CN100462234C - 喷墨头单元和安装有该单元的喷墨记录装置 - Google Patents
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Abstract
一喷墨头单元,包括:一喷头(2),其中形成各包括许多喷嘴孔的多个喷嘴阵列(2a、2b、2c、2d),墨从喷嘴孔被喷射;一喷头座,喷头(2)被安装在喷头座上;以及扁平电缆(4a、4b),其是通过用绝缘膜包裹许多传输线柔性地形成的,扁平电缆中传输线被暴露的一端在喷嘴阵列(2a、2b)和喷嘴阵列(2c、2d)之间的安装部分(7a、7b)中被固定在喷头(2)上,从而传输用于驱动喷头的喷墨信号。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨单元和安装有该喷墨单元的喷墨记录装置。
背景技术
现在将描述传统喷墨记录装置中使用的喷墨头单元。
图41是示出传统喷墨头单元的透视图,图42是示出图41的喷墨头单元中的喷头和扁平电缆的正视图。
如图41和42所示,传统喷墨头单元包括:喷头20,从喷头20中喷射墨;喷头座21,喷头20被安装在喷头座21上;以及两根扁平电缆22a、22b,它们被附接至喷头20并且沿两个不同方向从喷头20被拉出。在扁平电缆22a、22b的中间位置,分别设置驱动器23a、23b,它们产生用于驱动喷头20的喷墨信号。用于有效地辐射出操作时产生的热的热辐射板24a、24b被附接至驱动器23a、23b上。在喷头20中,形成两个喷嘴阵列20a、20b,它们之中的每一个都包括许多喷嘴孔,并且从这些喷嘴孔喷射墨。
在这样的喷墨头单元中,传统上,在喷嘴阵列20a、20b和喷头侧部之间形成安装部分25a、25b,并且扁平电缆22a、22b被固定在喷头20上安装部分25a、25b处。
此处,喷头20由薄膜层叠件(构成喷嘴孔)、压力室、墨流动路径以及致动器组成。在侧部附近的这些薄膜的紧密附着力很薄弱。因此,安装部分25a、25b不能在喷头的侧部附近,而必须位于远离侧部的部分,也就是说,在侧部的内部之上。
根据传统结构,必须在喷头的内部之上形成安装部分。因此,在安装部分和喷头的侧部之间形成死区,所以喷头的尺寸变大。
此处,在从喷头被拉出的扁平电缆以小曲率被弯曲的情况下,因为担心折断导线,所以扁平电缆必须以一定的曲率被弯曲。在这种情况下,在安装部分形成在喷嘴阵列和喷头的侧部之间的传统喷墨头单元中,扁平电缆伸出喷头在垂直于扁平电缆的表面方向上的宽度W,其中喷头。
在传统结构中,不仅喷头本身被制造得较大,而且在宽度方向上需要有连接至喷头的扁平电缆的布放空间。因此,喷墨头单元本身变大,这与微型化的市场需求相矛盾。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一喷墨头单元,在该单元中具有被连接至扁平电缆的安装部分的喷头能够被微型化。
此外,本发明的另一个目的是提供一喷墨头单元,在该单元中被连接至喷头的扁平电缆能够被紧凑地布放。
为了解决这些问题,本发明的一喷墨头单元,其包括:喷头,其中第一表面上形成有各包括许多用于喷墨的喷嘴孔的第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列,所述第二喷嘴阵列以预定间隔与所述第一喷嘴阵列平行布置;喷头座,所述喷头被安装在该喷头座上;以及扁平电缆,其是通过用绝缘膜包裹许多传输线柔性地形成的,所述扁平电缆中传输线被暴露的一端在所述第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列之间的安装部分中被固定在所述喷头上,从而传输用于驱动所述喷头的喷墨信号,所述扁平电缆在与所述第一表面相反的第二表面上连接所述第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列,其中,沿着所述喷头座,在垂直于扁平电缆表面的方向上的所述喷嘴的宽度之内,布置所述扁平电缆。
根据本发明,因为在喷嘴阵列之间的位置形成安装部分,所以喷嘴孔能够形成在喷头的侧部,而不易受到由构成喷头的薄膜的薄弱紧密附着力造成的影响,从而能够在喷头上有效地布置安装部分和喷嘴阵列。因此,消除了死区,并且能够使喷头微型化。
此外,因为在喷嘴阵列之间的位置形成安装部分,所以即使在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头宽度之内沿着喷头座布置扁平电缆,扁平电缆也能够以这样一种相对较大的能够防止导线断裂的曲率弯曲,从而扁平电缆能够被紧凑地布放。
附图说明
图1是示意性示出根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置的透视图;
图2是示出图1的喷墨记录装置中使用的喷墨头的剖视图;
图3是示出根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置的主要部分的概念图;
图4是示出根据本发明的另一个实施例的喷墨记录装置的主要部分的概念图;
图5是示出干燥气体向被连接至喷头座的喷墨头引入的方式的透视图;
图6是示出干燥气体向通过底座被连接至框架的喷墨头引入的方式的透视图;
图7A和7B是示出在温度为60℃并且湿度为80%的环境下施加35V直流电压经过预定时间后的PZT特性评估结果的图;
图8是示出在温度为25℃并且湿度为50%的环境下向PZT施加电压的时间与黑点数目之间的关系的曲线图;
图9是示出在温度为25℃并且湿度为50%的环境下用作致动器的压电元件的电压施加时间和黑点数目之间的关系的曲线图;
图10A至10C是喷墨头的说明性示图;
图11是示出根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置的示意图;
图12是示出安装在图11的喷墨记录装置上的线形喷头的透视图;
图13是示出线形喷头的说明性示图,在线形喷头中使用根据本发明的一个实施例的喷嘴头;
图14是示出图13的主要部分的说明性示图;
图15是根据实施例1的喷墨头的透视图;
图16是图15的正视图;
图17是图15的侧视图;
图18是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图19是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图20是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图21是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图22是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图23是示出线形喷头的说明性示图,在该线形喷头中使用根据本发明的另一个实施例的喷嘴头;
图24是示出根据本发明的一个实施例的喷墨记录装置的示意图;
图25是示出安装在图24的喷墨记录装置上的线形喷头中的部分对准过程的透视图;
图26是图25的剖视图;
图27是图25的线形喷头的对准的说明性示图,该图示出喷嘴头上形成的喷嘴标记和板上形成的对准标记的一个示例;
图28是示出喷嘴头的对准方法的一个示例的说明性示图;
图29是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图30是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图31是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图32是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图33是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图34是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图35A和35B是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图36是示出喷嘴头的对准方法的另一个示例的说明性示图;
图37是示出根据本发明的一个实施例的喷墨头单元的透视图;
图38是图37的喷墨头单元的侧视图;
图39是图37的喷墨头单元的透视图,该图中示出了一喷头和一被取出的扁平电缆;
图40是示出图39的主要部分的侧视图;
图41是示出传统喷墨头单元的透视图;以及
图42是示出图41的喷墨头单元中的喷头和扁平电缆的正视图。
具体实施方式
(第一实施例)
以下将参考图37至40描述本发明的一个实施例。在这些附图中,用相同的标号表示相同的元件,并且省略重复描述。
图37是示出根据本发明的一个实施例的喷墨头单元的透视图,图38是图37的喷墨头单元的侧视图;图39是图37的喷墨头单元的透视图,该图中示出了喷头和被取出的扁平电缆,以及图40是示出图39的主要部分的侧视图。
图37和38中示出的喷墨头单元1被安装在喷墨记录装置(未示出)上,该喷墨记录装置通过利用电介质薄膜元件的压电效应从喷头2喷射墨滴,并且使该墨滴撞击在诸如纸张之类的记录介质上从而执行记录。喷头2由构成喷嘴孔的薄膜层叠件、压力室、墨流动路径以及致动器组成。
喷墨头单元1包括:喷头2,从喷头2喷射墨;喷头座3,喷头2被安装在喷头座3上;以及两根被连接至喷头2的柔性扁平电缆4a、4b。通过用绝缘膜包裹许多传输线形成扁平电缆4a和4b,并且在多个扁平电缆的中间位置分别设置驱动器5a和5b,驱动器5a和5b产生用于驱动喷头2的喷墨信号。用于有效地辐射出操作时产生的热的热辐射板6a和6b被附接在驱动器5a和5b上。
如图39所示,形成4个喷嘴阵列2a、2b、2c和2d,它们之中的每一个都包括许多喷嘴孔,并且从这些喷嘴孔喷射墨。喷嘴阵列两两彼此相邻,也就是说,喷嘴阵列2a和2b组成对并且喷嘴阵列2c和2d组成对。在喷嘴阵列2a、2b和喷嘴阵列2c、2d之间形成两个安装部分7a和7b。
扁平电缆4a的传输线被暴露的一端被固定在喷头2上安装部分7a中,并且扁平电缆4b的传输线被暴露的一端被固定在喷头2上安装部分7b中。此外,如图40所示,扁平电缆4a和4b分别从安装部分7a、7b沿相同方向延伸,其中安装部分7a、7b位于喷头的固定位置上。此外,扁平电缆4a和4b可以被固定在喷头2上以便沿不同方向延伸。
由驱动器5a和5b产生的喷墨信号被传输至扁平电缆4a和4b,并且从扁平电缆4a和4b被提供给喷头2。因此,电介质薄膜元件发生位移,并且墨滴被喷射。
在本实施例中,尽管形成四个喷嘴阵列,但两个或者更多,即,多个喷嘴阵列是足够的,本发明不限于四个阵列。此外,尽管使用两根扁平电缆,然而也可以使用一根或者三根或者更多的扁平电缆。
因为安装部分7a和7b如此形成在喷嘴阵列2a、2b和喷嘴阵列2c、2d之间的位置上,所以喷嘴孔能够形成在喷头的侧部,而又不易受到构成喷头2的薄膜的薄弱的紧密附着力的影响。因此,因为能够在喷头2上有效地布置安装部分7a、7b和喷嘴阵列2a、2b、2c、2d,所以消除了死区,并且能够微型化喷头2。
此外,因为在喷嘴阵列2a、2b和喷嘴阵列2c、2d之间的位置形成安装部分7a和7b,所以即使在扁平电缆4a和4b沿着喷头座3布置在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头2的宽度W之内(图40)的情况下,扁平电缆也能够以这样一种相对较大的、能够防止导线断裂的曲率弯曲,从而扁平电缆4a和4b能够被紧凑地布放。
在喷头座3的侧表面,形成凹槽部分3a,因此被布放的扁平电缆4a和4b被安放到凹槽部分3a中。因此,扁平电缆4a和4b能够紧凑地安置在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头2的宽度之内。
在扁平电缆4a和4b之间,布置有金属防干扰构件8或者其中形成有金属层的非金属防干扰构件8。因此,扁平电缆4a和4b之间的相互电磁干扰被削弱。可以不布置防干扰构件。此外,尽管图中防干扰构件8布置在扁平电缆4a和4b之间的一部分处,但是也可以在整个扁平电缆4a和4b之间布置元件8。
此外,作为另一种用于削弱这种相互电磁干扰的措施,可以布置扁平电缆4a和4b,使得这些扁平电缆4a和4b中形成的传输线彼此不平行。
如图38所示,热辐射板6a和6b被附接在驱动器5a和5b上,驱动器5a和5b被布置以便沿扁平电缆4a、4b的长度方向彼此错开。从而,由于在操作时发热的驱动器5a和5b彼此远离,所以防止了由于热辐射板6a和6b之间邻近所导致的各个热辐射板的热辐射效率降低。此外,如前所述,因为扁平电缆4a被固定在安装部分7a上并且扁平电缆4b被固定在位置不同于安装部分7a的安装部分7b上,所以即使在驱动器5a和驱动器5b相对扁平电缆4a和扁平电缆4b的连接位置没有不同的情况下,这种错开的布置也能够容易地被实现。
扁平电缆4a和4b分别至少具有两个弯曲部分9,弯曲部分9沿各个扁平电缆4a、4b的长度方向在其从喷头座3延伸出来的部分上弯曲。因此,能够为扁平电缆4a、4b提供额外的长度,从而能够通过调节弯曲部分9的形成位置来改善装置在装配下的工作性能。
如上所述,根据本实施例的喷墨头单元,由于安装部分7a和7b形成在喷嘴阵列2a、2b和喷嘴阵列2c、2d之间的位置,所以喷嘴孔能够形成在喷头的侧部,而又不易受到由构成喷头2的薄膜的薄弱的紧密附着力引起的影响,使得安装部分7a、7b和喷嘴阵列2a、2b、2c、2d能够被有效地布置在喷头2上。从而,消除了死区,并且能够微型化喷头2。
此外,因为在喷嘴阵列2a、2b和喷嘴阵列2c、2d之间的位置形成安装部分7a和7b,所以即使在扁平电缆4a、4b沿着喷头座3布置在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头2的宽度W之内,扁平电缆也能够以这样一种相对较大的、能够防止导线断裂的曲率弯曲,使得扁平电缆4a、4b能够被紧凑地布放。
(第二实施例)
以下将参考图1至10描述本发明的实施例。在这些附图中,用相同的标号表示相同的元件,并且省略重复描述。
图1所示的喷墨记录装置140设置有本发明的喷墨头141,喷墨头141通过利用作为致动器的压电元件的压电效应来执行记录,并且使从喷墨头141喷射的墨滴撞击在诸如纸张之类的记录介质142,从而在记录介质142上执行记录。喷墨头141被安装在导向架144上,其中导向架144设置在沿主扫描方向布置的导向架轴143上,并且所述喷墨头141相应于导向架144沿导向架轴143的往复运动而沿主扫描方向X往复运动。此外,喷墨记录装置140具有多个辊(移动单元)145,辊145沿几乎垂直于喷墨头141的宽度方向(也就是说,主扫描方向X)的次扫描方向Y移动记录介质142。
图1中,尽管喷墨头141的数目是一个,但是它可以是两个或者更多。在喷头的数目增加的情况下,当在记录介质上形成图像时,能够减少喷墨头141沿X轴方向移动的距离。因此,改善了图像形成速度。
接下来,将参考图2描述喷墨头141的结构。
图2是喷墨头的剖视图。喷墨头141具有压力室板112,在压力室板112中形成压力室111,墨液体被填充到压力室111中,并且在压力室111中形成用作致动器的压电元件113,比如PZT膜。
公共液体室板118被结合至压力室板112,在公共液体室板118中,形成:公共液体室114,其提供墨液体到沿墨液体供应方向布置的压力室111中;墨流入口115,其连通公共液体室114和压力室111;连通孔117,其连通后述喷嘴孔116和压力室111。喷嘴板119被结合至公共液体室板118,在喷嘴板119中,形成与压力室111连通并且喷射墨滴的喷嘴孔116。
在压力室111上,形成:压电元件113,与压力室111对应的上部个体电极120,以及下部公共电极121,公共电极121向压电元件113施加电压,从而引起压电元件113产生机械位移(收缩和膨胀);并且在公共电极121和压力室板112之间形成振动板122。
通过向对应于压力室111的公共电极121和个体电极120的电压所导致的压电效应,压电元件113发生位移,并且跟随此位移振动的振动板122改变压力室111的体积,从而压力室111中的墨液体从喷嘴孔116被喷射。
在本实施例中,公共电极121和振动板122是分开形成的。但是,它们也可以是整体形成的。
在喷墨头中,以上述结构作为一个单元,相同结构的多个单元沿图2的纸表面的竖直方向被周期性地布置。结果,能够从许多喷嘴孔116喷射墨。公共液体室对每个单元是公共的,并且相同颜色的墨从许多喷嘴被喷射。由于为了进行彩色打印,必须喷射四种颜色的墨,所以至少需要四个公共液体室。通常,在喷墨头中,用于喷射一种颜色的墨的喷嘴孔116以等间隔被直线地布置在喷嘴板119上。为了从喷墨头喷射四种颜色的墨,要至少布置四个用于喷射每种颜色墨的喷嘴阵列。作为个体电极120、压电元件113、公共电极121和振动板122的形成方法,可以适当地采用已知的各种膜形成方法,例如,诸如丝网印刷(screen printing)的厚膜形成法,诸如浸渍、溅射的涂层法,CVD法,真空蒸发法,溶胶-凝胶处理,以及诸如电镀的薄膜形成法。然而,形成方法并不局限于上述方法。
如图3所示,在喷墨记录装置140中,设置一露点(dew point)控制单元123,露点控制单元123将压电元件113和压电元件113附近的环境中的露点保持在一个比放置喷墨记录装置140的环境中的露点更低的值。
露点控制单元123,通过将低湿度的气体(例如,露点-60℃),例如,干燥的空气、氮气或者氩气,引入到压电元件113和压电元件113的附近来降低露点。也就是,露点控制单元123让气体从压缩机123a通到气体干燥器123b,以便除去湿气,并且从壳体124的入口124a将该气体供应至压电元件113和压电元件113的附近。被输送到壳体124中的干燥气体从壳体124中形成的出口124b被排到外部。然而,在不提供壳体124的情况下,干燥气体可以被吹向压电元件113。
此外,作为空气干燥器123b,可以使用如下空气干燥器:冷凝型空气干燥器,其降低温度从而除去气体中的湿气;过滤型空气干燥器,其让气体通过过滤器从而除去气体中的湿气;以及吸收型空气干燥器,其让气体通过诸如硅凝胶的吸收剂从而除去气体中的湿气。
此外,作为露点控制单元,如图4所示,干燥气体被密封于其中的气缸123可以被用于供应气缸中的干燥气体。
此外,作为用于供应干燥气体的露点控制单元,使用被安装在作为工厂的建筑内的干燥气体管道,也能够供应干燥气体。
此外,特别地,如图5所示,壳体124能够被附接至已经附接有喷头141的喷头座131,从而供应干燥气体。入口124a和出口124b形成在同一平面上。
此外,如果有许多喷墨头,如图6所示,多个用于固定相应喷墨头的喷头座131可以被布置并且固定于框架132上,并且壳体124可以被连接至框架132,从而供应干燥气体。
发明人,为了获取干燥环境中压电元件113的特性,制造了具有如下结构的样品元件并且对它进行评估。
也就是,在3英寸直径且0.5mm厚的硅衬底上,100nm的铂通过溅射被蒸镀作为下部电极,随后3μm的PbZr0.5Ti0.5O3(下文中称为“PZT”)被蒸镀作为压电元件,并且随后100nm的铂被蒸镀作为上部电极。此后,硅衬底被切成20mm×20mm,并且通过使用金属掩膜,将5mm×7.5mm面积的铂蒸镀在PZT上。
此外,作为空气干燥器,使用了由CKD公司生产的超级干燥器单元SU3015B7。该空气干燥器包括:用于除去空气中灰尘的空气干燥器、用于除去空气中油性成分的油雾过滤器、用于除去空气中湿气的干燥器主体、以及用于调节压强的调节器。干燥器主体由许多特殊树脂制成的中空纤维组成,压缩空气流经此中空纤维。构成中空纤维的树脂具有这么一种性质:仅使得湿气选择性地流经中空纤维的外部,而包含湿气的空气流经中空纤维,因此空气中的湿气被除去。在本实施例中,为了产生干燥空气,由压缩机23a从空气过滤器侧引入大约0.5Mpa的压缩空气。引入的压缩空气通过空气过滤器和油雾过滤器,因此灰尘和油成分被除去。此外,压缩空气通过干燥器主体,因此湿气被除去,并且在出口处得到干燥空气。
作为评估系统,前述样品被置于40mm×40mm×50mm大小的丙烯醛基制成的壳体中,以便能够在上部电极和下部电极之间施加电压。此外,此系统被构造成能够将由空气干燥器123b产生的干燥空气引入到该壳体中。通过使用压缩机123a,向空气干燥器123b引入0.5Mpa的压缩空气,并且调节流量调节阀,以便以2L/Min的流速输送干燥空气到壳体中。当已引入干燥空气时,壳体中的露点为-50℃。该壳体被放置在恒湿和恒温的浴室中。
干燥空气的引入速度被设置在2L/Min的原因如下。也就是,在本实施例中,干燥空气的产生使用了干燥空气系统,并且包含湿气的空气流经干燥空气系统中的中空纤维,从而除去湿气并且产生干燥空气。因为每次能够由中空纤维除去的湿气量受到限制,所以如果引入流速超过预定水平,那么干燥空气的干燥程度降低并且露点增加。在本实施例的干燥空气系统中,如果引入流速在2至10L/Min的范围内,那么露点变为-50℃;并且如果流速超过这个值,那么露点增加。因此,使得干燥空气以2L/分钟的流速流动。因为干燥空气能够流动的最大流速由系统规格确定,所以引入速度不限于2L/分钟,而是可以以被产生的干燥空气的露点变为-50℃的流速引入干燥空气。此外,根据发明人的实验,已经证明当引入到壳体中的干燥空气的流速为每立方厘米体积10mL/Min或者更多时,壳体124中的露点被保持在-50℃或更低。
此外,当已引入干燥空气时,壳体124内部的压力一般高于外部气压,外部气压为一个大气压或更高。然而,根据装置被使用地点的海拔和天气,壳体内部的压力可能变为低于外部气压。
此外,如果壳体124的内部被密封,那么内部压力由于引入的干燥空气增加,并且附着在致动器上的湿气不能被排到壳体124的外部。因此,必需象本实施例一样为壳体124提供出口124b。
接下来,描述该样品的评估项目。
第一条评估项目是在温度为60℃并且湿度为80%的环境下PZT的特性评估。恒温和恒湿浴室中的温度和湿度已经分别被设置在60℃和80%。在干燥空气被引入到壳体中的状态下,已经在样品的上部电极和下部电极之间施加35V直流电十六个小时,使得下部电极的极性变为正,然后用显微镜观察样品表面。接下来,采用相同样品,在不引入干燥空气的状态下,施加35V直流电三个小时,然后,用显微镜观察样品表面。
第二条评估项目是温度为25℃并且湿度为50%的环境下PZT的特性评估。恒温和恒湿浴室中的温度和湿度已经分别被设置在25℃和50%。在干燥空气被引入到壳体中的状态下,已经在样品的上部电极和下部电极之间施加35V直流电150个小时以便下部电极的极性变为正,然后用显微镜观察样品表面。接下来,采用相同样品,在不引入干燥空气的状态下,施加35V直流电一个小时,然后用显微镜观察样品表面。
以下将描述关于上面评估项目的结果。
关于第一条评估项目,在图7中示出测试后的显微镜照片。在引入干燥空气的状态下施加电压后,在样品中观察到显著的变化(图7A)。另外一方面,在不引入干燥空气的情况下,在样品表面观察到大量黑点(图7B)。该黑点是其中上部电极和下部电极已经熔化的部分。电极熔化的原因被认为如下。也就是,据推测,当高湿度的环境下对PZT施加电压时,漏电流在PZT中存在的缺陷中流动并且产生焦耳热,并且电极由于这一热量熔化。
关于第二条评估项目,如图8所示,在已引入干燥空气的情况下,即使在施加电压150小时之后,也没有产生黑点。另外一方面,如果不引入干燥空气,那么电压施加一个小时就产生六个黑点。
如上所述,由于引入干燥空气,即使在对PZT施加电压的情况下,也没有发生破损。此外,据推测:为什么第一条评估项目中黑点的数目大于第二条评估项目中黑点的数目的原因在于,因为第一条评估项目中恒温浴室中空气的温度和所包括的湿气的绝对数量都高于和大于第二条评估项目,所以PZT的破损大大增加。
接下来,类似于第二条评估项目的情况,评估被结合至喷墨头中的PZT(参考图2)。在该喷墨头中,形成有两百个压力室和对应的由PZT制成的致动器。
图10A至10C是评估中使用的喷墨头的说明性示图,在这些图中更详细地示出了图2的剖视图。图10A是喷嘴孔116及其附近的说明性示图。喷嘴孔116与压力室111连通,并且在压力室111上形成振动板122和作为压电元件113的PZT。在此图中,其间设置压电元件的公共电极和个体电极被省略。压力室被充满墨,并且这些墨是从公共液体室114通过墨流入口115供应。当对压电元件113施加电压时,压电元件113和振动板122弯曲,并且压力室111中的压力增加,使得墨从喷嘴116被喷射。此外,喷嘴板119的表面经过疏水处理以便能够沿固定方向从喷嘴孔116喷射墨。
压电元件113基本上和第一项和第二项评估中使用的PZT相同,其厚3μm且面积为100μm×1200μm。振动板122厚3μm。
图10B是示出沿图10A的点划线获取的截面的说明性示图。此处,尽管只示出了大约两个喷嘴孔116附近的结构,然而实际上,一排中布置有许多具有与图10B所示结构相同的部件。该图示出如下状态:左侧压电元件113和振动板122弯曲并且从喷嘴孔116喷射墨。从图中可知,一个压力室111和一个压电元件113被分配给每个喷嘴孔116。然而,供应墨的公共液体室114对这多个喷嘴孔116是公共的,并且从公共液体室114通过为各个压力室111设置的墨流入口115供应墨(在此图中,左侧压力室111上的墨流入口115被分隔两个压力室111的壁遮挡,因而看不见)。
图10C是从喷嘴板119的上部观察到的说明性示图。在此示例中,有上下两个喷嘴阵列,每个喷嘴阵列都包括四十个喷嘴孔116,它们以340μm间隔布置在左右两侧。在该图中,环绕各个喷嘴孔116的虚线表示喷嘴板119的相反侧上的压电元件113,并且近似矩形的虚线表示公共液体室114。因为从一个公共液体室114供应墨到四十个布置在左右两侧的喷嘴孔116,从四十个布置在左右两侧的喷嘴孔116喷射相同颜色的墨。在本实施例中,使用具有两百个喷嘴孔116的喷墨头。因此,总共有五个喷嘴孔116的阵列。
喷墨头被放置在丙烯制成的(acryl-made)壳体中以便由空气干燥器产生的干燥空气能够被引入到该壳体中,并且壳体被放置在温度为25℃且湿度为50%的恒温和恒湿浴室中。在引入干燥空气的状态下,施加电压,使得公共电极的极性变为正并且个体电极的极性变为负。此外,在不引入干燥空气的状态下,也类似地施加电压。图9示出评估结果。在引入干燥空气的情况下,即使在施加电压200小时或更久以后,也根本没有产生黑点。相反,在不引入干燥空气的情况下,作为致动器的PZT中五十个小时内产生六十个或者更多的黑点。
如上所述,同样的在被用作致动器的PZT中,通过引入干燥气体比如干燥空气,即使在施加电压的情况下,那么在PZT中也根本没有发生任何破损。
在本实施例中,因为通过溅射制造压电元件,所以能够以良好的重复性获取晶体取向良好的薄压电元件。因此,同样的在施加给压电元件的电压较小的情况下,也产生大的位移。因此,能够以低电压喷射墨,从而能够减少打印机的消耗功率。此外,尽管所使用压电元件的面积为100μm×1200μm,但是该面积也能够最多被减少至大约3μm,3μm为压电元件的膜厚度。当减少压电元件的面积时,能够此外提高喷嘴的平面密度,从而能够执行更精确的打印。
如上所述,根据本实施例,因为压电元件附近的露点被干燥气体降低,所以防止了由于施加电压导致的压电元件恶化。因此,在实现减少压电元件膜厚度的情况下,可以容易地防止由于向该压电元件施加电压导致的元件破裂。
在以上描述中,施加35V的直流电压给压电元件以检测它的特性。然而,通常,为了喷射墨,不必施加这么高的电压,并且所施加的是矩形波电压。显然,在此电压施加状态下,通过引入干燥气体,同样也能够防止压电元件的恶化。
此外,在此实施例中,PZT被用作压电元件。然而,本发明不限于此,由于其它含铅压电元件能够获取类似的效应,所以也可以使用。此外,尽管本实施例中通过溅射形成压电元件,然而本发明不限于此,而可以使用通过烧结或者溶胶-凝胶处理来制造压电元件,因为这些处理能够获取类似的效果。
如上所述,根据本发明,因为通过干燥气体降低了压电元件附近的露点,所以防止了由于施加电压导致的压电元件恶化。因此,能够获取这样一种有效的优点,就是在实现减少压电元件膜厚度的情况下,可以容易地防止由于施加电压给该压电元件导致的元件破损。
(第三实施例)
以下将参考图11至23描述本发明的实施例。在这些附图中,用相同的标号表示相同的元件,并且省略重复描述。
图11所示喷墨记录装置240具有喷墨头241,喷墨头241通过利用电介质薄膜元件的压电效应和气泡的膨胀力执行记录,并且使从喷墨头241喷射的墨滴撞击在诸如纸张的记录介质242上,从而在记录介质242上执行记录。
在通过组合多个喷嘴头构成线形喷头的情况下,由于喷嘴头之间特性不均匀以及喷嘴头支架的对准精度的缘故,在喷嘴头之间的接合处的打印中出现条纹,从而打印品质降低。此外,在组合多个喷嘴头构成线形喷头的情况下,必须以高精度对准喷嘴头。然而,根据元件的精度,难以保证对准精度。
在本实施例的能够执行彩色打印的喷墨记录装置240中,在喷墨头241上,安装了线形喷头243,线形喷头243具有从中喷射黄色墨的墨头、从中喷射品红色墨的墨头、从中喷射青色墨的墨头、以及从中喷射黑色墨的墨头;并且在每个喷墨头中、在记录介质242的整个宽度上布置了多个喷嘴孔。
喷墨记录装置240具有多个辊(移动装置)245,辊在245在传送方法上移动记录介质242,传送方向几乎垂直于喷墨头241的宽度方向。
尽管在本实施例中示出彩色喷墨记录装置240,然而本发明也能够被应用于只能执行一种颜色打印的单色喷墨记录装置。
如图12所示,线形喷头243包括支架246及被布置和固定在该支架246上的多个喷嘴头247。在各个喷嘴头247中,形成从中喷射墨的多个喷嘴孔(参考图13和以下内容)247a。多个喷嘴头247被布置在支架246上,由此喷嘴孔247a被布置在记录介质242的整个宽度上。
在喷墨头241中,形成多个压力室,压力室中充满墨液体。通过由例如压电元件或者气泡的能量发生源使压力室变形,从与压力室连通的喷嘴孔247a喷射墨。
此处,为了同时实现喷嘴头247的尺寸减小和打印分辨率的改善,在喷嘴表面有效地布置喷嘴孔247a很重要。在本实施例中,如下以高密度布置喷嘴头的喷嘴孔247a。
也就是,如图13所示,在喷嘴头中,在主扫描方向上倾斜地布置多个喷嘴阵列(本实施例中为两个阵列),每个阵列包括多个喷嘴孔247a。喷嘴孔被布置成使得邻近喷嘴阵列之间的喷嘴之间的距离不同。也就是,喷嘴孔并不布置成邻近喷嘴阵列之间距离相等的完全的十字线迹(cross-stitch)排列,而是布置成距离不等的十字线迹排列。
具体而言,在图14中,第一任意喷嘴孔247a-1与喷嘴阵列A中的邻近第一喷嘴孔247a-1的第二喷嘴孔247a-2之间的距离为L1,喷嘴阵列A邻近第一喷嘴孔247a-1所属的阵列(即喷嘴阵列B),第一喷嘴孔247a-1与第二喷嘴孔247a-2所属的喷嘴阵列A中的第三喷嘴孔247a-3之间的距离为L2,第三喷嘴孔247a-3更邻近第一喷嘴孔247a-1,L1和L2彼此不同。
根据这样的布置,如图13所示,在主扫描方向以喷嘴宽度W1扫描喷嘴头,喷嘴宽度W1比次扫描方向的喷嘴宽度W2窄,并且喷嘴能够布置成具有良好空间效率的多个阵列排列。因此,在微型化喷嘴头247的情况下,能够实现打印分辨率的改善。此外,与喷嘴头中只形成一个喷嘴阵列的情况相比较,到喷嘴末端的距离(该距离变为清洁罩(未示出)和安装部分的后退区域)能够由多个喷嘴阵列共同使用。
图15是喷墨头241的透视图,图12所示的线形喷头243被组合到喷墨头241中。图16和17是图15的正视图和侧视图。如图12和图15至17所示,喷嘴头247从支架246的表面凸出大约4mm。附着在喷嘴头247的底部表面的过量墨被由橡胶制成的清洁刀片250除去,清洁刀片250沿次扫描方向以预定时序被移动。喷嘴头247凸出大约4mm的原因如下。当凸出太少时,如果在清洁刀片250的两端都收集到墨,那么过量墨可能与支架246的表面接触。相反,当凸出太多时,清洁刀片250可能被喷嘴头247的角部损坏。如果这两个问题能够被解决,那么不必限制于凸出4mm。
由清洁刀片250除去的过量墨由自身重力被收集到刀片支撑部分252。刀片支撑部分252被轴254和256可滑动地支撑,并且沿次扫描方向被电机(未示出)驱动。
根据本实施例,因为喷嘴头247从支架246的表面凸出,所以即使当清洁刀片250刮扫与喷嘴头247的底部表面相附着的过量墨时,在清洁刀片250的两端收集墨,那么过量墨也将不会接触支架246的表面。因此,能够防止由于附着于支架246表面的墨附着到打印介质242所导致的打印品质降低。
(示例2)
此处,为了以更好的空间效率布置喷嘴孔247a并且防止喷嘴板的前述翘曲发生,如图18所示,四个及更多的偶数个喷嘴阵列被形成,使得彼此邻近的一组喷嘴阵列之间的距离变得接近,也就是说,以便喷嘴阵列两两彼此接近。例如,如图18所示,在有A至D四个喷嘴阵列的情况下,它们被布置成使得A阵和B阵之间的距离或者C阵和D阵之间的距离比B阵和C阵之间的距离更近。
(示例3)
此外,存在如图19所示的另一种布置。也就是,在喷嘴阵列C中形成的第一任意喷嘴孔247a-1和喷嘴阵列B中的邻近第一喷嘴孔247a-1的第二喷嘴孔247a-2之间的距离为L1a,喷嘴阵列B是邻近第一喷嘴孔247a-1所属喷嘴阵列(也就是说,喷嘴阵列C)的阵列中的一个,并且第一喷嘴孔247a-1和第二喷嘴孔247a-2所属的喷嘴阵列B中的第三喷嘴孔247a-3之间的距离为L2a,第二喷嘴孔247a-2更邻近于第一喷嘴孔247a-1,L1a和L2a彼此不同。此外,在喷嘴阵列C中形成的第四任意喷嘴孔247a-4和喷嘴阵列D中的邻近第四喷嘴孔247a-4的第五喷嘴孔247a-5之间的距离为L1b,喷嘴阵列D是邻近第四喷嘴孔247a-4所属喷嘴阵列(也就是说,喷嘴阵列C)的阵列中的另一个,并且第四喷嘴孔247a-4和第五喷嘴孔247a-5所属的喷嘴阵列D中的第六喷嘴孔247a-6之间的距离为L2b,第六喷嘴孔247a-6更邻近于第四喷嘴孔247a-4,L1b和L2b彼此不同。
从而,在喷嘴表面上的狭窄区域内紧密地形成喷嘴孔247a,使得能够此外改善空间效率。此外,因为没有形成喷嘴孔的区域的面积变大,所以改善了喷嘴板的刚性并且防止翘曲发生。
(示例4)
在假设喷嘴阵列的数目为多个(例如四个)的情况下,如果沿次扫描方向以A+B和C+D的次序布置喷嘴阵列,那么可能存在阵列A+B和阵列C+D之间接合的问题。也就是,由于喷嘴板的加工精度和喷头的附接错位(旋转错位),沿主扫描方向在阵列A+B中的喷嘴的打印区域和阵列C+D中的喷嘴的打印区域之间会产生间隙。此外,通常,在一个喷嘴阵列中,因为灰尘和气泡漂动且附着于喷嘴孔247a,所以位于末端的喷嘴孔247a中容易出现异常(墨喷射不良)。
因此,如图20所示,喷嘴孔被布置成使得位于喷嘴阵列(此处,A阵列和B阵列)一端的喷嘴孔247a沿次扫描方向与位于其它阵列(此处,C阵列和D阵列)另一端的喷嘴孔247a重叠。
通过这样的布置,因为能够用从多个喷嘴孔247a喷射的墨打印相同的线条,所以执行了伪多次扫描,从而使接合容易出现的部分难以察觉,并且没有喷射墨的喷嘴孔247a能够被补救。
此处,尽管喷嘴孔被布置成使得位于喷嘴阵列一端的喷嘴孔247a沿次扫描方向与位于其它阵列的另一端的喷嘴孔247a重叠,然而位于两端的喷嘴孔247a都可以如此布置。此外,喷嘴孔可以被布置成使得不仅位于一端的喷嘴孔247a而且除该喷嘴孔外的部分或者全部喷嘴孔247a沿次扫描方向与另一个阵中的喷嘴孔247a重叠。
在如此布置喷嘴孔247a的情况下,可以从沿次扫描方向彼此重叠的喷嘴孔247a交替或者不规则地执行沿次扫描方向的墨喷射。从而,因为能够用从多个喷嘴孔喷射的墨打印同一线条或者该线条附近的多根线条,所以使接合容易出现的部分难以察觉,并且没有喷射墨的喷嘴孔247a能够被补救。
此处,如前所述,在每个喷嘴头只形成一个喷嘴阵列的边缘发射(edgeshoot)类型中,通常,不能以高密度布置喷嘴孔247a,所以空间效率不高。因此,在上述多个喷嘴头被布置和固定在支架上以便喷嘴阵列在主扫描方向上倾斜从而构造线形喷头的情况下,能够容易地提高对于该线形喷头格外重要的沿次扫描方向的分辨率。
(示例5)
如果线形喷头包括多个喷嘴头,在假设喷嘴阵列的数目例如为四个的情况下,如果在一个喷嘴头中布置了C+D喷嘴阵列,在邻近该喷嘴头的另一个喷嘴头中布置了下一个A+B喷嘴阵列,那么可能存在阵列C+D和阵列A+B之间接合的问题。也就是,由于喷嘴板的加工精度和喷头的附接错位(旋转错位)的缘故,沿主扫描方向在阵列C+D中的喷嘴的打印区域和阵列A+B中的喷嘴的打印区域之间会产生间隙。此外,如前所述,通常,在一个喷嘴阵列中,因为灰尘和气泡漂动且附着于喷嘴孔247a,所以位于末端的喷嘴孔247a中容易出现异常(墨喷射不良)。
因此,如图21所示,喷嘴孔被布置成使得位于喷嘴阵列(此处,C阵和D阵)一端的喷嘴孔247a沿次扫描方向与位于一喷嘴头(邻近该喷嘴头247)的喷嘴阵列(此处,A阵和B阵)的另一端的喷嘴孔247a重叠。
通过这样的布置,因为能够用从多个喷嘴孔247a喷射的墨打印相同的线条,所以执行伪多次扫描,从而能够使喷嘴头之间的接合容易出现的部分难以察觉,并且没有喷射墨的喷嘴孔247a能够被补救。
此处,尽管喷嘴孔被布置成使得位于一个喷嘴头247的喷嘴阵列一端的喷嘴孔247a沿次扫描方向与位于另外的阵一端的喷嘴孔247a重叠,然而位于两端的喷嘴孔247a都可以如此布置。此外,喷嘴孔可以被布置成使得不仅位于一端的喷嘴孔247a而且除该喷嘴孔外的部分或者全部喷嘴孔247a沿次扫描方向与另一个阵列中的喷嘴孔247a重叠。
此处,如果当彼此邻近的喷嘴头247紧密相连时喷嘴头247的精度不好,那么喷嘴孔247a的位置不同,从而对准精度无法实现。因此,如图22所示,如果在邻近的喷嘴头247之间设置间隙,那么可以精密调整喷嘴头247的喷头位置,从而能够获得一线形喷头,该线形喷头中喷嘴头247被以高精度对准。
由于打印中墨的散射或者清洁或者刀片操作,墨进入喷嘴头247之间的间隙,因此喷头之间的间隙可以用薄膜覆盖,也就是说,该间隙可以用薄膜跨接。在墨量增加的情况下,较大的墨滴滴落在记录介质上,记录介质可能被该墨滴沾污。
因此,如图23所示,通过在喷嘴头旁形成间隙,使得间隙的宽度从一端向另一端变窄,间隙中的墨聚积起来并且墨除去变得容易,从而防止了进入喷嘴头247之间的间隙的墨滴落在记录介质上。
(第四实施例)
以下将参考图24至36描述本发明的实施例。在这些附图中,用相同的标号表示相同的元件,并且省略重复描述。
图24所示喷墨记录装置340具有喷墨头341,喷墨头341通过利用电介质薄膜元件的压电效应和气泡的膨胀动力来执行记录,并且使从喷墨头341喷射的墨滴撞击在诸如纸张之类的记录介质342上,从而在记录介质342上执行记录。
在本实施例的能够执行彩色打印的喷墨记录装置340中,在喷墨头341上,安装了线形喷头343,线形喷头343具有从中喷射黄色墨的墨头、从中喷射品红色墨的墨头、从中喷射青色墨的墨头、以及从中喷射黑色墨的墨头;并且在记录介质342的整个宽度上、在各个墨头中布置了多个喷嘴孔。
喷墨记录装置340具有多个辊(移动装置)345,辊345沿几乎垂直于喷墨头341的宽度方向的传送方向移动记录介质342。
尽管在本实施例中示出了彩色喷墨记录装置340,然而本发明也能够被应用于只能执行一种颜色打印的单色喷墨记录装置。
如图25所示,线形喷头343包括支架346及被布置和固定在该支架346上的多个喷嘴头347。在各个喷嘴头347中,形成从中喷射墨的多个喷嘴孔(未示出)。这样的多个喷嘴头被布置在支架346上,由此喷嘴孔被布置在记录介质342的整个宽度上。
在本实施例中,多个喷嘴头347通过以下方法被以高精度对准并且被固定在支架346上,由此使得喷嘴头之间墨喷射方向一致,并且可以实现高品质的打印。
也就是,在图25和26中,支架346的两端被框架支撑单元348支撑,并且它们之间的位置关系固定。通过框架支撑单元348,透明板350沿支架360被支撑,在透明板350上形成对准标记350a。
其中设置了许多喷嘴孔347a的喷嘴头347被喷头支撑单元349支撑,喷头支撑单元349能够沿水平方向和竖直方向移动喷嘴头347。板350和喷嘴头347彼此相对,以便通过透明板350由照相装置351观察喷嘴头347,并且基于对准标记350a,在板350的对准标记350a和喷嘴头347的预定位置(例如,喷嘴孔347a或者为对准而形成的喷嘴标记347b)之间执行对准,由此执行喷嘴头347的对准。对准后,喷嘴头347被固定在支架346上。
图25中,尽管喷嘴头347被倾斜地固定在支架346上,然而它也可以被平行固定。
此处,作为标记的示例,图27示出了喷嘴头347的喷嘴标记的形状和板350的对准标记350a的形状。如图27所示,喷嘴标记和对准标记彼此重叠。所示出的形状是一个示例,本发明不限于这些形状。图27中,尽管板350的标记比喷嘴头347的标记大,然而它们也可以同样大小或者喷嘴头347的标记可以更大。
通过依次执行这样的对准,能够方便且高精度地对准多个喷嘴头347。
优选板350不是由例如塑料的树脂制造,而是由玻璃制造。也就是,用作板350的材料必须具有标准尺寸,也就是说,其随温度的膨胀系数必须较小。玻璃符合此条件。此外,因为具有高光洁度的玻璃本身不是特殊材料而且便宜,所以不会增加成本。
存在一种在透明板350上要求有许多对准标记350a的情况。尽管可以通过对板350进行某些加工形成对准标记350a,然而为了大量地形成许多标记,该形成过程难以保证精度并且耗费工时。在这种情况下,通过铬(Cr)溅射形成对准标记350a,由此因为能够通过使用光掩模的常用方法形成对准标记350a,所以能够容易地形成许多对准标记350a。此外,因为光掩模的精度是如此精确,以致500mm×500mm的大面积的玻璃上标记的位置精度为±2μm,所以能够以低成本和高精度形成对准标记350a。
此外,如图26所示,最好在板350与喷嘴头347相对的表面上形成对准标记350a。原因在于:因为板350的折射率不为1,如果对准标记350a存在于与喷嘴头347相对的表面的相反侧,那么对准标记350a被直接看见而喷嘴头347要通过板350被看见,从而产生偏差。另外一方面,如果对准标记350a存在于与喷嘴头347相对的表面上,那么对准标记350a和喷嘴头347都通过板350被看见。因此,板350的折射率的影响很小,并且对准标记350a和喷嘴头347之间的距离变短,从而提高了对准精度。
此处,在一个喷嘴头347上形成至少两个(即,多个)对准标记350a比较好。原因在于:如果仅通过一个对准标记350a来执行对准,那么担心产生旋转偏差,但是如果通过多个对准标记350a来执行对准,如图28所示,能够容易地以高精度执行对准。
此外,通过喷嘴头347的喷嘴孔347a和对准标记350a来执行对准比较好。作为要在喷嘴头347本身上形成的标记,通过对喷嘴头347之前的一些加工所获取的标记可以被使用。然而,被加工的部分和喷嘴孔347a之间的位置关系的精度并不总是得到保证。此外,尽管据认为在喷嘴头347的边缘部分执行对准,然而边缘部分和喷嘴孔347a之间的位置关系的精度也并不总是得到保证。相反,如果通过喷嘴孔347a和对准标记350a来执行对准,那么即使如图29所示,喷嘴头347中形成的喷嘴孔347a从它的预期位置错开,也能够在正确的喷嘴位置执行对准,从而能够使墨滴撞击在正确的位置上。
此处,在多个对准标记350a的中心执行板350和喷嘴头347之间的对准比较好。因为喷嘴孔347a要求具有复杂的渐缩形状,所以当加工喷嘴孔347a时,其位置精度不可避免地次于具有高精度的对准标记350a的精度。因此,需要执行位置上彼此并不完全一致的元件之间的对准的工作。此外,如果只有一个对准标记350a的位置与喷嘴孔347a的位置一致,那么就很容易产生其它的对准标记350a和下一个喷嘴头347的喷嘴孔347a之间的对准误差。相反,如果在多个对准标记350a的中心执行板350和喷嘴头347之间的对准,如图30所示,那么对准标记350a和喷嘴孔347a之间的偏差在两个方向上被分散,从而打印中落点的偏差变得难以察觉。
最好在位于喷嘴头347两端的喷嘴孔347a和对准标记350a之间执行对准。如果在邻近的多个喷嘴孔347a处执行对准,那么即使相对于对准标记350a的偏差量相同,整个偏差量也变大。然而,如果如图31所示在位于两端的喷嘴孔347a执行对准,那么因为对准标记350a彼此相互远离,所以对准精度变好。此外,因为在末针(end-pin)部分对准精度变好,所以邻近喷嘴头之间的条纹变得难以察觉。
此外,可以通过对准标记350a和喷嘴头347上以与喷嘴孔347a相同的工艺形成的喷嘴标记347b来执行对准。也就是,在对准过程之前,如果在喷嘴头347中执行一次墨液体的填充检查和喷射检查,那么喷嘴孔347a的引导端可能在对准中被墨弄湿,并且喷嘴边缘可能变模糊。这种情况下,不使用被用于墨喷射的喷嘴孔347a,而是使用以与喷嘴孔347a相同的工艺加工的伪喷嘴孔(即,喷嘴标记347b,如图32所示)执行对准。因此,因为喷嘴标记347b是以与喷嘴孔347a相同的工艺形成,所以形状精度和位置精度和喷嘴孔347a的相同。因此,能够执行高精度的对准。此外,因为喷嘴标记347b没有被墨打湿,喷嘴边缘是清晰的,从而容易执行对准。即使喷嘴标记347b变湿,因为它不用于墨喷射,所以墨也能够被擦掉以解决潮湿。
此外,可以通过对准标记350a和形成在连接位于喷嘴头347的两端的两个喷嘴孔347a的直线上的喷嘴标记347b来执行对准。因此,能够以与在位于末端的喷嘴孔347a处执行对准的情况下相同的精度执行对准,或者如果喷嘴标记347b之间的距离比位于最末端的喷嘴孔347a之间的距离更远,则能够以更高的精度执行对准。当喷嘴头347被倾斜地布置在支架346上时,这样的对准格外有效。此处,位于喷嘴头347两端的两个喷嘴孔347a可以是,如图33所示,在一个喷嘴阵列中位于两端的两个喷嘴孔347a;或者,如图34所示,位于两个相邻的或者最远的喷嘴阵列中的彼此不同的末端的两个喷嘴孔347a。
即使这样进行对准,如果喷嘴头347的加工精度较差或者当喷嘴板被粘合时粘合剂的厚度不均匀,那么多个喷嘴头347的喷嘴表面在平面上彼此不同。也就是,如果在Z方向上产生偏差,那么各个喷嘴头347中喷嘴表面和记录介质342之间的距离不同,或者其距离在Z方向有坡度,从而各个喷嘴头347中墨滴的撞击位置不同,无法实现高品质打印。在这种情况下,如图35所示,可以在支架346和喷嘴头347之间布置垫片352以在相同平面上支撑多个喷嘴头347的喷嘴表面。因此,能够容易地保证多个喷嘴头347的喷嘴表面的表面精度。
为了调节喷嘴头347以便多个喷嘴头347的喷嘴表面位于同一平面,如图36所示,喷嘴头347被紧密地附着在板350上,由此,能够容易地执行此调节。
从描述中可以理解,上述各种实施例可以彼此结合以实现它的功能。
工业应用性
如上所述,根据本发明,因为在喷嘴阵列之间的位置形成安装部分,所以喷嘴孔能够形成在喷头的侧部,而不易受到由构成喷头的薄膜的薄弱的紧密附着力引起的影响,从而能够在喷头上有效地布置安装部分和喷嘴阵列。因此,能够取得消除死区、使喷头微型化的有用优点。
此外,因为在喷嘴阵列之间的位置形成安装部分,所以即使在垂直于扁平电缆的表面的方向上的喷头宽度之内沿着喷头座布置扁平电缆的情况下,扁平电缆也能够以这样一种相对较大的、能够防止导线断裂的曲率弯曲,从而能够取得使扁平电缆能够被紧凑地布放的优点。
根据本发明的第一方面,一种喷墨头单元包括:喷头,在其中形成多个喷嘴阵列,它们之中的每一个都包括许多喷嘴孔,并且墨从喷嘴孔被喷射;喷头座,喷头被安装在喷头座上;以及扁平电缆,其是通过用绝缘膜包裹许多传输线柔性地形成的,扁平电缆中传输线被暴露的一端在喷嘴阵列之间的安装部分中被固定在喷头上,从而传输用于驱动喷头的喷墨信号。因此,因为安装部分和喷嘴阵列能够被有效地布置在喷头上,所以消除了死区,从而能够微型化喷头。此外,即使如果在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头宽度之内布置扁平电缆,那么沿着喷头座,也能够以这样一种相对较大的能够防止导线断裂的曲率弯曲扁平电缆,从而扁平电缆能够被紧凑地布放。
根据本发明的第二方面,一种喷墨头单元包括:喷头,在喷头中形成各包括许多喷嘴孔的第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列,并且墨从喷嘴孔被喷射;喷头座,喷头被安装在喷头座上;以及扁平电缆,其是通过用绝缘膜包裹许多传输线柔性地形成的,扁平电缆中传输线被暴露的一端在喷嘴阵列之间的安装部分中被固定在喷头上,从而传输用于驱动喷头的喷墨信号。因此,因为安装部分和第一和第二喷嘴阵列能够被有效地布置在喷头上,所以消除了死区,从而能够微型化喷头。此外,即使如果在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头宽度之内布置扁平电缆,那么沿着喷头座,也能够以这样一种相对较大的能够防止导线断裂的曲率弯曲扁平电缆,从而扁平电缆能够被紧凑地布放。
根据本发明的第三方面,在根据第一或者第二方面的喷墨头单元中,扁平电缆在垂直于扁平电缆表面的方向上的喷头宽度之内沿着喷头座布置。因此,扁平电缆能够被紧凑地布放。
根据本发明的第四方面,在根据第一至第三方面中的任何一方面的喷墨头单元中,扁平电缆的数目为多个,并且它们分别沿相同方向或者不同方向从喷头的固定位置延伸。因此,扁平电缆能够被紧凑地布放。
根据本发明的第五方面,在根据第四方面的喷墨头单元中,金属防干扰构件或者其中形成有金属层的非金属防干扰构件被至少布置在多个扁平电缆之间的部分处,因此,扁平电缆之间的相互电磁干扰被削弱。
根据本发明的第六方面,在根据第四或者第五方面的喷墨头单元中,多个扁平电缆被布置以便在这些扁平电缆中形成的传输线彼此不平行。因此,扁平电缆之间的相互电磁干扰被削弱。
根据本发明的第七方面,在根据第四至第六方面中的任何一方面的喷墨头单元中,在多个扁平电缆的中间位置设置驱动器,它们中的每一个产生用于驱动喷头的喷墨信号,并且包括一热辐射板;并且这些驱动器被布置以便彼此错开。因此,因为在操作时发热的多个驱动器彼此远离,所以防止了由于热辐射板之间邻近所导致的各个热辐射板的热辐射效率降低。
根据本发明的第八方面,在根据第一至第七方面中的任何一方面的喷墨头单元中,在喷头座的侧表面上形成凹槽部分,扁平电缆被安放在凹槽部分中。因此,扁平电缆能够紧凑地安置在垂直于扁平电缆的表面的方向上的喷头宽度之内。
根据本发明的第九方面,在根据第一至第八方面中的任何一方面的喷墨头单元中,扁平电缆在从喷头座延伸出来的部分上至少有两个弯曲部分。因此,因为能够为扁平电缆提供额外的长度,所以能够通过调节弯曲部分的形成位置来改善装置在装配下的工作性能。
根据本发明的第十方面,喷墨记录装置安装有根据第一至第九方面中的任何一方面的喷墨头单元。因此,通过使用紧凑的喷墨头单元,能够微型化本装置。
Claims (8)
1.一喷墨头单元,其包括:
喷头,其中第一表面上形成有各包括许多用于喷墨的喷嘴孔的第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列,所述第二喷嘴阵列以预定间隔与所述第一喷嘴阵列平行布置;
喷头座,所述喷头被安装在该喷头座上;以及
扁平电缆,其是通过用绝缘膜包裹许多传输线柔性地形成的,所述扁平电缆中传输线被暴露的一端在所述第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列之间的安装部分中被固定在所述喷头上,从而传输用于驱动所述喷头的喷墨信号,所述扁平电缆在与所述第一表面相反的第二表面上连接所述第一喷嘴阵列和第二喷嘴阵列,
其中,沿着所述喷头座,在垂直于扁平电缆表面的方向上的所述喷嘴的宽度之内,布置所述扁平电缆。
2.如权利要求1所述的喷墨头单元,其中,所述扁平电缆的数目为多个,并且它们分别沿相同方向或者不同方向从所述喷头的固定位置延伸。
3.如权利要求2所述的喷墨头单元,其中,一金属防干扰构件或者其中形成有金属层的非金属防干扰构件被至少布置在所述多个扁平电缆之间的一部分处。
4.如权利要求2所述的喷墨头单元,其中,所述多个扁平电缆被布置成使得在所述这些扁平电缆中形成的所述传输线彼此不平行。
5.如权利要求2所述的喷墨头单元,其中,在所述多个扁平电缆的中间位置分别设置驱动器,这些驱动器中的每一个产生用于驱动所述喷头的喷墨信号并且包括一热辐射板;并且所述这些驱动器被布置成彼此错开。
6.如权利要求1所述的喷墨头单元,其中,在所述喷头座的侧表面上形成一凹槽部分,所述扁平电缆被安放在该凹槽部分中。
7.如权利要求1所述的喷墨头单元,其中,所述扁平电缆在从所述喷头座延伸出来的部分上至少有两个弯曲部分。
8.安装有如权利要求1所述的喷墨头单元的喷墨记录装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103223771A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-07-31 | 富士胶片株式会社 | 液体喷射装置以及喷墨打印头的驱动方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008018556A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Canon Inc | インクジェット記録ヘッド |
JP4134239B1 (ja) * | 2007-03-28 | 2008-08-20 | シャープ株式会社 | インクジェットヘッドユニット |
JP5264000B2 (ja) * | 2008-05-23 | 2013-08-14 | 富士フイルム株式会社 | 流体液滴吐出用ノズルレイアウト |
JP2014198457A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-10-23 | 株式会社リコー | 液滴吐出ヘッド、液滴吐出装置 |
CN105856562B (zh) * | 2015-01-23 | 2019-05-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 三维模型打印系统及三维模型的成型方法 |
JP6447828B2 (ja) * | 2015-12-22 | 2019-01-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置及びフレキシブルフラットケーブル |
CN109130489B (zh) * | 2017-06-15 | 2021-12-07 | 精工爱普生株式会社 | 液体喷射头、以及液体喷射装置 |
JP7095386B2 (ja) * | 2018-05-10 | 2022-07-05 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射装置および液体噴射装置の動作方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5469199A (en) * | 1990-08-16 | 1995-11-21 | Hewlett-Packard Company | Wide inkjet printhead |
US5600354A (en) * | 1992-04-02 | 1997-02-04 | Hewlett-Packard Company | Wrap-around flex with address and data bus |
US6053598A (en) * | 1995-04-13 | 2000-04-25 | Pitney Bowes Inc. | Multiple print head packaging for ink jet printer |
WO2001025018A2 (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Spectra, Inc. | Piezoelectric ink jet module with seal |
US6390597B1 (en) * | 1994-04-12 | 2002-05-21 | Rohm Co., Ltd. | Inkjet printing head and inkjet printer |
US6530641B2 (en) * | 2000-09-04 | 2003-03-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head unit, head cartridge, and method for manufacturing liquid discharge head unit |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04133780A (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-07 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP3584952B2 (ja) * | 1995-11-29 | 2004-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 積層型インクジェット式記録ヘッド用アクチュエータユニット、及びこれを使用したインクジェット式記録ヘッド |
JP2000343690A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-12-12 | Seiko Epson Corp | インクジェット記録装置 |
JP2002321373A (ja) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Brother Ind Ltd | 記録ヘッドユニット及びその製造方法 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5469199A (en) * | 1990-08-16 | 1995-11-21 | Hewlett-Packard Company | Wide inkjet printhead |
US5600354A (en) * | 1992-04-02 | 1997-02-04 | Hewlett-Packard Company | Wrap-around flex with address and data bus |
US6390597B1 (en) * | 1994-04-12 | 2002-05-21 | Rohm Co., Ltd. | Inkjet printing head and inkjet printer |
US6053598A (en) * | 1995-04-13 | 2000-04-25 | Pitney Bowes Inc. | Multiple print head packaging for ink jet printer |
WO2001025018A2 (en) * | 1999-10-05 | 2001-04-12 | Spectra, Inc. | Piezoelectric ink jet module with seal |
US6530641B2 (en) * | 2000-09-04 | 2003-03-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Liquid discharge head unit, head cartridge, and method for manufacturing liquid discharge head unit |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103223771A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-07-31 | 富士胶片株式会社 | 液体喷射装置以及喷墨打印头的驱动方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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