CN111169168B - 头芯片及其制造方法、液体喷射头、及液体喷射记录装置 - Google Patents

头芯片及其制造方法、液体喷射头、及液体喷射记录装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够抑制杂散电容,提高画质的头芯片及其制造方法、液体喷射头以及液体喷射记录装置。本公开的一种实施方式所涉及的头芯片是具备对液体施加压力的促动器板、并喷射前述液体的头芯片。前述促动器板包括:表面以及背面;通道,其沿既定方向延伸,并且具有设于前述表面的第一开口、以及设于前述背面、并且前述既定方向的长度比前述第一开口短的第二开口;以及电极,其具有在前述第一开口侧的前述通道的侧壁设置的表面侧部分、以及在与前述表面侧部分相比前述第二开口侧的前述侧壁设置、并且前述既定方向的大小与前述表面侧部分相同或比前述表面侧部分大的背面侧部分。

Description

头芯片及其制造方法、液体喷射头、及液体喷射记录装置
技术领域
本公开涉及头芯片及其制造方法、液体喷射头以及液体喷射记录装置。
背景技术
作为液体喷射记录装置的一种,提供有将油墨(液体)吐出(喷射)到记录纸等被记录介质来进行图像、字符等的记录的喷墨方式的记录装置(例如,参照专利文献1)。在该方式的液体喷射记录装置中,通过从油墨储罐向喷墨头(液体喷射头)供给油墨,并从该喷墨头的喷嘴孔对被记录介质吐出油墨,从而进行图像、字符等的记录。另外,在这样的喷墨头中,设有吐出油墨的头芯片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利第8091987号说明书。
发明内容
发明要解决的问题
在此种头芯片等中,例如,存在因杂散容量导致吐出速度偏差,画质降低的风险。因而,希望提供能够抑制杂散电容,提高画质的头芯片及其制造方法、液体喷射头以及液体喷射记录装置。
用于解决问题的方案
本公开的一种实施方式所涉及的头芯片是具备对液体施加压力的促动器板、并喷射液体的头芯片,促动器板包括:表面以及背面;通道,其沿既定方向延伸,并且具有设于表面的第一开口、以及设于背面、并且既定方向的长度比第一开口短的第二开口;以及电极,其具有在第一开口侧的通道的侧壁设置的表面侧部分、以及在与表面侧部分相比第二开口侧的侧壁设置、并且既定方向的大小与表面侧部分相同或比表面侧部分大的背面侧部分。
本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射头具备上述本公开的一种实施方式所涉及的头芯片、以及对头芯片供给液体的供给机构。
本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射记录装置具备上述本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射头、以及容纳液体的容纳部。
本公开的一种实施方式所涉及的头芯片的制造方法是具备对液体施加压力的促动器板、并喷射液体的头芯片的制造方法,形成促动器板的工序包含:在具有表面以及背面的压电基板,形成沿既定方向延伸且在表面具有第一开口的通道的工序;用掩膜覆盖第一开口的既定方向的两端部的工序;从设有掩膜的第一开口对通道的侧壁蒸镀导电材料以形成第一蒸镀部的工序;通过以达到通道的方式磨削压电基板的背面,在压电基板的背面侧形成既定方向的长度比第一开口短的第二开口的工序;以及从第二开口对通道的侧壁蒸镀导电材料以形成第二蒸镀部,从而形成包含第一蒸镀部以及第二蒸镀部的电极的工序。
发明效果
根据本公开的一种实施方式所涉及的头芯片及其制造方法、液体喷射头以及液体喷射记录装置,能够抑制杂散电容,提高画质。
附图说明
图1是表示本公开的一种实施方式所涉及的液体喷射记录装置的概要结构例的示意立体图;
图2是表示图1中所示的循环机构等的详细结构例的示意图;
图3是表示图2中所示的液体喷射头的详细结构例的分解立体图;
图4是表示图3中所示的促动器板的背面的结构例的立体图;
图5是表示沿着图3中所示的A-A线的截面的结构例的示意图;
图6是表示沿着图3中所示的B-B线的截面的结构例的示意图;
图7是表示图3中所示的吐出通道和公共电极的关系的一例的示意图;
图8是表示沿着图3中所示的C-C线的截面的一部分的结构例的示意图;
图9A是表示图3等中所示的液体喷射头的制造方法的一例的流程图;
图9B是表示图9A后续的工序的流程图;
图10A是用于说明图9A中所示的液体喷射头的制造方法的一个工序的截面示意图;
图10B是表示图10A后续的工序的截面示意图;
图10C是表示图10B后续的工序的截面示意图;
图10D是表示图10C后续的工序的截面示意图;
图10E是表示图10D后续的工序的截面示意图;
图10F是表示图10E后续的工序的截面示意图;
图10G是表示图10F后续的工序的截面示意图;
图10H是表示图10G后续的工序的截面示意图;
图11A是用于说明图9A中所示的步骤S5的工序的平面示意图;
图11B是与图11A对应的截面示意图;
图12是用于说明图11B所示的区域的示意图;
图13是表示比较例所涉及的液体喷射头的主要部分的结构的示意图;
图14是表示变形例所涉及的液体喷射头的主要部分的结构的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图来详细地说明本公开的实施方式。以外,说明按照以下顺序进行。
1. 实施方式(在促动器板,设有包含表面侧部分以及背面侧部分的电极的、侧射型的液体喷射头)
2. 变形例(边射型的液体喷射头的例子)
3. 其它变形例。
<1. 实施方式>
[打印机1的整体结构]
图1是将本公开的一种实施方式所涉及的打印机1的概要结构例示意性地利用立体图表示的图。打印机1与本公开中的“液体喷射记录装置”的一个具体例对应。打印机1是利用后述的油墨9对作为被记录介质的记录纸P进行图像、字符等的记录(印刷)的喷墨打印机。该打印机1之后另外详细说明,是使油墨9循环至既定的流路以利用的、油墨循环式的喷墨打印机。
如图1所示,打印机1具备一对运送机构2a、2b、油墨储罐3、喷墨头4、循环机构5和扫描机构6。这些各部件容纳在具有规定形状的框体10内。此外,在本说明书的说明中使用的各附图中,为了使各部件为能够识别的大小,适当变更各部件的比例尺。喷墨头4(后述的喷墨头4Y、4M、4C、4K)与本公开中的“液体喷射头”的一个具体例对应。
(运送机构2a、2b)
如图1所示,运送机构2a、2b各自是将记录纸P沿着运送方向d(X轴方向)运送的机构。这些运送机构2a、2b各自具有栅格辊21、夹送辊22以及驱动机构(未图示)。栅格辊21以及夹送辊22各自沿着Y轴方向(记录纸P的宽度方向)延伸设置。驱动机构是使栅格辊21绕轴旋转(在Z-X面内旋转)的机构,例如使用马达等构成。
(油墨储罐3)
油墨储罐3是容纳对喷墨头4供给的油墨9的储罐。油墨9与本公开中的“液体”的一个具体例对应。油墨储罐3是将油墨9容纳于内部的储罐。作为该油墨储罐3,在本例中如图1所示,设有单独地容纳黄(Y)、洋红(M)、青(C)、黑(K)这四色油墨9的4种储罐。即,设有容纳黄色油墨9的油墨储罐3Y、容纳洋红色油墨9的油墨储罐3M、容纳青色油墨9的油墨储罐3C、容纳黑色油墨9的油墨储罐3K。这些油墨储罐3Y、3M、3C、3K在框体10内沿着X轴方向排列配置。此外,油墨储罐3Y、3M、3C、3K各自除了所容纳的油墨9的颜色以外都为相同的结构,故在以下总称为油墨储罐3来进行说明。油墨储罐3与本公开中的“容纳部”的一个具体例对应。
(喷墨头4)
喷墨头4是从后述的多个喷嘴孔(喷嘴孔H1、H2)对记录纸P喷射(吐出)液滴状油墨9来进行图像、字符等的记录的头。作为该喷墨头4,在本例中也如图1所示,设有单独地喷射分别容纳于上述的油墨储罐3Y、3M、3C、3K中的四色油墨9的4种头。即,设有喷射黄色油墨9的喷墨头4Y、喷射洋红色油墨9的喷墨头4M、喷射青色油墨9的喷墨头4C、喷射黑色油墨9的喷墨头4K。这些喷墨头4Y、4M、4C、4K在框体10内沿着Y轴方向排列配置。
此外,由于喷墨头4Y、4M、4C、4K各自除了所利用的油墨9的颜色以外都为相同的结构,故在以下总称为喷墨头4进行说明。另外,关于该喷墨头4的详细结构在后文描述(图3~图8)。
(循环机构5)
循环机构5是用于使油墨9在油墨储罐3内和喷墨头4内之间循环的机构。图2是将循环机构5的结构例与前述的油墨储罐3以及喷墨头4一同示意地示出的图。此外,图2中示出的实线箭头示出油墨9的循环方向。循环机构5如图2所示,具备用于使油墨9循环的既定流路(循环流路50)、以及一对送液泵52a、52b。
循环机构50是在喷墨头4内和喷墨头4的外部(油墨储罐3内)之间循环的流路,油墨9在该循环流路50中循环地流动。循环流路50具有为从油墨储罐3到喷墨头4的部分的流路50a、以及为从喷墨头4到油墨储罐3的部分的流路50b。换言之,流路50a是从油墨储罐3朝向喷墨头4,供油墨9流动的流路。另外,流路50b是从喷墨头4朝向油墨储罐3,供油墨9流动的流路。
送液泵52a在流路50a上配置在油墨储罐3和喷墨头4之间。送液泵52a是用于将容纳在油墨储罐3内的油墨9经由流路50a输送到喷墨头4内的泵。送液泵52b在流路50b上配置在喷墨头4和油墨储罐3之间。送液泵52b是用于将容纳在喷墨头4内的油墨9经由流路50b输送到油墨储罐3内的泵。
(扫描机构6)
扫描机构6是沿着记录纸P的宽度方向(Y轴方向)使喷墨头4扫描的机构。如图1所示,该扫描机构6具有沿着Y轴方向延伸设置的一对导轨61a、61b、被这些导轨61a、61b以能够移动的方式支撑的滑架62、以及使该滑架62沿着Y轴方向移动的驱动机构63。另外,驱动机构63具有配置在导轨61a、61b之间的一对滑轮631a、631b、卷绕在这些滑轮631a、631b之间的无接头带632、以及使滑轮631a旋转驱动的驱动马达633。
滑轮631a、631b分别沿着Y轴方向配置在与各导轨61a、61b的两端附近对应的区域。滑架62与无接头带632连结。在该滑架62上,沿Y轴方向并列配置有前述的四种喷墨头4Y、4M、4C、4B。此外,通过这样的扫描机构6和前述的运送机构2a、2b,构成使喷墨头4和记录纸P相对移动的移动机构。
[喷墨头4的详细结构]
接下来,参照图1以及图2还有图3~图8,对喷墨头4的详细结构例进行说明。图3是将喷墨头4的详细结构例利用分解立体图表示的图。图4是将图3中所示的促动器板42(之后出现)的背面的结构例用立体图示出的图。图5是将沿着图3中所示的A-A线的截面的结构例示意性地示出的图。图6是将沿着图3中所示的B-B线的截面的结构例示意性地示出的图。图7是将促动器板42的各吐出槽(之后说明的吐出通道C1e)、以及设于该各吐出槽的电极(之后说明的公共电极Edc)的关系示意性示出的图。图8是将沿着图3中所示的C-C线的截面的一部分的结构例示意性地示出的图。
本实施方式的喷墨头4例如是从后述的多个通道(通道C1、C2)的延伸方向(Y轴方向)的中央部吐出油墨9的、所谓侧射类型的喷墨头。另外,该喷墨头4是通过使用前述的循环机构5(循环流路50)从而使油墨9在与油墨储罐3之间循环并利用的循环式的喷墨头。
如图8所示,喷墨头4具有头芯片4c以及流路板45。头芯片4c主要具备喷嘴板41、促动器板42以及盖板43。这些喷嘴板41、促动器板42以及盖板43例如使用粘接剂等相互贴合,并沿着Z轴方向按该顺序层叠。流路板45贴合于盖板43。此外,在以下,沿着Z轴方向将盖板43侧称为上方,并且将喷嘴板41侧称为下方进行说明。在此,头芯片4c与本公开的“头芯片”的一个具体例对应,“流路板45”与本公开的“供给机构”的一个具体例对应。
(喷嘴板41)
喷嘴板41是用于喷墨头4的板。喷嘴板41例如有具有50μm左右的厚度的树脂基板或金属基板,如图3所示,粘接在促动器板42的下表面。作为用作喷嘴板41的树脂基板,例如能够列举聚酰亚胺等。作为用作喷嘴板41的金属基板,可列举以SUS316、SUS304为首的不锈钢。喷嘴板41例如与促动器板42相比具有低刚性。喷嘴板41还例如与促动器板42相比具有可挠性。另外,如图3以及图4所示,该喷嘴板41具有沿X轴方向各自延伸的两列喷嘴列(喷嘴列411、412)。这些喷嘴列411、412彼此沿着Y轴方向隔开规定的间隔而配置。这样,本实施方式的喷墨头4为两列型的喷墨头。
喷嘴列411具有沿着X轴方向隔开规定间隔地在一条直线上排列地形成的、多个喷嘴孔H1。这些喷嘴孔H1在每个后述的吐出通道C1e中各设有1个。这些喷嘴孔H1各自将喷嘴板41沿着其厚度方向(Z轴方向)贯通,例如如图5、图6所示,与后述的促动器板42中的吐出通道C1e连通。具体如图3所示,各喷嘴孔H1以在吐出通道C1e下位于沿着Y轴方向的中央部的方式形成。另外,喷嘴孔H1的沿着X轴方向的形成间距与吐出通道C1e的沿着X轴方向的形成间距相同。详细在后文描述,从吐出通道C1e内供给的油墨9从此种喷嘴列411内的喷嘴孔H1吐出(喷射)。
喷嘴列412也同样地具有沿着X轴方向隔开规定间隔地在一条直线上排列地形成的、多个喷嘴孔H2。这些喷嘴孔H2在每个后述的吐出通道C2e中各设有1个。这些喷嘴孔H2也各自将喷嘴板41沿着其厚度方向(Z轴方向)贯通,例如如图5、图6所示,与后述的促动器板42中的吐出通道C2e连通。具体如图3所示,各喷嘴孔H2以在吐出通道C2e下位于沿着Y轴方向的中央部的方式形成。另外,喷嘴孔H2的沿着X轴方向的形成间距与吐出通道C2e的沿着X轴方向的形成间距相同。详细在后文描述,从吐出通道C2e内供给的油墨9也从此种喷嘴列412内的喷嘴孔H2吐出(喷射)。
(促动器板42)
促动器板42是由例如PZT(钛酸锆酸铅)等压电材料构成的板,具有表面42f1以及背面42f2。表面42f1是与盖板43相向的面,背面42f2是与喷嘴板41相向的面。该促动器板42例如是将极化方向在厚度方向(Z方向)上不同的两个压电基板层叠而形成的、所谓的人字纹(chevron)类型的促动器。此外,促动器板42也可以是由极化方向沿着厚度方向(Z轴方向)单向地设定的一个压电基板形成的、所谓的悬臂类型(单极类型)的促动器。另外,如图3以及图4所示,促动器板42具有沿着X轴方向各自延伸的两列通道列(通道列421、422)。这些通道列421、422彼此沿着Y轴方向隔开规定的间隔而配置。
如图3、图4所示,通道列421具有沿着Y轴方向延伸的多个通道C1。这些通道C1以沿着X轴方向隔开规定的间隔相互平行的方式排列配置。各通道C1通过由压电体(促动器板42)构成的驱动壁Wd各自划界而成,为将促动器板42沿厚度方向贯通的槽部。在此,Y轴方向与本公开的“既定方向”的一个具体例对应,驱动壁Wd与本公开的“侧壁”的一个具体例对应。
通道列422也同样,如图3、图4所示,具有沿着Y轴方向延伸的多个通道C2。这些通道C2以沿着X轴方向隔开既定间隔相互平行的方式排列配置。各通道C2也通过上述的驱动壁Wd各自划界而成,为将促动器板42沿厚度方向贯通的槽部。
此处,如图3、图4所示,通道C1是包含使油墨9吐出的吐出通道C1e和不使油墨9吐出的非吐出通道C1d而构成的。在通道列421中,这些吐出通道C1e和非吐出通道C1d沿着X轴方向交替地配置。各吐出通道C1e是与喷嘴板41的喷嘴孔H1连通的吐出槽。即,各吐出通道C1e是将促动器板42沿厚度方向贯通的槽部。在促动器板42的表面42f1,设有与各吐出通道C1e连通的开口h1,在背面42f2,设有与各吐出通道C1e连通的开口h5。
另一方面,各非吐出通道C1d与喷嘴孔H1不连通,是由喷嘴板41的上表面从下方覆盖的非吐出槽。例如,各非吐出通道C1d是将促动器板42贯通的槽部。在促动器板42的表面42f1,设有与各非吐出通道C1d连通的开口h2,在背面42f2,设有与各非吐出通道C1d连通的开口h6。各非吐出通道C1d也可以是没有将促动器板42贯通的凹状槽部。
同样地,通道C2包含用于使油墨9吐出的吐出通道C2e和不使油墨9吐出的非吐出通道C2d而构成。在通道列422中,这些吐出通道C2e和非吐出通道C2d沿着X轴方向交替地配置。各吐出通道C2e是与喷嘴板41的喷嘴孔H2连通的吐出槽。即,各吐出通道C2e是将促动器板42沿厚度方向贯通的槽部。在促动器板42的表面42f1,设有与各吐出通道C2e连通的开口h4,在背面42f2,设有与各吐出通道C2e连通的开口h8。
另一方面,各非吐出通道C2d与喷嘴孔H2不连通,是由喷嘴板41的上表面从下方覆盖的非吐出槽。例如,各非吐出通道C2d是将促动器板42贯通的槽部。在促动器板42的表面42f1,设有与各非吐出通道C2d连通的开口h3,在背面42f2,设有与各非吐出通道C2d连通的开口h7。各非吐出通道C2d也可以是没有将促动器板42贯通的凹状槽部。
在此,吐出通道C1e、C2e与本公开的“通道”的一个具体例对应。
如图3、图4所示,通道C1的吐出通道C1e以及非吐出通道C1d相对于通道C2的吐出通道C2e以及非吐出通道C2d以相互交错的方式配置。因此,在本实施方式的喷墨头4中,通道C1的吐出通道C1e和通道C2的吐出通道C2e配置为交错状。如图3、图4所示,在促动器板42中,在与非吐出通道C1d、C2d对应的部分,形成有与非吐出通道C1d、C2d的沿着Y轴方向的外侧端部连通的浅槽部Dd。
如后所述,各吐出通道C1e、C2e以及各非吐出通道C1d、C2d例如使用在圆盘的外周部埋入金刚石等切削磨粒的切割刀片(dicing blade)(也称为金刚石切刀(diamondcutter))对压电体基板进行切削而形成。各吐出通道C1e、C2e例如利用切割刀片,将压电体基板从上表面(与促动器板42的上表面相当的表面)朝下表面(与促动器板42的下表面相当的表面)切削而形成。各非吐出通道C1d、C2d例如利用切割刀片,将压电体基板从下表面朝上表面切削而形成。
此时,各吐出通道C1e、C2e的长度方向的截面形状例如如图5、图6所示,为倒梯形形状。另一方面,各非吐出通道C1d、C2d的长度方向的截面形状例如如图5、图6所示,为梯形形状。
在各吐出通道C1e的延伸方向(Y轴方向)上,促动器板42的背面42f2的开口h5的长度例如如图3、图4、图5所示,比各吐出通道C1e的促动器板42的表面42f1的开口h1的长度短。
在各个吐出通道C2e的延伸方向(Y轴方向)上,促动器板42的背面42f2的开口h8的长度例如如图3、图4、图6所示,比各吐出通道C2e的促动器板42的表面42f1的开口h4的长度短。
在此,开口h1、h4与本公开的“第一开口”的一个具体例对应,开口h5、h8与本公开的“第二开口”的一个具体例对应。
在各非吐出通道C1d的延伸方向(Y轴方向)上,促动器板42的背面42f2的开口h6的长度例如如图3、图4、图6所示,比各非吐出通道C1d的促动器板42的表面42f1的开口h2的长度长。
在各非吐出通道C2d的延伸方向(Y轴方向)上,促动器板42的背面42f2的开口h7的长度例如如图3、图4、图5所示,比各非吐出通道C2d的促动器板42的表面42f1的开口h3的长度长。
通道列421的吐出通道C1e、以及通道列422的非吐出通道C2d例如如图3、图4、图5所示,沿着Y轴方向配置。此时,吐出通道C1e内在长度方向上相向的一对倾斜面之中,非吐出通道C2d侧的倾斜面的一部分、以及非吐出通道C2d内在长度方向上相向的一对倾斜面之中,吐出通道C1e侧的倾斜面的一部分从促动器板42的厚度方向(Z轴方向)上看相互重合。由此,能够在吐出通道C1e和非吐出通道C2d不相互连通的情况下,缩窄吐出通道C1e和非吐出通道C2d的间隔。
另外,通道列421的非吐出通道C1d、以及通道列422的吐出通道C2e例如如图3、图4、图6所示,沿着Y轴方向配置。此时,非吐出通道C1d内在长度方向上相向的一对倾斜面之中,吐出通道C2e侧的倾斜面的一部分、以及吐出通道C2e内在长度方向上相向的一对倾斜面之中,非吐出通道C1d侧的倾斜面的一部分从促动器板42的法线方向(Z轴方向)上看相互重合。由此,能够在非吐出通道C1d和吐出通道C2e不相互连通的情况下,缩窄非吐出通道C1d和吐出通道C2e的间隔。
此处,如图3~图8所示,在上述的驱动壁Wd的相向的内侧面,各自设有沿着Y轴方向延伸的驱动电极Ed。在该驱动电极Ed中存在在面向吐出通道C1e、C2e的内侧面设置的公共电极Edc和在面向非吐出通道C1d、C2d的内侧面设置的有源电极Eda。这样的驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)例如如图8所示,在驱动壁Wd的内侧面上,形成到与驱动壁Wd相同的深度(在Z轴方向上相同的深度)。驱动电极Ed在通道的内侧面之中,不一定需要形成到与驱动壁Wd相同的深度。在此,公共电极Edc与本公开的“电极”的一个具体例对应。驱动电极Ed例如由从驱动壁Wd侧依次包含钛(Ti)以及金(Au)的层叠膜构成。
如图7所示,公共电极Edc包含表面侧部分Edc-u和背面侧部分Edc-d。表面侧部分Edc-u和背面侧部分Edc-d都沿Y轴方向延伸。表面侧部分Edc-u设于表面42f1的开口h1(或开口h4)侧的驱动壁Wd,背面侧部分Edc-d与表面侧部分Edc-u相比设于背面42f2的开口h5(或开口h8)侧。在本实施方式中,在通道C1、C2的延伸方向(Y轴方向)上,背面侧部分Edc-d的大小与表面侧部分Edc-u的大小相同,或者比表面侧部分Edc-u的大小大。换言之,表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小为背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小以下。细节之后说明,由此,与使表面侧部分Edc-u的大小比背面侧部分Edc-d的大小大的情况(后述的图13)相比,公共电极Edc的电极面积小,能够抑制杂散电容。
例如,如图7所示,背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小比表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小大。优选地,该背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小与开口h5(或开口h8)的Y轴方向的大小相同。表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小例如比该开口h5(或开口7)的Y轴方向的大小小。以从表面侧部分Edc-u的Y轴方向两端扩大幅度的方式设有背面侧部分Edc-d。省略图示,如上所述,背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小也可以和表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小相同。如后所述,通过使表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小为喷嘴孔H1(或喷嘴孔H2)侧的开口h5(或开口h8)的大小以下,能够降低杂散电容,抑制因噪声引起的吐出速度的偏差。
喷墨头4在喷嘴板41与促动器板42之间,具有将喷嘴板41和促动器板42相互固定的粘接层46A。粘接层46A由粘接剂构成。在喷嘴板41由金属构成的情况下,粘接层46A防止驱动电极Ed和喷嘴板41的电气短路。另外,喷墨头4在促动器板42与盖板43之间,具有将促动器板42和盖板43相互固定的粘接层46B。粘接层46B由粘接剂构成。在盖板43由金属构成的情况下,粘接层46B防止驱动电极Ed和盖板43的电气短路。此外,在促动器板42为上述的悬臂类型的情况下,驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)在驱动壁Wd的内侧面内,只形成到深度方向(Z轴方向)的中间位置。
在同一吐出通道C1e(或吐出通道C2e)内相向的一对公共电极Edc彼此在公共端子Tc处相互电连接。另外,在相同的非吐出通道C1d(或非吐出通道C2d)内相向的一对有源电极Eda彼此相互电分离。另一方面,隔着吐出通道C1e(或吐出通道C2e)相向的一对有源电极Eda彼此在有源端子Ta处相互电连接。
此处,在促动器板42之中,与通道列421邻接的端缘、以及与通道列422邻接的端缘,安装有将驱动电极Ed和控制部(喷墨头4中的后述的控制部40)之间电连接的柔性印刷基板44。在该柔性印刷基板44形成的布线图案(未图示)相对于上述的公共端子Tc以及有源端子Ta电连接。由此,经由柔性印刷基板44从后述的控制部40对各驱动电极Ed施加驱动电压。
(盖板43)
如图3所示,盖板43以闭塞促动器板42的各通道C1、C2(各通道列421、422)的方式配置。具体地,该盖板43经由粘接层46B固定在促动器板42的上表面,为板状构造。
如图3所示,在盖板43,形成有出口侧共通油墨室431和一对入口侧共通油墨室432、433。具体地,出口侧共通油墨室431形成在与促动器板42的通道列421(多个通道C1)以及通道列422(多个通道C2)对应的区域。入口侧共通油墨室432形成在与促动器板42的通道列421(多个通道C1)对应的区域。入口侧共通油墨室433形成在与促动器板42的通道列422(多个通道C2)对应的区域。
出口侧共通油墨室431形成在各通道C1、C2的沿着Y轴方向的内侧的端部附近,为凹状的槽部。流路板的排出侧流路(未图示)连结于出口侧共通油墨室431,油墨9经由流路板45的排出侧流路排出。在该出口侧共通油墨室431中,在与各吐出通道C1e、C2e对应的区域,形成有将盖板43沿着其厚度方向贯通的排出狭缝(未图示)。
如图3所示,入口侧共通油墨室432形成在各通道C1的沿着Y轴方向的外侧的端部附近,为凹状的槽部。流路板45的供给侧流路(未图示)连结于入口侧共通油墨室432,油墨9经由流路板45的供给侧流路流入。同样地,入口侧共通油墨室433形成在各通道C2的沿着Y轴方向的外侧的端部附近,为凹状的槽部。流路板45的供给侧流路(未图示)连结于入口侧共通油墨室433,油墨9经由流路板45的供给侧流路流入。
这样,出口侧共通油墨室431以及入口侧共通油墨室432、433分别经由供给狭缝以及排出狭缝与各吐出通道C1e、C2e连通,另一方面,与各非吐出通道C1d、C2d不连通。即,各非吐出通道C1d、C2d被这些出口侧共通油墨室431以及入口侧共通油墨室432、433的底部闭塞。
(流路板45)
如图8所示,流路板45配置在盖板43的上表面,具有供油墨9流动的既定流路(上述的供给侧流路以及排出侧流路)。另外,前述的循环机构5的流路连接于此种流路板45内的流路,各自进行油墨9对该流路的流入、以及油墨9从该流路的流出。此外,如上所述,由于虚设通道C1d、C2d由盖板43的底部闭塞,故油墨9仅供给到吐出通道C1e、C2e,而不流入虚设通道C1d、C2d。
(控制部40)
在此,在本实施方式所涉及的喷墨头4,如图2所示,还设有进行打印机1的各种动作的控制的控制部40。该控制部40例如除了控制打印机1的图像、字符等的记录动作(喷墨头4的油墨9的喷射动作)之外,还控制前述的送液泵52a、52b等的各动作。此种控制部40例如由具有运算处理部和包括各种存储器的存储部的微计算机构成。
[喷墨头4的制造方法]
接下来,使用图9A~图11B,对喷墨头4的制造方法进行说明。图9A、图9B是表示喷墨头4的制造方法的一例的流程图,图10A~图10H是用于说明图9A、图9B所示的各工序的截面示意图。图10A~图10H所示的截面图与沿着图3所示的C-C线的截面图(参照图8)对应。图11A是表示图9A所示的步骤S3的蒸镀掩膜设置工序的平面示意图,图11B是与之对应的截面示意图。以下,主要对促动器板42的制造工序进行说明。
首先,准备用于构成促动器板42的压电基板42Z,在该压电基板42Z的表面(成为促动器板42的表面42f1的面)形成抗蚀剂膜的图案RP1(图9A的步骤S1)。接着,在压电基板42Z形成吐出通道C1e、C2e(图9A的步骤S2)。以下,利用图10A、图10B说明该步骤S1、S2。
图10A表示压电基板42Z的准备工序。首先,准备沿厚度方向(Z轴方向)进行了极化处理的压电晶圆(压电晶圆42aZ以及压电晶圆42bZ),并以各自的极化方向反向的方式将它们层叠。其中,根据需要对压电晶圆42aZ进行磨削加工,调整压电晶圆42aZ的厚度。此时的压电晶圆42aZ的表面为表面42f1。由此,形成压电基板42Z。
接着,在压电基板42Z的表面形成抗蚀剂膜的图案RP1,接着,形成吐出通道C1e、C2e(图10B)。抗蚀剂膜的图案RP1是作为在形成公共电极Edc等时的掩膜起作用的部分,形成在上述的压电基板42Z的表面上。抗蚀剂膜的图案RP1还可以在应当形成多个吐出通道C1e、C2e的既定位置具有多个与多个吐出通道C1e、C2e对应的开口。此外,抗蚀剂膜的图案RP1可以通过干式抗蚀剂形成,也可以通过湿式抗蚀剂形成。
吐出通道C1e、C2e是通过用未图示的切割刀片等从压电基板42Z的表面开始进行切削加工而形成的。具体而言,通过对压电基板42Z之中没有由抗蚀剂膜的图案RP1覆盖的露出部分进行下挖,多个吐出通道C1e、C2e以在X轴方向上隔开间隔平行的方式,并且以交替排列的方式形成。在压电基板42Z的表面,形成开口h1(或开口h4)。
在形成吐出通道C1e、C2e之后,在本实施方式中,如图11A、图11B所示,在压电基板42Z的表面形成蒸镀掩膜DM(图9A的步骤S3)。蒸镀掩膜DM是选择性地覆盖吐出通道C1e、C2e(开口h1、h4)的延伸方向(Y轴方向)两端部的部分。通过预先形成此种蒸镀掩膜DM,在之后的第一蒸镀部Edc-1的形成工序(图9A的步骤S4)时,第一蒸镀部Edc-1不在吐出通道C1e的Y轴方向的两端部形成。因而,在公共电极Edc中,开口h1、h4侧的表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小比背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小小(参照图7)。
蒸镀掩膜DM例如由SUS(Stainless Used Steel:不锈钢)等金属材料构成。之后说明用蒸镀掩膜DM覆盖的吐出通道C1e、C2e的两端部的区域L的大小。
在将蒸镀掩膜DM形成于压电基板42Z的表面之后,在吐出通道C1e、C2e的内侧面形成构成公共电极Edc一部分的第一蒸镀部Edc-1(图9A的步骤S4)。接着,去除抗蚀剂膜的图案RP1(图9A的步骤S5)。之后,将盖板43贴合在压电基板42Z的表面(图9A的步骤S6)。以下,利用图10C、图10D说明该步骤S4、S5、S6。
第一蒸镀部Edc-1如图10C所示,由在吐出通道C1e、C2e的内侧面形成的金属覆膜MF1构成。金属覆膜MF1例如使导电材料从开口h1、h4侧(压电基板42Z的表面侧)蒸镀于多个吐出通道C1e、C2e的内侧面以及抗蚀剂图案RP1上来形成。此时,通过相对于内侧面进行从斜向方向(例如,后述的图12的入射角β)使金属覆膜M1的构成材料附着的倾斜蒸镀,在Z轴方向上金属覆膜MF1(第一蒸镀部Edc-1)形成到吐出通道C1e、C2e的较深位置。
在此,如上所述,由于吐出通道C1e、C2e的Y轴方向的两端部被用蒸镀掩膜DM覆盖,故在开口h1、h5侧的Y轴方向的两端部,不形成第一蒸镀部Edc-1。在与被蒸镀掩膜DM覆盖的吐出通道C1e、C2e的区域L相比Y轴方向的内侧,形成第一蒸镀部Edc-1。该第一蒸镀部Edc-1主要构成公共电极Edc的表面侧部分Edc-u。
此外,也可以在形成金属覆膜MF1的前阶段,适当地进行将附着在各吐出通道C1e、C2e的内侧面的抗蚀剂等的残渣去除的清除浮渣(descum)处理。
在形成金属覆膜MF1之后,如图10D所示,去除抗蚀剂图案RP1(举离法),使用粘接剂46B,将盖板43接合于压电基板42Z的表面。在此通过去除抗蚀剂图案RP1,金属覆膜MF1之中,仅覆盖吐出通道C1e、C2e的内侧面的部分(第一蒸镀部Edc-1)残留。
在举离法中,容易产生因金属覆膜MF1引起的毛刺。如果此种毛刺多发,则需要毛刺的去除工序。因金属覆膜MF1引起的毛刺容易产生于吐出通道C1e、C2e的延伸方向(Y轴方向)两端部。在此,如上所述,由于在开口h1、h5侧的Y轴方向两端部不形成第一蒸镀部Edc-1,故即使利用举离法形成第一蒸镀部Edc-1,也难以产生因举离法引起的毛刺。因此,能够省略毛刺的去除工序,能够抑制工序数量。
在将盖板43贴合于压电基板42Z的表面之后,从背面侧(压电晶圆42bZ侧)磨削压电基板42Z(图9A的步骤S7)。
图10E表示步骤S7的示意性构成。如此,从背面(与压电晶圆42aZ相反侧的面)对压电晶圆42bZ进行磨削加工,调整压电晶圆42bZ的厚度。此时的压电晶圆42bZ的背面为背面42f2。该磨削加工进行直到使多个吐出通道C1e、C2e露出。由此,形成连通于吐出通道C1e、C2e的背面42f2的开口h5(或开口h8)。由此,形成所谓人字纹类型的促动器板42。
在此,对用蒸镀掩膜DM覆盖的吐出通道C1e、C2e的两端部的区域L进行说明。
优选地,蒸镀掩膜DM以包含之后形成的第一蒸镀部Edc-1(步骤S4)的深度Di比吐出通道C1e、C2e的深度D大的部分的方式覆盖吐出通道C1e、C2e的两端部。换言之,在用蒸镀掩膜DM覆盖的吐出通道C1e、C2e的两端部的区域L(参照图11B),在不设置蒸镀掩膜DM的情况下,第一蒸镀部Edc-1形成得比吐出通道C1e、C2e深,蒸镀材料附着于吐出通道C1e、C2e。如果在步骤S4中蒸镀材料附着于吐出通道C1e、C2e的底面,那么在步骤S7中从背面对压电晶圆42bZ进行磨削加工时,蒸镀材料与压电晶圆42bZ一同被磨削。由此,在促动器板42的背面42f2形成毛刺,需要毛刺的去除工序。
通过用蒸镀掩膜DM覆盖此种区域L,由于在步骤S4中在区域L不形成第一蒸镀部Edc-1,故在步骤S7时,能够抑制在促动器板42的背面42f2处的毛刺的产生。因此,能够省略毛刺的去除工序,抑制工序数量。
如此,优选地,区域L包含第一蒸镀部Edc-1的深度Di比吐出通道C1e、C2e的深度D大的部分。第一蒸镀部Edc-1的深度Di例如用以下公式(1)表示。
Di=s/tan(β-θ)-r (1)
其中,s是吐出通道C1e、C2e通道的宽度
β是形成第一蒸镀部Edc-1时的蒸镀的入射角
θ是压电基板42Z的倾斜角
r是抗蚀剂膜(图案RP1)的厚度。
图12示意性地表示上述的吐出通道C1e、C2e的深度D、第一蒸镀部Edc-1的深度Di、吐出通道C1e、C2e的宽度s、入射角β、倾斜角θ以及抗蚀剂膜(图案RP1)的厚度r的关系。吐出通道C1e、C2e的深度D是吐出通道C1e、C2e的Z轴方向的大小,吐出通道C1e、C2e的宽度s是吐出通道C1e、C2e的X轴方向的大小。入射角β使蒸镀方向相对于铅垂方向V所成的角度,倾斜角θ是压电基板42Z相对于铅垂方向V所成的角度。抗蚀剂膜(图案RP1)的厚度r是抗蚀剂膜的Z轴方向的大小。
在将吐出通道C1e、C2e的开口h5(或开口h8)形成于促动器板42的背面42f2之后,形成背面42f2抗蚀剂膜的图案RP2(图9B的步骤S8)。接着,在促动器板42形成非吐出通道C1d、C2d(图9B的步骤S9)。以下,利用图10F说明该步骤S8、S9。
在促动器板42的背面42f2形成的抗蚀剂膜的图案RP2是作为形成有源电极Eda以及后述的第二蒸镀部Edc-2等时的掩膜起作用的部分。该抗蚀剂膜的图案RP2还可以在应当形成多个吐出通道C1e、C2e以及多个非吐出通道C1d、C2d的既定位置具有多个与多个吐出通道C1e、C2e以及多个非吐出通道C1d、C2d的对应的开口。此外,抗蚀剂膜的图案RP2可以通过干式抗蚀剂形成,也可以通过湿式抗蚀剂形成。
在将抗蚀剂膜的图案RP2形成在促动器板42的背面42f2之后,通过未图示的切割刀片等,从促动器板42的背面42f2进行切削加工。由此,形成非吐出通道C1d、C2d。在促动器板42的背面42f2,形成非吐出通道C1d、C2d的开口h6(或开口h7),在表面42f1形成开口h2(或开口h3)。在形成非吐出通道C1d、C2d时的切削加工中,促动器板42被沿厚度方向贯通,并且盖板43的厚度方向的一部分被切削也可。
在将多个非吐出通道C1d、C2d形成于促动器板42之后,在该非吐出通道C1d、C2d的内侧面形成有源电极Eda,并且在多个吐出通道C1e、C2e的内侧面形成第二蒸镀部Edc-2(图9B的步骤S10)。
图10G示意性地表示该步骤S10的构成。第二蒸镀部Edc-2由在吐出通道C1e、C2e的内侧面形成的金属覆膜MF2构成,有源电极Eda由在非吐出通道C1d、C2d的内侧面形成的金属覆膜MF2构成。金属覆膜MF2例如使导电材料从开口h5、h6、h7、h8侧(背面42f2侧)蒸镀于多个吐出通道C1e、C2e以及多个非吐出通道C1d、C2d的内侧面以及抗蚀剂图案RP2上来形成。此时,在吐出通道C1e、C2e的内侧面,使金属覆膜MF2(第二蒸镀部Edc-2)与第一蒸镀部Edc1接触,或者,使金属覆膜M2的一部分与第一蒸镀部Edc-1的一部分重合即可。第二蒸镀部Edc-2主要构成公共电极Edc的背面侧部分Edc-d。背面侧部分Edc-d的一部分也可以由第一蒸镀部Edc-1构成,表面侧部分Edc-u的一部分也可以由第二蒸镀部Edc-2构成。通过在形成第一蒸镀部Edc-1之后,形成第二蒸镀部Edc-2,在吐出通道C1e、C2e的内侧面形成公共电极Edc。
在形成金属覆膜MF2之后,去除抗蚀剂图案RP2(图9B的步骤S11)。通过在此去除抗蚀剂图案RP2(举离法),如图10H所示,金属覆膜MF2之中覆盖吐出通道C1e、C2e的内侧面的部分(第二蒸镀部Edc-2)和覆盖非吐出通道C1d、C2d的内侧面的部分(有源电极Eda)分离。
如此,使用粘接剂46A,将喷嘴板41贴合于形成了公共电极Edc以及有源电极Eda的促动器板42(图9B的步骤S12)。而且,将流路板45贴合于盖板43。
例如能够如此制作本实施方式的喷墨头4。
[打印机1的基本动作]
在该打印机1中,如以下这样,进行对记录纸P的图像、字符等的记录动作(印刷动作)。此外,作为初始状态,在图1所示的四种油墨储罐3(3Y、3M、3C、3B)中各自充分地封入有对应的颜色(四色)的油墨9。另外,油墨储罐3内的油墨9为经由循环机构5填充到喷墨头4内的状态。
当在这样的初始状态下使打印机1工作时,通过使运送机构2a、2b的栅格辊21各自旋转,从而在栅格辊21和夹送辊22之间沿着运送方向d(X轴方向)运送记录纸P。另外,与这样的运送动作同时,驱动机构63的驱动马达633通过使滑轮631a、631b各自旋转,从而使无接头带632动作。由此,滑架62一边被导轨61a、61b引导,一边沿着记录纸P的宽度方向(Y轴方向)往复移动。然后此时,通过各喷墨头4(4Y、4M、4C、4B)使四色油墨9适当吐出到记录纸P,从而进行对该记录纸P的图像、字符等的记录动作。
[喷墨头4的详细动作]
接下来,参照图1~图8,对喷墨头4的详细动作(油墨9的喷射动作)进行说明。即,在本实施方式的喷墨头4(侧射类型、循环式的喷墨头)中,如以下这样,进行使用剪断(剪切)模式的油墨9的喷射动作。
首先,当上述的滑架62(参照图1)的往复移动开始时,控制部40经由柔性印刷基板44对喷墨头4内的驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)施加驱动电压。具体地,控制部40对各驱动电极Ed施加驱动电压,该各驱动电极Ed配置于将吐出通道C1e、C2e划界而成的一对驱动壁Wd。由此,这些一对驱动壁Wd各自以向与该吐出通道C1e、C2e邻接的非吐出通道C1d、C2d侧突出的方式变形(参照图5、图6、图8)。
这样,通过基于一对驱动壁Wd的弯曲变形,吐出通道C1e、C2e的容积增大。而且,通过使吐出通道C1e、C2e的容积增大,在出口侧共通油墨室431内贮留的油墨9被向吐出通道C1e、C2e内诱导(参照图3)。
接下来,这样被向吐出通道C1e、C2e内诱导的油墨9成为压力波并向吐出通道C1e、C2e的内部传播。而且,在该压力波到达喷嘴板41的喷嘴孔H1、H2的定时,施加于驱动电极Ed的驱动电压变为0(零)V。由此,驱动壁Wd从上述的弯曲变形的状态复原,其结果,临时增大的吐出通道C1e、C2e的容积再次回到原样(参照图5)。
这样,当吐出通道C1e、C2e的容积回到原样时,吐出通道C1e、C2e内部的压力增加,吐出通道C1e、C2e内的油墨9被加压。其结果,液滴状的油墨9通过喷嘴孔H1、H2向外部(朝向记录纸P)吐出(参照图5、图6、图8)。这样,进行喷墨头4中的油墨9的喷射动作(吐出动作),其结果,进行对记录纸P的图像、字符等的记录动作。特别是,如前所述,本实施方式的喷嘴孔H1、H2各自为随着朝向下方而逐渐缩小直径的锥状(参照图5),因此能够以高速将油墨9笔直地(前进性良好地)吐出。由此,能够进行高画质的记录。
[作用·效果]
接着,说明本公开的一种实施方式所涉及的头芯片4c、喷墨头4以及打印机1的作用和效果。
在本实施方式的头芯片4c中,公共电极Edc具有开口h1、h4侧的表面侧部分Edc-u、以及开口h5、h8侧的背面侧部分Edc-d,表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小与背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小相同,或者比背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小小。由此,与以下的比较例所涉及的头芯片104c(图13)相比,能够抑制公共电极Edc的电极面积的增加。
图13示出比较例所涉及的头芯片104c的主要部分的示意性截面结构。在该头芯片104c中,公共电极Edc具有开口h1侧的表面侧部分Edc-u、以及开口h5侧的背面侧部分Edc-d,而表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小比背面侧部分Edc-d的Y轴方向大。此种表面侧部分Edc-u例如不从开口h1侧设置蒸镀掩膜(例如,图11A、图11B的蒸镀掩膜DM),通过蒸镀导电材料而形成,表面侧部分Edc-u的Y轴方向与开口h1的Y轴方向的大小大致相同。
由于此种公共电极Edc的电极面积大,故电流量以及消耗电力大。此外,由于发热量也大,故容易引起控制部40等电子部件的故障。另外,表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小比喷嘴孔H1侧的开口h5的Y轴方向的大小大。即,在对吐出无帮助的部分的驱动壁Wd形成公共电极Edc(表面侧部分Edc-u)。该部分的公共电极Edc导致产生杂散电容,存在意外的驱动壁Wd的驱动,即,噪声产生的风险。该噪声的产生引起吐出速度的偏差。而且,因构成公共电极Edc的金(Au)等导致成本增多。
相对于此,在本实施方式,例如,在从开口h1、h4侧对吐出通道C1e、C2e的内侧面蒸镀导电材料时,在开口h1的Y轴方向的两端部设置蒸镀掩膜DM,从而使表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小与背面侧部分Edc-d的Y轴方向大小相同,或者比背面侧部分Edc-d的Y轴方向大小小。由此,与头芯片104c相比,电极面积小。因此,能够抑制电流量的增加,抑制消耗电力。此外,能够减少发热量,将控制部40等电子部件维持为良好的状态。另外,由于表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小为开口h5、h8的Y轴方向的大小以下,故抑制因杂散电容引起的噪声的产生。从而,吐出速度的偏差变少,能够提高画质。而且,能够抑制公共电极Edc所需的成本。
另外,如上所述,由于在开口h1、h4的Y轴方向的两端部不形成第一蒸镀部Edc-1,故在形成促动器板42的背面42f2的开口h5、h8时(参照图10E),在促动器板42的背面42f2难以产生毛刺。因此,能够省略毛刺的去除工序,抑制工序数量。
特别地,通过用蒸镀掩膜DM覆盖第一蒸镀部Edc-1的深度Di比吐出通道C1e、C2e的深度D大的部分,能够更有效地抑制促动器板42的背面42f2的毛刺。
另外,在本实施方式的头芯片4c中,公共电极Edc包含从表面42f1的开口h1、h4侧的蒸镀形成的第一蒸镀部Edc-1、以及通过从背面42f2的开口h5、h8侧的蒸镀形成的第二蒸镀部Edc-2。由此,与将公共电极Edc仅形成在表面42f1侧或背面42f2侧中的任一者的情况相比较,即使是在多个吐出通道C1e、C2e分别具有高纵横比的情况下,也能够将其内侧面(驱动壁Wd)从表面42f1到背面42f2连续地覆盖。从而,降低在多个吐出通道C1e、C2e分别形成的公共电极Edc的面积的偏差,能够降低来自各吐出通道C1e、C2e的油墨9的吐出量、油墨9的吐出速度的偏差。
另外,由于从表面42f1(开口h1、h4)侧蒸镀第一蒸镀部Edc-1并且从背面42f2(开口h5、h8)侧蒸镀第二蒸镀部Edc-2,故能够使第一蒸镀部Edc-1的膜质以及第二蒸镀部Edc-2的膜质分别均质化,能够抑制公共电极Edc整体的膜质降低。
另外,通过降低在多个吐出通道C1e、C2e形成的公共电极Edc的面积的偏差,降低头芯片4c内的静电容的偏差,缓和油墨吐出时的头芯片4c内的温度的偏差。其结果,基于温度传感器的可控制性提高,能够降低来自各吐出通道C1e、C2e的油墨9的吐出量、油墨9的吐出速度的偏差。
如上所述,在本实施方式的头芯片4c、喷墨头4以及打印机1中,由于使公共电极Edc的表面侧部分Edc-u的Y轴方向的大小与背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小相同,或者比背面侧部分Edc-d的Y轴方向的大小小,故能够抑制公共电极Edc的电极面积的增加。因此,能够抑制杂散电容,提高画质。另外,能够抑制电流量的增加,抑制消耗电力。而且,能够抑制驱动电极Ed(公共电极Edc)所需的成本。
<2. 变形例>
接下来,对上述实施方式的变形例进行说明。此外,对与实施方式实质上同样的构成要素附以相同的符号,并适当省略说明。
图14示出上述实施方式的变形例所涉及的喷墨头4A的主要部分的示意性截面结构。该喷墨头4A包含喷嘴板41、促动器板42、盖板43、流路板45以及密封板48。喷墨头4A为从吐出通道C1e的延伸方向(图14的Z轴方向)的顶端部吐出油墨的、所谓边射类型的喷墨头。除了这一点之外,变形例所涉及的喷墨头4A的构成与在上述实施方式中说明的喷墨头4的构成大致相同,能够获得与在上述实施方式中说明的喷墨头4同样的效果。
在喷墨头4A中,流路板45、盖板43、促动器板42以及密封板48以此顺序重叠设置,与它们大致垂直地配置有喷嘴板41。
在流路板45的与盖板43相向的面,设有与共通油墨室431连通的供给侧流路451。盖板43具有在流路板41侧开口的共通油墨室431、以及与共通油墨室431连通且在促动器板42侧开口的狭缝430。狭缝430在盖板43设有多个,该多个狭缝430设于与多个吐出通道C1e对应的位置。共通油墨室431相对于多个狭缝430共通地设置,通过多个狭缝430与各吐出通道C1e连通。
密封板48隔着促动器板42与盖板43相向。即,通过密封板48和盖板43,闭塞多个吐出通道C1e以及多个虚设通道C1d。密封板48也可以不具有开口、缺口、槽等。即,为单纯的立方体即可,作为其构成材料,也能够使用加工困难的功能性材料、难以获得高加工精度的低价格材料。即,材料种类的选择自由度提高。
促动器板42具有与盖板43相向的表面42f1、以及与密封板48相向的背面42f2。与上述实施方式所说明的同样,表面42f1的开口h1的吐出通道C1e的延伸方向(Z轴方向)的大小比背面42f2的开口h5的Z轴方向的大小大。在设于吐出通道C1e的内侧面的公共电极Edc中,开口h1侧的表面侧部分Edc-u的Z轴方向的大小与开口h5侧的背面侧部分Edc-d的Z轴方向的大小相同,或者比背面侧部分Edc-d的Z轴方向的大小小。例如,表面侧部分Edc-u以及背面侧部分Edc-d都从喷嘴板41侧的吐出通道C1e的端部沿Z轴方向延伸。即,表面侧部分Edc-u、背面侧部分Edc-d各自的一个端部的位置在Z轴方向上大致相同。例如,表面侧部分Edc-u的另一个端部的位置在Z轴方向上与背面侧部分Edc-d的另一个端部的位置相比设于喷嘴板41侧。
此种边射型的喷墨头4A也能够通过使表面侧部分Edc-u的Z轴方向的大小与背面侧部分Edc-d的Z轴方向的大小相同,或者比背面侧部分Edc-d的Z轴方向的大小小,来抑制公共电极Edc的电极面积的增加。
<3.其它变形例>
以上,列举实施方式对本公开进行了说明,但本公开不限定于该实施方式,能够进行各种变形。
例如,在上述实施方式中,具体地举了打印机1以及喷墨头4、4A的各部件的结构例(形状、配置、个数等)进行了说明,但在上述实施方式中说明的并不限定于此,也可以是其它形状和配置、个数等。另外,关于在上述实施方式中说明的各种参数的值和范围、大小关系等,也不限定于上述实施方式中说明的,也可以是其它值和范围、大小关系等。
具体而言,例如,虽然在上述实施方式中,将两列类型(具有两列喷嘴列411、412)的喷墨头4举例进行了说明,但不限于该例。即,例如还可以是一列类型(具有一列喷嘴列)的喷墨头、三列以上的多列类型(具有三列以上喷嘴列)的喷墨头。
另外,例如,在上述实施方式中,对喷嘴列411、412各自沿X轴方向直线状地延伸的情况进行了说明,但不限于该例,例如,还可以使得喷嘴列411、412各自沿斜向方向延伸。而且,关于喷嘴孔H1、H2的形状,不限于在上述实施方式中说明的那样的圆形状,例如,也可以为三角形状等多角形状、椭圆形状、星形形状等。
另外,例如,虽然在上述实施方式中,对喷墨头4为循环式的情况进行了说明,但不限于该例,例如,喷墨头4还可以是不循环的其它方式。
另外,在上述实施方式中,作为本公开的“液体喷射记录装置”的一个具体例,举了打印机1(喷墨打印机)进行了说明,但不限定于该例子,也可以将本公开适用于喷墨打印机以外的其它装置。换言之,也可以将本公开的“液体喷射头”(喷墨头4)、“头芯片”(头芯片4c)适用于喷墨打印机以外的其它装置。具体地,例如也可以将本公开的“液体喷射头”、“头芯片”适用于传真机和按需打印机等装置。
另外,虽然在上述实施方式及其变形例中打印机1的记录对象物体是记录纸P,但本公开的“液体喷射记录装置”的记录对象物体不限于此。例如,通过对盘纸、布、塑料、金属等各种材料喷射油墨来形成字符、图案。另外,记录对象物体也不需要是平面形状,还可以进行食品、瓷砖等建材、家具、汽车等各种立体物体的涂装、装饰。而且,通过本公开的“液体喷射记录装置”,能够对纤维进行印染,或者还能够通过在喷射后使油墨固化来进行立体造型(所谓的3D打印)。
而且,也可以将目前为止说明的各种例子任意组合而使用。
此外,本说明书中记载的效果仅为示例,并非用于限定,也可以具有其它效果。
另外,本公开也能够采用以下这样的结构。
(1)
一种头芯片,为具备对液体施加压力的促动器板、并喷射前述液体的头芯片,
前述促动器板包括:
表面以及背面;
通道,其沿既定方向延伸,并且具有设于前述表面的第一开口、以及设于前述背面、并且前述既定方向的长度比前述第一开口短的第二开口;以及
电极,其具有在前述第一开口侧的前述通道的侧壁设置的表面侧部分、以及在与前述表面侧部分相比前述第二开口侧的前述侧壁设置、并且前述既定方向的大小与前述表面侧部分相同或比前述表面侧部分大的背面侧部分。
(2)
根据前述(1)记载的头芯片,前述背面侧部分的前述既定方向的大小与前述第二开口的前述既定方向的长度相同。
(3)
根据前述(1)或(2)记载的头芯片,前述表面侧部分的前述既定方向的大小比前述第二开口的前述既定方向的长度小。
(4)
根据前述(1)至前述(3)中的任一项记载的头芯片,还包括喷嘴板,该喷嘴板设有与前述通道连通的喷嘴孔。
(5)
一种液体喷射头,其具备:
前述(1)至前述(4)中的任一项所记载的头芯片;以及
对前述头芯片供给前述液体的供给机构。
(6)
一种液体喷射记录装置,其具备:
前述(5)所记载的液体喷射头;以及
容纳前述液体的容纳部。
(7)
一种头芯片的制造方法,该头芯片具备对液体施加压力的促动器板、并喷射前述液体,
形成前述促动器板的工序包含:
在具有表面以及背面的压电基板,形成沿既定方向延伸且在前述表面具有第一开口的通道的工序;
用掩膜覆盖前述第一开口的前述既定方向的两端部的工序;
从设有前述掩膜的前述第一开口对前述通道的侧壁蒸镀导电材料以形成第一蒸镀部的工序;
通过以达到前述通道的方式磨削前述压电基板的前述背面,在前述压电基板的前述背面侧形成前述既定方向的长度比前述第一开口短的第二开口的工序;以及
从前述第二开口对前述通道的前述侧壁蒸镀前述导电材料以形成第二蒸镀部,从而形成包含前述第一蒸镀部以及前述第二蒸镀部的电极的工序。
(8)
根据前述(7)记载的头芯片的制造方法,形成前述促动器板的工序还包含在形成前述通道之后,在前述压电基板的前述表面形成抗蚀剂膜的工序,
在形成前述抗蚀剂膜之后,形成前述第一蒸镀部。
(9)
根据前述(8)记载的头芯片的制造方法,前述两端部包含用以下的公式(1)表示的前述第一蒸镀部的深度Di比前述通道的深度D大的部分:
Di=s/tan(β-θ)-r (1)
其中,s是前述通道的宽度,
β是形成前述第一蒸镀部时的前述蒸镀的入射角,
θ是前述压电基板的倾斜角,
r是前述抗蚀剂膜的厚度。
(10)
根据前述(7)至前述(9)中的任一项记载的头芯片的制造方法,还包含在形成前述第一蒸镀部之后,在前述压电基板的前述表面,贴合盖板的工序,
在前述压电基板的前述表面贴合前述盖板之后,磨削前述压电基板的前述背面以形成前述第二开口。
符号说明
1 打印机
10 框体
2a、2b 运送机构
21 栅格辊
22 夹送辊
3(3Y、3M、3C、3K) 油墨储罐
4(4Y、4M、4C、4K)、4A 喷墨头
4c 头芯片
40 控制部
41 喷嘴板
411、412 喷嘴列
42 促动器板
421、422 通道列
43 盖板
431 入口侧共通油墨室
432、433 出口侧共通油墨室
44 柔性印刷基板
45 流路板
451 供给侧流路
46A、46B 粘接层
48 密封板
50 循环流路
50a、50b 流路
52a、52b 送液泵
6 扫描机构
61a、61b 导轨
62 滑架
63 驱动机构
631a、631b 滑轮
632 无接头带
633 驱动马达
9 油墨
P 记录纸
d 运送方向
H1、H2 喷嘴孔
C1、C2 通道
C1e、C2e 吐出通道
C1d、C2d 非吐出通道
Dd 浅槽部
Ed 驱动电极
Edc 公共电极
Edc-u 表面侧部分
Edc-d 背面侧部分
Edc-1 第一蒸镀部
Edc-2 第二蒸镀部
Eda 有源电极
h1、h2、h3、h4、h5、h6、h7、h8 开口
H1、H2 喷嘴孔
Tc 公共端子
Ta 有源端子
Wd 驱动壁。

Claims (10)

1.一种头芯片,为具备对液体施加压力的促动器板、并喷射所述液体的头芯片,
所述促动器板包括:
表面以及背面;
通道,其沿既定方向延伸,并且具有设于所述表面的第一开口、以及设于所述背面、并且所述既定方向的长度比所述第一开口短的第二开口;以及
电极,其具有在所述第一开口侧的所述通道的侧壁设置的表面侧部分、以及在与所述表面侧部分相比所述第二开口侧的所述侧壁设置、并且所述既定方向的大小与所述表面侧部分相同或比所述表面侧部分大的背面侧部分。
2.根据权利要求1所述的头芯片,其中,所述背面侧部分的所述既定方向的大小与所述第二开口的所述既定方向的长度相同。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的头芯片,其中,所述表面侧部分的所述既定方向的大小比所述第二开口的所述既定方向的长度小。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的头芯片,其中,还包括喷嘴板,所述喷嘴板设有与所述通道连通的喷嘴孔。
5. 一种液体喷射头,其具备:
权利要求1或权利要求2所记载的头芯片;以及
对所述头芯片供给所述液体的供给机构。
6. 一种液体喷射记录装置,其具备:
权利要求5所记载的液体喷射头;以及
容纳所述液体的容纳部。
7.一种头芯片的制造方法,该头芯片具备对液体施加压力的促动器板、并喷射所述液体,
形成所述促动器板的工序包含:
在具有表面以及背面的压电基板,形成沿既定方向延伸且在所述表面具有第一开口的通道的工序;
用掩膜覆盖所述第一开口的所述既定方向的两端部的工序;
从设有所述掩膜的所述第一开口对所述通道的侧壁蒸镀导电材料以形成第一蒸镀部的工序;
通过以达到所述通道的方式磨削所述压电基板的所述背面,在所述压电基板的所述背面侧形成所述既定方向的长度比所述第一开口短的第二开口的工序;以及
从所述第二开口对所述通道的所述侧壁蒸镀所述导电材料以形成第二蒸镀部,从而形成包含所述第一蒸镀部以及所述第二蒸镀部的电极的工序。
8.根据权利要求7所述的头芯片的制造方法,其中,形成所述促动器板的工序还包含在形成所述通道之后,在所述压电基板的所述表面形成抗蚀剂膜的工序,
在形成所述抗蚀剂膜之后,形成所述第一蒸镀部。
9. 根据权利要求8所述的头芯片的制造方法,其中,所述两端部包含用以下的公式(1)表示的所述第一蒸镀部的深度Di比所述通道的深度D大的部分:
Di=s/tan(β-θ)-r (1)
其中,s是所述通道的宽度,
β是形成所述第一蒸镀部时的所述蒸镀的入射角,
θ是所述压电基板的倾斜角,
r是所述抗蚀剂膜的厚度。
10.根据权利要求7至权利要求9中的任一项所述的头芯片的制造方法,其中,还包含在形成所述第一蒸镀部之后,在所述压电基板的所述表面,贴合盖板的工序,
在所述压电基板的所述表面贴合所述盖板之后,磨削所述压电基板的所述背面以形成所述第二开口。
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