CN110450545A - 液体喷出头和液体喷出头的制造方法 - Google Patents

液体喷出头和液体喷出头的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110450545A
CN110450545A CN201910365708.XA CN201910365708A CN110450545A CN 110450545 A CN110450545 A CN 110450545A CN 201910365708 A CN201910365708 A CN 201910365708A CN 110450545 A CN110450545 A CN 110450545A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flow path
ejection head
fluid ejection
port
integrated circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910365708.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110450545B (zh
Inventor
中村阳平
中洼亨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kato Corp
Original Assignee
Kato Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kato Corp filed Critical Kato Corp
Publication of CN110450545A publication Critical patent/CN110450545A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110450545B publication Critical patent/CN110450545B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/161—Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B41J2/1628—Manufacturing processes etching dry etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1632—Manufacturing processes machining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14459—Matrix arrangement of the pressure chambers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491—Electrical connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12—Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/20—Modules

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

本发明公开了液体喷出头和液体喷出头的制造方法。提供了其分辨率可以在不使配线间距变窄的情况下被增强的液体喷出头及其制造方法。为此，集成电路被布置在与压电元件的基板相同的基板上。

Description

液体喷出头和液体喷出头的制造方法
技术领域
本发明涉及被配置为从多个喷出端口喷出液体的液体喷出头和液体喷出头的制造方法。
背景技术
已知一种方法：该方法使用作为用于使液体从液体喷出头的喷出端口喷出的设备的喷出能量产生元件在压力室中产生压力，并且使用压力使压力室中的液体从形成在压力室的一端的喷出端口喷出。在每个压电元件和加热元件上具有电接点并且被连接到产生驱动信号的集成电路的这样的液体喷出头通过利用驱动信号驱动诸如压电元件或加热元件的能量产生元件来执行喷出。另外，这样的液体喷出头通常被配置为使得集成电路经由柔性印刷电路(在下文中称为FPC)连接到液体喷出头上的配线。然而，以高的密度在液体喷出头之上布置喷出端口以便以高的精度执行打印导致FPC和液体喷出头的配线之间的连接区域的减小，从而其实现变得困难。
日本专利公开No.2011-520670在其中已公开了一种液体喷出头，该液体喷出头包括：夹在供给流路和回收流路之间的压力室；提供在回收流路的上部的连接能量产生元件和集成电路的电配线；以及提供在基板的端部并且连接到电配线的集成电路。因此，来自每个电接点的电配线仅需要在液体喷出头内走线(route)，从而变得能够容易地提供连接，即使在FPC和液体喷出头之间的连接区域窄的情况下。
然而，在通过日本专利公开No.2011-520670的方法以高得多的分辨率增强液体喷出头的情况下，由于可用于配线的区域有限，所以电配线的数量以及喷出端口的数量的增加要求较窄的配线间距以在基板上将电配线从每个喷出端口引回到集成电路。
发明内容
因此，本发明提供其分辨率可以在不使配线间距变窄的情况下被增强的液体喷出头及其制造方法。
为此，本发明的液体喷出头包括：多个喷出端口，所述多个喷出端口被配置为喷出液体；能量产生设备，所述能量产生设备被配置为产生要被用于使液体从喷出端口喷出的能量；以及集成电路，所述集成电路被配置为向所述能量产生设备传送用于驱动所述能量产生设备的电信号，其中，所述喷出端口和能量产生设备分别被布置为列，并且所述集成电路和能量产生设备被提供在同一基板上。
根据本发明，能够实现其分辨率可以在不使配线间距变窄的情况下被增强的液体喷出头及其制造方法。
从以下参考附图的示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得清楚。
附图说明
图1A是喷出单元的截面图；
图1B是包括喷出端口的表面的平面图；
图2是液体喷出头的透视平面图；
图3是液体喷出头的放大图；
图4是集成电路的框图；
图5示出了使用液体喷出头的行式头(line head)；
图6以处理的次序示出了液体喷出头的制造方法；
图7以处理的次序示出了液体喷出头的制造方法；
图8是示出液体喷出头的透视平面图；以及
图9是示出另一个示例的液体喷出头的透视平面图。
具体实施方式
(第一实施例)
在下文中，将参考附图描述本发明的第一实施例。
图1A是可应用本实施例的液体喷出头100的喷出单元的截面图，并且图1B是包括喷出端口101的表面的透视平面图。具有基于压电元件110的能量产生机构的液体喷出头100通过单独(individual)电极111、压电元件110、共用(common)电极109和振动板107的叠层形成。在流路基板106上形成的振动板107形成压力室102的壁表面。压力室102具有通过挤压部分103从共用墨水供给流路114向其供给的墨水。在向单独电极111施加电压时，压电元件110的形变(distort)使振动板107弯曲。因此，产生用于使压力室102中的墨水喷出的能量。压力室102经由连通端口104与共用墨水回收流路115连通，使得墨水在其中循环。此外，在喷出端口基板105上形成的喷出端口101与连通端口104连通，并且由压电元件110产生的压力直接作用在压力室102上以使墨水从喷出端口101喷出，从而在打印介质上执行打印。
多个喷出端口101被布置为喷出端口列，喷出端口列沿着共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115提供。另外，与喷出端口101对应地提供的压电元件110也布置为列。压力室102以在与其上形成喷出端口101的表面垂直的方向上与共用墨水供给流路114的一部分重叠的方式形成，由此能够以高的密度布置喷出端口101。流路基板106具有在其上提供的集成电路116，集成电路116中的每一个通过引出配线112连接到单独电极111。
另外，集成电路116在与其上形成喷出端口101的表面垂直的方向上、在压力室102的附近与共用墨水回收流路115重叠的位置处形成。换句话说，集成电路116沿着压电元件110的列布置。集成电路116与共用墨水供给流路114或共用墨水回收流路115中的至少一个重叠就足够了。共用电极109和引出配线112通过绝缘膜117电绝缘。绝缘膜117具有经由粘合剂113与其接合的支撑基板108，该支撑基板108具有用于保护压电元件110并且调节振动板107的变形区域的腔。
在本实施例中，集成电路116和包括共用电极109、压电元件110以及单独电极111的压电元件单元夹着振动板107彼此邻近地提供，使得集成电路116和压电元件单元两者提供在振动板107上。
如此所述，集成电路116和压电元件单元安装在同一基板上，并且集成电路116沿着压电元件110的列提供。因此，变得不必要在基板上引回连接集成电路116和压电元件单元的引出配线112，从而显著减小了引回配线所需的面积。
支撑基板108具有在喷出端口列的端部提供在其上的用于向共用墨水供给流路114供给墨水的共用墨水供给端口以及用于从共用墨水回收流路回收墨水的供给墨水回收端口，其被配管到液体喷出头100的外部以便使墨水循环。
集成电路116具有从液体喷出头100的外部向其输入的用于驱动压电元件110的电压、以及用于选择与执行喷出的喷出端口101中的一个或多个对应的压电元件110中的一个或多个的选择信号。具有包括与压电元件110中的每一个对应的晶体管的开关电路的集成电路116可以基于选择信号向压电元件110中的所选择的一个或多个施加电压。
喷出端口101形成在由图1B中的箭头α所指示的方向上对齐的喷出端口列，其中共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115沿着喷出端口列提供。在喷出端口列中，喷出端口101根据打印分辨率以在由图1B中的箭头β所指示的方向上相对于彼此偏移的方式布置。在例如具有2400dpi的分辨率的液体喷出头的情况下，喷出端口101相对于彼此偏移10.6μm。
图2是液体喷出头100的透视平面图，并且图3是液体喷出头100的放大图。液体喷出头100具有沿着喷出端口列在其上形成的共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115。从共用墨水供给流路114中的每一个，墨水被供给到两个喷出端口列，并且墨水旨在从两个喷出端口列被回收到共用墨水回收流路115中的每一个。喷出端口列以在由箭头α所指示的方向上在液体喷出头100的中央部分处分成上部块和下部块的方式提供。
形成在流路基板106和支撑基板108上的共用墨水供给端口122在前面提到的中央部分处提供，从而墨水被从共用墨水供给端口122供给到共用墨水供给流路114中的每一个。另外，形成在流路基板106和支撑基板108上的共用墨水回收端口121在喷出端口列的上端部和下端部提供，从而共用墨水回收流路115中的每一个中的墨水被从共用墨水回收端口121回收。
共用墨水供给端口122和共用墨水回收端口121交替地布置在面对其中形成压力室102的区域的位置处，由此能够容易地供给和回收墨水。如此所述的分成块的原因是因为喷出端口列中的喷出端口101的大数量使共用墨水供给流路114较长并且流阻较高，这导致由于压力损失引起的压力分布、以及取决于喷出端口101的位置的不均匀的喷出性能。如本实施例中所述的将墨水供给路径分成两个(即，上部块和下部块)允许减小共用墨水供给流路114中的流阻。
集成电路116(由图3中的虚线所指示)在压力室102的附近、从与在其上形成喷出端口的表面垂直的方向看、与共用墨水回收流路115中的每一个重叠的位置处形成。连接到集成电路116的配线123和124连接到附连(attach)端子125。如此所述的在重叠位置处提供共用墨水回收流路115和集成电路116允许在集成电路116正被驱动时由集成电路116产生的热量与墨水一起通过共用墨水回收流路115释放到液体喷出头100的外部。另外，沿着压电元件110的列提供集成电路116可以缩短配线123和124的引回，并且减小电阻。此外，来自集成电路116的配线123和124、以及附连端子125可以在与引出配线112的层相同的层上形成，并且可以通过使层较厚来减小电阻，从而利用少量的配线菊花链连接变得可能。
喷出端口列包括64个喷出端口(其中上部块和下部块组合)，因此通过布置例如64个喷出端口列以2400npi(nozzles per inch：每英寸的喷嘴数)的间距可以形成总共4096个喷出端口。在这样的情况下，布置的共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115的数量分别变成32和33。集成电路116将电信号分别施加到与布置在上部块或者下部块的两个喷出端口列中的32个喷出端口101对应的能量产生元件。
图4是集成电路116的框图。首先，时钟(CLK)和串行数据(SD)被输入到移位寄存器(S/R)，并且数据利用作为触发的锁存信号(LT)锁存。开关元件(SW)基于锁存的数据由模拟电源(VH)进行开/关(On/Off)驱动，并且输入的驱动波形(驱动信号)被施加到压电元件110。
尽管本实施例采用其中共用墨水供给端口在液体喷出头100的中央部分处提供的配置，但是本发明不限于此。在例如1200npi的液体喷出头的情况下，共用墨水供给流路的长度变为2400npi的情况的一半(这导致较低的流阻)，并且可以存在其中共用墨水供给端口在液体喷出头的上端部提供并且共用墨水回收端口在下端部提供、而不分成块的配置。考虑到墨水循环的流路阻力，期望共用墨水供给端口或者供给墨水回收端口是具有较大面积的开口。
另外，尽管在图3中对每个共用流路布置供给端口和回收端口，但是也能够跨多个共用流路提供宽的开口。另外，可以存在这样的配置：在该配置中共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115反过来，即，集成电路116可以以与共用墨水供给流路114重叠的方式形成。此外，本发明还可以应用于仅具有在其上形成的墨水供给流路的液体喷出头，这不同于其中墨水在液体喷出头内循环的配置，从而可以获得类似的减小配线的数量的效果。
图5示出了使用本实施例的液体喷出头100的行式头135。如所示的，能够通过在行式头的纵向方向上交替地布置液体喷出头100使得其端部彼此重叠来将行式头135配置得长。由于仅少量的配线从液体喷出头100伸出，所以能够使用具有窄的宽度的FPC，从而便于液体喷出头100的布置。
图6和图7以处理的次序示出了液体喷出头100的制造方法。在下文中，将以处理的次序描述液体喷出头100的制造方法。首先，如图6的部分(a)中所示，具有包括晶体管的开关电路的集成电路116在由Si制成的第一流路基板118上形成。可以使用CMOS工艺(集成电路形成工艺)形成集成电路116。随后，如图6的部分(b)中所示，变成振动板107的SiN通过等离子体CVD在其上已形成第一流路基板118的集成电路116的表面上被沉积，经受构图使得集成电路116的电极连接部分露出。然后，如图6的部分(c)中所示，作为共用电极109的Pt通过溅射被沉积并且经受构图。
随后，通过低温溅射工艺在等于或低于500℃的温度下在经受构图的共用电极109上沉积作为压电元件110的锆钛酸铅(PZT)，并且进一步地单独电极111通过溅射被沉积，并且经受构图(参见图6的部分(d))。这里，由于具有形成在其上的集成电路116的基板需要在等于或低于500℃的温度下进行沉积和退火，所以低温溅射工艺是有效的。因此，如图6的部分(e)中所示，变成电绝缘膜117的SiO2通过等离子体CVD在集成电路116上的振动板107之上被沉积，并且经受构图，使得单独电极111和集成电路116的电连接部分露出。最后，通过对电连接集成电路116和单独电极111的引出配线112进行构图来形成能够响应于来自集成电路116的电信号而向压电元件110施加电压的能量产生元件(能量产生设备形成工艺)(参见图6的部分(f))。注意，这里给出的材料和沉积方法不限于此。
接下来，将描述在液体喷出头100中形成流路的方法。如图7的部分(g)中所示，在第一流路基板118上提供的具有用于调节振动板的位移的腔的支撑基板108利用粘合剂113粘合地接合。支撑基板108具有对其形成的共用墨水供给端口122和共用墨水回收端口121(参见图2)。随后，如图7的部分(h)中所示，通过抛光工艺使第一流路基板118变薄，并且通过干蚀刻形成压力室102(参见图7的部分(i))。分开地制备的第二流路基板119具有通过双面蚀刻在Si基板上形成的共用墨水供给端口流路114、共用墨水回收流路115、挤压部分103和连通端口104。第二流路基板119接合在第一流路基板118上以匹配压力室102的位置(参见图7的部分(j))。如此所述的直接在第一流路基板118上形成集成电路116和作为能量产生设备的压电元件110允许缩短连接两者的引出配线112的长度。因此，变得能够抑制配线区域的扩展，即使在具有相对大量的喷出端口的头(诸如页宽型行式头)中。
随后，如图7的部分(k)中所示，具有形成在其上的连接连通端口104和共用墨水回收流路115的流路的第三流路基板120接合到第二流路基板119。如此所述，流路基板106变成具有第一流路基板118、第二流路基板119和第三流路基板120的三层配置。具有形成在其上的喷出端口101(喷出端口形成)的喷出端口基板105接合到流路基板106以形成液体喷出头100。
如此所述，集成电路116在同一基板上在压电元件110的附近沿着压电元件110的列提供。因此，缩短了引回引出配线112的距离，从而基板的有限区域之上的配线已变得不必要。作为结果，已实现了其分辨率可以在不使配线间距变窄的情况下被增强的液体喷出头及其制造方法。
(第二实施例)
在下文中，将参考附图描述本发明的第二实施例。注意，本实施例的基本配置类似于第一实施例的基本配置，因此下面将仅描述特征构成。
图8是示出本实施例的液体喷出头200的透视平面图。本实施例的液体喷出头200能够喷出不同类型的液体。共用墨水供给流路114和共用墨水回收流路115沿着喷出端口列布置，并且集成电路116进一步在与共用墨水回收流路115重叠的位置处形成。喷出端口列在垂直方向上被分成四个块，其中对相应的块布置用于供给不同类型的液体的共用墨水供给端口(131、132、133、134)和用于回收不同类型的液体的共用墨水回收端口(127、128、129、130)。
配线123以在块之间连接集成电路116、并且通过共用墨水供给端口(131、132、133、134)和共用墨水回收端口(127、128、129、130)连接以便允许将同一信号施加到所有的块的方式配置。这样的配置允许从单个液体喷出头喷出例如用于彩色打印的四种颜色(青色、品红色、黄色和黑色)的墨水。
(另一个示例)
图9是示出另一个示例的液体喷出头201的透视平面图。在本示例中，配线123对于每个块(即，对于每种墨水颜色)被分组，并且通过配线124连接到附连端子125。这样的配线配置允许对每种墨水输入不同的串行数据或驱动波形，由此能够跨块调整喷出特性，即使在使用具有不同物理特性的墨水的情况下。
作为与每个块的所有喷出端口列连通的宽开口的共用墨水供给端口(131、132、133、134)被配置为具有小的流路阻力。注意，尽管该配置使配线123在具有窄开口面积的回收端口与喷出端口列之间通过，但是也能够甚至在具有宽开口面积的供给端口侧提供配线，并且还能够在两个开口之间划分配线。由于共用墨水供给流路和共用墨水回收流路在流路基板上形成，所以其中没有形成压电元件、共用墨水供给端口和共用墨水回收端口的整个区域可用作配线区域。另外，尽管已描述了其中共用墨水供给端口和共用墨水回收端口相对于喷出端口交替地布置的示例，但是本发明也可以应用于其中它们被布置在同一侧的配置。
如此所述，压电元件110和集成电路116在同一基板上在其附近布置，集成电路116沿着压电元件110的列在其附近提供，并且喷出端口列以分成四个块的方式布置。因此，已实现了能够喷出多种不同类型的墨水并且其分辨率可以在不使配线间距变窄的情况下被增强的液体喷出头及其制造方法。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围要被赋予最广泛的解释，以便涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (12)

1.一种液体喷出头，包括：
多个喷出端口，所述多个喷出端口被配置为喷出液体；
能量产生设备，所述能量产生设备被配置为产生要被用于使液体从喷出端口喷出的能量；以及
集成电路，所述集成电路被配置为向所述能量产生设备传送用于驱动所述能量产生设备的电信号，其中，
所述喷出端口和能量产生设备分别被布置为列，并且所述集成电路和能量产生设备被提供在同一基板上。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头，还包括流路基板，所述流路基板在其上形成有：
流路，所述流路用于使液体循环；以及
压力室，由所述能量产生设备产生的能量直接作用在所述压力室上，并且所述压力室与所述喷出端口连通，其中，
所述流路是用于将液体供给到所述压力室的供给流路和用于从所述压力室回收液体的回收流路。
3.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，
所述集成电路沿着所述能量产生设备的列布置，并且
所述供给流路和回收流路沿着所述喷出端口的列布置。
4.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，所述集成电路的至少一部分在与形成有所述喷出端口的表面垂直的方向上与所述供给流路或回收流路中的至少一个重叠。
5.根据权利要求4所述的液体喷出头，其中，所述集成电路在与形成有所述喷出端口的表面垂直的方向上与所述回收流路重叠。
6.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，所述供给流路的一部分和所述压力室在与形成有所述喷出端口的表面垂直的方向上彼此重叠。
7.根据权利要求2所述的液体喷出头，其中，所述基板接合到所述流路基板以便形成所述压力室的一部分的壁，并且作为由于所述能量产生设备的驱动而弯曲的振动板工作。
8.根据权利要求7所述的液体喷出头，其中，所述集成电路和能量产生设备被提供在所述振动板的不同表面上。
9.根据权利要求8所述的液体喷出头，其中，所述供给流路、回收流路、压力室以及集成电路相对于所述振动板被提供在同一侧。
10.根据权利要求9所述的液体喷出头，其中，
所述流路基板的第一区域具有提供在其上的多个第一供给流路、多个第一回收流路、多个集成电路、以及多个第一能量产生设备，
所述流路基板的第二区域具有提供在其上的多个第二供给流路、多个第二回收流路、多个第二集成电路、以及多个第二能量产生设备，并且
所述第一供给流路和第二供给流路具有从在所述第一区域和第二区域之间提供的供给端口向其供给的液体。
11.根据权利要求10所述的液体喷出头，其中，所述第一集成电路和第二集成电路通过配线连接。
12.一种液体喷出头的制造方法，包括：
形成多个喷出端口，所述多个喷出端口被配置为喷出液体；
形成被布置为列的能量产生设备，所述能量产生设备被配置为产生要被用于使液体从喷出端口喷出的能量；以及
形成被布置为列的集成电路，所述集成电路被配置为向所述能量产生设备传送用于驱动所述能量产生设备的电信号，其中，
所述集成电路和能量产生设备被形成在同一基板上。
CN201910365708.XA 2018-05-08 2019-05-05 液体喷出头和液体喷出头的制造方法 Active CN110450545B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-090134 2018-05-08
JP2018090134A JP7086703B2 (ja) 2018-05-08 2018-05-08 液体吐出ヘッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110450545A true CN110450545A (zh) 2019-11-15
CN110450545B CN110450545B (zh) 2021-05-14

Family

ID=68465075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910365708.XA Active CN110450545B (zh) 2018-05-08 2019-05-05 液体喷出头和液体喷出头的制造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10857794B2 (zh)
JP (1) JP7086703B2 (zh)
CN (1) CN110450545B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9606465B2 (en) * 2012-03-28 2017-03-28 Mitsui Chemicals, Inc. Propylene/alpha-olefin copolymer and uses thereof

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103619599A (zh) * 2011-06-29 2014-03-05 惠普发展公司，有限责任合伙企业 压电喷墨裸片堆叠
US20150130877A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
CN104924763A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 精工电子打印科技有限公司 液体喷射头的制造方法、液体喷射头及液体喷射装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003285438A (ja) * 2002-03-27 2003-10-07 Seiko Epson Corp インクジェット式記録ヘッドおよびインクジェットプリンタ
EP2296897B1 (en) 2008-05-22 2022-05-04 FUJIFILM Corporation Actuatable device with die and integrated circuit element
JP2012061717A (ja) * 2010-09-16 2012-03-29 Ricoh Co Ltd 液滴吐出ヘッド及びインクジェット記録装置
WO2014021812A1 (en) * 2012-07-30 2014-02-06 Hewlett-Packard Development Company L.P. Printhead including integrated circuit die cooling
JP2017056664A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 コニカミノルタ株式会社 インクジェットヘッド、インクジェット記録装置及びインクジェットヘッドの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103619599A (zh) * 2011-06-29 2014-03-05 惠普发展公司，有限责任合伙企业 压电喷墨裸片堆叠
US20150130877A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting head and liquid ejecting apparatus
CN104924763A (zh) * 2014-03-19 2015-09-23 精工电子打印科技有限公司 液体喷射头的制造方法、液体喷射头及液体喷射装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10857794B2 (en) 2020-12-08
JP7086703B2 (ja) 2022-06-20
CN110450545B (zh) 2021-05-14
US20190344567A1 (en) 2019-11-14
JP2019195922A (ja) 2019-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4218594B2 (ja) インクジェットヘッド
JP6909222B2 (ja) 液滴堆積ヘッド及びそのためのアクチュエータ構成要素
US10093093B2 (en) Liquid ejecting head, liquid ejecting apparatus and piezoelectric element
JP4829165B2 (ja) 圧電素子製造方法及び液体吐出ヘッド製造方法
JP2019501041A5 (zh)
CN108452967A (zh) 具有压电致动的微流体mems印刷设备
US8317303B2 (en) Liquid-droplet jetting apparatus and method for producing the same
US20100128076A1 (en) Droplet jet head and droplet jet apparatus
CN110450545A (zh) 液体喷出头和液体喷出头的制造方法
KR102111682B1 (ko) 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛 및 이를 포함하는 잉크 순환형 잉크젯 헤드 조립체, 잉크 순환형 잉크젯 헤드 유닛의 제조방법
JP2003154646A (ja) インクジェットヘッド
JP2001088295A (ja) インク噴射装置およびその製造方法
JP3611782B2 (ja) インクジェットヘッド
KR20100096905A (ko) 잉크젯 헤드
JP2007223190A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
KR100359108B1 (ko) 잉크젯 프린트헤드의 상부전극과 플렉시블 인쇄회로기판의 접속방법
JP2001080068A (ja) インクジェットヘッド
KR20050014130A (ko) 압전 및 정전 방식에 의해 구동되는 잉크젯 프린트헤드 및그 제조방법
JP2000052556A (ja) インクジェットヘッド
JP2020026037A (ja) 液体吐出ヘッド
JP2002046269A (ja) インクジェットヘッド
JPH10202872A (ja) インクジェットヘッドの駆動装置
JP2017065187A (ja) 液体吐出装置
JPH10193599A (ja) インクジェットヘッド
JP2005262643A (ja) インクジェットヘッド

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant