專利名稱：液體噴射頭和液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液體噴射頭和使用了該液體噴射頭的液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
從噴嘴開口噴射液體的液體噴射頭例如可以被應(yīng)用在，作為打印機等液體噴射裝置的圖像記錄裝置、以及液晶顯示裝置的濾色器的制造等之中所使用的液體噴射裝置中。作為液體噴射頭的一種，存在如下的液體噴射頭，其根據(jù)來自驅(qū)動電路的驅(qū)動信號，對在振動板的表面上形成的壓電兀件施加電壓以使其撓曲變形，從而噴射液滴。該液體噴射頭具有頭單元，該頭單元具備振動板、一部分由振動板構(gòu)成的壓力產(chǎn)生室、噴嘴開口和歧管。頭單元通過將振動板、流道形成基板、形成有噴嘴開口的噴嘴板等進行層疊而被制造 出。例如，已知一種將由陶瓷構(gòu)成的板部件一體燒成并連接的、作為液體噴射頭的噴墨式記錄頭(例如，參照專利文獻I)。當作為振動板、流道形成基板和噴嘴板使用作為絕緣體的陶瓷而進行一體燒成時，有可能會在該作為絕緣體的陶瓷上產(chǎn)生因壓電元件所導(dǎo)致的帶電或因靜電所導(dǎo)致的帶電，從而在振動板上會發(fā)生絕緣破壞、或通過壓電元件的電極而使驅(qū)動電路受到損傷。專利文獻I :日本特開平10-286956號公報

實用新型內(nèi)容本實用新型是為了解決上述課題而作出的，并能夠作為如下的方式或應(yīng)用例來實現(xiàn)。應(yīng)用例I一種液體噴射頭，其特征在于，具備流道形成基板，其由陶瓷構(gòu)成，且其上形成有壓力產(chǎn)生室和液體流道的隔壁；振動板，其由絕緣性陶瓷構(gòu)成，并被配置在所述流道形成基板的一側(cè)的面上，且構(gòu)成所述壓力產(chǎn)生室和所述液體流道的一部分；壓電元件，其隔著所述振動板而被形成在與所述壓力產(chǎn)生室對置的所述振動板上，且具備一對電極；驅(qū)動電路，其與所述電極相連接；噴嘴板，其由導(dǎo)電性陶瓷構(gòu)成，且其上形成有與所述壓力產(chǎn)生室連通的噴嘴開口。根據(jù)該應(yīng)用例，由于噴嘴板由導(dǎo)電性陶瓷構(gòu)成，且噴嘴板被接地，因此電荷難以積蓄在噴嘴板上，從而電荷難以從噴嘴開口流經(jīng)充滿于壓力產(chǎn)生室內(nèi)的液體而到達振動板。因此，抑制了由積蓄的電荷所導(dǎo)致的振動板的絕緣破壞，從而獲得了可抑制因電荷的流入所導(dǎo)致的驅(qū)動電路損傷的液體噴射頭。應(yīng)用例2本應(yīng)用例的液體噴射頭的特征在于，在上述液體噴射頭中，具備收納上述噴嘴板的導(dǎo)電性的罩殼，上述噴嘴板經(jīng)由上述罩殼而被接地。在該應(yīng)用例中，由于噴嘴板經(jīng)由導(dǎo)電性的罩殼而被接地，因此在能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果的同時，獲得了能夠?qū)崿F(xiàn)對噴嘴板的保護的液體噴射頭。應(yīng)用例3本應(yīng)用例的液體噴射頭的特征在于，在上述液體噴射頭中，所述流道形成基板、所述振動板和所述噴嘴板被一體燒成。在該應(yīng)用例中，由于由陶瓷構(gòu)成的流道形成基板、振動板和噴嘴板被一體地?zé)桑虼四軌驕p少因熱收縮而導(dǎo)致的流道形成基板、振動板和噴嘴板之間的位置偏移，從而得到易于進行組裝的液體噴射頭。應(yīng)用例4一種液體噴射裝置，其特征在于，具備上文所述的液體噴射頭。根據(jù)該應(yīng)用例，能夠得到具有上述效果的液體噴射裝置。

圖I為表示實施方式中的打印機的概要立體圖。圖2為噴墨式記錄頭的概要分解立體圖。圖3為頭單元的概要分解立體圖。圖4為頭單元和罩殼的主要部分剖視圖。
具體實施方式
以下，根據(jù)附圖對實施方式進行詳細的說明。另外，在附圖中，為了使說明易于理解，以省略一部分或?qū)Ω鹘Y(jié)構(gòu)等進行夸張的方式而進行了圖示。以下的說明是以如下情況為例而進行的，即，以作為液體噴射頭的噴墨式記錄頭100被搭載在作為液體噴射裝置即圖像記錄裝置的打印機1000中的情況為例。圖I為表示打印機1000的概要結(jié)構(gòu)的圖。在圖I中，X方向表示滑架104進行移動的主掃描方向，Y方向表不記錄介質(zhì)P被移送的副掃描方向。Z方向為與X方向和Y方向正交的方向。如圖I所示，打印機1000具備噴墨式記錄頭100、滑架104、滑架移動機構(gòu)105、壓紙輥106、墨盒107。噴墨式記錄頭100被安裝在滑架104的記錄介質(zhì)P側(cè)(圖I中為Z方向上的下表面)，并將油墨作為液滴而噴射在記錄介質(zhì)P的表面上。滑架移動機構(gòu)105具備正時皮帶108、驅(qū)動滑輪111、從動滑輪112和電機109?；?04被卡止在正時皮帶108上，且正時皮帶108被張緊設(shè)置在驅(qū)動滑輪111和從動滑輪112上。驅(qū)動滑輪111與電機109的輸出軸相連接。因此，當電機109工作時，滑架104被架設(shè)在打印機1000上的導(dǎo)桿110所引導(dǎo)，從
而在作為主掃描方向的X方向上進行往復(fù)移動。壓紙輥106從電機103接受驅(qū)動力，從而在作為副掃描方向的Y方向上移送記錄介質(zhì)P。墨盒107忙存油墨，并以可拆裝的方式被安裝在滑架104上。墨盒107向噴墨式記錄頭100供給油墨。以這種方式構(gòu)成的打印機1000能夠以如下方式在記錄紙張等記錄介質(zhì)P上進行圖像等的記錄，即，通過滑架移動機構(gòu)105使滑架104在X方向上進行往復(fù)移動，并且通過壓紙輥106在Y方向上移送記錄介質(zhì)P的同時，從被安裝在滑架104上的噴墨式記錄頭100將油墨作為液滴而進行噴射。圖2為噴墨式記錄頭100的概要分解立體圖。圖2中也圖示了主掃描方向的X方向、副掃描方向的Y方向以及與X方向和Y方向正交的Z方向。在圖2中，噴墨式記錄頭100具有安裝板10、外殼頭20、頭單元30和罩殼40。在外殼頭20的底部配置有頭單元30，而頭單元30被收納在罩殼40中。雖然頭單元30和罩殼40僅各繪制了一個，然而也可以采用組合了多個的結(jié)構(gòu)。安裝板10具有從圖I所不的墨盒107導(dǎo)入油墨的針11和對油墨進彳了過濾的過濾器12。此外，外殼頭20具有用于連接后述的柔性基板37的外殼頭側(cè)基板13等。圖3為表示頭單元30的概要分解立體圖，圖4為用于說明頭單元30和罩殼40的 主要部分剖視圖。在圖3和圖4中，也圖示了主掃描方向的X方向、副掃描方向的Y方向以及與X方向和Y方向正交的Z方向。在圖3和圖4中，頭單元30在與圖I所示的記錄介質(zhì)P對置的位置上具有噴嘴板31。噴嘴板31上形成有用于噴射油墨的噴嘴開口 310。噴嘴開口 310以對應(yīng)于點形成密度的間距而被開口設(shè)置。在噴嘴板31上，層疊有用于向噴嘴板31供給油墨的流道形成基板32、振動板33、貯存板34和可塑性基板35。圖4中，在流道形成基板32上，開口設(shè)置有形成壓力產(chǎn)生室320的通孔、與壓力產(chǎn)生室320連通的油墨供給通道321以及連通部322。壓力產(chǎn)生室320在與噴墨式記錄頭100的長度方向即Y方向正交的、寬度方向即X方向上的剖面形狀為矩形形狀，壓力產(chǎn)生室320在噴墨式記錄頭100的寬度方向即X方向上被形成得較長。將該方向設(shè)定為壓力產(chǎn)生室320的長度方向。剖面形狀并不限定于矩形形狀，例如，還可以為梯形形狀。此外，在流道形成基板32中的壓力產(chǎn)生室320的長度方向外側(cè)的區(qū)域內(nèi)，形成有連通部322，而且，連通部322和各壓力產(chǎn)生室320經(jīng)由被設(shè)置在各壓力產(chǎn)生室320上的作為液體供給通道的油墨供給通道321而被連通。油墨供給通道321以窄于壓力產(chǎn)生室320的寬度而形成，并使從連通部322流入壓力產(chǎn)生室320內(nèi)的油墨的流道阻力保持固定。振動板33被層疊在流道形成基板32上，并構(gòu)成壓力產(chǎn)生室320的一部分。振動板33上形成有在施加電壓時進行撓曲振動的壓電元件36。在圖3中，壓電元件36具備作為共用電極并被接地的下電極360、壓電體361和作為獨立電極的上電極362。壓電元件36以隔著振動板33并對壓力產(chǎn)生室320進行遮蓋的方式而被形成在，振動板33的與壓力產(chǎn)生室320相反側(cè)的表面上，且與各壓力產(chǎn)生室320對應(yīng)地被成列設(shè)置在噴嘴列方向上。作為下電極360，可以使用例如鉬、銥等金屬、或鎳酸鑭(LNO)、釕酸鍶(SrRuO)等金屬氧化物。此外，作為上電極362，可以使用例如鉬、銥等金屬。這些電極能夠通過陰極真空噴鍍、蒸鍍等而形成。作為壓電體361，可以使用鋯鈦酸鉛。作為壓電體361的膜的制造方法，可以使用所謂的溶膠-凝膠法，即，將使金屬有機物在催化劑中溶解或分散而成的所謂的溶膠進行涂敷干燥而使其凝膠化，再以高溫?zé)?，從而得到由金屬氧化物?gòu)成的壓電體361的膜。[0046]此外，并不限定于溶膠-凝膠法，還可以使用例如MOD (Metal-OrganicDecomposition,金屬有機物分解法)法等。而且,并不限定于通過這些液相法而實施的壓電體361的膜的制造方法，還可以為使用了陰極真空噴鍍等的蒸鍍法的壓電體361的膜的制造方法。噴嘴板31、流道形成基板32和振動板33由氧化鋁或氧化鋯等的陶瓷板構(gòu)成，且它們通過一體燒成而被連接在一起。在此，噴嘴板31中使用了導(dǎo)電性陶瓷，流道形成基板32和振動板33中使用了絕緣性陶瓷。此外，噴嘴板31被收納在罩殼40中，并經(jīng)由噴墨式記錄頭100和打印機1000而被接地。導(dǎo)電性陶瓷可以使用將導(dǎo)電性的粒子分散在氧化鋁或氧化鋯等絕緣性陶瓷中而獲得的制品。例如，作為導(dǎo)電性粒子，可以使用硅的粒子。一體燒成可以通過以下的方法來實施。 例如，對生片(未燒成的片材)實施切削和打孔等加工以形成所需的通孔等，從而形成噴嘴板31、流道形成基板32和振動板33的各個薄片狀前體物。然后，通過將各個薄片狀前體物層疊并燒成，從而使各個薄片狀前體物一體化并形成一張?zhí)沾善?。此時，由于各個薄片狀前體物被一體燒成，因此無需進行特別的粘合處理。此外，還可以在各個薄片狀前體物的接合面上得到較高的密封性。在圖4中，于貯存板34上形成有，用于保護壓電元件36的壓電元件保持部340、和成為與連通部322連通的貯存部341的通孔，且貯存板34被粘合在振動板33上。將連通部322和貯存部341合稱為歧管。在貯存板34的與被粘合在振動板33上的面相反側(cè)的面上，粘合有可塑性基板35?？伤苄曰?5的與貯存部341對應(yīng)的區(qū)域由具有撓性的膜352構(gòu)成，從而對歧管中產(chǎn)生的壓力變動進行吸收。在圖3中，柔性基板37貫穿貯存板34和可塑性基板35，而與壓電元件36的下電極360和上電極362相連接。柔性基板37可以使用COF (Chip On film,薄膜覆晶)基板。柔性基板37被構(gòu)成為，與圖2所示的被配置在外殼頭20上的外殼頭側(cè)基板13連接，并從外殼頭側(cè)基板13接受電力供給。柔性基板37上安裝有驅(qū)動電路370，該驅(qū)動電路370實施如下的控制，即，將來自圖2所示的外殼頭側(cè)基板13的驅(qū)動信號選擇性地對壓電元件36進行供給。在噴墨式記錄頭100中，構(gòu)成了如下結(jié)構(gòu)，即，當電壓被施加在壓電振子上時壓電元件36將進行撓曲振動，并通過該振動而使油墨從噴嘴板31的噴嘴開口 310噴射。根據(jù)以上所述的實施方式，能夠得到以下的效果。(I)由于噴嘴板31由導(dǎo)電性陶瓷構(gòu)成，且噴嘴板31被接地，因此電荷難以積蓄在噴嘴板31上，從而電荷難以從噴嘴開口 310流經(jīng)充滿于壓力產(chǎn)生室320內(nèi)的油墨而到達振動板33。因此，能夠抑制因積蓄的電荷所導(dǎo)致的振動板33的絕緣破壞，從而能夠得到抑制了驅(qū)動電路370的損傷的噴墨式記錄頭100。(2)由于被接地的導(dǎo)電性的罩殼40中收納有噴嘴板31，因此在能夠?qū)崿F(xiàn)上述效果的同時，能夠得到可實現(xiàn)噴嘴板31的保護的噴墨式記錄頭100。(3)由于由陶瓷構(gòu)成的流道形成基板32、振動板33和噴嘴板31被一體地?zé)?，因此能夠減少因熱收縮而導(dǎo)致的流道形成基板32、振動板33和噴嘴板31之間的位置偏移，從而能夠得到易于進行組裝的噴墨式記錄頭100。(4)能夠得到具有上述效果的打印機1000。除上述實施方式以外，還可以進行各種變更。例如，流道形成基板32也可以由導(dǎo)電性陶瓷形成。另外，上述示例中，對液體噴射頭為噴墨式記錄頭100的情況進行了說明。但是，本實用新型的液體噴射頭還可以作為如下的噴射頭而使用，例如，液晶顯示器等的濾色器的制造中所使用的顏色材料噴射頭、有機EL顯示器和FED (面發(fā)光顯示器)等的電極形成中所使用的電極材料噴射頭、生物芯片制造中所使用的生物有機物噴射頭等。以上，雖然作為本實用新型所涉及的液體噴射裝置的一個示例，對打印機1000進行了說明，但是，本實用新型所涉及的液體噴射裝置還可以進行工業(yè)性利用。此時，作為被 噴出的液體(液狀材料)，可以使用通過溶劑或分散介質(zhì)而將各種功能性材料調(diào)節(jié)為適當粘度的液體等。除例示的打印機等圖像記錄裝置以外，本實用新型的液體噴射裝置還可以作為如下裝置而適當?shù)厥褂?，即，液晶顯示器等的濾色器的制造中所使用的顏色材料噴射裝置、有機EL顯示器、FED (面發(fā)光顯示器)、電泳顯示器等的電極或濾色器的形成中所使用的液體材料噴射裝置和生物芯片制造中使用的生物有機材料噴射裝置。符號說明10…安裝板，11 …針，12…過濾器，13…外殼頭側(cè)基板，20…安裝板，30…頭單元，31···噴嘴板，32…流道形成基板，33…振動板，34…貯存板，35…可塑性基板，36…壓電元件，37…柔性基板，40…罩殼，100…噴墨式記錄頭，103…電機，104 …滑架，105…滑架移動機構(gòu)，106…壓紙輥，107 …墨盒，108…正時皮帶，109 …電機，110…被架設(shè)的導(dǎo)桿，[0090]111···驅(qū)動滑輪，112…從動滑輪，310…噴嘴開口，3沈…壓力產(chǎn)生室，321…油墨供給通道，322…連通部，340…壓電元件保持部， 341…貯存部，352 …膜，360…下電極，361…壓電體，362…上電極，370…驅(qū)動電路，1000…打印機。
權(quán)利要求1.一種液體噴射頭，其特征在于，具備 流道形成基板，其由陶瓷構(gòu)成，且其上形成有壓力產(chǎn)生室和液體流道的隔壁； 振動板，其由絕緣性陶瓷構(gòu)成，并被配置在所述流道形成基板的一側(cè)的面上，且構(gòu)成所述壓力產(chǎn)生室和所述液體流道的一部分； 壓電元件，其隔著所述振動板而被形成在與所述壓力產(chǎn)生室對置的所述振動板上，且具備一對電極； 驅(qū)動電路，其與所述電極相連接； 噴嘴板，其由導(dǎo)電性陶瓷構(gòu)成，且其上形成有與所述壓力產(chǎn)生室連通的噴嘴開口。
2.如權(quán)利要求I所述的液體噴射頭，其特征在于， 具備收納所述噴嘴板的導(dǎo)電性的罩殼，所述噴嘴板經(jīng)由所述罩殼而被接地。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于， 所述流道形成基板、所述振動板和所述噴嘴板被一體燒成。
4.一種液體噴射裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中任一項所述的液體噴射頭。
專利摘要本實用新型涉及一種液體噴射頭和液體噴射裝置，其抑制了振動板的絕緣破壞并抑制了驅(qū)動電路的損傷。由于噴嘴板(31)由導(dǎo)電性陶瓷構(gòu)成，且噴嘴板(31)被接地，因此電荷難以積蓄在噴嘴板(31)上，從而電荷難以從噴嘴開(310)流經(jīng)充滿于壓力產(chǎn)生室(320)內(nèi)的油墨而到達振動板(33)。因此，能夠抑制因積蓄在振動板(33)上的電荷而造成的振動板(33)的絕緣破壞，從而能夠得到抑制了驅(qū)動電路(370)的損傷的噴墨式記錄頭(100)。
文檔編號B41J2/01GK202640996SQ20122012036
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
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