[发明专利]液滴沉积装置

说明书

技术领域

本发明涉及诸如喷墨打印头的液滴沉积装置，更具体地涉及这种液滴沉积装置中的喷嘴的形成。

背景技术

熟知的是，精确地形成喷嘴对于确定打印头性能起到至关重要的作用。通常，喷嘴形成在喷嘴板中，然后小心地将喷嘴板结合到打印头的本体上。已提出了采用范围广泛的制造过程形成多种喷嘴板结构。为了在工业规模下可行，制造过程必须平衡产品的技术优点和制造成本。

发明内容

在一个方面中，本发明包括一种形成用于液滴沉积装置的部件的方法，该方法包括如下步骤：形成压电材料制成的平面体；在所述平面体的第一侧上形成第二材料区；在所述平面体的与所述第一侧相反的第二侧中形成通道，该通道的深度足以使所述第二材料的区域露出；在所述露出区域中穿过所述第二材料层形成喷嘴，使得该喷嘴与所述通道连通。

有利的是，所述第二材料是聚合物。

优选的是，通过沉积液体形式的第二材料而形成所述第二材料区。

适当的是，所述第二材料是诸如SU8的光刻胶。

在本发明的优选形式中，所述第二材料区至少局部形成在所述平面体的所述第一侧中的凹口内，所述凹口优选地呈沿着沟槽方向延伸的沟槽的形式。

优选的是，所述通道沿着垂直于所述沟槽方向的通道方向是细长的。

在另一方面中，本发明包括一种液滴沉积装置，该液滴沉积装置包括：压电材料制成的平面体，该平面体在其第一侧上形成有包含聚合材料的沟槽，所述平面体在与所述第一侧相反的第二侧中形成有多个通道，各通道使所述聚合材料的区域露出；和喷嘴，该喷嘴延伸通过所述聚合材料以与所述通道连通。

有利的是，所述通道沿着垂直于所述沟槽方向的通道方向是细长的。

本发明的实施方式采用SU8或类似流体来形成整体式喷嘴板和喷墨喷嘴。SU-8是负性环氧树脂型近紫外线光刻胶(365nm)。在US 4,882,245中可以找到该材料的细节。

下面描述的优选实施方式为具有整体式喷嘴板的压电致动器，但喷嘴板和喷嘴也可以集成为另一部件(例如，蚀刻剂Si或Ni或S/钢)。在本发明的一个实施方式中，有利的是可以通过使用SU8作为光刻胶进行光刻而形成所述喷嘴板。该部件将在后续处理步骤中附接于致动器。SU8可以以液体形式施加，并且商业上可获得多种等级从而可支持不同功能(例如，填充、平面化等)。关键性优点在于，与通过机械手段形成的表面相比，通过沉积液体形成的表面没有缺陷。另外，可以通过局部施加而显著地减少因运输和包装而导致的损坏或污染。

附图说明

下面将参照附图以实施例的方式描述本发明，在附图中：

图1表示垂直于移除的通道的纵向轴线剖取的PZT晶片的剖面图。

图2表示在通道填充有SU8光刻胶的情况下，PZT晶片的剖面图。

图3表示在光刻胶的任选层覆盖晶片和通道的情况下的PZT晶片。

图4表示在晶片的基部中形成致动器通道的情况下，PZT晶片的剖面图。

具体实施方式

如图1所示，图1是垂直于通道3的纵向轴线剖取的剖面图，PZT晶片1(其可以具有如箭头2所示的所谓的“波浪饰”结构)可选地设置有锯切出的通道3(晶片级处理步骤)。

如果形成通道，就例如通过分配器或刮刀使通道填充有如在4处所示的SU8，然后使其固化，如图2所示。

可选的是，如图3所示在晶片的顶部和通道上旋涂另一SU8层5，并使其固化。为此，SU8优选地为自校平类型。在另一实施方式中，该附加层可有利地用于第三材料层(未示出)的光刻。

然后在晶片的相反侧沿着垂直于通道3的方向锯切出致动器通道，如图4所示。如在6处所示，所述通道具有使其可与通道4的SU8填料4连通的深度。

然后切割晶片，附接电极，并附接基板和供墨器，如本身已知的那样。

如再次垂直于通道3的纵向轴线剖取的、图5的剖视立体图所示，然后穿过SU8层5和填料4烧蚀成喷嘴7以与通道6连通。

值得注意的是，如果SU8可抵抗电镀法，则在通道侧壁上的SU8区域可用于保护侧壁上的电极免受激光损伤。也可使用WO 96/08375中公开的类型的烧蚀保护技术。

在本发明的另一实施方式中，不形成通道3；而是在晶片的顶部旋涂单层SU8。在该实施方式中，通道6足够深以与该层SU8连通。