專利名稱：液滴噴出頭、液滴噴出裝置以及它們的噴出控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及、液滴噴出頭、具有該'液滴噴出頭的液滴噴出裝置等。
背景技術(shù)：
例如加工硅等形成微小的元件等的樣義細加工才支術(shù)(MEMS : Micro Electro Mechanical Systems )正'l"夬速進步。作為矛J用孩吏細力口工 技術(shù)形成的微細力口工元件的例子，例如能舉出液滴噴出方式的印刷 機這樣的記錄(印刷)裝置中使用的液滴噴出頭(噴墨頭)、微型 泵、光可變過濾器、電機等靜電致動器、壓力傳感器等。
液滴噴出方式(具有代表性的是噴出墨進行印刷等的噴墨方 式)能夠在家庭用、工業(yè)用等眾多領(lǐng)域的印刷(print)中使用。液 滴噴出方式是4吏作為樣t細加工元件的例如具有多個噴嘴的液滴噴 出頭在對象物之間相對移動，向?qū)ο笪锏囊?guī)定位置噴出液體的方 法。近年來，也應(yīng)用于制作-使用液晶(Liquid Crystal)的顯示裝置 時6勺'濾、色器、4吏用有才幾電*為發(fā)光(Organic ElectroLuminescence )元 件的顯示基板(OLED)、 DNA等生物體分子的微陣列等的制造中。
作為實現(xiàn)液滴噴出方式的噴出頭，存在下述結(jié)構(gòu)，積存流道上 的噴出、液體的噴出室的至少一個面的壁(例如為底壁。該壁與其4也 壁一體形成，但以下稱該壁為振動板)彎曲、形狀產(chǎn)生變化，使振動斗反彎曲以提高噴出室內(nèi)的壓力，從與噴出室連通的噴嘴中噴出液 體。
在靜電方式的液滴噴出頭的'清況下，在作為可動電才及的振動玲反 和作為與振動才反相^f的固定電4及的個別電極之間產(chǎn)生靜電力，振動 板靠近個別電極。之后，當靜電力變?nèi)趸蜢o電力的產(chǎn)生停止時，使 振動板回到原來的平衡狀態(tài)的恢復(fù)力(彈性力)起作用，振動板移 位至原來的位置。通過重復(fù)這些動作能夠驅(qū)動振動板、噴出液滴(例 如參照專利文獻1 )。
專利文獻1:日本特開2005 - 007735號7>報
發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在液滴噴出頭中，雖然振動板分別振動，但基本上
行是否驅(qū)動的控制。但是，在液滴噴出頭中，為了達到印刷的高畫 質(zhì)化、高速化，能夠進行各種控制是合適的。例如，強烈要求以能 夠變更每個著彈位置的液滴噴出量(以下稱為噴出量)、進行穩(wěn)定 的噴出的方式，控制與各噴嘴對應(yīng)的靜電致動器。
因此，例如存在使噴出室內(nèi)的液體小幅振動，對與振動共振的 液體加壓并噴出液滴的方法。但是，由于液滴噴出頭的制造的偏差， 振動的周期可能有小幅不同，難以以使各頭產(chǎn)生共振的方式進行驅(qū) 動波形(施加電壓)的i殳定。此外，還存在臺階狀地形成個別電極， 以各層配合使振動板移位的方式進行控制，基于位移改變噴出量的 方法。但各臺階較小，噴出量的變化也較小。然而，因為當個別電 極與振動板的距離變大時靜電力變?nèi)趸螂娏ο淖兏?，所以難以擴 展噴出量的變化的幅度。因此，考慮以上情況，以得到能夠有效地進行使噴出量變化等 的噴出控制的結(jié)構(gòu)的液滴噴出頭等為目的。
本發(fā)明的液滴噴出頭包括噴嘴；多個噴出室，各噴出室分別 具有進行移位并對液體加壓的振動板，并串聯(lián)設(shè)置在與噴嘴連通的 液體的流道上；以及固定電極，與各噴出室的振動板相對，在所述 固定電極與各振動板之間產(chǎn)生靜電力，使各振動板移位，其中，由 各振動板的位移引起的排除體積不同。
根據(jù)本發(fā)明，在相對噴嘴的流道上，分別配置由位移引起的排 除體積不同的具有多個振動板的多個噴出室，通過在其與各振動板
之間產(chǎn)生靜電力的固定電極使振動板移位，對液體加壓并噴出，因 此，例如通過研究多個振動板的控制，能夠在一次的噴出中靈活運 用多種噴出量。
此外，在本發(fā)明的液滴噴出頭中，固定電極構(gòu)成有多個，分別 獨立地被布線并與各振動板相對。
根據(jù)本發(fā)明，通過使各振動板移位的定時不同，能夠使噴出量 產(chǎn)生較大的變化。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭中，分開i殳置有多個固定電才及的兩 個基板與具有多個噴出室的基板的兩面接合。
根據(jù)本發(fā)明，通過在兩個基板上分開設(shè)置有多個固定電極，與 在一個基板上配置固定電極的情況相比，能夠減少固定電極數(shù)和配 線數(shù)，利用多個振動板能夠使噴出量變化，并且能夠達到液滴噴出 頭的小型化。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭中，噴嘴_沒置在頭端面。才艮據(jù)本發(fā)明，通過在頭端面i殳置噴嘴，即^f吏如上所述，在液滴 噴出頭的兩面上i殳置具有固定電才及的基^反，也能夠從端面噴出液 滴。在制造上，也比在具有固定電極的基板上設(shè)置噴嘴要容易。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭中，由i殳置在距噴嘴近的一側(cè)的振 動板的位移引起的排除體積較小。
根據(jù)本發(fā)明，通過使由設(shè)置在距噴嘴近的一側(cè)的振動板引起的 排除體積小，在通過設(shè)置在距噴嘴近的一側(cè)的振動板的位移控制液 滴的噴出的情況下，能夠使噴出量較少。因此，能夠擴展噴出量的 變化的幅度。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭中，振動板的長度和/或?qū)挾炔煌?使得由各振動板的位移引起的排除體積不同。
根據(jù)本發(fā)明，使振動板的長度和/或?qū)挾炔煌允古懦w積不 同，因此，通過配合期望的比率等形成振動板的長度和/或?qū)挾?，?夠調(diào)整由各振動板的位移引起的噴出量。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭中，振動板與固定電極在初始狀態(tài) 的間隔不同，使得由各振動板的位移引起的排除體積不同。
才艮據(jù)本發(fā)明，^f吏振動才反和固定電才及在初始狀態(tài)的間隔不同以<吏 排除體積不同，因此，通過配合期望的比率等形成振動板和固定電
極在初始狀態(tài)下的間隔，能夠調(diào)整由各振動板的位移引起的噴出量。
此外，本發(fā)明的液滴噴出裝置安裝有上述液滴噴出頭。
根據(jù)本發(fā)明，通過搭載有上述液滴噴出頭能夠控制噴出量，例 如能夠在圖像印刷等的用途的情況下達到高畫質(zhì)。此外，本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出控制方法，是下述液滴噴出
頭的噴出控制方法，該液滴噴出頭包括兩個噴出室，串聯(lián)地并排 設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進4亍移位并對液體加壓的振 動板；以及兩個固定電極，基于與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn) 生靜電力，液滴噴出頭使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板 分別移位而對液體加壓，該噴出控制方法包括在兩個噴出室分別 具有的振動板中，在距噴嘴近的下游側(cè)振動板與下游側(cè)固定電極之 間產(chǎn)生靜電力，在液體上施加用于噴出液滴的壓力的工序；以及為 了將作為液滴要從噴嘴噴出的液體的后端部分引入流道內(nèi)，在作為 另 一振動4反的上游側(cè)4展動4反和上游側(cè)固定電才及之間產(chǎn)生靜電力，將 上游側(cè)凈展動才反靠近上游側(cè)固定電才及側(cè)的工序。
才艮據(jù)本發(fā)明，通過上游側(cè)振動板將從噴嘴噴出的液體的后端部 分引入流道內(nèi)，因此，相比于通常情況能夠減少噴出量，進行噴出 液滴的4空制。
此夕卜，本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出控制方法，是下述液滴噴出 頭的噴出控制方法，該液滴噴出頭包括兩個噴出室，串聯(lián)地并排 設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進4于移位并對液體加壓的振 動板；以及兩個固定電極，基于與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn) 生靜電力，液滴噴出頭使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板 分別移位而對液體加壓，該噴出控制方法包括在兩個噴出室分別 具有的振動玲反中，將3巨噴嘴遠的上游側(cè)才展動*反靠近上游側(cè)固定電招> 側(cè)并祠4幾的工序；以及在作為另 一振動纟反的下游側(cè)纟展動斧反和下游側(cè) 固定電極之間產(chǎn)生靜電力，將所述下游側(cè)振動板靠近下游側(cè)固定電 才及側(cè)，通過下游側(cè)才展動4反和上游側(cè)振動板^j"'液體施力o用于噴出液滴 的壓力的工序。
才艮據(jù)本發(fā)明，在上游側(cè)振動板靠近上游側(cè)固定電極側(cè)并待才幾之 后，通過下游側(cè)4展動片反和上游側(cè)振動玲反對液體施加用于噴出液滴的壓力，因此，能夠抑制由于上游側(cè)振動^1的加壓，從具有下游側(cè)振 動^反的噴出室(下游側(cè)噴出室)朝向具有上游側(cè)振動寺反的噴出室(上 游側(cè)噴出室)的力，并能夠增加朝向噴嘴方向的力，相比于通常情 況，能夠增加噴出量，進行噴出液滴的控制。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出控制方法，是下述液滴噴出
頭的噴出4空制方法，該液滴噴出頭具有兩個噴出室，串聯(lián)i也并4非 ，沒置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進行移位并對液體加壓的振 動板；以及兩個固定電極，基于與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn) 生靜電力，液滴噴出頭使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板 分別移位而對液體加壓，該噴出控制方法包括在兩個噴出室分別 具有的振動4反中，將距上述噴嘴近的下游側(cè)振動4反靠近下游側(cè)固定 電極側(cè)而擴展下游側(cè)噴出室的容積，并進行待機直至液體供給至下 游側(cè)噴出室的工序；以及在作為另一4展動才反的上游側(cè)振動4反和上游 側(cè)固定電4及之間產(chǎn)生靜電力，將所述上游側(cè)振動々反靠近上游側(cè)固定 電才及側(cè)之后，通過下游側(cè)4展動4反和上游側(cè):振動^反對液體施加用于噴 出、液滴的壓力的工序。
根據(jù)本發(fā)明，使下游側(cè)振動板靠近下游側(cè)固定電極側(cè)，增加在 下游側(cè)噴出室中積存的液體的量，然后通過下游側(cè)振動板和上游側(cè) 振動^反對液體施加用于噴出液滴的壓力，因此，相比于通常情況， 能夠增加噴出量，進行噴出液滴的控制。
此外，本發(fā)明的液滴噴出頭的噴出控制方法，是下述液滴噴出 頭的噴出控制方法，該液滴噴出頭包括兩個噴出室，串聯(lián)地并排 i殳置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進行移位并對液體加壓的振 動板；以及兩個固定電極，基于與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn) 生靜電力，液滴噴出頭使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板 分別移位而對液體加壓，該噴出控制方法具有在兩個噴出室分別 具有的振動玲反中，在3巨噴p觜近的下游側(cè)4展動玲反和下游側(cè)固定電才及之間產(chǎn)生靜電力，對液體施加用于噴出液滴的壓力的工序；以及在/人 噴嘴噴出液滴之后，在作為另 一振動才反的上游側(cè)振動板和上游側(cè)固 定電極之間產(chǎn)生靜電力，4吏上游側(cè)振動外反上產(chǎn)生振動，以消除流道 內(nèi)的'液體的固有振動的工序。
才艮據(jù)本發(fā)明，在上游側(cè)振動板上產(chǎn)生消除固有振動的振動，抑 制液滴噴出后的殘留振動，因此，能夠立刻穩(wěn)、定流道內(nèi)的液體和振 動板，能夠縮短一次噴出所需的時間，從而能夠達到高速化。尤其 是因為上游側(cè)振動板不移位，不會產(chǎn)生下游側(cè)振動板那樣的過沖， 所以在上游側(cè)振動板上，在噴出之后立刻產(chǎn)生抑制殘留振動所必需 的靜電力。
此外，本發(fā)明的液滴噴出裝置的噴出控制方法應(yīng)用上述液滴噴 出頭的噴出控制方法，控制液滴噴出裝置的噴出。
才艮據(jù)本發(fā)明，因為應(yīng)用了上述液滴噴出頭的噴出控制方法，所 以通過噴出量的控制等，例如在圖像印刷等的用途的情況下，能夠 達到高畫質(zhì)。此外，特別是能夠使每一個位置所需的時間變小，所 以能夠達到印刷等處理的高速化。此外，特別是能夠使噴出間隔縮 短，所以能夠達到印刷等處理的高速化。
圖1是分解表示實施方式1的液滴噴出頭的圖； 圖2是實施方式1的液滴噴出頭的截面圖； 圖3是表示以驅(qū)動控制電路40為中心的結(jié)構(gòu)的圖； 圖4是表示電極基板10的制作工序的例子的圖；圖5是表示液滴噴出頭的制造工序的圖6是實施方式3的液滴噴出頭的截面圖7是實施方式4的液滴噴出頭的截面圖8是使用液滴噴出頭的液滴噴出裝置的外觀圖；以及
圖9是表示液滴噴出裝置的主要構(gòu)成單元的 一個例子的圖
符號說明
10、 10C 電才及基玲反
10A 上游側(cè)電極基板
10B 下游側(cè)電4及基氺反
11 凹部
11A 上游煩'J凹部
11B 下;摔侗j凹部
12A 上游側(cè)個別電招^
13A 上游側(cè)導(dǎo)引部
14A 上游側(cè)端子部
12B 下游側(cè)個別電^L
13B 下游側(cè)導(dǎo)引部
14B 下游側(cè)端子部
15 液體供給口
20 空月空基4反(cavity substrate )
20 A上游側(cè)空腔基板
20B 下游側(cè)空腔基板
21A 上游側(cè)噴出室
21B 下;袢側(cè)噴出室
22 A 上游側(cè)振動才反
22B 下游側(cè)振動板
23、 23A 、 23B 纟色緣膜
24儲存器25、 25A、 25B 密封件
27 共用電4及端子
31 噴嘴
33 孑Li ( orifice )
41 頭纟空制部
42b 總線
43b RAM
45 邏輯門陣列
46b 馬區(qū)動3永沖產(chǎn)生電路
48 驅(qū)動IC
50 外部裝置
52 電源電3各
61 蝕刻掩模
70 硅基板
100 印刷機
102 '液滴噴出頭
104 絲杠
26 電才及取出口
30 噴嘴基4反
32 隔膜(diaphragm)
40 馬區(qū)動4空制電路
42a CPU
43a ROM
43c字符產(chǎn)生器
46a COM產(chǎn)生電路
47連接器
49 酉己纟戔
51 總線
60 玻璃基板
62 ITO膜
71 TEOS蝕刻掩才莫
101 鼓
103 壓紙輥
105 帶106 電才幾 107 印刷才幾控制單元
110 印刷紙具體實施方式
實施方式1
圖1是分解表示本發(fā)明的實施方式1的液滴噴出頭的圖。在圖 1中表示液滴噴出頭的一部分。在本實施方式中對表面噴射型液滴 噴出頭進行說明。液滴噴出頭是為了例如噴出液滴形成圖像等目 的，集成有多個靜電致動器的器件。結(jié)構(gòu)部件如圖所示，為了容易 觀察，包括圖1，以下的附圖中各結(jié)構(gòu)部件的大小的關(guān)系可能與實 際的情況不同。此外，以圖的上側(cè)為上、以下側(cè)為下進4亍i兌明。
如圖l所示，本實施方式的'液滴噴出頭從下向上依次疊層有電 極基板IO、空腔基板20和噴嘴基板30這三個基板。此處的本實施 方式中，電極基板10和空腔基板20通過陽極接合而接合。此外， 空腔基板20與噴嘴基板30使用環(huán)氧樹脂等的粘接劑進行接合。
電極基板10以厚度約為lmm的例如硼硅酸鹽類的耐熱硬質(zhì)玻 璃等的基板為主要的材料。在本實施方式中使用玻璃基板，但也能 夠例如以單晶硅作為基板。在電極基板10的表面上形成有例如深 度為約0.3 jum的多個凹部11。并且，在凹部11的內(nèi)側(cè)(尤其是底 部)，以與空"空基^反20的上游側(cè)噴出室21A (上游側(cè)4展動纟反22A)、 下游側(cè)噴出室21B (下游側(cè)振動板22B)相對的方式，設(shè)置有兩個 個別電才及(固定電才及)。此處，相對于液體的流動，令上游側(cè)(距 儲存器24近的一方)的個別電極為上游側(cè)個別電極12A。在上游 側(cè)個別電才及12A上一體i殳置有上游側(cè)導(dǎo)引部13A和上游側(cè)端子部 14A(以下，除非有特別區(qū)分的必要，均將它們合起來作為上游側(cè)個別電極12A進行說明)。此外，相對于液體的流動，令距成為下 游側(cè)的噴嘴31近的個別電極為下游側(cè)個別電極12B。在下游側(cè)個 別電才及12B上一體i殳置有下游側(cè)導(dǎo)引部13B和下游側(cè)端子部14B (以下，除非有特別區(qū)分的必要，均將它們合起來作為下游側(cè)個別 電極12B進行說明。此夕卜，如果沒有必要區(qū)分上游側(cè)個別電極12A 和下游側(cè)個別電極12B，則將它們合起來作為個別電極12進行i兌 明)。并且，在上游側(cè)振動板22A (下流側(cè)振動才反22B )和上游側(cè)個 別電才及12A (下游側(cè)個別電才及12B )之間，通過凹部11形成有上游 側(cè)振動板22A (下游側(cè)振動板22B)能夠彎曲(移位)的一定的空 隙(gap )。上游側(cè)個別電4及12A和下游側(cè)個別電才及12B例3。通過賊 射法以0.1 jum的厚度在凹部11的內(nèi)側(cè)進行ITO的成膜而形成。此 外，在電極基板10上設(shè)置有成為液體供給口 15的貫通孔，該液體 供給口 15成為將從外部的罐(未圖示)供給的液體取入的流道。
空腔基板20例如以表面為(110)面方位的單晶硅基板(以下 稱為石圭基板)為主要材料。在空腔基板20上形成有成為暫時積存 噴出的液體的上游側(cè)噴出室21A、下游側(cè)噴出室21B的凹部(各自 的底壁成為作為可動電極的上游側(cè)振動板22A、下游側(cè)振動板22B ) 和成為4諸存器24的凹部(如果';殳有區(qū)分上游側(cè)噴出室21A和下游 側(cè)噴出室21B的必要，則將它們合起來作為噴出室21進4亍i兌明。 同才羊的，如果沒有區(qū)分上游側(cè)振動寺反22A和下游側(cè)振動壽反22B的必 要，則將它們合起來作為振動板22進行說明)。此處，本實施方式 的上游側(cè)噴出室21A、下游側(cè)噴出室21B在各自的長度方向的長度 不同，因此，在振動板22通過振動向個別電極12側(cè)彎曲時的排除 體積(噴出室21包括的容積)不同。關(guān)于本實施方式的上游側(cè)振 動板22A、下游側(cè)振動板22B的尺寸，例如寬度(短邊方向的長度) 約為100pm，厚度約為2nm。并且，上游側(cè)振動板22A的長度約 為2mm,下游側(cè)振動板22B的長度約為lmm。 4旦是，并不限定于 此。特別是關(guān)于長度，此處上游側(cè)振動板22A與下游側(cè)振動板22B的比率為2:1，但是例如也可以為3:2等，不限定比率、長度。此外， 本實施方式中振動板22的寬度相同，但也不限定于此，也可以使 寬度不同而使排除體積不同。
進而，在空腔基板20的下表面(與電極基板10相對的面)上， 為了在其與個別電極12之間進行電絕緣等，成膜有0.1 ju m( 100nm ) 的TEOS膜(此處是指能夠使用四乙氧基硅烷Tetraethyl orthosilicate Tetraethoxysilane (石圭酸乙酉旨)作為原泮+氣體的Si02月莫) 的絕》彖膜23。此處由TEOS月莫進行絕》彖膜23的成膜， <旦也可以佳_ 用例如Al203 (氧化鋁)等。此外，形成有成為向各噴出室21供給 液體的儲存器(共用液室)24的凹部。進一步，還設(shè)置有作為從外 部的電力供給單元(未圖示)向空腔基板20 (振動板22)供給電 4肓?xí)r的端子的共用電才及端子27。
噴嘴基板30也例如以硅基板為主要材料。在噴嘴基板30上形 成有多個噴嘴31。各噴嘴31將通過振動板22的位移;故加壓的液體 作為液滴噴出至外部。在本實施方式中，為了提高噴出的液滴的直 線前進性，將噴嘴31的孔形成為多層。此外，還進一步設(shè)置有i爰 沖由于振動板22的彎曲而向儲存器24方向施加的壓力的隔膜32。 此外，設(shè)置有成為用于連通下游側(cè)噴出室21B和儲存器24的槽的 孔33。
圖2是液滴噴出頭的截面圖。在圖2中，噴出室21積存從噴 嘴31噴出的液體。通過使作為噴出室21的底壁的振動4反22彎曲， 提高噴出室21內(nèi)的壓力，從噴嘴31噴出液滴。在本實施方式中， 在連通各噴嘴31的流道上，構(gòu)成兩個噴出室21(上游側(cè)噴出室21A、 下游側(cè)噴出室21B )和兩個4展動并反22 (上游側(cè)才展動4反22A、下游側(cè) 振動板22B)，通過進行兩個振動板的移位U氐接、脫離)的定時 控制，使從噴嘴31噴出的液滴的噴出量改變。此處，為了隔斷空隙和外部氣體并進行密封，在電極取入口 26上i殳置有密封件25, 使得異物、水分(水蒸汽)等不會進入空隙。
圖3是表示以驅(qū)動控制電路40為中心的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)圖3, 對進4亍振動外反22的4氐4妄、脫離控制，以及進4亍用于4吏液滴從液滴 噴出頭噴出的控制的單元等進行說明。驅(qū)動控制電路40具有以CPU 42a為中心構(gòu)成的頭控制部41。例如,人計算才幾等的外部裝置50通 過總線51將包括印刷用數(shù)據(jù)等的信號發(fā)送至頭控制部41的CPU 42a 。
此外，頭控制部41具有ROM 43a、RAM 43b和字符產(chǎn)生器43c, 通過內(nèi)部總線42b與CPU 42a連接。CPU 42a才艮據(jù)儲存在ROM 43a內(nèi)的控制程序?qū)嵤┨幚?，生成與印刷用凄t據(jù)對應(yīng)的噴出控制信 號。此時，使用RAM 43b內(nèi)的存儲區(qū)域作為操作區(qū)域，此外，在 印刷文字等的情況下，基于存儲在字符產(chǎn)生器43c中的字符數(shù)據(jù)等 進行處理。CPU 42a生成的噴出控制信號通過內(nèi)部總線42b發(fā)送至 邏輯門陣列45。邏輯門陣列45根據(jù)噴出控制信號，生成與后述的 對個別電極12的電荷供給相關(guān)的信號。此外，從COM產(chǎn)生電路 46a中生成與后述的對空腔基板20(振動板22)的電荷供給相關(guān)的 信號。驅(qū)動樂P中產(chǎn)生電路46b生成用于同步的信號。這些信號經(jīng)由 連4姿器47發(fā)送至驅(qū)動IC 48。
馬區(qū)動IC 48 JU妾或通過FPC ( Flexible Print Circuit:豐欠性印刷電 ^各)、導(dǎo)線等的配線49與上游側(cè)端子部14A、下游側(cè)端子部14B、 共用電極端子27電連接。如果驅(qū)動IC 48的端子數(shù)不足液滴噴出頭 的噴嘴31的數(shù)目，則也可以由多個驅(qū)動IC48構(gòu)成。驅(qū)動IC48是 從電源電路52接受電力的供給(被施加電壓)，根據(jù)上述各種信號， 向空腔基板20 (振動板22 )和個別電極12供給電荷，實際進行開 始(充電)、保持和放電的單元。通過反復(fù)供給電荷、保持、放電，通過形成例如向空腔基板20側(cè)供給電荷，而不向個別電極12側(cè)供 給電荷的狀態(tài)，產(chǎn)生電位差。
通過施力。電壓，在才展動外反22和個別電才及12之間產(chǎn)生靜電力， 振動板22靠近個別電極12側(cè)并彎曲，與其抵^妄。因此噴出室21 的容積擴展。在停止靜電力的產(chǎn)生時，振動板22為了回到原狀態(tài) 而從個別電極12脫離，由此時的恢復(fù)力產(chǎn)生的壓力(以下稱為恢 復(fù)壓力)施加在液體上，乂人噴嘴31 4齊出液體，噴出液滴。噴出的 液滴最初形成4主狀并與液滴噴出頭(噴嘴31)相連，之后，由于-液 體的表面張力等成為球狀，從液滴噴出頭分離。該液滴例如落在作 為記錄對象的記錄紙上，從而進行印刷等的記錄。此時，通過分別 控制施加電壓的定時等，使上游側(cè)振動板22A、下游側(cè)振動板22B 的4氐接、脫離的定時等分別產(chǎn)生變化，從而能夠進行噴出量的變化 等。此外，這里雖然是停止靜電力的產(chǎn)生，使振動板22脫離，但 也可以例如不完全停止靜電力的產(chǎn)生而進行靜電力的調(diào)整。通過調(diào) 整靜電力，調(diào)整振動板22脫離的速度，能夠控制振動板22向液體 的加壓。
4妄著對驅(qū)動控制電路40所進行的、從噴嘴31噴出的噴出量的 控制例進行說明。在本實施方式中，才艮據(jù)來自噴嘴31的噴出量， 進行以下所示沖莫式1~5的控制，進行液滴噴出控制。此處，對5 個模式的控制進行說明，但并不限定于該數(shù)量。此外，上游側(cè)振動 板22A、下游側(cè)振動板22B的4氐接、離脫的定時也不受各才莫式限制， 能夠另外進行定時設(shè)定。
模式l
在下游側(cè)個別電才及12B和下游側(cè)振動纟反22B之間產(chǎn)生靜電力， 4吏下游側(cè)才展動4反22B與下游側(cè)個別電才及12B ^U妄。然后，4吏下游側(cè) 振動^反22B從下游側(cè)個別電才及12B脫離并對液體加壓，,人噴嘴31噴出液滴。如上所述，噴出的液滴最初形成柱狀，與液滴噴出頭相
連。在液體從液滴噴出頭分離之前，在上游側(cè)個別電極12A和上游 側(cè)振動4反22A之間產(chǎn)生靜電力，1吏上游側(cè)振動寺反22A和上游側(cè)個 別電才及12A 4氏4妄。^皮恢復(fù)壓力加壓的柱狀液體的前端側(cè)^f呆持加壓的 勢態(tài)而分離，后端側(cè)則被引入噴出室21B (噴嘴31)。這樣，能夠 強制分離液滴后端，相比于通常的噴出情況，能夠以減少噴出量(液 滴的大小)的方式進行控制。
模式2
在下游側(cè)個別電才及12B和下游側(cè)才展動板22B之間產(chǎn)生靜電力， 使下游側(cè)振動4反22B與下游側(cè)個別電極12B 4氐4妾。然后，4吏下游側(cè) 振動4反22B從下游側(cè)個別電4及12B脫離并對液體加壓。與才莫式1 不同，不4吏上游側(cè)4展動才反22A與上游側(cè)個別電才及12A 4氐接并進行 液滴后端的引入，就進4亍噴出。因此，不進行上游側(cè)振動玲反22A的 ^^妾與脫離。
模式3
預(yù)先在上游側(cè)個別電才及12A和上游側(cè)振動4反22A之間產(chǎn)生靜 電力，使上游側(cè)振動板22A與上游側(cè)個別電極12A抵接并進行待 機。然后，在下游側(cè)個別電極12B和下游側(cè)振動才反22B之間產(chǎn)生靜 電力，使下游側(cè)振動板22B與下游側(cè)個別電極12B抵4妄。之后，佳_ 下游側(cè)振動玲反22B 乂人下游側(cè)個別電才及12B脫離并對液體力p壓，同時 使上游側(cè)振動板22A從上游側(cè)個別電極12A脫離。通常，由恢復(fù) 壓力引起的力不僅施加在噴嘴31的方向，也施加在儲存器24的方 向。在模式3中，預(yù)先使上游側(cè)振動板22A抵接。然后，使上游側(cè) 才展動才反22A和下游側(cè)振動4反22B同時脫離，下游側(cè)4展動4反22B施 加在儲存器24的方向的恢復(fù)壓力與上游側(cè)振動才反22A施加在噴嘴 31的方向的恢復(fù)壓力相4氐消。由此，能夠防止乂人下游側(cè)噴出室21B流入上游側(cè)噴出室21A的液體的流動(逆流)，能夠4吏力朝向噴嘴 31，相比于模式2的情況，噴出量更多。
模式4
在上游側(cè)個別電才及12A和上游側(cè)振動纟反22A、以及下游側(cè)個別 電極12B和下游側(cè)振動板22B之間產(chǎn)生靜電力，使上游側(cè)振動才反 22A與上游側(cè)個別電極12A ^氐接，使下游側(cè)振動^反22B與下游側(cè)個 別電極12B^氐接。之后，使上游側(cè)振動板22A和下游側(cè)才展動板22B 同時分別A人上游側(cè)個別電才及12A、下游側(cè)個別電才及12B脫離，并對 液體加壓。上游側(cè)纟展動纟反22A的恢復(fù)壓力不4又如才莫式3所示用于防 止液體逆流，也積才及地對/人噴嘴31噴出液滴起作用，所以相比于 模式3的情況，噴出量變多。此處，使上游側(cè)振動板22A和下游側(cè) 振動板22B同時脫離，但也可以例如根據(jù)液體的種類、施加電壓等 使下游側(cè)振動板22B的脫離稍早等，依據(jù)期望的噴出量進行控制。
模式5
在上游側(cè)個別電才及12A和上游側(cè)4展動才反22A之間產(chǎn)生靜電力， 使上游側(cè)振動板22A與上游側(cè)個別電極12A抵接，維持該狀態(tài)。 此時，因為下游側(cè)噴出室21B的容積擴大，所以從々者存器24通過 上游側(cè)噴出室21A供給'液體。然后，在上游側(cè)個別電才及12A和上 游側(cè)振動^反22A之間產(chǎn)生靜電力，4吏上游側(cè)振動纟反22A與上游側(cè) 個別電才及12A 4氐4妻。之后，〗吏上游側(cè)振動4反22A和下游側(cè)振動斗反 22B同時分別/人上游側(cè)個別電極12A、下游側(cè)個別電才及12B脫離， 并對液體加壓。因為供給與下游側(cè)噴出室21B的容積擴大的部分相 應(yīng)的液體，所以通過上游側(cè)4展動4反22A和下游側(cè)振動纟反22B ，t液體 加壓并進4亍噴出的噴出量最多。此處也4吏上游側(cè)才展動4反22A和下游 側(cè)振動板22B同時脫離，但也可以根據(jù)期望的噴出量進行控制。接著，對由上游側(cè)振動板22A引起的在液體中產(chǎn)生的振動的控 制進4亍i兌明。例如，在凈展動4反22 乂人個別電才及12脫離并只于液體力口壓 之后，振動板22并不是立刻回到原來的位置，而是進行相對原來 的位置反復(fù)過沖并衰減、最終收斂于原來的位置的自動振動。除了 最初的回到原來的位置的移位之外的纟展動(以下稱為殘留振動)不
僅對于液滴的噴出不是必需的，還會對下 一 周期的動作中鄰接的其 他噴嘴的噴出造成不良影響。因此需要抑制殘留振動。
在此，當對液體加壓的4展動+反22與個別電才及12間的3巨離，由 于過沖，比基位置的距離更大時，靜電力迅速變?nèi)?，難以控制。因 此，在振動板22只有一個的情況下，難以對過沖的振動板22進行 殘留振動控制。
在本實施方式中，在相對噴嘴31的流道上i殳置有兩個振動壽反 22,例如才莫式l、才莫式2所示，在上游側(cè)振動玲反22A不進4亍用于噴 出的加壓的情況下，上游側(cè)振動板22A不會過沖。于是，在下游側(cè) 振動板22B對液體加壓之后，進行上游側(cè)振動板22A的位移控制， 通過以抑制下游側(cè)噴出室21A內(nèi)的液體的振動(固有振動)的方式 進行加壓，能夠抑制殘留振動。
才艮據(jù)以上所述的實施方式1的液滴噴出頭，在相對各噴嘴31 的流道上，串聯(lián)配置上游側(cè)噴出室21A和下游側(cè)噴出室21B。并且， 在上游側(cè)噴出室21A的上游側(cè)才展動才反22A與個別電才及12A之間、 下游側(cè)噴出室21B的下游側(cè)才展動4反22B與個別電才及12B之間分別 獨立地進行靜電力的產(chǎn)生、停止等的控制，通過在規(guī)定的定時進行 上游側(cè)振動板22A、下游側(cè)振動板22B的抵接、脫離，能夠使從噴 嘴31噴出的液滴的噴出量變化。因此，能夠在一次的噴出中靈活 使用多種噴出量。并且通過研究兩個振動板22的抵接、脫離的定 時，并進^f亍兩個4展動^反22對'液體的加壓、噴出中的、液體的引入等， 能夠使噴出量的變化變大，擴大變化的幅度。此外，通過如本實施不同的結(jié)構(gòu)，特別是通過^f吏下游側(cè):振動纟反22B的4非除體積比上游側(cè) 振動^反22A的小，能夠進一步擴大變化的幅度。
此外，通過具有多個4展動才反22，能夠例如相對不過沖的上游側(cè) 振動板22A有效地產(chǎn)生用于抑制殘留振動的靜電力，能夠高效;也進 行抑制殘留振動的控制。因此，能夠抑制殘留振動，迅速過渡至平 衡狀態(tài)，從而能夠提高驅(qū)動頻率(縮短驅(qū)動周期)，能夠達到高速 化等。此外，殘留4展動對積存于噴出室21的液體加壓，4吏其乂人噴 嘴31噴出，不會對其他噴嘴31的流道上的噴出室21的液體、振 動等造成不良影響。
實施方式2
圖4是表示電才及基板10的制造工序的例子的圖。在本實施方 式中，對液滴噴出頭的制造方法進行說明。首先，基于上述圖4對 電極基板10的制造順序進行說明。此處，在液滴噴出頭的制造中， 電極基板10等各基板實際上是以晶片為單位同時制作多個，在與 其他基板接合等之后，進行切割并分離成為個體，制造液滴噴出頭， l旦在以下表示各工序的圖中，表示的是在長度方向切開一個液滴噴 出頭的一部分時的截面。
首先，通過機械研磨、蝕刻等對例如厚度為2~3mm的玻璃基 板60的兩面進行研磨(grind )，直至例如基板60的厚度成為約lmm。 然后，例如對玻璃基板60進行10 ~ 20 M m的蝕刻，除去加工變質(zhì) 層(圖4(a))?？梢酝ㄟ^利用例如SF6等的干蝕刻、利用氫氟酸水 溶液的旋轉(zhuǎn)蝕刻等進行該加工變質(zhì)層的除去。在進行干蝕刻的情況 下，能夠高效地除去在玻璃基板60的單面上產(chǎn)生的加工變質(zhì)層， 沒有必要保護相反面。此外，在進行旋轉(zhuǎn)蝕刻(濕蝕刻)的情況下，因為必需的蝕刻液只要少量即可，并且總供給新的蝕刻液，所以能 夠進行穩(wěn)定的蝕刻。
在iE皮璃基4反60的單面整體上，例如由賊射法形成由4各(Cr) 構(gòu)成的作為蝕刻掩模61的膜。并且，通過光刻法在蝕刻掩模61的 表面上，與凹部11的形狀對應(yīng)地進4亍抗蝕膜(未圖示)的圖案形 成，進而進行濕蝕刻等，使玻璃基板60露出(圖4(b))。之后， 例如由BHF (氫氟酸緩沖液。氫氟酸氟化銨-l: 6)水溶液等的 氫氟酸水溶液乂tif皮璃基^反60進4亍濕蝕刻，形成凹部11 (圖4 (c))。
之后，例如通過賊射法等，在玻璃基板60的形成有凹部11的 一側(cè)的面的整體上形成具有導(dǎo)電性的ITO膜62 (圖4 (d))。然后， 利用光刻進行抗蝕膜(未圖示)的圖案形成，在保護作為個別電極 12的剩余部分的基礎(chǔ)上，蝕刻ITO膜62。進一步，通過噴砂法或 切削加工形成作為液體供^^口 15的貫通孔(圖4 (e))。通過以上 工序制作電極基板IO。
圖5是表示液滴噴出頭的制造工序的圖。對硅基板70的單面 (與電極基板10的接合面?zhèn)?進行鏡面研磨，制作例如厚度220 H m的基板(成為空腔基板20 )。接著，使硅基板70的形成有硼摻 雜層的面與以B203為主要成分的固體的擴散源相對，放入立式爐 中，使硼在硅基板70中擴散，形成高濃度(約5 x 1019atoms/cm3) 的硼摻雜層。并且，在形成硼摻雜層的面上，例如通過等離子體 CVD法，在成膜時的處理溫度為360°C、高頻輸出為250W、壓力 為66.7Pa( 0.5Torr )、氣體流量為TEOS流量100cm3/min( 100sccm )、 氧流量1000cmVmin ( 1000sccm)的條件下，進行O.l |u m的絕》彖膜 23的成膜(圖5 (a))。
在將硅基板70和電極基板10加熱至36(TC之后，在電極基板 10上連4妄負才及，在石圭基玲反70上連4妄正才及，施加800V的電壓，進行陽極接合。在陽極接合之后的基板(以下稱為接合后基板)中，
進行硅基板70表面的研磨加工，直至硅基板70的厚度成為約60 ium。之后，為了除去加工變質(zhì)層，由32w。/。的濃度的氬氧化鐘溶 液對硅基板70進行約10 ju m的濕蝕刻。由此，硅基板70的厚度約 為50 iu m (圖5 ( b ))。
接著，相對進行濕蝕刻的面，通過等離子體CVD法進行TEOS 的蝕刻掩模(以下稱為TEOS蝕刻掩模)71的成膜。作為成膜條件， 例如在成月莫時的處理溫度為360°C、高頻lt出為700W、壓力為 33.3Pa ( 0.25Torr )、氣體流量為TEOS流量100cmVmin ( 100sccm )、 氧流量1000cm3/min ( 1000sccm)的條件下，進4亍約1.0/am的成膜 (圖5 (c))。因為使用TEOS的成膜能夠在較低的溫度下進行，所 以在盡可能地抑制基板的加熱方面是合適的。
為了對成為上游側(cè)噴出室21A、下游側(cè)噴出室21B和電才及取出 口 26的部分的TEOS蝕刻掩才莫71進行蝕刻，實施抗蝕膜的圖案形 成。然后，使用氫氟酸水溶液對該部分進行蝕刻，對TEOS蝕刻掩 模71進行圖案形成，直至TEOS蝕刻掩模71消失，使硅基板70 露出。然后，在蝕刻之后剝離抗蝕膜。此處，關(guān)于成為電極取出口 26的部分，也可以不露出全部的石圭，例如露出電極取出口 26和空 腔基板20的分界的部分，剩余的部分島狀殘留，以防止硅的破裂。
進一步，為了對成為上游側(cè)噴出室21A和下游側(cè)噴出室21B 之間的流道的部分、成為儲存器24的部分的TEOS蝕刻掩模71進 行半蝕刻，實施抗蝕膜的圖案形成。然后，由氫氟酸水溶液對這些 部分的TEOS蝕刻掩才莫71進行例如約0.7 ju m的蝕刻，進4亍圖案形 成。由此，在成為上游側(cè)噴出室21A和下游側(cè)噴出室21B之間的流 道的部分、成為儲存器24的部分殘留的TEOS蝕刻掩模71的厚度 約為0.3 ju m,不露出硅基板70。此處使剩余TEOS蝕刻掩模71的厚度為約0.3 jum，但根據(jù)期望的流道的大小、儲存器24的深度， 需要調(diào)整各自的厚度。然后，在蝕刻之后剝離抗蝕膜(圖5 (d))。
接著，將接合后基板浸入濃度35wt。/。的氫氧化卸水溶液，進行 濕蝕刻，直至成為噴出室21的部分和成為電才及取出口 26的部分的 硅露出的部分的厚度成為約lOiam。之后，為了除去成為儲存器24 的部分的TEOS蝕刻掩才莫71,將4妄合后基纟反浸入氫氟酸水溶液進4亍 蝕刻并除去。進一步，將4妄合后基纟反浸入濃度3wt。/。的氫氧化鉀水 溶液，蝕刻硼摻雜層，直至判斷蝕刻停止(etching stop)充分發(fā)揮 作用。這樣，通過使用上述兩種濃度不同的氫氧化鉀水溶進行蝕刻， 能夠抑制形成的振動板22的表面粗糙度，能夠提高厚度精度。結(jié) 果，能夠使液滴噴出頭的噴出性能穩(wěn)定(圖5 (e))。
當結(jié)束濕蝕刻時，將接合后基板浸入氫氟酸水溶液，剝離石圭基 板70表面的TEOS蝕刻掩才莫71。然后，為了除去石圭基板70的成為 電極取出口 26的部分的硅，將在成為電極取出口 26的部分開口的 硅掩模安裝在接合后基板的硅基板70側(cè)的表面。然后，例如在RF 功率200W、壓力40Pa (0.3Torr)、 CF4流量30cmVmin ( 30sccm ) 的條件下，進行兩小時的RIE干蝕刻(各向異性干蝕刻)，僅在成 為電極取出口 26的部分與等離子體接觸并開口。通過進行開口， 空隙也對大氣開放，此處，也可以使用針(pin)等進行戳刺，除去 成為電才及取出口 26的部分的石圭。
然后，使例如由環(huán)氧樹脂構(gòu)成的密封件25沿著電才及取出口 26 的端部(在空腔基板20和電極基板10的凹部之間形成的空隙的開 口部分)流入，對空隙進行密封。此外，將在成為共用電極端子27 的部分開口的掩模安裝在接合基板的硅基板70側(cè)的表面。然后， 例如以鉑(Pt)作為把進行賊射，形成共用電極端子27。此外，在 硅基板70上形成連通液體供給口 15和儲存器24的貫通孔。此處， 為了相對流過流道的液體保護空腔基板20,也可以例如進一步成膜氧化硅等的液體保護膜(未圖示)。由此，完成在接合后基板上進4亍的加工處理(圖5 (f))。通過預(yù)先形成噴嘴孔31、隔膜32和孔33而制作的噴嘴基板 30,例如通過環(huán)氧類粘接劑粘接于接合后基板的空腔基板20側(cè)。 然后進行切割，切斷成為各個液滴噴出頭，完成能夠進行實施方式 1的動作的液滴噴出頭(圖5 (g))。實施方式3圖6是本發(fā)明的實施方式3的液滴噴出頭的截面圖。在圖6中， 標注為與上述實施方式相同的符號的部件進行同樣的動作，因此省 略說明。上游側(cè)電極基板10A是具有實施方式1說明的上游側(cè)個別 電極12A的基板。另 一方面，下游側(cè)電極基板IOB是具有下游側(cè)個 別電極12B的基板。此處，關(guān)于液體供給口 15,其設(shè)置在上游側(cè) 電才及基才反10A或下游側(cè)電才及基斗反10B的<壬<可一個上均可，在圖6 中設(shè)置在上游側(cè)電極基板10A上。上游側(cè)腔板(cavity plate ) 20A具有成為實施方式1 i兌明的上 游側(cè)噴出室21A的凹部和作為該凹部的一部分的上游側(cè)4展動才反 22A。此外，在與電極基板10A相對的面上成膜有絕緣膜23A。并 且，通過密封件25A進行密封。另一方面，下游側(cè)腔板20B與上游側(cè)腔才反20A同樣，具有成 為實施方式1 il明的下游側(cè)噴出室21B的凹部和作為該凹部的一部 分的下游側(cè)振動板22B。此外，也成膜有絕緣膜23B，通過密封件 25B進行密封。此外，在本實施方式中，通過上游側(cè)月空玲反20A和下游側(cè)月空才反 20B，在成為液滴噴出頭的端面(側(cè)面)的部分形成連通噴嘴31A的孔。該孔也可以作為噴嘴，^f旦是例如由于結(jié)晶面方位等，能夠形 成的形狀可能被限定。為了使噴出穩(wěn)定，噴嘴形狀優(yōu)選為圓柱、圓
錐形狀等，因此將具有預(yù)先形成為規(guī)定形狀的噴嘴31A的噴嘴板 30A設(shè)置在液滴噴出頭的端面(側(cè)面)。
在上述實施方式1中，在電極基板10上設(shè)置有上游側(cè)個別電 極12A和下游側(cè)個別電極12B,但是相對一個噴嘴31進行兩個個 別電極12的配線，因為配線密度很高所以配線較困難。
在本實施方式中，在上游側(cè)電極基板10A上形成上游側(cè)個別電 才及12A，在下游側(cè)電極基4反10B上形成下游側(cè)個別電才及12B。并且， 與上游側(cè)個別電一及12A相配合，在上游側(cè)力空纟反20A上形成有成為 上游側(cè)噴出室21A的凹部和上游側(cè)才展動才反22A,與下游側(cè)個別電核一 12B相配合，在下游側(cè)月空寺反20B上形成成為下游側(cè)噴出室21B的凹 部和下游側(cè)纟展動^反22B。
例如以上游側(cè)電極基板10A在下側(cè)，下游側(cè)電極基板10B在 上側(cè)的方式配置，進而使上游側(cè)腔板20A和下游側(cè)腔板20B相對。 因為上游側(cè)電極基板10A和下游側(cè)電極基板10B是上下配置的，所 以本實施方式的液滴噴出頭不是實施方式1那樣的表面噴射型，而 是邊緣噴射型的液滴噴出頭。在頭側(cè)面設(shè)置有具有噴嘴31A的噴嘴 板30A。
關(guān)于本實施方式的液滴噴出頭的制造，以與實施方式2中所說 明的同樣的順序，進行光刻、蝕刻、切削等，制作上游側(cè)電4及基才反 IOA和上游側(cè)腔板20A的疊層基板，以及下游側(cè)電極基板10B和下 游側(cè)腔板20B的疊層基板。此處，在形成噴出室21等的凹部時， 也形成用于連通噴嘴31A的流道。并且，以上游側(cè)腔^反20A和下 游側(cè)腔才反20B相對的方式，通過環(huán)氧類粘接劑等粘4妄兩個疊層基 氺反。然后，進4亍切割，切斷成各個'液滴噴出頭。另一方面，關(guān)于噴嘴板30A的制作，例如，相對于硅基板，在 進行干蝕刻形成規(guī)定深度的噴嘴孔的同時，形成用于分割各個噴嘴 板的分割槽。然后，研磨硅基板形成貫通噴嘴孔的噴嘴31A。因為 與噴嘴孔一同形成的分割槽也是相同深度，所以在貫通噴嘴孔的同 時，分割成為各噴嘴板30A。然后，各噴嘴板30A通過切割被切斷， 并4吏用環(huán)氧類粘4妄劑等粘接在接合基板上，完成液滴噴出頭。因為 噴出量控制等控制與實施方式1所i兌明的相同，所以省略"i兌明。如上所述，在實施方式3的液滴噴出頭中，上游側(cè)電才及基4反1 OA 在下側(cè)，上游側(cè)電4及基纟反10B在上側(cè)，分成兩個并配置在各個基4反 上，在相對各噴嘴31的流道上，上游側(cè)噴出室21A (上游側(cè)凈展動 板22A)和下游側(cè)噴出室21B (下游側(cè)振動板22B)串聯(lián)配置，因 此能夠使具有與實施方式1同樣的效果的液滴噴出頭小型化。實施方式4圖7是本發(fā)明的實施方式4的液滴噴出頭的截面圖。在本實施 方式中，為了使排除體積不同，在電極基板10C上設(shè)置有深度不同 的凹部11A和凹部IIB。由it匕，上游,J個別電才及12A和上游#討展動 板22A、下游側(cè)個別電極12B和下游側(cè)振動板22B的空隙不同。因 此，4吏上游側(cè)才展動才反22A和下游側(cè)才展動玲反22B的位移量不同，能夠 使排除體積不同。特別是在不延長振動板22的寬度、長度，保持 液滴噴出頭的小型化的狀態(tài)下，能夠使振動板22的排除體積不同。實施方式5在上述的實施方式中，相對噴嘴31，在其流道上i殳置有兩個噴 出室21和振動板22，以及兩個個別電極12。但是并不P艮定于該數(shù) 目，也可以i殳置有三個以上的噴出室21、振動才反22、個別電才及12。此外，對用于抑制殘留振動、使噴出量變化的振動板22的抵 4妄、脫離的定時控制進4亍了i兌明。本發(fā)明并不限定于這些控制，也 可以進行其他控制。
實施方式6
例如在上述實施方式中，對疊層電極基^反10、空腔基^反20和 噴嘴基板30這三個基板而構(gòu)成的液滴噴出頭進行了說明，但并不 限定于此。例如，也能夠應(yīng)用在由在不同的基4反上分別形成噴出室 21和儲存器24并疊層的四層基板構(gòu)成的液滴噴出頭中。
實施方式7
圖8是使用由上述實施方式制造的液滴噴出頭的液滴噴出裝置 (印刷機100)的外觀圖。此外，圖9是表示液滴噴出裝置的主要 結(jié)構(gòu)單元的一個例子的圖。圖8和圖9的液滴噴出裝置目的在于根 據(jù)液滴噴出方式(噴射方式)進行印刷。此外，是所謂的串行型裝 置。圖9中，主要由支承作為被印刷物的印刷紙110的鼓101、和 向印刷紙IIO噴出墨并進行記錄的液滴噴出頭102構(gòu)成。此外，雖 未圖示，具有用于向液滴噴出頭102供給墨的墨供給單元。印刷紙 110通過沿鼓101的軸方向平行設(shè)置的壓紙輥103被壓接保持在鼓 101上。并且，絲杠104與鼓101的軸方向平行設(shè)置，保持液滴噴 出頭102。通過絲杠104的旋轉(zhuǎn)，液滴噴出頭102沿鼓101的軸方 向移動。
另一方面，鼓101通過帶105等利用電機106進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。 此外，驅(qū)動控制電路40基于印刷用數(shù)據(jù)和控制信號驅(qū)動絲杠104、 電才幾106。此外，此處雖未圖示，^旦如實施方式1中所i兌明的，驅(qū) 動IC 48相對各個別電極12A、 12B進行電荷供給的控制，施加任意的電壓，使各振動板振動，在進行控制的同時在印刷紙IIO上進4亍印刷。此處向印刷紙110噴出的液體為墨，^旦從液滴噴出頭噴出的液體并不限于墨。例如，在成為濾色器的基板上進行噴出的用途中、在使用有機化合物等的電場發(fā)光元件的顯示面才反(OLED等)的基 板上進行噴出的用途中、在基板上進行配線的用途中，可以從設(shè)置 在各個裝置中的液滴噴出頭噴出包括濾色器用顏料的液體、包括成 為發(fā)光元件的化合物的液體、例如包括導(dǎo)電性金屬的液體。此夕卜， 在以液滴噴出頭作為分配器，使用于在成為生物體分子的微陣列的 基4反上進行噴出的用途中的情況下，也可以噴出包括DNA (Deoxyribo Nucleic Acids:脫氧沖亥泮唐才亥酸)、其4也沖亥酸(例:i口 Ribo Nucleic Acid:核津唐核酸、Peptide Nucleic Acids:肽核酸等)蛋白質(zhì) 等的探測器(probe)的液體。此外，也能夠利用于向布等的染料的 噴出。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出頭，其特征在于，包括噴嘴；多個噴出室，各噴出室分別具有進行移位并對液體加壓的振動板，并串聯(lián)設(shè)置在與所述噴嘴連通的液體的流道上；以及固定電極，與所述各噴出室的振動板相對，在所述固定電極與各振動板之間產(chǎn)生靜電力，使所述各振動板移位，其中，由所述各振動板的位移引起的排除體積不同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出頭，其特征在于，所述固定電才及構(gòu)成有多個，分別獨立地4皮布線并與各振 動板相對。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液滴噴出頭，其特征在于，分開設(shè)置有多個固定電極的兩個基板與具有所述多個噴 出室的基板的兩面接合。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液滴噴出頭，其特征在于，所述噴嘴i殳置在頭端面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的液滴噴出頭，其特征在于，由設(shè)置在距所述噴嘴近的一側(cè)的振動板的位移引起的排 除體積較小。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的液滴噴出頭，其特征在于，所述振動板的長度和/或?qū)挾炔煌?，使得由所述各振動?的位移引起的排除體積不同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項所述的液滴噴出頭，其特征在于，所述振動板與所述固定電極在初始狀態(tài)的間隔不同，使 得由所述各振動板的位移引起的排除體積不同。
8. —種液滴噴出裝置，其特征在于，安裝有^L利要求1至7中4壬一項所述的液滴噴出頭。
9. 一種液滴噴出頭的噴出控制方法，所述液滴噴出頭包括兩個 噴出室，串聯(lián)地并排設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進 行移位并對所述液體加壓的振動板；以及兩個固定電極，基于 與各振動》反之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn)生,爭電力，所述液滴噴出頭 使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板分別移位而對液 體加壓，所述噴出控制方法的特征在于，包括以下工序在所述兩個噴出室分別具有的振動板中，在距所述噴嘴 近的下游側(cè)振動板與下游側(cè)固定電才及之間產(chǎn)生靜電力，對液體 施力口用于噴出'液滴的壓力；以及為了將作為液滴要從所述噴嘴噴出的液體的后端部分引 入所述流道內(nèi)，在作為另 一振動板的上游側(cè)振動4反和上游側(cè)固 定電極之間產(chǎn)生靜電力，將所述上游側(cè)振動板靠近所述上游側(cè) 固定電4及個，J。
10. —種液滴噴出頭的噴出控制方法，所述液滴噴出頭包4舌兩個 噴出室，串聯(lián)地并排設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進 行移位并對所述液體加壓的振動板；以及兩個固定電極，基于 與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn)生靜電力，所述液滴噴出頭使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板分別移位而對液體加壓，所述噴出控制方法的特4正在于，包括以下工序在所迷兩個噴出室分別具有的振動板中，將距所述噴嘴 遠的上游側(cè)4展動^反靠近上游側(cè)固定電才及側(cè)并待^幾；以及在作為另一振動板的下游側(cè)振動板和下游側(cè)固定電極之 間產(chǎn)生靜電力，將所述下游側(cè)振動玲反靠近下游側(cè)固定電才及側(cè)，噴出液滴的壓力。
11. 一種液滴噴出頭的噴出控制方法，所述液滴噴出頭包括兩個 噴出室，串聯(lián)地并排設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進 行移位并對所述液體加壓的振動板；以及兩個固定電極，基于 與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn)生靜電力，所述液滴噴出頭 使由位移引起的排除體積不同的兩個振動板分別移位而對液 體加壓，所述噴出控制方法的特4正在于，包4舌以下工序在所述兩個噴出室分別具有的振動板中，將距所述噴嘴 近的下游側(cè)振動板靠近下游側(cè)固定電極側(cè)而擴展下游側(cè)噴出 室的容積，并進行待機直至液體供給至該下游側(cè)噴出室；以及在作為另一4展動4反的上游側(cè)振動才反和上游側(cè)固定電才及之 間產(chǎn)生靜電力，將所述上游側(cè)振動板靠近上游側(cè)固定電極側(cè)之 后，通過所述下游側(cè)振動才反和所述上游側(cè)4展動4反^f液體施加用 于噴出'液滴的壓力。
12. —種液滴噴出頭的噴出控制方法，所述液滴噴出頭包括兩個 噴出室，串聯(lián)地并排設(shè)置在與噴嘴連通的流道上，分別具有進 4亍移4立并只于所述液體力口壓的才展動4反；以及兩個固定電才及，基于 與各振動板之間產(chǎn)生的電位差而產(chǎn)生靜電力，所述液滴噴出頭^吏由位移引起的排除體積不同的兩個振動^反分別移位而對液體加壓，所述噴出控制方法的特^正在于，包括以下工序在所述兩個噴出室分別具有的才展動板中，在距所述噴嘴 近的下游側(cè)才展動才反和下游側(cè)固定電才及之間產(chǎn)生靜電力，7于液體 施加用于噴出液滴的壓力；以及在從噴嘴噴出液滴之后，在作為另一4展動才反的上游側(cè)振 動4反和上游側(cè)固定電才及之間產(chǎn)生靜電力，使所述上游側(cè)振動板 上產(chǎn)生4展動，以消除流道內(nèi)的液體的固有振動。
13. —種液滴噴出裝置的噴出控制方法，其特征在于，應(yīng)用4又利要求9至12中^f壬一項所述的'液滴噴出頭的噴出 控制方法，控制液滴噴出裝置的噴出。
全文摘要
本發(fā)明提供液滴噴出頭、液滴噴出裝置和它們的噴出控制方法，能夠進行更有效地使噴出量變化等的噴出控制。該液體噴出頭包括噴嘴(31)，將液體作為液滴噴出；多個噴出室(上游側(cè)噴出室(21A)、下游側(cè)噴出室(21B))，各噴出室分別具有進行移位并對液體加壓的振動板(22)(上游側(cè)振動板(22A)、下游側(cè)振動板(22B))，串聯(lián)設(shè)置在與噴嘴(31)連通的液體的流道上；以及個別電極(12)，與各噴出室(21)的振動板(22)相對，在其與各振動板(22)之間產(chǎn)生靜電力，使各振動板(22)移位，其中，由各振動板(22)的位移引起的排除體積不同。
文檔編號B41J2/14GK101284448SQ200810089669
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月13日
發(fā)明者佐野朗, 筱崎順一郎 申請人:精工愛普生株式會社