CN115972771A - 头芯片、液体喷射头、液体喷射记录装置和头芯片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供抑制印字质量的下降的头芯片。头芯片具备中间板(52),中间板(52)针对每个通道列而具有与致动器板(53)的吐出通道(75)单独地连通的连通孔(130)沿X方向并排成一列的多列连通孔组(136、137)。在X方向上相邻的连通孔(130)彼此以沿Y方向相互偏离的方式配置。在中间板(52),形成有被喷嘴板闭塞的非贯通槽(150)和与非贯通槽(150)连通并且通过非吐出通道(76)与头芯片的外部连通的贯通孔(160)。非贯通槽(150)的一部分位于连通孔间区域(138、139)。连通孔间区域(138、139)中的连通孔130的开口缘(130a)与非贯通槽(150)的X方向的最小间隔(G1)比连通孔(130)的开口缘(130a)与非吐出通道(76)的X方向的最小间隔(G2)更大。
Description
技术领域
本公开涉及头芯片、液体喷射头、液体喷射记录装置和头芯片的制造方法。
背景技术
搭载于喷墨打印机的喷墨头通过搭载于喷墨头的头芯片将墨水吐出至被记录介质。头芯片具备:致动器板,其交替地形成有吐出通道和非吐出通道;和喷嘴板,其接合于致动器板,在与吐出通道对应的位置形成有喷射容纳于吐出通道的墨水的喷嘴孔。
近年来,通道的细槽化正在进步,从而致动器板和喷嘴板的位置偏离的容许范围变小。具体而言,如果喷嘴板相对于致动器板的位置沿通道的宽度方向偏离,则喷嘴孔的通道侧的开口的一部分可能被通道之间的壁闭塞。如果喷嘴孔的通道侧的开口的一部分被闭塞,则阻碍墨水向喷嘴孔的供给。由此,存在墨水的喷射特性恶化的可能性。
在下述专利文献1中,公开了如下的构成:将形成有与吐出通道和喷嘴孔两者连通的贯通孔的中间板配置于致动器板和喷嘴板之间,在吐出通道的宽度方向上将贯通孔比吐出通道和喷嘴孔更大地形成。依据该构成,在喷嘴孔未被中间板闭塞的范围内,容许致动器板和喷嘴板的位置偏离,因而能够抑制墨水向喷嘴孔的供给被阻碍。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-42979号公报。
发明内容
发明要解决的课题
可是,如果在中间板与喷嘴板的接合部存在接合不良,则吐出通道彼此可能通过接合不良部连通。如果吐出通道彼此连通,则在吐出墨水时,有时压力通过接合不良部传播,引起墨水的喷射方向的偏向。由此,存在印字质量下降的可能性。然而,在喷嘴板由金属材料等不透明材料形成的情况下,难以光学地检测喷嘴板和中间板的接合不良。
于是,本公开提供抑制起因于喷射孔板与中间板的接合不良的印字质量的下降的头芯片、液体喷射头、液体喷射记录装置和头芯片的制造方法。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题,本公开采用以下的形态。
(1)本公开的一个形态所涉及的头芯片是喷射液体的头芯片,具备:致动器板,其具有沿第1方向延伸的喷射通道和非喷射通道以沿前述第1方向相互重叠的方式沿与前述第1方向交叉的第2方向交替地排列的通道列;中间板,其相对于前述致动器板重合,并且,针对每个通道列而具有与前述喷射通道单独地连通的连通孔沿前述第2方向并排成一列的多列连通孔组;以及喷射孔板,其相对于前述中间板在与前述致动器板相反的一侧重合,并且,形成有与前述连通孔单独地连通并喷射容纳于前述喷射通道的液体的喷射孔,前述多列连通孔组所包括的前述连通孔中的在前述第2方向上相邻的前述连通孔彼此以沿前述第1方向相互偏离的方式配置,在前述中间板,形成有:非贯通槽,其在前述喷射孔板侧的面开口,被前述喷射孔板闭塞;和贯通孔,其与前述非贯通槽连通,并且,通过前述非喷射通道与前述头芯片的外部连通,在将前述中间板中的前述喷射孔板侧的面中的在既定的前述连通孔组中相邻的一对前述连通孔各自的开口缘之间的区域定义为连通孔间区域的情况下,前述非贯通槽的一部分位于前述连通孔间区域,前述连通孔间区域中的前述连通孔的前述开口缘与前述非贯通槽的前述第2方向的最小间隔比前述连通孔的前述开口缘与前述非喷射通道的前述第2方向的最小间隔更大。
依据本形态,中间板与喷射孔板的接合不良部连接至中间板的连通孔和非贯通槽,从而连通孔和非贯通槽经由接合不良部连通。由此,喷射通道和中间板的贯通孔连通。贯通孔通过非喷射通道与头芯片的外部连通,因而通过检测将喷射孔闭塞并对喷射通道进行真空抽吸时的泄漏,能够使贯通孔和非贯通槽作为将接合不良部与非喷射通道连接的泄漏检测用流路起作用而检测接合不良部的存在。特别地,非贯通槽位于连通孔间区域,因而能够效率优良地检测连通孔间区域的接合不良部。而且,非贯通槽不向致动器板侧开口,因而与仅由贯通孔形成泄漏检测用流路的构成比较,能够使泄漏检测用流路的形状的自由度提高。
然后,在第2方向上相邻的连通孔彼此沿第1方向偏离,因而在着眼于在第2方向上相邻的一对连通孔的情况下,与它们沿第2方向并排成一列的构成不同,即使使相对于一个连通孔的开口缘的与非贯通槽的最小间隔比与非喷射通道的最小间隔更大,也能够抑制非贯通槽接近于另一个连通孔。由此,能够扩大中间板与喷射孔板的接合部处的第2方向的宽度,因而能够更可靠地将中间板和喷射孔板贴合。
通过以上。抑制由于设置非贯通槽而导致的中间板和喷射孔板的粘贴量的减少,并同时检测中间板与喷射孔板的接合不良,能够抑制起因于接合不良的印字质量的下降。
(2)在上述(1)的形态的头芯片中,也可以是,前述非贯通槽在前述连通孔间区域遍及前述第1方向的全长延伸。
依据本形态,在将夹着连通孔间区域的一对连通孔彼此连接的最短路径上设置有非贯通槽。由此,在容易施加液压的部位处,能够检测可能引起喷射通道彼此的意外连通的接合不良。
(3)在上述(1)或(2)的形态的头芯片中,也可以是,前述非贯通槽遍及与在前述第1方向上相邻的一对前述连通孔组的各个对应的一个前述连通孔间区域至另一个前述连通孔间区域延伸。
依据本形态,在将在第2方向上相邻的一对连通孔彼此连接的最短路径上设置有非贯通槽。由此,在容易施加液压的部位处,能够检测可能引起喷射通道彼此的意外连通的接合不良。
(4)在上述(1)至(3)任一个形态的头芯片中,也可以是,前述非贯通槽遍及全长以直线状延伸。
依据本形态,不形成曲折部,从而能够遍及全长均匀地形成非贯通槽,能够抑制在形成非贯通槽时发生意外贯通等。
(5)在上述(1)至(3)任一个形态的头芯片中,也可以是,前述非贯通槽在前述连通孔间区域处沿前述第1方向以直线状延伸。
依据本形态,与在连通孔间区域处非贯通槽沿相对于第1方向倾斜的方向延伸的情况比较,能够增大相对于夹着连通孔间区域的一对连通孔两者的与非贯通槽的最小间隔。因此,能够扩大中间板与喷射孔板的接合部处的第2方向的宽度。
(6)本公开的一个形态所涉及的液体喷射头具备上述(1)至(5)的任一个形态所涉及的头芯片。
依据本形态,具备上述任一个形态所涉及的头芯片,因而能够提供印字质量优异的液体喷射头。
(7)本公开的一个形态所涉及的液体喷射记录装置具备上述(6)的形态所涉及的液体喷射头。
依据本形态,具备上述形态所涉及的液体喷射头,因而能够提供印字质量优异的液体喷射记录装置。
(8)关于本公开的一个形态所涉及的头芯片的制造方法,是如下的头芯片的制造方法:具备:致动器板,其具有沿第1方向延伸的喷射通道和非喷射通道以沿前述第1方向相互重叠的方式沿与前述第1方向交叉的第2方向交替地排列的通道列;中间板,其相对于前述致动器板重合,并且,针对每个通道列而具有与前述喷射通道单独地连通的连通孔沿前述第2方向并排成一列的多列连通孔组;以及喷射孔板,其相对于前述中间板在与前述致动器板相反的一侧重合,并且,形成有与前述连通孔单独地连通并喷射容纳于前述喷射通道的液体的喷射孔,前述多列连通孔组所包括的前述连通孔中的在前述第2方向上相邻的前述连通孔彼此以沿前述第1方向相互偏离的方式配置,该头芯片的制造方法具备:非贯通槽形成工序,其在前述中间板形成在前述喷射孔板侧的面开口并被前述喷射孔板闭塞的非贯通槽;和贯通孔形成工序,其在前述中间板形成与前述非贯通槽连通并且通过前述非喷射通道与前述头芯片的外部连通的贯通孔,在将前述中间板中的前述喷射孔板侧的面中的在既定的前述连通孔组中相邻的一对前述连通孔各自的开口缘之间的区域定义为连通孔间区域的情况下,在前述非贯通槽形成工序中,将前述非贯通槽的一部分形成于前述连通孔间区域,将前述连通孔间区域中的前述连通孔的前述开口缘与前述非贯通槽的前述第2方向的最小间隔设定得比前述连通孔的前述开口缘与前述非喷射通道的前述第2方向的最小间隔更大。
(9)在上述(8)的形态的头芯片的制造方法中,也可以是,还具备将前述中间板接合于前述致动器板的中间板接合工序,在比前述中间板接合工序更之后进行前述贯通孔形成工序。
依据本形态,无论致动器板和中间板的对位精度如何,都能够在贯通孔形成工序中在相对于非喷射通道的期望位置形成贯通孔。因此,在具备形成有与非喷射通道连通的贯通孔的中间板的头芯片中,能够谋求制造时的成品率的提高。能够使非喷射通道与贯通孔的位置精度提高。
(10)在上述(8)或(9)的形态的头芯片的制造方法中,也可以是,具备将前述中间板接合于前述致动器板的中间板接合工序,
在比前述非贯通槽形成工序更之后进行前述中间板接合工序。
依据本形态,能够将在中间板形成非贯通槽的工序与比头芯片制造中的中间板接合工序更之前的工序并行地进行。因此,能够缩短头芯片的制造期间。
发明的效果
依据本公开的一个形态,能够抑制印字质量的下降。
附图说明
图1是实施方式的打印机的概略构成图。
图2是实施方式的喷墨头和墨水循环机构的概略构成图。
图3是第1实施方式的头芯片的立体图。
图4是第1实施方式的头芯片的分解立体图。
图5是第1实施方式的致动器板的仰视图。
图6是相当于图5的VI-VI线的头芯片的截面图。
图7是相当于图5的VII-VII线的头芯片的截面图。
图8是沿着图4的VIII-VIII线的截面图。
图9是第1实施方式的中间板和致动器板的仰视图。
图10是将图9的一部分放大示出的图。
图11是说明第1实施方式的头芯片的制造方法的图。
图12是说明第1实施方式的头芯片的制造方法的图。
图13是说明第1实施方式的头芯片的制造方法的图。
图14是第2实施方式的中间板和致动器板的仰视图。
图15是将图14的一部分放大示出的图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本公开所涉及的实施方式进行说明。此外,在以下的说明中,对具有同一功能或类似功能的构成赋予同一符号。而且,有时省略这些构成的重复说明。
[实施方式]
<打印机>
对在各实施方式中共同的打印机1进行说明。
图1是实施方式的打印机的概略构成图。
如图1中示出那样,本实施方式的打印机(液体喷射记录装置)1具备一对搬送机构2、3、墨水罐4、喷墨头(液体喷射头)5、墨水循环机构6以及扫描机构7。
在以下的说明中,根据需要而使用X、Y、Z的正交坐标系来说明。在此情况下,X方向(第2方向)与被记录介质P(例如,纸等)的搬送方向(副扫描方向)一致。Y方向(第1方向)与扫描机构7的扫描方向(主扫描方向)一致。Z方向示出与X方向和Y方向正交的高度方向(铅垂方向)。在以下的说明中,将X方向、Y方向和Z方向中的图中箭头侧作为正(+)侧并将与箭头相反的一侧作为负(-)侧来说明。在本实施方式中,+Z侧相当于铅垂方向的上方,-Z侧相当于铅垂方向的下方。
搬送机构2、3将被记录介质P向+X侧搬送。搬送机构2、3分别包括例如沿Y方向延伸的一对辊11、12。
墨水罐4分别容纳有例如黄色、品红色、青色、黑色的4种颜色的墨水。各喷墨头5以能够根据所连接的墨水罐4而分别吐出黄色、品红色、青色、黑色的4种颜色的墨水的方式构成。此外,容纳于墨水罐4的墨水可以是导电性墨水,也可以是非导电性墨水。
图2是实施方式的喷墨头和墨水循环机构的概略构成图。
如图1和图2中示出那样,墨水循环机构6使墨水在墨水罐4与喷墨头5之间循环。具体而言,墨水循环机构6具备:循环流路23,其具有墨水供给管21和墨水排出管22;加压泵24,其连接至墨水供给管21;以及吸引泵25,其连接至墨水排出管22。
加压泵24对墨水供给管21内进行加压,通过墨水供给管21将墨水送出至喷墨头5。由此,墨水供给管21侧相对于喷墨头5成为正压。
吸引泵25对墨水排出管22内进行减压,通过墨水排出管22内从喷墨头5吸引墨水。由此,墨水排出管22侧相对于喷墨头5成为负压。墨水能够通过加压泵24和吸引泵25的驱动来在喷墨头5与墨水罐4之间通过循环流路23循环。
扫描机构7使喷墨头5沿Y方向往复扫描。扫描机构7具备沿Y方向延伸的导轨28和被导轨28可移动地支撑的滑架29。
如图1中示出那样,喷墨头5搭载于滑架29。在图示的示例中,多个喷墨头5沿Y方向并排地搭载于一个滑架29。喷墨头5具备头芯片50(参照图3)、将墨水循环机构6和头芯片50之间连接的墨水供给部(未图示)以及将驱动电压施加至头芯片50的控制部(未图示)。
[第1实施方式]
<头芯片>
对第1实施方式的头芯片50进行说明。
图3是在将喷嘴板和中间板拆卸的状态下从-Z侧观察第1实施方式的头芯片的立体图。图4是第1实施方式的头芯片的分解立体图。
图3和图4中示出的头芯片50是如下的所谓的循环式侧射类型的头芯片:使墨水在与墨水罐4之间循环,并且,从后述的吐出通道75中的延展方向(Y方向)的中央部吐出墨水。头芯片50具备喷嘴板(喷射孔板)51(参照图4)、中间板52(参照图4)、致动器板53以及盖板54。头芯片50是喷嘴板51、中间板52、致动器板53和盖板54按该次序沿Z方向层叠的构成。在以下的说明中,有时将Z方向中的从喷嘴板51朝向盖板54的方向(+Z侧)作为背侧并将从盖板54朝向喷嘴板51的方向(-Z侧)作为表侧来说明。
致动器板53由PZT(钛酸锆酸铅)等压电材料形成。致动器板53是将例如极化方向在Z方向上不同的2块压电板层叠而成的所谓的人字形基板。但是,致动器板53也可以是极化方向在Z方向的整个区域中为一个方向的所谓的单极基板。在致动器板53,形成有通道列61。通道列61沿X方向延伸。
图5是第1实施方式的致动器板的仰视图。
如图5中示出那样,通道列61具有填充有墨水的吐出通道(喷射通道)75和不填充墨水的非吐出通道(非喷射通道)76。在从Z方向观察的俯视观察下,各通道75、76分别沿Y方向以直线状延伸。各通道75、76以沿Y方向相互重叠的方式沿X方向隔开间隔而交替地排列。致动器板53中的位于吐出通道75和非吐出通道76之间的部分构成将吐出通道75和非吐出通道76之间在X方向上分隔的驱动壁70(参照图4)。此外,在本实施方式中,对通道延展方向与Y方向一致的构成进行说明,但通道延展方向也可以与Y方向交叉。
图6是相当于图5的VI-VI线的头芯片的截面图。
如图6中示出那样,在从X方向观察的侧视观察下,吐出通道75以朝向表面侧凸出的弯曲形状形成。吐出通道75例如通过使圆板状的划切机(dicer)从致动器板53的背面侧(+Z侧)进入来形成。具体而言,吐出通道75具有位于Y方向的两端部的上切部75a和位于各上切部75a之间的吐出侧贯通部75b。
上切部75a从X方向观察而为例如仿效于划切机的曲率半径而延伸的曲率半径一致的圆弧状。上切部75a随着在Y方向上从吐出侧贯通部75b离开而朝向背侧弯曲并同时延伸。
吐出侧贯通部75b沿Z方向贯通致动器板53。
图7是相当于图5的VII-VII线的头芯片的截面图。
如图7中示出那样,非吐出通道76将驱动壁70夹在之间而与吐出通道75在X方向上相邻。非吐出通道76例如通过使圆板状的划切机从致动器板53的背面侧(+Z侧)进入来形成。非吐出通道76具备非吐出侧贯通部76a和上切部76b。
非吐出侧贯通部76a沿Z方向贯通致动器板53。即,关于非吐出侧贯通部76a,其在Z方向上的槽深一致地形成。非吐出侧贯通部76a构成非吐出通道76中的除了+Y侧端部以外的部分。
上切部76b构成非吐出通道76中的+Y侧端部。上切部76b从X方向观察而为例如仿效于划切机的曲率半径而延伸的曲率半径一致的圆弧状。上切部76b随着在Y方向上从非吐出侧贯通部76a离开而朝向背侧弯曲并同时延伸。非吐出通道76的非吐出侧贯通部76a沿Y方向和Z方向贯通致动器板53,在致动器板53的朝向-Y侧的侧面开口。由此,非吐出通道76与头芯片50的外部连通。
图8是沿着图4的VIII-VIII线的截面图。
如图8中示出那样,在吐出通道75的沿Y方向延伸的内面(驱动壁70中的面向各吐出通道75的内侧面),分别形成有公共电极95。公共电极95在吐出通道75的内侧面遍及Z方向的整个区域形成。关于公共电极95,其在Y方向上的长度与吐出通道75的吐出侧贯通部75b同等(与致动器板53的表面处的吐出通道75的开口长度同等)。
在非吐出通道76的沿Y方向延伸的内面76c(驱动壁70中的面向各非吐出通道76的内侧面),形成有单独电极97。单独电极97在非吐出通道76的内侧面遍及Z方向的整个区域形成。
如图5中示出那样,在致动器板53的表面,形成有多个公共端子96。公共端子96成为沿着Y方向相互平行地延展的带状。各公共端子96在对应的吐出通道75的开口缘分别连接至一对公共电极95。
在致动器板53的表面,在位于比公共端子96更靠-Y方向的部分,形成有单独端子98。单独端子98成为沿X方向延展的带状。单独端子98在将吐出通道75夹在之间而在X方向上对置的非吐出通道76的开口缘使将吐出通道75夹在之间而在X方向上对置的单独电极97彼此连接。此外,在位于公共端子96与单独端子98之间的部分,形成有划分槽99。划分槽99沿X方向延伸。划分槽99将公共端子96与单独端子98分离。
如图6中示出那样,在致动器板53的表面,压接有柔性印刷基板100。柔性印刷基板100连接至与通道列61对应的公共端子96和单独端子98。柔性印刷基板100通过致动器板53的-Y侧向+Z侧引出。
如图3和图4中示出那样,盖板54以将通道列61闭塞的方式粘接于致动器板53的背面。在盖板54,在与通道列61对应的位置,形成有入口公共墨水室120和出口公共墨水室121。
入口公共墨水室120形成于在通道列61中在俯视观察下与吐出通道75的+Y侧端部重叠的位置。入口公共墨水室120以跨越通道列61的长度沿X方向延伸,并且,在盖板54的背面上开口。
出口公共墨水室121形成于在通道列61中在俯视观察下与吐出通道75的-Y侧端部重叠的位置。出口公共墨水室121以跨越通道列61的长度沿X方向延伸,并且,在盖板54的背面上开口。
在入口公共墨水室120中,在与通道列61的吐出通道75对应的位置,形成有入口狭缝125。入口狭缝125将各吐出通道75的+Y侧端部与入口公共墨水室120内之间分别连通。
在出口公共墨水室121中,在与通道列61的吐出通道75对应的位置,形成有出口狭缝126。出口狭缝126将各吐出通道75的-Y侧端部与出口公共墨水室121内之间分别连通。因此,入口狭缝125和出口狭缝126分别与各吐出通道75连通,另一方面,不与非吐出通道76连通。
中间板52以将通道列61闭塞的方式接合于致动器板53的表面。中间板52与致动器板53同样地由PZT等压电材料形成。例如,关于中间板52,其在Z方向上的厚度比致动器板53更薄。关于中间板52,其Y方向的尺寸比致动器板53更短。因此,致动器板53中的-Y方向的端部相对于中间板52沿-Y方向露出。在致动器板53中的-Y方向的端部,从中间板52露出的部分作为柔性印刷基板100的压接区域起作用。此外,中间板52也可以由除了压电材料以外的材料(例如,聚酰亚胺或氧化铝等非导电材料)形成。
图9是第1实施方式的中间板和致动器板的仰视图。
如图9中示出那样,在中间板52,与通道列61对应地形成有连通孔130、非贯通槽150和贯通孔160。
连通孔130在俯视观察下与各吐出通道75的吐出侧贯通部75b重叠。在致动器板53的表面侧,连通孔130与对应的吐出通道75的吐出侧贯通部75b内单独地连通。
连通孔130具备槽部133和贯通部134。槽部133从中间板52的表面凹陷,沿Y方向延伸。贯通部134贯通中间板52并与槽部133连通。在本实施方式中,贯通部134中的X方向的尺寸比槽部133中的X方向的尺寸更小。贯通部134在俯视观察下与槽部133的X方向的中心重叠,比槽部133更向Y方向的两侧突出。
连通孔130具有沿X方向并排成一列的2列连通孔组136、137。将2列连通孔组136、137中的位于+Y方向侧的连通孔组定义为第1连通孔组136,将第1连通孔组136所包括的连通孔130称为第1连通孔131。将2列连通孔组136、137中的位于-Y方向侧的连通孔组定义为第2连通孔组137,将第2连通孔组137所包括的连通孔130称为第2连通孔132。2列连通孔组136、137所包括的连通孔130中的在X方向上相邻的一对连通孔130以沿Y方向相互偏离的方式配置。由此,2列连通孔组136、137所包括的连通孔130以交错状(千鳥状)配置。此外,在X方向上相邻的一对连通孔130无论Y方向的位置关系如何,都是在X方向上互相接近的连通孔130彼此。即,在本实施方式的连通孔130以交错状配置的构成中,在X方向上相邻的一对连通孔130是第1连通孔131和第2连通孔132,且在Y方向上相邻。
在此,在中间板52的表面,定义连通孔间区域138、139。连通孔间区域138、139是在连通孔组136、137的各个中相邻的一对连通孔130各自的开口缘130a之间的区域。即,连通孔间区域138、139是相邻的一对第1连通孔131各自的开口缘130a之间的第1连通孔间区域138和相邻的一对第2连通孔132各自的开口缘130a之间的第2连通孔间区域139。
非贯通槽150仅在中间板52的表面开口。非贯通槽150的一部分位于在X方向上相邻的一对连通孔130之间。非贯通槽150在俯视观察下与非吐出通道76重叠。非贯通槽150的一部分位于连通孔间区域138、139。非贯通槽150从在X方向上相邻的一对连通孔130之间延伸至第1连通孔间区域138和第2连通孔间区域139的各个。非贯通槽150遍及第1连通孔间区域138至第2连通孔间区域139连续地延伸。非贯通槽150在连通孔间区域138、139的各个遍及Y方向的全长延伸。非贯通槽150比第1连通孔间区域138更沿+Y方向突出,并且,比第2连通孔间区域139更沿-Y方向突出。非贯通槽150遍及全长以一定宽度以直线状延伸。非贯通槽150在俯视观察下相对于Y方向倾斜地延伸。
图10是将图9的一部分放大示出的图。
如图10中示出那样,各非贯通槽150以相对于周围的连通孔130满足以下的条件的方式形成。在着眼于任意的非贯通槽150的情况下,在各连通孔间区域138、139中,非贯通槽150与连通孔130的开口缘130a的X方向的最小间隔G1比该连通孔130的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G2更大。具体而言,在第1连通孔间区域138中,非贯通槽150与第1连通孔131的开口缘130a的X方向的最小间隔G11比第1连通孔131的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G21更大。另外,在第2连通孔间区域139中,非贯通槽150与第2连通孔132的开口缘130a的X方向的最小间隔G12比第2连通孔132的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G22更大。此外,本实施方式中的X方向的最小间隔是对象的2个构造之间的X方向的距离最小的Y方向的位置处的2个构造的间隔。
如图9中示出那样,贯通孔160沿Z方向贯通中间板52。贯通孔160在俯视观察下不与连通孔间区域138、139重叠。贯通孔160在非贯通槽150内开口,与非贯通槽150连通。贯通孔160在俯视观察下与各非吐出通道76的非吐出侧贯通部76a重合。贯通孔160在致动器板53的表面侧与对应的非吐出通道76的非吐出侧贯通部76a内连通。由此,贯通孔160通过非吐出通道76与头芯片50的外部连通。此外,在图示的示例中,贯通孔160在俯视观察下以圆形状形成,但贯通孔160的形状未特别地限定,也可以例如在俯视观察下以矩形状或长圆形状等形成。
如图4中示出那样,喷嘴板51接合于中间板52的表面。关于喷嘴板51,其在Y方向上的宽度与中间板52同等。在本实施方式中,喷嘴板51由不锈钢的金属材料(不锈钢或Ni-Pd等)形成。但是,除了金属材料之外,喷嘴板51也可以是基于聚酰亚胺等树脂材料或玻璃、硅等的单层构造或层叠构造。
在喷嘴板51,沿Y方向隔开间隔而形成有2列沿X方向延伸的喷嘴列(喷嘴A列141和喷嘴B列142)。喷嘴A列141对应于第1连通孔组136。喷嘴B列142对应于第2连通孔组137。各喷嘴列141、142具有沿Z方向贯通喷嘴板51的多个喷嘴孔145、146(喷射孔)。多个喷嘴孔145、146是喷嘴A列141所包括的喷嘴A孔145和喷嘴B列142所包括的喷嘴B孔146。各喷嘴孔145、146分别沿X方向隔开间隔而配置。各喷嘴孔145、146以例如随着从背侧朝向表侧而内径逐渐缩小的渐缩状形成。
如图6和图7中示出那样,喷嘴A孔145通过第1连通孔131与吐出通道75单独地连通。喷嘴B孔146通过第2连通孔132与吐出通道75单独地连通。连通孔130以交错状配置,因而喷嘴孔145、146也以交错状配置。喷嘴板51不具有与中间板52的非贯通槽150连通的孔,而是将非贯通槽150的整体从表侧闭塞。
<头芯片的制造方法>
对本实施方式的头芯片50的制造方法进行说明。本实施方式的头芯片的制造方法具备第1接合工序(中间板接合工序)、第1检查工序、非贯通槽形成工序、贯通孔形成工序、第2接合工序以及第2检查工序。
图11至图13是说明第1实施方式的头芯片的制造方法的图,是相当于图8的截面图。
如图11中示出那样,在第1接合工序中,使中间板52相对于致动器板53沿Z方向重合而接合。例如,通过粘接剂将致动器板53和中间板52接合。在第1接合工序中,在接合于致动器板53的中间板52,不形成连通孔130和贯通孔160两者。此外,在图11至图13的各图中,省略形成于吐出通道75的内面的公共电极95和形成于非吐出通道76的内面76c的单独电极97的图示。
接着,在第1检查工序中,检测致动器板53与中间板52的接合部的接合不良。检测对象的接合不良是将吐出通道75与非吐出通道76连通的泄漏路径。在第1检查工序中,对各吐出通道75进行真空抽吸,判定此时有无泄漏。如果存在将吐出通道75与非吐出通道76连通的泄漏路径,则气体从在致动器板53的侧面开口的非吐出通道76通过泄漏路径流入至吐出通道75,因而能够检测接合不良。
接着,如图12中示出那样,在非贯通槽形成工序中,在中间板52形成非贯通槽150。例如,在非贯通槽形成工序中,使用激光器来在中间板52形成非贯通槽150。在此情况下,理想的是,连续地扫描激光,不是部分地而是一并地形成各非贯通槽150的整体。
接着,如图13中示出那样,在贯通孔形成工序中,在中间板52形成连通孔130和贯通孔160。例如,在贯通孔形成工序中,使用激光器来在中间板52形成连通孔130和贯通孔160。此外,形成连通孔130和贯通孔160的次序未特别地限定。另外,贯通孔形成工序也可以在非贯通槽形成工序之前进行。另外,贯通孔形成工序也可以与非贯通槽形成工序同时地进行。在此情况下,也可以通过激光的一系列扫描来形成非贯通槽150和贯通孔160。但是,在比第1接合工序更之后进行贯通孔形成工序是理想的,能够使吐出通道75与连通孔130的位置精度和非吐出通道76与贯通孔160的位置精度提高。
接着,在第2接合工序中,使形成有喷嘴孔145、146的喷嘴板51相对于中间板52在与致动器板53相反的一侧重合而接合。例如,通过粘接剂将中间板52和喷嘴板51接合。通过将喷嘴板51接合于中间板52,使喷嘴孔145、146与连通孔130连通,并且,通过喷嘴板51来将非贯通槽150的整体闭塞。
接着,在第2检查工序中,检测中间板52与喷嘴板51的接合部的接合不良。检测对象的接合不良是将连通孔130与非贯通槽150连通的泄漏路径。在第2检查工序中,在将喷嘴孔145、146闭塞的状态下,对各吐出通道75进行真空抽吸,判定此时有无泄漏。喷嘴孔145、146的闭塞通过使未图示的夹具等相对于喷嘴板51在与中间板52相反的一侧重合来进行。如果存在将连通孔130与非贯通槽150连通的泄漏路径,则气体从在致动器板53的侧面开口的非吐出通道76通过贯通孔160、非贯通槽150、泄漏路径和连通孔130流入至吐出通道75,因而能够检测接合不良。
然后,以通过第2检查工序的物体为对象来压接柔性印刷基板100,从而完成头芯片50。
此外,在本实施方式中,使用了未在第1接合工序中形成连通孔130的中间板52,但不限定于此。即,也可以使用在第1接合工序中形成有连通孔130的中间板52。在此情况下,在第1检查工序中,通过与第2检查工序同样地使用夹具来将连通孔130闭塞,能够检测将吐出通道75与非吐出通道76连通的泄漏路径。
如以上所说明的,本实施方式的头芯片50具备:中间板52,其形成有与吐出通道75连通的连通孔130和通过贯通孔160与非吐出通道76连通的非贯通槽150;以及喷嘴板51,其相对于中间板52以将非贯通槽150闭塞的状态重合,并且,形成有与连通孔130连通并喷射容纳于吐出通道75的墨水的喷嘴孔145、146。
依据该构成,中间板52与喷嘴板51的接合不良部连接至中间板52的连通孔130和非贯通槽150,从而连通孔130和非贯通槽150经由接合不良部连通。由此,吐出通道75和中间板52的喷嘴孔145、146连通。贯通孔160通过非吐出通道76与头芯片50的外部连通,因而通过检测将喷嘴孔145、146闭塞并对吐出通道75进行真空抽吸时的泄漏,能够使贯通孔160和非贯通槽150作为将接合不良部与非吐出通道76连接的泄漏检测用流路起作用而检测接合不良部的存在。
特别地,非贯通槽150位于中间板52的表面处的连通孔间区域138、139,因而能够效率优良地检测连通孔间区域138、139的接合不良部。而且,非贯通槽150不向致动器板53侧开口,因而与仅由贯通孔形成泄漏检测用流路的构成比较,能够使泄漏检测用流路的形状的自由度提高。
然后,在本实施方式中,在各连通孔间区域138、139中,将非贯通槽150与连通孔130的开口缘130a的X方向的最小间隔G1设定得比该连通孔130的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G2更大。在X方向上相邻的连通孔130彼此沿Y方向偏离,因而在着眼于在X方向上相邻的一对连通孔130(第1连通孔131和第2连通孔132)的情况下,与它们沿X方向并排成一列的构成不同,即使使相对于一个连通孔130(例如,第1连通孔131)的开口缘130a的与非贯通槽150的最小间隔G1比与非吐出通道76的最小间隔G2更大,也能够抑制非贯通槽150接近于另一个连通孔(例如,第2连通孔132)。由此,能够扩大中间板52与喷嘴板51的接合部处的X方向的宽度。即,能够在非贯通槽150与连通孔130之间确保中间板52与喷嘴板51的粘贴量。因此,能够更可靠地将中间板52和喷嘴板51贴合。
通过以上,抑制由于设置非贯通槽150而导致的中间板52和喷嘴板51的粘贴量的减少,并同时检测中间板52与喷嘴板51的接合不良,能够抑制起因于接合不良的印字质量的下降。
另外,非贯通槽150在第1连通孔间区域138遍及Y方向的全长延伸。依据该构成,在将夹着第1连通孔间区域138的一对第1连通孔131彼此连接的最短路径上设置有非贯通槽150。非贯通槽150在第2连通孔间区域139遍及Y方向的全长延伸的点也是同样的。由此,在容易施加液压的部位处,能够检测可能引起吐出通道75彼此的意外连通的接合不良。
另外,非贯通槽150遍及第1连通孔间区域138至第2连通孔间区域139延伸。依据该构成,在将在Y方向上相邻的一对连通孔130彼此(第1连通孔131和第2连通孔132)连接的最短路径上,设置有非贯通槽150。由此,在容易施加液压的部位处,能够检测可能引起吐出通道75彼此的意外连通的接合不良。
在此,在通过激光器来形成非贯通槽的情况下,假设在非贯通槽在俯视观察下形成有曲折部,则在曲折部,激光的照射密度局部地提高,存在发生意外贯通或碎片产生等的可能性。在本实施方式中,非贯通槽150遍及全长以直线状延伸,因而不会在非贯通槽150在俯视观察下形成曲折部,能够遍及全长均匀地形成非贯通槽150。因此,能够抑制在形成非贯通槽150时发生意外贯通等而可靠性下降。
另外,在第1实施方式中,在比中间板接合工序更之后进行贯通孔形成工序。由此,无论致动器板53和中间板52的对位精度如何,都能够在贯通孔形成工序中在相对于非吐出通道76的期望位置形成贯通孔160。因此,在具备形成有与非吐出通道76连通的贯通孔160的中间板52的头芯片50中,能够谋求制造时的成品率的提高。
此外,在第1实施方式中,在比非贯通槽形成工序更之前进行第1接合工序,但也可以在比非贯通槽形成工序更之后进行第1接合工序。由此,能够将在中间板52形成非贯通槽150的工序与比头芯片制造中的第1接合工序更之前的工序并行地进行。因此,能够缩短头芯片的制造期间。
[第2实施方式]
接着,参照图14来对第2实施方式进行说明。
图14是第2实施方式的中间板和致动器板的仰视图。
如图14中示出那样,本实施方式的中间板52代替第1实施方式的非贯通槽150和贯通孔160而具有非贯通槽250和贯通孔260。此外,除了以下所说明的以外的构成与第1实施方式同样。
非贯通槽250具备以沿Y方向横贯连通孔间区域138、139的方式延伸的横贯部251、252和在连通孔间区域138、139的外侧将横贯部251、252与贯通孔260连接的连接部254。
横贯部251、252在夹着各连通孔间区域138、139的一对连通孔130的中心位置沿Y方向延伸。横贯部251、252以一定宽度以直线状延伸。横贯部251、252以在Y方向的各位置处相对于位于X方向的两侧的一对连通孔130的各个的距离相互相等的方式沿Y方向延伸。横贯部251、252在各连通孔间区域138、139各形成有1个。具体而言,横贯部251、252是在夹着第1连通孔间区域138的一对第1连通孔131的中心位置沿Y方向延伸的第1横贯部251和在夹着第2连通孔间区域139的一对第2连通孔132的中心位置沿Y方向延伸的第2横贯部252。横贯部251、252在连通孔间区域138、139的各个遍及Y方向的全长延伸,向Y方向的两侧突出。
连接部254仅形成于沿Y方向相邻的连通孔间区域138、139之间。连接部254将第1横贯部251中的第2连通孔间区域139侧的端部与第2横贯部252中的第1连通孔间区域138侧的端部连接。连接部254的一部分在俯视观察下与非吐出通道76重叠。在本实施方式中,连接部254具备在俯视观察下与非吐出通道76重叠的位置处沿着Y方向延伸的中间部255和将中间部255的端部与横贯部251、252的端部联接的联接部256。中间部255仅形成于连通孔间区域138、139的外侧。中间部255以一定宽度以直线状延伸。联接部256经由曲折部连接至中间部255和在X方向上与该中间部255相邻的横贯部251、252。联接部256在连通孔间区域138、139的外侧沿着X方向延伸。联接部256以一定宽度以直线状延伸。
图15是将图14的一部分放大示出的图。
如图15中示出那样,各非贯通槽250以相对于周围的连通孔130满足以下的条件的方式形成。在着眼于任意的非贯通槽250的情况下,在各连通孔间区域138、139中,非贯通槽250与连通孔130的开口缘130a的X方向的最小间隔G1比该连通孔130的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G2更大。具体而言,在第1连通孔间区域138中,非贯通槽250与第1连通孔131的开口缘130a的X方向的最小间隔G11比第1连通孔131的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G21更大。另外,在第2连通孔间区域139中,非贯通槽250与第2连通孔132的开口缘130a的X方向的最小间隔G12比第2连通孔132的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G22更大。
如图14中示出那样,贯通孔260在非贯通槽250的连接部254内开口,与非贯通槽250连通。在本实施方式中,贯通孔260在连接部254的中间部255内开口。贯通孔260在俯视观察下与各非吐出通道76的非吐出侧贯通部76a重合。贯通孔260在致动器板53的表面侧与对应的非吐出通道76的非吐出侧贯通部76a内连通。由此,贯通孔260通过非吐出通道76与头芯片50的外部连通。此外,在图示的示例中,贯通孔260在俯视观察下以圆形状形成,但贯通孔260的形状未特别地限定,也可以例如在俯视观察下以矩形状或长圆形状等形成。
此外,本实施方式的非贯通槽250的形成方法未特别地限定,但能够例如通过激光器来一并地形成。在此情况下,非贯通槽250的横贯部251、252分别使激光以沿Y方向往复的方式扫描,从而能够一并地形成横贯部251、252的各个和连接至该横贯部251、252的连接部254。
这样,在本实施方式中,在各连通孔间区域138、139中,将非贯通槽250与连通孔130的开口缘130a的X方向的最小间隔G1设定得比该连通孔130的开口缘130a与非吐出通道76的X方向的最小间隔G2更大。由此,与第1实施方式同样地,能够在非贯通槽250与连通孔130之间确保中间板52与喷嘴板51的粘贴量。因此,能够更可靠地将中间板52和喷嘴板51贴合。
另外,非贯通槽250在连通孔间区域138、139的各个处作为横贯部251、252沿Y方向以直线状延伸。依据该构成,与在连通孔间区域处非贯通槽沿相对于Y方向倾斜的方向延伸的情况比较,能够增大相对于夹着连通孔间区域138、139的一对连通孔130两者的与非贯通槽250的最小间隔G1。因此,能够在非贯通槽250与连通孔130之间确保中间板52与喷嘴板51的粘贴量。
此外,在上述第2实施方式中,横贯部251、252在各连通孔间区域138、139设置有1个,但不限定于该构成。也可以以如下的方式形成:横贯部在各连通孔间区域138、139设置有2个,在连通孔间区域138、139的外侧,端部彼此连接。
另外,在上述第2实施方式中,非贯通槽250的连接部254以具有曲折部的形状形成,但不限定于该构成。例如,非贯通槽的连接部也可以以将横贯部251、252的端部彼此连接的方式以直线状延伸。
此外,本公开的技术范围不限定于上述的实施方式,在不脱离本公开的宗旨的范围内,能够添加各种变更。
例如,在上述实施方式中,作为液体喷射记录装置的一个示例,举例说明了喷墨打印机1,但不限于打印机。例如,也可以是传真或按需印刷机等。
在上述实施方式中,以在印刷时喷墨头相对于被记录介质移动的构成(所谓的往返机(シャトル機))为例而进行了说明,但不限于该构成。本公开所涉及的构成也可以在将喷墨头固定的状态下使被记录介质相对于喷墨头移动的构成(所谓的固定头机)中采用。
在上述实施方式中,对Z方向与铅垂方向一致的构成进行了说明,但不仅仅限于该构成,也可以使Z方向沿着水平方向。
在上述实施方式中,对侧射的头芯片进行了说明,但不限于此。也可以将本公开适用于例如从吐出通道中的延展方向的端部吐出墨水的所谓的边射类型的头芯片。
在上述实施方式中,对依次接合有致动器板53、中间板52和喷嘴板51的构成进行了说明,但不限于该构成。也可以在致动器板53和中间板52之间或中间板52和喷嘴板51之间设置有其它部件。
在上述实施方式中,对被记录介质P为纸的情况进行了说明,但不限于该构成。被记录介质P不限于纸,也可以是金属材料或树脂材料,也可以是食品等。
在上述实施方式中,对液体喷射头搭载于液体喷射记录装置的构成进行了说明,但不限于该构成。即,从液体喷射头喷射的液体不限于命中于被记录介质的液体,也可以是例如在调剂中调配的药液或添加至食品的调料或香料等食品添加物、喷射至空气中的芳香剂等。
在上述实施方式中,通道列设置有1列,但通道列也可以设置有多列。在此情况下,上述实施方式的构成也可以适用于每个通道列。另外,连通孔组和喷嘴列也可以在每个通道列设置有3列以上。
在上述实施方式中,非贯通槽150、250遍及第1连通孔间区域138至第2连通孔间区域139连续地延伸,但不限定于该构成。非贯通槽也可以从一对连通孔间区域之间仅朝向一个连通孔间区域延伸。
在上述实施方式中,非贯通槽150、250以一定宽度延伸,但不限定于该构成。例如,非贯通槽也可以在贯通孔开口的位置处扩宽。
在上述实施方式中,中间板52的连通孔130具备槽部133和贯通部134,但连通孔的形状不限定于此。例如,连通孔也可以不具有槽部,槽部也可以在Y方向上具有与贯通部同等的长度。另外,喷嘴板的表面处的连通孔的开口缘的形状也可以以例如矩形状或圆形状、长圆形状等形成。
此外,在不脱离本发明的宗旨的范围内,能够适当将上述的实施方式中的构成元件置换成众所周知的构成元件,另外,也可以使上述的各实施方式适当组合。
符号说明
1……打印机(液体喷射记录装置) 5……喷墨头(液体喷射头) 50……头芯片51……喷嘴板(喷射孔板) 52……中间板 53……致动器板 61……通道列 75……吐出通道(喷射通道) 76……非吐出通道(非喷射通道) 130……连通孔 130a……开口缘 136、137……连通孔组 138、139……连通孔间区域 145、146……喷嘴孔(喷射孔) 150、250……非贯通槽 160、260……贯通孔。
Claims (10)
1.一种头芯片,其是喷射液体的头芯片,其中,具备:
致动器板,其具有沿第1方向延伸的喷射通道和非喷射通道以沿所述第1方向相互重叠的方式沿与所述第1方向交叉的第2方向交替地排列的通道列;
中间板,其相对于所述致动器板重合,并且,针对每个通道列而具有与所述喷射通道单独地连通的连通孔沿所述第2方向并排成一列的多列连通孔组;以及
喷射孔板,其相对于所述中间板在与所述致动器板相反的一侧重合,并且,形成有与所述连通孔单独地连通并喷射容纳于所述喷射通道的液体的喷射孔,
所述多列连通孔组所包括的所述连通孔中的在所述第2方向上相邻的所述连通孔彼此以沿所述第1方向相互偏离的方式配置,
在所述中间板,形成有:
非贯通槽,其在所述喷射孔板侧的面开口,被所述喷射孔板闭塞;和
贯通孔,其与所述非贯通槽连通,并且,通过所述非喷射通道与所述头芯片的外部连通,
在将所述中间板中的所述喷射孔板侧的面中的在既定的所述连通孔组中相邻的一对所述连通孔各自的开口缘之间的区域定义为连通孔间区域的情况下,
所述非贯通槽的一部分位于所述连通孔间区域,
所述连通孔间区域中的所述连通孔的所述开口缘与所述非贯通槽的所述第2方向的最小间隔比所述连通孔的所述开口缘与所述非喷射通道的所述第2方向的最小间隔更大。
2.根据权利要求1所述的头芯片,其中,
所述非贯通槽在所述连通孔间区域遍及所述第1方向的全长延伸。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的头芯片,其中,
所述非贯通槽遍及与在所述第1方向上相邻的一对所述连通孔组的各个对应的一个所述连通孔间区域至另一个所述连通孔间区域延伸。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的头芯片,其中,
所述非贯通槽遍及全长以直线状延伸。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的头芯片,其中,
所述非贯通槽在所述连通孔间区域处沿所述第1方向以直线状延伸。
6.一种液体喷射头,具备根据权利要求1至权利要求5中的任一项所述的头芯片。
7.一种液体喷射记录装置,具备根据权利要求6所述的液体喷射头。
8.一种头芯片的制造方法,其是如下的头芯片的制造方法:
具备:
致动器板,其具有沿第1方向延伸的喷射通道和非喷射通道以沿所述第1方向相互重叠的方式沿与所述第1方向交叉的第2方向交替地排列的通道列;
中间板,其相对于所述致动器板重合,并且,针对每个通道列而具有与所述喷射通道单独地连通的连通孔沿所述第2方向并排成一列的多列连通孔组;以及
喷射孔板,其相对于所述中间板在与所述致动器板相反的一侧重合,并且,形成有与所述连通孔单独地连通并喷射容纳于所述喷射通道的液体的喷射孔,
所述多列连通孔组所包括的所述连通孔中的在所述第2方向上相邻的所述连通孔彼此以沿所述第1方向相互偏离的方式配置,
其中,所述头芯片的制造方法具备:
非贯通槽形成工序,其在所述中间板形成在所述喷射孔板侧的面开口并被所述喷射孔板闭塞的非贯通槽;和
贯通孔形成工序,其在所述中间板形成与所述非贯通槽连通并且通过所述非喷射通道与所述头芯片的外部连通的贯通孔,
在将所述中间板中的所述喷射孔板侧的面中的在既定的所述连通孔组中相邻的一对所述连通孔各自的开口缘之间的区域定义为连通孔间区域的情况下,
在所述非贯通槽形成工序中,将所述非贯通槽的一部分形成于所述连通孔间区域,将所述连通孔间区域中的所述连通孔的所述开口缘与所述非贯通槽的所述第2方向的最小间隔设定得比所述连通孔的所述开口缘与所述非喷射通道的所述第2方向的最小间隔更大。
9.根据权利要求8所述的头芯片的制造方法,其中,
还具备将所述中间板接合于所述致动器板的中间板接合工序,
在比所述中间板接合工序更之后进行所述贯通孔形成工序。
10.根据权利要求8或权利要求9所述的头芯片的制造方法,其中,
具备将所述中间板接合于所述致动器板的中间板接合工序,
在比所述非贯通槽形成工序更之后进行所述中间板接合工序。
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