液滴喷头及液滴喷出装置的制作方法

文档序号:2484600阅读:197来源:国知局
专利名称:液滴喷头及液滴喷出装置的制作方法
技术领域
本发明涉及液滴喷头及液滴喷出装置。
背景技术
例如,在喷墨打印机之类的液滴喷出装置中具备用于喷出液滴的液滴 喷头。作为这样的液滴喷头,例如,知道的有具备与将墨液作为液滴喷 出的喷嘴连通,收容墨液的墨液室(腔室)、和使该墨液室的壁面变形的 驱动用压电元件的结构。
在这样的液滴喷头的情况下,通过使驱动用压电元件伸縮,使墨液室 的一部分(振动板)变位。由此,使墨液室的容积变化,从喷嘴喷出墨液 液滴。
还有,这样的液滴喷头通过利用感光粘接剂或弹性粘接剂粘接形成有 喷嘴的喷嘴板、和划分墨液室的基板之间而组装(例如,参照专利文献1)。
然而,在向喷嘴板、和基板之间供给粘接剂时,极其难以控制粘接剂 的供给量。因此,不能使供给的粘接剂的量均一,导致喷嘴板和基板的距 离变得不均一。由此导致在液滴喷头内设置的多个墨液室的各自的容积变 得不均一,或导致在液滴喷头每一个中墨液室的容积不均一。另外,液滴 喷头和印刷纸张等印字介质之间的距离变得不均一。进而,粘接剂有可能 从接合部位渗出。由于这样的问题,导致液滴喷头的尺寸精度降低,喷墨 打印机的印字的品质降低。
另外,粘接剂长期暴露于在墨液室贮存的墨液中。若粘接剂这样被暴 露于墨液中,则由于墨液中的有机成分,导致粘接剂变质、劣化。因此, 有时墨液室的液密性降低,或粘接剂中的成分向墨液中析出。
另一方面,还知道利用固体接合法接合构成液滴喷头的各部的方法。
固体接合是不夹着粘接剂等粘接剂层,直接接合部件之间的方法,例 如,知道有硅直接接合法、阳极接合法等。然而,固体接合存在如下问题。
能够接合的部件的材质受限制。
*在接合工序中伴随高温(例如,700 80(TC左右)下的热处理。
在接合工序中的气氛受限于减压气氛。
不能部分地接合局部区域。
专利文献1日本特开平5 — 155017号公报

发明内容
本发明的目的在于提供尺寸精度及耐药品性优越,能够长期进行高品 质的印字的可靠性高的液滴喷头、及具备所述液滴喷头的可靠性高的液滴 喷出装置。
这样的目的通过下述本发明来实现。
本发明的一种液滴喷头,其特征在于,具有 基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;
喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置在所述基板的一个面 上,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;
密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个 面上,
所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜 及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,
所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包括含有硅氧垸(Si — O) 键且具有无规的原子结构的Si骨架和与该Si骨架结合的脱离基,
分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋 予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存 在的所述脱离基从所述Si骨架脱离,利用在所述第一接合膜的表面及所述 第二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性,接合所述基板和所述喷嘴 板。
由此,得到尺寸精度及耐药品性优越,能够长期进行高品质的印字的 可靠性高的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中,在所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方中,从构成的所有原子中除去H原子后的原子中Si原子的含有 率和O原子的含有率的总计为10 90原子%。
由此,接合膜由于Si原子和O原子形成牢固的网络,从而接合膜自 身更牢固。因此,接合膜相对于基板及喷嘴板,显示尤其高的接合强度。
优选在本发明的液滴喷头中,在所述第一接合膜及所述第二接合膜的 至少一方中,Si原子和O原子的存在比为3: 7 7: 3。
由此,接合膜的稳定变高,能够更牢固地接合基板和喷嘴板。
优选在本发明的液滴喷头中,所述Si骨架的结晶化度为45。/。以下。 由此,Si骨架充分地含有无规的原子结构。因此,Si骨架的特性显著
化,接合膜的尺寸精度及粘接性更优越。
优选在本发明的液滴喷头中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至
少一方含有Si—H键。
Si—H键被认为阻碍硅氧烷键的生成规则地进行。因此,硅氧烷键形 成为避免Si—H键,Si骨架的规则性降低。这样,通过在接合膜中含有 Si—H键,能够效率良好地形成结晶化度低的Si骨架。
优选在本发明的液滴喷头中,在含有所述Si—H键的接合膜的红外线 吸收光谱中,将归属于硅氧烷键的峰强度设为1时,归属于Si—H键的峰 强度为0.001 0.2。
由此,接合膜中的原子结构相对最无规。因此,接合膜在接合强度、 耐药品性及尺寸精度上尤其优越。
优选在本发明的液滴喷头中,所述脱离基包括选自由H原子、B原子、 C原子、N原子、O原子、P原子、S原子及卤素系原子、或这些各原子 被配置为与所述Si骨架结合的原子团构成的组的至少一种。
这些脱离基在基于能量的赋予的结合/脱离的选择性上比较优越。因 此,这样的脱离基能够使接合膜的粘接性更高。
优选在本发明的液滴喷头中,所述脱离基为烷基。
烷基的化学稳定性高,因此,作为脱离基含有烷基的接合膜的耐气候 性及耐药品性优越。
优选在本发明的液滴喷头中,在作为所述脱离基含有甲基的接合膜的 红外线吸收光谱中,将归属于硅氧烷键的峰强度设为1时,归属于甲基的峰强度为0.05 0.45。
由此,甲基的含有率被最佳化,防止甲基以必要以上阻碍硅氧烷键的 生成,同时,在接合膜中产生必要且充分的数量的活性手,因此,在接合 膜产生充分的粘接性。另外,在接合膜显示甲基引起的充分的耐气候性及 耐药品性。
优选在本发明的液滴喷头中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至 少一方是通过等离子体聚合法形成的。
由此,接合膜形成为致密且均匀。还有,能够尤其牢固地接合基板和 喷嘴板。进而,通过等离子体聚合法制作的接合膜长期维持被赋予能量而 活性化的状态。因此,能够实现液滴喷头的制造过程的简单化、效率化。
优选在本发明的液滴喷头中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至 少一方是以聚有机硅氧垸为主材料构成的。
由此,接合膜自身具有优越的机械特性。另外,得到相对于大量的材 料显示尤其优越的粘接性的接合膜。从而,通过该接合膜,能够更牢固地 接合基板和喷嘴板。另外,形成为能够容易且可靠地进行非粘接性和粘接 性的控制的接合膜。进而,接合膜显示优越的疏液性,因此,得到耐久性 优越的可靠性高的头。
优选在本发明的液滴喷头中,所述聚有机硅氧烷以八甲基三硅氧烷的 聚合物为主成分。
由此,得到粘接性尤其优越的接合膜。
优选在本发明的液滴喷头中,在所述等离子体聚合法中,产生等离子 体时的高频的输出密度为0.01 100W/cm2。
由此,能够防止高频的输出密度过高而导致对原料气体赋予必要以上 的等离子体能量的情况,同时,能够可靠地形成具有无规的原子结构的Si 骨架。
优选在本发明的液滴喷头中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至 少一方的平均厚度为1 1000nm。
由此,能够防止基板和喷嘴板之间的尺寸精度显著降低的情况,同时, 能够更牢固地接合这些。
优选在本发明的液滴喷头中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方为不具有流动性的固体状膜。
由此,得到尺寸精度与以往相比非常高的头。另外,不需要粘接剂的 固化所需的时间,因此能够在短时间内进行牢固的接合。
优选在本发明的液滴喷头中,所述基板是以硅材料或不锈钢为主材料 构成的。
这些材料的耐药品性优越,因此,即使长期暴露于喷出液中,也能够 可靠地防止基板或喷嘴板变质、劣化。另外,这些材料的加工性优越,因 此,得到尺寸精度高的基板。因此,喷出液贮存室的容积的精度变高,得 到能够进行高品质的印字的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中,所述喷嘴板是以硅材料或不锈钢为主材 料构成的。
这些材料的耐药品性优越,因此,即使长期暴露于喷出液中,也能够 可靠地防止基板或喷嘴板变质、劣化。另外,这些材料的加工性优越,因 此,得到尺寸精度高的喷嘴板。
优选在本发明的液滴喷头中,所述基板的与所述第一接合膜相接的面 预先被实施了提高与所述第一接合膜的粘附性的表面处理。
由此,能够进一步提高基板和接合膜之间的接合强度,甚至能够提高 基板和喷嘴板的接合强度。
优选在本发明的液滴喷头中,所述喷嘴板的与所述第二接合膜接触的 面预先被实施了提高与所述第二接合膜的粘附性的表面处理。
由此,能够迸一步提高喷嘴板和接合膜之间的接合强度,甚至能够提 高基板和喷嘴板的接合强度。
优选在本发明的液滴喷头中,所述表面处理为等离子体处理。
由此,能够为了形成接合膜,将基板或喷嘴板的表面尤其最佳化。
优选在本发明的液滴喷头中,在所述基板和所述第一接合膜之间具有 中间层。
由此,能够提高所述基板和所述接合膜之间的接合强度,能够得到可 靠性高的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中,在所述喷嘴板、和所述第二接合膜之间 具有中间层。由此,能够提高所述喷嘴板和所述接合膜之间的接合强度,能够得到 可靠性高的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中,所述中间层是以氧化物系材料为主材料 构成的。
由此,能够在基板和接合膜之间、及喷嘴板和接合膜之间分别提高接 合强度。
优选在本发明的液滴喷头中,所述能量的赋予是通过向所述各接合膜 照射能量线的方法、加热所述各接合膜的方法、及向所述各接合膜赋予压 縮力的方法中的至少一种方法来进行的。
由此,能够比较简单且效率良好地向接合膜赋予能量。
优选在本发明的液滴喷头中,所述能量线为波长150 300nm的紫外线。
由此,被赋予的能量被最佳化,因此,能够防止接合膜中的Si骨架必 要以上被破坏,同时,有选择地切断Si骨架和脱离基之间的键。由此,能 够防止接合膜的特性(机械特性、化学特性等)降低,同时,能够在接合 膜显示粘接性。
优选在本发明的液滴喷头中,所述加热的温度为25 10(TC。
由此,能够可靠地防止基板或喷嘴板等由于热量而变质、劣化,同时,
能够可靠地活性化接合膜。
优选在本发明的液滴喷头中,所述压縮力为0.2 10MPa。
由此,能够避免基板或喷嘴板发生损伤等,同时,仅通过单单压縮,
能够在接合膜显示充分的粘接性。
本发明的一种液滴喷头,其特征在于,具有 基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;
喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的一个面 上,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;
密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个 面上,
所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜 及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包含金属原子、结合于该金 属原子的氧原子和结合于所述金属原子及所述氧原子的至少一方的脱离 基,
分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋 予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存 在的所述脱离基从所述金属原子及所述氧原子的至少一方脱离,利用在所 述第一接合膜的表面及所述第二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性, 接合所述基板和所述喷嘴板。
由此,在接合膜中脱离基结合于金属氧化物,形成为难以变形的牢固 的膜。其结果,得到尺寸精度及耐药品性优越,能够长期进行高品质的印 字的可靠性高的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中, 一种液滴喷头,其特征在于,具有
基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;
喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的一个 面,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;
密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个
面,
所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜 及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,
所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包含金属原子和由有机成分 构成的脱离基,
分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋 予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存 在的所述脱离基从所接合膜脱离,利用在所述第一接合膜的表面及所述第 二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性,接合所述基板和所述喷嘴板。
由此,接合膜含有金属原子、和由有机成分构成的脱离基,形成为难 以变形的牢固的膜。其结果,得到尺寸精度及耐药品性优越,能够长期进 行高品质的印字的可靠性高的液滴喷头。
优选在本发明的液滴喷头中,所述基板和所述密封板经由在所述基板 的表面上设置的与所述第一接合膜相同的接合膜、及在所述密封板的表面上设置的与所述第二接合膜相同的接合膜来接合。
由此,基板和密封板的粘附性变高,尤其能够提高喷出液C:存室的液密性。
优选在本发明的液滴喷头中,所述密封板是层叠多层而成的层叠体构 成的,
所述层叠体中的层中邻接的至少一组的层的层间经由在一方的层的 表面上设置的与所述第一接合膜相同的接合膜、及在所述另一方的层的表 面上设置的与所述第二接合膜相同的接合膜来接合。
由此,层间的粘附性及变形的传递性变高,因此,能够将振动机构引 起的变形可靠地转换为喷出液贮存室内的压力变化。即,能够提高密封板 的变位的响应。
优选在本发明的液滴喷头中,该液滴喷头还具有振动机构,所述振动 机构设置于所述密封板的与所述基板相反的一侧,且使所述密封板振动,
所述密封板和所述振动机构经由在所述密封板的表面上设置的与所 述第一接合膜相同的接合膜及在所述振动机构的表面上设置的与所述第 二接合膜相同的接合膜来接合。
由此,密封板和振动机构之间的粘附性及变形的传递性变高,因此, 能够将振动机构引起的变形可靠地转换为喷出液贮存室内的压力变化。
优选在本发明的液滴喷头中,所述振动机构包括压电元件。
由此,能够容易地控制在密封板产生的挠曲的程度。由此,能够容易 地控制墨液滴的大小。
优选在本发明的液滴喷头中,该液滴喷头还具有在所述密封板的与 所述基板相反的一侧设置的盒头,
所述密封板和所述盒头经由在所述密封板的表面上设置的与所述第 一接合膜相同的接合膜及在所述盒头的表面上设置的与所述第二接合膜 相同的接合膜来接合。
由此,密封板和盒头的粘附性变高。其结果,能够利用盒头,可靠地 支承密封板,能够可靠地防止密封板、基板及喷嘴板的扭曲或翘起等。
本发明的一种液滴喷出装置,其特征在于,具备本发明的液滴喷头。
由此,得到可靠性高的液滴喷出装置。


图1是表示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第一 实施方式的分解立体图。
图2是图1所示的喷墨式记录头的剖面图。
图3是表示具备图1所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的 概略图。
图4是表示第一实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的能量赋予前
的状态的局部放大图。
图5是表示第一实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的能量赋予后
的状态的局部放大图。
图6是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵向剖面图)。 图7是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵向剖面图)。 图8是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵向剖面图)。 图9是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵向剖面图)。 图10是以示意性表示第一实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的
制作中使用的等离子体聚合装置的纵向剖面图。
图11是表示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第
二实施方式具备的接合膜的能量赋予前的状态的局部放大图。
图12是表示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第
二实施方式具备的接合膜的能量赋予后的状态的局部放大图。
图13是第二实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的制作中使用的
成膜装置的纵向剖面图。
图14是表示图13所示的成膜装置具备的离子源的结构的示意图。 图15是以示意性表示第三实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的
制作中使用的成膜装置的纵向剖面图。
图中l一喷墨式记录头;IO —喷嘴板;ll一喷嘴孔;151、 251、 351、 451a、 451b —第-一接合膜;152、 252、 352、 452a、 452b —第二接合膜; 20 —喷出液贮存室形成基板;20'—母材;21 —喷出液贮存室;22 —喷出液 供给室.,23 —贯通孔;30 —密封片;40 —振动板;50 —压电元件;51—压电体层;52—电极膜;53 —凹部;60 —盒头;61 —喷出液供给路;70 — J)t 存器;31 —表面;301—Si骨架;302 —硅氧烷键;303 —脱离基;304 —活 性手;100 —等离子体聚合装置;IOI—腔室;102 —接地线;103 —供给口; 104 —排气口; 130 —第一电极;139 —静电夹盘;140 —第二电极;170 — 泵;171 —压力控制机构;180—电源电路;182 —高频电源;183 —匹配箱; 184 —配线;190 —气体供给部;191一贮液部;192 —气化装置;193—气
体容器;194一配管;195 —扩散板;200 —成膜装置;211 —腔室;212 — 基板支承架;215 —离子源;216 —靶体;217—靶体支承架;219 —气体供
给源;220 —第一幵闭器;221—第二开闭器;230 —排气机构;231—排气
线路;232 —泵;233 —阀;250—开口; 253 —格栅;254 —格栅;255 —磁 铁;256 —离子产生室;257 —灯丝;260 —气体供给机构;261—气体供给
线路;262 —泵;263 —阀;264 —气体容器;400 成膜装置;411一腔室;
412 —基板支承架;421—开闭器;430 —排气机构;431—排气线路;432 一泵;433—阀;460 —有机金属材料供给机构;461—气体供给线路;462 一贮存槽;463 —阀;464 —泵;465 —气体容器;470 —气体供给机构;471 一气体供给线路;473—阀;474—泵;475 —气体容器;9一喷墨打印机; 92 —装置主体;921—托盘;922 —排纸口; 93 —头单元;931 —墨盒;932 一载送体;94一印刷装置;941—载送体马达;942 —往返移动机构;943 一载送体引导轴;944一正时皮带;95 —供纸装置;951—供纸马达;952 一供纸滚筒;952a—从动滚筒;952b—驱动滚筒;96 —控制部;97—操作 面板;P —记录纸张。
具体实施例方式
以下,基于附图所示的适当实施方式详细说明本发明的液滴喷头及液 滴喷出装置。
<喷墨式记录头> 《第一实施方式》
首先,对将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第一实 施方式进行说明。
图1是表示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第一实施方式的分解立体图。图2是图l所示的喷墨式记录头的剖面图。图3 是表示具备图1所示的喷墨式记录头的喷墨打印机的实施方式的概略图。 还有,在以下的说明中,将图1及图2中的上侧称为"上",将下侧称为 "下,,。
图l所示喷墨式记录头l (以下,称为"头l")搭载于图3所示的喷 墨打印机(本发明的液滴喷出装置)9。
图3所示的喷墨打印机9具备装置主体92,在上部后方设置有设置记 录纸张P的托盘921,在下部前方设置有排出记录纸张P的排纸口 922, 在上部面设置有操作面板97。
操作面板97具备例如由液晶显示器、有机EL显示器、LED灯构成, 且显示错误信息等的显示部(末图示)、和由各种开关等构成的操作部(未 图示)。
另外,在装置主体92的内部主要具有具备往返移动的头单元93的 印刷装置(印刷机构)94;向印刷装置94送入一张张记录纸张P的供纸 装置(供纸机构)95;控制印刷装置94及供纸装置95的控制部(控制机 构)96。
通过控制部96的控制,供纸装置95将记录纸张P —张张间歇输送。 该记录纸张P通过头单元93的下部附近。此时,头单元93在与记录纸张 P的输送方向大致正交的方向上往返移动,进行对记录纸张P的印刷。艮口, 头单元93的往返移动、和记录纸张P的间歇输送成为印刷中的主扫描及 副扫描,进行喷墨方式的印刷。
印刷装置94具备头单元93、成为头单元93的驱动源的载送体马达 941、和接受载送体马达941的旋转,使头单元93往返移动的往返移动机 构942。
头单元93在其下部具备具备多个喷嘴孔11的头1;向头1供给墨 液的墨盒931;搭载了头1及墨盒931的载送体932。
还有,作为墨盒931,通过使用填充有黄色、青色、品红、黑色(黑) 的四色的墨液的墨盒,能够进行彩色印刷。
往返移动机构942具有将其两端支承于框架(未图示)的载送体引 导轴943;与载送体引导轴943平行地延伸的正时皮带(timingbelt) 944。载送体932往返移动自如地支承于载送体引导轴943,并且,固定于 正时皮带944的一部分。
若通过载送体马达941的运行,经由滑轮,使正时皮带944正反向行 进,则头单元93被载送体引导轴943引导,头单元93进行往返移动。还 有,在该往返移动时,从头l适当喷出墨液,进行对记录纸张P的印刷。
供纸装置95具有作为其驱动源的供纸马达951、和通过供纸马达 951的运行而旋转的供纸滚筒952。
供纸滚筒952包括夹着记录纸张P的路径(记录纸张P),在上下对置 的从动滚筒952a和驱动滚筒952b,驱动滚筒952b连结于供纸马达951 。 由此,供纸滚筒952将设置于托盘921的多张记录纸张P朝向印刷装置94 一张张送入。还有,代替托盘921,也可以为将收容记录纸张P的供纸盒 装配自如地装配的结构。
控制部96例如基于从个人计算机或数码相机等主机输入的印刷数据, 控制印刷装置94或供纸装置95等而进行印刷。
控制部96均未图示,但主要具备存储控制各部的控制程序等的存 储器、驱动印刷装置94 (载送体马达941)的驱动电路、驱动供纸装置(供 纸马达951) 95的驱动电路、及输入来自主机的印刷数据的通信电路;与 这些电连接,进行各部中的各种控制的CPU。
另外,在CPU分别电连接例如能够检测墨盒931的墨液残留量、头单 元93的位置等的各种传感器等。
控制部96经由通信电路,输入印刷数据,将其储存于存储器。CPU 处理该印刷数据,基于该处理数据及来自各种传感器的输入数据,向各驱 动电路输出驱动信号。印刷装置94及供纸装置95通过该驱动信号分别运 行。由此,对记录纸张P进行印刷。
以下,参照图1及图2的同时,详述头l。
如图1及图2所示,头1具有喷嘴板10;喷出液贮存室形成基板(基 板)20;密封片30;在密封片30上设置的振动板40;在振动板40上设 置的压电元件(振动机构)50及盒头60。另外,在本实施方式中,通过 密封片30和振动板40的层叠体,构成密封板。还有,该头l构成压电喷
墨式头。在喷出液贮存室形成基板20 (以下,简称为"基板20")形成有贮存 墨液的多个喷出液贮存室(压力室)21、和与各喷出液贮存室21连通,
且向各喷出液贮存室21供给墨液的喷出液供给室22。
如图1及图2所示,各喷出液贮存室21及喷出液供给室22分别在俯 视的情况下呈大致长方形状,各喷出液贮存室21的宽度(短边)为比喷 出液供给室22的宽度(短边)窄的宽度。
另外,各喷出液贮存室21相对于喷出液供给室22配置为呈大致垂直, 各喷出液贮存室21及喷出液供给室22在俯视的情况下,整体上呈梳状。
还有,喷出液供给室22在俯视的情况下,除了如本实施方式所示为 长方形状的结构,还可以例如为梯形状、三角形状或稻草包形状(胶囊形 状)的结构。
作为构成基板20的材料,例如,可以举出单晶硅、多晶硅、无定形 硅之类的硅材料、不锈钢、钛、铝之类的金属材料、石英玻璃、硅酸玻璃 (石英玻璃)、硅酸钠玻璃、钠玻璃、钾钙玻璃、铅(钠)玻璃、钡玻璃、 硼酸玻璃之类的玻璃材料、氧化铝、二氧化锆、铁素体、氮化硅、氮化铝、 氮化硼、氮化钛、碳化硅、碳化硼、碳化钛、碳化钨之类的陶瓷材料、石 墨之类的碳材料、聚乙烯、聚丙烯、乙烯一丙烯共聚物、乙烯一醋酸乙烯 共聚物(EVA)等聚烯烃、环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏氯 乙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚_ (4 一 (甲基戊烯一l)、离聚物、丙烯酸系树脂、聚甲基丙烯酸酯、丙烯腈一 丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈一苯乙烯共聚物(AS树脂)、 丁二烯一苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯一乙烯醇共聚 物(EVOH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚 对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚环己烷对苯二甲酸酯(PCT)等聚酯、聚 醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚縮醛(POM)、 聚苯醚、改性聚苯醚、改性聚苯醚树脂(PBO)、聚砜、聚醚砜、聚苯硫 醚(PPS)、聚芳酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙 烯、其他氟系树脂、苯乙烯系、聚烯烃系、聚氯乙烯系、聚氨酯系、聚酯 系、聚酰胺系、聚丁二烯系、反式聚异丙烯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系 等各种热塑性弹性体、环氧树脂、苯酚树脂、尿素树脂、蜜胺树脂、芳族聚酰胺系树脂、不饱和聚酯、硅酮树脂、聚氨酯等、或以这些为主的共聚 物、混合物体、聚合物合金等树脂材料、或组合这些的各材料的一种或两 种以上的复合材料等。
另外,对如上所述的材料实施了氧化处理(氧化膜形成)、镀敷处理、 钝化处理、氮化处理等各种处理的材料。
其中,基板20的构成材料优选硅材料或不锈钢。这样的材料的耐药 品性优越,因此,即使长期暴露于墨液中,也能够可靠地防止基板20变 质、劣化的情况。另外,这些材料的加工性优越,因此,得到尺寸精度高
的基板20。因此,喷出液贮存室21或喷出液供给室22的容积的精度变高,
得到能够进行高品质的印字的头1。
另外,喷出液供给室22构成贮存器70的一部分,其作为与在后述盒 头60设置的喷出液供给路61连通,向多个喷出液贮存室21供给墨液的 共同的墨液室发挥功能。
另外,在喷出液贮存室21和喷出液供给室22的内表面预先实施亲水 处理也可。由此,能够防止在喷出液贮存室21及喷出液供给室22贮存的
墨液中含有气泡的情况。
另外,在基板20的下表面(与密封片30的相反的一侧的面)经由两 层接合膜接合喷嘴板IO。具体来说,经由设置于基板20的下表面的第一 接合膜151、和设置于喷嘴板10的上表面的第二接合膜152,接合基板20 和喷嘴板10。
本发明的液滴喷头在使用第一接合膜151及第二接合膜152,接合基 板20和喷嘴板10的方法上具有特征。
该第一接合膜151及第二接合膜152分别包括含有硅氧烷(Si—O) 键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和在该Si骨架结合的脱离基。
还有,第一接合膜151及第二接合膜152分别通过赋予能量,使脱离 基从Si骨架脱离,利用在第一接合膜151及第二接合膜152的表面显示出 的粘接性,接合基板20和喷嘴板10。
还有,关于第一接合膜151及第二接合膜152在后详述。
以与各喷出液贮存室21对应的方式,在喷嘴板10分别形成(穿设) 有喷嘴孔11。通过向该喷嘴孔11挤出在喷出液贮存室21贮存的墨液,能够将墨液作为液滴喷出。
另外,喷嘴板10构成各喷出液贮存室21或喷出液供给室22的内壁
面的下表面。即,通过喷嘴板IO、和基板20及密封片30,划分各喷出液 贮存室21或喷出液供给室22。
作为构成这样的喷嘴板10的材料,例如,可以举出如上所述的硅材 料、金属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或组合这些各 材料的一种或两种以上的复合材料等。
其中,喷嘴板10的构成材料优选硅材料或不锈钢。这样的材料的耐 药品性优越,因此,即使长时间暴露于墨液中,也能够可靠地防止喷嘴板 IO变质、劣化。另外,这些材料的加工性优越,因此,得到尺寸精度高的 喷嘴板IO。因此,得到可靠性高的头l。
还有,喷嘴板10的构成材料优选线膨胀系数在30(TC以下的情况下为 2.5 4.5[X10—6厂C]左右。
另外,喷嘴板IO的厚度不特别限定,但优选0.01 lmm左右。
另外,在喷嘴板10的下表面根据需要设置疏液膜(未图示)。由此, 能够防止从喷嘴孔喷出的墨液向不意图的方向喷出的情况。
作为这样的疏液膜的构成材料,例如,可以举出具有显示疏液性的官 能团的偶合剂或疏液性的树脂材料等。
作为偶合剂,例如,可以使用硅烷系偶合剂、钛系偶合剂、铝系偶合 剂、锆系偶合剂、有机磷酸系偶合剂、甲硅垸基过氧化物系偶合剂等。 ' 作为显示疏液性的官能团,例如,可以举出氟垸基、垸基、乙烯基、 环氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酰氧基等。
另一方面,作为疏液性的树脂材料,例如,可以举出聚四氟乙烯 (PTFE)、四氟乙烯全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)、乙烯一四氟乙烯共聚 物(ETFE)、全氟乙烯一丙烯共聚物(FEP)、乙烯一氯三氟乙烯共聚物 (ECTFE)之类的氟系树脂等。
另一方面,在基板20的上表面经由两层接合膜接合(粘接)密封片 30。具体来说,经由在基板20的上表面设置的第一接合膜251、和在密封 片30的上表面设置的第二接合膜252,接合基板20和密封片30。
另外,密封片30构成各喷出液贮存室21或喷出液供给室22的内壁面的上表面。目卩,通过密封片30、和基板20及喷嘴板10,划分各喷出液
贮存室21或喷出液供给室22。还有,通过密封片30与基板20可靠地接 合,确保各喷出液贮存室21或喷出液供给室22的液密性。
作为构成密封片30的材料,例如,可以举出如上所述的硅材料、金 属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或组合这些各材料的 一种或两种以上的复合材料等。
其中,密封片30的构成材料优选聚苯硫醚(PPS)、芳族聚酰胺树脂 之类的树脂材料、硅材料或不锈钢。这样的材料的耐药品性优越,因此, 能够在喷出液贮存室21内及喷出液供给室22内长期贮存墨液。
接合这样的密封片30和基板20的第一接合膜251及第二接合膜252 只要是能够接合或粘接基板20和密封片30的膜,就可以由任意的材料构 成,根据基板20或密封片30的各构成材料适当选择,但例如,可以举出 环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、尿烷系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎料 等。
另外,第一接合膜251及第二接合膜252不需要一定设置,省略也可。 在这种情况下,基板20和密封片30之间可以利用熔敷(焊接)、硅直接 接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
在本实施方式中,这些第一接合膜251及第二接合膜252具有与所述 第一接合膜151及第二接合膜152相同的接合功能(粘接性)。
艮P,第一接合膜251及第二接合膜252分别包括含有硅氧浣(Si — O)键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和在该Si骨架结合的脱离基。
还有,该第一接合膜251及第二接合膜252分别通过赋予能量,使脱 离基从Si骨架脱离,利用第一接合膜251的表面及第二接合膜252的表面 显示出的粘接性,接合基板20和密封片30。
还有,关于第一接合膜251及第二接合膜252,与所述第一接合膜151 及第二接合膜152 —同在后详述。
在密封片30的上表面经由第一接合膜351及第二接合膜352接合(粘 接)振动板40。
作为构成振动板40的材料,例如,可以举出如上所述的硅材料、金 属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或组合这些各材料的等。还有,通过振动板40可靠地接合密封片
30,将在压电元件50产生的变形向密封片30的变位即各喷出液C存室21
的容积变化可靠地转换。
其中,振动板40的构成材料优选硅材料或不锈钢。这样的材料能够 以高速弹性变形。因此,通过压电元件50使振动板40变位,能够使喷出 液贮存室21的容积高速变形。其结果,能够以高精度喷出墨液。
接合这样的振动板40和和密封片30的第一接合膜351及第二接合膜 352只要是能够粘接密封片30和振动板40的膜,就可以由任意的材料构 成,根据密封片30或振动板40的各构成材料适当选择,但例如,可以举 出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、尿烷系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎 料等。
另外,第一接合膜351及第二接合膜352不需要一定设置,省略也可。 在这种情况下,密封片30和振动板40之间可以利用熔敷(焊接)、硅直 接接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
在本实施方式中,这些第一接合膜351及第二接合膜352具有与所述 第一接合膜151及第二接合膜152相同的接合功能(粘接性)。 艮口,第一接合膜351及第二接合膜352分别包括含有硅氧烷(Si — 0)键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和在该Si骨架结合的脱离基。
还有,该第一接合膜351及第二接合膜352分别通过赋予能量,脱离 基从Si骨架脱离,利用第一接合膜351的表面及第二接合膜352的表面显 示的粘接性,接合密封片30和振动板40。
还有,关于第一接合膜351及第二接合膜352,与所述第一接合膜151 及第二接合膜152 —同在后详述。
另外,在本实施方式中,利用层叠密封片30和振动板40而成的层叠 体,构成密封板,但该密封板可以为一层,也可以由三层以上的层层叠而 成的层叠体构成。 .
还有,在层叠三层以上的层而成的层叠体构成密封板的情况下,层叠 体中的层中相邻的至少一组的层间只要由第一接合膜351及第二接合膜 352接合,层叠体的尺寸精度就高,甚至能够提高头1的尺寸精度。
在振动板40的上表面的一部分(在图2中,振动板40的上表面的中央部附近)经由第一接合膜451a及第二接合膜452a,接合(粘接)压电 元件50 (振动机构)。
压电元件50包括由压电材料构成的压电体层51、和向该压电体层 51施加电压的电极膜52的层叠体。在这样的压电元件50中,通过经由电 极膜52向压电体层51施加电压,在压电体层51产生对应于电压的变形 (逆压电效果)。该变形对振动板40及密封片30赋予挠曲(振动),使喷 出液贮存室21的变化变形。这样,通过压电元件50可靠地接合于振动板 40,能够将在压电元件50产生的变形可靠地向振动板40及密封片30的 变位、甚至各喷出液贮存室21的容积变化转换。
另外,压电体层51和电极膜52的层叠方向不特别限定,但可以为与 振动板40平行的方向,也可以为正交的方向。还有,压电体层51和电极 膜52的层叠方向相对于振动板40为正交的方向的情况下,将这样配置的 压电元件50特别地称为MLP(Multi Layer Piezo)。若压电元件50为MLP, 则能够增大振动板40的变位量,因此,具有墨液的喷出量的调节幅度大 的优点。
在压电元件50中与第二接合膜452a邻接(接触)的面根据压电元件
50的配置方法而不同,但可以为露出压电体层的面、露出电极膜的面、或
露出压电体层和电极膜两者的面的任一种。
作为构成压电元件50中的压电体层51的材料,例如,可以举出钛酸
钡、锆酸铅、钛酸锆酸铅、氧化锌、氮化铝、钽酸锂、铌酸锂、水晶等。 另一方面,作为构成电极膜52的材料,例如,可以举出Fe、 Ni、 Co、 Zn、 Pt、 Au、 Ag、 Cu、 Pd、 Al、 W、 Ti、 Mo、或含有这些的合金等各种 金属材料。
接合这样的压电元件50和振动板40的第一接合膜451a及第二接合膜 452a只要是能够接合或粘接振动板40和压电元件50的膜,就可以由任意 的材料构成,根据振动板40或压电元件50的各构成材料适当选择,但例 如,可以举出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、尿垸系粘接剂之类的粘接剂、 焊锡、钎料等。
另外,第一接合膜451a及第二接合膜452a不需要一定设置,省略也 可。在这种情况下,振动板40和压电元件50之间可以利用熔敷(焊接)、硅直接接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
在本实施方式中,这些第一接合膜451a及第二接合膜452a具有与所 述第一接合膜151及第二接合膜152相同的接合功能(粘接性)。
艮口,第一接合膜451a及第二接合膜452a分别包括含有硅氧垸(Si 一O)键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和在该Si骨架结合的脱离基。
还有,该第一接合膜451a及第二接合膜452a分别通过赋予能量,脱 离基从Si骨架脱离,利用第一接合膜451a的表面及第二接合膜452a的表 面显示的粘接性,接合振动板40和压电元件50。
还有,关于第一接合膜451a及第二接合膜452a,与所述第一接合膜 151及第二接合膜152 —同在后叙述。
在此,所述振动板40具有以包围与压电元件50对应的位置的方式 形成为环状的凹部53。即,在与压电元件50对应的位置,振动板40的一 部分隔着该环状凹部53孤立为岛状。
还有,第一接合膜451a及第二接合膜452a分别设置于环状凹部53 的内侧。
另外,压电元件50的电极膜52电连接于未图示的驱动IC。由此,能 够利用驱动IC控制压电元件50的动作。
另外,在振动板40的上表面的一部分经由第一接合膜451b及第二接 合膜452b接合(粘接)盒头60。这样,通过盒头60可靠地与振动板40 接合,能够加强由喷嘴板10、基板20、密封片30及振动板40的层叠体 构成的所谓的腔体部分,能够可靠地抑制腔体部分的扭曲或翘起等。
作为构成盒头60的材料,例如,可以举出如上所述的硅材料、金属 材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或组合这些各材料的一 种或两种以上的复合材料等。
其中,盒头60的构成材料,例如,优选聚苯硫醚(PPS)、杂一龙(f ^口/)之类的改性聚苯醚树脂("杂一龙"是注册商标)或不锈钢。这 些材料具备充分的刚性,因此,适合作为支承头1的盒头60的构成材料。
接合这样的盒头60和振动板40的第一接合膜451b及第二接合膜452b 只要是能够接合或粘接振动板40和盒头60的膜,就可以由任意的材料构成,根据振动板40或盒头60的各构成材料而适当选择,但例如,可以举 出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、尿垸系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎 料等。
另外,第一接合膜451b及第二接合膜452b不必一定设置,省略也可。 在这种情况下,振动板40和盒头60之间可以利用烙敷(焊接)、硅直接 接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。来接合(粘 接)。
在本实施方式中,这些第一接合膜451b及第二接合膜452b具有与第 一接合膜151及第二接合膜152相同的接合功能(粘接性)。
艮P,第一接合膜451b及第二接合膜452b分别包括含有硅氧烷(Si 一0)键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和在该Si骨架结合的脱离基。
还有,该第一接合膜451b及第二接合膜452b分别通过赋予,脱离基 从Si骨架脱离,利用第一接合膜451b的表面及第二接合膜452b的表面显 示的粘接性,接合振动板40和盒头60。
还有,关于第一接合膜451b及第二接合膜452b,与所述第一接合膜 151及第二接合膜152 —同在后详述。
另外,各接合膜251、 252、密封片30、各接合膜351、 352、振动板 40及接合膜451b、 452b在与喷出液供给室22对应的位置具有贯通孔23。 通过该贯通孔23,在盒头60设置的喷出液供给路61、和喷出液供给室22 连通。还有,通过喷出液供给路61和喷出液供给室22,构成作为向多个 喷出液贮存室21供给墨液的共同的墨液室发挥功能的贮存器70的一部 分。
在这样的头l中,从未图示的外部喷出有供给机构取入墨液,在从贮 存器70至喷嘴孔11为止,用墨液填充内部后,利用来自驱动IC的记录 信号,运行与各喷出液贮存室21对应的各自的压电元件50。由此,利用 压电元件50的逆压电效果,在振动板40及密封片30产生挠曲(振动)。 其结果,例如,各喷出液贮存室21内的容积收縮的情况下,各喷出液贮 存室21内的压力瞬间变高,从喷嘴孔ll将墨液作为液滴挤出(喷出)。
这样,在头1中,通过经由驱动IC向欲印刷的位置的压电元件50施加电压,即依次输入喷出信号,任意的文字印刷图像等。
还有,头1不限于如上所述的结构,例如,也可以为作为振动机构,
用加热器代替压电元件50的结构(热方式)的头。这样的头构成为,通
过用加热器加热墨液,使其沸腾,由此提高喷出液贮存室内的压力,从而
将墨液从喷嘴孔11作为液滴喷出。
进而,作为振动机构的其他例子,可以举出静电促动器方式等。 还有,通过如本实施方式一样由压电元件构成振动机构,能够容易地
控制在振动板40及密封片30产生的挠曲的程度。由此,能够容易地控制
墨液的大小。
其次,对在各接合膜151、 152、各接合膜251、 252、各接合膜35K 352、各接合膜451a、 452a及各接合膜451b、 452b中共同使用的接合膜 进行说明。还有,以下,以在基板20上形成的第一接合膜151为代表进 行说明。
第一接合膜151的赋予能量前的状态如图4所示,包括含有硅氧烷 (Si — 0)键303,且具有无规的原子结构的Si骨架301、和在该Si骨架 301结合的脱离基303。
还有,若向该第一接合膜151赋予能量,则如图5所示, 一部分的脱 离基303从Si骨架301脱离,取而代之产生活性手(活性手)304。由此, 在第一接合膜151的表面显示粘接性。通过这样显示粘接性的第一接合膜 151,接合基板20和喷嘴板10。
这样的第一接合膜151由于含有硅氧垸键302,且具有无规的原子结 构的Si骨架301的影响,形成为难以变形的牢固的膜。因此,能够以高的 尺寸精度恒定地保持基板20和喷嘴板10之间的距离,能够严格地控制各 喷出液贮存室21或喷出液供给室22的各容积。其结果,能够使在头l内 设置的多个各喷出液贮存室21之间的容积均一,能够使从各喷嘴孔U喷 出的墨液滴的大小一致。另外,能够严格地控制喷嘴板10的固定角度, 因此,能够将墨液滴的喷出方向保持为恒定。因此,能够提高基于喷墨打 印机9的印字的品质。另外,在制作多个头l的情况下,能够抑制头l每 一个的印字品质的不均,因此,能够抑制喷墨打印机9的印字品质的个体 左幵°另外,通过使用第一接合膜151,接合基板20和喷嘴板10,不发生 以往使用粘接剂的情况下粘接剂渗出的问题。从而,能够避免渗出的粘接 剂堵塞头l内的墨液的流路的情况。另外,还具有能够省去除去渗出的粘 接剂的劳力的优点。
另外,第一接合膜151通过如上所述的牢固的Si骨架301的作用,耐 药品性优越。因此,即使第一接合膜151长期暴露于墨液中,也能够防止 变质、劣化,能够长期确保基板20和喷嘴板10的接合(粘接)。即,根 据第一接合膜151,能够充分地确保头1的液密性,因此,能够提供可靠 性高的头1。
进而,第一接合膜151通过化学性稳定的Si骨架301的作用,耐热性 优越。因此,即使头1暴露于高温下,也能够可靠地防止第一接合膜151 的变质、劣化。
另外,这样的第一接合膜151形成为不具有流动性的固体状。因此, 与以往的具有流动性的液态或粘液状粘接剂相比,粘接层(第一接合膜 151)的厚度或形状几乎不变化。因此,使用第一接合膜151制造的头1 的尺寸精度与以往相比变得非常高。进而,不需要粘接剂的固化所需的时 间,因此,能够在短时间内进行牢固的接合。
作为这样的第一接合膜151,尤其优选从构成第一接合膜151的总原 子除去H原子的原子中Si原子的含有率、和0原子的含有率的总计为10 90原子%左右,更优选20 80原子%。若Si原子和O原子以所述范围的 含有率含有,则就第一接合膜151来说,Si原子和O原子形成牢固的网络, 第一接合膜151自身形成为更牢固。另外,所述第一接合膜151相对于基 板20及喷嘴板10尤其显示高的接合强度。
另外,第一接合膜151中的Si原子和0原子的存在比优选3: 7 7: 3左右,更优选4: 6 6: 4左右。通过将Si原子和O原子的存在比设定 为所述范围内,第一接合膜151的稳定性变高,能够更牢固地接合基板20 和喷嘴板10。
还有,第一接合膜151中的Si骨架301的结晶化度优选45%以下,更 优选40%以下。由此,Si骨架301含有充分地无规的原子结构。因此,所 述Si骨架301的特性显著化,第一接合膜151的尺寸精度及粘接性更优越。另外,第一接合膜151优选在其结构中含有Si — H键。该Si — H键是 在硅烷利用等离子体聚合法进行聚合反应时,在聚合物中生成的,但认为
此时,Si—H键阻碍硅氧烷键的生成规则地进行。因此,硅氧烷键以避免 Si—H键的方式形成,降低Si骨架301的原子结构的规则性。这样,根据 等离子体聚合法,能够效率良好地形成结晶化度低的Si骨架301。
另一方面,不是第一接合膜151中的Si—H键的含有率越多,结晶化 度越低。具体来说,在第一接合膜151的红外线吸收光谱中,归属于硅氧 垸键的峰强度设为1时,归属于Si—H键的峰强度优选0.001 0.2左右, 更优选0.002 0.05左右,进而优选0.005 0.02左右。通过相对于Si—H 键的硅氧烷键的比例在所述范围内,第一接合膜151的原子结构相对来说 最无规。因此,在Si—H键的峰强度相对于硅氧烷键的峰强度为所述范围 内的情况下,第一接合膜151的接合强度、耐药品性及尺寸精度尤其优越。
另外,结合在Si骨架301的脱离基303如上所述,通过从Si骨架301 脱离,使得在第--接合膜151产生活性手304。从而,通过向脱离基303 赋予能量,比较简单地且均一地脱离,但不赋予能量时需要可靠地结合于 Si骨架301,以不脱离。
从所述观点来说,脱离基303优选使用包括选自由H原子、B原子、 C原子、N原子、O原子、P原子、S原子及卤素系原子、或含有这些各 原子且这些各原子配置为与Si骨架301结合的原子团构成的组的至少一种 的脱离基。所述脱离基303的利用能量的赋予的结合/脱离的选择性比较优 越。因此,这样的脱离基303能够充分地满足如上所述的必要性,能够使 第一接合膜151的粘接性更高度。
还有,作为上述各原子配置为与Si骨架301结合的原子团(基团), 例如,可以举出甲基、乙基之类的垸基、乙烯基、烯丙基之类的烯烃基、 醛基、酮基、羧基、氨基、酰胺基、硝基、卤化垸基、巯基、磺酸基、氰 基、异氰酸酯基等。
其中,脱离基303尤其优选烷基。烷基的化学稳定性高,因此,包含 垸基的第一接合膜151的耐气候性及耐药品性优越。
在此,脱离基303为甲基(一CH3)的情况下,其优选的含有率根据 红外线吸收光谱中的峰强度规定为如下。艮P,在第一接合膜151的红外线吸收光谱中,归属于硅氧烷键的峰强
度设为1时,归属于甲基的峰强度优选0.05 0.45左右,更优选0.1 0.4 左右,进而优选0.2 0.3左右。甲基的峰强度通过相对于硅氧烷键的峰强 度的比例在所述范围内,防止甲基以必要以上阻碍硅氧烷键的生成,同时, 在第一接合膜151中生成必要且充分的数量的活性手,因此,在第一接合 膜151产生充分的粘接性。另外,在第一接合膜151显示甲基引起的充分 的耐气候性及耐药品性。
作为具有这样的特征的第一接合膜151的构成材料,例如,可以举出 聚有机硅氧垸之类的含有硅氧烷键的聚合物等。
由聚有机硅氧垸构成的第一接合膜151其自身具有优越的机械特性。 另外,相对于大量的材料,显示尤其优越的粘接性。从而,由聚有机硅氧 烷构成的第一接合膜151能够更牢固地接合基板20和喷嘴板10。
另外,聚有机硅氧烷通常显示疏水性(非粘接性),但通过赋予能量, 能够使脱离基容易地脱离,变化为亲水性,显示粘接性,但具有能够容易 且可靠地进该非粘接性和粘接性的控制的优点。
还有,该疏水性(非粘接性)主要是含于聚有机硅氧烷中的垸基引起 的作用。从而,由聚有机硅氧烷构成的第一接合膜151还具有在被赋予能 量的区域显示粘接性,并且,在没有被赋予能量的区域,得到如上所述的 垸基引起的优越的疏液性的优点。从而,通过控制赋予能量的区域,能够 在第一接合膜151的与基板20及喷嘴板IO不接触的区域显示优越的疏液 性。其结果,第一接合膜151能够提供例如在制造使用容易侵蚀树脂材料 的有机系墨液的工业用喷墨打印机的头1时,耐久性优越的可靠性高的头 1。
另外,在聚有机硅氧烷中,尤其优选以八甲基三硅氧烷的聚合物为主 成分。以八甲基三硅氧垸的聚合物为主成分的第一接合膜151的粘接性尤 其优越,因此,能够尤其适合适用于本发明的液滴喷头中。另外,以八甲 基三硅氧垸为主成分的原料在常温下呈液态,具有适度的粘度,因此,还
具有操作容易的优点。
另外,第一接合膜151的平均厚度优选1 1000nm左右,更优选2
800nm左右。通过将第一接合膜151的平均厚度设为所述范围内,能够防止基板20和喷嘴板IO之间的尺寸精度显著降低,同时,能够更牢固地接 合这些。
艮P,第一接合膜151的平均厚度小于所述下限值的情况下,可能得不
到充分的接合强度。另一方面,第一接合膜151的平均厚度大于所述上限
值的情况下,可能头1的尺寸精度显著降低。
进而,若第一接合膜151的平均厚度为所述范围内,则确保第一接合 膜151的某种程度的形状追随性。因此,例如,在基板20的接合面(与 第一接合膜151邻接的面)存在凹凸的情况下,也取决于所述凹凸的高度, 但能够使第一接合膜151被覆,使其追随凹凸的形状。其结果,第一接合 膜151能够吸收凹凸,能够缓和在其表面产生的凹凸的高度。还有,在贴 合具备第一接合膜151的基板20和喷嘴板10时,能够提高第一接合膜151 的相对于喷嘴板10的粘附性。
还有,如上所述的形状追随性的程度是第一接合膜151的厚度越厚, 越显著。从而,为了充分地确保形状追随性,尽量增加第一接合膜151的 厚度即可。
这样的第--接合膜151可以通过任何方法制作,可以向通过等离子体 聚合法、CVD法、PVD法之类的各种气相成膜法、或各种液相成膜法等 制作的膜赋予能量而制作,但其中,作为能量赋予前的膜,优选使用通过 等离子体聚合法制作的膜。根据等离子体聚合法可知,最终能够效率良好 地制作致密且均匀的第一接合膜151。由此,通过等离子体聚合法制作的 第一接合膜151能够尤其牢固地接合基板20和喷嘴板10。进而,通过等 离子体聚合法制作,能量赋予前的第一接合膜151能够在比较长的期间维 持被赋予能量而活性化的状态。因此,能够实现头1的制作过程的简单化、 效率化。
还有,在此,对第一接合膜151进行说明,但关于第二接合膜152也 与第一接合膜151相同。
另外,在本实施方式中,基板20和密封片30经由第一接合膜251及 第二接合膜252接合,因此,这些之间的粘附性变高,尤其能够提高各喷 出液贮存室21或喷出液供给室22的液密性。
另外,在本实施方式中,密封片30和振动板40经由第一接合膜351及第二接合膜352接合,因此,这些之间的粘附性及传输性变高。因此,
能够将压电元件50的变形可靠地变形为各喷出液贮存室21的压力变化。 即,能够提高密封片30及振动板40的变位的响应。
另外,在本实施方式中,振动板40和压电元件50经由第一接合膜451a 及第二接合膜452a接合,因此,这些之间的粘附性及变形的传输性变高。 以往,利用粘接剂粘接压电元件和振动板,因此,存在压电元件的变形在 使振动板变形之前衰减的问题等,但根据第一接合膜451a及第二接合膜 452a,能够将压电元件50的变形可靠地转换为各喷出液贮存室21的压力 变化。
另外,在本实施方式中,振动板40和盒头60经由第一接合膜451b 及第二接合膜452b接合,因此,这些之间的粘附性变高。因此,利用盒 头60可靠地支承振动板40,能够可靠地防止振动板40、密封片30、基板 20及喷嘴板10的扭曲或翘起等。
以下,作为一例,对利用等离子体聚合法,在母材20,上制作第一接 合膜151的方法、及包含该方法的制作头1的方法进行说明。
图6 图9是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵向剖面图)。 还有,在以下的说明中,将图6 图9中的上侧称为"上",将下侧称为"下"。
本实施方式的头1的制造方法包括在母材20,上形成第一接合膜251, 并且,在密封片30的下表面形成第二接合膜252,经由该第一接合膜251 及第二接合膜252接合母材20,和密封片30的工序;在密封片30上形成 第一接合膜351,并且,在振动板40的下表面形成第二接合膜352,经由 该第一接合膜351及第二接合膜352接合密封片30和振动板40的工序; 在各接合膜251、 252、密封片30、各接合膜351、 352及振动板40的局 部形成贯通孔23,并且,在振动板40的局部形成凹部53的工序;在振动 板40上形成第一接合膜451a,并且,在压电元件50的下表面形成第二接 合膜452a,经由该第一接合膜45la及第二接合膜452a接合振动板40和 压电元件50的工序;在振动板40上形成第一接合膜451b,并且,在盒头 60的下表面形成第二接合膜452b,经由该第一接合膜451b及第二接合膜 452b接合振动板40和盒头60的工序;对母材20'实施加工,形成基板20 的工序;在基板20的与密封片30相反的一侧的面上形成第一接合膜151,并且,在喷嘴板10的下表面形成第二接合膜152,经由该第一接合膜151
及第二接合膜152接合基板20和喷嘴板10的工序。
以下,对各工序依次进行说明。首先,作为用于制作基板20的母材,准备母材20'。母材20,通过 在后述的工序中实施加工,能够成为基板20。
其次,如图6 (a)所示,在母材20'上形成赋予能量前的状态的第一 接合膜251。该第一接合膜251的形成方法与后述的第一接合膜151的形 成方法相同。其次,对第一接合膜251赋予能量。由此,在第一接合膜251显示 粘接性。还有,对第一接合膜251的能量的赋予可以通过后述的对第一接 合膜151的能量的赋予方法相同的方法来进行。其次,准备密封片30。
其次,在密封片30的下表面形成第二接合膜252。该第二接合膜252 的形成方法也与后述的第一接合膜151的形成方法相同。
其次,对第二接合膜252赋予能量。由此,在第二接合膜252显示粘 接性。
还有,以使显示粘接性的第一接合膜251和第二接合膜252粘附的方 式,贴合母材20,和密封片30。由此,如图6 (b)所示,母材20'和密封 片30经由第一接合膜251及第二接合膜252接合(粘接)。其次,如图6 (c)所示,在密封片30上形成赋予能量前的状态的 第一接合膜351。该第一接合膜351的形成方法与后述的第一接合膜151 的形成方法相同。其次,对第一接合膜351赋予能量。由此,在第一接合膜351显示 粘接性。还有,对第一接合膜351的能量的赋予可以通过与后述的对第一 接合膜151的能量的赋予方法相同的方法来进行。其次,准备振动板40。
其次,在振动板40的下表面形成第二接合膜352。该第二接合膜352 的形成方法也与后述的第二接合膜352的形成方法相同。
其次,对第二接合膜352赋予能量。由此,在第二接合膜352显示粘 接性。还有,以使显示粘接性的第一接合膜351和第二接合膜352粘附的方
式,贴合具备密封片30的母材20,和振动板40。由此,密封片30和振动 板40经由第一接合膜351及第二接合膜352接合(粘接)。其结果,如图 6 (d)所示,接合母材20'、密封片30及振动板40。其次,如图6 (e)所示,在各接合膜251、 252、密封片30、各接 合膜351、 352及振动板40中与头1的喷出液供给室22对应的位置形成 贯通孔23。
另外,在振动板40中包围组装压电元件50的位置的环状区域形成凹 部53。
贯通孔23及凹部53的形成可以组合使用干式蚀刻、反应离子蚀刻、 束蚀刻、光辅助蚀刻等物理蚀刻法、湿式蚀刻等化学蚀刻法等中的一种或 两种以上。其次,如图6 (f)所示,在振动板40上的组装压电元件50的位置 形成赋予能量前的状态的第一接合膜451a。该第一接合膜451a的形成方 法也与后述的第一接合膜151的形成方法相同。
还有,在振动板40上的一部分区域形成第一接合膜451a的情况下, 例如,通过具有与应形成第一接合膜451a的区域对应的形状的窗部的掩 模,将第-一接合膜451a成膜即可。其次,对第一接合膜451a赋予能量。由此,在第一接合膜451a显 示粘接性。还有,对第一接合膜451a的能量的赋予可以通过与后述的对 第一接合膜151的能量的赋予方法相同的方法来进行。其次,准备压电元件50。
其次,在压电元件50的下表面形成第二接合膜452a。该第二接合膜 452a的形成方法也与后述的第一接合膜151的形成方法相同。
其次,对第二接合膜452a赋予能量。由此,在第二接合膜452a显示 粘接性。
还有,以使显示粘接性的第一接合膜451a和第二接合膜452a粘附的 方式,贴合振动板40和压电元件50。由此,振动板40和压电元件50经 由第一接合膜451a及第二接合膜452a接合(粘接)。其结果,如图7 (g) 所示,接合母材20,、密封片30、振动板40及压电元件50。[ll]其次,如图7 (h)所示,在振动板40上的组装盒头60的位置形
成赋予能量前的状态的第一接合膜451b。该第一接合膜451b的形成方法 与后述第一接合膜151的形成方法相同。
还有,在振动板40上的局部区域形成第一接合膜451b的情况下,例 如,通过具有与应形成第一接合膜451b的区域对应的形状的窗部的掩模, 将第一接合膜451b成膜即可。其次,对第一接合膜451b赋予能量。由此,在第一接合膜451b 显示与盒头60的粘接性。还有,对第一接合膜451b的能量的赋予可以通 过后述的对第一接合膜151的能量的赋予方法相同的方法来进行。其次,准备盒头60。
其次,在盒头60的下表面形成第二接合膜452b。该第二接合膜452b 的形成方法也与后述的第一接合膜151的形成方法相同。
其次,对第二接合膜452b赋予能量。由此,在第二接合膜452b显示 粘接性。
还有,以使显示粘接性的第一接合膜451b和第二接合膜452b粘附的 方式,贴合振动板40和盒头60。由此,振动板40和盒头60经由第一接 合膜451b及第二接合膜452b接合(粘接)。其结果,如图7 (i)所示, 接合母材20'、密封片30、振动板40、压电元件50及盒头60。其次,将接合了密封片30、振动板40、压电元件50及盒头60的 母材20,的上下倒置。还有,对母材20'的与密封片30相反的一侧的面实 施加工,形成各喷出液贮存室21及喷出液供给室22。由此,由母材20' 得到基板20 (参照图8 (j))。另外,喷出液供给室22使在各接合膜251、 252、密封片30、各接合膜351、 352及振动板40上形成的贯通孔23、及 在盒头60设置的喷出液供给路61连通,形成贮存器70。
母材20,的加工方法例如可以使用如上所述的各种蚀刻法。
还有,在此,对通过对接合了密封片30、振动板40、压电元件50及 盒头60的母材20,实施加工,形成各喷出液贮存室21及喷出液供给室22 的情况进行说明,但在所述工序[l]的时点下预先在母材20,上设置各喷出 液贮存室21及喷出液供给室22也可。其次,在基板20的与密封片30相反的一侧的面上接合喷嘴板10。以下,对接合基板20和喷嘴板10的方法进行详述。
首先,在接合了密封片30、振动板40、压电元件50及盒头60的基 板20上,利用等离子体聚合法,形成赋予能量前的状态的第一接合膜151 。 等离子体聚合法是例如通过向强电场中供给原料气体和载送气体的混合 气体,使原料气体中的分子聚合,将聚合物堆积在基板20上,得到膜的 方法。
以下,对利用等离子体聚合法形成第一接合膜151的方法进行详述, 但首先,说明第一接合膜151的形成方法之前,对在基板20上利用等离 子体聚合法制作第-一接合膜151时使用的等离子体聚合装置进行说明。然 后,对第一接合膜151的形成方法进行说明。
图10是以示意性表示在本实施方式的喷墨式记录头具备的接合膜的 制作中使用的等离子体聚合装置的纵向剖面图。还有,在以下的说明中, 将图IO中的上侧称为"上",将下侧称为"下"。
图10所示的等离子体聚合装置100具备腔室101;支承基板20的 第一电极130;第二电极140;向各电极130、 140之间施加高频电压的电
源电路180;向腔室101内供给气体的气体供给部190;排出腔室101内
的气体的排气泵170。这些各部中,第一电极130及第二电极MO设置于 腔室101内。以下,对各部详细地进行说明。
腔室101是能够保持内部的气密的容器,将内部设为减压(真空)状 态而使用,因此,具有能够经得住内部和外部的压力差的耐压性能。
如图IO所示的腔室101包括轴线沿水平方向配置的大致呈圆筒形
的腔室主体、密封腔室主体的左侧开口部的圆形侧壁、和密封右侧开口部 的圆形侧壁。
在腔室101的上方设置有供给口 103,在下方设置有排气口 104。还 有,在供给口 103连接气体供给部l卯,在排气口 104连接排气泵170。
还有,在本实施方式中,腔室101由导电性高的金属材料构成,经由 接地线102电方面接地。
第一电极130呈板状,支承基板20。
该第一电极130在腔室101的侧壁的内壁面沿铅垂方向设置,由此, 第一电极130经由腔室101电方面接地。还有,第一电极130如图10所示,设置为与腔室主体同心状。
在第一电极130的支承基板20的面设置有静电夹盘(吸附机构)139。
如图10所示,通过该静电夹盘139,能够将基板20沿铅垂方向支承。 另外,即使在基板20多少有翘起,也通过吸附于静电夹盘139,能够以矫 正所述翘起的状态将基板20供给于等离子体处理中。
第二电极140经由基板20与第一电极130对置而设置。还有,第二 电极140设置为从腔室101的侧壁的内壁面远离(被绝缘)的状态。
在该第二电极140经由配线184连接高频电源182。另外,在配线184 的中途设置有匹配箱(匹配器)183。通过这些配线184、高频电源182 及匹配箱83,构成电源电路180。
根据这样的电源电路180,第一电极130被接地,因此,向第一电极 130和第二电极140之间施加高频电压。由此,在第一电极130和第二电 极140的间隙中引发朝向通过高频倒置的电场。
气体供给部l卯向腔室101内供给规定的气体。
图10所示的气体供给部190具有贮存液态膜材料(原料液)的贮 液部191;将液态的膜材料气化,将其变化为气态的气化装置192;贮存 载送气体的气体容器193。另外,这些各部和腔室101的供给口 103分别 通过配管194连接,将气态的膜材料(原料气体)和载送气体的混合气体 从供给口 103向腔室101内供给。
在贮液部191贮存的液态膜材料成为通过等离子体聚合装置100,聚 合而在基板20的表面形成聚合膜的原材料。
这样的液态的膜材料通过气化装置192被气化,成为气态膜材料(原 料气体),供给于腔室101内。还有,关于原料气体,在后详述。
在气体容器193贮存的载送气体是为了通过电场的作用放电,及维持 该放电而导入的气体。作为这样的载送气体,例如,可以举出Ar气体、 He气体等。
另外,在腔室101内的供给口 103的附近设置有扩散板195。 扩散板195具有促进供给于腔室101内的混合气体的扩散的功能。由 此,混合气体能够在腔室IOI内以大致均一的浓度分散。
排气泵170排出腔室101内的气体,例如,由油旋转泵、涡轮分子泵等构成。通过这样排出腔室101内的气体并减压,能够将气体容易地等离 子体化。另外,能够防止与大气气氛的接触引起的基板20的污染、氧化
处 斗口 Ak'&々M 口6 tir i八i r+^亡A/r丄iL rTA丰/air-rir 7 /1 "L Tffl th I +画1 AA< r"H * tl^t
守,井且,B匕"iT夕/y、jriiJi iui rj^r,乂Aiii沐^r守闳丁rP"^i:r生"iMiitf、j/乂^^厂哲j。 另外,在排气口 104设置有调节腔室101内的压力的压力控制机构 171。由此,腔室101内的压力根据气体供给部190的运行状况,被适当 设定。
其次,对在接合了密封片30、振动板40、压电元件50及盒头60的 基板20上形成第一接合膜151的方法进行说明。首先,以使盒头60位于下侧的方式,将基板20收容于等离子 体聚合装置100的腔室101内,形成为密封状态后,通过排气泵170的运 行,将腔室101内形成为减压状态。
其次,运行气体供给部l卯,向腔室101内供给原料气体和载送气体 的混合气体。被供给的混合气体填充于腔室101内。
在此,混合气体中原料气体所占的比例(混合比)根据原料气体和载 送气体的种类或作为目的的成膜速度等而略不同,但例如,优选将混合气 体中的原料气体的比例设定为20 70%左右,更优选设定为30 60%左 右。由此,能够实现聚合膜的形成(成膜)的条件的最佳化。
另外,供给的气体的流量根据气体的种类或作为目的的成膜速度、膜 厚等而被适当确定,不特别限定,但通常优选将原料气体及载送气体的流 量分别设定为1 100ccm左右,更优选设定为10 60ccm左右。
其次,运行电源电路180,向一对电极130、 140之间施加高频电压。 由此,在一对电极130、 140之间存在的气体的分子电离,产生等离子体。 通过该等离子体的能量,原料气体中的分子聚合,聚合物附着、堆积于基 板20上。由此,如图8 (k)所示,在基板20上形成由等离子体聚合膜构 成的第一接合膜151。
另外,通过等离子体的作用,活性化、清洁化基板20的表面。因此, 原料气体的聚合物容易堆积于基板20的表面,能够进行第一接合膜151 的稳定的成膜。根据这样的等离子体聚合法可知,不取决于基板20的构 成材料,能够进一步提高基板20和第一接合膜151的粘附强度。
作为原料气体,例如,可以举出甲基硅氧烷、八甲基三硅氧垸、十甲基四硅氧烷、十甲基环戊烷硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、甲基苯基硅氧烷 之类的有机硅氧烷等。
使用这样的原料气体得到的等离子体聚合膜即第一接合膜151由这些 原料聚合而成的物质(聚合物)、即聚有机硅氧烷构成。
在等离子体聚合时,向一对电极130、 140之间施加的高频的频率不
特别限定,但优选1kHz 100MHz左右,更优选10 60MHz左右。
另外,高频的输出密度不特别限定,但优选0.01 100W/cr^左右,更 优选0.1 50W/cr^左右,进而优选1 40W/cra^左右。通过将高频的输出 密度设在所述范围内,能够防止高频的输出密度过高,导致向原料气体赋 予必要以上的等离子体能量情况,同时,能够可靠地形成具有无规的原子 结构的Si骨架301。 g卩,在高频的输出密度小于所述下限值的情况下,不 能使原料气体中的分子发生聚合反应,可能不能形成第一接合膜151。另 一方面,在高频的输出密度大于所述上限值的情况下,由于原料气体分解 等,能够成为脱离基303的结构从Si骨架301分离,在得到的第一接合膜 151中,可能脱离基303的含有率显著降低,或Si骨架301的无规性降低 (规则性变高)。
另外,成膜时的腔室101内的压力优选133.3X10—5 1333Pa (1X10 一5 10Torr)左右,更优选133.3 X 10—4 133.3Pa (1 X 10—4 lTorr)左右
原料气体流路优选0.5 200sccm左右,更优选1 100sccm左右。另 一方面,载送气体流路优选5 750sccm左右,更优选10 500sccm左右。
处理时间优选1 10分钟左右,更优选4 7分钟左右。还有,成膜 的第一接合膜151的厚度主要与该处理时间成比例。从而,仅通过调节该 处理时间,能够容易地调节第一接合膜151的厚度。因此,以往在使用粘 接剂粘接基板和喷嘴板的情况下,不能严格控制粘接剂的厚度,但根据第 一接合膜151,能够严格地控制第一接合膜151的厚度,因此,能够严格 地控制基板20和喷嘴板10的距离。
另外,基板20的温度优选25r以上,更优选25 10(TC左右。
如上所述,可以得到第一接合膜151。
还有,仅在基板20的上表面中接合喷嘴板10的区域部分地形成第一 接合膜151的情况下,例如,使用具有与该区域对应的形状的窗部的掩模,从该掩模上将第一接合膜151成膜即可。其次,对在基板20上形成的第一接合膜151赋予能量。 芸喊^台&畺—固龙笛一踣^暗"1由.加阁4f^^.胎离其3fn从s;
骨架301脱离。还有,在脱离基303脱离后,如图5所示,在第一接合膜
151的表面及内部产生活性手304。由此,在第一接合膜151的表面显示
粘接性。
在此,对第一接合膜151赋予的能量可以通过任意的方法来赋予,例 如,可以代表性举出(I)向第一接合膜151照射能量线的方法、(II)加 热第一接合膜151的方法、(III)对第一接合膜151赋予压縮力(赋予物 理能量)的方法,另外,可以举出暴露(赋予等离子体能量)于等离子体 的方法、暴露于臭氧气体(赋予化学能量)的方法等。
其中,作为向第一接合膜151赋予能量的方法,尤其优选使用上述(I)、 (n)、 (III)的各方法中的至少一种方法。这些方法可以对第一接合膜151 比较简单且效率良好地赋予能量,因此,作为能量赋予方法适合。
以下,对上述(i)、 (n)、 (m)的各方法进行详述。(I)在向第一接合膜151照射能量线的情况下,作为能量线,例如, 可以举出紫外线、激光之类的光、X线、Y线、电子线、离子束之类的粒
子线等、或组合这些能量线的能量线。
在这些能量线中,也尤其优选波长150 300nm左右的紫外线(参照 图8 (L))。根据所述紫外线可知,最佳化赋予的能量,因此,能够防止 第一接合膜151中的Si骨架301被破坏必要以上的情况,同时,能够有选 择地切换Si骨架301和脱离基303之间的键。由此,能够防止第一接合膜 151的特性(机械特性、化学特性等)降低,同时,能够在第一接合膜151 显示粘接性。
另外,根据紫外线,能够在短时间内没有不均地处理宽的范围,因此, 效率良好地进行脱离基303的脱离。进而,紫外线例如还具有能够由UV
灯等简单的设备产生的优点。
还有,紫外线的波长更优选160 200nm左右。
另外,在使用UV灯的情况下,其输出根据第一接合膜151的面积而 不同,但优选lmW/cm2 1 W/cm2左右,更优选5 mW/cm2 50 mW/cm2左右。还有,在这种情况下,UV灯和第一接合膜151的间隔距离优选3
3000mm左右,更优选10 1000mm左右。
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脱离基303的程度的时间即不使第一接合膜151的内部的脱离基303大量 脱离的程度的时间。具体来说,根据紫外线的光量、第一接合膜151的构 成材料等而略不同,但优选0.5 30分钟左右,更优选1 10分钟左右。
另外,紫外线在时间上连续照射为佳,但也可以间歇(脉冲状)照射。
另一方面,作为激光,例如,可以举出受激准分子激光(费(7工厶 卜)秒激光)、Nd—YAG激光、Ar激光、C02激光、He—Ne激光等。
另外,对第一接合膜151的能量线的照射可以在任意的气氛中进行, 具体来说,可以举出大气、氧之类的氧化性气体气氛、氢之类的还原性气 体气氛、氮、氩之类的惰性气体气氛、或将这些气氛减压的减压(真空) 气氛等,但尤其优选在大气气氛中进行。由此,在控制气氛时不需要劳力 或成本,能够更简单地进行能量线的照射。
这样,根据照射能量线的方法,能够容易地进行对第一接合膜151有 选择的赋予能量,因此,例如,能够防止能量的赋予引起的基板20的变 质、劣化。
另外,根据照射能量线的方法,能够精度良好地且简单地调节赋予的 能量的大小。因此,能够调节从第一接合膜151脱离的脱离基303的脱离 量。通过这样调节脱离基303的脱离量,能够容易地控制第一接合膜151 和喷嘴板10之间的接合强度。
艮P,通过增大脱离基303的脱离量,在第一接合膜151的表面及内部 产生更大量的活性手,因此,能够进一步提高在第一接合膜151显示的粘 接性。另一方面,通过减少脱离基303的脱离量,减少在第一接合膜151 的表面及内部产生的活性手,能够抑制在第一接合膜151显示的粘接性。
还有,为了调节赋予的能量的大小,例如,调节能量线的种类、能量 线的输出、能量线的照射时间等条件。
进而,根据照射能量线的方法,能够在短时间内赋予能量,因此,能 够效率更良好地进行能量的赋予。
(II)在加热第一接合膜151的情况下(未图示),优选将加热温度设定为25 10(TC左右,更优选设定为50 10(TC左右。若以所述范围的温 度加热,则能够可靠地防止基板20等由于热量而变质、劣化的情况,同 时,能够可靠地活性化第一接合膜151。
另外,加热时间只要是能够切断第一接合膜151的分子键的程度的时 间即可,具体来说,若加热温度为所述范围内,则优选1 30分钟左右。
另外,第一接合膜151可以通过任意的方法来加热即可,但可以通过 使用加热器的方法、照射红外线的方法、与火焰接触的方法等各种加热方 法来加热。
还有,在基板20和喷嘴板10的热膨胀率大致相等的情况下,在如上 所述的条件下加热第一接合膜151即可,但基板20和喷嘴板10的热膨胀 率相互不同的情况下,在后详述,但优选尽量在低温下进行接合。通过在 低温下进行接合,能够进一步减少在接合界面产生的热应力。
(III)在本实施方式中,对在贴合基板20和喷嘴板IO之前,向第一 接合膜151赋予能量的情况进行了说明,但所述能量的赋予在使基板20 和喷嘴板IO重叠后进行也可。即,在基板20上形成第一接合膜151后, 赋予能量之前,以使第一接合膜151和第二接合膜152粘附的方式,重叠 基板20和喷嘴板10,形成为临时接合体。还有,通过对该临时接合体中 的各接合膜15K 152赋予能量,在各接合膜151、 152显示粘接性,经由 各接合膜151、 152接合(粘接)基板20和喷嘴板10。
在这种情况下,对临时接合体中的各接合膜151、 152的能量的赋予 可以为上述(1)、 (II)的方法,但使用对各接合膜151、 152赋予压縮力 的方法也可。
在这种情况下,优选在基板20和喷嘴板IO相互接近的方向上以0.2 lOMPa左右的压力压缩,更优选以1 5MPa左右的压力压縮。由此,仅 通过单单压縮,能够对各接合膜151、 152简单地赋予适度的能量,在各 接合膜151、 152显示充分的粘接性。还有,该压力大于所述上限值也无 妨,但根据基板20和喷嘴板10的各构成材料,可能导致基板20或喷嘴 板10发生损伤等。
另外,赋予压縮力的时间不特别限定,但优选10秒 30分钟左右。 还有,赋予压縮力的时间根据压缩力的大小而适当变更即可。具体来说,压縮力的大小越大,越能够縮短赋予压縮力的时间。
还有,在临时接合体的状态下,基板20和喷嘴板IO之间没有接合, 因此,能够容易地调节(错开)这些的相对位置。从而;通过在得到临时 接合体后,临时微调基板20和喷嘴板IO的相对位置,能够可靠地提高最 终得到的头1的组装精度(尺寸精度)。
通过如上所述(1)、 (11)、 (III)的各方法,能够对各接合膜151、 152
赋予能量。
还有,可以对各接合膜151、 152的整个面赋予能量,但仅对一部分 的区域赋予也可。若这样,则能够控制各接合膜151、 152的粘接性显示 的区域,通过适当调节该区域的面积、形状等,能够缓和在接合界面产生 的应力的局部集中。由此,例如,在基板20和喷嘴板10的热膨胀率大的 情况下,也能够可靠地接合这些。
在此,如上所述,赋予能量之前的状态的第一接合膜151如图4所示, 具有Si骨架301和脱离基303。若对所述第一接合膜151赋予能量,则脱 离基303 (在本实施方式中为甲基)从Si骨架301脱离。由此,如图5所 示,在第一接合膜151的表面31产生活性手304,使其被活性化。其结果, 在第一接合膜151的表面显示粘接性。
在此,"活性化"第一接合膜151是指第一接合膜151的表面31及 内部的脱离基303脱离,在Si骨架301中产生没有末端化的结合键(以下, 还称为"未结合键"或"悬空键"。)的状态、或该未结合键被羟基(OH 基)末端化的状态、或这些状态混合的状态。
从而,活性手304是指未结合键(悬空键)、或未结合键被羟基末端 化的键。根据这样的活性手304,能够对喷嘴板IO进行尤其牢固的接合。
还有,后者的状态(未结合键被羟基末端化的状态)例如可以通过对 第一接合膜151在大气气氛中照射能量线,大气中的水分将未结合键末端 化,由此能够容易地生成。其次,准备喷嘴板IO。
其次,在喷嘴板10的下表面形成第二接合膜152。该第二接合膜152 的形成方法也与所述第一接合膜151的形成方法相同。
其次,对第二接合膜152赋予能量。由此,在第二接合膜152显示粘接性。
还有,如图9 (m)所示,以使显示粘接性而成的第一接合膜151和
第二接合膜152粘接的方式,贴合基板20和喷嘴板10。由此;如图9(n) 所示,基板20和喷嘴板IO经由第一接合膜151及第二接合膜152接合(粘 接)。
在此,如上所述地接合的基板20和喷嘴板10的各热膨胀率优选大致 相等。若基板20和喷嘴板10的热膨胀率大致相等,则在贴合这些时,在 其接合界面难以产生伴随热膨胀的应力。其结果,在最终得到的头l中, 能够可靠地防止剥离等不妥善情况发生。
另外,基板20回收喷嘴板10的各热膨胀率相互不同的情况下,也通 过将贴合基板20和喷嘴板10时的条件最佳化为以下,能够以高的尺寸精 度牢固地接合基板20和喷嘴板10。
艮口,基板20和喷嘴板10的热膨胀率相互不同的情况下,优选尽量在 低温下进行接合。通过在低温下进行接合,能够进一步减小在接合界面产 生的热应力。
具体来说,虽然取决于基板20和喷嘴板10的热膨胀率差,但优选在 基板20和喷嘴板10的温度为25 5(TC左右的状态下,贴合基板20和喷 嘴板10,更优选在25 40。C左右的状态下贴合。在这样的温度范围的情 况下,即使基板20和喷嘴板10的热膨胀率差某种程度大,也能够充分地 降低在接合界面产生的热应力。其结果,能够可靠地防止头1中的翘起或 剥离等的发生。
另外,在这种情况下,基板20和喷嘴板10之间的热膨胀系数为5X IO一VK以上的情况下,如上所述,尤其推荐尽量在低温下进行接合。还有, 通过使用第--接合膜151及第二接合膜152,在上述低温下,也能够牢固 地接合基板20和喷嘴板10。
另外,基板20和喷嘴板IO优选刚性相互不同。由此,能够更牢固地 接合基板20和喷嘴板10。
还有,优选在基板20的将第一接合膜151成膜的区域预先实施提高 与第一接合膜151的粘附性的表面处理。由此,能够进一步提高基板20 和第一接合膜151之间的接合强度,最终能够提高基板20和喷嘴板10的接合强度。
作为所述表面处理,例如,可以举出溅射处理、等离子体处理之类的 物理表面处理、使用了氧等离子休、氮等离子体的等离子体处理、电晕放 电处理、蚀刻处理、电子射线照射处理、紫外线照射处理、臭氧暴露处理 之类的化学表面处理、或组合这些的处理等。通过实施这样的处理,清洁 化基板20的将第一接合膜151成膜的区域,并且,能够活性化该区域。
另外,通过在这些各表面处理中使用等离子体处理,为了形成第一接
合膜151,能够尤其最佳化基板20的表面。
还有,在实施表面处理的基板20由树脂材料(高分子材料)构成的 情况下,尤其适合使用电晕放电处理、氮等离子体处理等。
另外,根据基板20的构成材料,即使实施如上所述的表面处理,第 一接合膜151的接合强度充分地变高。作为得到这样的效果的基板20的 构成材料,例如,可以举出以各种金属材料、各种硅系材料、各种玻璃系 材料等为主材料的材料。
由这样的材料构成的基板20的表面被氧化膜覆盖,在该氧化膜的表 面结合活性比较高的羟基。从而,若使用由这样的材料构成的基板20,则 即使不实施上述表面处理,也能够使基板20和第一接合膜151牢固地粘 附。
还有,在这种情况下,基板20的整体由上述材料构成也可,至少将 第一接合膜151成膜的区域的表面附近由上述材料构成即可。
进而,在基板20的将第一接合膜151成膜的区域具有以下基团或物 质的情况下,即使不实施上述表面处理,也能够充分地提高基板20和第 一接合膜151的接合强度。
作为这样的基团或物质,例如,可以举出选自由羟基、硫醇基、羧基、 氨基、硝基、咪唑基之类的官能团、自由基、开环分子、双键、三键之类 的不饱和键、F、 Cl、 Br、 I之类的卤素、过氧化物构成的组的至少一个基 团或物质。
另外,优选适当选择进行上述各种表面处理,以得到具有这样的物质 的表面。
另外,优选代替表面处理,在基板20的至少成膜第一接合膜151的区域预先形成中间层。
该中间层具有任意功能也可,例如,优选具有提高与第一接合膜151 的粘附性的功能、缓冲性(缓冲性能)、缓和应力集中的功能等的中间层。 通过经由这样的中间层,在基板20上将第一接合膜151成膜,能够提高
基板20和第一接合膜151的接合强度,能够得到可靠性高的接合体即头1。
作为所述中间层的构成材料,例如,可以举出铝、钛之类的金属系材 料、金属氧化物、硅氧化物之类的氧化物系材料、金属氮化物、硅氮化物
之类的氮化物系材料、石墨、类金刚石(diamondlikecarbon)之类的碳系 材料、硅偶合剂、硫醇系化合物、金属醇盐、金属卣化物之类的自组织化 膜材料等,可以组合使用这些中的一种或两种以上。
另外,在由这些各材料构成的中间层中,根据由氧化物系材料构成的 中间层,能够尤其提高基板20和第一接合膜151之间的接合强度。
另一方面,优选在喷嘴板10的与第二接合膜152接触的区域也预先 实施提高与第二接合膜152的粘附性的表面处理。由此,能够进一步提高 喷嘴板10和第二接合膜152之间的接合强度。
还有,在该表面处理中可以适用与对基板20实施的如上所述的表面 处理相同的处理。
另外,优选代替表面处理,在喷嘴板10的与第二接合膜152接触的 区域预先形成具有提高与第二接合膜152的粘附性的功能的中间层。由此, 能够进一步提高喷嘴板10和第二接合膜152之间的接合强度。
所述中间层的构成材料可以使用与在所述基板20形成的中间层的构 成材料相同的的材料。
还有,对基板20或喷嘴板10的所述表面处理及中间层的形成不言而 喻,对密封片30、振动板40、压电元件50及盒头60进行也可。由此, 能够进一步提高各部的接合强度。
在此,对在本工序中,接合具备第一接合膜151的基板20和具备第 二接合膜152的喷嘴板10的机制进行说明。
该接合被推想为基于以下的两个机制(i)、 (ii)这两者或一者的接合。 (i)例如,将在第一接合膜151的表面、和第二接合膜152的表面分 别露出羟基的情况作为例子进行说明,在本工序中,以使各接合膜151、152粘附的方式,贴合基板20和喷嘴板10时,在各接合膜151、 152存在 的羟基之间通过氢键相互吸引,在羟基之间产生引力。推想为通过该引力, 基板20和喷嘴板10更牢固地接合。
另外,通过该氢键相互吸引的羟基之间根据温度条件等而脱水縮合。 其结果,在第一接合膜151和第二接合膜152之间,羟基结合的结合键之 间结合。由此,推想为各接合膜151、 152之间更牢固地接合。
(ii)若贴合具备第一接合膜151的基板20和具备第二接合膜152的 喷嘴板0,则在各接合膜151、 152的表面或内部产生的未被末端化的结 合键(未结合键)之间再次结合。该再次结合在第一接合膜151和第二接 合膜152之间以相互重合(互相缠绕)的方式复杂地发生,因此,在接合 界面形成网络状键。由此,构成第一接合膜151的母材(Si骨架301)、和 构成第二接合膜152的母材(Si骨架301)直接接合,各接合膜151、 152 之间一体化。
通过如上所述的(i)或(ii)的机制,接合基板20和喷嘴板10。
还有,在所述工序[15—2]中活性化的第一接合膜151及第二接合膜 152的表面的活性状态经时地缓和。因此,在所述工序[15 — 2]结束后,优 选尽早进行本工序[15 — 3]。具体来说,在所述工序[15—2]结束后,优选在 60分钟以内进行本工序[15 — 3],更优选5分钟以内进行。若在所述时间 内,则第一接合膜151的表面及第二接合膜152的表面维持充分的活性状 态,因此,在本工序中,贴合具备第一接合膜151的基板20和具备第二 接合膜152的喷嘴板10时,在这些之间能够得到充分的接合强度。
在这样接合的基板20和喷嘴板10之间,优选其接合强度为5MPa (50kgf/cm2)以上,更优选10MPa (100kgf/cm2)以上。若为这样的接合 强度,则能够充分地防止接合界面的剥离。然后,得到可靠性高的头l。
经过以上的工序,制作头l。
另外,在得到头1后,根据需要对该头1进行以下的两个工序([16A] 及[16B])中的至少一个工序(提高头1的接合强度的工序)也可。由此, 能够进一步提高头1的各部的接合强度。为了压縮得到的头1,即喷嘴板10、基板20、密封片30、振动 板40及盒头60向相互靠近的方向加压。由此,上述各部的表面、和邻接的接合膜的表面迸一步接近,从而能 够进一步提高头1中的接合强度。
另外,通过对头l加压;压扁头1中的接合界面中残留的间隙,能够 进一步扩大接合面积。由此,能够进一步提高头1中的接合强度。
此时,对头l加压时的压力为头l不受到损伤的程度的压力,优选尽 量高的一方。由此,能够与该压力成比例地提高头l中的接合强度。
还有,该压力根据头1的各部的构成材料或形状、接合装置等条件,
适当调节即可。具体来说,根据上述条件略不同,但优选0.2 10MPa左 右,更优选1 5MPa左右。由此,能够可靠地提高头1的接合强度。还 有,该压力大于所述上限值也无妨,但根据头1的各部的构成材料,可能 在头1发生损伤等。
另外,加压的时间不特别限定,但优选10秒 30分钟左右。还有, 加压的而实际根据加压时的压力而适当变更即可。具体来说,对头l加压 时的压力越高的情况下,即使加压的时间短,也能够提高接合强度。加热得到的头1。
由此,能够进一步提高头1中的接合强度。
此时,加热头1时的温度比室温高,若小于头l的耐热温度,则不特 别限定,但优选25 10(TC左右,更优选50 10(TC左右。若以所述范围 的温度加热,则能够可靠地防止头1由于热量而变质、劣化,同时,能够 可靠地提高接合强度。
另外,加热时间不特别限定,但优选1 30分钟左右。
还有,在进行所述工序[16A]、 [16B]两者的情况下,优选同时进行这 些。即,优选对头1加压的同时进行加热。由此,相辅相成地发挥加压引 起的效果、和加热引起的效果,尤其能够提高头l的接合强度。
通过进行以上的工序,能够容易地实现头1中的接合强度的进一步的 提高。
《第二实施方式》
其次,对将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第二实 施方式进行说明。
图11是表示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第二实施方式具备的接合膜的能量赋予前的状态的局部放大图,图12是表 示将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第二实施方式具 备的接合膜的能量赋予后的状态的局部放大图。还有;在以下的说明中, 将图11及图12中的上侧称为"上",将下侧称为"下"。
以下,对喷墨式记录头的第二实施方式进行说明,但以与所述第一实 施方式的所述喷墨式记录头的不同点为中心进行说明,关于相同的事项, 省略其说明。
本实施方式的喷墨式记录头除了各接合膜的结构不同以外,与所述第 一实施方式相同。
艮P,就本实施方式的喷墨式记录头来说,各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b分别被能量赋予前的状态下, 包含金属原子、与该金属原子结合的氧原子、和在这些金属原子及氧原子 的至少一方结合的脱离基303。换而言之,可以说能量赋予前的各接合膜 151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b分别为向由金 属氧化物构成的金属氧化物膜导入脱离基303的膜。
这样的各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b被赋予能量的情况下,脱离基303从金属原子及氧原子的至少一方脱 离,在各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b 的至少表面附近产生活性手304。还有,由此,在各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b的表面显示与所述第一实施方 式相同的粘接性。
以下,对本实施方式的各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b进行说明,但这些结构为共同的,因此,以第一接合膜 151为代表进行说明。
第一接合膜151包括金属原子、和与该金属原子结合的氧原子,即在 金属氧化物结合脱离基303,因此,形成为难以变形的牢固的膜。因此, 第一接合膜151自身的尺寸精度高,在最终得到的头l中,也得到高的尺 寸精度。
迸而,第一接合膜151呈不具有流动性的固体状。因此,与以往开始 使用的具有流动性的液态或粘液状(半固体状)的粘接剂相比,粘接层(第一接合膜151)的厚度或形状几乎不变化。从而,使用第一接合膜151得 到的头1的尺寸精度与以往相比非常高。进而,不需要粘接剂的固化所需 的时间,因此,能够在短时间内进行牢固的接合。
另外,在本发明中,第一接合膜151优选具有导电性。由此,在后述 的头1中,能够抑制或防止不经意的带电。其结果,能够可靠地控制墨液 的喷出方向。
另外,在第一接合膜151具有导电性的情况下,第一接合膜151的电 阻率根据构成材料的组成而略不同,但优选1X1(T3。 ,cm以下,更优选 1X10—4 Q cm以下。
还有,脱离基303至少存在于第一接合膜151的表面31附近即可, 在第一接合膜151的大致整体上存在也可,在第一接合膜151的表面31 附近偏移存在也可。还有,通过形成为脱离基303偏移存在于表面31附 近的结构,能够使第一接合膜151适合发挥作为金属氧化物膜的功能。艮口, 还得到除了承担接合的功能之外,还能够对第一接合膜151适当赋予作为 导电性或透过性等特性优越的金属氧化物膜的功能的优点。换而言之,能 够可靠地防止脱离基303阻碍第一接合膜151的导电性或透过性等特性的 情况。
以适当发挥作为以上的第一接合膜151的功能的方式,选择金属原子。 具体来说,作为金属原子,不特别限定,但例如,可以举出L i、 B e、 B、 Na、 Mg、 Al、 K、 Ca、 Sc、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Rb、 Sr、 Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Cd、 In、 Sn、 Sb、 Cs、 Ba、 La、 Hf、 Ta、W、 Ti及 P b等。其中,优选组合In (铟)、Sn (锡)、Zn (锌)、Ti (钛)及Sb (锑) 中的一种或两种以上而使用。通过使第一接合膜151含有这些金属原子, 即向含有这些金属原子的金属氧化物中导入脱离基303,第一接合膜151 发挥优越的导电性和透明性。
更具体来说,作为金属氧化物,例如,可以举出铟锡氧化物(ITO)、 铟锌氧化物(IZO)、锑锡氧化物(ATO)、含氟铟锡氧化物(FTO)、氧化 锌(ZnO)及二氧化钛(Ti02)等。
还有,在作为金属氧化物使用铟锡氧化物(ITO)的情况下,铟和锡的原子比(铟/锡比)优选99A 80/20,更优选97/3 85/15。由此,能够 更显著地发挥如上所述的效果。
另外,第一接合膜151中的金属原子和氧原子的存在比优选3: 7 7: 3左右,更优选4: 6 6: 4左右。通过将金属原子和氧原子的存在比设为 所述范围内,第一接合膜151的稳定性变高,能够更牢固地接合带有接合 膜的基板20和喷嘴板10。
另外,脱离基303如上所述,通过金属原子及氧原子的至少一方脱离, 使第一接合膜151产生活性手。从而,脱离基303选择通过被赋予能量, 比较简单地且均一地脱离,但在不被赋予能量时不脱离地可靠地与第一接 合膜151结合的脱离基。
从所述观点来说,脱离基303适当使用氢原子、碳原子、氮原子、磷 原子、硫原子及卤素原子、或这些各原子构成的原子团中的至少一种。所 述脱离基303的通过能量的赋予引起的结合/脱离的选择性比较优越。因 此,这样的脱离基303能够充分满足如上所述的必要性,能够进一步提高 基板20和喷嘴板10的粘接性。
还有,作为由上述各原子构成的原子团(基团),例如,可以举出甲 基、乙基之类的烷基、甲氧基、乙氧基之类的烷基、羧基、氨基及磺酸基 等。
在以上的各原子及原子团中,脱离基303尤其优选氢原子。由氢原子 构成的脱离基303的化学稳定性高,因此,作为脱离基303具备氢原子的 第一接合膜151的耐气候性及耐药品性优越。
若考虑以上情况,则作为第一接合膜151,适当选择在铟锡氧化物 (ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锑锡氧化物(ATO)、含氟铟锡氧化物(FTO)、 氧化锌(ZnO)或二氧化钛(Ti02)的金属氧化物中导入作为脱离基303 的氢原子的接合膜。
所述结构的第一接合膜151其自身具有优越的机械特性。另外,对大 量的材料显示尤其优越的粘接性。从而,这样的第一接合膜151相对于基 板20尤其牢固地粘接,并且,相对于喷嘴板IO也显示尤其强的粘接力, 其结果,能够牢固地接合基板20和喷嘴板10。
另外,第一接合膜151的平均厚度优选1 1000nm左右,更优选2 800nm左右。通过将第一接合膜151的平均厚度设为所述范围内,能够防 止头1的尺寸精度显著降低的情况,同时,能够将基板20和喷嘴板IO更
牢固地接合。
艮P,在第一接合膜151的平均厚度小于所述下限值的情况下,有可能 得不到充分的接合强度。另一方面,在第一接合膜151的平均厚度大于所 述上限值的情况下,有可能头1的尺寸精度显著降低。
进而,若第一接合膜151的平均厚度为所述范围内,则确保第一接合 膜151的某种程度的形状追随性。因此,例如,在基板20的接合面(将 第一接合膜151成膜的面)存在有凹凸的情况下,虽然取决于其凹凸的高 度,但能够以追随凹凸的形状的方式被覆第一接合膜151。其结果,第一 接合膜151吸收凹凸,能够缓和在其表面产生的凹凸的高度。还有,在贴 合基板20和喷嘴板10时,能够提高第一接合膜151的相对于喷嘴板10 的粘附性。
还有,如上所述的形状追随性的程度是第一接合膜151的厚度越厚而 越显著。从而,为了充分地确保形状追随性,尽量增加第一接合膜151的 厚度即可。
如上所述的第一接合膜151在第一接合膜151的大致整体上存在有脱 离基303的情况下,例如,A:可以在含有构成脱离基303的原子成分的 气氛下,利用物理气相成膜法,将含有金属原子和氧原子的金属氧化物材 料成膜,由此来形成。另外,脱离基303在第一接合膜151的表面31附 近偏移存在的情况下,例如,B:可以在将含有金属原子和所述氧原子的 金属氧化物膜成膜后,在该金属氧化物膜的表面附近含有的金属原子及氧 原子的至少一方导入脱离基303,由此来形成。
以下,对使用A及B的方法,在基板20上将第一接合膜151成膜的 情况进行详述。
<A〉在A的方法中,第一接合膜151如上所述,在含有构成脱离基 303的原子成分的气氛下,利用物理气相成膜法(PVD法),将含有金属 原子和氧原子的金属氧化物材料成膜来形成。若形成为这样使用PVD法 的构成,则在使金属氧化物材料朝向基板20飞来时,能够向金属原子及 氧原子的至少一方比较容易地导入脱离基303,因此,能够在第一接合膜151的大致整体上导入脱离基303。
进而,根据PVD法可知,能够效率良好地成膜致密且均匀的第一接 合膜151。由此,由PVD法成膜的第一接合膜151能够相对于喷嘴板10 尤其牢固地接合。进而,由PVD法成膜的第一接合膜151在长时间内维 持被赋予能量而活性化的状态。因此,能够实现头1的制造过程的简单化、 效率化。
另外,作为PVD法,可以举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀方法、 激光磨损法等,但其中,优选使用溅射法。根据溅射法可知,金属原子和 氧原子的键不被切断,能够向含有构成脱离基303的原子成分的气氛中敲 打出金属氧化物的粒子。还有,在敲打出金属氧化物的粒子的状态下,能 够与构成脱离基303的原子成分的气体接触,因此,能够更顺畅地进行向 金属氧化物(金属原子或氧原子)的脱离基303的导入。
以下,作为利用PVD法将第一接合膜151成膜的方法,以利用溅射 法(离子束溅射法),将第一接合膜151成膜的情况为代表进行说明。
首先,在说明第一接合膜151的成膜方法之前,对在基板20上利用 离子束溅射法,将第一接合膜151成膜时使用的成膜装置200进行说明。
图13是以示意性表示本实施方式的接合膜的制作中使用的成膜装置 的纵向剖面图,图14是表示图13所示的成膜装置具备的离子源的结构的 示意图。还有,在以下的说明中,图13中的上侧称为"上",将下侧称为 "下"。
图13所示的成膜装置200构成为,利用离子束溅射法的第一接合膜 151的形成能够在腔室(装置)内进行。
具体来说,成膜装置200具有腔室(真空腔室)211;设置于该腔室 211内,且保持基板(成膜对象物)20的基板支承架(成膜对象物保持部) 212;设置于腔室211内,且朝向腔室211内照射离子束B的离子源(离 子供给部)215;将通过离子束B的照射,产生含有金属原子和氧原子的 金属氧化物(例如,ITO)的靶体(金属氧化物材料)216保持的靶体支 承架(耙体保持部)217。
另外,腔室211具有向腔室211内供给含有构成脱离基303的原子 成分的气体(例如,氢气)的气体供给机构260;进行腔室211的排气,控制压力的排气机构230。
还有,在本实施方式中,基板支承架212安装于腔室211的顶板部。 该基板支承架212能够转动。由此,能够以均匀且均一的厚度,在基板20 上将第一接合膜151成膜。
离子源(离子枪)215如图14所示,具有形成有幵口 (照射口)250 的离子产生室256;设置于离子产生室256的灯丝257;格栅253、 254; 设置于离子产生室256的外侧的磁铁255。
另外,如图13所示,在离子产生室256连接有向其内部供给气体(溅 射用气体)的气体供给源219。
在该离子源215中,若从气体供给源219向离子产生室256内供给了 气体的状态下,将灯丝257通电加热,则从灯丝257放出电子,放出的电 子通过磁铁255的磁场而运动,与供给于离子产生室256内的气体分子冲 撞。由此,气体分子被离子化。该气体的离子I+通过格栅253和格栅254 之间的电压梯度,从离子产生室256内被引出,并且被加速,经由开口 250 作为离子束B,从离子源215放出(照射)。
从离子源215照射的离子束B与靶体216的表面冲撞,从靶体216敲 打出粒子(溅射粒子)。该靶体216由如上所述的金属氧化物材料构成。
在该成膜装置200中,离子源215为了使其开口 250位于腔室211内, 固定(设置)于腔室211的侧壁。还有,离子源215也可以配置于从腔室 211间隔的位置,形成为经由连接部与腔室211连接的结构,但通过形成 为本实施方式的结构,能够实现成膜装置200的小型化。
另外,离子源215设置为,其开口 250朝向与基板支承架212不相同 的方向,在本实施方式中朝向腔室211的底部侧。
还有,离子源215的设置个数不限定于一个,也可以为多个,通过设 置为多个离子源215,能够进一步提高第一接合膜151的成膜速度。
另外,在靶体支承架217及基板支承架212的附近分别配设能够覆盖 这些的第一开闭器220及第二开闭器221 。
这些开闭器220、 221分别用于防止靶体216、基板20及第一接合膜 151暴露于不要的气氛等中的情况。
另外,排气机构230包括泵232;连通泵232和腔室211的排气线路23h在排气线路231的中途设置的阔233,能够将腔室2U内减压为 期望的压力。
进而,气体供给机构260包括贮存含有构成脱离基303的原子成分 的气体(例如,氢气)的气体容器264;从气体容器264向腔室211引导 该气体的气体供给线路261;在气体供给线路261的中途设置的泵262及 阀263,能够将含有构成脱离基303的原子成分向腔室211内供给。
使用如上所述的结构的成膜装置200,如下所述地形成第一接合膜
151。
在此,对在基板20上将第一接合膜151成膜的方法进行说明。
首先,准备基板20,将该基板20向成膜装置200的腔室211内送入, 将其装配(设置)于基板支承架212。
其次,运行排气机构230,即运行了泵232的状态下,打开阀233, 由此将腔室211内形成为减压状态。该减压的程度(真空度)不特别限定, 但优选1X10— lX10"^Torr左右,更优选1 X 10—6 1 X l(T5Torr左右。
进而,运行气体供给机构260,即在运行了泵262的状态下打开阀263, 由此向腔室211内供给含有构成脱离基303的原子成分的气体。由此,能
够将腔室内形成为含有所述气体的气氛下(氢气气氛下)。
含有构成脱离基303的原子成分的气体的流量优选1 100ccni左右,
更优选10 60ccm左右。由此,能够向金属原子及氧原子的至少一方可靠
地导入脱离基303。
另外,腔室211内的温度为25。C以上即可,但优选25 10(TC左右。
通过设定为所述范围内,效率良好地进行金属原子或氧原子和含有所述原
子成分的气体的反应,能够向金属原子及氧原子可靠地导入含有所述原子
成分的气体。
其次,打幵第二开闭器221,进而将第一开闭器220设为打开的状态。 在该状态下,向离子源215的离子产生室256内导入气体,并且,向 灯丝257导电而加热。由此,从灯丝257放出电子,气体分子与该放出的
电子冲撞,由此气体分子被离子化。
该气体的离子I+被格栅253和格栅254加速,从离子源215放出,与 由阴极材料构成的靶体216冲撞。由此,从靶体216敲打出金属氧化物(例如,ITO)的粒子。此时,腔室211内为含有将构成脱离基303的原子成 分含有的气体的气氛下(例如,氢气气氛下),因此,向在腔室211内敲 打出的粒子中含有的金属原子及氧原子导入脱离基303。还有,通过导入 有该脱离基303的金属氧化物堆积在基板20上,形成第一接合膜151。
还有,在本实施方式中说明的离子束溅射法中,在离子源215的离子 产生室256内进行放电,产生电子e.,但该电子e—被格栅253遮蔽,防止 向腔室211内放出。
进而,离子束B的照射方向(离子源215的开口 250)朝向靶体216 (与腔室211的底部侧不相同的方向),因此,更可靠地防止在离子产生 室256内产生的紫外线照射于成膜的第一接合膜151的情况,能够可靠地 防止在第一接合膜151的成膜中导入的脱离基303脱离的情况。
如上所述,能够将在厚度方向的大致整体上脱离基303存在的第一接 合膜151成膜。
<B>:另一方面,在B方法中,第一接合膜151通过将含有金属原子 和氧原子的金属氧化物膜成膜后,向在该金属氧化物膜的表面附近含有的 金属原子及氧原子的至少一方导入脱离基303而形成。根据所述方法可知, 是比较简单的工序,能够在金属氧化物膜的表面附近将脱离基303以偏移 存在的状态导入,能够形成作为接合膜及金属氧化物膜的两者的特性优越 的第一接合膜151。
在此,金属氧化物膜通过任意方法来成膜也可,例如,可以通过PVD 法(物理气相成膜法)、CVD法(化学气相成膜法)、等离子体聚合法之 类的各种气相成膜法、或各种液相成膜法等来成膜,但其中,尤其优选利 用PVD法来成膜。根据PVD法可知,能够效率良好地成膜致密且均匀的 金属氧化物膜。
另外,作为PVD法,可以举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀方法、 及激光磨损法等,但其中,优选使用溅射法。根据溅射法可知,金属原子 和氧原子的键不被切断,能够向气氛中敲打出金属氧化物的粒子,将其向 在基板20上供给,因此,能够将特性优越的金属氧化物膜成膜。
进而,作为在金属氧化物膜的表面附近导入脱离基303的方法,使用 各种方法,例如,可以举出Bl:在含有构成脱离基303的原子成分的气氛下将金属氧化物膜热处理(退火)的方法、B2:离子注入方法等,但其 中,尤其优先使用B1的方法。根据B1的方法可知,能够比较容易地将脱
离基303在金属氧化物膜的表面附近有选择地导入。另外,通过适当设定
在实施热处理时的气氛温度或处理时间等处理条件,能够可靠地进行导入
的脱离基303的量,且进一步可靠地进行导入脱离基303的金属氧化物膜 的厚度的控制。
以下,以利用溅射法(离子束溅射法)将金属氧化物膜成膜,其次, 将得到的金属氧化物膜在含有构成脱离基303的原子成分的气氛下热处理 (退火),由此得到第一接合膜151的情况为代表进行说明。
还有,在使用B的方法来成膜第一接合膜151的情况下,也使用与在 采用A的方法成膜第一接合膜151时使用的成膜装置200相同的成膜装 置,因此,省略关于成膜装置的说明。 首先,准备基板20。还有,将该基板20送入成膜装置200的腔室 211内,装配(设置)于基板支承架212。 其次,运行排气机构230,即运行了泵232的状态下打开阀233, 由此将腔室211内形成为减压状态。该减压的程度(真空度)不特别限定, 但优选1X10—7 1X10—4Torr左右,更优选1 X 10一6 1 X 10—5Torr左右。
另外,此时,运行加热机构,加热腔室211内。腔室211内的温度为 25X:以上即可,但优选25 10(TC左右。通过设定在所述范围内,能够将
膜密度高的金属氧化物膜成膜。 其次,打开第二开闭器221,进而将第一开闭器220设为打开的状态。
在该状态下,向离子源215的离子产生室256内导入气体,并且,向 灯丝257通电而加热。由此,从灯丝257放出电子,该放出的电子与气体
分子冲撞,由此气体分子被离子化。
该气体的离子I+被格栅253和格栅254加速,从离子源215放出,与 由阴极材料构成的靶体216冲撞。由此,从靶体216敲打出金属氧化物(例 如,ITO)的粒子,堆积在基板20上,形成含有与该金属原子结合的氧原 子的金属氧化物膜。
还有,在本实施方式中说明的离子束溅射法中,在离子源215的离子产生室256内进行放电,产生电子e—,但该电子e—被格栅253遮蔽,防止 向腔室211内放出。
进而,离子束B的照射方向(离子源215的开口 250)朝向靶体216 (与腔室211的底部侧不相同的方向),因此,更可靠地防止在离子产生 室256内产生的紫外线照射于成膜的第一接合膜151的情况,能够可靠地 防止在第--接合膜151的成膜中导入的脱离基303脱离的情况。其次,在打开了第二开闭器221的状态下,关闭第一开闭器220。
在该状态下,运行加热机构,进而加热腔室211内。腔室211内的温 度设定为脱离基303效率良好地导入金属氧化物膜的表面的温度,优选 100 60(TC左右,更优选150 30(TC左右。通过设定在所述范围内,在接 下来工序[v;i中,不使基板20及金属氧化物膜变质、劣化,能够将脱离基 303效率良好地导入金属氧化物膜的表面。中将腔室211内加热的状态下,若将腔室211内形 成为含有将构成脱离基303的原子成分含有的气体的气氛下(例如,氢气 气氛下),则向在金属氧化物膜的表面附近存在的金属原子及氧原子的至 少一方导入脱离基303,形成第一接合膜151。
含有构成脱离基303的原子成分的气体的流路优选1 100ccm左右, 更优选10 60cciti左右。由此,能够向金属原子及氧原子的至少一方可靠 地导入脱离基303。
还有,在所述工序[ii]中,腔室211内优选维持通过运行排气机构230 来调节的减压状态。由此,能够更顺畅地进行对金属氧化物膜的表面附近 的脱离基303的导入。另外,通过形成为在维持所述工序[ii]的减压状态的 情况下,直接在本工序中将腔室211内减压的结构,省略再次减压的劳力, 因此,还得到能够削减成膜时间及成膜成本等的优点。
该减压的程度(真空度)不特别限定,但优选lXl(T7 lXl(T4Torr 左右,更优选1X10—6 1X10一5Torr左右。
另外,实施热处理的时间优选15 120分钟左右,更优选30 60分钟左右。
根据导入的脱离基303的种类等而不同,但通过将实施热处理时的条 件(腔室211内的温度、真空度、气体流量、处理时间)设定为上述范围
内,能够有选择地向金属氧化物膜的表面附近导入脱离基303。
如上所述,能够将在表面31附近脱离基303偏移存在的第一接合膜 151成膜。
如上所述在第二实施方式的喷墨式记录头1中,也得到与所述第一实 施方式相同的作用、效果。 《第三实施方式》
其次,对将本发明的液滴喷头适用于喷墨式记录头的情况下的第三实 施方式进行说明。
以下,对喷墨式记录头的第三实施方式进行说明,但以与所述第一实 施方式及所述第二实施方式中所述的喷墨式记录头不同点为中心进行说 明,对于相同的事项,省略其说明。
本实施方式的喷墨式记录头除了各接合膜的结构不同以外,与所述第 一实施方式相同。
艮P,就本实施方式的喷墨式记录头来说,各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b分别被能量赋予前的状态下, 包含金属原子和由有机成分构成的脱离基303。
这样的各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 4Mb、 452b被赋予能量的情况下,脱离基303从各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b脱离,在各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b的至少表面附近产生活性手304。 还有,由此,在各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b的表面显示与所述第二实施方式相同的粘接性。
以下,对本实施方式的各接合膜151、 152、 251、 252、 351、 352、 451a、 452a、 451b、 452b进行说明,但这些结构为共同的,因此,以第一接合膜 151为代表进行说明。
第一接合膜151设置于基板20上,包含金属原子和由有机成分构成 的脱离基303。这样的第一接合膜151在被赋予能量的情况下,脱离基303的结合键
被切断,从第一接合膜151的至少在表面31附近脱离,如图12所示,在 第一接合膜151的至少在表面31附近产生活性手304。还有,由此,在第 一接合膜151的表面31显示粘接性。若显示所述粘接性,则具备第一接 合膜151的基板20能够相对于第二接合膜152以高的尺寸精度牢固且效 率良好地接合。
另外,第一接合膜151是包含金属原子和由有机成分构成的脱离基303 的膜即有机金属膜,因此,形成为难以变形的牢固的膜。因此,第一接合 膜151自身的尺寸精度高,在最终得到的头l中,也得到高的尺寸精度。
这样的第一接合膜151呈不具有流动性的固体状。因此,与以往开始 使用的具有流动性的液态或粘液状(半固体状)的粘接剂相比,粘接层(第 一接合膜151)的厚度或形状几乎不变化。从而,使用这样的第一接合膜 151得到的头1的尺寸精度与以往相比非常高。进而,不需要粘接剂的固 化所需的时间,因此,能够在短时间内进行牢固的接合。
另外,在本发明中,第一接合膜151优选具有导电性。由此,在后述 的头1中,能够抑制或防止不经意的带电。其结果,能够可靠地控制墨液 的喷出方向。
以适当发挥作为以上的第一接合膜151的功能的方式,选择金属原子 及脱离基303。
具体来说,作为金属原子,不特别限定,但例如,可以举出Sc、 T i、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Tc、 Ru、 Rh、 Pd、 Ag、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Os、 Ir、 P t、 Au、各种镧系元素、各种锕系元素之类的过渡金属元素、L i 、 Be、 Na、 Mg、 Al、 K、 Ca、 Zn、 Ga、 Rb、 Sr、 Cd、 In、 Sn、 Sb、 Cs、 Ba、 Tl、 Pd、 Bi、 P o之类的典型金 属元素等。
在此,就过渡金属元素来说,在各过渡金属元素之间,最外层电子的 数量不同仅这一点不同,因此,物性类似。还有,通常,过渡金属的硬度 或熔点高,导电性及热传导性高。因此,在作为金属原子使用了过渡金属 元素的情况下,能够进一步提高在第一接合膜151显示的粘接性。另外,与此同时,能够进一步提高第一接合膜151的导电性。
另外,作为金属原子,在组合Cu、 Al、 Zn及Fe中的一种或两种以上 而使用的情况下,第一接合膜151发挥优越的导电性。另外,在使用后述 的有机金属化学气相生长法将第一接合膜151成膜的情况下,将含有这些 金属的金属配位化合物等作为原材料使用,能够比较容易且均一的第一接 合膜151成膜。
另外,脱离基303如上所述,通过从第一接合膜151脱离,使第一接 合膜151产生活性手。从而,脱离基303适当选择通过被赋予能量,比较 简单且均一地脱离,但在不被赋予能量时,不脱离地可靠地结合于第一接 合膜151的脱离基303。
具体来说,作为脱离基303,适当选择将碳原子作为必须成分,且含 有氢原子、氮原子、磷原子、硫原子及卤素原子中的至少一种的原子团。 所述脱离基303的通过能量的赋予的结合/脱离的选择性比较优越。因此, 这样的脱离基303能够充分满足如上所述的必要性,能够进一步提高第一 接合膜151的粘接性。
更具体来说,作为原子团(基团),例如,除了甲基、乙基之类的烷 基、甲氧基、乙氧基之类的烷氧基、羧基之外,可以举出所述垸基的末端 由异氰酸酯基、氨基及磺酸基等结束的原子团等。
在以上的原子团中,脱离基303尤其优选烷基。由烷基构成的脱离基 303的化学稳定性高,因此,作为脱离基303具备烷基的第一接合膜151 的耐气候性及耐药品性优越。
另外,在所述结构的第一接合膜151中,金属原子和氧原子的存在比 优选3: 7 7: 3左右,更优选4: 6 6: 4左右。通过将金属原子和碳原 子的存在比设为所述范围内,第一接合膜151的稳定性变高,能够更牢固 地接合基板20和喷嘴板10。另外,能够使第一接合膜151发挥优越的导 电性。
另夕卜,第一接合膜151的平均厚度优选1 1000nm左右,更优选50 800nm左右。通过将第一接合膜151的平均厚度设为所述范围内,能够防 止头1的尺寸精度显著降低,同时,能够更牢固地接合基板20和喷嘴板 10。即,在第一接合膜151的平均厚度小于所述下限值的情况下,有可能 得不到充分的接合强度。另一方面,在第一接合膜151的平均厚度大于所 述上限值的情况下,有可能接合体4的尺寸精度显著降低。
进而,若第一接合膜151的平均厚度为所述范围内,则确保第一接合
膜151的某种程度的形状追随性。因此,例如,在基板20的接合面(将 第一接合膜151成膜的面)存在有凹凸的情况下,虽然取决于其凹凸的高 度,但能够以追随凹凸的形状的方式被覆第一接合膜151。其结果,第一 接合膜151吸收凹凸,能够缓和在其表面产生的凹凸的高度。还有,在贴 合基板20和喷嘴板10时,能够提高第一接合膜151的相对于第二接合膜 152的粘附性。
还有,如上所述的形状追随性的程度是第一接合膜151的厚度越厚而 越显著。从而,为了充分地确保形状追随性,尽量增加第一接合膜151的 厚度即可。
如上所述的第一接合膜151可以由任意方法来成膜,但例如,可以举 出IIa:在由金属原子构成的金属膜上,将含有脱离基(有机成分)303向 金属膜的大致整体或表面附近有选择地赋予(化学修饰),形成第一接合 膜151的方法、lib:将具有金属原子和含有脱离基(有机成分)303的有 机物的有机金属材料作为原材料,使用有机金属化学气相生长法,形成第 一接合膜151的方法(层叠的方法或形成由单原子层构成的接合层)、lie: 将具有金属原子和含有脱离基303的有机物的有机金属材料作为原材料, 适当溶解于溶剂中,使用旋涂法等,形成接合膜的方法等。其中,优选利 用lib方法来将第一接合膜151成膜。根据所述方法可知,该方法是比较 简单的工序,且能够形成均一的第一接合膜151。
以下,以lib的方法即将具有金属原子和含有脱离基(有机成分)303 的有机物的原材料作为原材料,使用有机金属化学气相生长法,形成第一 接合膜151的方法,得到第一接合膜151的情况为代表进行说明。
首先,在说明第一接合膜151的成膜方法之前,对将第一接合膜151 成膜时使用的成膜装置400进行说明。
图15是以示意性表示在本实施方式中的接合膜的制作中使用的成膜 装置的纵向剖面图。还有,在以下的说明中,将图15中的上侧称为"上",图15所示的成膜装置400构成为,在腔室411内进行利用有机金属
化学气相生长法(以下,有时还省略为"MOCVD法")的第一接合膜151 的形成。
具体来说,成膜装置400具有腔室(真空腔室)411;设置于该腔
室411内且保持基板20 (成膜对象物)的基板支承架(成膜对象物保持部) 412;向腔室41]内供给气化或雾化的有机金属材料的有机金属供给机构 460;供给用于将腔室411内设为低还原性气氛下的气体的气体供给机构 470;进行腔室411内的排气,控制压力的排气机构430;加热基板支承架 412的加热机构(未图示)。
基板支承架412在本实施方式中,安装于腔室411的底部。该基板支 承架412通过马达的运行来能够转动。由此,能够以均匀且均一的厚度, 在基板2上成膜。
另外,在基板支承架412的附近分别配设有能够覆盖这些的开闭器 421。该开闭器421用于防止基板20及第一接合膜151暴露于不需要的气 氛等中。
有机金属供给机构460连接于腔室411。该有机金属供给机构460具 有贮存固态有机金属材料的贮存槽462;贮存将气化或雾化的有机金属 材料向腔室411内输送的载送气体的气体容器465;将载送气体和气化或 雾化的有机金属材料向腔室411内引导的气体供给线路461;在气体供给 线路461的中途设置的泵464及阀463。在所述结构的有机金属供给机构 460中,贮存槽462具有加热机构,通过该加热机构的运行,能够加热固 态的有机金属材料,并使其气化。因此,在将阀463打开的状态下,运行 泵464,将载送气体从气体容器465向贮存槽462供给的情况下,气化或 雾化的有机金属材料与该载送气体一同通过供给线路461内,供给于腔室 411内。
还有,作为载送气体,不特别限定,例如,适当使用氮气、氩气及氦 气等。
另外,在本实施方式中,气体供给机构470与腔室411连接。气体供 给机构470包括贮存用于将腔室411内设为低还原性气氛下的气体容器475;将所述用于设为低还原性气氛下的气体向腔室411内引导的气体供
给线路471;在气体供给线路471的中途设置的泵474及阀473。在所述 结构的气体供给机构470中,在将阀473打开的状态下,若运行泵474, 则所述用于设为低还原性气氛下的气体从气体容器475经由供给线路 471,供给于腔室411内。通过将气体供给机构470设为所述结构,能够 将腔室411内设为相对于有机金属材料可靠地低还原的气氛。其结果,在 将有机金属材料作为原材料,使用MOCVD法,将第一接合膜151成膜时, 以将含于有机金属材料的有机成分的至少一部分作为脱离基303残留的状 态下将第一接合膜151成膜。
作为将腔室411内设为低还原性气氛下的气体,不特别限定,但例如 可以举出氮气及氦气、氩气、氙气之类的稀有气体、 一氧化氮、二氧化氮 等,其中的一种或两种以上可以组合使用。
还有,作为有机金属材料,如后述的2, 4一戊二醇酯一铜(II)或[Cu (hfac) (VTMS)]等之类,使用在分子结构中含有氧原子的有机金属材料 的情况下,优选向用于设为低还原性气氛下的气体中添加氢气。由此,能 够提高对氧原子的还原性,能够在第一接合膜151不残留过度的氧原子的 情况下将第一接合膜151成膜。其结果,该第一接合膜151的膜中的金属 氧化物的存在率低,从而发挥优越的导电性。
另外,在作为载送气体使用氮气、氩气及氦气中的至少一种的情况下, 还能够使该载送气体发挥作为用于设为低还原性气氛下的气体的功能。
另外,排气机构430包括泵432;连通泵432和腔室411的排气线 路431;在排气线路431的中途设置的阀433,能够将腔室411内减压为 期望的压力。
通过使用如上所述的结构的成膜装置400,利用MOCVD法,如下所 述地在基板2上形成第一接合膜151。 首先,准备基板2。还有,将该基板20向成膜装置400的腔室411 内送入,将其装配(设置)于基板支承架412。 其次,运行排气机构430,即运行了泵432的状态下,打开阀433, 由此将腔室411内形成为减压状态。该减压的程度(真空度)不特别限定, 但优选1X10_7 1X10—4Torr左右,更优选1 X 10一6 1 X 10—4Torr左右。另外,通过运行气体供给机构470,即在运行泵474的状态下打开阀 473,向腔室411内供给用于设为低还原性气氛下的气体,将腔室411内 设为低还原性气氛下。基于气体供给机构470的所述气体的流量不特别限 定,但优选0.1 10sccm左右,更优选0.5 5sccm左右。
进而,此时,运行加热机构,加热基板支承架412。基板支承架412 的温度根据形成的第一接合膜151的种类、即形成第一接合膜151时使用 的原材料的种类而略不同,但优选80 600。C左右,更优选100 450。C左 右,更优选200 30(TC左右。通过设定在所述范围内,能够使用后述的有 机金属材料,将具有优越的粘接性的第一接合膜151成膜。
其次,将开闭器421设为打开的状态。
还有,通过运行贮存有固态有机金属材料的贮存槽462具备的加热机 构,在使有机金属材料气化的状态下,运行泵464,并且,打开阀463, 由此将气化或雾化的有机金属材料与载送气体一同向腔室内导入。
这样,在所述工序中[ii]加热基板支承架412的状态下,若向腔室411 内供给气化或雾化的有机金属材料,则在基板20上加热有机金属材料, 由此能够在含于有机金属材料的有机物的一部分残留的状态下,在基板20 上形成第一接合膜151。
艮卩,根据MOCVD法可知,若能够以使含于有机金属材料的有机物的 一部分残留的方式形成含有金属原子的膜,则在基板20上形成该有机物 的一部分发挥作为脱离基303的功能的第一接合膜151。
作为使用于这样的MOCVD法的有机金属材料不特别限定,但例如, 可以举出2, 4一戊二醇酯一铜(n)、三(8 —喹啉酯)铝(Alq3)、三(4 一甲基一8喹啉酯)铝(III) (Aimq3)、 (8 —羟基喹啉)锌(Znq2)、铜酞 花青、Cu (六氟乙酰基丙酮酸酯)(乙烯基三甲基硅烷)[Cu (hfac) (VTMS)]、 Cu(六氟乙酰基丙酮酸酯)(2—甲基一1一己烯一3 —烯)[Cu (hfac) (MHY) ]、 Cu (全氟乙酰基丙酮酸酯)(乙烯基三甲基硅垸)[Cu (pfac) (VTMS) ]、 Cu (全氟乙酰基丙酮酸酯)(2—甲基一1一己烯一3 一烯)[Cu (pfec) (MHY)]等含有各种过渡金属元素的酰胺系、乙酰基 丙酮酸酯系、烷氧基系、含有硅的甲硅烷系、具有羧基的羰基系之类的金 属配位化合物、三甲基镓、三甲基铝、二乙基锌之类的烷基金属、或其衍生物等。其中,作为有机金属材料,优选金属配位化合物。通过使用金属 配位化合物,能够在含于金属配位化合物中的有机物的一部分残留的状态 下,可靠地形成第一接合膜151。
另外,在本实施方式中,通过运行气体供给机构470,腔室4il内设
为低还原性气氛下,但通过设为这样的气氛下,不会在基板20上形成纯
粹的金属膜,能够在含于有机金属材料中的有机物的一部分残留的状态下 成膜。即,能够形成作为接合膜及金属膜的两者的特性优越的第一接合膜
151。
气化或雾化的有机金属材料的流量优选0.1 100ccm左右,更优选 0.5 60ccm左右。由此,能够以均一的膜厚,且在有机金属材料中含有的 有机物的一部分残留的状态,将第一接合膜151成膜。
如上所述,通过形成为将在成膜第一接合膜151时残留于膜中的残留 物作为脱离基303使用的结构,不需要在形成的金属膜等中导入脱离基, 能够以比较简单的工序成膜第一接合膜51。
还有,使用有机金属材料形成的第一接合膜151中残留的所述有机物 的一部分其全部作为脱离基303发挥功能也可,其一部分作为脱离基303 发挥功能也可。
如上所述,可以成膜第-一接合膜151。
在以上的第三实施方式的喷墨式记录头1中,也得到与所述第一实施 方式及第二实施方式相同的作用、效果。
以上,基于图示的实施方式说明了本发明的液滴喷头及液滴喷出装 置,但本发明不限定于这些。
例如,在制造本发明的液滴喷头的方法中,不限定于所述实施方式的 结构,工序的顺序可以错乱。另外,可以追加一个或两个以上任意的目的 的工序,删除不需要的工序也可。
另外,将上述使用接合膜的接合方法适用于液滴喷头的上述以外的部 件的接合也可。实施例
其次,对本发明的具体实施例进行说明。 1.喷墨式记录头的制造(实施例1)
<1>首先,准备不锈钢制喷嘴板、单晶硅制板状母材、聚苯硫醚树脂 (PPS)制密封片、不锈钢制振动板、锆酸铅的烧结体构成的压电体层和 烧成Ag糊剂而成的电极膜的层叠体构成的压电元件和PPS制盒头。
其次,将母材收容于图10所示的等离子体聚合装置的腔室内,进行 利用氧等离子体的表面处理。
其次,在进行了表面处理的面将平均厚度200nm的等离子体聚合膜 (接合膜)成膜。还有,成膜条件如下所述。 <成膜条件>
原料气体的组成八甲基三硅氧烷
原料气体的流量10sccm
*载送气体的组成氩
载送气体的流量10sccm
高频功率的输出100W
高频输出密度25W/cm2 腔室内压力1Pa (低真空) 处理时间15分钟 ,基板温度20°C
这样成膜的等离子体聚合膜由八甲基三硅氧烷(原料气体)的聚合物
构成,包括含有硅氧烷键,且具有无规的原子结构的Si骨架、和垸基(脱
禺基)o
另外,与此相同地,以如下所示的条件向等离子体聚合膜照射紫外线。 <紫外线照射条件>
,气氛气体的组成大气 气氛气体的温度20°C
-气氛气体的压力大气压(100kPa) -紫外线的波长172nm
,紫外线的照射时间5分钟
其次,照射紫外线后经过一分钟后,以使在母材成膜的等离子体聚合 膜的照射紫外线的面、和在密封片上成膜的等离子体聚合膜的照射紫外线的面接触的方式,贴合母材和密封片。由此,得到母材和密封片的接合体。 <2>其次,在母材和密封片的接合体的密封片上及振动板的一面上分
别与所述工序<1>相同地将等离子体聚合膜成膜。
其次,在得到的等离子体聚合膜上与所述工序<1>相同地照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的密封片上成膜的
等离子体聚合膜的照射紫外线的面、和在振动板上成膜的等离子体聚合膜
的照射紫外线的面接触的方式,贴合接合体和振动板。由此,得到母材、
密封片及振动板的接合体。
<3>其次,在密封片、振动板及与这些邻接的等离子体聚合膜中应形
成头的喷出液供给室的位置形成贯通孔。另外,在振动板中包围组装压电
元件的位置的环状区域形成贯通孔。还有,这些贯通孔分别通过蚀刻法来形成。
<4>其次,在接合了母材、密封片及振动板的接合体的振动板上的、 组装压电元件的位置(环状贯通孔的内侧的区域)及压电元件的一面分别 与所述工序<1>相同地将等离子体聚合膜成膜。
其次,与所述工序<1>相同地,向得到的等离子体聚合膜照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的振动板上成膜的 等离子体聚合膜的照射紫外线的面、和在压电元件上成膜的等离子体聚合 膜的照射紫外线的面接触的方式,贴合接合体和压电元件。由此,得到母 材、密封片、振动板及压电元件的接合体。
<5>其次,在接合了母材、密封片及压电元件的接合体中组装盒头的
位置及盒头的一面分别与所述工序<1>相同地将等离子体聚合膜成膜。 其次,与所述工序<1>相同地,向得到的等离子体聚合膜照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的振动板上成膜的
等离子体聚合膜的照射紫外线的面、和在盒头上成膜的等离子体聚合膜的
照射紫外线的面接触的方式,贴合接合体和盒头。由此,得到接合了母材、
密封片、振动板、压电元件及盒头的接合体。
<6>其次,倒置得到的接合体的上下,利用蚀刻法,对母材的与接合 了密封片的面相反的一侧的面实施加工。还有,在母材形成喷出液贮存室、 和喷出液供给室,由此得到喷出液贮存室形成基板。<7>其次,在喷出液贮存室形成基板上及喷嘴板的一面分别与所述工 序<1>相同地将等离子体聚合膜成膜。
其次,与所述工序<1>相同地,向得到的等离子体聚合膜照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在喷出液贮存室形成基板上 成膜的等离子体聚合膜的照射紫外线的面、和在喷嘴板上成膜的等离子体 聚合膜的照射紫外线的面接触的方式,贴合喷出液贮存室形成基板、和喷 嘴板。由此,得到喷嘴板、母材、密封片、振动板、压电元件及盒头的接 合体即喷墨式记录头。
<8〉其次,用3MPa压縮得到的喷墨式记录头,同时,以80"C加热, 维持15分钟。由此,提高喷墨式记录头的接合强度。 (实施例2)
分别用环氧粘接剂粘接喷嘴板和喷出液贮存室形成基板之间的接合 部以外的接合部即母材和密封片之间、密封片和振动板之间、振动板和压 电元件之间、振动板和盒头之间的各接合部,除此以外,与所述实施例1 相同地,制造喷墨式记录头。 (实施例3)
<1〉首先,准备不锈钢制喷嘴板、单晶硅制板状母材、聚苯硫醚树脂 (PPS)制密封片、不锈钢制振动板、锆酸铅的烧结体构成的压电体层和 烧成Ag糊剂而成的电极膜的层叠体构成的压电元件、和PPS制盒头。
其次,将母材收容于图13所示的等离子体聚合装置的腔室内,进行 利用氧等离子体的表面处理。
其次,在进行了表面处理的面,使用离子束溅射法,将向ITO导入氢 原子的接合膜(平均厚度100nm)成膜。还有,成膜条件如下所述。 <离子束溅射的成膜条件> 耙体ITO
'腔室的到达真空度2X10—Torr
.成膜时的腔室内的压力lXl(T3Torr
氢气的流量60sccm
腔室内的温度20°C
离子束的加速电压600V向离子产生室侧的格栅的施加电压+400V 向腔室侧的格栅的施加电压一200V
离子束电流200mA
供给于离子产生室的气体种类Kr气体
处理时间20分钟 这样成膜的接合膜由向ITO导入氢原子的膜构成,含有金属原子(铟
及锡)、与该金属原子结合的氧原子、和在所述金属原子及所述氧原子的
至少一方结合的脱离基(氢原子)。
另外,与此相同地,在密封片的一面也将接合膜成膜。 其次,在以下所示的条件下向得到的接合膜照射紫外线。 <紫外线照射条件>
,气氛气体的组成氮气 气氛气体的温度2(TC
气氛气体的压力大气压(100kPa) '紫外线的波长172nm
紫外线的照射时间5分钟
其次,照射紫外线后经过一分钟后,以使在母材成膜的接合膜的照射 紫外线的面、和在密封片上成膜的接合面的照射紫外线的面接触的方式, 贴合母材和密封片。由此,得到母材和密封片的接合体。
<2〉其次,在母材和密封片的接合体的密封片上及振动板的一面上分
别与所述工序<1>相同地将接合膜成膜。
其次,在得到的接合膜上与所述工序<1>相同地照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的密封片上成膜的
接合膜的照射紫外线的面、和在振动板上成膜的接合膜的照射紫外线的面
接触的方式,贴合接合体和振动板。由此,得到母材、密封片及振动板的
接合体。
<3〉其次,在密封片、振动板及与这些邻接的接合膜中应形成头的喷 出液供给室的位置形成贯通孔。另外,在振动板中包围组装压电元件的位 置的环状区域形成贯通孔。还有,这些贯通孔分别通过蚀刻法来形成。
<4>其次,在接合了母材、密封片及振动板的接合体的振动板上的、组装压电元件的位置(环状贯通孔的内侧的区域)及压电元件的一面分别
与所述工序<1>相同地将接合膜成膜。
其次,与所述工序<1〉相同地,向得到的接合膜照射紫外线。
还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的振动板上成膜的
接合膜的照射紫外线的面、和在压电元件上成膜的接合膜的照射紫外线的
面接触的方式,贴合接合体和压电元件。由此,得到母材、密封片、振动
板及压电元件的接合体。
<5>其次,在接合了母材、密封片、振动板及压电元件的接合体中组
装盒头的位置及盒头的一面分别与所述工序<1>相同地将接合膜成膜。 其次,与所述工序<1>相同地,向得到的接合膜照射紫外线。 还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在接合体的振动板上成膜的
接合膜的照射紫外线的面、和在盒头上成膜的接合膜的照射紫外线的面接
触的方式,贴合接合体和盒头。由此,得到接合了母材、密封片、振动板、
压电元件及盒头的接合体。
<6>其次,倒置得到的接合体的上下,利用蚀刻法,对母材的与接合
了密封片的面相反的一侧的面实施加工。还有,在母材形成喷出液贮存室、
和喷出液供给室,由此得到喷出液贮存室形成基板。
<7>其次,在喷出液贮存室形成基板上及喷嘴板的一面分别与所述工
序<1>相同地将接合膜成膜。
其次,与所述工序<1>相同地,向得到的接合膜照射紫外线。
还有,照射紫外线后经过一分钟后,以使在喷出液贮存室形成基板上
成膜的接合膜的照射紫外线的面、和在喷嘴板上成膜的接合膜的照射紫外
线的面接触的方式,贴合喷出液贮存室形成基板和喷嘴板。由此,得到喷
嘴板、母材、密封片、振动板、压电元件及盒头的接合体即喷墨式记录头。
<8>其次,用3MPa压縮得到的喷墨式记录头,同时,以8(TC加热, 维持15分钟。由此,提高喷墨式记录头的接合强度。 (实施例4)
除了如下所述地将接合膜成膜以外,与所述实施例3相同地,得到喷 墨式记录头。
将母材收容于图15所示的成膜装置的腔室内,进行基于氧等离子体的表面处理。
其次,在进行了表面处理的面上,将原材料作为2, 4一戊二醇酯一铜
(11),使用MOCVD法,将平均厚度100nm的接合膜成膜。还有,成膜 条件如下所述。 <成膜条件>
*腔室内的气氛氮气+氢气
有机金属材料(原材料)2, 4 —戊二醇酯一铜(II)
有机金属材料的流量lsccm
,载送气体氮气
氢气的流量0.2sccm -腔室的到达真空度2X10—6Torr .成膜时的腔室内的压力1X10—3Torr *基板支承架的温度275°C
处理时间10分钟
如上所述地成膜的接合膜含有铜原子作为金属原子,作为脱离基残留
有含于2, 4一戊二醇酯一铜(II)的有机物的一部分。
还有,用10MPa压縮如上所述地得到的模头,同时,以120。C加热, 维持15分钟。由此,提高喷墨式记录头的接合强度。 (比较例)
分别用环氧粘接剂粘接所有的接合部,即喷嘴板和喷出液贮存室形成 基板之间、母材和密封片之间、密封片和振动板之间、振动板和压电元件 之间、振动板和盒头之间的各接合部,除此以外,与所述实施例1相同地, 制造喷墨式记录头。
2.喷墨式记录头的评价
2.1尺寸精度的评价
关于在各实施例及比较例得到的喷墨式记录头,分别测定尺寸精度。 其结果,在各实施例中得到的喷墨式记录头与在各比较例中得到的喷
墨式记录头相比,均提高尺寸精度。
另外确认到将各喷墨式记录头组入喷墨打印机,在印刷纸张上印字的
结果,组入有各实施例得到的头的打印机与组入有各比较例中得到的头的打印机相比,印字品质优越。 2.2耐药品性的评价
向在各实施例及比较例得到的喷墨式记录头填充维持为8(TC的喷墨 打印机用墨液(爱普生制),保持三周。然后,评价喷墨式记录头的状态。
其结果,在各实施例中得到的喷墨式记录头中确认到几乎没有向接合 部的墨液的浸入。相对于此,在比较例得到的喷墨式记录头中确认到向接 合部的墨液的浸入。
权利要求
1. 一种液滴喷头,其特征在于,具有基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置在所述基板的一个面上,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个面上,所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包括含有硅氧烷(Si—O)键且具有无规的原子结构的Si骨架和与该Si骨架结合的脱离基,分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存在的所述脱离基从所述Si骨架脱离,利用在所述第一接合膜的表面及所述第二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性,接合所述基板和所述喷嘴板。
2. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,在所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方中,从构成的所有原 子中除去H原子后的原子中Si原子的含有率和O原子的含有率的总计为 10 90原子%。
3. 根据权利要求1或2所述的液滴喷头,其中, 在所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方中,Si原子和O原子的存在比为3: 7 7: 3。
4. 根据权利要求1或2所述的液滴喷头,其中, 所述Si骨架的结晶化度为45%以下。
5. 根据权利要求1或2所述的液滴喷头,其中, 所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方含有Si—H键。
6. 根据权利要求5所述的液滴喷头,其中,在含有所述Si—H键的接合膜的红外线吸收光谱中,当将归属于硅氧烷键的峰强度设为1时,归属于Si—H键的峰强度为0.001 0.2。
7. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述脱离基包括选自由H原子、B原子、C原子、N原子、O原子、 P原子、S原子及卤素系原子、或这些各原子被配置为与所述Si骨架结合 的原子团构成的组的至少一种。
8. 根据权利要求7所述的液滴喷头,其中, 所述脱离基为烷基。
9. 根据权利要求8所述的液滴喷头,其中,在作为所述脱离基含有甲基的接合膜的红外线吸收光谱中,将归属于 硅氧烷键的峰强度设为1时,归属于甲基的峰强度为0.05 0.45。
10. 根据权利要求1所述的液滴喷头,其中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方是通过等离子体聚合 法形成的。
11. 根据权利要求IO所述的液滴喷头,其中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方是以聚有机硅氧烷为 主材料构成的。
12. 根据权利要求11所述的液滴喷头,其中, 所述聚有机硅氧垸以八甲基三硅氧垸的聚合物为主成分。
13. 根据权利要求10 12中任一项所述的液滴喷头,其中, 在所述等离子体聚合法中,产生等离子体时的高频的输出密度为0.01 100 W/cm2。
14. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方的平均厚度为l IOOO跳
15. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一方为不具有流动性的固 体状膜。
16. 根据权利要求1所述的液滴喷头,其中, 所述基板是以硅材料或不锈钢为主材料构成的。
17. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述喷嘴板是以硅材料或不锈钢为主材料构成的。
18. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述基板的与所述第一接合膜接触的面预先被实施了提高与所述第 一接合膜的粘附性的表面处理。
19. 根据权利要求1所述的液滴喷头,其中,所述喷嘴板的与所述第二接合膜接触的面预先被实施了提高与所述 第二接合膜的粘附性的表面处理。
20. 根据权利要求18或19所述的液滴喷头,其中, 所述表面处理为等离子体处理。
21. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中, 在所述基板和所述第一接合膜之间具有中间层。
22. 根据权利要求1所述的液滴喷头,其中, 在所述喷嘴板和所述第二接合膜之间具有中间层。
23. 根据权利要求21或22所述的液滴喷头,其中, 所述中间层是以氧化物系材料为主材料构成的。
24. 根据权利要求l所述的液滴喷头,其中,所述能量的赋予是通过向所述各接合膜照射能量线的方法、加热所述 各接合膜的方法及向所述各接合膜赋予压縮力的方法中的至少一种方法 来进行的。
25. 根据权利要求24所述的液滴喷头,其中, 所述能量线为波长150 300nm的紫外线。
26. 根据权利要求24所述的液滴喷头,其中, 所述加热的温度为25 10(TC。
27. 根据权利要求24所述的液滴喷头,其中, 所述压縮力为0.2 10MPa。
28. —种液滴喷头,其特征在于,具有 基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的一个面 上,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个面上,所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜 及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包含金属原子、结合于该金 属原子的氧原子和结合于所述金属原子及所述氧原子的至少一方的脱离基,分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋 予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存 在的所述脱离基从所述金属原子及所述氧原子的至少一方脱离,利用在所 述第一接合膜的表面及所述第二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性, 接合所述基板和所述喷嘴板。
29. —种液滴喷头,其特征在于,具有-基板,其形成有贮存喷出液的喷出液贮存室;喷嘴板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的一个 面,且具备将所述喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;密封板,其以覆盖所述喷出液贮存室的方式设置于所述基板的另一个面,所述基板和所述喷嘴板经由在所述基板的表面上设置的第一接合膜 及在所述喷嘴板的表面上设置的第二接合膜接合,所述第一接合膜及所述第二接合膜分别包含金属原子和由有机成分 构成的脱离基,分别通过向所述第一接合膜及所述第二接合膜的至少一部分区域赋 予能量,使在所述第一接合膜的表面附近及所述第二接合膜的表面附近存 在的所述脱离基从所接合膜脱离,利用在所述第一接合膜的表面及所述第 二接合膜的表面的所述区域显示的粘接性,接合所述基板和所述喷嘴板。
30. 根据权利要求l、 28或29所述的液滴喷头,其中, 所述基板和所述密封板经由在所述基板的表面上设置的与所述第一接合膜相同的接合膜及在所述密封板的表面上设置的与所述第二接合膜 相同的接合膜来接合。
31. 根据权利要求l、 28或29所述的液滴喷头,其中,所述密封板是层叠多层而成的层叠体构成的,所述层叠体中的层中邻接的至少一组的层的层间经由在一方的层的 表面上设置的与所述第一接合膜相同的接合膜及在所述另一方的层的表 面上设置的与所述第二接合膜相同的接合膜来接合。
32. 根据权利要求l、 28或29所述的液滴喷头,其中, 该液滴喷头还具有振动机构,所述振动机构设置于所述密封板的与所述基板相反的一侧,且使所述密封板振动,所述密封板和所述振动机构经由在所述密封板的表面上设置的与所 述第一接合膜相同的接合膜及在所述振动机构的表面上设置的与所述第 二接合膜相同的接合膜来接合。
33. 根据权利要求32所述的液滴喷头,所述振动机构包括压电元件。
34. 根据权利要求l、 28或29所述的液滴喷头,其中, 该液滴喷头还具有在所述密封板的与所述基板相反的一侧设置的盒头,所述密封板和所述盒头经由在所述密封板的表面上设置的与所述第 一接合膜相同的接合膜及在所述盒头的表面上设置的与所述第二接合膜 相同的接合膜来接合。
35. —种液滴喷出装置,其特征在于,具备权利要求1 34中任一项所述的液滴喷头。
全文摘要
本发明提供尺寸精度及耐药品性优越,能够长期进行高品质的印字的可靠性高的液滴喷头、及具备所述液滴喷头的可靠性高的液滴喷出装置。喷墨式记录头(1)具有形成有喷出液贮存室(21)的基板(20)、设置于基板(20)的下表面,且具备喷嘴孔(11)的喷嘴板(10)、和以覆盖喷出液贮存室(21)的方式设置于基板(20)的上表面的密封片(30),基板(20)和喷嘴板(10)经由各接合膜(151、152)接合,该各接合膜(151、152)分别包含含有硅氧烷键,且具有无规的原子结构的Si骨架和在该Si骨架结合的脱离基,通过赋予能量,在各接合膜(151、152)的表面附近存在的脱离基从Si骨架脱离,利用显示的粘接性,接合基板(20)和喷嘴板(10)。
文档编号B41J2/16GK101428502SQ20081017480
公开日2009年5月13日 申请日期2008年11月5日 优先权日2007年11月5日
发明者大塚贤治, 松尾泰秀, 樋口和央, 若松康介 申请人:精工爱普生株式会社
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