喷墨头的制作方法

专利名称：喷墨头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够将墨喷到记录介质上的喷墨头，用于执行在记录介质上的打印操作。
背景技术：
已知一种喷墨头，设置在例如打印机中，将墨容器中供给的墨分配到多个压力腔中，并生成脉冲序列形式的驱动信号，对存储在选定的一个或多个压力腔中的墨施加压力，从而将墨通过喷嘴喷出，喷嘴保持与选定的压力腔连通。作为对储存在选定压力腔中的墨施压的手段，已知有由层叠结构提供的促动器单元，包括多个由压电陶瓷制成的压电片层。
作为该喷墨头的一例，美国专利申请公开No.US 2003/0156157 A1号(对应于JP-A-2003-311953)公开了一种喷墨头，其装配有促动器单元，包括公共电极、多个独立电极、以及插在公共电极与独立电极之间的压电片层。公共电极用于跨接多个压力腔。每个独立电极都具有彼此邻接的主要部分和附属部分，主要部分位于相应的压力腔之一的对面，而附属部分用于接纳从喷墨头外部施加的电压。压电片层具有活性(active)部分，每个活性部分都插在公共电极与相应的独立电极之间，从而能够在压电层的厚度或层叠方向上得到极化。在喷墨头的工作中，当从柔性印刷电路(FPC)供给驱动电压，将预定电平施加在每个独立电极和公共电极之间时，压电片层的相应的活性部分由于纵向压电效应而在层叠方向上膨胀或收缩。活性部分的变形导致相应压力腔的容积改变，从而存储在压力腔中的墨水被挤压，从相应的(保持与压力腔连通的)喷嘴朝着记录介质喷出。在与促动器单元相连的柔性印刷电路中，提供多个连接片(端子)，用于连接到各个电极，提供驱动电线以连接连接片和驱动器IC的输出端子，驱动器IC能够生成驱动电压，供给到每个独立端子。
在上述的喷墨头中，多个压力腔设置成带有较高的密度，用于满足改善印刷质量的需要以及减小喷墨头尺寸的需要，对应于多个压力腔的独立电极的附属部分也必须以较高的密度布置在压电片层上。独立电极需要在其附属部分连接到驱动电线，通过每个驱动电线，驱动电压供给到相应的独立电极。驱动电线从各个连接片向相同的方向在柔性印刷电路上延伸，对于驱动电线的密度存在限制。可以将驱动电线布置在多个柔性印刷电路上而不是布置在一个单个的柔性印刷电路上。但是，这种设计会导致柔性印刷电路的总面积的增大以及相应的制造成本的增加。

发明内容
本发明是在上述现有技术的背景下作出的。因此，本发明的一个目的是提供一种喷墨头，其中，电线能够以增大的间距设置在诸如柔性印刷电路的扁平线缆上，具有较小的面积。根据本发明的原理，这个目的能够达成，本发明提供了一种喷墨头，包括(a)通道限定单元，具有多个喷嘴和与喷嘴保持连通的多个压力腔；(b)叠置在通道限定单元上的促动器单元，具有多个焊盘，从而使促动器单元能够根据供给到多个焊盘中的每个焊盘的驱动信号操作，将喷射能量施加到储存在通道限定单元的相应墨水腔之一中的墨水；(c)第一和第二驱动器电路，每个驱动器电路都具有(c-1)多个控制信号端子以及(c-2)多个驱动信号端子，从而控制信号能够被输入到每个控制信号端子，根据控制信号生成的驱动信号能够从每个驱动信号端子输出；以及(d)扁平线缆，第一和第二驱动器电路设置在该扁平线缆上。该扁平线缆具有(d-1)多个输出端子，输出端子连接到焊盘并位于第一和第二驱动器电路之间，输出端子被分组为第一输出端子和第二输出端子；(d-2)第一驱动电线，该第一驱动电线连接第一输出端子和第一驱动器电路的驱动信号端子；(d-3)从第一驱动器电路的控制信号端子延伸出的第一控制器电线；(d-4)第二驱动电线，该第二驱动电线连接第二输出端子和第二驱动器电路的驱动信号端子；以及(d-5)从第二驱动器电路的控制信号端子延伸出的第二控制器电线。输出端子包括以下二者的至少其中之一(i)在各输出端子中距离第一驱动器电路最远的端子并且是多个第二输出端子的其中之一，以及/或者(ii)在各个输出端子中距离第二驱动器电路最远的端子并且是多个第一输出端子的其中之一。第一控制器电线从第一驱动器电路的控制信号端子朝着远离第一驱动器电路的第二驱动器电路的相对侧之一延伸。
在本发明的喷墨头中，每对相邻电线之间的间距能够增大，同时扁平线缆的面积能够减小，从而能够降低制造扁平线缆所需的成本。而且，由于输出端子位于第一和第二驱动器电路之间，第一和第二驱动器电路对于促动器单元和通道限定单元的热影响能够基本相当。


通过阅读以下的本发明的当前优选实施例的详细说明，对照附图，本发明的上述的其他的目的、特征、优点和技术上与工业上的重要性将更容易理解，在附图中图1是根据本发明的第一实施例构造的喷墨头的透视图；图2是图1中沿线2-2截开的剖视图；图3是透视图，示出加强板粘结到图1的喷墨头主体上的状态；图4是图1的喷墨头主体的俯视图；图5是图1的喷墨头主体的在图4中被点划线圈出的局部的放大图；图6是沿图5中6-6线截开的剖视图；图7A是图1的喷墨头的促动器单元的局部放大图，该局部在图6中由点划线圈出；图7B是促动器单元的单个电极的俯视图；
图8是图4中双点划线圈出的部分的放大图；图9示出在柔性印刷电路上提供的布线，该布线连接图1的喷墨头中的促动器单元和驱动器电路；图10是柔性印刷电路的局部放大图，该局部在图9中被点划线圈出；图11示出固定到图1的喷墨头主体的柔性印刷电路；图12是图11中沿12-12线截开的剖视图；图13是图12中虚线圈出的部分的放大图；图14示出在柔性印刷电路上提供的改变形式的布线，该布线连接图1喷墨头中的促动器单元和驱动器电路；图15是柔性印刷电路的局部放大图，该局部在图14中被点划线圈出；以及图16示出在柔性印刷电路上提供的布线，该布线连接根据本发明的第二实施例构造的喷墨头中的促动器单元和驱动器电路。
具体实施方式
第一实施例<喷墨头的结构>
首先参考图1-13，将说明一种根据本发明的第一实施例喷墨头1。该喷墨头1将安装在串行类喷墨打印机上(未示出)，通过朝在第二扫描方向上供给的纸张喷出四色墨水(即，品红、黄、青、黑色墨)从而能够工作以进行记录操作。如图1和2所示，喷墨头1包括墨容器71，墨容器在其中限定了四个墨水腔3，存储相应的四种颜色的墨水；以及位于墨容器71下方的主体70。
在墨容器71中限定的墨水腔3排列在主扫描方向上，主扫描方向垂直于副扫描方向。黑、青、黄、品红色墨水分别存储在最左、次左、次右和最右的墨水腔3中，如图2所示。四个墨水腔3通过管40连接到各个墨盒(未示出)(见图1)，从而能够从墨盒通过管40将各颜色墨水供给到墨水腔3。如图2所示，墨水容器71固定于大致矩形的加强板41，加强板41具有开口42，开口42在俯视图上呈矩形(见图3)。喷墨头1的主体70粘结固定到加强板41，从而使主体70的促动器单元21位于开口42中。加强板41通过紫外固化剂固定到大致矩形平行六面体形状的固定器72，从而使墨容器71和喷墨头1的主体70分别位于加强板41的上下两面。墨容器71具有透过其底壁形成的四个墨出口3a(见图2)，从而使墨水能够从四个墨水腔3中的每个通过相应的墨出口3a供给。加强板41具有四个通孔41a，每个通孔41a在俯视图上都大致呈椭圆形，如图3所示。四个通孔41a保持与墨容器71的各个墨出口3a连通。
喷墨头1的主体70包括墨水通道限定单元4，在其中限定有多个墨水通道，包括对应于四种墨水颜色的四个墨水流道，以及上述的促动器单元21，其通过热固性环氧树脂粘结于墨水通道限定单元4的上表面。如图6和7所示，通道限定单元4和促动器单元21是层叠结构，它们每个都包括彼此叠置的多个薄片层。主体70包括墨水通道限定单元4且促动器单元21固定于加强板41并位于墨容器71下方。四个墨入口4a，每个在俯视图中都呈大致椭圆形，在墨水通道限定单元4的上表面开口(见图4)。墨水通道限定单元4与加强板41的各个通孔41a相对置或相对齐，如图3所示。由于这种结构，四种颜色的墨水能够通过相应的四个墨入口4a，在通过墨容器71的相应四个墨出口3a以及加强板41的相应四个通孔41a后，被供给到墨水通道限定单元4中。
加强板41粘结到固定器72的底壁的内表面，如图2所示，从而墨水通道限定单元4的喷嘴限定表面70a通过固定器72的孔72a暴露于喷墨头单元1的外部，孔72a透过固定器72的底壁形成，并且由固定器72的底壁的台阶面所限定或围绕。密封件73插在固定器72和墨水通道限定单元4之间，接纳在固定器72的孔72a中。多个喷嘴8(见图6)每个都具有微小直径，设置在喷嘴形成表面70a中，喷嘴形成表面70a对应于喷墨头1的主体70的底壁。呈柔性印刷电路(FPC)50形式，即扁平线缆形式的供电器连接于促动器单元21的上表面。而且，保护板44粘结于FPC50的上表面，如图2所示，用于保护FPC 50的上表面以及促动器单元21，并且还将促动器单元21的各部分间的温度差异减至最小。
第一驱动器IC 75a作为第一驱动器电路，第二驱动器IC 75b作为第二驱动器电路，它们布置在FPC 50上的相应部分。如图2所示，FPC 50的各部分从促动器单元21的上表面沿着墨容器71的彼此相对的两个侧表面向上延伸，从而使第一和第二驱动器IC 75a、75b保持与墨容器71的相应的侧表面相平行。FPC 50的一部分位于第二驱动器IC 75b的相对侧面之一上，远离第一驱动器IC 75a，且该部分向着位于喷墨头1之外的控制器(未示出)延伸。FPC 50通过焊接电连接到第一和第二驱动器IC 75a、75b，从而从第一和第二驱动器IC 75a、75b输出的驱动信号能够传送到喷墨头1的主体70的促动器单元21。第一和第二驱动器IC75a、75b设置在FPC 50的上述各部分中，上述各部分通过相应的弹性部件74，诸如海绵，固定于墨容器71的相应侧表面。
孔72b透过固定器72的相对于第一和第二驱动器IC 75a、75b的侧壁形成，从而驱动器IC 75a、75b生成的热量能通过孔72b散失到喷墨头1的外部。在第一驱动器IC 75a与固定器72的孔72b之间设置有热沉76a，该热沉由大致矩形平行六面体形的铝板提供。在第二驱动器IC 75b与固定器72的孔72b之间，还设置有另一个热沉76b，该热沉也由大致矩形平行六面体形的铝板提供。第一和第二驱动器IC 75a、75b受到相应弹性部件74相对于相应热沉76a、76b的作用力。在热沉76a、76b和孔72b该结构中，驱动器IC 75a、75b生成的热量能够有效地散失。固定器72的每个侧壁之间的间隙和相应的热沉76a、76b之一被密封件77填充，密封件77位于对应的孔72b之一中，用于防止尘土或墨水进入喷墨头1。
如图4所示，示出喷墨头1的主体70的俯视图，主体70在俯视图中呈大致矩形，在上述副扫描方向伸长。墨水通道限定单元4在其中限定有四个歧管通道(公共腔)5，它们彼此平行并在副扫描方向上延伸。各个颜色的墨水从墨容器71的各个墨水腔3通过墨水通道限定单元4的相应的四个墨入口4a供给到歧管通道5。在本实施例中，品红、黄、青、和黑色墨分别供给到最上、次上、次下、最下的歧管通道5M、5Y、5C、5K，从上述主扫描方向(即墨水通道限定单元4的宽度方向)上看，三个歧管通道5M、5Y、5C以恒定的等间距设置。同时，最下的歧管通道5K与次下的歧管通道5C间隔开的距离大于上述的间距。而且，在图4中，过滤器板45位于墨水通道限定单元4的上表面的一部分上，墨入口4a位于该部分中，过滤器板45从而遮盖墨入口4a。过滤器板45具有多孔部分45a，其与相应墨入口4a重叠并具有多个微孔，从而允许墨水从墨容器71流到墨水通道限定单元4中，同时捕获墨水中包含的灰尘或其他外来物。
促动器单元21，在俯视图中呈长方形，粘结到墨水通道限定单元4的上表面的大致中心部分，该部分远离于墨入口4a。多个喷嘴8设置在墨水通道限定单元4的下表面(喷嘴限定表面70a)的喷墨部分，该部分处于墨水通道限定单元4的上表面的中心部分的下方。促动器单元21粘结于墨水通道限定单元4的上表面的中心部分，在中心部分中，形成有多个压力腔10和伪腔(空穴)60，排列成阵列(matrix)，如图5和6所示。或者说，促动器单元21的尺寸使其能够跨越所有的压力腔10和伪腔60。FPC 50在其近端部分具有接合部分50a，FPC 50在该部分处连接到喷墨打印机中提供的控制器的连接器(未示出)。在接合部分50a中，设置有多个连接器端子83(见图9)。
<墨水通道限定单元的结构>
图5是区域A的放大图，该区域被图4中的点划线圈出。墨水通道限定单元4限定压力腔10和伪腔60，从而使压力腔10设置为一共十六排11，平行于歧管通道5延伸，同时伪腔60设置为一共四排61，平行于压力腔10形成的排11延伸。十六排压力腔由位于两组压力腔之间的四排伪腔分成两组。两组中的其中一组由十二排11构成，另外一组由四排11构成。从图5中明显看出，压力腔10和伪腔60在俯视图中在尺寸和形状上是彼此完全相同的。在墨水通道限定单元4中，多个压力腔10和伪腔60根据预定的图样规则地排列，其中压力腔10和伪腔60并不能显著地彼此区分开。或者说，压力腔10和伪腔60彼此协同形成预定的排列图样。
在俯视图中，形成在墨水通道限定单元4中的每个压力腔10都呈具有圆角的菱形(diamond-like)形状。菱形的长对角线平行于主扫描方向(即，墨水通道限定单元4的宽度方向)。每个压力腔10在其一个纵向端部与相应的喷嘴8保持连通，在另一个纵向端部通过相应的孔13之一与相应的歧管通道5保持连通(见图6)，从而每个歧管通道5与相应的竖直延伸通道7之一保持连通，该竖直延伸通道7与各个压力腔10和各个喷嘴8相连通。应该注意，形成在墨水通道限定单元5中的压力腔10、孔13以及喷嘴8在图5中以实线示出，而不是由虚线示出，以便读图。
图6是沿图5中6-6线截开的剖视图，如图6所示，每个喷嘴8都与对应的歧管通道5通过对应的压力腔10和孔(限制通道)13保持连通。即，在喷墨头1的主体70中，每个形成的独立流道都由对应的孔13(连接到相应歧管通道5的出口)、压力腔10、竖直延伸通道7以及喷嘴8构成。
喷墨头1的主体70是层叠结构，由彼此叠置的一共十个片层或板构成。该十个板包括促动器单元21、空腔板22、基板23、孔板24、供给板25、歧管板26-29、以及喷嘴板30，按照以上说明的顺序排列。在十个板中，除去促动器单元21以外的九个板彼此配合，形成墨水通道限定单元4。
促动器单元21是一个层叠体，包括四个彼此叠置的压电片层31-34(见图7)。在该四个压电片层31-34中，最上的片层31是活性层，包括在产生横切于该片层的电场时起到活性部分作用的部分，而其他片层32-34是不包括活性部分的惰性层(inactive layer)。空腔板22是金属板，具有形成在其中的多个菱形孔。也就是说，这些孔形成在金属板的一部分中，促动器单元21粘结于该部分，从而使形成的孔构成压力腔10和伪腔60。基板23是金属板，具有形成在其中的连通孔。基板23的这些连通孔中的一些孔与压力腔10和孔13相连通，而基板23的其他连通孔与压力腔10和喷嘴8相连通。
孔板24是金属板，具有用作上述孔13的孔眼，还具有与压力腔10和喷嘴8相连通的连通孔。供给板25是金属板，具有连通歧管通道5和孔13的连通孔，还具有连通压力腔10和喷嘴8的连通孔。每个歧管通道26-29都是金属板，具有用作相应歧管通道5的一部分的孔，还具有连通压力腔10和喷嘴8的连通孔。喷嘴板30是金属板，具有用作喷嘴8的孔，喷嘴8与压力腔10相连通。
上述十个片层21-30彼此叠置，同时相对于彼此定位，形成如图6所示的各个流道。每个独立的流道都从相应的歧管通道5向上延伸，在相应的孔13的方向上水平延伸，从相应的孔13继续向上延伸到相应的压力腔10，在相应的压力腔10中水平延伸，从相应的压力腔10沿着远离相应孔13的斜下方向延伸一段预定距离，之后垂直于向下延伸到相应的喷嘴8。
返回参考图5，每个压力腔10都在其两个纵向端部(即在长对角线方向看时彼此相对的端部)中的一个端部处与相应的喷嘴8相连通，并且在另一个纵向端部处通过相应的孔13与相应的歧管通道5连通。在促动器单元21的上表面上有多个独立电极35，排列成阵列。在俯视图中，独立电极35每个都呈菱形，并且其尺寸小于相应的压力腔10，独立电极位于与各个压力腔10相对的对应位置(见图7A和7B)。注意，为了制图简洁，独立电极35中只有一些在图5中画出。
压力腔10和伪腔60由形成在空腔板22中的孔构成，具有相同的形状和尺寸。形成伪腔60的孔不同于形成压力腔10的孔，不同之处在于每个伪腔在其相对的两端都被促动器单元21和基板23封闭。因此，伪腔60与独立流道是分隔开的，不会被充入墨水。如从方向A(即，副扫描方向)看去的那样，伪腔60的位置彼此相邻，排列成阵列，形成交错的图样，从方向B看去也是一样，如图5所示。这样排列的伪腔60彼此协作以形成彼此平行的四排61。排列成四排61的伪腔60构成伪腔组62。压力腔10和伪腔60一样也形成在墨水通道限定单元4中，位于伪腔组62的相对侧，构成多个压力腔组12，其位置是关于假想线15非对称的，从喷嘴限定表面70a的宽度方向上看，假想线15沿喷嘴限定表面70a的纵向延伸，穿过喷嘴限定表面70a的中心。
在本实施例中，压力腔10和伪腔60的形状和尺寸是相同的，并且以相同的形式设置。总的来说，腔10、60都是彼此相邻的，并且都设置成阵列形式，从方向A和方向B看，形成交错图样。注意，方向A对应于喷墨头1的纵向，即，对应于墨水通道限定单元4伸长的方向，并且平行于每个菱形压力腔10的短对角线的方向。同时，方向B对应于每个菱形压力腔10的斜边的方向，该斜边与方向A配合在一起形成钝角θ。
在两个方向(即方向A和B)上看都排列成交错图样的压力腔10以一间距彼此间隔开，在方向A测量，该间距对应于图像分辨率。在本实施例中，为了使喷墨头1能够以150dpi(点每英寸)的分辨率进行打印操作，在方向A测得的邻近的一对压力腔10之间的间距对应于37.5dpi的距离。从垂直于图5的图面的第三方向上看，沿着在正交于方向A的第四方向上延伸的每条线数，以交错图样排列的压力腔10的数目都是八。从第三方向上看，沿着在第四方向上延伸的每条线数，同样以交错图样排列的伪腔60的数目是二。在方向B上数，压力腔10的数目和伪腔60的数目分别是十六和四。
排列成阵列的多个压力腔10协同形成总共十六排11，每排都在方向A上延伸。根据在第三方向上看时其相对于相应歧管通道5的位置，十六排11分类成四族。这四族是第一族11a、第二族11b、第三族11c和第四族11d。在墨水通道限定单元4的彼此在该单元的宽度方向上(在主扫描方向上)相对的两端中，从远离其中一端朝着另外一端的方向上看，即，沿图5中的向上方向看，第一到第四族11a-11d构成的排11是轮转设置的，其顺序为11c-11a-11d-11b-11c-11a-......-11b，因而四族11a、11b、11c、11d中的每个都协作形成四个压力腔组12中相应的一组。喷嘴8与相应的压力腔10保持连通，它们彼此之间的相对位置使得与属于同一组12的各个压力腔10相连通的喷嘴8在第四方向上看是不重叠的，并且使得与属于同一族11且属于不同组12的各个压力腔10相连通的喷嘴8在第四方向上看是重叠的。
属于同一组12的压力腔10与相同的歧管通道5通过相应的孔13相连通。即，根据压力腔10与哪一个歧管通道5相连通，压力腔10被分为四个压力腔组12。因此，四个压力腔组12对应于相应的四种颜色的墨水，并相应地被称为压力腔组12M、12Y、12C、12K。如上所述，由于黑色墨水要供给到的歧管通道5K的位置远离于其他的歧管通道5M、5Y、5C，所以黑色墨水要供给到的压力腔组12K的位置远离于其他的组12M、12Y、12C。在这种结构中，当促动器单元21的活动导致相应组12中的压力腔10的容积改变时，四种颜色的墨水中的每种都能够通过与相应的组12的压力腔10保持连通的喷嘴8喷出。
墨水通道限定单元4概念上由上述的假想线15分成两个区域，即，上区域17和下区域18，下区域18位于上区域17的下侧，如图5所示。在四个压力腔组12M、12Y、12C、12K中，两个组12M、12Y位于上区域17中，而另外两个组12C、12K位于下区域18中。即，在上区域17和下区域18中存在相同数目的压力腔组12。
从垂直于图5的图面的第三方向上看，第一和第三族11a、11c中的每个压力腔10a、10c都在其两个纵向端部中的上端部与位于每个压力腔10a、10c的右上侧的相应的喷嘴8之一连通。同时，第二和第四族11b、11d中的每个压力腔10b、10d都在其两个纵向端部中的下端部与位于每个压力腔10b、10d的左下侧的相应的喷嘴8之一连通。
而且，在第三方向上看，第一和第四族11a、11d中的每个压力腔10a、10d在对应于超过其整体的一半以上的部分上与相应的歧管通道5之一重叠。同时，在第三方向上看，第二和第三族11b、11c中的压力腔10b、10c在其整体上基本不与歧管通道5重叠。在此结构中，在喷嘴8不与歧管通道5重叠的情况下，每个歧管通道5都具有了尽可能增大的宽度，使墨水能够顺畅地供给到压力腔10中。
喷嘴8在墨水通道限定单元4的喷嘴限定表面70a的喷墨部分开口，其相对位置不与伪腔组62相面对。因此，喷嘴限定表面70a的喷墨部分能够分成黑色区域和彩色区域，黑色墨水从黑色区域喷出，品红、黄、青色墨水从彩色墨水区域喷出。
由于喷嘴限定表面70a的喷墨区域被分为位于伪腔组62的相对两侧的黑色区域和彩色区域，用于喷出黑色墨的那些喷嘴8就与用于喷出彩色墨的那些喷嘴8分隔开了。由于这种设置，就能够防止黑色墨水混入彩色墨水，例如以下情况中在维护操作中，用一弹性板制成的刃片(未示出)擦拭喷嘴限定表面70a，以去除粘在喷嘴限定表面70a上的墨。如果黑色区域和彩色区域彼此相邻或者靠近的话，黑色墨将会被刃片带到彩色区域，可能会留在将会喷出彩色墨水的喷嘴8的出口附近，从而导致不希望的黑色墨水与彩色墨水相混的情况。然而，在本实施例中，黑色区域和彩色区域位于伪腔组62的相对两侧，彼此远离，从而使得即使在维护操作中黑色墨被刃片所携带，黑色墨也不易到达彩色区域，因而消除了将黑色墨混入彩色墨的危险。
<促动器单元的结构>
接着参考图7和8，以下将说明促动器单元21的具体结构。在促动器单元21的上表面上，根据与上述压力腔10的排列方式相同的图样，多个独立电极35排列成阵列。在俯视图中，每个独立电极35都位于与相应的压力腔10相对的位置。根据预定图样的压力腔10和独立电极35的排列形式方便了喷墨头1的设计。
图7A是促动器单元21的局部放大图，该局部由图6中的点划线圈出。图7B是独立电极35的俯视图。图8是图4中双点划线圈出的部分B的放大图。FPC 50电连接到独立电极35，在图7A中以双点划线示出。FPC 50的端子46和驱动电线48在图8中由实线示出，而不是由虚线示出，以便于读图。此外，在图8中只以实线示出了促动器单元21的独立电极35中的一些。如图7A和7B所示，独立电极35位于与各个压力腔10相面对的相对位置。每个独立电极35都由彼此邻接的主要部分35a和附属部分35b构成。在俯视图中，主要部分35a位于相应的压力腔10中，而附属部分35b在俯视图中偏离于相应的压力腔10。
如图7A所示，促动器单元21包括四个压电片层31、32、33、34，它们的厚度基本相同，约15微米。这些片层31-34中的每一个都由连续的扁平层或板形成，该连续的扁平层或板设置成跨越形成在墨水通道限定单元4的喷嘴限定表面70a的喷墨部分中的多个压力腔10。由于每个片层31-34都是如此设置成覆盖多个压力腔10，所以，使用丝网印刷技术，独立电极35能够以高密度形成在压电片层31上。因此，将位于对应于各个独立电极35的各个位置处的压力腔10也能够以高密度形成，继而使喷墨头1能够以高分辨率进行打印操作。应该注意，压电片层31-34由具有铁电性的PZT(锆钛酸铅)基陶瓷材料制成。
如图7B所示，形成在最上方的压电片层31上的每个独立电极35的主要部分35a呈菱形，几乎与压力腔10的形状相同。主要部分35a包括向上延伸到附属部分35b的尖端部分。在附属35b的端部，形成有圆形焊盘36，其电连接到相应的独立电极35。如图7B所示，焊盘36位于压力腔10不在空腔板11上出现的位置。焊盘36由含有玻璃料的黄金制成，例如，设置在附属部分35b的表面上，如图7A所示。
多个独立电极35设置在沿方向A延伸的多个排37中，如同压力腔10形成的多个排11形成在空腔板22中。多个排37，彼此平行延伸，分类成四个族37a-37d，对应于压力腔10构成的各族11a-11d。四个族37a-37d中的每个都协作形成相应的四个独立电极组38M、38Y、38C、38K的其中之一，其对应于相应的四个压力腔组12M、12Y、12C、12K。在本实施例中，四个独立电极组38中的每个都由族37a-37d构成，其中构成每个族37a、37b的独立电极35的数目都比构成每个族37c、37d的独立电极35小一。从第四方向(对应于促动器单元21的宽度方向的主扫描方向)上看，较大的族37c、37d中的排37和较小的族37a、37b中的排是交替排列的。也就是说，如图8所示，从远离促动器单元21的在其宽度方向上彼此相对的两端中的一端朝另一端的方向上看(主扫描方向)，即，在图8的向上方向上看，第一到第四族37a-37d中的各排37是按照37c-37a-37d-37b-37c-37a-......-37b的顺序轮流排列的，因而每个相邻的四个族37c、37a、37d、37b都协作形成四个独立电极组38中的相应的一个独立电极组。
独立电极组38M、38Y位于与压力腔组12M、12Y相对的相应位置，而独立电极组38C、38K位于与压力腔组12C、12K相对的相应位置。位于假想线15上侧的组38M、38Y的独立电极35的附属部分35b面向上方，如图8所示。同时，位于假想线15下侧的组38C、38K的独立电极35的附属部分35b面向下方，如图8所示。或者说，独立电极35的每个附属部分35b都朝向第一和第二驱动器IC 75a、75b中的相应的一个，每个附属部分35b都通过相应的焊盘36和FPC 50连接到该相应的驱动器IC。
在最上方的压电片层31和次上方的压电片层32之间，插入有公共电极39，其轮廓与压电片层31相同，厚度为2微米，如图7A所示。公共电极39以及独立电极35可由例如Ag-Pd基金属材料形成。
公共电极39连接到多个公共焊盘39a，它们与独立电极35一样形成在压电片层31的上表面上。如图8所示，公共电极39a位于压电片层31的右侧部分，并且沿第四方向排列。压电片层31具有形成在其厚度方向上的多个通孔(未示出)。通孔位于公共焊盘39a所在的各个位置，并在其中容纳相应的导电体，从而使公共电极39通过公共导电体电连接到公共焊盘39a。在方向A上看，每个公共焊盘39a都与焊盘36相毗邻，其连接到较小族37a、37b的各排37的独立电极35。即，如图8所示，每个独立电极39a都与焊盘36中最右方的焊盘间隔开，其间隔距离对应于每对相邻的焊盘36的间隔距离。因此，公共电极39a中的每个都位于一排焊盘36的延长线位置，这些焊盘连接到较小的族37a、37b的各排37的各个独立电极35。在每个公共焊盘39a与焊盘36相配合构成焊盘排的情况下，就构成一排焊盘的焊盘个数来说，所有的焊盘排都是一样的。因此，构成独立电极排37和焊盘排的独立电极35和焊盘36都连接到形成在FPC 50上的端子46a、46b。公共电极39在其覆盖所有压力腔10的区域上保持处于恒定的电势。在本实施例中，公共电极39是接地的。
<FPC的结构>
FPC 50包括基膜49；形成在基膜49的下表面上的多个驱动电线48；多个控制器电线81；以及覆盖基膜49的大致整个下表面的覆膜52，如图7A所示。基膜49、驱动电线48以及覆膜52的厚度分别为约25微米、约9微米以及约20微米。覆膜52具有多个通孔53，每个通孔的横截面积小于每个驱动电线48的横截面积。每个通孔53都位于与形成在促动器单元21上的相应的焊盘36和公共焊盘39a之一对齐的位置。基膜49、驱动电线48以及覆膜52彼此叠置，从而使每个通孔53的中心都与相应的驱动电线48之一的中心线对齐。因此，在形成有通孔53的部分上，每个驱动电线48都在其圆周部分上被覆膜52所覆盖。而且，FPC 50的输出端子46a、46b都连接到相应的驱动电线48并穿过通孔53延伸。
每个基膜49和覆膜52都具有绝缘层。在本实施例中，基膜49由聚酰亚胺树脂制成，覆膜52由光敏感材料制成。由于覆膜52由光敏感材料构成，所以能够容易地穿过覆膜52形成多个通孔53。
驱动电线48和控制器电线81都通过形成在基膜49的下表面上的铜箔布线图样提供(见图9)。驱动电线48是连接到第一和第二驱动器IC75a、75b的电线，而控制器电线81是连接到位于FPC 50的近端部分的连接器端子83的电线。
端子46a、46b由诸如镍的导电材料制成，设置成从覆膜52的下表面向下突出。(穿过覆膜52形成的)通孔53填充有端子46a、46b，并且覆膜52的下表面的围绕着通孔53的各部分被端子46a、46b所覆盖。从覆膜52的下表面开始测量，每个端子46a、46b的直径为约50微米，厚度为约30微米。
<将FPC固定到促动器单元>
如图8所示，FPC 50的端子46a、46b中的一些与焊盘36或公共焊盘39a相对，而端子46a、46b中的另一些则不与它们相对。在这种设置中，仅仅那些与焊盘36或公共焊盘39a相对的端子46a、46b中的每一个通过焊料54电连接到相对的焊盘36或公共电极39a。图7A示出连接到端子46的焊盘36之一。从FPC 50的每个端子46a开始，驱动电线(第一驱动电线)48在第四方向上朝第一驱动器IC 75a延伸。从FPC 50的每个端子46b开始，驱动电线(第二驱动电线)48在第四方向上朝第二驱动器IC 75b延伸。因此，朝第一驱动器IC 75a延伸的第一驱动电线48不与朝第二驱动器IC 75b延伸的第二驱动电线48相对或相邻。
FPC 50的多个端子46a、46b协作形成在方向A上延伸的总共二十四个端子排56。该二十四个端子排56分组成由与焊盘36或公共焊盘39a相对的端子46a、46b构成的十六个端子排56，以及由不与焊盘36或公共焊盘39a相对的端子46a、46b构成的八个端子排56。十六个端子排56由四个端子组57M、57Y、57C、57K构成，对应于各个独立电极组38M、38Y、38C、38K。四个端子组57M、57Y、57C、57K(对应于各喷嘴组)中的每个都由四个端子排56a、56b、56c、56d构成，它们分别与独立电极排37a、37b、37c、37d相对。同时，八个端子排56由两个端子组58、59构成。在图8中，属于两个端子组58、59中的每个的四个端子排56由标号56a、56b、56c、56d以与属于端子组57M、57Y的各端子排56相同的顺序标出。
如图8所示，端子组57M(从假想线15朝第一驱动器IC 75a向上开始数的第二组)中的每个端子46a都通过相应的第一驱动电线48连接到端子组58的与端子组57M的端子46a具有相同的相对位置的端子46a之一。端子组57K(从假想线15朝第二驱动器IC 75b向下开始数的第三组)的每个端子46b都通过相应的第二驱动电线48连接到端子组59的与端子组57K的端子46b具有相同的相对位置的端子46b之一。而且，在端子组57M、57Y、57C、57K的四个端子排56a、56b、56c、56d中，在图8中看端子排56a、56b其一的端子46a、46b中的最右的一个连接到相应的公共焊盘39a。因此，公共电极39通过公共焊盘39a接地。
根据上述的设置，端子组58的端子46a通过端子组57M的端子46a连接到独立电极组38M的对应于压力腔组12M的各个焊盘(或公共焊盘)36、39a。或者说，端子组58的端子46a通过各个第一驱动电线48间接连接到各个焊盘(或公共焊盘)36、39a。而且，端子组59的各端子46b通过端子组57K的端子46b连接到独立电极组38K的与压力腔组12K相应的各个焊盘(或公共焊盘)36、39a。换言之，端子组59的端子46b通过各个第二驱动电线48间接连接到各个焊盘(或公共焊盘)36、39a。
如图8所示，形成在FPC 50上的端子46a、46b设置成关于假想线15的在俯视图中位于促动器单元21内的一段的中点15a对称。即，如果FPC50围绕假想线15的该段的中点15a转180°，则端子46a将位于端子46b在旋转FPC之前所处的相应位置上。因此，根据喷墨头1被控制器所控制的方式，FPC 50围绕假想线15的该段的中点15a旋转180°时，FPC 50能够连接到促动器单元21。
<促动器单元与驱动器IC之间通过FPC中的电线连接>
接着参考图9和10，将描述促动器单元21与驱动器IC 75a、75b通过FPC 50中的电线连接的情况。图9示出FPC 50上提供的布线，用于连接促动器单元21和驱动器IC 75a、75b。图10是图9中点划线圈出的部分的放大图。如图9和10所示，连接器端子83设置在连接部分50a中，连接部分对应于FPC 50的纵向端部，并且在FPC 50的宽度方向上延伸，排成一排。控制器电线81分类成第一控制器电线81，其电连接第一驱动器IC 75a的多个控制信号端子82以及连接部分50a的相应的连接器端子83；以及第二控制器电线81，其电连接第二驱动器IC 75b的多个控制信号端子82以及连接部分50b的相应的连接器端子83。控制器(未示出)能够工作而将对应于图像数据的控制信号通过控制器电线81提供给第一和第二驱动器IC 75a、75b的控制信号端子82。
驱动电线48连接驱动器IC的驱动信号端子84和促动器单元21的各个焊盘36，该驱动电线48设置成直线延伸。第二控制器电线81连接第二驱动器IC 75b的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第二控制器电线81设置成直线延伸。第一控制器电线81连接第一驱动器IC 75a的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第一控制器电线81设置成迂回过或旁路过第一和第二驱动器IC75a、75b，之后穿过通过第二驱动器IC 75b的直线，该直线垂直于连接第一和第二驱动器IC 75a、75b的直线，从而，连接控制信号端子82和各个连接器端子83。或者说，每个第一控制器电线81都包括旁路过第一和第二驱动器IC 75a、75b的部分，并且不包括在俯视图中看与FPC 50的端子部分重叠的部分，端子46a、46b设置在该端子部分中。这种设置避免了第一控制器电线81(连接到第一驱动器IC 75a)从端子46a、46b中通过。因此，第一控制器电线81设置成围绕或旁路过FPC 50的驱动连线部分，而在俯视图中控制器电线81不与驱动连线部分重叠，其中，驱动电线48设置在该驱动连线部分中。
<将FPC固定到通道限定单元>
现在参考图11-13，以下将说明用于将FPC 50固定到通道限定单元4的结构。图11示出FPC 50固定到墨水通道限定单元4的状态，其中加强板41未画出，以便读图。图12是沿图11的12-12线截开的剖视图。图13是图12中的虚线圈出的部分的放大图。如图11、12所示，连接框架86被粘合以与模式通道限定单元4的上表面(如上所述促动器单元21固定在其上)保持紧密接触。连接框架86由薄板或片层形成，其具有穿透其中形成的矩形孔86a，从而使促动器单元21被框架86所围绕，即，使促动器单元21位于框架86的矩形孔86a中。连接到促动器单元21的FPC 50设置成覆盖孔86a。在本实施例中，框架86的厚度与促动器单元21相同，但框架86的厚度可以处于一个范围内，该范围不小于促动器单元21的厚度并且不大于促动器单元21的厚度与50微米之和。
FPC 50通过粘合剂87固定到框架86，粘合剂施加到框架86的围绕着矩形孔86a的那部分。或者说，FPC 50通过连接框架86粘合到墨水通道限定单元4的上表面。由于施加粘合剂87以完全围绕孔86a的外周，因而处于孔86a中的促动器单元21被FPC 50、粘合剂87、以及墨水通道限定单元4所密封。在本实施例中，加强板41的开口42比FPC 50的粘合部分大一号，粘合部分即被粘合剂粘合到连接框架86的部分(见图3)，从而FPC 50的粘合部分通过加强板41的开口42暴露。
如图13所示，FPC 50具有位于其暴露于框架86的上述部分通孔50b的通孔50b，从而多余的粘合剂87能够被容纳在该通孔50b中，藉此，粘合剂87能够有效地施加到框架86的上述部分上。该结构放置了多余的粘合剂87到达促动器单元21的表面，使促动器单元21的活性部分的位移不会被多余的粘合剂87所阻碍。
<用于驱动促动器单元的装置>
以下，将说明用于驱动促动器单元21的装置。在本实施例中，压电片层31的插在独立电极35与公共电极34之间的部分用作活性部分，当在对应的独立电极35之一与公共电极34之间施加电场时，每个活性部分都产生压电作用导致的形变(见图7A)。同时，压电片层31以下的三个压电片层32-34中的每个都不能被极化，从而基本不能作为活性层。因此，由于横向压电效应，压电片层31主要在其插入在各个独立电极35的主要部分35a与公共电极39之间的部分上、在垂直于极化方向的方向上收缩。
由于压电片层32-34自身不会变形，因而在最上的压电片层31与其他压电片层32-34之间造成了变形量上的差别，或者说，造成了垂直于极化方向的方向上的变形程度的差别，从而造成了整体变形(unimorphdeformation)，即，造成压电片层31-34整体上向下——即远离作为活性层的最上的压电片层31朝着作为惰性层的其他压电片层32-34的方向凸出。在本例中，由于促动器单元21在其下表面固定到空腔板22，如图7所示空腔板22作为限定压力气10的分隔壁，所以，压电片层31-34变形，向着相应的压力腔10凸出，继而减小压力腔10的容积。压力腔10容积的减小导致存储在压力腔10中的墨水的压力增大，使得墨水从相应的喷嘴8喷出。此后，当独立电极35的电势返回到其原始值时，即返回到与公共电极39相同的值时，片层31-34恢复到其原始的形状，从而压力腔10的容积恢复到其原始值，继而从对应的歧管通道5中吸入墨水。
应该注意，用于驱动促动器单元21的装置可以根据需要变化或者改变。例如，每个独立电极35的电势可以通常设定为不同于公共电极39的电势的值。在该修改的装置中，响应于要求喷墨的信号，相应的独立电极35的电势一度等于公共电极39的电势，之后，在预定的时刻返回到不同于公共电极39的电势的值。即，压电片层31-34响应于喷墨要求信号而恢复它们的原始形状，从而压力腔10的容积增大到比初始状态(此时每个独立电极35的电势都设定为不同于公共电极39的电势)大，进而，墨水被从相应的歧管通道5吸入压力腔10。之后，在预定的时刻，独立电极35的电势返回到不同于公共电极39的电势的值，压电片层31-34变形而向着压力腔10凸出，从而由于压力腔10的容积减小导致墨水压力的增大而将墨水喷出。
在根据第一实施例的如上所述构造的喷墨头1中，连接到第一驱动器IC 75a的第一驱动电线48不与连接到第二驱动器IC 75b的第二驱动电线48相对，并且连接到第一驱动器IC 75a的第一控制器电线81不设置成在相反于第二驱动器IC 75b的方向上排列。这样的布线设置使得FPC50的面积减小、并且每对相邻的电线之间的间距增大，从而能够降低制造FPC 50所需的成本。而且，由于端子46a、46b位于第一和第二驱动器IC 75a、75b之间，第一和第二驱动器IC 75a、75b对于促动器单元21和墨水通道限定单元4的热影响可以基本均等。
而且，由于每个第一控制器电线81不包括从端子46a、46b中通过的部分，所以能够保护连接到第一驱动器IC 75a的第一控制器电线81不受驱动电线48产生的噪声的影响。
此外，由于所有的驱动器电线81都连接到设置在连接部分50a中的连接器端子83，所以第一和第二驱动器IC 75a、75b能够通过连接部分50a有效地连接到控制器。
此外，由于FPC 50通过厚度合适的连接框架86固定地粘合到墨水通道限定单元4的上表面，所以能够防止端子46a、46b从焊盘36断开，即使在FPC 50上有应力的情况下。
而且，连接框架86的孔86a中的空间被FPC 50、粘合剂87、以及墨水通道限定单元4所封闭或密封，而促动器单元21位于孔86a内的空间中。这种密封设计使得端子46a、46b与焊盘36的连接部分得到保护，不进灰尘。
<变化形式>
在上述第一实施例中，第一控制器电线81设置成使得从墨水通道限定单元4和促动器单元21彼此相对的方向看，每个第一控制器电线81都不包括与FPC 50的端子部分重叠的部分(端子46a、46b设置在其中)。但是，这种设计是可以改变的。图14示出在FPC 50上提供的变化形式的布线设置，其连接促动器单元21和驱动器IC 75a、75b。图15是图14中点划线圈出的部分的放大图。
如图14和15所示，连接器端子83设置在对应于FPC 50的纵向端部的连接部分50a中，并且排成在FPC 50的宽度方向上延伸的一排。驱动电线48连接驱动器IC 75a、75b的驱动信号端子84以及促动器单元21的各个焊盘36，该驱动器电线48设置成直线延伸。第二控制器电线81连接第二驱动器IC 75b的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第二控制器电线81设置成直线延伸。第一控制器电线81连接第一驱动器IC 75a的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第一控制器电线81设置成通过第一和第二驱动器IC 75a、75b的下方，之后穿过通过第二驱动器IC 75b的直线，该直线垂直于连接第一和第二驱动器IC 75a、75b的直线，从而，连接控制信号端子82和各个连接器端子83。或者说，每个第一控制器电线81都包括通过第一和第二驱动器IC 75a、75b的部分，即，在俯视图中看与FPC 50的端子部分重叠的部分，端子46a、46b设置在该端子部分中。在这种修改的设计中，由于控制器电线81设置成与驱动电线48相对，因此FPC 50的面积能够进一步减小。
第二实施例下面参考图16，将说明根据第二实施例构造的喷墨头。在以下的说明中，相同的标号代表与第一实施例中相同或相似的元件，并将不对这些元件进行重复说明。图16示出FPC 150上设置的布线，用于连接第二实施例的喷墨头中的促动器单元21和驱动器IC 75a、75b。
尽管上述第一实施例的喷墨头1设计用于使用四色墨水(品红、黄、青、黑色墨)进行全彩色打印操作，但该第二实施例的喷墨头是设计用于仅使用黑色墨水进行单色打印操作的。该喷墨头具有主体170，包括促动器单元121和墨水通道限定单元104。FPC 150连接到促动器单元121的上表面。
<墨水通道限定单元的结构>
墨水通道限定单元104限定有多个压力腔10，共排列成八排11，在平行于歧管通道5的方向上延伸。压力腔10彼此相邻，排列成阵列，形成交错图样。注意，压力腔10、歧管通道5、竖直延伸通道7以及独立流道(由腔10、5、和通道7构成)的结构基本与第一实施例相同，因此对这些结构在此不再赘述。
排列成阵列的多个压力腔10协作形成八个排11，每个都在方向A延伸，如图16所示。八个排11是指，第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八压力腔排11a-11h，从墨水通道限定单元4在宽度方向(主扫描方向)上相对的两端中的一端向着另一端的方向上看，即，在图16的向上的方向上看，它们按照11b-11f-11d-11h-11a-11e-11c-11g的顺序排列。喷嘴8保持与相应压力腔10连通，彼此相对定位，使得在垂直于方向A的方向上看，任何一个喷嘴8都不与另一个喷嘴8重叠。
墨水通道限定单元4在概念上由在喷嘴限定表面的纵向延伸并在喷嘴限定表面的宽度方向上穿过喷嘴限定表面的中心的假想线115分成两个区域，即，上区域和下区域，下区域位于上区域的下侧，如图16所示。在八个压力腔排11a-11h中，四个排11a、11e、11c、11g位于上区域，而其他四个排11b、11f、11d、11h位于下区域。即，在上、下区域中有相同数目的压力腔排。
<促动器单元的构造>
在促动器单元121的上表面，多个独立电极35排列成阵列，即，按照与压力腔10的排列方式相同的图样排列。
即，与墨水通道限定单元104的压力腔10的排11一样，多个独立电极35排列成在方向A延伸的总共八个排37。八个排37彼此平行延伸，被称为第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八独立电极排37a-37h，对应于相应的压力腔排11a-11h。注意，促动器单元121基本与第一实施例的促动器单元21在结构和活性部分的设置上是相同的，因此此处不对促动器单元121加以赘述。
<通过FPC中的电线连接促动器单元和驱动器IC>
FPC 150具有与第一实施例中的FPC 50基本相同的结构，在此不再赘述。从FPC 150的每个端子46a开始，驱动电线(第一驱动电线)148朝着第一驱动器IC 75a延伸，从图16中看，其位于FPC 150的上部中。从FPC 150的每个端子46b开始，驱动电线(第二驱动电线)148朝着第二驱动器IC 75b延伸，从图16中看，其位于FPC 150的下部。因此，朝着第一驱动器IC 75a延伸的第一驱动电线148与朝着第二驱动器IC 75b延伸的第二驱动电线148不相对或相邻。
压力腔10设置成使得在图16中，最左、次左、第三左、第四左的压力腔10分别由属于排11a、11b、11c、11d的压力腔10提供。或者说，在图16中，从平行于扫描方向的促动器单元121的纵向(记录介质进给方向)看，远离促动器单元121的最左端、朝着促动器单元121的右端，压力腔10按照11a、11b、11c、11d的顺序排列。压力腔排11a、11b、11e、11g中的每个都位于上述的区域内，由第奇数个压力腔10构成(从促动器单元121的左端开始数，即按照在纵向上距离左端的远近编号)。同时，压力腔排11b、11d、11f、11h位于上述的区域内，由第偶数个压力腔10构成。对应于奇数编号的压力腔10的端子46a通过第一驱动电线148连接到第一驱动器IC 75a，而对应于偶数编号的压力腔10通过第二驱动电线148连接到第二驱动器IC 75b。或者说，对应于端子46a的喷嘴8和对应于端子46b的喷嘴8从记录介质进给方向看是交替排列的。
如图16所示，连接器端子83设置在连接部分50a中，对应于FPC 150的纵向端部，并且在FPC 150的宽度方向上排成一排。驱动电线148连接驱动器IC 75a、75b的驱动信号端子84和促动器单元121的各个焊盘36，该驱动电线148设置成直线延伸。第二控制器电线81连接第二驱动器IC 75b的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第二控制器电线81设置成直线延伸。第一控制器电线81连接第一驱动器IC 75a的控制信号端子82和连接部分50a的各个连接器端子83，该第一控制器电线81设置成迂回过或旁路过第一和第二驱动器IC 75a、75b，之后穿过通过第二驱动器IC 75b的直线，该直线垂直于连接第一和第二驱动器IC 75a、75b的直线，从而，连接控制信号端子82和各个连接器端子83。这种设置避免了第一控制器电线81(连接到第一驱动器IC 75a)从端子46a、46b中通过。因此，第一控制器电线81设置成围绕或旁路过FPC 150的驱动连线部分，而在俯视图中控制器电线81不与驱动连线部分重叠，其中，驱动电线48设置在该驱动连线部分中。
在根据第二实施例构造的喷墨头中，连接到第一驱动器IC 75a的第一驱动电线148与连接到第二驱动器IC 75b的第二驱动电线148不相对，且连接到第一驱动器IC 75a的第一控制器电线81分成两组，从而绕过促动器单元120，朝着第二驱动器IC 75b延伸。该布线设计使得FPC 150的面积减小并且每对相邻的电线之间的间距变大。
而且，对应于奇数编号的压力腔10的端子46a通过第一驱动电线148连接到第一驱动器IC 75a，对应于偶数编号的压力腔10的端子46b通过第二驱动电线148连接到第二驱动器IC 75b。其中第一和第二驱动器IC 75a、75b之间的性能存在一定的由于制造工艺造成的差异，因而在喷墨特性上有差别。这种交替排列有效地使得上述的差别在打印操作形成的图像中变得不易察觉。
尽管在以上详细描述了本发明的当前优选实施例，但是，应该理解，本发明不限于上述的实施例的具体内容，而是可以以其他的形式实施。
例如，在上述的第一实施例中，喷墨头1带有四个歧管通道用作公共腔。但是，歧管通道的数目可以多于四个。而且，歧管通道的数目不必等于压力腔组的数目。而且，构成每个压力腔组的压力腔的数目也没有特别的限制，只要每个压力腔组由至少一排构成即可。
在上述实施例中，朝第一驱动器IC 75a延伸的第一驱动电线48(148)与朝第二驱动器IC 75b延伸的第二驱动电线48(148)不相对，该设置不是关键的。也就是说，朝第一驱动器IC 75a延伸的第一驱动电线48(148)可以与朝第二驱动器IC 75b延伸的第二驱动电线48(148)相对，只要驱动电线48(148)设置得满足以下的至少一个或两个条件即可一个条件是，连接到第一驱动器IC 75a的第一驱动电线48(148)中的任何一个都不到达端子46b中最远离第一驱动器IC 75a的那个端子；另一个条件是，连接到第二驱动器IC 75b的第二驱动电线48(148)中的任何一个都不到达端子46a中最远离第二驱动器IC 75b的那个端子。或者说，第一驱动电线48(148)可以与第二驱动电线48(148)相对，只要端子46包括(i)距离第一驱动器IC 75a最远的端子46并且该端子是通过第二驱动电线48(148)连接到第二驱动器IC 75b的多个端子46的其中之一；以及/或者(ii)距离第二驱动器IC 75b最远的端子46并且该端子46是通过第一驱动电线48(148)连接到第一驱动器IC75a的多个端子46的其中之一。
而且，尽管在上述实施例中，连接器端子83位于FPC 50(150)的端部中，但连接器端子83也可以位于不是端部的其他部分，并且可以位于FPC 50(150)的多个端部。
而且，在上述的第一实施例中，相同数目的端子排56和相同数目的端子组57都设在位于假想线15相对两侧的上、下区域中。但是，设在上区域中的端子排56的数目和/或端子组57的数目可以不同于设在下区域中的数目。
而且，尽管在上述的实施例中，FPC 50(150)通过插在其间的连接框架86固定地粘合到墨水通道限定单元40(140)，但是FPC 50(150)也可以直接粘合到墨水通道限定单元40(140)，或者FPC 50(150)可以不粘合到墨水通道限定单元40(140)。
在上述的第二实施例中，喷墨头设计成记录介质在促动器单元121的纵向进给，即，在喷墨头在记录介质上执行操作的扫描方向。但是，第二实施例可以改变成，喷墨头由长条的头部形成，包括在扫描方向上排列成彼此邻接的多个促动器单元。在该改变的设计中，通过选择墨水要喷出的喷嘴，喷墨头能够电气地在垂直于记录介质的进给方向的方向上进行扫描，而不用移动喷墨头或往复移动喷墨头。在该变化形式的设计中，同样可以获得上述的技术优点。
在上述的实施例中，通过在框架86的围绕矩形孔86a的部分上施加粘合剂而将FPC 50(150)固定到框架86上。但是，可以通过将粘合剂朝着框架86导入通孔50b(形成在FPC 50(150)的与上述框架86的部分相对的那部分)而将FPC 50(150)固定到框架86。在这种情况下，FPC 50(150)在其与通孔50b对齐的离散的各部分处固定到框架86。尽管导入的粘合剂可能在FPC 50(150)与框架86的界面上扩散，但会有一些处于相邻通孔50b之间的部分不被粘合。这种设计不足以阻止墨水和灰尘从喷墨头1的外界进入，但由于FPC 50(150)至少在与通孔50b对齐的部分上固定到框架86，因此足以避免作用在促动器单元21(121)上建立的电连接上的外力的直接影响。而且，在该设计中，由于粘合剂通过通孔50b导向粘合表面(界面)，所以粘合剂与可靠地注入粘合剂的通孔50固化在一起。因此，FPC 50(150)和框架86能够彼此粘合，在它们之间的直接粘合以外，还有所谓的锚定作用，增大粘合强度，从而导致改善的结构性粘合。而且，可以通过简单地将粘合剂导入通孔50b而进行粘合操作，通孔50b位于上述框架86的上述部分的上方，围绕矩形孔86a。尽管根据使用的粘合剂，粘合操作需要额外的工艺，例如加热或辐射，但外力不会施加到粘合部分上。FPC 50(150)和框架86能够可靠地通过易于达成的粘合操作而固定，而没有向预定粘合部分以外的部分施加粘合剂而扩散的危险，这种扩散可能妨碍促动器单元21(121)工作。
而且，在上述实施例中，尽管喷墨头装有压电型促动器单元，但喷墨头也可以设置成压力腔中的墨水是根据来自FPC的喷墨指令信号而被加热，从而得到喷墨能量。
权利要求1.一种喷墨头，包括(a)通道限定单元，其具有多个喷嘴和与所述喷嘴保持连通的多个压力腔；(b)叠置在所述通道限定单元上的促动器单元，其具有多个焊盘，从而使所述促动器单元能够根据供给到所述多个焊盘中的每个焊盘的驱动信号操作，将喷射能量施加到储存在所述通道限定单元的相应的所述压力腔之一中的墨水；(c)第一和第二驱动器电路，每个驱动器电路都具有(c-1)多个控制信号端子以及(c-2)多个驱动信号端子，从而使控制信号能够被输入到所述控制信号端子中的每个控制信号端子，并且使得根据控制信号生成的驱动信号能够从所述驱动信号端子中的每个驱动信号端子输出；以及(d)扁平线缆，所述第一和第二驱动器电路设置在该扁平线缆上，其中，所述扁平线缆具有(d-1)多个输出端子，该输出端子连接到所述焊盘并位于所述第一和第二驱动器电路之间，所述多个输出端子被分组为多个第一输出端子和多个第二输出端子；(d-2)第一驱动电线，该第一驱动电线连接所述第一输出端子和所述第一驱动器电路的所述驱动信号端子；(d-3)从所述第一驱动器电路的所述控制信号端子延伸出的第一控制器电线；(d-4)第二驱动电线，该第二驱动电线连接所述第二输出端子和所述第二驱动器电路的所述驱动信号端子；以及(d-5)从所述第二驱动器电路的所述控制信号端子延伸出的第二控制器电线，所述喷墨头的特征在于所述输出端子包括以下(i)和(ii)中的至少其中之一(i)在所述各输出端子中距离所述第一驱动器电路最远的端子并且该端子是所述多个第二输出端子之一，以及(ii)在所述各个输出端子中距离所述第二驱动器电路最远的端子并且该端子是所述多个第一输出端子之一，并且，所述第一控制器电线从所述第一驱动器电路的所述控制信号端子朝着远离所述第一驱动器电路的所述第二驱动器电路的两个相对侧之一延伸。
2.如权利要求1所述的喷墨头，其中，该喷墨头能够在一扫描方向上进行扫描，以便在沿垂直于扫描方向的进给方向进给的记录介质上执行记录操作，其中，所述通道限定单元的所述压力腔排列在一个平面上，并且所述促动器单元在其两个相对表面之一处固定到所述通道限定单元，并在所述相对表面的另一个表面上具有所述焊盘。
3.如权利要求1或2所述的喷墨头，其中，所述输出端子位于所述扁平线缆的输出端子部分上，该输出端子部分位于所述第一和第二驱动器电路之间，并且，所述第一控制器电线设置成使所述第一控制器电线中的每个第一控制器电线都不包括在所述通道限定单元和所述促动器单元彼此相对的方向上看与所述扁平线缆的所述输出端子部分相重叠的部分。
4.如权利要求1或2所述的喷墨头，其中，所述输出端子位于所述扁平线缆的输出端子部分上，该输出端子部分位于所述第一和第二驱动器电路之间，并且，所述第一控制器电线设置成使所述第一控制器电线中的每个第一控制器电线都包括在所述通道限定单元和所述促动器单元彼此相对的方向上看与所述扁平线缆的所述输出端子部分相重叠的部分。
5.如权利要求1或2所述的喷墨头，其中，从所述第一和第二驱动器电路的所述控制信号端子延伸出的所述第一和第二控制器电线连接到多个连接器端子，该连接器端子位于所述扁平线缆的一个端部。
6.如权利要求5所述的喷墨头，其中，所述连接器端子位于所述第二驱动器电路的所述相对两侧中的所述的远离所述第一驱动器电路的一侧上。
7.如权利要求1或2所述的喷墨头，其中，该喷墨头能够在沿进给方向进给的记录介质上执行记录操作，其中，所述喷嘴包括对应于所述第一输出端子的第一喷嘴，以及对应于所述第二输出端子的第二喷嘴，其中，所述第一喷嘴设置成至少一排并且位于沿所述进给方向延伸的一假想线的相对两侧中的一侧，所述第二喷嘴设置成至少一排并且位于所述假想线的所述相对两侧中的另一侧，且其中，所述第一喷嘴构成的所述至少一排的数目与所述第二喷嘴构成的所述至少一排的数目的差不大于一。
8.如权利要求7所述的喷墨头，其中，所述通道限定单元还包括多个公共腔，该公共腔与所述压力腔保持连通，其中，所述喷嘴分组成多个组，在每个组中，所述喷嘴排列成在所述进给方向上延伸的至少一排，且其中，每个所述组中的所述喷嘴都与相应的所述公共腔之一通过所述压力腔保持连通。
9.如权利要求1或2所述的喷墨头，其中，该喷墨头能够在沿进给方向进给的记录介质上执行记录操作，其中，所述喷嘴包括对应于所述第一输出端子的第一喷嘴，以及对应于所述第二输出端子的所述第二喷嘴，且其中，在所述进给方向上看，所述第一喷嘴和第二喷嘴交替排列。
10.根据权利要求1或2所述的喷墨头，其中，所述扁平线缆包括位于所述促动器单元与所述第一驱动器电路之间的第一部分，以及位于所述促动器单元与所述第二驱动器电路之间的第二部分，且其中，所述扁平线缆至少在其所述第一部分和所述第二部分处粘合到所述通道限定单元。
11.如权利要求10所述的喷墨头，其中，所述通道限定单元包括框架部分，该框架部分围绕着叠置在所述通道限定单元上的所述促动器单元，且其中，所述扁平线缆粘合到所述框架部分。
12.如权利要求11所述的喷墨头，其中，所述框架部分由一片层提供，该片层的厚度不小于所述促动器单元的厚度且不大于所述促动器单元的厚度与50微米之和。
13.如权利要求12所述的喷墨头，其中，所述促动器单元被所述通道限定单元的所述框架部分、所述扁平线缆以及粘合剂所密封，所述扁平线缆依靠该粘合剂与所述框架部分彼此粘合。
专利摘要一种喷墨头，包括一扁平线缆，该扁平线缆具有(a)第一驱动电线(48、148)，该第一驱动电线连接第一输出端子(46a)和第一驱动器电路的驱动信号端子(75a)；(b)从第一驱动器电路的控制信号端子延伸出的第一控制器电线(81)；(c)第二驱动电线(48、148)，该第二驱动电线连接所述第二输出端子(46b)和所述第二驱动器电路的所述驱动信号端子(75b)；以及(d)从所述第二驱动器电路的所述控制信号端子延伸出的第二控制器电线(81)。输出端子包括(i)端子(46b)，该端子在输出端子中最远离第一驱动器电路并且是第二输出端子之一，和/或(ii)一端子(46a)，该端子在输出端子中最远离第二驱动器电路并且是第一输出端子之一。第一控制器电线从第一驱动器电路朝第二驱动器电路(75b)的相对两侧中远离第一驱动器电路(75a)的那一侧延伸。
文档编号B41J2/145GK2848567SQ20052010722
公开日2006年12月20日 申请日期2005年8月29日 优先权日2004年8月27日
发明者片山直树 申请人:兄弟工业株式会社