液滴喷头、液滴喷出装置制造方法及图纸

本发明专利技术的液滴喷头具备：与喷嘴开口连通的压力发生室、构成该压力发生室的一部分的弹性膜（振动膜）、配置在该弹性膜的与所述压力发生室侧相反的面上且使所述压力发生室内产生压力变化的压电元件、和驱动该压电元件的驱动ＩＣ（驱动元件），上述驱动ＩＣ在设置于所述压电元件的端子上倒装接合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液滴喷头及液滴喷出装置。
技术介绍
作为可以高画质、高速度印刷的打印机，喷墨打印机为人所熟知。喷墨打印机具有装有内体积发生变化的空腔(压力发生室)的喷墨式记录头，在扫描该头的同时从其喷嘴中喷出墨滴，由此进行印刷。作为在这样的喷墨式记录头中的头执行器(head actuator)，以前使用以PZT(Pb(ZrxTi1-x)O3)为代表的陶瓷压电元件。该压电元件由搭载于头上的驱动IC进行驱动。该驱动IC例如被固定在与形成空腔的流路形成基板的一个侧面接合的接合基板上，通过各压电元件和引线接合等进行电连接(例如，参照特开2004-148813号公报、特开2003-182076号公报、特开2004-34293号公报)。然而，在喷墨打印机中，逐渐要求具有进一步的高画质化或高速化。为了响应如此的要求，在喷墨式记录头中的喷嘴的高密度化逐渐成为不可缺少的技术，为此，就用于驱动压电元件的驱动IC而言，迫切地要求进行小型化、高密度安装化。然而，在目前的喷墨式记录头中采用引线接合法，所以当这种小型化、高密度安装化不断进展时，出现因引线彼此的接触而发生短路，或者生产率降低等问题。即，通过端子的致密化(miniaturization)，可以使驱动IC小型化，增加来自晶片的产量(yield)，降低成本，但因存在上述问题，引线接合的间距以60μm左右为界限，不能够对应将来的要求。其中，这样的问题不只在喷出用于打字的油墨的喷墨式所述喷头中存在，在喷出油墨以外的液体的液滴喷头中也同样存在。例如，在当将含有金属微粒子等功能性材料液体喷到基板上并对其进行干燥、烧成而形成功能膜(金属配线等)时所使用的液滴喷头中也存在共同的课题。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供小型、生产率高而且可靠性也出色的液滴喷头。另外，其目的还在于，提供通过这样的液滴喷头可以进行高密度的印刷的液滴喷出装置。为了解决上述课题，本专利技术提供了一种液滴喷头，其具备与喷嘴开口连通的压力发生室、构成该发生室的一部分的振动膜、配置在该振动膜的与上述压力发生室侧相反的面上且使上述压力发生室内产生压力变化的压电元件、驱动该压电元件的驱动元件，其中，上述驱动元件在设置于上述压电元件的端子上倒装接合而成。通过该构成，与以前的通过接合线进行接合的构造相比，生产效率更高。另外，通过进行的倒装接合，能够防止以前在进行引线接合的情况下发生的引线接触导致的短路。因而，能够通过端子的致密化减小驱动元件的尺寸，可以增加来自晶片的产量，能够降低成本。另外，驱动元件与压电元件一样被配置在基板上，能够降低头整体的厚度，从而能够有助于小型化。在本专利技术的液滴喷头中，在流路形成基板上形成上述压力发生室，在上述流路形成基板的与上述压力发生室侧相反的面上形成上述振动膜，在上述振动膜的与上述流路形成基板侧相反的面上配置上述压电元件和上述驱动元件，在上述流路形成基板的配置了上述压电元件和上述驱动元件的面侧设有保护基板，在上述保护基板上，在对应上述驱动元件的位置上设有用于取出引线的开口部，通过该开口部，上述驱动元件能够跟在上述保护基板的与上述驱动元件侧相反的面上形成的端子进行引线接合。这里，上述保护基板能够采用具有在与上述压电元件以及上述驱动元件对向的区域确保空间的状态下密封该空间的压电元件保持部的构成。通过如此设置保护基板，能够防止外部环境引起的压电元件等的破坏。在本专利技术的液滴喷头中，优选粘接上述保护基板与上述驱动元件并通过该驱动元件支撑上述保护基板的构成。通过将已安装的驱动元件作为用于支撑保护基板的构造体来使用，没有必要另外设置支撑部件，能够实现头尺寸的降低和头成本的降低。本专利技术的液滴喷出装置，其特征在于，具备上述的本专利技术的液滴喷头。这里，液滴喷出装置不只是以单体构成的打印机，还包括附属于其他器件进行打字的打印机单元。具体地说，有附属于电视等显示装置而对在该显示装置上显示的图像进行印刷的打印机单元。另外，不仅在印刷文字或图像的印刷装置中，例如还在将含有配线材料的液体材料配置在玻璃等基板上并使其干燥以形成配线的配线形成装置、和用于形成其他功能性膜的膜形成装置中能够应用上述的液滴喷头。通过该构成，因使用低成本的液滴喷头，所以能够提供小型、可靠性高、进而成本更低的液体喷出装置。附图说明图1是喷墨式记录头的分解立体图。图2是喷墨式记录头的俯视图和截面图。图3是表示喷墨式记录头的其他构成例的截面图。图4是喷墨式记录装置的概略图。具体实施例方式〔液滴喷头〕图1是表示作为本专利技术的液滴喷头的一例的喷墨式记录头的分解立体图，图2是图1的俯视图和截面图。如图所示，流路形成基板10在本实施方式中是由面方位(110)的单晶硅基板构成。该流路形成基板10的一个面成为开口面，在另一个面上形成预先通过热氧化形成的由二氧化硅构成的厚度约为1～2μm的弹性膜(振动膜)50。在流路形成基板10的开口面(与弹性膜10侧相反的面)上，通过对单晶硅基板进行各向异性蚀刻而形成多个隔壁11，通过这些多个隔壁11划分的压力发生室12在宽度方向上并列设置2列。在压力发生室12的长轴方向外侧形成连通部13，其中，所述的连通部13与后述的保护基板30的贮存器部31连通，并构成成为各压力发生室12的共通的墨室的贮存器100的一部分，分别通过供墨通路14与各压力发生室12的长轴方向的一个端部连通。这里，各向异性蚀刻是利用单晶硅基板的蚀刻速率的不同而进行的。例如，在本实施方式中，当将单晶硅基板浸渍在KOH等碱溶液中时，被逐渐侵蚀而出现与(110)面垂直的第一(111)面、和与该第一(111)面约成70度角且与上述(110)面约成35度角的第二(111)面，与(110)面的蚀刻速率相比，(111)面的蚀刻速率约为1/180，是利用这样的性质而进行的。通过这种各向异性蚀刻，可以将由两个第一(111)面和倾斜的两个第二(111)面形成的平行四边形形状的深度加工作为基本而进行精密加工，能够高密度排列压力发生室12。在本实施方式中，各压力发生室12的长边由第一(111)面形成，短边由第二(111)面形成。该压力发生室12通过对流路形成基板10进行蚀刻直到几乎贯穿达到弹性膜50而形成。这里，弹性膜50被对单晶硅基板进行蚀刻的碱溶液所侵蚀的量极小。另外与压力发生室12的一端相连的各供墨通路14，与压力发生室12相比形成得更浅，从而保持流入到压力发生室12的油墨的流路阻力一定。即，供墨通路14是通过在厚度方向上蚀刻单晶硅基板到中途而形成。其中，半蚀刻是通过蚀刻时间的调整来进行的。这样的流路形成基板10的厚度，可以与压力发生室12的排列密度相一致而选择最佳厚度，例如，如果是180dpi左右的排列密度，流路形成基板的厚度可以为220μm左右，但当以200doi以上将压力发生室12排列撑比较高的密度时，优选使流路形成基板10的厚度为100μm以下而比较薄。这是因为可以在保持相邻的压力发生室12之间的隔壁11的刚性的同时，可以提高排列密度。另外，在流路形成基板10的开口面侧，通过粘接剂或热熔化薄膜等固定有喷嘴板20，其中，所述的喷嘴板20上有跟各压力发生室12的与供墨通路14侧相反的面连通的喷嘴开口21贯穿设置。其中，喷嘴板是由厚度例如为0.1～1mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液滴喷头，具备：与喷嘴开口连通的压力发生室、构成该压力发生室的一部分的振动膜、在该振动膜的与所述压力发生室侧相反的面上配置的并使所述压力发生室内发生压力变化的压电元件，和驱动该压电元件的驱动元件，所述驱动元件在设置于所述压电元件 的端子上倒装接合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：原一巳，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]