专利名称：喷墨记录头的制作方法
技术领域：
本发明用于喷墨型打印机或记录器，本发明用于一种具有多个规则排列喷嘴的记录头的器件中墨滴按照外部提供的图像信号选择性喷出，并通过记录头扫描纸张等来适应打印字符或图形。
本发明特别涉及一种具有简化结构和增加喷嘴密度的喷墨型记录头。
喷墨型记录头控制多个(n)喷嘴，如在多色记录头中，每种颜色n为24到300，按照电信量(打印数据)从中选择性喷出墨滴并通过记录头沿纸张表面扫描，从而在如纸张等记录介质上打印出字符或图形。喷墨型记录头通常包括至少一个供多个喷嘴使用并用于储墨的墨池。墨池中的墨通过与各个喷嘴连通的细窄供墨管流入压力室。通过按照电信号产生压力的压力发生器对相应压力室中的墨加压，墨滴从选中的喷嘴中喷出。
当通过对与各个喷嘴连通的相应压力室中的墨加压而使墨滴从所选中的喷嘴中喷出时，压力室中的墨压产生压力波并扩散回到与压力室相连的墨池，这种压力波扩散可对选中喷嘴之外其它喷嘴的喷墨状况造成不利影响，即所谓的串扰。在极端条件下，其它喷嘴会喷出少量墨。
另一方面，为了使记录头更紧凑，有必要减小墨池尺寸。然而，当被同时驱动的喷嘴数增加，而墨池的容量不足以适应时，从墨池供给压力室的墨量变得不足且不能稳定喷墨。
通过防止串扰和供墨不足的发生来实现稳定喷墨，而不考虑被同时驱动的喷嘴数量。通过增加喷嘴密度或增加预定尺寸头内的喷嘴数以减小整个记录头的尺寸，以及依靠简化头结构来低成本生产记录头，这些是喷墨型记录头始终面临的问题。
日本专利未决公开第Hei8-58089号公开了一例采用多层冲孔板材层叠结构的喷墨型记录头。
图1是记录头截面图，图2是该结构的拆分透视图。在图1和图2中，墨池30位于其中一块板(101)内，并供多个(n)喷嘴31共同使用。墨池30内储存的墨经各供墨口32进入通向各喷嘴31的供墨管33，并进而流入另一块板(104)内的压力室34。
如图1和图2所示，喷墨记录头由喷嘴板100，储墨室或墨池形成板101，供墨口成形板102，密封板103，压力室形成板104和振动板105构成，它们按照从墨池30到各喷嘴31间形成导墨通道的顺序层叠。并且，喷墨型记录头包括一个由压电元件106，上电极107和活动印刷电路板108等组成的执行器。
在这种喷墨记录头结构中，喷嘴31如图2所示在平面上排列成两行。因此，可以通过相对于其中一行中的喷嘴移动另一行中喷嘴的位置来使副扫描方向上的喷嘴密度加倍。但是，由于层叠了大量板材，因此这种结构较复杂。所以，在加工各板元件，层叠中精确定位，将它们互相粘接与/或焊接的生产过程中存在问题。而且，在采用这种结构的喷墨记录头中，墨池30部分重叠在供墨管33上，但不与压力室34和喷嘴31重叠。因此，喷墨型记录头中墨池占据的面积相对于整个喷墨型记录头的面积来说很小，为了使墨池足够大，记录头必须加大。
日本专利公开No.Hei4-52213中公开了一种减少了层叠板材数的喷墨型记录头，该结构将压力室，与压力室连通的喷嘴和供墨管成形在单块板上。头的截面3、拆分透视4示出该结构。在图3和图4中，与振动板113接触的压电元件114由坚固件116支撑，并按照由电极112和115提供的外部电信号进行机械振动。压电元件114的振动通过振动板113传给压力室44。而墨从墨池117经导墨管111流向喷嘴41。
图3和图4所示喷墨记录头结构的优点在于层叠板的数目较少。但是，在图3中清楚地看到，需要对基座板40中具有不同结构的墨池，压力室和喷嘴进行精密加工，因此导致了生产步骤的增加。而且，在这种结构中，由于难以减少整个记录头尺寸，墨池117必须紧靠压力室44安放。
日本未决专利公开No.Hei3-274157中公开了一种喷墨记录头，其通过在平面图中的基体内排列喷嘴，增大了副扫描方向的喷嘴密度。然而，其中公开的工艺涉及驱动矩阵形式排列的压力室的电-机转换元件结构，而非依据墨流将它们排列成矩阵的工艺。
日本未决专利公开No.Hei7-246701中公开了一种喷墨型记录头，其设计可同时获得紧凑的喷墨头和向所有压力室可靠供墨。图5为该喷墨头结构的拆分透视图，图6是该结构的截面图。如图5和图6所示，形成了多个喷嘴97和与各喷嘴97连通的对应数目的压力室119。且储墨室120与压力室119连通，以临时储存供向压力室119的墨体。
由于该结构中，在平行于喷墨头板118的垂直平面内储墨室120可与多个压力室119重叠安放，喷墨头板118包括前端板125，中间板126和后板127。因此，其对比图1，图2，图3和图4中所示结构的优点在于可形成更大的储墨室。但是，喷墨头118上的喷嘴口97和供墨管121不能被重叠。而且，图5，图6所示结构中，构成储墨室120到喷嘴口97之间管道的喷墨头板118具有3层结构。因此，在组装三层板125,126和127时需要对供墨管121与压力室119，压力室119与位于两板125,126上的喷嘴97精确定位，这将导致生产步骤数增加。这个问题类似于图1和图2所示结构的问题。
在图5和图6所示结构中，例如储墨室120是用需要精确深度控制的精密加工形成在板125的前面，因此，生产步骤增加且元件加工量下降。这类似于图3和图4所示结构的问题。
本发明的目的之一是提供一种具有简单结构，生产步骤减少，紧凑且并不昂贵的喷墨型记录头。
本发明的另一目的是提供可提高产量的喷墨型记录头。
本发明的另一目的是提供一种具有较高的喷嘴布局自由度，且对供墨口位置及数目限制较少的喷墨型记录头。
本发明的另一目的是提供一种平面排列喷嘴以显著提高喷嘴密度的喷墨型记录头。
本发明的另一目的是提供一种矩阵形式排列喷嘴并使供墨系统适合于喷嘴矩阵形式排列的喷墨型记录头。
本发明的另一目的是提供一种喷墨型记录头，能在不增大头尺寸的情况下增加喷嘴数目并能通过选择使用喷嘴来实现高速打印。
依照本发明的喷墨型记录头，通过从多个喷嘴中选择喷墨来打印字符和/或图形。其特征为结构简单，喷嘴数增加而尺寸不增大。
即，依照本发明的喷墨型记录头的特征在于包括在其前表面上形成多个(n)喷嘴的喷嘴板；与喷嘴板后表面大体平行安放的墨室板，并在它们之间形成墨池；在喷板与墨室板之间液体密封式安放的，用于限定墨池的外分隔壁，在喷嘴板与墨室板之间外分隔壁内多块独立的分隔壁，每块独立的分隔壁限定一块与不同喷嘴连通的独立空间；每块独立的分隔壁内形成的供墨口，从墨池向被其限定的独立空间供墨；和用于对从墨池经供墨口分别流入独立空间的墨加压的压力产生装置。
墨室板是由一块能沿着其厚度方向扩散机械振动的薄板构成的。压力产生装置最好包括电一机转换元件，用于向与各喷嘴连通的独立空间内的墨分别施加机械力。具体讲，压力产生装置可包括放在各独立空间内的发热元件和用于分别驱动这些发热元件的电装置。
墨供给墨室板中形成的墨池，然后从墨池经过各独立分隔壁内的供墨口流入由各独立分隔壁限定且与各喷嘴连通的独立空间。供给对应于压力室的独立空间的墨，当受到压力产生装置对其施加的压力时，从对应于独立空间的喷嘴中喷出。
作为压力产生装置，可使用电一机转换元件，如对应电信号产生机械力的压电执行器。通过这种压力产生装置，机械力从墨室板外部分别施加于与喷嘴连通的独立空间。墨室板由薄板构成，以便机械力敏感地沿着其厚度方向扩散，并施加在供给墨室板内部空间的墨上。
或者，也可以将发热元件放在各独立空间内作为压力产生装置。在这种情况下，当发热元件通过电装置选择发热时，独立空间内的墨受热膨胀，并在膨胀力的作用下对应喷嘴中喷出。
外部分隔壁及独立分隔壁被集成在墨室板或喷嘴板的一个面上，以使与各喷嘴连通的独立空间被限定在墨池内。在这种情况下，在喷嘴板上形成的对应于多个喷嘴(例如，8行×20列=160)的多个独立分隔壁可以被集成为一个单元体。因此，元件数和组装步骤数可显著减少，以便低成本地生产记录头。使用腐蚀(化学处理)或电成形工艺可对分隔壁进行整体加工。
或者，每个外分隔壁包围多个独立分隔壁，多个外部分隔壁可形成多个独立墨池。在这种情况下，可以在各墨池中装入不同颜色的墨，以便实现具有简单结构的紧凑彩色喷墨型记录头。
喷嘴板由厚板构成，在喷嘴板后表面上形成中心对应于各喷嘴中心的凹槽。通过这些凹槽可以防止从空间到喷嘴的墨流停滞与/或粘滞。进而，当空隙进入该结构的独立空间时，可以容易地从对应喷嘴中排除空隙。
虽然由各分隔壁限定的每个独立空间都有一个供墨口，但可为每个独立空间提供多个供墨口，在每个独立空间包含一个供墨口的情况下，当有压力施加在独立空间内的墨液上时，由供墨口扩散回墨池的压力波振幅较小，但该压力波振幅会在对应的喷嘴周围增大。因此，能高效喷出墨滴。在每个独立空间包含多个供墨口的情况下，当有压力施加在独立空间内的墨液上时，虽然从供墨口流回墨池的墨量略有增加，但墨滴喷出后仍可平缓地向独立空间内充墨。因此，可以通过提高驱动频率来实现高速打印。
可以去除部分空间分隔壁以形成供墨口，供墨口的方向可以与其邻近独立空间的供墨口方向相同或不同。在供墨口方向与其邻近空间供墨口方向不同的情况下，可以减小相对于其它喷嘴的串扰。而且，由于可以防止流向供墨口的墨流当墨池向独立空间充墨时发生相互干扰，因此可以改善充墨特性。
多个(n)喷嘴可按主扫描方向和副扫描方向以二维矩阵列，进而可以在与主扫描方向夹角为预定角α的方向排列。采用这种喷嘴排列方法，在副扫描方向上喷嘴位置不会重叠。因此，可以同时驱动所有喷嘴打印。
如上文提到的，由于本发明的记录头结构主要由喷嘴板和墨室板两部分组成，所以结构非常简单。因此，依照本发明的喷墨型记录头生产步骤减少，可低成本地制造。而且，喷嘴可按二维排列，能够获得较高的喷嘴布局自由度并可减少对供墨口位置和数目的限制。进而，可以靠增加喷嘴数来实现高速打印。
因为由喷嘴板，墨室板和外分隔壁限定的区域被用作储墨的墨池和独立空间，即，在墨池内形成的独立压力室，所以可使记录头紧凑并为墨池提供足够大的容量。而且，即使同时驱动多个喷嘴，而不论喷嘴数目多少，均可实现稳定喷墨。
本发明将参照下列附图详细描述图1展示了喷墨记录头结构现有技术一例的放大截面图。
图2为图1所示喷墨型记录头的拆分透视图。
图3展示了喷墨型记录头结构现有技术另一例的放大截面图。
图4为图3所示喷墨型记录头的拆分透视图。
图5为喷墨型记录头结构现有技术另一例的拆分透视图。
图6为图5所示喷墨型记录头的放大截面图。
图7为依照本发明第一实施例的喷墨型记录头的局部截面透视图。
图8为沿图7A-A向的局部放大截面图。
图9为图7所示结构的切除局部的拆分透视图。
图10和11分别为第一实施例中，用于环形空间隔离壁的供墨口排列示例的透视图。
图12到图14为第一实施例中，用于方形空间隔离的供墨口排列示例的透视图。
图15为依照本发明第二实施例结构的切除局部透视图。
图16为沿图15B-B向的局部放大截面图。
图17为第二实施例拆分透视图。
图18为采用局部改变厚度的墨室板的第二实施例局部放大截面图。
图19为箭头C所示方向的墨室板底视图。
图20为本发明第三实施例的局部截面透视图。
图21为沿图20D-D向的放大截面图。
图22和23分别为本发明第四实施例中供墨口排列的局部截面图。
图24为本发明第五实施例中喷嘴排列的平面图。
图25为本发明第六实施例中采用的喷嘴板的后视图。
图26为沿图25E-E向的第六实施例截面图。
图27为本发明第六实施例中采用的喷嘴板的局部放大后视图。
图28为沿图27F-F向的喷嘴板局部截面图。
图29为本发明第七实施例中采用的墨室板结构的透视图。
图30为对比例中采用的墨室板结构透视图。
图7是依照本发明第一实施例的喷墨型记录头的局部截面透视图，图8是沿图7A-A向的局部放大截面图，图9是图7所示结构的切除局部拆分透视图。
图7至图9所示本发明第一实施例包括一个在其表面排列多个(例如，8×8=64)喷嘴11的喷嘴板1；一个平行于喷嘴板1后表面安放的墨室板2，内有一个由外部供墨的墨池；位于喷嘴板1与墨室板2之间，用于限定与各喷嘴11连通的独立空间的独立空间分隔壁22；位于喷嘴板1和与之接触的墨室板2外缘之间的，用于限定墨池21的外分隔壁50；在各空间分隔壁22内形成的，用于从墨池21向独立空间23供墨的供墨口24；和用于分别向独立空间23内的墨加压的压力生成装置3。在第一实施例中，喷嘴11的直径为30μm，喷嘴板厚度为100μm，喷嘴间距为1.0mm。
墨室板2由薄板构成，可以沿其厚度方向传播机械振动。压力生成装置3包括电一机转换元件，可以由墨室板2的外部分别向独立空间23内的墨加压。
用Ni电成形法将平面视图为环形或方形的空间分隔壁22与外部分隔壁50集成在墨室板2上。空间分隔壁22和用于限定墨池21的外分隔壁50的高度均为70μm。若空间分隔壁22为环形，其内径为0.6mm；若空间分隔壁22为方形时，其每边边长为0.6mm。墨室板2的厚度为25μm。采用Ni电成形法制成的喷嘴板1厚度为100μm。在喷嘴板1的后表面上形成与各喷嘴11连通且中心与各喷嘴11中心相一致的钟形空间12。在第一实施例中，由于喷嘴板1采用电成形法制成，因此在喷板1的喷墨端表面形成中心与各嘴11中心相一致的环形凹槽13。
每个独立空间23通过在其空间分隔壁22上局部开槽或切除，形成供墨口24。例如，图9和图12所示的每块空间分隔壁开一个供墨口24，图10和图13所示的每块空间分隔壁开两个供墨口24，图11和图14所示的每块空间分隔壁开四个供墨口24。即，每个独立空间23的供墨口数目可根据设计条件任意选择。顺便提一下，本实例中，当采用电成形法制成喷嘴板1，独立空间分隔壁22的开槽或切除部分是通过构图喷嘴1形成的。在本例中，开槽或切除部分的宽度为20μm。
喷嘴11以矩阵形式例如按主扫描方向和副扫描方向二维排列。作为压力生成装置3的电一机转换元件，可以采用例如压电一执行器。
依照本发明第一实施例的喷墨型记录头中，当由储墨室(未示出)向墨池21供墨时，墨经过供墨口24流入独立空间23和钟形空间12并储存在其中。然后，当按照驱动控制电路(未示出)提供的图形信息生成的电信号传给压力产生装置3后，压力产生装置3根据电信号产生机械力。因此，在独立空间23内的墨中产生对应于机械力的压力波，以使墨滴从喷嘴11中喷出。由于在墨滴喷出后，喷嘴内后退墨液的弯月面的恢复力，因此，墨池21中的墨液经过供墨口24，将独立空间23重新填满。
由于在喷嘴板1内存在中心与各喷嘴11中心相一致的钟形空间12，因此可以通过供墨口24从墨池21向独立空间23平缓补充墨液，而不会出现停滞，对流与/或涡流。经实验证明，即使有空隙进入钟形空间，也可在喷嘴11端采取离子吸附操作将空隙轻松排除。
依照本发明的喷墨型记录头基本是由喷嘴板1和墨室板2两部分构成。因此，结构非常简单。
本发明的记录头使用粘合剂将喷嘴1与墨室板2粘合组装在一起。对于粘接喷嘴板1与墨室板2的描述，供墨口的形状，供墨口与墨池21和独立空间23的相对位置关系不会受到喷嘴板1与墨室板2层叠精度的影响。因此，即使墨室板2与喷嘴板1相互粘接精度不高，但这种粗略定位不会影响再充墨特性及喷墨特性，也就是说，即使墨室板2没有精确地层叠在喷嘴板1上，仅仅会在钟形空间23与独立空间21之间产生相对误差，而钟形空间23与独立空间21的总盛墨量一点儿不会改变。因而，当钟形空间23内的墨液受到压力时，由压力产生装置3产生的压力波的单独周期不变且不会影响喷嘴的喷墨特性。
下面的实验有助于研究层叠位置偏差的影响。即，制造出两台其它条件相同，但喷嘴板1与墨室板2之间层叠偏差分别为5μm和50μm的记录头，并检测了它们的喷墨特性，没有发现两台记录头的墨滴直径和喷墨速度存在差别。
在这方面，本发明此项实施例的优点在同图1和图2所示现有技术结构的对比中将得到说明。在图1和图2所示的现有技术结构中，当构成板101的储墨室与构成板102的供墨口之间存在层叠位置偏差时，供墨口32相对于墨池30的位置对应此偏差也改变了一段距离。如果供墨口32被构成板101的储墨室部分覆盖，那么喷墨之后的再充墨特性会显著改变，以至不能在所需驱动频率下喷墨。虽然供墨口形成在墨池外边缘部分附近的合理位置上，其适于在空隙由于某种原因混入墨池时除空隙，但空隙的排除可能会受到供墨口与墨池位置偏差的不利影响。而且，由于这种位置偏差，可能会在喷嘴31侧的喷嘴连通管内形成台阶部分。例如，如果空隙混入台阶凹槽部分，将难以排除空隙。
也就是说，即使板与板之间的位置偏差较小，也马上会影响记录头的喷墨特性和可靠性。在图1和图2所示的结构中，板101与板102之间的位置偏差必须被控制在20至30μm或更小。
本发明中，因为可以在墨池21中靠空间分隔壁22来形成独立空间23，所以可以任意设置喷嘴11与供墨口24的位置和数量，并且可以采用如矩阵形式排列喷嘴的方法来实现具有高喷嘴密度的紧凑记录头。
而且，由于被空间分隔壁22包围的独立空间23之外的其它区域可被用作墨池21，所以可以增大紧凑记录头内的墨池容量。因此，可以防止当墨池容量较小时邻近喷嘴由于串扰发生的喷墨不稳。而且，由于可以防止当所有喷嘴被同时驱动时，因墨池容量不足而引起的压力室供墨不足，所以不论被驱动的喷嘴数目多少，可以实现稳定喷墨。
下面的实验证明了墨池有足够的容量，并可以同时驱动多个喷嘴的事实。即，有64个喷嘴的喷墨型记录头，先驱动其中一个喷嘴，再同时驱动64个喷嘴，记录下墨滴的直径和滴流速度，结果如下<
>在同时驱动64个喷嘴的情况下，改变驱动频率从1HZ到10kHZ，记录墨滴直径和滴速。结果为墨滴直径为40±0.5μm，滴速为8±0.5m/s。在本例中，喷墨板1用电成形法制成。在这种情况下，喷嘴11与钟形空间12具有截锥形，喷嘴直径为30μm，钟形空间12的底面内径为60μm，没有形成凹槽13。使用这种喷嘴板进行类似的实验并证明单独驱动一个喷嘴与同时驱动64个喷嘴的两种情况之间没有明显差别。
图15为依照本发明第二实施例结构的切除局部的透视图。图16为图15沿B-B向的局部放大截面图。图17为第二实施例拆分透视图。
本实施例包括喷嘴板4；与喷嘴板4并排安放并形成供墨的墨池14的墨室板5，和向墨室板5提供机械力的压力产生装置3。在本实施例中，墨室板5由厚50μm的聚酰亚胺树脂层构成。
在喷嘴板4的一面上形成多个喷嘴，与墨室板5相连的独立分隔壁15用于限定在喷墨板4背面的与各喷嘴11连通的独立空间16。在独立分隔壁15内形成为相应的独立空间16供墨的供墨口17。喷嘴板4采用电成形法集成。在第二实施例中，在喷嘴板4的矩阵中排列了8×16=128个喷嘴11。独立分隔壁22的形状和独立分隔壁22中形成的供墨口17的数目与图7，图10至图14中所示第一实施例中的情况相同。
顺便提一下，第一实施例中的薄墨室板2与第二实施例中的聚酰亚胺树脂层墨室板5的厚度并不总是不变的。如图18和图19所示，墨室板2或5与压力产生装置3接触部分的厚度减小。图18为采用局部厚度改变的墨室板的第二实施例局部放大截面图。图19为箭头C所示方向墨室板底视图。在图18和19中，墨室板采用Ni电成形法制成，其整体厚度为30μm，减少后的厚度为10μm。
图20为本发明第三实施例的局部截面透视图，而图21为图20沿线D-D截取的放大截面图。
如同第一实施例中的压力产生装置一样，第三实施例包括安放在各独立空间23内的发热元件6和用于驱动发热元件6的电装置(未示出)。除此之外的共它部分与第一实施例中的对应部分相同，这也同样适用于第二实施例。
在第三实施例中，独立空间23内的一部分墨汽化膨胀，从而喷出墨滴。类似于第一实施例，由墨池向独立空间补满墨。
图22和23分别为本发明第四实施例中供墨口排列的局部截面图。其中图22显示了在独立分隔壁内形成两个供墨口的情况，图23显示了在独立分隔壁内形成三个供墨口的情况。
在本实施例中，供墨口24的方向与邻近的供墨口24方向不同。由于采用该方向，可以限制当时驱动多个喷嘴时发生的串扰。而且，由于采用该方向，可以防止在独立空间补满墨后，在多个空间分隔壁22之间由墨池21流向供墨口24的墨流之间的相互干扰。下面的实验证实了这种补墨特性的提高。
类似于第一实施例，有64个喷嘴的喷墨型记录头，先驱动其中一个喷嘴，再同时驱动64个喷嘴，记录墨滴直径和滴速。结果为当同时驱动的喷嘴数由1变到64时，墨滴直径由40μm变为40.2μm，而滴速由8.0m/s变为8.2m/s。即，第四实施例降低串扰效果更显著，优于第一实施例。而且经证明，对比第一实施例可将墨池21向独立空间23的补墨速度和驱动频率提高约5％～7％。
第四实施例中供墨口24的排列适用于第一，第二和第三实施例中的任何一个。
图24为本发明第五实施例中喷嘴排列的平面图。
在第五实施例中，在与主扫描方向成预定角α的方向上排列了多个喷嘴，采用这种喷嘴排列可以显著增加主扫描方向上的喷嘴密度。
在第五实施例中，在主扫描方向上排列8个喷嘴，在副扫描方向上排列8个喷嘴，共有64个喷嘴。为了避免每行8个喷嘴，共8行喷嘴在主扫描方向上重叠，且为了按固定间距排列它们，而在与主扫描方向成α角的方向上排行这些行。虽然喷嘴间距为1mm，但可以在从扫描方向上按大致125μm的间距排列喷嘴11。
依照第五实施例的结构可应用于第一，第二，第三和第四实施例。
图25为本发明第六实施例中采用的喷嘴板的后视图，图26为图25沿线E-E截取的第六实施例截面图，图27为本发明第六实施例中采用的喷嘴板的局部放大后视图，图28为图27沿线F-F截取的局部截面图。
图25至图28所示的第六实施例不同于图15至图17所示的第二实施例，其喷嘴板4上形成的每个喷嘴11的中心轴与每个独立空间16的中心位置不同心。方形独立分隔壁15限定独立空间16，每个供墨口17被布置在每个独立分隔壁15的四个角中的一角上。除此之外的其它部分与第二实施例中的对应部分相同。
在第六实施例中，独立分隔壁15和外部分隔壁50由干膜构成。首先，喷嘴板4由30μm厚的薄不锈钢板制成。在喷嘴4的上表面层叠干膜后，在干膜上采用光刻法构图，形成独立分隔壁15、外部分隔壁50和供墨口17。然后，独立分隔壁15，外部分隔壁50和供墨口17通过预烧结被集成在喷嘴板4上。墨室板5层叠在喷嘴板4上，当喷嘴板4与墨室板5受压相互接触时，它们依靠后烧结得到的干膜的粘性而粘合在一起。
尽管第六实施例不同于第二实施例，其独立分隔壁15由干膜构成且喷嘴11偏离独立空间16中心，但第六实施例的基本结构与第二实施例的基本结构相同。即，当图15至图17所示的压力产生装置3在独立空间16内的墨液上产生压力波时，将墨池14提供的墨液和独立空间16中储存的墨从喷嘴11中喷出的过程与向独立空间16内补满墨的过程相似。根据实验证明形成了充足的墨流。
尽管，在本实施例中，独立分隔壁15，独立空间16和供墨口17形成在喷嘴板4上，也可以如第一实施例一样，将它们形成在墨室板2上。在这种情况下，可以获得大体相同的效果。
图29为依照本发明第七实施例的墨室板结构的透视图。
图29所示第七实施例用于彩色打印的喷墨型记录头且基本上与第一实施例相同。类似于第一实施例，在喷嘴板1上排列了160个喷嘴11，这些喷嘴11被分成四块第一块91，第二块92，第三块93和第四块94。第一块91包括8×8=64个喷嘴11，第二块92，第三块93和第四块94每块包括8×4=32个喷嘴11。对应各喷嘴11形成独立分隔壁22，独立空间23和供墨口24，而各块91到94的墨池21a,21b,21c和21d由外分隔壁50限定。
采用电成形法将独立分隔壁22，独立空间23，供墨口24和外分隔壁50与墨室板2集成在一起。实验中向墨池21a中加入墨墨，向21b中加入黄墨，向21c中加入洋红色墨，向墨池21d中加入青色墨。经证明，可以通过喷出在喷嘴板1与墨室板2间填入的具有多种颜色的墨液来实现打印，且可以通过对元件的简易集成形成紧凑彩色喷墨型记录头。
为了便于对比，按现有技术制成四个分别装有黑墨，黄墨，洋红色墨和青色墨的喷墨型记录头并对这些被组装为一个单色记录头的记录头进行类似的实验。因为用于各种颜色喷嘴的相对位置关系需要高精确定位，所以花费很长时间用于四台记录头的正确定位。相反地，经证明，在第七实施例中，由于用于各种颜色喷嘴的相对定位精度可由喷嘴板1上喷嘴11的位置精度决定，因此可以高精度检测喷嘴11的相对位置关系。
因为用于各种颜色喷嘴11的位置精度取决于光刻工艺的精度，所以通过电成形法，可以采用±1μm或更高的精度对用于各种颜色的喷嘴11进行加工。
而且，作为对比例的彩色记录头平行排列4个彩色头。如图30所示，需要相邻头之间的空间51和等于彩色头之间三层辅助外壁50总厚度的空间。然而，由于在本发明第七实施例中，可由一层外围壁50隔开邻近的颜色，故可显著提高喷嘴的安装密度。
如上文提到的，依照本发明，可以容易地生产出具有简单结构的喷墨型记录头。因为本记录头的生产步骤数较少，故可低成本生产。而且，依照本发明，喷嘴布局自由度较高且减少了对供墨口位置和数量的限制。而且，由于可二维排列喷嘴，可以显著提高喷嘴密度。
权利要求
1．一种喷墨型记录头，包括喷嘴板，前表面由多个喷嘴构成；墨室板，其与所述喷嘴板后表面大体平行排列，并在所述喷嘴板与所述墨室板之间形成墨池；外分隔壁，其在所述喷嘴板与所述墨室板之间以液体密封形式放置的，用于限定所述墨池；多个独立分隔壁，其在所述喷嘴板与所述墨室板之间和所述外分隔壁内排列；供墨口，其在所述的每个独立分隔壁中形成，用于从所述墨池向其限定的所述独立空间供墨；和压力产生装置，用于向由所述墨池经所述喷墨口分别流入所述独立空间内的墨加压。
2．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述墨室板由可沿其厚度方向传播机械振动的薄板构成，且所述压力产生装置包括电-机转换元件，用于分别向与所述各喷嘴连通的所述独立空间内的墨施加机械压。
3．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述压力产生装置包括在所述各独立空间内放置的发热元件和用于分别驱动所述发热元件的电装置。
4．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述独立分隔壁被集成在所述墨室板上。
5．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述独立分隔壁被集成在所述喷嘴板上。
6．如权利要求1中的喷墨型记录头后表面由与所述各喷嘴连通的凹槽构成的厚板构成所述喷嘴板。
7．如权利要求6中的喷墨型记录头，所述凹槽的中心与所述各喷嘴的轴相一致。
8．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述每个独立空间具有一个或多个所述供墨口。
9．如权利要求8中的喷墨型记录头，通过部分去除所述独立分隔壁形成所述的一个或多个所述供墨口。
10．如权利要求8中的喷墨型记录头，任一所述独立空间的所述供墨口方向与邻近该独立空间的其它独立空间的所述供墨口方向不同。
11．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述多个喷嘴按二维排列。
12．如权利要求11中的喷墨型记录头，所述多个喷嘴按矩阵排列。
13．如权利要求12中的喷墨型记录头，所述多个喷嘴按主扫描方向和副扫描方向排列。
14．如权利要求1中的喷墨型记录头，所述多个喷嘴排列在与主扫描方向成预定角度的方向上。
全文摘要
为了通过简化喷墨型记录头结构并减少其生产步骤数来降低制造成本,为了不增加尺寸而保证墨池的容量,并通过减少对供墨口位置和数量的限制来提高喷嘴布局的自由度和提高设计的自由度,在前表面由多个喷嘴构成的喷嘴板的后表面内形成墨池,且通过用于限定与不同喷嘴连通的独立空间的独立分隔壁,墨室板与喷嘴板后表面被连在一起。
文档编号B41J2/055GK1232749SQ9910578
公开日1999年10月27日 申请日期1999年4月15日 优先权日1998年4月17日
发明者大冢泰弘, 神田虎彦, 奥田真一, 泷泽文则 申请人:日本电气株式会社