專利名稱：噴墨打印頭以及有噴墨打印頭的噴墨打印機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向記錄媒體噴出墨水進行印刷的噴墨打印頭以及有該噴墨打印頭的噴墨打印機。
關(guān)于噴墨打印頭中的壓力室的配置，一般有兩種方式沿噴墨打印頭的長度方向排列1～2行的一維配置，以及沿噴墨打印頭的表面矩陣狀二維配置。為了實現(xiàn)近年來對印刷提出的高清晰度化與高速化等要求，將壓力室二維配置更為有效。作為把壓力室沿表面二維配置的噴墨打印頭的一個例子，已知有從與噴墨打印頭表面垂直的方向來看，噴嘴被配置在壓力室的中央的實例(參照特表平10--508808號公報)。這種情況下，若對壓力室施加脈沖狀的壓力，在壓力室內(nèi)，壓力波朝與噴墨打印頭表面垂直的方向傳播，從與噴墨打印頭表面垂直的方向來看，墨水從配置在壓力室中心部位的噴嘴中噴出。
不過，在使用壓力波噴墨的情況下，也有兩種公知的方法。一種是對壓力室施加正壓的所謂“擠壓”法，另一種則是先對壓力室施加負壓，在負的壓力波反轉(zhuǎn)反射之后的規(guī)定時刻，施加正壓，即所謂“抽壓”法。擠壓法與抽壓法相比，一般而言，抽壓法的能量效率更好一些。而正如上述現(xiàn)有例所示，當壓力波在壓力室內(nèi)朝與噴墨打印頭表面垂直的方向傳播時，如果不把打印頭做得很大，壓力波的傳播時間長度(AL長度Acoustic Length)會變得極短。而且在AL長度相當短的情況下，若想進行“抽壓”，由于壓力波反轉(zhuǎn)反射之后返回前的時間變短，因而施加負壓時刻和施加正壓的時刻之間的時間間隔也會變短。從而產(chǎn)生采用應(yīng)答性良好的高價驅(qū)動電路的要求。此外，如果為了避免出現(xiàn)這種情況而采用“擠壓”法，又會出現(xiàn)不得不把很大的能量投入到噴墨打印頭上，使能量效率惡化的問題。
依據(jù)本發(fā)明的第1個方面，可提供一種噴墨打印頭。該噴墨打印頭配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離連接上述一端及另一端的連線方向鼓出的無角的2n角形(n自然數(shù)，n≥3)的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角線的第1方向和連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
依據(jù)本發(fā)明的第2個方面，可提供一種噴墨打印機。該機包含有配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))的噴墨打印頭，該壓力室的的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別被收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離連接上述一端及另一端的連線方向鼓出的，無角的2n角形(n自然數(shù)，n≥3)的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角的第1方向和連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
依據(jù)本發(fā)明的第3個方面，可提供一種噴墨打印頭。該噴墨打印頭配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室被分別收容在一個平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離上述一端和上述另一端的連接線方向鼓出的無角的橢圓形的平面形狀；沿上述平行四邊形的長對角線的第1方向和連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
依據(jù)本發(fā)明的第4個方面，可提供一種噴墨打印機。該打印機包含有配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))的噴墨打印頭，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室被分別收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離上述一端和上述另一端的連接線方向鼓出的無角的橢圓形平面形狀；沿上述平行四邊形長對角線的第1方向和連接上述壓力室中的一端與另一端的第2方向本質(zhì)上一致。
如上所述，在可望實現(xiàn)圖象高清晰化及印刷速度高速化的噴墨打印頭以及打印機之中，由于連接與壓力室中的噴嘴連接的一端和與供墨源連接的另一端的第2方向和流路單元中的配置多個壓力室的配置面本質(zhì)上平行，因而在壓力室內(nèi)產(chǎn)生的壓力波變?yōu)楸举|(zhì)上沿著流路單元的配置了多個壓力室的平面?zhèn)鞑ァＴ趬毫Σㄏ筮@樣沿著流路單元的配置了多個壓力室的平面?zhèn)鞑サ那闆r下，不必增加噴墨打印頭的厚度，就可使AL的長度相對延長。由于采用這種辦法會有更為寬裕的時間與壓力波的發(fā)生和反射的時刻相適應(yīng)，因而能夠采用“抽壓”法(fill before fire)，與采用“擠壓”法時相比，可以改善其能量利用率。
從下面結(jié)合附圖的說明，可使本發(fā)明的其它和進一步的目的特點和優(yōu)點變得更加明了。


圖1是含有本發(fā)明的一種實施方式的噴墨打印頭的噴墨打印機的略圖。
圖2是采用本發(fā)明的一種實施方式的噴墨打印頭的透視圖。
圖3是沿圖2的II-II的剖視圖。
圖4是圖2所描繪的噴墨打印頭中包含的打印頭主體的平面圖。
圖5是圖4之中用單點劃線框出的區(qū)域的放大圖。
圖6是圖5之中用單點劃線框出的區(qū)域的放大圖。
圖7是圖6之中沿III-III線的，圖4中描繪的打印頭主體的部分剖視圖。
圖8是圖5之中用雙點劃線框出的區(qū)域的放大圖。
圖9是圖4所描繪的打印頭主體的部分分解透視圖。
圖10是從橫向觀察到的圖7之中用單點劃線框出的區(qū)域的放大剖視圖。
圖11(a)是表示壓力室的平面形狀中的第1種變形例的圖。
圖11(b)是示出圖11(a)中所描繪的壓力室配置為3×3的矩陣狀的狀態(tài)圖。
圖12(a)是表示壓力室的平面形狀中的第2種變形例的圖。
圖12(b)是示出圖12(a)所描繪的壓力室配置為3×3的矩陣狀的狀態(tài)圖。
在打印機101的內(nèi)部，形成了由送紙部111向排紙部112傳送印刷用紙的紙張傳送路徑。在緊靠送紙部111的下游一側(cè)，配置了挾持傳送圖象記錄媒體用紙的一對送紙輥105a、105b?？窟@一對送紙輥105a、105b，紙張從圖中的左方被傳送到右方。在紙張傳送路徑的中間部位，配置了兩個皮帶輪106、107以及卷繞在兩個輪106、107之間的環(huán)形傳送帶108。傳送帶108的外表面，也就是傳送面，進行了硅酮樹脂處理，這樣即可以利用其粘著力，使由一對送紙輥105a、105b傳送來的紙張保持在傳送帶108的傳送面上，又能利用一側(cè)的皮帶輪106的圖中順時針旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(箭頭104的方向)，朝下游方向(右側(cè))傳送。
在紙張插入皮帶輪106的位置上，以及從106排出的位置上，分別配置了壓鎮(zhèn)部件109a和109b。壓鎮(zhèn)部件109a、109b是用于將紙張按壓在傳送帶108的傳送面上，使之不脫離傳送帶108的傳送面的部件，使之切實粘著在傳送面上。
沿紙張傳送路徑，在緊靠傳送帶108的下游一側(cè)，配置了剝離機構(gòu)110。剝離機構(gòu)110將粘附在傳送帶108的傳送面上的紙張從傳送面上剝離，并朝右側(cè)的排紙部112傳送。
4個噴墨打印頭1的下端是其打印頭主體1a，(正如后述，由形成含有壓力室的墨水流路的流路單元和對壓力室內(nèi)的墨水施加壓力的執(zhí)行單元彼此緊緊貼合而成)。打印頭主體1a各自均有矩形剖面，彼此貼近配置，以便使其長度方向成為與紙張的傳送方向垂直的方向(圖1中與紙面垂直的方向)。也就是說，該打印機101是行式打印機。4個打印頭主體1a的各個底面與紙張的傳送路徑對峙，在該底面設(shè)有多個直徑非常小的墨水噴出孔。4個打印頭主體1a分別噴出品紅、黃、藍、黑4種墨水。
打印頭主體1a配置為在其下表面與傳送帶108的傳送面之間留有少量的空隙，該空隙用來形成紙張的傳送路徑。采用這種構(gòu)成，即可在把傳送帶108上傳送的紙張依次通過緊靠4個打印頭主體1a的下方的瞬間，從噴嘴中朝該紙的上表面，也就是印刷面上噴射出各種顏色的墨水，這樣即可在紙上形成所希望的彩色圖象。
噴墨打印機101擁有用于自動對噴墨打印頭1進行維護的維護裝置117，在該維護裝置117之中設(shè)有用于覆蓋4個打印頭主體1a下表面的4個護罩116，以及未圖示的凈化機構(gòu)等。
維護裝置117在噴墨打印機101進行印刷期間，處于送紙部111的正下方位置(退出位置)。而在印刷結(jié)束之后，當滿足了規(guī)定的條件時，(不進行印刷的狀態(tài)超過了規(guī)定的時間，以及打印機101的電源被關(guān)閉時)，則移動到4個打印頭主體1a的正下方的位置上，在該位置(護罩位置)，用護罩116分別覆蓋打印頭主體1a的下表面，防止打印頭主體1a的噴嘴部分的墨水干燥。
皮帶輪106、107以及傳送帶108靠底座113支撐。底座113，裝載在配置在其下方的圓筒部件115上。圓筒部件115能夠以安裝在偏離中心位置上的軸114為中心進行旋轉(zhuǎn)。因此，伴隨著軸114的旋轉(zhuǎn)，圓筒部件115的上端高度一改變，底座113亦隨之升降。當使維護裝置117從退出位置向護罩位置移動時，有必要預(yù)先使圓筒部件115旋轉(zhuǎn)適當?shù)慕嵌?，從而使底?13、傳送帶108以及皮帶輪106、107，從圖1所示的位置上適當下降一定距離，保證維護裝置117的移動空間。
在被傳送帶108包圍的區(qū)域內(nèi)，設(shè)置近似長方體形狀(寬度基本與傳送帶108相同)導(dǎo)向件121通過與噴墨打印頭1的對置位置上、也就是上側(cè)的傳送帶108的下表面接觸而從內(nèi)周側(cè)將其支撐。
下面進一步詳細介紹本實施方式的噴墨打印頭1的結(jié)構(gòu)。圖2是噴墨打印頭1的透視圖。圖3是沿圖2的II-II線的剖視圖。正如圖2及圖3所示，本實施方式的噴墨打印頭1具有朝一個方向(主掃描方向)延伸的矩形平面形狀的打印頭主體1a以及用來支持打印頭主體1a的基部131?；?31，除支持打印頭主體1a之外，還用來支持為個別電極35a、35b(參照圖6及圖10)等提供驅(qū)動信號的驅(qū)動器IC132以及基板133。
正如圖2所示，基部131由以下各部分構(gòu)成通過與打印頭主體1a的上表面的局部接合，支持打印頭主體1a的基塊138；通過與基塊138的上表面的接合，支持基塊138的支架139。基塊138是與打印頭主體1a的長度方向的長度大體相同的基本呈正方體的部件。由不銹鋼之類的金屬材料構(gòu)成的基塊138具有作為加強支架139的輕量結(jié)構(gòu)件的功能。支架139由配置在打印頭主體1a側(cè)的支架主體141和從支架主體141向與打印頭主體1a相反方向延伸的一對支架支持件142構(gòu)成。一對支架支持件142均為平板形部件，沿著支架主體141的長度方向，彼此相隔一定的間隔，相互平行設(shè)置。
在支架主體141的副掃描方向(與主掃描方向垂直的方向)的兩端，設(shè)有朝下方突出的一對套筒式部件141a。在此，由于這一對套筒式部件141a形成于整個支架主體141的整個長度方向，因而在支架主體141的下表面，因這一對套筒式部件141a，形成基本上呈正方體形狀的溝槽部141b。在該槽部141b內(nèi)，收容著基塊138?；鶋K138的上表面和支架主體141的槽部141b的下表面，用粘接劑之類粘接。由于基塊138的厚度比支架主體141的槽部141b的深度略大一些，因而基塊138的下端從套筒式部件141a朝下方凸出。
在基塊138的內(nèi)部，作為給打印頭主體1a提供墨水的流路，形成朝其長度方向延伸的基本呈正方體的空隙(中空區(qū))-墨水池3。在基塊138的下表面145之上，形成與墨水池3連通的開口3b(參照圖4)。而墨水池3則通過未圖示的供給管道與打印機主機內(nèi)的，未圖示出的主墨水槽(墨水供給源)相連。因此，在墨水池3中可通過從主墨水槽適當補充墨水。
基塊138的下表面145，在開口3b的近旁，與周圍相比，還要向下突出。而基塊138，只在下表面145的開口3b近旁的145a處，與打印頭主體1a的流路單元4(參照圖3)接觸。因此，基塊138的下表面145的開口3b近旁145a以外的區(qū)域則與打印頭主體1a隔離，在該隔離部分，配置了執(zhí)行單元21。
在支架139的支架支持件142的外側(cè)面上，以硬海綿之類的彈性材料137為中介，固定著驅(qū)動器IC132。在驅(qū)動器IC132的外側(cè)面上，緊密配合著散熱片134。散熱片134是基本呈正方體的部件，可使驅(qū)動器IC132產(chǎn)生的熱量有效發(fā)散。在驅(qū)動器IC132之中，連接著饋電部件柔性布線板(FPCFlexible Prnted Circuit)136。與驅(qū)動器IC132連接的FPC136，通過軟鉛焊接與基板133以及打印頭主體1a實現(xiàn)電連接。在驅(qū)動器IC132以及散熱片134的上側(cè)，F(xiàn)PC136的外側(cè)配置基板133。散熱片134的上表面和基板133之間，以及散熱片134的下表面和FPC136之間，分別用密封部件149粘接。
在支架主體141的套筒式部件141a的下表面和流路單元4的上表面之間配置了挾持FPC136的密封部件150。也就是說，相對于流路單元4以及支架主體141而言，F(xiàn)PC136由密封部件150固定。這樣既可以防止打印頭主體1a的長度方向的彎翹，又可以防止對執(zhí)行單元21和FPC136的連接處的施加應(yīng)力，還可以牢固固定FPC136。
正如圖2所示，在沿噴墨打印頭1的主掃描方向的下側(cè)角部附近，沿噴墨打印頭1的側(cè)壁，間隔平均地配置了6個突出件30a。這些片狀件是設(shè)在打印頭主體1a最下層的噴嘴板30(參照圖7)的副掃描方向的兩端的部分。也就是說，噴嘴板30沿突出件30a與其以外部分的邊界線，彎曲了大約90度。突出件30a設(shè)置在與打印機101中用于印刷的各種規(guī)格的紙張的兩端相對應(yīng)的位置上。由于噴嘴底板30的彎曲部分并不是直角，而是略帶圓弧形，因此打印頭1與被傳送到跟前的紙張前端就不易出現(xiàn)因與打印頭1側(cè)面的接觸而產(chǎn)生的紙張阻滯，也就是卡紙。
圖4是打印頭主體1a的模式平面圖。在圖4之中，在基塊138之內(nèi)形成的墨水池3用假想性虛線標示。正如圖4所示，打印頭主體1a具有朝一個方向(主掃描方向)延伸的矩形平面形狀。打印頭主體1a具有后面將要介紹的，由多個壓力室10以及噴嘴前端的噴墨口8(一并參照圖5、圖6、圖7)形成的流路單元4，在其上表面，則粘接著交錯排列的兩行多個梯形執(zhí)行單元21。各執(zhí)行單元21，其平行對邊(上邊與下邊)沿流路單元4的長度方向配置。而且，相鄰的執(zhí)行單元21的各斜邊，則在流路單元4的寬度方向上重迭。
與執(zhí)行單元21的接合區(qū)相對應(yīng)的流路單元4的下表面，形成噴墨區(qū)。在噴墨區(qū)的表面，正如后面所述，矩陣狀排列著多個噴墨口8。此外，在配置在流路單元4上方的基塊138之內(nèi)，沿其長度方向形成墨水池3。墨水池3，通過設(shè)在其一端的開口3a與墨水槽(未圖示)連通，其中一直充滿墨水。在墨水池3之中，沿著其延伸方向，開口3b每兩個構(gòu)成一對，與未設(shè)執(zhí)行單元21的區(qū)域相對應(yīng)，交錯設(shè)置。
圖5是圖4用單點劃線框出區(qū)的放大圖。正如圖4及圖5所示，墨水池3通過開口3b與處于其下層的流路單元4內(nèi)的歧管5(manifoldchannd)連通。開口3b上設(shè)有用于捕獲墨內(nèi)含有的灰塵等的過濾器(未圖示)。歧管5的頭部分成兩支，構(gòu)成副歧管5a。在一個執(zhí)行單元21的下部，對該執(zhí)行單元21而言，從處于噴墨打印頭1的長度方向的兩側(cè)的兩個開口3b，分別伸進兩根副歧管5a。也就是說，在一個執(zhí)行單元21的下部，合計共有4根副歧管5a，朝噴墨打印頭1的長度方向延伸。各副歧管5a之中充滿了由墨水池提供的墨水。
圖6是圖5中的單點劃線框出區(qū)域的放大圖。圖5及圖6示出從垂直角度觀察到的，流路單元4中的多個壓力室10呈矩陣狀配置的平面。流路單元4的構(gòu)成部件的壓力室10、小孔12、噴嘴8、副歧管等正如后述，在與圖5及圖6的圖面成垂直的方向上，分別配置在不同的高度上(參照圖7)。
正如圖6所示，多個菱形區(qū)10x(圖中用單點劃線標示)，朝圖中箭頭所示的第1排列方向以及第2排列方向兩個方向，互不重迭，共有各邊地呈矩陣狀相鄰配置。這些第1排列方向以及第2排列方向，平行于圖5所示的梯形的噴墨區(qū)域的面，第1排列方向與流路單元4的長度方向，第2排列方向與沿菱形區(qū)10x的一個斜邊方向一致。壓力室10具有比菱形區(qū)10x還要小若干，本質(zhì)上屬于橢圓的平面形狀，各自被單獨收容在該區(qū)域10x之中。
后面還將詳細介紹，各壓力室10，一端與噴嘴連接，另一端與副歧管5a連接。各壓力室10中與噴嘴連接的一端以及與副歧管5a連接的另一端，分別在菱形區(qū)域10x的長對角線上的兩端形成。也就是說，正如圖6所示，沿菱形區(qū)10x的長對角線的方向(對角線方向第1方向)和連接壓力室10的一端與另一端的方向(兩端方向第2方向)一致。因此，當通過執(zhí)行單元21對壓力室施加了壓力時，在壓力室10內(nèi)產(chǎn)生的壓力波之中，可將朝壓力室10中的一端以及另一端的連接方向(兩端方向第2方向)傳播的壓力波，作為有利于噴墨的壓力波來利用。
利用于噴墨的壓力波(下面只稱之為壓力波)的傳播方向與表面垂直的情況下，一般都將壓力室10的平面形狀設(shè)定為圓形及正多邊形等，與中心點對稱的形狀。然而正如本實施方式所示，當壓力波的傳播方向是沿著流路單元4的平面的情況下，由于壓力波的傳播時間長度(AL長度)得以延長，因而最好將壓力室10的平面形狀設(shè)定為沿壓力波的傳播方向、即連接上述一端與另一端的方向(兩端方向第2方向)的細長形。出于此種理由，圖6所示的壓力室10的平面形狀即成為上述兩端方向(第2方向)的長度比與之成直角方向的長度長的長橢圓形。
此外，如圖6所示，壓力室10的矩陣狀配置的第1排列方向及第2排列方向彼此并不垂直，而是構(gòu)成銳角θ。這樣就可縮小噴墨打印頭1的掃描方向的噴墨口8彼此間的間隔，從而可實現(xiàn)由后面介紹的印刷方法來形成高清晰度的圖象。
圖6之中還標出俯視時與壓力室10重迭，具有比壓力室10還要小一圈兒的平面形狀的個別電極35a、35b。
圖7是圖4所示的打印頭主體1a的局部剖視圖。各噴墨口8，從圖7中也可看出，形成于針頭形的噴嘴的尖端。此外，在壓力室10和副歧管5a之間，小孔12與壓力室10一樣，朝與流路單元4的表面本質(zhì)上平行的方向延伸。該小孔12特意付與了適當?shù)牧髀纷枇?，用來限制墨水的流量，以便使噴墨更為穩(wěn)定。各個噴墨口8，通過壓力室10(長900μm、寬350μm)以及小孔12與副歧管5a連通。這樣一來，就在噴墨打印頭1之中形成了從墨水槽，經(jīng)墨水池3、歧管5、副歧管5a、小孔12以及壓力室10到達噴墨口8的墨水流路32。
從與圖6的圖面垂直的角度來看，與一個壓力室連通的小孔12，配置為與該壓力室相鄰的壓力室10重迭。使之成為可能的一個原因在于，將小孔12開在相對于紙面而言垂直的方向上，設(shè)在比壓力室還要靠近副歧管5a一側(cè)，使壓力室10和小孔12處于不同的高度。也就是說，從圖7也可看出，壓力室10、小孔12、以及副歧管5a分別由層疊的板材形成，從與流路單元4的表面垂直的方向看，配置為彼此有重迭。
在圖5及圖6之中，為了使附圖更容易理解，在執(zhí)行單元21的下方將本應(yīng)用虛線標示的壓力室10以及小孔12等，改為用實線標示。
壓力室10在圖5及圖6標示的平面之中排列在噴墨打印頭1的長度方向(第1排列方向)和略偏于噴墨打印頭1的寬度方向(第2排列方向)的兩個方向上的噴墨區(qū)域內(nèi)。第1排列方向與第2排列方向構(gòu)成比直角略小的角度θ，噴墨口8，在第1排列方向上以50dpi排列。另外，壓力室10在第2排列方向上，以一個執(zhí)行單元21對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)包含著12個的方式排列。這樣一來，就成為在噴墨打印頭1的整個寬度范圍中，在與第1排列方向只間隔相鄰的的兩個噴墨口8間的距離的范圍內(nèi)，存在著12個噴墨口8的情況。而在沿著各噴墨區(qū)的第1排列方向的兩端(相當于執(zhí)行單元21的斜邊)，由于與噴墨打印頭1的寬度方向相對峙的另一個執(zhí)行單元21所對應(yīng)的噴墨區(qū)構(gòu)成互補關(guān)系，因而滿足了上述條件，因此，在采用本實施方式的噴墨打印頭1之中，隨著印刷用紙朝噴墨打印頭1的寬度方向的相對移動，使之從排列在第1以及第2排列方向上的多個噴墨口8中依次噴出墨滴，即可在主掃描方向上，以600dpi進行印刷。
下面參照圖8，更為詳細地介紹流路單元4的結(jié)構(gòu)。正如圖8所示，壓力室10，在第1排列方向上以規(guī)定的間隔-50dpi，列狀排列。這種壓力室10的列，在第2排列方向上，排列12列，整體而言，壓力室10在與一個執(zhí)行單元21所對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)，二維排列。
壓力室10共有兩種，一種是噴嘴連接在圖8中上部的銳角區(qū)的壓力室10a，另一種是噴嘴連接在下側(cè)銳角區(qū)的壓力室10b。多個壓力室10a以及多個壓力室10b共同排列在第1排列方向上，分別構(gòu)成壓力室列11a、11b。正如圖8所示，在與一個執(zhí)行單元21對應(yīng)的噴墨區(qū)域之內(nèi)，從圖8的中下方開始，依次排列著2列壓力室列11a，與之上側(cè)相鄰，排列著2列壓力室列11b。由上述2列壓力室列11a和2列壓力室列11b組成的4列壓力室列編成一個組。這種壓力室組在與一個執(zhí)行單元21相對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)的排列，從下側(cè)起共重復(fù)三次。連接各個壓力室列11a、11b中的各壓力室的上側(cè)銳角的直線，同從上側(cè)與該壓力室相鄰的壓力室列中的各個壓力室的下側(cè)斜邊交叉。
如上所述，從與圖8的紙面垂直的角度來看，通過將連接在壓力室10上的噴嘴的配置位置不同的第1壓力室列11a和第2壓力室列11b每兩列相鄰配置，從整體上而言，壓力室10的排列非常整齊。此外，噴嘴在將這些4列的壓力室列編為一組的壓力室組之中，即成為向中心區(qū)集中的排列。這樣一來，如上所述，將4列壓力室列編為一組，在從下側(cè)起重復(fù)三次配置壓力室組的情況下，在壓力室組與組之間的邊界附近區(qū)域，也就是在由此種4列壓力室列構(gòu)成的組合兩側(cè)，形成了沒有噴嘴的區(qū)域。而在此處設(shè)置了用于給各個壓力室10提供墨水的寬度大的副歧管5a的延伸部分。在本實施方式之中，在與一個執(zhí)行單元21相對應(yīng)的噴墨區(qū)域內(nèi)，圖中的下側(cè)有一根，最下端的壓力室組與第二個壓力室組之間有一根，最上端的壓力室組的兩側(cè)有兩根，共計有4根寬度大的副歧管5a在第1排列方向上延伸設(shè)置。
如圖8所示，與噴出墨水的噴墨口8連通的噴嘴，在第1排列方向上，與在此方向上整齊排列的壓力室10相對應(yīng)，以50dpi的相等間隔排列。此外，在與第1排列方向，以角度θ交叉的第2排列方向上也排列著12個壓力室，但并非整齊排列，與這12個壓力室10相對應(yīng)的12個噴嘴，如上所述，同樣有與壓力室10的上側(cè)的銳角區(qū)連通和與下側(cè)的銳角區(qū)連通之分，但在第2排列方向上并非以一定的間隔整齊排列。
另外，在噴嘴與壓力室10的同一側(cè)的銳角區(qū)通常為連通的情況下，噴嘴也可以在第2排列方向按一定間隔整齊排列。也就是說，在此情況下，噴嘴排列為在圖中從下而上，每上升一列壓力室就向第1排列方向上位移相當于印刷時的析象清晰度-600dpi的間隔。與此相反，在本實施方式之中，由于將2列壓力室列11a和2列壓力室列11b組合之后，將4列壓力室列編成一組，由下而上重復(fù)三次配置，因而圖中由下而上，每上升一列壓力室列的噴嘴位置第1排列方向的位移并不完全相同。
在本實施方式的噴墨打印頭1之中，在第1排列方向上，有相當于50dpi的寬度(約508.0μm)，可對朝與該第1排列方向垂直的方向延伸的帶狀區(qū)域R加以考慮。在該帶狀區(qū)域R之中，不論對12列的壓力室列中的任何一列而言，只存在一個噴嘴。也就是說，在與一個執(zhí)行單元21相對應(yīng)的噴墨區(qū)域的任意位置上，劃分這種帶狀區(qū)域R的情況下，在該帶狀區(qū)域R之內(nèi)，通常分布著12個噴嘴。而且將這12個噴嘴中的每一個投影到朝第1排列方向延伸的直線上的點的位置彼此均相隔相當于印刷時的析象清晰度-600dpi間隔。
當把屬于一個帶狀區(qū)域R的12個噴嘴投影到朝第1排列方向延伸的直線上的位置，從左邊開始，依次將這12個噴嘴編號為(1)～(12)時，這12個噴嘴從下面開始，按照(1)、(7)、(2)、(8)、(5)、(11)、(6)、(12)、(9)、(3)、(10)的順序排列。
在采用這種構(gòu)成的本實施方式的噴墨打印頭1之中，若適當驅(qū)動執(zhí)行單元21中的活性層，即可描繪出具有600dpi的析象清晰度的文字及圖象。也就是說，將對應(yīng)于12列的壓力室列的活性層與印刷媒體的傳送相配合，依次選擇性地進行驅(qū)動，即可將特定的文字及圖象印刷到印刷媒體之上。
舉例說明用600dpi的析象清晰度印刷朝第1排列方向延伸的直線的情況。首先，簡要說明噴嘴與壓力室10的同一側(cè)的銳角連通的情況。這種情況下，與印刷媒體的傳送相對應(yīng)，圖8之中從位于最下端的壓力室列中的噴嘴起開始噴墨，依次選擇屬于與上側(cè)相鄰的壓力室列的噴嘴，噴出墨水。這樣一來，朝第1排列方向，一邊以600dpi的間隔相鄰接，一邊形成墨點。最終能以600dpi的析象清晰度，描繪出朝第1排列方向延伸的直線。
另外，在本實施方式中，從位于圖8中最下邊的壓力室列11a中的噴嘴起開始噴墨，伴隨著印刷媒體的傳送，依次選擇與鄰近上側(cè)的壓力室連通的噴嘴，噴墨。這時，由于由下到上，每上升一個壓力室列的噴嘴的位置向第1排列方向的位移并不完全相同，因而隨著印刷媒體的傳送，沿第1排列方向依次形成的墨點并不是600dpi的等間隔。
也就是說，正如圖8所示，與印刷媒體的傳送相對應(yīng)，從與圖中最下面的壓力室11a連通的噴嘴(1)噴墨，在印刷媒體上，以相當于50dpi的間隔(約508.0μm)，形成點列。其后，隨著印刷媒體的傳送，直線的形成位置一到達從下面計算，與第2個壓力室列11a連通的噴嘴(7)的位置，即從該噴嘴(7)中噴出墨水。這樣一來，即在從一開始時形成的墨點位置位移到相當于600dpi的間隔(約42.3μm)的6倍的第1排列方向的位置上(約42.3μm×6＝約254.0μm)，形成第2個墨點。
接著，隨著印刷媒體的傳送，直線的形成位置一到達從下面計算與第3個壓力室列11b相連通的噴嘴(2)的位置，噴嘴2即噴墨。這樣即可在從一開始時形成的墨點位置位移到相當于600dpi的間隔(約42.3μm)的第1排列方向的位置上，形成第3個墨點。繼而，隨著印字媒體的傳送，直線的形成位置一到達從下面計算，與第4個壓力室列11b連通的噴嘴(8)的位置，噴嘴(8)即噴墨。這樣即可在從一開始時形成的墨點位置位移到相當于600dpi的間隔(約42.3μm)的7倍的第1排列方向的位置(約42.3μm×7＝約296.3μm)上，形成第4個墨點。然后，隨著印刷媒體的傳送，直線的形成位置一到達從下面計算，與第5個壓力室列11a連通的噴嘴(5)的位置，噴嘴5即噴墨。這樣即可在從一開始形成的點位置位移到相當于600dpi的間隔(約42.3μm)的4倍的第1排列方向的位置(約42.3μm×4＝約169.3μm)上，形成第5個墨點。
下面也一樣，依次從圖中自下而上，一邊選擇與壓力室10連通的噴嘴，一邊形成墨點。此時，若把圖8所示的噴嘴編號設(shè)定為N，即可在從開始形成的點位位移到相當于(倍率n＝N-1)×(相當于600dpi的間隔)的第1排列方向的位置上形成墨點。到最后，選擇完12個噴嘴時，以距圖中最下面的壓力室列11a中的噴嘴(1)，相當于50dpi的間隔(約42.3μm)形成的墨點之間，已被每隔相當于600dpi的間隔(約42.3μm)形成的12個墨點連接在一起，即可描繪出一條以整體為600dpi的析象清晰度，朝第1排列方向延伸的直線。
圖9是圖4所描繪的打印頭主體1a的局部分解視圖。正如圖7及圖9中所示，噴墨打印頭1的底部一側(cè)的重要部件具有自上而下由下述10片板材層疊而成的疊層結(jié)構(gòu)執(zhí)行單元21、空腔板22、底板23、小孔板24、供料板25、歧管板26、27、28、蓋板29以及噴嘴板30。其中，除執(zhí)行單元21之外的其它9片板構(gòu)成流路單元4。
后文還要詳細介紹，執(zhí)行單元21由5片壓電板層疊而成，而且通過配置電極，其中的3層設(shè)定為具有附加電場時變?yōu)榛钚詫拥牟糠?下面簡稱為“含有活性層的層”)，其余2層為非活性層。空腔板22是一種與壓力室10對應(yīng)的，基本呈菱形的，設(shè)有多個開口的金屬板。底板23是就空腔板22的一個壓力室10，分別設(shè)置了壓力室10和開孔12之間的聯(lián)絡(luò)孔，以及從壓力室10到噴墨口8的聯(lián)絡(luò)孔的金屬板。小孔板24是就空腔板22的一個壓力室10，除了開孔12之外分別設(shè)有從壓力室10到噴墨口8的聯(lián)絡(luò)孔的金屬板。供料板25是就空腔板22的一個壓力室10，分別設(shè)置了開孔12和副歧管5a的聯(lián)絡(luò)孔以及從壓力室10到噴墨口8的聯(lián)絡(luò)孔的金屬板。歧管板26、27、28是在副歧管5a的基礎(chǔ)之上，就空腔板22的一個壓力室10，分別設(shè)置了從壓力室到噴墨口的聯(lián)絡(luò)孔的金屬板。蓋板29是就空腔板22的一個壓力室10，分別設(shè)置了壓力室10到噴墨口的聯(lián)絡(luò)孔的金屬板。噴嘴板30是就空腔板22的一個壓力室10，分別設(shè)置了具有噴嘴功能的針頭狀噴墨口8的金屬板。
這10片板21～30，為了形成圖7所示的墨水流路32，彼此對準位置之后層疊。該墨水流路32，從副歧管5a流出，首先朝上，在開孔12水平延伸，然后再進一步向上，在壓力室10之中，再次水平延伸。然后暫時朝偏離開孔12方向朝斜下方流動之后再垂重向下，流到噴墨口8。
下面就執(zhí)行單元21的結(jié)構(gòu)加以介紹。圖10是從橫向觀察到的圖7中用單點劃線框出區(qū)域的放大剖視圖。正如圖10所示，執(zhí)行單元21包含有由各自厚度均為15μm左右形成的5片壓電板41、42、43、44、45。這些壓電板41～45，為了能跨越在噴墨打印頭1內(nèi)的一個噴墨區(qū)域內(nèi)形成的多個壓力室10配置，由連續(xù)的層狀平板(連續(xù)平板層)構(gòu)成。由于壓電板41～45，作為連續(xù)平板層跨越多個壓力室配置，因而能通過采用網(wǎng)板印刷技術(shù)，高密度配置個別電極35a、35b。因此也能夠高密度配置在與個別電極35a、35b相對應(yīng)的位置上形成的壓力室10，從而使高清晰度圖象印刷成為現(xiàn)實。在本實施方式之中，壓電板41～45由具有強電介性的鋯鈦酸鉛(PZT)系列的陶瓷材料構(gòu)成。
處于執(zhí)行單元21最上層的壓電板41與在其下方相鄰的壓電板42之間夾著一個厚度為2μm的共用電極34a。共用電極34a是一個幾乎可延伸到執(zhí)行單元21內(nèi)所有區(qū)域的導(dǎo)電膜。同樣，在壓電板42與43之間、43與44之間也同樣存在與共同電極34a形狀相同，厚度為2μm左右的共用電極34b.
共用電極34a、34b，為了使對于層疊方向的投影區(qū)包含壓力室區(qū)域，也可以在每個壓力室10形成多個比壓力室還要大的電極，或者為了使投影區(qū)包含壓力室區(qū)域，也可以在每個壓力室10形成多個比壓力室10略小的電極，不一定要在整個片上形成一片導(dǎo)電膜。不過，這種時候，應(yīng)使共用電極彼此連接，以便使與壓力室10對應(yīng)的部分全部保持同一電位。
正如圖10所示，在壓電板41的上表面與壓力室10對應(yīng)的位置上形成了厚度為1μm左右的個別電極35a。個別電極35a其平面形狀大體為橢圓形，具有與壓力室10基本相似(長850μm、寬250μm)的形狀，向?qū)盈B方向的投影區(qū)域包含在壓力室10的區(qū)域之中(參照圖6)。在壓電板42與壓電板43之間，在與個別電極35a相對應(yīng)的位置上，夾著具有與個別電極35a同樣形狀的厚度為2μm左右的個別電極35b。在壓電板44和與下方相鄰的壓電板45之間以及在壓電板45的下面，未配置電極。各個電極34a、34b、35a、35b由Ag-Pd之類的金屬材料構(gòu)成。
共用電極34a、34b在未圖示的區(qū)域接地。這樣一來，共用電極34a、34b，就可在與整個壓力室10對應(yīng)的區(qū)域保持同樣的接地電位。此外個別電極35a、35b，為了能控制與每一個壓力室10對應(yīng)的電位，每一個個別電極35a、35b都通過含有單獨的另一導(dǎo)線的FPC136，與驅(qū)動器IC132連接(參照圖2及圖3)。此時，也可使上下構(gòu)成一對的個別電極35a、35b使用同一條導(dǎo)線，與驅(qū)動器IC132連接。
在采用本實施方式的噴墨打印頭1之中，壓電板41～43在其厚度方向被極化。因此，若將個別電極35a、35b置于與共用電極34a、34b不同的電位，對壓電板41～43，朝其極化方向加電，則壓電板41～43中被施加電場的部分具有活性層的作用，朝其厚度方向，也就是層疊方向伸長或收縮，依靠其壓電橫向效應(yīng)，朝與層疊方向垂直的方向，也就是表面方向收縮或伸長。此外其余兩片44、45，由于其沒有被個別電極35a、35b和共用電極34a、34b挾持的區(qū)域，是非活性層，因而不能自發(fā)地改變形狀。也就是說，執(zhí)行單元21將上面(即離開了壓力室10)三片壓電板41～43設(shè)定為含有活性層的層，而將下面(即壓力室10附近)二片壓電板44、45設(shè)定為非活性層，采用了所謂的單表面方式的構(gòu)成。
因此，若為了使電場與極化的方向相同，控制驅(qū)動器IC132，使個別電極35a、35b，相對于共用電極34a、34b，處于規(guī)定的正或負電位，被壓電板41～43的個別電極35a、35b和共用電極34a、34b挾持的活性層在表面方向收縮，另一方面，壓電板44、45上則不發(fā)生自發(fā)性收縮。此時，正如圖10所示，由于壓電板41～45下表面固定在由空腔板22形成的劃分壓力室10的隔壁的上表面，利用基于壓電橫向效應(yīng)的表面方向的收縮，即可使壓電板41～45改變形狀(單表面變形)，朝壓力室10一側(cè)鼓出。于是，由于壓力室10的容積下降，使墨水的壓力上升，即可從噴墨口8之中噴出墨水。在此之后，若個別電極35a、35b的電位恢復(fù)，則由于壓電板41～45變?yōu)槠桨逍螤?，壓力?0的容積恢復(fù)到原先水平，即可從歧管5一側(cè)吸入墨水。
而作為另一驅(qū)動方法，還可以采用下述方法為了使壓電板41～45變形，朝壓力室一側(cè)鼓出，可預(yù)先把個別電極35a、35b設(shè)定為與共用34a、34b不同的電位，每當有噴墨要求時，暫時使個別電極35a、35b與共用電極34a、34b處于同一電位，其后在規(guī)定的時刻再將個別電極35a、35b的電位恢復(fù)為與共用電極34a、34b不同的電位。這種情況下，在個別電極35a、35b與共用電極34a、34b處于同一電位的時刻，壓電板41-45恢復(fù)了原先的形狀，壓力室10的容積與初始狀態(tài)(兩電極的電位不同的狀態(tài))相比有所增加，因而可以從歧管一側(cè)把墨水吸入壓力室10之內(nèi)。其后，再次使個別電極35a、35b處于與共用電極34a、34b不同的電位的時刻，壓電板41-45發(fā)生變形，朝壓力室10一側(cè)鼓出，由于壓力室內(nèi)的容積下降，對墨的壓力上升，即可噴出墨水。
若附加在壓電板41-43之上的電場方向和其分極方向相反，則個別電極35a、35b和共用電極34a、34b挾持的壓電板41-43中的活性層將向與分極方向成直角的方向延長。因而壓電板41-45，根據(jù)壓電橫向效應(yīng)而變形，在壓力室10形成凹陷。因此，壓力室內(nèi)的容積增加，從歧管5一側(cè)吸入墨水。其后，若個別電極35a、35b的電位恢復(fù)原狀，由于壓電板41～45亦變?yōu)槠桨逍螤睿瑝毫κ?0的容積恢復(fù)，即可從噴墨口噴出墨水。
如上所述，在本實施方式的噴墨打印頭1之中，正如圖6所示，由于連接在壓力室10中的噴嘴上的一端與連接在副歧管5a上的另一端之間的兩端連接方向(第2方向)本質(zhì)上平行于與流路單元4中復(fù)數(shù)壓力室的配置面，因而在壓力室10內(nèi)產(chǎn)生的壓力波本質(zhì)上沿表面?zhèn)鞑ァ．攭毫Σǔc流路單元4表面垂直方向傳播的情況下，若不增加噴墨打印頭1的厚度(相對于與打印頭1表面垂直的方向的長度)，AL長度就會變短。然而，正如本實施方式中所示，當壓力被沿流路單元4表面?zhèn)鞑サ那闆r下，不必增加噴墨打印頭的厚度，也能使AL長度相對變長。這樣一來，由于會有充裕的時間使壓力波的發(fā)生與反射的時刻相吻合，因而能夠采用與擠壓法相比，其能量利用率更好的，所謂“抽壓”法(預(yù)先對所有個別電極35a、35b施加電壓，使所有壓力室10的容積縮小，只解除想要噴墨操作的壓力室10的個別電極35a、35b的電壓使其容積擴大，就人產(chǎn)生負壓力波，然后，再對個別電極35a、35b施加電壓，使壓力室10的容積縮小，通過與先前發(fā)生的負壓力波反轉(zhuǎn)、反射后到達的時相配合，施加正壓力波，使二者迭加，利用在壓力室10內(nèi)傳播的壓力波，更高效地對墨水施加噴出壓力的一種方式)。也就是說，若采用上述構(gòu)成，即能提高噴墨打印頭1中的能量利用效率。
此外，由于壓力室10具有朝偏離一端與另一端連線方向鼓出的，無角的橢圓形的平面形狀，相鄰的壓力室10之間的間隔變寬，因而能夠抑制多個壓力室10接近配置的情況下出現(xiàn)的彼此串擾的問題。
還有，由于采用了凈化器，使墨水中的氣泡很容易排出，氣泡很難在墨中滯留。因而解決了由于氣泡而造成的不能正常噴墨的問題。
此外，由于沿收容了壓力室10的菱形區(qū)域10x的長對角線的方向(對角線的方向第1方向)和連接壓力室中的一端與另一端的方向(兩端方向第2方向)，也就是壓力波的傳播方向一致，因而能夠?qū)崿F(xiàn)壓力室10的高集成度配置以及噴墨流順暢的同時，還可有效延長AL長度。而且，由于AL長度的延長，也使“抽壓”的控制變得更為容易。
此外，采用使壓力室10的流路單元4表面的平面形狀為，沿壓力波傳播方向的，連接一端與另一端的方向(兩端方向第2方向)的細長形的方法也能夠獲得AL長度延長的效果。
此外，采用使壓力室10的平面形狀相對于壓力波傳播方向的連接一端與另一端的方向(兩端方向第2方向)的軸對稱的方法，能使在壓力室10內(nèi)發(fā)生的壓力波對稱地反射，獲得穩(wěn)定的噴墨效果。
此外，由于流路單元4，是用把設(shè)有與各自對應(yīng)的開口的9片板材22-30層疊起來的方法形成的，所以流路單元4的制作也很簡單。
此外，在噴墨打印頭1的打印頭主體1a之中，在每個噴墨區(qū)域均被分割的多個執(zhí)行單元21，以接合在流路單元4的狀態(tài)，沿其長度方向配置。這樣一來就可(克服)因采用燒結(jié)等成形方法容易產(chǎn)生的尺寸精度方面的誤差(的問題)，使每個執(zhí)行單元21與流路單元4的位置吻合成為可能，即使噴墨打印頭長尺度化，也能夠抑制執(zhí)行單元21和流路單元4之間的位置偏差量的增加，使二者更精確地吻合。即使是離目標較遠處的個別電極35a、35b，也能減少其相對于壓力室10的位置大幅度地偏離規(guī)定位置，從而大幅提高噴墨打印頭1的制造合格率。另一方面，與此不同，若將執(zhí)行單元21作為與流路單元4同樣的長尺寸件成形，將執(zhí)行單元21與流路單元4重迭時，從上面看到的與各壓力室10對應(yīng)的個別電極35a、35b的位置距規(guī)定位置的偏差量，離目標越遠會變得越大，使得離目標較遠的壓力室10中的噴墨性能惡化，從而失去噴墨打印頭1內(nèi)的噴墨性能的均勻性。
由于在執(zhí)行單元21之中，由于用共用電極34a、34b和個別電極35a、35b挾持著壓電板41～43，利用其壓電效應(yīng)就能容易使壓力室10的容積改變。此外，由于壓電板41～45是連續(xù)的層狀平板(連續(xù)平板層)，因而能很容易制造執(zhí)行單元21。
此外，噴墨打印頭1具有把靠近壓力室10的壓電板44、45設(shè)定為非活性層，將離壓力室10遠的壓電板41～43設(shè)定為含有活性層的層的單表面結(jié)構(gòu)的執(zhí)行單元21。因而靠壓電橫向效應(yīng)，能使壓力室10的容積變量增加，與在壓力室10一側(cè)配置活性層而在其相反一側(cè)配置非活性層的執(zhí)行單元相比，可使個別電極35a、35b的驅(qū)動電壓低電壓化以及/或者使壓力室10的配置高集成化。由于驅(qū)動電壓的低電壓化，因而能夠使驅(qū)動個別電極35a、35b的驅(qū)動器小型化，從而降低制造成本；即使在把壓力室10造得很小，高集成化的情況下，也能夠噴出足夠量的墨水，實現(xiàn)打印頭1的小型化和印刷墨點的高密度配置。
此外，正如上述，在噴墨打印頭1的打印頭主體1a之中，各個執(zhí)行單元21本質(zhì)上具有梯形形狀，各個執(zhí)行單元21的平行對邊沿著流路單元4的長度方向，而相鄰的執(zhí)行單元21的各斜邊在流路單元4的寬度方向重迭。這樣就把多個執(zhí)行單元21配置成交錯的兩列。因此，通過相鄰的執(zhí)行單元21各斜邊相互重疊，可以在噴墨打印頭1的長度方向上，沿流路單元4的寬度方向存在的各個壓力室10可以彼此補充，在實現(xiàn)高清晰度印刷的同時，還可以制作成寬度非常狹的小型的噴墨打印頭1。
壓力室在流路單元4表面的平面形狀也可以不是朝連接噴嘴的一端與連接副歧管5a的另一端的連接方向(兩端方向第2方向)的細長形。然而在這種情況下，無法期望壓力室的高集成化。
此外，作為流路單元4的表面的多個壓力室的矩陣狀配置方向，如果是沿流路單元4的表面的方向，則并不局限于圖6所示的第1排列方向及第2排列方向，也可以采用各種方向。
此外，壓力室10的收容區(qū)域只要是平行四邊形就可以，并不局限于菱形，而收容在其區(qū)域內(nèi)的壓力室10自身的平面形狀如果是收容在該區(qū)域之中且朝偏離連接一端與另一端的連線方向鼓出的無角的橢圓形或2n角形(n自然數(shù)，n≥3)，也可以適當變更為各種形狀。例如，作為壓力室的平面形狀的變形例，有圖11(a)以及圖12(a)中所示的例子。在圖11(a)之中，作為第1變形例，示出大體與連接壓力室10的一端和另一端(兩端方向第2方向)的連線方向平行地切掉與菱形區(qū)域60x的鈍角部分對應(yīng)的角，本質(zhì)上具有6角形平面形狀的壓力室60的例子。在圖12(a)之中，作為第2變形例，示出沿連接壓力室10的一端與另一端(兩端方向第2方向)，具有比上述實施形態(tài)還要細長的大體呈橢圓的平面形狀的壓力室70的例子。在這里，個別電極65a、65b以及個別電極75a、75b的平面形狀為本質(zhì)上分別與壓力室60、70相似，僅小一圈的大體呈6角形以及橢圓形。在圖11(a)、(b)以及圖12(a)、(b)之中，雖然未標出連接在壓力室60一端的噴嘴以及連接在另一端的副歧管，但這些均與上述實施方式的情況相同，在菱形區(qū)域60x、70x的長對角線上的兩端形成。圖中的箭頭方向表示壓力波的傳播方向。
圖11(b)以及圖12(b)分別示出圖11(a)及圖12(a)中描繪的第1以及第2變形例的壓力室60、70配置為3×3的矩陣狀的狀態(tài)。首先，如圖11(b)所示，當把采用第1變形例的，本質(zhì)上為6角形平面的壓力室60配置成矩陣狀的情況下，與相鄰的壓力室60，60中的菱形區(qū)域60x的短對角線平行的方向的間隔為d1。與此相同，圖12(b)中示出的配置成矩陣狀的第2變形例的，本質(zhì)上為橢圓形平面的壓力室70中的上述間隔為d2。該相鄰壓力室間的間隔，可理解為各壓力室比菱形區(qū)60x、70x相似且略小一些的情況要大些。像這樣間隔一變寬，就不會在多個壓力室鄰近配置的情況下出現(xiàn)相互串擾的問題。
尤其是關(guān)于采用圖11(a)、(b)中所示的第1變形例的壓力室60，通過設(shè)定為與壓力室10的一端和另一端(兩端方向第2方向)的連接方向大體平行地切掉角的形狀，可有效增加矩陣狀配置的各壓力室60之間的間隔。也就是說，不必顯著減少壓力室60的面積，就可增加各壓力室60間的間隔、抑制相互串擾。此外，由于壓力室60的平面形狀是大體呈6角形的比較簡單的形狀，因而能比較容易地形成壓力室60。
此外，壓力室的平面形狀也可以是8角形、10角形、扭曲的橢圓形等。
此外，流路單元4也可以不采用由多個板材層疊而成的方法制造。
此外，執(zhí)行單元21中的壓電板以及電極的材料并不局限于上述材料，也可采用其它公知的材料。此外，作為非活性層，也可以采用壓電板以外的絕緣片。還有，含有活性層的層數(shù)，非活性層的層數(shù)等等也可以適當變更。例如在上述實施方式之中，執(zhí)行單元21中包含的含有活性層的壓電板，雖然是3層或5層層疊，但也可以層疊7層以上。而且，也可以隨著壓電板的層疊數(shù)的改變而適當改變個別電極以及共用電極的數(shù)量。此外，在上述實施方式之中，包含在執(zhí)行單元2 1中的非活性層的壓電板為兩層，但也可以是一層，只要不妨礙執(zhí)行單元21的伸縮變形，也可以設(shè)定為3層以上。此外，在上述實施方式的執(zhí)行單元21之中，在含有活性層的層的壓力室一側(cè)配置了非活性層，但也可以在非活性層的壓力室10一側(cè)配置含活性層的層，還可以不設(shè)非活性層。但是，在含有活性層的層的壓力室設(shè)置非活性層44、45，可望進一步提高執(zhí)行單元21的位移效率。
此外，在上述實施方式之中，設(shè)定為使共用電極34a、34b保持接地電位，但是若能使各壓力室10保持同一電位，也并不局限于此種方法。
此外，在上述實施方式之中，如圖4所示，交錯配置了兩行梯形的多個執(zhí)行單元21，但執(zhí)行單元21也不一定要用梯形，也可將多個執(zhí)行單元沿流路單元的長度方向單行排列。或者將執(zhí)行單元交錯配置三行以上。此外，不將一個執(zhí)行單元21跨越多個壓力室10配置，也可以給每個壓力室配置一個執(zhí)行單元21。
此外，為了使共用電極34a、34b在層疊方向上的投影區(qū)域包含壓力室區(qū)域，或者投影區(qū)域被壓力室區(qū)域所包含，也可以在每個壓力室10形成多個，而不一定要在一個執(zhí)行單元21內(nèi)的幾乎整個區(qū)域內(nèi)設(shè)一片導(dǎo)電膜。但在這種時候，必須使所有共用電極彼此電連接，以便與壓力室10相對應(yīng)的部分全部是同一電位。
盡管參考上述具體實施例說明了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說各種改變、修改和變形是顯而易見的。因此，如上所術(shù)賓本發(fā)明的優(yōu)選實施例目的在于說明，而不是限制。可以進行各種修改而不脫離如所附權(quán)利要求確定的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種噴墨打印頭，配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且有朝偏離連接上述一端及另一端的連線方向鼓出的，無角的2n個四邊形(n自然數(shù)，n≥3)的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角線的第1方向和連接上述壓力室中的上述一端和上述另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，上述壓力室的上述平面形狀為六角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，上述壓力室的平面形狀是沿上述第2方向的細長形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，上述壓力室的上述平面形狀是相對于上述第2方向的軸對稱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，上述多個壓力室沿上述流路單元的平面，呈矩陣形配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨打印頭，用于改變上述壓力室容積的壓電板，跨越上述多個壓力室中的兩個以上設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的噴墨打印頭，具有跨越多個上述壓力室而配置的，用于改變上述壓力室容積的執(zhí)行單元(單數(shù))。
8.一種噴墨打印頭，配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴相連接，另一端與供墨源相連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別收容在一個平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝著偏離連接上述一端及上述另一端的連線方向鼓出的，無角的橢圓形平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角線的第1方向與連接上述壓力室中的上述一端和上述另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨打印頭，上述壓力室的平面形狀是沿上述第2方向的細長形。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨打印頭，上述壓力室的上述平面形狀是相對于上述第2方向的為軸對稱形。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨打印頭，上述多個壓力室，沿上述流路單元的平面，呈矩陣形配置。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨打印頭，用于改變上述壓力室容積的壓電板，跨越上述多個壓力室中的兩個以上設(shè)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨打印頭，具有跨越多個上述壓力室而配置的，用于改變上述壓力室容積的執(zhí)行單元(單數(shù))。
14.一種噴墨打印機，該機包含有配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))的噴墨打印頭，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別被收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離連接上述一端及另一端的連線方向鼓出的2n角形(n自然數(shù)，n≥3)的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域長對角線的第1方向和連接上述壓力室一端與另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
15.一種噴墨打印機，該機包含有配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))的噴墨打印頭，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；在上述流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個上述壓力室分別被收容在平行四邊形區(qū)域之中，而且具有朝偏離連接上述壓力室一端與另一端的連線方向鼓出的，無角的橢圓形的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角線的第1方向和連接上述壓力室中的上述一端與另一端的第2方向本質(zhì)上是一致的。
16.一種噴墨打印頭，配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的方向，本質(zhì)上與上述流路單元中的復(fù)數(shù)上述壓力室的配置面平行。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨打印頭，在配置了上述流路單元中的多個上述壓力室的配置面上，多個壓力室具有分別收容在由沿流路單元長度方向的第1方向和與上述第1方向不同的第2方向上矩陣狀相鄰配置的多個平行四邊形之中的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域長對角線的第3方向和連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的第4方向本質(zhì)上平行。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，上述第3方向與上述第4方向一致。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨打印頭，用于改變上述壓力室容積的壓電板，跨越上述多個壓力室中的兩個以上設(shè)定。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，上述流路單元中配置了多個上述壓力室的配置面上的上述壓力室的平面形狀是沿上述第4方向(壓力波的傳播方向)的細長形。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，上述流路單元中配置了多個上述壓力室的的配置面上的上述壓力室的平面形狀是相對于上述第4方向(壓力波傳播方向)的軸對稱形。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的噴墨打印頭，上述流路單元中配置了多個上述壓力室的配置面上的上述壓力室的平面形狀是與上述平行四邊形區(qū)域本質(zhì)相似的平行四邊形。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的噴墨打印頭，上述流路單元中配置了多個壓力室的配置面上的上述壓力室的平面形狀是菱形。
24.一種噴墨打印頭，配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接；連接上述壓力室中的上述一端和另一端的方向，與上述流路單元中配置了多個上述壓力室的面本質(zhì)上平行；在上述流路單元中配置了多個壓力室的配置面上，具有把多個上述壓力室分別收容在上述流路單元長度方向的第1方向和與上述第1方向不同的第2方向上呈矩陣形相鄰配置的多個平行四邊形區(qū)域之中的平面形狀；沿上述平行四邊形區(qū)域的長對角線的第3方向與連接上述壓力室中的一端與上述另一端的第4方向一致；用于改變上述壓力室容積的壓電板，跨越上述多個壓力室中的兩個以上設(shè)定。
25.一種噴墨打印機，該機包含有配置了有多個壓力室的流路單元(單數(shù))，該壓力室的一端與噴嘴連接，另一端與供墨源連接，而且沿平面矩陣形配置；連接上述壓力室中的上述一端與上述另一端的方向本質(zhì)上與復(fù)數(shù)配置了上述流路單元中的上述壓力室的配置面平行。
全文摘要
本發(fā)明的噴墨打印頭配置了有多個壓力室的流路單元，該壓力室的一端與噴嘴相連，另一端與供墨源相連。在流路單元的多個上述壓力室的配置面上，多個壓力室分別收容在流路單元的長度方向的第1排列方向和與第1排列方向不同的第2排列方向上矩陣狀相鄰配置的菱形區(qū)域內(nèi)，且具有朝偏離連接上述一端及上述另一端連線方向鼓出的無角的橢圓形平面形狀。壓力室的平面形狀為沿菱形區(qū)域的長對角線方向的細長形，該對角線方向與連接壓力室中的噴嘴的一端和連接副供墨源的另一端的連線方向一致。
文檔編號B41J2/14GK1442297SQ03106110
公開日2003年9月17日 申請日期2003年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月18日
發(fā)明者坂井田惇夫, 廣田淳 申請人:兄弟工業(yè)株式會社