液体排出头的制造方法技术

在具有位于加热件对面的与加热件有一定距离的可移动件的液体排出头中，提高了可移动件的使用寿命并稳定了排出特性且提高了可靠性。在平行地安装有多个加热件的器件基片上，用照相平版印刷技术形成沉积薄膜以形成可移动件（６），在形成可移动件（６）以后通过将可移动件（６）浸泡在蚀刻液中，可除去形成在可移动件（６）侧面部分边缘上的直角部分、锐角部分和毛刺，以使可移动件（６）侧面部分的表面为曲面（１１）。当可移动件（６）通过由加热件产生的气泡所产生的压力而进行位移以从排出口（５）排出墨水，且可移动件（６）被过量移动时，当根据可移动件（６）的位移所产生的应力作用在可移动件（６）上时，减小了在可移动件（６）侧面部分的应力集中且因此，可以避免产生可移动件（６）的裂纹和可移动件（６）的断裂。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种液体排出头和一种液体排出装置，该装置用于打印机和图像打印机以作为复印机、传真机、文字处理器、主计算机等的输出终端，还涉及制造这种液体排出头的方法。特别是本专利技术涉及到具有器件基片的液体排出头，在该器件基片上形成电热装置以产生用于排出液体的热能，还涉及其上安装有液体排出头的液体排出和记录装置，和制造这种液体排出头的方法。换言之，本专利技术涉及到通过从排出口排出如记录墨水的记录液体成为飘扬的微滴以将液体附着到记录介质上而完成记录的液体排出头，和制造这种排出头的方法。
技术介绍
众所周知的有，墨水喷射记录方法，即所谓的气泡喷射记录方法，其中将例如热的能量提供给墨水，由伴随的突然的体积改变而引起墨水的状态的改变，墨水从排出口由基于墨水的状态改变的作用力而排出，且这些墨水被附着在记录介质上以形成图像。在利用这种气泡喷射记录方法的记录设备中，如在美国专利4723139说明书中所公开的，通常排列有排出墨水的排出口、同该排出口相连的墨水通路、和作为排出墨水的能量产生装置的电热转换体。根据这种记录方法，可以以高速低噪音地记录高质量的图像且在使用这种方法的排出头中可以高密度地排列用于排出墨水的排出口且因此，会有许多突出的优点可以由小型装置容易地产生高清晰度的记录图像和彩色图像。因此，近年来，这种气泡喷射记录方法大量应用在例如打印机、复印机、传真机等办公用具中，同样也用在作为打印设备的工业系统中。根据这种气泡喷射技术在许多产品方面中的应用的不断增加，近来以下的各种需求也增加了。例如，需求改进能量效率的方法，作为例证可通过调整加热件保护膜的厚度来优化加热件。这一方法表示改进了将产生的热量传导给液体的导热效率的效果。另外，为了产生高质量的图像，提出了在提供能够以快速的墨水排出和稳定的产生气泡的基础上，同时也考虑到高速记录的很好地排出墨水的墨水排出方法的驱动条件，为了得到在液体流径中，用于快速填充液体的液体排出头，人们已提出了改进液体流径形状的方法。另外，考虑到液体排出的原理，进行了新的而不是传统的液体排出方法的研究，它采用的是气泡和用此方法制成的排出头，且这里还提出了在日本专利公开说明书9-201966中公开的液体排出方法和用这种方法制成的排出头。因此，下面参考图14A到图14D、图15和图16来描述在日本专利公开说明书9-201966中公开的传统的液体排出方法和利用这种方法制成的排出头。图14A到图14D是说明传统的液体排出头的排出原理的图，图14A到图14D中的每一幅都是沿液体流径方向的剖视图。图15是图14A到图14D所示的液体排出头的局部透视图，图16是图14A到图14D所示的液体排出头改进示例的剖视图。图14A到图14D和图16所示的液体排出头是最基本的一种结构，它用于通过控制压力的传输方向和根据排出液体过程中的气泡生长的方向来改进排出力和排出效率。下文中的“上游”和“下游”表示了从提供液体的源经过发生气泡区域的顶部朝向排出口的液体流动的方向，或者为本图示的方向。“下游侧”涉及到气泡本身主要表示为气泡的排出口，它被认为是微滴排出的工作方向。特别是，对于气泡的中心，它指的是在上述流动方向和上述图示或在加热件区域的中心的下游侧的区域内所产生的气泡方向的下游侧。(同样，气泡本身的“上游侧”表示，对于气泡的中心，在上述流动方向上和上述图示或在加热件区域中心的上游侧的区域内所产生的气泡方向的上游侧。)另外，“梳状”指的是一种形状，在其中一可移动件支点部分为一公用件而可移动件的自由端的远端是开放的。在图14A到图14D所示的液体排出头中，器件基片501是在由硅等材料制成的基片上为了隔热和储热形成二氧化硅薄膜或四氮化三硅薄膜而制备的，排布电阻层和电线以构成加热件502。这些导线给电阻层提供电压并给电阻层提供电流来加热加热件502。顶板511包括多个对应于所有加热件502的液体流径503和一个公用的用于将液体供给到所有的液体流径503液体腔505，且流径侧壁从顶板延伸到所有加热件502整体地安装。换言之，在顶板511上形成多个排出口504以与所有流径503和外部连通。可以用公知的如CVD薄膜成形方法，通过在硅基片上沉积用作液体流径503侧壁的如四氮化三硅、二氧化硅等材料、蚀刻部分液体流径503、然后附着顶板上来形成顶板511。在对应于器件基片501上的液体流径503部分上，安装有一象悬臂一样的面向加热件502的盘状可移动件506，且该可移动件506上游侧的一端固定在基座507上。该可移动件506由基座507支撑以便在更换时具有支点508。另一方面，该可移动件506是通过在用上述公如的薄膜成形方法形成液体流径503和侧壁的阶段中形成的沉积膜图案形成为梳状的，且其由这些例如四氮化三硅和二氧化硅等的硅基材料构成。经可移动件506的顶部通过液体的排出动作，在从公用液体腔505流到排出口504侧的大量流动的上游侧处可移动件506具有支点508，并且可移动件506设置为距加热件502是15μm，并使下游侧的自由端509朝向支点508且其在面向加热件502的位置处处于覆盖加热件502的状态。加热件502和可移动件506间的区域成为气泡产生区域510。下面参见图14A到图14D描述上述构造的液体排出头的动作。首先，在图14A中，将墨水填充到气泡产生区域510和液体流径503内。接着，在图14B中加热加热件502，允许热量作用在加热件502和可移动件506间的气泡产生区域510的液体上，根据在美国专利4723129说明中描述的薄膜冒泡现象，在液体中产生气泡511。由于气泡511产生压力的作用和可移动件506上的气泡511占有较高的优势。如图14B、图14C或图15所示的可移动件506被移动，绕支点508向排出口504侧大大地打开。根据可移动件506的位移或位移状态，因为基于气泡511产生的压力的传输和气泡511的远端具有一定宽度，气泡511的气泡能量可以很容易地导句排出口504侧，因此可以根本地提高微滴的排出效率、排出力和排出速度。作为参考，图中的参考字符C表示加热件的区域中心。如上所述，在日本专利公开说明书9-201966中描述的技术为有效地控制气泡的技术，它通过建立可移动件支点和自由端在液体流径中的位置关系，和可移动件自由端位于排出口侧即，下游侧的关系，且可移动件面向加热件或气泡产生区域布置来实现。如图16所示的液体排出头、加热件602、液体流径603、排出口604、公用液体腔605和气泡产生区域609的器件基片601的每一种构造都与图14A到图14D所描述的液体排出头的构造相同，因此这里将省略对其的详细描述。在如图16所示的液体排出头中，在形成的如悬臂状的可移动件606的一端，有一阶梯件606a且可移动件606直接安装在器件基片601上。由此，可移动件606被保持在器件基片601上，确立了可移动件606的支点607，且自由端608在下游侧朝向支点607。如上所述，通过在可移动件的一固定端安装基座或在可移动件的固定端安装阶梯，在可移动件和加热件之间形成一1到20μm的间隔区域和改进液体排出效率的效果由可移动件完全表现出来。因此地，根据基于以上描述的排出原理的液体排出头，可以获得气泡产生和可移动件在其上移动的复合效果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体排出头，包括：排出液体的排出口；连通所述排出口且具有使液体产生气泡的气泡发生区域的液体流径；安装在基片上以产生热能使液体在所述气泡产生区域产生气泡的排出能量产生装置；和一个设置在面对所述排出能量产生装置的位置处与所述 排出能量产生装置具有一距离的盘状可移动件，在沿所述液体流径方向中的液体流动方向固定可移动件上游侧的端部，并使其下游端为自由端，且其由膜成形方法形成在所述基片上，其特征在于，所述可移动件的侧面部分没有直角或锐角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉山裕之，石永博之，三隈义范，种谷阳一，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]