液滴喷头及其制造方法以及液滴喷出装置的制作方法

文档序号:3801726阅读:103来源:国知局
专利名称:液滴喷头及其制造方法以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其制造方法以及液滴喷出装置,特别涉及即使将喷出室高密度化也可以抑制流路阻力变高的情况从而能够确保液滴的喷出性能的液滴喷头等。
背景技术
现有的静电驱动方式的喷墨打印机中,为了实现高析像度图像的高速打印、打印机的节省空间化,喷墨头的多喷嘴化及小型化正在进展之中,与之相伴地喷出室(也称作压力室等)的高密度化也在进展之中。
以往的一般的静电驱动方式的喷墨记录装置(喷墨头)中,将3片基板接合而在1片基板上形成静电驱动用的电极,在正中的基板上形成了多个成为喷出室的凹部及成为墨液空腔(也称作公共墨液室等)的凹部。另外,成为墨液空腔的凹部被形成于与正中的基板的多个成为喷出室的凹部所排列的平面相同的平面上(例如参照专利文献1)。
特开平5-50601号公报(图1、图2)以往的一般的静电驱动方式的喷墨记录装置中(例如参照专利文献1),有如下的问题,即,在将喷出室高密度化时,作为流路的喷出室的截面积变小,墨液流路的流路阻力作为整体变高,墨液的喷出性能降低。另外,成为墨液空腔的凹部由于被形成于与正中的基板的多个成为喷出室的凹部所排列的平面相同的平面上,因此还有喷墨记录装置的面积变大这样的问题。
当如上所述地将喷出室高密度化时,多个喷出室间的隔壁的厚度就会变薄,产生喷出室之间的压力干扰(所谓的串扰crosstalk)。为了防止该串扰,一般的喷墨头中,将形成有成为喷出室的凹部及成为公共墨液室的凹部的基板(称作空腔基板等)减薄,降低了喷出室间的隔壁的高度。但是,当将形成有成为喷出室的凹部及成为公共墨液室的凹部的基板减薄时,由于喷出室的截面积会进一步变小,因此就会有流路的流路阻力越发变高的问题。另外,由于公共墨液室的高度也变小,因此公共墨液室的流路阻力也变高,在喷出墨液的喷出室较多时,就无法从公共墨液室向喷出室进行充分的墨液供给,从而有喷出性能降低这样的问题。

发明内容
本发明的目的在于,提供即使将喷出室高密度化也可以抑制流路阻力变高的情况从而确保液滴的喷出性能的液滴喷头及其制造方法以及具备了该液滴喷头的打印性能等高的液滴喷出装置。
本发明的液滴喷头具备形成了喷出液滴的多个喷嘴孔的喷嘴基板、在底面形成有振动板并形成了成为存留有液滴的喷出室的凹部的空腔基板、与振动板相面对并形成了驱动振动板的独立电极的电极基板、具有成为向喷出室供给液滴的公共液滴室的凹部、用于从公共液滴室向喷出室移送液滴的贯穿孔、从喷出室向喷嘴孔移送液滴的喷嘴连通孔的贮液室基板,在贮液室基板上,在一方的面上接合有喷嘴基板,在另一方的面上接合有空腔基板。
如上所述,成为喷嘴基板、贮液室基板、空腔基板、电极基板的4层构造,由于成为喷出室的凹部被形成于空腔基板上,成为公共液滴室的凹部被形成于贮液室基板上,因此即使将空腔基板减薄,公共液滴室也可以确保足够的高度,从而可以降低公共液滴室的流路阻力。
另外,例如如果相对于1个喷出室形成多个用于从公共液滴室向喷出室移送液滴的贯穿孔,则可以降低贯穿孔的流路阻力,从而可以降低液滴流路整体的流路阻力。
另外,本发明的液滴喷头是公共液滴室的一部分在喷嘴基板、贮液室基板及空腔基板被层叠的方向上与喷出室重合的喷头。
由于公共液滴室的一部分在喷嘴基板、贮液室基板及空腔基板被层叠的方向上与喷出室重合,因此与将公共液滴室和喷出室形成于同一平面上的情况相比,可以减小液滴喷头的面积。
另外,本发明的液滴喷头是电极基板、空腔基板及贮液室基板具有从液滴喷头的外部向公共液滴室供给液滴的液滴供给孔的喷头。
由于电极基板、空腔基板及贮液室基板具有从液滴喷头的外部向公共液滴室供给液滴的液滴供给孔,因此就可以从电极基板侧供给液滴,从而可以将液滴喷头及液滴供给管紧凑化。
另外,本发明的液滴喷头是喷嘴连通孔与喷出室的一端连通,贯穿孔与喷出室的另一端连通的喷头。
由于喷嘴连通孔与喷出室的一端连通,贯穿孔与喷出室的另一端连通,因此液滴就可以顺利地流过喷出室内,气泡等不会在液滴流路中停留。
另外,本发明的液滴喷头是所述的贯穿孔也被形成于喷出室的另一端以外的喷头。
由于贯穿孔也被形成于喷出室的另一端以外,因此与电路中的并联电路相同,可以降低贯穿孔的流路阻力。
另外,本发明的液滴喷头是贮液室基板具备用于从公共液滴室向喷嘴连通孔移送液滴的辅助连通槽的喷头。
由于贮液室基板具备从公共液滴室向喷嘴连通孔移送液滴的辅助连通槽,因此在液滴的喷出后就可以不经过喷出室地进行液滴向喷嘴连通孔的再次填充。由此,就能够缩短喷嘴孔的弯月面(因毛细管现象而出现的液滴的凸面)回到待机状态的时间,从而能够实现高速响应。
另外,本发明的液滴喷头是喷嘴基板具备用于从公共液滴室向喷嘴孔移送液滴的辅助连通槽的喷头。
由于喷嘴基板具备用于从公共液滴室向喷嘴孔移送液滴的辅助连通槽,因此在液滴的喷出后就可以不经过喷出室地进行液滴向喷嘴孔的再次填充。由此,就能够缩短喷嘴孔的弯月面回到待机状态的时间,从而能够实现高速响应。
本发明的液滴喷头的制造方法具备在第1基板上形成喷出液滴的多个喷嘴孔的工序、在第2基板上按照使底面成为振动板的方式形成成为贮存有液滴的喷出室的凹部的工序、在第3基板上形成驱动振动板的独立电极的工序、在第4基板上形成成为向喷出室供给液滴的公共液滴室的凹部、成为用于从公共液滴室向喷出室移送液滴的贯穿孔的凹部、用于从喷出室向喷嘴孔移送液滴的喷嘴连通孔的工序、将第4基板按照被第1基板和第2基板夹持的方式接合的工序,在形成了成为贯穿孔的凹部后形成成为公共液滴室的凹部。
由于如果在第4基板上形成了成为贯穿孔的凹部后,形成成为公共液滴室的凹部,则可以容易地制造所述的液滴喷头,另外材料利用率高,因此就可以削减制造成本。
另外,本发明的液滴喷头的制造方法在形成成为贯穿孔的凹部及成为公共液滴室的凹部时,形成喷嘴连通孔。
如果在形成成为贯穿孔的凹部及成为公共液滴室的凹部时,形成喷嘴连通孔,则可以将制造工序简单化,从而可以缩短制造时间。
另外,本发明的液滴喷头的制造方法在形成了成为贯穿孔的凹部后,在第4基板的形成了成为贯穿孔的凹部的一侧的面上接合支撑基板。
由于在形成了成为贯穿孔的凹部后,在第4基板的形成了成为贯穿孔的凹部的一侧的面上接合支撑基板,因此例如在进行利用ICP放电的干式蚀刻时,就不会使第4基板破裂,从而可以提高材料利用率。
另外,本发明的液滴喷头的制造方法利用ICP放电的干式蚀刻来形成成为贯穿孔的凹部及成为公共液滴室的凹部。
如果利用ICP放电的干式蚀刻来形成成为贯穿孔的凹部及成为公共液滴室的凹部,则可以精密并且容易地形成这些凹部。
另外,本发明的液滴喷头的制造方法作为第4基板,使用单晶硅。
如果作为第4基板使用单晶硅,则利用ICP放电实施的干式蚀刻等加工就变得更为容易。
本发明的液滴喷出装置是搭载了所述的任意一个液滴喷头的装置。
由于搭载有所述的流路阻力低的液滴喷头,因此就可以获得打印性能高的液滴喷出装置。


图1是本发明的实施方式1的液滴喷头的分解立体图。
图2是图1所示的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。
图3是用于对以往的一般的静电驱动方式的液滴喷头的流路阻力进行说明的图。
图4是用于对本发明的液滴喷头的流路阻力进行说明的图。
图5是实施方式2的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。
图6是实施方式3的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。
图7是实施方式4的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。
图8是表示了实施方式1的液滴喷头的制造工序的纵剖面图。
图9是表示了图8所示的制造工序的下一个工序的纵剖面图。
图10是表示搭载了从实施方式1到实施方式4的任意一个液滴喷头的液滴喷出装置的一个例子的立体图。
其中,1液滴喷头,2电极基板,3空腔基板,4贮液室基板,5喷嘴基板,6凹部,7独立电极,8引线部,9端子部,10液滴供给孔,10a液滴供给孔,10b液滴供给孔,10c液滴供给孔,11振动板,12喷出室,12a凹部,13公共液滴室,14贯穿孔,15喷嘴连通孔,16喷嘴孔,17密封材料,21辅助连通槽,22辅助连通槽,100液滴喷出装置具体实施方式
实施方式1图1是本发明的实施方式1的液滴喷头的分解立体图,以剖面图表示了局部。另外,图2是图1所示的液滴喷头被组装后的状态的纵剖面图,表示图1的A-A剖面。
而且,图1及图2所示的液滴喷头是从设于喷嘴基板的表面侧的喷嘴孔中喷出液滴的面喷射类型的喷头,另外是利用静电力驱动的静电驱动方式的喷头。以下将使用图1及图2对本实施方式1的液滴喷头的构造及动作进行说明。
如图1所示,本实施方式1的液滴喷头1并不是像以往的一般的静电驱动方式的液滴喷头(例如参照专利文献1)那样为3层构造,而是由电极基板2、空腔基板3、贮液室基板4、喷嘴基板5这4个基板构成。在贮液室基板4的一方的面上接合有喷嘴基板5,在贮液室基板4的另一方的面上接合有空腔基板3。另外,在空腔基板3的接合了贮液室基板4的面的相反一面上,接合有电极基板2。即,被以电极基板2、空腔基板3、贮液室基板4、喷嘴基板5的顺序接合。
电极基板2例如由硼硅酸玻璃等玻璃形成。而且,本实施方式1中,虽然电极基板2由硼硅酸玻璃制成,但是例如也可以由单晶硅来形成电极基板2。
在电极基板2上,例如以深度0.3μm形成有多个凹部6。在该凹部6的内部,按照具有一定的间隔而与后述的振动板11相面对的方式,例如通过将ITO(Indium Tin Oxide)以0.1μm的厚度溅射制作有独立电极7。所述的例子中,在将电极基板2和空腔基板3接合后的独立电极7与振动板11的间隔达到0.2μm。另外,独立电极7借助引线部8与端子部9连结。端子部9成为从液滴喷头10中露出的状态(参照图2),通过在端子部9上连接FPC(Flexible Print Circuit)等,将独立电极7与起振电路(未图示)等连接。凹部6为了可以安装独立电极7的引线部8,被图案处理为与它们的形状类似的略大一些的形状。
而且,在电极基板2和空腔基板3被接合后,为了不使异物进入独立电极7和振动板11之间的空间,涂布有密封材料17(参照图2)。
另外,在电极基板2上形成有液滴供给孔10a,该液滴供给孔10a将电极基板2贯穿。
空腔基板3例如由单晶硅制成,形成有将底面设为振动板11的成为喷出室12的凹部12a。本实施方式1中,空腔基板3由单晶硅制成,在其全面上利用等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition),形成0.1μm的由TEOS(TetraEthylOrthoSilicate)制成的绝缘膜(未图示)。它是用于防止振动板11的驱动时的绝缘破坏及短路,并防止由墨液等的液滴造成的空腔基板3的蚀刻的部分。
另外,在空腔基板3上,形成有贯穿空腔基板3的液滴供给孔10b。
而且,液滴喷头1的振动板11也可以由高浓度的掺硼层制成。利用氢氧化钾水溶液等碱性溶液进行的单晶硅的蚀刻的蚀刻速率在掺杂剂为硼的情况下,在大约5×1019atoms/cm3以上的高浓度的区域中,将变得非常小。由此,通过使用如下的所谓蚀刻阻止技术,即,在将振动板11的部分设为高浓度的掺硼层,利用碱性溶液的异向性蚀刻形成成为喷出室12的凹部12a时,掺硼层露出而使蚀刻速率变得极小,从而可以将振动板11制成所需的厚度。
贮液室基板4例如由单晶硅制成,形成有用于向喷出室12供给液滴的成为公共液滴室13的凹部13a,在凹部13a的底面,形成有用于从公共液滴室13向喷出室12移送液滴的贯穿孔14。而且,本实施方式1中,相对于各个喷出室12形成有3个贯穿孔14,该3个贯穿孔14的1个与喷出室12的一端连通(参照图2)。
另外,在凹部13a的底面,形成有贯穿凹部13a的底面的液滴供给孔10c。该形成于贮液室基板4上的液滴供给孔10c、形成于空腔基板3上的液滴供给孔10b及形成于电极基板2上的液滴供给孔10a在将贮液室基板4、空腔基板3及电极部件2接合的状态下相互连结,形成用于从外部向公共液滴室13供给液滴的液滴供给孔10(参照图2)。
如图2所示,公共液滴室13的一部分在喷嘴基板5、贮液室基板4、空腔基板3被接合而层叠的方向(图2中的上下方向)上,与喷出室12重合。即,公共液滴室13的一部分与喷出室12成为在图2的上下方向上被层叠的状态。通过形成此种构造,与在同一平面上形成公共液滴室13和喷出室12的情况相比(参照图3(a)),可以缩小液滴喷头1的面积。
另外,在贮液室基板4的凹部13a以外的部分,形成有与各个喷出室12连通并用于从喷出室12向后述的喷嘴孔16移送液滴的喷嘴连通孔15。该喷嘴连通孔15贯穿贮液室基板4,与喷出室12的贯穿孔14所连通的一端的相反一侧的一端连通(参照图2)。
喷嘴基板5例如由厚度100μm的硅基板制成,形成有与各个喷嘴连通孔15连通的多个喷嘴孔16。而且,本实施方式1中,将喷嘴孔16制成2段而使喷出液滴时的直进性提高(参照图2)。
而且,在将所述的电极基板2、空腔基板3、贮液室基板4及喷嘴基板5接合时,对于将由硅制成的基板和由硼硅酸玻璃制成的基板接合的情况,可以利用阳极接合来接合,对于将由硅制成的基板之间接合的情况,可以利用直接接合来接合。另外,由硅制成的基板之间也可以使用粘结剂来接合。
这里,对图1及图2所示的液滴喷头的动作进行说明。从外部经过液滴供给孔10向公共液滴室13供给墨液等液滴。另外,从公共液滴室13经过贯穿孔14向喷出室12供给液滴。利用与端子部9连接的起振电路(未图示),经过引线部8向独立电极7施加40V左右的脉冲电压,当独立电极7带正电时,对应的振动板11就带负电,振动板11就被静电力向独立电极7侧吸引而弯曲。然后,当将脉冲电压关掉时,则加在振动板11上的静电力消失,振动板11复原。此时,喷出室12的内部的压力急剧上升,喷出室12内的液滴穿过喷嘴连通孔15而从喷嘴孔16中喷出。此后,再次施加脉冲电压,振动板11通过向独立电极7侧弯曲,液滴就被从公共液滴室13穿过贯穿孔14而向喷出室12内补给。
而且,空腔基板3和起振电路的连接是由利用干式蚀刻在空腔基板3的局部开设的公共电极(未图示)进行的。另外,液滴向液滴喷头1的公共液滴室13的供给例如是利用与液滴供给孔10连接的液滴供给管(未图示)进行的。
图3是用于对以往的一般的静电驱动方式的液滴喷头的液滴流路的流路阻力进行说明的图。另外,图4是用于对本发明的液滴喷头的液滴流路的流路阻力进行说明的图。图3(a)是以往的3层构造的静电驱动方式的液滴喷头的纵剖面图,图3(b)是将该以往的液滴喷头的流路阻力作为电路表示的图。另外,图4(a)是本发明的液滴喷头的纵剖面图,图4(b)是将本发明的液滴喷头的流路阻力作为电路表示的图。而且,图4中,为了将说明简单化,采用了对各个喷出室12各形成了2个贯穿孔14的例子,1个贯穿孔14与喷出室12的一端连通,另一个贯穿孔14与喷出室12的中央部连通(参照图4(a))。另外,图3及图4中,对于公共液滴室的流路阻力并未考虑。
图3(a)所示的以往的静电驱动方式的液滴喷头50从液滴供给孔51向公共液滴室52供给墨液等液滴,经过小孔53从公共液滴室52向喷出室54供给液滴。此后,在喷出室54中被施加了压力的液滴从喷嘴孔55中喷出。
图3所示的液滴喷头50的整体的流路阻力Ra当将喷嘴孔55的流路阻力设为Rn,将喷出室54的流路阻力的1/2的值设为Rc,将小孔53的流路阻力设为Rs时,则变为Ra=Rn+2Rc+Rs。这是因为,如图3(b)所示,各个流路阻力被串联地相加。
另一方面,图4(a)所示的本发明的液滴喷头1的整体的流路阻力Rb当将喷嘴孔16的流路阻力设为Rn,将喷出室12的流路阻力的1/2的值设为Rc,将贯穿孔14的流路阻力设为Rs时,则变为Rb=Rn+2Rc+Rs(Rc+Rs)/(Rc+2Rs)。这是因为,由于贯穿孔14被形成多个,因此如图4(b)所示,流路阻力被并联地相加。
当比较所述的流路阻力Ra和Rb时,则总是成立Ra>Rb的关系,本发明的液滴喷头1的整体的流路阻力与以往的静电驱动方式的液滴喷头50的整体的流路阻力相比更小。而且,通过增加贯穿孔14的数目,可以使流路阻力Rb进一步减小。
本实施方式1中,由于构成喷嘴基板5、贮液室基板4、空腔基板3、电极基板2的4层构造,成为喷出室12的凹部12a形成于空腔基板3上,成为公共液滴室13的凹部13a形成于贮液室基板4上,因此即使将空腔基板3减薄,公共液滴室13也可以确保足够的高度,从而可以降低公共液滴室13的流路阻力。
另外,由于相对于1个喷出室12形成有多个用于从公共液滴室13向喷出室12移送液滴的贯穿孔14,因此可以降低贯穿孔14的流路阻力,减小液滴流路整体的流路阻力。
另外,由于公共液滴室13的一部分在喷嘴基板5、贮液室基板4及空腔基板3被层叠的方向上与喷出室12重合,因此与将公共液滴室13和喷出室12形成于同一平面上的情况相比,可以缩小液滴喷头1的面积。
实施方式2图5是本发明的实施方式2的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。而且,图5所示的液滴喷头1的将喷出室12和公共液滴室13连通的贯穿孔14仅为1个,该贯穿孔14与喷出室12的一端连通。另外,公共液滴室13在喷嘴基板5、贮液室基板4及空腔基板3被层叠的方向上,基本上与喷出室12不重合。对于其他的构造及动作,与实施方式1的图1及图2所示的液滴喷头相同,将说明省略。另外,对于与实施方式1的液滴喷头1相同的构成要素,使用相同的符号。
本实施方式2的液滴喷头1中,与实施方式1的液滴喷头1相比,利用多个贯穿孔14得到的流路阻力的降低或利用喷出室12和公共液滴室13上下重合得到的液滴喷头1的小型化的效果不大。但是,由于成为喷出室12的凹部12a形成于空腔基板3上,成为公共液滴室13的凹部13a形成于贮液室基板4上,因此即使将空腔基板3减薄,公共液滴室13也可以确保足够的高度,从而可以降低公共液滴室13的流路阻力。
另外,由于电极基板2、空腔基板3及贮液室基板4具有液滴供给孔10a等,经过液滴供给孔10从外部向公共液滴室13供给液滴,因此就可以从电极基板2侧供给液滴,可以将液滴喷头1及液滴供给管(未图示)紧凑化。
实施方式3图6是本发明的实施方式3的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。而且,图6所示的液滴喷头1在贮液室基板4上形成有用于从公共液滴室13向喷嘴连通孔15移送液滴的辅助连通槽21。对于其他的构造及动作,与实施方式1的图1及图2所示的液滴喷头1相同,将说明省略。另外,对于与实施方式1的液滴喷头1相同的构成要素,使用相同的符号。
本实施方式3中,由于在贮液室基板4上形成有用于从公共液滴室13向喷嘴连通孔15移送液滴的辅助连通槽21,因此在液滴的喷出后,就可以不经过喷出室12地再次向喷嘴连通孔15中填充液滴。由此,就可以缩短喷嘴孔16的弯月面(因毛细管现象而出现的液滴的凸面)恢复到待机状态的时间,从而能够实现高速响应。对于其他的效果,与实施方式1的液滴喷头1相同。
实施方式4图7是本发明的实施方式4的液滴喷头被安装后的状态的纵剖面图。而且,图7所示的液滴喷头1在喷嘴基板5上形成有用于从公共液滴室13向喷嘴孔16移送液滴的辅助连通槽22。对于其他的构造及动作,与实施方式1的图1及图2所示的液滴喷头1相同,将说明省略。另外,对于与实施方式1的液滴喷头1相同的构成要素,使用相同的符号。
本实施方式4中,由于在喷嘴基板5上形成有用于从公共液滴室13向喷嘴孔16移送液滴的辅助连通槽22,因此在液滴的喷出后,就可以不经过喷出室12地再次向喷嘴孔16中填充液滴。由此,与实施方式3相同,可以缩短喷嘴孔16的弯月面恢复到待机状态的时间,从而能够实现高速响应。对于其他的效果,与实施方式1的液滴喷头1相同。
实施方式5图8及图9是表示了实施方式1的图1及图2所示的液滴喷头的制造工序的纵剖面图。本实施方式5中,对实施方式1的液滴喷头1的贮液室基板4的制造工序进行说明,对于电极基板2、空腔基板3、喷嘴基板5,由于与以往的液滴喷头的制造方法大致相同,因此将说明省略(例如参照专利文献1)。
首先,准备例如由单晶硅制成的材料基板4a,利用热氧化等在材料基板4a的全面上形成由氧化硅构成的蚀刻掩模31。此后,通过在材料基板4a的表面对抗蚀剂进行图案处理而用氢氟酸等进行蚀刻,将材料基板4a的一方的表面的与液滴供给孔10c、贯穿孔14及喷嘴连通孔15对应的部分的蚀刻掩模31除去(图8(a))。
然后,例如利用ICP(Inductively Coupled Plasma)放电实施的干式蚀刻,对材料基板4a进行蚀刻,形成成为液滴供给孔10c的凹部10d、成为贯穿孔的凹部14a及成为喷嘴连通孔15的凹部15a(图8(b))。而且,也可以取代利用ICP放电实施的干式蚀刻,进行利用氢氧化钾水溶液等进行的湿式蚀刻。
其后,在材料基板4a的形成有成为贯穿孔的凹部14a等的面上,使用抗蚀剂等粘接支撑基板32(图8(c))。作为该支撑基板32,例如可以使用玻璃基板或硅基板。
其后,通过在材料基板4a的表面对抗蚀剂进行图案处理而用氢氟酸水溶液等进行蚀刻,将与接合有支撑基板32的面相反的面的公共液滴室13及贯穿孔14对应的部分的蚀刻掩模31除去(图8(d))。
此后,通过例如利用ICP放电实施的干式蚀刻,对材料基板4a进行蚀刻,在与接合有支撑基板32的面相反的面上形成成为公共液滴室13的凹部13b及成为喷嘴连通孔15的凹部15b(图9(e))。
然后,通过进行利用ICP放电实施的干式蚀刻,使成为公共液滴室13的凹部13b和成为贯穿孔14的凹部14a连通,形成成为公共液滴室13的凹部13a及贯穿孔14。另外,通过使成为喷嘴连通孔15的凹部15a和成为喷嘴连通孔15的凹部15b连通,形成喷嘴连通孔15(图9(f))。
最后,从材料基板4a上取下支撑基板32,通过利用例如氢氟酸水溶液将全部的蚀刻掩模31除去,即完成贮液室基板4的制作(图9(g))。而且,此后,为了防止由墨液等液滴造成的蚀刻,也可以形成由TEOS(TetraEthylOrthoSilicate)等构成的液滴保护膜。另外,一般来说,由1片材料基板4a制造多个贮液室基板4,利用刻刀切出各个贮液室基板4。
本实施方式5中,由于在成为贮液室基板4的材料基板4a上形成了成为贯穿孔14的凹部14a后,形成成为公共液滴室13的凹部13a,因此就可以容易地制造所述的液滴喷头,另外由于材料利用率高,因此可以削减制造成本。
另外,由于在形成成为贯穿孔14的凹部14a及成为公共液滴室13的凹部13a时,同时形成喷嘴连通孔15,因此可以将制造工序简单化,从而可以缩短制造时间。
另外,由于在形成了成为贯穿孔14的凹部14a后,在材料基板4a的形成了成为贯穿孔14的凹部14a的一侧的面上接合支撑基板32,因此在进行利用ICP放电实施的干式蚀刻时,材料基板4a就不会破裂,可以提高材料利用率。
实施方式6图10是表示搭载了从实施方式1到实施方式4的任意一个液滴喷头的液滴喷出装置的一个例子的立体图。而且,图10所示的液滴喷出装置100为一般的喷墨打印机。
从实施方式1到实施方式4的液滴喷头1由于如上所述,流路阻力低,因此液滴喷出装置100的打印性能等很高。
而且,从实施方式1到实施方式4的液滴喷头1除了图10所示的喷墨打印机以外,通过对液滴进行各种改变,还可以适用于液晶显示器的滤色片的制造、有机EL显示装置的发光部分的形成、生物体液体的喷出等。
而且,本发明的液滴喷头及其制造方法以及液滴喷出装置并不受本发明的实施方式限定,在本发明的宗旨的范围内可以进行变形。例如,也可以相对于各个喷出室12形成4个以上的贯穿孔14。
权利要求
1.一种液滴喷头,其特征是,具备形成了喷出液滴的多个喷嘴孔的喷嘴基板;在底面形成有振动板并形成了成为存留有所述液滴的喷出室的凹部的空腔基板;与所述振动板相面对并形成了驱动所述振动板的独立电极的电极基板;贮液室基板,具有成为向所述喷出室供给液滴的公共液滴室的凹部、用于从所述公共液滴室向所述喷出室移送液滴的贯穿孔、以及从所述喷出室向所述喷嘴孔移送液滴的喷嘴连通孔,在所述贮液室基板上,在一方的面上接合有所述喷嘴基板,在另一方的面上接合有所述空腔基板。
2.根据权利要求1所述的液滴喷头,其特征是,所述公共液滴室的一部分在所述喷嘴基板、所述贮液室基板及所述空腔基板被层叠的方向上与所述喷出室重合。
3.根据权利要求2所述的液滴喷头,其特征是,所述电极基板、所述空腔基板及所述贮液室基板具有从所述液滴喷头的外部向所述公共液滴室供给液滴的液滴供给孔。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的液滴喷头,其特征是,所述喷嘴连通孔与所述喷出室的一端连通,所述贯穿孔与所述喷出室的另一端连通。
5.根据权利要求4所述的液滴喷头,其特征是,所述贯穿孔在所述喷出室的另一端以外形成。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的液滴喷头,其特征是,所述贮液室基板具备用于从所述公共液滴室向所述喷嘴连通孔移送液滴的辅助连通槽。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的液滴喷头,其特征是,所述喷嘴基板具备用于从所述公共液滴室向所述喷嘴孔移送液滴的辅助连通槽。
8.一种液滴喷头的制造方法,其特征是,具备在第1基板上形成喷出液滴的多个喷嘴孔的工序、在第2基板上按照使底面成为振动板的方式形成成为贮存有所述液滴的喷出室的凹部的工序、在第3基板上形成驱动所述振动板的独立电极的工序、在第4基板上形成成为向所述喷出室供给液滴的公共液滴室的凹部、成为用于从所述公共液滴室向所述喷出室移送液滴的贯穿孔的凹部、用于从所述喷出室向所述喷嘴孔移送液滴的喷嘴连通孔的工序、将所述第4基板按照被所述第1基板和所述第2基板夹持的方式接合的工序,在形成了成为所述贯穿孔的凹部后,形成成为所述公共液滴室的凹部。
9.根据权利要求8所述的液滴喷头的制造方法,其特征是,在形成成为所述贯穿孔的凹部及成为所述公共液滴室的凹部时,形成所述喷嘴连通孔。
10.根据权利要求8或9所述的液滴喷头的制造方法,其特征是,在形成了成为所述贯穿孔的凹部后,在所述第4基板的形成了成为所述贯穿孔的凹部的一侧的面上接合支撑基板。
11.根据权利要求8~10中任意一项所述的液滴喷头的制造方法,其特征是,利用ICP放电实施的干式蚀刻,形成成为所述贯穿孔的凹部及成为所述公共液滴室的凹部。
12.根据权利要求8~11中任意一项所述的液滴喷头的制造方法,其特征是,作为所述第4基板,使用单晶硅。
13.一种液滴喷出装置,其特征是,搭载了权利要求1~7中任意一项所述的液滴喷头。
全文摘要
一种液滴喷头,具备形成了喷出液滴的多个喷嘴孔(16)的喷嘴基板(5)、在底面形成有振动板(11)并形成了成为存留有液滴的喷出室(12)的凹部(12a)的空腔基板(3)、与振动板(11)相面对并形成了驱动振动板(11)的独立电极(7)的电极基板(2)、具有成为向喷出室(12)供给液滴的公共液滴室(13)的凹部(13a)、用于从公共液滴室(13)向喷出室(12)移送液滴的贯穿孔(14)、从喷出室(12)向喷嘴孔(16)移送液滴的喷嘴连通孔(15)的贮液室基板(4),在贮液室基板(4)上,在一方的面上接合有喷嘴基板(5),在另一方的面上接合有空腔基板(3)。
文档编号B05B1/00GK1757514SQ20051010753
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月27日 优先权日2004年10月6日
发明者松野靖史, 佐野朗 申请人:精工爱普生株式会社
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