[发明专利]喷嘴板、喷嘴板制造方法、喷墨头和喷墨打印装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用于排出液体的喷嘴孔的喷嘴板、喷墨头、喷墨打印装置、以及喷嘴板制造方法。

背景技术

在电子设备和显示设备领域中，电子电路和有源矩阵通常是使用光刻工艺制造的。最近，正在为使用印刷工艺制造这种电子设备开发所谓的印刷电子技术。业界正在为印刷电子设备考虑使用各种印刷方法，例如微接触印刷、凹板印刷和丝网印刷。喷墨打印是此类印刷方法中的一种。喷墨打印方法涉及从喷墨头的喷嘴排出墨滴，并使墨滴落到待打印的基底上。典型情况下，喷墨头包括喷嘴板和液腔形成板。喷嘴板包括布置在喷嘴表面的排出口以及与连通排出口的中空部分对应的喷嘴孔，该喷嘴孔沿厚度方向贯穿该喷嘴板。液腔形成板与喷嘴板结合到一起，以形成墨水腔，墨水腔和与喷嘴板的中空部分对应的喷嘴孔连通。这种喷墨头配置为利用驱动装置向形成在排出口处的墨水弯液面施加压力，从而有选择性地从排出口排出墨滴。驱动装置例如可通过采用静电力的系统实现、通过采用压电元件的系统实现，或通过采用热敏元件的系统实现。

当在印刷电子设备中使用喷墨打印方法时，由于电子电路的布线是打印的，因此需要从大约亚微米级至10微米级的高分辨率。鉴于这种要求，在喷嘴板上形成的排出口的直径必须小于或等于10微米。相应地，业界提出了与喷墨头的喷嘴板的形状和制造方法相关的各种技术。例如，日本公开专利10-034365(专利文献1)公开了一种制造喷嘴板的方法，该方法涉及沿将成为喷嘴板的基底的厚度方向在该基底的表面上照射激光束。通过沿基底的厚度方向照射激光束，被激光束照射的基底部分被融化，从而形成通至基底的背面的通孔。通过这种方式，可以制造具有形成在基底的表面上的排出口的喷嘴板，以及与连通该排出口的中空部分对应的喷嘴孔，该排出口贯穿基底的厚度，通至基底的背面。

但是，在专利文献1公开的喷嘴板制造方法中，当形成与通至基底的背面的通孔对应的喷嘴孔时，激光束连续照射在基底的表面上。因此，基底表面附近的温度变得高于基底背面附近的温度，在从基底表面至基底背面的厚度范围内产生温度分布。这会导致基底表面的排出口的开口面积大于基底背面的喷嘴孔的开口面积。而且，当通过扫描激光束形成喷嘴孔时，由于喷嘴孔的密度增大，排出口的间距会减小。

但是，随着间距的减小，在形成当前排出口时，可能残存形成上一个排出口时的余热，因而上一次形成的排出口附近区域的温度可能高于其余区域的温度。结果是，当前排出口的形状可能与所需的目标形状有差异。因而在排出口的开口区域中可能产生很大变化，排出口的开口形状可能不规则，也不稳定。而且，当使用激光束形成喷嘴孔时，排出口的开口形状只能为圆形或椭圆形。当墨水从具有这种开口形状的喷嘴板的排出口排出时，可能形成墨雾或墨星，因而影响高质量打印。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明的至少一个实施例之一个目的是提供一种喷嘴板，其包括具有支持高质量打印的开口形状的排出口，所述排出口布置为具有变化较小和稳定的开口形状的开口区域。本发明之另一目的是提供一种制造这种喷嘴板的方法。本发明之又一目的是提供一种喷墨头和包括这种喷嘴板的喷墨打印装置。

解决问题的方案

根据本发明的实施例，本发明提供一种喷嘴板，其具有沿厚度方向贯穿该喷嘴板的喷嘴孔。所述喷嘴板包括形成于喷嘴孔处的排出口，若排出口的开口形状的四个角部的曲率记为R1、R2、R3和R4，则排出口的开口形状配置为近似满足方程式R1＝R2≥R3＝R4≈0。

本发明的有益效果

根据本发明的一个方面，具有形成在其上的沟槽的第一基底的表面与第二基底的表面结合，以形成结合基底，从而沟槽形成喷嘴孔。然后，沿与沟槽的纵向基本上垂直的方向切割结合基底，以便在结合基底的切割面处形成排出口。在一个实施例中，通过把沟槽的横截面形状设置为沿纵向在其整个长度上基本相同，通过沿与沟槽的纵向基本上垂直的方向切割结合基底而形成的排出口的开口面积和开口形状在沿沟槽的纵向的特定位置上基本上是一致的。在一个实施例中，若排出口的开口形状的四个角部的曲率记为R1、R2、R3和R4，则沟槽可形成为使得排出口的开口形状近似满足方程式R1＝R2≥R3＝R4≈0。通过这种方式，能够制造可实现墨雾和墨星较少的高质量打印的喷嘴板，其中，排出口的开口面积的变化较小，排出口的开口形状较稳定。

附图说明

图1A-1D是说明本发明的第一实施例的喷嘴板制造工序的透视图；

图2A是使用第一实施例的制造方法制造的喷嘴板的透视图；

图2B是沿图2A中的剖切面线A-A'剖切而产生的喷嘴板的截面透视图；