喷墨头的生产方法技术

一种喷墨头的生产方法，该喷墨头包括可产生喷射墨的能量的墨喷射压力产生部件，向喷墨头供应墨的墨供给口，其步骤包括：制备硅基层；在硅基层表面形成喷射墨压力产生部件和氧化硅膜或氮化硅膜；在硅基层背面形成构成墨供给口的耐腐蚀防护罩；通过各向异性腐蚀法将硅基层背面上的其位置与墨供给口部分相对应的硅去除；在硅基层表面形成墨射出口部分；从墨供给口部分的硅基层表面将氧化硅膜或氮化硅膜去除。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于喷墨型设备上的，该喷墨头可产生记录液滴，本专利技术特别涉及一种所谓的侧射式，该喷墨头沿与具有墨喷射压力产生部件的表面相垂直的方向喷射记录液滴。在上述侧射式喷墨头中，墨从墨喷射压力产生部件向上射出，该喷墨头中设有带墨喷射压力产生部件(喷射墨能量产生部件)的基层，该基层带有通孔(墨供给口)以便从基层的背面(不具有喷射墨压力产生部件)供应墨，如JP特开昭62-264957号文献或US4789425号专利所述。之所以采用上述结构是因为如果从喷射墨压力产生部件成形面(墨射出口成形面)供给墨，则墨供给部件必须位于墨射口和记录材料，如纸或织物之间，在此场合下，由于很难减小墨供给部件的厚度，故不能减小记录材料和墨射出口之间的距离，其结果是因为墨液滴射出位置的准确性较差，从而图像质量较差。下面描述侧射型的普通实例。首先，制备硅基层，它包括构成墨供给口的通孔和喷射墨的墨喷射压力产生部件。在该硅基层上叠置干膜，它比如可为市场可买到的RISTON或VACREL号产品(Dupont)，在干膜上形成图案以构成墨流动通道壁。将具有墨射出口的电铸形成的板置于墨流动通道壁上并粘好。在这里，为了在具有通孔的基层中形成墨射出口，墨流动通道壁由干膜制成。这是因为如果采用下述方法，则树脂材料会流入通孔，其结果是所形成膜是不均匀的，上述方法为可用溶剂将构成墨流动通道壁的树脂材料层溶解的方法(溶剂涂敷法，如旋转或涂敷法或滚轮涂敷法)。然而，采用干膜时具有以下缺点比如，膜的成形精度比旋转式涂敷或类似的膜成形技术的差。上述的光聚合干膜的涂敷性较差，从而难于形成厚度不超过15μm的薄膜。一般来说，难于获得较高的再溶解度和较高的层截面纵横比。耐久稳定性较差(基层的传递特性或图案成形特性)。干膜会掉入通孔中。随着最近记录技术的发展，在喷墨技术中要求具有较高精度的图像质量，JP特开平4-10941和JP特开平4-10942号文献提出了可满足上述要求的系统。特别是在该方法，中，驱动信号送给与记录信息相对应的墨喷射压力产生部件(电热转换器)从而产生热能，该热能使温度突然超出墨具核沸点上限值，由此在墨中产生气泡从而喷射出液滴，同时气泡和周围保持连通。在上述方法中，微小液滴的体积和速度不受温度的影响，并保持稳定，这样可获得高质量的图像。本专利技术人曾提出过一种喷射式，其步骤包括在具有墨供给口和墨喷射压力产生部件的基层上采用可溶性树脂材料形成墨流动通道；在可溶性树脂材料层上形成树脂材料面层；通过投射光或氧等离子体腐蚀法在树脂材料层上形成墨射出口；将可溶性树脂材料层溶解去除；对于上述方法，喷射墨压力产生部件和墨射出口之间的位置精度是很高的，但是对于可溶性树脂材料层的成形，则必须采用干膜，因此同样存在干膜的前述缺点。由于在上述方法中，树脂材料面层形成有墨射出口，故墨射出口喷射墨压力产生部件之间的距离会受到可溶性树脂材料层的膜成形精度的影响，而上述距离是墨喷射精度的重要因素之一。另外，如JP特开平5-131628号文献所述，墨供给口和墨喷射压力产生部件之间的距离精度主要受到喷墨头的工作频率特征的影响，因此要确定墨供给口的高精度位置成形技术。因此本专利技术的目的在于提供一种，在该方法中在平面基层上形成侧射型喷墨头的墨射出口，这样可生产成本低，精度高的喷墨头。本专利技术的一个方面是提供了一种喷墨头了生产方法，该喷墨头包括可产生喷射墨的能量的墨喷射压力产生部件，向喷墨头供应墨的墨供给口，其步骤包括制备硅基层；在硅基层表面形成墨喷射压力产生部件和二氧化硅膜或氮化硅膜；在硅基层背面形成构成墨供给口的耐腐蚀防护罩；通过各向异性腐蚀法将硅基层背面上的其位置与墨供给口部分相对应的硅去除；在硅基层表面形成墨射出口部分，从墨供给口部分的硅基层表面将氧化硅膜或氮化硅膜去除。根据本专利技术的喷墨头生产方法，墨喷射能量产生部件和墨射出口之间的距离可以很容易地保持其精度，另外也很容易保持上述喷射墨能量产生部件的位置精度和墨射出口中心位置的精度。根据本专利技术，墨射出口可在平面型基层上成形，因此膜成形精度较高，另外也加大了构成墨射出口部分的部件的选择范围。另外在本专利技术中，本专利技术的位置精度提高，而墨射出口与喷射墨压力产生部件之间的距离减小，因此很容易生产具有较高工作频率的喷墨头。结合附图从下面的本专利技术优选实施例的描述中很容易得出本专利技术的上述及其它的目的，特征和优点。附图说明图1为采用硅各向异性腐蚀方式的墨供给口成形步骤示意图；图2为采用硅各向异性腐蚀方式的墨供给口成形步骤示意图；图3为采用硅各向异性腐蚀方式的墨供给口成形步骤示意图；图4为采用硅各向异性腐蚀方式的墨供给口成形步骤示意图；图5为采用硅各向异性腐蚀方式的墨供给口成形步骤示意图；图6为墨射出口的成形步骤示意图；图7为墨射出口的成形步骤示意图；图8为墨射出口的成形步骤示意图；图9为墨射出口的成形步骤示意图；图10为墨射出口的成形步骤示意图；图11为采用氧等离子体腐蚀方式的墨射出口的成形步骤示意图；图12为采用氧等离子体腐蚀方式的墨射出口的成形步骤示意图13为采用将带有墨射出口的部件叠置的方式的墨射出口的成形步骤示意图；图14为采用将带有墨射出口的部件叠置的方式的墨射出口的成形步骤示意图；图15为采用将带有墨射出口的部件叠置的方式的墨射出口的成形步骤示意图。下面参照附图对本专利技术实施例进行描述。图1-10为示意图，它们表示本专利技术的主要实例，同时表示本专利技术实施例方法中的产生步骤的实例，另外还表示喷墨头的结构。在图1所示的实例中，在硅基层1(表面)上设有所需数量的墨喷射压力产生部件3，如电热转换器或压电部件，上述硅基层具有晶体表面方向<100>或<110>，它们之间带有氧化硅或氮化硅层2。该层2用作后面要描述的各向异性腐蚀的阻挡层。墨喷射压力产生部件3用来通过向墨液施加喷射能量而喷射出记录液滴。当以电热转换器作为墨喷射压力产生部件3时，紧靠该部件3的记录墨液加热，从而形成喷射能量。在此场合，氧化硅或氮化硅还可用作贮热层。当采用压电部件时，喷射能量是通过该部件的机械振动产生的。对于该部件3，其连有电极(图中未示出)以便可向其发出驱动信号。为了提高喷射能量产生部件的耐久性，如人们所公知的，可采用各种功能层，如防护层。在这里，该防护层可为作为各向异性腐蚀的阻挡层的氧化硅或氮化硅层2(图1)。参照图2，在未设有墨喷射压力产生部件的基层1的表面(背面)设有作为构成墨供给口的防护罩的部件4。该部件4用作耐硅各向异性腐蚀的防护罩，并且最好由氧化硅薄膜或氮化硅薄膜形成。如果需要部件4可置于基层1的表面，另外它也可用作上述的防护层。采用下述方式可将部件4中待形成墨供给口的部分去掉，该方式为借助一般的挡光罩采用CF4气体进行干腐蚀。采用双面防护校准器等装置，可正确的确定相对表面的墨喷射压力产生部件，墨供给口的位置(图3)。接着，将基层1浸入硅各向异性腐蚀液以形成墨供给口，该液体的典型实例为强碱性液体(图4)。如果所需可在上述基层表面形成防护层。在进行硅各向异性腐蚀过程中，利用了碱性腐蚀液的溶解性随晶体方向的不同而不同的现象，这样该腐蚀在几乎不具有溶解性的表面<111>停止。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨头的生产方法，该喷墨头包括可产生喷射墨的能量的墨喷射压力产生部件和向喷墨头供应墨的墨供给口，其步骤包括：制备硅基层；在硅基层表面形成墨喷射压力产生部件和氧化硅膜或氮化硅膜；在硅基层的背面形成耐腐蚀防护罩，以便形成墨供给口；通过各向异性腐蚀法将硅基层背面上的其位置与墨供给口部分相对应的硅去除；在硅基层表面形成墨射出口部分；从墨供给口部分的硅基层表面将氧化硅膜或氮化硅膜去除。２．根据权利要求１所述的方法，其特征在于，在各向异性腐蚀步骤之后进行墨射出口部分成形步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大熊典夫，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]