專(zhuān)利名稱(chēng)：液滴噴吐頭、液滴噴吐裝置及液滴噴吐頭的噴吐控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一 種液滴噴吐頭、具有該液滴噴吐頭的液滴噴吐裝 置以及液滴噴吐頭的噴吐控制方法。
背景技術(shù)：
例如通過(guò)加工硅等形成樣史小的器件等的精細(xì)加工技術(shù)
(MEMS: Micro Electro Mechanical Systems,孩爻型電子才幾才成系鄉(xiāng)克) 實(shí)現(xiàn)了快速進(jìn)步。利用微型電子機(jī)械系統(tǒng)形成的微機(jī)電器件的例 子，例如在液滴噴吐方式的打印機(jī)那樣的記錄(印刷)裝置中使用 的液滴噴吐頭(噴墨頭)、微泵、光可變?yōu)V色器、馬達(dá)那樣的靜電 驅(qū)動(dòng)器、壓力傳感器等。
液滴噴吐方式(作為典型例子，有為了噴吐墨進(jìn)行印刷等而使 用的噴墨方式)無(wú)論家庭用還是工業(yè)用，被應(yīng)用于所有領(lǐng)域的印刷 (print)等。在液滴噴吐方式下，4吏液滴噴吐頭在與目標(biāo)之間相對(duì) 移動(dòng)、向目標(biāo)的^見(jiàn)定位置噴出液體，該液滴噴吐頭具有樣M幾電器件， 例如多個(gè)噴嘴的液滴噴吐頭。近年，也應(yīng)用于制造使用液晶(Liquid Crystal)的顯示裝置時(shí)的濾色器、4吏用有才幾電致發(fā)光(Organic ElectroLuminescence)器件的顯示基板(OLED )、 DNA等生物分子 的微列陣等的制造中。作為實(shí)現(xiàn)液滴噴吐方式的噴吐頭，蓄積流道上的噴吐液體的噴 吐室的至少一個(gè)面的壁(例如底壁，雖然此壁與其他壁成一體，4旦 以下將此壁稱(chēng)為振動(dòng)膜)因?yàn)閾献兌螤畎l(fā)生變化，使振動(dòng)膜撓變 以才是高噴吐室內(nèi)壓力，乂人與噴吐室連通的噴嘴噴吐液滴。
現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了這樣一種噴墨頭，當(dāng)為利用靜電方式的液滴 噴吐頭時(shí)，使作為移動(dòng)電極的振動(dòng)膜和作為與振動(dòng)膜對(duì)置的固定電 極的獨(dú)立電極間產(chǎn)生靜電力，將振動(dòng)膜吸向獨(dú)立電極。其后，如果 使靜電力減弱或停止產(chǎn)生，由于使振動(dòng)膜復(fù)原達(dá)到平衡狀態(tài)的恢復(fù) 力(彈力)的作用，振動(dòng)膜移位到原來(lái)的位置。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行上述 動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)月莫，噴出液滴。此時(shí)，在液滴噴吐頭中，為了實(shí)3見(jiàn) 印刷的高畫(huà)質(zhì)化、高速化，優(yōu)選能夠進(jìn)行各種各樣的控制。對(duì)既能 改變每一個(gè)落點(diǎn)的液滴噴吐量(以下稱(chēng)為噴吐量)、又能進(jìn)4于穩(wěn)定 的噴吐等這樣的控制要求4支高。因此，4是出了將獨(dú)立電極分成多個(gè)， 控制每個(gè)獨(dú)立電極的外加電壓，根據(jù)外加電壓的電極數(shù)改變靜電力 而^f吏噴吐量改變(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)l)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2000-015801號(hào)公報(bào)
不過(guò)，在越來(lái)越高密度化過(guò)程中，對(duì)各噴嘴設(shè)有多個(gè)獨(dú)立電極， 進(jìn)4亍獨(dú)立的配線是困難的。而且，進(jìn)4亍這才羊配線也增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用簡(jiǎn)單構(gòu)造實(shí)現(xiàn)噴吐量變化 的-液滴噴吐頭等。
本發(fā)明涉及一種液滴噴吐頭，包括噴嘴，將液體以液滴形態(tài) 噴吐；噴吐室，具有通過(guò)^f立移^"液體加壓的纟展動(dòng)膜，噴吐室"i殳置在 與噴p觜連通的'液體的:^道上；以及固定電4及，固定電才及與作為噴口土室的 一部分的振動(dòng)膜對(duì)置，通過(guò)電荷供給4吏固定電極與振動(dòng)膜間產(chǎn) 生靜電力，并利用抵接和脫離使振動(dòng)膜位移，其中，該固定電極包
括第一固定電極，被供給有源自外部的電荷；以及第二固定電極， 由與第一 固定電極不同的材料構(gòu)成，且通過(guò)第一固定電極被供給電荷。
本發(fā)明中，由于固定電才及包4舌第一固定電才及、與第一固定電^L 不同材料且通過(guò)第一固定電極供給電荷的第二固定電極，所以，通 過(guò)控制向固定電極的電荷供給，選擇僅僅使第 一 固定電極的部分與 振動(dòng)膜抵接或使第 一 固定電極和第二固定電極的部分與振動(dòng)膜抵 *接，〗吏其進(jìn)^f于噴吐動(dòng)作，乂人而可以纟是供可改變單次可噴吐的液滴噴 吐量的液滴噴吐頭。此時(shí)，由于不具有階梯構(gòu)造等復(fù)雜的構(gòu)造，所 以可以簡(jiǎn)單地制造。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)連接部電連 接第一固定電極與第二固定電極，其中，連接部作為從第一固定電 極向第二固定電才及供主會(huì)電荷的電荷供*會(huì)3各徑。
本發(fā)明中，由于第一固定電極和第二固定電4及通過(guò)一個(gè)或多個(gè) 連接部電連接，所以可以規(guī)定電荷供給路徑，設(shè)定連接部的數(shù)量、 寬度，可以任意控制由第 一 固定電極向第二固定電極的電荷供給量 (時(shí)間)。
而且，在本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭中，第二固定電極由比第一 固定電才及電阻率高的材津牛構(gòu)成。
本發(fā)明中，由于第二固定電才及由比第一固定電4及電阻率高的材 料構(gòu)成，所以與第一固定電極相比，在第二固定電極與振動(dòng)膜之間 可以設(shè)置到產(chǎn)生抵接所需的靜電力的時(shí)間差。而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，將ITO作為第一固定電才及的 材料，鈦?zhàn)鳛榈诙潭姌O的材料。
本發(fā)明中，從電阻率不同、作為基礎(chǔ)的基板為玻璃時(shí)的粘合性 等角度考慮，存在最佳組合，所以可以長(zhǎng)(使用)壽命、進(jìn)行良好 的噴吐。而且，在制造過(guò)程中，由于鈦對(duì)于進(jìn)行ITO刻蝕時(shí)的必要 的刻蝕劑(刻蝕溶液)有抗性，所以首先在基板上形成利用4太的第 二固定電極，可以在基板上容易地形成第一固定電才及和第二固定電 極。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，用鉻、白金或金代替鈦，作 為第二固定電極的材#牛。
本發(fā)明中，如果第二固定電極以鉻、白金或金作為材料，可以 -彈到電阻率等方面良好的'液滴噴吐頭。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，在噴吐室的短邊方向上，在 中央部分配置第一固定電極，其兩側(cè)配置第二固定電極，沿噴吐室 的短邊方向并列設(shè)有第一固定電極和第二固定電極。
本發(fā)明中，由于沿噴吐室的短邊方向i殳有固定電才及，因》匕至少 在第一固定電極中，與原來(lái)相比沒(méi)有變化地沿液體的流道施加噴吐 所需的壓力，所以可以進(jìn)行振動(dòng)力莫的抵4姿。而且，在兩側(cè)i殳有第二 固定電極可以使其均衡性良好地抵接。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，在噴吐室的^豆邊方向上，在 第二固定電極的外側(cè)，還設(shè)有由與第一固定電極和第二固定電極不 同材^1"構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)固定電才及。本發(fā)明中，由于在第二固定電極的外側(cè)另外設(shè)有一個(gè)或多個(gè)固 定電4及，所以可以-使例如單次可噴吐的液滴噴吐量進(jìn)^f于三纟及以上改
變
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭，沿噴吐室的長(zhǎng)邊方向并列設(shè) 有第一固定電極和第二固定電極。
本發(fā)明中，由于沿噴吐室的長(zhǎng)邊方向并列i殳有第一固定電才及和 第二固定電極，所以可以得到即使沿長(zhǎng)邊方向也可以使單次可噴吐 的液滴噴吐量多級(jí)改變的液滴噴吐頭。
而且，本發(fā)明涉及的液體噴吐裝置是裝載了上述液滴噴吐頭的 裝置。
本發(fā)明中，由于裝載了上述液滴噴吐頭，所以雖然液滴噴吐頭 的構(gòu)造簡(jiǎn)單，〗旦只進(jìn)行電壓外加時(shí)間的控制就能^f吏單次可噴吐的液
滴噴吐量改變，例如，在用于圖像印刷等用途時(shí)可以i某求高畫(huà)質(zhì)化。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭的噴吐控制方法，液滴噴吐頭 包括噴嘴，將液體以液滴形態(tài)噴吐；噴吐室，具有通過(guò)^f立移對(duì)液 體加壓的振動(dòng)膜，噴吐室設(shè)置在與噴嘴連通的液體的流道上；以及 固定電極，固定電極與作為噴吐室的一部分的振動(dòng)膜對(duì)置，通過(guò)電 荷供給使固定電極與振動(dòng)膜間產(chǎn)生靜電力，并利用抵接和脫離使振 動(dòng)膜位移，其中，固定電極包括第一固定電極，^皮供給有源自外 部的電荷；以及第二固定電4及，由與第一固定電極不同的材^牛構(gòu)成， 且通過(guò)第一固定電招j帔供給有電荷，其中，為使振動(dòng)膜與固定電極 抵接的面積改變，控制向固定電極供給電荷的電壓外加時(shí)間。
本發(fā)明中，^又^又通過(guò)控制向固定電極的電荷供給的電壓外力口時(shí) 間，選擇只第 一 固定電極的部分與振動(dòng)膜抵接或第 一 固定電極和第二固定電極的部分與振動(dòng)膜抵接，使其進(jìn)行噴吐動(dòng)作，可以通過(guò)簡(jiǎn)
單的控制佳:液滴噴吐量改變。
而且，本發(fā)明涉及的液滴噴吐頭的噴吐控制方法，根據(jù)關(guān)于第 一固定電極和第二固定電極的蓄電的時(shí)間常數(shù)，確定振動(dòng)膜和固定 電才及間的電壓夕卜力口時(shí)間。
本發(fā)明中，由于才艮據(jù)蓄電的時(shí)間常數(shù)，確定振動(dòng)膜和固定電極 間的電壓外力p時(shí)間，所以可以進(jìn)行高效的i殳計(jì)。


圖1是分解表示涉及實(shí)施例一的液滴噴吐頭的圖。
圖2是涉及實(shí)施例一的'液滴噴吐頭的截面圖。
圖3是表示以驅(qū)動(dòng)控制電路40為主的構(gòu)成的圖。
圖4是》文大凹部11和獨(dú)立電才及12的一部分的圖。
圖5是表示外加電壓時(shí)間與振動(dòng)膜22的抵接的關(guān)系圖。
圖6是表示獨(dú)立電極12的寬度與時(shí)間常數(shù)的關(guān)系的圖。
圖7是表示電極基板10的制造工序的圖。
圖8是表示液滴噴吐頭的制造工序的圖。
圖9是凹部11和獨(dú)立電才及12的局部方文大圖。
圖IO是表示各金屬中一般情況下的電阻率的圖。圖11是凹部11和獨(dú)立電極12的局部》文大圖。
圖12是4吏用了液滴噴吐頭的液滴噴吐裝置的外乂見(jiàn)圖。
圖13是表示液滴噴吐裝置的主要構(gòu)成單元的一個(gè)例子的示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一
圖1為分解地表示本發(fā)明的實(shí)施例一涉及的液滴噴吐頭的圖。 圖1所示為液滴噴吐頭的一部分(不僅是圖1中可見(jiàn)的噴嘴，實(shí)際 上還i殳有更多的噴p觜)。本實(shí)施例中，例如，作為〗吏用通過(guò)靜電方 式驅(qū)動(dòng)的靜電驅(qū)動(dòng)器的器件(裝置)的代表，對(duì)表面噴射(face eject) 型的液滴噴吐頭進(jìn)行說(shuō)明。(另外，用圖表示構(gòu)成部件，為了使其 容易看清楚，包括圖1在內(nèi)的以下的圖中存在構(gòu)成部件的大小關(guān)系 與實(shí)際的物品不同情況。而且，將圖的上部^L為上，下部一見(jiàn)為下， 進(jìn)行說(shuō)明。而且，在矩形的噴吐室21 (振動(dòng)膜22、獨(dú)立電才及12) 中，噴p觜4昨列的方向?yàn)閊豆邊方向，所以以少豆邊方向、與4豆邊方向正 交的方向作為長(zhǎng)邊方向?yàn)槔M(jìn)4亍i兌明。)
如圖l所示，本實(shí)施例涉及的液滴噴吐頭，由電極基壽反IO、空 腔基^反(cavity substrate) 20以及噴嘴基4反30這三個(gè)基并反由下而 上順序?qū)盈B構(gòu)成。本實(shí)施例中，電極基板10與空腔基板20通過(guò)陽(yáng) 極接合(anodically bonded )連接在一起。而且，空腔基板20與 噴嘴基板30用環(huán)氧樹(shù)脂等粘合劑連接在一起。
電極基板10以厚約lmm的例如硼硅酸類(lèi)的耐熱硬質(zhì)玻璃等的 基板作為主要材料。本實(shí)施例中，雖然為玻璃基板，但是也可以將例如單晶硅作為基板。在電極基板10的表面，與后述空腔基板20 的噴吐室21形成的凹部一致，形成例如具有深約0.3 jum的多個(gè)凹 部11。然后，在凹部11的內(nèi)側(cè)(特另'J是底部)，與空腔基4反20的 各噴吐室21 (振動(dòng)膜22 )對(duì)置地設(shè)有成為固定電極的獨(dú)立電才及12。 在此，本實(shí)施例的獨(dú)立電極12包括彼此不同材料構(gòu)成的第一獨(dú)立 電才及12A、第二獨(dú)立電才及12B以及連接部12C (參照?qǐng)D4)。凹部 11內(nèi)的矩形部分中，第一獨(dú)立電極12A設(shè)在短邊方向的中央部分， 第二獨(dú)立電極12Bi殳在第一獨(dú)立電極12A的兩側(cè)。然后，第一獨(dú)立 電才及12A與第二獨(dú)立電4及12B通過(guò)連4妻部12C在多處進(jìn)行電連4姿。 而且，使電連接獨(dú)立電極12與外部電荷供給單元的導(dǎo)線(lead) 部13和端子部14與第一獨(dú)立電4及12A成為一體，并設(shè)在凹部11 內(nèi)(以下，若無(wú)特別區(qū)分，則作為獨(dú)立電極12進(jìn)行說(shuō)明)。對(duì)獨(dú)立 電才及12的詳細(xì)情況將在后面進(jìn)4于描述。
在此，在振動(dòng)膜22和獨(dú)立電才及12之間，利用凹部ll,形成才展 動(dòng)膜22可以彎曲的一定的間隙(空隙)。在此，振動(dòng)膜22(絕緣膜 23)與獨(dú)立電極12之間成的間隙稱(chēng)為間隙長(zhǎng)。而且，在基才反10上 i殳有通孔，此通孔是作為從外部的容器(圖中未顯示)導(dǎo)入供給的 液體的流道的液體供纟合口 15。
空腔基^反20例3口以表面為(110 )表面取向(orientation )的石圭 單晶基板(以下稱(chēng)為硅基板)為主要材料。在空腔基板20上形成 有使噴吐的液體暫時(shí)蓄積的噴吐室21的凹部(底壁成為可動(dòng)電才及 的振動(dòng)膜22)及容器(reservoir) 24的凹部。而且，在空腔基板 20的下面(與電極基板10對(duì)置的面)，為使其與獨(dú)立電極12之間 電絕纟彖等，將利用TEOS月莫(在此，稱(chēng)為T(mén)etraethyl orthosilicate Teraethoxysilane:正硅酸乙酯(硅酸乙酯))作為原料氣體使用，得 到的二氧化硅(Si02)膜)的絕緣膜23成膜0.1 jum。此處，雖然 用TEOS膜使絕緣膜23成膜，但也可以使用例如A1203(氧化鋁(礬土))等。此處，若無(wú)特別說(shuō)明，則將振動(dòng)膜22與絕緣膜23作為 一體進(jìn)行說(shuō)明。而且，形成有向各噴吐室21供給液體的容器(公 共液室)24的凹部。而且，還具備7>共電才及端子27，作為由外部 的電力供給單元(圖中未顯示)向空腔基板20 (振動(dòng)膜22)提供 電荷時(shí)的端子。
對(duì)于噴嘴基板30,也將例如硅基板作為主要的材料。噴嘴基板 30中，形成多個(gè)噴嘴31。各噴嘴31利用振動(dòng)膜22的位移，將加 壓的液體以液滴形態(tài)向外部吐出。而且，i殳有作為用于噴吐室21 與容器24連通的溝的孔口 (orifice) 32、緩沖由于振動(dòng)膜22的彎 曲向容器24方向施力口的壓力的隔月莫(diaphragm) 33。
圖2為液滴噴。土頭的長(zhǎng)邊方向上的截面圖。在圖2中，噴。土室 21中事先蓄積著由噴嘴(噴嘴孔)31噴吐的液體。通過(guò)使作為噴 吐室21底壁的振動(dòng)膜22彎曲，提高噴吐室21內(nèi)的壓力，使液滴 從噴嘴(噴嘴孔)31噴吐。此處，本實(shí)施例中，振動(dòng)膜22可以作 為電極，且在濕式刻蝕工序中，在硅基板上形成情況良好的高濃度 的硼4參雜層，作為構(gòu)成纟展動(dòng)力莫22的物質(zhì)。而且，為了不在間隙中 混入異物、水分(水蒸氣)等，將間隙與外界氣體截?cái)?、密閉，因 此在電極取出口 26設(shè)有密封材料25。
圖3是表示以驅(qū)動(dòng)控制電路40為主的構(gòu)成的示意圖。沖艮據(jù)圖3， 針對(duì)控制振動(dòng)膜22的抵接(保持)與脫離，繼而控制使液滴從液 滴噴吐頭噴吐的技術(shù)等進(jìn)行說(shuō)明。驅(qū)動(dòng)控制電路40還設(shè)置有以CPU 42為中心構(gòu)成的頭控制部41。頭控制部41的CPU 42a中，例如， 通過(guò)總線51從電腦等外部裝置50發(fā)送含有印刷用數(shù)據(jù)等的信號(hào)。
而且，頭控制部41包含ROM43a、 RAM 43b以及字符發(fā)生器 43c，通過(guò)內(nèi)部總線42b與CPU 42a連接。CPU 42a根據(jù)ROM 43a
內(nèi)存儲(chǔ)的控制程序執(zhí)行處理，生成與印刷數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的噴吐控制信
13號(hào)。此時(shí)，作為操作區(qū)域使用RAM 43b內(nèi)的存儲(chǔ)區(qū)域，而且，在 印刷文字等時(shí)，進(jìn)行基于字符生成器43c中存儲(chǔ)的字符數(shù)據(jù)等的處 理。通過(guò)內(nèi)部總線42b，將CPU42a生成的噴吐控制信號(hào)發(fā)送給邏 輯門(mén)陣列45。邏輯門(mén)陣列45根據(jù)噴吐控制信號(hào)，如下所述，生成 關(guān)于電荷供給的SEG信號(hào)，此電荷供給為向針對(duì)各噴嘴31設(shè)置的 獨(dú)立電才及12的電荷供給。而且，由COM發(fā)生電^各46a生成關(guān)于如 后述的向空腔基板20 (振動(dòng)膜22)供給電荷的COM信號(hào)。驅(qū)動(dòng)脈 沖發(fā)生電路46b生成用于同步的信號(hào)。通過(guò)連接器47,將這些信號(hào) 發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器IC 48。
然后，驅(qū)動(dòng)器IC 48直接或通過(guò)FPC ( Flexible Print Circuit )、 金屬線等配線49,和端子部14、公共電極端子部27電氣連4妄。驅(qū) 動(dòng)器IC 48的端子數(shù)如果少于液滴噴吐頭的噴嘴31數(shù)，會(huì)存在由多 個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC 48構(gòu)成的情況。驅(qū)動(dòng)器IC 48接受電源電路52提供的 電力，根據(jù)前述各種信號(hào)，實(shí)際進(jìn)行向空腔基板20 (振動(dòng)膜22) 和/或獨(dú)立電極12提供電荷的開(kāi)始(充電)、電荷保持及放電(以下， 稱(chēng)為輸出)，向才展動(dòng)月莫22和獨(dú)立電才及12之間外加電壓(驅(qū)動(dòng)電壓) (使其生成電位差)。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行輸出，驅(qū)動(dòng)器IC48通過(guò)輸出欲 施加的電壓波形為脈沖狀(為了實(shí)際上升沿時(shí)間、下降沿時(shí)間不為 0而成梯形，為方《更將此輸出稱(chēng)為脈沖)。
利用基于電荷供給的電壓外加，在振動(dòng)膜22與獨(dú)立電才及12之 間產(chǎn)生靜電力，振動(dòng)膜22被拉向獨(dú)立電極12側(cè)并撓變、4氐4妄。因 此，排出體積(噴吐室21的容積)變大。而且，通過(guò)放電4吏振動(dòng) 膜22與獨(dú)立電極12之間的電位差消失或減小，則靜電力的發(fā)生會(huì) 停止或減小。當(dāng)振動(dòng)膜22上的恢復(fù)力變大時(shí)，振動(dòng)膜22將會(huì)回到 原位，與獨(dú)立電才及12脫離，向液體施加由此時(shí)的恢復(fù)力所產(chǎn)生的 壓力(以下，稱(chēng)為恢復(fù)力)，擠壓液體，從噴嘴31噴吐液滴。此液 滴例如以成為印刷對(duì)象的記錄紙為目標(biāo)，進(jìn)4亍印刷等記錄。圖4為凹部11和獨(dú)立電才及12的局部i文大圖。》。上所述，凹部 11內(nèi)形成由不同材津牛構(gòu)成的第一獨(dú)立電才及12A和第二獨(dú)立電招^ 12B。本實(shí)施例中，作為第一獨(dú)立電才及12A(導(dǎo)線部13、端子部14) 的材料，使用在氧化銦中攙雜了作為雜質(zhì)的氧化錫的、在可見(jiàn)光區(qū) 域透明的ITO (Indium Tin Oxide:銦錫氧化物)。另一方面，作為 第二獨(dú)立電極12B及連接部12C的材料，使用Ti (鈦)。即〗吏溫度 等條件不同，一4殳情況下，鈥的電阻率為5.5xl0—5 (Q 'cm)，比 ITO高。此處，第一獨(dú)立電才及12A和第二獨(dú)立電才及12B的寬度無(wú)特 殊規(guī)定，但由于如果寬度大則電阻低，所以第一獨(dú)立電極12A的寬 度大，電荷快速遍及第一獨(dú)立電極12A全體，在加快應(yīng)答速度進(jìn)行 噴吐方面良好。而且，也需要考慮第一獨(dú)立電才及12A和第二獨(dú)立電 極12B之間的抵接寬度等的平衡。
在本實(shí)施例中，在三個(gè)部位預(yù)先設(shè)有連接部12C，利用連4妾部 12C電連接第一獨(dú)立電極12A和第二獨(dú)立電極12B。由驅(qū)動(dòng)器IC 48 才是供的電荷，通過(guò)端子部14、導(dǎo)線部13，向第一獨(dú)立電才及12A的 方向供給電荷，電荷供給到第一獨(dú)立電極12A的全體。然后，當(dāng)驅(qū) 動(dòng)器IC48繼續(xù)供給電荷時(shí)，通過(guò)第一獨(dú)立電極12A、連接部12C, 進(jìn)一步向第二獨(dú)立電4及12B才是供電荷。利用第一獨(dú)立電極12A、連 4妾部12C供給電荷，而且由于第二獨(dú)立電才及12B中的電阻比第一獨(dú) 立電極12A的高，所以產(chǎn)生可以使振動(dòng)膜22抵接的靜電力的電荷 在一皮供纟會(huì)到第二獨(dú)立電4及12B全體之前是需要時(shí)間的。
此處，例如若第一獨(dú)立電才及12A與第二獨(dú)立電才及12B的接觸 面積大，則第一獨(dú)立電4及12A向第二獨(dú)立電才及12B的電荷供給路徑 變寬，所以在向第二獨(dú)立電極12B全體提供電荷的時(shí)間與在第 一 獨(dú) 立電極12A全體遍及電荷的時(shí)間之間沒(méi)有時(shí)間上的差異。因此，設(shè) 有連4妾部12C,通過(guò)限制第一獨(dú)立電才及12A向第二獨(dú)立電才及12B的 電荷供給路徑，可以區(qū)別電荷供給時(shí)間的差。只是，相反地接觸面積過(guò)度減少的話，可能產(chǎn)生向第二獨(dú)立電極12B的電荷供給需要過(guò) 于長(zhǎng)的時(shí)間，應(yīng)答性降低的問(wèn)題。因此，決定第一獨(dú)立電極12A和 第二獨(dú)立電極12B之間的電荷供給的時(shí)間差時(shí)，要利用連4妻部12C 的寬度、設(shè)有的數(shù)目等進(jìn)4于調(diào)整。此時(shí)間差優(yōu)選可以是如約2jus。 此處，如前所述，第一獨(dú)立電極12A的電荷供給并不是全體一瞬間 完成的，是導(dǎo)線部13和端子部14由近及遠(yuǎn)提供電荷的，所以由于 ^殳有連接部12C的位置的不同，時(shí)間差會(huì)有些許變化。
圖5為表示外加電壓時(shí)間與振動(dòng)膜22的抵接的關(guān)系的圖。圖5 (a)表示驅(qū)動(dòng)器IC48欲外加的電壓的脈沖波形。此處，將對(duì)于公 共電極端子27的COM信號(hào)的電壓視為GND，為對(duì)各個(gè)獨(dú)立電^L 12中每個(gè)獨(dú)立電極的電荷供給進(jìn)行控制而外加的SEG信號(hào)的電壓 視為V。本實(shí)施例如圖5 (a)所示，驅(qū)動(dòng)器IC48使供給電荷的時(shí) 間(外加電壓時(shí)間)改變。而且，關(guān)于到獲得使振動(dòng)膜22抵接的 靜電力的時(shí)間，第一獨(dú)立電4及12A與第二獨(dú)立電4及12B之間i殳有差 值。此差值是通過(guò)在第一獨(dú)立電極12A與第二獨(dú)立電極12B中使用 不同的材料以使其電阻不同來(lái)設(shè)定的。按此方法，通過(guò)調(diào)整供給電 荷時(shí)間，可以選擇振動(dòng)膜22只與第一獨(dú)立電極12A抵接(5 (b)) 或與獨(dú)立電才及12全面^M妄(第一獨(dú)立電才及12A、第二獨(dú)立電才及12B、 連接部12C) (5 (c))。然后，使振動(dòng)膜22與獨(dú)立電極12 4氐4妾面 積改變(以下，稱(chēng)為抵接面積)，使排出體積改變(噴吐室21的容 積)，使噴嘴31噴吐的液滴噴吐量改變。
驅(qū)動(dòng)器IC48在時(shí)間ta開(kāi)始外加電壓。然后，Atl的時(shí)間內(nèi)， 將外加電壓保持為V時(shí)，在^義第一獨(dú)立電才及12A的部分與l展動(dòng)膜 22間，可以?xún)?chǔ)備(蓄電)只發(fā)生抵接所需的靜電力(第二獨(dú)立電極 12B中，沒(méi)有儲(chǔ)備抵接所需的電荷)。振動(dòng)膜22與第 一獨(dú)立電極12A 的部分抵接后，利用獨(dú)立電才及12的放電而脫離。利用此時(shí)的恢復(fù) 力，從噴嘴31噴吐液滴。另一方面，At2期間內(nèi)，將外加電壓保持為V時(shí)，不僅在第一 獨(dú)立電極12A的部分，也可以在第二獨(dú)立電極12B與振動(dòng)膜22間， 儲(chǔ)備(蓄電)發(fā)生抵接所需的靜電力。所以，振動(dòng)膜22與第一獨(dú) 立電 一及12A和第二獨(dú)立電才及12B的部分4氏4妾后，利用獨(dú)立電才及12 的》文電而脫離。利用此時(shí)的恢復(fù)力，從噴嘴31噴吐液滴。排出體 積增大了與第二獨(dú)立電才及12B^U妻的部分，所以比Atl的期間內(nèi)， 外加電壓保持為V時(shí)從噴嘴31的液滴噴吐量大。
圖6為表示第一獨(dú)立電極12A、第二獨(dú)立電極12B的寬度與時(shí) 間常數(shù)的關(guān)系的圖。圖6示出了由ITO構(gòu)成的第 一獨(dú)立電極12A(圖 6中稱(chēng)為ITO部)和由4太構(gòu)成的第二獨(dú)立電才及12B (圖6中稱(chēng)為T(mén)i 部)的寬度的比、第一獨(dú)立電極12A (ITO部)的時(shí)間常數(shù)Tl(s)、 第二獨(dú)立電4及12B (Ti部)的時(shí)間常l史T2(s)、以及經(jīng)由第一獨(dú)立 電極12A到達(dá)第二獨(dú)立電極12B的時(shí)間常數(shù)T3 (認(rèn)為是時(shí)間常數(shù) Tl與時(shí)間常凄史T2的和)。而且，圖6 (a)表示在一處的連4妄部 12C中，電連接第一獨(dú)立電極12A和第二獨(dú)立電極12B的情況。圖 6(b)表示如圖4所示的在三處的連接部12C中，電連接第一獨(dú)立 電才及12A和第二獨(dú)立電才及12B的情況。另夕卜，第一獨(dú)立電才及12A 和第二獨(dú)立電才及12B的長(zhǎng)度相同。
此處，時(shí)間常凄tT表示用下式(1)表示的線性的1次頻率應(yīng) 答的值，通常表示達(dá)到最終的值的約63.2%的時(shí)間。
e (t) =E ( l-exp (-t/T )) ... ( 1 )
e:作為振動(dòng)膜22與獨(dú)立電極12間的電壓
E:基于驅(qū)動(dòng)器IC48的外加電壓V
t:時(shí)間t:時(shí)間常翁
在本實(shí)施例中，在第一獨(dú)立電才及12A和第二獨(dú)立電極12B中， 存儲(chǔ)可以存儲(chǔ)的電荷的約63.2%的時(shí)間分別表示為t 1、 t2。雖然 也與噴吐量、噴吐速度及性能設(shè)計(jì)項(xiàng)目等有關(guān)，但是為產(chǎn)生靜電力 所需要的電荷向第一獨(dú)立電極12A和第二獨(dú)立電極12B供給、存儲(chǔ) 所需電荷前，需要比一皮時(shí)間常ft所表示的時(shí)間更多的時(shí)間。例如， 用時(shí)間常數(shù)的約3倍，存儲(chǔ)了產(chǎn)生抵接所需靜電力時(shí)的95%的電荷 量，此時(shí)的時(shí)間表示為如圖5 (a)所示的Atl、 At2。因此，雖然 并不是作為電壓外加時(shí)間 <吏用時(shí)間常數(shù)，但是可以參照第 一獨(dú)立電 極12A和第二獨(dú)立電極12B中的時(shí)間常數(shù)。然后，根據(jù)時(shí)間常數(shù)， 可以進(jìn)4亍高效的i殳計(jì)和i殳定外加電壓的時(shí)間。
根據(jù)上述實(shí)施例一，因?yàn)楠?dú)立電極12包括由ITO構(gòu)成的第 一獨(dú)立電極12A、以及由鈦構(gòu)成、利用第一獨(dú)立電極12A供《會(huì)電荷 的第二獨(dú)立電極12B，所以通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)器IC 48輸出電荷的供給， 可以利用選擇只第一獨(dú)立電極12A與振動(dòng)膜22抵接或第一獨(dú)立電 極12A及第二獨(dú)立電極12B均與振動(dòng)膜22 4氐接，使其進(jìn)行噴吐動(dòng) 作，可以4吏能單次噴吐的液滴噴吐量改變。此時(shí)， 一個(gè)或多個(gè)處(這 里指三處)中，通過(guò)連4妻部12CM吏第一獨(dú)立電才及12A、第二獨(dú)立電 才及12B電連4妻，所以可以任意地失見(jiàn)定向第二獨(dú)立電4及12B的電荷供 給路徑。而且，因?yàn)檠貒娡率?1 (振動(dòng)膜22)的短邊方向設(shè)有獨(dú) 立電纟及12，所以可以沿液體流道為施加噴吐所需壓力而進(jìn)4于振動(dòng)膜 22的4氐4妻。
而且，第一獨(dú)立電極12A為ITO、第二獨(dú)立電極12B為鈥，第 二獨(dú)立電才及12B由電阻率高的才才并+構(gòu)成，所以可以i殳定在與4展動(dòng)月莫 22間到發(fā)生抵接所需靜電力的時(shí)間差。特別是ITO與鈥的電阻率不 同，從作為基礎(chǔ)的基板為玻璃時(shí)的粘合性等角度考慮ITO與鈦是最 好的組合，可以使用壽命長(zhǎng)地進(jìn)行良好的噴吐。而且，在驅(qū)動(dòng)器IC 48中，只控制向獨(dú)立電才及12進(jìn)行電荷供給 所進(jìn)4亍的電壓外加時(shí)間，就可以進(jìn)4亍噴吐量的控制，所以，通過(guò)簡(jiǎn) 單的控制可以l吏單次噴吐的液滴噴吐量改變。而且，才艮據(jù)時(shí)間常凄t t1、 t2，確定電壓外加時(shí)間Atl、 At2，所以可以進(jìn)行高歲丈;也設(shè) 計(jì)。
實(shí)施例二
圖7為表示電極基板10的制造工序的圖。本實(shí)施例中，對(duì)以 電才及基板10的制造為主的液滴噴吐頭的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。右側(cè) 表示形成有第一獨(dú)立電才及12A等的部分長(zhǎng)邊方向截面，左側(cè)表示形 成有第二獨(dú)立電才及12B的部分長(zhǎng)邊方向截面。此處，實(shí)際上用圓片 狀的玻璃基板同時(shí)形成多個(gè)電極基板10。而且，與其他基板接合等 之后，切斷成一個(gè)一個(gè)的，制造液滴噴吐頭，但是圖7所示僅為一 個(gè)液滴噴吐頭的電4及基才反10的一部分(以下同)。
對(duì)于約lmm的玻璃基板61的一面，例如，使作為掩膜的鉻(Cr) 等膜62 (以下稱(chēng)為掩膜62 )成膜(圖7 ( a ))。用例如PVD ( Physical Vapor Deposition)法進(jìn)4亍掩月莫62的形成。例如，PVD法有噴濺、 真空蒸鍍、離子電鍍等方法。而且，向掩膜62上的整個(gè)面涂布光 刻膠(photoresist )63。然后，用照相平版(photolithography )法， 用掩膜對(duì)準(zhǔn)機(jī)等曝光在鉻膜上整個(gè)面上涂布的光刻膠用感光性樹(shù) 脂，用顯影液顯影，從而，在玻璃基板61上形成利用光刻^交63的 圖案(pattern )，此光刻膠63是用于此后形成作為電極基板10的凹 部11的部分。
形成光刻月交圖案后，利用例如硝酸鈰銨水溶液進(jìn)行濕式刻蝕， 除去掩膜62的不需要的部分(圖7 (b))?；诖?，在玻璃基板61 上，形成利用掩膜62的凹部11的部分的蝕刻圖案。然后，利用例如氟化銨水溶液，進(jìn)行玻璃基板61的濕式刻蝕，形成高度約0.3ju m的側(cè)壁的凹部11 (圖7 (c))。然后，剝離掩膜62。
然后，將形成第二獨(dú)立電極12B、連接部12C的鈥的膜64 (以 下稱(chēng)為鈥膜64)例如全面成膜(沉積)在形成凹部11的面上(圖 7 (d))。關(guān)于成膜方法，例如利用前述的噴賊法等PVD法進(jìn)行成 膜。然后，對(duì)鈥膜64用前述的照相平版法涂布光刻膠65,進(jìn)行圖 案形成。此后，利用六氟化硫(SF6)對(duì)膜64進(jìn)行干刻、剝離光刻 膠65，形成第二獨(dú)立電極12B和連接部12C (圖7 (f))。
進(jìn)一步，將形成第一獨(dú)立電極12A、導(dǎo)線部13以及端子14的 ITO膜66 (以下稱(chēng)ITO膜66 )全面成膜在形成凹部11的面上(圖 7(g))。此處，對(duì)成膜方法雖無(wú)特殊要求，用例如濺射等進(jìn)行成膜。 然后，將ITO膜66，用照相平4反法涂布光刻月交67,進(jìn)4亍圖案形成。 其后，利用鹽酸、硝酸、純水的混合液對(duì)ITO膜進(jìn)行濕式刻蝕(圖 7(h)),剝離光刻月交67，形成第一獨(dú)立電極12A、導(dǎo)線部13以及 端子部14 (圖7 (i))。然后，開(kāi)口液體供鄉(xiāng)會(huì)口 15,制作電才及基才反 10(圖7(j))。此處，考慮到蝕刻造成的損壞，則形成利用鈦的第 二獨(dú)立電極12B和連接部12C后，形成利用ITO的第一獨(dú)立電極 12A、導(dǎo)線部13以及端子部14， ^旦是各電才及材料、蝕刻的方法， 蝕刻劑等無(wú)此順序限定。
圖8為表示液滴噴吐頭的制造工序的圖。根據(jù)圖8對(duì)液滴噴吐 頭制造工序進(jìn)行說(shuō)明。另外，實(shí)際上，以圓片為單位同時(shí)形成多個(gè) 液滴噴吐頭的部件，^f旦是圖8只顯示其中一部分。
鏡面研磨硅基板71的單面(成為與電極基板10接合面一側(cè))， 制作例如220 iu m厚的基板(形成空腔基板20 )(圖8 ( a ))。接下 來(lái)，使形成硅基板71的硼攙雜層72的面與以8203為主成分的固 體的擴(kuò)散源對(duì)置，放入豎式爐使硼向硅基板71擴(kuò)散，形成硼攙雜層72。然后，在形成硅攙雜層72的面上，用等離子CVD法，在成 膜時(shí)的處理溫度為360。C、高頻輸出為250W、壓力66.7Pa( 0.5Torr )、 氣體；克速為T(mén)EOS ;充速100cm3/min ( 100sccm )、 氧氣；克速 1000cm3/min ( 100sccm )的條件下，將絕緣膜23成膜0.1 |u m (圖 8 (b))。
然后，在360。C加熱硅基板71與電極基板10后，將電極基板 IO與負(fù)極、硅基板與正極連接，外加800V電壓，進(jìn)行陽(yáng)極才妄合。 對(duì)于完成陽(yáng)極接合的基板(以下稱(chēng)接合基板)，磨削加工硅基板71 的表面，使其厚度至約60jum。其后，為去除加工變質(zhì)層，用氫氧 化鉀溶液將硅基板71進(jìn)行約10jum的濕式刻蝕。按此方法，硅基 才反71的厚度變?yōu)榧s50 ju m (圖8 ( c ))。
利用等離子CVD法將基于TEOS的二氧化硅的硬掩膜(以下 稱(chēng)為T(mén)EOS硬掩膜)73成膜在接合基板進(jìn)行了濕式刻蝕的面上。成 月莫條4牛，例如，成月莫時(shí)的處理溫度為360°C、高頻l命出為700W、 壓力33.3Pa ( 0.25Torr )、 氣體流速為T(mén)EOS流速100cmVmin
(100sccm)、氧氣;荒速1000cm3/min ( lOOOsccm)的條^f牛下，成1.5
mm的膜。
將TEOS硬掩膜73成膜后，為將成為噴吐室21及電極取出口 26的部分的TEOS硬掩膜73濕式刻蝕，實(shí)施抗蝕圖案制作。然后， 用氟酸水溶液濕式刻蝕這些部分，使TEOS硬掩膜73圖案形成， 直到TEOS硬掩膜73消失，露出硅基板71。針對(duì)形成容器24，為 預(yù)先留出容器24底部的厚度，殘留若干TEOS硬掩膜73。而且， 例如，針對(duì)形成面積大、切割容易的電極取出口 26的部分，預(yù)留 若干抗蝕劑的厚度，也可以在之后的工序中，為防止切割而留些厚 度。然后，濕式刻蝕后剝離抗蝕劑(圖8(d))。接下來(lái)，將接合基板浸在35wt。/。濃度的氫氧化鉀水溶液中，進(jìn) 4亍濕式刻蝕至成為噴口土室21及電才及取出口 26部分的厚度約為10 jam。進(jìn)一步，將接合基板浸在3wty。濃度的氪氧化鉀水溶液中，露 出硼攙雜層72，持續(xù)進(jìn)行濕式蝕刻，直到蝕刻進(jìn)行極度的緩慢，認(rèn) 為刻蝕已經(jīng)確切停止為止(圖8 (e))。按此方法，利用進(jìn)行用兩種 不同濃度的氫氧化鉀水溶液的蝕刻，可以抑制形成噴吐室21部分 的振動(dòng)膜22的表面皸裂、提高厚度精度。其結(jié)果，可是使液滴噴 吐頭的噴吐性能穩(wěn)定化。
完成濕式刻蝕后，將4妄合基一反浸在氟酸水溶液中，剝離石圭基板 71表面的TEOS硬掩膜73。接下來(lái)，為除去成為電極取出口 26部 分的硼攙雜層72,在接合基板的硅基板71側(cè)的表面上安裝開(kāi)口 了 電才及耳又出口 26部分的石圭掩月莫。然后，在例如射頻功率(RFpower ) 200W、壓力40Pa (0.3Torr)、 CF4-危速30cmVmin ( 30sccm )的條 件下，進(jìn)行30分鐘RIE干刻(各向異性干刻)，僅在形成電極取出 口 26的部分貼上等離子體，并開(kāi)口。此處，例如為提高接合基板 與掩膜的定位精度，硅掩膜的安裝可以利用讓針穿過(guò)接合基板和硅 掩膜的針定位(pin alignment)來(lái)進(jìn)行。此處，雖然用各向異性 干刻開(kāi)口，用針等刺穿，可以穿破硼攙雜層72。然后，用密封部件 25,進(jìn)行為截?cái)嗫涨徊糠峙c外界氣體的密封(圖8 (f))。密封部件 25的材料、密封方法等雖無(wú)特殊限定，但例如在電極取出口26的 開(kāi)口部分涂布環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂、堆積二氧化石圭等而形成。
密封完成后，例如進(jìn)一步在接合基板的石圭基板71側(cè)的表面上 安裝開(kāi)口 了形成公共電極端子27部分的掩膜，例如以鉑(pt)為目 標(biāo)進(jìn)行濺射，形成/>共電4及端子27。然后，用例如環(huán)氧類(lèi)粘合劑使 預(yù)先用其他工序制作的噴嘴基板30緊貼接合基板的空腔基板20側(cè) 使其連接(圖8(g))。然后，沿切割線進(jìn)行切割，在各個(gè)液滴噴吐頭處斷開(kāi)，液滴噴吐頭完成。通過(guò)配線49進(jìn)一步進(jìn)4于與IC驅(qū)動(dòng)器 48等的連接等。
在如上所述的電極基板10制作時(shí)，特別是通過(guò)在形成由鈥構(gòu) 成的第二獨(dú)立電才及12B后，形成由ITO構(gòu)成的第一獨(dú)立電4及12A, 乂人而，可以相互不損壞i也形成。
實(shí)施例三
圖9為本發(fā)明實(shí)施例三中的凹部11和獨(dú)立電才及12的局部》文大 圖。雖然上述實(shí)施例中，在矩形的振動(dòng)膜22的短邊方向上并列設(shè) 有第一獨(dú)立電才及12A和第二獨(dú)立電才及12B, ^旦也可以諸如在長(zhǎng)邊方 向上并列設(shè)置。此時(shí)，可以用連接部12C電連接，限制路徑。
實(shí)施例四
圖10為表示各金屬中一般情況下的電阻率的示意圖。上述實(shí) 施例中，ITO作為第一獨(dú)立電極12A的材料，鈦?zhàn)鳛榈诙?dú)立電極 12B的材料。雖然，考慮到與ITO的電阻率等的關(guān)系等，鈦?zhàn)钸m合， 但是材料不限于此。例如，雖然有需要考慮與成為電極基板10的 基礎(chǔ)的玻璃的粘合性等，但是例如作為鈦以外的金屬材料，可以考 慮鉻(Cr)、柏(白金Pt)、金(Au)等。而且，可以使用其他合 金、氧化鈦等的氧化金屬等。
而且，即〗吏是第一獨(dú)立電極12A的材料，也不限于ITO。例如， 可以一尋IZO (Indium Zinc Oxide :氧4匕4因《辛)等4乍為才才泮牛<吏用。
圖11為凹部11和獨(dú)立電才及12的局部》文大圖。上述實(shí)施例中， 在中央部分i殳有第一獨(dú)立電才及12A和在兩端部分i殳有第二獨(dú)立電 才及12B。如圖11所示，例如在第二獨(dú)立電才及12B-1的外側(cè)也可以^殳有由其他材料構(gòu)成的第二獨(dú)立電極12B-2。而且，上述實(shí)施例中， 雖然連接部12C的材料用了與第二獨(dú)立電極12B相同的鈦，但是并 不^f又限于此，可以〗吏用其他材料。
實(shí)施例五
上述實(shí)施例中，雖然對(duì)電極基板10、空腔基板20以及噴嘴基 板30的三層構(gòu)造的液滴噴吐頭進(jìn)行說(shuō)明，但是也適用于例如由獨(dú) 立導(dǎo)線部分的基斧反(以下稱(chēng)為導(dǎo)線基板)構(gòu)成的四層構(gòu)造的液滴噴 吐頭。
實(shí)施例六
圖12為^f吏用上述實(shí)施例制造的液滴噴吐頭的液滴噴吐裝置的 外7見(jiàn)圖。而且，圖13為表示液滴噴吐裝置的主要構(gòu)成單元的一例 的圖。圖12及圖13的液滴噴吐裝置是以利用液滴噴吐方式(墨噴 吐方式)的印刷為目的。而且，是所謂的串聯(lián)型的裝置。圖13示 出了以支持作為纟皮印刷物的打印紙110的滾筒101和在向打印紙 IIO噴吐墨、進(jìn)4亍記錄的液滴噴吐頭102的主要構(gòu)成。而且，有圖 中未顯示的向液體噴吐頭供^^I、的墨供癥合單元。打印紙110，利用 在滾筒101的軸方向上平4于地i殳有的壓紙輥103,滾筒壓4妄支7"R到 滾筒101上。然后，在滾筒101的軸方向平行地設(shè)有進(jìn)給絲杠104， 支7"R液滴噴口土頭102。利用進(jìn)l合絲杠104的回專(zhuān)爭(zhēng)，液滴噴口土頭102 在;袞筒101的軸方向上移動(dòng)。
另一方面，滾筒101通過(guò)傳送帶105等被馬達(dá)106旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
而且，驅(qū)動(dòng)控制電3各40,才艮據(jù)印刷數(shù)據(jù)和控制信號(hào)，使進(jìn)給絲杠 104、馬達(dá)106驅(qū)動(dòng)，而且，雖然圖中沒(méi)有顯示，但使振蕩驅(qū)動(dòng)電 i 各驅(qū)動(dòng)繼而使振動(dòng)膜22振動(dòng)， 一邊控制一邊使其在打印紙110上 進(jìn)行印刷。此處，雖然將液體作為墨向打印紙110噴吐，但是液滴噴吐頭 噴吐的液體不限定為墨?？梢允垢餮b置中設(shè)有的液滴噴吐頭噴吐例 如，在形成濾色器的基板上的用途中，使其噴吐含有濾色器用顏料
的液體，在OLED等顯示基板上的用途中，使其噴吐含有發(fā)光器件 的化合物的液體，在基板上配線的用途中，使其噴吐例如含有導(dǎo)電 性金屬的液體。而且，^!奪液滴噴吐頭作為分配器，噴吐到形成生物 分子的纟鼓陣列的基4反上的用途中，可以4吏其噴吐含有DNA (Deoxyribo Nucleic Acid:脫氧才亥沖唐斗亥酸)、其j也沖亥fr臾(例嗩口， Ribo Nucleic Acid:核糖核酸、Peptide Nucleic Acids:肽核酸等)蛋白質(zhì) 等的才罙頭(probe)的'液體。此外，也可以應(yīng)用于向布等染泮牛的噴吐 等。附圖才示i己i兌明
10 電才及基斗反
12 3蟲(chóng)立電^L
11 凹部
12A 第一獨(dú)立電^L
12B、 12B-1、 12B-2 第二獨(dú)立電才及 12C 連接部 14 端子部 20 空腔基板 22 振動(dòng)膜 24容器
26 電才及耳又出口 30 噴嘴基4反 32 隔膜
40 馬區(qū)動(dòng)4空制電^各 42a CPU 43 a ROM 43c 字符發(fā)生器
13 導(dǎo)線部
15 液體供給口
21 23
噴吐室 絕緣膜
25 密封部件
27 />共電才及端子
31 噴嘴
33 孑L口
41 頭4空制部
42b 總線
43b RAM
45 邏輯門(mén)陣列46a COM發(fā)生電路
47 連接器
49 配線
51 總線
61 玻璃基板
63、 65、 67 光刻膠
66 ITO膜
72 硼纟參雜層
100 打印機(jī)
102 '液滴噴。土頭
104 進(jìn)纟合絲杠
106 馬達(dá)
46b 驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生電路
48 驅(qū)動(dòng)器IC
50外部裝置
52 電源及電源電路
62 掩膜
64 鈥膜
71 硅基板
73 TEOS硬掩膜
101 滾筒
103 壓紙輥
105 傳送帶
110 打印紙
權(quán)利要求
1. 一種液滴噴吐頭，其特征在于，包括噴嘴，將液體以液滴形態(tài)噴吐；噴吐室，具有通過(guò)位移 對(duì)液體加壓的振動(dòng)膜，所述噴吐室設(shè)置在與所述噴嘴連通的液 體的流道上；以及固定電極，所述固定電極與作為所述噴吐室 的 一 部分的所述"t展動(dòng)膜對(duì)置，通過(guò)電荷供主合使所述固定電才及與 所述振動(dòng)膜間產(chǎn)生靜電力，并利用抵4妾和脫離使所述振動(dòng)膜位 移，所述固定電極包括第一固定電極，被供給有源自外部的電荷；以及第二固定電極，由與所述第一固定電極不同的材料構(gòu)成， 且通過(guò)所述第 一 固定電極被供給有電荷。
2. 4艮據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴吐頭，其特征在于通過(guò)一個(gè)或多個(gè)連4妻部電連4妄所述第 一 固定電才及與所述 第二固定電才及，其中，所述連4妻部作為乂人所述第一固定電才及向 所述第二固定電極供給電荷的電荷供^會(huì)^各徑。
3. 才艮據(jù)^L利要求1或2所述的液滴噴吐頭，其特4i在于所述第二固定電才及由比所述第 一 固定電才及電阻率高的材 料構(gòu)成。
4. 才艮據(jù);K利要求1至3中任一項(xiàng)所述的液滴噴吐頭，其特征在于將ITO作為所述第一固定電極的材料，鈦?zhàn)鳛樗龅诙?固定電極的材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液滴噴吐頭，其特征在于用鉻、白金或金代替所述鈦，作為所述第二固定電極的 材料。
6. 根據(jù)纟又利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液滴噴吐頭，其特4正在于在所述噴吐室的短邊方向上，在中央部分配置所述第一 固定電極，在其兩側(cè)配置所述第二固定電極，沿所述噴吐室的 短邊方向并列i殳有所述第一固定電^^和所述第二固定電才及。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液滴噴吐頭，其特征在于在所述噴吐室的短邊方向上，在所述第二固定電極的外 側(cè)，還設(shè)有由與所述第一固定電極和所述第二固定電極不同材 泮+構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)固定電才及。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的液滴噴吐頭，其特征在于沿所述噴吐室的長(zhǎng)邊方向并列i殳有所述第 一 固定電才及和 所述第二固定電極。
9. 一種液滴噴吐裝置，其特征在于裝載有才艮據(jù)權(quán)利要求1至8 中4壬4可一項(xiàng)所述的液滴噴吐頭。
10. —種液滴噴吐頭的噴吐控制方法，所述液滴噴吐頭包括噴嘴， 一夸液體以液滴形態(tài)噴口土；噴口土室，具有通過(guò)4立移只于液體力口壓的 振動(dòng)膜，所述噴吐室i殳置在與所述噴嘴連通的液體的流道上； 以及固定電極，所述固定電極與作為所述噴吐室的一部分的所 述振動(dòng)膜對(duì)置，通過(guò)電荷供《會(huì)使所述固定電極與所述振動(dòng)膜間產(chǎn)生靜電力，并利用抵接和脫離使所述振動(dòng)膜位移，其中，所 述固定電極包括第一固定電極，被供給有源自外部的電荷； 以及第二固定電才及，由與所述第一固定電才及不同的材#+構(gòu)成，且通過(guò)所述第 一 固定電招j皮供給有電荷，所述液滴噴吐頭的噴吐控制方法的特4i在于為使所述振動(dòng)膜與所述固定電極抵接的面積改變，控制 向所述固定電才及供l合電荷的電壓外加時(shí)間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的液滴噴吐頭的噴吐控制方法，其特征 在于才艮l居所述第 一 固定電才及和所述第二固定電才及的蓄電所涉 及的時(shí)間常數(shù)，確定所述振動(dòng)膜和所述固定電極間的電壓外加 時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)改變噴吐量的液滴噴吐頭、液滴噴吐裝置、液滴噴吐頭的噴吐控制方法，該液滴噴吐裝置包括將液體以液滴形態(tài)噴吐的噴嘴(31)；具有通過(guò)位移對(duì)液體施加壓力的振動(dòng)膜(22)、并設(shè)置在與噴嘴(31)連通的液體的流道上設(shè)有的噴吐室(21)；以及與作為噴吐室(21)的一部分的振動(dòng)膜(22)對(duì)置的、通過(guò)電荷供給使振動(dòng)膜(22)間產(chǎn)生靜電力、利用抵接和脫離使振動(dòng)膜(22)位移的獨(dú)立電極(12)，其中，獨(dú)立電極(12)包括由供給源自外部的電荷的第一獨(dú)立電極(12A)；以及由與第一獨(dú)立電極(12A)不同的材料構(gòu)成、比第一獨(dú)立電極(12A)電阻率高、且通過(guò)第一獨(dú)立電極(12A)供給電荷的第二獨(dú)立電極(12B)。
文檔編號(hào)B41J2/14GK101310982SQ200810097658
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者松下友紀(jì), 筱崎順一郎 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社