專(zhuān)利名稱(chēng)：噴墨頭和噴墨頭的過(guò)濾器板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及執(zhí)行打印操作的噴墨頭，其中打印操作通過(guò)把墨噴到記錄介質(zhì)上來(lái)執(zhí)行；還涉及一種噴墨頭的過(guò)濾器板，其中噴墨頭具有一個(gè)捕獲墨中異物的過(guò)濾器。
背景技術(shù)：
日本待審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No.HEI-6-255101披露了一種由層壓通道板構(gòu)成的噴墨頭，它具有用于噴墨的噴嘴、給墨施加壓力的墨壓力室、把墨分配到每個(gè)墨壓力室的公共墨室、和把墨從墨容器提供到公共墨室的供墨通道。在這個(gè)噴墨頭中，過(guò)濾器位于公共墨室和供墨通道之間，過(guò)濾器具有通過(guò)蝕刻等方法形成的多個(gè)通孔。因此，過(guò)濾器能夠捕獲墨容器所提供的墨中的異物，從而異物不會(huì)進(jìn)入公共墨室。因此，噴墨頭能夠避免異物阻塞墨通道而引起的噴墨問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述文件中披露的噴墨頭中，其中形成有過(guò)濾器的通道板非常薄并且很不結(jié)實(shí)，因此，當(dāng)把它與其它的通道板疊置時(shí)，必須非常小心地操作它，這樣層壓過(guò)程就很困難。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以想象應(yīng)該使用厚一些的通道板。但是，當(dāng)利用蝕刻在通道板中形成過(guò)濾器通孔時(shí)，由于通孔直徑的增加與板厚成正比，這樣就會(huì)引起新的問(wèn)題，如過(guò)濾器不具有足夠的捕獲異物的能力，而這種能力則決定過(guò)濾特性。
當(dāng)利用蝕刻形成通孔時(shí)，通常在通道板的一個(gè)表面上覆蓋具有開(kāi)口的抗蝕層，開(kāi)口與過(guò)濾器通孔具有相同的直徑，并且利用化學(xué)溶液蝕刻暴露在開(kāi)口中的區(qū)域。但是，由于蝕刻不只發(fā)生在板厚方向，而是一個(gè)各向同性的過(guò)程，在形成穿透厚板的通孔的時(shí)間里，蝕刻也同時(shí)發(fā)生在抗蝕層的下側(cè)，這樣通孔的直徑就會(huì)較大。
因此，本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種噴墨頭，它提高了其中形成了過(guò)濾器部分的板的強(qiáng)度，而且不會(huì)損失過(guò)濾器的過(guò)濾特性，從而使得操作板變得容易。
本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是提供一種過(guò)濾器板，它既具有很好的強(qiáng)度而且很容易操作，同時(shí)不會(huì)損失其過(guò)濾特性，還提供一種制造這種過(guò)濾器板的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它的目的，本實(shí)用新型提供一種包括多塊層壓板的噴墨頭。板具有彼此連通布置的孔以形成墨通道。多塊板中至少一塊板包括一個(gè)設(shè)置在墨通道中的過(guò)濾器部分。過(guò)濾器部分包括一個(gè)其上限定了凹陷的底壁部分。多個(gè)過(guò)濾器通孔穿過(guò)底壁部分形成。
通過(guò)這樣在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能夠在凹陷的底部中形成具有較小直徑的過(guò)濾器通孔。因此，能夠在具有足夠厚度的板中形成具有適當(dāng)捕獲異物能力的過(guò)濾器部分，從而提高了具有過(guò)濾器部分的板的強(qiáng)度并且能夠容易地操作設(shè)有過(guò)濾器的板。
優(yōu)選多塊板包括一個(gè)形成了墨進(jìn)口的墨進(jìn)口板和一個(gè)形成了多個(gè)噴嘴的噴嘴板，墨通道的結(jié)構(gòu)使得從外部墨源提供的墨經(jīng)過(guò)墨進(jìn)口流向多個(gè)噴嘴以噴出。噴墨頭可以進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在墨通道中的公共墨室，墨通道與多個(gè)噴嘴保持流體連通。過(guò)濾器部分可以設(shè)置在墨進(jìn)口和公共墨室之間的墨通道中。墨通道可以包括一個(gè)其中存儲(chǔ)了墨的貯墨器，貯墨器設(shè)置在墨進(jìn)口和公共墨室之間。過(guò)濾器部分可以設(shè)置在墨進(jìn)口和貯墨器之間所限定的貯墨器通道中。
利用這種結(jié)構(gòu)，公共墨室與多個(gè)噴嘴保持流體連通。通過(guò)把過(guò)濾器設(shè)置在通道的一個(gè)區(qū)域中，過(guò)濾器部分可以具有較大的表面積，所述的區(qū)域是公共墨室的上游并且具有相對(duì)較大的橫截面積。因此，能夠減少過(guò)濾器部分引起的通道阻力，并且即使異物堵塞了一部分通孔，過(guò)濾器部分仍然能夠工作。
優(yōu)選過(guò)濾器部分中的多個(gè)過(guò)濾器通孔包括一個(gè)上游側(cè)過(guò)濾器通孔；和一個(gè)下游側(cè)過(guò)濾器通孔，它位于上游側(cè)過(guò)濾器通孔沿貯墨器通道的墨流動(dòng)方向的下游側(cè)。上游側(cè)過(guò)濾器通孔的直徑可以比下游側(cè)過(guò)濾器通孔的直徑小。
由于在過(guò)濾器部分的下游側(cè)墨能夠更容易地流動(dòng)，所以空氣不大可能在過(guò)濾器部分的下游側(cè)積聚。
優(yōu)選板在預(yù)定的方向上是伸長(zhǎng)的，凹陷在預(yù)定的方向是伸長(zhǎng)的，并且沿著預(yù)定方向布置多個(gè)過(guò)濾器通孔。
利用這種結(jié)構(gòu)，形成在板中的過(guò)濾器部分具有較大的表面積，減小了對(duì)流過(guò)墨通道的墨的通道阻力。
優(yōu)選過(guò)濾器部分具有一個(gè)分隔壁，它把凹陷分成多個(gè)腔室，每個(gè)腔室包括至少一個(gè)過(guò)濾器通孔。
利用這種結(jié)構(gòu)，由于具有分隔壁，能夠減少凹陷對(duì)板強(qiáng)度的不利影響，從而防止過(guò)濾器部分損壞。
優(yōu)選分隔壁的兩個(gè)端部連接凹陷的周壁部分，并且板的厚度比凹陷的底壁部分的厚度厚。
利用這種結(jié)構(gòu)，能夠有效地減少凹陷對(duì)板強(qiáng)度的不利影響。
在穿過(guò)過(guò)濾器部分的墨流動(dòng)方向上，優(yōu)選每個(gè)過(guò)濾器通孔在墨通道的上游側(cè)的開(kāi)口的面積小于這個(gè)過(guò)濾器通孔在墨通道下游側(cè)的另一個(gè)開(kāi)口的面積。
利用這種結(jié)構(gòu)，能夠減小對(duì)穿過(guò)過(guò)濾器通孔的墨的通道阻力。
優(yōu)選每個(gè)板都是金屬板。這種結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了噴墨頭的耐用性。
優(yōu)選該噴墨頭還包括一個(gè)通道單元。在該通道單元中形成了多個(gè)噴嘴和多個(gè)壓力室。所述多塊層壓板構(gòu)成了固定到通道單元上的貯墨器單元。該貯墨器單元在墨通道內(nèi)包括一個(gè)墨進(jìn)口；一個(gè)貯墨器；一個(gè)貯墨器通道；和多個(gè)第一供墨通道。貯墨器通道連接貯墨器和墨進(jìn)口。所述過(guò)濾器部分設(shè)置在貯墨器通道中。多個(gè)第一供墨通道連通貯墨器單元的外部和貯墨器。通道單元包括一個(gè)公共墨室；多個(gè)單獨(dú)墨通道；和多個(gè)第二供墨通道。多個(gè)單獨(dú)墨通道從公共墨室的一個(gè)出口經(jīng)過(guò)多個(gè)壓力室延伸到多個(gè)噴嘴。多個(gè)第二供墨通道與相應(yīng)的第一供墨通道保持流體連通，從而連接貯墨器和公共墨室。
通過(guò)這樣在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。能夠在凹陷的底表面中形成多個(gè)具有較小直徑的過(guò)濾器通孔。因此，能夠在具有足夠厚度的板中形成具有適當(dāng)捕獲異物能力的過(guò)濾器部分，從而提高了過(guò)濾器部分的強(qiáng)度并且能夠容易地操作過(guò)濾器部分。
優(yōu)選通道單元由多塊具有通孔的層壓板構(gòu)成，這些通孔用來(lái)形成噴嘴、壓力室、公共墨室、單獨(dú)墨通道和多個(gè)第二供墨通道，并且通道單元中的每個(gè)板是金屬板，貯墨器單元中的每個(gè)板是金屬板。這種結(jié)構(gòu)增加了噴墨頭的耐用性。
優(yōu)選在金屬板的一個(gè)表面?zhèn)壤梦g刻形成多個(gè)過(guò)濾器通孔，在金屬板的相對(duì)表面利用蝕刻形成凹陷。利用這種結(jié)構(gòu)，能夠很容易地在較厚的板中形成直徑較小的過(guò)濾器通孔，并且能夠以較低的成本制造具有這種過(guò)濾器部分的噴墨頭。
優(yōu)選具有過(guò)濾器部分的金屬板和構(gòu)成通道單元與貯墨器單元的其它金屬板由相同的金屬材料制成。
利用這種結(jié)構(gòu)，包括其中形成了過(guò)濾器部分的板在內(nèi)，所有構(gòu)成貯墨器單元和通道單元的板用同樣的金屬材料制成，因此就降低了材料成本。另外，由于所有的板具有一樣的線(xiàn)性膨脹系數(shù)，當(dāng)利用熱把它們層壓和粘結(jié)在一起時(shí)，這些板在板的平面內(nèi)完全一樣地膨脹，這樣就不會(huì)翹曲。
根據(jù)另一個(gè)方面，本實(shí)用新型給噴墨頭提供一種過(guò)濾器板。噴墨頭包括多塊層壓板。所述多塊板中包括過(guò)濾器板。所述多塊層壓板具有孔，布置這些孔以形成墨通道。過(guò)濾器板包括一個(gè)過(guò)濾器部分。過(guò)濾器部分設(shè)置在墨通道中，當(dāng)多塊板層壓在一起時(shí)形成了這個(gè)墨通道。過(guò)濾器部分包括一個(gè)其上限定了凹陷的底壁部分。穿過(guò)底壁部分形成了多個(gè)過(guò)濾器通孔。
通過(guò)這樣在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能夠在凹陷的底表面中形成多個(gè)具有較小直徑的過(guò)濾器通孔。因此，能夠在具有足夠厚度的板中形成具有適當(dāng)捕獲異物能力的過(guò)濾器部分，從而增加了過(guò)濾器部分的強(qiáng)度并且能夠容易地操作過(guò)濾器部分。
根據(jù)另一個(gè)方面，本實(shí)用新型給噴墨頭提供一種過(guò)濾器板。噴墨頭包括多塊層壓板，其中包括過(guò)濾器板。所述多塊層壓板具有孔，布置這些孔以形成墨通道。過(guò)濾器板中形成有凹陷，當(dāng)所述多塊板層壓在一起時(shí)凹陷位于墨通道中。穿過(guò)凹陷的底部形成了多個(gè)過(guò)濾器通孔。
通過(guò)這樣在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能夠在凹陷的底表面中形成多個(gè)具有較小直徑的過(guò)濾器通孔。因此，能夠在具有足夠厚度的板中形成具有適當(dāng)捕獲異物能力的過(guò)濾器部分，因此提高了過(guò)濾器的強(qiáng)度并且能夠容易地操作過(guò)濾器。
根據(jù)另一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供一種包括多塊層壓板的噴墨頭。這些板具有彼此連通布置以形成墨通道的孔。多塊板中至少一塊板在墨通道的位置形成有一個(gè)凹陷。穿過(guò)凹陷的底部形成了多個(gè)過(guò)濾器通孔。
通過(guò)這樣在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能夠在凹陷的底部形成具有較小直徑的過(guò)濾器通孔。因此，能夠在具有足夠厚度的板中形成具有適當(dāng)捕獲異物能力的過(guò)濾器，因此提高了具有過(guò)濾器的板的強(qiáng)度并且能夠容易地操作設(shè)有過(guò)濾器的板。


通過(guò)參考附圖仔細(xì)閱讀下面對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的描述，本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭的外部透視圖；圖2是沿圖1中線(xiàn)II-II的剖視圖；圖3是圖2中用點(diǎn)劃線(xiàn)圍繞起來(lái)的區(qū)域的放大視圖；圖4是示出圖1的主頭件的平面圖；圖5是示出圖4中用點(diǎn)劃線(xiàn)圍繞起來(lái)的區(qū)域的放大平面圖；圖6(a)是沿圖5中線(xiàn)VI-VI的剖視圖；圖6(b)是示于圖6(a)中的孔的平面圖；圖7是示出圖5中繪出的一部分主頭件的分解透視圖；圖8(a)是圖6(a)中用虛線(xiàn)圍繞起來(lái)的那部分的放大剖視圖；圖8(b)是示出圖8(a)中單獨(dú)電極的平面圖；
圖9(a)是沿圖1中線(xiàn)IX-IX的貯墨器單元的剖視圖；圖9(b)是圖9(a)中用交替長(zhǎng)線(xiàn)-雙短線(xiàn)圍繞的區(qū)域的放大剖視圖；圖10是示于圖1的貯墨器單元的分解視圖；圖11(a)-11(e)示出了在圖1中示出的貯墨器單元的第三板中制造過(guò)濾器的過(guò)程，其中圖11(a)示出了在形成過(guò)濾器前作為原始板材的第三板，圖11(b)示出了在第三板的表面上形成了抗蝕層后的第三板，圖11(c)示出了已經(jīng)在第三板的底表面中形成了孔并且隨后從第三板上去除了抗蝕層的第三板，圖11(d)示出了在第三板的表面上再次形成抗蝕層后的第三板，圖11(e)示出了已經(jīng)在第三板中形成了的過(guò)濾器，其中凹進(jìn)已經(jīng)形成并且隨后從第三板上去除了抗蝕層；以及圖12(a)和圖12(b)是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的噴墨頭的貯墨器單元的剖視圖，其中圖12(a)是整個(gè)貯墨器單元的剖視圖，圖12(b)是圖12(a)中用交替長(zhǎng)線(xiàn)-雙短線(xiàn)圍繞的區(qū)域的放大剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的噴墨頭，其中為了避免重復(fù)描述，用同樣的參考標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的部分和部件。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭1的外部透視圖。圖2是沿圖1中線(xiàn)II-II的剖視圖。圖3是圖2中用點(diǎn)劃線(xiàn)圍繞起來(lái)的區(qū)域的放大視圖。
噴墨頭1包括一個(gè)主頭件70，它具有扁平長(zhǎng)方形形狀，在主掃描方向延伸，并且起到把墨噴到紙張上的作用；一個(gè)貯墨器單元71，它設(shè)置在主頭件70的頂表面上并且具有容納墨的貯墨器3c(圖9(a))，墨將提供給主頭件70；一個(gè)控制器72，它設(shè)置在貯墨器單元71的上面用來(lái)控制主頭件70；以及一個(gè)下蓋51和一個(gè)上蓋52，用來(lái)保護(hù)噴墨頭1不受到噴出的墨的侵?jǐn)_。為了便于描述，在圖1中沒(méi)有示出上蓋52，但在圖2中示出了上蓋52。副掃描方向定義成與主掃描方向垂直的方向。
如圖2和3所示， 主頭件70包括一個(gè)通道單元4，其中形成了墨通道；和多個(gè)(在這個(gè)實(shí)施例中是4個(gè))致動(dòng)器單元21，它們粘結(jié)在通道單元4的頂表面上(圖4)。每個(gè)致動(dòng)器單元21都具有層狀結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)薄板疊置并且粘結(jié)在一起，這將參考圖8進(jìn)一步描述。
如圖2、圖9(a)和圖10所示，貯墨器單元71中形成了多個(gè)(在這個(gè)實(shí)施例中是10個(gè))上部供墨通道3d。上部供墨通道3d向下延伸并且在貯墨器單元71的底表面上敞開(kāi)。如圖10所示，上部供墨通道3d在副掃描方向上靠近貯墨器單元71的兩個(gè)端部。貯墨器單元71只在貯墨器單元71的底表面上圍繞上部供墨通道3d的開(kāi)口處接觸通道單元4。因此，不是圍繞上部供墨通道3d的貯墨器單元71的其它部分與主頭件70分開(kāi)，形成了空間85。致動(dòng)器單元21設(shè)置在空間85中。
為了分別給多個(gè)(在本實(shí)施例中是4個(gè))致動(dòng)器單元21供電，設(shè)有多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))柔性印刷電路(FPC)50。FPC 50分別電連接致動(dòng)器單元21的頂表面。兩個(gè)FPC 50在副掃描方向上離開(kāi)通道單元4的一側(cè)。而另兩個(gè)FPC 50在副掃描方向上離開(kāi)通道單元4的另一側(cè)。
如圖1和9(a)所示，貯墨器單元71包括一個(gè)墨進(jìn)口3a和一個(gè)墨向下流動(dòng)通道(貯墨器通道)3b。供墨連接器2連接墨進(jìn)口3a。未示出的墨管連接供墨連接器2。墨向下流動(dòng)通道3b具有向下流動(dòng)開(kāi)口63。從未示出的墨容器經(jīng)過(guò)未示出的墨管和供墨連接器2提供到墨進(jìn)口3a中的墨流經(jīng)墨向下流動(dòng)通道3b和向下流動(dòng)開(kāi)口63，并且積聚在貯墨器3c中。
積聚在貯墨 3c中的墨從多個(gè)上部供墨通道3d提供給多個(gè)(本實(shí)施例中是10個(gè))下部供墨通道5d，如圖4所示，下部供墨通道5d形成在通道單元4中，它們與上部供墨通道3d一一對(duì)應(yīng)。如圖4所示，集管(公共墨室)5也形成在通道單元4中。下部供墨通道5d與集管5保持流體連通。
如圖1、圖3和圖10所示，多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))長(zhǎng)方形切口或凹進(jìn)53在貯墨器單元71的厚度方向上形成在貯墨器單元71中。在貯墨器單元71相對(duì)于副掃描方向的每一側(cè)形成了兩個(gè)長(zhǎng)方形切口53，使得在相對(duì)側(cè)的長(zhǎng)方形切口53彼此交錯(cuò)。
如圖2、3、10所示，空間85與長(zhǎng)方形切口53保持流體連通。每個(gè)FPC 50從相應(yīng)的致動(dòng)器單元21延伸出來(lái)，穿過(guò)空間85，然后穿過(guò)相應(yīng)的長(zhǎng)方形切口53。如圖1、4、10所示，除了長(zhǎng)方形切口53以外，在平面圖中，貯墨器單元71基本與通道單元4具有相同的形狀和尺寸。
控制器72用來(lái)控制對(duì)噴墨頭1的驅(qū)動(dòng)。如圖1和圖2所示，控制器72包括主電路板72a；多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))子電路板81；和多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))驅(qū)動(dòng)器IC 80。
主電路板72a具有長(zhǎng)方形形狀，在主掃描方向延伸，并且固定到貯墨器單元71上，使得與子電路板81相對(duì)的表面垂直于貯墨器單元71的頂表面。子電路板81與主電路板72a的表面平行設(shè)置，并且通過(guò)連接器73電連接主電路板72a。
每個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC 80起到產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)相應(yīng)致動(dòng)器單元21的信號(hào)的作用。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC 80都配有散熱器82。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器IC 80都牢固地安裝在相應(yīng)的子電路板81上面對(duì)主電路板72a的一側(cè)。
每個(gè)FPC 50都電連接相應(yīng)的子電路板81和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器IC 80。每個(gè)FPC 50都利用粘結(jié)劑83固定到子電路板81上。每個(gè)FPC 50把子電路板81輸出的信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)器IC 80，并且把驅(qū)動(dòng)器IC 80輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到相應(yīng)的致動(dòng)器單元21。
如圖3所示，每個(gè)FPC 50彎曲并且利用粘結(jié)劑55固定到通道單元4靠近溢出槽54的位置，從而當(dāng)向上拉FPC 50時(shí)FPC 50不脫離相應(yīng)的致動(dòng)器單元21。
如圖1和2所示，下蓋51是大致長(zhǎng)方形的空心箱，并且在它的底部和頂部具有開(kāi)口。在平面圖中，下蓋51與主頭件70(貯墨器單元71和通道單元4)在副掃描方向具有相同的尺寸。換言之，下蓋51沿與主頭件70的頂表面和底表面平行的平面所具有的橫截面與主頭件70在副掃描方向具有相同的尺寸。如圖1所示，下蓋51具有底沿51b。多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))伸出部分51a從底沿51b向下伸出。下蓋51設(shè)置在主頭體70的頂部上。底沿51b位于貯墨器單元71的頂表面，同時(shí)每個(gè)伸出部分51a容納在貯墨器單元71的相應(yīng)長(zhǎng)方形切口53中。如圖2所示，每個(gè)FPC 50穿過(guò)相應(yīng)長(zhǎng)方形切口53所限定的間隙，然后從貯墨器單元71的頂部抽出。下蓋51覆蓋沿著貯墨器單元71的長(zhǎng)方形切口53延伸的FPC 50部分的外側(cè)。
如圖1、2、3所示，每個(gè)FPC 50容納在下蓋51中，以松散地在相應(yīng)的致動(dòng)器單元21上面延伸，使得它不受到任何應(yīng)力。下蓋51的底沿51b位于貯墨器單元71的上沿，而伸出部分51a位于通道單元4的上沿的上面。
如圖3所示，在伸出部分51a和通道單元4的上表面的邊沿之間形成了間隙e，用來(lái)接受制造下蓋51時(shí)的誤差。在安裝下蓋51后，用硅樹(shù)脂等填充間隙e，以防止墨通過(guò)間隙e流出。溢出槽54形成在通道單元4中與長(zhǎng)方形切口53相對(duì)的位置，以在用硅樹(shù)脂填充間隙e時(shí)允許多余的硅溢出。如圖1和2所示，下蓋51進(jìn)一步具有一個(gè)水平部分51d，它圍繞上部開(kāi)口。水平部分51d通過(guò)沿著水平方向向內(nèi)彎曲下蓋51的側(cè)壁上沿形成。穿過(guò)平坦部分51d所圍繞的下蓋51的頂部開(kāi)口引導(dǎo)FPC 50。
如圖2所示，上蓋52是具有拱形頂部的箱，并且設(shè)置在下蓋51的水平部分51d的頂部，以覆蓋主電路板72a和子電路板81。當(dāng)正確定位時(shí)，下蓋51和上蓋52在副掃描方向上具有的寬度落在主頭件70在副掃描方向上具有的寬度之內(nèi)。
下面描述主頭件70的結(jié)構(gòu)。
圖4是示出圖1的主頭件70的平面圖。圖5是示出圖4中用點(diǎn)劃線(xiàn)圍繞起來(lái)的區(qū)域的放大平面圖。應(yīng)該注意的是，盡管壓力室10(壓力室組9)、孔12和噴嘴8(將在后面描述)位于致動(dòng)器單元21的下面并且應(yīng)該用虛線(xiàn)畫(huà)出，為了便于描述在圖5中用實(shí)線(xiàn)畫(huà)出了它們。圖6(a)是沿圖5中線(xiàn)VI-VI的剖視圖。圖6(b)是示于圖6(a)中的孔12的平面圖。圖7是示出一部分主頭件70的分解透視圖。圖8(a)是圖6(a)中用虛線(xiàn)圍繞起來(lái)的那部分的放大剖視圖。圖8(b)是示出圖8(a)中單獨(dú)電極35形狀的平面圖。
如圖4和5所示，主頭件70包括通道單元4。多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))致動(dòng)器單元21粘結(jié)到通道單元4的頂表面上。相互交錯(cuò)排列的兩排致動(dòng)器單元21設(shè)置在通道單元4的頂表面。每個(gè)致動(dòng)器單元21沿著與致動(dòng)器單元21的頂表面和底表面平行的平面具有梯形橫截面。定位每個(gè)梯形致動(dòng)器單元21使得它的平行側(cè)(梯形的頂側(cè)和底側(cè))與通道單元4的縱向(主掃描方向)對(duì)齊。梯形致動(dòng)器單元21布置在通道單元4的頂表面上，使得每?jī)蓚€(gè)相鄰致動(dòng)器單元21的傾斜側(cè)(梯形的傾斜側(cè))彼此面對(duì)，在它們之間形成了一個(gè)間隙。
在通道單元4的底表面上限定了多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))噴墨區(qū)域11(圖5)，它們與通道單元4的頂表面上粘結(jié)了多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))致動(dòng)器單元21的多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。
如圖5所示，在通道單元4的底表面上的每個(gè)噴墨區(qū)域11中形成了很多噴嘴8。噴嘴8在噴墨區(qū)域11中布置成陣列形式。在通道單元4的頂表面上形成了很多壓力室10，它們也布置成陣列形式，并且每個(gè)壓力室10與單獨(dú)一個(gè)噴嘴8保持流體連通。設(shè)置在通道單元4的頂表面上對(duì)應(yīng)于粘結(jié)了單獨(dú)一個(gè)致動(dòng)器單元21的區(qū)域中的多個(gè)壓力室10構(gòu)成了單獨(dú)一個(gè)壓力室組9。這樣很多壓力室10分成多個(gè)(本實(shí)施例中是4個(gè))壓力室組9。每個(gè)壓力室10沿著與通道單元4的頂表面和底表面平行的平面具有大致菱形的橫截面。
如圖4所示，集管5形成在通道單元4中。集管5由多個(gè)子集管5a構(gòu)成。多個(gè)(本實(shí)施例中是10個(gè))開(kāi)口5b形成在與集管5保持流體連通的通道單元4的頂表面中。更具體地說(shuō)，下部供墨通道5d從每個(gè)開(kāi)口5b延伸到相應(yīng)的子集管5a。
如參照?qǐng)D9(a)和圖10進(jìn)行說(shuō)明，每個(gè)開(kāi)口5b與一個(gè)相應(yīng)的上部供墨通道3d連接，而上部供墨通道3d則在貯墨器單元71的底表面上敞開(kāi)。因此貯墨器單元71中的墨經(jīng)過(guò)上部供墨通道3d提供給下部供墨通道5d，然后流到子集管5a。
如圖6(a)所示，每個(gè)噴嘴8朝向其尖端越來(lái)越細(xì)。每個(gè)噴嘴8經(jīng)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的壓力室10和一個(gè)相應(yīng)的孔12與子集管5a保持流體連通。子集管5a是集管5的分枝通道。
下面描述主頭件70的橫截面結(jié)構(gòu)。
如圖6(a)所示，每個(gè)噴嘴8經(jīng)過(guò)一個(gè)相應(yīng)的壓力室10和一個(gè)相應(yīng)的孔12與相應(yīng)一個(gè)子集管5a保持流體連通。因此，在主頭件70中為每個(gè)壓力室10形成了單獨(dú)一個(gè)墨通道32，它從子集管5a的出口經(jīng)過(guò)孔12和壓力室10延伸到噴嘴8。
如圖7所示，主頭件70具有層狀結(jié)構(gòu)，它包括一共10個(gè)堆疊在一起的板。從頂部到底部，這些板依次是致動(dòng)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。通道單元4由除了致動(dòng)器單元21以外的其它9個(gè)金屬板構(gòu)成。這9個(gè)金屬板用同樣的金屬材料不銹鋼SUS316形成。
致動(dòng)器單元21包括四個(gè)層疊的壓電片41-44，當(dāng)電極產(chǎn)生電場(chǎng)時(shí)，只有最頂部的片41具有工作層部分(今后稱(chēng)之為“工作層”)，而剩下的三個(gè)片42-44是非工作層，這將在后面參考圖8(a)更詳細(xì)地描述。
空腔板22是金屬板，它設(shè)有多個(gè)限定了壓力室10的大致為菱形的開(kāi)口(通孔)。
基板23是金屬板。對(duì)應(yīng)于空腔板22中的每個(gè)壓力室10，基板23中形成了一個(gè)連通通孔，它連接一個(gè)壓力室10和一個(gè)相應(yīng)的孔12，基板23中還形成了另一個(gè)連通通孔，它連接壓力室10和一個(gè)相應(yīng)的噴嘴8。
孔板24是金屬板。對(duì)于空腔板22中的每個(gè)壓力室10，孔板24中形成了一個(gè)連通通孔，它連接壓力室10和噴嘴8?？装?4還針對(duì)空腔板22中的每個(gè)壓力室10形成了孔12。孔12穿透孔板24。如圖6(b)所示，孔12具有伸長(zhǎng)的形狀并且包括一個(gè)與壓力室10保持連通的圓形端部12a；另一個(gè)與子集管5a保持連通的圓形端部12b；和一個(gè)相互連接圓形端部12a和12b的連接部分12c。每個(gè)圓形端部12a、圓形端部12b和連接部分12c都穿透孔板24。每個(gè)圓形端部12a和12b沿著與孔板24的頂表面和底表面平行的平面都具有圓形橫截面。連接部分12c沿著與孔板24的頂表面和底表面平行的平面都具有伸長(zhǎng)的橫截面，并且其寬度小于圓形端部12a和12b的橫截面的直徑?？?2利用蝕刻形成在孔板24中。
供應(yīng)板25是金屬板。針對(duì)空腔板22中的每個(gè)壓力室10，供應(yīng)板25設(shè)有一個(gè)連接孔12和子集管5a的連通通孔和一個(gè)連接壓力室10和噴嘴8的連通通孔。
集管板26、27和28都設(shè)有當(dāng)把板疊置在一起時(shí)能夠構(gòu)成子集管5a的通孔。相應(yīng)于空腔板22中的每個(gè)壓力室10，每個(gè)集管板26、27和28都進(jìn)一步形成了連接壓力室10和噴嘴8的連通通孔。
蓋板29是金屬板。針對(duì)空腔板22中的每個(gè)壓力室10，蓋板29設(shè)有連接壓力室10和噴嘴8的連通通孔。
噴嘴板30是金屬板，設(shè)有用于空腔板22中每個(gè)壓力室10的噴嘴8。
如圖6(a)所示，這9個(gè)金屬板22-30對(duì)齊并且疊置在一起形成墨通道32。墨通道32從子集管5a開(kāi)始向上行進(jìn)，在孔12中水平延伸，然后再次向上延伸，在壓力室10中再次水平延伸，然后向下行進(jìn)到噴嘴8，在向下行進(jìn)到噴嘴8的過(guò)程中，首先斜著離開(kāi)孔12，然后筆直向下。
下面描述致動(dòng)器單元21的結(jié)構(gòu)。致動(dòng)器單元21疊置在空腔板22上，空腔板22是通道單元4的最頂層。
如圖8(a)所示，致動(dòng)器單元21包括四個(gè)壓電片41-44，每個(gè)片的厚度都大約是15μm。這些壓電片41-44是連續(xù)的層壓板(連續(xù)的平面層)，它們跨過(guò)多個(gè)形成在主頭件70的單獨(dú)噴墨區(qū)域11中的壓力室10(圖4和圖5)。通過(guò)把作為連續(xù)平面層的壓電片41-44設(shè)置在多個(gè)壓力室10上，利用絲網(wǎng)印刷術(shù)等技術(shù)可以在壓電片41上密布單獨(dú)電極35。因此，也可以在與單獨(dú)電極35對(duì)應(yīng)的位置處密布?jí)毫κ?0，從而能夠打印高分辨率圖像。壓電片41-44由鋯鈦酸鉛(PZT)等鐵電陶瓷形成。
單獨(dú)電極35形成在最上層壓電片41的頂部。單獨(dú)電極35粘結(jié)在壓電片41的頂表面上。在壓電片41和42之間插入一個(gè)公共電極34，它形成為一個(gè)具有約2μm均勻厚度的片。在壓電片42和43之間和壓電片43和44之間不設(shè)置電極。單獨(dú)電極35和公共電極34都由Ag-Pd等金屬材料形成。
如圖8(b)所示，每個(gè)單獨(dú)電極35都是一個(gè)厚度約為1μm的平面，類(lèi)似于圖5示出的壓力室10，大致為菱形。直徑大約為160μm的圓形焊盤(pán)36從單獨(dú)電極35的一個(gè)銳角端向上伸出。圓形焊盤(pán)36電連接單獨(dú)電極35。圓形焊盤(pán)36可以用含玻璃粉的金制成。如圖8(a)所示，圓形焊盤(pán)36粘結(jié)在單獨(dú)電極35的一個(gè)伸出部分的表面上。圓形焊盤(pán)36電連接設(shè)在FPC 50上的一個(gè)觸點(diǎn)。
公共電極34在圖中未示出的區(qū)域電接地，從而使得公共電極34對(duì)于所有與壓力室10對(duì)應(yīng)的區(qū)域保持在相等的地電勢(shì)。另外，單獨(dú)電極35經(jīng)過(guò)圓形焊盤(pán)36和FPC 50連接驅(qū)動(dòng)器IC 80，F(xiàn)PC 50包括用于多個(gè)單獨(dú)電極35的多個(gè)獨(dú)立導(dǎo)線(xiàn)，用來(lái)獨(dú)立控制與多個(gè)壓力室10對(duì)應(yīng)的單獨(dú)電極35的電勢(shì)。
下面描述驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器單元21的方法。壓電片41的極化方向等于它厚度的方向。具體地說(shuō)，致動(dòng)器單元21具有單一形結(jié)構(gòu)，其中頂側(cè)(與壓力室10分開(kāi))上的單獨(dú)壓電片41起到工作層的作用，而在底側(cè)(靠近壓力室10)的三個(gè)壓電片42-44是非工作層。因此，當(dāng)預(yù)定的正電勢(shì)或負(fù)電勢(shì)施加到單獨(dú)電極35上，并且如果電場(chǎng)和極化方向一樣的話(huà)，例如，夾在電極35和公共電極34之間并且電場(chǎng)施加到其上的壓電片41的區(qū)域就起到工作層的作用，并且由于橫向壓電效應(yīng)在與極化方向正交的方向上壓縮。壓電片42-44不受電場(chǎng)的影響，所以不會(huì)同時(shí)壓縮。因此，壓電片41和壓電片42-44之間在與極化方向正交的方向上產(chǎn)生了應(yīng)變差，這使得所有的壓電片41-44在非工作側(cè)變形為凸形。
如圖8(a)所示，由于致動(dòng)器單元21的底表面固定在起到分隔壓力室10作用的空腔板22的頂表面上，壓電片41-44有效地向壓力室10側(cè)變形為凸形。這樣，壓力室10的容積減少，增加了墨壓并且使得墨從噴嘴8噴出。當(dāng)單獨(dú)電極35隨后返回到與公共電極34一樣的電勢(shì)時(shí)，壓電片41-44恢復(fù)它們的原有形狀，并且壓力室10恢復(fù)它們的原有容積，從集管5側(cè)吸墨。
下面更詳細(xì)地描述貯墨器單元71的結(jié)構(gòu)。
圖9(a)和圖9(b)是沿圖1中線(xiàn)IX-IX的貯墨器單元71的剖視圖。圖9(a)是整個(gè)貯墨器單元71的剖視圖，圖9(b)是圖9(a)中用交替長(zhǎng)線(xiàn)-雙短線(xiàn)圍繞的區(qū)域的放大剖視圖。圖10是貯墨器單元71的分解視圖，其中給出了構(gòu)成貯墨器單元71的每個(gè)板的平面圖。在圖9(a)和圖9(b)中，為了便于描述，放大了圖中垂直方向的尺寸。
如圖9(a)所示，貯墨器單元71具有層壓結(jié)構(gòu)，包括第一到第七個(gè)板91-97。板91-97是在主掃描方向延伸的長(zhǎng)方形并且由相同的金屬材料制成，其材料與上述通道單元4中的金屬板22-30一樣。
在對(duì)齊并層壓后，板91-97形成了貯墨器單元71中的墨向下流動(dòng)通道3b、貯墨器3c和上部供墨通道3d。墨進(jìn)口3a是設(shè)在墨向下流動(dòng)通道3b上游側(cè)的一個(gè)開(kāi)口，而向下流動(dòng)開(kāi)口63是設(shè)在墨向下流動(dòng)通道3b下游側(cè)的另一個(gè)開(kāi)口。墨進(jìn)口3a位于貯墨器單元71的頂表面的一個(gè)邊沿處，而向下流動(dòng)開(kāi)口63則面對(duì)貯墨器3c的中心。
貯墨器3c經(jīng)過(guò)向下流動(dòng)開(kāi)口63與墨向下流動(dòng)通道3b保持流體連通。貯墨器3c還和十個(gè)上部供墨通道3d保持流體連通。沿著主掃描方向在貯墨器單元71的每個(gè)寬度側(cè)上布置了5個(gè)上部供墨通道3d。由于圖9(a)是剖視圖，只示出了5個(gè)上部供墨通道3d和5個(gè)形成在貯墨器單元71的一個(gè)寬度側(cè)上的下部供墨通道5d。
下面參考圖10描述貯墨器單元71的每個(gè)板。
在第一板91副掃描方向(圖9(a)表面的法向)上的兩個(gè)邊沿上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53a，一個(gè)邊沿上的兩個(gè)槽口53a與另一個(gè)邊沿上的兩個(gè)槽口53a在主掃描方向上交錯(cuò)。在板91相對(duì)于主掃描方向的一端(靠近副掃描方向的中心)形成了一個(gè)圓形通孔45。圓形通孔45的頂部開(kāi)口構(gòu)成了墨進(jìn)口3a。
在第二板92相對(duì)于副掃描方向的兩個(gè)邊沿上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53b，使得一個(gè)邊沿上的兩個(gè)槽口53b與另一個(gè)邊沿上的兩個(gè)槽口53b在主掃描方向上交錯(cuò)。如圖9(a)所示，在第二板92中穿過(guò)其厚度形成了一個(gè)伸長(zhǎng)的通孔46，通孔46平行于主掃描方向從與圓形通孔45相對(duì)的位置延伸到第二板92在主掃描方向的中心處。
第三板93(過(guò)濾器板)沒(méi)有形成槽口53a或53b，但是它在副掃描方向上的寬度與第一板91在副掃描方向槽口53a之間的寬度和第二板92在副掃描方向槽口53b之間的寬度一樣。換言之，第三板93的寬度比第一板91的寬度小兩個(gè)槽口53a。換言之，第三板93的寬度比第二板92的寬度小兩個(gè)槽口53b。在這個(gè)例子中，第三板93在副掃描方向上的寬度約為22mm，在主掃描方向上的長(zhǎng)度約為180mm。在這個(gè)例子中，第三板93的厚度約為50μm。
如圖9(b)和圖10所示，在第三板93中形成了凹進(jìn)65。把第三板93上形成了凹進(jìn)65的部分在下面稱(chēng)為凹進(jìn)65的“底壁部分65b”，而第三板93的剩下部分，即不是底壁部分65的部分并且在主掃描方向和副掃描方向圍繞凹進(jìn)65的那些部分稱(chēng)為“周壁部分65c”。周壁部分65c的頂表面連接第二板92，而周壁部分65c的底表面連接第四板94。底壁部分65b的底表面和周壁部分65c的底表面在同一個(gè)平面上。底壁部分65b的頂表面在第三板93的厚度方向上偏離周壁部分65c的頂表面，偏離量等于凹進(jìn)65的深度。換言之，底壁部分65b的厚度比周壁部分65c的厚度(也就是第三板93的厚度)小。在這個(gè)例子中，凹進(jìn)65的深度約為47μm。換言之，底壁部分65b的厚度約為3μm。
凹進(jìn)65平行于主掃描方向從第三板93的中心向與通孔45對(duì)應(yīng)的端部延伸。凹進(jìn)65在副掃描方向的寬度約為10mm，在主掃描方向的長(zhǎng)度約為42mm。換言之，底壁部分65b平行主于主掃描方向從第三板93的中心向與通孔45對(duì)應(yīng)的端部延伸。底壁部分65b在副掃描方向的寬度約為10mm，在主掃描方向的長(zhǎng)度約為42mm。
分隔壁65a設(shè)置于凹進(jìn)65的中心并且在副掃描方向上延伸。分隔壁65a在第三板93的厚度方向上從底壁部分65b向上伸出。分隔壁65a連接一對(duì)互相相對(duì)的周壁部分65c的側(cè)邊，這對(duì)側(cè)邊在副掃描方向上彼此面對(duì)。分隔壁65a把凹進(jìn)65分成兩個(gè)腔室。更具體地說(shuō)，分隔壁65a把底壁部分65b分成相對(duì)于方向A的上游區(qū)域65u和下游區(qū)域65d，如下所述，其中墨沿方向A流進(jìn)第二板92內(nèi)的伸長(zhǎng)通孔46(上部墨向下流動(dòng)通道64a)。
分隔壁65a在第三板93厚度方向上的高度大致等于周壁部分65c的高度。換言之，分隔壁65a的頂表面和周壁部分65c的頂表面在同一個(gè)平面上。因此，分隔壁65a能夠加強(qiáng)底壁部分65b并且不使第三板93變?nèi)?，從而避免損壞過(guò)濾器67。
分隔壁65a在平面圖中的形狀不限于圖10所示出的形狀，可以形成為其它各種形狀，例如如果凹進(jìn)65的區(qū)域可以制造得適當(dāng)大些，分隔壁65a可以具有如格子形狀等。另外，通過(guò)把分隔壁65a的一端或兩端連接到周壁部分65c上，分隔壁65a對(duì)過(guò)濾器67的加強(qiáng)效果能夠進(jìn)一步增強(qiáng)。
在底壁部分65b中，多個(gè)通孔66在主掃描方向上形成排。換言之，通孔66布置在主掃描方向上。位于凹進(jìn)65的底部并且其中形成了通孔66的底壁部分65b構(gòu)成了過(guò)濾器67。這樣通過(guò)提供一個(gè)在主掃描方向上伸長(zhǎng)的大凹進(jìn)65，過(guò)濾器67的尺寸也較大，并且可以在凹進(jìn)65的底部形成很多通孔66，從而減少了對(duì)流經(jīng)過(guò)濾器67的墨的通道阻力。
應(yīng)該注意通孔66既形成在上游區(qū)域65u，也形成在下游區(qū)域65d。也就是說(shuō)，在上游區(qū)域65u和下游區(qū)域65d中都至少形成了一個(gè)通孔66。在本實(shí)施例中，形成在上游區(qū)域65u中的通孔66總數(shù)等于形成在下游區(qū)域65d中的通孔66的總數(shù)。
如圖9(b)所示，每個(gè)通孔66沿著與第三板93的頂表面和底表面平行的平面具有圓形橫截面。形成的每個(gè)通孔66使得在通孔66相對(duì)于方向B(墨流經(jīng)過(guò)濾器67的方向)的上游端的開(kāi)口表面積比在下游端開(kāi)口的表面積小。在這個(gè)例子中，通孔66上游端開(kāi)口的表面積具有大約11μm的直徑，而下游端開(kāi)口的表面積具有大約13μm的直徑。應(yīng)該注意每個(gè)噴嘴8的直徑約為20μm。通過(guò)在通孔66下游端形成具有較大表面積的開(kāi)口，通孔66的過(guò)濾效果與下游端開(kāi)口比上游端小時(shí)一樣，但是能夠減小流經(jīng)通孔66的墨流動(dòng)阻力。換言之，如果通孔66的下游端開(kāi)口(或出口)比上游端開(kāi)口(或入口)小，墨能夠很容易地流進(jìn)通孔66但是不能很容易地流出，從而增加了通孔66中的流動(dòng)阻力。但是，由于在本實(shí)施例中上游端的開(kāi)口比下游端的開(kāi)口小，通過(guò)上游端開(kāi)口流進(jìn)通孔66的墨能夠很容易地通過(guò)下游端開(kāi)口流出，從而減小了流動(dòng)阻力。
在第四板94相對(duì)于副掃描方向上的兩個(gè)側(cè)邊上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53c，其中一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53c與另一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53c在主掃描方向上交錯(cuò)。如圖9(a)和9(b)所示，在第四板94中與過(guò)濾器67相對(duì)的位置形成了一個(gè)通孔68，通孔68在厚度方向上穿過(guò)板94。如圖10所示，通孔68在主掃描方向上伸長(zhǎng)。
在第五板95相對(duì)于副掃描方向上的兩個(gè)側(cè)邊上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53d，其中一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53d與另一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53d在主掃描方向上交錯(cuò)。在第五板95相對(duì)于主掃描方向和副掃描方向的中心處形成了一個(gè)圓形通孔69。通孔69在下游端的開(kāi)口構(gòu)成了向下流動(dòng)開(kāi)口63。
在第六板96相對(duì)于副掃描方向上的兩個(gè)側(cè)邊上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53e，其中一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53e與另一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53e在主掃描方向上交錯(cuò)。在第六板96相對(duì)于主掃描方向和副掃描方向的中心處形成了一個(gè)通孔31。通孔31構(gòu)成了貯墨器3c。貯墨器3c包括一個(gè)主通道37和8個(gè)輔助通道38。主通道37在主掃描方向上延伸并且從貯墨器3c的中心向兩個(gè)尖端3ce逐漸變細(xì)，這兩個(gè)尖端3ce靠近板96在主掃描方向上的兩個(gè)端部。8個(gè)輔助通道3 8從主通道37分出并且向8個(gè)尖端3ce逐漸變細(xì)，這8個(gè)尖端3ce位于板96在副掃描方向上的兩側(cè)。這樣貯墨器3c在與通孔33對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上具有多個(gè)(本實(shí)施例中是10個(gè))尖端3ce，通孔33形成在第七板97中，如下所述，通孔33構(gòu)成了多個(gè)(本實(shí)施例中是10個(gè))上部供墨通道3d。
在第七板97相對(duì)于副掃描方向上的兩個(gè)側(cè)邊上形成了一共4個(gè)長(zhǎng)方形槽口53f，其中一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53f與另一個(gè)邊沿上形成的兩個(gè)槽口53f在主掃描方向上交錯(cuò)。
在板97中形成了10個(gè)通孔33。每個(gè)通孔33構(gòu)成了上部供墨通道3d。每個(gè)通孔33沿與第七板97的頂表面和底表面平行的平面具有大致圓形的橫截面。在第七板97相對(duì)于副掃描方向的每側(cè)形成了5個(gè)通孔33，這些通孔33沿主掃描方向布置。另外，形成在第七板97相對(duì)于副掃描方向的相對(duì)側(cè)的通孔33在主掃描方向上交錯(cuò)，每一側(cè)的5個(gè)通孔分成3個(gè)單元，其中的兩個(gè)單元中每個(gè)單元包括兩個(gè)通孔33，另一個(gè)單元靠近第七板97在主掃描方向上的一個(gè)端部，它包括一個(gè)通孔33。這些通孔33相對(duì)于第七板97在主掃描方向和副掃描方向的中心對(duì)稱(chēng)布置。
在第七板97與通道單元4相對(duì)的表面上用半蝕刻形成了凹進(jìn)39。凹進(jìn)39的輪廓在圖10中用虛線(xiàn)示出。凹進(jìn)39在第七板97在副掃描方向的兩個(gè)邊沿上的槽口53f處敞開(kāi)。如圖9(a)所示，當(dāng)板97疊放在通道單元4的頂表面上時(shí)，凹進(jìn)39形成了上述的空間85。
當(dāng)形成在第一、第二、第四到第七板91、92和94-97中的槽口53a-53f對(duì)齊時(shí)，就構(gòu)成了四個(gè)引導(dǎo)四個(gè)FPC 50的長(zhǎng)方形切口53，四個(gè)FPC 50連接四個(gè)致動(dòng)器單元21。
當(dāng)把熱固粘結(jié)劑涂在第一到第七板91-97的任兩個(gè)板之間，并且通過(guò)施加熱和壓力把這些板粘結(jié)在一起時(shí)，由于板91-97用同樣的金屬材料形成，由板91-97形成的貯墨器單元71不會(huì)在與其頂表面或底表面垂直的方向上翹曲。換言之，由于板91-97用同樣的金屬材料形成，板的線(xiàn)性膨脹系數(shù)彼此相等，因此當(dāng)施加熱和壓力時(shí)，每個(gè)板在與它的頂表面和底表面平行的平面內(nèi)的膨脹相等。因此，利用熱和壓力連接板91-97而形成的貯墨器單元71不會(huì)翹曲。即使示于圖9(a)中的第三板93用與其它板91、92和94-97不同的材料形成，并且由此第三板93的平面膨脹與其它板不同，但由于第三板93夾在第二和第四板92和94之間，所以當(dāng)利用熱和壓力把板91-97粘結(jié)在一起時(shí)，由板91-97構(gòu)成的貯墨器單元71也幾乎不會(huì)翹曲。但是應(yīng)該注意如果第三板93用與其它板91、92和94-97不同的材料形成，理想的情況是選擇形成板93的材料使得它的線(xiàn)性膨脹系數(shù)與其它板91、92和94-97的線(xiàn)性膨脹系數(shù)盡可能地接近，從而避免貯墨器單元71的翹曲。在本實(shí)施例中，通道單元4和貯墨器單元71都由金屬板構(gòu)成，這樣就提高了噴墨頭1的耐用性。
下面描述貯墨器單元71中的墨通道。
從未示出的墨容器經(jīng)過(guò)墨進(jìn)口3a提供進(jìn)墨向下流動(dòng)通道3b的墨經(jīng)過(guò)向下流動(dòng)開(kāi)口63向下流入貯墨器3c。如上所述，過(guò)濾器67設(shè)置在墨向下流動(dòng)通道3b中。墨進(jìn)口3a形成在貯墨器單元71在主掃描方向上的一個(gè)端部。向下流動(dòng)開(kāi)口63(圓形通孔69)形成在與貯墨器3c的中心區(qū)域相對(duì)的位置，貯墨器3c的中心區(qū)域包括多個(gè)上部供墨通道3d的中心位置。過(guò)濾器67把墨向下流動(dòng)通道3b分成形成在過(guò)濾器67上面的、作為過(guò)濾器67的通道上游的上部墨向下流動(dòng)通道64a，和形成在過(guò)濾器67下面的、作為過(guò)濾器67的通道下游的下部墨向下流動(dòng)通道64b。如圖9(a)所示，上部墨向下流動(dòng)通道64a由通孔46所提供的空間限定，而下部墨向下流動(dòng)通道64b由通孔68和69所提供的空間限定。因此，通過(guò)設(shè)在貯墨器單元71主掃描方向上的一個(gè)端部處的墨進(jìn) 3a供墨，墨經(jīng)過(guò)墨向下流動(dòng)通道3b引導(dǎo)流進(jìn)向下流動(dòng)開(kāi)口63，而向下流動(dòng)開(kāi)口63設(shè)在貯墨器單元71在主掃描方向上的中心處，從而墨流進(jìn)貯墨器3c的中心區(qū)域。
由于過(guò)濾器67設(shè)置在墨向下流動(dòng)通道3b中，過(guò)濾器67具有較大的區(qū)域并且對(duì)所過(guò)濾的墨具有較小的流動(dòng)阻力。具體地說(shuō)，由于通向集管5的墨通道橫截面積大于與噴嘴8連通的墨通道32等微型通道的橫截面積，位于這個(gè)墨通道中的過(guò)濾器67可以設(shè)計(jì)為具有較大的表面積。
貯墨器3c不僅起到存儲(chǔ)墨的作用，還能夠把墨提供給上部供墨通道3d。貯墨器3c在10個(gè)尖端3ce處與上部供墨通道3d保持流體連通。這10個(gè)尖端3ce位于與10個(gè)通孔33對(duì)應(yīng)的位置，并且與通孔33保持流體連通，這10個(gè)通孔33構(gòu)成了在第七板97中形成的上部供墨通道3d。10個(gè)尖端3ce在貯墨器單元71中沿主掃描方向排成兩排，在貯墨器單元71副掃描方向的每一側(cè)都有5個(gè)尖端3ce。在相對(duì)側(cè)的尖端3ce以單元的形式交錯(cuò)布置，在主掃描方向上的一端附近形成由一個(gè)尖端3ce組成的單元，而其余的尖端3ce則形成在由兩個(gè)尖端3ce組成的單元中。貯墨器3c在與板96的頂表面和底表面平行的平面中所具有的橫截面形狀相對(duì)于板96在主掃描方向上的中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，中心點(diǎn)是墨從向下流動(dòng)開(kāi)口63流入貯墨器3c的點(diǎn)。
上部供墨通道3d在它們的上游側(cè)與貯墨器3c保持流體連通，在它們的下游側(cè)通過(guò)下部供墨通道5d與集管5保持流體連通。上部供墨通道3d從貯墨器3c接收墨并且把墨供給集管5。上部供墨通道3d沿著主掃描方向形成為兩排，在貯墨器單元71副掃描方向上的每側(cè)都有5個(gè)，并且它們的位置與貯墨器3c的尖端3ce一一對(duì)應(yīng)。貯墨器單元71相對(duì)側(cè)的上部供墨通道3d以單元形式彼此交錯(cuò)，每個(gè)單元包含兩個(gè)上部供墨通道3d，只有形成在貯墨器單元71在主掃描方向的兩端附近的一個(gè)上部供墨通道3d是例外。因此，相對(duì)于第七板97在主掃描方向的中心點(diǎn)對(duì)稱(chēng)布置上部供墨通道3d，這個(gè)中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)于墨從向下流動(dòng)開(kāi)口63流進(jìn)貯墨器3c的點(diǎn)。
下面描述墨在貯墨器單元71中的流動(dòng)。
從圖中未示出的墨容器引入貯墨器單元71的墨進(jìn)口3a的墨沿垂直方向(構(gòu)成貯墨器單元71的板91-97堆疊的方向)垂直向下流進(jìn)墨向下流動(dòng)通道3b。到達(dá)墨向下流動(dòng)通道3b的墨在大致主掃描方向沿著上部墨向下流動(dòng)通道64a流動(dòng)，并且從過(guò)濾器67上水平流動(dòng)(沿著板91-97的平面方向)，同時(shí)經(jīng)過(guò)過(guò)濾器67過(guò)濾。在通過(guò)過(guò)濾器67后，異物已經(jīng)從墨中去除，墨沿著下部墨向下流動(dòng)通道64b形成垂直流動(dòng)，并且穿過(guò)向下流動(dòng)開(kāi)口63向下流入貯墨器3c的中心區(qū)域。從貯墨器3c的中心區(qū)域，墨向主通道37在主掃描方向上的兩個(gè)尖端流動(dòng)。一部分墨到達(dá)主通道37端部的尖端3ce，并且流入上部供墨通道3d。剩下部分的墨穿過(guò)主通道37流入多個(gè)從主通道37分出的輔助通道38。到達(dá)這些輔助通道38端部的墨流入上部供墨通道3d。進(jìn)入上部供墨通道3d的墨經(jīng)過(guò)上部供墨通道3d流入通道單元4的下部供墨通道5d并且提供給集管5。
下面描述制造貯墨器單元71的方法。
除了第三板93外，貯墨器單元71的所有板91-97都利用本領(lǐng)域中已知的蝕刻方法制造板91、92、94-97中的通孔31、33、45和69和伸長(zhǎng)通孔46、48，并且利用沖槽過(guò)程在板91、92、94-97中形成槽口53a-53f。如上所述，利用半蝕刻在第七板97的底表面中形成凹進(jìn)39。
根據(jù)示于圖11(a)-圖11(e)中示出的步驟在貯墨器單元71的第三板中形成過(guò)濾器67。
圖11(a)示出了在形成過(guò)濾器67前板93的板材。圖11(b)示出了在板的表面上形成了抗蝕層后的板93。圖11(c)示出了已經(jīng)在板93的底表面中形成了將變成通孔66的孔并且已經(jīng)去除了抗蝕層以后的板93。圖11(d)示出了在板93的表面上再次形成抗蝕層后的板93。圖11(e)示出了已經(jīng)在板93中形成了凹進(jìn)65并且已經(jīng)去除了抗蝕層并完成過(guò)濾器67成形后的板93。
為了在板93中形成過(guò)濾器67，如圖11(a)所示，首先當(dāng)然是準(zhǔn)備制造板93的材料。
然后，如圖11(b)所示，在板93的頂表面和底表面上形成抗蝕層101(101a和101b)。這時(shí)，在板93的整個(gè)頂表面上形成了抗蝕層101a，而在板93的底表面上形成了抗蝕層101b，不包括用來(lái)形成多個(gè)通孔66的區(qū)域。在這樣形成抗蝕層101后，如圖11(c)所示，把板93浸入化學(xué)溶液中，以腐蝕板93沒(méi)有被抗蝕層101覆蓋的區(qū)域，直到形成半圓凹陷66a為止。
隨后，如圖11(c)所示，從板93上去除抗蝕層101。
下面如圖11(d)所示，在板93的整個(gè)底表面和頂表面上形成另外的抗蝕層102，不包括用來(lái)形成凹進(jìn)65的區(qū)域。因此，抗蝕層102覆蓋了板93的頂表面，使得已經(jīng)形成了多個(gè)凹陷66a的區(qū)域暴露出來(lái)并且所有其它區(qū)域都被覆蓋(包括形成分隔壁65a的區(qū)域)。在形成抗蝕層102后，把板93浸入化學(xué)溶液中，從而在板93沒(méi)有被抗蝕層102覆蓋的區(qū)域(圖11(d)中虛線(xiàn)示出的區(qū)域)中侵蝕出凹陷，直到新產(chǎn)生的凹陷接觸到凹陷66a。
隨后，如圖11(e)所示，從板93上去除抗蝕層102。這樣能夠在板93中形成多個(gè)通孔66、與通孔66保持流體連通的凹進(jìn)65和分隔壁65a，從而在板93中形成了過(guò)濾器67。
因此，當(dāng)在板93中形成過(guò)濾器67時(shí)，首先通過(guò)蝕刻底表面在板93的底表面中形成最終將成為通孔66的凹陷66a。
然后利用蝕刻板93的頂表面形成凹進(jìn)65和分隔壁65a，同時(shí)通過(guò)連接凹進(jìn)65的底表面和凹陷66a形成通孔66。
由于利用化學(xué)溶液各向同性地在板93的底表面?zhèn)任g刻出過(guò)濾器67的通孔66，通孔66在板93厚度方向上的底表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積比在頂表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積大。因此，通過(guò)設(shè)置板93可以使得上表面?zhèn)仁悄ǖ赖纳嫌蝹?cè)，這樣如上所述墨通過(guò)通孔66的流動(dòng)阻力就減小了。
另外，通過(guò)在凹進(jìn)65的底表面中形成多個(gè)通孔66，即使板93相對(duì)較厚，也能夠形成具有較小直徑的通孔66，并且其容積足以去除異物。由于能夠形成具有較小直徑的通孔66，所以能夠在過(guò)濾器67的區(qū)域內(nèi)密布形成大量通孔66。因此，在疊置板93和其它的板91、92、94-97時(shí)，能夠使用較厚的板93以便于操作，同時(shí)還能制造具有很多小直徑通孔66的過(guò)濾器67，并且產(chǎn)生優(yōu)異的過(guò)濾效果。這種方法還避免了對(duì)流過(guò)形成在板93中的過(guò)濾器67的墨的流動(dòng)阻力的增大。
另外，在制造具有過(guò)濾器67的第三板93時(shí)，如果利用蝕刻形成過(guò)濾器67，那么制造成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造由合成樹(shù)脂板形成的過(guò)濾器板，后者的多個(gè)通孔利用受激準(zhǔn)分子激光器形成。因此，能夠以較低的成本制造具有這種過(guò)濾器67的噴墨頭1。
對(duì)于根據(jù)上述實(shí)施例的噴墨頭1，形成在貯墨器單元71的板93中的過(guò)濾器67由凹進(jìn)65和形成在凹進(jìn)65底部的多個(gè)通孔66構(gòu)成，使得具有較小直徑的通孔66能夠形成在較厚的板中。具體地說(shuō)，通過(guò)在板93中提供凹進(jìn)65，其中形成了通孔66的凹進(jìn)65的底部能夠做得非常薄，這樣當(dāng)利用蝕刻形成通孔66時(shí)減少了在板93的平面方向上的蝕刻量。這樣可以形成具有較小直徑的通孔66。由于能夠在凹進(jìn)65的底部形成多個(gè)通孔66，就減小了對(duì)穿過(guò)過(guò)濾器67的墨的流動(dòng)阻力。另外，由于能夠用較厚的板提供具有足夠過(guò)濾能力的過(guò)濾器67，就不會(huì)降低其中形成了過(guò)濾器67的板93的強(qiáng)度，并且當(dāng)層壓板以形成貯墨器單元71時(shí)改善了對(duì)板93的操作。
盡管使用較薄的板通過(guò)蝕刻形成具有較小直徑的過(guò)濾器通孔是很普遍的，在考慮到板的使用強(qiáng)度時(shí)較薄的板并不理想。但是，如果使用較厚的板并且利用蝕刻從厚板的一個(gè)表面?zhèn)刃纬赏?，由于蝕刻是各向同性進(jìn)行的，通孔直徑的增加與板厚成比例。
相反，根據(jù)本實(shí)施例，在厚板中形成過(guò)濾器67時(shí)考慮到了操作問(wèn)題，并且通孔66形成在板中所形成的凹進(jìn)65的底部。因此，能夠在凹進(jìn)底部中形成大量小通孔，而不會(huì)受板厚的影響。因此，本實(shí)施例能夠提供一種具有過(guò)濾器67的板，過(guò)濾器67具有足夠的過(guò)濾能力和足夠的操作強(qiáng)度，并且不會(huì)過(guò)多增加對(duì)墨的流動(dòng)阻力。
下面描述根據(jù)本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例的噴墨頭。
圖12(a)和圖12(b)是根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的噴墨頭的貯墨器單元的剖視圖，其中圖12(a)是表示整個(gè)貯墨器單元的剖視圖，圖12(b)是圖12(a)中用交替長(zhǎng)線(xiàn)-雙短線(xiàn)圍繞的區(qū)域的放大剖視圖。為了便于描述，放大了圖12(a)和圖12(b)中貯墨器單元在垂直方向的尺寸。為了避免重復(fù)描述，用相同的參考標(biāo)號(hào)表示與上述根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭1的部分和部件類(lèi)似的部分和部件。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的噴墨頭201包括示于圖12(a)的貯墨器單元271。貯墨器單元271具有和根據(jù)上述第一個(gè)實(shí)施例的貯墨器單元71相同的結(jié)構(gòu)，除了使用第三板93’代替第一個(gè)實(shí)施例的第三板93，并且第三板93’具有一個(gè)取代第一個(gè)實(shí)施例中的過(guò)濾器67的過(guò)濾器267。
過(guò)濾器267包括其上限定了凹進(jìn)65的底壁部分65b；多個(gè)通孔266和多個(gè)通孔268，它們都形成在底壁部分65b中；和分隔壁65a。如圖12(b)所示，分隔壁65a把底壁部分65b分成兩個(gè)相對(duì)于方向A的上游區(qū)域65u和下游區(qū)域65d，墨在方向A流進(jìn)上部墨向下流動(dòng)通道64a。通孔266形成在上游區(qū)域65u中，而通孔268形成在下游區(qū)域65d中。通孔266的總數(shù)等于通孔268的總數(shù)。每個(gè)通孔266和通孔268的形狀都與第一個(gè)實(shí)施例中的通孔66類(lèi)似。更具體地說(shuō)，每個(gè)通孔266在第三板93’的底表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積大于通孔266在頂表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積，每個(gè)通孔268在第三板93’的底表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積大于通孔268在頂表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口面積。但是，根據(jù)本實(shí)施例，每個(gè)通孔266的直徑比每個(gè)通孔268的直徑小。例如，每個(gè)通孔266的直徑比每個(gè)通孔268的直徑小大約2μm。
根據(jù)本實(shí)施例在第三板93’中形成過(guò)濾器267的方法基本與根據(jù)第一個(gè)實(shí)施例在第三板93中形成過(guò)濾器67的方法一樣。但是，當(dāng)利用蝕刻形成通孔266和268的區(qū)域時(shí)，抗蝕層形成在第三板93’上與具有不同直徑的通孔266和268對(duì)應(yīng)的區(qū)域。因此，與上述第一個(gè)實(shí)施例中的抗蝕層101b不同，抗蝕層形成在不同區(qū)域。盡管如此，在第三板93’中形成過(guò)濾器267的方法基本與在第一個(gè)實(shí)施例中形成過(guò)濾器67的方法一樣。
除了能夠得到根據(jù)上述第一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭1的優(yōu)點(diǎn)外，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的噴墨頭201還能夠得到下述優(yōu)點(diǎn)。
由于過(guò)濾器267中的通孔268的直徑形成得比通孔266的直徑大，與通孔266相比，通孔268具有小一些的壓力損失。這樣，流經(jīng)通孔268的墨具有較小的流動(dòng)阻力，利于墨在上部墨向下流動(dòng)通道64a的下游區(qū)域中流動(dòng)，并且避免氣泡積聚在面對(duì)通孔268的上部墨向下流動(dòng)通道64a的區(qū)域中的墨內(nèi)。更具體地說(shuō)，由于墨向下流動(dòng)通道3b改變了墨的流動(dòng)，即從在上部墨向下流動(dòng)通道64a中的水平方向A改變?yōu)樵谙虏磕蛳铝鲃?dòng)通道64b中的垂直方向B，在上部墨向下流動(dòng)通道64a的下游區(qū)域示于圖12(a)的角部P墨的流動(dòng)趨向于停止，墨中的氣泡趨向于在這個(gè)角部P積聚。但是，在本實(shí)施例中，墨能夠更自由地流經(jīng)設(shè)在上部墨向下流動(dòng)通道64a的下游區(qū)域中的角部P附近的通孔268，從而避免氣泡在角部P積聚。
在上述第一個(gè)實(shí)施例的噴墨頭1中，形成在上游區(qū)域65u中的通孔66的數(shù)目等于形成在下游區(qū)域65d中的通孔66的數(shù)目，并且所有的通孔66具有相同的直徑。但是，為了在上部墨向下流動(dòng)通道64a的上游側(cè)和下游側(cè)之間產(chǎn)生壓力損失的差別，上游區(qū)域65u中的通孔66的數(shù)目可以小于下游區(qū)域65d中的通孔66的數(shù)目，從而減少了流過(guò)形成在下游區(qū)域65d中的通孔66的壓力損失。因此，對(duì)流過(guò)形成在下游區(qū)域65d中的通孔66的墨的流動(dòng)阻力可以小于對(duì)流過(guò)形成在上游區(qū)域65u中的通孔66的墨的流動(dòng)阻力，這樣便于墨穿過(guò)上部墨向下流動(dòng)通道64a的下游區(qū)域的流動(dòng)，從而墨中的氣泡更不會(huì)積聚在下游區(qū)域的角部P。
盡管已經(jīng)參考具體的實(shí)施例詳細(xì)描述了本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，很明顯無(wú)需偏離本實(shí)用新型的精神可以在其中進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
例如，可以在通道單元4的單獨(dú)墨通道中形成過(guò)濾器。例如，可以在下部供墨通道5d和子集管5a之間的位置形成過(guò)濾器。
可以去掉過(guò)濾器67和過(guò)濾器267中的分隔壁65a。
過(guò)濾器67中形成的通孔66的頂表面?zhèn)鹊拈_(kāi)口可以大于下游端的開(kāi)口。也就是說(shuō)，當(dāng)形成過(guò)濾器67時(shí)，可以先形成凹進(jìn)65，然后從凹進(jìn)65側(cè)在凹進(jìn)65的薄底部形成通孔66。
另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，在墨向下流動(dòng)通道3b中形成的分隔壁65a在副掃描方向(垂直于墨流動(dòng)方向A)上延伸，但是可以形成在主掃描方向(墨流動(dòng)方向A)上延伸的分隔壁65a。這種結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生墨穿過(guò)上部墨向下流動(dòng)通道64a的平順流動(dòng)。在這種情況下，理想的是分隔壁65a的下游端與周壁部分65c連接。這種結(jié)構(gòu)不僅起到過(guò)濾器67或過(guò)濾器267的結(jié)構(gòu)增強(qiáng)的作用，還能向上部墨向下流動(dòng)通道64a的下游側(cè)引導(dǎo)墨中的氣泡。特別是象第二個(gè)實(shí)施例的過(guò)濾器267那樣構(gòu)造的過(guò)濾器，它們便于在過(guò)濾器267的下游區(qū)域內(nèi)的墨流動(dòng)，所以墨中的氣泡很容易排出而不會(huì)積聚。
另外，在板93中形成過(guò)濾器67的方法不限于蝕刻方法。本實(shí)用新型可以應(yīng)用于任何通過(guò)從板的一個(gè)表面?zhèn)雀飨蛲缘厝コ宀膩?lái)形成過(guò)濾器通孔的方法。
權(quán)利要求1.一種噴墨頭，包括多塊層壓板，這些板具有孔，這些孔彼此連通布置以形成一個(gè)墨通道，多塊板中的至少一塊板包括一個(gè)設(shè)置在墨通道中的過(guò)濾器部分，其特征在于，過(guò)濾器部分包括一個(gè)底壁部分，在底壁部分上限定了一個(gè)凹陷，多個(gè)過(guò)濾器通孔穿過(guò)底壁部分形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于所述至少一塊板包括一個(gè)第一表面和一個(gè)與第一表面相對(duì)的第二表面，底壁部分包括一個(gè)第一底表面和一個(gè)與第一底表面相對(duì)的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之間的距離定義為底部厚度，把第一表面和第二表面之間的距離定義為板厚，底部厚度小于板厚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于所述至少一塊板包括一個(gè)周壁部分，底壁部分和周壁部分圍繞凹陷，周壁部分具有一個(gè)第一表面和一個(gè)與第一表面相對(duì)的第二表面，底壁部分包括一個(gè)第一底表面和一個(gè)與第一底表面相對(duì)的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之間的距離定義為底部厚度，把第一表面和第二表面之間的距離定義為板厚，底部厚度小于板厚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨頭，其特征在于第二表面與第二底表面位于同一個(gè)平面中，并且其中第一底表面偏離第一表面，偏離量為凹陷深度，凹陷深度等于板厚和底部厚度之差。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于多塊板包括一塊形成有墨進(jìn)口的墨進(jìn)口板和一塊形成有多個(gè)噴嘴的噴嘴板，墨通道的結(jié)構(gòu)使得從外部墨源提供的墨經(jīng)過(guò)墨進(jìn)口流向多個(gè)噴嘴以噴出，進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在墨通道中的公共墨室，墨通道與多個(gè)噴嘴流體連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其特征在于過(guò)濾器部分設(shè)置在墨進(jìn)口和公共墨室之間的墨通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴墨頭，其特征在于墨通道包括一個(gè)其中存儲(chǔ)墨的貯墨器，貯墨器設(shè)置在墨進(jìn)口和公共墨室之間，過(guò)濾器部分設(shè)置在墨進(jìn)口和貯墨器之間所限定的貯墨器通道中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴墨頭，其特征在于過(guò)濾器部分中的多個(gè)過(guò)濾器通孔包括上游側(cè)過(guò)濾器通孔；和下游側(cè)過(guò)濾器通孔，其位于上游側(cè)過(guò)濾器通孔沿貯墨器通道的墨流動(dòng)方向的下游側(cè)，上游側(cè)過(guò)濾器通孔的直徑比下游側(cè)過(guò)濾器通孔的直徑小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于所述至少一塊板在預(yù)定方向上是伸長(zhǎng)的，凹陷在該預(yù)定方向上是伸長(zhǎng)的，并且沿著該預(yù)定方向布置多個(gè)過(guò)濾器通孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于過(guò)濾器部分具有一個(gè)分隔壁，它把凹陷分成多個(gè)腔室，每個(gè)腔室包括至少一個(gè)過(guò)濾器通孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴墨頭，其特征在于分隔壁的兩個(gè)端部連接凹陷的周壁部分，并且板的厚度比凹陷的底壁部分的厚度厚。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于在穿過(guò)過(guò)濾器部分的墨流動(dòng)方向上，每個(gè)過(guò)濾器通孔在墨通道的上游側(cè)的開(kāi)口的面積小于這個(gè)過(guò)濾器通孔在墨通道下游側(cè)的另一個(gè)開(kāi)口的面積。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于所述多塊板中的每塊板都是金屬板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其特征在于還包括一個(gè)通道單元，在該通道單元中形成了多個(gè)噴嘴和多個(gè)壓力室，其中所述多塊層壓板構(gòu)成一個(gè)固定到該通道單元上的貯墨器單元；該貯墨器單元在所述墨通道內(nèi)包括一個(gè)墨進(jìn)口；一個(gè)貯墨器；一個(gè)貯墨器通道，貯墨器通道連接貯墨器和墨進(jìn)口，所述過(guò)濾器部分設(shè)置在貯墨器通道中；和多個(gè)第一供墨通道，它們連通貯墨器單元的外部和貯墨器，該通道單元包括一個(gè)公共墨室；多個(gè)單獨(dú)墨通道，它們從公共墨室的一個(gè)出口經(jīng)過(guò)多個(gè)壓力室延伸到多個(gè)噴嘴；和多個(gè)第二供墨通道，它們與相應(yīng)的第一供墨通道流體連通從而連接貯墨器和公共墨室。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的噴墨頭，其特征在于通道單元由多塊具有孔的層壓板構(gòu)成，這些孔用來(lái)形成噴嘴、壓力室、公共墨室、單獨(dú)墨通道和多個(gè)第二供墨通道，并且其中通道單元中的每塊板是金屬板，貯墨器單元中的每塊板是金屬板。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴墨頭，其特征在于通過(guò)蝕刻金屬板的一個(gè)表面?zhèn)刃纬啥鄠€(gè)過(guò)濾器通孔，通過(guò)蝕刻金屬板的相對(duì)表面形成凹陷。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴墨頭，其特征在于具有過(guò)濾器部分的金屬板和構(gòu)成通道單元與貯墨器單元的其它金屬板由相同的金屬材料制成。
18.一種用于噴墨頭的過(guò)濾器板，噴墨頭包括多塊層壓板，該多塊板包括過(guò)濾器板，該多塊層壓板具有孔，布置這些孔以形成墨通道，過(guò)濾器板包括一個(gè)過(guò)濾器部分，過(guò)濾器部分設(shè)置在墨通道中，當(dāng)多塊板層壓在一起時(shí)形成了這個(gè)墨通道，其特征在于，過(guò)濾器部分包括一個(gè)其上限定了凹陷的底壁部分，穿過(guò)底壁部分形成了多個(gè)過(guò)濾器通孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的過(guò)濾器板，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)周壁部分，底壁部分和周壁部分圍繞凹陷，周壁部分具有第一表面和一個(gè)與第一表面相對(duì)的第二表面，底壁部分包括一個(gè)第一底表面和一個(gè)與第一底表面相對(duì)的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之間的距離定義為底部厚度，把第一表面和第二表面之間的距離定義為板厚，底部厚度小于板厚，第二表面與第二底表面位于同一個(gè)平面中，第一底表面偏離第一表面，偏離量為凹陷深度，凹陷深度等于板厚和底部厚度之差。
專(zhuān)利摘要一個(gè)墨通道形成在一個(gè)噴墨頭中，使得通過(guò)墨進(jìn)口引入的墨經(jīng)過(guò)一個(gè)壓力室并且從噴嘴噴出。過(guò)濾墨的過(guò)濾器設(shè)置在該墨通道中。過(guò)濾器包括一個(gè)形成在板中的凹陷，和多個(gè)形成在凹陷底部中的多個(gè)通孔。過(guò)濾器具有較小的通道阻力并且易于操作。
文檔編號(hào)B41J2/175GK2837074SQ20042005734
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月1日
發(fā)明者近本忠信 申請(qǐng)人:兄弟工業(yè)株式會(huì)社