专利名称：薄板件的层压粘结结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及薄板件的层压粘结结构，其中层压和粘结多个用于喷墨打印头和电子部件等设备中的薄板件以把这些薄板件固定在一起，还涉及使用层压薄板件的喷墨打印头。
背景技术：
在JP-2002-096477(第4和5页，图1到3和图7)中已经披露了一种喷墨打印头中的层压粘结结构。在这个结构中，多个喷嘴、一个空腔板和一个压电致动器利用粘结剂层压在一起，其中空腔板具有压力室和墨流动通道，所形成的压力室与多个喷嘴对应，墨流动通道用来使墨流入压力室，压电致动器与压力室对应，用来给压力室中的墨施压。喷墨打印头的空腔板由多个板组成。压力室形成在作为空腔板最上层的基板中，在它上面层压压电致动器。在基板中形成了与各个压力室连接的节流阀(孔)，它们的横截面比压力室小，从而当连续驱动压电致动器时能够避免过多地给压力室供墨。横截面积比节流阀小的出口凹槽形成在节流阀附近。
当使用粘结剂把压电致动器粘结到基板上以层压多个板从而制造喷墨打印头时，由于横截面积较小的部分比横截面积较大的部分具有更大的毛细作用力，所以横截面积较小的部分首先吸引穿过较窄间隙(如基板和压电致动器之间的结合面)的粘结剂。这样，多余的粘结剂首先进入出口凹槽，从而能够防止粘结剂堵塞节流阀。
发明内容
在JP-2002-096477所披露的技术中存在一个问题，即随着喷墨打印头尺寸的增加，在把粘结剂涂在基板上时会出现不规则性或变化，这样由于粘结剂会从墨流动通道的外部流入压力室或节流阀中，从而会发生每个墨流动通道阻塞的问题。
因此，本实用新型的一个目的是提供一种薄板件的层压粘结结构，其中很难发生由于粘结剂的流入所导致的每个流动通道的堵塞，并且还提供一种使用这种层压粘结结构的喷墨打印头。
根据本实用新型的第一个方面，提供一种薄板件的层压粘结结构，包括多个利用粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其中形成了多个孔的薄板件；和孔组环绕凹槽，它形成在该具有多个孔的薄板件上，并且它环绕一个孔组，这个孔组由至少一部分该多个孔构成。
根据本实用新型的第二个方面，提供一种薄板件的层压粘结结构，包括多个利用粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其中形成了多个孔的薄板件；和形成在具有多个孔的薄板件上的分隔凹槽，分隔凹槽形形成在孔组外侧，孔组由至少一部分该多个孔构成，并且分隔凹槽把薄板件的表面分成多个分隔区。
根据本实用新型的第三个方面，提供一种喷墨打印头，包括一个流动通道单元，它包括沿平面布置并且分别与喷嘴连接的压力室；和一个致动器单元，它固定在流动通道单元的表面并且改变每个压力室的容积，其中流动通道单元包括多个利用粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其中形成了多个孔的薄板件；和一个孔组环绕凹槽，它形成在该具有多个孔的薄板件上，并且它环绕一个孔组，这个孔组由至少一部分该多个孔构成。
本实用新型中的薄板件的层压粘结结构可以应用到一种层压粘结结构中，其中多个薄板件利用粘结剂层压在一起，多个薄板件中至少包括一个这样的薄板件，它具有环绕凹槽从而把孔组的外周环绕起来，而每个孔组由多个孔构成。
如上所述，根据这些实施例，即使诸如喷墨打印头的层压粘结结构的尺寸变大，也能够抑制由于粘结剂从孔组外侧的流入所引起的流动通道的阻塞。
根据该实施例的薄板件的层压粘结结构包括多个通过粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中包括至少一个其中形成有很多孔的薄板件，其中在具有多个孔的薄板件中形成了环绕孔组的孔组环绕凹槽，每个孔组由多个孔构成。
根据上述结构，即使喷墨打印头等装置中的层压粘结结构的尺寸增加，也很难发生由于粘结剂从孔组外侧的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
在该实施例中，优选每个孔组环绕凹槽具有沿着位于相应孔组最外周的孔的形状的形状。根据这种结构，在涂上粘结剂的面积得到保持的同时，能够抑制每个流动通道的阻塞。
在该实施例中，优选环绕一个孔或多个孔的内凹槽通过在具有多个孔的薄板件的每个孔组中的粘结接片来形成。根据这种结构，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
这时内凹槽可以具有沿着孔的形状的形状。根据这种结构，在涂上粘结剂的面积得到保持的同时，能够抑制每个流动通道的阻塞。
这时多个上述的内凹槽可以在每个孔组中彼此连接。根据这种结构，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
这时孔组环绕凹槽和内凹槽可以彼此连接。根据这种结构，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
在本实用新型中，优选具有多个孔的薄板件的表面利用每个孔组外侧的分隔凹槽分成多个分隔区，并且分隔凹槽和孔组环绕凹槽彼此连接。根据这种结构，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。另外，由于能够避免涂上粘结剂的区域和没有涂上粘结剂的区域过大，能够提高粘结稳定性。另外，能够在制造时很容易地把防止粘结剂流入的负压施加到内凹槽上。
在另一个方面，根据该实施例的薄板件的层压粘结结构具有多个通过粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其上形成了很多孔的薄板件，其中具有很多孔的薄板件的表面利用在每个孔组外侧的分隔凹槽分成多个分隔区，在每个孔组中布置着很多孔。
根据上述结构，由于能够避免涂上粘结剂的区域和没有涂上粘结剂的区域过大，所以能够提高粘结稳定性。另外，能够抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
在该实施例中，优选与每个孔组相邻的分隔区的平均面积不大于分隔区外部的平均面积。能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
在该实施例中，优选用网格式布置来形成分隔凹槽。根据这种结构，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的每个流动通道的阻塞。
在另一个方面，该实施例提供了一种喷墨打印头，它包括上述的薄板件的层压粘结结构，其中流动通道的出口是喷墨的喷嘴。根据这种结构，提高了头的产量。
这时优选至少一个薄板件是用来调节流动通道中墨的流动通道阻力的部件。根据这种结构，由于形成在部件中用来调节流动通道中墨的流动通道阻力的孔较窄，当避免了孔中的墨阻塞时，能够更大地提高头的产量。
通过下面的详细描述并且结合附图，本实用新型的这些和其它目的和优点将变得非常明显，其中图1是根据本实用新型的喷墨打印头的外观的透视图；图2是沿图1中线II-II的剖视图；图3是图2中绘出的喷墨打印头中的头主体的平面图；图4是图3中点划线围绕区域的放大视图；图5是图4中点划线围绕区域的放大视图；图6是沿图5中线VI-VI的剖视图；图7是图6中绘出的头主体的局部分解透视图；图8是图3中点划线围绕区域的孔板从基板一侧所观察到的平面图；图9是图8中点划线围绕区域的放大视图；和图10A是致动器单元和压力室的局部放大剖视图，图10B是示出粘结在致动器单元的表面上的单独电极形状的平面图。
具体实施方式
现在参考附图详细描述本实用新型的优选实施例。
图1是透视图，示出了根据本实用新型的喷墨打印头的外观。图2是沿图1中线II-II的剖视图。喷墨打印头1具有头主体70和基块71。头主体70的形状像一个在主扫描方向延伸的平坦长方形，它把墨喷到纸张上。基块71设置在头主体70上面并且包括墨贮存器3，墨贮存器3形成为给头主体70供墨的墨流动通道。
头主体70包括流动通道单元4和多个致动器单元21。在流动通道单元4中形成了一条墨流动通道。多个致动器单元21粘结在流动通道单元4的上表面上。形成流动通道单元4和致动器单元21使得多个薄板件层压并且粘结在一起。作为馈送电路件的柔性印刷电路板(后面称为FPC)50粘结在致动器单元21的上表面上。FPC 50向上延伸并且如图2所示的那样弯曲。基块71由诸如不锈钢的金属材料制成。基块71中的每个墨贮存器3都是沿着基块71的长度方向形成的近似长方体空心区域。
基块71的下表面73从它在开口3b附近区域的外周向下伸出。基块71只在下表面73的开口3b的附近区域73a接触流动通道单元4。所以，基块71的下表面73的开口3b的附近区域73a以外的所有其它区域都与头主体70隔离，所以致动器单元21设置在隔离部分中。
基块71粘结并且固定在空腔中，空腔形成在固定器72的夹爪72a的下表面上。固定器72包括夹爪72a和一对从夹爪72a的上表面在垂直于夹爪72a的上表面的方向上延伸的平板状突出部分72b，从而在它们之间形成预定的距离。粘结在致动器单元21上的FPC50分别穿过海棉等弹性件83沿着突出部分72b的表面延伸。驱动器IC80设置在位于固定器72的突出部分72b的表面上的FPC50上。FPC50利用软焊电连接驱动器IC80和致动器单元21(将在后面详述)，从而驱动器IC80输出的驱动信号传递给头主体70的致动器单元21。
大致为长方体的散热器82很靠近地设置在驱动器IC80的外表面上，使得能够有效地把驱动器IC80中产生的热释放出去。板81设置在驱动器IC80和散热器82上面并且在FPC50的外面。密封件84分别设置在每个散热器82的上表面和对应的板81之间以及散热器82的下表面和对应的FPC50之间。也就是说，散热器82、板81和FPC50利用密封件84彼此粘结在一起。
图3是包括在图2中喷墨打印头中的头主体的平面图。在图3中，用虚线绘出了形成在基块71中的墨贮存器3。两个墨贮存器3沿着头主体70的长度方向彼此平行延伸从而在两个墨贮存器3之间形成预定距离。每个墨贮存器3在它的一端具有开口3a。两个墨贮存器3通过开口3a与墨箱(未示出)连通，从而总是充满墨。在每个墨贮存器3中沿着头主体70的长度方向设有大量开口3b。如上所述，墨贮存器3利用开口3b与流动通道单元4连通。这样形成的大量开口3b使得每对开口3b沿着头主体70的长度方向非常靠近的设置。与一个墨贮存器3连接的成对开口3b和与另一个墨贮存器3连接的成对开口3b交错布置。
多个平梯形形状的致动器单元21设置在不设有开口3b的区域。多个致动器单元21交错布置使得它们与成对开口3b具有相反的图案。每个致动器单元21互相平行的相对侧(上侧和下侧)平行于头主体70的长度方向。相邻致动器单元21的倾斜侧在头主体70的宽度方向上彼此部分重叠。
图4是图3中点划线围绕区域的放大视图。如图4所示，设在每个墨贮存器3中的开口3b分别与作为公共墨室的集管5连通。在每个集管5的端部，集管5分支成两个子集管5a。在平面图中，每两个与相邻开口3b分开的子集管5a从每个致动器单元21的倾斜侧伸出。也就是说，一共四个子集管5a设在每个致动器单元21下面并且沿着致动器单元21的平行相对侧延伸，从而彼此分开。
喷墨区域形成在与致动器单元21的粘结区域对应的流动通道单元4的下表面中。如将在下面描述的，大量喷嘴8以阵列的形式设置在每个喷墨区域的表面中。尽管图4为了简洁只示出了几个喷嘴8，喷嘴8实际上布置在整个喷墨区域上。
图5是图4中点划线围绕的区域的放大视图。图4和图5示出的状态是从垂直于喷墨表面的方向观察时，以阵列形式设置在流动通道单元4中的具有很多压力室10的平面。每个压力室10在平面图中大致为具有圆角的偏菱形。偏菱形的较长对角线平行于流动通道单元4的宽度方向。每个压力室10具有与对应喷嘴8连接的一端，和通过孔12与作为公共墨流动通道的对应子集管5a连接的另一端。在致动器单元21上形成了一个单独电极35，它的平面形状与每个压力室10类似但是尺寸小一些，在平面图中与压力室10相邻。为了简洁，在图5中示出了大量单独电极35中的一些。顺便提及，为了更容易地理解附图，在致动器单元21或流动通道单元4中用虚线示出的压力室10和孔12在图4和图5中用实线示出。
在图5中，其中分别设置着压力室10的多个菱形区域10x在布置方向A(第一方向)和布置方向B(第二方向)彼此邻近地布置成阵列形式，从而邻近的菱形区域10x具有彼此不重叠的公共边。布置方向A是喷墨打印头1的长度方向，即每个子集管5a的延伸方向。布置方向A平行于每个菱形区域10x的较短对角线。布置方向B是每个菱形区域10x的一个倾斜侧边的方向，在该区域中布置方向B和布置方向A之间形成钝角θ。每个压力室10和对应的菱形区域10x具有共同的中心位置并且每个压力室10的轮廓线与对应的菱形区域10x的轮廓线在平面图中分开。
以阵列形式相互邻近设置在布置方向A和B中的压力室10沿着布置方向A以与37.5dpi相应的距离间隔形成。这样形成的压力室10使得在一个喷墨区域内16个压力室10布置在布置方向B。位于在布置方向B的相对端部的压力室是虚拟压力室，它们与喷墨无关。
多个以阵列形式设置的压力室10沿着图5的布置方向A形成多个压力室列。当从垂直于图5纸张表面的方向(第三方向)观察时，压力室列根据相对于子集管5a的位置分成第一压力室列11a，第二压力室列11b，第三压力室列11c和第四压力室列11d。第一到第四压力室列11a到11d从每个致动器单元21的上侧到下侧按照11c-＞11d-＞11a-＞11b-＞11c-＞11d-＞...-＞11b的顺序循环布置。
在形成第一压力室列11a的压力室10a和形成第二压力室列11b的压力室10b中，从第三方向观察时，喷嘴8在图5纸张表面的下侧沿垂直于布置方向A的方向(第四方向)不均匀分布。喷嘴8分别位于相应菱形区域10x的下端部分。另一方面，在形成第三压力室列11c的压力室10c和形成第四压力室列11d的压力室10d中，喷嘴8在图5纸张表面的上侧在第四方向上不均匀分布。喷嘴8分别位于相应菱形区域10x的上端部分。在第一和第四压力室列11a和11d中，当从第三方向观察时，不小于压力室10a和10d一半的区域与子集管5a重叠。在第二和第三压力室列11b和11c中，当从第三方向观察时，压力室10b和10c的区域完全不与子集管5a重叠。所以可以这样形成属于任何压力室列的压力室10，使得在与压力室10连接的喷嘴8不与子集管5a重叠的同时，尽可能地加宽子集管5a。这样墨就能够平稳地提供给各个压力室10。
下面参考图6和7进一步描述头主体70的截面结构。图6是沿图5中线VI-VI的剖视图。在图6中示出了属于第一压力室列11a的一个压力室10a。从图6中可以明显看出，每个喷嘴8通过压力室10(10a)和孔12与子集管5a连通。这样在头主体70中根据压力室10形成单独的墨流动通道32，从而每个单独的墨流动通道32从子集管5a的出口通过孔12和压力室10延伸到喷嘴8。
如图6所示，所提供的压力室10和孔12具有不同的高度。因此，如图5所示，在与致动器单元21下面的喷墨区域对应的流动通道单元4中，可以设置与一个压力室10连接的孔12使得在平面图中它和与这个压力室相邻的压力室10的孔处于相同的位置。这样，可以非常紧密地设置压力室10使得它们彼此紧靠在一起，从而尽管喷墨打印头1只占据相对较小的面积，但是利用喷墨打印头1能够实现高分辨率图像的打印。
在图7中很清楚地示出，头主体70具有层压结构，其中一共10个片层件(薄板件)利用粘结剂层压在一起，这10个片层件从上到下依次为致动器单元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。除了致动器单元21以外的其它9个片层件形成了流动通道单元4。
如下面将详细描述的，致动器单元21包括作为4层的4个压电片41到44(见图10A)所构成的层压件，和电极，它们的设置使得当施加电场时，只有最上面的一层的一部分起到活性层的作用(下面称之为“包括活性层的层”)，而剩下的三个层为非活性层。空腔板22是金属板，它具有大量与压力室10对应的、大致为菱形的开口。基板23是具有孔的金属板，每个孔把空腔板22的一个压力室10连接到相应的孔12，并且每个孔把压力室10连接到相应的喷嘴8。孔板24是具有孔12的金属板(见图9)，孔板24还具有孔12d，每个孔12d都连接空腔板22的一个压力室10和一个相应的喷嘴8。每个孔12都具有在子集管5a侧的墨进口12a，在压力室10侧的墨出口12b，和细长的连通部分12c，它连接墨进口12a和墨出口12b。供应板25是金属板，它具有每个用来连接空腔板22的一个压力室10的孔12和相应的子集管5a的孔，和每个用来连接压力室10和喷嘴8的孔。集管板26、27和28是具有子集管5a的金属板，它们还具有孔，每个孔连接空腔板22的一个压力室10和相应的喷嘴8。盖板29是具有孔的金属板，每个孔连接空腔板22的一个压力室10和相应的喷嘴8。喷嘴板30是具有喷嘴8的金属板，每个喷嘴8为空腔板22的一个压力室10所设。
21到30这10个片层在定位的同时层压在一起，从而形成如图6所示的单独墨流动通道32。每个墨流动通道32首先从子集管5a向上延伸，在孔12处水平延伸，从孔12再进一步向上，然后再次在压力室10中水平延伸，随后在离开孔12的方向上短暂倾斜向下，最后垂直向下延伸到喷嘴8。
图8是图3中点划线所围绕的区域中从基板侧观察时的孔板的平面图。图9是图8中点划线所围绕区域的放大视图。图8中的双点划线是虚拟线，它表示在第三方向上与孔板24重叠的致动器单元21的梯形平面形状。在图8中双点划线所围绕的区域中形成了多个孔12和连接孔12d。孔12和连接孔12d与压力室10部分重叠从而在第三方向与压力室10连接。因此，孔12和连接孔12d在两个布置方向A和B相互靠近地布置为与压力室10一样的阵列形式。顺便提及，所形成的孔12和连接孔12d使得16个孔12和16个连接孔12d以与压力室10同样的形式布置在布置方向B上。
如图9所示，孔12以与压力室10同样的形式分成第一到第四孔列112a到112d。第一到第四孔列112a到112d分别与第一到第四压力室列11a到11d对应。当在图9中从左向右观察孔板24时，第一到第四孔列112a到112d以112c-＞112a-＞112d-＞112b-＞112c-＞112a-＞...-＞112b这样的顺序循环布置。在第一和第二孔列112a和112b中，孔12的墨出口12b在图9中位于右侧。在第三和第四孔列112c和112d中，孔12的墨出口12b在图9中位于左侧。顺便提及，在第一到第四孔列112a到112d中，孔12的墨进口12a分别位于孔12的墨出口12b的相对侧。形成连接孔12的墨进口12a和孔12的墨出口12b的连通部分12c，使得每个连通部分12c的宽度在平面图中小于相应的墨进口12a和墨出口12b的宽度。这样，能够调节子集管5a和压力室10之间的流动通道阻力。
所形成的孔12和连接孔12d穿过孔板24。如图8所示，孔12和连接孔12d形成孔组。如图8所示，环绕凹槽(孔组环绕凹槽)61形成在孔组的最外周从而其形状与孔组的外部形状一致。
通过具有预定宽度的粘结接片在孔板24的每个开口3b的外周形成开口环绕凹槽62，从而其形状与每个开口3b的外部形状一致。开口环绕凹槽62包括最靠近开口3b的开口环绕凹槽62a和形状与开口环绕凹槽62a类似但依次扩大的开口环绕凹槽62b和开口环绕凹槽62c。连接凹槽(分隔凹槽)63形成为网格状布置并且与环绕凹槽61连接，开口环绕凹槽62c形成在孔板24上基板23侧除环绕凹槽61和开口环绕凹槽62内部区域以外的平面区域内。
如图9所示，内凹槽65形成在环绕凹槽61的内侧。内凹槽65包括凹槽65a，其形状沿一个连接孔12d的外形延伸，还包括凹槽65b，其形状沿布置方向B上第一和第三孔列112a和112c中的两个相邻孔12的外形延伸，还包括凹槽65c，其形状沿布置方向B上第二和第四孔列112b和112c中的两个相邻孔12的外形延伸。凹槽65a到65c彼此连接并且通过连接凹槽64与环绕凹槽61连接。即环绕凹槽61和形成在孔板24上基板23侧的开口环绕凹槽62c、连接凹槽63和64以及内凹槽65都彼此连接。粘结接片形成在内凹槽65和孔12/连接孔12d之间的区域，内凹槽65和环绕凹槽61之间的区域和环绕凹槽61和连接凹槽63之间的区域，还形成在网格状连接凹槽63所分隔的区域，和孔板24上连接凹槽63和开口环绕凹槽62之间以及开口环绕凹槽62a到62c之间的平面区域上，从而孔板24和基板23利用施加在各个区域上的粘结剂彼此粘结在一起。图9中的阴影部分示出了粘结接片。所有的凹槽61、62、63、64和65利用在孔板24上进行半蚀刻形成，所以它们为字母U型。
顺便提及，所形成的连接孔12的墨进口12a和孔12的墨出口12b的连通部分12c比其它流动通道窄，所以很容易发生由于粘结剂的流入和横截面积的变化所引起的堵塞，所以对最终制造出来的头的打印质量有很大的影响。另一方面，由于缺少粘结剂造成流动通道密封性能下降使得一个连通部分12c与另一个相邻连通部分12c连通也对打印质量有影响。如上所述，特别是由于每个连通部分12c的布置和结构使得当粘结剂过多或过少都很容易影响连通部分12c，有必要把预定量的粘结剂施加到预定宽度的每个粘结接片上。与之相反，在这个实施例中，沿着孔组的外形形成了环绕凹槽61，从而即使在孔组的外围也能够固定粘结接片，从而使得适当的粘结成为可能。另外，施加到连接凹槽63所分隔的区域(粘结接片)上的粘结剂使得当使用粘结剂把基板23和孔板24粘结在一起时，环绕凹槽61能够在一定程度上接收从孔组外侧流到孔组内侧的粘结剂。因此，能够避免粘结剂流入孔12和连接孔12d，所以能够抑制单独流动通道32发生阻塞的可能性。
另外，形成在环绕凹槽61内侧的内凹槽65沿着孔12和连接孔12d的形状设置，所以内凹槽65能够避免施加到粘结接片上的粘结剂流入孔12和连接孔12d，同时粘结接片能够固定在每个内凹槽65和孔12/连接孔12d之间。因此，能够更有效地抑制由于粘结剂的流入所引起的单独流动通道32的堵塞。
另外，环绕凹槽61和内凹槽65彼此连接，所以环绕凹槽61和内凹槽65所接收的粘结剂由于粘结剂的流入能够在环绕凹槽61和内凹槽65之间循环。也就是说，当流入环绕凹槽61的粘结剂的量较小但流入内凹槽65的粘结剂的量较大，内凹槽65中的粘结剂能够循环到环绕凹槽61中。因此，内凹槽65能够接收的粘结剂的量增加。由于环绕凹槽61使得内凹槽65能够接收的量增加，内凹槽65能够接收流入孔12和连接孔12d的粘结剂，所以由于粘结剂的流入所引起的单独流动通道32的堵塞得到了足够地抑制。顺便提及，形成内凹槽65的凹槽65a到65c彼此连接，所以凹槽65a到65c所接收的粘结剂能够在凹槽65a到65c之间循环，因此，能够以与上述方式同样的方式抑制单独流动通道32的堵塞。
所提供的由网格状连接凹槽63分隔的区域(粘结接片)使得不与孔组相邻的区域大致为正方形区域，而与孔组相邻的区域大致为长方形区域，将正方形区域一分为二就得到这些长方形区域。由于与孔组相邻的区域的平均面积小于不与孔组相邻的区域的平均面积，能够限制由于粘结剂流入孔组的内部所引起的由孔12和连接孔12d所构成的墨流动通道的堵塞，这里的粘结剂是施加到孔板24上基板23侧的粘结接片上以把基板23和孔板24粘结在一起的粘结剂的一部分以及施加到孔组外侧的粘结剂。这样，能够更加充分地抑制每个墨流动通道的堵塞。
由于在除了孔组区域和开口3b以外的区域中施加了粘结剂的区域被连接凹槽63分成多个分隔部分，能够避免施加了粘结剂的区域和没有施加粘结剂的区域过大。也就是说，当没有连接凹槽63的孔板通过在孔板的粘结剂施加区域施加粘结剂而粘结到基板上时，如果在孔板和基板之间有空气贮藏室的话，空气贮藏室在孔板和基板之间扩散开来，这样就扩大了粘结失效区域(未粘结区域)，从而当基板和孔板之间利用压力粘结在一起时，孔板和基板之间的粘结不稳定。但是，当象孔板24那样形成连接凹槽63时，即使两个板23和24在孔板和基板23之间存在空气贮藏室的条件下利用压力粘结在一起时，空气也可以从连接凹槽63逸出。所以能够避免粘结失效区域的扩大。另外，连接凹槽63能够接收多余的粘结剂。因此，能够避免粘结剂扩散到分隔部分中不是粘结剂施加区域的区域中。因此，改善基板23和孔板24之间粘结的稳定性。
另外，当基板23和孔板24粘结并且层压在一起以产生流动通道单元4时，事先设有连接连接凹槽63的一部分和外侧的孔，这样穿过孔吸入空气以使得连接凹槽63的内部压力为负值。这样，可以很容易地把负压施加给连接到连接凹槽63的环绕凹槽61和内凹槽65，同时把多余的粘结剂吸入连接凹槽63。因此，可以把环绕凹槽61和内凹槽65附近的多余的粘结剂吸入凹槽61和65中。因此，粘结剂很难流入孔12和连接孔12d，从而抑制了每个单独流动通道32发生堵塞的可能。
下面描述层压在空腔板22上、作为流动通道单元4最上层的致动器单元21。图10A是致动器单元21和压力室10的局部放大剖视图。图10B是示出粘结在致动器单元21的表面上的单独电极形状的平面图。
如图10A所示，致动器单元21包括四个压电片41、42、43和44，它们具有相等的厚度15μm。压电片41到44是多个分层平板(多个连续的平板层)，它们彼此连续从而布置在大量压力室10上，而压力室则形成在头主体70的一个喷墨区域中。由于压电片41到44布置为大量压力室10上的连续平板层，当例如使用丝网印刷术时，单独电极35可以密集地布置在压电片41上。因此，也能够密集地布置形成在与单独电极35对应位置中的压力室10，这样就能够打印高分辨率图像。每个压电片41到44由具有铁电性的锆酸钛酸铅(PZT)型陶瓷材料制成。
单独电极35形成在作为最上层的压电片41上。厚度大约2μm的共用电极34设置在作为最上层的压电片41和位于压电片41下面的压电片42之间，从而在压电片42的整个表面上形成了共用电极34。顺便提及，在压电片42和压电片43之间以及压电片43和压电片44之间没有设置电极。单独电极35和共用电极34由Ag-Pd等金属材料制成。
如图10B所示，每个单独电极35的厚度大约为1μm，并且具有与图5中示出的压力室10的形状基本类似的近似菱形。每个近似菱形的单独电极35的一个锐角部分延伸出来。在单独电极35的锐角部分的延伸部的端部设有直径大约为160μm的圆形焊盘部分36使得与单独电极35电连接。例如，焊盘部分36由含有玻璃粉的金制成。如图10A所示，焊盘部分36粘结在单独电极35的延伸部的表面上。
共用电极34在一个未示出的区域接地。因此，共用电极34在与所有压力室10对应的区域中保持接地电势。单独电极35通过FPC50连接驱动器IC 80，FPC 50包括与单独电极35对应的独立导线，从而可以根据每个压力室10控制电势(见图1和2)。
下面描述致动器单元21的驱动方法。致动器单元21中压电片41的极化方向是压电片41的厚度方向。也就是说，致动器单元21具有所谓的单一态结构，其中上侧(即远离压力室10侧)的压电片41作为包括活性层的层，而下侧(即靠近压力室10侧)的三个压电片42到44用作非活性层。因此，当单独电极35的电势设定为预定的正值或负值时，在电极之间的施加了电场的那部分压电片41作为活性层(压力产生部分)，并且由于横向压电效应在垂直于极化方向的方向上收缩，例如如果电场方向与极化方向相同。另一方面，压电片42到44不受电场影响，所以压电片42到44不会自发移动。因此，在上侧的压电片41和下侧的压电片42到44之间在垂直于极化方向的方向上产生了变形差别，所以整个压电片41到44变形使得在非活性侧具有凸起弯曲(单一态变形)。如图10A所示，这时整个压电片41到44的下表面固定到分隔压力室的分隔壁(空腔板)22的上表面上。所以压电片41到44的变形使得在压力室一侧具有凸起弯曲。这样压力室10的容积减少，增加了墨的压力，从而把墨从和压力室10连接的喷嘴8中喷出。然后，当单独电极35的电势回到与共用电极34相同的电势时，压电片41到44恢复初始形状，从而压力室10的容积恢复到初始值。这样就能够从集管5侧吸墨。
顺便提及，也可以使用下面的另一种驱动方法。事先设定每个单独电极35的电势使其电势值与共用电极34的电势值不同。一旦有喷墨请求时，单独电极35的电势立刻改变使之与共用电极34的电势相同。然后，在预定的定时单独电极35的电势返回到与共用电极34的电势不同的初始值。这样，当单独电极35的电势变得等于共用电极34的电势时，压电片41到44恢复初始形状。因此，相对于初始状态(两个电极的电势彼此不同)，压力室10的容积增加了，所以墨从集管5中吸入到压力室10中。然后当再次把单独电极35的电势设定为与共用电极34的电势不同的初始值时，压电片41到44变形使得在压力室10侧具有凸起弯曲。这样压力室10的容积减少，墨压增加，因此喷墨。
参考图5，现在考虑带状区域R，它在布置方向A上具有与37.5dpi对应的宽度(678.0μm)，并且在布置方向B上延伸。16列压力室列11a到11d中每列只有一个喷嘴8出现在带状区域R中。也就是说，带状区域R形成在与一个致动器单元21对应的喷墨区域的任意位置，在带状区域R中总是分布着16个喷嘴8。当把16个喷嘴8投影到在布置方向A上延伸的一条直线上时，所得到的点的位置之间的距离间隔与600dpi对应，这是打印时的分辨率。
当通过把属于一个带状区域R的16个喷嘴8投影到在布置方向A上延伸的一条直线而得到点位置，并把这16个喷嘴按向右的点位置顺序分别用(1)到(16)编号，这16个喷嘴8按照上升的顺序分别为(1)，(9)，(5)，(13)，(2)，(10)，(6)，(14)，(3)，(11)，(7)，(15)，(4)，(12)，(8)和(16)。当根据记录介质的输送在致动器单元21中正确地驱动具有上述结构的喷墨打印头1时，能够以600dpi的分辨率绘出字符、图像等。
下面用以600dpi的分辨率打印一条在布置方向A上延伸的线为例来进行具体描述。首先，简略描述一个参考范例，其中每个喷嘴8连接压力室10相同侧的锐角部分。这时，随着对打印介质的输送，位于图5最下位置的压力室列中的喷嘴8首先开始喷墨。随后依次选择属于上侧压力室列的喷嘴8喷墨。因此，所形成的墨点相互之间的距离间隔在布置方向A上与600dpi对应。最后，以600dpi的分辨率打印出一条在布置方向A上延伸的直线。
另一方面，在这个实施例中，位于图5最下位置的压力室列11b中的喷嘴8开始喷墨。随着记录介质的输送，依次选择与上侧相邻压力室连接的喷嘴8喷墨。在这种情况下，喷嘴8位置根据从下侧到上侧的一个压力室列的位置增加在布置方向A上的移动，不是恒定的。所以，随着打印介质的输送沿布置方向A顺序形成的墨点不是按照600dpi的规则间隔排列的。
也就是说，如图5所示，随着打印介质的输送，墨首先从与位于图5中最下方位置的压力室列11b连接的喷嘴(1)中喷出。在打印介质上以与37.5dpi对应的距离间隔形成一行点。然后，随着打印介质的输送，当线形成位置到达与从下数第二压力室列11a连接的喷嘴(9)的位置时，墨从喷嘴(9)中喷出。这样，在布置方向A上离开初始点位置一定距离的位置形成了第二墨点，这个距离是600dpi所对应的距离的8倍。
然后，随着打印介质的输送，当线形成位置到达与从下数第三压力室列11d连接的喷嘴(5)的位置时，墨从喷嘴(5)中喷出。这样，在布置方向A上离开初始点位置一定距离的位置形成了第三墨点，这个距离是600dpi所对应的距离的4倍。随着打印介质的进一步输送，当线形成位置到达与从下数第四压力室列11c连接的喷嘴(13)的位置时，墨从喷嘴(13)中喷出。这样，在布置方向A上离开初始点位置一定距离的位置形成了第四墨点，这个距离是600dpi所对应的距离的12倍。随着打印介质的进一步输送，当线形成位置到达与从下数第五压力室列11b连接的喷嘴(2)的位置时，墨从喷嘴(2)中喷出。这样，在布置方向A上离开初始点位置一定距离的位置形成了第五墨点，这个距离与600dpi所对应的距离一致。
然后，当从图5下侧向上侧顺序选择与压力室10连接的喷嘴8时，以与上述同样的方式形成墨点。当N是这种情况下示于图5中的喷嘴8的数目时，在布置方向A上离开初始位置一定距离的位置形成墨点，这个距离值与(比例n＝N-1)x(对应于600dpi的距离)对应。最后，当完成对16个喷嘴的选择后，以与600dpi对应的距离间隔形成了15个点，这15个点位于图5中最下侧压力室列11b中的喷嘴(1)所形成的、其距离间隔与37.5dpi对应的墨点之间。这样整体上就以600dpi的分辨率画出了一条在布置方向A上延伸的直线。
顺便提及，当在布置方向A上每个喷墨区域(每个致动器单元21的倾斜侧边)的相对端部的邻近区域与在头主体70的宽度方向上与该致动器单元21相对的另一个致动器单元21在布置方向A上所对应的喷墨区域的相对端部的邻近区域互补时，能够实现600dpi分辨率的打印。
根据上述的实施例，在喷墨打印头1中的流动通道单元4的孔板24中，环绕凹槽61形成为孔组的外周，而每个孔组由多个孔12和连接孔12d构成。因此，即使当基板23和孔板24粘结在一起时，由于密布的喷墨喷嘴8引起头主体70尺寸的增加，使得涂在孔板24中的粘结剂不规则或变化，也能够避免粘结剂从孔组的外部流入孔组的孔12和连接孔12d中。也就是说，环绕凹槽61接收从孔组外部移动到孔组内部的多余粘结剂，所以能够避免粘结剂流入孔组的孔12和连接孔12d中。因此，能够避免粘结剂的流入所引起的流动通道单元4中的单独流动通道32的堵塞。
在具有如上所述的具有层压粘结结构的流动通道单元4的喷墨打印头1中，在制作头主体70时，很难发生由于粘结剂所导致的每个单独流动通道32的堵塞。因此，提高了头主体70的制造质量。另外，减少了不合格的喷墨打印头的数量，这样就增加了产量。另外，由于在孔板24中形成了环绕凹槽，粘结剂很难流入具有细长连通部分12c的孔12中。因此，如上所述增加了喷墨打印头1的产量。
尽管已经描述了本实用新型的优选实施例，本实用新型不限于这些实施例。无须偏离权利要求的范围就可以实现各种设计上的变化。例如，内凹槽65、连接凹槽63和64以及开口环绕凹槽62可以不形成在根据任何一个实施例的喷墨打印头1的孔板24中。
可以在构成单独墨流动通道32的部分(如压力室、通孔等)的外周设有环绕凹槽那样的凹槽，其中单独流动通道32由构成根据本实用新型任何一个实施例的喷墨打印头1中的流动通道单元4的多个片层件(薄板件)形成。可以在各个片层件中设有连接凹槽63那样的凹槽。
出于说明和描述的目的已经给出了对本实用新型优选实施例的前述描述。这并不意味着上面给出了所有可能的实施例或者把本实用新型限制在所披露的具体形式中，通过学习上面对本实用新型的描述并加以实践能够得到本实用新型的各种改进和变化。这里所选择和描述的实施例是为了解释本实用新型的原理和实际应用，从而使得本领域技术人员能够根据实际需要以不同的实施例和不同的改进来应用本实用新型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等效体来限定。
权利要求1.一种薄板件的层压粘结结构，包括多个利用粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其中形成了多个孔的薄板件；其特征在于，所述层压粘结结构还包括孔组环绕凹槽，它形成在该具有多个孔的薄板件上，并且它环绕一个孔组，这个孔组由至少一部分该多个孔构成。
2.根据权利要求1所述的层压粘结结构，其特征在于孔组环绕凹槽沿着位于相应孔组最外周的孔的形状形成。
3.根据权利要求1所述的层压粘结结构，其特征在于进一步包括一个内凹槽，它环绕孔组中至少一个孔，并且形成在该具有多个孔的薄板件上，而且形成在孔组环绕凹槽所环绕的区域中。
4.根据权利要求3所述的层压粘结结构，其特征在于内凹槽沿着内凹槽所环绕的孔的形状形成。
5.根据权利要求3所述的层压粘结结构，其特征在于形成多个内凹槽。
6.根据权利要求5所述的层压粘结结构，其特征在于内凹槽在孔组环绕凹槽所环绕的区域中彼此连接。
7.根据权利要求3所述的层压粘结结构，其特征在于孔组环绕凹槽和内凹槽彼此连接。
8.根据权利要求6所述的层压粘结结构，其特征在于孔组环绕凹槽和内凹槽彼此连接。
9.根据权利要求1所述的层压粘结结构，其特征在于进一步包括一个分隔凹槽，它形成在该具有多个孔的薄板件上，分隔凹槽形成在孔组外侧，并且把该薄板件的表面分成多个分隔区。
10.根据权利要求9所述的层压粘结结构，其特征在于分隔凹槽和孔组环绕凹槽彼此连接。
11.根据权利要求9所述的层压粘结结构，其特征在于与孔组邻近的分隔区的平均面积不大于不与孔组邻近的分隔区的平均面积。
12.根据权利要求9所述的层压粘结结构，其特征在于分隔凹槽形成为网格状布置。
专利摘要一种薄板件的层压粘结结构，包括多个利用粘结剂层压在一起的薄板件，多个薄板件中至少包括一个其中形成了多个孔的薄板件；和孔组环绕凹槽，它形成在该具有多个孔的薄板件上，并且它环绕一个孔组，这个孔组由至少一部分该多个孔构成。
文档编号B41J2/16GK2787442SQ200420069588
公开日2006年6月14日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者渡边英年, 近本忠信 申请人:兄弟工业株式会社