液体喷出头以及液体喷出装置制造方法

液体喷出头以及液体喷出装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种液体喷出头以及液体喷出装置，其能够使压力室的结构的强度提高。液体喷出头(1)至少层叠有流道基板(30)和压力室基板(10)，且具备作动器(2)，其中，所述流道基板(30)具有与喷嘴(81)相连通的连通孔(31)，所述压力室基板(10)具有成为压力室(12)的空间，所述作动器(2)具有被电极(21、22)夹持并向压力室(12)施加压力的有源部(4)。压力室基板(10)具有所述空间中位于与有源部(4)相对应的区域的第一空间(S1)，和位于与第一空间相比而靠近喷嘴(81)的位置处且与第一空间(S1)相连通的第二空间(S2)。连通孔(31)在所述层叠方向上不与第一空间(S1)重叠，而至少有一部分与第二空间(S2)重叠。
【专利说明】液体喷出头以及液体喷出装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及液体喷出头以及液体喷出装置。

【背景技术】
[0002]作为液体喷出头(液体喷射头)，已知一种如下的喷墨头，其具备:流道单元，其通过使由隔壁隔开的各个压力室在长度方向上并行而形成；压电作动器，其用于向各个压力室内的油墨施加压力(参照专利文献I)。在该流道单元中相互层叠有压力室板、底板、歧管板以及喷嘴板。底板及歧管板中与喷嘴相连通的贯穿孔被形成于压力室的正下方。此外，底板中与歧管相连通的贯穿孔也被形成于压力室的正下方。
[0003]在谋求印刷物等输出物的高画质化的近几年，喷嘴的高密度化不断推进。但是，喷嘴的密度越高，则分隔压力室彼此的隔壁等变得越薄，从而考虑到形成压力室的结构的刚性降低的情况。当该刚性降低时，有可能会产生对自相邻的喷嘴的液体喷出造成影响的被称为串扰的现象，从而有可能因墨滴的喷落位置难以控制而使印字品质降低。此外，这样的问题并不仅限于喷墨头，还同样存在于各种液体喷出头以及液体喷出装置(液体喷射装置)中。
[0004]专利文献1:日本特开2011-213123号公报


【发明内容】

[0005]鉴于上述内容，本发明的目的之一在于提供一种能够使压力室的结构的强度提高的技术。
[0006]为了实现上述目的之一，本发明提供一种液体喷出头，其至少层叠有流道基板和压力室基板，且具备作动器，其中，所述流道基板具有与喷嘴相连通的连通孔，所述压力室基板具有成为压力室的空间，所述作动器具有被电极夹持且向上述压力室施加压力的有源部，所述液体喷出头具有如下方式，即，所述压力室基板具有所述空间中位于与所述有源部相对应的区域的第一空间，和位于与第一空间相比而靠近喷嘴的位置处且与第一空间相连通的第二空间，所述连通孔在所述层叠方向上不与所述第一空间重叠，而至少有一部分与所述第二空间重叠。
[0007]此外，具有具备所述液体喷出头的喷墨打印机等液体喷出装置的方式。
[0008]由于上述流道基板的连通孔与位于与作动器的有源部相对应的区域的第一空间在层叠方向上不重叠，因此能够提高流道基板中与第一空间重叠的部位的刚性，且能够提高易于受到来自作动器的有源部的力的压力室隔壁等的刚性。因此，上述方式能够提供一种使压力室的结构的强度提高的液体喷出头以及液体喷出装置。
[0009]在此，流道基板与压力室基板既可以以相接的状态层叠，也可以经由其他部件而层置。
[0010]也可以采用如下方式，S卩，所述流道基板具有第二连通孔，所述第二连通孔与贮存向所述压力室供给的液体的共用液室相连通。也可以采用如下方式，即，所述压力室基板具有第三空间，所述第三空间位于与所述第一空间相比而远离所述喷嘴的位置处且与所述第一空间相连通。也可以采用如下方式，即，所述第二连通孔在所述层叠方向上不与所述第一空间重叠，而至少有一部分与所述第三空间重叠。
[0011]上述流道基板的第二连通孔与位于与作动器的有源部相对应的区域的第一空间在层叠方向上不重叠，因此能够提高流道基板中与第一空间重叠的部位的刚性，且能够提高易于受到来自作动器的有源部的力的压力室隔壁等的刚性。因此，上述方式能够提供一种使压力室的结构的强度进一步提高的液体喷出头。
[0012]虽然所述第三空间可以不隔着所述第一空间而位于与所述第二空间相反的一侧，但是也可以位于隔着所述第一空间而位于与所述第二空间相反的一侧。该方式能够提供一种使压力室的结构的强度进一步提高的液体喷出头。
[0013]也可以采用如下方式，S卩，所述第三空间中与所述第二连通孔相对置的流道面的至少一部分倾斜成，越远离所述第一空间则越接近所述第二连通孔。该方式能够提供一种使压力室的结构的强度提高的优选的液体喷出头。
[0014]此外，也可以采用如下方式，S卩，所述第二空间中与所述连通孔相对置的流道面的至少一部分倾斜成，越远离所述第一空间则越接近所述连通孔。该方式能够提供一种使压力室的结构的强度提高的优选的液体喷出头。
[0015]虽然所述压力室可以被形成为在俯视观察时呈大致矩形状，但也可以被形成为在俯视观察时呈大致椭圆状。该方式能够抑制压力室的长大化。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为例示记录头I的剖视图。
[0017]图2为例示记录头I的主要部分的剖视图。
[0018]图3为例示流道基板30的主要部分的立体图。
[0019]图4为例示压力室基板10的主要部分的俯视图。
[0020]图5(a)为例示图2的线Al的位置处的记录头I的主要部分的剖视图，(b)、(c)为例示作动器2的结构的剖视图。
[0021]图6(a)为例示图2的线A2的位置处的记录头I的主要部分的剖视图，(b)为例示图2的线A3的位置处的记录头I的主要部分的剖视图。
[0022]图7为例示记录装置200的结构的概要的立体图。
[0023]图8为表示形成大致椭圆状的压力室12A的改变例的压力室基板10的主要部分的俯视图。
[0024]图9为例示比较例的记录头901的主要部分的剖视图。
[0025]图10(a)为例示图9的线A92的位置处的记录头901的主要部分的剖视图，(b)为例示图9的线A93的位置处的记录头901的主要部分的剖视图。

【具体实施方式】
[0026]以下，对本发明的实施方式进行说明。当然，以下的实施方式仅为例示本发明的方式，实施方式所示的全部特征并不一定均是发明的解决方法所必须的。
[0027](I)液体喷出头的结构示例:
[0028]图1为通过相对于压力室12的宽度方向D3 (参照图4)的垂直面来剖视观察作为液体喷出头(液体喷射头)的一个示例的喷墨式记录头I时的图，图2为将图1的B部分放大了的图，图3为例示流道基板30的喷嘴板侧的面30b的主要部分的立体图，图4为为了便于说明而以从压力室基板10的振动板侧的面1a上剥离振动板16的方式来例示压力室基板10的主要部分的俯视图，图5(a)?(c)为在图2的线Al的位置处通过相对于压力室12的长度方向D2的垂直面来剖视观察记录头I的主要部分时的图，图6(a)、(b)为在图2的线A2、A3的位置处通过相对于压力室12的长度方向D2的垂直面来剖视观察记录头I的主要部分时的图。在图3中，省略了宽度方向D3中央侧的独立流道壁34的图示。在图4中，由双点划线来表示作动器2的有源部4的位置。
[0029]在上述图中，符号Dl表示压电元件3、基板10、30、50、壳体盖(case head)70以及喷嘴板80的厚度方向。符号D2表示压力室12的长度方向，例如被设为流道基板30的独立流道35的方向。符号D3表示压力室12的宽度方向，例如被设为压力室12的并排设置方向。虽然各方向D1、D2、D3米种互相正交的方式,但是只要相互交叉则也可以不正交。为了便于理解而存在如下情况，即，各个方向Dl、D2、D3的放大率不同，且各个附图未进行整八口 ο
[0030]另外，本说明书中进行说明的位置关系仅为用于对发明进行说明的例示，而不对发明进行限定。因此，在压力室的下方以外的位置，例如在压力室的上、左、右等处配置有流道基板的情况也包含在本发明中。此外，方向或位置等的相同、正交等并非仅指精确的相同、正交等，还有包括在制造时等产生的误差等的含义。而且，相接以及接合包括在两者间存在粘合剂等部件的情况和在两者间不存在部件的情况这两种情况。
[0031]被例示记录头I的本技术的液体喷出头至少层叠有流道基板30和压力室基板10，且具备作动器2，其中，所述流道基板30具有与喷嘴81相连通的连通孔31，所述压力室基板10具有成为压力室12的空间，所述作动器2被电极21、22夹持并向压力室12施加压力的有源部4。压力室基板10具有所述空间中位于与有源部4相对应的区域的第一空间SI，和位于与第一空间SI相比而靠近喷嘴81的位置处且与第一空间SI相连的第二空间S2。连通孔31在上述层叠方向上不与第一空间SI重叠，而至少有一部分与第二空间S2重叠。本液体喷出头通过使连通孔31与有源部4以不重叠的方式偏置，从而确保了压力室隔壁11等的结构的强度。
[0032]图7所示的被例示为记录装置200的液体喷出装置(液体喷射装置)具有如上所述的液体喷出头。
[0033]在此，流道基板30与压力室基板10被层叠的情况包括，两基板30、10在相接的状态下互相接合的情况，以及两基板30、10隔着与两基板30、10不同的间隔部件而配置的情况。至少层叠有两基板30、10的情况包括，仅层叠有两基板30、10的情况，和层叠有喷嘴板80等一个以上的其他部件以及两基板30、10的情况。
[0034]连通孔31与第二空间S2在所述层叠方向上重叠的情况还包括如下情况中的任意一种，即，连通孔31与第二空间S2直接相接的情况，连通孔31和第二空间S2隔着间隔部件而配置的情况。
[0035]在作动器2中包括压电元件、因发热而使压力室内产生气泡的发热元件等。
[0036]图1、2所示的记录头I具备压力室基板10、流道基板30、保护基板50、壳体盖70、喷嘴板80等，其中，在所述压力室基板10上设置有压电作动器2。
[0037]在图2等所示的压力室基板10中，形成与各个喷嘴81相对应的独立的压力室12，且在振动板侧的面1a上设置有振动板16，并且在流道基板侧的面1b上接合有流道基板
30。图2等所示的压力室基板10具有成为压力室12的空间S1、S2、S3。压力室基板10与流道基板30通过例如粘合剂而被接合。振动板16构成压力室12的压电元件3侧的壁，且流道基板30的压力室基板侧的面30a构成了压力室12的流道基板30侧的壁。图4等所示的压力室12被形成为，在俯视观察压力室基板10时呈长条的大致四边形，且隔着隔壁11而在宽度方向D3上排列。在谋求喷嘴的高密度化的近几年，将压力室12彼此分隔的隔壁11逐渐变薄。当隔壁11变薄时，压力室12的结构的强度将有可能降低。
[0038]压力室基板10的材料可以使用硅基板、不锈钢(SUS)之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。若举出一个示例，虽然压力室基板10没有被特别地限定，但能够由膜厚厚达例如数百μ m左右从而刚性较高的单晶硅基板等形成。由多个隔壁11划分的压力室12可通过例如使用了 KOH水溶液等碱性溶液的各向异性蚀刻(湿式蚀刻)等来形成。
[0039]图2等所示的作动器2包括振动板16和压电元件3。
[0040]振动板16的材料可以使用氧化硅(S1x)、金属氧化物、陶瓷、合成树脂等。振动板既可以通过对未被分离的压力室基板的表面进行改性等而与压力室基板一体形成，也可以通过与压力室基板相接合而被层叠。此外振动板也可以由多个膜构成。若举出一个示例，则在硅制的压力室基板上形成氧化硅膜之类的弹性膜，并在该弹性膜上形成氧化锆(ZrOx)之类的绝缘膜，虽然没有被特别地限定，但例如可以由含有弹性膜与绝缘膜的层叠膜构成厚度为例如数百nm?数μ m左右的振动板。弹性膜例如能够通过在1000?1200°C左右的扩散炉中对压力室基板用的硅晶片进行热氧化等从而形成于压力室基板上。绝缘膜例如能够通过在利用溅射法之类的气相法等将锆(Zr)层形成于弹性膜上之后，在500?1200°C左右的扩散炉中对锆层进行热氧化等的方式来形成。
[0041]图2所示的压电元件3具有:压电体层23 ;下电极(第一电极)21，其被设置于压电体层23的压力室12侧；上电极(第二电极)22，其被设置于压电体层23的另一侧，并且所述压电元件3被设置于振动板16上。电极21、22中的一个可以被设为共用电极。图2中图示了下电极21例如作为独立电极而与柔性基板等连接配线66相连接，且上电极22例如作为共用电极而被接地。两个电极可以使用Pt (钼)、Au (金)、Ir (铱)、Ti (钛)、这些金属的导电性氧化物等的一种以上的材料，虽然没有被特别地限定，但是可以将厚度设为例如数nm?数百nm左右。也可采用如下方式，即，下电极和上电极中的至少一方连接有金属等的导电性材料的引线电极。压电体层23可以使用PZT(锆钛酸铅，由化学计量比Pb(Zrx，Ti1JO3表示)之类的铅类钙钛矿型氧化物、非铅系钙钛矿型氧化物之类的铁电体材料等，虽然没有被特别地限定，但是可以将厚度设为例如数百nm?数μ m左右。
[0042]下电极21、上电极22或引线电极例如可以通过利用溅射法之类的气相法等在振动板上形成电极膜并进行图案形成等而形成。压电体层23可以通过利用旋涂法之类的液相法或气相法等在下电极上形成压电体前驱体膜并通过烧成等而使之结晶化且进行图案形成等而形成。
[0043]压电元件3中作为进行动作的部分的有源部4成为，压电体层23被两个电极21、22而夹持的区域。在图2的示例中，位于在长度方向D2上与压力室12的两端部相比而成为内侧的长度方向有源端4a、4b之间的部分的压电元件3为有源部4，且该有源部4的外侧为无源部。长度方向D2上的有源部4的右侧(喷嘴81侧)的有源端4a为上电极22以及压电体层23的端部，下电极21从有源端4a起进一步向右侧延伸。长度方向D2上的有源部4的左侧(共用液室37侧)的有源端4b为两电极21、22以及压电体层23的端部。
[0044]图5(a)为图示了于在宽度方向D3上与压力室12的两端部相比而成为内侧的宽度方向有源端4c、4d之间的振动板16上设置了有源部4的示例。
[0045]在图5(b)、(C)的示例中，位于在宽度方向D3上与压力室12的两端部相比而成为内侧的宽度方向有源端4c、4d之间的部分的压电元件3为有源部4，且该有源部4的外侧为无源部。在图5(b)中图示了宽度方向有源端4c、4d为上电极22以及压电体层23的端部，下电极21从有源端4c、4d起进一步向外侧延伸的示例。虽然未图示，但在上电极于宽度方向D3上连接的共用上电极结构的压电元件的情况下，在宽度方向D3上压电体层所存在的范围内，下电极的端部成为宽度方向有源端。
[0046]图5(c)图示了宽度方向有源端4c、4d为上电极22的端部，下电极21以及压电体层23从有源端4c、4d进一步向外侧延伸的示例。在共用上电极结构的情况下，下电极的端部成为宽度方向有源端。
[0047]如图2、4、5(a)等所示，将压力室基板10中位于与有源部4相对应的区域的空间设为第一空间SI。该第一空间SI为，被形成于压力室基板10的空间中的在俯视观察时与有源部4重叠的部分，且为处于相对于压力室基板10而对有源部4在厚度方向Dl上进行投影的部分的空间。来自有源部4的压力被直接施加于第一空间SI。
[0048]压力室基板10中从长度方向有源端4a向长度方向D2的喷嘴81侧，形成有与第一空间SI相连的第二空间S2。该第二空间S2与第一空间SI相比而位于喷嘴81的附近，且与流道基板30的第一连通孔31邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第一连通孔31重叠。第二空间S2中与连通孔31相对置的对置流道面的至少一部分(第二空间倾斜面13a)倾斜成，越远离第一空间SI则越接近连通孔31。图2图示了在所述对置流道面中形成未倾斜的第二空间非倾斜面13b的情况。该非倾斜面13b可以不存在，从而可以使所述对置流道面均由倾斜面13a构成。倾斜面13a不仅可以为平面，还可为曲面。图2所示的倾斜面13a的流道基板30侧的边缘部13al与连通孔31中位于第一空间SI的相反侧的边缘部31a相比而位于第一空间SI的附近。
[0049]压力室基板10中从长度方向有源端4b向长度方向D2的共用液室37侧，形成有与第一空间SI相连的第三空间S3。第三空间S3隔着第一空间SI而位于与第二空间S2相反的一侧，且与第二空间S2分离。该第三空间S3与第一空间SI相比而位于共用液室37的附近，且与流道基板30的第二连通孔32邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第二连通孔32重叠。连通孔32与第三空间S3在俯视观察时至少有一部分重叠的情况还包括如下情况中的任意一种，即，连通孔32与第三空间S3相接的情况，连通孔32和第三空间S3隔着间接部件而配置的情况。第三空间S3中与连通孔32相对置的对置流道面的至少一部分(第三空间倾斜面14a)倾斜成，越远离第一空间SI则越接近连通孔32。图2图示了在上述对置流道面中形成有未倾斜的第三空间非倾斜面14b的情况。该非倾斜面14b可以不存在，从而可以使上述对置流道面均由倾斜面14a构成。倾斜面14a不仅可以为平面，还可为曲面。图2所示的倾斜面14a的流道基板30侧的边缘部14al与连通孔32中位于第一空间SI的相反侧的边缘部32a相比而位于远离第一空间SI的位置处。
[0050]另外，从第一空间SI到第一连通孔31，液体Fl在压力室12的长度方向D2上流动与第二空间S2相对应的量。因此，若不存在第二空间倾斜面13a，且第二空间S2为大致长方体形状，则液体Fl容易滞留于第二空间S2内，从而在第二空间S2内使液体Fl的流动受阻或者容易滞留气泡。此外，从第二连通孔32到第一空间SI，液体Fl在压力室12的长度方向D2上流动与第三空间S3相对应的量。因此，若不存在第三空间倾斜面14a，且第三空间S3为大致立方体形状，则液体Fl容易滞留于第三空间S3内，从而在第三空间S3内使液体Fl的流动受阻或者容易滞留气泡。
[0051]由此可见，当在第二空间S2中设置倾斜面13a，且在第三空间S3中设置倾斜面14a时，能够抑制上述的问题。
[0052]但是，在通过不锈钢之类的金属板的冲压加工来形成压力室基板的情况下，不易形成倾斜面13a、14a。若由娃基板形成压力室基板10,则能够通过各向异性蚀刻而容易地形成倾斜面13a、14a。
[0053]图2、3等所示的流道基板30具有与各个喷嘴81相对应的独立的连通孔31、32、共用液室37等液体流道，所述共用液室37贮存向压力室12供给的油墨之类的液体F1。在流道基板30的压力室基板侧的面30a上接合有压力室基板10以及壳体盖70。流道基板30和壳体盖70通过例如粘合剂而被接合。在流道基板30的喷嘴板侧的面30b上接合有喷嘴板80。流道基板30和喷嘴板80通过例如粘合剂而被接合。
[0054]流道基板30的材料可以使用硅基板、不锈钢之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。若举出一个示例，流道基板30没有被特别地限定，但是能够由厚度较厚从而刚性较高的单晶硅基板等形成。连通孔31、32、共用液室37等液体流道例如能够通过使用KOH水溶液等碱性溶液的各向异性蚀刻(湿式蚀刻)等来形成。
[0055]第一连通孔31位于压力室基板10的第二空间S2与喷嘴板80的喷嘴81之间，且与第二空间S2邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第二空间S2重叠，从而使该第二空间S2与喷嘴81连通。另一方面，连通孔31不与第一空间SI邻接，换言之，在俯视观察时不与第一空间SI重叠。由于连通孔31与第一空间SI不邻接，因此第一空间SI的液体Fl不会直接流入连通孔31，而是在流入第二空间S2之后再向连通孔31流动。图6(a)图示了图2的线A2的位置处的相对于长度方向D2的垂直剖面的示例，如图6(a)所示，在与长度方向有源端4a相对应的位置处位于压力室12的正下方的流道基板30为实心，连通孔31位于从有源端4a向长度方向D2的喷嘴81侧的位置处。
[0056]第二连通孔32位于压力室基板10的第三空间S3与流道基板30的共用液室37之间，且与第三空间S3邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第三空间S3重叠，从而使该第三空间S3与共用液室37连通。另一方面，连通孔32不与第一空间SI邻接。换言之，在俯视观察时不与第一空间SI重叠。由于连通孔32与第一空间SI不邻接，因此连通孔32的液体Fl不会直接流入第一空间SI，而是在流入第三空间S3之后再向第一空间SI流动。图6(b)图示了图2的线A3的位置处的相对于长度方向D2的垂直剖面的示例，如图6(b)所示，在与长度方向有源端4b相对应的位置处位于压力室12的正下方的流道基板30为实心，连通孔32位于从有源端4b向长度方向D2的共用液室37侧的位置处。
[0057]使液体Fl向共用液室37流入的流入孔38为与被形成在壳体盖70上的共用液室72相连的共用流道，并使共用液室72、37连通。共用液室72、37也被称为贮液器。流入孔38的形状包括图3所示的狭缝状、圆形、椭圆形、多边形等。流入孔38的数目既可以为一个，也可以为两个以上。在压力室的长度方向D2上从流入孔38向第二连通孔32侧，形成有从喷嘴板侧的面30b凹陷的半蚀刻部33，流道壁34从半蚀刻部33向喷嘴板80侧延伸，其中，所述流道壁34形成使液体Fl在压力室的长度方向D2上流动的独立流道35。从流入孔38流入共用液室37内的液体Fl从独立的供给口 36流入到流道35中，并经由连通孔32而流入到压力室基板10的第三空间S3内。
[0058]图2等所示的保护基板50在与有源部4相对置的区域内具有空间形成部52，且被接合于形成有压电元件3的压力室基板10上。保护基板50和设置有压电元件3的压力室基板10通过例如粘合剂而被接合。空间形成部52具有不阻碍有源部4的运动的程度的空间。保护基板50的材料可以使用硅基板、不锈钢之类的金属、陶瓷、玻璃、合成树脂等。若举出一个示例，虽然保护基板50没有被特别地限定，但是可以由膜厚厚达例如数百μπι左右从而刚性较闻的单晶娃基板等形成。
[0059]图1等所示的壳体盖70具有位于与保护基板50相对置的区域内的空间形成部71、供连接配线66通过的间隙74等，并且所述壳体盖70形成贮存向压力室12供给的液体Fl的共用液室72，且与流道基板30相接合。空间形成部71具有放入保护基板50的空间。共用液室72贮存从液体导入部73流入的液体Fl。流道基板30的压力室基板侧的面30a构成压力室12的壁的一部分，并且还构成共用液室72的壁的一部分。壳体盖70的材料可以使用玻璃、陶瓷、不锈钢之类的金属、合成树脂、硅基板等。
[0060]图1所示的驱动电路65经由连接配线66而对压电元件3进行驱动。驱动电路65可以使用电路基板、半导体集成电路(IC)等。连接配线66可以使用柔性基板等。
[0061]图2等所示的喷嘴板80具有多个在厚度方向Dl上贯穿的喷嘴81，且与流道基板
30相接合。喷嘴板80的材料可以使用不锈钢之类的金属、玻璃、陶瓷、合成树脂、硅基板等。若举出一个示例，虽然喷嘴板80没有特别地限定，但是可以由厚度例如为0.01?Imm左右的玻璃陶瓷等形成。
[0062]本记录头I从与未图示的外部液体供给单元相连接的液体导入部73导入油墨之类的液体Fl，并通过液体Fl填满从共用液室72起经由流入孔38、共用液室37、独立流道
35、第二连通孔32、第三空间S3、第一空间S1、第二空间S2以及第一连通孔31直至喷嘴开口(喷嘴81)的内部。当根据来自驱动电路65的记录信号而针对每个压力室12向下电极21与上电极22之间施加电压时，因处于有源部4的压电体层23、下电极21以及振动板16的变形而使压力被施加于压力室12内，从而使油墨滴之类的液滴从喷嘴开口(喷嘴81)喷出。
[0063](2)液体喷出头的作用以及效果:
[0064]接下来，对记录头I的作用以及效果进行说明。
[0065]图9为通过相对于压力室12的宽度方向D3的垂直面来剖视观察比较例所涉及的记录头901的主要部分时的图。图10(a)、(b)为在图9的线A92、A93的位置处通过相对于压力室12的长度方向D2的垂直面来剖视观察记录头901的主要部分时的图。在图9、10所示的结构要素中标注与图1?6所示的结构要素相对应的符号。在记录头901中，第一连通孔31位于长度方向有源端4a的正下方，且与对应于有源部4的区域的空间S91邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与空间S91重叠，从而使该空间S91与喷嘴81连通。如图10(a)所示，由于在与长度方向有源端4a相对应的位置处流道基板30的连通孔31的壁对隔壁11进行支承，因此在有源部4向压力室12侧鼓出而对压力室12施加压力时，如图10(a)的双点划线所示，隔壁11容易发生变形。当隔壁11发生变形时，在宽度方向D3上相邻的压力室12产生将压力变动，从而有有可能产生对自相邻的喷嘴的液体喷出造成影响的被称作串扰的现象，且有可能因液滴的喷落位置难以控制而使印字品质下降。
[0066]另外，记录头901的第二连通孔32位于长度方向有源端4b的正下方，且与对应于有源部4的区域的空间S91邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与空间S91重叠，从而使该空间S91与共用液室37连通。如图10(b)所示，由于在与长度方向有源端4b相对应的位置处流道基板30的连通孔32的壁对隔壁11进行支承，因此在有源部4向压力室12侧鼓出而对压力室12施加压力时，如图10(b)的双点划线所示，隔壁11将容易发生变形。由此，也有可能产生串扰现象，且有可能使印字品质下降。
[0067]另一方面，图2所示的记录头I的第一连通孔31位于从长度方向有源端4a向长度方向D2上的喷嘴81侧的位置处。如图6(a)所示，由于在与长度方向有源端4a相对应的位置处流道基板30的实心部分能够对隔壁11进行支承，因此在有源部4向压力室12侧鼓出而对压力室12施加压力时，隔壁11不易发生变形，从而不易产生串扰现象。由此，本技术能够提闻流道基板30中与第一空间SI在层置方向上重置的部位的刚性，且能够提闻易于受到来自有源部4的力的压力室隔壁11等的刚性，从而有可能提高压力室12的结构的强度，进而提闻印字品质。
[0068]此外，记录头I的第二连通孔32位于从长度方向有源端4b向长度方向D2上的共用液室37侧的位置处。如图6(b)所示，由于能够在与长度方向有源端4b相对应的位置处由流道基板30的实心部分对隔壁11进行支承，因此在有源部4向压力室12侧鼓出而对压力室12施加压力时，隔壁11不易发生变形，从而不易产生串扰现象。由此，本技术也能够提闻流道基板30中与第一空间SI在层置方向上重置的部位的刚性,从而有可能提闻压力室12的结构的强度，进而提闻印字品质。
[0069]此外，当如图9所示的记录头901这样，压力室12中与第一连通孔31相连的端部913为大致长方体形状时，容易在端部913处产生液体的滞留，从而在端部913处会妨碍液体的流动，或者变得容易滞留气泡。另外，当如图9所示这样，压力室12中与第二连通孔32相连的端部914为大致长方体形状时，各易在端部914处广生液体的滞留，从而在端部914处会妨碍液体的流动，或者变得容易滞留气泡。
[0070]另一方面，由于图2所示的记录头I在第二空间S2中与第一连通孔31相对置的流道面中具有第二空间倾斜面13a，因此在第二空间S2内不易产生液体的滞留，从而在第二空间S2液体会顺畅地流动，并且气泡不易滞留于第二空间S2内。此外，如图2所示，由于在第三空间S3中与第二连通孔32相对置的流道面中具有第三空间倾斜面14a，因此在第三空间S3内不易产生液体的滞留，从而在第三空间S3液体会顺畅地流动，并且使气泡不易滞留于第三空间S3内。
[0071]而且，由于第二空间倾斜面13a的流道基板30侧的边缘部13al位于第一连通孔
31的内侧，因此从这一点出发，也不易在第二空间S2内产生液体甚至气泡滞留。此外，由于第三空间倾斜面14a的流道基板30侧的边缘部14al位于第二连通孔32的外侧，因此从这一点出发，也不易在第三空间S3内产生气泡的滞留。
[0072](3)液体喷出装置:
[0073]图7图示了具有上述的记录头I的喷墨式的记录装置(液体喷出装置)200的外观。当将记录头I组装于记录头单元211、212中时，能够制造出记录装置200。在图7所示的记录装置200中，在记录头单元211、212中分别设置有记录头1，且以能够装卸的方式而设置有作为外部油墨供给单元的墨盒221、222。搭载了记录头单元211、212的滑架203以能够沿着被安装于装置主体204上的滑架轴205往复移动的方式而被设置。当驱动电动机206的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步齿形带207而被传递至滑架203时，滑架203将沿着滑架轴205进行移动。通过未图示的供纸辊等而被供给的记录薄片290被输送至压印板208上，且通过从墨盒221、222而被供给并从记录头I喷出的油墨(液体)而被实施印刷。
[0074](4)改变例:
[0075]本发明可考虑各种改变例。
[0076]例如，从流体喷出头而被喷出的液体包括染料等溶解于溶剂而形成的溶液、颜料或金属粒子之类的固体粒子分散于分散介质中而形成的凝胶等流体。这样的流体包括油墨、液晶等。液体喷出头除了可搭载于打印机之类的图像记录装置中之外，还可以搭载于液晶显示器等的滤色器的制造装置、有机EL(电致发光)显示器等的电极的制造装置、生物芯片制造装置等中。
[0077]向压力室供给液体的共用液室既可以不被设置于壳体盖这样的其他部件上而仅被设置于流道基板上，也可以不被设置于流道基板上而仅被设置于壳体盖这样的其他部件上。该其他部件还包括压力室基板等。
[0078]保护基板既可以省略，也可以与壳体盖一体化。
[0079]喷嘴板也可以与流道基板一体化。
[0080]第二空间S2与第三空间S3可以同时被设置在成为从第一空间SI向压力室的宽度方向D3上的外侧的同一侧的位置处等的、不隔着第一空间SI的位置处。
[0081]此外，即使压力室基板10不存在倾斜面13a、14a，也会起到本发明的基本的作用以及效果。另外，即使压力室基板10不存在第三空间S3，也会起到本发明的基本的作用以及效果。
[0082]压力室的形状不仅可以为在俯视观察时呈大致四边形，也可以为在俯视观察时呈大致椭圆状、大致多边形状等。大致椭圆包括含正圆在内的椭圆、卵形、具有直线部分的长圆、与这些类似的形状等。
[0083]图8为表示形成了被形成为在俯视观察时呈大致椭圆状的压力室12A的改变例的压力室基板10的主要部分的俯视图。在形成该压力室12A的压力室基板10的流道基板侧的面上接合有具有连通孔31、32等的流道基板。第一连通孔31与第二空间S2邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第二空间S2重叠，从而使该第二空间S2与喷嘴连通，并且第一连通孔31不与第一空间SI邻接，换言之，在俯视观察时不与第一空间SI重叠。第二连通孔32与第三空间S3邻接，换言之，在俯视观察时至少有一部分与第三空间S3重叠，从而使该第三空间S3与流道基板的共用液室连通，并且第二连通孔32不与第一空间SI邻接，换言之，在俯视观察时不与第一空间SI重叠。来自共用液室的液体从第二连通孔32起经由第三空间S3、第一空间S1、第二空间S2以及第一连通孔31而向喷嘴流动。
[0084]在压力室的宽度方向D3上，图8所示的压力室12A的最大宽度W2被设为宽于图4所示的俯视观察时呈大致四边形状的压力室12的宽度W1。在压力室的长度方向D2上，大致椭圆状的压力室12A的长度L2被设为短于呈大致四边形状的压力室12的长度LI。由此，可抑制压力室在长度方向上长大化的情况。
[0085]另外，由于大致椭圆形状的压力室12A的最大宽度W2宽于呈大致四边形状的压力室12的宽度W1，因此能够通过更少的面积的有源部4而得到同等的移位，从而能够通过更少的面积的有源部4而向压力室施加同等的压力。其结果为，可抑制压力室的长大化。
[0086]而且，通过在相邻的四个压力室12A之间配置压力室12A，从而相对于压力室基板10能够增加每个单位面积的压力室12A的数目(使压力室12A高密度化)。此外，分隔这种配置的压力室12A的隔壁11的厚度T2能够厚于分隔图4所示的呈大致四边形状的压力室12的隔壁11的厚度Tl。其结果为，本改变例能够进一步提高容易受到来自有源部4的力的压力室隔壁11等的刚性，从而能够提闻压力室12的结构的强度，进而提闻印字品质。
[0087](5)总结:
[0088]如上文所进行的说明，根据本发明，能够提供一种可通过各种方式来使压力室的结构的强度提高的液体喷出头的技术等。当然，不具有从属权利要求所涉及的结构要件而仅由独立权利要求所涉及的结构要件形成的技术等也可得到上述的基本的作用及效果。
[0089]此外，将上述的实施方式以及改变例中所公开的各个结构互相更换或变更组合而成的结构、将现有技术和上述的实施方式以及改变例中所公开的结构互相更换或变更组合而成的结构等也能够实施。本发明也包括这些结构等。
[0090]符号说明
[0091]L...记录头(液体喷出头);2…作动器；3…压电元件；4…有源部；4a、4b…长度方向有源端；4c、4d…宽度方向有源端;10…压力室基板;11…隔壁;12、12A…压力室；13a…第二空间倾斜面；13b…第二空间非倾斜面；14a…第三空间倾斜面；14b…第三空间非倾斜面；16...振动板；21...下电极(第一电极)；22...上电极(第二电极)；23...压电体层；30...流道基板；31...连通孔；32...第二连通孔；33...半蚀刻部；34...流道壁；35...流道；36...供给口 ；37…共用液室；38...流入孔；50…保护基板；65...驱动电路；66…连接配线；70...壳体盖；72…共用液室；80...喷嘴板；81...喷嘴；200…记录装置(液体喷出装置)；D1...厚度方向、D2…压力室的长度方向；D3…压力室的宽度方向；FL...液体；SL...第一空间；S2…第二空间；S3…第三空间。
【权利要求】
1.一种液体喷出头，其特征在于，至少层叠有流道基板和压力室基板，且具备作动器，其中，所述流道基板具有与喷嘴相连通的连通孔，所述压力室基板具有成为压力室的空间，所述作动器具有被电极夹持并向所述压力室施加压力的有源部， 所述压力室基板具有所述空间中位于与所述有源部相对应的区域的第一空间，和位于与第一空间相比而靠近所述喷嘴的位置处且与第一空间相连通的第二空间， 所述连通孔在所述层叠方向上不与所述第一空间重叠，而至少有一部分与所述第二空间重叠。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头，其特征在于， 所述流道基板具有第二连通孔，所述第二连通孔与贮存向所述压力室供给的液体的共用液室相连通， 所述压力室基板具有第三空间，所述第三空间位于与所述第一空间相比而远离所述喷嘴的位置处且与所述第一空间相连通， 所述第二连通孔在所述层叠方向上不与所述第一空间重叠，而至少有一部分与所述第三空间重叠。
3.根据权利要求2所述的液体喷出头，其特征在于， 所述第三空间隔着所述第一空间而位于与所述第二空间相反的一侧。
4.根据权利要求2或3所述的液体喷出头，其特征在于， 所述第三空间中与所述第二连通孔相对置的流道面的至少一部分倾斜成，越远离所述第一空间则越接近所述第二连通孔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液体喷出头，其特征在于， 所述第二空间中与所述连通孔相对置的流道面的至少一部分倾斜成，越远离所述第一空间则越接近所述连通孔。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液体喷出头，其特征在于， 所述压力室被形成为，在俯视观察时呈大致椭圆状。
7.一种液体喷出装置，其具备权利要求1至6中任一项所述的液体喷出头。
【文档编号】B41J2/045GK104339863SQ201410364028
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】福田俊也 申请人:精工爱普生株式会社