液体输送装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种液体输送装置，即使在由相对较低的驱动电压驱动压电元件的时候，也能够由至少一个压电元件给液体腔室中的液体赋予足够的压力，从而该装置将液体从液体腔室传送至该装置的外面。该液体输送装置包括：至少一个压电元件；振动板，其上层叠压电元件；以及至少一个液体腔室，它存储液体，并且靠近振动板在其相对两侧的远离压电元件的一侧上形成。液体腔室在层叠部件中形成，层叠部件包括彼此结合为一体的第一层和第二层，从而通过蚀刻使第一层的与至少一个液体腔室相对应的至少一个部分凹陷，以至于使得第二层的与第一层的至少一个部分相对应的至少一个部分暴露出来，第二层构成振动板，并对第一层蚀刻时采用的条件具有抵抗性。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术总的来说涉及一种液体输送装置，尤其是这样一种液体输送装置，它包括一个层叠的部件，该部件中形成至少一个液体腔室并且包括振动板，其中即使在以相对较低的电压驱动压电元件的时候，也能由至少一个压电元件给液体腔室中的液体赋予足够的压力，从而该装置能将液体从液体腔室传送或者运送至该装置的外部。
技术介绍
作为通过压电元件的促动而传送液体的装置的一个示例，已经知道用于喷墨记录装置上的各种喷墨记录头。JP-A-11-254681中披露了这种喷墨记录头的一个示例以及其制造方法。在该文献中公开的喷墨记录头包括储存器，存储了从外部提供的墨水；压力产生腔室，从储存器通过墨水供应口向该腔室提供墨水；封闭部件(弹性板)，设置在压力产生腔室的相对侧的其中一个上；以及压电振动元件。在所披露的喷墨记录头中，通过操作压电振动元件而使得弹性板朝着压力产生腔室变形，由此对压力产生腔室内的墨水施加压力，从而通过在压力产生腔室的相对端的其中一个处形成的喷嘴连通孔流入到喷嘴开口的墨水被从该喷嘴开口以滴的形式喷射。压力产生腔室位于形成墨水供应口的基板附近，该基板由金属包层部件形成，所述金属包层部件包括第一金属层；第二金属层，由相对于蚀刻第一金属层的蚀刻剂具有耐腐蚀性的材料形成；以及第三金属层，它相对于墨水具有耐腐蚀性；第一至第三金属层层叠或者彼此叠加。在金属包层部件的与储存器相对的区域，形成由第二和第三层所构成的薄壁部分。更具体的说，对应于该区域的第一层被蚀刻除去，从而形成其底部由该薄壁部分所限定的凹槽。当压力产生腔室中的墨水受压时，压力产生腔室中的墨水流回到储存器中。在这种情况下，储存器中的墨水压力可以被提高。在所披露的喷墨记录头中，上述薄壁部分因为流回到储存器中的墨水的压力而发生弹性变形，由此避免了提高储存器中的墨水压力。因此，防止墨水压力的变化通过储存器传播至相邻的压力产生腔室，由此避免了因为压力变化导致的记录头的墨滴喷射特性的恶化。
技术实现思路
但是，在上述喷墨记录头中，其底部作为薄壁部分的上述凹槽在金属包层部件中形成。而压力产生腔室不在金属包层部件中形成。同时，即使在以相对较低电压来驱动压电元件的时候，也需要喷墨记录头具有良好的墨水喷射特性。如果弹性板的刚性随着其厚度的降低而降低，则通过施加相对较低的驱动电压就可以使得弹性板振动。另外，当压电元件具有小的厚度时，施加给它的电压可以降低。具有小厚度的薄压电元件一般可以按照如下方法来形成采用刮刀方法或者丝网印刷方法，向一个作为基底的片材(封闭部件)上施加糊状的压电材料。由于采用这些方法来形成薄压电元件的条件是严格的，因此要求(例如用于要在其上形成压电元件的封闭部件的)材料要具有一定的耐热性和耐冲击性。因此，难以通过在传统结构中简单的采用传统方法来制造所需的薄压电元件。因此本技术的第一个目的是提供一种液体输送装置，包括一个层叠部件，该部件中形成至少一个液体腔室并且包括振动板，其中即使在由相对较低的驱动电压来驱动压电元件的时候，也能够由至少一个压电元件来给液体腔室中的液体赋予足够的压力，从而该装置可以将液体从液体腔室传送至该装置的外面。本技术的第二个目的是提供一种制造本技术的液体输送装置的方法。上述第一个目的可以根据提供了一种液体输送装置的本技术的第一个方面来实现，该装置包括至少一个压电元件，在驱动电压施加在该元件上时，该元件变形；振动板，其上层叠至少一个压电元件，并且因为该至少一个压电元件的变形而振动；以及至少一个液体腔室，它存储液体，并且靠近该振动板在其相对两侧的远离该至少一个压电元件的一侧上形成。液体腔室内的液体由该至少一个压电元件的变形来赋予压力，从而将液体传送至装置的外面。该至少一个液体腔室在层叠部件中形成，所述层叠部件包括彼此结合为一体的第一层和第二层，从而通过蚀刻使得第一层的与该至少一个液体腔室相对应的至少一个部分凹陷至使得第二层的与第一层的所述至少一个部分相对应的至少一个部分暴露出来的程度。第二层构成振动板，并对第一层蚀刻采用的条件具有抵抗性。在如本技术上述第一方面构成的液体输送装置中，通过蚀刻层叠部件的第一层而形成该至少一个液体腔室，该腔室的深度由第一层的厚度所限定，从而液体腔室具有准确的深度，允许该装置以高度的准确性来传送液体。当液体腔室中的液体由压电元件的变形赋予压力时，如果液体腔室在其结构和体积方面存在误差，从液体腔室向装置外面传送的液体量可能不会准确。当至少一个液体腔室包括多个液体腔室时，允许液体腔室具有准确的深度和结构的该装置能确保稳定和准确的液体传送。在如上构成的该装置中，由于在由第一层增强的振动板上形成至少一个压电元件，因此当在振动板上形成压电元件而给振动板施加了应力的时候，防止了振动板发生变形。根据该结构，即使当采用其作为振动板的第二层是由薄金属层构成的层叠部件时，在作为振动板的第二层上高度稳定地层叠压电元件，允许液体输送装置在以相对较低电压驱动压电元件的时候能高度稳定和可靠的传送液体。上述第二目的由提供一种制造至少一个液体输送装置的方法的本技术的第二方面来实现，该装置包括至少一个压电元件，在驱动电压施加在该元件上时，该元件变形；以及至少一个液体腔室，它存储液体，并且被形成为与所述至少一个压电元件相对。液体腔室内的液体由该至少一个压电元件的变形来赋予压力，从而将液体传送至该至少一个液体输送装置的外面。该方法包括层叠部件形成步骤、液体腔室形成步骤、以及压电层形成步骤。在层叠部件形成步骤中，形成包括彼此结合成一体的第一层和第二层的层叠部件。第二层对第一层的蚀刻所采用的条件具有抵抗力。在液体腔室形成步骤中，形成至少一个液体腔室，从而在层叠部件形成步骤中形成的层叠部件在仅基本上蚀刻第一层的条件下进行蚀刻，从而第一层的与至少一个液体腔室相对应的至少一个部分被除去至使得第二层的与第一层的所述至少一个部分相对应的至少一个部分暴露出来的程度，由此形成至少一个液体腔室。第二层构成振动板，并且从中已经除去了第一层的至少一个部分的第二层的至少一个部分作为振动板的振动部分，它因为至少一个压电元件的变形而振动。在压电层形成步骤中，至少一个压电层形成为在层叠部件的第二层的相对两个表面的远离第一层的一个表面上的至少一个压电元件。在液体腔室形成步骤之前或者之后进行压电层形成步骤。在上述本技术第二方面的方法中，在液体腔室形成步骤中，第二层作为蚀刻阻挡器，仅有第一层被蚀刻。因此，可以高度准确地形成具有准确深度和结构的液体腔室。当至少一个液体腔室包括多个液体腔室时，允许液体腔室具有准确的深度和结构的该方法能确保稳定和准确的液体传送。在压电层形成步骤中，在第二层由第一层增强或者做背衬而提高了刚度的状态下，在该第二层上形成压电元件。因此，即使当在其上形成压电元件而在第二层上作用应力的时候，第二层可以承受该应力，并不会有发生变形的困扰，从而第一层和第二层可以高度可靠的保持结合，而不会彼此分开。尤其是，当在液体腔室形成步骤之前执行压电层形成步骤的时候，换句话说，在由其中尚未形成液体腔室的第一层增强的第二层上形成压电元件，即使第一层和第二层在压电层形成步骤中承受了非常严格的处理条件之后，第一层和第二层也能够以更加提高的稳定性保持结合，其中所述非常严格的处理条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体输送装置，包括：至少一个压电元件（２０ｂ），在驱动电压施加到该压电元件上时，该压电元件变形；振动板（２０ａ），其上层叠所述至少一个压电元件，并且因为所述至少一个压电元件的变形而振动；以及至少一个液体腔室（１６ ），它存储液体，并且靠近所述振动板在其相对两侧的远离所述至少一个压电元件的一侧上形成，所述至少一个压电元件的变形给液体腔室内的液体赋予压力，从而将液体传送至该装置的外面，该装置的特征在于所述至少一个液体腔室在层叠部件中形成，所述层叠 部件包括彼此结合为一体的第一层（１４）和第二层（２０ａ），从而通过蚀刻使第一层的与所述至少一个液体腔室相对应的至少一个部分凹陷，以至于使得第二层的与第一层的所述至少一个部分相对应的至少一个部分暴露出来，第二层构成振动板，并对第一层蚀刻时采用的条件具有抵抗性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小林和夫，菅原宏人，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：实用新型
国别省市：JP[日本]