液体喷射装置和用于生产液体喷射装置的方法
【专利说明】液体喷射装置和用于生产液体喷射装置的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2014年3月26日提交的日本专利申请号2014-063832的优先权，通过引用将该申请以其整体并入本文。
技术领域
[0003]本发明涉及构造成喷射液体的液体喷射装置以及用于生产该液体喷射装置的方法。
【背景技术】
[0004]已知的液体喷射装置例如喷墨头被构造成从多个喷嘴喷墨。喷墨头包括带通道基板和储存器形成基板。带通道基板包括多个压力室和连通部，该连通部由压力室共享并且与压力室连通。包括多个层的层积体设置在带通道基板的上表面处。层积体包括覆盖压力室的振动板和与压力室对应的多个压电元件。喷嘴板设置在带通道基板的与层积体相反的表面例如带通道基板的下表面处。喷嘴板具有构造成与带通道基板中的压力室连通的喷嘴。
[0005]储存器形成基板设置在带通道基板上方，以覆盖包括在层积体中的压电元件。储存器形成基板利用在压电元件的外侧的区域中的粘合剂结合到层积体。储存器形成基板包括储存器部。储存器部经由形成在层积体上的连通开口与带通道基板的连通部连通。从储存器部供应在带通道基板的连通部中的墨被分配到每个压力室。
[0006]在一些已知的液体喷射装置中，层积体的在连通开口的周围的部分(在下文中，称作周向面对部)部分地面对在带通道基板中的墨通道。换言之，周向面对部被设置在连通开口的周围而不由带通道基板支撑。当外力由于各种因素施加到周向面对部时，周向面对部容易受损。例如，周向面对部位于连通开口的周围，使得流到连通开口中的液体的压力施加到周向面对部。当储存器形成基板利用粘合剂结合到层积体的在连通开口的周围的部分时，粘合剂的收缩力可以施加到周向面对部。此外，当振动板由于压电元件的驱动而振动时，振动施加到周向面对部。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是防止或减少在对周向面对部的损坏，该周向面对部设置在层积体的在连通开口的周围的部分处，且与形成在带通道结构中的通道面对或对置。
[0008]根据本发明的第一方面，一种液体喷射装置包括:喷嘴；第一带通道结构，所述第一带通道结构限定第一液体通道，所述第一液体通道与所述喷嘴连通；第二液体通道；连通开口，所述连通开口连接所述第一液体通道和所述第二液体通道；和层积体，所述层积体包括压电元件和金属层，所述层积体具有第一部和第二部，所述第一部由所述第一带通道结构支撑，所述第二部在所述第一液体通道上延伸，并且所述第二部不由所述第一带通道结构支撑，所述连通开口穿过所述层积体的所述第二部延伸，使得所述第二部包围所述连通开口，其中所述层积体的所述第二部包括包围所述连通开口的所述金属层。
[0009]根据本发明的第二方面，一种液体喷射装置包括:喷嘴；与所述喷嘴连通的压力室；储存器；层积体，所述层积体具有在所述压力室上延伸的盖部，所述盖部包括绝缘层、金属层和压电元件，所述绝缘层直接覆盖所述压力室，所述金属层在所述绝缘层上；和连通开口，所述连通开口穿过所述层积体的所述覆盖部延伸，所述连通开口连接所述压力室和所述储存器，其中所述金属层包围所述连通开口。
[0010]根据本发明的第三方面，一种用于生产液体喷射装置的方法包括:形成第一电极；形成包围连通开口位置的金属层；在所述第一电极上形成压电层；形成第二电极，所述第二电极位于所述压电层上且位于与所述第一电极相反的一侧；和在所述连通开口位置处设置与所述连通开口连通的压力室，其中在所述压力室上延伸的无支撑部处形成所述金属层O
【附图说明】
[0011]现在对结合附图的下列说明进行参考。
[0012]图1是在根据本发明的一个或更多个方面的解释性实施例中的打印机的平面图。
[0013]图2是喷墨头的头单元的俯视图。
[0014]图3是图2的头单元的部分“X”的放大图。
[0015]图4A是沿图3的线A-A截取的头单元的剖面图。
[0016]图4B是沿图3的线B-B截取的头单元的剖面图。
[0017]图5A-5D图示头单元的制造过程。
[0018]图6A和6B是在解释性实施例的变型中的头单元的剖面图。
[0019]图7是在解释性实施例的另一个变型中的头单元的剖面图。
[0020]图8A是在解释性实施例的又一个变型中的头单元的局部放大的平面图。
[0021]图8B是沿图8A的线B-B截取的头单元的剖面图。
【具体实施方式】
[0022]将描述本发明的解释性实施例。图1是在根据本发明的一个或更多个方面的解释性实施例中的打印机的平面图。参考图1，将描述喷墨打印机I的总体结构。如图1中所描绘定义打印机I的前侧、后侧、左侧及右侧。图1的片材的前侧或近侧以及后侧分别被定义为打印机I的顶/上侧以及底/下侧。在下文中，将参考如上定义的方向作说明。
[0023](打印机的总体结构)
[0024]如图1中所示，喷墨打印机I包括压盘2、滑架3、喷墨头4、馈送机构5以及控制器
6ο
[0025]记录介质例如记录片材100放置在压盘2的上表面上。滑架3构造成在与压盘2对置的区域处沿着两个导轨10和11在扫描方向上往复移动。无端皮带14连接至滑架3。当滑架驱动马达15驱动无端皮带14时，滑架3在扫描方向上移动。
[0026]喷墨头4安装在滑架3上。喷墨头4被构造成与滑架3—起在扫描方向上移动。喷墨头4借助于管(未示出)连接到盒保持器7，四种颜色(例如，黑色、黄色、青色和品红色)的墨盒17安装在盒保持器7上。喷墨头4包括在扫描方向上布置的头单元12和13。每个头单元12、13具有形成在其下表面(例如，图1的片材的后侧)上的多个喷嘴24 (参考图2-?)。喷嘴24构造成朝向被放置在压盘2上的记录片材100喷射墨。在两个头单元12和13中，一个头单元12被构造成喷射黑色墨和黄色墨。另一个头单元13被构造成喷射青色墨和品红色墨。
[0027]馈送机构5包括两个馈送辊18和19，在片材馈送方向上将压盘2插入在所述两个馈送棍18和19之间。馈送机构5被构造成利用两个馈送棍18和19在片材馈送方向上馈送被放置于压盘2上的记录片材100。
[0028]控制器6包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及专用集成电路(ASIC)，专用集成电路包括各种控制电路。控制器6被构造成利用ASIC基于被存储在ROM中的程序执行各种处理例如打印到记录片材100上。例如，在打印处理中，控制器6基于从外部设备例如个人计算机(PC)输入的打印指令控制例如喷墨头4的头单元12、13和滑架驱动马达15，以将例如图像打印到记录片材100上。更具体地，交替地执行墨喷射操作和馈送操作。在墨喷射操作中，在喷墨头4与滑架3—起在扫描方向上移动的同时喷射墨。在馈送操作中，借助于馈送棍18、19以预定量在片材馈送方向上馈送记录片材100。
[0029](喷墨头的头单元的细节)
[0030]接着，将详细描述喷墨头4的头单元12和13的结构。两个头单元12和13具有类似的结构。因此，将结合被构造成喷射黑色墨和黄色墨的头单元12进行描述。图2是喷墨头4的头单元12的俯视图。图3是图2的头单元的部分“X”的放大图。图4A是沿图3的线A-A截取的头单元12的剖面图。图4B是沿图3的线B-B截取的头单元12的剖面图。如图2-4B中所示，头单元12包括喷嘴板20、带通道构件21、层积体22以及储存器形成构件23。在图2和3中，为了简化附图，设置在带通道构件21和层积体22的上方的储存器形成构件23的轮廓以双点划线图示。
[0031](喷嘴板)
[0032]喷嘴板20例如由金属材料如不锈钢、硅或合成树脂材料如聚酰亚胺形成。如图4A和图4B中所示，喷嘴板20具有喷嘴24。喷嘴24在片材馈送方向上布置。喷嘴24组成被布置在扫描方向上的四个喷嘴列25。右方的两个喷嘴列25a被构造成喷射黑色墨。两个喷嘴列25a的喷嘴24的位置在片材馈送方向上相互偏离每个喷嘴列25的排列节距P的一半(P/2)。左方的两个喷嘴列25b被构造成喷射黄色墨。与用于黑色墨的两个喷嘴列25a类似，用于黄色墨的两个喷嘴列25b的喷嘴24的位置在片材馈送方向上相互偏离半节距(P/2)。
[0033](带通道构件)
[0034]带通道构件21由硅形成。喷嘴板20结合到带通道构件21的下表面。带通道构件21包括与对应喷嘴24连通的多个压力室26。每个压力室26具有在扫描方向上伸长的矩形平面形状。压力室26布置在片材馈送方向上且布置成与喷嘴24关联。压力室26组成被布置在扫描方向上的四个压力室列27。右方两个压力室列27a用于黑色墨，并且左方两个压力室列27b用于黄色墨。在构造成喷射相同颜色墨的两个压力室列27a(或27b)的左压力室列27中，每个压力室26的左端部与对应的喷嘴24彼此重叠。在构造成喷射相同颜色墨的两个压力室列27a(或27b)的右压力室列27中，每个压力室26的右端部与对应的喷嘴24彼此重叠。用于黑色墨的两个压力室列27a的压力室26的