压电促动器、喷墨头和喷墨打印机及其生产方法技术

在生产用于喷墨头的压电促动器的方法中，在薄膜层中所包括的压电材料层是通过在与喷墨头的扫描方向相垂直的方向上相对于振动板移动成膜喷嘴的同时从成膜喷嘴向振动板喷射包含有压电材料颗粒和载气的气胶的ＡＤ方法在振动板上形成的。因此，即使当在通过ＡＤ方法所形成的薄膜层中发生厚度分布时，也可以尽可能地抑制因厚度分布引起的任何打印质量退化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产具有压电促动器的喷墨头的技术。
技术介绍
一些从喷嘴喷墨的喷墨头包括压电促动器，它由诸如钛锆酸铅(PZT)等铁电、压电陶瓷材料制成，作为向墨水施加压力的促动器。一般用于喷墨头的压电促动器包括衬底(也叫振动板)，覆盖着装有墨水的压力室；压电材料层，在衬底的一个表面上以薄膜形式形成；以及电极，在压电材料层的厚度方向上生成电场；并且在当生成电场时，促动器通过利用压电材料层的变形来使衬底变形，从而对这些压力室中的墨水施压。作为在衬底的扁平表面上形成薄膜的一个方法，已知有气胶淀积方法(下面称之为AD方法)，它是将包含有精细颗粒形式的薄膜材料和载气的气胶从成膜喷嘴喷射到衬底上，并且通过此时产生的撞击能量来使颗粒淀积到衬底的表面上以形成薄膜的方法。日本专利申请未决公开第2004-122341号中公开了通过使用AD方法来在衬底表面上形成薄膜形式的压电促动器等类的压电材料层的方法。根据该方法，在相对于衬底来移动具有狭缝的成膜喷嘴的同时，将包含有压电材料颗粒和载气的气胶从狭缝喷射(喷溅、吹溅)到衬底表面上，以便将压电材料的颗粒淀积到衬底上，从而在衬底上形成薄膜形式的压电材料层。通过使用AD方法来在衬底上形成薄膜层的一般方法，是通过在预定方向上相对于衬底移动成膜喷嘴的同时喷射气胶。在这种情况下，在衬底上形成的薄膜层在成膜喷嘴被移动的移动方向上具有基本上均匀的厚度。不过，在与成膜喷嘴的移动方向相垂直的方向(宽度方向)上，在薄膜层容易出现厚度分布(参见日本专利申请特开第2004-122341号)。其中一个原因是由于从狭缝中喷射的气胶以不均匀的方式分布，从而使颗粒的淀积速度在所形成的带状薄膜层的宽度方向上有变化。另一个原因是以预定角度从狭缝喷射的气胶剃去了之前在衬底上形成的薄膜的部分，从而导致这些颗粒在带有被剃去部分的区域上的淀积被延迟。在喷墨头的压电促动器中，如果压电材料层具有厚度分布，则在压电材料层中生成的电场强度和压电材料层的硬度各处并不相同。这会使施加到墨水的压力不同，从而使喷射液滴的多个喷嘴之间的液滴喷射特性(液滴速度、液滴体积等类)也不相同，这在有些情况下会大大降低记录在记录媒介上的图像等的质量(打印质量)。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提出一种压电促动器，包括有该压电促动器的喷墨头，以及喷墨打印机，其中，即使通过AD方法在衬底上形成的薄膜层具有厚度分布，它们也能尽可能地控制可能由厚度分布所引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的第一个方面，提出了一种生产喷墨头的方法，其中的喷墨头包括沟道单元，具有沿平面分布的多个压力室，其中每一个在预定方向上延伸，以及多个喷嘴，分别与这些压力室连通，并且将墨水喷射到记录媒介上；以及压电促动器，具有位于沟道单元的表面上以覆盖这些压力室的衬底，以及多个薄膜层，位于衬底的一个表面上，这些薄膜层包括有压电材料层。该方法包括在衬底上形成压电促动器的各个薄膜层的步骤；以及将沟道单元贴装在衬底上的步骤；其中在形成薄膜层的步骤中，这些薄膜层中的至少一个薄膜层是通过在狭缝的宽度方向也就是与预定方向相交的方向上相对于衬底移动具有狭缝的成膜喷嘴的同时，从在成膜喷嘴中形成的狭缝喷射包含有形成薄膜层的颗粒和载气的气胶而形成的。当使用具有在一定方向上延伸的狭缝的成膜喷嘴来喷射气胶时，当成膜喷嘴在喷嘴的狭缝的宽度方向(它垂直于该一定方向)上相对于衬底移动的同时喷射气胶时，则在与喷嘴的相对移动方向相垂直的方向上，也就是喷嘴的宽度方向上，在衬底上所形成的薄膜层容易具有厚度分布。不过，在该生产方法中，当气胶被喷射时成膜喷嘴的相对移动方向与其中压力室延伸的预定方向(也就是在记录时记录媒介相对于喷墨头的移动放向)相交。因此，通过喷嘴在记录媒介上形成的多个点的分布方向与其中在薄膜层中出现厚度分布的方向不相同。因此，薄膜层的厚度分布对在记录媒介上形成的点的大小变化的影响较小，并且由于点的大小变化而引起的带化(banding)呈现就不会很显著。也就是说，防止了因带化而引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，与预定方向相交的方向可以是与预定方向相垂直的方向。可选情况下，成膜喷嘴的狭缝的狭缝长度可以使得由从狭缝喷射到衬底的气胶所形成的喷射区域覆盖住至少一个压力室。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，与预定方向相交的方向可以是与其中在使用喷墨头进行记录时记录媒介相对于喷墨头进行移动的该相对移动方向相垂直的方向。在这种情况下，由于成膜喷嘴的相对移动方向垂直于其中所制造的喷墨头相对于记录媒介进行移动的相对移动方向，因此，薄膜层的厚度分布对在记录媒介上形成的点的大小变化的影响进一步减小，并且更加能防止因带化而引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，喷嘴可以在记录媒介上形成以相等间距分布在分布方向上的多个点；并且其中成膜喷嘴相对于衬底进行移动的相对移动方向可以是这些点的分布方向。在这种情况下，由于其中在薄膜层中出现厚度分布的方向与通过喷嘴在记录媒介上形成的点的分布方向不相同，因此防止了因带化而引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，喷嘴可以至少分布在分布方向上；并且其中成膜喷嘴相对于衬底进行移动的相对移动方向可以是其中分布有喷嘴的分布方向。在这种情况下，由于薄膜层的厚度分布的方向与通过喷嘴在记录媒介上形成的点的分布方向不相同，因此防止了因带化而引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，喷嘴可以以矩阵形式分布在第一分布方向和与第一分布方向相交的第二分布方向上；并且其中成膜喷嘴相对于衬底进行移动的相对移动方向可以是与第一和第二分布方向的其中一个相同的分布方向，其中分布的这些喷嘴的数量大于在第一和第二分布方向中的另一个方向上分布的喷嘴的数量。在其中将喷嘴分布在两个不同的方向上的情况下，其中在一个方向上分布的喷嘴的数量大于在另一个方向上分布的喷嘴的数量的该一个分布方向对应于在记录媒介上形成的点的分布方向。因此，通过相对于与其中分布有更多喷嘴的分布方向相平行的衬底来形成成膜喷嘴相对移动方向，防止了因带化而引起的打印质量的恶化。 根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，在气胶喷射中，可以在使成膜喷嘴相对于每一个喷射区域进行移动的同时，将气胶喷射到衬底的多个喷射区域，这些喷射区域以记录媒介相对于喷墨头进行移动的相对移动方向分布。有了这种结构，由于将气胶从成膜喷嘴喷射到多个喷射区域的每一个，因此可以在衬底的较宽区域上形成薄膜层。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，在气胶喷射中，压电材料层可以通过将包含有压电材料颗粒和载气的气胶从薄膜喷嘴的狭缝喷射到衬底上来形成。当压电材料层具有厚度分布时，其厚度差异将引起施加到压力室中的墨水上的压力在各压力室之间有不同，从而也将改变由对应于各个压力室的喷嘴在记录媒介上形成的点的大小。不过，根据该生产方法，由于其中在压电材料层出现的厚度分布的方向不同于由喷嘴在记录媒介上形成的点的分布方向，因此尽可能地防止了因带化而引起的打印质量的恶化。根据本专利技术的用于制造喷墨头的方法，压电材料层可以在与沟道单元相对一侧的衬底的另一表面上形成。根据该生产方法，由于压电材料层位于与沟道单元的压力室相对的位置，因此可以获得其结构中压电材料层不与墨水相接触的压电促本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产喷墨头的方法，其中喷墨头包括：沟道单元，具有沿平面分布的多个压力室，其中每一个在预定方向上延伸，以及多个喷嘴，分别与这些压力室连通，并且将墨水喷射到记录媒介上；以及压电促动器，具有衬底，位于沟道单元的表面上以覆盖这些压力室，以及多个薄膜层，位于衬底的一个表面上，这些薄膜层包括有压电材料层，该方法包括：用于在衬底上形成压电促动器的各个薄膜层的步骤；以及用于将沟道单元贴装在衬底上的步骤，其中在形成薄膜层的步骤中，这些薄膜层中的至少一个薄膜层是通过在狭缝的宽度方向也就是与预定方向相交的方向上相对于衬底移动具有狭缝的成膜喷嘴的同时，从在成膜喷嘴中形成的狭缝喷射包含有形成薄膜层的颗粒和载气的气胶而形成的。

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