック穴１６とをテーパー状に形成し、ピンアライメント工程での組み立て性を向上させたので、かかるインクジェットヘッド１０を用いて、図１２に示すような安価で高精度なインクジェットプリンタを得ることができる。
なお、実施形態１に係るインクジェットヘッド１０は液滴吐出ヘッドの一例であって、液滴吐出ヘッドはインクジェットヘッド１０に限定されるものではなく、液滴を種々変更することによって、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造、有機ＥＬ表示装置の発光部分の形成、生体液体の吐出等にも適用することができる。

１ ノズル基板、１ａ 液滴吐出面、１ｂ 液導入面、２ キャビティ基板、３ 電極基板、１０ インクジェットヘッド、１１ ノズル孔、１１ａ 第１のノズル孔、１１ｂ 第２のノズル孔、１１ｃ ノズル孔の内壁、１２ 第１の保護膜（シリコン酸化膜）、１３ 第２の保護膜（シリコン酸化膜）、１４ 撥水膜、１５ アライメント穴、１６ トラック穴、５１ 位置決めピン、１００ シリコン基材。

Claims (8)

1. 他基板との組み立て時に位置決めピンを通して位置合わせするためのアライメント穴及びトラック穴を備え、
   前記アライメント穴及びトラック穴は基板面に平行な断面積が液吐出面側から液導入面側に向けて漸増し、
   前記基板面に垂直な断面形状が指数曲線を有する、
   ことを特徴とするシリコン製ノズル基板。
2. 前記アライメント穴が基板面に対して垂直な中心軸を有する回転体の連続曲面で構成され、前記中心軸を含む断面形状が、前記中心軸を対称軸として線対称な指数曲線を有することを特徴とする請求項１記載のシリコン製ノズル基板。
3. 前記アライメント穴側壁及びトラック穴側壁の液導入面における接線と前記基板面の垂線とのなす角度が、０度以上１０度以下であることを特徴とする請求項１または２記載のシリコン製ノズル基板。
4. 前記アライメント穴の基板面に平行な断面が正円であり、前記トラック穴の基板面に平行な断面が長円であり、該長円はアライメント穴中心とトラック穴中心とを結ぶ直線と垂直な方向の円幅が前記アライメント穴の直径に等しく、平行な方向の円幅が前記アライメント穴の直径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載のシリコン製ノズル基板を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
6. 請求項５記載の液滴吐出ヘッドを搭載したことを特徴とする液滴吐出装置。
7. 基材に異方性ドライエッチングを行ってそれぞれアライメント穴、トラック穴、及びノズル孔となる凹部を形成する工程と、
   前記基材に酸化膜を形成する工程と、
   前記基材のアライメント穴及びトラック穴となる凹部の内壁および開口部周辺の酸化膜を除去する工程と、
   前記基材のアライメント穴及びトラック穴となる凹部に等方性ドライエッチングを行って、前記凹部の側壁を開口部側に指数曲線形状に拡げる工程と、
   前記基材の凹部を形成した側の面と反対側の面を薄板化して前記凹部を貫通させ、アライメント穴、トラック穴及びノズル孔を形成する工程と、
   を有することを特徴とするシリコン製ノズル基板の製造方法。
8. 前記アライメント穴及びトラック穴の導入部における接線と、基板面の垂線とのなす角度を、異方性ドライエッチングの深さと等方性ドライエッチングの時間とにより制御することを特徴とする請求項７記載のシリコン製ノズル基板の製造方法。

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