[发明专利]静电执行机构及其制造方法、液滴喷吐头及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电执行机构，液滴喷吐头、静电执行机构的制造方法及液滴喷吐头的制造方法。

背景技术

作为喷吐液滴的液滴喷吐头，诸如存在一种具有静电执行机构的喷墨头。这种喷墨头包括：形成有喷吐室的腔基板；电极玻璃基板，此电极玻璃基板与腔基板接合，且具有形成有与振动膜隔开间隙相对配置的单独电极的凹部；以及喷嘴基板，此喷嘴基板与腔基板的接合有电极玻璃基板的面的反面接合，且形成有喷嘴孔。并且，喷吐室的底壁形成作为能发生弹性形变的振动膜，向这个振动膜与单独电极间施加驱动电压，产生静电力，此静电力使振动膜变形，从而使喷嘴孔喷吐出液滴。

这里，驱动喷墨头使振动膜反复动作后，振动膜会出现裂痕和破损。具体地，应力集中在构成喷吐室壁面的分隔壁部分与振动膜的边界部分(连接部分)，由于此应力的集中，在连接部发生龟裂。于是，现在技术中提案了一种根据振动膜的反复动作，防止龟裂发生的技术，该技术在分隔壁部分与振动膜的连接部形成斜面，从而降低向连接部施加的应力(例如，参照专利文献1、专利文献2)。根据此技术，能够减少应力集中在分隔壁部分与振动膜的连接部，使连接部的耐久性提高。

然而，随着近年来对小型、高密度且利用低电压就能驱动的静电执行机构的期待，必要振动膜薄膜化，但薄膜化后，振动膜容易被破坏，只要将上述现有技术应用到这种薄膜化后的振动膜上，往往会存在防止振动膜受破坏的效果不能充分发挥的问题。

【专利文献1】：日本特开平11-129473号公报(图5)

【专利文献2】：日本特开平11-277742号公报(图1)

发明内容

鉴于这样的问题点，本发明以提供一种使相对振动膜的反复动作的耐久性提升、且可靠性高的静电执行机构为目的。并且，还以提供具有这种静电执行机构的液滴喷吐头及它们的制造方法为目的。

本发明涉及的静电执行机构包括：振动膜；以及对置电极，对置电极与振动膜隔开间隙，且与振动膜对置，振动膜呈从振动膜的中央部向外周部阶段式变厚的多阶形状(多级形状)。

在这里，对应高密度化，振动膜中央部的厚度形成得充分必要地薄。并且，通过采用从振动膜的中央部向外周部阶段式变厚的结构，能够缓和振动膜的整体应力的同时，能够提高振动膜与其支撑部之间的连接部的刚性，并能防止反复动作引起的振动膜发生龟裂。其结果，能够得到一种使相对于振动膜反复动作的耐久性得到提升、且长期可靠性高的静电执行机构。

并且，本发明涉及的静电执行机构在振动膜与支撑振动膜的部分之间的连接部上形成有斜面。

由此，能够使连接部上的应力降低，并进一步提高耐久性。

并且，本发明涉及的静电执行机构中，振动膜由掺杂了硼的硅基板构成。

由此，能够高精度控制振动膜的厚度，静电执行机构能够稳定驱动。

并且，本发明涉及的静电执行机构中，形成有对置电极的电极基板是由硼硅酸玻璃构成。

由此，即使具有由硅构成的振动膜的基板(腔基板)与电极基板相结合，这些基板的膨胀率也不会有大的差异，从而能够防止因热产生的偏移。并且，通过阳极接合能够很容易地将这些基板相接合。

并且，本发明涉及的静电执行机构中，对置电极是由ITO构成。

其优点为：由于ITO是透明的，所以能够在电极基板与硅制振动膜阳极接合时确认放电状态。

并且，本发明涉及的液滴喷吐头包括上述的任一静电执行机构，振动膜构成喷吐液滴的喷吐室的底壁。

由此，能够得到一种相对于振动膜反复动作的耐久性高、且长期可靠性高的液滴喷吐头。

并且，本发明涉及的静电执行机构的制造方法包括：对硅基板反复进行选择性地扩散硼的处理，形成硼掺杂层的工序；以及对形成有硼掺杂层的硅基板进行湿式蚀刻，通过硼掺杂层使蚀刻停止，从而形成振动膜的工序。

由此，能够形成精度好的振动膜的多阶形状，缓和振动膜的全体应力，从而使振动膜的耐久性提升。

并且，本发明涉及的静电执行机构的制造方法使用不同浓度的氢氧化钾水溶液来进行湿式蚀刻。

根据以上做法，能够在振动膜与其支撑部的连接部形成斜面，能够减少应力集中于连接部，防止振动膜发生龟裂等来进一步提升振动膜的耐久性。

并且，本发明涉及的液滴喷吐头的制造方法应用上述静电执行机构的制造方法形成液滴喷吐头的执行机构部分。

由此，能够得到一种相对于振动膜反复动作的耐久性高、且长期可靠性高的液滴喷吐头。

附图说明

图1是与本发明一实施方式相关的喷墨头的分解立体图。

图2是图1的喷墨头的截面图。