專利名稱：噴嘴板、液滴排出頭及它們的制造方法以及液滴排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴嘴板、噴嘴板的制造方法、液滴排出頭、液滴排出 頭的制造方法以及液滴排出裝置。
背景技術(shù)：
在用于制造民用打印機等的記錄裝置、液晶顯示裝置和半導體裝 置等的成膜裝置中，已知有利用噴墨法使油墨或膜材料向?qū)ο笪锱懦觥?飛行而進行著色和成膜的技術(shù)。
一般將用于該噴墨法的液滴排出頭稱為"噴墨頭"，其包括利用精
巧的技術(shù)制造的精密零件。尤其是由于排出油墨或膜材料的噴嘴孔部
分對擊中特性*飛行特性等的基本動作特性的影響很大，因此要求非常 高的加工精度。
要求這樣精巧且高加工精度的噴嘴孔部分的加工非常困難，其生 產(chǎn)效率非常低。
因此，為了容易加工噴嘴孔部分、提高生產(chǎn)效率，提出了如下的 技術(shù)方案，即，將噴嘴孔部分與液滴排出頭的噴嘴本體分開單獨形成， 在對其分別進行加工后利用粘合劑等形成一體(例如，參照專利文獻 1)。
但是在這樣的粘合技術(shù)中，粘合條件和粘合面的管理很難，制造 工序缺少穩(wěn)定性，不能完全防止噴嘴孔位置的偏移或粘合劑溢出等問 題。
因此，提出了將噴嘴孔和向噴嘴孔供給油墨的油墨流路設置在一
個噴嘴板上的技術(shù)方案(參照專利文獻2、 3)。
但是，在這樣的技術(shù)中產(chǎn)生了以下新的問題，即，從油墨供給部 到噴嘴孔開口部的尺寸，也就是噴嘴的長度尺寸不均勻，這對擊中特
性-飛行特性等基本動作特性有負面影響。
專利文獻l:特開平04-358841號公報 專利文獻2:特開2005-96188號z〉才艮 專利文獻3:特開2005-199430號公凈艮
本發(fā)明提供擊中特性*飛行特性等動作特性好的噴嘴板、噴嘴板的 制造方法、液滴排出頭、液滴排出頭的制造方法以及液滴排出裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方式，提供一種噴嘴板，其特征在于，具有在 表面開口的流路、與上述流路連通的液室以及與上述液室連通并在背 面開口的噴嘴孔，上述液室具有相對上述背面大致平行的平坦部，上 述噴嘴孔在上述平坦部與上述液室連通。
并且，根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種噴嘴板的制造方法， 其特征在于，形成在板狀體的表面開口的液室，并在上述液室的底部 形成平坦部，形成與上述平坦部連通、在上述板狀體的背面開口的噴 嘴孔。
并且，根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種液滴排出頭，其特征 在于，具有上述噴嘴板和向上述液室內(nèi)的液體施加壓力的加壓裝置。
并且，根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種液滴排出頭的制造方 法，其特征在于，利用上述噴嘴板的制造方法形成噴嘴板，以覆蓋上 述流路的方式設置上述加壓裝置。
并且，根據(jù)本發(fā)明的另一個方式，提供一種液滴排出裝置，其特 征在于，具有上述液滴排出頭、使被處理物和上述液滴排出頭的位置 相對移動的移動裝置以及收納液體的液體收納裝置。
根據(jù)本發(fā)明，可提供擊中特性'飛行特性等的動作特性好的噴嘴 板、噴嘴板的制造方法、液滴排出頭、液滴排出頭的制造方法以及液 滴排出裝置。


圖1是具有本發(fā)明的實施方式的噴嘴板的液滴排出頭的模式剖視圖。
圖2是液滴排出頭的模式外觀圖。
圖3是用于說明目前的液室的一端(下方端)附近的模式圖。
圖4是用于說明噴嘴孔的加工的模式圖。
圖5是用于說明擊中特性的圖表。
圖6是用于說明噴嘴孔的間距尺寸精度的圖表。
圖7是表示用于加工噴嘴板的加工裝置的示例模式圖。
圖8是用于說明液滴排出頭的制造方法的工序剖視圖。
圖9是用于說明平坦部的加工狀態(tài)的照片。
圖10是說明通過加熱排出液體的熱式液滴排出頭的構(gòu)成示例的 模式剖視圖。
圖ll是用于說明液滴排出裝置的示例的模式圖。
圖12是用于說明噴嘴孔開口部附近的其他實施例的模式圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖就本發(fā)明的實施方式進行說明。
圖1是具有本發(fā)明的實施方式的噴嘴板11的液滴排出頭1的模式 剖視圖。
圖2是液滴排出頭1的模式外觀圖。
如圖2所示，液滴排出頭1是具有多個噴嘴孔12的所謂的多噴嘴 式的液滴排出頭。并且，圖l是圖2的A-A方向的擴大剖視圖。
在此，液滴排出頭1的驅(qū)動方式有通過加熱產(chǎn)生氣泡、利用膜沸 騰現(xiàn)象而排出液體的"熱式"，和利用壓電元件的彎曲變位排出液體的 "壓電式"，為了便于說明，在此以壓電式為例進行說明。
如圖1所示，液滴排出頭1具有設置在噴嘴板11上的撓性膜3 和設置在撓性膜3上的壓電元件4。在"壓電式，，的情況下，撓性膜3 和壓電元件4成為向液室9內(nèi)的液體施加壓力的加壓裝置。壓電元件 4是依次層壓下部件6、驅(qū)動電極7、上部件5、驅(qū)動電極8后一體燒 制形成的。這樣一體燒制的壓電元件4強度高、使用容易。
以在噴嘴板11的表面(上面)開口的方式設置流路10,并以覆 蓋流路10的開口部的方式設置撓性膜3。
在與流路10的開口部側(cè)相對的面上連通液室9。設置多個液室9， 分別具有與各液室9連通的流路10。
在液室9的一端(下端)以與液室9連通的方式設置平坦部9a。 平坦部9a相對于噴嘴板11的背面大致平行。并且，在平坦部9a上連 通噴嘴12a。即，設置在噴嘴孔12的一端的錐形部12a進行開口，液 室9和噴嘴孔12經(jīng)由該錐形部12a而連通。噴嘴孔12的另一端在噴 嘴板ll的背面(下面)開口。在此，由于錐形部12a的體積小，因此， 可將其看作噴嘴孔12的一部分。因此，從平坦部9a (液室9的下方 端)到噴嘴孔12的開口部的尺寸形成噴嘴長度L。
在撓性膜3的上面設置壓電元件4。此時，為了使由壓電元件4 的彎曲變位形成的壓力波容易傳遞到液室9內(nèi)的液體，最好在液室9 的正上方i殳置壓電元件4。
但這些設置和形成并不局限于圖1的示例，可進行各種變更。例 如各液室9也可不與專門設置的流路10連通，多個液室9可與一個通 用的流路10連通。在壓電元件4的結(jié)構(gòu)中，下部件6成為振動板、上 部件5成為壓電體，但不局限于此，并且，也可采用產(chǎn)生變位的各種 驅(qū)動形式。
噴嘴板ll的材質(zhì)可以是不銹鋼或鎳合金等，撓性膜3的材質(zhì)可以 是聚對苯二甲酸乙二酯等。并且，壓電元件4的下部件6和上部件5 的材質(zhì)可以是壓電陶瓷(例如鋯鈦酸鉛)，驅(qū)動電極7和驅(qū)動電極8 可以是銅合金等。但這些材質(zhì)不局限于所列舉的示例，可進行各種變 更。例如，噴嘴板ll的材質(zhì)可從對所排出的液體具有耐腐蝕的樹脂、 金屬、半導體材料等中選擇。
如果例舉液滴排出頭1的主要部分的尺寸，則可將噴嘴板ll的厚 度形成為lmm至數(shù)mm左右，流路10的剖面形狀為高度最大數(shù)mm 左右(比液室9的高度薄)x寬度數(shù)l00nm左右、作為圓柱形的開孔 的噴嘴孔12的直徑為20jim 50nm左右、液室9的直徑為 250nm 600^im左右、撓性膜3的厚度為lO^im左右、壓電元件4的厚 度為30阿左右。噴嘴長度L最好大于等于50nm、小于等于150jim。這是由于如 果不到50jim則噴嘴孔的開口部分附近的強度降低，通過排出液滴時 的內(nèi)部壓力上升，開口部附近將有可能發(fā)生變形。并且，如果超過 150jim，則從噴嘴孔的加工性和排出阻力增加方面來看是不理想的。
在噴嘴孔12的直徑為1的情況下，液室9的直徑最好大于等于5、 小于等于30。并且，大于等于8、小于等于20更好。如果超過30， 則由于受壓面積過大、排出液滴時的內(nèi)部壓力上升，大的力將作用于 開口部附近，因此，有可能在開口部附近發(fā)生變形。并且，如果不到 5，則很難提高液室9的深度方向的加工精度(平坦部9a的位置精度)， 而且，也不容易確保液室9和噴嘴孔12的同心度，在后述的擊中特 性-飛行特性等動作特性方面發(fā)生問題。
平坦部9a的平面度最好小于等于10nm。如果超過10jim，則在 進行噴嘴孔12加工時產(chǎn)生加工誤差，因此，在后述的擊中特性.飛行 特性等動作特性方面發(fā)生問題。
并且，在圖中將流路10的剖面形狀形成為矩形，但并不局限于此， 也可為在角部具有圓弧的形狀。這些尺寸和形狀不局限于所舉出的示 例，可進行各種變更。
在此，作為研究結(jié)果本發(fā)明的發(fā)明者了解到，從作為供給排出的 液體的部分的液室9的一端(下方端)到噴嘴孔12的開口部的尺寸、 即噴嘴長度L 一旦不均勻，則對擊中特性.飛行特性等的基本動作特性 將有負面影響。
圖3是用于說明現(xiàn)有的液室的一端(下方端)附近的模式圖。 如圖3所示，在設置于噴嘴板111上的液室109的一端(下方端) 設置錐形部112a,液室109和噴嘴孔112通過該錐形部112a連通。 此時的錐形部112a的上部開口尺寸大致與液室109的剖面尺寸相同。 并且，噴嘴孔112的另一端在噴嘴板111的背面(下面)開口。
在噴嘴板111的情況下，在液室109的一端(下方端)不設置平 坦部9a。并且，錐形部112a的剖面尺寸大，錐形部112a與液室109 同樣地具有供給液體的功能。因此，可將錐形部112a當作液室109
的一部分。
在這種情況下，從作為錐形部112a和噴嘴孔112的連接部分的連 接部112b起到噴嘴孔112的開口部的尺寸為噴嘴長度L1，該連接部 112b的位置精度對噴嘴長度的精度來說是重要的要素。
該連接部112b的位置雖然在加工噴嘴孔112時決定，但目前還沒 有考慮到該位置精度。
圖4是說明加工噴嘴孔的模式圖。
在加工液室109時一般使用前端形成圓錐形的鉆頭。首先，如圖 4(a)所示，利用鉆頭在噴嘴板lll上開孔。在加工后，打開具有圓 錐形的前端109a的孔，直線部分成為液室109。
然后，如圖4(b)所示，引導圓錐形的前端109a、加工噴嘴孔 112。在圓錐形的前端109a內(nèi)，加工噴嘴孔112后的剩余部分成為錐 形部112a。并且，錐形部112a和噴嘴孔112的連接部分成為連接部 112b。
在此，圓錐形的前端109a的尺寸根據(jù)鉆頭前端的研磨程度或鉆頭 前端的磨損等而發(fā)生大的變化。其結(jié)果，連接部112b的位置發(fā)生變化， 因此，很難提高噴嘴長度L1的精度。尤其是，在如圖2所示的多噴
嘴式那樣具有多個噴嘴孔的結(jié)構(gòu)中，在一個噴嘴板中，使所有的噴嘴 長度Ll都一樣是非常困難的。
并且，如后所述，由于前端109a的表面粗糙，因此一旦對其進行 引導、加工噴嘴孔112，則還具有噴嘴孔112彎曲、噴嘴孔112相互 間的間距尺寸精度降低的問題。
而在本實施方式的噴嘴板11上，如上所述，在液室9的一端(下 方端)設置平坦部9a。并且，錐形部12a也縮小，可將其當作噴嘴孔 12的一部分。因此，從平坦部9a (液室9的下方端)到噴嘴孔12的 開口部的尺寸成為噴嘴長度L。此時，由于平坦部9a可提供位置精度、 平面度，因此，可使噴嘴長度L的尺寸精度飛躍性地提高。其結(jié)果， 可使擊中特性.飛行特性等的動作特性飛躍性地提高。
并且，如后所述，由于平坦部9a可形成平坦的面，因此可加工直線性好的噴嘴孔12,可使噴嘴孔12的間距尺寸精度飛躍性地提高。 圖5是用于說明擊中特性的圖表。
圖5 (a)表示具有圖3、圖4中說明的噴嘴孔112的噴嘴板111 的擊中特性，圖5 (b)表示具有本實施方式的噴嘴孔12的噴嘴板11 的擊中特性。這種情況下的擊中特性是將對于64個噴嘴孔的擊中誤差 表示在一個圖表上。另外，噴嘴板以外的條件相同。并且，圖5(a)、 (b)的擊中目標都是圖表中央的C點。
如圖5 (a)所示，可看出在具有目前的噴嘴孔112的噴嘴板111 上，擊中位置以作為擊中目標的C點為中心二元地擴散、不均勻。而 如圖5 (b)所示，可看出在具有本實施方式的噴嘴孔12的噴嘴板11 上，可集中擊中在作為擊中目標的C點附近。
圖6是用于說明噴嘴孔的間距尺寸精度的圖表。
圖6 (a)表示圖3、圖4中說明的噴嘴孔112的間距尺寸精度， 圖6(b)表示本實施方式的噴嘴孔12的間距尺寸精度。此時的測定 對象是圖2所示的多噴嘴式的噴嘴板。圖表的橫軸的噴嘴號碼表示多 噴嘴的各噴嘴孔，縱軸表示間距誤差。
從圖6(a)、 (b)可看出，根據(jù)本實施方式的噴嘴孔12，也可 飛躍性地提高噴嘴孔12的間距尺寸精度。
以下就液滴排出頭1的作用進行說明。
一旦向驅(qū)動電極7、驅(qū)動電極8附加電壓，則上部件5向下方進 行凸的彎曲變位，隨之層壓結(jié)構(gòu)的壓電元件4向下方進行凸的彎曲變 位。如圖l中的波紋線所示，該彎曲變位將撓性膜3向下方按壓，對 液室9內(nèi)的液體朝向噴嘴孔12的方向加壓。因此，與彎曲變位相對應 的液體從噴嘴孔12排出。
通過排出而減少的液體從無圖示的液體收納裝置通過流路10進 行補充。由于如果控制附加電壓，則可控制壓電元件4的彎曲變位， 因此，通過無圖示的控制裝置可控制附加電壓、對排出量進行控制。 另外，壓電元件4的彎曲變形被撓性膜3吸收，可防止相鄰的壓電元 件和壓力室之間的相互干涉。
以下，就液滴排出頭1的制造方法進行說明。
圖7是舉例說明用于加工噴嘴板11的加工裝置13的模式圖。
在機架14的上面設置X軸工作臺15，在X軸工作臺15上設置Y 軸工作臺16。并且，在Y軸工作臺16上經(jīng)由墊板(義《一廿)17設 置旋轉(zhuǎn)軸18，在旋轉(zhuǎn)軸18上設置工具保持裝置20。
并且，保持在工具保持裝置20上的工具19可通過無圖示的工具 更換裝置進行更換。在機架14的上面與工具保持裝置20相對地設置 Z軸工作臺21,在Z軸工作臺21上設置用于保持被加工物的保持裝 置22。在機架14的下面設置支腳23。
X軸工作臺15具有使Y軸工作臺16向圖中的X軸方向移動的功 能，Y軸工作臺16具有使隔板17和旋轉(zhuǎn)軸18向圖中的Y軸方向移 動的功能。旋轉(zhuǎn)軸18具有使被工具保持裝置20保持的工具19轉(zhuǎn)動的 功能。另外，墊板17也可具有防止外部的振動傳遞到旋轉(zhuǎn)軸18上的 功能。
Z軸工作臺21具有使保持裝置22保持的被加工物向圖中的Z軸 方向移動的功能。支腳23具有防止來自外部的振動傳遞到機架14上 并且將機架14的上面調(diào)整成水平的功能。通過無圖示的控制裝置進行 X軸工作臺15、 Y軸工作臺16、 Z軸工作臺21的位置控制和旋轉(zhuǎn)軸 18的旋轉(zhuǎn)控制等。
另外，圖7所示的加工裝置13只不過是示例，當然不局限于此。 加工方式可以采用切削加工、干刻加工、濕刻加工、放電加工、'激光 加工、塑性加工等各種物理的.化學的去除方法，也可根據(jù)需要適當?shù)?組合這些方法。
圖8是用于說明液滴排出頭1的制造方法的工序的剖視圖。 另外，與圖l相同的部分使用相同的符號。
如圖8(a)所示，首先加工板材的外周，制作所謂的毛坯狀態(tài)的 板狀體的噴嘴板ll。
然后，如圖8 (b)所示，將該毛坯狀態(tài)的噴嘴板11保持在上述 加工裝置13的保持裝置22上，通過旋轉(zhuǎn)軸18使保持在工具保持裝置
20上的工具19a旋轉(zhuǎn)、加工流路10。此時使用的工具19a可使用適合 于切槽的工具。并且，利用無圖示的控制裝置，通過X軸工作臺、Y 軸工作臺以及Z軸工作臺的移動決定加工位置，也可適當?shù)貨Q定工具 旋轉(zhuǎn)速度等的加工條件。
然后，如圖8 (c)所示，通過旋轉(zhuǎn)軸18使保持在工具保持裝置 20上的工具19b旋轉(zhuǎn)而加工液室9。圖8(c)所示的工具19b是鉆頭， 但不局限于此，可適當使用適于開孔的工具。并且，可與上述的情況 相同地適當?shù)貨Q定加工位置和加工條件等。另外，工具19b可通過無 圖示的工具更換裝置進行更換。在該階段，圓錐形的凹部殘留在液室 9的底面?zhèn)取?br> 圖8 (d)是作為加工液室9的工具19c而使用立銑刀的情況。加 工方法等與圖8 (c)的情況相同，因此省略說明。在這種情況下，圓 錐形的凸部殘留在液室9的底面?zhèn)取?br> 然后，如圖8(e)所示，去掉殘留在液室9的底面?zhèn)鹊膱A錐形的 凹部或凸部、形成平坦部9a。圖8(e)所示的工具19d的前端是平的， 且在前端部分也具有切割刀，但不局限于此，只要可將液室9的底面 加工成平坦狀即可。并且也可以適當選擇加工方法，例如，可釆用基 于成形電極的雕模放電加工或者細孔管放電加工。另外，可與上述情 況同樣地適當?shù)貨Q定加工位置和加工條件等，工具19d也可通過無圖 示的工具更換裝置進行更換。
以下，如圖8 (f)所示，通過旋轉(zhuǎn)軸18使保持在工具保持裝置 20上的工具19e旋轉(zhuǎn)，進行噴嘴孔12的預鉆孔加工(中心孔加工)。 該預鉆孔加工(中心孔加工)是用于提高加工以下的噴嘴孔12的加工 精度。
具體是，利用比噴嘴孔12的直徑稍大、具有大致V字形的刀尖 形狀的工具19e加工大致V字形的凹部29。并且，也可以停止旋轉(zhuǎn)軸 18的旋轉(zhuǎn)，撞擊式地按壓工具19e、通過塑性加工形成凹部29。另外， 工具19e可通過無圖示的工具更換裝置進行更換。
然后，如圖8 (g)所示，通過旋轉(zhuǎn)軸18使保持在工具保持裝置20上的工具19f旋轉(zhuǎn)，進行噴嘴孔12的孔加工。此時，通過大致V 字形的凹部29的定中心作用，引導工具19f,抑制工具19f的振動， 并且，由于所謂的鋒利性好，因此加工剛開始的切削性也好。在加工 噴嘴孔12的孔后，去掉加工部分的毛刺、清除加工屑等。
如果按照這樣的順序加工，則可得到具有圓度、同心度、直線度、 尺寸精度、位置精度等非常好的噴嘴孔12的噴嘴板11。
并且，由于可形成平坦部9a，因此可得到更高的噴嘴孔的加工精 度，可飛躍性地提高上述的擊中特性.飛行特性等動作特性和間距精 度。
在分別制作噴嘴孔附近的部件和噴嘴板本體、利用粘合劑等固定 的情況下，或通過開設大的孔、進行電鍍使噴嘴孔開口尺寸縮小的情 況下，不能得到具有這樣高精度的噴嘴孔12的噴嘴板11。
然后，如圖8(h)所示，利用環(huán)氧類粘合劑將撓性膜3液密地粘 合在噴嘴板11的流路10的上面，在撓性膜3的上面設置壓電元件4。 此時，將壓電元件4設置在液室9的正上方。另外，壓電元件4事先 制造如下的部件，即，依次層壓下部件6、驅(qū)動電極7、上部件5以及 驅(qū)動電極8后而一體燒制成的部件。這樣，完成了本實施方式的液滴 排出頭1。
圖9是用于說明平坦部的加工狀態(tài)的照片。
圖9 (a)是從上方(從液室9側(cè))看在圖8 (c)中說明的殘留在 液室9的底面?zhèn)鹊膱A錐形的凹部時的照片。從圖9(a)可看出，在圓 錐形的凹部中具有同心圓狀的圖案，可看出不僅尺寸精度差，而且面 的表面非常粗糙。另外，圖8 (d)中所說明的圓錐形的凸部也是同樣 情況。
圖9 (b)是從上方(從液室9側(cè))看在圖8 (e)中說明的切削加 工后的平坦部9a時的照片。從圖9(b)可看出，在平坦部9a上沒有 同心圓狀的圖案，尺寸精度好平面度也好。
圖9 (c)是從上方(從液室9側(cè))看在圖8(e)中說明的經(jīng)過基 于成形電極的雕模放電加工后的平坦部9a時的照片。從圖9 (c)可以看出，在平坦部9a處沒有同心圓狀的圖案，尺寸精度好平面度也好。
以下，就其他實施方式的液滴排出頭進行說明。
圖10是說明通過加熱而排出液體的熱式液滴排出頭的構(gòu)成示例 的模式剖視圖。
與圖1所述的元件相同的元件使用相同的符號，主要就不同部分 進行說明。
在液滴排出頭32中，在噴嘴板ll上設置保護膜34，然后在保護 膜34上設置發(fā)熱元件33。在"熱式"的情況下，保護膜34和發(fā)熱元件 33成為向液室9內(nèi)的液體施加壓力的加壓裝置。發(fā)熱元件33由包括 電阻材料的電阻薄膜形成， 一旦從無圖示的電力供給裝置供給電力， 則產(chǎn)生焦耳放熱。保護膜34由氧化硅或氮化硅等無機材料形成。保護 膜34的厚度為2jim左右，發(fā)熱元件33的厚度可形成3pm左右。但 這些排列、形狀、尺寸、材質(zhì)不局限于圖8的示例，可進行各種變更。
以下，就液滴排出頭32的作用進行說明。從無圖示的電力供給裝 置向發(fā)熱元件33供給電力、使發(fā)熱元件33發(fā)熱。通過發(fā)熱元件33 的放熱，在液體中產(chǎn)生氣泡35。通過所產(chǎn)生的氣泡35的壓力，對液 室9內(nèi)的液體向噴嘴孔12方向加壓。與壓力相對應的液體從噴嘴孔 12排出。因排出而減少的液體從無圖示的液體供給裝置通過流路10 進行補充。所產(chǎn)生的氣泡35的熱被周圍的液體吸掉、進行收縮而消失， 等待下一次放熱、產(chǎn)生氣泡。在該一連串的過程中，由于只要控制供 給電力就可控制氣泡35的大小和其產(chǎn)生的時間，因此，如果通過無圖 示的控制裝置對供給電力進行控制，則可控制排出量和排除時間。
液滴排出頭32的制造方法除了用保護膜34取代撓性膜3、用發(fā) 熱元件33取代壓電元件4以外，與圖8所述的結(jié)構(gòu)相同，因此省略說 明。
如上所述，本發(fā)明的液滴排出頭由于具有設置上述噴嘴孔的噴嘴 板，因此，擊中特性.飛行特性等動作特性良好，并且，可飛躍性地提 高間距精度。
以下就液滴排出裝置50進行說明。
圖ll是液滴排出裝置50的示例的模式圖。
如圖11所示，液滴排出裝置50具有朝向被處理物51排出液體 52的液滴排出頭1、可使基板等的被處理物51在裝載.保持的狀態(tài)下 移動的移動裝置53、用于保持液滴排出頭1的保持裝置54以及收納 液體52的容器等的液體收納裝置55。液滴排出頭1和液體收納裝置 55通過軟管56連接，可向液滴排出頭l供給液體52。另外，液滴排 出頭1只要是本發(fā)明的液滴排出頭即可，例如，可采用液滴排出頭32。 并且，圖ll是表示概略構(gòu)成的圖，除此之外，例如可設置控制液滴排 出裝置50的動作的控制裝置、剩余液體52的排出裝置等。
這樣的液滴排出裝置50例如可用于形成液晶顯示裝置的配向膜、 形成濾色片的著色部、形成半導體裝置基板上的感光膠膜等的薄膜。 因此，液體52也可以使用配向膜材料、紅(R).綠(G)'藍(B)等
染料、感光膠液、在液晶中混合控制間隙用的隔離子(義《一廿)的 液體等各種液體。
以下就液滴排出裝置50的作用進行說明。
首先，將被處理物51載置在移動裝置53上進行保持。然后，從 液滴排出頭1向被處理物51排出液體52。然后，通過移動裝置53使 被處理物51移動，使接下來要進行處理的部分位于液滴排出頭1的下 方。之后重復上述的順序、在被處理物51上進行成膜等處理。此時， 通過軟管56、從液體收納裝置55向液滴排出頭l供給液體52。
在此，移動裝置53的移動可以是單軸方向(例如紙面的厚度方 向)、雙軸方向(水平方向)、三軸方向、旋轉(zhuǎn)方向，如果可改變液 滴排出頭1和被處理物51的相對位置，則可以使任何一方移動。具體 是，例如可以是X-Y工作臺、輸送機、旋轉(zhuǎn)工作臺、工業(yè)用機器人等。 并且，從液體收納手段55向液滴排出頭l供給液體可不使用特別的裝 置而利用位置水頭等，也可使用泵等的液體輸送裝置。
另外，就本實施方式的液滴排出裝置可用于形成薄膜進行了說明， 但不局限于此，例如，也可適用于將文字或圖案印刷到紙面上的所謂 的噴墨記錄裝置。在這種情況下，本實施方式的液滴排出頭以外的噴
墨記錄裝置的構(gòu)成可使用眾所周知的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。
本實施方式的液滴排出裝置使用上述的設置有噴嘴孔的液滴排出 頭，因此，擊中特性.飛行特性等的動作特性好，并且，可進行間距精 度飛躍性地提高的高精度的排出。在例如形成濾色片的著色部等要求 高擊中特性的情況下尤其有用。
以上一面參照具體示例一面就本發(fā)明的實施方式進行了說明。但 本發(fā)明并不局限于這些具體示例。
關(guān)于上述的具體示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員即使進行了適當?shù)脑O計 變更，但只要具有本發(fā)明的特征就屬于本發(fā)明的范圍。
例如，本發(fā)明不僅適用于多噴嘴式的液滴排出頭，而且也適用于
具有一個噴嘴孔的液滴排出頭等。撓性膜3也可遮蔽排出的液體向壓 電元件4滲透，只要是具有撓性的材料，并不局限于示例的樹脂膜， 也可使用金屬膜等任何材料。壓電元件4也不局限于兩層結(jié)構(gòu)，也可 以是三層或三層以上，材質(zhì)也不局限于示例的材質(zhì)。并且，也可以不 是一體燒制式的層壓壓電元件。在將壓電元件4設置在撓性膜3上時， 也可用以環(huán)氧類粘合劑為代表的接合方法進行固定。保護膜35只要是 可遮蔽排出的液體向發(fā)熱元件34滲透、具有耐熱性的材料，則不局限 于示例的無機材料。發(fā)熱元件34與保護膜35、保護膜35與噴嘴板11 的接合方法也不局限于環(huán)氧類粘合劑等，也可以使用其他接合方法。
并且，作為具體示例而例示的噴嘴板、液滴排出頭、液滴排出裝 置等各元件的形狀、尺寸、材質(zhì)、設置等并不局限于示例，可適當?shù)?進行變更。例如，關(guān)于噴嘴孔部分的形狀也可以形成如下的形狀，即， 如圖12 (a)所示，可在噴嘴孔開口部附近形成多層狀，如圖12 (b) 所示，可省略對錐形部12a的加工而將噴嘴孔12直接與液室9連通， 如圖12 (c)所示，可省略對錐形部12a加工且在噴嘴孔開口部附近 形成多級狀等。
并且，上述各具體例所具有的各元件可在可能的范圍內(nèi)進行組合， 只要這些組合也包括本發(fā)明的特征就屬于本發(fā)明的范圍。
并且，作為噴嘴板的制造方法、液滴排出頭的制造方法，所說明 的各加工方法也不局限于示例，可進行適當變更。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴板，其特征在于，具有在第一面上開口的流路、與所述流路連通的液室以及與所述液室連通并在第二面上開口的噴嘴孔，所述液室具有相對于所述第二面大致平行的平坦部，所述噴嘴孔在所述平坦部與所述液室連通。
2. 如權(quán)利要求l所述的噴嘴板，其特征在于， 所述噴嘴孔具有錐形部，所述液室和所述噴嘴孔通過所述錐形部進行連通。
3. 如權(quán)利要求l所述的噴嘴板，其特征在于， 所述噴嘴孔具有在所述平坦部與所述液室連通的第一噴嘴孔部、和與所述第一噴嘴孔部連通并在所述第二面上開口的第二噴嘴孔部。
4. 如權(quán)利要求1所述的噴嘴板，其特征在于，從所述平坦部起到 所述噴嘴孔的所述第二面上的開口的距離大于等于50jim、小于等于 150fim。
5. 如權(quán)利要求l所述的噴嘴板，其特征在于，在所述噴嘴孔的直 徑為l的情況下，所述液室的直徑大于等于5、小于等于30。
6. 如權(quán)利要求l所述的噴嘴板，其特征在于，在所述噴嘴孔的直 徑為l的情況下，所述液室的直徑大于等于8、小于等于20。
7. 如權(quán)利要求1所述的噴嘴板，其特征在于，所述平坦部的平面 度小于等于l(Him。
8. —種噴嘴板的制造方法，其特征在于， 形成在板狀體的第一面上開口的液室， 在所述液室的底部形成平坦部，形成與所述平坦部連通、在所述板狀體的第二面上開口的噴嘴孔。
9. 如權(quán)利要求8所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于， 所述噴嘴孔的形成包括形成剖面形狀為大致V字形的凹部，利用所述凹部的定中心作用進行鉆孔。
10. 如權(quán)利要求8所述的噴嘴板的制造方法，其特征在于，所述 凹部的形成是中心孔加工。
11. 一種液滴排出頭，其特征在于，具有權(quán)利要求l所述的噴嘴 板、和向所述液室內(nèi)的液體施加壓力的加壓裝置。
12. 如權(quán)利要求ll所述的液滴排出頭，其特征在于，在所述加壓 裝置上具有撓性膜，所述撓性膜以覆蓋所述流路的方式進行設置。
13. 如權(quán)利要求11所述的液滴排出頭，其特征在于，在所述加壓 裝置上設置壓電元件。
14. 如權(quán)利要求13所述的液滴排出頭，其特征在于，所述壓電元 件設置在所述液室的正上方。
15. 如權(quán)利要求11所述的液滴排出頭，其特征在于，在所述加壓 裝置上設置發(fā)熱元件。
16. 如權(quán)利要求15所迷的液滴排出頭，其特征在于，所述發(fā)熱元 件設置在所述液室的正上方。
17. —種液滴排出頭的制造方法，其特征在于，利用權(quán)利要求8 所述的噴嘴板的制造方法形成噴嘴板，以覆蓋所述液室的方式設置加壓裝置。
18. 如權(quán)利要求17所迷的液滴排出頭的制造方法，其特征在于， 在所述加壓裝置上具有壓電元件，所述壓電元件設置在所述液室的正 上方。
19. 如權(quán)利要求17所述的液滴排出頭的制造方法，其特征在于， 在所述加壓裝置上具有發(fā)熱元件，所述發(fā)熱元件設置在所述液室的正 上方。
20. —種液滴排出裝置，其特征在于， 具有權(quán)利要求11所述的液滴排出頭、使被處理物和所述液滴排出頭的位置相對移動的移動裝置以及 收納液體的液體收納裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供擊中特性·飛行特性等的動作特性好的噴嘴板、噴嘴板的制造方法、液滴排出頭、液滴排出頭的制造方法以及液滴排出裝置。本發(fā)明提供一種噴嘴板，具有在表面上開口的流路、與上述流路連通的液室以及與上述液室連通并在背面開口的噴嘴孔，上述液室具有相對于所述背面大致平行的平坦部，上述噴嘴孔在上述平坦部與所述液室連通。
文檔編號B41J2/14GK101195300SQ2007101812
公開日2008年6月11日 申請日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者上北將廣 申請人:株式會社東芝