JP4259554B2 - 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 - Google Patents
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Description
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するものである。
静電駆動方式の液滴吐出ヘッドにおいては、小型化、低コスト化、高密度化及び吐出特性の安定化が求められており、それを実現するための構造として、例えば、電極基板、キャビティ基板、リザーバ基板及びノズル基板よりなる４層構造の液滴吐出ヘッドがある。その中でも、シリコン基材を用いたリザーバ基板は実例が少なく、かかるリザーバ基板を用いた液滴吐出ヘッドにおいて、プロセスの安定化、歩留まりの向上が望まれている。
電極基板、キャビティ基板、リザーバ基板、ノズル基板の４層を備えた液滴吐出ヘッド及び液滴吐出ヘッドの製造方法について記載されたものがある。シリコン基材よりなるリザーバ基板については、シリコン基材の両側からエッチングを行ってリザーバ基板を製造する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された従来の液滴吐出ヘッドの製造方法は、ドライエッチングでリザーバ（共通液滴室）及びノズル連通孔をエッチングするため、シリコン基材のエッチング面積が大きくなり、エッチング深さのばらつきが大きくなったり、形状崩れが起こり易い。また、シリコン基材の両側からエッチングしてノズル連通孔を貫通させるため、アライメントずれにより連通孔内部に段差ができやすく、液滴吐出の際に飛行曲がりが発生する場合がある。
シリコン基材よりなるリザーバ基板を備えた液滴吐出ヘッドの製造方法について、他に幾つか挙げられるが、レーザを用いない方法については、ノズル連通孔を形成後にリザーバ等のパターニングを行っている。
しかしながら、このような液滴吐出ヘッドの製造方法では、ノズル連通孔に成膜したシリコン酸化膜をエッチングしないようにレジストで保護する必要があるが、ノズル連通孔におけるレジスト保護は困難であり、歩留まりの低下を引き起こす場合がある。また、レーザを用いて連通孔を形成する方法では、加工に時間がかかってしまう。
しかしながら、このような液滴吐出ヘッドの製造方法では、ノズル連通孔に成膜したシリコン酸化膜をエッチングしないようにレジストで保護する必要があるが、ノズル連通孔におけるレジスト保護は困難であり、歩留まりの低下を引き起こす場合がある。また、レーザを用いて連通孔を形成する方法では、加工に時間がかかってしまう。
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、レジストレスでシリコン基材のパターニングを行うことができ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係り、特に、ノズル連通孔の形成後にレジストレスでリザーバ及び電極取り出し口のパターニングを行うことができ、この際、ノズル連通孔部のレジスト保護不良を防止することができ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を提供することを目的とする。
本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、
複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分にシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記シリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去して、前記パターニング部分のシリコン基材を露出させ、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いて液滴吐出ヘッドを製造するものである。
これによって、リザーバ基材のリザーバ及び電極取り出し口となる部分にレジストレスでパターニングが可能となり、この際、ノズル連通孔部のレジスト保護不良を防止することができる。
複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分にシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記シリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去して、前記パターニング部分のシリコン基材を露出させ、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いて液滴吐出ヘッドを製造するものである。
これによって、リザーバ基材のリザーバ及び電極取り出し口となる部分にレジストレスでパターニングが可能となり、この際、ノズル連通孔部のレジスト保護不良を防止することができる。
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドの製造方法は、
複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分に前記シリコン酸化膜の上からシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜をさらに成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分のシリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いて液滴吐出ヘッドを製造するものである。
これによって、リザーバ基材のリザーバ及び電極取り出し口となる部分にレジストレスでパターニングが可能となり、この際、ノズル連通孔部のレジスト保護不良を防止することができる。また、シリコン窒化膜の下地にシリコン酸化膜を成膜したので、シリコン窒化膜をパターニングするときにリザーバ基材の表面荒れを防止することができ、さらに、ノズル連通孔のドライエッチング時にノズル連通孔が貫通したときの冷却ガスのリークを防止することができる。
複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分に前記シリコン酸化膜の上からシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜をさらに成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分のシリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いて液滴吐出ヘッドを製造するものである。
これによって、リザーバ基材のリザーバ及び電極取り出し口となる部分にレジストレスでパターニングが可能となり、この際、ノズル連通孔部のレジスト保護不良を防止することができる。また、シリコン窒化膜の下地にシリコン酸化膜を成膜したので、シリコン窒化膜をパターニングするときにリザーバ基材の表面荒れを防止することができ、さらに、ノズル連通孔のドライエッチング時にノズル連通孔が貫通したときの冷却ガスのリークを防止することができる。
本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分にシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記シリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去して、前記パターニング部分のシリコン基材を露出させ、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いた液滴吐出ヘッドの製造方法を用いて液滴吐出装置を製造するものである。
これによって、シリコン基材のシリコン窒化膜を成膜した部分にレジストレスでパターニングされて加工されたリザーバ基板を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することができる。
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分にシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記シリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去して、前記パターニング部分のシリコン基材を露出させ、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いた液滴吐出ヘッドの製造方法を用いて液滴吐出装置を製造するものである。
これによって、シリコン基材のシリコン窒化膜を成膜した部分にレジストレスでパターニングされて加工されたリザーバ基板を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することができる。
また、本発明に係る液滴吐出装置の製造方法は、
前記シリコン基材表面にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分に前記シリコン酸化膜の上からシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜をさらに成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分のシリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いた液滴吐出ヘッドを製造方法を用いて液滴吐出装置を製造するものである。
これによって、シリコン基材のシリコン窒化膜を成膜した部分にレジストレスでパターニングした表面荒れのないリザーバ基板を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することができる。
前記シリコン基材表面にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分に前記シリコン酸化膜の上からシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜をさらに成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分のシリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成するリザーバ基板の製造方法を用いた液滴吐出ヘッドを製造方法を用いて液滴吐出装置を製造するものである。
これによって、シリコン基材のシリコン窒化膜を成膜した部分にレジストレスでパターニングした表面荒れのないリザーバ基板を有する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することができる。
実施の形態１．
図１は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図である。なお、図１、図２に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面に設け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であり、静電気力により駆動される静電駆動方式である。
ここでは、ノズル孔を有するノズル基板を上面とし、電極基板を下面として説明するが、実際に用いられる場合は、ノズル基板の方が電極基板よりも下面になることが多い。
図１は本発明の実施形態１に係る液滴吐出ヘッドの分解斜視図、図２は図１の液滴吐出ヘッドが組み立てられた状態の縦断面図である。なお、図１、図２に示す液滴吐出ヘッドは、ノズル基板の表面に設け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であり、静電気力により駆動される静電駆動方式である。
ここでは、ノズル孔を有するノズル基板を上面とし、電極基板を下面として説明するが、実際に用いられる場合は、ノズル基板の方が電極基板よりも下面になることが多い。
図１、図２に示すように、液滴吐出ヘッド１は、電極基板２、キャビティ基板３、リザーバ基板４及びノズル基板５の４つの基板によって構成されている。リザーバ基板４の一方の面にはノズル基板５が接合されており、リザーバ基板４の他方の面にはキャビティ基板３が接合されている。また、キャビティ基板３のリザーバ基板４が接合された面と反対側の面には、電極基板２が接合されている。そして、液滴吐出ヘッド１の内部には、個別電極（後述）に駆動信号を供給するドライバＩＣ６０が設けられている。
電極基板２は厚さが例えば約１ｍｍであり、シリコンと線膨張係数が近似するホウ珪酸ガラス等の耐熱硬質ガラスから形成されている。そして、キャビティ基板３に形成される各吐出室（後述）にあわせ、電極室となる複数の凹部（電極溝）２０がエッチングにより深さ例えば約０．２μｍに形成され、一定の間隔でかつ対向して設けられている。この凹部２０内には、それぞれ個別電極２２とこれに連続して形成された端子部２３が、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタリングすることにより各長辺を平行にして形成され、２列の電極列イ、ロを形成し、これらの個別電極２２はキャビティ基板３の振動板（後述）と対向するように配置されている。なお、電極基板２に設けられた凹部２０はその内部に電極（個別電極２２と端子部２３）を設けるので、そのパターン形状は電極部形状よりも少し大きめに作製する。
本実施の形態１では、凹部２０内に設ける電極部の材料として、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）を用い、凹部２０内に例えば０．１μｍの厚さにスパッタリング法を用いて成膜する。したがって、振動板（後述）と電極との間で形成されるギャップＧは、この凹部２０の深さ、電極の厚み及び振動板（ＴＥＯＳ膜）により決まることになる。このギャップＧは、吐出特性に大きく影響する。ここで、電極部の材料はＩＴＯに限定するものではなく、クロム等の金属等を材料に用いてもよいが、本実施の形態１では、ギャップＧ内の観察がしやすいこと、透明であるので放電したかどうかの確認が行い易いこと等の理由でＩＴＯを用いている。また、電極基板２には、リザーバ（後述）と連通する液体供給孔７０ａを設ける。
２列の電極列イ、ロの間には、個別電極２２の長辺方向と直交して、電極室となる凹部２０とほぼ同じ深さのＩＣ実装凹部（実装溝）２１が形成されている。ＩＣ実装凹部２１には、その溝方向に３本の実装リード線２６が、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタすることにより平行に形成されている。
そして、ドライバＩＣ６０は、２つの電極列イ、ロを構成する個別電極２２の端子部２３に接続されてＩＣ実装凹部２１に実装されているため、ドライバＩＣ６０から２つの電極列イ、ロに駆動信号を供給することができ、これによってアクチュエータが制御されるようになっている。なお、液滴吐出ヘッド１では、２個のドライバＩＣ６０が設けられているが、これらのドライバＩＣ６０を１個のＩＣで構成したり、３個以上のＩＣで構成するようにしてもよい。
キャビティ基板３は、厚みが例えば約５０μｍの（１１０）面方位の単結晶シリコンからなり、底壁に振動板３０を有する吐出室３２となる凹部３２ａが形成されている。なお、凹部３２ａは、電極基板２の個別電極２２（電極列イ，ロ）に対応して２列に形成されている。また、キャビティ基板３には、凹部３２ａの間にキャビティ基板３を貫通する第１の穴部３３と、振動板３０に電圧を印加するための共通電極３４が設けられており、共通電極３４はＦＰＣ３５ａと接続している。
吐出室３２となる凹部３２ａの底壁に設けられた振動板３０は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。所望の厚みの振動板３０を形成するために、同じだけの厚みのボロンドープ層を形成する。これはアルカリ性水溶液でシリコンの異方性ウェットエッチングを行った場合、ボロンをドーパントとしたときには高濃度（約５×１０１９ａｔｏｍｓ・ｃｍ-3以上）の領域で極端にエッチングレートが小さくなることを利用した、いわゆるエッチングストップ技術を用いて、振動板３０の厚み、吐出室３２となる凹部３２ａの容積を高精度で形成する。
キャビティ基板３は、その下面（電極基板２と対向する側の面）にプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）によって、０．１μｍのＴＥＯＳ（TetraEthyl Ortho Silicate Tetraethoxysilane：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）からなる絶縁膜３１が形成されている。これは、振動板３０の駆動時における絶縁破壊及び短絡を防止するためである。また、キャビティ基板３には、電極基板２の液体供給孔７０ａに対応してキャビティ基板３を貫通する液体供給孔７０ｂが形成されている。さらに、キャビティ基板３の第１の穴部３３と電極基板２の凹部２０との間には封止材７１が設けてあり、ギャップＧに水分等が混入しないようにしてある。これにより、振動板３０が個別電極２２に貼りつくことを防ぐことができる。
リザーバ基板４は厚みが例えば１８０μｍであり、単結晶シリコンからなり、幅方向の両側にはキャビティ基板３の吐出室３２に例えばインクの如き液体（以下、インクという）を供給するためのリザーバ４０となる凹部４０ａが対向して形成されており、凹部４０ａの底面には、リザーバ４０から各吐出室３２へインクを移送するための供給口４１が設けられている。また、凹部４０ａの底面には、凹部４０ａの底面を貫通する液体供給孔７０ｃが形成されている。このリザーバ基板４に形成された液体供給孔７０ｃと、キャビティ基板３に形成された液体供給孔７０ｂ及び電極基板２に形成された液体供給孔７０ａは、リザーバ基板４、キャビティ基板３及び電極基板２が接合された状態において互いに連通して、外部からリザーバ４０にインクを供給するための液体供給孔７０を形成する。さらに、リザーバ基板４の対向するリザーバ４０の間には、リザーバ基板４を貫通する第２の穴部４２が形成されている。
キャビティ基板３に設けられた第１の穴部３３と、リザーバ基板４に設けられた第２の穴部４２とが連通し、さらに電極基板２に設けられたＩＣ実装凹部２１とによって、電極取り出し口７２が形成されている。そして、この電極取り出し口７２の内部には、ドライバＩＣ６０がＩＣ実装凹部２１に取り付けられた状態で収容されている。
また、リザーバ基板４の凹部４０ａと第２の穴部４２との間には、各々の吐出室３２に連通し、吐出室３２からノズル基板５のノズル孔（後述）にインクを移送するためのノズル連通孔３５が設けられている。
なお、キャビティ基板３の凹部３２ａに対向するリザーバ基板４側の面（リザーバ基板４の底面）には第２の吐出室３９となる第２の凹部３９ｂが設けられ、リザーバ基板４がキャビティ基板３と接合したときにキャビティ基板３の凹部３２ａとともに吐出室３２を構成する。
また、リザーバ基板４の凹部４０ａと第２の穴部４２との間には、各々の吐出室３２に連通し、吐出室３２からノズル基板５のノズル孔（後述）にインクを移送するためのノズル連通孔３５が設けられている。
なお、キャビティ基板３の凹部３２ａに対向するリザーバ基板４側の面（リザーバ基板４の底面）には第２の吐出室３９となる第２の凹部３９ｂが設けられ、リザーバ基板４がキャビティ基板３と接合したときにキャビティ基板３の凹部３２ａとともに吐出室３２を構成する。
ノズル基板５は厚さが例えば約５０μｍであり、シリコン基材からなり、リザーバ基板４のノズル連通孔３５と連通する複数のノズル孔４３が設けられている。なお、ノズル孔４３は大径部と小径部により２段に形成され、液滴を吐出する際の直進性を向上させている。
このようにして構成された液滴吐出ヘッド１は、電極基板２に設けたＩＣ実装凹部２１に取り付けられたドライバＩＣ６０が電極取り出し口７２内に収容されており、この電極取り出し口７２は、ノズル基板５、キャビティ基板３、リザーバ基板４及び電極基板２によって閉塞されている。即ち、ノズル基板５が電極取り出し口７２の上面を、電極基板２が電極取り出し口７２の下面を、キャビティ基板３及びリザーバ基板４が電極取り出し口７２の側面を覆うことにより、電極取り出し口７２が閉塞されるようになっている。
次に、液滴吐出ヘッド１の動作について、図２を用いて説明する。リザーバ４０には、外部から液体供給孔７０を介してインクが供給されており、吐出室３２には、リザーバ４０から供給口４１を介してインクが供給されている。また、ドライバＩＣ６０には、ＦＰＣ３５ａのＩＣ用配線３６及び電極基板２に設けられたリード線２６を介して、液滴吐出装置１の制御部（図示せず）から駆動信号（パルス電圧）が供給される。
例えば、ドライバＩＣ６０は２４ｋＨｚで発信し、電極間に３０Ｖのパルス電圧を印加して電荷供給を行う。個別電極２２に電荷を供給して正に帯電させると、振動板３０は負に帯電し、静電気力により個別電極２２に引き寄せられて撓む。これにより吐出室３２の容積は広がる。そして、個別電極２２への電荷供給を止めると振動板３０は元に戻るが、そのとき、吐出室３２の容積も元に戻るため、その圧力により差分の液滴が吐出し、例えば記録対象となる記録紙に着弾して記録が行われる。なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いて液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。そして、再び個別電極２２にパルス電圧を印加して電荷供給を行い、振動板３０が個別電極２２側に撓むことにより、インクがリザーバ４０から供給口４１を通じて吐出室３２内に補給される。
上記の液滴吐出ヘッド１において、リザーバ４０へのインクの供給は、例えば液体供給孔７０に接続された液体滴供給管（図示せず）により行われる。
また、本実施の形態１では、ＦＰＣ３５ａが、その長手方向が電極列を形成する個別電極２２の短辺方向と平行となるように、ドライバＩＣ６０と接続されている。これにより、複数の電極列イ，ロを有する液滴吐出ヘッド１とＦＰＣ３５ａを、コンパクトに接続することが可能となる。
また、本実施の形態１では、ＦＰＣ３５ａが、その長手方向が電極列を形成する個別電極２２の短辺方向と平行となるように、ドライバＩＣ６０と接続されている。これにより、複数の電極列イ，ロを有する液滴吐出ヘッド１とＦＰＣ３５ａを、コンパクトに接続することが可能となる。
次に、液滴吐出ヘッド１の製造工程を、図３−図１２を用いて説明する。なお、実際には、シリコンウェハから複数個分の液滴吐出ヘッド１の部材を同時形成するが、図３−図１２ではその一部分だけを示している。
まず、シリコン基材よりなるリザーバ基板４の製造工程を、図３−図８を用いて説明する。
（ａ） （１００）を面方位とするシリコン基材（リザーバ基材）４００の両面（以下、ノズル基板５と接続する側の面をＡ面、キャビティ基板３と接続する側の面をＢ面という）を鏡面研磨し、１８０μｍの厚みを有する基材を作製する。次に、図３（ａ）に示すように、酸素雰囲気中、１０００℃の条件で３時間酸化し、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂに、約０．１μｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）４０１ａ，４０１ｂを成膜する。
まず、シリコン基材よりなるリザーバ基板４の製造工程を、図３−図８を用いて説明する。
（ａ） （１００）を面方位とするシリコン基材（リザーバ基材）４００の両面（以下、ノズル基板５と接続する側の面をＡ面、キャビティ基板３と接続する側の面をＢ面という）を鏡面研磨し、１８０μｍの厚みを有する基材を作製する。次に、図３（ａ）に示すように、酸素雰囲気中、１０００℃の条件で３時間酸化し、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂに、約０．１μｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2 膜）４０１ａ，４０１ｂを成膜する。
（ｂ） 図３（ｂ）に示すように、シリコン基材４００の一方の面Ａに、プラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）４０２を成膜する。成膜時の処理温度は５００℃以下、圧力は１．３ｋＰａ以下（１０Ｔｏｒｒ以下）、ガス流量比はＮＨ3／ＳｉＨ4比で１５以上の条件で、０．１μｍ成膜する。
なお、上記の工程では、シリコン窒化膜４０２の成膜は、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜した（工程（ａ））のち、シリコン基材４００の一方の面Ａに、プラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜４０２を成膜して行う（工程（ｂ））が、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂを鏡面研磨したのち、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜せず、シリコン基材４００の一方の面Ａに、プラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜４０２を成膜することもできる。
なお、上記の工程では、シリコン窒化膜４０２の成膜は、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜した（工程（ａ））のち、シリコン基材４００の一方の面Ａに、プラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜４０２を成膜して行う（工程（ｂ））が、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂを鏡面研磨したのち、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜せず、シリコン基材４００の一方の面Ａに、プラズマＣＶＤを用いてシリコン窒化膜４０２を成膜することもできる。
（ｃ） シリコン窒化膜を成膜した面Ａにレジストを塗布し、図３（ｃ）に示すように、リザーバ４０の凹部４０ａとなる部分４００ａ、及び電極取り出し口７２の一部をなす第２の穴部４２となる部分（図示せず）に、レジストパターニングを施す。そして、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置を用いて、圧力２６．６Ｐａ（０．２Ｔｏｒｒ）、ＲＦパワー２００Ｗ、ガス流量３０ｃｃ／ｍｉｎの条件でシリコン窒化膜４０２をエッチングし、レジストを剥離する。
なお、シリコン基材４００にシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜したのち、シリコン窒化膜４０２を成膜し、シリコン窒化膜４０２にレジストパターニングを施す場合は、シリコン窒化膜４０２下地のシリコン酸化膜４０１ａがマスクとなり、シリコン基材４００の表面がエッチングガスによって荒れることがない。
なお、シリコン基材４００にシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜したのち、シリコン窒化膜４０２を成膜し、シリコン窒化膜４０２にレジストパターニングを施す場合は、シリコン窒化膜４０２下地のシリコン酸化膜４０１ａがマスクとなり、シリコン基材４００の表面がエッチングガスによって荒れることがない。
（ｄ） 酸素及び水蒸気雰囲気中、１０７５℃の条件で４時間酸化し、図３（ｄ）に示すように、シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂに、約１．２μｍのシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成長させる。シリコン窒化膜４０２が成膜されている部分には、シリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂは成長しない。
（ｅ） シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにレジストを塗布し、ノズル連通穴３５となる部分３５０のレジストパターニングを片側面Ｂに施し、ふっ酸水溶液でエッチングして、図４（ｅ）に示すように、シリコン酸化膜４０１ｂをパターニングする。そしてレジストを剥離する。
（ｆ） シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにレジストを塗布し、リザーバ４０と吐出室３２を連通するための供給口４１となる部分４１０、キャビティ基板３側からインクを供給するための液体供給穴７０ｃとなる部分７００ｃ、及び電極取り出し口７２の一部である第２の穴部４２となる部分（図示せず）のレジストパターニングを、ノズル連通穴３５となる部分３５０と同じ側の面Ｂに施し、ふっ酸水溶液で約０．８μｍエッチングして、図４（ｆ）に示すように、シリコン酸化膜が約０．４μｍ残るようにパターニングする。そしてレジストを剥離する。
（ｇ） シリコン基材４００の両面Ａ，Ｂにレジストを塗布し、第２の吐出室３９ｂとなる第２の凹部３９０ｂとなる部分３９１ｂのレジストパターニングを、ノズル連通穴３５となる部分３５０と同じ面Ｂに施し、ふっ酸水溶液で約０．５μｍエッチングして、図４（ｇ）に示すように、シリコン酸化膜４０１ｂが約０．７μｍ残るようにパターニングする。そしてレジストを剥離する。
（ｈ） ＩＣＰドライエッチング装置（後述）を用いて、図４（ｈ）に示すように、ノズル連通穴３５となる部分３５０を深さが約１５０μｍになるまでエッチングする。エッチング条件は、エッチングプロセスが、ＳＦ6 流量４００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（４００ｓｃｃｍ）、エッチング時間３．５秒、チャンバー圧力８Ｐａ、コイルパワー２２００Ｗ、プラテンパワー５５Ｗ、プラテン温度２０℃で、デポジションプロセスがＣ4 Ｆ8 流量２００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（２００ｓｃｃｍ）、エッチング時間２．５秒、チャンバー圧力２．７Ｐａ、コイルパワー１８００Ｗ、プラテン温度２０℃である。エッチングプロセスとデポジションプロセスを組み合わせて１サイクルとし、約３８０サイクル行う。
（ｉ） パターニングを施した面Ｂと反対側の面Ａにレジストを塗布する。ふっ酸水溶液にシリコン基材４００を浸し、図５（ｉ）に示すように、供給口４１となる部分４１０等に残っているシリコン酸化膜４０１ｂをエッチングする。そしてレジストを剥離する。
（ｊ） ＩＣＰドライエッチング装置を用いて、図５（ｊ）に示すように、供給口４１となる部分４１０を深さが約２０μｍ（ノズル連通穴３５となる部分３５０は深さ約１７０μｍ）になるまでエッチングする。エッチング条件は、エッチングプロセスがＳＦ6 流量４００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（４００ｓｃｃｍ）、エッチング時間３．５秒、チャンバー圧力８Ｐａ、コイルパワー２２００Ｗ、プラテンパワー５５Ｗ、プラテン温度２０℃で、デポジションプロセスがＣ4 Ｆ8 流量２００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（２００ｓｃｃｍ）、エッチング時間２．５秒、チャンバー圧力２．７Ｐａ、コイルパワー１８００Ｗ、プラテン温度２０℃である。エッチングプロセスとデポジションプロセスを組み合わせて１サイクルとし、約５０サイクル行う。
（ｋ） パターニングを施した面Ｂと反対側の面Ａにレジストを塗布する。ふっ酸水溶液にシリコン基材４００を浸し、図５（ｋ）に示すように、第２吐出室３９ｂの第２の凹部３９０ｂとなる部分３９１ｂに残っているシリコン酸化膜４０１ｂをエッチングする。そしてレジストを剥離する。
（ｌ） ＩＣＰドライエッチング装置を用いて、図５（ｌ）に示すように、第２吐出室３９ｂとなる第２の凹部３９０ｂとなる部分３９１ｂの深さが約１０μｍ（ノズル連通穴３５となる部分３５０は深さ約１８０μｍ、供給口４１となる部分４１０等は深さ約３０μｍ）になるまでエッチングする。エッチング条件は、エッチングプロセスがＳＦ6 流量４００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（４００ｓｃｃｍ）、エッチング時間３．５秒、チャンバー圧力８Ｐａ、コイルパワー２２００Ｗ、プラテンパワー５５Ｗ、プラテン温度２０℃で、デポジションプロセスがＣ4 Ｆ8 流量２００ｃｍ3 ／ｍｉｎ（２００ｓｃｃｍ）、エッチング時間２．５秒、チャンバー圧力２．７Ｐａ、コイルパワー１８００Ｗ、プラテン温度２０℃である。エッチングプロセスとデポジションプロセスを組み合わせて１サイクルとし、約２５サイクル行う。このとき、ノズル連通穴３５となる部分３５０はシリコン基材４００を貫通するが、エッチング面の底（Ａ面）にシリコン酸化膜４０１ａが残っているため、このシリコン酸化膜４０１ａによってエッチング装置の冷却ガスがリークするのを防ぐことができる。
（ｍ） ふっ酸水溶液にシリコン基材４００を浸し、図６（ｍ）に示すように、シリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂをエッチングする。
（ｎ） 酸素及び水蒸気雰囲気中、１０７５℃の条件で８時間酸化することで、図６（ｎ）に示すように、シリコン基材４００の表面に約１．７μｍのシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを成膜する。このとき、図３（ｄ）で示した工程と同様、シリコン窒化膜４０２が成膜されている部分はシリコン酸化膜４０１ａは成長しない。
（ｏ） シリコン基材４００をふっ酸水溶液に浸し、シリコン窒化膜４０２の表面にわずかに成膜したシリコン酸化膜を除去した後（図示せず）、熱リン酸水溶液（温度１８０℃）に浸し、図６（ｏ）に示すように、リザーバ４０となる部分４００ａ及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２となる部分（図示せず）のシリコン窒化膜４０２等を除去する。
（ｐ） シリコン基材４００をふっ酸水溶液に浸し、図６（ｐ）に示すように、リザーバ４０の凹部４０ａとなる部分４００ａ（図５（ｐ））及び電極取り出し口７２の一部である第２の穴部４２となる部分（図示せず）のシリコン酸化膜４０１ａをシリコン表面が見えるまでエッチングする。
（ｑ） シリコン基材４００を２５ｗ％の水酸化カリウム水溶液に浸し、リザーバ４０の凹部４０ａとなる部分４００ａ（図７（ｑ））、及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２となる部分（図示せず）をエッチングする。リザーバ４０の凹部４０ａとなる部分４００ａ、及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２となる部分では、図７（ｑ）に示すように、エッチングした底部に反対側の面Ｂのシリコン酸化膜４０１ｂが出てくるまでエッチングを行う。
（ｒ） シリコン基材４００をふっ酸水溶液に浸し、図７（ｒ）に示すように、全面のシリコン酸化膜４０１ａ，４０１ｂを剥離する。
上記の製造工程（ａ）〜（ｒ）を経て、図７（ｒ）に示すように、リザーバ基板４を製造する。
上記の製造工程（ａ）〜（ｒ）を経て、図７（ｒ）に示すように、リザーバ基板４を製造する。
上記の製造工程において、リザーバ４０の凹部４０ａとなる部分４００ａ及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２となる部分をエッチングして、リザーバ４０の凹部４０ａ及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２を形成するが、かかるエッチング工程はノズル連通穴３５が貫通（図５（ｌ））した後に行われる。ノズル連通穴３５の貫通は、ノズル連通穴３５となる部分３５０等より、ＩＣＰドライエッチング装置を用いて行う。
図８はドライエッチング装置の説明図である。図８において、ドライエッチング装置５０のチャンバ５１内には、チャック機構を有し、シリコン基材４００を固定して載置する支持台となり、また電力供給手段５８からの電力供給を受けて電極ともなるカソード５２が設けられている。また、カソード５２の対向位置には、対向電極となるアノード５３が設けられている。そして、供給管５４からチャンバ５１内にエッチングを行うためのプロセスガスが供給され、ポンプ（図示せず）によって排気管５５から排気され、これによりチャンバ５１内を所定の圧力に保持するようにしてある。
ここで、カソード５２は凹部５６を有しており、ガス供給手段５７から送られるヘリウム等の基材冷却用ガスを凹部５６に満たし、シリコン基材４００が加熱し過ぎるのを防ぐ。シリコン基材４００が加熱し過ぎると、エッチング速度、シリコン基材４００の酸化進行の変性に影響することがある。また、レジスト等でマスクを形成している場合には、そのレジストが焦げることもある。そのため、基材冷却用ガスによってシリコン基材４００の温度を保持する。このとき、シリコン基材４００がいわゆる蓋となって、基材冷却用ガスがチャンバ５１内に漏れることがない。
シリコン基材４００をドライエッチングするには、図８に示すドライエッチング装置５０のチャンバ５１内に、シリコン基材４００を入れる。このとき、シリコン基材４００は、ノズル基板５との接合面Ａ側とカソード５２とが向き合っている。この状態で、ノズル連通孔３５になる部分３５０等に対して、Ｂ面側から、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）放電等を利用したドライエッチングを行い、所定の深さの孔を開ける。ここで、シリコン基材４００をエッチングできるのであれば、ドライエッチングの種類、プロセスガスの種類（例えば六フッ化硫黄（ＳＦ6 ））は特に限定しない。
次に、上記のようにして製造したリザーバ基板４を用いて、液滴吐出ヘッド１を製造する工程を説明する。図９−図１２は、液滴吐出ヘッド１の製造工程を示す説明図である。
なお、実際には、シリコンウェハから複数個分の液滴吐出ヘッド１の部材を同時形成するが、図９−図１２ではその一部分だけを示している。
なお、実際には、シリコンウェハから複数個分の液滴吐出ヘッド１の部材を同時形成するが、図９−図１２ではその一部分だけを示している。
（ａ） 電極基板２を製造するには、図９（ａ）に示すように、約１ｍｍのガラス基材２００に、電極部の形状パターンに合わせて０．２μｍの深さの電極溝となる凹部２０を形成する。凹部２０を形成した後、スパッタリング法を用いて０．１μｍの厚みの電極部２２を形成する。最後に、液体供給孔７０ａを、サンドブラスト法または切削加工により形成する。
（ｂ） （１１０）を面方位とする酸素濃度の低いシリコン基材の片面を鏡面研磨した、２２０μｍの厚さのキャビティ基材３００を作製する。キャビティ基材３００の鏡面側には、振動板厚みと同等の高濃度ボロンドープ層が形成されている（図示せず）。また、ボロンドープ層の表面には、ＴＥＯＳ絶縁膜を０．１μｍ成膜する（図示せず）。
次に、キャビティ基材３００と、パターン形成済みの電極基板２を３６０℃に加熱した後、図１０（ｂ）に示すように、電極基板２に負極を接続し、キャビティ基材３００に正極を接続し、８００Ｖの電圧を印加して陽極接合する。
次に、キャビティ基材３００と、パターン形成済みの電極基板２を３６０℃に加熱した後、図１０（ｂ）に示すように、電極基板２に負極を接続し、キャビティ基材３００に正極を接続し、８００Ｖの電圧を印加して陽極接合する。
（ｃ） 陽極接合後、キャビティ基材３００の表面を、キャビティ基材３００の厚みが約６０μｍになるまで研削加工する。その後、加工変質層を除去するために、３２ｗ％の濃度の水酸化カリウム溶液で、キャビティ基材３００を約１０μｍエッチングする。これにより、図１０（ｃ）に示すように、キャビティ基材３００の厚みは約５０μｍとなる。
（ｄ） 接合済みのキャビティ基材３００を水酸化カリウム水溶液を用いてエッチングし、吐出室３２となる凹部３２ａを形成する。シリコンのエッチング工程では、ボロンドープ層でのエッチングレート低下によるエッチングストップをさせる。これにより、振動板３０の面荒れを抑制し、厚み精度を高くすることができ、液滴ヘッド１の吐出性能を安定化することができる。電極取り出し口７２の第１の穴部３３等の貫通穴部には、シリコン薄膜が残る。これを除去するために、シリコンマスクをキャビティ基材３００の表面に取り付け、ＲＩＥドライエッチングを行い、貫通穴部のみにプラズマを当て、図１０（ｄ）に示すように開口して、キャビティ基板３を作製する。
（ｅ） 図１０（ｄ）に示す接合済みの基材を乾燥し、ギャップＧ内部の水分を除去した後、エポキシ樹脂を封止用の貫通穴部３８に流し込み、図１０（ｅ）に示すように、ギャップＧをエポキシ樹脂による封止材７１によって封止する。これによって、ギャップＧは密閉状態になる。
（ｆ） 図３−図７の製造工程により製造したリザーバ基板４を、図１１（ｆ）に示すように、エポキシ系の接着剤によりキャビティ基板３に接着する。
（ｇ） 図１１（ｇ）に示すように、電極基板２の端子部２３にドライバＩＣ６０を実装する。
（ｈ） 図１２（ｈ）に示すように、ノズル基板５をエポキシ系の接着剤によりリザーバ基板４に接着する。次に、ダイシングを行い、個々のヘッドに切断する。
本発明にかかる液滴吐出ヘッド１は、キャビティ基材３００と電極基板２とを接合した後に、キャビティ基材３００に吐出室３２となる凹部３２ａ等の各部位を形成するようにしたので、取り扱いが容易となり、基材の割れを低減することができ、かつ基材の大径化が可能となる。大径化が可能となれば、一枚の基材から多くの液滴吐出ヘッド１を取出すことができるため、生産性を向上させることができる。また、キャビティ基板３より厚いリザーバ基板４をキャビティ基板３に積層するため、リザーバ４０の流路抵抗を小さくし、吐出能力の向上並びにヘッドの小型化が可能となる。
また、液滴吐出ヘッド１のリザーバ基板４の製造に際しては、リザーバ基材４００のリザーバ４０の凹部４０ａのパターニング部分及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２のパターニング部分にシリコン窒化膜４０２を成膜し、シリコンエッチングのマスクとなるシリコン酸化膜４０１ａを成膜し、シリコン窒化膜４０２を除去して、リザーバ４０の凹部４０ａ及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２のパターニングを行う。かかる製造方法を用いることにより、ノズル連通穴３５の形成後に、レジストレスで、リザーバ４０の凹部４０ａ及び電極取り出し口７２の第２の穴部４２のパターニングが可能となり、ノズル連通穴３５部分のレジスト保護不良を防止することができる。
さらに、液滴吐出ヘッド１のリザーバ基板４の製造に際しては、シリコン窒化膜４０２の下地にあらかじめ薄膜であるシリコン酸化膜４０１ａを成膜しておくことができる。これにより、シリコン窒化膜４０２をパターニングするときにリザーバ基材４００の表面荒れ防止することができ、また、ノズル連通穴３５のドライエッチング時にノズル連通穴３５が貫通したときの冷却ガスのリークを防止することができる。
さらに、液滴吐出ヘッド１のリザーバ基板４の製造に際しては、シリコン窒化膜４０２の下地にあらかじめ薄膜であるシリコン酸化膜４０１ａを成膜しておくことができる。これにより、シリコン窒化膜４０２をパターニングするときにリザーバ基材４００の表面荒れ防止することができ、また、ノズル連通穴３５のドライエッチング時にノズル連通穴３５が貫通したときの冷却ガスのリークを防止することができる。
実施の形態２．
図１３は実施の形態１で製造した液滴吐出ヘッド１を用いた液滴吐出装置の斜視図である。また、図１４は図１３の液滴吐出装置の主要な構成手段を示す斜視図である。図１３の液滴吐出装置１００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し、いわゆるシリアル型の装置である。
図１４において、液滴吐出装置１００の主要な構成手段は、被印刷物であるプリント紙６１０が支持されるドラム６０１と、プリント紙６１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１とで主に構成される。また、液滴吐出ヘッド１にインクを供給するためのインク供給手段（図示せず）がある。プリント紙６１０は、ドラム６０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ６０３により、ドラム６０１に圧着して保持される。そして、送りネジ６０４がドラム６０１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１が保持されている。送りネジ６０４が回転することによって、液滴吐出ヘッド１がドラム６０１の軸方向に移動するようになっている。
図１３は実施の形態１で製造した液滴吐出ヘッド１を用いた液滴吐出装置の斜視図である。また、図１４は図１３の液滴吐出装置の主要な構成手段を示す斜視図である。図１３の液滴吐出装置１００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し、いわゆるシリアル型の装置である。
図１４において、液滴吐出装置１００の主要な構成手段は、被印刷物であるプリント紙６１０が支持されるドラム６０１と、プリント紙６１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１とで主に構成される。また、液滴吐出ヘッド１にインクを供給するためのインク供給手段（図示せず）がある。プリント紙６１０は、ドラム６０１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ６０３により、ドラム６０１に圧着して保持される。そして、送りネジ６０４がドラム６０１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１が保持されている。送りネジ６０４が回転することによって、液滴吐出ヘッド１がドラム６０１の軸方向に移動するようになっている。
一方、ドラム６０１は、ベルト６０５等を介してモータ６０６により回転駆動される。また、プリント制御手段６０７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ６０４、モータ６０６を駆動させ、また、発振駆動回路（図示せず）を駆動させて振動板３０を振動させ、制御をしながらプリント紙６１０に印刷を行わせる。
ここでは、液体をインクとしてプリント紙６１０に吐出するようにしているが、液滴吐出ヘッド１から吐出する液体はインクに限定されない。例えば、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、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、基板上に電気配線する用途においては、例えば導電性金属を含む液体を、それぞれの装置において設けられた液滴吐出ヘッドから吐出させるようにしてもよい。また、液滴吐出ヘッド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）、他の核酸（例えば、Ribo Nucleic Acid：リボ核酸、Peptide Nucleic Acids：ペプチド核酸等）タンパク質等の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。
１ 液滴吐出ヘッド、２ 電極基板、３ キャビティ基板、４ リザーバ基板、５ ノズル基板、２１ ＩＣ実装凹部、２２ 個別電極、３０ 振動板、３２ 吐出室、３３ 第１の穴部、３５ ノズル連通孔、４０ リザーバ、４０ａ リザーバとなる凹部、４１ 供給口、４２ 第２の穴部、４３ ノズル孔、７２ 電極取り出し口、３５０ ノズル連通穴となる部分、 ４００ シリコン基材（リザーバ基材）、 ４００ａ リザーバの凹部となる部分、４０１ａ，４０１ｂ シリコン酸化膜、４０２ シリコン窒化膜。
Claims (4)
- 複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分にシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記シリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去して、前記パターニング部分のシリコン基材を露出させ、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 請求項１記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用した液滴吐出装置の製造方法。
- 複数のノズル孔を有するノズル基板と、室内に圧力を発生させて前記ノズル孔より液滴を吐出する複数の独立した吐出室を有するキャビティ基板と、前記各吐出室とノズル孔とを連通するノズル連通孔を有するとともに前記吐出室に対して共通に連通するリザーバを有するリザーバ基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドの製造方法であって、
前記リザーバ基板がシリコン基材からなり、
前記シリコン基材表面にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン基材表面のリザーバ及び電極取出口となるパターニング部分に前記シリコン酸化膜の上からシリコン窒化膜を成膜したのち、前記シリコン基材表面の前記パターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜をさらに成膜し、
前記シリコン窒化膜を成膜した面と反対側の面より前記シリコン基材をエッチングして前記ノズル連通孔を形成し、
前記ノズル連通孔を形成したあと、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分のシリコン酸化膜を除去し、次いで、前記リザーバ及び電極取出口となるパターニング部分以外の部分にシリコン酸化膜を成膜し、
前記シリコン酸化膜を成膜したのち、前記シリコン窒化膜を除去し、前記シリコン基材をエッチングして前記リザーバ及び電極取り出し口を形成することを特徴とする液滴吐出ヘッドの製造方法。 - 請求項３記載の液滴吐出ヘッドの製造方法を適用した液滴吐出装置の製造方法。
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