专利名称：喷墨印刷头及其使用的喷嘴板的制作方法
技术领域：
本发明涉及在印刷机、传真装置、绘图机等印刷部位所使用的喷墨印刷头。本发明还涉及在这种印刷头上所使用的喷嘴板。
背景技术：
这种喷墨印刷头已有例如
图17所示的众所周知的喷墨印刷头。这种先有的喷墨印刷头的结构是在作为印刷头基板的玻璃板70的下面通过蚀刻处理而形成有凹槽状的多个墨水流道71(因为图示原因，仅表示一个)并由振动板80闭塞住各流道71下方的开口71a。振动板80由具有挠性的薄壁玻璃板81构成，其下面形成有ITO膜(含有微量添加剂的氧化锡膜，或是含有氧化锡的氧化铟膜)等导电膜82，在该导电膜上安装有压电元件83。
在上述结构中，当向压电元件83施加电压时，如图17中箭头a所示，上述薄壁玻璃板81向墨水流道71内产生凹状弯曲变形。结果使墨水流道71的容积瞬间减少，从而可以使墨水流道71内的墨水从喷嘴孔84排出。
但是，在上述先有的喷墨印刷头中，与振动板80相同，因为印刷头基板70是由玻璃板70构成的，而且通过蚀刻处理而形成凹槽状的墨水流道71，所以，该蚀刻处理会成为非常复杂的工序。而且，为了把玻璃板70加工成所要求的外型尺寸，有需要在后续工序中进行需清除的喷砂处理等的情况。另外，玻璃板70容易发生裂纹损伤，在操作时还必须慎重。因此，上述先有的喷墨印刷头基本上存在着制造工序复杂、生产效率低以及成本昂贵的问题另外，在喷墨印刷头方面还要求印刷的高密度化。在图17所示的先有的喷墨印刷头中，为了实现这种印刷的高密度化，必须要提高喷墨流道71的配置密度，与此对应还必须要高密度地配置设在振动板80上的压电元件83。这样使得用于向上述高密度配置的各压电元件分别供给电力的配线非常困难。即除了对多个压电元件的每个元件进行配线连接的作业非常复杂之外，另外还由于为使多个压电元件的配线不会相互干扰，所以为了进行配线连接还必须确保足够大的空间。结果，在先有的喷墨印刷头中，配线连接的困难会成为障碍，为了解决上述问题，除了要使印刷头整体大型化，此外还会产生制造工序复杂、成本昂贵的问题。
特别是在彩色喷墨印刷头里，排列有多个用于分别排出青绿色、深红色、黄色、黑色等各种颜色墨水的喷墨印刷头。在这种印刷头的情况下，采用上述先有印刷头的结构使得各印刷头的配线结构如上述那样复杂，而且这些各印刷头的各个配线还必须集中在一处并连接在所要求的控制回路中，因而存在着其配线结构更加复杂化的难点。
发明的公开因此，本发明的目的是提供一种喷墨印刷头，该喷墨印刷头不需要蚀刻处理等复杂作业工序且通过简单的制作方法即可高效率并低成本地加以制造。
本发明的另一目的是提供即使在要求印刷进一步高密度化的情况下也不需要很大的空间就可以容易地对各压电元件进行配线连接并且能够实现小型化且制造工序简单的喷墨印刷头。
本发明的再一目的是提供可在上述喷墨印刷头上顺利使用的喷嘴板。
根据本发明的第1个方面，提供了喷墨印刷头，其特征在于，该喷墨印刷头具备各自具有多个墨水排出孔的多个印刷头元件；与各个印刷头元件作电气连接的扁平状的柔性带；向前述各印刷头元件供给墨水的墨水供给装置；在上述喷墨印刷头中，前述各印刷头元件具有树脂制的印刷头元件主体，在该印刷头元件主体的前壁设有前述多个墨水排出孔，在前述印刷头元件主体的至少一个侧面上形成有连通前述各喷嘴排出孔的多个凹槽状的墨水流道，在前述印刷头元件主体的前述侧面上结合有振动板，该振动板具有与前述墨水流道相对应的多个压电元件，前述多个印刷头元件的各个前壁向同一方向层叠，前述柔性带穿入邻接的印刷头元件之间并配备有导电配线线路，该导电配线线路具有导通前述各印刷头元件的压电元件的输出端子。
根据上述的结构，因为各印刷头元件主体是树脂制成的，所以能够利用金属模同时形成墨水排出孔以及墨水流道。因此不需要蚀刻加工等复杂工序，从而极大地简化了印刷头的制造工序，而且也降低了成本。另外，与用玻璃制成印刷头元件主体的情况不同，不会有因撞击造成的损坏，从而提高了制造过程中的加工性能，而且在整修外型尺寸时，也不必进行喷砂等复杂的工程作业，对简化印刷头的制造以及降低成本非常有利。
而且，因为印刷头是层叠多个印刷头元件而构成的，所以墨水排出孔(即图像点)的总数多，可以实现印刷的高密度化。这种情况下，可以适当地设定各印刷头元件的墨水排出孔的数目以及墨水流道和压电元件的排列间距。因此，在由树脂整体成形而制成印刷头元件主体时，即使其成形精度有限，也能使这种影响达到最小限度，从而能够顺利地实现作为印刷头整体的印刷密度的高密度化。
另外，在邻接的印刷头元件之间夹入扁平状的柔性带，可以对各印刷头元件上的压电元件顺利地进行配线连接。因此，能够以紧凑的方式把上述柔性带放入各印刷头元件之间，可以实现印刷头的小型化。
依照本发明的最佳实施例，前述柔性带沿相反方向交替反复折叠，每隔一个折叠部均插入邻接的印刷头元件之间。由于有这种结构，可以通过一个柔性带对多个印刷头元件进行电气配线连接。因此，容易增加印刷头元件的数目，即使在图像点数多的情况下，也不必为了配置柔性带而需要大的空间，而且也不会出现多个柔性带相互错杂的问题。这特别在用印刷头进行彩色印刷的情况下是非常有利的。
也可以在前述印刷头主体的各个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过该落坎与相对应的墨水排出孔相连通。根据这样的结构，用金属模树脂成型印刷头元件主体时，可以实现形成在印刷头元件主体侧面的墨水流道与形成在印刷头主体的前壁的墨水排出孔之间的适当连通，而且这些能很容易同时形成。
理想的情况是，在前述印刷头元件主体的各个墨水流道的后端处，形成使所述各墨水流道局部变狭窄的突起。利用这种结构可以抑制气泡的发生。
也可以在前述印刷头元件主体的后壁处形成与各墨水流道相连通的墨水流入孔。该墨水流入孔也可以和印刷头元件主体侧面的墨水流道以及前壁的墨水排出孔同时形成。
前述墨水供给装置也可以安装在前述印刷头元件主体后壁上并最好呈墨水分配器具的形式，而所说的墨水分配器具具有与前述各墨水流道相连通的墨水供给通路。利用这种结构，因为不需要对每个印刷头元件分别供给墨水，而是用单一的墨水分配器具集中地供给墨水，所以，可以实现喷墨印刷头整体结构的简化。
前述墨水排出孔在前述各印刷头元件上至少要形成一列，在前述各印刷头元件中的墨水排出孔的列相对于在相邻的印刷头元件中的墨水排出孔的列沿墨水排出孔的列的方向错开预定的间距，这是非常有利的。利用这样的结构，使印刷点数密度细微化并能够得到质量良好的图像。而且，通过在前述各印刷头元件上形成两列前述墨水排出孔并且使前述各印刷头元件中的2列墨水排出孔相互沿墨水排出孔的列的方向错开预定的间距，也可以得到同样的效果。
而且，对于前述各印刷头元件来说，按隔开的最小间距分开形成第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，前述各印刷头元件中的第2列的墨水排出孔和相邻的印刷头元件中的第1列墨水排出孔之间的间距设为前述最小间距的整数倍，这是非常有利的。利用这样的结构，能够使得多个印刷头元件的横向印刷点位置具有规则性。结果，容易在印刷输出所要求的图像时进行控制，通过进行与通常的仅由1个印刷头元件所形成的喷墨印刷头元件相同的控制，能够容易地得到所要求的图像输出。
进而，理想的情况是，在前述多个印刷头元件的前部安装喷嘴板，在该喷嘴板上按对应于前述墨水排出孔的排列来形成微小的喷嘴孔。依照这种结构，即使在各印刷头元件主体上形成的墨水排出孔的孔径以及位置的精度不那么高，但如果精密地设定了形成在喷嘴板上的各喷嘴孔的孔径以及位置，也能够得到所要求的印刷质量。结果，可以允许树脂整体成形制作的印刷头元件上的墨水排出孔的大小以及位置的精度有稍许偏差，从而使成形作业容易，对降低制造成本非常有利。
根据本发明的第2个方面，提供了喷墨印刷头用的喷嘴板，其特征在于它是这样的喷嘴板，该喷嘴板安装在喷墨印刷头的前壁上，而所述喷墨印刷头则是由前述前壁上具有多个墨水排出孔的多个印刷头元件层叠而成的，所述喷嘴板带有台阶差消除装置，该装置将所述喷嘴板划分为与前述各印刷头元件相对应的多个区域，并且上述各划分区域相互独立，并且在前述喷嘴板平面的垂直方向上位移。
根据以上的结构，在层叠多个印刷头元件时，即使各前壁没有严密地形成齐平面，从而相对喷嘴板的平面在垂直方向产生若干台阶差，也可以通过在喷嘴板的各划分区域的位移而消除该台阶差。因此，容易进行多个印刷头元件的组装作业，而且，因为各印刷头元件的前壁与对应的喷嘴板的划分区域紧密相连，所以能够使所有的印刷头元件均匀地喷墨。
前述台阶差消除装置可以是不连续地围绕各划分区域的狭缝，或者也可以是实质上围绕前述喷嘴板的各划分区域的槽。
从参照附图所说明的理想实施例中明了本发明的其它目的、特征以及优点，图的简单说明图1是显示本发明第1实施例的喷墨印刷头的立体图。
图2是图1所示喷墨印刷头的分解立体图。
图3是沿图1III-III线的剖面图。
图4是显示构成图1中所示喷墨印刷头中所使用的印刷头元件的印刷头元件主体的侧面图。
图5是沿图4V-V线的剖面图。
图6是图4所示印刷头元件主体的正面图。
图7是显示图4所示印刷头元件主体成型工序一个实例的说明图。
图8是显示安装在图4所示印刷头元件主体上的振动板的侧面图。
图9是沿图8I-I线的扩大剖面图。
图10是显示在图1所示的喷墨印刷头上所使用的柔性带的平面图。
图11是显示图4所示的喷墨印刷头与图10所示的柔性带的连接状态的平面图。
图12是显示将图1所示的喷墨印刷头取去了喷嘴板的状态的正面图。
图13是显示喷嘴板一个实例的正面图。
图14是显示将图1所示的喷嘴印刷头取去了墨水分配器具的状态的背面图。
图15是显示喷嘴板其它例子的正面图。
图16a是沿图15XVI-XVI线的剖面图。
图16b是显示喷嘴板的其它例子的与图16a相同的剖面图。
图17是先有喷墨印刷头结构的剖面图。
实施本发明的最佳形式下面参照附图具体说明本发明的最佳实施例。
图1～3是示出了本发明第1实施例的喷墨印刷头的整体。这些图中，图1是该印刷头的立体图，图2是该印刷头的分解立体图。图3是沿图1的III-III线的剖面图。
图1～3所示的喷墨印刷头主要包括多个印刷头元件1、夹在这些各印刷头元件1之间的扁平状的柔性带2、把全部印刷头元件1结合在一起的一对夹板3a、3b、喷嘴板4和墨水分配器具5。下面对这些构件予以说明。
如图2所示，上述各印刷头元件1具有例如由聚砜等耐化学药品性能良好的合成树脂制作的印刷头元件主体11，该印刷头元件主体11具有前壁1a和后壁1b。在印刷头元件主体11的前壁1a上形成有用于排出墨水的多个墨水排出孔10。而且，在印刷头元件主体11的两个侧面11a上安装有振动板12，在各振动板12上安装有多个压电元件13。
如图4～6所示，印刷头元件主体11在两个侧面11a上形成有多条凹槽状的一个个分开的墨水流道14。各墨水流道14的前端与形成在各自侧面11a上的凹部16a相连通，该凹部16a通过横穿孔16b与设在印刷头主体11的后壁1b上的墨水流入口15相连通。而且，在各墨水流道14的后端上形成有比各墨水流道14更深的凹状的落坎17，该落坎17与相应的墨水排出孔10相连通。结果，从墨水流入口15进入的墨水可流到各墨水流道14，并从相应的墨水排出孔10排出。
如图4所示，本实施例中，在各墨水流道14的后端形成有小的凸起部18，该小的凸起部18突出至印刷头元件主体11的对应侧面11a的水平面。结果，各墨水流道14具有被分成两股的一对狭窄部14a。当在各墨水流道14的后端产生气泡时，由于气泡被强制地流过这些狭窄部14a而被消除。
如图4及图5所示，在各印刷头元件主体11的两个侧面11a的适当位置处设有凸状部19a、19b、19c。结果，当并列组装多个印刷头元件1时，相邻的印刷头元件主体11的凸状部19a、19b、19c彼此接触，在这些相邻的印刷头元件主体11的侧面11a之间形成有预定的间隙。
可以使用例如图7所示的能够在四个方向起模的金属模来成型各印刷头元件主体11，此时，能够以相互连通的状态同时形成墨水排出口10、各墨水流道14以及墨水流入孔15。即图示的金属模有上金属模构件6a，一对侧面金属模构件6b和下金属模构件6c；上金属模构件6a具有用于形成墨水流入口15的销杆60；一对侧面金属模构件6b各自具有用于形成在印刷头元件主体11的两个侧面11a、11b上的各墨水流道14、凹部16a、横穿孔16b以及落坎17的凸状部61、62、62a；下金属模构件6c具有用于形成墨水排出孔10的多根销杆63。
在利用上述结构的金属模进行树脂成形时，通过把下金属模构件6c的销杆63与用于形成落坎17的侧面金属模构件6b上的凸状部62相对接，可以形成与各墨水流道14相连通的墨水排出孔10。而且，通过把上金属模构件6a的销杆60与侧面金属模构件6b的凸状部62a相对接，可以形成与各墨水流道14相连通的墨水流入口15。因此，在印刷头元件主体11的成形加工以后，不再需要其它工序来穿孔形成墨水排出用的喷嘴导孔10以及墨水流入口15，从而简化了印刷头元件主体11的制造过程。
如图8以及图9所示，各振动板12在薄壁形状的富有挠性的合成树脂制板12a的表面上形成有例如含有微量添加剂的氧化锡膜、或者含有氧化锡的氧化铟膜(ITO膜)等透明导电膜12b，在该导电膜12b的表面上安装有多个压电元件13。这些多个压电元件13在施加电压时可以变形，随着此变形使安装有压电元件13的振动板12的一部分局部弯曲变形为凹状。
另外，振动板12的材料也可以使用合成树脂以外的薄玻璃板。而且，通过导电膜12b安装在振动板12表面上的压电元件13的配置要和上述印刷头元件主体11的两个侧面11a、11b上形成的各墨水流道14的配置相对应。
利用粘接剂或者超声波结合装置等把具有上述压电元件13的振动板12连接在图4以及图5所示的印刷头元件主体11的相应侧面11a、11b上。结果会挡住各墨水流道14、凹部16a、横穿孔16b以及落坎17，从而形成了印刷头元件1。因此，各印刷头元件1中，在各墨水流道14内充满墨水的状态下，当振动板12向各墨水流道14的内侧弯曲变形时，各墨水流道14内的容积就会减少，从而能从墨水排出孔10排出墨水。
另外，在将振动板12接合到印刷头元件主体11的相应侧面11a、11b上以后，也可以通过例如和小片焊接相同的方法，将压电元件13安装在振动板12的导电膜12a上。
图10是展开状态的柔性带2的平面图。该柔性带2是在薄壁扁平的聚酰亚胺等合成树脂制成的柔性片材20的一面上形成有导电配线线路22的柔性带。该导电配线线路22在柔性导电片材20上设置铜等导电层，该导电层可以通过蚀刻加工形成。而且，在该导电配线线路22的表面，留下用于电气连接的部分并形成绝缘膜(未图示)。
柔性带2的作用是对各印刷头元件1的多个压电元件13供给驱动用电。为此，在柔性带2的纵向的一端上设置有供给各种输入信号的输入端子23以及与这些端子相连接的驱动IC24。而且，导电配线线路22具有划分为多组的输出端子25，各组输出端子25与各印刷头元件1上的压电元件13相接触。
在印刷头的组装状态中，如图2以及图3所示，柔性带2沿其纵向交替形成有下凹部26a和上凸部26b，导电配线线路22上的各组输出端子25位于相应的上凸部26b两侧并位于相应的驱动元件23的对面。而且，如图3所示，柔性带2的下凹部26a外嵌在各印刷头元件1的底部，而且各上凸部26b的折叠部分被夹在多个印刷头元件1之间。
夹住柔性带2的各印刷头元件1对齐重叠成使各自的前壁部1a实际上形成齐平面。而且，这样重叠的印刷头元件1通过两侧的一对夹板3a、3b组合成单个部件。在夹板3a、3b之间，例如可以用螺栓(图略)相互连接。但是，本发明也可以由粘接剂等将各印刷头元件1相互彼此连接起来。
如上述这样，被夹在各印刷头元件1之间的柔性带2的导电配线线路22上的各组的端子25与各印刷头元件1的各侧面11a上的压电元件13相对。这样，如图11所示，各端子25与相应的压电元件13连接。而且，导电配线线路22含有共用的接地电极28，该共用的接地电极28与各振动板12的导电膜12b相连。
本发明并没有限制各印刷头元件1夹入柔性带2的具体方法。例如，也可以是柔性带2在平坦状态时把各印刷头元件1的单个面连接在柔性带2以后，再折叠柔性带2。或者也可以将预先折叠成预定状态的柔性带2夹入安装在以一定间隔相隔并列的4个印刷头元件1之间。
如图2以及图10所示，本实施例中，在柔性带2上以适当的间隔设置有开口27，该开口27与形成在各印刷头元件1上的凸状部19b相配合。由于这种结构，能够使柔性带2在印刷头元件1的外部不致不美观地增大体积。而且，如图11所示，若把柔性带2放入印刷头元件1的前后的凸起部19a、19c之间，则可以避免通过并列配置各印刷头元件1而组成的喷墨印刷头的整体尺寸仅因柔性带2的折叠厚度而增大的不良情况。
如图1以及图3所示，把形成柔性带2的驱动IC24以及输入端子23的位置设置在例如一侧的夹板3b的外面，这样容易对端子23进行电气配线连接。
在如上述组装的印刷头A中，如图12所示，在各印刷头元件1的前面1a按8×2的排列(每列8个)设置有墨水排出孔10，总共具有8×8个墨水排出孔10。但是，在各印刷头元件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在上下方向位置错开预定的最小间距P。而且，在相互邻接的每两个印刷头元件1之间，墨水排出孔10的高度位置也错开上述相同的最小间距P。结果，合计8列的墨水排出孔10的所有列都被设置成其高度位置按预定的最小间距P依次错开。
如图所示的实施例，印刷头A中的各印刷头元件1的列状的墨水排出孔10的高度是不同的。但是，也可以将其取代为在各印刷头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，在排列这些印刷头元件1时，可以将这些高度错开。
而且，在图示实施例的印刷头A中，例如在最右端的印刷头元件1(1A)中的第2列n2的墨水排出孔10和与其相邻的印刷头元件1(1B)中的第1列n1a的墨水排出孔10之间的横向间距Pa被设定为是各印刷头元件1中的两列墨水排出孔10之间的水平方向上的最小间距P1的整数倍(例如两倍)。可以通过分析上述最小间距P1的尺寸来确定各印刷头元件1的厚度尺寸来实现这种设定。
如图13所示，喷嘴板4用薄壁的合成树脂或者金属板等制成，并且精密地形成有贯穿的多个喷嘴孔40。这些喷嘴孔40和印刷头A上的8×8(每列8个)的墨水排出孔10的配置相同，但是，其口径设置得比墨水排出孔10的口径要小。即由金属模成形的墨水排出孔10的口径例如为0.2mm，喷嘴板4的喷嘴孔40是例如由激光加工等形成比其更小的口径。把喷嘴板4通过粘结等安装在上述印刷头A的前面并使该喷嘴板4的各喷嘴孔40与印刷头A的各墨水排出孔10的位置相一致。
而且，如图1以及图2所示，在上述印刷头A的后部上安装有墨水分配器具5，该墨水分配器具5用于向各印刷头元件1的后壁1b中的墨水流入口15(如图14所示合计有4处)供给墨水。上述墨水分配器具5具有墨水供给流道51，该墨水供给流道51与凸起设置在墨水分配器具后部的墨水供给导管50相连通，墨水供给流道51具有分支的墨水分配孔52。上述墨水供给导管50插入在图外的墨水盒或者墨水槽内。墨水分配器具5安装在印刷头A的后部，从而可以把从墨水供给导管50吸入并到达墨水分配孔52的墨水供给到各印刷头元件1的墨水流入口15内，由此，形成了图1所示的喷墨印刷头。另外，所述墨水分配器具5不必具有主动吸入墨水的功能。
在使用时，上述结构的喷墨印刷头被安装在例如喷墨印刷机的压纸滚筒等的对面。此时，因为仅需在柔性带2的输入端子23上连接预定的配线端子即可进行电气配线连接，而不必对各印刷头元件1分别进行连接作业，所以其配线作业非常简单。而且，因为可以用一根连接柔性带2的输入端子23的配线带，所以在该喷墨印刷头的周围不会出现以混乱状态配置多根配线带的现象。
因为上述喷墨印刷头由并列多个印刷头元件1所构成，所以其图像点数目多，例如，一次输出可同时印刷2个字或者两行字，从而能够扩大一次就加以复盖的范围。另外，因为在各印刷头元件1之间折叠夹着柔性带2，所以能确实避免喷墨印刷头整体宽度过大的问题，不会妨碍装置的小型化。
而且，在驱动上述喷墨印刷头时，从各印刷头元件1的墨水排出孔10排出的墨水通过设置在其前面的喷嘴板4的喷嘴孔40而喷射到所要求的记载介质上。因此，即使墨水排出孔10形成有较大的口径，实质上可以由喷嘴板4的喷嘴孔40的口径进行墨水喷射，从而能以要求的微小尺寸设定图像点。而且，即使墨水排出孔10的排列稍有误差，也可以通过喷嘴板4的喷嘴孔40的排列来消除该误差，从而可正确地设定各图像点的排列位置。
上述多个墨水排出用喷嘴导孔10以及喷嘴孔40，如图12以及图13所说明的那样，这些孔的高度以预定的最小间距P依次地错开位置。因此，该喷墨印刷头的上下方向的图像点的密度可以非常小，能够进行微细的图像输出。而且，因为使横向的间距与预定的最小间距P1或者该间距P1的整数倍的间距Pa一致，所以也很容易进行驱动控制，该驱动控制可用于在用所有的墨水排出孔10成像时作图像调整。
在上述实施例中，因为能够把从墨水分配器具5吸入的墨水分配供给到各个印刷头元件1，所以同分别对各印刷头元件1分配供给墨水的情况相比，优点是可以简化整体的结构以及实现小型化。但是，本发明并不仅限于此，例如，不论如何形成彩色喷墨印刷头，这种情况下也可以对多个印刷头元件1分别供给青绿色、深红色、黄色、黑色等各种颜色的墨水。而且，各多个印刷头元件1的墨水颜色变化时，也不必使各印刷头元件1的墨水排出孔10的高度不同。
在本发明中，组装在一个喷墨印刷头中的印刷头元件1的具体数目也并不限于如上述实施例的4个，各印刷头元件1的具体形状也不限于上述实施例的形状。而且，也不限制形成在各印刷头元件1的前壁1a上的墨水排出孔10的具体数目以及排列。进而，也并非必须在印刷头元件1的两个侧面上设置压电元件13，例如也可以只在其中一个侧面上设置压电元件13。
而且，在上述实施例中，将单个的柔性带2折叠并插入在并排设置的多个印刷头元件1之间。但是，也可以把在两面上形成输出端子的多个扁平状的柔性带分别夹在各印刷头元件1之间来实现电气的连接。
图15以及图16a示出了本发明第2实施例的喷墨印刷头中所使用的喷嘴板4’。其特征在于该喷嘴板4’形成有作为台阶差消除装置的多个狭缝30’。这些狭缝30’包含把喷嘴板4’的中间部分划分成4个区域的5个狭缝30a’～30e’，在各狭缝之间形成有不连续部分31a’～31d’。因为喷嘴板4’呈薄板形状，所以，这样划分的各区域，可通过上述不连续部分31a’～31d’而在喷嘴板4’平面的垂直方向上产生若干弯曲变形。而且，在各划分区域中形成有2列喷嘴孔40’。参照符号1’表示的是相互层叠的4个印刷头元件，这些印刷头元件1’对应于各自的划分区域。
作为上述第2实施例中的台阶差消除装置的狭缝30’具有下述的技术意义。即在并列层叠各印刷头元件1’时，虽然最好是使各自的前壁部(参照图2的元件1a)相互成为齐平面，但不容易严格实现。因此，也可以预想到，在组装时各印刷头元件1’的前壁在垂直喷嘴板4’的平面的方向上会产生若干台阶差。本实施例中，在喷嘴板4’上形成狭缝30’，因为在对应于各印刷头元件1’的喷嘴板4’的划分区域通过不连续部31a’～31d’能够相互独立地弯曲变形，所以消除了上述台阶差，从而能够使全部印刷头元件1’的前壁紧密接合于对应的划分区域。结果，在层叠各印刷头元件1’时，不需要严格地调整位置，从而可以简化组装作业。
作为台阶差消除装置的狭缝30’的形状并不是只限于图15所示的形状。总之，通过形成狭缝30’，使喷嘴板4’的各划分区域能够在喷嘴板4’平面的垂直方向上弯曲移动就可以了。因此，狭缝30’的形状与宽度以及不连续部分31a’～31d’的宽度可以根据需要适当地变动。而且，与组装在喷墨印刷头中的印刷头元件1’的数目相对应，狭缝30’的数目当然也可以变动。
进而，如图16b所示，可以使用代替狭缝而形成槽30a”～30e”的喷嘴板4”。这种情况下，可以通过在喷嘴板4”的预定部分进行例如半蚀刻加工而形成各槽。而且，因为各槽不贯穿喷嘴板4”，所以也可以形成连续地围绕对应的划分区域。
当使用槽30a”～30e”(图16b)来取代狭缝30a’～30e’(图15以及图16a)时，例如在从喷嘴孔喷射的墨水的一部分附着在喷嘴孔周围而积存下来时，可以防止积存的墨水绕回到印刷头元件一侧。但是，由于形成了槽30a”～30e”而得到台阶差消除性能要比通过形成狭缝30a’～30e’而得到的台阶差消除性能要差，所以使用哪种方法要根据喷墨印刷头的类型以及用途来适当地选择。
权利要求
1.一种喷墨印刷头，其特征在于，该喷墨印刷头具备分别具有多个墨水排出孔的多个印刷头元件；与各印刷头元件作电气连接的扁平状的柔性带；以及，向前述各印刷头元件供给墨水的墨水供给装置，在上述喷墨印刷头中，前述各印刷头元件具有树脂制作的印刷头元件主体，在该印刷头元件主体的前壁设有前述多个墨水排出孔，在前述印刷头元件主体的至少一个侧面上形成有与前述各喷嘴排出孔相连通的多个凹槽状的墨水流道，在前述印刷头元件主体的前述侧面结合有振动板，该振动板具有与前述墨水流道相对应的多个压电元件，前述多个印刷头元件的各个前壁向同一方向层叠，前述柔性带插入相邻的印刷头元件之间而且具备导电配线线路，该导电配线线路具有与前述各印刷头元件的压电元件导通的输出端子。
2.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述柔性带沿相反方向相互反复折叠，各个折叠部每隔一个插在相邻的印刷头元件之间。
3.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，在前述印刷头元件主体的各墨水流道的前端上形成有比该各墨水流道深的落坎，前述各墨水流道通过该落坎与相对应的墨水排出孔相连通。
4.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，在前述印刷头元件主体的各墨水流道的后端上，形成有使各墨水流道局部变狭窄的凸起。
5.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，在前述印刷头元件主体的后壁上形成有与各墨水流道相连通的墨水流入孔。
6.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述墨水供给装置是安装在前述印刷头元件主体后壁的墨水分配器具，该墨水分配器具有与前述各墨水流道相连通的墨水供给流道。
7.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述各印刷头元件至少形成有一列前述墨水排出孔，前述各印刷头元件中的墨水排出孔的列相对于相邻的印刷头元件中墨水排出孔的列，在墨水排出孔的列的方向上错开预定的间距。
8.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述各印刷头元件形成有两列前述墨水排出孔，前述各印刷头元件中的2列墨水排出孔，相互在墨水排出孔的列的方向上错开预定的间距。
9.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述各印刷头元件中以按隔开最小的间距将前述墨水排出孔分开成第1列墨水排出孔和第2列墨水排出孔，前述各印刷头元件中的第2列墨水排出孔和相邻印刷头元件中的第1列墨水排出孔之间的间距被设定为前述最小间距的整数倍。
10.如权利要求1所述的喷墨印刷头，其特征在于，在前述多个印刷头元件的前部上安装有喷嘴板，该喷嘴板以对应前述墨水排出孔的排列方式形成微细的喷嘴孔。
11.如权利要求10所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述喷嘴板具有台阶差消除装置，该台阶差消除装置把前述喷嘴板划分为与前述各印刷头元件相对应的多个区域，而且各划分区域相互独立，并且，可以在前述喷嘴板平面的垂直方向上移动。
12.如权利要求11所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述台阶差消除装置是不连续地围绕前述喷嘴板的各划分区域的狭缝。
13.如权利要求11所述的喷墨印刷头，其特征在于，前述台阶差消除装置是实质上围绕前述喷嘴板各划分区域的槽。
14.一种喷墨印刷头用的喷嘴板，其特征在于，该喷嘴板安装在喷墨印刷头的前壁上，而所述喷墨印刷头则是由前述前壁上具有多个墨水排出孔的多个印刷头元件层叠而成的，所说喷嘴板具有台阶差消除装置，该台阶差消除装置把该喷嘴板划分为与前述各印刷头元件相对应的多个区域，而且该各划分区域相互独立，并且，可以在前述喷嘴板平面的垂直方向上移动。
15.如权利要求14所述的喷嘴板，其特征在于，前述台阶差消除装置是不连续地围绕前述喷嘴板各划分区域的狭缝。
16.如权利要求14所述的喷嘴板，其特征在于，前述台阶差消除装置是实质上围绕前述喷嘴板各划分区域的槽。
全文摘要
本发明的喷墨印刷头具备各自具有多个墨水排出孔(10)的多个印刷头元件(1)；电气连接各印刷头元件(1)的扁平状的柔性带(2)；供给前述各印刷头元件(1)墨水的墨水分配器具(5)。前述各印刷头元件(1)具有树脂制作的印刷头元件主体(11)，该印刷头元件主体(11)在前壁(1a)上具有前述多个墨水排出孔(10)。而且，在前述各印刷头元件主体(11)的两个侧面(11a)具有与前述各喷嘴排出孔(10)相连通的多个墨水流道并且与振动板(12)相接合，该振动板(12)具有与前述墨水流道对应的多个压电元件(13)。前述柔性带(2)插入相邻的印刷头元件(1)之间而且具有导电配线线路(22)，该导电配线线路(22)具有导通前述各印刷头元件(1)的压电元件(13)的输出端子(25)。
文档编号B41J2/14GK1162288SQ95195948
公开日1997年10月15日 申请日期1995年10月26日 优先权日1994年10月28日
发明者藤本久义 申请人:罗姆股份有限公司