專利名稱：壓電促動(dòng)器、噴墨頭和噴墨打印機(jī)及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生產(chǎn)具有壓電促動(dòng)器的噴墨頭的技術(shù)。
背景技術(shù)：
一些從噴嘴噴墨的噴墨頭包括壓電促動(dòng)器，它由諸如鈦鋯酸鉛(PZT)等鐵電、壓電陶瓷材料制成，作為向墨水施加壓力的促動(dòng)器。一般用于噴墨頭的壓電促動(dòng)器包括襯底(也叫振動(dòng)板)，覆蓋著裝有墨水的壓力室；壓電材料層，在襯底的一個(gè)表面上以薄膜形式形成；以及電極，在壓電材料層的厚度方向上生成電場(chǎng)；并且在當(dāng)生成電場(chǎng)時(shí)，促動(dòng)器通過(guò)利用壓電材料層的變形來(lái)使襯底變形，從而對(duì)這些壓力室中的墨水施壓。
作為在襯底的扁平表面上形成薄膜的一個(gè)方法，已知有氣膠淀積方法(下面稱之為AD方法)，它是將包含有精細(xì)顆粒形式的薄膜材料和載氣的氣膠從成膜噴嘴噴射到襯底上，并且通過(guò)此時(shí)產(chǎn)生的撞擊能量來(lái)使顆粒淀積到襯底的表面上以形成薄膜的方法。日本專利申請(qǐng)未決公開(kāi)第2004-122341號(hào)中公開(kāi)了通過(guò)使用AD方法來(lái)在襯底表面上形成薄膜形式的壓電促動(dòng)器等類的壓電材料層的方法。根據(jù)該方法，在相對(duì)于襯底來(lái)移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，將包含有壓電材料顆粒和載氣的氣膠從狹縫噴射(噴濺、吹濺)到襯底表面上，以便將壓電材料的顆粒淀積到襯底上，從而在襯底上形成薄膜形式的壓電材料層。
通過(guò)使用AD方法來(lái)在襯底上形成薄膜層的一般方法，是通過(guò)在預(yù)定方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)成膜噴嘴的同時(shí)噴射氣膠。在這種情況下，在襯底上形成的薄膜層在成膜噴嘴被移動(dòng)的移動(dòng)方向上具有基本上均勻的厚度。不過(guò)，在與成膜噴嘴的移動(dòng)方向相垂直的方向(寬度方向)上，在薄膜層容易出現(xiàn)厚度分布(參見(jiàn)日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)第2004-122341號(hào))。其中一個(gè)原因是由于從狹縫中噴射的氣膠以不均勻的方式分布，從而使顆粒的淀積速度在所形成的帶狀薄膜層的寬度方向上有變化。另一個(gè)原因是以預(yù)定角度從狹縫噴射的氣膠剃去了之前在襯底上形成的薄膜的部分，從而導(dǎo)致這些顆粒在帶有被剃去部分的區(qū)域上的淀積被延遲。
在噴墨頭的壓電促動(dòng)器中，如果壓電材料層具有厚度分布，則在壓電材料層中生成的電場(chǎng)強(qiáng)度和壓電材料層的硬度各處并不相同。這會(huì)使施加到墨水的壓力不同，從而使噴射液滴的多個(gè)噴嘴之間的液滴噴射特性(液滴速度、液滴體積等類)也不相同，這在有些情況下會(huì)大大降低記錄在記錄媒介上的圖像等的質(zhì)量(打印質(zhì)量)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種壓電促動(dòng)器，包括有該壓電促動(dòng)器的噴墨頭，以及噴墨打印機(jī)，其中，即使通過(guò)AD方法在襯底上形成的薄膜層具有厚度分布，它們也能盡可能地控制可能由厚度分布所引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提出了一種生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中的噴墨頭包括溝道單元，具有沿平面分布的多個(gè)壓力室，其中每一個(gè)在預(yù)定方向上延伸，以及多個(gè)噴嘴，分別與這些壓力室連通，并且將墨水噴射到記錄媒介上；以及壓電促動(dòng)器，具有位于溝道單元的表面上以覆蓋這些壓力室的襯底，以及多個(gè)薄膜層，位于襯底的一個(gè)表面上，這些薄膜層包括有壓電材料層。該方法包括在襯底上形成壓電促動(dòng)器的各個(gè)薄膜層的步驟；以及將溝道單元貼裝在襯底上的步驟；其中在形成薄膜層的步驟中，這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
當(dāng)使用具有在一定方向上延伸的狹縫的成膜噴嘴來(lái)噴射氣膠時(shí)，當(dāng)成膜噴嘴在噴嘴的狹縫的寬度方向(它垂直于該一定方向)上相對(duì)于襯底移動(dòng)的同時(shí)噴射氣膠時(shí)，則在與噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向相垂直的方向上，也就是噴嘴的寬度方向上，在襯底上所形成的薄膜層容易具有厚度分布。不過(guò)，在該生產(chǎn)方法中，當(dāng)氣膠被噴射時(shí)成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向與其中壓力室延伸的預(yù)定方向(也就是在記錄時(shí)記錄媒介相對(duì)于噴墨頭的移動(dòng)放向)相交。因此，通過(guò)噴嘴在記錄媒介上形成的多個(gè)點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中出現(xiàn)厚度分布的方向不相同。因此，薄膜層的厚度分布對(duì)在記錄媒介上形成的點(diǎn)的大小變化的影響較小，并且由于點(diǎn)的大小變化而引起的帶化(banding)呈現(xiàn)就不會(huì)很顯著。也就是說(shuō)，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，與預(yù)定方向相交的方向可以是與預(yù)定方向相垂直的方向。可選情況下，成膜噴嘴的狹縫的狹縫長(zhǎng)度可以使得由從狹縫噴射到襯底的氣膠所形成的噴射區(qū)域覆蓋住至少一個(gè)壓力室。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，與預(yù)定方向相交的方向可以是與其中在使用噴墨頭進(jìn)行記錄時(shí)記錄媒介相對(duì)于噴墨頭進(jìn)行移動(dòng)的該相對(duì)移動(dòng)方向相垂直的方向。在這種情況下，由于成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向垂直于其中所制造的噴墨頭相對(duì)于記錄媒介進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向，因此，薄膜層的厚度分布對(duì)在記錄媒介上形成的點(diǎn)的大小變化的影響進(jìn)一步減小，并且更加能防止因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，噴嘴可以在記錄媒介上形成以相等間距分布在分布方向上的多個(gè)點(diǎn)；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向可以是這些點(diǎn)的分布方向。在這種情況下，由于其中在薄膜層中出現(xiàn)厚度分布的方向與通過(guò)噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向不相同，因此防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，噴嘴可以至少分布在分布方向上；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向可以是其中分布有噴嘴的分布方向。在這種情況下，由于薄膜層的厚度分布的方向與通過(guò)噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向不相同，因此防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，噴嘴可以以矩陣形式分布在第一分布方向和與第一分布方向相交的第二分布方向上；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向可以是與第一和第二分布方向的其中一個(gè)相同的分布方向，其中分布的這些噴嘴的數(shù)量大于在第一和第二分布方向中的另一個(gè)方向上分布的噴嘴的數(shù)量。在其中將噴嘴分布在兩個(gè)不同的方向上的情況下，其中在一個(gè)方向上分布的噴嘴的數(shù)量大于在另一個(gè)方向上分布的噴嘴的數(shù)量的該一個(gè)分布方向?qū)?yīng)于在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向。因此，通過(guò)相對(duì)于與其中分布有更多噴嘴的分布方向相平行的襯底來(lái)形成成膜噴嘴相對(duì)移動(dòng)方向，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。

根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，在氣膠噴射中，可以在使成膜噴嘴相對(duì)于每一個(gè)噴射區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，將氣膠噴射到襯底的多個(gè)噴射區(qū)域，這些噴射區(qū)域以記錄媒介相對(duì)于噴墨頭進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向分布。有了這種結(jié)構(gòu)，由于將氣膠從成膜噴嘴噴射到多個(gè)噴射區(qū)域的每一個(gè)，因此可以在襯底的較寬區(qū)域上形成薄膜層。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，在氣膠噴射中，壓電材料層可以通過(guò)將包含有壓電材料顆粒和載氣的氣膠從薄膜噴嘴的狹縫噴射到襯底上來(lái)形成。當(dāng)壓電材料層具有厚度分布時(shí)，其厚度差異將引起施加到壓力室中的墨水上的壓力在各壓力室之間有不同，從而也將改變由對(duì)應(yīng)于各個(gè)壓力室的噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的大小。不過(guò)，根據(jù)該生產(chǎn)方法，由于其中在壓電材料層出現(xiàn)的厚度分布的方向不同于由噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向，因此盡可能地防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，壓電材料層可以在與溝道單元相對(duì)一側(cè)的襯底的另一表面上形成。根據(jù)該生產(chǎn)方法，由于壓電材料層位于與溝道單元的壓力室相對(duì)的位置，因此可以獲得其結(jié)構(gòu)中壓電材料層不與墨水相接觸的壓電促動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，噴墨頭可以是串聯(lián)型噴墨頭，它在沿掃描方向移動(dòng)的同時(shí)，將墨水從噴嘴噴射到沿著與預(yù)定掃描方向的相垂直的傳送方向所傳送的記錄媒介上；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向可以是其中記錄媒介被傳送的傳送方向。當(dāng)噴墨頭是串聯(lián)型噴墨頭時(shí)，在噴墨頭進(jìn)行掃描時(shí)由噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向與其中傳送記錄媒介的饋送(傳送)方向相同(平行)。進(jìn)而，根據(jù)該生產(chǎn)方法，由于成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向是記錄媒介的傳送方向，因此其中在薄膜層中出現(xiàn)厚度分布的方向與點(diǎn)的分布方向不相同，因此有效地防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于制造噴墨頭的方法，噴墨頭可以是以等間距將噴嘴分布在與其中傳送記錄媒介的傳送方向相垂直的分布方向上的線型噴墨頭；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向可以是噴嘴的分布方向。當(dāng)噴墨頭是線型噴墨頭時(shí)，由噴嘴在記錄媒介上形成的點(diǎn)的分布方向經(jīng)常平行于噴嘴的分布方向。根據(jù)該生產(chǎn)方法，由于成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向平行于噴嘴的分布方向，因此其中在薄膜層中出現(xiàn)厚度分布的方向與點(diǎn)的分布方向不相同，因此有效防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提出了一種生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的方法，其中噴墨打印機(jī)包括噴墨頭；以及移動(dòng)單元，在相對(duì)移動(dòng)方向上相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)噴墨頭。其中噴墨頭設(shè)置有具有多個(gè)壓力室的溝道單元，以及分別與這些壓力室連通并且將墨水噴射到記錄媒介上的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，具有位于溝道單元上以覆蓋這些壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層。該方法包括通過(guò)在襯底上形成壓電促動(dòng)器的各個(gè)薄膜層并且將溝道單元貼裝在襯底上以生產(chǎn)噴墨頭的步驟；以及提供移動(dòng)單元的步驟；其中在形成薄膜層中，這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
根據(jù)該噴墨打印機(jī)的生產(chǎn)方法，在氣膠噴射之時(shí)成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向與其中相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)噴墨頭的方向是不相同(或平行)的，并且這兩個(gè)方向彼此相交。結(jié)果，通過(guò)噴嘴在記錄媒介上所形成的點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中發(fā)生厚度分布的方向不相同。因此，可以盡可能地防止因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
在用于生產(chǎn)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)的方法中，噴墨頭可以包括用于分別噴射多種不同顏色墨水的多個(gè)噴墨頭。根據(jù)該生產(chǎn)方法，多個(gè)噴墨頭的壓電促動(dòng)器的所有薄膜層都是以相同的處理形成的。因此，在各噴墨頭中點(diǎn)大小的變化程度是相等的，因此在彩色墨水中點(diǎn)的大小不會(huì)改變。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提出了用于生產(chǎn)具有襯底和位于襯底上的多個(gè)薄膜層的壓電促動(dòng)器的方法，薄膜層包括有壓電材料層，并且其中在預(yù)定方向上延伸的多個(gè)活性部分被限定在壓電材料層中，該方法包括用于在襯底上形成壓電材料層的步驟；以及用于在襯底上形成除了壓電材料層之外的另一薄膜層的步驟；其中這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
根據(jù)該壓電促動(dòng)器的生產(chǎn)方法，由于在氣膠噴射時(shí)成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向與其中活性部分延伸的方向(也就是其中包括有壓電促動(dòng)器的噴墨頭相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向)相交，因此通過(guò)多個(gè)噴嘴在記錄媒介上所形成的點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中發(fā)生厚度分布的方向不相同。因此，當(dāng)在噴墨頭中使用壓電促動(dòng)器時(shí)，盡可能地防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
在用于生產(chǎn)本發(fā)明的壓電促動(dòng)器的方法中，該至少一個(gè)薄膜層可以是壓電材料層。因此，可以解決因活性部分所噴射的液滴量的差別而引起的任何問(wèn)題，這種差別是因活性部分中的厚度分布而引起的。薄膜層可以包括金屬板和絕緣層；并且該至少一個(gè)薄膜層可以是絕緣層?；钚圆糠挚梢允菈弘姴牧蠈又斜粖A在電極之間的部分。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提出了用于噴墨的噴墨頭，它包括溝道單元，具有其中每一個(gè)都在預(yù)定方向上延伸并且沿著一個(gè)平面分布的多個(gè)壓力室，以及分別與壓力室相通并且用于噴墨的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，具有位于溝道單元的一個(gè)表面上以覆蓋壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層；其中在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在與預(yù)定方向相交的方向上的厚度均勻度要高于在與相交方向相垂直的方向上的薄膜層的厚度均勻度。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨頭，由于在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在與預(yù)定方向相交的方向(也就是其中記錄媒介相對(duì)于噴墨頭移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向，例如在串聯(lián)型噴墨頭情況下的掃描方向，以及在線型噴墨頭情況下的紙饋送方向)上的厚度均勻度要高于薄膜層在與相交方向相垂直的方向上的厚度均勻度。因此，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
在本發(fā)明的噴墨頭中，至少一個(gè)薄膜層可以通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成。如果以這種方式來(lái)生產(chǎn)薄膜層，則通過(guò)噴嘴在記錄媒介上所形成的點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中發(fā)生厚度分布的方向不相同。因此，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，提出了噴墨打印機(jī)，它包括噴墨頭；以及移動(dòng)單元，用于在相對(duì)移動(dòng)方向上相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)噴墨頭。噴墨頭包括溝道單元，具有多個(gè)壓力室，以及分別與壓力室相通并且用于將墨噴射到記錄媒介上的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，具有位于溝道單元上以覆蓋壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層。其中在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上的厚度均勻度要高于薄膜層在與相交方向相垂直的方向上的厚度均勻度。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印機(jī)，在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在相對(duì)移動(dòng)方向上也就是例如串聯(lián)型噴墨頭情況下的掃描方向和線型噴墨打印機(jī)情況下的紙饋送方向上的厚度均勻度要高于薄膜層在與相交方向相垂直的方向上的厚度均勻度。因此，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
在本發(fā)明的噴墨打印機(jī)中，該至少一個(gè)薄膜層可以通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成。因此，通過(guò)噴嘴在記錄媒介上所形成的點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中發(fā)生厚度分布的方向不相同。因此，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，提出了用于噴射液體的壓電促動(dòng)器，它包括襯底；以及包括了壓電材料層并且位于襯底上的多個(gè)薄膜層；其中在預(yù)定方向上延伸的多個(gè)活性部分被限定在壓電材料層中；并且在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在與預(yù)定方向相交的方向上的厚度均勻度要高于薄膜層在與相交方向相垂直的方向上的厚度均勻度。
根據(jù)本發(fā)明的壓電促動(dòng)器，在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，薄膜層在與其中活性部分延伸的方向相交的方向上，也就是例如在其中在串聯(lián)型噴墨頭中使用了壓電促動(dòng)器的情況下的掃描方向和在其中在線型噴墨頭中使用了壓電促動(dòng)器的情況下的紙饋送方向上的厚度均勻度要高于薄膜層在與相交方向相垂直的方向上的厚度均勻度。因此，防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
在本發(fā)明的壓電促動(dòng)器中，該至少一個(gè)薄膜層可以通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向特別是與預(yù)定方向相垂直的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成。通過(guò)以這種方式來(lái)形成薄膜層，通過(guò)噴嘴在記錄媒介上所形成的點(diǎn)的分布方向與其中在薄膜層中發(fā)生厚度分布的方向不相同。因此，盡可能防止了因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨打印機(jī)的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖2是噴墨頭的平面圖；圖3是圖2的局部放大圖；圖4是沿著圖3中的線IV-IV看的截面圖；圖5是沿著圖3中的線V-V看的截面圖；圖6A至6C是噴墨頭的生產(chǎn)步驟的解釋圖；圖7是成膜裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；圖8A示出了當(dāng)形成壓電材料層時(shí)在振動(dòng)板的特定區(qū)域中振動(dòng)板與成膜噴嘴之間的位置關(guān)系，圖8B示出了當(dāng)形成壓電材料層時(shí)在振動(dòng)板的另一個(gè)區(qū)域中振動(dòng)板與成膜噴嘴之間的位置關(guān)系，以及圖8C示出了噴射區(qū)域和活性部分之間的位置關(guān)系；圖9A至9C示出了當(dāng)成膜噴嘴在與掃描方向相平行的方向上相對(duì)移動(dòng)時(shí)壓電材料層的成膜狀態(tài)，圖9A是噴墨頭的平面圖，圖9B是從掃描方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖，以及圖9C是從紙饋送方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖；圖10是具有通過(guò)圖9A至9C中的成膜步驟所形成的壓電材料層的噴墨頭的平面圖，并且示出了通過(guò)噴墨頭在記錄紙上所形成的點(diǎn)；圖11A至11C示出了當(dāng)成膜噴嘴在與紙饋送方向相平行的方向上相對(duì)移動(dòng)時(shí)壓電材料層的成膜狀態(tài)，圖11A是噴墨頭的平面圖，圖11B是從掃描方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖，以及圖11C是從紙饋送方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖；圖12A是具有通過(guò)圖11A至11C中的成膜步驟所形成的壓電材料層的噴墨頭的平面圖，并且示出了通過(guò)噴墨頭在記錄紙上所形成的點(diǎn)；以及圖12B是從紙饋送方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖；
圖13A至13C示出了第一改進(jìn)的壓電材料層的成膜狀態(tài)，圖13A是噴墨頭的平面圖，圖13B是從掃描方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖，以及圖13C是從紙饋送方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖；圖14是第二改進(jìn)的噴墨頭的平面圖；圖15A至15C示出了第三改進(jìn)的壓電材料層的成膜狀態(tài)，圖15A是壓電促動(dòng)器(噴墨頭)的平面圖，圖15B是從掃描方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖，以及圖15C是從紙饋送方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖；圖16是第四改進(jìn)的噴墨頭的平面圖；圖17是第五改進(jìn)的噴墨頭的平面圖；圖18是與圖4相對(duì)應(yīng)的第六改進(jìn)的噴墨頭的截面圖；圖19是與圖4相對(duì)應(yīng)的第七改進(jìn)的噴墨頭的截面圖；圖20是第八改進(jìn)的線型噴墨頭的平面圖；以及圖21A是具有通過(guò)成膜噴嘴在平行于掃描方向的方向上相對(duì)移動(dòng)而形成的壓電材料層的噴墨頭的平面圖，以及圖21B是從掃描方向看的壓電促動(dòng)器的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式接下來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。本實(shí)施例是將本發(fā)明應(yīng)用到串聯(lián)型噴墨頭的例子，該串聯(lián)型噴墨頭用于在一個(gè)方向上移動(dòng)的同時(shí)將墨噴射到記錄紙上來(lái)記錄圖像等。
首先來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明包括有串聯(lián)型噴墨頭的噴墨打印機(jī)的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，噴墨打印機(jī)100包括托架4(移動(dòng)單元)，可在圖1中的向左和向右方向移動(dòng)；串聯(lián)型噴墨頭1，位于托架4中以將液滴噴射到記錄紙7上；傳輸滾筒5，在圖1中的向前方向上輸送(饋送)記錄紙7；以及其他部件。注意，圖1只示出了一個(gè)噴墨頭1，但是實(shí)際上在托架4中帶有用于分別噴射四種顏色(青色、洋紅、黃色、黑色)的墨水的四個(gè)噴墨頭1。也就是說(shuō)，噴墨打印機(jī)100是能夠在記錄紙上記錄彩色圖像的彩色噴墨打印機(jī)。
噴墨打印機(jī)100通過(guò)交替執(zhí)行其中在四個(gè)噴墨頭1與托架4一起整體向右和向左(掃描方向)移動(dòng)的同時(shí)從在托架4的下表面上所形成的噴嘴20(參見(jiàn)圖2至圖5)將四種彩色墨水噴射到記錄紙7上的操作和其中傳輸滾筒5向前饋送預(yù)定量的記錄紙7的紙傳輸操作，能夠在記錄紙7上記錄期望字符、彩色圖像等。
接下來(lái)參照?qǐng)D2至圖5來(lái)說(shuō)明噴墨頭1。噴墨頭1包括溝道單元2，其中形成了包括有噴嘴20的墨水溝道和壓力室14；以及壓電促動(dòng)器3，位于溝道單元2的上表面上，以將噴壓施加到壓力室14中的墨水。
首先來(lái)說(shuō)明溝道單元2。如圖4和5所示，溝道單元2包括空腔板10、基底板11、歧管板12和噴嘴板13，并且這四個(gè)板10至13是以堆積狀態(tài)相接的。在這些板中，空腔板10、基底板11和歧管板12是不銹鋼板，并且通過(guò)蝕刻可以很容易地在這三個(gè)板10至12中形成諸如歧管17(稍后進(jìn)行說(shuō)明)的墨水溝道和壓力室14。進(jìn)而，噴嘴板13是由諸如例如聚酰亞胺等高分子合成樹(shù)脂材料來(lái)形成，并且與歧管板12的下表面相接合。可選情況下，該噴嘴板13還可以與板10至12相類似，由諸如不銹鋼等金屬材料來(lái)形成。
如圖2至5所示，在四個(gè)板10至13中最上層的空腔板10中，其中每一個(gè)都在掃描方向(預(yù)定方向)上延伸并且沿著水平面分布的壓力室14是由穿透板10的孔形成的，并且分別從上側(cè)和下側(cè)看，這些壓力室14由振動(dòng)板30(稍后進(jìn)行說(shuō)明)和基底板11進(jìn)行覆蓋。進(jìn)而，壓力室14在紙饋送的方向上(圖2中的向上和向下方向)進(jìn)行分布并排成四行。進(jìn)而，在平面圖中，每一個(gè)壓力室14具有在掃描方向上(圖2中的向左和向右方向)長(zhǎng)的近似橢圓形。
如圖3所示，在基底板11中，連通孔15、16分別形成于在平面圖中與每一個(gè)壓力室14的兩個(gè)終端部分相重疊的位置上。進(jìn)而，在歧管板12中，所形成的在紙饋送方向上(圖2中的向上和向下方向)延伸的四個(gè)歧管17在平面圖中與在紙饋送方向上所分布的壓力室14的部分相重疊，其中每一個(gè)部分都位于連通孔15的一側(cè)上。這四個(gè)歧管17與在振動(dòng)板30(稍后待說(shuō)明)中所形成的供墨端口18相通，并且經(jīng)由供墨端口18從墨盒(圖中未示出)將墨供應(yīng)給歧管17。在歧管板12中，分別與連通孔16相通的多個(gè)連通孔19也形成于在平面圖中與壓力室14中位于歧管17相對(duì)一側(cè)上的終端部分相重疊的位置上。
進(jìn)而，在噴嘴板13中，多個(gè)噴嘴20分別形成于在平面圖中與連通孔19相重疊的位置上。如圖2所示，在歧管17的相對(duì)一側(cè)上，噴嘴20的每一個(gè)與分布于四行中的壓力室14之一的終端部分相重疊，并且在與歧管17不重疊的區(qū)域中以等間距在紙饋送方向上(圖2中的向上和向下方向)進(jìn)行分布，以形成在掃描方向上進(jìn)行分布的四個(gè)噴嘴行21a、21b、21c和21d。這四個(gè)噴嘴行21a至21d是由相同數(shù)量的噴嘴20構(gòu)成的，并且在這些噴嘴行21a至21d中，在分布方向上噴嘴20之間的間距(間隔P)都是相等的。進(jìn)而，四個(gè)噴嘴行21a至21d依次以P/4朝著紙饋送方向的下游(圖2中的向下方向)進(jìn)行移動(dòng)。因此，通過(guò)四個(gè)噴嘴行21a至21d，在記錄紙7上可以形成在紙饋送方向上以間距P/4進(jìn)行分布的多個(gè)點(diǎn)。
注意，如圖2所示，噴嘴20和與噴嘴20相對(duì)應(yīng)的壓力室14不僅分布在紙饋送方向(第一分布方向)上，而且分布在與紙饋送方向呈θ角的方向(第二分布方向)上，并且結(jié)果在這兩個(gè)方向上以矩陣形式進(jìn)行分布。不過(guò)，注意，在第一分布方向上分布的噴嘴10和壓力室14的數(shù)量(10)大于在第二分布方向上所分布的數(shù)量(4)，并且第一分布方向中的間距比第二分布方向中的要小(分布密度較高)。也就是說(shuō)，第一分布方向與其中以較高(精細(xì))的清晰度在記錄紙7上形成點(diǎn)行的方向相對(duì)應(yīng)。

如圖4所示，歧管17的每一個(gè)經(jīng)由連通孔15之一與壓力室14之一相通；并且壓力室14的每一個(gè)經(jīng)由連通孔16、19與噴嘴20之一相通。以這種方式，在溝道單元2中，形成了多個(gè)獨(dú)立墨水溝道25，其中每一個(gè)都經(jīng)由壓力室14之一從歧管17之一延伸到噴嘴20之一。
接下來(lái)說(shuō)明壓電促動(dòng)器3。如圖2至5所示，壓電促動(dòng)器3具有金屬振動(dòng)板30(襯底)，設(shè)置于溝道單元2的上表面上；壓電材料層31(壓電材料層)，連續(xù)形成于振動(dòng)板30的上表面上，以覆蓋壓力室14；以及多個(gè)單個(gè)電極32(驅(qū)動(dòng)電極)，形成于壓電材料層31的上表面上，以分別與壓力室14相對(duì)應(yīng)。壓電材料層31和單個(gè)電極32都是其厚度約為幾μm到約十幾μm的薄膜形式的層(薄膜層)。
振動(dòng)板30是由金屬材料制成的導(dǎo)電板，并且在平面圖中具有接近矩形的形狀。振動(dòng)板30是由例如諸如不銹鋼等鐵合金、銅合金、鎳合金和鈦合金等制成。振動(dòng)板30分布于空腔板10的上表面上，以覆蓋壓力室14，并且與空腔板10相接。振動(dòng)板30一直被保持在地電勢(shì)上，并且朝向單個(gè)電極32，以便振動(dòng)板30還可以作為共用電極，用于在壓電材料層31的厚度方向上引發(fā)電場(chǎng)，以作用于被夾在單個(gè)電極32和振動(dòng)板30之間的壓電材料層31。
在振動(dòng)板30的上表面上，形成了主要由鈦鋯酸鉛(PZT)組成的壓電材料層31，該鈦鋯酸鉛是一種鈦酸鉛和鋯酸鉛的固體溶劑并且是一種鐵電體。連續(xù)形成壓電材料層31，以覆蓋壓力室14。由于壓電材料層31置于振動(dòng)板30的上表面(與溝道單元2(壓力室14)相對(duì)的表面)上，因此壓電材料層31不與壓力室14中的墨水相接觸。壓電材料層31是通過(guò)其中將由超精細(xì)顆粒和載氣所制成的氣膠被噴(吹)到襯底上以在襯底上淀積顆粒的AD方法而形成的。稍后將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
在壓電材料層31的上表面上，形成了其每一個(gè)都具有略小于壓力室14之一的接近橢圓平面形狀的單個(gè)電極32。這些單個(gè)電極32形成于在平面圖中分別與相應(yīng)的壓力室14的中心部分相重疊的位置上。單個(gè)電極32是由諸如金、銅、銀、鈀、鉑、鈦等導(dǎo)電材料制成的。進(jìn)而，多個(gè)接觸部分35分別從單個(gè)電極32的圖2中的左端部分導(dǎo)出。諸如柔性印刷電路(FPC)等柔性布線組件(圖中未示出)的接觸點(diǎn)分別與接觸部分35相接，并且接觸部分35經(jīng)由布線組件電氣連接到用于將驅(qū)動(dòng)電壓有選擇地供應(yīng)到單個(gè)電極32的驅(qū)動(dòng)器IC(圖中未示出)。在壓電材料層31中，分別與單個(gè)電極32相重疊的區(qū)域31a為通過(guò)稍后所述的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行變形的區(qū)域，并且區(qū)域31a被稱為“活性部分”(active portion)。圖3示出了在該例子中所使用的噴墨頭中壓力室14的尺寸(長(zhǎng)度為0.6mm，寬度為0.25mm)以及活性部分14a和單個(gè)電極32的尺寸(長(zhǎng)度為0.5mm，寬度為0.16mm)的例子。
接下來(lái)說(shuō)明在當(dāng)噴墨時(shí)壓電促動(dòng)器3的操作。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器IC將驅(qū)動(dòng)電壓有選擇地施加到單個(gè)電極32時(shí)，這些單個(gè)電極32中被施加了驅(qū)動(dòng)電壓并且置于壓電材料層31之上的某個(gè)單個(gè)電極32的電勢(shì)變得與作為被保持在地電勢(shì)上并且置于壓電材料層31之下的共用電極的振動(dòng)板30的電勢(shì)不相同。結(jié)果，在壓電材料層31中，特別是在被夾在單個(gè)電極32和振動(dòng)板30之間的活性部分31a中生成了厚度方向上的電場(chǎng)。這里，在其中壓電材料層31的極化方向和電場(chǎng)的方向是相同的情況下，壓電材料層31特別是其活性部分31a在作為極化方向的厚度方向上進(jìn)行擴(kuò)張，并且在水平方向上進(jìn)行收縮。然后，伴隨著壓電材料層31的收縮變形，由于振動(dòng)板30變形以向壓力室14突出，因此降低了與單個(gè)電極32相對(duì)應(yīng)的壓力室14的內(nèi)部容量，并且結(jié)果將壓力施加到壓力室14中的墨水，以讓與壓力室14相通的噴嘴20噴射墨滴。
接下來(lái)說(shuō)明用于生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的方法，其中主要說(shuō)明噴墨頭1的生產(chǎn)步驟。圖6A至6C示意性地示出了噴墨頭1的生產(chǎn)步驟。首先，如圖6A所示，用于形成溝道單元2的四個(gè)板10至13和壓電促動(dòng)器3的振動(dòng)板30通過(guò)粘合劑接合和金屬擴(kuò)散接合等來(lái)接合在一起(用于附著溝道單元的步驟)。
接下來(lái)，通過(guò)以下步驟來(lái)生產(chǎn)壓電促動(dòng)器3。如圖6B所示，壓電材料層31通過(guò)AD方法形成于振動(dòng)板30的上表面(振動(dòng)板30與溝道單元2相接的另一個(gè)表面相對(duì)的表面)上。也就是說(shuō)，包含有壓電材料的超精細(xì)顆粒和載氣的氣膠被噴射到振動(dòng)板30，以使顆粒以較高的速度與振動(dòng)板30相撞，以便這些顆粒稠密地淀積在振動(dòng)板30的上表面上，從而形成薄膜形狀的壓電材料層31(用于形成薄膜層的步驟)。之后，如圖6C所示，單個(gè)電極32和接觸部分35通過(guò)絲網(wǎng)印刷、濺射方法、淀積方法等方法形成于壓電材料層31的上表面上。
這樣，生產(chǎn)了用于分別噴射四種顏色墨水的四個(gè)噴墨頭1，提供了托架4(移動(dòng)單元)，并且在托架4中組裝這四個(gè)噴墨頭1(參見(jiàn)圖1)。然后，在打印機(jī)的幀(圖中未示出)中組裝諸如托架4和傳輸滾筒5等各種組件，從而組裝了噴墨打印機(jī)100。
下面來(lái)更加詳細(xì)地說(shuō)明上述噴墨頭1的生產(chǎn)步驟中用于通過(guò)AD方法來(lái)形成壓電材料層31的步驟。圖7為用于形成壓電材料層31的成膜裝置50的示意性結(jié)構(gòu)圖。成膜裝置50包括成膜室51；成膜噴嘴52，經(jīng)由氣膠供應(yīng)管64被連接到氣膠生成器60并且設(shè)置于成膜室51中；以及平臺(tái)53，用于在成膜室51中在預(yù)定方向上移動(dòng)振動(dòng)板30。
氣膠生成器60生成作為超精細(xì)顆粒形式的壓電材料(例如，顆粒大小不大于1μm)和載氣的混合物的氣膠Z。該氣膠生成器60包括氣膠室61，能夠?qū)㈩w粒材料(材料顆粒)M存儲(chǔ)其中；以及振動(dòng)單元62，被附著到氣膠室61以使氣膠室61振動(dòng)。用于供應(yīng)載氣的氣筒G經(jīng)由進(jìn)氣管63被連接到氣膠室61。使用干燥空氣、氮?dú)狻鍤?、氧氣和氦氣等?lái)作為載氣。在成膜室51中，分布了成膜噴嘴52和平臺(tái)53，并且成膜室51進(jìn)一步經(jīng)由排氣管54被連接到真空泵P。成膜噴嘴52在其頂端部分上具有狹縫55(見(jiàn)圖8A、8B)，其開(kāi)口朝向平臺(tái)53上的振動(dòng)板30并且始終在一個(gè)方向上具有矩形。進(jìn)而，平臺(tái)53在成膜噴嘴52的狹縫55的寬度方向(圖7中的水平方向)上移動(dòng)振動(dòng)板30。
在成膜裝置50中，通過(guò)真空泵P來(lái)降低成膜室51中的壓力，并且在將氣膠生成器60中所生成的氣膠從成膜噴嘴52的狹縫55朝著振動(dòng)板30的上表面進(jìn)行噴射的同時(shí)(氣膠噴射步驟)，相對(duì)于成膜噴嘴52來(lái)移動(dòng)平臺(tái)53上的振動(dòng)板30，從而在振動(dòng)板30的預(yù)定區(qū)域上形成壓電材料層31。
下面來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明當(dāng)形成壓電材料層31時(shí)振動(dòng)板30和成膜噴嘴52的相對(duì)移動(dòng)。圖8A和8B示出了在形成膜之時(shí)振動(dòng)板30和成膜噴嘴52之間的位置關(guān)系。如上所述，實(shí)際上，振動(dòng)板30與平臺(tái)53一起相對(duì)于成膜噴嘴52進(jìn)行移動(dòng)。不過(guò)，在以下說(shuō)明中，出于方便，假設(shè)成膜噴嘴52相對(duì)于振動(dòng)板30進(jìn)行移動(dòng)。
如圖8A所示，成膜噴嘴52在相對(duì)于振動(dòng)板30的上表面的特定區(qū)域在狹縫55的寬度方向上移動(dòng)的同時(shí)，將氣膠噴射到振動(dòng)板30，從而在該區(qū)域上形成壓電材料層31。在其中壓電材料層31需要形成于該區(qū)域之外的區(qū)域上的情況下，如圖8B所示，成膜噴嘴52在類似地在狹縫55的寬度方向上進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，還將氣膠噴射到另一個(gè)區(qū)域，從而也在另一個(gè)區(qū)域上形成壓電材料層31。注意，可以暫停或者停止噴射直到在成膜噴嘴52到達(dá)該另一個(gè)區(qū)域之上的位置時(shí)為止，并且當(dāng)成膜噴嘴52到達(dá)用于該另一個(gè)區(qū)域的噴射起始位置時(shí)，可以恢復(fù)噴射。圖8C示出了襯底上由處于暫停狀態(tài)的成膜噴嘴52噴射的氣膠所覆蓋的區(qū)域30a(下面將其稱為“噴射區(qū)域”)。在該例子中，噴射區(qū)域30a為矩形，寬度為約0.4mm，并且長(zhǎng)度完全囊括了在壓電材料層31中以掃描方向上進(jìn)行分布的兩個(gè)活性部分31a。注意，也可以使用用于形成具有長(zhǎng)度為可囊括一個(gè)活性部分31a或者不少于三個(gè)活性部分31a的噴射區(qū)域30a的成膜噴嘴52。以這種方式，通過(guò)在相對(duì)于這些區(qū)域的每一個(gè)來(lái)移動(dòng)成膜噴嘴52的同時(shí)將氣膠噴射到位于振動(dòng)板30的上表面上的多個(gè)區(qū)域，可以在振動(dòng)板30的上表面的較寬區(qū)域之上形成壓電材料層31。
進(jìn)而，在形成壓電材料層31的過(guò)程中，成膜噴嘴52可以相對(duì)于振動(dòng)板30的一個(gè)區(qū)域進(jìn)行一次移動(dòng)，或者成膜噴嘴52可以相對(duì)于一個(gè)區(qū)域進(jìn)行多次移動(dòng)，以將壓電材料顆粒淀積在多個(gè)層中。
當(dāng)在如圖8A和8B所示的狹縫55的寬度方向上相對(duì)于振動(dòng)板30來(lái)移動(dòng)用于噴射氣膠的成膜噴嘴52，以形成帶狀壓電材料層31時(shí)，帶狀壓電材料層31在其縱向方向上也就是在成膜噴嘴52的移動(dòng)方向(圖8A和8B中的向前和向后方向)上具有基本均勻的厚度。另一方面，在帶狀壓電材料層31的寬度方向(與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相垂直的方向圖8A中的向左和向右方向)上，由于諸如從狹縫55噴射出的氣膠的速度分布不均勻等原因，在壓電材料層31中容易發(fā)生厚度分布。如果在壓電材料層31中存在這種厚度分布，則在壓電材料層31中所生成的電場(chǎng)強(qiáng)度和硬度會(huì)根據(jù)地點(diǎn)而變化，這導(dǎo)致壓電材料層31和振動(dòng)板30的變形量的差異。也就是說(shuō)，諸如從噴嘴20噴射的液滴的速度和量等液滴噴射特征在各噴嘴20之間是不同的。
這里，壓電材料層31的厚度分布對(duì)打印質(zhì)量的影響根據(jù)其中成膜噴嘴52相對(duì)于振動(dòng)板30移動(dòng)的方向而有很大差異。例如，假設(shè)在形成壓電材料層31時(shí)成膜噴嘴52的移動(dòng)方向?yàn)榕c噴嘴20(壓力室14)的分布方向相垂直的方向，也就是與如圖9A中的虛線箭頭所示的噴墨頭1的掃描方向相平行的方向。在圖9A中，省略了位于壓電材料層31的上表面上的單個(gè)電極32。在這種情況下，如圖9C所示，在與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相平行的噴墨頭1的掃描方向上，壓電材料層31的厚度基本是均勻的。另一方面，如圖9B所示，在與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相垂直的噴嘴20(壓力室14)的分布方向上，壓電材料層31具有一定的厚度分布(t1至t6)。

此時(shí)，如果將相同的驅(qū)動(dòng)電壓施加到單個(gè)電極32，則作用于壓電材料層31的較薄部分上的電場(chǎng)要比作用于較厚部分上的電場(chǎng)大一些。進(jìn)而，較薄部分的硬度要低于較厚部分。結(jié)果，較薄部分的變形量要大于較厚部分，并且將較高的壓力施加到與較薄部分相對(duì)應(yīng)的壓力室14中的墨水。因此，從與壓電材料層31的較薄部分相對(duì)應(yīng)的噴嘴20噴射相對(duì)較大的液滴。
例如，假設(shè)t0＝15μm(t0為振動(dòng)板30的厚度)，并且在振動(dòng)板30的上表面上所形成的壓電材料層31的厚度分布為t1＝11μm、t2＝13μm、t3＝14μm、t4＝12μm、t5＝9μm且t6＝10μm，如圖9B所示。在這種情況下，被施加到壓力室14中的墨水的壓力和被噴射的墨滴的量是通過(guò)數(shù)據(jù)分析獲取的。分析結(jié)果如表1所示。
表1

表1中的噴嘴A至P為在圖10中的紙饋送方向上以間距P/4依次排列的16個(gè)噴嘴20。因此，通過(guò)這16個(gè)噴嘴20，在記錄紙7上形成了在紙饋送方向上以間距P/4分布的16個(gè)點(diǎn)。注意，t1為位于紙饋送方向的上游側(cè)上的壓力室的端點(diǎn)上的噴嘴A的位置，并且t1至t6表示以間距0.25μm相互分開(kāi)的位置。如表1所示，從16個(gè)噴嘴A至P噴射的液滴量根據(jù)壓電材料層31的厚度分布而變化，并且與較薄部分相對(duì)應(yīng)的從噴嘴I至P噴射的液滴量要大于與較厚部分相對(duì)應(yīng)的從噴嘴A至H噴射的液滴量。
進(jìn)而，壓電材料層31的厚度在紙饋送方向上連續(xù)變化，并且根據(jù)連續(xù)的厚度分布，通過(guò)噴嘴A至P在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的尺寸也連續(xù)變化。進(jìn)而，通過(guò)由噴嘴A至H組成的噴嘴組所形成的一組較小的點(diǎn)和通過(guò)由噴嘴I至P組成的噴嘴組所形成的一組較大的點(diǎn)在紙饋送方向上交替分布。因此，在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的尺寸在紙饋送方向上在較長(zhǎng)的跨度(噴嘴A至P之間的間距)上連續(xù)變化。當(dāng)大量點(diǎn)行分布于掃描方向時(shí)，點(diǎn)尺寸的這種變化會(huì)導(dǎo)致能由肉眼清晰識(shí)別的不均勻陰影(帶化)，這導(dǎo)致了打印質(zhì)量的急劇惡化。
考慮到上述情況，在本實(shí)施例中，如圖11A中的虛線箭頭所示，其中在形成壓電材料層31時(shí)成膜噴嘴52移動(dòng)的方向?yàn)榕c噴嘴20(壓力室14)的分布方向相平行的方向，并且為與噴墨頭1的掃描方向(其中在執(zhí)行記錄時(shí)(在通過(guò)托架來(lái)執(zhí)行掃描時(shí))記錄紙7相對(duì)于噴墨頭1移動(dòng)的方向)相垂直的方向。更為具體地說(shuō)，相對(duì)于在振動(dòng)板30的掃描方向中分布的兩個(gè)區(qū)域的每一個(gè)也就是與位于掃描方向中的一側(cè)(圖11A中的左側(cè))上的兩個(gè)壓力室行相對(duì)應(yīng)的區(qū)域A1和與位于掃描方向中的另一側(cè)(圖11A中的右側(cè))上的兩個(gè)壓力室行相對(duì)應(yīng)的區(qū)域A2，在壓力室14的分布方向上移動(dòng)成膜噴嘴52，從而分別在兩個(gè)區(qū)域A1、A2上形成壓電材料層31。分別在兩個(gè)區(qū)域A1、A2上所形成的壓電材料層31之間的邊界位于從圖11A中的左邊起第二和第三壓力室行之間，并且邊界與壓力室14的任一個(gè)不重疊。
在這種情況下，如圖11B所示，壓電材料層31在作為與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相平行的方向的紙饋送方向上厚度基本上是均勻的。因此，從用于形成噴嘴行21a至21d的噴嘴20噴射帶有基本相同尺寸的墨滴。
另一方面，如圖11C所示，在作為與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相垂直的方向的噴墨頭1的掃描方向上，壓電材料層31具有一定厚度分布(t1至t6)。該厚度分布與之前說(shuō)明的圖9B中的厚度分布基本是相同的。這里，如果當(dāng)在振動(dòng)板30的兩個(gè)區(qū)域A1、A2上形成壓電材料層31時(shí)，諸如成膜噴嘴52的移動(dòng)速度(也就是平臺(tái)53的移動(dòng)速度)和從狹縫55噴射的氣膠的量等成膜條件是相同的，則這兩個(gè)區(qū)域A1、A2具有基本相同的厚度分布。
因此，與從圖11A的左邊起第一個(gè)壓力室行21a相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的壓電材料層31的厚度雖然和與第二個(gè)壓力室行21b相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的厚度不相同，但是和與第三個(gè)壓力室行21c相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的厚度基本相等。類似地，與從左起第二個(gè)壓力室行21b相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的壓電材料層31的厚度和與第四個(gè)壓力室行21d相對(duì)應(yīng)的區(qū)域的厚度基本相等。因此，如圖12A所示，通過(guò)第一噴嘴行21a形成的點(diǎn)在尺寸上與通過(guò)第三噴嘴行21c形成的點(diǎn)基本相等，并且通過(guò)第二噴嘴行21b形成的點(diǎn)在尺寸上與通過(guò)第四噴嘴行21d形成的點(diǎn)也基本相等。進(jìn)而，由于屬于四個(gè)噴嘴行21a至21d的每一個(gè)的噴嘴20在如上所述的紙饋送方向上以間距P/4依次分布，因此通過(guò)這四個(gè)噴嘴行21a至21d在紙饋送方向上交替在記錄紙7上形成其兩個(gè)尺寸相互不同的點(diǎn)Da、Db。
在如圖12A所示的紙饋送方向上分布的多個(gè)點(diǎn)以較短的跨度(間距)P/4在尺寸上交替變化。也就是說(shuō)，與圖10相比，點(diǎn)尺寸在很短的間距中變化，并且點(diǎn)尺寸的這種變化不容易被肉眼所識(shí)別。因此，因點(diǎn)尺寸的變化而引起的在所記錄的圖像等中發(fā)生不均勻陰影(帶化)的情況不明顯。因此，即使壓電材料層31具有厚度分布，仍然防止了因厚度分布而引起的打印質(zhì)量的惡化。
如上所述，在本實(shí)施例中，其中當(dāng)形成壓電材料層31時(shí)成膜噴嘴52相對(duì)于振動(dòng)板30移動(dòng)的方向與掃描方向(其中在記錄時(shí)記錄紙7相對(duì)于噴墨頭1移動(dòng)的方向)相垂直，并且與噴嘴20的分布方向(噴嘴行21a至21d的方向)相平行。因此，降低了在壓電材料層31中發(fā)生厚度分布對(duì)于在紙饋送方向上在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的尺寸變化的影響，并且因此，因點(diǎn)的尺寸變化而帶化的情況變得較不明顯。也就是說(shuō)，可以防止因帶化而引起的打印質(zhì)量的惡化。
本實(shí)施例的噴墨打印機(jī)100為包括有用于分別噴射四種彩色墨水的四個(gè)噴墨頭1的彩色噴墨打印機(jī)。這四個(gè)噴墨頭1的壓電材料層31都是通過(guò)相同步驟形成的。因此，通過(guò)四個(gè)噴墨頭1在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的尺寸變化程度在各噴墨頭之間是相同的，并且在各種顏色的點(diǎn)之間也不存在尺寸上的差別，從而抑制了彩色打印的質(zhì)量惡化。
接下來(lái)說(shuō)明其中對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行了各種改變的各個(gè)改進(jìn)。與上述實(shí)施例具有相同結(jié)構(gòu)的部件或組件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且適當(dāng)情況下省略了對(duì)其的說(shuō)明。
第一改進(jìn) 在用于形成上述實(shí)施例的壓電材料層31的步驟中，分別在振動(dòng)板30的兩個(gè)區(qū)域A1、A2上所形成的壓電材料層31之間的邊界與如圖11A所示的壓力室14不重疊。也就是說(shuō)，區(qū)域A1、A2分別完全容納了在壓電材料層31上所形成的活性部分31a，并且壓電材料層31之間的邊界與活性部分31a的任一個(gè)不交叉(參見(jiàn)8C)。不過(guò)，允許分別在振動(dòng)板30的多個(gè)區(qū)域上單獨(dú)形成的壓電材料層31的邊界與壓力室14相重疊。
例如，如圖13A所示，通過(guò)成膜噴嘴52相對(duì)于如虛線箭頭所示的振動(dòng)板30在紙饋送方向上移動(dòng)，壓電材料層31形成于在掃描方向(圖13A中的向左和向右方向)上在振動(dòng)板30的上表面上所分布的三個(gè)區(qū)域B1、B2、B3上。這里，中間區(qū)域B2與四個(gè)壓力室行中的兩個(gè)中間壓力室行部分重疊。也就是說(shuō)，左區(qū)域B1和中間區(qū)域B2之間的邊界以及中間區(qū)域B2和右區(qū)域B3之間的邊界與壓力室14(和活性部分)相重疊。另外在這樣生產(chǎn)的噴墨頭1A中，降低了在壓電材料層31中發(fā)生厚度分布對(duì)于在紙饋送方向上所形成的點(diǎn)的尺寸變化的影響，從而使得帶化不太明顯。
更詳細(xì)地說(shuō)，如圖13B所示，壓電材料層31在紙饋送方向上具有基本均勻的厚度。另一方面，分別在三個(gè)區(qū)域B1、B2、B3上所形成的壓電材料層31的每一個(gè)在掃描方向上具有預(yù)定厚度分布。在第一改進(jìn)中，由于區(qū)域B1、B2、B3之間的邊界與壓力室14相重疊，因此與四個(gè)壓力室行相對(duì)應(yīng)的壓電材料層31在厚度上不相同，并且因此分別從四個(gè)噴嘴行21a至21d噴射的墨滴在量上不相同。結(jié)果，帶有四種不同尺寸的點(diǎn)在紙饋送方向上依次分布于記錄紙7上，這導(dǎo)致了某種程度的點(diǎn)尺寸的變化。不過(guò)，與其中成膜噴嘴52在噴墨頭1的掃描方向上移動(dòng)以形成壓電材料層31(見(jiàn)圖10)的情況相比，其中點(diǎn)尺寸變化的跨度(間距)足夠短，因此由于點(diǎn)尺寸的變化而引起的帶化變得不明顯。
第二改進(jìn) 噴嘴20的結(jié)構(gòu)并不限于在上述實(shí)施例中所述的形式。也可以例如如圖14所示，四個(gè)噴嘴行21a至21d的分布方式使得以間距P/4(P為在噴嘴行21a至21d的每一個(gè)分布噴嘴20的間距)從左邊將第一噴嘴行21a、第三噴嘴行21c、第二噴嘴行21b和第四噴嘴行21d依次移向紙饋送方向上的下游(圖14中的向下方向)。在生產(chǎn)帶有這種結(jié)構(gòu)的噴墨頭1B時(shí)，成膜噴嘴52在紙饋送方向(噴嘴20的分布方向)上相對(duì)移動(dòng)，以形成壓電材料層31。結(jié)果，壓電材料層31的每一個(gè)在與以間距P/4在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的分布方向相垂直的掃描方向上具有厚度分布。因此，減少了厚度分布對(duì)于點(diǎn)的尺寸變化的影響，從而使得由于點(diǎn)尺寸的變化而引起的帶化不太明顯。
第三改進(jìn) 在該例子中，如圖15A所示，分布于紙饋送方向上的噴嘴20和與噴嘴20相對(duì)應(yīng)的壓力室14分別排列成一行。在生產(chǎn)帶有這種結(jié)構(gòu)的噴墨頭1C時(shí)，如圖15A中的虛線箭頭所示，成膜噴嘴52在紙饋送方向(噴嘴20(壓力室14)的分布方向)上相對(duì)于振動(dòng)板30移動(dòng)，以形成壓電材料層31。結(jié)果，如圖15B所示，壓電材料層31在排成一行的噴嘴20的分布方向上具有基本均勻的厚度，并且因此在從這些噴嘴20噴射的液滴在量上不存在差異。也就是說(shuō)，由于通過(guò)一行噴嘴20形成的點(diǎn)在尺寸上基本相等，因此帶化本身不會(huì)發(fā)生。注意，壓電材料層31在如圖15C所示的掃描方向上具有厚度分布，但是在其中噴嘴20的行數(shù)為1的情況下，該厚度分布不會(huì)影響從噴嘴20噴射的液滴在量上(在點(diǎn)的尺寸上)的差異。
下面參照?qǐng)D21A和21B來(lái)說(shuō)明第三改進(jìn)的比較例子。如圖21A所示的噴墨頭201為在圖21A的左右方向(掃描方向)上移動(dòng)的同時(shí)將墨水噴射到記錄紙(圖中未示出)的串聯(lián)型噴墨頭。在與掃描方向相垂直的圖21A中的上下方向(紙饋送方向)上饋送(傳輸)記錄紙。進(jìn)而，在噴墨頭201中，與圖15A的情況類似，假設(shè)多個(gè)噴嘴220和與噴嘴220相通的多個(gè)壓力室214分別在紙饋送方向上排成一行。進(jìn)而，分布振動(dòng)板230(襯底)，以覆蓋壓力室214，并且壓電材料層231分布于振動(dòng)板230的上表面上。進(jìn)而，在壓電材料層231的每一個(gè)的上表面上，用于在壓電材料層231中生成電場(chǎng)的多個(gè)電極232分別位于與壓力室214相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上。
在如圖21A、21B所示的噴墨頭201中，如果當(dāng)形成了待被分布以覆蓋壓力室213的壓電材料層231時(shí)，成膜噴嘴的相對(duì)移動(dòng)方向(由虛線箭頭所示的方向)與掃描方向相平行，則壓電材料層231的每一個(gè)在與噴嘴220(壓力室214)的分布方向相平行的方向上都具有厚度分布，如圖21B所示，并且由于該厚度分布，分別被施加到壓力室214中的墨水上的壓力在各壓力室214之間差異很大。也就是說(shuō)，壓電材料層231的厚度分布直接體現(xiàn)為在紙饋送方向(圖21A中的上下方向)上所分布的多個(gè)點(diǎn)之間的尺寸差異，并且當(dāng)大量這種點(diǎn)行分布于掃描方向時(shí)，存在通過(guò)掃視就可識(shí)別的不均勻陰影(帶化)。
第四改進(jìn) 在該例子中，如圖16所示，分布成行的噴嘴20(壓力室14)，以使其與掃描方向以預(yù)定角度傾斜。在這種噴墨頭1D中，在與掃描方向成一定角度傾斜的方向上所分布的噴嘴形成了在紙饋送方向上以等間距分布的點(diǎn)。在生產(chǎn)該噴墨頭1D時(shí)，如圖16中的虛線箭頭所示，成膜噴嘴52在紙饋送方向上相對(duì)于振動(dòng)板30進(jìn)行移動(dòng)，以形成壓電材料層31。結(jié)果，由于壓電材料層31的每一個(gè)在與在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的分布方向相垂直的掃描方向上都具有厚度分布，因此減少了厚度分布對(duì)于點(diǎn)的尺寸變化的影響。
第五改進(jìn) 如圖17所示，在該例子中，在生產(chǎn)其結(jié)構(gòu)中成行的噴嘴20(壓力室14)與掃描方向以預(yù)定角度傾斜的噴墨頭1E時(shí)，成膜噴嘴52在噴嘴20(壓力室14)的分布方向(也就是與作為記錄紙7在記錄時(shí)相對(duì)于噴墨頭1E的移動(dòng)方向的掃描方向相交的方向)上相對(duì)于振動(dòng)板30進(jìn)行移動(dòng)。在這種情況下，壓電材料層31的每一個(gè)在與噴嘴20(壓力室14)的分布方向相垂直的方向上都具有厚度分布，但是其中發(fā)生厚度分布的方向與在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的分布方向(紙饋送方向)不相同。因此，減少了壓電材料層31的厚度分布對(duì)于點(diǎn)的尺寸變化的影響。
第六改進(jìn) 壓電材料層31形成于位于溝道單元相對(duì)一側(cè)上的振動(dòng)板的表面上并不是必需的。壓電材料層31形成于位于作為如圖18所示的噴墨頭1F的溝道單元2的側(cè)面上的振動(dòng)板30的表面上也是可以的。
第七改進(jìn) 在上述實(shí)施例中，作為用于形成壓電促動(dòng)器3的薄膜層之一的壓電材料層31是通過(guò)AD方法形成的，不過(guò)除了壓電材料層31之外的薄膜層也可以通過(guò)AD方法來(lái)形成。例如，也可以采用如圖19所示的噴墨頭1G的結(jié)構(gòu)，其中單個(gè)電極32分布于振動(dòng)板30的上表面(壓電材料層31的下表面)上，并且共用電極34分布于壓電材料層31的上表面上，以共同面對(duì)單個(gè)電極。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于用于將驅(qū)動(dòng)電壓供應(yīng)給單個(gè)電極32的布線容易在振動(dòng)板30的上表面上進(jìn)行分布和繪制。不過(guò)，在其中振動(dòng)板30為金屬板的情況下，需要提供用于將振動(dòng)板30和單個(gè)電極32相互絕緣的絕緣層36。與振動(dòng)板30相類似，該絕緣層36需要具有一定硬度，以確保將壓電材料層31的變形傳送給壓力室中的墨水，并且絕緣層36是由諸如礬土和氧化鋯等絕緣陶瓷材料形成的。
與前面所述的用于形成壓電材料層31的步驟一樣，由諸如礬土等陶瓷材料制成的絕緣層36可以通過(guò)AD方法來(lái)形成。也就是說(shuō)，在預(yù)定方向上相對(duì)于振動(dòng)板30移動(dòng)具有狹縫55的成膜噴嘴52的同時(shí)，將包含有用于形成絕緣層36的陶瓷材料精細(xì)顆粒和載氣的氣膠從成膜噴嘴52的狹縫55噴到振動(dòng)板30(參見(jiàn)圖8A和8B)。此時(shí)，與形成壓電材料層31的情況一樣，在與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相垂直的方向上在絕緣層36中也容易發(fā)生厚度分布。厚度分布導(dǎo)致了絕緣層36中的硬度不均勻，從而影響了液滴噴射特征。
因此，成膜噴嘴52在紙饋送方向(或者與上述第五改進(jìn)(參見(jiàn)圖17)中的一樣，在與紙饋送方向成預(yù)定角度傾斜的方向上)上相對(duì)于振動(dòng)板30進(jìn)行移動(dòng)。結(jié)果，其中在絕緣層36中形成了較厚部分的方向與記錄紙7上的點(diǎn)的分布方向不相同，因此減少了厚度分布對(duì)于點(diǎn)的尺寸變化的影響，從而使得由于點(diǎn)的尺寸不均勻所引發(fā)的帶化不太明顯。
在第七改進(jìn)中，絕緣層36和壓電材料層31都可以通過(guò)使用AD方法的上述成膜步驟來(lái)形成，或者壓電材料層31可以通過(guò)除了AD方法之外的其他方法來(lái)形成。
第八改進(jìn) 上述實(shí)施例和其改進(jìn)實(shí)施例為其中將本發(fā)明應(yīng)用到串聯(lián)型噴墨頭的生產(chǎn)方法的例子，但是本發(fā)明也適用于線型噴墨頭。
如圖20所示，根據(jù)第八改進(jìn)的線型噴墨頭1H被固定在打印機(jī)的框(圖中未示出)上。在線型噴墨頭1H中，與串聯(lián)型噴墨頭不同，它不是通過(guò)托架來(lái)移動(dòng)的。因此，在線型噴墨頭的情況下，其中記錄紙?jiān)谟涗洉r(shí)相對(duì)于噴墨頭移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向?yàn)槠渲型ㄟ^(guò)傳輸滾筒(移動(dòng)單元見(jiàn)圖1)等饋送紙張的紙饋送方向(在串聯(lián)型噴墨頭中，記錄紙相對(duì)于噴墨頭的相對(duì)移動(dòng)方向?yàn)閽呙璺较?。該噴墨頭1H包括其中形成了墨水溝道的溝道單元2H和分布于溝道單元2H上的壓電促動(dòng)器3H。
溝道單元2H具有多個(gè)噴嘴20，在與其中記錄紙7被饋送的紙饋送方向(圖20的左右方向)相垂直的頭的縱向方向(圖20的上下方向)上以等間距分布成四行；以及多個(gè)壓力室14，分別分布在與噴嘴20相對(duì)應(yīng)的四行中。經(jīng)由歧管17從供墨端口18將墨水供應(yīng)給壓力室14。經(jīng)由壓力室14從歧管到噴嘴20的單個(gè)墨水溝道的結(jié)構(gòu)基本上與上述實(shí)施例的相同，因此省略了對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
壓電促動(dòng)器3H包括振動(dòng)板30，用于覆蓋壓力室14；壓電材料層31，分布在振動(dòng)板30的上表面上；以及多個(gè)單個(gè)電極32，分別分布在與壓力室14相對(duì)應(yīng)的壓電材料層31的上表面上。壓電促動(dòng)器3H具有與上述實(shí)施例相類似的結(jié)構(gòu)，因此省略了對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
線型噴墨頭1H從噴嘴20將墨水噴射到在圖20中的右和左方向進(jìn)行饋送的記錄紙7上，以在記錄紙7上形成平行于噴嘴20的分布方向進(jìn)行分布的點(diǎn)。在線型噴墨頭1H的生產(chǎn)步驟中，在振動(dòng)板30的上表面上形成壓電促動(dòng)器3H的壓電材料層31時(shí)，在成膜噴嘴52在與如圖20中的虛線箭頭所示的噴嘴20的分布方向相平行的方向(與紙饋送方向相垂直的方向)上相對(duì)于振動(dòng)板30進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，將氣膠從成膜噴嘴52噴射到振動(dòng)板30。此時(shí)，形成于振動(dòng)板30上的壓電材料層31在作為與成膜噴嘴52的移動(dòng)方向相垂直的方向的紙饋送方向上具有厚度分布。
不過(guò)，由于其中發(fā)生厚度分布的方向與在記錄紙7上所形成的點(diǎn)的分布方向(噴嘴20的分布方向)相垂直，因此壓電材料層31的厚度分布對(duì)于點(diǎn)的尺寸變化的影響很小，因此由于變化而引起的帶化不明顯。
雖然基于上述實(shí)施例及其改進(jìn)具體地說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此，而是可以包括本領(lǐng)域的一般專業(yè)人員所提出的任何更改和修訂。噴墨頭的結(jié)構(gòu)、尺寸和材料并不限于上述形式，也可以采用各種其他類型。雖然說(shuō)明了其中將壓電促動(dòng)器應(yīng)用到噴墨頭的情況，但是本發(fā)明并不限于此，而是可適用于各種類型的液體噴射或者傳輸裝置。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中噴墨頭包括溝道單元，具有沿平面分布的多個(gè)壓力室，其中每一個(gè)在預(yù)定方向上延伸，以及多個(gè)噴嘴，分別與這些壓力室連通，并且將墨水噴射到記錄媒介上；以及壓電促動(dòng)器，具有襯底，位于溝道單元的表面上以覆蓋這些壓力室，以及多個(gè)薄膜層，位于襯底的一個(gè)表面上，這些薄膜層包括有壓電材料層，該方法包括用于在襯底上形成壓電促動(dòng)器的各個(gè)薄膜層的步驟；以及用于將溝道單元貼裝在襯底上的步驟，其中在形成薄膜層的步驟中，這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中與預(yù)定方向相交的方向?yàn)榕c預(yù)定方向相垂直的方向。
3.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中成膜噴嘴的狹縫的狹縫長(zhǎng)度可以使由從狹縫噴射到襯底的氣膠所形成的噴射區(qū)域覆蓋住至少一個(gè)壓力室。
4.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中與預(yù)定方向相交的方向是與其中在使用噴墨頭進(jìn)行記錄時(shí)記錄媒介相對(duì)于噴墨頭進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向相垂直的方向。
5.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中分布噴嘴，以在記錄媒介上形成以等間距分布在分布方向上的多個(gè)點(diǎn)；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向是這些點(diǎn)的分布方向。
6.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中至少在分布方向上分布該噴嘴；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向是其中分布噴嘴的分布方向。
7.如權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中在第一分布方向和與第一分布方向相交的第二分布方向上，以矩陣形式分布噴嘴；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向是與第一分布方向和第二分布方向之一相同的分布方向，在該方向分布的這些噴嘴的數(shù)量大于在第一和第二分布方向中的另一個(gè)方向上分布的噴嘴的數(shù)量。
8.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中在氣膠噴射中，在使成膜噴嘴相對(duì)于每一個(gè)噴射區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)的同時(shí)，將氣膠噴射到襯底中的以其中相對(duì)于噴墨頭移動(dòng)記錄媒介的該相對(duì)移動(dòng)方向所分布的多個(gè)噴射區(qū)域。
9.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中在氣膠噴射中，壓電材料層是通過(guò)將包含有壓電材料顆粒和載氣的氣膠從成膜噴嘴的狹縫噴射到襯底上來(lái)形成的。
10.如權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中在襯底的與溝道單元相對(duì)一側(cè)的另一表面上形成該壓電材料層。
11.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中噴墨頭是串聯(lián)型噴墨頭，它在掃描方向上移動(dòng)的同時(shí)，將墨水從噴嘴噴射到與預(yù)定掃描方向相垂直的傳送方向上所傳送的記錄媒介上；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向是傳送記錄媒介的傳送方向。
12.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)噴墨頭的方法，其中噴墨頭是以等間距將噴嘴分布在與其中傳送記錄媒介的傳送方向相垂直的分布方向上的線型噴墨頭；并且其中成膜噴嘴相對(duì)于襯底進(jìn)行移動(dòng)的相對(duì)移動(dòng)方向是噴嘴的分布方向。
13.一種生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的方法，其中噴墨打印機(jī)包括噴墨頭以及移動(dòng)單元，該移動(dòng)單元在相對(duì)移動(dòng)方向上相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)噴墨頭，其中噴墨頭包括溝道單元，該溝道單元具有多個(gè)壓力室，以及分別與這些壓力室連通并且將墨水噴射到記錄媒介上的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，該壓電促動(dòng)器具有位于溝道單元上以覆蓋這些壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層，該方法包括通過(guò)在襯底上形成壓電促動(dòng)器的各個(gè)薄膜層并且將溝道單元貼裝在襯底上以生產(chǎn)噴墨頭的步驟；以及提供移動(dòng)單元的步驟；其中在形成薄膜層中，這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
14.如權(quán)利要求13所述的生產(chǎn)噴墨打印機(jī)的方法，其中噴墨頭包括用于分別噴射多種不同顏色墨水的多個(gè)頭。
15.一種生產(chǎn)壓電促動(dòng)器的方法，該壓電促動(dòng)器具有襯底和位于襯底上的多個(gè)薄膜層，薄膜層包括有壓電材料層，并且其中在預(yù)定方向上延伸的多個(gè)活性部分被限定在壓電材料層中，該方法包括用于在襯底上形成壓電材料層的步驟；以及用于在襯底上形成除了壓電材料層之外的另一薄膜層的步驟；其中這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠而形成的。
16.如權(quán)利要求15所述的生產(chǎn)壓電促動(dòng)器的方法，其中該至少一個(gè)薄膜層是壓電材料層。
17.如權(quán)利要求15所述的生產(chǎn)壓電促動(dòng)器的方法，其中薄膜層包括金屬板和絕緣層；并且該至少一個(gè)薄膜層是絕緣層。
18.如權(quán)利要求15所述的生產(chǎn)壓電促動(dòng)器的方法，其中活性部分是壓電材料層中被夾在電極之間的部分。
19.一種用于噴墨的噴墨頭，它包括溝道單元，具有其中每一個(gè)都在預(yù)定方向上延伸并且沿著一個(gè)平面分布的多個(gè)壓力室，以及分別與壓力室相通并且用于噴墨的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，具有位于溝道單元的一個(gè)表面上以覆蓋壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層；其中在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，在與預(yù)定方向相交的方向上的薄膜層的厚度均勻度高于在與相交方向相垂直的方向上的薄膜層的厚度均勻度。
20.如權(quán)利要求19所述的噴墨頭，其中至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成的。
21.一種噴墨打印機(jī)，它包括噴墨頭，它包括溝道單元，該溝道單元具有多個(gè)壓力室，以及分別與壓力室相通并且用于將墨噴射到記錄媒介上的多個(gè)噴嘴；以及壓電促動(dòng)器，該壓電促動(dòng)器具有位于溝道單元上以覆蓋壓力室的襯底，以及位于襯底的一個(gè)表面上的多個(gè)薄膜層，這些薄膜層包括有壓電材料層；以及移動(dòng)單元，用于在相對(duì)移動(dòng)方向上相對(duì)于記錄媒介移動(dòng)噴墨頭，其中在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，在與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上的薄膜層的厚度均勻度高于在與相交方向相垂直的方向上的薄膜層的厚度均勻度。
22.如權(quán)利要求21所述的噴墨打印機(jī)，其中該至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與相對(duì)移動(dòng)方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成的。
23.一種用于噴射液體的壓電促動(dòng)器，它包括襯底；以及包括有壓電材料層并且位于襯底上的多個(gè)薄膜層，其中在預(yù)定方向上延伸的多個(gè)活性部分被限定在壓電材料層中；并且在這些薄膜層中的至少一個(gè)薄膜層中，在與預(yù)定方向相交的方向上的薄膜層的厚度均勻度高于在與相交方向相垂直的方向上的薄膜層的厚度均勻度。
24.如權(quán)利要求23所述的壓電促動(dòng)器，其中該至少一個(gè)薄膜層是通過(guò)在狹縫的寬度方向也就是與預(yù)定方向相交的方向上相對(duì)于襯底移動(dòng)具有狹縫的成膜噴嘴的同時(shí)，從在成膜噴嘴中形成的狹縫噴射包含有形成薄膜層的顆粒和載氣的氣膠來(lái)形成的。
25.如權(quán)利要求24所述的壓電促動(dòng)器，其中與預(yù)定方向相交的方向?yàn)榕c預(yù)定方向相垂直的方向。
全文摘要
在生產(chǎn)用于噴墨頭的壓電促動(dòng)器的方法中，在薄膜層中所包括的壓電材料層是通過(guò)在與噴墨頭的掃描方向相垂直的方向上相對(duì)于振動(dòng)板移動(dòng)成膜噴嘴的同時(shí)從成膜噴嘴向振動(dòng)板噴射包含有壓電材料顆粒和載氣的氣膠的AD方法在振動(dòng)板上形成的。因此，即使當(dāng)在通過(guò)AD方法所形成的薄膜層中發(fā)生厚度分布時(shí)，也可以盡可能地抑制因厚度分布引起的任何打印質(zhì)量退化。
文檔編號(hào)B05D1/02GK101041292SQ20071008814
公開(kāi)日2007年9月26日 申請(qǐng)日期2007年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者菅原宏人, 安井基博 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社