CN109895501B - 喷墨头以及喷墨印刷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷墨头以及喷墨印刷装置，能够以低成本形成电子设备、光学设备的图案，特别是能够使用具有导电性的墨液来形成图案。喷墨头由具有多个喷嘴的喷嘴板、流路形成基板、隔膜和压电元件层叠而成，隔膜为层叠构造，层叠构造中的最靠流路形成基板侧的最外层由树脂构成，最外层以外的层中的一个层由金属构成。

Description

喷墨头以及喷墨印刷装置

技术领域

本发明涉及喷墨头以及喷墨印刷装置。

背景技术

在电子设备、光学设备的制造工序中，大多使用在基材上形成微细图案的工序。作为微细图案的形成方法，虽然也取决于期望的图案尺寸，但例如在10～数10微米程度的情况下，有使用蚀刻或剥离这样的光刻法的方法。但是，使用光刻法的方法在需要昂贵的光掩模、材料效率、基材的耐化学性等方面存在课题。

因此，作为以低成本形成微细图案的方法，将期望的图案的材料墨液化而在基材上进行印刷的印刷法，特别是不需要印刷版的喷墨法受到关注。

作为喷墨法中使用的喷墨头的现有例，可列举专利文献1。

在专利文献1中，在喷墨头内部的构造中使用Ni、Si等材料来制作隔膜，通过使与压电元件接触的隔膜位移，从喷嘴喷出印刷用的CMYK(蓝色、品红色、黄色、黑色)等着色材料墨液。这些着色材料墨液主要用于在纸、膜上形成图像，着色材料墨液用树脂、分散材料涂敷有机或无机颜料的微粒子的表面，在水系、有机溶剂或者UV固化型墨液的情况下，分散于液状单体的分散介质等来制成。由于用于使颜料分散的树脂、分散材料、分散介质这样的展色剂材料的选择项较多，因此，能够设计考虑了喷墨印刷装置的耐化学性、墨液液滴的喷出特性的墨液组成物。但是，形成于电子设备、光学设备的微细图案对其特性的要求严格，在墨液化时，有时难以设计考虑到喷墨印刷装置的耐化学性、墨液液滴的喷出特性的墨液组成。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-164607号公报

发明内容

发明要解决的课题

作为喷墨头中使用的材料，有将金属通过机械加工、光刻法形成构造体的不锈钢(例如SUS303、SUS304)镍等金属材料、通过光刻法形成构造体的硅等。其中，在使用多个金属材料构成喷墨头，并向该喷墨头导入导电性的墨液来进行喷墨印刷的情况下，当金属材料彼此导通时，在墨液与金属材料之间局部地形成电池，从而产生电化腐蚀，金属材料中的离子化倾向较低的金属会发生氧化、腐蚀。此外，即便使用了离子化倾向小且不易腐蚀的贵金属作为金属材料，由于局部电池本身不会消失，因此，这样反而会在墨液材料侧发生由氧化、还原导致的劣化。

特别是，在喷墨头的构成材料中压力室部分由不锈钢材料(例如SUS303、SUS304)构成、隔膜由镍材料或者镍钴合金材料构成的情况下，与不锈钢材料相比，镍、镍钴材料容易离子化，因此，如果使用导电性墨液，则会发生电化腐蚀，镍、钴会溶出。

此外，在墨液的酸性强的情况下，也有时并不发生因异种金属接合引起的电化腐蚀，而仅发生因酸引起的金属的腐蚀。

进而，根据功能上的必要性而隔膜是数μm～数十μm的非常薄的部件，因此即使是微小的腐蚀，也会产生贯通隔膜的孔眼，墨液会露出并到达压电元件部，由于墨液是导电性的，因此会使压电元件的电极短路，导致喷墨头的功能丧失。进而，形成于电子设备、光学设备的微细图案对其特性的要求严格，在将图案形成材料墨液化时，有时难以实现考虑到喷出特性的墨液组成的设计，特别是墨液粘度的最优化。

因此，本申请发明的课题在于提供一种即使是导电性的墨液也不会引起喷头的腐蚀或者墨液材料的劣化，能够扩大可喷出的墨液的粘度范围的喷墨头以及喷墨印刷装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，采用一种喷墨头，由具有多个喷嘴的喷嘴板、流路形成基板、隔膜和压电元件层叠而成，所述隔膜为层叠构造，所述层叠构造中最靠流路形成基板侧的最外层由树脂构成，所述最外层以外的层中的一个层使用由金属构成。

发明效果

根据本发明，即便使用导电性墨液，也能够抑制隔膜的腐蚀，或者由墨液的氧化、还原引起的劣化。此外，通过使用树脂材料作为隔膜的构成材料，能够使隔膜的纵向弹性系数比金属材料低，从而能够提高驱动与隔膜接触的压电元件时的响应性，扩大能够喷出的墨液的粘度范围。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的喷墨头的剖视图。

图2是本发明的实施方式2的喷墨头的剖视图。

图3是本发明的实施方式2的隔膜的俯视图。

图4A是本发明的实施方式3的隔膜的俯视图。

图4B是本发明的实施方式4的隔膜的俯视图。

图5是本发明的实施方式5的隔膜的俯视图。

图6A是本发明的实施方式5的另一例的隔膜的俯视图。

图6B是图6A的B-B′剖视图。

图7是本发明的实施方式7的隔膜的俯视图。

图8是本发明的实施方式7的喷墨头的剖视图。

图9是本发明的实施方式7的其他例的隔膜的俯视图。

图10是实施方式10的喷墨印刷装置的侧视图。

符号说明

1：喷嘴板，2：喷嘴，3：压力室，4：流路形成基板，4a：壳体，4b：共用流路，4c：共用流路，5：压电元件，6：驱动部，7：柱部，8：隔膜，9：粘接层，10：基台，11：贯通孔，12：相机，13：屐齿标记部，21：贯通孔，31：贯通孔，51：孔，80：树脂层，81：金属层，81a：驱动屐齿部，81b：柱屐齿部，81c：终端部，82：自由端部，83：全面部分，84：仅树脂层的部分，85：狭缝，86：区域，86a：粘接材料，EL：有机，100：喷墨头，101：被对象物，102：搬送工具，103：导轨，104：基台，105：框体，200：喷墨印刷装置。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。

(实施方式1)

图1表示本申请的实施方式1。

<喷墨头100>

图1是本发明的喷墨头100的剖视图(仅图示中央部和端部)。本发明的喷墨头100至少由喷嘴板1上的多个喷嘴2、与该喷嘴2连通并通过隔壁划分成压力室3的流路形成基板4、设置在与流路形成基板4的压力室3对应的区域的压电元件5的驱动部6、设置在与流路形成基板4的隔壁对应的区域的压电元件5的柱部7、设置在将压力室3和压电元件5隔开的位置的隔膜8、和保持这些部件的外周并具有用于向流路形成基板供给墨液的流路的壳体(未图示)构成。另外，压电元件5的驱动部6是伸缩并对压力室3进行加压的部分。另一方面，压电元件5的柱部7不伸缩，是固定部分，支承压力室3的壁。

进而，隔膜8至少为2层以上，至少包括树脂层80和金属层81。在图1中标记为2层，但优选为2层以上。进而，为了粘接隔膜8和压电元件5的驱动部6以及柱部7而形成有粘接层9，在压电元件5的下部设置有成为支承件的基台10。

<喷嘴板1以及喷嘴2>

喷嘴板1在平板上以期望的数量和间隔形成有多个喷嘴2。

作为在喷嘴板1上形成多个喷嘴2的方法，有通过激光加工、钻孔加工、冲压加工、蚀刻法、电铸法等形成的方法等。但是，如果考虑喷嘴2的喷嘴形状的加工自由度、形状控制的容易度，则喷嘴2优选通过激光加工来形成。此外，也可以在喷嘴板1的表面形成防水膜。防水膜具有使墨液喷出时稍微渗出到喷嘴附近的喷嘴板1表面的墨液返回喷嘴2内的作用。在残留有渗出到喷嘴2附近的墨液的情况下，墨液表面的弯液面变形而会对下一个液滴的喷出产生不良影响，因此，防水膜的形成对于维持稳定的喷出是有效的。作为形成防水膜的方法，有通过将具有氟的烷氧基硅烷的溶液涂敷于喷嘴板并进行烧成而形成的方法、通过具有氟的单体的气相聚合而形成的方法等，但并不限定于这些方法。

作为喷嘴板1的材质，例如，可以使用不锈钢等金属、陶瓷的薄板，但由于喷嘴板1是在喷墨头100中最接近被印刷工件的部件，因此，在利用陶瓷制成喷嘴板1的情况下，如果喷头因某种故障而与工件接触，则存在陶瓷基板破裂的可能性。因此，优选由不锈钢等金属形成。

此外，形成的多个喷嘴2的数量以及间隔由想要制作的电子设备、光学设备的图案形状决定，但为了电子设备、光学设备高性能化，其图案形状具有微细化的倾向。其结果是，喷墨头100所需要的喷嘴2的数量增大，并且间隔变小，喷嘴2高密度化。特别是，当喷嘴2高密度化时，其间隔为0.1mm～0.2mm程度，非常窄。此外，喷嘴2的直径也小径化，需要10～20微米这样非常小的喷嘴。

<压力室3以及流路形成基板4>

流路形成基板4是在平板上等间隔地设置有与喷嘴2的配置对应的隔壁的部件。隔壁与隔壁之间的空间是压力室3，从配置在图1的纸面近前里侧方向的共用流路供给墨液。流路形成基板4也可以通过激光加工、蚀刻法等形成。此外，根据流路形成基板4的构造，也可以通过将分别加工的多个基板重叠而形成1片流路形成基板4的方法来制造。喷嘴板1和流路形成基板4能够通过金属接合、粘接材料等接合。在使用粘接材料的情况下，种类没有特别限制，可以使用热固化型粘接材料、双液混合型粘接材料、紫外线固化型粘接材料、厌氧性粘接剂、或者利用这些的并用效果而固化的粘接材料等。流路形成基板4的材质可以使用不锈钢等金属、陶瓷等，但在使用热固化粘接材料的情况下，为了防止由热膨胀系数的差引起的偏移、翘曲，优选喷嘴板1和流路形成基板4是相同的材料，优选使用不锈钢材料。

<压电元件5>

压电元件5是在层叠了形成有相互啮合的梳齿状的两个内部电极的锆钛酸铅等的压电薄板(片材)后，在层叠的压电体的层的侧面中的两个内部电极对置露出的两个面(图1中为纸面的表背面侧)形成有表面电极和背面电极的结构。内部电极被形成为在层叠的压电体的各层按每一层交错地重叠一部分，并且被配置成交替地与表面电极和背面电极连接。

由于与表面电极连接的内部电极和与背面电极连接的内部电极交替地配置，因此，当在表面电极和背面电极产生电位差时，压电元件5根据该电位差在图1的纸面上下方向上伸缩。

此外，在该压电元件5中排列设置有与喷嘴2的配置对应的多个通道，在各个通道之间存在槽。槽是在一体形成压电元件5后为了分割出上述多个通道而进行切割加工时形成的，各通道间被该槽隔开绝缘。此外，该通道与柔性电缆连接，根据输入信号而振动的驱动部6和配置在隔壁之下来支承流路形成基板4的柱部7交替地配置。该压电元件5由陶瓷、金属制的作为基座的基台10支承。

<隔膜8>

隔膜8通过由压电元件5产生的位移而振动，使压力室3的内部的容积变动。由此，使墨液产生压力，从喷嘴2喷出墨液。此外，隔膜8为至少2层以上的层的层叠构造，其中最靠流路形成基板4侧的树脂层80(为最外层且为振动板)由树脂构成，除此以外的层中的至少一个金属层81由金属构成。也可以有其他层。

在以往的构造的情况下，隔膜8没有树脂层80，使用镍或镍钴合金并通过电铸法形成的隔膜。在这种情况下，当墨液使用导电性的墨液时，由隔膜8、流路形成基板4和导电性的墨液形成局部电池，产生电化腐蚀，镍、钴材料会溶出。

本实施方式的隔膜8由于树脂层80由树脂形成，因此，不会引起电化腐蚀。

此外，在用树脂形成隔膜8的整体的情况下，在制造工序中，由于部件清洗、加热干燥，会发生树脂材料吸湿或热变形、尺寸精度降低、或产生翘曲。但是，本实施方式的隔膜8的金属层81由金属形成，通过金属层81来矫正尺寸，因此，制造工序中的负荷引起的尺寸精度的降低、翘曲少。

另外，也可以在本实施方式中的隔膜8的最靠流路形成基板4侧的层即树脂层80上形成薄膜。该膜是用于提高粘接隔膜8和流路形成基板4时的粘接强度的薄膜，是金属或者氧化膜、氮化膜等的溅射膜。但是，溅射层的膜厚为几十纳米，非常薄，由于成膜时的颗粒的影响而存在直径数微米或者1微米以下程度的孔眼，无法发挥保护树脂层80免受腐蚀的作用。因此，在本实施方式中，溅射层的薄膜不被视为构成隔膜8的层。

另外，在实施方式1的隔膜8中，在与压力室3对应的部分未形成金属层81。在该部分优选仅是树脂层80。

<效果>

如上所述，在印刷为了电子设备、光学设备高性能化而微细化的图案形状时，喷嘴2的直径、喷嘴2的间隔变得更小，对喷墨头100的部件要求的尺寸精度变得更严格。本实施方式的喷墨头100的隔膜8即使由树脂形成树脂层80，由于制造工序中的负荷导致的尺寸精度的降低、翘曲也少，因此，能够稳定地制作高精细的喷墨头100。

进而，形成于电子设备、光学设备的微细图案对其特性的要求严格，在将图案形成材料墨液化时考虑到飞翔特性的墨液组成的设计，特别是墨液粘度的最佳化变得困难。但是，如本实施方式那样，在由树脂形成树脂层80的情况下，由于树脂材料的纵向弹性系数比金属材料的纵向弹性系数小，因此，在树脂层80中的面向压力室3的部分且背面没有用于与压电元件5接合的粘接层9的部分(以下记载为自由端部82)的柔软性提高，隔膜的响应性提高。因此，即使墨液粘度变高，墨液的喷出特性也不易降低，能够进行高粘度的墨液的喷出。因此，墨液的材料选择性变大，满足能够设计考虑了喷墨印刷装置的耐化学性、墨液液滴的喷出特性的墨液组成物这样的所述课题。为了得到柔软性，由树脂形成的树脂层80的厚度优选为1～30μm，更优选为1～20μm。

(实施方式2)

图2是用于说明本发明的喷墨头100的实施方式2的剖视图(仅图示中央部)。此外，图3是从图2的纸面下方仅观察图2的隔膜8的图。

图2以及图3的隔膜8由树脂层80和金属层81构成。树脂层80经由粘接层9与压电元件5粘接。进而，在金属层81中，配置在与驱动部6对应的位置的驱动屐齿部81a和配置在与柱部7对应的位置的柱屐齿部81b交替地配置。这些点与实施方式1不同。此外，除此以外的结构要素与实施方式1相同。

由于驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b分别形成在与喷嘴2的位置对应的位置，因此，能够准确地规定隔膜8与压电元件5的驱动部6、柱部7的粘接面积、粘接位置。

因此，能够将自由端部82的形状、面积保持为恒定。如上所述，隔膜8的自由端部82对所对应的喷嘴2的喷出特性产生较大的影响。因此，在自由端部82的形状、面积存在偏差时，特别是在高粘度墨液，具体地说在粘度比10mPa·s高的墨液的情况下，墨液的喷出速度、墨液的液滴体积产生偏差，印刷品质不稳定。通过采用本发明的实施方式2的结构，墨液的材料选择性变大，能够设计考虑了喷墨印刷装置的耐化学性、墨液液滴的喷出特性的墨液组成物。另外，驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b的形状也可以不同。

此外，作为形成驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b的方法，有预先将成为树脂层80的薄膜与成为金属层81的金属箔贴合，然后通过图案形成精度高的光刻法在金属箔上形成抗蚀剂图案，通过蚀刻加工对金属层81进行图案化的方法。此外，可以举出通过光刻法在树脂层80上形成反转抗蚀剂图案，在镀覆催化剂处理后，通过非电解镀覆形成金属层81的方法等。

在使用蚀刻加工的情况下，可以在树脂层80与金属层81之间夹着粘接层，或者也可以在对金属层81进行蚀刻加工后，通过非电解镀覆或者电解镀覆而在金属层81上进一步层叠金属层81等。

此外，在通过镀覆形成金属图案的情况下，也可以在非电解镀覆层上层叠电解镀覆的层。然而，在这种情况下，驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b的图案需要在某位置处与周围的金属层81连接。

此外，粘接层9中使用的粘接材料的种类没有特别限定，可以使用热固化型粘接材料、双液混合型粘接材料、紫外线固化型粘接材料、厌氧性粘接剂、或者利用这些的并用效果而固化的粘接材料等。此外，粘接材料可以涂敷在金属层81面侧、压电元件5侧的任一侧。作为涂敷的方法，可以采用分配器、丝网印刷、从满涂了粘接材料的橡皮布等平面转印而印取等方法，但并不限于这些方法。此外，为了使粘接膜厚稳定，也可以在粘接材料中混合间隔珠。

(实施方式3)

图4A是用于说明本发明的喷墨头100的实施方式3的剖视图(仅图示中央部)。与表示本发明的喷墨头100的实施方式2的图3相比，在金属层81上形成的驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b中的、驱动屐齿部81a的一个端部成为终端部81c这一点不同，除此以外的结构要素与实施方式2相同。

在此，终端部81c是指闭合的部分。终端部81c在金属层81上闭合。

通过将驱动屐齿部81a的一端设为终端部，位于驱动屐齿部81a的两侧的自由端部82相连，该部分的柱屐齿部81b之间的距离变长，因此，能够使该部分的截面的二次力矩降低。

由此，由于驱动屐齿部81a的响应性提高，因此，即使墨液粘度变高，墨液的喷出特性也不易降低，能够进行高粘度的墨液的喷出。

(实施方式4)

图4B是用于说明本发明的喷墨头100的实施方式4的剖视图(仅图示中央部)。与表示本发明的喷墨头100的实施方式2的图3相比，形成于金属层81的驱动屐齿部81a和柱屐齿部81b中的驱动屐齿部81a成为孤立图案这一点不同，除此以外的结构要素与实施方式2相同。

通过使驱动屐齿部81a为孤立图案，位于驱动屐齿部81a的两侧的自由端部82在两处相连，该部分的柱屐齿部81b之间的距离变长，因此，能够使该部分的截面的二次力矩降低。由此，由于驱动屐齿部81a的响应性进一步提高，因此，即使墨液粘度变高，墨液的喷出特性也不易降低，能够进行高粘度的墨液的喷出。

然而，在使驱动屐齿部81a为孤立图案的情况下，无法使用实施方式2所示的金属层的形成方法中的在驱动屐齿部81a上层叠电解镀覆层的方法。

(实施方式5)

图5是本发明的实施方式5的喷墨头100的隔膜8的俯视图，是从图2的纸面下方的方向观察的图。在纸面里侧方向配置有树脂层80，在近前方向配置有金属层81。

实施方式5与上述实施方式不同，隔膜8为至少2层以上的层叠构造，其中最靠流路形成基板4侧的层由树脂层80构成，除此以外的层中的至少一个层由金属层81构成，并且，该金属层81至少具有遍及隔膜8的除外周部的一部分或者全部以外的大致整个区域的全面部分83。

在图2中，将墨液流动的压力室3和压电元件5隔开的隔膜8的外侧为树脂层80，金属层81仅存在于压电元件5的驱动部6以及柱部7与隔膜8相接的面即可。在本发明的实施方式5中，如图5所示，金属层81具有遍及隔膜8的大致整个区域的全面部分83(由虚线包围的区域)。因此，能够起到用于保持柔软性高的树脂层80的强度的支承层的作用，与仅有振动板层的情况相比，操作性提高，不易发生制作喷墨头100时的部件的处理中的错误。

进而，在金属层81能够维持作为支承层的作用的范围内，在全面部分83的周围的一部分或者整周上具有图2的仅为树脂层的部分84。在金属层81形成至隔膜8的端面为止的情况下，金属层81的截面会在喷墨头100的外表面露出，而印刷用的墨液有可能附着于喷墨头100的外表面，在墨液附着于外表面的情况下，如果金属层81露出，则有可能由于墨液而从该部分发生腐蚀，在本发明的实施方式5的结构中不会产生该问题。

此外，在全面部分83也可以具有对准标记等。

图6A是本发明的实施方式5的另一例，是示意性地表示在喷墨头100的隔膜8上具有狭缝85的情况的俯视图。在上述图2的隔膜8中，墨液流路中的与压力室3的外侧对应的部分如图6A所示具有墨液通过用的狭缝85，该周围的区域86仅由树脂层形成。通过设置狭缝85，全面部分83的一部分会消失，但在不失去作为用于树脂层80的强度保持的支承层的功能的范围内设置有狭缝85。

进而，为了配置在狭缝85的周围而使通过狭缝85的墨液不与由金属形成的金属层81接触，也可以具有仅为树脂层80的区域86。

图6B是在图6A的隔膜8上贴合喷嘴板1、流路形成基板4、壳体4a，取B-B截面的图。在图6B中，通过隔膜8的狭缝85，与压力室3连通的流路形成基板4的共用流路4c和形成于壳体4a的共用流路4b连通，能够形成从外部供给到壳体4a的共用流路4b的墨液的供给流路。

此外，通过使进行隔膜8与壳体4a的粘接的粘接材料86a以溢出到区域86的方式粘接，使得粘接材料86a覆盖面向狭缝85侧的金属层81的侧面，能够使金属层81不与墨液接触。

(实施方式6)

在本发明的实施方式6的喷墨头100中，隔膜8为至少2层以上的层叠构造，其中最靠流路形成基板4侧的层由树脂层80构成，除此以外的层中的至少一个层由厚度2微米以上的金属层81构成。

在本实施方式中，隔膜8的金属层81具有用于保持作为非常柔软且难以处理的树脂的树脂层80的强度的功能，并且是用于形成驱动屐齿部81a、柱屐齿部81b的层。驱动屐齿部81a以及柱屐齿部81b，通过粘接剂形成粘接层9而与压电元件接合。但是，在粘接剂的涂敷工序中，如果金属层81的厚度过小，则在粘接剂因工艺偏差而溢出的情况下，会越过金属层81而附着于树脂层80。在粘接剂附着于树脂层80的情况下，该部分的振动的状态与其他不同，会引起喷墨头100的喷出特性的偏差。但是，通过本发明的实施方式6的结构，金属层81具有充分的厚度，因此，即使粘接剂溢出也能防止其到达树脂层80，从而能够提高喷出特性的稳定性，同时也能够充分确保部件处理时的操作性。在厚度小于2微米的金属层81的情况下，难以处理隔膜8。

(实施方式7)

图8是本发明的实施方式7的喷墨头100的隔膜8的俯视图，是从图2的纸面下方的方向观察的图。在隔膜8中，在纸面里侧方向配置有树脂层80，在近前方向配置有金属层81。此外，图8是从与图2同样的方向观察的多个喷嘴2形成的列的端部附近的截面示意图，图8所示的隔膜8成为图7的A-A’线附近的截面。

在本发明的实施方式7的喷墨头100中，是具有压电元件5、流路形成基板4、隔膜8和具有多个喷嘴2的喷嘴板1的喷墨头100。在流路形成基板4和喷嘴板1上分别开设有用于与压电元件5对位的贯通孔21、31。进而，隔膜8的树脂层80具有透光性，树脂层80还堵塞了贯通孔21、31。进而，金属层81成为不堵塞贯通孔21、31的结构。未说明的事项与上述实施方式相同。

在本发明的实施方式7中，在喷嘴板1上设置有用于与压电元件5对位的喷嘴板1的贯通孔21，在流路形成基板4上设置有用于与压电元件5对位的流路形成基板4的贯通孔31，在金属层81上设置有用于与压电元件5对位的金属层81的贯通孔11(图7、图8)，在与该贯通孔11的位置对应的位置的树脂层80没有开设贯通孔11。

在本发明的喷墨头100中，为了准确地对位并贴合喷嘴板1、流路形成基板4、隔膜8、压电元件5来进行制作，在除了树脂层80以外的各部件上开设有用于对位的贯通孔11、21、31。此外，基台10被加工成使上侧伸出到压电元件5的外侧部分的形状。即，基台10在整体上为凹型。在基台10上开设有用于对位的孔51。基台10的形状不是薄板状，因此，孔51不是贯通孔。或者，也可以不使用基台10而将压电元件5延长至该对位部，在压电元件5上形成对位的孔51。

在本发明的实施方式7的喷墨头100中，开设有用于对位的贯通孔11，但由于树脂层80堵塞该贯通孔11，因此，在由该喷墨头100进行印刷时，即使导电性的墨液注入贯通孔11，电会被该树脂层80阻挡，从而不会腐蚀金属层81或者侵入压电元件5侧而引起短路。

此外，在该喷墨头100的制造工序中，在粘接喷嘴板1、流路形成基板4、隔膜8后粘接压电元件5的工序中，使用图8的相机12进行对位。此时，由于隔膜8的树脂层80具有透光性，因此能够通过相机12隔着树脂层80来对压电元件5侧的对位的孔51进行识别而进行对位。因此，通过本发明的实施方式7的结构，即使在压电元件5上形成有对位的孔51的情况下，也不会腐蚀金属层或引起短路，因此，能够解决课题。

<变形例>

在图9中示出实施方式7的变形例。在图9的隔膜8中，树脂层80在对喷嘴板1、流路形成基板4和压电元件5进行对位的孔的位置未开设贯通孔11，金属层81在该位置开设有贯通孔11，并且金属层81的一部分在该位置具有堵塞贯通孔11的部位即屐齿标记部13。

由于屐齿标记部13与驱动屐齿部81a以及柱屐齿部81b通过光刻法同时形成，因此相对于驱动屐齿部81a、柱屐齿部81b的相对位置变得准确。

在使用该隔膜8将喷嘴板1、流路形成基板4、隔膜8粘接后，在粘接压电元件5的工序中，使用图8的相机12进行对位。构成隔膜8的树脂层80的树脂层80具有透光性，因此能够隔着该树脂层80来识别树脂层80的背面侧的压电元件5侧的对位的孔51而进行对位。进而，由于能够隔着树脂层80确认树脂层80的背面侧的屐齿标记部13的位置而进行对位，因此能够进一步提高对位的精度。

屐齿标记部13的形状只要是能够用于对位的形状即可，没有特别限制，可以采用任意的形状。此外，屐齿标记部13可以与金属层81相连，也可以孤立。此外，数量可以是一个也可以是多个。

如上所述，为了进行通过电子器件、光学器件高性能化而微细化的图案形状的印刷，喷嘴直径、喷嘴间隔变得更小，对喷墨头100的部件要求的尺寸精度变得更严格，但通过使用实施方式8的隔膜，能够满足对位的要求精度。

(实施方式8)

在本发明的实施方式8的喷墨头100中，隔膜8为至少2层以上的层叠构造，其中最靠流路形成基板4侧的层由树脂层80构成，除此以外的层中的至少一个层由金属层81构成，并且树脂层80为聚酰亚胺。

通过由耐化学性高的聚酰亚胺形成树脂层80，能够进一步扩大墨液材料的适应范围，能够制作各种电子设备、光学设备。

(实施方式9)

在本发明的实施方式9的喷墨头中，具有压电元件、流路形成基板、隔膜和具有多个喷嘴的喷嘴板，隔膜是具有至少2层以上的层叠构造，2层以上的层中最靠流路形成基板侧的层由树脂构成，除此以外的层中的至少1个层由金属构成，并且金属的层中的最靠树脂层侧的层是铜。

通过由蚀刻特性优异的铜形成金属层，能够进一步提高通过蚀刻加工形成驱动屐齿部以及柱屐齿部的图案形状时的加工尺寸精度。

如上所述，对喷墨头100的部件要求的尺寸精度变得更严格，但通过使用实施方式9的尺寸精度高的隔膜，能够使每个喷嘴的喷出特性更加稳定化。

(实施方式10)喷墨印刷装置200

在图10中示出本发明的实施方式10的喷墨印刷装置200。喷墨印刷装置200在框体105配置有喷墨头100。保持着被对象物101的搬送工具102在喷墨头100的下部移动。搬送工具102在导轨103上移动。导轨103固定在基台104上。

喷墨印刷装置200搭载有上述实施方式1至10中任一项所述的喷墨头100。

该印刷装置的耐化学性高，还可应对导电性的墨液，能够准确地喷出高粘度的墨液，是适用于以低成本形成电子设备、光学设备的图案的墨液的印刷机。

作为由本印刷装置形成的图案的功能，可以举出导电体层、电阻体层、电介质层、绝缘体层、遮光层、着色层、反射层、防反射层、太阳能电池的受光层、色素层、有机EL元件的发光层、有机EL元件、太阳能电池的空穴输送/注入层、电子输送/注入层、在生产工序中使用的识别用标记类等，但并不限定于这些。

(效果)

在本申请发明中能够提供一种喷墨头100，即使是导电性且高粘度的墨液也不会引起喷头的腐蚀或者墨液材料的劣化，能够稳定地进行喷出。进而，能够提供用于以低成本形成电子设备、光学设备的图案的喷墨印刷装置。

(作为整体)

实施方式能够组合。

产业上的可利用性

本发明在用于以低成本形成电子设备、光学设备的图案的喷墨头中是有用的。

Claims (11)

1.一种喷墨头，由具有多个喷嘴的喷嘴板、流路形成基板、隔膜和压电元件层叠而成，

所述隔膜为层叠构造，

所述层叠构造中最靠流路形成基板侧的最外层由树脂层构成，所述最外层以外的层中的一个层由金属层构成，

所述金属层形成有与所述多个喷嘴的配置对应的图案，进而，该图案中的至少与所述压电元件的驱动部分相接的多个驱动屐齿部，在与所述多个喷嘴形成的列的方向以及所述隔膜的层叠方向正交的方向的两端相连。

2.一种喷墨头，由具有多个喷嘴的喷嘴板、流路形成基板、隔膜和压电元件层叠而成，

所述隔膜为层叠构造，

所述层叠构造中最靠流路形成基板侧的最外层由树脂层构成，所述最外层以外的层中的一个层由金属层构成，

所述金属层形成有与所述多个喷嘴的配置对应的图案，进而，该图案中的至少与所述压电元件的驱动部分相接的驱动屐齿部，在与所述多个喷嘴形成的列的方向以及所述隔膜的层叠方向正交的方向中的一个方向上具有被所述隔膜遮蔽的终端部。

3.一种喷墨头，由具有多个喷嘴的喷嘴板、流路形成基板、隔膜和压电元件层叠而成，

所述隔膜为层叠构造，

所述层叠构造中最靠流路形成基板侧的最外层由树脂层构成，所述最外层以外的层中的一个层由金属层构成，

所述金属层形成有与多个喷嘴的配置对应的图案，进而，该图案中的至少与所述压电元件的驱动部分相接的驱动屐齿部是孤立图案。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

在所述树脂层具有不存在所述金属层和流路形成基板的自由端。

5.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

所述金属层至少具有遍及隔膜的除外周部的一部分或者全部以外的区域的全面部分。

6.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

所述隔膜的2层以上的层中的最靠所述流路形成基板侧的最外层由树脂层构成，所述最外层以外的层中的一个层由厚度2微米以上的金属层构成。

7.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

在所述流路形成基板和所述喷嘴板开设有用于与所述压电元件对位的贯通孔，

所述隔膜中的所述树脂层具有透光性，并且堵塞所述贯通孔，

所述金属层为不堵塞所述贯通孔的构造。

8.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

在所述流路形成基板和所述喷嘴板开设有用于与压电元件对位的贯通孔，

所述隔膜的树脂层具有透光性，并且堵塞所述贯通孔，

所述金属层的至少一部分为不堵塞所述贯通孔的构造。

9.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

所述树脂层为聚酰亚胺。

10.根据权利要求1～3中的任一项所述的喷墨头，其中，

所述金属层中最靠所述树脂层侧的层为铜层。

11.一种喷墨印刷装置，搭载有权利要求1～10中的任一项所述的喷墨头。

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