CN102729633B - 液体喷射头的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体喷射头(1)的制造方法,具备:层叠基板形成工序(S1),在由低介电常数材料构成的基底基板(3)之上接合使侧面彼此密合的多个由高介电常数材料构成的压电体基板(2)而形成层叠基板(4);槽形成工序(S3),在层叠基板(4)的上表面形成具有达到基底基板(3)的深度并平行于密合的侧面的长度方向而并列的多个槽(7),并且在形成槽(7)时除去密合的侧面;以及电极形成工序(S4),在槽的侧面形成驱动电极。本发明在构成将多个压电体基板(2)接合而长尺度化的液体喷射头(1)时,除去压电体基板(2)间的接合面(BL),以使得液体不从接合面(BL)泄漏或者不因接合面(BL)而在驱动特性产生偏差。
Description
技术领域
本发明涉及将液体吐出至被记录介质而进行记录的液体喷射头的制造方法。
背景技术
近年来,利用了将墨滴吐出至记录纸等而描绘字符、图形,或者将液体材料吐出至元件基板的表面而形成功能性薄膜的喷墨方式的液体喷射头。该方式将墨或液体材料从液体罐(tank)经由供给管供给至液体喷射头,并使填充于通道(channel)的墨或液体材料从与通道连通的喷嘴吐出。在墨的吐出时,使液体喷射头、记录所喷射液体的被记录介质移动,从而记录字符、图形或者形成既定形状的功能性薄膜。
作为这种液体喷射头,利用了压电体的厚度滑移模式的方式被实用化。最近研究了这种液体喷射头的长线(long-line)化。一般而言,厚度滑移模式用的压电部件的最大长度是100mm~140mm,难以形成尺寸比其更大的压电部件。因此,考虑连接多个压电部件而谋求液体喷射头的长线化。
在专利文献1中记载有连接压电部件而在印字宽度方向上长尺度化的大型化喷墨打印机。图7表示将专利文献1所记载的尺寸经过放大的压电部件(专利文献1的图6),图7(a)是平面图,图7(b)是截面图,图7(c)是粘接层部104的放大截面图。通过粘接层部104粘接压电部件101a和压电部件101b。在长尺度化的压电部件101的表面形成槽102和侧壁103。而且以槽102位于粘接层部104之上的方式形成槽102和侧壁103。
图8表示专利文献1所记载的长尺度化的压电部件的其他例子(专利文献1的图2),如图8(e)的俯视图所示,粘接层部120相对于槽112和侧壁113排列的宽度方向以角度θ1交叉。图8(a)~(d)表示获得图8(e)所示的长尺度化的压电体部的方法。即,如图8(a)所示,使压电部件A1和A2在槽方向错开长度y4而将侧面彼此粘接。接着,如图8(b)所示,将用虚线表示的长尺度化的压电部件A3的周围斜线部切掉。由此,如图8(c)所示,粘接层部120相对于长度方向倾斜角度θ1。以与该长尺度化的压电部件A3的虚线交叉的方式形成多个槽,并沿着中央部的虚线切断。由此,如图8(d)所示,获得遍及从压电部件110a至压电部件110b地形成有槽112和侧壁113的长尺度化的压电部件。
专利文献1:日本特开平9-48132号公报
发明内容
图7所示的压电部件101通过粘接层部104连接压电部件101a和压电部件101b。压电部件101的宽度为200mm~300mm,相对于此,板厚为0.5mm~5mm。因此,极其难以将端面彼此粘接。另外,由于是板厚较薄的端面彼此的粘接,所以粘接层部104的强度较弱,电极形成、电极端子的连接等处理变得极其困难。
另外,图8所示的长尺度化的压电部件A3,由于粘接层部120与构成驱动部的侧壁113相交叉,所以在未形成粘接层部120的侧壁113与形成有粘接层部120的侧壁130之间产生机械特性、电特性的偏差,墨吐出特性的均匀性受损。另外,在粘接层部120的内部易于残留气泡而成为后续墨从该气泡泄漏的原因。本发明鉴于这样的课题而完成,能够提供一种在长尺度化的压电部件不残留粘接面而使压电部件的机械特性、电特性的偏差较少的液体喷射头。
本发明的液体喷射头的制造方法具备:层叠基板形成工序,在由低介电常数材料构成的基底基板之上接合使侧面彼此密合的多个由高介电常数材料构成的压电体基板而形成层叠基板;槽形成工序,在所述层叠基板的上表面形成具有达到所述基底基板的深度并平行于密合的所述侧面的长度方向而并列的多个槽,并且在形成所述槽时除去密合的所述侧面;电极形成工序,在所述槽的侧面形成驱动电极;盖板(cover plate)接合工序,覆盖所述槽地将盖板接合至所述层叠基板;以及喷嘴板接合工序,将喷嘴板接合至所述层叠基板。
另外,在所述层叠基板形成工序之后,具有平坦化工序,使所述压电体基板的表面成为平坦面。
另外,所述电极形成工序包括:图案形成工序,在所述槽形成工序之前,在所述压电体基板的表面形成由树脂膜构成的图案;电极材料沉积工序,在所述槽形成工序之后,在所述层叠基板的上表面沉积电极材料;以及树脂膜除去工序,除去所述树脂膜。
另外,在所述喷嘴板接合工序之后,具有喷嘴形成工序,在所述喷嘴板形成连通至所述槽的喷嘴。
另外,所述电极形成工序在所述压电体基板的表面形成与所述驱动电极电连接的引出电极,具有柔性基板设置工序,在所述电极形成工序之后,将形成有布线电极的柔性基板接合至所述引出电极的上部,将所述引出电极和所述布线电极电连接。
另外,所述槽形成工序使构成吐出液体的通道的吐出槽和构成不吐出液体的伪通道的伪槽交替地形成,在形成所述伪槽时,从所述层叠基板的一个端部直至与其对置的另一个端部而形成为达到所述基底基板的深度,除去密合的所述侧面。
另外,所述槽形成工序从所述层叠基板的一个端部直至与其对置的另一个端部而形成所述槽。
依据本发明的液体喷射头的制造方法,具备:层叠基板形成工序,在由低介电常数材料构成的基底基板之上接合使侧面彼此密合的多个由高介电常数材料构成的压电体基板而形成层叠基板;槽形成工序,在层叠基板的上表面形成具有达到基底基板的深度并平行于密合的侧面的长度方向而并列的多个槽,并且在形成槽时除去密合的侧面;电极形成工序,在槽的侧面形成驱动电极;盖板接合工序,覆盖多个槽地将盖板接合至层叠基板;以及喷嘴板接合工序,将喷嘴板接合至层叠基板。
由于在基底基板上接合使侧面彼此密合的长尺度化的压电体基板,所以能够确保长尺度化的压电体基板的强度。另外,由于从长尺度化的压电体基板除去密合地接合的侧面,所以防止液体从压电体基板间的接合面泄漏,或者该接合面进入隔壁而使隔壁的机械特性、电特性偏差。
附图说明
图1是表示本发明的液体喷射头的制造方法的工序图。
图2是通过本发明第一实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法而制造的液体喷射头的分解立体图。
图3是用于说明本发明第一实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的说明图。
图4是用于说明本发明第一实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的说明图。
图5是用于说明本发明第一实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的说明图。
图6是通过本发明第二实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法而制造的液体喷射头的分解立体图。
图7是现有公知的喷墨打印机的说明图。
图8是现有公知的喷墨打印机的说明图。
(标号说明)
1液体喷射头;2压电体基板;3基底基板;4层叠基板;5盖板;6喷嘴板;7a吐出槽;7b伪槽;8隔壁;9树脂膜;10液体供给室;11狭缝;12喷嘴;13驱动电极;14引出电极;15柔性基板。
具体实施方式
图1是表示本发明的液体喷射头的制造方法的工序图。如图1所示,本发明的液体喷射头的制造方法具备:层叠基板形成工序S1;平坦化工序S2;槽形成工序S3;电极形成工序S4;盖板接合工序S5;以及喷嘴板接合工序S6。
在层叠基板形成工序S1中,在由低介电常数材料构成的基底基板之上,使压电体基板的侧面彼此密合地将多个由高介电常数材料构成的压电体基板接合。粘接剂介于基底基板与压电体基板之间以将压电体基板接合至基底基板。粘接剂也介于压电体基板的侧面之间。作为压电体基板,能够使用PZT(钛锆酸钡)、BaTiO3(钛酸钡)等压电体陶瓷。作为低介电常数材料,能够使用由氧化物、氮化物构成的玻璃基板、陶瓷基板。
在平坦化工序S2中,对压电体基板的表面进行磨削或者研磨从而平坦化。由此,均匀地形成压电体基板的厚度。在槽形成工序S3中,在层叠基板的上表面形成具有达到基底基板的深度并平行于密合的侧面的长度方向而并列的多个槽,并且在形成槽时切掉并除去密合的侧面。由此,为使压电体基板长尺度化而接合的侧面从层叠基板被除去而不会进入槽与槽之间的隔壁。另外,在槽的底面露出由低介电常数材料构成的基底基板。即,由于高介电常数的压电材料不介于邻接的隔壁间,所以隔壁间的电容耦合变小。其结果是,能够降低驱动一个隔壁的驱动信号泄漏至另一个隔壁而对另一个隔壁的驱动带来影响的驱动信号泄漏。槽的形成能够使用在外周部埋入金刚石等打磨颗粒(砥粒)的切割刀片(dicing blade)或划片机(dicing saw)。此外,如果使压电体基板的侧面彼此密合的压电体基板的表面充分平坦,则能够省略平坦化工序S2。
在电极形成工序S4中,在槽的侧面、即将槽分离的隔壁的侧面形成驱动电极。驱动电极能够通过溅射法、蒸镀法或者电镀法沉积金属材料而形成。作为电极形成工序S4,例如能够使用剥离法。即,能够采用包括如下工序的剥离法:在槽形成工序S3之前,在平坦化工序S2中所形成的平坦面形成由树脂膜构成的图案的图案形成工序;在槽形成工序S3之后,在层叠基板的上表面沉积电极材料的电极材料沉积工序;除去树脂膜的树脂膜除去工序。使用感光性树脂作为树脂膜并能够通过光刻形成图案。另外,电极材料沉积工序能够通过倾斜蒸镀法沉积金属材料,并在隔壁侧面的大致上半部分形成驱动电极。
在盖板接合工序S5中,覆盖层叠基板的多个槽地接合盖板。在盖板上具备用于对各槽供给液体的液体供给室。在喷嘴板接合工序S6中,在槽开口的层叠基板的端面接合喷嘴板。形成于喷嘴板的喷嘴能够在将喷嘴板接合至层叠基板的端面以前形成。另外,还能够在喷嘴板接合工序之后,具备在喷嘴板形成连通至槽的喷嘴的喷嘴形成工序。在接合了喷嘴板以后对喷嘴进行开口,能够形成更高位置精度的喷嘴。
这样,由于在基底基板之上接合使压电体基板的侧面彼此密合的多个压电体基板,所以能够确保长尺度化的压电体基板的强度。另外,由于从长尺度化的压电体基板完全除去密合地接合的侧面,所以液体不从压电体基板间的接合面泄漏。另外,由于隔壁不包含接合面,所以能够降低隔壁的机械或者电驱动特性的偏差,使液体的吐出特性均匀。下面,使用附图对本发明具体地进行说明。
(第一实施方式)
图2是通过本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法而形成的液体喷射头1的分解立体图。图3~图5是用于说明第一实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法的说明图。
如图1所示,液体喷射头1具备:形成有多个槽7的层叠基板4;接合至其上表面的盖板5;接合至层叠基板4的多个槽7开口的端面的喷嘴板6。层叠基板4由基底基板3和粘接于其上的压电体基板2构成。多个槽7包括:构成用于吐出液体的通道的吐出槽7a和构成不吐出液体的伪通道(dummy channel)的伪槽7b。吐出槽7a和伪槽7b交替地并列排列。吐出槽7a从层叠基板4的前端形成至后端的跟前,伪槽7b从层叠基板4的前端直至后端而形成。隔壁8分离邻接的槽7且在其侧面具有驱动电极13。在层叠基板4的后端附近的上表面形成有电连接至驱动电极13的引出电极14。盖板5在其后端的跟前具有液体供给室10。液体供给室10在其内部具有狭缝11,液体经由该狭缝11供给至各吐出槽7a。喷嘴板6在对应于吐出槽7a的位置具有喷嘴12。在层叠基板4的后端的上表面接合有柔性基板15。
未图示的控制部经由柔性基板15、引出电极14对驱动电极13提供驱动信号,使包围吐出槽7a的隔壁8进行变形而从喷嘴12吐出填充于内部的液体,并记录在未图示的被记录介质。
使用图3及图4对上述液体喷射头1的制造方法进行说明。图3(a)是层叠基板形成工序S1之后的层叠基板4的纵截面示意图。经由粘接剂在基底基板3的上表面接合三块压电体基板2a、2b、2c。粘接剂也介于压电体基板2a、2b、2c的侧面之间。在接合时使各压电体基板2a、2b、2c的侧面彼此密合,将层叠基板4放入真空室,边将内部抽成真空而除气(脱泡)边进行粘接。将压电体基板2a、2b、2c的侧面彼此密合的接合面BL的宽度形成得窄于后续形成的槽7的宽度。各压电体基板2a、2b、2c的侧面以成为伪槽7b的宽度的至少1/2以下的方式平坦化。作为压电体基板2,使用在垂直于板面的方向实施了极化处理的PZT。作为基底基板3,能够使用介电常数比PZT等压电材料小两位数以上的低介电常数材料,例如氧化物、氮化物的玻璃基板、陶瓷基板。
图3(b)是表示平坦化工序S2的截面示意图。由于将各压电体基板2a、2b、2c粘接在基底基板3之上,所以层叠基板4具有能经受平坦化工序S2的强度。使贴有砂轮的磨床16抵接于压电体基板2a、2b、2c的上表面,并使其旋转而将压电体基板2a、2b、2c磨削成平坦且均匀的厚度。另外,还能够使用研磨机取代磨床16,边供给打磨颗粒边研磨层叠基板4的表面而平坦化。
图3(c)是图案形成工序之后的层叠基板4的截面示意图。在层叠基板4的平坦面形成由树脂膜9构成的图案。在层叠基板4的平坦面形成感光性树脂作为树脂膜,并通过光刻形成图案。树脂膜9的图案用来通过剥离法而形成后续说明的引出电极,从残留电极材料的区域除去树脂膜,在除去电极材料的区域残留树脂膜。
图3(d)是槽形成工序S3之后的层叠基板4的截面示意图,图3(e)是虚线R所包围的部分的放大图,图3(f)是从后方斜上方观看虚线R的区域时的示意性局部立体图。使用切割刀片或划片机形成达到基底基板3的深度的多个槽7a、7b。向基底基板3的切槽,考虑到加工精度优选为10μm的深度。多个槽7a、7b平行于使压电体基板2a、2b、2c的侧面密合的接合面BL的长度方向并列而形成。吐出槽7a构成使液体吐出的通道,伪槽7b构成不使液体吐出的伪通道,吐出槽7a和伪槽7b交替排列。
这里,如图3(e)所示,以在伪槽7b包含接合面BL的方式形成多个吐出槽7a、伪槽7b。另外,如图3(f)所示,伪槽7b从层叠基板4的前端一直(straight)形成至后端,吐出槽7a从前端形成至后端的跟前。因此,接合面BL完全从层叠基板4除去,能够使吐出槽7a、伪槽7b以及将这些隔离的隔壁8与其设置位置无关地均等地形成。此外,预先设定各压电体基板2a、2b、2c的宽度以使所有接合面BL包含于伪槽7b。即,使所有压电体基板2为伪槽7b的间隔的整数倍的宽度。此外,如图3(f)所示,从层叠基板4后端附近的上表面Rb的区域和吐出槽7a后方的上表面Ra的区域除去树脂膜9。这是为了通过后续沉积电极材料并除去树脂膜9的剥离而形成引出电极14a、14b(参照图4(j))。
图4(g)以及图4(h)是用于说明电极形成工序S4的层叠基板4的截面示意图。图4(g)表示电极材料沉积工序,从与层叠基板4上方的槽7的方向大致正交并自隔壁8的上表面的法线n倾斜的倾斜角θ的方向蒸镀电极材料,接着从倾斜角-θ的方向蒸镀电极材料。由此,能够使电极材料17沉积在相对隔壁8高度的大致1/2靠上方的侧面和层叠基板4的上表面。图4(h)是除去树脂膜9的树脂膜除去工序之后的层叠基板4的截面示意图。通过除去树脂膜9而除去树脂膜9上的电极材料17,在相对各隔壁8的高度的大致1/2靠上方形成驱动电极13。另外,在层叠基板4后端的上表面Ra、Rb的区域形成引出电极14a、14b(参照图4(j)~图5(n))。
图4(i)是盖板接合工序S5之后的截面示意图。覆盖多个槽7地将盖板5接合至层叠基板4。各吐出槽7a经由狭缝11连通至液体供给室10。图4(j)是部分AA的纵截面图,表示吐出槽7a的长度方向,图4(k)是部分BB的纵截面图,表示伪槽7b的长度方向。如图4(j)所示,吐出槽7a在层叠基板4前端的端面开口,在后端的跟前闭塞而连通至液体供给室10。如图4(k)所示,各伪槽7b从前端一直形成至后端,与液体供给室10不连通。另外,在层叠基板4后端的上表面形成有电连接至在吐出槽7a的侧面形成的驱动电极13的引出电极14a以及电连接至在伪槽7b的侧面形成的驱动电极13的引出电极14b。
图5(1)是喷嘴板接合工序S6之后的截面示意图。将未设置喷嘴12的喷嘴板6通过粘接剂接合至层叠基板4及盖板5的前端。图5(m)是喷嘴形成工序之后的截面示意图。在接合至层叠基板4前端的喷嘴板6从外侧形成喷嘴12。喷嘴12通过采用激光使直径在深度方向上放大的倒锥形加工而形成。作为喷嘴板6,能够使用合成树脂例如聚酰亚胺膜。聚酰亚胺膜与PZT等压电材料相比较,热膨胀率大一位数以上。另外,吸湿性较高、伴随于吸湿/干燥而伸缩较大。因此,极其难以在200mm以上的长尺度物以数10μm以下的精度预先形成喷嘴12。因此,如本实施方式那样,在喷嘴板6接合至层叠基板4以后,配合各吐出槽7a的位置对喷嘴12进行开口。由此,能够以较高的位置精度形成喷嘴12。
图5(n)是柔性基板设置工序之后的截面示意图。在层叠基板4后端的上表面接合柔性基板15。将在层叠基板4的上表面形成的引出电极14a、14b与在柔性基板15形成的未图示的布线电极电连接。由此,能够从未图示的控制部对驱动电极13供给驱动信号。
如以上那样,在基底基板层叠长尺度化的压电体基板,赋予能经受以后工序的强度。另外,由于从长尺度化的压电体基板完全地除去将压电体基板彼此接合的接合面,所以没有从接合面泄漏液体,或者因隔壁包含该接合面而导致隔壁的机械特性、电特性产生偏差等情况。而且,由于将各槽形成为达到基底基板的深度,所以能够降低驱动信号泄漏至邻接的隔壁、吐出特性产生变动的情况。
此外,虽然在本实施方式中将吐出槽7a与伪槽7b同样地形成为达到低介电常数材料的基底基板的深度,但也可以在吐出槽7a的底部残留压电体基板。接合面BL不会进入吐出槽7a的宽度,另外,对在吐出槽7a的两隔壁的壁面形成的电极施加的电位相等,所以即使在吐出槽7a的底部残留压电体基板,也能够起到本发明的上述作用效果。另外,在本实施方式中,在层叠基板4的上表面Ra的区域形成引出电极14a,并使形成于邻接的伪槽7b上的两个驱动电极13电连接而在上表面Rb的区域形成引出电极14b,但本发明不限定于该构成。也可以采用不通过引出电极14b来连接两个相邻的伪槽7b的两个驱动电极13,而是通过柔性基板15的布线电极来连接两个驱动电极13的构成。另外,在本实施方式中,在槽形成工序S3中较浅地切入基底基板3而使其露出,但本发明不限定于此。也可以将基底基板3较深地切入至压电体基板2的厚度程度。在该情况下,伴随着压电体基板2的隔壁的位移而基底基板3的隔壁也进行位移,能够使填充于内部的液体从喷嘴吐出。
(第二实施方式)
图6是通过本发明的第二实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法而形成的液体喷射头1的分解立体图。在相同部分或者具有相同功能的部分附加相同标号。
如图6所示,液体喷射头1具备:形成有多个槽7的层叠基板4;接合至其上表面的盖板5;接合至层叠基板4的多个槽7开口的端面的喷嘴板6。层叠基板4由基底基板3和粘接至其上的压电体基板2构成。多个槽7从层叠基板4的前端直至后端而具有达到基底基板3的深度。在邻接的槽7之间设置隔壁8,在其侧面设置驱动电极13。在层叠基板4后端附近的上表面形成有电连接至驱动电极13的引出电极14。盖板5在其后端的跟前具有液体供给室10,液体供给室10连通至各槽7。本液体喷射头1例如能够通过三周期(three-cycle)驱动而进行吐出驱动。
在液体喷射头1的制造方法中,不同于第一实施方式的工序是槽形成工序S3。其他的制造方法与第一实施方式相同或者实质上相同。因此,以下对槽形成工序S3进行说明。
使用切割刀片或划片机在层叠基板4的上表面形成多个槽7。多个槽7平行于使多个压电体基板2的侧面彼此密合的接合面BL的长度方向并列地形成。此时,使所有的槽7从层叠基板4的前端直至后端而形成为达到基底基板3的深度。而且以接合面BL位于任一个槽7的槽宽内的方式预先设定压电体基板2的宽度,并在槽7形成时除去该接合面BL。由此,能够确保长尺度化的压电体基板的强度,另外,由于从长尺度化的压电体基板除去密合地接合的侧面,所以液体不从压电体基板间的接合面泄漏。另外,由于隔壁不包含接合面,所以能够降低隔壁的机械特性、电特性的偏差。
Claims (7)
1.一种液体喷射头的制造方法,具备:
层叠基板形成工序,在由低介电常数材料构成的基底基板之上接合使侧面彼此密合的多个由高介电常数材料构成的压电体基板而形成层叠基板;
槽形成工序,在所述层叠基板的上表面,形成具有达到所述基底基板的深度并平行于密合的所述侧面的长度方向而并列的多个槽,并且在形成所述槽时除去密合的所述侧面;
电极形成工序,在所述槽的侧面形成驱动电极;
盖板接合工序,覆盖所述槽地将盖板接合至所述层叠基板;以及
喷嘴板接合工序,将喷嘴板接合至所述层叠基板,
所述压电体基板在垂直于该压电体基板的板面的方向实施极化处理。
2. 如权利要求1所述的液体喷射头的制造方法,其中:
在所述层叠基板形成工序之后,具有平坦化工序,使所述压电体基板的表面成为平坦面。
3. 如权利要求1或2所述的液体喷射头的制造方法,其中:
所述电极形成工序包括:
图案形成工序,在所述槽形成工序之前,在所述压电体基板的表面形成由树脂膜构成的图案;
电极材料沉积工序,在所述槽形成工序之后,在所述层叠基板的上表面沉积电极材料;以及
树脂膜除去工序,除去所述树脂膜。
4. 如权利要求1或2所述的液体喷射头的制造方法,其中:
在所述喷嘴板接合工序之后,具有喷嘴形成工序,在所述喷嘴板形成连通至所述槽的喷嘴。
5. 如权利要求1或2所述的液体喷射头的制造方法,其中:
所述电极形成工序在所述压电体基板的表面形成与所述驱动电极电连接的引出电极,
在所述电极形成工序之后,具有柔性基板设置工序,将形成有布线电极的柔性基板接合至所述引出电极的上部,将所述引出电极和所述布线电极电连接。
6. 如权利要求1或2所述的液体喷射头的制造方法,其中:
所述槽形成工序使构成吐出液体的通道的吐出槽和构成不吐出液体的伪通道的伪槽交替地形成,在形成所述伪槽时,从所述层叠基板的一个端部直至与其对置的另一个端部而形成为达到所述基底基板的深度,除去密合的所述侧面。
7. 如权利要求1或2所述的液体喷射头的制造方法,其中:
所述槽形成工序从所述层叠基板的一个端部直至与其对置的另一个端部而形成所述槽。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0615845A2 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Compaq Computer Corporation | Methods of fabricating a page wide piezoelectric ink jet printhead assembly |
| JP2000168094A (ja) * | 1998-12-07 | 2000-06-20 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2001096743A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-10 | Brother Ind Ltd | インク噴射装置およびその製造方法 |
| JP3183017B2 (ja) * | 1994-02-24 | 2001-07-03 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置 |
| CN1476977A (zh) * | 2002-07-10 | 2004-02-25 | ������������ʽ���� | 微细结构体的制造方法、液体喷出头的制造方法和液体喷出头 |
| US6722035B1 (en) * | 1995-11-02 | 2004-04-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing an ink ejecting device wherein electrodes formed within non-ejecting channels are divided and electrodes formed within ejecting channels are continuous |
| WO2010064542A1 (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4834113A (en) * | 1987-08-11 | 1989-05-30 | Reddy A V K | Prophylactic device |
| JP2744535B2 (ja) * | 1991-07-08 | 1998-04-28 | 株式会社テック | インクジェットプリンタヘッドの製造方法 |
| JP3052692B2 (ja) * | 1993-09-30 | 2000-06-19 | ブラザー工業株式会社 | 印字ヘッド及びその製造方法 |
| JPH0948132A (ja) | 1995-08-08 | 1997-02-18 | Tec Corp | インクジェットプリンタヘッドの製造方法 |
| JP3502743B2 (ja) * | 1997-05-23 | 2004-03-02 | 東芝テック株式会社 | インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法 |
| JP3729244B2 (ja) * | 1998-12-04 | 2005-12-21 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェットヘッド及びインクジェットヘッドプリンタ並びにインクジェットヘッドの製造方法 |
| US6560833B2 (en) | 1998-12-04 | 2003-05-13 | Konica Corporation | Method of manufacturing ink jet head |
| JP2002129346A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-09 | Konica Corp | 無電解メッキの処理方法及びインクジェットヘッド及びその製造方法 |
| US6582057B2 (en) * | 2001-10-22 | 2003-06-24 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Ink jet printer head and method for manufacturing the same |
| JP2004174950A (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Kyocera Corp | インクジェット記録ヘッド |
| US7232207B2 (en) * | 2002-12-27 | 2007-06-19 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Ink jet head |
| KR100690929B1 (ko) * | 2006-05-03 | 2007-03-09 | 한국기계연구원 | 건식필름레지스트를 이용하여 원하는 패턴두께 또는 높은종횡비를 가지는 고해상도패턴 형성 방법 |
| JP2009083118A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Sharp Corp | インクジェットヘッド |
| JP2010158864A (ja) | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Sii Printek Inc | 液体噴射ヘッドチップ及びその製造方法、並びに液体噴射ヘッド及び液体噴射記録装置 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0615845A2 (en) * | 1993-03-19 | 1994-09-21 | Compaq Computer Corporation | Methods of fabricating a page wide piezoelectric ink jet printhead assembly |
| JP3183017B2 (ja) * | 1994-02-24 | 2001-07-03 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置 |
| US6722035B1 (en) * | 1995-11-02 | 2004-04-20 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing an ink ejecting device wherein electrodes formed within non-ejecting channels are divided and electrodes formed within ejecting channels are continuous |
| JP2000168094A (ja) * | 1998-12-07 | 2000-06-20 | Brother Ind Ltd | インクジェットヘッドの製造方法 |
| JP2001096743A (ja) * | 1999-09-30 | 2001-04-10 | Brother Ind Ltd | インク噴射装置およびその製造方法 |
| CN1476977A (zh) * | 2002-07-10 | 2004-02-25 | ������������ʽ���� | 微细结构体的制造方法、液体喷出头的制造方法和液体喷出头 |
| WO2010064542A1 (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | エスアイアイ・プリンテック株式会社 | 液体噴射ヘッド及び液体噴射装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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