專利名稱：噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于將墨水噴在記錄媒體上進行印刷的噴墨記錄裝置的噴墨頭。
背景技術(shù)：
噴墨頭，將從墨水容器供給的墨水通過共用墨水室分配給多個壓力室，并有選擇性地將脈沖狀的壓力波付與各壓力室，從而，從與各壓力室連通的噴嘴噴出墨水。作為這種噴墨頭，為了穩(wěn)定地將墨水供給各壓力室，通常具有墨水貯存器來貯存由墨水容器供給的墨水，并將這些貯存起來的墨水供給多個壓力室。
但是，在從墨水容器經(jīng)過墨水貯存器以及壓力室等達到噴嘴的墨水流路上，由于從墨水容器供給墨水時的墨水慣性產(chǎn)生的水擊現(xiàn)象等，將使壓力發(fā)生變動。這時，即使以規(guī)定計時將脈沖狀的壓力波付與壓力室，也會存在由于流路內(nèi)的壓力變動的影響而無法使墨水從噴嘴正常噴出的情況，在這種情況下，墨水的噴出精度將下降。因此，建議采用具有抑制所述壓力變動的壓力變動吸收裝置的噴墨頭。
例如有，在與共用墨水室連通的墨水貯存器的上端部，具有密封墨水貯存器的開口部的撓性密封膜的噴墨頭(例如，參見專利文獻1)。在該噴墨頭中，在開口部的位置上，由于與密封膜的墨水貯存器相反一側(cè)的平面露出在外，所以密封膜可以變形，從而可以通過該密封膜變形來吸收墨水貯存器內(nèi)的墨水的壓力變動。
此外還有如下噴墨頭當將脈沖狀的壓力付與壓力室時，為吸收從壓力室傳播至分流器的壓力波(后退成分)，劃分成與壓力室連通的共用墨水室和阻尼室，還具有使共用墨水室內(nèi)的墨水振動衰減的壓力振動板(例如，參見專利文獻2)。
專利文獻1特開2003-145761號公報(第6頁，圖1、圖2)專利文獻2特開平9-141856號公報(圖1)發(fā)明內(nèi)容但是，當密封膜像上述專利文獻1中的噴墨頭一樣露出在外時，可能因從外部作用的沖擊等而使強度弱的撓性密封膜破損。此外，所述專利文獻2的噴墨頭的振動板，畢竟是吸收在墨水噴出時由壓力室傳播到共用墨水室的壓力波的后退成分的，所以設(shè)有該振動板的共用墨水室，與接近墨水流路末端—噴嘴的在產(chǎn)生分支為各壓力室之前的流路上游側(cè)的部分相比，其面積小。因此，由于振動板與墨水的接觸面積小，所以難以充分吸收供墨時因振動板的變形而產(chǎn)生的大的壓力變動。
本實用新型的目的在于，提供一種可以可靠吸收供墨時產(chǎn)生的墨水流路內(nèi)的壓力變動，并且用于吸收該壓力變動的撓性膜不易破損的噴墨頭。
第1實用新型的噴墨頭，其特征在于，包括流路單元，包含在同一平面內(nèi)延伸的共用墨水室和從所述共用墨水室經(jīng)過壓力室到達噴嘴的多個單個墨水流路；和貯存器單元，包含固定在所述流路單元上的用于貯存墨水的墨水貯存器；所述貯存器單元具有層疊狀的多塊平板，用于形成由從外部供給墨水的供墨口經(jīng)過所述墨水貯存器而到達共用墨水室的供墨流路；和撓性膜，被所述多塊平板中構(gòu)成所述墨水貯存器的多塊平板包含，并被設(shè)于相互層疊起來的兩塊平板之間，用于吸收所述墨水貯存器內(nèi)的墨水壓力變動，并將所述墨水貯存器分隔成填充有墨水的第1空間和用于使該撓性膜變形的未填充墨水的第2空間。
從供墨口供給的墨水，暫時被貯存在墨水貯存器之后，由該墨水貯存器供給共用墨水室。另外，墨水從共用墨水室通過單個墨水流路供給噴嘴，并從噴嘴噴出。在此，貯存器單元，具有層疊狀的多塊平板，用于形成從供墨口經(jīng)過所述墨水貯存器而到達共用墨水室的供墨流路，形成墨水貯存器的多塊平板包含于上述多塊平板中。而且，在被這些形成墨水貯存器的多塊平板所包含并相互層疊起來的兩塊平板之間，設(shè)有撓性膜，用于吸收墨水被供給墨水貯存器時等所產(chǎn)生的墨水的壓力變動。另外，墨水貯存器被該撓性膜分隔成填充有墨水的第1空間和用于使撓性膜變形的未填充墨水的第2空間。
墨水貯存器為暫時貯存墨水，其容積(面積)被設(shè)定為大于供墨流路的其他部分。并且，由于在該墨水貯存器內(nèi)設(shè)有用于吸收墨水的壓力的撓性膜，所以可以通過該撓性膜提高壓力變動的吸收效果，并可以使因供給墨水貯存器墨水等而產(chǎn)生的墨水的壓力變動迅速衰減。此外，由于撓性膜被設(shè)在墨水貯存器內(nèi)而未露出在外，所以即使在由于某種原因有沖擊從外部作用在貯存器單元上的情況下，撓性膜也不易破損。
第2實用新型的噴墨頭，在所述第1實用新型中，其特征在于，在所述撓性膜的與所述第1空間相對的區(qū)域內(nèi)，形成用于構(gòu)成所述供墨流路的一部分的第1通墨孔。因此，在供墨流路內(nèi)流動的墨水，在第1通墨孔中貫通撓性膜而流入到墨水貯存器的第1空間內(nèi)，與墨水從沿著層疊起來的平板的平面的方向流入墨水貯存器內(nèi)的情形相比，可以使貯存器單元小型化。
第3實用新型的噴墨頭，在所述第2實用新型中，其特征在于，所述兩塊平板中的一塊平板，具有用于形成墨水貯存器的所述第1空間的第1空間形成孔；所述兩塊平板中的另一塊平板，具有用于形成墨水貯存器的所述第2空間的第2空間形成孔和構(gòu)成所述供墨流路的一部分并與所述第1通墨孔連通的第2通墨孔；所述第2通墨孔，在所述另一塊平板上的與所述第2空間形成孔隔離的區(qū)域形成，并且與第2空間形成孔不連通。
在供墨流路中流動的墨水，通過另一塊平板上所形成的第2通墨孔和撓性膜上所形成的第1通墨孔而流入到一塊平板上所形成的第1空間內(nèi)。在此，在另一塊平板上，在與形成第2空間的第2空間形成孔隔離的位置上形成第2通墨孔，另外，與第2空間形成孔不連續(xù)地形成第2通墨孔，由于與第2空間不連通，所以墨水不會流入第2空間。因此，撓性膜可以通過未填充墨水的第2空間來可靠變形，當墨水貯存器內(nèi)發(fā)生壓力變動時，可以通過撓性膜的變形來吸收該壓力變動。
第4實用新型的噴墨頭，在所述第3實用新型中，其特征在于，所述另一塊平板，具有在相互隔離的區(qū)域內(nèi)所形成的兩個第2空間形成孔，在相互隔離的所述兩個第2空間形成孔之間的區(qū)域形成所述第2通墨孔。這樣，由于在兩個第2空間形成孔之間形成第2通墨孔，所以可以在同一平面內(nèi)高效配置第2空間形成孔和第2通墨孔，可以使貯存器單元小型化。
第5實用新型的噴墨頭，在所述第4實用新型中，其特征在于，在所述另一塊平板中的與所述第2通墨孔隔離的區(qū)域內(nèi)，在與所述第1空間相對的部分，形成使所述兩個第2空間形成孔相互連通的凹部。由于通過凹部連通兩個第2空間形成孔，而使撓性膜中的與兩個第2空間形成孔相對的部分可以一體振動，所以可以高效吸收壓力變動。
第6實用新型的噴墨頭，在所述第3～第5任意一項實用新型中，其特征在于，在所述另一塊平板上，形成從所述第2空間孔與外部連通的通氣孔。因此，由于撓性膜不易受第2空間內(nèi)的空氣內(nèi)壓的影響，所以可以高效吸收壓力變動。


圖1是本實用新型的實施方式涉及的噴墨頭的透視圖。
圖2是圖1中的沿II-II線的剖面圖。
圖3是打印頭主體的俯視圖。
圖4是圖3中的被虛線包圍的區(qū)域的擴大圖。
圖5是圖4中的沿V-V線的剖面圖。
圖6是打印頭主體的部分分解透視圖。
圖7(a)是執(zhí)行單元的部分擴大剖面圖，(b)是單個電極的俯視圖。
圖8是圖1中的沿VIII-VIII線的剖面圖。
圖9是構(gòu)成墨水貯存器的各平板的平面圖。
圖10是表示改進形式的貯存器單元的一部分的圖，(a)是第5墨水貯存器平板的俯視圖，(b)是(a)的沿XIA-XIA線的剖面圖。
圖11是另一改進形式的第5墨水貯存器平板的俯視圖。
具體實施方式
下面，參照附圖，對本實用新型的實施方式進行說明。如圖1、圖2所示，噴墨頭1包括用于對用紙噴出墨水的沿主掃描方向延伸并具有矩形平面形狀的打印頭主體70；形成配置在打印頭主體70的上面并用于貯存供給打印頭主體70的墨水的墨水貯存器3c的貯存器單元71；配置在該貯存器單元71上方并且用于控制打印頭主體70的打印頭控制部72；用于防止墨水飛沫進入噴墨頭1內(nèi)部的下蓋51a以及上蓋51b。另外，在圖1中，根據(jù)說明情況省略上蓋51b。
打印頭主體70，含有形成墨水流路的流路單元4，和被連接在流路單元4的上面的多個執(zhí)行單元21。這些流路單元4以及執(zhí)行單元21，都具有將多個薄板層疊起來并使其相互連接的層疊結(jié)構(gòu)。
貯存器單元71，將從供墨口3a供給的墨水貯存在墨水貯存器3c中，同時還將貯存起來的供墨流路單元4。該貯存器單元71的平面形狀，與流路單元4大致相同。在貯存器單元71的下端部，墨水流出流路3d形成為下方突出狀，貯存器單元71和流路單元4僅在墨水流出流路3d的下端的開口部被連接起來。并且，從俯視圖中看來在貯存器單元71的墨水流出流路3d以外的區(qū)域，從打印頭主體70向上隔離，執(zhí)行單元21即被設(shè)置在上述被隔離出來的間隙內(nèi)。此外，饋電部件FPC50被電連接到執(zhí)行單元21的上面，該FPC50被從執(zhí)行單元21的副掃描方向兩側(cè)引出到執(zhí)行單元21的外部。
打印頭控制部72，是對從噴嘴8(參見圖4、圖5)噴出墨水等噴墨頭1的各種作業(yè)進行控制的部分，包含主基板83、副基板81和驅(qū)動器IC80。主基板83，具有沿主掃描方向延伸的矩形形狀，并被立設(shè)在貯存器單元71的上面。副基板81，與主基本83平行地設(shè)置在主基板83兩側(cè)的位置上，并與主基板83電連接起來。驅(qū)動器IC80，生成用于驅(qū)動執(zhí)行單元21的信號，在具備散熱器82的狀態(tài)下，被固定在副基板81的主基板83一側(cè)。副基板81和驅(qū)動器IC80，與從執(zhí)行單元21的副掃描方向兩側(cè)引出的FOC50電連接起來。為將由副基板81輸出的信號傳遞給驅(qū)動器IC80，并將由驅(qū)動器IC80輸出的驅(qū)動信號傳遞給打印頭主體70的執(zhí)行單元21，F(xiàn)PC50與兩者電連接起來。
下蓋51a，是略呈四方形的筒狀筐體，被設(shè)置在打印頭主體70上，以從外側(cè)覆蓋沿貯存器單元71上方所引出的FOC50。而且，在執(zhí)行單元21的上方，F(xiàn)PC50在不受壓力的松弛狀態(tài)下被收容在下蓋51a內(nèi)。
上蓋51b，是具有拱形頂板的方筐體，被設(shè)置在下蓋51a的上側(cè)，以從外側(cè)覆蓋主基板83和副基板81。而且，在配置下蓋51a和上蓋51b的狀態(tài)下，使下蓋51a和上蓋51b的副掃描方向的寬度，收納在打印頭主體70的副掃描方向的寬度內(nèi)。
下面，對打印頭主體70的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。圖3是圖1所示的打印頭主體70的俯視圖。圖4是圖3中的被虛線包圍的區(qū)域的擴大俯視圖。如圖3和圖4所示，打印頭主體70具有由構(gòu)成壓力室群9的多個壓力室和噴嘴8所形成的流路單元4。在流路單元4的上面，連接有被以交錯狀排成兩行的多個梯形執(zhí)行單元21。更為詳細地說，各執(zhí)行單元21，其平行對邊(上邊和下邊)被沿流路單元4的縱向進行設(shè)置。此外，鄰接的執(zhí)行單元21的斜邊彼此沿流路單元4的寬度方向重疊起來。
在與執(zhí)行單元21的連接區(qū)域相對的流路單元4的下面，形成噴墨區(qū)域。如圖4所示，在噴墨區(qū)域的表面上，多個噴嘴8被排列成多個矩陣狀。與每個噴嘴8連通的壓力室10也被排列為矩陣狀，位于與每個執(zhí)行單元21的連接區(qū)域相對的流路單元4的下面的多個壓力室10，構(gòu)成一個壓力室群9。
此外，各噴嘴8形成錐形的噴嘴，通過平面形狀略呈菱形的壓力室10和縫隙12，與共用墨水室的歧管5的分支流路—副歧管5a連通。設(shè)在流路單元4的上面的歧管5的開口部5b，與設(shè)于貯存器單元71的下面的墨水流出流路3d接合起來，墨水由貯存器單元71經(jīng)過墨水流出流路3d供給流路單元4。另外，在圖4中，為使附圖易于理解，在執(zhí)行單元21的下方，用實線來描述本應(yīng)以虛線描述的壓力室10(壓力室群9)、開口部5b和縫隙12。
下面，對打印頭主體70的剖面結(jié)構(gòu)進行說明。如圖5所示，噴嘴8通過壓力室10和縫隙12與副歧管5a連通。然后，在打印頭主體70上，在每個壓力室10上形成從副歧管5a的出口經(jīng)過縫隙12、壓力室10而達到噴嘴8的單個墨水流路32。
如圖6所示，打印頭主體70具有從上方將執(zhí)行單元21，空腔板22，底板23，縫隙板24，供給板25，歧管板26、27、28，蓋板29和噴嘴板30總計10塊薄板件層疊起來的層疊結(jié)構(gòu)。其中，由除執(zhí)行單元21以外的9塊金屬板構(gòu)成流路單元4。
執(zhí)行單元21，如后詳述，是通過將4塊壓電片41～44(參見圖7)層疊起來并且配置電極僅將其中的最上層做成在外加電場時具有活性層部分的層(以下簡記為“具有活性層的層”)，其余三層做成非活性層而形成的?？涨话?2，是設(shè)有多個與壓力室10對應(yīng)的大致呈菱形的開口的金屬板。底板23，是對于空腔板22的每個壓力室10分別設(shè)有壓力室10與縫隙12的連接孔和由壓力室10向噴嘴8的連接孔的金屬板?？p隙板24，是對于空腔板22的每個壓力室10，除了兩孔及在連接其間的半腐蝕區(qū)域內(nèi)所形成的縫隙12以外，還分別設(shè)有從壓力室10向噴嘴8的連接孔的金屬板。供給板25，是對于空腔板22的每個壓力室10，分別設(shè)有縫隙12與副歧管5a的連接孔和從壓力室10向噴嘴8的連接孔的金屬板。歧管板26、27、28，是對于空腔板22的一個壓力室10，不僅分別設(shè)有層疊時相互連接而構(gòu)成副歧管5a的孔，還分別設(shè)有從壓力室10向噴嘴8的連接孔的金屬板。蓋板29，是對于空腔板22的每個壓力室10，分別設(shè)有從壓力室10向噴嘴8的連接孔的金屬板。噴嘴板30，是對于空腔板22的每個壓力室10，分別設(shè)有噴嘴8的金屬板。
這9塊金屬板，被相互對位地層疊起來，以形成圖5所示的單個墨水流路32。該單個墨水流路32，從副歧管5a首先向上，在縫隙12上沿水平延伸，然后再向上，在壓力室10上再次沿水平延伸，之后不久沿離開縫隙12的方向向斜下方，然后沿垂直方向向噴嘴8延伸。
下面，對層疊在流路單元4中最上層的空腔板22上的執(zhí)行單元21的結(jié)構(gòu)進行說明。圖7(a)是執(zhí)行單元21和壓力室10的部分擴大剖面圖，圖7(b)是連接在執(zhí)行單元21的表面上的單個電極的俯視圖。
如圖7(a)所示，執(zhí)行單元21，包含厚度分別為15μm左右并同樣形成的4塊壓電片41、42、43、44。這些壓電片41～44，以跨設(shè)在形成于打印頭主體70內(nèi)的每個噴墨區(qū)域內(nèi)的多個壓力室10上的方式形成連續(xù)的層狀平板(連續(xù)平板層)。通過將壓電片41～44作為連續(xù)平板層跨設(shè)在多個壓力室10上，例如通過采用網(wǎng)板印刷技術(shù)可以高密度地將單個電極35設(shè)置在壓電片41上。因此，還可以高密度地設(shè)置形成在與單個電極35對應(yīng)的位置上的壓力室10，從而可以實現(xiàn)高析像度圖像的印刷。壓電片41～44是由具有強介電性的鈦鋯酸鉛(PZT)系的陶瓷材料構(gòu)成的。
在最上層壓電片41上，形成單個電極35。使在整個薄片上所形成的厚度大約為2μm的共用電極34，介于最上層的壓電片41和其下側(cè)的壓電片42之間。另外，在壓電片42和壓電片43之間，不設(shè)置電極。這些單個電極35和共用電極34都是由例如Ag-Pd等金屬材料構(gòu)成的。
單個電極35，厚度大約為1μm，如圖7(b)所示，具有與圖4所示的壓力室10大致相似的略為菱形的平面形狀。略呈菱形的單個電極35上的銳角部的一端延伸出來，在其前端設(shè)有與單個電極35電連接的直徑大約為160μm的圓形的焊盤部36。焊盤部36，例如由含有玻璃料的金屬構(gòu)成，如圖7(a)所示，被連接在單個電極35的伸出部表面上。此外，焊盤部36，與設(shè)在FPC50上的接點電連接起來。
共用電極34，在未圖示的區(qū)域進行接地。從而使共用電極34，在所有的與壓力室10對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)都保持相等的接地電位。此外，單個電極35，為了可以控制每個與各壓力室10對應(yīng)的區(qū)域的電位，通過在各個單個電極35上含有獨立的其他導(dǎo)線的FPC50和焊盤部36，與驅(qū)動器IC80連接起來(參見圖1和圖2)。
下面，對執(zhí)行單元21的驅(qū)動方法進行說明。執(zhí)行單元21上的壓電片41的極化方向是其厚度方向。即，執(zhí)行單元21，將上側(cè)(與壓力室10相反一側(cè))的一塊壓電片41做成存在活性層的層，并且將下側(cè)(壓力室10一側(cè))的三塊壓電片42～44做成非活性層，形成所說的單一形態(tài)型式的結(jié)構(gòu)。因此，當將單個電極35設(shè)為正或負的規(guī)定電位時，例如，如果電場和極化為相同方向，則壓電片41中的被電極所夾持的外加電場部分將作為活性層而發(fā)揮作用，并由于橫向壓電效應(yīng)而沿與極化方向成直角的方向收縮。另一方面，壓電片42～44，由于不受電場影響而自動收縮，所以在上層壓電片41和下層壓電片42～44之間，將產(chǎn)生與極化方向垂直的方向的變形差，全部壓電片41～44將向非活性側(cè)凸出地產(chǎn)生變形(單一形態(tài)變形)。這時，如圖7(a)所示，由于壓電片41～44的下面被固定在劃分壓力室10的空腔板22的上面，所以，其結(jié)果，壓電片41～44向壓力室10一側(cè)凸出變形。因此，壓力室10的容積下降，壓力室10內(nèi)的墨水壓力上升，從與壓力室10連通的噴嘴噴出墨水。之后，當使單個電極35返回至與共用電極34相同的電位時，由于壓電片41～44回復(fù)原狀而使壓力室10的容積回復(fù)到原來的容積，所以由歧管5一側(cè)吸入墨水。
下面，對貯存器單元71的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。如圖8和圖9所示，貯存器單元71，形成從供墨口3a經(jīng)過墨水貯存器3c而到達歧管5的從外部供給墨水的供墨流路67，并具有從上依次將第1～第7墨水貯存器平板60～66的7塊平板層疊起來的結(jié)構(gòu)。各墨水貯存器平板60～66，是沿主掃描方向延伸的略呈矩形的金屬板。另外，第1～第7墨水貯存器平板60～66的7塊平板中，第4～第7墨水貯存器平板63～66的4塊平板，是形成墨水貯存器3c的平板。
在第1墨水貯存器平板60的主掃描方向的端部(圖8的左端部)，形成從外部供給墨水的供墨口3a。第2墨水貯存器平板61中的圖9左側(cè)的區(qū)域內(nèi)，與供墨口3a連通，形成用于安裝過濾器68的過濾器安裝孔90。在該過濾器安裝孔90的圖8的上下方向的中部，沿過濾器安裝孔90的內(nèi)周形成階梯狀的過濾器支撐部91，過濾器68被該過濾器支撐部91支撐在過濾器安裝孔90內(nèi)部。
過濾器68，是過濾供墨流路67中的墨水，以防止灰塵等附著在下游的噴嘴8和壓力室10等的裝置。而且，為了阻止可能會堵塞噴嘴8的灰塵等流向下游，過濾器68的網(wǎng)眼，遠小于噴嘴的直徑。此外，過濾 68中的越往圖8中的右側(cè)部分過濾阻力越小。此外，在本實施方式中，過濾器安裝孔90是在墨水流的下游側(cè)形成錐形，并向其前端部引導(dǎo)流過過濾器68的墨水而形成的。因此，從位于圖8的左側(cè)的供墨口3a供給的墨水，由于在過濾器68上流過時被過濾掉灰塵等，所以可以將潔凈的墨水供給下游。另外，從外部隨墨水一起流入的氣泡也不會滯留在過濾器68上側(cè)區(qū)域中的下游側(cè)部分，可以將氣泡排到外部。
第3墨水貯存器平板62，具有孔92，從俯視看來，在與過濾器安裝孔90對應(yīng)的位置上，形成近似于過濾器安裝孔90的形狀；和從俯視看來，呈U字狀的墨水下落流路69，從該孔92的形成為錐形的前端部沿水平方向延伸而到達墨水貯存器3c的墨水下落口93。墨水下落流路69，從孔92向圖8右方延伸，另外，在其右端附近反轉(zhuǎn)為U字狀再向左方延伸，與第4貯存器單元63的墨水下落口93連通。
下面，對形成墨水貯存器3c的第4～第7墨水貯存器平板63～66進行說明。在第4墨水貯存器平板63的俯視圖中，大約在中間位置上，形成用于使墨水下落向墨水貯存器3c的墨水下落口93。
在第5墨水貯存器平板64左右兩側(cè)的隔離區(qū)域，分別形成兩個平面延伸的貯存孔94、95，另一方面，在第6墨水貯存器平板65上，從俯視圖中看來在與兩個孔94、95重合的位置上，分別形成一個平面延伸的貯存孔96。貯存孔96，相對于第6墨水貯存器平板65的整個區(qū)域，占有更大的區(qū)域(例如，全體區(qū)域的1/3左右)。而且，使第4墨水貯存器平板63和第7墨水貯存器平板66分別位于上下兩側(cè)而夾住這些貯存孔94～96，從而形成墨水貯存器3c，。
但是，當墨水從供墨口3a被供給供墨流路67時，例如，在同時停止從配置在與特定歧管5連通的單個墨水流路32的下游的噴嘴8噴出墨水的情況下，盡管形成上述多個流向單個墨水流路32的較大墨水流不會浪費墨水，但是也會因供墨流路67內(nèi)的墨水慣性的水擊現(xiàn)象而引起墨水的壓力產(chǎn)生變動。在此，如上所述，在該噴墨頭1中，通過執(zhí)行單元21暫時使壓力室10內(nèi)的壓力下降之后，接著，通過將脈沖狀的壓力付與壓力室，使墨水從噴嘴8噴出。但是，當從該噴嘴8噴出墨水時，在單個墨水流路32內(nèi)，在由供墨流路67內(nèi)產(chǎn)生的水擊現(xiàn)象引起的壓力變動進行傳播的情況下，可能無法在規(guī)定計時內(nèi)從噴嘴8噴出墨水，在這種情況下，墨水的噴出精度下降。
因此，在本實施方式的噴墨頭1中，在形成墨水貯存器3c的平板—第5墨水貯存器平板64和第6墨水貯存器平板65之間，設(shè)有用于吸收墨水貯存器3c內(nèi)的墨水的壓力變動的撓性膜100。另外，墨水貯存器3c被該撓性膜分隔成填充有墨水的下側(cè)的第1空間101和用于使撓性膜100變形的未填充墨水的上側(cè)的第2空間102。第1空間101由第6墨水貯存器平板65的貯存孔96(第1空間形成孔)形成，另一方面，第2空間102，由第5墨水貯存器平板64的兩個貯存孔94、95(第2空間形成孔)形成。
撓性膜100，例如由聚酰亞胺等合成樹脂形成。而且，在與該撓性膜100的第1空間101相對并且在俯視圖中與墨水下落口93重合的區(qū)域，形成構(gòu)成所述供墨流路67的一部分的通墨孔100a(第1通墨孔)。因此，在供墨流路67中流動的墨水，由于在通墨孔100a中貫通撓性膜100而流入墨水貯存器3c(第1空間101)內(nèi)，所以與墨水未貫通撓性膜100而從沿層疊起來的平板的平面的方向流入墨水貯存器3c內(nèi)的情況相比，可以使貯存器單元71的平面尺寸小型化。
在本實用新型的實施方式中，在各平板(或膜)的中心形成所述墨水下落口93、所述通墨孔97和所述通墨孔100a。當未在各平板(或膜)的中心形成所述墨水下落口93、所述通墨孔97和所述通墨孔100a時，墨水從墨水下落口到達各分支流路99的時間各不相同。因此，易于存留在所述分支流路99內(nèi)的空氣有足夠的時間進入墨水，以至不能從所述噴墨頭有效排除所述空氣。但是在本實施方式中，各分支流路99上的時間一致，所以可以從噴墨頭有效排除空氣。
此外，在第5墨水貯存器平板64的兩個貯存孔94、95之間的位置上，形成與構(gòu)成供墨流路67的一部分的通墨孔100a連通的通墨孔97(第2通墨孔)。在此，該通墨孔97，與位于左右兩側(cè)的兩個貯存孔94、95分別隔離而形成，另外，由于在第5墨水貯存器平板64上不連續(xù)地形成通墨孔97和貯存孔94、95并使其相互不連通，所以墨水不會流入由貯存孔94、95所形成的第2空間102。此外，通過在兩個貯存孔94、95之間的區(qū)域設(shè)有通墨孔97，可以在同一平面內(nèi)高效配置兩個貯存孔94、95和通墨孔97，從而使貯存器單元71小型化。
而且，通過過濾器68的墨水，將通過第4墨水貯存器平板63的墨水下落口93、第5墨水貯存器平板64的通墨孔97和撓性膜100的通墨孔100a，而流入墨水貯存器3c的第1空間101內(nèi)。這時，設(shè)置在第1空間101和第2空間102之間的撓性膜100，可以通過未填充墨水的第2空間102進行變形，并可以通過該撓性膜100的變形，來吸收基于第1空間101內(nèi)產(chǎn)生的水擊現(xiàn)象的壓力變動。此外，由于未填充墨水的第2空間102，與填充墨水的第1空間101相比，被設(shè)置在重力方向上方，所以墨水重量不會作用在撓性膜100上。因此，吸收壓力變動的撓性膜100的變形的自由度提高。
墨水貯存器3c，到在俯視圖中與流路單元4的歧管5的開口部5b(參照圖3)重合的位置為止，分別產(chǎn)生分支進行延伸。此外，墨水貯存器3c，具有與墨水從墨水下落口93下落的位置—第4墨水貯存器平板63的中央位置呈點對稱的平面形狀。因此，如圖9所示，從墨水下落口93流入墨水貯存器3c內(nèi)的墨水，從墨水貯存器3c的中央部，分流為朝向形成于主掃描方向的兩端部附近的墨水貯存器3c的兩端部的兩個主流路98，并且，從這兩個主流路98產(chǎn)生分支，沿著朝向形成于平板的寬度方向兩端部的各端部的8個旁流路99流動。
在第7墨水貯存器平板66上，設(shè)有長孔狀的墨水流出孔105，以形成用于使墨水貯存器3c內(nèi)的墨水流出到歧管5中的墨水流出流路3d。在第7墨水貯存器平板66的寬度方向兩側(cè)，從俯視圖中看來在與歧管5的開口部5b(參照圖3)重合的位置上，沿主掃描方向各形成5個墨水流出孔105。
而且，構(gòu)成如下的供墨流路67從供墨口3a，經(jīng)由過濾器安裝孔90的內(nèi)部流路、墨水下落流路69、墨水下落口93、通墨孔97、通墨孔100a、墨水貯存器3c(第1空間101)和墨水流出流路3d，到達歧管5，從而將墨水從該供墨流路67經(jīng)由流路單元4的歧管5供給各單個墨水流路32。
在如上所述的噴墨頭1中，在形成相互層疊起來的墨水貯存器3c的第5墨水貯存器平板64和第6墨水貯存器平板65之間設(shè)有撓性膜100。并且，墨水貯存器3c被該撓性膜100分隔成填充有墨水的第1空間101和未填充墨水的第2空間102。因此，設(shè)在第1空間和第2空間102之間的撓性膜100，可以通過未填充墨水的第2空間變形，從而可以通過撓性膜100的變形來可靠吸收第1空間101內(nèi)產(chǎn)生的墨水的壓力變動。因此，可以極力抑止因上述墨水的壓力變動而使墨水從噴嘴8的噴出精度下降。此外，如圖9所示，墨水貯存器3c，相對于墨水貯存器平板的整個區(qū)域占有非常大的區(qū)域，所以設(shè)在該墨水貯存器3c內(nèi)的撓性膜100對壓力變動的吸收效果非常高。另外，由于撓性膜未露出在外，所以即使在由于某種原因有沖擊從外部作用在貯存器單元71上的情況下，撓性膜100也不易破損。
由于在與撓性膜100的第1空間101相對的區(qū)域，形成有構(gòu)成供墨流路67的一部分的通墨孔100a，所以在供墨流路67中流動的墨水，在通墨孔100a中貫通撓性膜100而流入墨水貯存器3c(第1空間101)。因此，與墨水未貫通撓性膜100，從沿層疊起來的平板的平面的方向流入墨水貯存器3c內(nèi)時的情況相比，可以使貯存器單元71的平面尺寸小型化。
下面，說明對所述實施方式進行種種改變的改變方式。另外，對與所述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，標注相同標號并適當省略其說明。
1)在所述實施方式中，雖然形成第2空間102的兩個貯存孔94、95(參照圖8)相互隔離不連通，但是也可以使兩個墨水貯存器孔連通。例如，如圖10(a)、(b)所示，在第5墨水貯存器平板64A中，也可以在與和通墨孔97隔離的區(qū)域中的第1空間101相對的部分，形成兩個凹部106，并通過這兩個凹部106使兩個貯存孔94A、95A相互連通。在這種情況下，由于可以使撓性膜100中的與兩個貯存孔94A、95A相對的部分一體振動，所以可以更為高效地吸收墨水貯存器3c(第1空間101)內(nèi)的墨水的壓力變動。此外，在與通墨孔97隔離的區(qū)域形成兩個凹部106，由于與通墨孔97不連通，所以墨水不會流入由兩個貯存孔94A、95A和凹部106所形成的第2空間102內(nèi)。
另外，可以使第2空間102與外部空氣連通。例如，如圖11所示，也可以在第5墨水貯存器平板64B上形成從貯存孔94A、95A到第5墨水貯存器平板64B周圍為止連續(xù)貫通的兩個通氣孔110、111，第2空間通過這兩個通氣孔110、111與外部連通而構(gòu)成。因此，所述第2空間102通過所述兩個通氣孔110、111從所述貯存器平板64b的側(cè)面與外部連通。在這種情況下，由于撓性膜100不易受第2空間內(nèi)的空氣內(nèi)壓的影響，所以撓性膜100的振動自由度增加，可以更為高效地吸收墨水的壓力變動。另外，通氣孔110、111，不限于貫通孔的形狀，例如，也可以在第5墨水貯存器平板64B上形成凹陷狀。
2)作為撓性膜100，不限于合成樹脂，例如，也可以使用合成橡膠制品或非常薄的金屬制薄片等，只要具有撓性，各種材質(zhì)的材料都可采用。
3)形成墨水貯存器3c的平板的數(shù)目，不限于所述實施方式中的4塊，例如，還可以分別由多塊平板形成第1空間101或第2空間102等，根據(jù)墨水貯存器3c的尺寸等條件進行適當改進。
權(quán)利要求1.一種噴墨頭，包括流路單元，包含在同一平面內(nèi)延伸的共用墨水室和從所述共用墨水室經(jīng)過多個壓力室分別延伸到噴嘴的多個單個墨水流路；和貯存器單元，由層疊起來的多塊平板構(gòu)成，并被固定在所述流路單元上；所述貯存器單元具有供墨口，用于接收從外部供給的墨水；墨水貯存器，具有填充有墨水的第1空間和未填充有墨水的第2空間；供墨流路，從所述供墨口經(jīng)過所述墨水貯存器而延伸到共用墨水室；撓性膜，設(shè)置在層疊起來的平板之中的相鄰的兩塊平板之間，將所述墨水貯存器分隔成所述第1空間和所述第2空間，其中，所述撓性膜吸收所述墨水貯存器內(nèi)的墨水壓力的變動。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，所述撓性膜具有第1通墨孔，其被設(shè)置在所述撓性膜與所述第1空間相對的區(qū)域，并且，所述第1通墨孔將所述第1空間與所述供墨流路連通。
3.如權(quán)利要求2所述的噴墨頭，其中，所述兩塊平板中的一塊平板，具有用于形成所述墨水貯存器的所述第1空間的第1空間形成孔；所述兩塊平板中的另一塊平板，具有用于形成所述墨水貯存器的所述第2空間的第2空間形成孔，和設(shè)置在與所述第1空間相對區(qū)域的第2通墨孔，并且與第2空間形成孔不連通；所述第2通墨孔，經(jīng)由所述第1通墨孔將所述第1空間與所述供墨流路連通。
4.如權(quán)利要求3所述的噴墨頭，其中，所述兩塊平板中的另一塊平板，其表面上具有多個第2空間形成孔，并且所述第2通墨孔形成在所述兩個第2空間形成孔之間的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的噴墨頭，其中，所述兩塊平板中的另一塊平板還包括一個在與所述第1空間相對的區(qū)域所形成的凹部，所述凹部使所述第2空間形成孔彼此連通。
6.如權(quán)利要求3所述的噴墨頭，其中，所述墨水貯存器還包括一個通氣孔，使所述第2空間形成孔與所述貯存器單元的外部之間相互連通。
7.如權(quán)利要求3所述的噴墨頭，其中，所述第1通墨孔形成于所述撓性膜的中心，并且，所述第2通墨孔形成于所述兩塊平板中的另一塊平板與所述撓性膜相對的表面上。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，所述第2空間設(shè)在所述第1空間的上側(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，從所述多塊平板的層疊方向看，所述墨水貯存器的所述第1空間和所述墨水貯存器的所述第2空間實際上具有相同的橫截面面積。
10.如權(quán)利要求6所述的噴墨頭，其中，所述通氣孔設(shè)置在所述兩塊平板中的另一塊平板上，并且所述通氣孔從所述貯存器單元的側(cè)面與外部連通。
專利摘要噴墨頭的貯存器單元具有用于形成供墨流路的層疊起來的多塊平板和用于吸收墨水貯存器內(nèi)的墨水的壓力變動的撓性膜。所述撓性膜設(shè)在所述層疊起來的多塊平板中的相鄰的兩塊貯存器平板之間。所述相鄰的兩塊貯存器平板形成所述墨水貯存器。所述撓性膜將所述墨水貯存器分隔成填充有墨水的第1空間和未填充有墨水的第2空間。
文檔編號B41J2/045GK2765775SQ200420121049
公開日2006年3月22日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月25日
發(fā)明者廣田淳, 渡邊英年, 近本忠信 申請人:兄弟工業(yè)株式會社