CN111284135B - 头芯片、液体喷射头以及液体喷射记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制可靠性降低的头芯片、利用该头芯片的液体喷射头及液体喷射记录装置。头芯片具备:促动器板,其具有各自与喷嘴孔连通的多个吐出通道、以及在前述吐出通道各自的内壁设置的电极;被粘接板,其被接合于前述促动器板,并且,具有供流入前述吐出通道的液体接触的液体接触面;粘接层,其设于前述被粘接板与前述促动器板之间,并且将前述被粘接板和前述促动器板接合;以及保护膜,其从前述吐出通道各自的内壁,经由在前述吐出通道侧露出的前述粘接层的端面,连续地覆盖前述液体接触面的至少一部分。
Description
技术领域
本公开涉及喷射液体的头芯片、利用该头芯片的液体喷射头以及液体喷射记录装置。
背景技术
作为对被记录介质记录图像的记录装置,已知具备液体喷射头的液体喷射记录装置,其液体喷射头包含喷射液体的头芯片。在该液体喷射记录装置中,由从头芯片对被记录介质喷射液体,故对该被记录介质记录图像。
该头芯片包含为了使液体喷射而被电气地驱动的促动器板。在促动器板,设有多个吐出通道(例如,参照专利文献1)。对该吐出通道供给液体。对吐出通道供给的液体经由喷嘴孔而喷射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-55544号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在此种头芯片中,存在对吐出通道供给的液体对吐出通道附近的部件造成影响,使得可靠性降低的风险。
因此,希望提供能够抑制可靠性降低的头芯片、利用该头芯片的液体喷射头以及液体喷射记录装置。
用于解决问题的方案
本公开的一个实施方式的头芯片具备:促动器板,其具有各自与喷嘴孔连通的多个吐出通道、以及在吐出通道各自的内壁设置的电极;被粘接板,其被接合于促动器板,并且,具有供流入吐出通道的液体接触的液体接触面;粘接层,其设于被粘接板与促动器板之间,并且将被粘接板和促动器板接合;以及保护膜,其从吐出通道各自的内壁,经由在吐出通道侧露出的粘接层的端面,连续地覆盖液体接触面的至少一部分。
本公开的一个实施方式的液体喷射头具备喷射液体的头芯片、以及对该头芯片供给液体的供给部,该头芯片与上述的本公开的一个实施方式的头芯片具有同样的结构。
本公开的一个实施方式的液体喷射记录装置具有对被记录介质喷射液体的液体喷射头、以及容纳该液体的容纳部,该液体喷射头具有与上述的本公开的一个实施方式的液体喷射头同样的结构。
发明效果
根据本公开的一个实施方式的头芯片、液体喷射头以及液体喷射记录装置,能够减轻对吐出通道供给的液体引起的对吐出通道附近部件的影响,抑制可靠性的降低。
附图说明
图1是表示本公开的第一实施方式的液体喷射记录装置(液体喷射头)的结构的立体图;
图2是示意性地表示图1中所示的液体喷射头的结构的俯视图;
图3是示意性地表示图1中所示的循环机构的结构的图;
图4是表示图2中所示的喷嘴板、促动器板以及盖板各自的结构的立体图;
图5是表示图4中所示的促动器板的结构的俯视图;
图6是表示沿着图5中所示的A-A线的喷嘴板、促动器板以及盖板各自的结构的截面图;
图7是将图6的一部分放大表示的截面图;
图8是表示图7中所示的保护膜的结构的其它例子的截面图;
图9是表示图2等中所示的液体喷射头的制造方法的一例的工序图;
图10是表示图9中所示的液体喷射头的制造方法的其它例子的工序图;
图11是表示比较例所涉及的液体喷射头的主要部分的结构的截面图;
图12是表示变形例所涉及的液体喷射头的主要部分的结构的截面图;
图13是将图12的一部分放大表示的截面图;
图14是表示图13中所示的保护膜的结构的其它例子(1)的截面图;
图15是表示图13中所示的保护膜的结构的其它例子(2)的截面图;
图16是表示图13中所示的保护膜的结构的其它例子(3)的截面图;
图17是表示图13中所示的保护膜的结构的其它例子(4)的截面图;
图18是表示图13中所示的保护膜的结构的其它例子(5)的截面图;
图19是表示图12等中所示的液体喷射头的制造方法的一例的工序图;
图20是表示图19中所示的液体喷射头的制造方法的其它例子的工序图;
图21是表示本公开的第二实施方式所涉及的液体喷射头的主要部分结构的分解立体图;
图22是图21中所示的液体喷射头的截面图;
图23是图22中所示的液体喷射头的其它截面图;
图24是将图23中所示的液体喷射头的一部分放大表示的截面图。
具体实施方式
以下,关于本公开的一个实施方式,参照附图并详细地进行说明。此外,说明的顺序如下:
1. 第一实施方式(进行油墨循环的侧射型液体喷射头的例子)
2. 变形例(在促动器板和喷嘴板之间具有中间板的例子)
3. 第二实施方式(进行油墨循环的边射型液体喷射头的例子)
4. 其它变形例。
<1. 液体喷射记录装置(液体喷射头)>
对本公开的一个实施方式的液体喷射记录装置进行说明。
此外,本公开的一个实施方式的液体喷射头由于是在此说明的液体喷射记录装置之中的一部分,故关于该液体喷射头,以下一并说明。
<1-1. 液体喷射记录装置以及液体喷射头各自的结构>
首先,对液体喷射记录装置以及液体喷射头各自的结构进行说明。
图1是表示为液体喷射记录装置的一个具体例的打印机1的立体结构。图2示意性地表示喷墨头4的俯视结构,喷墨头4是图1中所示的液体喷射头的一个具体例子。图3示意性地表示图1所示的循环机构5的结构。但是,在图1中,通过用虚线示出框体10的外缘(轮廓)来示出该框体10的内部。
该打印机1主要是利用后述的为记录用液体的油墨9对作为被记录介质的记录纸P进行图像等的记录(印刷)的喷墨方式的打印机,是所谓的喷墨打印机。
特别地,在此说明的打印机1例如是使用在循环机构5中循环的油墨9的油墨循环方式的喷墨打印机。
具体而言,打印机1例如如图1~图3所示,在框体10的内部,具备一对运送机构2a、2b、油墨储罐3、喷墨头4、循环机构5、以及扫描机构6。
此外,在图1~图3以及后述的各附图中,为了使与打印机1有关的一系列结构要素的大小为能够识别的大小,适当地变更各结构要素的比例尺。
[运送机构]
一对运送机构2a、2b是主要使得沿着运送方向D(X轴方向)运送被投入打印机1的记录纸P的机构。
运送机构2a、2b中的各个例如如图1所示,包含栅格辊21以及夹送辊22。栅格辊21以及夹送辊22中的各个例如沿着与运送方向D交叉的方向(Y轴方向)延伸,并能够将沿该方向延伸的旋转轴作为中心来旋转。另外,运送机构2a、2b中的各个例如连接于未图示的马达等驱动机构,利用该驱动机构的动力来旋转。
在此,记录纸P的平面形状例如是由相互相向的一对长边和相互相向的一对短边来规定的矩形。随之,运送方向D例如是沿着记录纸P的较长方向的方向(X轴方向),并且与运送方向D交叉的方向例如是沿着记录纸P的较短方向的方向(Y轴方向)。
[油墨储罐]
油墨储罐3是主要贮藏油墨9的液体贮藏部。该油墨储罐3与本公开的“容纳部”的一个具体例子对应。
油墨储罐3的数量不特别受到限定,因而可以是仅一个,也可以是两个以上。在此,打印机1例如如图1所示,具备容纳颜色互不相同的油墨9的四个油墨储罐3(3Y、3M、3C、3K)。油墨储罐3Y、3M、3C、3K例如在运送方向D(X轴方向)上从上游侧朝下游侧以此顺序排列。
油墨储罐3Y例如贮藏黄色(Y)的油墨9。油墨储罐3M例如贮藏洋红色(M)的油墨9。油墨储罐3C例如贮藏青色(C)的油墨9。油墨储罐3K例如贮藏黑色(K)的油墨9。
油墨储罐3Y、3M、3C、3K各自除了例如油墨9的种类(颜色)互不相同以外,具有彼此相同的结构。以下,根据需要,将油墨储罐3Y、3M、3C、3K在一起总称为“油墨储罐3”。
[喷墨头]
喷墨头4主要是为了对记录纸P记录图像等而对该记录纸P喷射油墨9的设备(头)。在该喷墨头4中,特别对记录纸P喷射液滴状的油墨9。
在此说明的喷墨头4例如是所谓的侧射类型的喷墨头4,从后述的多个通道C(参照图4~图6)各自的延伸方向(图4~图6的Y方向)的大致中央区域喷射油墨9。即,在侧射类型的喷墨头4中,如后所述,设于促动器板42的各通道C沿Y轴方向延伸,从设于喷嘴板41的各喷嘴孔H沿与Y轴方向交叉的Z轴方向喷射油墨9。
另外,喷墨头4例如为所谓循环式的喷墨头4,使用利用上述的循环机构5在油墨储罐3和喷墨头4之间循环的油墨9。
具体而言,如图2所示,喷墨头4包含头芯片400以及流路板44。该流路板44例如是板状的流路部件。头芯片400以及流路板44各自例如沿既定方向(X轴方向)延伸。该头芯片400以沿着流路板44的一面的方式延伸,并且相对于该流路板44的一面固定。
头芯片400例如包含喷嘴板41、促动器板42、以及盖板43。喷嘴板41、促动器板42以及盖板43从与流路板44相比较远的一侧以此顺序层叠。在此,头芯片400与本公开的“头芯片”的一个具体例对应,流路板44与本公开的“供给机构”的一个具体例对应。
喷墨头4的数量不特别受到限定,因而可以是仅一个,也可以是两个以上。在此,打印机1例如如图1所示,与上述的四个油墨储罐3(3Y、3M、3C、3K)对应,具备喷射颜色互不相同的油墨9的四个喷墨头4(4Y、4M、4C、4K)。喷墨头4Y、4M、4C、4K例如在与运送方向D交叉的方向(Y轴方向)上以此顺序排列。
喷墨头4Y例如喷射黄色的油墨9。喷墨头4M例如喷射洋红色的油墨9。喷墨头4C例如喷射青色的油墨9。喷墨头4K例如喷射黑色的油墨9。
喷墨头4Y、4M、4C、4K各自除了例如油墨9的种类(颜色)互不相同以外,具有彼此相同的结构。以下,根据需要,将喷墨头4Y、4M、4C、4K在一起总称为“喷墨头4”。
此外,关于头芯片400(喷嘴板41、促动器板42以及盖板43)的详细结构,之后说明(参照图4~图6)。
[循环机构]
循环机构5是主要使油墨9在油墨储罐3和喷墨头4之间循环的机构。
该循环机构5例如如图3所示,包含油墨9的循环流路50、加压泵51a、以及吸引泵51b。
循环流路9例如包含油墨9从油墨储罐3朝喷墨头4流动的第一流路50a、以及油墨9从喷墨头4朝油墨储罐3流动的第二流路50b。
在第一流路50a以及第二流路50b各自中,例如,油墨9流入管的内部,该管例如是具有可挠性的柔性管等。
加压泵51a例如设于第一流路50a。该加压泵51a通过对第一流路50a的内部加压来对喷墨头4供给油墨9。
吸引泵51b例如设于第二流路50b。该吸引泵51b通过对第二流路50b的内部减压来从喷墨头4吸引油墨9。
由此,在循环机构5中,例如,油墨9朝循环方向F流动。即,从油墨储罐3供给的油墨例如按顺序经由第一流路50a、喷墨头4以及第二流路50b,从而返回该油墨储罐3。
[扫描机构]
扫描机构6是主要使喷墨头4沿与运送方向D交叉的方向(Y轴方向)扫描的机构。
该扫描机构6例如如图1所示,包含一对导轨61a、61b、滑架62、以及驱动机构63。
导轨61a、61b各自例如沿与运送方向D交叉的方向(Y轴方向)延伸。滑架62例如由导轨61a、61b支撑,能够沿着该导轨61a、61b沿与运送方向D交叉的方向(Y轴方向)移动。驱动机构63例如包含一对滑轮631a、631b、无接头状的带632、以及驱动马达633。
一对滑轮631a、631b例如配置在导轨61a、61b之间。滑轮631a、631b各自例如在与导轨61a、61b的两端附近对应的位置以沿着Y轴方向延伸的方式设置。带632例如在滑轮631a、631b之间缠绕。该带632例如连结于滑架62,在该滑架62上,例如载置有喷墨头4。
通过将运送机构2a、2b以及扫描机构6用作移动机构,记录纸P以及喷墨头4各自能够相对地移动。
<1-2. 喷墨头4的具体结构>
接着,说明喷墨头4(喷嘴板41、促动器板42、盖板43以及流路板44)的具体结构。
图4表示图2中所示的喷嘴板41、促动器板42以及盖板43各自的立体结构。但是,在图4中,示出喷嘴板41、促动器板42以及盖板43相互间隔的状态。
图5表示图4所示的促动器板42的平面结构,图6表示沿着图5中所示的A-A线的喷嘴板41、促动器板42以及盖板43各自的截面结构。图7将与图6所示的三个通道C对应的部分放大表示。
但是,在图5中,用虚线示出喷嘴列411、412(多个喷嘴孔H1、H2)。
[喷嘴板]
喷嘴板41是主要设有为后述的油墨9的喷射口的多个喷嘴孔H的板。
该喷嘴板41通过粘接层AL1(图7)贴合于促动器板42的一个主面(图4~图6的XY平面)。该喷嘴板41在与多个通道C(后述的吐出通道C1e、C2e)对应的位置具有多个喷嘴孔H。在该第一实施方式中,该喷嘴板41与本公开的“被粘接板”的一个具体例子对应。
另外,喷嘴板41例如包含绝缘性材料之中的任一种或两种以上。绝缘性材料的种类虽不特别受到限定,但例如是聚酰亚胺等高分子材料。此外,喷嘴板41例如还可以代替绝缘性材料包含导电性材料之中的任一种或两种以上。导电性材料的种类虽不特别受到限定,但例如是不锈钢(SUS)等金属材料。不锈钢的种类虽不特别受到限定,但例如是SUS316L以及SUS304等。
具体而言,喷嘴板41例如如图4~图6所示,具有在Y轴方向上隔开既定的间隔排列的多个喷嘴列410。各喷嘴列410例如沿X轴方向延伸,包含多个喷嘴孔H。喷嘴孔H的开口形状(从Z轴方向看的喷嘴孔H的形状)例如为圆形。
在此,喷嘴板41例如具有两列喷嘴列410(411、412)。因此,喷墨头4例如为所谓两列类型的喷墨头。
喷嘴列411例如包含在X轴方向上隔开既定的间隔排列的多个喷嘴孔H1。各喷嘴孔H1以贯穿喷嘴板41的方式沿Z轴方向延伸,并且与后述的促动器板42之中的吐出通道C1e连通。另外,各喷嘴孔H1配置在与沿Y轴方向延伸的吐出通道C1e之中的大致中央区域对应的位置。X轴方向上的多个喷嘴孔H1的间距(彼此相邻的两个喷嘴孔H1之间的距离)例如与X轴方向上的吐出通道C1e的间距(彼此相邻的两个吐出通道C1e之间的距离)同样。由此,从各吐出通道C1e供给的油墨9从各喷嘴孔H1喷射。
喷嘴列412例如具有与上述的喷嘴列411同样的结构。即,喷嘴列412例如包含在X轴方向上隔开既定的间隔排列的多个喷嘴孔H2。各喷嘴孔H2贯穿喷嘴板41,与后述的促动器板42之中的吐出通道C2e连通。另外,各喷嘴孔H2配置在与沿Y轴方向延伸的吐出通道C2e之中的大致中央区域对应的位置。X轴方向上的多个喷嘴孔H2的间距(彼此相邻的两个喷嘴孔H之间的距离)例如与X轴方向上的多个吐出通道C2e的间距(彼此相邻的两个吐出通道C2e之间的距离)同样。由此,从各吐出通道C2e供给的油墨9从各喷嘴孔H2喷射。
即,对各吐出通道C1e、C2e供给的油墨9与喷嘴板41的喷嘴孔H1、H2附近接触而喷射。换言之,喷嘴板41具有供流入各吐出通道C1e、C2e的油墨9接触的面(之后称为喷嘴板41的液体接触面)。例如,油墨9和与各吐出通道C1e、C2e相向的位置的喷嘴板41的主面、以及喷嘴孔H1、H2的内表面接触。在此,该喷嘴板41之中,供对各吐出通道C1e、C2e供给的油墨9接触的面与本公开的“液体接触面”的一个具体例子对应。
从喷嘴孔H1、H2各自喷射油墨9的方向如上所述,是与多个通道C的延伸方向(Y轴方向)交叉的方向(Z轴方向)。更具体地说,油墨9的喷射方向是从促动器板42去往喷嘴板41的方向(图4中的下方向)。喷嘴孔H1、H2各自的内径例如朝着喷射方向逐渐变小。即,喷嘴孔H1、H2各自例如为锥状的贯穿口。
[促动器板]
促动器板42是主要用于使油墨9从多个喷嘴孔H喷射而电气地动作的板。
该促动器板42如上所述,具有沿Y轴方向延伸的多个通道C。通道C的开口形状(从Z轴方向看的通道C的形状)例如为矩形。通过将油墨9容纳于各通道C,从各喷嘴孔H中的各个喷射该油墨9。
另外,促动器板42例如包含压电材料之中的任一种或两种以上。压电材料的种类虽不特别受到限定,但例如是钛酸锆酸铅(PZT)等。该促动器板42例如是将以Z轴方向上的极化方向互不相同的方式设定的两片压电基板层叠的层叠体(人字纹类型)。
具体而言,促动器板42例如如图4~图6所示,具有在Y轴方向上隔开既定的间隔排列的多个通道列420。各通道列420例如沿X轴方向延伸,包含多个通道C。在此,促动器板42例如具有两列通道列420(421、422)。
在该促动器板42中,例如,在X轴方向上的大致中央区域(形成有通道列421、422的区域)设有油墨9的喷射区域A1,并且在该X轴方向的两端区域(没有形成通道列421、422的区域)设有油墨9的非喷射区域A2。即,非喷射区域A2在X轴方向上配置在喷射区域A1的外侧。
通道列421例如包含沿Y轴方向延伸的多个通道C1。多个通道C1例如在X轴方向上隔开既定的间隔排列。各通道C1例如由包含压电体的驱动壁Wd划界而成。该驱动壁Wd与本公开的“内壁”的一个具体例子对应。
通道列422例如具有与上述的通道列421同样的结构。即,通道列422例如包含沿Y轴方向延伸的多个通道C2。多个通道C2例如在X轴方向上隔开既定的间隔排列。各通道C2例如由包含压电体的驱动壁Wd划界而成。
多个通道C1例如包含使油墨9喷射的吐出通道C1e、以及不使油墨9喷射的虚设通道C1d。在通道列421中,吐出通道C1e以及虚设通道C1d例如在X轴方向上交替地配置。各吐出通道C1e与设于喷嘴板41的各喷嘴孔H1连通。相对于此,各虚设通道C1d与各喷嘴孔H1不连通,由喷嘴板41遮蔽。
多个通道C2例如具有与上述的多个通道C1同样的结构。即,多个通道C2例如包含使油墨9喷射的吐出通道C2e、以及不使油墨9喷射的虚设通道C2d。在通道列422中,吐出通道C2e以及虚设通道C2d例如在X轴方向上交替地配置。各吐出通道C2e与设于喷嘴板41的各喷嘴孔H2连通。相对于此,各虚设通道C2d与各喷嘴孔H2不连通,由喷嘴板41遮蔽。在此,吐出通道C1e、C2e与本公开的“吐出通道”的一个具体例子对应,虚设通道C1d、C2d与本公开的“非吐出通道”的一个具体例子对应。
吐出通道C1e以及虚设通道C1d、吐出通道C2e以及虚设通道C2d例如以错开的方式排列。即,吐出通道C1e、C2e例如交错排列。此外,在促动器板42之中与虚设通道C1d、C2d各自对应的区域,例如设有浅槽部Dd。该浅槽部Dd例如与沿Y轴方向延伸的虚设通道C1d、C2d各自之中的外侧端部连通。
在该促动器板42中,例如,在与驱动壁Wd相向的内侧面,设有沿Y轴方向延伸的驱动电极Ed。该驱动电极Ed例如包含设于吐出通道C1e、C2e各自的内侧面的公共电极Edc和设于虚设通道C1d、C2d各自的内侧面的有源电极Eda。在此,公共电极Edc与本公开的“共通电极”的一个具体例子对应,有源电极Eda与本公开的“个别电极”的一个具体例子对应。驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)例如在Z轴方向上从促动器板42(驱动壁Wd)的一端部延伸到另一端部。因此,Z轴方向上的驱动电极Ed的尺寸例如与Z轴方向上的驱动壁Wd的厚度几乎相等。Z轴方向上的驱动电极Ed的尺寸还可以比驱动壁Wd的厚度小。驱动电极Ed如图7所示,被保护膜P覆盖。由此,能够抑制驱动电极Ed和油墨9的接触,抑制驱动电极Ed的腐蚀等的发生。
在一个吐出通道C1e(或吐出通道C2e)的内部相互相向的一对公共电极Edc例如通过公共端子而相互电连接。在一个虚设通道C1d(或虚设通道C2d)内部相互相向的一对有源电极Eda例如相互电隔离。隔着吐出通道C1e(或吐出通道C2e)相互相向的一对有源电极Eda例如经由有源端子而相互电连接。
在促动器板42的Y轴方向的端部,例如,安装有用于使驱动电极Ed和喷墨头4相互电连接的柔性印刷基板45。但是,在图4中,用虚线示出柔性印刷基板45的一部分的外缘(轮廓)。在该柔性印刷基板45形成的布线例如电连接于上述的公共端子以及有源端子中的各个。由此,经由柔性印刷基板45从喷墨头4对各驱动电极Ed施加驱动电压。
[粘接层]
在促动器板42和喷嘴板41之间,如图7所示,设有粘接层AL1。该粘接层AL1用于将促动器板42和喷嘴板41接合,例如由包含环氧系树脂、丙烯系树脂或硅酮系树脂等的树脂材料构成。该粘接层AL1为了不妨碍油墨9从吐出通道C1e、C2e到喷嘴孔H1、H2的移动,避开吐出通道C1e、C2e以及喷嘴孔H1、H2而设置。具体而言,在促动器板42的驱动壁Wd和喷嘴板41的膜材料之间设有粘接层AL1。为了虚设通道C1d、C2d不被AL1堵塞,优选地,也避开虚设通道C1d、C2d和喷嘴板41之间来配置粘接层AL1。由此,正常地驱动驱动壁Wd。在此,粘接层AL1与本公开的“粘接层”的一个具体例子对应。
[保护膜]
保护膜P例如如图7所示,分别设置于多个吐出通道C1e(或吐出通道C2e)以及多个虚设通道C1d(或虚设通道C2d),覆盖吐出通道C1e以及虚设通道C1d各自的内侧面以及底面。保护膜P在中间隔着驱动电极Ed覆盖吐出通道C1e以及虚设通道C1d的内侧面。保护膜P例如包含对二甲苯系树脂材料(例如,帕利灵(parylene)(注册商标))等有机绝缘材料。通过利用对二甲苯系树脂材料(パラキシリレン系樹脂材料)形成保护膜P,能够抑制油墨9对保护膜P下侧的浸入,可靠地保护驱动电极Ed等部件。
在本实施方式中,该保护膜P从吐出通道C1e(或吐出通道C2e)的内侧面(驱动壁Wd),经由露出到吐出通道C1e侧的粘接层AL1的端面,覆盖直到喷嘴板41的液体接触面(喷嘴孔H1、H2附近的面)。保护膜P还可以不将喷嘴板41的液体接触面全部覆盖,而是以从粘接层AL1侧覆盖喷嘴板41的液体接触面的至少一部分的方式设置即可。该保护膜P从吐出通道C1e经由粘接层AL1的端面直到喷嘴板41的液体接触面连续地设置。在此,保护膜P连续地设置的意思是指,从吐出通道C1e到喷嘴板41的液体接触面之间,不存在没有设置保护膜P的区域以及保护膜P的断面。保护膜P的断面是例如通过利用灰化(ashing)等将保护膜P的一部分去除而形成的。
在此,如此连续地设置的保护膜P覆盖在吐出通道C1e侧露出的粘接层AL1的端面。之后详细说明,由此,在对吐出通道C1e供给油墨9时,油墨9难以入侵粘接层AL1。另外,在促动器板42、粘接层AL1以及喷嘴板41之中,油墨9接触的部分被保护膜P连续地覆盖。即,由于在油墨9接触的部分,没有保护膜P的断面,故能够抑制油墨9经由保护膜P的断面对保护膜P下侧的浸入。保护膜P还可以设于促动器板42的一个主面(促动器板42与粘接层AL1之间)以及喷嘴板41的表面(与贴合于促动器板42的面相反的面)。保护膜P还可以不设于喷嘴板41的表面。例如,还可以通过在将掩模用的膜贴合于喷嘴板41的表面之后形成保护膜P,使得在喷嘴板41的表面不形成保护膜P。
图8是表示图7中所示的保护膜P的结构的其它例子。保护膜P在吐出通道C1e(或吐出通道C2e)以及虚设通道C1d(或虚设通道C2d)之中,至少设于吐出通道C1e即可。例如,虚设通道C1d的内侧面以及底面还可以不被保护膜P覆盖(图8)。保护膜P还可以不设于促动器板42的一个主面(图8)。
如图7所示,通过在虚设通道C1d也设置保护膜P,即使因飞散等,油墨9从虚设通道C1d的延伸方向(图4~图6的Y轴方向)的端部入侵虚设通道C1d内,也抑制有源电极Eda和油墨9的接触。从而,能够抑制头芯片400的可靠性的降低。
[盖板]
盖板43是主要将油墨9导入促动器板42(多个通道C),并且使油墨9从该促动器板42排出的板。盖板43贴合于促动器板42的另一个主面。
该盖板43例如包含与促动器板42的形成材料同样的材料。
具体而言,盖板43例如如图4~图6所示,以遮蔽设于促动器板42的多个通道C1、C2(多个通道列421、422)的方式配置。
该盖板43例如具有一对入口侧共通油墨室431a、432a、以及一对出口侧共通油墨室431b、432b。入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b各自例如配置在与设于促动器板42的通道列421(多个通道C1)对应的区域。入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b各自例如配置在与设于促动器板42的通道列422(多个通道C2)对应的区域。
入口侧共通油墨室431a设于与沿Y轴方向延伸的各通道C1之中的一端部(内侧端部)对应的位置。在入口侧共通油墨室431a中与各吐出通道C1e对应的区域,例如形成有供给狭缝Sa。另外,入口侧共通油墨室432a设于与沿Y轴方向延伸的各通道C2之中的一端部(内侧端部)对应的位置。在入口侧共通油墨室432a中与各吐出通道C2e对应的区域,例如与上述的入口共通油墨室431a同样地形成有供给狭缝Sa。
出口侧共通油墨室431b与入口侧共通油墨室431a分开设置,配置在与沿Y轴方向延伸的各通道C1之中的另一端部(外侧端部)对应的位置。在出口侧共通油墨室431b中与各吐出通道C1e对应的区域,例如形成有排出狭缝Sb。另外,出口侧共通油墨室432b与入口侧共通油墨室432a分开设置,配置在与沿Y轴方向延伸的各通道C2之中的另一端部(外侧端部)对应的位置。在出口侧共通油墨室432b中与各吐出通道C2e对应的区域,例如与上述的出口侧共通油墨室431b同样地形成有排出狭缝Sb。
入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b各自经由供给狭缝Sa以及排出狭缝Sb与各吐出通道C1e连通,相对于此,与各虚设通道C1d不连通。即,各虚设通道C1d被入口侧共通油墨室431a以及出口侧共通油墨室431b遮蔽。
入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b各自经由供给狭缝Sa以及排出狭缝Sb与各吐出通道C2e连通,相对于此,与各虚设通道C2d不连通。即,各虚设通道C2d被入口侧共通油墨室432a以及出口侧共通油墨室432b遮蔽。
在此,入口侧共通油墨室431a、432a以及供给狭缝Sa与本公开的“液体导入流路”的一个具体例子对应,出口侧共通油墨室431b、432b以及排出狭缝Sb与本公开的“液体排出流路”的一个具体例子对应。
[流路板]
如图2所示,流路板44配置在盖板43的上表面,具有供油墨9流动的既定流路(未图示)。另外,前述的循环机构5的流路连接于此种流路板44内的流路,分别进行油墨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。
<1-3. 喷墨头的制造方法>
接下来,使用图9,对喷墨头4的制造方法进行说明。图9是按工序顺序表示喷墨头4的制造方法的一例的图。
首先,通过通道形成工序(步骤S1)以及电极形成工序(步骤S2),形成促动器晶圆。通过将该促动器晶圆分割(步骤S5),形成多个促动器板42。具体而言,例如如下地形成促动器晶圆。
首先,准备由PZT等压电材料形成的压电基板。压电基板例如由厚度方向上的极化方向互为反方向的两片压电基板的层叠体形成。接着,在该压电基板的表面,例如,利用光刻法形成抗蚀剂膜的图案。接着,从该形成抗蚀剂膜的图案的压电基板的表面进行磨削加工,形成多个槽。由此,形成通道C1、C2(步骤S1)。
接着,例如,利用斜向蒸镀法,在通道C1、C2内的内侧面形成金属材料的膜。由此,形成驱动电极Ed(步骤S2)。此后,通过去除抗蚀剂膜,将在吐出通道C1e(或吐出通道C2e)内形成的有源电极Eda、以及在虚设通道C1d(或虚设通道C2d)内形成的公共电极Edc电分离(举离法)。
在如此形成促动器晶圆之后,利用粘接剂将盖晶圆贴合于该促动器晶圆的表面(步骤S3)。接着,利用粘接剂将流路晶圆贴合于盖晶圆的表面(步骤S4)。通过将盖晶圆分割(步骤S5),形成多个盖板43,通过将流路晶圆分割(步骤S5),形成多个流路板44。
在将盖晶圆以及流路晶圆依次贴合于促动器晶圆之后,例如利用切割器等将它们的层叠体分割为芯片状(步骤S5)。由此,形成相互接合的促动器板42、盖板43以及流路板44。
接着,在促动器板42的一个主面(与贴合盖板43的主面为相反侧的主面)以及通道C1、C2内形成保护膜P(步骤S6)。保护膜P例如利用化学蒸镀法等形成对二甲苯系树脂材料的膜而形成。保护膜P从促动器板42的一个主面经由通道C1、C2的开口在通道C1、C2的内侧面以及底面连续地成膜。在形成保护膜P之后,对促动器板42的一个主面进行等离子体照射等表面处理。由此,在将喷嘴板41贴合于促动器板42时(步骤S7),能够抑制因保护膜P引起的粘接力的降低。
接着,隔着粘接层AL1将喷嘴板41贴合于促动器板42的一个主面(步骤S7)。之后,从喷嘴板41的表面,经由喷嘴孔H1、H2,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P(步骤S8)。由此,从喷嘴孔H1、H2附近,经由在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P。如此,能够制造图2~图7等所示的喷墨头4。
图10表示喷墨头4的制造工序的其它例子。如此,可以使保护膜P的形成工序为一次。在该制造方法中,不进行喷嘴板41的贴合工序(步骤S7)之前的保护膜P的形成工序(图9的步骤S6),在步骤S7的工序后形成保护膜P(步骤S8)。在该制造方法中,在虚设通道C1d、C2d的内侧面以及底面,不形成保护膜P(参照图8)。
在此,喷墨头4(头芯片400)为侧射类型,喷嘴孔H1、H2连通于在促动器板42的一个主面设置的吐出通道C1e、C2e的开口。此种侧射类型的喷墨头4与边射类型的喷墨头(例如,后述的图20的喷墨头4B)相比,与喷嘴孔H1、H2连通的吐出通道C1e、C2e的开口大。从而,即使在隔着粘接层AL1将促动器板42和喷嘴板41接合之后形成保护膜P(步骤S8),在从吐出通道C1e、C2e去往喷嘴孔H1、H2的连通部分处,用于形成保护膜P的树脂材料也容易流动。由此,容易较厚地形成将在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面覆盖的保护膜P。
另外,喷墨头4(头芯片400)具有来自油墨储罐3的油墨9的导入流路、以及去往油墨储罐3的油墨9的排出流路。即,喷墨头4是循环型的喷墨头,与非循环型的喷墨头相比,流体容易移动。从而,即使在隔着粘接层AL1将促动器板42和喷嘴板41接合之后形成保护膜P(步骤S8),在从吐出通道C1e、C2e去往喷嘴孔H1、H2的连通部分处,用于形成保护膜P的树脂材料也容易流动。在这一点上,也容易较厚地形成将在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面覆盖的保护膜P。
<1-4. 动作>
接着,说明打印机1的动作。
[打印机的动作]
首先,说明打印机1的整体动作。在该打印机1中,通过以下的步骤,对记录纸P记录图像等。
在初始状态下,在四个油墨储罐3(3Y、3M、3C、3K)中容纳有互不相同的四色(黄色、洋红色、青色以及黑色)的油墨9。该油墨9通过在循环机构5中被循环而被供给到喷墨头4。
如果打印机1工作,那么运送机构2a、2b各自的栅格辊21旋转,因而通过栅格辊21以及夹送辊22来沿运送方向D运送记录纸P。在该情况下,由于驱动机构63(驱动马达633)进行驱动,故滑轮631a、631b各自旋转,从而使带632工作。另外,滑架62利用导轨61a、61b沿Y轴方向往复移动。由此,从四个喷墨头4(4Y、4M、4C、4K)对记录纸P喷射四色油墨9,因而对该记录纸P记录图像等。
[喷墨头的动作]
接着,说明打印机1工作时的喷墨头4的动作。在该喷墨头4中,通过以下步骤,利用剪断(剪切)模式对记录纸P喷射油墨9。
首先,如果滑架62往复移动,那么经由柔性印刷基板45,对喷墨头4之中的驱动电极Ed(公共电极Edc以及有源电极Eda)施加驱动电压。具体而言,对在将吐出通道C1e、C2e分别划界而成的一对驱动壁Wd设置的各驱动电极Ed施加驱动电压。由此,一对驱动壁Wd各自以向与吐出通道C1e、C2e分别邻接的虚设通道C1d、C2d突出的方式变形。
在此,如上所述,在促动器板42中,以Z轴方向上的极化方向为互不相同的方向的方式设定的两片压电基板层叠,并且,在该Z轴方向上驱动电极Ed从驱动壁Wd的一端部延伸到另一端部。在该情况下,通过对驱动电极Ed施加驱动电压,由于压电厚度滑移效果,将Z轴方向上的驱动壁Wd的大致中间位置作为起点,该驱动壁Wd屈曲变形。由此,吐出通道C1e、C2e各自利用上述的驱动壁Wd的屈曲变形,以类似膨胀的方式变形。
利用基于上述的压电厚度滑移效果的一对驱动壁Wd的屈曲变形,吐出通道C1e、C2e各自的容积增大。由此,入口侧共通油墨室431a、432a各自中贮留的油墨9被诱导至吐出通道C1e、C2e各自的内部。
接着,被诱导到吐出通道C1e、C2e各自内部的油墨9作为压力波传播到吐出通道C1e、C2e各自的内部。在该情况下,在压力波到达设于喷嘴板41的喷嘴孔H1、H2的时刻,施加于驱动电极Ed的驱动电压为零(0V)。由此,屈曲变形的驱动壁Wd恢复至原来的状态,因而吐出通道C1e、C2e各自的容积回到原样。
最后,如果吐出通道C1e、C2e各自的容积回到原样,那么压力在吐出通道C1e、C2e各自内部增加,因而被诱导至吐出通道C1e、C2e内部的油墨9被加压。由此,从喷嘴孔H1、H2对外部(记录纸P)喷射液滴状的油墨9。
在该情况下,例如,如上所述,由于喷嘴孔H1、H2各自的内径朝喷射方向逐渐变小,故油墨9的喷射速度增加,并且该油墨9的直线前进性提高。由此,记录于记录纸P的图像等的品质提高。
<1-5. 作用以及效果>
接着,说明具备喷墨头4(头芯片400)的打印机1的作用以及效果。
在本实施方式所涉及的头芯片400、喷墨头4以及打印机1中,保护膜P从吐出通道C1e、C2e内,经由露出到吐出通道C1e、C2e侧的粘接层AL1的端面,覆盖直到喷嘴板41的液体接触面。也就是说,在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面整个面被保护膜P覆盖。由此,吐出通道C1e、C2e内的油墨9难以入侵粘接层AL1。以下,使用比较例对该作用效果进行说明。
图11是将对比较例所涉及的头芯片140的主要部分的截面结构示意性地表示的图,表示与图7对应的部分。在该比较例所涉及的头芯片140中,保护膜P没有覆盖在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面。该保护膜P例如是在隔着粘接层AL1将喷嘴板41贴合于促动器板42之前形成的膜,从促动器板42的表面(贴合于喷嘴板41的面)覆盖吐出通道C1e、虚设通道C1d的内侧面以及底面。
在此种头芯片140中,被诱导至吐出通道C1e的油墨9与粘接层AL1直接接触,故油墨9容易经由端面浸入粘接层AL1。入侵粘接层AL1的油墨9在粘接层AL1内移动。由此,存在油墨9的成分经由粘接层AL1从吐出通道C1e浸出到虚设通道C1d的风险。如果油墨9的成分从吐出通道C1e浸出到虚设通道C1d,那么存在发生设于吐出通道C1e的公共电极Edc和设于虚设通道C1d的有源电极Eda的短路的风险。另外,存在入侵粘接层AL1的油墨9使粘接层AL1的粘接力降低,喷嘴板41被从促动器板42剥离的风险。由此,在头芯片140中,可靠性降低。
相对于此,在头芯片400中,在将喷嘴板41贴合于促动器板42之后,形成有保护膜P(图9、图10的步骤S8),在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面被保护膜P覆盖。由此,吐出通道C1e、C2e内的油墨9不与粘接层AL1的端面直接接触,油墨9对粘接层AL1的浸入得到抑制。从而,能够抑制入侵粘接层AL1的油墨9引起的公共电极Edc和有源电极Eda之间的短路的发生、以及粘接层AL1的粘接力的降低。因此,在头芯片400中,与头芯片140相比,能够抑制可靠性的降低。
另外,在此,在贴合喷嘴板41(图9、图10的步骤S7)之前,对促动器板42的表面进行等离子体照射等表面处理。由此,能够形成从吐出通道C1e、C2e到喷嘴板41的液体接触面连续的保护膜P。
例如,还可以考虑在形成保护膜P之后(图9的步骤S6),对促动器板42的表面进行灰化,去除在促动器板42表面形成的保护膜P。通过去除促动器板42表面的保护膜P,能够提高促动器板42和喷嘴板41的粘接性。但是,如果对保护膜P进行此种灰化,那么在保护膜P形成断面,油墨9容易从该断面浸入保护膜P的下侧。即,无法充分维持保护膜P的保护功能。由此,存在发生因油墨9的成分引起的驱动电极Ed等的故障的风险。驱动电极Ed的故障例如是因油墨9的成分引起的驱动电极Ed的腐蚀以及驱动电极Ed的短路等。
在此,如上所述,在将保护膜P形成于促动器板42之后,对促动器板42的表面,替代灰化,进行等离子体照射等表面处理。因此,能够在不损害保护膜P的保护功能的情况下,将促动器板42以充分的强度粘接于喷嘴板41。因此,能够抑制因保护膜P的保护功能降低引起的驱动电极Ed的故障的发生,抑制头芯片400的可靠性的降低。
如上所述,在本实施方式的头芯片400、喷墨头4以及打印机1中,由于在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面被保护膜P覆盖,故吐出通道C1e、C2e内的油墨9难以入侵粘接层AL1。由此,能够抑制因油墨9浸入粘接层AL1而引起的头芯片400、喷墨头4以及打印机1的可靠性的降低。即,能够减轻对吐出通道C1e、C2e供给的油墨9引起的对吐出通道C1e、C2e附近部件的影响,抑制可靠性的降低。
另外,由于从吐出通道C1e、C2e内,经由粘接层AL1的端面,直到喷嘴板41的液体接触面连续地形成保护膜P,故保护膜P的保护功能的降低得到抑制。在这一点上,也能够抑制头芯片400、喷墨头4以及打印机1的可靠性的降低。
特别是在循环型的侧射类型的头芯片400中,流体容易在头芯片400内的流路中移动。从而,能够在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面容易地形成足够厚的保护膜P。
接下来,对上述第一实施方式的变形例以及其它实施方式进行说明。此外,以下,对与上述第一实施方式中的构成要素实质上同样的构成要素附以相同的符号,并适当省略说明。
<2. 变形例>
图12以及图13表示上述第一实施方式的变形例所涉及的喷墨头4A的主要部分的截面结构。图12与表示上述第一实施方式的喷墨头4的图6对应。图13是将与图12所示的三个通道C对应的部分放大表示的图,与表示上述第一实施方式的喷墨头4的图7对应。变形例所涉及的喷墨头4A在喷嘴板41和促动器板42之间具有中间板46。喷墨头4A除了这一点之外,与喷墨头4具有实质上相同的结构,能够获得与上述第一实施方式的喷墨头4同样的效果。
中间板46是例如用于通过介于喷嘴板41和促动器板42之间来使这些喷嘴板41和促动器板42相互对位等的板。中间板46设于喷嘴板41和促动器板42之间即可,例如还可以发挥其它作用。在中间板46和促动器板42之间设有粘接层AL1,通过粘接层AL1将中间板46接合于促动器板42。在本变形例中,中间板46与本公开的“被粘接板”的一个具体例子对应,粘接层AL1与本公开的“粘接层”的一个具体例子对应。
在中间板46和喷嘴板41之间设有粘接层AL2,通过粘接层AL2将喷嘴板41接合于中间板46。粘接层AL2例如由包含环氧系树脂、丙烯系树脂或硅酮系树脂等的树脂材料构成。
通过使中间板46介于喷嘴板41和促动器板42之间,除了中间板46和促动器板42之间的粘接层AL1,还形成中间板46和喷嘴板41之间的粘接层AL2。即,板之间的接合面积增大,难以产生板之间的剥离。由此,喷墨头4A中,能够抑制板之间的剥离,提高可靠性。
该中间板46例如包含绝缘性材料之中的任一种或者两种以上,因而具有绝缘性。绝缘性材料的种类虽不特别受到限定,但例如是聚酰亚胺以及聚对二甲苯等高分子材料。
喷嘴板41以及促动器板42隔着中间板46而相互贴合。由此,导电性的喷嘴板41和导电性的促动器板42例如隔着绝缘性的中间板46而电分离(绝缘)。从而,即使将导电性材料用作喷嘴板41的形成材料,也能够抑制通过油墨9导致的喷嘴板41和促动器板43之间的短路的发生。
中间板46例如在与多个吐出通道C1e(或吐出通道C2e)以及多个喷嘴孔H1(或喷嘴孔H2)分别对应的位置具有连通孔46M。连通孔46M沿厚度方向(图12、图13的Z方向)贯穿中间板46,与吐出通道C1e以及喷嘴孔H1连通。在此,连通孔46M与本公开的“连通孔”的一个具体例子对应。对吐出通道C1e供给的油墨9通过中间板46的连通孔46M,从喷嘴孔H1喷射。换言之,中间板46具有供流入各吐出通道C1e、C2e的油墨9接触的面(之后称为中间板46的液体接触面)。例如,油墨9与连通孔46M的内表面接触。在此,该中间板46之中,供对各吐出通道C1e、C2e供给的油墨9接触的面与本公开的“液体接触面”的一个具体例子对应。粘接层AL2为了不妨碍油墨9从连通孔46M到喷嘴孔H1、H2的移动,避开连通孔46M以及喷嘴孔H1、H2而设置。
连通孔46M例如狭缝状地设于与吐出通道C1e对应的位置。该狭缝状的连通孔46M例如与吐出通道C1e的延伸方向大致平行(图12的Y轴方向)地延伸。优选地,例如,在中间板46如上所述地发挥喷嘴板41和促动器板42之间的对位的作用时,连通孔46M的宽度(图12的X轴方向的大小)的大小例如比吐出通道C1e的宽度的大小大。在吐出通道C1e的宽度足够大时,连通孔46M的宽度可以与吐出通道C1e的宽度的大小相同,或者,也可以比吐出通道C1e的宽度的大小小。连通孔46M例如可以具有大致圆形状的平面形状,该大致圆形状的连通孔46M还可以设于与喷嘴孔H1对应的位置。在促动器板42的一个主面设置的虚设通道C1d(或虚设通道C2d)的开口被中间板46堵塞。
保护膜P例如从吐出通道C1e内,经由在吐出通道C1e侧露出的粘接层AL1的端面、中间板46的液体接触面以及在连通孔46M侧露出的粘接层AL2的端面,直到喷嘴板41的液体接触面,连续地设置(图13)。保护膜P还可以设于促动器板42的一个主面、中间板46的表面(与贴合于促动器板42的面相反的面)以及喷嘴板41的表面。
图14~图18表示图13中所示的保护膜P的结构的其它例子。如图14以及图15所示,保护膜P至少从吐出通道C1e内经由在吐出通道C1e侧露出的粘接层AL1的端面,直到中间板46的液体接触面,连续地设置。由此,在吐出通道C1e侧露出的粘接层AL1的端面被保护膜P覆盖,因而能够抑制因油墨9对粘接层AL1的浸入引起的喷墨头4A可靠性的降低。保护膜P还可以不设于喷嘴板41的表面(图14),也可以不设于中间板46的表面(图15)。
虽然与在上述第一实施方式中说明的同样,在虚设通道C1d内也设置保护膜P是合乎需要的,但也可以如图16、图17以及图18所示,不在虚设通道C1d的内侧面以及底面设置保护膜P。保护膜P还可以不设于促动器板42的一个主面(图16),或者,也可以不设于促动器板42的一个主面以及喷嘴板41的表面(图17)。还可以不在促动器板42的一个主面以及中间板46的表面设置保护膜P(图18)。
接下来,使用图19,对喷墨头4A的制造方法进行说明。图19是按工序顺序表示喷墨头4A的制造方法的一例的图。
首先,与在上述第一实施方式中说明的同样,依次执行通道形成工序(步骤S1)、电极形成工序(步骤S2)、盖晶圆贴合工序(步骤S3)、流路晶圆贴合工序(步骤S4)以及分割工序(步骤S5)。由此,形成相互接合的促动器板42、盖板43以及流路板44。
接着,在促动器板42的一个主面(与贴合盖板43的主面为相反侧的主面)以及通道C1、C2内形成保护膜P(步骤S6)。保护膜P从促动器板42的一个主面经由通道C1、C2的开口在通道C1、C2的内侧面以及底面连续地成膜。在形成保护膜P之后,对促动器板42的一个主面进行等离子体照射等表面处理。由此,在将中间板46贴合于促动器板42时(步骤S9),能够抑制因保护膜P引起的粘接力的降低。
接着,隔着粘接层AL1将中间板46贴合于促动器板42的一个主面(步骤S9)。之后,从中间板46的表面,经由连通孔46M,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P(步骤S10)。由此,从连通孔46M附近,经由在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P。
在本变形例中,如此,能够在将喷嘴板41贴合于中间板46之前,形成将在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面覆盖的保护膜P。从而,能够在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面不被喷嘴板41挡住的状态下形成保护膜P。从而,用于形成保护膜P等的树脂材料容易流到粘接层AL1的端面,能够用足够厚的保护膜P容易地覆盖粘接层AL1的端面。
在从中间板46的表面形成保护膜P之后,对中间板46的表面进行等离子体照射等表面处理。由此,在将喷嘴板41贴合于中间板46时(步骤S7),能够抑制因保护膜P引起的粘接力的降低。
在对中间板46的表面进行等离子体照射等表面处理之后,隔着粘接层AL2将喷嘴板41贴合于中间板46的表面(步骤S7)。之后,从喷嘴板41的表面,经由喷嘴孔H1、H2以及连通孔46M,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P(步骤S8)。由此,从喷嘴板41的液体接触面,经由在连通孔46M侧露出的粘接层AL2的端面,连通孔46M以及在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面,直到吐出通道C1e、C2e内,连续地形成保护膜P。
如此,能够制造图13所示的喷墨头4A。还可以省略在将喷嘴板41贴合于中间板46之后的保护膜P的形成工序(步骤S8)。通过省略步骤S8的保护膜P的形成工序,能够制造图14所示的喷墨头4A。或者,还可以省略在将中间板46贴合于促动器板42之后的保护膜P的形成工序(步骤S10)。由此,能够制造图15所示的喷墨头4A。
图20表示喷墨头4A的制造工序的其它例子。在该制造方法中,不进行中间板46的贴合工序(步骤S9)之前的保护膜P的形成工序(图18的步骤S6),在步骤S9的工序后以及步骤S7的工序后形成保护膜P(步骤S8、S10)。在该制造方法中,在虚设通道C1d、C2d的内侧面以及底面,不形成保护膜P,能够制造图16所示的喷墨头4A。和在上述图19中说明的一样,还可以省略在将喷嘴板41贴合于中间板46之后的保护膜P的形成工序(步骤S8)。通过省略步骤S8的保护膜P的形成工序,能够制造图17所示的喷墨头4A。或者,还可以和在上述图19中说明的一样,省略在将中间板46贴合于促动器板42之后的保护膜P的形成工序(步骤S10)。通过省略步骤S10的保护膜P的形成工序,能够制造图18所示的喷墨头4A。
在喷墨头4A中,由于隔着中间板46将喷嘴板41和促动器板42贴合,故在促动器板42的一个主面设置的吐出通道C1e、C2e的开口经由中间板46的连通孔46M与喷嘴孔H1、H2连通。从而,与上述第一实施方式的喷墨头4相比,从吐出通道C1e、C2e的开口到喷嘴孔H1、H2的连通部分的体积变大。由此,形成保护膜P的树脂材料更容易流动。从而,如图16以及图18所示,在将喷嘴板41贴合于中间板46之后,形成将在吐出通道C1e、C2e侧露出的粘接层AL1的端面覆盖的保护膜P的情况下,也能够形成足够厚的保护膜P。
<3. 第二实施方式>
图21、图22以及图23是示意性地表示本公开的第二实施方式所涉及的喷墨头4B的结构。图21是用立体图表示喷墨头4B的主要部分的结构例的图。图22是表示喷墨头4B中的包含头芯片40A的吐出通道C3e和头芯片40B的虚设通道C3d的YZ截面的结构例的截面图。图23是表示喷墨头4B中的包含头芯片40A的虚设通道C3d和头芯片40B的吐出通道C3e的YZ截面的结构例的截面图。该喷墨头4B是从吐出通道C3e的延伸方向(Z轴方向)的前端部吐出油墨的所谓边射类型之中,使油墨在喷墨头4B与油墨储罐3之间循环的循环式(边射循环式)的喷墨头。虽然在图21中,省略返回板47(之后出现)以及喷嘴板41的图示,但返回板47(之后出现)以及喷嘴板41接合于促动器板42的下端面42E。对此种边射类型的喷墨头4B,也能够适用本公开的结构。
如图21~图23所示,喷墨头4B具备一对头芯片40A、40B、返回板47、喷嘴板41、流路板44、入口歧管48、出口歧管(未图示)、以及柔性印刷基板45。
一对头芯片40A、40B具有实质上相同的结构,以在Y轴方向上夹着流路板44成实质上对称的姿势的方式设于实质上对称的位置。头芯片40A、40B各自从距流路板44近的位置开始依次具备盖板43、促动器板42、以及保护板49。在头芯片40A、40B共通地设有返回板47以及喷嘴板41。此外,在此,除头芯片40A、40B之外还包含返回板47以及喷嘴板41的结构与本公开的“头芯片”的一个具体例子对应。
促动器板42将X轴方向作为较长方向,将Z轴方向作为较短方向,沿着XZ面扩张。促动器板42的一个主面贴合于保护板49,另一个主面贴合于盖板43。促动器板42的下端面42E设于XY平面。
在该促动器板42,设有多个吐出通道C3e以及多个虚设通道C3d。该多个吐出通道C3e以及多个虚设通道C3d分别向Z轴方向直线状地延伸。吐出通道C3e和虚设通道C3d在X轴方向上相互间隔地交替配置。吐出通道C3e的下端部如图21所示,延伸直到促动器板42的下端面42E,在下端面42E形成有开口。该开口为用于吐出油墨9的吐出端。吐出通道C3e的上端部不到达促动器板42的上端面(与下端面42E相反的面),而是在促动器板42内终止。虚设通道C3d的上端部在上端面处开口,虚设通道C3d的下端部在下端面42E处开口。与上述第一实施方式中说明的一样,在吐出通道C3e的内侧面设有公共电极Edc,在虚设通道C3d的内侧面设有有源电极Eda。
头芯片40B的吐出通道C3e及虚设通道C3d相对于头芯片40A的吐出通道C3e及虚设通道C3d的排列间距沿X方向错开半个间距地排列。即,头芯片40A的吐出通道C3e以及虚设通道C3d和头芯片40B的吐出通道C3e以及虚设通道C3d交错状地排列。
因此,如图22所示,头芯片40A的吐出通道C3e、以及头芯片40B的虚设通道C3d在Y轴方向上相向。同样地,如图23所示,头芯片40A的虚设通道C3d、以及头芯片40B的吐出通道C3e在Y轴方向上相向。此外,头芯片40A、40B中的各吐出通道C3e以及虚设通道C3d的间距能够适当地变更。
盖板43将X轴方向作为较长方向,将Z轴方向作为较短方向,沿着XZ面扩张。在盖板43,设有在流路板44侧开口的共通油墨室431c、以及与共通油墨室431c分别连通且在促动器板43侧开口的多个狭缝Sc。多个狭缝Sc设于与多个吐出通道C3e对应的位置。共通油墨室431c相对于多个狭缝Sc共通地设置,通过多个狭缝Sc与各吐出通道C3e连通。共通油墨室431c未连通于虚设通道C3d。
共通油墨室431c是沿X轴方向延伸的凹陷。油墨9通过流路板44流入共通油墨室431c。多个狭缝Sc在Y轴方向上配置在与共通油墨室431c的一部分分别重合的位置。多个狭缝Sc与共通油墨室431和多个吐出通道C3e连通。期望的是,各狭缝Sc的X轴方向的宽度与各吐出通道C3e的X轴方向的宽度实质上相同。
保护板49与盖板43同样,将X轴方向作为较长方向,将Z轴方向作为较短方向,沿着XZ面扩张。该保护板49具有与从促动器板42的XZ面的平面形状大致相同的平面形状。在促动器板42的一个主面设置多对多个吐出通道C3e以及多个虚设通道C3d的开口被该保护板49堵塞。
流路板44在Y轴方向上被夹持在头芯片40A和头芯片40B之间。流路板44由同一部件一体地形成即可。流路板44将X轴方向作为较长方向,将Z轴方向作为较短方向,沿着XZ面扩张。从Y轴方向看,流路板44的外形与盖板43的外形实质上相同。
在流路板44的一个主面设有头芯片40A,在另一个主面,设有头芯片40B。如图22以及图23所示,在流路板44的一个主面以及另一个主面,形成有与共通油墨室431c分别连通的入口流路441、以及与返回板47的循环路径471c、471d分别连通的出口流路442。
入口流路441从流路板44的一个主面、另一个主面各自朝Y轴方向的内侧凹陷。各入口流路441的下端部与共通油墨室431c连通,各入口流路441的上端部在流路板44的上端面处开口。各出口流路442设于流路板44的下端部,从流路板44的下端面朝上方凹陷。出口流路442沿Y轴方向贯穿流路板44。出口流路442与入口流路441相比在X轴方向的外侧连接于出口歧管。
入口歧管48接合于头芯片40A、40B以及流路板44的上端面。在入口歧管48,形成有与各入口流路441连通的供给路径480。供给路径480从入口歧管48的下端面朝上方凹陷。
返回板47将X轴方向作为较长方向,将Y轴方向作为较短方向,沿着XY平面扩张。返回板47通过粘接层(之后说明的图24的粘接层AL1)贴合于头芯片40A、40B的下端面以及流路板44的下端面。即,返回板47共通地设置于头芯片40A以及头芯片40B的吐出端侧。返回板47是介于头芯片40A和头芯片40B中的吐出端、以及喷嘴板41的上表面之间的间隔板。在第二实施方式中,返回板47与本公开的“被粘接板”的一个具体例子对应。
在返回板47,形成有将头芯片40A、40B的吐出通道C3e和出口流路442之间连接的多个循环路径471c、471d。多个循环路径471c、471d沿Z轴方向贯穿返回板47。循环路径471c设于与头芯片40A的吐出通道C3e对应的位置,循环路径471d设于与头芯片40B的吐出通道C3e对应的位置。循环路径471c的Y轴方向的内侧端部与出口流路442连通,循环路径471c的Y轴方向的外侧端部与头芯片40A的吐出通道C3e连通(图22)。循环路径471d的Y轴方向的内侧端部与出口流路442连通,循环路径471d的Y轴方向的外侧端部与头芯片40B的吐出通道C3e连通(图23)。在此,循环路径471c、471d与本公开的“连通孔”的一个具体例子对应。
喷嘴板41将X轴方向作为较长方向,将Y轴方向作为较短方向,沿着XY平面扩张。该喷嘴板41通过粘接层(之后说明的图24的粘接层AL2)贴合于返回板47的一个主面。在喷嘴板41,排列有沿Z轴方向贯穿喷嘴板41的多个喷嘴孔H3、H4。
如图22所示,喷嘴孔H3分别形成在喷嘴板41之中,与返回板47的各循环路径471c在Z轴方向上相向的部分。即,喷嘴孔H3按照与循环路径471c相同的间距,在X轴方向上隔开间隔排列在一条直线上。喷嘴孔H3例如在Y轴方向的中央部与循环路径471c连通。由此,各喷嘴孔H3经由循环路径471c分别连通于头芯片40A的对应的吐出通道C3e。
如图23所示,喷嘴孔H4分别形成在喷嘴板41之中,与返回板47的各循环路径471d在Z轴方向上相向的部分。即,喷嘴孔H4按照与循环路径471d相同的间距,在X轴方向上隔开间隔排列在一条直线上。喷嘴孔H4例如在循环路径471d的Y轴方向的中央部与循环路径471d连通。由此,各喷嘴孔H4经由循环路径471d分别连通于头芯片40B的对应的吐出通道C3e。虚设通道C3d与喷嘴孔H3、H4未连通,由返回板47从下方覆盖。
如此,对各吐出通道C3e供给的油墨9与返回板47的循环路径471c、471d附近接触而喷射。换言之,返回板47具有供流入各吐出通道C3e的油墨9接触的面(之后称为返回板47的液体接触面)。例如,油墨9与循环路径471c、471d的内表面接触。在第二实施方式中,在该返回板47之中,供流入各吐出通道C3e的油墨9接触的面与本公开的“液体接触面”的一个具体例子对应。
图24表示在包含促动器板42的位置处的头芯片40A、返回板47以及喷嘴板41的XZ截面的结构的一例。促动器板42(头芯片40A)的下端面42E通过粘接层AL1贴合于返回板47,返回板47的一个主面通过粘接层AL2贴合于喷嘴板41。关于头芯片40B侧,虽然省略图示,但头芯片40B侧也具有与头芯片40A同样的结构。在此,粘接层AL1与本公开的“粘接层”的一个具体例子对应。
保护膜P例如在中间隔着公共电极Edc覆盖吐出通道C3e的内侧面以及底面。该保护膜P从吐出通道C3e内,经由在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面,直到返回板47的液体接触面连续地设置。保护膜P还可以设于返回板47的一个主面。或者,虽然省略图示,但保护膜P例如还可以从吐出通道C3e内,经由在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面、返回板47的液体接触面以及在循环路径471c侧露出的粘接层AL2的端面,直到喷嘴板41的液体接触面,连续地设置。虚设通道C3d的内侧面以及底面还可以不被保护膜P覆盖。
在本实施方式的喷墨头4B中,也与在上述第一实施方式中说明的一样,由于在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面被保护膜P覆盖,故吐出通道C3e内的油墨9难以入侵粘接层AL1。由此,能够抑制因油墨9浸入粘接层AL1而引起的喷墨头4B的可靠性的降低。
另外,虽然边射类型的喷墨头4B与侧射类型的喷墨头4相比,吐出通道C3e的吐出端小,但在喷墨头4B中,基于如下理由,能够形成足够厚的保护膜P。
在喷墨头4B中,在促动器板42的下端面42E设置的吐出通道C3e的开口经由返回板47的循环路径471c(或循环路径471d)与喷嘴孔H3(或喷嘴孔H4)连通。从而,与直接将喷嘴板41接合于促动器板42下端面42E的情况相比,从吐出通道C3e的开口到喷嘴孔H3的连通部分的体积大。由此,形成保护膜P的树脂材料容易流动。而且,喷墨头4B是具有循环路径471c、471d的循环型的喷墨头,喷墨头4B内的流路与非循环型的喷墨头相比,流体容易移动。由此,形成保护膜P的树脂材料更容易流动。从而,也能够用足够厚的保护膜P覆盖在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面。
另外,在喷墨头4B中,与在上述变形例中说明的一样,能够在将喷嘴板41贴合于返回板47之前,形成将在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面覆盖的保护膜P。从而,能够在吐出通道C3e侧露出的粘接层AL1的端面不被喷嘴板41挡住的状态下形成保护膜P。从而,用于形成保护膜P等的树脂材料容易流到粘接层AL1的端面,能够用保护膜P容易地覆盖粘接层AL1的端面。
<4. 其它变形例>
以上,虽然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、4B中的各部件的结构例(形状、配置、个数等)进行了说明,但并不限定于在上述实施方式中说明的,也可以是其它形状、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,可以是其它值、范围、大小关系等。
具体而言,例如,虽然在上述第一实施方式中,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,虽然在上述第一实施方式中,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、H3、H4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,也可以是三角形状等多边形状、椭圆形状、星形形状等。
另外,例如,虽然在上述实施方式等中,对喷墨头4、4A、4B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。
此外,促动器板42也可以是由极化方向沿着厚度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,在上述实施方式等中,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、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,具备:
促动器板,其具有各自与喷嘴孔连通的多个吐出通道、以及在前述吐出通道各自的内壁设置的电极;
被粘接板,其被接合于前述促动器板,并且,具有供流入前述吐出通道的液体接触的液体接触面;
粘接层,其设于前述被粘接板与前述促动器板之间,并且将前述被粘接板和前述促动器板接合;以及
保护膜,其从前述吐出通道各自的内壁,经由在前述吐出通道侧露出的前述粘接层的端面,连续地覆盖前述液体接触面的至少一部分。
(2)
根据前述(1)记载的头芯片,其中,
在前述吐出通道的内壁设置的前述电极是共通电极,
前述促动器板还具有在相邻的前述吐出通道之间设置的非吐出通道、以及在前述非吐出通道的内壁设置的个别电极,
前述保护膜也覆盖前述非吐出通道的内壁。
(3)
根据前述(1)或前述(2)记载的头芯片,其中,
前述被粘接板是具有前述喷嘴孔的喷嘴板。
(4)
根据前述(1)或前述(2)记载的头芯片,其中,
还具备具有前述喷嘴孔的喷嘴板,
前述被粘接板设于前述喷嘴板与前述促动器板之间。
(5)
根据前述(4)记载的头芯片,其中,
前述被粘接板具有使前述吐出通道和前述喷嘴孔连通的连通孔,
前述促动器板还具有设于相邻的前述吐出通道之间并且被前述被粘接板堵塞的非吐出通道。
(6)
根据前述(4)或前述(5)记载的头芯片,其中,
前述被粘接板具有绝缘性。
(7)
根据前述(1)至前述(6)之中的任一项记载的头芯片,其中,
前述吐出通道在该吐出通道的延伸方向的中央部与前述喷嘴孔连通。
(8)
根据前述(7)记载的头芯片,其中,还具有
与前述吐出通道连通的液体导入流路、以及
与前述吐出通道连通并且与前述液体导入流路分开设置的液体排出流路。
(9)
根据前述(1)至前述(8)中的任一项记载的头芯片,其中,
前述保护膜覆盖前述电极。
(10)
根据前述(1)至前述(9)中的任一项记载的头芯片,其中,
前述保护膜包含对二甲苯系树脂材料。
(11)
一种液体喷射头,其具备:
前述(1)至前述(10)中的任一项记载的头芯片、以及
对前述头芯片供给前述液体的供给机构。
(12)
一种液体喷射记录装置,其具备:
前述(11)记载的液体喷射头、以及
容纳前述液体的容纳部。
符号说明
1 打印机
3 油墨储罐
4、4A、4B 喷墨头
9 油墨
41 喷嘴板
42 促动器板
43 盖板
44 流路板
45 柔性印刷基板
46 中间板
46M 连通孔
47 返回板
48 入口歧管
411、412 喷嘴列
AL1、AL2 粘接层
P 保护膜
Ed 驱动电极
C 通道
H 喷嘴孔
P 记录纸。
Claims (11)
1.一种头芯片,具备:
促动器板,其具有各自与喷嘴孔连通的多个吐出通道、以及在所述吐出通道各自的内壁设置的电极;
被粘接板,其被接合于所述促动器板,并且,具有供流入所述吐出通道的液体接触的液体接触面;
粘接层,其设于所述被粘接板与所述促动器板之间,并且将所述被粘接板和所述促动器板接合;以及
保护膜,其从所述吐出通道各自的内壁,经由在所述吐出通道侧露出的所述粘接层的端面,连续地覆盖所述液体接触面的至少一部分,
在所述吐出通道的内壁设置的所述电极是共通电极,
所述促动器板还具有在相邻的所述吐出通道之间设置的非吐出通道、以及在所述非吐出通道的内壁设置的个别电极,
所述保护膜也连续地覆盖所述促动器板的用于与所述粘接层粘接的表面以及所述非吐出通道的内壁。
2.根据权利要求1所述的头芯片,其中,所述被粘接板是具有所述喷嘴孔的喷嘴板。
3.根据权利要求1所述的头芯片,其中,还具备具有所述喷嘴孔的喷嘴板,
所述被粘接板设于所述喷嘴板与所述促动器板之间。
4.根据权利要求3所述的头芯片,其中,所述被粘接板具有使所述吐出通道和所述喷嘴孔连通的连通孔,
所述促动器板还具有设于相邻的所述吐出通道之间并且被所述被粘接板堵塞的非吐出通道。
5.根据权利要求3所述的头芯片,其中,所述被粘接板具有绝缘性。
6.根据权利要求1所述的头芯片,其中,所述吐出通道在该吐出通道的延伸方向的中央部与所述喷嘴孔连通。
7.根据权利要求6所述的头芯片,其中,还具有
与所述吐出通道连通的液体导入流路、以及
与所述吐出通道连通并且与所述液体导入流路分开设置的液体排出流路。
8.根据权利要求1所述的头芯片,其中,所述保护膜覆盖所述电极。
9.根据权利要求1所述的头芯片,其中,所述保护膜包含对二甲苯系树脂材料。
10.一种液体喷射头,其具备:
权利要求1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。
11.一种液体喷射记录装置,其具备:
权利要求10所记载的液体喷射头、以及
容纳所述液体的容纳部。
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