專利名稱：噴墨印刷頭及其使用的噴嘴板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在印刷機、傳真裝置、繪圖機等印刷部位所使用的噴墨印刷頭。本發(fā)明還涉及在這種印刷頭上所使用的噴嘴板。
背景技術：
這種噴墨印刷頭已有例如

圖17所示的眾所周知的噴墨印刷頭。這種先有的噴墨印刷頭的結構是在作為印刷頭基板的玻璃板70的下面通過蝕刻處理而形成有凹槽狀的多個墨水流道71(因為圖示原因，僅表示一個)并由振動板80閉塞住各流道71下方的開口71a。振動板80由具有撓性的薄壁玻璃板81構成，其下面形成有ITO膜(含有微量添加劑的氧化錫膜，或是含有氧化錫的氧化銦膜)等導電膜82，在該導電膜上安裝有壓電元件83。
在上述結構中，當向壓電元件83施加電壓時，如圖17中箭頭a所示，上述薄壁玻璃板81向墨水流道71內產生凹狀彎曲變形。結果使墨水流道71的容積瞬間減少，從而可以使墨水流道71內的墨水從噴嘴孔84排出。
但是，在上述先有的噴墨印刷頭中，與振動板80相同，因為印刷頭基板70是由玻璃板70構成的，而且通過蝕刻處理而形成凹槽狀的墨水流道71，所以，該蝕刻處理會成為非常復雜的工序。而且，為了把玻璃板70加工成所要求的外型尺寸，有需要在后續(xù)工序中進行需清除的噴砂處理等的情況。另外，玻璃板70容易發(fā)生裂紋損傷，在操作時還必須慎重。因此，上述先有的噴墨印刷頭基本上存在著制造工序復雜、生產效率低以及成本昂貴的問題另外，在噴墨印刷頭方面還要求印刷的高密度化。在圖17所示的先有的噴墨印刷頭中，為了實現這種印刷的高密度化，必須要提高噴墨流道71的配置密度，與此對應還必須要高密度地配置設在振動板80上的壓電元件83。這樣使得用于向上述高密度配置的各壓電元件分別供給電力的配線非常困難。即除了對多個壓電元件的每個元件進行配線連接的作業(yè)非常復雜之外，另外還由于為使多個壓電元件的配線不會相互干擾，所以為了進行配線連接還必須確保足夠大的空間。結果，在先有的噴墨印刷頭中，配線連接的困難會成為障礙，為了解決上述問題，除了要使印刷頭整體大型化，此外還會產生制造工序復雜、成本昂貴的問題。
特別是在彩色噴墨印刷頭里，排列有多個用于分別排出青綠色、深紅色、黃色、黑色等各種顏色墨水的噴墨印刷頭。在這種印刷頭的情況下，采用上述先有印刷頭的結構使得各印刷頭的配線結構如上述那樣復雜，而且這些各印刷頭的各個配線還必須集中在一處并連接在所要求的控制回路中，因而存在著其配線結構更加復雜化的難點。
發(fā)明的公開因此，本發(fā)明的目的是提供一種噴墨印刷頭，該噴墨印刷頭不需要蝕刻處理等復雜作業(yè)工序且通過簡單的制作方法即可高效率并低成本地加以制造。
本發(fā)明的另一目的是提供即使在要求印刷進一步高密度化的情況下也不需要很大的空間就可以容易地對各壓電元件進行配線連接并且能夠實現小型化且制造工序簡單的噴墨印刷頭。
本發(fā)明的再一目的是提供可在上述噴墨印刷頭上順利使用的噴嘴板。
根據本發(fā)明的第1個方面，提供了噴墨印刷頭，其特征在于，該噴墨印刷頭具備各自具有多個墨水排出孔的多個印刷頭元件；與各個印刷頭元件作電氣連接的扁平狀的柔性帶；向前述各印刷頭元件供給墨水的墨水供給裝置；在上述噴墨印刷頭中，前述各印刷頭元件具有樹脂制的印刷頭元件主體，在該印刷頭元件主體的前壁設有前述多個墨水排出孔，在前述印刷頭元件主體的至少一個側面上形成有連通前述各噴嘴排出孔的多個凹槽狀的墨水流道，在前述印刷頭元件主體的前述側面上結合有振動板，該振動板具有與前述墨水流道相對應的多個壓電元件，前述多個印刷頭元件的各個前壁向同一方向層疊，前述柔性帶穿入鄰接的印刷頭元件之間并配備有導電配線線路，該導電配線線路具有導通前述各印刷頭元件的壓電元件的輸出端子。
根據上述的結構，因為各印刷頭元件主體是樹脂制成的，所以能夠利用金屬模同時形成墨水排出孔以及墨水流道。因此不需要蝕刻加工等復雜工序，從而極大地簡化了印刷頭的制造工序，而且也降低了成本。另外，與用玻璃制成印刷頭元件主體的情況不同，不會有因撞擊造成的損壞，從而提高了制造過程中的加工性能，而且在整修外型尺寸時，也不必進行噴砂等復雜的工程作業(yè)，對簡化印刷頭的制造以及降低成本非常有利。
而且，因為印刷頭是層疊多個印刷頭元件而構成的，所以墨水排出孔(即圖像點)的總數多，可以實現印刷的高密度化。這種情況下，可以適當地設定各印刷頭元件的墨水排出孔的數目以及墨水流道和壓電元件的排列間距。因此，在由樹脂整體成形而制成印刷頭元件主體時，即使其成形精度有限，也能使這種影響達到最小限度，從而能夠順利地實現作為印刷頭整體的印刷密度的高密度化。
另外，在鄰接的印刷頭元件之間夾入扁平狀的柔性帶，可以對各印刷頭元件上的壓電元件順利地進行配線連接。因此，能夠以緊湊的方式把上述柔性帶放入各印刷頭元件之間，可以實現印刷頭的小型化。
依照本發(fā)明的最佳實施例，前述柔性帶沿相反方向交替反復折疊，每隔一個折疊部均插入鄰接的印刷頭元件之間。由于有這種結構，可以通過一個柔性帶對多個印刷頭元件進行電氣配線連接。因此，容易增加印刷頭元件的數目，即使在圖像點數多的情況下，也不必為了配置柔性帶而需要大的空間，而且也不會出現多個柔性帶相互錯雜的問題。這特別在用印刷頭進行彩色印刷的情況下是非常有利的。
也可以在前述印刷頭主體的各個墨水流道的前端形成比所述各墨水流道深的落坎，前述各墨水流道可通過該落坎與相對應的墨水排出孔相連通。根據這樣的結構，用金屬模樹脂成型印刷頭元件主體時，可以實現形成在印刷頭元件主體側面的墨水流道與形成在印刷頭主體的前壁的墨水排出孔之間的適當連通，而且這些能很容易同時形成。
理想的情況是，在前述印刷頭元件主體的各個墨水流道的后端處，形成使所述各墨水流道局部變狹窄的突起。利用這種結構可以抑制氣泡的發(fā)生。
也可以在前述印刷頭元件主體的后壁處形成與各墨水流道相連通的墨水流入孔。該墨水流入孔也可以和印刷頭元件主體側面的墨水流道以及前壁的墨水排出孔同時形成。
前述墨水供給裝置也可以安裝在前述印刷頭元件主體后壁上并最好呈墨水分配器具的形式，而所說的墨水分配器具具有與前述各墨水流道相連通的墨水供給通路。利用這種結構，因為不需要對每個印刷頭元件分別供給墨水，而是用單一的墨水分配器具集中地供給墨水，所以，可以實現噴墨印刷頭整體結構的簡化。
前述墨水排出孔在前述各印刷頭元件上至少要形成一列，在前述各印刷頭元件中的墨水排出孔的列相對于在相鄰的印刷頭元件中的墨水排出孔的列沿墨水排出孔的列的方向錯開預定的間距，這是非常有利的。利用這樣的結構，使印刷點數密度細微化并能夠得到質量良好的圖像。而且，通過在前述各印刷頭元件上形成兩列前述墨水排出孔并且使前述各印刷頭元件中的2列墨水排出孔相互沿墨水排出孔的列的方向錯開預定的間距，也可以得到同樣的效果。
而且，對于前述各印刷頭元件來說，按隔開的最小間距分開形成第1列的墨水排出孔和第2列的墨水排出孔而形成前述墨水排出孔，前述各印刷頭元件中的第2列的墨水排出孔和相鄰的印刷頭元件中的第1列墨水排出孔之間的間距設為前述最小間距的整數倍，這是非常有利的。利用這樣的結構，能夠使得多個印刷頭元件的橫向印刷點位置具有規(guī)則性。結果，容易在印刷輸出所要求的圖像時進行控制，通過進行與通常的僅由1個印刷頭元件所形成的噴墨印刷頭元件相同的控制，能夠容易地得到所要求的圖像輸出。
進而，理想的情況是，在前述多個印刷頭元件的前部安裝噴嘴板，在該噴嘴板上按對應于前述墨水排出孔的排列來形成微小的噴嘴孔。依照這種結構，即使在各印刷頭元件主體上形成的墨水排出孔的孔徑以及位置的精度不那么高，但如果精密地設定了形成在噴嘴板上的各噴嘴孔的孔徑以及位置，也能夠得到所要求的印刷質量。結果，可以允許樹脂整體成形制作的印刷頭元件上的墨水排出孔的大小以及位置的精度有稍許偏差，從而使成形作業(yè)容易，對降低制造成本非常有利。
根據本發(fā)明的第2個方面，提供了噴墨印刷頭用的噴嘴板，其特征在于它是這樣的噴嘴板，該噴嘴板安裝在噴墨印刷頭的前壁上，而所述噴墨印刷頭則是由前述前壁上具有多個墨水排出孔的多個印刷頭元件層疊而成的，所述噴嘴板帶有臺階差消除裝置，該裝置將所述噴嘴板劃分為與前述各印刷頭元件相對應的多個區(qū)域，并且上述各劃分區(qū)域相互獨立，并且在前述噴嘴板平面的垂直方向上位移。
根據以上的結構，在層疊多個印刷頭元件時，即使各前壁沒有嚴密地形成齊平面，從而相對噴嘴板的平面在垂直方向產生若干臺階差，也可以通過在噴嘴板的各劃分區(qū)域的位移而消除該臺階差。因此，容易進行多個印刷頭元件的組裝作業(yè)，而且，因為各印刷頭元件的前壁與對應的噴嘴板的劃分區(qū)域緊密相連，所以能夠使所有的印刷頭元件均勻地噴墨。
前述臺階差消除裝置可以是不連續(xù)地圍繞各劃分區(qū)域的狹縫，或者也可以是實質上圍繞前述噴嘴板的各劃分區(qū)域的槽。
從參照附圖所說明的理想實施例中明了本發(fā)明的其它目的、特征以及優(yōu)點，圖的簡單說明圖1是顯示本發(fā)明第1實施例的噴墨印刷頭的立體圖。
圖2是圖1所示噴墨印刷頭的分解立體圖。
圖3是沿圖1III-III線的剖面圖。
圖4是顯示構成圖1中所示噴墨印刷頭中所使用的印刷頭元件的印刷頭元件主體的側面圖。
圖5是沿圖4V-V線的剖面圖。
圖6是圖4所示印刷頭元件主體的正面圖。
圖7是顯示圖4所示印刷頭元件主體成型工序一個實例的說明圖。
圖8是顯示安裝在圖4所示印刷頭元件主體上的振動板的側面圖。
圖9是沿圖8I-I線的擴大剖面圖。
圖10是顯示在圖1所示的噴墨印刷頭上所使用的柔性帶的平面圖。
圖11是顯示圖4所示的噴墨印刷頭與圖10所示的柔性帶的連接狀態(tài)的平面圖。
圖12是顯示將圖1所示的噴墨印刷頭取去了噴嘴板的狀態(tài)的正面圖。
圖13是顯示噴嘴板一個實例的正面圖。
圖14是顯示將圖1所示的噴嘴印刷頭取去了墨水分配器具的狀態(tài)的背面圖。
圖15是顯示噴嘴板其它例子的正面圖。
圖16a是沿圖15XVI-XVI線的剖面圖。
圖16b是顯示噴嘴板的其它例子的與圖16a相同的剖面圖。
圖17是先有噴墨印刷頭結構的剖面圖。
實施本發(fā)明的最佳形式下面參照附圖具體說明本發(fā)明的最佳實施例。
圖1～3是示出了本發(fā)明第1實施例的噴墨印刷頭的整體。這些圖中，圖1是該印刷頭的立體圖，圖2是該印刷頭的分解立體圖。圖3是沿圖1的III-III線的剖面圖。
圖1～3所示的噴墨印刷頭主要包括多個印刷頭元件1、夾在這些各印刷頭元件1之間的扁平狀的柔性帶2、把全部印刷頭元件1結合在一起的一對夾板3a、3b、噴嘴板4和墨水分配器具5。下面對這些構件予以說明。
如圖2所示，上述各印刷頭元件1具有例如由聚砜等耐化學藥品性能良好的合成樹脂制作的印刷頭元件主體11，該印刷頭元件主體11具有前壁1a和后壁1b。在印刷頭元件主體11的前壁1a上形成有用于排出墨水的多個墨水排出孔10。而且，在印刷頭元件主體11的兩個側面11a上安裝有振動板12，在各振動板12上安裝有多個壓電元件13。
如圖4～6所示，印刷頭元件主體11在兩個側面11a上形成有多條凹槽狀的一個個分開的墨水流道14。各墨水流道14的前端與形成在各自側面11a上的凹部16a相連通，該凹部16a通過橫穿孔16b與設在印刷頭主體11的后壁1b上的墨水流入口15相連通。而且，在各墨水流道14的后端上形成有比各墨水流道14更深的凹狀的落坎17，該落坎17與相應的墨水排出孔10相連通。結果，從墨水流入口15進入的墨水可流到各墨水流道14，并從相應的墨水排出孔10排出。
如圖4所示，本實施例中，在各墨水流道14的后端形成有小的凸起部18，該小的凸起部18突出至印刷頭元件主體11的對應側面11a的水平面。結果，各墨水流道14具有被分成兩股的一對狹窄部14a。當在各墨水流道14的后端產生氣泡時，由于氣泡被強制地流過這些狹窄部14a而被消除。
如圖4及圖5所示，在各印刷頭元件主體11的兩個側面11a的適當位置處設有凸狀部19a、19b、19c。結果，當并列組裝多個印刷頭元件1時，相鄰的印刷頭元件主體11的凸狀部19a、19b、19c彼此接觸，在這些相鄰的印刷頭元件主體11的側面11a之間形成有預定的間隙。
可以使用例如圖7所示的能夠在四個方向起模的金屬模來成型各印刷頭元件主體11，此時，能夠以相互連通的狀態(tài)同時形成墨水排出口10、各墨水流道14以及墨水流入孔15。即圖示的金屬模有上金屬模構件6a，一對側面金屬模構件6b和下金屬模構件6c；上金屬模構件6a具有用于形成墨水流入口15的銷桿60；一對側面金屬模構件6b各自具有用于形成在印刷頭元件主體11的兩個側面11a、11b上的各墨水流道14、凹部16a、橫穿孔16b以及落坎17的凸狀部61、62、62a；下金屬模構件6c具有用于形成墨水排出孔10的多根銷桿63。
在利用上述結構的金屬模進行樹脂成形時，通過把下金屬模構件6c的銷桿63與用于形成落坎17的側面金屬模構件6b上的凸狀部62相對接，可以形成與各墨水流道14相連通的墨水排出孔10。而且，通過把上金屬模構件6a的銷桿60與側面金屬模構件6b的凸狀部62a相對接，可以形成與各墨水流道14相連通的墨水流入口15。因此，在印刷頭元件主體11的成形加工以后，不再需要其它工序來穿孔形成墨水排出用的噴嘴導孔10以及墨水流入口15，從而簡化了印刷頭元件主體11的制造過程。
如圖8以及圖9所示，各振動板12在薄壁形狀的富有撓性的合成樹脂制板12a的表面上形成有例如含有微量添加劑的氧化錫膜、或者含有氧化錫的氧化銦膜(ITO膜)等透明導電膜12b，在該導電膜12b的表面上安裝有多個壓電元件13。這些多個壓電元件13在施加電壓時可以變形，隨著此變形使安裝有壓電元件13的振動板12的一部分局部彎曲變形為凹狀。
另外，振動板12的材料也可以使用合成樹脂以外的薄玻璃板。而且，通過導電膜12b安裝在振動板12表面上的壓電元件13的配置要和上述印刷頭元件主體11的兩個側面11a、11b上形成的各墨水流道14的配置相對應。
利用粘接劑或者超聲波結合裝置等把具有上述壓電元件13的振動板12連接在圖4以及圖5所示的印刷頭元件主體11的相應側面11a、11b上。結果會擋住各墨水流道14、凹部16a、橫穿孔16b以及落坎17，從而形成了印刷頭元件1。因此，各印刷頭元件1中，在各墨水流道14內充滿墨水的狀態(tài)下，當振動板12向各墨水流道14的內側彎曲變形時，各墨水流道14內的容積就會減少，從而能從墨水排出孔10排出墨水。
另外，在將振動板12接合到印刷頭元件主體11的相應側面11a、11b上以后，也可以通過例如和小片焊接相同的方法，將壓電元件13安裝在振動板12的導電膜12a上。
圖10是展開狀態(tài)的柔性帶2的平面圖。該柔性帶2是在薄壁扁平的聚酰亞胺等合成樹脂制成的柔性片材20的一面上形成有導電配線線路22的柔性帶。該導電配線線路22在柔性導電片材20上設置銅等導電層，該導電層可以通過蝕刻加工形成。而且，在該導電配線線路22的表面，留下用于電氣連接的部分并形成絕緣膜(未圖示)。
柔性帶2的作用是對各印刷頭元件1的多個壓電元件13供給驅動用電。為此，在柔性帶2的縱向的一端上設置有供給各種輸入信號的輸入端子23以及與這些端子相連接的驅動IC24。而且，導電配線線路22具有劃分為多組的輸出端子25，各組輸出端子25與各印刷頭元件1上的壓電元件13相接觸。
在印刷頭的組裝狀態(tài)中，如圖2以及圖3所示，柔性帶2沿其縱向交替形成有下凹部26a和上凸部26b，導電配線線路22上的各組輸出端子25位于相應的上凸部26b兩側并位于相應的驅動元件23的對面。而且，如圖3所示，柔性帶2的下凹部26a外嵌在各印刷頭元件1的底部，而且各上凸部26b的折疊部分被夾在多個印刷頭元件1之間。
夾住柔性帶2的各印刷頭元件1對齊重疊成使各自的前壁部1a實際上形成齊平面。而且，這樣重疊的印刷頭元件1通過兩側的一對夾板3a、3b組合成單個部件。在夾板3a、3b之間，例如可以用螺栓(圖略)相互連接。但是，本發(fā)明也可以由粘接劑等將各印刷頭元件1相互彼此連接起來。
如上述這樣，被夾在各印刷頭元件1之間的柔性帶2的導電配線線路22上的各組的端子25與各印刷頭元件1的各側面11a上的壓電元件13相對。這樣，如圖11所示，各端子25與相應的壓電元件13連接。而且，導電配線線路22含有共用的接地電極28，該共用的接地電極28與各振動板12的導電膜12b相連。
本發(fā)明并沒有限制各印刷頭元件1夾入柔性帶2的具體方法。例如，也可以是柔性帶2在平坦狀態(tài)時把各印刷頭元件1的單個面連接在柔性帶2以后，再折疊柔性帶2?；蛘咭部梢詫㈩A先折疊成預定狀態(tài)的柔性帶2夾入安裝在以一定間隔相隔并列的4個印刷頭元件1之間。
如圖2以及圖10所示，本實施例中，在柔性帶2上以適當的間隔設置有開口27，該開口27與形成在各印刷頭元件1上的凸狀部19b相配合。由于這種結構，能夠使柔性帶2在印刷頭元件1的外部不致不美觀地增大體積。而且，如圖11所示，若把柔性帶2放入印刷頭元件1的前后的凸起部19a、19c之間，則可以避免通過并列配置各印刷頭元件1而組成的噴墨印刷頭的整體尺寸僅因柔性帶2的折疊厚度而增大的不良情況。
如圖1以及圖3所示，把形成柔性帶2的驅動IC24以及輸入端子23的位置設置在例如一側的夾板3b的外面，這樣容易對端子23進行電氣配線連接。
在如上述組裝的印刷頭A中，如圖12所示，在各印刷頭元件1的前面1a按8×2的排列(每列8個)設置有墨水排出孔10，總共具有8×8個墨水排出孔10。但是，在各印刷頭元件1中，第1列n1的墨水排出孔10和第2列n2的墨水排出孔10在上下方向位置錯開預定的最小間距P。而且，在相互鄰接的每兩個印刷頭元件1之間，墨水排出孔10的高度位置也錯開上述相同的最小間距P。結果，合計8列的墨水排出孔10的所有列都被設置成其高度位置按預定的最小間距P依次錯開。
如圖所示的實施例，印刷頭A中的各印刷頭元件1的列狀的墨水排出孔10的高度是不同的。但是，也可以將其取代為在各印刷頭1上按同一高度形成第1列的n1的墨水排出孔10和第2列的n2墨水排出孔，在排列這些印刷頭元件1時，可以將這些高度錯開。
而且，在圖示實施例的印刷頭A中，例如在最右端的印刷頭元件1(1A)中的第2列n2的墨水排出孔10和與其相鄰的印刷頭元件1(1B)中的第1列n1a的墨水排出孔10之間的橫向間距Pa被設定為是各印刷頭元件1中的兩列墨水排出孔10之間的水平方向上的最小間距P1的整數倍(例如兩倍)?？梢酝ㄟ^分析上述最小間距P1的尺寸來確定各印刷頭元件1的厚度尺寸來實現這種設定。
如圖13所示，噴嘴板4用薄壁的合成樹脂或者金屬板等制成，并且精密地形成有貫穿的多個噴嘴孔40。這些噴嘴孔40和印刷頭A上的8×8(每列8個)的墨水排出孔10的配置相同，但是，其口徑設置得比墨水排出孔10的口徑要小。即由金屬模成形的墨水排出孔10的口徑例如為0.2mm，噴嘴板4的噴嘴孔40是例如由激光加工等形成比其更小的口徑。把噴嘴板4通過粘結等安裝在上述印刷頭A的前面并使該噴嘴板4的各噴嘴孔40與印刷頭A的各墨水排出孔10的位置相一致。
而且，如圖1以及圖2所示，在上述印刷頭A的后部上安裝有墨水分配器具5，該墨水分配器具5用于向各印刷頭元件1的后壁1b中的墨水流入口15(如圖14所示合計有4處)供給墨水。上述墨水分配器具5具有墨水供給流道51，該墨水供給流道51與凸起設置在墨水分配器具后部的墨水供給導管50相連通，墨水供給流道51具有分支的墨水分配孔52。上述墨水供給導管50插入在圖外的墨水盒或者墨水槽內。墨水分配器具5安裝在印刷頭A的后部，從而可以把從墨水供給導管50吸入并到達墨水分配孔52的墨水供給到各印刷頭元件1的墨水流入口15內，由此，形成了圖1所示的噴墨印刷頭。另外，所述墨水分配器具5不必具有主動吸入墨水的功能。
在使用時，上述結構的噴墨印刷頭被安裝在例如噴墨印刷機的壓紙滾筒等的對面。此時，因為僅需在柔性帶2的輸入端子23上連接預定的配線端子即可進行電氣配線連接，而不必對各印刷頭元件1分別進行連接作業(yè)，所以其配線作業(yè)非常簡單。而且，因為可以用一根連接柔性帶2的輸入端子23的配線帶，所以在該噴墨印刷頭的周圍不會出現以混亂狀態(tài)配置多根配線帶的現象。
因為上述噴墨印刷頭由并列多個印刷頭元件1所構成，所以其圖像點數目多，例如，一次輸出可同時印刷2個字或者兩行字，從而能夠擴大一次就加以復蓋的范圍。另外，因為在各印刷頭元件1之間折疊夾著柔性帶2，所以能確實避免噴墨印刷頭整體寬度過大的問題，不會妨礙裝置的小型化。
而且，在驅動上述噴墨印刷頭時，從各印刷頭元件1的墨水排出孔10排出的墨水通過設置在其前面的噴嘴板4的噴嘴孔40而噴射到所要求的記載介質上。因此，即使墨水排出孔10形成有較大的口徑，實質上可以由噴嘴板4的噴嘴孔40的口徑進行墨水噴射，從而能以要求的微小尺寸設定圖像點。而且，即使墨水排出孔10的排列稍有誤差，也可以通過噴嘴板4的噴嘴孔40的排列來消除該誤差，從而可正確地設定各圖像點的排列位置。
上述多個墨水排出用噴嘴導孔10以及噴嘴孔40，如圖12以及圖13所說明的那樣，這些孔的高度以預定的最小間距P依次地錯開位置。因此，該噴墨印刷頭的上下方向的圖像點的密度可以非常小，能夠進行微細的圖像輸出。而且，因為使橫向的間距與預定的最小間距P1或者該間距P1的整數倍的間距Pa一致，所以也很容易進行驅動控制，該驅動控制可用于在用所有的墨水排出孔10成像時作圖像調整。
在上述實施例中，因為能夠把從墨水分配器具5吸入的墨水分配供給到各個印刷頭元件1，所以同分別對各印刷頭元件1分配供給墨水的情況相比，優(yōu)點是可以簡化整體的結構以及實現小型化。但是，本發(fā)明并不僅限于此，例如，不論如何形成彩色噴墨印刷頭，這種情況下也可以對多個印刷頭元件1分別供給青綠色、深紅色、黃色、黑色等各種顏色的墨水。而且，各多個印刷頭元件1的墨水顏色變化時，也不必使各印刷頭元件1的墨水排出孔10的高度不同。
在本發(fā)明中，組裝在一個噴墨印刷頭中的印刷頭元件1的具體數目也并不限于如上述實施例的4個，各印刷頭元件1的具體形狀也不限于上述實施例的形狀。而且，也不限制形成在各印刷頭元件1的前壁1a上的墨水排出孔10的具體數目以及排列。進而，也并非必須在印刷頭元件1的兩個側面上設置壓電元件13，例如也可以只在其中一個側面上設置壓電元件13。
而且，在上述實施例中，將單個的柔性帶2折疊并插入在并排設置的多個印刷頭元件1之間。但是，也可以把在兩面上形成輸出端子的多個扁平狀的柔性帶分別夾在各印刷頭元件1之間來實現電氣的連接。
圖15以及圖16a示出了本發(fā)明第2實施例的噴墨印刷頭中所使用的噴嘴板4’。其特征在于該噴嘴板4’形成有作為臺階差消除裝置的多個狹縫30’。這些狹縫30’包含把噴嘴板4’的中間部分劃分成4個區(qū)域的5個狹縫30a’～30e’，在各狹縫之間形成有不連續(xù)部分31a’～31d’。因為噴嘴板4’呈薄板形狀，所以，這樣劃分的各區(qū)域，可通過上述不連續(xù)部分31a’～31d’而在噴嘴板4’平面的垂直方向上產生若干彎曲變形。而且，在各劃分區(qū)域中形成有2列噴嘴孔40’。參照符號1’表示的是相互層疊的4個印刷頭元件，這些印刷頭元件1’對應于各自的劃分區(qū)域。
作為上述第2實施例中的臺階差消除裝置的狹縫30’具有下述的技術意義。即在并列層疊各印刷頭元件1’時，雖然最好是使各自的前壁部(參照圖2的元件1a)相互成為齊平面，但不容易嚴格實現。因此，也可以預想到，在組裝時各印刷頭元件1’的前壁在垂直噴嘴板4’的平面的方向上會產生若干臺階差。本實施例中，在噴嘴板4’上形成狹縫30’，因為在對應于各印刷頭元件1’的噴嘴板4’的劃分區(qū)域通過不連續(xù)部31a’～31d’能夠相互獨立地彎曲變形，所以消除了上述臺階差，從而能夠使全部印刷頭元件1’的前壁緊密接合于對應的劃分區(qū)域。結果，在層疊各印刷頭元件1’時，不需要嚴格地調整位置，從而可以簡化組裝作業(yè)。
作為臺階差消除裝置的狹縫30’的形狀并不是只限于圖15所示的形狀?？傊?，通過形成狹縫30’，使噴嘴板4’的各劃分區(qū)域能夠在噴嘴板4’平面的垂直方向上彎曲移動就可以了。因此，狹縫30’的形狀與寬度以及不連續(xù)部分31a’～31d’的寬度可以根據需要適當地變動。而且，與組裝在噴墨印刷頭中的印刷頭元件1’的數目相對應，狹縫30’的數目當然也可以變動。
進而，如圖16b所示，可以使用代替狹縫而形成槽30a”～30e”的噴嘴板4”。這種情況下，可以通過在噴嘴板4”的預定部分進行例如半蝕刻加工而形成各槽。而且，因為各槽不貫穿噴嘴板4”，所以也可以形成連續(xù)地圍繞對應的劃分區(qū)域。
當使用槽30a”～30e”(圖16b)來取代狹縫30a’～30e’(圖15以及圖16a)時，例如在從噴嘴孔噴射的墨水的一部分附著在噴嘴孔周圍而積存下來時，可以防止積存的墨水繞回到印刷頭元件一側。但是，由于形成了槽30a”～30e”而得到臺階差消除性能要比通過形成狹縫30a’～30e’而得到的臺階差消除性能要差，所以使用哪種方法要根據噴墨印刷頭的類型以及用途來適當地選擇。
權利要求
1.一種噴墨印刷頭，其特征在于，該噴墨印刷頭具備分別具有多個墨水排出孔的多個印刷頭元件；與各印刷頭元件作電氣連接的扁平狀的柔性帶；以及，向前述各印刷頭元件供給墨水的墨水供給裝置，在上述噴墨印刷頭中，前述各印刷頭元件具有樹脂制作的印刷頭元件主體，在該印刷頭元件主體的前壁設有前述多個墨水排出孔，在前述印刷頭元件主體的至少一個側面上形成有與前述各噴嘴排出孔相連通的多個凹槽狀的墨水流道，在前述印刷頭元件主體的前述側面結合有振動板，該振動板具有與前述墨水流道相對應的多個壓電元件，前述多個印刷頭元件的各個前壁向同一方向層疊，前述柔性帶插入相鄰的印刷頭元件之間而且具備導電配線線路，該導電配線線路具有與前述各印刷頭元件的壓電元件導通的輸出端子。
2.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述柔性帶沿相反方向相互反復折疊，各個折疊部每隔一個插在相鄰的印刷頭元件之間。
3.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，在前述印刷頭元件主體的各墨水流道的前端上形成有比該各墨水流道深的落坎，前述各墨水流道通過該落坎與相對應的墨水排出孔相連通。
4.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，在前述印刷頭元件主體的各墨水流道的后端上，形成有使各墨水流道局部變狹窄的凸起。
5.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，在前述印刷頭元件主體的后壁上形成有與各墨水流道相連通的墨水流入孔。
6.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述墨水供給裝置是安裝在前述印刷頭元件主體后壁的墨水分配器具，該墨水分配器具有與前述各墨水流道相連通的墨水供給流道。
7.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述各印刷頭元件至少形成有一列前述墨水排出孔，前述各印刷頭元件中的墨水排出孔的列相對于相鄰的印刷頭元件中墨水排出孔的列，在墨水排出孔的列的方向上錯開預定的間距。
8.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述各印刷頭元件形成有兩列前述墨水排出孔，前述各印刷頭元件中的2列墨水排出孔，相互在墨水排出孔的列的方向上錯開預定的間距。
9.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述各印刷頭元件中以按隔開最小的間距將前述墨水排出孔分開成第1列墨水排出孔和第2列墨水排出孔，前述各印刷頭元件中的第2列墨水排出孔和相鄰印刷頭元件中的第1列墨水排出孔之間的間距被設定為前述最小間距的整數倍。
10.如權利要求1所述的噴墨印刷頭，其特征在于，在前述多個印刷頭元件的前部上安裝有噴嘴板，該噴嘴板以對應前述墨水排出孔的排列方式形成微細的噴嘴孔。
11.如權利要求10所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述噴嘴板具有臺階差消除裝置，該臺階差消除裝置把前述噴嘴板劃分為與前述各印刷頭元件相對應的多個區(qū)域，而且各劃分區(qū)域相互獨立，并且，可以在前述噴嘴板平面的垂直方向上移動。
12.如權利要求11所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述臺階差消除裝置是不連續(xù)地圍繞前述噴嘴板的各劃分區(qū)域的狹縫。
13.如權利要求11所述的噴墨印刷頭，其特征在于，前述臺階差消除裝置是實質上圍繞前述噴嘴板各劃分區(qū)域的槽。
14.一種噴墨印刷頭用的噴嘴板，其特征在于，該噴嘴板安裝在噴墨印刷頭的前壁上，而所述噴墨印刷頭則是由前述前壁上具有多個墨水排出孔的多個印刷頭元件層疊而成的，所說噴嘴板具有臺階差消除裝置，該臺階差消除裝置把該噴嘴板劃分為與前述各印刷頭元件相對應的多個區(qū)域，而且該各劃分區(qū)域相互獨立，并且，可以在前述噴嘴板平面的垂直方向上移動。
15.如權利要求14所述的噴嘴板，其特征在于，前述臺階差消除裝置是不連續(xù)地圍繞前述噴嘴板各劃分區(qū)域的狹縫。
16.如權利要求14所述的噴嘴板，其特征在于，前述臺階差消除裝置是實質上圍繞前述噴嘴板各劃分區(qū)域的槽。
全文摘要
本發(fā)明的噴墨印刷頭具備各自具有多個墨水排出孔(10)的多個印刷頭元件(1)；電氣連接各印刷頭元件(1)的扁平狀的柔性帶(2)；供給前述各印刷頭元件(1)墨水的墨水分配器具(5)。前述各印刷頭元件(1)具有樹脂制作的印刷頭元件主體(11)，該印刷頭元件主體(11)在前壁(1a)上具有前述多個墨水排出孔(10)。而且，在前述各印刷頭元件主體(11)的兩個側面(11a)具有與前述各噴嘴排出孔(10)相連通的多個墨水流道并且與振動板(12)相接合，該振動板(12)具有與前述墨水流道對應的多個壓電元件(13)。前述柔性帶(2)插入相鄰的印刷頭元件(1)之間而且具有導電配線線路(22)，該導電配線線路(22)具有導通前述各印刷頭元件(1)的壓電元件(13)的輸出端子(25)。
文檔編號B41J2/14GK1162288SQ95195948
公開日1997年10月15日 申請日期1995年10月26日 優(yōu)先權日1994年10月28日
發(fā)明者藤本久義 申請人:羅姆股份有限公司