专利名称：喷墨头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及设在打印机等设备中的喷墨头，特别涉及包括排出元件组的喷墨头，在排出元件组中设置多个排墨的排出元件。
背景技术：
用于打印机、传真机等设备中的喷墨头由多层薄板形成，这些薄板利用粘结剂粘结在一起并且层压在一起。在每个薄板上设有通孔，利用这些通孔形成排出元件组，在排出元件组中设置具有多个墨流动通道的排出元件。
每个排出元件包括一个用于排墨的喷嘴，并且压力室与喷嘴连通。提供供墨的集管与压力室连通。限制墨流量的孔形成在集管和压力室之间。一个如压电元件这样的促动器固定到压力室上，通过驱动促动器墨受压并且从压力室中排出。这样从每个喷嘴中排出预定量的墨。
根据具有上述结构的喷墨头，当各个层彼此粘结在一起时，施加到排出元件组周围的粘结剂流入设置在排出元件组外围的排出元件的墨流动通道中。因此可能会引起墨流动通道被粘结剂堵塞的问题，并且喷墨头的排出精度会降低。
日本专利申请No.2002-280581披露了一种喷墨头，其中在压力室周围设有开口部分。这样，施加到排出元件组周围的粘结剂流入开口部分，并且能够避免压力室堵塞。
但是，在日本专利申请No.2002-280581中所披露的喷墨头中，当由于层压从排出元件组的外部挤到内部的粘结剂量较大时，粘结剂有可能越过开口部分并且流入形成压力室的通孔。
另外，即使能够避免粘结剂流入压力室，还可能引起其它问题，即粘结剂流入形成墨流动通道的另一层的通孔并且堵塞墨流动通道。特别是由于需要形成使流动通道变窄的孔，从而它的横截面较小，自身形成孔的孔板较薄，并且形成在其中的开口部分的体积一定较小。因此，在设置在排出元件组外围的排出元件的孔中，即使在其周围设有开口部分，粘结剂也很容易流入。
发明内容
本实用新型的一个目的是提供一种喷墨头，它能够避免墨流动通道堵塞并且能够提高排出精度。
为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，一种喷墨头包括一个排出元件组，它具有以特定间隔设置的排出元件，每个排出元件包括；一个排墨的喷嘴；和一个压力室，它对集管提供的墨施加排出压力；其中集管和多个排出元件由包括至少一个开口部分的多块板形成，该多块板利用粘结剂粘结并且层压在一起，利用层压的多块板的至少一个开口部分形成多个虚设通道以彼此连通，和多个虚设通道位于排出元件组周围。
根据这个结构，设有通孔的薄板利用粘结剂层压在一起，并且通孔彼此连通从而形成每个都包括喷嘴和压力室的排出元件和集管。在多个层中彼此连通的开口部分形成在排出元件组的周围，在排出元件中以特定间隔设置排出元件。施加到排出元件组外围的部分粘结剂通过层压从排出元件组的外侧被挤向排出元件组，并且流入开口部分所形成的虚设通道中。每个虚设通道由不与集管连通的开口部分和与集管连通但不与喷嘴连通的开口部分形成，并且在排墨时不起作用。开口部分可以是贯通部分，或者可以是由半蚀刻等形成、一个表面被封闭的开口。
根据本实用新型的另一个方面，在虚设通道中堵塞了与集管的连通。
根据这种结构，避免了墨从集管流入虚设通道。
根据本实用新型的另一个方面，多块板包括喷嘴层，它形成有喷嘴；压力室层，它形成有压力室；集管层，它形成有集管；和孔层，它设置在集管层和压力室层之间，它设有孔，从而把墨从集管送到压力室，并且每个虚设通道包括形成在孔层、与该孔具有同样形状的开口部分。
根据这种结构，形成的虚设通道包括形成在孔层中、具有相同形状的开口部分。因此，由于可能流入孔层的孔中的粘结剂流入形成在孔层的开口部分，所以最大可能地避免了粘结剂流入孔中。
根据本实用新型的另一个方面，集管层包括通孔，它形成连通压力室和喷嘴的连通孔，每个虚设通道包括与集管层的通孔具有相同形状的开口部分并且构成了连通孔。
根据这个结构，所形成的虚设通道包括开口部分，它与通孔具有相同的形状，用来构成连通孔，连通孔连通形成在集管层中的压力室和喷嘴。因此，由于可能流入形成在集管层中的连通孔中的粘结剂流入形成在集管层中的开口部分，能够最大可能地避免粘结剂流入连通孔。
根据本实用新型的另一个方面，形成虚设通道的每个开口部分与形成在相同层中的通孔具有相同的形状。
根据这个结构，形成虚设通道的开口部分具有和形成在相同层中的通孔同样的形状。因此，能够很容易地形成构成虚设通道的开口部分和形成在相同层中的通孔。
根据本实用新型的另一个方面，以特定的间隔设置虚设通道和构成排出元件组的多个排出元件。
根据这个结构，虚设通道和构成排出元件组的多个排出元件以特定的间隔设置。因此，能够很容易地形成虚设通道和排出元件。
根据本实用新型的另一个方面，所形成的开口部分是穿过它们形成在其中的层的通孔，并且虚设通道形成为连通孔，其中通孔彼此连通。
根据本实用新型的另一个方面，喷嘴和压力室布置为阵列形式以构成排出元件组。
通过下面的描述并且参考附图，本实用新型的这些和其它的目的和优点将变得明显，在附图中图1是本实用新型一个实施例的喷墨头的透视图；图2是本实用新型的实施例的喷墨头的头单元的平面图；图3是图2的III部分的详细视图；图4是本实用新型的实施例的喷墨头的排出元件的剖视图；图5是本实用新型的实施例的喷墨头的促动器单元的剖视图；图6是平面图，示出了本实用新型的实施例的喷墨头的促动器单元的单独电极；图7是剖面图，示出了本实用新型的实施例的喷墨头的虚设通道；图8是剖面图，示出了本实用新型另一个实施例的喷墨头的虚设通道；和图9是剖面图，示出了本实用新型再一个实施例的喷墨头的虚设通道。
具体实施方式
下面参考附图描述本实用新型的实施例。
图1是一个实施例的喷墨头的透视图。在喷墨头1中，基底部分71固定与记录纸张相对设置的头单元70。在X方向(主扫描方向)扫描喷墨头1，在Y方向(次扫描方向)传送记录纸张，所以能够在记录纸张上执行记录。
头单元70包括流动通道单元2，其中形成了包括压力室10、喷嘴8等的流动通道，头单元70还包括促动器单元4，它压缩压力室10中的墨(见图2和4)，并且头单元70把墨排出到记录纸张的特定位置上。基底部分71包括贮存器75和固定器72。贮存器75固定在头单元70的后侧，并且支撑较薄的头单元70和加强它的强度。
固定器72包括主体部分73和支撑部分74。主体部分73固定基底块75。所提供的支撑部分74在与头单元70相反的方向从主体部分73延伸出来，并且支撑部分74支撑喷墨头1。
在基底部分71的外围上通过海绵等弹性件83设置与形成促动器的单独电极6(见图5)连接的FPC 50。驱动促动器的驱动器IC80和控制驱动器IC80的控制板81连接到FPC50上。散热的散热器82固定到驱动器IC80上。
图2是头单元70的平面图。头单元70包括形成墨流动通道的流动通道单元2。流动通道单元2形成为长方形，并且包括多个排出元件组9，排出元件组9排成两排，在较长一侧的方向上并排设置，同时在较短一侧的方向上交叠。
包括促动器的促动器单元4固定到每个排出元件组9上，促动器单元由压电元件制成。另外，墨从与设在基底块75(见图1)中的墨池(未示出)连通的集管5经过开口部分3a、3b提供给每个排出元件组9。
图3是示出图2部分III细节的平面图。每个排出元件组9由很多排墨的排出元件11构成，它们排列成与记录图像的各个像素对应的阵列，并且它的外部形状为梯形。每个排出元件11包括一个与集管5连通的孔13，压力室10，喷嘴8(见图4)等部件。另外，与排出元件11同时在每个排出元件组9的整个外围形成了虚设通道20。
图4示出了排出元件11的截面形状。通过把Ni等薄片层压在一起构成流动通道单元2。从促动器侧开始，依次设置空腔板21，基板22，孔板23，供应板24，集管板25、26和27，盖板28，和喷嘴板29。
压力室10形成在空腔板21中。通过驱动后面描述的促动器，压力室10利用压力把从集管5中吸入的墨馈送到喷嘴8。构成墨输送通道7的孔13和通孔15形成在孔板23中。孔13把从集管5流入压力室10的墨流动通道变窄。在基板22上形成了连通孔13和压力室10的通孔16a和构成墨输送通道7的通孔16b。
把集管板25、26和27层压在一起形成集管5，并且形成了构成墨输送通道7的通孔17a、17b和17c。连通孔13和集管5的通孔18a和构成墨输送通道7的通孔18b形成在供应板24中。
用来把经过墨输送通道7送来的墨排出的喷嘴8形成在喷嘴板29中。构成墨输送通道7并且给喷嘴8提供墨的开口部分19形成在盖板28中。顺便提及用参考标号14表示凹槽，它释放把各个层粘在一起的粘结剂。
图5示出了图4的IV部分，它是示出促动器单元4详细结构的剖面图。在促动器单元4中，多个压电片41到44穿过内部电极45层压在一起。在离开流动通道单元2侧的一侧，设有与每个排出元件10对应的单独电极6。
如图6所示，单独电极6包括焊盘部分62和电极部分61，并且所形成的电极部分61具有与压力室10类似的平面形状。这样就构成了由与每个排出元件11对应的压电元件形成的促动器，并且当电压施加到单独电极6上时，压力室10的容积改变(见图4)，并且能够实现对墨的吸入和压力馈送。
图7示出了虚设通道20的截面形状。虚设通道20由形成在各个层压薄板中的开口部分构成，并且与排出元件11具有类似的形状(见图4)。具有与压力室10相同形状的开口部分10`形成在空腔板21中。
在孔板23中形成了与孔13具有相同形状的开口部分13`和与通孔15具有相同形状的开口部分15`，其中孔13和通孔15构成了墨输送通道7。开口部分16a`和16b`形成在基板22中。开口部分16b`具有与形成墨输送通道7的通孔16b相同的形状。开口部分16a`具有与连通了孔13和压力室10的通孔16a相同的形状。
具有与通孔18b相同形状的开口部分18b`形成在供应板24中。具有与形成墨流动通道的通孔17a、17b和17c相同形状的开口部分17a`、17b`和17c`形成在集管板25、26和27中。开口部分17a`、17b`和17c`构成了具有和墨输送通道7相同形状的连通孔7`。与通孔19具有相同形状的开口部分19`形成在盖板28中。具有与喷嘴8相同形状的开口部分8`形成在喷嘴板29中。
另外，在供应板24上不设连通开口部分13`和集管5的孔，并且堵塞了虚设通道20和集管5之间的连通。这样，墨不会从开口部分8`排出，并且能够避免由于墨留在虚设通道20中所造成的墨质量改变。另外，一部分虚设通道20和集管5彼此连通并且无需提供另一层的开口部分(如开口部分8`和15`)就能够停止墨排出。
图8是剖面图，示出了本实用新型另一个实施例的喷墨头的虚设通道。
在图8所示的实施例中，对除了形成在压力室10中的开口部分10`之外的每个板中形成虚设通道的开口部分进行填充。因此，开口部分16a`、16b`，孔板23的开口部分13`，供应板24的开口部分18b`，集管板25、26、27的开口部分17a`、17b`、17c`，盖板的开口部分19`和喷嘴板的开口部分8`是封闭的。
在具有上述结构的喷墨头1中，当各个层的薄板利用粘结剂粘结在一起时，尽管把施加到排出元件组9外部的部分粘结剂推出朝向排出元件组9的内部，但是在粘结剂到达排出元件组9之前，粘结剂流入到设置在其周围的虚设通道20中，因此防止了粘结剂流入到排出元件组9的内部。
图9是剖面图，示出了本实用新型再一个实施例的喷墨头的虚设通道。
在图9所示的实施例中，对除了形成在压力室10中的开口部分10`和孔板23的开口部分13`之外的每个板中形成虚设通道的开口部分进行填充。因此，开口部分16a`、16b`，供应板24的开口部分18b`，集管板25、26、27的开口部分17a`、17b`、17c`，盖板的开口部分19`和喷嘴板的开口部分8`是封闭的。
在具有上述结构的喷墨头1中，当各个层的薄板利用粘结剂粘结在一起时，尽管把施加到排出元件组9外部的部分粘结剂推出朝向排出元件组9的内部，但是在粘结剂到达排出元件组9之前，粘结剂流入到设置在其周围的虚设通道20中，因此防止了粘结剂流入到排出元件组9的内部。
顺便提及，如图7至9所示，前述的开口部分形成为穿过各个板的孔并且虚设通道20形成为连通孔，其中各个开口部分彼此连通。但是，本实用新型不限于此，并且每个开口部分都可以是这样一种开口，即它由半蚀刻形成并且它的一个表面是封闭的。
在具有上述结构的喷墨头1中，当各个层的薄板利用粘结剂粘结在一起时，尽管施加到排出元件组9外部的那部分粘结剂被挤向排出元件组9的内部，在粘结剂进入排出元件组9之前，它流进设在附近的虚设通道20中，从而能够避免粘结剂流入排出元件组9的内部。
这时，由于各个层中彼此连通的开口部分构成了虚设通道20，即时粘结剂的量较大，它也会流入下层或上层的开口部分，并且能够避免粘结剂流入排出元件组9。例如，即时大量的粘结剂在与压力室10对应的位置流入开口部分10`，形成在下层的基板22中的开口部分16a`和16b`能够保存它们。
另外，在使得从集管5到压力室10之间的流动通道变窄并且向压力室10送墨的孔13中，为了减少横截面积，孔板23的厚度较薄。因此，即使与孔13对应的开口部分13`和开口部分15`不足以容纳粘结孔板23的粘结剂，设在上层的基板22和下层的供应板24中的开口部分16a`、16b`和18b`也能够容纳它们。
另外，由于为了存储墨并且将墨送到排出元件11，需要形成较大容积的集管5，因此由集管板25、26和27形成的集管5较厚。当所形成的孔板23的开口部分15`通过供应板24的开口部分18b`与形成在集管板25、26和27中的开口部分17a`、17b`和17c`连通时，开口部分15`不足以容纳的大量粘结剂能够被与开口部分15`连通的其它开口部分容纳，并且能够避免粘结剂流入排出元件组9。
另外，形成虚设通道20的各个开口部分(开口部分8`、10`等)与形成排出元件的通孔(墨输送通道7、喷嘴8和压力室10等)具有相同的形状。因此，在喷墨头1的各个层中，设置在排出元件组9最外围的排出元件11的外围与排出元件和虚设通道20之间的粘结剂粘结在一起。因此，由于它们与设置在排出元件组9内部的排出元件11在一样的条件下被粘结，就能够减少粘结状态的变化并且得到均匀的强度。
在这个实施例中，尽管虚设通道20由在多个层中彼此连通的贯通的开口部分所形成，可以用半蚀刻等方法形成开口部分，从而它的一个表面被封闭。这样在薄层中形成贯通的开口部分，而半蚀刻开口部分位于该薄层的上层或下层。从而能够容纳大量的粘结剂并且能够避免粘结剂流入排出元件组9的内部。
例如，在形成在孔板23中的孔13中，孔板23的自身厚度较薄，并且为了具有预定的流动通道阻力，它的宽度也较窄。因此，可能发生不能够充分避免粘结孔板23的粘结剂从排出元件组9的外部流入最外围。
为了更有效地避免不需要的粘结剂的流入，除了形成在孔板23中和设在与排出元件11对应位置处的开口部分以外，可以在层压作为孔板23的上层或下层的基板22或供应板24中、与孔板23的开口部分一样的位置处设有半蚀刻开口部分。
根据本实用新型，排出元件组由层压的薄板中形成的通孔构成，在排出元件组周围设置虚设通道，虚设通道由在多个薄板中彼此连通的开口部分所形成，因此，从排出元件组的外侧被挤向排出元件组的粘结剂流入虚设通道，这样就避免了粘结剂流入排出元件组的内部，从而避免了堵塞墨流动通道。另外，由于开口部分在多个层中彼此连通，即使粘结剂的量较大，粘结剂也会流入下层或上层的开口部分，并且能够避免粘结剂流入排出元件组。
前面对本实用新型优选实施例的描述是为了说明和描述本实用新型。不意图列举所有的可能或把本实用新型限制在所披露的精确形式中，利用上述所描述的内容或者从实践中能够对本实用新型进行改进或改变。这里所选择和所描述的实施例是为了解释本实用新型的原理和它的实际应用，从而本领域技术人员可以根据特定需要以不同的实施例和多种改进来使用本实用新型。本实用新型的范围意图在所附权利要求和它们的等效体中限定。
权利要求1.一种喷墨头，它包括一个排出元件组，它具有以特定间隔设置的排出元件，每个排出元件包括一个排墨的喷嘴；和一个压力室，它对集管提供的墨施加排出压力；其中集管和多个排出元件由包括至少一个开口部分的多块板形成，这些板利用粘结剂粘结并且层压在一起，其中利用层压的多块板的至少一个开口部分形成多个虚设通道以彼此连通，和多个虚设通道位于排出元件组周围。
2.根据权利要求1所述的喷墨头，其中在虚设通道中堵塞与集管的连通。
3.根据权利要求1和2中任一项权利要求所述的喷墨头，其中，多块板包括喷嘴层，它形成有喷嘴；压力室层，它形成有压力室；集管层，它形成有集管；和孔层，它设置在集管层和压力室层之间，它设有孔，从而把墨从集管送到压力室，和每个虚设通道包括形成在孔层、与该孔具有同样形状的开口部分。
4.根据权利要求3所述的喷墨头，其中，集管层包括通孔，它形成连通压力室和喷嘴的连通孔，和每个虚设通道包括形成为与集管层的通孔具有相同形状的开口部分并且构成了连通孔。
5.根据权利要求1所述的喷墨头，其中，形成虚设通道的每个开口部分与形成在相同层中的通孔具有相同的形状。
6.根据权利要求1所述的喷墨头，其中，以特定的间隔设置虚设通道和构成排出元件组的多个排出元件。
7.根据权利要求1所述的喷墨头，其中，所形成的开口部分是穿过它们形成在其中的层的通孔，并且虚设通道形成为连通孔，其中通孔彼此连通。
8.根据权利要求1所述的喷墨头，其中喷嘴和压力室布置为阵列形式以构成排出元件组。
9.根据权利要求1所述的喷墨头，其中多块板进一步包括至少一个释放粘结剂的凹槽。
专利摘要一种喷墨头，包括一个排出元件组，它具有以特定间隔设置的排出元件，每个排出元件包括一个排墨的喷嘴和一个压力室，压力室对集管提供的墨施加排出压力，集管和多个排出元件由设在多个薄板中的通孔形成，这些板利用粘结剂粘结并且层压在一起，和多个位于排出元件组周围的虚设通道由开口部分形成，这些开口部分在多块薄板中彼此连通。
文档编号B41J2/055GK2789021SQ20042006959
公开日2006年6月21日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者近本忠信 申请人:兄弟工业株式会社