[发明专利]液体排放装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种设有排放单元的液体排放装置，具有用由压电元件制成的侧壁(分隔壁)划分的压力室。

背景技术

用作液体排放装置的喷墨头改变压力室中的油墨压力，促使油墨流动，并且从排放口排出油墨，由此喷射液滴。特别地，液滴按需型的头最为常用。另外，向油墨施加压力的方法被大致分为两类方法。这就是通过用对压电元件的驱动信号改变压力室中的压力来改变油墨压力的方法；还有用对电阻的驱动信号加入要在压力室中出现的促动气泡(cause bubbles)，由此向油墨施加压力的方法。

使用压电元件的喷墨头能够通过批量地机械处理压电材料来相对简单地制造。另外，还有对油墨的限制相对较少并且能够用多种不同油墨材料选择性地涂布记录介质的优点。从这样的角度看，近来在例如制造彩色滤光片、布线形成等工业应用中一直在努力增大喷墨头的使用。

在工业用喷墨头的压电类方法中，经常使用共享模式方法。共享模式方法通过沿正交的方向对已经接受过极化处理的压电元件施加电场来利用剪切变形。要变形的压电元件例如是通过在已经接受过极化处理的块状压电材料中用划片刀处理墨槽等而形成的分隔壁部。在构成压电元件分隔壁的压电元件的两个侧面上形成有用于驱动压电元件的电极，并且形成有喷嘴板和油墨供给系统，喷嘴在喷嘴板上形成，由此来构造喷墨头(参见专利文献1)。这样的共享模式方法类喷墨头能够相对简单地制造。

近年来，已经在要求共享模式方法类的喷墨头有更高的液体排放能力。具体地，要求以更高的速度排放具有更高粘度的液滴的能力以及排放更加微量的液滴的能力。为此，要求构成共享模式方法类喷墨头的压电元件在较高的速度下承受剪切变形并且液滴被瞬时地施加。

也就是说，对于共享模式方法类的喷墨头，为了提高液滴排放速度，要增大压电元件的位移能，而且必须增大压力室中的压力改变。因此，必须增大由剪切变形量和固有频率的乘积定义的压电元件的振动特性，这是一种涉及压电元件的变形能的特征。

【引用文献列表】

【专利文献】

【专利文献1】

日本专利特许公开：JP特公平6-6375

发明内容

技术问题

在现有的压电元件的变形量和固有频率之间通常要保持折衷关系。例如，为了增加压电元件的变形量，可以考虑一种增加压电元件的高度的方法，但是压电元件的高度越高，固有频率减小得越多。因此，增加压电元件的振动特性是有上限的。

另外，为了密封压力室，压电元件的顶端部的顶端面和基板必须用粘合剂接合在一起从而用基板形成盖。因此，在用粘合剂将压电元件的顶端部的顶端面和基板接合在一起的情况下，接合部的刚性减弱。在接合部存在这样的刚性减弱时，作为接合部的粘合剂能够由于通过压电元件的剪切变形产生的反作用力而发生变形，并且不能获得针对剪切变形的充分的变形量。另外，在接合部的刚性较差时，压电元件的固有频率减小，并且变形速度降低。也就是说，在对压电元件的顶端部的约束不足时，压电元件不能在高速下承受剪切变形，这是压电元件的振动特性下降的一个原因。

本发明现提供一种液体排放头，所述液体排放头在基板和压电元件之间的接合部具有改善的刚性和改善的振动特性。

问题的解决方案

一种液体排放装置，包括：由一对侧壁、底壁和顶壁围绕的空间构成的压力室；被构造用于构成底壁或顶壁中的至少一方的基板；被构造用于向压力室注入液体的液体供给单元；以及具有由压电元件制成的一对侧壁的电极，所述电极被构造用于向压电元件施加电压，目的是为了通过使压电元件变形而改变压力室的容积和从压力室排出液体；其中压电元件的顶端侧面部相对于基板受到约束。

一种液体排放装置，具有通过由压电元件制成的侧壁密封的多个压力室，根据侧壁的变形改变压力室的容积以从压力室排出液体，所述液体排放装置包括：第一部件，在第一部件的一个面上形成其间有间隙的多个第一压电元件；以及第二部件，在第二部件的一个面上形成其间有间隙的多个第二压电元件，第二部件面对第一部件以使第二压电元件与第一压电元件交替定位并且通过第一压电元件和第二压电元件形成侧壁；其中与第二压电元件的顶端侧面部啮合的第一凹槽被形成在第一部件的其上形成有第一压电元件的一个面上；并且与第一压电元件的顶端侧面部啮合的第二凹槽被形成在第二部件的其上形成有第二压电元件的一个面上。

发明的有利效果