[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；以及电路板，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，其中针对每个压电元件独立地形成第一电极层，所述第二电极层跨多个压电元件连续地形成，并且在所述限定区域外的区域中，所述凸块电极的至少一部分与所述第一电极层和所述第二电极层电连接。

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作为引线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

然而，上述的构造从压电元件到与柔性线缆连接的端子具有较长距离，潜在地导致了两者间的高电阻(以下简称为电阻)。特别地，与共用电极(即，下电极层)电连接的引线在并排排布于基板上的多个压电元件的排布方向上拉到密封板的外侧，这可能导致配线较长，因而具有较高电阻。

本发明提供了一种能够减小与压电元件连接的配线的电阻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；以及电路板，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，其中针对每个压电元件独立地形成第一电极层，所述第二电极层跨多个压电元件连续地形成，并且在所述限定区域外的区域中，所述凸块电极的至少一部分与所述第一电极层和所述第二电极层电连接。

根据该构造，由于电路板与振动板成间隔布置，所以不需要例如通过引线连接第一电极层和第二电极层，并且电路板和压电元件可以通过凸块电极连接。这可以减小电路板与压电元件之间的电阻。特别地，由于跨多个压电元件连续形成的作为共用电极的第二电极层布置在第一电极层和压电层上方，因此可以在不干扰这些层的情况下设置凸块电极与第二电极层之间的多个连接点。这可以防止供给到第二电极层的电力的下降。另外，第一电极层和第二电极层不需要例如通过引线连接，从而实现了简单结构。