喷墨头制造方法

专利名称：喷墨头制造方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨头制造方法。
背景技术：
具有墨水流路单元的喷墨头是众所周知的。墨水流路单元是将多个板层叠而成的。在墨水流路单元中形成了单个墨水流路和喷嘴。单个墨水流路沿层叠方向贯通层叠板。在本说明书中，将对板进行层叠的方向称作板层叠方向。在单个墨水流路的端部形成了喷嘴。即、形成在墨水流路单元最外侧的上。在本说明书中，将层叠在墨水流路单元最外层并形成有喷嘴的板称作喷嘴板。墨水在单个墨水流路内流动并从喷嘴喷出。
在很多情况下，多个板由热固性粘合剂粘合。
在特开2004-025584号公报中，记载了这样一种喷墨头制造方法。根据现有技术，在构成墨水流路单元的板中，将除喷嘴板以外的板与热固性粘合剂一起进行层叠。层叠板一边加热一边向层叠方向加压而粘合。将形成有喷嘴的喷嘴板层叠·粘合在层叠·粘合后的板上。在将喷嘴板粘合时也使用热固性粘合剂。因此，在将喷嘴板粘合时，也一边对层叠后的所有板进行加热一边向板层叠方向加压。由此形成墨水流路单元。即，根据现有技术，为了形成墨水流路单元，必须进行两次粘合工序。
将执行单元等安装到墨水流路单元上，制成喷墨头。
在这种现有的喷墨头制造方法中，为了形成墨水流路单元，必须进行两次粘合工序。在第1次粘合工序中所使用的粘合剂，有时会从粘合面溢出。在第1次粘合工序中溢出的粘合剂有时会附着在第2次粘合工序的粘合面上。在进行第2次粘合工序之前，粘合剂部分地附着在第2次粘合工序中的粘合面上。如果在此状态下实施第2次粘合工序，则第2次粘合工序中粘合面的粘合层厚度不均。为了避免粘合层厚度不均，在进行第2次粘合时，不得不在粘合面上涂敷大量的粘合剂。
如果使用大量粘合剂，则制造成本增大。而且，因必须进行2次粘合工序，所以制造成本也增大。
单个墨水流路在板层叠方向上贯通层叠板。在现有的喷墨头制造方法中，在各个板上形成连通孔之后才将对板进行层叠。通过对板进行层叠，使各个板上所形成的连通孔相互连通，形成单个墨水流路。对形成有连通孔的板进行层叠时，相邻板的连通孔有可能无法准确定位。在相邻板的接触面上，在单个墨水流路内有可能形成预期以外的平面差。如果在单个墨水流路内形成预期以外的平面差，则墨水不能顺利流动。

发明内容
本发明的目的是提供一种抑制制造成本的喷墨头制造方法。在本发明中，在一次粘合工序中形成包含喷嘴的墨水流路单元。通过进行1次粘合工序，能够减少粘合剂的使用量，简化喷墨头制造工序。
特别是提供一种喷墨头制造方法，可以使各个板上所形成的连通孔在板层叠方向上相对准确地定位，从而准确地对板进行层叠。
而且，提供一种喷墨头制造方法，在对板进行层叠之后，能够容易地检查各个板上所形成的连通孔是否相对准确地定位。
一种喷墨头，具有多个板、单个墨水流路和喷嘴。对所述多个板进行层叠。单个墨水流路贯穿层叠板。喷嘴位于所述多个板中处于最外侧的板上的单个墨水流路的一端。
根据本发明的喷墨头制造方法具有在每个板上形成连通孔的步骤、对彼此之间具有热固性粘合剂的多个板进行层叠的步骤以及将所述层叠板粘合的步骤。
在所述对板进行层叠的步骤中，对所述板进行层叠，以使连通孔在板层叠方向上彼此重叠。由此，这些连通孔形成单个墨水流路和喷嘴。
在将各层叠板粘合的步骤中，在对层叠板进行加热的同时，通过在板层叠方向上向层叠板加压从而将层叠板粘合在一起。
层叠板构成流路单元。
层叠板最好加热到热固性粘合剂的硬化温度以上。
各个板上所形成的连通孔的数量没有限制。可以在各个板上形成多个连通孔。此时，在板层叠方向上重叠的一组连通孔形成对应的一组单个墨水流路和喷嘴组。
根据上述喷墨头制造方法，能够在1次粘合工序中将构成包含喷嘴的流路单元的所有板粘合。能够减少粘合剂的使用量，简化喷墨头制造工序。也就是降低喷墨头的制造成本。
根据上述喷墨头制造方法，使连通孔在板层叠方向上相互重叠地对板进行层叠。形成单个墨水流路的连通孔的相对位置可以准确定位。能够降低在单个墨水流路内形成预期以外的平面差的可能性。
该制造方法最好还具有在每个板上形成第1定位孔的步骤，在板层叠步骤之前实施第1定位孔形成步骤。
在板层叠步骤中，通过使第1导向销穿过每个第1定位孔而使各连通孔在板层叠方向上彼此重叠，由此对各个板进行层叠。
根据上述喷墨头制造方法，使连通孔在板层叠方向上准确重叠地将多个板定位并进行层叠。这是为了使第1导向销穿过各个板上所形成的第1定位孔而对各个板进行层叠。
所述制造方法最好也具有在每个板上形成检查孔的步骤，以及具有在板层叠方向上检查所述检查孔中心定位的步骤。
在板层叠步骤之前实施检查孔形成步骤。形成每个检查孔，以便当在预定的相对位置对板进行层叠时，使检查孔的中心在板层叠方向上定位成直线。
预定的相对位置是指，当对板进行层叠使得如设计的那样连通孔在板层叠方向上彼此重叠时的各个板的相对位置。
根据上述喷墨头制造方法，在对板进行层叠后的状态下，确认在板层叠方向上重叠的检查孔的位置关系。如果检查孔的位置并未出现不定位，则可以确认以预定相对位置准确地对板进行层叠。由于形成了检查孔，所以能够容易地确认是否在板层叠方向上将板准确地设置于预定相对位置而进行层叠。
喷墨头可以具有执行单元。制造方法最好还具有利用热固性粘合剂将执行单元层叠到层叠板上的步骤。对执行单元进行层叠，以使其覆盖形成于面向所述执行单元的其中一个板上的连通孔，在粘合步骤之前实施执行单元的层叠步骤。
在粘合步骤中，在对执行单元和层叠板进行加热的同时，在板层叠方向上对执行单元和层叠板进行加压，从而同时将执行单元和层叠板粘合。
根据上述技术特征，由于将执行单元与层叠板一起同时粘合，因而能够进一步降低喷墨头的制造成本。
喷墨头的执行单元可以具有压电膜、多个单个电极和共用电极。该压电膜夹在多个单个电极与共用电极之间。喷墨头可以具有多个单个墨水流路和多个喷嘴。
最好在连通孔形成步骤中，在每个板上形成多个连通孔。在板层叠方向上重叠的每组连通孔形成相应的一组单个墨水流路和喷嘴。
最好在执行单元层叠步骤中将执行单元层叠到层叠板上。可以对执行单元进行层叠，使得在板层叠方向上将每个单个电极配置到与相应的连通孔大致相同的位置上，其中所述连通孔形成在面向该执行单元的其中一个板上。也可以对执行单元进行层叠，以使该共用电极覆盖形成于面向执行单元的一个板上的至少两个连通孔。也可以对执行单元进行层叠，以使多个单个电极比共用电极远离层叠板。
根据上述技术特征，将面积比单个电极的面积大的共用电极设置在层叠板与压电膜之间。执行单元与层叠板相对一侧的面可以是平坦面。因而能够容易地将执行单元层叠在层叠板上。
在粘合步骤中，最好分别向层叠板的执行机构层叠区域和层叠板的执行机构非层叠区域施加压力。执行机构层叠区域是层叠执行机构的区域，执行机构非层叠区域是未层叠执行机构的区域。
根据上述技术特征，在层叠板中，能够分别向执行机构层叠区域和执行机构非层叠区域加压。
向执行机构层叠区域和执行机构非层叠区域施加的压力大致相同。
根据上述技术特征，无论是执行机构层叠区域，还是执行机构非层叠区域，在任一个区域上都能够均匀地将层叠板粘合。
制造方法最好也具有利用热固性粘合剂将过滤器层叠到层叠板上的步骤。通过层叠过滤器，可以从流入单个墨水流路内的墨水中除去污垢。在粘合步骤之前实施过滤器层叠步骤。
在粘合步骤中，在对过滤器和层叠板进行加热的同时，在板层叠方向上对过滤器和层叠板加压而将过滤器和层叠板同时粘合。
根据上述技术特征，能够将用于除去流入单个墨水流路内的墨水中包含有的污垢的过滤器与层叠板粘合在一起。因而能够进一步降低喷墨头的制造成本。
制造方法最好也具有对层叠板进行加热而不进行加压的步骤。可以在板层叠步骤之后、且在粘合步骤之前实施该加热步骤。
如果一边对层叠板进行加热一边加压，则层叠板在加压过程中发生热膨胀。当层叠板中包含热膨胀系数不同的板时，板之间的粘合面有可能在加压过程中偏移。一旦板的粘合面在加压过程中发生偏移，则层叠板有可能无法均匀地粘合。
根据上述技术特征，由于在对层叠板进行加压之前进行加热，所以能够在各个板热膨胀的状态下使层叠板相互粘合。能够精确地将层叠板粘合。
喷墨头也可以具有将墨水供给到单个墨水流路的墨水供给单元。该墨水供给单元可以具有孔。
制造方法最好也具有在面向墨水供给单元的至少一个板上形成第2定位孔的步骤，以及将墨水供给单元附着到层叠板上的步骤。
在通过将第2导向销穿过第2定位孔以及墨水供给单元的孔而使墨水供给单元相对于层叠板定位的同时，可以将墨水供给单元附着到层叠板上。
根据上述技术特征，能够将墨水供给单元精确地安装在墨水流路单元上。
当喷墨头制造方法具有在每个板上形成检查孔的步骤时，最好几何相似地形成各检查孔，并且使各个检查孔的面积大小随着板的位置远离位于层叠板一侧的板而变大。
根据上述技术特征，当对板进行层叠后，如果从板层叠方向观察检查孔，则能够观察所有板的检查孔的轮廓。因此，能够同时观察所有板的检查孔的相对位置。在板层叠方向上，能够容易地确认是否将板准确地设置在预定的相对位置上。
每个板上所形成的第1定位孔、第2定位孔和检查孔最好形成为不同的孔。
根据上述技术特征，能够在不同工序中形成形状和大小适合的各个孔。能够精确地进行定位和检查。


图1是利用实施例中的喷墨头制造方法所制造出的喷墨头的外观透视图；图2是与图1所示II-II线对应的纵剖视图；图3是图1所示头主体的俯视图；图4是图3所示粗单点划线所包围区域的放大视图；图5是与图4所示V-V线对应的纵剖视图；图6(a)是图5所示执行单元的放大纵剖视图；图6(b)是图6a所示单个电极的俯视图；图7是与图3所示VII-VII线对应的纵剖视图；图8是图1所示头主体的分解立体图；图9是实施例中的喷墨头制造方法的流程图；图10(a)是在板上形成连通孔的工序的说明图(1)；图10(b)是在板上形成连通孔的工序的说明图(2)；图11是在图8所示流路单元所包含的板上涂敷粘合剂的粘合剂涂敷装置的简图；图12是对图8所示流路单元所包含的板进行层叠的工序的说明图；图13是在图12所示层叠体上层叠过滤器的工序的说明图；图14是在图13所示层叠体上进一步层叠执行单元的工序的说明图；图15是对图14所示层叠体进行预热工序的说明图；图16是对图14所示层叠体一边进行加热一边进行加压的工序的说明图；图17(a)是从板层叠方向观察在图16所说明的工序中完成的头主体的检查孔的视图；
图17(b)是从板层叠方向观察在图16所说明的工序中完成的头主体的检查孔的视图；图18是对图1所示头主体和贮存单元进行层叠工序的说明图。
具体实施例方式
下文将参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
<喷墨头整体>
图1是表示利用实施例中的制造方法所制造出的喷墨头的外观的视图。图2是与图1所示的II-II线对应的纵剖视图。
如图1所示，喷墨头1的平面形状大致呈长方形。将长方形的长度方向称作主扫描方向，将宽度方向称作副扫描方向。
喷墨头1具有头主体1a、贮存单元70(墨水供给单元)以及对头主体1a进行控制的控制部80。在下文参照图1和图2对此进行详细说明。
控制部80包括主基板82、副基板81和驱动器IC(驱动器集成电路)83。副基板81设置在主基板82的侧面上。驱动器IC83通过散热器84固定在副基板81的侧面上。其侧面是与主基板82相对的面。驱动器IC83产生用于对头主体1a所包含的执行单元21进行驱动的信号。
主基板82和副基板81具有在主扫描方向上延伸的矩形形状。主基板82和副基板81相互平行地设置在喷墨头1上。主基板82固定在贮存单元70的上表面上。副基板81在副扫描方向上设置在主基板82的两侧。从各个副基板81至主基板82的距离相等。副基板81设置在贮存单元70的上方。在副基板81和贮存单元70之间具有规定距离。主基板82和各个副基板81相互电连接。
喷墨头1具有用于传递电信号的FPC(柔性印制电路)50。FPC50的一端与处于喷墨头1下方的执行单元21电连接。FPC50的另一端从喷墨头1的下方向上引出。FPC50的另一端与副基板81电连接。FPC50在从执行单元21至副基板81的途中与驱动器IC83电连接。由此，FPC50能够将由副基板81输出的信号传递给驱动器IC83，将由驱动器IC83输出的驱动信号传递给执行单元21。
喷墨头1具有覆盖控制部80的上罩51和覆盖头下部的下罩52。利用这些罩能够防止在印刷时飞溅的墨水附着在控制部80等上。而且，在图1中，为了容易观察控制部80的结构，图中省略了上罩51。
如图2所示，上罩51具有拱形的顶部，覆盖控制部80。下罩52具有上下开口的四棱筒状。下罩52覆盖主基板82的下部。在下罩52的侧壁上端部上形成了向内侧突出的上壁52b。将上罩51的下端设置在该上壁52b与下罩52侧壁的连接部的上表面上。下罩52和上罩51都具有与头主体1a相同的宽度。
在下罩52的两侧壁的下端形成了向下方突出的突出部52a。沿主扫描方向设置了2个突出部52a。图1中表示了在一侧壁上形成突出部52a的状态。虽然图中未示，但是在另一侧壁上同样也形成了2个突出部52a。突出部52a嵌入后述贮存单元70的凹部53内。而且，突出部52a覆盖从贮存单元70的下部向凹部53引出的FPC50。突出部52a的前端与流路单元4(墨水流路单元)相对。在突出部52的前端与流路单元4之间设置了规定间隙。设置该间隙是为了吸收突出部52a前端与头主体1a所包含的流路单元4之间产生的制造误差。突出部52a与流路单元4之间的间隙通过填充硅酮树脂等进行密封。下罩52的侧壁下端的没有形成侧壁下端突出部52a的部分设置在贮存单元70的上表面上。
FPC50的与执行单元21相连的端部附近沿流路单元4的上表面水平延伸。而且，FPC50通过设置在贮存单元70内的凹部53内，弯曲地向上方引出。
如图2所示，贮存单元70设置在头主体1a的上部。贮存单元70沿主扫描方向(参照图1)延伸。如上所述，贮存单元70具有凹部53，该凹部53形成下罩52的突出部52a能够嵌入的形状。贮存单元70具有对6个板71、72、73、74、75、76进行层叠的层叠结构，其中所述6个板71～76具有在主扫描方向上大小较长的矩形的平面形状。在贮存单元70所具有的板71～76上分别形成了通孔71a、墨水积存处72a、槽72b、通孔73a、墨水积存处74a、通孔75a以及通孔76a。
如图1所示，通孔71a处于板71的主扫描方向的一端附近，而且形成在副扫描方向的一端部附近。在通孔71a的上部设置了墨水供给口79。墨水供给口79与未图示的墨水容器相连。
在板76上形成了10个通孔76a。各个通孔76a通过开口3a与设置在流路单元4上的后述歧管流路(共用墨室)5连通。下文将参照图3对歧管流路5和开口3a进行说明。
在板75上形成了10个通孔75a。各个通孔75a设置在与相应通孔76a相对的位置上。
通孔73a大致处于板73的中央部，形成在与墨水积存处72a、74a同时相对的区域内。
墨水积存处72a形成在板72上。墨水积存处72a沿主扫描方向延伸。
墨水积存处74a形成在板74上。墨水积存处74a沿主扫描方向延伸。
槽72b形成在板72上。槽72b设置在与通孔71a相对的位置上。槽72b的一端与墨水积存处72a连通。
对板71～76进行层叠，使得从通孔71a经过槽72b、墨水积存处72a、通孔73a、墨水积存处74a和通孔75a一直连通到通孔76a。
如上所述，在贮存单元70内，形成从通孔71a与通孔76a连通的墨水流路。而且，与通孔71a相连的墨水容器内的墨水，通过该墨水流路供给到流路单元4的歧管流路5。
<头主体>
下文将参照附图对头主体1a进行说明。图3是头主体1a的俯视图。图4是图3所示的粗点划线所包围区域的放大视图。另外，在图3和图4中，面向附图，面前这一侧为喷墨头1的上方、即朝向贮存单元70的方向。
如图2和图3所示，头主体1a具有流路单元4和执行单元21。
流路单元4具有在主扫描方向上大小较长的矩形的平面形状。执行单元21粘合在流路单元4的上表面上。
如图3所示，将4个执行单元21设置在流路单元4的上表面上。在图3所示的俯视图中，执行单元21具有梯形形状。执行单元21，其梯形的一对平行边与主扫描方向平行地设置。相邻的执行单元21的梯形的方向在副扫描方向上交替设置。相邻的执行单元21在副扫描方向上相对偏移地设置。在图3所示的俯视图中，相邻的执行单元21的斜边彼此在副扫描方向上部分地重叠。
<流路单元>
在流路单元4的内部形成了墨水流路的一部分即歧管流路5。在流路单元4的上表面形成了歧管流路5的开口3a。沿着在主扫描方向上延伸的流路单元的一边设置了5个开口3a。沿着在主扫描方向上延伸的流路单元的另一边设置了5个开口3a。而且，在图3中，省略了一部分开口的附图标记3a。
开口3a形成在避开设有4个执行单元21的区域的位置上。而且，如上所述，这些开口3a设置在与贮存单元70的通孔76a连通的位置上。
在流路单元4上表面中，过滤器39粘贴在覆盖开口3a的位置上。过滤器39，是用于从贮存单元70通过开口3a供给到流路单元4的墨水中除去灰尘等的设备。粘贴在流路单元4上的过滤器39具有4个矩形形状的过滤器39a和2个平行四边形形状的过滤器39b。
4个矩形形状的过滤器39a分别粘合在由具有梯形形状的执行单元21的短平行边和流路单元4的侧端所夹持的区域内。这些过滤器39a分别覆盖所述区域内形成的2个开口3a。平行四边形形状的过滤器39b分别粘贴在位于流路单元4的副扫描方向两端的执行单元21附近。而且，这些过滤器39b分别覆盖开口3a，该开口3a形成在与流路单元4两端的执行单元21相邻的位置上。
从流路单元4内所形成的歧管流路5分叉为4个副歧管流路5a。而且，在图3中，省略了一部分副歧管流路的附图标记。这些副歧管流路5a相互相邻地在各个执行单元21的下侧(流路单元4内部)延伸。
在流路单元4的内部形成了下述定位孔135a、135b、136a和136b。在流路单元4的上表面形成了定位孔135a、135b、136a和136b的开口部。
在流路单元4的内部形成了后述2个检查孔138。在流路单元4的上表面形成了检查孔138的开口部。
图4是图3所示的粗点划线所包围区域的放大视图。而且为了便于说明，在图4中省略了执行单元21的图示。即，图4是执行单元21未设置于流路单元4上表面上的状态下的、头主体1a的俯视图。而且，在图4中为了便于观察，以实现表示本应以虚线表示的在流路单元4内部形成的压力室10和狭孔12等。
如图4所示，流路单元4具有以格子状形成多个压力室10的压力室组6。如下所述，压力室10在构成流路单元4一侧的最外层的空腔板22(参照图5)的上表面上开口。压力室组6中所形成的压力室10，几乎遍布与执行单元21相对区域的整个表面地进行排列。即，压力室组6具有几乎与执行单元21相同的大小和形状。与执行单元21相同地，相邻的压力室组6在副扫描方向上相对偏移地设置。另外，在图4中仅表示了一部分压力室组6。
在执行单元21中，在与各个压力室10相对的区域上设置了单个电极35(参照图6)。如图4所示，单个电极35具有比各个压力室10的平面形状小一圈的平面形状。在执行单元21中，各个单个电极35设置在与压力室10相对的区域内的大致中央部上。各个单个电极35完全收容在与压力室10相对的区域内。
在流路单元4上形成了多个喷嘴8。这些喷嘴8设置在流路单元4的下表面中避开与副歧管流路5a相对的区域的位置上。而且，这些喷嘴8形成在构成流路单元4另一侧的最外层、即与所述空腔板22相反一侧的最外层的喷嘴板31(参照图5)上。这些喷嘴8设置在与压力室组6相对的区域内。如图4所示，与压力室组6相对的各个区域内的喷嘴8，沿与流路单元4的长度方向(主扫描方向)平行的多条直线等间隔地排列。以下，将这些直线上的喷嘴8的排列间隔称作排列间隔A。
假设与流路单元4的长度方向(主扫描方向)平行的假想直线。流路单元4上所形成的各个喷嘴8如下排列将各个喷嘴8的位置投影到这些假想直线上时的各个投影点在假想直线上等间隔地排列。上述各个投影点的排列间隔比排列间隔A小。此时，将各个喷嘴8的位置投影到假想直线上的投影点是指通过喷嘴8的位置并与流路单元4的短边方向(副扫描方向)平行的直线和假想直线的交点。
在流路单元4的内部形成了多个狭孔(节流孔)12。这些狭孔12形成在位于喷嘴板31和空腔板22之间的狭孔板24(参照图5)上。而且，这些狭孔12设置在与压力室组6相对的区域内。本实施方式的狭孔12沿与水平面平行的规定方向延伸。
<单个墨水流路>
在流路单元4上形成了将副歧管流路5a和喷嘴8连通的多个单个墨水流路32。下文将参照图5对该单个墨水流路32进行说明。
图5是与头主体1a中的图4的V-V线对应的纵剖视图。
头主体1a具有流路单元4以及粘合在流路单元4上表面上的执行单元21。如图5所示，流路单元4由将多个板层叠后的层叠体构成。在本实施方式中，这些板由空腔板22、底板23、狭孔板24、供给板25、歧管板26、27、28、29、罩板30和喷嘴板31总共10个板构成。
在上述10个板上形成了连通孔，该连通孔相互连通而构成单个墨水流路32。
这些连通孔中包含构成副歧管流路5a的连通孔(称作连通孔A)。
这些连通孔中包含构成从压力室10的一端通向喷嘴8的流路的连通孔(称作连通孔B)。
这些连通孔中包含构成从压力室10的另一端通向副歧管流路5a的流路的连通孔(称作连通孔C)。
下文对各个板上所形成的连通孔进行说明。
在空腔板22上形成了连通孔22a。在底板23上形成了连通孔23a和连通孔23b。在狭孔板24上形成了连通孔24a和连通孔24b。在供给板25上形成了连通孔25a和连通孔25b，在歧管板26上形成了连通孔26a和连通孔26b。在歧管板27上形成了连通孔27a和连通孔27b。在歧管板28上形成了连通孔28a和连通孔28b。在歧管板29上形成了连通孔29a和连通孔29b。在罩板30上形成了连通孔30a。在喷嘴板31上形成了连通孔31a。
空腔板22上所形成的连通孔22a构成压力室10。狭孔板24上所形成的连通孔24b构成狭孔12。喷嘴板31上所形成的连通孔31a构成喷嘴8。压力室10和狭孔12也是单个墨水流路32的一部分。
连通孔26b、27b、28b、29b构成上述连通孔A(连通孔A相当于副歧管流路5a)。
连通孔23a、24a、25a、26a、27a、28a、29a、30a、31a构成上述连通孔B。
连通孔23b、24b、25b构成上述连通孔C。
由连通孔B、连通孔C、连通孔22a(压力室10)和连通孔24b(狭孔12)构成单个墨水流路32。从副歧管流路5a流出的墨水通过单个墨水流路32向喷嘴8流出。单个墨水流路32具有下述形状。即，从副歧管流路5a朝向上方，到达狭孔12的一端部。沿着狭孔12水平延伸，到达狭孔12的另一端部。从狭孔12的另一端部朝向上方，到达压力室10的一端部。沿压力室10水平延伸，到达压力室10的另一端部。从压力室10的另一端部经由3个板(板23、24、25)朝向斜下方，然后进入正下方的喷嘴8。
因而单个墨水流路32具有以压力室10为顶部的弓形形状。由此如图4所示，单个墨水流路32能够高密度地设置。而且，单个墨水流路32实现了墨水的顺利流动。
由压力室10(连通孔22a)和连通孔B(连通孔23a、24a、25a、26a、27a、28a、29a、30a、31a)构成的单个墨水流路32的一部分贯通流路单元4。换言之，由压力室10和连通孔B构成的单个墨水流路32的一部分在板层叠方向上贯通层叠板(22～31)。
<定位孔>
如图3所示，在流路单元4上形成了4个定位孔135a、135b、136a和136b。即，定位孔135a、135b、136a和136b形成在构成流路单元4的各个板上(板22～31)。
定位孔135a和定位孔136a形成在流路单元4的长度方向(主扫描方向)的一端部附近。定位孔135b和定位孔136b形成在流路单元4的另一端部附近。这4个定位孔135a、135b、136a、136b设置在流路单元4的宽度方向(副扫描方向)的中央附近。而且，定位孔135a、135b、136a、136b设置在与流路单元4的长度方向(主扫描方向)平行的一条直线上。定位孔136a和定位孔136b在流路单元4的主扫描方向上分别设置在定位孔135a和135b的外侧。如图7所示，定位孔135a、135b、136a、136b形成在构成流路单元4的各个板上。
各个板上所形成的定位孔135a具有大致呈圆形的截面形状。如图7所示，定位孔135a在构成流路单元4的各个板上具有大小相同的截面形状。如图7所示，在以规定的相对位置对板进行层叠时，各个板上所形成的定位孔135a在板层叠方向上相互重叠。虽然在图7中省略了图示，但是定位孔135b具有与定位孔135a相同的形状。
各个板上所形成的定位孔136a具有大致呈圆形的截面形状。如图7所示，定位孔136a在构成流路单元4的各个板上具有大小相同的截面形状。如图7所示，在以规定的相对位置对板进行层叠时，各个板上所形成的定位孔136a在板层叠方向上相互重叠。虽然在图7中省略了图示，但是定位孔136b具有与定位孔136a相同的形状。
另一方面，定位孔136b和定位孔136a的形状也可以彼此不同。
如下所述，定位孔135a、135b在对各个板层叠时用于进行定位。在下文中有时也将定位孔135a、135b称作第1定位孔。
如下文所述，定位孔136a、136b用于在将贮存单元70安装到流路单元4上时进行定位。在下文中有时也将定位孔136a、136b称作第2定位孔。
而且，定位孔135a和定位孔136a的形状也可以相同。定位孔135a和定位孔136b的形状也可以相同。定位孔135b和定位孔136a的形状也可以相同。定位孔135b和定位孔136b的形状也可以相同。并且，这些定位孔135a、135b、136a、136b的形状也可以完全不同，也可以完全相同。此外，这些定位孔135a、135b、136a、136b在板层叠方向上的形状也可以不是圆形。
<检查孔>
如图3所示，在流路单元4上形成了2个检查孔138。这些检查孔138在流路单元4的主扫描方向上形成在其两端部附近。这些检查孔138在流路单元4的副扫描方向上设置在中央附近。各个检查孔138在流路单元4的主扫描方向上设置得比定位孔135a和136b靠近中央侧。
如图7所示，检查孔138从流路单元4所包括的最上层的空腔板22一直贯通到最下层的喷嘴板31。换言之，检查孔拉138形成在构成流路单元4的各个板(板22～31)上。如图7所示，各个板上所形成的检查孔138，在以规定的相对位置对板进行层叠时，检查孔138的中心排列在在板层叠方向上延伸的直线上。
各个板上所形成的检查孔138分别具有圆形的平面形状。而且，这些检查孔138形成在各个板上，使得在利用所述定位孔135对各个板进行准确层叠时，各个检查孔138的中心位于在板层叠方向上延伸的直线上。换言之，各个板上所形成的检查孔138如下设置在以规定的相对位置对构成流路单元4的各个板进行层叠时，各个检查孔138的中心排列在在板层叠方向上延伸的直线上。
如图7所示，在各个板上所形成的检查孔138中，在构成流路单元4一侧的最外层的空腔板22上形成的检查孔138的大小最小。检查孔138的大小随着远离空腔板22而变大。换言之，检查孔138的大小从位于流路单元4一侧的板(喷嘴板31)朝向位于流路单元4另一侧的板(空腔板22)逐渐变小。
构成流路单元4的板总共有10个。因而，将各个板上所形成的检查孔138在板平面中的轮廓形状投影到与板层叠方向垂直的平面而得到的像，成为半径不同的10个同心圆。因此，当以规定的相对位置使各个板准确定位并进行层叠时，如果从流路单元4的喷嘴板31一侧观察检查孔138，则能够观察到半径不同的10个同心圆。
而且，各个板上所形成的检查孔138的平面形状也可以是圆形以外的其他形状。但是最好各个板上所形成的检查孔138的平面形状为相似形。此时，当以规定的相对位置使各个板准确定位并进行层叠时，各个检查孔138的平面形状的面积中心位于沿层叠方向延伸的直线上。而且，也可以在各个板上形成检查孔138，使得检查孔138的大小随着远离空腔板22而变小。
<执行单元>
下文将参照图6对执行单元21进行说明。图6a是对图5的执行单元21附近进行放大后的视图。
如图6所示，执行单元21具有压电膜41、片42～44。这些压电膜41和片42～44夹持共用电极34进行层叠。压电膜41、片42～44和共用电极34覆盖多个压力室10。在压电膜41的上表面设置了多个单个电极35。但是，在图6a中仅表示了1个单个电极35。多个单个电极35设置在与各自对应的压力室10相对的位置上。
压电膜41由钛锆酸铅(PZT)系的陶瓷材料等具有强介电性的压电材料构成。共用电极34未图示的区域进行接地。因而，共用电极34在与压力室相对的所有区域内保持相同的接地电位。
图6b是单个电极35的俯视图。单个电极35具有菱形形状的主体部。该主体部与压力室10的形状几乎相同。但是，大小比压力室10小1圈。单个电极35设置在压电膜41上，使其主体部位于与压力室10相对的区域的中央部。
单个电极35具有从主体部延伸的触盘部36。触盘部36从单个电极35的主体部的一个锐角部延伸。触盘部36具有圆形形状。如图6a所示，触盘部36比主体部厚。即，触盘部36的上表面位于比主体部的上表面远离压电膜41表面的位置上。
单个电极35的触盘部36的上表面与FPC50(参照图1和图2)的端部电连接。由此，FPC50将从副基板81输出的信号传递到驱动器IC83，将从驱动器IC83输出的驱动信号传递到各个单个电极35。
片42～44的材料可以使用金属，也可以使用与压电膜41相同的PZT。或者，也可以使用PZT以外的压电材料等。例如作为与PZT类似的材料，可以使用镁铌酸铅、镍铌酸铅、锌铌酸铅、锰铌酸铅、锑酸铅、钛酸铅等。这些材料的彼此的亲合性高。在使用这些材料的情况下，能够提高执行单元21的耐久性。
<墨水喷出>
下文对通过执行单元21进行的墨水喷出动作进行说明。
如图6a所示，在执行单元21中，将单个电极35设置在最远离压力室10的层上。单个电极35和共用电极34一起夹持压电膜41。压电膜41在厚度方向上极化。压电膜41是执行单元21所包含的唯一活性层。即，执行单元21构成所谓的单一形态(ユニモルフ)类型的结构。
如果单个电极35处于与接地电位不同的电位，则在压电膜41上由单个电极35和共用电极34夹持的部分产生电场。该电场位于与连接单个电极35和共用电极34的方向垂直的方向上。换言之，该电场与压电膜41的厚度方向平行。压电膜41在该电场施加方向上极化。被外加电场后的压电膜41的部分因电致伸缩效应而在与上述极化方向垂直的方向上收缩。
此时，片42～44不受外加电场的影响，因而不会主动收缩。因而由于压电膜41收缩，所以在压电膜41和片42～44之间产生应变。通过该应变，使片42～44向与压电膜41相反一侧即执行单元21的下表面侧凸出地变形(单一形态变形)。
另一方面，如图6所示，在流路单元4的上表面，在执行单元21的与单个电极35相对的区域设置了压力室10。因而，如果设置有单个电极35的执行单元21的区域如上述那样向下表面侧凸出地变形，则其凸部向压力室10内部突出。因而，压力室10的体积减小。一旦压力室10的体积减小，则压力室10内的墨水压力增大，从压力室10将墨水排出。由此从喷嘴8喷出墨水。
如上所述，沿着与流路单元4的主扫描方向平行的直线，以一定的排列间隔A排列各个喷嘴8。另一方面，本实施方式中的喷墨头1以小于排列间隔A的字点间隔进行打印。如下所述实现此功能。
考虑使用喷墨头1沿主扫描方向(参照图3等)一边输送打印用纸一边进行1行打印的情况。首先，通过输送打印用纸，使待打印行的位置沿输送方向从上游侧向下游侧移动。当待打印行的位置恰好到达输送方向上位于最上游侧的喷嘴8的下方时，从该喷嘴8中喷出墨水。此时，如上所述，沿流路单元4的主扫描方向以排列间隔A形成各个喷嘴8。因此，在该时刻，在打印用纸上以排列间隔A形成字点。
然后，当待打打印行的位置恰好到达打印用纸输送方向上位于上游侧第2位的喷嘴8的下方时，从该喷嘴8中喷出墨水。因而，随着输送打印用纸，依次从各个喷嘴8喷出墨水。
当如上所述从所有喷嘴8中喷出墨水时，由各个喷嘴8形成的字点排列在打印用纸上待打印行的位置上。另一方面，如上所述，将各个喷嘴8的位置投影到与主扫描方向平行的假想直线上。其投影点以比排列间隔A小的间隔等间隔地排列。因而，在打印用纸上，各个喷嘴8所打印出的各个字点以小于排列间隔A的间隔等间隔地排列。因而能够进行析像度高于排列间隔A的打印。
如图4所示，各个喷嘴8形成在喷嘴板31中与压力室组6相对的区域内。因此，在相邻压力室组所夹持的区域内没有形成喷嘴8。
但是，与压力室10相同，喷嘴8的形成区域也具有梯形形状。即，在压力室组6的斜边附近，喷嘴8的形成区域在副扫描方向上重叠。因而，在该重叠区域内，各个喷嘴8的形成位置投影到假想直线上得到的投影点，也以与其他区域相同的间隔等间隔地排列。
由此，喷墨头1跨越其主扫描方向的整个宽度，因而能够以小于喷嘴8的排列间隔A的间隔连续进行打印。
<喷墨头的制造方法>
以头主体1a的制造工序为中心，对本实施方式的喷墨头1的制造方法进行说明。
如图8所示，头主体1a对各种板进行层叠。层叠板的顺序从上向下依次是过滤器39(过滤器39a和39b)、执行单元21、空腔板22、底板23、狭孔板24、供给板25、歧管板26、27、28、29、罩板30和喷嘴板31。进行层叠之前，在空腔板22、底板23、狭孔板24、供给板25、歧管板26、27、28、29、罩板30和喷嘴板31上形成了连通孔。
执行单元21、各个板22～31以及过滤器39通过粘合剂进行层叠。
<所有制造工序>
下文将参照图9对本实施方式的喷墨头1的整个制造工序流程进行说明。
首先，在构成流路单元4的各个板22～31上，形成连通孔、定位孔和检查孔(步骤S1、S2)。连通孔的形成、定位孔的形成和检查孔的形成可以按照任意顺序进行。
接着，在形成有连通孔、定位孔和检查孔的各个板22～31上涂敷粘合剂(步骤S3)。
然后，利用定位孔135a、135b使涂敷有粘合剂的各个板22～31定位并进行层叠(步骤S4)。而且，在对所有板进行层叠之前，反复执行步骤S3～S5(步骤S5否、以及S3～S5)。如果所有板上都涂敷了粘合剂并层叠完毕，则转移到下述步骤(步骤S5是)。
然后，在对所有板进行层叠后的层叠体上层叠过滤器39(步骤S6)。进而层叠执行单元21(步骤S7)。
然后，对将板、执行单元和过滤器层叠后的层叠体进行预热(步骤S8)。此时，不向该层叠体加压。
然后，通过一边对层叠体进行加热一边加压，使位于层叠体之间的粘合剂硬化。即，粘合完毕(步骤S9)。由此制成头主体1a。
接着，观察制成的头主体1a的检查孔138，检查在对各个板层叠时的定位精度(步骤S10)。
然后，利用定位孔136a和136b使贮存单元70(墨水供给单元)相对于头主体1a进行定位，并且层叠在头主体1a上(步骤S 11)。
然后，将控制部80等其他部件装配到层叠后的头主体1a和贮存单元70上(步骤S12)。由此，制成喷墨头1。
下文对上述各个工序进行详细说明。
<连通孔形成、定位孔/检查孔形成>
下文对连通孔形成、定位孔/检查孔形成工序进行说明。
在空腔板22等各个板由金属材料构成的情况下，通过蚀刻形成连通孔。下文将参照图10对蚀刻进行说明。图10a是表示在板102上形成连通孔过程中的状态的视图。图10b是表示形成贯通板102的连通孔的状态的视图。
如下所述地实施用于形成连通孔的蚀刻。首先，在将要形成连通孔的板102的表面上设置正型(或负型)抗蚀剂材料100。然后，将形状与板102上形成的连通孔的平面形状相同的掩模(或非掩模)设置在该抗蚀剂材料100上。此时，要在板102上形成的连通孔的位置和形状被设定为，在进行层叠时通过使板102相互连通而形成图5所示单个墨水流路32的位置和形状。而且，掩模和非掩模中哪一个具有与连通孔相同的形状，取决于所使用的抗蚀剂材料100的类型是正型还是负型。然后，从掩模上方对板102进行光照。由此，被掩盖部分的抗蚀剂材料100曝光，其余部分未曝光。
然后，将进行光照后的板102浸泡在显影液中。由此，将曝光后的抗蚀剂材料100的曝光部分或未曝光部分在显影液中溶解掉。从而在板102的表面上，应成为连通孔开口的部分成为除去了抗蚀剂材料100的状态，其余部分仍处于被抗蚀剂材料100覆盖的状态。
然后，在被抗蚀剂材料100覆盖的板102的表面上，涂敷蚀刻剂。由此，如图10(a)所示，在板102中，表面未被抗蚀剂材料100覆盖的非抗蚀剂部分101从表面逐渐溶解在蚀刻剂中。经过一段时间后，板102的非抗蚀剂部分101从表面到里面完全溶解。最后，从板102的表面除去蚀刻剂和抗蚀剂材料100。由此形成贯通板102的连通孔。
另外，在构成单个墨水流路32的连通孔中，如狭孔12那样，具有并未贯通板的部分(参照图6)。这样，通过半蚀刻形成并未贯通板的连通孔。即，在被抗蚀剂材料覆盖的板上涂敷蚀刻剂。然后，在利用蚀刻剂进行溶解时，在连通孔完全贯通板之前中止蚀刻。除去抗蚀剂材料。由此可以形成并未贯通板的连通孔。
也可以通过蚀刻在板22～31上形成图7所示的定位孔135a、135b、136a、136b以及检查孔138。
喷嘴板31上所形成的喷嘴8通过冲压加工形成。此时，喷嘴板31如下所述地形成。首先，由具有与喷嘴板31上的喷嘴8相同排列设置的冲孔机的冲压加工装置，在金属板上形成多个喷嘴孔。接着，通过冲压将向该金属板相反侧产生的隆起部研磨至平坦。进而，从研磨后的金属板切出喷嘴板31的形状。从而形成喷嘴板31。
<粘合剂的涂敷>
下文对粘合剂的涂敷工序进行说明。
在通过蚀刻等形成了构成单个墨水流路32的连通孔以及定位孔135a、135b、136a、136b的各个板上，涂敷粘合剂。作为粘合剂，可以使用环氧树脂等热固性粘合剂。
图11表示了用于将粘合剂涂敷到各个板上的粘合剂涂敷装置。该粘合剂涂敷装置具有涂敷台95和刮板96。将薄膜91设置在涂敷台95上。在涂敷台95上，在薄膜91上涂敷用于转印到板上的粘合剂。刮板96设置在涂敷台95的上部。该刮板用于使粘合剂在薄膜91上拉伸。
该粘合剂涂敷装置具有工件设置板93。被涂敷粘合剂的板设置在该工件设置板93的下表面。
粘合剂涂敷装置具有转印辊90和转印辊移动单元94。转印辊90的上端部与设置在工件设置板93上的板的下表面之间空出微小间隙。转印辊移动单元94能够使转印辊90沿工件设置板93的长度方向(图11中的左右方向)移动。
粘合剂涂敷装置具有导向辊92、卷绕滚筒98和供给滚筒99。将薄膜91卷绕在供给滚筒99上。供给滚筒99可转动地设置在粘合剂涂敷装置内。当拉出薄膜91时，则供给滚筒99转动。
从供给滚筒99拉出的薄膜91的一端，通过2个导向辊92固定在卷绕滚筒98上。可以通过未图示的滚筒驱动部对卷绕滚筒98进行驱动来卷绕薄膜91。从供给滚筒99拉出的薄膜91，在2个导向辊92之间通过涂敷台95的上部和转印辊90的上端部。
通过使用具有这种结构的粘合剂涂敷装置，按照下述顺序对各个板涂敷粘合剂。
首先，使转印辊90移动到最远离涂敷台95的位置。然后，将板设置在工件设置板93上。在图11中，作为示例表示了设置有供给板25的状态。
接着，将粘合剂104放置在通过涂敷台95上部的薄膜91上。然后，驱动卷绕滚筒98，对薄膜91进行卷绕。此时，放置在薄膜91上的粘合剂104通过刮板96与涂敷台95之间的间隙，均匀地拉伸成规定厚度。
然后，驱动卷绕滚筒98，对薄膜91进行卷绕，直到在薄膜91上拉伸的粘合剂处于工件设置板93的正下方。
然后，如图11中的箭头所示，使转印辊90从设置在工件设置板93上的供给板25的一端移动到另一端。由此，通过转印辊90的上端部将薄膜91依次压在供给板25的下表面上。从而能够将在薄膜91上拉伸的粘合剂均匀地涂敷到供给板25上。
<板层叠>
以下说明对涂敷有粘合剂的各个板22～31进行层叠的板层叠工序。如上所述地对各个板22～31进行层叠，形成流路单元4。
如图12所示，将第1导向销111a和111b固定在对各个板22～31进行层叠的层叠台112上。将这2个第1导向销之间相距的距离设置成与各个板22～31上所形成的定位孔135a与135b(第1定位孔)之间的距离相同。
各个板22～31，一边利用各个板上所形成的定位孔135a和135b进行定位，一边彼此进行层叠。首先，将喷嘴板31移动到层叠台112的上方。对喷嘴板31的位置进行定位，使得喷嘴板31的2个定位孔135a和135b位于层叠台112的2个第1导向销111a和111b的前端。然后，一边使第1导向销111a和111b穿过定位孔135a和135b，一边使喷嘴板31向下方移动，将喷嘴板31放置在层叠台112上。
接着，将罩板30与上述相同地一边进行定位，一边层叠在喷嘴板31上。进而，依次对各个板22～29进行层叠。
即，在层叠工序中，在层叠方向上，一边使各个定位孔135a和135b穿过第1导向销111a、111b一边对各个板进行层叠，以便以规定的相对位置设置各个板22～31。所谓规定的相对位置是指使各个连通孔按照所设计的那样在层叠方向上重叠地对板进行层叠时板的相对位置。
在对各个板进行层叠时，使粘合剂104介于相邻的任两个板之间地对各个板进行层叠。而且，并未特别限定将粘合剂涂敷在哪个板的哪个面上。
通过这样对各个板22～31进行层叠，形成了夹持粘合剂104层叠而成的层叠体110。通过利用定位孔135a和135b进行定位，在层叠体110的内部使各个板上所形成的连通孔相互连通。从而在层叠体110的内部形成图5所示的单个墨水流路32。而且，层叠体110相当于流路单元4。在后述的加热工序(层叠板粘合工序)中，通过对层叠体110内的粘合剂进行加热而硬化，制成流路单元4。
<过滤器层叠>
下文将对过滤器层叠工序进行说明。
如图13所示，将过滤器39a和39b层叠在对各个板22～31进行层叠而成的层叠体110上。过滤器39a和39b层叠在层叠体110的上表面没有层叠执行单元21的区域内(参照图3)。
<执行单元层叠>
下文将对执行单元层叠工序进行说明。
如图14所示，将执行单元21层叠在对各个板22～31以及过滤器39a和39b进行层叠而成的层叠体110上。对执行单元21进行定位并进行层叠，使得各个单个电极35设置在与相应压力室10相对的区域内(参照图4)。将执行单元21层叠在层叠体110上，使单个电极35处于最远离空腔板22的位置上(参照图6)。换言之，将执行单元21层叠在层叠板上，使得单个电极35位于比共用电极34更远离板的一侧。
如图6所示，单个电极35具有的触盘顶面从压电膜41的表面突出。因而，执行单元21设置有单个电极35的面凹凸不平。另一方面，共用电极35是平坦的。执行单元21的与单个电极35相反一侧的面是平坦的。因此，通过将执行单元21层叠在层叠板上，并使单个电极35位于比共用电极34更远离板的一侧，可以使执行单元21和层叠板的边界层均匀。
在本实施方式中，在对执行单元21进行层叠的阶段，对头主体1a的各个结构部件层叠完毕。此时，头主体1a的内部(例如单个墨水流路32等)与外部连通的部位是喷嘴板31上所形成的喷嘴8以及过滤器39上所形成的未图示的过滤器孔这2个位置。喷嘴8和过滤器孔都是微小孔。例如喷嘴8的开口直径为20微米，过滤器孔具有比喷嘴8的开口直径更小的开口直径。即，头主体1a上所形成的墨水流路仅通过喷嘴8和过滤器孔的直径非常小的孔与头主体1a的外部连通。由此，在层叠后的各个工序中，能够减少进入头主体1a内的异物、灰尘等。这些异物等可能堵塞喷嘴8。或者，这些异物有可能导致从喷嘴8中排出墨水的喷出性能恶化。
<预热>
下文将参照图15对预热工序进行说明。
如下所述，对将各个板22～31、执行单元21和过滤器39层叠而成的层叠体115进行加热。首先，将夹持粘合剂进行层叠而成的层叠体15放置在加热台117上。将加热台117放置在加热器116上。利用加热器116将层叠体115加热到位于层叠体115内部的粘合剂的硬化温度附近。在该预热工序中，如果层叠体115所包含的粘合剂并未硬化而处于保持其流动性的程度，则可以加热至硬化温度以上。例如，也可以加热到在后述加热加压工序中对层叠体115进行加热时的温度。无论在哪一种情况下，都不进行加压，仅进行加热，直至达到规定温度。
这样，如果经过该预热工序之后进入下述加热加压工序，则可以如下所述地进行高精度的粘合。即，如果对层叠体115进行加热，则执行单元21和空腔板22等热膨胀。此时，执行单元21和空腔板22的热膨胀系数不同。因此，当对层叠体115进行加热时，由于膨胀率不同，在执行单元21和空腔板22之间产生应变。
在对未预热的层叠体115进行加热并加压的情况下，因上述应变所产生的应力产生分布不均，因而无法均匀地粘合。另一方面，如果不对层叠体115进行加压地对其进行预热后，进入加热加压工序，则在预热工序中使层叠板等充分膨胀后再加压，不会产生上述应力的分布不均。由此能够精确地将执行单元21和空腔板22均匀粘合。
<加热加压>
下文说明对预热后的层叠体115进行加热并加压的加热加压工序(层叠板的粘合工序)。
图16表示对层叠体115一边进行加热一边进行加压的装置。该加热加压装置具有3种加热器。第1加热器是下加热器122。下加热器122从下方对放置在加热台123上的层叠体115进行加热。
第2加热器是用于对层叠体115中层叠了执行单元21的执行机构层叠区域进行加热的4个执行机构加热器120。执行机构加热器120具有与执行单元21几乎相同的平面形状。执行机构加热器120设置在与设置于下方的层叠体115上的执行单元21相对的位置上。
在执行机构加热器120上安装加热器驱动臂127。加热器驱动臂127能够使执行机构加热器120向下方移动。加热器驱动臂127能够将执行机构加热器120压在设置在下方的执行单元21上，以对执行单元21加压。由此，执行机构加热器120能够对层叠体115中层叠了执行单元21的执行机构层叠区域一边加热一边加压。
第3加热器是上加热器121。上加热器121具有与层叠体115的平面形状相同的平面形状。即，上加热器121的平面形状是大小与层叠体115的平面形状相同的矩形形状。而且，设置在与设置于下方的层叠体115相对的位置上。
在上加热器121上设置了沿上下方向贯通上加热器121的执行机构退避孔124。执行机构退避孔124具有与执行单元21几乎相同的平面形状。而且执行机构退避孔124的大小比执行单元21稍大。执行机构退避孔124形成在与设置于上加热器121下方的层叠体115上的执行单元21相对的位置上。即，由于设置了执行机构退避孔124，所以执行单元120能够不受上加热器121妨碍地上下移动。
在上加热器121上安装了加热器驱动臂125。加热器驱动臂125能够使上加热器121向下方移动。加热器驱动臂125将上加热器121压在设置于下方的层叠体115上，以对层叠体115加压。此时，上加热器121与过滤器39相接。因此，由于设置了执行机构退避孔124，所以上加热器121可以避开层叠了执行单元21的执行单元层叠区域，并可以通过过滤器39对层叠体115加压。即，上加热器121能够对层叠体115中没有层叠执行单元21的非执行单元层叠区域进行加热和加压。
而且，通过在上加热器121的下表面上设置具有与过滤器39相同平面形状的过滤器退避孔，可以避开因层叠在层叠体115上的过滤器39所形成的平面差，对除过滤器39的层叠区域之外的区域进行均匀加压。
根据上述装置结构，如下所述，对层叠体115一边加热一边加压。首先，将经过预热工序的层叠体115放置在加热台123上。将加热台123放置在下加热器122上。然后，使执行机构加热器120和上加热器121向下方移动。同时对层叠体115中的执行单元层叠区域和非执行单元层叠区域加压，并加热到粘合剂硬化温度以上的规定温度。
此时，分别对执行单元层叠区域和非执行单元层叠区域施加作用力。所施加的作用力的大小相互不同。对施加在各个区域上的作用力大小进行调节，使得施加在各个区域上的压力大小相等。由此可以将执行单元层叠区域和非执行单元层叠区域分别均匀地粘合。
通过该加热加压工序，使介于层叠体115之间的粘合剂硬化，粘合完毕。从而，制成头主体1a。
另外，在预热工序中所使用的加热器116等也可以继续作为下加热器122等在加热加压工序中使用。而且如上所述，对施加在对层叠体115中的执行单元层叠区域和非执行单元层叠区域上的作用力大小进行设定，使得施加在不同区域上的压力相等。也可以根据压力以外的其他粘合条件和层叠条件，对施加在各个区域上的作用力进行设定。
<检查>
下文将对检查工序进行说明。
如上所述，在使各个板在规定的相对板位置准确定位并进行层叠的情况下，如果从头主体1a的喷嘴板31一侧对检查孔138进行观察，则可以观察到半径不同的10个同心圆。图17a表示在使各个板准确地定位并进行层叠后的头主体1a中，对检查孔138进行观察后的结果。而且，虽然观察检查孔138时本来可以观察到10个圆，但是为了便于观察附图，在图17中仅表示了一部分圆。
另一方面，如果在一部分板的位置发生偏移时观察头主体1a的检查孔138，则如图17b所示观察到中心偏移的圆。由此，能够检查出头主体1a所包含的板中哪个板发生何种程度的偏移，即能够对各个板的相对板位置进行检查。而且，根据板的偏移量，在后续工序中将该头主体1a去除。此外，也可以根据偏移量的大小对头主体1a进行分类。
<贮存单元的层叠>
下文说明对制成的头主体1a和贮存单元70进行层叠的工序。
如上所述，贮存单元70具有将6个板71～76层叠而成的层叠结构，其中所述6个板具有矩形平面形状(参照图2)。贮存单元70，是通过对形成有通孔71a、墨水积存处72a等的板71～76进行层叠而制成的。在贮存单元70中形成了与头主体1a上所形成的第2定位孔136a、136b对应的未图示的定位孔。当贮存单元70与头主体1a一侧的第1定位孔136a、136b之间进行定位时，该定位孔设置在贮存单元70的通孔76a与头主体1a的开口3a连通的位置上。
图18表示使头主体1a和贮存单元70定位并进行层叠后的状态。层叠顺序如下所述。而且，虽然在将头主体1a和贮存单元70层叠之前连接FPC50和执行单元21的单个电极35，但是为了简化附图，在图18中省略了FPC50。
首先，在要层叠贮存单元70的头主体1a一侧表面上涂敷粘合剂。使固定在层叠台137上的第2导向销131a和131b穿过定位孔136a和136b，并将头主体1a放置在层叠台137上。然后，将贮存单元70上所形成的定位孔穿过第2导向销131a和131b，并将贮存单元70层叠在头主体1a上。
由此，贮存单元70的通孔76a与头主体1a的开口3a连通(参照图2和图3)。然后，形成通过贮存单元70内的墨水流路将与贮存单元70的通孔71a相连的墨水容器以及头主体1a的歧管流路5连通的墨水流路。
而且，贮存单元70上所形成的定位孔也可以不贯通贮存单元70。此时，在定位操作过程中使用第2导向销131，其长度比贮存单元70的厚度与头主体1a的厚度之和短。
而且，在头主体1a一侧所形成的第2定位孔136a、136b也可以不贯通头主体1a。至少在层叠在头主体1a最上部的板(与贮存单元70接触的板)上形成第2定位孔136a、136b。此时，贮存单元70的定位孔最好贯通贮存单元70。而且在定位操作过程中使用第2导向销131，其长度比贮存单元70的厚度与头主体1a的厚度之和短。在第2导向销131穿过贮存单元70的定位孔后，将头主体1a层叠在贮存单元70上。
<喷墨头的完成>
将控制部80、上罩51和下罩52等部件组装在如上所述进行层叠而成的头主体1a和贮存单元70上，完成喷墨头的制造。
<变形例>
虽然上文对本发明优选实施方式进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施方式，可以在所申请保护的范围内进行各种变更。
例如在上述实施方式中，虽然在对构成流路单元4的板(板22～31)、执行单元21和过滤器39全部进行层叠后，再通过加热加压工序使粘合剂硬化。但是也可以先不层叠过滤器39，经过加热加压工序后再仅对过滤器39进行层叠。此时，增加了再次层叠过滤器39的工序。因而，有可能导致异物进入头主体1a内。但是除过滤器39之外介于各个结构部件之间的粘合剂使用量不变，因而可以使粘合剂的厚度均匀。因此，即使在这种情况下，也不会产生因粘合剂厚度而导致墨水喷出特性不均的问题。
对应于执行单元21的大小、形状、厚度等，作为本实施例的变形示例，对形成流路单元4的板进行层叠工序和对执行单元21进行层叠的工序也可以独立进行。执行单元21通常非常薄且脆。因而，通过将执行单元21的层叠作为单独一个工序，能够更精密地对执行单元21进行层叠。因而具有可以提高喷墨头制作过程中的整体成品率的优点。
对形成流路单元4的板进行层叠工序和对过滤器38和执行单元21进行层叠的工序也可以独立进行。即使在这种情况下，在对形成流路单元4的板进行层叠，也可以实现粘合剂量的最佳化以及粘合剂厚度的均匀化。与本实施例相同，能够获得可以使流路单元4内所形成的墨水流路特别是单个墨水流路32的墨水喷出特性均匀化的效果。
在上述实施方式中，在各个板上形成了4个定位孔和2个检查孔。分别在定位工序和检查工序中各自使用两个上述孔。但是也可以减少各个板上所形成的定位孔和检查孔的数量，也可以在2个以上的工序中同时使用任意两个孔。
而且，在上述实施方式中，在制成头主体1a后才利用检查孔138进行检查，但是也可以在对板22～31层叠后进行检查。
在上述实施方式中，并未限定何时将单个电极35设置在执行单元21上。因而，可以在将执行单元21层叠在层叠体110上之前，将单个电极35设置在执行单元21上。也可以在将执行单元21层叠在层叠体110上后，将单个电极35设置在执行单元21上。在后一种情况下，层叠在层叠体110上的执行机构21是没有制成的产品，但是在本说明书中，为了方便，将这种表面上没有设置单个电极35的执行单元21也称作执行单元21。
权利要求
1.一种喷墨头制造方法，所述喷墨头具有层叠在一起的多个板、贯穿层叠在一起的多个板的单个墨水流路和位于多个板中处于最外侧的板上的单个墨水流路一端的喷嘴，所述制造方法包括在多个板上形成连通孔的步骤；对彼此之间具有热固性粘合剂的多个板进行层叠，使得连通孔在板层叠方向上彼此重叠，由此使这些连通孔形成单个墨水流路和喷嘴的步骤；以及在对层叠在一起的板进行加热的同时，在板层叠方向上对板加压，从而将板粘合的步骤。
2.如权利要求1所述的制造方法，所述喷墨头还具有执行单元，所述制造方法还包括利用热固性粘合剂将执行单元与层叠在一起的板相层叠，使其覆盖形成于面向执行单元的板上的连通孔的步骤，在粘合步骤之前实施执行机构层叠步骤；其中，在粘合步骤中，在对层叠在一起的执行单元和板进行加热的同时，在板层叠方向上对该执行单元和板加压，由此将执行单元和板同时粘合。
3.如权利要求2所述的制造方法，其中该执行单元具有压电膜、多个单个电极和共用电极，所述压电膜夹在所述多个单个电极与共用电极之间；该喷墨头具有多个单个墨水流路和多个喷嘴；在连通孔形成步骤中，在各个板上形成了多个连通孔，在板层叠方向上重叠的每组连通孔形成配套的一套单个墨水流路和喷嘴；和在执行单元层叠步骤中，执行单元与层叠在一起的各板相层叠，使得各个单个电极在板层叠方向上大致配置在与相应的连通孔相同的位置，其中所述连通孔形成在面向执行单元的板上，并且使共用电极覆盖形成于面向执行单元的板上的至少两个连通孔，并且使多个单个电极比共用电极远离层叠的板。
4.如权利要求2所述的制造方法，其中，在粘合步骤中，分别向层叠在一起的板的执行机构层叠区域和层叠的板的执行机构非层叠区域加压，该执行机构层叠区域是层叠有执行机构的区域，该执行机构非层叠区域是未层叠执行机构的区域。
5.如权利要求4所述的制造方法，其中向执行机构层叠区域和执行机构非层叠区域施加的压力大致相同。
6.如权利要求1所述的制造方法，还包括利用热固性粘合剂将过滤器与层叠在一起的板相层叠的步骤，层叠过滤器以便从流入单个墨水流路内的墨水中除去污垢，在粘合步骤之前实施过滤器层叠步骤；其中，在粘合步骤中，在对过滤器和层叠在一起的板进行加热的同时，在板层叠方向上对过滤器和层叠在一起的板进行加压，从而将过滤器和层叠在一起的板同时粘合。
7.如权利要求1所述的制造方法，还包括对板进行加热而不进行加压的步骤，在板层叠步骤之后、且在粘合步骤之前实施加热步骤。
8.如权利要求1所述的制造方法，还包括在各个板上形成第1定位孔的步骤，在板层叠步骤之前实施第1定位孔形成步骤；其中，在板层叠步骤中，通过将第1导向销穿过各个第1定位孔而使各连通孔在板层叠方向上彼此重叠，以这种方式对多个板进行层叠。
9.如权利要求8所述的制造方法，该喷墨头还具有用于将墨水供给到单个墨水通路内的墨水供给单元，并且该墨水供给单元具有孔，所述制造方法还包括至少在面向墨水供给单元的板上形成第2定位孔的步骤；和通过将第2导向销穿过第2定位孔以及墨水供给单元的孔而使墨水供给单元相对于层叠在一起的板进行定位的同时，将该墨水供给单元安装到层叠在一起的板上的步骤。
10.如权利要求1所述的制造方法，还包括在各个板上形成检查孔的步骤，在板层叠步骤之前实施该检查孔形成步骤，形成各个检查孔，使得当在预定相对位置上对多个板进行层叠时，各个检查孔的中心在板层叠方向上排列在同一直线上；和在板层叠方向上检查所述检查孔的中心是否排列在同一直线上的步骤。
11.如权利要求10所述的制造方法，其中，几何相似地形成各检查孔，并使各个检查孔的面积按照自一端侧的板向另一端侧的板的顺序依次变大。
12.如权利要求9所述的制造方法，还包括在各个板上形成检查孔的步骤，在板层叠步骤之前实施该检查孔形成步骤，形成各个检查孔，使得当在预定相对位置上对多个板进行层叠时，各个检查孔的中心在板层叠方向上排列在同一直线上；和在板层叠方向上检查所述检查孔的中心是否排列在同一直线上的步骤。
13.如权利要求12所述的制造方法，其中，几何相似地形成各检查孔，并使各个检查孔的面积按照自一端侧的板向另一端侧的板的顺序依次变大。
14.如权利要求13所述的制造方法，其中，各个板上所形成的第1定位孔、第2定位孔和检查孔为分别的孔。
全文摘要
本发明提供一种低成本制造喷墨头的技术。喷墨头具有流路单元。流路单元由多个板层叠而成。流路单元具有在板层叠方向上延伸的单个墨水流路。在制造流路单元时，首先在构成流路单元的多个板上，形成以后作为单个墨水流路的连通孔。与热固性粘合剂一起对形成有连通孔的所有板进行层叠。对层叠板进行加热并进行加压。由此将所有板同时粘合。可以通过1次粘合工序制造墨水流路单元。能够降低墨水流路单元的制造成本。将执行单元和墨水供给单元等部件组装在制造出的墨水流路单元上，制成喷墨头。能够低成本地制造喷墨头。
文档编号B41J2/045GK1836909SQ200610071
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月23日 优先权日2005年3月23日
发明者寺仓达雄 申请人:兄弟工业株式会社