CN101898453A - 液滴喷头及液滴喷出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供尺寸精度及耐药品性优异、可以长时间实现高品质的打印的可靠性高的液滴喷头;以及具备该液滴喷头的可靠性高的液滴喷出装置。喷墨式记录头(1)具有基板(20)、具备喷嘴孔(11)的喷嘴平板(10)、和密封片(30),基板(20)与喷嘴平板(10借助接合膜(15)接合,基板(20)与密封片(30)借助接合膜(25)接合。这些接合膜(15、25)分别是使含有聚酯改性硅酮材料的液状材料干燥和/或固化而成的。此外,当对这些接合膜(15、25)提供能量时,表面就被活化,由此在各接合膜(15、25)中显现出粘接性。利用该粘接性,将基板(20)与喷嘴平板(10)及基板(20)与密封片(30)接合。
Description
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。作为此种液滴喷头,例如已知如下的喷头,即,具备与将墨液作为液滴喷出的喷嘴连通而收容墨液的墨液室(空腔)、使该墨液室的壁面变形的驱动用的压电元件。
此种液滴喷头中,通过使驱动用的压电元件伸缩,而使墨液室的一部分(振动板)位移。这样,就会使墨液室的容积变化,从喷嘴中喷出墨液液滴。
但是,此种液滴喷头是通过将形成有喷嘴的喷嘴平板、与划分墨液室的基板之间用粘接剂粘接而组装的。
然而,在向喷嘴平板与基板之间供给粘接剂时,极难严密地控制粘接剂的供给量。由此,就无法使所供给的粘接剂的量均匀,喷嘴平板与基板的距离变得不均匀。这样,在液滴喷头内被多个设置的墨液室各自的容积变得不均匀,或在每个液滴喷头中墨液室的容积变得不均匀。另外,液滴喷头与印刷用纸等打印介质之间的距离变得不均匀。此外,还有可能使粘接剂从接合部位中露出。受此种问题影响,液滴喷头的尺寸精度降低,喷墨打印机的打印的品质降低。
另外,粘接剂长时间暴露于贮留在墨液室中的墨液中。如果像这样粘接剂暴露于墨液中,就会因墨液中的有机成分而在粘接剂中产生变质·劣化。由此,就有可能使墨液室的液密性降低,或粘接剂中的成分向墨液中溶出。
另一方面,已知还有将构成液滴喷头的各部利用固体接合法接合的方法。
固体接合是不夹设粘接剂等粘接层而将构件之间直接接合的方法,例如已知有扩散接合法、硅直接接合法、阳极接合法等方法(例如参照专利文献1)。
但是,在固体接合中存在如下的问题,即,
·可以接合的构件的材质受到限制;
·在接合过程中会伴随着高温(例如700~800℃左右)的热处理;
·接合过程中的气氛限定于减压气氛;
·无法将一部分区域局部地接合。
专利文献1日本特开2007-62082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异、可以长时间实现高品质的打印的可靠性高的液滴喷头;以及具备该液滴喷头的可靠性高的液滴喷出装置。
此种目的可以利用下述的本发明来实现。
本发明的液滴喷头的特征在于,
具有:基板;喷嘴平板,其设于上述基板的一面,具备将喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;以及,密封板,其设于上述基板的另一面,
利用上述基板、上述喷嘴平板和上述密封板,形成贮留上述喷出液的喷出液贮留室,
上述基板与上述喷嘴平板之间及上述基板与上述密封板之间的至少一方通过接合膜接合,
上述接合膜含有通过硅酮材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得的聚酯改性硅酮材料,其中,上述硅酮材料具有形成分支状的聚有机硅氧烷骨架,其在分支部具有以下述化学式(1)表示的单元结构,在连结部具有下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一方表示的单元结构,在末端部具有下述化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一方表示的单元结构,上述聚酯树脂是通过三羟甲基丙烷及对苯二酸进行酯化反应而得,
利用通过对上述接合膜赋予能量而在上述接合膜中显现出的粘接性,上述接合膜将上述基板与上述喷嘴平板之间及上述基板与上述密封板之间的至少一方接合。
[化1]
R1-Si-X3 (1)
[式中,各R1各自独立地表示甲基或苯基,X表示硅氧烷残基。]
这样,就可以得到尺寸精度及耐药品性优异、可以长时间实现高品质的打印的可靠性高的液滴喷头。
本发明的液滴喷头优选在借助上述接合膜接合的接合区域当中,预先将一部分区域用粘接剂临时固定,
上述接合膜将上述接合区域的上述一部分区域以外的区域接合。
这样,就可以得到能够容易且有效地制造的液滴喷头。
本发明的液滴喷头中,将上述接合区域的上述一部分区域以外的区域接合的上述接合膜优选通过如下操作而形成,即,通过向由进行上述临时固定而形成的上述喷出液贮留室内,供给含有上述聚酯改性硅酮材料的液状材料,而使上述液状材料向上述接合区域的外侧部分渗透,在得到上述液状材料的覆盖膜后,使该覆盖膜干燥和/或固化,其后,向该覆盖膜提供能量。
这样,由于上述液状材料可以利用毛细管现象自发地向上述接合区域的外侧部分渗透,因此可以简单地形成上述液状材料的覆盖膜。其结果是,由于与喷出液接触的部分具有相对于喷出液的优异的耐久性,同时不与喷出液接触的部分由粘接剂临时固定,因此可以得到能够容易且有效地制造的液滴喷头。
本发明的液滴喷头的上述接合膜的平均厚度优选为10~10000nm。
这样,就可以得到如下的接合膜,即,在防止将基板、喷嘴平板及密封板各构件接合而成的接合体的尺寸精度明显降低的同时,可以将它们更为牢固地接合的接合膜。另外,这样,由于接合膜在一定程度上成为富于弹性的材料,因此在将构件之间接合时,通过接合膜以将异物纳入的方式作用,就可以防止接合界面的剥离。
本发明的液滴喷头中,上述基板、喷嘴平板及密封板的至少与上述接合膜接触的部分优选以硅材料、金属材料或玻璃材料作为主材料构成。
这样,即使不对基板、喷嘴平板及密封板各构件实施表面处理,也可以提高各构件与接合膜的接合强度。
本发明的液滴喷头中,优选对上述基板、喷嘴平板及密封板的与上述接合膜接触的面,预先实施提高与上述接合膜的密合性的表面处理。
这样,就可以进一步提高基板、喷嘴平板及密封板各构件与接合膜的接合强度。
本发明的液滴喷头中,上述表面处理优选为等离子体处理或紫外线照射处理。
这样,就可以为了形成接合膜而将各构件的表面最佳化。
本发明的液滴喷头中,上述能量的提供优选利用向上述接合膜照射能量射线的方法及使等离子体接触上述接合膜的方法中的至少一方来进行。
这样,就可以比较简单地有效地向接合膜赋予能量。
本发明的液滴喷头中,上述能量射线优选为波长126~300nm的紫外线。
这样,由于所提供的能量量被最佳化,因此可以在防止形成接合膜中的骨架的分子键被以必需程度以上破坏的同时,在接合膜中选择性地切断表面附近的分子键。这样,就可以在防止接合膜的特性(机械特性、化学特性等)降低的同时,使接合膜可靠地显现出粘接性。
本发明的液滴喷头中,上述能量的提供优选在大气气氛中进行。
这样,在控制气氛方面就不需要花费工夫或成本,可以更为简单地进行能量的赋予。
本发明的液滴喷头中,优选还具有如下的工序,即,在将上述基板与上述喷嘴平板之间及上述基板与上述密封板之间的至少一方借助上述接合膜接合后,对上述接合膜进行提高接合强度的处理。
这样,就可以实现将基板、喷嘴平板及密封板各构件接合而成的接合体的接合强度的进一步的提高。
本发明的液滴喷头中,上述进行提高接合强度的处理的工序优选利用将上述接合膜加热的方法及对上述接合膜赋予压缩力的方法中的至少一种方法来进行。
这样,就可以很容易地实现将基板、喷嘴平板及密封板各构件接合而成的接合体的接合强度的进一步的提高。
本发明的液滴喷头中,优选上述密封板由将多个层层叠而成的层叠体构成,
上述层叠体中的层当中,相邻的至少一组层的层间借助与上述接合膜相同的接合膜接合。
这样,层叠体的尺寸精度就会提高,进而可以提高液滴喷头的尺寸精度。
本发明的液滴喷头优选还具有设于上述密封板的与上述基板相反一侧而使上述密封板振动的振动机构,
上述密封板与上述振动机构借助与上述接合膜相同的接合膜接合。
这样,就可以将由振动机构造成的变形可靠地变换为密封板的位移,进而变换为喷出液贮留室的容积变化。
本发明的液滴喷头中,上述振动机构优选由压电元件构成。
这样,就可以很容易地控制在密封板中产生的挠曲的程度。由此,就可以很容易地控制喷出液的液滴的大小。
本发明的液滴喷头优选还具有设于上述密封板的与上述基板相反一侧的壳头(case head),
上述密封板与上述壳头借助与上述接合膜相同的接合膜接合。
这样,密封板与壳头的密合性就会提高。其结果是,可以利用壳头,可靠地支承密封板,可靠地防止密封板、基板及喷嘴平板的扭曲及翘曲等。
本发明的液滴喷头优选用于作为上述喷出液喷出与上述液状材料相同的液状材料。
这样,即使在喷出含有使树脂材料变质·劣化的溶剂(分散剂)的液状材料的情况下,由于不会伴随着接合部的变质·劣化,因此可以得到长时间显示出优异耐久性的液滴喷头。
本发明的液滴喷头中,利用该液滴喷头喷出的上述液状材料优选含有甲苯或二甲苯。
由于甲苯及二甲苯在硅酮材料的溶解性方面优异,因此通过使用这些溶剂(分散剂),就可以得到将硅酮材料均匀地溶解了的均质的液状材料,但是对树脂材料的侵蚀性高。另外,由于甲苯及二甲苯在常压常温的挥发性方面优异,因此在干燥过程中,可以在短时间内轻易地挥发。此外,本发明的液滴喷头可以理想地用于将此种含有甲苯或二甲苯的液状材料稳定地贮留及喷出。
本发明的液滴喷出装置的特征在于,具备本发明的液滴喷头。
这样,就可以得到可靠性高的液滴喷出装置。
附图说明
图1是表示将本发明的液滴喷头应用于喷墨式记录头中时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是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵剖面图)。
图5是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵剖面图)。
图6是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵剖面图)。
图7是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵剖面图)。
图8是表示接合膜的膜结构的一例的示意图。
图9是表示大气压等离子体装置的构成的概略图。
图10是表示第一实施方式的喷墨式记录头的其他构成例的剖面图。
图11是表示将本发明的液滴喷头应用于喷墨式记录头中时的第二实施方式的剖面图。
其中,1…喷墨式记录头,10…喷嘴平板,11…喷嘴孔,15、25、35、45a、45b、151、251、351、45b1…接合膜,152、252、352、45a2、45b2…粘接剂,20…喷出液贮留室形成基板,20’…母材,21…喷出液贮留室,22…喷出液供给室,23…贯穿孔,30…密封片,31…液状材料,32…液状覆盖膜,40…振动板,50…压电元件,51…压电体层,52…电极膜,53…凹部,60…壳头,61…喷出液供给路,70…液池,9…喷墨打印机,92…装置主体,921…托盘,922…排纸口,93…头组件,931…墨盒,932…承载架,94…印刷装置,941…承载架电机,942…往复移动机构,943…承载架导引轴,944…同步带,95…进纸装置,951…进纸电机,952…进纸辊,952a…从动辊,952b…驱动辊,96…控制部,97…操作面板,P…记录用纸,1000…大气压等离子体装置,1002…搬送装置,1010…头,1101…头主体,1102、1104…间隙,1103…下面,1015…施加电极,1017…高频电源,1018…气体供给流路,1019…对置电极,1181…开口部,1020…移动载台,E…电场,G…处理气体,p…等离子体产生区域,W…被处理基板
具体实施方式
下面,基于附图中所示的优选实施方式,对本发明的液滴喷头及液滴喷出装置进行详细说明。
<喷墨式记录头>
《第一实施方式》
首先,对将本发明的液滴喷头应用于喷墨式记录头中时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应用于喷墨式记录头中时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。而且,以下的说明中,将图1及图2中的上侧称作“上”,将下侧称作“下”。
图1所示的喷墨式记录头(以下简称为“头1”。)被搭载于如图3所示的喷墨打印机(本发明的液滴喷出装置)9上。
图3所示的喷墨打印机9具备装置主体92,在上部后方设有设置记录用纸P的托盘921,在下部前方设有排出记录用纸P的排纸口922,在上部面设有操作面板97。
操作面板97例如由液晶显示器、有机EL显示器、LED灯等构成,具备显示错误讯息等的显示部(未图示)、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:具备往复移动的头组件93的印刷装置(印刷机构)94、将记录用纸P逐张地送入印刷装置94的进纸装置(进纸机构)95、和控制印刷装置94及进纸装置95的控制部(控制机构)96。
利用控制部96的控制,进纸装置95将记录用纸P逐张地间歇输送。该记录用纸P通过头组件93的下部附近。此时,头组件93沿与记录用纸P的输送方向大致正交的方向往复移动,进行向记录用纸P上的印刷。即,头组件93的往复移动和记录用纸P的间歇输送成为印刷的主扫描及副扫描,进行喷墨方式的印刷。
印刷装置94具备:头组件93、成为头组件93的驱动源的承载架电机941、和接受承载架电机941的旋转而使头组件93往复移动的往复移动机构942。
头组件93在其下部,具有:具备多个喷嘴孔11的头1、向头1供给墨液的墨盒931、和搭载了头1及墨盒931的承载架932。
而且,作为墨盒931,通过使用填充有黄色、青色、品红色、黑色(black)四色墨液的墨盒,就可以实现全色印刷。
往复移动机构942具有:由框架(未图示)支承着其两端的承载架导引轴943、和与承载架导引轴943平行地延伸的同步带944。
承载架932由承载架导引轴943自由往复移动地支承,并且固定于同步带944的一部分上。
当利用承载架电机941的作动,借助滑轮使同步带944正反向行进时,头组件93就由承载架导引轴943导引着往复移动。此外,在该往复移动时,从头1中适当地喷出墨液,进行向记录用纸P上的印刷。
进纸装置95具有:成为其驱动源的进纸电机951、和利用进纸电机951的作动旋转的进纸辊952。
进纸辊952由夹隔着记录用纸P的输送路径(记录用纸P)上下相面对的从动辊952a和驱动辊952b构成,驱动辊952b与进纸电机951相连结。这样,进纸辊952就会将设于托盘921上的多张记录用纸P朝向印刷装置94逐张地送入。而且,也可以是取代托盘921而可以自由拆装地安装收容记录用纸P的进纸盒的构成。
控制部96通过基于例如从个人电脑或数码相机等主机输入的印刷数据,控制印刷装置94或进纸装置95等来进行印刷。
虽然都未图示,然而控制部96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(承载架电机941)的驱动电路、驱动进纸装置95(进纸电机951)的驱动电路、以及获取来自主机的印刷数据的通信电路、和与它们电连接而进行利用各部的各种控制的CPU。
另外,在CPU处,例如分别电连接有可以检测墨盒931的墨液残量、头组件93的位置等的各种传感器等。
控制部96借助通信电路获取印刷数据而存放在存储器中。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。利用该驱动信号,印刷装置94及进纸装置95分别作动。这样,就可以对记录用纸P进行印刷。
下面,对于头1,在参照图1及图2的同时进行详述。
如图1及图2所示,头1具有:喷嘴平板10、喷出液贮留室形成基板(基板)20、密封片30、设于密封片30上的振动板40、设于振动板40上的压电元件(振动机构)50及壳头60。另外,本实施方式中,利用密封片30与振动板40的叠层体,构成密封板。而且,该头1构成压电喷墨式头。
在喷出液贮留室形成基板20(以下加以省略而称作“基板20”。)处,形成有贮留墨液的多个喷出液贮留室(压力室)21、和与各喷出液贮留室21连通而向各喷出液贮留室21供给墨液的喷出液供给室22。
如图1及图2所示,各喷出液贮留室21及喷出液供给室22分别在俯视时,形成近似长方形,各喷出液贮留室21的宽度(短边)成为比喷出液供给室22的宽度(短边)窄的宽度。
另外,各喷出液贮留室21被相对于喷出液供给室22大致垂直地配置,各喷出液贮留室21及喷出液供给室22在俯视时作为整体来说形成梳状。
而且,喷出液供给室22在俯视时,除了像本实施方式那样为长方形以外,例如也可以是梯形、三角形或胶囊形的。
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)、硅酸碱玻璃、钠钙玻璃、钾钙玻璃、铅(碱)玻璃、钡玻璃、硼酸玻璃之类的玻璃材料;氧化铝、氧化锆、铁酸盐(ferrite)、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-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等聚烯烃;环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚-(4-甲基戊烯-1)、离子交联聚合物、丙烯酸系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲醛、聚乙烯醇(PVA)、乙烯-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)、聚对苯二甲酸环己烷酯(PCT)等聚酯;聚醚、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺、聚缩醛(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)、聚芳酸酯、芳香族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯,此外还有氟系树脂、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、反式聚异戊二烯系、氟橡胶系、氯化聚乙烯系等各种热塑性弹性体;环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、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;或以它们为主的共聚物、共混物、聚合物合金等树脂材料;或将这些材料的一种或两种以上组合而成的复合材料等。
另外,也可以是对如上所述的材料实施了氧化处理(氧化膜形成)、镀膜处理、钝化处理、氮化处理等各处理的材料。
它们当中,基板20的构成材料优选为硅材料或不锈钢。由于此种材料耐药品性优异,因此即使长时间暴露于离子中,也可以可靠地防止基板20变质·劣化。另外,由于这些材料加工性优异,因此可以得到尺寸精度高的基板20。由此,喷出液贮留室21或喷出液供给室22的容积的精度提高,可以获得能够实现高品质的打印的头1。
另外,喷出液供给室22与设于后述的壳头60中的喷出液供给路61连通而构成作为向多个喷出液贮留室21供给墨液的公共的墨液室发挥作用的液池70的一部分。
另外,也可以对喷出液贮留室21与喷出液供给室22的内面,预先实施亲水处理。这样,就可以防止在喷出液贮留室21及喷出液供给室22中贮留的墨液中含有气泡。
另外,在基板20的下面(与密封片30相反一侧的面),借助接合膜15,接合(粘接)有喷嘴平板10。
本发明的液滴喷头在该接合膜15以及使用接合膜15将基板20与喷嘴平板10接合的方法方面具有特征。
该接合膜15含有后述的聚酯改性硅酮材料。
这样,当对该接合膜15提供能量时,该接合膜15中,表面(面向喷嘴平板10的面)附近的分子键(例如Si-CH3键、Si-Phe)的一部分就被切断,表面被活化,由此在接合膜15中显现出粘接性。利用该粘接性,将基板20与喷嘴平板10接合。
而且,对于该接合膜15,将在后面详述。
在喷嘴平板10中,与各喷出液贮留室21对应地,分别形成喷嘴孔11。通过向该喷嘴孔11挤出贮留于喷出液贮留室21中的墨液,就可以将墨液作为液滴喷出。
另外,喷嘴平板10构成各喷出液贮留室21或喷出液供给室22的内壁面的下面。即,利用喷嘴平板10、和基板20及密封片30,划分出各喷出液贮留室21或喷出液供给室22。
作为构成此种喷嘴平板10的材料,例如可以举出如前所述的硅材料、金属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或将这些材料的一种或两种以上组合而成的复合材料等。
它们当中,喷嘴平板10的构成材料优选为硅材料或不锈钢。由于此种材料耐药品性优异,因此即使长时间暴露于墨液中,也可以可靠地防止喷嘴平板10变质·劣化。另外,由于这些材料加工性优异,因此可以得到尺寸精度高的喷嘴平板10。由此,就可以得到可靠性高的头1。
而且,喷嘴平板10的构成材料优选线膨胀系数在300℃以下为2.5~4.5[×10-6/℃]左右。
另外,喷嘴平板10的厚度没有特别限定,然而优选为0.01~1mm左右。
另外,在喷嘴平板10的下面,根据需要,设置疏液膜(未图示)。这样,就可以防止从喷嘴孔中喷出的墨滴被向所不期望的方向喷出。
作为此种疏液膜的构成材料,例如可以举出具有显示疏液性的官能团的偶联剂、疏液性的树脂材料等。
作为偶联剂,例如可以使用硅烷系偶联剂、钛系偶联剂、铝系偶联剂、锆系偶联剂、有机磷酸系偶联剂、甲硅烷基过氧化物系偶联剂等。
作为显示疏液性的官能团,例如可以举出氟烷基、烷基、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-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、全氟乙烯-丙烯共聚物(FEP)、乙烯-氯三氟乙烯共聚物(ECTFE)之类的氟系树脂等。
另外,在基板20的上面,借助接合膜25,接合(粘接)有密封片30。
另外,密封片30构成各喷出液贮留室21或喷出液供给室22的内壁面的上面。即,利用密封片30、和基板20及喷嘴平板10,划分出各喷出液贮留室21或喷出液供给室22。这样,通过将密封片30与基板20可靠地接合,来确保各喷出液贮留室21或喷出液供给室22的液密性。
作为构成密封片30的材料,例如可以举出如前所述的硅材料、金属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或将这些材料的一种或两种以上组合的复合材料等。
它们当中,密封片30的构成材料优选为聚苯硫醚(PPS)、芳族聚酰胺树脂之类的树脂材料、硅材料或不锈钢。由于此种材料耐药品性优异,因此即使长时间暴露于墨液中,也可以可靠地防止密封片30变质·劣化。由此,就可以在喷出液贮留室21内及喷出液供给室22内,长时间地贮留墨液。
此种将密封片30与基板20接合的接合膜25具有与上述的接合膜15相同的接合功能(粘接性)。
即,接合膜25与接合膜15相同,含有聚酯改性硅酮材料。
这样,当对该接合膜25赋予能量时,该接合膜25中,表面(面向密封片30的面)附近的分子键(例如Si-CH3键、Si-Phe)的一部分就被切断,表面被活化,由此在接合膜25中显现出粘接性。利用该粘接性,将基板20与密封片30接合。
而且,对于接合膜25,将与接合膜15一起,在后面详述。
在密封片30的上面,借助接合膜35,接合(粘接)有振动板40。
作为构成振动板40的材料,例如可以举出如前所述的硅材料、金属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或将这些材料的一种或两种以上组合而成的复合材料等。这样,通过将振动板40与密封片30可靠地接合,就可以将在压电元件50中产生的变形可靠地变换为密封片30的位移,即各喷出液贮留室21的容积变化。
它们当中,振动板40的构成材料优选为硅材料或不锈钢。此种材料可以高速地弹性变形。由此,通过压电元件50使振动板40位移,就可以使喷出液贮留室21的容积高速地变化。其结果是,可以高精度地喷出墨液。
此种将振动板40与密封片30接合的接合膜35只要是能够将密封片30与振动板40接合或粘接的膜,则无论以何种材料构成都可以,可以根据密封片30或振动板40的各构成材料适当地选择,然而例如可以举出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、聚氨酯系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎料等。
另外,不一定要设置接合膜35,也可以省略。该情况下,密封片30与振动板40之间可以利用热粘接(熔接)、或硅直接接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
但是,本实施方式中,将接合膜35设为具有与上述的接合膜15相同的功能(粘接性)的膜。
即,接合膜35与接合膜15相同,含有聚酯改性硅酮材料。
这样,当对该接合膜35赋予能量时,在该接合膜35中,表面(面向振动板40的面)附近的分子键的一部分就被切断,表面被活化,由此在接合膜35中显现出粘接性。利用该粘接性,将密封片30与振动板40接合。
而且,对于接合膜35,将与接合膜15及接合膜25一起,在后面详述。
另外,虽然在本实施方式中,利用将密封片30与振动板40层叠而成的层叠体构成密封板,然而该密封板既可以是1层,也可以由将3层以上的层层叠而成的层叠体构成,
而且,在利用将3层以上的层层叠而成的层叠体构成密封板的情况下,如果层叠体中的层当中,相邻的至少一组层之间由接合膜35接合,则层叠体的尺寸精度就会提高,进而可以提高头1的尺寸精度。
在振动板40的上面的一部分(图2中是振动板40的上面的中央部附近),借助接合膜45a,接合(粘接)有压电元件(振动机构)50。
压电元件50由以压电材料构成的压电体层51、和对该压电体层51施加电压的电极膜52的层叠体构成。此种压电元件50中,通过夹隔着电极膜52对压电体层51施加电压,而在压电体层51中产生与电压对应的变形(反压电效应)。该变形给振动板40及密封片30带来挠曲(振动),使喷出液贮留室21的容积变化。通过像这样将压电元件50与振动板40可靠地接合,就可以将在压电元件50中产生的变形可靠地变换为振动板40及密封片30的位移,进而变换为各喷出液贮留室21的容积变化。
另外,压电体层51与电极膜52的层叠方向没有特别限定,既可以是与振动板40平行的方向,也可以是正交的方向。而且,在压电体层51与电极膜52的层叠方向是与振动板40正交的方向的情况下,将如此配置的压电元件50特别地称作MLP(Multi Layer Piezo)。如果压电元件50是MLP,则可以增大振动板40的位移量,因此具有墨液的喷出量的调整幅度变大的优点。
压电元件50中的与接合膜45a相邻(接触)的面根据压电元件50的配置方法而不同,然而是压电体层露出的面、电极膜露出的面、或压电体层与电极膜双方露出的面的某种。
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或含有它们的合金等各种金属材料。
此种将压电元件50与振动板40接合的接合膜45a只要是能够将振动板40与压电元件50接合或粘接的膜,则无论以何种材料构成都可以,可以根据振动板40或压电元件50的各构成材料适当地选择,例如可以举出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、聚氨酯系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎料等。
另外,不一定要设置接合膜45a,也可以省略。该情况下,振动板40与压电元件50之间可以利用热粘接(熔接)、或硅直接接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
但是,本实施方式中,将接合膜45a设为具有与上述的接合膜15相同的功能(粘接性)的膜。
即,接合膜45a与接合膜15相同,含有聚酯改性硅酮材料。
这样,当对该接合膜45a提供能量时,在该接合膜45a中,表面(面向压电元件50的面)附近的分子键的一部分就被切断,表面被活化,由此在接合膜45a中显现出粘接性。利用该粘接性,将振动板40与压电元件50接合。
而且,对于接合膜45a,将与接合膜15、接合膜25及接合膜35一起,在后面详述。
这里,上述的振动板40具有以将与压电元件50对应的位置包围的方式形成环状的凹部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的凹部53以岛状孤立。
而且,接合膜45a设于环状的凹部53的内侧。
另外,压电元件50的电极膜52与未图示的驱动IC电连接。这样,就可以利用驱动IC来控制压电元件50的动作。
另外,在振动板40的上面的一部分,借助接合膜45b接合(粘接)有壳头60。通过像这样将壳头60与振动板40可靠地接合,就可以加强由喷嘴平板10、基板20、密封片30及振动板40的层叠体构成的所谓空腔部分,可靠地抑制空腔部分的扭曲或翘曲等。
作为构成壳头60的材料,例如可以举出如前所述的硅材料、金属材料、玻璃材料、陶瓷材料、碳材料、树脂材料、或将这些材料的一种或两种以上组合而成的复合材料等。
它们当中,壳头60的构成材料优选为聚苯硫醚(PPS)、Zylon之类的改性聚苯醚树脂(“Zylon”是注册商标)或不锈钢。由于这些材料具备足够的刚性,因此适于作为支承头1的壳头60的构成材料。
此种将壳头60与振动板40接合的接合膜45b只要是能够将振动板40与壳头60接合或粘接的膜,则无论以何种材料构成都可以,可以根据振动板40或壳头60的各构成材料适当地选择,例如可以举出环氧系粘接剂、硅酮系粘接剂、聚氨酯系粘接剂之类的粘接剂、焊锡、钎料等。
另外,不一定要设置接合膜45b,也可以省略。该情况下,振动板40与壳头60之间可以利用热粘接(熔接)、或硅直接接合、阳极接合之类的固体接合等直接接合法来接合(粘接)。
但是,本实施方式中,将接合膜45b设为具有与上述的接合膜15相同的功能(粘接性)的膜。
即,接合膜45b与接合膜15相同,含有聚酯改性硅酮材料。
这样,当对该接合膜45b赋予能量时,在该接合膜45b中,表面(面向壳头60的面)附近的分子键的一部分就被切断,表面被活化,由此在接合膜45b中显现出粘接性。利用该粘接性,将振动板40与壳头60接合。
而且,对于接合膜45b,将与接合膜15、接合膜25、接合膜35及接合膜45a一起在后面详述。
另外,接合膜25、密封片30、接合膜35、振动板40及接合膜45b在与喷出液供给室22对应的位置具有贯穿孔23。利用该贯穿孔23,将设于壳头60中的喷出液供给路61与喷出液供给室22连通。而且,利用喷出液供给路61和喷出液供给室22,构成作为向多个喷出液贮留室21供给墨液的公共的墨液室发挥作用的液池70的一部分。
此种头1中,从未图示的外部喷出液供给机构取入墨液,在从液池70到喷嘴孔11地将内部用墨液充满后,利用来自驱动IC的记录信号,使与各喷出液贮留室21对应的各个压电元件50动作。这样,就会利用压电元件50的反压电效应在振动板40及密封片30中产生挠曲(振动)。其结果是,例如当各喷出液贮留室21内的容积收缩时,各喷出液贮留室21内的压力就会瞬间地升高,从喷嘴孔11中将墨液作为液滴挤出(喷出)。
像这样,在头1中,通过向想要印刷的位置的压电元件50,借助驱动IC施加电压,即,依次输入喷出信号,就可以印刷任意的文字、图形等。
而且,头1并不限于如前所述的构成的头,例如也可以是作为振动机构用加热器代替了压电元件50的构成(热方式)的头。此种头是如下所述地构成的,即,通过利用加热器将墨液加热而使之沸腾,由此提高喷出液贮留室内的压力,将墨液从喷嘴孔11中作为液滴喷出。
此外,作为振动机构的其他的例子,可以举出静电促动器方式等。
而且,通过像本实施方式那样,用压电元件来构成振动机构,就可以很容易地控制在振动板40及密封片30中产生的挠曲的程度。这样,就可以很容易地控制墨滴的大小。
而且,各接合膜35、45a、45b如上所述,既可以由含有聚酯改性硅酮材料的膜构成,也可以用例如利用环氧系粘接剂、聚氨酯系粘接剂等粘接剂的粘接、利用固体接合的接合来代替。
下面,对在母材20’上使用含有聚酯改性硅酮材料的液状材料制作上述接合膜15的方法、以及包含该方法的制作头1的方法进行说明。
图4到图7是用于说明喷墨式记录头的制造方法的图(纵剖面图),图8是表示接合膜的膜结构的一例的示意图。而且,以下的说明中,将图4到图8中的上侧称作“上”,将下侧称作“下”。
本实施方式的头1的制造方法具有:在母材20’上形成接合膜25,借助该接合膜25将母材20’与密封片30接合的工序;在密封片30上形成接合膜35,借助该接合膜35将密封片30与振动板40接合的工序;在接合膜25、密封片30、接合膜35及振动板40的一部分形成贯穿孔23,并且在振动板40的一部分形成凹部53的工序;在振动板40上形成接合膜45a,借助该接合膜45a将振动板40与压电元件50接合的工序;在振动板40上形成接合膜45b,借助该接合膜45b将振动板40与壳头60接合的工序;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相反一侧的面上形成接合膜15,借助该接合膜15将基板20与喷嘴平板10接合的工序。
下面,对各工序依次进行说明。
[1]首先,作为用于制作基板20的母材,准备母材20’。母材20’是可以通过在后述的工序中实施加工而成为基板20的材料。
然后,如图4(a)所示,在母材20’上,形成接合膜25。本实施方式中,该接合膜25的形成方法与后述的接合膜15的形成方法相同。
[2]然后,对接合膜25提供能量。这样,在接合膜25中,就会显现出与密封片30的粘接性。而且,对接合膜25的能量的提供可以利用与后述的对接合膜15的能量的赋予方法相同的方法来进行。
[3]然后,准备密封片30。此后,按照使显现出粘接性地制成的接合膜25与密封片30密合的方式,将母材20’与密封片30贴合。这样,就如图4(b)所示,母材20’与密封片30借助接合膜25接合(粘接)。
[4]然后,如图4(c)所示,在密封片30上,形成接合膜35。本实施方式中,该接合膜35的形成方法与后述的接合膜15的形成方法相同。
[5]然后,对接合膜35赋予能量。这样,在接合膜35中,就会显现出与振动板40的粘接性。而且,对接合膜35的能量的赋予可以利用后述的对接合膜15的能量的提供方法相同的方法来进行。
[6]然后,准备振动板40。此后,按照使显现出粘接性地制成的接合膜35与振动板40密合的方式,将具备密封片30的母材20’与振动板40贴合。这样,密封片30与振动板40就借助接合膜35接合(粘接)。其结果是,如图4(d)所示,母材20’、密封片30及振动板40被接合。
[7]然后,如图4(e)所示,在接合膜25、密封片30、接合膜35及振动板40中的与头1的喷出液供给室22对应的位置,形成贯穿孔23。
另外,在振动板40中的将压电元件50所被组装的位置包围的环状的区域,形成凹部53。
对于贯穿孔23及凹部53的形成,可以使用干式蚀刻、反应性离子蚀刻、离子束蚀刻、光辅助蚀刻等物理性蚀刻法、湿式蚀刻等化学性蚀刻法等中的一种或组合使用两种以上。
[8]然后,如图4(f)所示,在振动板40上的压电元件50所被组装的位置,形成接合膜45a。本实施方式中,该接合膜45a的形成方法与后述的接合膜15的形成方法相同。
而且,在振动板40上的一部分区域局部地形成接合膜45a的情况下,例如只要夹隔着具有与应当形成接合膜45a的区域对应的形状的窗部的掩模,形成接合膜45a即可。
[9]然后,对接合膜45a提供能量。这样,就会在接合膜45a中,显现出与压电元件50的粘接性。而且,对接合膜45a的能量的提供可以用与后述的对接合膜15的能量的提供方法相同的方法来进行。
[10]然后,准备压电元件50。此后,按照使显现出粘接性地制成的接合膜45a与压电元件50密合的方式,将振动板40与压电元件50贴合。这样,振动板40与压电元件50就借助接合膜45a接合(粘接)。其结果是,如图5(g)所示,母材20’、密封片30、振动板40及压电元件50被接合。
[11]然后,如图5(h)所示,在振动板40上的壳头60所被组装的位置,形成提供能量前的状态的接合膜45b。本实施方式中,该接合膜45b的形成方法与后述的接合膜15的形成方法相同。
而且,在振动板40上的一部分区域局部地形成接合膜45b的情况下,例如只要夹隔着具有与应当形成接合膜45b的区域对应的形状的窗部的掩模,形成接合膜45b即可。
[12]然后,对接合膜45b提供能量。这样,就会在接合膜45b中,显现出与壳头60的粘接性。而且,对接合膜45b的能量的提供可以用与后述的对接合膜15的能量的赋予方法相同的方法来进行。
[13]然后,准备壳头60。此后,按照使显现出粘接性地制成的接合膜45b与壳头60密合的方式,将振动板40与壳头60贴合。这样,振动板40与壳头60就借助接合膜45b接合(粘接)。其结果是,如图5(i)所示,母材20’、密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60被接合。
[14]然后,使接合了密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60的母材20’的上下反转。此后,对母材20’的与密封片30相反一侧的面实施加工,形成各喷出液贮留室21及喷出液供给室22。这样,就由母材20’得到基板20(参照图6(j))。另外,喷出液供给室22与形成于接合膜25、密封片30、接合膜35及振动板40中的贯穿孔23;以及设于壳头60中的喷出液供给路61连通,形成液池70。
在母材20’的加工方法中,例如可以使用如前所述的各种蚀刻法。
而且,这里虽然针对通过对接合了密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60的母材20’实施加工来形成各喷出液贮留室21及喷出液供给室22的情况进行了说明,然而也可以在上述工序[1]的时刻,预先在母材20’中设置各喷出液贮留室21及喷出液供给室22。
[15]然后,在基板20的与密封片30相反一侧的面上,接合喷嘴平板10。下面,对将基板20与喷嘴平板10接合的方法进行详述。
而且,优选对基板20的接合喷嘴平板10的面(形成接合膜15的面),预先实施提高与接合膜15的密合性的表面处理。这样,就可以进一步提高基板20与接合膜15之间的接合强度,最终可以提高基板20与喷嘴平板10的接合强度。
作为该表面处理,例如可以举出溅射处理、等离子体处理之类的物理性表面处理;使用了氧等离子体、氮等离子体等的等离子体处理;电晕放电处理、蚀刻处理、电子束照射处理、紫外线照射处理、离子暴露处理之类的化学性表面处理;或将它们组合的处理等。通过实施此种处理,就可以将基板20的形成接合膜15的区域洁净化,并且可以使该区域活化。
另外,在这些表面处理当中,通过使用等离子体处理,就可以为了形成接合膜15而将基板20的表面特别地最佳化。
而且,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,则特别适用电晕放电处理、氮等离子体处理等。
另外,根据基板20的构成材料,有如下的材料,即,即使不实施如上所述的表面处理,接合膜15的接合强度也足够高。作为可以得到此种效果的基板20的构成材料,例如可以举出以如前所述的各种金属系材料、各种硅系材料、各种玻璃系材料等作为主材料的材料。
以此种材料构成的基板20的表面被氧化膜覆盖,在该氧化膜的表面,结合着活性比较高的羟基。所以,当使用以此种材料构成的基板20时,即使不实施如上所述的表面处理,也可以使基板20与接合膜15牢固地密合。
而且,该情况下,也可以不是将基板20的整体用如上所述的材料构成,只要至少将形成接合膜15的区域的表面附近用如上所述的材料构成即可。
此外,在基板20的形成接合膜15的区域,具有以下的基团或物质的情况下,即使不实施如上所述的表面处理,也可以充分地提高基板20与接合膜15的接合强度。
作为此种基团或物质,例如可以举出选自羟基、巯基、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;过氧化物中的至少一种基团或物质。
另外,优选按照可以得到具有此种基团或物质的表面的方式,适当地选择进行如上所述的各种表面处理。
另外,取代表面处理,也可以在基板20的至少形成接合膜15的区域,预先形成中间层。
该中间层也可以是具有任何功能的层,例如优选具有提高与接合膜15的密合性的功能、缓冲性(缓冲功能)、缓解应力集中的功能等。通过夹隔着此种中间层在基板20上形成接合膜15,就可以提高基板20与接合膜15的接合强度,得到可靠性高的接合体,即头1。
作为该中间层的构成材料,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、类金刚石碳之类的碳系材料;硅烷偶联剂、硫醇系化合物、金属醇盐、金属卤化物之类的自组织化膜材料等,可以使用它们中的一种或组合使用两种以上。
另外,在以这些材料构成的中间层当中,如果采用以氧化物系材料构成的中间层,则可以特别地提高基板20与接合膜15之间的接合强度。
另一方面,对于喷嘴平板10的与接合膜15接触的区域,也优选预先实施提高与接合膜15的密合性的表面处理。这样,就可以进一步提高喷嘴平板10与接合膜15之间的接合强度。
而且,在该表面处理中,可以应用与对基板20实施的如前所述的表面处理相同的处理。
另外,取代表面处理,也可以在喷嘴平板10的与接合膜15接触的区域,预先形成具有提高与接合膜15的密合性的功能的中间层。这样,就可以进一步提高喷嘴平板10与接合膜15之间的接合强度。
在该中间层的构成材料中,可以使用与在上述的基板20中形成的中间层的构成材料相同的材料。
而且,对基板20或喷嘴平板10的上述的表面处理及中间层的形成当然也可以对密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60进行。这样,就可以进一步提高各部的接合强度。
[15-1]然后,向接合了密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60的基板20的上面,供给含有聚酯改性硅酮材料的液状材料31,如图6(k)所示地形成液状覆盖膜32。
作为液状材料31的供给方法,例如可以使用液滴喷出法(喷墨法)、旋涂法、丝网印刷法等各种方法,尤其优选使用液滴喷出。
其中,如果采用液滴喷出法,则可以向目标的区域,例如基板20的上面的应当形成接合膜15的面选择性地可靠地供给液状材料31。
这里,在本说明书中,所谓“聚酯改性硅酮材料”是在液状材料31中以固化前的状态包含,在下一工序[15-2]中,通过使该液状材料31干燥和/或固化而形成的成为接合膜15的主材料的材料,是通过硅酮材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得的化合物,其中,上述硅酮材料具有形成分支状的聚有机硅氧烷骨架,其在分支部具有以下述化学式(1)表示的单元结构,在连结部具有以下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一方表示的单元结构,在末端部具有以下述化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一方表示的单元结构,上述聚酯树脂是通过三羟甲基丙烷及对苯二酸进行酯化反应而得的。
R1-Si-X3 (1)
[式中,各R1各自独立地表示甲基或苯基,X表示硅氧烷残基。]
而且,以下,在使液状材料31(液状覆盖膜32)干燥和/或固化,即,使液状材料31(液状覆盖膜32)中所含的聚酯改性硅酮材料固化,并且在液状材料31(液状覆盖膜32)中含有溶剂或分散剂的情况下,有时也将利用脱溶剂或脱分散剂使液状材料31(液状覆盖膜32)干燥简称为“液状材料31(液状覆盖膜32)的干燥·固化”。
另外,“硅酮材料”如上所述,具有形成分支状的聚有机硅氧烷骨架,其在分支部具有以上述化学式(1)表示的单元结构,在连结部具有以上述化学式(2)及上述化学式(3)中的至少一方表示的单元结构,在末端部具有以上述化学式(4)及上述化学式(5)中的至少一方表示的单元结构,主骨架(主链)部分主要由有机硅氧烷单元的重复构成,具有从主链的途中分支的分支状的结构。
而且,所谓硅氧烷残基,表示借助氧原子与相邻的结构单元所具有的硅原子结合,而形成硅氧烷键的取代基。具体来说,形成-O-(Si)结构(Si是相邻的结构单元所具有的硅原子)。
像这样通过硅酮材料,即聚有机硅氧烷骨架形成分枝状,在下一工序[15-2]中,液状材料31中所含的该化合物的分枝链之间就会相互缠绕地形成接合膜15,因此所得的接合膜15就会变为膜强度特别优异的膜。
另外,硅酮材料的分子量优选为1×104~1×106左右,更优选为1×105~1×106左右。通过将分子量设定为该范围内,就可以比较容易地将液状材料31的粘度设定为如后所述的范围内。
另外,硅酮材料通过在其化合物中,即,在连结部或末端部,具有以上述通式(2)、上述通式(4)、上述通式(5)表示的单元结构,就会成为具有多个硅醇基的材料。这样,由于可以可靠地使硅酮材料所具有的羟基与聚酯树脂所具有的羟基结合,因此可以可靠地合成通过硅酮材料与聚酯材料进行脱水缩合反应而得的聚酯改性硅酮材料。此外,在下一工序[15-2]中,在使液状材料31(液状覆盖膜32)干燥·固化而得到接合膜15时,聚酯改性硅酮材料中残存的硅醇基中所含的羟基之间结合,所得的接合膜15的膜强度变得更为优异。
另外,在作为基板20,如前所述地使用了羟基从其接合面(表面)露出的材料的情况下,由于残存于聚酯改性硅酮材料中的羟基、与基板20所具备的羟基结合,因此不仅可以利用物理性键,还可以利用化学性键,使聚酯改性硅酮材料与基板20结合。其结果是,接合膜15与基板20的接合膜牢固地结合。
另外,硅酮材料优选在其化合物中,以上述通式(1)、上述通式(2)及上述通式(4)表示的单元结构所具备的R1中的至少一个为苯基。这样,由于硅醇基的反应性进一步提高,因此相邻的硅酮材料所具有的羟基之间的结合就可以更为顺畅地进行。另外,通过采用在接合膜15中含有苯基的构成,还可以得到能够使所形成的接合膜15成为膜强度更为优异的膜的优点。
此外,以上述通式(1)、上述通式(2)及上述通式(4)表示的单元结构所具备的R1中的并非苯基的R1成为甲基。基R1为甲基的化合物比较容易获得,并且廉价,而且在后续工序[15-3]中,通过对接合膜15赋予接合用能量,甲基很容易被切断,其结果是,可以使接合膜15可靠地显现出粘接性。
另外,上述硅酮材料是比较富于柔软性的材料。由此,在后续工序[15-4]中,在借助接合膜15在基板20上接合喷嘴平板10而得到头1时,例如即使在基板20与喷嘴平板10的各构成材料使用相互不同的材料的情况下,也可以可靠地缓解伴随着在基板20与喷嘴平板10之间产生的热膨胀的应力。这样,在最终得到的头1中,就可以可靠地防止在基板20及喷嘴平板10与接合膜15的界面中产生剥离。
另外,由于上述硅酮材料耐药品性优异,因此在长时间暴露于药品类等中的构件的接合时可以有效地使用。具体来说,例如如果在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液滴喷头中应用本发明的液滴喷头,则可以可靠地提高其耐久性。另外,由于上述硅酮材料在耐热性方面也很优异,因此在暴露于高温下的构件的接合时也可以有效地使用。
另外,本说明书中,所谓“聚酯树脂”是指通过三羟甲基丙烷与对苯二酸进行酯化反应而得的化合物,优选使用在1个分子中具备至少2个羟基的化合物。
当使此种聚酯树脂与上述的硅酮材料缩合反应时,聚酯树脂所具有的羟基与硅酮材料所具有的硅醇基(羟基)就会进行脱水缩合反应,这样就可以得到在硅酮材料上连结了聚酯树脂的聚酯改性硅酮材料。
而且,将使对苯二酸与三羟甲基丙烷进行酯化反应时的各自的含量设定为,三羟甲基丙烷所具有的羟基比对苯二酸所具有的羧基更多。这样,所合成的聚酯树脂在其1个分子中,就会具备至少2个羟基。
作为考虑到以上情况而由对苯二酸和三羟甲基丙烷得到的聚酯树脂,例如可以举出以下述通式(6)表示的化合物。
此种聚酯树脂在其分子中,含有来源于对苯二酸的亚苯基。如果使用含有该构成的聚酯树脂的聚酯改性硅酮材料形成接合膜15,则所形成的接合膜15就会在聚酯树脂中含有亚苯基,由此就会发挥特别优异的膜强度。
另外,如果聚酯改性硅酮材料具备此种聚酯树脂,则聚酯改性硅酮材料通常来说,就会以从形成螺旋结构的聚有机硅氧烷骨架中露出聚酯树脂的状态存在。由此,在下一工序[15-2]中,在使液状材料31(液状覆盖膜32)干燥·固化而得到接合膜15时,相邻的聚酯改性硅酮材料所具备的聚酯树脂之间相互接触的机会就会增大。其结果是,由于在相邻的聚酯改性硅酮材料中,聚酯树脂之间相互缠绕,或它们所具备的羟基之间脱水缩合而化学地结合,因此可以更为可靠地使所得的接合膜15的膜强度提高。
另外,在作为基板20如前所述地使用了羟基从其接合面(表面)中露出的基板的情况下,由于残存于聚酯树脂中的羟基与基板20所具备的羟基利用脱水缩合反应结合,因此不仅可以利用物理性键,而且还可以利用化学性键,使聚酯改性硅酮材料与基板20结合。其结果是,接合膜15被与基板20的接合面牢固地结合。此外,由于在聚酯树脂所具备的酮基与基板20所具备的羟基之间产生氢键,因此还可以利用该键,将接合膜15与基板20的接合面牢固地结合。
此种液状材料31的粘度(25℃)通常来说优选为0.5~200mPa·s左右,更优选为3~20mPa·s左右。通过将液状材料的粘度设为该范围,就可以在使液状材料31在下一工序[15-2]中干燥·固化时,在液状材料31中含有足以形成接合膜15的量的聚酯改性硅酮材料。
另外,液状材料31是含有聚酯改性硅酮材料的材料,然而在聚酯改性硅酮材料单独时就形成液状,且属于所需的粘度范围的情况下,可以将聚酯改性硅酮材料直接作为液状材料使用。另外,在聚酯改性硅酮材料单独时形成固体形状或高粘度的液状的情况下,作为液状材料31,使用聚酯改性硅酮材料的溶液或分散液。
作为用于将聚酯改性硅酮材料溶解或分散的溶剂或分散剂,例如可以使用氨、水、过氧化氢、四氯化碳、碳酸亚乙酯等无机溶剂;甲乙酮(MEK)、丙酮等酮系溶剂;甲醇、乙醇、异丁醇等醇系溶剂;二乙醚、二异丙醚等醚系溶剂;甲基溶纤剂等溶纤剂系溶剂;己烷、庚烷等脂肪族烃系溶剂;甲苯、二甲苯、苯等芳香族烃系溶剂;吡啶、哌啶、呋喃等芳香族杂环化合物系溶剂;N,N-二甲替甲酰胺(DMF)等酰胺系溶剂;二氯甲烷、氯仿等卤素化合物系溶剂;乙酸乙酯、乙酸甲酯等酯系溶剂;二甲亚砜(DMSO)、环丁砜等硫化合物系溶剂;乙腈、丙腈、丙烯腈等腈系溶剂;甲酸、三氟乙酸等有机酸系溶剂之类的各种有机溶剂;或含有它们的混合溶剂等。
其中,溶剂(分散剂)优选含有甲苯或二甲苯。由于这些溶剂在硅酮材料的溶解性方面优异,因此通过使用这些溶剂,可以得到均匀地溶解了硅酮材料的均匀的液状材料。这样,涂布液状材料31而成的液状覆盖膜32就成为均匀的膜,当使之干燥·固化时,就可以得到膜厚不均少的接合膜15。
另外,由于甲苯及二甲苯在常压常温下的挥发性方面优异,因此在后述的干燥过程中,可以在短时间内轻易地挥发。由此,即使在形成膜厚大的接合膜15的情况下,也可以有效地形成。
[15-2]然后,使设于基板20上的液状覆盖膜32干燥和/或固化。即,在液状覆盖膜32中含有溶剂或分散剂的情况下,使液状覆盖膜32干燥,并且使液状覆盖膜32中所含的聚酯改性硅酮材料固化。这样,就会在基板20的上面形成接合膜15。
另外,可以认为,像这样通过使液状覆盖膜32中所含的聚酯改性硅酮材料固化而得的接合膜15例如形成如图3所示的膜结构。如此得到的液状材料31的固化物通过提供能量就会成为显现出粘接性的接合膜15。
作为使液状覆盖膜32干燥·固化的方法,没有特别限定,然而优选使用将液状覆盖膜32加热的方法。根据该方法,可以利用将液状覆盖膜32加热这样的单纯的方法,很容易并且可靠地进行液状覆盖膜32的干燥·固化。
即,利用将液状覆盖膜32加热这样的单纯的方法,在液状覆盖膜32中含有溶剂或分散剂的情况下,可以通过从液状覆盖膜32中脱溶剂或脱分散剂而使液状覆盖膜32干燥,并且可以通过使聚酯改性硅酮材料中所含的羟基脱水缩合反应而使干燥了的液状覆盖膜32固化。
如上所述,由于当使液状覆盖膜32干燥·固化而形成接合膜15时,在该膜中,聚酯改性硅酮材料中所含的羟基之间就会脱水缩合反应而被化学地连结,因此可以将接合膜15制成具有优异的膜强度的膜。
此外,由于在接合膜15与基板20的界面中,在聚酯改性硅酮材料中所含的羟基与从基板20的表面露出的羟基之间产生脱水缩合反应所致的化学性键,并且在聚酯改性硅酮材料中所含的酮基与从基板20的表面露出的羟基之间产生氢键,因此可以形成与基板20的密合性优异的接合膜15。
加热液状覆盖膜32时的温度优选为25℃以上,更优选为150~250℃左右。
另外,加热的时间优选为0.5~48小时左右,更优选为15~30小时左右。
通过在该条件下使液状覆盖膜32干燥·固化,就可以在下一工序[15-3]中,可靠地形成通过赋予能量而恰当地显现出粘接性的接合膜15。另外,由于可以使聚酯改性硅酮材料所具有的羟基之间,以及使聚酯改性硅酮材料所具有的羟基与基板20所具有的羟基可靠地结合,因此就可以将所形成的接合膜15制成膜强度优异并且与基板20牢固地结合的膜。
此外,使之干燥·固化时的气氛的压力也可以是大气压下,然而优选为减压下。具体来说,减压的程度优选为133.3×10-5~1333Pa(1×10-5~10Torr)左右,更优选为133.3×10-4~133.3Pa(1×10-4~1Torr)左右。这样,就可以促进液状覆盖膜32的干燥·固化,并且接合膜15的膜密度致密化,可以将接合膜15制成具有更为优异的膜强度的膜。
如上所述,通过适当地设定形成接合膜15时的条件,就可以将所形成的接合膜15的膜强度等设为所需的值。
接合膜15的平均厚度优选为10~10000nm左右,更优选为50~5000nm左右。通过适当地设定所供给的液状材料的量,将所形成的接合膜15的平均厚度设为上述范围内,就可以在防止将基板20与喷嘴平板10接合而成的接合体的尺寸精度明显地降低的同时,更为牢固地接合。
而且,在接合膜15的平均厚度在上述下限值以下的情况下,有可能无法获得足够的接合强度。另一方面,在接合膜15的平均厚度在上述上限值以上的情况下,接合体的尺寸精度有可能明显地降低。
另外,由于通过将接合膜15的平均厚度设为该范围,接合膜15就会成为在一定程度上富于弹性的膜,因此在后续工序中,在将基板20与喷嘴平板10接合时,即使在与接合膜15接触的喷嘴平板10的接合面上附着颗粒等异物,也会将该颗粒用接合膜15包围而将接合膜15与喷嘴平板10接合。由此,可以可靠地抑制或防止因该颗粒的存在而使接合膜15与喷嘴平板10的界面的接合强度降低、或在该界面中产生剥离。
另外,本发明中,由于采用供给液状材料而形成接合膜15的构成,因此即使在基板20的接合面中存在凹凸的情况下,虽然是根据该凹凸的高度而定,然而也会追随凹凸的形状地形成接合膜15。其结果是,接合膜15将凹凸吸收,其表面基本上由平坦面构成。
[15-3]然后,对接合膜15赋予能量(参照图6(L))。
当对接合膜15提供能量时,该接合膜15中,表面附近的分子键(例如Si-CH3键、Si-Phe)的一部分就会切断,表面被活化,由此在表面附近显现出对喷嘴平板10的粘接性。
此种状态的接合膜15可以基于化学性键与喷嘴平板10牢固地接合。
这里,在本说明书中,所谓表面“被活化”的状态除了指如上所述地将接合膜15的表面的分子键的一部分,具体来说,例如是将硅酮材料或聚酯树脂所具备的甲基或苯基切断,在接合膜15中产生未被封端化的结合键(以下也称作“未结合键”或“悬空键”。)的状态以外,还包括该未结合键由羟基(OH基)封端化的状态,以及这些状态混杂的状态,称作接合膜15“被活化”的状态。
对接合膜15提供的能量无论使用何种方法来提供都可以,例如可以举出:向接合膜15照射能量射线的方法、使等离子体接触接合膜15(提供等离子体能量)的方法、加热接合膜15的方法、对接合膜15赋予压缩力(物理性能量)的方法、将接合膜15暴露于臭氧气体中(赋予化学性能量)的方法等。这样,就可以将接合膜15的表面有效地活化。另外,由于不是将接合膜15中的分子结构以必需程度以上切断,因此可以避免接合膜15的特性降低。
上述的方法当中,本实施方式中,作为对接合膜15提供能量的方法,特别优选使用I:向接合膜15照射能量射线的方法、以及II:使等离子体接触接合膜15的方法。由于这些方法可以对接合膜15比较简单有效地提供能量,因此适于作为提供能量的方法使用。
I:向接合膜照射能量射线的方法
作为上述能量射线,例如可以举出紫外线、激光之类的光;X射线、γ射线之类的电磁波;电子束、离子束之类的粒子束等;或者将这些能量射线组合两种以上的射线。
这些能量射线当中,特别优选使用波长为126~300nm左右的紫外线。由于如果采用该范围内的紫外线,则所提供的能量量就被最佳化,因此可以在防止形成接合膜15中的骨架的分子键被以必需程度以上破坏的同时,在接合膜15中选择性地切断表面附近的分子键。这样,就可以在防止接合膜15的特性(机械特性、化学特性等)降低的同时,使接合膜15可靠地显现出粘接性。
另外,由于如果采用紫外线,则可以没有不均地在短时间处理很大的范围,因此可以有效地进行分子键的切断。此外,对于紫外线来说,例如还有可以用UV灯等简单的设备来产生的优点。
而且,紫外线的波长更优选设为126~200nm左右。
另外,在使用UV灯的情况下,其输出随着接合膜15的面积而不同,然而优选为1mW/cm2~1W/cm2左右,更优选为5mW/cm2~50m W/cm2左右。而且,该情况下,UV灯与接合膜15的分离距离优选设为3~3000mm左右,更优选设为10~1000mm左右。
另外,照射紫外线的时间优选设为可以切断接合膜15的表面附近的分子键的程度的时间,即,设为可以选择性地切断存在于接合膜15的表面附近的分子键的程度的时间。具体来说,虽然根据紫外线的光量、接合膜15的构成材料等而略有不同,然而优选为1秒~30分钟左右,更优选为1秒~10分钟左右。
另外,紫外线既可以在时间上连续地照射,也可以间歇地(以脉冲状)照射。
另一方面,作为激光,例如可以举出准分子激光器之类的脉冲激发激光器(脉冲激光器)、二氧化碳气体激光器、半导体激光器之类的连续激发激光器等。尤其优选使用脉冲激光器。如果是脉冲激光器,则由于在接合膜15的被激光照射的部分难以随时间推移地蓄积热,因此可以可靠地防止由蓄积的热造成的接合膜15的变质·劣化。即,如果采用脉冲激光器,则可以防止所蓄积的热的影响波及接合膜15的内部。
另外,对于脉冲激光器的脉冲宽度,在考虑了热的影响的情况下,越短越好。具体来说,脉冲宽度优选为1ps(皮秒)以下,更优选为500fs(飞秒)以下。如果将脉冲宽度设为上述范围内,则可以可靠地抑制伴随着激光照射在接合膜15中产生的热的影响。而且,脉冲宽度小至上述范围内程度的脉冲激光器被称作“飞秒激光器”。
另外,激光的波长没有特别限定,然而例如优选为200~1200nm左右,更优选为400~1000nm左右。
另外,对于激光的峰值输出,在脉冲激光器的情况下,随着脉冲宽度而不同,然而优选为0.1~10W左右,更优选为1~5W左右。
此外,脉冲激光器的重复频率优选为0.1~100kHz左右,更优选为1~10kHz左右。通过将脉冲激光器的频率设定为上述范围内,就可以选择性地切断表面附近的分子键。
而且,此种激光的各种条件优选适当地调整为,被照射激光的部分温度优选达到常温(室温)~600℃左右,更优选达到200~600℃左右,进一步优选达到300~400℃左右。这样,就可以防止照射了激光的部分的温度显著的上升,可以将表面附近的分子键选择性地切断。
另外,向接合膜15照射的激光优选在使其焦点对准接合膜15的表面的状态下,沿着该表面扫描。这样,因激光的照射而产生的热就会局部地蓄积在表面附近。其结果是,可以选择性地使存在于接合膜15的表面的分子键脱离。
另外,对接合膜15的能量射线的照射无论在何种气氛中进行都可以,具体来说,可以举出大气、氧气之类的氧化性气体气氛;氢气之类的还原性气体气氛;氮气、氩气之类的惰性气体气氛;或将这些气氛减压了的减压(真空)气氛等,尤其优选在大气气氛(特别是露点低的气氛下)中进行。这样,就会在接合膜15的表面附近产生臭氧气体,更为顺畅地进行表面的活化。此外,不需要为了控制气氛而花费工夫或成本,可以更为简单地进行能量射线的照射。
像这样,如果采用照射能量射线的方法,则由于可以很容易地进行向接合膜15选择性地赋予能量,因此例如可以防止由能量的赋予造成的基板20的变质·劣化。
另外,如果采用照射能量射线的方法,则可以精度良好地简单地调整所提供的能量的大小。由此,可以调整接合膜15中被切断的分子键的量。通过像这样调整被切断的分子键的量,就可以很容易地控制基板20与喷嘴平板10之间的接合强度。
即,由于通过增多表面附近被切断的分子键的量,就会在接合膜15的表面附近产生更多的活性键,因此可以进一步提高在接合膜15中显现出的粘接性。另一方面,通过减少在表面附近被切断的分子键的量,就可以减少在接合膜15的表面附近产生的活性键,抑制在接合膜15中显现出的粘接性。
而且,为了调整所赋予的能量的大小,例如只要调整能量射线的种类、能量射线的输出、能量射线的照射时间等条件即可。
此外,由于如果采用照射能量射线的方法,则可以在短时间内提供很大的能量,因此可以更为有效地进行能量的赋予。
II:使等离子体接触接合膜的方法
等离子体与接合膜15的接触也可以在减压下进行,然而优选在大气压下进行。即,优选用大气压等离子体处理接触膜15。由于如果采用大气压等离子体处理,则接合膜15的周围不会变为减压状态,因此在利用该等离子体的作用,例如将聚酯改性硅酮材料的聚二甲基硅氧烷骨架所具备的甲基切断、除去时(接合膜15的活化时),可以防止不必要地进行该切断的情况。
该大气压下的等离子体处理例如可以使用图9所示的大气压等离子体处理装置来进行。
图9是表示大气压等离子体装置的构成的概略图。
图9所示的大气压等离子体装置1000具备:搬送形成有接合膜15的基板20(以下简称为“被处理基板W”。)的搬送装置1002、和设于搬送装置1002的上方的头1010。
该大气压等离子体装置1000中,在头1010所具备的施加电极1015与对置电极1019之间,形成产生等离子体的等离子体产生区域p。
下面,对各部的构成进行说明。
搬送装置1002具有可以装载被处理基板W的移动载台1020。该移动载台1020可以利用搬送装置1002所具有的移动机构(未图示)的动作,沿x轴方向移动。
而且,移动载台1020例如由不锈钢、铝等金属材料构成。
头1010具有头主体1101、施加电极1015、和对置电极1019。
在头1010中,在移动载台1020(搬送装置1002)的上面与头1010的下面1103之间的间隙1102中,设有供给等离子体化了的处理气体G的气体供给流路1018。
气体供给流路1018在形成于头1010的下面1103的开口部1181处开口。另外,如图9所示,在下面1103的左侧,形成有阶梯。这样,头主体1101的左侧部分与移动载台1020之间的间隙1104就变得比间隙1102小(窄)。由此,就可以抑制或防止等离子体化了的处理气体G进入间隙1104,使之优先地沿x轴正方向流动。
而且,头主体1101例如由氧化铝、石英等电介质材料构成。
在头主体1101中,以夹持气体供给流路1018的方式,相面对地设有施加电极1015和对置电极1019,这样就构成一对平行平板型电极。它们当中的施加电极1015与高频电源1017电连接,对置电极1019被接地。
这些施加电极1015及对置电极1019例如由不锈钢、铝等金属材料构成。
在使用此种大气压等离子体装置1000对被处理基板W进行等离子体处理的情况下,首先,向施加电极1015与对置电极1019之间施加电压,产生电场E。在该状态下,使处理气体G流入气体供给流路1018。此时,流入了气体供给流路1018的处理气体G因电场E的作用放电而被等离子体化。该等离子体化了的处理气体G被从下面1103侧的开口部1181向间隙1102内供给。这样,等离子体化了的处理气体G就与设于被处理基板W中的接合膜15的表面接触,实施等离子体处理。
通过使用该大气压等离子体装置1000,就可以容易并且可靠地使等离子体接触接合膜15,使接合膜15活化。
这里,对于施加电极1015与移动载台1020(被处理基板W)之间的距离,即间隙1102的高度(图9中是以h1表示长度),可以考虑高频电源1017的输出、对被处理基板W实施的等离子体处理的种类等适当地决定,然而优选为0.5~10mm左右,更优选为0.5~2mm左右。这样,就可以使等离子体接触接合膜15,使接合膜15更为可靠地活化。
另外,向施加电极1015与对置电极1019之间施加的电压优选为1.0~3.0kVp-p左右,更优选为1.0~1.5kVp-p左右。这样,就可以更为可靠地使施加电极1015与移动载台1020之间产生电场E,可以使向气体供给流路1018供给的处理气体G可靠地等离子体化。
高频电源1017的频率(所施加的电压的频率)没有特别限定,然而优选为10~50MHz左右,更优选为10~40MHz左右。
作为处理气体G的种类,没有特别限定,例如可以举出氦气、氩气之类的稀有气体、氧气等,可以使用它们中的一种或组合使用两种以上。尤其优选在处理气体G中使用以稀有气体作为主成分的气体,特别优选使用以氦气作为主成分的气体。
即,处理中所用的等离子体优选为将以氦气作为主成分的气体等离子体化的。以氦气作为主成分的气体(处理气体G)在等离子体化时难以产生臭氧,由此,可以防止接合膜15的表面的由臭氧造成的变质(氧化)。其结果是,可以抑制接合膜15的活化的程度降低,即,可以使接合膜15可靠地活化。此外,可以短时间地并且可靠地进行接合膜15的活化。
该情况下,以氦气作为主成分的气体向气体供给流路1018的供给速度优选为1~20SLM左右,更优选为5~15SLM左右。这样,就很容易控制接合膜15的活化的程度。
另外,该气体(处理气体G)中的氦气的含量优选为85vol%以上,更优选为90vol%以上(也包括100%)。这样,就可以更为显著地发挥上述的效果。
另外,移动载台1020的移动速度没有特别限定,然而优选为1~20mm/秒左右,更优选为3~6mm/秒左右。通过以此种速度使等离子体接触接合膜15,尽管是短时间的,也可以充分地并且可靠地使接合膜15活化。
利用此种使等离子体接触接合膜的方法,也可以得到与在照射能量射线的方法中举出的相同的效果。
[15-4]然后,准备喷嘴平板10。此后,如图7(m)所示,按照使接合膜15与喷嘴平板10密合的方式,将基板20与喷嘴平板10贴合。这样,由于在上述工序[15-3]中,在接合膜15的表面显现出对喷嘴平板10的粘接性,因此接合膜15与喷嘴平板10化学地结合。其结果是,基板20与喷嘴平板10借助接合膜15接合,得到如图7(n)所示的头1。
这里,如上所述地接合的基板20与喷嘴平板10的各热膨胀率优选大致相等。如果基板20与喷嘴平板10的热膨胀率大致相等,则在将它们贴合时,在其接合界面中很难产生伴随着热膨胀的应力。其结果是,在最终得到的头1中,可以可靠地防止剥离等不佳状态的产生。
另外,即使在基板20与喷嘴平板10的各热膨胀率相互不同的情况下,也可以通过将贴合基板20与喷嘴平板10时的条件如下所示地最佳化,而以高尺寸精度牢固地接合基板20与喷嘴平板10。
即,在基板20与喷嘴平板10的热膨胀率相互不同的情况下,优选在尽可能低的温度下进行接合。通过在低温下进行接合,就可以实现在接合界面中产生的热应力的进一步的减少。
具体来说,虽然根据基板20与喷嘴平板10的热膨胀率差而定,然而优选在基板20与喷嘴平板10的温度为25~50℃左右的状态下,将基板20与喷嘴平板10贴合,更优选在25~40℃左右的状态贴合。如果是此种温度范围,则即使基板20与喷嘴平板10的热膨胀率差大到一定程度,也可以充分地减少在接合界面中产生的热应力。其结果是,可以可靠地防止头1中的翘曲或剥离等的产生。
另外,该情况下,在基板20与喷嘴平板10之间的热膨胀系数的差有5×10-5/K以上的情况下,特别推荐如上所述地在尽可能低的温度下进行接合。而且,通过使用接合膜15,即使是在如上所述的低温下,也可以将基板20与喷嘴平板10牢固地接合。
另外,基板20与喷嘴平板10优选刚性相互不同。这样,就可以将基板20与喷嘴平板10更为牢固地接合。
而且,虽然在本实施方式中,如上述工序[15-3]及本工序[15-4]中所示,在对接合膜15赋予能量,使接合膜15的接合面(表面)附近显现出粘接性后,通过夹隔着接合膜15使基板20与喷嘴平板10接触而得到头1,然而并不限定于此,也可以通过夹隔着接合膜15使基板20与喷嘴平板10接触后对接合膜15赋予能量而得到头1。即,也可以将上述工序[15-3]和本工序[15-4]的顺序反过来而得到头1。在以此种顺序实施各工序而得到头1的情况下,也可以得到与上述相同的效果。
这里,对在本工序中将具备接合膜15的基板20与喷嘴平板10接合的机理进行说明。
例如,如果以在喷嘴平板10的用于与基板20接合的区域中露出羟基的情况为例进行说明,则在本工序中,在按照接合膜15与喷嘴平板10接触的方式,将基板20与喷嘴平板10贴合时,存在于接合膜15的表面的羟基与存在于喷嘴平板10的上述区域中的羟基就会利用氢键相互吸引,在羟基之间产生引力。可以推测,具备接合膜15的基板20与喷嘴平板10被利用该引力接合。
另外,利用该氢键相互吸引的羟基之间因温度条件等,会伴随着脱水缩合而被从表面切断。其结果是,在接合膜15与喷嘴平板10的接触界面中,原本结合着羟基的结合键之间结合。由此可以推测,基板20与喷嘴平板10借助接合膜15更为牢固地接合。
另外,在基板20的接合膜15的表面或内部、以及喷嘴平板10的下面或内部,分别存在有未被封端化的结合键,即存在未结合键(悬空键)的情况下,在将基板20与喷嘴平板10贴合时,这些未结合键之间发生再结合。由于该再结合是相互重叠(缠绕)地复杂地产生的,因此就会在接合界面中形成网络状的结合。这样,接合膜15与喷嘴平板10就被特别牢固地接合。
而且,在上述工序[15-3]中被活化的接合膜15的表面的活性状态随时间推移而松缓。由此,在上述工序[15-3]结束后,最好尽可能快地进行本工序[15-4]。具体来说,在上述工序[15-3]结束后,优选在60分钟以内进行本工序[15-4],更优选在5分钟以内进行。如果是该时间内,则由于接合膜15的表面维持充分的活性状态,因此在本工序中将具备接合膜15的基板20与喷嘴平板10贴合时,可以在它们之间获得足够的接合强度。
换言之,由于活化之前的接合膜15是使聚酯改性硅酮材料干燥·固化而得的接合膜,因此在化学上比较稳定,耐气候性优异。由此,活化之前的接合膜15适于长时间保存。所以,如果将具备此种接合膜15的基板20大量地制造或购入而保存,紧接在进行本工序的贴合之前,仅对必需的个数进行上述工序[15-3]中所述的能量的赋予,则从头1的制造效率的观点考虑是有效的。
如此接合的基板20与喷嘴平板10之间的接合强度优选为5MPa(50kgf/cm2)以上,更优选为10MPa(100kgf/cm2)以上。如果是此种接合强度,则可以充分地防止接合界面的剥离。这样,就可以得到可靠性高的头1。
经过如上所述的工序,可以制造出头1。
而且,在得到头1时,或者在得到头1后,也可以对该头1,根据需要进行以下的2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)。这样,就可以很容易地实现头1的接合强度的进一步的提高。
[16A]将所得的头1向喷嘴平板10与基板20相互接近的方向加压。
这样,接合膜15的表面分别与喷嘴平板10的表面及基板20的表面更为接近,可以进一步提高头1的接合强度。
另外,通过将头1加压,可以压缩残存于头1中的接合界面中的间隙,进一步增大接合面积。这样,就可以进一步提高头1的接合强度。
而且,该压力只要根据基板20及喷嘴平板10的各构成材料或各厚度、接合装置等条件适当地调整即可。具体来说,虽然根据基板20及喷嘴平板10的各构成材料或各厚度等而略有不同,然而优选为0.2~10MPa左右,更优选为1~5MPa左右。这样,就可以可靠地提高头1的接合强度。而且,虽然即使该压力在上述上限值以上也没有关系,然而根据基板20及喷嘴平板10的各构成材料,有可能在基板20或喷嘴平板10中产生损伤等。
另外,加压的时间没有特别限定,然而优选为10秒~30分钟左右。而且,加压的时间只要根据加压时的压力适当地变更即可。具体来说,如果将头1加压时的压力高,则即使缩短加压的时间,也可以实现接合强度的提高。
[16B]将所得的头1加热。
这样,就可以进一步提高头1的接合强度。
此时,加热头1时的温度只要高于室温而小于头1的耐热温度,就没有特别限定,然而优选设为25~100℃左右,更优选设为50~100℃左右。如果以该范围的温度加热,则可以在可靠地防止头1因热而变质·劣化的同时,可靠地提高接合强度。
另外,加热时间没有特别限定,然而优选为1~30分钟左右。
另外,在进行上述工序[16A]、[16B]双方的情况下,优选将它们同时地进行。即,优选一边将头1加压,一边加热。这样,就可以协同地发挥加压的效果、加热的效果,可以特别地提高头1的接合强度。
通过进行如上所述的工序,就可以很容易地实现头1的接合强度的进一步的提高。
而且,虽然在上述记述中,对按照使形成于基板20上的接合膜15与喷嘴平板10密合的方式将基板20与喷嘴平板10贴合的情况进行了说明,然而也可以按照使形成于喷嘴平板10的下面的接合膜15与基板20密合的方式,将基板20与喷嘴平板10贴合。
另外,接合膜15也可以如图10所示,形成于基板20与喷嘴平板10双方中。
图10是表示本实施方式的喷墨式记录头的其他构成例的剖面图。而且,以下的说明中,将图10中的上侧称作“上”,将下侧称作“下”。
图10所示的头1中,通过按照使形成于基板20的下面的接合膜15、与形成于喷嘴平板10的上面的接合膜15密合的方式,将基板20与喷嘴平板10贴合,而将它们接合(粘接)。
另外,与之相同,图10所示的头1中,通过按照使形成于基板20的上面的接合膜25、与形成于密封片30的下面的接合膜25密合的方式,将基板20与密封片30贴合,而将它们接合(粘接)。
此外,通过按照使形成于密封片30的上面的接合膜35、与形成于振动板40的下面的接合膜35密合的方式,将密封片30与振动板40贴合,而将它们接合(粘接)。
另外,通过按照使形成于振动板40的上面的接合膜45a、形成于压电元件50的下面的接合膜45a密合的方式,将振动板40与压电元件50贴合,而将它们接合(粘接)。
再者,通过按照使形成于振动板40的上面的接合膜45b、形成于压电元件60的下面的接合膜45b密合的方式,将振动板40与壳头60贴合,而将它们接合(粘接)。
根据此种构成的头1,可以将各部的界面特别牢固地接合。另外,此种头1中,由于被粘接体(例如基板、喷嘴平板、密封片、振动板、压电元件、壳头等)的材质很难对接合强度造成影响,因此无论被粘接体的材质如何,都可以得到各部被牢固地接合的可靠性高的头1。
而且,该情况下,例如对接合膜15的能量的提供只要对形成于基板20的下面的接合膜15、形成于喷嘴平板10的上面的接合膜15分别进行即可。
另外,此种头1可以适用于喷出本发明中所用的液状材料31。
这里,液状材料31如前所述,含有聚酯改性硅酮材料、和用于将该聚酯改性硅酮材料溶解或分散的溶剂(分散剂)。此种溶剂有可能使树脂材料变质·劣化,由此,与液状材料31接触的粘接剂无法长时间地维持粘接性。所以,在将液状材料31用喷墨法喷出的情况下,以往,头中所用的粘接剂会变质·劣化,在头的耐久性方面存在问题。
与之不同,通过使用本发明的液滴喷头作为喷出液状材料31的头,就不会伴随有如上所述的粘接剂的变质·劣化,因此可以得到长时间地显示出优异的耐久性的头1。即,头1特别适用于喷出液状材料31。
而且,作为液状材料31,如前所述,优选使用含有聚酯改性硅酮材料、和作为溶解它的溶剂的甲苯或二甲苯的材料。但是,这些优选的溶剂由于对树脂材料有强侵蚀性,因此有可能损害头的耐久性。
与之不同,本发明的液滴喷头对于含有甲苯或二甲苯之类的对树脂材料侵蚀性高的溶剂的液状材料,也可以稳定地贮留及喷出。从该观点考虑,本发明的液滴喷头也特别适用于喷出液状材料31。
《第二实施方式》
下面,对将本发明的液滴喷头应用于喷墨式记录头中时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应用于喷墨式记录头中时的第二实施方式的剖面图。而且,以下的说明中,将图11中的上侧称作“上”,将下侧称作“下”。
下面,对液滴喷头的第二实施方式进行说明,然而是以与上述第一实施方式的液滴喷头的不同点为中心进行说明,对于相同的事项,省略其说明。
本实施方式的液滴喷头除了各构件之间的接合部的构成不同以外,与上述第一实施方式相同。
即,图11所示的喷墨式记录头1与上述第一实施方式相同,具备:喷嘴平板10、基板20、密封片30、振动板40、压电元件50及壳头60。
这里,喷嘴平板10与基板20之间的接合区域当中,面向喷出液贮留室21一侧的区域借助与接合膜15相同的构成的接合膜151被接合。另一方面,喷嘴平板10与基板20之间的接合区域当中,与面向喷出液贮留室21一侧相反一侧的区域借助粘接剂152被粘接。
另外,基板20与密封片30之间的接合区域当中,面向喷出液贮留室21的一侧的区域借助与接合膜25相同的构成的接合膜251被接合。另一方面,基板20与密封片30之间的接合区域当中,与面向喷出液贮留室21一侧相反一侧的区域借助粘接剂252被粘接。
另外,密封片30与振动板40之间的接合区域当中,面向喷出液贮留室21的一侧的区域借助与接合膜35相同构成的接合膜351被接合。另一方面,密封片30与振动板40之间的接合区域当中,与面向液池70一侧相反一侧的区域借助粘接剂352被粘接。
另外,振动板40与压电元件50之间借助粘接剂45a2被粘接。
另外,振动板40与壳头60之间的接合区域当中,面向液池70一侧的区域借助与接合膜45b相同构成的接合膜45b1接合。另一方面,振动板40与壳头60之间的接合区域当中,与面向液池70一侧相反一侧的区域借助粘接剂45b2粘接。
此种构成的头1中,各部的接合区域当中,面向贮留墨液的喷出液贮留室21或液池70的一侧的区域借助与上述第一实施方式的各接合膜15、25、35、45b相同的接合膜接合。由此,就可以获得各接合区域相对于墨液显示出优异的耐久性等与上述第一实施方式的头1相同的作用·效果。
另外,本实施方式中,各部的接合区域当中,与面向喷出液贮留室21或液池70的一侧相反一侧的区域借助粘接剂粘接。粘接剂具有固化前的粘性高、容易处置的优点,然而另一方面,在对墨液的耐久性方面差。但是,本实施方式的头1中,由于不会有粘接剂暴露于墨液中的情况,因此可以防止上述的粘接剂的缺点的暴露。此外,因粘接剂的粘性高,而可以进行构成头1的各部的临时固定。
即,本实施方式的头1中,在使用粘接剂,将喷嘴平板10、基板20、密封片30、振动板40、压电元件50以及壳头60的各部的接合区域当中的一部分区域预先临时固定后,将剩下的区域借助与上述第一实施方式相同构成的接合膜接合。根据此种方法,可以容易且有效地进行头1的制造。
下面,对本实施方式的头1的制造方法进行说明。
[1]首先,准备喷嘴平板10、基板20、密封片30、振动板40、压电元件50以及壳头60。此后,将这些各部的接合区域当中的与面向喷出液贮留室21或液池70的一侧相反一侧的区域,即,不暴露于墨液中的区域用粘接剂临时固定。这样,就得到上述的粘接剂152、252、352、45a2、45b2。而且,在各部的接合区域当中的未用粘接剂152、252、352、45a2、45b2临时固定的区域,产生与粘接剂的厚度相当的距离的间隙。
作为粘接剂,例如可以使用环氧系粘接剂、聚氨酯系粘接剂、硅酮系粘接剂等各种粘接剂。
[2]然后,向临时固定而成的头1的液池70及喷出液贮留室21中,供给、填充液状材料31。这样,液状材料31就向在各部的接合区域中产生的间隙中渗透,将间隙填充。而且,由于该渗透现象是利用毛细管现象进行的,因此只要单纯地将液状材料31贮留在液池70及喷出液贮留室21中,就可以利用液状材料31简单并且可靠地填充间隙。另外,由于间隙的距离越小,则毛细管现象的驱动力就越大,因此粘接剂152、252、352、45a2、45b2的厚度越小越好。
[3]然后,与上述第一实施方式相同,使渗透到间隙中的液状材料31干燥·固化。这样,就得到上述的接合膜151、251、351、45b1。
[4]然后,对各接合膜151、251、351、45b1赋予能量。这样,就会在各接合膜151、251、351、45b1中显现出粘接性,将头1的各部接合。
如上所述地得到头1。
像这样,由于在本实施方式的头1中,可以在维持对墨液的优异的耐久性的同时,一次性地形成多个接合膜151、251、351、45b1,因此可以大幅度简化制造工序。
另外,在头1的驱动中,由于液状材料31总是与各部的接合区域相邻,因此即使在接合区域中产生剥离或裂纹等,液状材料31也可以迅速地向该剥离部分或裂纹渗透。所以,还具有如下的优点,即,通过对此种头1定期地进行上述工序[3]、[4],就可以很容易地进行头1的修复。
而且,也可以将粘接剂152、252、352、45a2、45b2中的至少一种用粘接剂以外的各种接合膜来代替。作为此种各种接合膜,例如可以举出等离子体聚合膜、CVD膜、PVD膜等。
虽然以上基于图示的实施方式对本发明的液滴喷头及液滴喷出装置进行了说明,然而本发明并不限定于它们。
例如,在制造本发明的液滴喷头的方法中,并不限定于上述实施方式的构成,工序的顺序也可以颠倒。另外,也可以追加一个或两个以上的任意目的的工序,还可以删除不需要的工序。
[实施例]
下面,对本发明的具体的实施例进行说明。
1.喷墨式记录头的制造
(实施例1)
<1>首先,准备由压电体层与将Ag膏剂煅烧而成的电极膜的层叠体构成的压电元件、和PPS制的壳头,上述压电体层是由不锈钢制的喷嘴平板、单晶硅制的板状的母材、聚苯硫醚树脂(PPS)制的密封片、不锈钢制的振动板、锆酸铅的烧结体构成的。
然后,对母材进行利用氧等离子体的表面处理。
然后,准备通过上述硅酮材料与上述聚酯材料进行脱水缩合反应而得的聚酯改性硅酮材料(Momentive Performance Material Japan联合公司制、“XR32-A1612”),利用喷墨法供给到母材上。这样,就在母材上形成液状覆盖膜。
然后,通过将该液状覆盖膜在200℃、1小时的条件下加热,使之干燥·固化,而在母材上形成平均厚度10μm的接合膜。
然后,使用图9所示的大气压等离子体装置,在以下所示的条件下使等离子体接触所得的接合膜。这样就使接合膜活化,使其表面显现出粘接性。
<等离子体处理条件>
·处理气体:氦气与氧气的混合气体
·气体供给速度:10SLM
·电极间距离:1mm
·施加电压:1kVp-p
·电压频率:40MHz
·移动速度:1mm/秒
另一方面,对密封片的一面,进行利用氧等离子体的表面处理。
然后,按照使接合膜的接触了等离子体的面与密封片的实施了表面处理的面接触的方式,将母材与密封片贴合。这样,就得到母材与密封片的接合体。
<2>然后,在母材与密封片的接合体的密封片上,与上述工序<1>相同地形成接合膜。
然后,与上述工序<1>相同地使等离子体接触所得的接合膜。另一方面,对振动板的一面,进行利用氧等离子体的表面处理。
此后,按照使接合膜的接触了等离子体的面与振动板的实施了表面处理的面接触的方式,将接合体与振动板贴合。这样,就得到母材、密封片及振动板的接合体。
<3>然后,在密封片、振动板及与它们相邻的聚合膜中的应当形成头的喷出液供给室的位置,形成贯穿孔。另外,在振动板中的将压电元件所被组装的位置包围的环状的区域,形成贯穿孔。而且,这些贯穿孔是分别利用蚀刻法形成的。
<4>然后,在将母材、密封片及振动板接合而成的接合体的振动板上的压电元件所被组装的位置(环状的贯穿孔的内侧的区域),与上述工序<1>相同地形成接合膜。
然后,与上述工序<1>相同地使等离子体接触所得的接合膜。另一方面,对压电元件的一面,进行利用氧等离子体的表面处理。
此后,按照使接合膜的接触了等离子体的面与压电元件的实施了表面处理的面接触的方式,将接合体与压电元件贴合。这样,就得到母材、密封片、振动板及压电元件的接合体。
<5>然后,在将母材、密封片、振动板及压电元件接合而成的接合体中的壳头所被组装的位置,与上述工序<1>相同地形成接合膜。
然后,与上述工序<1>相同地使等离子体接触所得的接合膜。另一方面,对壳头的接合面,进行利用氧等离子体的表面处理。
此后,按照使接合膜的接触了等离子体的面与壳头的实施了表面处理的面接触的方式,将接合体与壳头贴合。这样,就得到母材、密封片、振动板、压电元件及壳头的接合体。
<6>然后,使所得的接合体的上下反转,对母材的与接合有密封片的一面相反一侧的面,利用蚀刻法实施加工。此后,在母材中形成喷出液贮留室和喷出液供给室,由此得到喷出液贮留室形成基板。
<7>然后,在喷出液贮留室形成基板上,与上述工序<1>相同地形成接合膜。
然后,与上述工序<1>相同地使等离子体接触所得的接合膜。另一方面,对喷嘴平板的接合面,进行利用氧等离子体的表面处理。
此后,按照使接合膜的接触了等离子体的面与喷嘴平板的实施了表面处理的面接触的方式,将喷出液贮留室形成基板与喷嘴平板贴合。这样,就得到喷嘴平板、母材、密封片、振动板、压电元件及壳头的接合体,即,得到喷墨式记录头。
<8>然后,将所得的喷墨式记录头一边以3MPa压缩,一边以80℃加热,维持15分钟。这样,就实现了喷墨式记录头的接合强度的提高。
(实施例2)
除了如下所示地在接合界面的两侧形成接合膜,将各接合膜之间贴合以外,与上述实施例1相同地制造了喷墨式记录头。
具体来说,首先,与上述实施例1相同地在母材上形成接合膜。
另外,同样地在密封片上也形成接合膜。
然后,分别使等离子体接触母材上的接合膜和密封片上的接合膜。
然后,按照使各接合膜之间密合的方式,将母材与密封片贴合。这样,就将母材与密封片接合。
另外,与之相同地,将密封片与振动板之间、振动板与压电元件之间、振动板与壳头之间、喷出液贮留室形成基板与喷嘴平板之间分别接合。
(实施例3)
制造了图11所示的喷墨式记录头。
而且,在图11所示的接合膜151、251、351、45b1的形成中,与实施例1相同地进行。
另外,作为图11所示的粘接剂152、252、352、45a2、45b2,使用了环氧系粘接剂。
(比较例)
除了将所有的接合部,即,喷嘴平板与喷出液贮留室形成基板之间、母材与密封片之间、密封片与振动板之间、振动板与压电元件之间、振动板与壳头之间的各接合部分别用环氧粘接剂接合以外,与上述实施例1相同地制造了喷墨式记录头。
2.喷墨式记录头的评价
2.1尺寸精度的评价
对各实施例及比较例中得到的喷墨式记录头,分别测定了尺寸精度。
其结果是,各实施例中得到的喷墨式记录头的尺寸精度都比比较例中得到的喷墨式记录头高。
另外,在将各喷墨式记录头装入喷墨打印机中,在印刷用纸上打印后,装入了各实施例中得到的头的打印机与装入了比较例中得到的头的打印机相比,可以确认打印品质更为优异。
2.2耐药品性的评价
向各实施例及比较例中得到的喷墨式记录头中,填充通过上述硅酮材料与上述聚酯材料进行脱水缩合反应而得的聚酯改性硅酮材料(Momentive Performance Material Japan联合公司制、“XR32-A1612”),保持了3周。其后,评价了喷墨式记录头的状态。
其结果是,在各实施例中得到的喷墨式记录头中,基本上看不到液状材料向接合部中的浸入。与之不同,在比较例中得到的喷墨式记录头中,可以看到液状材料向接合部中的浸入。
Claims (19)
1.一种液滴喷头,其特征在于,
具有:基板;喷嘴平板,其设于所述基板的一面,具备将喷出液作为液滴喷出的喷嘴孔;以及,密封板,其设于所述基板的另一面,
利用所述基板、所述喷嘴平板和所述密封板,形成贮留所述喷出液的喷出液贮留室,
所述基板与所述喷嘴平板之间及所述基板与所述密封板之间的至少一方通过接合膜接合,
所述接合膜含有通过硅酮材料与聚酯树脂进行脱水缩合反应而得的聚酯改性硅酮材料,其中,所述硅酮材料具有形成分支状的聚有机硅氧烷骨架,其在分支部具有下述化学式(1)表示的单元结构,在连结部具有下述化学式(2)及下述化学式(3)中的至少一方表示的单元结构,在末端部具有下述化学式(4)及下述化学式(5)中的至少一方表示的单元结构,所述聚酯树脂通过三羟甲基丙烷及对苯二酸进行酯化反应而得,
利用通过对所述接合膜赋予能量而在所述接合膜中显现出的粘接性,所述接合膜将所述基板与所述喷嘴平板之间及所述基板与所述密封板之间的至少一方接合,
R1-Si-X3 (1)
式中,各R1各自独立地表示甲基或苯基,X表示硅氧烷残基。
2.根据权利要求1所述的液滴喷头,其中,在借助所述接合膜接合的接合区域中,一部分区域预先用粘接剂临时固定,
所述接合膜将所述接合区域的所述一部分区域以外的区域接合。
3.根据权利要求2所述的液滴喷头,其中,将所述接合区域的所述一部分区域以外的区域接合的所述接合膜是通过如下操作而形成
通过向由进行所述临时固定而形成的所述喷出液贮留室内,供给含有所述聚酯改性硅酮材料的液状材料,而使所述液状材料向所述接合区域的外侧部分渗透,在得到所述液状材料的覆盖膜后,使该覆盖膜干燥和/或固化,其后,向该覆盖膜赋予能量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液滴喷头,其中,所述接合膜的平均厚度为10~10000nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液滴喷头,其中,所述基板、喷嘴平板及密封板的至少与所述接合膜接触的部分以硅材料、金属材料或玻璃材料作为主材料构成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液滴喷头,其中,对所述基板、喷嘴平板及密封板的与所述接合膜接触的面,预先实施提高与所述接合膜的密合性的表面处理。
7.根据权利要求6所述的液滴喷头,其中,所述表面处理为等离子体处理或紫外线照射处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液滴喷头,其中,所述能量的赋予是利用向所述接合膜照射能量射线的方法及使等离子体接触所述接合膜的方法中的至少一方来进行的。
9.根据权利要求8所述的液滴喷头,其中,所述能量射线为波长126~300nm的紫外线。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的液滴喷头,其中,所述能量的赋予是在大气气氛中进行的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的液滴喷头,其中,还具有如下的工序,
在借助所述接合膜使所述基板与所述喷嘴平板之间及所述基板与所述密封板之间的至少一方接合后,对所述接合膜进行提高接合强度的处理。
12.根据权利要求11所述的液滴喷头,其中,所述进行提高接合强度的处理的工序是利用将所述接合膜加热的方法及对所述接合膜赋予压缩力的方法中的至少一种方法来进行的。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的液滴喷头,其中,所述密封板由将多个层层叠而成的层叠体构成,
所述层叠体中的层中,相邻的至少一组层的层间借助与所述接合膜相同的接合膜接合。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的液滴喷头,其中,该液滴喷头还具有设于所述密封板的与所述基板相反一侧而使所述密封板振动的振动机构,
所述密封板与所述振动机构借助与所述接合膜相同的接合膜接合。
15.根据权利要求14所述的液滴喷头,其中,所述振动机构由压电元件构成。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的液滴喷头,其中,该液滴喷头还具有设于所述密封板的与所述基板相反一侧的壳头,
所述密封板与所述壳头借助与所述接合膜相同的接合膜接合。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的液滴喷头,其中,该液滴喷头被用于作为所述喷出液喷出与所述液状材料相同的液状材料。
18.根据权利要求17所述的液滴喷头,其中,利用该液滴喷头喷出的所述液状材料含有甲苯或二甲苯。
19.一种液滴喷出装置,其特征在于,具备权利要求1至18中任一项所述的液滴喷头。
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20101201 |