专利名称：喷墨头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷墨头，并且更特别涉及这样一种喷墨头，其设有一个压电片，该压电片具有以高密度形成在其上的多个驱动电极。
背景技术：
例如在日本专利申请临时公开文献平11-34323中披露了一种设有一块压电片的喷墨头。图1A为剖面图，其显示了在上述公开文献中披露的喷墨头的一部分。如图1A所示，所述喷墨头具有一块基板1010，在该基板中形成有多个压力腔室1001。喷墨头还具有一块导电板1012，一个压电层1003以及多个驱动电极1002，它们以此顺序层叠在基板1010上。驱动电极1002在对应于相应的压力腔室1001的位置处形成在压电层1003上。
在上述的喷墨头中，在驱动电极1002和导电板1012之间施加驱动电压，以便压电层1003限定在该处之间的部分由于压电效果而变形。压电层1003的变形部分会对填充在压力腔室1001中的墨水施加压力，以使墨水从喷墨头的喷嘴(未示出)中喷射出。
图1B为图1中所示喷墨头的驱动电极1002的顶视图。驱动电极1002具有一个主体1004以及一个延伸部分1005。主体1004略小于压力腔室1001，并且位于对应的压力腔室1001的正上方。延伸部分1005的端部1006位于在压力腔室1001上方区域的外侧。延伸部分1005的端部1006起到了一个接触部分的作用，该接触部分与一根电源线相连，以便对驱动电极1002施加驱动电压。
通常，使一块柔性印刷板与一具有上述结构的喷墨头相连，以便对每一驱动电极1002施加驱动电压。所述柔性印刷板在其一个边缘附近包括多个成直线设置的接触点。通过使这些接触点与驱动电极1002的接触部分(端部1006)相连，从而使柔性印刷板与喷墨头电连接。由于接触点成直线布置，因此，喷墨头的驱动电极1002的形成和布置应确保其接触部分(端部1006)在压电层1003的一个边缘附近也成直线布置。
但是，端部1006的这种布置要求驱动电极1002的延伸部分1005从其主体1004伸出很大的长度，这本身又会限制形成在压电层1003上的驱动电极1002的密度，形成在驱动电极1002正下方的压力腔室1001的密度以及喷墨头所能实现的印刷分辨率。
因此，需要这样一种喷墨头，其设有一个压电片，该压电片具有以高密度形成在其上的多个驱动电极。
实用新型内容本实用新型提供一种能够满足上述需求的喷墨头。
本实用新型一个方面的喷墨头，其包括一块空腔板，其具有布置成矩阵形式的多个压力腔室；一块层叠在所述空腔板上的压电片；以及一块供电板。在对应于压力腔室的位置处，在压电片上形成多个驱动电极。
多个第一接触焊盘从相应的驱动电极伸出。每一第一接触焊盘均位于对应的一个驱动电极附近。
供电板具有多个第二接触焊盘，这些第二接触焊盘形成在对应于所述第一接触焊盘的位置处。因此，虽然第一接触焊盘形成在相应的驱动电极附近，但是，第二接触焊盘可以与相应的第一接触焊盘相连，以便进行供电。
另外，由于驱动电极形成在对应于设置成矩阵形式的压力腔室的位置处，因此，驱动电极及其第一接触焊盘也设置成矩阵形式。因此，驱动电极可以以高密度形成在压电片上。
作为可选择的方案，第一接触焊盘可从压电片凸出。作为可选择的方案或可添加的方案，第二接触焊盘可从供电板凸出。如上述那样形成的第一接触焊盘和/第二接触焊盘在压电片以及固定在其上的供电板之间形成间隙，从而防止供电板在驱动电极上施加预料不到的力。
作为可选择的方案，每一第一接触焊盘均以大于两排的数量形成。例如，每一第一接触焊盘均可包括一个高于驱动电极的第一水平部分，以及一个高于第一水平部分的第二水平部分。第一水平部分形成在第二水平部分和驱动电极之间。
在某些情况下，第一接触焊盘在限定于所述压力腔室正上方的所述压电片的区域以外形成，以便第一和第二接触焊盘之间的机械连接不会严重影响在相应压力腔室正上方的部分处的压电片的变形特性。
在某些情况下，每一驱动电极均具有大致菱形的形状，其具有一对锐角角部和一对钝角角部。驱动电极的布置形式为，一个驱动电极的所述锐角角部位于与该驱动电极相邻的其它驱动电极的锐角角部之间。
在以上情况下，每一第一接触焊盘均可从驱动电极中的一个锐角角部伸出。更特别的是，驱动电极的布置形式为，使从一个驱动电极伸出的第一接触焊盘位于与该驱动电极相邻的两个驱动电极之间。
在某些情况下，压电片具有至少一个定位标记，所述定位标记有助于供电板在所述压电片上的定位，以便多个第一接触焊盘与多个第二接触焊盘接触。
作为可选择的方案或可添加的方案，供电板可具有至少一个定位标记，所述定位标记助于供电板在压电片上的定位，以便多个第一接触焊盘与多个第二接触焊盘接触。
本实用新型另一个方面的喷墨头包括一个主体，其具有多个布置成矩阵形式的压力腔室；一块固定在主体上的压电片；多个驱动电极，这些驱动电极在对应于压力腔室的位置处形成在压电片上；多个从相应的驱动电极伸出的第一接触焊盘。每一第一接触焊盘均位于对应于一个驱动电极附近。这些第一接触焊盘与一块印刷板上的相应第二接触焊盘相连接，以便进行供电。
以下将参照附图对本实用新型进行描述，其中图1A为剖面图，其显示了现有技术的一种喷墨头的一部分；图1B为图1A中所示的喷墨头的驱动电极的顶视图；图2为本实用新型一个实施例的喷墨头的分解透视图；图3为图2中所示的喷墨头主体的分解透视图；图4为平面图，其显示了图2中所示喷墨头中的一块喷嘴板的一部分；图5为平面图，其显示了图2中所示喷墨头中的一块盖板的一部分；图6显示了图5中所示的盖板的上表面的一部分；图7，8和9为平面图，其显示了图2中所示喷墨头中的第一，第二和第三集流板的一部分；图10为平面图，其显示了图2中所示喷墨头中的一块供给板的一部分；图11显示了图10中所示的供给板的过滤部分的顶视图；
图12为剖面图，其显示了包括图11中所示过滤部分的供给板的一部分；图13为顶视图，其显示了图2中所示喷墨头的供给板的一个供墨孔；图14为顶视图，其显示了图2中所示的喷墨头的一块孔板的一部分；图15为顶视图，其显示了图14中所示的孔板的节流部分；图16为顶视图，其显示了图2中所示喷墨头中的一块基板的一部分；图17为顶视图，其显示了图2中所示的喷墨头的一块空腔板的一部分；图18为喷墨头的压电片的顶视图；图19为顶视图，其显示了形成在图18所示的压电片上的驱动电极；图20为剖面图，其显示了沿图19中A-A线所示的压电片的一部分；图21为剖面图，其显示了在包括第一公共电极的部分处的压电片；图22为剖面图，其显示了在包括第二公共电极的部分处的压电片；图23为剖面图，其显示了在包括一虚设电极的部分处的压电片；图24为平面图，其显示了图2中所示喷墨头的柔性印刷板(FPC板)的延伸部分；图25为放大视图，其显示了图24中所示的FPC板的延伸部分的一部分；图26为剖面图，其显示了在包括一接触焊盘的部分处的FPC板；图27为剖面图，其显示了在彼此相连的接触焊盘处的FPC板以及压电片；图28为一部分喷墨头的剖面图，其显示了从一个喷嘴伸出的墨水通道的一部分；
图29为图28中所示的墨水通道的透视图；图30为平面图，其显示了从喷嘴侧观察的图29中所示的墨水通道；图31为顶视图，其显示了图2中所示的喷墨头的两个集流通道；图32和33分别显示了图31中所示的一个集流通道的顶视图；以及图34为一部分集流通道的透视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本实用新型一个实施例的喷墨头进行说明。
图2为本实用新型实施例的喷墨头1的分解透视图。喷墨头1包括一个主体2和四块梯形板型压电片10，这些压电片固定在主体2的顶面上。喷墨头1还包括四块柔性印刷板50，在后文中将这些印刷板称为FPC板50。每一FPC板50均具有一个延伸部分51，该延伸部分固定在对应的压电片10的顶面上，以便与压电片10形成电连接。
图3为图2所示的喷墨头1的主体2的分解透视图。主体2具有由多块大致矩形薄金属片构成的层叠结构。在本实施例中，主体2由九块金属片构成，这些金属片是一块喷嘴板100，一块盖板200，第一集流板300，第二集流板400，和第三集流板500，一块供给板600，一块孔板700，一块基板800，以及一块空腔板900。
喷嘴板100其上具有四个大致梯形区100。如图4所示，每一梯形区110均设有多个具有微小直径的喷嘴111，这些喷嘴用于喷射穿过喷嘴板100形成的墨水。喷嘴111的数量和结构根据喷墨头1所需的印刷分辨率确定。
参见图3，在盖板200的顶侧上限定出多个大致梯形的区域210。如图5所示，每一梯形区域210均设有多个具有微小直径的通孔211，这些通孔起到了墨水通道的作用。通孔211形成在对应于喷嘴板100的相应喷嘴111的位置处。因此，当将盖板200放置在喷嘴板100的顶部上时，会在每一通孔211和对应的喷嘴111之间建立流体连通(参见图28)。
图6显示了一部分盖板200的下表面。盖板200的下表面设有两个槽212。每一个槽212均沿盖板200的纵向纵向地形成。在每一槽212内均限定有多个凸台部分213，每一凸台部分均沿盖板200的纵向延伸。通孔211沿槽212的外周形成在槽212的外侧并且也在每一凸台部分213内。
图7显示了一部分第一集流板300的平面图。第一集流板300形成有多个起到墨水通道作用的通孔311。第一集流板300的通孔311形成在对应于盖板200的相应通孔211的位置处。因此，当将第一集流板300放置在盖板200的顶部上时，第一集流板300的通孔311与盖板200的通孔211形成了流体连通(参见图28)。
另外，穿过第一集流板300设有两个孔312，并且这些孔312沿纵向穿过第一集流板300形成。孔312构成了一对集流通道20的一部分，这些集流通将在后文说明(参见图28)。每一孔312均包括多个细长的凸台部分313。凸台部分313由多根连接梁314支承，这些连接梁通过从第一集流板300下侧进行半蚀刻形成。每一连接梁34的厚度大致为第一集流板300厚度的一半。
应强调的是通孔311沿孔312的外周形成并形成在凸台部分313上。还应强调的是多个供墨部分315是从每一孔312伸出形成的。
图8为一部分第二集流板400的平面图。第二集流板400形成有多个起到墨水通道作用的通孔411。第二集流板400的通孔411形成在对应于第一集流板300的相应通孔311的位置处。因此，当将第二集流板400放置在第一集流板300的顶部上时，第二集流板400的通孔411与第一集流板300的通孔311形成流体连通(参见图28)。
另外，穿过第二集流板400设有两个孔412，并且这些孔412沿纵向穿过第二集流板400形成。孔412构成了集流通道20的一部分(参见图28)。第二集流板400的孔412形成在对应于第一集流板300的相应孔312的位置处。因此，当将第二集流板400放置在第一集流板300的顶部上时，第二集流板400的孔412与第一集流板300的孔312形成流体连通(参见图28)。
每一孔412均包括多个细长的凸台部分413。凸台部分413由多根连接梁414支承，这些连接梁通过从第二集流板400的上侧进行半蚀刻形成。每一连接梁414的厚度大致为第二集流板400厚度的一半。
应强调的是通孔411沿孔412的外周形成并形成在凸台部分413上。
还应强调的是多个供墨部分415是在对应于第一集流板300的相应供墨部分315的位置处、从孔412伸出形成的。因此，当将第二集流板400放置在第一集流板300的顶部上时，第二集流板400的供墨部分415与第二集流板400的供墨部分415形成流体连通(参见图28)。
图9为一部分第三集流板500的平面图。第三集流板500形成有多个起到墨水通道作用的通孔511。第三集流板500的通孔511形成在对应于第二集流板400的相应通孔411的位置处。因此，当将第三集流板500放置在第二集流板400的顶部上时，第三集流板500的通孔511与第二集流板400的通孔411形成流体连通(参见图28)。
另外，穿过第三集流板500设有两个孔512，并且这些孔512沿纵向穿过第三集流板500形成。孔512构成了集流通道20的一部分(参见图28)。第三集流板500的孔512形成在对应于第二集流板400的相应孔412的位置处。因此，当将第三集流板500放置在第二集流板400的顶部上时，第三集流板500的孔512与第二集流板400的孔412形成流体连通(参见图28)。
每一孔512均包括多个细长的凸台部分513。凸台部分513由多根连接梁514支承，这些连接梁通过从第三集流板500的上侧进行半蚀刻形成。每一连接梁514的厚度大致为第三集流板500厚度的一半。
应强调的是通孔511沿孔512的外周形成并形成在凸台部分513上。
还应强调的是多个供墨部分515是在对应于第二集流板400的相应供墨部分415的位置处、从孔512伸出形成的。因此，当将第三集流板500放置在第二集流板400的顶部上时，第三集流板500的供墨部分515与第二集流板400的供墨部分415形成流体连通(参见图28)。
参见图3，在供给板600上限定出多个大致梯形区域610。如图10所示，每一梯形区域610均设有多个起到墨水通道作用的具有微小直径的通孔611，以及多个也起到墨水通道作用的过滤部分612。
通孔611形成在对应于第三集流板500的通孔511的位置处。因此，当将供给板600放置在第三集流板500的顶部上时，供给板600的通孔611与第三集流板500的通孔511形成流体连通(参见图28)。
当将供给板600放置在第三集流板500的顶部上时，使供给板600的过滤部分612与两个孔512中的任意一个形成流体连通(参见图28)。
图11为供给板600中过滤部分612的顶视图，图12为剖面图，其显示了包括一个过滤部分612的供给板600的一部分。如图11和12所示，过滤部分612为形成在供给板600上的凹槽，该凹槽设有多个穿过其底部形成的过滤孔613。过滤孔613能够从通过过滤部分612的墨水中除去杂质。
参见图3和10，供给板600还设有在大致梯形区域601外侧的位置处、穿过供给板600形成的10个小尺寸的供墨孔601。当将供给板600放置在第三集流板500的顶部时，供墨孔601面向第三集流板500中相应的供墨部分515且与这些供墨部分形成流体连通(参见图28)。
图13为供墨孔601的顶视图。如图13所示，供墨孔601设有多个过滤孔602，这些过滤孔能够阻止将墨水中的杂质(如灰尘)引入集流通道20中。
参见图3，孔板700上具有四个大致梯形的区域710。如显示了一部分孔板700的顶视图的图14所示，每一梯形区域710均设有多个具有微小直径的通孔711以及多个节流部分712。在将孔板700放置在供给板600的顶部上时，通孔601面向供给板600上的相应通孔611，因此，这些通孔711与供给板600上相应的通孔611形成流体连通(参见图28)。
图15为节流部分712的顶视图。节流部分712为通过加压加工形成在孔板700中的通孔。节流部分712具有一个入口部分713，一个出口部分714以及一个通道部分715，该通道部分在入口部分713和出口部分714之间延伸，以使它们彼此形成流体连通。
节流部分712的设置方式为在将孔板700放置在供给板600的顶部上时，入口部分713通常朝向供给板600上的相应过滤部分612，因此，入口部分713与供给板600上的相应过滤部分612形成流体连通(参见图28)。
参见图3和14，孔板700在四个大致梯形区域710外侧的位置处，还设有10个穿过该处形成的尺寸较小的供墨孔701。在将孔板700放置在供给板600的顶部上时，供墨孔701朝向供给板600上的相应供墨孔601，因此，供墨孔701与供给板600上的供墨孔601形成流体连通(参见图28)。
参见图3，基板800上具有多个大致梯形的区域810。如显示了一部分基板800的图16所示，每一梯形区域810均设有多个具有微小直径的通孔811以及多个具有微小直径的通孔812，这些通孔均起到了墨水通道的作用。在将基板800放置在孔板700的顶部上时，通孔811朝向孔板700上的通孔711，因此，通孔811与孔板700上的通孔711形成流体连通(参见图28)。在将基板800放置在孔板700的顶部上时，通孔812通常朝向孔板700上的节流部分712，因此，通孔812与孔板700上的节流部分712形成流体连通(参见图28)。
基板800在四个大致梯形区域810外侧的位置处还设有穿过该基板形成的10个尺寸较小的供墨孔801。在将基板800放置在孔板700的顶部上时，供墨孔801朝向孔板700上的供墨孔711形成，因此，供墨孔801与孔板700上的供墨孔701形成流体连通(参见图28)。
参见图3，空腔板900其上具有四个大致梯形区910。如显示了一部分空腔板900的顶视图的图17所示，空腔板900设有一个由多个大致菱形的孔或墨水腔室911形成的矩阵，这些孔或墨水腔室以与喷墨头1所需的印刷分辨率对应的密度穿过空腔板900形成。
每一墨水腔911均具有一对锐角角部和一对钝角角部。墨水腔911的设置应使每一墨水腔911的锐角角部设置在相邻墨水腔911的锐角角部之间，以便以高密度布置墨水腔。
在将空腔板900布置在基板800的顶部上时，墨水腔911的设置应使每一墨水腔911的一个锐角角部朝向基板800的一个通孔811并且与该通孔形成流体连通，同时另一锐角角部朝向基板800的一个通孔812并与该通孔形成流体连通(参见图28)。
空腔板900还设有10个尺寸较小的供墨孔901，这些供墨孔形成在位于大致梯形区域910外侧的位置处。在将空腔板900放置在基板800的顶部上时供墨孔901朝向基板800的相应供墨孔801，且供墨孔901与基板800上的相应供墨孔801形成流体连通(参见图28)。
还应强调的是在每一区域910的每一斜边附近形成定位孔903。这些定位孔有助于压电片10在空腔板900上的定位。
下面，将对压电片10和FPC板50的大致结构以及它们之间的电连接进行说明。
首先，将说明压电片10的大致结构。图18显示了压电片10的顶视图。压电片10设有多个大致菱形的驱动电极11，这些电极以对应于喷墨头1所需的印刷分辨率的密度以矩阵形式布置在压电片上。驱动电极11形成在对应于空腔板900上的相应墨水腔911的位置处。因此，在将压电片10放置在空腔板900的顶部上以封闭每一墨水腔911的上侧时，驱动电极11位于相应的墨水腔911上方。
图19显示了驱动电极11的顶视图，图20为剖面图，其显示了沿图19中线A-A所示的压电片10的一部分。
如图19所示，该大致菱形的驱动电极11设置有圆角。但是，这对驱动电极11的形状来说并不是重要的，驱动电极11也可设置尖角。一接触焊盘14从驱动电极11的一个锐角角部伸出，以便使其位于驱动电极11的附近。接触焊盘部分14以双层结构形成，其具有一个高于驱动电极11的第一水平部分12，以及一个高于第一水平部分12的第二水平部分13。第一水平部分12形成在第二水平部分13和驱动电极11之间。应注意该第二水平部分13通过焊接连接到FPC板50上，以便传输能量。接触焊盘部分14在相应墨水腔911正上方所限定区域的外侧形成，这将在下文中结合图28和30进行描述，因此第二水平部分13就与驱动电极11充分间隔开，以便在将第二水平部分13连接到FPC板50上时，防止焊料流到驱动电极11上。
如图20所示，压电片10具有叠层结构，在该结构中，将第一压电层21，第二压电层23，第三压电层24以及第四压电层26层叠在一起。在第一压电层21和第二压电层23之间形成一个内部电极22，并且在第三压电层24和第四压电层26之间形成一个内部电极25。内部电极22和25的端部在压电片10的倾斜侧表面上露出。应强调的是将多种压电片10固定在空腔板900上，以便使它们在其倾斜侧表面处彼此接触。因此，多种压电片10的内部电极22和25彼此形成电连接。
参见图18，沿压电片10的倾斜侧，在每一压电片10的顶部表面上交替形成多个第一公共电极31和多个第二公共电极36。
图21为剖面图，其显示了在包括一个第一公共电极31的部分处的压电片10。如图21所示，第一公共电极31经一个通孔32，与形成在第三压电层24和第四压电层26之间的内部电极25形成电连接。另外，第一公共电极31设有一个起到接触焊盘作用的凸起33。
图22为剖面图，其显示了在包括一个第二公共电极36的部分处的压电片10。如图22所示，第二公共电极36经一个通孔37，与形成在第一压电层21和第二压电层23之间的内部电极22形成电连接。另外，第二公共电极36设有一个起到接触焊盘作用的凸起38。
参见图18，每一压电片10均在每一倾斜侧附近设有定位标记46，这些定位标记形成在压电片10的顶部表面上。另外，每一压电片10均设有多个形成于其顶部表面上的圆形虚设电极41。这些虚设电极41沿平行于上侧和下侧延伸的虚线L1和L2设置在梯形压电片10的上侧和下侧或平行侧附近。
图23为剖面图，其显示了在包括一个虚设电极41的部分处的压电片10。如图23所示，虚设电极41未与内部电极22或25中的任意一个相连。
下面，将说明FPC板50的大致结构。
图24为FPC板50的延伸部分51的平面图，图25为放大图，其显示了一部分FPC板50的延伸部分51。
如图24所示，FPC板50设有多个形成在其延伸部分51上的接触焊盘52。这些接触焊盘52形成在对应于压电片10上的驱动电极11的第二水平部分13的位置处。因此，在将FPC板50固定在压电片10上时，接触焊盘52在驱动电极11的第二水平部分13处与驱动电极11接触。如图25所示，每一接触焊盘52均与一由铜箔制成的导电图案53相连。应强调的是为了简化，在图24中省略了导电图案53。
如图24所示，沿其末端以及两个倾斜侧，在FPC板50的延伸部分51上形成多个接触焊盘54。沿延伸部分51的末端布置的接触焊盘54位于与沿虚线L1(参见图18)形成在压电片10上的虚设电极41相对应的位置处，以便在将FPC板50固定在压电片10上时，在该处使它们形成接触。沿FPC板50的延伸部分51的倾斜侧布置的接触焊盘54位于与相应的公共电极31和36对应的位置处，这些电极是沿压电片10的倾斜侧交替形成的，以便在将FPC板50固定在压电片10上时，在该处使它们形成接触。
应强调的是如图25所示，使每一接触焊盘54均电连接至一由铜箔制成的导电图案55。
图26为剖面图，其显示了在包括一个接触焊盘52的部分处的FPC板50。FPC板50包括一个如聚酰亚胺膜这样的底膜61，形成在底膜61上的上述导电图案53以及一个在底膜61和导电图案53上面延伸的覆盖层62。所述覆盖层在导电图案53端部上方的位置处设有多个穿过该处的孔。这些孔填装有通过电镀形成的镍材63。镍材63从孔凸出的部分由焊料64覆盖。镍材63和焊料64构成了FPC板50的接触焊盘52。
应强调的是沿FPC板50的延伸部分51的端部和倾斜侧形成的接触焊盘54以及与其相连的导电图案55具有与接触焊盘52和导电图案53大致相同的结构。
参见图24，FPC板50的延伸部分51设有形成在其每一倾斜侧附近的定位标记56，以便有助于延伸部分51在压电片10上的定位。即，如果FPC板50的延伸部分51位于压电片10上，以使其上的定位标记56与压电片10上的定位标记46对准，那么FPC板50上的每一接触焊盘52则位于压电片10中对应驱动电极11的第二水平部分13或接触焊盘14上。因此，例如，通过热压可以将FPC板50的每一接触焊盘52(或镍材部分63和焊料64)固定在压电片10上的对应驱动电极11(或第二水平部分13)上，以便在它们之间建立电连接，如图27所示。
当如上面所述那样，使FPC板50的接触焊盘52与压电片10中驱动电极11的接触焊盘14彼此相连时，接触焊盘52(镍材部分63和焊料64)以及接触焊盘14的第二水平部分13由绝缘膏(N.C.P)15覆盖。通过对接触焊盘52加热而熔化的N.C.P15会部分流至接触焊盘14的第一水平部分12上。焊料64也熔化，并部分地朝向驱动电极11流动。第一水平部分12防止焊料向下流到驱动电极11上，因此防止驱动电极11被焊料64所腐蚀。但是，应注意朝向驱动电极11流动的焊料的量可视情况不同而变化。提供N.C.P15以可靠地防止焊料64流到驱动电极11上，即便是在大量的焊料64朝向驱动电极11流动的情况下。而且，N.C.P15还起到粘结剂的作用，以便加强PFC板50与压电片10之间的接合力。
另外，在使FPC板50的延伸部分51位于压电片10上以便使FPC板50上的定位标记56与压电片10上的定位标记46对准时，FPC板50的接触焊盘54与沿虚线L1形成的虚设电极41接触，并且还与沿压电片10的每一倾斜侧交替形成的公共电极31和36的凸起33和38接触。因此，例如，通过热压，可以使接触焊盘54与虚设电极41以及公共电极31和36形成电连接。
在如上所述，使FPC板50与压电片10相连后，可通过FPC板50，在驱动电极11以及内部电极22和25之间施加驱动电压，以便在每一驱动电极11正下方的部分处，使第一，第二，第三和第四压电层21，23，24和26变形。
限定在紧邻每一驱动电极11下方的第一压电层21的每一部分均作为一个在向对应的驱动电极11施加电压时会弯曲的工作部分。
应强调的是由于收缩率在第一至第四压电层(21，23，24以及26)的压电材料和内部电极(22，25)的金属材料之间是不同的，因此，在其烧结过程期间，压电片10可以弯曲或变形为波状。内部电极25设置在第三和第四压电层24和26之间，以便起到能防止第一至第四压电层(21，23，24，26)弯曲或变形为波状(其会降低压电片10的平面度)的约束层的作用。另外，第二，第三以及第四压电层(23，24，26)能够起到迫使第一压电层21的工作部分仅向下弯曲(朝空腔板900)的约束层的作用。
下面，将对墨水在具有上述结构的喷墨头1内的流动进行说明。
图28为一部分喷墨头1的剖面图，其显示了从一个喷嘴111伸出的一部分墨水通道。图29为图28中所示的墨水通道的透视图，而图30为平面图，其显示了从喷嘴侧观察的图29中所示的墨水通道。参见图3，28，29和30，首先从储墨罐(未示出)，通过墨水供给通道把将从喷墨头1喷出的墨水供给至集流通道20内，其中，每一墨水供给通道均由供墨孔901，801，801，701和601(参见图3)构成。应注意当墨水流过供给板600的供墨孔601时，通过过滤孔602能避免所供给的墨水中的异物进入集流通道20内(仍参见图13)。
参见图28，集流通道20的侧壁由第一集流板300的孔312的侧壁，第二集流板400的孔412的侧壁和第三集流板500的孔512的侧壁构成。另外，由供给板600限定集流通道20的上表面，同时由盖板200限定所述下表面。
图31为形成在喷墨头1中的两个集流通道20的顶视图。如图31所示，两个集流通道20形成在喷墨头1中，一个形成在喷墨头1的右半部，如图32所示，另一个形成在喷墨头1的左半部，如图33所示。每一集流通道20均具有五个墨水供给部分，每一部分均由第三集流板500中的孔512的供墨部分515(参见图9)，第二集流板400中的孔412的供墨部分415(参见图8)以及第一集流板300中的孔312的供墨部分315(参见图7)构成。
另外，在每一集流通道20中，使第一，第二和第三集流板300，400和500的凸台部分313，413和513彼此对准，如图32和33所示，同时如图34所示，使分别支承凸台部分313，413和513的连接梁314，414和514彼此不对准。
因此，每一集流通道20在其中均具有四组凸台部分(313，413，513)。换句话说，在集流通道20中形成封闭的环路，每一环路均环绕一组凸台部分(313，413，513)。因此，在集流通道20中的墨水可绕凸台部分(313，413，513)组流动。
应强调的是由于连接梁(314，414，514)未彼此对准，如图34所示，并且由于通过半蚀刻使连接梁形成得较薄，因此，支承所述凸台部分(313，413，513)的连接梁(314，414，514)允许墨水绕凸台部分(313，413，513)组顺利流动。
参见图28，随后，通过供给板600的过滤部分612，孔板700的节流部分712以及基板800的通孔812，将在集流通道20内流动的墨水导入空腔板900的墨水腔911内。应强调的是当墨水通过其过滤孔613流过过滤部分612时，异物从墨水中除去，从而防止这些异物进入墨水腔911内(参见图11和12)。
通过固定在空腔板900上的压电片10封闭墨水腔911的上侧。将压电片10设置在空腔板900上，以便使驱动电极11位于相应的墨水腔911的正上方。以略小于墨水腔911的尺寸形成驱动电极。因此，如图30所示，如果从墨水腔911的底侧观察，将每一大致菱形驱动电极11设置在对应墨水腔911正上方的大致菱形区内。另外，还如图30所示，形成在从其一个锐角角部伸出的驱动电极11的部分上的接触焊盘14位于在墨水腔911正上方的大致菱形区的外侧。
当在驱动电极11和压电片10的内部电极22和25之间施加驱动电压时，压电片10会朝空腔板900变形(弯曲)，从而将墨水压入墨水腔911中。被加压的墨水流过基板800，孔板700，供给板600，第三集流板500、第二集流板400以及第一集流板300以及盖板200的通孔(811，711，611，511，411，311，211)，并且使其从喷嘴板100的喷嘴111中喷出。
应强调的是如图32和33所示，以宽度方向，在喷墨头1的右半部分形成一个集流通道20，同时在左半部分形成另一个集流通道20。通过形成在供给板600右半部分上的通孔612，在喷墨头1右半部分中的集流通道20与形成空腔板900的右半部分上的所有压力腔室911保持流体连通。另外，通过形成在供给板600左半部分上的通孔612，使在喷墨头1左半部分中的集流通道20与形成在空腔板900左半部分上的所有墨水腔911保持流体连通。因此，能将供给至集流通道20内的墨水分布至所有的墨水腔911，以便能够从任意的喷嘴111中喷出墨水。
如上所述，在本实用新型实施例的喷墨头1中，使FPC板50的接触焊盘52电连接至压电片10的驱动电极11的接触焊盘14(参见图27)。FPC板50由外部设备向驱动电极11提供能量，以便压电片10向墨水腔911中的墨水施加压力，这些压力腔室限定在位于驱动电极11正下方的空腔板900中(参见图28)。
如图17所示，将墨水腔911设置成矩阵形式，以实现它们的高密度分布。因此，如图18所示，也将形成在相应的墨水腔911正上方的驱动电极11设置成矩阵形式。如图18和19所示，每一驱动电极11的接触焊盘14均形成在驱动电极11附近，并位于相邻的其它驱动电极11之间。结果，也将驱动电极的接触焊盘14设置成如上所述的矩阵形式。应强调的是上述设置成矩阵形式的接触焊盘14不会阻止驱动电极11以及墨水腔911以高密度设置。
也将FPC板50的接触焊盘52设置成矩阵形式并且使其位于与压电片10的相应接触焊盘14对应的位置处。因此，虽然压电片10的接触焊盘14位于以高密度设置成矩阵形式的驱动电极11附近，但是仍可以使FPC板50的接触焊盘52与压电片10的接触焊盘14电连接。
应强调的是压电片10的每一接触焊盘14均为一个包括第一水平部分12和第二水平部分13的凸起，其中，所述第一水平部分高于驱动电极11，第二水平部分仍高于第一水平部分12(参见图20)。因此，当在接触焊盘52和接触焊盘14处、使FPC板50与压电片10相连时，在FPC板50和压电片10之间形成一定间隙，其能够防止FPC板50与驱动电极11接触(参见图27)并防止在其上施加意外的力。
还应强调的是形成较小凸起的压电片10的接触焊盘14能够减小FPC板50和压电片10之间的接触区。因此，例如，由于可通过轻微地将FPC板50压在压电片10上就能在接触焊盘14和接触焊盘52之间产生较大的压力，所以，通过热压可容易地使FPC板50与压电片10相连。
虽然已根据本实用新型的特定实施例说明了本实用新型，但是，本领域技术人员应理解在不脱离本实用新型思想的情况下，可作出不同的改变和改进，本实用新型的范围应由权利要求限定。
例如，代替如图20所示，使驱动电极11的每一接触焊盘14形成具有第一和第二水平部分12和13的两排，可使驱动电极11的每一接触焊盘14形成三排。
权利要求1.一种喷墨头，其包括一块空腔板，其具有布置成矩阵形式的多个压力腔室；一块层叠在所述空腔板上的压电片；多个驱动电极，这些驱动电极在对应于所述压力腔室的位置处形成在所述压电片上；多个从相应的所述驱动电极伸出的第一接触焊盘，每一所述第一接触焊盘均位于对应的一个所述驱动电极附近；以及一块供电板，其具有多个第二接触焊盘，所述第二接触焊盘形成在对应于所述第一接触焊盘的位置处，所述第二接触焊盘与相应的所述第一接触焊盘相连，以便进行供电。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其中所述第一接触焊盘从所述压电片凸出。
3.根据权利要求1所述的喷墨头，其中所述第二接触焊盘从所述供电板凸出。
4.根据权利要求2所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均以大于两排的数量形成。
5.根据权利要求2所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均包括一个高于所述驱动电极的第一水平部分，以及一个高于所述第一水平部分的第二水平部分，所述第一水平部分形成在所述第二水平部分和所述驱动电极之间。
6.根据权利要求5所述的喷墨头，其中所述第二水平部分在限定于所述压力腔室正上方的所述压电片以外的区域形成。
7.根据权利要求1所述的喷墨头，其中每一所述驱动电极均具有大致菱形的形状，其具有一对锐角角部和一对钝角角部，以及所述驱动电极的布置形式为，一个驱动电极的所述锐角角部位于与该驱动电极相邻的其它驱动电极的所述锐角角部之间。
8.根据权利要求7所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均从所述驱动电极中的一个所述锐角角部伸出。
9.根据权利要求8所述的喷墨头，其中所述驱动电极的布置形式为，使从一个驱动电极伸出的所述第一接触焊盘位于与该驱动电极相邻的两个驱动电极之间。
10.根据权利要求1所述的喷墨头，其中所述压电片具有至少一个定位标记，该定位标记有助于所述供电板在所述压电片上的定位，以便所述多个第一接触焊盘与所述多个第二接触焊盘接触。
11.根据权利要求1所述的喷墨头，其中所述供电板具有至少一个定位标记，该定位标记有助于所述供电板在所述压电片上的定位，以便所述多个第一接触焊盘与所述多个第二接触焊盘接触。
12.一种喷墨头，其包括一个主体，其具有多个布置成矩阵形式的压力腔室；一块固定在所述主体上的压电片；多个驱动电极，这些驱动电极在对应于所述压力腔室的位置处形成在所述压电片上；多个从相应的所述驱动电极伸出的第一接触焊盘，每一所述第一接触焊盘均位于对应的一个所述驱动电极附近，所述第一接触焊盘与一块印刷板上的相应第二接触焊盘连接，以便进行供电。
13.根据权利要求12所述的喷墨头，其中所述第一接触焊盘从所述压电片凸出。
14.根据权利要求13所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均以大于两排的数量形成。
15.根据权利要求13所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均包括一个高于所述驱动电极的第一水平部分，以及一个高于所述第一水平部分的第二水平部分，所述第一水平部分形成在所述第二水平部分和所述驱动电极之间。
16.根据权利要求12所述的喷墨头，其中所述第一接触焊盘在限定于所述压力腔室正上方的所述压电片的区域以外形成。
17.根据权利要求12所述的喷墨头，其中每一所述驱动电极均具有大致菱形的形状，其具有一对锐角角部和一对钝角角部，以及所述驱动电极的布置形式为，一个驱动电极的所述锐角角部位于与该驱动电极相邻的其它驱动电极的所述锐角角部之间。
18.根据权利要求17所述的喷墨头，其中每一所述第一接触焊盘均从所述驱动电极中的一个所述锐角角部伸出。
19.根据权利要求18所述的喷墨头，其中所述驱动电极的布置形式为，使从一个驱动电极伸出的所述第一接触焊盘位于与该驱动电极相邻的两个驱动电极之间。
20.根据权利要求12所述的喷墨头，其中所述压电片具有至少一个定位标记，所述定位标记有助于所述印刷板在所述压电片上的定位，以便所述多个第一接触焊盘与所述多个第二接触焊盘接触。
专利摘要一种喷墨头包括一块空腔板，其具有布置成矩阵形式的多个压力腔室；一块层叠在所述空腔板上的压电片；以及一块供电板。在对应于压力腔室的位置处，以矩阵形式在所述压电片上形成多个大致菱形的驱动电极。一个第一接触焊盘从每一驱动电极的一个锐角角部伸出。驱动电极的布置形式为，使从一个驱动电极伸出的第一接触焊盘位于与该驱动电极相邻的两个驱动电极之间。供电板具有多个形成在与第一接触焊盘对应的位置处的第二接触焊盘。第二接触焊盘与相应的第一接触焊盘相连，以便进行供电。
文档编号B41J2/055GK2678901SQ0328011
公开日2005年2月16日 申请日期2003年9月24日 优先权日2002年9月24日
发明者渡边英年, 坂井田惇夫, 广田淳, 山本隆行 申请人:兄弟工业株式会社, 京瓷株式会社