專利名稱：噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將墨滴噴射到記錄介質(zhì)上以進(jìn)行打印的噴墨頭。
技術(shù)背景用于將墨滴噴射到記錄片材上的已知噴墨頭包括流動通道單元和 促動器。流動通道單元包括單獨墨通道，這些單獨墨通道連接共同墨 腔室、壓力腔室和噴嘴。促動器構(gòu)造成向壓力腔室施加從噴嘴噴射墨 滴所需的能量。可以通過將由具有鐵電性的鋯鈦酸鉛(PZT)基陶瓷材料 制成的壓電層介入在與噴嘴相關(guān)設(shè)置的一組單獨電極和施加有地電位 的共同電極之間來制成促動器。在該促動器中，設(shè)置在表面上的單獨 電極由于墨霧的附著而會短路，因此降低打印質(zhì)量和速度。使用密封 劑來防止墨霧進(jìn)入噴墨頭。但是，難以均勻完全地涂敷密封劑。因此， 密封劑會剝落并且墨霧會進(jìn)入噴墨頭。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實施方案提供一種噴墨頭，該噴墨頭可靠地防止墨霧進(jìn) 入噴墨頭。在本發(fā)明的一實施方案中，可以不用復(fù)雜制造過程的情況 下制造出需要可靠防止墨霧進(jìn)入噴墨頭的部分，因此降低了制造該噴 墨頭的成本。根據(jù)本發(fā)明的一實施方案，噴墨頭包括流動通道單元，該流動 通道單元包括第一表面和與第一表面相對的第二表面，其中該流動通 道單元構(gòu)造成沿著噴墨方向噴墨；位于第二表面上的促動器，其中該 促動器構(gòu)造成產(chǎn)生用于噴墨的噴射能量；多個壁板，所述多個壁板位 于第二表面上，且沿著與噴墨方向相反的方向延伸離開流動通道單元； 覆蓋構(gòu)件，該覆蓋構(gòu)件接觸所述多個壁板中的至少一個壁板，其中該 覆蓋構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋流動通道單元的第二表面的一部分，并且該覆蓋 構(gòu)件包括多個側(cè)壁，其中所述多個側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁的第一部分 接觸所述多個壁板中的一個對應(yīng)壁板的第一部分，并且所述多個側(cè)壁 中的所述至少一個側(cè)壁的第二部分和所述多個壁板中的所述一個對應(yīng) 壁板的第二部分在所述第二部分之間限定間隙；和位于該間隙中的密 封件，其中該密封件構(gòu)造成防止流體進(jìn)入該間隙。


為了更全面地理解本發(fā)明的實施方案、由此所滿足的需要、以及 其目的、特征和優(yōu)點，現(xiàn)在參照結(jié)合附圖給出的以下說明。 圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的噴墨頭的透視圖。 圖2為一透視圖，示出在圖1中所示的噴墨頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的沿著圖1的III-III線的噴墨頭的 剖視圖。圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的在圖1中所示的頭蓋的剖視圖。 圖5為根據(jù)本發(fā)明一實施方案的在圖1中所示的散熱器的側(cè)視圖。具體實施方式

通過參照圖1-5可以理解本發(fā)明的優(yōu)選實施方案、及它們的特征 和優(yōu)點，在各個附圖中對于對應(yīng)的部分使用相似的標(biāo)號。在圖1中示出根據(jù)本發(fā)明一實施方案的噴墨頭1。噴墨頭1可以 沿著一個方向伸長，并且可以應(yīng)用于噴墨式圖像記錄設(shè)備例如噴墨打 印機上。噴墨頭1可以沿著面對著記錄介質(zhì)(下面可互換地稱為記錄片材)
例如普通紙或幻燈片片材的方向設(shè)置在記錄設(shè)備中。記錄片材可以由 饋送機構(gòu)饋送。噴墨頭1可以具有長方體形行式噴墨頭，其縱向方向 可以設(shè)定在主掃描方向上。該饋送機構(gòu)可以包括輸送皮帶，且可以構(gòu) 造成將位于輸送皮帶上的從供應(yīng)機構(gòu)饋送來的記錄片材饋送到面對著 噴墨頭1的區(qū)域。噴墨頭1可以具有在大致輸送皮帶的整個寬度上延 伸的打印區(qū)域。在記錄設(shè)備中與饋送記錄片材的方向(下面被稱為片材 饋送方向)平行地設(shè)有多個例如四個噴墨頭。每個噴墨頭1可以噴射不 同顏色的墨滴，例如黃色、青色、品紅色和黑色中的每一種，由此使 得彩色打印成為可能。基于外部傳送的圖像數(shù)據(jù)，饋送機構(gòu)可以將記 錄片材饋送到每個噴墨頭1的對置位置，并且每個打印頭1可以將墨 滴噴射到記錄片材上以形成圖像。已經(jīng)形成有圖像的記錄片材還可以 被饋送并存儲在片材排出部分中。在本發(fā)明一實施方案中，在平面圖中看時，主掃描方向在平面圖 中可以限定為噴墨頭的縱向或長度方向，而副掃描方向可以限定為與 在水平軸線上的主掃描方向垂直的方向。墨滴可以從噴墨頭1噴射出 的方向在這里可互換地被稱為底部、向下或朝下方向，并且與底部方 向相反的方向在這里可互換地被稱為頂部、向上或朝上方向。如圖1至3所示，噴墨頭1可以包括流動通道單元140、儲墨器 130、覆蓋構(gòu)件例如頭蓋110、側(cè)板例如散熱器150、以及控制電路板 170。流動通道單元140可以包括在底面例如噴射表面上的噴嘴，并且 儲墨器130可以構(gòu)造成給流動通道單元140供墨?？刂齐娐钒?70、儲 墨器130和流動通道單元140可以從頂部到底部以該順序?qū)盈B。在流動通道單元140內(nèi)部，可以形成有墨通道，例如共同墨腔室 和單獨流動通道，這些單獨流動通道通過壓力腔室連接共同墨腔室和 噴嘴?？梢詫⒍鄠€例如四個促動器單元120安裝在流動通道單元140 的上表面例如安裝表面上。每個促動器單元120可以構(gòu)造成對壓力腔 室中的墨選擇性地施加噴射能量，以便從流動通道單元140的噴嘴沿
著噴墨方向噴射出墨滴。促動器單元120可以為單壓電晶片型，即壓 電層可以介于共同電極和多個單獨電極之間，并且可以設(shè)置成面對對 應(yīng)的壓力腔室。壓電層可以由具有鐵電性的鋯鈦酸鉛(PZT)基陶瓷材料 制成。單獨電極和共同電極可以由例如Ag-Pd基金屬材料制成。單獨 電極可以通過可以由與玻璃粉混合的金制成的悍盤電連接位于促動器 單元120的上表面上的柔性印刷電路(FPC)162上的對應(yīng)布線圖案162a。 當(dāng)可以從驅(qū)動器IC160通過FPC162上的對應(yīng)布線圖案162a對單獨電 極施加預(yù)定電壓脈沖時，促動器單元120上與單獨電極對應(yīng)的區(qū)域會 變形，并且面對著該區(qū)域的壓力腔室的容積會變化。這樣，可以在壓 力腔室中的墨中產(chǎn)生出噴射能量例如壓力波，并且可以從對應(yīng)噴嘴噴 射出墨滴。如圖2和3所示，控制電路板170可以構(gòu)造成控制促動器單元120， 并且可以固定在儲墨器130的上部中?？梢詫⒍鄠€例如四個連接器170a 固定在控制電路板170的上表面上。連接器170a可以電連接到構(gòu)建在 控制電路板170上的裝置例如處理器和存儲裝置。每個FPC162的一端可以電連接到每個連接器170a的一側(cè)。 FPC162可以為柔性片，在該柔性片上可以形成布線圖案162a且可以 安裝驅(qū)動器IC160。每個FPC162的另一端可以插入到儲墨器130的凹 入部分133b中，并且可以電連接到促動器單元120的單獨電極，所述 另一端可以為布線圖案162a的端子。驅(qū)動器IC160可以是構(gòu)造成驅(qū)動促動器單元120的IC芯片。如圖 3所示，每個驅(qū)動器IC160可以被設(shè)置在儲墨器130側(cè)上的海綿161推 壓在FPC162和散熱器150上。散熱器150可以為由金屬例如鋁制成的 金屬板?？梢詫⑸崞?57在面對著驅(qū)動器IC160的位置處固定到每 個散熱器150的內(nèi)表面上。在驅(qū)動器IC160通過散熱片157緊密接觸 散熱器150時，驅(qū)動器IC160和散熱器150可以變得熱連接。因此， 可以通過散熱器150將驅(qū)動器IC160中產(chǎn)生的熱耗散。
儲墨器130可以包括上儲存器131、儲存器基部132和下儲存器 133，它們可以在朝著流動通道單元140的方向上以該順序設(shè)置。在上 儲存器131內(nèi)部可以形成墨通道135。墨通道135可以與供墨閩111流 體連通。另外，墨通道135可以通過形成在儲存器基部132中的墨通 道(未示出)與流動通道單元140流體連通。墨通道135的下表面的一部 分可以由柔性薄膜131d限定。柔性薄膜131d的下表面通過間隙面對 儲存器基部132，并且可以在該間隙內(nèi)運動。因此，在薄膜131d振動 時，薄膜131d會吸收由墨通道135中填充的墨中的壓力波所產(chǎn)生出的 沖擊。在墨通道135中可以設(shè)置具有微孔的過濾器131c。如圖2和3所示，下儲存器133可以結(jié)合到流動通道單元140上， 并且凹入部分133b可以部分地形成在下儲存器133和流動通道單元 140之間。參照圖3，凹入部分133b可以與每個促動器單元120對應(yīng) 地設(shè)置。每個促動器單元120可以在由凹入部分133b形成的間隙中附 著到流動通道單元140的表面上。供墨閥111可以通過形成在儲墨器 130中的墨通道135給流動通道單元140供墨。在墨到達(dá)流動通道單元 140之前，墨經(jīng)過位于墨通道135中的過濾器131c，從而過濾器131c 可以從墨中過濾雜質(zhì)。如圖1和4所示，頭蓋IIO可以大致為盒形，并且可以向下打開。 頭蓋110可以定位成覆蓋流動通道單元140上方的空間，并且還可以 定位在流動通道單元140的可以安裝促動器單元120的表面上方。供 墨閥111可以設(shè)置在頭蓋110的上表面上，并且墨可以通過供墨閥111 供應(yīng)到儲墨器130。頭蓋110可以包括沿著副掃描方向彼此面對的多個側(cè)壁112。側(cè)壁 12可以在主掃描方向上比在上下方向即垂直方向上具有較大的長度。 每個側(cè)壁112可以在側(cè)壁112的下緣處形成有大致為矩形形狀的開口 110a，該開口 110a可以沿著主掃描方向伸長。開口 110a可以沿著垂直
方向延伸至頭蓋110的大致中點。開口 110a可以設(shè)計成使形成在散熱 器150中的平坦突出部150a從頭蓋IIO暴露出。在側(cè)壁112的內(nèi)壁表 面的一部分上沿著開口 110a可以形成有切口部分110b。每個側(cè)壁112 可以在內(nèi)壁表面上形成有凹入部分112a，從而側(cè)壁112可以在凹入部 分112a處很薄。散熱器150的上端部分可以配合在凹入部分112a中。 因此，散熱器150可以被支撐在側(cè)壁112和流動通道單元140之間。在圖3和圖5中可以示出根據(jù)本發(fā)明一實施方案的散熱器150。 多個散熱器150可以具有大致矩形形狀，并且可以沿著流動通道單元 140的縱向方向延伸，而且還可以沿著流動通道單元140的與噴墨方向 相反的方向延伸。可以在每個散熱器150的中央部分中形成平坦突出 部150a。平坦突出部150可以沿著副掃描方向向外伸出?？梢酝ㄟ^使 平坦金屬工件變形例如沖壓來制造平坦突出部150a。平坦突出部150a 因此可以形成在散熱器150中，并且可以提高散熱器150的剛度。每個散熱器150可以形成有在散熱器150的下邊緣上向下伸出的 多個例如五個突起150b。突起150b可以沿著散熱器150的縱向方向間 隔開。如圖3所示，多個凹入部分141可以形成在流動通道單元140 上表面的相對于副掃描方向的兩側(cè)附近。由于突起150b可以接合在凹 入部分141中，散熱器150可以定位在流動通道單元140上表面的兩 側(cè)附近。每個散熱器150的除了突起150b的下邊緣可以緊密接觸流動 通道單元140的上表面，從而防止流體例如墨或墨霧從散熱器150和 流動通道單元140之間進(jìn)入噴墨頭1。在本發(fā)明的一實施方案中，散熱 器150可以由鋁金屬制成。散熱器150還可以由其它材料或者材料組 合制成，這些材料例如鈦金屬、鎂金屬、鈦或鎂合金金屬、鋁合金金 屬、或不銹鋼。再次參照圖3，每個散熱器150可以定位成使得在每個散熱器 150的外表面上的平坦突出部150a的周邊面對頭蓋110的對應(yīng)側(cè)壁112 的內(nèi)表面的至少一部分。切口部分110b可以形成在側(cè)壁112的內(nèi)表面 的另一個部分例如內(nèi)壁表面的下邊緣處?？梢栽谇锌诓糠?10b和散熱 器150的外表面之間形成間隙。該間隙可以沿著在散熱器150和側(cè)壁 112之間的邊界形成，并且可以沿著主掃描方向延伸。該間隙可以沿著 側(cè)壁112的整個端面形成，從而限定開口 110a?？梢匝刂撨吔绲恼?個長度涂敷密封材料例如填充材料156。所涂敷的填充材料156可以填 充在形成于散熱器150和切口部分110b之間的整個間隙中。填充材料 156可以通過毛細(xì)管作用完全填充該間隙。填充材料可以具有任何可以 便于毛細(xì)管作用的粘度，優(yōu)選具有每秒5—20帕斯卡的粘度。用填充 材料155密封在散熱器150和流動通道單元140之間的間隙。因此， 由頭蓋IIO、散熱器150、和流動通道單元140包圍的空間可以被氣密 密封。根據(jù)本發(fā)明一實施方案，在散熱器150和切口部分110b之間的間 隙可以用填充材料156填充，從而頭蓋110的側(cè)壁112和對應(yīng)的散熱器 150可以緊密穩(wěn)定地相互附著。該結(jié)構(gòu)可以防止流體例如墨或墨霧進(jìn)入 噴墨頭1并潛在地附著于促動器120。另外，該結(jié)構(gòu)可以防止填充材料 156逸出或者被擠出，從而噴墨頭1的側(cè)面可以防異物例如灰塵、碎片 和污垢。在本發(fā)明一實施方案中，在流動通道單元140的相對于副掃描方 向的兩側(cè)附近可以設(shè)有多個例如兩個散熱器150。但是，散熱器150的 數(shù)量不限于2個。在本發(fā)明的其它實施方案中，在流動通道單元附近 可以設(shè)有一個或多個散熱器。在本發(fā)明一實施方案中，切口部分110b可以形成在頭蓋110的每 個側(cè)壁112中，并且可以構(gòu)造成在側(cè)壁112和散熱器150之間形成間隙。 但是，在本發(fā)明另一個實施方案中，切口部分110b可以不形成在每個 側(cè)壁112中，而是可以在散熱器150的內(nèi)壁中形成切口或凹槽，以在 散熱器150和頭蓋110的側(cè)壁112之間形成間隙。
在本發(fā)明一實施方案中，散熱器150可以構(gòu)造成將驅(qū)動器IC160 的熱耗散。在本發(fā)明的另一個實施方案中，散熱器150可以為可以不 用于散熱的側(cè)板。雖然在這里己經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明的實施方案，但 是本發(fā)明的范圍不限于此。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，在不脫 離本發(fā)明范圍的情況下可以作出各種變型。因此，在這里公開的實施 方案僅僅是示例性的。要理解的是，本發(fā)明的范圍不由此受限，而是 由所附權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種噴墨頭，包括流動通道單元，該流動通道單元包括第一表面和與第一表面相對的第二表面，其中該流動通道單元構(gòu)造成沿著噴墨方向噴墨；位于第二表面上的促動器，其中該促動器構(gòu)造成產(chǎn)生用于噴墨的噴射能量；多個壁板，所述多個壁板位于第二表面上，且沿著與噴墨方向相反的方向延伸離開流動通道單元；覆蓋構(gòu)件，該覆蓋構(gòu)件接觸所述多個壁板中的至少一個壁板，其中該覆蓋構(gòu)件構(gòu)造成覆蓋流動通道單元的第二表面的一部分，并且該覆蓋構(gòu)件包括多個側(cè)壁，其中所述多個側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁的第一部分接觸所述多個壁板中的一個對應(yīng)壁板的第一部分，并且所述多個側(cè)壁中的所述至少一個側(cè)壁的第二部分和所述多個壁板中的所述一個對應(yīng)壁板的第二部分在所述第二部分之間限定間隙；和位于該間隙中的密封件，其中該密封件構(gòu)造成防止流體進(jìn)入該間隙。
2. 如權(quán)利要求l所述的噴墨頭，其中所述間隙沿著在每個壁板和 所述對應(yīng)側(cè)壁之間的邊界的整個長度延伸。
3. 如權(quán)利要求2所述的噴墨頭，其中所述密封件延伸穿過整個所 述間隙。
4. 如權(quán)利要求l所述的噴墨頭，其中所述多個側(cè)壁中的所述至少 一個側(cè)壁的第二部分包括凹槽，該凹槽限定所述間隙的至少一部分。
5. 如權(quán)利要求l所述的噴墨頭，其中所述多個壁板中的所述至少 一個壁板的第二部分包括凹槽，該凹槽限定所述間隙的至少一部分。
6. 如權(quán)利要求1所述的噴墨頭 一個壁板的第二部分包括第一凹槽 一個側(cè)壁的第二部分包括第二凹槽 述間隙的至少一部分
7. 如權(quán)利要求l所述的噴墨頭，其中所述多個壁板中的至少一個 壁板為散熱器，該散熱器構(gòu)造成將熱傳遞到所述多個壁板中的所述至 少一個壁板的外部
8. 如權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中所述散熱器包括鋁金屬、鈦 金屬、鎂金屬、不銹鋼、或鈦或鎂合金金屬
9. 如權(quán)利要求l所述的噴墨頭，其中所述密封件位于所述間隙中 且通過毛細(xì)管作用保持就位
10. 如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述密封件包括具有每秒 2—50帕斯卡的粘度的材料
11. 如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述至少一個側(cè)壁的第一 部分大于所述至少一個側(cè)壁的第二部分
12. 如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述至少一個側(cè)壁的第一 部分小于所述至少一個側(cè)壁的第二部分或與所述至少一個側(cè)壁的第二 部分大小相同，其中所述多個壁板中的所述至少 ,并且所述多個側(cè)壁中的所述至少 ，其中所述第一和第二凹槽限定所
全文摘要
一種噴墨頭具有流動通道單元，該流動通道單元具有第一表面和與第一表面相對的第二表面。該流動通道單元沿著噴墨方向噴墨。流動通道單元具有位于第二表面上延伸離開流動通道單元的壁板。噴墨頭具有接觸所述壁板中的至少一個壁板的蓋。該蓋覆蓋第二表面的一部分，并且該蓋具有側(cè)壁。所述側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁的第一部分接觸對應(yīng)壁板的第一部分，并且所述側(cè)壁中的至少一個側(cè)壁的第二部分和所述對應(yīng)壁板的第二部分在它們之間限定間隙。噴墨頭具有位于該間隙中的密封件，并且該密封件防止流體進(jìn)入該間隙。
文檔編號B41J2/14GK101152786SQ20071015328
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者平比呂志 申請人:兄弟工業(yè)株式會社