專利名稱：噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于噴墨記錄設(shè)備的打印頭，用來將墨水噴射到記錄介質(zhì)上來進(jìn)行打印。
背景技術(shù)：
一種用于噴墨記錄設(shè)備中將墨水噴射到記錄介質(zhì)上來進(jìn)行打印的打印頭按照這樣的一種方式構(gòu)成，由墨水容器向集管提供的墨水被分配到多個壓力腔室，脈沖式的壓力有選擇地作用在這些壓力腔室上，使墨水由與壓力腔室連通的噴嘴噴出。在這樣的一個噴墨頭中，包含有壓力腔室、集管、噴嘴和/或用于連通這些部件的墨流通道的流動通道單元通過將具有用于形成壓力腔室等的開口和孔的多塊板層壓形成。此外，一個用于改變壓力腔室的容積進(jìn)而從噴嘴噴射墨水的促動器單元布置在多塊板中的形成壓力腔室的一塊空腔板上。在這里，有一種情況是使用壓電片作為促動器單元，在這種情況下，壓電片層壓在空腔板上。
組成流動通道單元的多塊板和促動器單元通常是通過膠粘劑結(jié)合并互相層壓在一起的。然而，兩塊板互相粘合在一起時，例如在膠粘劑的量較大或沒有平均地施加膠粘劑的情況下，存在著一種過剩的膠粘劑會從兩塊板之間溢出的顧慮。因而已經(jīng)建議沿板的外周形狀，在板的外周部分形成一個用于排出過剩的膠粘劑的排出溝槽(請參見，如，JP-A-2002-96477(圖4))。

發(fā)明內(nèi)容
在上述的多塊板粘結(jié)的情況中，膠粘劑通常是通過一個粘結(jié)工具或輥輪傳送到板的表面并進(jìn)行施加的。在這種情況下，膠粘劑沿傳送方向從上游側(cè)流動到下游側(cè)。然而在JP-A-2002-96477中提到的噴墨頭中，僅沿板的外部形狀形成的排出溝槽。同樣也存在很難只通過此排出溝槽將大量沿傳送方向從上游側(cè)流動的膠粘劑充分排出的情況。排出溝槽的寬度加寬時，有可能將沿傳送方向從上游側(cè)流動的膠粘劑排出。然而，排出溝槽的寬度越寬，板的薄部就會變得越寬。結(jié)果導(dǎo)致板在那一部分的強度下降。
本發(fā)明可以確定地排出兩塊板互相粘結(jié)在一起時過剩的膠粘劑，并防止膠粘劑從兩塊板之間溢出；同時保證形成膠粘劑排出溝槽的部分的強度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一個噴墨頭包括一流動通道單元和一壓電元件。流動通道單元包含多塊板，該多塊板堆疊起來，并形成公共墨水腔室以及與公共墨水腔室和噴嘴連通的多個墨流通道。壓電元件通過膠粘劑結(jié)合在其中一塊板上。壓電元件結(jié)合在第一板的一個表面上，此第一板形成了沿第一方向延伸的第一溝槽，并沿與第一方向相交的第二方向在第一溝槽的一側(cè)形成多個凹槽部分。凹槽部分彼此隔開。
在此噴墨頭中，流動通道單元包含形成公共墨水腔室的堆疊的多塊板以及與公共墨水腔室和噴嘴連通的多個墨流通道。壓電元件通過膠粘劑結(jié)合在其中一塊板上。此時，例如，在其中一塊板與壓電片之間的膠粘劑量較大或膠粘劑部分地不均勻時，為避免在該塊板和壓電片之間過剩膠粘劑的溢出，第一溝槽在該塊板的該一個表面上沿第一方向延伸。
此外，該塊板沿與第一方向相交的第二方向在第一溝槽的一側(cè)形成多個凹槽部分。因此，凹槽部分可以排出第一排出溝槽不能排出的膠粘劑。由此可以確定地防止該塊板和壓電片之間膠粘劑的溢出。這里，因為凹槽部分彼此隔開，由于凹槽部分的形成導(dǎo)致的板厚度變薄的部分是不連續(xù)的。即使在多個凹槽部分形成的部分也可以確保強度。由于凹槽部分與第一溝槽一起防止了該塊板和壓電片之間膠粘劑的溢出，在第一溝槽附近形成凹槽部分是優(yōu)選的。


圖1是本發(fā)明一個實施例的噴墨頭透視圖。
圖2是沿圖1中II-II線的剖面圖。
圖3是頭主體的平面圖。
圖4是圖3中點劃線環(huán)繞區(qū)域的放大圖。
圖5是圖4中點劃線環(huán)繞區(qū)域的放大圖。
圖6是沿圖5中VI-VI線的剖面圖。
圖7是頭主體部分的局部分解透視圖。
圖8顯示一個促動器單元，其中，圖8A是促動器單元的剖面圖，圖8B是顯示單獨電極的平面圖。
圖9是空腔板的局部平面圖。
圖10是圖9的局部放大圖，其中圖10A是圖9中圓框A的放大圖，圖10B是圖9中圓框B的放大圖。
圖11是沿圖10A中XI-XI線的剖面圖。
圖12是一改進(jìn)例中空腔板的局部平面圖。
圖13是圖12中圓框C的放大圖。
圖14是空腔板和促動器單元的剖面圖。
具體實施例方式
下面描述本發(fā)明的一個實施例。如圖1所示，此實施例的噴墨頭1包含頭主體部分70和基塊71。頭主體部分70將墨水噴射在紙張上，沿主掃描方向延伸，并具有矩形平面形狀?；鶋K71布置在頭主體部分70上方。在基塊71中，形成兩個墨水容器3，它們的功能是作為向頭主體部分70提供墨水的流動通道。
頭主體部分70包含一個流動通道單元4，在流動通道單元4中形成墨流通道，還包含多個結(jié)合在流動通道單元4的上表面的促動器單元21。流動通道單元4和促動器單元21以多個薄板層壓并互相結(jié)合的方式形成。一個作為饋電部件的柔性印刷電路(FPC)50結(jié)合在促動器單元21的上表面且導(dǎo)向兩側(cè)?；鶋K71是由諸如不銹鋼之類的金屬材料制成?；鶋K71中的墨水容器3實質(zhì)上是沿基塊71的縱向形成的一個長方體中空區(qū)域。
基塊71的下表面73在開口3b附近的周圍區(qū)域向下伸出。基塊71僅在下表面73的開口3b附近的部分73a處與流動通道單元4接觸。因此，基塊71的下表面73的開口3b附近的部分73a以外的一個區(qū)域是與頭主體部分70分離的，促動器單元21布置在此分離部分中。
基塊71結(jié)合并固定在支架72的夾持部分72a下表面上形成的一個凹槽處。支架72包含夾持部分72a和一對從夾持部分72a上表面沿與此正交的方向延伸的凸起72b，這兩個凸起按照給定的距離彼此間隔布置。結(jié)合在促動器單元21上的FPC50穿過諸如海綿的塑料件83沿支架72的每一個凸起72b的表面排列。驅(qū)動器IC(集成電路)80布置在排列在支架72的凸起72b表面上的FPC50上。通過焊接方式將FPC50電連接到驅(qū)動器IC80和促動器單元21，以便將從驅(qū)動器IC80輸出的驅(qū)動信號傳送到頭主體部分70的促動器單元21(后面詳述)。
由于具有大致長方體形狀的散熱片82布置成與驅(qū)動器IC80的外表面緊密接觸，驅(qū)動器IC80產(chǎn)生的熱量可以有效的消散。板81布置在FPC50外側(cè)，并且在驅(qū)動器IC80和散熱片82上方。密封件84分別布置在散熱片82的上表面和板81之間，并且在散熱片82的下表面和FC50之間，以將它們結(jié)合在一起。
圖3是圖1中所示的頭主體70的平面圖。在圖3中，在基塊71中形成的墨水容器3用虛線虛構(gòu)地表示。兩個墨水容器3沿頭主體70的縱向方向互相平行著延伸，且按照給定的距離彼此間隔布置。兩個墨水容器3中的每一個的一端均具有一個開口3a，且通過此開口3a與一墨水槽(未示出)連通，使得它一直充滿墨水。在頭主體70的縱向方向的墨水容器3分別設(shè)有很多開口3b，并如上所述的分別連接墨水容器3和流動通道單元4。很多開口3b包含多個開口對，每一對的兩個開口都互相靠近地布置在頭主體部分70的縱向上。與其中一個墨水容器3連通的成對開口3b和與另一個墨水容器3連通的成對開口3b以交錯方式排列。
在沒有開口3b排列的區(qū)域中，在平面圖中具有梯形形狀的多個促動器單元21以與成對開口3b相反的圖案按交錯方式排列。每一個促動器單元21的平行相對的兩側(cè)(上側(cè)和下側(cè))均與頭主體70的縱向方向平行。相鄰促動器單元21的傾斜側(cè)部分在頭主體70的寬度方向上互相重疊。
圖4是圖3中點劃線環(huán)繞區(qū)域的放大圖。如圖4所示，為每一個墨水容器3設(shè)置的開口3b與作為公用墨水腔室的集管5連通。每個集管5的一個頂端分為兩岔形成作為公用墨水腔室的子集管5a。另外，在平面圖上看時，兩個從相鄰開口3b分岔的子集管5a從促動器單元21的兩傾斜側(cè)的每一側(cè)延伸。也就是，在促動器單元21的下面，四個子集管5a彼此分離并沿促動器單元21的平行相對兩側(cè)延伸。
與促動器單元21的結(jié)合區(qū)域相對應(yīng)的流動通道單元4的下表面是一個噴墨區(qū)。許多噴嘴8如后所述地在噴墨區(qū)的表面以陣列的形式排列。出于簡化繪圖的目的，在圖4中僅示出部分噴嘴8，實際上，噴嘴8在所有噴墨區(qū)均有布置。
圖5是圖4中點劃線環(huán)繞區(qū)域的放大圖。圖4和圖5顯示沿與噴墨表面垂直方向看去的一個平面，在這個平面上，流動通道單元4的許多壓力腔室10以陣列方式排列。在平面圖上，壓力腔室10中的每一個均具有平行四邊形的形狀，其中每一個角部均作成弧形，并且它的較長的對角線與流動通道單元4的寬度方向平行。每個壓力腔室10的一端與噴嘴8相連通。其另一端通過孔12與作為公用墨水流動通道的子集管5a相連通(參見圖6)。在平面上看時，在與每個壓力腔室10互相交疊的位置，一個單獨電極35在促動器單元21上形成，此單獨電極具有在平面圖上與壓力腔室10相似的形狀，在尺寸上比壓力腔室10小。為簡化繪圖，圖5中僅顯示多個單獨電極35中的一部分。順便提及，在圖4和5中，出于使圖簡單清晰的目的，在促動器單元21或流動通道單元4中的本應(yīng)用虛線表示的壓力腔室10和孔12等用實線繪出。
在圖5中，包含壓力腔室10(10a，10b，10c，10d)的多個虛菱形區(qū)域10x在兩個方向上以陣列形式相鄰排列，這兩個方向是，布置方向A和布置方向B。因此，菱形區(qū)域10x互相不交疊，且通常具有各自的公共邊。布置方向A是噴墨頭1的縱向方向，也就是，子集管5a的延伸方向，此方向與菱形區(qū)域10x的短對角線平行。布置方向B是菱形區(qū)域10x的一傾斜線方向，與布置方向A形成一鈍角θ。壓力腔室10與相應(yīng)的菱形區(qū)域10x共享中心位置。在平面上看，它們的邊界線是互相分離的。
在布置方向A和布置方向B這兩個方向上以陣列形式相鄰排列的壓力腔室10在布置方向A上以相當(dāng)于37.5dpi的距離互相分開。另外，在一個噴墨區(qū)，16個壓力腔室10布置在布置方向B上。在布置方向B的兩端的壓力腔室10是虛設(shè)的，不進(jìn)行噴墨。
如圖5所示，多個以陣列形式布置的壓力腔室10構(gòu)成了多條沿布置方向A的壓力腔室排。從與圖5紙面垂直的方向看去，根據(jù)與子集管5a的相對位置，壓力腔室排可分為第一壓力腔室排11a、第二壓力腔室排11b、第三壓力腔室排11c和第四壓力腔室排11d。這些第一到第四壓力腔室排11a到11d從促動器單元21的上側(cè)到其下側(cè)按11c→11d→11a→11b→11c→...→11b的順序循環(huán)排列。
在構(gòu)成第一壓力腔室排11a的壓力腔室10a中和構(gòu)成第二壓力腔室排11b的壓力腔室10b中，相對從與圖5的紙面垂直的方向看去時與布置方向A正交的方向，噴嘴8不均勻地分布在圖5紙面的下側(cè)。噴嘴8分別位于相應(yīng)的菱形區(qū)域10x的下端。另一方面，在構(gòu)成第三壓力腔室排11c的壓力腔室10c中和構(gòu)成第四壓力腔室排11d的壓力腔室10d中，相對于第四方向，噴嘴8不均勻地分布在圖5紙面的上側(cè)。噴嘴8分別位于相應(yīng)的菱形區(qū)域10x的上端。在第一和第四壓力腔室排11a和11d中，從與圖5的紙面垂直的方向看去時，一半或以上的壓力腔室10a和10d與子集管5a交疊。在第二和第三壓力腔室排11b和11c中，壓力腔室10a和10d沒有任何區(qū)域與子集管5a交疊。因此，對于屬于任何壓力腔室排的壓力腔室10，雖然與此壓力腔室10連通的噴嘴8不與子集管5a交疊，子集管5a的寬度要盡可能寬地形成。這樣，墨水可以平穩(wěn)地提供到各個壓力腔室10。
下面，參考圖6和圖7進(jìn)一步描述頭主體70的剖面結(jié)構(gòu)。如圖6所示，每個噴嘴8均通過壓力腔室10和孔12與子集管5a連通。通過這種方式，為每一個壓力腔室10形成了一個通過孔12和壓力腔室10由子集管5a的一個出口延伸到噴嘴8的單獨墨水通道32。
如圖6所示，在多塊薄板的層壓方向在不同深度設(shè)有壓力腔室10和孔12。根據(jù)這個結(jié)構(gòu)，如圖5所示，在與促動器單元21下的噴墨區(qū)相對應(yīng)的流動通道單元4中，與一個壓力腔室10連通的孔12可以在與在平面上看時與此壓力腔室10相鄰的另一個壓力腔室10同樣的位置上排列。這樣，因為壓力腔室10高密度的緊密排列，可以通過具有相對小的占用區(qū)域的噴墨頭1來實現(xiàn)高分辨率圖像打印。
如圖7所示，頭主體70具有層壓結(jié)構(gòu)，其中共有十個片狀件層壓在一起，它們從頂部開始分別是，促動器單元21，空腔板22，基板23，孔板24，供應(yīng)板25，集管板26、27和28，蓋板29和噴嘴板30。這其中，除促動器單元21之外的九塊板構(gòu)成了流動通道單元4。
如后所述，促動器單元21配置為四個壓電片41到44(參見圖8A)層壓在一起的結(jié)構(gòu)。一電極布置其上，使得僅有最上面的層為具有在電場作用下成為活性層的部分的層(以下簡寫為“包含活性層的層”)，剩下的其它三層為非活性層?？涨话?2是金屬板，設(shè)有很多與壓力腔室10對應(yīng)的菱形開口?；?3是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10設(shè)有壓力腔室10與孔12之間的連通孔和壓力腔室10與噴嘴8之間的連通孔?？装?4是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10，除了由兩個孔形成的孔12和用來連接它們的半蝕刻區(qū)域之外，還設(shè)有從壓力腔室10到噴嘴8的連通孔。供應(yīng)板25是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10，設(shè)有孔12與子集管5a之間的連通孔和從壓力腔室10到噴嘴8的連通孔。集管板26、27和28是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10，除了子集管5a之外，還設(shè)有從壓力腔室10到噴嘴8的的連通孔。蓋板29是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10，設(shè)有從壓力腔室10到噴嘴8的連通孔。噴嘴板30是金屬板，相對于空腔板22的一個壓力腔室10設(shè)有噴嘴8。
這十塊板21到30被定位并互相層壓在一起，從而形成如圖6所示的單獨墨水通道32。此單獨墨水流道32先是從子集管5a向上，在孔12中水平延伸，進(jìn)而轉(zhuǎn)向下，在壓力腔室10中再次水平延伸，然后在遠(yuǎn)離孔12的方向輕微的斜向下，最后垂直向下通向噴嘴8。
接下來將描述層壓在流動通道單元4最上層的空腔板22上的促動器單元21的結(jié)構(gòu)。圖8A是促動器單元21和壓力腔室10的局部放大剖面圖。圖8B是顯示結(jié)合在促動器單元21表面的單獨電極形狀的平面圖。
如圖8A所示，促動器單元包含四個壓電片41到44，它們厚度相同，約為15微米左右。這些壓電片41到44為連續(xù)層壓平板(連續(xù)平板層)，布置成可以延伸過在頭主體70的一個噴墨區(qū)中形成的許多壓力腔室10。壓電片41到44作為連續(xù)平板層進(jìn)行布置，延伸過許多壓力腔室10，使得可以通過使用諸如絲網(wǎng)印刷之類的技術(shù)將單獨電極35在壓電片41上高密度排列。因此，在與單獨電極35相對應(yīng)的位置形成的壓力腔室10也以高密度排列。這樣，高分辨率圖像打印成為可能。壓電片41到44由具有鐵電性的鋯酸鈦酸鉛陶瓷材料制成。
單獨電極35在位于最上層的壓電片41上形成。在片的整個表面上形成的公共電極34，具有約2微米厚度，位于最上層的壓電片41和下一個壓電片42之間。單獨電極35和公共電極34均由諸如Ag-Pd之類的金屬材料制成。
單獨電極35具有約1微米的厚度。如圖8B所示，此單獨電極35在平面圖上具有大致菱形形狀，幾乎與圖5中所示的壓力腔室10相似。大致菱形單獨電極35的一個銳角部分被延伸，并且在它的端部設(shè)有與單獨電極35電連接且直徑約為160微米的圓形焊盤部分36。焊盤部分36由諸如含金玻璃粉的物質(zhì)制成。如圖8A所示，焊盤部分36結(jié)合在單獨電極35的一個延伸部分的表面上。
公共電極34在一個未示出區(qū)域接地。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，公共電極34在與所有壓力腔室10對應(yīng)的區(qū)域均相等地保持為地電位。另外，單獨電極35通過FPC50與驅(qū)動器IC80相連，此FPC50包含很多單獨用于各個單獨電極35的不同的導(dǎo)引線。因此，對應(yīng)于各個壓力腔室10的各個單獨電極35的電位可以得到控制(參見圖1和2)。
接下來將描述促動器單元21的驅(qū)動方法。促動器單元21的壓電片41的極化方向為其厚度方向。也就是，促動器單元21具有一種所謂的單形態(tài)類型結(jié)構(gòu)，其中，上面的(就是離壓力腔室10遠(yuǎn)的)壓電片41是由具有活性層的那種層制成，而下面的(就是離壓力腔室10近的)三個壓電片42到44是由非活性層制成的。相應(yīng)地，當(dāng)單獨電極35被制成具有規(guī)定的正電位或負(fù)電位時，例如，電場方向和極化方向相同時，夾在電極之間的壓電片41的電場施加部分具有活性層(壓力產(chǎn)生部分)的功能，并因壓電橫向效應(yīng)在與極化方向正交的方向上收縮。另一方面，由于壓電片42到44不受電場影響，它們不自發(fā)發(fā)生變化。因此，在上層的壓電片41和下層的壓電片42到44之間，在與極化方向垂直的方向上產(chǎn)生了變形差異。全部壓電片41到44變形凸向非活性側(cè)(單形態(tài)變形)。此時，如圖8A所示，由于為限定壓力腔室10，壓電片41到44的下表面固定在分離壁(空腔板)22的上表面上，最終壓電片41到44變形凸向穩(wěn)定側(cè)。因此壓力腔室10的容積變小，墨水壓力升高，墨水從噴嘴8中噴出。在這之后，單獨電極35恢復(fù)與公共電極34相同的電位時，壓電片41到44恢復(fù)到原始形狀。壓力腔室10的容積恢復(fù)到原始容積。因此，由集管5側(cè)將墨水吸入。
可以采用包含下列步驟的另一個驅(qū)動方法。單獨電極35事先被制成具有與公共電極34不同的電位。每次有噴射請求時，則使單獨電極35具有與公共電極34相同的電位。在指定定時下，單獨電極35可以再次具有與公共電極34不同的電位。這種情況下，單獨電極35具有和公共電極34相同電位時，壓電片41至44恢復(fù)到原始形狀。因此，壓力腔室10的容積相對于初始狀態(tài)(兩個電極具有不同電位的狀態(tài))增大，墨水由集管5側(cè)吸入到壓力腔室10。此后，使單獨電極35再次具有與公共電極34不同的電位時，壓電片41到44變形凸向壓力腔室10側(cè)。壓力腔室10的容積減小。因此，墨水壓力升高，排出墨水。
圖6和7中所示構(gòu)成流動通道單元4的促動器單元21和多塊板22到30通過膠粘劑結(jié)合并互相層壓在一起。也就是，通過使用粘結(jié)工具或輥輪將膠粘劑輸送到板的一個表面之后，另一塊要與該板結(jié)合的板粘在上面。兩塊板互相粘結(jié)在一起時，如果膠粘劑的量較大或局部施加得不均勻，存在著一種過剩的膠粘劑會從兩塊板之間溢出的顧慮。因此，在構(gòu)成流動通道單元4的多塊板22到30中形成用于排出過剩膠粘劑的排出溝槽。在板22到30中，尤其是形成壓力腔室10的空腔板22，將在后面給出詳細(xì)的描述。
如圖9所示，在空腔板22中，包含多個以陣列形式排列并且從平面上看時各具有梯形形狀的壓力腔室10的多個壓力腔室組15相鄰排列在與多個交錯排列的梯形促動器單元21(參見圖3)相對應(yīng)的區(qū)域。在這些壓力腔室組15排列的梯形區(qū)域中，促動器單元21的多個層壓壓電片41到44最下層的壓電片44用膠粘劑粘結(jié)。
當(dāng)空腔板22和壓電片44互相結(jié)合且過剩的膠粘劑在空腔板22和壓電片44之間溢出時，存在膠粘劑溢出到最上層壓電片41表面上的顧慮。這種情況下，有可能發(fā)生用于粘結(jié)壓電片44的粘結(jié)工具粘結(jié)在壓電片44上且在壓電片44上造成諸如破裂的損壞的情況，墨水噴射時壓電片41到44的變形被膠粘劑妨礙的情況，或壓電片44表面的單獨電極35和FPC50連接較差的情況。
空腔板22上相對于每個壓力腔室組15形成四個環(huán)繞梯形區(qū)域的排出溝槽90到93，此梯形區(qū)域為從平面上看時各個壓力腔室組15排列的區(qū)域。排出溝槽90到93在它們的末端互相連通。如圖9所示，所形成的兩個排出溝槽90和91構(gòu)成梯形的兩條平行相對的邊，并沿流動通道單元4的縱向方向(第二方向)延伸。同時，所形成的兩個排出溝槽92和93(作為第一排出溝槽)構(gòu)成梯形的兩條斜邊，并沿相對于縱向方向具有規(guī)定角度的延伸方向C和延伸方向D延伸(延伸方向C和延伸方向D與縱向方相對應(yīng))。壓電片44與空腔板22結(jié)合，且壓電片44與空腔板22之間的過剩的膠粘劑被向外擠出時，過剩膠粘劑流向四個排出溝槽90到93。因此，排出溝槽90到93可以排出過剩膠粘劑。膠粘劑沒有從空腔板22和壓電片44之間溢出。
另外，在空腔板22中，膠粘劑是通過使用粘結(jié)工具或輥輪從圖9的右側(cè)相對于流動通道單元4的縱向(第二方向)傳送的。因此，傳送膠粘劑時，大量膠粘劑從作為上游側(cè)的右側(cè)沿傳送方向向圖9中排列著壓力腔室組15的梯形區(qū)域的右端流動。壓電片44在這樣的狀態(tài)下結(jié)合在空腔板22上時，在圖9中梯形區(qū)域的壓力腔室組15右端的膠粘劑數(shù)量變得較大。因此，存在僅靠一個排出溝槽92難以將這些膠粘劑排出的顧慮。
如圖9，10A和11所示，相對于在延伸方向C上延伸的排出溝槽92，在作為傳送方向的上游側(cè)的圖9中的右側(cè)，在延伸方向C按規(guī)定間隔形成多個凹槽95。多個凹槽95排出僅靠排出溝槽92不能排出的膠粘劑。另外，這些多個凹槽95沿第二方向延伸并與排出溝槽92連通。相應(yīng)地，多個凹槽95毫無疑問地排出沿傳送方向從上游側(cè)流出的膠粘劑。即使排出溝槽92和多個凹槽95中的一個不能排出膠粘劑，與其連通的另外一個可以將膠粘劑排出。
另外，在圖9中，與排出溝槽93連通，并沿第二方向延伸的多個凹槽95，于排列在梯形區(qū)域左側(cè)的排出溝槽93的左側(cè)形成。更進(jìn)一步地，排出溝槽93通過多個凹槽95，與相鄰的左壓力腔室組15的梯形區(qū)域右側(cè)形成的排出溝槽93連通。因此，在兩相鄰壓力腔室組15的梯形區(qū)域設(shè)有的兩對排出溝槽90到93之間，不能被其中一對排出的膠粘劑可以由另外一對排出。多個壓力腔室組15沿空腔板22中流動通道單元4的縱向方向(第二方向)排列。順便提及，盡管在圖9中沒有示出，在圖9右側(cè)的第二和后續(xù)的壓力腔室組15中，排出溝槽92(或排出溝槽93)通過兩個相鄰壓力腔室組15之間的多個凹槽95互相連通。相應(yīng)地，對于所有排列在流動通道單元4的縱向方向的壓力腔室組15，環(huán)繞每個壓力腔室組15的所有四個排出溝槽90到93都通過介于壓力腔室組15之間的多個凹槽95互相連通。
圖14A是沿圖9中XIV-XIV線的剖面圖，顯示促動器單元21與空腔板22結(jié)合的狀態(tài)。排出溝槽92的形成使得促動器單元21與空腔板22結(jié)合時，促動器單元21的一邊緣位于排出溝槽92的上方。換言之，排出溝槽92的一部分位于促動器單元21的下方。如果促動器單元21的一邊緣和排出溝槽192的一邊緣如圖14B所示那樣對齊，從促動器單元21和空腔板22間流出的過剩膠粘劑可能會沿排出溝槽192和促動器單元21的側(cè)邊緣上漲。這種情況下，過剩膠粘劑可能會到達(dá)促動器單元21的上表面。相反，排出溝槽92的邊緣與促動器單元21的邊緣并不對齊。因此，不存在過剩膠粘劑可能會沿排出溝槽92的側(cè)邊緣上漲的顧慮。盡管未示出，促動器單元21與空腔板22結(jié)合時，排出溝槽90，91，93和促動器單元21之間均具有同樣的排列關(guān)系。
在空腔板22的下(后)側(cè)，在從四個排出溝槽90至93向壓力腔室組15的梯形區(qū)域外側(cè)略微移動的位置上，形成環(huán)繞空腔板22下表面的梯形區(qū)域、用于排出粘結(jié)基板23的膠粘劑的四個排出溝槽。圖10A和11示出了它們中的一個排出溝槽97。此形成的排出溝槽97(用作第二排出溝槽)與空腔板22上表面(頂表面)側(cè)的排出溝槽92相平行。盡管其它在空腔板22的后表面形成的排出溝槽未示出，它們相似于排出溝槽97地分別平行于頂表面?zhèn)扰懦鰷喜?0，91和93形成。
如果這兩個排列在空腔板22的上表面和下表面上的平行排出溝槽92和97在從與圖9紙張表面垂直的方向看時的交疊位置上形成，空腔板22的一局部厚度變薄的部分將在延伸方向C上延伸。因此，存在空腔板22的強度無法得到足夠保證的顧慮。相反，若兩排出溝槽92和97之間的間隔變寬，空腔板22中排出溝槽92和97的排列有效性又會變差。并且在此結(jié)構(gòu)下，空腔板22的表面積也會變得較大。
因此，如圖11所示，在延伸方向C上延伸的空腔板22下側(cè)的排出溝槽97幾乎是在沿與延伸方向C相交的第二方向延伸的多個凹槽95的背側(cè)形成的。更進(jìn)一步地說，如圖9和10中所示，多個凹槽95在延伸方向C上按規(guī)定間隔排列，沿第二方向延伸，并整體地形成了一個梳齒形狀。因此，兩排出溝槽92和97以及多個凹槽95可以在空腔板22的上表面和下表面有效地排列?？涨话迳嫌捎诙鄠€凹槽95和背側(cè)排出溝槽97的交疊導(dǎo)致厚度變薄的部分不會在延伸方向C上延續(xù)。相應(yīng)地，空腔板22的強度得到保證。
根據(jù)上述的噴墨頭1，可以得到下面的效果。
多個凹槽95在延伸方向C上和在排出溝槽92的傳送方向的上游側(cè)按規(guī)定間隔形成，排出溝槽92是沿傳送方向(第二方向)在梯形壓力腔室組15的上游側(cè)部分形成的。因此，在有大量膠粘劑流動的傳送方向上游側(cè)部分，多個凹槽95可以排出僅靠一個排出溝槽92不能排出的膠粘劑。另外，這些多個凹槽95在第二方向延伸并與排出溝槽92連通。相應(yīng)地，多個凹槽95毫無疑問地排出沿傳送方向從上游側(cè)流來的膠粘劑。即使排出溝槽92和多個凹槽95中的一個不能排出膠粘劑，與其連通的另外一個可以將膠粘劑排出。
兩相鄰壓力腔室組15間設(shè)有的排出溝槽92和93通過多個凹槽95互相連通。因此，在分別為兩壓力腔室組15的梯形區(qū)域所設(shè)的兩對排出溝槽90和93中，不能被其中一對排出的膠粘劑可以由另外一對排出。
用于排出在空腔板22的下表面粘合基板23的膠粘劑的排出溝槽97平行于上表面的排出溝槽92形成。該排出溝槽97，幾乎是在沿與延伸方向C相交的第二方向延伸的多個凹槽95的背側(cè)形成的。另外，多個凹槽95在延伸方向C上按規(guī)定間隔排列，并整體地形成了梳齒形狀。因此，兩排出溝槽92和97以及多個凹槽95可以在空腔板22的上表面和下表面有效地排列。由于空腔板22的薄部沒有在延伸方向C上延續(xù)，空腔板的強度可以得到保證。
接下來將描述在前述的實施例中加入各種改進(jìn)的改進(jìn)實施例。
1)傳送膠粘劑時，由于膠粘劑從上游側(cè)沿傳送方向流動，在上游側(cè)的過剩膠粘劑量變的尤其大。與上游側(cè)相比，在傳送方向上的下游側(cè)的過剩膠粘劑量較小。那么在圖9中，在作為傳送方向下游側(cè)的壓力腔室組15的梯形區(qū)域左側(cè)，多個凹槽95可以省去。即使在梯形區(qū)域的左側(cè)提供多個凹槽95，多個凹槽95也可能不與相鄰壓力腔室組15的排出溝槽93相連通。
2)排出溝槽92與多個凹槽95可以不互相連通。例如，如圖12和13所示，相對于排出溝槽92，在作為傳送方向上游側(cè)的圖12中的右側(cè)，每一個均具有長孔形狀并在延伸方向C上延伸的多個凹槽100可以在延伸方向C上按規(guī)定間隔形成。
3)在前述的實施例中，盡管多個凹槽95在空腔板22上形成，多個凹槽也可以在形成單獨墨流通道32的其它板23到30中形成。這種情況下，在23到30的各塊板中，與多個壓力腔室10連通的多個流動通道組(例如子集管5a和孔12等)在相應(yīng)于多個促動器單元21的位置形成。相對于在多個流動通道組附近分別形成的排出溝槽(第一排出溝槽)且為了排出膠粘劑，形成類似于前述實施例中的多個凹槽。
權(quán)利要求
1.一種噴墨頭，包括一流動通道單元，它包含多塊板，該多塊板堆疊在一起并形成公共墨水腔室和多個與公共墨水腔室及噴嘴相連通的墨流通道；和一壓電片，它通過膠粘劑結(jié)合在其中一塊板上，其中在該塊板的結(jié)合了壓電片的一個表面上形成第一溝槽和多個凹槽部分，第一溝槽沿第一方向延伸，多個凹槽部分沿與第一方向相交的第二方向位于第一溝槽的一側(cè)；并且凹槽部分彼此間隔開。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中凹槽部分沿第一方向以預(yù)定的間隔彼此隔開。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中第二方向與流動通道單元的縱向方向相同。
4.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中凹槽部分與第一溝槽連通。
5.如權(quán)利要求4所述的噴墨頭，其中凹槽部分沿與第一方向相交的第三方向延伸，且排列形成為梳齒形狀。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中流動通道單元包含多個壓力腔室組，其中每一個均具有多個壓力腔室；以及多個流動通道組，其中每一個均具有多個與壓力腔室連通的流動通道；該一塊板形成了(A)部分壓力腔室和(B)部分流動通道中的至少之一；并且該一塊板在該一個表面上形成了沿與第一方向不同的方向延伸的第三溝槽；第一溝槽包含多個第一溝槽；且第一溝槽和第三溝槽在壓力腔室組和流動通道組中的至少之一的附近形成，并通過凹槽部分互相連通。
7.如權(quán)利要求6所述的噴墨頭，其中第一溝槽沿壓力腔室組和流動通道組中的至少之一的一側(cè)形成。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中流動通道單元包含多個壓力腔室組，每一個壓力腔室組均具有多個壓力腔室；該一塊板形成了部分壓力腔室；并且該一塊板在該一個表面上形成了沿與第一方向不同的方向延伸的第三溝槽；第一溝槽包含多個第一溝槽；且第一溝槽和第三溝槽在壓力腔室組的附近形成，并通過凹槽部分互相連通。
9.如權(quán)利要求6到8中任一項所述的噴墨頭，其中該一塊板在該一個表面上形成了沿第二方向延伸的第四溝槽；第四溝槽與第一溝槽和第三溝槽連通；并且第一、第三和第四溝槽環(huán)繞壓力腔室組和流動通道組中的至少之一。
10.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中該一塊板在其另一個表面上形成了沿平行于第一溝槽方向延伸的第二溝槽；并且第二溝槽的一部分位于凹槽部分的背側(cè)。
11.如權(quán)利要求10所述的噴墨頭，其中第二溝槽與凹槽部分連通。
12.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中壓電片的一個邊緣排列在第一溝槽上方。
13.如權(quán)利要求1到12中任一項所述的噴墨頭，其中壓電片改變壓力腔室的容積。
全文摘要
一種噴墨頭，包含一流動通道單元和一壓電元件。流動通道單元包含多塊板，該多塊板堆疊在一起并形成公共墨水腔室和多個與公共墨水腔室及噴嘴相連通的墨流通道。壓電元件通過膠粘劑結(jié)合在其中一塊板上。在第一板的粘結(jié)了壓電元件的一個表面上形成沿第一方向延伸的第一溝槽，并在第一溝槽的一側(cè)沿與第一方向相交的第二方向形成多個凹槽部分。凹槽部分彼此間隔開。
文檔編號B41J2/055GK1579770SQ2004100574
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者寺倉達(dá)雄, 近本忠信 申請人:兄弟工業(yè)株式會社