[发明专利]液滴喷吐头、液滴喷吐装置及液滴喷吐头的喷吐控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种液滴喷吐头、具有该液滴喷吐头的液滴喷吐装置以及液滴喷吐头的喷吐控制方法。

背景技术

例如通过加工硅等形成微小的器件等的精细加工技术(MEMS：Micro Electro Mechanical Systems，微型电子机械系统)实现了快速进步。利用微型电子机械系统形成的微机电器件的例子，例如在液滴喷吐方式的打印机那样的记录(印刷)装置中使用的液滴喷吐头(喷墨头)、微泵、光可变滤色器、马达那样的静电驱动器、压力传感器等。

液滴喷吐方式(作为典型例子，有为了喷吐墨进行印刷等而使用的喷墨方式)无论家庭用还是工业用，被应用于所有领域的印刷(print)等。在液滴喷吐方式下，使液滴喷吐头在与目标之间相对移动、向目标的规定位置喷出液体，该液滴喷吐头具有微机电器件，例如多个喷嘴的液滴喷吐头。近年，也应用于制造使用液晶(LiquidCrystal)的显示装置时的滤色器、使用有机电致发光(OrganicElectroLuminescence)器件的显示基板(OLED)、DNA等生物分子的微列阵等的制造中。

作为实现液滴喷吐方式的喷吐头，蓄积流道上的喷吐液体的喷吐室的至少一个面的壁(例如底壁，虽然此壁与其他壁成一体，但以下将此壁称为振动膜)因为挠变而形状发生变化，使振动膜挠变以提高喷吐室内压力，从与喷吐室连通的喷嘴喷吐液滴。

现有技术中公开了这样一种喷墨头，当为利用静电方式的液滴喷吐头时，使作为移动电极的振动膜和作为与振动膜对置的固定电极的独立电极间产生静电力，将振动膜吸向独立电极。其后，如果使静电力减弱或停止产生，由于使振动膜复原达到平衡状态的恢复力(弹力)的作用，振动膜移位到原来的位置。通过反复进行上述动作，驱动振动膜，喷出液滴。此时，在液滴喷吐头中，为了实现印刷的高画质化、高速化，优选能够进行各种各样的控制。对既能改变每一个落点的液滴喷吐量(以下称为喷吐量)、又能进行稳定的喷吐等这样的控制要求较高。因此，提出了将独立电极分成多个，控制每个独立电极的外加电压，根据外加电压的电极数改变静电力而使喷吐量改变(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2000-015801号公报

不过，在越来越高密度化过程中，对各喷嘴设有多个独立电极，进行独立的配线是困难的。而且，进行这样配线也增加了成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用简单构造实现喷吐量变化的液滴喷吐头等。

本发明涉及一种液滴喷吐头，包括：喷嘴，将液体以液滴形态喷吐；喷吐室，具有通过位移对液体加压的振动膜，喷吐室设置在与喷嘴连通的液体的流道上；以及固定电极，固定电极与作为喷吐室的一部分的振动膜对置，通过电荷供给使固定电极与振动膜间产生静电力，并利用抵接和脱离使振动膜位移，其中，该固定电极包括：第一固定电极，被供给有源自外部的电荷；以及第二固定电极，由与第一固定电极不同的材料构成，且通过第一固定电极被供给电荷。

本发明中，由于固定电极包括第一固定电极、与第一固定电极不同材料且通过第一固定电极供给电荷的第二固定电极，所以，通过控制向固定电极的电荷供给，选择仅仅使第一固定电极的部分与振动膜抵接或使第一固定电极和第二固定电极的部分与振动膜抵接，使其进行喷吐动作，从而可以提供可改变单次可喷吐的液滴喷吐量的液滴喷吐头。此时，由于不具有阶梯构造等复杂的构造，所以可以简单地制造。

而且，本发明涉及的液滴喷吐头，通过一个或多个连接部电连接第一固定电极与第二固定电极，其中，连接部作为从第一固定电极向第二固定电极供给电荷的电荷供给路径。

本发明中，由于第一固定电极和第二固定电极通过一个或多个连接部电连接，所以可以规定电荷供给路径，设定连接部的数量、宽度，可以任意控制由第一固定电极向第二固定电极的电荷供给量(时间)。

而且，在本发明涉及的液滴喷吐头中，第二固定电极由比第一固定电极电阻率高的材料构成。

本发明中，由于第二固定电极由比第一固定电极电阻率高的材料构成，所以与第一固定电极相比，在第二固定电极与振动膜之间可以设置到产生抵接所需的静电力的时间差。

而且，本发明涉及的液滴喷吐头，将ITO作为第一固定电极的材料，钛作为第二固定电极的材料。