液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備，其中方法包括：在基底上形成壓力發(fā)生部件；在所述基底的第一表面上形成壓力腔室和公共腔室；在所述壓力腔室和公共腔室遠(yuǎn)離所述基底的表面上涂覆第一樹脂膠，形成噴孔膠層；對所述噴孔膠層進(jìn)行灰度曝光處理，以在所述噴孔膠層上與所述壓力腔室對應(yīng)的位置處形成錐形的噴孔，沿遠(yuǎn)離所述壓力腔室的方向，所述噴孔的橫截面積逐漸減小。本發(fā)明提供的液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備能夠解決現(xiàn)有的液體噴墨頭噴射精度較差的問題，以提高打印速度和打印精度，還能避免采用粘合劑導(dǎo)致的打印質(zhì)量降低的問題，且能夠提高壓力腔室的機(jī)械強(qiáng)度。
【專利說明】液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及打印機(jī)制造技術(shù)，尤其涉及一種液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]打印機(jī)是一種常用的辦公設(shè)備，隨著打印機(jī)技術(shù)的逐漸進(jìn)步，文件處理速度以及打印速度越來越受到重視?，F(xiàn)有技術(shù)中，打印機(jī)的液體噴墨頭結(jié)構(gòu)通常包括基底、粘接在基底第一表面上的噴孔板、以及設(shè)置在基底上與第一表面相對的第二表面的振動板和壓電元件。液體噴墨頭的加工方法通常為:在基底的第二表面上形成振動板和壓電元件，在第一表面上采用蝕刻工藝形成多個與壓電元件位置相對應(yīng)的壓力腔室，以及與供墨孔相對應(yīng)的公共腔室，該壓力腔室和公共腔室用于存儲液體，最后粘接噴孔板。
[0003]但是由于現(xiàn)有的液體噴墨頭中噴孔板上的噴孔形成為圓柱形，其噴出的墨滴直徑較大，且其噴射精度較差，容易出現(xiàn)墨滴落在打印介質(zhì)上的非預(yù)定位置，會影響打印速度和打印精度。并且，對于現(xiàn)有的液體噴墨頭而言，為了提高打印分辨率，需要增加壓力腔室的數(shù)量，在相同表面面積的硅基底上蝕刻壓力腔室，必然要減小壓力腔室壁的厚度，因此會導(dǎo)致基底的機(jī)械強(qiáng)度下降，在加工過程中會出現(xiàn)基底破損而降低成品率，增加制造成本。另夕卜，現(xiàn)有的液體噴墨頭的噴孔板是采用粘合劑粘接在壓力腔室表面，對粘接工藝的要求非常高，若一旦有粘合劑流入壓力腔室中，會影響打印質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種液體噴墨頭的制造方法、液體噴墨頭和打印設(shè)備，用于解決現(xiàn)有的液體噴墨頭噴射精度較差的問題，以提高打印速度和打印精度。還能避免采用粘合劑導(dǎo)致的打印質(zhì)量降低的問題，且能夠提高壓力腔室的機(jī)械強(qiáng)度。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種液體噴墨頭的制造方法，包括:
[0006]在基底上形成壓力發(fā)生部件；
[0007]在所述基底的第一表面上形成壓力腔室和公共腔室；
[0008]在所述壓力腔室和公共腔室遠(yuǎn)離所述基底的表面上涂覆第一樹脂膠，形成噴孔膠層；
[0009]對所述噴孔膠層進(jìn)行灰度曝光處理，以在所述噴孔膠層上與所述壓力腔室對應(yīng)的位置處形成錐形的噴孔，沿遠(yuǎn)離所述壓力腔室的方向，所述噴孔的橫截面積逐漸減小。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種液體噴墨頭，所述液體噴墨頭采用如上所述的液體噴墨頭的制造方法制成。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種打印設(shè)備，包括如上所述的液體噴墨頭。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例通過提供了一種形成錐形噴孔的技術(shù)方案，能夠提高噴射的精度，使墨滴準(zhǔn)確滴落在打印介質(zhì)上的預(yù)定位置，進(jìn)而提高打印速度和打印精度。
[0013]且本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案依次在基底上形成壓力發(fā)生部件，在基底上形成壓力腔室和梯形狀的公共腔室，其中，梯形狀的公共腔室靠近基底的表面面積小于遠(yuǎn)離基底的表面面積，之后分別形成噴孔板和供墨孔，能夠解決現(xiàn)有的液體噴墨頭容易導(dǎo)致液體墨水從公共腔室回流到供墨孔的問題，提高了打印速度。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可形成一體成型的噴墨頭，并采用正性光敏樹脂形成壓力腔室壁，能根據(jù)打印分辨率的需要增加壓力腔室的數(shù)量，而不會產(chǎn)生壓力腔室壁和基底機(jī)械強(qiáng)度下降的問題。一體成型的結(jié)構(gòu)也避免了使用粘合劑而影響打印效果的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法的流程圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中壓力發(fā)生部件形成方法的流程圖；
[0017]圖3八為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上蝕刻形成凹槽的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖38為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成壓電元件的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0019]圖3(:為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在壓電元件上形成振動板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4八為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成第一膠層的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021]圖48為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層的第一區(qū)域進(jìn)行曝光處理的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖扣為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層進(jìn)行顯影處理形成公共腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖40為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層的第二區(qū)域進(jìn)行曝光處理的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖42為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層進(jìn)行顯影處理形成壓力腔室的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4？為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成供墨孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成階梯錐形噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0030]圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成階梯錐形噴孔的結(jié)構(gòu)不意圖~-；
[0031]圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底表面形成振動板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖11為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法中在振動板表面形成壓電元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖12為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法形成的液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖13為本發(fā)明實(shí)施例三提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成薄膜電阻層的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖14為本發(fā)明實(shí)施例三提供的液體噴墨頭的制造方法形成液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]附圖標(biāo)記:
[0037]1-基底；2-凹槽；3-壓電元件；
[0038]4-振動板；5-第一膠層；6-第一掩膜；
[0039]7-公共腔室；8-公共腔室壁； 9-第二掩膜；
[0040]10-壓力腔室；11-壓力腔室壁； 12-噴孔膠層；
[0041]13-第二掩膜；14-噴孔；15-供墨孔；
[0042]16-蓋板；17-振動空間；18-縫隙；
[0043]19-薄膜電阻層。

【具體實(shí)施方式】
[0044]實(shí)施例一
[0045]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法的流程圖。如圖1所示，該液體噴墨頭的制造方法可以包括:
[0046]步驟10、在基底上形成壓力發(fā)生部件。
[0047]步驟20、在基底的第一表面上形成壓力腔室和公共腔室。
[0048]步驟30、在壓力腔室和公共腔室遠(yuǎn)離基底的表面上涂覆第一樹脂膠，形成噴孔膠層。
[0049]步驟40、對噴孔膠層進(jìn)行灰度曝光處理，以在噴孔膠層上與壓力腔室對于的位置處形成錐形的噴孔，沿遠(yuǎn)離壓力腔室的方向，噴孔的橫截面積逐漸減小。
[0050]上述基底可以為硅基底或玻璃基底，本實(shí)施例采用硅基底。壓力發(fā)生部件的作用是驅(qū)使壓力腔室中的墨水從噴孔噴出，印在打印介質(zhì)上，可以為多種形式的器件，例如壓電元件、薄膜電阻等。本實(shí)施例以壓電元件為例來具體說明壓力發(fā)生部件的形成方法。
[0051]具體的，可參照圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中壓力發(fā)生部件形成方法的流程圖。在基底上形成壓力發(fā)生部件，可以包括如下步驟:
[0052]步驟101、在基底的第一表面上蝕刻形成凹槽。
[0053]如圖3八所示，圖3八為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上蝕刻形成凹槽的結(jié)構(gòu)示意圖，具體可以通過干法蝕刻或濕法蝕刻的方式在基底1的第一表面上形成凹槽2，從圖3的視圖角度來看，第一表面即基底1的上表面，在第一表面的下方形成凹槽2，該凹槽2用于容納壓電元件，因此凹槽2的尺寸可根據(jù)壓電元件的尺寸設(shè)定。
[0054]步驟102、在凹槽內(nèi)形成壓電元件，包括采用濺射法依次形成下電極層、壓電體層和上電極層。
[0055]如圖38所示，圖38為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成壓電元件的結(jié)構(gòu)示意圖。采用濺射法依次形成下電極層、壓電體層和上電極層，構(gòu)成壓電元件3。其中，下電極層可以為鈦(11)層、鉬金層、或者為多個鈦層疊加層；壓電體層可以為鋯鈦酸鉛(291)層；上電極層可以為鉬金層或黃金(如)層。
[0056]步驟103、在上電極層的表面沉積形成振動板。
[0057]如圖3(:所示，圖3(:為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在壓電元件上形成振動板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體可采用低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法形成振動板4，該振動板4的材料可以為3102、313隊或3102413隊的疊層。在壓電元件3產(chǎn)生形變時，振動板4隨之產(chǎn)生振動，擠壓壓力腔室中的墨水從噴孔噴出。
[0058]由于現(xiàn)有的液體噴墨頭的公共腔室側(cè)壁為垂直于基底表面，因此不利于液體墨水的填充，當(dāng)噴墨頭產(chǎn)生振動時，容易導(dǎo)致液體墨水回流到供墨孔而影響打印速度。
[0059]為了解決上述技術(shù)問題，對于上述步驟20的實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例提出了一種形成梯形狀公共腔室的優(yōu)選方案，可參考如下步驟:
[0060]在基底的第一表面上涂覆第二樹脂膠，形成第一膠層。
[0061]如圖4八所示，圖4八為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成第一膠層的結(jié)構(gòu)示意圖。該第二樹脂膠可以為正性光敏樹脂或負(fù)性光敏樹脂，正性光敏樹脂的特性為受光照而發(fā)生變性，從而易溶于氫氧化鉀1(0?等溶劑，負(fù)性光敏樹脂的特性為受光照而固化。
[0062]本實(shí)施例采用正性光敏樹脂涂覆在基底上，并形成梯形狀的公共腔室和壓力腔室，具體可參照如下步驟:
[0063]首先，在基底1的第一表面上涂覆正性光敏樹脂，具體可以采用聚甲基丙烯酸甲酯？麗八，該材料形成的壓力腔室壁可以很薄，但其機(jī)械強(qiáng)度較高，便于提高液體噴墨頭的分辨率。將聚甲基丙烯酸甲酯？―旋涂在基底1的第一表面上，形成第一膠層5，該第一膠層5的尺寸可根據(jù)公共腔室和壓力腔室的體積設(shè)定。
[0064]其次，對第一膠層5進(jìn)行曝光處理，以確定壓力腔室和公共腔室的大小和形狀。
[0065]然后，對第一膠層5進(jìn)行顯影處理，以去除第一膠層中被曝光而發(fā)生變性的部分，形成壓力腔室和公共腔室。
[0066]上述曝光和顯影的方法可以采用多種方式，其一是在基底1的表面形成第一膠層5，同時采用不同的掩膜對第一膠層5中將要形成公共腔室和壓力腔室對應(yīng)的區(qū)域進(jìn)行曝光處理，然后采用顯影液進(jìn)行顯影。其二是按照先后順序，依次形成公共腔室和壓力腔室，但形成公共腔室和壓力腔室的順序可互換。本實(shí)施例以先形成公共腔室，再形成壓力腔室為例，可參照如下詳細(xì)的說明:
[0067]對第一膠層中的第一區(qū)域進(jìn)行灰度曝光處理，形成梯形狀的公共腔室，該梯形狀的公共腔室中靠近基底的表面面積小于遠(yuǎn)離基底的表面面積。
[0068]如圖48所示，圖48為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層的第一區(qū)域進(jìn)行曝光處理的結(jié)構(gòu)示意圖。上述步驟30中，對第一區(qū)域進(jìn)行灰度曝光處理的過程具體可以為:
[0069]采用第一掩膜6對第一區(qū)域進(jìn)行曝光處理。其中，第一掩膜6為灰度掩膜，該第一掩膜6的透光率從中間至兩側(cè)逐漸減小，以使第一區(qū)域中受光照的部分發(fā)生變性。具體的，在第一區(qū)域?qū)?yīng)于第一掩膜6中間的部分受到的光照強(qiáng)度較強(qiáng)，而向第一掩膜6兩側(cè)方向上受到的光照強(qiáng)度逐漸減弱，以使第一區(qū)域中受光照變性的區(qū)域形成倒梯形形狀。
[0070]然后，采用第一顯影液對第一膠層進(jìn)行顯影處理，去除受光照變性的部分，形成梯形狀的公共腔室。
[0071]如圖扣所示，圖扣為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層進(jìn)行顯影處理形成公共腔室的結(jié)構(gòu)示意圖?？刹捎脷溲趸?1(0?)作為第一顯影液對曝光處理后的第一膠層5進(jìn)行顯影處理，其中受光照射的部分被溶解掉，形成梯形的公共腔室7，未被光照射的部分保留下來形成公共腔室壁8。形成的公共腔室靠近基底的表面面積小于遠(yuǎn)離基底的表面面積，也即靠近基底區(qū)域的容積小于遠(yuǎn)離基底區(qū)域的容積，能夠減少液體墨水回流供墨孔的現(xiàn)象發(fā)生。
[0072]在形成梯形狀的公共腔室后，可以繼續(xù)對所述第一膠層中的第二區(qū)域進(jìn)行曝光處理，形成壓力腔室。
[0073]首先，采用第二掩膜9對第二區(qū)域進(jìn)行曝光處理，第二掩膜9可以為普通掩膜，第二掩膜9的中間完全透光，兩側(cè)不透光，以使第一區(qū)域中受光照的部分發(fā)生變性。
[0074]如圖40所示，圖40為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層的第二區(qū)域進(jìn)行曝光處理的結(jié)構(gòu)示意圖。曝光處理方式可采用現(xiàn)有技術(shù)中常用的方式。第二掩膜9為現(xiàn)有技術(shù)中常用的普通掩膜，其中與壓力腔室壁對應(yīng)的兩側(cè)部分的透光率較低，近似不透光，與壓力腔室對應(yīng)的中間部分的透光率較高，可通過大部分光線。第二區(qū)域的中間部分，第一膠層受光照而發(fā)生變性，其變性的部分可形成矩形的壓力腔室。
[0075]然后，采用第一顯影液對所述第一膠層進(jìn)行顯影處理，去除受光照變性的部分，形成壓力腔室。
[0076]如圖42所示，圖42為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法中對第一膠層進(jìn)行顯影處理形成壓力腔室的結(jié)構(gòu)示意圖。顆采用氫氧化鉀(1(0?)作為第一顯影液對曝光處理后的第一膠層5進(jìn)行顯影處理，其中受光照射而變性的部分被溶解掉，形成壓力腔室10，未被光照射的部分保留下來形成壓力腔室壁11。
[0077]上述形成公共腔室和壓力腔室的步驟可以互換，也可以先形成壓力腔室，再形成公共腔室。
[0078]鑒于現(xiàn)有的液體噴墨頭的噴孔板是利用粘合劑粘接在壓力腔室的表面，對粘接處理的要求很高。一旦粘合劑流入壓力腔室中，則會影響打印質(zhì)量。因此，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在形成公共腔室和壓力腔室之后，可執(zhí)行上述步驟30和步驟40，即將噴孔板與公共腔室和壓力腔室形成為一體結(jié)構(gòu)，解決了在粘接過程中粘合劑進(jìn)入壓力腔室而影響打印質(zhì)量的問題。
[0079]上述第一樹脂膠可以為負(fù)性光敏樹脂，對于上述步驟30，具體可采用如下方式:
[0080]在壓力腔室10和梯形狀的公共腔室7遠(yuǎn)離基底1的表面上涂覆負(fù)性光敏樹脂，形成噴孔膠層12。負(fù)性光敏樹脂的材料可以是別8，其特性是受到光照后發(fā)生固化。
[0081]如圖4？所示，圖4？為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖。上述步驟40可采用如下方式實(shí)現(xiàn):
[0082]采用第三掩膜13對噴孔膠層12進(jìn)行曝光處理，以使噴孔壁固化，第三掩膜13為灰度掩膜，該第三掩膜13的透光率從中間至兩側(cè)逐漸增大。具體的，在噴孔壁對應(yīng)的位置處透光，在噴孔處的透光率為漸變形式，在噴孔中心軸處的透光率較低，近似不透光，從中心軸向四周逐漸增大透光率。
[0083]采用第二顯影液對噴孔膠層12進(jìn)行顯影處理，以去除噴孔膠層12中未固化的部分，形成錐形的噴孔。具體的，采用1-甲基醚醋酸丙二醇酯作為第二顯影液進(jìn)行顯影操作，則噴孔膠層12中被大面積光線照射的部分固化形成噴孔壁，而受到第三掩膜13透光率的影響，未受到光照的部分形成錐形的噴孔，也即形成了帶有錐形噴孔的噴孔板。錐形噴孔的好處在于能夠提高噴射的精度，使墨滴準(zhǔn)確滴落在打印介質(zhì)上的預(yù)定位置，進(jìn)而提高打印速度和打印精度。
[0084]圖5為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成供墨孔的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例將供墨孔設(shè)置在基底1的下方。
[0085]在基底中與第一表面相對的第二表面上與公共腔室對應(yīng)的位置處形成通透的供暴孑丨10
[0086]具體可采用1(0?或四甲基氫氧化銨1嫩！1通過蝕刻液濕法在基底1上蝕刻，形成供墨孔15，與公共腔室貫通，以通過供墨孔15的墨水流入公共腔室中，且進(jìn)入公共腔室中的液體不容易回流至供墨孔。
[0087]上述形成噴孔板的步驟與形成供墨孔的步驟的順序可以互換，即可以先形成噴孔板，后形成供墨孔，或者先形成供墨孔，在形成噴孔板。
[0088]采用上述技術(shù)方案能夠得到由公共腔室、多個壓力腔室和多個噴孔一體成型的結(jié)構(gòu)，如圖6所示，圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5的俯視圖，多個壓力腔室通過壓力腔室壁分隔開，公共腔室為梯形，且貫通于各壓力腔室的右側(cè)。
[0089]圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成蓋板的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，最后在基底1的第二表面上粘結(jié)蓋板16，蓋板16上蝕刻有與供墨孔15連通的通孔，用于填充墨水?；蛘咭部梢圆捎眯繕渲z，采用曝光顯影的方式形成一體結(jié)構(gòu)的蓋板16。
[0090]本實(shí)施例通過依次在基底上形成壓力發(fā)生部件，在基底上形成壓力腔室和梯形狀的公共腔室，其中，梯形狀的公共腔室靠近基底的表面面積小于遠(yuǎn)離基底的表面面積，之后分別形成噴孔板和供墨孔，能夠解決現(xiàn)有的液體噴墨頭容易導(dǎo)致液體墨水從公共腔室回流到供墨孔，提聞了打印速度。
[0091]上述技術(shù)方案可形成一體成型的噴墨頭，并采用正性光敏樹脂形成壓力腔室壁，能根據(jù)打印分辨率的需要增加壓力腔室的數(shù)量，而不會產(chǎn)生壓力腔室壁和基底機(jī)械強(qiáng)度下降的問題。一體成型的結(jié)構(gòu)也避免了使用粘合劑而影響打印效果的問題。
[0092]另外，上述技術(shù)方案中還提供了一種形成錐形噴孔的技術(shù)方案，能夠提高噴射的精度，使墨滴準(zhǔn)確滴落在打印介質(zhì)上的預(yù)定位置，進(jìn)而提高打印速度和打印精度。
[0093]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，為了優(yōu)化墨水的噴射效果，可以在壓電元件的周圍設(shè)置一圈活動空間，例如:在形成蓋板之前，在基底1的第二表面上與壓力腔室10對應(yīng)的位置處形成壓電元件的振動空間17，以提供壓電元件3振動變形所需的空間。具體可采用1(0?或I'嫩!I蝕刻液濕法在基底1上進(jìn)行蝕刻，形成振動空間17。
[0094]還可以在壓電元件3的兩側(cè)蝕刻形成縫隙18，以提供壓電元件3振動變形所需的空間。具體可在形成壓電元件振動空間17之后，采用干法蝕刻，形成縫隙18，以保證壓電元件3在振動時不會受到基底1的束縛。
[0095]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高墨水噴射的精度，還可以將噴孔設(shè)置為分層的錐形結(jié)構(gòu)，如圖8和圖9所示，圖8為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成階梯錐形噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖一，圖9為本發(fā)明實(shí)施例一提供的液體噴墨頭的制造方法形成階梯錐形噴孔的結(jié)構(gòu)示意圖二。錐形噴孔可分為兩層，兩層的圓錐內(nèi)徑不同，圖8所示的錐形噴孔為由較大內(nèi)徑的圓錐急速過度到較小內(nèi)徑的圓錐，而圖9所示的錐形噴孔為由較大內(nèi)徑的圓錐平緩過度到較小內(nèi)徑的圓錐。具體可由技術(shù)人員分別采用負(fù)性光敏樹脂和對應(yīng)透光率的灰度掩膜，經(jīng)過曝光顯影過程實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)快速精準(zhǔn)地噴出墨滴。
[0096]實(shí)施例二
[0097]本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，提供另一種形成壓力發(fā)生部件的方法，具體可以包括:
[0098]在基底1的第一表面上沉積形成振動板4。
[0099]具體可采用低壓化學(xué)氣相沉積法或等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法形成，振動板4的材料可以為3102、313隊或3102-313隊的疊層。該步驟可參照圖10，圖10為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底表面形成振動板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0100]在振動板4中遠(yuǎn)離基底1的表面上形成壓電元件3。
[0101]具體可采用濺射法形成下電極層，采用溶膠凝膠法形成壓電體層，采用濺射法形成上電極層，以使壓力發(fā)生部件位于壓力腔室10內(nèi)。其中，下電極層可以為鈦(11)層、鉬金層、或者為多個鈦層疊加層；壓電體層可以為鋯鈦酸鉛(291)層；上電極層可以為鉬金層或黃金(如)層。該步驟可參照圖11，圖11為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法中在振動板表面形成壓電元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0102]對于液體噴墨頭中其它部件的形成方法可參照上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案，此處不再贅述。形成的液體噴墨頭結(jié)構(gòu)可參照圖12，圖12為本發(fā)明實(shí)施例二提供的液體噴墨頭的制造方法形成的液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0103]實(shí)施例三
[0104]本實(shí)施例是在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，提供又一種形成壓力發(fā)生部件的方法，具體包括:
[0105]在基底1的第一表面上沉積形成薄膜電阻層19。
[0106]具體可在基底1上沉積形成薄膜電阻層19，該薄膜電阻層19的材料可以是鉭鋁合金、鎳鎘合金、鎢硅氮化物以及氮化鈦中的一種?？蓞⒄請D13，圖13為本發(fā)明實(shí)施例三提供的液體噴墨頭的制造方法中在基底上形成薄膜電阻層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0107]對于液體噴墨頭中其它部件的形成方法可參照上述實(shí)施例提供的技術(shù)方案，此處不再贅述。形成的液體噴墨頭結(jié)構(gòu)可參照圖14，圖14為本發(fā)明實(shí)施例三提供的液體噴墨頭的制造方法形成液體噴墨頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0108]采用薄膜電阻層19的噴墨過程為:液體墨水通過供墨孔15進(jìn)入公共腔室7。薄膜電阻層19在施加脈沖信號之后，以10001 / ^ 8的速度加熱墨水，當(dāng)墨水的溫度到達(dá)3401左右時，墨水中的易揮發(fā)組分氣化而形成氣泡，氣泡將位于噴孔14處的墨滴擠出噴孔14。由于形成氣泡的過程是可逆的，當(dāng)解除對薄膜電阻層19的脈沖信號后，氣泡瞬間冷卻而破滅，破滅時產(chǎn)生的力量促使墨滴從噴孔14中完全噴出。
[0109]本發(fā)明又一實(shí)施例提供一種液體噴墨頭,該液體噴墨頭米用如上任一實(shí)施例所述的方法制成。
[0110]本發(fā)明又一實(shí)施例提供一種打印設(shè)備，該打印設(shè)備包括實(shí)施例四提供的液體噴墨頭。
[0111]上述技術(shù)方案通過依次在基底上形成壓力發(fā)生部件，在基底上形成壓力腔室和梯形狀的公共腔室，其中，梯形狀的公共腔室靠近基底的表面面積小于遠(yuǎn)離基底的表面面積，之后分別形成噴孔板和供墨孔，能夠解決現(xiàn)有的液體噴墨頭容易導(dǎo)致液體墨水從公共腔室回流到供墨孔，提高了打印速度。
[0112]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，包括: 在基底上形成壓力發(fā)生部件； 在所述基底的第一表面上形成壓力腔室和公共腔室； 在所述壓力腔室和公共腔室遠(yuǎn)離所述基底的表面上涂覆第一樹脂膠，形成噴孔膠層；對所述噴孔膠層進(jìn)行灰度曝光處理，以在所述噴孔膠層上與所述壓力腔室對應(yīng)的位置處形成錐形的噴孔，沿遠(yuǎn)離所述壓力腔室的方向，所述噴孔的橫截面積逐漸減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述在所述基底的第一表面上形成壓力腔室和公共腔室，包括: 在所述基底的第一表面上涂覆第二樹脂膠，形成第一膠層； 采用第一掩膜對所述第一膠層的第一區(qū)域進(jìn)行曝光處理，形成公共腔室； 采用第二掩膜對所述第一膠層的第二區(qū)域進(jìn)行曝光處理，形成壓力腔室。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述第一樹脂膠為負(fù)性光敏樹脂； 所述對所述噴孔膠層進(jìn)行灰度曝光處理包括: 采用第三掩膜對所述噴孔膠層進(jìn)行曝光處理，所述第三掩膜為灰度掩膜，所述第三掩膜的透光率從中間至兩側(cè)逐漸增大，以使噴孔壁固化； 對所述噴孔膠層進(jìn)行顯影處理，以去除所述噴孔膠層中未固化的部分，形成錐形的噴孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述在基底上形成壓力發(fā)生部件，包括: 在所述基底上蝕刻形成凹槽； 在所述凹槽內(nèi)形成壓電元件，包括采用濺射法依次形成下電極層、壓電體層和上電極層； 在所述上電極層的表面形成振動板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述在基底上形成壓力發(fā)生部件，包括: 在所述基底的第一表面上沉積形成振動板； 在所述振動板中遠(yuǎn)離所述基底的表面上形成壓電元件，包括采用濺射法形成下電極層，溶膠凝膠法形成壓電體層，濺射法形成上電極層，以使所述壓力發(fā)生部件位于所述壓力腔室內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述在基底上形成壓力發(fā)生部件，包括: 在所述基底的第一表面上沉積形成薄膜電阻層。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，還包括: 在所述基底中與所述第一表面相對的第二表面上，與所述公共腔室對應(yīng)的位置處形成通透的供墨孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，還包括: 在所述基底中與所述第一表面相對的第二表面上與所述壓力腔室對應(yīng)的位置處形成壓電元件振動空間，以提供所述壓電元件振動變形所需的空間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，還包括: 在所述壓電元件兩側(cè)蝕刻形成縫隙，以提供所述壓電元件振動變形所需的空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-9任一項所述的液體噴墨頭的制造方法，其特征在于，所述負(fù)性光敏樹脂為負(fù)性光敏膠SU8。
11.一種液體噴墨頭，其特征在于，所述液體噴墨頭采用權(quán)利要求1-10任一項所述的液體噴墨頭的制造方法制成。
12.—種打印設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求11所述的液體噴墨頭。
【文檔編號】B41J2/16GK104441996SQ201310432877
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】李越 申請人:珠海納思達(dá)企業(yè)管理有限公司