CN103818117A - 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 - Google Patents

液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 Download PDF

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户田雅利
原尻俊彦
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Abstract

本发明涉及液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法。具体而言提供制造简单,能够大幅缩短制造时间的液体喷射头。本发明的液体喷射头具备促动器基板,促动器基板具有被由压电体构成的细长的壁分隔的细长的喷出槽和细长的非喷出槽,喷出槽与非喷出槽交替地排列。非喷出槽的一侧端部具有从非喷出槽的底面上切至上部的上表面开口的倾斜面,在壁的面向喷出槽的两侧面沿壁的长度方向带状地设置公用电极,在壁的面向非喷出槽的两侧面沿壁的长度方向带状地设置有源电极,有源电极从非喷出槽的一侧端部近前设置到另一侧端部。

Description

液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法
技术领域
本发明涉及将液滴喷出并记录于被记录介质的液体喷射头、使用了该液体喷射头的液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法。
背景技术
近年来,将油墨滴喷出至记录纸等以记录字符、图形,或者将液体材料喷出至元件基板的表面以形成功能性薄膜的喷墨(ink jet)方式的液体喷射头得到利用。该方式将油墨、液体材料等液体从液体储罐经由供给管导引至通道,对填充于通道的液体施加压力并从连通于通道的喷嘴喷出液体。在喷出液体时,移动液体喷射头、被记录介质以记录字符、图形,或者形成既定形状的功能性薄膜。
图15以及图16是专利文献1所记载的微滴附着装置的截面图以及局部立体图(专利文献1的图5以及图7)。如图15所示,微滴附着装置为基板86和层叠于其表面120上的盖部件130。基板86在两端部安装集成电路84,在中央部形成由槽构成的通道82,在将通道82沿纸面垂直方向分隔的壁上设置层100,层100包括由压电物质构成的两个条片110a、110b,在通道82的底部沿纸面垂直方向形成两列微滴喷出用的喷嘴96a、96b。在盖件部件130形成歧管(manifold)88、90、92,形成分别连通于各歧管88、90、92,用于使液体通过的导管150a、150b、150c。两片条片110a、110b在其上部设置作用部分140a、140b,作用部分140a、140b从上部侧封闭各通道。
供给至歧管90的油墨流入通道82,流至通道82的两端部并从歧管88、92排出。从歧管90供给的油墨经由导管150b流入纸面垂直方向的其他通道,从其他通道经由导管150a、150c而流出至歧管88、92并排出。驱动条片110a以对其下方的油墨产生压力脉冲,从喷嘴96a喷出微滴。同样地,驱动条片110b以对其下方的油墨产生压力脉冲,从喷嘴96b喷出微滴。
图16是压电物质110a以及通道82的部分的放大图。在基板86形成由槽构成的通道82,在通道82与里侧的通道之间形成侧壁113,在该壁的顶部设置条片110a。在构成通道82的侧壁113以及条片110a的侧面形成电极190’。而且,在顶部表面113’、斜切部195、侧壁113的上部、以及基板86的表面120形成相互电分离的导电性轨迹192’和导电性轨迹192’’。由此,能够对侧壁113的近前侧的电极190’和里侧的电极190’’施加驱动信号。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2002-529289号公报。
发明内容
发明要解决的问题
如图16所示,在专利文献1的微滴附着装置中,需要对从基板86的表面120突出的条片110a的顶部表面113’、斜切部195的电极材料进行图案形成以进行分割。在专利文献1中,记载有能够通过激光射束对其进行分割的内容,另外,还记载有能够通过使用物理掩模或通过使用电气放电设备而更简单地进行分割的内容。但是,在使用激光射束进行分割的情况下,必须对多个并列地形成的侧壁113和条片110a中的每个通过激光射束扫描顶部表面113’、斜切部195的表面以及侧壁113的表面120以进行电极的图案形成,需要较长时间,生产率极低。另外,侧壁113的厚度、以及顶部表面113’的宽度较窄,为40μm~100μm,而且在条片110a的顶部表面113’与基板86的表面120之间存在阶梯差。因此,难以使用感光性树脂成批地进行图案形成。另外,将掩模设置于顶部表面113’、斜切部195的表面以及基板86的表面120的工序自身极为困难。
本发明鉴于上述问题而完成,其目的在于提供能够在侧壁的侧面、上表面容易地形成电极的液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的液体喷射头具备:促动器基板,其具有被由压电体构成的细长的壁分隔的细长的喷出槽和细长的非喷出槽,所述喷出槽与所述非喷出槽交替地排列,所述非喷出槽的一侧端部具有从所述非喷出槽的底面上切至上部的上表面开口的倾斜面,在所述壁的面向所述喷出槽的两侧面沿所述壁的长度方向带状地设置公用电极,在所述壁的面向所述非喷出槽的两侧面沿所述壁的长度方向带状地设置有源电极,所述有源电极从所述非喷出槽的一侧端部近前设置至另一侧端部。
另外,具备:盖板,其设置于所述促动器基板上部,具有连通于所述喷出槽一侧的第一狭缝、和连通于所述喷出槽另一侧的第二狭缝;以及喷嘴板,其设置于所述促动器基板下部,具有连通于所述喷出槽的喷嘴。
另外,所述公用电极从所述喷出槽的所述第一狭缝所开口的位置设置至所述喷出槽的另一侧端部。
另外,在所述有源电极的一侧端部中,所述倾斜面的深度与成为所述有源电极下端深度的地点相比位于另一侧。
另外,所述非喷出槽的另一侧延伸至所述促动器基板的外周端,在所述外周端附近形成在底部残留所述促动器基板的假底部。
另外,所述喷出槽以及所述非喷出槽在与所述上表面开口相反侧具有下表面开口,所述喷嘴板以覆盖所述下表面开口的方式设置。
另外,所述喷嘴板与所述盖板相比刚性较低。
本发明的液体喷射装置具备:具有上述任一构成的液体喷射头、使所述液体喷射头与被记录介质相对地移动的移动机构、对所述液体喷射头供给液体的液体供给管、以及对所述液体供给管供给所述液体的液体储罐。
本发明的液体喷射头的制造方法具备以下工序:将并列的多个槽形成于压电体基板的槽形成工序;以覆盖所述槽的一侧端部的方式设置掩模的掩模设置工序;通过斜向蒸镀法将导电体堆积于所述压电体基板的导电体堆积工序;对所述导电体进行图案形成以形成电极的电极形成工序;将盖板设置于所述压电体基板上方的盖板设置工序;以及将喷嘴板设置于所述压电体基板下方的喷嘴板设置工序。
另外,在所述槽形成工序之前,具备在所述压电体基板形成树脂膜的树脂膜形成工序、和对所述树脂膜进行图案形成的图案形成工序。
另外,在所述槽形成工序之后,具有磨削与形成所述槽的一侧为相反侧的所述压电体基板并使所述槽从上表面贯通至下表面的压电体基板磨削工序。
另外,所述喷嘴板设置工序是将所述喷嘴板设置于所述压电体基板的下表面的工序。
发明效果
本发明的液体喷射头具备:促动器基板,其具有被由压电体构成的细长的壁分隔的细长的喷出槽和细长的非喷出槽,喷出槽与非喷出槽交替地排列,非喷出槽的一侧端部具有从非喷出槽的底面上切至上部的上表面开口的倾斜面,在壁的面向喷出槽的两侧面沿壁的长度方向带状地设置公用电极,在壁的面向非喷出槽的两侧面沿壁的长度方向带状地设置有源电极,有源电极从非喷出槽的一侧端部近前设置至另一侧端部。由此,能够提供能够通过简单的工序在短时间内制造的液体喷射头。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头的分解立体图。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头的截面示意图。
图3是本发明的第二实施方式所涉及的液体喷射头的非喷出槽的长度方向的截面示意图。
图4是本发明的第三实施方式所涉及的液体喷射头的截面示意图。
图5是本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的制造工序的流程图。
图6是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图7是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图8是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图9是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图10是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图11是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图12是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图13是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的工序的图。
图14是本发明的第五实施方式所涉及的液体喷射装置的示意性的立体图。
图15是以往公知的微滴附着装置的截面图。
图16是以往公知的微滴附着装置的局部立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
图1以及图2是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头1的图。图1是液体喷射头1的分解立体图,图2(a)是喷出槽6a的沿长度方向的截面示意图,图2(b)是非喷出槽6b的沿长度方向的截面示意图,图2(c)是图1所示的AA部分的局部截面示意图。
如图1以及图2所示,液体喷射头1具备促动器基板2、设置于促动器基板2上部的盖板3、和设置于促动器基板2下部的喷嘴板4。促动器基板2具有被由压电体构成的细长的壁5分隔的细长的喷出槽6a和细长的非喷出槽6b,细长的喷出槽6a与非喷出槽6b交替地排列。盖板3以覆盖喷出槽6a和非喷出槽6b的上表面开口7的方式设置于促动器基板2的上表面US,具有与喷出槽6a的一侧连通的第一狭缝14a和与喷出槽6a的另一侧连通的第二狭缝14b。喷嘴板4具备与喷出槽6a连通的喷嘴11,设置于促动器基板2的下表面LS。而且,在促动器基板2的壁5的面向喷出槽6a的两侧面,沿壁5的长度方向带状地设置公用电极12a,在壁5的面向非喷出槽6b的两侧面沿壁5的长度方向带状地设置有源电极12b。有源电极12b从非喷出槽6b的一侧端部近前设置到另一侧端部。
更详细地进行说明。形成于促动器基板2的槽6包含喷出槽6a和非喷出槽6b。喷出槽6a和非喷出槽6b沿与槽6的长度方向(x方向)正交的方向(y方向)交替地并列排列。喷出槽6a的长度方向的一侧以及另一侧的端部具有以从促动器基板2的下表面开口8上切至上表面开口7,即从下表面LS上切至上表面US的方式倾斜的倾斜面22。喷出槽6a从促动器基板2的一侧的外周端LE近前至另一侧的外周端RE近前,形成至盖板3的端部近前。非喷出槽6b的一侧端部具有从非喷出槽6b的底面BB,即从下表面开口8上切至上表面开口7的倾斜面22。非喷出槽6b的另一侧端部延伸至促动器基板2的另一侧的外周端RE,在外周端RE附近形成在底部残留促动器基板2的假底部(上げ底部)15。假底部15与喷出槽6a的另一侧端部同样地,以从下表面LS上切至假底部15的上表面BP的方式倾斜。能够通过形成假底部15来提高促动器基板2的另一侧端部的强度。
驱动电极12包含设置于喷出槽6a侧面的公用电极12a和设置于非喷出槽6b侧面的有源电极12b。公用电极12a沿面向喷出槽6a的壁5的两侧面的长度方向带状地设置,相互电连接。公用电极12a从喷出槽6a的第一狭缝14a所开口的位置设置至喷出槽6a的另一侧端部。有源电极12b设置于面向非喷出槽6b的壁5的两侧面,从非喷出槽6b的一侧端部近前到另一侧端部带状地设置。如图2(b)所示,在有源电极12b的一侧端部中,倾斜面22的深度与成为有源电极12b的下端E的深度的地点P相比位于另一侧。
公用电极12a以及有源电极12b设置于与构成喷出槽6a以及非喷出槽6b的底面BB的喷嘴板4分离的深度,具体而言,公用电极12a以及有源电极12b的下端E设置于不到达假底部15的上表面BP的深度。在促动器基板2的另一侧的外周端RE附近的上表面US,设置与公用电极12a电连接的公用端子16a、和与有源电极12b电连接的有源端子16b。
如此,由于喷出槽6a从第一狭缝14a所开口的位置形成,故能够对喷出槽6a的内部液体高效地生成压力波。另外,在非喷出槽6b的两侧面形成的有源电极12b从非喷出槽6b的一侧端部近前设置至另一侧端部。更具体而言,在有源电极12b的一侧端部中,在非喷出槽6b的长度方向上,倾斜面22的深度与成为有源电极12b的下端E的深度的地点P相比设置于另一侧。另外,假底部15的上表面BP与有源电极12b的下端E相比位于下方,电极材料不堆积在上表面BP。具体而言,在一侧端部中,防止在非喷出槽6b内部相向的两个有源电极12b经由倾斜面22而电导通。同样地,在另一侧端部中,防止在非喷出槽6b内部相向的两个有源电极12b经由上表面BP而电导通。由此,在非喷出槽6b的两侧面形成的有源电极12b相互电分离。由于该电极构造能够通过之后说明的斜向蒸镀法而成批地形成,故制造工序极为简单。
盖板3在促动器基板2的一侧具备液体排出室10,在另一侧具备液体供给室9,局部地覆盖喷出槽6a并以公用端子16a以及有源端子16b露出的方式通过粘接剂而粘接于促动器基板2的上表面US。液体供给室9经由第二狭缝14b而连通于喷出槽6a的另一侧端部,与非喷出槽6b不连通。液体排出室10经由第一狭缝14a而连通于喷出槽6a的一侧端部,与非喷出槽6b不连通。即,非喷出槽6b由盖板3覆盖上表面开口7。喷嘴板4通过粘接剂而粘接于促动器基板2的下表面LS。喷嘴11位于喷出槽6a的长度方向大致中央。液体供给室9所供给的液体经由第二狭缝14b流入喷出槽6a,经由第一狭缝14a排出至液体排出室10。与此相对,非喷出槽6b不连通于液体供给室9、液体排出室10,因而不流入液体。在此,喷嘴板4与盖板3相比刚性较低。
促动器基板2能够使用在上表面US的垂直方向上实施了极化处理的压电体材料,例如PZT陶瓷。盖板3也能够使用与促动器基板2为相同材料的PZT陶瓷、可加工陶瓷、其他陶瓷、玻璃等低电介质材料。若使用与促动器基板2相同的材料作为盖板3,则能够使热膨胀相等以使不产生对应于温度变化的翘曲、变形。喷嘴板4能够使用聚酰亚胺膜、聚丙烯膜、其他合成树脂膜、金属膜等。在此,优选使盖板3的厚度为0.3mm~1.0mm,使喷嘴板4的厚度为0.01mm~0.1mm。若使盖板3薄于0.3mm则强度降低,若厚于1.0mm则液体供给室9、液体排出室10、以及第一及第二狭缝14a、14b的加工需要时间,另外,材料的增加引起成本变高。若使喷嘴板薄于0.01mm则强度降低,若厚于0.1mm则振动传递至邻接的喷嘴,容易产生干扰。
此外,PZT陶瓷的杨氏模量为58.48GPa,聚酰亚胺膜的杨氏模量为3.4GPa。因此,若使用PZT陶瓷作为盖板3,使用聚酰亚胺膜作为喷嘴板4,则覆盖促动器基板2的上表面US的盖板3与覆盖下表面LS的喷嘴板4相比刚性较高。优选地,盖板3的材质的杨氏模量不低于40GPa,优选地,喷嘴板4的材质的杨氏模量为1.5GPa~30GPa的范围。在喷嘴板4中,若杨氏模量低于1.5GPa则在接触被记录介质时容易受损,可靠性降低,若超过30GPa则振动传递至邻接的喷嘴,容易产生干扰。
液体喷射头1如下地动作。对液体供给室9供给液体,从液体排出室10排出液体,使液体循环。然后,通过对公用端子16a和有源端子16b给予驱动信号,使构成喷出槽6a的两壁5厚度滑移变形。此时,两壁5以“八”字型变形,或者“ㄑ”字状地变形。由此,对喷出槽6a的内部液体生成压力波并从连通于喷出槽6a的喷嘴11喷出液滴。在本实施方式中,设置于非喷出槽6b的两壁5侧面的有源电极12b电分离,因而能够独立地驱动各喷出槽6a。具有通过独立地驱动而能够实现高频驱动的优点。此外,还可以使液体排出室10与液体供给室9的功能相反,从液体排出室10供给液体,从液体供给室9排出液体。而且,还能够在接触液体的内壁形成保护膜。
此外,在促动器基板2中,还可以不全部由压电体构成,仅在壁5中使用压电体,在其他区域中使用由非压电体构成的绝缘体。另外,在本实施方式中对在非喷出槽6b的另一侧端部形成假底部15,有源电极12b延伸设置到与该假底部15的上表面BP相比上方的侧面即促动器基板2的另一侧的外周端RE的例子进行了说明,但本发明不限于该构成。还可以在沿非喷出槽6b的上表面US形成布线电极,经由该布线电极将有源电极12b与有源端子16b电连接。
(第二实施方式)
图3是本发明的第二实施方式所涉及的液体喷射头1的非喷出槽6b的长度方向的截面示意图。与第一实施方式不同的部分是,在非喷出槽6b的底部残留促动器基板2这一点,其他构成与第一实施方式相同。因此,以下,主要对与第一实施方式不同的非喷出槽6b进行说明,对与第一实施方式相同的喷出槽6a省略说明。对相同部分的部分或具有相同功能的部分附以相同符号。
如图3所示,非喷出槽6b以在其底部残留促动器基板2的方式与喷出槽6a相比较浅地形成。而且,在促动器基板2的下表面LS设置喷嘴板4。喷出槽6a具备与图2(a)相同的截面形状。由于使用在圆盘状的刀片的外周埋入了磨削磨粒的切割刀片以在底部残留促动器基板2的方式形成非喷出槽6b,故在非喷出槽6b的一侧端部容易成为与喷出槽6a的一侧端部的倾斜面22相比在长度方向上较长的倾斜面22。另外,在非喷出槽6b的另一侧端部形成假底部15。
在该情况下,在形成于非喷出槽6b侧面的有源电极12b的一侧端部中,倾斜面22的深度与成为有源电极12b的下端E的深度的地点P相比也位于另一侧。另外,假底部15的上表面BP与有源电极12b的下端E相比位于下方,电极材料不堆积在上表面BP。由此,在非喷出槽6b的两侧面形成的有源电极12b相互电分离。具体而言,在一侧的端部中,防止在非喷出槽6b内部相向的两个有源电极12b经由倾斜面22而电导通。同样地,在另一侧端部中,防止在非喷出槽6b内部相向的两个有源电极12b经由上表面BP而电导通。另外,能够通过在非喷出槽6b的下部残留促动器基板2来提高促动器基板2的强度。
此外,虽然在本实施方式中,在非喷出槽6b的底部残留促动器基板2,但是也可以在喷出槽6b的底部与喷出槽6b同样地残留促动器基板2,在喷出槽6a的底面的促动器基板2形成连通口,以经由该连通口而连接于喷嘴板4的喷嘴11的方式构成。
(第三实施方式)
图4是本发明的第三实施方式所涉及的液体喷射头1的截面示意图。图4(a)是喷出槽6a的长度方向的截面示意图,图4(b)是非喷出槽6b的长度方向的截面示意图。与第一实施方式不同的部分是喷嘴板4多层地构成这一点,其他与第一实施方式相同。以下,对于与第一实施方式不同的部分进行说明,省略相同部分的说明。对相同部分或具有相同功能的部分附以相同符号。
如图4所示,喷嘴板4具有聚酰亚胺膜17和与聚酰亚胺膜17相比刚性较高的辅助板13的层叠构造。辅助板13以覆盖促动器基板2的下表面开口8的方式粘接于促动器基板2的下表面LS。在辅助板13具有连通于喷出槽6a的下表面开口8的贯通孔18。聚酰亚胺膜17粘接于辅助板13的与促动器基板2相反侧。在聚酰亚胺膜17形成连通于贯通孔18的喷嘴11。辅助板13的贯通孔18的开口部具有与下表面开口8相近的大小,使气泡不滞留于开口部的侧面。
作为辅助板13,能够使用合成树脂、金属膜。作为辅助板13,优选使用杨氏模量为1.5GPa~30GPa的材料。但是,即使使用金属膜等杨氏模量超过30GPa的材料,若喷嘴板4的平均杨氏模量在1.5GPa~30GPa的范围内,则也能够使用。
(第四实施方式)
图5~图13是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法的图。图5是本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头1的制造工序的流程图,图6~图13是用于说明各工序的图。以下,参照图5和图6~图13详细地说明液体喷射头1的制造方法。对相同部分或具有相同功能的部分附以相同符号。
图6(a)及(b)是压电体基板19的截面示意图。如图6(a)所示,在树脂膜形成工序S01中,在压电体基板19的上表面US设置感光性的树脂膜20。作为压电体基板,能够使用PZT陶瓷。作为树脂膜20,能够将抗蚀剂膜涂布而形成。另外,能够设置感光性树脂膜。接着,如图6(b)所示,在图案形成工序S02中,进行曝光、显影以形成树脂膜20的图案。之后去除形成电极的区域的树脂膜20,在不形成电极的区域残留树脂膜20。这是为了之后通过举离(liftoff)法进行电极的图案形成。
图7(a)是示出使用切割刀片21磨削并形成槽6的状态的截面示意图,图7(b)是喷出槽6a的截面示意图,图7(c)是非喷出槽6b的截面示意图,图7(d)是形成了槽6的压电体基板19的俯视示意图。如图7所示,在槽形成工序S1中,在压电体基板19形成并列的多个槽6。槽6包含喷出槽6a和非喷出槽6b,交替并列地形成喷出槽6a和非喷出槽6b。使切割刀片21下降至槽6的一侧端部,水平地移动并在另一侧端部处上升。切割刀片21磨削至不到达促动器基板2的下表面的深度,与表示喷出槽6a以及非喷出槽6b的深度的虚线Z相比较深地磨削。另外,在非喷出槽6b中,将另一侧端部较浅地磨削至压电体基板19的外周端而形成假底部15。
通过与作为喷出槽6a、非喷出槽6b的最终深度的虚线Z相比较深地磨削,能够使倾斜面22的长度方向的宽度W变窄。即,由于使用切割刀片21进行磨削,故切割刀片21的外周形状被复制在喷出槽6a的一侧端部、另一侧端部、以及非喷出槽6b的一侧端部。例如在使用2英寸的切割刀片21形成深度360μm的槽的情况下,端部的倾斜面22的长度方向宽度为约4mm。与此相对,若使用相同的切割刀片21形成深度590μm的槽,则能够将至深度360μm的宽度W缩小至一半即约2mm。能够将其在一侧端部与另一侧端部这两处缩短总计4mm,能够增加压电体基板19从压电体晶片的取得个数。
图8是用于说明在压电体基板19的一侧端部设置掩模23的状态的图,图8(a)是压电体基板19的俯视示意图,图8(b)是非喷出槽6b的沿长度方向的截面示意图。如图8所示,在掩模设置工序S2中,以覆盖槽6的一侧端部的方式将掩模23设置在压电体基板19上。在掩模23中,其另一侧端部F与应成为有源电极12b的下端E的深度的倾斜面22的地点P相比在另一侧,而且,设置于与喷出槽6a连通的第一狭缝在喷出槽6a侧开口的位置。换言之,与应成为有源电极的下端E的深度相比较浅的倾斜面22以及一侧的上表面US由掩模23覆盖,而且,公用电极的一侧端部进入第一狭缝的喷出槽侧的开口区域。
图9表示通过斜向蒸镀法堆积了导电体24的状态,是图8(a)所示的CC部分的截面示意图。在导电体堆积工序S3中,通过蒸镀法从相对于上表面US的法线向与槽6的长度方向正交的方向倾斜的角度+θ和-θ在压电体基板19的上表面US蒸镀导电体24。在本实施方式中,将导电体24从壁5的上表面US堆积到至虚线Z的深度d的大约d/2的深度。由于在非喷出槽6b的一侧端部形成的倾斜面22的至少比深度d/2浅的区域由掩模23覆盖,故在该较浅的区域不堆积导电体24。另外,由于假底部15的上表面BP与下端E相比位于下方,故导电体24不堆积在上表面BP。与此相对,在喷出槽6a的另一侧端部形成的倾斜面在比深度d/2浅的区域与上表面US同样地堆积导电体24。此外,导电体24还可以与作为槽6的最终深度的虚线Z相比较浅地,与d/2相比较深地形成。
图10表示去除树脂膜20并同时去除树脂膜20上的导电体24的状态。在电极形成工序S4中,对导电体24进行图案形成以形成公用电极12a以及有源电极12b。即,通过去除树脂膜20的举离法,去除堆积于其上表面的导电体24。由此,堆积于壁5两侧面的导电体24分离并形成公用电极12a和有源电极12b。此外,在该电极形成工序S4中,同时形成公用端子16a以及有源端子16b(参照图8(a))。由此,在非喷出槽6b的两侧面形成的有源电极12b相互电分离,在喷出槽6a的两侧面形成的公用电极12a电连接。此外,虽然使通过斜向蒸镀法形成的公用电极12a、有源电极12b的下端E为喷出槽6a以及非喷出槽6b的最终深度的约1/2,但也可以更深地形成。在该情况下,也使得不到达作为喷出槽6a以及非喷出槽6b的最终深度的虚线Z。通过使公用电极12a以及有源电极12b从作为喷出槽6a以及非喷出槽6b的底面的虚线Z分离,能够稳定地喷出液滴。
图11是表示将盖板3设置于压电体基板19上方的状态的截面示意图。图11(a)是喷出槽6a的长度方向的截面示意图,图11(b)是非喷出槽6b的长度方向的截面示意图。如图11所示,在盖板设置工序S5中,将盖板3设置在压电体基板19上方。在盖板3,分别在一侧形成液体排出室10,在另一侧形成液体供给室9,而且,形成从液体排出室10贯通至其相反侧的背面的第一狭缝14a以及从液体供给室9贯通至其相反侧的背面的第二狭缝14b。液体排出室10经由第一狭缝14a而连通于喷出槽6a的一侧端部,液体供给室9经由第二狭缝14b而连通于喷出槽6a的另一侧端部。另外,非喷出槽6b的上表面开口7由盖板3堵塞,不连通于液体排出室10以及液体供给室9。
图12是表示磨削压电体基板19的与盖板3为相反侧的背面的状态的截面示意图。图12(a)是喷出槽6a的长度方向的截面示意图,图12(b)是非喷出槽6b的长度方向的截面示意图。如图12所示,在压电体基板磨削工序S6中,磨削与形成槽6一侧为相反侧的压电体基板19,使槽6从上表面US贯通至下表面LS以形成促动器基板2。压电体基板19的背面磨削至成为槽6的最终深度的虚线Z。各壁5的上表面US由盖板3固定,在各槽6的一侧端部以及包含假底部15的另一侧端部残留有压电板基板19,因而能够防止磨削时的破损。此外,通过使图7所示的槽形成工序S1的切割刀片21的切入深度较深,以槽6在压电体基板19的下表面开口的方式形成,能够省略压电体基板磨削工序S6。
图13表示将喷嘴板4粘接于促动器基板2(压电体基板19)的下表面LS的状态。图13(a)是喷出槽6a的长度方向的截面示意图,图13(b)是非喷出槽6b的长度方向的截面示意图。如图13所示,将喷嘴板4设置在压电体基板19的下表面LS。喷嘴11在喷嘴板4开口,喷嘴11连通于喷出槽6a。喷嘴板4与盖板3相比刚性较低。
通过该制造方法,能够将在非喷出槽6b的两侧面形成的有源电极12b成批地电分离,因而不需要将在壁5上表面形成的导电体一条一条地分离,制造方法极为简单。另外,能够较窄地形成在各槽6端部形成的倾斜面22的宽度,因而从一片压电体晶片取得的个数增加,能够降低成本。
此外,在压电体基板19中,能够至少在分隔各槽6的壁5的部分使用压电体,使其他区域为由非压电体构成的绝缘体。另外,如在第二实施方式中所说明的那样,对于非喷出槽6b(或也对于喷出槽6a),能够以在其底部残留促动器基板2的材料的方式形成。另外,喷嘴板4不需要为单层,能够由材料不同的多个薄膜层构成。另外,虽然在本实施方式中通过举离法进行了公用电极12a、有源电极12b、公用端子16a、有源端子16b的图案形成,但本发明不限于此。例如,还可以在于导电体堆积工序S3(图9)中通过斜向蒸镀法将导电体24形成于压电体基板19的上表面US、侧面之后,通过光刻以及蚀刻法形成公用电极12a、有源电极12b、公用端子16a、有源端子16b的图案。
(第五实施方式)
图14是本发明的第五实施方式所涉及的液体喷射装置30的示意性立体图。液体喷射装置30具备:使液体喷射头1、1’往复移动的移动机构40、对液体喷射头1、1’供给液体,从液体喷射头1、1’排出液体的流路部35、35’、连通于流路部35、35’的液体泵33、33’以及液体储罐34、34’。各液体喷射头1、1’具备多个头芯片(head chip),各头芯片具备多个由喷出槽构成的通道,从连通于各通道的喷嘴喷出液滴。作为液体泵33、33’,设置对流路部35、35’供给液体的供给泵和在此之外排出液体的排出泵中的任一方或者双方。另外,有时也设置未图示的压力传感器、流量传感器,控制液体的流量。液体喷射头1、1’使用已经说明了的第一~第四实施方式中的任一个。
液体喷射装置30具备:沿主扫描方向搬送纸等被记录介质44的一对搬送部件41、42、将液体喷出至被记录介质44的液体喷射头1、1’、载置液体喷射头1、1’的滑架单元43、将储存于液体储罐34、34’的液体推压并供给至流路部35、35’的液体泵33、33’、和沿与主扫描方向正交的副扫描方向扫描液体喷射头1、1’的移动机构40。未图示的控制部控制并驱动液体喷射头1、1’、移动机构40、搬送部件41、42。
一对搬送部件41、42具备沿副扫描方向延伸,在接触辊面的同时旋转的栅格辊(grid roller)和夹送辊(pinch roller)。通过未图示的电动机使栅格辊与夹送辊绕轴旋转并沿主扫描方向搬送夹入在辊之间的被记录介质44。移动机构40具备沿副扫描方向延伸的一对导轨36、37、能够沿一对导轨36、37滑动的滑架单元43、连结滑架单元43并使其沿副扫描方向移动的无接头带38、和通过未图示的滑轮使该无接头带38旋转的电动机39。
滑架单元43载置多个液体喷射头1、1’,喷出例如黄、洋红、青、黑四种液滴。液体储罐34、34’储存对应颜色的液体,经由液体泵33、33’、流路部35、35’对液体喷射头1、1’进行供给。各液体喷射头1、1’根据驱动信号喷出各色液滴。通过控制从液体喷射头1、1’喷出液体的定时、驱动滑架单元43的电动机39的旋转以及被记录介质44的搬送速度,能够在被记录介质44上记录任意图案。
此外,虽然本实施方式是移动机构40使滑架单元43和被记录介质44移动并进行记录的液体喷射装置30,但是作为其替代,还可以是将滑架单元固定,移动机构使被记录介质二维地移动并进行记录的液体喷射装置。即,移动机构是使液体喷射头与被记录介质相对地移动的机构即可。
符号说明
1 液体喷射头
2 促动器基板
3 盖板
4 喷嘴板
5 壁
6 槽、6a 喷出槽、6b 非喷出槽
7 上表面开口
8 下表面开口
9 液体供给室
10 液体排出室
11 喷嘴
12 驱动电极、12a 公用电极、12b 有源电极
13 辅助板
14a 第一狭缝、14b 第二狭缝
15 假底部
16a 公用端子、16b 有源端子
17 聚酰亚胺膜
18 贯通孔
19 压电体基板
20 树脂膜
21 切割刀片
22 倾斜面
23 掩模
24 导电体
30 液体喷射装置
LE 一侧的外周端、RE 另一侧的外周端、US 上表面、LS 下表面、BP 上表面
BB 底面、E 下端、P 地点。

Claims (12)

1. 一种液体喷射头,具备:
促动器基板,其具有被由压电体构成的细长的壁分隔的细长的喷出槽和细长的非喷出槽,所述喷出槽与所述非喷出槽交替地排列,
所述非喷出槽的一侧端部具有从所述非喷出槽的底面上切至上部的上表面开口的倾斜面,
在所述壁的面向所述喷出槽的两侧面沿所述壁的长度方向带状地设置公用电极,在所述壁的面向所述非喷出槽的两侧面沿所述壁的长度方向带状地设置有源电极,
所述有源电极从所述非喷出槽的一侧端部近前设置至另一侧端部。
2. 根据权利要求1所述的液体喷射头,具备:
盖板,其设置于所述促动器基板上部,具有连通于所述喷出槽一侧的第一狭缝、和连通于所述喷出槽另一侧的第二狭缝;以及
喷嘴板,其设置于所述促动器基板下部,具有连通于所述喷出槽的喷嘴。
3. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其中,所述公用电极从所述喷出槽的所述第一狭缝所开口的位置设置至所述喷出槽的另一侧端部。
4. 根据权利要求1~3中的任一项所述的液体喷射头,其中,在所述有源电极的一侧端部中,所述倾斜面的深度与成为所述有源电极下端深度的地点相比位于另一侧。
5. 根据权利要求1~3中的任一项所述的液体喷射头,其中,所述非喷出槽的另一侧延伸至所述促动器基板的外周端,在所述外周端附近形成在底部残留所述促动器基板的假底部。
6. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其中,
所述喷出槽以及所述非喷出槽在与所述上表面开口的相反侧具有下表面开口,
所述喷嘴板以覆盖所述下表面开口的方式设置。
7. 根据权利要求2或6所述的液体喷射头,其中,所述喷嘴板与所述盖板相比刚性较低。
8. 一种液体喷射装置,具备:
权利要求1所述的液体喷射头;
使所述液体喷射头与被记录介质相对地移动的移动机构;
对所述液体喷射头供给液体的液体供给管;以及
对所述液体供给管供给所述液体的液体储罐。
9. 一种液体喷射头的制造方法,具备以下工序:
将并列的多个槽形成于压电体基板的槽形成工序;
以覆盖所述槽的一侧端部的方式设置掩模的掩模设置工序;
通过斜向蒸镀法将导电体堆积于所述压电体基板的导电体堆积工序;
对所述导电体进行图案形成以形成电极的电极形成工序;
将盖板设置于所述压电体基板上方的盖板设置工序;以及
将喷嘴板设置于所述压电体基板下方的喷嘴板设置工序。
10. 根据权利要求9所述的液体喷射头的制造方法,在所述槽形成工序之前,具备在所述压电体基板形成树脂膜的树脂膜形成工序、和对所述树脂膜进行图案形成的图案形成工序。
11. 根据权利要求9或10所述的液体喷射头的制造方法,在所述槽形成工序之后,具有磨削与形成所述槽的一侧为相反侧的所述压电体基板并使所述槽从上表面贯通至下表面的压电体基板磨削工序。
12. 根据权利要求11所述的液体喷射头的制造方法,其中,所述喷嘴板设置工序是将所述喷嘴板设置于所述压电体基板的下表面的工序。
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