液滴喷出头及其制造方法以及液滴喷出装置的制作方法

专利名称：液滴喷出头及其制造方法以及液滴喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及喷墨头等中所使用的液滴喷出头及其制造方法以 及液滴喷出装置。
背景技术：
作为用于喷出液滴的液滴喷出头，已知例如装载在喷墨记录装
置上的喷墨头。喷墨头， 一般包括喷嘴基板，形成有用于喷出油 墨滴的多个喷嘴孔；喷出室，接合于该喷嘴基板，在所述喷嘴孔与 喷嘴基板之间与所述喷嘴孔相连通；以及型腔基板(cavity substrate),包括具有储存部(reservior )等的油墨流道；并形成为 通过由驱动部向喷出室施加压力从而使喷出室底部的振动板变位， 从而从所选择的喷嘴孔喷出油墨滴。作为驱动手段，具有利用静电 力的静电驱动方式、利用压电元件的压电驱动方式、利用发热元件 的方式等。
相乂于于该喷墨头，与以4主相比小型4匕在不断进展，作为这才羊的 喷墨头，具有例如专利文献1所公开的类型。该喷墨头是利用压电 驱动方式的类型，其结构是将^M亍器(actuator )、油墨压力室(喷 出室)、公用油墨室(储存部)划分形成在不同的平面上，并将这 些部件层叠配置。另外，在专利文献2中，公开了将执行器、油墨压力室划分形 成在不同的平面上、并相对于这些部件将^^用油墨室垂直配置的喷 墨头。进而，在专利文献3、专利文献4等中，公开了将执行器、油 墨压力室、公用油墨室重叠并层叠配置的边缘喷出方式或表面喷出 方式的喷墨头。专利文献1:特开平8-58089号/〉才艮专利文献2:特开2001-334663号公报专利文献3:特开2001-253072号公报专利文献4:特开2006-272574号公报但是，相对于这些以往的喷墨头，近年来要求进一步提高记录 密度进行高精细的印刷、并且提高记录速度的记录装置。因此，必须进一步提高油墨流道、执行器等的配置的密度。除 此之外，必须通过进一步的喷头的小型化实现记录装置的小型化、 提高可搬性和设置的自由度。为了喷墨头的小型化，必须随着执行器的高密度化而将公用油 墨室、配线、IC安装等在喷墨头内占4交大划分面积的部分的面积缩 小。为了配线、IC安装面积的小型化， 一般进行高密度安装，但由 于安装在与执行器的形成面相同平面上，所以有个限度。另夕卜，在^又缩小7>用油墨室时，具有下述的问题由于乂>用油 墨室的流道阻力增加，所以油墨供给时的/>用油墨室处的损失水位 差变大，成为阻碍在喷嘴间均匀稳定喷出油墨滴的重要原因。进而， 由于公用油墨室的小型化，具有下述的问题公用油墨室的柔性减 小，产生存在于喷嘴间的公用油墨室压力干涉，阻碍在喷嘴间均匀 稳、定喷出油墨滴。发明内容本发明是为了解决上述的问题而进行的，其目的在于提供能够 小型化、能够容易地实现高密度化、多喷嘴化的液滴喷出头及其制 造方法，进而其目的在于提供通过装载本发明的液滴喷出头、能够实现装置的小型化、能够应对高^r细 高品位的液滴喷出与高速驱 动的液滴喷出装置。为解决上述问题，本发明所涉及的液滴喷出头，其特征在于，所述液滴喷出头为以下构造与喷出液滴的多个喷嘴孔的各个喷嘴孔分别连接的喷出室、能够变位地对形成在所述喷出室的底壁的振 动板进行驱动的执行器、和与所述喷出室的各喷出室公用地连通的 储存部分别划分形成在不同的平面上，为了将与所述储存部的形成 面垂直的方向的冲殳影面包含在所述喷出室以及所述#1行器的形成 面内，将所述喷出室、所述执行器和所述储存部按照该顺序层叠配 置。根据该结构，能够抑制层叠构造的液滴喷出头在基板的长度方 向上变大，所以能够实现液滴喷出头的小型化、高密度化、多喷嘴化。另外，设为下述结构将所述储存部设置在与设置有所述执行 器的基板的执行器形成面相反一 侧的面上。这样，能够使用相同基板，在上下的一方的面上形成执行器， 在另一方的面上形成储存部。i殳为下述结构将与所述4诸存部和所述喷出室分别连通的液状 材料的供给口，形成在所述振动纟反上。储存于储存部的液状材料，通过设置于各振动板的供给口提供 给各喷出室。因此，不会滞留在流道中，不会产生气泡。另外，在本发明中，所谓"液状材料，，，指的是具有能够从喷 嘴孔喷出的粘度的材料，不管材料为水性还是油性。只要具有能够 从喷嘴孔喷出的流动性(粘度)即可，即使混入、分散有固体物质， 只要整体是流动体即可。i殳为下述结构将形成有所述储存部和所述液状材并+的供给口 的基板，层叠在与设置有所述执行器的基板的执行器形成面相反一 侧的面上。也可以代替设置有所述执行器的基板A，而使用形成有储存部 和液状材料的供给口的基板B。此时，后者的基板B层叠在与前者 的基板A的执行器形成面相反一侧的面上。设为下述结构在形成有所述储存部和所述液状材料的供给口 的基板上，将所述储存部的底壁设为隔膜。在使用形成有储存部等的基板B时，能够将该储存部的底壁形 成为隔膜。另外，能够在基板B上设置液状材料的供给口，所以能 够形成精度较高的供给口 。在所述隔膜的背面侧设置空气室。空气室使得隔膜的变形成为 可能。另外，由于成为内藏有薄膜状的隔膜的形态，所以具有能够防止隔膜的损伤的优点。另外，空气室可以形成在所述的基板A、 基4反B中的任意一方之上。当然也能够形成在双方之上。将配线连接在所述执行器上的驱动IC,安装在与设置有所述执 行器的基板的执行器形成面相反一侧的面上或者相同的面上。由此能能够实现配线、IC安装面积的小型化，有助于液滴喷出 头本身的小型化。所述执行器，设为静电驱动机构。执行器的驱动方式没有特别 限定，但通过设为静电驱动方式，能够使液滴喷出头更加小型化。另外，本发明的液滴喷出头，更具体地说，包括喷嘴基板， 形成有喷出液滴的多个喷嘴孔；型腔基板，划分形成有与所述多个 喷嘴孔的各个喷嘴孔分别连通的喷出室，并将该喷出室的底壁设为 才展动^反；以及电才及基才反，形成有个别电才及，所述个别电才及隔着^L定 的间隙与所述振动4反相对地配置；其中，与所述喷出室的各喷出室 7>用地连通的々者存部^殳置在与所述电才及基才反的个别电4及形成面相 反一侧的面上。可以利用电4及基纟反的背面，形成4诸存部。另夕卜，如下所述，也可以使用另外设置有储存部的储存部基板。 即，设为下述的构造，包括喷嘴基板，形成有喷出液滴的多个喷 嘴孔；型腔基板，划分形成有与所述多个喷嘴孔的各个喷嘴孔分别 连通的喷出室，并将该喷出室的底壁i殳为才展动4反；电才及基4反，形成 有个别电极，所述个别电极隔着规定的间隙与所述振动板相对地配 置；以及储存部基寿反，形成有与所述喷出室的各喷出室7>用地连通 的储存部；其中，所述储存部基板层叠在与所述电极基板的个别电 才及形成面相反一侧的面上。另外，所述驱动IC,安装在与所述电才及基冲反的个别电^l形成面相反一侧的面或者相同的面上。本发明的液滴喷出装置，是装载有上面任意一项所述的液滴喷 出头，由此，能够实现这样的液滴喷出装置，其能够实现装置的小 型化，能够应对高精细 高品位的液滴喷出与高速驱动。另外，通 过装置的小型化，能够提高可搬性和设置的自由度。本发明所涉及的液滴喷出头的制造方法，所述液滴喷出头包括喷嘴基板，形成有喷出液滴的多个喷嘴孔；型腔基板，划分形 成有与所述多个喷嘴孔的各个喷嘴孔分别连通的喷出室，并将该喷 出室的底壁设为振动板；以及电极基板，形成有个别电极，所述个 别电极隔着规定的间隙与所述振动板相对地配置；所述液滴喷出头 的制造方法的特征在于，具有以下工序在所述型腔基板的振动板 上分别形成液状材料的供给口的工序；和在与所述电极基板的个别 电极形成面向反相反一侧的面上，形成储存部和与所述供给口连通 的连通口的工序。通过该制造方法，能够得到能够同时达成小型高密度化和多喷 嘴化的液滴喷出头。进而，优选具有将用于安装驱动IC的贯通电々及分别形成在所 述电极基板的所述个别电极上的工序。由此，能够进一步缩小驱动IC的安装面积、配线部，能够实 现喷头的进一步的小型化。


图1是表示本发明的实施方式1所涉及的喷墨头的概略结构的 局部剖面的分解立体图。图2是从下面侧观察图1的电极基板、驱动IC、隔膜 (diaphragm)时的局部剖面的分解立体图。图3是组装状态的喷墨头的局部剖视图。图4是本发明的实施方式2所涉及的喷墨头的局部剖视图。图5是本发明的实施方式3所涉及的喷墨头的局部剖视图。图6是本发明的实施方式4所涉及的喷墨头的局部剖^L图。图7是本发明的实施方式5所涉及的喷墨头的局部剖视图。图8是表示本发明的喷墨头的制造工序的 一个实例的流程图。图9是表示应用了本发明的喷墨头的喷墨打印机的一个实例的 才既略立体图。符号说明1:喷嘴基板 3:电极基板 5:喷嘴孔 7:型腔2:型腔基板 4:储存部基板 6:喷出室 8:振动板9:油墨供乡合口10、 IOA:喷墨头11:喷出室形成面13: ^f诸存部形成面15:槽部17: 19:4诸存部 连通口21:槽部12:执行器形成面 14:静电执行器 16:个别电拟_18: 凹部 20:马区动IC22: lt入配线部23: FPC安装端子(IC输入端子)24:贯通电^L 31:油墨获取口 33:空气室 35:密封件 60:油墨供给管30: 32:隔膜连接构件34:盖50: FPC100:喷墨打印枳^具体实施方式

下面，基于附图对^吏用了本发明的液滴喷出头的实施方式进行 说明。在这里，作为液滴喷出头的一个实例，参照图1~图3对从 设置于喷嘴基板的表面的喷嘴孔喷出油墨液滴的表面喷出型的静 电驱动方式的喷墨头进行说明。另外，本发明并不局限于下面的图所示的构造、形状，对于从设置于基板的端部的喷嘴孔喷出油墨液 滴的边缘喷出型的液滴喷出头，同样能够应用。另外，对于驱动方 式也并不局限于静电驱动方式，对于压电驱动方式、利用发热元件 的马区动方式，也能够应用。实施方式1图1是将本发明的实施方式1所涉及的喷墨头的概略结构分解进行表示的分解立体图，通过剖—见图表示一部分。图2是从下面侧 观察图l的电极基板、驱动IC、隔膜时的局部剖面的分解立体图， 表示电极基板的背面的样子以及驱动IC的安装的样子。图3是组 装状态的喷墨头的局部剖一见图。实施方式1的喷墨头10，如图1 ~图3所示，通过将具有下面 所说明的构造的3块基板1、 2、 3粘贴起来而构成的层叠构造体。 另外，该喷墨头10的结构是将一个接一个的喷嘴孔5形成为2列， 但该喷头部分也可以是具有单列的喷嘴孔5的结构。另外喷嘴孔5 的数目没有限制。该喷墨头IO，是将喷嘴基板l、型腔基板2、电极基板3层叠 起来而构成的。喷嘴基板1，由例如单晶体的硅基板制作，通过由干式蚀刻加 工进行的扩孔加工而形成有用于喷出油墨滴的多个喷嘴孔5。型腔基板2，由例如面方位为(110)的单晶体的硅基板制作， 在其喷出室形成面11上，通过湿式蚀刻法划分形成有作为与所述 喷嘴孔5的每个连通的喷出室6的型腔7。该型腔7的底壁，以极 其薄的厚度由例如硼扩散层高精度地形成，作为进行面外变形的振 动才反8而工作。在振动才反8的一部分上通过干式蚀刻高精度地形成有与后述的储存部17相连通的油墨供给口 9。油墨供给口 9被设置 成贯通型腔基板2与电极基板3的接合部。电极基板3，由例如硼硅酸盐系玻璃基板制作，在该玻璃基板 的一方的4丸行器形成面(图1的上面)12上，与所述振动板8相对 地通过蚀刻划分形成有槽部15，在各槽部15中，形成有个别电极 16。另外，与玻璃基板的形成有个别电极的面即所述执行器形成面 12相反一侧的背面(图1的下面)，成为储存部形成面13，在该储 存部形成面13上，通过喷砂'加工、湿式蚀刻等，形成有成为/>用 油墨室即储存部17的凹部18和用于安装驱动IC 20的槽部21。进 而如图2所示，形成有向驱动IC 20的4俞入配线部22和FPC安装 端子(IC输入端子)23。另夕卜，在玻璃基板上形成有用于将表面的 个别电极16与背面的驱动IC 20的输出端子导通连接的贯通电极 24。另外，在书者存部17上形成有与所述油墨供给口 9相连通的稍 大的连通口 19。在所述4展动^反8与个别电才及16之间设有^L定的空隙，进而夹 着未图示的绝缘膜的实际的间隙长度为例如0.1 ium。通过振动板8 与个别电极16构成了静电执行器14。另外，在振动板8与个别电 才及16的4壬意一方或者两方上，形成有用于防止绝纟彖石皮坏、短-各等 的绝缘膜(未图示)。绝缘膜使用Si02、 SiN等或者A1203、 Hf02 等所谓的High-k材料(高介电率4册极绝缘膜)等。所述储存部17,通过设置于端部的连通口 19以及油墨供给口 9而与各喷出室6连通。另外，为了緩沖储存部17的压力变动而在 储存部17上粘结粘贴有由树脂制的薄膜构成的隔膜30。隔膜30可 以使用聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide) (PPS)、聚烯烃、聚酰亚 胺、聚砜等。在本实施方式1中使用耐药性优异的PPS。在P鬲膜30上形成有油墨获取口 31。在油墨获取口 31上粘结接 合有经由油墨供给管而与未图示的油墨盒相连接的连接构件32 。用于驱动所述静电l丸行器14的驱动IC 20，为了与形成在玻璃 基板上的贯通电极24以及IC输入端子连接，通过各向异性导电粘 结剂接合、安装。FPC (未图示)与FPC连接端子相连接，以外部 的电路电气性连接。贯通电极24，为了与个别电才及16相连4妄，通过电镀等将铜等 金属埋入在玻璃基板上开出的贯通孔内，形成电极。在这些贯通电 极24上，通过IC安装，连接有IC的段(segment)输出端子。FPC安装端子形成IC输入端子以及7>用电极端子。IC输入端 子包括静电执行器驱动用的电源Vp、 IC驱动用电源Vcc、接地电 位GND、逻辑系信号的时钟CLK、数据DI、闩锁(latch) LP等端 子，配线形成于FPC安装端子和IC安装端子之间。另外，公用电 极端子配线连4妄于与型腔基板2相连接的贯通孔电才及(部分未图示 的FPC连接端子列23的两外侧的端子)。在本实施方式1中，公用 电才及端子不经由驱动IC 20地与FPC相连4妾。在这里，简单对喷墨头10的动作进4亍说明。油墨，从设置在 电极基板3上的储存部17到喷嘴基板1的喷嘴孔5的前端，不产 生气泡地充满各油墨流道，油墨向图3中箭头所示的方向流动。在进行印刷时，通过驱动IC 20选择喷嘴，如果在振动板8与 个别电4及16之间施加失见定的脉冲电压，则产生静电吸引力乂人而才展 动4反8 #:4立向个别电才及16侧而挠曲、与个别电4及16 4氐4妾，从而在 喷出室6内产生负压。由此，^f诸存部17内的油墨通过连通口 19以 及油墨供给口 9被吸引到喷出室6内，产生油墨的振动(弯液面振 动)。在该油墨的振动变为大致最大的时刻，如果解除电压，则振动板8脱离，通过其复原力将油墨从喷嘴孔4齐出，将油墨滴向记录 纸(未图示)喷出。储存部17如上所述，是通过将隔膜30粘结粘贴在形成于玻璃 基板的凹部18上将其闭合而构成的，将油墨从连通口 19通过油墨 供给口 9而供给各喷出室6。而且，该储存部17的凹部18的形状， 从形成于隔膜30的油墨获取口 31向连通口 19形成为大致三角形 或大致梯形的平面形状，以便不产生滞留并不停留气泡，并且以便 油墨流速均匀，。因此，通过这样形成的隔膜30以及4诸存部17的形状及其作用， 在从各喷嘴孔5喷出油墨滴时，压力均匀，且油墨喷出稳定，油墨 喷出量不会变动，能够稳定确保较高的印刷品质。另外，本实施方式1的喷墨头10,将喷出室6、静电冲丸行器14 和寸诸存部17分别划分形成在不同的平面上，并且为了将与4诸存部 17的形成面13垂直的方向的投影面包含在静电执行器14的形成面 11、 12内，设为将喷出室6、静电执行器14和储存部17按照该顺 序层叠配置的构造。因此，喷墨头不会在长度方向上变大，能够使 占据较大划分面积的储存部17缩小化，由此能够实现喷墨头的小 型化。另外，由于是将驱动IC 20安装在形成在电极基板3的与个 别电极16相反一侧的背面的槽部21内的构造，所以也能够实现配 线、IC的安装面积的小型化。实施方式2图4是本发明的实施方式2所涉及的喷墨头的剖视图。另夕卜， 在该实施方式2以后，只要没有特别i兌明，》t于与所述实施方式1 相同的结构要素，f武予相同符号，i兌明/人略。本实施方式2的喷墨头IOA,将喷嘴基板1、型腔基板2、电 极基板3、储存部基板4层叠起来构成喷墨头。即，是层叠4块基 板的构造。在卡者存部基板4上，i殳有与各喷出室6连通的油墨供给口 9和 作为公用油墨室的储存部17。储存部基板4由硅基板构成，作为油 墨供给口 9的贯通孔通过由干式蚀刻进行的槽加工而形成在储存部 基板4的单面上，从储存部基板4的相反面即储存部形成面13开 始，通过湿式蚀刻形成作为储存部17的凹部(也称作储存槽)。《渚存部基板4通过阳招j妾合或粘结接合而层叠在电极基板3 上，进而将由树脂制的薄膜构成的隔膜30粘结粘贴在储存部17上 将其闭合，构成包含7>用油墨室等的油墨流道。与油墨供给口9连 通的连通口 19形成为贯通^皮璃基^反，并进而与i殳置在由喷出室6 的底壁构成的4展动板8上的贯通孔连通。在隔膜30上进而形成有油墨获取口 31,在油墨获取口 31上粘 结接合油墨供给用的连4妻构件32，从而构成喷墨头IOA。才艮据本实施方式2的结构，能够与振动板8的厚度无关地构成 油墨供给口 9，所述油墨供给口 9构成各油墨流道的流道阻力，能 够扩大流道阻力的调整范围、进一步提高精度，所以能够更稳定地 喷出均匀的油墨滴。实施方式3图5是本发明的实施方式3所涉及的喷墨头的剖视图。本实施 方式3的喷墨头10B，与所述实施方式2相同，是将4块基板即喷 嘴基板l、型腔基板2、电极基板3、储存部基板4按照该顺序层叠 而才勾成的。在本实施方式3中，相对于所述实施方式2的喷墨头10A,将 储存部17的底壁设为薄膜的隔膜30而构成，在隔膜30的背面侧 的电极基板3 (玻璃基板)上，通过喷砂加工、湿式蚀刻等形成作 为空气室33的槽部。进而，在储存部17上粘结接合设置有油墨获 取口 31以及连接构件32的树脂制的盖34。根据本实施方式3的结构，相对于所述实施方式2的喷墨头10A 的结构，通过硅构成隔膜30，所以能够构成耐药品性更优异的喷墨头。实施方式4图6是本发明的实施方式4所涉及的喷墨头的剖视图。本实施 方式4的喷墨头10C,与所述实施方式2、实施方式3相同，是将 4块基板即喷嘴基板1、型腔基板2、电极基板3、储存部基板4按 照该顺序层叠而构成的。在本实施方式4中，相对于所述实施方式3的喷墨头10B,将 作为电极基板3的原料的玻璃基板薄板化，而且对玻璃基板侧的储 存部17的背面进4于干式蚀刻从而形成作为空气室33的槽部，由此 构成由薄膜的硅构件构成的薄膜30。根据本实施方式4的结构，相对于所述实施方式3的喷墨头10B 的结构，能够减小连通口 19的流道阻力、惯性从而提高响应性， 能够在与电极基板3的背面相同平面上形成配线23、 22，也能够使 贯通电极24的形成变得容易，所以电极基板3以及储存部基板4 的制造变得更容易，能够构成能够更简便地制作的喷墨头。实施方式5图7是本发明的实施方式5所涉及的喷墨头的剖视图。本实施 方式5的喷墨头10D，与所述实施方式2~4相同，是将4块基板 即喷嘴基板l、型腔基4反2、电4及基^反3、储存部基外反4纟安照该顺序 层叠而构成的。在本实施方式5中，相对于所述各实施方式的喷墨头将驱动IC 20的厚度形成得比型腔基板2的厚度薄，并安装在与形成了个别电 才及16的面相同的面上。另外，通过UV ^更ib型或热石更4匕型的环氧 树脂等粘结剂、对氧化石圭或氧化铝等无才几材料进行CVD处理而形 成的密封材料35，将形成在构成静电才丸行器14的振动板8与个别 电极16之间的间隙的开》文端部气密密封。根据本实施方式5的结构，通过将驱动IC 20安装在与静电执 4亍器14的形成面相同的面上，不形成贯通电才及24，所以电才及基4反 3的制作变得更简便。作为其4也的实施方式，可以通过此前所示的驱动IC 20的安装 方式、结构与4诸存部17的结构的组合实现，也可以4艮据构成喷墨 头或装载有该喷墨头的喷墨头记录装置时的目的，设为最合适的结 构。在任何一种实施方式中，才艮据本发明的喷墨头，将驱动IC的 安装面或者/>用油墨室，划分形成并层叠配置在与油墨流道和4丸4亍 器不同的平面上，所以能够同时实现喷墨头的高密度化、多喷嘴化、 小型化。进而，根据本发明的喷墨头，向驱动IC的连4妄、向油墨流道 的配管构件的接合，能够从与油墨滴的喷出面相反的面直接进行， 能够以更高的自由度进行喷墨头的向记录装置的配设，能够同时实 现记录装置的进一步的小型化、印刷速度的高速化。接下来，通过图8对本发明的喷墨头的制造方法进行简单说明。 图8是表示本发明的喷墨头的制造工序的一个实例的流程图。在这 里，主要对实施方式1的喷墨头的制造方法进行i兌明(参照图1~ 图3)。在其他的实施方式的情况下能够以此为基准制造。(步骤1 )准备大约1 mm厚的玻璃基板，对两面进行研磨。(步骤2)在玻璃基板的一方的面上，使用例如金 铬的蚀刻 掩模通过氟酸进行蚀刻，由此形成所希望深度的个别电极用的槽部。(步骤3 )在形成有上述槽部的玻璃基4反的表面上，以100 nm 的厚度在整个面上通过例如溅射法形成ITO( Indium Tin Oxide )膜， 接下来，通过光刻法在该ITO膜上刻出抗蚀图形，通过蚀刻将成为 个别电4及的部分以外的部分除去，在槽部内形成个别电4及16。(步骤4)接下来，通过光刻法仅在贯通电极用的孔以及油墨 供给口的连通孔的场所形成抗蚀图形，通过干式蚀刻加工出所希望 的深度的孔。此时，也同时进行IC输入配线部的槽加工。(步骤5)接下来，对通过上述步骤加工出的贯通电极用的孔 以及IC输入配线部的槽形成抗蚀图形，通过例如无电解电镀埋入 铜等金属，形成贯通电极24。(步骤6 )在与形成有个别电极的面相反的玻璃基板的背面上， 粘贴例如干薄力莫(dry film ),形成卩诸存部以及IC安装部的部分的图 形，并通过喷砂、加工方法形成成为〗诸存部17的凹部以及成为IC安 装部的槽部。进而，通过溅射法等賊射金等而形成IC输入端子23 以及IC llT入配线部22。通过上面的过程，制作出晶片状的电极基板3。(步骤7)准备作为型腔基寺反2的原料的厚度为例如280 jum 的石圭基板，形成成为各型腔底面的油墨供给口的孔部分的抗蚀图 形，通过干式蚀刻形成成为油墨供给口 9的孔，然后阳极接合在通 过上述步骤制作出的电极基板3的形成有个别电极的表面上。(步骤8)对阳极接合之后的硅基板进行研磨加工薄板化至厚 度约为30jum。然后，形成表面的抗蚀图形，通过由KOH水〉容液 进行的各向异性湿式蚀刻形成成为喷出室6的型腔。进而，开出成 为各型腔底面的油墨供给口的孔部分，贯通形成成为油墨供给口 9 的孔。(步骤9)在通过上述步骤在各个型腔上形成有油墨供给口 9 的石圭基外反的表面上，通过4吏用TEOS (Tetraethoxysilane:四乙氧基 石圭烷)为原泮牛气体的等离子CVD (Chemical Vapor Deposition:化 学气相沉积)法，形成由Si02膜构成的表面保护膜(耐油墨保护膜)。通过上面的过程，乂人与预先制作的电一及基板3进行阳极接合之 后的硅基板制作型腔基板2 。(步骤10)在通过上述步骤制作出的型腔基板2的表面上粘结 接合喷嘴基板1。喷嘴基板1，通过其他的工序制作，例如这样制 作使用厚度为50jam的硅基板，然后在其上通过干式蚀刻以与多 个型腔相同数目、相同间距形成喷嘴孔5，然后进行表面处理。(步骤11 )在接合喷嘴基板1后，将片状的驱动IC 20安装在 电极基板3上。(步骤12 )然后，在储存部17上粘结接合隔膜30，进而在隔 膜30的油墨获取口 31上粘结接合连接构件32。(步骤13 )然后，通过拉模(dicing )分割为多个喷头片(head chips )。(步骤14)最后，在该喷头片上，使用导电性粘结剂电气性连 接FPC 50,或者将与油墨盒相连接的油墨供给管60连接在所述连 4妻构件32上。通过上面步骤，喷墨头的组装结束。另夕卜，在制作实施方式1 ~5所示的储存部基板4时，例如使 用厚度为525jum的硅基板，在其一个面上形成图形，然后通过干 式蚀刻形成成为油墨供给口的孔，然后从相反侧的面形成图形，然 后通过湿式蚀刻形成成为储存部的凹部。由此油墨供给口贯通。在上面的实施方式中，对喷墨头及其制造方法进行了叙述，但 本发明并不局限于上述的实施方式，在本发明的思想的范围内能够 进行各种变形。例如，本发明的静电执行器也能够利用于光开关或 者反光镜装置、微型泵、激光打印机的激光操作反光镜的驱动部等。 另外，通过改变从喷嘴孔喷出的液状材料，除了如图9所示的喷墨 打印机100，也可以用作液晶显示器的彩色滤光片的制造、有机EL 显示装置的发光部分的形成、遗传基因检查等中所使用的生物体分 子溶液的^f效型阵列的制造等各种用途的液滴喷出装置。
权利要求
1.一种液滴喷出头，其特征在于，所述液滴喷出头为以下构造与喷出液滴的多个喷嘴孔的各个喷嘴孔分别连接的喷出室、能够变位地对形成在所述喷出室的底壁的振动板进行驱动的执行器、和与所述喷出室的各喷出室公用地连通的储存部分别划分形成在不同的平面上，为了将与所述储存部的形成面垂直的方向的投影面包含在所述喷出室以及所述执行器的形成面内，将所述喷出室、所述执行器和所述储存部按照该顺序层叠配置。
2. 根据权利要求1所述的液滴喷出头，其特征在于所述储存部 被设置在与设置有所述执行器的基板的执行器形成面相反一 侧的面上。
3. 根据权利要求1或2所述的液滴喷出头，其特征在于在所述 振动板上形成有与所述储存部和所述喷出室分别连通的液状 材料的供给口。
4. 根据权利要求1或3所述的液滴喷出头，其特征在于形成有 所述储存部和所述液状材料的供给口的基板，层叠在与设置有 所述执行器的基板的执行器形成面相反 一 侧的面上。
5. 根据权利要求1、 3、 4中的任一项所述的液滴喷出头，其特征 在于在形成有所述储存部和所述液状材一+的供给口的基板 上，所述储存部的底壁成为隔膜。
6. 根据权利要求5所述的液滴喷出头，其特征在于在所述隔膜 的背面侧形成有空气室。
7. 根据权利要求1 ~6中的任一项所述的液滴喷出头，其特征在 于配线连接在所述执行器上的驱动IC,安装在与设置有所 述执行器的基板的执行器形成面相反一侧的面上或者相同的 面上。
8. 根据权利要求1 ~7中的任一项所述的液滴喷出头，其特征在 于所述执行器为静电驱动机构。
9. 一种液滴喷出头，其特征在于，包括喷嘴基板，形成有喷出 液滴的多个喷嘴孔；型腔基板，划分形成有与所述多个喷嘴孔 的各个喷嘴孔分别连通的喷出室，并将该喷出室的底壁设为振 动板；以及电极基板，形成有个别电极，所述个别电极隔着规 定的间隙与所述振动板相对地配置；其中，与所述喷出室的各 喷出室7>用地连通的4诸存部i殳置在与所述电4及基^反的个别电 才及形成面相反一侧的面上。
10. —种液滴喷出头，其特征在于，包括喷嘴基板，形成有喷出 液滴的多个喷嘴孔；型腔基板，划分形成有与所述多个喷嘴孔 的各个喷嘴孔分别连通的喷出室，并将该喷出室的底壁设为振 动板；电4及基板，形成有个别电极，所述个别电极隔着规定的 间隙与所述振动纟反相对地配置；以及4诸存部基板，形成有与所 述喷出室的各喷出室公用地连通的储存部；其中，所述储存部 基板层叠在与所述电极基板的个别电极形成面相反一 侧的面 上。
11. 根据权利要求9或10所述的液滴喷出头，其特征在于向所 述振动板与所述个别电极之间施加驱动电压的驱动IC，安装 在与所述电极基板的个别电极形成面相反一侧的面或者相同 的面上。
12. —种液滴喷出装置，其特征在于装栽有权利要求1-11中的 4壬一项所述的液滴喷出头。
13. —种液滴喷出头的制造方法，所述液滴喷出头包括喷嘴基板， 形成有喷出液滴的多个喷嘴孔；型腔基板，划分形成有与所述 多个喷嘴孔的各个喷嘴孔分别连通的喷出室，并将该喷出室的 底壁设为振动板；以及电极基板，形成有个别电极，所述个别 电才及隔着失见定的间隙与所述振动玲反相对地配置；所述液滴喷出 头的制造方法的特征在于，具有以下工序在所述型腔基板的振动板上分别形成液状材料的供给口 的工序；和在与所述电极基板的个别电极形成面相反 一 侧的面上， 形成4诸存部和与所述供纟会口连通的连通口的工序。
14. 根据权利要求13所述的液滴喷出头的制造方法，其特征在于 具有将用于安装驱动IC的贯通电极分别形成在所述电极基板 的所述个别电纟及上的工序。
全文摘要
本发明提供了一种能够小型化、能够容易地实现高密度化、多喷嘴化的液滴喷出头及其制造方法，进而提供通过装载本发明的液滴喷出头、能够实现装置的小型化、能够应对高精细·高品位的液滴喷出与高速驱动的液滴喷出装置。该液滴喷出头为以下构造与喷出液滴的多个喷嘴孔(5)的各个喷嘴孔分别连接的喷出室(6)、能够变位地对形成在喷出室底壁的振动板(8)进行驱动的执行器(14)、和与所述喷出室的各喷出室公用地连通的储存部(17)分别划分形成在不同的平面上，为了将与储存部的形成面(13)垂直的方向的投影面包含在所述喷出室以及所述执行器的形成面(11、12)内，将所述喷出室、所述执行器和所述储存部按照该顺序层叠配置。
文档编号B41J2/14GK101249748SQ200810005959
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月20日 优先权日2007年2月21日
发明者佐野朗, 藤井正宽 申请人:精工爱普生株式会社