インクジェットヘッドおよびその製造方法
【課題】簡素な製造工程により、安価な基板と製造装置により、高い寸法精度のインクジェットヘッドを安価に提供する。
【解決手段】以下の製造工程によりインクジェットヘッドを製造する。（１―１）は基板１０１を示す。（１―２）で、基板１０１に孔１０２を形成する。（１−３）で、孔１０２にダミー材１０３を充填する。（１−４）で基板上に下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を成膜する。（１０５）で、下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を所定のパターンの圧電素子１０７を孔１０２に対応する位置に形成する。（１−６）でダミー材１０３を除去する。
【解決手段】以下の製造工程によりインクジェットヘッドを製造する。（１―１）は基板１０１を示す。（１―２）で、基板１０１に孔１０２を形成する。（１−３）で、孔１０２にダミー材１０３を充填する。（１−４）で基板上に下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を成膜する。（１０５）で、下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を所定のパターンの圧電素子１０７を孔１０２に対応する位置に形成する。（１−６）でダミー材１０３を除去する。
【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に関する。更に詳しくは、インク液滴を電気信号により制御して形成し、選択的に記録媒体に付着させるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プリンタはパソコンの普及と歩調を合わせて急激に普及している。なかでもインクジェットプリンタは高速印字、低騒音、高印字品位、カラー印刷の対応が良好であり、かつ安価に市場に提供できる等の利点により、他の印字方式を抑えて、急速に発展している。
【０００３】ここで図3をもとにインクジェットヘッドの構造を説明する。図3に於いて、３０１はノズル、３０２はノズルプレート、３０３は壁、３０４はキャビテイ、３０５は振動板、３０７は圧電素子、３０９はリザーバを示す。３１０は供給口、３１１はインクタンク口を示す。第４図はインクジェットヘッドの部分斜視図である。複数のキャビテイ３０４が平行に一定間隔をもって配列している。キャビテイ３０４の一面には、圧電素子３０７が配接された振動板３０５が形成されている。圧電素子３０７は図示されていない信号回路より電気信号が送られ、変形する。キャビテイ３０４は壁３０３をを介して両面に振動板３０５とノズルプレート３０２が形成されている。ノズルプレート３０２にはそれぞれのキャビテイ３０４に対応するノズル３０１が形成されている。個々のキャビテイ３０４の配列方向と垂直の位置にリザーバ３０９が形成されている。キャビテイ３０４とリザーバ３０９は細長いスリット状の供給口３１０により接続される。リザーバ３０９は、リザーバ３０９上にある図示されていないインクタンクとインクタンク口３１１により接続されている。
【０００４】次にインク滴の吐出動作を第５図をもとに説明する。図４は図3の点線部Ａ−Ｂでの断面図である。図４に於いて、４０１はノズル、４０２はノズルプレート、４０３は壁、４０４はキャビテイ、４０５は振動板、４０７は圧電素子、４０９はリザーバ、４１０は供給口、４２１インク滴、４２２はインクの流れ、４３１は変形後の振動板、４３２は変形後の圧電素子を示す。圧電素子４０７は、図示されていない信号回路より電気信号が送られると、収縮する。それにより変形後の圧電素子４３２、変形後の振動板４３１の形状に変形する。するとキャビテイ４０４に体積が減少し圧力が発生する。するとキャビテイ４０４内に満たされたインクはノズルプレート４０２に設けられたノズル４０１と供給口４１０へ移動しようとする。供給口４１０側にはリザーバ４０９があり、インクに満たされている。そのためノズル４０１側により移動していく。結果として、ノズル４０１から、インク滴４２１となって吐出する。この際のインクの流れは、図４のインクの流れ４２２の矢印に示すようなものとなる。また図示されないインクタンクはリザーバ４０９の上に位置する。インク滴が吐出した後にインクタンクよりインクがリザーバに補充される。
【０００５】次にインクジェットヘッドの従来技術の製造方法の一例を図５をもとに説明する。図５で工程は（５−１）、（５−２）、（５−３）、（５−４）、（５−５）の順に進む。図５に於いて５０１は基板、５０２は下電極、５０３は圧電材料、５０４は上電極、５０５圧電素子、５０６はキャビテイ、５０７はノズルプレート、５０８はノズルを示す。（５−１）基板５０１を示す。基板５０１はシリコンを用いる。（５−２）基板５０１上に下電極５０２を成膜し、この上に圧電材料５０３を成膜する。さらにその上に上電極５０４を成膜すえる。（５−３）これらをフォトリソエッチング法等により所望のパターンの圧電素子５０５を作成する。（５−４）基板５０１の圧電素子５０５の反対面に圧電素子５０５の位置に対応するようにキャビテイ５０６を作成する。これはフォトリソエッチング法によりおこなわれる。（５−５）ノズル５０８が形成されたノズルプレート５０７を、基板５０１のキャビテイ５０６面に張り合わせる。さらにこの後に図示していないインクタンク、駆動回路等の部品を組み立てインクジェトヘッドを作製する。
【０００６】（５−４）の基板の圧電素子の反対面側にフォトリソ法によるキャビテイを形成する工程を図６をもとに詳しく説明する。図６の工程は（６−１）、（６−２）、（６−３）、（６−４）、（６−５）の順に進む。図６に於いて６０１は基板、６０２は圧電素子、６０３は上電極、６０４圧電材料、６０５は下電極、６０６はレジスト膜、６０７はレジストパターン、６０８はキャビテイを示す。（６−１）は図５の（５−２）の圧電素子６０２を形成された基板６０１である。（６−２）基板６０１の圧電素子６０２の反対面レジスト膜６０６を形成する。（６−３）レジスト膜６０６に所定のレジストパターン６０７を形成する。レジストはこの後のエッチング工程に保つものであればよく、ネガ及びポジのいずれのレジストを使用できる。レジストパターン６０７の形成は、レジスト膜６０６に所定のパターンが形成されたマスクごしに、露光機により露光し、現像して形成する。この際に重要なことは圧電素子６０２とレジストパターン６０７の位置ズレをいかに少なくするかである。それゆえ露光機は通常の片面露光機でなく、一度に基板の表面のパターンにあわせて裏面を露光できる両面露光機を用いる。圧電素子６０２のパターンに合せて、マスクの位置を調整する。（６−４）基板６０１をエッチングする。エッチングは強アルカリによるウエットエッチングあるいは、反応性ガスを用いるドライエッチングによる。エッチングは圧電素子６０２の下電極６０６面まで行なう。次に（６−５）で残ったレジストパターン６０７を酸素によるアッシング等の方法で除去する。これによりキャビテイ６０８を形成する
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従来技術には幾つかの課題がある。以下にこれらを述べる。
【０００８】まず第一の課題として基板として用いるシリコン基板自体が高価なことである。シリコン基板自体はもともと半導体を形成する為に開発がなされたものである。したがって複雑な工程をへて、高い工程管理をなされ、製造される。その為、高価である。従来技術ではこのシリコン基板をキャビテイを形成するという構造物の材料として扱っていた。この理由は、シリコンが他の材料よりも容易にエッチングできる。
【０００９】また（６−３）の振動板ののパターンの位置にあわせてキャビテイを形成することによる課題がある。第二の課題として圧電素子のパターンとキャビテイのパターンの位置ズレがおきやすい。これは両面露光機で露光する際にキャビテイのマスクを基板の反対面にある、直接見ることのできない圧電素子のパターンに合わせることに起因する。この作業はミラー等の光学系を用いておこなわれるが、直接見ることのできる面のパターンに合せるよりも、位置ズレは大きくなってしまう。位置ズレが大きくなるとインクジェットヘッドの吐出特性が当然のごとくばらつく。また高密度化を追求すると圧電素子、キャビテイとも微小化する。位置ズレがあると自ずから高密度化もこれに制約されてしまう。さらに第三の課題として製造コストが高価になる。両面露光機は通常の片面露光機に対してはるかに高価である。さらにこの作業自体が複雑な為、かなりの時間を要してしまう。
【００１０】また（６−４）の基板のエッチングにも課題がある。第四の課題としてエッチングレートのばらつきがある。これはエッチングレートのばらつきが基板内で大きいと。あるものは圧電素子までエッチングし、またあるものはシリコンが残ってしまう。シリコン基板が残っていると、図４の振動板が厚くなり、電気信号を加えても変形量が小さくなり、吐出特性が劣化する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェットヘッドの製造方法は（工程１）基板に孔を形成する工程、（工程２）孔にダミ−材を充填する工程、（工程３）基板に圧力素子を形成する工程、（工程４）孔に充填されたダミー材を除去する工程からなることを特徴とする。また前記（工程４）のダミー材を溶媒に溶解することにより除去することを特徴とする。また前記（工程４）のダミー材を熱融解することにより除去することを特徴とするまた前記（工程４）のダミー材を酸素により分解することにより除去することを特徴。本発明のインクジェットヘッドは前述の製造方法により製造されることを特徴とする。本発明のインクジェットプリンタは前述のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に図１を用いて本発明の請求項1および請求項５記載の発明をを説明する。図１は上から下の順で製造の工程を示す。図１に於いて１０１は基板、１０２は孔、１０３はダミー材、１０４下電極、１０５は圧電材料、１０６は上電極、１０７は圧電素子、１０８はキャビテイを示す。（１―１）は基板１０１を示す。基板１０１は特に限定されるものではなく、金属、セラミックス、プラスチック等を用いることができる。（１―２）で、基板１０１に孔１０２を形成する。孔１０２の形成方法は特に限定されるものではなく機械加工、エッチング、レーザ加工等の方法を使用できる。また孔１０２のついた基板を成型法により形成することもできる。プラスチックの射出成形、ロストワックスによる金属成型等の方法で可能である。これらの成型法は精密な型さえできれば、もっとも量産性に富んだ方法であるといえる。（１−３）で、孔１０２にダミー材１０３を充填する。ダミー材１０３は後で容易に除去できるものであり、かつ後の成膜工程で安定であるものである。（１−４）で基板上に下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を成膜する。（１０５）で、下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を所定のパターンの圧電素子１０７を孔１０２に対応する位置に形成する。（１−６）でダミー材１０３を除去する。この後に図示しないが、ノズルプレート等の部品を組み立て、インクジェットヘッドを製造する。
【００１３】次にこのインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタの一例を図２を用い、本発明の請求項６記載の本発明を説明する。図２はインクジェットプリンタの部分断面を含む斜視図である。図２において、２０１は筐体、２０２はプラテン、２０３はガイドロール２０３、２０４はインクジェットヘッド、２０５は紙、２０６は紙を示す。インクジェットプリンタは筐体２０１にプラテン２０２、ガイドロール２０３、ガイドロール２０３に接続するインクジェットヘッド２０４、その他の部品から構成される。紙２０５は矢印１の方向にプリンタに供給される。プラテン２０２により、ガイドロール２０３の下に搬送され、紙２０６に位置する。ガイドロール２０３にはインクジェットヘッド２０４が接続される。インクジェットヘッド２０４はガイドロール２０３を矢印３の方向に移動できる。インクジェットヘッド２０４はパソコンからの信号により任意の位置に移動し、インクを吐出する。紙２０６はプラテン２０２により矢印２の方向に搬送され、これらの動きにより紙２０６に印字される。
【００１４】
【実施例】以下に具体的実施例をあげ、詳しく説明する。
【００１５】まず請求項２記載の本発明を説明する。
【００１６】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００１７】（２）次にこの孔にポリエステル樹脂を溶融し、ダミー材を充填する。
【００１８】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００１９】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００２０】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００２１】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００２２】（７）次にダミー材の高分子樹脂を除去した。これは高分子樹脂を溶解する溶剤（例えばキシレン等の芳香族溶剤）をダミー材に吹きつけ、除去した。
【００２３】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した。
【００２４】次に請求項３記載の本発明を説明する。
【００２５】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００２６】（２）次にこの孔に融点１００℃の飽和炭化水素を溶融し、ダミー材を充填する。
【００２７】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００２８】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００２９】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３０】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００３１】（７）次にダミー材の飽和炭化水素を除去した。これは１２０℃の加熱をすることにより融解し、除去した。
【００３２】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した（９）このインクジェットヘッドの吐出特性を測定したところ、５ｍ／秒のインク滴の吐出速度で安定に吐出した。
【００３３】次に請求項４記載の本発明を説明する。
【００３４】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００３５】（２）次にこの孔に融点１００℃の飽和炭化水素を溶融し、ダミー材を充填する。
【００３６】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３７】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００３８】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３９】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００４０】（７）次にダミー材の飽和炭化水素を除去した。これは酸素プラズマをダミー材吹きつけることにより、飽和炭化水素が分解し、水及び二酸化炭素が生成され、除去した。
【００４１】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した。
【００４２】（９）このインクジェットヘッドの吐出特性を測定したところ、５ｍ／秒のインク滴の吐出速度で安定に吐出した。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェットヘッドの発明方法によれば、簡単な工程で製造でき、かつ高価な製造装置を使用せず、また寸法精度管理も容易に行なえるので安価で吐出特性の安定したインクジェットヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一実施例を示す工程図。
【図２】請求項６記載の本発明のインクジェットプリンタの一例を示す工程図。
【図３】インクジェットヘッドの一例を示す斜視図。
【図４】インクジェットヘッドの吐出動作を説明する断面図。
【図５】従来のインクジェットヘッドの製造方法を示す工程図。
【図６】図５の（５−３）の工程を詳細に説明する工程図。
【符号の説明】
１０１．基板
１０２．孔
１０３．ダミー材
１０４．下電極
１０５．圧電材料
１０６．上電極
１０７．圧電素子
１０８．キャビテイ
２０１．筐体
２０２．プラテン
２０３．ガイドロール
２０４．インクジェットヘッド
２０５．紙
２０６．紙
３０１．ノズル
３０２．ノズルプレート
３０３．壁
３０４．キャビテイ
３０５．振動板
３０７．圧電素子
３０９．リザーバ
３１０．供給口
３１１．インクタンク口
４０１．ノズル
４０２．ノズルプレート
４０３．壁
４０４．キャビテイ
４０５．振動板
４０７．圧電素子
４０９．リザーバ
４１０．供給口
４２１．インク滴
４２２．インクの流れ
４３１．変形後の振動板
４３２．変形後の圧電素子
５０１．基板
５０２．下電極
５０３．圧電材料
５０４．上電極
５０５．圧電素子
５０６．キャビテイ
５０７．ノズルプレート
５０８．ノズル
６０１．基板
６０２．圧電素子
６０３．上電極
６０４．圧電材料
６０５．下電極
６０６．レジスト膜
６０７．レジストパターン
６０８．キャビテイ
【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に関する。更に詳しくは、インク液滴を電気信号により制御して形成し、選択的に記録媒体に付着させるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プリンタはパソコンの普及と歩調を合わせて急激に普及している。なかでもインクジェットプリンタは高速印字、低騒音、高印字品位、カラー印刷の対応が良好であり、かつ安価に市場に提供できる等の利点により、他の印字方式を抑えて、急速に発展している。
【０００３】ここで図3をもとにインクジェットヘッドの構造を説明する。図3に於いて、３０１はノズル、３０２はノズルプレート、３０３は壁、３０４はキャビテイ、３０５は振動板、３０７は圧電素子、３０９はリザーバを示す。３１０は供給口、３１１はインクタンク口を示す。第４図はインクジェットヘッドの部分斜視図である。複数のキャビテイ３０４が平行に一定間隔をもって配列している。キャビテイ３０４の一面には、圧電素子３０７が配接された振動板３０５が形成されている。圧電素子３０７は図示されていない信号回路より電気信号が送られ、変形する。キャビテイ３０４は壁３０３をを介して両面に振動板３０５とノズルプレート３０２が形成されている。ノズルプレート３０２にはそれぞれのキャビテイ３０４に対応するノズル３０１が形成されている。個々のキャビテイ３０４の配列方向と垂直の位置にリザーバ３０９が形成されている。キャビテイ３０４とリザーバ３０９は細長いスリット状の供給口３１０により接続される。リザーバ３０９は、リザーバ３０９上にある図示されていないインクタンクとインクタンク口３１１により接続されている。
【０００４】次にインク滴の吐出動作を第５図をもとに説明する。図４は図3の点線部Ａ−Ｂでの断面図である。図４に於いて、４０１はノズル、４０２はノズルプレート、４０３は壁、４０４はキャビテイ、４０５は振動板、４０７は圧電素子、４０９はリザーバ、４１０は供給口、４２１インク滴、４２２はインクの流れ、４３１は変形後の振動板、４３２は変形後の圧電素子を示す。圧電素子４０７は、図示されていない信号回路より電気信号が送られると、収縮する。それにより変形後の圧電素子４３２、変形後の振動板４３１の形状に変形する。するとキャビテイ４０４に体積が減少し圧力が発生する。するとキャビテイ４０４内に満たされたインクはノズルプレート４０２に設けられたノズル４０１と供給口４１０へ移動しようとする。供給口４１０側にはリザーバ４０９があり、インクに満たされている。そのためノズル４０１側により移動していく。結果として、ノズル４０１から、インク滴４２１となって吐出する。この際のインクの流れは、図４のインクの流れ４２２の矢印に示すようなものとなる。また図示されないインクタンクはリザーバ４０９の上に位置する。インク滴が吐出した後にインクタンクよりインクがリザーバに補充される。
【０００５】次にインクジェットヘッドの従来技術の製造方法の一例を図５をもとに説明する。図５で工程は（５−１）、（５−２）、（５−３）、（５−４）、（５−５）の順に進む。図５に於いて５０１は基板、５０２は下電極、５０３は圧電材料、５０４は上電極、５０５圧電素子、５０６はキャビテイ、５０７はノズルプレート、５０８はノズルを示す。（５−１）基板５０１を示す。基板５０１はシリコンを用いる。（５−２）基板５０１上に下電極５０２を成膜し、この上に圧電材料５０３を成膜する。さらにその上に上電極５０４を成膜すえる。（５−３）これらをフォトリソエッチング法等により所望のパターンの圧電素子５０５を作成する。（５−４）基板５０１の圧電素子５０５の反対面に圧電素子５０５の位置に対応するようにキャビテイ５０６を作成する。これはフォトリソエッチング法によりおこなわれる。（５−５）ノズル５０８が形成されたノズルプレート５０７を、基板５０１のキャビテイ５０６面に張り合わせる。さらにこの後に図示していないインクタンク、駆動回路等の部品を組み立てインクジェトヘッドを作製する。
【０００６】（５−４）の基板の圧電素子の反対面側にフォトリソ法によるキャビテイを形成する工程を図６をもとに詳しく説明する。図６の工程は（６−１）、（６−２）、（６−３）、（６−４）、（６−５）の順に進む。図６に於いて６０１は基板、６０２は圧電素子、６０３は上電極、６０４圧電材料、６０５は下電極、６０６はレジスト膜、６０７はレジストパターン、６０８はキャビテイを示す。（６−１）は図５の（５−２）の圧電素子６０２を形成された基板６０１である。（６−２）基板６０１の圧電素子６０２の反対面レジスト膜６０６を形成する。（６−３）レジスト膜６０６に所定のレジストパターン６０７を形成する。レジストはこの後のエッチング工程に保つものであればよく、ネガ及びポジのいずれのレジストを使用できる。レジストパターン６０７の形成は、レジスト膜６０６に所定のパターンが形成されたマスクごしに、露光機により露光し、現像して形成する。この際に重要なことは圧電素子６０２とレジストパターン６０７の位置ズレをいかに少なくするかである。それゆえ露光機は通常の片面露光機でなく、一度に基板の表面のパターンにあわせて裏面を露光できる両面露光機を用いる。圧電素子６０２のパターンに合せて、マスクの位置を調整する。（６−４）基板６０１をエッチングする。エッチングは強アルカリによるウエットエッチングあるいは、反応性ガスを用いるドライエッチングによる。エッチングは圧電素子６０２の下電極６０６面まで行なう。次に（６−５）で残ったレジストパターン６０７を酸素によるアッシング等の方法で除去する。これによりキャビテイ６０８を形成する
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従来技術には幾つかの課題がある。以下にこれらを述べる。
【０００８】まず第一の課題として基板として用いるシリコン基板自体が高価なことである。シリコン基板自体はもともと半導体を形成する為に開発がなされたものである。したがって複雑な工程をへて、高い工程管理をなされ、製造される。その為、高価である。従来技術ではこのシリコン基板をキャビテイを形成するという構造物の材料として扱っていた。この理由は、シリコンが他の材料よりも容易にエッチングできる。
【０００９】また（６−３）の振動板ののパターンの位置にあわせてキャビテイを形成することによる課題がある。第二の課題として圧電素子のパターンとキャビテイのパターンの位置ズレがおきやすい。これは両面露光機で露光する際にキャビテイのマスクを基板の反対面にある、直接見ることのできない圧電素子のパターンに合わせることに起因する。この作業はミラー等の光学系を用いておこなわれるが、直接見ることのできる面のパターンに合せるよりも、位置ズレは大きくなってしまう。位置ズレが大きくなるとインクジェットヘッドの吐出特性が当然のごとくばらつく。また高密度化を追求すると圧電素子、キャビテイとも微小化する。位置ズレがあると自ずから高密度化もこれに制約されてしまう。さらに第三の課題として製造コストが高価になる。両面露光機は通常の片面露光機に対してはるかに高価である。さらにこの作業自体が複雑な為、かなりの時間を要してしまう。
【００１０】また（６−４）の基板のエッチングにも課題がある。第四の課題としてエッチングレートのばらつきがある。これはエッチングレートのばらつきが基板内で大きいと。あるものは圧電素子までエッチングし、またあるものはシリコンが残ってしまう。シリコン基板が残っていると、図４の振動板が厚くなり、電気信号を加えても変形量が小さくなり、吐出特性が劣化する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェットヘッドの製造方法は（工程１）基板に孔を形成する工程、（工程２）孔にダミ−材を充填する工程、（工程３）基板に圧力素子を形成する工程、（工程４）孔に充填されたダミー材を除去する工程からなることを特徴とする。また前記（工程４）のダミー材を溶媒に溶解することにより除去することを特徴とする。また前記（工程４）のダミー材を熱融解することにより除去することを特徴とするまた前記（工程４）のダミー材を酸素により分解することにより除去することを特徴。本発明のインクジェットヘッドは前述の製造方法により製造されることを特徴とする。本発明のインクジェットプリンタは前述のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に図１を用いて本発明の請求項1および請求項５記載の発明をを説明する。図１は上から下の順で製造の工程を示す。図１に於いて１０１は基板、１０２は孔、１０３はダミー材、１０４下電極、１０５は圧電材料、１０６は上電極、１０７は圧電素子、１０８はキャビテイを示す。（１―１）は基板１０１を示す。基板１０１は特に限定されるものではなく、金属、セラミックス、プラスチック等を用いることができる。（１―２）で、基板１０１に孔１０２を形成する。孔１０２の形成方法は特に限定されるものではなく機械加工、エッチング、レーザ加工等の方法を使用できる。また孔１０２のついた基板を成型法により形成することもできる。プラスチックの射出成形、ロストワックスによる金属成型等の方法で可能である。これらの成型法は精密な型さえできれば、もっとも量産性に富んだ方法であるといえる。（１−３）で、孔１０２にダミー材１０３を充填する。ダミー材１０３は後で容易に除去できるものであり、かつ後の成膜工程で安定であるものである。（１−４）で基板上に下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を成膜する。（１０５）で、下電極１０４、圧電材料１０５、上電極１０６を所定のパターンの圧電素子１０７を孔１０２に対応する位置に形成する。（１−６）でダミー材１０３を除去する。この後に図示しないが、ノズルプレート等の部品を組み立て、インクジェットヘッドを製造する。
【００１３】次にこのインクジェットヘッドを搭載したインクジェットプリンタの一例を図２を用い、本発明の請求項６記載の本発明を説明する。図２はインクジェットプリンタの部分断面を含む斜視図である。図２において、２０１は筐体、２０２はプラテン、２０３はガイドロール２０３、２０４はインクジェットヘッド、２０５は紙、２０６は紙を示す。インクジェットプリンタは筐体２０１にプラテン２０２、ガイドロール２０３、ガイドロール２０３に接続するインクジェットヘッド２０４、その他の部品から構成される。紙２０５は矢印１の方向にプリンタに供給される。プラテン２０２により、ガイドロール２０３の下に搬送され、紙２０６に位置する。ガイドロール２０３にはインクジェットヘッド２０４が接続される。インクジェットヘッド２０４はガイドロール２０３を矢印３の方向に移動できる。インクジェットヘッド２０４はパソコンからの信号により任意の位置に移動し、インクを吐出する。紙２０６はプラテン２０２により矢印２の方向に搬送され、これらの動きにより紙２０６に印字される。
【００１４】
【実施例】以下に具体的実施例をあげ、詳しく説明する。
【００１５】まず請求項２記載の本発明を説明する。
【００１６】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００１７】（２）次にこの孔にポリエステル樹脂を溶融し、ダミー材を充填する。
【００１８】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００１９】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００２０】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００２１】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００２２】（７）次にダミー材の高分子樹脂を除去した。これは高分子樹脂を溶解する溶剤（例えばキシレン等の芳香族溶剤）をダミー材に吹きつけ、除去した。
【００２３】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した。
【００２４】次に請求項３記載の本発明を説明する。
【００２５】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００２６】（２）次にこの孔に融点１００℃の飽和炭化水素を溶融し、ダミー材を充填する。
【００２７】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００２８】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００２９】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３０】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００３１】（７）次にダミー材の飽和炭化水素を除去した。これは１２０℃の加熱をすることにより融解し、除去した。
【００３２】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した（９）このインクジェットヘッドの吐出特性を測定したところ、５ｍ／秒のインク滴の吐出速度で安定に吐出した。
【００３３】次に請求項４記載の本発明を説明する。
【００３４】（１）厚さ０．２ｍｍのガラス基板にエッチング法により幅０．０５ｍｍ、長さ１ｍｍの孔を複数形成する。形成方法はフォトリソエッチング法により行なった。
【００３５】（２）次にこの孔に融点１００℃の飽和炭化水素を溶融し、ダミー材を充填する。
【００３６】（３）次に下電極としてＰｔを０．０００２ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３７】（４）次に圧電材料を０．００５ｍｍ成膜した。圧電材料はチタン酸ジルコン酸鉛を用いた。成膜はチタン酸ジルコン酸鉛のゾル液を作成し、これを塗布、乾燥した。
【００３８】（５）次に上電極としてプラチナを０．０００１ｍｍ成膜した。成膜方法はスパッタ法により行なった。
【００３９】（６）次に上電極と圧電材料から幅０．０３ｍｍ、長さ０．９ｍｍの圧電素子を形成した。これはフォトリソエッチング法により作成した。
【００４０】（７）次にダミー材の飽和炭化水素を除去した。これは酸素プラズマをダミー材吹きつけることにより、飽和炭化水素が分解し、水及び二酸化炭素が生成され、除去した。
【００４１】（８）以下ノズルプレート等の他の部品と組み立てインクジェットヘッドを作成した。
【００４２】（９）このインクジェットヘッドの吐出特性を測定したところ、５ｍ／秒のインク滴の吐出速度で安定に吐出した。
【００４３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のインクジェットヘッドの発明方法によれば、簡単な工程で製造でき、かつ高価な製造装置を使用せず、また寸法精度管理も容易に行なえるので安価で吐出特性の安定したインクジェットヘッドを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１記載の本発明のインクジェットヘッドの製造方法の一実施例を示す工程図。
【図２】請求項６記載の本発明のインクジェットプリンタの一例を示す工程図。
【図３】インクジェットヘッドの一例を示す斜視図。
【図４】インクジェットヘッドの吐出動作を説明する断面図。
【図５】従来のインクジェットヘッドの製造方法を示す工程図。
【図６】図５の（５−３）の工程を詳細に説明する工程図。
【符号の説明】
１０１．基板
１０２．孔
１０３．ダミー材
１０４．下電極
１０５．圧電材料
１０６．上電極
１０７．圧電素子
１０８．キャビテイ
２０１．筐体
２０２．プラテン
２０３．ガイドロール
２０４．インクジェットヘッド
２０５．紙
２０６．紙
３０１．ノズル
３０２．ノズルプレート
３０３．壁
３０４．キャビテイ
３０５．振動板
３０７．圧電素子
３０９．リザーバ
３１０．供給口
３１１．インクタンク口
４０１．ノズル
４０２．ノズルプレート
４０３．壁
４０４．キャビテイ
４０５．振動板
４０７．圧電素子
４０９．リザーバ
４１０．供給口
４２１．インク滴
４２２．インクの流れ
４３１．変形後の振動板
４３２．変形後の圧電素子
５０１．基板
５０２．下電極
５０３．圧電材料
５０４．上電極
５０５．圧電素子
５０６．キャビテイ
５０７．ノズルプレート
５０８．ノズル
６０１．基板
６０２．圧電素子
６０３．上電極
６０４．圧電材料
６０５．下電極
６０６．レジスト膜
６０７．レジストパターン
６０８．キャビテイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 インクを満たしたキャビテイ内に、電気信号により圧力を発生する圧力素子と、インク滴を吐出するノズルを設けられたインクジェットヘッドにおいて、基板に孔を形成する工程（工程１）、孔にダミ−材を充填する工程（工程２）
基板に圧力素子を形成する工程（工程３）
孔に充填されたダミー材を除去する工程（工程４）によりインクジェットヘッドを製造することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】 前記（工程４）のダミー材を溶媒に溶解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】 前記（工程４）のダミー材を熱融解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】 前記（工程４）のダミー材を酸素により分解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】 請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法により製造されることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】 請求項５載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１】 インクを満たしたキャビテイ内に、電気信号により圧力を発生する圧力素子と、インク滴を吐出するノズルを設けられたインクジェットヘッドにおいて、基板に孔を形成する工程（工程１）、孔にダミ−材を充填する工程（工程２）
基板に圧力素子を形成する工程（工程３）
孔に充填されたダミー材を除去する工程（工程４）によりインクジェットヘッドを製造することを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項２】 前記（工程４）のダミー材を溶媒に溶解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項３】 前記（工程４）のダミー材を熱融解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項４】 前記（工程４）のダミー材を酸素により分解することにより除去することを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法。
【請求項５】 請求項１記載のインクジェットヘッドの製造方法により製造されることを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項６】 請求項５載のインクジェットヘッドを搭載したことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図６】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開平１１−２９１４９４
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月２６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−９６４９３
【出願日】平成１０年（１９９８）４月８日
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月２６日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）４月８日
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
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