CN111511560A - 喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置 - Google Patents

喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置 Download PDF

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Abstract

能够更可靠地抑制流路基板的由墨引起的侵蚀。喷墨头芯片(10)具有喷出墨的喷嘴(111)和设置有与该喷嘴连通并供墨通过的墨流路(121)的流路基板(12),具备该喷墨头芯片(10)的喷墨头(100)的制造方法包括:制造具有多个通过被分离而成为流路基板的区域的复合基板(12M)的复合基板制造工序;在复合基板的表面以及墨流路的内壁面形成第一保护膜(71a)的第一保护膜形成工序;从复合基板分别分离流路基板的分离工序;以及在通过分离工序而产生的流路基板的分离面中的至少在喷墨头芯片的表面露出的露出面形成第二保护膜(72)的第二保护膜形成工序。

Description

喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷 墨记录装置
技术领域
本发明涉及喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置。
背景技术
以往,存在从设置于喷墨头的喷嘴喷出墨而形成图像等的喷墨记录装置。作为喷墨记录装置的喷墨头,具备喷墨头芯片的喷墨头是已知的,该喷墨头芯片具有喷嘴和设置有与该喷嘴连通的墨流路的流路基板。
作为用于喷墨头芯片的流路基板,从加工的容易性等观点出发,大多使用硅、不锈钢。但是,这些材质的基板存在与墨接触的部分能够被墨侵蚀的问题。当墨流路被墨侵蚀或者流路基板的表面被墨侵蚀而导致墨侵入流路基板的内部时,无法对喷嘴供给所希望的量的墨或者在意外的路径产生墨的泄漏。
与此相对,以往,存在通过在流路基板的表面、墨流路的内壁面形成保护膜来抑制由墨引起的侵蚀的技术(例如,专利文献1)。在制造多个形成有该保护膜的流路基板的情况下,能够使用如下方法:制造具有多个通过被分离而成为流路基板的区域的复合基板,在该复合基板的表面以及墨流路的内壁面形成保护膜后,从该复合基板分别分离流路基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-198460号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,利用上述方法制成的流路基板在通过复合基板的分离而产生的分离面上未设置保护膜。因此,存在如下课题:若该分离面在喷墨头芯片的表面露出,则流路基板可能会被附着于该分离面的墨侵蚀。
本发明的目的在于提供一种能够更可靠地抑制流路基板的由墨引起的侵蚀的喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,技术方案1所述的喷墨头的制造方法的发明如下:
一种喷墨头的制造方法,所述喷墨头具备喷墨头芯片,所述喷墨头芯片具有喷出墨的喷嘴和设置有与该喷嘴连通并供墨通过的墨流路的流路基板,其中,所述喷墨头的制造方法包括:
制造具有多个通过被分离而成为所述流路基板的区域的复合基板的复合基板制造工序;
在所述复合基板的表面以及所述墨流路的内壁面形成第一保护膜的第一保护膜形成工序;
从所述复合基板分别分离所述流路基板的分离工序;以及
在通过所述分离工序而产生的所述流路基板的分离面中的、至少在所述喷墨头芯片的表面露出的露出面形成第二保护膜的第二保护膜形成工序。
技术方案2所述的发明在技术方案1所述的喷墨头的制造方法中,
在所述第二保护膜形成工序之后,包括喷嘴基板固定工序,在所述喷嘴基板固定工序中,使设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板直接或间接地固定于所述流路基板。
技术方案3所述的发明在技术方案1所述的喷墨头的制造方法中,
在所述第二保护膜形成工序之前,包括喷嘴基板固定工序,在所述喷嘴基板固定工序中,使设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板直接或间接地固定于所述流路基板,
在所述第二保护膜形成工序中,在具有所述流路基板以及所述喷嘴基板的层叠基板的表面形成所述第二保护膜。
技术方案4所述的发明在技术方案2或3所述的喷墨头的制造方法中,
在所述第二保护膜形成工序之后,包括外装部件粘接工序,在所述外装部件粘接工序中,相对于具有所述喷嘴基板以及所述流路基板的所述喷墨头芯片,利用粘接剂粘接外装部件,所述外装部件使所述喷嘴基板中的设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴开口面露出而覆盖所述喷墨头芯片的一部分,
在所述外装部件粘接工序中,利用所述粘接剂将所述喷墨头芯片的所述表面中的至少除了所述流路基板的所述露出面的一部分或全部以外的规定区域与所述外装部件粘接。
技术方案5所述的发明在技术方案4所述的喷墨头的制造方法中,
所述外装部件具有凹部,
在所述外装部件设置有通孔,所述通孔在所述凹部的内壁面具有开口部,
在所述外装部件粘接工序中,将所述外装部件粘接于所述喷墨头芯片,使所述喷墨头芯片中的包括所述喷嘴开口面和所述露出面的至少一部分在内的部分成为从所述通孔的开口部向所述外装部件的外部突出的状态。
技术方案6所述的发明在技术方案1~5中任一项所述的喷墨头的制造方法中,
所述第一保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
技术方案7所述的发明在技术方案1~6中任一项所述的喷墨头的制造方法中,
所述第二保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
技术方案8所述的发明在技术方案1~7中任一项所述的喷墨头的制造方法中,
所述流路基板由Si、金属或玻璃构成。
另外,为了实现上述目的,技术方案9所述的喷墨记录装置的制造方法的发明包含技术方案1~8中任一项所述的喷墨头的制造方法。
另外,为了实现上述目的,技术方案10所述的喷墨头的发明如下:
一种喷墨头,具备喷墨头芯片,所述喷墨头芯片具有喷出墨的喷嘴和设置有与该喷嘴连通并供墨通过的墨流路的流路基板,其中,
所述流路基板具有未设置所述墨流路的开口部的侧面,
在所述流路基板中的除了所述侧面的至少一部分以外的表面以及所述墨流路的内壁面设置有第一保护膜,
所述侧面中的未设置所述第一保护膜的部分的至少一部分是在所述喷墨头芯片的表面露出的露出面,
在所述露出面设置有未与所述第一保护膜一体地形成的第二保护膜。
技术方案11所述的发明在技术方案10所述的喷墨头中,
所述侧面中的未设置所述第一保护膜的部分是从具有多个通过被分离而成为所述流路基板的区域的复合基板分别分离所述流路基板时产生的分离面。
技术方案12所述的发明在技术方案10或11所述的喷墨头中,
所述喷墨头芯片具有设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板,
在具有所述流路基板以及所述喷嘴基板的层叠基板的所述表面设置有所述第二保护膜。
技术方案13所述的发明在技术方案10~12中任一项所述的喷墨头中,
所述喷墨头芯片具有设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板,
该喷墨头具备外装部件,所述外装部件使所述喷嘴基板中的设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴开口面露出而覆盖所述喷墨头芯片的一部分,
所述喷墨头芯片的所述表面中的至少除了所述流路基板的所述露出面的一部分或全部以外的规定区域利用粘接剂与所述外装部件粘接。
技术方案14所述的发明在技术方案13所述的喷墨头中,
所述外装部件具有凹部,
在所述外装部件设置有通孔,所述通孔在所述凹部的内壁面具有开口部,
所述喷墨头芯片中的包括所述喷嘴开口面和所述露出面的至少一部分在内的部分从所述通孔的开口部向所述外装部件的外部突出。
技术方案15所述的发明在技术方案10~14中任一项所述的喷墨头中,
所述第一保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
技术方案16所述的发明在技术方案10~15中任一项所述的喷墨头中,
所述第二保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
技术方案17所述的发明在技术方案10~16中任一项所述的喷墨头中,
所述流路基板由Si、金属或玻璃构成。
另外,为了实现上述目的,技术方案18所述的喷墨记录装置的发明具备技术方案10~17中任一项所述的喷墨头。
发明的效果
根据本发明,具有能够更可靠地抑制流路基板的由墨引起的侵蚀的效果。
附图说明
图1是表示喷墨记录装置的概略结构的图。
图2是表示喷墨头单元的结构的示意图。
图3是喷墨头的立体图。
图4是喷墨头的主要部分的分解立体图。
图5是压力室基板的放大俯视图。
图6是喷墨头中的包括喷墨头芯片在内的部分的示意剖视图。
图7是放大表示图6的一部分的示意剖视图。
图8是喷墨头中的包括喷墨头芯片在内的部分的示意剖视图。
图9是说明喷墨头的制造处理的流程图。
图10A是说明喷嘴基板的制造方法的剖视图。
图10B是说明喷嘴基板的制造方法的剖视图。
图10C是说明喷嘴基板的制造方法的剖视图。
图11A是说明流路间隔件基板的制造方法的剖视图。
图11B是说明流路间隔件基板的制造方法的剖视图。
图11C是说明流路间隔件基板的制造方法的剖视图。
图12A是说明喷墨头的制造方法的剖视图。
图12B是说明喷墨头的制造方法的剖视图。
图12C是说明喷墨头的制造方法的剖视图。
图13是第一实施方式的变形例的喷墨头的放大示意剖视图。
图14是说明第一实施方式的变形例的喷墨头的制造处理的流程图。
图15是表示本实施方式的喷墨头芯片的示意剖视图。
图16是说明第二实施方式的喷墨头的制造处理的流程图。
图17是说明第二实施方式的变形例的喷墨头的制造处理的流程图。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明第一实施方式的喷墨记录装置1的概略结构的图。
喷墨记录装置1具备输送部2和喷墨头单元3等。
输送部2具备通过以沿图1的X方向延伸的旋转轴为中心进行旋转的2根输送辊2a、2b支承内侧的环形的输送带2c。输送部2在记录介质M载置于输送带2c的输送面上的状态下,输送辊2a根据省略图示的输送电机的动作而旋转,从而输送带2c进行环绕移动,由此将记录介质M向输送带2c的移动方向(输送方向;图1的Y方向)输送。
记录介质M可以是被裁切成一定尺寸的单张纸。记录介质M通过省略图示的供纸装置被供给到输送带2c上,从喷墨头单元3喷出墨而记录图像后,从输送带2c向规定的排纸部排出。需要说明的是,作为记录介质M,也可以使用卷筒纸。另外,作为记录介质M,除了普通纸、涂敷纸这类纸以外,也可以使用布帛或片状的树脂等能够使落在表面的墨定影的各种介质。
喷墨头单元3基于图像数据,在适当的时机对由输送部2输送的记录介质M喷出墨并记录图像。在本实施方式的喷墨记录装置1中,分别与黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)这四种颜色的墨对应的四个喷墨头单元3以从记录介质M的输送方向上游侧起按照Y、M、C、K的颜色顺序以规定的间隔排列的方式排列。需要说明的是,喷墨头单元3的数量也可以是三个以下或五个以上。
图2是表示喷墨头单元3的结构的示意图,是从与输送带2c的输送面相对的一侧观察喷墨头单元3的俯视图。喷墨头单元3具有板状的基部3a和在与设置于基部3a的通孔嵌合的状态下固定于基部3a的多个(在此为八个)喷墨头100。喷墨头100以喷嘴111的设置有开口部的喷嘴开口面从基部3a的通孔朝向-Z方向露出的状态固定于基部3a。
在喷墨头100中,多个喷嘴111在与记录介质M的输送方向交叉的方向(在本实施方式中,为与输送方向正交的宽度方向、即X方向)上等间隔地分别排列。详细而言,各喷墨头100具有在X方向上等间隔地一维排列的喷嘴111的列(喷嘴列)。
需要说明的是,喷墨头100也可以具有多个喷嘴列。在该情况下,多个喷嘴列以喷嘴111的X方向上的位置不重叠的方式使X方向的位置相互错开地配置。
喷墨头单元3中的八个喷墨头100以喷嘴111的X方向上的配置范围连续的方式配置为交错格子状。喷墨头单元3所包含的喷嘴111在X方向上的配置范围覆盖由输送带2c输送的记录介质M中的能够记录图像的区域的X方向上的宽度。喷墨头单元3在记录图像时位置被固定而使用,通过根据记录介质M的输送而从喷嘴111对输送方向上的规定间隔(输送方向间隔)的各位置喷出墨,从而以单通路方式记录图像。
图3是喷墨头100的立体图。
喷墨头100具备框体101和在框体101的下端与框体101嵌合的外装部件102,在框体101以及外装部件102的内部收容有主要的结构要素。其中,在外装部件102设置有从外部供给墨的入口103a、以及向外部排出墨的出口103b、103c。另外,在外装部件102上设置有用于将喷墨头100安装于喷墨头单元3的基部3a的多个安装孔104。
图4是喷墨头100的主要部分的分解立体图。
在图4中,示出喷墨头100的结构部件中的、被收容在外装部件102的内部的主要的结构部件。具体而言,在图4中,示出具有喷嘴基板11、流路间隔件基板12(流路基板)以及压力室基板13的喷墨头芯片10、固定于喷墨头芯片10的布线基板14、以及与布线基板14电连接的FPC20(Flexible Printed Circuit:柔性印刷电路)。在图4中,以喷墨头100的喷嘴开口面112成为上方的方式、即与图2上下颠倒的方式描绘出各部件。以下,也将各基板的-Z方向侧的面记为上表面,将+Z方向侧的面记为下表面。
喷墨头芯片10具有如下结构,即设置有喷嘴111的喷嘴基板11、设置有与喷嘴111连通的墨流路121的流路间隔件基板12、以及设置有经由墨流路121与喷嘴111连通的压力室131等的压力室基板13被层叠而成的结构。喷嘴基板11、流路间隔件基板12、压力室基板13和布线基板14都是在X方向上较长的大致四棱柱状的板状部件。
压力室基板13的材质是陶瓷的压电体(根据电压的施加而变形的部件)。作为这样的压电体的例子,可以列举PZT(锆钛酸铅)、铌酸锂、钛酸钡、钛酸铅、偏铌酸铅等。在本实施方式的压力室基板13中,使用PZT。
压力室基板13的压力室131是分别设置于压力室基板13中的从Z方向观察与喷嘴111重叠的位置的通孔,沿着X-Y平面的截面呈在Y方向上较长的矩形。在本实施方式的压力室基板13中,多个压力室131以沿着X方向形成列的方式配置。
墨经由设置于布线基板14的墨供给口141向各压力室131供给。另外,各压力室131经由流路间隔件基板12的墨流路121与喷嘴111连通。
图5是压力室基板13的放大俯视图。图5是从图4的下方(从+Z方向侧)观察压力室基板13中的压力室131的附近部分的俯视图。
如图5所示,各压力室131与在X方向上相邻的压力室131之间被压电体的隔壁134隔开。在各压力室131的隔壁134的内壁面设置有金属的驱动电极133。另外,在压力室基板13的表面中的、压力室131的开口部的+Y方向侧的附近区域,设置有与驱动电极133电连接的金属的连接电极135。连接电极135经由图4所示的布线基板14的布线143、以及FPC20的布线21与外部的驱动电路电连接。
在压力室基板13中,隔壁134根据经由连接电极135施加于驱动电极133的驱动信号而反复进行剪切模式型的位移,从而压力室131内的墨的压力发生变动。根据该压力的变动,压力室131内的墨经由墨流路121从喷嘴111喷出。即,本实施方式的喷墨头芯片10是进行剪切模式型的墨喷出的喷墨头芯片。
需要说明的是,也可以在图5中的X方向上每隔一个压力室131的形成位置,设置不供给墨的空气室来代替压力室131。通过采用如上所述的结构,在与一个压力室131邻接的隔壁134变形时,能够使该变形的影响不会波及到其他压力室131。
如图4所示,在压力室基板13设置有共用墨排出流路132,从压力室131被供给到了流路间隔件基板12的墨流路121的墨中的、未从喷嘴111喷出的墨的一部分返回该共用墨排出流路132。共用墨排出流路132在Y方向上在隔着多个压力室131的位置各设置有一个。共用墨排出流路132由在Y方向的端部附近沿着压力室基板13的流路间隔件基板12侧的表面在X方向上延伸的槽状的水平共用排出流路132a、以及在水平共用排出流路132a的+X方向侧的端部与水平共用排出流路132a连接且沿Z方向贯通压力室基板13的垂直共用排出流路132b构成。从流路间隔件基板12的墨流路121返回到了水平共用排出流路132a的墨,通过垂直共用排出流路132b、以及设置于布线基板14的排出孔142从出口103b(或出口103c)向喷墨头100的外部排出。
流路间隔件基板12是在俯视时具有与压力室基板13大致同等的大小的长方体形状的板状部件。流路间隔件基板12经由粘接剂粘接(固定)于压力室基板13的上表面。本实施方式的流路间隔件基板12由硅基板构成。流路间隔件基板12的厚度并未特别限定,为数百μm左右。
设置于流路间隔件基板12的墨流路121具有:在从Z方向观察时与压力室131的形成位置重叠的位置处贯通流路间隔件基板12的贯通流路122、以及从贯通流路122分支的单独墨排出流路123。
贯通流路122的与X-Y平面平行的截面形状为与压力室131的截面形状大致相同的矩形。贯通流路122的压力室基板13侧的开口部与压力室131连接,喷嘴基板11侧的开口部与喷嘴111连接。
单独墨排出流路123具有:从贯通流路122的喷嘴基板11侧的开口部沿着流路间隔件基板12的表面分别向+Y方向以及-Y方向延伸的一对槽状的水平单独排出流路123a、以及以从该水平单独排出流路123a的端部贯通流路间隔件基板12的方式设置的垂直单独排出流路123b。垂直单独排出流路123b的压力室基板13侧的开口部与共用墨排出流路132的水平共用排出流路132a连接。因此,单独墨排出流路123将从贯通流路122流入到了水平单独排出流路123a的墨经由垂直单独排出流路123b向共用墨排出流路132引导。
这样,通过设置于流路间隔件基板12的单独墨排出流路123和设置于压力室基板13的共用墨排出流路132,构成用于将压力室131内的墨中的未从喷嘴111喷出的墨排出的墨排出流路。
以下,将连接流路间隔件基板12的上表面和下表面之间且未设置墨流路121的开口部的四个面记为侧面。
另外,流路间隔件基板12通过从具有多个通过被分离而成为流路间隔件基板12的区域的复合流路间隔件基板12M(复合基板)(图11A)分别分离(单片化)流路间隔件基板12来制造。因此,流路间隔件基板12的四个侧面的至少一部分成为在将该流路间隔件基板12分离时产生的分离面(截面)。另外,在喷墨头芯片10的表面,露出流路间隔件基板12的该分离面。以下,将在喷墨头芯片10的表面露出的该分离面记为露出面12a。
喷嘴基板11是以在厚度方向(Z方向)上贯通的孔即喷嘴111形成列的方式设置的硅基板。在从Z方向观察时,各喷嘴111设置在与流路间隔件基板12的墨流路121中的贯通流路122重叠的位置。喷嘴基板11的平面形状与流路间隔件基板12以及压力室基板13大致相同。喷嘴基板11的上表面构成喷墨头100的喷嘴开口面112。喷嘴基板11的厚度例如为数十μm至数百μm左右。
需要说明的是,喷嘴111的内壁面也可以具有与Z方向垂直的截面积越靠近墨喷出侧的开口部则越小的锥形形状。另外,喷嘴基板11也可以由聚酰亚胺等树脂、金属等构成。另外,优选在喷嘴基板11的喷嘴开口面112设置含有氟树脂粒子等疏液性物质的防水膜。通过设置防水膜,从而能够抑制墨、异物相对于喷嘴开口面112的附着,能够抑制由该墨、异物等的附着引起的墨喷出不良的产生。
喷嘴基板11与流路间隔件基板12同样地,通过从具有多个通过被分离而成为喷嘴基板11的区域的复合喷嘴基板11M(复合基板)(图10A)分别分离喷嘴基板11来制造。因此,连接喷嘴基板11的上表面和下表面之间的四个侧面中的至少一部分成为在将该喷嘴基板11分离时产生的分离面。以下,将在喷墨头芯片10的表面露出的喷嘴基板11的分离面记为露出面11a。
从确保与压力室基板13的接合区域的观点出发,布线基板14优选为具有比压力室基板13的面积大的面积的平板状的基板,经由粘接剂粘接于压力室基板13的下表面。作为布线基板14,例如可以使用玻璃、陶瓷、硅、塑料等基板。
在布线基板14上,在从Z方向观察时与压力室基板13的多个压力室131重叠的位置处设置有多个墨供给口141,另外,在与一对垂直共用排出流路132b重叠的位置处设置有一对排出孔142。另外,在布线基板14的与压力室基板13粘接的粘接面上,设置有从多个墨供给口141各自的端部朝向布线基板14的端部延伸的多条布线143。
在布线基板14的下表面连接有未图示的墨歧管(共用墨室),从该墨歧管向墨供给口141供给墨。
布线基板14与流路间隔件基板12同样地,通过从具有多个通过被分离而成为布线基板14的区域的复合布线基板(复合基板)分别分离布线基板14来制造。因此,连接布线基板14的上表面和下表面之间的四个侧面中的至少一部分(在此,为+Y方向以及-Y方向侧的两个面)成为在将该布线基板14分离时产生的分离面。以下,将在喷墨头芯片10的表面露出的布线基板14的分离面记为露出面14a。
压力室基板13和布线基板14经由含有导电性粒子的导电性粘接剂粘接。由此,压力室基板13的表面的连接电极135与布线基板14上的布线143经由导电性粒子电连接。
另外,在布线基板14中的设置有布线143的端部,例如经由ACF(AnisotropicConductive Film:各向异性导电膜)连接有FPC20。通过该连接,布线基板14的多条布线143与FPC20上的多条布线21以一一对应的方式分别电连接。
图6是喷墨头100中的包括喷墨头芯片10在内的部分的示意剖视图。图6表示喷墨头100的与X方向垂直的截面。需要说明的是,在图6中,为便于说明,夸张地描绘出喷嘴基板11以及流路间隔件基板12的厚度。
如图6所示,外装部件102设置成使喷墨头芯片10中的喷嘴基板11的喷嘴开口面112露出而覆盖喷墨头芯片10的一部分。另外,外装部件102经由粘接剂80粘接于喷墨头芯片10。
详细而言,外装部件102具有顶板1021(凹部形成部)、侧壁1022以及密封板1023。外装部件102的上述各部分的材质并未特别限定,例如可以使用机械强度以及对墨的耐性优异的PPS树脂等各种树脂、金属、合金等。
顶板1021是以其上表面(以下,记为凹部形成面1021a)具有凹部R的方式具有中央部凹陷的形状的矩形的板状部件。另外,在顶板1021上设置有在凹部R的最深部具有开口部的露出通孔1021b(通孔)。喷墨头芯片10以包括喷嘴开口面112和通过流路间隔件基板12的单片化而产生的分离面(露出面12a)的至少一部分在内的部分从顶板1021的露出通孔1021b的开口部在外装部件102的外部中的凹部R内的范围内突出的状态设置。通过设为这样的结构,在用擦拭布等擦拭部件擦拭顶板1021的凹部形成面1021a以及喷嘴开口面112的情况下,能够使擦拭部件容易与喷嘴开口面112抵接。
另外,由于喷墨头芯片10的突出的范围为凹部R内,因此,喷墨头芯片10的喷嘴开口面112设置在顶板1021的凹部形成面1021a中的比除了凹部R以外的部分的面更向+Z方向侧深入的位置。由此,能够使喷嘴开口面112不容易产生与输送带2c的输送面上的记录介质M或异物接触的不良情况。
侧壁1022是与顶板1021的外周部连接并覆盖喷墨头芯片10的侧方的板状的部件。侧壁1022既可以使用与顶板1021分开的部件,也可以与顶板1021一体地设置。
密封板1023是与顶板1021的露出通孔1021b连接并沿着喷墨头芯片10中的流路间隔件基板12以及压力室基板13的侧面延伸的板状的部件。密封板1023既可以使用与顶板1021分开的部件,也可以与顶板1021一体地设置。
密封板1023的内周面(与流路间隔件基板12以及压力室基板13相向的面)与流路间隔件基板12以及压力室基板13的侧面经由粘接剂80粘接。粘接剂80的材料并未特别限定,例如可以使用公知的环氧树脂系的粘接剂。根据如上所述的结构,外装部件102与喷墨头芯片10之间被密封。即,粘接剂80也起到作为防止墨从外部侵入的密封部件的作用。
若粘接剂80绕到喷嘴开口面112,则会产生如下不良情况:对来自喷嘴111的墨喷出带来影响或与喷嘴开口面112相向的记录介质M与粘接剂80接触。因此,粘接剂80优选仅设置于喷墨头芯片10的侧面,所以,设置在除了从喷墨头芯片10的侧面的上端到规定的附近范围内以外的范围。详细而言,粘接剂80设置于喷墨头芯片10的侧面中的、不覆盖从喷嘴基板11的侧面起到流路间隔件基板12的露出面12a的一部分为止的部分的规定区域。因此,流路间隔件基板12的露出面12a成为一部分从外装部件102露出的状态。
图7是放大表示图6的一部分的示意剖视图。在图7中,示出流路间隔件基板12内的墨流路121、压力室基板13内的压力室131、以及布线基板14内的墨供给口141。
如图7所示,在喷嘴基板11的表面以及喷嘴111的内壁面设置有第一保护膜71a。另外,在流路间隔件基板12的表面以及墨流路121的内壁面设置有第一保护膜71b。另外,在布线基板14的表面以及墨供给口141的内壁面设置有第一保护膜71c。当在喷嘴基板11的喷嘴开口面112设置防水膜的情况下,该防水膜与第一保护膜71a重叠地形成。
但是,在喷嘴基板11的侧面中的将该喷嘴基板11分离(单片化)时产生的分离面(露出面11a)、流路间隔件基板12的侧面中的将该流路间隔件基板12分离(单片化)时产生的分离面(露出面12a)、以及布线基板14的侧面中的将该布线基板14分离(单片化)时产生的分离面(露出面14a),未形成第一保护膜71a、71b、71c。这是因为,对分别具有多个成为喷嘴基板11、流路间隔件基板12或布线基板14的区域的复合基板形成第一保护膜71a、71b或71c,此后将喷嘴基板11、流路间隔件基板12以及布线基板14分离。
作为第一保护膜71a、71b、71c,并未特别限定,例如可以使用聚对二甲苯这样的有机保护膜、或由含有Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物构成的保护膜。通过设置这样的第一保护膜71a、71b、71c,从而能够抑制如下不良情况的产生:喷嘴111、墨流路121以及墨供给口141因墨而腐蚀或附着于喷嘴基板11、流路间隔件基板12以及布线基板14的表面的墨侵入喷墨头芯片10内而侵蚀流路。
另外,如图7所示,在由流路间隔件基板12、压力室基板13以及布线基板14构成的层叠基板(以下,记为中间层叠基板)的表面、及中间层叠基板内的墨流路121、压力室131、共用墨排出流路132、墨供给口141以及排出孔142的内壁面,设置有未与第一保护膜71a、71b、72c一体地设置的第二保护膜72。因此,流路间隔件基板12中的未设置第一保护膜71b的露出面12a、布线基板14中的未设置第一保护膜71c的露出面14a被第二保护膜72覆盖。
作为第二保护膜72,并未特别限定,与第一保护膜71a、71b、71c同样地,例如可以使用聚对二甲苯这样的有机保护膜或由含有Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物构成的保护膜。
通过这样设置第二保护膜72,可以保护尤其是通过单片化而未设置第一保护膜71b的流路间隔件基板12的露出面12a以及未设置第一保护膜71c的布线基板14的露出面14a。如上所述,由于流路间隔件基板12的露出面12a的一部分未被粘接剂80密封而在外装部件102的外部露出,因此,墨特别容易从外部附着,但通过在该露出面12a设置有第二保护膜72,即便在露出面12a附着墨的情况下,也能够抑制墨以不希望的路径侵入喷墨头芯片10内(流路间隔件基板12内)的不良情况的产生。
另外,能够通过第二保护膜72来保护未设置第一保护膜71的压力室基板13的表面、压力室131以及共用墨排出流路132的内壁面。
需要说明的是,在图6以及图7中,使用仅在流路间隔件基板12的露出面12a中的一部分设置粘接剂80而该露出面12a的另一部分在外装部件102的外部露出的例子进行了说明,但并不限于此。例如,如图8所示,也可以构成为粘接剂80设置在不到达流路间隔件基板12的露出面12a的区域,流路间隔件基板12的露出面12a的整体在外装部件102的外部露出。即,也可以是如下结构:喷墨头芯片10的表面中的至少除了流路间隔件基板12的露出面12a的一部分或全部以外的规定区域利用粘接剂80与外装部件102粘接。由于流路间隔件基板12以及喷嘴基板11的厚度小到数百μm以下,因此,为了可靠地防止将粘接剂80施加于喷嘴开口面112,有时需要采用图8那样的结构。
或者,也可以构成为流路间隔件基板12的露出面12a的整体被粘接剂80密封。在该情况下,也存在由于粘接不良、粘接剂80的劣化等而导致墨侵入流路间隔件基板12与粘接剂80的界面的情况,但通过在流路间隔件基板12的露出面12a设置第二保护膜72,从而能够抑制该墨侵入流路间隔件基板12的内部的不良情况的产生。
接着,对喷墨头100的制造方法以及该制造方法涉及的制造处理进行说明。
图9是说明喷墨头100的制造处理的流程图。
在本实施方式的喷墨头100的制造处理中,首先制造具有多个通过被分离而成为喷嘴基板11的区域的复合喷嘴基板11M(步骤S101)。即,如图10A所示,对硅基板形成与多个喷嘴基板11对应的喷嘴111来制造复合喷嘴基板11M。
接着,在复合喷嘴基板11M的表面以及喷嘴111的内壁面形成第一保护膜71a(步骤S102)(图10B)。在该步骤中,例如,在使用聚对二甲苯作为第一保护膜71a的情况下,可以使用蒸镀法。另外,在使用含有Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物作为保护膜71a的情况下,可以使用CVD法或溅射法等。
接着,通过在图10B的截断位置P1截断复合喷嘴基板11M,从该复合喷嘴基板11M分别分离多个喷嘴基板11(步骤S103)(图10C)。在该步骤中,可以使用例如利用刀片的切割、利用激光切割器的切断、划线/断开(将利用刀具等在表面设置裂纹的划线与使裂纹伸展而断裂的断开组合在一起的方法)等各种分离方法中的任一种。
在步骤S103中制成的喷嘴基板11成为在通过分离而产生的分离面(露出面11a)未形成第一保护膜71a的状态。
以下,也将以上的步骤S101~S103的处理记为喷嘴基板制造处理。
接着,制造具有多个通过被分离而成为流路间隔件基板12的区域的复合流路间隔件基板12M(步骤S104:复合基板制造工序)。即,如图11A所示,对硅基板形成与多个流路间隔件基板12对应的墨流路121来制造复合流路间隔件基板12M。
接着,在复合流路间隔件基板12M的表面以及墨流路121的内壁面形成第一保护膜71b(步骤S105:第一保护膜形成工序)(图11B)。在该步骤中,可以使用与上述的步骤S102相同的成膜方法。
接着,通过在图11B的截断位置P2截断复合流路间隔件基板12M,从该复合流路间隔件基板12M分别分离多个流路间隔件基板12(步骤S106:分离工序)(图11C)。在该步骤中,可以使用与上述的步骤S103相同的分离方法。
在步骤S106中制成的流路间隔件基板12成为在通过分离而产生的分离面(露出面12a)未形成第一保护膜71b的状态。
以下,也将以上的步骤S104~S106的处理记为流路间隔件基板制造处理。
接着,制造具有多个通过被分离而成为布线基板14的区域的复合布线基板(步骤S107)。即,对硅基板形成与多个布线基板14对应的墨供给口141、排出孔142以及布线143来制造复合布线基板。需要说明的是,关于布线基板14的制造所涉及的步骤S107~S109,省略工序剖视图的记载。
接着,在复合布线基板的表面、墨供给口141的内壁面以及排出孔142的内壁面形成第一保护膜71c(步骤S108)。在该步骤中,可以使用与上述的步骤S102相同的成膜方法。
接着,通过在规定的截断位置截断分离复合布线基板,从复合布线基板分别分离多个布线基板14(步骤S109)。在该步骤中,可以使用与上述的步骤S103相同的分离方法。
在步骤S109中制成的布线基板14成为在通过分离而产生的分离面(露出面14a(图7))未形成第一保护膜71c的状态。
以下,也将以上的步骤S107~S109的处理记为布线基板制造处理。
接着,对由压电体构成的基板,形成压力室131、共用墨排出流路132、驱动电极133以及连接电极135来制造压力室基板13(步骤S110)。在该步骤S110中,也可以与上述的其他基板同样地,使用将具有多个通过被分离而成为压力室基板13的区域的复合基板截断而将多个压力室基板13分别分离为单片的方法,也可以分别制造各压力室基板13。以下,也将该步骤S110的处理记为压力室基板制造处理。
上述的喷嘴基板制造处理、流路间隔件基板制造处理、布线基板制造处理以及压力室基板制造处理的执行顺序既可以彼此前后相继,也可以使至少一部分相互并行地进行。
接着,如图12A所示,经由粘接剂将流路间隔件基板12、压力室基板13以及布线基板14贴合来制造中间层叠基板(步骤S111)。
接着,如图12B所示,在中间层叠基板的表面、以及墨流路121、压力室131、共用墨排出流路132、墨供给口141、排出孔142的内壁面形成第二保护膜72(步骤S112:第二保护膜形成工序)。在该步骤中,可以使用与上述的步骤S102相同的成膜方法。
接着,如图12C所示,经由粘接剂将喷嘴基板11固定于中间层叠基板来制造喷墨头芯片10(步骤S113:喷嘴基板固定工序)。另外,经由粘接剂80将得到的喷墨头芯片10和外装部件102粘接(步骤S114:外装部件粘接工序),在框体101以及外装部件102的内部装配其他结构部件而完成喷墨头100。
(变形例)
接着,说明第一实施方式的变形例。本变形例的第二保护膜72的形成面与上述实施方式不同。以下,对与上述实施方式的不同点进行说明。
图13是本变形例的喷墨头100的放大示意剖视图。
如该图所示,在本变形例中,在具有布线基板14和由喷嘴基板11、流路间隔件基板12以及压力室基板13构成的喷墨头芯片的层叠基板的整体的表面,形成有第二保护膜72。因此,在喷嘴111的内壁面、喷嘴基板11的侧面中的通过从复合喷嘴基板11M的分离而产生的分离面(露出面11a)也形成有第二保护膜72。
在本变形例中,当在喷嘴开口面112设置防水膜的情况下,与设置在喷嘴基板11的喷嘴开口面112上的第二保护膜72重叠地形成防水膜即可。
图14是表示本变形例的喷墨头100的制造处理的流程图。
图14的流程图是将上述实施方式的图9的流程图中的步骤S111、S112变更为步骤S111a、S112a并删除了步骤S113的流程图。以下,对与图9的流程图的不同点进行说明。
在本变形例的喷墨头100的制造处理中,在喷嘴基板制造处理、流路间隔件基板制造处理、布线基板制造处理以及压力室基板制造处理(步骤S101~S110)结束后,经由粘接剂将喷嘴基板11、流路间隔件基板12、压力室基板13以及布线基板14贴合来制造层叠基板(步骤S111a:喷嘴基板固定工序)。接着,在得到的层叠基板上形成第二保护膜72(步骤S112a:第二保护膜形成工序),此后将外装部件102粘接于喷墨头芯片10(步骤S114:外装部件粘接工序),从而完成喷墨头100。
如上所述,本实施方式的喷墨头100的制造方法是具备喷墨头芯片10的喷墨头100的制造方法,该喷墨头芯片10具有:喷出墨的喷嘴111和设置有与该喷嘴111连通并供墨通过的墨流路121的流路间隔件基板12,所述喷墨头100的制造方法包括:制造具有多个通过被分离而成为流路间隔件基板12的区域的复合流路间隔件基板12M的复合基板制造工序;在复合流路间隔件基板12M的表面以及墨流路121的内壁面形成第一保护膜71a的第一保护膜形成工序;从复合流路间隔件基板12M分别分离流路间隔件基板12的分离工序;以及在通过分离工序而产生的流路间隔件基板12的分离面中的、至少在喷墨头芯片10的表面露出的露出面12a形成第二保护膜72的第二保护膜形成工序。
通过上述分离工序而产生的流路间隔件基板12的分离面成为未设置第一保护膜71a的状态,但如本实施方式的制造方法那样,通过在露出于喷墨头芯片10的表面的该分离面(露出面12a)设置第二保护膜72,从而可以保护露出面12a。因此,即便通过单片化而产生的流路间隔件基板12的分离面在喷墨头芯片10的表面露出,也能够抑制附着于该分离面的墨侵蚀流路间隔件基板12而导致墨侵入流路间隔件基板12的内部的不良情况的产生。另外,根据上述制造方法,由于能够利用第一保护膜71a覆盖流路间隔件基板12的墨流路121的内壁面,因此,能够抑制墨流路121被在该墨流路121中流动的墨侵蚀的不良情况的产生。
需要说明的是,在此,记载了着眼于流路间隔件基板12的效果,但在上述实施方式中,对于布线基板14也能够得到相同的效果。即,即便在布线基板14中,也能够利用第二保护膜72将在喷墨头芯片10的表面露出的分离面即露出面14a覆盖,因此,即便分离面在喷墨头芯片10的表面露出,也能够抑制附着于该分离面的墨侵蚀布线基板14的不良情况的产生。另外,由于能够利用第一保护膜71c覆盖作为供墨通过的墨流路的墨供给口141以及排出孔142的内壁面,因此,能够抑制墨供给口141以及排出孔142被墨侵蚀的不良情况的产生。
另外,喷墨头芯片制造工序在第二保护膜形成工序之后,包括使设置有喷嘴111的开口部的喷嘴基板11直接或间接地固定于流路间隔件基板12的喷嘴基板固定工序。根据这样的方法,在不需要在喷嘴基板11的表面设置第二保护膜72的情况下,可以高效地制造流路间隔件基板12的露出面12a被第二保护膜72覆盖的喷墨头芯片10。
另外,在上述变形例中,在第二保护膜形成工序之前,包括使设置有喷嘴111的开口部的喷嘴基板11直接或间接地固定于流路间隔件基板12的喷嘴基板固定工序,在第二保护膜形成工序中,在具有流路间隔件基板12以及喷嘴基板11的中间层叠基板的表面形成第二保护膜72。由此,由于在中间层叠基板的整个表面设置有第二保护膜72,因此,能够更可靠地抑制从外部附着的墨侵蚀喷墨头芯片10中的与中间层叠基板相当的部分的不良情况的产生。即,在该变形例中,对于喷嘴基板11,由于通过单片化而产生的分离面中的在喷墨头芯片10的表面露出的露出面11a被第二保护膜72保护,因此,也能够抑制附着于喷嘴基板11的露出面11a的墨侵蚀喷嘴基板11的不良情况的产生。
另外,上述实施方式的喷墨头100的制造方法在第二保护膜形成工序之后,包括外装部件粘接工序,在该外装部件粘接工序中,相对于具有喷嘴基板11以及流路间隔件基板12的喷墨头芯片10,利用粘接剂80粘接使喷嘴基板11中的设置有喷嘴111的开口部的喷嘴开口面112露出而覆盖喷墨头芯片10的一部分的外装部件102,在该外装部件粘接工序中,利用粘接剂80将喷墨头芯片10的表面中的至少除了流路间隔件基板12的露出面12a的一部分或全部以外的规定区域与外装部件102粘接。
在该方法中,由于流路间隔件基板12的露出面12a的一部分未被粘接剂80覆盖而在外装部件102的外部露出,因此,墨特别容易从外部附着,但通过在该露出面12a设置有第二保护膜72,即便在墨附着于露出面12a的情况下,也能够抑制流路间隔件基板12被墨侵蚀的不良情况的产生。另外,若粘接剂80绕到喷嘴开口面112,则会产生如下不良情况:对来自喷嘴111的墨喷出带来影响或与喷嘴开口面112相向的记录介质M与粘接剂80接触,但通过利用粘接剂80将上述规定区域与外装部件102粘接,能够更可靠地仅在喷墨头芯片10的侧面设置粘接剂80,因此,能够抑制上述不良情况的产生。
另外,外装部件102具有凹部R,在外装部件102上设置有在凹部R的内壁面具有开口部的露出通孔1021b,在外装部件粘接工序中,以喷墨头芯片10中的包括喷嘴开口面112和流路间隔件基板12的露出面12a的至少一部分在内的部分成为从露出通孔1021b的开口部向外装部件102的外部突出的状态的方式,将外装部件102粘接于喷墨头芯片10。由此,在用擦拭部件擦拭外装部件102(顶板1021)以及喷嘴开口面112的情况下,能够使擦拭部件容易与喷嘴开口面112抵接。
另外,第一保护膜71a是含有Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。根据如上所述的结构,能够更可靠地抑制流路间隔件基板12被墨侵蚀的不良情况的产生。
另外,第二保护膜72是含有Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。根据如上所述的结构,能够更可靠地抑制流路间隔件基板12被墨侵蚀的不良情况的产生。
另外,流路间隔件基板12由Si、金属或玻璃构成。根据上述那样的结构的流路间隔件基板12,由于具有平坦的表面,因此,能够通过第一保护膜71a、第二保护膜72无间隙地保护表面,而且能够容易地对墨流路121进行加工。
另外,本实施方式的喷墨记录装置1的制造方法包括上述喷墨头100的制造方法,因此,能够制造不容易产生喷墨头100的流路间隔件基板12被墨侵蚀的不良情况的喷墨记录装置1。
另外,本实施方式的喷墨头100是具备喷墨头芯片10的喷墨头100,该喷墨头芯片10具有喷出墨的喷嘴111和设置有与该喷嘴111连通并供墨通过的墨流路121的流路间隔件基板12,其中,流路间隔件基板12具有未设置墨流路121的开口部的侧面,在流路间隔件基板12中的除了侧面的至少一部分以外的表面以及墨流路121的内壁面,设置有第一保护膜71a,上述侧面中的未设置第一保护膜72a的部分的至少一部分是在喷墨头芯片10的表面露出的露出面12a,在露出面12a设置有未与第一保护膜71a一体地设置的第二保护膜72。
根据如上所述的结构,通过在流路间隔件基板12设置有第一保护膜71a,从而能够抑制墨流路121被墨侵蚀的不良情况的产生。
另外,在流路间隔件基板12的侧面的至少一部分未设置第一保护膜71a,未设置第一保护膜71a的部分的至少一部分(露出面12a)在喷墨头芯片10的表面露出。这样的露出面12a如上述实施方式那样,在从复合流路间隔件基板12M分离出流路间隔件基板12的情况下的分离面在喷墨头芯片10的表面露出的情况下产生。在此,根据上述结构,由于在该露出面12a设置有第二保护膜72,因此,能够抑制该露出面12a被附着于流路间隔件基板12的露出面12a的墨侵蚀而导致墨侵入流路间隔件基板12的内部的不良情况的产生。
需要说明的是,在此,记载了着眼于流路间隔件基板12的效果,但在上述实施方式中,对于布线基板14也能够得到相同的效果。
另外,流路间隔件基板12的侧面中的未设置第一保护膜71a的部分是从具有多个通过被分离而成为流路间隔件基板12的区域的复合流路间隔件基板12M分别分离流路间隔件基板12时产生的分离面。由于在该分离面中的在喷墨头芯片10的表面露出的露出面12a设置有第二保护膜72a,因此,在通过将复合流路间隔件基板12M分离来制造流路间隔件基板12的情况下,能够抑制墨侵入流路间隔件基板12的内部的不良情况的产生。
另外,在上述变形例中,喷墨头芯片10具有设置有喷嘴111的开口部的喷嘴基板11,在具有流路间隔件基板12以及喷嘴基板11的中间层叠基板的表面设置有第二保护膜72。因此,能够更可靠地抑制从外部附着的墨侵入喷墨头芯片10中的与中间层叠基板对应的部分的内部的不良情况的产生。
另外,喷墨头芯片10具有设置有喷嘴111的开口部的喷嘴基板11,喷墨头100具备外装部件102,该外装部件102使喷嘴基板11中的设置有喷嘴111的开口部的喷嘴开口面112露出而覆盖喷墨头芯片10的一部分,喷墨头芯片10的表面中的至少除了流路间隔件基板12的露出面12a的一部分或全部以外的规定区域利用粘接剂80与外装部件102粘接。由此,能够通过第二保护膜72可靠地保护在这样的结构中向外装部件102的外部露出的流路间隔件基板12的露出面12a。另外,能够更可靠地仅在喷墨头芯片10的侧面设置粘接剂80。
另外,外装部件102具有凹部R,在外装部件102设置有在凹部R的内壁面具有开口部的露出通孔1021b,喷墨头芯片10中的包括喷嘴开口面112和流路间隔件基板12的露出面12a的至少一部分在内的部分从露出通孔1021b的开口部向外装部件102的外部突出。根据如上所述的结构,在用擦拭布等擦拭部件擦拭外装部件102(顶板1021)以及喷嘴开口面112的情况下,能够使擦拭部件容易与喷嘴开口面112抵接。
另外,本实施方式的喷墨记录装置1具备上述喷墨头100,因此,能够更可靠地抑制流路间隔件基板12的由墨引起的侵蚀。
(第二实施方式)
接着,说明本发明的第二实施方式。本实施方式与第一实施方式的不同点在于:使用通过压电元件的变形而使构成压力室的壁面的振动板变动而喷出墨的、所谓排墨(vent)模式型的喷墨头芯片10。以下,以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。
图15是表示本实施方式的喷墨头芯片10的示意剖视图。
本实施方式的喷墨头芯片10具有从下侧起依次层叠有喷嘴基板11、流路间隔件基板12、振动基板30、压电元件间隔基板40、布线基板50以及保护层60的结构。
在喷嘴基板11形成有:喷嘴111、与喷嘴111连通且作为直径比喷嘴111大的孔的大径部113、以及从大径部113分支而设置且用于墨的排出的单独墨排出流路114。
在流路间隔件基板12形成有:与大径部113连通的大径部124、与单独墨排出流路114连通的节流部125、以及与节流部125连通的共用墨排出流路126。
共用墨排出流路126在与附图垂直的方向上延伸,与从多个喷嘴111分支的多个单独墨排出流路114连接。另外,共用墨排出流路126具有从流路间隔件基板12贯通至喷墨头芯片10的最上表面的未图示的通孔,从而能够使墨从该通孔向出口103b(或出口103c)排出。
振动基板30由振动板32和设置有与大径部124连通的压力室311的由硅基板构成的压力室层31构成。振动板32以覆盖压力室311的上侧的开口的方式层叠于压力室层31的上表面,构成压力室311的上壁部。另外,在振动板32上形成有与压力室311连通并向上方向贯通的通孔321。
压电元件间隔基板40是由42合金构成的基板,是在振动板32与布线基板50之间形成用于收容压电元件42等的空间41的层。
压电元件42在俯视时具有与压力室311大致相同的形状,并被设置在隔着振动板32与压力室311相向的位置。压电元件42是由用于使振动板32变形的压电体(在此为PZT)构成的致动器。另外,在压电元件42的上表面以及下表面设置有两个电极421、422,其中下表面侧的电极422固定于振动板32。
另外,在压电元件间隔基板40上,与空间41独立地形成有与振动板32的通孔321连通并向上方向贯通的通孔401。
布线基板50具备作为硅制的基板的中介层51。在中介层51的下表面,覆盖有2层氧化硅的绝缘层52、53,在上表面同样地覆盖有氧化硅的绝缘层54。而且,绝缘层52、53中的位于下方的绝缘层53层叠于压电元件间隔基板40的上表面。
在中介层51形成有向上方向贯通的通孔511,在该通孔511中插通有贯通电极55。在贯通电极55的下端连接有沿水平方向延伸的布线56的一端。
该布线56的另一端经由连接部561连接到压电元件42上表面的电极421上。连接部561由设置于布线56的下表面的柱形凸起561a和涂敷在柱形凸起561a的下端侧而形成的导电性材料561b构成。
另外,在贯通电极55的上端连接有单独布线57,单独布线57在水平方向上延伸,并与由FPC等构成的布线部件连接。而且,从与布线部件连接的驱动电路经由布线部件以及单独布线57向压电元件42供给驱动信号。
另外,在中介层51形成有与压电元件间隔基板40的通孔401连通并向上方向贯通的通孔512。需要说明的是,绝缘层52~54中的、覆盖通孔512的附近的各部分形成为比通孔512大的开口直径。
保护层60是保护单独布线57的层,覆盖配设于布线基板50的上表面的单独布线57,并且,层叠于中介层51的绝缘层54的上表面。另外,在保护层60形成有与通孔512连通的墨流入口601。
以下,也将压电元件间隔基板40、布线基板50以及保护层60统称为致动器部。
在上述那样的结构的本实施方式的喷墨头芯片10中,从墨流入口601供给的墨依次在通孔512、401、压力室311中流动而积存于压力室311,在墨喷出时,依次在大径部124、大径部113以及喷嘴111中流动。另外,流入到了大径部113的墨的一部分通过单独墨排出流路114以及共用墨排出流路126向外部排出。
另外,在本实施方式的喷墨头芯片10中,相对于喷嘴基板11、流路间隔件基板12以及振动基板30的每一个,在表面以及墨的流动路径的内壁面设置有未图示的第一保护膜。另外,在由流路间隔件基板12、振动基板30、压电元件间隔基板40、布线基板50以及保护层60构成的中间层叠基板的表面形成有第二保护膜72。作为第一保护膜以及第二保护膜72,可以使用与上述实施方式相同的材质的保护膜。
图16是说明第二实施方式的喷墨头100的制造处理的流程图。
在本实施方式的喷墨头100的制造处理中,首先,通过与第一实施方式的喷嘴基板制造处理相同的处理,从在表面形成有第一保护膜的复合喷嘴基板11M分离喷嘴基板11来制造喷嘴基板11(步骤S201~S203)。但是,在本实施方式中,在喷嘴基板11上,除了喷嘴111以外,还形成大径部113以及单独墨排出流路114。
接着,通过与第一实施方式的流路间隔件基板制造处理相同的处理,从在表面形成有第一保护膜的复合流路间隔件基板12M分离流路间隔件基板12来制造流路间隔件基板12(步骤S204~S206:复合基板制造工序;第一保护膜形成工序;分离工序)。但是,在本实施方式中,在流路间隔件基板12形成大径部124、节流部125以及共用墨排出流路126。
接着,制造具有多个通过被分离而成为振动基板30的区域的复合振动基板(步骤S207)。即,对硅基板形成与多个振动基板30对应的压力室311,并贴合振动板32来制造复合振动基板。
接着,在复合振动基板的表面以及压力室311的内壁面形成第一保护膜(步骤S208)。在该步骤中,可以使用与步骤S202相同的成膜方法。
接着,通过在规定的截断位置截断复合振动基板,从复合振动基板分离多个振动基板30(步骤S209)。在该步骤中,可以使用与步骤S203相同的分离方法。
在步骤S209中制成的振动基板30成为在分离面未形成第一保护膜的状态。
接着,经由粘接剂将流路间隔件基板12以及振动基板30贴合,进而使上述致动器部(压电元件间隔基板40、布线基板50以及保护层60)层叠来制造中间层叠基板(步骤S210)。
接着,在中间层叠基板的至少表面形成第二保护膜72(步骤S211:第二保护膜形成工序)。在该步骤中,可以使用与步骤S202相同的成膜方法。
接着,经由粘接剂将喷嘴基板11贴合于中间层叠基板来制造喷墨头芯片10(步骤S212:喷嘴基板固定工序)。另外,经由粘接剂80将得到的喷墨头芯片10与外装部件102粘接(步骤S213:外装部件粘接工序),在框体101以及外装部件102的内部装配其他结构部件而完成喷墨头100。
(变形例)
接着,说明第二实施方式的变形例。
在上述第二实施方式中,在由流路间隔件基板12、振动基板30、压电元件间隔基板40、布线基板50以及保护层60构成的中间层叠基板的表面形成有第二保护膜72,但也可以在进而将喷嘴基板11层叠于中间层叠基板而得到的层叠基板的表面形成第二保护膜72。即,也可以在喷嘴基板11的表面形成第二保护膜72。
在本变形例中,当在喷嘴基板11的喷嘴开口面设置防水膜的情况下,与设置在喷嘴基板11的喷嘴开口面上的第二保护膜72重叠地形成防水膜即可。
图17是表示本变形例的喷墨头100的制造处理的流程图。
图17的流程图是将图16的流程图中的步骤S210、S211变更为步骤S210a、S211a并删除步骤S212后的流程图。以下,对与图16的流程图的不同点进行说明。
在本变形例的喷墨头100的制造处理中,在步骤S201~S209结束后,经由粘接剂将喷嘴基板11、流路间隔件基板12以及振动基板30贴合,进而使致动器部层叠来制造中间层叠基板(步骤S210a:喷嘴基板固定工序)。通过在得到的中间层叠基板上形成第二保护膜72(步骤S211a:第二保护膜形成工序)而得到喷墨头芯片10,以后,将外装部件102粘接于该喷墨头芯片10(步骤S213:外装部件粘接工序)而完成喷墨头100。
这样,本发明也可以应用于排墨模式的喷墨头100。根据第二实施方式及其变形例的排墨模式的喷墨头100的结构,也能够更可靠地抑制附着于流路间隔件基板12的表面的墨侵入内部而侵蚀墨流路121的不良情况的产生。
需要说明的是,本发明并不限于上述各实施方式以及各变形例,可以进行各种变更。
例如,在上述各实施方式以及各变形例中,将流路间隔件基板12以及布线基板14作为“流路基板”的例子进行了说明,但除此之外,第一实施方式中的压力室基板13、第二实施方式中的致动器部也可以为与“流路基板”对应的结构。即,也可以在具有多个通过被分离而成为压力室基板13的区域的复合基板上形成第一保护膜71之后,从复合基板分离压力室基板13,在通过分离而产生的分离面上形成第二保护膜72。另外,也可以在具有多个通过被分离而成为致动器部的区域的复合基板上形成第一保护膜71之后,从复合基板分离致动器部,在通过分离而产生的分离面上形成第二保护膜72。在这些情况下,即便压力室基板13、致动器部通过来自复合基板的分离工艺来制造,也能够更可靠地抑制从外部附着的墨侵入内部的不良情况。
另外,在上述各实施方式以及各变形例中,使用流路间隔件基板12、布线基板14等的表面中的通过从复合基板分离而产生的分离面的整体在喷墨头芯片10的表面露出,并在整个该分离面设置有第二保护膜72的例子进行了说明,但并不限于此。例如,在喷墨头芯片10的表面仅露出通过分离而产生的分离面的一部分的结构中,在分离面中的至少该露出的部分设置有第二保护膜72即可。
另外,在上述各实施方式以及各变形例中,使用利用粘接剂80粘接喷墨头芯片10和外装部件102的例子进行了说明,但并不限于此。例如,喷墨头芯片10也可以是不经由粘接剂而直接或间接地固定于外装部件102的结构。
另外,在上述各实施方式以及各变形例中,使用通过具备输送带2c的输送部2输送记录介质M的例子进行了说明,但其主旨并非限定于此,输送部2例如也可以在旋转的输送滚筒的外周面上保持并输送记录介质M。
另外,在上述各实施方式以及各变形例中,以单通路形式的喷墨记录装置1为例进行了说明,但也可以将本发明应用于一边使喷墨头100进行扫描一边进行图像的记录的喷墨记录装置。
对本发明的几个实施方式进行了说明,但本发明的范围并不限于上述实施方式,包含权利要求保护的范围所记载的发明的范围及其等同的范围。
工业实用性
本发明可以用于喷墨头的制造方法、喷墨记录装置的制造方法、喷墨头以及喷墨记录装置。
附图标记说明
1 喷墨记录装置
2 输送部
3 喷墨头单元
10 喷墨头芯片
11 喷嘴基板
11a 露出面(分离面)
111 喷嘴
112 喷嘴开口面
11M 复合喷嘴基板
12 流路间隔件基板
12a 露出面(分离面)
121 墨流路
122 贯通流路
123 单独墨排出流路
123a 水平单独排出流路
123b 垂直单独排出流路
12M 复合流路间隔件基板
13 压力室基板
131 压力室
132 共用墨排出流路
132a 水平共用排出流路
132b 垂直共用排出流路
133 驱动电极
134 隔壁
135 连接电极
14 布线基板
14a 露出面(分离面)
141 墨供给口
142 排出孔
143 布线
20 FPC
30 振动基板
71、71a、71b、71c 第一保护膜
72 第二保护膜
80 粘接剂
100 喷墨头
101 框体
102 外装部件
1021 顶板
1021a 凹部形成面
1021b 露出通孔
1022 侧壁
1023 密封板
M 记录介质
R 凹部

Claims (18)

1.一种喷墨头的制造方法,所述喷墨头具备喷墨头芯片,所述喷墨头芯片具有喷出墨的喷嘴和设置有与该喷嘴连通并供墨通过的墨流路的流路基板,其中,所述喷墨头的制造方法包括:
制造具有多个通过被分离而成为所述流路基板的区域的复合基板的复合基板制造工序;
在所述复合基板的表面以及所述墨流路的内壁面形成第一保护膜的第一保护膜形成工序;
从所述复合基板分别分离所述流路基板的分离工序;以及
在通过所述分离工序而产生的所述流路基板的分离面中的、至少在所述喷墨头芯片的表面露出的露出面形成第二保护膜的第二保护膜形成工序。
2.如权利要求1所述的喷墨头的制造方法,其中,
在所述第二保护膜形成工序之后,包括喷嘴基板固定工序,在所述喷嘴基板固定工序中,使设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板直接或间接地固定于所述流路基板。
3.如权利要求1所述的喷墨头的制造方法,其中,
在所述第二保护膜形成工序之前,包括喷嘴基板固定工序,在所述喷嘴基板固定工序中,使设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板直接或间接地固定于所述流路基板,
在所述第二保护膜形成工序中,在具有所述流路基板以及所述喷嘴基板的层叠基板的表面形成所述第二保护膜。
4.如权利要求2或3所述的喷墨头的制造方法,其中,
在所述第二保护膜形成工序之后,包括外装部件粘接工序,在所述外装部件粘接工序中,相对于具有所述喷嘴基板以及所述流路基板的所述喷墨头芯片,利用粘接剂粘接外装部件,所述外装部件使所述喷嘴基板中的设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴开口面露出而覆盖所述喷墨头芯片的一部分,
在所述外装部件粘接工序中,利用所述粘接剂将所述喷墨头芯片的所述表面中的至少除了所述流路基板的所述露出面的一部分或全部以外的规定区域与所述外装部件粘接。
5.如权利要求4所述的喷墨头的制造方法,其中,
所述外装部件具有凹部,
在所述外装部件设置有通孔,所述通孔在所述凹部的内壁面具有开口部,
在所述外装部件粘接工序中,将所述外装部件粘接于所述喷墨头芯片,使所述喷墨头芯片中的包括所述喷嘴开口面和所述露出面的至少一部分在内的部分成为从所述通孔的开口部向所述外装部件的外部突出的状态。
6.如权利要求1~5中任一项所述的喷墨头的制造方法,其中,
所述第一保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
7.如权利要求1~6中任一项所述的喷墨头的制造方法,其中,
所述第二保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
8.如权利要求1~7中任一项所述的喷墨头的制造方法,其中,
所述流路基板由Si、金属或玻璃构成。
9.一种喷墨记录装置的制造方法,其中,包含权利要求1~8中任一项所述的喷墨头的制造方法。
10.一种喷墨头,具备喷墨头芯片,所述喷墨头芯片具有喷出墨的喷嘴和设置有与该喷嘴连通并供墨通过的墨流路的流路基板,其中,
所述流路基板具有未设置所述墨流路的开口部的侧面,
在所述流路基板中的除了所述侧面的至少一部分以外的表面以及所述墨流路的内壁面设置有第一保护膜,
所述侧面中的未设置所述第一保护膜的部分的至少一部分是在所述喷墨头芯片的表面露出的露出面,
在所述露出面设置有未与所述第一保护膜一体地形成的第二保护膜。
11.如权利要求10所述的喷墨头,其中,
所述侧面中的未设置所述第一保护膜的部分是从具有多个通过被分离而成为所述流路基板的区域的复合基板分别分离所述流路基板时产生的分离面。
12.如权利要求10或11所述的喷墨头,其中,
所述喷墨头芯片具有设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板,
在具有所述流路基板以及所述喷嘴基板的层叠基板的所述表面设置有所述第二保护膜。
13.如权利要求10~12中任一项所述的喷墨头,其中,
所述喷墨头芯片具有设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴基板,
该喷墨头具备外装部件,所述外装部件使所述喷嘴基板中的设置有所述喷嘴的开口部的喷嘴开口面露出而覆盖所述喷墨头芯片的一部分,
所述喷墨头芯片的所述表面中的至少除了所述流路基板的所述露出面的一部分或全部以外的规定区域利用粘接剂与所述外装部件粘接。
14.如权利要求13所述的喷墨头,其中,
所述外装部件具有凹部,
在所述外装部件设置有通孔,所述通孔在所述凹部的内壁面具有开口部,
所述喷墨头芯片中的包括所述喷嘴开口面和所述露出面的至少一部分在内的部分从所述通孔的开口部向所述外装部件的外部突出。
15.如权利要求10~14中任一项所述的喷墨头,其中,
所述第一保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
16.如权利要求10~15中任一项所述的喷墨头,其中,
所述第二保护膜是包含Ti、Al、Zr、Cr、Hf、Ni、Ta以及Si中的至少一种的无机氧化物或无机氮化物、或聚对二甲苯。
17.如权利要求10~16中任一项所述的喷墨头,其中,
所述流路基板由Si、金属或玻璃构成。
18.一种喷墨记录装置,其中,具备权利要求10~17中任一项所述的喷墨头。
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