CN101638003A - 液滴排出头和装配有该液滴排出头的液滴排出装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了液滴排出头和装配有该液滴排出头的液滴排出装置，所述液滴排出头包括：保持液体的液室；通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力，使保持在所述液室中的液体的液滴从喷嘴排出，其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被布置为呈连续直线状。在本发明的液滴排出头和液滴排出装置中，进入液室中的气泡、灰尘或其它杂质很难滞留在液室中并可以容易地通过喷嘴排出。可以降低由于在所述液室中存在的气泡、灰尘或其它杂质而引起的不良状况。

Description

液滴排出头和装配有该液滴排出头的液滴排出装置
相关申请的交叉参考
本申请包含与2008年7月29日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2008-194316的公开内容相关的主题，在此将该优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及液滴排出头和装配有该液滴排出头的液滴排出装置，该液滴排出装置可安装在打印机中。从截面图看，液室的壁面和喷嘴的壁面可以形成为呈直线状，或者各壁面可具有朝着开口部变窄的宽度，在液室与喷嘴的连接部处，喷嘴比液室宽。利用这种结构，可以降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起不良状况的可能性。
背景技术
通过驱动元件改变墨室中的压力，喷墨打印头将储存在墨室中的墨水排出。驱动元件可采用压电元件或发热元件。
可以按下面的方式来制造使用发热元件作为驱动元件的打印头。首先，可以在半导体基板上依次安装发热元件的驱动电路、发热元件和其它组件。然后，例如通过使用感光性环氧树脂的光刻工艺，在半导体基板上形成墨室的隔离壁和墨水通道。上面布置有喷嘴的板状组件，即喷嘴板被设置在半导体基板上。可选地，墨室、墨水通道、喷嘴和其它组件可以一体形成。
例如，日本专利申请公开公报(JP-A)No.5-77437公开了具有用于防止喷嘴堵塞的系统的打印头。
打印机面临着由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室中而可能引起的打印质量不好的问题。最近，为了进行高质量且高分辨率的打印，打印机具有较小的喷嘴。这种精细喷嘴可能引起打印质量不好。
为了解决此问题，可以使用No.JP-A-5-77437中公开的方法来定期地检查打印质量不好的问题。然而，必须频繁地检查打印质量不好的问题，并且打印质量不好的问题不能完全地消除。当正在打印一张纸时，不能检查打印质量不好的问题。因此，这种相关技术的方法仍是不实用的。
发明内容
本发明的目的是提供液滴排出头及装配有该液滴排出头的液滴排出装置，它们可以降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起不良状况的可能性。
本发明第一实施例提供了一种液滴排出头，所述液滴排出头包括：保持液体的液室；通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力从而使保持在所述液室中的液体的液滴从喷嘴排出，其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被布置为呈连续直线状。
本发明第二实施例提供了一种液滴排出头，所述液滴排出头包括：保持液体的液室；通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力从而使保持在所述液室中的液体的液滴从喷嘴排出，其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被形成为呈直线状，所述液室的宽度和所述喷嘴的宽度朝着所述喷嘴的顶端方向减小，并且在所述液室和所述喷嘴的连接部处位于所述喷嘴侧的宽度较大。
本发明第三实施例提供了一种液滴排出装置，所述液滴排出装置装配有用于排出所需液体的液滴的液体排出头，所述液体排出头包括：保持液体的液室；通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力从而使所述液滴从喷嘴排出，其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被布置为呈连续直线状。
本发明第四实施例提供了一种液滴排出装置，所述液滴排出装置装配有用于排出所需液体的液滴的液体排出头，所述液体排出头包括：保持所述液体的液室；通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力从而使所述液滴从喷嘴排出，其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被形成为呈直线状，所述液室的宽度和所述喷嘴的宽度朝着所述喷嘴的顶端减小，并且在所述液室和所述喷嘴的连接部处位于所述喷嘴侧的宽度较大。
在本发明第一实施例的液滴排出头和第三实施例的液滴排出装置中，进入液室中的气泡、灰尘或其它杂质很难滞留在液室中并可以容易地通过喷嘴排出。可以降低由于在所述液室中存在的气泡、灰尘或其它杂质而引起的不良状况。
在本发明第二实施例的液滴排出头和第四实施例的液滴排出装置中，通过适当地选择在连接部处具有较大宽度的区域，即使当喷嘴侧的组件相对于墨室的隔离部组件发生位移，也能防止会阻碍墨水流动的凸起的形成。基于这样的结构，进入液室的气泡、灰尘或其它杂质很难滞留在液室中并可以容易地通过喷嘴排出。可以降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在所述液室中而引起的不良状况。
本发明可以降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起的不良状况。
附图说明
图1A～图1C图示了本发明第一实施例的打印机中所包括的打印头芯片；
图2是本发明第一实施例的打印机的立体图；
图3是示出了图2的打印机中所包括的打印头的平面图；
图4是图3所示的打印头中所包括的打印头芯片的立体图；
图5是图示了图1B所示的打印头芯片的制造工序的截面图；
图6是在图1B所示打印头芯片的制造工序中使用的墨室形成用掩模的平面图；
图7是图1B所示打印头芯片的制造工序中使用的墨水通道形成用掩模的平面图；
图8是可以代替图6和图7所示那些掩模的掩模的平面图；
图9是图示了在图5所示工序之后的工序的截面图；
图10是图示了在图9所示工序之后的工序的截面图；
图11A～图11C是图示了本发明第二实施例的打印机中所包括的打印头芯片的制造工序的截面图；
图12是图示了在图11C所示工序之后的工序的截面图；
图13是图示了本发明第三实施例的打印机中所包括的打印头芯片的制造工序的截面图；
图14A和图14B是图示了在图13所示工序之后的工序的截面图；
图15A和图15B是图示了在图14B所示工序之后的工序的截面图；
图16A和图16B是图示了本发明第四实施例的打印机中所包括的打印头芯片的制造工序的截面图；
图17A和图17B是图示了本发明第五实施例的打印机中所包括的打印头芯片的制造工序的截面图；以及
图18A和图18B是图示了本发明第六实施例的打印机中所包括的打印头芯片的制造工序的截面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的实施例。
第一实施例
1.本实施例的结构
1-1.整体结构
图2是本发明第一实施例的打印机1的立体图。打印机1是行式打印机，该行式打印机的组件容纳在矩形壳体2中。设在壳体2的正面的托盘进出口中插入有纸托盘3。
借助于规定结构让纸托盘3上的纸张4邻接进纸辊6。当进纸辊6旋转时，纸张4如箭头A所示被传送至打印机1的背面侧。在纸张4的进纸方向的下游设有反转辊7。当反转辊7旋转时，纸张4如箭头B所示被传送至打印机1的正面侧。
然后如箭头C所示，沿反转方向移动的纸张4通过推进辊8进行传送而从纸托盘3的上方穿过，并且之后从打印机1正面侧的排出口排出。打印头盒10被可拆卸地设置在推进辊8与排出口之间。打印头盒10可如箭头D所示那样设置着。
打印头盒10包括规定结构的支撑件12，在该支撑件12的下侧设置有打印头11。打印头11排出黄色(Y)、洋红色(magenta，M)、青色(cyan，C)和黑色(K)的墨滴。在支撑件12上设置有用于Y、M、C和K色的墨盒。为了打印例如所需图像，打印机1使打印头11将墨滴排出到正在传送中的纸张4上。
1-2.打印头结构
图3是从下面看打印头11时打印头11的平面图。打印头11由通过螺钉23固定到打印头框架21上的多个打印头模块22构成。打印头框架21作为打印头模块22的支撑件。打印头框架21由具有规定厚度的金属板形成。打印头框架21具有在与纸张传送方向垂直的方向上延伸的四个延长孔24。这些延长孔24沿纸张传送方向被彼此平行地布置着。被布置好的这些延长孔24具有与打印头11的打印宽度对应的总长度并具有一定宽度。
各打印头模块22是由集成式多个打印头芯片25构成的单元。在本实施例中，各个打印头模块22由在打印头11的打印宽度的半个宽度内的集成式多个打印头芯片25形成，并且可打印单一颜色墨水。在打印头框架21的各个延长孔24内设置有两个打印头模块22。在打印头11中总共设有八个打印头模块22从而允许在DIN A4尺寸的纸张4上进行打印。
具体地，按如下方式来制造出各个打印头模块22。首先在布置于打印头框架21下侧的打印头芯片支撑件(未图示)上安装打印头芯片25。打印头芯片25与柔性布线板26连接。在打印头芯片支撑件中，形成将墨盒中所包含的墨水引入各打印头芯片25的主要墨水通道。各打印头芯片25由柔性布线板26驱动。柔性布线板26在其要配置各打印头芯片25的位置处具有矩形开口26a。设置在各打印头芯片25中的喷嘴阵列从开口26a暴露出来。柔性布线板26通过沿各开口26a布置的各电极与各打印头芯片25连接。
各个主要墨水通道形成在打印头芯片支撑件中且位于对应的那个延长孔24的宽度的大致中心处，并且沿延长孔24的纵长方向延伸。打印头芯片25隔着主要墨水通道被布置成交替图形。
1-3.打印头芯片结构
图4是部分已被切掉的一个打印头芯片25的详细立体图。打印头芯片25包括半导体基板33，在该半导体基板33上设有发热元件31、用于驱动发热元件31的驱动电路、与柔性布线板26连接的电极32和其它组件。半导体基板33上还形成有墨室34、墨水通道35和喷嘴36。
在半导体基板33上，沿着主要墨水通道以恒定间距连续地布置有多个发热元件31。各个发热元件31上设有墨室34。
墨水通道35被限定为将从主要墨水通道供给的墨水引入各个墨室34的墨水通道部位。墨水通道35对应于从半导体基板33的主要墨水通道端面开始的一定范围。墨水通道35是具有由半导体基板33和相对顶板39限定的一定宽度的空间。墨水通道35包括设在墨室34正面的圆柱37，该圆柱37防止相邻墨室34之间的干扰并提供墨水通道35的在高度方向上的空间。同样地，在圆柱37的主要墨水通道侧设置有棱形柱38从而提供墨水通道35的在高度方向上的空间。各棱形柱38沿墨水流动的方向延伸，并使得棱形柱38的从墨室34侧来看的轮廓比从与该方向的正交方向来看的轮廓明显小。基于这种结构，棱形柱38防止了通道阻力的增加。
通过设置在除了墨水通道35以外的区域内的隔离部40以及设置在隔离部40上表面上的顶板39来限定墨室34。喷嘴36被形成在顶板39中。
图1A是一个墨室34的部分放大截面图，并且图1B和图1C是一个墨室34的平面图。图1B是沿图4中的线IB-IB的截面图。图1C是沿图1A中的线IC-IC的截面图。打印头芯片25被形成为使得在由符号F表示的相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧处，当从经过喷嘴的中心轴线的截面图看时，液室(以下也称为墨室)34的壁面和喷嘴36的壁面呈连续直线状。具体地，在由符号F表示的部位中，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面各自被形成为宽度从墨室34底面侧朝着开口部变窄的直线状。因此，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面呈倒锥形。基于这种结构，通过促进墨水在可能经常会残留气泡、灰尘或其它杂质的墨室34中与墨水通道35相对一侧处的流动，可以减少由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起打印头11不良状况的可能性。
在除了符号F表示的区域以外的面对着墨水通道35的墨室34的壁面处，打印头芯片25从底面侧朝着开口部呈倒锥形。基于这种结构，打印头芯片25促进墨水流动从而防止由于气泡、灰尘或其它杂质的滞留而引起的喷嘴不良状况。
1-4.打印头芯片的制造过程
在本实施例中，半导体基板33包括半导体晶片，在半导体制造过程中在该半导体晶片上集中地设置多个打印头芯片25。然后形成与墨室34和墨水通道35的形状一致的牺牲层46。沉积树脂材料以覆盖牺牲层46从而形成隔离部40和顶板39。随后除去牺牲层46以形成墨室34和墨水通道35。由此，一体形成了隔离部40和顶板39。
当进行曝光以提供牺牲层46时，将墨室34的壁面和喷嘴36的壁面形成为上述结构。然后，通过划片处理将打印头芯片25各自分隔开。
图5是图示了对应于图1B的打印头芯片25的制造工序的截面图。在前述说明中，通过首先集中地制造出多个打印头芯片然后分隔开各个芯片，由此形成打印头芯片25。然而在下面的附图中，为了方便说明，示出了针对各个半导体基板33的打印头芯片制造步骤。
打印头芯片25的制造工序可包括：在半导体晶片上形成发热元件31、用于驱动发热元件31的驱动电路和其它组件从而形成半导体基板33，然后通过旋转涂敷法在半导体基板33上涂敷正性光致抗蚀剂45(例如，由东京应化工业有限公司(Tokyo Ohka Kogyo Co.，Ltd.)制造的PMER-LA900)。在本实施例中，正性光致抗蚀剂45具有10微米的厚度。发热元件31由钽层制成。
然后利用步进式曝光机(Stepper)通过与墨室34的结构对应的掩模来对正性光致抗蚀剂45进行曝光。这里使用的掩模如图6所示，其中用阴影画出了遮光区域。然后利用步进式曝光机通过与墨水通道35的结构对应的掩模来对正性光致抗蚀剂45进行曝光。与图6相一致，这里使用的掩模如图7所示。墨水通道35可以先于墨室34进行曝光处理。可选地，与图6和图7相一致，可通过如图8所示的单个掩模同时进行墨水通道35和墨室34的曝光处理。
至少在对墨室34进行曝光的过程中，聚焦位置从半导体基板33的表面移向半导体基板33的内侧。以此方式，以与墨室34的壁面形状对应的锥形形式对正性光致抗蚀剂45进行曝光。在图5中，未曝光区域用阴影画出。至少用于墨室34曝光处理的掩模必须根据正性光致抗蚀剂45的厚度、聚焦位置的位移量、喷嘴36的直径和厚度或其它参数来适当地设计，以便可以使墨室34的壁面和喷嘴36的壁面形成为呈直线状。
具体地，在1200mJ/cm2的照射度级别下利用尼康公司(NikonCorporation)制造的i线步进式曝光机(i-line stepper)NSR-2005i9C对正性光致抗蚀剂45进行曝光。聚焦位置的位移量是10微米。可代替该步进式曝光机的是，可以使用曝光对准器(aligner)来对处于重叠状态的掩模和基板进行曝光。以此方式，同样可使用与正性光致抗蚀剂45隔开一定距离而设置着的掩模来使正性光致抗蚀剂45形成锥形。
然后，利用由四甲基氢氧化铵(hydroxylation tetramethyl ammonium，TMAH)的3％水溶液构成的显影剂，使基板进行3分钟的搅动显影(paddledevelopment)。之后，利用纯净水冲洗被显影物然后对其进行旋转干燥。以此方式，如图9所示，通过正性光致抗蚀剂45形成了与墨室34和墨水通道35的形状一致的牺牲层46。
随后如图10所示，向基板涂敷规定的树脂材料从而形成涂敷层47，然后形成喷嘴36。在本实施例中，树脂材料是光固化型负性光致抗蚀剂。通过旋转涂敷法来涂敷得到10微米厚的负性光致抗蚀剂从而形成涂敷层47。然后利用步进式曝光机通过与喷嘴36对应的掩模对涂敷层47进行曝光，并根据喷嘴36的形状对涂敷层47曝光。该曝光处理与墨室34的曝光处理一样移动聚焦位置，从而按照与喷嘴36的侧壁形状对应的锥形形式对涂敷层47进行曝光。根据涂敷层47的厚度、聚焦位置的位移量、喷嘴36的直径和厚度或其它参数来适当地设计掩模，从而可以使墨室34的壁面和喷嘴36的壁面形成为呈直线状。在1200mJ/cm2的照射度级别下利用尼康公司(Nikon Corporation)制造的i线步进式曝光机NSR-2005i9C对涂敷层47进行曝光。聚焦位置的位移量是10微米。在图10中，曝光区域用阴影画出。
然后使用显影剂(OK73稀释剂：由东京应化工业有限公司(TokyoOhka Kogyo Co.，Ltd.)制造)对涂敷层47进行显影。随后，使用异丙醇冲洗被显影的涂敷层47从而在涂敷层47中形成喷嘴36。
在通过划片处理来隔开各个打印头芯片25之后，各个打印头芯片25被浸入规定溶液中从而除去牺牲层46。可使用任何能够除去牺牲层46的溶液。在本实施例中，使用丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycolmonoethyl ether acetate，PGMEA)的有机溶剂。然后当打印头芯片25浸入在溶液中以除去牺牲层46时，对打印头芯片25进行超声振动。然后将溶液替换为异丙醇以干燥打印头芯片25。以此方式，形成了墨室34和墨水通道35。
2.本实施例的工作
在由此构成的打印机1(见图2)中，根据用于打印的图像数据、文本数据或其它数据来驱动打印头盒10。设在打印头盒10中的打印头11排出墨滴，当要被记录的纸张4由规定机构传送时，这些墨滴将会沉积在纸张4上。利用沉积的墨滴，在纸张4上打印出图像或文本等。
在打印头11(见图3和图4)中，Y、M、C和K墨盒中的墨水被引入打印头芯片25的墨室34中。通过设置在各墨室34中的发热元件31改变墨室34中的压力，由此使墨室34中的墨水作为墨滴从喷嘴36排出。
在墨水中通常可能会含有气泡、灰尘或其它杂质。滞留在墨室34中的气泡、灰尘或其它杂质使得难以从喷嘴36稳定地排出墨水，这会导致不良打印。特别地，近年来为了得到高分辨率图像，普遍要求减小从喷嘴排出的墨滴的直径。因此有必要降低喷嘴直径。然而为了将从喷嘴排出的墨滴可靠地沉积到要被打印的纸上，还必须保证一定程度的排出速度和排出力。
这种打印头可具有让墨室尺寸充分大于喷嘴直径的外形，而这会使得气泡、灰尘或其它杂质容易滞留在墨室中。
在打印机1(见图1A-图1C)中，从经过喷嘴36中心轴线的截面图来看，在相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧处，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面被布置为呈连续直线状。具体地，在此部位处，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面被形成为各自的宽度从墨室34底面侧朝着开口部变窄的直线状。因此，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面呈倒锥形。
基于这种结构，在墨室34中不存在会使气泡、灰尘或其它杂质容易滞留在墨室34中的凹槽或台阶部，因而进入墨室34中的气泡、灰尘或其它杂质可以从喷嘴36迅速地排出。因此，本实施例的打印头11可包括对于由于气泡、灰尘或其它杂质而引起的不良打印的自动修复功能。基于这种结构，可减少由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室34内而引起的不良状况。
与从喷嘴36的中心O到墨水通道35侧的部位相比，在相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧的部位中可能更频繁地发生气泡、灰尘或其它杂质的滞留。在本实施例中，在相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧的部位处，由于从截面图来看墨室34的壁面和喷嘴36的壁面被布置为呈直线状，因而能够可靠地减少由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室34中而引起的打印头11的不良状况。
墨室34的壁面和喷嘴36的壁面被形成为具有从墨室34的底面侧朝着开口部变窄的宽度，即呈倒锥形。基于这种结构，能够清除可能会阻碍再充填操作的障碍。
在本实施例(见图5～图9)中，对应于墨室34和喷嘴36的结构，首先制造半导体基板33，在半导体基板33上设置有发热元件31、用于驱动发热元件31的驱动电路和其它组件。然后在半导体基板33上涂敷正性光致抗蚀剂45。将正性光致抗蚀剂45曝光并显影从而形成与墨室34和墨水通道35的形状一致的牺牲层46。墨室34的壁面形状由在曝光过程中的聚焦设置来确定。
随后，涂敷光固化型负性光致抗蚀剂从而形成涂敷层47，然后将该涂敷层47曝光并显影从而形成喷嘴36(见图10)。喷嘴36的壁面形状由曝光处理过程中的掩模及聚焦的设定来确定。然后分隔出打印头芯片25并除去牺牲层46从而形成墨室34和墨水通道35。
如上所述，在本实施例利用牺牲层和涂敷层通过曝光和显影来形成墨室、墨水通道和喷嘴的结构中，通过适当地设定曝光条件或其它条件，可降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室34中而引起的不良状况。因此，使用简单结构就可降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室34中而引起的不良状况。
3.本实施例的效果
基于前述结构，由于从截面图来看，液室的壁面和喷嘴的壁面被布置为呈直线状，因而可以减少由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室内而引起的不良状况。
墨室和喷嘴的倒锥形壁面也可减少由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在墨室而引起的不良状况。
在设置了与墨室和墨水通道的形状一致的牺牲层之后，沉积涂敷层随后对该涂敷层进行曝光并显影处理从而形成喷嘴。然后除去牺牲层从而形成墨室和墨水通道。由于利用在曝光过程中适当确定的聚焦条件或其它条件，从截面图来看液室的壁面和喷嘴的壁面被布置为呈直线状，因而使用简单结构就可降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起的不良状况。
第二实施例
在本实施例中，打印头芯片按照如下方式来形成。首先在半导体基板上形成墨室的隔离部、墨水通道的柱体和其它组件。在半导体基板上设置喷嘴板，该喷嘴板是形成有各喷嘴的片状部件。本实施例的顶板39和隔离部40被单独设置着。本实施例的打印机的结构除了打印头芯片的制造工序有所不同之外，其它结构与第一实施例中的结构相同。在下面的说明中，与第一实施例中相同的附图标记表示相同的部件。
如图11A所示，在下面的工序中形成打印头。首先通过旋转涂敷法将负性抗蚀剂51涂敷至半导体基板33上。然后，如图11B所示，通过掩模M对负性抗蚀剂51进行曝光，该掩模M对与墨室34和墨水通道35对应的区域进行遮光。负性抗蚀剂51可以是感光性环化橡胶。如果必要的话，为了提高负性抗蚀剂51的粘接强度，可以处理或改良半导体基板33的表面。在曝光处理中，与第一实施例一样可让聚焦位置偏移，从而以与墨室壁面的形状一致的倒锥形的方式对打印头进行曝光。
如图11C所示，利用规定的显影剂、溶剂或其它制剂等对负性抗蚀剂51进行显影，从而除去未曝光的区域。以此方式，在半导体基板33上形成了墨室34的隔离部以及墨水通道35的柱体37和38，这可提供隔离部40。
随后，如图12所示，将单独准备的喷嘴板53与负性抗蚀剂51对齐并粘接在该负性抗蚀剂51上。由此，通过负性抗蚀剂51的二次粘接来设置喷嘴板53。
按下面的方式来制造喷嘴板53。利用旋转涂敷法，在例如由具有导电性的不锈钢制成的基板上涂敷一定厚度的负性抗蚀剂52。通过对应于喷嘴36形状的掩模对负性抗蚀剂52进行曝光及显影。以此方式，在基板上形成了对应于喷嘴36形状的模子。在用于形成喷嘴板的曝光处理中，与第一实施例中的牺牲层的制造工序一样，可使聚焦位置偏移从而将打印头形成为与喷嘴36壁面的形状一致的倒锥形。可将墨室34的壁面和喷嘴36的壁面形成为呈连续直线状。
然后在电镀槽中对基板进行电铸处理，从而在基板上形成喷嘴板。从基板上将喷嘴板53剥离掉，对喷嘴板53进行包括清洗的一系列处理，然后将喷嘴板53设置在打印头芯片25上。
如上所述，即使顶板39和隔离部40被单独设置来形成打印头芯片，也可得到与第一实施例的效果相同的效果。
第三实施例
在本实施例的打印头芯片的制造工序中，喷嘴的形状由牺牲层确定。本实施例的打印机除了打印头芯片的制造工序有所不同之外，其它结构与第一实施例中的结构相同。在下面的说明中，与第一实施例中相同的附图标记表示相同的部件。
如图13所示，通过旋转涂敷法在半导体基板33上涂敷正性抗蚀剂62。在本实施例中，所涂敷的正性抗蚀剂62的厚度大于墨室34和喷嘴36的总厚度。
如图14A所示，通过掩模M对正性抗蚀剂62进行曝光，该掩模M对与墨室34和墨水通道35对应的区域进行遮光。在本实施例中，与第一实施例一样，可使聚焦位置偏移，从而以与墨室壁面的形状一致的倒锥形方式对打印头进行曝光。
如图14B所示，通过对与喷嘴36对应的区域遮光的掩模M对正性抗蚀剂62进行曝光。在该曝光过程中，与第一实施例一样，可使聚焦位置偏移，从而以与喷嘴36的形状一致的倒锥形方式对打印头进行曝光。选择掩模M，使得可将墨室34的壁面和喷嘴36的壁面形成为呈连续直线状。
如图15A所示，使用规定的溶剂除去正性抗蚀剂62的曝光区域，从而形成与喷嘴36、墨室34和墨水通道35的形状一致的牺牲层63。
如图15B所示，用UV固化型环氧树脂来涂敷形成涂敷层64至一定厚度然后对其进行固化。随后除去牺牲层63以形成喷嘴36、墨室34和墨水通道35。
如上所述，即使由牺牲层来确定喷嘴的形状，也可得到与第一实施例的效果相同的效果。
第四实施例
图16A和图16B分别是对应于图1A和图1B的本发明第四实施例打印机中所包括的打印头芯片的截面图和平面图。在本实施例的打印头芯片75中，在相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧处，从喷嘴36侧看到的墨室34的底面形状，是以喷嘴36的中心O为中心的圆形形状。因此，在该打印头芯片75中，在相对于喷嘴36的中心与墨水通道35相反的那一侧处，墨室34的壁面和喷嘴36的壁面呈相同的倾斜。本实施例的打印头芯片75除了喷嘴36和墨室34的形状有所不同之外，其它结构与前述实施例中的结构相同。墨室的形状不特别限于那些实施例中的说明。
在本实施例中，即使墨室呈圆形形状，也可得到与前述各实施例的效果相同的效果。
第五实施例
图17A和图17B分别是对应于图1A和图1B的本发明第五实施例打印机中所包括的打印头芯片的截面图和平面图。在本实施例的打印头芯片85中，将喷嘴36形成为椭圆形并且对应于喷嘴36的形状形成墨室34。本实施例的打印头芯片85除了喷嘴36和墨室34的形状有所不同之外，其他结构与前述实施例中的结构相同。喷嘴36的形状不特别限于那些实施例的说明。
在本实施例中，即使喷嘴被形成为椭圆形，也可得到与前述各实施例的效果相同的效果。
第六实施例
在上述实施例中，如果对墨室和喷嘴单独进行曝光，则如对应于图1B的图18B所示，由于掩模未对准而可能在顶板39与隔离部40之间形成台阶部。如果通过将喷嘴板附着在打印头芯片上来制造打印头芯片，则喷嘴板的附着误差也会引起顶板39与隔离部40之间的台阶部。
为了解决台阶部的问题，在本实施例中，在相对于喷嘴36的中心O与墨水通道35相反的那一侧，在隔离部40的位于顶板39侧的那个端面处，将喷嘴36的半径r1设为大于从喷嘴36的中心O至墨室34的壁面的距离r2。具体地，由r1减去r2得到的值(r1-r2)被设为大于顶板39与隔离部40之间可能产生的位移的最大量。
在本实施例中，在墨室与喷嘴的连接部处，喷嘴比墨室宽。基于这种结构，即使顶板39和隔离部40相对于彼此发生位移，也能防止形成会阻碍气泡、灰尘或其它杂质排出的凸起。以此方式，可降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起的不良状况。
在本实施例中，通过在墨室和喷嘴的连接部处将喷嘴设为比墨室宽也可降低由于气泡、灰尘或其它杂质滞留在液室中而引起的不良状况。
第七实施例
尽管在前述各实施例中，墨室或其它组件的壁面的锥形形状是由曝光过程中的聚焦条件确定的，但本发明不限于此。例如，墨室或其它组件的壁面的锥形形状也可由曝光过程中的掩模位移来确定。
尽管在前述各实施例中使用发热元件作为驱动元件，但本发明不限于此。本发明还可使用例如压电元件和静电激励器(electrostatic actuator)等各种驱动元件。
尽管参照用于彩色打印的行式打印机给出了前述说明，但本发明不限于此。可选的是，本发明可应用到例如进行黑白打印的行式打印机等各种打印机。
尽管参照打印机给出了前述说明，但本发明不限于此。本发明还可被应用到各种装置，例如用于排出染料或保护层形成用溶液液滴的液滴排出头、排出测试剂液滴的微量移液器(microdispenser)、测量器件、测试装置和绘图仪器(pattern drawer)等。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (11)

1.一种液滴排出头，其包括：
保持液体的液室；
通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及
驱动元件，所述驱动元件改变所述液室中的压力，使保持在所述液室中的液体的液滴从喷嘴排出，
其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被布置为呈连续直线状。
2.如权利要求1所述的液滴排出头，其中，在与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被形成为，从所述喷嘴的中心轴线到所述液室的壁面的距离和从所述喷嘴的中心轴线到所述喷嘴的壁面的距离朝着所述喷嘴的顶端方向变短。
3.如权利要求1所述的液滴排出头，其中，所述液室和所述喷嘴通过光刻工艺而被形成。
4.如权利要求1所述的液滴排出头，其中，所述驱动元件是发热元件。
5.如权利要求1所述的液滴排出头，其中，所述液体是墨水。
6.一种液滴排出头，其包括：
保持液体的液室；
通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及
驱动元件，其改变所述液室中的压力，使保持在所述液室中的液体的液滴从喷嘴排出，
其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被形成为呈直线状，所述液室的宽度和所述喷嘴的宽度朝着所述喷嘴的顶端方向减小，并且在所述液室和所述喷嘴的连接部处位于所述喷嘴侧的宽度较大。
7.如权利要求6所述的液滴排出头，其中，所述液室和所述喷嘴利用光刻工艺而被形成。
8.如权利要求6所述的液滴排出头，其中，所述驱动元件是发热元件。
9.如权利要求6所述的液滴排出头，其中，所述液体是墨水。
10.一种液滴排出装置，其装配有用于排出所需液体的液滴的液体排出头，所述液体排出头包括：
保持所述液体的液室；
通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及
驱动元件，其改变所述液室中的压力，使所述液滴从喷嘴排出，
其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被布置为呈连续直线状。
11.一种液滴排出装置，其装配有用于排出所需液体的液滴的液体排出头，所述液体排出头包括：
保持所述液体的液室；
通道，所述液体通过该通道被引入至所述液室；以及
驱动元件，其改变所述液室中的压力，使所述液滴从喷嘴排出，
其中，从经过所述喷嘴的中心轴线的截面图来看，在相对于所述喷嘴的中心与所述通道相反的那一侧处，所述液室的壁面和所述喷嘴的壁面被形成为呈直线状，所述液室的宽度和所述喷嘴的宽度朝着所述喷嘴的顶端减小，并且在所述液室和所述喷嘴的连接部处位于所述喷嘴侧的宽度较大。
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