喷墨头的制作方法

专利名称：喷墨头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种喷墨头。
背景技术：
喷墨头包括接收从设置在喷墨头外部的墨水罐所供给的墨水的墨水导入口、将墨水喷射到喷墨头外部的喷嘴、以及连接上述喷嘴和墨水导入口的墨水流路。
普通的喷墨头包括多个喷嘴。当墨水在到达喷嘴的墨水流路内流动时的阻力在每个喷嘴上各不相同时，则打印质量下降。因此，开发出一种在特开2004-114423号公报中所记载的技术。该喷墨头包括在喷墨头内形成的1个墨水贮存室、和在喷墨头内形成的多个单个墨水流路。每个单个墨水流路与1个喷嘴连通。每个单个墨水流路与共用墨水贮存室连通。从墨水导入口导入的墨水被引导到墨水贮存室内。被引导到墨水贮存室内的墨水被分配到多个单个墨水流路内。如果在喷墨头内设置共用墨水贮存室，就能够解决墨水在到达喷嘴的墨水流路内流动时的阻力在每个喷嘴上不同的问题。
连接上述喷嘴和墨水导入口的墨水流路形成在喷墨头内。形成上述墨水流路的喷墨头由刚性高的材料形成，上述墨水流路的容积恒定。当在上述墨水流路的中途形成共用墨水贮存室时，该共用墨水贮存室也可以称作墨水流路的一部分。即使在上述墨水流路的中途形成了共用墨水贮存室，包含共用墨水贮存室在内的墨水流路的容积也是恒定的。
墨水是非压缩性的。墨水流路的容积恒定与墨水的非压缩性相结合，容易引起下述问题。
向喷墨头的墨水供给量和从喷墨头所喷出的墨水量难以相等。如果在划分成短时间进行观察，既具有供给量大于喷出量的时间带，也具有供给量小于喷出量的时间带。
在喷墨头刚开始进行打印动作之后，墨水的供给量小于喷出量，从而使喷墨头内产生较大的负压。在这种情况下，则非压缩性的墨水不能预先到达相对于喷嘴就位的位置。对于不进行喷墨的喷嘴而言，其中的墨水最好能在表面张力的作用下，保持相对于喷嘴的前端面稍向喷嘴内侧弯曲的状态。将该状态称作相对于喷嘴的就位状态。如果供给量小于喷出量，则喷墨头内的墨水量不足，墨水被倒吸入喷嘴内。
在喷墨头刚停止打印动作之后，流动的墨水在惯性力的作用下，被推向喷墨头，从而使供给量大于喷出量。在这种情况下，由于无法将非压缩性的墨水封闭在定容积的墨水流路中，从而导致墨水从喷嘴中渗出。
最好不出现由于供给量大于喷出量而使墨水从喷嘴渗出的情况。最好也不出现由于供给量小于喷出量而将墨水倒吸入喷嘴内的情况。一旦墨水引入喷嘴内，即使对与该喷嘴连通的墨水流路内的墨水施加压力，墨水也不能从喷嘴内喷出。或者从喷嘴喷出的墨水量不足。对于上述的任意一种情况而言，都会造成打印质量的下降。本实用新型的发明者通过研究发现，要想维持良好的打印品质，在喷墨头动作过程中抑制喷墨头内墨水的压力变动是很重要的。

发明内容
本实用新型的目的是提供一种喷墨头，即使在对于喷墨头的墨水供给量和从喷墨头所喷出的墨水量不相等的情况下，也不会产生不良结果。
本实用新型的另一个目的是提供一种喷墨头，在供给量大于喷出量时，也能够防止墨水从喷嘴渗出。
本实用新型的另一个目的是提供一种喷墨头，在供给量小于喷出量时，从喷嘴喷出的墨水量也不会不足。
本实用新型的另一个目的是提供一种喷墨头，能够抑制作用在贮存于喷墨头内的墨水上的压力变动，使从喷嘴喷出的墨水喷出量稳定。
本实用新型的另一个目的是提供一种喷墨头，能抑制在喷墨头刚开始打印之后和刚停止打印动作之后，喷墨头内的墨水所出现的压力变动的幅度，从而稳定喷嘴喷的墨水喷出量。
本实用新型的喷墨头具有主体。在主体的内部形成有共用墨水贮存室、和用于将从主体外部所供应的墨水引导到共用墨水贮存室内的共用墨水流路。在上述主体的第1面上分散地形成了多个喷嘴。在上述主体上分散地形成了多个压力室。压力室的个数与喷嘴的个数相同。1个喷嘴对应于1个压力室，1个压力室对应于1个喷嘴。
在主体的内部形成了多个单个墨水流路。单个墨水流路的个数与喷嘴个数相等。1个喷嘴对应于1个单个墨水流路，1个单个墨水流路对应于1个喷嘴。1个单个墨水流路从共用墨水贮存室经由对应的1个压力室，到达对应的1个喷嘴。
本实用新型的喷墨头包括允许共用墨水贮存空间的容积增减的调节器。
其中，所谓的共用墨水贮存空间是位于接收从喷墨头外部所供给的墨水的墨水导入口、和向多个单个墨水流路的分支点之间的用于收容墨水的空间，在存在密闭的空气的情况下，该共用墨水贮存空间中还包括密闭的空气的空间，另一方面，在不存在密闭的空气的情况下，该共用墨水贮存空间中仅收容有墨水。上述共用墨水流路是共用墨水贮存空间的一部分。上述共用墨水贮存室也是共用墨水贮存空间的一部分。在上述喷墨头中具有将贮存在共用墨水贮存室内的墨水引导到主体的外部的墨水排出流路。在喷墨头的使用过程中，墨水排出流路有时会处于由墨水填充的状态。此时，墨水排出流路也是共用墨水贮存空间的一部分。
所述调节器可以由密闭空气的空间构成，该空气直接与所述共用墨水贮存空间内的墨水相接触。该密闭空气的空间设置在共用墨水流路上，并且允许共用墨水流路中的墨水的容积增减，或者，该密闭空气的空间也可以设置在共用墨水贮存室内，并且允许共用墨水贮存室中的墨水的容积增减，甚至，该密闭空气的空间还可以设置在墨水排出流路上，并且允许墨水排出流路中的墨水的容积增减。也就是说，只要能允许共用墨水空间中的墨水的容积增减即可。
在由将空气密闭在共用墨水贮存空间的一部分中的方式来构成所述调节器的情况下，在空气和墨水之间并不需要将二者隔离的挠性片材。而是使墨水和空气直接接触。即使不存在隔离墨水和空气的片材，墨水也不会进入密闭有空气的空间内。并且，在密闭空气的空间和填充墨水的空间之间不存在固定边界，可以将包含二者的空间称作共用墨水贮存空间。在这种情况下，该共用墨水贮存空间的一部分为空气贮存空间，其余的部分中填充着墨水。
使墨水与空气直接接触后，墨水和空气之间的界面会随着两者之间的压力差而能自由移动。在这种情况下可以得到这样的效果，即，能抑制在喷墨头刚开始打印之后和刚停止打印动作之后，喷墨头内的墨水所出现的压力变动的幅度。
使在共用贮存空间中密闭空气后，即使相对于喷墨头而言，其墨水的供给量和喷出量不同，也不会产生不良结果。具体地讲，当供给量大于喷出量时，密闭空气被压缩，共用墨水贮存空间中的墨水的容积(即共用墨水贮存空间的容积与密闭空气的容积的差值)增大，从而能抑制喷墨头内墨水压力的过度上升。另一方面，而当供给量小于喷出量时，密闭空气进行膨胀，实质上的共用墨水贮存空间中的墨水的容积减小，从而能抑制喷墨头内墨水压力的过度下降。
所述调节器也可以为将共用墨水贮存空间与大气相隔离的挠性片材。例如，形成共用墨水贮存室的壁的一部分可以具有挠性。或者，形成墨水排出流路的一部分或全部的壁可以具有挠性。也就是说只要能调节所述公用墨水贮存空间中的墨水的容积即可。
在由挠性材料构成将共用墨水贮存空间与大气相隔离的壁的情况下，无论供给量是否等于喷出量，墨水的压力都不会过度变化。在这种情况下，能有效地抑制在喷墨头刚开始打印之后和刚停止打印动作之后易于出现的喷墨头内的墨水所出现的压力变动的幅度。
如果将共用墨水贮存空间与大气相分离的壁能够挠性变形，则即使在对于喷墨头的墨水供给量与从喷墨头所喷出的墨水量不相等的情况下，也不会产生不良结果。当供给量大于喷出量时，共用墨水贮存空间中的墨水容积增大，从而可以抑制作用在喷墨头内的墨水上的压力过度升高。当供给量小于喷出量时，共用墨水贮存空间中的墨水容积减少，从而可以抑制作用在喷墨头内的墨水上的压力过度下降。
如果将密闭空气的空间设置在与共用墨水贮存空间的合流点的上方，则即使在共用墨水贮存空间与密闭空气的空间之间不存在挠性片，墨水也不会侵入到密闭空气的空间内。
上述密闭空气的空间最好从上述合流点向在上述共用墨水贮存空间内流动的墨水的流动方向的上游侧延伸。也就是，最好将密闭空气的空间与共用墨水贮存空间的合流点设置在墨水从上向下游动的部分内。此时，流动的墨水不会侵入到密闭空气的空间内。在共用墨水贮存空间和密闭空气的空间之间无需设置挠性片。
上述主体也可以组合多个部件而成。例如上述主体可以包括第1主体和固定在该第1主体上的第2主体。
此时，在第1主体上预先形成共用墨水流路、以及第1共用墨水贮存室。在第2主体上形成第2上述共用墨水贮存室、所述多个单个墨水流路、上述多个压力室和上述多个喷嘴。通过将第2主体固定在第1主体上，而完成喷墨头的主体。第1主体可以是贮存单元，第2主体可以是流路单元。
此时，容易制造喷墨头的主体。
喷墨头优选具有多个执行机构。在这种情况下，形成在喷墨头的压力室的数目与执行机构的数目相同。压力室与执行机构一一对应。每个执行机构与所对应的压力室相对向，并且每个执行机构改变对应的压力室内的墨水压力。
在这种情况下，上述多个执行机构最好形成片状。此时，上述执行机构覆盖在上述主体上。因而能够简单地实现各个执行机构与其所对相应的1个压力室相对向的结构。
喷墨头还包括将贮存在共用墨水贮存室内的墨水引导到主体外部的墨水排出流路。此时，调节器可以连接到墨水排出流路上。
在调节器连接到墨水排出流路上时，能够由密闭空气的空间构成该调节器。该密闭空气的空间最好从与上述排出流路的合流点向上述排出流路的上游侧延伸。即使在密闭空气的空间和墨水排出流路之间不设置挠性片，在墨水排出流路内流动的墨水也不会侵入空气密闭的空间内。
最好还具有对墨水排出流路进行开闭的排出阀。存在于该排出阀与共用墨水贮存室之间的墨水排出流路成为共用墨水贮存空间的一部分，可以将调节器连接到该排出流路上。
也可以在墨水排出流路的壁上形成有孔，将挠性片材设置在墨水排出流路的内侧，该挠性片材的外周与在上述孔周围的上述壁接合。也可以将挠性片材设置在墨水排出流路的外侧。或者，排出流路自身也可以由挠性部件构成。
在利用挠性片材形成调节器时，最好还包括用于限制变形界限的部件。能够防止挠性片材变形过度而造成损伤。
在利用挠性部件形成调节器时，该挠性片材也可以设置在主体内。
例如，有时层叠多块板而构成上述主体。此时，其中一块板可以是挠性片材。
喷墨头具有将共用墨水贮存空间划分为上游侧区域和下游侧区域的过滤器。
此时，可以将调节器连接在上游侧区域内。或者，也可以将调节器连接在下游侧区域内。当将调节器连接在下游侧区域内时，能够进一步显著地抑制作用在与该下游侧区域相连的单个墨水流路内的墨水上的压力变动幅度。
排出流路也可以与上游侧区域连通。或者，排出流路也可以与下游侧区域连通。如果排出流路与上游侧区域连通，则在异物混入上游侧区域内的墨水中时，能够在混入异物的墨水通过过滤器之前将异物排出。而且，也可以对过滤器进行清洗。如果排出流路与下游侧区域连通，则能够将到达喷嘴的异物排出。


图1是第1实施例的喷墨头的立体图；图2是沿图1中的II-II线的喷墨头的剖视图；图3是沿图1中的箭头Y所示方向所看到的构成喷墨头的贮存单元和喷墨头主体的剖视图；图4(a)～(f)是图3所示的贮存单元的分解俯视图；图5是图1所示的喷墨头主体的俯视图；图6是由图5中的单点划线所包围的区域的放大图；图7是沿图6中的VII-VII线的剖视图；图8是图1所示的喷墨头主体的一部分的分解立体图；图9(a)是图1所示的执行单元的放大剖视图，图9(b)是表示设置在执行单元的表面上的单个电极的俯视图；图10是表示图3所示的贮存单元的墨水供给路径和来自贮存单元的墨水排出路径的路径的概略图；图11(a)是图10所示的排出阀的纵剖视图，图11(b)是图10所示的阀芯的纵剖视图；图12是表示阀芯插入排出阀的下部的状态的纵剖视图，图12(a)表示阀芯处于排出禁止位置的状态，图12(b)表示阀芯处于排出允许位置的状态；
图13是表示使阀芯上下移动的机构的概略图，图13(a)表示对应于图12(a)的状态，图13(b)表示对应于图12(b)的状态；图14(a)和14(b)是表示安装在图10所示的排出用的管上的阻尼流路管的第2实施例的纵剖视图；图15是构成第3实施例的喷墨头的贮存单元和喷墨头主体的剖视图；图16(a)～(h)是第3实施例的贮存单元的分解俯视图。
具体实施方式
下文参照附图对本实用新型的优选实施例进行说明。如图1所示，第1实施例的喷墨头1是X方向长的形状。喷墨头1从下方开始依次具有喷墨头主体1a、贮存单元70和控制部80。从上侧开始按顺序对于这些喷墨头1的构成元件进行说明。而且，图中的52表示下罩。喷墨头1的打印纸张在Y方向上通过喷墨头1的下方。纸张的X方向的宽度比喷墨头1在X方向上的长度短。喷墨头1能够在纸张的X方向的整个宽度上同时进行打印。由于纸张在Y方向上通过喷墨头1的下方，所以喷墨头1能够对纸张的整个范围进行打印。
下文参照图1和图2对控制部80进行说明。控制部80包括1块主印制电路板82、4个辅助印制电路板81、共计4个驱动器集成电路(driver IC)84以及共计4个FPC(Flexible Printed Circuit柔性印刷电路)50。
如图1所示，主印制电路板82和辅助印制电路板81具有在X方向上长的矩形平面，并相互平行地直立设置。如图2所示，主印制电路板82固定在贮存单元70的上表面上。辅助印制电路板81保持间隔地设置在主印制电路板82的两侧。在主印制电路板82的一侧设置2块辅助印制电路板81。主印制电路板82和辅助印制电路板81由连接器而相互电连接。
FPC50是在柔软的绝缘膜上形成配线布图的部件，各个FPC50的上端连接在对应的辅助印制电路板81上。在各个FPC50的中间部上固定1个驱动器IC84。各个FPC50的下端连接在后述的各个执行单元21上。各个驱动IC84经由散热83与辅助印制电路板81热接合(即二者之间存在良好的热传递关系)。
在未图示的喷墨打印机上存在上一级的控制印制电路板。该上一级控制印制电路板和主印制电路板82通过未图示的FPC连接。喷墨打印机所包括的上一级控制印制电路板所发送的信号，经过主印制电路板82、4个辅助印制电路板81和4个FPC50被传递到4个驱动器IC84上。各个驱动器IC84生成用于相应的执行单元21的驱动信号。经过FPC50，输出到对应的执行单元21上。4个执行单元21根据喷墨打印机所包括的上一级控制印制电路板的控制信号而工作。驱动器IC84工作并发热。驱动器IC84所产生的热量通过散热器83传递到辅助印制电路板81上，从辅助印制电路板81上散热。
在喷墨头1上设置了下罩52。上罩51覆盖在该下罩52的上部。由下罩52和上罩51覆盖控制部80。通过这些罩51、52，防止在打印时飞溅的墨水附着在控制部80等上。而在图1中，为了能够看见控制部80，省略了上罩51。
如图2所示，上罩51具有拱形的顶部，覆盖控制部80。下罩52是上下开口的大致四棱筒状，覆盖主印制电路板82的下部。在由下罩52所覆盖的空间内，FPC50松弛。由于FPC50松弛，没有应力作用在FPC50上。在下罩52的上部形成了从侧壁上端向内侧突出的上壁52b。上罩51的下端设置在该上壁52b的上表面上。上罩51和下罩52具有与喷墨头主体1a大致相同的宽度。
在下罩52的两侧壁(在图1中仅表示出1个侧壁)的下端，沿长度方向各形成2个向下突出的突出部52a。参照图4如下所述，在贮存单元70的两侧沿长度方向各形成2个凹部53。如图2所示，各个突出部52a收容在与贮存单元70对应的凹部53内。FPC 50通过突出部52a与凹部53之间的间隙。突出部52a的前端与后述流路单元4相对。在突出部52a的前端与流路单元4之间形成了间隙。即使零件存在制造误差，也可以利用上述间隙的存在而吸收制造误差所引起的影响。通过填充硅酮树脂等而封闭该间隙。除突出部52a之外的下罩52的侧壁下端设置在贮存单元70的上表面上。
如图2所示，通过突出部52a与凹部53之间的间隙而被引出的FPC50的下端附近，沿着执行单元21的上表面水平地延伸。FPC50的下端附近连接在执行单元21的上表面上。如图4所示，4个执行单元21固定在1个流路单元4的上表面上。1个FPC50连接在1个执行单元21的上表面上。1个驱动器IC84和1个辅助印制电路板81连接在1个FPC50上。
下文参照图2～图4对贮存单元70进行说明。而在图2和图3中，省略了后述流路单元4的剖面表示。在图3中为了便于说明，对垂直方向的缩小比例进行了放大表示。此外，在图3中为了便于说明，适当表示本不在同一个剖面上的结构。
将图4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所示的6块板71、72、73、74、75和76如图3所示进行层叠而构成贮存单元70。
如图3所示，最上层的第1板71的厚度比其它板大，并且比其它板稍长，其长度方向的两端向外侧突出。如图4(a)所示，在第1板71的长度方向的一端附近和另一端附近，由蚀刻等分别形成圆孔71a、71b。圆孔71a是将墨水导入喷墨头1内的墨水导入口，如图1所示，之后将墨水供给用接头91固定。圆孔71b是用于从喷墨头1排出墨水的墨水排出口，如图1所示，之后将墨水排出用接头92固定。
如图4(b)所示，上数第二块的第2板72包括从与第1板71上所形成的圆孔71a对应的部分开始斜着延伸的细长部72a、在第2板72的大致中央位置上形成大致平行四边形的通孔72b、以及向第1板71上所形成的圆孔71b斜着延伸的细长孔72c。通孔72b形成位于后述过滤器73f的上游侧的墨水贮存室。
如图4(c)所示，上述第三块的第3板73在与第2板72上所形成的通孔72b对应的位置上具有比通孔72b小一圈的通孔73b。在通孔73b的周缘上部形成有台阶73a，在台阶73a上设置用于除去墨水内的灰尘等的过滤器73f(参照图3)。过滤器73f嵌合在台阶73a上，同时具有与台阶73a的高度大致相同的厚度。过滤器73f的上表面大致与第3板73的上表面处于同一个平面上。而且如图4(c)所示，在第3板73上，在与第2板72上所形成的细长孔72c对应的位置上形成了圆孔73c。圆孔73c与细长孔72c的一端对应，圆孔71b与细长孔72c的另一端对应。
如图4(d)所示，在上数第四块的第4板74上通过冲压加工等形成通孔74a。通孔74a形成位于过滤器73f的下游侧的墨水贮存室。通孔74a的平面形状沿着X方向弯曲并尖端越来越细地延伸，同时相对于其中央呈点对称。形成下游侧墨水贮存室的通孔74a包括沿X方向延伸的主流路74b、和从主流路74b分支并且流路宽度比主流路74b窄的8个分支流路74c。沿同一方向延伸的两个分支流路74c构成一对。分别是从主流路74b的左下侧向左下侧延伸的2个分支流路74c、从主流路74b的左上侧向左上侧延伸的2个分支流路74c、从主流路74b的右下侧向右下侧延伸的2个分支流路74c、从主流路74b的右上侧向右上侧延伸的2个分支流路74c。主流路74b在与第3板73的圆孔73c对应的位置上延伸。
如图3所示，上数第五块的第5板75与其它板相比非常薄。如图4(e)所示，在第5板75上通过蚀刻等形成10个椭圆孔75a。椭圆孔75a形成在与第4板上所形成的主流路74b的长度方向两端对应的位置以及与各个分支流路74c前端对应的位置上。在第5板75Y方向两端附近，一侧各形成5个椭圆孔75a。在Y方向上侧的边上，从长度方向一侧(图4(e)左侧)开始依次形成1个椭圆孔75a、2个椭圆孔75a、2个椭圆孔75a。在Y方向下侧的边上，从长度方向一侧(图4(e)右侧)开始依次形成1个椭圆孔75a、2个椭圆孔75a、2个椭圆孔75a。共计10个椭圆孔75a都形成在避开切口53e的位置上。10个椭圆孔75a设置成相对于板中央点对称。
如图4(f)所示，最下层的第6板76具有与第5板75上所形成的10个椭圆孔75a对应的10个椭圆孔76a、和与第4板上所形成的主流路74b对应的通孔76b。第6板76的下表面由半蚀法等形成仅有椭圆孔76a的周缘部分(图中虚线所包围的部分)向下突出，仅将该突出部分固定在流路单元4的上表面上，突出部分以外与流路单元4分开(参照图2)。
如图4(a)～4(f)所示，在各个板71～76的Y方向的两侧，以交错状形成矩形切口53a、53b、53c、53d、53e、53f。切口53a、53b、53c、53d、53e、53f在每侧各形成有2个，共计4个切口。如果将板71～76的位置对齐并层叠起来，则由这些切口53a～53f形成沿垂直方向贯穿贮存单元70的凹部53(参照图2)。除去凹部53，贮存单元70的宽度与流路单元4的宽度大致相同。
如图3所示，6块板71～76在位置对齐的状态下层叠起来，并相互固定。
接着对贮存单元70内的墨水的流动进行说明。如图3所示，将墨水供给用接头91固定在与第1板71的上表面的圆孔71a连通的位置上。将墨水排出用接头92固定在与第1板71的上表面的圆孔71b连通的位置上。上述接头91、92都是具有外径大一圈的基端91b、92b的圆筒形部件，基端91b、92b的下表面上的圆筒形空间91a、92a的开口按照与第1板71的各个圆孔71a、71b的开口一致的位置关系进行固定。首先，对从墨水供给用接头91供给的墨水流过贮存单元70内的情形(图3中涂黑箭头所示的流向)进行说明，然后对从贮存单元70排出到排出用接头92的墨水流(图3中空白箭头所示)进行说明。
如图3中涂黑箭头所示，通过墨水供给用接头91的圆筒形空间91a而流入到圆孔71a内的墨水，流入细长部72a的一端，从此处沿水平方向移动，流入过滤器上游侧的墨水贮存室72b内。然后通过过滤器73f，流入过滤器下游侧的墨水贮存室74a的大致中央位置。之后，如图4(d)中的箭头所示，从主流路74b的大致中央向其长度方向两端流动，同时向各个分支流路74c的前端流动。到达主流路74b的长度方向两端以及各个分支流路74c前端的墨水，通过椭圆孔75a、76a流入在流路单元4的上表面上开口的共计10个收容口5b(参照图5)内。
第1板71的圆孔71a形成喷墨头1的墨水导入口。第2板72的长孔72a使墨水导入口与墨水贮存室相连，而形成用于将墨水引导到墨水贮存室内的墨水流路。第2板72的通孔72b形成过滤器上游侧的墨水贮存室。第4板74的通孔74a形成过滤器下游侧的墨水贮存室。
下文参照图2、图5、图6、图7、图8以及图9，对喷墨头主体1a进行说明。另外，为了便于说明，在图6中，以实线表示位于执行单元21下方的本应以虚线表示的压力室10和狭孔12。
如图2和图5所示，喷墨头主体1a包括流路单元4和固定在流路单元4的上表面上的4个执行单元21。执行单元21从流路单元4的上表面上所形成的多个压力室10中选择任意的压力室10，并对所选择的压力室10内的墨水进行加压。
首先对流路单元4进行说明。如图2所示，流路单元4具有与贮存单元70大致相同的宽度，如图3所示，X方向的长度比贮存单元70的长度稍短。流路单元4具有大致呈长方体形状的外形。如图5和图6所示，在流路单元4的下表面上形成以矩阵状设置多个喷嘴8的墨水喷出区域。如图5和图6所示，多个压力室10以矩阵状设置在流路单元4的上表面上。喷嘴8的个数与压力室10的个数相等。1个喷嘴8对应于1个压力室10，1个压力室10对应于1个喷嘴8。
如图7和图8所示，流路单元4从上开始依次由空腔板22、基板23、狭孔板24、供给板25、岐管板26、27、28、罩板29和喷嘴板30这9块金属板构成。这些板22～30具有在X方向(参照图1)上长的矩形平面。
如图5所示，在空腔板22上形成共计10个收容口5b的共计10个通孔、和多个形成压力室10的大致呈菱形的通孔。如图7所示，在基板23上形成用于使各个压力室10与狭孔12连通的孔、使压力室10与喷嘴8连通的孔。虽然图7中并未图示，但是在基板23上也形成了使收容口5b与岐管流路5连通的孔。在狭孔板24上形成了用于形成与各个压力室10连通的狭孔12的通孔、使压力室10与喷嘴8连通的孔。虽然图7中并未图示，但是在狭孔板24上也形成了使收容口5b与岐管流路5连通的孔。在供给板25上也形成了使狭孔12与副岐管流路5a连通的孔、使压力室10与喷嘴8连通的孔。虽然图7中并未图示，但是在供给板25上也形成了使收容口5b与岐管流路5连通的孔。在岐管板26、27、28上形成了在层叠时相互连接而构成岐管流路5和副岐管流路5a的通孔、和使压力室10与喷嘴8连通的孔。在罩板29上形成了使压力室10与喷嘴8连通的孔。在喷嘴板30上形成了多个与压力室10连通的用于形成喷嘴8的孔。
如图7所示，9个板22～30在位置对齐之后进行层叠并相互固定，以便在流路单元4内形成从共用的岐管流路5经过狭孔12和压力室10而到达喷嘴8的单个墨水流路32。1个单个墨水流路32对应于1个喷嘴8。准备与喷嘴8的个数相同的压力室10，与喷嘴8的个数相同的狭孔12，与喷嘴8的个数相同的墨水流路32。1个压力室10、1个狭孔12、1个墨水流路32对应于1个喷嘴8。在流路单元4的上表面上露出多个用于形成压力室10的凹陷。
如图5所示，在流路单元4上表面的与贮存单元70的共计10个椭圆孔76a(参照图4(f))对应的位置上，设置了共计10个收容口5b。在流路单元4的内部，形成了与收容口5b连通的岐管流路5和从岐管流路5分支的副岐管流路5a。与各个喷嘴8对应，形成了从副岐管流路5a经过压力室10而到达喷嘴8的单个墨水流路32。从贮存单元70经过收容口5b而供给到流路单元4内的墨水，从岐管流路5分支到副岐管流路5a，通过发挥节流功能的狭孔12和压力室10而到达喷嘴8。
岐管流路5分支为10个流路，副岐管流路5a分支成更多数目的流路，但是这些流路在贮存单元70内相互连通。即，所有的岐管流路5和副岐管流路5a都在下游侧贮存室74a处合流。为了通过大量的墨水，岐管流路5和副岐管流路5a形成较粗，压力损失小。即，贮存在岐管流路5和副岐管流路5a内的墨水的压力在各个部分都几乎相同。相反，单个墨水流路32较细，压力损失大。因而，在各个单个墨水流路32内，墨水压力不同。
岐管流路5和副岐管流路5a可以称作将流到多个单个墨水流路32内的墨水共用地贮存起来的墨水贮存空间。
能够这样评价，即，在贮存单元70内形成有共用上游侧墨水贮存室72b。在贮存单元70内形成有第1共用下游侧墨水贮存74a，在流路单元4内形成了第2共用下游侧墨水贮存室5、5a。
下文将对执行单元21进行说明。如图5所示，各个执行单元21的平面形状是梯形。4个执行单元21固定在流路单元4的上表面上。4个执行单元21以交错状设置。收容口5b形成在不与4个执行单元21重合的位置上。4个执行单元21固定在与流路单元4下表面上所形成的墨水喷出区域对应的位置上。如上所述，在墨水喷出区域上形成多个喷嘴。在与墨水喷出区域对应的流路单元4的上表面上，形成了多个用于分别形成压力室10的凹陷。如图7所示，1个凹陷10对应于1个喷嘴8。1个执行单元21跨越多个凹陷10进行延伸，并覆盖各个凹陷。通过由执行单元21覆盖所述凹陷，形成压力室10。
各个执行单元21的平行对边在沿着流路单元4的长度方向延伸的方向上被固定。邻接的执行单元21的斜边彼此之间相隔微小的间隔而平行延伸。
如图2所示，执行单元21与贮存单元70的下表面隔开。对应的FPC50固定在各个执行单元21的上表面上。FPC50进入执行单元21与贮存单元70之间的间隙内。
如图9(a)所示，执行单元21由4个压电片41、42、43和44构成，这些压电片由具有强介电性的钛锆酸铅(PZT)系陶瓷材料制成，厚度大致为15微米。压电片41～44相互固定。
在最上层的压电片41的上表面，形成多个单个电极35。各个单个电极35形成在与形成压力室10的凹陷对应的位置上。
形成在整个片材表面上且厚度大致为2微米的共用电极34，介于最上层的压电片41及其下侧的压电片42之间。单个电极35和共用电极34例如由Ag-Pd系等金属材料构成。在压电片42与43之间、压电片43与44之间以及压电片44的下表面，并未设置电极。
单个电极35的厚度大约为1微米，如图9(b)所示，具有与压力室10相似的大致呈菱形的平面形状。大致呈菱形的单个电极35的锐角部的一侧伸出，在其前端上设置与单个电极35电连接并且直径大致为160微米的圆形的触盘36。触盘36例如由包含玻璃料的金属构成。触盘36设置在不与压力室10重合的位置上。触盘36与设置在FPC50(参照图2)上的接点电连接。
共用电极34在未图示的区域接地。由此，共用电极34在与所有压力室10对应的区域内保持相等的接地电位。另一方面，单个电极35为了能够独立于其它单个电极35地控制电位，通过包括在每个单个电极35上独立的触盘36、和在每个单个电极35上独立的导线的FPC50，连接到驱动器IC84上(参照图2)。
例如通过使用丝网印刷技术，能够在压电片41上高密度地形成多个单个电极35。因而，能够高密度地设置在与单个电极35对应位置上形成的压力室10和喷嘴8。能够打印高清晰度的图像。
下文对执行单元21的驱动方法进行说明。压电片41在其厚度方向上被极化，当使单个电极35处于与共用电极34不同的电位而对压电片41的厚度方向上施加电场时，则压电片41上的外加电场部分因压电效应而变形。当对厚度方向上极化的压电片41施加厚度方向的电场时，则压电片41变厚，在平面内收缩。另一方面，剩余的3个压电片42～44是非活性层，无法自发变形。
也就是说，执行单元21将最远离压力室10的1个压电片41做成活性层，将靠近压力室10的3个压电片42～44做成非活性层，即所谓的单一形态(ユニモルフ)类型。如图9(a)所示，压电片41～44固定在形成压力室10的空腔板22的上表面上。由于压电片41的外加电场部分变形，而其下方的压电片42～44不变形，所以压电片41～44整体向压力室10侧凸出地变形(单一形态变形)。因而压力室10的容积变小。作用在压力室10内的墨水上的压力增大，将墨水从压力室10朝向喷嘴8压出，从喷嘴8喷出墨水。
然后，当使单个电极35返回到与共用电极34相同的电位时，则压电片41～44变成原来的平坦形状，压力室10的容积恢复到原始容积。随之从岐管流路5向压力室10导入墨水，墨水再次贮存在压力室10内。
可以通过选择用于施加电压的单个电极35，来选择喷出墨水的喷嘴。可以通过控制向单个电极35施加电压的时间，来控制从喷嘴喷出墨水的时间。
接着，参照图10，对从墨水供给用接头91向贮存单元70供给墨水的系统以及从墨水排出用接头92将贮存在贮存单元70内的墨水排出的排出系统进行说明。
首先，对向贮存单元70供给墨水的系统进行说明。在贮存单元70的外部备有墨水罐101。墨水罐101和墨水供给用接头91通过管110相连。将泵121插入到管110的中间。当泵121转动时，如图10中的涂黑箭头所示，墨水从墨水罐101经过泵121、管110和墨水供给用接头91，供给到贮存单元70内。
泵121在最初将墨水供给到贮存单元70内时运转。在泵121内确保旁通流路，即使在泵121不运转时，墨水也可以通过泵121。在通常进行打印操作时，泵121不运转。一旦执行单元21工作而从流路单元4将墨水喷出，则在流路单元4内产生负压，该负压经过贮存单元70和管110，传递到墨水罐101内。利用该负压将墨水从墨水罐101中吸出，经过泵121、旁通流路和管110，吸入到贮存单70内。
如果长时间观察，则供给到贮存单元70与流路单元4的结合体(将其称作为主体)的墨水量，与该主体所喷出的墨水量相等。但是，存在墨水流动速度缓慢的情况，如果从短时间看，墨水供给量和墨水喷出量不一定相等。既具有供给量大于喷出量的时间带，也具有供给量小于喷出量的时间带。这些在主体内引起压力变动。
接下来，对从贮存单元70排出墨水的系统进行说明。将管111连接在墨水排出用接头92上。将排出阀60连接在管111的前端。与排出阀60邻接地设置了阀芯65。管111和阀芯65设置在排出阀60的两侧。通过阀芯65的上下移动，进行排出阀60的开闭切换。当通过阀芯65开启排出阀60时，则允许从贮存单元70排出墨水。当通过阀芯65关闭排出阀60时，则禁止从贮存单元70排出墨水。将墨水填充到管111内。管111也构成墨水贮存空间的一部分。当通过阀芯65开启排出阀60时，则如图10中的空白箭头所示，贮存单元70内的墨水通过排出用接头92和管111，通过排出阀60和阀芯65内的流路，排出到废液罐103内。
在所谓的逆清洗时，将贮存单元70内的墨水排出。所谓的逆清洗就是从喷嘴8加压注入墨水或清洗用墨水，沿与通常打印操作时墨水流动方向相反的方向使墨水流过后，从喷墨头1中排出。实行逆清洗，能够将喷墨头1的内部清洗干净。也就是说，能够将滞留在喷墨头1的内部的粉尘或气泡等异物除去。
在实施逆清洗时，由盖200覆盖喷墨头1主体1a的下部(详细地说，流路单元4的形成有喷嘴8的整个下表面)。如图10中的单点划线箭头所示，清洗用墨水罐102内的清洗用墨水通过泵122和分支阀123，从盖200加压注入到喷墨头主体1a的流路单元4内。
注入流路单元4内的清洗用墨水，沿与图7所示箭头相反方向流过单个墨水流路32。也就是说，从喷嘴8通过压力室10、狭孔12、副岐管流路5a、图5所示的岐管流路5、向收容口5b移动。清洗用墨水从收容口5b流入到贮存单70内。流入到贮存单70内的清洗用墨水，如图3所示，经过椭圆孔76a、椭圆孔75a，到达下游侧墨水贮存室74a。而且，通过圆孔73c、细长孔72c、圆孔71b，到达墨水排出用接头92，并从墨水排出用接头92排出。此时，存在于流路单元4和贮存单元70内的墨水被清洗用墨水推压，并随清洗用墨水一起排出。从贮存单元70排出的墨水和清洗用墨水经过图10中空白箭头所示的路径，排出到废液罐103内。
从与下游侧墨水贮存室74a相对的圆孔73c，墨水填充到细长孔72c、圆孔71b、墨水排出用接头92、管111和排出阀60，成为喷墨头1上的墨水贮存空间的一部分。兼用作墨水贮存空间和墨水排出通路。
图10中的双点划线的箭头表示清洗时的墨水流向。所谓清洗就是将存在于喷嘴8内的混入异物的墨水强制排出，从而维持从喷嘴8的墨水排出情况良好。在清洗时，具有对喷墨头1内的墨水进行加压的加压清洗以及对喷墨头1内的墨水进行吸引的吸引清洗。从喷嘴8中排出的墨水收容在盖200内，然后通过分支阀123，排出到废液罐103内。另外，例如在最初使用包括喷墨头1的记录装置而从墨水罐101将墨水导入喷墨头1时，或长期使用该装置后再次打开进行使用时等，实施清洗。
然后参照图11，对排出阀60和阀芯65的结构进行说明。
如图11(a)所示，排出阀60包括阀主体61和嵌合在阀主体61下部的盖62。
阀主体61具有中央具有圆孔的圆形平面的上壁61a、从上壁61a向下伸出的圆筒状的外周壁61b和内周壁61c、以及从上壁61a的圆孔的周缘向上伸出的圆筒状的伸出部61d。在伸出部61d和内周壁61c内形成大致呈圆柱形的流路60x。由于内周壁61c朝其下端越来越细，所以流路60x的剖面朝内周壁61c的下端变大。盖62具有沿流路60x的延伸方向贯通的通孔62a。
在外周壁61b与内周壁61c之间，形成了封闭空气的空气室60y。空气室60y是设置在流路60x的周围的环形。圆筒形的外周壁61b与内周壁61c之间的环形空间的上部，由上壁61a密封而形成空气室60y。
在盖62的上表面的通孔62a的周缘上，形成了用于设置O型环68的凹部。在O型环68上设置了球阀64。在球阀64的上表面上设置了弹簧63。弹簧63处于阀主体61的流路60x内，并具有与伸出部61d大致相同的圆筒外径地进行缠绕，向下方对球阀64施力。在图11(a)中，由球阀64封闭流路60x的下端。
空气室60y通过间隙60z与由球阀64封闭的流路60x连通。间隙60z成为空气室60y与墨水贮存空间的连接点。空气室60y从间隙60z向上延伸。也就是说，空气室60y从间隙60z在与向下流过流路60x的墨水流动方向相反的方向上延伸。由于空气室60y从间隙60z向上方延伸，所以墨水不能侵入到空气室60y内。由于空气室60y从间隙60z在与墨水流动方向相反的方向上延伸，即使墨水流动，所述墨水也不能侵入到空气室60y内。空气室60y确保在充满密封空间的墨水中存在气泡。
空气具有压缩性，可以简单地改变容积。如果充满密封空间的墨水压力增大，则充满空气室60y的空气收缩，使填充墨水的容积变大。其结果是，能够抑制作用在墨水上的压力过度升高。如果充满密封空间的墨水的压力下降，则充满空气室60y的空气膨胀，使填充墨水的容积减小。其结果是，能够抑制作用在墨水上的压力过度下降。充满空气室60y的空气能够降低作用在墨水上的压力的变动幅度。将其称作为阻尼器。
在空气室60y与流路60x之间只存在间隙60z，而并没有用于将空气室60y和流路60x分开的膜。即使没有膜，墨水也不会侵入空气室60y，空气也不会侵入流路60x中。无需采用分离膜。但是也可以根据需要采用分离膜。只要分离膜为挠性膜，即可使空气室60y获得阻尼器作用。
如图11(b)所示，阀芯65包含阀芯主体66和插入阀芯主体66上部的管67。
阀芯主体66具有中央具有圆孔的端壁66a和从端壁66a向下方延伸的管66b。在端壁66a和管66b内形成大致呈圆柱形的流路65x。管67嵌合在端壁66a的中央的圆孔内，在端壁66a的上表面的管67的外周设置O型环68。在管67的上端形成了2个切口67a(图11(b)中仅表示出1个)。
下文参照图12对利用阀芯65进行的排出阀60的开闭动作进行说明。图12是表示将图11(b)的阀芯65插入图11的排出阀60下部时的纵剖视图，图12(a)表示阀芯65处于排出禁止位置的状态，图12(b)表示阀芯65处于排出允许位置的状态。
如图12(a)所示，当阀芯65处于排出禁止位置时，阀芯65的管67的上端插入到排出阀60的盖62的通孔62a内，尚未与球阀64抵接。此时，由于排出阀60内的流路60x的下端由被弹簧63向下方施力的球阀64封闭，所以排出阀60关闭。
在进行逆清洗时，通过下述包括电磁阀130的机构(参照图13)，使阀芯65向上方移动，设置在图12(b)所示的排出允许位置上。在其移动过程中，阀芯65的管67的上端与球阀64抵接，反抗着弹簧63的作用力使球阀64向上方移动。在端壁66a通过O型环68与排出阀60的盖62抵接的位置上，使阀芯65停止。
如图12(b)所示，当阀芯65处于排出允许位置时，排出阀60内的流路60x通过管67的上端所形成的切口67a与阀芯65内的流路65x连通。由此，能够进行上述的逆清洗。
即使墨水在流路60x、65x内流动时，墨水也不会侵入空气室60y内。也就是说，即使进行逆清洗时，空气仍保持在空气室60y内。这是因为空气室60y从与流路60x连通的间隙60z在与逆清洗时流路60x内的墨水流动方向相反的方向上延伸。
下文参照图13对使阀芯65上下移动的机构进行说明。图13(a)对应于图12(a)，图13(b)对应于图12(b)。
在具有本实施例的喷墨头1的记录装置中，设置了基台140。在基台140上形成了阀支撑部139。将排出阀60固定在阀支撑部139上。将电磁阀130固定在基台140的上表面上。电磁阀130具有一端固定有轴131的滑动可动部130a。
L字型臂132支撑在基台140的侧面上。L字型臂132在其弯曲部的一侧形成有切口132b，在另一端形成有切口132a。在切口132b内设有轴133，L字型臂132能够以轴133为中心进行摆动地支撑在基台140上。另一方面，将电磁阀130的轴131设置在另一端的切口132a内。L字型臂132在一端132c上对阀芯65进行支撑。
当使电磁阀130的滑动可动部130a左右滑动时，伴随着轴131的移动，L字型臂132的另一端132a也进行移动。从而使L字型臂132以轴133为中心进行摆动，支撑在L字型臂132的另一端132c上的阀芯65上下移动。
在图13(a)中，阀芯65处于上述排出禁止位置，在此通过使滑动可动部130a沿箭头所示方向朝电磁阀130的内部滑动，L字型臂132沿图中的顺时针方向摆动，从而能够达到图13(b)所示的状态、即阀芯65处于上述排出允许位置的状态。
在本实施例的喷墨头1中，不能从墨水罐101供给与墨水喷出量相应的墨水量，喷墨头1内的墨水体积暂时减少。相反，有时过量的墨水从墨水罐101流入到喷墨头1内。由此，作用在喷墨头1内的墨水上的压力发生变动。
在本实施例的喷墨头1中，如果喷墨头1内的墨水压力增大，则充满空气室60y的空气收缩，使填充墨水的容积增大。其结果是，抑制作用在墨水上的压力过度升高。如果喷墨头1内的墨水压力下降，则充满空气室60y的空气膨胀，使填充墨水的容积减少。其结果是，抑制作用在墨水上的压力过度下降。由于备有与喷墨头1内的墨水贮存空间相连的空气室60y，所以可以有效稳定作用在墨水头1内的墨水上的压力变化，从而能够抑制压力变动。
由于可以利用与墨水贮存空间相连的空气室60y所发挥的阻尼作用，抑制作用在墨水上的压力过度上升或过度下降，所以可以防止墨水从喷嘴8中渗出或墨水被引入到喷嘴8内的现象的发生。能够维持稳定的墨水喷出量。
用于获得阻尼作用的空气室60y形成在将流路单元4和贮存单元70组合而成的主体的外部。因而，能够使主体的结构简化。也可以在主体内形成空气室60y。
在本实施例中，将空气室60y连接到墨水排出流路上。空气室60y也可以连接到上游侧墨水贮存室72b上，还可以连接到下游侧墨水贮存室74a上。空气室60y也可以从墨水导口71a连接到副岐管5a的某个部位上。
在本实施例中，划定贮存单元70的下游侧墨水贮存室74a的壁的一部分即第5板75非常薄，能够对应于喷墨头1内压力而发生变形。如图4(e)、图4(f)所示，由于在第6板76上形成了通孔76b，所以第5板75可以容易地上下变形。非常薄的第5板75作为允许下游侧墨水贮存室74a的容积发生变化的调节器而发挥作用。
在本实施例中，空气室60y作为第1调节器工作，非常薄的第5板75作为第2调节器工作。由于备有2个调节器，所以能够有效地抑制喷墨头1内所产生的压力变动。
在包括在主体外延伸的管111等的情况下，通过由弹性体形成管111或其一部分，能够形成允许墨水贮存空间的容积增减的调节器。
在本实施例中，由于设置排出阀60，例如要将滞留在喷墨头1内的粉尘或气泡等异物除去时，利用排出阀60将流路60x的下端打开，从而能够轻易地将喷墨头1内的墨水排出。
排出阀60具有球阀64和弹簧63，其中球阀64能密闭流路60x的下端，弹簧63对球阀64向下方加载。由此，能简化排出阀60的结构，从而能进一步降低制造成本。
而且，最好在图10所示的泵121与墨水供给用接头91之间设置供给阀。当在关闭该供给阀的状态下进行逆清洗时，则墨水顺利流动。因而，能够有效地将喷墨头1内的墨水排出。
贮存单元70具有将上游侧墨水贮存室72b和下游侧墨水贮存室74a分开的过滤器73f。
在本实施例中，排出流路与下游侧墨水贮存室74a连通。由于能够将滞留在下游侧墨水贮存室74a内的异物排出，所以可以防止异物移动到流路单元4内而产生墨水喷出不良。
除了这种方案，排出流路还可以与上游侧墨水贮存室72b连通。此时，由于清洗用墨水逆向流过所述过滤器73f，所以能够对过滤器73f进行清洗。
在本实施例中，实现阻尼作用的空气室60y和非常薄的第5板75，对贮存在下游侧墨水贮存室74a内的墨水压力的变动进行抑制。在过滤器73f前后，因过滤器73f的较大流路阻力而引起压力损失，过滤器73f前后的压力不一致。如果使过滤器73f的下游侧墨水贮存室74a的墨水压力变动平稳，则单个墨水流路的压力更加平稳。另外，使过滤器73f的上游侧墨水贮存室72b的压力变动平稳，也可以使单个墨水流路的压力平稳。
下文对第2实施例进行说明。本实施例的喷墨头是将图14所示的阻尼流路管160安装在图10所示的排出管111上。其它方面与第1实施例相同。因而下文仅对阻尼流路管160进行说明。另外，在这种情况下，排出阀60也可以不具有空气室60y。
如图14(a)所示，阻尼流路管160包括管主体161以及安装在管主体161上的由挠性薄膜材料构成的阻尼膜162。
管主体161包括中央具有圆孔的圆形平面的上壁161a及下壁161c、在其上端和下端分别与上壁161a和下壁161c的外周缘连接的圆筒状的周壁161b、从上壁161a的圆孔周缘向上方伸出的圆筒状的上方伸出部161d、以及从下壁161c的圆孔周缘向下方伸出的圆筒状的下方伸出部161e。在周壁161b上形成有大致呈圆形的孔161z，通过孔161z使阻尼流路管160内的流路160x与大气连通。
阻尼膜162覆盖孔161z地安装在周壁161b的内表面上，介于流路160内的墨水与大气之间。具体地说，阻尼膜162具有比孔161z大一圈的圆形平面，仅其周缘162a圈住孔161z地固定在周壁161b上。
阻尼膜162在进行上述逆清洗时，如图14(a)所示，周缘162a之外的部分向流路160x的内侧突出，这时形成2个凸部。此时，流路160x内充满墨水，在喷墨头1内不会产生过大负压。另一方面，一旦在喷墨头1内产生负压，则阻尼膜162上的向流路160x的内侧突出的部分被进一步向内侧拉伸，如图14(b)所示，形成1个凸部地发生变形。
如上所述，如果采用本实施例的喷墨头，则即使伴随着喷出墨水，喷墨头内的墨水容积减少，阻尼膜162也能对应于喷墨头1内的压力而变形，所以与上述第1实施例相同地，可以达到抑制喷头1内所产生的压力变动并稳定地喷出墨水的效果。
而且，由于阻尼膜162并不是安装在周壁161b的外表面上而是安装在周壁161b的内表面上，所以可以实现阻尼管160的紧凑化。而且，即使伴随着喷墨头1内的压力变动而发生变形，阻尼膜162也仍留在流路160x内，所以能够减轻由薄膜材料构成的阻尼膜162的破损。周壁161b作为用于限制阻尼膜162的变形界限的限制器而发挥功能。
阻尼膜162也可以固定在周壁161b的外表面上。
下文参照图15和图16对第3实施例进行说明。本实施例的喷墨头与第1实施例的差异仅仅在于贮存单元170的结构不同。其它方面与第1实施例相同。下文仅对贮存单元170的结构进行说明。此时，排出阀60也可以不具有空气室60y。而且为了便于说明，在图15中对垂直方向的比例进行了放大，并适当表示本不在同一剖面上的墨水流路。
如图16(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)、(h)所示，贮存单元170是由具有在X方向上(参照图1)长的矩形平面的7个板171、173、174、175、176、177、178以及1个阻尼片172构成的叠层体。
如图15和图16(a)所示，最上层的第1板171在第1板171的长度方向一端附近形成了圆孔171a，在另一端附近形成了圆孔171b。圆孔171a位于从第1板171的Y方向的中央向下方偏心的位置上，圆孔171b位于从第1板171的Y方向的中央向上方偏心的位置上。而且，在第1板171的下表面(阻尼片172一侧的面)上，形成在X方向上较长地延伸的椭圆形的凹部171c。凹部171c位于第1板171的X方向中心位置与圆孔171b之间。而且，在凹部171c的底部中央形成了圆孔171d。也就是说，在第1板171的下表面侧形成了椭圆形的凹部171c，形成了贯通该凹部171c的底部和第1板171的上表面的圆孔171d。
上数第二块的阻尼片172是由挠性薄膜材料构成的。如图15和图16(b)所示，在与第1板171上所形成的圆孔171a、171b对应的位置上形成了圆孔172a、172b。而且，作为挠性薄膜材料，只要采用对应于墨水中的压力变动而容易发生挠曲的薄膜即可，可以采用金属或树脂。在本实施例中，使用将阻气膜附着在原本阻气性良好的PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂上的树脂制复合膜。从而，可以通过挠性薄膜抑制空气和水蒸气透过。由于具有挠性，所以作为抑制墨水压力变动的阻尼器也能够发挥优良功能。
如图15和图16(c)所示，上数第三块的第3板173在与第1板171上所形成的圆孔171a、171b对应的位置上贯通地形成了圆孔173a、173b，并贯通地形成了与第1板171上所形成的椭圆形的凹部171c对应的椭圆通孔173c。
如图15和图16(d)所示，上数第四块的第4板174形成了从与第1板171上所形成的圆孔171a、171b对应的位置朝向第4板174的Y方向的中央斜着延伸的凹状的细长部174a、174b。而且，在第4板174的上表面(第3板173一侧的面)上，形成了与细长部174a连通且延伸到第4板174的中央的椭圆孔174c、与细长部174b连通且延伸到第4板174的中央的椭圆孔174f。此时，椭圆孔174f形成为凹状，具有与第3板173的椭圆孔173c几乎相同的外形形状和尺寸，并向第3板173一侧开口。而且，在第4板174的中央附近形成了阻尼器连通口174h。椭圆孔174c和椭圆孔174f通过连通口174h相互连通。另一方面，在椭圆孔174c的底部中央形成了比椭圆孔174c小一圈的椭圆孔174d。而且，在椭圆孔174d的底部中央形成了比椭圆孔174d小一圈的通孔174e。在与通孔174e的周缘上端相连的台阶上设置用于除去墨水内的灰尘等的过滤器174g。在此，细长部174a、椭圆孔174c和椭圆孔174d形成过滤器174g上游侧的墨水贮存室181a。此外，椭圆孔174f、细长部174b形成阻尼室182。所谓的阻尼室182是指允许容积增减而发挥使作用在墨水上的压力变化平稳的功能的室。
如图15和图16(e)所示，在上数第五块的第5板175的中央形成了圆孔175a。另外，第5板175从下方层叠在第4板174上，使得圆孔175a与第4板174的通孔174e连通。而且，圆孔175a与通孔174e的第4板174的中央侧锐角部相对。
如图15和图16(f)所示，上数第六块的第6板176形成有通孔176a。通孔176a的平面形状沿X方向弯曲并且前端越来越细地延伸，同时相对于其中央呈点对称。形成下游侧墨水贮存室的通孔176a包括沿X方向延伸的主流路176b、和从主流路176b分支且流路宽度比主流路176b窄的8个分支流路176c。沿同一方向延伸的2个分支流路176c构成一对。分别是从主流路176b左下侧向左下侧延伸的2个分支流路176c、从主流路176b左上侧向左上侧延伸的2个分支流路176c、从主流路176b右下侧向右下侧延伸的2个分支流路176c、从主流路176b右上侧向右上侧延伸的2个分支流路176c。
如图15所示，上数第七块的第7板177与其它板相比非常薄。如图16(g)所示，在第7板177上通过蚀刻等共形成10个椭圆孔177a。椭圆孔177a形成在与第6板176上所形成的主流路176b的长度方向的两端对应的位置以及与各个分支流路176c的前端对应的位置上。在第7板177的Y方向两端附近，每侧各形成5个椭圆孔177a。在Y方向的上侧的边上，从长度方向一侧(图16(g)左侧)开始依次形成1个椭圆孔177a、2个椭圆孔177a、2个椭圆孔177a。在Y方向的下侧的边上，从长度方向一侧(图16(g)右侧)开始依次形成1个椭圆孔177a、2个椭圆孔177a、2个椭圆孔177a。共10个椭圆孔177a都形成在避开切口531的位置上。共10个椭圆孔177a设置成相对于板中央呈点对称。
如图16(h)所示，最下层的第8板178包括与第7板177上所形成的10个椭圆孔177a对应的10个椭圆孔178a、和与第6板176的主流路176b对应的通孔178b。第8板178的下表面通过半蚀法等形成仅有椭圆孔178a的周缘部分(图中虚线所包围部分)向下方突出，仅将该突出部分固定在流路单元4的上表面上，突出部分之外与流路单元4分开(参照图2)。
这7个板171、173～178以及1个阻尼片172如图15所示位置对齐之后层叠起来，并相互固定。而且，如图16(a)～(h)所示，在各个板171、173～178的Y方向的两端，以交错状沿着长度方向各形成2个、共计4个矩形的切口53g～53m。通过将板171、173～178以及阻尼片172的位置相互上下对齐地层叠起来，而由这些切口53g～53m构成沿垂直方向贯通贮存单元70的凹部53(参照图2)。除了凹部53之外，贮存单元70的宽度与流路单元4的宽度大致相同。
如图15所示，将墨水供给用接头91固定在与圆孔171a对应的第1板171的上表面上。将墨水排出用接头92固定在与圆孔171b对应的第1板71的上表面上。接头91、92是具有外径大一圈的基端91b、92b的圆筒形部件，并设置成基端91b下表面的圆筒形空间91a的开口与第1板171的圆孔171a一致，基端92b下表面的圆筒形空间92a的开口与第1板171的圆孔171b一致。
下文对进行供给墨水时贮存单元170内的墨水的流动进行说明。首先，对从墨水供给用接头91供给的墨水流过贮存单元170内的情形(图15中涂黑箭头所示)进行说明。
如图15中涂黑箭头所示，通过墨水供给用接头91的圆筒形空间91a而流入到圆孔171a内的墨水，通过圆孔172a和173a而流入上游侧墨水贮存室181a。上游侧墨水贮存室181a由第4板174上所形成的椭圆形孔174c形成。流入上游侧墨水贮存室181a内的墨水通过过滤器73f，流入下游侧墨水贮存室181b。下游侧墨水贮存室181b由第4板174上所形成的椭圆形孔174e形成。流入下游侧墨水贮存室181b内的墨水，通过第5板的圆孔175a，流入第6板176的主流路176b大致中央内。然后，如图16(f)的箭头所示，墨水从主流路176b的大致中央朝长度方向两端流动，并朝向各个分歧流路176c的前端流动。到达主流路176b的长度方向两端和各个分歧流路176c前端的墨水，通过椭圆孔177a、178a，流入在流路单元4的上表面开口的收容口5b内(参照图5)。
流入上游侧墨水贮存室181a内的墨水，通过阻尼器连通口174h，流入阻尼室182内。阻尼室182由第3板173上所形成的椭圆孔173c和第4板174上所形成的椭圆孔174f构成。在墨水导入初期时，通过将流入阻尼室182内的墨水从墨水排出用接头92排出到外部，可以将存在于上游侧墨水贮存室181a和阻尼室182内的气泡排出。也就是说，墨水能够在不存在气泡状态下充满过滤器174g上游侧空间。
墨水暂时贮存在上游侧墨水贮存室181a和下游侧墨水贮存室181b内。
下文对逆清洗时从墨水排出用接头92排出的墨水的流动(图15中空白箭头所示)进行说明。
在逆清洗时，清洗用墨水通过收容口5b而流入贮存单元170内。流入贮存单元170内的清洗用墨水，经过椭圆孔178a、177a到达下游侧墨水贮存室181b，经过过滤器174g而流入上游侧墨水贮存室181a内。流入上游侧墨水贮存室181a内的清洗用墨水如图中空白箭头所示，经过阻尼室182和圆孔173b、172b、171b，从墨水排出用接头92排出。此时存在于流路单元4和贮存单元170内的墨水，由清洗用墨水推压并与清洗用墨水一起被排出。此时，由于过滤器174g所捕获的异物也被排出，所以能够净化流路，同时恢复过滤器的性能。
在此，用于划定阻尼室182的壁由阻尼片172形成。而且，椭圆形的凹部171c与第1板上的夹持阻尼片172并与椭圆孔173c相对的区域相对。由凹部171c和阻尼片172划定的空间通过圆孔171d与大气连通。也就是说，阻尼片172介于阻尼室182内的墨水与大气之间。阻尼片172可以在凹部171c一侧变形，也可以在椭圆孔173c一侧变形。可以通过阻尼片172的变形使阻尼室182的容积增减。
凹部171c的底部限制阻尼片172的过度变位。也就是说，第1板171是用于限制阻尼片172变位的限制部件。而且，该限制部件不仅限制阻尼片172的变位，而且还防止与阻尼片172损坏有关的外力直接施加在阻尼片172上。因而，容易进行喷墨头1的操作，并有助于延长其寿命。
如上所述，根据本实施例的喷墨头，由于阻尼片172对应于喷墨头1内的压力而发生变形，与上述第1实施例相同地，能够抑制喷墨头1内所产生的压力变动。由于作用在墨水上的压力稳定，所以能够喷出稳定量的墨水。
如果预先在排气阀60上设置了空气室60y，则其作为第2容积调节器而发挥功能。由于利用空气室60y所保持的空气吸收压力的振动能量，所以能够更有效地抑制喷墨头1内所产生的压力变动。在本实施例中，下游侧墨水贮存室181b的主流路176b通过与其它板相比非常薄的第7板177与大气相对。非常薄的第7板177作为第3容积调节器而发挥功能，可以实现使下游侧墨水贮存室181b内墨水所产生的压力变动减衰的阻尼器作用。阻尼室182的阻尼片172、排气阀60的空气室60y以及第7板177共同抑制存在于流路单元4上游侧的墨水所产生的压力变动。因而，能够将向流路单元4侧的压力变动传递可靠地控制在不影响墨水喷出特性的程度。而且，无需包括上述抑制压力变动的所以构成元件，可以采用其一或对其进行组合。
由于层叠阻尼片172即可，所以阻尼片172的安装非常容易。由于第1板171限制阻尼片172的过度变位，所以可以预防阻尼片172的破损。由于阻尼片172设置在贮存单元170内，所以可以实现喷墨头1的紧凑化。而且，由于阻尼室设置在墨水供给流路附近，所以能够更有效地抑制喷墨头1内所产生的压力变动。由于墨水供给口171a和阻尼连通口174h连接在上游侧墨水贮存室181a上，所以在从墨水供给口171a向上游侧墨水贮存室181a供给墨水时，墨水也可以从阻尼连通口174h向墨水排出流路流动。由此可以将滞留在过滤器174g的上游侧墨水贮存室181a内的异物排出，开防止过滤效果的降低。此外，由于存在过滤器174g，所以即使包含异物的墨水从墨水排出流路逆流到上游侧墨水贮存室181a内，异物也不会侵入到下游侧墨水贮存室181b内。
虽然上文对本实用新型的优选实施例进行了说明，但是本实用新型并不局限于上述实施例，可以在本实用新型技术方案的范围内进行各种变更。
在上述实施例中，虽然流路单元4、贮存单元70和170是单独制造后再进行组装的，但是并不局限于此。也可以使用流路单元4、贮存单元70和170一体化的主体部。
在本实施例中，虽然形成用于划定下游侧墨水贮存室74a、181b的壁的第5板75、第7板177非常薄，并能够对应于喷墨头1内的压力而发生变形，但是也可以在用于划定墨水贮存室的壁的一部分上不形成这种薄膜。
也可以不设置将墨水贮存室划分为上游侧区域和下游侧区域的过滤器73f、174g。
排气阀60内的空气室60y，只要能保持空气即可，可以采用各种结构。而且如果在排出流路(在上述实施例中，圆孔73c、细长孔72c、圆孔71b、排出用接头92、管111)的一部分上设置可保持空气的部分，也可以省略空气室60y。排出阀60并不限于上述具有球阀64和弹簧63的结构，也可以采用各种结构。
在第1实施例中，虽然在排出流路的中间设置了空气室，但是也可以将连接墨水贮存空间和空气室的流路与排出流路分开设置。
在第2实施例的阻尼流路管160上，虽然阻尼膜162固定在周壁161b的内表面上，但是也可以固定在外表面上。而且，也可以在阻尼流路的一部分例如管111上形成孔，并将阻尼膜162安装在覆盖该孔的位置上。在第2实施例的阻尼流路管160上，从对阻尼膜162进行保护并提高阻尼效果的观点出发，也可以在周壁161b的内表面上形成多个孔161z。一般来说，虽然可以通过增大阻尼膜162的尺寸来提高阻尼效果，但是在仅有1个孔161z的情况下，当孔161z被堵塞时，则不能达到所希望的阻尼效果的提高。而且当增大阻尼膜162的尺寸并增大阻尼膜162的尺寸时，由薄膜材料组成的阻尼膜162容易受损。为了避免产生这种问题，最好在周壁161b的内表面上形成多个孔161z。另外，这样还可以防止阻尼流路管160的结构强度下降。
在第3实施例中，虽然第1板171是用于限制阻尼片172的变位的限制部件，但是第1板171也可以形成不对阻尼片172的变位进行限制的结构。在此情况下，最好构成防止直接施加导致阻尼片172破损的外力的限制部件，或预先设法将该外力与阻尼片172隔离。安装在贮存单元170上表面侧的上罩51和下罩52能够防止外力作用在阻尼片172上。
在第3实施例中，虽然将阻尼片172安装在阻尼室182的外侧面上，但是也可以将阻尼片安装在阻尼室182的内侧面上。而且，在第3实施例中，设置过滤器174g的台阶也可以从椭圆孔174d的底部形成相当于过滤器174g厚度的深度。由此，由于墨水不会滞留在过滤器174g上，异物和气泡被迅速排出。而且此时，排出到外部的墨水量较少即可完成异物和气泡的排出。上述实施例的通孔76b(第6板176)和通孔178b(第8板178)也可以不贯通各板176、178。即，也可以形成分别具有底部的凹部。由此，与其它板相比非常薄的第5板75和第7板177与外部空气隔离。即使非常薄的第5板75和第7板177万一破裂，也可以防止墨水从主体部泄漏。
本实用新型的喷墨头可以适用于行式和串行式的任一种喷墨打印机，而且并不局限于喷墨打印机，也可以适用于喷墨式传真机或复印机。
权利要求1.一种喷墨头，包括主体；形成在所述主体的内部的共用墨水贮存室；形成在所述主体的内部，并将从所述主体外部所供给的墨水引导到所述共用墨水贮存室内的共用墨水流路；分散地形成在所述主体的第1面上的多个喷嘴；形成在所述主体上的多个压力室，所述压力室的个数与所述喷嘴个数相同；形成在所述主体内部的多个单个墨水流路，各个单个墨水流路从所述共用墨水贮存室经由所述1个压力室而到达所述1个喷嘴；允许共用墨水贮存空间中的填充墨水的容积增减的调节器，其中所述共用墨水贮存空间包含所述共用墨水贮存室和所述共用墨水流路；其中，所述调节器为密闭空气的空间，该空气与所述共用墨水贮存空间内的墨水相接触，并且，所述共用墨水贮存空间中填充着所述密闭的空气以及墨水。
2.如权利要求1所述的喷墨头，所述密闭空气的空间设置在其自身与所述共用墨水贮存空间的合流点的上方。
3.如权利要求2所述的喷墨头，所述密闭空气的空间从所述合流点向所述共用墨水贮存空间内的墨水的流动方向的上游侧延伸。
4.如权利要求1所述的喷墨头，所述主体具有第1主体和固定在该第1主体上的第2主体；在所述第1主体上形成所述共用墨水流路、以及第1所述共用墨水贮存室；在所述第2主体上形成第2所述共用墨水贮存室、所述多个单个墨水流路、所述多个压力室和所述多个喷嘴。
5.如权利要求4所述的喷墨头，其中还具有多个执行机构，各执行机构分别与所述各压力室相对向，并且各执行机构使所对应的压力室的压力变化，所述多个压力室形成在所述主体的第2面上，所述多个执行机构形成为片状的执行机构单元；所述执行机构单元覆盖在所述第2面上。
6.如权利要求1所述的喷墨头，其中还具有墨水排出流路，该墨水排出流路将贮存在所述共用墨水贮存室内的墨水引导到所述主体的外部；所述墨水排出流路构成所述共用墨水贮存空间的一部分，所述调节器连接到所述墨水排出流路上。
7.如权利要求6所述的喷墨头，所述密闭空气的空间连接到所述排出流路上，并且该密封空气的空间自其自身与所述排出流路的合流点向所述排出流路的上游侧延伸。
8.如权利要求6所述的喷墨头，还具有对所述墨水排出流路进行开闭的排出阀。
9.如权利要求1所述的喷墨头，其中还具有过滤器，该过滤器将所述共用墨水贮存空间划分成为上游侧区域和下游侧区域，所述调节器与所述上游侧区域相连接。
10.如权利要求1所述的喷墨头，其中还具有过滤器，该过滤器将所述共用墨水贮存空间划分成为上游侧区域和下游侧区域，所述调节器与所述下游侧区域相连接。
11.如权利要求6所述的喷墨头，其中还具有过滤器，该过滤器将所述共用墨水贮存空间划分成为上游侧区域和下游侧区域，所述排出流路与所述上游侧区域相连接。
12.如权利要求6所述的喷墨头，其中还具有过滤器，该过滤器将所述共用墨水贮存空间划分成为上游侧区域和下游侧区域，所述排出流路与所述下游侧区域相连接。
13.一种喷墨头，包括主体；形成在所述主体的内部的共用墨水贮存室；形成在所述主体的内部，并将从所述主体外部所供给的墨水引导到所述共用墨水贮存室内的共用墨水流路；分散地形成在所述主体的第1面上的多个喷嘴；形成在所述主体上的多个压力室，所述压力室的个数与所述喷嘴个数相同；形成在所述主体内部的多个单个墨水流路，各个单个墨水流路从所述共用墨水贮存室经由所述1个压力室而到达所述1个喷嘴；允许共用墨水贮存空间中的填充墨水的容积增减的调节器，其中所述共用墨水贮存空间包含所述共用墨水贮存室和所述共用墨水流路，并且共用墨水贮存空间中填充着墨水；其中，所述调节器为将所述共用墨水贮存空间与大气相隔离的挠性片材。
14.如权利要求13所述的喷墨头，其中还具有墨水排出流路，该墨水排出流路将贮存在所述共用墨水贮存室内的墨水引导到所述主体的外部，并且该墨水排出流路构成所述共用墨水贮存空间的一部分，在所述墨水排出流路的壁上形成有孔；在所述墨水排出流路的内侧设置有挠性片材；该挠性片材的外周与所述孔周围的所述墨水排出流路的壁紧密接触。
15.如权利要求13所述的喷墨头，其中还具有墨水排出流路，该墨水排出流路将贮存在所述共用墨水贮存室内的墨水引导到所述主体的外部，并且该墨水排出流路构成所述共用墨水贮存空间的一部分，在所述墨水排出流路的壁上形成有孔；在所述墨水排出流路的外侧设置有挠性片材；该挠性片材的外周与所述孔周围的所述墨水排出流路的壁紧密接触。
16.如权利要求13所述的喷墨头，其中还具有墨水排出流路，该墨水排出流路将贮存在所述共用墨水贮存室内的墨水引导到所述主体的外部，并且该墨水排出流路构成所述共用墨水贮存空间的一部分，并且，所述墨水排出流路的壁由挠性材料形成。
17.如权利要求13所述的喷墨头，所述挠性片材设置在所述主体的内部。
18.如权利要求17所述的喷墨头，将多块板层叠而构成所述主体；其中一块板是挠性片材。
19.如权利要求13所述的喷墨头，其中还具有限制部件，该限制部件限制所述挠性片材的形变极限量。
20.如权利要求13所述的喷墨头，具有将所述共用墨水贮存空间划分为上游侧区域和下游侧区域的过滤器；所述调节器连接在所述上游侧区域上。
21.如权利要求13所述的喷墨头，具有将所述共用墨水贮存空间划分为上游侧区域和下游侧区域的过滤器；所述调节器连接在所述下游侧区域上。
22.如权利要求13所述的喷墨头，所述主体具有第1主体和固定在该第1主体上的第2主体；在所述第1主体上形成所述共用墨水流路、以及第1所述共用墨水贮存室；在所述第2主体上形成第2所述共用墨水贮存室、所述多个单个墨水流路、所述多个压力室和所述多个喷嘴。
23.如权利要求22所述的喷墨头，其中还具有多个执行机构，各执行机构分别与所述各压力室相对向，并且各执行机构使所对应的压力室的压力变化，所述多个压力室形成在所述主体的第2面上，所述多个执行机构形成为片状的执行机构单元；所述执行机构单元覆盖在所述第2面上。
24.如权利要求23所述的喷墨头，其中还具有对所述墨水排出流路进行开闭的排出阀。
专利摘要本实用新型提供一种喷墨头，可以抑制喷墨头内所产生的压力变动。喷墨头具有主体。在所述主体的内部形成共用墨水贮存室。在该主体的表面上分散地形成多个喷嘴和多个压力室。1个喷嘴对应于1个压力室，1个压力室对应于1个喷嘴。在该主体的内部形成多个单个墨水流路。各个单个墨水流路从共用墨水贮存室经由对应的1个凹陷，到达对应的1个喷嘴。喷墨头还包括允许共用墨水贮存空间的容积增减的调节器。当贮存在喷墨头中的墨水的压力发生变动时，则共用墨水贮存空间的容积增减，可以使压力变动平稳。
文档编号B41J2/14GK2875808SQ20052014300
公开日2007年3月7日 申请日期2005年11月17日 优先权日2004年11月17日
发明者平比吕志 申请人:兄弟工业株式会社