[发明专利]元件基板和液体喷出头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于喷出液体的元件基板和包括该元件基板的液体喷出头。

背景技术

用于喷出诸如墨等的液体以在记录介质上记录图像的液体喷出装置一般具有安装于液体喷出装置的液体喷出头，其中液体喷出头包括元件基板。

关于用于从元件基板喷出液体的机构，已知利用通过压电元件的动作收缩的压力室的机构。在具有这种机构的元件基板中，压力室的壁是隔膜(diaphragm)。通过对压电元件施加电压导致压电元件的变形，隔膜卷曲，压力室收缩和膨胀。压力室的收缩对压力室中的液体施加压力，液体通过与压力室连通的喷出口喷出。

供给路径形成于元件基板，液体被从供给路径供给至压力室。供给路径具有与液体的流动方向垂直的截面(以下称为“流路截面”)，供给路径的流路截面小于压力室的流路截面，并且供给路径用作流量减小部(flowreducingportion)。已知对作为流量减小部的供给路径的使用使得流入压力室的液体的流路阻力维持在一定水平，从而稳定元件基板的喷出特性。

近年来，需要能够高速绘制图像的液体喷出装置。为了高速绘制图像，必须缩短各压力室的喷出周期。存在如下提案：随着喷出周期缩短，减小与喷出相关的液体体积、即压力室的容积，以便减小液体的柔量(compliance)。柔量的减小使压力室的固有频率增大，因此即使喷出周期缩短，也能够有效地喷出液体。

此外，已知流量减小部的流路截面随着压力室的小型化进一步减小的结构(日本特表2012-532772号公报)。在日本特表2012-532772号公报中公开的元件基板中，流量减小部和压力室形成在隔膜和喷出口形成构件之间。减小隔膜和喷出口形成构件之间的距离使得流量减小部的流路截面和压力室的容积减小。因此，能够在元件基板的喷出特性的稳定性不受损失的情况下改善压力室的频率响应。

根据日本特表2012-532772号公报中公开的技术，通过用喷出口形成构件填塞隔膜上的硅层中形成的孔中的一个孔，形成压力室以及用作流量减小部的流入口和流出口。压力室和流量减小部具有相同的深度，该深度在下文中是指上述孔的深度方向上的尺寸(同样用于下文的说明)。以具有如下宽度的方式通过形成与流量减小部对应的孔，确保流量减小部的流路阻力：在下文中该宽度是指在与深度方向和液体的流动方向垂直的方向上的尺寸(同样用于下文的说明)，并且该宽度小于与压力室对应的通孔的宽度。

隔膜位于上述孔的底部，并且形成压力室的壁和流量减小部的壁。当将要喷出液体时，对形成于隔膜上的压电元件施加电压，并且使压电元件变形。压电元件的变形伴随着隔膜的卷曲，从而使压力室收缩和膨胀。结果，当压力室收缩时，对压力室中的液体施加压力，从而通过喷出口喷出液体。

但是，在日本特表2012-532772号公报中公开的元件基板中，隔膜卷曲的区域为在平面图中从压力室侧突出至流量减小部侧的形状。因此，当对压电元件施加电压时，在隔膜的突出部附近的部分中产生扭曲变形应力。结果，可能会减小隔膜的耐久性并且隔膜可能会破损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够高速绘制图像的元件基板，该元件基板的耐久性不易减小并且该元件基板不易破损。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种元件基板，其包括：喷出口，其用于喷出液体；隔膜，其用于使液体通过所述喷出口喷出；压电元件，其用于使所述隔膜变形；压力室，其用于将由于所述隔膜的变形而产生的压力施加至液体；流量减小部，其与所述压力室连通并且宽度比所述压力室的宽度小；以及连接部，其用于连通所述压力室和所述流量减小部，所述连接部和所述压力室在宽度方向上没有台阶的情况下彼此连通，所述连接部的深度比所述压力室的深度小。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种元件基板，其包括：喷出口，其用于喷出液体；隔膜，其用于使液体通过所述喷出口喷出；压电元件，其用于使所述隔膜变形；压力室，其用于将由于所述隔膜的变形而产生的压力施加至液体；流量减小部，其与所述压力室连通并且宽度比所述压力室的宽度小；以及连接部，其用于连通所述压力室和所述流量减小部，所述连接部和所述压力室在宽度方向上没有台阶的情况下彼此连通，其中，当从与所述隔膜垂直的方向看时，所述连接部和所述压力室之间的边界以直线状或圆弧状延伸。