压电基板以及使用其的组件、液体喷出头和记录装置的制造方法

文档序号:10493658阅读:432来源:国知局
压电基板以及使用其的组件、液体喷出头和记录装置的制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种压电基板的电极尤其是公共电极用电极与外部的接合强度较强的压电基板、以及使用了该压电基板的组件、液体喷出头和记录装置。本发明的压电基板是一种平板状的压电基板,包含:压电陶瓷层(21b);配置于压电陶瓷层(21b)的一个主面的多个第1电极(24)以及第2电极(28);在压电陶瓷层(21b)的另一个主面,配置为与多个第1电极(25)对置的第3电极(24);和将第2电极(28)与第3电极(24)电连接的贯通导体(34),其特征在于,俯视该压电基板时,第2电极(28)包含与贯通导体(34)连接的连接部(28a)、和宽度比连接部(28a)窄的窄幅部(28b),第2电极(28)与外部在窄幅部(28b)电连接。
【专利说明】
压电基板以及使用其的组件、液体喷出头和记录装置
技术领域
[0001]本发明涉及压电基板以及使用该压电基板的组件、液体喷出头和记录装置。
【背景技术】
[0002]以往,作为液体喷出头,例如已知一种喷墨头,通过将液体喷出到记录介质上,来进行各种印刷。液体喷出头具备:包含多个喷出孔和多个加压室的流路构件;以及包含对加压室内的液体进行加压的位移元件的压电致动器基板。位移元件由公共电极、独立电极和被它们夹持的压电体构成,公共电极经由贯通了压电体的贯通导体与配置于与独立电极相同的面的公共电极用表面电极电连接。然后,为了驱动位移元件,将压电致动器基板的独立电极以及公共电极用表面电极与FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路)电连接(例如参照专利文献I) O
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1: JP特开2006-123519号公报

【发明内容】

[0006]发明要解决的课题
[0007]在专利文献I所记载的液体喷出头中所使用的压电致动器基板那样的压电基板中,若为了驱动位移元件,想要将独立电极(第I电极)以及公共电极用表面电极(第2电极)与外部进行电连接,则由于独立电极与公共电极用表面电极的平面形状以及剖面形状的差异,从而连接条件发生改变,因此一方的接合强度会弱于另一方,存在较弱的一方的连接会脱落等问题。
[0008]特别是在使用了压电陶瓷的压电基板的情况下,配置贯通导体的通孔由于在烧成前形成很简单,因此大多都在烧成前形成。在该情况下,因烧成收缩所引起的平面方向的尺寸偏差而导致通孔的位置偏移发生。为了应对该问题,公共电极用表面电极被设为较大的平面形状,使得即使发生该位置偏移也能够电连接。而且,由于其影响,存在公共电极用表面电极与外部的接合强度变弱的情况。
[0009]因此,本发明的目的在于,提供一种压电基板的电极尤其是公共电极用电极(第2电极)与外部的接合强度较强的压电基板以及使用了该压电基板的组件、液体喷出头和记录装置。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]本发明的压电基板是一种平板状的压电基板,包含:压电陶瓷层;多个第I电极以及I个以上的第2电极,配置于该压电陶瓷层的一个主面;第3电极,其在所述压电陶瓷层的另一个主面,配置为与所述多个第I电极对置;和贯通导体,其贯通所述压电陶瓷层,将所述第2电极与所述第3电极电连接,所述压电基板的特征在于,在俯视该压电基板时,所述第2电极包含与所述贯通导体连接的连接部、和宽度比该连接部窄的窄幅部。。
[0012]本发明的组件包含:所述压电基板;和与该压电基板面对配置,并包含与所述多个第I电极以及所述第2电极电连接的多个布线的第I以及第2布线基板,所述组件的特征在于,所述压电基板在一个方向上较长,在所述压电基板的与所述一个方向正交的方向上的中央部,所述窄幅部构成了沿着所述一个方向排列了多个的第I以及第2窄幅部行,所述第I窄幅部行和所述第2窄幅部行在与所述一个方向正交的方向上排列,属于所述第I窄幅部行的所述窄幅部与所述第I布线基板的所述布线,在沿着该第I布线基板的外周的I条边的位置电连接,属于所述第2窄幅部行的所述窄幅部与所述第2布线基板的所述布线,在沿着该第I布线基板的外周的I条边的位置电连接。
[0013]此外,本发明的组件包含:所述压电基板;和与该压电基板面对配置,并包含与所述多个第I电极以及所述第2电极电连接的多个布线的布线基板,所述布线基板的平面形状在一个方向上较长,并且具有沿着所述一个方向的I对边,所述窄幅部沿着所述I对边的每一条边延伸,所述第2电极与所述布线在沿着该I对边的所述窄幅部电连接。
[0014]本发明的液体喷出头是将包含多个喷出孔以及与该多个喷出孔分别相连的多个加压室的流路构件、与所述压电基板进行了接合的液体喷出头,其特征在于,通过在所述第I电极与所述第2电极之间施加电压,从而所述压电陶瓷层发生变形,对所述加压室内的液体进行加压。
[0015]此外,本发明的液体喷出头包含流路构件和所述组件,并将所述流路构件与所述压电基板进行了接合,所述流路构件包含多个喷出孔以及与该多个喷出孔分别相连的多个加压室,所述液体喷出头的特征在于,通过在所述第I电极与所述第2电极之间施加电压,从而所述压电陶瓷层发生变形,对所述加压室内的液体进行加压。
[0016]本发明的记录装置的特征在于,具备:所述液体喷出头;输送部,其向所述液体喷出头输送记录介质;和控制部,其对所述液体喷出头进行控制。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明的压电基板,在第2电极中,与外部的电连接在窄幅部进行,因此接合强度增强。此外,由于第2电极与第3电极的电连接在第2电极中,在宽度比窄幅部宽的连接部进行,因此不易发生因制造时的位置偏移等而导致第2电极和第3电极无法连接。
【附图说明】
[0019]图1(a)是包含本发明的一实施方式所涉及的液体喷出头的记录装置的侧视图,(b)是俯视图。
[0020]图2是作为图1的液体喷出头的主要部分的头主体的俯视图。
[0021]图3是图2的单点划线所包围的区域的放大图,是为了说明而省略了一部分的流路的图。
[0022]图4是图2的单点划线所包围的区域的放大图,是为了说明而省略了一部分的流路的图。
[0023]图5(a)是沿着图3的V-V线的纵剖面图,(b)是第I电极(独立电极)附近的放大俯视图。
[0024]图6(a)是图2?4所示的压电致动器基板的第2电极(公共电极用表面电极)的俯视图,(b)、(c)是本发明的其他实施方式中的第2电极的俯视图。
[0025]图7(a)、(b)是本发明的其他实施方式中的第2电极的俯视图。
[0026]图8是本发明的其他实施方式的组件的俯视图。
[0027]图9是作为本发明的其他液体喷出头的主要部分的头主体的俯视图。
【具体实施方式】
[0028]图1(a)是作为包含本发明的一实施方式所涉及的液体喷出头2的记录装置的彩色喷墨打印机1(以下有时简称为打印机)的概略的侧视图,图1(b)是概略的俯视图。打印机I通过从输送棍80a向输送棍80b输送作为记录介质的印刷纸张P,从而使印刷纸张P相对于液体喷出头2而相对移动。控制部88基于图像、文字的数据,控制液体喷出头2,使其向记录介质P喷出液体,使液滴命中印刷纸张P,在印刷纸张P上进行印刷等记录。
[0029]在本实施方式中,液体喷出头2相对于打印机I固定,打印机I为所谓的行式打印机。作为本发明的记录装置的其他实施方式,可以列举如下所谓的串行打印机:交替地进行使液体喷出头2在与印刷纸张P的输送方向交叉的方向例如大致正交的方向上进行往复运动等而移动的动作、和印刷纸张P的输送。
[0030]在打印机I中,固定有平板状的头搭载框架70(以下有时简称为框架)使得与印刷纸张P大致平行。在框架70上,设置有未图示的20个孔,20个液体喷出头2搭载于各个孔的部分,液体喷出头2的喷出液体的部位面向印刷纸张P。液体喷出头2与印刷纸张P之间的距离例如设为0.5?20_程度。5个液体喷出头2构成I个头组72,打印机I具有4个头组72。
[0031]液体喷出头2具有在从图1(a)的近前朝向内部的方向即图1(b)的上下方向上细长的长条形状。有时将该较长的方向称作长边方向。在I个头组72内,3个液体喷出头2沿着与印刷纸张P的输送方向交叉的方向、例如大致正交的方向排列,其他2个液体喷出头2在沿着输送方向错开的位置,在3个液体喷出头2之间分别逐一排列。液体喷出头2配置为由各液体喷出头2能够印刷的范围在印刷纸张P的宽度方向上(在与印刷纸张P的输送方向交叉的方向上)相连或者端缘重叠,能够实现在印刷纸张P的宽度方向上无间隙的印刷。
[0032]4个头组72沿着记录纸张P的输送方向而配置。从未图示的液体盒向各液体喷出头2供给液体,例如墨水。属于I个头组72的液体喷出头2会被供给相同颜色的墨水,由4个头组能够印刷4色的墨水。从各头组72喷出的墨水的颜色例如是品红色(M)、黄色(Y)、青色(C)以及黑色(K)。只要由控制部88对这样的墨水进行控制来进行印刷,便能够印刷彩色图像。
[0033]若是以单色对由I个液体喷出头2能够印刷的范围进行印刷,则搭载于打印机I的液体喷出头2的个数可以是I个。头组72所包含的液体喷出头2的个数、头组72的个数能够根据所印刷的对象、印刷条件适当变更。例如,为了进行更多色的印刷,也可以增加头组72的个数。此外,若配置多个以同色进行印刷的头组72,在输送方向上交替地印刷,则即使使用相同性能的液体喷出头2也能够加快输送速度。由此,能够增大每单位时间的印刷面积。此夕卜,也可以准备多个以同色进行印刷的头组72,在与输送方向交叉的方向上错开配置,来提高印刷纸张P的宽度方向的分辨率。
[0034]进而,除了印刷带颜色的墨水以外,也可以为了进行印刷纸张P的表面处理,印刷涂布剂等液体。
[0035]打印机I在作为记录介质的印刷纸张P上进行印刷。印刷纸张P处于卷绕于供纸辊80a的状态,通过2个导向辊82a之间后,通过搭载于框架70的液体喷出头2的下侧,然后通过2个输送辊82b之间,最终被回收至回收辊80b。在进行印刷时,通过使输送辊82b旋转,从而印刷纸张P以固定速度被输送,由液体喷出头2进行印刷。回收辊80b对从输送辊82b送出的印刷纸张P进行卷绕。输送速度例如设为75m/分钟。各辊既可以通过控制部88来控制,也可以由人来手动操作。
[0036]记录介质除了印刷纸张P以外,也可以是卷筒状的布等。此外,打印机I也可以取代直接输送印刷纸张P而直接输送输送带,将记录介质置于输送带来进行输送。如此一来,能够将单片纸、裁断的布、木材、砖等设为记录介质。进而,也可以使得从液体喷出头2喷出包含导电性的粒子的液体,印刷电子设备的布线图案等。此外,还可以使得从液体喷出头2朝向反应容器等喷出给定量的液体的化学药剂或包含化学药剂的液体,使其发生反应等,来制作化学药品。
[0037]此外,也可以在打印机I中,安装位置传感器、速度传感器、温度传感器等,由控制部88基于根据来自各传感器的信息而获知的打印机I各部的状态,来控制打印机I的各部。例如,在液体喷出头2的温度、液体盒的液体的温度,液体盒的液体给液体喷出头2施加的压力等对所喷出的液体的喷出特性(喷出量、喷出速度等)造成了影响的情况等下,也可以根据这些信息,改变使液体喷出头2喷出液体的驱动信号。
[0038]接着,对本发明的一实施方式的液体喷出头2进行说明。图2是表示作为图1所示的液体喷出头2的主要部分的头主体2a的俯视图。图3是图2的单点划线所包围的区域的放大俯视图,是头主体2a的一部分。在图3中,为了说明而省略了一部分的流路来进行了描绘。图4是与图3相同位置的放大俯视图,省略了与图3不同的一部分的流路来进行了描绘。。图5(a)是沿着图3的V-V线的纵剖面图,图5(b)是作为头主体2a中的第I电极的独立电极25附近的放大俯视图。图6(a)是作为用于头主体2a的压电致动器基板21中的第2电极的公共电极用表面电极28的俯视图。另外,在图3?6中,为了使附图容易理解,将位于压电致动器基板21的下方而应用虚线描绘的加压室10、节流孔6以及喷出孔8等、位于独立电极用凸块27的下方而应用虚线描绘的焊盘26、独立电极25的一部分等用实线来进行了描绘。
[0039]液体喷出头2除了包含头主体2a以外,还可以包含向头主体2a供给液体的贮液器、金属制的箱体。此外,头主体2a包含流路构件4、和作为嵌入了位移元件30的压电基板的压电致动器基板21。
[0040]构成头主体2a的流路构件4具备作为公共流路的歧管5、与歧管5相连的多个加压室10、和与多个加压室10分别相连的多个喷出孔8。加压室10在流路构件4的上表面开口,流路构件4的上表面成为加压室面4-2。此外,流路构件4的上表面具有与歧管5相连的开口 5a,从该开口 5a供给液体。
[0041]此外,在流路构件4的上表面,通过粘接剂来接合了包含位移元件30的压电致动器基板21,并配置为各位移元件30位于加压室10上。此外,在压电致动器基板21,连接了用于向各位移元件30供给信号的FPC(Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路)等布线基板60。将压电致动器基板21和布线基板60—起称作组件。在图2中,用点线示出了布线基板60的与压电致动器基板21连接的附近的外形,以了解布线基板60与压电致动器基板21相连的状态。与压电致动器基板21电连接的形成于布线基板60的布线60c的电极,在布线基板60的端部,配置为矩形。布线基板60面对压电致动器基板21而配置,并且沿着压电致动器基板21的长边方向而配置,并向图2的下方进一步延伸(根据需要经由其他电路基板等)而与控制部88电连接。布线基板60所包含的布线60c在与布线基板60的长边方向交叉的方向上排列了多个,并且沿着长边方向延伸。图2的布线60c示意性地进行了表示以使得理解排列的方向以及延伸方向。
[0042]头主体2a具有一个平板状的流路构件4和粘接在流路构件4上的包含位移元件30的压电致动器基板21。压电致动器基板21的平面形状为长方形(矩形),配置在流路构件4的上表面使得该长方形的长边沿着流路构件4的长边方向。
[0043]在流路构件4的内部,形成了2个歧管5。歧管5具有从流路构件4的长边方向的一端部侧向另一端部侧延伸的细长的形状,在该两端部,形成了在流路构件4的上表面开口的歧管5的开口 5a。
[0044]此外,歧管5至少在作为与加压室10相连的区域的长边方向上的中央部分,由沿短边方向空开间隔设置的隔板15隔开。隔板15在作为与加压室10相连的区域的长边方向的中央部分,具有与歧管5相同的高度,将歧管5完全隔开为多个副歧管5b。通过这样,从而能够设置喷出孔8以及从喷出孔8连到加压室10的流路,使得在俯视时与隔板15重叠。
[0045]有时将被划分为多个的部分的歧管5称作副歧管5b。在本实施方式中,歧管5独立设置了2条,在各自的两端部设置有开口5a。此外,在I个歧管5中,设置了7个隔板15,划分为8个副歧管5b。副歧管5b的宽度大于隔板15的宽度,由此能够在副歧管5b中流动较多的液体。
[0046]流路构件4二维扩展而形成了多个加压室10。加压室10是具有对角部实施了曲面加工的大致菱形或者椭圆形的平面形状的中空的区域。
[0047]加压室10经由单独供给流路14与I个副歧管5b相连。作为沿着I个副歧管5b并与该副歧管5b相连的加压室10的行的加压室行11,在副歧管5b的两侧各设置了 I行,合计设置了2行。因此,针对I个歧管5,设置了 16行的加压室11,在整个头主体2a中,设置了 32行的加压室行11。各加压室行11中的加压室10的长边方向的间隔相同,例如为37.5dpi的间隔。
[0048]在各加压室行11的端部设置了 I列虚设加压室16的列。该虚设加压室列的虚设加压室16虽然与歧管5相连,但不与喷出孔8相连。此外,在32行的加压室行11的外侧,设置了 I行虚设加压室16呈直线状排列的虚设加压室行。该虚设加压室行的虚设加压室16与歧管5以及喷出孔8都不相连。通过这些虚设加压室16,从而紧靠端缘的内侧的I个加压室10的周围的结构(刚性)接近其他加压室10的结构(刚性),由此能够减小液体喷出特性的差异。另夕卜,由于周围的结构的差异的影响是距离较近、在长度方向上相邻的加压室10的影响较大,因此在长度方向上,在两端设有虚设加压室。关于宽度方向,由于影响比较小,因此仅靠近头主体21a的端部进行了设置。由此,能够减小头主体21a的宽度。
[0049]与I个歧管5相连的加压室10配置为形成沿着矩形的压电致动器基板21的各外边的行以及列的格子状。由此,从压电致动器基板21的外边起,等距离地配置形成在加压室10上的作为第I电极的独立电极25,因此在形成独立电极25时,能够在压电致动器基板21不易发生变形。在对压电致动器基板21与流路构件4进行接合时,若该变形较大则应力施加于靠近外边的位移元件30,在位移特性上有可能产生偏差,但通过减小变形,从而能够降低该偏差。此外,由于在最靠近外边的加压室行11的外侧设置了虚设加压室16的虚设加压室行,因此能够更不易受到变形的影响。属于加压室行11的加压室10等间隔地配置,与加压室行11对应的独立电极25也等间隔地配置。加压室行11在短边方向上等间隔地配置,与加压室行11对应的独立电极25的行也在短边方向上等间隔地配置。由此,特别能够消除串扰的影响增大的部位。
[0050]在本实施方式中,加压室10配置为格子状,但也可以配置为锯齿状使得相邻的加压室列11的加压室10位于彼此之间。这样一来,属于相邻加压室行11的加压室10之间的距离变得更长,因此能够进一步抑制串扰。
[0051]不管如何排列加压室行11,通过配置为在俯视流路构件4时,属于I个加压室行11的加压室10与属于相邻的加压室行11的加压室10在液体喷出头2的长边方向上不重叠,从而能够抑制串扰。另一方面,若增大加压室行11之间的距离,则液体喷出头2的宽度变大,因此液体喷出头2相对于打印机I的设置角度的精度、使用多个液体喷出头2时的液体喷出头2的相对位置的精度给印刷结果带来的影响变大。因此,通过将隔板15的宽度设为比副歧管5b小,从而能够减小这些精度给印刷结果带来的影响。
[0052]与I个副歧管5b相连的加压室10形成了2列的加压室行11,与属于I个加压室行11的加压室10相连的喷出孔8形成了 I个喷出孔行9。与属于2行的加压室行11的加压室10相连的喷出孔8分别在副歧管5b的不同侧开口。在图4中在隔板15上,设置了2行的喷出孔行9,但属于各喷出孔行9的喷出孔8经由加压室10与靠近喷出孔8的一侧的副歧管5b相连。若配置为和经由加压室行11与相邻的副歧管5b相连的喷出孔8在液体喷出头2的长边方向上不重叠,则能够抑制将加压室10与喷出孔8相连的流路间的串扰,因此能够进一步减少串扰。若将连接加压室10与喷出孔8的流路整体配置为在液体喷出头2的长边方向上不重叠,则能够进一步减少串扰。
[0053]由与I个歧管5相连的多个加压室10构成加压室组(是与位移元件组31相同的范围),由于歧管5有2个,因此加压室组有2个。各加压室组内的与喷出相关的加压室10的配置相同,配置于在短边方向上进行了平行移动的位置。这些加压室10在流路构件4的上表面的与压电致动器基板21对置的区域,存在加压室组间等间隔稍大的部分,但大致遍及整个表面进行了排列。即,由这些加压室10所形成的加压室组占据了与压电致动器基板21大致相同的形状的区域。此外,各加压室10的开口通过将压电致动器基板21接合于流路构件4的上表面而被堵塞。
[0054]从加压室10的与单独供给流路14所连接的角部对置的角部起,延伸出与在流路构件4的下表面的喷出孔面4-1开口的喷出孔8相连的流路。该流路在俯视时,向远离加压室10的方向延伸。更具体来说,一边在沿着加压室10的长对角线的方向上离开,一边相对于该方向左右偏离并延伸。由此,加压室10能够配置为各加压室行11内的间隔成为37.5dpi的格子状,并且喷出孔8能够整体以1200dpi的间隔而配置。
[0055]换言之,若对喷出孔8进行投影使得相对于与流路构件4的长边方向平行的虚拟直线正交,则在图4所示的虚拟直线的R的范围内,与各歧管5相连的16个喷出孔8、一共是32个喷出孔8成为1200dpi的等间隔。由此,通过向所有的歧管5供给相同颜色的墨水,从而作为整体能够在长边方向上以1200dpi的分辨率形成图像。此外,与I个歧管5相连的I个喷出孔8在虚拟直线的R的范围内成为600dpi的等间隔。由此,通过向各歧管5供给不同颜色的墨水,从而作为整体能够在长边方向上以600dpi的分辨率形成2色的图像。在该情况下,若使用2个液体喷出头2,则能够以600dp i的分辨率形成4色的图像,与使用4个能够以600dp i印刷的液体喷出头的情况相比,印刷精度增高,还能够使印刷的设定(setting)变得简单。此时,通过将存在2个的歧管5隔开配置,从而由喷出相同色的墨水的喷出孔8构成的组彼此也被隔开配置,因擦拭(wiping)等而有可能发生的墨水的混合变得难以发生。另外,由从属于沿头主体2a的短边方向排列的I列加压室列的加压室10连接出的喷出孔8,覆盖了虚拟直线的R的范围。
[0056]在压电致动器基板21的上表面的与各加压室10对置的位置,分别形成了作为第I电极的独立电极25。独立电极25包含比加压室10小一圈并具有与加压室10大致相似的形状的独立电极主体25a、和从独立电极主体25a引出的引出电极25b,独立电极25与加压室10相同地,构成了独立电极列以及独立电极组。此外,在压电致动器基板21的上表面,形成了作为第2电极的公共电极用表面电极28。公共电极用表面电极28经由贯通了压电陶瓷层21b的贯通导体34与作为第3电极的公共电极24电连接。在压电致动器基板21的短边方向的中央部,沿着长边方向配置了多个(参照图3)。公共电极用表面电极28包含:进行了与贯通导体34的连接的连接部28a、和宽度比连接部28a窄的窄幅部28b。另外,在此所说的宽度,是指包含相应部分的直径的长度中的最短的直径的长度。在图6(a)中,连接部28a的宽度为Wl,窄幅部28b的宽度为W2。
[0057]喷出孔8配置于避开了与配置在流路构件4的下表面侧的歧管5对置的区域的位置。进而,喷出孔8配置在流路构件4的下表面侧的与压电致动器基板21对置的区域内。这些喷出孔8作为I个组而占据了与压电致动器基板21大致相同的形状的区域,通过使相对应的压电致动器基板21的位移元件30产生位移从而能够从喷出孔8喷出液滴。
[0058]头主体2a中包含的流路构件4具有层叠了多个板的层叠结构。这些板从流路构件4的上表面起依次是空腔板4a、底板(base plate)4b、孔(节流孔)板4c、供给板4d、歧管板4e?j、盖板4k以及喷嘴板41。在这些板上形成了许多孔。各板的厚度为10?300μηι程度,由此能够提高所形成的孔的形成精度。流路构件4的厚度为500μπι?2mm程度。将各板对准位置进行层叠以使得这些孔彼此连通而构成单独流路12以及歧管5。头主体2a具有如下构成:加压室10位于流路构件4的上表面,歧管5位于内部的下表面侧,喷出孔8位于下表面,构成单独流路12的各部分彼此接近地配设在不同的位置,歧管5和喷出孔8经由加压室10相连。
[0059]关于形成于各板的孔进行说明。在这些孔中,存在如下的孔。第I是形成于空腔板4a的加压室10。第2是构成从加压室10的一端连接到歧管5的单独供给流路14的连通孔。该连通孔形成于从底板4b(详细来说是加压室10的入口)到供给板4c(详细来说是歧管5的出口)的各板。另外,在该单独供给流路14中,包含形成于孔板4c的流路的剖面积变小的部位即节流孔6。
[0060]第3是构成从加压室10的与单独供给路14所连接的一端相反的另一端向喷出孔8连通的流路的连通孔。该连通孔在以下记载中有时被称作下行路(descender)(部分流路)。下行路形成于从底板4b(详细来说是加压室10的出口)到喷嘴板41(详细来说是喷出孔8)的各板。
[0061]第4是构成副歧管5a的连通孔。该连通孔形成于歧管板4e?j。在歧管板4e?j上,形成了孔使得成为隔板15的分隔部残留以构成副歧管5b。各歧管板4e?j上的分隔部处于由半蚀刻得到的支撑部(图中省略)与各歧管板4e?j相连的状态。
[0062]第I?4的连通孔彼此相连,构成了从来自歧管5的液体的流入口(歧管5的出口)到喷出孔8的单独流路12。供给到歧管5的液体通过以下路径从喷出孔8喷出。首先,从歧管5朝向上方,进入到单独供给流路14,至Ij达节流孔6的一端部。接着,沿着节流孔6的延伸方向水平前进,到达节流孔6的另一端部。从该处朝向上方,到达加压室10的一端部。进而,沿着加压室10的延伸方向水平前进,到达加压室10的另一端部。从加压室10进入到下行路的液体一边也沿水平方向移动,一边主要朝向下方前进,到达在下表面开口的喷出孔8,向外部喷出。
[0063]压电致动器基板21具有由作为压电体的2片压电陶瓷层21a、21b构成的层叠结构。这些压电陶瓷层21a、21b分别具有20μπι程度的厚度。从压电致动器基板21的压电陶瓷层21a的下表面到压电陶瓷层21b的上表面的厚度为40μπι程度。压电陶瓷层21a、21b的任意一层都跨越多个加压室10地延伸。这些压电陶瓷层21a、21b例如由具有强介电性的锆钛酸铅(PZT)系、NaNbO3系、BaT13系、(BiNa)NbO3系、BiNaNb5O15系等陶瓷材料构成。另外,压电陶瓷层21a作为振动板而工作,不必一定是压电体,作为替代,也可以使用非压电体的其他陶瓷层、金属。
[0064]压电致动器基板21具有由Ag-Pd系等金属材料构成的公共电极24以及由Au系等金属材料构成的独立电极25。如上所述,独立电极25包含:配置在压电致动器基板21的上表面的与加压室10对置的位置的独立电极主体25a;和从此引出的引出电极25b。在引出电极25b的一端的被引出到与加压室10对置的区域外的部分,作为引出电极25b的一部分,还形成了焊盘26ο焊盘26例如由包含玻璃粉的Ag-Pd构成,呈厚度为15μπι程度的圆形状,形成于引出电极25b的端部。若通过与焊盘26相同的工序来形成公共用表面电极28,则能够简化工序。另外,在本实施方式中,由于将独立电极25设为了Au,因此成为这样的构成,但也可以将独立电极25设为Ag-Pd导体,通过相同工序来形成独立电极25和公共电极用表面电极28。此外在该情况下,也可以不形成焊盘26。
[0065]此外,在焊盘26上形成了独立电极用凸块27。此外,在作为公共电极用表面电极28的一部分的窄幅部28b上,形成了公共电极用凸块32。以下,有时将独立电极用凸块27和公共电极用凸块32—起简称为凸块。凸块例如是包含银粒子等导电性粒子的导电性树脂,高度为50μπι程度且形成为凸状。凸块与设置于布线基板60的电极电接合。详细内容在后面叙述,但从控制部88通过布线基板60向独立电极25供给驱动信号。驱动信号与印刷介质P的输送速度同步而以固定的周期被供给。
[0066]公共电极24在压电陶瓷层21a与压电陶瓷层21b之间的区域遍布面方向的大致整个面而形成。即,公共电极24延伸为覆盖与压电致动器基板21对置的区域内的所有的加压室10。公共电极24的厚度为2μπι程度。公共电极24与在压电陶瓷层21b上形成在避开由独立电极25构成的电极组的位置的公共电极用表面电极28的连接部28a,经由嵌入在贯通压电陶瓷层21b形成的通孔中的贯通电极34而相连,并被接地,保持为接地电位。公共电极用表面电极28与大多的独立电极25同样地,与控制部88直接或者间接地连接。
[0067]压电陶瓷层21b的独立电极25与公共电极24所夹的部分在厚度方向上被极化,成为若对独立电极25施加电压则产生位移的单压电晶片(unimorph)结构的位移元件30。更具体来说,将独立电极25设为与公共电极24不同的电位而对压电陶瓷层21b在其极化方向上施加了电场时,被施加了该电场的部分作为由于压电效应而变形的活性部来工作。在该构成中,若由控制部88将独立电极25相对于公共电极24设为正或负的给定电位以使得电场和极化为相同方向,则压电陶瓷层21b的电极所夹的部分(活性部)在面方向上收缩。另一方面,由于非活性层的压电陶瓷层21a不受电场的影响,因此其不会主动地收缩,而试图限制活性部的变形。结果,在压电陶瓷层21a与压电陶瓷层21b之间在向极化方向的变形上产生差异,压电陶瓷层21a发生变形(单压电晶片变形)使得向加压室10侧凸出。
[0068]接下来,说明液体的喷出动作。通过在来自控制部88的控制下经由驱动器IC等而供给到独立电极25的驱动信号,从而使位移元件30驱动(位移)。在本实施方式中,能够通过各种各样的驱动信号来使液体喷出,但在此,对所谓的推拉驱动方法进行说明。
[0069]预先将独立电极25设为比公共电极24高的电位(以下称作高电位),每当有喷出请求时将独立电极2暂时设为与公共电极24相同的电位(以下称作低电位),然后在给定的定时再次设为高电位。由此,在独立电极25成为低电位的定时,压电陶瓷层21a、21b(开始)返回至原来的(平坦的)形状,加压室10的容积相比于初始状态(两电极的电位不同的状态)而增加。由此,向加压室1内的液体给予负压。这样一来,加压室1内的液体按照固有振动周期开始振动。具体来说,最初,加压室10的体积开始增加,负压逐渐减小。接着加压室10的体积达到最大,压力大致为零。接着加压室10的体积开始减少,压力渐渐升高。然后,在压力达到大致最大的定时,将独立电极25设为高电位。这样一来,最初施加的振动与接着施加的振动重叠,更大的压力施加给液体。该压力在下行路内传播,使液体从喷出孔8喷出。
[0070]S卩,通过以高电位为基准,向独立电极25供给设为一定期间低电位的脉冲的驱动信号,从而能够喷出液滴。若该脉冲宽度设为作为压力室10的液体的固有振动周期的一半时间的AUAcoustic Length),则在原理上,能够使液体的喷出速度以及喷出量成为最大。压力室10的液体的固有振动周期受液体的物性、压力室10的形状的影响较大,但除此以外,还会受到来自压电致动器基板21的物性、与加压室10相连的流路的特性的影响。
[0071]另外,由于还存在使所喷出的液滴汇成I个等其他加以考虑的主要因素,因此实际上,脉冲宽度被设为0.5AL?1.5AL程度的值。此外,脉冲宽度通过设为AL以外的值,从而能够减少喷出量,因此为了减少喷出量而设为A L以外的值。
[0072]在压电致动器基板21中,为了高分辨率化而配置了许多独立电极25。若液体喷出头2的尺寸变大,则存在需要提高在进行设置时所需的位置对准精度等问题,因此独立电极25在尽可能窄的范围内进行配置,配置公共电极用表面电极28的面积也减少为好。
[0073]因此,引出电极25b在被引出到加压室10的外部最近的位置(与其他加压室10相比更靠近引出基础的加压室10的位置),形成焊盘26以及凸块27而与外部电连接。另外,在本实施方式中,是在引出电极25b中包含焊盘26的概念。引出电极25b、焊盘26以及独立电极用凸块27与公共电极34之间的压电陶瓷层21b也在向独立电极主体25a施加电压时发生压电变形。该部分的变形由于会使位移元件30的位移量下降,或者因向相邻的加压室10传递其振动而导致串扰产生,因而不太优选。因此,引出电极25b、焊盘26以及独立电极用凸块27在能够电连接或者机械接合的范围内被设得较细或者较小,使得通过它们来减小发生压电变形的区域。关于公共电极用凸块32,虽然没有伴随这样的压电变形的制约,但多数情况下优选在进行与布线基板60的连接时成为与独立电极用凸块27相同的高度,因此其被设为与独立电极用凸块27大致相同的大小、高度。
[0074]若考虑压电致动器基板21的制造工序,则独立电极25、焊盘26以及凸块优选在压电陶瓷层21b的烧成后形成。在通过烧成来形成独立电极25、公共电极用表面电极28的情况下,独立电极25以及公共电极用表面电极28与压电致动器基板21难以使基于烧成的收缩量、基于温度的收缩曲线完全一致,因此若同时进行烧成,则在有独立电极25、公共电极用表面电极28的部分和没有独立电极25以及公共电极用表面电极28的部分,在收缩过程中大小产生差异,在烧成后的压电致动器基板21,会产生翘曲或变形。此外,贯通导体34优选在烧成前的压电陶瓷层21b开设贯通孔而形成通孔,在其中填入导体来形成。这是因为在烧成前开设贯通孔很容易,若在烧成后加工则还有可能会发生破损等。
[0075]根据以上内容,作为压电致动器基板21的制造工序,优选在烧成前的压电陶瓷层21b形成通孔,进行烧成后,涂敷并烧成成为独立电极25、公共电极用表面电极28以及焊盘26的膏剂等。另外,针对关联性低的部位、工序,省略来进行了说明。
[0076]在这样的工序中,对于通孔而言,由于压电陶瓷层21b的烧成尺寸偏差,从而产生位置偏移。为了不会由于该位置偏移而导致公共电极用表面电极28与公共电极24无法被电连接,将进行连接的部分的公共电极用表面电极28的平面形状设得较大。
[0077]具体来说,公共电极用表面电极28的大小优选设为压电致动器基板21的尺寸的I %以上,进一步优选设为1.5%以上。例如,在压电致动器基板21的尺寸为4cmX IIcm的情况下,公共电极用表面电极28的大小优选设为400μηιΧ IlOOym以上,进一步优选设为600μηιX 1650μπι以上。进而,为了提高电连接的可靠性,公共电极用表面电极28和贯通导体34优选不仅是重叠,公共电极用表面电极28还形成为覆盖贯通导体34。为此,公共电极用表面电极28的大小优选设为将上述尺寸与贯通导体34的尺寸例如100?300μπι相加而得到的值。另夕卜,使公共电极用表面电极28的长边方向与压电致动器基板21的长边方向一致。
[0078]另一方面,引出电极25b、焊盘26为了如上所述减少不需要的压电变形,引出电极25b被设得较细,焊盘26被设得较小。引出电极25b的宽度优选设为30?300μηι,进一步优选设为50?200μηι。焊盘26优选为圆形状且直径设为30?300卩1]1,进一步优选设为50?20(^1]1。
[0079]若在压电致动器基板21的短边方向的长度为2cm以上的基板,将贯通导体34的直径设为ΙΟΟμπι,则根据上述的条件,公共电极用表面电极28的宽度为300μπι以上,焊盘26的直径为200μπι以下,它们的宽度会相差1.5倍以上。此外,由于上述理由,从而有将公共电极用表面电极28进一步设计得较大,将焊盘26进一步设计得较小的倾向,因此实际上有时会成为2倍以上的宽度的差。虽然也取决于公共电极用表面电极28以及焊盘26的形成方法、如何提供成为公共电极用表面电极28以及焊盘26的材料,但从成本方面出发涂敷液状(包含膏剂状)的材料很有利。但是,如此一来,由于所形成的平面形状的差异,供给后的剖面形状会产生差异。即,若宽度较窄则中央较高,成为凸形状,若宽度较宽则成为接近于平坦的形状。若通过丝网印刷等来进行印刷,则根据在这样的印刷中使用的膏剂的粘度、印刷时的膏剂的动作等,该倾向升高。这样的结果是,中央部凸出的焊盘26是中央部变高,并且剖面形状成为中央凸起的形状,因此与独立电极用凸块27的机械接合增强,与此相对公共电极用表面电极28与公共电极用凸块32的机械接合比其弱。
[0080]对此,在公共电极用表面电极28,设置与贯通导体34连接的宽度较宽的连接部28a和宽度比连接部28a窄的窄幅部28b,与公共电极用凸块32的连接由窄幅部28b进行。窄幅部28b的剖面形状是宽度方向的中央部凸出,接近于焊盘26的剖面形状,因此与公共电极用凸块32的机械接合增强。窄幅部28b的宽度优选设为与焊盘26的大小(宽度)大致相同。在此所谓大致相同,优选为较大的一方为较小的一方的1.4倍以下,进一步优选为1.2倍以下,尤其优选为在制造的偏差的范围内相同。
[0081]此外,窄幅部28b的厚度优选设为与从独立电极主体25a引出的、形成了凸块的部分的电极的厚度大致相同的厚度。即,在如本实施方式这样在引出电极25b形成了焊盘26的情况下,优选将窄幅部28b的厚度设为与包含焊盘26的引出电极25b的厚度大致相同的厚度。此外,在引出电极25b未形成焊盘26的情况下,优选将窄幅部28b的厚度设为与不包含焊盘26的引出电极25b的厚度大致相同的厚度。另外,在此所谓厚度,是指形成了凸块的部分的电极当中厚度最厚的部分的厚度。此外,在此所谓大致相同,优选为较厚的一方为较薄的一方的1.2倍以下,进一步优选为1.1倍以下,尤其优选为在制造的偏差的范围内相同。另夕卜,为了减小厚度的差,减小各个平面形状的宽度为好。此外,在设置焊盘26时,优选减薄引出电极25b的厚度。
[0082]在公共电极用表面电极28的窄幅部28b、焊盘26的周缘部,成为坡形状使得高度成为0(零)。在该周缘部,只要连接凸块便能够增加强度。另外,在此所说的周缘部,是指从端起50μπι以内的部分。为了进一步增强机械强度,将凸块设为跨越焊盘26、公共电极用表面电极28的窄幅部28b的端部的形状即可。如此一来,凸块会进入到在焊盘26或公共电极用表面电极28的窄幅部28b的端部与压电陶瓷层21b的表面之间形成的、剖面形状下角部比2直角窄的部分中,因此能够机械增强接合强度。
[0083]此外,若凸块包含树脂,将公共电极用凸块32与压电陶瓷层21b进行接合,则树脂与压电陶瓷层21b的粘接强度增高,因此公共电极用凸块32的接合变得牢固。进而,若公共电极用凸块32跨越窄幅部28b,在窄幅部28b的两侧与压电陶瓷层21b接合,则容易成为开始剥离的起点的端部的两侧被与压电陶瓷层21b接合,因此能够使公共电极用凸块32难以剥离。另外,以往,在公共电极用表面电极28中,在宽度较宽的部分配置了公共电极用凸块32,所以公共电极用凸块32收于公共电极用表面电极28内,并未与压电陶瓷层21b接合,因此接合强度较低。
[0084]此外,焊盘26是圆形状,在剖面形状下成为中心部分更加凸出的形状。即使在不设置焊盘26的结构的情况下,独立电极用凸块27也设置于引出电极25b的端部,因此在独立电极用凸块27的位置,4个方向中的3个方向面向端部。对此,若在向一个方向延伸的窄幅部28b的中途配置公共电极用凸块32,则4个方向中只有2个方向面向端部,因而中央部的凸变小。因此,只要在向一个方向延伸的窄幅部28b的端部配置公共电极用凸块32,则4个方向中的3个方向会面向端部,公共电极用表面电极28的窄幅部28b的与公共电极用凸块32连接的部分的剖面形状接近于焊盘26或不设置焊盘26的结构的情况下的引出电极25b的剖面形状,能够缩小接合强度的差。
[0085]公共电极用表面电极28优选通过与独立电极25或者焊盘26相同的工序来制作。独立电极25是位移元件30进行位移时发生变形的部分,其厚度被设得较薄,空隙率被设得较大,使得不抑制变形。在通过相同工序来制作独立电极25和公共电极用表面电极28的情况下,公共电极用表面电极28也较薄,空隙率较大。此外,独立电极25、焊盘26以及公共电极用表面电极28通过烧成来形成,因此与压电陶瓷层21b的烧成无论是同时烧成、分开烧成的哪一种烧成都有可能会发生基于烧成的变形。若将公共电极用表面电极28设得较薄,将空隙率设得较大,则能够难以发生变形。
[0086]因此,公共电极用表面电极28的空隙率优选为15%以上,进一步优选为20%以上,尤其优选为25%以上。此外,空隙率优选为55 %以下,进一步优选为50%以下,尤其优选为45%以下,以使得确保作为膜的强度,不会产生局部与周围不导通的部分等。
[0087]另一方面,在公共电极用表面电极28的空隙率为15%以上的情况下,如上所述设置窄幅部28b的必要性进一步增高。这是由于,在不设置窄幅部28b的情况下,凸块所包含的接合成分会浸入到空隙中并向公共电极用表面电极28内扩散,因而凸块内接合成分变少,接合强度变小。通过设置窄幅部28b,并在该部分配置凸块,从而在公共电极用表面电极28中,接合成分浸入的范围变窄,能够减少凸块内的接合成分的减少,能够减小接合强度的下降。
[0088]凸块包含热固化性的树脂例如环氧树脂,在除导电性粒子以外的其他成分中为主要成分的情况下,设置窄幅部28b的必要性变得特别高。这是因为,固化前的凸块中包含单体,若为了使其固化而提高温度,则粘度降低,聚合在如此短时间内不会结束,因而进行聚合前的单体会浸入到公共电极用表面电极28中去。
[0089]窄幅部28b优选为沿着压电致动器基板21的长边方向延伸的形状。压电致动器基板21由于在印刷的分辨率方向上设得较长,因此若将窄幅部28b设为在不沿着压电致动器基板21的长边方向的方向(例如正交的方向)上延伸的形状,则对于相同的压电致动器基板21的尺寸,有效的能够印刷的面积会变窄。即,通过将窄幅部28b设为沿着压电致动器基板21的长边方向延伸的形状,从而能够扩大可印刷面积。此外,在本实施方式的头主体2a中,为了抑制使用不同颜色的墨水时的混色,隔开配置了 2个歧管5,但通过在该隔开间的区域中,将窄幅部28b设为沿着压电致动器基板21的长边方向延伸的形状,从而能够有效地使用压电致动器基板21的面积。
[0090]接下来,说明公共电极用表面电极的其他形态。图6(b)是其他实施方式中的作为第2电极的公共电极用表面电极128,能够取代图3所示的公共电极用表面电极28来使用。公共电极用表面电极128沿着压电致动器基板21的长边方向,交替地配置有连接部128a和窄幅部128b。通过以这样的形状构成,从而在多处进行了与公共电极24的电连接以及与外部的电连接,因此即使一部分的电连接不相连,也能够减小该情况所导致的导通的动作的差升。
[0091]图6(c)是其他实施方式中的作为第2电极的公共电极用表面电极228,能够取代图3所示的公共电极用表面电极28来使用。在公共电极用表面电极228中,在I个连接部228a配置了多个贯通导体34。由此,即使一部分的贯通导体34不电连接,也能够取得公共电极用表面电极228与公共电极24的导通。在I个窄幅部228b也配置了多个公共电极用凸块32。由此,即使一部分的公共电极用凸块32不电连接,也能够取得公共电极用表面电极228与布线基板60的导通。此外,在I个窄幅部228b配置了 2个公共电极用凸块32,在图中位于右侧的公共电极用凸块32与连接部228a之间的窄幅部228b配置了图中位于左侧的另一公共电极用凸块32。如此一来,即使位于右侧的公共电极用凸块32的连接成分向左浸入窄幅部228b,在中途位于左侧的公共电极用凸块32的连接成分也会浸入过来,因此浸入的进展受到抑制,连接成分充分残留在公共电极用凸块32内,从而能够提高接合强度。
[0092]图7(a)是其他实施方式中的作为第2电极的公共电极用表面电极328,能够取代图3所示的公共电极用表面电极28来使用。在公共电极用表面电极328中,在I个连接部328a配置了多个贯通导体34。由此,即使一部分的贯通导体34不电连接,也能够取得公共电极用表面电极328与公共电极24的导通。此外,在I个窄幅部328b也配置了多个公共电极用凸块32。由此,即使一部分的公共电极用凸块32不电连接,也能够取得公共电极用表面电极328与布线基板60的导通。
[0093]图7(b)是其他实施方式中的作为第2电极的公共电极用表面电极428,能够取代图3所不的公共电极用表面电极28来使用。在公共电极用表面电极428的图案中,存在未形成电极的非形成部428c。由于存在非形成部428c,因此窄幅部428b的宽度成为W3-1与W3-2的合计值,比连接部428b的宽度Wl窄。即使在这样的形态下,通过将压电陶瓷层21b与公共电极用凸块32接合以及跨越窄幅部228b的周缘部来配置公共电极用凸块32,也能够提高接合强度。
[0094]图8是本发明的其他实施方式的组件的俯视图。头主体2a与图2?5所示的头主体相同。在该形态的组件中,压电致动器基板21与第I布线基板160A以及第2布线基板160B电连接,并被进行了接合。第I布线基板160A从压电致动器基板21的短边方向的中央部沿着左侦啲长边延伸,左侧的末端(根据需要经由其他电路等)与控制部88相连。第2布线基板160B从压电致动器基板21的短边方向的中央部沿着右侧的长边延伸,右侧的末端(根据需要经由其他电路等)与控制部88相连。
[0095]在压电致动器基板21的短边方向的中央部,配置了 2行将窄幅部28b沿压电致动器基板21的短边方向排列的窄幅部行(参照图3)。2行窄幅部行沿着压电致动器基板21的短边方向排列。2行窄幅部行中,属于在靠近图8中的压电致动器基板21的左侧长边的一侧配置的第I窄幅部行的窄幅部28b,在沿着第I布线基板160A的外周的I边的位置电接合。2行窄幅部行中,属于在靠近图8中的压电致动器基板21的右侧长边的一侧配置的第2窄幅部行的窄幅部28b,在沿着第2布线基板160B的外周的I边的位置电连接。
[0096]第I布线基板160A所包含的许多布线60c排列在压电致动器基板21的长边方向上,并且沿着与长边方向交叉的方向延伸。第2布线基板160B所包含的许多布线60c排列在压电致动器基板21的长边方向上,并且沿着与长边方向交叉的方向延伸。图8的布线60c进行了示意性表示以使得了解排列的方向以及延伸方向。
[0097]若布线60c的配置的密度较高,则布线基板的成本升高,或者布线60c间的电可靠性降低。为了减低布线60c的配置的密度,优选使用2个布线基板,如上所述,配置为从压电致动器基板21的2个对置的长边分别进行延伸。此时,若如上所述配置窄幅部28b,则布线基板难以从端部剥离,故优选。
[0098]图9是作为本发明的其他实施方式的液体喷出头2的主要部分的头主体502a的部分俯视图。头主体502a的基本构成与图2?5中所说明的构成大致相同,针对差异较小的部位赋予相同符号并省略说明。
[0099]在用于头主体502a的压电致动器基板21中,公共电极用表面电极528配置为包围存在多个的独立电极25全体。
[0100]在将压电致动器基板21与流路构件4进行粘接接合的情况下,粘接剂或压电致动器基板21的端面保护用的树脂等有可能会流入到压电致动器基板21上来。若这些粘接剂等到达位移元件30则会阻碍位移元件30的位移,从而导致喷出特性改变或者变得无法喷出。为了使粘接剂不到达位移元件30,如上所述,将公共电极用表面电极528配置为包围存在多个的独立电极25全体即可。由于公共电极用表面电极528从压电陶瓷层21b的表面凸起,因此公共电极用表面电极528通过拦截粘接剂或者拦截粘接剂的一部分,从而能够减少前往独立电极25的粘接剂的量。若沿着公共电极用表面电极428的外周进行配置,则能够在压电致动器基板21的端部附近阻止从压电致动器基板21的外侧流进来的粘接剂。
[0101]在该情况下,连接部528a优选在压电致动器基板21上设置于4个角部。连接部528a面积较大,因此有可能使周围的压电致动器基板21发生变形,由于该影响,周围的位移元件30的位移特性、由该位移元件30所喷出的液体的喷出特性有可能发生变动,但通过设置于压电致动器基板21的角部,从而距位移元件30的距离变远,因此能够减小该影响。这样的配置特别是在压电致动器基板21的角部配置了 I行虚设加压室16的行、I列虚设加压室16的列的头主体502a时很有效。
[0102]此外,压电致动器基板21的角部有时由于在烧成收缩时被烧成夹具的微小的突起等挂住而进行收缩,从而成为被拉伸的形状。在压电陶瓷层21b中包含Pb、Bi等容易挥发的组成的情况下,由于存在贯通导体34,从而烧成收缩相比于其他部分延迟,因此上述的拉伸不易发生,能够抑制角部的变形。
[0103]由于在布线基板60,配置许多布线60c,因此优选布线基板60在一个方向上较长,布线60c配置为在该一个方向上延伸,在与该一个方向交叉的方向(宽度方向)上排列。公共电极用表面电极28成为所谓的接地,因此与其连接的布线60c优选设为比其他的布线60c粗,并优选设置于布线基板60的宽度方向的端部。因此,布线基板60与公共电极用表面电极28的电连接优选在公共电极用表面电极28的外周部28a的位于所述宽度方向的端部的对置的2边进行。
[0104]以上,使用液体喷出头2来进行了说明,但压电基板能够作为用于液体喷出头以外的致动器例如扬声器或蜂鸣器、传感器、构成电路的滤波器等来使用。在将这些压电基板利用粘接剂与其他构件进行粘接或者利用树脂等来包覆周围时,具有抑制它们的流入的效果。特别是将压电基板与布线基板电接合的组件在包含许多传感器元件的传感器等中很有用。
[0105]以上那样的液体喷出头2按如下方式进行制作。通过辊涂法、狭缝涂布法等一般的流延成型法,来进行由压电陶瓷原料粉末与有机组合物构成的带的成型,在烧成后制作成为压电陶瓷层21a、21b的多个生片。在一部分的生片,在其表面通过印刷法等来形成成为公共电极24的Ag-Pd膏剂。此外,在生片的一部分形成将公共电极24与公共电极用表面电极28相连的贯通导体34被形成的通孔。
[0106]接着,将各生片进行层叠来制作层叠体,并进行加压密接。将加压密接后的层叠体在高浓度氧气氛下进行烧成,得到烧成体。然后,在烧成体表面使用有机金膏剂来印刷独立电极25,并进行烧成。进而,使用Ag膏剂来印刷连接电极26以及公共电极用表面电极28,并进行烧成。Ag膏剂在印刷时,会进入到开设于生片的通孔,与公共电极24连接,进入的Ag膏剂成为贯通电极34。由此,烧成后,公共电极用表面电极28与公共电极24被电连接。如上所述,制作压电致动器基板21。
[0107]接着,对于流路构件4,在经由粘接层对通过压延法等而得到的板4a?I进行层叠而制作的板4a?I中,通过蚀刻而将成为歧管5、单独供给流路14、加压室10以及下行路等的孔加工成给定形状。此时,根据需要,形成成为第I的32的孔32a以及第2槽37。
[0108]这些板4a?I期望由从Fe-Cr系、Fe-Ni系、WC-TiC系的组中选择的至少I种金属形成,特别是在使用墨水作为液体的情况下,期望由对墨水的耐蚀性优异的材质构成,因此更优选Fe-Cr系。如上所述,制作具有多个加压元件组的流路构件4。
[0109]压电致动器基板21和流路构件4例如能够经由粘接层来进行层叠粘接。由此,加压室10由压电致动器基板21堵塞。作为粘接层,能够使用周知的粘接剂,但为了不给压电致动器基板21、流路构件4带来影响,使用从热固化温度为100?150°C的环氧树脂、酚醛树脂、聚苯醚树脂的组中选择的至少I种热固化性树脂系的粘接剂为宜。通过使用这样的粘接层加热到热固化温度,从而能够对压电致动器基板21与流路构件4进行加热接合。
[0110]然后,通过在独立电极25与公共电极24之间施加电压,使夹在它们之间的部位的压电陶瓷层21b发生极化,从而能够得到液体喷出头2。
[0111]符号说明
[0112]I...彩色喷墨打印机
[0113]2..?液体喷出头
[0114]2a、502a..?头主体
[0115]4、504..?流路构件
[0116]4a?I...(流路构件的)板
[0117]4-1...喷出孔面
[0118]4-2..?加压室面
[0119]5...歧管
[0120]5a...(歧管的)开口
[0121]5b..?副歧管
[0122]6...节流孔
[0123]8...喷出孔
[0124]9..?喷出孔行
[0125]10..?加压室
[0126]11...加压室行
[0127]12..?单独流路
[0128]14..?单独供给流路
[0129]15...隔壁
[0130]16..?虚设加压室
[0131]21..?压电致动器基板
[0132]21a..?压电陶瓷层(振动板)
[0133]21b..?压电陶瓷层
[0134]24..?公共电极(第3电极)
[0135]25..?独立电极(第I电极)
[0136]25a..?独立电极主体
[0137]25b...引出电极
[0138]26...焊盘
[0139]27..?独立电极用凸块
[0140]28、128、228、328、428、528..?公共电极用表面电极(第2电极)
[0141]28a、128a、228a、328a、428a、528a..?连接部
[0142]28b、128b、228b、328b、428b、528b..?窄幅部
[0143]30...位移元件
[0144]32..?公共电极用凸块
[0145]34...贯通导体
[0146]60、160A、160B..?布线基板
[0147]60c...布线
[0148]70...头搭载框架
[0149]72...头组
[0150]80a...供纸棍
[0151]80b...回收棍
[0152]82a...导向棍
[0153]82b...输送辊
[0154]88...控制部
[0155]P...印刷纸张
【主权项】
1.一种压电基板,其为平板状,包含: 压电陶瓷层; 多个第I电极以及I个以上的第2电极,配置于该压电陶瓷层的一个主面; 第3电极,其在所述压电陶瓷层的另一个主面,配置为与所述多个第I电极对置;和 贯通导体,其贯通所述压电陶瓷层,将所述第2电极与所述第3电极电连接, 所述压电基板的特征在于, 在俯视该压电基板时, 所述第2电极包含与所述贯通导体连接的连接部、和宽度比该连接部窄的窄幅部。2.根据权利要求1所述的压电基板,其特征在于, 所述多个第I电极包含第I电极主体和从该第I电极主体引出的引出电极,该引出电极的宽度与所述窄幅部的宽度大致相同。3.根据权利要求1或2所述的压电基板,其特征在于, 所述多个第I电极包含第I电极主体和从该第I电极主体引出的引出电极,该引出电极的厚度与所述窄幅部的厚度大致相同。4.根据权利要求1?3中任一项所述的压电基板,其特征在于, 所述多个第I电极与外部分别被电连接的部分配置于所述多个第I电极的周缘部,所述第2电极与外部被电连接的部分配置于所述窄幅部的周缘部。5.根据权利要求1?4中任一项所述的压电基板,其特征在于, 所述压电基板的平面形状在一个方向上较长,所述窄幅部从所述连接部沿着所述一个方向延伸。6.根据权利要求5所述的压电基板,其特征在于, 所述第2电极沿着所述一个方向,将所述连接部与所述窄幅部交替地配置。7.根据权利要求1?6中任一项所述的压电基板,其特征在于, 所述压电基板的平面形状为矩形,所述贯通导体以及所述连接部配置于所述压电基板的4个角部的至少一个角部。8.根据权利要求1?7中任一项所述的压电基板,其特征在于, 在所述多个第I电极以及所述第2电极,分别配置了用于与外部进行电连接的多个凸块, 所述凸块包含树脂, 进行俯视时,与所述第2电极接合的所述凸块的一部分与所述压电陶瓷层接合。9.根据权利要求1?8中任一项所述的压电基板,其特征在于, 在所述多个第I电极以及所述第2电极,分别配置了用于与外部进行电连接的多个凸块, 所述凸块包含树脂, 在俯视时,与所述第2电极接合的所述凸块跨越所述窄幅部,在该窄幅部的两侧与所述压电陶瓷层接合。10.根据权利要求8或9所述的压电基板,其特征在于, 所述第2电极的空隙率为15%以上。11.根据权利要求8?10中任一项所述的压电基板,其特征在于, 所述凸块由导电性粒子和其他成分构成,该其他成分的主要成分为环氧树脂。12.根据权利要求8?11中任一项所述的压电基板,其特征在于, 在I个所述窄幅部配置了 2个以上的所述凸块,在从I个所述凸块到所述连接部为止的所述窄幅部,配置了其他所述凸块。13.—种组件,包含: 权利要求1?12中任一项所述的压电基板;和 第I布线基板以及第2布线基板,与该压电基板面对配置,并包含与所述多个第I电极以及所述第2电极电连接的多个布线, 所述组件的特征在于, 所述压电基板在一个方向上较长,在所述压电基板的与所述一个方向正交的方向上的中央部,所述窄幅部构成了沿着所述一个方向排列了多个的第I窄幅部行以及第2窄幅部行,所述第I窄幅部行和所述第2窄幅部行在与所述一个方向正交的方向上排列, 属于所述第I窄幅部行的所述窄幅部与所述第I布线基板的所述布线,在沿着该第I布线基板的外周的I条边的位置电连接, 属于所述第2窄幅部行的所述窄幅部与所述第2布线基板的所述布线,在沿着该第I布线基板的外周的I条边的位置电连接。14.一种组件,包含: 权利要求1?12中任一项所述的压电基板;和 布线基板,其与该压电基板面对配置,并包含与所述多个第I电极以及所述第2电极电连接的多个布线, 所述布线基板的平面形状在一个方向上较长,并且具有沿着所述一个方向的I对边, 所述窄幅部沿着所述I对边的每一条边延伸,所述第2电极与所述布线在沿着该I对边的所述窄幅部电连接。15.一种液体喷出头,其特征在于, 将流路构件与权利要求1?12中任一项所述的压电基板进行了接合,所述流路构件包含多个喷出孔以及与该多个喷出孔分别相连的多个加压室。16.一种液体喷出头,其特征在于, 包含流路构件和权利要求13或14所述的组件,并将所述流路构件与所述压电基板进行了接合,所述流路构件包含多个喷出孔以及与该多个喷出孔分别相连的多个加压室。17.一种记录装置,其特征在于,具备: 权利要求15或16所述的液体喷出头; 输送部,其向所述液体喷出头输送记录介质;和 控制部,其对所述液体喷出头进行控制。
【文档编号】B41J2/14GK105848905SQ201480070976
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月25日
【发明人】由宇喜裕, 永德公司, 堀内弘星
【申请人】京瓷株式会社
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