[发明专利]喷墨头和喷墨打印机

说明书

一种喷墨头，包括：压力室形成板，其在第一方向上形成有各自与喷嘴连通的多个压力室；振动板，其限定每个压力室的一个表面并允许其限定区域的变形；压电元件，其是通过从振动板的与所述压力室相反的表面在对应于所述压力室的区域中依次堆叠第一电极层、压电层和第二电极层而形成；电路板，其与所述振动板成间隔布置，多个凸块电极介于所述电路板与所述振动板之间，并且所述电路板输出用于驱动所述压电元件的信号；以及粘合剂，其将所述压力室形成板与所述电路板接合，其中所述压电元件的至少一侧的元件端形成在所述限定区域的外侧，并且在与所述第一方向正交的第二方向上由所述粘合剂覆盖。

技术领域

本发明涉及一种包括通过施加电压而变形的压电元件的喷墨头以及包括喷墨头的喷墨打印机。

背景技术

喷墨打印机是一种包括永久性头部并通过该永久性头部喷射(喷出)各种液体的装置。喷墨打印机是一种通过喷射油墨的颗粒和液滴而在片材上形成字符的非冲击式打印装置(JIS X0012-1990)。喷墨打印机是一种打印用多个点表达的字符和图像的点式打印机，并且喷墨打印机打印通过喷射油墨颗粒或液滴所形成的用多个点表达的字符和图像。永久性头部(以下称为“喷墨头”)是打印机主体的一种持续或间歇地产生墨滴的机械或电气部件(JIS Z8123-3；2013)。该喷墨打印机不仅用作图像记录装置，而且还通过利用将极少量液体精确着落到预定位置的能力而应用于各种制造装置。例如，喷墨打印机应用于制造液晶显示器等的滤色器的显示器制造装置、形成有机电致发光(EL)显示器和表面发射显示器(或场发射显示器(FED))的电极的电极形成装置以及制造生物芯片(生化元件)的芯片制造装置。

上述的喷墨头被构造为驱动压电元件以引起压力室中的液体的压力变动，从而使用该压力变动从喷嘴喷射液体。该压电元件可以通过利用成膜技术(例如，参照PTL1)从压力室侧起依次堆叠下电极层、压电层和上电极层来形成，下电极层用作多个压力室共用的共用电极，压电层为锆钛酸铅(PZT)等，上电极层用作对相应的压力室提供的单独电极。这些下电极层和上电极层被拉到基板上的压电层的外侧，并且例如与柔性线缆和驱动电路(也称为驱动器电路)连接。当通过柔性线缆等向下电极层和上电极层施加电压时，电极层之间的压电层变形。因而，电极层和它们之间的部分用作引起压力室中的压力变化的压电元件。

发明内容

技术问题

当压电元件变形时，压电层的没有夹在两电极层间的部分与夹在两电极间的用作压电元件的部分之间的边界处产生了由于该变形引起的应力。该应力可能引起例如压电层中的裂缝。

本发明考虑这种情况做出，并且本发明的目的是提供一种能够防止例如压电层上产生裂缝的喷墨头和喷墨打印机。

问题的解决方案

本发明的喷墨头包括：压力室形成板，其在第一方向上形成有各自与喷嘴连通的多个压力室；振动板，其限定每个压力室的一个表面并允许其限定区域的变形；压电元件，其是通过从振动板的与所述压力室相反的表面在对应于所述压力室的区域中依次堆叠第一电极层、压电层和第二电极层而形成；电路板，其与所述振动板成间隔布置，多个凸块电极介于所述电路板与所述振动板之间，并且所述电路板输出用于驱动所述压电元件的信号；以及粘合剂，其将所述压力室形成板与所述电路板接合，其中所述压电元件的至少一侧上的元件端形成在所述限定区域外侧，并且在与所述第一方向正交的第二方向上由所述粘合剂覆盖。

根据该构造，由于压电元件的上述元件端形成在限定区域的外侧，因此防止了在该元件端处的变形。由于元件端由粘合剂覆盖，因此进一步防止了由元件端引起的变形。这可以防止由于压电元件在该元件端与偏离元件端的位置处的压电层之间的边界(即，包括在压电元件中的压电层与形成在压电元件的外侧的压电层之间的边界)处变形所引起的应力的产生。这防止了例如压电层上在该边界处产生裂缝。

在上述构造中，优选地，所述粘合剂形成为从所述元件端延伸到与所述限定区域在所述第二方向上的靠近所述元件端的端部重叠的位置。