[發明專利]噴墨頭和噴墨打印機

有效

• 申請號: 201680014404.3
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN107428166B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發明（設計）人: 平井榮樹;濱口敏昭;長沼陽一;高部本規
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 黃威;鄧玉婷

一種噴墨頭，包括：壓力室形成板，其在第一方向上形成有各自與噴嘴連通的多個壓力室；振動板，其限定每個壓力室的一個表面并允許其限定區域的變形；壓電元件，其是通過從振動板的與所述壓力室相反的表面在對應于所述壓力室的區域中依次堆疊第一電極層、壓電層和第二電極層而形成；電路板，其與所述振動板成間隔布置，多個凸塊電極介于所述電路板與所述振動板之間，并且所述電路板輸出用于驅動所述壓電元件的信號；以及粘合劑，其將所述壓力室形成板與所述電路板接合，其中所述壓電元件的至少一側的元件端形成在所述限定區域的外側，并且在與所述第一方向正交的第二方向上由所述粘合劑覆蓋。

技術領域

本發明涉及一種包括通過施加電壓而變形的壓電元件的噴墨頭以及包括噴墨頭的噴墨打印機。

背景技術

噴墨打印機是一種包括永久性頭部并通過該永久性頭部噴射(噴出)各種液體的裝置。噴墨打印機是一種通過噴射油墨的顆粒和液滴而在片材上形成字符的非沖擊式打印裝置(JIS X0012-1990)。噴墨打印機是一種打印用多個點表達的字符和圖像的點式打印機，并且噴墨打印機打印通過噴射油墨顆粒或液滴所形成的用多個點表達的字符和圖像。永久性頭部(以下稱為“噴墨頭”)是打印機主體的一種持續或間歇地產生墨滴的機械或電氣部件(JIS Z8123-3；2013)。該噴墨打印機不僅用作圖像記錄裝置，而且還通過利用將極少量液體精確著落到預定位置的能力而應用于各種制造裝置。例如，噴墨打印機應用于制造液晶顯示器等的濾色器的顯示器制造裝置、形成有機電致發光(EL)顯示器和表面發射顯示器(或場發射顯示器(FED))的電極的電極形成裝置以及制造生物芯片(生化元件)的芯片制造裝置。

上述的噴墨頭被構造為驅動壓電元件以引起壓力室中的液體的壓力變動，從而使用該壓力變動從噴嘴噴射液體。該壓電元件可以通過利用成膜技術(例如，參照PTL1)從壓力室側起依次堆疊下電極層、壓電層和上電極層來形成，下電極層用作多個壓力室共用的共用電極，壓電層為鋯鈦酸鉛(PZT)等，上電極層用作對相應的壓力室提供的單獨電極。這些下電極層和上電極層被拉到基板上的壓電層的外側，并且例如與柔性線纜和驅動電路(也稱為驅動器電路)連接。當通過柔性線纜等向下電極層和上電極層施加電壓時，電極層之間的壓電層變形。因而，電極層和它們之間的部分用作引起壓力室中的壓力變化的壓電元件。

發明內容

技術問題

當壓電元件變形時，壓電層的沒有夾在兩電極層間的部分與夾在兩電極間的用作壓電元件的部分之間的邊界處產生了由于該變形引起的應力。該應力可能引起例如壓電層中的裂縫。

本發明考慮這種情況做出，并且本發明的目的是提供一種能夠防止例如壓電層上產生裂縫的噴墨頭和噴墨打印機。

問題的解決方案

本發明的噴墨頭包括：壓力室形成板，其在第一方向上形成有各自與噴嘴連通的多個壓力室；振動板，其限定每個壓力室的一個表面并允許其限定區域的變形；壓電元件，其是通過從振動板的與所述壓力室相反的表面在對應于所述壓力室的區域中依次堆疊第一電極層、壓電層和第二電極層而形成；電路板，其與所述振動板成間隔布置，多個凸塊電極介于所述電路板與所述振動板之間，并且所述電路板輸出用于驅動所述壓電元件的信號；以及粘合劑，其將所述壓力室形成板與所述電路板接合，其中所述壓電元件的至少一側上的元件端形成在所述限定區域外側，并且在與所述第一方向正交的第二方向上由所述粘合劑覆蓋。

根據該構造，由于壓電元件的上述元件端形成在限定區域的外側，因此防止了在該元件端處的變形。由于元件端由粘合劑覆蓋，因此進一步防止了由元件端引起的變形。這可以防止由于壓電元件在該元件端與偏離元件端的位置處的壓電層之間的邊界(即，包括在壓電元件中的壓電層與形成在壓電元件的外側的壓電層之間的邊界)處變形所引起的應力的產生。這防止了例如壓電層上在該邊界處產生裂縫。

在上述構造中，優選地，所述粘合劑形成為從所述元件端延伸到與所述限定區域在所述第二方向上的靠近所述元件端的端部重疊的位置。