專利名稱：噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種將墨水噴射到記錄介質(zhì)上以進行記錄的噴墨頭。
背景技術(shù)：
在用在噴墨記錄設(shè)備例如噴墨打印機中的一些噴墨頭中，在具有形成在其中的墨水通道的通道組件的表面上布置有三個線性壓力腔室，從而這三個線性壓力腔室相對于與其線性方向垂直的方向彼此相鄰，并且另外在其上形成有壓力腔室的通道組件的表面上布置有跨過這三個壓力腔室的壓電促動器(參見美國專利No.5402159)。該壓電促動器具有多個構(gòu)成壓電元件的壓電片。由所有壓力腔室共享的共同電極和與每個壓力腔室一一對應(yīng)的三個單獨電極設(shè)置在多個壓電片之間的不同高度處。該共同電極總是保持在接地電位，同時這些單獨電極處于單獨的電位控制之下。壓電片在它們的厚度方向上被極化。夾在各個電極和共同電極之間的壓電片部分用作活性部分。當(dāng)將單獨電極設(shè)置在與共同電極不同的電位處時，壓電片的活性部分沿著其厚度方向膨脹或收縮。由此，位于活性部分下面的壓力腔室體積出現(xiàn)變化，并且將壓力施加在容納在壓力腔室中的墨水上，從而在通道組件中與壓力腔室連通的噴嘴將墨水朝著記錄介質(zhì)噴射。
共同電極和單獨電極都是通過以預(yù)定的圖案將導(dǎo)電糊布置在壓電片上或布置在要成為壓電片的生片上然后進行烘焙以燒結(jié)這些導(dǎo)電糊來形成的。
這種結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)這樣一個問題，在與相應(yīng)由多個相鄰布置的壓力腔室構(gòu)成的壓力腔室組中的相應(yīng)壓力腔室連通的噴嘴中，與相對于多個壓力腔室的布置方向位于最外面的壓力腔室連通的噴嘴和與位于內(nèi)部的其它壓力腔室連通的噴嘴彼此具有不同的噴墨特性。由于在噴墨特性上的變化導(dǎo)致了所打印的圖像質(zhì)量降低，所以在噴墨頭中抑制噴墨特性方面的變化很重要。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的一個目的在于提供一種能夠抑制噴墨特性變化的噴墨頭，并且還提供一種用于制造該噴墨頭的方法。
形成有與在促動器中的壓力腔室相對應(yīng)的單獨電極的壓電片的活性部分的可變形性在很大程度上影響了噴墨特性。因此，為了實現(xiàn)上述目的，需要使壓電片的所有活性部分的可變形性均衡。本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，在電極成形期間在烘焙過程之后在它返回至室溫時，由金屬制成的電極和壓電片由于其熱膨脹系數(shù)不同而顯示出不同的收縮率，從而殘余應(yīng)力在布置有導(dǎo)電糊的壓電片的部分處、即在形成與活性部分相對應(yīng)的電極的位置處出現(xiàn)。殘余應(yīng)力在活性部分的可變形性上具有較大影響。本發(fā)明人還認(rèn)識到，這些殘余應(yīng)力影響了活性部分的可變形性。本發(fā)明人也已經(jīng)認(rèn)識到，殘余應(yīng)力影響了它們的周圍部件，并且已經(jīng)涉及到在用于電極形成的燃燒過程中導(dǎo)電糊的布置圖案的問題。
此處，為了具體的解釋，將以上述具有平行布置的三個線性壓力腔的結(jié)構(gòu)作為示例。在三個單獨電極構(gòu)成的組中，相對于單獨電極的布置方向位于最外側(cè)的單獨電極在其相對于布置方向的一側(cè)上布置有另一個單獨電極，而在其關(guān)于布置方向的另一側(cè)上沒有布置電極。也就是，由多個相鄰設(shè)置的單獨電極構(gòu)成的組包括相對于該多個單獨電極布置方向位于最外側(cè)的一個電極，其它位于內(nèi)側(cè)。這兩種單獨電極彼此就其周圍的其它單獨電極的布置圖案而言是不同的。這也適用于其中在壓電片的表面上僅將與各壓力腔對應(yīng)的單獨電極彼此相鄰設(shè)置的所有結(jié)構(gòu)。
當(dāng)在各部分處設(shè)置導(dǎo)電糊并然后通過烘焙進行燒結(jié)以在壓電片的表面上形成具有這種圖案的單獨電極時，根據(jù)要形成的電極是否位于該組中的最外側(cè)或內(nèi)側(cè)，在要形成的每個電極周圍的導(dǎo)電糊的布置圖案是不同的。在每個電極周圍產(chǎn)生的殘余應(yīng)力的影響也是不同的。這導(dǎo)致在壓電片中用于形成電極的各位置處出現(xiàn)的殘余應(yīng)力是不同的。結(jié)果，壓電片的活性部分具有不均勻的可變形性，由此導(dǎo)致從噴嘴中噴射墨水的特性的變化。
根據(jù)本實用新型的第一方面，提供一種噴墨頭，它包括一通道單元，其中每個都與相應(yīng)噴嘴連接的多個壓力腔室沿著一平面彼此相鄰地布置；以及一促動器單元，它固定在所述通道單元上，用來改變這些壓力腔室的體積。該促動器單元包括一壓電元件，它跨過多個壓力腔室；多個單獨電極，它們在與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的位置處燒結(jié)在壓電元件的表面上；以及一個或多個燒結(jié)部件，它們在設(shè)有多個單獨電極的壓電元件表面上沿著從多個單獨電極向外的方向與這些單獨電極中相對于多個單獨電極的布置方向位于最外面的一個單獨電極間隔開。
在上述結(jié)構(gòu)中，不僅僅是單獨電極、而且連燒結(jié)部件也形成在壓電元件的表面上。該燒結(jié)部件在沿著從該多個單獨電極的向外方向與相對于多個單獨電極的布置方向位于最外側(cè)的一個單獨電極相隔開的位置處形成。該燒結(jié)部件與單獨電極不同，不與壓力腔對應(yīng)設(shè)置。為了在壓電元件的表面上形成上述單獨電極以及燒結(jié)的部件，在預(yù)定位置處設(shè)置導(dǎo)電糊，然后通過烘焙來燒結(jié)。當(dāng)導(dǎo)電糊在烘焙過程之后返回到環(huán)境溫度時，在壓電元件的設(shè)置有導(dǎo)電糊的部分處，殘余應(yīng)力出現(xiàn)。但是在上述結(jié)構(gòu)中，由于燒結(jié)部件的存在，導(dǎo)致在用于形成位于最外側(cè)以與燒結(jié)部件相鄰的單獨電極的位置處與用于形成其它位于內(nèi)側(cè)的單獨電極的其它位置處之間在壓電元件中出現(xiàn)的殘余應(yīng)力方面差異變小。這是因為前述兩種用于形成單獨電極的位置周圍的導(dǎo)電糊是基本按照同樣的圖案來設(shè)置的，由此使這兩種位置周圍的殘余應(yīng)力的影響均衡。因此在上述噴墨頭中，壓電元件的與用于形成單獨電極的位置相對應(yīng)的活性部分可以顯示出一致的可變形性，由此抑制墨水噴射特性的變化。
本發(fā)明還提供了一種噴墨頭，它包括一個通道單元，其中每個都與相應(yīng)噴嘴連接的多個壓力腔室沿著一平面以矩陣的形式彼此相鄰地布置；以及一個促動器單元，它固定在所述通道單元上，用來改變這些壓力腔室的體積，其中所述促動器單元包括多個壓電元件，它們層疊設(shè)置并且覆蓋著以矩陣形式彼此相鄰布置的多個壓力腔室；多個單獨電極，它們燒結(jié)在所述多個壓電元件中的一個的表面上，并且以矩陣的形式彼此相鄰地布置在與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的位置處；以及一個共同電極，它形成在與設(shè)有單獨電極的表面相對的壓電元件之一的表面上以跨過多個壓力腔室；其中該噴墨頭的特征在于，所述促動器單元還包括多個燒結(jié)部件，它們位于所述多個壓電元件中的所述一個的所述表面上，這些燒結(jié)部件彼此相鄰地布置從而包圍著以矩陣形式彼此相鄰地布置的所述多個單獨電極，所述燒結(jié)部件和單獨電極相對于所述壓電元件具有相同的殘余應(yīng)力特性。


從
以下結(jié)合附圖所作的詳細(xì)描述中可以更清楚本實用新型的其它和另外的目的、特征以及優(yōu)點。
圖1為本實用新型實施方案的噴墨頭的透視圖；圖2為沿著圖1的II-II線剖開的剖視圖；圖3為在圖1所示的噴墨頭中所包括的頭主體的平面圖；圖4是圖3所示的交替長短虛線所包圍的區(qū)域的放大視圖；圖5是圖4所示的交替長短虛線所包圍的區(qū)域的放大視圖；圖6是圖3所示的頭主體沿著圖5的VI-VI線剖開的局部截面圖；圖7為在圖6中所示的頭主體加上連接在該頭主體上的柔性印刷電路的局部分解透視圖；圖8A為形成在圖6中所示的墨水通道的空間的平面圖；圖8B為形成在圖6中所示的墨水通道的空間的透視圖；圖9為由在圖6中所示的交替長短虛線所包圍的區(qū)域的放大視圖；圖10為一平面圖，顯示出形成在促動器單元表面上的單獨電極和焊盤的形狀；圖11為一透視圖，顯示出將促動器單元固定在通道單元上的步驟；圖12為主要部分的放大平面圖，顯示出單獨電極和作為燒結(jié)部件的偽電極在促動器單元的表面上的布置圖案；圖13為平面示意圖，逐步顯示出用于制造該促動器單元的方法；并且圖14A和14B為平面示意圖，顯示出壓力腔室、單獨電極和偽電極的布置圖案的變型。
具體實施方式
下面將首先參照圖1、2和3對根據(jù)本實用新型一實施方案的噴墨頭的總體結(jié)構(gòu)進行說明。
噴墨頭1用于行打印類型的噴墨打印機中。如圖1和2所示，噴墨頭1具有頭主體1a和支撐該頭主體1a的基底71。在平面圖中，頭主體1a具有沿著主掃描方向的一個方向延伸的矩形?；?1包括部分粘接在頭主體1a上的基底模塊75，以及粘接在基底模塊75的上表面上用于支撐該基底模塊75的支架72。
由金屬材料例如不銹鋼制成的基底模塊75基本是一長方體部件，其長度與頭主體1a的縱向長度大致相同。基底模塊75作為用于加強支架72的輕型結(jié)構(gòu)。該支架72由設(shè)置在頭主體1a附近的支架主體73以及分別從支架主體73沿著與頭主體1a側(cè)面相對的方向延伸的一對支架支撐件74。每個支架支撐件74構(gòu)成為平板部件。這些支架支撐件74沿著支架主體73的縱向延伸，并彼此之間保持預(yù)定距離地平行設(shè)置。
在每個支架支撐件74的外側(cè)表面上粘貼有彈性部件83例如海綿。柔性印刷電路(FPC)50沿著每個支架支撐件74的外側(cè)表面設(shè)置，并且彈性部件83夾在它們中間。驅(qū)動器IC80固定在FPC50上，從而面對彈性部件83。FPC50在其中包含有用來將從驅(qū)動器IC80輸出的驅(qū)動信號發(fā)送給后面所述的促動器單元21的導(dǎo)電圖案。FPC50與驅(qū)動器IC80和下述的促動器單元21電連接。散熱器82設(shè)置成與驅(qū)動器IC80的外側(cè)表面緊密接觸。近似長方體形狀的散熱器82有效地耗散在驅(qū)動器IC80中產(chǎn)生的熱量。
基板81在散熱器82上方設(shè)置在FPC50的外側(cè)。在基板81上方，設(shè)有控制器(未顯示)，該控制器對噴墨頭1進行總體控制。如下所述一樣，與基板81連接的驅(qū)動器IC80能夠?qū)π纬稍谕ǖ绬卧?中的多個壓力腔室10(見圖5)中的每一個進行單獨的電位控制。
如圖2所示，在散熱器82和基板81之間以及在散熱器82和FPC50之間設(shè)置密封件84。通過將密封件84插在中間來使它們彼此固定。
如圖2所示，在支架主體73的兩端處沿著副掃描方向也就是沿著與主掃描方向垂直的方向(見圖1)形成向下伸出的一對裙部73a。每個裙部73a形成在支架主體73的整個長度上，由此在支架主體73的下表面上限定基本為長方體的溝槽73b。
基底模塊75容納在支架主體73的溝槽73b中，其上表面用粘合劑等粘接在溝槽73b的底面上。在基底模塊75中，形成兩個墨水儲存器3，作為給頭主體1a提供墨水的通道。墨水儲存器3是兩個沿著基底模塊75的縱向延伸的基本為長方體的空間(中空區(qū)域)。兩個墨水儲存器3以預(yù)定間距沿著基底模塊75的縱向彼此平行地設(shè)置，并且中間插入了沿著基底模塊75的縱向形成的隔板75a。在圖3中用虛線示意性地顯示出在基底模塊75中形成的墨水儲存器3。
參考圖2，與墨水儲存器3相通的開口3b在基底模塊75的下表面75b上與墨水存儲器3相對應(yīng)地形成在左側(cè)位置處(參見圖3)。如圖3所示，開口對3b按照之字形圖案沿著墨水存儲器3的延伸方向在沒有設(shè)置后述促動器單元21的區(qū)域中設(shè)置。每個開口3b設(shè)有過濾器(未示出)，用于捕獲在墨水中可能含有的灰塵和臟物。在基底模塊75的下表面75b中，開口3b的附近從其周圍向下凸起，如圖2所示。
如圖3所示，每個墨水儲存器3在其一端與開口3a相通。從墨水箱(未顯示)中通過開口3a適當(dāng)?shù)叵蛎總€墨水儲存器3提供墨水，從而使得墨水儲存器3中始終填充有墨水。
如圖2所示，支撐在基底模塊75下面的頭主體1a包括一通道單元4和粘接在通道單元4的上表面上的多個促動器單元21(圖2中只顯示了其中一個)?；啄K75僅在下表面75b的每個開口3b的附近75c處粘接在頭主體1a上(更詳細(xì)的說，粘接在頭主體1a的通道單元4上)?；啄K75的下表面75b除了每個開口3b附近75c之外的區(qū)域與頭主體1a間隔開。促動器單元21設(shè)置在該空間內(nèi)。因此，促動器單元21和基底模塊75彼此不接觸。
如圖3所示，在平面圖中，每個促動器單元21為沿著頭主體1a的縱向延伸的具有平行相對側(cè)(也就是上側(cè)和下側(cè))的梯形。促動器單元21按照之字形圖案設(shè)置在開口對3b之間。促動器單元21的相鄰傾斜側(cè)面沿著頭主體1a的寬度方向彼此重疊。將與粘接在促動器單元21上的區(qū)域相對應(yīng)的通道單元4的下表面區(qū)域做成為噴墨區(qū)域。如后所述，在噴墨區(qū)域的表面上設(shè)有許多噴嘴8(見圖4)。盡管圖4中只顯示了一部分噴嘴8，但是在與粘接在促動器單元2上的區(qū)域?qū)?yīng)的整個區(qū)域上都設(shè)有噴嘴8。
下面將對促動器單元21的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進行說明。
如圖2所示，F(xiàn)PC50連接在促動器單元21的表面上。在支架主體73的裙部73a的頂端周圍設(shè)置密封件85。該密封件85將FPC50固定在通道單元4和支架主體73上。因此，即使頭主體1a變得更長，該FPC50也很難彎曲。而且，可以防止促動器單元21和FPC50之間的互連部分受到應(yīng)力，并且可以牢牢地使FPC50保持不動。
參考圖1，在噴墨頭1的沿著主掃描方向的每個下邊角附近，沿著噴墨頭1的側(cè)壁以規(guī)則的間距設(shè)置6個凸出部分30a。如圖2所示，這些凸出部分30a沿著副掃描方向設(shè)置在作為頭主體1a的最下面層的噴嘴板30(見圖6)的兩端處。也就是說，噴嘴板30沿著每個凸出部分30a和其它部分之間的邊界以大致90度的角度彎曲。凸出部分30a形成在與用于打印的各種尺寸的紙張的兩端附近相對應(yīng)的位置處。由于噴嘴板30的彎曲部分不是直角而是圓的，因此很難導(dǎo)致卡紙，卡紙可能是因為已經(jīng)傳送至頭1的紙張的前端被頭1的側(cè)面所停止而造成的。
下面將參考圖4-8對通道單元4的結(jié)構(gòu)進行說明。
在通道單元4中，形成與開口3b相通的支管管道5(如圖4虛線所示)，從而在基底模塊75的墨水儲存器3中儲存的墨水可以引入到支管管道5中。每個支管管道5的前端部分分支為兩個子支管管道5a。在與一個促動器單元21對應(yīng)的區(qū)域中，兩個子支管管道5a從位于該促動器單元21的兩側(cè)上的兩個開口3b中的每一個沿著噴墨頭1的縱向延伸。也就是，在通道單元4的與一個促動器單元21對應(yīng)的區(qū)域中，總共四條子支管管道5a沿著噴墨頭1的縱向延伸。在圖6中以剖視圖顯示出每個子支管管道5a在通道單元4中的位置。
參考圖6，用作壓力腔室10的許多開口形成在通道單元4中的最上面板中(也就是后面將詳細(xì)說明的空腔板22，在其表面上將粘接促動器單元21)。在與粘附在促動器單元21上的區(qū)域相對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)，如圖4和5所示一樣，壓力腔室10a在通道單元4的表面上彼此相鄰地布置。
如圖6所示，壓力腔室10通過孔道12與子支管通道5a連通?？椎?2用來限制墨水流動，因此施加適當(dāng)?shù)耐ǖ雷枇?，由此使噴墨穩(wěn)定。孔道12與壓力腔室10平行即與通道單元4的表面平行地延伸。如圖5所示，孔道12的一個端部位于子支管通道5a的區(qū)域中，并且其另一個端部位于具有基本上為菱形形狀的壓力腔室10的銳角部分處。
另外，參照圖6，用作噴嘴8的許多開口形成在作為通道單元4的最下面層的噴嘴板30中。如在圖4和5中所示一樣，噴嘴8布置在與粘附在促動器單元21上的區(qū)域相對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)。噴嘴8設(shè)置在子支管管道5a的范圍外面，并且基本上與菱形形狀的相應(yīng)壓力腔室10的一個銳角部分相對應(yīng)。
圖4和5顯示出通道單元4的下表面，因此應(yīng)該用虛線顯示出壓力腔室10和孔道12，但是為了便于理解用實線顯示出它們。在平面視圖中，一個壓力腔室10如圖5所示一樣覆蓋著兩個孔道12。如圖6所示，通過將壓力腔室10和孔道12設(shè)置在彼此不同的高度處來實現(xiàn)這種布置。這使得能夠高度密集地布置壓力腔室10，并且還能夠采用占據(jù)著相對較小區(qū)域的噴墨頭1來形成高分辨率圖像。
這里將對壓力腔室10和噴嘴8在與通道單元4的表面平行的平面中的布置進行說明。
在這些噴墨區(qū)域內(nèi)，壓力腔室10和噴嘴8沿著兩個方向、即作為由D1表示的第一布置方向的沿著噴墨頭1的長度的方向和作為由D2表示的第二布置方向的相對于噴墨頭1的寬度稍微傾斜的方向，彼此相鄰地布置成矩陣形式。第一布置方向D1和第二布置方向D2形成比直角稍小的角度θ。噴嘴8沿著第一布置方向D1以50dpi的密度布置。另一方面這些壓力腔室10如此布置，從而與粘附在一個促動器單元21上的區(qū)域相對應(yīng)的一個噴墨區(qū)域沿著第二布置方向D2可以最大包含有12個壓力腔室10。由沿著第二布置方向D2布置12個壓力腔室10所引起的在第一布置方向D1上的偏移量等于一個壓力腔室10。因此，在整個噴墨頭1的寬度上，12個噴嘴8處于與沿著第一布置方向D1在兩個相鄰噴嘴8之間的間隔相對應(yīng)的范圍內(nèi)。在沿著第一布置方向的每個噴墨區(qū)域的兩個端部處(即在與每個促動器單元21的傾斜側(cè)面相對應(yīng)的部分處)，一個噴墨區(qū)域與對應(yīng)于沿著噴墨頭1的寬度方向相對設(shè)置的促動器單元21相對應(yīng)的另一個噴墨區(qū)域互補，由此滿足了上述條件。
因此，與紙張沿著噴墨頭1的副掃描方向的相對運動結(jié)合，該噴墨頭1可以通過利用沿著第一和第二布置方向D1和D2布置的許多噴嘴8順序噴射出墨滴來沿著主掃描方向以600dpi進行打印。
參照圖6和7，通道單元4具有包括總共九塊板的層狀結(jié)構(gòu)，即從頂部開始依次為，空腔板22、基板23、孔板24、供應(yīng)板25、支管板26、27和28、蓋板29和噴嘴板30。這些板22至30由金屬例如不銹鋼等制成。
在空腔板22中形成有許多將用作壓力腔室10的基本上為菱形的開口。在其中沒有形成任何開口的空腔板22的部分構(gòu)成限定了相應(yīng)壓力腔室10的壁部分22a。在基板23中，為形成在空腔板22中的每個壓力腔室10設(shè)置位于壓力腔室10和相應(yīng)孔道12之間的一個連通孔和位于壓力腔室10和相應(yīng)噴嘴8之間的一個連通孔。在孔板24中，為形成在空腔板22中的每個壓力腔室10設(shè)置用作孔道12的一個開口和位于壓力腔室10和相應(yīng)噴嘴8之間的連通孔。在供應(yīng)板25中，為形成在空腔板22中的每個壓力腔室10設(shè)置位于孔道12和子支管管道5a之間的一個連通孔與位于壓力腔室10和相應(yīng)的噴嘴8之間的一個連通孔。在支管板26、27和28的每一個中，除了用作子支管管道5a的開口之外，為形成在空腔板22中的每一壓力腔室10設(shè)置在壓力腔室10和相應(yīng)噴嘴8之間的一個連通孔。在蓋板29中，為形成在空腔板22中的每個壓力腔室10設(shè)置在壓力腔室10和相應(yīng)噴嘴8之間的一個連通孔。在噴嘴板30中，為形成在空腔板22中的每個壓力腔室10設(shè)置用作噴嘴8的一個錐形孔。
在通道單元4中形成有多條墨水通道32(參見圖6)，每條墨水通道從墨水容器(未示出)延伸穿過墨水儲存器3、支管管道5、子支管管道5a、孔道12和壓力腔室10通向噴嘴8。墨水通道32首先從子支管管道5a向上延伸，然后在孔道12中水平延伸，然后進一步向上延伸，然后再次在壓力腔室10中水平延伸，然后在一定程度上遠(yuǎn)離孔道12向下傾斜地延伸，然后朝著噴嘴8垂直向下延伸。
圖8A和8B分別顯示出在圖6中所示的通道單元4中形成墨水通道32的空間結(jié)構(gòu)的平面圖和透視圖。在圖8A和8B中顯示出設(shè)在位于孔道12和子支管管道5a之間的邊界處的過濾器13。該過濾器13用于除去包含在墨水中的灰塵。
下面將參照圖9和10對促動器單元21的結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)說明。
包括四個層疊放置的壓電片41、42、43和44的促動器單元21作為通道單元4的最上層通過插入在它們之間的粘合劑層70(參見圖9)粘附到空腔板22上。這些壓電片41至44構(gòu)成一壓電元件。每塊壓電片41至44的厚度大約為15μm，并且由鋯鈦酸鉛(PZT)基陶瓷材料制成，該材料具有良好的可加工性和鐵電性。
壓電片41至44形成為跨過在噴墨頭1中形成在一個噴墨區(qū)域內(nèi)的多個壓力腔室10的層狀平板件。因此，可以使壓電片41至44的機械剛度保持較高，另外噴墨頭1提高了對噴墨的響應(yīng)性。
厚度大約為1μm的單獨電極35形成在最上面的壓電片41上。這些單獨電極35對應(yīng)于相應(yīng)的壓力腔室10。如圖10所示一樣，這些單獨電極35具有一主電極部分35x和一連接部分35y。主電極部分35x對著壓力腔室10，并且具有與壓力腔室10的形狀類似的基本上為菱形的平面形狀(其長度為850μm并且寬度為250μm)。主電極部分35x的一個銳角部分延伸出以形成對著空腔板22的壁部22a的連接部分35y。
如圖9和10所示，焊盤36設(shè)置在遠(yuǎn)離主電極部分35x的連接部分35y的端部處。焊盤36形成為直徑大約為160μm并且厚度大約為10μm的柱體。也就是說，焊盤36形成為對著壁部22a并且與單獨電極35連接。焊盤36由例如包含有玻璃粉的金制成。
如圖5所示，單獨電極35在與相應(yīng)的壓力腔室10對應(yīng)的位置處布置在壓電片41上。因此，與壓力腔室10類似，這些單獨電極35以相對于第一和第二布置方向D1和D2兩個方向的矩陣形式彼此相鄰地布置在壓電片41上。另外，作為燒結(jié)部件的許多偽電極35d彼此相鄰地布置在壓電片41上沒有與之對應(yīng)的壓力腔室10的位置處。這些偽電極35d和單獨電極35具有基本上相同的形狀和尺寸，并且也由相同的材料制成。下面將對這些單獨電極35和偽電極35d在壓電片41上的布置圖案進行詳細(xì)說明。
厚度大約為2μm的共同電極34插入在壓電片41和設(shè)置在壓電片41下面的壓電片42之間(參見圖9)。共同電極34為在一個促動器單元21的基本上整個表面上延伸的單塊導(dǎo)電片。
單獨電極35、偽電極35d和共同電極34都由例如Ag-Pd基金屬材料制成。除了偽電極35d之外，這些單獨電極35和共同電極34通過向壓電片41施加電場使其變形來改變壓力腔室10的體積，下面將詳細(xì)描述。
在壓電片44下面并且在壓電片42和設(shè)置在壓電片42下面的壓電片43之間沒有設(shè)置任何電極。
共同電極34通過未示出的接地電極與FPC50的接地導(dǎo)電圖案(其形成和與單獨電極35連接的導(dǎo)電圖案無關(guān))電連接。因此，在其與任意壓力腔室10對應(yīng)的區(qū)域中均等地將共同電極34保持在接地電位處。
下面將對促動器單元21的驅(qū)動方法進行說明。
包含在促動器單元21中的壓電片41至44沿著其厚度方向已經(jīng)被極化。夾在單獨電極35和共同電極34之間的壓電片41的部分用作活性部分。在該情況中，當(dāng)將單獨電極35設(shè)定在與共同電極34不同的電位處以沿著極化方向向壓電片41的相應(yīng)活性部分施加電場時，該活性部分沿著其厚度方向膨脹或收縮，并且通過橫向壓電效應(yīng)沿著其與厚度方向垂直的平面方向收縮或膨脹。另一方面，其它三塊壓電片42至44為沒有任何夾在電極之間的區(qū)域的非活性層，并且因此自身不能變形。也就是說，促動器單元21具有所謂的單形態(tài)結(jié)構(gòu)，其中遠(yuǎn)離壓力腔室10的上壓電片41為包括活性部分的層，并且靠近壓力腔室10的下面三個壓電片42至44為非活性層。
在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)沿著極化方向向壓電片41的活性部分施加電場時，該活性部分沿著厚度方向膨脹并且沿著平面方向收縮，同時其它三個壓電片42至44沒有任何變形。這時，由于壓電片41至44的最下面表面如圖9中所示一樣固定在空腔板22的壁部22a的上表面上，所以與壓電片41的活性部分的變形相關(guān)聯(lián)，整個壓電片41至44變形以朝著壓力腔室10一側(cè)凸起(即，單形態(tài)變形)。這減小了壓力腔室10的體積，并且提高了在壓力腔室10中的墨水壓力，由此通過噴嘴8將墨水噴射出。然后，當(dāng)再次將單獨電極35設(shè)定在與共同電極34相同的電位處時，壓電片41至44恢復(fù)其原始的平板形狀。這時，壓力腔室10的體積增加，并且因此在子支管管道5a中的墨水被引入到壓力腔室10中。
在另一個可能的驅(qū)動方法中，提前使所有單獨電極35保持在與共同電極34不同的電位處，從而整個壓電片41至44變形以朝著壓力腔室10側(cè)凸起。然后，在每次噴射請求時，立即將相應(yīng)的單獨電極35設(shè)定在與共同電極34相同的電位處。之后，在預(yù)定的定時處再次將單獨電極35設(shè)定在與共同電極34不同的電位處。在該情況中，在當(dāng)單獨電極35和共同電極34具有相同的電位時，壓電片41至44恢復(fù)其原始的平板形狀，并且由此相應(yīng)的壓力腔室10與其初始狀態(tài)(其中壓電片41至44全部變形以朝著壓力腔室10側(cè)凸起)相比體積增加。在壓力腔室10體積增加時，在子支管管道5a中的墨水被引入到壓力腔室10中。之后，在單獨電極35和共同電極34的電位彼此不同時，壓電片41至44整個變形以朝著壓力腔室10側(cè)凸起。這就減小了壓力腔室10的體積，并且提高了在壓力腔室10中的墨水壓力，由此通過噴嘴8噴射出墨水。
另一方面當(dāng)將與極化方向垂直的電場施加在壓電片41的活性部分上時，活性部分沿著其平面方向膨脹并且沿著其厚度方向收縮。這時，壓電片41至44整個變形以在壓力腔室10側(cè)上凹入。這就增加了壓力腔室10的體積，由此將在子支管管道5a中的墨水引入到壓力腔室10中。然后，當(dāng)單獨電極35的電位返回至其初始數(shù)值時，壓電片41至44恢復(fù)其原始的平板形狀。這就降低了壓力腔室10的體積并且提高了在壓力腔室10中的墨水壓力，由此通過噴嘴8噴射出墨水。
下面將對單獨電極35和偽電極35d在促動器單元21的壓電片41上的布置圖案進行說明。
首先，從上面的說明和圖11中可以看出，促動器單元21覆蓋著由在通道單元4上在噴墨區(qū)域內(nèi)彼此相鄰布置的許多壓力腔室10構(gòu)成的一組10G。換句話說，促動器單元21包括梯形壓電片41至44，其尺寸大于在圖11中用虛線所示的壓力腔室組10G的梯形區(qū)域的框架，并且促動器單元21固定在在圖11中用交替的長虛線和兩條短虛線顯示的通道單元4的一部分表面上，從而促動器單元21可以覆蓋比壓力腔室組10G的區(qū)域更大的區(qū)域，從而包括了該壓力腔室組10G的區(qū)域。
單獨電極35在其邊線在圖11中用虛線顯示出的區(qū)域10X內(nèi)布置在與相應(yīng)壓力腔室10對應(yīng)的位置處。區(qū)域10X在壓電片41的表面上對應(yīng)于壓力腔室組10G的區(qū)域。偽電極35d彼此相鄰地布置在區(qū)域10X的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，從而包圍著由許多單獨電極35構(gòu)成的組35G。該組35G對應(yīng)于壓力腔室組10G。
單獨電極35和偽電極35d整個以與壓力腔室10的布置圖案基本上相同的重復(fù)圖案布置在壓電片41的表面上。因此，在單獨電極組35G中，相對于第一和第二布置方向D1和D2沒有位于最外面、即位于組35G內(nèi)側(cè)的每個單獨電極35由以預(yù)定圖案布置的其它單獨電極35包圍，并且相對于第一和第二布置方向D1和D2位于最外面的每個單獨電極35由以與上述預(yù)定圖案基本上相同的圖案布置的其它單獨電極35和偽電極35d包圍。因此，包圍著包括在單獨電極組35G中不論哪個單獨電極35的單獨電極35或偽電極35d以基本上相同的圖案布置。下面將參照圖12進行特別說明。例如，包圍著任意黑色單獨電極35的畫陰影線的單獨電極35和偽電極35d以基本上相同的布置圖案布置。
接下來將對制造噴墨頭1的方法的示例進行說明。在這里，將具體對用于制造頭主體1a的方法進行詳細(xì)說明。為了制造頭主體1a，分別制備出通道單元4和促動器單元21，并且隨后將它們彼此粘接在一起。
為了制造通道單元4，首先用成圖案的光致抗蝕劑掩膜來對九塊板22至30的每一塊進行蝕刻，由此在每塊板22至30中形成如圖6和7所示的開口和溝槽。隨后，將板22-30疊置并用粘合劑彼此粘接，從而它們可以形成如圖6所示的墨水通道32。
為了制造該促動器單元21，首先，按照一定圖案把要形成為共同電極34的導(dǎo)電糊印刷在陶瓷材料生片上，以形成壓電片42。然后利用夾具使要形成為四個壓電片41-44的陶瓷材料生片定位并彼此重疊，通過在預(yù)定溫度烘焙而形成一個片。在所得到的壓電元件材料21M(參見圖13)上設(shè)置一促動器單元區(qū)域21X。該區(qū)域21X的邊界線為與促動器單元21輪廓相同的梯形。
然后，將導(dǎo)電糊35P布置在壓電元件材料21M的表面上的區(qū)域中。該區(qū)域大于區(qū)域21X從而覆蓋著區(qū)域21X，并且在該實施方案中，壓電元件材料21M的整個表面用作該區(qū)域。導(dǎo)電糊35P以與壓力腔室10的布置圖案基本上相同的重復(fù)性圖案布置(參見圖13)。
這時，布置導(dǎo)電糊35P的位置包括在壓電元件材料21M的表面上、即在與壓電片41的表面相對應(yīng)的表面上的兩種位置。一種位置為用來將以矩陣形式彼此相鄰布置的單獨電極35形成為與相應(yīng)壓力腔室10對應(yīng)的多個位置。另一種位置為多個彼此相鄰位置，它們包圍著由用來形成以矩陣形式相鄰布置的單獨電極35的多個位置構(gòu)成的組。換句話說，一種位置為用來形成單獨電極35的位置，而另一種位置為在由用于形成單獨電極35的多個位置構(gòu)成的組中、沿著從該組向外的方向、與用來形成相對于第一和第二布置方向D1和D2(參見圖12)位于最外面的單獨電極35的位置間隔開的位置。
在這里，導(dǎo)電糊35P如此布置，從而所有它們在用于形成電極的相應(yīng)位置處可以成基本上菱形的形狀。布置在用于形成電極的相應(yīng)位置處的導(dǎo)電糊35P由相同材料制成。
作為導(dǎo)電糊35P，可以采用例如通過將銀細(xì)微粉末與粘合劑例如樹脂混合，然后進一步將所得到的混合物與包含有機樹脂和溶劑的粘性介質(zhì)混合而獲得的糊劑。
接著，通過烘焙過程，將導(dǎo)電糊35P燒結(jié)在壓電元件材料21M的表面上，然后沿著梯形促動器單元區(qū)域21X的邊界線進行切割(參見圖13)。在促動器單元21的整個表面、更具體地說在壓電片41的整個表面上形成具有基本上均勻的重復(fù)性圖案的金屬薄膜。通過上述切割過程來獲得促動器單元21。在這些金屬薄膜中，位于與壓力腔室10相對應(yīng)的位置處的金屬薄膜為單獨電極35，而其它為偽電極35d。
然后，按照上述方式將通道單元4和促動器單元21彼此粘接。這時，將促動器單元21和通道單元4如此相互定位，從而壓電片41至44可以跨過在壓力腔室組10G中的所有壓力腔室10(參見圖11)，并且單獨電極35可以與壓力腔室10一一對應(yīng)地設(shè)置。在該狀態(tài)中，促動器單元21固定在其上形成有壓力腔室10的通道單元4的表面上。
通過這樣將通道單元4和促動器單元21彼此粘接在一起來制造出頭主體1a。通過隨后的預(yù)定步驟來完成噴墨頭1的制造。
在該實施方案的噴墨頭1中，如上所述，不僅單獨電極35而且還有偽電極35d都形成在壓電片41的表面上，如圖11和12所示一樣。偽電極35d形成在與相對于在由多個單獨電極35構(gòu)成的組35G中的單獨電極35的布置方向D1和D2位于最外面的單獨電極35沿著從該組35G向外的方向間隔開的位置處。偽電極35d與單獨電極35不同，其與壓力腔室10不相對應(yīng)地設(shè)置。為了將這種單獨電極35和這種偽電極35d形成在壓電片41的表面上，將導(dǎo)電糊35P布置在預(yù)定位置處然后通過烘焙進行燒結(jié)。
由金屬制成的電極其熱膨脹系數(shù)通常大于壓電片41，由此在由于溫度降低而導(dǎo)致的收縮上也較大。但是，固定在壓電片41上的電極當(dāng)在烘焙之后溫度降低時不會完全收縮。由此，在電極中出現(xiàn)拉伸應(yīng)力，同時在該拉伸力的作用下在形成電極的壓電片41的位置處出現(xiàn)壓縮應(yīng)力。因此，在形成有電極的壓電片的相應(yīng)位置處出現(xiàn)壓縮殘余應(yīng)力。
通過使單獨電極35的形狀、尺寸和材料一致，從而可以與其相應(yīng)位置無關(guān)地使由單獨電極35產(chǎn)生出的拉伸應(yīng)力均勻。但是，在單獨電極35相對高密度布置的情況中，如在該實施方案中一樣，出現(xiàn)在用于形成電極的相鄰位置處的殘余應(yīng)力相互有影響。這導(dǎo)致在用于形成在單獨電極組35G中位于最外面的單獨電極的位置和用于形成位于里面的單獨電極35的另一個位置之間在壓電片中出現(xiàn)的殘余應(yīng)力出現(xiàn)差異。
另一方面，在該實施方案中，為了抑制殘余應(yīng)力的變化，不僅單獨電極35而且還有偽電極35d都形成在壓電片41的表面上。設(shè)置要形成偽電極35d以及單獨電極35的導(dǎo)電糊35P，然后通過烘焙進行燒結(jié)。因此，用于形成在單獨電極組35G中位于最外面從而與偽電極35d相鄰的單獨電極35的位置與用來形成位于內(nèi)部的其它單獨電極35的位置在出現(xiàn)在壓電片41中的殘余應(yīng)力方面的差異變小。這是因為包圍著用于形成相應(yīng)單獨電極35的上述位置的導(dǎo)電糊35P以基本上相同的圖案布置，由此使在這些位置周圍所產(chǎn)生出的殘余應(yīng)力的影響均衡。
因此，在該實施方案的頭1中，壓電片41的與用于形成單獨電極35的位置相對應(yīng)的活性部分可以展現(xiàn)出均勻的可變形性，由此抑制了在噴墨特性上的變化。
根據(jù)該實施方案的制造方法，在形成促動器單元21的步驟期間在布置導(dǎo)電糊35P中，在壓電片41的表面上，將導(dǎo)電糊35P不僅布置在用于形成單獨電極35的位置處，而且還布置在用于形成在由多個形成單獨電極35的位置構(gòu)成的組中位于最外面的單獨電極35的位置的外側(cè)處。當(dāng)導(dǎo)電糊35P如此布置并且進行燒結(jié)時，由于如上所述相同的原因，與其中導(dǎo)電糊35P只布置在用于形成單獨電極35的位置處的情況相比，用于形成在該組中位于最外面的單獨電極的位置和用于形成位于里面的其它單獨電極35的位置在出現(xiàn)在壓電片41中的殘余應(yīng)力方面相互差異變小。將這樣形成的促動器單元21固定在通道單元4上，從而制造出這樣一種噴墨頭1，其中與壓電片41的用于形成單獨電極35的位置相對應(yīng)的活性部分可以展現(xiàn)出均勻的可變形性，由此抑制在噴墨特性上的變化。也就是說，根據(jù)上述方法，可以有效地制造出該實施方案的噴墨頭1。
另外在該實施方案中，偽電極35d的形狀和尺寸與單獨電極35基本上相同。因此，布置在用于形成相應(yīng)電極的位置處的導(dǎo)電糊35P也具有基本上相同的形狀和尺寸。導(dǎo)電糊35P的形狀和尺寸影響了其相對于壓電片41的殘余應(yīng)力大小。通過將這些導(dǎo)電糊35P形成為具有基本上相同的形狀和尺寸，可以使在用于形成單獨電極的相應(yīng)部分處的殘余應(yīng)力大小均勻，盡管這取決于其它條件。因此，壓電片41的活性部分可以展現(xiàn)出均勻的可變形性，由此更加可靠地有利地抑制了噴墨特性上的變化。
而且在該實施方案中，偽電極35d由與單獨電極35相同的材料制成。也就是說，由相同材料制成的導(dǎo)電糊35P布置在用于形成這兩個電極的相應(yīng)位置處。因此，在用于形成單獨電極的相應(yīng)位置處的殘余應(yīng)力大小彼此相等，由此更加可靠地有利地抑制了噴墨特性上的變化。
在該實施方案中，如圖12所示一樣，在單獨電極組35G中，相對于第一和第二布置方向D1和D2沒有位于最外面的、即位于組35G里面的每個單獨電極由以預(yù)定圖案布置的其它單獨電極35包圍，而且還相對于第一和第二布置方向D1和D2位于最外面的每個單獨電極35由以與上述預(yù)定圖案基本上相同的圖案布置的其它單獨電極35和偽電極35d包圍。也就是說，用于形成單獨電極35的位置的任一個由以基本上相同圖案布置的導(dǎo)電糊35P包圍。這使得與單獨電極35相對應(yīng)的壓電片41的所有活性部分展現(xiàn)出均勻的可變形性，因此可以更加有利地抑制噴墨特性中的變化。
另外，壓力腔室10以矩陣的形式彼此相鄰地布置在通道單元4的表面上，這有助于使壓力腔室10密度增大，即有助于高分辨率。在該情況中，與壓力腔室10類似，單獨電極35也以矩陣的形式彼此相鄰地布置。這里在該實施方案中，多個偽電極35d彼此相鄰地布置從而如圖11和12所示一樣包圍著單獨電極組35G，因此可以使噴墨特性一致化。也就是說，根據(jù)該實施方案，可以獲得高分辨率和一致的噴墨特性。
該促動器單元的結(jié)構(gòu)不限于在上述實施方案中所述的那種結(jié)構(gòu)?？赡艿拇賱悠鲉卧慕Y(jié)構(gòu)如下。
例如，在促動器單元中構(gòu)成壓電元件的部件不必總是如由上述實施方案的壓電片41至44所例舉的一樣跨過在該壓力腔室組10G中的所有壓力腔室10，只要構(gòu)成壓電元件的部件跨過多個壓力腔室10就可以。
而且，在促動器單元中構(gòu)成壓電元件的部件不限于如在上述實施方案中一樣的多個層壓壓電片41至44，而是可以為單個壓電片。
可以將其它單獨電極布置在壓電片42和43之間。在這種情況下，布置在壓電片42和43之間的單獨電極可以通過設(shè)在壓電片41和42中的通孔與布置在壓電片41的表面上的單獨電極35電連接。即使可如此將單獨電極形成在多個壓電片上時，本實用新型也可僅應(yīng)用于布置在最少只有一個壓電片上的單獨電極。因此，本實用新型不僅可以應(yīng)用于形成在多個壓電片的最上面的表面上的單獨電極，而且還可以應(yīng)用于夾在多個壓電片之間的單獨電極。
可以在壓電片43和44之間布置另外的共同電極。
不必使多個偽電極彼此相鄰地布置以便如在上述實施方案中一樣包圍著單獨電極組35G。偽電極可以如此布置從而包圍著一部分單獨電極組35G。另外，不必總是將多個偽電極如此設(shè)置，從而在單獨電極組中位于最外面的所有單獨電極與這些偽電極相鄰。這些偽電極可以布置成僅與在單獨電極組中位于最外面的單獨電極中最少為一個的單獨電極相鄰。在這種情況下，單獨電極35和包圍著包含在單獨電極組35G中的相應(yīng)單獨電極35的偽電極35d不必都以基本上相同的圖案布置。但是，由于偽電極與在該組中位于最外面的單獨電極的至少一個相鄰，所以可以發(fā)揮本實用新型的效果。
雖然在上述實施方案中對于偽電極35d和單獨電極35而言其形狀、尺寸和材料基本上相同，但是這些參數(shù)也可以不相同。這些參數(shù)可以改變，只要偽電極35d和單獨電極35相對于壓電片41具有基本上相同的殘余應(yīng)力特性，例如殘余應(yīng)力的強度和方向。還有，為了滿足針對殘余應(yīng)力的上述要求，可以采取任意其它的方法，例如調(diào)節(jié)在烘焙過程中的工藝條件。在減少工藝步驟數(shù)量方面，尤其優(yōu)選的是，偽電極35d和單獨電極35由相同材料制成。
壓力腔室和單獨電極不必以矩陣的形式相鄰布置，而是可以沿著一個方向相鄰布置。圖14A顯示出可能結(jié)構(gòu)的一個示例。在圖14A中，具有拉長矩形的平面形狀的壓力腔室110沿著布置方向D以規(guī)則的間距彼此相鄰地布置。單獨電極135在與相應(yīng)壓力腔室110相對應(yīng)的位置處拉長地形成在促動器單元121的壓電片的表面上。偽電極135d設(shè)置在沿著布置方向D位于兩個端部處的每個單獨電極135的一側(cè)上。這些偽電極135d形成在與壓力腔室110不對應(yīng)的位置處。
圖14B顯示出壓力腔室和單獨電極的布置的另一個可能變型。在圖14B中，每個由多個壓力腔室210構(gòu)成的兩組沿著與在圖14A中的布置方向D類似的布置方向D垂直的方向彼此間隔開地布置。多個壓力腔室210沿著布置方向D彼此相鄰地布置。包含在一個壓力腔室組中的壓力腔室210和包含在另一個壓力腔室組中的壓力腔室210沿著布置方向D彼此稍微不成一直線，由此形成之字形圖案。單獨電極235與壓力腔室210成一對一關(guān)系地形成在促動器單元221的壓電片的表面上，從而單獨電極235布置在兩條直線中以形成一之字形圖案。每個單獨電極組設(shè)有一個偽電極235d。偽電極235d布置在與相應(yīng)組中位于最外面的單獨電極235間隔開的位置處，從而它們可以參與在該之字形布置中。
在圖14A和14B中所示的兩個變型中，包括單獨電極和偽電極的金屬薄膜以基本上一致的重復(fù)性圖案布置。圖14A的變型具有一布置圖案，其中金屬薄膜以規(guī)則的間隔布置在一條直線中。圖14B的變型具有這樣一種布置圖案，其中金屬薄膜以之字形方式布置在兩條直線中。因此，與所有單獨電極135或235相對應(yīng)的活性部分可以展現(xiàn)均勻的可變形性，由此可以抑制噴墨特性方面的變化。
通道單元4還可以設(shè)有對噴墨無貢獻(xiàn)的偽壓力腔室。偽壓力腔室與本實用新型的壓力腔室的不同之處在于，沒有與偽壓力腔室相對應(yīng)地形成單獨電極?；蛘?，可以與偽壓力腔室相對應(yīng)地形成偽電極。
壓力腔室的平面形狀不限于四邊形例如菱形，而是可以例如變化成圓形、橢圓形等。
如圖13所示一樣，在上述實施方案的制造方法中，采用比促動器單元21更大的壓電元件材料21M，將導(dǎo)電糊35P布置在其上，之后進行烘焙過程以燒結(jié)該導(dǎo)電糊35P，然后沿著促動器單元區(qū)域21X的邊界線切割該壓電元件材料21M，由此制造出該促動器單元21。但是，這不是唯一的?？梢岳缤ㄟ^提前將壓電元件材料構(gòu)成為具有與促動器單元區(qū)域21X相同的尺寸，然后將導(dǎo)電糊35P布置在壓電元件材料上，然后進行烘焙以燒結(jié)該導(dǎo)電糊35P，從而制造出促動器單元。但是，從而形成電極的方便程度看，優(yōu)選的是如在上述實施方案中一樣，使用尺寸相對較大的壓電元件材料21M，并且在將導(dǎo)電糊35P布置在其上以及進行燒結(jié)導(dǎo)電糊35P的烘焙過程之后切割壓電元件材料21M。另外，在布置好導(dǎo)電糊35P并且進行烘焙以燒結(jié)它們之前切割壓電元件材料21M的情況下，壓電元件材料21M的切割面會變形。如果將具有其切割面變形的壓電元件的促動器單元粘接在通道單元4上，則會出現(xiàn)這樣的問題，例如由沿著壓電元件的輪廓、即沿著切割面的裂紋或碎屑引起的粘接失敗。為了抑制這個問題，優(yōu)選的是，如上述實施方案一樣，在將導(dǎo)電糊35P布置在其上并且進行烘焙過程以燒結(jié)該導(dǎo)電糊35P之后切割壓電元件21M。
根據(jù)本實用新型的噴墨頭不僅可以用在如在上述實施方案中一樣通過相對于固定頭主體輸送紙張來進行打印的行式噴墨打印機中，而且還可以用在通過例如在輸送紙張的同時使頭主體垂直于紙張輸送方向進行往復(fù)運動來進行打印的串行噴墨打印機中。
另外，根據(jù)本實用新型的噴墨頭的用途不限于噴墨打印機，它還可以應(yīng)用于例如噴墨式傳真機或復(fù)印機上。
雖然已經(jīng)結(jié)合上面給出的具體實施方案對本實用新型進行了說明，但是顯然本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到許多替換、變型和變化。因此，上面給出的本實用新型優(yōu)選實施方案只是用來舉例說明，而不是進行限定。在不脫離如在以下權(quán)利要求中所限定的本實用新型的精神和范圍的情況下可以作出各種變化。
權(quán)利要求1.一種噴墨頭，它包括一個通道單元，其中每個都與相應(yīng)噴嘴連接的多個壓力腔室沿著一平面彼此相鄰地布置；以及一個促動器單元，它固定在通道單元上，用來改變這些壓力腔室的體積，其中所述促動器單元包括一個壓電元件，它跨過多個壓力腔室；以及多個單獨電極，它們在與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的位置處燒結(jié)在壓電元件的表面上；其中該噴墨頭的特征在于，所述促動器還包括一個或多個燒結(jié)部件，在設(shè)有多個單獨電極的壓電元件表面上、沿著從多個單獨電極向外的方向、與這些單獨電極中相對于多個單獨電極的布置方向位于最外面的一個單獨電極間隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述燒結(jié)部件和單獨電極相對于壓電元件具有相同的殘余應(yīng)力特性。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述燒結(jié)部件和所述單獨電極由相同材料制成。
4.如權(quán)利要求3所述的噴墨頭，其中所述燒結(jié)部件和所述單獨電極具有相同的形狀和尺寸。
5.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中除了相對于多個單獨電極的布置方向的最外面一個之外的每個單獨電極由以預(yù)定圖案布置的單獨電極中的相應(yīng)單獨電極包圍；并且其中這些單獨電極中相對于多個單獨電極的布置方向的最外面一個單獨電極由相應(yīng)一個單獨電極和以與預(yù)定圖案相同的圖案布置的相應(yīng)一個燒結(jié)部件包圍。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述多個壓力腔室以矩陣的形式彼此相鄰地布置在通道單元的平面上；所述多個單獨電極在與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的位置處以矩陣的形式彼此相鄰地布置在壓電元件的表面上；和多個燒結(jié)部件彼此相鄰地布置，從而包圍以矩陣形式彼此相鄰布置的多個單獨電極。
7.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述促動器單元還包括一個共同電極，它形成在與設(shè)有單獨電極的表面相對的壓電元件表面上以跨過多個壓力腔室。
8.一種噴墨頭，它包括一個通道單元，其中每個都與相應(yīng)噴嘴連接的多個壓力腔室沿著一平面以矩陣的形式彼此相鄰地布置；以及一個促動器單元，它固定在所述通道單元上，用來改變這些壓力腔室的體積，其中所述促動器單元包括多個壓電元件，它們層疊設(shè)置并且覆蓋著以矩陣形式彼此相鄰布置的多個壓力腔室；多個單獨電極，它們燒結(jié)在所述多個壓電元件中的一個的表面上，并且以矩陣的形式彼此相鄰地布置在與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的位置處；以及一個共同電極，它形成在與設(shè)有單獨電極的表面相對的壓電元件之一的表面上以跨過多個壓力腔室；其中該噴墨頭的特征在于，所述促動器單元還包括多個燒結(jié)部件，它們位于所述多個壓電元件中的所述一個的所述表面上，這些燒結(jié)部件彼此相鄰地布置從而包圍著以矩陣形式彼此相鄰地布置的所述多個單獨電極，所述燒結(jié)部件和單獨電極相對于所述壓電元件具有相同的殘余應(yīng)力特性。
專利摘要一種噴墨頭主體，它包括一個通道單元，其中多個壓力腔室沿著其平面彼此相鄰地布置；以及一個促動器單元，它固定在所述通道單元上，用來改變這些壓力腔室的體積。在所述促動器單元中構(gòu)成壓電元件的壓電片跨過多個壓力腔室。在所述壓電片的表面上不僅形成有與相應(yīng)壓力腔室對應(yīng)的單獨電極，而且還形成有偽電極。任意單獨電極由其它單獨電極或以基本上相同的圖案布置的偽電極包圍。這些單獨電極和偽電極是通過將導(dǎo)電糊布置在壓電片上的預(yù)定位置處然后燒結(jié)這些糊來形成的。
文檔編號B41J2/16GK2787441SQ200420007939
公開日2006年6月14日 申請日期2004年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者廣田淳 申請人:兄弟工業(yè)株式會社