[發明專利]噴墨頭芯片及其制造方法、噴墨頭和噴墨記錄裝置

有效

• 申請號: 200910001691.6
• 申請日: 2009-01-08
• 公開（公告）號: CN101524919A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 小關修
• 申請（專利權）人: 精工電子打印科技有限公司
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 柯廣華;李家麟

技術領域

本發明涉及用于通過施加電壓來使壓電元件變形并且升高溝槽 內部壓力以便通過噴嘴孔排放墨滴的壓電型噴墨頭芯片(inkjet?head? chip)、噴墨頭芯片的制造方法、噴墨頭以及噴墨記錄裝置。

背景技術

對于上述壓電型噴墨頭芯片，按照慣例，公知結構包括用于容納 墨水的墨水腔、多個通過施加電壓可變形的壓電元件、用壓電元件隔 離并且相互平行的多個溝槽以及與溝槽進行相通以便向記錄介質排 放墨滴的噴嘴孔。

具體來說，噴墨頭芯片包括：墨水腔板，包括在其一個表面形成 的墨水腔；致動器板(actuator?plate)，包括在其一個表面形成的多個溝 槽；以及噴嘴板，包括成排形成的多個噴嘴孔，其中墨水腔板的另一 個表面以及致動器板的一個表面相互接合，使得墨水腔板與致動器板 重疊，并且噴嘴板沿其溝槽縱向接合到致動器板的一端。在墨水腔板 中形成墨水引入孔，且墨水腔和溝槽通過墨水引入孔相互相通，由此 向溝槽供應墨水腔中所容納的墨水。根據具有如上所述結構的噴墨頭 芯片，將電壓施加到壓電元件上以供變形，并且用變形壓電元件所隔 離的溝槽的容積收縮以升高溝槽內部壓力，由此排放溝槽中所容納的 墨水。相應地，可將墨滴噴射到記錄介質上。

上述噴墨頭芯片分為其中排放溝槽(與噴嘴孔相通的溝槽)連續 并排設置的共用壁型噴墨頭芯片、以及其中排放噴嘴和非排放噴嘴 (沒有與噴嘴孔相通的溝槽)交替并排設置的獨立溝槽型噴墨頭芯片。

在上述噴墨頭芯片中，希望使成排設置的各個噴嘴孔的排放速度 均勻，以便提高噴墨打印機的打印內容(printed?matter)的圖像質量。

為此，按照慣例提出了一種如JP?2006-224545A所述的優化驅動 波形的技術。這種技術適用于共用壁型噴墨頭芯片。在這種技術中， 當零星地或間斷地排放墨水的排放溝槽沒有排放墨水時，響應已排 放墨水的排放溝槽的恢復定時而施加短到不排放墨水的脈沖。這種 技術解決了零星地或者間斷地排放墨水的排放溝槽的噴嘴孔的墨水 排放速度比連續排放墨水的排放溝槽的噴嘴孔的墨水排放速度更慢 的問題。因此，可使各個噴嘴孔的墨水排放速度均勻。

但是，在上述的慣常技術中，在沿溝槽平行方向設置于排放溝槽 的中部的排放溝槽與沿溝槽平行方向設置于其兩個端部的排放溝槽 之間產生噴嘴孔的墨水排放速度的差異，它導致無法使各個噴嘴孔的 墨水排放速度充分均勻的問題。更具體來說，在共用壁型噴墨頭芯片 中，設置在噴墨頭芯片的兩個端部的噴嘴孔的排放速度比設置在其中 部的噴嘴孔更慢；而在獨立溝槽型噴墨頭芯片中，設置在噴墨頭芯片 的兩個端部的噴嘴孔的排放速度比設置在其中部的噴嘴孔更快。至于 如上所述的墨水排放速度的差異的原因，我們相信電氣條件在設置在 兩個端部的排放溝槽與設置在中部的排放溝槽之間是不同的。換言 之，多個其它排放溝槽在設置于中部的每個排放溝槽的兩側形成，因 此，施加到其它排放溝槽的電場從其兩側影響設置在中部的排放溝 槽。另一方面，多個其它排放溝槽僅在其各個排放溝槽的一側形成， 因此，給其它排放溝槽所施加的電場只從其一側影響設置在兩個端部 的排放溝槽。

此外，作為類似現象，例如，當墨滴從位于在中心部分附近的若 干噴嘴孔排放時，在設置于若干噴嘴孔的兩端的噴嘴孔的墨水排放速 度中產生差異。

發明內容

鑒于上述慣常問題而進行了本發明，因此，本發明的一個目的是 提供幾乎不產生多個噴嘴孔的墨水排放速度的差異并且能夠使相應 噴嘴孔的墨水排放速度均勻的噴墨頭芯片、噴墨頭芯片的制造方法、 噴墨頭和噴墨頭記錄裝置。

根據本發明的噴墨頭芯片包括：用于容納墨水的墨水腔；通過施 加電壓可變形的多個壓電元件；用多個壓電元件隔離并且相互平行形 成的多個溝槽；沿縱向設置在多個溝槽的一端的噴嘴孔，用于向記錄 介質排放墨滴；以及致動器板，包括在其中形成的多個溝槽，其中： 致動器板具有其中至少壓電層和低電容率襯底(substrate)層層疊在一 起的結構，壓電層由形成多個壓電元件的壓電材料形成，低電容率襯 底層由具有比壓電材料更低電容率的絕緣低電容率材料形成；以及， 絕緣低電容率材料暴露于多個溝槽的底面。