专利名称：喷墨头和喷墨头的过滤器板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及执行打印操作的喷墨头，其中打印操作通过把墨喷到记录介质上来执行；还涉及一种喷墨头的过滤器板，其中喷墨头具有一个捕获墨中异物的过滤器。
背景技术：
日本待审专利申请公开No.HEI-6-255101披露了一种由层压通道板构成的喷墨头，它具有用于喷墨的喷嘴、给墨施加压力的墨压力室、把墨分配到每个墨压力室的公共墨室、和把墨从墨容器提供到公共墨室的供墨通道。在这个喷墨头中，过滤器位于公共墨室和供墨通道之间，过滤器具有通过蚀刻等方法形成的多个通孔。因此，过滤器能够捕获墨容器所提供的墨中的异物，从而异物不会进入公共墨室。因此，喷墨头能够避免异物阻塞墨通道而引起的喷墨问题。
发明内容
但是，在上述文件中披露的喷墨头中，其中形成有过滤器的通道板非常薄并且很不结实，因此，当把它与其它的通道板叠置时，必须非常小心地操作它，这样层压过程就很困难。
为了解决这个问题，可以想象应该使用厚一些的通道板。但是，当利用蚀刻在通道板中形成过滤器通孔时，由于通孔直径的增加与板厚成正比，这样就会引起新的问题，如过滤器不具有足够的捕获异物的能力，而这种能力则决定过滤特性。
当利用蚀刻形成通孔时，通常在通道板的一个表面上覆盖具有开口的抗蚀层，开口与过滤器通孔具有相同的直径，并且利用化学溶液蚀刻暴露在开口中的区域。但是，由于蚀刻不只发生在板厚方向，而是一个各向同性的过程，在形成穿透厚板的通孔的时间里，蚀刻也同时发生在抗蚀层的下侧，这样通孔的直径就会较大。
因此，本实用新型的一个目的是提供一种喷墨头，它提高了其中形成了过滤器部分的板的强度，而且不会损失过滤器的过滤特性，从而使得操作板变得容易。
本实用新型的另一个目的是提供一种过滤器板，它既具有很好的强度而且很容易操作，同时不会损失其过滤特性，还提供一种制造这种过滤器板的方法。
为了实现上述和其它的目的，本实用新型提供一种包括多块层压板的喷墨头。板具有彼此连通布置的孔以形成墨通道。多块板中至少一块板包括一个设置在墨通道中的过滤器部分。过滤器部分包括一个其上限定了凹陷的底壁部分。多个过滤器通孔穿过底壁部分形成。
通过这样在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能够在凹陷的底部中形成具有较小直径的过滤器通孔。因此，能够在具有足够厚度的板中形成具有适当捕获异物能力的过滤器部分，从而提高了具有过滤器部分的板的强度并且能够容易地操作设有过滤器的板。
优选多块板包括一个形成了墨进口的墨进口板和一个形成了多个喷嘴的喷嘴板，墨通道的结构使得从外部墨源提供的墨经过墨进口流向多个喷嘴以喷出。喷墨头可以进一步包括一个设置在墨通道中的公共墨室，墨通道与多个喷嘴保持流体连通。过滤器部分可以设置在墨进口和公共墨室之间的墨通道中。墨通道可以包括一个其中存储了墨的贮墨器，贮墨器设置在墨进口和公共墨室之间。过滤器部分可以设置在墨进口和贮墨器之间所限定的贮墨器通道中。
利用这种结构，公共墨室与多个喷嘴保持流体连通。通过把过滤器设置在通道的一个区域中，过滤器部分可以具有较大的表面积，所述的区域是公共墨室的上游并且具有相对较大的横截面积。因此，能够减少过滤器部分引起的通道阻力，并且即使异物堵塞了一部分通孔，过滤器部分仍然能够工作。
优选过滤器部分中的多个过滤器通孔包括一个上游侧过滤器通孔；和一个下游侧过滤器通孔，它位于上游侧过滤器通孔沿贮墨器通道的墨流动方向的下游侧。上游侧过滤器通孔的直径可以比下游侧过滤器通孔的直径小。
由于在过滤器部分的下游侧墨能够更容易地流动，所以空气不大可能在过滤器部分的下游侧积聚。
优选板在预定的方向上是伸长的，凹陷在预定的方向是伸长的，并且沿着预定方向布置多个过滤器通孔。
利用这种结构，形成在板中的过滤器部分具有较大的表面积，减小了对流过墨通道的墨的通道阻力。
优选过滤器部分具有一个分隔壁，它把凹陷分成多个腔室，每个腔室包括至少一个过滤器通孔。
利用这种结构，由于具有分隔壁，能够减少凹陷对板强度的不利影响，从而防止过滤器部分损坏。
优选分隔壁的两个端部连接凹陷的周壁部分，并且板的厚度比凹陷的底壁部分的厚度厚。
利用这种结构，能够有效地减少凹陷对板强度的不利影响。
在穿过过滤器部分的墨流动方向上，优选每个过滤器通孔在墨通道的上游侧的开口的面积小于这个过滤器通孔在墨通道下游侧的另一个开口的面积。
利用这种结构，能够减小对穿过过滤器通孔的墨的通道阻力。
优选每个板都是金属板。这种结构增强了喷墨头的耐用性。
优选该喷墨头还包括一个通道单元。在该通道单元中形成了多个喷嘴和多个压力室。所述多块层压板构成了固定到通道单元上的贮墨器单元。该贮墨器单元在墨通道内包括一个墨进口；一个贮墨器；一个贮墨器通道；和多个第一供墨通道。贮墨器通道连接贮墨器和墨进口。所述过滤器部分设置在贮墨器通道中。多个第一供墨通道连通贮墨器单元的外部和贮墨器。通道单元包括一个公共墨室；多个单独墨通道；和多个第二供墨通道。多个单独墨通道从公共墨室的一个出口经过多个压力室延伸到多个喷嘴。多个第二供墨通道与相应的第一供墨通道保持流体连通，从而连接贮墨器和公共墨室。
通过这样在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。能够在凹陷的底表面中形成多个具有较小直径的过滤器通孔。因此，能够在具有足够厚度的板中形成具有适当捕获异物能力的过滤器部分，从而提高了过滤器部分的强度并且能够容易地操作过滤器部分。
优选通道单元由多块具有通孔的层压板构成，这些通孔用来形成喷嘴、压力室、公共墨室、单独墨通道和多个第二供墨通道，并且通道单元中的每个板是金属板，贮墨器单元中的每个板是金属板。这种结构增加了喷墨头的耐用性。
优选在金属板的一个表面侧利用蚀刻形成多个过滤器通孔，在金属板的相对表面利用蚀刻形成凹陷。利用这种结构，能够很容易地在较厚的板中形成直径较小的过滤器通孔，并且能够以较低的成本制造具有这种过滤器部分的喷墨头。
优选具有过滤器部分的金属板和构成通道单元与贮墨器单元的其它金属板由相同的金属材料制成。
利用这种结构，包括其中形成了过滤器部分的板在内，所有构成贮墨器单元和通道单元的板用同样的金属材料制成，因此就降低了材料成本。另外，由于所有的板具有一样的线性膨胀系数，当利用热把它们层压和粘结在一起时，这些板在板的平面内完全一样地膨胀，这样就不会翘曲。
根据另一个方面，本实用新型给喷墨头提供一种过滤器板。喷墨头包括多块层压板。所述多块板中包括过滤器板。所述多块层压板具有孔，布置这些孔以形成墨通道。过滤器板包括一个过滤器部分。过滤器部分设置在墨通道中，当多块板层压在一起时形成了这个墨通道。过滤器部分包括一个其上限定了凹陷的底壁部分。穿过底壁部分形成了多个过滤器通孔。
通过这样在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能够在凹陷的底表面中形成多个具有较小直径的过滤器通孔。因此，能够在具有足够厚度的板中形成具有适当捕获异物能力的过滤器部分，从而增加了过滤器部分的强度并且能够容易地操作过滤器部分。
根据另一个方面，本实用新型给喷墨头提供一种过滤器板。喷墨头包括多块层压板，其中包括过滤器板。所述多块层压板具有孔，布置这些孔以形成墨通道。过滤器板中形成有凹陷，当所述多块板层压在一起时凹陷位于墨通道中。穿过凹陷的底部形成了多个过滤器通孔。
通过这样在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能够在凹陷的底表面中形成多个具有较小直径的过滤器通孔。因此，能够在具有足够厚度的板中形成具有适当捕获异物能力的过滤器部分，因此提高了过滤器的强度并且能够容易地操作过滤器。
根据另一个方面，本实用新型提供一种包括多块层压板的喷墨头。这些板具有彼此连通布置以形成墨通道的孔。多块板中至少一块板在墨通道的位置形成有一个凹陷。穿过凹陷的底部形成了多个过滤器通孔。
通过这样在板中形成凹陷，凹陷的底部比板的厚度薄。因此，能够在凹陷的底部形成具有较小直径的过滤器通孔。因此，能够在具有足够厚度的板中形成具有适当捕获异物能力的过滤器，因此提高了具有过滤器的板的强度并且能够容易地操作设有过滤器的板。
通过参考附图仔细阅读下面对本实用新型优选实施例的描述，本实用新型的上述和其它目的、特征和优点将变得明显，在附图中图1是根据本实用新型第一个实施例的喷墨头的外部透视图；图2是沿图1中线II-II的剖视图；图3是图2中用点划线围绕起来的区域的放大视图；图4是示出图1的主头件的平面图；图5是示出图4中用点划线围绕起来的区域的放大平面图；图6(a)是沿图5中线VI-VI的剖视图；图6(b)是示于图6(a)中的孔的平面图；图7是示出图5中绘出的一部分主头件的分解透视图；图8(a)是图6(a)中用虚线围绕起来的那部分的放大剖视图；图8(b)是示出图8(a)中单独电极的平面图；
图9(a)是沿图1中线IX-IX的贮墨器单元的剖视图；图9(b)是图9(a)中用交替长线-双短线围绕的区域的放大剖视图；图10是示于图1的贮墨器单元的分解视图；图11(a)-11(e)示出了在图1中示出的贮墨器单元的第三板中制造过滤器的过程，其中图11(a)示出了在形成过滤器前作为原始板材的第三板，图11(b)示出了在第三板的表面上形成了抗蚀层后的第三板，图11(c)示出了已经在第三板的底表面中形成了孔并且随后从第三板上去除了抗蚀层的第三板，图11(d)示出了在第三板的表面上再次形成抗蚀层后的第三板，图11(e)示出了已经在第三板中形成了的过滤器，其中凹进已经形成并且随后从第三板上去除了抗蚀层；以及图12(a)和图12(b)是根据第二个实施例的喷墨头的贮墨器单元的剖视图，其中图12(a)是整个贮墨器单元的剖视图，图12(b)是图12(a)中用交替长线-双短线围绕的区域的放大剖视图。
具体实施方式
下面参考附图描述根据本实用新型优选实施例的喷墨头，其中为了避免重复描述，用同样的参考标号表示类似的部分和部件。
图1是根据本实用新型第一个实施例的喷墨头1的外部透视图。图2是沿图1中线II-II的剖视图。图3是图2中用点划线围绕起来的区域的放大视图。
喷墨头1包括一个主头件70，它具有扁平长方形形状，在主扫描方向延伸，并且起到把墨喷到纸张上的作用；一个贮墨器单元71，它设置在主头件70的顶表面上并且具有容纳墨的贮墨器3c(图9(a))，墨将提供给主头件70；一个控制器72，它设置在贮墨器单元71的上面用来控制主头件70；以及一个下盖51和一个上盖52，用来保护喷墨头1不受到喷出的墨的侵扰。为了便于描述，在图1中没有示出上盖52，但在图2中示出了上盖52。副扫描方向定义成与主扫描方向垂直的方向。
如图2和3所示， 主头件70包括一个通道单元4，其中形成了墨通道；和多个(在这个实施例中是4个)致动器单元21，它们粘结在通道单元4的顶表面上(图4)。每个致动器单元21都具有层状结构，其中多个薄板叠置并且粘结在一起，这将参考图8进一步描述。
如图2、图9(a)和图10所示，贮墨器单元71中形成了多个(在这个实施例中是10个)上部供墨通道3d。上部供墨通道3d向下延伸并且在贮墨器单元71的底表面上敞开。如图10所示，上部供墨通道3d在副扫描方向上靠近贮墨器单元71的两个端部。贮墨器单元71只在贮墨器单元71的底表面上围绕上部供墨通道3d的开口处接触通道单元4。因此，不是围绕上部供墨通道3d的贮墨器单元71的其它部分与主头件70分开，形成了空间85。致动器单元21设置在空间85中。
为了分别给多个(在本实施例中是4个)致动器单元21供电，设有多个(本实施例中是4个)柔性印刷电路(FPC)50。FPC 50分别电连接致动器单元21的顶表面。两个FPC 50在副扫描方向上离开通道单元4的一侧。而另两个FPC 50在副扫描方向上离开通道单元4的另一侧。
如图1和9(a)所示，贮墨器单元71包括一个墨进口3a和一个墨向下流动通道(贮墨器通道)3b。供墨连接器2连接墨进口3a。未示出的墨管连接供墨连接器2。墨向下流动通道3b具有向下流动开口63。从未示出的墨容器经过未示出的墨管和供墨连接器2提供到墨进口3a中的墨流经墨向下流动通道3b和向下流动开口63，并且积聚在贮墨器3c中。
积聚在贮墨 3c中的墨从多个上部供墨通道3d提供给多个(本实施例中是10个)下部供墨通道5d，如图4所示，下部供墨通道5d形成在通道单元4中，它们与上部供墨通道3d一一对应。如图4所示，集管(公共墨室)5也形成在通道单元4中。下部供墨通道5d与集管5保持流体连通。
如图1、图3和图10所示，多个(本实施例中是4个)长方形切口或凹进53在贮墨器单元71的厚度方向上形成在贮墨器单元71中。在贮墨器单元71相对于副扫描方向的每一侧形成了两个长方形切口53，使得在相对侧的长方形切口53彼此交错。
如图2、3、10所示，空间85与长方形切口53保持流体连通。每个FPC 50从相应的致动器单元21延伸出来，穿过空间85，然后穿过相应的长方形切口53。如图1、4、10所示，除了长方形切口53以外，在平面图中，贮墨器单元71基本与通道单元4具有相同的形状和尺寸。
控制器72用来控制对喷墨头1的驱动。如图1和图2所示，控制器72包括主电路板72a；多个(本实施例中是4个)子电路板81；和多个(本实施例中是4个)驱动器IC 80。
主电路板72a具有长方形形状，在主扫描方向延伸，并且固定到贮墨器单元71上，使得与子电路板81相对的表面垂直于贮墨器单元71的顶表面。子电路板81与主电路板72a的表面平行设置，并且通过连接器73电连接主电路板72a。
每个驱动器IC 80起到产生驱动相应致动器单元21的信号的作用。每个驱动器IC 80都配有散热器82。每个驱动器IC 80都牢固地安装在相应的子电路板81上面对主电路板72a的一侧。
每个FPC 50都电连接相应的子电路板81和相应的驱动器IC 80。每个FPC 50都利用粘结剂83固定到子电路板81上。每个FPC 50把子电路板81输出的信号传送到驱动器IC 80，并且把驱动器IC 80输出的驱动信号传送到相应的致动器单元21。
如图3所示，每个FPC 50弯曲并且利用粘结剂55固定到通道单元4靠近溢出槽54的位置，从而当向上拉FPC 50时FPC 50不脱离相应的致动器单元21。
如图1和2所示，下盖51是大致长方形的空心箱，并且在它的底部和顶部具有开口。在平面图中，下盖51与主头件70(贮墨器单元71和通道单元4)在副扫描方向具有相同的尺寸。换言之，下盖51沿与主头件70的顶表面和底表面平行的平面所具有的横截面与主头件70在副扫描方向具有相同的尺寸。如图1所示，下盖51具有底沿51b。多个(本实施例中是4个)伸出部分51a从底沿51b向下伸出。下盖51设置在主头体70的顶部上。底沿51b位于贮墨器单元71的顶表面，同时每个伸出部分51a容纳在贮墨器单元71的相应长方形切口53中。如图2所示，每个FPC 50穿过相应长方形切口53所限定的间隙，然后从贮墨器单元71的顶部抽出。下盖51覆盖沿着贮墨器单元71的长方形切口53延伸的FPC 50部分的外侧。
如图1、2、3所示，每个FPC 50容纳在下盖51中，以松散地在相应的致动器单元21上面延伸，使得它不受到任何应力。下盖51的底沿51b位于贮墨器单元71的上沿，而伸出部分51a位于通道单元4的上沿的上面。
如图3所示，在伸出部分51a和通道单元4的上表面的边沿之间形成了间隙e，用来接受制造下盖51时的误差。在安装下盖51后，用硅树脂等填充间隙e，以防止墨通过间隙e流出。溢出槽54形成在通道单元4中与长方形切口53相对的位置，以在用硅树脂填充间隙e时允许多余的硅溢出。如图1和2所示，下盖51进一步具有一个水平部分51d，它围绕上部开口。水平部分51d通过沿着水平方向向内弯曲下盖51的侧壁上沿形成。穿过平坦部分51d所围绕的下盖51的顶部开口引导FPC 50。
如图2所示，上盖52是具有拱形顶部的箱，并且设置在下盖51的水平部分51d的顶部，以覆盖主电路板72a和子电路板81。当正确定位时，下盖51和上盖52在副扫描方向上具有的宽度落在主头件70在副扫描方向上具有的宽度之内。
下面描述主头件70的结构。
图4是示出图1的主头件70的平面图。图5是示出图4中用点划线围绕起来的区域的放大平面图。应该注意的是，尽管压力室10(压力室组9)、孔12和喷嘴8(将在后面描述)位于致动器单元21的下面并且应该用虚线画出，为了便于描述在图5中用实线画出了它们。图6(a)是沿图5中线VI-VI的剖视图。图6(b)是示于图6(a)中的孔12的平面图。图7是示出一部分主头件70的分解透视图。图8(a)是图6(a)中用虚线围绕起来的那部分的放大剖视图。图8(b)是示出图8(a)中单独电极35形状的平面图。
如图4和5所示，主头件70包括通道单元4。多个(本实施例中是4个)致动器单元21粘结到通道单元4的顶表面上。相互交错排列的两排致动器单元21设置在通道单元4的顶表面。每个致动器单元21沿着与致动器单元21的顶表面和底表面平行的平面具有梯形横截面。定位每个梯形致动器单元21使得它的平行侧(梯形的顶侧和底侧)与通道单元4的纵向(主扫描方向)对齐。梯形致动器单元21布置在通道单元4的顶表面上，使得每两个相邻致动器单元21的倾斜侧(梯形的倾斜侧)彼此面对，在它们之间形成了一个间隙。
在通道单元4的底表面上限定了多个(本实施例中是4个)喷墨区域11(图5)，它们与通道单元4的顶表面上粘结了多个(本实施例中是4个)致动器单元21的多个(本实施例中是4个)区域一一对应。
如图5所示，在通道单元4的底表面上的每个喷墨区域11中形成了很多喷嘴8。喷嘴8在喷墨区域11中布置成阵列形式。在通道单元4的顶表面上形成了很多压力室10，它们也布置成阵列形式，并且每个压力室10与单独一个喷嘴8保持流体连通。设置在通道单元4的顶表面上对应于粘结了单独一个致动器单元21的区域中的多个压力室10构成了单独一个压力室组9。这样很多压力室10分成多个(本实施例中是4个)压力室组9。每个压力室10沿着与通道单元4的顶表面和底表面平行的平面具有大致菱形的横截面。
如图4所示，集管5形成在通道单元4中。集管5由多个子集管5a构成。多个(本实施例中是10个)开口5b形成在与集管5保持流体连通的通道单元4的顶表面中。更具体地说，下部供墨通道5d从每个开口5b延伸到相应的子集管5a。
如参照图9(a)和图10进行说明，每个开口5b与一个相应的上部供墨通道3d连接，而上部供墨通道3d则在贮墨器单元71的底表面上敞开。因此贮墨器单元71中的墨经过上部供墨通道3d提供给下部供墨通道5d，然后流到子集管5a。
如图6(a)所示，每个喷嘴8朝向其尖端越来越细。每个喷嘴8经过一个相应的压力室10和一个相应的孔12与子集管5a保持流体连通。子集管5a是集管5的分枝通道。
下面描述主头件70的横截面结构。
如图6(a)所示，每个喷嘴8经过一个相应的压力室10和一个相应的孔12与相应一个子集管5a保持流体连通。因此，在主头件70中为每个压力室10形成了单独一个墨通道32，它从子集管5a的出口经过孔12和压力室10延伸到喷嘴8。
如图7所示，主头件70具有层状结构，它包括一共10个堆叠在一起的板。从顶部到底部，这些板依次是致动器单元21、空腔板22、基板23、孔板24、供应板25、集管板26、27和28、盖板29和喷嘴板30。通道单元4由除了致动器单元21以外的其它9个金属板构成。这9个金属板用同样的金属材料不锈钢SUS316形成。
致动器单元21包括四个层叠的压电片41-44，当电极产生电场时，只有最顶部的片41具有工作层部分(今后称之为“工作层”)，而剩下的三个片42-44是非工作层，这将在后面参考图8(a)更详细地描述。
空腔板22是金属板，它设有多个限定了压力室10的大致为菱形的开口(通孔)。
基板23是金属板。对应于空腔板22中的每个压力室10，基板23中形成了一个连通通孔，它连接一个压力室10和一个相应的孔12，基板23中还形成了另一个连通通孔，它连接压力室10和一个相应的喷嘴8。
孔板24是金属板。对于空腔板22中的每个压力室10，孔板24中形成了一个连通通孔，它连接压力室10和喷嘴8。孔板24还针对空腔板22中的每个压力室10形成了孔12。孔12穿透孔板24。如图6(b)所示，孔12具有伸长的形状并且包括一个与压力室10保持连通的圆形端部12a；另一个与子集管5a保持连通的圆形端部12b；和一个相互连接圆形端部12a和12b的连接部分12c。每个圆形端部12a、圆形端部12b和连接部分12c都穿透孔板24。每个圆形端部12a和12b沿着与孔板24的顶表面和底表面平行的平面都具有圆形横截面。连接部分12c沿着与孔板24的顶表面和底表面平行的平面都具有伸长的横截面，并且其宽度小于圆形端部12a和12b的横截面的直径。孔12利用蚀刻形成在孔板24中。
供应板25是金属板。针对空腔板22中的每个压力室10，供应板25设有一个连接孔12和子集管5a的连通通孔和一个连接压力室10和喷嘴8的连通通孔。
集管板26、27和28都设有当把板叠置在一起时能够构成子集管5a的通孔。相应于空腔板22中的每个压力室10，每个集管板26、27和28都进一步形成了连接压力室10和喷嘴8的连通通孔。
盖板29是金属板。针对空腔板22中的每个压力室10，盖板29设有连接压力室10和喷嘴8的连通通孔。
喷嘴板30是金属板，设有用于空腔板22中每个压力室10的喷嘴8。
如图6(a)所示，这9个金属板22-30对齐并且叠置在一起形成墨通道32。墨通道32从子集管5a开始向上行进，在孔12中水平延伸，然后再次向上延伸，在压力室10中再次水平延伸，然后向下行进到喷嘴8，在向下行进到喷嘴8的过程中，首先斜着离开孔12，然后笔直向下。
下面描述致动器单元21的结构。致动器单元21叠置在空腔板22上，空腔板22是通道单元4的最顶层。
如图8(a)所示，致动器单元21包括四个压电片41-44，每个片的厚度都大约是15μm。这些压电片41-44是连续的层压板(连续的平面层)，它们跨过多个形成在主头件70的单独喷墨区域11中的压力室10(图4和图5)。通过把作为连续平面层的压电片41-44设置在多个压力室10上，利用丝网印刷术等技术可以在压电片41上密布单独电极35。因此，也可以在与单独电极35对应的位置处密布压力室10，从而能够打印高分辨率图像。压电片41-44由锆钛酸铅(PZT)等铁电陶瓷形成。
单独电极35形成在最上层压电片41的顶部。单独电极35粘结在压电片41的顶表面上。在压电片41和42之间插入一个公共电极34，它形成为一个具有约2μm均匀厚度的片。在压电片42和43之间和压电片43和44之间不设置电极。单独电极35和公共电极34都由Ag-Pd等金属材料形成。
如图8(b)所示，每个单独电极35都是一个厚度约为1μm的平面，类似于图5示出的压力室10，大致为菱形。直径大约为160μm的圆形焊盘36从单独电极35的一个锐角端向上伸出。圆形焊盘36电连接单独电极35。圆形焊盘36可以用含玻璃粉的金制成。如图8(a)所示，圆形焊盘36粘结在单独电极35的一个伸出部分的表面上。圆形焊盘36电连接设在FPC 50上的一个触点。
公共电极34在图中未示出的区域电接地，从而使得公共电极34对于所有与压力室10对应的区域保持在相等的地电势。另外，单独电极35经过圆形焊盘36和FPC 50连接驱动器IC 80，FPC 50包括用于多个单独电极35的多个独立导线，用来独立控制与多个压力室10对应的单独电极35的电势。
下面描述驱动致动器单元21的方法。压电片41的极化方向等于它厚度的方向。具体地说，致动器单元21具有单一形结构，其中顶侧(与压力室10分开)上的单独压电片41起到工作层的作用，而在底侧(靠近压力室10)的三个压电片42-44是非工作层。因此，当预定的正电势或负电势施加到单独电极35上，并且如果电场和极化方向一样的话，例如，夹在电极35和公共电极34之间并且电场施加到其上的压电片41的区域就起到工作层的作用，并且由于横向压电效应在与极化方向正交的方向上压缩。压电片42-44不受电场的影响，所以不会同时压缩。因此，压电片41和压电片42-44之间在与极化方向正交的方向上产生了应变差，这使得所有的压电片41-44在非工作侧变形为凸形。
如图8(a)所示，由于致动器单元21的底表面固定在起到分隔压力室10作用的空腔板22的顶表面上，压电片41-44有效地向压力室10侧变形为凸形。这样，压力室10的容积减少，增加了墨压并且使得墨从喷嘴8喷出。当单独电极35随后返回到与公共电极34一样的电势时，压电片41-44恢复它们的原有形状，并且压力室10恢复它们的原有容积，从集管5侧吸墨。
下面更详细地描述贮墨器单元71的结构。
图9(a)和图9(b)是沿图1中线IX-IX的贮墨器单元71的剖视图。图9(a)是整个贮墨器单元71的剖视图，图9(b)是图9(a)中用交替长线-双短线围绕的区域的放大剖视图。图10是贮墨器单元71的分解视图，其中给出了构成贮墨器单元71的每个板的平面图。在图9(a)和图9(b)中，为了便于描述，放大了图中垂直方向的尺寸。
如图9(a)所示，贮墨器单元71具有层压结构，包括第一到第七个板91-97。板91-97是在主扫描方向延伸的长方形并且由相同的金属材料制成，其材料与上述通道单元4中的金属板22-30一样。
在对齐并层压后，板91-97形成了贮墨器单元71中的墨向下流动通道3b、贮墨器3c和上部供墨通道3d。墨进口3a是设在墨向下流动通道3b上游侧的一个开口，而向下流动开口63是设在墨向下流动通道3b下游侧的另一个开口。墨进口3a位于贮墨器单元71的顶表面的一个边沿处，而向下流动开口63则面对贮墨器3c的中心。
贮墨器3c经过向下流动开口63与墨向下流动通道3b保持流体连通。贮墨器3c还和十个上部供墨通道3d保持流体连通。沿着主扫描方向在贮墨器单元71的每个宽度侧上布置了5个上部供墨通道3d。由于图9(a)是剖视图，只示出了5个上部供墨通道3d和5个形成在贮墨器单元71的一个宽度侧上的下部供墨通道5d。
下面参考图10描述贮墨器单元71的每个板。
在第一板91副扫描方向(图9(a)表面的法向)上的两个边沿上形成了一共4个长方形槽口53a，一个边沿上的两个槽口53a与另一个边沿上的两个槽口53a在主扫描方向上交错。在板91相对于主扫描方向的一端(靠近副扫描方向的中心)形成了一个圆形通孔45。圆形通孔45的顶部开口构成了墨进口3a。
在第二板92相对于副扫描方向的两个边沿上形成了一共4个长方形槽口53b，使得一个边沿上的两个槽口53b与另一个边沿上的两个槽口53b在主扫描方向上交错。如图9(a)所示，在第二板92中穿过其厚度形成了一个伸长的通孔46，通孔46平行于主扫描方向从与圆形通孔45相对的位置延伸到第二板92在主扫描方向的中心处。
第三板93(过滤器板)没有形成槽口53a或53b，但是它在副扫描方向上的宽度与第一板91在副扫描方向槽口53a之间的宽度和第二板92在副扫描方向槽口53b之间的宽度一样。换言之，第三板93的宽度比第一板91的宽度小两个槽口53a。换言之，第三板93的宽度比第二板92的宽度小两个槽口53b。在这个例子中，第三板93在副扫描方向上的宽度约为22mm，在主扫描方向上的长度约为180mm。在这个例子中，第三板93的厚度约为50μm。
如图9(b)和图10所示，在第三板93中形成了凹进65。把第三板93上形成了凹进65的部分在下面称为凹进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的部分并且在主扫描方向和副扫描方向围绕凹进65的那些部分称为“周壁部分65c”。周壁部分65c的顶表面连接第二板92，而周壁部分65c的底表面连接第四板94。底壁部分65b的底表面和周壁部分65c的底表面在同一个平面上。底壁部分65b的顶表面在第三板93的厚度方向上偏离周壁部分65c的顶表面，偏离量等于凹进65的深度。换言之，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。在这个例子中，凹进65的深度约为47μm。换言之，底壁部分65b的厚度约为3μm。
凹进65平行于主扫描方向从第三板93的中心向与通孔45对应的端部延伸。凹进65在副扫描方向的宽度约为10mm，在主扫描方向的长度约为42mm。换言之，底壁部分65b平行主于主扫描方向从第三板93的中心向与通孔45对应的端部延伸。底壁部分65b在副扫描方向的宽度约为10mm，在主扫描方向的长度约为42mm。
分隔壁65a设置于凹进65的中心并且在副扫描方向上延伸。分隔壁65a在第三板93的厚度方向上从底壁部分65b向上伸出。分隔壁65a连接一对互相相对的周壁部分65c的侧边，这对侧边在副扫描方向上彼此面对。分隔壁65a把凹进65分成两个腔室。更具体地说，分隔壁65a把底壁部分65b分成相对于方向A的上游区域65u和下游区域65d，如下所述，其中墨沿方向A流进第二板92内的伸长通孔46(上部墨向下流动通道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。换言之，分隔壁65a的顶表面和周壁部分65c的顶表面在同一个平面上。因此，分隔壁65a能够加强底壁部分65b并且不使第三板93变弱，从而避免损坏过滤器67。
分隔壁65a在平面图中的形状不限于图10所示出的形状，可以形成为其它各种形状，例如如果凹进65的区域可以制造得适当大些，分隔壁65a可以具有如格子形状等。另外，通过把分隔壁65a的一端或两端连接到周壁部分65c上，分隔壁65a对过滤器67的加强效果能够进一步增强。
在底壁部分65b中，多个通孔66在主扫描方向上形成排。换言之，通孔66布置在主扫描方向上。位于凹进65的底部并且其中形成了通孔66的底壁部分65b构成了过滤器67。这样通过提供一个在主扫描方向上伸长的大凹进65，过滤器67的尺寸也较大，并且可以在凹进65的底部形成很多通孔66，从而减少了对流经过滤器67的墨的通道阻力。
应该注意通孔66既形成在上游区域65u，也形成在下游区域65d。也就是说，在上游区域65u和下游区域65d中都至少形成了一个通孔66。在本实施例中，形成在上游区域65u中的通孔66总数等于形成在下游区域65d中的通孔66的总数。
如图9(b)所示，每个通孔66沿着与第三板93的顶表面和底表面平行的平面具有圆形横截面。形成的每个通孔66使得在通孔66相对于方向B(墨流经过滤器67的方向)的上游端的开口表面积比在下游端开口的表面积小。在这个例子中，通孔66上游端开口的表面积具有大约11μm的直径，而下游端开口的表面积具有大约13μm的直径。应该注意每个喷嘴8的直径约为20μm。通过在通孔66下游端形成具有较大表面积的开口，通孔66的过滤效果与下游端开口比上游端小时一样，但是能够减小流经通孔66的墨流动阻力。换言之，如果通孔66的下游端开口(或出口)比上游端开口(或入口)小，墨能够很容易地流进通孔66但是不能很容易地流出，从而增加了通孔66中的流动阻力。但是，由于在本实施例中上游端的开口比下游端的开口小，通过上游端开口流进通孔66的墨能够很容易地通过下游端开口流出，从而减小了流动阻力。
在第四板94相对于副扫描方向上的两个侧边上形成了一共4个长方形槽口53c，其中一个边沿上形成的两个槽口53c与另一个边沿上形成的两个槽口53c在主扫描方向上交错。如图9(a)和9(b)所示，在第四板94中与过滤器67相对的位置形成了一个通孔68，通孔68在厚度方向上穿过板94。如图10所示，通孔68在主扫描方向上伸长。
在第五板95相对于副扫描方向上的两个侧边上形成了一共4个长方形槽口53d，其中一个边沿上形成的两个槽口53d与另一个边沿上形成的两个槽口53d在主扫描方向上交错。在第五板95相对于主扫描方向和副扫描方向的中心处形成了一个圆形通孔69。通孔69在下游端的开口构成了向下流动开口63。
在第六板96相对于副扫描方向上的两个侧边上形成了一共4个长方形槽口53e，其中一个边沿上形成的两个槽口53e与另一个边沿上形成的两个槽口53e在主扫描方向上交错。在第六板96相对于主扫描方向和副扫描方向的中心处形成了一个通孔31。通孔31构成了贮墨器3c。贮墨器3c包括一个主通道37和8个辅助通道38。主通道37在主扫描方向上延伸并且从贮墨器3c的中心向两个尖端3ce逐渐变细，这两个尖端3ce靠近板96在主扫描方向上的两个端部。8个辅助通道3 8从主通道37分出并且向8个尖端3ce逐渐变细，这8个尖端3ce位于板96在副扫描方向上的两侧。这样贮墨器3c在与通孔33对应的点上具有多个(本实施例中是10个)尖端3ce，通孔33形成在第七板97中，如下所述，通孔33构成了多个(本实施例中是10个)上部供墨通道3d。
在第七板97相对于副扫描方向上的两个侧边上形成了一共4个长方形槽口53f，其中一个边沿上形成的两个槽口53f与另一个边沿上形成的两个槽口53f在主扫描方向上交错。
在板97中形成了10个通孔33。每个通孔33构成了上部供墨通道3d。每个通孔33沿与第七板97的顶表面和底表面平行的平面具有大致圆形的横截面。在第七板97相对于副扫描方向的每侧形成了5个通孔33，这些通孔33沿主扫描方向布置。另外，形成在第七板97相对于副扫描方向的相对侧的通孔33在主扫描方向上交错，每一侧的5个通孔分成3个单元，其中的两个单元中每个单元包括两个通孔33，另一个单元靠近第七板97在主扫描方向上的一个端部，它包括一个通孔33。这些通孔33相对于第七板97在主扫描方向和副扫描方向的中心对称布置。
在第七板97与通道单元4相对的表面上用半蚀刻形成了凹进39。凹进39的轮廓在图10中用虚线示出。凹进39在第七板97在副扫描方向的两个边沿上的槽口53f处敞开。如图9(a)所示，当板97叠放在通道单元4的顶表面上时，凹进39形成了上述的空间85。
当形成在第一、第二、第四到第七板91、92和94-97中的槽口53a-53f对齐时，就构成了四个引导四个FPC 50的长方形切口53，四个FPC 50连接四个致动器单元21。
当把热固粘结剂涂在第一到第七板91-97的任两个板之间，并且通过施加热和压力把这些板粘结在一起时，由于板91-97用同样的金属材料形成，由板91-97形成的贮墨器单元71不会在与其顶表面或底表面垂直的方向上翘曲。换言之，由于板91-97用同样的金属材料形成，板的线性膨胀系数彼此相等，因此当施加热和压力时，每个板在与它的顶表面和底表面平行的平面内的膨胀相等。因此，利用热和压力连接板91-97而形成的贮墨器单元71不会翘曲。即使示于图9(a)中的第三板93用与其它板91、92和94-97不同的材料形成，并且由此第三板93的平面膨胀与其它板不同，但由于第三板93夹在第二和第四板92和94之间，所以当利用热和压力把板91-97粘结在一起时，由板91-97构成的贮墨器单元71也几乎不会翘曲。但是应该注意如果第三板93用与其它板91、92和94-97不同的材料形成，理想的情况是选择形成板93的材料使得它的线性膨胀系数与其它板91、92和94-97的线性膨胀系数尽可能地接近，从而避免贮墨器单元71的翘曲。在本实施例中，通道单元4和贮墨器单元71都由金属板构成，这样就提高了喷墨头1的耐用性。
下面描述贮墨器单元71中的墨通道。
从未示出的墨容器经过墨进口3a提供进墨向下流动通道3b的墨经过向下流动开口63向下流入贮墨器3c。如上所述，过滤器67设置在墨向下流动通道3b中。墨进口3a形成在贮墨器单元71在主扫描方向上的一个端部。向下流动开口63(圆形通孔69)形成在与贮墨器3c的中心区域相对的位置，贮墨器3c的中心区域包括多个上部供墨通道3d的中心位置。过滤器67把墨向下流动通道3b分成形成在过滤器67上面的、作为过滤器67的通道上游的上部墨向下流动通道64a，和形成在过滤器67下面的、作为过滤器67的通道下游的下部墨向下流动通道64b。如图9(a)所示，上部墨向下流动通道64a由通孔46所提供的空间限定，而下部墨向下流动通道64b由通孔68和69所提供的空间限定。因此，通过设在贮墨器单元71主扫描方向上的一个端部处的墨进 3a供墨，墨经过墨向下流动通道3b引导流进向下流动开口63，而向下流动开口63设在贮墨器单元71在主扫描方向上的中心处，从而墨流进贮墨器3c的中心区域。
由于过滤器67设置在墨向下流动通道3b中，过滤器67具有较大的区域并且对所过滤的墨具有较小的流动阻力。具体地说，由于通向集管5的墨通道横截面积大于与喷嘴8连通的墨通道32等微型通道的横截面积，位于这个墨通道中的过滤器67可以设计为具有较大的表面积。
贮墨器3c不仅起到存储墨的作用，还能够把墨提供给上部供墨通道3d。贮墨器3c在10个尖端3ce处与上部供墨通道3d保持流体连通。这10个尖端3ce位于与10个通孔33对应的位置，并且与通孔33保持流体连通，这10个通孔33构成了在第七板97中形成的上部供墨通道3d。10个尖端3ce在贮墨器单元71中沿主扫描方向排成两排，在贮墨器单元71副扫描方向的每一侧都有5个尖端3ce。在相对侧的尖端3ce以单元的形式交错布置，在主扫描方向上的一端附近形成由一个尖端3ce组成的单元，而其余的尖端3ce则形成在由两个尖端3ce组成的单元中。贮墨器3c在与板96的顶表面和底表面平行的平面中所具有的横截面形状相对于板96在主扫描方向上的中心点对称，中心点是墨从向下流动开口63流入贮墨器3c的点。
上部供墨通道3d在它们的上游侧与贮墨器3c保持流体连通，在它们的下游侧通过下部供墨通道5d与集管5保持流体连通。上部供墨通道3d从贮墨器3c接收墨并且把墨供给集管5。上部供墨通道3d沿着主扫描方向形成为两排，在贮墨器单元71副扫描方向上的每侧都有5个，并且它们的位置与贮墨器3c的尖端3ce一一对应。贮墨器单元71相对侧的上部供墨通道3d以单元形式彼此交错，每个单元包含两个上部供墨通道3d，只有形成在贮墨器单元71在主扫描方向的两端附近的一个上部供墨通道3d是例外。因此，相对于第七板97在主扫描方向的中心点对称布置上部供墨通道3d，这个中心点对应于墨从向下流动开口63流进贮墨器3c的点。
下面描述墨在贮墨器单元71中的流动。
从图中未示出的墨容器引入贮墨器单元71的墨进口3a的墨沿垂直方向(构成贮墨器单元71的板91-97堆叠的方向)垂直向下流进墨向下流动通道3b。到达墨向下流动通道3b的墨在大致主扫描方向沿着上部墨向下流动通道64a流动，并且从过滤器67上水平流动(沿着板91-97的平面方向)，同时经过过滤器67过滤。在通过过滤器67后，异物已经从墨中去除，墨沿着下部墨向下流动通道64b形成垂直流动，并且穿过向下流动开口63向下流入贮墨器3c的中心区域。从贮墨器3c的中心区域，墨向主通道37在主扫描方向上的两个尖端流动。一部分墨到达主通道37端部的尖端3ce，并且流入上部供墨通道3d。剩下部分的墨穿过主通道37流入多个从主通道37分出的辅助通道38。到达这些辅助通道38端部的墨流入上部供墨通道3d。进入上部供墨通道3d的墨经过上部供墨通道3d流入通道单元4的下部供墨通道5d并且提供给集管5。
下面描述制造贮墨器单元71的方法。
除了第三板93外，贮墨器单元71的所有板91-97都利用本领域中已知的蚀刻方法制造板91、92、94-97中的通孔31、33、45和69和伸长通孔46、48，并且利用冲槽过程在板91、92、94-97中形成槽口53a-53f。如上所述，利用半蚀刻在第七板97的底表面中形成凹进39。
根据示于图11(a)-图11(e)中示出的步骤在贮墨器单元71的第三板中形成过滤器67。
图11(a)示出了在形成过滤器67前板93的板材。图11(b)示出了在板的表面上形成了抗蚀层后的板93。图11(c)示出了已经在板93的底表面中形成了将变成通孔66的孔并且已经去除了抗蚀层以后的板93。图11(d)示出了在板93的表面上再次形成抗蚀层后的板93。图11(e)示出了已经在板93中形成了凹进65并且已经去除了抗蚀层并完成过滤器67成形后的板93。
为了在板93中形成过滤器67，如图11(a)所示，首先当然是准备制造板93的材料。
然后，如图11(b)所示，在板93的顶表面和底表面上形成抗蚀层101(101a和101b)。这时，在板93的整个顶表面上形成了抗蚀层101a，而在板93的底表面上形成了抗蚀层101b，不包括用来形成多个通孔66的区域。在这样形成抗蚀层101后，如图11(c)所示，把板93浸入化学溶液中，以腐蚀板93没有被抗蚀层101覆盖的区域，直到形成半圆凹陷66a为止。
随后，如图11(c)所示，从板93上去除抗蚀层101。
下面如图11(d)所示，在板93的整个底表面和顶表面上形成另外的抗蚀层102，不包括用来形成凹进65的区域。因此，抗蚀层102覆盖了板93的顶表面，使得已经形成了多个凹陷66a的区域暴露出来并且所有其它区域都被覆盖(包括形成分隔壁65a的区域)。在形成抗蚀层102后，把板93浸入化学溶液中，从而在板93没有被抗蚀层102覆盖的区域(图11(d)中虚线示出的区域)中侵蚀出凹陷，直到新产生的凹陷接触到凹陷66a。
随后，如图11(e)所示，从板93上去除抗蚀层102。这样能够在板93中形成多个通孔66、与通孔66保持流体连通的凹进65和分隔壁65a，从而在板93中形成了过滤器67。
因此，当在板93中形成过滤器67时，首先通过蚀刻底表面在板93的底表面中形成最终将成为通孔66的凹陷66a。
然后利用蚀刻板93的顶表面形成凹进65和分隔壁65a，同时通过连接凹进65的底表面和凹陷66a形成通孔66。
由于利用化学溶液各向同性地在板93的底表面侧蚀刻出过滤器67的通孔66，通孔66在板93厚度方向上的底表面侧的开口面积比在顶表面侧的开口面积大。因此，通过设置板93可以使得上表面侧是墨通道的上游侧，这样如上所述墨通过通孔66的流动阻力就减小了。
另外，通过在凹进65的底表面中形成多个通孔66，即使板93相对较厚，也能够形成具有较小直径的通孔66，并且其容积足以去除异物。由于能够形成具有较小直径的通孔66，所以能够在过滤器67的区域内密布形成大量通孔66。因此，在叠置板93和其它的板91、92、94-97时，能够使用较厚的板93以便于操作，同时还能制造具有很多小直径通孔66的过滤器67，并且产生优异的过滤效果。这种方法还避免了对流过形成在板93中的过滤器67的墨的流动阻力的增大。
另外，在制造具有过滤器67的第三板93时，如果利用蚀刻形成过滤器67，那么制造成本要远远低于制造由合成树脂板形成的过滤器板，后者的多个通孔利用受激准分子激光器形成。因此，能够以较低的成本制造具有这种过滤器67的喷墨头1。
对于根据上述实施例的喷墨头1，形成在贮墨器单元71的板93中的过滤器67由凹进65和形成在凹进65底部的多个通孔66构成，使得具有较小直径的通孔66能够形成在较厚的板中。具体地说，通过在板93中提供凹进65，其中形成了通孔66的凹进65的底部能够做得非常薄，这样当利用蚀刻形成通孔66时减少了在板93的平面方向上的蚀刻量。这样可以形成具有较小直径的通孔66。由于能够在凹进65的底部形成多个通孔66，就减小了对穿过过滤器67的墨的流动阻力。另外，由于能够用较厚的板提供具有足够过滤能力的过滤器67，就不会降低其中形成了过滤器67的板93的强度，并且当层压板以形成贮墨器单元71时改善了对板93的操作。
尽管使用较薄的板通过蚀刻形成具有较小直径的过滤器通孔是很普遍的，在考虑到板的使用强度时较薄的板并不理想。但是，如果使用较厚的板并且利用蚀刻从厚板的一个表面侧形成通孔，由于蚀刻是各向同性进行的，通孔直径的增加与板厚成比例。
相反，根据本实施例，在厚板中形成过滤器67时考虑到了操作问题，并且通孔66形成在板中所形成的凹进65的底部。因此，能够在凹进底部中形成大量小通孔，而不会受板厚的影响。因此，本实施例能够提供一种具有过滤器67的板，过滤器67具有足够的过滤能力和足够的操作强度，并且不会过多增加对墨的流动阻力。
下面描述根据本实用新型第二个实施例的喷墨头。
图12(a)和图12(b)是根据第二个实施例的喷墨头的贮墨器单元的剖视图，其中图12(a)是表示整个贮墨器单元的剖视图，图12(b)是图12(a)中用交替长线-双短线围绕的区域的放大剖视图。为了便于描述，放大了图12(a)和图12(b)中贮墨器单元在垂直方向的尺寸。为了避免重复描述，用相同的参考标号表示与上述根据第一个实施例的喷墨头1的部分和部件类似的部分和部件。
根据第二个实施例的喷墨头201包括示于图12(a)的贮墨器单元271。贮墨器单元271具有和根据上述第一个实施例的贮墨器单元71相同的结构，除了使用第三板93’代替第一个实施例的第三板93，并且第三板93’具有一个取代第一个实施例中的过滤器67的过滤器267。
过滤器267包括其上限定了凹进65的底壁部分65b；多个通孔266和多个通孔268，它们都形成在底壁部分65b中；和分隔壁65a。如图12(b)所示，分隔壁65a把底壁部分65b分成两个相对于方向A的上游区域65u和下游区域65d，墨在方向A流进上部墨向下流动通道64a。通孔266形成在上游区域65u中，而通孔268形成在下游区域65d中。通孔266的总数等于通孔268的总数。每个通孔266和通孔268的形状都与第一个实施例中的通孔66类似。更具体地说，每个通孔266在第三板93’的底表面侧的开口面积大于通孔266在顶表面侧的开口面积，每个通孔268在第三板93’的底表面侧的开口面积大于通孔268在顶表面侧的开口面积。但是，根据本实施例，每个通孔266的直径比每个通孔268的直径小。例如，每个通孔266的直径比每个通孔268的直径小大约2μm。
根据本实施例在第三板93’中形成过滤器267的方法基本与根据第一个实施例在第三板93中形成过滤器67的方法一样。但是，当利用蚀刻形成通孔266和268的区域时，抗蚀层形成在第三板93’上与具有不同直径的通孔266和268对应的区域。因此，与上述第一个实施例中的抗蚀层101b不同，抗蚀层形成在不同区域。尽管如此，在第三板93’中形成过滤器267的方法基本与在第一个实施例中形成过滤器67的方法一样。
除了能够得到根据上述第一个实施例的喷墨头1的优点外，根据第二个实施例的喷墨头201还能够得到下述优点。
由于过滤器267中的通孔268的直径形成得比通孔266的直径大，与通孔266相比，通孔268具有小一些的压力损失。这样，流经通孔268的墨具有较小的流动阻力，利于墨在上部墨向下流动通道64a的下游区域中流动，并且避免气泡积聚在面对通孔268的上部墨向下流动通道64a的区域中的墨内。更具体地说，由于墨向下流动通道3b改变了墨的流动，即从在上部墨向下流动通道64a中的水平方向A改变为在下部墨向下流动通道64b中的垂直方向B，在上部墨向下流动通道64a的下游区域示于图12(a)的角部P墨的流动趋向于停止，墨中的气泡趋向于在这个角部P积聚。但是，在本实施例中，墨能够更自由地流经设在上部墨向下流动通道64a的下游区域中的角部P附近的通孔268，从而避免气泡在角部P积聚。
在上述第一个实施例的喷墨头1中，形成在上游区域65u中的通孔66的数目等于形成在下游区域65d中的通孔66的数目，并且所有的通孔66具有相同的直径。但是，为了在上部墨向下流动通道64a的上游侧和下游侧之间产生压力损失的差别，上游区域65u中的通孔66的数目可以小于下游区域65d中的通孔66的数目，从而减少了流过形成在下游区域65d中的通孔66的压力损失。因此，对流过形成在下游区域65d中的通孔66的墨的流动阻力可以小于对流过形成在上游区域65u中的通孔66的墨的流动阻力，这样便于墨穿过上部墨向下流动通道64a的下游区域的流动，从而墨中的气泡更不会积聚在下游区域的角部P。
尽管已经参考具体的实施例详细描述了本实用新型，对于本领域技术人员来讲，很明显无需偏离本实用新型的精神可以在其中进行各种变化和改进。
例如，可以在通道单元4的单独墨通道中形成过滤器。例如，可以在下部供墨通道5d和子集管5a之间的位置形成过滤器。
可以去掉过滤器67和过滤器267中的分隔壁65a。
过滤器67中形成的通孔66的顶表面侧的开口可以大于下游端的开口。也就是说，当形成过滤器67时，可以先形成凹进65，然后从凹进65侧在凹进65的薄底部形成通孔66。
另外，在优选实施例中，在墨向下流动通道3b中形成的分隔壁65a在副扫描方向(垂直于墨流动方向A)上延伸，但是可以形成在主扫描方向(墨流动方向A)上延伸的分隔壁65a。这种结构可以产生墨穿过上部墨向下流动通道64a的平顺流动。在这种情况下，理想的是分隔壁65a的下游端与周壁部分65c连接。这种结构不仅起到过滤器67或过滤器267的结构增强的作用，还能向上部墨向下流动通道64a的下游侧引导墨中的气泡。特别是象第二个实施例的过滤器267那样构造的过滤器，它们便于在过滤器267的下游区域内的墨流动，所以墨中的气泡很容易排出而不会积聚。
另外，在板93中形成过滤器67的方法不限于蚀刻方法。本实用新型可以应用于任何通过从板的一个表面侧各向同性地去除板材来形成过滤器通孔的方法。
权利要求1.一种喷墨头，包括多块层压板，这些板具有孔，这些孔彼此连通布置以形成一个墨通道，多块板中的至少一块板包括一个设置在墨通道中的过滤器部分，其特征在于，过滤器部分包括一个底壁部分，在底壁部分上限定了一个凹陷，多个过滤器通孔穿过底壁部分形成。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于所述至少一块板包括一个第一表面和一个与第一表面相对的第二表面，底壁部分包括一个第一底表面和一个与第一底表面相对的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之间的距离定义为底部厚度，把第一表面和第二表面之间的距离定义为板厚，底部厚度小于板厚。
3.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于所述至少一块板包括一个周壁部分，底壁部分和周壁部分围绕凹陷，周壁部分具有一个第一表面和一个与第一表面相对的第二表面，底壁部分包括一个第一底表面和一个与第一底表面相对的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之间的距离定义为底部厚度，把第一表面和第二表面之间的距离定义为板厚，底部厚度小于板厚。
4.根据权利要求3所述的喷墨头，其特征在于第二表面与第二底表面位于同一个平面中，并且其中第一底表面偏离第一表面，偏离量为凹陷深度，凹陷深度等于板厚和底部厚度之差。
5.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于多块板包括一块形成有墨进口的墨进口板和一块形成有多个喷嘴的喷嘴板，墨通道的结构使得从外部墨源提供的墨经过墨进口流向多个喷嘴以喷出，进一步包括一个设置在墨通道中的公共墨室，墨通道与多个喷嘴流体连通。
6.根据权利要求5所述的喷墨头，其特征在于过滤器部分设置在墨进口和公共墨室之间的墨通道中。
7.根据权利要求6所述的喷墨头，其特征在于墨通道包括一个其中存储墨的贮墨器，贮墨器设置在墨进口和公共墨室之间，过滤器部分设置在墨进口和贮墨器之间所限定的贮墨器通道中。
8.根据权利要求7所述的喷墨头，其特征在于过滤器部分中的多个过滤器通孔包括上游侧过滤器通孔；和下游侧过滤器通孔，其位于上游侧过滤器通孔沿贮墨器通道的墨流动方向的下游侧，上游侧过滤器通孔的直径比下游侧过滤器通孔的直径小。
9.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于所述至少一块板在预定方向上是伸长的，凹陷在该预定方向上是伸长的，并且沿着该预定方向布置多个过滤器通孔。
10.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于过滤器部分具有一个分隔壁，它把凹陷分成多个腔室，每个腔室包括至少一个过滤器通孔。
11.根据权利要求10所述的喷墨头，其特征在于分隔壁的两个端部连接凹陷的周壁部分，并且板的厚度比凹陷的底壁部分的厚度厚。
12.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于在穿过过滤器部分的墨流动方向上，每个过滤器通孔在墨通道的上游侧的开口的面积小于这个过滤器通孔在墨通道下游侧的另一个开口的面积。
13.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于所述多块板中的每块板都是金属板。
14.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于还包括一个通道单元，在该通道单元中形成了多个喷嘴和多个压力室，其中所述多块层压板构成一个固定到该通道单元上的贮墨器单元；该贮墨器单元在所述墨通道内包括一个墨进口；一个贮墨器；一个贮墨器通道，贮墨器通道连接贮墨器和墨进口，所述过滤器部分设置在贮墨器通道中；和多个第一供墨通道，它们连通贮墨器单元的外部和贮墨器，该通道单元包括一个公共墨室；多个单独墨通道，它们从公共墨室的一个出口经过多个压力室延伸到多个喷嘴；和多个第二供墨通道，它们与相应的第一供墨通道流体连通从而连接贮墨器和公共墨室。
15.根据权利要求14所述的喷墨头，其特征在于通道单元由多块具有孔的层压板构成，这些孔用来形成喷嘴、压力室、公共墨室、单独墨通道和多个第二供墨通道，并且其中通道单元中的每块板是金属板，贮墨器单元中的每块板是金属板。
16.根据权利要求15所述的喷墨头，其特征在于通过蚀刻金属板的一个表面侧形成多个过滤器通孔，通过蚀刻金属板的相对表面形成凹陷。
17.根据权利要求16所述的喷墨头，其特征在于具有过滤器部分的金属板和构成通道单元与贮墨器单元的其它金属板由相同的金属材料制成。
18.一种用于喷墨头的过滤器板，喷墨头包括多块层压板，该多块板包括过滤器板，该多块层压板具有孔，布置这些孔以形成墨通道，过滤器板包括一个过滤器部分，过滤器部分设置在墨通道中，当多块板层压在一起时形成了这个墨通道，其特征在于，过滤器部分包括一个其上限定了凹陷的底壁部分，穿过底壁部分形成了多个过滤器通孔。
19.根据权利要求18所述的过滤器板，其特征在于进一步包括一个周壁部分，底壁部分和周壁部分围绕凹陷，周壁部分具有第一表面和一个与第一表面相对的第二表面，底壁部分包括一个第一底表面和一个与第一底表面相对的第二底表面，凹陷位于第一底表面上，把第一底表面和第二底表面之间的距离定义为底部厚度，把第一表面和第二表面之间的距离定义为板厚，底部厚度小于板厚，第二表面与第二底表面位于同一个平面中，第一底表面偏离第一表面，偏离量为凹陷深度，凹陷深度等于板厚和底部厚度之差。
专利摘要一个墨通道形成在一个喷墨头中，使得通过墨进口引入的墨经过一个压力室并且从喷嘴喷出。过滤墨的过滤器设置在该墨通道中。过滤器包括一个形成在板中的凹陷，和多个形成在凹陷底部中的多个通孔。过滤器具有较小的通道阻力并且易于操作。
文档编号B41J2/175GK2837074SQ20042005734
公开日2006年11月15日 申请日期2004年12月1日 优先权日2003年12月1日
发明者近本忠信 申请人:兄弟工业株式会社