專利名稱：噴墨記錄頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種例如基于壓電系統(tǒng)的噴墨打印頭的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在與美國專利申請(qǐng)公開No.US2001/0020968A1相對(duì)應(yīng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.2001-246744中披露了傳統(tǒng)技術(shù)的按需型壓電噴墨打印頭。該專利文獻(xiàn)披露了通過將包括以陣列形式布置的多個(gè)噴嘴的噴嘴板、包括每一個(gè)設(shè)置用于每個(gè)噴嘴并且沿著所述噴嘴陣列的方向以陣列形式布置的壓力室的基板、設(shè)有用作在存儲(chǔ)了由供墨源提供的墨水之后向相應(yīng)壓力室供墨的共用墨室的管道室的管道板以及插入在所述管道板和基板之間的間隔板層疊在一起而獲得的空腔單元的結(jié)構(gòu)。在該布置方案中，形成有使得從相應(yīng)壓力室能夠與相應(yīng)噴嘴連通的供墨流動(dòng)通道，以使得能夠通過管道板和間隔板進(jìn)行滲透。另外，對(duì)于間隔板而言形成有使得從管道腔室能夠與相應(yīng)壓力室連通的墨水流動(dòng)通道。所披露的結(jié)構(gòu)包括一壓電促動(dòng)器，它層疊在基板上表面上并且具有能夠針對(duì)每個(gè)壓力室被選擇驅(qū)動(dòng)以進(jìn)行噴墨的促動(dòng)部分。
在如上所述構(gòu)成的空腔單元中，預(yù)定數(shù)量的噴嘴以預(yù)定的間距形成為貫穿薄金屬板，即板的板厚。其它板，即管道板和間隔板，同樣形成有這些供墨流動(dòng)通道和墨水流動(dòng)通道。管道板具有占據(jù)了較大范圍的管道腔室，這使得它能夠?qū)⒛峁┙o所有壓力室，并且該管道腔室同樣形成為貫穿板厚。由于如上所述的板層疊在一起，所以會(huì)出現(xiàn)以下問題。
也就是說，各塊板必須例如以預(yù)定的間距預(yù)先鉆出預(yù)定數(shù)量的噴嘴、壓力室和用于在它們之間形成連通的墨水流動(dòng)通道。當(dāng)生產(chǎn)其噴嘴以及相應(yīng)的壓力室數(shù)量增加或減少的產(chǎn)品時(shí)，必須通過從一開始就與之相對(duì)應(yīng)地確定好這些板的尺寸來制造該產(chǎn)品。因此，不可能采取能夠立即對(duì)噴嘴數(shù)量以及相應(yīng)的壓力室數(shù)量的隨意變化進(jìn)行響應(yīng)的生產(chǎn)步驟。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，將多塊如上所述的板層疊并且連接。因此，出現(xiàn)以下問題。也就是說，在操作期間容易出現(xiàn)層疊偏差。具體地說，難以使直徑較小的供墨通道在從壓力室到噴嘴的范圍上平滑連通。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決如上所述的在傳統(tǒng)技術(shù)中存在的問題而作出的，本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于提供一種噴墨記錄頭，其中通過沿著壓力室的布置方向?qū)⒍鄩K板層疊以根據(jù)所要求的噴嘴數(shù)量層疊相對(duì)應(yīng)數(shù)量的板以形成壓力室和共用墨室，從而可以方便地對(duì)噴嘴數(shù)量以及相應(yīng)的壓力室數(shù)量的增加或減少立即作出響應(yīng)，并且墨水流動(dòng)特性不會(huì)由于層疊操作而變化。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，提供一種噴墨記錄頭，它具有一空腔單元，它具有多個(gè)噴嘴和分別與所述多個(gè)噴嘴連通的多個(gè)壓力室；和一促動(dòng)器，它設(shè)置在所述多個(gè)壓力室上，其中所述空腔單元具有沿著所述多個(gè)壓力室的布置方向延伸并且與所述多個(gè)壓力室連通的一共用墨室，所述多個(gè)壓力室沿著一方向布置；和所述空腔單元包括多塊沿著壓力室的布置方向?qū)盈B的板，每塊板具有構(gòu)成所述多個(gè)噴嘴的一噴嘴、與所述噴嘴連通并且構(gòu)成所述多個(gè)壓力室的一壓力室、和一與所述壓力室連通并且限定了所述共用墨室的孔。
構(gòu)成本實(shí)用新型的記錄頭的空腔單元的板主要具有一個(gè)噴嘴和一個(gè)與之連通的壓力室。因此，一塊板設(shè)有一條墨水管道。因此，該空腔單元的結(jié)構(gòu)非常簡單，并且可以減少部件的類型和機(jī)加工工藝的類型。為此，可以降低生產(chǎn)成本。另外，可以通過只是改變層疊板的數(shù)量來生產(chǎn)出具有不同數(shù)量噴嘴以及相應(yīng)的壓力室的各種記錄頭。因此，在制造記錄頭的生產(chǎn)場所改善了靈活性或適應(yīng)性，并且提高了記錄頭的生產(chǎn)率。另外，在噴墨性能例如多個(gè)噴嘴中的噴射性能中不會(huì)出現(xiàn)分散或不均勻性，并且可以制造出具有穩(wěn)定性能的噴墨記錄頭。即使在每塊板的板厚較薄的情況下，可以使組裝成具有大量成陣列布置的噴嘴以及相應(yīng)的壓力室的整個(gè)空腔單元小型化同時(shí)增加其剛性。
在本實(shí)用新型的噴墨記錄頭中，可以沿著壓力室的布置方向?qū)盈B多塊板。共用墨室可以沿著壓力室的布置方向延伸。
根據(jù)該記錄頭的第一具體結(jié)構(gòu)，各塊板可以是每塊都具有壓力室和沿著該板的厚度方向貫穿形成的孔的第一板，并且該噴墨記錄頭還可以包括多塊第二板，每塊板具有形成共用墨室并且沿著該板的厚度方向貫穿形成的孔。在該結(jié)構(gòu)中，第一板和第二板可以交替層疊，從而第一板的孔和第二板的孔相互連通。在這個(gè)結(jié)構(gòu)的情況中，墨水通道的最小單元是由設(shè)有所述噴嘴、壓力室和用于共用墨室的孔的第一板和只設(shè)有用于共用墨室的孔的第二板的組合構(gòu)成。第一板的壓力室的一部分可以由第二板形成。
用于使壓力室與噴嘴連通的供墨流動(dòng)通道和用于使壓力室與孔連通的墨水流動(dòng)通道可以沿著該板的厚度方向貫穿該板形成。當(dāng)每塊第一板具有壓力室、噴嘴和共用墨室的各個(gè)孔以及如上所述以集成方式預(yù)先形成的供墨流動(dòng)通道和與之連通的墨水流動(dòng)通道時(shí)，可以很容易通過僅僅使第二板壓靠在第一板的寬寬度表面，即與壓力室的布置方向垂直的表面上，以層疊必要數(shù)量的板來制造出具有必要數(shù)量的噴嘴的空腔單元?？梢酝ㄟ^僅僅改變第一板和第二板的每個(gè)板厚來方便地調(diào)節(jié)噴嘴間距。另外，即使在進(jìn)行層疊操作時(shí)，穿過橫斷面積較小的供墨流動(dòng)通道和墨水流動(dòng)通道的墨水的流動(dòng)性能也不會(huì)受到任何影響。
該噴墨記錄頭還可以包括密封了在共用墨室的至少一個(gè)端部的端板，所述端板沿著層疊方向設(shè)置在由第一板和第二板構(gòu)成的板疊的端面處。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，很容易形成共用墨室。
根據(jù)第二具體結(jié)構(gòu)，該板可以設(shè)有用來使壓力室與噴嘴連通的供墨流動(dòng)通道和用于使壓力室與所述孔連通的墨水流動(dòng)通道，所述孔可以沿著板的厚度方向貫穿形成，并且壓力室、供墨流動(dòng)通道和墨水流動(dòng)通道可以形成為沿著板的厚度方向在與壓力室的布置方向垂直的表面上的凹槽。還有，在該結(jié)構(gòu)中，可以很容易通過僅僅層疊必要數(shù)量的具有相同形狀的板，即每塊都包括噴嘴、壓力室和用于該共用墨室的孔的共同元件的最小板單元，來獲得具有必要數(shù)量噴嘴以及相應(yīng)的壓力室的空腔單元。在該結(jié)構(gòu)中，與第一具體結(jié)構(gòu)相比，第二板是不必要的。因此可以進(jìn)一步減少部件類型，并且可以進(jìn)一步降低具有各種數(shù)量噴嘴的空腔單元的生產(chǎn)成本。
在該第二具體結(jié)構(gòu)中，每塊板的壓力室的側(cè)面部分可以由相鄰板覆蓋，并且每塊板的壓力室的上部可以由促動(dòng)器覆蓋。根據(jù)這個(gè)結(jié)構(gòu)，可以減少該空腔單元和/或促動(dòng)器的部件數(shù)量，并且可以使得該記錄頭更小型化。
在本實(shí)用新型記錄頭中，促動(dòng)器可以具有許多促動(dòng)部分，每個(gè)促動(dòng)部分可以針對(duì)每個(gè)壓力室選擇地被驅(qū)動(dòng)并且與壓力室的布置結(jié)構(gòu)平行地布置。當(dāng)該促動(dòng)器的促動(dòng)部分與壓力室的孔相對(duì)時(shí)，可以提高促動(dòng)器噴射裝在壓力室中的墨水的操作效率。


圖1為根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施方案的第一板和第二板的相應(yīng)孔的形狀的透視圖；圖2為通過交替層疊根據(jù)該第一實(shí)施方案的第一板和第二板來構(gòu)成空腔單元的透視圖；圖3為該空腔單元的放大側(cè)視圖；圖4為組裝該空腔單元的局部放大透視圖；圖5為壓電促動(dòng)器的分解透視圖；圖6為該壓電促動(dòng)器的透視圖；圖7為根據(jù)第二實(shí)施方案的板的各個(gè)孔的形狀的透視圖圖8為通過層疊根據(jù)第二實(shí)施方案的第一板而構(gòu)成的空腔單元；圖9A和9B分別顯示出該空腔單元的相應(yīng)孔的布置的改進(jìn)實(shí)施方案；圖10為其中空腔是通過層疊多塊第一板和第二板構(gòu)成的布置的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖對(duì)其中實(shí)施了本實(shí)用新型的壓電噴墨記錄頭的實(shí)施方案進(jìn)行說明。圖1-6顯示出本實(shí)用新型的第一實(shí)施方案。在這些圖中，空腔單元1包括多個(gè)以與在這種類型的公知方式相同的方式成陣列布置的多個(gè)噴嘴11、多個(gè)與噴嘴11平行地成陣列設(shè)置的壓力室12和沿著壓力室12的布置方向延伸的共用墨室14。參見圖6，柔性扁平電纜4與位于板狀壓電促動(dòng)器2的上表面上的粘合劑重疊并且連接以與空腔單元1連接，從而與外部設(shè)備連接。從在空腔單元1的下表面?zhèn)壬祥_口的噴嘴11向下噴射墨水。
如在圖1-4中所示一樣，根據(jù)第一實(shí)施方案的空腔單元1包括沿著壓力室12的布置方向?qū)盈B的多塊板10、20。對(duì)于每塊板10、20而言，與壓力室12的布置方向垂直的表面用作該所謂的板的表面，即寬寬度表面，并且板厚沿著壓力室12的布置方向延伸。每塊板10、20的寬寬度表面具有大于壓力室12的長度的寬度L1和與在從壓力室12到噴嘴11的范圍內(nèi)的高度相對(duì)應(yīng)的高度L2。一種類型的板，即第一板具有與壓力室12的寬度，即沿著布置方向的寬度，相對(duì)應(yīng)的板厚t1，而另一種類型的板，即第二板20具有與用來使相鄰壓力室12相互分開的間距相對(duì)應(yīng)的板厚t2。
這兩種板10、20是通過將未示出的粘合劑涂覆到它們的寬寬度表面上而交替層疊并且連接的，從而寬寬度表面，即與壓力室12的布置方向垂直的表面相互面對(duì)。沿著層疊方向例如用粘合劑將端板22連接到這兩種板10、20的兩個(gè)端面，即寬寬度表面上，從而覆蓋設(shè)置在這些端部處的層疊板10、20的整個(gè)寬寬度表面，參見圖2。
下面將對(duì)該布置進(jìn)行更詳細(xì)地說明。在平面視圖中看基本上為矩形的第一板10具有用來形成一個(gè)噴嘴11的孔11a、用來形成與該噴嘴11相對(duì)應(yīng)的壓力室12的孔12a、用來形成從壓力室12通向噴嘴11的供墨流動(dòng)通道13的孔13a、用來形成共用墨室14的孔14a以及用來形成從共用墨室14通向壓力室12的墨水流動(dòng)通道15的孔15a，這些孔在第一板10的寬寬度表面上相互連接并且沿著板厚方向是貫通的。
用來形成壓力室12的孔12a形成為這樣一種狀態(tài)，其中孔12a從該板10沿著該板10的寬度尺寸L1方向的外邊緣沿著長度方向向外側(cè)打開。該孔12a具有與壓力室12一樣朝向該板10的內(nèi)側(cè)的深度。用來形成共用墨室14的孔14a布置成由位于孔11a的側(cè)面上的板10的整個(gè)周邊圍繞，從而形成相當(dāng)于孔12a的噴嘴11?？?4a形成為具有盡可能大的橫斷面尺寸，同時(shí)使相對(duì)于孔12a、用來形成供墨流動(dòng)通道13的孔13a和板10的外周邊的分隔壁保持最小寬度。
用來形成墨水流動(dòng)通道15的孔15a的寬度尺寸H2設(shè)計(jì)成小于用來形成供墨流動(dòng)通道13的孔13a的寬度尺寸H1。因此，當(dāng)壓力室12的體積隨著壓電促動(dòng)器2的操作而減小以將裝在壓力室12中的墨水朝著噴嘴11與供墨流動(dòng)通道13和共用墨室14與墨水流動(dòng)通道15同時(shí)擠出時(shí)，墨水的流速阻力在墨水流動(dòng)通道15的側(cè)面上增加。因此，提高了從噴嘴11噴射出墨水的效率。
用來形成噴嘴11的孔11a在第一板10的第一端面上打開。在平面視圖上看形狀與用來形成第一板10的共用墨室14的孔14a的形狀大致相同的孔14b形成為沿著第二板20的板厚方向貫穿第二板20，孔14a的形狀例如在該實(shí)施方案中基本上為矩形形狀。
現(xiàn)在將對(duì)獲得如上所述一樣的層疊結(jié)構(gòu)的組裝方法進(jìn)行說明。如在圖4中所示一樣，用來形成第一板10的區(qū)域，例如在該實(shí)施方案中在平面視圖中看具有基本上矩形的形狀，以矩陣的形式以預(yù)定的間隔沿著垂直和水平方向固定在第一引線框架100a中的每一個(gè)上作為與第一板10相對(duì)應(yīng)的材料。通過例如穿孔、激光加工、等離子加工或蝕刻加工在每個(gè)成形區(qū)域中形成貫穿板厚的用來形成噴嘴11的孔11a、用來形成供墨流動(dòng)通道13的孔13a、用來形成壓力室12的孔12a、用來形成墨水流動(dòng)通道15的孔15a以及用來形成共用墨室14的孔14a。在該狀況中，如在圖4中所示一樣，斷續(xù)的邊界線10a被鉆孔以包圍著第一引線框架100a的形成區(qū)域。也就是說，用以適當(dāng)間距設(shè)置的多個(gè)連接桿101形成連接以橋接邊界線10a，這些邊界線將成形區(qū)域的內(nèi)側(cè)和外側(cè)分開。因此，可以防止設(shè)置在這些成形區(qū)域中的板部分脫開。
用來形成第二板20的區(qū)域，例如在該實(shí)施方案中在平面視圖中看具有基本上為矩形的形狀，沿著垂直和水平方向以矩陣的形式按照預(yù)定的間隔固定在第二引線框架100b的每一個(gè)上作為與第二板20對(duì)應(yīng)的材料。通過以如上所述一樣的方式例如穿孔、激光加工或等離子加工在這些成形區(qū)域的每一個(gè)中形成貫穿板厚的用來形成共用墨室14的孔14b。在圖4中，由虛線包圍的部分是用于第二板20的成形區(qū)域。
制備出數(shù)量與必要噴嘴11的數(shù)量相同的第一引線框架100a和第二引線框架100b，并且分別將粘合劑預(yù)先涂覆到第一引線框架100a和第二引線框架100b的寬寬度表面上。通過將未示出的定位銷插入到在多個(gè)位置處貫穿相應(yīng)引線框架的定位孔中這樣一種預(yù)定方法來將第一引線框架100a和第二引線框架100b定位。第一引線框架100a和第二引線框架100b交替地層疊，并且通過施加壓力使它們粘接和連接。隨后，當(dāng)沿著邊界線10a的部分對(duì)所得到的板疊進(jìn)行沖切或切斷時(shí)，形成如在圖2中所示的空腔單元1的塊。另外，將端板22重疊并且連接到該板疊的最上面層和最下面層上?；蛘?，可以將用于構(gòu)成這些端板22的第三引線框架層疊并且連接到通過交替地層疊第一引線框架100a和第二引線框架100b然后一次沖切下這些引線框架而得到的板疊的最上面層和最下面層上。
在圖2中所示的狀態(tài)中，分別將第二板20設(shè)置成與第一板10的前后寬寬度表面，即與壓力室12的布置方向垂直的表面接觸。因此，在用來形成噴嘴11的孔11a、用來形成壓力室12的孔12a、用來形成供墨流動(dòng)通道13的孔13a和用來形成墨水流動(dòng)通道15的孔15a的寬寬度表面的側(cè)面上的表面分別由這些第二板20形成。
因此，多個(gè)壓力室12在通過這些第二板20與沿著這些板10、20的層疊方向在第一側(cè)上打開的第一表面分開的狀態(tài)中形成。噴嘴11形成為在與第一側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上打開。這些孔14a和孔14b沿著噴嘴11的排列方向相互連通以形成共用墨室14。
共用墨室14的兩個(gè)端部由端板22、22封閉以形成緊密封閉狀態(tài)。因此，當(dāng)通過管子等利用設(shè)置穿過端板22的側(cè)面的供墨孔23從供墨源例如外部墨水容器向該空腔單元1提供墨水時(shí)，可以通過由孔14a和孔14b形成的與共用墨室14相對(duì)應(yīng)的連續(xù)部分將墨水提供給相應(yīng)壓力室12，并因此提供給相應(yīng)噴嘴11。孔14a和孔14b在第一板10和第二板20的寬寬度表面上占據(jù)了較大的面積。因此，即使在對(duì)第一板10和第二板20進(jìn)行交替層疊操作期間出現(xiàn)一定程度的偏差，形成共用墨室14的孔14a和孔14b也不會(huì)整個(gè)全封閉。另一方面，噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13、壓力室12和墨水流動(dòng)通道15以集成的方式形成在一塊板，即第一板10中。因此，即使在與第二板20進(jìn)行連接期間出現(xiàn)了位置偏差，墨水的流動(dòng)也不會(huì)由此受到阻礙。
當(dāng)將未示出的用于粘合劑的釋放槽預(yù)先形成在相應(yīng)引線框架即板的寬寬度表面上時(shí)，可以防止過多粘合劑流入噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13、壓力室12、墨水流動(dòng)通道15和共用墨室14，從而由于該粘合劑而堵塞設(shè)置在尤其具有小橫斷面積的部分，即噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13以及墨水流動(dòng)通道15處的相應(yīng)空間。
在該實(shí)施方案中，第一板10、第二板20和端板22中的每一個(gè)由含鎳42％的合金鋼板制成。第一板和第二板10、20的板厚確定了噴嘴11沿著陣列方向的布置間距，即由噴嘴11帶來的噴墨點(diǎn)間距。例如，當(dāng)?shù)谝缓偷诙?0、20的每個(gè)板厚為169μm時(shí)，該板厚與每25.4mm75個(gè)單點(diǎn)的噴墨點(diǎn)間距相對(duì)應(yīng)。
當(dāng)形成噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13、壓力室12和墨水流動(dòng)通道15的孔11a、12a、13a、14a、15a形成貫穿第一板10時(shí)，該噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13、墨水流動(dòng)通道15沿著板的板厚方向的寬度與壓力室12相同。為了使得噴嘴11、供墨流動(dòng)通道13和墨水流動(dòng)通道15的寬度能夠小于壓力室12的寬度，則例如通過半蝕刻加工方法在第一板10上將它們形成為凹槽。
圖5為壓電促動(dòng)器2的分解透視圖，圖6為壓電促動(dòng)器2和柔性扁平電纜4的透視圖。如在圖5中所示一樣，該壓電促動(dòng)器2具有通過層疊多塊壓電片31和頂片32而獲得的結(jié)構(gòu)，在該實(shí)施方案中壓電片為四塊，分別由參考標(biāo)號(hào)31a-31d所示。寬度較薄的單獨(dú)電極33沿著噴嘴11的陣列方向，即第一方向或長邊方向，以陣列的形式形成在位于各壓電片31的設(shè)置在最低水平面上的壓電片31a和從那里向上數(shù)為奇數(shù)的壓電片31c的上表面，即寬寬度表面上的空腔單元1的各壓力室12的各部分處。各個(gè)單獨(dú)電極33沿著與第一方向垂直的第二方向，即短邊方向延伸，各個(gè)單獨(dú)電極33的第一端部暴露于每個(gè)壓電片31的其中一個(gè)長邊的端部邊緣上。將與多個(gè)壓力室11共有的每個(gè)共同電極34形成為在從底部數(shù)在偶數(shù)水平面處設(shè)置的壓電片31b，31d的每個(gè)上表面，即寬寬度表面上具有大的區(qū)域，從而從在平面視圖中看，共同電極34與所有單獨(dú)電極33相重疊。共同電極34的部分引線部分34a沿著與單獨(dú)電極33的第一端部延伸的方向相反的方向延伸。共同電極34的部分引線部分34a暴露于壓電片31的另一個(gè)長邊的端緣上。在該實(shí)施方案中，每個(gè)單獨(dú)電極33的寬度方向尺寸形成為比相應(yīng)壓力室12的寬度方向尺寸稍小。
另一方面，如在圖5中所示一樣，用于各個(gè)單獨(dú)電極33的表面電極35和用于共同電極34的表面電極36是通過分別在設(shè)置在最上面層處的頂片32的上表面上沿著其長邊的端緣進(jìn)行印刷來形成的。
連接側(cè)面電極，從而沿著壓電促動(dòng)器2的壓電片31的垂直方向設(shè)置在相同位置處的單獨(dú)電極33的暴露部分與形成在頂片32上的表面電極35電連接。同樣，采用連接側(cè)面電極，從而壓電片31的公共電極34的暴露部分，如引線部分34a，與在頂片32上形成的表面電極36電連接，見圖6。
將由具有不透墨水性能和電絕緣性的合成樹脂材料構(gòu)成的作為粘合劑層的粘合片37提前粘在如上構(gòu)成的板狀壓電促動(dòng)器2的整個(gè)下表面，即與壓力室12相對(duì)的寬寬度表面上，參見圖3。然后，將該壓電促動(dòng)器2粘接和固定在空腔單元1上，從而壓電促動(dòng)器2的各單獨(dú)電極33分別與空腔單元1的各壓力室12相對(duì)應(yīng)。
另外，柔性扁平電纜4與壓電促動(dòng)器2的上表面重疊并且連接。因此，柔性扁平電纜4的未示出的各個(gè)布線圖案與各個(gè)表面電極35、36電連接。
在如上所述構(gòu)成的結(jié)構(gòu)中，設(shè)置在壓電促動(dòng)器2的共同電極34和任意單獨(dú)電極33之間的壓電片31用作該壓電元件的促動(dòng)部分38，其中在選擇地施加電壓時(shí)根據(jù)壓電動(dòng)作沿著層疊方向產(chǎn)生出應(yīng)變，參見圖2。在與選定的單獨(dú)電極33相對(duì)應(yīng)的壓力室12的內(nèi)部體積由于促動(dòng)器部分38的應(yīng)變而減小時(shí)，以液滴的形式從噴嘴11中將裝在壓力室12中的墨水噴射出以進(jìn)行預(yù)定的打印。
在圖7和8中顯示出第二實(shí)施方案。該實(shí)施方案是如此構(gòu)成的，從而層疊了大量即一組形狀相同的第一板40，并且用端板41密封該板疊的兩個(gè)端部。形成共用墨室42的孔42a形成為沿著板厚方向貫穿各個(gè)第一板40的寬寬度表面。另一方面，用來形成一個(gè)噴嘴43的孔43a、用來形成壓力室44的孔44a、用來形成供墨流動(dòng)通道45以使壓力室44和噴嘴43之間連通的孔45a以及用來形成墨水流動(dòng)通道46以形成使共用墨室42連通至壓力室44的孔46a在第一板40的寬寬度表面上沿著板厚方向形成為在每個(gè)第一板40上的凹槽。
各個(gè)第一板40被層疊在一起并且在它們的寬寬度表面處連接，從而用來形成共用墨室42的孔42a相互連通。用端板41將設(shè)置在如上所述一樣層疊的那組第一板40的兩個(gè)端部處的寬寬度表面密封。因此，通過設(shè)置在第二側(cè)面上的用來壓靠在寬寬度表面上的第一板40的后表面來封閉和限定設(shè)置在寬寬度表面的側(cè)面上并且形成為在設(shè)置在第一側(cè)面上的第一板40的第一表面，即寬寬度表面上的凹槽的孔43a、45a、44a、46a的打開表面。因此，形成噴嘴43、供墨流動(dòng)通道45、壓力室44和墨水流動(dòng)通道46。還有在該實(shí)施方案中，通過第一板40的板厚來調(diào)節(jié)噴嘴43的布置間距，即噴墨的點(diǎn)間距。
采用與上述第一實(shí)施方案相同的方式，沿著層疊方向用插入在其間的具有墨水不能透過和電絕緣性質(zhì)的粘合片37將壓電促動(dòng)器2設(shè)置并且連接在第一板40層疊的表面上，其中多個(gè)壓力室44在該表面上打開，即暴露出。在該第二實(shí)施方案中獲得與第一實(shí)施方案基本上相同的功能和效果。
優(yōu)選的是，使供墨孔23穿過端板41以便與用來從外部供墨源提供墨水的管子連接。
圖9A和9B顯示出噴嘴11或43、供墨流動(dòng)通道13或45、壓力室12或44、墨水流動(dòng)通道15或46和共用墨室14或42的改進(jìn)實(shí)施方案。在這些改進(jìn)實(shí)施方案中，一部分壓力室12或44向與第一側(cè)端面垂直的側(cè)端表面的一側(cè)打開即暴露，第一板10的噴嘴11或43向所述第一側(cè)端面打開。該部分由壓電促動(dòng)器2覆蓋。
在圖10中所示的第三實(shí)施方案中，制備出板疊，每個(gè)板疊都是通過層疊多塊，在圖10中所示的這個(gè)實(shí)施方案中為兩塊，只具有孔14b的第二板20而獲得的。另一方面，制備出板疊，每個(gè)板疊都是通過層疊三塊板，即具有沿著板厚方向貫穿形成的孔11a、13a、12a、14a的第一板50、具有沿著板厚方向貫穿形成的孔12a、14a的第一板51和具有沿著板厚方向貫穿形成的孔12a、15a、14a的第一板52而獲得的。如在圖10中所示一樣將這些板疊交替地層疊。因此，壓力室12沿著壓力室的布置方向的尺寸與三塊第一板50、51、52的總板厚相對(duì)應(yīng)。另一方面，可以將噴嘴11做得較小以具有與第一板50的板厚相對(duì)應(yīng)的寬度方向尺寸。另外，可以將噴嘴11沿著壓力室的布置方向的布置間隔距離即間距P做成為具有較大的間距，即三塊第一板50、51、52的板厚和兩塊第二板20的板厚的總和。供墨流動(dòng)通道13和墨水流動(dòng)通道15可以同樣沿著壓力室的布置方向不一致。在這些情況中，多塊第一板50-52和第二板20的板厚可以相同?；蛘撸鲏K板可以具有不同的板厚。
在上述實(shí)施方案的每一個(gè)中。在第一板中壓力室12或44和共用墨室14或42與供墨流動(dòng)通道13或45和墨水流動(dòng)通道15或46連接的部分可以形成為沿著每塊板的寬寬度表面具有任意曲線。因此，可以減小在墨水流動(dòng)方向改變的部分處的流動(dòng)紊流，并且可以具有穩(wěn)定的噴射特性。
在上述實(shí)施方案中的每一個(gè)中，可以采用在公知的噴墨記錄頭中相同的方式在一塊板中鉆出多個(gè)噴嘴，將該噴嘴板沿著層疊方向粘接在由板10、20形成的表面上，并且各個(gè)孔11a可以與這些噴嘴連通。在該布置中，供墨流動(dòng)通道13可以一直延伸到板10的端緣。
對(duì)于在本實(shí)用新型的促動(dòng)器而言，可以采用這樣一種促動(dòng)器例如發(fā)熱元件，而不是采用壓電元件。
權(quán)利要求1.一種噴墨記錄頭，它具有一空腔單元，它具有多個(gè)噴嘴和分別與所述多個(gè)噴嘴連通的多個(gè)壓力室；和一促動(dòng)器，它設(shè)置在所述多個(gè)壓力室上，其特征在于所述空腔單元具有沿著所述多個(gè)壓力室的布置方向延伸并且與所述多個(gè)壓力室連通的一共用墨室，所述多個(gè)壓力室沿著一方向布置；和所述空腔單元包括多塊沿著壓力室的布置方向?qū)盈B的板，每塊板具有構(gòu)成所述多個(gè)噴嘴的一噴嘴、與所述噴嘴連通并且構(gòu)成所述多個(gè)壓力室的一壓力室、和一與所述壓力室連通并且限定了所述共用墨室的孔。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭，其特征在于各塊板是每塊都具有壓力室和沿著該板的厚度方向貫穿該板的孔的第一板，并且該噴墨記錄頭還包括多塊第二板，每塊第二板具有限定共用墨室并且沿著該板的厚度方向貫穿該板的孔，所述第一板和所述第二板交替層疊，從而第一板的孔和第二板的孔相互連通。
3.如權(quán)利要求2所述的噴墨記錄頭，其特征在于所述第一板的一部分壓力室可以由第二板封閉。
4.如權(quán)利要求2所述的噴墨記錄頭，其特征在于使壓力室與噴嘴連通的供墨流動(dòng)通道和使壓力室與孔連通的墨水流動(dòng)通道沿著該板的厚度方向貫穿該板。
5.如權(quán)利要求4所述的噴墨記錄頭，其特征在于還包括密封了共用墨室的至少一個(gè)端部的端板，所述端板沿著層疊方向設(shè)置在由第一板和第二板構(gòu)成的板疊的端面處。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭，其特征在于所述板設(shè)有用來使壓力室與噴嘴連通的供墨流動(dòng)通道和用于使壓力室與孔連通的墨水流動(dòng)通道，所述孔沿著板的厚度方向貫穿該板，并且壓力室、供墨流動(dòng)通道和墨水流動(dòng)通道是該板沿著板的厚度方向在與壓力室的布置方向垂直的表面上的凹槽。
7.如權(quán)利要求6所述的噴墨記錄頭，其特征在于每塊板的壓力室的側(cè)面部分可以由相鄰板覆蓋，并且每塊板的壓力室的上部可以由促動(dòng)器覆蓋。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨記錄頭，其特征在于所述促動(dòng)器具有多個(gè)促動(dòng)部分，并且與壓力室的布置結(jié)構(gòu)平行地布置。
專利摘要一種噴墨記錄頭，它具有一空腔單元，它具有多個(gè)噴嘴和分別與所述多個(gè)噴嘴連通的多個(gè)壓力室；和一促動(dòng)器，它設(shè)置在所述多個(gè)壓力室上，其中所述空腔單元具有沿著所述多個(gè)壓力室的布置方向延伸并且與所述多個(gè)壓力室連通的一共用墨室，所述多個(gè)壓力室沿著一方向布置；和所述空腔單元包括多塊沿著壓力室的布置方向?qū)盈B的板，每塊板具有構(gòu)成所述多個(gè)噴嘴的一噴嘴、與所述噴嘴連通并且構(gòu)成所述多個(gè)壓力室的一壓力室、和一與所述壓力室連通并且限定了所述共用墨室的孔。
文檔編號(hào)B41J2/14GK2715990SQ0326643
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者伊藤敦 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社