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CN119682393A - 液体喷出头 - Google Patents

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CN119682393A
CN119682393A CN202411185519.1A CN202411185519A CN119682393A CN 119682393 A CN119682393 A CN 119682393A CN 202411185519 A CN202411185519 A CN 202411185519A CN 119682393 A CN119682393 A CN 119682393A
Authority
CN
China
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substrate
wiring
electrode
liquid ejection
ejection head
Prior art date
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Pending
Application number
CN202411185519.1A
Other languages
English (en)
Inventor
仁田昇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ideal Science And Technology Co ltd
Original Assignee
Ideal Science And Technology Co ltd
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Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2023161788A external-priority patent/JP2025052840A/ja
Application filed by Ideal Science And Technology Co ltd filed Critical Ideal Science And Technology Co ltd
Publication of CN119682393A publication Critical patent/CN119682393A/zh
Pending legal-status Critical Current

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

本发明提供液体喷出头,能够向配置有多个压电致动器的梳齿状的层叠压电体块施加驱动各压电致动器的驱动电压。实施方式的液体喷出头具备层叠压电体块、压力室、基板、柔性基板以及所述基板的布线电极。所述层叠压电体块是将多个压电致动器和支柱交替配置而成的梳齿状。所述压力室将分隔壁的一部分与所述压电致动器的端面接合。所述基板与所述层叠压电体块的基端侧的表面接合。所述柔性基板与所述基板的外周部连接。所述基板的布线电极与所述压电致动器的外部电极连接且在所述基板的外周部与所述柔性基板的布线连接,并且所述基板与所述柔性基板的连接部处的电极宽度为所述压电致动器的柱宽以上。

Description

液体喷出头
技术领域
本发明的实施方式涉及液体喷出头。
背景技术
已知有向规定位置供给规定量的液体的液体喷出头。液体喷出头例如搭载于喷墨打印机、3D打印机、分注装置等。喷墨打印机从喷墨头喷出油墨的液滴,从而在记录介质的表面形成图像等。3D打印机从造型材料喷出头喷出造型材料的液滴并使其固化,从而形成三维造型物。分注装置喷出试样的液滴而向多个容器等供给规定量。
液体喷出头具有多个喷出液体的通道。各通道具备喷出液体的喷嘴、与喷嘴连通的压力室、改变压力室的容积的压电致动器。液体喷出头从多个通道中选择喷出液体的通道,对所选择的通道的压电致动器施加驱动电压而使液体喷出。但是,在例如利用梳齿状的层叠压电体块呈一体地形成多个通道的压电致动器,并将施加驱动电压的柔性基板与层叠压电体块直接连接时,容易损伤层叠压电体块。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-208234号公报
专利文献2:日本特开2016-137589号公报
专利文献3:日本特开2011-5774号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题在于,提供一种能够对配置有多个压电致动器的梳齿状的层叠压电体块施加驱动各压电致动器的驱动电压的液体喷出头。
用于解决问题的技术方案
本发明的实施方式的液体喷出头具备层叠压电体块、压力室、基板、柔性基板以及所述基板的布线电极。所述层叠压电体块是将多个压电致动器和支柱交替配置而成的梳齿状。所述压力室将分隔壁的一部分与所述压电致动器的端面接合。所述基板与所述层叠压电体块的基端侧的表面接合。所述柔性基板与所述基板的外周部连接。所述基板的布线电极与所述压电致动器的外部电极连接且在所述基板的外周部与所述柔性基板的布线连接,并且所述基板与所述柔性基板的连接部处的电极宽度为所述压电致动器的柱宽以上。
附图说明
图1是具备实施方式涉及的喷墨头的喷墨打印机的整体构成图。
图2是上述喷墨头的立体图。
图3是将上述喷墨头的头部局部放大的剖视图。
图4是将上述喷墨头的头部局部放大的剖视图。
图5是将上述喷墨头的头部局部放大的俯视图。
图6是上述头部的致动器基板的俯视图。
图7是将上述致动器基板局部放大的俯视图。
图8是将上述致动器基板局部放大的立体图。
图9是将上述致动器基板局部放大的立体图。
图10是将上述致动器基板局部放大的立体图。
图11是说明上述喷墨头的组装工序的图。
图12是上述喷墨头的组装图。
图13是上述喷墨头的控制系统的电路图。
图14是向上述喷墨头的致动器施加的驱动波形。
图15是上述致动器的动作说明图。
附图标记说明
10:喷墨打印机、100~103:喷墨头、2:头部、24:喷嘴、3:驱动IC、47:基板、6:致动器、60:支柱、64:单独电极、65:共用电极、66:单独布线、67:共用布线、600:层叠压电体块、604:扩展部。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式涉及的液体喷出头进行详述。此外,在各图中,对同一构成标注相同的附图标记。另外,为了明确各图所示的构成的朝向,在各图中记载了XYZ坐标。
作为搭载了实施方式的液体喷出头的图像形成装置的一例,对在记录介质上印刷图像的喷墨打印机10进行说明。图1表示喷墨打印机10的概略构成。喷墨打印机10在壳体11的内部配置有:收纳作为记录介质的一例的片材S的盒12、片材S的上游输送路13、输送从盒12内取出的片材S的输送带14、朝向输送带14上的片材S喷出油墨的液滴的多个喷墨头100~103、片材S的下游输送路15、排出托盘16以及控制基板17。作为用户界面的操作部18配置于壳体11的上部侧。
在片材S上印刷的图像数据例如由作为外部连接设备的计算机200生成。由计算机200生成的图像数据通过电缆201、连接器202、203发送至喷墨打印机10的控制基板17。
搓纸辊204从盒12向上游输送路13一张一张地供给片材S。上游输送路13由进给辊对131、132和片材引导板133、134构成。片材S经由上游输送路13被输送至输送带14的上表面。图中的箭头104表示从盒12朝向输送带14的片材S的输送路径。
输送带14是表面形成有多个贯通孔的网状的环形带。驱动辊141、从动辊142、143这三根辊旋转自如地支承输送带14。电机205通过使驱动辊141旋转而使输送带14旋转。电机205是驱动装置的一例。图中105表示输送带14的旋转方向。输送带14的背面侧配置有负压容器206。负压容器206与减压用的风扇207连结。风扇207通过形成的气流使负压容器206内成为负压,从而将片材S吸附保持于输送带14的上表面。图中106表示气流的流向。
作为液体喷出头的一例的喷墨头100~103相对于吸附保持于输送带14上的片材S例如隔着1mm的微小间隙以对置的方式配置。喷墨头100~103在-Z方向上朝向从-Y方向至Y方向输送的片材S分别喷出油墨的液滴。喷墨头100~103在片材S从下方通过时印刷图像。除了喷出的油墨的颜色不同之外,各喷墨头100~103的结构相同。油墨的颜色例如为青色、品红色、黄色、黑色。
喷墨头100~103分别经由油墨流路311~314与油墨罐315~318及油墨供给压力调整装置321~324连结。各油墨罐315~318配置于各喷墨头100~103的上方。在待机时,各油墨供给压力调整装置321~324将各喷墨头100~103内相对于大气压调整为负压、例如-1.2kPa,以防油墨从喷墨头100~103的喷嘴24(参照图2)漏出。在形成图像时,通过油墨供给压力调整装置321~324向各喷墨头100~103供给各油墨罐315~318的油墨。
在图像形成后,从输送带14朝向下游输送路15输送片材S。下游输送路15由进给辊对151、152、153、154和规定片材S的输送路径的片材引导板155、156构成。片材S经由下游输送路15从排出口157向排出托盘16输送。图中箭头107表示片材S的输送路径。
接着,对喷墨头100~103的构成进行说明。以下,参照图2至图10对喷墨头100进行说明,喷墨头101~103的结构也与喷墨头100相同。
如图2所示,喷墨头100具备作为液体喷出部的一例的头部2。头部2经由油墨流路311与图1的油墨供给压力调整装置321连接。在循环供给油墨的情况下,将油墨的供给路和排出路连接至头部2。喷出油墨的各喷出通道的喷嘴24沿喷嘴板23的第一方向的例如X方向排列。喷嘴密度例如设定在150dpi~1200dpi的范围内。喷嘴24排列成Y方向侧的A列和-Y方向侧的B列这两列。例如,在喷出通道的数量为656个的情况下, A列将1号喷嘴至328号喷嘴从X方向至-X方向依次排列,B列将1号喷嘴至328号喷嘴从-X方向至X方向依次排列。但是,喷嘴24既可以是一列,也可以是三列以上。此外,如上所述,片材S从-Y方向至Y方向输送,油墨向-Z方向朝向位于喷嘴24的下方的片材S的表面喷出。
头部2与作为柔性基板的一例的柔性印刷布线板21连接。柔性印刷布线板21与作为中继基板的一例的印刷基板22连接。柔性印刷布线板21和印刷基板22例如对称地将A列用和B列用的两组与头部2连接。
柔性印刷布线板21例如是使用聚酰亚胺等合成树脂薄膜的柔性的印刷布线基板。柔性印刷布线板21搭载有作为驱动芯片的驱动用的IC(Integrated Circuit:集成电路)3(以下称为驱动IC)。印刷基板22是将含有玻璃纤维的环氧树脂层和铜布线层多重层叠而成的硬质的通孔基板。作为喷墨头100的控制部的驱动IC3暂时存储从控制基板17经由印刷基板22发送来的数据,并在规定的定时向各通道施加驱动信号以喷出油墨,其中,该控制基板17具备作为喷墨打印机10的控制部的CPU。
图3至图5是头部2的局部剖视图。图4是图3的C-C的剖视图,图5是图3的D-D的剖视图。此外,A列的喷出通道和B列的喷出通道夹着X方向的中心线成为背对背的对称构成。因此,在以下的说明中,存在仅对A列的喷出通道进行图示和说明的地方,但B列的喷出通道的构成也是同样的。
喷嘴板23与压力室基板4的一面接合。喷嘴板23例如是由聚酰亚胺等树脂或不锈钢等金属形成的矩形状的板。振动板5与喷嘴板23相反侧的压力室基板4的一面接合。振动板5具有在施加了外力时变形的挠性。振动板5例如是由镍、不锈钢等金属形成的薄板状的板。振动板5的材质也可以是聚酰亚胺薄膜等金属以外的材质。
压力室42形成于压力室基板4。各喷出通道的压力室42排列于各喷嘴24的位置,并分别与喷嘴24连通。压力室基板4例如由不锈钢等金属形成。作为一例,压力室42通过在压力室基板4形成沿第二方向的例如Z方向贯穿的矩形状的开口,并利用喷嘴板23和振动板5分别堵住两侧的开口而形成。即,振动板5构成压力室42的分隔壁的一部分。
压力室42与具有狭窄部的引导流路43连通,进而经由作为贯穿振动板5的开口孔的油墨供给口44与油墨供给歧管45连通。引导流路43针对每个压力室42而在压力室基板4的振动板5侧的一面上沿第三方向例如Y方向形成为槽状。喷嘴24、压力室42以及引导流路43设置于各喷出通道。油墨供给口44由背对背的A列的喷出通道和B列的喷出通道共用。
油墨供给歧管45形成于与振动板5的一面接合的框架46内。油墨供给歧管45沿X方向延伸,并经由油墨供给口44和各通道的引导流路43分别与各通道的压力室42连通。作为共用油墨室的油墨供给歧管45与油墨流路311连通(参照图1、图2)。在框架46的X方向和-X方向的两端设置有油墨端口48和油墨端口49。油墨端口48和油墨端口49也可以在填充油墨时分别利用于油墨的供给和排出(参照图12)。
各喷出通道的致动器6分别排列在隔着振动板5与各喷出通道的压力室42对置的位置。各喷出通道的致动器6例如利用粘接剂将其-Z方向的端面与构成压力室42的分隔壁的一部分的振动板5接合。作为压电致动器的一例的致动器6例如是将压电元件等的压电体61、第一内部电极62以及第二内部电极63交替层叠为层状而形成的层叠型压电致动器(特别参照图3)。各压电体61配置为极化方向例如在Z方向上彼此相反,并以d33模式变形。压电体61由锆钛酸铅(PZT)等含铅压电材料、或者铌酸钠钾等不含铅压电材料形成。
第一内部电极62和第二内部电极63是分别形成于压电体61的主面的导电性膜。第一内部电极62和第二内部电极63例如由银钯等能够烧制的导电性材料成膜。在A列的情况下,致动器6的第一内部电极62分别形成至Y方向的致动器6的一个侧面,并与形成于该侧面的作为外部电极的单独电极64连接。第二内部电极63分别形成至-Y方向的致动器6的另一个侧面,并与形成于该侧面的作为外部电极的共用电极65连接。虚拟层68是与压电体61相同的材料。但是,虚拟层68不设置内部电极,不被施加电场,因此不变形。
形成单独电极64的致动器6的侧面从与振动板5连接的端面朝向基板47向外方侧倾斜。倾斜角θ例如为45度~80度。另一方面,形成共用电极65的致动器6的侧面设为大于θ的倾斜角,或者不倾斜而相对于基板47的表面例如垂直地立起。单独电极64和共用电极65例如由Ni、Cr、Au等成膜。
特别是如图4所示,支柱60隔着槽69配置于各喷出通道的致动器6之间。支柱60配置于相当于相邻的压力室42之间的分隔壁40的位置。驱动用的致动器6和作为支柱60的虚拟的致动器使用共用的压电体61、第一内部电极62、第二内部电极63、单独电极64以及共用电极65统一形成,通过形成槽69而成为梳齿状的层叠压电体块600。位于致动器6的基端侧的虚拟层68成为将交替相邻的致动器6与支柱60相连的基础。
层叠压电体块600通过将Z方向的端面与基板47的表面接合而固定于基板47。与固定层叠压电体块600的基板47的接合面是层叠压电体块600的基端侧的表面。基板47例如是陶瓷基板。陶瓷基板例如是氧化铝基板。层叠压电体块600和基板47例如用粘接剂接合。如以下详细说明,基板47将形成于表面的布线电极与致动器6的外部电极电连接。被接合的层叠压电体块600和基板47构成致动器基板601。
图6至图10是致动器基板601的俯视图和立体图。如图6至图10所示,形成于各致动器6的一个侧面的作为外部电极的单独电极64分别与按每个喷出通道形成于基板47的表面的作为布线电极的单独布线66连接。另外,形成于各致动器6的另一个侧面的作为外部电极的共用电极65与沿着致动器6的排列方向形成于基板47的表面的作为布线电极的共用布线67共用连接。A列和B列的喷出通道的共用布线67由在基板47的中央部沿X方向形成的分离槽602分离。
单独布线66按每个喷出通道从层叠压电体块600引出至基板47的边缘部。A列沿Y方向呈直线状引出,B列沿-Y方向呈直线状引出。基板47的边缘部成为与柔性印刷布线板21的连接部603。由于支柱60不被驱动,因此单独布线66形成于与致动器6对应的位置。在支柱60上未设置单独布线66,与此相应地,基板47表面的单独布线66的节距变粗为槽69的节距的两倍,基板47表面的空间有富余。通过利用该空间在单独布线66设置扩展部604,从而将单独布线66的布线宽度扩大至致动器6的X方向的柱宽以上。扩展部604优选设置于层叠压电体块600的附近,但只要至少在连接部603扩大至致动器6的柱宽以上即可。单独布线66优选形成为与致动器6的X方向的节距相同的节距,使单独布线66的中心线与致动器6的X方向的宽度的中心对齐。
共用布线67沿作为致动器6和支柱60的排列方向的X方向例如呈直线状地形成。为了防止驱动时的电流集中,共用布线67使布线宽度比单独布线66宽。而且,将两端部引出至基板47的边缘部。引出方向是与单独布线66相同的方向。即,在俯视观察时将共用布线67形成为“コ”字状,各通道的单独布线66并列于共用布线67的“コ”字状的内侧的区域。
柔性印刷布线板21与基板47的连接部603的表面重叠并接合。由此,如图7所示,将柔性印刷布线板21的各单独布线27与基板47的各单独布线66分别电连接。同样地,将柔性印刷布线板21的共用布线28与基板47的共用布线67电连接。基板47和柔性印刷布线板21通过例如ACF(Anisotropic Conductive Film:各向异性导电膜)、ACP(AnisotropicConductive paste:各向异性导电胶)、NCF(Non-Conductive Film:非导电膜)、NCP(Non-Conductive paste:非导电胶)等固定,并在厚度方向上各向异性导电连接。NCF是从ACF除去导电粒子而得到的,其自身是绝缘体,但通过使单独布线27与单独布线66、共用布线28与共用布线67接触并进行热固化而在厚度方向上导通。或者,也可以通过焊料等固定。
在此,致动器6的X方向的柱宽La和槽69的宽度Sa、基板47的单独布线66的布线电极宽度Lb和作为电极节距离的空间Sb、柔性印刷布线板21的单独布线27的布线宽度Lf和作为布线节距离的空间Sf分别相对于喷出通道的节距P呈以下的关系。
节距P=2(La+Sa)=Lb+Sb=Lf+Sf
Sb≥Lb>La
Sf≥Lf>La
例如,在节距P为169μm的情况下,La、Sa、Lb、Sb、Lf、Sf、d的一例如下。
La=50μm、Sa=34.5μm、
Lb=60μm、Sb=109μm、
Lf=84μm、Sf=85μm、
d=10μm
即,由于致动器6和支柱60交替地配置,因此P=2(Sa+La)。在上述例子中,La为50μm,比节距P的一半小。由于在基板47上不需要支柱60的单独布线66,因此可以在保持基板47上的必要的空间Sb的状态下扩大单独布线66的布线电极宽度Lb。这可以通过例如后述制作过程中的曝光掩模的图案形状来实现。在上述例子中,通过d=10μm的扩展部604从La=50μm扩大至Lb=60μm。通过在基板47上扩大单独布线66的布线电极宽度Lb来降低连接电阻,提高喷出通道间的油墨的喷出效率,并且提高与柔性印刷布线板21的单独布线27的连接可靠性。也能够进一步扩大单独布线66的布线电极宽度Lb,但为了进一步扩大布线电极宽度Lb,需要延长扩展部604的d的距离。例如,在图1的喷墨打印机10中考虑的情况下,由于希望尽可能地缩小喷墨头100~103的Y方向的间隔,想要尽可能地抑制喷墨头100的Y方向的尺寸,因此设为Lb=60μm。
在柔性印刷布线板21中,进一步扩大单独布线27的布线宽度,例如设为Lf=84μm、Sf=85μm。即,柔性印刷布线板21上的布线宽度(线)和布线节距离(空间)大致为1:1。柔性印刷布线板21的单独布线27的布线宽度Lf比基板47的单独布线66的布线电极宽度Lb大24μm。在将柔性印刷布线板21与基板47重叠连接时,以使单独布线27与单独布线66彼此的中心线一致为目标,但在夹着NCF、ACF等进行热压接的情况下,柔性印刷布线板21热膨胀,并且也产生连接位置的制造上的误差,因此中心线彼此大多不能准确地一致。但是,在上述例子中,柔性印刷布线板21的单独布线27的布线宽度Lf比基板47的单独布线66的布线电极宽度Lb大24μm,因此即使中心线彼此最大偏移±12μm,Lb也不会超出La的范围。因此,即使中心线彼此偏移±12μm,柔性印刷布线板21的单独布线27与基板47的单独布线66之间的连接电阻也不会变化。由此,可以在喷出通道间使油墨的喷出特性一致,从而可以抑制打印的浓度不均。而且,在基板47上布线电极节距离(空间)不会低于节距P的一半,因此可以确保连接可靠性。
作为一例,致动器6和支柱60交替配置的梳齿状的层叠压电体块600如下进行制作。首先,在加工成薄板状的长条的压电体61的主面分别成膜第一内部电极62和第二内部电极63,将压电体61彼此层叠并烧制成为一体。然后,利用例如粘接剂将该条状的块接合于基板47的表面。然后,在该条状的块和基板47的表面,通过例如全面镀敷而成膜导电膜。
然后,在条状的块上通过例如机械加工形成槽69,分离为各致动器6和各支柱60。通过全面镀敷成膜的导电膜之后作为致动器6的单独电极64和共用电极65、以及基板47的单独布线66和共用布线67发挥功能,但在该时间点全部短路。因此,对于形成有槽69的条状的块,涂敷例如液体抗蚀剂,隔着掩模对抗蚀剂进行曝光,对导电膜进行选择蚀刻,从而如图8所示形成各喷出通道的单独电极64和单独布线66。此外,选择蚀刻也包括与振动板5连接的致动器6的端面的导电膜的除去。也可以通过使端面的高度一致的研磨来除去。单独电极64和单独布线66的-Z方向的高度不同,但由于使致动器6的侧面倾斜,因此容易曝光。此外,若曝光高度不同,则存在难以得出布线宽度的精度的问题,但布线电极宽度Lb容许具有Sb≥Lb>La的宽度,因此具有使曝光容易的效果。在该方法中,可以利用相同的导电膜呈一体地形成单独电极64和单独布线66,但也可以分别形成。另外,虽然不需要支柱60的单独布线66,但相当于单独电极64的支柱60侧面的导电膜也可以不蚀刻而残留。
另一方面,由于共用电极侧不进行如单独电极侧那样的图案化,因此,如图9所示是在相邻的致动器6和支柱60的侧面、以及基板47上通过全面镀敷而成膜了导电膜的状态。即,可以利用相同的导电膜呈一体地形成共用电极65和共用布线67。引出至共用布线67两端的基板47的边缘部的部分在对单独布线66进行图案化时一并形成。另外,将A列的共用布线67与B列的共用布线67分离的分离槽602也可以在对单独布线66进行图案化时一并形成。由于共用电极侧不进行选择蚀刻,因此可以使致动器6的侧面的倾斜比单独电极64侧陡峭或不倾斜,抑制需要无用的空间,从而使头宽度变得窄而紧凑。
即,层叠压电体块600在与基板47接合之前的条状的状态或者至少形成槽69之前的状态下,呈一个侧面倾斜而另一个侧面垂直的梯形形状。此时,-Z方向的上端面优选研磨成均匀的高度,以便进行接下来的与振动板5的粘接工序。由此,当在条状的块形成槽69时,可以分离成以基板47的表面为基准而高度一致的梯形的致动器6和支柱60。
然后,经由单独布线66和共用布线67对致动器6施加极化电压,从而使各致动器6的压电体61极化。将例如可以施加比驱动电压的电源高的电压的极化用的电源与单独布线66和共用布线67连接而进行极化。或者,如图10所示,也可以在基板47上预先形成至极化用的布线,在极化之后,在双点划线所示的位置按基板47切断极化用的布线。或者,也可以在将柔性印刷布线板21、驱动IC3、印刷基板22连接后经由驱动IC3进行极化。
如图11所示,这样制作的作为第一结构体的致动器基板601通过例如粘接剂与将喷嘴板23、压力室基板4、振动板5、框架46等接合而成的作为第二结构体的流路块接合。进而,通过将柔性印刷布线板21和印刷基板22连接而完成图12所示的喷墨头100。柔性印刷布线板21能够弯曲,因此通常如图2所示弯折后来搭载。经由连接电缆220向作为中继基板的印刷基板22供给驱动控制信号和驱动电压的电源。
接着,对喷墨头100的动作进行说明。图13是喷墨头100的控制系统的电路图。如图13所示,各喷出通道的致动器6(#1ch、#2ch、……、#nch)经由单独布线66、27将单独电极64分别连接至驱动IC3的驱动器D(即驱动电路)的输出端子。进而,致动器6经由共用布线67、28将共用电极65连接至共用电位。共用电位例如是接地(GND)。
驱动IC3连接向致动器6施加的驱动电压V1的电源7和驱动电压V2的电源70。电源7和电源70的正极与驱动IC3连接,负极与接地(GND)连接。驱动IC3与从作为喷墨打印机10的控制部的控制基板17(参照图1)发送来的打印数据的信号线连接。打印数据是经由连接电缆220供给的驱动控制信号的一例。
接着,参照图14和图15对油墨喷出动作进行说明。驱动IC3的各驱动器D使用驱动电压V1、V2以及接地(GND)向各致动器6的单独电极64施加驱动波形。电压V1例如为20V。电压V2例如为10V。接地(GND)例如为0V。关于驱动哪个致动器6,取决于例如打印数据。图14是向致动器6施加的驱动波形的一例。
如图14所示,在驱动向共用电极65施加接地电位的致动器6的情况下,向单独电极64施加电压V2而成为待机状态。当施加电压V2时,在压电体61的极化轴的朝向施加电场,如图15的(a)所示,成为致动器6在层叠方向(Z方向)上伸长而压力室42的容积缩小的状态。这在喷出油墨的定时之前进行。然后,通过在油墨的喷出定时(图14的时刻t1)最初使单独电极64的电位下降至接地(GND),如图15的(b)所示,伸长的致动器6恢复原样,即相对收缩,压力室42的容积相对扩张。与压力室42的容积扩张相应地,油墨经由引导流路43流入压力室42内。
而且,例如在经过了头部2的压力振动周期的1/2的时间之后,在图14的时刻t2向单独电极64施加电压V2时,如图15的(c)所示,致动器6在层叠方向(Z方向)上伸长而压力室42的容积相对缩小,由此从喷嘴24喷出油墨的液滴R。而且,例如在经过了头部2的压力振动周期的1/2的时间之后,在图14的时刻t3向单独电极64施加电压V1,在规定时间之后的时刻t4恢复为电压V2。通过此时的致动器6的伸长(图15的(d))和恢复(图15的(a))使压力室42的容积缩小、恢复,通过该动作使残余振动衰减。这样,压力室42的容积配合致动器6的层叠方向的纵向振动而变化,从而可以喷出油墨。
如以上所说明,根据上述实施方式,可以提供能够向将多个致动器6和支柱60交替地配置而成的梳齿状的层叠压电体块600施加驱动各致动器6的驱动电压的喷墨头100。
在上述实施方式中,作为液体喷出头的一例对喷墨打印机10的喷墨头100进行了说明,但液体喷出头也可以是3D打印机的造型材料喷出头、分注装置的试样喷出头。
即,本发明的优选实施方式涉及的液体喷出头可以如下进行表示。
(1)一种液体喷出头,其特征在于,具备:
梳齿状的层叠压电体块,交替配置有多个压电致动器和支柱;
压力室,将分割壁的一部分与所述压电致动器的端面接合;
基板,与所述层叠压电体块的基端侧的表面接合;
柔性基板,与所述基板的外周部连接;以及
布线电极,形成于所述基板,与所述压电致动器的外部电极连接且在所述基板的外周部与所述柔性基板的布线连接,并且所述基板与所述柔性基板的连接部处的电极宽度为所述压电致动器的柱宽以上。
(2)所述柔性基板的布线宽度在所述连接部处比所述布线电极的电极宽度大,所述布线电极的节距与所述柔性基板的所述布线的节距在所述连接部处相等。
(3)所述基板与所述柔性基板在所述连接部处通过ACF(Anisotropic ConductiveFilm:各向异性导电膜)连接。
(4)所述压电致动器的所述外部电极中施加驱动电压的单独电极形成于所述压电致动器的侧面,该侧面从所述端面朝向所述基板向外方侧倾斜。
(5)所述压电致动器的所述外部电极中向多个所述压电致动器施加共用电位的共用电极形成于所述压电致动器的侧面,该侧面的倾斜比所述单独电极的倾斜大(即,陡峭)。
(6)所述各压电致动器的所述单独电极与和该单独电极连接并在所述基板的外周部与所述柔性基板的所述布线连接的所述基板的所述布线电极利用一体的导电膜形成。
(7)所述压电致动器的所述共用电极与和该共用电极连接并在所述基板的外周部与所述柔性基板的所述布线连接的所述基板的所述布线电极利用一体的导电膜形成。
本发明的实施方式是作为示例而提示的,并未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种形态进行实施,在不脱离发明的主旨的范围内,可以进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或主旨,并且包含于权利要求书中记载的发明和其均等的范围内。

Claims (10)

1.一种液体喷出头,其特征在于,具备:
梳齿状的层叠压电体块,交替配置有多个压电致动器和支柱;
压力室,将分隔壁的一部分与所述压电致动器的端面接合;
基板,与所述层叠压电体块的基端侧的表面接合;
柔性基板,与所述基板的外周部连接;以及
所述基板的布线电极,与所述压电致动器的外部电极连接且在所述基板的外周部与所述柔性基板的布线连接,并且所述基板与所述柔性基板的连接部处的电极宽度为所述压电致动器的柱宽以上。
2.根据权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述柔性基板的布线宽度在所述连接部处比所述布线电极的电极宽度大,
所述布线电极的节距与所述柔性基板的所述布线的节距在所述连接部处相等。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷出头,其特征在于,
所述基板与所述柔性基板在所述连接部处通过各向异性导电膜连接。
4.根据权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述压电致动器的所述外部电极中施加驱动电压的单独电极形成于所述压电致动器的侧面,所述侧面从所述端面朝向所述基板向外方侧倾斜。
5.根据权利要求4所述的液体喷出头,其特征在于,
所述压电致动器的所述外部电极中向多个所述压电致动器施加共用电位的共用电极形成于所述压电致动器的侧面,所述侧面的倾斜比所述单独电极的倾斜大。
6.根据权利要求4所述的液体喷出头,其特征在于,
所述压电致动器的所述单独电极与和该单独电极连接并在所述基板的外周部与所述柔性基板的所述布线连接的所述基板的所述布线电极利用一体的导电膜形成。
7.根据权利要求5所述的液体喷出头,其特征在于,
所述压电致动器的所述共用电极与和该共用电极连接并在所述基板的外周部与所述柔性基板的所述布线连接的所述基板的所述布线电极利用一体的导电膜形成。
8.根据权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述液体喷出头在片材从下方通过时印刷图像。
9.根据权利要求1所述的液体喷出头,其特征在于,
所述液体喷出头喷出油墨。
10.根据权利要求9所述的液体喷出头,其特征在于,
所述油墨的颜色为青色、品红色、黄色、黑色。
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