專利名稱：噴墨頭和包括在噴墨頭中的儲墨單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及把墨噴到記錄介質(zhì)上并且由此進行記錄的噴墨頭，和包括在噴墨頭中的儲墨單元。
背景技術：
噴墨頭可以應用到諸如打印機和傳真機等記錄設備中。噴墨頭包括多個噴嘴，與各個噴嘴連通的壓力腔室，和促動器等，其中促動器有選擇地把噴射能量施加到容納在壓力腔室中的墨上。墨箱等供墨源供墨，然后墨在各個壓力腔室中分配。通過驅(qū)動促動器，墨從與壓力腔室連通的噴嘴中噴出。根據(jù)一種已知的技術，為了穩(wěn)定地給壓力腔室供墨，這種類型的噴墨頭包括一個儲墨件，它存儲從供墨源供來的墨并且把墨直接提供給各個壓力腔室(見日本專利No.2992756)。
另外，有時噴墨頭會利用這樣一種結(jié)構，以較高的密度布置壓力腔室從而滿足高分辨率打印和高速打印的要求。

發(fā)明內(nèi)容
特別是當噴墨頭不僅使用儲墨件而且還應有前面的結(jié)構時，朝向壓力腔室的結(jié)構變得復雜，因此很難把墨直接從儲墨件提供到各個壓力腔室。
本發(fā)明的一個目的是提供一種噴墨頭，即使以高密度布置壓力腔室，它也能使用儲墨件平穩(wěn)地給各個壓力腔室供墨，還提供一種包括在噴墨頭中的儲墨單元。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種噴墨頭，它包括一個通道單元和一個儲墨單元。通道單元包括一個在一個方向延伸的公共墨室和多個單獨墨通道，每個單獨墨通道從公共墨室通過壓力腔室延伸到噴嘴。儲墨單元固定在通道單元上并且包括一個存儲墨的墨存儲器。墨存儲器在該一個方向上延伸并且具有比公共墨室大的容量。儲墨單元包括一個把墨引入的墨引導口；一個引導通道，它從墨引導口延伸到墨存儲器并且包括面對墨存儲器的流入口；多個排墨口，通過這些排墨口墨排入公共墨室；和多個排出通道，它們從墨存儲器延伸到排墨口并且包括多個面對墨存儲器的流出口。定位流入口使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)都至少有一個流出口。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種固定在噴墨頭中通道單元上的儲墨單元。通道單元具有一個在一個方向延伸的公共墨室和多個單獨墨通道，每個單獨墨通道從公共墨室通過壓力腔室延伸到噴嘴。儲墨單元包括一個存儲墨的墨存儲器，一個流入口和多個流出口。墨存儲器在該一個方向上延伸并且具有比公關墨室大的容量，并且和公共墨室流體連通。墨存儲器分別通過流入口和多個流出口與墨存儲器的外部和公共墨室流體連通。
與上述結(jié)構不同，當設置流入口使得在它的一側(cè)沒有流出口時(如設置在與墨存儲器的一端對應的位置)，流入口和各個流出口之間的距離在很大程度上彼此不同。特別是流入口和最靠近流入口的流出口之間的距離與流入口和離流入口最遠的流出口之間的距離有很大的差別。在這種情況下，在墨到達離流入口最遠的流出口之前，已經(jīng)穿過離流入口最近的流出口并且流過對應排墨口從而已經(jīng)到達公共墨室的墨能夠不適宜地經(jīng)過離流入口較遠的流出口再次流回到墨存儲器。這樣的墨回流會導致空氣停留在墨存儲器中，從而可能不能把墨提供給一些壓力腔室。
另一方面，由于前述的結(jié)構能夠相對減少流入口和各個流出口之間的距離差別，所以能夠防止上述的回流。這樣，能夠減輕空氣停留在墨存儲器中等類似問題，所以能夠平穩(wěn)地把墨提供給各個壓力腔室。


根據(jù)下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的描述，本發(fā)明的其它和進一步的目的、特點和優(yōu)點將變得更明顯，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的噴墨頭的透視圖；圖2是沿著圖1線II-II的剖視圖；圖3是沿圖1中線III-III的儲墨單元的剖視圖；圖4是圖3中示出的儲墨單元的分解平面圖；圖5是圖1中示出的頭主體的平面圖；圖6是圖5中交替用較長和較短的虛線圍繞起來的區(qū)域的放大視圖；圖7是沿圖6中線VII-VII的局部剖視圖；圖8是圖1中示出的頭主體的局部分解透視圖；圖9A是圖7中示出的促動器單元的局部剖視圖；和圖9B是設置在圖9A中促動器單元的表面上的單獨電極的平面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖描述本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的噴墨頭1具有在主掃描方向伸長的形狀，并且從它最靠近底側(cè)的部件開始依次包括頭主體1a，儲墨單元70(圖1中沒有示出；見圖2)，和控制對頭主體1a驅(qū)動的控制單元80。如圖2所示，為了保護包括控制單元80在內(nèi)的頭的上部和包括儲墨單元70在內(nèi)的頭的下部不接觸到墨，分別設有上遮蓋件51和下遮蓋件52。在圖1中沒有示出上遮蓋件51，從而在圖中可以看到控制單元80。
下面參考圖1和2描述控制單元80的結(jié)構。
控制單元包括一個主基底82，兩個設置在主基底82兩側(cè)的次基底81，和面對主基底82分別固定在每個次基底81的側(cè)表面上的驅(qū)動器IC 83(見圖2)。
主基底82的平面在垂直方向和主掃描方向上延伸，其形狀為長方形，在主掃描方向上長度較長，并且垂直地固定在儲墨單元70上。兩個次基底81與主基底82平行設置，并且在主基底82的兩側(cè)離開主基底82相同的距離。兩個次基底81電連接主基底82。驅(qū)動器IC 83(見圖2)產(chǎn)生驅(qū)動包括在頭主體1a中的促動器單元21的信號。散熱器84固定在每個驅(qū)動器IC 83面對主基底82的表面上。
彼此固定在一起的次基底81和驅(qū)動器IC 83構成一對，每個這樣的一對都與作為供電件的FPC 50電連接。FPC 50在其一端連接促動器單元21，從而FPC 50把次基底81輸出的信號傳遞給驅(qū)動器IC83，并且把驅(qū)動器IC 83輸出的驅(qū)動信號饋送給促動器單元21。
下面描述上遮蓋件51和下遮蓋件52。
如圖2所示，上遮蓋件51為具有弧頂?shù)臍んw。上遮蓋件51覆蓋次基底81和主基底82的上部。
下遮蓋件52大致為長方形柱體殼體，它的上側(cè)和下側(cè)敞開。下遮蓋件52覆蓋FPC 50從包括在頭主體1a中的通道單元4中伸出的部分。在下遮蓋件52覆蓋的空間中，為了避免應力施加在FPC 50上，以松散的形式設置FPC 50。
在下遮蓋件52的頂部，它的側(cè)壁的端部大致彎曲90度從而形成水平表面。在這個水平表面與每個側(cè)壁的結(jié)合處設置著上遮蓋件51敞開的下端。
下遮蓋件52的每個側(cè)壁(在圖1中只能看到其中的一個)在其底端具有兩個向下伸出的伸出部分52a。兩個伸出部分52a沿著側(cè)壁的長度方向并排設置。如圖2所示，每個伸出部分52a覆蓋設置在儲墨單元70的凹槽53中的一部分FPC 50，同時伸出部分52a自身也容納在儲墨單元70的凹槽53中。每個伸出部分52a的頂端面對包括在頭主體1a中的通道單元4，并且在它們之間形成一定的間隙以允許制造誤差。在該間隙中填充硅樹脂等以實現(xiàn)密封。除了伸出部分52a以外，下遮蓋件52側(cè)壁的底端設置在儲墨單元70上。
如圖2所示，與促動器單元21連接的FPC 50的一個端部沿著通道單元4的一個平面延伸。每個FPC 50在其中間形成彎曲部分，同時通過儲墨單元70的凹槽53向上伸出，從而FPC 50的另一端能夠與控制單元80的那對與之相應的次基底81和驅(qū)動器IC 83連接。
下遮蓋件52和上遮蓋件51都與通道單元4具有大致相同的寬度。
然后參考圖2、3、4描述儲墨單元70的結(jié)構。為了便于描述，在圖3中把垂直方向上的尺寸放大了。
儲墨單元70是由四個板構成的層狀結(jié)構，這四個板是上板71、過濾板72、存儲板73和下板74。板71到74這四個板中的每個板都具有大致長方形的平面圖形狀，其長度在主掃描方向上較長(見圖1)。
在這里，把與四個板71到74的較長延伸方向平行的方向稱為四個板71到74的長度方向，把在平面圖中與長度方向垂直的方向稱為四個板71到74的寬度方向，把與長度方向和寬度方向都垂直的方向稱為四個板71到74的厚度方向。
如圖4所示，四個板71、72、73和74分別在它們的寬度方向的兩個端部具有一共四個長方形槽口53a、53b、53c和53d。在每個板的每個寬度方向的端部，沿板的長度方向并排形成兩個槽口。四個槽口以交錯的式樣布置。這些槽口53a到53d彼此在垂直方向上對齊從而形成凹槽53(見圖2)，在平面圖中凹槽53為長方形并且在垂直方向上穿透儲墨單元70。因此，在儲墨單元70相對于其寬度方向上的每個側(cè)表面上形成了兩個凹槽53，也就是說，在它的側(cè)表面上一共形成了四個凹槽53。四個凹槽53以彼此交錯的式樣沿著儲墨單元的長度方向布置。
在上板71的一個長度方向的端部上，利用蝕刻等在寬度方向的中部形成了一個大致圓形的孔71a?？?1a在厚度方向上穿透上板71，這樣在上板71的頂表面上就能夠形成墨引導口71b。
如圖3所示，在過濾板72上形成了第一凹陷72a，第一凹陷72a的深度大約為過濾板72厚度的三分之一。在平面圖中，第一凹陷72a從與孔71a對應的部分延長到過濾板72的中心處。在與孔71a對應的部分，第一凹陷72a的形狀在平面圖中與孔71a的形狀一致。在過濾板72的中心處，第一凹陷72a的形狀在平面圖中與孔72c的形狀一致(見圖4)。
在過濾板72中，如圖3所示，在第一凹陷72a的下面進一步形成了第二凹陷72b。第二凹陷72b的深度大約為過濾板72厚度的三分之一。第二凹陷72b和第一凹陷72a具有基本相同的形狀，并且在平面圖中第二凹陷72b比第一凹陷72a小一些。
在第一凹陷72a和第二凹陷72b之間的邊界上形成了一個臺階。在這個臺階上設置著去除墨中灰塵和污物的過濾器70f。在平面圖中，過濾器70f的形狀基本與不包括與孔71a對應的部分的第一凹陷72a的其余區(qū)域的形狀一樣。在平面圖中過濾器70f比那個區(qū)域略小。
在過濾板72中，在第二凹陷72b的下面形成了一個大致圓形的孔72c，這樣在過濾板72的底表面上形成了流入口72d。流入口72d設置在與過濾板72中心對應的位置上，這個位置在平面圖中也和后面描述的墨存儲器73a的中心對應，這個中心是相對于墨存儲器73a延伸方向的中心(下面就簡單地稱之為“墨存儲器73a的中心)。流入口72d面對墨存儲器73a，同時面對下述的墨存儲器73a的主通道73c。
存儲墨的墨存儲器73a利用壓制等工藝形成在存儲板73中。墨存儲器73a在存儲板73的厚度方向上穿透存儲板73。如圖4所示，墨存儲器73a在平面圖中以彎曲的形式在主掃描方向延伸，同時在朝向其長度方向端部延伸的過程中逐漸變細，而且墨存儲器73a相對于它的中心是點對稱的。
墨存儲器73a由主通道73c和分支通道73b構成，其中主通道73c在主掃描方向延伸，而分支通道73b從主通道73c分出。每個分支通道73b的寬度比主通道73c的寬度窄。在分支通道73b中，每兩個在相同方向上延伸的分支通道73b構成一對。從主通道73c的每個寬度方向的端部延伸出來兩對取向彼此不同的分支通道73b。在主通道73c的延伸方向上兩對分支通道73b彼此分開。四對分支通道73b以交錯的式樣布置。
在墨存儲器73a中，主通道73c的長度方向的端部和各個分支通道73b的端部與下板74上形成孔74a的部分對應。
利用蝕刻等工藝在下板74上一共形成了10個孔74a。每個孔74a都大致為圓形并且在厚度方向上穿透下板74，這樣在下板74的頂表面上形成了墨流出口74c，在它的底表面上形成了排墨口74b。墨流出口74c面對墨存儲器73a，同時面對墨存儲器73a的各個分支通道73b。排墨口74b面對下述的通道單元4的接收口5b。墨從排墨口74b排出，排向集管管道5。
在下板74的每個寬度方向的端部附近以交錯的式樣沿著長度方向設置著五個孔74a，并且這些孔74a相對于墨存儲器73a的中心以點對稱的方式設置。更具體地說，沿著下板74的一個寬度方向的端部，一個孔74a、兩個孔74a和兩個孔74a按這個順序從長度方向上的一側(cè)開始彼此分開地設置。沿著下板74的另一個寬度方向的端部，一個孔74a、兩個孔74a和兩個孔74a按這個順序從長度方向上的另一側(cè)開始彼此分開地設置。設置孔74a使得它們離開槽口53d。換言之，每個孔74a設置在兩個相鄰的槽口53d之間。
當把四個板71到74彼此相對定位完畢并且擺放成層狀時，在儲墨單元70中形成圖3和4中示出的墨通道。
這里把從墨引導口71b延伸到墨存儲器73a的通道稱為引導通道，即引導通道是形成在孔71a、第一凹陷72a、第二凹陷72b和孔72c中的通道，而把從墨存儲器73a延伸到每個排墨口74b的通道稱為排出通道，即排出通道是形成在孔74c中的通道。引導通道在其下游端具有流入口72d。每個排出通道在其上游端具有流出口74c。流入口72d和流出口74c都面對墨存儲器73a。流入口72d的位置使得相對于墨存儲器73a的延伸方向在流入口72d的每一側(cè)都有5個流出口74c。每個排出通道都是形成在孔74a中的圓柱形通道并且在垂直方向上延伸。各個流出口74c和各個排墨口74b在平面圖中彼此重合。
把墨箱等供墨源(未示出)中所含的墨通過插入到孔71a中的管(未示出)引入到墨引導口71b中，隨后經(jīng)過引導通道提供給墨存儲器73a。在引導通道中，墨首先流入第一凹陷72a的一端，并且在水平方向上在第一凹陷72a中擴散。墨穿過過濾器70f以去除墨中的灰塵和污物，然后到達第二凹陷72b。隨后，墨流經(jīng)孔72c并且從流入口72d流入墨存儲器73a的中心處，在這里暫時存儲墨。這時，如圖4中箭頭所示，已經(jīng)流入墨存儲器73a中心處的墨從主通道73c的中心向各個分支通道73b的端部并且在墨存儲器73a的延伸方向上向墨存儲器73a的端部擴散。然后，墨從各個流出口74c流經(jīng)各個孔74a中形成的排出通道以便能夠通過排墨口74b和墨接收口5b提供到通道單元4中(見圖5)。
如圖2所示，已經(jīng)利用半蝕刻等工藝對下板74的底部進行了處理，從而每個排墨口74b只有其周邊能夠向下伸出。由于如上所述排墨口74b以交錯的式樣形成在下板74上(見圖4)，形成在下板74底部上的伸出部分也排列成交錯的式樣。儲墨單元70固定在通道單元4的頂表面上使得它只能與通道單元4在下板74上的這些伸出部分接觸，這些伸出部分形成在排墨口74b周圍，而除了伸出部分以外的其它部分則與通道單元4分開(見圖5)。
如圖2所示，除了凹槽53外，儲墨單元70在寬度方向上的端部在垂直方向上與通道單元4在寬度方向上的端部對齊。另外，包括下遮蓋件52在內(nèi)的儲墨單元70的整體寬度基本與通道單元4的寬度一樣。
下面參考圖2、5、6、7、8、9A和9B描述頭主體的結(jié)構。在圖6中，為了便于說明，盡管壓力腔室10和孔隙12位于促動器單元21的下面并且因此應該用虛線繪出，還是用實線繪出了壓力腔室10和孔隙12。
如圖2和5所示，頭主體1a包括大致為長方體的通道單元4和固定在通道單元4頂表面上的四個促動器單元21。通道單元4的平面圖形狀與不包括凹槽53在內(nèi)的儲墨單元70的平面具有基本相同的形狀和尺寸。促動器單元21用來有選擇地給壓力腔室中所容納的墨施加噴射能量，其中壓力腔室形成在通道單元4中。促動器單元21固定在通道單元4頂表面的區(qū)域中使得它間隔開地面對儲墨單元70。促動器單元21不與儲墨單元70接觸并且與它分開一定距離。
如圖5所示，四個在平面圖中都具有梯形形狀的促動器單元21以交錯的式樣布置在通道單元4的頂表面上。布置促動器單元21使得每個促動器單元21彼此平行的相對側(cè)可以沿著通道單元4的長度方向(即通道單元4的較長延伸方向)延伸，并且各個相鄰促動器單元21的傾斜側(cè)可以在通道單元4的寬度方向(即與通道單元4的較長延伸方向垂直的方向)上彼此重疊。四個促動器單元21所具有的這種位置關系使得它們可以等距地位于通道單元4的寬度中心的相對側(cè)。
如圖5和6所示，通道單元4的下表面設有噴墨區(qū)域，在那里以陣列形式形成了大量的噴嘴8。在通道單元4頂表面沒有促動器單元21粘結(jié)在其上的區(qū)域(即通道單元4的頂表面固定在儲墨單元70的區(qū)域)中一共形成了10個大致為圓形的墨接收口5b。墨接收口5b與儲墨單元70的各個排墨口74b相對(見圖3和4)。
通道單元4還包括與墨接收口5b連通的集管管道5，和從相應集管管道5分出的子集管管道5a(見圖5和6)。與上述的墨存儲器73a類似，集管管道5和子集管管道5a在主掃描方向上延伸。每個集管管道5的容量比墨存儲器73a的容量小。
在通道單元4內(nèi)形成了圖7所示的單獨墨通道32，每個墨通道32與每個噴嘴8對應并且經(jīng)過子集管管道5a和壓力腔室10從集管管道5延伸到相應的噴嘴8。也就是說，從儲墨單元70的排墨口74b把墨引入通道單元4的墨接收口5b中，然后從集管管道5中分流到各個子集管管道5a中，隨后經(jīng)過孔隙12和壓力腔室10進入逐漸變細的噴嘴8。每個孔隙12都起到節(jié)流閥的作用。
如圖6所示，每個壓力腔室10在平面圖中具有近似菱形的形狀，并且類似于噴嘴8在各個噴墨區(qū)域中排列為陣列。
9個金屬板彼此相對定位并且排列成層狀以形成前述的單獨墨通道32，這樣就構成了通道單元4(見圖7和8)。更具體地說，從頂部開始，通道單元4由空腔板22，基板23，孔隙板24，供應板25，集管板26、27和28，蓋板29，和噴嘴板30構成。
空腔板22是金屬板，其中形成了大量與各個壓力腔室10對應的、大致為菱形的開口?；?3是金屬板，其中形成了用來把空腔板22的各個壓力腔室10和相應的孔隙12連通的連通孔，和把各個壓力腔室10與相應的噴嘴8連通的連通孔。孔隙板24是金屬板，孔隙板24中不僅形成了孔隙12，還形成了用來連通各個壓力腔室10和相應的噴嘴8的連通孔。每個孔隙12都形成有兩個孔和連接這兩個孔的半蝕刻區(qū)域。供應板25是金屬板，其中形成了用來連通各個孔隙12和相應的子集管管道5a的連通孔，和用來連通各個壓力腔室10和相應的噴嘴8的連通孔。集管板26、27和28是金屬板，其中不僅形成了當把這些板設置成層狀時，彼此協(xié)作構成各個子集管管道5a的孔，還形成了連通各個壓力腔室10和其相應噴嘴8的連通孔。蓋板29是金屬板，其中形成了用來連通空腔板22的各個壓力腔室10和相應的噴嘴8的連通孔。噴嘴板30是金屬板，其中形成了噴嘴8，這些噴嘴8與空腔板22的各個壓力腔室10對應。
如圖9A所示，促動器單元21粘結(jié)在構成通道單元4最上層的空腔板22上。促動器單元21具有層狀結(jié)構，由四個壓電片41、42、43和44構成，每個壓電片則由鐵電性質(zhì)的、基于鋯酸鈦酸鉛(PZT)的陶瓷材料制成。四個壓電片在垂直方向上具有相同的厚度，大約為15μm，并且擺放它們使得它們橫跨形成在一個噴墨區(qū)域中的很多壓力腔室10。
在最上面的壓電片41上，在與每個壓力腔室10對應的位置設有一個單獨電極35。在垂直方向上厚度大約為2μm的公共電極34設置在最上面的壓電片41和位于其下面的壓電片42之間。在這些壓電片的整個表面上設有這個公共電極34。單獨電極35和公共電極34由諸如基于銀-鈀的金屬材料制成。在壓電片42和43之間、壓電片43和44之間沒有設置電極。
如圖9B所示，在垂直方向上厚度大約為1μm的單獨電極35在平面圖中具有與壓力腔室10類似的近似菱形形狀(見圖6)。近似菱形的單獨電極35的一個銳角部分延伸出去。在延伸部分的端部具有直徑大約為160μm的圓形焊盤36。焊盤36電連接單獨電極35。如圖9A所示，焊盤36例如由含玻璃粉的金構成，并且粘結(jié)在單獨電極35延伸部分的表面上。焊盤36電連接到形成在FPC50中的觸點上。
公共電極34在未示出的區(qū)域中接地。因此，公共電極34在與任何壓力腔室10對應的區(qū)域中保持相等的地電勢。另一方面，單獨電極35通過相應的焊盤36和FPC 50連接驅(qū)動器IC 83(見圖2)，為了能夠彼此獨立地控制與各個壓力腔室10對應的單獨電極35的電勢，F(xiàn)PC 50包括為各個單獨電極35所設的不同導線。
如上所述，由于壓電片41到44橫跨許多壓力腔室10，這樣就可以利用絲網(wǎng)印刷術等技術以較高的密度在壓電片41上布置單獨電極35。因此也能夠以較高的密度布置位置與單獨電極35對應的壓力腔室10，這樣就實現(xiàn)了高分辨率圖像的打印。
下面描述是怎樣驅(qū)動促動器單元21的。
在促動器單元21中，已經(jīng)在厚度方向上極化了壓電片41。在這種狀態(tài)下，當把單獨電極35的電勢設定為不同于公共電極34的電勢并且由此在極化方向上給壓電片41施加了電場時，其上施加了電場的那部分壓電片41起到活性部分的作用，它在壓電效應下變形。由于橫向的壓電效應，活性部分在它的厚度方向上會伸展或者收縮，并且在平面方向上收縮或伸展。另一方面，其它三個壓電片沒有區(qū)域夾在單獨電極35和公共電極34之間，它們是非活性層，因此自身不會變形。
也就是說，促動器單元21具有所謂的單形態(tài)結(jié)構，其中遠離壓力腔室10的最上部壓電片41構成了包括活性部分的層，靠近壓力腔室10的下面三個壓電片42到44構成了非活性層。
如圖9A所示，壓電片41到44的底部固定在其中限定了壓力腔室10的空腔板22的頂表面。因此，當在其上施加了電場的壓電片41的部分和位于壓電片41下面的壓電片42到44之間產(chǎn)生了在極化方向上的變形差別時，壓電片41到44作為一個整體朝向相應的壓力腔室10變形為凸形，這稱為“單形態(tài)變形”。壓力腔室34隨著這個變形其容積減少，因此墨承受的壓力增加，這樣墨就從相應的噴嘴8中噴出。
然后，當單獨電極35回到與公共電極34相同的電勢時，壓電片41到44恢復它們最初的平坦形狀，因此壓力腔室10也恢復最初容積。這樣就把墨從集管管道5引入到壓力腔室10中，從而壓力腔室10再次存儲墨。
如上所述，根據(jù)這個實施例的噴墨頭1，在儲墨單元70中形成的流入口72d與墨存儲器73a的中心對應，同時流入口72d的位置使得在墨存儲器73a的延伸方向上流入口72d的每一側(cè)存在相同數(shù)目(在這個實施例中是5個)的流出口74c。這種結(jié)構可以相對減小流入口72d和各個流出口74c之間的距離差別。因此，能夠防止已經(jīng)穿過更靠近流入口72d的流出口74c和相應的排墨口74b而到達集管管道5的墨在到達遠離流入口72d的流出口74c之前從遠離流入口72d的流出口74c再次流回墨存儲器73a。這樣能夠減輕空氣停留在墨存儲器73a中等問題，所以能夠平穩(wěn)地把墨供給各個壓力腔室10。
另外，在平面圖中，墨存儲器73a在朝向其長度方向的端部的過程中逐漸變細，并且流出口74c所處的位置與墨存儲器73a的兩個長度方向的端部對應。由于具有這種結(jié)構，當墨向位于墨存儲器73a的兩個長度方向的端部的流出口74c流動時，即向相對遠離流入口72d的流出口74c流動時，墨的流速較快。因此，墨能夠較快地到達相對遠離流入口72d的流出口74c。這能夠增強前面的效果，即防止空氣停留在墨存儲器73a中并且平穩(wěn)地把墨供給各個壓力腔室10。
另外，墨存儲器73a具有相對于其中心為點對稱的平面形狀，并且流出口74c也相對于墨存儲器73a的中心以點對稱的方式布置。因此已經(jīng)流經(jīng)流入口72d進入墨存儲器73a的墨能夠得到有效地擴散并且向各個流出口74c流動。這樣就能夠進一步增強前面的效果，即防止空氣停留在墨存儲器73a中并且平穩(wěn)地把墨供給各個壓力腔室10。
如圖3和4所示，墨引導口71b比流入口72d離墨存儲器73a的中心遠。這樣就能夠有效利用儲墨單元70上方的空間，在儲墨單元70的上面能夠布置主基底82和次基底81等。
當象這個實施例那樣過濾器70f布置在引導通道中時，并且特別是把過濾器70f設置在形成在第一凹陷72a和第二凹陷72b之間的邊界上的臺階上時，與把過濾器設置在每個流出口74c上的情況相比，過濾器70f的區(qū)域可以更大。這樣通道阻力減小，因此能夠平穩(wěn)地給各個壓力腔室10供墨。
墨存儲器73a包括主通道73c和從主通道73c分出的分支通道73b，并且每個分支通道73b的寬度比主通道73c的寬度窄。流入口72d設置在與主通道73c面對的位置，并且流出口74c設置在與各個分支通道73b面對的位置。由于這樣形成的墨存儲器73a與流向各個流出口74c的墨流動一致，所以能夠減少墨存儲器73a內(nèi)的通道阻力，因此能夠平穩(wěn)地給各個壓力腔室10供墨。
作為另一種可供選擇的方案，可以設置流入口72d和流出口74c使得它們分別面對分支通道73b和主通道73c。在這種情況下，在墨存儲器73a中，墨從分支通道73b流向主通道73c。
并不是總需要墨存儲器73a包括上述的主通道73c和分支通道73b。例如，從主通道分出的分支通道可以與主通道具有基本相同的寬度，或者比主通道的寬度寬。
墨存儲器73a的平面形狀不限于這種在平面圖中朝向其長度方向的端部逐漸變細的形式，也可以有其它各種變化。墨存儲器73a的平面形狀可以只朝向其長度方向的其中一端逐漸變細或者根本不具有這種逐漸變細的形狀。
墨存儲器73a的平面形狀和流出口74c的布置不必相對于墨存儲器73a的中心是點對稱，它們可以具有線對稱形式。另外，它們也可以既不點對稱也不線對稱。
可以不必在墨存儲器73a長度方向的兩端都布置流出口74c，流出口74c可以設置在其它位置，例如只設置在墨存儲器73a的長度方向的一端，或者設置在除墨存儲器73a的端部以外的部分上等等。
流入口72d設置在比墨引導口71b更靠近墨存儲器73a中心的位置并不是限制性的。例如，流入口72d可以設置在略微偏離墨存儲器73a中心的位置，而同時墨引導口71b設置在墨存儲器73a中心的位置。
流入口72d可以不設置在與墨存儲器73a中心對應的位置，另外流入口72d可以不設置成使得在流入口72d的兩側(cè)具有數(shù)目相同的流出口74c。例如，可以定位流入口72d使得在流入口72d兩側(cè)所具有的流出口74c的數(shù)目相差一個。
只要能保證在流入口72d每一側(cè)墨存儲器73a的延伸方向上有至少一個流出口74c，就可以把流入口72d設置在其它位置上。
盡管在上述實施例中過濾器70f設置在引導通道中，但過濾器可以設置在儲墨單元70的任何其它位置，甚至可以略去過濾器。
本發(fā)明的應用不限于噴墨打印機。例如本發(fā)明也可以應用到噴墨型傳真機或復印機上。
盡管已經(jīng)結(jié)合上面給出的特定實施例描述了本發(fā)明，對本領域技術人員來講各種其它的選擇、變化和改進是很明顯的。因此，上面給出的本發(fā)明的優(yōu)選實施例只是說明性的，而不是限制性的。無需偏離在下面權利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍就可以進行各種改變。
權利要求
1.一種噴墨頭，包括一個通道單元，它包括一個在一個方向延伸的公共墨室和多個單獨墨通道，每個單獨墨通道從公共墨室通過壓力腔室延伸到噴嘴；和一個儲墨單元，它固定在通道單元上并且包括一個存儲墨的墨存儲器，墨存儲器在該一個方向上延伸并且具有比公共墨室大的容量，其中儲墨單元包括一個把墨引入的墨引導口；一個引導通道，它從墨引導口延伸到墨存儲器并且包括一個面對墨存儲器的流入口；多個排墨口，通過這些排墨口把墨排入公共墨室；和多個排出通道，它們從墨存儲器延伸到排墨口并且包括多個面對墨存儲器的流出口，和其中設置流入口使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)都至少有一個流出口。
2.如權利要求1所述的噴墨頭，其中流入口設置的位置與墨存儲器相對于該一個方向的中心對應。
3.如權利要求1所述的噴墨頭，其中流入口設置在下述任何位置其位置使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)能夠有相同數(shù)目的流出口；和其位置使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)所具有的流出口的數(shù)目相差一個。
4.如權利要求1所述的噴墨頭，其中墨存儲器具有平面形狀，它朝向其在該一個方向上的端部逐漸變細；和其中一個流出口所設置的位置與墨存儲器在該一個方向上的端部對應。
5.如權利要求1所述的噴墨頭，其中墨存儲器相對于墨存儲器在該一個方向上的中心具有線對稱平面形狀或者點對稱平面形狀；和多個流出口相對于墨存儲器在該一個方向上的中心以線對稱形式或者點對稱形式布置。
6.如權利要求1所述的噴墨頭，其中墨引導口設置成比流入口離墨存儲器相對于該一個方向的中心遠。
7.如權利要求1所述的噴墨頭，其中過濾器設置在引導通道中。
8.如權利要求1所述的噴墨頭，其中墨存儲器具有在該一個方向上延伸的主通道，和從主通道分出的分支通道，并且分支通道的寬度比主通道的寬度窄；流入口設置在與主通道面對的位置；和流出口設置在與分支通道面對的位置。
9.一種儲墨單元，它固定在噴墨頭中通道單元上，通道單元具有一個在一個方向延伸的公共墨室和多個單獨墨通道，每個單獨墨通道從公共墨室通過壓力腔室延伸到噴嘴，儲墨單元包括一個存儲墨的墨存儲器，墨存儲器在該一個方向上延伸，并且具有比公關墨室大的容量，而且和公共墨室流體連通；一個流入口，儲墨單元通過流入口與墨存儲器的外部流體連通；和多個流出口，儲墨單元通過多個流出口與公共墨室流體連通，其中設置流入口使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)至少有一個流出口。
10.如權利要求9所述的儲墨單元，其中流入口設置的位置與墨存儲器相對于該一個方向的中心對應。
11.如權利要求9所述的儲墨單元，其中流入口設置的位置使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)能夠有相同數(shù)目的流出口。
12.如權利要求9所述的儲墨單元，其中墨存儲器具有平面形狀，它朝向其在該一個方向上的端部逐漸變細；和其中一個流出口所設置的位置與墨存儲器在該一個方向的端部對應。
13.如權利要求9所述的儲墨單元，其中墨存儲器相對于墨存儲器在該一個方向上的中心具有線對稱平面形狀或者點對稱平面形狀；和多個流出口相對于墨存儲器在該一個方向上的中心以線對稱形式或者點對稱形式布置。
14.如權利要求9所述的儲墨單元，其中墨存儲器具有在該一個方向上延伸的主通道，和從主通道分出的分支通道，并且分支通道的寬度比主通道的寬度窄；流入口設置在與主通道面對的位置；和流出口設置在與分支通道面對的位置。
全文摘要
一種噴墨頭，包括一個通道單元和一個儲墨單元。通道單元包括一個在一個方向延伸的公共墨室。儲墨單元固定在通道單元上，并且包括一個存儲墨的墨存儲器，墨存儲器在該一個方向上延伸。在儲墨單元中，形成了從墨引導口延伸到墨存儲器的一個引導通道，和從墨存儲器延伸到排墨口的排出通道。引導通道和排出通道分別包括流入口和流出口。流入口和流出口都面對墨存儲器。定位流入口使得相對于該一個方向在流入口的每一側(cè)都至少有一個流出口。
文檔編號B41J2/055GK1579768SQ20041005
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月13日 優(yōu)先權日2003年8月14日
發(fā)明者近本忠信 申請人:兄弟工業(yè)株式會社