CN1545451A - 液体排出头、液体排出装置以及制造液体排出头的方法 - Google Patents

Abstract

一种可用于喷墨打印机的液体排出头，其中喷嘴板(7)通过具有优异的耐化学性和能够保证粘接力的特定材料(5，6)被固定在衬底(3)上，更具体地，喷嘴板通过环化橡胶或具有粘性的可图形化的弹性材料或者使用聚酰亚胺被固定在衬底上，由此可以形成液室和流道分隔壁。

Description

液体排出头、液体排出装置 以及制造液体排出头的方法

技术领域

本发明涉及液体排出头(liquid discharge head)、液体排出装置以及形成液体排出头的方法，可以包括在喷墨打印机中。本发明通过将喷嘴板(nozzlesheet)固定在由具有优良的耐化学性和足够的粘合性的预定材料制成的衬底上而有效地防止可靠性的降低，或者更具体地，通过将喷嘴板固定在由环化橡胶或者可压花的具有粘性的弹性材料制成的衬底上而有效地防止可靠性的降低。此外，本发明可以通过使用聚酰亚胺形成液室(liquid chamber)和液体通道(liquid channel)的侧壁而有效地防止可靠性的降低。

背景技术

通常，喷墨打印机通过将墨滴从打印头排出到例如纸的承印物上来将所需的图像印在例如纸的承印物上。

包括在打印机中的打印头驱动驱动元件来改变液室内的压力，使得包含在液室中的墨水作为墨滴从喷嘴排出。驱动元件可以是加热元件或压电元件。液室和液体通道的侧壁的形成很复杂，使用树脂，例如环氧树脂或丙烯酸树脂(日本尚未审查的专利申请公开第61-154947、62-253457、3-184868、6-286149和7-214783号)。

换言之，打印头例如通过半导体制造工艺形成，其中，在半导体衬底上，用于驱动驱动元件的驱动电路同时形成有用于改变液室内压力的驱动元件。接着，在将光敏环氧树脂旋涂在半导体衬底上之后，通过光刻工艺将液室和液体通道的侧壁形成在光敏环氧树脂上。在另一工艺过程中，包括例如通过电铸法形成的喷嘴的板(以下称为喷嘴板)被置于半导体衬底上。

在打印头上，喷嘴板被热压到形成液室和液体通道侧壁的光敏环氧树脂上。

对于公知的打印头，随着使用，可靠性逐渐降低。

更具体地，对于公知的打印头，形成液室和液体通道侧壁的树脂，例如环氧树脂，随着使用而腐蚀和膨胀。这种腐蚀和膨胀降低了喷嘴板和侧壁端面之间的粘合强度。因此，在最坏的情况下，在喷嘴板和相邻液室的侧壁端面之间形成间隙，在这些液室之间造成交互干扰(crosstalk)。

特别是，当喷嘴板由例如镍的金属或者耐热聚酰亚胺形成时，喷嘴板和侧壁端面之间的粘合强度低于初始时，导致形成更多的间隙并使得交互干扰进一步恶化。

当打印头的相邻液室之间出现交互干扰时，印刷表现，例如打印机分辨率，显著降低，使得难以印刷高分辨率图像。

发明内容

考虑上述问题，本发明提供一种液体排出头、一种液体排出装置以及一种用于形成液体排出头的方法，该液体排出头可以有效地防止可靠性随着使用而降低。

为了解决上述问题，本发明提供一种液体排出打印头，其中通过驱动元件来改变液室内的压力，并且其中液室中包含的液滴从预定的喷嘴排出。驱动元件被置于衬底上，该衬底具有形成液室和为液室提供液体的液体通道的侧壁。包括喷嘴的喷嘴板被粘接在液室和液体通道侧壁上。至少侧壁和喷嘴板的粘接表面对于所述液体应该是耐化学性的，并且可以由充分粘接到喷嘴板的预定材料形成。

根据本发明，液体排出头具有用于改变液室内压力的驱动元件并从预定的喷嘴排出液室中包含的液滴。该液体排出头可以应用于各种装置，例如：使用液体的打印头，所述液体例如为墨水、各种染料或者用于形成保护层的液体；使用例如试剂的液体的微型分配器(micro-dispenser)、各种测量设备和各种测试设备；或者使用例如用于刻蚀保护的化学试剂液体的制模(pattern-making)装置。根据本发明，驱动装置被置于衬底上，该衬底具有形成液室和为液室提供液体的液体通道的侧壁。具有喷嘴的喷嘴板被粘接在液室和液体通道侧壁上。至少侧壁和喷嘴板的粘接表面对于所述液体应该是耐化学性的，并且应该由充分粘接到喷嘴板的预定材料形成。结果，有效地防止了可靠性随着使用而降低。

对于根据本发明的液体排出头，所述预定材料可以为环化橡胶。

用作根据本发明液体排出头的预定材料的环化橡胶具有良好的耐化学性和弹性，并通过图形化(patterning)很容易加工成复杂形状，且即使当喷嘴板由镍形成时也具有足够的粘合性。因此，喷嘴板可以被牢固地固定。此外，如果形成侧壁的树脂膨胀，则附着有环化橡胶的部分变形。然而，这种变形可以被吸收，并且因此有效地防止了可靠性随着长期使用而降低。在长期使用期间防止了相邻液室之间交互干扰的出现。当环化树脂被用于打印头时，可以印刷高分辨率图像。

用于根据本发明液体排出头的预定材料可以为可图形化的具有粘性的弹性材料。

通过使用可图形化的具有粘性的弹性材料用于根据本发明液体排出头，喷嘴板被牢固地固定。此外，如果形成侧壁的树脂膨胀，则附着有环化橡胶的部分变形。然而，这种变形可以被吸收，并且因此有效地防止了可靠性随着长期使用而降低。在长期使用期间防止了相邻液室之间交互干扰的出现。当环化树脂被用于打印头时，可以印刷高分辨率图像。

根据本发明液体排出头具有形成在衬底上的预定材料制成的侧壁，并且喷嘴板被粘接到这些侧壁的端面上。所述预定材料可以为聚酰亚胺。

根据本发明液体排出头在衬底上具有液室和为液室提供液体的液体通道的侧壁，该侧壁由所述预定材料制成。喷嘴板被粘接到这些侧壁的端面上。由于具有优异耐化学性的聚酰亚胺被用作预定材料，防止了膨胀和腐蚀。结果，有效地避免了可靠性随着长期使用而降低。同时避免了在长期使用过程中在相邻液室之间出现交互干扰。当聚酰亚胺用于打印头时，可以印制高分辨率图像。聚酰亚胺具有足够的粘性，并且因而它具有足够的可靠性。光敏的聚酰亚胺可以通过使用激活能加以辐照而被精细地处理。成块共聚酰亚胺易于表现出各种理想的性质，并且因此，它可以以足够的可靠性用于各种类型的作业，例如印刷。

根据本发明的液体排出装置包括用于将液滴附着到承印物的液体排出头。液体排出头使用驱动元件来改变液室内的压力，并从预定喷嘴排出包含在液室中的液滴。驱动元件被置于衬底上，该衬底具有液室和为液室提供液体的液体通道。带有喷嘴的喷嘴板被粘接在液室和液体通道的侧壁上。至少侧壁和喷嘴板的粘接表面对于所述液体应该是耐化学性的，并由充分粘接到喷嘴板的预定材料形成。

对于上述根据本发明的液体排出装置，所述预定材料可以为环化橡胶。

用于根据本发明的液体排出头中的预定材料可以为可图形化的具有粘性的弹性材料。

根据本发明的液体排出装置具有位于衬底上的由预定材料制成的侧壁，并且喷嘴板粘接到侧壁的端面。所述预定材料可以为聚酰亚胺。

因此，本发明提供一种液体排出装置，其有效地防止了可靠性随着长期使用而降低。

通过使用用于形成根据本发明液体排出头的方法，可以形成液体排出头，其中使用驱动元件改变液室内压力，并且包含在液室中的液滴从形成在喷嘴板上的预定喷嘴中排出。驱动元件被设置在带有液室和为液室提供液体的液体通道的衬底上。带有喷嘴的喷嘴板粘接在液室和液体通道的侧壁上。至少侧壁和喷嘴板的粘接表面对于所述液体应该是耐化学性的，并由充分粘接到喷嘴板的预定材料形成。喷嘴板粘接在侧壁的端面上。

用于形成根据本发明液体排出头的方法的预定材料可以为可图形化的具有粘性的弹性材料。

根据形成根据本发明液体排出头的方法，所述侧壁由预定材料制成并形成在衬底上，而喷嘴板粘接到侧壁的端面上。所述预定材料为聚酰亚胺。

因此，本发明提供一种液体排出装置，其有效地防止了可靠性随着长期使用而降低。

附图说明

图1为根据本发明第一实施例的打印头的透视图；

图2(A)、2(B)、2(C)、2(D)和2(E)为图1所示的打印头的制造工艺的透视图；

图3为使用图1所示的打印头的行式打印机的透视图；

图4为一俯视图，显示了图1所示的打印头的打印头芯片(head chip)的排列；

图5为一剖视图，显示了根据本发明第三实施例的打印头的制造工艺；

图6(A)、6(B)、6(C)、6(D)、6(E)和6(F)为剖视图，显示了根据本发明第四实施例的打印头的制造工艺；

图7(A)、7(B)、7(C)、7(D)和7(E)为剖视图，显示了根据本发明第五实施例的打印头的制造工艺；

图8(F)、8(G)和8(H)为剖视图，显示了图7(E)的后续制造工艺；

图9(A)、9(B)、9(C)、9(D)和9(E)为剖视图，显示了根据本发明第六实施例的打印头的制造工艺；

图10(F)、10(G)、10(H)和10(I)为剖视图，显示了图9(E)的后续制造工艺；

图11为一剖视图，显示了根据本发明第七实施例的打印头的制造工艺；以及

图12(A)、12(B)、12(C)、12(D)、12(E)和12(F)为剖视图，显示了根据本发明第八实施例的打印头的制造工艺。

具体实施方式

以下通过必要时参照附图来描述本发明的实施例。

(1)第一实施例

(1-1)第一实施例的设置

图1为包括有根据本发明第一实施例的打印机中包括的打印头的某些部分的剖视图的透视图。打印机具有打印头1，其将墨滴排出到承印物上，以印制所需的图像。

打印头1为用于完全行式打印机(full line printer)的打印头，其具有多个在作为承印物的纸的宽度方向上设置的喷嘴2。喷嘴2在纸的宽度方向上成直线设置。每行喷嘴被预设成一种特定的墨水颜色。因此，打印头1可以印制彩色图像。

图1为显示打印头1上一行喷嘴的一部分的透视图。在衬底3上，打印头1包括容纳有墨水的液室4的侧壁5、用于向液室4提供墨水的液体通道的侧壁6以及形成在这些侧壁上的喷嘴板7。

衬底3利用半导体制造工艺形成，其中作为用于改变液室4内压力的驱动元件的加热元件8和用于驱动这些加热元件8的驱动电路被同时形成在硅晶片上。所述晶片被分割成具有预定形状的衬底3。从而，打印头1通过作为用于改变液室4内压力的驱动元件的加热元件8来改变液室4内的压力，并从喷嘴2排出液室4中包含的墨滴到承印物上。

喷嘴板7为通过电铸法形成的镍板，或者是具有耐热性的聚酰亚胺板。通过电铸法形成的镍喷嘴板7允许很容易地以高精确度形成细小的喷嘴2。聚酰亚胺喷嘴板7具有优异的耐化学性，并提供高可靠性。

侧壁5和6完全由可图形化的具有粘性的弹性材料制成。因此，在打印头1上，喷嘴板7安装在具有此可图形化的具有粘性的弹性材料的衬底3上。因此，可有效避免随着使用可靠性降低。

具体地，侧壁5和6利用聚异戊二烯橡胶形成，聚异戊二烯橡胶为环化橡胶。这里，聚异戊二烯橡胶为部分环化的天然或合成的顺式-1，4-聚异戊二烯，并具有例如高粘性、稳定的质量和高耐化学性等特性。

环化橡胶为光敏抗蚀剂。作为光敏抗蚀剂的环化橡胶为高可靠性材料，其被用作橡胶抗蚀剂已有很长的历史。此外，环化橡胶为在分子中包括未饱和的双键的高聚合化合物，并且是广泛用于光加工的材料。这里，“光加工”为通过使用电成型技术或者多种技术的组合来制造各种精确元件的技术的通用术语，其中所述多种技术主要基于例如化学刻蚀、电解刻蚀或电镀，这些技术使用通过光刻技术加以图形化的抗蚀剂膜作为掩模。目前，光加工是精确加工的主流技术。在本实施例中，环化橡胶通过光刻被图形化，并且侧壁5和6以高精确度形成。

作为光敏抗蚀剂的环化橡胶，可以使用由聚异戊二烯或聚丁二烯制成的橡胶抗蚀剂。更具体地，可以使用Fuji Film Arch公司的SC系列、IC-T3系列、HR系列、HNR系列或VHR-2，Tokyo Ohka Kogyo公司的EPPR系列，或者Zeon公司的ZPN103-39。

图2(A)、2(B)、2(C)、2(D)和2(E)为描述打印头1的制造工艺的剖视图。在该制造工艺中，加热元件8通过半导体制造工艺形成在硅衬底3上(图2(A))。衬底3的表面根据要求加以处理或者改性。接着，一材料层被置于衬底3上以改善衬底3与侧壁5和6之间的粘接强度。所设置的用于改善粘接强度的该材料层应该由广泛用于这类工艺的材料制成。

如图2(B)所示，预定厚度的由光敏环化橡胶制成的抗蚀剂被涂敷在衬底3上，形成抗蚀剂层11。为了涂敷抗蚀剂层11，可以使用半导体制造工艺中使用的各种涂敷方法，例如旋涂、棒涂(bar coating)或者帘幕式涂布。抗蚀剂层11的厚度被设置成使得液室4的最终高度成为所需的数值。

如图2(C)所示，由光敏环化橡胶制成的抗蚀剂层11被有选择地曝光于激活能12。在图2(C)中，曝光区域以标记11A示出。根据蚀刻剂的性质，激活能12可以为紫外线、电子束或者X射线。在本实施例中，使用紫外线曝光设备以280nm至480nm波长的紫外线辐照由光敏环化橡胶制成的抗蚀剂层11。在图2(C)中，标记13表示光掩模。

如图2(D)所示，抗蚀剂层11使用特殊的液体显影剂和溶剂加以显影。接着未曝光区域被从抗蚀剂层11去除。通过使用激活能12的光刻工艺，液室4和液体通道的侧壁5和6被图形化到环化橡胶上。

如图2(E)所示，喷嘴板7被定位并加压固定。喷嘴板7利用被图形化的材料的粘性(以下称为“第二粘性”)加以固定。可以简单地对喷嘴板7施压而使其粘接。此外，在喷嘴板7被附着到环化橡胶之后，可以通过提供能量，例如热、光或电子束，使它的粘接强度增强。当喷嘴板7被加压时可以提供诸如热、光或电子束的能量。

形成侧壁5和6的环化橡胶11A将喷嘴板7固定到衬底3。接着通过烘烤将环化橡胶11A固化，以在环化橡胶11B上形成高强度的橡胶膜。环化橡胶11A的固化可以在固定喷嘴板7之前或同时进行。当固化在固定喷嘴板7之前进行时，必须确保环化橡胶具有足够的粘接强度以固定喷嘴板7。

图3为具有打印头的行式打印机的透视图。

行式打印机101被整个包括在矩形机壳中。容纳记录介质纸104的纸托103从形成在机壳102前端的纸托入口被插入，以允许输送纸104。

纸托103从纸托入口被安装进行式打印机101。接着一装置倚靠送纸辊106推动纸104。送纸辊106的旋转使得纸104被从纸托103拖出并向行式打印机101的后端移动，如箭头A所示。在行式打印机101的后端上，设置有反向辊107。反向辊107的旋转使得纸104沿朝向行式打印机101前端的方向输送，如箭头B所示。

在行式打印机101中，沿箭头B指示的方向输送的纸104经由支撑辊(spurring roller)108通过纸托103，如箭头C所示。最终，纸104从设置在行式打印机101的前端的出口输出。打印头盒120被设置在支撑辊108和行式打印机101的出口之间，如箭头D所示，使得在必要时可以替换它。

打印头盒120包括打印头1，打印头1具有黄色、洋红色、青色和黑色行式打印头并设置在形成特定形状的支架122下方。分别对应黄色、洋红色、青色和黑色墨水的墨盒Y、M、C和B依序被设置在支架122上。因此，行式打印机101可以通过从各个行式打印头将每种彩色墨水排出到纸104上来打印彩色图像。

在行式打印机101中，喷嘴板形成四色装置。因而，每个排出喷嘴被精确定位并且墨盒可以很容易地被替换。

图4描述了根据本实施例的打印头片3的设置。图4为图3从纸104一侧的局部放大图。如图4所示，相同的打印头片3被交替(成之字形)设置在喷嘴板7上，位于每种彩色墨水的墨水通道133的两侧。每个打印头片3被设置成使得加热元件8位于墨水通道侧面上。换言之，位于墨水通道133一侧上的打印头片3相对设置在墨水通道133相反侧的打印头片3旋转180°设置。因而，对于每种颜色，墨水可以通过一个墨水通道133系统被提供给每个打印头片3。因此，可以使用简单结构获得高分辨率的打印效果。

每个垫134沿喷嘴2排列的方向(该方向垂直送纸方向)大致设置在打印头片3的中央，并彼此相对旋转180°，使得每个垫134之间的距离相等。因此，防止了连接到打印头1相邻打印头片3的垫134的柔性线路板彼此太靠近。换言之，防止柔性线路板集中在一个区域中。

当如上所述旋转喷嘴2时，响应驱动信号，设置在墨水通道133上侧的打印头片3上的一组加热器8的驱动时序与设置在下侧上的一组加热器8相反。根据本实施例，每个打印头片3的加热器8的驱动时序可以被切换到对应设置在通道133的每一侧上的打印头片3上的加热器8的驱动时序。

(1-2)第一实施例的操作

在打印头1的半导体衬底3上，其具有驱动元件，液室4的侧壁5和液体通道的侧壁6由环化橡胶形成，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。喷嘴板7被施压并固定在侧壁5和6上。以这种方式，在打印头1上，喷嘴板7利用环化橡胶被固定到衬底3，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。

对应以这种方式形成的打印头1，墨水通过液体通道被提供给液室4。通过驱动加热元件8改变液室4内的压力。由于压力的改变，墨滴从喷嘴板7的喷嘴2排出。打印机使得从喷嘴2排出的液滴附着到承印物上。

打印头1的长期使用使得液室4和液体通道的侧壁5和6暴露于墨水。暴露于墨水可造成腐蚀或膨胀，使得喷嘴板7和侧壁5和6之间的粘接强度下降。而且，在相邻液室4之间可能产生交互干扰。

然而，本实施例使用环化橡胶来形成液室4和液体通道的侧壁5和6，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。通过利用环化橡胶将喷嘴板7固定到衬底3，在喷嘴板7和侧壁5和6的端面之间可以保持足够的粘接力。此外，可以通过降低热循环造成的应力而有效地防止粘接强度的降低。因此，可以有效地防止相邻液室之间的交互干扰，并且可以同时减小可靠性随着长期使用的降低。

在本实施例中，液室4和液体通道的侧壁5和6由环化橡胶形成，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。因而，由于环化橡胶的耐化学性，侧壁5和6的腐蚀和膨胀得以避免。因此，可以彻底防止由于腐蚀和膨胀造成粘接力降低，而且，可以有效地防止可靠性随着长期使用而降低。

通过利用环化橡胶形成液室4和液体通道的侧壁5和6，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料，可以通过使用各种微加工技术以高精确度形成液室4和液体通道。因此，可以降低由于每个液室4和液体通道制造的差异而造成的打印精度的恶化，因而每个最终产品的质量差异会很小。

通过利用环化橡胶形成根据本发明的打印头1，该环化橡胶为光敏抗蚀剂或聚异戊二烯，其作为光敏材料表现出很好的性能，可以通过光刻方法以高精确度形成液室4和液体通道，所述光刻方法是一种微加工技术。因而，从形成硅衬底3到形成液室4和液体通道的整个过程可以通过半导体制造工艺来实现。因此，可以通过简单的制造工艺获得足够的打印头的可靠性。

(1-3)第一实施例的效果

根据本实施例，液室4和液体通道的侧壁5和6由环化橡胶形成，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。喷嘴板7紧靠侧壁5和6被施加压并固定。因此，通过利用环化橡胶将喷嘴板7固定到衬底3，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料，有效地防止了可靠性随着使用而降低。

由于环化橡胶为聚异戊二烯橡胶，所以可以获得足够的可靠性。而且，对于进行光刻的光敏抗蚀剂也可以获得足够的可靠性。

环化橡胶的光敏感性很容易使得液室和液体通道的侧壁通过光刻方法而以高精确度被细致地形成。

通过使用光刻形成液室和液体通道的侧壁，液室可以通过使用半导体制造工艺而以高精确度被细致地形成。

(2)第二实施例

本实施例与第一实施例相同，除了不是使用聚异戊二烯橡胶作为环化橡胶，而是使用聚丁二烯橡胶。

与环化橡胶聚异戊二烯橡胶相似，聚丁二烯橡胶具有高粘接强度、稳定性和高耐化学性。此外，聚丁二烯橡胶是可图形化的弹性材料，适于微加工。通过添加作为光敏组分的双叠氮化合物，聚丁二烯橡胶可以用作光敏抗蚀剂。在本实施例中，光敏环化橡胶被用来通过光刻形成液室4和液体通道的侧壁5和6。喷嘴板7被加压固定到由光敏环化橡胶形成的侧壁。

当使用紫外线辐照时，作为聚丁二烯的光敏组分的双叠氮化合物通过释放氮气变成氮烯基(nitrene radical)。随后，环化橡胶的双键发生交联反应，即H-分离，并且氮烯基之间发生键合反应，使得暴露于紫外线的部分被有选择地制成不溶于液体显影剂。双叠氮化合物的曝光波长为大约230到480nm。具体地，2，6-二(4’-叠氮苯亚甲基)-4-环己酮和2，6-二(4’-叠氮苯亚甲基)-4-甲基环己酮具有高反应速度并且是广泛使用的材料。

根据本实施例，即使聚丁二烯被用作环化橡胶而不是使用第一实施例中使用的聚异戊二烯橡胶，仍可获得与第一实施例相同的效果。

(3)第三实施例

如图5所示，在本实施例，通过使用丝网印刷利用环化橡胶来形成液室和液体通道的侧壁，其为图形化和印刷技术的一种。

在以与侧壁的形状相同的方式被图形化的丝网15上，环化橡胶以抗蚀剂胶的形式被设置。通过移动涂刷器17，环化树脂16被涂敷在液室和液体通道的侧壁的形状中。在使溶剂干燥之后，进行例如烘干的工艺，如果必要，通过交联形成侧壁。对应这些工艺，根据侧壁的精度选择丝网15的网眼。而且，优化丝网15和衬底3之间的定位和间隙、丝网17的倾斜度和压力以及环化橡胶16的粘性。

在本实施例中，以与第一实施例中描述的方式相同的方式喷嘴板7被加压固定到如上所述形成的侧壁上。

如图5所示，通过使用丝网印刷利用环化橡胶来形成液室和液体通道的侧壁，除了第一实施例的效果之外，可以更有效地形成液室和液体通道的侧壁。

(4)第四实施例

在本实施例中，如图6(A)至6(F)所示，使用移印(pad printing)方法利用环化橡胶形成液室和液体通道的侧壁，移印方法是一种凹板印刷的凹板转移方法并且是一种图形化方法和印刷方法。

如图6(A)所示，预定数量的环化橡胶16被涂敷在凹板21上，凹板21利用侧壁的凹陷部分形成。接着，移动涂刷器17以利用环化橡胶16填充这些凹板21的凹陷部分，并刮去多余的环化橡胶16。

如图6(B)所示，凹板21被压向转移垫22。接着，如图6(C)所示，转移垫22以预定速度被从凹板21拖开。因而，填充在凹板21的凹陷部分中的环化橡胶16被转移到转移垫22上。

在将转移垫22移动到衬底3的上方后，转移垫22被压在衬底3上，如图6(D)所示。接着，如图6(E)所示，通过将转移垫22从衬底3拖开，根据转移垫22上的侧壁形状而成型的环化橡胶16被转移到衬底3上。在使环化橡胶的溶剂干燥后，进行例如烘干的工艺，如果必要，通过交联形成侧壁。在该工艺中，不是移动转移垫22，而是可以移动凹板21和衬底3。根据所要求的精度优化每一条件以定位凹板21、转移垫22和衬底3。

如图6(F)所示，在如上所述的侧壁5和6上，喷嘴板7如第一实施例所描述地被加压固定。

即使通过凹板印刷利用环化橡胶形成侧壁5和6，如图6(A)至6(F)所示，也可以获得与第三实施例所描述的相同的效果。

(5)第五实施例

在本实施例中，如图7(A)至8(H)所示，通过交替堆叠环化橡胶和预定的树脂来形成液室和液体通道的侧壁。在本实施例中，利用环化橡胶将喷嘴板固定到衬底上，该环化橡胶为可图形化的具有粘性的弹性材料。

通过光刻方法使用光敏树脂来形成液室和液体通道的侧壁，其中所述环化橡胶和树脂被同时图形化。

通过使用具有粘性的弹性材料和预定树脂的交替层并利用该弹性材料将喷嘴板固定到衬底上而形成液室和液体通道的侧壁，即使由于膨胀而树脂变形，该变形仍可通过弹性材料的形变而被补偿。因而，在喷嘴板和侧壁之间不会形成间隙。由于弹性材料具有粘性，所以与由公知的树脂形成的侧壁相比，侧壁和喷嘴板之间不会形成间隙。因此，防止了可靠性随着延期使用而降低。

由于该弹性材料是可图形化的，可以以高精确度形成精细的墨室和通道。而且，由于所述树脂是光敏的，所以在通过半导体制造工艺形成侧壁的下半部后，可以通过各种方法在侧壁的下半部上堆叠环化橡胶来形成侧壁的上半部。通过使用激活能的光刻方法同时图形化所述环化橡胶和树脂来形成液室和液体通道的侧壁，可以有效地形成具有交替堆叠的层的侧壁。

图7(A)至8(H)为描述根据本实施例的打印头的制造工艺的剖视图。如图7(A)所示，与第一实施例相似，驱动元件8和其他部件被形成在衬底3上。而且，如果必要，该表面被加以处理和改性。

如图7(B)所示，形成侧壁下半部的光敏树脂31被涂敷在具有预定厚度的衬底3上。为了涂敷光敏树脂31，可以使用半导体制造工艺中使用的各种涂敷方法，例如旋涂、棒涂、帘幕式涂布。对于光敏树脂31，适合的是光敏环氧树脂及其衍生物、光敏丙烯酸树脂及其衍生物或者光敏聚酰亚胺及其衍生物。但是，所述树脂不局限于上述树脂，只要该树脂不会由于墨水而膨胀或腐蚀。接着，依赖于所述树脂，溶剂被允许干燥，而衬底3被加热，以稳定树脂膜。

如图7(C)所示，使用旋涂、棒涂或者帘幕式涂布利用光敏环化橡胶形成抗蚀剂层41。接着，如果必要，该层被干燥或加热。

如图7(D)所示，侧壁利用光掩模13被遮盖，随后光敏树脂31层和抗蚀剂层41同时被暴露于激活能12。(在图7(C)中，标记31A和41A示出了所暴露的区域)。激活能12可以是紫外线、电子束或X射线，它们都用于光刻。在本实施例中，使用紫外线曝光设备辐照抗蚀剂膜31和抗蚀剂层41，它们对280nm到480nm具有光敏感性。当如上所述辐照设置在两层中的材料时，每层对于激活能12的波长可以具有不同的选择性。因此，当同时辐照两层时，曝光时间必须优化。

如图7(E)所示，通过使用显影剂或溶剂对抗蚀剂层41显影而将抗蚀剂层41的未曝光区域去除。通过使用激活能的光刻方法图形化环化橡胶来形成侧壁5和6的尖端41A。

如图8(F)所示，通过使用清洗剂的旋涂来清洗衬底3。如图8(G)所示，通过使用显影剂或溶剂对抗蚀剂层31显影而将抗蚀剂层31的未曝光区域去除。因而，形成侧壁5和6。

不是单独对层31和41显影，层31和41可以同时使用例如丙二醇独丁醚乙酸(PGMEA：propyleneglycol monomethyl ether acetate)的极性溶剂加以显影。以这种方式，可以略掉图7(E)和8(F)所描述的工艺，并且因此可以简化制造工艺。

如图8(H)所示，利用形成液体通道的图形化材料的粘性将喷嘴板7定位并固定。为了固定喷嘴板7，可以对喷嘴板加压和粘接，或者通过为粘接的喷嘴板提供能量，例如热、光或者电子束，来改善喷嘴板的粘接力。当提供例如热、光或者电子束的能量时，可以将喷嘴板7压向侧壁。

通过交替堆叠环化橡胶和预定树脂来形成液室和液体通道的侧壁，并且接着将喷嘴板固定到具有该环化橡胶的衬底上，该环化橡胶是可图形化的具有粘性的弹性材料，可以获得与第一实施例相同的效果。由于可以选择适当的树脂，所以所选择的材料的自由度得以改善。

通过使用光敏树脂，可以通过使用激活能的光刻方法图形化该树脂来形成侧壁的下半部。

通过使用激活能的光刻方法同时图形化所述环化橡胶和树脂，以形成液室和液体通道的侧壁。以这种方式，即使通过堆叠层形成侧壁，侧壁仍可以通过半导体制造工艺来形成。

在同时曝光环化橡胶和树脂后，环化橡胶和树脂被分别或者同时显影。以这种方式，可以根据需要进行适合所述树脂的图形化工艺。

(6)第六实施例

在本实施例中，如图9(A)至10(I)所示，为了通过交替堆叠环化橡胶和树脂来形成液室和液体通道的侧壁，分别曝光环化橡胶和树脂。在本实施例中，所用的树脂与第五实施例中使用的树脂相同。因此，略掉与第五实施例相同的结构描述。

更具体地，与第五实施例相似，如图9(A)所示，驱动元件和其他元件形成在衬底上，并随后根据需要，进行表面处理和表面改性。如图9(B)所示，形成侧壁的下半部的光敏树脂31被涂敷在具有预定厚度的衬底3上。

如图9(C)所示，侧壁的下半部形状被光掩模13A遮盖，并且树脂膜31被利用激活能辐照。激活能12可以是紫外线、电子束或者X射线，它们都用于光刻。当树脂31为化学放大树脂时，在曝光之后，由于所产生的酸的图形放大作用后曝光烘烤(PEB)必须进行。后曝光烘烤可以在曝光工艺过程中进行，或者可以在下述的任何适合的工艺过程中进行。此外，为了稳定曝光膜或者为了促进树脂曝光部分的聚合作用，可以对衬底加热。

如图9(D)所示，由光敏环化橡胶组成的抗蚀剂层41通过各种涂敷方法形成，例如旋涂、棒涂或者帘幕式涂布，并且随后，如果必须，加以干燥和加热。

如图9(E)所示，当使用光掩模13B时，抗蚀剂层41被曝光。为了曝光，可以选择任何适合的类型的激活能12。光掩模13B可以具有与用于对树脂膜41曝光的光掩模13A相同的图形，或者光掩模13B可以具有比光掩模13A的宽度小的宽度。

如图10(F)所示，使用特定的液体显影剂和溶剂对抗蚀剂层41显影。接着，从抗蚀剂层11去除未曝光区域。通过使用激活能12的光刻方法图形化环化橡胶，形成侧壁5和6的尖端41A。

如图10(G)所示，通过使用清洗剂42的旋涂清洗衬底3。如图10(H)所示，通过使用显影剂和溶剂显影树脂层41来去除树脂层31的未曝光区域。因而，形成侧壁5和6。对于本实施例，不是分别显影层31和41，层31和41可以同时被显影。以这种方式，可以略掉图10(F)和10(G)中描述的工艺，并且因此，可以简化制造工艺。

如图10(I)所示，喷嘴板7被定位和加压固定。以这种方式，利用形成液体通道的图形化材料的粘性来固定喷嘴板7。为了固定喷嘴板7，喷嘴板可以被加压和粘接，或者可以通过未粘接的喷嘴板提供能量，例如热、光或者电子束，来改善喷嘴板的粘接。当提供例如热、光或者电子束的能量时，可以将喷嘴板7压向侧壁。

通过交替堆叠环化橡胶和预定树脂来形成液室和液体通道的侧壁，并且随后将喷嘴板固定到具有该环化橡胶的衬底上，该环化橡胶是可图形化的具有粘性的弹性材料，可以获得与第一实施例相同的效果。由于可以选择适当的树脂，所以所选择的材料的自由度得以改善。

(7)第七实施例

在本实施例中，通过堆叠环化橡胶和预定树脂来形成液室和液体通道的侧壁。在将预定树脂加工成侧壁形状后，通过印刷方法环化橡胶被堆叠到所述树脂的端面上，以形成液室和液体通道的侧壁。对于该工艺，可以使用丝网印刷方法。

在本实施例中，以与已知工艺相同的方式，液室4和液体通道的侧壁5和6利用预定树脂形成在衬底3上。对于该树脂，可以从第五实施例中提到的树脂中选择合适的树脂。

如图11所示，具有侧壁5A的衬底3被定位和固定在由预定丝网15和设置在丝网15上的环化橡胶16构成的丝网打印机上。接着，通过移动涂刷器17，环化橡胶16被涂敷到侧壁5A的端面上。在使溶剂干燥之后，进行例如烘烤工艺并且侧壁通过交联作用形成。根据侧壁所要求的精度选择该工艺丝网15的网眼。而且，优化丝网15和衬底3之间的定位和间隙、涂刷器17的倾斜度和压力以及环化橡胶16的粘性。

在本实施例中，由于通过交替堆叠环化树脂和预定树脂来形成液室和液体通道的侧壁，所以在通过树脂来预成型侧壁之后，环化橡胶可以通过丝网印刷方法来堆叠。以这种方式，可以获得与第一实施例相同的效果。通过使用丝网印刷方法堆叠环化橡胶，可以在通过已知工艺形成侧壁之后堆叠环化橡胶。因此，可以仅仅通过在已知工艺中添加丝网印刷工艺来改善打印头的可靠性。

(8)第八实施例

在本实施例中，通过凹板印刷而不是丝网印刷来堆叠环化橡胶。

更具体地，如图12(A)至12(F)所示，它们可对照图6(A)至6(F)，以与第七实施例相似的方式利用预定树脂在衬底3上形成液室和液体通道的侧壁5和6。如图12(A)所示，环化橡胶16的膏状物被涂敷在凹板21上，凹板21是利用通过上述工艺形成的侧壁的凹陷部分形成的。接着，移动涂刷器17以便用环化橡胶16填充凹板21的凹陷部分，并刮去多余的环化橡胶16。

如图12(B)所示，转移垫22被压向凹板21。随后，如图12(C)所示，转移垫22以预定速度被从凹板21拖开。因而，填充在凹板21的凹陷部分中的环化橡胶16被转移到转移垫22上。

在将转移垫22移动到衬底3的上方后，转移垫22被压在衬底3上，如图12(D)所示。接着，如图12(E)所示，通过将转移垫22从衬底3拖开，固定到转移垫22上的环化橡胶16被转移到衬底3的侧壁5A的端面上。在使环化橡胶的溶剂干燥后，进行例如烘干的工艺，并通过交联作用形成侧壁5和6。在该工艺中，不移动转移垫22，也可以移动凹板21和衬底3。根据所要求的精度优化每一条件以定位凹板21、转移垫22和衬底3。

如图12(F)所示，在如上所述的侧壁5和6上，喷嘴板7如第一实施例所描述地被加压固定。

即使使用凹板印刷而不是丝网印刷，也可以获得与第七实施例所描述的相同的效果。

(9)第九实施例

在本实施例中，侧壁5和6利用聚酰亚胺形成。本实施例与第一实施例相同，除了侧壁5和6的结构。因此使用图2(A)至2(E)来描述。

对于根据本实施例的打印头1，衬底3利用半导体制造工艺形成，其中作为用于改变液室4内压力的驱动元件的加热元件8和用于驱动这些加热元件8的驱动电路被同时形成在硅晶片上。所述晶片被分割成具有预定形状的衬底3。从而，打印头1通过作为驱动元件的加热元件8来改变液室4内的压力，并从喷嘴2排出液室4中包含的墨滴到承印物上。

喷嘴板7为通过电铸法形成的镍板，或者是具有耐热性的聚酰亚胺板。通过电铸法形成的镍喷嘴板7允许很容易地以高精确度形成细小的喷嘴2。聚酰亚胺喷嘴板7具有优异的耐化学性，并提供高可靠性。

侧壁5和6全部由聚酰亚胺形成，以便有效地防止可靠性随着使用而降低。所述聚酰亚胺为块-共聚合聚酰亚胺，它是具有足够粘性的光致抗蚀剂。以这种方式，在保持足够的粘接强度的同时，可以容易地通过半导体制造工艺形成侧壁。

块-共聚合聚酰亚胺(block-copolymerized polyimide)与公知的光敏聚酰亚胺不同，它没有经过聚酰胺酸阶段而直接被合成为聚酰亚胺，聚酰胺酸为聚酰亚胺的前体(美国专利第5,502,143号)并通过接合聚合的聚酰亚胺单元(其称为块)。具有理想性能的块-共聚合聚酰亚胺可以通过设定块的特性而自由地设计和合成，其中块为最小单元。由于块-共聚合聚酰亚胺的块单元已经经过聚酰亚胺化，所以公知光敏聚酰亚胺所必需的高温固化不再需要。特别是，对于本实施例，块-共聚合聚酰亚胺的理想性能通过设定每个块来获得。

在打印头1的制造工艺中，在通过半导体工艺于半导体衬底3上形成加热元件8和其他部件(图2(A))之后，如果必要，衬底3的表面被处理和改性。接着，用于改善衬底3和侧壁5和6之间粘接力的材料层被形成在衬底3上。为了改善材料层的粘接力，可以使用用于这种类型工艺的各种材料。

如图2(B)所示，由块-共聚合聚酰亚胺制成的预定厚度的光致抗蚀剂被涂敷到衬底3上，以形成抗蚀剂层11。为了涂敷抗蚀剂层11，可以使用用于半导体制造工艺中的各种涂敷方法，例如旋涂、棒涂、帘幕式涂布。抗蚀剂层11的厚度被设置成使得液室4的最终高度成为所需的数值。

如图2(C)所示，抗蚀剂层11被有选择地曝光于激活能12，以粘接抗蚀剂中的每个块。在图2(B)中，曝光区域以标记11A示出。根据蚀刻剂的性质，激活能12可以为紫外线、电子束或者X射线。在本实施例中，使用紫外线辐照抗蚀剂层11。在图2(C)中，标记13表示光掩模。

如图2(D)所示，抗蚀剂层11使用特殊的液体显影剂和溶剂加以显影。接着未曝光区域被从抗蚀剂层11去除。通过使用激活能12的光刻工艺，液室4和液体通道的侧壁5和6被图形化并由聚酰亚胺形成。

如图2(E)所示，喷嘴板7被定位并加压固定。喷嘴板7利用被图形化的材料的粘性加以固定。当喷嘴板7被加压固定到侧壁时，可以通过提供诸如热、光或电子束的能量使它的粘接强度增强。

也可以使用由块-共聚合聚酰亚胺制成的正型光致抗蚀剂。在这种情况下，所使用的工艺于以上的负型光致抗蚀剂相同，除了用于曝光的光掩模的图形和未曝光部分的处理不同。

(9-2)第九实施例的操作

打印头1包括具有驱动元件和其他部件的半导体衬底3。在半导体衬底3上，液室4的侧壁5和液体通道的侧壁6由聚酰亚胺形成。喷嘴板7被压向并固定在侧壁5和6的端面上。对于以这种方式形成的打印头1，墨水通过液体通道提供给液室4。通过驱动加热元件8改变液室4内的压力。由于压力的变化，墨滴从喷嘴板7的喷嘴2排出。打印机运行以使从喷嘴2排出的墨滴附着到承印物上。

打印头1的长期使用使得液室4和液体通道的侧壁5和6暴露于墨水。暴露于墨水可造成腐蚀或膨胀，使得喷嘴板7和侧壁5和6之间的粘接强度下降。而且，在相邻液室4之间可能产生交互干扰。

然而，对于打印头1，液室4和液体通道的侧壁5和6由聚酰亚胺形成。聚酰亚胺与公知的环氧树脂相比具有更好的耐化学性。因而，即使液室4和液体通道的侧壁5和6被暴露于墨水，与公知材料相比仍可显著减少腐蚀和膨胀。因此，可以有效地避免腐蚀和膨胀造成的喷嘴板7的剥落。故而，可以有效地防止可靠性随着使用而降低。

对于打印头1，使用块-共聚合聚酰亚胺来保持足够的粘接力和光敏感性。以这种方式，通过简单地加压固定喷嘴板7即可将喷嘴板7以足够的粘接力固定。因而，可以有效地防止由于使用造成的交互干扰以及可靠性随着使用而降低。

光敏感性允许侧壁5和6通过光刻方法被图形化。以这种方式，可以通过有效地使用半导体制造工艺以足够的高精确度形成墨室和其他部件。

(9-3)第九实施例的效果

如上所述，通过使用聚酰亚胺形成液室和液体通道的侧壁，可以有效地防止可靠性随着使用而降低。

通过使用光敏材料形成侧壁，可以通过使用半导体制造工艺以足够的高精确度形成墨室和其他部件。因而，可靠性可以提高。

通过使用块-共聚合聚酰亚胺形成侧壁，块-共聚合聚酰亚胺是一种块聚合材料，可以容易地获得例如光敏感性和强粘附性等性质。

(10)第十实施例

在本实施例中，使用公知的光敏聚酰亚胺形成侧壁，而不是使用第九实施例中描述的块-共聚合聚酰亚胺。作为一种用于半导体的工业材料，光敏聚酰亚胺在市场上很容易得到。特别是，举例而言，可得到如下光敏聚酰亚胺：Toray工业公司的Photoneece、Sumitomo Bakelite公司的CRC系列、HD微系统公司的PIQ/PI/HD系列。

通常，对于负型光敏聚酰亚胺，光敏基，例如甲基丙烯酰基，通过酯键被连接到聚酰亚胺前体。另一方面，正型光敏聚酰亚胺可以是包含具有作为侧链的正亚硝基苄基酯(o-nitrosobenzylester)组分的聚酰亚胺前体的聚酰亚胺、由具有未饱和化合物和苯偶姻醚化合物的酯键型聚酰亚胺前体组成的聚酰亚胺、或者包含具有硫代乙酸的酯键型光敏聚酰亚胺前体的聚酰亚胺。

上述的每种光敏聚酰亚胺都是由前体聚酰胺酸制备而成的，聚酰胺酸通过光发射生成。对于负型聚酰亚胺，激活能形成前体，并随后进行聚合作用。对于正型聚酰亚胺，利用激活能辐照部分的分子成分改变，故而聚酰亚胺变得不溶于显影剂和溶剂。

在本实施例中，在以与上述第九实施例相同的方式于衬底上形成由光敏聚酰亚胺组成的抗蚀剂层后，进行曝光和显影。正型和负型材料使用不同的光掩模。

随后，保留在衬底上的抗蚀剂在预定稳定下被烘烤以便被固化。以这种方式，由聚酰亚胺前体形成强固的聚酰亚胺膜。接着，以与第九实施例相同的方式粘接喷嘴板。在显影和粘接喷嘴板后进行烘烤。

通过使用根据第十实施例的公知光敏聚酰亚胺形成侧壁，利用聚酰亚胺的耐化学性可以有效地防止可靠性随着使用而降低。

(11)第十一实施例

在本实施例中，通过丝网印刷方法利用聚酰亚胺形成液室和液体通道的侧壁，丝网印刷是一种图形化和印刷技术。除了侧壁结构不同，本实施例的组分与第三实施例相同。因此，用于描述第三实施例的图5被用来描述第十一实施例。

在本实施例中可以使用各种聚酰亚胺，例如上述的块-共聚合聚酰亚胺、光敏聚酰亚胺、用于丝网印刷的块-共聚合聚酰亚胺墨水、或者非光敏聚酰亚胺。调整抗蚀剂的粘性以制作适于丝网印刷的糊剂。对于非光敏聚酰亚胺，举例而言，可以使用Ube工业公司的Upicoat(一种聚酰亚胺保护膜墨水)。

在本实施例中，抗蚀剂16的糊剂被涂敷到丝网15上，其被图形化成侧壁形状。随后，通过移动涂刷器17，抗蚀剂16按照液室和液体通道的形状被涂敷到衬底3上。在使溶剂干燥后，通过进行适于每种抗蚀剂的固化工艺形成侧壁。对于这些工艺，根据侧壁的精度选择丝网15的网眼。而且，优化丝网15和衬底3之间的定位和间隙、涂刷器17的倾斜度和压力、以及抗蚀剂16的粘性。

在本实施例中，在按照如上方法形成的侧壁上，以与第九实施例相同的方式定位和加压固定喷嘴板7。

如图5所示，通过使用丝网印刷方法形成液室和液体通道的侧壁，除了具有第九实施例的效果之外，还可以更有效率地形成侧壁。

(12)第十二实施例

在本实施例中，使用移印方法利用聚酰亚胺形成液室和液体通道的侧壁，移印是一种用于凹板印刷的凹板转移方法、一种图形化方法和一种印刷方法。除了侧壁结构不同之外，本实施例与第四实施例相同。因此，为了描述本实施例，使用用于描述第四实施例的图6(A)至6(F)。用于本实施例的聚酰亚胺可以是上述的块-共聚合聚酰亚胺或光敏聚酰亚胺。抗蚀剂的粘性被调整以适合凹板印刷。

如图6(A)所示，预定数量的抗蚀剂16被涂敷在凹板21上，凹板21利用侧壁的凹陷部分形成。接着，移动涂刷器17以利用抗蚀剂16填充这些凹板21的凹陷部分，并刮去多余的抗蚀剂16。

如图6(B)所示，转移垫22被压向凹板21。接着，如图6(C)所示，转移垫22以预定速度被从凹板21拖开。因而，填充在凹板21的凹陷部分中的抗蚀剂16被转移到转移垫22上。

在将转移垫22移动到衬底3的上方后，转移垫22被压在衬底3上，如图6(D)所示。接着，如图6(E)所示，通过将转移垫22从衬底3拖开，形成如侧壁形状并位于转移垫22上的抗蚀剂16被转移到衬底3上。接着，通过适于每种抗蚀剂的工艺形成侧壁。在上述工艺中，不是移动转移垫22，而是可以移动凹板21和衬底3。根据所要求的精度，优化每一条件以定位凹板21、转移垫22和衬底3。

如图6(F)所示，在如上所述的侧壁5和6上，喷嘴板7如第九实施例所描述地被加压固定。

对于凹板印刷，有凹板直接印刷(直接印刷)和凹板转移印刷(凹板胶印)。对于凹板直接印刷，凹板通过刻蚀或者刻模被形成在金属辊上。通常，凹板直接印刷主要在纸或胶片上实现高速印刷。另一方面，在凹板转移印刷中，墨水被一次转移到橡胶辊或垫上。凹板转移印刷适于在不平坦表面上印刷。移印适于在特别不规则的表面上印刷。

在本实施例中，衬底3具有由加热元件组成的驱动元件和用于驱动该些驱动元件的驱动电路。为此，承印物表面在微观尺度下可以是不平坦的。通过使用凹板印刷，可以使涂敷在承印物上的墨厚大于凸板印刷和胶印。通过选择合适的凹陷部分深度，对于10到100μm的侧壁实际高度可以获得合格的印刷性能。

通过使用凹板印刷形成液室和液体通道的侧壁，如图6(A)至6(F)所示，可以获得与第十一实施例中相同的效果。

(13)其他实施例

在第四、第八和第十二实施例中，已经描述了一种通过移印形成侧壁的方法，所述的移印是一种凹板转移印刷方法。然而，本发明不局限于该方法，而是可以使用普通的凹板印刷方法，或者甚至可以使用凹板直接印刷方法，只要可以获得满足实际使用的足够的精度。

在第四、第十一和第十二实施例中，描述了通过丝网印刷和凹板印刷方法形成侧壁的方法。然而，本发明不局限于这些方法，而是可以使用凸板印刷和平板印刷，只要可以获得满足实际使用的足够的精度。

在第九实施例中，描述了一种通过例如旋涂方法在衬底上涂敷抗蚀剂的方法。然而，本发明不局限于这种方法。例如，如果光敏聚酰亚胺被制成片，它可以被堆叠到衬底上。

在第九至第十二实施例中，描述了一种将喷嘴板直接固定到侧壁上的方法。然而，本发明不局限于这种方法。相反，喷嘴板可以利用粘性层加以固定。以这种方式，粘性层的粘接强度可以更有效地防止可靠性随着使用儿降低。

在上述实施例中，描述了一种在衬底上同时形成驱动元件和用于驱动这些驱动元件的驱动电路的方法。然而，本发明不局限于这种方法，而是可以广泛地应用于只要驱动元件被置于衬底上的各种情况。

在上述实施例中，描述了使用加热元件作为驱动元件的例子。然而，本发明不局限于这种情况，而是可以广泛地应用于使用压电元件作为驱动元件的情况。

在上述实施例中，描述了本发明应用于打印头和打印机的例子。然而，本发明不局限于这种情况。本发明可以应用于排出墨滴和用于形成保护层的各种染料或液体的液滴的打印头、排出试剂的微型分配器、各种测量设备、各种测试设备或者排出例如用于刻蚀保护的化学试剂等液体的制模设备。

根据本发明，通过使用具有优良的耐化学性和粘接强度的预定材料将喷嘴板固定到衬底上，或者，更具体地，使用环化橡胶；通过使用可图形化的具有粘性的弹性材料将喷嘴板固定到衬底上；或者通过使用聚酰亚胺形成液室和液体通道的侧壁，可以有效地防止可靠性随着使用而降低。

工业应用性

本发明涉及一种液体排出头、液体排出装置以及形成液体排出头的方法，可以应用于喷墨打印机。

Claims (53)

1.一种液体排出头，用于通过利用驱动元件改变液室内压力而从预定喷嘴排出包含在液室中的液滴，包括：

衬底，具有所述驱动元件和带有粘接到衬底的上述喷嘴的喷嘴板，所述衬底具有形成液室和用于为液室提供液体的液体通道的侧壁；以及

其中至少粘接到喷嘴板的侧壁表面由一预定材料形成，该预定材料对所述液体具有耐化学性并具有足够的粘接强度以固定喷嘴板。

2.如权利要求1所述的液体排出头，其中所述预定材料为环化橡胶。

3.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述环化橡胶为聚异戊二烯橡胶。

4.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述环化橡胶为聚丁二烯橡胶。

5.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述环化橡胶为光敏的。

6.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述侧壁由环化橡胶形成。

7.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述侧壁包括一层环化橡胶和一层预定树脂。

8.如权利要求7所述的液体排出头，其中所述预定树脂为光敏树脂。

9.如权利要求2所述的液体排出头，其中所述液体为用于印刷的液体，并且多个喷嘴被设置在承印物宽度方向上。

10.如权利要求1所述的液体排出头，其中所述预定材料为可图形化的具有粘性的弹性材料。

11.如权利要求1所述的液体排出头，其中所述侧壁利用所述预定材料形成在衬底上，其中喷嘴板被粘接到侧壁的端面上，并且其中所述预定材料为聚酰亚胺。

12.如权利要求11所述的液体排出头，其中所述侧壁由光敏材料形成。

13.如权利要求11所述的液体排出头，其中所述侧壁由块-共聚合材料形成。

14.如权利要求11所述的液体排出头，其中所述侧壁由可印材料形成。

15.如权利要求11所述的液体排出头，其中所述侧壁由通过利用激活能射束辐照而聚合的负型材料组成。

16.如权利要求11所述的液体排出头，其中所述侧壁由利用激活能射束辐照的正型材料组成。

17.一种液体排出装置，用于从液体排出头将液滴排出到承印物上，

其中液体排出头通过利用驱动元件改变液室内压力而从预定喷嘴排出包含在液室中的液滴；

其中液体排出头包括衬底，该衬底具有所述驱动元件和带有粘接到衬底的上述喷嘴的喷嘴板，所述衬底具有形成液室和用于为液室提供液体的液体通道的侧壁；以及

其中至少粘接到喷嘴板的侧壁表面由预定材料形成，该预定材料对所述液体具有耐化学性并具有足够的粘接强度以固定喷嘴板。

18.如权利要求17所述的液体排出装置，其中所述预定材料为环化橡胶。

19.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述环化橡胶为聚异戊二烯橡胶。

20.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述环化橡胶为聚丁二烯橡胶。

21.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述环化橡胶为光敏的。

22.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述侧壁由环化橡胶形成。

23.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述侧壁通过堆叠环化橡胶和预定树脂形成。

24.如权利要求23所述的液体排出装置，其中所述预定树脂为光敏树脂。

25.如权利要求18所述的液体排出装置，其中所述液体为用于印刷的液体，并且多个喷嘴被设置在承印物宽度方向上。

26.如权利要求17所述的液体排出装置，其中所述预定材料为可图形化的具有粘性的弹性材料。

27.如权利要求17所述的液体排出装置，其中所述侧壁利用所述预定材料形成在衬底上，其中喷嘴板被粘接到侧壁的端面上，并且其中所述预定材料为聚酰亚胺。

28.如权利要求27所述的液体排出装置，其中所述侧壁由光敏材料形成。

29.如权利要求27所述的液体排出装置，其中所述侧壁由块-共聚合材料形成。

30.如权利要求27所述的液体排出装置，其中所述侧壁由可印材料形成。

31.如权利要求27所述的液体排出装置，其中所述侧壁由通过利用激活能射束辐照而聚合的负型材料组成。

32.如权利要求27所述的液体排出装置，其中所述侧壁由利用激活能射束辐照的正型材料组成。

33.一种用于液体排出头的制造方法，该液体排出头通过利用驱动元件改变液室内压力而从预定喷嘴排出包含在液室中的液滴，该方法包括以下步骤：

形成构成液室和用于为液室提供所述液体的液体通道的侧壁，至少粘接到喷嘴板的侧壁表面由预定材料形成，该预定材料对所述液体具有耐化学性并具有足够的粘接强度以固定喷嘴板；以及

将喷嘴板粘接到侧壁的端面。

34.如权利要求33所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述预定材料为环化橡胶。

35.如权利要求34所述的用于液体排出头的制造方法，其中光敏环化橡胶被使用激活能加以光刻图形化。

36.如权利要求34所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述环化橡胶通过印刷被涂敷在衬底上。

37.如权利要求36所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为丝网印刷。

38.如权利要求36所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为凹板印刷。

39.如权利要求34所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过堆叠环化橡胶和预定树脂形成。

40.如权利要求39所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述预定树脂为光敏树脂。

41.如权利要求40所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过使用激活能的光刻而同时图形化光敏环化橡胶和所述预定树脂来形成。

42.如权利要求40所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过同时将光敏环化橡胶和所述预定树脂暴露于激活能并随后分别或同时将光敏环化橡胶和所述预定树脂显影而形成。

43.如权利要求40所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过分别将光敏环化橡胶和所述预定树脂暴露于激活能并随后分别或同时将光敏环化橡胶和所述预定树脂显影而形成。

44.如权利要求39所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过在将所述预定树脂加工成侧壁形状后利用印刷将环化橡胶堆叠到所述预定树脂上而形成。

45.如权利要求44所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为丝网印刷。

46.如权利要求44所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为凹板印刷。

47.如权利要求33所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述预定材料为可图形化的具有粘性的弹性材料。

48.如权利要求33所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁利用预定材料形成在衬底上，侧壁的端面被粘接到喷嘴板上，其中所述预定材料为聚酰亚胺。

49.如权利要求48所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过印刷形成。

50.如权利要求49所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为丝网印刷。

51.如权利要求49所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述印刷为凹板印刷。

52.如权利要求48所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过利用激活能射束辐照而使负型光敏聚酰亚胺发生聚合作用而形成。

53.如权利要求48所述的用于液体排出头的制造方法，其中所述侧壁通过利用激活能射束辐照而使正型聚酰亚胺发生聚合作用而形成。

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