专利名称：印刷头、印刷装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使喷出液从喷出孔喷出并且使其落在基板等喷出对象上的印刷头以及印刷装置，特别涉及在液晶或EL显示元件等的制造中使用的印刷头和印刷装置。
背景技术：
近年来，在液晶表示装置的滤色片或有机EL显示装置的生产中采用喷墨方式的喷出装置。
图5 (a)、(b)中的附图标记101是这样的喷出装置的印刷头的部分，图5 (a)中的附图标记Atl是内部结构的概略主视图，图5 (a)中的附图标记Btl是概略侧视图。
在印刷头101的壳体102的下方位置设置有喷嘴板106，在喷嘴板106中设置有多个压力发生室109。
在各压力发生室109的下端形成有喷出孔110，上端与设置在壳体102内部的共用油墨室108连接。
在各压力发生室109的上方位置分别配置有压电振子104。
从配置在该印刷头101的外部并且蓄积喷出液的油墨罐通过供给路径117向共用油墨室108供给喷出液。
在各压力发生室109中分配供给至共用油墨室108内的喷出液并且由喷出液充
、/斗俩。
位于压力发生室109上的弹性板105在各压力发生室109的内部露出，压电振子 104与弹性板105的露出部分的相反侧的面抵接。
当对压电振子104施加电压而使压电振子104振动时，从该压电振子104抵接的压力发生室109的喷出孔110喷出喷出液。
详细地说，在印刷头101的壳体102设置有凹部，在该凹部内配置有固定基板103。 各压电振子104固定在该固定基板103上，当对压电振子104施加电压时，压电振子104在长度方向上振动，经由弹性板105使压力发生室109膨胀、收缩，使蓄积在压力发生室109 的内部的喷出液从喷出孔110向基板喷出。
对于压电振子104的配置来说，利用粘接剂层125密集贴附在固定基板103上，利用压电振子104使弹性板105弹性变形，对于所产生压力波来说，如上所述，成为使喷出液从喷出孔110喷出的能量，但是，在各压力发生室109内产生的压力波通过共用油墨室108 侵入到其他压力发生室109，成为使压力发生室109彼此相互干扰的串扰的原因。
为了防止这样的残余振动传播，公开了在将压力发生室109和共用油墨室108连接的部分配置用于使压力波衰减的多个柱状结构物。
这是通过以产生针对压力波的行进的阻力的方式配置柱状结构物从而降低压力波的相互干扰。
但是，该方法存在如下问题在制作柱状结构物方面需要硅板的高精度的微细加工技术，此外，制造上的成本变高。
专利文献1 美国专利第7，303，264号公报。
发明内容
本发明是为了解决与上述串扰相关的问题而提出的，其目的在于提供一种利用简单的方法防止压力波相互干扰并且液滴喷出性能稳定的喷墨方式的喷出装置、印刷头。
为了解决上述问题，本发明提供一种印刷头，具有多个压力发生室；共用油墨室，向各所述压力发生室供给喷出液；当在长度方向振动时使分别不同的压力发生室膨胀、 伸缩的细长的多个压电振子；喷出孔，连接到所述压力发生室，利用所述膨胀、伸缩喷出所述喷出液，其中，所述印刷头还具有多孔质构件，该多孔质构件覆盖连接所述共用油墨室和所述压力发生室的连接孔，所述共用油墨室内的所述喷出液在向所述压力发生室移动时通过该多孔质构件的内部。
此外，在本发明的印刷头中，形成有所述压力发生室和所述连接孔的喷嘴板形成所述共用油墨室的一个壁面，所述多孔质构件与所述喷嘴板的所述连接孔的周围紧贴。
此外，在本发明的印刷头中，各所述压电振子的共振频率不同。
此外，在本发明的印刷头中，各所述压电振子的长度方向的长度形成为彼此不同。
此外，在本发明的印刷头中，各所述压电振子的一端经由弹性部材与所述压力发生室内部的喷出液接触，各所述压电振子的另一端侧利用粘接剂层安装在固定基板上。
此外，本发明提供一种印刷装置，具有配置喷出对象物的基板的基板载置台以及上述任一种印刷头，所述基板载置台和所述印刷头以能够相对移动的方式构成，从所述印刷头喷出的所述喷出液落在所述基板上。
从压力发生室向共用油墨室传递的振动衰减，此外，从共用油墨室传递至其他压力发生室的振动也衰减，所以，不发生串扰。
此外，若各压电振子以共振频率不同的方式形成，则即使其他振子的振动施加到处于静止状态的振子，静止状态的振子仅稍稍振动，所以不发生串扰。
图1是本发明的印刷装置的一例。
图2(a)中的A1是本发明的第一例的印刷头的内部主视图。
图2(b)中的B1是该印刷头的内部侧视图。
图3中的A2是本发明的第二例的印刷头的内部主视图。
图4中的A3是本发明的第三例的印刷头的内部主视图。
图5(a)中的Atl是现有技术的印刷头的内部主视图。
图5(b)中的Btl是该印刷头的内部侧视图。
其中，附图标记说明如下
1 · 印刷头3 · 固定基板4 · 压电振子5 · 弹性部材9 · 压力发生室10 · 喷出孔11 · 多孔质构件15 · 连接孔25 · 粘接剂层53 · 基板载置台58 · 基板。
具体实施例方式图1的附图标记50是本发明的一例的印刷装置。
该印刷装置50具有台座51，在该台座51上经由载置台移动装置52配置有基板载置台53。在载置台移动装置52上设置有使基板载置台53移动的装置，基板载置台53能够在台座51上往复移动。
在基板载置台53的移动范围的上方位置配置有桥54。在桥M上设置有头移动装置56，在该头移动装置56上以能够移动的方式安装有印刷头1。在头移动装置56上设置有使印刷头1移动的装置，在基板载置台53的上方位置，印刷头1能够在与基板载置台53 的往复移动的方向成直角的方向往复移动。
在印刷装置50上设置有蓄积了喷出液的喷出液罐57。
喷出液罐57连接到印刷头1，如后所述，以如下方式构成从喷出液罐57供给喷出液，能够喷出喷出液。
附图标记58是喷出液的喷出对象即基板，配置在基板载置台53上。使印刷头1 和基板载置台53相对地移动，从而能够使印刷头1移动到基板58的上方的所希望的位置， 在该状态下，当从未图示的控制装置向印刷头1输出喷出信号时，能够从印刷头1喷出喷出液，并且落在基板58表面的所希望的位置。
图2 (a)中的附图标记A1是第一例的印刷头1的内部主视图，图2 (b)中的附图标记B1是内部侧视图。
对印刷头1的内部结构进行说明，印刷头1具有壳体2，在壳体2上安装有喷嘴板 6。此处，喷嘴板6安装在壳体2的下端部，喷嘴板6的朝向下方的表面能够与基板载置台 53相面对。
在喷嘴板6的内部设置有多个压力发生室9，在壳体2的内部呈一室地设置有共用油墨室8。
喷嘴板6的朝向上方的表面与壳体2接触，共用油墨室8的一个壁面由喷嘴板6 构成。
在喷嘴板6的构成共用油墨室8的一个壁面的部分设置有与压力发生室9相同数量的连接孔15。
在喷嘴板6的内部设置有与压力发生室9相同数量的连接路径18a，连接路径18a 的一端分别与不同的压力发生室9连接并且另一端分别与不同的连接孔15连接的。
在共用油墨室8的内部的形成有连接孔15的部分，与连接孔15的周围的部分紧贴配置有多孔质构件11。在本例中，如图所示，连接孔15的周围的部分是喷嘴板6的上侧的表面。也可以是连接孔15的内周面。
在壳体2的内部设置有供给路径17，该供给路径17将共用油墨室8连接到与喷出液罐57连接的管路7。对于多孔质构件11来说，具有能够使喷出液通过的大小的直径的气孔，从喷出液罐57通过管路7和供给路径17供给至共用油墨室8的喷出液通过多孔质构件11的内部的网状气孔部分进入连接路径18a，分配给各压力发生室9。
在喷嘴板6的成为压力发生室9的壁面的壳体2侧的部分形成有开口，该开口由弹性板或弹性薄膜等弹性构件5 (此处是厚度为5ym的金属薄膜)堵塞，在向压力发生室9 供给喷出液并且将气体从压力发生室9的内部除去的状态下，当喷出液充满时，弹性构件5 与喷出液接触。
该印刷头1具有多个细长的压电振子4，在弹性构件5的在压力发生室9内与喷出液接触的面的相反侧的面分别抵接压电振子4的一端部。
在压电振子4的表面和背面分别形成有电极23、24。
在壳体2上安装有电路基板21，形成在电路基板21上的电路电极22与压电振子 4的电极23J4接触并电连接，能够在压电振子4的表面和背面的电极23J4之间施加电压。
在壳体2上固定有固定基板3，对于各压电振子4来说，与弹性构件5相反一侧的端部侧利用粘接剂层25粘接在固定基板3上。各压电振子4彼此平行地被粘接。
固定基板3树立设置在喷嘴板6上，固定基板3的喷嘴板6侧的一部分的厚度形成得薄，在该部分的固定基板3和压电振子4之间形成有间隙16。
当在压电振子4的表面和背面之间施加电压时，各压电振子4在长度方向上振动， 使弹性构件5向压力发生室9的外部膨胀或者凹入压力发生室9的内部，从而使压力发生室9的容积膨胀、收缩。压电振子4和固定基板3粘接在一起的部分也在长度方向上振动。
在喷嘴板6上按照各压力发生室9设置有喷出孔10，各喷出孔10利用设置在喷嘴板6内的喷出路径18b分别连接到不同的压力发生室9。当对由控制装置选择的压电振子 4施加电压而使压力发生室9发生膨胀、收缩时，该压力发生室9内的喷出液从喷出孔10喷出ο 如上所述，在压力发生室9和共用油墨室8之间的喷出液流动的路径的中途配置有多孔质构件11。在多孔质构件11的内部，形成有细孔呈网目状连通的复杂的毛细管路， 压力发生室9内所产生的压力波在通过多孔质构件11内的气孔的路径的中途进行衰减，不会到达共用油墨室8。此外，在压力波要从共用油墨室8侵入其他压力发生室9的情况下， 由于压力波在通过多孔质构件11的气孔的路径的途中进行衰减，所以，压力波也不从一个压力发生室9通过共用油墨室8到达另一个压力发生室9。
因此，不发生压力波的干扰，从而不发生串扰。
多孔质构件11的平均气孔直径、气孔率或多孔质构件11的厚度影响压力波的衰减特性。作为实施例，喷出孔10的直径为50 μ m、平均气孔直径为30 μ m、平均气孔率为 69. 5%、多孔质构件11的厚度为1mm，不发生串扰。
除了多孔质构件11的上述条件外，在厚度为Imm的情况下，在平均气孔直径为 20 μ m时，平均气孔率为69. 5%，在平均气孔直径为25 μ m时，平均气孔率为40. 9%，这是多孔质构件11的例子。
多孔质构件11的材质需要具有针对喷出液的溶剂的耐性，优选使用例如SUS材料那样的金属或者聚烯类的有机树脂材料。
在上述本发明的一例中，安装在固定基板3上的压电振子4的从与弹性部材5抵接一侧的端部至相反侧的端部的长度相等，向压电振子4施加的施加电压和振动量的关系相同。
由于各压电振子4的长度相同，所以，共振频率的值也相同，因而一个压电振子4 的振动经由固定基板3使其他压电振子4振动。
因此，若使各压电振子4的共振频率不同，则除了利用多孔质构件11使通过共用油墨室8的压力波衰减，还能够减少由于固定基板3的振动引起的其他压电振子4的振动的产生。
图3的附图标记A2是从与弹性部材5抵接的端部到其相反侧的端部的长度彼此不同并且配置在同一固定基板3上的压电振子4，振动的共振频率不同。
因此，因被施加了电压的压电振子4振动而膨胀、收缩后的压力发生室9的残留振动传递至固定基板3，即便该振动传递到其他压电振子4，由于共振频率不同的压电振子4 的振动量少，所以，也不发生串扰。
当压电振子4的长度不同时，印加电压的大小和长度方向的振动的大小按各压电振子4而不同。为了从各压电振子4喷出恒定量的喷出液，预先测定对各压电振子4施加的施加电压的大小和所喷出的喷出液量的关系，按每个压电振子4求出在相同喷出次数的情况下从各喷出孔10落在基板58上的喷出液的体积为恒定值那样的电压值，利用该电压值使各压电振子4振动。
在示出上述第二例的图3中示出长度不同的N个压电振子4，当将最短的压电振子 4的长度设为L1、将最长的压电振子4的长度设为Ln时，其他压电振子4的长度Lk为L^LJLn ，最短的长度L1的压电振子4配置在平行排列的N个压电振子4中的一端，最长的长度Ln 的压电振子4配置在另一端，不同长度的压电振子4彼此平行且按长度大小的顺序排列。
对于本发明来说，在使压电振子4的长度不同的情况下，并不限于如上所述那样使压电振子4以长度的顺序排列，也可以具有多孔质构件11，并且如图4的附图标记A3的主视图所示的第三例那样，以共振频率不同的方式将不同长度的L1 Ln的压电振子4彼此平行且以随机的顺序安装在固定基板3上。
权利要求
1.一种印刷头，具有 多个压力发生室；共用油墨室，向各所述压力发生室供给喷出液；当在长度方向振动时使分别不同的压力发生室膨胀、伸缩的细长的多个压电振子；以及喷出孔，连接到所述压力发生室，利用所述膨胀、伸缩喷出所述喷出液， 所述印刷头还具有多孔质构件，该多孔质构件覆盖连接所述共用油墨室和所述压力发生室的连接孔，所述共用油墨室内的所述喷出液在向所述压力发生室移动时通过该多孔质构件的内部。
2.如权利要求1所述的印刷头，其特征在于，形成有所述压力发生室和所述连接孔的喷嘴板形成所述共用油墨室的一个壁面， 所述多孔质构件与所述喷嘴板的所述连接孔的周围紧贴。
3.如权利要求1或2所述的印刷头，其特征在于， 各所述压电振子的共振频率不同。
4.如权利要求3所述的印刷头，其特征在于， 各所述压电振子的长度方向的长度彼此不同。
5.如权利要求1至4中任一项所述的印刷头，其特征在于，各所述压电振子的一端经由弹性部材与所述压力发生室内部的喷出液接触， 各所述压电振子的另一端侧利用粘接剂层安装在固定基板上。
6.一种印刷装置，具有 配置喷出对象物的基板的基板载置台；以及权利要求1至3的任一项所述的印刷头， 所述基板载置台和所述印刷头以能够相对移动的方式构成， 从所述印刷头喷出的喷出液落在所述基板上。
全文摘要
本发明涉及印刷头和印刷装置。不会经由共用油墨室(8)或固定基板(3)传递振动。在共用油墨室(8)和压力发生室(9)之间配置有多孔质构件(11)，喷出液从共用油墨室(8)通过多孔质构件(11)的内部向压力发生室(9)移动。在一个压力发生室(9)中发生的振动经由共用油墨室(8)向其他压力发生室(9)传递时，通过多孔质构件(11)而被衰减，所以不发生串扰。进而，当在同一固定基板(3)上安装长度不同的压电振子(4)并使压电振子(4)的共振频率不同时，振动不经由固定基板(3)和压电振子(4)传递至其他压力发生室(9)，更不会发生串扰。
文档编号H01L51/50GK102186604SQ20098014103
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月14日 优先权日2008年10月16日
发明者宫田贵裕, 村田真朗, 柴智志, 矢作充, 汤山纯平 申请人:株式会社爱发科