專利名稱：液體噴出頭及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及輸出油墨的油墨噴射頭等噴出液體的液體噴出頭及其制造方法。
作為制造上述油墨噴射頭的方法，提出了如特開(kāi)平10-286953號(hào)公報(bào)中所述的方法。該方法是，依次利用濺射等方法，在由MgO制成的基板上，形成兩個(gè)電極中的一個(gè)電極膜(個(gè)別電極膜)、壓電體膜，另一個(gè)電極膜(共用電極膜)和振動(dòng)板膜，之后，使具有構(gòu)成油墨室的油墨室用孔的油墨室構(gòu)件與壓電元件的振動(dòng)板膜對(duì)準(zhǔn)，并用粘接劑接合；接著利用蝕刻除去上述成膜基板。根據(jù)該制造方法，在具有多個(gè)油墨噴射頭大小的基板上，形成上述各層，因此可以一次制造多個(gè)小型的油墨噴射頭。
又利用特開(kāi)2001-47626號(hào)公報(bào)中所述的油墨噴射頭制造方法，通過(guò)加工單晶硅基板，作成油墨室構(gòu)件，而不使用粘接劑，在基板上直接形成壓電元件。
另外，作為上述油墨室構(gòu)件的形成方法，如特開(kāi)平9-300634號(hào)公報(bào)所述，提出了利用由感光材料制成的感光膠膜作為型模，在膜片(振動(dòng)板)上，用電鑄法(電解鍍層法)直接形成油墨室構(gòu)件。
然而，近年來(lái)已知有采用具有與上述油墨噴射頭同樣結(jié)構(gòu)的液體噴出頭，噴出各種液體而不是噴出油墨的裝置。例如，在特開(kāi)2001-324505號(hào)公報(bào)中，提出了通過(guò)從液體噴出頭的噴嘴孔，將DNA或蛋白質(zhì)等生物高分子溶液噴出至基板上，利用油墨噴射方式制造生物芯片的方法。
如同上述油墨噴射頭等那樣，在制造噴出油墨等液體的液體噴出頭的情況下，利用上述特開(kāi)平10-286953號(hào)公報(bào)所述的方法，需要有利用粘接劑將液體室構(gòu)件(與上述油墨噴射頭的油墨室構(gòu)件對(duì)應(yīng))與振動(dòng)板膜接合的工序。另外，使用上述特開(kāi)2001-47626號(hào)公報(bào)所述的方法，由于硅的楊氏模量為160GPa，相當(dāng)?shù)停虼水?dāng)高密度地配置噴嘴和液體室(油墨室)時(shí)，多個(gè)液體室之間(特別是相鄰的液體室之間)，容易產(chǎn)生交調(diào)失真現(xiàn)象(受其他液體室的振動(dòng)層或液體振動(dòng)的影響，輸出特性變化)。
因此，為了省去上述接合工序，并用楊氏模量大的材料制造液體室構(gòu)件，如上述特開(kāi)平9-300634號(hào)公報(bào)所述，提出了用電鑄法，在振動(dòng)板層上形成液體室構(gòu)件。
然而，利用上述電鑄法，存在著液體室構(gòu)件的厚度偏差大的問(wèn)題。因此，在可以同時(shí)制造多個(gè)液體噴出頭的大面積的基板上，形成壓電元件，再在壓電元件上形成液體室構(gòu)件的情況下，液體室構(gòu)件的厚度，在與基板周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠趾团c中心相當(dāng)?shù)牟糠窒嗖詈艽螅唤Y(jié)果，當(dāng)分割成單個(gè)液體噴出頭時(shí)，這些液體噴出頭之間，液體噴出速度等液體輸出特性不同。因此，很難利用電鑄法進(jìn)行大量生產(chǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明利用非電解鍍層法，在壓電元件上形成液體室構(gòu)件。
具體地說(shuō)，本發(fā)明的液體噴出頭，具有收容液體的液體室和壓電元件，該壓電元件由含有壓電體層、電極層和振動(dòng)板層的多個(gè)層層疊而成，當(dāng)該壓電元件在上述層疊方向變形時(shí)，會(huì)使上述液體室的容積減少，由此將該液體室內(nèi)的液體噴出，在所述壓電元件的層疊方向的一側(cè)，設(shè)置有由非電解鍍層材料制成的液體室構(gòu)件，該構(gòu)件的用于構(gòu)成所述液體室的液體室用孔在該壓電元件一側(cè)和與壓電元件相反一側(cè)的表面上開(kāi)口，當(dāng)在所述壓電元件的位于所述液體室構(gòu)件一側(cè)的表面上用非電解鍍層法形成所述液體室構(gòu)件時(shí)，該表面的至少一部分由含有用于該鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層構(gòu)成。
利用上述結(jié)構(gòu)，由于在壓電元件的液體室構(gòu)件的表面上，具有輔助用于鍍層成長(zhǎng)的核形成的材料，所以如果對(duì)壓電元件進(jìn)行非電解鍍層，則該材料可以形成鍍層成長(zhǎng)用的核，該核可使鍍層成長(zhǎng)。結(jié)果，不需使用粘接劑，可以直接在壓電元件上形成液體室構(gòu)件。當(dāng)用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，雖然形成速度比電鑄法慢一些，但可使液體室構(gòu)件的厚度均勻。這樣，可以一次制造液體輸出特性沒(méi)有偏差的多個(gè)液體噴出頭。而且由于可用楊氏模量大(200GPa以上)的材料(Ni等)制成液體室構(gòu)件，結(jié)果可以抑制交調(diào)失真現(xiàn)象的發(fā)生。另外，用非電解鍍層法制造的液體室構(gòu)件，比用電解鍍層法制造的液體室構(gòu)件堿性強(qiáng)，而且熱膨脹系數(shù)低。這樣，對(duì)于通常因含磷而呈堿性的油墨，可提高耐受性，同時(shí)，可以抑制因溫度變化引起的液體輸出特性變化。另外，熱處理可以提高液體室構(gòu)件的硬度(楊氏模量)，這樣，壓電元件動(dòng)作時(shí)，液體室構(gòu)件難變形，可以可靠地抑制交調(diào)失真現(xiàn)象的發(fā)生，使液體輸出特性穩(wěn)定。
在上述液體噴出頭中，所述核形成輔助材料含有層形成與液體室構(gòu)件的液體室用孔以外的位置相對(duì)應(yīng)的圖形。
這樣，在圖形化的核形成輔助材料含有層上鍍層成長(zhǎng)，形成液體室用孔的側(cè)壁；而在不存在核形成輔助材料含有層的部分上，鍍層不成長(zhǎng)，因此可以形成液體室用孔。另外，如果在沒(méi)有核形成輔助材料含有層的部分上作出型模，則利用這個(gè)型模，可以形成液體室用孔的正確形狀。
核形成輔助材料優(yōu)選為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬。鍍層材料為Ni時(shí)，具有該催化作用的金屬為選自Ni、Fe及Pd中的至少一種即可。通過(guò)將這些金屬作為催化劑，鍍層材料析出，成為核，利用該核可使鍍層成長(zhǎng)。因此，利用非電解鍍層法，可以可靠地得到液體室構(gòu)件。
另外，核形成輔助材料為比鍍層材料離子化傾向大的金屬。鍍層材料為Ni時(shí)，上述比鍍層材料離子化傾向大的金屬為選自Ti，Mg，Al和Zn中的至少一種即可。這種金屬在非電解鍍層的初期溶解析出，同時(shí)，通過(guò)與這種金屬的置換反應(yīng)，鍍層材料析出，成為核，該核可使鍍層成長(zhǎng)。因此，與核形成輔助材料為具有上述催化作用的金屬的情況相同，可以利用非電解鍍層法可靠地得到液體室構(gòu)件。
在上述液體噴出頭中，壓電元件的位于液體室構(gòu)件側(cè)的整個(gè)表面，優(yōu)選由核形成輔助材料含有層構(gòu)成。
這樣，容易利用濺射法等形成核形成輔助材料含有層，同時(shí)，在該核形成輔助材料含有層的液體室用孔位置部分上形成型模，從而可以容易且正確地作出液體室構(gòu)件。
另外，在用核形成輔助材料含有層構(gòu)成壓電元件的液體室構(gòu)件的整個(gè)表面的情況下，在振動(dòng)板層上含有核形成輔助材料，上述振動(dòng)板層兼作核形成輔助材料含有層。
這樣，不必要單獨(dú)設(shè)置核形成輔助材料含有層，可以進(jìn)一步降低制造成本。
本發(fā)明的液體噴出頭的制造方法，包括下列工序在基板上，至少將上述壓電體層、電極層和振動(dòng)板層層疊，形成層疊體的層疊體形成工序；在與上述層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，通過(guò)非電解鍍層形成液體室構(gòu)件的液體室構(gòu)件形成工序，用于構(gòu)成上述液體室的液體室用孔在該層疊體一側(cè)和與層疊體相反一側(cè)的表面上開(kāi)口；以及在上述液體室構(gòu)件形成工序后，除去上述基板的基板除去工序。
這樣，由于在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，利用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件，可以容易得到上述液體噴出頭。
在上述制造方法中，液體室構(gòu)件形成工序優(yōu)選具有下列工序在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，形成與液體室構(gòu)件的液體室用孔位置相對(duì)應(yīng)的圖形化型模的型模形成工序；在與上述層疊體的基板相反側(cè)的表面上不存在上述型模的部分上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件的液體室用孔的側(cè)壁部的側(cè)壁部形成工序；和在上述側(cè)壁部形成工序后，除去上述型模，形成液體室用孔的液體室用孔形成工序。
這樣，在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，形成圖形化的型模，在不存在這種型模的部分上，用非電解鍍層法形成液體室用孔的側(cè)壁部，然后，除去該型模，形成液體室用孔，因此可形成液體室構(gòu)件。這樣，由于形成這種型模，可以形成整個(gè)液體室用孔的正確形狀，可以更好地抑制液體輸出特性的偏差。
在上述型模形成工序中，優(yōu)選利用感光性抗蝕劑形成型模。這樣在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，容易且高精度地形成圖形化的型模。
如上所述，在上述液體室構(gòu)件形成工序具有型模形成工序、側(cè)壁部形成工序和液體室用孔形成工序的情況下，在型模形成工序后，當(dāng)用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，在與層疊體的基板相反一側(cè)的面上不存在型模的部分上，形成含有用于該鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層，然后，在上述側(cè)壁部形成工序中，在上述核形成輔助材料含有層上，用非電解鍍層法形成液體室用孔的側(cè)壁部。
這樣，在與層疊體的基板相反一側(cè)表面上不存在型模的部分上，容易可靠地利用非電解鍍層法，形成液體室構(gòu)件。
上述核形成輔助材料優(yōu)選為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬，或比鍍層材料離子化傾向大的金屬。鍍層材料為Ni時(shí)，具有上述催化作用的金屬為選自Ni、Fe和Pd中的至少一種即可。鍍層材料為Ti時(shí)，比鍍層材料離子化傾向大的金屬為選自Ti、Mg、Al和Zn中的至少一種即可。
另外，在上述制造方法中，優(yōu)選在層疊體形成工序中，當(dāng)用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，利用含有用于鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層，構(gòu)成與層疊體的基板相反一側(cè)的整個(gè)表面，然后，在液體室構(gòu)件形成工序中，在與上述層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件。
這樣，容易得到壓電元件的液體室構(gòu)件的全部表面都由核形成輔助材料含有層構(gòu)成的液體噴出頭。
在層疊體形成工序中，在用核形成輔助材料含有層構(gòu)成與層疊體的基板相反一側(cè)的全部表面的情況下，利用因含有核形成輔助材料，而兼作核形成輔助材料含有層的振動(dòng)板層，構(gòu)成與層疊體的基板相反一側(cè)的整個(gè)表面。
圖2為

圖1中的II-II線的截面圖。
圖3為圖1中III-III線的截面圖。
圖4為表示裝有圖1的油墨噴射頭的油墨噴射式記錄裝置的簡(jiǎn)圖。
圖5A-圖5D為表示圖1的油墨噴射頭制造方法中的層疊體形成工序、型模形成工序、核形成輔助材料含有層和側(cè)壁部形成工序、以及液體室用孔形成工序的圖。
圖6A-圖6C為表示圖1所示的油墨噴射頭制造方法中的基板除去工序、噴嘴板接合和個(gè)別電極層圖形化的工序，以及油墨噴射頭分割工序的圖。
圖7為表示實(shí)施例2的油墨噴射頭的、與圖3相當(dāng)?shù)膱D。
圖8A-圖8D為表示實(shí)施例2的油墨噴射頭的制造方法中的層疊體形成工序、型模形成工序、側(cè)壁部形成工序以及液體室用孔形成工序的圖。
圖9為表示實(shí)施例3的油墨噴射頭的與圖3相當(dāng)?shù)膱D。
(實(shí)施方式1)圖1-圖3表示作為本發(fā)明實(shí)施例1的液體噴出頭的油墨噴射頭H。該油墨噴射頭H可放置在圖4所示的油墨噴射式記錄裝置P上，在該油墨噴射頭H中，油墨室5內(nèi)的油墨(液體)，可從與后述的油墨室5(液體室)連通的噴嘴孔3b噴出至記錄媒體29(記錄紙等)上，進(jìn)行記錄。
上述油墨噴射頭H放置在安裝在沿主掃描方向X延伸的滑鞍軸30上的滑鞍31上。該滑鞍31，與沿著滑鞍軸30的往復(fù)運(yùn)動(dòng)相適應(yīng)，可在主掃描方向X上作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，滑鞍31構(gòu)成使油墨噴射頭H和記錄媒體29在主掃描方向X作相對(duì)移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)裝置。
另外，該油墨噴射式記錄裝置P具有多個(gè)滾子32，可使上述記錄媒體29在與油墨噴射頭H的主掃描方向X(寬度方向)大致垂直方向的副掃描方向Y上移動(dòng)。這樣，多個(gè)滾子32構(gòu)成使油墨噴射頭H和記錄媒體29在副掃描方向Y上作相對(duì)移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)裝置。圖4中，Z為上下方向。
另外，當(dāng)滑鞍31使油墨噴射頭H在主掃描方向X上移動(dòng)時(shí)，將油墨從油墨噴射頭H的噴嘴孔3b中噴出至記錄媒體29上。當(dāng)這一掃描記錄終止時(shí)，上述滾子32將記錄媒體29移動(dòng)規(guī)定的量，進(jìn)行下一掃描記錄。
上述油墨噴射頭H具有厚度為30～50微米的油墨室構(gòu)件1(液體室構(gòu)件)，層疊了多層的壓電元件2，和噴嘴板3。該油墨室構(gòu)件1作在上述壓電元件2的層疊方向(厚度方向)的一側(cè)。而在該油墨室構(gòu)件1的厚度方向的兩個(gè)表面(壓電元件2的表面(上表面)和與壓電元件2相對(duì)的表面(下表面))上，分別具有開(kāi)口大致為矩形形狀的多個(gè)油墨室用孔1a(液體室用孔)。各個(gè)油墨室用孔1a排列成多個(gè)列(圖1中為4列)。各個(gè)列的油墨室用孔1a，在其寬度方向隔開(kāi)給定的間隔。在這種油墨室構(gòu)件1中，油墨室用孔1a以外的部分構(gòu)成上述各個(gè)油墨室用孔1a的側(cè)壁1b。另外，該油墨室構(gòu)件1，由Ni的非電解鍍層材料制成。即如后述的制造方法詳細(xì)地說(shuō)明那樣，油墨室構(gòu)件1在壓電元件2的油墨室構(gòu)件1一側(cè)的表面上，由Ni的非電解鍍層材料形成。另外，油墨室構(gòu)件1的材料(鍍層材料)，不限于Ni，用其他材料也可以。如Cr，Mo，Co等那樣，最好為楊氏模量在200GPa以上的金屬或合金。特別是，Ni因其楊氏模量在200GPa以上，形成速度快(15微米/小時(shí)左右)，而且作為油墨室構(gòu)件1可得到需要的厚度(30～50微米)，這一點(diǎn)非常優(yōu)選。
上述油墨室構(gòu)件1的厚度方向的一個(gè)表面(上表面)，為用上述壓電元件2覆蓋的一個(gè)表面；而另一個(gè)表面(下表面)由利用粘接劑與該另一個(gè)表面接合的上述噴嘴板3覆蓋。填充油墨的多個(gè)油墨室5，分別由油墨室構(gòu)件1的多個(gè)油墨室用孔1a，壓電元件2和噴嘴板3構(gòu)成。
上述噴嘴板3具有多個(gè)供給油墨用的流路3a和噴嘴孔3b，該流路3a分別與油墨室構(gòu)件1的各個(gè)油墨室用孔1a的下側(cè)開(kāi)口連接，該各個(gè)供給油墨用的流路3a還與油墨供給室3c連接。該供給室3c作在上述油墨室用孔1a的每一個(gè)列上，而且在該各列油墨室用孔1a并列的方向上延伸。各個(gè)油墨供給室3c還與圖外的油墨箱連接。另一方面，上述噴嘴孔3b向著下方直徑變小，油墨室5內(nèi)的油墨，從該噴嘴孔3b向外部(上記錄媒體29)噴出。
上述壓電元件2是將由PZT制成的壓電體層2a，個(gè)別電極層2b，振動(dòng)板層2c和核形成輔助材料含有層2d層疊構(gòu)成的。該個(gè)別電極層2b作在壓電體層2a的一個(gè)表面(上表面)上，在圖形化的狀態(tài)下，與上述油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)，并由Pt制成。振動(dòng)板層2c作在上述壓電體層2a的另一個(gè)表面(下表面)上，且由選自Cu、Ti、Fe、Ni、Cr、Co、Mo、Pt、Ir和W中的至少一種材料制成。該核形成輔助材料含有層2d作在與該振動(dòng)板層2c的壓電體層2a相對(duì)一側(cè)的表面上。即壓電元件2是從與油墨室構(gòu)件1相對(duì)的一側(cè)，將個(gè)別電極層2b，壓電體層2a，振動(dòng)板層2c和核形成輔助材料含有層2d按順序?qū)盈B構(gòu)成的。另外，在這個(gè)實(shí)施例中，上述振動(dòng)板層2c兼作為與上述個(gè)別電極層2b一起，將電壓加在壓電體層2a上的共用電極層使用，但也可以單個(gè)地在壓電體層2a和振動(dòng)板層2c之間設(shè)置共用電極層。在這個(gè)實(shí)施例中，壓電體層2a沒(méi)有圖形化，也可以單個(gè)地形成形狀與上述個(gè)別電極層2b相同的圖形。另外，上述個(gè)別電極層2b的材料不限于Pt；如后述的制造方法所述，如Ir等，只要是耐熱性高的，能用蝕刻方法除去基板11(參見(jiàn)圖5A-圖5D)的材料即可。
上述壓電元件2的上述油墨室構(gòu)件1的表面的一部分(與油墨室用孔1a的側(cè)壁1b對(duì)應(yīng)的部分)，由上述核形成輔助材料含有層2d構(gòu)成；剩余部分由振動(dòng)板層2c構(gòu)成。即核形成輔助材料含有層2d的圖形與油墨室用孔1a以外的位置相對(duì)應(yīng)，在油墨室用孔1a的壓電元件2的開(kāi)口上不存在該層2d。另外，在該核形成輔助材料含有層2d中，含有在用非電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件1時(shí)，輔助用于該鍍層成長(zhǎng)的核形成的材料。輔助該核形成的材料為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬，或者比鍍層材料的離子化傾向大的金屬即可。具體地說(shuō)，對(duì)Ni鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬，較好的是選自Ni、Fe和Pd中的至少一種，特別是Pd更好。另外，比Ni鍍層材料的離子化傾向大的金屬，優(yōu)選為選自Ti、Mg、Al及Zn中的至少一種。核形成輔助材料含有層2d也可以含有輔助上述核形成的材料以外的材料，含有具有上述催化作用的金屬和比鍍層材料的離子化傾向大的金屬也可以。
上述壓電元件2，通過(guò)個(gè)別電極層2b和振動(dòng)板層2c，將電壓加在壓電體層2a上，從而使該壓電元件2變形，這樣，油墨室5內(nèi)的油墨，可從噴嘴孔3b噴出。即當(dāng)在個(gè)別電極層2b和振動(dòng)板層2c之間加入脈沖狀電壓時(shí)，由于脈沖電壓的上升使壓電體層2a在與其厚度方向垂直的寬度方向上收縮，而個(gè)別電極層2b，振動(dòng)板層2c和含有核形成輔助材料層2d不收縮，因此，所謂雙金屬的效果，使與壓電元件2的油墨室5對(duì)應(yīng)的部分，向著層疊方向的油墨室5，成凸出狀撓曲變形。這種撓曲變形，使油墨室5內(nèi)產(chǎn)生壓力，利用該壓力可將油墨室5內(nèi)的油墨從噴嘴孔3b向外部噴出。另外，上述脈沖電壓的下降使壓電體層2a伸長(zhǎng)，壓電元件2回復(fù)原來(lái)狀態(tài)。這時(shí)，油墨通過(guò)供給油墨用的流路3a，從油墨供給室3c充填至油墨室5內(nèi)。
其次，根據(jù)圖5A-圖5D和圖6A-圖6C來(lái)說(shuō)明上述油墨噴射頭H的制造方法的大致步驟。以下的制造方法可以一次制造多個(gè)油墨噴射頭H。
首先，如圖5A所示，在硅制成的基板11上，利用濺射法順序形成個(gè)別電極層2b，壓電體層2a和振動(dòng)板層2c的膜，再按這個(gè)順序，將個(gè)別電極層2b，壓電體層2a和振動(dòng)板層2c層疊起來(lái)，形成層疊體12。
接著，如圖5B所示，在與上述層疊體12的基板11相對(duì)的表面(上表面)上形成型模13。該型模13的圖形與油墨室構(gòu)件1的油墨室用孔1a的位置相對(duì)應(yīng)。具體地說(shuō)，在層疊體12的上表面上，利用旋轉(zhuǎn)涂層法涂上感光性抗蝕劑，然后在將掩模板安裝在該抗蝕劑上的狀態(tài)下，利用曝光機(jī)曝光，再用顯象液形成由抗蝕劑構(gòu)成圖形的型模13。另外，型模13也可以用抗蝕劑以外的材料構(gòu)成，但從容易而且高精度地在層疊體12上形成圖形化的型模13這點(diǎn)來(lái)看，用抗蝕劑構(gòu)成較好。
其次，在除去上述層疊體12的上表面上不存在上述型模13的部分上的自然氧化層以后，如圖5C所示，在層疊體12的上表面上不存在型模13的部分上，形成核形成輔助材料含有層2d?？梢詫盈B體12的上表面浸漬在含有核形成輔助材料的溶液中，來(lái)形成該核形成輔助材料含有層2d。
然后，在該核形成輔助材料含有層2d上，利用非電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件1。即將上述層疊體12放入Ni鍍層槽中，在層疊體12的上表面上不存在上述型模13的部分上，通過(guò)核形成輔助材料含有層2d，利用非電解鍍層法，形成油墨室用孔1a的側(cè)壁1b(參見(jiàn)圖5C)。這時(shí)，在核形成輔助材料含有層2d中的核形成輔助材料，為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬的情況下，利用該金屬作為催化劑的作用，鍍層材料在該核形成輔助材料含有層2d的表面上析出，成為核，利用該核可使鍍層成長(zhǎng)。另一方面，在核形成輔助材料為比鍍層材料離子化傾向大的金屬的情況下，在非電解鍍層的初期，離子化傾向大的金屬溶解析出；另一方面，通過(guò)與該金屬的置換反應(yīng)，使鍍層材料在核形成輔助材料含有層2d的表面上析出，成為核。利用該核可使鍍層成長(zhǎng)。
接著，如圖5D所示，利用干蝕刻法除去上述型模13，形成油墨室用孔1a。這樣，通過(guò)核形成輔助材料含有層2d，在層疊體12的上表面上，形成油墨室構(gòu)件1。
其次，如圖6A所示，利用蝕刻液(KOH溶液)，除去上述基板11。另外，可以使用利用SF6或CF4，C4F8，Cl2等的干蝕刻代替這種濕蝕刻，也可將濕蝕刻和干蝕刻組合。需要時(shí)，如果在個(gè)別電極層2b上蝕刻停止，也可除去基板11。
又如圖6B所示，利用粘接劑，使預(yù)先作出噴嘴孔3b等的多個(gè)噴嘴板3接合在與上述油墨室構(gòu)件1的上述層疊體12相對(duì)一側(cè)的表面上；同時(shí)，通過(guò)與油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)，形成個(gè)別電極層2b的圖形，則可形成多個(gè)油墨噴射頭H的規(guī)定形狀的壓電元件2。另外，噴嘴板3的接合和形成個(gè)別電極層2b的圖形，哪一個(gè)先進(jìn)行都可以。在將噴嘴板3與油墨室構(gòu)件1接合后，除去基板11，然后再形成個(gè)別電極層2b的圖形也可以。
接著，如圖6C所示，進(jìn)行分割，形成規(guī)定形狀的油墨噴射頭H，可以同時(shí)得到多個(gè)油墨噴射頭H。
因此，在上述實(shí)施例1中，由于在用非電解鍍層法在壓電元件2的油墨室構(gòu)件1一側(cè)的表面上形成該油墨室構(gòu)件1時(shí)，可以利用含有用于輔助該鍍層成長(zhǎng)的核形成的材料的、核形成輔助材料含有層2d構(gòu)成壓電元件2的油墨室構(gòu)件1一側(cè)表面的一部分，在該核形成輔助材料含有層2d上，可用非電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件1，因此，不需要利用粘接劑，可以直接在壓電元件2上形成油墨室構(gòu)件1；同時(shí)，與電鑄法比較，油墨室構(gòu)件1的厚度均勻。結(jié)果，一次可以制造多個(gè)油墨噴射頭H，而且油墨輸出特性沒(méi)有偏差，生產(chǎn)率可提高。另外，可以用楊氏模量大的材料(Ni)制造油墨室構(gòu)件1，可以抑制交調(diào)失真現(xiàn)象的發(fā)生。另外，用非電解鍍層法制造的油墨室構(gòu)件1，比用電解鍍層法制造的油墨室構(gòu)件堿性強(qiáng)，而且熱膨脹系數(shù)低(13～14.5微米/m·℃)。這樣，對(duì)于通常因含磷而呈堿性的油墨，可提高耐受性，同時(shí)，可以抑制因溫度變化引起的油墨輸出特性變化。另外，熱處理可以提高油墨室構(gòu)件1的硬度(楊氏模量)(熱處理前的硬度，與用電解鍍層法形成的相同，Hv為550～600)。這樣，壓電元件2動(dòng)作時(shí)，油墨室構(gòu)件1難變形，可以可靠地抑制交調(diào)失真現(xiàn)象的發(fā)生，使油墨輸出特性穩(wěn)定。
在上述實(shí)施例1中，在層疊體12的上表面上，與油墨室構(gòu)件1的油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)，形成型模13的圖形，以形成油墨室構(gòu)件1。但也可以不形成型模13，而形成油墨室構(gòu)件1。即在形成層疊體12時(shí)，除了上述個(gè)別電極層2b，壓電體層2a和振動(dòng)板層2c以外，利用濺射法，在振動(dòng)板層2c上形成核形成輔助材料含有層2d的膜，利用該含有核形成輔助材料層2d構(gòu)成整個(gè)層疊體12的上表面，再通過(guò)蝕刻該核形成輔助材料含有層2d，形成與油墨室構(gòu)件1的油墨室用孔1a以外的位置相對(duì)應(yīng)的圖形，然后再將該層疊體12放入鍍層槽中。在這種情況下，在核形成輔助材料含有層2d的下側(cè)的層(在這里為振動(dòng)板層2c)上，如果不含有核形成輔助材料，則該層上鍍層不成長(zhǎng)，只在核形成輔助材料含有層2d上，有鍍層成長(zhǎng)。因此，在上述圖形化的核形成輔助材料含有層2d上，可以用非電解鍍層法形成油墨室用孔1a的側(cè)壁1b。這樣，即使沒(méi)有型模13，也可形成油墨室構(gòu)件1。
(實(shí)施方式2)圖7表示本發(fā)明的實(shí)施例2(與圖1～圖3相同的部分用相同的符號(hào)表示，省略其詳細(xì)說(shuō)明)，利用核形成輔助材料含有層2d構(gòu)成壓電元件2的油墨室構(gòu)件1的全部表面。
即在實(shí)施例2中，核形成輔助材料含有層2d沒(méi)有圖形化，而是覆蓋振動(dòng)板層2c的油墨室構(gòu)件1的全部表面，在該核形成輔助材料含有層2d上，用非電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件1。
在制造這種油墨噴射頭H時(shí)，首先，如圖8A所示，在基板11上用濺射法順序形成個(gè)別電極層2b、壓電體層2a、振動(dòng)板層2c和核形成輔助材料含有層2d的膜，再形成按順序?qū)€(gè)別電極層2b、壓電體層2a、振動(dòng)板層2c和核形成輔助材料含有層2d層疊構(gòu)成的層疊體12。即用含有核形成輔助材料2d構(gòu)成與層疊體12的基板11相反一側(cè)的整個(gè)表面。
接著，與上述實(shí)施例1相同，在與上述層疊體12的基板11相反一側(cè)的表面上(核形成輔助材料含有層2d上)，與油墨室構(gòu)件1的油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)，形成圖形化的型模13(參見(jiàn)圖8B)。然后，在層疊體12的上面不存在型模13的部分上，用非電解鍍層法形成油墨室用孔1a的側(cè)壁1b(參見(jiàn)圖8C)，再利用干蝕刻法除去上述型模13，形成油墨室用孔1a(參見(jiàn)圖8D)。
其次，與上述實(shí)施例1相同，除去基板11，然后，使噴嘴板3與油墨室構(gòu)件1的層疊體12的相反一側(cè)的表面接合；同時(shí)，形成與油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)的個(gè)別電極層2b的圖形，最后，分割成給定形狀的油墨噴射頭H。
因此，利用實(shí)施例2，容易利用濺射法制造核形成輔助材料含有層2d，可以更加降低油墨噴射頭H的制造成本。
(實(shí)施方式3)圖9表示本發(fā)明的實(shí)施例3。振動(dòng)板層2c可以兼作核形成輔助材料含有層2d。
即在實(shí)施例3中，振動(dòng)板層2c中含有核形成輔助材料，該振動(dòng)板層2c兼作核形成輔助材料含有層2d。壓電元件2的油墨室構(gòu)件1的全部表面，利用兼作核形成輔助材料含有層2d的振動(dòng)板層2c構(gòu)成。
在制造這種油墨噴射頭H時(shí)，首先，在基板11上，利用濺射法，順序形成個(gè)別電極層2b，壓電體層2a和振動(dòng)板層2c的膜，再形成由個(gè)別電極層2b、壓電體層2a、振動(dòng)板層2c順序?qū)盈B構(gòu)成的層疊體12。在用濺射法形成振動(dòng)板層2c時(shí)，該層含有核形成輔助材料。這樣，可用因含有核形成輔助材料而兼作核形成輔助材料含有層2d的振動(dòng)板層2c，構(gòu)成與層疊體12的基板11相反一側(cè)的整個(gè)表面。
接著，與上述實(shí)施例1、2相同，在與上述層疊體12的基板11相反一側(cè)的表面上(振動(dòng)板層2c上)，與油墨室構(gòu)件1的油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)，形成圖形化的型模13。然后，在層疊體12的上表面沒(méi)有型模13的部分上，用非電解鍍層法形成油墨室用孔1a的側(cè)壁1b，再用干蝕刻法除去上述型模13，形成油墨室用孔1a。
其次，與上述實(shí)施例1、2相同，除去基板11，然后，使噴嘴板3與油墨室構(gòu)件1的層疊體12相反的一側(cè)的表面接合，同時(shí)，形成與油墨室用孔1a的位置對(duì)應(yīng)的個(gè)別電極層2b的圖形，最后分割成給定形狀的油墨噴射頭H。
因此，利用實(shí)施例3，沒(méi)有必要單獨(dú)設(shè)置核形成輔助材料含有層2d，可使油墨噴射頭H的制造成本更降低。
本發(fā)明除了上述的油墨噴射頭以外，還可廣泛用于與該油墨噴射頭結(jié)構(gòu)相同的噴出液體的液體噴出頭，例如為了制造生物芯片，而將DNA或蛋白質(zhì)等生物高分子溶液噴射在基板上的噴出頭；為了制造線路基板，將金屬膠體溶液噴出的噴出頭；為了制造顯示器，而噴出有機(jī)半導(dǎo)體溶液的噴出頭；和為了制造薄膜回路用的電容器和電阻，而噴出電介質(zhì)溶液的噴出頭等。
下面，具體地來(lái)說(shuō)明實(shí)施例的實(shí)施。
(實(shí)施例1)在這個(gè)實(shí)施例1中，用與上述實(shí)施例1相同的方法，制造與上述實(shí)施例1相同的油墨噴射頭。
具體是這樣首先在直徑為4英寸的硅基板上，用濺射法形成作為個(gè)別電極層的厚度為0.1微米的Pt膜。這時(shí)，為了提高與基板的粘著性，成膜時(shí)的基板溫度取為400℃，處理壓力取為0.5Pa，高頻電力為100W。
另外，在上述個(gè)別電極層上，作為壓電體層，用濺射法形成Zr和Ti的組成比Zr/Ti＝53/47的、厚度為2微米的PZT膜。這時(shí)，取成膜時(shí)的基板溫度為600℃，處理壓力為0.4Pa，高頻電力為300W。
接著，在上述壓電體層上，用濺射法形成作為振動(dòng)板層(兼作共用電極層)的，厚度為5微米的Cu膜。這時(shí)，取成膜時(shí)的基板溫度為100℃，處理壓力為1Pa，高頻電力為400W。這樣，在基板上得到層疊體。
其次，在上述層疊體的振動(dòng)板層上，用旋轉(zhuǎn)涂層器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)涂層，(轉(zhuǎn)數(shù)為2000rpm)形成厚度為50微米的感光性抗蝕劑(商品名為SU-850，MICRO CHEM公司制)，并進(jìn)行軟焙烘(soft bake)(65℃×6分鐘，95℃×20分鐘)。然后，在16mW/cm2的曝光機(jī)上對(duì)上述抗蝕劑曝光(30秒)，形成油墨室用孔形狀。在進(jìn)行后曝光焙烘(post expose bake)(65℃×2分鐘，95℃×5分鐘)后，進(jìn)行顯影(顯影時(shí)間6分鐘)，這樣形成高度為50微米，長(zhǎng)度為2毫米，寬度為35微米的型模。
接著，在用HCl除去在上述振動(dòng)板層表面上不存在上述型模部分的自然氧化層后，將振動(dòng)板層表面浸入含有PdCl2的水溶液中，在振動(dòng)板層表面上形成由PdCl2構(gòu)成的核形成輔助材料含有層。
然后，將上述層疊體放入加熱至90℃的Ni(商品名為Ni701，日本高純度化學(xué)公司制造)的鍍層槽中，通過(guò)調(diào)整鍍層的濃度并保持2小時(shí)，則可在層疊體上沒(méi)有上述型模的部分上，通過(guò)核形成輔助材料含有層，形成非電解鍍層(油墨室用孔的側(cè)壁1b)。這時(shí)，由于核形成輔助材料含有層的Pd作為催化劑而作用，鍍層材料(Ni)在核形成輔助材料含有層的表面上析出，成為核。Ni鍍層從該表面開(kāi)始成長(zhǎng)。
以后，使用在O2中加入20％CF4的蝕刻氣體，用干蝕刻法除去型模，形成油墨室用孔，這樣，可得到用非電解鍍層構(gòu)成的油墨室構(gòu)件。另外，為了提高楊氏模量，在400℃下對(duì)該油墨室構(gòu)件進(jìn)行1小時(shí)的熱處理。
在對(duì)包含與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠忠约芭c中心部分相當(dāng)?shù)牟糠值娜w進(jìn)行，測(cè)定上述油墨室構(gòu)件的厚度時(shí)，為30微米±1微米。在與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠郑团c中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚?，幾乎沒(méi)有厚度差。
接著，用溫度為80℃濃度為40重量％的KOH溶液，進(jìn)行5小時(shí)的蝕刻，完全除去硅基板。另外，利用環(huán)氧樹(shù)脂，將用不銹鋼板制成的噴嘴板，粘接在與上述油墨室構(gòu)件的上述層疊體相反一側(cè)的表面上，然后，形成個(gè)別電極層的圖形。
在形成上述圖形后，將油墨充入油墨室中，將頻率為20kHz，最大電壓為20V脈沖電壓加在個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，從噴嘴孔噴出油墨，測(cè)定油墨的噴出速度。與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠?，和與中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚系膰姵鏊俣炔钤?％以內(nèi)。
另外，連續(xù)10天將頻率為20kHz，最大電壓為20V的脈沖電壓加在個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)油墨噴出不良和輸出性能降低。
另外，當(dāng)與油墨室構(gòu)件由硅制成的噴出頭比較時(shí)，這種噴出頭的交調(diào)失真程度比用硅制成的噴出頭低，每1英寸的噴嘴數(shù)都為360個(gè)。
(實(shí)施例2)在實(shí)施例2中，每1英寸的噴嘴數(shù)為上述實(shí)施例1的二倍，即720個(gè)(油墨室構(gòu)件的側(cè)壁寬度為17.5微米)，其他與實(shí)施例1相同。
連續(xù)10天將頻率為20kHz，最大電壓為20V的脈沖電壓加在這個(gè)油墨噴出頭的壓電元件的個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)油墨室構(gòu)件的油墨室用孔的側(cè)壁脆性破壞，振動(dòng)板層和油墨室構(gòu)件剝離，也未發(fā)現(xiàn)油墨噴出不良或輸出性能降低。
(實(shí)施例3)在實(shí)施例3中，用與實(shí)施例2相同的方法制造與實(shí)施例2相同的油墨噴出頭。這時(shí)，核形成輔助材料含有層用Pd制成；個(gè)別電極層2b，壓電體層2a和振動(dòng)板層2c一起，都用濺射法形成。另外，與上述實(shí)施例1一樣，為了提高楊氏模量。在400℃下對(duì)油墨室構(gòu)件進(jìn)行1小時(shí)的熱處理。每1英寸中的噴嘴數(shù)為360個(gè)。這樣，可得到輸出性能與上述實(shí)施例1相同的油墨噴出頭。
另外，在核形成輔助材料含有層用Ni或Fe(與Pd同樣，是對(duì)Ni鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬)制成的情況下，和用Ti、Mg、Al或Zn(比鍍層材料離子化傾向大的金屬)制成的情況下，都可得到輸出特性與上述實(shí)施例1相同的油墨噴出頭。
(實(shí)施例4)在實(shí)施例4中，用與實(shí)施例3相同的方法制造與實(shí)施例3相同的油墨噴出頭。這時(shí)，振動(dòng)板層用Cu和Pd的合金(Pd含量為5原子％)制成。
具體的是與上述實(shí)施例1相同，在直徑為4英寸的硅基板上，用濺射法依次形成個(gè)別電極層和壓電體層，再在壓電體層上，用濺射法形成振動(dòng)板層(兼作共用電極層和核形成輔助材料含有層)。該振動(dòng)板層的厚度和成膜條件與上述實(shí)施例1相同。這樣，由于含有核形成輔助材料(Pd)，因此，與基板相反一側(cè)的整個(gè)表面上，可得到由兼作核形成輔助材料含有層的振動(dòng)板層構(gòu)成的層疊體。
接著，與上述實(shí)施例1相同，在上述層疊體的振動(dòng)板層上，形成高度為50微米，長(zhǎng)度為2毫米，寬度為35微米的型模。另外，在用HCl除去上述振動(dòng)板層表面上不存在上述型模的部分上的自然氧化層后，將層疊體放入加熱至90℃的Ni鍍層槽中，通過(guò)調(diào)整鍍層的濃度，并保持2小時(shí)，在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，沒(méi)有上述型模的部分上，形成非電解鍍層(油墨室用孔的側(cè)壁)。這時(shí)，由于在振動(dòng)板層表面上存在的Pd作為催化劑起作用，鍍層材料(Ni)在振動(dòng)板層表面上析出，成為使鍍層成長(zhǎng)的核。因此，Ni鍍層從該表面開(kāi)始成長(zhǎng)。
以后，與上述實(shí)施例相同，得到油墨噴出頭。在這個(gè)油墨噴出頭中，也與上述實(shí)施例1一樣，油墨室構(gòu)件的厚度為30微米±1微米，在與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠郑团c中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚?，幾乎沒(méi)有厚度差。另外，將油墨充入油墨室中，將頻率為20kHz，最大電壓為20V的脈沖電壓加在個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，從噴嘴孔噴出油墨，測(cè)定油墨的噴出速度。結(jié)果，與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠?，和與中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚系妮敵鏊俣炔钤?％以內(nèi)。
另外，在上述振動(dòng)板層用Cu和Ni或Fe的合金構(gòu)成，而不是用Cu和Pd的合金構(gòu)成的情況下，也可得到與用Cu和Pd合金構(gòu)成的情況相同的結(jié)果。
(實(shí)施例5)在這個(gè)實(shí)施例5中，振動(dòng)板層用Pt和Ti(比Ni鍍層材料的離子化傾向大的金屬)的合金(Ti含量為5原子％)制成這一點(diǎn)，與上述實(shí)施例4不同。即在實(shí)施例5中，當(dāng)在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上沒(méi)有型模的部分上，形成非電解鍍層(油墨室用孔的側(cè)壁)時(shí)，由于在振動(dòng)板層表面上存在的Ti，比鍍層材料(Ni)的離子化傾向大，因此在非電解鍍層初期，Ti溶解析出；另一方面，由于與Ti的置換反應(yīng)，Ni在振動(dòng)板層表面上析出，成為使鍍層成長(zhǎng)的核。這種核可使鍍層成長(zhǎng)。
在這個(gè)油墨噴出頭中，也與上述實(shí)施例1一樣，油墨室構(gòu)件的厚度為30微米±1微米；在與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠?，和與中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚?，幾乎沒(méi)有厚度差。另外，將油墨充入油墨室中，將頻率為20kHz，最大電壓為20V的脈沖電壓加在個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，從噴嘴孔噴出油墨，測(cè)定油墨的噴出速度。結(jié)果，與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠?，和與中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚系妮敵鏊俣炔钤?％以內(nèi)。
另外，在用Pt和Mg、Al或Zn的合金，而不用Pt和Ti的合金制造上述振動(dòng)板層的情況下，也可得到與用Pt和Ti合金制造的情況同樣的結(jié)果。
(實(shí)施例6)在實(shí)施例6中，如上述實(shí)施例2那樣，每1英寸中的噴嘴數(shù)為上述實(shí)施例4或5中的2倍，即720個(gè)(油墨室構(gòu)件的側(cè)壁寬度為17.5微米)，其他與上述實(shí)施例4或5相同。
連續(xù)10天將頻率為20kHz，最大電壓為20V的脈沖電壓加在這個(gè)油墨噴出頭的壓電元件的個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間，完全沒(méi)有發(fā)現(xiàn)油墨室構(gòu)件的油墨室用孔的側(cè)壁脆性破壞，振動(dòng)板層和油墨室構(gòu)件剝離，也未發(fā)現(xiàn)油墨噴出不良或輸出性能降低。
(比較例)作為比較例，油墨室構(gòu)件不用非電解鍍層法，而用電解鍍層法形成，這樣來(lái)制造油墨噴出頭。
具體地，與上述實(shí)施例1相同，在4英寸硅基板上形成層疊體，然后，在該層疊體的振動(dòng)板層上形成高度為50微米，長(zhǎng)度為2毫米，寬度為35微米的型模。
接著，在用HCl除去在振動(dòng)板層表面上沒(méi)有上述型模部分的自然氧化層后，將層疊體放入加熱至50℃的Ni鍍層槽中，進(jìn)行電解鍍層。通過(guò)一邊調(diào)整鍍層濃度一邊通電1小時(shí)，形成電解鍍層。
然后，與上述實(shí)施例1相同，用干蝕刻法除去型模，形成油墨室用孔，這樣得到由電解鍍層材料構(gòu)成的油墨室構(gòu)件。測(cè)定該油墨室構(gòu)件的厚度為30微米±10微米，在相當(dāng)于硅基板的周邊邊緣的部分，和相當(dāng)于中心部分的部分上，有相當(dāng)大的厚度差。
其次，與上述實(shí)施例1相同，除去硅基板，將噴嘴板粘接在與油墨室構(gòu)件的層疊體相反一側(cè)的表面上，形成個(gè)別電極層的圖形。
在上述圖形化完畢后，將油墨充入油墨室中，在個(gè)別電極層和振動(dòng)板層之間加上電壓，從噴嘴孔噴出油墨，測(cè)定油墨的噴出速度。結(jié)果，在與硅基板的周邊邊緣相當(dāng)?shù)牟糠?，和與中心部分相當(dāng)?shù)牟糠稚?，?0％的輸出速度差。
因此，當(dāng)用電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件時(shí)，油墨室構(gòu)件的厚度偏差大。結(jié)果，在使用如4英寸硅基板這樣的大面積基板，同時(shí)形成多個(gè)油墨噴出頭的情況下，油墨噴出頭之間的油墨輸出特性有偏差。然而，如上述實(shí)施例1-6那樣，如果利用非電解鍍層法形成油墨室構(gòu)件，則油墨室構(gòu)件的厚度均勻，可以抑制在油墨噴出頭之間的油墨輸出特性的偏差。
權(quán)利要求
1.一種液體噴出頭，它具有收容液體的液體室和壓電元件，該壓電元件由含有壓電體層、電極層和振動(dòng)板層的多個(gè)層層疊而成，當(dāng)該壓電元件在所述層疊方向變形時(shí)，會(huì)使所述液體室的容積減少，由此將該液體室內(nèi)的液體噴出，其特征為，在所述壓電元件的層疊方向的一側(cè)，設(shè)置有由非電解鍍層材料制成的液體室構(gòu)件，該構(gòu)件的用于構(gòu)成所述液體室的液體室用孔在該壓電元件一側(cè)和與壓電元件相反一側(cè)的表面上開(kāi)口，當(dāng)在所述壓電元件的位于所述液體室構(gòu)件一側(cè)的表面上用非電解鍍層法形成所述液體室構(gòu)件時(shí)，該表面的至少一部分由含有用于該鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的液體噴出頭，其特征為，核形成輔助材料含有層形成與液體室構(gòu)件的液體室用孔以外的位置相對(duì)應(yīng)的圖形。
3.如權(quán)利要求1所述的液體噴出頭，其特征為，所述核形成輔助材料為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬。
4.如權(quán)利要求3所述的液體噴出頭，其特征為，鍍層材料為Ni，對(duì)所述鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬為選自Ni、Fe和Pd中的至少一種。
5.如權(quán)利要求1所述的液體噴出頭，其特征為，所述核形成輔助材料為比鍍層材料離子化傾向大的金屬。
6.如權(quán)利要求5所述的液體噴出頭，其特征為，鍍層材料為Ni，所述比鍍層材料離子化傾向大的金屬為選自Ti、Mg、Al和Zn中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1所述的液體噴出頭，其特征為，所述壓電元件的位于液體室構(gòu)件側(cè)的整個(gè)表面，由核形成輔助材料含有層構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的液體噴出頭，其特征為，在振動(dòng)板層上含有核形成輔助材料，所述振動(dòng)板層兼作核形成輔助材料含有層。
9.一種液體噴出頭的制造方法，該液體噴出頭具有收容液體的液體室和壓電元件，該壓電元件由含有壓電體層、電極層和振動(dòng)板層的多個(gè)層層疊而成，當(dāng)該壓電元件在所述層疊方向變形時(shí)，會(huì)使所述液體室的容積減少，由此將該液體室內(nèi)的液體噴出，其特征為，該方法包括下列工序在基板上，至少將所述壓電體層、電極層和振動(dòng)板層層疊，形成層疊體的層疊體形成工序；在與所述層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，形成由非電解鍍層材料制成液體室構(gòu)件的工序，該構(gòu)件的用于構(gòu)成所述液體室的液體室用孔在該層疊體一側(cè)和與層疊體相反一側(cè)的表面上開(kāi)口；和在所述液體室構(gòu)件形成工序后，除去所述基板的基板除去工序。
10.如權(quán)利要求9所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，液體室構(gòu)件形成工序具有下列工序在與層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，形成與液體室構(gòu)件的液體室用孔位置相對(duì)應(yīng)的圖形化型模的型模形成工序；在與所述層疊體的基板相反側(cè)的表面上不存在所述型模的部分上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件的液體室用孔的側(cè)壁部的側(cè)壁部形成工序；以及在所述側(cè)壁部形成工序后，除去所述型模，形成液體室用孔的液體室用孔形成工序。
11.如權(quán)利要求10所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，在型模形成工序中，利用感光性抗蝕劑形成型模。
12.如權(quán)利要求10所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，在型模形成工序后，當(dāng)用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，在與層疊體的基板相反一側(cè)的面上不存在型模的部分上，形成含有用于該鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層；然后，在側(cè)壁部形成工序中，在所述核形成輔助材料含有層上，用非電解鍍層法形成液體室用孔的側(cè)壁部。
13.如權(quán)利要求12所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，所述核形成輔助材料為對(duì)鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬。
14.如權(quán)利要求13所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，鍍層材料為Ni，對(duì)所述鍍層材料的還原反應(yīng)有催化作用的金屬為選自Ni、Fe和Pd中的至少一種。
15.如權(quán)利要求12所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，所述核形成輔助材料為比鍍層材料離子化傾向大的金屬。
16.如權(quán)利要求15所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，鍍層材料為Ni，所述比鍍層材料離子化傾向大的金屬為選自Ti、Mg、Al和Zn中的至少一種。
17.如權(quán)利要求9所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，在層疊體形成工序中，當(dāng)用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，利用含有用于鍍層成長(zhǎng)的核形成輔助材料的核形成輔助材料含有層，構(gòu)成與層疊體的基板相反一側(cè)的整個(gè)表面，然后，在液體室構(gòu)件形成工序中，在與所述層疊體的基板相反一側(cè)的表面上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件。
18.如權(quán)利要求17所述的液體噴出頭的制造方法，其特征為，在層疊體形成工序中，利用因含有核形成輔助材料而兼作核形成輔助材料含有層的振動(dòng)板層，構(gòu)成與層疊體的基板相反一側(cè)的整個(gè)表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及如油墨噴出頭(H)等那樣，在噴出油墨等液體的液體噴出頭中，當(dāng)在壓電元件(2)的液體室構(gòu)件(油墨室構(gòu)件1)一側(cè)的表面上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件時(shí)，至少該表面一側(cè)的一部分由含有用于輔助該鍍層成長(zhǎng)的核形成的材料的、核形成輔助材料含有層(2d)構(gòu)成。在該核形成輔助材料含有層(2d)上，用非電解鍍層法形成液體室構(gòu)件。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1468711SQ031479
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者平澤拓, 村田晶子, 友澤淳, 藤井映志, 鳥(niǎo)井秀雄, 高山良一, 一, 子, 志, 雄 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社