專利名稱：噴墨頭、過濾器組件以及噴墨頭的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種向記錄介質噴墨而進行記錄的噴墨頭(ink-jethead)、用于制造噴墨頭的過濾器組件(filter assembly)以及使用該組件的噴墨頭的制造方法。
背景技術：
在噴墨頭中，來自墨槽的墨水通過供給路徑，經由共用墨水室、壓力室(pressure chamber)，然后到達噴墨的噴嘴。這樣的墨水流路通過層疊多枚板而形成，在上述多枚板上分別形成有槽或孔。
此外，在噴墨頭中，從提高印刷品質的觀點考慮，需要設置用于除去混在墨水中的雜質的過濾器。其中，以下技術是公知的，即在形成上述墨水流路的多枚板中，在成為供給路徑和共用墨水室的邊界的板上設置過濾器的技術(特開平6-255101號公報)、在共用墨水室和壓力室之間的連通部分上設置過濾器的技術(特開平2-198851號公報)。
但是，由于在成為供給路徑和共用墨水室的邊界的板上設置過濾器的情況下，需要與各共用墨水室對應設置過濾器，并且在共用墨水室和壓力室之間的連通部分上設置過濾器的情況下，需要與各壓力室對應設置過濾器，所以各過濾器的面積較小，并且數量較多。在該情況下，過濾器容易產生尺寸誤差。該尺寸誤差容易使與各噴嘴對應的墨水流路的流路阻力發(fā)生離散，從而導致印刷品質下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過限制墨水流路的流路阻力離散而能提高印刷品質的噴墨頭、用于制造該噴墨頭的過濾器組件以及使用該組件的噴墨頭制造方法。
根據本發(fā)明的第一方面，提供一種噴墨頭，該噴墨頭設有流路單元，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與上述噴嘴連接的的多個壓力室、向上述壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入上述共用墨室的入口；以及分歧流路單元，該分歧流路單元具有導入墨水的墨水導入口，與上述入口對應設置并且將墨水導出至上述入口的墨水導出口，從上述墨水導入口到上述墨水導出口、使墨水分流的墨水分歧流路以及設在上述墨水分歧流路內的墨水過濾器。
在過濾器設在具有上述結構的分歧流路單元的墨水分歧流路內的情況下，與過濾器設在入口和共用墨室之間、共用墨室和壓力室之間等流路單元內的情況相比，可以增大過濾器的面積，并且減少過濾器的數量。即，可以使過濾器集成化。由此，過濾器不易產生尺寸誤差，所以能限制墨水流路的流路阻力的離散，提高印刷品質。
根據本發(fā)明的第二方面，提供一種過濾器組件，用于制造噴墨頭，該噴墨頭設有流路單元，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與噴嘴連接的的多個壓力室、向壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入共用墨室的入口；以及多個過濾器支持部件，配置在流路單元的表面上，分別覆蓋入口。過濾器組件設有彼此相鄰配置的多個過濾器支持部件；相互連接部，連接相鄰的過濾器支持部件，其與過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比過濾器支持部件的彎曲強度??；以及分別在多個過濾器支持部件上形成的過濾器。
根據本發(fā)明的第三方面，提供一種噴墨頭的制造方法，具有以下工序形成流路單元的工序，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與噴嘴連接的的多個壓力室、向壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入共用墨室的入口；形成過濾器組件的工序，該過濾器組件設有彼此相鄰配置的多個過濾器支持部件；相互連接部，連接相鄰的過濾器支持部件，其與過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比過濾器支持部件的彎曲強度?。灰约胺謩e在多個過濾器支持部件上形成的過濾器；在與過濾器支持部件的邊界上，使相互連接部彎折，從而使多個過濾器支持部件彼此分離的工序；以及將多個過濾器支持部件配置在流路單元的表面上，使過濾器與入口相對的工序。
根據上述第二和第三方面，通過使過濾器組件的多個過濾器支持部件彼此分離，并將各過濾器支持部件配置在流路單元表面上，使過濾器與流路單元表面的入口相對，從而能比較容易地實現(xiàn)上述第一方面的噴墨頭。因此，與上述第一方面相同，可以獲得限制噴墨頭的墨水流路的流路阻力離散、提高印刷品質的效果。


通過參照附圖的說明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚。
圖1是表示包含本發(fā)明第一實施方式的噴墨頭的打印機的一個例子的整體結構圖。
圖2是圖1所示的并列的噴墨頭的底視圖。
圖3是圖1所示的噴墨頭的局部剖視圖。
圖4是圖3所示的分歧流路單元的分解透視圖。
圖5A是表示向墨水導入口的墨水導入方法的一個例子的局部透視圖。
圖5B是圖5A所示的筒狀部件和分歧流路單元的局部剖視圖。
圖6是表示圖3所示的流路單元內的墨水流路的放大剖視圖。
圖7是本發(fā)明第二實施方式的噴墨頭的與圖3對應的局部剖視圖。
圖8是表示圖7的噴墨頭的分歧流路單元的與圖5對應的分解透視圖。
圖9是本發(fā)明第三實施方式的噴墨頭的與圖3對應的局部剖視圖。
圖10是表示圖9的噴墨頭的分歧流路單元的一部分的與圖5對應的分解透視圖。
圖11是表示為了制造圖9的噴墨頭而使用的過濾器組件的透視圖。
圖12是表示使包含在圖11的過濾器組件中的過濾器支持部件彼此分離，并將其配置在流路單元的表面上之前的狀態(tài)的透視圖。
具體實施例方式
圖1是表示包含本發(fā)明第一實施方式的噴墨頭的打印機的一個例子的整體結構圖。本實施方式的噴墨打印機1是經由4個噴墨頭的彩色噴墨打印機。噴墨打印機1具有送紙部11(圖中左側)和排紙部12(圖中右側)，在裝置內部形成從送紙部11向排紙部12輸送紙張的紙張輸送路徑。
在緊鄰送紙部11的下游側，配置有一對送紙輥5a、5b，將作為介質的紙張從圖中左方向右方輸送。在紙張輸送路徑的中間部，配置有兩個皮帶輥6、7；以及環(huán)繞的環(huán)形輸送帶108，以架設在兩個皮帶輥6、7之間。
輸送皮帶8具有二層結構，該二層結構由浸漬了氨基甲酸乙酯的聚酯基材和硅橡膠構成，并且輸送皮帶8表面的輸送面?zhèn)扔晒柘鹉z構成。通過一對送紙輥5a、5b而輸送來的紙張借助于吸附力而被保持在輸送皮帶8表面的輸送面上，同時借助于一個皮帶輥6向圖中順時針方向(箭頭90的方向)的旋轉驅動而被向輸送方向下游側(圖中右側)輸送。
在紙張相對于皮帶輥6的插入和排出位置上，分別配置有壓鎮(zhèn)部件9a、9b。壓鎮(zhèn)部件9a、9b用于將紙張壓在輸送皮帶8的輸送面上而使其可靠地輸送，以使輸送皮帶8上的紙張不從輸送面上浮起來。
在沿著紙張輸送路徑的輸送皮帶8的輸送方向下游側，設有剝離機構10。剝離機構10被構成為，將借助于吸附力保持在輸送皮帶8的輸送面上的紙張從該輸送面上剝離，然后向右方的排紙部12輸送。
4個噴墨頭2分別在其下端具有噴墨頭主體2a。噴墨頭主體2a分別具有矩形截面，并且彼此相鄰配置，使得其長度方向成為與紙張輸送方向垂直的方向(圖1的紙面垂直方向)。即，該打印機1是行式打印機。4個噴墨頭主體2a的各底面與紙張輸送路徑相對，在它們的底面上設有噴嘴，該噴嘴形成具有微小孔徑的多個噴墨口13(參照圖2)。從4個噴墨頭主體2a分別噴出深紅色、黃色、藍綠色、黑色的墨水。
噴墨頭主體2a被配置成，在其下表面和輸送皮帶8的輸送面之間形成有少量間隙，在該間隙部分中形成有紙張輸送路徑。因此，當通過輸送皮帶8輸送的紙張按順序通過緊鄰4個噴墨頭主體2a的下方時，從噴嘴向該紙張的上表面(印刷面)噴射各色墨水，從而可以在紙張上形成所希望的彩色圖像。
圖3示出了噴墨頭2的局部剖視圖。該噴墨頭2通過支架15而相對于設在打印機1內的適當部件14安裝。該支架15具有垂直部15a和水平部15b，在側視圖中形成逆“T”字形。垂直部15a借助于螺釘16安裝在部件14上，而在水平部15b的下表面，通過隔離部件(spacer)40，固定有噴墨頭主體2a。噴墨頭主體2a從下側開始，按順序包含流路單元20、被固定在流路單元20表面上的執(zhí)行單元(執(zhí)行機構)19以及將執(zhí)行單元夾在中間并被固定在流路單元20表面上的分歧流路單元40。
以下參照圖3和圖4，對分歧流路單元40的結構進行說明。
分歧流路單元40將第一板41、第二板42和第三板43相互層疊在一起而構成。上述3枚板41～43中的第一板41和第二板42由不銹鋼等金屬構成，第三板43是將不銹鋼等金屬板43a和聚酰亞胺等樹脂板43c相互層疊在一起而構成的。第三板43的金屬板43a與流路單元20相對而配置。
如圖4所示，在第一板41長度方向的一側的寬度中央部，通過蝕刻等形成在厚度方向上貫通的墨水導入口41a。如圖5A所示，墨水從墨槽等墨水供給源經由筒狀部件201和與該筒狀部件201連接的管200a，被導入墨水導入口41a。
如圖5B所示，筒狀部件201具有筒狀的基部201b；以及縮徑部201c，在與基部201b相反的一側形成外徑縮小且前端201a形成尖狀?；?01b被壓入墨水導入口41a中，并且從墨水供給源200引出的管200a的端部被外嵌在縮徑部201c的外周面上。如果筒狀部件201的安裝管200a的部分(縮徑部201c)是纖細形狀，則容易安裝管200a。此外，如果省略管200a，將墨水供給源200直接安裝在筒狀部件201上，也能同樣容易進行安裝操作。
優(yōu)選筒狀部件201由與第一板41相同的材料構成。在該情況下，由于兩者的線膨脹系數相同，所以兩者由于溫度和濕度變化的膨脹、縮小相同，從而可以良好地保持筒狀部件201和第一板41之間的密封性。由此，可以防止空氣經過筒狀部件201的基部201b和墨水導入口41a之間的間隙而進入。
優(yōu)選筒狀部件201和第一板41均由不銹鋼制成。由于不銹鋼的耐墨水腐蝕性性優(yōu)良，所以可以使用各種墨水。此外，由于不銹鋼的防空氣透過性優(yōu)良，所以可以防止空氣通過筒狀部件201和墨水導入口41a，在分歧流路單元40的墨水分歧流路中產生氣泡。
此外，在第二板42上，如圖3和圖4所示，通過壓力加工等，沿長度方向(圖3中的紙面垂直方向)，形成構成用于儲存墨水的墨水儲存器42a的孔。在構成該墨水儲存器42a的孔的側壁上，如圖4所示，還連續(xù)地形成近似半圓柱狀的多個切口42c。
在第三板43的金屬板43a的、與流路單元20的入口20a(后面說明)對應的部分上，形成與入口20a相同形狀、在厚度方向上貫通的墨水導出口43b(參照圖3)。該墨水導出口43b的形成位置與圖4所示的第二板42的切口42c也對應。
在第三板43的樹脂板43c的、與流路單元20的入口20a(后面說明)的入口20a對應的部分，即與上述墨水導出口43b對應的部分上，形成具有入口20a和墨水導出口43b相同外形的墨水過濾器43f。
通過對金屬板43a進行蝕刻，形成墨水導出口43b，然后對樹脂板43c的與墨水導出口43b對應的部分進行受激準分子激光加工，集中地相鄰設置微小直徑(16～24μm)的多個孔，從而形成過濾器43f。
此外，在第三板43的金屬板43a上，通過蝕刻等使圖4中虛線所示的部分形成凹槽，而留下包含墨水導出口43b的區(qū)域。由此，在第三板43的與流路單元20相對的一側，形成凹部43g。如圖3所示，該凹部43g形成用于配置執(zhí)行單元19(在圖4的流路單元20表面上用雙點劃線描畫)的空間44。但是，在金屬板43a的與執(zhí)行單元19長邊的外側對應的區(qū)域(圖4中點劃線的外側的區(qū)域)中，形成向流路單元20一側突出的凸部43h(參照圖3)該凸部43h的高度使得能將后述的柔性印刷電路板(FPCFlexible Printed Circuit)4從空間44引出到外部。借助于該凸部43h，上述空間44被封閉。
在金屬板43a上，通過同時進行用于形成凹部43g的蝕刻和用于形成墨水導出口43b的蝕刻，可以減少加工工時。
通過相互層疊第一板41、第二板42和第三板43，可以形成從墨水導入口41a向墨水導出口43b使墨水分流的墨水分歧流路。
流路單元20在分歧流路單元40一側開有圓形的入口20a(參照圖2和圖3)，流路單元20與分歧流路單元40接合，以使該入口20a和分歧流路單元40的切口42c部分連通。由此，墨水儲存器42a內的墨水經由入口20a而被導入流路單元20內。
執(zhí)行單元19被接合在流路單元20的上表面上，具體地講，被接合在流路單元20上表面的與分歧流路單元40接合的區(qū)域之外的區(qū)域上，并且與分歧流路單元40不接觸。也就是說，分歧流路單元40雖然在入口20a附近與流路單元20接觸，但在除此之外的區(qū)域上與噴墨頭主體2a分離，在該分離部分上配置了執(zhí)行單元19。此外，如圖4的雙點劃線所示，執(zhí)行單元19在俯視圖中為近似梯形，多個執(zhí)行單元19沿噴墨頭2的長度方向交錯地排列。各執(zhí)行單元19的平行對邊(上邊和下邊)沿流路單元20的長度方向配置。相鄰的執(zhí)行單元19的斜邊在流路單元20的寬度方向上相互重疊。與執(zhí)行單元19的接合區(qū)域對應的流路單元20下表面形成噴墨區(qū)域。
上述流路單元20的入口20a與沒有設置執(zhí)行單元19的區(qū)域對應配置。具體地講，如圖4所示，入口20a由以下部分構成，即在流路單元20的長度方向兩端對角配置的入口和在執(zhí)行單元19平行對邊的短邊側2個一對地交錯地配置的入口。這樣，多個入口20a在流路單元20的長度方向上間隔配置，從而即使噴墨頭2的尺寸較長，墨水儲存器42a內的墨水也能抵抗流路阻力，而向流路單元20穩(wěn)定地供給。
以下，參照圖6，對目的內的墨水流路進行詳細說明。圖6是表示圖3所示的流路單元內的墨水流路的放大剖視圖。
如圖6所示，流路單元20具有層疊了九枚薄金屬平板21、22、23、24、25、26、27、28、29的結構。岐管流路30(共用墨水室)跨越從上數第五～第七層平板25～27而形成，該岐管流路30經由未圖示的路徑，與上述入口20a連通。在位于其上方的第四平板24上形成有連絡孔31，該連絡孔31與在第三層平板23上形成的狹縫32連接。
狹縫32通過在第二層平板22上形成得連通孔33，與在第一層平板21上形成得壓力室34的一端連通。該壓力室34用于接受固定在流路單元20上表面上的執(zhí)行單元19的驅動而對墨水施加壓力，它與各噴嘴13一一對應設置。壓力室34的另一端，通過貫通第二～第八層平板而形成的噴嘴連絡孔35，與在第九層平板29上形成的纖細錐形的噴嘴連通。在該噴嘴的前端形成有噴墨口13a。
壓力室34的平面形狀為細長的近似菱形或近似平行四邊形，但其圖示被省略。
在具有上述結構的噴墨頭主體2a中，例如，如圖5A所示，從墨水供給源200導入的墨水首先從墨水導入口41a被導入墨水儲存器42a中，在其中暫時儲存。然后，墨水儲存器42a內的墨水經由切口部分，并通過過濾器43f，在其中通過過濾器43f而除去混在墨水中的雜質。通過過濾器43f的墨水到達墨水導出口43b(參照圖4)。然后，墨水從墨水導出口43b被導向流路單元20的入口20a，從而被導入到岐管流路30內。如圖6所示，岐管流路30內的墨水經由連絡孔31、狹縫32、連通孔33而向各壓力室34供給。然后，在各壓力室34中，借助于后面說明到達執(zhí)行單元19的驅動而被作用壓力的墨水通過噴嘴連絡孔35，從噴墨口13中噴出。
執(zhí)行單元19通過層疊多枚壓電板而構成，該壓電板由例如鋯鈦酸鉛(PZT)的陶瓷材料構成。在壓電板之間存在由Ag-Pd系列等金屬材料構成的薄膜電極，在與各壓力室34相對的部分上形成活性部。通過向配置在壓電板之間的電極間施加電位差，活性部向壓力室34一側凸出變形，其結果是，壓力室34的容積縮小，從而壓力被作用在壓力室34內的墨水上。
作為對執(zhí)行單元19的供電部件，如圖6所示，F(xiàn)PC 4接合在執(zhí)行單元19的上表面上。FPC 4如圖3所示，從噴墨頭主體2a的側部引出，向上方彎曲，并與配置在部件14側面的驅動器IC(未圖示)電連接。在該驅動器IC中生成的驅動脈沖經由FPC 4而被供給執(zhí)行單元19的電極，由此使上述活性部變形。該電位控制對于每個壓力室34獨立進行。
此外，如圖3所示，在與FPC 4的引出口對應的噴墨頭主體2a的側部，配置有硅系列的密封部件36。該密封部件36承擔以下作用，即保護FPC 4，并且封閉空間44，以防止墨水等侵入上述空間內。
如上所述，根據本實施方式的噴墨頭2，由于在分歧流路單元40的墨水分歧流路內設置墨水過濾器43f，所以與在流路單元20內設置過濾器相比，可以增大過濾器的面積，并且減少過濾器的數量。即，可以使過濾器集成化。由此，過濾器43f不易產生尺寸誤差，所以能限制墨水流路的流路阻力的離散，提高印刷品質。
此外，在流路單元20的墨水流路內(例如連絡孔31或狹縫32的部分)設置過濾器的情況下，為了在各部分上使過濾器位置對齊，平板21～29(參照圖6)相互之間的對位要求精度比較高。與此相對，在本實施方式中，為了使墨水可靠地通過過濾器43f的對位精度要求不是很高。此外，由于過濾器不形成在平板21～29上，所以構成流路單元20的平板21～29的對位比較容易。因此，噴墨頭2的制造容易，并且可以提高合格率和降低制造成本。
此外，過濾器43f在構成分歧流路單元40的板中的一個板43上形成。由此，通過例如蝕刻加工或激光加工，可以容易地形成過濾器43f。
此外，在通過受激準分子激光加工而形成構成過濾器43f的多個孔的情況下，與蝕刻加工相比，可以使孔的形狀和尺寸穩(wěn)定。由此，可以穩(wěn)定墨水流路的流路阻力。
此外，由于形成有過濾器43f的第三板43是金屬板43a和聚酰亞胺等樹脂板43c相互層疊而形成的結構，所以通過對金屬板43a進行蝕刻，可以形成墨水導出口43b，并且通過受激準分子激光加工，在樹脂板43c的與墨水導出口43b對應的部分上設置多個孔，從而能容易地形成過濾器43f。采用上述過濾器形成方法，可以降低過濾器43f的制造成本。
在該情況下，與在單一的板上形成過濾器的情況相比，由于樹脂板43c被金屬板43a作為襯底支持，所以能良好地保持過濾器43f的強度。并且，由于第三板43具有良好的強度，所以該第三板43和第二板42之間的層疊作業(yè)容易進行。
此外，過濾器43f配置在墨水儲存器42a和墨水導出口43b之間。更詳細地講，過濾器43f在構成分歧流路單元40的板中的形成有墨水導出口43b的第三板43的、與墨水導出口43b對應的部分上形成，暫時儲存在墨水儲存器42a中的墨水通過切口42c，經過過濾器43f，然后到達墨水導出口43b。在該情況下，在墨水通過過濾器43f的前后，即從切口42c部分到墨水導出口43b，流路阻力沒有較大變化。因此，墨水的流動平穩(wěn)，從而防止了在通過過濾器43f時產生氣泡。
以下參照圖7和圖8，對本發(fā)明的第二實施方式所涉及的噴墨頭進行說明。本實施方式的噴墨頭102僅分歧流路單元與第一實施方式不同。流路單元20等其它結構要素與第一實施方式相同，所以標以相同的標號，并省略其說明。
分歧流路單元50將第一板51、第二板52以及配置在第一板51和第二板52之間的第三板53相互層疊在一起而構成。上述3枚板51～53中的第一板51和第二板52由不銹鋼等金屬構成，第三板53是將不銹鋼等的金屬板53a和聚酰亞胺等的樹脂板53c相互層疊在一起而構成的。第三板53的金屬板53a與第二板52相對而配置。
如圖8所示，在第一板51長度方向的一側的寬度中央部，通過蝕刻等，形成在厚度方向上貫通的墨水導入口51a。與第一實施方式的情況相同，墨水從墨槽等墨水供給源200(參照圖5A)被導入墨水導入口51a。此外，如圖8所示，在第一板51的與第三板53相對的一側，形成有一端與墨水導入口51a連接，另一端延伸到板的長度方向大致中央部的槽51b。
在第三板53的金屬板53a的大致中央，即實質上是后面說明的墨水儲存器52a的中央部分上，沿板的長度方向形成有彼此相鄰的3個儲存器連絡孔53b。在第三板53的樹脂板53c的與儲存器連絡孔53b對應的部分上，形成有外形與儲存器連絡孔53b相同且具有多個孔的過濾器53f。
在金屬板53a上通過蝕刻而形成儲存器連絡孔53b，然后在樹脂板53c的與儲存器連絡孔53b對應的部分上，通過受激準分子激光加工而集中地設置多個相鄰的微小孔徑(16～24μm)的孔，從而形成過濾器53f。
在第二板52的與第三板53相對的一側，通過半蝕刻(halfetching)等，形成構成墨水儲存器52a的凹部，該凹部具有與構成第一實施方式的墨水儲存器42a的孔相同的平面形狀(參照圖4)。在構成該墨水儲存器52a的凹部的側壁上，通過半蝕刻等，還連續(xù)地形成有與第一實施方式的切口42c(參照圖4)相同平面形狀的切口52c。在該切口52c附近與流路單元20的入口20a對應的部分上，還形成在厚度方向上貫通的、與入口20a的形狀相同的墨水導出口52b。
在第二板52的與流路單元20相對的一側，通過半蝕刻等而形成與第一實施方式的凹部43g(參照圖4)具有相同平面形狀的凹部52g。此外，在第二板52的與執(zhí)行單元19長邊的外側對應的區(qū)域(圖8中點劃線外側的區(qū)域)，形成有與第一實施方式的凸部43h相同的凸部52h(參照圖7)。
通過配置具有上述結構的第一板51、第二板52和配置在它們之間的第三板53并使它們相互層疊，從而在分歧流路單元50上形成了從墨水導入口51a到墨水導出口52b、使墨水分流的墨水分歧流路。
在具有上述結構的噴墨頭主體102a中，例如，如圖5A所示，從墨水供給源200導入的墨水首先從墨水導入口51a經由槽51b而通過過濾器53f，在其中借助于過濾器53f而除去混在墨水中的雜質。通過過濾器53f的墨水通過儲存器連絡孔53b而被導入墨水儲存器52a，并暫時儲存在墨水儲存器52a中。然后，墨水儲存器52a內的墨水經由切口52c部分，而從墨水導出口52b被導向流路單元20的入口20a，從而被導入岐管流路30內。從岐管流路30到噴墨口13的墨水流動與上述第一實施方式的相同，所以省略其說明。
如上所述，根據本實施方式的噴墨頭102，由于過濾器53f配置在墨水導入口51a和墨水儲存器52a之間，所以與過濾器配置在流路單元20內的情況以及第一實施方式相比，可以進一步增大過濾器的面積并減少其數量。也就是說，可以進一步使過濾器集成化。因此，可以更可靠地獲得限制墨水流路的流路阻力離散、提高印刷品質的效果。
此外，由于過濾器53f實質上在墨水儲存器52a的中央部分形成，所以與第一實施方式相比，受激準分子激光加工等作業(yè)容易進行，從而可以縮短加工時間。
此外，通過在墨水導入口51a和墨水儲存器52a之間配置過濾器的結構，可以提高與過濾器的位置、數量、面積、形狀等相關的自由度。因此，可以在與第二實施方式的過濾器53f不同的位置上設置過濾器，或者適當變更過濾器的數量、面積、形狀等。例如，如果減少過濾器的數量并增大其面積，則可以進一步限制墨水流路的流路阻力的下降，從而能進一步防止墨水堵塞在構成過濾器的孔中而發(fā)生缺陷。此外，如果例如通過蝕刻等形成多個微小直徑的孔，則發(fā)生孔不足的可能性高，但利用本實施方式的結構，通過增大過濾器53f的面積，可以減輕該孔不足的問題。此外，可以使過濾器的面積和形狀在強度上有利。
另外，在構成流路單元20的平板21～29(參照圖6)上不形成過濾器、過濾器53f在構成分歧流路單元50的板中的一個板53上形成、形成有過濾器53f的第三板53由金屬板53a和樹脂板53c層疊而構成等，都可以獲得與上述第一實施方式相同的效果。
以下參照圖9～圖12，對本發(fā)明的第三實施方式的噴墨頭進行說明。本實施方式的噴墨頭202僅分歧流路單元與第一和第二實施方式不同。流路單元20等其它結構要素與第一實施方式相同，所以標以相同的標號，并省略其說明。
如圖9所示，分歧流路單元60包含第一板61、第二板62和過濾器支持部件63。第一板61和第二板62由不銹鋼等金屬構成，如圖10所示，外形幾乎相同，并彼此層疊。另一方面，過濾器支持部件63包含在后面說明的過濾器組件73(參照圖11)中，如圖12所示，在流路單元20的表面覆蓋各入口20a而配置。在該過濾器支持部件63上配置有第二板62。
如圖10所示，第一板61與第一實施方式的第一板41相同，在長度方向一側的寬度中央部具有墨水導入口61a。
在第二板62的與第一板61相對的一側，與構成第二實施方式的墨水儲存器52a的凹部和切口52c(參照圖8)同樣，形成有構成墨水儲存器62a的凹部和切口62c。在該切口62c的附近，與第二實施方式的墨水導出口52b同樣，形成有在厚度方向上貫通的墨水導出口62b。
在第二板62的與流路單元20相對的一側，在圖10的點劃線所包圍的區(qū)域中，形成有凸部62h。凸部62h以外的部分位于同一平面上。該凸部62h的高度與第一和第二實施方式的凸部42h、52h同樣，使得能將FPC 4從空間44中引出。通過該凸部62h，用于配置執(zhí)行單元19的空間44被封閉(參照圖9)。當第二板62將過濾器支持部件63夾在中間并被固定在流路單元20上時，在沒有配置過濾器支持部件63的部分上形成空間44。
以下參照圖11，對用于制造本實施方式的噴墨頭202的過濾器組件73進行說明。
過濾器組件73具有彼此相鄰配置的4個過濾器支持部件63、使相鄰的過濾器支持部件63相互連接的相互連接部73d、包圍4個過濾器支持部件63周圍的框架部73g以及將框架部73g和與框架部73g相鄰的過濾器支持部件63連接起來的周邊連接部73e。
相互連接部73d在連接過濾器支持部件63的方向上具有較長的細長形狀，各相互連接部73d的與過濾器支持部件63之間的邊界處的彎曲強度比過濾器支持部件63的彎曲強度小。并且，各周邊連接部73e的與過濾器支持部件63之間的邊界處的彎曲強度也比過濾器支持部件63的彎曲強度小。
在4個過濾器支持部件63上，分別形成與入口20a(參照圖12)對應的過濾器63f。在4個過濾器支持部件63中，圖11中靠前的2個為近似長方形，具有與成為一對的2個入口20a分別對應的2個過濾器63f。其余的流過過濾器支持部件63為近似L字形，具有與成為一對的2入口20a和與該2個入口20a相對配置的1個入口20a分別對應的3個過濾器63f。
在流路單元20的表面上，過濾器支持部件63形成為可與執(zhí)行單元19不重合而交互配置的形狀。此外，在圖11所示的過濾器組件73中，過濾器支持部件63相鄰配置，比配置在流路單元20表面上時的部件間距離(參照圖12)短。
過濾器支持部件63、相互連接部73d、框架部73g和周邊連接部73e一體成形。
如圖11所示，過濾器組件73由不銹鋼等的金屬板73a和聚酰亞胺等的樹脂板73c相互層疊而構成。過濾器組件73的各構成要素是這樣形成的，即對金屬板73a進行蝕刻，使過濾器支持部件63和框架部73g的輪廓殘留下來之后，對樹脂板73c進行激光加工，使相互連接部73d和周邊連接部73e的輪廓與過濾器支持部件63和框架部73g一起殘留下來。
因此，過濾器支持部件63是金屬板73a和樹脂板73c的層疊結構。在下側的金屬板73a的與過濾器63f對應的部分上，通過蝕刻，形成圖9所示的開口63b，然后在上側的樹脂板63c的形成有開口63b的部分上通過受激準分子激光加工而集中設置多個相鄰的微小直徑(16～34μm)的孔，從而在過濾器支持部件63上形成過濾器63f。
對過濾器組件73的金屬板73a的蝕刻和對過濾器支持部件63的金屬板63a的金屬板63a的、用于形成開口63b的蝕刻同時進行，從而可以減少加工工時。
如圖12所示，在流路單元20上配置具有上述結構的過濾器支持部件63，通過在其上層疊第二板62和第一板61，從而在分歧流路單元60中形成從墨水導入口61a到墨水導出口62b，然后到在過濾器支持部件63上形成的過濾器63f、使墨水分流的墨水分歧流路。
如上所述，根據本實施方式的過濾器組件73，通過將4個過濾器支持部件63作為一個部件制造，從而可以限制部件數量。因此，過濾器組件73在具有4個過濾器支持部件63的同時，可以實現(xiàn)小型化。
此外，由于過濾器支持部件63彼此相鄰配置，所以特別是在采用受激準分子激光加工的情況下，可以縮短形成過濾器63f所需要的加工時間。這是因為過濾器63f之間的距離較短，所以進行受激準分子激光加工時的激光頭的移動距離較短。由于縮短了加工時間，所以能降低制造成本。
此外，過濾器支持部件63相鄰配置，使得比配置在流路單元20表面上時的部件間距離短，由于過濾器63f集中配置，所以提高了特別是上述加工效率。另一方面，在將各過濾器支持部件63配置在流路單元20表面上時，將它們分離配置，從而能柔性地對應入口20a的各種設計。
此外，如圖12所示，在流路單元20的表面上，過濾器支持部件63形成為可與執(zhí)行單元19不重合而交互配置的形狀，所以執(zhí)行單元19和過濾器支持部件63之間可以實現(xiàn)小型化的設計。由此，可以實現(xiàn)噴墨頭202a的小型化。
此外，借助于在連接過濾器支持部件63的方向上具有較長的細長形狀的相互連接部73d，將各過濾器支持部件63相互連接，從而能容易地使各過濾器支持部件63分離。
此外，由于具有包圍4個過濾器支持部件63周圍的框架部73g，所以容易操作。例如，在運送過濾器組件73時，可以減輕過濾器支持部件63破損等問題。
此外，由于過濾器支持部件63、相互連接部73d、框架部73g和周邊連接部73e一體成形，所以能降低制造成本。以下，對使用本實施方式的過濾器組件73的噴墨頭202的制造方法進行說明。但是，這里僅對圖9所示的噴墨頭202的噴墨頭主體202a的制造方法進行說明。
首先，使平板21～29(參照圖6)對齊、層疊，從而形成流路單元20。另一方面，制造圖11所示的過濾器組件73。
在過濾器組件73的制造工序中，如上所述，過濾器支持部件63、相互連接部73d、框架部73g和周邊連接部73e一體成形。此外，在該工序中，4個過濾器支持部件63相鄰配置，使得比配置在流路單元20表面上時的部件間距離(參照圖12)短。此外，如上所述，通過受激準分子激光加工而形成過濾器63f。
然后，在與過濾器支持部件63之間的邊界上，使相互連接部73d彎折，從而使4個過濾器支持部件63彼此分離。此外，在與過濾器支持部件63之間的邊界上，使周邊連接部73e彎折，從而使框架部73g以及與框架部73g相鄰的過濾器支持部件63彼此分離。在該分離工序中，例如可以用手抓住過濾器組件73，對適當的相互連接部73d或周邊連接部73e施力，從而切斷它們。
然后如圖12所示，將各過濾器支持部件63配置在流路單元20的表面上，使得各過濾器63f與入口20a相對。
然后，將執(zhí)行單元19交互地配置在流路單元20的表面上，使其與上述配置的過濾器支持部件63不重合。該配置執(zhí)行單元19的工序可以在配置過濾器支持部件63的工序之前或之后，或者也可以同時進行。
然后，將構成分歧流路單元60的、彼此接合的第一板61和第二板62固定在流路單元20上，使得各過濾器支持部件63與第二板62下表面的適當位置接觸。
在具有上述結構的噴墨頭主體202a中，例如，如圖5A所示，從墨水供給源200導入的墨水首先從墨水導入口61a被導入墨水儲存器62a，在其中暫時儲存。然后，墨水儲存器62a內的墨水經由切口62c，從墨水導出口62b被導出，進而通過形成在過濾器支持部件63上的過濾器63f，在其中借助于過濾器63f而除去混在墨水中的雜質。通過了過濾器63f的墨水通過開口63b，被導向流路單元20的入口20a，從而被導入岐管流路30內。從岐管流路30到噴墨口13的墨水流動與上述第一實施方式相同，所以省略其說明。
如上所述，采用使用過濾器組件73的噴墨頭202制造方法，可以獲得與上述過濾器組件73相同的效果。此外，使用過濾器組件73，可以制造如下噴墨頭202，該噴墨頭202能實現(xiàn)與第一實施方式的噴墨頭202同樣的效果，即能限制墨水流路的流路阻力離散、提高印刷品質。
在上述第一、第二和第三實施方式中，構成過濾器43f、53f、63f的孔不限于利用受激準分子激光加工而形成的孔，可以用各種方法來形成。
此外，樹脂板43c、53c、63c、73c除了由聚酰亞胺構成，還可以由聚脂、氯乙烯等各種樹脂構成。此外，金屬板43a、53a、63a、73a、第一板41、51、61以及第二板42、52、62除了由不銹鋼構成，還可以由例如42合金、鎳鐵合金等鎳合金等金屬構成。
此外，形成有過濾器43f、53f、63f的比較不限于金屬板和樹脂板的層疊結構，也可以是由單一材料構成的板。
此外，墨水導入口41a、51a、61a不限于一個，可以以任意數量形成，其形狀也可以進行各種變更。
此外，墨水導出口42b、52b、62b的形狀也可以進行各種變更，除了圓形，也可以是例如方形或橢圓形。并且，第一和第三實施方式的過濾器43f、63f可以形成與墨水導出口62b相同的外形。
此外，第二實施方式的儲存器連絡孔53b只要能將墨水導入墨水儲存器52a即可，可以以任意的數量、形狀和位置上形成。在該情況下，需要使過濾器53f的數量、形狀和位置與儲存器連絡孔53b對應。
此外，在第一和第二實施方式中，分歧流路單元的過濾器只要設在墨水分歧流路內即可，不限于通過層疊多枚板而構成。
此外，在第三實施方式中，過濾器支持部件63可設計成覆蓋任意的入口20a。
此外，在第三實施方式中，在制造過濾器組件73的工序中，可以進行壓力加工來使作為構成要素的過濾器支持部件63、相互連接部73d、周邊連接部73e和框架部73g殘留下來。
此外，在第三實施方式中，相互連接部73d和周邊連接部73e形成得具有使過濾器組件73在運送過程中不破損的強度即可。因此，相互連接部73d和周邊連接部73e中的任何一個可以在樹脂板73c和金屬板73a中的任何一個上形成，并且不特別限定其數量和位置等。
此外，在第三實施方式中，過濾器支持部件63、相互連接部73d、框架部73g和周邊連接部73e可以不是一體成形。
此外，在第三實施方式中，包含在過濾器組件73中的過濾器支持部件63的數量可以至少是2個以上。
本發(fā)明除了適用于向固定的噴墨頭主體2a輸送紙張并印刷的上述實施方式的行式噴墨打印機之外，還適用于例如在輸送紙張的同時，使噴墨頭主體2a在與輸送紙張垂直的方向上往復移動而進行印刷的串行打印式的噴墨打印機。
此外，本發(fā)明不限于噴墨打印機，還可以適用于例如噴墨式的傳真機或復印機。
盡管根據上述實施方式對本發(fā)明進行了說明，但很顯然，本領域技術人員可以對本發(fā)明進行各種替換、修改和變形。因此，上述優(yōu)選實施方式僅是為了說明本發(fā)明，而不是限定性的。在不違背本發(fā)明權利要求所限定的范圍的情況下，可以進行各種變更。
權利要求
1.一種噴墨頭，設有流路單元，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與上述噴嘴連接的的多個壓力室、向上述壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入上述共用墨室的入口；以及分歧流路單元，該分歧流路單元具有導入墨水的墨水導入口，與上述入口對應設置并且將墨水導出至上述入口的墨水導出口，從上述墨水導入口到上述墨水導出口、使墨水分流的墨水分歧流路以及設在上述墨水分歧流路內的墨水過濾器。
2.根據權利要求1所述的噴墨頭，上述分歧流路單元通過層疊多枚板而構成，上述過濾器在上述多枚板中的任意一個上形成。
3.根據權利要求2所述的噴墨頭，上述過濾器通過受激準分子激光加工而形成。
4.根據權利要求2所述的噴墨頭，上述多枚板包含由金屬構成的板和由樹脂構成的板，形成有上述過濾器的上述板是由樹脂構成的板。
5.根據權利要求1所述的噴墨頭，上述分歧流路單元還設有用于儲存墨水的墨水儲存器，上述過濾器配置在上述墨水儲存器和上述墨水導出口之間。
6.根據權利要求1所述的噴墨頭，上述分歧流路單元通過層疊多枚板而構成，上述過濾器在上述多枚板中的形成有上述墨水導出口的板的、與上述墨水導出口對應的部分上形成。
7.根據權利要求1所述的噴墨頭，上述分歧流路單元還設有用于儲存墨水的墨水儲存器，上述過濾器配置在上述墨水導入口和上述墨水儲存器之間。
8.根據權利要求1所述的噴墨頭，上述分歧流路單元還設有用于儲存墨水的墨水儲存器，并且具有形成有上述墨水導入口的第一板、形成有上述墨水儲存器的第二板以及配置在上述第一板和第二板之間的第三板，上述過濾器在上述第三板上形成。
9.根據權利要求8所述的噴墨頭，上述過濾器在上述第三板的、實質上成為上述墨水儲存器中央的部分上形成。
10.一種過濾器組件，用于制造噴墨頭，該噴墨頭設有流路單元，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與上述噴嘴連接的的多個壓力室、向上述壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入上述共用墨室的入口；以及多個過濾器支持部件，配置在上述流路單元的表面上，分別覆蓋上述入口，上述過濾器組件設有彼此相鄰配置的上述多個過濾器支持部件；相互連接部，連接相鄰的上述過濾器支持部件，其與上述過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比上述過濾器支持部件的彎曲強度小；以及分別在上述多個過濾器支持部件上形成的過濾器。
11.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述多個過濾器支持部件相鄰配置，使得比將其配置在上述流路單元的表面上時的部件間距離短。
12.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述過濾器通過受激準分子激光加工而形成。
13.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述過濾器支持部件包含由金屬構成的板和由樹脂構成的板，形成有上述過濾器的上述板是由樹脂構成的板。
14.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述多個過濾器支持部件形成可以交互配置的形狀，使得在上述流路單元的表面上與使上述壓力室的容積變化的執(zhí)行機構不重合。
15.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述相互連接部在連接上述過濾器支持部件的方向上具有較長的細長形狀。
16.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述過濾器支持部件和上述相互連接部一體成形。
17.根據權利要求10所述的過濾器組件，還設有框架部(frame portion)，包圍上述多個過濾器支持部件的周圍；以及周邊連接部，將上述框架部和與上述框架部相鄰的上述過濾器支持部件連接起來，其與上述過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比上述過濾器支持部件的彎曲強度小。
18.根據權利要求17所述的過濾器組件，上述過濾器支持部件、上述相互連接部、上述框架部和上述周邊連接部一體成形。
19.根據權利要求10所述的過濾器組件，上述過濾器支持部件是在包含用于儲存墨水的墨水儲存器的分歧流路單元中，構成上述墨水儲存器和將墨水導出至上述入口的墨水導出口之間的部件。
20.一種噴墨頭的制造方法，具有以下工序形成流路單元的工序，該流路單元具有噴射墨水的多個噴嘴、與上述噴嘴連接的的多個壓力室、向上述壓力室供給墨水的共用墨室以及將墨水導入上述共用墨室的入口；形成過濾器組件的工序，該過濾器組件設有彼此相鄰配置的上述多個過濾器支持部件；相互連接部，連接相鄰的上述過濾器支持部件，其與上述過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比上述過濾器支持部件的彎曲強度??；以及分別在上述多個過濾器支持部件上形成的過濾器；在與上述過濾器支持部件的邊界上，使上述相互連接部彎折，從而使上述多個過濾器支持部件彼此分離的工序；以及將上述多個過濾器支持部件配置在上述流路單元的表面上，使上述過濾器與上述入口相對的工序。
21.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，使上述多個過濾器支持部件相鄰配置，使得比在上述過濾器支持部件配置工序中將其配置在上述流路單元表面上時的部件間距離短。
22.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，通過受激準分子激光加工而形成上述過濾器。
23.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，使上述過濾器支持部件包含由金屬構成的板和由樹脂構成的板，在上述過濾器支持部件的由樹脂構成的板上形成上述過濾器。
24.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，還具有將使上述壓力室的容積變化的執(zhí)行機構交互地配置在上述流路單元的表面上，使其與上述多個過濾器支持部件不重合的工序。
25.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，使上述相互連接部在連接上述過濾器支持部件的方向上形成較長的細長形狀。
26.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，使上述過濾器支持部件和上述相互連接部一體成形。
27.根據權利要求20所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，具有如下工序，即制造過濾器組件，該過濾器組件設有上述多個過濾器支持部件；上述相互連接部；上述過濾器；框架部，包圍上述多個過濾器支持部件的周圍；以及周邊連接部，將上述框架部和與上述框架部相鄰的上述過濾器支持部件連接起來，其與上述過濾器支持部件的邊界處的彎曲強度比上述過濾器支持部件的彎曲強度小，并且在與上述過濾器支持部件的邊界上，使上述相互連接部彎折，從而使上述框架部和與上述框架部連接的上述過濾器支持部件彼此分離。
28.根據權利要求27所述的噴墨頭的制造方法，在上述過濾器組件制造工序中，使上述過濾器支持部件、上述相互連接部、上述框架部以及上述周邊連接部一體成形。
全文摘要
本發(fā)明的噴墨頭通過層疊流路單元和分歧流路單元而構成，上述流路單元形成有向壓力室供給墨水的從共用墨室到噴嘴的墨水流路，上述分歧流路單元包含從墨水導入口向將墨水導向流路單元的墨水導出口、使墨水分流的墨水分歧流路。在流路單元的表面上開設將墨水導入共用墨室的入口，分歧流路單元的墨水導出口與入口相對配置。除去墨水內的雜質的過濾器設在分歧流路單元的墨水分歧流路內。
文檔編號B41J2/14GK1496827SQ031598
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月25日 優(yōu)先權日2002年9月25日
發(fā)明者平比呂志 申請人:兄弟工業(yè)株式會社