專利名稱：噴墨記錄頭及使用這種噴墨記錄頭的噴墨記錄設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄頭及使用這種噴墨記錄頭的噴墨記錄設(shè)備，通過使墨滴從噴嘴中噴射出來而把字符和圖象記錄在記錄媒體上。
日本專利公開說明書SHO 53-12138和日本專利申請未決公開說明書HEI 10-193587公開了一種按需滴墨型的噴墨記錄頭。通過在裝墨水的壓力室中產(chǎn)生壓力波(聲波)，噴墨記錄頭就可以把墨水從與壓力室相連的噴嘴中噴射出來，使用機(jī)電換能器如壓電致動(dòng)器作為壓力產(chǎn)生裝置。


圖1為顯示常規(guī)噴墨記錄頭結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖1中，噴嘴52用于噴射墨滴57，墨水供應(yīng)通道54與壓力室51相連，用于通過與墨盒(未顯示)相連的公共墨水通道53把墨水提供給壓力室51。壓力室51的底面上覆蓋著振動(dòng)板55，空氣阻尼器58位于公共墨水通道53之上。
為了使墨滴57從與壓力室51相連的噴嘴52中噴射出來，要用位于振動(dòng)板55外部的壓電致動(dòng)器56使振動(dòng)板55產(chǎn)生機(jī)械位移。通過振動(dòng)板55的這種機(jī)械位移來改變壓力室51的容積，從而在壓力室51中產(chǎn)生壓力波(聲波)。利用這些壓力波，壓力室51中的部分墨水便通過噴嘴52噴射出來而變成墨滴57。墨滴57打在記錄介質(zhì)如一張紙上，由此在紙上便形成了由墨滴57形成的記錄點(diǎn)。根據(jù)所輸入的圖象數(shù)據(jù)重復(fù)這種過程來形成記錄點(diǎn)，字符和圖象便被記錄在了記錄媒體上。
在上述常規(guī)的噴墨記錄頭中，決定其記錄速度的參數(shù)是噴嘴的數(shù)量。噴嘴的數(shù)量越多，單位時(shí)間內(nèi)所能形成的點(diǎn)的數(shù)量也就越多，記錄速度也便增加。為了達(dá)到這種要求，在普通型的噴墨記錄設(shè)備中，使用了一種多噴嘴型記錄頭，其中多個(gè)噴墨機(jī)構(gòu)(噴射器)相連接。這里，噴射器由噴嘴52、壓力室51、振動(dòng)板55、壓電致動(dòng)器56和墨水供應(yīng)通道54組成。
圖2為顯示常規(guī)多噴嘴型噴墨記錄頭基本結(jié)構(gòu)的透視圖。在圖2中，墨盒67通過過濾器66與公共墨水通道63相連，多個(gè)壓力室61通過墨水供應(yīng)通道(未顯示)與該公共墨水通道63相連，每個(gè)壓力室61都提供一個(gè)噴嘴62。但是，在這種結(jié)構(gòu)中，噴射器68是以一維方式排列，它的最大數(shù)目局限于100個(gè)左右，這個(gè)數(shù)量不能再增加很多了。
在日本專利2806386和日本專利申請未決公開說明書HEI 10-508808中，公開了一種為了增加噴嘴的數(shù)量、而在其中將噴射器以二維矩陣方式排列的噴墨記錄頭。在下文中，將這種噴墨記錄頭稱為矩陣頭。
圖3為顯示用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭的基本結(jié)構(gòu)的透視圖。在圖3中，公共墨水通道由公共墨水主通道73和多個(gè)公共墨水分支通道78組成，每個(gè)公共墨水分支通道78都有6個(gè)噴射器與其相連。墨水通過過濾器76從墨盒77提供給公共墨水主通道73。這種矩陣頭結(jié)構(gòu)在增加噴射器的數(shù)量方面具有很大的優(yōu)勢，這里，每個(gè)噴射器都提供壓力室71、噴嘴72、部分公共墨水分支通道78，振動(dòng)板(未顯示)和壓電致動(dòng)器(未顯示)。在圖3中，有6個(gè)公共墨水分支通道78，每個(gè)公共墨水分支通道78有6個(gè)壓力室71，因此噴射器的總數(shù)為36。例如，當(dāng)公共墨水分支通道78的數(shù)量為26，每個(gè)公共墨水分支通道78中設(shè)置10個(gè)壓力室71，在該矩陣頭中就能排列260個(gè)噴射器。在圖3中，Pn顯示了相鄰的兩個(gè)噴射器之間的距離，Pc顯示了相鄰的兩個(gè)公共墨水分支通道78之間的距離。
圖4顯示了用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭。在圖4(a)中，顯示了常規(guī)矩陣頭的截面圖，在圖4(b)中顯示了常規(guī)矩陣頭的平面圖。日本專利申請未決公開說明書HEI 10-508808顯示了這種結(jié)構(gòu)。在圖4中，墨水通道A81顯示了公共墨水分支通道，墨水通道B88顯示了公共墨水主通道，墨水通道板89實(shí)際上由一個(gè)多層板結(jié)構(gòu)形成。在圖4中，噴射器由噴嘴82、壓力室83、振動(dòng)板87、壓電致動(dòng)器84和墨水供應(yīng)通道85組成。
圖5為顯示用于噴墨記錄頭的另一種常規(guī)矩陣頭的截面圖。在圖5中，除了在圖4中所示的結(jié)構(gòu)之外，還提供了空氣阻尼板99和空氣阻尼器98。在圖5中，還進(jìn)一步顯示了公共墨水分支通道91、噴嘴92、壓力室93、壓電致動(dòng)器94、墨水供應(yīng)通道95、噴嘴板96和振動(dòng)板97。
在上述的矩陣頭中，噴射器是以二維矩陣的方式排列，由此具有增加噴嘴(噴射器)數(shù)量的優(yōu)勢。但是，為了實(shí)現(xiàn)墨水從實(shí)際矩陣頭的噴嘴中的穩(wěn)定噴射，必須適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)公共墨水通道。圖6為用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭的等效電路。如圖6所示，每個(gè)噴射器101都與一個(gè)公共墨水分支通道102相連，每個(gè)公共墨水分支通道102都與一個(gè)公共墨水主通道103相連。因此，為了防止噴射器101之間產(chǎn)生壓力波干擾(串?dāng)_)，并且也防止增加再充填時(shí)間，在很多噴射器101同時(shí)噴墨時(shí)，有必要在每個(gè)公共墨水分支通道102上得到大的聲容。這里，再充填時(shí)間是在墨滴從噴嘴中噴射出來之后在噴嘴中重新充填墨水的時(shí)間。在圖6中，“m”為聲質(zhì)量(inertance)Kg/m4，“r”為聲阻Ns/m5，“c”為聲容m5/N，φ為壓力Pa。另外，各個(gè)下標(biāo)的意思如下“d”為驅(qū)動(dòng)部分，“c”為壓力室，“i”為墨水供應(yīng)通道，“n”為噴嘴，“p”為公共墨水分支通道， “p’”為公共墨水主通道。
根據(jù)研究，當(dāng)設(shè)置公共墨水分支通道的聲容使其滿足條件cp＞10cn時(shí)，就有可能防止串?dāng)_的產(chǎn)生和再充填時(shí)間的增加。這里，cp為每個(gè)噴射器的公共墨水分支通道的聲容，cn為一個(gè)噴嘴的聲容。如果噴嘴的直徑被定義為dnm，墨水的表面張力被定義為σN/m，那么cn可以通過等式(1)來近似。這里，在下面的公式(1)中，cn表示為Cn=πdn448σ……(1)]]>對于普通的噴墨記錄頭，噴嘴的直徑dn為大約30μm，墨水的表面張力σ為大約35mN/m，因此cn的值為大約1.5×10-18m5/N。因此，有必要把公共墨水分支通道處的聲容設(shè)置為1.5×10-17m5/N或更高。但是，很難在公共墨水分支通道處獲得這樣的聲容值。
如果公共墨水分支通道壁的硬度很高，那么公共墨水分支通道處的聲容cp如下面的公式(2)所示。公式中，公共墨水分支通道的容積被定義為Wpm3，墨水的彈性模量為κPa，K為依賴于公共墨水分支通道壁的硬度的校正因數(shù)，它的值通常為大約0.3到0.7。Cp=Wpκ×K……(2)]]>如果墨水的彈性模量κ為2.2×109Pa，K為0.5，為了使cp的值為1.5×10-17m5/N或更高，公共墨水分支通道的容量Wp必須為9.9×10-9m3或更高。如果假定相鄰的兩個(gè)噴射器之間的距離為400μm(圖3中的Pn)，公共墨水分支通道的高度為150μm，那么所需要的公共墨水分支通道的寬度為260mm或更高。也就是說，如果公共墨水分支通道壁的硬度很高，那么公共墨水分支通道的寬度就會變得很大。因此就不可能以很高的密度來排列噴射器。
為了增加聲容，有必要在公共墨水通道壁的一部分上提供一個(gè)空氣阻尼器(參照圖1中的空氣阻尼器58)。但是，沒有已公開的把空氣阻尼器連接在矩陣頭的公共墨水通道上的例子。但是，日本專利申請未決公開說明書SHO 52-49034和HEI 10-24568公開了一種類似于圖2所示的多噴嘴型噴墨記錄頭。如果把它應(yīng)用于如圖4所示的常規(guī)矩陣頭上，噴嘴板86就由低硬度材料制成，并作為空氣阻尼器使用?；蛘呷鐖D5所示，使用這樣一種結(jié)構(gòu)插入一部分為薄厚度的空氣阻尼板99，該薄厚度的部分起到空氣阻尼器98的作用。
但是，對于圖4和圖5中所示的為矩陣頭的常規(guī)噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)來說，公共墨水分支通道的寬度不可能被設(shè)置得足夠窄。因此便存在不可能把噴射器的密度排列得很高的問題。下面利用數(shù)值來更詳細(xì)地解釋這個(gè)問題。
對于圖4(a)中所示的常規(guī)噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)來說，噴嘴板86還起到用于墨水通道A81(公共墨水分支通道)的空氣阻尼器的作用。如果空氣阻尼器的寬度被定義為wdm，空氣阻尼器的厚度被定義為tdm，空氣阻尼器的長度被定義為ldm，空氣阻尼器的彈性模量被定義為EdPa，空氣阻尼器的泊松比被定義為vd，那么空氣阻尼器的聲容cd可以由公式(3)來近似。這里，在下面的公式(3)中，cd顯示為Cd=ldwd5(1-vd2)60Edtd3……(3)]]>從公式(3)應(yīng)當(dāng)理解到，空氣阻尼器cd的聲容與空氣阻尼器的厚度td的三次方成反比。因此，為了增加空氣阻尼器的聲容cd，需要使空氣阻尼器的厚度td盡可能的薄。
但是，如上所述，對于圖4(a)中所示的常規(guī)噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)而言，噴嘴板86還起到用于墨水通道A81(公共墨水分支通道)的空氣阻尼器的作用。因此，當(dāng)空氣阻尼器的厚度降低時(shí)，噴嘴82的長度也隨之降低。也就是說，空氣阻尼器厚度的降低有一定限度。當(dāng)噴嘴82的長度變短時(shí)，隨之出現(xiàn)的問題就是，墨滴的噴射方向變得異常，并且在墨滴中會出現(xiàn)捕獲的氣泡。因此，通常來說，噴嘴82的長度的下限為20到50μm。因此，空氣阻尼器的厚度的下限變?yōu)?0到50μm，為了使公共墨水分支通道cp的聲容為1.5×10-17m5/N或更高，即使是低硬度(Ed＝2.0GPa)的聚酰亞胺薄膜被用于空氣阻尼器，公共墨水分支通道的寬度也需要有0.7到1.5mm。因此，相鄰的兩個(gè)公共墨水分支通道之間的距離(圖3中所示的Pc)變?yōu)?到2mm，并且噴射器的排列密度也不能很高。
對于圖4(a)中所示的常規(guī)噴墨記錄頭來說，當(dāng)只把空氣阻尼器的一部分做得很薄時(shí)，則不必降低噴嘴82的長度就可以在空氣阻尼器處獲得很大的聲容，但是，由此產(chǎn)生的問題是大大增加了制造成本。
另外，如果硬度很低的一部分露出噴頭表面(噴嘴表面)，在擦拭該噴頭表面時(shí)，在墨水通道中會產(chǎn)生很大的壓力變化。因此，存在的問題是會在噴嘴處捕獲氣泡，并且噴嘴本身也會破裂。
因此，對于圖4(a)中所示的常規(guī)噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)來說，只降低空氣阻尼器一部分的厚度并不是實(shí)際的解決方案，因此很難降低公共墨水分支通道的寬度。因此，也就很難使噴射器的排列密度更高。
對于圖5中所示的常規(guī)噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)來說，構(gòu)成記錄頭的板的數(shù)量增加，由此造成的問題就是制造成本變高。
如果空氣阻尼器由金屬材料如常規(guī)使用的不銹鋼制成，那么公共墨水分支通道就需要相當(dāng)大的寬度。例如，如果空氣阻尼板由厚度為15μm的不銹鋼(Ed＝197GPa)制成，為了使公共墨水分支通道cp的聲容為1.5×10-17m5/N或更高，公共墨水分支通道需要大約1.8mm的厚度。有可能還會把一層樹脂薄膜另外用于空氣阻尼板，但是在這種情況下，需要層疊的板的數(shù)量會進(jìn)一步增加，從而會增加噴墨記錄頭的制造成本。因此，對于圖5中所示的結(jié)構(gòu)，所存在的問題是很難制造一種噴射器的排列密度很高而制造成本很低的噴墨記錄頭。
另外，對于用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭而言，所存在的問題是很難獲得高的尺寸精度。對于噴墨記錄頭而言，墨水供應(yīng)通道的性能如聲質(zhì)量和聲阻是影響墨水噴射性能如墨滴的體積和墨滴速度的很重要的參數(shù)。因此，噴墨供應(yīng)通道要求有很高的尺寸精度。
但是，對于圖4(a)所示的常規(guī)噴墨記錄頭而言，墨水通道是通過粘合多個(gè)板而形成的。通常，對金屬板進(jìn)行蝕刻來形成墨水供應(yīng)通道，在這種情況下，所存在的問題是墨水供應(yīng)通道的寬度會出現(xiàn)±5到10μm的離差。
如果利用粘合劑來層疊板，部分粘合劑會從墨水通道中伸出來，由此存在的問題是墨水通道的橫截面積變化很大。
如上所述，對于用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭的結(jié)構(gòu)而言，墨水供應(yīng)通道的形狀很難有高的精度。結(jié)果，從各個(gè)噴射器中噴射出的墨滴的體積和噴射速度會出現(xiàn)一些離差，由此而出現(xiàn)的問題就是所輸出的圖象的質(zhì)量變差。
另外，對于用于噴墨記錄頭的常規(guī)矩陣頭而言，所存在的問題是從壓力室排放氣泡的能力不高。如上所述，對于噴墨記錄頭而言，墨滴是通過壓力室中產(chǎn)生的壓力波的作用而噴射出來的。但是，當(dāng)壓力室中存在氣泡時(shí)，產(chǎn)生壓力的效率就會降低，由此就會降低墨滴的體積和噴射速度，如果剩余氣泡的量很大，就不可能噴射出墨滴。因此，對于普通的噴墨記錄設(shè)備而言，壓力室中的氣泡是通過把墨水從噴嘴中吸出來而清除的。
但是，矩陣頭處壓力室底面的長寬比接近于1，并且壓力室的橫截面積很大。因此，當(dāng)把墨水吸出去時(shí)，很難在壓力室中得到高的流動(dòng)速度。特別是，對于圖4中所示的常規(guī)矩陣頭而言，噴嘴位于壓力室的上部的中心部分。因此，所存在的問題是很難釋放氣泡，因?yàn)閴毫κ抑心牧鲃?dòng)很容易停滯。
根據(jù)為了實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種噴墨記錄頭，它包括多個(gè)壓力室，這些壓力室以一種二維矩陣的方式排列，并且連接到多個(gè)墨水供應(yīng)路線上，這多個(gè)墨水供應(yīng)路線又依次連接到與公共墨水主通道相連的多個(gè)公共墨水分支通道上，噴墨記錄頭從與多個(gè)壓力室相連的噴嘴中噴射墨滴，利用一種壓力產(chǎn)生裝置通過在多個(gè)壓力室中產(chǎn)生壓力變化而把墨水通過多個(gè)墨水供應(yīng)路線依次充填入各個(gè)壓力室中。本噴墨記錄頭提供有多層板。該多層板至少包括用于形成噴嘴的噴嘴板，用于形成公共墨水主通道、多個(gè)公共墨水分支通道、和把噴嘴與多個(gè)壓力室依次相連的一部分連接通道的公共墨水通道板，用于形成墨水供應(yīng)路線和一部分連接通道的墨水供應(yīng)板，和用于形成多個(gè)壓力室的壓力室板。墨水供應(yīng)板還起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，墨水供應(yīng)板由樹脂薄膜制成。
根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，在第二個(gè)方面中，墨水供應(yīng)板的厚度為30μm或更小。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，墨水供應(yīng)路線為墨水供應(yīng)板中形成的孔。
根據(jù)本發(fā)明的第五個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，墨水供應(yīng)路線是通過對墨水供應(yīng)板進(jìn)行激光處理而形成的。
根據(jù)本發(fā)明的第六個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，噴墨記錄頭進(jìn)一步提供了連接通道板，其中形成了一部分連接通道，并且還通過把連接通道板置于墨水供應(yīng)板和壓力室板之間，而在連接通道板面向多個(gè)公共墨水分支通道的面上形成凹入部分。
根據(jù)本發(fā)明的第七個(gè)方面，在第六個(gè)方面中，凹入部分的形狀與多個(gè)公共墨水分支通道的形狀相匹配。
根據(jù)本發(fā)明的第八個(gè)方面，在第六個(gè)方面中，每個(gè)凹入部分都通過通道與外部空氣相連通。
根據(jù)本發(fā)明的第九個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，噴嘴板由不銹鋼板制成。
根據(jù)本發(fā)明的第十個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，噴嘴板由樹脂薄膜制成。
根據(jù)本發(fā)明的第十一個(gè)方面，在第十個(gè)方面中，噴嘴板還起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用。
根據(jù)本發(fā)明的第十二個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，每個(gè)公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)公共墨水分支通道都在壓力室板中形成的一些壓力室之上。
根據(jù)本發(fā)明的第十三個(gè)方面，在第十二個(gè)方面中，每個(gè)公共墨水分支通道的寬度為，在各公共墨水分支通道不位于多個(gè)壓力室之上的地方寬，在各公共墨水分支通道位于多個(gè)壓力室之上的地方窄。
根據(jù)本發(fā)明的第十四個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，每個(gè)壓力室的角為圓角。
根據(jù)本發(fā)明的第十五個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，通過對壓力室板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)壓力室的壁為圓形。
根據(jù)本發(fā)明的第十六個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，通過對公共墨水通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)公共墨水分支通道板的壁為圓形。
根據(jù)本發(fā)明的第十七個(gè)方面，在第六個(gè)方面中，通過對連接通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)連接通道板的壁為圓形。
根據(jù)本發(fā)明的第十八個(gè)方面，在第一個(gè)方面中，每個(gè)墨水供應(yīng)路線位于用于每個(gè)壓力室的每個(gè)噴嘴的相對的一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的第十九個(gè)方面，提供了一種噴墨記錄頭。該噴墨記錄頭提供了噴嘴板，該噴嘴板為不銹鋼板，其中形成了用于噴射墨滴的噴嘴；公共墨水通道板，其中形成了一部分的公共墨水主通道，多個(gè)公共墨水分支通道，和一部分的連接通道；墨水供應(yīng)板，其中形成了墨水供應(yīng)孔、一部分公共墨水主通道和一部分連接通道；連接通道板，其中形成了一部分主公共通道、一部分連接通道、和凹入部分；壓力室板，其中形成了排列成二維矩陣形式的多個(gè)壓力室。噴嘴板、公共墨水通道板、墨水供應(yīng)板、連接通道板、和壓力室板以上述順序從上至下層疊于振動(dòng)板上。墨水通過公共墨水主通道，每個(gè)公共墨水分支通道，每個(gè)墨水供應(yīng)孔和每個(gè)連接通道被提供給每個(gè)壓力室。通過由壓力產(chǎn)生裝置在每個(gè)壓力室中產(chǎn)生壓力變化，每個(gè)壓力室便可以通過每個(gè)連接通道從每個(gè)噴嘴中噴射墨滴。墨水供應(yīng)板由厚度為30μm或小于此值的樹脂薄膜制成，它還可以起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，墨水供應(yīng)孔利用激光處理而形成。通過使凹入部分的形狀與多個(gè)公共墨水分支通道的形狀相匹配，使得凹入部分形成于連接通道板上的與透過墨水供應(yīng)板的多個(gè)公共墨水分支通道相對的面上，并且它還起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，凹入部分與外部空氣相連通。每個(gè)公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)公共墨水分支通道都在壓力室板中形成的一些壓力室之上。每個(gè)公共墨水分支通道的寬度為，在各公共墨水分支通道不位于多個(gè)壓力室之上的地方寬，在各公共墨水分支通道位于多個(gè)壓力室之上的地方窄。每個(gè)壓力室的角為圓角，每個(gè)墨水供應(yīng)孔被置于與用于壓力室的每個(gè)噴嘴相對的一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的第二十個(gè)方面，提供了一種噴墨記錄頭。該噴墨記錄頭提供了噴嘴板，該噴嘴板為樹脂薄膜，其中形成了用于噴射墨滴的噴嘴；公共墨水通道板，其中形成了一部分的公共墨水主通道、多個(gè)公共墨水分支通道、和一部分的連接通道；墨水供應(yīng)板，其中形成了墨水供應(yīng)孔，一部分公共墨水主通道和一部分連接通道；連接通道板，其中形成了一部分主公共通道、一部分連接通道、和凹入部分；壓力室板，其中形成了排列成二維矩陣形式的多個(gè)壓力室。噴嘴板、公共墨水通道板、墨水供應(yīng)板、連接通道板，和壓力室板以上述順序從上至下層疊于振動(dòng)板上。墨水通過公共墨水主通道、每個(gè)公共墨水分支通道、每個(gè)墨水供應(yīng)孔和每個(gè)連接通道而被提供給每個(gè)壓力室。通過由壓力產(chǎn)生裝置在每個(gè)壓力室中產(chǎn)生壓力變化，每個(gè)壓力室便可以通過每個(gè)連接通道從每個(gè)噴嘴中噴射墨滴。墨水供應(yīng)板由厚度為30μm或小于此值的樹脂薄膜制成，它還可以起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，墨水供應(yīng)孔利用激光處理而形成。通過使凹入部分的形狀與多個(gè)公共墨水分支通道的形狀相匹配，使得凹入部分形成于連接通道板上的與透過墨水供應(yīng)板的多個(gè)公共墨水分支通道相對的面上，并且它還起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，凹入部分與外部空間相連。噴嘴板還可以起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，每個(gè)公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)公共墨水分支通道都在壓力室板中形成的一些壓力室之上。每個(gè)公共墨水分支通道的寬度為，在其不位于多個(gè)壓力室之上的地方寬，在其位于多個(gè)壓力室之上的地方窄。每個(gè)壓力室的角為圓角，通過對壓力室板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)壓力室的壁為圓形，通過對公共墨水通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)公共墨水分支通道板的壁為圓形，通過對連接通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)連接通道板的壁為圓形。每個(gè)墨水供應(yīng)孔被置于與用于壓力室的每個(gè)噴嘴相對的一側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的第二十一個(gè)方面，提供了一種噴墨記錄設(shè)備。該噴墨記錄設(shè)備提供了在第十九個(gè)方面所提到的噴墨記錄頭。
根據(jù)本發(fā)明的第二十二個(gè)方面，提供了一種噴墨記錄設(shè)備。該噴墨記錄設(shè)備提供了在第二十個(gè)方面所提到的噴墨記錄頭。
在圖7中，通過把噴嘴板1、公共墨水通道板2、墨水供應(yīng)板3、連接通道板4、壓力室板5和振動(dòng)板6進(jìn)行層疊，并用粘合劑粘合，而形成根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中的墨水流動(dòng)通道。
公共墨水通道由公共墨水主通道7和五個(gè)公共墨水分支通道8組成。公共墨水主通道7通過墨水供應(yīng)孔9與墨盒(未顯示)相連，并向五個(gè)公共墨水分支通道8提供墨水。五個(gè)壓力室12與五個(gè)公共墨水分支通道8中的每個(gè)相連。也就是說，本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭提供了25個(gè)噴射器。但是，如果有26個(gè)公共墨水分支通道8，并且每個(gè)公共墨水分支通道8中提供了10個(gè)壓力室12，那么噴墨記錄頭可以提供260個(gè)噴射器。因此，噴射器的數(shù)量并不局限于上面所述的數(shù)目。這里，每個(gè)噴射器提供了噴嘴10，公共墨水分支通道8，墨水供應(yīng)孔11，凹入部分13，壓力室12，一部分振動(dòng)板6和一個(gè)壓電致動(dòng)器(未顯示)。
圖8為一截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中的噴射器。在圖8(a)中，壓力室12通過墨水供應(yīng)孔11與公共墨水分支通道8相連，墨水充填于壓力室12中。用于噴射墨滴的噴嘴10通過連接通道15與壓力室12相連。壓力室12的底面覆蓋著振動(dòng)板6，壓電致動(dòng)器14固定在振動(dòng)板6的外表面上用做壓力產(chǎn)生裝置。壓電致動(dòng)器14的數(shù)量等于壓力室12的數(shù)量。當(dāng)施加了一個(gè)激勵(lì)電壓波形時(shí)，壓電致動(dòng)器14會彎曲而使得壓力室12膨脹或收縮。由此而改變壓力室12的容積，并在壓力室12中產(chǎn)生壓力波。噴嘴10中的墨水被壓力波的力所驅(qū)動(dòng)，墨滴就從噴嘴10飛向外部。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，60μm厚的不銹鋼板被用于噴嘴板1，通過對噴嘴板1進(jìn)行壓力處理而形成開口直徑為25μm的噴嘴10。
墨水供應(yīng)板3由12.5μm厚的聚酰亞胺薄膜(Ed＝2.0GPa，vd＝0.4)制成，通過施加受激準(zhǔn)分子激光器處理而形成開口直徑為26μm的墨水供應(yīng)孔11。同樣連接通道15也在墨水供應(yīng)板3中形成。墨水供應(yīng)板3還起到用于公共墨水分支通道8的空氣阻尼器的作用?？諝庾枘崞鲗⒃诤竺孢M(jìn)行說明。為了在空氣阻尼器處獲得大的聲容，希望墨水供應(yīng)板3的厚度為30μm或小于此值。
公共墨水通道板2和連接通道板4由150μm厚的不銹鋼板制成，它們的墨水通道圖案通過蝕刻形成。通過蝕刻在由150μm厚的不銹鋼板制成的壓力室板5中形成壓力室12。
對于壓力室12，它的一個(gè)邊的長度為約300μm，壓力室的形狀近似于正方形，其長寬比幾乎為1。為了很容易地從壓力室12排放氣泡，壓力室12的角部分都做成圓角。
在連接通道板4中，凹入部分13是通過對面向每個(gè)公共墨水分支通道8的部分進(jìn)行半蝕刻而形成的。當(dāng)墨水供應(yīng)板3和連接通道板4被層疊時(shí)，這些凹入部分13就成為它們之間的空腔，墨水供應(yīng)板3通過這些凹入部分13可以起到空氣阻尼器的作用。
這里，如圖8(b)所示，不需要在連接通道板4中提供凹入部分13，只需另外在墨水供應(yīng)板3和連接通道板4之間粘附一塊板16，就可以獲得與凹入部分13幾乎相同的結(jié)構(gòu)。但是，作為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，如果通過半蝕刻使得凹入部分13形成于連接通道板4中，那么可以減少組成噴墨記錄頭的板的數(shù)量。另外，在圖8(a)中，在凹入部分13處還提供一個(gè)連接通道(未顯示)，用于把每個(gè)凹入部分13與外部空間相連。利用這種結(jié)構(gòu)，凹入部分所形成的空腔中的空氣壓力總是與外界空氣的氣壓相同。由此，可以改善空氣阻尼器的功能，并且在制造噴墨記錄頭時(shí)，板的層疊和粘合過程也會很容易，因?yàn)闆]有需要密封的空間。
如圖8(a)所示，公共墨水分支通道8布置于壓力室12之上。這種結(jié)構(gòu)與公共墨水分支通道和壓力室布置于同一個(gè)平面中的結(jié)構(gòu)相比，其公共墨水分支通道8的寬度可以加寬，由此可以實(shí)現(xiàn)小尺寸的噴墨記錄頭。也就是說，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，噴射器可以以很高的密度排列。
圖9為一平面圖，顯示了圖8中所示的噴墨記錄頭中噴射器的一部分。在圖9(a)中，顯示了沿圖8(a)中所示的A-A線剖開的平面圖。在圖9(b)中，顯示了沿圖8(a)中所示的B-B線剖開的平面圖。如圖9(a)所示，公共墨水分支通道8在相鄰的兩個(gè)壓力室12之間的位置處有最大值W1，在公共墨水分支通道8位于壓力室12之上時(shí)具有最小值W2。也就是說，公共墨水分支通道8的寬度在最小值W2處變窄。當(dāng)公共墨水分支通道8具有一個(gè)其中一些部分變窄的形狀時(shí)，公共墨水分支通道8的聲容可以變得最大，由此可以實(shí)現(xiàn)小尺寸的噴墨記錄頭，并且噴射器也可以以高密度來排列。如圖9(b)所示，凹入部分13也具有一種其中一些部分變窄以配合公共墨水分支通道8的形狀的形狀。
在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，公共墨水分支通道8的最大寬度W1被設(shè)置為420μm，最小寬度W2被設(shè)置為180μm，相鄰的兩個(gè)噴射器的距離Pn被設(shè)置為400μm。在公共墨水分支通道8的底面上，布置了低硬度的墨水供應(yīng)板3，墨水供應(yīng)板3與公共墨水分支通道8相接觸的部分起到空氣阻尼器的作用。根據(jù)上述的公式(3)可以得到每個(gè)噴射器的公共墨水分支通道8的聲容cp(≈cd)變?yōu)?.9×10-17m5/N。噴嘴10的聲容cn為7.3×10-19m5/N(dn＝25μm，σ＝35mN/m)，因此，cp為26倍的cn，可以在公共墨水分支通道8處獲得足夠的聲容。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，噴嘴板1由60μm厚的不銹鋼板(Ed＝197GPa)制成，因此，噴嘴板1很難起到空氣阻尼器的作用。這里，噴嘴板1的聲容為1.7×10-21m5/N。
振動(dòng)板6由10μm厚的不銹鋼板制成。壓電致動(dòng)器14由30μm厚的單板型壓電陶瓷制成。
在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，在噴射頻率和同時(shí)噴射的噴射器數(shù)量改變時(shí)，對墨滴的體積、墨滴的速度、及再充填時(shí)間進(jìn)行測量。作為測量結(jié)果，墨滴體積和墨滴速度的離差在±2％的范圍內(nèi)，再充填時(shí)間的離差在±2μs的范圍內(nèi)。因此，進(jìn)一步證實(shí)了可以防止串?dāng)_的產(chǎn)生和再充填時(shí)間的增加。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，墨水供應(yīng)板3由低硬度的樹脂材料制成，并且還起到用于每個(gè)公共墨水分支通道8的空氣阻尼器的作用。利用這種結(jié)構(gòu)，就能在最大寬度W1為420μm的公共墨水分支通道8變窄處獲得必要和足夠的聲容。另外，公共墨水分支通道8被布置于壓力室12之上，公共墨水分支通道8的形狀具有一些窄的部分。因此，相鄰的兩個(gè)公共墨水分支通道8之間的距離Pc能夠?yàn)榇蠹s650μm。這樣，就可以把260個(gè)噴射器布置于4×17mm2的小區(qū)域內(nèi)，噴射器的密度為圖4和圖5所示的常規(guī)多頭的噴射器密度的1.5到3.0倍。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，墨水供應(yīng)孔11是通過對聚酰亞胺薄膜(墨水供應(yīng)板3)進(jìn)行受激準(zhǔn)分子激光器處理而形成的，因此就能夠獲得墨水供應(yīng)孔11的尺寸精度。也就是說，利用受激準(zhǔn)分子激光器處理有可能獲得墨水供應(yīng)孔11的±0.5到1.0μm的精度。即使是用粘合劑將板層疊，也可以在圖8中所示的C部分處獲得足以突出粘合劑的空間，因此，粘合劑并沒有改變墨水供應(yīng)孔11的橫截面積。在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，對所有噴射器的墨滴的體積和墨滴速度的離差進(jìn)行了測量，確定了各個(gè)離差為±3％或小于此值。對于圖4和圖5中所示的常規(guī)噴墨記錄頭而言，其墨滴體積的離差和墨滴速度的離差分別為大約±10％到20％。因此，根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭的優(yōu)勢在于使得各噴射器的噴墨性能相一致。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例，如圖8所示，墨水供應(yīng)孔11被置于用于噴嘴10的壓力室12的相對的一側(cè)。由此，在吸取墨水時(shí)，壓力室12中的墨水流動(dòng)方向就變?yōu)橐粋€(gè)方向，壓力室12中的墨水停滯就不會產(chǎn)生，就可以大大提高氣泡的排出能力。根據(jù)充填墨水時(shí)的實(shí)際測量結(jié)果，在200mmHg的吸取壓力下只需吸取墨水5秒鐘就可以排放掉所有壓力室12中的氣泡。
對于圖4中所示的常規(guī)噴墨記錄頭而言，即使在200mmHg的吸取壓力下使吸取時(shí)間變得更長一些，也不能排放掉所有剩余的氣泡。要在350mmHg的吸取壓力下，吸取大約3分鐘才可以最終排放掉所有剩余的氣泡。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，很容易把墨水供應(yīng)孔11和噴嘴10置于壓力室12的兩個(gè)對角位置處，因此，可以進(jìn)一步提高排放氣泡的能力。
下面將參照附圖對本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。圖10為一截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭的結(jié)構(gòu)。第二個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭的基本結(jié)構(gòu)與第一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭的基本結(jié)構(gòu)相同。但是，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，噴嘴板1用的是低硬度的樹脂薄膜，而不是不銹鋼，并且墨水通道壁為圓形。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，如果噴嘴板1使用低硬度的材料，那么噴嘴板1還可以起到用于公共墨水分支通道8的空氣阻尼器的作用。因此，在公共墨水分支通道8的兩個(gè)表面(上表面和下表面)上都提供了空氣阻尼器，這樣就可以更容易地獲得公共墨水分支通道8的更大的聲容。根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，噴嘴板1使用20μm厚的聚酰亞胺薄膜，然后利用受激準(zhǔn)分子激光器處理而形成噴嘴10。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，公共墨水分支通道8的最大寬度W1被設(shè)置為400μm，最小寬度W2被設(shè)置為180μm。這樣可以從底面(墨水供應(yīng)板3)的空氣阻尼器獲得1.7×10-17m5/N的聲容，從上表面(噴嘴板1)的空氣阻尼器獲得2.0×10-18m5/N的聲容，總共可以獲得1.9×10-17m5/N的聲容。也就是說，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，可以通過把最大寬度W1相對于第一個(gè)實(shí)施例減小20μm而獲得與第一個(gè)實(shí)施例相同的聲容。
另外，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例，由于公共墨水分支通道8的寬度降低，因此相鄰的兩個(gè)公共墨水分支通道8之間的距離便能夠?yàn)?40μm，比第一個(gè)實(shí)施例的相應(yīng)距離減小了10μm。因此，與第一個(gè)實(shí)施例相比，排列噴射器的密度可以增加大約3％。
在根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，在噴射頻率和噴射器的數(shù)量在噴射的同時(shí)改變時(shí)，對墨滴的體積、墨滴的速度、再充填時(shí)間進(jìn)行測量。作為測量結(jié)果，墨滴體積和墨滴速度的離差分別在±2％的范圍內(nèi)，再充填時(shí)間的離差在±2μs的范圍內(nèi)，這些都與第一個(gè)實(shí)施例的相應(yīng)值相同。因此，進(jìn)一步證實(shí)了在公共墨水分支通道8處可以獲得足夠的聲容。
另外，在根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄頭中，如圖10所示，通過對壓力室板5、公共墨水通道板2和連接通道板4進(jìn)行兩面蝕刻，有意識地使得墨水通道壁具有圓形形狀。利用這種墨水通道的圓形壁，墨水可以在墨水通道中更順暢地流動(dòng)，排放氣泡的能力可以得到進(jìn)一步的提高。根據(jù)充填墨水時(shí)的實(shí)際測量結(jié)果，在150mmHg的吸取壓力下只需吸取墨水5秒鐘就可以排放掉所有壓力室12中的氣泡。
本發(fā)明并不局限于上述的實(shí)施例，并且這些實(shí)施例在本發(fā)明的原理范圍內(nèi)還可以修改。例如，在這些實(shí)施例中用壓電致動(dòng)器作為壓力產(chǎn)生裝置。但是，作為壓力產(chǎn)生裝置，這些實(shí)施例也可以使用其他壓力產(chǎn)生裝置如使用靜電力或磁力的機(jī)電換能器，和利用沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生壓力的熱電能量轉(zhuǎn)換器。作為壓電致動(dòng)器，上述實(shí)施例使用的是單板型壓電致動(dòng)器。但是，其他類型的致動(dòng)器如垂直振動(dòng)的多層型壓電致動(dòng)器也可以使用。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，使用不銹鋼來形成公共墨水通道和壓力室，但是，也可以使用其他類型的材料如陶瓷和玻璃來形成公共墨水通道和壓力室。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，壓力室的形狀為正方形或長方形，但是，壓力室的形狀也可以是圓形或六邊形。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，公共墨水分支通道被布置成與噴墨記錄頭的掃描方向垂直，公共墨水主通道被布置的與噴墨記錄頭的掃描方向平行。但是，墨水通道的布置方式并不局限于這些實(shí)施例。例如，可以把公共墨水分支通道布置得與噴墨記錄頭的掃描方向平行，而把公共墨水主通道布置得與噴墨記錄頭的掃描方向垂直。在本發(fā)明的實(shí)施例中，多個(gè)公共墨水分支通道與一個(gè)公共墨水主通道相連，但是，公共墨水主通道也可以被劃分為多個(gè)通道。
另外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，對這樣的一種噴墨記錄設(shè)備進(jìn)行了說明其中幾種顏色的墨水打在一張記錄紙上，由此在這張紙上記錄下字符和圖象。但是，本發(fā)明的噴墨記錄設(shè)備并不局限于把字符和圖象記錄在紙上。也就是說，記錄介質(zhì)并不局限于紙，而且打在記錄介質(zhì)的液體也不局限于彩色墨水。例如，顯示器用的濾色片可以通過使彩色墨水撞擊高分子膜或玻璃而形成，印刷電路板(PCB)上用于安裝部件用的焊塊可以通過使熔融的焊料打在PCB上而形成。也就是說，本發(fā)明可應(yīng)用于工業(yè)上使用的液滴噴射裝置。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，與常規(guī)的噴墨記錄頭中用于公共墨水分支通道的空氣阻尼器由噴嘴板或?qū)ｉT的空氣阻尼板形成相比，本發(fā)明的空氣阻尼板由墨水供應(yīng)板形成。利用這種結(jié)構(gòu)，只需層疊少量的板就可以在公共墨水分支通道處獲得很大的聲容。就可以以很小的尺寸實(shí)現(xiàn)具有很大數(shù)量噴射器的矩陣頭，并且成本也很低。
另外，根據(jù)本發(fā)明，墨水供應(yīng)孔形成于墨水供應(yīng)板中，因此就可以實(shí)現(xiàn)這樣一種矩陣頭其中，墨水供應(yīng)通道保持了很高的尺寸精度，并且噴墨性能的一致性也極好。
另外，根據(jù)本發(fā)明，墨水供應(yīng)孔可以布置在用于壓力室的噴嘴的相對的一側(cè)，因此可以獲得很高的排出氣泡的能力，并且還可以實(shí)現(xiàn)具有很高可靠性的矩陣頭。
盡管參照特定的示例性實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不受這些實(shí)施例的限制，而只受所附權(quán)利要求書的限制。應(yīng)當(dāng)意識到，只要不脫離本發(fā)明的范圍和精神，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以對這些實(shí)施例進(jìn)行變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種噴墨記錄頭，具有多個(gè)壓力室，這些壓力室排列成二維矩陣的方式，并且連接到多個(gè)墨水供應(yīng)路線上，這多個(gè)墨水供應(yīng)路線又依次連接到與公共墨水主通道相連的多個(gè)公共墨水分支通道上，噴墨記錄頭從與所述的多個(gè)壓力室相連的噴嘴中噴射墨滴，利用一種壓力產(chǎn)生裝置通過在所述的多個(gè)壓力室中產(chǎn)生壓力變化而把墨水通過多個(gè)墨水供應(yīng)路線依次充填入各個(gè)壓力室中，該噴墨記錄頭包括多層板，其中所述多層板至少包括用于形成所述噴嘴的噴嘴板，用于形成所述公共墨水主通道、所述的多個(gè)公共墨水分支通道、和把所述噴嘴與所述多個(gè)壓力室依次相連的一部分連接通道的公共墨水通道板，用于形成所述墨水供應(yīng)路線和一部分所述連接通道的墨水供應(yīng)板，和用于形成所述的多個(gè)壓力室的壓力室板，其中所述的墨水供應(yīng)板還起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于所述墨水供應(yīng)板由樹脂薄膜制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的噴墨記錄頭，其特征在于所述墨水供應(yīng)板的厚度為30μm或更小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于所述墨水供應(yīng)路線為所述墨水供應(yīng)板中形成的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于所述墨水供應(yīng)路線是通過對所述墨水供應(yīng)板進(jìn)行激光處理而形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，進(jìn)一步包括連接通道板，其中形成了一部分所述的連接通道，并且還通過把所述連接通道板置于所述墨水供應(yīng)板和所述壓力室板之間，而在連接通道板面向所述的多個(gè)公共墨水分支通道的面上形成凹入部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄頭，其特征在于所述的凹入部分的形狀與所述的多個(gè)公共墨水分支通道的形狀相匹配。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄頭，其特征在于每個(gè)所述的凹入部分都通過通道與外部空氣相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于所述噴嘴板由不銹鋼板制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于所述噴嘴板由樹脂薄膜制成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的噴墨記錄頭，其特征在于所述噴嘴板還起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于每個(gè)所述的公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把所述的墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)所述的公共墨水分支通道都在所述的壓力室板中形成的一些所述的壓力室之上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的噴墨記錄頭，其特征在于每個(gè)所述的公共墨水分支通道的寬度為在每個(gè)所述公共墨水分支通道不在所述多個(gè)壓力室之上的地方寬，而在各所述公共墨水分支通道在所述多個(gè)壓力室之上的地方窄。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于每個(gè)所述的壓力室的角都為圓角。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于通過對所述壓力室板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的壓力室的壁為圓形。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于通過對所述的公共墨水通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的公共墨水分支通道板的壁為圓形。
17.根據(jù)權(quán)利要求6的噴墨記錄頭，其特征在于通過對所述連接通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的連接通道板的壁為圓形。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的噴墨記錄頭，其特征在于每個(gè)所述的墨水供應(yīng)路線位于用于每個(gè)所述的壓力室的每個(gè)所述噴嘴的相對一側(cè)。
19.一種噴墨記錄頭，包括噴嘴板，該噴嘴板為不銹鋼板，其中形成了用于噴射墨滴的噴嘴；公共墨水通道板，其中形成了一部分的公共墨水主通道，多個(gè)公共墨水分支通道，和一部分的連接通道；墨水供應(yīng)板，其中形成了墨水供應(yīng)孔，一部分所述的公共墨水主通道和一部分所述的連接通道；連接通道板，其中形成了一部分所述的公共墨水主通道，一部分所述的連接通道，和凹入部分；壓力室板，其中形成了排列成二維矩陣形式的多個(gè)壓力室，其中所述噴嘴板，所述公共墨水通道板，所述墨水供應(yīng)板，所述連接通道板，和所述壓力室板以上述順序從上至下層疊于振動(dòng)板上，通過所述的公共墨水主通道，每個(gè)所述的公共墨水分支通道，每個(gè)所述的墨水供應(yīng)孔和每個(gè)所述的連接通道，將墨水提供給每個(gè)所述的壓力室，通過由壓力產(chǎn)生裝置在每個(gè)所述的壓力室中產(chǎn)生壓力變化，每個(gè)所述的壓力室便可以通過每個(gè)所述的連接通道從每個(gè)所述的噴嘴中噴射墨滴，其中所述的墨水供應(yīng)板由厚度為30μm或小于此值的樹脂薄膜制成，它還可以起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，所述的墨水供應(yīng)孔利用激光處理而形成，通過使所述的凹入部分的形狀與多個(gè)所述的公共墨水分支通道的形狀相匹配，使得所述的凹入部分形成于所述連接通道板上的與透過所述墨水供應(yīng)板的所述多個(gè)公共墨水分支通道相對的面上，并且它還起到用于多個(gè)所述的公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用，所述的凹入部分與外部空氣相連通，每個(gè)所述的公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把所述的墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)所述的公共墨水分支通道都在所述的壓力室板中形成的一些所述壓力室之上，每個(gè)所述公共墨水分支通道的寬度為，在每個(gè)所述公共墨水分支通道不位于所述的多個(gè)壓力室之上的地方寬，在每個(gè)所述公共墨水分支通道位于所述的多個(gè)壓力室之上的地方窄，每個(gè)所述的壓力室的角為圓角，每個(gè)所述的墨水供應(yīng)孔被置于與用于所述每個(gè)壓力室的每個(gè)所述的噴嘴相對的一側(cè)。
20.一種噴墨記錄頭，包括噴嘴板，該噴嘴板為樹脂薄膜，其中形成了用于噴射墨滴的噴嘴；公共墨水通道板，其中形成了一部分的公共墨水主通道，多個(gè)公共墨水分支通道，和一部分的連接通道；墨水供應(yīng)板，其中形成了墨水供應(yīng)孔，一部分所述的公共墨水主通道和一部分所述的連接通道；連接通道板，其中形成了一部分所述的公共墨水主通道，一部分所述的連接通道，和凹入部分；壓力室板，其中形成了排列成二維矩陣形式的多個(gè)壓力室，其中所述的噴嘴板，所述的公共墨水通道板，所述的墨水供應(yīng)板，所述的連接通道板，和所述的壓力室板以上述順序從上至下層疊于振動(dòng)板上，通過所述的公共墨水主通道，每個(gè)所述的公共墨水分支通道，每個(gè)所述的墨水供應(yīng)孔和每個(gè)所述的連接通道，將墨水提供給每個(gè)所述的壓力室，通過由壓力產(chǎn)生裝置在每個(gè)所述的壓力室中產(chǎn)生壓力變化，每個(gè)壓力室便可以通過每個(gè)所述的連接通道從每個(gè)所述的噴嘴中噴射墨滴，其中所述的墨水供應(yīng)板由厚度為30μm或小于此值的樹脂薄膜制成，它還可以起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的所述的空氣阻尼器的作用，所述的墨水供應(yīng)孔利用激光處理而形成，通過使所述的凹入部分的形狀與所述的多個(gè)公共墨水分支通道的形狀相匹配，使得所述的凹入部分形成于所述的連接通道板上的與透過所述的墨水供應(yīng)板的所述多個(gè)公共墨水分支通道相對的面上，并且它還起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的所述的空氣阻尼器的作用，所述的凹入部分與外部空間相連，所述的噴嘴板還可以起到用于所述的多個(gè)公共墨水分支通道的所述的空氣阻尼器的作用，每個(gè)所述的公共墨水分支通道都以這樣一種狀態(tài)放置通過把所述的墨水供應(yīng)板置于其間，使得每個(gè)所述的公共墨水分支通道都在所述的壓力室板中形成的一些所述的壓力室之上，每個(gè)所述的公共墨水分支通道的寬度為，在每個(gè)所述的公共墨水分支通道不位于所述的多個(gè)壓力室之上的地方寬，而在每個(gè)所述的公共墨水分支通道位于所述的多個(gè)壓力室之上的地方窄，每個(gè)所述的壓力室的角為圓角，通過對所述的壓力室板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的壓力室的壁為圓形，通過對所述的公共墨水通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的公共墨水分支通道板的壁為圓形，通過對所述的連接通道板進(jìn)行兩面蝕刻而使得每個(gè)所述的連接通道板的壁為圓形，以及每個(gè)所述的墨水供應(yīng)孔被置于與用于每個(gè)所述壓力室的每個(gè)所述噴嘴相對的一側(cè)。
21.一種噴墨記錄設(shè)備，包括權(quán)利要求19中所述的噴墨記錄頭。
22.一種噴墨記錄設(shè)備，包括權(quán)利要求20中所述的噴墨記錄頭。
全文摘要
提供了一種噴墨記錄頭和使用該噴墨記錄頭的噴墨記錄設(shè)備,其中:噴射器排列成二維矩陣的方式,降低了每個(gè)公共墨水分支通道的所需寬度,提高了噴射器的排列密度。通過層疊并粘合噴嘴板、公共墨水通道板、墨水供應(yīng)板、連接通道板、壓力室板、振動(dòng)板和壓電致動(dòng)器而形成噴墨記錄頭。墨水供應(yīng)板由低硬度的樹脂薄膜制成。因?yàn)槟?yīng)板還起到用于多個(gè)公共墨水分支通道的空氣阻尼器的作用,因此即使在每個(gè)公共墨水分支通道被造的很窄的情況下,也可以獲得必要的和足夠的聲容以防止相鄰的兩個(gè)噴射器之間產(chǎn)生串?dāng)_。利用這種結(jié)構(gòu),噴射器的排列密度就能夠很高。另外,由于不需要專用于空氣阻尼器的板,因此,可以降低板的數(shù)量,進(jìn)而降低制造成本。
文檔編號B41J2/055GK1380186SQ021058
公開日2002年11月20日 申請日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月11日
發(fā)明者奧田真一 申請人:富士施樂株式會社