專利名稱：噴墨記錄頭以及噴墨記錄頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從小孔(噴出口)噴射液體并形成液滴的噴墨記錄頭以及該噴墨記錄頭的制作方法。
背景技術(shù)：
關(guān)于從小孔噴射液體并形成液滴的此種噴墨記錄頭，例如在日本特開昭54-51837號公報揭示的噴墨記錄法中已有記載，該公報記載的噴墨記錄法與其它的噴墨記錄法的不同之處是，使熱能作用在液體上，得到液滴噴出的原動力。
即，上述公報揭示的記錄法的特征是，受到熱能作用的液體被過熱而產(chǎn)生氣泡，借助該氣泡產(chǎn)生時的作用力，從記錄頭前部的小孔形成液滴，該液滴附著在被記錄部件上，進行信息的記錄。
適用于該記錄法的記錄頭，通常備有液體噴出部、發(fā)熱電阻層、上部保護層和下部層。上述液體噴出部具有小孔和液體流路，上述小孔用于噴出液體，該液體流路與小孔連通，用于噴出液滴，作為熱能作用于液體的部分即熱作用部的一部分。上述發(fā)熱電阻層是產(chǎn)生熱能的機構(gòu)即熱變換體。上述上部保護層用于保護該發(fā)熱電阻層不受墨水的影響。上述下部層用于蓄熱。

發(fā)明內(nèi)容
上述噴墨記錄頭，將熱能作用在液體上，得到噴出液滴的原動力，為了提高記錄速度，必須提高噴墨記錄頭的頻率特性。為了提高該頻率特性，必須提高噴出液滴后的墨水的再灌滿性能。為了提高該墨水的再灌滿性能，必須減低從墨水供給口到噴射口的流動阻力。
但是，如果減低了該流動阻力，則發(fā)泡壓力朝墨水供給口側(cè)逃失掉，導(dǎo)致噴射速度降低以及失去穩(wěn)定性，噴出性能惡化，記錄性能差。為此，要保持噴射性能并提高頻率特性是非常困難的。
另外，為了滿足近年來市場對高記錄質(zhì)量的需求，實現(xiàn)高分辨度并用小液滴記錄，噴墨記錄頭必須高密度配列，并且從噴出口噴出微小的液滴。
另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中還提出了這樣的方案，即，在墨水供給口與噴出口之間的噴嘴流路內(nèi)設(shè)置稱為流體二極管的可動部件，這樣，保持噴出性能并提高頻率特性。但是，該現(xiàn)有技術(shù)的噴墨記錄頭中，可動部件有時會脫落或破壞。
為此，本發(fā)明的目的是解決上述課題，提供一種在墨水供給口與噴出口之間的噴嘴流路內(nèi)形成可動部件、保持噴出性能并提高頻率特性的高密度、高精度、高可靠性的噴墨記錄頭及該記錄頭的制作方法。
為了解決上述課題，本發(fā)明的噴墨記錄頭的制作方法中，在備有發(fā)熱電阻體的基板上，具有與發(fā)熱電阻體對應(yīng)設(shè)置著的墨水噴出口和與該墨水噴出口連通的噴嘴流路，在該噴嘴流路內(nèi)的、發(fā)熱電阻體與向噴嘴流路供給墨水的墨水供給口之間形成可動部件，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱使噴嘴流路內(nèi)的墨水中產(chǎn)生氣泡，利用該氣泡，將墨水從墨水噴出口噴出，其特征在于具有以下工序準備備有發(fā)熱電阻體的基板的工序、把用于形成噴嘴流路和可動部件的第1造型材即第1樹脂涂敷在基板上的工序、用第1樹脂形成第1造型材的工序、覆蓋第1造型材地將用于形成噴嘴流路和可動部件的第2樹脂涂敷在基板上的工序、除去第1造型材的工序。
根據(jù)上述制作方法，由于可動部件是在形成噴嘴造型材的圖案時形成，所以，可用光蝕刻法高密度、高精度地形成可動部件和噴嘴流路，可制成高密度、高精度的噴墨記錄頭。
另外，形成可動部件的方法是，采用具有第1樹脂的分辨度界限以下的寬度的掩膜形成第1造型材的、用于形成可動部件的部分，在該部分上由后來涂敷的樹脂形成可動部件，這樣，可用同一掩膜形成噴嘴流路和可動部件的形成部分的造型材。因此，噴嘴流路和可動部件可以掩膜的制作精度形成。另外，可省略掉一個圖案形成工序，可降低成本。
另外，本發(fā)明的噴墨記錄頭，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱，使噴嘴流路內(nèi)的墨水中產(chǎn)生氣泡，利用該氣泡將墨水從墨水供給口噴出，其特征在于，具有備有發(fā)熱電阻體的基板、和設(shè)在該基板上的噴嘴流路，在該噴嘴流路內(nèi)，在發(fā)熱電阻體與向噴嘴流路內(nèi)供給墨水的墨水供給口之間形成可動部件，該可動部件在噴嘴流路內(nèi)的、與基板相對的壁上具有支點，在上述基板側(cè)具有自由端，該可動部件和與基板相對的上述壁形成為一體。
根據(jù)上述的噴墨記錄頭，可用與構(gòu)成墨水流路的材料相同的材料形成可動部件，可動部件與墨水流路形成為一體，所以，與把可動部件做成為另一部件的方法相比，可動部件不容易脫落和破壞，可提供可靠性高的噴墨記錄頭。


圖1A是說明本發(fā)明實施例1之噴墨記錄頭制作方法的簡化斷面圖。
圖1B是圖1A中的1B-1B線斷面圖。
圖1C是說明圖1A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖1D是圖1C中的1D-1D線斷面圖。
圖2A是說明圖1C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖2B是圖2A中的2B-2B線斷面圖。
圖2C是說明圖2A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖2D是圖2C中的2D-2D線斷面圖。
圖3A是說明圖2C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖3B是圖3A中的3B-3B線斷面圖。
圖3C是說明圖3A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖3D是圖3C中的3D-3D線斷面圖。
圖4A是說明圖3C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖4B是圖4A中的4B-4B線斷面圖。
圖4C是說明圖4A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖4D是圖4C中的4D-4D線斷面圖。
圖5A是說明圖4C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖5B是圖5A中的5B-5B線斷面圖。
圖6A是說明本發(fā)明實施例2之噴墨記錄頭制作方法的斷面圖。
圖6B是圖6A中的6B-6B線斷面圖。
圖6C是說明圖6A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖6D是圖6C中的6D-6D線斷面圖。
圖7A是說明圖6C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖7B是圖7A中的7B-7B線斷面圖。
圖7C是說明圖7A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖7D是圖7C中的7D-7D線斷面圖。
圖8A是說明圖7C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖8B是圖8A中的8B-8B線斷面圖。
圖8C是說明圖8A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖8D是圖8C中的8D-8D線斷面圖。
圖9A是說明圖8C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖9B是圖9A中的9B-9B線斷面圖。
圖10是表示在本發(fā)明實施例2中的圖7A工序中采用的掩膜圖案的平面圖。
圖11是表示本發(fā)明實施例2的變型例的噴墨記錄頭的平面圖。
圖12A是說明本發(fā)明實施例3之噴墨記錄頭制作方法的斷面圖。
圖12B是說明圖12A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖12C是說明圖12B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖12D是說明圖12C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖12E是說明圖12D工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖13A是說明圖12E工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖13B是說明圖13A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖13C是說明圖13B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖13D是說明圖13C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖14A是說明圖13D工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖14B是說明圖14A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖14C是說明圖14B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖15A是說明本發(fā)明實施例4之噴墨記錄頭制作方法的斷面圖。
圖15B是說明圖15A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖15C是說明圖15B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖15D是說明圖15C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖16A是說明圖15D工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖16B是說明圖16A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖16C是說明圖16B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖17A是說明圖16C工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖17B是說明圖17A工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖17C是說明圖17B工序的后續(xù)工序的簡化斷面圖。
圖18是表示本發(fā)明實施例3之噴墨記錄頭的噴嘴部分的平面圖。
圖19A是本發(fā)明實施例4的變型例中的噴墨記錄頭的簡化斷面圖。
圖19B是圖19A中的19B-19B線斷面圖，表示從本發(fā)明實施例4的變型例得到的記錄頭尖端部分。
圖20A、20B是說明采用本發(fā)明的噴墨記錄頭噴出墨滴的噴出動作的斷面圖。
圖21A、21B是圖20A、20B的繼續(xù)，是說明采用本發(fā)明的噴墨記錄頭噴出墨滴的噴出動作的斷面圖。
圖22是表示本發(fā)明噴墨記錄頭的立體圖。
具體實施例方式
下面，說明本發(fā)明的實施例。圖22是表示本發(fā)明噴墨記錄頭的簡化立體圖。在備有發(fā)熱電阻體3及墨水供給口5的基板1上形成構(gòu)成墨水流路的部件12和噴出口7。在以下的說明中，用于說明本發(fā)明各實施例中噴墨記錄頭制作方法的圖1A～圖5B(實施例1)、圖6A～圖9B(實施例2)、圖12A～圖14C(實施例3)以及圖15A～圖17C(實施例4)所示的斷面相當(dāng)于圖22的A′-A線斷面。
(實施例1)
參照圖1～圖5，說明本發(fā)明實施例1的噴墨記錄頭制作方法。
先在硅基板101上形成蓄熱層102，把25μm見方的發(fā)熱體(發(fā)熱電阻體)103排列成600dpi，在其上面形成保護層104(圖1A和圖1B)。
接著，涂敷3μm厚的第一造型抗蝕膜108(圖1C和圖1D)。
接著，把第一造型抗蝕膜108曝光成噴嘴流路的形狀，用顯影形成圖案(圖2A和圖2B)。
接著，在上述圖案的上面涂敷12μm厚的第二造型抗蝕膜109(圖2C和圖2D)。
接著，把第二造型抗蝕膜109曝光成噴嘴流路形狀和可動部位形狀111(5μm×25μm)，用顯影形成圖案(圖3A和圖3B)。
接著，涂敷用于形成噴嘴流路、噴出口、可動部件的感光性環(huán)氧材料112(圖3C和圖3D)。
接著，將噴出口107曝光、顯影，形成直徑18μm的形狀(圖4A和圖4B)。
接著，從基板背面用干蝕刻法形成墨水供給口105(圖4C和圖4D)。
最后，用剝離液除去作為造型材的抗蝕膜，完成了帶有噴嘴106的記錄頭尖端部分，該噴嘴106中形成了可動部件110(圖5A和圖5B)。這樣，形成在噴嘴流路內(nèi)的可動部件，其支點在與設(shè)有發(fā)熱電阻體側(cè)的基板面相對的噴嘴流路的壁面上，其自由端在基板面?zhèn)取?br> 然后，安裝用于供給墨水的管子以及用于供給使發(fā)熱體發(fā)熱的電的電氣設(shè)備，便完成了噴墨記錄頭。
這樣完成的記錄頭，其頻率應(yīng)答性高，噴出性能好。因此，可進行高速、高質(zhì)量的記錄。
另外，用于形成可動部件的圖案形成方法是采用光刻法，所以，可高精度地形成可動部件，并且，對于發(fā)熱體、噴嘴以及噴出口可高精度地配置可動部件。因此，可滿足今后的小液滴化、高密度化的要求。
另外，由于可與形成噴嘴、噴出口的環(huán)氧材料一體形成，所以，長期使用也不容易脫落和破壞，并且，通過選擇具有耐久性的環(huán)氧材料，可避免環(huán)氧材的溶質(zhì)和膨脹等。
因此，可提供可靠性高的記錄頭。
(實施例2)參照圖6至圖9說明本發(fā)明實施例2的噴墨記錄頭制作方法。
首先，與實施例1同樣地，制作將25μm見方的發(fā)熱體排列成600dpi的基板(圖6A和圖6B)。
接著，涂敷20μm厚的、作為造型材的光致抗蝕膜208(圖6C和圖6D)。
接著，采用具有圖10所示噴嘴流路形狀和可動部件形狀(2μm×25μm)的掩膜圖案的掩膜進行曝光、顯影，形成圖案(圖7C和圖7B)。
本實施例中采用的光致抗蝕膜208，在厚度為20μm時，其分辨度是4μm，所以，采用掩膜圖案的與可動部件厚度對應(yīng)部分的寬度W為分辨度限度以下的2μm的掩膜，形成圖案。
這樣，用分辨度限度以下的掩膜形成時，如圖7A和圖7B所示，圖案形成到抗蝕膜的途中為止。因此，圖案不到達基板，可發(fā)揮作為可動部件的造型材的作用。
接著，涂敷用于形成噴嘴流路、噴出口、可動部件的感光性環(huán)氧材料(圖7C和圖7D)。
再將噴出口曝光、顯影，形成直徑18μm的形狀(圖8A和圖8B)。
接著，從基板背面用干蝕刻法形成墨水供給口(圖8C和圖8D)。
最后，用剝離液除去作為造型材的抗蝕膜，完成了帶噴嘴的基板(圖9A和圖9B)。
然后，連接用于供給墨水的管子(圖未示)，連接供給使發(fā)熱體發(fā)熱的電的配電線基板(圖未示)，便完成了噴墨記錄頭。
這樣完成的記錄頭，其頻率應(yīng)答性高，噴出性能好。因此，可進行高速、高質(zhì)量的記錄。
除了實施例1的效果外，還可以省略一個造型抗蝕膜的涂敷、曝光、顯影的工序，這樣，可削減造價。
另外，由于可用同一的掩膜制作噴嘴流路和可動部件，所以，可更加提高調(diào)整精度。
另外，這樣地形成在噴嘴流路內(nèi)的可動部件，與實施例1同樣地，與構(gòu)成噴嘴流路的壁一體地形成，并且，可動部件的支點側(cè)厚度t1比自由端側(cè)厚度t2厚，所以，更加不容易脫落和破壞。因此，可提供可靠性更加高的噴墨記錄頭。
如圖11所示，可動部件與供給口之間的噴嘴流路的一部分形成為比可動部件的寬度窄的收縮形狀，這樣地形成噴嘴形式，形成噴嘴流路，可限制可動部件朝供給口側(cè)變位，這樣，可抑制發(fā)泡壓力朝供給口側(cè)逃竄，可不增加制造工序地制作高噴出性能的記錄頭。
(實施例3)參照圖12至圖14說明本發(fā)明實施例3的噴墨記錄頭制作方法。
如圖12A所示，例如在Si片上用圖案形成處理等設(shè)置多個發(fā)熱體303和對該發(fā)熱體303施加電壓的規(guī)定的配線(圖未示)，由此形成基板301。再如圖12B所示，為了形成限制可動部件310朝供給口305側(cè)變位的突起狀障壁313′而在上述基板301上涂敷約5.0μm的、與小孔基板312相同成分的透明負性樹脂層313。
然后，如圖12C所示，采用UV光形成突起型形狀的圖案(突起狀障壁)313′。接著，如圖12D、12E所示，在基板301上，分別用旋轉(zhuǎn)涂敷法連續(xù)地涂敷下樹脂層308和上樹脂層309。下樹脂層308和上樹脂層309是采用通過照射波長為330nm以下紫外光即Deep-UV光(下面稱為DUV光)破壞分子中的結(jié)合而可溶解的樹脂。下樹脂層308如果是采用脫水縮合反應(yīng)形成的熱交聯(lián)型樹脂材料，則在用旋轉(zhuǎn)法涂敷上樹脂層309時，可防止下樹脂層308與上層樹脂309的各樹脂層間相互溶融。下樹脂層308，是采用例如使甲基丙烯酸甲酯(MMA)和2-甲基丙烯酸(MAA)游離基聚合，用環(huán)已酮溶劑溶解了聚合化2元共聚體(P(MMA-MAA)＝90∶10)的液體。另外，上樹脂層309是采用用環(huán)已酮溶劑溶解了聚甲基異丙烯酮(PMIPK)的液體。作為下樹脂層使用的2元共聚合體(P(MMA-MAA))，其脫水縮合反應(yīng)是用180～200℃、加熱30分鐘～2小時，經(jīng)過該脫水縮合反應(yīng)，可形成更牢固的交聯(lián)膜。該交聯(lián)膜雖然是溶劑不溶型，但是通過照射DUV光等的電子線，可產(chǎn)生分解反應(yīng)，促進低分子化，僅照射了電子線的部分成為溶劑可溶性。
然后，如圖13A所示，使用照射DUV光的曝光裝置把遮斷波長不足260nm的DUV光的濾光鏡安裝在該曝光裝置上，采用只透過260nm以上的波長的波長選擇機構(gòu)，照射波長為260～330nm附近的Near-UV光(以下稱為NUV光)，對上樹脂層309曝光和顯影，用上樹脂層309形成所需的噴嘴圖案309′。用上樹脂層309形成噴嘴圖案309′時，由于上樹脂層309和下樹脂層308對于波長260～330nm附近的NUV光的靈敏度比有40∶1以上的差，所以，下樹脂層308不感光，下樹脂層308∶P(MMA-MAA)不分解。另外，下樹脂層308由于是熱交聯(lián)膜，所以，顯影時的顯影液不溶解上樹脂層。
然后，如圖13B所示，用上述曝光裝置照射波長210～330nm的DUV光，對下樹脂層曝光和顯影，用下樹脂層308形成所需的噴嘴圖案308′。下樹脂層308所使用的P(MMA-MAA)材料，其分辨度高，即使是5～20μm的厚度，側(cè)壁的傾斜角也可以形成為0～5°的溝槽構(gòu)造。
然后，噴嘴圖案308′、309′被形成，在分子中交聯(lián)結(jié)合被DUV光破壞、成為可溶解的上樹脂層309和下樹脂層308，如圖13C所示，涂敷作為小孔基板12的透明覆蓋樹脂層312。
然后，如圖13D所示，用曝光裝置對該覆蓋透明樹脂層312照射UV光，由曝光和顯影除去相當(dāng)于噴出口307的部分，這樣，形成小孔基板。形成在該小孔基板上的噴出口部的側(cè)壁的傾斜度相對于液滴垂直于上述基板主面的平面，最好盡量在0°附近。只要在0～1°左右，對于液滴的噴出特性不產(chǎn)生大的問題。
然后，如圖14A所示，為了保護進行化學(xué)蝕刻時的小孔板面?zhèn)龋糠笥袡C樹脂膜314。再如圖14B所示，在基板301的背面進行化學(xué)蝕刻處理等，由此在基板301上形成供給口305?；瘜W(xué)蝕刻處理，例如是采用強堿溶液(KOH、NaOH、TMAH)的各向異性蝕刻處理。
然后，如圖14C所示，從基板301主面?zhèn)韧高^覆蓋樹脂層312地照射波長330nm以下的DUV光，這樣，分別使位于基板301與小孔基板312間的噴嘴造型材即上樹脂層309、下樹脂層308溶出。
因此，得到了備有噴出口307、供給口305和噴嘴流路306的記錄頭部尖端部分，在將噴出口307和供給口305連通的供給路(噴嘴流路)306內(nèi)的、發(fā)熱體303與供給口305之間形成可動部件310，在該可動部件310與供給口305之間形成限制可動部件朝供給口側(cè)變位的突起狀障壁。把該記錄頭尖端部分與驅(qū)動發(fā)熱體303的配線基板(圖未示)等電氣連接，便得到了記錄頭。
上述的記錄頭制作方法中，把分子中的交聯(lián)結(jié)合被DUV光破壞而成為可溶解的上樹脂層41和下樹脂層42相對于基板11的厚度方向做成為階梯構(gòu)造，這樣，可在噴嘴27內(nèi)設(shè)置形成3層以上臺階的控制部。例如，在上樹脂層的更上層側(cè)，采用對波長400nm以上的光有靈敏度的樹脂材料，可形成多層的噴嘴構(gòu)造。
(實施例4)下面參照圖15至圖17，詳細說明本發(fā)明噴墨記錄頭制作方法的另一例。
先如圖15A所示，準備好基板401，該基板401是在Si片上，用圖案形成法等形成了多個電氣熱變換元件(發(fā)熱體)403和驅(qū)動它們的配線(圖未示)。
然后，如圖15B和圖15C所示，用旋轉(zhuǎn)涂敷法連續(xù)地涂敷通過分子中的交聯(lián)結(jié)合被Deep-UV光(300nm以下的紫外光)破壞、成為可溶解的樹脂層408、409。這時，下層樹脂層408是采用熱交聯(lián)型樹脂，用旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷上層樹脂層409時，可防止下層樹脂與上層樹脂間相互溶融。這時，下層樹脂408，是采用用環(huán)已酮溶劑溶解了P(MMA-MAA＝90∶10)的液體。另外，上層樹脂，是采用用環(huán)已酮溶解了PMIPK的液體。然后，用采用了Deep-UV光的曝光裝置(佳能制PLA521)，安裝CM290，只用290nm附近的Deep-UV光將上層樹脂409曝光、顯影，形成了圖15D所示的噴嘴圖案409′。這時，由于下層樹脂408和下層樹脂409對290nm附近的Deep-UV光靈敏度比有50∶1以上的差，所以，下層樹脂不感光，不形成圖案。接著，用同樣的曝光裝置，安裝CM250，只用250nm附近的Deep-UV光，將下層樹脂曝光和顯影，如圖16A所示，形成了噴嘴圖案。另外，在形成該噴嘴圖案的、分子中的交聯(lián)結(jié)合被Deep-UV光破壞而成為可溶解的樹脂層408、409的上面上形成覆蓋樹脂層412(圖16B)，用使用UV光的曝光裝置(佳能制MPA-600)，把相當(dāng)于噴出407的部分曝光和顯影，將其除掉(圖16C)。
接著，如圖17A所示，為了在進行化學(xué)蝕刻時保護噴出口面?zhèn)?，涂敷了有機樹脂膜414。然后，如圖17B及圖17C所示，從背面對基板401進行化學(xué)蝕刻等，形成供給口3。具體地說，是通過采用強堿溶液(KOH、NaOH、TMAH)的各向異性蝕刻形成供給口405。最后，從基板401表面透過覆蓋樹脂層412照射Deep-UV光(300nm以下的紫外光)，使作為噴嘴圖案的樹脂層408′、409′溶出。這樣，可得到噴墨記錄頭尖端部分，該噴墨記錄頭尖端部分備有噴出口407、供給口405以及與它們連通的臺階形噴嘴406，在該噴嘴406內(nèi)的電熱變換元件403與供給口405之間具有可動部件410以及限制可動部件朝供給口側(cè)變位的限制部412′。把驅(qū)動電熱變換元件的配線基板與該尖端部分電氣連接，便得到了本發(fā)明的噴墨記錄頭。
圖18是表示上述噴墨記錄頭的噴嘴部分的平面圖(圖17c與圖18中17C-17C線斷面圖對應(yīng))。上述可動部件410這樣形成當(dāng)在發(fā)熱體面上產(chǎn)生氣泡時，為了把從該可動部件410到噴出口的部分形成為基本密閉的狀態(tài)，使得氣泡發(fā)生時可限制可動部件410朝墨水供給口405側(cè)變位的止擋件(障壁)突出于噴嘴流路406的側(cè)壁的一部分412′。為了在再灌滿時盡量不妨礙從供給口到噴出口的墨水流動，該障壁的尺寸最好比較小。另外，在可動部件與噴嘴壁之間也具有用光刻法形成的微小間隙。盡管可動部件變位，該間隙最好盡可能地小。
另外，如圖19A、19B所示的噴墨記錄頭那樣，如不僅如本實施例這樣，使可動部件510與墨水供給口505之間的、噴嘴流路506的側(cè)壁的一部分512′突出，而且如實施例3所示那樣，在基板上形成突起型障壁513′，則可有效地在氣泡成長時借助可動部件510，抑制墨水朝墨水供給口505側(cè)的流動，更加提高噴出性能。
下面參照圖20，簡單說明上述那樣制成的本發(fā)明噴墨記錄頭(液體噴出頭)的動作。
如圖20A所示，在初始狀態(tài)，發(fā)熱體603配置在噴出口607的下方，從發(fā)熱體到噴出口的噴出口流路、和從發(fā)熱體與墨水供給口連接的噴嘴606呈L字形。在噴嘴內(nèi)，在與備有發(fā)熱體的基板噴嘴側(cè)的面垂直的方向配置著可動部件。如圖20B所示，在發(fā)熱體部產(chǎn)生氣泡615的同時，隨著產(chǎn)生的壓力波以及墨水的流動，可動部件610稍稍朝墨水供給口605側(cè)傾斜，借助可動部件、形成在HB(基板)上的突起型障壁613和形成在可動部件后方的止擋件形狀的構(gòu)造物612′，把從噴出口到可動部件的噴嘴內(nèi)部保持為基本密閉狀態(tài)。這樣，發(fā)熱體面上的壓力幾乎集中在噴出口側(cè)，可有效地使噴出的墨滴616飛散。另外，在可動部件與突起型障壁613′之間雖然存在著微小的間隙，但是，為了成為上述的基本密閉狀態(tài)，該間隙最好盡可能地小。另外，在可動部件610與噴嘴606的側(cè)壁之間也存在微小間隙。
如圖21A所示，噴嘴內(nèi)，借助可動部件610、突起型障壁613′和止擋件形狀的構(gòu)造物612′成為基本密閉狀態(tài)，所以，氣泡的成長幾乎都是在噴出口側(cè)成長，這樣，可更加穩(wěn)定并且有效地使墨滴616從噴出口飛翔。如圖21B所示，當(dāng)在發(fā)熱體上面氣泡開始消失時，上述可動部件610開始朝噴出口607側(cè)變位。接著，可動部件610變位到噴出口側(cè)。這時，可動部件朝噴出口側(cè)的變位量，比氣泡成長時可動部件朝墨水供給口側(cè)的變位量大。這樣，從墨水供給口605到若干墨水噴嘴606內(nèi)進行高速的再灌滿。另外，氣泡產(chǎn)生時朝墨水供給口側(cè)的墨水的流動被上述可動部件610、形成在HB(基板)601上的突起型障壁613′以及形成在可動部件后方的止擋件形狀的構(gòu)造物612′阻礙，所以，可以使再灌滿到噴嘴606內(nèi)的墨水量，成為最接近飛散體積的最低限墨水量。
權(quán)利要求
1.噴墨記錄頭的制作方法，該噴墨記錄頭具有發(fā)熱電阻體、與該發(fā)熱電阻體對應(yīng)設(shè)置著的墨水噴出口、與該墨水噴出口連通的噴嘴流路；在該噴嘴流路內(nèi)的、上述發(fā)熱電阻體與向噴嘴流路內(nèi)供給墨水的墨水供給口之間形成可動部件，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱，在噴嘴流路內(nèi)的墨水中產(chǎn)生氣泡，利用該氣泡，從墨水噴出口噴出墨水；其特征在于，具有以下工序準備基板的工序，該基板備有上述的發(fā)熱電阻體；第1樹脂涂敷工序，在該工序，把用于形成噴嘴流路和可動部件的第1造型材、即第1樹脂涂敷在基板上；用第1樹脂形成第1造型材的工序；第2樹脂涂敷工序，在該工序，以覆蓋第1造型材的方式把用于形成噴嘴流路和可動部件的第2樹脂涂敷在上述基板上；除去上述第1造型材的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭制作方法，其特征在于，上述第1樹脂是光致抗蝕膜，在上述形成第1造型材的工序中，還包含形成可動部件部分的工序，該工序中，使用具有光致抗蝕膜的分辨度界限以下寬度的掩膜形成上述第1造型材的上述可動部件。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭制作方法，其特征在于，在涂敷上述第1樹脂的工序之前，還有涂敷第3樹脂的工序，該工序中，把用于形成上述噴嘴流路的第2造型材、即第3樹脂涂敷在基板上；上述涂敷第1樹脂的工序，用第1樹脂覆蓋第2造型材的方式把第1樹脂涂敷在上述基板上。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭制作方法，其特征在于，還具有形成突狀障壁的工序，該工序中，在涂敷第1樹脂前，在基板上的、與可動部件與供給口之間對應(yīng)的位置形成突狀障壁。
5.噴墨記錄頭，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱在噴嘴流路內(nèi)的墨水中產(chǎn)生氣泡，利用該氣泡把墨水從墨水供給口噴出；其特征在于，具有備有發(fā)熱電阻體的基板、和設(shè)在該基板上的噴嘴流路，在該噴嘴流路內(nèi)，在發(fā)熱電阻體與向噴嘴流路內(nèi)供給墨水的墨水供給口之間形成可動部件，該可動部件，在噴嘴流路內(nèi)的與基板相向的壁上具有支點，在上述基板側(cè)具有自由端，該可動部件和與基板相對的上述壁形成為一體。
6.如權(quán)利要求5所述的噴墨記錄頭，其特征在于，上述壁和可動部件是用樹脂形成的。
7.如權(quán)利要求5所述的噴墨記錄頭，其特征在于，在上述噴嘴流路內(nèi)的上述可動部件與墨水供給口之間具有限制上述可動部件朝墨水供給口側(cè)變位的限制部。
8.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄頭，其特征在于，上述限制部是設(shè)在基板上的突起形狀的障壁。
9.如權(quán)利要求7所述的噴墨記錄頭，其特征在于，上述限制部是構(gòu)成噴嘴流路的側(cè)壁的部件的一部分。
10.噴墨記錄頭，具有發(fā)熱電阻體、與該發(fā)熱電阻體對應(yīng)設(shè)置的墨水供給口、與該墨水供給口連通的噴嘴流路，在該噴嘴流路內(nèi)的、發(fā)熱電阻體與向噴嘴流路內(nèi)供給墨水的墨水供給口之間形成可動部件，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱在噴嘴流路內(nèi)的墨水中產(chǎn)生氣泡，利用該氣泡把墨水從墨水供給口噴出；其特征在于，上述可動部件配置在備有發(fā)熱電阻體的基板的、垂直于噴嘴流路側(cè)面的方向，并且，可動部件的支點設(shè)在噴嘴流路的、與基板相對側(cè)的面上，在上述噴嘴流路的基板側(cè)具有可動部件的自由端。
11.如權(quán)利要求10所述的噴墨記錄頭，其特征在于，在噴嘴流路內(nèi)的可動部件與墨水供給口之間具有限制可動部件朝墨水供給口側(cè)變位的限制部。
12.如權(quán)利要求10所述的噴墨記錄頭，其特征在于，上述可動部件朝墨水噴出口側(cè)的變位量比朝墨水供給口側(cè)的變位量大。
全文摘要
本發(fā)明提供噴墨記錄頭制作方法，該噴墨記錄頭，借助發(fā)熱電阻體的發(fā)熱使墨水發(fā)泡，利用該發(fā)泡噴出墨水，其特征在于具有以下工序準備備有發(fā)熱電阻體的基板的工序、把用于形成噴嘴流路和可動部件的第1造型材即第1樹脂涂敷在基板上的工序、用第1樹脂形成第1造型材的工序、覆蓋第1造型材地將用于形成噴嘴流路和可動部件的第2樹脂涂敷在基板上的工序、除去第1造型材的工序。這樣，在噴嘴流路內(nèi)，在墨水供給口與發(fā)熱電阻體之間形成可動部件，可保持噴出性能，并且提高頻率特性，提供高密度、高精度的噴墨記錄頭和噴墨記錄頭的制作方法。
文檔編號B41J2/05GK1401483SQ021285
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月10日
發(fā)明者小室博和, 宮川昌士, 三隅義范, 久保田雅彥, 杉山裕之, 井上良二 申請人:佳能株式會社