CN103786440A - 液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 - Google Patents

液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法,其课题是,不增厚液体喷射头的厚度而使将液体供给至吐出槽的液体供给室的内部容积增加,使从各喷口吐出的液体的吐出条件一致。本发明的液体喷射头具备盖板、促动基板和喷口板所层叠的层叠构造。促动基板具备吐出槽(第一或第二吐出槽)与虚设槽(第一或第二虚设槽)交互排列的槽列、以及连通至吐出槽的一端的共通室。盖板具备连通至共通室的一室、以及连通至吐出槽的另一端的另外的室(第一室或第二室),以覆盖槽列的方式在促动基板设置于上端面。喷口板具备连通至吐出槽的喷口,以覆盖槽列的方式设置于促动基板的下端面。

Description

液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法
技术领域
本发明涉及将液滴吐出而记录于被记录介质的液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法。
背景技术
近年来,利用了将墨等液滴吐出至记录纸等而记录文字或图形的、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墨喷射方式的液体喷射头。该方式将墨或液体材料(以下,称为液体)从液体储罐经由供给管而导引至通道,对填充于通道的液体施加压力而从连通至通道的喷口吐出液体。在液体的吐出时,使液体喷射头或被记录介质移动而记录文字或图形,或者形成规定形状的功能性薄膜。
图20是作为这种液体喷射头的墨喷射头100的局部截面示意图(专利文献1的图3)。墨喷射头100具有由喷口板124、盖部件126、压电部件128以及基材136构成的层叠构造。在最上层的喷口板124形成有一对喷口130,在其下层的盖部件126形成有与各喷口130对应的直尺状开口129。在盖部件126与基材136之间设置有由成对的两个梯形壁构成的压电部件128及其外侧的框材138。在基材136形成有用于导入液体的歧管132和用于排出液体的歧管134。作为梯形壁的压电部件128沿纸面垂直方向分离而排列多个,在纸面垂直方向的两个压电部件128之间形成有通道。所以,成对的两个通道沿纸面垂直方向并列而形成多个墨喷射头100。
图21是除去上述喷口板124和盖部件126后的墨喷射头100的立体图(专利文献1的图4)。在下层的基材136形成有用于导入液体的歧管132和用于排出液体的歧管134,在它们之间,作为梯形壁的压电部件128并列两列而设置,其周围由框材138包围。所以,成为以下构造:从歧管132导入的液体流经由压电部件128构成的梯形壁之间的通道,从两侧的歧管134排出,未流出至框材138的外部。在梯形的压电部件128的两侧面形成有未图示的驱动电极,如果对该两侧面的驱动电极施加电压,则压电部件128以剪切模式变形,使压力波产生于通道的液体。通过该压力波,液滴从喷口130吐出。
在此,在基材136的通道侧的表面形成多个布线电极。该布线电极的一端连接至压电部件128的侧面的驱动电极,另一端连接至比框材138的外周更设于外侧的电极端子或者驱动IC。所以,用于驱动压电部件128的驱动信号从基板136的喷口板124侧供给。此外,在专利文献1中,记载了以下示例:能够除去图20中所示的盖部件126,在作为可动壁的压电部件128的上端面直接设置喷口板124。
图22是另外的液体喷射头101的截面示意图(专利文献2的图4)。液体喷射头101具有喷口板102、压电板104、盖板108以及流路部件111的层叠构造,从一对喷口103a、103b吐出液体。在压电板104,深槽105a和浅槽105b沿纸面垂直方向交互地形成,深槽105a具备达到喷口板102的深度,与一对喷口103a、103b连通,浅槽105b具备未达到喷口板102的深度。压电板104的深槽105a与浅槽105b之间通过由压电板104构成的壁分隔开,在壁的两侧面形成有未图示的驱动电极。从供给用接头114供给的液体经由液体供给室112和液体供给口109而流入深槽105a,在一对液体排出口110a、110b流出,从一对液体排出室113a、113b和排出用接头115a、115b排出。另一方面,由于浅槽105b的上部开口由盖板108阻塞,因而液体不流入。
通过对分隔深槽105a和浅槽105b的壁的驱动电极施加驱动信号,使得壁进行厚度滑移变形,在填充于深槽105a的液体产生压力波,液滴从喷口103a、103b吐出。在压电板104的盖板108侧的表面形成有未图示的布线电极,布线电极的一端连接至形成于壁的驱动电极,另一端连接至形成于盖板108侧的表面的电极端子。电极端子经由柔性基板等而连接至驱动电路。
在先技术文献
专利文献1:日本特表2009-532237号公报;
专利文献2:日本特开2011-104791号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献1所记载的墨喷射头100中,电极端子形成于基材136的喷口板124侧的表面,必须将供给驱动信号的驱动IC或柔性基板连接至该电极端子。在这种墨喷射头100中,喷口板124与被记录介质的间隙极窄。因此,必须极薄地形成在基材136的喷口板124侧的表面设置的驱动IC或柔性基板。另外,必须将在由压电部件128构成的梯形壁的两侧面形成的驱动电极电分离。但是,由于梯形壁的上表面与倾斜面的高低差较大,因而难以进行光刻法和蚀刻法对电极的图案形成。因此,必须对各个壁的上表面和倾斜面照射激光而将两侧面的电极进行图案形成,制造困难另外制造工序长,因而批量生产性低。
另外,在专利文献2所记载的液体喷射头101中,浅槽105b在其槽底留有压电板。各槽使用在金属圆盘的外周部埋入金刚石等研磨颗粒的切割刀片(也称为金刚石刀片)而形成。因此,在槽底未贯通的浅槽105b的两端部,留有该切割刀片的外形形状。例如,在使用直径为2至4英寸的切割刀片的情况下,关于浅槽105b的两端部的圆弧形状,槽方向的合计宽度达到8mm至12mm。因此,液体喷射头101的槽方向的宽度变大,且液体喷射头101变重。
再者,在液体喷射头101中,液体从形成于盖板108的液体供给口109供给至多个深槽105a。即,液体从盖板108侧供给至各深槽105a。希望液体在各深槽105a中被均等地供给,因此,优选液体供给口109或液体供给室112的内部容积较大。另一方面,液体喷射头101要求小型且轻质化。
本发明是鉴于上述问题做出的,其目的在于,提供一种能够不使液体喷射头的厚度增加而谋求供给至各个通道的液体的均等化并且能够容易地制造的液体喷射头、液体喷射装置以及液体喷射头的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的液体喷射头具备:促动基板,其具备吐出槽与虚设槽交互排列的槽列、以及连通至前述吐出槽的一端的共通室;盖板,其具备连通至前述共通室的一室、以及连通至前述吐出槽的另一端的另外的室,以覆盖前述槽列的方式设置于前述促动基板的上端面;以及喷口板,其具备连通至前述吐出槽的喷口,以覆盖前述槽列的方式设置于前述促动基板的下端面。
另外,前述吐出槽包含第一吐出槽和第二吐出槽,前述虚设槽包含第一虚设槽和第二虚设槽,前述槽列包含隔着前述共通室且并列的第一槽列和第二槽列,前述第一槽列的前述第一吐出槽和前述第一虚设槽交互排列,前述第二槽列的前述第二吐出槽和前述第二虚设槽交互排列,前述另外的室包含隔着前述一室的第一室和第二室,前述第一室连通至前述第一吐出槽的另一端,前述第二室连通至前述第二吐出槽的另一端,前述喷口包含第一喷口和第二喷口,前述第一喷口连通至前述第一吐出槽,前述第二喷口连通至前述第二吐出槽。
另外,前述吐出槽在与前述槽列的列方向交叉的方向上从前述共通室形成至前述促动基板的外周端的近前。
另外,前述虚设槽从前述促动基板的外周端形成至前述共通室的近前。
另外,前述第一吐出槽和前述第二吐出槽沿槽方向形成为一条直线状。
另外,在前述第一或第二槽列的列方向上,多个前述第一吐出槽和多个前述第二吐出槽的节距相等,多个前述第一吐出槽相对于多个前述第二吐出槽而错开1/2节距。
另外,在前述第一或第二槽列的列方向上,前述第一喷口形成第一喷口列,前述第二喷口形成第二喷口列,多个前述第一喷口和多个前述第二喷口的节距相等,多个前述第一喷口相对于多个前述第二喷口而错开1/2节距。
另外,相对于前述第一或第二槽列的列方向,前述第一或第二吐出槽的槽方向倾斜。
另外,在前述吐出槽的两侧面形成有彼此电连接的共用电极,在前述虚设槽的两侧面形成有彼此电分离的作用(active)电极,在隔着前述吐出槽且邻接的前述虚设槽之间,在前述促动基板的外周端附近的上端面,设置有与在邻接的前述虚设槽的邻接侧的侧面形成的两个前述作用电极电连接的作用端子,在前述吐出槽的另一端附近的前述促动基板的上端面设置有与前述共用电极电连接且与前述作用端子电分离的共用端子。
另外,前述共用电极和前述作用电极形成于前述吐出槽和前述虚设槽的各侧面的大致上半部分。
另外,前述盖板覆盖前述槽列,使前述作用端子和前述共用端子露出,粘结至前述促动基板的上端面。
另外,具备柔性基板,其具备共用布线和多个作用布线且接合至前述促动基板的上端面,前述共用布线与多个前述共用端子电连接,多个前述作用布线电连接至多个前述作用端子中的每一个。
另外,具备加强板,该加强板设置在前述促动基板的下端面与前述喷口板之间,在前述第一和第二喷口的对应的位置形成有沿板厚方向贯通的贯通孔。
另外,液体从外部供给至前述共通室,液体从前述另外的室排出至外部。
另外,在前述一室设置有加强用的梁。
本发明的液体喷射装置具备上述任一项所述的液体喷射头、使前述液体喷射头和被记录介质相对移动的移动机构、将液体供给至前述液体喷射头的液体供给管、以及将前述液体供给至前述液体供给管的液体储罐。
本发明的液体喷射头的制造方法具备:槽形成工序,在包含压电材料的促动基板,并列地形成第一吐出槽排列的第一槽列、以及第二吐出槽排列的第二槽列;共通室形成工序,在前述促动基板,在前述第一槽列与第二槽列之间,形成与前述第一和第二吐出槽中的每一个的一端连通的共通室;盖板形成工序,在盖板形成一室且以隔着前述一室的方式形成第一室和第二室;第一粘结工序,使前述一室连通至前述共通室,使前述第一室连通至前述第一吐出槽的另一端,使前述第二室连通至前述第二吐出槽的另一端,将前述盖板粘结至前述促动基板的上端面;以及第二粘结工序,将具备第一喷口和第二喷口的喷口板粘结至前述促动基板的下端面侧,使前述第一喷口、前述第二喷口分别连通至前述第一吐出槽、前述第二吐出槽。
另外,前述槽形成工序是以下工序:以第一虚设槽与前述第一吐出槽交互的方式形成前述第一槽列,以第二虚设槽与前述第二吐出槽交互的方式形成前述第二槽列。
另外,前述槽形成工序是形成为未达到前述促动基板的与前述上端面相反的侧的下端面的深度的工序,在前述第一粘结工序之后,具备磨削前述下端面而使前述第一和第二吐出槽与前述共通室贯通的磨削工序。
另外,前述第二粘结工序包含以下工序:将在与前述第一和第二喷口对应的位置具有沿板厚方向贯通的贯通孔的加强板粘结至前述促动基板的下端面,接着,将前述喷口板粘结至前述加强板。
另外,在前述槽形成工序之后,具有通过倾斜蒸镀法在前述促动基板的上表面形成导电膜的导电膜形成工序。
另外,前述导电膜形成工序在将掩模设置于前述促动基板的上表面之后形成前述导电膜,该掩模覆盖形成有前述共通室的区域、前述第一和第二虚设槽的前述共通室侧的端部、以及前述第一和第二吐出槽的前述共通室侧的端部。
发明效果
本发明的液体喷射头具备:促动基板,其具备吐出槽与虚设槽交互排列的槽列、以及连通至吐出槽的一端的共通室;盖板,其具备连通至共通室的一室、以及连通至吐出槽的另一端的另外的室,以覆盖槽列的方式设置于促动基板的上端面;以及喷口板,其具备连通至吐出槽的喷口,以覆盖槽列的方式设置于促动基板的下端面。由此,液体喷射头的小型化成为可能,并且供给至各吐出槽的液体均等化,从各喷口吐出的液滴的吐出条件均等化。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头的示意性局部立体图。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头的示意性分解立体图。
图3是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头的图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的液体喷射头的除去盖板的顶视示意图。
图5是本发明的第三实施方式所涉及的液体喷射头的除去盖板的顶视示意图。
图6是本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的示意性局部立体图。
图7是本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头的示意性分解立体图。
图8是用于说明本发明的第五实施方式所涉及的液体喷射头的图。
图9是本发明的第六实施方式所涉及的液体喷射装置的示意性立体图。
图10是表示本发明所涉及的液体喷射头的基本制造方法的工序图。
图11是本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的工序图。
图12是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图13是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图14是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图15是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图16是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图17是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图18是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图19是用于说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头的制造方法的图。
图20是现有公知的墨喷射头的局部截面示意图。
图21是现有公知的墨喷射头的立体图。
图22是现有公知的液体喷射头的截面示意图。
符号说明
1  液体喷射头
2  促动基板
3  盖板
4  喷口板
5  加强板
6a  第一吐出槽、6b  第二吐出槽
7a  第一虚设槽、7b  第二虚设槽
8a  第一槽列、8b  第二槽列
9  共通室
10  一室、10a  第一室、10b  第二室
13a  第一喷口、13b  第二喷口
14a  第一喷口列、14b  第二喷口列
15  贯通孔
16a  共用电极、16b  作用电极
17a  共用端子、17b  作用端子
18a  共用布线、18b  作用布线
21、21a、21b  柔性基板
22、22a、22b  缝隙
23、23a、23b  驱动电极
24、24a、24b  电极端子
25  感光性树脂
26  切割刀片
27、27a、27b  倒圆部
28  掩模
29  导电膜
50  树脂膜
P  节距
CE  一端、LE、RE  另一端
TS  上端面、BS  下端面。
具体实施方式
<液体喷射头>
本发明的液体喷射头具有喷口板、促动基板和盖板的层叠构造。促动基板具备吐出槽与虚设槽交互排列的槽列、以及连通至吐出槽的一端的共通室。盖板具备连通至促动基板的共通室的一室、以及连通至吐出槽的另外的室,以覆盖槽列的方式设置于促动基板的上端面。喷口板具备连通至吐出槽的喷口,以覆盖槽列的方式设置于促动基板的下端面。
在此,吐出槽从促动基板的上端面到下端面沿板厚方向贯通。因此,在形成吐出槽时,能够比吐出槽的最终深度更深地磨削切割刀片,能够将吐出槽的另一端的圆弧形状的宽度大幅缩窄地形成。另外,由于不必在吐出槽的另一端侧的促动基板形成共通室那样的用于贮存液体的区域,因而能够在吐出槽的另一端侧的促动基板集中地形成驱动用的电极等。另外,促动基板的共通室与盖板的一室对齐而构成液体供给室或液体汇流室。结果,液体喷射头的小型化成为可能,并且液体供给室或液体汇流室的内部容积增加,供给至各吐出槽的液体均等化,从各喷口吐出的液滴的吐出条件均等化。
另外,本发明的另一液体喷射头具有喷口板、促动基板和盖板的层叠构造。促动基板的一部分或全部由压电体构成,具备第一吐出槽与第一虚设槽交互排列的第一槽列、第二吐出槽与第二虚设槽交互排列且与第一槽列并列的第二槽列、以及设置在第一槽列与第二槽列之间且与第一和第二吐出槽中每一个的一端连通的共通室。即,吐出槽包含第一吐出槽和第二吐出槽,虚设槽包含第一虚设槽和第二虚设槽,槽列包含第一槽列和第二槽列,在第一槽列与第二槽列之间设置共通室。另外,至少第一和第二吐出槽从促动基板的上端面贯通到下端面。另外,第一和第二吐出槽的槽方向与第一和第二槽列的列方向交叉,但是不必限定于垂直,也可以倾斜地交叉。另外,第一吐出槽的槽方向与第二吐出槽的槽方向平行但不必为一条直线,也可以交互地配置为锯齿状。
盖板设置于促动基板的上端面,具备连通至促动基板的共通室的一室、连通至第一吐出槽的另一端的第一室、以及连通至第二吐出槽的另一端的第二室。即,另外的室包含第一室和第二室,由该第一室和第二室隔着一室。喷口板以覆盖促动基板的第一和第二槽列且阻塞共通室的方式设置于促动基板的下端面,具备连通至第一吐出槽的第一喷口、以及连通至第二吐出槽的第二喷口。即,喷口包含第一喷口和第二喷口。
液体从盖板的一室流入促动基板的共通室,从第一吐出槽的一端流至另一端而流出至盖板的第一室,还从第二吐出槽的一端流至另一端而流出至盖板的第二室。另外,液体也可沿相反方向流动。即,也可以是,液体流入第一室和第二室,从第一吐出槽的另一端流至一端,另外从第二吐出槽的另一端流至一端而在共通室汇流,流出至一室。促动基板的共通室将液体供给至各个吐出槽,或者液体汇流,与设置于盖板的一室对齐而构成液体供给室或液体汇流室。
这样,由于第一和第二吐出槽从上端面贯通至下端面,因而在形成第一和第二吐出槽时,能够比吐出槽的最终深度更深地磨削切割刀片。结果,能够将吐出槽的另一端的圆弧形状的宽度形成为比专利文献1的情况大幅地缩窄,液体喷射头的小型化成为可能。另外,由于不必在第一和第二吐出槽的另一端侧的促动基板形成共通室那样的用于贮存液体的区域,因而能够在第一和第二吐出槽的另一端侧的促动基板(即,促动基板的外周区域)集中地形成驱动用的电极等。另外,由于除了盖板的一室之外能够将促动基板的共通室作为液体供给室或液体汇流室,因而能够不使液体喷射头的总厚度增加而使液体供给室或液体汇流室的内部容积增加。由此,位于第一槽列或第二槽列的端部的第一或第二吐出槽与位于中央部的第一或第二吐出槽之间的流路阻力的差异降低。结果,液体的流速在各吐出槽中均一化,从喷口吐出的液滴的吐出条件均等化。另外,能够在促动基板的上端面设置驱动用的电极端子,不必在喷口板侧形成电极端子,因而促动基板与驱动电路之间的电极连接变得容易。
此外,促动基板利用了压电体的电致伸缩效果,但可以使促动基板的全部为压电体,也可以仅使邻接的吐出槽之间的壁为压电体且使其它部分为绝缘体。作为压电体,能够使用相对于板面沿垂直方向施以极化处理的PZT(锆钛酸铅)或BaTiO3(钛酸钡)。另外,作为促动基板,能够使用在与板面垂直的方向且彼此相反的方向上层叠了施以极化处理的两块压电体基板的物件。盖板能够使用热膨胀系数与促动基板接近的材料,例如PZT陶瓷、可机械加工的陶瓷、合成树脂等。喷口板能够使用聚酰亚胺膜。还如专利文献1所记载,即使在压电部件的上端面直接粘贴薄的聚酰亚胺膜,也能够以使液滴从喷口吐出的方式使充分的压力波产生于通道的液体。以下,使用附图详细地说明本发明。
(第一实施方式)
图1至图3是用于说明本发明的第一实施方式所涉及的液体喷射头1的图。图1是液体喷射头1的示意性局部立体图,图2是图1所示的液体喷射头1的分解立体图,图3(a)是除去盖板3后的促动基板2的俯视示意图,图3(b)是部分AA(图3(a))的截面示意图,图3(c)是部分BB(图3(a))的截面示意图。
如图1至图3所示,液体喷射头1具备促动基板2、在促动基板2的上端面TS设置的盖板3、以及在促动基板2的下端面BS设置的喷口板4。促动基板2具备第一吐出槽6a与第一虚设槽7a交互排列的第一槽列8a、与第一槽列8a并列且第二吐出槽6b与第二虚设槽7b交互排列的第二槽列8b、以及设置在第一槽列8a与第二槽列8b之间且与第一和第二吐出槽6a、6b中每一个的一端CE连通的共通室9。
第一和第二吐出槽6a、6b在与第一或第二槽列8a、8b的列方向(y方向)交叉的槽方向(x方向)上从共通室9形成至促动基板2的外周端的近前。第一和第二虚设槽7a、7b从促动基板2的外周端形成至共通室9的近前。第一和第二吐出槽6a、6b以及第一和第二虚设槽7a、7b均从上端面TS贯通至下端面BS。第一吐出槽6a和第二吐出槽6b以及第一虚设槽7a和第二虚设槽7b具有以共通室9为中心而对称的形状。另外,第一吐出槽6a和第二吐出槽6b在槽方向上形成为一条直线状。第一和第二吐出槽6a、6b的另一端LE、RE以及第一和第二虚设槽7a、7b的共通室9侧的端部均为倾斜或圆弧状的形状。这是由于使用在外周部埋入金刚石研磨颗粒的圆盘状切割刀片来形成各槽,因而在槽端部留有切割刀片的外形形状。
此外,在本发明中,第一和第二虚设槽7a、7b从促动基板2的上端面TS贯通至下端面BS并非必须条件。第一或第二虚设槽7a、7b不必连通至喷口,也可在其下端部留有促动基板2。通过在第一和第二虚设槽7a、7b的下端部留有促动基板2,从而能够确保形成第一和第二吐出槽6a、6b或第一和第二虚设槽7a、7b时的促动基板2的强度。
盖板3具备连通至共通室9的一室10、连通至第一吐出槽6a的另一端LE的第一室10a、以及连通至第二吐出槽6b的另一端RE的第二室10b。盖板3以覆盖共通室9、第一槽列8a和第二槽列8b且槽方向(x方向)的外周附近露出的方式设置于促动基板2的上端面TS。第一和第二室10a、10b由修光表面的凹部构成,沿列方向(y方向)具有长的长形形状,经由形成于各凹部的底面的缝隙22a、22b而连通至第一和第二吐出槽6a、6b的各另一端LE、RE。第一和第二虚设槽7a、7b的与第一和第二室10a、10b对应的上表面由盖板3覆盖。一室10沿列方向具有长的长形形状,在途中以横穿长形形状的方式设置有加强用的梁20。在此,共通室9和一室10作为液体供给室或液体汇流室而起作用。
喷口板4具备连通至第一吐出槽6a的第一喷口13a、以及连通至第二吐出槽6b的第二喷口13b,以阻塞共通室9、第一槽列8a和第二槽列8b的方式设置于促动基板2的下端面BS。所以,第一和第二吐出槽6a、6b构成上表面由盖板3覆盖且下表面由喷口板4覆盖而液体所流经的通道。
液体从一室10流入共通室9,从共通室9分流至第一和第二吐出槽6a、6b的各个吐出槽,经由与各吐出槽对应的缝隙22a、22b而流出至第一室10a和第二室10b。或者,液体流入第一室10a和第二室10b,经由缝隙22a、22b而分流至第一和第二吐出槽6a、6b,在共通室9汇流,流出至一室10。液体不流入第一和第二虚设槽7a、7b。结果,与如现有示例那样使液体从盖板侧流入各个通道且从各个通道流出至盖板侧的情况相比,液体供给室或液体汇流室的内部容积以设置共通室9的程度增加。由此,在第一和第二喷口13a、13b的排列方向上,能够使共通室9和一室10(液体供给室或液体汇流室)不带有流路阻力的梯度。这是因为液体从z方向流入一室10和共通室9且从共通室9朝向x方向往第一和第二吐出槽6a、6b流入。即,液体的流动由z方向和x方向支配而非由作为共通室9的长度方向的y方向支配,相对于y方向难以产生流路阻力。所以,位于列方向中央的吐出槽与位于端部的吐出槽之间的流路阻力差减少,能够使位于端部的吐出槽与位于中央部的吐出槽之间的吐出条件均等化。
此外,在本实施方式中,修光作为单一部件的盖板3的表面而形成第一室10a和第二室10b,但是本发明并不限定于该构成。即,本发明的盖板3也可由单一部件构成,也可由多个部件构成为多层。例如,也可以在第一基板形成分别连通至第一和第二吐出槽6a、6b的缝隙22a、22b,在设置于其上部的第二基板形成缝隙22a所连通的第一室10a和缝隙22b所连通的第二室10b,将该层叠的第一基板和第二基板作为盖板3。
另外,在本实施方式中,第一和第二虚设槽7a、7b在促动基板2的槽方向的端面开口,但是本发明并不限定于该构成。也可以将第一和第二虚设槽7a、7b形成至促动基板2的槽方向的端面的近前而作为封闭的空间。此外,由于将第一和第二虚设槽7a、7b形成为在促动基板2的槽方向的端面开口,因而后面说明的作用端子17b的形成变得容易。另外,第一和第二吐出槽6a、6b的另一端LE、RE、第一和第二虚设槽7a、7b的共通室9侧的端部成为圆弧形状,在由切割刀片磨削而形成这些槽时,使用切割刀片而磨削成比槽的最终深度更深,从而能够较短地形成圆弧形状的槽方向的宽度。由此,能够从一块压电体晶片增加促动基板2的取得个数。
使用图3说明电极构成。如图3(a)所示,在第一和第二吐出槽6a、6b的两侧面形成彼此电连接的共用电极16a,在第一和第二虚设槽7a、7b的两侧面形成彼此电分离的作用电极16b。在隔着第一吐出槽6a且邻接的第一虚设槽7a之间,在促动基板2的外周端附近的上端面TS,设置有与在邻接的第一虚设槽7a的邻接侧的侧面形成的两个作用电极16b电连接的作用端子17b。在第一吐出槽6a的另一端LE附近的促动基板2的上端面TS,设置有与共用电极16a电连接且与作用端子17b电分离的共用端子17a。同样,在隔着第二吐出槽6b且邻接的第二虚设槽7b之间,在促动基板2的外周端附近的上端面TS,设置有与在邻接的第二虚设槽7b的邻接侧的侧面形成的两个作用电极16b电连接的作用端子17b。在第二吐出槽6b的另一端RE附近的促动基板2的上端面TS,设置有与共用电极16a电连接且与作用端子17b电分离的共用端子17a。
即,由于使液体从第一和第二吐出槽6a、6b的另一端LE、RE经由缝隙22a、22b而流出至第一和第二室10a、10b,因而能够将设置在邻接的第一或第二吐出槽6a、6b之间的第一或第二虚设槽7a、7b延伸设置直到促动基板2的外周端。结果,能够将形成于第一或第二虚设槽7a、7b的侧面的作用电极16b容易地引出至促动基板2的外周端附近的上端面TS。
如图3(b)和3(c)所示,共用电极16a和作用电极16b形成于第一和第二吐出槽6a、6b和第一和第二虚设槽7a、7b的各侧面的大致上半部分。通过该电极构成,如果将驱动信号供给至共用电极16a和作用电极16b,则在第一或第二吐出槽6a、6b和与其邻接的第一或第二虚设槽7a、7b之间的两个侧壁进行厚度滑移变形,使压力波在填充于第一或第二吐出槽6a、6b的液体产生。通过该压力波,液滴从连通至第一或第二吐出槽6a、6b的第一或第二喷口13a、13b吐出。
通常,GND电位被赋予至各共用端子17a,槽驱动信号被赋予至各个作用端子17b。液体填充于形成有共用电极16a的第一和第二吐出槽6a、6b,但液体不填充于形成有作用电极16b的第一和第二虚设槽7a、7b。因此,即使共用电极16a与液体接触,全部吐出槽的共用电极16a也为相同电位,即使使用导电性的液体也不电解,另外,也没有驱动信号经由导电性的液体而泄漏的情况。与此相对,在专利文献1中,由于液体流入全部的槽,且液体与高电压的电极和低电压的电极这两者相接,因而在使用导电性的液体的情况下必须对电极表面涂布绝缘性材料,构造变得复杂。
此外,虽然在本实施方式中将共用电极16a和作用电极16b形成至侧面的大致1/2的深度,但是本发明并不限定于此,也可以将彼此沿相反方向施以极化处理的两块压电体基板重叠而形成促动基板2,将共用电极16a和作用电极16b从侧面的上端部形成至下端部。
这样,由于共用端子17a和作用端子17b设置在促动基板2与的喷口板4相反的一侧,因而在连接至共用端子17a和作用端子17b的柔性基板的厚度、或将柔性基板粘结至上端面TS时的粘结部的高度方面没有大的限制。
以上,在本实施方式中说明了这样的示例:在促动基板2隔着共通室9而形成第一槽列8a和第二槽列8b,在盖板3隔着一室10而形成第一室10a和第二室10b,在喷口板4形成第一喷口13a和第二喷口13b。本发明能够代替上述构成而为仅由液体喷射头1的包含一室10和共通室9的左侧或者仅由右侧构成的液体喷射头1。
即,促动基板2具备第一吐出槽6a(或第二吐出槽6b)(吐出槽)与作为虚设槽的第一虚设槽7a(或第二虚设槽7b)(虚设槽)交互排列的第一槽列8a(或第二槽列8b)(槽列)、以及连通至吐出槽的一端CE的共通室9。盖板3具备连通至共通室9的一室10、以及连通至吐出槽的另一端LE(或另一端RE)的第一室10a(或第二室10b)(另外的室),以覆盖槽列的方式设置于促动基板2的上端面TS。喷口板4具备连通至吐出槽的第一喷口13a(或第二喷口13b)(喷口),以覆盖槽列的方式设置于促动基板2的下端面BS。
再者,在吐出槽的两侧面彼此电连接的共用电极16a、在虚设槽的两侧面彼此电分离的作用电极16b、在促动基板2的外周端附近的上端面TS形成的共用端子17a和作用端子17b等的构成与第一实施方式的情况相同。这样,即使在构成与一条槽列对应的一条喷口列的情况下,也能够起到与上述第一实施方式相同的作用效果。
(第二实施方式)
图4是本发明的第二实施方式所涉及的液体喷射头1的除去盖板3的顶视示意图。与第一实施方式不同的方面为第一吐出槽6a和第二吐出槽6b以及第一虚设槽7a和第二虚设槽7b的配置不同的方面,其它的构成与第一实施方式相同。以下,主要说明与第一实施方式不同的方面,对相同构成省略说明。在相同的部分或具有相同功能的部分,附上相同的符号。
如图4所示,第一或第二槽列8a、8b的列方向(y方向)与第一或第二吐出槽6a、6b的槽方向(x方向)垂直。在第一或第二槽列8a、8b的列方向上,第一吐出槽6a和第二吐出槽6b的节距P相等,第一吐出槽6a相对于第二吐出槽6b而错开P/2节距。第一虚设槽7a和第二虚设槽7b也相同。所以,第一槽列8a的第一吐出槽6a隔着共通室9而与第二槽列8b的第二虚设槽7b相对,第二槽列8b的第二吐出槽6b隔着共通室9而与第一槽列8a的第一虚设槽7a相对。另外,在第一或第二槽列8a、8b的列方向上,第一喷口13a形成第一喷口列14a,第二喷口13b形成第二喷口列14b,第一喷口13a和第二喷口13b的节距P相等,第一喷口13a相对于第二喷口13b而错开P/2节距。由此,能够使列方向的记录密度为两倍。其它的作用效果与第一实施方式相同。
(第三实施方式)
图5是本发明的第三实施方式所涉及的液体喷射头1的除去盖板3的顶视示意图。与第一实施方式不同的方面为形成为直线状的第一吐出槽6a和第二吐出槽6b的槽方向相对于第一或第二槽列8a、8b的列方向倾斜的方面,其它的构成与第一实施方式相同。以下,主要说明与第一实施方式不同的方面,对相同的构成省略说明。在相同的部分或具有相同功能的部分,附上相同的符号。
如图5所示,第一吐出槽6a和第二吐出槽6b隔着共通室9而形成为直线状,相对于第一和第二槽列8a、8b的列方向,第一和第二吐出槽6a、6b的槽方向倾斜。同样,相对于第一和第二槽列8a、8b的列方向,第一和第二虚设槽7a、7b的槽方向倾斜。而且,在第一或第二槽列8a、8b的列方向上,第一喷口13a形成第一喷口列14a,第二喷口13b形成第二喷口列14b,第一喷口列14a和第二喷口列14b的节距P相等,第一喷口13a相对于第二喷口13b而错开P/2节距。结果,能够使列方向的记录密度为两倍。另外,第一吐出槽6a和第二吐出槽6b能够通过切割刀片等连续地形成。其它的作用效果与第一实施方式相同。
此外,虽然在本实施方式中示出了第一吐出槽6a和第二吐出槽6b以及第一虚设槽7a和第二虚设槽7b隔着共通室9而相对于列方向以直线状倾斜的形态,但是本发明并不限于此。例如,倾斜角度在第一和第二槽列8a、8b不同也可以,第一槽列8a保持图5所示那样倾斜成另一端LE沿+x方向且+y方向形成,第二槽列8b与图5所示倾斜方向相反地倾斜成另一端RE沿-x方向且+y方向形成也可以。
(第四实施方式)
图6和图7是用于说明本发明的第四实施方式所涉及的液体喷射头1的图。图6是液体喷射头1的示意性局部立体图,图7是图6所示的液体喷射头1的分解立体图。与第一实施方式不同的部分为加强板5插入促动基板2与喷口板4之间的方面,其它的构成与第一实施方式相同。以下,说明与第一实施方式不同的方面,对相同构成省略说明。在相同的部分或具有相同功能的部分,附上相同的符号。
如图6和图7所示,液体喷射头1具有盖板3、促动基板2、加强板5和喷口板4层叠的层叠构造。加强板5设置在促动基板2的下端面BS与喷口板4之间,在与第一和第二喷口13a、13b对应的位置形成有沿板厚方向贯通的贯通孔15。加强板5能够使用刚性比喷口板4更高的陶瓷材料或金属材料。贯通孔15为比第一或第二喷口13a、13b的开口径更大且比第一或第二吐出槽6a、6b的下部开口外形稍小的程度的形状。优选地,贯通孔15的形状将成为液体流动方向的吐出槽的长度方向(x方向)作为自身的长度方向。更优选地,贯通孔15的开口部具有从促动基板2侧朝向喷口板4侧倾斜的渐缩形状。由此,能够防止混入液体的气泡的滞留。另外,通过设置加强板5,作为吐出槽的两侧壁的可动壁其上端部由盖板3固定且下端部由加强板5固定。由此,能够使驱动电压或驱动条件不受喷口板4的材质或板厚影响。其它的作用效果与第一实施方式相同。
(第五实施方式)
图8是用于说明本发明的第五实施方式所涉及的液体喷射头1的图。图8(a)是吐出槽方向的截面示意图,图8(b)是顶视示意图。本实施方式在第四实施方式中的由盖板3、促动基板2、加强板5以及喷口板4构成的层叠构造上添加柔性基板21a、21b。所以,对于该层叠构造省略说明。在相同的部分或具有相同功能的部分,附上相同的符号。
在图8(b)中,形成于柔性基板21a、21b的共用布线18a和作用布线18b形成于纸面背侧的表面。在促动基板2的第一吐出槽6a侧的外周的上端面以及第二吐出槽6b侧的外周侧的上端面,设置有共用端子17a和作用端子17b。作用端子17b在促动基板2的最外周的上端面上跨过邻接的虚设槽而形成。共用端子17a从吐出槽6a、6b形成至作用端子17b的近前。柔性基板21a、21b具备共用布线18a和多个作用布线18b,接合至促动基板2的上端面,共用布线18a与多个共用端子17a电连接,多个作用布线18b电连接至多个作用端子17b中的每一个。由此,相同的电压(例如GND电位)被赋予多个共用电极16a,个别的驱动信号被赋予多个作用电极。
此外,共用布线18a横穿第一或第二虚设槽7a、7b(参照图3)。因此,通过对具有第一和第二虚设槽7a、7b与共用布线18a交叉的交叉部的第一和第二虚设槽7a、7b的角部、以及上端面TS的角部进行倒角,从而能够防止作用电极16b和共用布线18a的短路。另外,代替角部的倒角,也可以使与共用端子17a对应的区域的共用布线18a露出,由绝缘膜覆盖与第一和第二虚设槽7a、7b交叉的区域的共用布线18a。这样,柔性基板21a、21b由于设置在促动基板2的上端面TS,因而没有厚度的限制。其它的作用效果与第四实施方式相同。
以上,在第三实施方式至第五实施方式中,说明了液体喷射头1具有第一槽列8a和第二槽列8b这两条槽列的情况,但是如在第一实施方式的最后所说明的那样,能够为仅由液体喷射头1的包含一室10和共通室9的左侧构成或者仅由右侧构成的具有一条槽列的液体喷射头1。了解到,即使在第四实施方式至第五实施方式中为一条槽列的情况下,也能够起到原来实施方式所具有的作用效果。
<液体喷射装置>
(第六实施方式)
图9是本发明的第六实施方式所涉及的液体喷射装置30的示意性立体图。液体喷射装置30具备使液体喷射头1、1’往复移动的移动机构40、将液体供给至液体喷射头1、1’并从液体喷射头1、1’排出液体的流路部35、35’、以及将液体供给至流路部35、35’的液体泵33、33’和液体储罐34、34’。液体喷射头1、1’能够使用本发明的液体喷射头,并适用例如第一至第五实施方式中的任一者。即,各液体喷射头1、1’具备第一和第二槽列,第一和第二槽列分别具备多个第一和第二吐出槽,从第一和第二喷口列吐出液滴。
液体喷射装置30具备沿主扫描方向搬送纸等的被记录介质44的一对搬送装置41、42、将液体吐出至被记录介质44的液体喷射头1、1’、载置液体喷射头1、1’的托架单元43、推压贮存于液体储罐34、34’的液体而供给至流路部35、35’的液体泵33、33’、以及将液体喷射头1、1’沿与主扫描方向垂直的副扫描方向扫描的移动机构40。未图示的控制部控制并驱动液体喷射头1、1’、移动机构40、搬送装置41、42。
一对搬送装置41、42具备沿副扫描方向延伸且接触辊面同时旋转的格栅辊(grid roller)和压送辊(pinch roller)。未图示的马达使得格栅辊和压送辊围绕轴迁移而沿主扫描方向搬送夹入辊间的被记录介质44。移动机构40具备沿副扫描方向延伸的一对导轨36、37、能够沿着一对导轨36、37滑动的托架单元43、连结托架单元43且使其沿副扫描方向移动的环带38、以及使该环带38经由未图示的滑轮而旋转的马达39。
托架单元43载置多个液体喷射头1、1’,吐出例如黄色、洋红色、青色、黑色的四种液滴。液体储罐34、34’贮存对应颜色的液体,经由液体泵33、33’、流路部35、35’而供给至液体喷射头1、1’。各液体喷射头1、1’根据驱动信号而吐出各个颜色的液滴。通过控制使液体从液体喷射头1、1’吐出的时机、驱动托架单元43的马达39的旋转以及被记录介质44的搬送速度,从而能够在被记录介质44上记录任意图案。
此外,虽然本实施方式为移动机构40使托架单元43和被记录介质44移动而记录的液体喷射装置30,但是也可以将其代替为固定托架单元且移动机构使被记录介质二维地移动而记录的液体喷射装置。即,移动机构使液体喷射头和被记录介质相对移动即可。
<液体喷射头的制造方法>
图10是表示本发明所涉及的液体喷射头1的基本制造方法的工序图。如图10所示,首先,在槽形成工序S1中,在包含压电体的促动基板并列地形成第一吐出槽排列的第一槽列、以及第二吐出槽排列的第二槽列。促动基板优选为板厚比吐出槽的最终深度更厚,在吐出槽的槽底留有促动基板,维持基板强度。促动基板也可以使用将压电体层叠于非压电体上的层叠基板,也可以仅使第一和第二槽列的区域为压电体,由非压电体构成其它部分。使用PZT陶瓷作为压电体,预先沿基板表面的垂直方向施以极化处理。
接着,在共通室形成工序S2中,在促动基板上第一槽列与第二槽列之间,形成与第一和第二吐出槽各自的一端连通的共通室。共通室优选地磨削为与第一和第二吐出槽相同程度的深度,与吐出槽同样地在槽底留有促动基板,维持基板强度。
另外,在盖板形成工序S3中,在盖板形成一室且以隔着该一室的方式形成第一室和第二室。盖板优选地使用线膨胀系数与促动基板相同程度的材料。作为盖板,能够使用与促动基板相同的压电体。另外,除了压电体之外,能够使用可机械加工的陶瓷或其它材料。
接着,在第一粘结工序S4中,将盖板粘结至促动基板的上端面。在此,使一室连通至共通室,使第一室连通至第一吐出槽的另一端,使第二室连通至第二吐出槽的另一端。由此,一室和共通室构成一个液体供给室或一个液体汇流室,与仅由一室构成液体供给室或液体汇流室的情况相比,内部容积增加。接着,磨削促动基板的与盖板相反的一侧的下端面,使第一吐出槽、第二吐出槽和共通室的槽底开口。
接着,在第二粘结工序S5中,将喷口板粘结至促动基板的下端面侧。喷口板具备第一喷口和第二喷口,使第一喷口连通至第一吐出槽且使第二喷口连通至第二吐出槽。第一和第二喷口也可以在将喷口板粘结至促动基板的下端面侧之前形成,也可以在粘结后形成。喷口板能够使用聚酰亚胺树脂膜。
这样,通过在促动基板形成与各吐出槽连通的共通室,从而在第一和第二喷口13a、13b的排列方向上能够使共通室9和一室10(液体供给室或液体汇流室)不带有流路阻力的梯度(参照图1至图3)。这是因为,液体从z方向流入一室10和共通室9且从共通室9朝向x方向往第一和第二吐出槽6a、6b流入。即,液体的流动由z方向和x方向支配而非由作为共通室9的长度方向的y方向支配,难以对于y方向产生流路阻力。所以,各吐出槽之间的流路阻力差减少且吐出条件均等化。另外,通常使用圆盘状的切割刀片形成吐出槽,但在各槽的倒圆部留有切割刀片的外形形状,促动基板的槽方向的长度变长。在本发明中,由于在吐出槽的形成工序中形成为比吐出槽的最终深度更深,因而能够较短地形成该倒圆部。由此,能够增加来自促动晶片的取得个数,能够使液体喷射头的制造成本大幅地降低。
(第七实施方式)
使用图11至图19说明本发明的第七实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法。图11是本实施方式所涉及的液体喷射头1的制造方法的工序图,图12至图19是用于说明各工序的图。在相同的部分或具有相同功能的部分,附上相同的符号。
图12是用于说明树脂膜形成工序S01和图案形成工序S02的促动基板2的截面示意图。首先,准备深度比吐出槽和共通室的深度更厚的包含压电体的促动基板2。在本实施方式中,促动基板2的全部由压电体构成。使用PZT陶瓷作为促动基板2,沿基板表面的垂直方向施以极化处理。此外,促动基板2能够使用将吐出槽深度的压电体基板和非压电体基板层叠的层叠板。另外,促动基板2也可以使用仅使形成有吐出槽的区域为压电体且使其它区域为非压电体的复合基板。
在树脂膜形成工序S01中,如图12(a)所示,在促动基板2的上端面TS涂布感光性树脂25(例如抗蚀膜)并干燥。接着,在图案形成工序S02中,如图12(b)所示,使感光性树脂25曝光显像而形成感光性树脂25的图案。此后,从形成共用端子和作用端子的区域除去感光性树脂25,留下未形成电极的区域的感光性树脂25而形成图案。
图13是用于说明槽形成工序S1的图,图13(a)是促动基板2的截面示意图,图13(b)是促动基板2的俯视示意图。在槽形成工序S1中,在促动基板2,使用切割刀片26而并列地形成第一吐出槽6a与第一虚设槽7a交互排列的第一槽列8a、以及第二吐出槽6b与第二虚设槽7b交互排列的第二槽列8b。实际上,使切割刀片26随后在成为第一槽列8a的共用端子17a的区域的端部下降,水平地磨削而上升直到成为第二槽列8b的共用端子17a的区域的端部,连续地形成第一和第二吐出槽6a、6b。另外,第一和第二虚设槽7a、7b将切割刀片26从促动基板2的外周端水平地磨削直到随后成为共通室的近前而形成。
槽形成工序S1将各槽形成为未达到促动基板2的与上端面TS相反的侧的下端面的深度。即,各槽磨削成比以虚线Z表示的最终槽深度更深且未贯通下表面而留有槽底。通过使槽的深度较深,从而能够较窄地形成倒圆部27的水平方向的宽度W。例如,在使用2英寸的切割刀片26而形成深度360μm的槽的情况下,倒圆部27的宽度W为大约4mm。另一方面,如果使用相同切割刀片26而形成深度590μm的槽,则能够使直到深度360μm的宽度W为大约2mm而缩小一半。即,能够在每块促动基板四处倒圆部27(第一和第二吐出槽6a、6b的两处的一端LE、RE、以及第一和第二虚设槽7a、7b的共通室9侧的两处的端部)缩短合计8mm,能够大幅地增加促动基板从压电体晶片的取得个数。
图14是用于说明共通室形成工序S2的促动基板2的顶视示意图。在共通室形成工序S2中,在促动基板2的第一槽列8a与第二槽列8b之间,形成与第一和第二吐出槽6a、6b的一端CE连通的共通室9。槽的深度与第一或第二吐出槽6a、6b相同。如果使用宽度较宽的切割刀片26,则能够在短时间内形成共通室9。在此情况下,槽底也以不被贯通且残留的方式磨削。
图15是用于说明导电膜形成工序S21和电极形成工序S22的图。图15(a)是表示在促动基板2的表面设置掩模的状态的局部俯视示意图。图15(b)是表示从倾斜方向蒸镀导电材料的样式的促动基板2的部分EE的截面示意图。图15(c)是表示除去感光性树脂25而形成电极图案的状态的截面示意图。图15(d)是促动基板2的局部顶视示意图。
如图15(a)所示,在导电膜形成工序S21中,设置掩模28,其覆盖共通室9、第一和第二虚设槽7a、7b的共通室9侧的端部、以及第一和第二吐出槽6a、6b的共通室9侧的端部。更具体而言,以将共通室9以及第一和第二虚设槽7a、7b的共通室9侧端部的倒圆部27覆盖一半以上的方式在促动基板2的上表面设置掩模28。接着,如图15(b)所示,在促动基板2的上表面,从与槽方向垂直的倾斜方向蒸镀导电体(倾斜蒸镀法),形成导电膜29。即,在第一和第二吐出槽6a、6b以及第一和第二虚设槽7a、7b的最终槽深度的大致1/2更上部形成导电膜29。作为导电膜29,能够使用铝、镍、铬等金属材料或半导体材料。
接着,在电极形成工序S22中,如图15(c)所示,通过除去感光性树脂25的剥离(liftoff)法,在第一和第二吐出槽6a、6b的两侧面、第一和第二虚设槽7a、7b的两侧面分别形成共用电极16a、作用电极16b。再者,如图15(d)所示,在促动基板2的槽方向的外周的上端面TS形成作用端子17b,在作用端子17b与吐出槽(第一或第二吐出槽6a、6b)之间的上端面TS形成共用端子17a。共用端子17a经由形成于倒圆部27a的上半部分的导电膜29而与形成于吐出槽(第一或第二吐出槽6a、6b)的两侧面的共用电极16a电连接。作用端子17b与在隔着吐出槽的两个虚设槽(第一或第二虚设槽7a、7b)的吐出槽侧的侧面形成的作用电极16b电连接。由于在虚设槽的倒圆部27b的上半部分未因掩模28的效果而形成导电膜29,因而形成于虚设槽的两侧面的两个作用电极16b被电分离。当然,分别形成于第一和第二槽列8a、8b的共用端子17a和作用端子17b也通过掩模28分离。
此外,也可以当在槽形成工序S1中形成第一和第二吐出槽6a、6b等槽之前通过共通室形成工序S2而形成共通室9,也可以在电极形成工序S22之后在共通室形成工序S2中形成共通室9。
图16是用于说明盖板形成工序S3的盖板3的截面示意图。如图16(a)所示,在盖板3的上表面形成树脂膜50,使得一室10的区域以及隔着该一室10的第一和第二室10a、10b的区域露出,在盖板3的下表面形成树脂膜50,使得分别连通至第一或第二室10a、10b的缝隙22a、22b的区域以及一室10的区域露出。树脂膜50可以涂布感光性树脂膜且进行曝光显像而形成图案,也可以通过印刷法形成。接着,如图16(b)所示,通过喷砂法从上方和下方磨削盖板3,使第一或第二室10a、10b与缝隙22a、22b连通,形成沿板厚方向贯通的一室10。接着,如图16(c)所示,除去树脂膜50。盖板3使用与促动基板2相同的PZT陶瓷,防止由热膨胀差引起的变形或破裂。此外,代替PZT陶瓷,能够使用热膨胀率与促动基板2接近的材料。
图17是用于说明第一粘结工序S4和磨削工序S41的截面示意图。在第一粘结工序S4中,如图17(a)所示,将盖板3经由粘结剂而粘结至促动基板2的上端面TS。此时,一室10连通至共通室9,第一室10a经由缝隙22a而连通至第一吐出槽6a的另一端LE,第二室10b经由缝隙22b而连通至第二吐出槽6b的另一端RE。盖板3形成为比促动基板2的槽方向的外形更小,使共用端子17a和作用端子17b露出。接着,在磨削工序S41中,如图17(b)所示,磨削促动基板2的下端面,使第一和第二吐出槽6a、6b及第一和第二虚设槽7a、7b的槽底开口而使各槽为规定的深度。由于各槽间的侧壁的上端面TS经由粘结剂而接合至盖板3,因而在磨削时各侧壁不会破损。
图18是用于说明加强板粘结工序S42和第二粘结工序S5的截面示意图。在加强板粘结工序S42中,对于在与第一和第二吐出槽6a、6b对应的位置具有沿板厚方向贯通的贯通孔15的加强板5经由粘结剂而粘结至促动基板2的下端面BS。接着,在第二粘结工序S5中,使第一喷口13a、第二喷口13b分别连通至第一吐出槽6a、第二吐出槽6b,经由粘结剂而将具有第一喷口13a和第二喷口13b的喷口板4粘结至作为促动基板2的下端面BS侧的加强板5的下表面。
图19是用于说明柔性基板粘结工序S51的截面示意图。将具有共用布线18a和作用布线18b的两块柔性基板21a、21b以共用布线18a、作用布线18b分别电连接至共用端子17a、作用端子17b的方式粘结至促动基板2的上端面TS。
这样,能够在促动基板2容易地形成与第一和第二吐出槽6a、6b的各吐出槽连通的共通室9而无需复杂的工序。另外,通过在形成各槽时将槽的深度磨削为比最终深度稍深,从而能够较窄地形成各槽的倒圆部27的宽度W,因而能够增加促动基板2从促动晶片的取得个数,能够使促动基板2的制造成本大幅地降低。另外,由于将柔性基板21a、21b设置在促动基板2的上端面TS,因而没有厚度的限制。

Claims (22)

1. 一种液体喷射头,具备:
促动基板,其具备吐出槽与虚设槽交互排列的槽列、以及连通至所述吐出槽的一端的共通室;
盖板,其具备连通至所述共通室的一室、以及连通至所述吐出槽的另一端的另外的室,并以覆盖所述槽列的方式设置于所述促动基板的上端面;以及
喷口板,其具备连通至所述吐出槽的喷口,以覆盖所述槽列的方式设置于所述促动基板的下端面。
2. 根据权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于:
所述吐出槽包含第一吐出槽和第二吐出槽,所述虚设槽包含第一虚设槽和第二虚设槽,
所述槽列包含隔着所述共通室且并列的第一槽列和第二槽列,所述第一槽列的所述第一吐出槽和所述第一虚设槽交互排列,所述第二槽列的所述第二吐出槽和所述第二虚设槽交互排列,
所述另外的室包含隔着所述一室的第一室和第二室,所述第一室连通至所述第一吐出槽的另一端,所述第二室连通至所述第二吐出槽的另一端,
所述喷口包含第一喷口和第二喷口,所述第一喷口连通至所述第一吐出槽,所述第二喷口连通至所述第二吐出槽。
3. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,所述吐出槽在与所述槽列的列方向交叉的方向上从所述共通室形成至所述促动基板的外周端的近前。
4. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,所述虚设槽从所述促动基板的外周端形成至所述共通室的近前。
5. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,所述第一吐出槽和所述第二吐出槽沿槽方向形成为一条直线状。
6. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,在所述第一或第二槽列的列方向上,多个所述第一吐出槽和多个所述第二吐出槽的节距相等,多个所述第一吐出槽相对于多个所述第二吐出槽而错开1/2节距。
7. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,在所述第一或第二槽列的列方向上,所述第一喷口形成第一喷口列,所述第二喷口形成第二喷口列,多个所述第一喷口和多个所述第二喷口的节距相等,多个所述第一喷口相对于多个所述第二喷口而错开1/2节距。
8. 根据权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,相对于所述第一或第二槽列的列方向,所述第一或第二吐出槽的槽方向倾斜。
9. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于:
在所述吐出槽的两侧面形成彼此电连接的共用电极,
在所述虚设槽的两侧面形成彼此电分离的作用电极,
在隔着所述吐出槽而邻接的所述虚设槽之间且所述促动基板的外周端附近的上端面,设置有与在邻接的所述虚设槽的邻接侧的侧面形成的两个所述作用电极电连接的作用端子,
在所述吐出槽的另一端附近的所述促动基板的上端面,设置有与所述共用电极电连接且与所述作用端子电分离的共用端子。
10. 根据权利要求9所述的液体喷射头,其特征在于,所述共用电极和所述作用电极形成于所述吐出槽和所述虚设槽的各侧面的大致上半部分。
11. 根据权利要求9所述的液体喷射头,其特征在于,所述盖板覆盖所述槽列,使所述作用端子和所述共用端子露出,粘结至所述促动基板的上端面。
12. 根据权利要求9所述的液体喷射头,其特征在于:
具备柔性基板,其具备共用布线和多个作用布线且接合至所述促动基板的上端面,
所述共用布线与多个所述共用端子电连接,多个所述作用布线电连接至多个所述作用端子中的每一个。
13. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,具备加强板,该加强板设置在所述促动基板的下端面与所述喷口板之间,在所述喷口的对应的位置形成有沿板厚方向贯通的贯通孔。
14. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,液体从外部供给至所述共通室,液体从所述另外的室排出至外部。
15. 根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,在所述一室设置有加强用的梁。
16. 一种液体喷射装置,具备:
根据权利要求1所述的液体喷射头;
使所述液体喷射头和被记录介质相对移动的移动机构;
将液体供给至所述液体喷射头的液体供给管;以及
将所述液体供给至所述液体供给管的液体储罐。
17. 一种液体喷射头的制造方法,具备:
槽形成工序,在包含压电材料的促动基板,并列地形成第一吐出槽排列的第一槽列、以及第二吐出槽排列的第二槽列;
共通室形成工序,在所述促动基板,在所述第一槽列与第二槽列之间,形成与所述第一和第二吐出槽中的每一个的一端连通的共通室;
盖板形成工序,在盖板形成一室且以隔着所述一室的方式形成第一室和第二室;
第一粘结工序,使所述一室连通至所述共通室,使所述第一室连通至所述第一吐出槽的另一端,使所述第二室连通至所述第二吐出槽的另一端,将所述盖板粘结至所述促动基板的上端面;以及
第二粘结工序,将具备第一喷口和第二喷口的喷口板粘结至所述促动基板的下端面侧,使所述第一喷口、所述第二喷口分别连通至所述第一吐出槽、所述第二吐出槽。
18. 根据权利要求17所述的液体喷射头的制造方法,其特征在于,所述槽形成工序是以下工序:以第一虚设槽与所述第一吐出槽交互的方式形成所述第一槽列,以第二虚设槽与所述第二吐出槽交互的方式形成所述第二槽列。
19. 根据权利要求17或18所述的液体喷射头的制造方法,其特征在于:
所述槽形成工序是形成为未达到所述促动基板的与上端面相反的侧的下端面的深度的工序,
在所述第一粘结工序之后,具备磨削所述下端面而使所述第一和第二吐出槽与所述共通室贯通的磨削工序。
20. 根据权利要求17或18所述的液体喷射头的制造方法,其特征在于,所述第二粘结工序包含以下工序:将在与所述第一和第二喷口对应的位置具有沿板厚方向贯通的贯通孔的加强板粘结至所述促动基板的下端面,接着,将所述喷口板粘结至所述加强板。
21. 根据权利要求17或18所述的液体喷射头的制造方法,其特征在于,在所述槽形成工序之后,具有通过倾斜蒸镀法而在所述促动基板的上表面形成导电膜的导电膜形成工序。
22. 根据权利要求21所述的液体喷射头的制造方法,其特征在于,所述导电膜形成工序在将掩模设置于所述促动基板的上表面之后形成所述导电膜,所述掩模覆盖形成有所述共通室的区域、所述第一和第二虚设槽的所述共通室侧的端部、以及所述第一和第二吐出槽的所述共通室侧的端部。
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