CN113891802A - 喷墨头及其制造方法以及图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供具有间隔壁的纵横比更大的压力室而且在制作时不容易发生破损的喷墨头。本发明的喷墨头具有：由于压电体的动作而振动的振动板、以及由于所述振动板的振动而体积变动的压力室。通过与所述振动板相接的区域由金属形成的间隔壁，所述压力室被与相邻的压力室或者流路划分开，所述间隔壁的纵横比为1.3以上。

Description

喷墨头及其制造方法以及图像形成装置
技术领域
本发明涉及喷墨头及其制造方法以及图像形成装置。
背景技术
作为在喷墨打印机等中使用的喷墨头，已知具备由于压电体的动作而体积变动的压力室、且设置有从墨水室经由压力室连通到喷头开口的墨水的流路的喷墨头。
在专利文献1中记载了如下方法：通过在振动板的一面上制作压电体，在上述振动板的另一面上制作由划分多个压力室的间隔壁构成的压力室部件，其后使上述压力室部件的上述间隔壁与墨水流路部件及喷头板贴合，从而制造上述喷墨头。此外，在专利文献1中记载了通过在振动板的上述另一面上形成光致抗蚀剂的抗蚀剂图案之后，利用电镀来制作压力室部件(间隔壁)，能够在振动板的双面上一体地制作压电体及压力室部件，因此压电体与压力室的对位变得容易。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-045871号公报
发明内容
本发明所要解决的课题
为了使压力室中产生足够用于喷出墨水的大小的体积变动，希望压力室自身的体积足够大。因此，如果为了能够形成高精细的图案，而希望以更高密度配置压力室，则需要通过使压力室的高度变高来确保由于高密度的配置而宽度变窄的压力室的体积。然后，为了使压力室的高度更高，需要使间隔壁的高度更高，因此，需要使间隔壁的纵横比(间隔壁的高度(t)相对于间隔壁的宽度(W)的比例(t/W))也更大。另一方面，如果想要使压力室的宽度变大而使间隔壁的高度更低，则需要在压力室间形成墨水流路，间隔壁的宽度变得更薄，因此还是需要使间隔壁的纵横比更大。
以往，这样的纵横比大的间隔壁通过对SOI(绝缘体上硅(Silicon onInsulator))基板的支承层进行光刻并进行深度蚀刻(Deep-DIE)的方法、对有源层面方位为(110)的SOI基板的支承层进行湿法蚀刻的方法等被制作。但是，作为单晶的Si如果弯曲应力集中于缺陷部则容易沿着解理面持续断裂，因此非常脆弱且容易破损。特别是，在为了以高密度配置压力室并且确保压力室的体积变化产生的喷出性，而将振动板形成得更薄来提高振动板的顺应性时等，需要对支承层更深地蚀刻，需要进行加工以使支承层的残留厚度也更薄。硅晶片一般而言对晶片端部进行斜切加工来抑制应力向缺陷部集中，但在使支承层成为薄板时，有时即使通过斜切也无法充分抑制破损。因此，如果想要利用以往的方法制作纵横比高的间隔壁，则在制造中容易发生破损，生产效率难以提高。
另一方面，如专利文献1所述，如果使用光致抗蚀剂的抗蚀剂图案，通过镍(Ni)等的电镀在Si等的基板的表面制作间隔壁，则能够制作不具有解理面的间隔壁，因此不容易发生由于弯曲应力等引起的破损。但是，通过光致抗蚀剂能够形成的图案的纵横比的极限是1/1左右，难以制作具有比其大的纵横比的间隔壁。
本发明基于上述见识而做成，其目的在于，提供具有间隔壁的纵横比更大的压力室、而且在制作时不容易发生破损的喷墨头及其制造方法以及具备该喷墨头的图像形成装置。
用于解决课题的手段
上述课题通过如下喷墨头被解决，该喷墨头具有由于压电体的动作而振动的振动板、以及由于所述振动板的振动而体积变动的压力室，通过与所述振动板相接的区域由金属形成的间隔壁，所述压力室被与相邻的压力室或者流路划分开，所述间隔壁的纵横比为1.3以上。
另外，上述课题通过具有上述喷墨头的图像形成装置被解决。
发明效果
通过本发明，提供具有间隔壁的纵横比更大的压力室、而且在制作时不容易发生破损的喷墨头及其制造方法以及具备该喷墨头的图像形成装置。
附图说明
图1是表示基于喷墨法的图像形成装置的结构的示意图。
图2是表示在图1所示的图像形成装置中使用的本发明的第1实施方式中的喷墨头的概要的分解斜视图。
图3是表示本发明的第1实施方式中的喷墨头所具有的头片的概要的沿着图2中的线A-A的截面图。
图4是表示本发明的第1实施方式中的喷墨头所具有的头片的概要的沿着图2中的线B-B的截面图。
图5是表示与本发明的第1实施方式中的喷墨头相关的相邻的压力室的间隔(P)、间隔壁的宽度(W)及间隔壁的高度(t)的概念图。
图6A～图6C是表示制造本发明的第1实施方式中的喷墨头的工序的第1工序图。
图7A～图7D是表示制造本发明的第1实施方式中的喷墨头的工序的第2工序图。
图8A～图8D是表示制造本发明的第1实施方式中的喷墨头的工序的第3工序图。
图9是表示本发明的第2实施方式中的喷墨头所具有的头片的概要的沿着图2中的线B-B的截面图。
图10A～图10C是表示制造本发明的第2实施方式中的喷墨头的工序的第1工序图。
图11A～图11E是表示制造本发明的第2实施方式中的喷墨头的工序的第2工序图。
图12A～图12C是表示制造本发明的第2实施方式中的喷墨头的工序的第3工序图。
具体实施方式
以下，关于本发明的实施方式参照附图详细进行说明。此外，在各图中对共通的部件赋予相同的标记。另外，本发明不限定于以下的方式。
[第1实施方式]
(图像形成装置及喷墨头)
本发明的第1实施方式中的图像形成装置除了具有后述的本实施方式所涉及的喷墨头以外，能够与公知的基于喷墨法的图像形成装置同样构成。
图像形成装置100如图1所示，具有喷墨头1、墨水供给装置120、输送装置130和主仓140。
喷墨头1具有用于将墨滴向作为被印刷品的纸张等记录介质150喷出的多个喷头。例如，在喷墨头1中构成为颜色不同的多种墨水分别被供给至特定的喷头。喷墨头1例如以在横穿要形成图像的记录介质150的输送方向X的方向上扫描自如的方式配置。关于喷墨头1的结构留待后述。
输送装置130是用于向喷墨头1输送记录介质150的装置。输送装置130例如具备传送带131以及旋转自如的进给辊132。传送带131由旋转自如的带轮133a、133b以及被张拉设置在这些带轮133a、133b上的环状的带134构成。进给辊132在与记录介质150的输送方向X上的上游侧的带轮133a对置的位置，以与带134夹持记录介质150并向带134上送出记录介质150的方式配置。
墨水供给装置120与喷墨头1一体地配置。墨水供给装置120按墨水的每个种类配置。例如，在使用Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)及K(黑色)这4色的墨水时，墨水供给装置120对喷墨头1配置四个。
各墨水供给装置120经由与主仓140连接的管161及阀164被供给主仓140内的墨水。另外，各墨水供给装置120经由管162与喷墨头1的后述的共通墨水室2连通，以能够将各色的墨水向期望的共通墨水室2的墨水供给口2a供给的方式连接。
喷墨头1通过从上述的管161分支的旁通管163也与主仓140连接。在管161与旁通管163的分支点，配置有能够将墨水的流路切换、设定为上述管161及旁通管163中的一方或者双方的阀164。管161、管162及旁通管163例如都是具有挠性的管。阀164例如是三向阀。
主仓140是用于收容要向喷墨头1供给的墨水的墨仓。主仓140与喷墨头1分离配置。主仓140例如具有未图示的搅拌装置。主仓140能够与图像形成装置100的图像形成性能、大小等相应地适宜决定。例如，在图像形成装置的图像形成速度为1～3m2/分钟的情况下，主仓140的容量例如是1L。
图2是表示在上述的图像形成装置100中使用的喷墨头1的概要的分解斜视图。如图2所示，喷墨头1具有共通墨水室2、保持部3、头片4和柔性布线基板5。
共通墨水室2形成为中空的大致长方体状，与保持部3对置的一面开口。在共通墨水室2的与上述开口对置的一面上，设置了用于供给墨水供给装置120的墨水的墨水供给口2a、以及用于将墨水向墨水供给装置120排出的墨水排出口2b。共通墨水室2在内部具备过滤器，由上述过滤器从由墨水供给口2a供给的墨水中除去异物，并且使墨水内含有的气泡破碎而变得细小。
保持部3形成为在大致中央具有开口部3a的大致平板状，以覆盖共通墨水室2的上述开口的方式配置。由此，在保持部3的一方的面上，以覆盖开口部3a的方式连接共通墨水室2。另外，在保持部3的另一方的面上，以覆盖开口部3a的方式连接头片4。保持部3使共通墨水室2与头片4经由开口部3a连通。
在保持部3的外周部设置有插通孔3b。在插通孔3b中，插通柔性布线基板5。柔性布线基板5的一方的端部与后述的头片4的布线基板50连接。另外，柔性布线基板5的另一方的端部从保持部3的另一方的面插通被设置在保持部3中的插通孔3b，并向共通墨水室2侧引出。
图3是表示上述的喷墨头1所具有的头片4的概要的沿着图2中的线A-A的截面图，图4是表示上述的喷墨头1所具有的头片4的概要的沿着图2中的线B-B的截面图。
头片4具有喷头板10、中间板20、压力室形成板30、驱动板40和布线基板50。另外，在头片4中，从墨水的喷出面侧按照喷头板10、中间板20、压力室形成板30、驱动板40、布线基板50的顺序层叠。
在喷头板10中形成有多个喷头孔11。喷头孔11从喷头板10的一面向另一面贯通。该喷头孔11具有以成为喷出口的前端侧直径变小的方式节流的截面形状，将从共通墨水室2供给的墨水从喷出口向外部喷出。另外，喷头孔11在喷头板10中设置多个(例如500～2000个)，以矩阵状配置。该喷头孔11经由被层叠在喷头板10上的中间板20与被形成在压力室形成板30中的压力室31连通。
中间板20被配置在喷头板10与压力室形成板30之间。在中间板20中，设置有将喷头孔11与被设置在后述的压力室形成板30中的压力室31连通的第1连通孔21。该第1连通孔21被设置在与喷头板10的喷头孔11对应的位置，从中间板20的一面向另一面贯通。
压力室形成板30具有多个压力室31、以及振动板32。压力室31被设置在与喷头板10的喷头孔11及中间板20的第1连通孔21对应的位置。另外，压力室31从压力室形成板30的一面向另一面贯通。压力室31通过其体积变动，对从喷头孔11喷出的墨水赋予喷出压力。另外，在多个压力室31之间形成有间隔壁33。在本实施方式中，间隔壁33的整体由镍(Ni)等能够电镀的金属形成。由此，能够使间隔壁33的刚性进一步提高，使喷墨头1成为不容易由于振动而破损且稳定的构造。
振动板32以覆盖压力室31所具有的与中间板20相反侧的开口的方式配置。在振动板32中，设置有与压力室31连通的第2连通孔34。在振动板32的与压力室31侧的一面相反侧的一面上，配置有驱动板40。
驱动板40具有空间部41、以及与第2连通孔34连通的第3连通孔42。空间部41被配置在隔着振动板32与压力室31对置的位置。在空间部41中收容着促动器60。
促动器60具有压电元件61、第1电极62和第2电极63。第1电极62被层叠在振动板32的一面上。此外，也可以在第1电极62与振动板32之间配置有绝缘层。压电元件61被层叠在第1电极62上，在隔着振动板32及第1电极62与压力室31对置的位置按每个压力室31(每个通道)配置。
压电元件61由通过被施加电压而变形的材料构成，例如由钛酸锆酸铅(PZT)等强介电体材料构成。另外，在压电元件61的与第1电极62相反侧的面上，层叠有第2电极63。第2电极63经由凸点64与被设置在后述的布线基板50上的布线层51连接。压电元件61的膜厚例如是10μm以下。
布线基板50具有布线层51、以及在一面上形成有布线层51的硅层52。布线层51经由焊料51a与被设置在第2电极63上的凸点64连接。另外，布线层51的外缘部与柔性布线基板5连接。进而，在布线层51的与驱动板40相反侧的一面上配置有硅层52。硅层52与保持部3接合。
另外，在布线基板50中，设置有将布线层51及硅层52贯通的第4连通孔53。该第4连通孔53经由驱动板40的第3连通孔42以及保持部3的开口部3a与共通墨水室2连通。
在本实施方式中，通过相互连通的布线基板50的第4连通孔53、驱动板40的第3连通孔42及振动板32的第2连通孔34，构成作为将共通墨水室2内的墨水向压力室31供给的流路的入口。入口承担对从共通墨水室2向压力室31流入的墨水的流路阻力(流量)进行节流的作用。另外，通过相互连通的中间板20的第1连通孔21及喷头板10的喷头孔11，构成用于将压力室31内的墨水朝向记录介质150喷出的出口。
在具备该结构的喷墨头1中，被收容在共通墨水室2中的墨水经过入口(即第4连通孔53、第3连通孔42及第2连通孔34)向压力室31流入。然后，通过在第1电极62与第2电极63之间施加电压，压电元件61动作而发生变形(振动)，并且伴随着压电元件61的变形，振动板32发生变形(振动)。通过该振动板32发生变形(振动)，产生用于将墨水向压力室31内喷出的压力。通过产生该压力，压力室31内的墨水被向出口(即第1连通孔21及喷头孔11)压出，并从喷头孔11的前端(喷头开口)朝向记录介质150喷出。
上述的喷墨头1为了能够形成高精细的图案，以高密度配置了压力室31，例如以300dpi(相邻的压力室31间的间隔(P)为大致85μm)的图案配置了压力室31。此时，为了确保压力室31的体积以能够实现足够用于喷出墨水的大小的体积变动，优选间隔壁33的宽度(W)是25μm～30μm左右，间隔壁33的高度(t)是60μm～180μm左右。
在喷墨头1采用这样的结构时，间隔壁的高度(t)相对于间隔壁的宽度(W)的比例(t/W)即该间隔壁的纵横比成为2.0～8.0左右。
此外，为了使压力室31的宽度变大而使间隔壁33的高度变低来抑制喷墨头1的大型化，压力室31也可以以75dpi(相邻的压力室31间的间隔(P)为大致320μm)的图案配置。此时，间隔壁33的高度(t)是50μm～180μm左右。其中，此时为了在压力室31间形成墨水的共通流路(储器)而以更高密度配置压力室，优选间隔壁33的宽度(W)是25μm左右。
在喷墨头1采用这样的结构时，间隔壁的高度(t)相对于间隔壁的宽度(W)的比例(t/W)即该间隔壁的纵横比成为1.3～4.5左右。
像这样，在本实施方式中，通过使间隔壁的纵横比成为1.3以上，希望兼顾以高密度配置压力室与确保压力室的体积。
此外，在本说明书中，如图5所示，相邻的压力室31间的间隔(P)意味着相邻的压力室31的中心间的间隔，间隔壁33的宽度(W)意味着该间隔壁33的面向压力室的一面与面向相邻的喷墨头1内部的空间(压力室或者流路)的另一面之间的距离的最小值，间隔壁33的高度(t)意味着该间隔壁33在被喷出的墨水飞行的方向上的长度(在本实施方式中，是压电元件61侧的端部(与振动板32相接的接触面)与出口侧的端部(与中间板20相接的接触面)之间的距离)。间隔壁33的高度(t)是与压力室31在被喷出的墨水飞行的方向上的长度(高度)大致相同的值。此外，相邻的空间意味着在某压力室的周围配置的多个压力室或者流路之中，从该压力室的中心到该空间(压力室或者流路)的中心的距离最小的空间。
(制作喷墨头)
图6～图8是表示制作与本实施方式相关的喷墨头的方法的一例的说明图。此外，在图6～图8中，为了容易理解，对一部分部件的比例尺进行了变更。
首先，如图6A所示，在基板610上，形成密合层612、第2电极层663、压电体层661、第1电极层662及振动板层632。
基板610能够设为硅晶片、玻璃基板、金属基板及陶瓷基板等公知的基板。
密合层612是用于提高第2电极层663向基板610的密合性的层，能够通过对由钛(Ti)、钽(Ta)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)及铬(Cr)以及它们的合金等构成的靶进行溅射从而在基板610的表面上成膜。密合层612的膜厚例如是0.005μm以上且0.2μm以下即可。
第2电极层663能够通过对由铂(Pt)、铱(Ir)、钯(Pd)及钌(Ru)以及它们的合金等构成的靶进行溅射从而在密合层612的表面上成膜。第2电极层663的膜厚例如是0.005μm以上且0.2μm以下即可。
压电体层661能够通过对由钛酸锆酸铅(PZT)等强介电体材料构成的靶进行溅射，或者利用旋涂机等将包含PZT的材料的溶胶状的溶液涂布在第2电极层663的表面上而使其成为凝胶并在其后进行烧结，从而在第2电极层663的表面上成膜。压电体层661的膜厚例如是1μm以上且10μm以下即可。
第1电极层662能够通过对由铂(Pt)等导电性材料构成的靶进行溅射从而在压电体层661的表面上成膜。第1电极层662的膜厚例如是0.1μm以上且0.5μm以下即可。此外，在第1电极层662的表面上，也可以通过涂布感光性聚酰亚胺等并进行曝光，或者对由SiO2等无机材料构成的靶进行溅射，来形成绝缘层。
振动板层632能够通过对由铜(Cu)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)、钽(Ta)、钨(W)及硅(Si)以及它们的氧化物及氮化物构成的靶进行溅射，从而在第1电极层662或者绝缘层的表面上成膜。振动板层632的膜厚例如是1μm以上且10μm以下即可。
其后，如图6B所示，在振动板层632的表面上涂布第1抗蚀剂635。例如，将膜厚30μm左右的干膜抗蚀剂贴在振动板层632的表面上即可。
接下来，如图6C所示，对第1抗蚀剂635进行曝光及显影，形成第1抗蚀剂图案636。第1抗蚀剂图案636如下形成即可：具有与想要制作的压力室在宽度方向(与振动板32平行的方向)上的截面形状相应的形状的图案的固化膜残留在振动板层632的表面上，而与间隔壁在宽度方向上的截面形状相应的形状且纵横比为1.3以上的形状的抗蚀剂被去除。在本实施方式中，在图6C所示的截面图中，以宽度60μm的固化膜残留在振动板层632的表面上而宽度30μm的抗蚀剂被去除的方式，形成第1抗蚀剂图案636。
在本实施方式中，其后，如图7A所示，将第2抗蚀剂637贴在形成的第1抗蚀剂图案636的表面上，如图7B所示，进行曝光及显影，形成第2抗蚀剂图案638。具体而言，将膜厚30μm左右的干膜抗蚀剂进一步贴在第1抗蚀剂图案636的表面上，进行曝光及显影，以使与第1抗蚀剂图案636相同的形状的固化膜被形成在构成第1抗蚀剂图案636的固化膜的表面上。
接下来，如图7C所示，通过电镀，使镍(Ni)等能够电镀的金属633沉积于第1抗蚀剂图案636及第2抗蚀剂图案638之中的被去除了抗蚀剂的部分。具体而言，首先在镍电铸浴中以300～700g/L的浓度形成氨基磺酸镍。上述电铸浴通过预先在纯水中对硼酸10～30g/L及氯化镍进行搅拌而形成。在将pH调整为4附近，且将温度从常温调整为60℃左右之后，使1～10A/dm2的电流向电铸浴中的阳极流动，使上述金属沉积于被浸渍在电铸浴中的基板的被去除了上述抗蚀剂的部分。如果提高浴槽的温度、阳极的电流密度，则析出速率增加。例如，为了可靠地进行抗蚀剂图案内部的析出，能够进行调整以在析出初始时抑制析出速率。
其后，如图7D所示，通过与想要制作的间隔壁33的高度相应地对金属633及第2抗蚀剂图案638进行磨削，将第1抗蚀剂图案636及第2抗蚀剂图案638去除，从而形成具有成为压力室的空间631及源于金属633的间隔壁33的压力室形成板30。
接下来，如图8A(在图8A中相对于之前的附图将上下翻转)所示，通过磨削及蚀刻等将基板610及密合层612去除，通过光刻及蚀刻等公知的方法使第2电极层663及压电体层661各自独立。由此，在与成为压力室的空间631分别对应的位置，形成压电元件61及第2电极63。另外，第1电极层662能够作为第1电极62，振动板层632能够作为振动板32。此时，也可以对第1电极层662进一步进行加工来形成墨水流路，也可以对振动板层632进一步进行加工来进一步形成第2连通孔34(在图8中未图示)。
接下来，如图8B所示，准备形成有第1连通孔21的中间板20、以及形成有喷头孔11的喷头板10，使第1连通孔21与喷头孔11对位并利用粘合剂等将中间板20与喷头板10粘贴而接合。然后，如图8C所示，将上述接合后的中间板20及喷头板10向间隔壁33粘贴而接合。由此，形成具有压力室31的压力室形成板30。
最后，将划分多个压电元件61的驱动板40及布线基板50粘贴，成为头片4。对于像这样制作的头片4，将柔性布线基板5与布线基板50连接，且经由保持部3与共通墨水室2连接，成为喷墨头1。
通过上述方法，使用光致抗蚀剂，能够制作纵横比为1.3以上的间隔壁33，能够制作具有这样的间隔壁33的喷墨头1。
[第2实施方式]
(图像形成装置及喷墨头)
本发明的第2实施方式中的图像形成装置与第1实施方式的不同点在于，喷墨头1所具有的纵横比为1.3以上的间隔壁33由多个间隔壁部件接合而成。
图9是表示与本实施方式相关的喷墨头1所具有的头片4的概要的沿着图2中的线B-B的截面图。
在本实施方式中，间隔壁33由与振动板32相接的第1间隔壁部件33a以及与中间板20相接的第2间隔壁部件33b接合而成。
从使间隔壁33的刚性进一步提高，使喷墨头的构造成为不容易由于振动而破损且稳定的构造的观点出发，第1间隔壁部件33a由镍(Ni)等能够电镀的金属形成。
第2间隔壁部件33b与第1间隔壁部件33a既可以由同种的材料形成，也可以由不同的材料形成。例如，从提高喷墨头1的耐久性的观点出发，第2间隔壁部件33b也可以由墨水耐受性高的镍(Ni)形成。另一方面，从更廉价而且以更短时间制造喷墨头1的观点出发，第2间隔壁部件33b也优选由容易进行微细加工的硅、玻璃或者不锈钢形成。
第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b的接合方法不特别限定，既可以通过粘合剂，也可以通过金属间的扩散接合。
在本实施方式中，第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b在接合面的宽度上相互不同(参照图12C)。由此，如后所述，能够由宽度更大的接合面吸收对位时的第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b的位置偏差，因此在接合时容易对位。
(制作喷墨头)
图10～图12是表示制作与本发明的第2实施方式相关的喷墨头的方法的一例的说明图。此外，在图10～图12中，为了容易理解，对一部分部件的比例尺进行了变更。
在本实施方式中，与第1实施方式同样，在形成了密合层612、第2电极层663、压电体层661、第1电极层662及振动板层632的基板610上，形成第1抗蚀剂图案636(参照图6A～图6C)。
接下来，如图10A所示，通过电镀使镍(Ni)等金属933a沉积于第1抗蚀剂图案636之中的被去除了抗蚀剂的部分。具体而言，首先在镍电铸浴中以300～700g/L的浓度形成氨基磺酸镍。上述电铸浴通过预先在纯水中对硼酸10～30g/L及氯化镍进行搅拌而形成。在将pH调整为4附近，且将温度从常温调整为60℃左右之后，使1～10A/dm2的电流向电铸浴中的阳极流动，使上述金属沉积于被浸渍在电铸浴中的基板的被去除了上述抗蚀剂的部分。如果提高浴槽的温度、阳极的电流密度，则析出速率增加。例如，为了可靠地进行抗蚀剂图案内部的析出，能够进行调整以在析出初始时抑制析出速率。
其后，如图10B所示，通过对金属933a及第1抗蚀剂图案636进行磨削，去除第1抗蚀剂图案636，从而形成第1间隔壁部件33a。
其后，如图10C(在图10C中相对于之前的附图将上下翻转)所示，通过磨削及蚀刻等将基板610及密合层612去除，通过光刻及蚀刻等公知的方法使第2电极层663及压电体层661各自独立。由此，在与成为压力室的空间631分别对应的位置，形成压电元件61及第2电极63。另外，第1电极层662能够作为第1电极62，振动板层632能够作为振动板32。此时，也可以对第1电极层662进一步进行加工来形成墨水流路，也可以对振动板层632进一步进行加工来进一步形成第2连通孔34(在图10C中未图示)。
此外，以下也将像这样制作的具有第1间隔壁部件33a、振动板32、第1电极62、压电元件61及第2电极63的部件称为第1片部件941。
接下来，如图11A所示，准备成为中间板20的材料的硅(Si)基板920。
接下来，如图11B所示，在Si基板920的一方的面上，利用旋涂机等涂布第3抗蚀剂935，进行曝光及显影，如图11C所示，形成第3抗蚀剂图案936。第3抗蚀剂图案936如下形成即可：具有与想要制作的间隔壁在宽度方向(与中间板20平行的方向)上的截面形状相应的形状的图案的固化膜残留在中间板20的表面上，而与压力室在宽度方向上的截面形状相应的形状的抗蚀剂被去除。在本实施方式中，在图11B所示的截面图中，以宽度29μm的固化膜残留在中间板20的表面上而宽度56μm的抗蚀剂被去除的方式，形成第3抗蚀剂图案936。
接下来，如图11D所示，将第3抗蚀剂图案936作为掩膜，对Si基板920进行蚀刻。蚀刻既可以是使用CHF3(三氟甲烷)气体及CH4(甲烷)气体等的干法蚀刻，也可以是湿法蚀刻。在本实施方式中，通过上述蚀刻，将宽度29μm且深度29μm的第2间隔壁部件33b形成在Si基板920上。
进而，如图11E所示，通过形成抗蚀剂图案并对Si基板920进行蚀刻，形成将形成有第2间隔壁部件33b一侧的Si基板920的底部与Si基板920的另一面连通的第1连通孔21。由此，制作具有第2间隔壁部件33b的中间板20。
接下来，如图12A所示，准备形成有喷头孔11的喷头板10，使第1连通孔21与喷头孔11对位并利用粘合剂等将中间板20与喷头板10粘贴而接合。此外，以下也将像这样制作的具有第2间隔壁部件33b、中间板20及喷头板10的部件称为第2片部件942。
接下来，如图12B所示，将第1片部件941的第1间隔壁部件33a与第2片部件942的第2间隔壁部件33b对位，来使上述制作的第1片部件941(参照图10C)与第2片部件942接合。
图12C是表示此时的第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b的接合部的扩大图。在本实施方式中，以第1间隔壁部件33a在接合面处的宽度比第2间隔壁部件33b在接合面处的宽度大的方式，形成了第1间隔壁部件33a及第2间隔壁部件33b。由此，能够由第1间隔壁部件33a的接合面吸收对位时的第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b的位置偏差，因此在接合时容易对位。
此外，在本说明书中，间隔壁部件在接合面处的宽度，意味着该间隔壁部件在接合面处的面向压力室的一边与面向相邻的压力室的另一边之间的距离的最小值。
其后，与第1实施方式同样，将划分多个压电元件61的驱动板40及布线基板50贴上并使其接合，成为头片4。对于像这样制作的头片4，将柔性布线基板5与布线基板50连接，且经由保持部3与共通墨水室2连接，成为喷墨头1。
通过上述方法，使多个间隔壁部件接合，能够制作纵横比为1.3以上的间隔壁33，能够制作具有这样的间隔壁33的喷墨头1。
此外，在上述方法中，由不同的材料形成了第1间隔壁部件33a和第2间隔壁部件33b，但也可以由同种材料形成第1间隔壁部件33a和第2间隔壁部件33b。例如，也可以通过光致抗蚀剂及电镀，由金属形成第2间隔壁部件33b。
另外，包含与中间板20相接的区域的第2间隔壁部件33b不仅可以通过硅的蚀刻，也可以通过对玻璃基板的喷砂处理、或者使由不锈钢等制作的第2间隔壁部件33b与中间板20扩散接合等来形成。这些材料与镍(Ni)等的电镀相比更容易进行微细加工，因此能够更廉价而且以短时间制造喷墨头1。
另外，在上述方法中，使第1间隔壁部件33a在接合面处的宽度比第2间隔壁部件33b在接合面处的宽度大，但也可以使第2间隔壁部件33b在接合面处的宽度比第1间隔壁部件33a在接合面处的宽度大。无论是哪种方式，通过将第1间隔壁部件33a在接合面处的宽度和第2间隔壁部件33b在接合面处的宽度设为不同的宽度，在接合时能够容易对位。
此外，在本实施方式中，将与振动板32相接的第1间隔壁部件33a和与中间板20相接的第2间隔壁部件33b接合而设为由2个间隔壁部件构成的间隔壁33，但也可以使第1间隔壁部件33a与第2间隔壁部件33b隔着其他间隔壁部件接合，而设为由3个以上的间隔壁部件构成的间隔壁33。
工业实用性
根据本发明的喷墨头，能够兼顾以高密度配置压力室与确保压力室的体积。因此，根据本发明的喷墨头，能够使要形成的图像更精细并且进一步降低制作喷墨头的成本，期待有助于喷墨头向图像形成、图案形成等领域的进一步普及。
附图标记说明：
1 喷墨头
2 共通墨水室
2a 墨水供给口
2b 墨水排出口
3 保持部
3a 开口部
4 头片
5 柔性布线基板
10 喷头板
11 喷头孔
20 中间板
21 第1连通孔
30 压力室形成板
31 压力室
32 振动板
33 间隔壁
33a 第1间隔壁部件
33b 第2间隔壁部件
34 第2连通孔
40 驱动板
41 空间部
42 第3连通孔
50 布线基板
51 布线层
51a 焊料
52 硅层
53 第4连通孔
60 促动器
61 压电元件
62 第1电极
63 第2电极
100 图像形成装置
120 墨水供给装置
130 输送装置
131 传送带
132 进给辊
133a、133b 带轮
134 带
140 主仓
161、162 管
163 旁通管
164 阀
610 基板
612 密合层
631 成为压力室的空间
632 振动板层
633、933a 金属
635 第1抗蚀剂
636 第1抗蚀剂图案
637 第2抗蚀剂
638 第2抗蚀剂图案
661 压电体层
662 第1电极层
663 第2电极层
920 硅(Si)基板
935 第3抗蚀剂
936 第3抗蚀剂图案
941 第1片部件
942 第2片部件。

Claims (9)

1.一种喷墨头，具有由于压电体的动作而振动的振动板、以及由于所述振动板的振动而体积变动的压力室，
通过与所述振动板相接的区域由金属形成的间隔壁，所述压力室被与相邻的压力室或者流路划分开，
所述间隔壁的纵横比为1.3以上。
2.如权利要求1所述的喷墨头，
所述间隔壁的至少与所述振动板相接的区域由包含镍(Ni)的金属形成。
3.如权利要求1或者2所述的喷墨头，
所述间隔壁由多个间隔壁部件接合而成。
4.如权利要求3所述的喷墨头，
所述多个间隔壁部件的接合面的宽度不同。
5.如权利要求3或者4所述的喷墨头，
所述多个间隔壁部件包含从由硅、玻璃及不锈钢构成的组中选择的材料所形成的间隔壁部件。
6.一种喷墨头的制造方法，包含如下工序：
通过对抗蚀剂图案进行金属的电镀，形成与由于压电体的动作而振动的振动板相接的间隔壁部件；以及
将其他部件贴在所述间隔壁部件上，形成具有纵横比为1.3以上的间隔壁的压力室。
7.如权利要求6所述的喷墨头的制造方法，
所述抗蚀剂图案是被贴在所述振动板的表面上的抗蚀剂之中被去除了纵横比为1.3以上的形状的抗蚀剂而成的图案。
8.如权利要求6所述的喷墨头的制造方法，
所述其他部件具有：形成所述压力室的与所述振动板对置的面的板、以及与所述板相接而形成的间隔壁部件，
形成所述压力室的工序包含使多个间隔壁部件接合的工序，该多个间隔壁部件包含所述其他部件所具有的所述间隔壁部件、以及与所述振动板相接的所述间隔壁部件。
9.一种图像形成装置，具有如权利要求1～5中任一项所述的喷墨头。
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