喷嘴板、液滴吐出头、液滴吐出装置以及喷嘴板的制造方法与流程-k8凯发

本发明涉及喷嘴板、液滴吐出头、液滴吐出装置以及喷嘴板的制造方法。

背景技术：

1、以往，在液滴吐出装置的液滴吐出头中，已知通过设置从对喷嘴开口部供给油墨等液体的喷嘴流路向共同流路回送液体的循环流路，能够将喷嘴开口部附近的气泡与液体一起回收(例如参照专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本专利第4875997号

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、然而，在上述的液滴吐出头中，在与喷嘴板的液滴吐出面大致垂直的直通(straight)形状的喷嘴流路中形成了循环流路。在这样的构造的情况下，特别在进行了大液滴的液滴吐出、高速驱动时，有时液体的弯液面(meniscus)的牵引变大而弯液面的形状易于变得不稳定，射出有时变得不稳定。

3、本发明是鉴于上述情形做出的，其目的在于，提供一种关于液滴量、射出速度在更宽范围的条件下射出稳定的喷嘴板、液滴吐出头、液滴吐出装置以及喷嘴板的制造方法。

4、用于解决课题的手段

5、解决上述课题的本发明的一个方案是一种喷嘴板，具备：基板；喷嘴流路，贯通所述基板地设置，具备吐出液滴的喷嘴开口部；以及排出流路，从所述喷嘴流路排出液体，其中，

6、所述喷嘴流路具备随着朝向所述基板的液滴被吐出的吐出面而作为与液滴的吐出方向正交的剖面面积的流路面积逐渐变窄的喷嘴锥形部，

7、所述排出流路在从所述吐出面侧观察时设置于所述喷嘴锥形部的途中。

8、另外，请求项2所述的发明在请求项1所述的喷嘴板中，

9、所述喷嘴锥形部的形状是角锥状、圆锥状或者椭圆锥状中的任意一种。

10、另外，请求项3所述的发明在请求项1或者2所述的喷嘴板中，

11、所述喷嘴流路具备与所述喷嘴锥形部的所述吐出面侧的端部连续的喷嘴直通部。

12、另外，请求项4所述的发明在请求项3所述的喷嘴板中，

13、在所述喷嘴直通部中，所述流路面积的最大部是所述喷嘴锥形部的所述吐出面侧的端部的所述流路面积以下。

14、另外，请求项5所述的发明在请求项1至4中的任意一项所述的喷嘴板中，

15、从所述吐出面至所述排出流路的距离是5μm以上且200μm以下。

16、另外，请求项6所述的发明在请求项1至5中的任意一项所述的喷嘴板中，

17、作为所述喷嘴锥形部的斜面和与喷嘴中心轴平行的轴的角度的锥形角度是15°以上且75°以下。

18、另外，请求项7所述的发明在请求项6所述的喷嘴板中，

19、所述锥形角度是30°以上且60°以下。

20、另外，请求项8所述的发明在请求项6或者7所述的喷嘴板中，

21、所述喷嘴流路具备所述锥形角度不同的连续的多个喷嘴锥形部。

22、另外，请求项9所述的发明在请求项1至8中的任意一项所述的喷嘴板中，

23、所述基板由单晶硅构成，

24、所述喷嘴流路具备与所述喷嘴锥形部中的与所述吐出面相反的一侧的端部连续的直通连通部，

25、所述喷嘴锥形部由4个{111}面形成，

26、所述直通连通部由4个{100}面形成。

27、另外，请求项10所述的发明在请求项9所述的喷嘴板中，

28、所述排出流路以位于所述直通连通部的2个{100}面相交的角的方式形成。

29、另外，在请求项11所述的发明在请求项9或者10所述的喷嘴板中，

30、所述排出流路以位于邻接的所述喷嘴锥形部的边界的方式形成。

31、另外，请求项12所述的发明是一种搭载于液滴吐出装置的液滴吐出头，

32、具备请求项1至11中的任意一项所述的喷嘴板。

33、另外，请求项13所述的发明是一种液滴吐出装置，

34、具备请求项12所述的液滴吐出头。

35、另外，请求项14所述的发明在请求项13所述的液滴吐出装置中，

36、驱动频率是30khz以上且100khz以下。

37、另外，请求项15所述的发明在请求项13或者14所述的液滴吐出装置中，

38、从所述喷嘴开口部吐出的液滴量是30pl以上且300pl以下。

39、另外，请求项16所述的发明是一种液滴吐出头的喷嘴板的制造方法，包括：

40、第1工序，在表面的结晶方位为{100}面的单晶硅的基板的第一面均匀地形成表面掩模层；

41、第2工序，在所述表面掩模层，形成成为喷嘴开口部的圆形或者多边形的开口图案；

42、第3工序，通过利用干蚀刻从表面对处于所述开口图案下的所述基板进行贯通加工，形成贯通孔；

43、第4工序，通过利用针对所述基板的各向异性湿蚀刻扩大所述贯通孔，形成喷嘴锥形部；以及

44、第5工序，通过利用干蚀刻深掘加工至所述喷嘴锥形部的途中，形成排出流路。

45、另外，请求项17所述的发明在请求项16所述的喷嘴板的制造方法中，

46、在所述第2工序中，通过利用干蚀刻将处于所述开口图案下的所述基板从表面深掘加工至途中，形成喷嘴直通部，

47、在所述喷嘴直通部的侧面部形成掩模层。

48、另外，请求项18所述的发明在请求项16或者17所述的喷嘴板的制造方法中，

49、在所述第4工序中，通过利用针对所述基板的各向异性湿蚀刻扩大所述贯通孔，形成所述喷嘴锥形部以及直通连通部。

50、另外，请求项19所述的发明在请求项16至18中的任意一项所述的喷嘴板的制造方法中，

51、在所述第1工序中，在所述基板的第一面和作为与所述第一面相对的面的第二面均匀地形成所述表面掩模层，

52、在所述第5工序中，去除所述排出流路的侧面以及底面的排出流路掩模层，

53、在所述第1工序以及所述第2工序之间进行：

54、第6工序，在所述第二面上的表面掩模层形成成为所述排出流路的排出流路图案；

55、第7工序，通过利用干蚀刻将处于所述排出流路图案下的基板从表面深掘加工至途中，形成所述排出流路；以及

56、第8工序，在所述排出流路的侧面以及底面形成所述排出流路掩模层。

57、发明的效果

58、根据本发明，能够提供关于液滴量、射出速度在更宽范围的条件下射出稳定的喷嘴板、液滴吐出头、液滴吐出装置以及喷嘴板的制造方法。

技术特征：

1.一种喷嘴板，具备：基板；喷嘴流路，贯通所述基板地设置，具备吐出液滴的喷嘴开口部；以及排出流路，从所述喷嘴流路排出液体，其中，

2.根据权利要求1所述的喷嘴板，其中，

3.根据权利要求1或者2所述的喷嘴板，其中，

4.根据权利要求3所述的喷嘴板，其中，

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的喷嘴板，其中，

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的喷嘴板，其中，

7.根据权利要求6所述的喷嘴板，其中，

8.根据权利要求6或者7所述的喷嘴板，其中，

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的喷嘴板，其中，

10.根据权利要求9所述的喷嘴板，其中，

11.根据权利要求9或者10所述的喷嘴板，其中，

12.一种搭载于液滴吐出装置的液滴吐出头，其中，

13.一种液滴吐出装置，其中，

14.根据权利要求13所述的液滴吐出装置，其中，

15.根据权利要求13或者14所述的液滴吐出装置，其中，

16.一种液滴吐出头的喷嘴板的制造方法，所述喷嘴板的制造方法包括：

17.根据权利要求16所述的喷嘴板的制造方法，其中，

18.根据权利要求16或者17所述的喷嘴板的制造方法，其中，

19.根据权利要求16至18中的任意一项所述的喷嘴板的制造方法，其中，

技术总结
一种喷嘴板110，具备：基板b；喷嘴流路111，贯通基板b地设置，具备吐出液滴的喷嘴开口部n；以及排出流路c，从喷嘴流路111排出液体，喷嘴流路111具备随着朝向基板b的液滴被吐出的吐出面ba而作为与液滴的吐出方向正交的剖面面积的流路面积逐渐变窄的喷嘴锥形部1112，排出流路c在从吐出面侧观察时设置于喷嘴锥形部1112的途中。

技术研发人员：梶田大士,鲛岛幸一
受保护的技术使用者：柯尼卡美能达株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8