流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置制造方法
流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置，其在不阻礙基板彼此的固定的條件下利用被覆膜對液體流道進(jìn)行覆蓋。具有供液體流通的液體流道的流道單元具備：第一流道基板，其形成液體流道的流道壁；第二流道基板，其形成液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具備被覆部和固定部，其中，所述被覆部對第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對第一流道基板和第二流道基板進(jìn)行固定。
【專利說明】流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備供液體流通的液體流道的流道單元、具有該流道單元的液體噴射頭、液體噴射裝置、以及流道單元的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知一種具有供液體流通的液體流道的液體噴射頭。液體噴射頭經(jīng)由液體流道而將填充有液體的一側(cè)的開口和噴射液體的一側(cè)的開口相連。這種液體噴射頭通過重疊多個基板而形成。而且，液體流道也通過將形成于各個基板上的槽或孔組合在一起而形成(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]此外，公開了一種如下的結(jié)構(gòu)，S卩，為了保護(hù)液體流道的壁面不受液體影響，而用被覆膜覆蓋該液體流道的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)2、3)。
[0004]當(dāng)對構(gòu)成液體噴射頭的基板彼此進(jìn)行固定時，被成膜于基板上的被覆膜有時會阻礙基板彼此的固定。在這種情況下，需要在基板上對被覆膜進(jìn)行了成膜之后，對接合其他基板的部位進(jìn)行清洗等以去除被覆膜。此外，雖然也考慮在對基板彼此進(jìn)行固定之后在液體流道上對被覆膜進(jìn)行成膜，但也考慮到了如下的情況，即，在液體流道被基板密封的情況下、或液體流道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的情況下，難以適當(dāng)?shù)貙Ρ桓材みM(jìn)行成膜。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-309328號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本實開平5-60844號公報
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-250078號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題而被完成的，其目的在于，提供一種容易進(jìn)行基板彼此的固定的利用被覆膜來覆蓋液體流道的流道單元、液體噴射頭、液體噴射裝置、流道單元的制造方法。
[0009]為了解決上述課題，在本發(fā)明中，具有供液體流通的液體流道的流道單元的特征在于，具備:第一流道基板，其形成所述液體流道的流道壁；第二流道基板，其重疊固定于所述第一流道基板上，并形成所述液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具有被覆部和固定部，其中，所述被覆部對所述第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定。
[0010]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，被覆膜以跨接對液體流道進(jìn)行覆蓋的部位、和對基板彼此進(jìn)行固定的部位的方式而被設(shè)置。因此，被覆膜能夠在不阻礙第一流道基板和第二流道基板的固定的條件下，對液體流道進(jìn)行覆蓋。被覆膜中也包括在放大觀察時以不損害被覆膜的功能的程度隔開了間隙的被覆膜。
[0011]此外，也可以采用如下方式，即，所述被覆膜的材質(zhì)為熱可塑性樹脂。
[0012]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，通過對被覆膜的固定部施加熱量，從而能夠?qū)灞舜诉M(jìn)行固定，從而能夠容易地實施基板彼此的固定。[0013]在此，作為熱可塑性樹脂，能夠應(yīng)用公知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹脂。
[0014]而且，也可以采用如下方式，S卩，所述被覆膜的材質(zhì)在所述被覆部和所述固定部的至少一部分中是相同的。
[0015]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，包括如下的情況，即，對液體流道進(jìn)行覆蓋的被覆部、和對基板彼此進(jìn)行固定的固定部的一部分為相同的材質(zhì),而該以外的部位由不同的材質(zhì)構(gòu)成。因此，能夠根據(jù)膜被形成的形狀以及使用條件，而對所使用的材質(zhì)的粘性、強(qiáng)度、抗化學(xué)藥品性等進(jìn)行最佳組合。
[0016]而且，也可以采用如下方式，S卩，所述被覆膜通過將所述被覆部和所述固定部設(shè)為相同的材質(zhì)，而對所述第一流道基板進(jìn)行覆蓋。
[0017]此外，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，所述固定部的膜厚與所述被覆部的膜厚相比較厚。
[0018]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，能夠通過在第一流道基板和第二流道基板上對各自的被覆膜進(jìn)行了成膜之后，對該被覆膜彼此進(jìn)行連接，從而形成固定部。
[0019]而且，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，S卩，所述第一流道基板和所述第二流道基板中的任意一方由陶瓷構(gòu)成。
[0020]在由陶瓷構(gòu)成形成液體流道的基板時，如果膜厚較薄，則存在溶液等液體的成分從液體流道中漏出的情況。
[0021]因此，在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，能夠抑制在基板上產(chǎn)生的溶液的泄漏。
[0022]而且，也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于如下的液體噴射頭中，所述液體噴射頭具有:本發(fā)明的流道單元；噴嘴板，其具有與所述液體流道連通的噴嘴孔。
[0023]此外，也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于具有這種液體噴射頭的液體噴射裝置中。此外，也能夠理解為這種液體噴射頭或液體噴射裝置的制造方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的剖視圖。
[0025]圖2為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的立體展開圖。
[0026]圖3為表示流道單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0027]圖4為表示噴墨打印機(jī)的一個示例的概要圖。
[0028]圖5為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0029]圖6為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0030]圖7為表示第二實施方式所涉及的液體噴射頭的剖視圖。
[0031]圖8為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0032]圖9為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，按照如下的順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[0034]1.第一實施方式
[0035]2.第二實施方式[0036]3.其他實施方式
[0037]1.第一實施方式
[0038]以下，參照附圖，對將本發(fā)明所涉及的液體噴射頭具體化了的第一實施方式進(jìn)行說明。圖1為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的剖視圖。此外，圖2為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的立體展開圖。而且，圖3為表示流道單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在此，圖1與圖2中的A-A’線處的剖視圖相對應(yīng)。
[0039]液體噴射頭I作為印刷裝置等液體噴射裝置的一部分而被使用。液體噴射頭I具備流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80。此外，液體噴射頭I通過使上述的流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80以層壓狀的方式進(jìn)行重疊并組合，從而在內(nèi)部形成液體流道90。
[0040]流道單元50具備振動板10、流道形成基板20、被覆膜30、壓電元件40。在第一實施方式中，振動板10為第一流道基板，流道形成基板20為第二流道基板。另外，雖然在本實施方式中，采用在流道單元50中包括壓電元件40的裝置而進(jìn)行了說明，但也可以采用在流道單元50中不包括壓電元件40的裝置。
[0041]如圖2所示，在流道形成基板20上，通過壁部26而以在第二方向D2上并排設(shè)置的方式劃分出多個壓力室22。此外，各壓力室22以在流道形成基板20的上表面21側(cè)開口的方式被形成，而且，在流道形成基板20的下表面23側(cè)，通過壁部26而分別劃分出與各壓力室22連通的連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25。
[0042]另外，雖然在本實施方式中，采用了將壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25設(shè)置于同一個流道形成基板20上的結(jié)構(gòu)，但也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，S卩，將基板分為形成壓力室22的基板和形成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的基板，并使它們分離的結(jié)構(gòu)。
[0043]在此，流道形成基板20通過對陶瓷的薄板體進(jìn)行層壓而被構(gòu)成。此外，作為其材料，可以使用部分穩(wěn)定化氧化鋯(Zr)或穩(wěn)定化氧化鋯。
[0044]而且，在流道形成基板20的上表面21側(cè)，固定有振動板10。因此，流道形成基板20的各個壓力室22的開口通過振動板10而被密封。振動板10例如由陶瓷的薄板體構(gòu)成。作為其材料，可以使用部分穩(wěn)定化氧化鋯、穩(wěn)定化氧化鋯、或二氧化硅(SiO2)。此外，振動板10的第三方向D3上的厚度例如可以設(shè)為2.0微米(μ m)至5.4微米。
[0045]如圖1所示，被覆膜30以連續(xù)的方式具有對液體流道90的壁面進(jìn)行覆蓋的部分(被覆部31)、和對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定的部分(固定部32)。因此，被覆膜30保護(hù)液體流道90不受油墨的影響，并對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定。
[0046]被覆部31以如下方式成膜，即，對流道形成基板20的連通孔側(cè)開口 24的內(nèi)壁、貯液器側(cè)開口 25的內(nèi)壁、以及壓力室22的內(nèi)壁進(jìn)行覆蓋的方式。
[0047]此外，固定部32以如下方式成膜，即，位于振動板10與相當(dāng)于壓力室22外周的流道形成基板20的壁部26之間的方式。
[0048]因此，振動板10的壓力室22側(cè)的面、振動板10與流道形成基板20之間、流道形成基板20的流道壁(壓力室22側(cè)的壁面、構(gòu)成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的流道的壁面)全部具備被覆膜30。
[0049]被覆膜30例如由厚度為0.5微米至20微米的熱可塑性樹脂構(gòu)成。作為熱可塑性樹脂，可以應(yīng)用眾所周知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹月旨(對二甲苯類聚合物)。作為對二甲苯類聚合物的一個示例，可以使用帕里綸(Parylene:注冊商標(biāo))。
[0050]此外，在使用熱可塑性樹脂而構(gòu)成被覆膜30時，被覆部31和固定部32的厚度具有如圖3所示的關(guān)系。即，被覆膜30中的固定部32的厚度T2與被覆部31的厚度Tl相比較厚。這表示，以對被獨立設(shè)置的不同的膜彼此進(jìn)行熱熔敷的方式形成了固定部32。當(dāng)然，當(dāng)通過熱熔敷以外的方式形成被覆膜30時，各部的厚度并不局限于此。此外，在被覆膜中也包括在放大觀察時以不會損害被覆膜的功能的程度隔開有間隙的被覆膜。
[0051]此外，在振動板10的與流道形成基板20進(jìn)行固定的一側(cè)的相反側(cè)的面(上表面11)上，形成有壓電元件40。壓電元件40針對每個壓力室22而設(shè)置。壓電元件40具備下電極41、上電極42、和位于下電極41和上電極42之間的壓電體43。例如，下電極41和上電極42由金、鉬等導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成。此外，壓電體43例如由鋯鈦酸鉛(PZT)之類的電介質(zhì)構(gòu)成。
[0052]而且，在流道形成基板20的下表面23側(cè)，固定有密封板60。密封板60為具有多個第一連通孔61和共用供給孔62的薄板體。
[0053]第一連通孔61在第三方向D3上貫穿密封板60，并與流道形成基板20的各個連通孔側(cè)開口 24連通。此外，共用供給孔62由長度方向上的邊在第二方向D2上延伸、并在第三方向D3上貫穿密封板60的矩形的狹縫構(gòu)成。
[0054]密封板60由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0055]此外，在密封板60的不與流道形成基板20進(jìn)行固定的一側(cè)的面上，固定有貯液器板70。貯液器板70為具有多個第二連通孔71和貯液器72的薄板體。第二連通孔71在第三方向D3上貫穿貯液器板70，并與密封板60的各個第一連通孔61連通。此外，貯液器72被構(gòu)成為，在第二方向D2上延伸并貫穿貯液器板70的矩形的狹縫。
[0056]貯液器板70例如由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0057]而且，在貯液器板70的不與密封板60進(jìn)行固定的一側(cè)的面上，固定有噴嘴板80。噴嘴板80為，沿著第二方向D2而以預(yù)定間隔形成有多個噴嘴孔81的薄板體。此外，各噴嘴孔81以與貯液器板70的第二連通孔71分別連通的方式而被形成。
[0058]噴嘴板80例如由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0059]此外，噴嘴板80可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，在第一方向Dl上并排設(shè)置多個噴嘴列，所述噴嘴列由多個噴嘴孔81沿著第二方向D2而形成，并且使一個噴嘴列與另一個噴嘴列在第二方向D2上錯開配置(采用所謂的交錯配置)。
[0060]在上述結(jié)構(gòu)的液體噴射頭I中，通過使各基板以層壓狀的方式被固定，從而壓力室22經(jīng)由連通孔側(cè)開口 24、第一連通孔61、以及第二連通孔71而與噴嘴孔81連通。此外，壓力室22經(jīng)由貯液器側(cè)開口 25以及共用供給孔62而與貯液器72連通。其結(jié)果為，噴嘴孔81和貯液器72通過壓力室22而相連通，并構(gòu)成液體流道90。
[0061]因此，從貯液器72被供給的油墨被填充到該液體流道90內(nèi)。當(dāng)在該狀態(tài)下，驅(qū)動電壓從未圖示的電路基板經(jīng)由電纜類而被施加于下電極41或上電極42時，將使壓電元件40發(fā)生位移。壓電元件40的位移使振動板10振動，從而使壓力室22產(chǎn)生壓力變化。而且，通過壓力室22內(nèi)的壓力變化，從而使被填充到連通孔(第一連通孔61、第二連通孔71)中的油墨從噴嘴孔81向外部噴射。
[0062]在此，由于當(dāng)液體噴射頭I的噴嘴數(shù)量高密度化時，壓力室22的體積將減小，因此存在壓力室22的壓力變化減小的傾向。在這種情況下，通過使振動板10的厚度變薄，從而能夠增大壓力室22的壓力變化。但是，當(dāng)使振動板10的厚度過薄時，將會產(chǎn)生油墨的溶液等穿過振動板10而漏出的現(xiàn)象(也記載為油墨排出)。當(dāng)在振動板10上產(chǎn)生油墨排出時，存在如下的情況，即，以溶液為媒介而從壓電元件40流出泄漏電流。當(dāng)振動板10的厚度在
3.0微米以下時，油墨排出將變得顯著。因此，通過在振動板10上對被覆膜30進(jìn)行成膜，從而能夠抑制油墨排出，并能夠使振動板10的厚度變薄(例如，3.0微米以下)。
[0063]此外，液體噴射頭I構(gòu)成具備與油墨盒等連通的油墨供給路徑的噴墨式記錄頭單元的一部分，并被搭載于噴墨打印機(jī)200上。噴墨打印機(jī)200為液體噴射裝置的一個示例。
[0064]圖4為表不噴墨打印機(jī)的一個不例的概要圖。在圖4中，符號I表不使液體噴射頭的噴嘴孔面露出于外部，并對液體噴射頭進(jìn)行了收納的筐體(頭罩)的一部分。在噴墨打印機(jī)200中，在具有多個液體噴射頭I的噴墨式記錄頭單元(以下，稱為頭單元202)中，例如以可拆裝的方式設(shè)置有油墨盒202A、202B等。搭載了頭單元202的滑架203以軸向移動自如的方式被設(shè)置在安裝于裝置主體204上的滑架軸205上。而且，通過使驅(qū)動電機(jī)206的驅(qū)動力經(jīng)由未圖示的多個齒輪和正時帶207而被傳遞至滑架203，從而使滑架203沿著滑架軸205進(jìn)行移動。
[0065]在裝置主體204上沿著滑架軸205而設(shè)置有壓印板208，并且通過未圖示的輥等而被供給的印刷介質(zhì)S在壓印板208上被輸送。而且，針對被輸送的印刷介質(zhì)S，從液體噴射頭I的噴嘴孔81噴出油墨，從而在印刷介質(zhì)S上印刷任意的圖像。另外，噴墨打印機(jī)200并不僅限于頭單元202以上述方式進(jìn)行移動的打印機(jī)，例如也可以為如下的所謂的行式頭型的打印機(jī)，即，使液體噴射頭I固定，而僅通過使印刷介質(zhì)S進(jìn)行移動從而實施印刷。
[0066]圖5、圖6為對液體噴射頭I的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。以下，使用圖5、圖6對液體噴射頭I的制造方法進(jìn)行說明。
[0067]首先，準(zhǔn)備與振動板10、流道形成基板20相對應(yīng)的燒成前的陶瓷薄片。然后，針對與流道形成基板20相對應(yīng)的陶瓷薄片，實施沖壓加工，以形成相當(dāng)于壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25的貫穿孔。然后，以1000度到1400度的溫度對各陶瓷薄片進(jìn)行燒成，從而形成振動板10、流道形成基板20。
[0068]接下來，如圖5 Ca)所示，在振動板10的下表面12上對上側(cè)被覆膜33進(jìn)行成膜(第一工序)。在此，上側(cè)被覆膜33為成為被覆膜30的一部分的膜。當(dāng)使用對二甲苯類樹脂以作為上側(cè)被覆膜33的材料時，例如能夠使用眾所周知的帕里綸(注冊商標(biāo))。當(dāng)將對二甲苯類樹脂使用于材料時，首先，對對二甲苯類固體二聚體進(jìn)行氣化并熱分解，從而產(chǎn)生對二甲苯類單體。然后，在配置于腔室內(nèi)的振動板10上使對二甲苯類單體發(fā)生反應(yīng)而成膜。更加具體而言，可以使用化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition:CVD)法而在振動板10上進(jìn)行成膜。
[0069]接下來，如圖5 (b)所示，在流道形成基板20的下表面23側(cè)的面上對掩膜27進(jìn)行成膜。而且，在流道形成基板20中的使用掩膜27而被擋住的內(nèi)側(cè)(相當(dāng)于壁部26、貯液器側(cè)開口 25、以及連通孔側(cè)開口 24的部分)對下側(cè)被覆膜34進(jìn)行成膜。例如，下側(cè)被覆膜34的材料可以使用對二甲苯類樹脂。下側(cè)被覆膜34為成為被覆膜30的一部分的膜。作為下側(cè)被覆膜34的成膜方法，可以通過與上側(cè)被覆膜33相同的CVD法等而在流道形成基板20上進(jìn)行成膜。
[0070]接下來，如圖5 (C)所示，對成膜于振動板10上的上側(cè)被覆膜33和成膜于流道形成基板20上的下側(cè)被覆膜34進(jìn)行熱熔敷(第二工序、第三工序)。作為一個示例，首先，對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行層壓。接下來，對上側(cè)被覆膜33中的相當(dāng)于固定部32的部分、和下側(cè)被覆膜34中的相當(dāng)于固定部32的部分施加圧力(1.4兆帕(MPa)?2.0兆帕)。而且，使用加熱器等分別將上側(cè)被覆膜33和下側(cè)被覆膜34加熱至熔點以上。當(dāng)由對二甲苯類樹脂構(gòu)成被覆膜30時，以140度到200度的溫度進(jìn)行加熱。在以此方式進(jìn)行加熱的同時進(jìn)行接合，以使其熔敷。因此，上側(cè)被覆膜33和下側(cè)被覆膜34 —體化，從而形成被覆膜30。因此，在壓力室22、貯液器側(cè)開口 25、以及連通孔側(cè)開口 24中，流通有液體的一側(cè)的面(流道壁)全部被被覆膜30所覆蓋。
[0071]接下來，如圖6 (a)所示，在振動板10的上表面11側(cè)，以與壓力室22的位置相對應(yīng)的方式形成壓電元件40。作為壓電元件40的形成方法的一個示例，在振動板10的上表面11側(cè)形成由Au (銅)構(gòu)成的下電極41。接下來，在下電極41的上部上形成由PZT構(gòu)成的壓電體43。然后，在該壓電體43的上部上形成與壓力室22相應(yīng)的上電極42。
[0072]接下來，如圖6 (b)所示，在流道形成基板20上粘合密封板60。密封板60使用例如粘合劑而被粘合于流道形成基板20上。然后，在密封板60上粘合貯液器板70。貯液器板70使用例如粘合劑而被粘合于密封板上。作為粘合劑，可以使用環(huán)氧類的粘合劑。另夕卜，通過在對下側(cè)被覆膜34進(jìn)行成膜前預(yù)先對掩膜27進(jìn)行成膜，從而在流道形成基板20的下表面23側(cè)的面上不存在下側(cè)被覆膜34。由此，能夠使用與被覆膜30不同的粘合劑而容易地對流道形成基板20和密封板60進(jìn)行粘合。
[0073]最后，如圖6 (C)所示，在貯液器板70上粘合噴嘴板80。噴嘴板80使用例如粘合劑而被粘合于貯液器板70上。與上述同樣地，作為粘合劑，可以使用環(huán)氧類的粘合劑。
[0074]另外，密封板60、貯液器板70、以及噴嘴板80能夠通過在對成為材料的陶瓷生片進(jìn)行沖壓加工之后，進(jìn)行燒成，從而被形成。
[0075]通過以上的工序，從而可制造出第一實施方式所涉及的液體噴射頭I。
[0076]如以上所說明的那樣，在該第一實施方式中，被覆膜30以同一材質(zhì)連續(xù)地設(shè)置被覆部31和固定部32，所述被覆部31對振動板10的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部32對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定。因此，被覆膜30能夠在不阻礙基板彼此的固定的條件下，對液體流道90進(jìn)行覆蓋。
[0077]此外，當(dāng)形成于流道形成基板20上的壓力室22細(xì)密化時，即使通過CVD等眾所周知的方法來進(jìn)行成膜，被覆膜30也難以生成均勻的膜。因此，如果在振動板10和流道形成基板20上分別對膜進(jìn)行了成膜之后，對膜彼此進(jìn)行粘合以對基板彼此間進(jìn)行固定，則能夠使成膜于液體流道90內(nèi)的被覆膜的膜厚均勻。
[0078]而且，通過對被覆膜30進(jìn)行熱熔敷而對基板彼此進(jìn)行固定，從而能夠降低粘合劑的量。
[0079]2.第二實施方式:
[0080]圖7為表示第二實施方式所涉及的液體噴射頭2的剖視圖。該液體噴射頭2于在流道形成基板20和密封板60之間具備被覆膜300的結(jié)構(gòu)上，與第一實施方式所涉及的液體噴射頭I不同。
[0081]液體噴射頭2與第一實施方式同樣地,具備流道單兀50、密封板60、忙液器板70、噴嘴板80。此外，通過流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80以層壓狀被固定，從而構(gòu)成將壓力室22作為一部分而具備的液體流道90。
[0082]而且，流道單元50具備振動板10、流道形成基板20、壓電元件40。
[0083]而且，液體噴射頭2具備被覆膜300。該被覆膜300以連續(xù)的方式具備位于流道形成基板20和密封板60之間的部位、以及對液體流道90的內(nèi)壁進(jìn)行覆蓋的部位。在圖7中，被覆膜300以連續(xù)的方式具備被覆部301和固定部302，其中，所述被覆部301對壓力室22的壁面(振動板10的壓力室22側(cè)的面、流道形成基板20的壓力室22側(cè)的壁部26、流道形成基板20的連通孔側(cè)開口 24的壁面、流道形成基板20的貯液器側(cè)開口 25的壁面)、密封板60的第一連通孔61的壁面以及共用供給口 62的壁面進(jìn)行覆蓋，所述固定部302位于流道形成基板20與密封板60之間，并對兩個基板進(jìn)行粘合。因此，在該第二實施方式中，流道形成基板20作為第一流道基板而發(fā)揮功能，密封板60作為第二流道基板而發(fā)揮功能。
[0084]被覆膜300與第一實施方式同樣地，能夠應(yīng)用眾所周知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹脂(對二甲苯類聚合物)這種熱可塑性樹脂。
[0085]此外，當(dāng)通過熱熔敷而形成被覆膜300時，與第一實施方式同樣地，被覆膜300的固定部302的厚度與被覆部301的厚度相比變得較厚。
[0086]圖8、圖9為對液體噴射頭2的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。以下，使用圖8、圖9對第二實施方式所涉及的液體噴射頭2的制造方法進(jìn)行說明。
[0087]首先，如圖8 (a)所示，將與振動板10相對應(yīng)的陶瓷生片和與流道形成基板20相對應(yīng)的陶瓷生片層壓在一起。接下來，以1000度到1400度的溫度對層壓在一起的陶瓷生片進(jìn)行一體燒成，從而得到振動板10、流道形成基板20。
[0088]接下來，如圖8 (b)所示，在通過振動板10和流道形成基板20而形成的流道(流道壁)內(nèi)對上側(cè)被覆膜303進(jìn)行成膜。另外，在此，在流道形成基板20的下表面23上也形成有上側(cè)被覆膜303。上側(cè)被覆膜303為成為被覆膜300的一部分的膜。上側(cè)被覆膜303的材料例如可以使用對二甲苯類樹脂。此外，作為上側(cè)被覆膜303的成膜方法，例如可以使用CVD法。
[0089]接下來，如圖8 (C)所示，在振動板10的上表面11側(cè)，以與壓力室22的位置相對應(yīng)的方式形成壓電元件40。
[0090]接下來，如圖9 Ca)所示，在密封板60的一個面上對掩膜63進(jìn)行成膜，并對下側(cè)被覆膜304進(jìn)行成膜。下側(cè)被覆膜304為成為被覆膜300的一部分的膜。作為下側(cè)被覆膜304的材料，可以使用對二甲苯類樹脂。此外，作為下側(cè)被覆膜304的成膜方法，例如可以使用CVD法。
[0091]接下來，如圖9 (b)所示，以熔點以上的溫度對成膜于流道形成基板20上的上側(cè)被覆膜303和成膜于密封板60上的下側(cè)被覆膜304進(jìn)行熱熔敷。當(dāng)作為被覆膜300而使用對二甲苯類樹脂時，熔點可以采用140度(°C)到200度(°C)。此外，接合時的壓力可以采用1.4兆帕(MPa)到2.0兆帕(MPa)0
[0092]因此，上側(cè)被覆膜303和下側(cè)被覆膜304 —體化，從而形成被覆膜300。[0093]然后，如圖9 (c)所示，在密封板60上粘合貯液器板70。然后，在貯液器板70上粘合噴嘴板80。貯液器板70和噴嘴板80使用例如與上述被覆膜300不同的材質(zhì)/材料的粘合劑而被粘合在一起。
[0094]通過以上所說明的工序，可制造出第二實施方式所涉及的液體噴射頭2。
[0095]在該第二實施方式中，起到與第一實施方式所起到的效果相同的效果。此外，能夠通過分開使用CVD法這樣的一直以來被使用的成膜方法、和本發(fā)明的成膜方法，從而與流道的內(nèi)徑等的形狀一致地形成均勻的膜。
[0096]另外，雖然在第二實施方式中，采用了將壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25設(shè)置于同一個流道形成基板20上的結(jié)構(gòu)，但也可以與第一實施方式同樣地，采用如下的結(jié)構(gòu)，即，將基板分為形成壓力室22的基板和形成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的基板，并使它們分離的結(jié)構(gòu)。
[0097]3.其他實施方式:
[0098]本發(fā)明存在各種各樣的實施方式。實施方式中所示的液體噴射頭的基本結(jié)構(gòu)并不局限于上述的結(jié)構(gòu)。使用被覆膜來實施固定的部件也并不局限于上述的部件，而是可以應(yīng)用于各種各樣的部件之間的固定，并可以應(yīng)用于兩處以上的位置處的固定。此外，上側(cè)被覆膜和下側(cè)被覆膜無需采用完全相同的材質(zhì)。只需為如上所述那樣能夠通過熱熔敷而以所需的強(qiáng)度進(jìn)行固定的材質(zhì)即可。此外，也包含如下的情況，即，相當(dāng)于被覆部的部位和相當(dāng)于固定部的部位的至少一部分由相同的材質(zhì)構(gòu)成，而其他的部位由不同的材質(zhì)構(gòu)成。在例如通過樹脂而形成各被覆膜時， 也可以使由材質(zhì)各不相同的樹脂所成膜的膜進(jìn)行熔敷。因此，能夠根據(jù)被覆膜被成膜的位置的形狀以及使用條件，而對所使用的材質(zhì)的粘性、強(qiáng)度、抗化學(xué)藥品性等進(jìn)行最佳組合。
[0099]此外，本發(fā)明廣泛地以液體噴射頭全部作為對象，當(dāng)然，也能夠應(yīng)用于噴射油墨以外的液體的裝置中。作為其他的液體噴射頭，例如可以列舉出，用于打印機(jī)等圖像記錄裝置的各種記錄頭、用于液晶顯示器等的彩色過濾器的制造的顏色材料噴射頭、用于有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器、FED (面發(fā)光顯示器)等的電極形成的電極材料噴射頭、用于生物芯片制造的生物體有機(jī)物噴射頭等。
[0100]另外，當(dāng)然本發(fā)明并不局限于上述實施例。
[0101]即，也可以適當(dāng)?shù)貙ι鲜鰧嵤├兴_的能夠相互置換的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而應(yīng)用。
[0102]也可以適當(dāng)?shù)貙δ軌蚺c公知技術(shù)且上述實施例中所公開的部件以及結(jié)構(gòu)等相互置換的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而應(yīng)用。
[0103]也可以適當(dāng)?shù)貙Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)公知技術(shù)而想到的、作為上述實施例中所公開的部件以及結(jié)構(gòu)等的代用品的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而進(jìn)行應(yīng)用。
[0104]以參照的方式引用將于2013年2月22日申請的日本專利申請第2013-033185的全部內(nèi)容引用于本發(fā)明。
[0105]【專利附圖】
【附圖說明】
[0106]1、2…液體噴射頭;10…振動板;20…流道形成基板；22…壓力室；30…被覆膜；31…被覆部;32…固定部;33…上側(cè)被覆膜；34…下側(cè)被覆膜；40…壓電兀件;50…流道單兀；60…密封板；61…第一連通孔；62…共用供給孔；70…C:液器板；71…第二連通孔；72…貯液器;80…噴嘴板 ;81…噴嘴孔;90…液體流道;300…被覆膜。
【權(quán)利要求】
1.一種流道單元，其特征在于，具有供液體流通的液體流道，并具備: 第一流道基板，其形成所述液體流道的流道壁； 第二流道基板，其重疊固定于所述第一流道基板上，并形成所述液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具有被覆部和固定部，其中，所述被覆部對所述第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定。
2.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜的材質(zhì)為熱可塑性樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜的材質(zhì)在所述被覆部和所述固定部的至少一部分中是相同的。
4.如權(quán)利要求3所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜通過將所述被覆部和所述固定部設(shè)為相同的材質(zhì)，而對所述第一流道基板進(jìn)行覆蓋。
5.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述固定部的膜厚與所述被覆部的膜厚相比被設(shè)定得較厚。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的流道單元，其特征在于， 所述第一流道基板與所述第二流道基板中的任意一方由陶瓷構(gòu)成。
7.一種液體噴射頭，具有: 權(quán)利要求1所述的流道單元； 噴嘴板，其具有與所述液體流道連通的噴嘴孔。
8.一種液體噴射裝置，具有權(quán)利要求7所述的液體噴射頭。
9.一種流道單元的制造方法，其為具有供液體流通的液體流道的流道單元的制造方法，并包括: 形成被覆部的第一工序，所述被覆部從形成所述液體流道的流道壁的第一流道基板的、成為所述流道壁的區(qū)域覆蓋至該區(qū)域的外側(cè)的固定區(qū)域； 使形成所述液體流道的流道壁的第二流道基板、和具備了所述被覆部的第一流道基板在所述固定區(qū)域內(nèi)重疊的第二工序； 對在所述固定區(qū)域內(nèi)重疊在一起的所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定的第三工序。
【文檔編號】B41J2/01GK104002555SQ201410060318
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】小松友子 申請人:精工愛普生株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置，其在不阻礙基板彼此的固定的條件下利用被覆膜對液體流道進(jìn)行覆蓋。具有供液體流通的液體流道的流道單元具備：第一流道基板，其形成液體流道的流道壁；第二流道基板，其形成液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具備被覆部和固定部，其中，所述被覆部對第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對第一流道基板和第二流道基板進(jìn)行固定。
【專利說明】流道單元及其制造方法、液體噴射頭、液體噴射裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備供液體流通的液體流道的流道單元、具有該流道單元的液體噴射頭、液體噴射裝置、以及流道單元的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來，已知一種具有供液體流通的液體流道的液體噴射頭。液體噴射頭經(jīng)由液體流道而將填充有液體的一側(cè)的開口和噴射液體的一側(cè)的開口相連。這種液體噴射頭通過重疊多個基板而形成。而且，液體流道也通過將形成于各個基板上的槽或孔組合在一起而形成(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]此外，公開了一種如下的結(jié)構(gòu)，S卩，為了保護(hù)液體流道的壁面不受液體影響，而用被覆膜覆蓋該液體流道的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻(xiàn)2、3)。
[0004]當(dāng)對構(gòu)成液體噴射頭的基板彼此進(jìn)行固定時，被成膜于基板上的被覆膜有時會阻礙基板彼此的固定。在這種情況下，需要在基板上對被覆膜進(jìn)行了成膜之后，對接合其他基板的部位進(jìn)行清洗等以去除被覆膜。此外，雖然也考慮在對基板彼此進(jìn)行固定之后在液體流道上對被覆膜進(jìn)行成膜，但也考慮到了如下的情況，即，在液體流道被基板密封的情況下、或液體流道的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化的情況下，難以適當(dāng)?shù)貙Ρ桓材みM(jìn)行成膜。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-309328號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本實開平5-60844號公報
[0007]專利文獻(xiàn)3:日本特開平10-250078號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題而被完成的，其目的在于，提供一種容易進(jìn)行基板彼此的固定的利用被覆膜來覆蓋液體流道的流道單元、液體噴射頭、液體噴射裝置、流道單元的制造方法。
[0009]為了解決上述課題，在本發(fā)明中，具有供液體流通的液體流道的流道單元的特征在于，具備:第一流道基板，其形成所述液體流道的流道壁；第二流道基板，其重疊固定于所述第一流道基板上，并形成所述液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具有被覆部和固定部，其中，所述被覆部對所述第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定。
[0010]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，被覆膜以跨接對液體流道進(jìn)行覆蓋的部位、和對基板彼此進(jìn)行固定的部位的方式而被設(shè)置。因此，被覆膜能夠在不阻礙第一流道基板和第二流道基板的固定的條件下，對液體流道進(jìn)行覆蓋。被覆膜中也包括在放大觀察時以不損害被覆膜的功能的程度隔開了間隙的被覆膜。
[0011]此外，也可以采用如下方式，即，所述被覆膜的材質(zhì)為熱可塑性樹脂。
[0012]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，通過對被覆膜的固定部施加熱量，從而能夠?qū)灞舜诉M(jìn)行固定，從而能夠容易地實施基板彼此的固定。[0013]在此，作為熱可塑性樹脂，能夠應(yīng)用公知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹脂。
[0014]而且，也可以采用如下方式，S卩，所述被覆膜的材質(zhì)在所述被覆部和所述固定部的至少一部分中是相同的。
[0015]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，包括如下的情況，即，對液體流道進(jìn)行覆蓋的被覆部、和對基板彼此進(jìn)行固定的固定部的一部分為相同的材質(zhì),而該以外的部位由不同的材質(zhì)構(gòu)成。因此，能夠根據(jù)膜被形成的形狀以及使用條件，而對所使用的材質(zhì)的粘性、強(qiáng)度、抗化學(xué)藥品性等進(jìn)行最佳組合。
[0016]而且，也可以采用如下方式，S卩，所述被覆膜通過將所述被覆部和所述固定部設(shè)為相同的材質(zhì)，而對所述第一流道基板進(jìn)行覆蓋。
[0017]此外，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，S卩，所述固定部的膜厚與所述被覆部的膜厚相比較厚。
[0018]在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，能夠通過在第一流道基板和第二流道基板上對各自的被覆膜進(jìn)行了成膜之后，對該被覆膜彼此進(jìn)行連接，從而形成固定部。
[0019]而且，也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，S卩，所述第一流道基板和所述第二流道基板中的任意一方由陶瓷構(gòu)成。
[0020]在由陶瓷構(gòu)成形成液體流道的基板時，如果膜厚較薄，則存在溶液等液體的成分從液體流道中漏出的情況。
[0021]因此，在以上述方式構(gòu)成的發(fā)明中，能夠抑制在基板上產(chǎn)生的溶液的泄漏。
[0022]而且，也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于如下的液體噴射頭中，所述液體噴射頭具有:本發(fā)明的流道單元；噴嘴板，其具有與所述液體流道連通的噴嘴孔。
[0023]此外，也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于具有這種液體噴射頭的液體噴射裝置中。此外，也能夠理解為這種液體噴射頭或液體噴射裝置的制造方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的剖視圖。
[0025]圖2為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的立體展開圖。
[0026]圖3為表示流道單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0027]圖4為表示噴墨打印機(jī)的一個示例的概要圖。
[0028]圖5為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0029]圖6為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0030]圖7為表示第二實施方式所涉及的液體噴射頭的剖視圖。
[0031]圖8為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
[0032]圖9為對液體噴射頭的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。
【具體實施方式】
[0033]以下，按照如下的順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。
[0034]1.第一實施方式
[0035]2.第二實施方式[0036]3.其他實施方式
[0037]1.第一實施方式
[0038]以下，參照附圖，對將本發(fā)明所涉及的液體噴射頭具體化了的第一實施方式進(jìn)行說明。圖1為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的剖視圖。此外，圖2為對液體噴射頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明的立體展開圖。而且，圖3為表示流道單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在此，圖1與圖2中的A-A’線處的剖視圖相對應(yīng)。
[0039]液體噴射頭I作為印刷裝置等液體噴射裝置的一部分而被使用。液體噴射頭I具備流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80。此外，液體噴射頭I通過使上述的流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80以層壓狀的方式進(jìn)行重疊并組合，從而在內(nèi)部形成液體流道90。
[0040]流道單元50具備振動板10、流道形成基板20、被覆膜30、壓電元件40。在第一實施方式中，振動板10為第一流道基板，流道形成基板20為第二流道基板。另外，雖然在本實施方式中，采用在流道單元50中包括壓電元件40的裝置而進(jìn)行了說明，但也可以采用在流道單元50中不包括壓電元件40的裝置。
[0041]如圖2所示，在流道形成基板20上，通過壁部26而以在第二方向D2上并排設(shè)置的方式劃分出多個壓力室22。此外，各壓力室22以在流道形成基板20的上表面21側(cè)開口的方式被形成，而且，在流道形成基板20的下表面23側(cè)，通過壁部26而分別劃分出與各壓力室22連通的連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25。
[0042]另外，雖然在本實施方式中，采用了將壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25設(shè)置于同一個流道形成基板20上的結(jié)構(gòu)，但也可以采用如下的結(jié)構(gòu)，S卩，將基板分為形成壓力室22的基板和形成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的基板，并使它們分離的結(jié)構(gòu)。
[0043]在此，流道形成基板20通過對陶瓷的薄板體進(jìn)行層壓而被構(gòu)成。此外，作為其材料，可以使用部分穩(wěn)定化氧化鋯(Zr)或穩(wěn)定化氧化鋯。
[0044]而且，在流道形成基板20的上表面21側(cè)，固定有振動板10。因此，流道形成基板20的各個壓力室22的開口通過振動板10而被密封。振動板10例如由陶瓷的薄板體構(gòu)成。作為其材料，可以使用部分穩(wěn)定化氧化鋯、穩(wěn)定化氧化鋯、或二氧化硅(SiO2)。此外，振動板10的第三方向D3上的厚度例如可以設(shè)為2.0微米(μ m)至5.4微米。
[0045]如圖1所示，被覆膜30以連續(xù)的方式具有對液體流道90的壁面進(jìn)行覆蓋的部分(被覆部31)、和對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定的部分(固定部32)。因此，被覆膜30保護(hù)液體流道90不受油墨的影響，并對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定。
[0046]被覆部31以如下方式成膜，即，對流道形成基板20的連通孔側(cè)開口 24的內(nèi)壁、貯液器側(cè)開口 25的內(nèi)壁、以及壓力室22的內(nèi)壁進(jìn)行覆蓋的方式。
[0047]此外，固定部32以如下方式成膜，即，位于振動板10與相當(dāng)于壓力室22外周的流道形成基板20的壁部26之間的方式。
[0048]因此，振動板10的壓力室22側(cè)的面、振動板10與流道形成基板20之間、流道形成基板20的流道壁(壓力室22側(cè)的壁面、構(gòu)成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的流道的壁面)全部具備被覆膜30。
[0049]被覆膜30例如由厚度為0.5微米至20微米的熱可塑性樹脂構(gòu)成。作為熱可塑性樹脂，可以應(yīng)用眾所周知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹月旨(對二甲苯類聚合物)。作為對二甲苯類聚合物的一個示例，可以使用帕里綸(Parylene:注冊商標(biāo))。
[0050]此外，在使用熱可塑性樹脂而構(gòu)成被覆膜30時，被覆部31和固定部32的厚度具有如圖3所示的關(guān)系。即，被覆膜30中的固定部32的厚度T2與被覆部31的厚度Tl相比較厚。這表示，以對被獨立設(shè)置的不同的膜彼此進(jìn)行熱熔敷的方式形成了固定部32。當(dāng)然，當(dāng)通過熱熔敷以外的方式形成被覆膜30時，各部的厚度并不局限于此。此外，在被覆膜中也包括在放大觀察時以不會損害被覆膜的功能的程度隔開有間隙的被覆膜。
[0051]此外，在振動板10的與流道形成基板20進(jìn)行固定的一側(cè)的相反側(cè)的面(上表面11)上，形成有壓電元件40。壓電元件40針對每個壓力室22而設(shè)置。壓電元件40具備下電極41、上電極42、和位于下電極41和上電極42之間的壓電體43。例如，下電極41和上電極42由金、鉬等導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成。此外，壓電體43例如由鋯鈦酸鉛(PZT)之類的電介質(zhì)構(gòu)成。
[0052]而且，在流道形成基板20的下表面23側(cè)，固定有密封板60。密封板60為具有多個第一連通孔61和共用供給孔62的薄板體。
[0053]第一連通孔61在第三方向D3上貫穿密封板60，并與流道形成基板20的各個連通孔側(cè)開口 24連通。此外，共用供給孔62由長度方向上的邊在第二方向D2上延伸、并在第三方向D3上貫穿密封板60的矩形的狹縫構(gòu)成。
[0054]密封板60由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0055]此外，在密封板60的不與流道形成基板20進(jìn)行固定的一側(cè)的面上，固定有貯液器板70。貯液器板70為具有多個第二連通孔71和貯液器72的薄板體。第二連通孔71在第三方向D3上貫穿貯液器板70，并與密封板60的各個第一連通孔61連通。此外，貯液器72被構(gòu)成為，在第二方向D2上延伸并貫穿貯液器板70的矩形的狹縫。
[0056]貯液器板70例如由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0057]而且，在貯液器板70的不與密封板60進(jìn)行固定的一側(cè)的面上，固定有噴嘴板80。噴嘴板80為，沿著第二方向D2而以預(yù)定間隔形成有多個噴嘴孔81的薄板體。此外，各噴嘴孔81以與貯液器板70的第二連通孔71分別連通的方式而被形成。
[0058]噴嘴板80例如由使用了部分穩(wěn)定化氧化鋯或穩(wěn)定化氧化鋯的陶瓷、或金屬構(gòu)成。
[0059]此外，噴嘴板80可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，在第一方向Dl上并排設(shè)置多個噴嘴列，所述噴嘴列由多個噴嘴孔81沿著第二方向D2而形成，并且使一個噴嘴列與另一個噴嘴列在第二方向D2上錯開配置(采用所謂的交錯配置)。
[0060]在上述結(jié)構(gòu)的液體噴射頭I中，通過使各基板以層壓狀的方式被固定，從而壓力室22經(jīng)由連通孔側(cè)開口 24、第一連通孔61、以及第二連通孔71而與噴嘴孔81連通。此外，壓力室22經(jīng)由貯液器側(cè)開口 25以及共用供給孔62而與貯液器72連通。其結(jié)果為，噴嘴孔81和貯液器72通過壓力室22而相連通，并構(gòu)成液體流道90。
[0061]因此，從貯液器72被供給的油墨被填充到該液體流道90內(nèi)。當(dāng)在該狀態(tài)下，驅(qū)動電壓從未圖示的電路基板經(jīng)由電纜類而被施加于下電極41或上電極42時，將使壓電元件40發(fā)生位移。壓電元件40的位移使振動板10振動，從而使壓力室22產(chǎn)生壓力變化。而且，通過壓力室22內(nèi)的壓力變化，從而使被填充到連通孔(第一連通孔61、第二連通孔71)中的油墨從噴嘴孔81向外部噴射。
[0062]在此，由于當(dāng)液體噴射頭I的噴嘴數(shù)量高密度化時，壓力室22的體積將減小，因此存在壓力室22的壓力變化減小的傾向。在這種情況下，通過使振動板10的厚度變薄，從而能夠增大壓力室22的壓力變化。但是，當(dāng)使振動板10的厚度過薄時，將會產(chǎn)生油墨的溶液等穿過振動板10而漏出的現(xiàn)象(也記載為油墨排出)。當(dāng)在振動板10上產(chǎn)生油墨排出時，存在如下的情況，即，以溶液為媒介而從壓電元件40流出泄漏電流。當(dāng)振動板10的厚度在
3.0微米以下時，油墨排出將變得顯著。因此，通過在振動板10上對被覆膜30進(jìn)行成膜，從而能夠抑制油墨排出，并能夠使振動板10的厚度變薄(例如，3.0微米以下)。
[0063]此外，液體噴射頭I構(gòu)成具備與油墨盒等連通的油墨供給路徑的噴墨式記錄頭單元的一部分，并被搭載于噴墨打印機(jī)200上。噴墨打印機(jī)200為液體噴射裝置的一個示例。
[0064]圖4為表不噴墨打印機(jī)的一個不例的概要圖。在圖4中，符號I表不使液體噴射頭的噴嘴孔面露出于外部，并對液體噴射頭進(jìn)行了收納的筐體(頭罩)的一部分。在噴墨打印機(jī)200中，在具有多個液體噴射頭I的噴墨式記錄頭單元(以下，稱為頭單元202)中，例如以可拆裝的方式設(shè)置有油墨盒202A、202B等。搭載了頭單元202的滑架203以軸向移動自如的方式被設(shè)置在安裝于裝置主體204上的滑架軸205上。而且，通過使驅(qū)動電機(jī)206的驅(qū)動力經(jīng)由未圖示的多個齒輪和正時帶207而被傳遞至滑架203，從而使滑架203沿著滑架軸205進(jìn)行移動。
[0065]在裝置主體204上沿著滑架軸205而設(shè)置有壓印板208，并且通過未圖示的輥等而被供給的印刷介質(zhì)S在壓印板208上被輸送。而且，針對被輸送的印刷介質(zhì)S，從液體噴射頭I的噴嘴孔81噴出油墨，從而在印刷介質(zhì)S上印刷任意的圖像。另外，噴墨打印機(jī)200并不僅限于頭單元202以上述方式進(jìn)行移動的打印機(jī)，例如也可以為如下的所謂的行式頭型的打印機(jī)，即，使液體噴射頭I固定，而僅通過使印刷介質(zhì)S進(jìn)行移動從而實施印刷。
[0066]圖5、圖6為對液體噴射頭I的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。以下，使用圖5、圖6對液體噴射頭I的制造方法進(jìn)行說明。
[0067]首先，準(zhǔn)備與振動板10、流道形成基板20相對應(yīng)的燒成前的陶瓷薄片。然后，針對與流道形成基板20相對應(yīng)的陶瓷薄片，實施沖壓加工，以形成相當(dāng)于壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25的貫穿孔。然后，以1000度到1400度的溫度對各陶瓷薄片進(jìn)行燒成，從而形成振動板10、流道形成基板20。
[0068]接下來，如圖5 Ca)所示，在振動板10的下表面12上對上側(cè)被覆膜33進(jìn)行成膜(第一工序)。在此，上側(cè)被覆膜33為成為被覆膜30的一部分的膜。當(dāng)使用對二甲苯類樹脂以作為上側(cè)被覆膜33的材料時，例如能夠使用眾所周知的帕里綸(注冊商標(biāo))。當(dāng)將對二甲苯類樹脂使用于材料時，首先，對對二甲苯類固體二聚體進(jìn)行氣化并熱分解，從而產(chǎn)生對二甲苯類單體。然后，在配置于腔室內(nèi)的振動板10上使對二甲苯類單體發(fā)生反應(yīng)而成膜。更加具體而言，可以使用化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition:CVD)法而在振動板10上進(jìn)行成膜。
[0069]接下來，如圖5 (b)所示，在流道形成基板20的下表面23側(cè)的面上對掩膜27進(jìn)行成膜。而且，在流道形成基板20中的使用掩膜27而被擋住的內(nèi)側(cè)(相當(dāng)于壁部26、貯液器側(cè)開口 25、以及連通孔側(cè)開口 24的部分)對下側(cè)被覆膜34進(jìn)行成膜。例如，下側(cè)被覆膜34的材料可以使用對二甲苯類樹脂。下側(cè)被覆膜34為成為被覆膜30的一部分的膜。作為下側(cè)被覆膜34的成膜方法，可以通過與上側(cè)被覆膜33相同的CVD法等而在流道形成基板20上進(jìn)行成膜。
[0070]接下來，如圖5 (C)所示，對成膜于振動板10上的上側(cè)被覆膜33和成膜于流道形成基板20上的下側(cè)被覆膜34進(jìn)行熱熔敷(第二工序、第三工序)。作為一個示例，首先，對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行層壓。接下來，對上側(cè)被覆膜33中的相當(dāng)于固定部32的部分、和下側(cè)被覆膜34中的相當(dāng)于固定部32的部分施加圧力(1.4兆帕(MPa)?2.0兆帕)。而且，使用加熱器等分別將上側(cè)被覆膜33和下側(cè)被覆膜34加熱至熔點以上。當(dāng)由對二甲苯類樹脂構(gòu)成被覆膜30時，以140度到200度的溫度進(jìn)行加熱。在以此方式進(jìn)行加熱的同時進(jìn)行接合，以使其熔敷。因此，上側(cè)被覆膜33和下側(cè)被覆膜34 —體化，從而形成被覆膜30。因此，在壓力室22、貯液器側(cè)開口 25、以及連通孔側(cè)開口 24中，流通有液體的一側(cè)的面(流道壁)全部被被覆膜30所覆蓋。
[0071]接下來，如圖6 (a)所示，在振動板10的上表面11側(cè)，以與壓力室22的位置相對應(yīng)的方式形成壓電元件40。作為壓電元件40的形成方法的一個示例，在振動板10的上表面11側(cè)形成由Au (銅)構(gòu)成的下電極41。接下來，在下電極41的上部上形成由PZT構(gòu)成的壓電體43。然后，在該壓電體43的上部上形成與壓力室22相應(yīng)的上電極42。
[0072]接下來，如圖6 (b)所示，在流道形成基板20上粘合密封板60。密封板60使用例如粘合劑而被粘合于流道形成基板20上。然后，在密封板60上粘合貯液器板70。貯液器板70使用例如粘合劑而被粘合于密封板上。作為粘合劑，可以使用環(huán)氧類的粘合劑。另夕卜，通過在對下側(cè)被覆膜34進(jìn)行成膜前預(yù)先對掩膜27進(jìn)行成膜，從而在流道形成基板20的下表面23側(cè)的面上不存在下側(cè)被覆膜34。由此，能夠使用與被覆膜30不同的粘合劑而容易地對流道形成基板20和密封板60進(jìn)行粘合。
[0073]最后，如圖6 (C)所示，在貯液器板70上粘合噴嘴板80。噴嘴板80使用例如粘合劑而被粘合于貯液器板70上。與上述同樣地，作為粘合劑，可以使用環(huán)氧類的粘合劑。
[0074]另外，密封板60、貯液器板70、以及噴嘴板80能夠通過在對成為材料的陶瓷生片進(jìn)行沖壓加工之后，進(jìn)行燒成，從而被形成。
[0075]通過以上的工序，從而可制造出第一實施方式所涉及的液體噴射頭I。
[0076]如以上所說明的那樣，在該第一實施方式中，被覆膜30以同一材質(zhì)連續(xù)地設(shè)置被覆部31和固定部32，所述被覆部31對振動板10的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部32對振動板10和流道形成基板20進(jìn)行固定。因此，被覆膜30能夠在不阻礙基板彼此的固定的條件下，對液體流道90進(jìn)行覆蓋。
[0077]此外，當(dāng)形成于流道形成基板20上的壓力室22細(xì)密化時，即使通過CVD等眾所周知的方法來進(jìn)行成膜，被覆膜30也難以生成均勻的膜。因此，如果在振動板10和流道形成基板20上分別對膜進(jìn)行了成膜之后，對膜彼此進(jìn)行粘合以對基板彼此間進(jìn)行固定，則能夠使成膜于液體流道90內(nèi)的被覆膜的膜厚均勻。
[0078]而且，通過對被覆膜30進(jìn)行熱熔敷而對基板彼此進(jìn)行固定，從而能夠降低粘合劑的量。
[0079]2.第二實施方式:
[0080]圖7為表示第二實施方式所涉及的液體噴射頭2的剖視圖。該液體噴射頭2于在流道形成基板20和密封板60之間具備被覆膜300的結(jié)構(gòu)上，與第一實施方式所涉及的液體噴射頭I不同。
[0081]液體噴射頭2與第一實施方式同樣地,具備流道單兀50、密封板60、忙液器板70、噴嘴板80。此外，通過流道單元50、密封板60、貯液器板70、噴嘴板80以層壓狀被固定，從而構(gòu)成將壓力室22作為一部分而具備的液體流道90。
[0082]而且，流道單元50具備振動板10、流道形成基板20、壓電元件40。
[0083]而且，液體噴射頭2具備被覆膜300。該被覆膜300以連續(xù)的方式具備位于流道形成基板20和密封板60之間的部位、以及對液體流道90的內(nèi)壁進(jìn)行覆蓋的部位。在圖7中，被覆膜300以連續(xù)的方式具備被覆部301和固定部302，其中，所述被覆部301對壓力室22的壁面(振動板10的壓力室22側(cè)的面、流道形成基板20的壓力室22側(cè)的壁部26、流道形成基板20的連通孔側(cè)開口 24的壁面、流道形成基板20的貯液器側(cè)開口 25的壁面)、密封板60的第一連通孔61的壁面以及共用供給口 62的壁面進(jìn)行覆蓋，所述固定部302位于流道形成基板20與密封板60之間，并對兩個基板進(jìn)行粘合。因此，在該第二實施方式中，流道形成基板20作為第一流道基板而發(fā)揮功能，密封板60作為第二流道基板而發(fā)揮功能。
[0084]被覆膜300與第一實施方式同樣地，能夠應(yīng)用眾所周知的聚丙烯類樹脂、聚乙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、對二甲苯類樹脂(對二甲苯類聚合物)這種熱可塑性樹脂。
[0085]此外，當(dāng)通過熱熔敷而形成被覆膜300時，與第一實施方式同樣地，被覆膜300的固定部302的厚度與被覆部301的厚度相比變得較厚。
[0086]圖8、圖9為對液體噴射頭2的制造方法進(jìn)行說明的工序圖。以下，使用圖8、圖9對第二實施方式所涉及的液體噴射頭2的制造方法進(jìn)行說明。
[0087]首先，如圖8 (a)所示，將與振動板10相對應(yīng)的陶瓷生片和與流道形成基板20相對應(yīng)的陶瓷生片層壓在一起。接下來，以1000度到1400度的溫度對層壓在一起的陶瓷生片進(jìn)行一體燒成，從而得到振動板10、流道形成基板20。
[0088]接下來，如圖8 (b)所示，在通過振動板10和流道形成基板20而形成的流道(流道壁)內(nèi)對上側(cè)被覆膜303進(jìn)行成膜。另外，在此，在流道形成基板20的下表面23上也形成有上側(cè)被覆膜303。上側(cè)被覆膜303為成為被覆膜300的一部分的膜。上側(cè)被覆膜303的材料例如可以使用對二甲苯類樹脂。此外，作為上側(cè)被覆膜303的成膜方法，例如可以使用CVD法。
[0089]接下來，如圖8 (C)所示，在振動板10的上表面11側(cè)，以與壓力室22的位置相對應(yīng)的方式形成壓電元件40。
[0090]接下來，如圖9 Ca)所示，在密封板60的一個面上對掩膜63進(jìn)行成膜，并對下側(cè)被覆膜304進(jìn)行成膜。下側(cè)被覆膜304為成為被覆膜300的一部分的膜。作為下側(cè)被覆膜304的材料，可以使用對二甲苯類樹脂。此外，作為下側(cè)被覆膜304的成膜方法，例如可以使用CVD法。
[0091]接下來，如圖9 (b)所示，以熔點以上的溫度對成膜于流道形成基板20上的上側(cè)被覆膜303和成膜于密封板60上的下側(cè)被覆膜304進(jìn)行熱熔敷。當(dāng)作為被覆膜300而使用對二甲苯類樹脂時，熔點可以采用140度(°C)到200度(°C)。此外，接合時的壓力可以采用1.4兆帕(MPa)到2.0兆帕(MPa)0
[0092]因此，上側(cè)被覆膜303和下側(cè)被覆膜304 —體化，從而形成被覆膜300。[0093]然后，如圖9 (c)所示，在密封板60上粘合貯液器板70。然后，在貯液器板70上粘合噴嘴板80。貯液器板70和噴嘴板80使用例如與上述被覆膜300不同的材質(zhì)/材料的粘合劑而被粘合在一起。
[0094]通過以上所說明的工序，可制造出第二實施方式所涉及的液體噴射頭2。
[0095]在該第二實施方式中，起到與第一實施方式所起到的效果相同的效果。此外，能夠通過分開使用CVD法這樣的一直以來被使用的成膜方法、和本發(fā)明的成膜方法，從而與流道的內(nèi)徑等的形狀一致地形成均勻的膜。
[0096]另外，雖然在第二實施方式中，采用了將壓力室22、連通孔側(cè)開口 24、以及貯液器側(cè)開口 25設(shè)置于同一個流道形成基板20上的結(jié)構(gòu)，但也可以與第一實施方式同樣地，采用如下的結(jié)構(gòu)，即，將基板分為形成壓力室22的基板和形成連通孔側(cè)開口 24以及貯液器側(cè)開口 25的基板，并使它們分離的結(jié)構(gòu)。
[0097]3.其他實施方式:
[0098]本發(fā)明存在各種各樣的實施方式。實施方式中所示的液體噴射頭的基本結(jié)構(gòu)并不局限于上述的結(jié)構(gòu)。使用被覆膜來實施固定的部件也并不局限于上述的部件，而是可以應(yīng)用于各種各樣的部件之間的固定，并可以應(yīng)用于兩處以上的位置處的固定。此外，上側(cè)被覆膜和下側(cè)被覆膜無需采用完全相同的材質(zhì)。只需為如上所述那樣能夠通過熱熔敷而以所需的強(qiáng)度進(jìn)行固定的材質(zhì)即可。此外，也包含如下的情況，即，相當(dāng)于被覆部的部位和相當(dāng)于固定部的部位的至少一部分由相同的材質(zhì)構(gòu)成，而其他的部位由不同的材質(zhì)構(gòu)成。在例如通過樹脂而形成各被覆膜時， 也可以使由材質(zhì)各不相同的樹脂所成膜的膜進(jìn)行熔敷。因此，能夠根據(jù)被覆膜被成膜的位置的形狀以及使用條件，而對所使用的材質(zhì)的粘性、強(qiáng)度、抗化學(xué)藥品性等進(jìn)行最佳組合。
[0099]此外，本發(fā)明廣泛地以液體噴射頭全部作為對象，當(dāng)然，也能夠應(yīng)用于噴射油墨以外的液體的裝置中。作為其他的液體噴射頭，例如可以列舉出，用于打印機(jī)等圖像記錄裝置的各種記錄頭、用于液晶顯示器等的彩色過濾器的制造的顏色材料噴射頭、用于有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器、FED (面發(fā)光顯示器)等的電極形成的電極材料噴射頭、用于生物芯片制造的生物體有機(jī)物噴射頭等。
[0100]另外，當(dāng)然本發(fā)明并不局限于上述實施例。
[0101]即，也可以適當(dāng)?shù)貙ι鲜鰧嵤├兴_的能夠相互置換的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而應(yīng)用。
[0102]也可以適當(dāng)?shù)貙δ軌蚺c公知技術(shù)且上述實施例中所公開的部件以及結(jié)構(gòu)等相互置換的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而應(yīng)用。
[0103]也可以適當(dāng)?shù)貙Ρ绢I(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)公知技術(shù)而想到的、作為上述實施例中所公開的部件以及結(jié)構(gòu)等的代用品的部件以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行置換，并對其組合進(jìn)行改變而進(jìn)行應(yīng)用。
[0104]以參照的方式引用將于2013年2月22日申請的日本專利申請第2013-033185的全部內(nèi)容引用于本發(fā)明。
[0105]【專利附圖】
【附圖說明】
[0106]1、2…液體噴射頭;10…振動板;20…流道形成基板；22…壓力室；30…被覆膜；31…被覆部;32…固定部;33…上側(cè)被覆膜；34…下側(cè)被覆膜；40…壓電兀件;50…流道單兀；60…密封板；61…第一連通孔；62…共用供給孔；70…C:液器板；71…第二連通孔；72…貯液器;80…噴嘴板 ;81…噴嘴孔;90…液體流道;300…被覆膜。
【權(quán)利要求】
1.一種流道單元，其特征在于，具有供液體流通的液體流道，并具備: 第一流道基板，其形成所述液體流道的流道壁； 第二流道基板，其重疊固定于所述第一流道基板上，并形成所述液體流道的流道壁；被覆膜，其以連續(xù)的方式具有被覆部和固定部，其中，所述被覆部對所述第一流道基板的流道壁進(jìn)行覆蓋，所述固定部對所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定。
2.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜的材質(zhì)為熱可塑性樹脂。
3.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜的材質(zhì)在所述被覆部和所述固定部的至少一部分中是相同的。
4.如權(quán)利要求3所述的流道單元，其特征在于， 所述被覆膜通過將所述被覆部和所述固定部設(shè)為相同的材質(zhì)，而對所述第一流道基板進(jìn)行覆蓋。
5.如權(quán)利要求1所述的流道單元，其特征在于， 所述固定部的膜厚與所述被覆部的膜厚相比被設(shè)定得較厚。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的流道單元，其特征在于， 所述第一流道基板與所述第二流道基板中的任意一方由陶瓷構(gòu)成。
7.一種液體噴射頭，具有: 權(quán)利要求1所述的流道單元； 噴嘴板，其具有與所述液體流道連通的噴嘴孔。
8.一種液體噴射裝置，具有權(quán)利要求7所述的液體噴射頭。
9.一種流道單元的制造方法，其為具有供液體流通的液體流道的流道單元的制造方法，并包括: 形成被覆部的第一工序，所述被覆部從形成所述液體流道的流道壁的第一流道基板的、成為所述流道壁的區(qū)域覆蓋至該區(qū)域的外側(cè)的固定區(qū)域； 使形成所述液體流道的流道壁的第二流道基板、和具備了所述被覆部的第一流道基板在所述固定區(qū)域內(nèi)重疊的第二工序； 對在所述固定區(qū)域內(nèi)重疊在一起的所述第一流道基板和所述第二流道基板進(jìn)行固定的第三工序。
【文檔編號】B41J2/01GK104002555SQ201410060318
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月22日
【發(fā)明者】小松友子 申請人:精工愛普生株式會社
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