JP6213795B2 - インクジェットヘッドの製造方法 - Google Patents

インクジェットヘッドの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6213795B2
JP6213795B2 JP2016541782A JP2016541782A JP6213795B2 JP 6213795 B2 JP6213795 B2 JP 6213795B2 JP 2016541782 A JP2016541782 A JP 2016541782A JP 2016541782 A JP2016541782 A JP 2016541782A JP 6213795 B2 JP6213795 B2 JP 6213795B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure cavity
diaphragm
piezoelectric actuator
nozzle
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016541782A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016531779A (ja
Inventor
フゥァリン ゾウ
フゥァリン ゾウ
シャ スン
シャ スン
イー ヂョウ
イー ヂョウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Zhuhai Seine Technology Co Ltd
Original Assignee
Dalian University of Technology
Zhuhai Seine Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology, Zhuhai Seine Technology Co Ltd filed Critical Dalian University of Technology
Publication of JP2016531779A publication Critical patent/JP2016531779A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6213795B2 publication Critical patent/JP6213795B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/161—Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1637—Manufacturing processes molding
    • B41J2/1639—Manufacturing processes molding sacrificial molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B41J2002/14241—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm having a cover around the piezoelectric thin film element
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/1437—Back shooter
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/42—Piezoelectric device making
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49082—Resistor making
    • Y10T29/49083—Heater type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49401—Fluid pattern dispersing device making, e.g., ink jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

本発明は、印刷装置の技術分野に関し、特にインクジェットヘッドの製造方法に関する。
インクジェットヘッドは、記録板における必要な位置において少量のインク液滴を噴射することによって、所定カラーの画像を印刷するための装置である。インクジェットヘッドには、２種類の駆動方法がある。１つの駆動方法は、加熱源がインクの中で生成した気泡の膨張力を用いてインク液滴を噴射するという熱駆動方法である。もう１つの駆動方法は、圧電体の変形によってインクに付した圧力を生成し、それによってインク液滴を噴射する方法である。
圧電式インクジェットヘッドの内部に形成されるインク流路は、複雑で且つ精確でなければならない。特許文献１には、インクジェットヘッドの製造方法が開示されている。当該製造方法では、シリコン基板において、まず圧力キャビティ及びノズル孔を形成し、その後、レジスト層を配置することによって、圧力キャビティ及びノズル孔が保護される。それから、シリコン基板においてエッチングによって液供給通路を形成し、最後に、レジスト層を除去する。上記方法では、加工過程において、工程数が多く、工程が複雑であり、また、レジスト層を除去する際に、圧力キャビティ及びノズル孔にダメージを与えやすい。
中国特許出願公告第２００４１００３１３６６．１号明細書
本発明は、工程を簡素化してインクジェットヘッドの歩留まりを向上させることができるインクジェットヘッドの製造方法を提供する。
本発明の１つの形態に係るインクジェットヘッドの製造方法は、
基板の下面に振動板を配置するステップと、
前記振動板の表面に圧電アクチュエータを配置するステップと、
前記圧電アクチュエータの腐食を防ぐために、前記圧電アクチュエータの表面に保護フィルムを配置し、前記保護フィルムと前記振動板との協働により前記圧電アクチュエータを密封するステップと、
前記基板における前記圧電アクチュエータに対応する位置に凹溝を形成し、前記基板及び前記振動板に液供給孔を形成するために前記基板及び前記振動板に対してエッチングを行うステップと、
前記凹溝及び前記液供給孔を形成した後に、前記振動板の下面に圧力キャビティ及びノズル孔を形成し、前記圧力キャビティが前記振動板における圧電アクチュエータが位置する箇所を被覆するようにし、前記圧力キャビティと前記ノズル孔及び前記液供給孔とを連通させるステップとを含む。
上記内容に基づいて、本発明に係るインクジェットヘッドの製造方法によれば、圧電アクチュエータの表面に保護フィルムを配置し、保護フィルムと振動板との協働により圧電アクチュエータを密封することによって、後の基板及び振動板に対するエッチングの過程で、圧電アクチュエータが腐食しない。また、当該方法では、先に基板及び振動板に対してエッチングを行い、後に圧力キャビティ及びノズル孔を形成するという製造過程が採用されているため、圧力キャビティを形成する過程において、圧力キャビティ及びノズル孔
にレジスト層をさらに配置する必要がなく、レジスト層を除去する工程を省くことができ、従って、工程が簡素化される。また、レジスト層を除去する工程を省くことで、ノズル板層及びノズル孔が製造過程において損傷しにくく、インクジェットヘッドの歩留まりが向上する。
本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のフロー図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。 本発明の実施形態に係るインクジェットヘッドの製造方法のステップの概略図である。
＜実施形態１＞
図１に示すように、本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法は、具体的には、以下のステップを含む。
図２に示すように、基板２０１の下面に振動板２０２を配置する（ステップＳ１０１）。
振動板２０２に、窒化ケイ素材料が採用されることが好ましい。これによって、振動板２０２の弾性が高まり、振動の効果が向上する。もちろん、振動板２０２に、二酸化ケイ素又はジルコニア材料が採用されてもよい。
図３に示すように、振動板２０２の表面に圧電アクチュエータ２０３を配置する（ステップＳ１０２）。
ここで、圧電アクチュエータ２０３は、圧電セラミックス、上部電極及び下部電極を含んでよい。圧電アクチュエータ２０３は、駆動素子であり、印加電圧を力学的エネルギーに変換させ、振動板２０２に上下運動させることで、後のステップで形成される圧力キャビティの体積の大きさが変更され、さらに、インクが後のステップで形成されるノズル孔から押し出される。
振動板２０２の下面に圧電アクチュエータ２０３を配置することが好ましい。これによって、圧電アクチュエータ２０３が後のステップで形成される圧力キャビティ内に位置することが可能であり、振動の効果が向上する。
図４に示すように、圧電アクチュエータ２０３の腐食を防ぐために、圧電アクチュエータ２０３の表面に保護フィルム２０４を配置し、保護フィルム２０４と振動板２０２との協働により圧電アクチュエータ２０３を密封する（ステップＳ１０３）。
圧電アクチュエータ２０３の表面に保護フィルム２０４を配置し、保護フィルム２０４と振動板２０２との協働により圧電アクチュエータ２０３を密封することによって、後の基板２０１及び振動板２０２に対するエッチングの過程において、圧電アクチュエータ２０３が腐食せず、また、圧電アクチュエータ２０３が長期にわたってインクに浸ることによる腐食を防ぐことができる。
保護フィルム２０４に、窒化ケイ素又は酸化ケイ素材料が採用されることが好ましい。窒化ケイ素又は酸化ケイ素材料が採用された保護フィルム２０４は、耐食性がより良好である。また、窒化ケイ素及び酸化ケイ素材料は、硬度を有するため、圧電アクチュエータ２０３は、後のステップで形成される圧力キャビティ内に位置する際に、振動の作用を果たし、それによって、振動の効果が向上する。ここで、保護フィルム２０４は、スパッタリング法又は化学気相成長法で形成されてよい。
図５に示すように、基板２０１及び振動板２０２に対してエッチングを行い、これによって、基板２０１内の圧電アクチュエータ２０３に対応する位置には凹溝２０５が形成され、基板２０１及び振動板２０２には液供給孔２０６が形成される（ステップＳ１０４）。
圧電アクチュエータ２０３が保護フィルム２０４及び振動板２０２によって密封されているため、エッチングの過程において、圧電アクチュエータ２０３の腐食が発生しない。基板２０１内の圧電アクチュエータ２０３に対応する位置には、凹溝２０５が形成されている。そのため、振動板２０２は、圧電アクチュエータ２０３の駆動によって振動する際に、凹溝２０５側に突起する。これによって、振動空間が拡大され、振動板２０２による振動の効果が向上する。また、振動板２０２が凹溝２０５側に突起する際に、後のステップで形成される圧力キャビティの体積が増大され、より多くのインクが圧力キャビティに流れ込み、噴出するインク量が確保される。基板２０１及び振動板２０２に形成された液
供給孔２０６は、インクが流れ込むために用いられる。
図１０に示すように、振動板２０２の下面に圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成し、圧力キャビティ２０７が、振動板２０２における圧電アクチュエータ２０３が位置する箇所を被覆するようにし、さらに、圧力キャビティ２０７と、ノズル孔２０８及び液供給孔２０６とを連通させる（ステップＳ１０５）。
圧力キャビティ２０７がノズル孔２０８及び液供給孔２０６と連通されているため、インクは、液供給孔２０６から圧力キャビティ２０７内に流れ込む。圧電アクチュエータ２０３の駆動によって振動板２０２が振動することで、圧力キャビティ２０７内のインクがノズル孔２０８から噴出する。
当該方法では、先に基板２０１及び振動板２０２に対してエッチングを行い、後に圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成するという製造過程が採用されているため、圧力キャビティ２０７を形成する過程において、圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８にレジスト層をさらに配置する必要がなく、レジスト層を除去する工程を省くことができ、従って、工程が簡素化される。また、レジスト層を除去する工程が省かれることで、ノズル板層及びノズル孔が製造過程において損傷しにくく、インクジェットヘッドの歩留まりが向上する。
ステップＳ１０５は、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０を含むことが好ましい。
図６に示すように、振動板２０２の下面に圧力キャビティ層２０９を形成する（ステップＳ１０６）。
圧力キャビティ層２０９として、ＳＵ８フォトレジストが採用されることが好ましい。これによって、圧力キャビティ層２０９と振動板２０２との粘着性がより良好になり、さらに、後に形成される圧力キャビティ２０７の接続がより堅固になる。もちろん、圧力キャビティ層２０９としてほかのフォトレジストが採用されてもよく、本発明はこれに限定されない。
図７に示すように、第１マスクを介して露光し、これによって、圧力キャビティ層２０９の周囲の側壁を固化させる（ステップＳ１０７）。
図８に示すように、圧力キャビティ層２０９の下面にノズル板層２１０を配置する（ステップＳ１０８）。
ノズル板層２１０として、ＳＵ８フォトレジストが採用されることが好ましい。これによって、ノズル板層２１０と圧力キャビティ層２０９との粘着性がより良好になり、さらに、後に形成されるノズル孔２０８の接続がより堅固になる。もちろん、ノズル板層２１０としてほかのフォトレジストが採用されてもよく、本発明はこれに限定されない。
図９に示すように、第２マスクを介して露光することが好ましい（ステップＳ１０９）。これによって、ノズル板層２１０における、ノズル孔２０８の位置以外の部分が固化される。
図１０に示すように、現像する（ステップＳ１１０）。これによって、圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８が形成され、さらに、圧力キャビティ２０７と、ノズル孔２０８及び液供給孔２０６とが連通される。
現像することによって、圧力キャビティ層２０９及びノズル板層２１０は、露光の過程において固化されていない部分が除去され、それによって、圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８が形成される。
圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成するにあたって、実施形態１では、光学的方法を採用している。これにより、製造された製品の品質が良好になる。もちろん、本発明はこれに限定されず、圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成するにあたって、レーザー加工、ショットブラスト又は化学的方法を採用してもよい。
振動板２０２の下面に圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成し、さらに、圧力キャビティ２０７がノズル孔２０８及び液供給孔２０６と連通された後に、ステップ１１１をさらに行うことが好ましい。
図１１に示すように、基板２０１の上面にふた板２１１を配置する（ステップＳ１１１）。ふた板２１１には、液供給孔２０６と連通する開口が設けられている。以上の工程により、インクジェットヘッドの製造が完了する。
本発明の実施形態１に係るインクジェットヘッドの製造方法では、エッチングの工程によって液供給孔２０６を形成し、光学的方法によって圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成する。このようにして、接着剤の使用を回避することで、液供給孔２０６及びノズル孔２０８が接着剤によって塞がるという問題が生じない。
＜実施形態２＞
図１１に示すように、本発明の実施形態２に係るインクジェットヘッドは、振動板２０２、圧力キャビティ２０７、基板２０１及びふた板２１１を備えている。振動板２０２の表面には、圧電アクチュエータ２０３が配置されている。圧電アクチュエータ２０３の表面には、保護フィルム２０４が配置されている。保護フィルム２０４は、振動板２０２と協働して圧電アクチュエータ２０３を密封し、圧電アクチュエータ２０３の腐食を防ぐために用いられる。圧力キャビティ２０７は、振動板２０２の下面に配置され、振動板２０２における圧電アクチュエータ２０３が位置する箇所を被覆している。圧力キャビティ２０７の下面には、圧力キャビティ２０７と連通するノズル孔２０８が形成されている。基板２０１は、振動板２０２の上面に位置している。基板２０１において圧電アクチュエータ２０３に対応する位置には、凹溝２０５が形成されている。基板２０１及び振動板２０２には、圧力キャビティ２０７と連通する液供給孔２０６が設けられている。ふた板２１１は、基板２０１の上面に配置されている。ふた板２１１には、液供給孔２０６と連通する開口が設けられている。
実施形態２において、圧電アクチュエータ２０３の表面に保護フィルム２０４が配置されている。さらに、保護フィルム２０４と振動板２０２との協働により圧電アクチュエータ２０３を密封することによって、基板２０１及び振動板２０２に対するエッチングの過程において、圧電アクチュエータ２０３が腐食しない。そのため、インクジェットヘッドの製造過程において、先に基板２０１及び振動板２０２に対してエッチングを行い、後に圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８を形成することを実現することができる。従って、圧力キャビティ２０７が形成する過程において、圧力キャビティ２０７及びノズル孔２０８にレジスト層をさらに配置する必要がなく、レジスト層を除去する工程を省くことができ、従って、工程が簡素化される。また、圧電アクチュエータ２０３が長期にわたってインクに浸ることによって腐食するのを防ぐことができる。
実施形態２では、圧電アクチュエータ２０３は、振動板２０２の下面に配置されることが好ましい。これによって、圧電アクチュエータ２０３が圧力キャビティ内に位置するこ
とが可能であり、振動の効果がさらに向上する。
実施形態２では、保護フィルム２０４に、窒化ケイ素又は酸化ケイ素材料が採用されることが好ましい。窒化ケイ素又は酸化ケイ素材料が採用された保護フィルム２０４は、耐食性がより良好である。また、窒化ケイ素及び酸化ケイ素材料は、より良好な硬度を有するため、圧電アクチュエータ２０３は、圧力キャビティ２０７内に位置する際に、振動の作用を果たし、振動の効果がさらに向上する。
実施形態２では、振動板２０２に、窒化ケイ素材料が採用されることが好ましい。これによって、振動板２０２の弾性が高まり、振動の効果が向上する。もちろん、振動板２０２に、二酸化ケイ素又はジルコニアと二酸化ケイ素との積層材料が採用されてもよい。
最後に説明すべきことは、以下のとおりである。上記の各実施形態は、本発明に係る技術的解決手段を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものではない。上記の各実施形態を参照しながら本発明について詳細に説明したにもかかわらず、当業者は以下の点について理解すべきである。上記の各実施形態に記載した技術的解決手段について、改変又はその中の一部又は全部の技術的特徴について同等置換することができる。なお、これらの改変や置換によって、対応する技術的解決手段の本質が、本発明に係る各実施形態の技術的解決手段の範囲から逸脱することはない。
２０１ 基板
２０２ 振動板
２０３ 圧電アクチュエータ
２０４ 保護フィルム
２０５ 凹溝
２０６ 液供給孔
２０７ 圧力キャビティ
２０８ ノズル孔
２０９ 圧力キャビティ層
２１０ ノズル板層
２１１ ふた板
３０１ 第１マスク
３０２ 第２マスク

Claims (7)

  1. 基板の下面に振動板を配置するステップと、
    前記振動板の表面に圧電アクチュエータを配置するステップと、
    前記圧電アクチュエータの腐食を防ぐために、前記圧電アクチュエータの表面に保護フィルムを配置し、前記保護フィルムと前記振動板との協働により前記圧電アクチュエータを密封するステップと、
    前記基板における前記圧電アクチュエータに対応する位置に凹溝を形成し、前記基板及び前記振動板に液供給孔を形成するために前記基板及び前記振動板に対してエッチングを行うステップと、
    前記凹溝及び前記液供給孔を形成した後に、前記振動板の下面に圧力キャビティ及びノズル孔を形成し、前記圧力キャビティが前記振動板における圧電アクチュエータが位置する箇所を被覆するようにし、前記圧力キャビティと前記ノズル孔及び液供給孔とを連通させるステップとを含むことを特徴とするインクジェットヘッドの製造方法。
  2. 前記振動板の表面に前記圧電アクチュエータを配置するステップは、前記振動板の下面に前記圧電アクチュエータを配置するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  3. 前記保護フィルムに、窒化ケイ素又は酸化ケイ素材料を採用することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  4. 前記振動板に、窒化ケイ素材料を採用することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  5. 前記振動板の下面に圧力キャビティ及びノズル孔を形成し、前記圧力キャビティが前記振動板における前記圧電アクチュエータが位置する箇所を被覆するようにし、前記圧力キャビティと前記ノズル孔及び液供給孔とを連通させるステップは、
    前記振動板の下面に圧力キャビティ層を形成するステップと、
    前記圧力キャビティ層の周囲の側壁を固化させるため、第１マスクを介して露光するステップと、
    前記圧力キャビティ層の下面にノズル板層を配置するステップと、
    前記ノズル板層における前記ノズル孔の位置以外の部分を固化させるため、第２マスクを介して露光するステップと、
    現像し、前記圧力キャビティ層に前記圧力キャビティを形成し且つ前記ノズル板層に前記ノズル孔を形成し、前記圧力キャビティと前記ノズル孔及び前記液供給孔とを連通させるステップとを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  6. 前記圧力キャビティ層及び前記ノズル板層に、ＳＵ８フォトレジストを採用することを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
  7. 前記振動板の下面に前記圧力キャビティ及び前記ノズル孔を形成した後、前記基板の上面に開口が設けられたふた板を配置し、前記開口と前記液供給孔とを連通させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッドの製造方法。
JP2016541782A 2013-09-17 2014-08-11 インクジェットヘッドの製造方法 Active JP6213795B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310425684.5A CN104441994B (zh) 2013-09-17 2013-09-17 喷墨头的制造方法
CN201310425684.5 2013-09-17
PCT/CN2014/084095 WO2015039506A1 (zh) 2013-09-17 2014-08-11 喷墨头的制造方法及喷墨头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016531779A JP2016531779A (ja) 2016-10-13
JP6213795B2 true JP6213795B2 (ja) 2017-10-18

Family

ID=52688192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016541782A Active JP6213795B2 (ja) 2013-09-17 2014-08-11 インクジェットヘッドの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9776406B2 (ja)
JP (1) JP6213795B2 (ja)
CN (1) CN104441994B (ja)
WO (1) WO2015039506A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019014229A (ja) * 2017-07-06 2019-01-31 セイコーエプソン株式会社 圧電デバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
US10507656B2 (en) * 2017-07-06 2019-12-17 Seiko Epson Corporation Piezoelectric device, liquid ejecting head, and liquid ejecting apparatus

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW506908B (en) * 2001-09-06 2002-10-21 Nanodynamics Inc Piezoelectric ink jet print head and the manufacturing process thereof
US20040104975A1 (en) * 2002-03-18 2004-06-03 Seiko Epson Corporation Liquid-jet head, method of manufacturing the same and liquid-jet apparatus
JP3849773B2 (ja) * 2002-07-04 2006-11-22 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッドの製造方法
JP2004209875A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Canon Inc インクジェットヘッドの製造方法
JP3998254B2 (ja) * 2003-02-07 2007-10-24 キヤノン株式会社 インクジェットヘッドの製造方法
CN1611361A (zh) * 2003-10-31 2005-05-04 飞赫科技股份有限公司 压电式喷墨头及其制造方法
JP4086864B2 (ja) * 2004-08-06 2008-05-14 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッドの製造方法および液体吐出ヘッド用基板の製造方法
US7497962B2 (en) * 2004-08-06 2009-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Method of manufacturing liquid discharge head and method of manufacturing substrate for liquid discharge head
JP2006123212A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド
JP2007069532A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Fujifilm Corp 液体吐出ヘッドの製造方法及び画像形成装置
JP4640649B2 (ja) * 2006-03-17 2011-03-02 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出ヘッド、画像形成装置、および成膜装置
US7909428B2 (en) * 2006-07-28 2011-03-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fluid ejection devices and methods of fabrication
KR100818277B1 (ko) * 2006-10-02 2008-03-31 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드의 제조방법
KR101113479B1 (ko) * 2006-12-27 2012-02-29 삼성전기주식회사 비수용성 잉크를 사용하는 잉크젯 프린트헤드
KR20100080096A (ko) * 2008-12-31 2010-07-08 삼성전자주식회사 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법
JP2010214634A (ja) * 2009-03-13 2010-09-30 Ricoh Co Ltd 薄膜アクチュエータ、液体吐出ヘッド、インクカートリッジ及び画像形成装置
CN102378691B (zh) * 2009-03-31 2014-07-30 惠普开发有限公司 喷墨笔、制造喷墨笔的方法和清洗喷墨笔的方法
JP2011037055A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッドの製造方法、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置
JP5577844B2 (ja) * 2009-11-02 2014-08-27 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
JP2010201940A (ja) * 2010-06-11 2010-09-16 Seiko Epson Corp 記録ヘッドおよび液体噴射装置
JP5693204B2 (ja) * 2010-12-17 2015-04-01 キヤノン株式会社 インクジェット記録ヘッドの製造方法
CN103072378B (zh) * 2011-10-25 2015-07-01 珠海赛纳打印科技股份有限公司 一种液体喷头及其制造方法
CN103182844B (zh) * 2011-12-27 2015-06-03 珠海纳思达企业管理有限公司 一种液体喷头
CN103252997B (zh) * 2012-02-16 2015-12-16 珠海纳思达珠海赛纳打印科技股份有限公司 一种液体喷头及其制造方法
CN103085479B (zh) * 2013-02-04 2015-12-23 珠海赛纳打印科技股份有限公司 一种墨水喷头及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016531779A (ja) 2016-10-13
CN104441994A (zh) 2015-03-25
WO2015039506A1 (zh) 2015-03-26
US9776406B2 (en) 2017-10-03
CN104441994B (zh) 2016-10-26
US20160159096A1 (en) 2016-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4834426B2 (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP5814747B2 (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP2005178364A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法、インクジェット記録ヘッドおよびインクジェットカートリッジ
JP6229220B2 (ja) 液体噴射ヘッドの製造方法
KR20080060003A (ko) 잉크젯 프린트 헤드의 제조방법
JP5693068B2 (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP2008119955A (ja) インクジェット記録ヘッド及び該ヘッドの製造方法
JP6213795B2 (ja) インクジェットヘッドの製造方法
JP2007098813A (ja) 液体噴射ヘッドの製造方法
JP2008103428A (ja) プラズマエッチング加工方法及び液体噴射ヘッドの製造方法
JP2005297475A (ja) 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置
JP2020062809A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP2010142972A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2012121168A (ja) 液体吐出ヘッド及びその製造方法
JP2006224568A (ja) 液体噴射ヘッドおよびその製造方法
JP2008279707A (ja) ノズル基板、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置の製造方法
US20130152390A1 (en) Process for producing a liquid ejection head
JP2008529848A (ja) 分離されたノズルを有するインクジェット印刷ヘッド
JP2006082331A (ja) インクジェット記録ヘッドの製造方法
JP2014083824A (ja) 液体吐出ヘッドの製造方法
JP2005262471A (ja) 液滴吐出ヘッドの製造方法、及び液滴吐出ヘッド、並びに液滴吐出装置
JP2006281479A (ja) 液体噴射ヘッドの製造方法
JP6039458B2 (ja) 液体吐出ヘッド
JP2005212131A (ja) インクジェット記録ヘッド及びその製造方法
JP2009184350A (ja) 液体噴射ヘッドの製造方法及び液体噴射ヘッド並びに液体噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6213795

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250