专利名称：喷墨头和喷墨头的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种排出液体以形成微点(Fine Dot)的微细图形的喷墨头和该喷墨头的制造方法。
背景技术：
作为将文字或图像打印至薄片等的打印机，目前，广泛采用了通过将微细的墨滴喷在用纸上从而进行打印的喷墨打印机。
另外，在最近几年里，上述打印机技术开始被应用于在由光刻技术加工过的液晶显示装置用彩色滤光片等上形成微细图形、以及在印刷布线板上形成导体图形等领域。
例如，正在频繁地开发下述的微点形成装置，即应用上述喷墨技术，在描画对象(例如，液晶显示装置用彩色滤光片或印刷布线板)上涂敷微小的墨点，从而能够高精度地形成微细图形的微点形成装置。
在上述微点形成装置中，需要对描画对象稳定地排墨，而且，需要将墨点高精度地喷射在所期望的位置上。
为了在描画对象上涂敷微小的墨点，需要将喷墨头排出的液体(墨)的尺寸控制成为微小的尺寸，比如，直径小于或等于10μm等的微小的尺寸。但是，液体的尺寸越小，接受空气阻力的剖面面积对液体具有的惯性质量的比率就会越大。因此，如果采用不对空气中浮游的流体提供加速度的排出方法，墨点喷射在所期望的位置上的精度就会显著地降低。
基于上述，为了使上述微小的墨点可靠地喷射在描画对象上，而采用了对空气中浮游的流体施加静电力的静电吸引方式的喷墨头。
例如，在日本国专利申请公开特开平9-156109号公报(
公开日1997年6月17日)、日本国专利申请公开特开2002-96474号公报(
公开日2002年4月2日)中，揭示了上述静电吸引方式的喷墨头。
在上述静电吸引方式的喷墨头中，为了对描画对象喷射流体，需要对在喷墨头具备的喷嘴的前端形成的流体的弯月面进行充分的电场集中。
并且，为了对上述弯月面进行有效的电场集中，较为理想的是，尽量使喷嘴成为突出的筒状的结构。此外，为了使得要对描画对象排出的墨点成为微小的墨点，较为理想的是，使得喷嘴具备的开口部的形状尽可能地小。
但是，在现有的喷墨头的制造方法中，在形成突出的筒状的喷嘴时，在该喷嘴的外面形成微小的毛刺(Burr)。如果采用具备这种喷嘴的喷墨头，那么，由于墨的排出方向将因上述毛刺而发生变化，由此，就会导致描画的质量显著地劣化。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够在一定的方向上排出墨的喷墨头。
为了实现上述目的，本发明的喷墨头为，收容液体，在被施加电压时向描画对象排出上述液体，其特征在于，具有基板；以及中空部，被设置于上述基板的表面上，形成上述液体的流路；其中，上述中空部具备排出部，该排出部具有排出上述液体的排出口；形成上述排出口的排出部的至少一部分从上述基板的端部突出；上述突出的排出部的大致垂直于突出方向的剖面或大致平行于突出方向的剖面的形状所包含的内角中，由上述排出部的外侧表面所形成的内角均大于20°。
根据上述结构，用于形成液体的流路的中空部被形成在基板的表面上。因此，与在基板的内部形成中空部的情况相比较而言，能够简单地形成该中空部。
另外，由于形成排出口的排出部的至少一部分从基板的端部突出，所以，电压容易集中于突出的排出部的前端部。因此，可降低要施加的电压，从而能够稳定地排出液体。
此外，突出的排出部的大致垂直于突出方向的剖面或大致平行于突出方向的剖面的形状所包含的内角中，包括由该排出部的外侧表面所形成的内角和由包围液体的流路的排出部的内侧表面所形成的内角。根据上述结构，在上述内角中由该排出部的外侧表面所形成的内角均大于20°。这就意味着，在排出部的外侧表面上，不存在形成小于或等于20°的角的锐角的毛刺。
如果在排出部的外侧表面存在小于或等于20°的锐角的毛刺，就会以该毛刺为核心形成泰勒锥(Taylor Cone因电场的集中而形成的液膜)。由于该泰勒锥的发生，液滴在预定的方向之外的方向上飞翔的可能性就会变高。
根据上述的结构，由于在排出部的外侧表面上不存在形成小于或等于20°的角的锐角的毛刺，所以，能够减少在预定的位置之外发生泰勒锥的可能性。换言之，能够稳定地控制泰勒锥的发生位置。
由此，能够将排出部的液滴排出方向控制为一定的方向，从而可高精度地确定该液滴的弹射位置。
为了实现上述目的，本发明的喷墨头的制造方法是一种收容液体，在被施加电压时向描画对象排出上述液体的喷墨头的制造方法，其特征在于，包括中空部形成工序，在基板的表面上形成中空部，该中空部具备排出部并用于形成上述液体的流路，该排出部具有排出上述液体的排出口；基板腐蚀工序，通过腐蚀上述基板的端部，使得上述排出部的至少一部分从该端部突出；以及毛刺腐蚀工序，通过腐蚀除去在上述突出的排出部的外侧表面上形成的毛刺。
根据上述方法，在中空部形成工序中，在基板的表面上形成中空部，其中，该中空部具有成为液体的流路的中空结构，而且具备排出部，该排出部具有排出上述液体的排出口。
与在基板的内部形成中空部的情况相比较而言，在基板的表面上能够更简单地形成该中空部。
另外，在基板腐蚀工序中，通过腐蚀基板的端部，使得在被腐蚀的基板上形成的、具有排出口的排出部的至少一部分从该端部突出。
通过使得形成排出口的排出部从基板的端部突出，电场更容易集中于该排出部的前端部(排出口)。因此，可降低要施加的电压，从而能够稳定地排出液体。
如果在突出的排出部的外侧表面存在锐角的毛刺，就可能以该毛刺为核心形成泰勒锥。由于该泰勒锥的发生，液滴在预定的方向之外的方向上飞翔的可能性就会变高。
因此，在毛刺腐蚀工序中，通过腐蚀除去上述毛刺，能够抑制在非期望的位置产生泰勒锥，对液滴的飞翔方向的控制变得容易。从而可高精度地确定该液滴的弹射位置。
由此，本发明能够取得这样的效果，即可有效且简便地除去被形成在排出部的外侧表面上的不需要的毛刺，从而能够容易地制造具有良好的排出稳定性的喷墨头。
本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。此外，以下参照附图来明确本发明的优点。
图1是图2所示的喷墨头的从箭头A观察的剖面图。
图2是表示本发明的一个实施方式的喷墨头的结构的立体图。
图3是图2所示的喷墨头的从箭头B观察的剖面图。
图4是图2所示的喷墨头的从箭头C观察的剖面图。
图5(a)是表示绝缘层的形成工序的剖面图。
图5(b)是表示下部流路层的形成工序的剖面图。
图5(c)是表示抗蚀层的形成工序的剖面图。
图5(d)是表示上部流路层的基底层(Base Layer)的形成工序的剖面图。
图5(e)是表示上部流路层的形成工序的剖面图。
图6是表示本发明的喷墨头所具备的倒锥形的液体流路部的剖面图。
图7(a)是表示排出口的形成工序的剖面图。
图7(b)是表示对基板的端部进行腐蚀的工序的剖面图。
图7(c)是表示对基板的端部进行腐蚀的工序的剖面图。
图7(d)是表示抗蚀层的除去工序的剖面图。
图8是用于说明本发明的喷墨头的制造工艺中的电解腐蚀方法的概略图。
图9(a)是表示集流腔(Manifold)的安装工序的剖面图。
图9(b)是表示安装部的安装工序的剖面图。
图10(a)是表示在集流腔的制造工序中，在基材中形成沟槽的工序的立体图。
图10(b)是表示在集流腔的制造工序中，玻璃基板的接合工序的立体图。
图10(c)是表示在集流腔的制造工序中，将基板裁断成预定大小的工序的图。
图11是表示本发明的喷墨头所具备的排出部的另一形状的立体图。
图12是表示本发明的喷墨头所具备的排出部的另一形状的立体图。
图13(a)是表示排出部的另一加工工序的平面图。
图13(b)是表示排出部的另一加工工序的剖面图。
图14(a)是表示排出部的另一加工工序的平面图。
图14(b)是表示排出部的另一加工工序的剖面图。
图15是表示比较例的喷墨头的结构的立体图。
图16(a)是表示比较例的喷墨头中的上部流路层和下部流路层的形成状态的剖面图。
图16(b)是表示在比较例的喷墨头中，除去基底层后的状态的剖面图。
图16(c)是用于说明比较例的喷墨头中的上部流路层和下部流路层的变形例的剖面图。
图17(a)是表示在比较例的喷墨头具备的排出部上层叠掩膜材料的工序的剖面图。
图17(b)是表示比较例的喷墨头具备的排出部的腐蚀工序的剖面图。
图17(c)是表示在比较例的喷墨头具备的排出部的制造工序中，除去腐蚀层的工序的图。
图18(a)是表示比较例的喷墨头的墨的排出状态的剖面图，是表示排出部的垂直于长度方向的剖面的剖面图。
图18(b)是表示比较例的喷墨头的墨的排出状态的剖面图，是表示排出部的平行于长度方向的剖面的剖面图。
具体实施例方式
(比较例)在阐述本发明的喷墨头之前，首先，对在开发本发明的喷墨头的过程中出现的比较例的喷墨头进行说明。
下面，根据图15至图18来说明本发明的比较例。
在该比较例中，对排出微小的墨点的喷墨头80进行说明。图15是表示该比较例的喷墨头80的结构的立体图。如该图所示，喷墨头80具有基板81、液体流路部82、集流腔83、安装部85。
基板81由硅构成，其表面的晶格的密勒指数为(100)。
液体流路部82是向描画对象喷射的墨所流经的通路，其结构为具有贯通孔以使得墨能够通过该液体流路部82的内部。在喷墨头80中，在基板81的面上形成有三个液体流路部82，以169μm的间距来配置各液体流路部82。
图16(a)、图16(b)是用于说明液体流路部82的结构和制造方法的剖面图。如图16(a)所示，液体流路部82由下部流路层91和上部流路层92形成。下部流路层91和上部流路层92分别由厚度为2μm、主要成分为Ni的导电体构成。
如图15所示，上述液体流路部82在其两端具有供给部88，具备用于供给要向描画对象排出的墨的供液口89；以及排出部86，具备用于向描画对象排出墨的排出口87。排出部86的一部分从形成有液体流路部82的基板81的端部90突出。
集流腔83用于向各液体流路部82供给墨，其由绝缘体物质构成。集流腔83被设置在基板81的表面上，以使其分别覆盖液体流路部82，并在液体流路部82的端部与基板81接触。
另外，集流腔83在其内部具有与液体流路部82相同数量的流体供给孔84。并且，这些流体供给孔84分别与各供液口89对应地设置。
安装部85被施加排出信号，该排出信号用于进行控制以使得向描画对象排出墨。安装部85借助于引线键合(Wire Bonding)等的安装技术与未图示的挠性基板等的外部信号传送装置进行电连接。
<液体流路部82的形成方法>
接着，参照图16(a)、图16(b)说明液体流路部82的形成方法。
如图16(a)所示，首先，在基板81的表面上间隔着绝缘层93地形成下部流路层91的基底层94，然后，通过选择性地电镀镍，将下部流路层91的厚度形成为0.5μm～4μm。
接着，借助于光致抗蚀剂，在下部流路层91上形成厚度为0.5μm～5μm的液体流路层95，然后，依次形成上部流路层92的基底层(含有镍的膜，未图示)、由电镀镍构成的上部流路层92。
之后，如图16(b)所示，通过腐蚀加工，除去下部流路层91的基底层94和上部流路层92的基底层的多余部分。
然后，借助于使用了Ar的干腐蚀或使用了CF4气体的干腐蚀，除去排出部86的前端部及其下层的绝缘层93，从而形成排出口87。将在后面对该工序进行详细的阐述。
<在液体流路部82的形成方法中存在的问题>
接着，参照图16(a)～16(c)，说明在上述液体流路部82的形成方法中存在的问题。
如图16(a)所示，上部流路层92或下部流路层91分别形成在各自的基底层上。为了防止发生上部流路层92和下部流路层91的剥离对喷墨头结构上的破坏，优选通过干腐蚀来除去多余的基底层。
在除去上述基底层时，如图16(b)所示，由于上部流路层92或下部流路层91的遮蔽效果，导致距离下部流路层91最近的基底层未能被除去而残留下来，从而成为残留物96。
如果通过电镀法有选择地仅在由抗蚀剂等的掩膜材料所限制的预定的区域中形成上部流路层92和下部流路层91，那么，就如图16(c)所示，排出部86的剖面成为象梯形上下倒置那样的所谓的倒锥形的侧壁形状。在这种形状的情况下，更容易产生基底层的残留物96。
接着，参照图17(a)～17(c)，对排出部86的前端部的腐蚀中存在的问题进行说明。图17(a)～17(c)是用于说明排出部86的前端部的腐蚀的剖面图。在该图中，为简要起见，省略了上述基底层。
如图17(a)所示，由光致抗蚀剂等的掩膜材料97来确定排出部86的前端部的位置，通过干腐蚀对排出部86进行腐蚀，从而形成排出口87。
如上所述，如果通过干腐蚀对镀镍膜进行加工，那么，被腐蚀加工后的被加工物(这里，为镍膜)的一部分就会如图17(b)所示那样，作为再附着物98再次附着在光致抗蚀剂等的侧面上。如果在腐蚀结束后用丙酮等的溶剂除去光致抗蚀剂等的掩膜材料，上述再附着物98就会如图17(c)所示，象“犄角”一样残留在排出部86的加工端部。
如上所述，在喷墨头80中，残留物86或犄角状的再附着物99被形成在排出部86的侧面或排出口87的上部。
<在喷墨头80中存在的问题>
接着，参照图18(a)、图18(b)，说明在向喷墨头80施加了排出信号的情况下的墨的排出状态。图18(a)、图18(b)是表示喷墨头80的墨的排出状态的剖面图。
图18(a)是表示排出部86的垂直于长度方向的剖面的剖面图。如该图所示，在下部流路层91的侧面上形成有不均匀的残留物96。残留物96的顶角约为10°，残留物96成为陡峭的毛刺。
当对形成有上述残留物96的喷墨头80中填充墨并施加排出电压时，将会以形成在排出口87的附近的残留物96为核心产生泰勒锥(因电场集中而形成的液膜)100，结果，本来应该在排出部86的伸长方向上排出的液滴101就会偏离该方向，并在形成了残留物96的方向上飞翔。
残留物96不能通过加工控制而稳定地形成，其形成位置和形状并不稳定，因此，泰勒锥100的形成位置及其延伸方向是不确定的，因此，难以预测液滴101的飞翔方向。
另外，诸如喷墨头80那样排列配置了多个喷嘴的所谓多喷嘴的喷墨头中，各喷嘴的液滴飞翔方向各不相同，因此，在介质上描画的图像的品质将显著恶化。
图18(b)是表示排出口附近的长度方向的剖面的剖面图。如该图所示，在排出口87的上部形成有在加工排出口87时产生的犄角状的再附着物99。犄角状的再附着物99的顶角约为10°，犄角状的再附着物99成为陡峭的毛刺。
当对形成有上述犄角状的再附着物99的喷墨头80中填充墨并施加排出电压时，将会以犄角状的再附着物99为起点产生泰勒锥100，结果，液滴101不在排出部86的伸长方向(箭头102的方向)上飞翔，偏离该方向，并在形成了犄角状的再附着物99的方向上飞翔。
犄角状的再附着物99不能通过加工控制而稳定地形成，其形成位置和形状并不稳定，因此，泰勒锥100的形成位置及其延伸方向是不确定的，因此，难以预测液滴101的飞翔方向。
另外，诸如喷墨头80那样排列配置了多个喷嘴的所谓多喷嘴的喷墨头中，各喷嘴的液滴飞翔方向各不相同，因此，在介质上描画的图像的品质将显著恶化。
如上所述，喷墨头80存在这样的问题，即液滴的排出方向因残留物96或犄角状的再附着物99而发生不规则的变化，所以，在各喷嘴之间，液滴的飞翔方向不一致，从而导致描画质量显著地劣化。
(本发明的实施例)下面，参照图1至图14(b)，说明本发明的一个实施方式。
<喷墨头的结构>
首先，参照图1和图2，说明本实施方式的喷墨头1的结构。图2是表示喷墨头1的概略结构的立体图。
本实施方式的喷墨头1向描画对象排出微细的液滴。另外，作为形成上述液滴的液体的一个示例，下面，以墨为例进行说明。此外，液体并不限于墨，只要能够形成自喷墨头1飞翔的液滴即可，不对液体的粘性进行特别的限定。
喷墨头1是一种通过对墨施加电场并借助于静电斥力向描画对象排出上述墨的、所谓的静电排出型喷墨头。在该喷墨头1中，当被施加电压时，使电场集中在该喷墨头1所具备的液体流路部3的排出口51的附近，从而向描画对象排出微细的墨。
在微点形成装置(未图示)中具有上述喷墨头1，该微点形成装置用于在描画对象(例如，液晶显示用彩色滤光片、印刷布线板等)上形成微点的微细图形。上述喷墨头1具有下述结构。
即，如图2所示，喷墨头1具有基板2、液体流路部3、集流腔6、安装部7。
基板2是支持液体流路部3的构件，其是由单晶硅形成的。支持液体流路部3的基板的表面的晶格的密勒指数为(100)。
液体流路部3(中空部分)是向描画对象喷射的墨所流经的通路，其结构为具有贯通孔以使得墨能够通过该液体流路部3的内部。在喷墨头1中，在基板2的表面上形成有三个液体流路部3，以169μm的间距来配置各液体流路部3。上述液体流路部3在其两端具有用于供给墨的供给部4；以及用于向描画对象排出墨的排出部5。
供给部4具有用于供墨的孔、即供液口41，通过该供液口41向液体流路部3供墨。另外，各液体流路部3所具有的供液口41被配置在同一直线上。
排出部5从供给部4延伸，在排出部5的末端部分具有用于排出墨的排出口51。该排出部5的一部分从基板2的端部22突出。在本实施方式中，排出部5从基板2的端部22突出的长度(突出的长度)被设定为大于或等于50μm。
液体流路部3的宽度被构成为在排出部5的宽度小于在供给部4的宽度。即，被构成为液体流路部3的内部的高度方向上的尺寸大致恒定，为0.5μm～5μm，但是，液体流路部3的内部的宽度方向上的尺寸在排出口51附近为0.5μm～6μm，在供液口41附近为50μm～100μm，在排出口51与供液口41的剖面面积发生变化。
此外，排出部5的整体形状为长度方向上的尺寸为大于或等于50μm，宽度方向上的尺寸为2μm～10μm，高度方向上的尺寸为2μm～10μm。排出口51为大致长方形的形状，即，宽度方向上的尺寸为0.5μm～6μm、高度方向上的尺寸为0.5μm～5μm。
另外，上述长度方向为，液体在液体流路部3中从供给部4向排出口51流动的方向(液体流路部3的长度方向)，上述高度方向为，垂直于形成有液体流路部3的基板2的表面的方向，上述宽度方向为，在上述基板2的表面上与供给部4至排出口51的方向成直角的方向。
集流腔6用于向供给部4供墨，由绝缘体物质构成。如图2所示，集流腔6被设置于基板2的上面，以使得覆盖被配置于基板2的上面的液体流路部3的供液口41。
进而，集流腔6在内部具有与供给部4相同数量的流体供给孔61。并且，集流腔6的端面与供给部4接合，以使得流体供给孔61和供液口41相通。另外，优选的是，流体供给孔61在与供液口41的抵接部分大于供液口41。
此外，上述集流腔6的流体供给孔61在与接触供给部4的一侧的相反侧，与未图示的共用液室接合。并且，构成为从该共用液室向所有的流体供给孔61供给液体。
安装部7施加排出信号，该排出信号用于进行控制以使得对描画对象排出墨。安装部7位于供给部4的与连接有排出部5的侧面相反侧的侧面，由液体流路部3的一部分形成。
安装部7借助于引线键合等的安装技术与未图示的挠性基板等的外部信号传送装置进行电连接。
另外，安装部7也可以由后述的下部流路层32或上部流路层33形成。即，安装部7至少与作为导电体的下部流路层32或上部流路层33进行电连接即可。
<液体流路部3的结构>
接着，参照图1、图3、图4来说明液体流路部3的结构。
图1是图2所示的排出部5的从箭头B观察的剖面图。图3是图2所示的液体流路部3(供给部4)的从箭头A观察的剖面图。
液体流路部3是形成墨的流路的中空的构件，是通过在基板上层叠多个层所形成的。在层叠上述多个层时，用难以除去的层包围可借助于特定手段除去的层地进行层叠，然后，除去能够被除去的层，即可形成中空的结构。
上述多个层的数量并没有特别的限制。从形成中空结构的目的来考虑，用两层难以除去的层来包围能够被除去的层即可，通过层叠最少三层并除去能够被除去的层，从而形成由两层构成的液体流路部3即可。
如图3所示，本实施方式的液体流路部3主要由下部流路层32和上部流路层33形成。
下部流路层32和上部流路层33分别由厚度为0.5μm～4μm的、以Ni为主要成分的导电体构成。因此，形成从安装部7至排出口51的导电层，从安装部7向排出口51供给电荷的电阻减小。所以，可提高电荷在所排出的墨中的积聚速度，从而能够提高排出的响应性能。
另外，下部流路层32和上部流路层33的至少任意一者由Ni形成。但是，为了防止在后述的对基板2的腐蚀时发生因腐蚀液造成的腐蚀，优选的是，下部流路层32和上部流路层33的两者均由Ni形成。
此外，在液体流路部3和基板2的接合部分设置有厚度为0.2μm～2μm的硅氧化膜或硅氮化膜等的绝缘层21。
在由液体流路部3的侧壁和基板2所形成的角的部分附着有在后述的基底层除去处理时的残留物37。该残留物37的顶角θ1为10°，残留物37成为陡峭的毛刺。在该情况下，与顶角θ1邻接的角θ1′，即，残留物37的斜面和液体流路部3的侧面在残留物37和液体流路部3的内部所构成的角大于或等于180°。
另一方面，如图1所示，在排出部5的从箭头B所观察的剖面上，通过后述的腐蚀，除去了在从箭头A所观察的剖面上看到的残留物37。因此，如该图所示，由排出部5的外侧表面所形成的矩形剖面的四角中的所有的内角(α～δ)大致为90°。
排出试验的结果为，如果上述内角小于或等于20°，则具有该内角的边缘成为非所期望的泰勒锥的发生起点的可能性比较高。换言之，如果上述内角大于20°，则该边缘在施加电场时成为不均匀的泰勒锥的发生起点的可能性就比较低，就能够在设计的所期望的方向上排出墨。另外，如果上述内角大于60°，就能够进一步可靠地减少成为不均匀的泰勒锥的发生起点的风险。
因此，上述内角未必需要为大致90°，只要大于20°即可。在具有大致90°的内角的排出部5的外侧表面上发生非所期望的泰勒锥的可能性比较低。
相反地，在形成残留物37或后述的犄角状的再附着物38(参照图7)时，残留物37或犄角状的再附着物38的内角为小于或等于20°，以残留物37或犄角状的再附着物38为起点发生不均匀的泰勒锥的可能性比较高。
另外，如图1所示，关于突出的排出部5的与突出方向大致垂直的剖面的形状所包含的内角，除了由排出部5的外侧表面所形成的内角(α～δ)之外，还有由包围墨的流路的排出部5的内侧表面所形成的内角(α′～δ′)。这些由排出部5的内侧表面所形成的内角的大小不会成为发生非所期望的泰勒锥的原因。
此外，在本实施方式的喷墨头1中，由于从喷嘴的最前端排出墨，所以，不存在残留物37的区域(由外侧表面所形成的内角为大致90°的区域)为自排出部5的前端(排出口51)起朝端部22的方向至少10μm的区域，优选50μm的区域，进一步优选100μm的区域。
图4是图2所示的排出部5的从箭头C观察的剖面图。如该图所示，在形成有排出口51的排出部5的前端部(由虚线圆所包围的区域)不存在加工排出口51时产生的再附着物、即犄角状的再附着物。
因此，在上述剖面所包含的内角中，由排出部5的外侧表面所形成的内角(角ε、ζ)为大致90°。所以，能够减小在排出口51的周围形成非所期望的泰勒锥的可能性。
如上所述，在本实施方式的喷墨头1中，至少在排出部5的前端部(自前端起10μm的区域)不存在残留物，所以，能够稳定地控制泰勒锥的形成位置。进而，在喷墨头1中，在排出部5的前端部不会发生现有技术中因腐蚀时产生的再附着物而形成的犄角状的再附着物，所以，能够稳定地控制泰勒锥的形成位置，从而可使得各喷嘴的排出方向一致。因此，喷墨头1能够实现高品质的描画。
<喷墨头1的制造方法> 接着，说明喷墨头1的制造方法。首先，参照图5(a)～图5(e)、图6来说明液体流路部3的形成工序。图5(a)～图5(e)表示液体流路部3的形成工序，是液体流路部3的从箭头A观察的剖面图。
首先，在由(100)单结晶硅构成的基板2上形成绝缘层21(图5(a))。在该绝缘层21的形成工序中，利用通常的热氧化法，形成厚度为0.2μm～5μm的硅氧化膜，将该硅氧化膜作为绝缘层21。
另外，关于绝缘层21的层厚，为了确保在该绝缘层21上形成的液体流路部3和基板2的绝缘性，优选设定为足够的层厚。但是，如果该层厚被设定得过厚，则喷墨头1的制造工序所需的时间就会不必要地延长。因此，绝缘层21的层厚优选为0.2μm～5μm。
接着，在绝缘层21上形成基底层36，形成下部流路层32(图5(b))。通过电镀法，利用主要成分为镍的金属材料形成下部流路层32。具体而言，上述镀镍膜间隔着作为Ta(50nm)与Ni(50nm)的层叠膜的基底层36地覆盖在绝缘层21上。
这里，以Ta膜与Ni膜的层叠膜的形态形成基底层36，其中，Ta膜作为粘合层而发挥作用，Ni膜作为用于进行电镀的种子层(Seed Layer)而发挥作用。在形成该基底层36时，优选采用具有良好的基底粘合性的溅射法。进而，在层叠Ta与Ni时，优选的是，按照前述顺序不使其暴漏在大气中而进行成膜。
接着，通过预先由抗蚀剂等限制电镀区域的选择电镀法，来形成厚度为0.5μm～4μm的下部流路层32。在形成下部流路层32之后，通过使用了Ar的干腐蚀，除去下部流路层32的基底层36。此时，由于基底层36较薄，厚度为100nm，所以，在进行腐蚀时，可直接将下部流路层32的图形作为掩膜来使用，而无需特别制作由光致抗蚀剂等构成的掩膜。另外，此时，如上所述，由于下部流路层32的图形的遮蔽效果，基底层36的残留物会沿着下部流路层32的图形而残留下来。
另外，在现有技术中，作为上述腐蚀方法而采用了湿法腐蚀，但是，本发明的发明人经过研究发现，在采用湿法腐蚀时，腐蚀剂会侵入上部流路层33和下部流路层32的界面，造成上部流路层33和下部流路层32的剥离，从而不能稳定地制造喷墨头1。另一方面，通过研究还知悉如果借助于使用了Ar的干腐蚀除去上述基底层，就不会存在上述制造中的不稳定性，从而能够良好地制造喷墨头1。
接着，在上述下部流路层32上形成光致抗蚀剂，通过对其实施曝光、显影，形成图形，从而形成厚度为0.5μm～4μm的液体流路层34(图5(c))。
然后，相对于在基板2上形成了绝缘层21、下部流路层32、液体流路层34时的基底层36的整个表面，通过蒸镀来形成上部流路层33的基底层35(图5(d))。
另外，上述基底层35具有粘合层和种子层。粘合层由主要成分为Ti或Ta的金属材料构成，形成于基板2、下部流路层32及液体流路层34上。种子层形成在上述粘合层上，主要成分为Ni，用于对上部流路层33进行电镀。此外，关于该基底层35的厚度，上述粘合层为50nm，上述种子层为50nm。
另外，上述粘合层和种子层，为了不使得两层之间的粘合性降低，而在同一真空空间内进行连续成膜。此外，在进行上述蒸镀时，为了促使基底层35附着于液体流路层34的侧面，优选的是，在蒸镀氛围气(Vapor DepositionAtmosphere)中导入Ar，从而在10-4Torr范围的真空度下进行成膜。
此外，也可以通过溅射法形成上述基底层35，以取代蒸镀法。
接着，借助于由光刻法实施了图形化的抗蚀剂来限制要成为上部流路层33的区域。然后，通过电镀法将主要成分为Ni的上部流路形成层形成为厚度2μm的、要成为基底层35上的上部流路层33的区域。进而，借助于使用了Ar的干腐蚀法(溅射腐蚀)除去基底层(种子层)(图5(e))。
此时，如上所述，由于上部流路层33的图形的遮蔽效果，基底层的残留物37会沿着上部流路层33的图形而残留下来。
另外，在如上所述地通过选择电镀法形成了下部流路层32和上部流路层33的情况下，如图6所示，液体流路部3的与长度方向垂直的剖面成为倒锥形状，在对上述基底层进行腐蚀时，受遮蔽效果影响的部分进一步增加，残留物37的形状将会变大。此外，图6是表示倒锥形状的液体流路部3的剖面图。
另外，种子层与粘合层的厚度分别为50nm，对该种子层与粘合层实施腐蚀的量比较少。因此，即使将上部流路层33用作蚀刻掩膜，上部流路层33的层厚也仅仅减少0.1μm，不会对喷墨头1的结构产生任何影响。所以，无需为了对上述粘合层实施腐蚀处理而形成特别的抗蚀图。
接着，通过使用了主要成分为CF4气体的反应气体的反应性离子腐蚀法(RIE)除去热氧化膜。在此情况下，上述借助于主要成分为CF4气体的反应气体的RIE几乎不会对上述上部流路层33进行腐蚀，所以，无需形成特别的抗蚀图。不过，热氧化膜也作为残留物的一部分残留于上述残留物37的下面。
在上述工序之后，接着，在排出部5的前端部形成排出口51，而且，对基板2实施腐蚀，由此，使得排出口51从基板2的端部22突出。参照图7(a)～图7(d)，说明排出口51的形成工序和基板2的腐蚀工序。图7(a)～图7(d)是用于说明排出口51的形成工序和基板2的腐蚀工序的、液体流路部3的长度方向上的剖面图。
借助于使用了Ar的干腐蚀或使用了CF4气体的RIE，除去被形成在上部流路层33及下部流路层32的图形的长度方向的前端部份、以及位于其下层的绝缘层21，从而形成排出口51(图7(a))。
在为了形成上述排出口51而进行腐蚀时，在上部流路层33及下部流路层32上形成光致抗蚀剂的图形，进行图案形成以使得仅对上述各液体流路层的前端部分进行腐蚀。
此时，形成上述通过干腐蚀法实施了腐蚀的上部流路层33和下部流路层32、以及各自的基底层的材料的一部分作为再附着物而覆盖在上述光致抗蚀剂图形的侧面上，在除去光致抗蚀剂后，作为犄角状的再附着物38残留在排出口1的附近。
上述犄角状的再附着物38是具有小于或等于10°的顶角的锐角的毛刺，以该犄角状的再附着物38为核心发生泰勒锥的可能性比较高。因此，泰勒锥的生成位置不稳定，难以对所期望的方向排出液滴。另外，在形成了该犄角状的再附着物38的情况下，与该犄角状的再附着物38的顶角θ2邻接的、被形成在排出部5的外侧表面上的角，即，由排出部5的外侧表面和犄角状的再附着物38的相对于上部流路层33大致垂直地延伸的面在犄角状的再附着物38及上部流路层33的内部所形成的角θ2′大于或等于180°(图7(b))。
另外，在本实施方式中，排出部5的形成排出口51的端面优选形成为，被配置在平行于(110)面的直线上。
接着，在排出口51的附近，借助于切割等的裁断手段来裁断基板2(图7(b))。另外，在裁断该基板2时，使得(110)面露出在被切割后的剖面23上。在基板2中，如果(110)面事先已经露出，则可省略上述裁断工序。
接着，将裁断后的基板2的端部浸入Si的腐蚀液中，对该由Si形成的基板2实施腐蚀(图7(c))。这里，上述腐蚀液是将40wt％的KOH水溶液加热到80℃所得到的。
此外，在上述腐蚀液中，上述在切割时露出的(110)面比(100)面和(111)面被更早地进行腐蚀。因此，腐蚀是从排出口51的位置开始的，并向供液口41的方向进行腐蚀，从而除去支持排出部5的基板2的一部分。然后，作为其结果，成为排出部5的一部分从基板2的端部22突出的形状。
另外，由于上述腐蚀的再现性非常好，因此，通过对腐蚀时间进行管理，能够使排出部5的突出量成为所期望的值。
此外，作为基板2的表面的(110)面也被腐蚀。但是，在(111)面以下部流路层32的图形边缘为基点而露出时，腐蚀速度降低到约1/500，腐蚀几乎停止。
如上所述，对基板2的表面进行腐蚀，直到以下部流路层32的图形边缘为基点的(111)面露出的位置为止，因此，结果如图2所示，液体流路部3被配置在梯形形状上。
另外，上述图形边缘是在液体流路部3的宽度方向上最大的部分，即，供给部4的与基板2的表面接触的部分，其中，该基板2的表面平行于(110)方向、即从排出口51至供给部4的方向。
接着，为了在液体流路部3的内部形成空隙，而使用溶解丙酮等的抗蚀剂的溶剂或诸如东京应化公司生产的剥离液106的抗蚀剂剥离液来除去抗蚀剂(液体流路层34)(图7(d))。
如上所述，关于本实施方式的液体流路部3，在基板2的表面上层叠绝缘层21、基底层36、下部流路层32、液体流路层34、基底层35、上部流路层33，除去液体流路层34，从而形成流路。因此，能够容易地形成流路，并且能够提高流路的设计自由度。
在上述工序后，接着进行下述处理，即，除去被形成在排出部5的残留物37和犄角状再附着物38。图8是用于说明电解腐蚀方法的概略图。
如图8所示，将通电部72连接至液体流路部3，使液体流路部3在电解质溶液74中与对置电极73对置。然后，对液体流路部3施加正极性的电位，使对置电极73接地，由此，对残留物37和犄角状再附着物38进行三分钟的腐蚀。
上述电解质溶液74，可以使用室温下的氨基磺酸水溶液、铬酸与磷酸的混合溶液、草酸水溶液等。对置电极73，例如，可以使用Ni板。另外，所施加的电位差大于或等于1.8V。
此外，腐蚀时间被设定为三分钟，但是，可以根据残留物37和犄角状再附着物38的除去状态进行适当的变更。
另外，如果电压范围被设定得过大，则不但残留物37和犄角状再附着物38被除去，而且，排出部5本身也被腐蚀，从而该排出部5的形状被破坏的可能性较高。所以，优选设定在下述的范围内，即能够除去残留物37和犄角状的再附着物38，但不会对排出部5本身造成腐蚀。
在上述电解腐蚀中，当存在毛刺时，电解质溶液中的电场将选择性地集中在该毛刺的前端，所以，通过适当地设定电解质溶液的组分和施加的电压，可以较容易地有选择地除去诸如残留物37、犄角状的再附着物38等的微小的毛刺，其中，残留物37和犄角状的再附着物38是由形成在排出部5的周围的金属膜构成的。
进而，如图6所示，液体流路部3的剖面是倒锥形状，即使在上述倒锥形状的阴影部分存在残留物37，也将根据上述原理进行腐蚀，所以，能够很好地除去残留物37。
另一方面，在上述基底层36与基板2的接合面上，形成与残留物37相同形状的、由使得液体流路部3与基板2绝缘的热氧化膜构成的毛刺。通过干腐蚀，将残留物37的形状转印在上述热氧化膜上，从而形成上述毛刺。由于上述毛刺是绝缘物，所以，在上述电解腐蚀中不能有效地除去上述毛刺。因此，使用含有氟的等离子来除去上述由热氧化膜构成的毛刺。
上述使用含有氟的等离子的腐蚀，优选的是，将含有氟气体的反应气体导入诸如圆筒形的等离子去胶装置的各向同性等离子处理装置来进行处理。
借助于使用含有氟的等离子的腐蚀方法，对诸如硅的热氧化膜那样的硅氧化物或氮化物进行高速腐蚀，另一方面，由于Ni等的金属材料的腐蚀速度较慢，所以，只有上述热氧化膜被选择性地腐蚀。
另外，由于对液体流路部3中、从基板2的端部22突出的排出部5的外周部进行腐蚀，所以，优选使用能够以含有氟的等离子进行各向同性处理的圆筒形的等离子处理装置。
此外，在上述的等离子处理中，相对于接地电位，对上述作为腐蚀对象构件的液体流路部3施加负的电位，由此，能够更有效地对上述热氧化膜的毛刺进行腐蚀。另外，由于热氧化膜是绝缘物，所以，优选的是，以RF来施加上述电位。
接着，如图9(a)所示，用粘合剂8将集流腔6粘合在供给部4上。图9(a)是用于说明集流腔6的安装工序的剖面图。
在安装集流腔6时，进行粘合，以使得在集流腔6的内部所具有的流体供给孔61的开口部分与液体流路部3的被设置于供给部4的供液口41一致。
在粘合集流腔6时，使用环氧树脂系的粘合剂8。此时，使得上述粘合剂8与集流腔6不接触被设置于喷墨头1的后端(喷墨头1的与排出口51相反方向的端部)的安装部7。
如上所述，喷墨头1被形成在基板2上，在基板2的背面(与形成喷头1的面相反的面)未形成微细的构造物。因此，在上述集流腔6的粘合工序中，通过吸附基板2的背面，就可以容易地固定喷墨头1。所以，能够稳定地进行集流腔6与液体流路部3的粘合工序。
接着，如图9(b)所示，通过引线键合等的安装方式，使挠性基板等的外部配线71与安装部7电连接，其中，外部配线71连接外部的排出信号发生装置(未图示)。图9(b)是用于说明安装部7的安装工序的剖面图。
接着，参照图10(a)～图10(c)，说明集流腔6的制造方法。
图10(a)～图10(c)是用于说明集流腔6的制造工序的立体图。
首先，用切割等的机械加工方法，在由玻璃材料构成的基材10中形成宽60μm、深60μm的沟槽(图10(a))。
优选的是，沟槽11的宽度可由切割所用的刀片的厚度来控制，沟槽11的深度可由切深来控制。另外，优选的是，沟槽11的间隔与所连接的供液口41的间隔一致。
接着，使用环氧树脂系的粘合剂将未经沟槽加工的平坦的玻璃基板12粘合在上述进行了沟槽加工的基材10上(图10(b))。
然后，借助于切割的方法，与沟槽11的长度方向正交地，将接合了上述基板10和玻璃基板10的基板裁断为预定的长度(图10(c))。
在上述安装工序中，将上述制造的集流腔6安装在液体流路部3上。
如上所述，能够稳地制造本实施方式的喷墨头1。
在上述的说明中，与液体流路部3的长度方向大致垂直地形成了上述喷墨头1所具备的排出部5的形成排出口51的前端端面(排出液体的面)的形状。但是，该排出部5的前端端面的形状并不限于此。
例如，可以为下述的形状，即如图11所示，相对液体流路部3的长度方向倾斜地形成排出部5的前端端面52，排出部5的一个侧面从端部22突出的长度比其另一个侧面从端部22突出的长度要长。图11是表示本实施方式的喷墨头1所具备的排出部5的另一形状的立体图。另外，上述排出部5的侧面是在大致垂直于基板2的形成液体流路部3的面的方向上形成的、并在排出部5的长度方向上延伸的面。
在上述结构中，在排出口51的附近所形成的电场集中于作为由排出部5的上述侧面中从基板2的端部22更为突出的一个侧面和前端端面52形成的角的尖锐部53。并且，向描画对象排出的墨从该尖锐部53飞翔。
因此，可以将液滴的开始飞翔的位置固定在尖锐部53，从而使排出方向变得稳定。所以，能够提高上述墨对描画对象的弹射精度，从而提高描画图形的分辨率。
另外，也可以为下述的形状，即，如图12所示，使上述排出部5的前端部的两个侧面相对于液体流路部3的长度方向倾斜，在排出部5的前端的大致中央部分形成尖锐部54。图12是表示本实施方式的喷墨头1所具备的排出部5的另一形状的立体图。
在排出部5的前端形成为上述形状的情况下，排出口51附近的电场将集中于尖锐部54，向描画对象排出的液滴从该尖锐部54的前端飞翔。因此，液滴的开始飞翔的位置确定，能够提高上述液滴对描画对象的弹射精度，从而提高描画图形的分辨率。
接着，说明具有上述两种不同的前端面形状的排出部5的形成方法。
首先，参照图13(a)、图13(b)，说明具有尖锐部53的排出部5的形成方法。图13(a)、图13(b)是用于说明具有尖锐部53的排出口51的加工工序的图，图13(a)是表示排出部5的平面图，图13(b)是排出部5的长度方向上的剖面图。
如下所述地对具有尖锐部53的排出部5的前端端面52进行腐蚀。
首先，如图13(a)所示，形成抗蚀图55a，该抗蚀图55a具有相对于排出部5的长度方向倾斜的侧面。
此时，如图13(a)所示，在形成的抗蚀图55a中，与排出部5的侧面大致平行的抗蚀图55a的侧面中，其中一个侧面比另一个侧面长。另外，如图13(b)所示，抗蚀图55a被形成在上部流路层33上。
接着，根据上述抗蚀图55a，对排出部5的前端端面52进行腐蚀。此时，腐蚀方法可以是干腐蚀或者湿腐蚀，但是，为了对图形进行高精度的加工，优选采用各向异性的干腐蚀。
如上所述地根据抗蚀图55a被腐蚀后的排出部5的前端端面52的形状为如图13(a)所示，相对于排出部5的长度方向倾斜的形状。
之后，与上述处理工序同样地，在除去液体流路层34后，除去残留物37和犄角状的再附着物38。即，通过电解腐蚀除去犄角状的再附着物38和残留物37，进而，利用含有氟的等离子除去使液体流路层和硅基板绝缘的热氧化物的残留物，其中，上述犄角状的再附着物38是在对上述前端端面52进行腐蚀时残留于上述前端端面52的上部的再附着物，上述残留物37是在对上部流路层33与下部流路层32的基底层进行腐蚀时未被完全腐蚀而残留下来的残留物。
由此，排出部5的垂直于长度方向的剖面的形状所具有的内角均为大致90°，而且，在排出部5的前端不会存在犄角状的再附着物。因此，能够抑制不均匀的泰勒锥的发生，从而能够实现墨的弹射精度较高的高品质的描画。
接着，参照图14(a)、图14(b)，说明具有尖锐部54的排出部5的形成方法。图14(a)、图14(b)是用于说明在具有尖锐部54的排出部5的加工处理工序中形成抗蚀图的处理的图，图14(a)是表示排出部5的平面图，图14(b)是排出部5的长度方向上的剖面图。
如下所述地对具有尖锐部54的排出部5的前端端面52进行腐蚀。
首先，如图14(a)和图14(b)所示，形成抗蚀图55b，该抗蚀图55b具有相对于排出部5的长度方向倾斜的侧面。如图14(a)所示，抗蚀图55b的两个侧面相对于长度方向朝排出部5的大致中央部位倾斜。另外，如图14(b)所示，抗蚀图55b被形成在上部流路层33上。
接着，根据上述抗蚀图55b，对排出部5的前端端面52进行腐蚀。此时的腐蚀方法与具有尖锐部53的排出部5的形成工序中的腐蚀方法相同。
如上所述地根据抗蚀图55b被腐蚀后的排出部5的前端端面52的形状为如图14(a)所示，抗蚀图55b的两个侧面相对于长度方向朝排出部5的大致中央部位倾斜，前端端面52的前端部尖锐化。
之后，与上述处理工序同样地，在除去液体流路层34后，除去残留物37和犄角状的再附着物38。即，通过电解腐蚀除去犄角状的再附着物38和残留物37，进而，利用含有氟的等离子除去使液体流路层和硅基板绝缘的热氧化物的残留物，其中，上述犄角状的再附着物38是在对上述前端端面52进行腐蚀时残留于上述前端端面52的上部的再附着物，上述残留物37是在对上部流路层33与下部流路层32的基底层进行腐蚀时未被完全腐蚀而残留下来的残留物。
由此，排出部5的垂直于长度方向的剖面的形状所具有的内角均为大致90°，而且，在排出部5的前端不会存在犄角状的再附着物。因此，能够抑制不均匀的泰勒锥的发生，从而能够实现墨的弹射精度较高的高品质的描画。
如上所述，通过在排出部5的前端部形成尖锐部53或尖锐部54，并除去由此产生的残留物和犄角状的再附着物，能够实现一种可在稳定的方向上排出液滴的喷墨头。
如上所述，在本实施方式的喷墨头1的制造工序中，通过电解腐蚀和等离子腐蚀除去在制造该喷墨头1时形成的不必要的毛刺(残留物、犄角状的再附着物)，能够制造没有不必要的毛刺的喷墨头。
因此，在喷墨头1所具备的多个喷嘴中，在其前端部几乎不存在诸如残留物、犄角状再附着物等的锐角的毛刺，以该毛刺为起点发生泰勒锥的可能性很小。所以，可以较容易地对墨的飞翔方向进行高精度的控制，其结果，描画品质得以提高。
另外，关于喷墨头1，如上所述，在基板2的背面(与形成液体流路部3的面相反的面)未形成微细的构造物，所以，能够简便地对喷墨头1进行固定。
此外，在液体流路部3的安装工序中，也能够从基板2的表面侧(形成液体流路部3的一侧的面)施加用于连接安装部的按压力，因此，可以提高安装部7的可靠性。
(变形例)
另外，在上述说明中，在喷墨头1的制造工序的后半部分中，是按照“腐蚀基板→除去液体流路层→电解腐蚀→粘合集流腔→安装”这样的顺序进行制造的。但是，也可以按照下述顺序对制造工序进行变更，即，除去液体流路层→腐蚀基板→电解腐蚀(含有氟等离子)→粘合集流腔→安装除去液体流路层→腐蚀基板→粘合集流腔→安装→电解腐蚀除去液体流路层→腐蚀基板→安装→粘合集流腔→电解腐蚀除去液体流路层→腐蚀基板→安装→电解腐蚀→粘合集流腔腐蚀基板→除去液体流路层→粘合集流腔→安装→电解腐蚀腐蚀基板→除去液体流路层→安装→粘合集流腔→电解腐蚀腐蚀基板→除去液体流路层→安装→电解腐蚀→粘合集流腔此外，在上述的说明中，是通过腐蚀方法对喷嘴前端部即排出部5的前端端面进行加工的，但是，也可以用切割或研磨等所谓的机械加工方法对其进行加工。
在进行上述机械加工时，由于机械加工的剪切力的作用，导致加工部分产生歪斜，并在剪切力的方向上产生塑性变形。由此，将在加工部分产生所谓“毛刺”的边缘状的变形部分。该形状和上述犄角状的再附着物类似，由于毛刺的存在，以该毛刺为起点而形成泰勒锥，与存在残留物或犄角状再附着物的情况同样地，液滴的飞翔方向将会变得不稳定。
但是，在本发明中，通过进行电解腐蚀和使用了氟等离子的各向同性腐蚀，可有效地除去上述毛刺，因此，液体流路层的垂直于喷嘴长度方向的剖面的形状所具有的内角不会小于20°，从而能够抑制不均匀的泰勒锥的发生。所以，可以实现能够进行弹射精度较高的、高品质的喷墨头喷嘴。
另外，液体流路部3的排出部5从基板2上面的端部22突出的长度大于或等于50μm，但是，该突出量并不限于此。可以在考虑墨的排出稳定性、排出部5的结构上的稳定性、为了使电场集中于排出口51的附近而供给的电压的大小的基础上对上述突出量进行设定。
此外，在上述液体流路部3中，下部流路层32和上部流路层33的结构为在排出部5的前端部大致形成相同的平面。但是，也可以构成为下述，即，下部流路层32和上部流路层33中的任一方较之于另一方在排出方向上进行更多的延伸。
另外，下部流路层32和上部流路层33的主要成分为Ni，但是，下部流路层32和上部流路层33的材质为导电性材料即可，主要成分也可以是除Ni以外的导电性物质。作为上述导电性物质，例如，可以举出Au、Cr。
此外，上述各构件的尺寸，只是举出的一个示例，可对其进行适当的变更。
本发明的喷墨头可以是这样一种喷墨头，即，收容液体，在被施加电压时向描画对象排出上述液体，具有基板；以及外壳，被层叠于上述基板上，形成沿着上述基板的上面的液体流路部；上述液体流路部由上述外壳形成，上述外壳由形成在基板上面的下部流路层和被形成在该下部流路层上的上部流路层构成；上述液体流路部具备排出部，该排出部具有被形成于外壳的端面上、用于排出上述液体的排出口。
另外，优选的是，上述排出部的前端的至少一部分相对于上述排出部的长度方向的垂直面倾斜。
优选的是，构成上述外壳的下部流路层和上部流路层中的至少一方由金属形成。
此外，本发明的喷墨头的制造方法可以是包括下述工序的方法，即在基板上形成用于形成液体流路部的外壳的工序；在外壳的端部形成排出口的工序；除去外壳的具有排出口的端部的下面的基板的工序；对外壳的至少排出口附近的外周部分进行腐蚀的工序。
优选的是，在上述腐蚀工序中，包括通过将上述外壳和被电连接至上述外壳的对置电极浸入电解质溶液中并对上述外壳与上述对置电极赋予电位差来实施的工序。
另外，优选的是，在上述腐蚀工序中，包括利用含有氟的等离子来实施的工序。
如上所述，在本发明的喷墨头中，由上述排出部的外侧表面形成的内角大于20°的区域优选的是，自上述排出部的前端起朝上述端部的方向至少10μm的区域。
通过使电场集中于排出部的前端部(排出口)，使液滴从排出口飞翔。受上述集中于排出部的前端部的电场影响最大的区域是自前端部起10μm左右的区域。因此，优选的是，在自前端部起10μm左右的区域中不存在不需要的毛刺。
根据上述结构，在自排出部的前端起朝端部的方向至少10μm的区域中，由排出部的外侧表面所形成的内角大于20°，即，不形成不需要的毛刺。
因此，以不需要的毛刺为核心发生泰勒锥的可能性降低，能够使液滴的飞翔方向变得稳定。
关于形成上述排出口的排出部的垂直于突出方向的剖面的面积，优选的是，在上述排出口附近的剖面的面积小于离开上述排出口的部分的剖面的面积。
根据上述结构，关于形成排出口的排出部的垂直于突出方向的剖面的面积，排出口附近的剖面的面积小于离开排出口的部分的剖面的面积。即，排出部的前端部越来越细。
由此，在越来越细的排出部的前端部能够有效地集中电场，从而在该前端部容易形成泰勒锥。
所以，能够有效地控制排出部的液滴排出方向，从而可高精度地确定该液滴的弹射位置。
另外，优选的是，上述中空部由被层叠于上述基板的多个层构成；上述多个层的至少一部分由导电性的物质形成。
根据上述结构，中空部由被层叠于基板的多个层构成。
因此，在层叠多个层时，使其中一个层为可除去的层，并使得难以除去的层包围上述可除去的层地进行层叠，然后，除去上述可除去的层，从而可形成中空的结构。
进而，由于在中空部形成有自基板侧至排出口的导电层，所以，从基板侧向排出口供给电荷时的电阻变小。
因此，能够加快电荷在所排出的液体中的积聚速度，从而提高排出的响应性能。所以，可实现液滴的高速排出。
另外，优选的是，在上述毛刺腐蚀工序中，包括通过将上述中空部和被电连接至上述中空部的对置电极浸入电解质溶液中并对上述中空部与上述对置电极之间赋予电位差来实施的腐蚀处理。
在上述腐蚀处理中，电场集中于由导电性物质构成的锐角的毛刺，由此，该锐角的毛刺被优先进行腐蚀。因此，如果在突出的中空部的外侧表面上形成的边缘是锐角的毛刺，并且，由导电性物质构成，该毛刺就会被优先腐蚀。
所以，根据上述结构，能够有效地除去在突出的中空部的外侧表面上形成的导电性的锐角的毛刺。
进而，通过控制被施加给中空部和对置电极的电压，能够简便地控制腐蚀条件，所以，可以在适当的条件下对上述毛刺进行腐蚀。
另外，优选的是，在上述毛刺腐蚀工序中，包括利用含有氟的等离子来实施的腐蚀处理。
利用含有氟的等离子，可对SiO2膜等的Si类化合物进行良好的腐蚀。因此，如果在排出部的外侧表面上形成有由Si类化合物构成的毛刺，则该毛刺就会被优先腐蚀。
因此，根据上述结构，能够有效地除去在突出的中空部的外侧表面上形成的由Si类化合物构成的毛刺。
以上，对本发明进行了详细的说明，上述具体实施方式
或实施例仅仅是揭示本发明的技术内容的示例，本发明并不限于上述具体示例，不应对本发明进行狭义的解释，可在本发明的精神和权利要求的范围内进行各种变更来实施之。
权利要求
1.一种喷墨头，收容液体，在被施加电压时，向描画对象排出上述液体，该喷墨头的特征在于具有基板；以及中空部，被设置于上述基板的表面上，形成上述液体的流路；上述中空部具备排出部，该排出部具有排出上述液体的排出口；形成上述排出口的排出部的至少一部分从上述基板的端部突出；上述突出的排出部的大致垂直于突出方向的剖面或大致平行于突出方向的剖面的形状所包含的内角中，由上述排出部的外侧表面所形成的内角均大于20°。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于由上述排出部的外侧表面所形成的内角大于20°的区域为，自上述排出部的前端起朝上述端部的方向至少10μm的区域。
3.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于关于形成上述排出口的排出部的垂直于突出方向的剖面的面积，在上述排出口附近的剖面的面积小于离开上述排出口的部分的剖面的面积。
4.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于上述中空部由被层叠于上述基板的多个层构成；上述多个层的至少一部分由导电性的物质形成。
5.一种喷墨头的制造方法，其中，该喷墨头收容液体，在被施加电压时向描画对象排出上述液体，该制造方法的特征在于，包括中空部形成工序，在基板的表面上形成中空部，其中，该中空部具备排出部并用于形成上述液体的流路，该排出部具有排出上述液体的排出口；基板腐蚀工序，通过腐蚀上述基板的端部，使得上述排出部的至少一部分从该端部突出；以及毛刺腐蚀工序，借助于腐蚀来除去在上述突出的排出部的外侧表面上形成的毛刺。
6.根据权利要求5所述的喷墨头的制造方法，其特征在于在上述毛刺腐蚀工序中，包括通过将上述中空部和被电连接至上述中空部的对置电极浸入电解质溶液中并对上述中空部与上述对置电极之间赋予电位差来实施的腐蚀处理。
7.根据权利要求5所述的喷墨头的制造方法，其特征在于在上述毛刺腐蚀工序中，包括利用含有氟的等离子来实施的腐蚀处理。
全文摘要
本发明提供一种具有良好的排出稳定性的喷墨头(1)。具有基板(2)；以及被设置于基板(2)的表面上、用于形成墨的流路的液体流路部(3)。液体流路部(3)具备排出部(5)，该排出部(5)具有排出墨的排出口(51)。形成排出口(51)的排出部(5)的至少一部分从基板(2)的端部突出。突出的排出部(5)的大致垂直于突出方向的剖面或大致平行于突出方向的剖面的形状所包含的内角中，由排出部(5)的外侧表面所形成的内角(角α～δ)均大于20°。由此，能够提供一种具有良好的排出稳定性的喷墨头。
文档编号B41J2/045GK1915669SQ20061010859
公开日2007年2月21日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月20日
发明者出口治彦 申请人:夏普株式会社