专利名称：喷墨打印头用喷嘴板构造及喷嘴板的制造方法
技术领域：
本发明涉及使墨滴飞翔、进行图像记录等的喷墨打印头用的喷嘴板构造及喷嘴板的制造方法。
参照
图1对现有的喷墨打印头进行说明。图7是表示现有喷墨打印头的概略构造之剖面图。现在，这种喷墨打印头如图7所示，它是由以下几部分构成的排出墨滴6用的设在喷嘴板15上的喷嘴1、墨池12、具有压力发生机构13的压力室8以及将墨池12与压力室8之间连通的供给路11。打印头例如是将预先形成了喷嘴1的喷嘴板15和数块板17、18、19层叠起来而制成的。通过压力发生机构13对装满压力室的墨加压，从喷嘴1排出墨滴6。
排出墨滴6时，微小的附属墨滴往往会再附着在喷嘴1的周围。另外，由于墨从喷嘴1往上冒的超程现象，从喷嘴1溢出的墨会停留在周围。或者，由于附着在喷嘴1附近的尘埃等，会使喷嘴周围成为被墨沾湿的状态。
图2是说明因沾湿墨而产生的墨滴倾斜现象的剖面图，如图2所示，这种沾湿墨7所引起的墨滴6的排出方向倾斜，或滴径、速度等产生波动等，往往会使喷墨打印头的打印性能大大降低。
现有技术中，一般是在喷嘴表面形成具有防水性能的膜(未图示)来抑制沾湿墨的产生。另外，定期地用橡胶等对喷嘴表面进行擦抹，去除喷嘴周围的沾湿墨或尘埃，或去除促进沾湿墨增长的附着尘埃。众所周知，由于上述擦抹等引起的机械摩擦，故主要目的是保护喷嘴，在喷嘴周围设台阶。
现有技术的喷嘴形状例如在特开平4-176657号公报中已揭示，图3是表示这种喷嘴的剖面立体图。在设有喷嘴1的喷嘴板15的同一底板上设有台阶3，台阶3的直径为喷嘴1的直径的2～8倍、深度为50微米以下即可。关于台阶3的制造方法，例如在特开平5-155027号公报中揭示了放电加工、光刻、使用了冲孔机的压力加工以及激光加工等技术。
这里，实用性的喷墨打印头的喷嘴中重要课题是，用简单的生产方法能极力防止喷嘴周围的沾湿墨残留，而且在产生沾湿墨的情况下能迅速地将其去除。图4A～图4C是表示沾湿墨7随着时间推移的变化。若防水膜(未图示)的性能好，则如该图所示，沾湿墨7(见图4A)因表面张力的作用而被拉入喷嘴1的液面(弯液面)(见图4B)，喷嘴1附近很快恢复到无沾湿墨7的正常状态(见图4C)。
但是，在现有技术的喷嘴1上，要将墨2拉入喷嘴1内需要时间。而且，在通过擦抹刮除上述沾湿墨7和尘埃时，由于沾湿墨7被拉等原因，往往会产生新的沾湿墨7。因此，下述课题有待解决，即墨滴6的排出方向和滴径、速度等产生波动，特别是在高频条件下排出墨滴6时，在尚示去除喷嘴1附近的沾湿墨7之前，又排出后面的墨滴6，故使打印性能降低的课题。
为了解决上述课题，如图5所示，在排出墨的喷嘴1的开口边缘周围设置包围上述喷嘴1的环状凸部4，这样，即使喷嘴1的周围产生沾湿墨，该沾湿墨也会被环状凸部4截断，由于墨的表面张力作用，环状凸部4内侧的沾湿墨便被拉入喷嘴内。因此，短时间内便可使喷嘴周围恢复到无沾湿墨的正常状态。这种结构，例如在特开昭61-57345号公报中已揭示。
另外，在对喷嘴1的开口表面进行擦抹时，由于有环状凸部4，故可抑制喷嘴1与刮片(Wiper)的机械摩擦。而且，还具有下述隔断效果，即位于环状凸部4外侧的沾湿墨和促进沾湿墨的尘埃不会随着擦抹而被拉入环状凸部4的内侧。
又如图6所示，包围上述喷嘴1的环状凸部4呈同心园状地设有数个，这样喷嘴1周围的沾湿墨便可在短时间内被引入喷嘴内，并且通过擦抹而截断沾湿墨和尘埃，使其不进入环状凸部4的内侧。又因设有多个环状凸部4，故可减小擦抹等机械摩擦而引起的环状凸部4的磨损。
如图7所示，设有以包围上述喷嘴1的平坦的、且将上述喷嘴1的开口表面作为底面的台阶3，上述环状凸部4以低于上述台阶3的高度设在上述台阶3的内侧。这样，环状凸部4的效果是可防止沾湿墨造成的不良影响。在环状凸部4的外侧形成有台阶3，可保护环状凸部4免受随着擦抹而产生的机械摩擦的影响。在进行擦抹时，由于沾湿墨或尘埃进入台阶3和环状凸部4之间，因此，还具有防止它们被拉进环状凸部4内侧的效果。
但是，在设有这种环状凸部4的结构中，如图8A所示，一旦产生沾湿墨7，该沾湿墨7便会越过环状凸部。如图8B所示，该沾湿墨7回到正常状态时，便会残留在环状凸部4的外侧。这在图9A、图9B所示的台阶3的内侧设环状凸部4的例子中也是一样的。另外，对图9A、图9B所示环状的打印头用的喷嘴1进行擦抹时(见图10A、图10B)，如图10B所示，沾湿墨7有时也会残留在环状凸部4的内侧和台阶3的内侧。于是，残留的沾湿墨7例如吸附漂浮在空气中的尘埃等微粒子时便呈现出粘着性、或结块，成为难以去除的状态，这通过叠层也会给打印带来不良影响。
本发明是鉴于现有技术的这种情况而开发出来的，目的在于提供一种能解决上述沾湿墨的问题、可防止喷墨打印头的打印性能降低的喷嘴板构造。另外，现有技术还存在着不容易制造本发明喷嘴的问题，故还有一个目的就是提供本发明喷嘴的制造方法。
为了达到上述目的，根据本发明的第1主要形式，提供一种喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征是，具有形成于排出墨用的喷嘴之开口边缘周围的环状凸部，在那里，上述环状凸部的周围具有1个或多个切口。
这样，在进行擦抹时，沾湿墨和尘埃便依次向擦抹的前进方向移动，一部分沾湿墨被喷嘴内的墨吸收。未被喷嘴吸收的沾湿墨通过切口部分移动到环状凸部的外侧，故沾湿墨不停留在喷嘴附近。特别是具有可将环状凸部内侧的沾湿墨和尘埃去除至环状凸部外侧的效果。
设在上述环状凸部上的切口最好设置在包括对上述喷嘴进行擦抹时的刮片进入侧和退出侧在内的至少2处或2处以上。由于使切口的位置与擦抹的前进方向一致，故随着擦抹的进行，可通过切口提高将沾湿墨和尘埃从环状凸部内侧去除到外侧的效果。
或者，本发明的喷墨打印头用喷嘴的特征是，将上述环状凸部的平面形状做成椭圆流线形，该椭圆是以对上述喷嘴进行擦抹时的刮片进入侧和退出侧作为长轴方向。这样，随着擦抹的进行，喷嘴附近的沾湿墨和尘埃便会移动。这时，即使沾湿墨和尘埃残留在环状凸部内侧，也是只残留在对喷嘴的不良影响最小的长度方向两端的概率最高，沾湿墨等不会残留在喷嘴附近。
或者，上述环状凸部的内壁最好是最内侧的部分接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离设置的。这样，由于截断沾湿墨的环状凸部接近喷嘴设置，故喷嘴附近的产生沾湿墨的区域可以减小。沾湿墨因墨的表面张力作用而在短时间内被拉入喷嘴内，回到正常状态。
或者，本发明的喷墨打印头用喷嘴的特征是，具有包围上述喷嘴开口边缘的台阶，该台阶以包含排出墨的喷嘴的开口边缘的表面作为较低一侧的面，上述台阶的平面形状制成椭圆流线形状，该椭圆是以对上述喷嘴进行擦抹时的刮片进入侧和退出侧作为长轴方向。这样，通过擦抹而使沾湿墨和尘埃移动时，只残留在对喷嘴没有影响的椭圆流线形状的台阶之长轴方向两端，故可防止对墨排出性能的不良影响。
本发明的第2主要形式是喷墨打印头用喷嘴板的制造方法，其特征是，在形成有上述喷嘴的底板的表面一侧形成薄膜之后，用光蚀法浸蚀去除上述台阶或上述环状凸部以外的区域，形成上述台阶及/或上述环状凸部。这样，在形成了与设有喷嘴的底板的材料不同的薄膜之后，再进行浸蚀去除，便可容易地形成上述台阶或环状凸部。
从上述说明可知，根据本发明，通过在环状凸部上形成切口，或将环状凸部做成椭圆形状，喷嘴附近的沾湿墨便可迅速地回到喷嘴内，并且可以作成喷嘴附近不残留沾湿墨和尘埃的良好状态。因此，可减少各喷嘴排出的墨滴的排出方向等性能的波动，而且可在高频条件下排出墨滴。另外，还可简单地制造本发明的喷墨打印头用喷嘴。
下面，参照附图对实施例进行详细说明，使这项发明的原理具体化，从而可使这项发明的上述目的和许多其他目的、特点和优点更清楚。
图1是表示现有喷墨打印头的简单构造的剖面图。
图2是表示现有例的沾湿墨所产生的墨滴的倾斜排出状态之剖面说明图。
图3是表示现有例的喷嘴板构造的部分剖面立体图。
图4A～4C分别说明现有例沾湿墨和沾湿墨状态随着时间推移而变化的剖面图。
图5是表示现有例的环状凸部的一例的部分剖面立体图。
图6是表示现有例的环状凸部的另一例的部分剖面立体图。
图7是表示将现有例的台阶和环状凸部组合起来的例子的部分剖面立体图。
图8A、图8B是分别表示现有例中通过环状凸部来防止沾湿墨的效果的剖面图。
图9A、图9B是分别表示通过现有例的台阶与环状凸部的组合来防止沾湿墨的效果的剖面图。
图10A、图10B是分别表示现有例的防止沾湿墨的问题之部分放大立体图。
图11A、图11B是分别表示本发明的喷嘴板构造的实施例1的部分剖面立体图及部分放大立体图。
图12A、图12B是分别表示实施例1的防止沾湿墨的效果的部分放大立体图。
图13是表示本发明的喷嘴板构造的实施例2的部分放大立体图。
图14A、图14B是分别表示本发明的喷嘴板构造的实施例3的部分剖面立体图及部分放大立体图。
图15A、图15B是分别表示实施例3的防止沾湿墨的效果的部分放大立体图。
图16A～图16E是分别按工序顺序表示本发明实施例4的喷嘴板的制造方法的剖面图。
参照附图中的图11A～图15B对本发明的喷墨打印头用喷嘴板构造的几个理想实施例的简要构造进行说明。图11A、图11B是表示本发明实施例1的切口之剖面立体图和放大立体图。图12A和图12B是表示本发明实施例1的防止沾湿墨的效果的放大立体图。图13是表示本发明实施例2的放大立体图。图14A和图14B是表示本发明实施例3的剖面立体图和放大立体图。图15A和图15B是表示本发明实施例3的防止沾湿墨的效果的放大立体图。
本发明涉及喷墨打印头用喷嘴板的构造，本发明的特征在于，如图11A和图11B所示，在排墨的喷嘴1的开口边缘周围设有围绕喷嘴1的环状凸部4，在环状凸部4上设有1个或多个切口5。
切口5设在包括对喷嘴1进行擦抹时的刮片进入侧和退出侧在内的至少2处以上。
另外，还设有围绕喷嘴1的呈平面形状的、并且以喷嘴1的表面作为底面的台阶3，环状凸部4以台阶3以下的高度设在台阶3的内侧。
或者，如图13所示，本发明的喷墨打印头用喷嘴的特征在于，在排出墨的喷嘴1的开口边缘周围设有环绕喷嘴1的环状凸部4，该环状凸部4的平面形状设成椭圆流线形，该椭圆以刮片对喷嘴1进行擦抹时的进入侧和退出侧作为长轴方向。
这些环状凸部4如图6所示，也可相互不接触地设置多个。这种情况下，环状凸部4的内壁设在最内侧，以接近喷嘴1之开口直径的2～3倍的距离设置。
或者，如图14A和图14B所示，本发明的喷墨打印头用喷嘴的特征在于，以排出墨的喷嘴1的表面作为底面、设置围绕喷嘴1的台阶3，该台阶3的平面形状制成椭圆流线形，该椭圆是以刮片对喷嘴1进行擦抹时的进入侧和退出侧作为长度方向。
在对实施例作说明之前，先参照图5～图9B对环状凸部及台阶的具体效果加以说明。如图5所示，在喷嘴1的开口边缘的周围，与喷嘴1呈同心园状地设有1个围绕喷嘴1的环状凸部4。喷嘴1的开口直径为28微米，环状凸部4的直径为70微米，半径方向的平面宽度为5微米。
这里，对通过环状凸部4所取得的具体效果加以说明。首先，用图5所示的喷嘴板15组装成图1所示构造的喷墨打印头。然后，对从喷嘴1排出墨滴6进行试验评价，通过使用了闪光灯照射法及高速照像机的观察方法，对墨滴6和喷嘴1周围的沾湿墨7的行为进行了调查。
图8A是在易产生沾湿墨7的条件下排出墨滴6的情况下的、刚刚排出墨滴6之后的喷嘴1附近的沾湿墨7的状态，图8B是表示沾湿墨7随着时间的推移而变化的情况。如图8B所示，喷嘴1周围产生的沾湿墨7暂时扩散到环状凸部4的外侧。但是，沾湿墨7经过几微秒之后便被环状凸部4截断，环状凸部4内侧的沾湿墨7因墨2的表面张力作用而被拉入喷嘴1内。
这样，排出后约经过25微秒之后，喷嘴1附近便恢复到无沾湿墨7的正常状态。为了进行比较，用不设环状凸部4的喷嘴板15，调查沾湿墨7的差值。其结果，在同一条件下，恢复到无沾湿墨7的正常状态所需要的时间，从刚排出之后起约需50微秒。
下面，用图5所示的由喷嘴板15制成的喷墨打印头，对墨滴6的排出和对喷嘴1进行擦抹情况下的沾湿墨7或尘埃的行为进行了调查。特别是对环状凸部4的周围进行了详细观察，发现环状凸部4外侧的沾湿墨7和促进沾湿墨7增长的尘埃通过擦抹而移动到环状凸部4。但是，由于环状凸部4的截断效果，故沾湿墨7和尘埃不进入环状凸部4的内侧。
在上述例子中，通过设置环状凸部4，可在短时间内将喷嘴1附近的沾湿墨7拉回喷嘴1内，可防止擦抹时沾湿墨7和尘埃进入环状凸部4的内侧。又因设有环状凸部4，故可减轻喷嘴1与刮片之间的摩擦。
如图6所示，在喷嘴1的周围设有2个同心园状的环状凸部4，形成于内侧的环状凸部4的直径为70微米，形成于外侧的环状凸部4的直径为90微米，平面宽度均为20微米，喷嘴1的表面以上的高度也为5微米、设成同一值，用喷嘴1组装喷墨打印头，对喷嘴1周围的沾湿墨7的行为进行了观察。
试验评价的结果表明效果是一样的，沾湿墨被环状凸部截断，环状凸部4内侧的沾湿墨因墨表面张力作用而被拉入喷嘴1内。
排出后约经过25微秒之后恢复到正常状态这一点、或在喷嘴1进行擦抹的情况下，由于环状凸部4的截断效果，沾湿墨和尘埃不进入环状凸部4的内侧这一点来说也是一样的。由于形成有数个环状凸部4，故可提高对擦抹等机械性摩擦的耐用性。
即，在设有1个环状凸部4的情况下，该环状凸部4与刮片有力地接触。但是，如图6所示，当设置数个环状凸部时，位于外侧的环状凸部4与刮片最有力地接触，内侧的环状凸部4与外侧相比不太有力地接触。结果表明，减轻了与刮片的摩擦及随之产生的磨损，可提高环状凸部4的使用寿命。若使内侧的环状凸部4的高度比设在外侧的环状凸部4低些，则该效果更加显著。
下面，对于图7所示的在环状凸部4的外周侧设有环状台阶3的例子加以说明，该环状台阶将喷嘴1的表面作为底面。在该例子中，环状凸部4的直径为70微米，平面宽度为20微米，高度为5微米，设成与喷嘴1同心的圆形，在其外侧形成台阶3，该台阶3的直径为150微米，离喷嘴1表面的高度为5微米。用图7所示的喷嘴板组装喷墨打印头，对墨滴6和喷嘴1周围的沾湿墨7进行了调查。
图9A表示墨滴6刚排出后的喷嘴1附近的沾湿墨7，图9B表示沾湿墨7随着时间变迁而返回到喷嘴1内的状态。
实验评价的结果，沾湿墨7一度扩展到环状凸部4的外侧，但数微秒后即被环状凸部4截断。因此，从墨滴刚排出后起约25微秒后，喷嘴1附近恢复到无沾湿墨7的正常状态，可以确认环状凸部4的防止沾湿墨7的效果。另外，通过形成台阶3，位于台阶3内侧的环状凸部4与刮片不太有力接触。因此，减轻环状凸部4的磨损，可提高使用寿命。
在喷嘴1的擦抹评价中，可知被刮片拉出的环状凸部4的外侧沾湿墨7和尘埃的大部分进入台阶3与环状凸部4之间。因此，可以防止沾湿墨7和尘埃残留在环状凸部4的内侧、特别是喷嘴1的附近。
另外，在上述例子中，在台阶3的内侧形成1个环状凸部4，为了进一步提高环状凸部4对于擦抹时磨损的耐久性和沾湿墨7的截断效果，也可以形成数个环状凸部4。如果环状凸部4的高度比台阶3低些，则可进一步提高耐久性。
实施例1对本发明的实施例1进行说明。以上对环状凸部4和台阶3的具体效果进行了说明，但在本发明实施例1中，如图11A和图11B所示，在环状凸部4上形成数个切口5。在该形式中，与喷嘴1呈同心圆状地形成1个环状凸部4和在其外侧形成台阶3，在进行擦抹时刮片10的进入侧和退出侧、及与它们约成90度不同的方向上形成有共计4个切口5。
环状凸部4做成直径为70微米、平面宽度为20微米、高度为5微米、台阶3做成直径为150微米、离喷嘴1表面的高度为5微米，切口5作成圆周方向的宽度为10微米，设成将环状凸部4破断的形状。
用与上述同样的方法组装喷墨打印头，对墨滴6的排出和擦抹的实验进行了评价。结果，可以确认从喷嘴1附近迅速去除沾湿墨7的效果和因台阶3而使环状凸部4的耐用性提高的效果。
通过在环状凸部7上设切口5，具有这样的效果，即可进一步减少因擦抹产生的沾湿墨7的不良影响。如图12A和图12B所示，由于刮片10的前进，位于台阶3的外侧的沾湿墨7和尘埃(未图示)依次与刮片10一起移动，一部分沾湿墨7被吸收到喷嘴1中的墨内。未被吸收到喷嘴1中的沾湿墨7以及在擦抹以前位于环状凸部4内侧的沾湿墨7或尘埃几乎都通过切口5移动到环状凸部4的外侧，仅残留很少量在台阶3的附近。设有数个环状凸部4的构造也同样可获得本实施例的效果。
为了进行比较，用不具有切口5的环状凸部4进行了同样的评价，如图10A和图10B所示，常常可以观察到沾湿墨7或尘埃残留在环状凸部4内侧的现象。对于这一点，在设有切口5的本实施例中，沾湿墨7或尘埃留在喷嘴1附近的几率可进一步减小。
实施例2参照图13对本发明实施例2加以说明。在本实施例中，将环状凸部4的平面形状做成椭圆流线形状，这一点与上述实施例的构造不同，椭圆形的长轴与对喷嘴1的擦抹的方向相同，短轴与擦抹方向成90度方向。
本实施例的环状凸部4的平面宽度为20微米，高度为5微米，长轴的直径为100微米，短轴侧的直径为60微米，将1个该环状凸部设在直径为150微米、离喷嘴1表面的高度为5微米的台阶3的内侧。关于切口5，作成圆周方向的宽度为10微米，设成将环状凸部4破断的形状，在进行擦抹时的刮片10的进入侧和退出侧设有2个切口。
本实施例也与上述实施例一样，组装喷墨打印头，观察喷嘴1周围的沾湿墨7。可以确认下述效果，即喷嘴1附近的沾湿墨7被环状凸部4截断，迅速返回喷嘴1的效果，和由于在台阶3的内侧设有环状凸部4，可以提高对擦抹的耐久性的效果。
此外，与实施例1一样，还可确认由于形成有切口5，故可以将沾湿墨或尘埃去除到环状凸部4的外侧的效果。
在本实施例中，还由于将环状凸部4设成椭圆流线形状，即使沾湿墨或尘埃伴随着擦抹而概率性地残留在环状凸部4的内侧，但那里几乎只在椭圆长度方向的两端。并且，由于椭圆形状的效果，环状凸部4内侧的沾湿墨或尘埃易于在擦抹方向上移动，进一步提高了从环状凸部4的内侧将沾湿墨或尘埃向外侧去除的效果。因此，可进一步减少沾湿墨和尘埃留在喷嘴1附近的可能性。设有数个环状凸部4的构造也同样可获得本实施例的效果。
实施例3下面，用图14A至图15B对本发明实施例3进行说明。在本实施例中，将台阶3设成以刮片10的前进方向作为长轴方向的椭圆流线形状，不设环状凸部，这两点与实施例1和实施例2不同。
本实施例的台阶3这样形成，即离喷嘴1表面的高度为5微米，刮片10前进方向的长轴侧直径为100微米，短轴侧直径为60微米。使用设有该台阶3的喷嘴1，组装与图1所示的构造大致相同的喷墨打印头，对台阶3的效果进行了调查。其结果，可以确认，通过将台阶3的短轴部靠近喷嘴1设置，即使产生了沾湿墨7，也有迅速返回喷嘴1的效果。
本实施例的其它效果如图15A和图15B所示，用刮板10对喷嘴1的周围进行擦抹时，即使沾湿墨7和尘埃残留在台阶3的内侧，但往往只残留在台阶3的长轴方向两端。台阶3的两端是对喷嘴1无影响的部分，可防止对墨排出性能的不良影响。另外，在本实施例中虽没有设置环状凸部，但也可以在椭圆流线形状的台阶3的内侧形成环状凸部4。
实施例4参照图16A～16E对本发明实施例4进行说明。本实施例对喷嘴板的制造实施例进行说明。在此，用同样的图，对在台阶3的内侧设有一个环状凸部4的喷嘴板的制造工艺加以说明。对不设环状凸部4的场合或不形成台阶3而只设有环状凸部4的喷嘴板、或者设有数个环状凸部4、在环状凸部4上形成有切口5的实施例，也用与以下制造工艺相同的方法进行制造。
首先，如图16A所示，在形成有喷嘴、作为喷嘴板15的底板9上形成薄膜14(参照图16B)。底板9是从单晶硅晶片上切下的，薄膜14是将聚硅用CVD工艺按5微米厚堆积成膜的。然后，在台阶和/或环状凸部上所形成的聚硅薄膜14的规定区域形成保护膜16(参照图16C)，用光蚀法对台阶3和环状凸部4以外的区域进行开口，通过湿浸蚀对开口部的薄膜进行浸蚀之后，去除保护膜16(参照图16D)。这样，在硅底板9的上面形成台阶3和/或环状凸部4。
在本实施例中，用上述工艺形成台阶3和环状凸部4后，在台阶3和/或环状凸部4所包围的低侧的面3a的大致中央部，用光蚀法和RIE法(干浸蚀)形成喷嘴1的开口部分，最后通过从喷嘴1的背面一侧，在与喷嘴开口部对应的部位进行单晶硅的各向异性湿浸蚀，浸蚀去除成锥形的形状，形成喷嘴连通孔12b(参照图16E)，制造出喷嘴板15(参照图16E)。通过以上光蚀工艺，可以容易地形成在上述实施例中已述的台阶和环状凸部。
接着，在喷嘴板15的表面上形成对墨具有防水性能的膜。然后，如图1所示，将该喷嘴板15、设有墨池12a和通向喷嘴的连通孔12b的墨池板17、设有对墨施加压力的压力室8及将压力室8和墨池12连接起来的供给路11的压力室板18、密封板19，用粘接剂等依次进行层叠、接合。
本实施例中，利用压力作动器作为压力发生机构13，在密封板19的外侧，将压力发生机构接合在与压力室8相对应的部分上。以可将个别的电压施加在各自的与喷嘴1相对应的压力发生机构13上的方式进行配线，制造了喷墨打印头。电压波形施加在变位发生机构13上，将压力室8从下侧推向上侧，这样，便对充满在压力室8内的墨加压，从喷嘴1排出墨滴6。
在本实施例中，薄膜是用CVD法、以聚硅成膜的，但也可以用镀层法或旋转涂层法等、以其它的材质成膜。另外，喷嘴板是用单晶硅底板制造的，但也可以用其它的结晶底板和金属板制造。
另外，在形成台阶和环状凸部后加工喷嘴，但也可以在预先设有喷嘴和底板上形成台阶和环状凸部。在本实施例中，用光蚀方式进行喷嘴的加工，但也可以采用在金属板上通过冲压形成细小孔的方法、和利用镍等的电铸方法及其它手段。
权利要求
1．一种喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，具有设在排出墨用的喷嘴的开口边缘周围的环状凸部，上述环状凸部的周围具有1个或数个切口。
2．根据权利要求1所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述切口设在包括刮片对上述喷嘴的开口边缘周围进行擦抹时的进入侧和退出侧在内的至少2处或2处以上。
3．根据权利要求1所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，还具有台阶，该台阶这样进行设置，即包围上述环状凸部，并且在低侧的面上形成上述喷嘴的开口边缘，在这里，上述环状凸部是以上述台阶以下的高度设置的。
4．根据权利要求1所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述环状凸部以上述喷嘴的开口的中心为轴心、同轴心状地相互不接触地设有多个。
5．根据权利要求1所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述环状凸部的内壁是在离上述喷嘴的开口边缘接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离形成的。
6．根据权利要求4所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，在上述多个环状凸部中，最接近上述喷嘴的开口边缘形成的环状凸部的内壁是在离上述喷嘴的开口边缘接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离形成的。
7．一种喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，具有设在排出墨用的喷嘴的开口边缘周围的环状凸部，上述环状凸部的平面形状设成椭圆流线形状，该椭圆以从刮板对上述喷嘴的开口边缘周围进行擦抹时的进入侧沿着退出侧的方向作为长轴方向，在环状凸部周围具有1个或多个切口。
8．根据权利要求7所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述切口设在包括刮板对上述喷嘴的开口边缘周缘进行擦抹时的进入侧和退出侧在内的至少2处或2处以上。
9．根据权利要求7所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，还具有台阶，该台阶是这样设置的，即围绕上述环状凸部，并且在较低侧的面上形成上述喷嘴的开口边缘，在这里，上述环状凸度是以上述台阶以下的高度设置的。
10．根据权利要求7所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述椭圆流线形状的环状凸部是以上述喷嘴的开口的中心为轴心、同轴心状地相互不接触地设有多个。
11．根据权利要求7所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述椭圆流线形状的环状凸部是短轴侧内壁离上述喷嘴的开口边缘接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离形成的。
12．根据权利要求10所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，在上述椭圆流线形状的多个环状凸部之中，最接近上述喷嘴的开口边缘形成的椭圆流线形状的环状凸部是短轴侧的内壁离上述喷嘴的开口边缘接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离形成的。
13．一种喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，该具有在排出墨用的喷嘴的开口边缘周围的台阶，在这里，上述台阶的平面形状设成椭圆流线形状，该椭圆以刮板对上述喷嘴的开口边缘进行擦抹时从进入侧沿着退出侧的方向作为长轴方向。
14．根据权利要求31所述的喷墨打印头用喷嘴板构造，其特征在于，上述椭圆流线形状的台阶是短轴侧的内壁离上述喷嘴的开口边缘接近上述喷嘴开口直径的2～3倍的距离形成的。
15．一种喷墨打印头用喷嘴板的制造方法，其特征在于，包括下述工序在硅底板的上面侧用CVD工艺形成聚硅薄膜的工序，在台阶和/或环状凸部上所形成的上述聚硅薄膜的规定区域形成保护膜的工序；浸蚀去除未形成上述保护膜的开口部的聚硅薄膜，从而在上述底板上面形成台阶和/或环状凸部的工序；用光蚀法和RIE法，在包围上述台阶和/或环状凸部的低侧的面的大致中央部形成喷嘴开口部的工序；通过在上述硅底板的底面一侧上相当于上述喷嘴开口部的部位进行异向性湿浸蚀，形成锥形形状的喷嘴连通孔的工序。
全文摘要
喷墨打印头的喷嘴板结构包括围绕喷嘴开口边缘的环状凸部。环状凸部的周围设有1个或多个切口。制造这种喷嘴板的方法也做了揭示。
文档编号B41J2/165GK1314249SQ011117
公开日2001年9月26日 申请日期2001年3月21日 优先权日2000年3月21日
发明者神田虎彦, 大野健一, 大泰弘 申请人:日本电气株式会社