專利名稱：噴嘴板、噴出頭及其制造方法以及噴出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴嘴板、噴出頭及其制造方法以及噴出裝置。
背景技術(shù)：
作為用于噴出液滴的液滴噴出頭已知有例如搭載在噴墨頭記錄裝置上的噴墨頭。 通常，噴墨頭具備形成有用于噴出墨滴的多個(gè)噴嘴孔的噴嘴板、與該噴嘴板接合且在與噴嘴板之間形成有與上述噴嘴孔連通的噴出室和儲(chǔ)液室等墨流路的腔體板，并且，該噴墨頭利用驅(qū)動(dòng)部向噴出室施加壓力，由此使墨滴從被選擇的噴嘴孔噴出。作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有利用靜電力的方式或利用壓電元件的壓電方式、利用發(fā)熱元件的噴泡(注冊(cè)商標(biāo))方式等。近年來，對(duì)于噴墨頭更進(jìn)一步要求印字、畫質(zhì)等高品位化，因此強(qiáng)烈要求高密度化以及噴出性能的提高。在這樣的背景下，對(duì)于噴墨頭的噴嘴部，比以往進(jìn)一步進(jìn)行了各種研 5 ι、提案°在噴墨頭中，為了改善墨噴出特性，期望調(diào)整基板的厚度以調(diào)整噴嘴部的流路阻力，形成最佳的噴嘴長(zhǎng)度。在制作此種噴嘴板時(shí)，例如如專利文獻(xiàn)1所示，采用如下方法從硅基板的一面實(shí)施使用了 ICPanductively Coupled Plasma)放電的各向異性干式蝕刻， 由此用于構(gòu)成噴嘴部的內(nèi)徑不同的第一凹部(構(gòu)成噴嘴孔的噴出口部分的凹部)與第二凹部(構(gòu)成噴嘴孔的導(dǎo)入口部分的凹部)形成為2級(jí)之后，利用各向異性濕式蝕刻從相反側(cè)的面去除一部分，從而調(diào)整噴嘴的長(zhǎng)度(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。另一方面，例如如專利文獻(xiàn)2所示，有如下方法預(yù)先將硅基板磨削到期望的厚度之后，分別對(duì)硅基板的兩面實(shí)施干式蝕刻，由此形成噴嘴孔的噴出口部分和導(dǎo)入口部分 (例如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1特開平11-28820號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-57981號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開2006-159661號(hào)公報(bào)但是，如專利文獻(xiàn)1所述，若噴嘴孔開口的噴出面為從基板表面較深地下陷一級(jí)的凹部的底面，則產(chǎn)生如下的問題墨滴的飛行彎折，或者在紙粉、墨等附著在作為噴出面的凹部底面而導(dǎo)致噴嘴孔的堵塞的情況下，為了排除上述紙粉、墨等而以橡膠片或者毛氈片等擦拭凹部底面的擦拭操作變難。此外，在專利文獻(xiàn)2的制造方法中，若噴墨頭高密度化，則硅噴嘴板基板的厚度必須進(jìn)一步變薄，但此種硅基板在制造工序中容易破碎，從而存在成本高的問題。進(jìn)而，在干式蝕刻加工時(shí)，為了使加工形狀穩(wěn)定，從基板背面以He氣體等進(jìn)行冷卻，但有時(shí)存在噴嘴孔的貫通時(shí)He氣體泄漏而導(dǎo)致無法進(jìn)行蝕刻的情況。因此，如專利文獻(xiàn)3所述采用如下的噴嘴板制造方法預(yù)先在硅基板上形成作為噴嘴孔的凹部，例如在粘接層的單面上使用帶有通過紫外線或熱等刺激容易使粘接力降低的剝離層的兩面粘接片而貼合，然后利用磨削或CMP加工等對(duì)硅基板進(jìn)行薄板化加工，從而將噴嘴孔(凹部)開口。進(jìn)而，為了向噴出面形成疏墨膜和強(qiáng)化與腔體的粘接強(qiáng)度，向粘接面實(shí)施底涂處理。
但是，在該噴嘴板的制造方法中，噴出面整面被疏墨膜覆蓋，因此存在在噴出面上粘接保護(hù)噴墨頭的外周部的頭形成部件(罩頭)時(shí)的粘接強(qiáng)度降低，頭的可靠性降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題的至少一部分而提出的，可以由以下的方式或適用例來實(shí)現(xiàn)。[適用例1]一種噴嘴板，其特征在于，具有金屬制的噴嘴板主體，該噴嘴板主體具有由在厚度方向上貫通的并列的噴嘴構(gòu)成的噴嘴列，所述噴嘴板主體的液滴噴出面的所述噴嘴的周緣部設(shè)有疏水膜，除了所述疏水膜以外的所述噴嘴板主體的所述液滴噴出面的外周部的至少一部分被底涂處理。由此，墨噴出面的片外周部的疏墨膜被帶掩模局部地去除，進(jìn)而被底涂處理。通過對(duì)噴嘴板的噴出面的片外周部實(shí)施底涂處理，裝配罩頭時(shí)的粘接強(qiáng)度變高，頭的可靠性提
尚ο[適用例2]在上述噴嘴板中，所述底涂處理后的區(qū)域?yàn)樗鰢娮炝械膬啥瞬總?cè)。由此，能夠更高精度地進(jìn)行其他板與多個(gè)噴嘴列的定位。[適用例3]在上述噴嘴板中，所述底涂處理后的區(qū)域?yàn)樗鲆旱螄姵雒嫔系呐c將所述噴嘴板主體和其他板粘接時(shí)的粘接面中的粘接部分對(duì)應(yīng)的區(qū)域。由此，接合時(shí)能夠可靠地按壓粘接部分，能夠更可靠地形成與其他板的良好的粘接接合。[適用例4]一種噴嘴板的制造方法，其特征在于，包括在被加工基板的一面上形成作為用于噴出液滴的噴嘴的噴出口部分的第一凹部和作為導(dǎo)入口部分的第二凹部的工序；在所述被加工基板的一面上貼合支承基板的工序；將所述被加工基板從另一面薄板化為所需厚度的工序；在所述被加工基板的另一面以及所述第一和第二凹部?jī)?nèi)形成疏水膜之后，將島狀帶貼附于所述被加工基板的另一面上的工序；去除所述被加工基板的另一面的外周部的疏水膜的工序；從所述被加工基板剝離所述支承基板的工序；對(duì)所述被加工基板的另一面的外周部進(jìn)行底涂處理即粘接劑緊貼性強(qiáng)化的工序；剝離所述島狀帶的工序。由此，使用加工成島狀的保護(hù)膜，保護(hù)噴出面，由此能夠以等離子處理僅去除片外周部的疏墨膜，同時(shí)對(duì)接合面實(shí)施底涂處理。[適用例5]在上述噴嘴板的制造方法中，在將所述被加工基板薄板化的工序中， 利用背面研磨器、拋光器或者CMP裝置來對(duì)所述被加工基板進(jìn)行磨削加工。由此，能夠高精度地精加工被加工基板的表面(噴出面)。[適用例6]在上述噴嘴板的制造方法中，使用透光性材料制成所述支承基板。由此，能夠從支承基板的背面向剝離層照射激光等光，容易從被加工基板剝離支承基板。[適用例7]在上述噴嘴板的制造方法中，利用基于ICP放電的各向異性干式蝕刻來形成所述第一及第二凹部。由此，能夠高精度地加工第一及第二凹部。[適用例8]在上述噴嘴板的制造方法中，使用C4F8及SF6作為蝕刻氣體來進(jìn)行所述各向異性干式蝕刻。由此，C4F8使蝕刻不在第一、第二凹部的側(cè)面方向進(jìn)行，起到保護(hù)上述凹部的側(cè)面的作用，SF6起到促進(jìn)上述凹部的垂直方向的蝕刻的作用，因此能夠相對(duì)于基板面垂直地高精度加工上述凹部。[適用例9]一種噴出頭，其特征在于，包括多個(gè)頭主體，該頭主體具有權(quán)利要求 1 3中任一項(xiàng)所述的噴嘴板，且該噴嘴板設(shè)有由并列設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的噴嘴列；頭殼體， 其固定于所述頭主體的供給口側(cè)；罩頭，其具有接合部，并覆蓋所述頭主體，所述接合部劃分出使所述噴嘴露出的露出開口部并且與所述噴嘴板的噴出面的至少所述噴嘴列的兩端部側(cè)接合。由此，噴出頭具備上述任一項(xiàng)記載的噴嘴板，能夠提高頭的可靠性。[適用例10]在上述噴出頭中，在所述頭主體與所述罩頭之間具備固定板，該固定板具有劃分出使所述噴嘴露出的露出開口部并且與所述噴出面的至少所述噴嘴列的兩端部側(cè)接合的接合部，通過將所述頭主體的所述噴出面與所述固定板接合，所述多個(gè)頭主體被定位固定在共同的所述固定板上。由此，利用固定板容易且高精度地進(jìn)行多個(gè)噴嘴列的相對(duì)的定位，能夠?qū)⒐潭ò迮c多個(gè)頭主體定位接合。[適用例11]一種噴出頭的制造方法，其特征在于，應(yīng)用上述任一項(xiàng)記載的噴嘴板的制造方法來制造噴出頭。由此，噴出頭的制造方法應(yīng)用上述任一項(xiàng)記載的噴嘴板的制造方法來制造噴出頭，能夠制造可提高頭的可靠性的噴出頭。[適用例12]—種噴出裝置，其特征在于，搭載有上述記載的噴出頭。由此，噴出裝置搭載有上述記載的噴出頭，能夠得到可提高頭的可靠性的噴出裝置。


圖1是作為本實(shí)施方式涉及的噴出裝置的液體噴出裝置的一例即噴墨式記錄裝置的概略立體圖。圖2是本實(shí)施方式涉及的液體噴出頭的一例即噴墨頭的分解立體圖。圖3是將本實(shí)施方式涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)分解表示的分解立體圖。圖4是表示圖3的右半部分的概略結(jié)構(gòu)的噴墨頭的剖面圖。圖5是圖4的噴墨頭的俯視圖。圖6是從墨噴出面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的俯視圖。圖7是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。圖8是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。圖9是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。圖10是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。圖11是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。符號(hào)說明2...噴墨式記錄裝置(噴出裝置)10...噴墨頭(液滴噴出頭)(噴出頭)12...滑架14...墨盒16...裝置主體18...滑架軸20...驅(qū)動(dòng)馬達(dá)22...同步帶 24...壓板26...蓋部件28...壓蓋裝置30...供給部件32...頭主體34...罩頭 36. ·.噴嘴孔(噴嘴)36a. ·.第一噴嘴孔(第一噴嘴部)36b. ·.第二噴嘴孔(第二噴嘴部)37a...第一凹部37b...第二凹部37c...部分37d...部分38...噴嘴基板(噴嘴板)38a...噴嘴板主體40...腔體基板42...振動(dòng)板44...單獨(dú)電極44a...引線部44b...端子部46...電極基板48...疏墨膜(疏水膜)50...耐墨保護(hù)膜52...噴出室54...凹部56...節(jié)流孔58...凹部60...儲(chǔ)液室62...凹部64...墨供給孔 66、67. . . SiO2膜(絕緣膜)68...凹部70...電極取出部72...密封材料74...驅(qū)動(dòng)控制電路76...共同電極78...墨噴出面(液滴噴出面)78a...底涂處理區(qū)域82...接合面96...硅基板98...抗蝕劑100...支承基板102...自身剝離層104...雙面帶 108...保護(hù)膜。
具體實(shí)施例方式以下根據(jù)本實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。但是，本實(shí)施方式并不限定于以下圖示的構(gòu)造、形狀，而且，對(duì)于驅(qū)動(dòng)方式也可由其他不同的驅(qū)動(dòng)方式來應(yīng)用于噴出液滴的噴出頭及噴出裝置。圖1是作為本實(shí)施方式涉及的噴出裝置的液體噴出裝置的一例即噴墨式記錄裝置的概略立體圖。如圖1所示，在本實(shí)施方式涉及的噴墨式記錄裝置2中，作為噴出頭的噴出墨滴的液體噴出頭的一例即噴墨頭(以下，也稱為液滴噴出頭)10固定于滑架12，該液滴噴出頭10上分別可裝卸地固定有作為液體貯存機(jī)構(gòu)的多個(gè)墨盒14，該多個(gè)墨盒14貯存有黑色(B)、淺黑色(LB)、青色(C)、洋紅色(M)、黃色(Y)等多個(gè)不同顏色的墨液。搭載有液滴噴出頭10的滑架12在軸向上移動(dòng)自如地設(shè)置在安裝于裝置主體16 的滑架軸18上。而且，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由未圖示的多個(gè)齒輪及同步帶22傳遞到滑架12，由此滑架12沿滑架軸18移動(dòng)。另一方面，在裝置主體16上沿滑架軸18設(shè)有壓板 24，由未圖示的供紙裝置等供給的紙等被記錄介質(zhì)S在壓板M上輸送。此外，與滑架12的原位對(duì)應(yīng)的位置、即滑架軸18的一端部附近設(shè)有壓蓋裝置28， 該壓蓋裝置觀具有用于密封液滴噴出頭10的噴嘴形成面的蓋部件26。利用該蓋部件沈來密封形成有噴嘴的噴嘴形成面，從而防止墨的干燥。此外，該蓋部件沈也可作為沖洗動(dòng)作時(shí)的承墨件來發(fā)揮作用。在此，對(duì)于本實(shí)施方式涉及的液滴噴出頭10進(jìn)行說明。而且，圖2是本實(shí)施方式涉及的液體噴出頭的一例即噴墨頭的分解立體圖。如圖2所示，液滴噴出頭10具備作為固定液體貯存機(jī)構(gòu)即墨盒14的盒筐等頭殼體的供給部件30、固定在供給部件30的與墨盒14相反側(cè)的面上的頭主體32、設(shè)置于頭主體32的液體噴出面?zhèn)鹊恼诸^34。而且，頭主體32與罩頭34之間也可具備固定板(未圖示)，該固定板具有劃分出使噴嘴孔36開口露出的露出開口部并且與墨噴出面78的至少噴嘴孔36列的兩端部側(cè)接合的接合部，通過將頭主體32的墨噴出面78與固定板接合，由此將多個(gè)頭主體32定位固定在共同的固定板上。以下，根據(jù)附圖對(duì)具備本實(shí)施方式涉及的噴嘴板(噴嘴基板)的頭主體32的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖3是分解表示本實(shí)施方式涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的分解立體圖，以剖面表示一部分。圖4是表示圖3的右半部分的概略結(jié)構(gòu)的噴墨頭的剖面圖，圖5是圖4的噴墨頭的俯視圖。而且，在圖3及圖4中，與通常使用的狀態(tài)上下顛倒地進(jìn)行表示。如圖3及圖4所示，本實(shí)施方式的頭主體32通過貼合噴嘴基板38、腔體基板40和電極基板46來構(gòu)成，所述噴嘴基板38具有噴嘴板主體38a，在該噴嘴板主體38a上以規(guī)定的間距設(shè)有多個(gè)作為噴嘴的噴嘴孔36，在所述腔體基板40上相對(duì)于各噴嘴孔36獨(dú)立地設(shè)有墨供給路，在所述電極基板46上與腔體基板40的振動(dòng)板42對(duì)置地配設(shè)有單獨(dú)電極44。利用后述的制造方法，由減薄至所需厚度(例如厚度從280 μ m至60 μ m左右)的硅單結(jié)晶基板(以下，也簡(jiǎn)稱為硅基板)來制作噴嘴基板38。此外，在噴嘴基板38的表面整面或者其一部分，即包括全部的噴嘴孔36在內(nèi)的噴出面區(qū)域上作為疏液膜的一例而形成有作為疏水膜的疏墨膜48。該疏墨膜48形成在例如由硅氧化膜(SiO2膜)構(gòu)成的耐墨保護(hù)膜50之上。而且，如上所述，“噴出面區(qū)域”是指覆蓋噴墨頭的擦拭動(dòng)作的范圍。進(jìn)而， 作為噴嘴基板38的液滴噴出面的墨噴出面78的外周部被底涂處理(未圖示)。用于噴出墨滴的噴嘴孔36例如由形成為中心軸線相同而直徑不同的2級(jí)圓筒狀的噴嘴孔部分、即作為直徑小的第一噴嘴部的第一噴嘴孔36a和作為直徑比其大的第二噴嘴部的第二噴嘴孔36b來構(gòu)成。第一噴嘴孔36a及第二噴嘴孔36b設(shè)置為相對(duì)于基板面垂直且在同軸上，第一噴嘴孔36a的前端向噴嘴基板38的墨噴出面78 (與腔體基板40接合的接合面82的相反側(cè))開口，第二噴嘴孔36b向噴嘴基板38的接合面82 (與腔體基板40 接合的接合側(cè)的面)開口。如上所述，通過由第一噴嘴孔36a和直徑比其大的第二噴嘴孔36b來2級(jí)構(gòu)成噴嘴孔36，能夠使墨滴的噴出方向與噴嘴孔36的中心軸方向一致，能夠發(fā)揮穩(wěn)定的墨噴出特性。即，不會(huì)出現(xiàn)墨滴的飛出方向的不均，也不會(huì)有墨滴的飛散，并能夠抑制墨滴的噴出量的不均。此外，能夠?qū)娮烀芏雀呙芏然?。腔體基板40例如由厚度為525μπι的(110)面方位的硅單結(jié)晶基板(以下也簡(jiǎn)稱該基板為“硅基板”)來制作。對(duì)硅基板實(shí)施各向異性濕式蝕刻，形成構(gòu)成墨流路的噴出室 52的凹部Μ、構(gòu)成節(jié)流孔56的凹部58及構(gòu)成儲(chǔ)液室60的凹部62。在與上述噴嘴孔36對(duì)應(yīng)的位置獨(dú)立地形成多個(gè)凹部Μ。因此，在將噴嘴基板38與腔體基板40接合時(shí)，各凹部 54構(gòu)成噴出室52，并分別與噴嘴孔36連通，另外也與作為墨供給口的上述節(jié)流孔56分別連通。而且，噴出室52 (凹部的底壁構(gòu)成振動(dòng)板42。凹部58構(gòu)成細(xì)槽狀的節(jié)流孔56，并且經(jīng)由該凹部58使凹部54 (噴出室52)與凹部62 (儲(chǔ)液室60)連通。凹部62用于貯存墨等液狀材料，構(gòu)成各噴出室52共用的儲(chǔ)液室(共同墨室)60。 而且，儲(chǔ)液室60 (凹部6 分別經(jīng)由節(jié)流孔56與全部噴出室52連通。而且，節(jié)流孔56 (凹部58)也能夠設(shè)置在上述噴嘴基板38的背面(與腔體基板40接合的接合側(cè)的面)。另外， 在儲(chǔ)液室60的底部設(shè)置將后述的電極基板46貫通的孔，并從未圖示的墨盒通過該孔的墨供給孔64來供給墨。此外，如上所述，腔體基板40使用(110)面方位的硅單結(jié)晶基板是由于通過對(duì)該硅基板進(jìn)行各向異性濕式蝕刻，能夠相對(duì)于硅基板的上表面或下表面對(duì)凹部或槽的側(cè)面垂直地進(jìn)行蝕刻，由此能夠?qū)崿F(xiàn)噴墨頭的高密度化。此外，利用熱氧化或等離子CVD(Chemical Vapor D印osition 化學(xué)氣相沉積)而在腔體基板40的整面或者至少與電極基板46相對(duì)的相對(duì)面上設(shè)置由5丨02或 TEOS (Tetraethylorthosilicate Tetraethoxysilane 四乙氧基硅燒、硅酸乙酯)膜等構(gòu)成的膜厚為0. Iym的絕緣膜66。設(shè)置該絕緣膜66的目的在于防止驅(qū)動(dòng)噴墨頭時(shí)的絕緣破壞或短路。電極基板46例如由厚度約Imm的玻璃基板來制作。尤其是適于使用熱膨脹系數(shù)與腔體基板40的硅基板相近的硼硅酸系的耐熱硬質(zhì)玻璃。這是由于將電極基板46與腔體基板40進(jìn)行陽(yáng)極接合時(shí)，兩基板的熱膨脹系數(shù)相近，因此能夠降低在電極基板46與腔體基板40之間產(chǎn)生的應(yīng)力，其結(jié)果，不會(huì)產(chǎn)生剝離等問題，能夠牢固地使電極基板46與腔體基板40接合。而且，基于同樣的理由，上述噴嘴基板38也能夠使用硼硅酸系的玻璃基板。在電極基板46上，在與腔體基板40的各振動(dòng)板42相對(duì)的面的位置分別設(shè)有凹部68。凹部68由蝕刻形成為深度約0. 3 μ m。而且，各凹部68內(nèi)通常利用濺射來形成例如 0. Iym厚度的由ITOandium Tin Oxide 銦錫氧化物)構(gòu)成的單獨(dú)電極44。因此，在振動(dòng)板42與單獨(dú)電極44之間形成的間隙(空隙)由該凹部68的深度、單獨(dú)電極44及覆蓋振動(dòng)板42的絕緣膜66的厚度來確定。該間隙對(duì)于噴墨頭的噴出特性具有重大影響。在此， 單獨(dú)電極44的材料并不限定于ΙΤ0，也可以使用鉻等金屬等，但由于ITO是透明的，容易進(jìn)行確認(rèn)是否已經(jīng)進(jìn)行了放電等方面的原因，因此通常使用ΙΤ0。單獨(dú)電極44具有引線部4 和與撓性配線基板(未圖示)連接的端子部44b。如圖3至圖5所示，上述端子部44b為了配線方便而在腔體基板40的末端部開口而形成的電極取出部70內(nèi)露出。如上所述，通過如圖4所示使噴嘴基板38、腔體基板40及電極基板46貼合，由此制作噴墨頭10的頭主體32。即，通過陽(yáng)極接合來使腔體基板40與電極基板46接合，在該腔體基板40的上表面(圖4中上表面)利用粘接等來接合噴嘴基板38。進(jìn)而，在振動(dòng)板 42與單獨(dú)電極44之間形成的電極間間隙的開放端部利用環(huán)氧樹脂等樹脂形成的密封材料 72來密封。由此，能夠防止?jié)駳饣驂m埃等侵入電極間間隙，并能夠較高地保持噴墨頭10的可靠性。最后，如圖4、圖5簡(jiǎn)略化表示所示，IC驅(qū)動(dòng)器等驅(qū)動(dòng)控制電路74經(jīng)由上述撓性配線基板(未圖示)而與各單獨(dú)電極44的端子部44b和設(shè)置在腔體基板40上的共同電極76 連接。由此，完成噴墨頭10的頭主體32。圖6是從墨噴出面78側(cè)觀察本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板38的俯視圖。如圖6所示，第一噴嘴孔36a在噴嘴基板38的墨噴出面78側(cè)開口有多個(gè)。而且第二噴嘴孔36b形成在圖6的各個(gè)第一噴嘴孔36a的紙面里側(cè)。此外，對(duì)于每個(gè)第一噴嘴孔36a (噴嘴孔36) 分別形成腔體基板40的噴出室52，各個(gè)噴出室52為圖6的A-A線方向上細(xì)長(zhǎng)的噴出室。在噴嘴基板38中，墨噴出面78的外周部的底涂處理區(qū)域78a被底涂處理。底涂處理區(qū)域78a也可為墨噴出面78的外周部的表面整面或者一部分。底涂處理區(qū)域78a也可以是除了疏墨膜48以外的噴嘴基板38的墨噴出面78側(cè)的至少噴嘴孔36列的兩端部側(cè)的外周部。底涂處理區(qū)域78a也可以是與將噴嘴基板38和其他的板粘接時(shí)的粘接面中的粘接部分對(duì)應(yīng)的墨噴出面78側(cè)上的部位。接下來，對(duì)如上構(gòu)成的噴墨頭10的動(dòng)作進(jìn)行說明。利用驅(qū)動(dòng)控制電路74對(duì)腔體基板40和電極基板46的電極施加脈沖來進(jìn)行噴墨頭10的驅(qū)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)控制電路74為向單獨(dú)電極44供給及停止電荷的振蕩電路。該振蕩電路例如以MkHz振蕩，向單獨(dú)電極44施加例如OV和30V的脈沖電位而進(jìn)行電荷供給。若振蕩電路驅(qū)動(dòng)，向單獨(dú)電極44供給電荷而使單獨(dú)電極44帶正電，則振動(dòng)板42帶負(fù)電，在單獨(dú)電極44與振動(dòng)板42間產(chǎn)生靜電力(庫(kù)倫力)。因此，利用該靜電力，振動(dòng)板42被單獨(dú)電極44吸引而撓曲(變位)。由此噴出室 52的容積增大。此外，當(dāng)停止向單獨(dú)電極44供給電荷時(shí)，振動(dòng)板42利用其彈性力來恢復(fù)原樣，此時(shí)，噴出室52的容積急劇減少，因此利用此時(shí)的壓力，噴出室52內(nèi)的墨的一部分作為墨滴由噴嘴孔36噴出。當(dāng)振動(dòng)板42接著同樣地變位時(shí)，墨從儲(chǔ)液室60通過節(jié)流孔56向噴出室52內(nèi)補(bǔ)給。如上所述，本實(shí)施方式的噴墨頭10中，噴嘴孔36包括相對(duì)于噴嘴基板38的表面 (墨噴出面78)垂直的筒狀的第一噴嘴孔36a和與該第一噴嘴孔36a設(shè)置在同軸上且直徑比第一噴嘴孔36a大的第二噴嘴孔36b，因此能夠?qū)⒛窝貒娮炜?6的中心軸方向筆直地噴出，具有極為穩(wěn)定的噴出特性。進(jìn)而，由于能夠?qū)⒌诙娮炜?6b的橫截面形狀形成為圓形或四邊形等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)噴墨頭10的高密度化。而且，噴嘴孔36的第一噴嘴孔36a及第二噴嘴孔36b的橫截面形狀并未特別限定，可形成為角形或圓形等。但是，形成為圓形在噴出特性或加工性方面有利，故而優(yōu)選。以下，根據(jù)圖7 圖11，對(duì)形成噴嘴基板38為止的工序進(jìn)行詳細(xì)敘述。圖7 11 是表示本實(shí)施方式涉及的噴嘴基板的制造方法的工序圖。首先，如圖7 (A)所示，準(zhǔn)備基板厚度280 μ m的作為被加工基板的硅基板96，并設(shè)置于熱氧化裝置中，在氧化溫度1075°C、氧化時(shí)間4小時(shí)、氧與水蒸氣的混合氣氛的條件下進(jìn)行熱氧化處理，在Si基板表面上均勻地形成膜厚Iymm SW2膜66。接下來，如圖7(B)所示，在硅基板96的接合面82上涂敷抗蝕劑98，在接合面82 上將作為第二噴嘴孔36b的部分37d圖案化。接下來，如圖7(C)所示，使SiO2膜66變薄。例如以緩沖氟酸水溶液(氟酸水溶液氟化銨水溶液=1 6)進(jìn)行半蝕刻，使SiA膜66減薄。此時(shí)，背面的SiA膜66也被
蝕刻，厚度變薄。接下來，如圖7(D)所示，利用硫酸沖洗等來剝離抗蝕劑。接下來，如圖7 (E)所示，再次在硅基板96的接合面82上涂敷抗蝕劑98，并在接合面82上將作為第一噴嘴孔36a的部分37c圖案化。接下來，如圖8(A)所示，使3102膜66開口。例如，以緩沖氟酸水溶液(氟酸水溶液氟化銨水溶液=1 6)進(jìn)行蝕刻，使SiO2膜66開口。此時(shí)，背面的SiO2膜66被蝕刻，并被完全除去。接下來，如圖8(B)所示，利用硫酸沖洗等來剝離抗蝕劑。接下來，如圖8(C)所示，利用ICP干式蝕刻裝置，例如以深度25μπι對(duì)SiO2膜的開口部垂直地進(jìn)行各向異性干式蝕刻，形成作為第一噴嘴孔36a的第一凹部37a。作為此時(shí)的蝕刻氣體例如只要使用C4F8、SF6，并交替使用上述的蝕刻氣體即可。在此，使用C4F8是為了保護(hù)槽側(cè)面，不使蝕刻在形成的槽的側(cè)面進(jìn)行，使用SF6是為了促進(jìn)Si基板的垂直方向的蝕刻。接下來，如圖8(D)所示，以緩沖氟酸水溶液進(jìn)行半蝕刻，僅使作為第二噴嘴孔36b 的部分37d的5102膜消失。接下來，如圖8(E)所示，再次利用ICP干式蝕刻裝置，例如以深度40 μ m對(duì)SiO2膜的開口部垂直地進(jìn)行各向異性干式蝕刻，形成作為第二噴嘴孔36b的第二凹部37b。接下來，如圖9(A)所示，以氟酸水溶液去除硅基板96的表面上殘留的SiO2膜之后，將硅基板96放置在熱氧化裝置中，在氧化溫度1000°C、氧化時(shí)間2小時(shí)、氧氣氛的條件下進(jìn)行熱氧化，使在ICP干式蝕刻裝置中加工后的第一凹部37a及第二凹部37b的側(cè)面、底面均勻地形成膜厚0. 1 μ π!的SW2膜66。接下來，如圖9(B)所示，在透明材料(玻璃等)的支承基板100上貼合帶有自身剝離層102的雙面帶104，該自身剝離層102在紫外線或熱等刺激下粘接力容易降低。使在支承基板100上貼合的雙面帶104的自身剝離層102的面與硅基板96的接合面82相對(duì)，并在真空中貼合，由此能夠形成在粘接界面不留有氣泡的整潔粘接。在此，若粘接界面殘留有氣泡，則導(dǎo)致在磨削加工中薄板化的硅基板的板壓不均。雙面帶例如使用商品名 SELFA-BG (住友化學(xué)工業(yè)制)。接下來，如圖9(C)所示，以背面研磨器從硅基板96的墨噴出面78側(cè)進(jìn)行磨削加工，將硅基板96減薄至希望的板厚附近例如71 μ m，使第一凹部37a的前端開口，形成第一噴嘴孔36a及第二噴嘴孔36b。進(jìn)而，利用拋光器、CMP裝置對(duì)噴嘴面進(jìn)行磨削，形成規(guī)定的板厚例如65 μ m。由此，形成噴嘴板主體38a。接下來，如圖9(D)所示，在噴嘴板主體38a的墨噴出面78上，利用濺射裝置以 0. Iym的厚度形成作為耐墨保護(hù)膜且疏墨膜的基底的氧化物系金屬膜、例如SiO2膜67。在此，氧化物系金屬膜的成膜只要在自身剝離層102不劣化的溫度(100°C左右)以下實(shí)施即可，并不限定于濺射法。作為氧化物系金屬膜也可使用氧化鉿膜、氧化鉭、氧化鈦、氧化銦錫、氧化鋯。只要能夠以不影響自身剝離層的溫度來成膜且能夠確保向噴嘴板主體38a的緊貼性，則成膜方法不限于濺射等，也可是CVD等方法。接下來，如圖9(E)所示，在噴嘴板主體38a的墨噴出面78的表面上實(shí)施疏墨處理。以蒸鍍或浸漬(dipping)將包含F(xiàn)原子且具有疏墨性的材料成膜，形成疏墨膜48。此時(shí)，第一噴嘴孔36a及第二噴嘴孔36b的內(nèi)壁也被疏墨處理。接下來，如圖10(A)所示，在墨噴出面78上貼合作為切成島狀的島狀帶的保護(hù)膜 108，以能夠掩蔽保護(hù)噴嘴孔列周邊的規(guī)定的區(qū)域。此處使用例如商品名E-MASK(日東電工制)。接下來，如圖10(B)所示，利用Ar等離子或O2等離子處理，除去形成在墨噴出面 78的表面上的疏墨膜48。接下來，如圖10(C)所示，(圖是使噴嘴板主體38a的上下反轉(zhuǎn))從支持基板100 側(cè)照射UV光，并如圖10(D)所示，從雙面帶104的自身剝離層102與支承基板100—同剝離噴嘴板主體38a的接合面82。接下來，如圖11㈧所示，利用Ar等離子或者仏等離子處理，除去在接合面82的表面及第一噴嘴孔36a、第二噴嘴孔36b的內(nèi)壁上多余形成的疏墨膜48。然后，為了提高噴嘴基板的粘接強(qiáng)度，在底涂處理液中浸漬70min之后，以純水沖洗，并以80°C烘焙1小時(shí)。 此時(shí)，接合面82及噴嘴內(nèi)壁及未由保護(hù)膜掩蔽的墨噴出面78被底涂處理(未圖示底涂處
理層)。此時(shí)，作為底涂處理液，例如使用硅烷偶聯(lián)劑(型號(hào)SH6020、東 > 夕'々制)。調(diào)整濃度在0.2Vol% (在純水中溶解規(guī)定容量的SH6020而進(jìn)行調(diào)整)的條件下進(jìn)行。接下來，如圖Il(B)所示，從噴嘴板主體38a剝離保護(hù)膜108。利用以上的方法，如圖Il(C)所示，形成墨噴出面78的外周部被底涂處理的噴嘴基板38。然后，如圖2所示，將具有噴嘴基板38的多個(gè)頭主體32、供給部件30和罩頭34組合而形成液滴噴出頭10。在上述實(shí)施方式中，對(duì)于靜電驅(qū)動(dòng)方式的噴墨頭及其制造方法進(jìn)行了敘述，但并不限于本實(shí)施方式，也可適用于例如由靜電驅(qū)動(dòng)方式以外的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)的噴墨頭。在壓電方式的情況下，只要代替電極基板而設(shè)置壓電元件即可。此外，除了圖1所示的噴墨打印機(jī)以外，通過改變各種噴出液體的材料，上述實(shí)施方式涉及的噴墨頭10也可適用于液晶顯示器的濾色器的制造、有機(jī)EL顯示裝置的發(fā)光部分的形成、由印刷配線基板制造裝置制造的配線基板的配線部分的形成、生物體液體的噴出(蛋白質(zhì)芯片或DNA芯片的制造)等各種用途的液滴噴出裝置。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴板，其特征在于，具有金屬制的噴嘴板主體，該噴嘴板主體具有由在厚度方向上貫通的并列的噴嘴構(gòu)成的噴嘴列，所述噴嘴板主體的液滴噴出面的所述噴嘴的周緣部設(shè)有疏水膜， 除了所述疏水膜以外的所述噴嘴板主體的所述液滴噴出面的外周部的至少一部分被底涂處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴板，其特征在于， 所述底涂處理后的區(qū)域?yàn)樗鰢娮炝械膬啥瞬總?cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的噴嘴板，其特征在于，所述底涂處理后的區(qū)域?yàn)樗鲆旱螄姵雒嫔系呐c將所述噴嘴板主體和其他板粘接時(shí)的粘接面中的粘接部分對(duì)應(yīng)的區(qū)域。
4.一種噴嘴板的制造方法，其特征在于，包括在被加工基板的一面上形成作為用于噴出液滴的噴嘴的噴出口部分的第一凹部和作為導(dǎo)入口部分的第二凹部的工序；在所述被加工基板的一面上貼合支承基板的工序； 將所述被加工基板從另一面薄板化為所需厚度的工序；在所述被加工基板的另一面以及所述第一和第二凹部?jī)?nèi)形成疏水膜之后，將島狀帶貼附于所述被加工基板的另一面上的工序；去除所述被加工基板的另一面的外周部的疏水膜的工序； 從所述被加工基板剝離所述支承基板的工序；對(duì)所述被加工基板的另一面的外周部進(jìn)行底涂處理即粘接劑緊貼性強(qiáng)化的工序； 剝離所述島狀帶的工序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于，在將所述被加工基板薄板化的工序中，利用背面研磨器、拋光器或者CMP裝置來對(duì)所述被加工基板進(jìn)行磨削加工。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于， 使用透光性材料制成所述支承基板。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6中任一項(xiàng)所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于， 利用基于ICP放電的各向異性干式蝕刻來形成所述第一及第二凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求4 7中任一項(xiàng)所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于， 使用C4F8及SF6作為蝕刻氣體來進(jìn)行所述各向異性干式蝕刻。
9.一種噴出頭，其特征在于，包括多個(gè)頭主體，該頭主體具有權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的噴嘴板，且該噴嘴板設(shè)有由并列設(shè)置的噴嘴構(gòu)成的噴嘴列；頭殼體，其固定于所述頭主體的供給口側(cè)；罩頭，其具有接合部，并覆蓋所述頭主體，所述接合部劃分出使所述噴嘴露出的露出開口部并且與所述噴嘴板的噴出面的至少所述噴嘴列的兩端部側(cè)接合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴出頭，其特征在于，在所述頭主體與所述罩頭之間具備固定板，該固定板具有劃分出使所述噴嘴露出的露出開口部并且與所述噴出面的至少所述噴嘴列的兩端部側(cè)接合的接合部，通過將所述頭主體的所述噴出面與所述固定板接合，所述多個(gè)頭主體被定位固定在共同的所述固定板上。
11.一種噴出頭的制造方法，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求4 8中任一項(xiàng)所述的噴嘴板的制造方法來制造噴出頭。
12.—種噴出裝置，其特征在于，搭載有權(quán)利要求9或10所述的噴出頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種頭的可靠性提高的噴嘴板、噴出頭及其制造方法以及噴出裝置。噴嘴板具有金屬制的噴嘴板主體(38a)，該噴嘴板主體(38a)具有由在厚度方向上貫通的并列的噴嘴(36)構(gòu)成的噴嘴列，噴嘴板主體(38a)的液滴噴出面(78)的噴嘴(36)的周緣部設(shè)有疏水膜(48)，除了疏水膜(48)以外的噴嘴板主體(38a)的液滴噴出面(78)的外周部的至少一部分被底涂處理。
文檔編號(hào)B41J2/16GK102152633SQ201010578368
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者荒川克治 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社