液体排出头及其生产方法,生产微小机械装置的方法制造方法及图纸

一种制造液体排出头的方法，该液体排出头包括：排出口；壁件；基板；可移动部件；该方法具有下述步骤，制备设置有所述可移动部件的基板；在所述的可移动部件和所述的基板之间的间隙中填充液体的光固化树脂，采用旋涂工艺将所述的树脂涂到所述的基板上直到树脂覆盖住所述的可移动部件；将所述光固化树脂的除去包含至少所述的液体流动通道的那部分区域曝光，从而将对应于所述壁件的那部分硬化；将所述光硬化树脂的没有曝光部分去除，从而在所述的液体流动通道中形成所述的可移动部件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,生产微小机械装置的方法
本专利技术涉及一种用于将所需液体排出的液体排出头，该液体排出头是通过由热能作用在所述的液体上产生气泡将所需液体排出，本专利技术还涉及一种生产所述的液体排出头的方法具体地说，本专利技术涉及一种生产液体排出头的方法，所述的液体排出头有一个可移动的元件，该可移动的元件由所述的产生的气泡作用移动，还涉及一种由该方法制成的液体排出头以及一种制造微小机械装置的方法。本专利技术可以应用到一些装置比如打印机中来往记录媒介如纸、纱、纤维、布、金属、塑料、玻璃、木材以及陶瓷上完成记录；再比如应用到复制器中；应用到具有一个通信系统和一个文字处理器的传真装置中，所述的文字处理器具有一个打印机部件；还可应用到与各种处理装置组合起来的工业记录装置中。本专利技术中的术语不仅是指把有意义的图象例如特征和图象传给记录介质，而且也指把无意义的图象例如图案传给记录介质。附图中的附图说明图12是一个局部剖开的透视图，所示的是现有技术的一种液体排出头。如图12所示，现有技术的液体排出头具有一个基板1004，在该基板上平行设置了许多加热器1005，这些加热器是气泡产生元件，用于供给在液体中产生气泡的热能；还具有一个顶板1001，该顶板结合在所述的基板1004上。基板1004包含一个硅或者类似材料制成的基体，在该基体上形成氧化硅薄膜或者四氮化三硅薄膜以用于绝缘和热积聚，构成加热器1005的电阻层和布线电极形成于其上。由这些布线电极施加一个电压到电阻层上从而在电阻层上流过电流，加热器1005发热。 在基板1004上，设置封装电极1003，用于提供电流给加热器1005的外部接线(未示出)与所述封装电极连接。顶板1001用于构成许多相应于加热器1005的液体流动通道1007和一个共同的液体腔室1010，所述的液体腔室用于给液体流动通道1007提供液体，并具有整体的流动通道侧壁1001a，该流动通道侧壁从顶板的顶部延伸到加热器1005之间。另外，顶板1001的上表面设置有一个墨水供给开口1002用于使液体从外面供应流入到所述共同的液体腔室1010中。顶板1001由硅材料制成，液体从通道1007和共同的液体腔室1010中的花纹能够由蚀刻形成，液体流动通道1007部分能够在构成流动通道侧壁1001a的材料如四氮化三硅或者氧化硅聚集在硅基板上之后由现有的薄膜形成方法如CVD方法蚀刻形成。一个壁部分形成于顶板1001的表面的前端，该壁部分形成多个排出口1006，这些排出口相应于相应的液体流动通道1007和并通过液体流动通道1007与共同的液体腔室1010相通。附图13为一个局部剖去的透视图，示出了现有技术中的另外一个液体排出头的例子。如图13中所示，该液体排出头设置了一个象悬臂梁一样的可移动部件2009，该可移动部件2009与加热器2005以面对面的关系设置。可移动部件2009包括有硅材料如SiN或SiO或者镍等弹性良好的材料制成的薄膜。这些可移动部件2009以距加热器2005预定的距离设置以便具有在加热器2005上游处的支点，和在下游的相应于这些支点的自由端。液体排出头的顶板2001、墨水供入开口2002、封装电极2003，基板2004、加热器2005，排出口2006、液体流动通道2007和共同的液体腔室2013类似于如图12中示出的液体排出头，因此在这里不需要详细说明。附图14A-14D为沿着流动通道方向的横截面视图，用于说明如图13所示液体排出头的液体排出方法。如图14A所示，当加热器2005产生热量时，该热量作用于位于可移动部件2009和加热器2005之间的墨水上，从而基于薄膜沸腾现象的气泡2008就在加热器2005上产生并变大。由于气泡2008的变大产生的压力优先地作用到可移动部件2009上，从而该移动部件围绕着支点移动，大大的张开向着排出口2006的一侧，如图14B中所示。由于可移动部件2009的移动或者处于移动后的状态，基于产生的气泡2008或者长大的气泡2008而来的压力向着排出口2006一侧扩散，液体(液滴2010)被从排出口2006中排出，如图14C所示。如上所述，可移动部件2009为每一个加热器2005设置，从而气泡2008压力的扩散方向向着下游一侧，因此气泡的压力直接和有效的用于排出，所述的可移动部件2009在液体流动通道2007中液体流的上游一侧(共同的液体腔室一侧)具有支点，而在下游一侧(排出口2006一侧)具有自由端。气泡2008本身的长大方向也象气泡扩散的方向一样被导向下游方向，气泡在下游比在上游增长的更大。如上所述，气泡2008自己增大的方向由可移动部件控制从而控制了气泡2008压力扩散的方向，也因此能够改进了基本的排出特性如排出效率和排出力或者排出速度。另外一方面，如图14D所示，当气泡2008开始消失步骤时，通过与可移动部件2009的弹性力的组合作用气泡2008迅速消失，可移动部件2009最后回到图14A中所示的起始位置。此时，为了补偿气泡收缩后的体积，以及补偿液体排出的体积，液体会从上游一侧，也就是共同的液体腔室一侧，流进来，从而用液体对液体流动通道2007重新填充，这种液体的重新填充由所述的可移动部件2009的返回作用而被迅速地、合理地进行。根据如图15中所示，在现有技术中制备液体排出头的一个方法，首先，可移动部件2009被设置在基板2004上，该基板2004上设置有加热器2005等。可移动部件2009通过一系列半导体工艺制得，所述的半导体工艺包括一个牺牲层铝花纹(sacrifice layer aluminum pattern)的形成，用于形成可移动部件2009的SiN层的形成，以及SiN层的刻划。如上所述，一些器件如可移动部件被设置在基板2004的表面上，因而，基板2004的表面具有高度约为3到10微米的不平。接着，用于在基板2004和顶板2001之间构成液体流动通道2007的喷口壁件2010和一个共同的液体腔室2013(在图13中都能看到)被连接到基板2004上。与顶板2001相连的喷口壁件2010的上表面被弄平。接着，顶板2001被连接到喷口壁件2010的上表面上，设置有排出口2006的孔板2011被连接到一个液体流动通道2007开口的端面上。通过上述的步骤，现有技术的图13所示的液体排出头就制成了。然而，在参照图15描述的制备方法中，必须精确地将喷口壁件2010连接到基板2004中，另外，必须在连接顶板2001之前将喷口壁件2010的上表面弄平，因此该制造步骤非常麻烦。另外，当该壁件由有机材料制成时，如果使用干薄膜的话，上述厚度的厚薄膜能够形成，但是如上所述，基板的表面会不平，因此不但很难获得平坦的所述壁件上表面，而且还担心可移动部件被干薄膜弄变形。另外，采用传统的湿工艺，很难形成厚度为几十微米的厚薄膜。本专利技术的目的就是提供一种液体排出头和该液体排出头的制造方法，能够使该液体排出头的壁件的上表面平坦，其制造时间被缩短，该液体排出头具有这样一个壁件，该壁件被形成为厚度为几十微米的薄膜，本专利技术还提供微型机械装置以及微型机械装置的制造方法。为了达到上述目的，本专利技术的液体排出头为一种下述结构的液体排出头，该液体排出头具有用于将液滴排出去的排出口；用于构成液体流动通道的壁件，该液体流动通道与排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造液体排出头的方法，该液体排出头包括：用于将液滴排出去的排出口；用于构成液体流动通道的壁件，该液体流动通道与排出口相通，将液体输送到排出口；基板，该基板设置有用于在液体中产生气泡的气泡产生元件；可移动部件，该可移动部件被支持并固定到基板上的一个位置上，该位置面向液体流动通道内的气泡产生元件并且在可移动部件和基板之间有一个间隙，该可移动部件的排出口一侧为自由端；该自由端在由产生气泡而产生的压力作用下会向着远离基板的方向移动，从而所述的压力被导向排出口一侧，而将液滴从排出口排出；其特征在于下述步骤，制备设置有所述可移动部件的基板；在所述的可移动部件和所述的基板之间的间隙中填充液体光固化树脂，采用旋涂工艺将所述的树脂涂到所述的基板上直到树脂覆盖住所述的可移动部件；将所述光固化树脂的除去包含至少所述的液体流动通道的那部分区域曝光，从而将对应于所述壁件的那部分硬化；将所述光硬化树脂的没有曝光部分去除，从而在所述的液体流动通道中形成所述的可移动部件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：铃木良明，田川义则，宫川昌士，渡边诚，益川竜也，栗原香晓，饭岛康，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]