CN100999155B - 喷墨头 - Google Patents
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Abstract
一种喷墨头包括:通路单元,在该通路单元中形成有共同墨腔室和单独墨通路;以及固定到通路单元上的促动器单元。在通路单元中形成有封闭通路,该封闭通路具有部分封闭的单独墨通路的形状。
Description
技术领域
本发明涉及对记录介质喷射墨的喷墨头。
背景技术
日本专利待审文献No.2005-59436披露了一种喷墨头,它包括形成有单独墨通路的通路单元,每个单独墨通路从共同墨腔室的出口经过压力腔室延伸至喷墨口。四个促动器单元结合到通路单元的上表面上。每个促动器单元在平面图中具有梯形形状,并且四个促动器单元具有相同的形状。每个促动器单元具有相互层压的四个压电层。四个压电层中只有最上面一层用作被夹在共同电极和单独电极之间的活性层。只在通路单元的与各个促动器单元相对的区域中规则地形成单独墨通路。
发明内容
在上述文献所披露的喷墨头中,与一个促动器单元相对的压力腔室成矩阵即沿着两个方向规则布置。因此,形成与一个促动器单元相对的一个压力腔室组。按照相同的方式,形成与一个促动器单元相对的一个单独墨通路组。在该单独墨通路组中,这些单独墨通路中除了位于最外面的单独墨通路之外的任何单独墨通路被另外六个单独墨通路按照相同的图案包围。另一方面,在单独墨通路组中位于最外面的每个单独墨通路仅仅部分地被另外两个至四个单独墨通路包围,因为在该单独墨通路的外侧上没有形成任何单独墨通路。单独墨通路呈空腔的形式。因此,包围着单独墨通路的通路单元的区域由于形成在该区域中的其它单独墨通路的数量增加而刚度降低。喷墨性能例如喷墨速度、喷墨方向、喷墨量等可以被认为取决于包围着单独墨通路的区域的刚度。因此,位于最外面的单独墨通路所展示的喷墨性能与其它单独墨通路所展示的喷墨性能不同。也就是说,单独墨通路的喷墨性能取决于该单独墨通路所处的地方而变化。
本发明的目的在于提供一种喷墨头,它能够抑制单独墨通路的取决于该单独墨通路所处的地方的喷墨性能的变化。
根据本发明的第一方面,提供一种喷墨头,包括:通路单元,在该通路单元中形成有共同墨腔室和多个单独墨通路,每个单独墨通路从该共同墨腔室的出口经过压力腔室延伸至喷墨口;以及促动器单元,该促动器单元固定到由通路单元的表面所限定的平面上,并且对压力腔室中的墨施加喷射能量,其中在通路单元中形成有多个封闭通路,每个封闭通路具有部分封闭的单独墨通路的形状,当与多个压力腔室对应的多个喷墨口在与平行于所述平面并且沿所述通路单元的纵向方向延伸的假想直线垂直的方向上投影时,所述多个喷墨口的投影到该假想直线上的投影点以规则的间隔排列;并且所述多个单独墨通路规则地形成在活性区域中,该活性区域在平面图中被所述促动器单元的轮廓包围,且该活性区域的相对于所述假想直线的方向的两个端部由所述假想直线上位于最外面的两个投影点的位置限定;其特征在于所述多个封闭通路以与所述多个单独墨通路在活性区域中的图案相同的图案布置在外部区域中,该外部区域在平面图中被促动器单元的轮廓包围,且位于活性区域外侧。
在该方面中,封闭通路形成在通路单元中。这能够减小包围着各个单独墨通路的区域之间的刚度变化,因此减小了在单独墨通路之间取决于单独墨通路的位置的喷墨性能的变化。另外,形成封闭通路导致防止墨浪费。另外,能够防止出现可能由通过封闭通路进入单独墨通路的气泡引起的喷墨故障。
根据本发明的第二方面基于本发明的第一方面,其中所述多个单独墨通路按照如下方式布置成沿着一个方向延伸的一个或多个单独墨通路排,该方式使得在每个单独墨通路排中邻接的单独墨通路的位置沿着所述一个方向以预定间隔相互偏移;并且在从每个所述排中相对于所述一个方向位于最外面的单独墨通路向外沿着所述一个方向偏移的位置处形成所述封闭通路。
根据本发明的第三方面基于本发明的第二方面,其中在从每个所述排中相对于所述一个方向位于最外面的单独墨通路向外沿着所述一个方向以所述预定间隔偏移的位置处形成所述封闭通路。
根据本发明的第四方面基于本发明的第一方面,其中所述封闭通路在它的相对于与所述平面垂直的方向而言存在于与所述压力腔室相同的水平处的部分中不封闭。
根据本发明的第五方面基于本发明的第一方面,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述共同墨腔室的出口的位置和相当于所述单独墨通路中的所述压力腔室的入口的位置之间封闭。
根据本发明的第六方面基于本发明的第五方面,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述共同墨腔室的出口的位置中封闭。
根据本发明的第七方面基于本发明的第一方面,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述压力腔室的出口的位置和相当于所述单独墨通路中的所述喷墨口的位置之间封闭。
根据本发明的第八方面基于本发明的第七方面,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述喷墨口的位置中封闭。
根据本发明的第九方面基于本发明的第一方面,其中在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使所述促动器单元的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
根据本发明的第十方面基于本发明的第一或第九方面,其中:在所述外部区域中形成有多个所述封闭通路,每个封闭通路在与所述单独墨通路中的所述喷墨口相当的位置中不封闭;在形成有多个喷墨口且与所述平面平行地延伸的喷射面中,多个所述喷墨口和设置在多个封闭通路处的多个开口构成与所述促动器单元对应的喷射口组;并且在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使限定了该喷射口组的区域的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
根据本发明的第十一方面基于本发明的第一或第九方面,其中:所述促动器单元包括共同电极、多个单独电极、和压电层,该共同电极为所述多个压力腔室所共用且保持在恒定电位处,所述多个单独电极设置成分别与所述多个压力腔室相对且被供应有用于驱动所述促动器单元的驱动信号,该压电层被夹在共同电极和所述多个单独电极之间;所述多个单独电极构成压电层上的单独电极组;并且,在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使限定了该单独电极组的区域的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
根据本发明的第十二方面基于本发明的第一或第九方面,其中具有相同形状的多个所述促动器单元在所述通路单元的所述平面上沿着一个方向布置。
根据本发明的第十三方面基于本发明的第十二方面,其中三个或更多促动器单元固定到所述平面上。
根据本发明的第十四方面基于本发明的第十二方面,其中在平面图中所述促动器单元具有带有两个锐角的四边形形状。
根据本发明的第十五方面基于本发明的第一或第九方面,其中:多个所述封闭通路形成在所述外部区域中;并且与在所述活性区域和所述外部区域之间的边界邻近设置的多个所述封闭通路中的每个封闭通路在它的相对于与所述平面垂直的方向存在于与所述压力腔室相同的水平处的部分中不封闭。
根据本发明的第十六方面基于本发明的第一方面,其中多个所述封闭通路布置在所述活性区域的整个周边上。
附图说明
从以下的说明结合附图将更全面地呈现本发明的其它和进一步的目的、特征和优点,在这些附图中:
图1为根据本发明第一实施方案的喷墨头的外观的透视图;
图2为沿着图1中所示的II-II线的剖视图;
图3为从上方看时喷墨头主体的平面图;
图4放大示出图3中用点划线包围的区域;
图5A为沿着图4中所示的VA-VA线的剖面图;
图5B为沿着图4中所示的VB-VB线的剖面图;
图5C为沿着图4中所示的VC-VC线的剖面图;
图6A为剖面图,放大示出在促动器单元和通路单元之间的边界附近的部分;
图6B为局部平面图,放大示出形成在促动器单元的表面上的单独电极的形状;
图7为促动器单元的平面图;
图8放大示出图4中用点划线包围的区域;
图9为局部平面图,放大示出根据本发明第二实施方案的喷墨头的喷墨头主体;
图10为沿着图9中所示的X-X线的剖面图;并且
图11为根据本发明第三实施方案的喷墨头的与图5B对应的剖面图。
具体实施方式
首先,将对根据本发明第一实施方案的喷墨头进行说明。图1为根据本发明第一实施方案的喷墨头的外观的透视图。图2为沿着图1中所示的II-II线的剖视图。如图1所示,喷墨头1包括喷墨头主体70和基块71。喷墨头主体70向用作记录介质的纸张喷墨。基块71设置在喷墨头主体70上方,并且具有形成在其中的两个储墨器3。该实施方案的喷墨头1按照表示副扫描方向的喷墨头1的宽度方向与输纸方向平行的方式固定到记录设备例如行式喷墨打印机上。
如图2所示,喷墨头主体70包括通路单元4,在该通路单元4中形成有墨通路。该通路单元4由彼此层压且结合的薄板构成。喷墨头主体70的底面用作喷墨面(喷射面)70a,在该喷墨面(喷射面)70a上形成有许多喷嘴开口(喷墨口)8,每个喷嘴开口(喷墨口)8都具有很小的直径(参见图5A)。
图3为从上方看时喷墨头主体70的平面图。在平面图中,通路单元4具有沿着它的纵向方向即沿着主扫描方向伸长的矩形形状。在图3中,设置在通路单元4内部的集管通道5用虚线示出。在通路单元4的上表面上形成有十个开口3a。这十个开口3a沿着通路单元4的纵向方向成两排布置,其中每排包括五个开口3a。每个开口3a连接到集管通道5a上。另外,这些开口3a连接到基块71的储墨器3上。在通路单元4内,每个集管通道5分支成若干副集管通道5a。每个副集管通道5a与通路单元4的纵向方向平行地延伸。因此,存储在基块71的储墨器3中的墨经过开口3a进入到集管通道5中,墨从这些集管通道5分配给相应的副集管通道5a,每个副集管通道5a用作共同墨腔室。
具有相同形状的四个促动器单元21用环氧基热固性粘合剂按照使促动器单元21保持离开开口3a的方式结合到通路单元4的上表面上。在平面图中,每个促动器单元21具有带有两个锐角的梯形形状,并且大致横向对称。设置四个促动器单元21,其中它们的作为短边和长边的平行对边沿着通路单元4的纵向方向延伸。四个促动器单元21大致布置在沿着纵向方向的直线上,同时各个促动器单元21的中心位置相对于通路单元4的宽度方向交替等距离偏移。更具体地说,四个促动器单元21沿着通路单元4的纵向方向以之字形图案布置。四个促动器单元21中的相邻促动器单元21沿着彼此分开180度的方向取向。因此,除了最外面两个斜边之外,一个促动器单元21的斜边与邻接所述一个促动器单元21的另一个促动器单元21的斜边相邻且平行。两个相邻平行斜边相对于纵向方向部分地位于相同范围内。也就是说,两个相邻平行斜边相对于纵向方向相互部分地重叠。
再次参照图1,用作布线构件的柔性印刷电路(FPC)50结合到每个促动器单元21的上表面上。FPC50向左或向右延伸,然后在弯曲的同时向上延伸,如图2所示。
在通路单元4的上表面上,设有两个压力腔室组9a和两个压力腔室组9b。压力腔室组9a具有梯形形状,其具有与促动器单元21的尺寸大致相同的尺寸。压力腔室组9b具有梯形形状,其两个角部成直角。压力腔室组9b的梯形形状对应于促动器单元21的除了稍后将描述的外部区域17之外的部分。四个压力腔室组9a和9b沿着纵向方向大致布置在一条直线上。两个压力腔室组9a被夹在两个压力腔室组9b之间。压力腔室组9a和9b中的任何压力腔室组由成矩阵布置的许多压力腔室10构成(参见图4)。压力腔室组9a和9b中的每一个由促动器单元21覆盖。换句话说,每个促动器单元21具有覆盖构成压力腔室组9a或9b的许多压力腔室10的尺寸。上述集管通道5沿着邻接的促动器单元21之间延伸,并且从集管通道5分支出的副集管通道5a设置在与存在压力腔室组9a或9b的位置对应的区域中。
再次参照图2,基块71由金属材料例如不锈钢制成。形成在基块71中的储墨器3为具有大致长方体形状的中空区域,它沿着基块71的纵向方向延伸。墨从未示出的墨容器供应给储墨器3,由此储墨器3总是充满墨。储墨器3具有总共十个开口3b,墨从这些开口3b流出。这十个开口3b沿着储墨器3的纵向方向成两排布置。这些开口3b设置在与通路单元4的相应开口3a对应的位置处。也就是说,在平面图中,储墨器3的十个开口3b和通路单元4的十个开口3a布置成具有相同的位置关系。
在基块71的下表面73中,在每个开口3b附近的部分73a比部分73a的周围向下突出。只有在下表面73的在每个开口3b附近的部分73a处,基块71与通路单元4的上表面的在每个开口3a附近的部分接触。因此,基块71的除了在每个开口3b附近的部分73a之外的区域与喷墨头主体70间隔开。在这样形成的空间中设置促动器单元21。
保持器72包括支撑部分72a和一对突出部分72b。支撑部分72a保持基块71。突出部分72b相对于副扫描方向相互以一定间隔设置,并从支撑部分72a的上表面向上突出。基块71结合并固定在形成于保持器72的支撑部分72a的下表面中的空腔内。连接到促动器单元21上的每个FPC50设置成沿着保持器72的突出部分72b的表面延伸,在FPC50与该表面之间具有弹性构件例如海绵。在FPC50上安装有驱动器IC80。FPC50把从驱动器IC80输出的驱动信号传送给喷墨头主体70的促动器单元21。FPC50用焊料等电结合到促动器单元21和驱动器IC80上。
散热器82设置成与驱动器IC80的外表面紧密接触。散热器82将驱动器IC80中产生的热散逸。基片81设置在驱动器IC80和散热器82上方,FPC50的一个端部连接到该基片81上。散热器82的上表面用密封构件84结合到基片81上。散热器82的下表面也用密封构件84结合到FPC50上。由此防止了灰尘和墨进入喷墨头1的主体。
图4放大示出图3中用点划线包围的区域。如图4所示,四个副集管通道5a在通路单元4内与促动器单元21相对的区域中延伸。每个都延伸至每个喷嘴8(参见图5A)的许多单独墨通路7连接到各个副集管通道5a上。在图4中,为了容易理解,虽然应该用实线示出,但是用虚线示出促动器单元21,同时实际上应该用虚线示出的喷墨口8a、压力腔室10、孔隙12、空腔16a等用实线示出。
形成在通路单元4的上表面4a上的压力腔室组9a和9b由许多压力腔室10构成,每个压力腔室10在平面图中具有大致菱形形状。用促动器单元21封闭形成在通路单元4的上表面4a上的凹槽,从而限定压力腔室10。压力腔室10在平面图中具有大致菱形形状。压力腔室组9a和9b中包括的每个压力腔室10其相对于长对角线的一个端部与喷嘴8连通,并且其相对于该长对角线的另一个端部通过用作节流阀的孔隙12与副集管通道5a连通。
这里,将参照沿着副扫描方向延伸且与通路单元4的上表面4a垂直相交的两个假想平面K1和K2对该实施方案进行说明。这些假想平面K1和K2在图3和4中用双点划线示出。在平面图中由相应促动器单元21的轮廓包围且存在于两个假想平面K1和K2之间的区域为活性区域,在这些活性区域中设有涉及成像的单独墨通路7。在该实施方案中,每个假想平面K1和K2经过两个最外面促动器单元21中的每个促动器单元21的外部钝角顶点,这两个最外面促动器单元21指的是未被夹在与它们邻接的另外两个促动器单元21之间的两个促动器单元21。
如所示一样,活性区域包括活性区域19a和活性区域19b。在平面图中,活性区域19a为梯形区域,每个梯形区域具有与促动器单元21的形状相同的形状,并且每个梯形区域由两个内部促动器单元21中的每个促动器单元21的轮廓包围,这两个内部促动器单元21指的是被夹在与它们邻接的另外两个促动器单元21之间的两个促动器单元21。与压力腔室组9a相关地设置的单独墨通路7形成在活性区域19a中。活性区域19b为每个都具有两个直角的梯形区域。活性区域19b存在于假想平面K1和K2内部,另外每个活性区域19b在平面图中由两个外部促动器单元21中的每个促动器单元21的轮廓所包围。与压力腔室组9b相关地设置的单独墨通路7形成在活性区域19b中。
在压力腔室组9a和9b中,如图4所示,构成各个组的压力腔室10沿着两个方向即沿着布置方向A和布置方向B规则地相邻布置成矩阵。布置方向A为通路单元4的纵向方向,并且与压力腔室10的短对角线平行地延伸。布置方向B与压力腔室10的一个斜边平行,从而与布置方向A形成钝角。在压力腔室组9a和9b中的每个压力腔室组中,一个压力腔室10由六个其它压力腔室10包围。另外,相对于布置方向A而言,压力腔室10以与37.5dpi对应的间隔相互间隔开,同时相对于布置方向B而言布置有最大16个压力腔室10。也就是说,压力腔室10沿着布置方向A以固定的间隔规则布置,由此形成压力腔室排11,并且十六个压力腔室排11相互平行布置,由此形成每个压力腔室组9a、9b。由于压力腔室10这样布置,所以整体上能够以600dpi的分辨率形成图像。
每个压力腔室排11中包括的压力腔室10的数量随着该压力腔室排11从靠近促动器单元21的长边到靠近短边而减少。因此,压力腔室组9a的轮廓即活性区域19a的轮廓为具有与促动器单元21的尺寸大致相同的尺寸的梯形形状。另一方面,压力腔室组9b的轮廓具有由促动器单元21的轮廓和假想平面K1或K2包围的“具有两个直角的梯形”的形状。
压力腔室排11根据它们如沿着与图4的纸面垂直相交的方向看到的相对于副集管通道5a的位置分成第一压力腔室排11a、第二压力腔室排11b、第三压力腔室排11c、和第四压力腔室排11d。第一至第四压力腔室排11a至11d从促动器单元21的短边到长边按照11c、11d、11a、11b、11c、11d、...11b的顺序周期性布置。
在沿着与图4的纸面垂直相交的方向看时,与第一压力腔室排11a中包括的压力腔室10a对应的喷墨口8a和与第二压力腔室排11b中包括的压力腔室10b对应的喷墨口8a集中在图4中相对于与布置方向A垂直的方向的下侧处。这些喷墨口8a中的每个喷墨口8a与其对应压力腔室10的下端部相对。与第三压力腔室排11c中包括的压力腔室10c对应的喷墨口8a和与第四压力腔室排11d中包括的压力腔室10d对应的喷墨口8a集中在图4中相对于与布置方向A垂直的方向的上侧处。这些喷墨口8a中的每个喷墨口8a与其对应压力腔室10的上端部相对。在沿着与图4的纸面垂直相交的方向看时,第一和第四压力腔室排11a和11d中包括的压力腔室10a和10d中的每个压力腔室的区域的不少于一半与副集管通道5a重叠。在沿着与图4的纸面垂直相交的方向看时,第二和第三压力腔室排11b和11c中包括的压力腔室10b和10c中的每个压力腔室的大致整个区域不与副集管通道5a重叠。这样,副集管通道5a的宽度能够尽可能宽地放大,以便平滑地将墨供应给各个压力腔室10,同时防止副集管通道5a重叠与这些压力腔室排11中的任何压力腔室排11中包括的压力腔室10连通的喷嘴8。
在通路单元4的上表面4a的与两个内部促动器单元21的每个促动器单元21相对的区域中,形成包围压力腔室组9a的周边空腔组15。与压力腔室10一样,周边空腔组15中包括的空腔由用促动器单元21封闭的形成在通路单元4的上表面4a上的凹槽限定。周边空腔组15包括两种空腔,即空腔15a和空腔15b。空腔15a沿着促动器单元21的长边和短边中的每一个成一直线布置。空腔15a具有与压力腔室10相同的形状和尺寸。空腔15b沿着促动器单元21的每条斜边成一直线布置。空腔15b具有与压力腔室10大致相同的形状和尺寸。如稍后将描述的一样,空腔15a构成封闭通路55,该封闭通路55呈部分封闭的单独墨通路7的形状(参见图5C)。空腔15b同样构成呈部分封闭的单独墨通路7的形状的封闭通路。
在通路单元4的上表面4a的与两个外部促动器单元21的每个促动器单元21相对的区域中,形成包围压力腔室组9b的周边空腔组16。与压力腔室10一样,周边空腔组16中包括的空腔由用促动器单元21封闭的形成在通路单元4的上表面4a上的凹槽限定。周边空腔组16包括四种空腔,即空腔16a、空腔16b、空腔16c和空腔16d。空腔16a沿着促动器单元21的长边和短边中的每一个成一直线布置。空腔16a具有与压力腔室10相同的形状和尺寸。空腔16b沿着促动器单元21的内部斜边成一直线布置。空腔16d沿着促动器单元21的外部斜边成一直线布置。空腔16b和16d中的每个空腔具有与压力腔室10大致相同的形状和尺寸。这些空腔16c布置在一个区域(下文称为外部区域17)中,该区域即在平面图中由两个外部促动器单元21中的每个促动器单元21的轮廓包围且存在于活性区域19b外部即在假想平面K1或K2外部的区域。在由那排空腔16a、那排空腔16d、和假想平面K1或K2包围的外部区域17内的区域中,空腔16c按照与压力腔室组9b中包括的压力腔室10的图案相同的图案与压力腔室组9b连续地布置。空腔16c具有与压力腔室10相同的形状和尺寸。如稍后将描述的一样,空腔16c为呈部分封闭的单独墨通路7的形状的封闭通路(参见图5B)的一部分。
如从图4看出,外部区域17的轮廓具有大致直角三角形形状。在外部区域17内,形成有沿着布置方向A延伸的空腔排。这些空腔排包括三种空腔,即空腔16a、空腔16c、和空腔16d。这些空腔排按照如下方式布置,该方式使得空腔数量随着这些空腔排从靠近促动器单元21的长边到靠近短边而减少。
在压力腔室10和在周边空腔组15或16中包括的空腔之间没有区别的情况下,凹槽按照相同的图案规则地形成在通路单元4的上表面4a的与任何压力腔室21相对的区域中。这能够降低通路单元4的设计负担。
而且,由于周边空腔组15和16形成在压力腔室组9a和9b周围,所以包围着压力腔室组9a和9b的最外面一个压力腔室10的凹槽形成与包围着设置在最外面压力腔室10的内侧上的压力腔室10的凹槽的图案相同的图案。也就是说,在压力腔室组9a和9b中,许多压力腔室10布置成沿着布置方向A或布置方向B延伸的压力腔室排。在每个压力腔室排中,邻接的压力腔室10的位置沿着布置方向A或布置方向B以预定的间隔彼此偏移。在周边空腔组15或16中包括的周边空腔15a、15b、16a、16b、16c或16d形成在从每个压力腔室排中相对于布置方向A或布置方向B位于最外面的压力腔室10向外沿着布置方向A或布置方向B以相同预定间隔偏移的位置处。这里,在这些空腔16c中,只有与在活性区域19b和外部区域17之间的边界邻近地设置的空腔16c形成在这样的位置处。不仅在压力腔室10和空腔15a、15b、16a、16b、16c或16d之间建立该关系,而且还在分别部分地由压力腔室10和空腔构成的单独墨通路和封闭通路之间建立该关系。因此,包括构成周边空腔组15或16的空腔15a、15b、16a、16b、16c或16d的封闭通路形成在从每个单独墨通路排中相对于布置方向A或布置方向B位于最外面的单独墨通路7向外沿着布置方向A或布置方向B以所述相同预定间隔偏移的位置处。
如图4所示,在通路单元4的喷墨面70a的与每个促动器单元21重叠的区域中形成有喷嘴组(喷射口组)18。在喷嘴组18中,喷墨口8a和与封闭通路14相关地设置的开口108a(参见图5B)成矩阵布置。在平面图中,喷嘴组18的轮廓为比促动器单元21稍小的梯形形状。在平面图中,如上所述,喷墨口8a形成在与相应压力腔室10及空腔16c邻接的位置、以及不与副集管通道5a重叠的位置处。
假想平面K1和K2中的每个假想平面经过在不管假想平面K1或K2的位置如何都使限定喷嘴组18的区域被假想平面K1或K2截取的长度及促动器单元21被假想平面K1或K2截取的长度恒定的地方、和这些长度随着假想平面K1或K2沿着纵向方向移动而变化的地方之间的边界。也就是说,假想平面K1和K2中的每个假想平面经过喷嘴组18的外部钝角顶点和促动器单元21的外部钝角顶点。如从图4所看到的一样,假想平面K1和K2中的每个假想平面将设置在位于活性区域19b和外部区域17之间的边界附近的压力腔室10和空腔16c中的一些剖开。
接着,将对喷墨头主体70的剖面结构进行说明。图5A为沿着图4中所示的VA-VA线的剖面图。图5B为沿着图4中所示的VB-VB线的剖面图。图5A示出单独墨通路7,并且图5B示出包括空腔16c的封闭通路14。与活性区域19a及19b中的每个压力腔室10对应地设置单独墨通路7。与外部区域17中的每个空腔16c对应地设置封闭通路14。如图5A所示,单独墨通路7从副集管通道5a的出口5b经过孔隙12和压力腔室10延伸至喷墨口8a。如图5B所示,包括空腔16c的封闭通路14具有与单独墨通路7的形状大致相同的形状,但是封闭通路14是部分封闭的。如稍后将详述的一样,封闭通路14不与副集管通道5a连通。
如图5A和5B所示,喷墨头主体70具有总共十块片材的层状结构,即从顶部起依次为促动器单元21、空腔板22、基板23、孔隙板24、供应板25、三块集管板26、27、28、盖板29、和喷嘴板30,在它们之中除了促动器单元21之外的九块板构成通路单元4。
将对通路单元4的构造进行说明。空腔板22为金属板,其中在结合促动器单元的区域中形成有许多构成压力腔室10的大致菱形的孔和许多构成空腔15a、15b、16a至16d的孔。基板23为金属板,其中形成有每个都将空腔板22的每个压力腔室10连接到对应孔隙12上的连接孔、以及每个都将每个压力腔室10连接到对应喷嘴8上的连接孔。在基板23中还形成有每个都将每个空腔16c连接到对应伪孔隙112上的连接孔、和每个都将每个空腔16c连接到具有开口108a的对应伪喷嘴108上的连接孔。
孔隙板24为金属板,其中形成有用作孔隙12的孔、以及每个都将每个压力腔室10连接到对应喷嘴8上的连接孔。在孔隙板24中还形成有用作伪孔隙112的孔、和每个都将空腔16c连接到对应伪喷嘴108上的连接孔。供应板25为金属板,其中形成有每个都将每个孔隙12连接到副集管通道5a上的连接孔(即构成出口5b的孔)、和每个都将每个压力腔室10连接到对应喷嘴8上的连接孔。在供应板25中还形成有每个都将每个空腔16c连接到对应伪喷嘴108上的连接孔。三块集管板26、27和28中的每个集管板为金属板,其中形成有构成副集管通道5a的孔、和每个都将每个压力腔室10连接到对应喷嘴8上的连接孔。在三块集管板26、27和28中的每块集管板中还形成有每个都将每个空腔16c连接到对应伪喷嘴108上的连接孔。盖板29为金属板,其中形成有每个都将每个压力腔室10连接到对应喷嘴8上的连接孔。在盖板29中还形成有每个都将每个空腔16c连接到对应伪喷嘴108上的连接孔。喷嘴板30为金属板,其中形成有用于相应压力腔室10的喷嘴8和用于相应空腔16c的伪喷嘴108。
九块金属板22至30分层设置以便形成单独墨通路7和封闭通路14。单独墨通路7首先从副集管通道5a向上延伸,然后在孔隙12中水平延伸,然后进一步向上延伸,然后重新在压力腔室10中水平延伸,然后在离开孔隙12一定长度中向下倾斜延伸,随后朝着喷嘴8垂直向下延伸。没有形成将伪孔隙112连接到副集管通道5a上的连接孔(如图5B中用虚线所示的连接孔)。更具体地说,伪孔隙112和副集管通道5a的出口不连接,而是将它们之间的部分封闭。因此,封闭通路14是孤立通路,该孤立通路未供应有任何墨,且从伪孔隙112经过空腔16c延伸至伪喷嘴108。所有封闭通路14都不与副集管通道5a连通。
在基板23中没有形成与除了空腔16c之外的空腔15a、15b、16a、16b及16d连通的孔。图5C示出包括空腔15a的封闭通路55的剖面图。包括空腔15a的封闭通路55呈除了空腔15a之外完全封闭的单独墨通路的形状。包括其它空腔15b、16a、16b和16d的每条封闭通路具有与图5C中所示的封闭通路55的横截面相同的横截面。在下面,术语“封闭通路55”不仅指与空腔15a对应的封闭通路,而且有时还指与空腔15b、16a、16b或16d对应的封闭通路。
接着将参照图6和7对促动器单元21的构造进行说明。图6A为剖面图,放大示出在促动器单元21和通路单元4之间的边界附近的部分。图6A中所示的构造为包括压力腔室10的横截面和包括空腔16c的横截面所共有。促动器单元21具有层状本体,其中三块压电片41至43分层放置。这三块压电片41至43中的每块压电片具有15μm的厚度。这些压电片41至43中的每块压电片构成为连续层状平板(连续平层),该连续层状平板(连续平层)在压力腔室组9a、9b中包括的许多压力腔室10、和周边空腔组15、16中包括的空腔15a、15b、16a至16d上延伸。这些压电片41至43由具有铁电性的锆钛酸铅(PZT)基陶瓷材料制成。
在最上面压电片41上形成有单独电极35,每个单独电极35都具有大约1μm的厚度。这些单独电极35与相应的压力腔室10和空腔16c相对。具有大约2μm的厚度的共同电极34介于压电片41和设置在压电片41下的压电片42之间。在平面图中,共同电极34具有与压电片41的形状相同的形状。在压电片42和43之间不设置电极。因此,只有最上面压电片41为活性层,它包括在将电场施加到其上时用作活性部分的部分。压电片42和43为不包括任何活性部分的非活性层。单独电极35和共同电极34都由例如Ag-Pd基金属材料制成。
图6B为局部平面图,放大示出形成在促动器单元21的表面上的单独电极的形状。如图6B所示,在平面图中,单独电极35的形状为大致菱形,且大致类似于压力腔室10或空腔16c的形状。在平面图中,单独电极35的大部分落入在压力腔室10或空腔16c内。大致菱形的单独电极35其一个锐角部分延伸出,并且在这样形成的延出部分的端部上设有具有大约160μm的圆形焊盘36。焊盘36电结合到单独电极35上。焊盘36为由包括玻璃粉的金制成的导电构件。如图6A所示,焊盘36不与压力腔室10或空腔16c相对。
图7为具有从中穿过的假想平面K2的促动器单元21的平面图。该促动器单元21具有与其它三个促动器单元21相同的结构。如图7所示,形成在促动器单元21上的单独电极35按照与压力腔室10和空腔16c的图案相同的图案布置。单独电极35形成单独电极组38。由于在其它三个促动器单元21上同样形成单独电极组38,所以在喷墨头主体70上有四个单独电极组38。
单独电极组38由单独电极排39构成。每个单独电极排39包括沿着主扫描方向形成的单独电极35。每个单独电极排39中包括的单独电极35的数量随着该单独电极排39从靠近促动器单元21的长边到靠近短边而减少。因此,单独电极组38的轮廓为与促动器单元21的轮廓大致类似的梯形形状。假想平面K1、K2经过在不管假想平面K1、K2的位置如何都使限定单独电极组38的区域被假想平面K1、K2截取的长度恒定的地方、和该长度随着假想平面K1、K2沿着纵向方向移动而变化的地方之间的边界。也就是说,假想平面K1、K2经过单独电极组38的外部钝角顶点。
共同电极端子37设置在促动器单元21的上表面的四个角部附近。共同电极端子37通过贯穿压电片41的通孔电极电连接到共同电极34上。共同电极34通过共同电极端子37及FPC50接地。因此,共同电极34在其与所有压力腔室10对应的部分中相等地保持在接地电位。单独电极35通过焊盘36及FPC50电连接到驱动器IC80的相应端子上。从驱动器IC80供应来的驱动信号因此供应给单独电极38。
接着将描述促动器单元21如何驱动。促动器单元21的压电片41沿着它的厚度方向极化。也就是说,促动器单元21具有所谓的单压电晶片型结构,其中压电片41为活性层,而存在于活性层和压力腔室10之间的压电片42至43为非活性层。因此,当将单独电极35设置在正或负预定电位处并且电场的方向例如与极化方向相同时,压电片41的被夹在这些电极之间且被施加有电场的部分用作活性部分即压力产生部分,并沿着与极化方向垂直的方向变形。
压电片42和43不受电场影响并且自身不变形。因此,在上压电片41和下压电片42、43之间出现沿着与极化方向垂直的方向的歪曲差异,从而压电片41至43整体上朝着压力腔室10突出变形(单压电晶片变形)。这时,如图6A中所示,促动器单元21的下表面固定到将压力腔室分隔开的壁(空腔板22)的上表面上。因此,与单独电极35对应的部分朝着压力腔室10突出变形。这减小了压力腔室10的容积,因此升高了墨压力,从而从喷嘴8喷射出墨。然后,当将单独电极35重新设定在与共同电极34相同的电位时,压电层41至43恢复它们的原始形状,并且压力腔室10恢复它的原始容积。因此从副集管通道5a抽吸墨。
在另一个可能的驱动模式中,预先将单独电极35设定在与共同电极34不同的电位处。在每个喷射请求时,将单独电极35一度设定在与共同电极34相同的电位,然后在预定的定时重新将单独电极35设定在与共同电极34不同的电位处。在该模式中,在将单独电极35设定在与共同电极34的电位相同的电位的定时,压电片41至43恢复它们的原始形状,并且因此压力腔室10的容积变得比其中单独电极35的电位与共同电极34的电位不同的初始状态下大。因此从副集管通道5a将墨抽吸到压力腔室10中。然后,在将单独电极35设定在与共同电极34的电位不同的电位的定时,压电片41至43朝着压力腔室10突出地变形。这减小了压力腔室10的容积,因此升高了墨压力,从而从喷嘴8喷射出墨。在促动器单元21的与空腔16c相对的区域中也形成有单独电极35。但是,即使当与空腔16c对应的单独电极35被驱动时,也不喷射出任何墨,因为空腔16c为不与副集管通道5a连通的孤立通路。因此,驱动信号可以供应给或不供应给与空腔16c对应地形成的单独电极35。
图8放大示出图4中用点划线包围的区域。这里,将讨论图8所示的带状区域R。带状区域R沿着布置方向A具有与37.5dpi对应的宽度,即678.0μm的宽度。带状区域R沿着与布置方向A垂直的方向伸长。在带状区域R内,十六个压力腔室排11a至11d中的任何压力腔室排只包括一个喷墨口8a。不论带状区域R设定在活性区域19a或19b中何处,在带状区域R内总是有总共十六个喷嘴8,每个喷嘴8b被包括在十六个压力腔室排11a至11d中的每个压力腔室排中。当十六个喷墨口8a在与沿着布置方向A延伸的假想直线L垂直的方向上投影时,这些喷墨口8a的投影到假想直线L上的投影点P以与作为打印分辨率的600dpi对应的间隔相互间隔开。换句话说,当将所有喷墨口8a投影到假想直线L上时,这些喷墨口8a的投影点P以规则的间隔在假想直线L上排列,并且限定了活性区域19a和19b的假想平面K1和K2经过这些投影点P中的存在于两端处的投影点P。
假设在一个带状区域R中包括的十六个喷嘴8从其投影点位于假想直线L上最左处的一个喷嘴8起顺序由(1)至(16)表示,则这十六个喷嘴8从下侧起按照(1)、(9)、(5)、(3)、(13)、(11)、(7)、(2)、(15)、(10)、(6)、(4)、(14)、(12)、(8)和(16)的顺序布置。假设与在一个带状区域R中包括的十六个喷嘴8对应的十六个压力腔室10从相对于沿着假想直线L的方向位于最左处的一个喷嘴8起顺序由(1)至(16)表示,则这十六个压力腔室10从下侧起按照(1)、(9)、(5)、(13)、(3)、(11)、(7)、(15)、(2)、(10)、(6)、(14)、(4)、(12)、(8)和(16)的顺序布置。这样,当在喷墨口8a在带状区域R内的布置和压力腔室10在带状区域R内的布置之间进行比较时,它们分别在第四和第五排中、在第八和第九排中、以及在第十二和第十三排中替换。这是因为压力腔室10以高密度布置且喷墨口8a分布不均。
在上述喷墨头1中,通过根据纸张的输送适当地驱动促动器单元21,能够以600dpi的分辨率形成字符、图形等。例如,为了以600dpi的分辨率打印沿着布置方向A延伸的直线,在纸张在图8中从下往上输送的情况中按照(1)、(9)、(5)、(3)、(13)、(11)、(7)、(2)、(15)、(10)、(6)、(4)、(14)、(12)、(8)和(16)的顺序从喷嘴8与纸张的输送同步地喷射出墨。由于每个喷嘴组18的相对于布置方向A的每个端部与邻接的另一个喷嘴组18的端部形成互补关系,所以在覆盖着四个喷嘴组18的范围上能够实现600dpi的打印分辨率。
如上所述,在该实施方案的喷墨头1中,在通路单元4中形成不与副集管通道5a连通的封闭通路14和55。封闭通路14、55形成在从每个单独墨通路排中相对于布置方向A或布置方向B位于最外面的单独墨通路7向外沿着布置方向A或布置方向B以上述预定间隔偏移的位置处。这里,在与空腔16c对应的封闭通路14中,只有与在活性区域19b和外部区域17之间的边界邻近地设置的封闭通路14形成在这样的位置处。这能够减小在活性区域19a和19b中包围着相应单独墨通路7的区域之间的刚度变化。因此,任何单独墨通路7展示大致相同的喷墨性能。因此,在减小取决于压力腔室组9a和9b内的位置的喷墨性能变化的意义上,周边空腔组15和16有助于喷墨。该效果的程度受到留在封闭通路14、55中的空腔的尺寸和位置的影响。但是,只要封闭通路14、55形成在通路单元4中,就能够获得上述效果,尽管该效果的程度可能变化。
在高度水平上与压力腔室10相当的空腔15a、15b、16a、16b、16c和16d在包围着包括这些压力腔室10的相应单独墨通路7的区域的刚度方面大大影响了活性区域19a和19b的喷墨性能。因此,当如在该实施方案中一样封闭通路14和15具有形成在与压力腔室10相同的水平处的空腔时,在包围着相应单独墨通路7的区域之间的刚度变化大大降低,从而大大降低了取决于单独墨通路的位置的变化。
在存在于外部区域17中的空腔16c中,与在活性区域19b和外部区域17之间的边界邻近地设置的一些空腔16c在减小取决于压力腔室组9b内的位置的喷墨性能变化的意义上最大程度地有助于喷墨。另外,存在于外部区域17中的其它空腔16c也用来减小取决于压力腔室组9b内的位置的喷墨性能变化,但是该帮助的程度小于与边界邻近地设置的所述一些空腔16c的帮助的程度。
而且,由于不对封闭通路14和55供应任何墨,所以即使在喷墨头进行清洗操作时也不从封闭通路14和55喷射出任何墨。因此不浪费地消耗墨。另外,即使当气泡通过封闭通路14的开口108a进入封闭通路14时,这些气泡也不从封闭通路14进入到副集管通道5a中,因为所有封闭通路14不与副集管通道5a连通。
在该实施方案的喷墨头1中,从生产效率方面考虑,给四个促动器单元21赋予相同的结构。因此,单独电极35大致分布在促动器单元21的整个区域上。但是,形成在最外面两个促动器单元中的一些单独电极35即存在于外部区域17中的单独电极35不用于打印操作。这是因为,由于每个促动器单元21具有梯形形状,所以存在于外部区域17中的单独电极35不能与形成在邻接的另一个促动器单元21上的单独电极35建立互补关系,并且因此不能以预定的分辨率打印图像。另外,为了降低设计负担,作为对促动器单元21的单独电极35给出驱动信号的布线构件的FPC50、以及被给出用于喷墨头1以进行清洗操作的驱动信号为所有促动器单元21所共用。因此,如果代替封闭通路14在外部区域17中形成从副集管通道5b连通到喷射口的通路如单独墨通路7,就浪费地消耗墨,此外气泡可能进入副集管通道5a。但是,在该实施方案中,每个具有与单独墨通路7的形状相同的形状的封闭通路14按照与单独墨通路7的布置图案相同的图案形成在通路单元4中。因此,能够在尽可能降低设计负担的同时获得如上所述的有利效果。
在供应板25中没有形成使封闭通路14和55连接到副集管通道5a上的连接孔。因此,当初始将墨引入到副集管通道5a中时,封闭通路14和55没有充满墨。因此能够节约墨。而且,在初始引入时,没有任何气泡停留在这些连接孔周围。如果气泡停留在这些连接孔周围,则气泡可能返回到副集管通道5a,并进入与副集管通道5a连接的单独墨通路7。这可能造成喷墨故障。即使在没有这种气泡逆流的情况下,空气的组分也可能混合到墨中从而造成异常的喷墨性能。但是,在该实施方案中,不妨碍良好的喷墨,因为没有任何气泡停留在连接孔周围。
由于四个促动器单元21具有相同的形状,所以促动器单元21的制造更容易。另外,由于四个促动器单元21沿着主扫描方向成之字形图案布置成两排,所以更容易将四个促动器单元21固定到通路单元4上。而且,由于促动器单元21的数量等于或大于3个(在该实施方案中为4个),则能够实现适用于行式打印机的大长度喷墨头。另外,由于促动器单元21具有带有两个锐角的梯形形状,所以更容易设计促动器单元21。
作为在活性区域19b和外部区域17之间的边界的假想平面K1、K2经过在不管假想平面K1、K2的位置如何都使限定喷嘴组18的区域、限定单独电极组38的区域及促动器单元21的被假想平面K1、K2截取的长度恒定的地方、和这些长度随着假想平面K1、K2沿着纵向方向移动而变化的地方之间的边界。因此,在活性区域19b和外部区域17之间的边界能够从其外观清楚地看出。因此,在将喷墨头1装配到打印机上时,将要输送的纸张和活性区域19a、19b能够以高精度相对于彼此定位。
作为示例,图5B示出封闭通路在相当于单独墨通路中的共同墨腔室的出口的位置和相当于单独墨通路中的压力腔室的入口的位置之间封闭。在图5C中示出相同情况的另一个实例。在还有其它实例中,在基板23中没有形成每个都将每个空腔16c连接到对应伪孔隙112上的连接孔,并且在孔隙板24中没有形成用作伪孔隙112的孔。
空腔板22具有形成在外部区域17内且与活性区域19b邻近的空腔16c。因此,包围着压力腔室组9b的与外部区域17邻近的最外面一个压力腔室10的凹槽形成与包围着设置在最外面压力腔室10的内侧上的压力腔室10的凹槽的图案相同的图案。因此,在压力腔室组9b内包围着相应单独墨通路7的区域之间的刚度变化减小,从而能够减小单独墨通路的取决于它们的位置的喷墨性能变化。
另外,许多封闭通路14、55布置在活性区域19a、19b的整个周边上。因此,包围着活性区域19a、19b中设置在最外面的每个单独墨通路7的区域的刚度能够接近包围着其它各单独墨通路7的区域的刚度。因此,能够进一步减小取决于位置的喷墨性能变化。
接着将对根据本发明第二实施方案的喷墨头进行说明。图9为局部平面图,放大示出根据本发明第二实施方案的喷墨头的喷墨头主体。图10为沿着图9中所示的X-X线的剖面图。与第一实施方案中相同的构件将由相同的附图标记表示而没有其具体说明。
该实施方案的喷墨头与第一实施方案的喷墨头类似,只是喷墨头主体270的通路单元204与第一实施方案的通路单元4稍微不同。在通路单元204的上表面204a上,如图9所示,压力腔室组9a和209b形成在与各个促动器单元21相对的区域中。周边空腔组215和216也形成为分别包围压力腔室组9a和209b。周边空腔组205与第一实施方案的周边空腔组15相同。压力腔室组209b大致按照与压力腔室组9b相同的方式形成。在压力腔室组209b中,成矩阵布置的压力腔室10形成活性区域19b。
周边空腔组216包括空腔16a、16b和216c。空腔216c中的每一个设置在构成活性区域19b的每个压力腔室排11的外侧上。因此,周边空腔组216与第一实施方案的周边空腔组16相同,只是它不包括任何空腔16d且包括减少数量的空腔16c。在这样的周边空腔组215和216的情况下,包围着压力腔室组9a、209b的最外面一个压力腔室10的凹槽形成与包围着设置在最外面压力腔室10的内侧上的压力腔室10的凹槽的图案相同的图案。因此,能够呈现与在第一实施方案中相同的效果,其中任何单独墨通路7展示大致相同的喷墨性能,因为在包围着包括压力腔室10的相应单独通道7的区域之间的刚度变化减小。
如图10所示,与在第一实施方案中一样,喷墨头主体270具有促动器单元21和九块板222至230的层状结构。与第一实施方案的各块板22至30一样,构成通路单元204的各块板222至230在活性区域19a和19b内具有与单独墨通路7对应的孔。
另一方面,在外部区域217内,形成在板222至230中的构成通路单元204的所有部分仅仅是用作空腔216c的孔和用作副集管通道5a的孔。用作空腔216c的孔形成在作为九块板222至230的最上面一块的空腔板222中。用作副集管通道5a的孔形成在三块副集管板226至228中。也就是说,除了空腔板222之外的八块板223至230没有任何用于形成包括空腔216c的封闭通路56的孔(如图10中用虚线所示的孔)。因此,在通路单元204的外部区域217中形成有只由空腔216c构成、且既不与外部又不与副集管通道5b连通的封闭通路56。构成封闭通路56的空腔216c的开口同时被基板223和促动器单元21封闭。其它空腔15a、15b、16a和16b的开口也同时被基板223和促动器单元21封闭。
第二实施方案的上述喷墨头呈现与由第一实施方案的喷墨头1获得的有利效果相同的有利效果,并且还呈现如下有利效果,即由于空腔216c的数量减少,所以通路单元204比第一实施方案的通路单元4更容易制造。另外,由于在外部区域17中不是形成通路部件而是形成空腔216c和副集管通道5a,所以能够更加简化通路单元204的制造。
具体地说,在喷嘴板230中没有形成任何与封闭通路56对应的通孔。因此,当进行其中擦拭器将附着到喷墨面270a上的墨擦掉的擦拭操作时,墨不会进入封闭通路56。而且,附着到喷墨面70a上的杂质不会进入封闭通路56。
接着将对本发明的第三实施方案进行说明。图11为剖面图,示出与图5B对应的该实施方案。图11中所示的封闭通路57与第一实施方案的封闭通路14的不同之处仅在于:相对于每个空腔16c而言,供应板25具有将伪孔隙112连接到副集管通道5a(即构成出口5b的孔)上的连接孔,并且喷嘴板30没有任何通孔。与除了空腔16c之外的空腔15a、15b、16a、16b和16d对应的封闭通路具有与如图11所示相同的剖面结构。
封闭通路57的结构和单独墨通路7的结构之间的唯一差别为在喷嘴板30中是否存在通孔,喷嘴板非常薄因此对通路单元4的刚度几乎没有影响。因此,大大减小了包围着各个单独墨通路7的区域之间的刚度变化,从而与在第一及第二实施方案中相比能够更大程度地减小取决于位置的喷墨性能变化。另外,由于喷嘴板30没有任何与封闭通路57对应的通孔,所以,即使当进行其中擦拭器将附着到喷墨面70a上的墨擦掉的擦拭操作时,墨和杂质也不进入封闭通路57。
作为示例,图11示出封闭通路在相当于单独墨通路中的压力腔室的出口的位置和相当于单独墨通路中的喷墨口的位置之间封闭。在图5C中示出相同情况的另一个实例。在还有其它实例中,在板23至29中的至少一块板中不形成每个都将每个空腔16c连接到对应伪喷嘴108(参见图5B)上的连接孔。
在本发明中,封闭通路可以设置在通路单元中的任何地方。另外,除了单独墨通路之外的所有通路例如设置在活性区域外部的通路不必为封闭通路。还可行的是,设置在活性区域外部的通路中的只有一个或一些通路为封闭通路。
另外,在本发明中,封闭通路可以在与单独墨通路的任何部分相当的部分中封闭。
在活性区域和外部区域之间的边界不必总是经过促动器单元的钝角顶点、限定了单独电极组的区域的钝角顶点、单独电极组的钝角顶点。可以相对于通路单元的纵向方向偏移促动器单元的钝角顶点的位置、限定了单独电极组的区域的钝角顶点的位置、单独电极组的钝角顶点的位置。
可以将一个或两个促动器单元固定到通路单元上,或者可选的是可以将四个或更多促动器单元固定到通路单元上。促动器单元在平面图中可以具有任何形状。
虽然已经结合以上概述的具体实施方案对本发明进行了说明,但是显然许多可选方案、变型和变体对于本领域技术人员而言是显而易见的。因此,如上阐述的本发明优选实施方案意图用来说明,而不是进行限定。在不脱离如所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下可以作出各种变化。
Claims (16)
1.一种喷墨头,包括:
通路单元,在该通路单元中形成有共同墨腔室和多个单独墨通路,每个单独墨通路从该共同墨腔室的出口经过压力腔室延伸至喷墨口;以及
促动器单元,该促动器单元固定到由通路单元的表面所限定的平面上,并且对压力腔室中的墨施加喷射能量,
其中在通路单元中形成有多个封闭通路,每个封闭通路具有部分封闭的单独墨通路的形状,
当与多个压力腔室对应的多个喷墨口在与平行于所述平面并且沿所述通路单元的纵向方向延伸的假想直线垂直的方向上投影时,所述多个喷墨口的投影到该假想直线上的投影点以规则的间隔排列;并且
所述多个单独墨通路规则地形成在活性区域中,该活性区域在平面图中被所述促动器单元的轮廓包围,且该活性区域的相对于所述假想直线的方向的两个端部由所述假想直线上位于最外面的两个投影点的位置限定;
其特征在于所述多个封闭通路以与所述多个单独墨通路在活性区域中的图案相同的图案布置在外部区域中,该外部区域在平面图中被促动器单元的轮廓包围,且位于活性区域外侧。
2.如权利要求1所述的喷墨头,其中:
所述多个单独墨通路按照如下方式布置成沿着一个方向延伸的一个或多个单独墨通路排,该方式使得在每个单独墨通路排中邻接的单独墨通路的位置沿着所述一个方向以预定间隔相互偏移;并且
在从每个所述排中相对于所述一个方向位于最外面的单独墨通路向外沿着所述一个方向偏移的位置处形成所述封闭通路。
3.如权利要求2所述的喷墨头,其中在从每个所述排中相对于所述一个方向位于最外面的单独墨通路向外沿着所述一个方向以所述预定间隔偏移的位置处形成所述封闭通路。
4.如权利要求1所述的喷墨头,其中所述封闭通路在它的相对于与所述平面垂直的方向而言存在于与所述压力腔室相同的水平处的部分中不封闭。
5.如权利要求1所述的喷墨头,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述共同墨腔室的出口的位置和相当于所述单独墨通路中的所述压力腔室的入口的位置之间封闭。
6.如权利要求5所述的喷墨头,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述共同墨腔室的出口的位置中封闭。
7.如权利要求1所述的喷墨头,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述压力腔室的出口的位置和相当于所述单独墨通路中的所述喷墨口的位置之间封闭。
8.如权利要求7所述的喷墨头,其中所述封闭通路在相当于所述单独墨通路中的所述喷墨口的位置中封闭。
9.如权利要求1所述的喷墨头,其中在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使所述促动器单元的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
10.如权利要求1或9所述的喷墨头,其中:
在所述外部区域中形成有多个所述封闭通路,每个封闭通路在与所述单独墨通路中的所述喷墨口相当的位置中不封闭;
在形成有多个喷墨口且与所述平面平行地延伸的喷射面中,多个所述喷墨口和设置在多个封闭通路处的多个开口构成与所述促动器单元对应的喷射口组;并且
在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使限定了该喷射口组的区域的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
11.如权利要求1或9所述的喷墨头,其中:
所述促动器单元包括共同电极、多个单独电极、和压电层,该共同电极为所述多个压力腔室所共用且保持在恒定电位处,所述多个单独电极设置成分别与所述多个压力腔室相对且被供应有用于驱动所述促动器单元的驱动信号,该压电层被夹在共同电极和所述多个单独电极之间;
所述多个单独电极构成压电层上的单独电极组;并且
在所述活性区域和所述外部区域之间的边界存在于在不管与所述假想直线垂直的假想平面的位置如何都使限定了该单独电极组的区域的被该假想平面截取的长度恒定的地方、和该长度随着该假想平面移动而变化的地方之间的边界处。
12.如权利要求1或9所述的喷墨头,其中具有相同形状的多个所述促动器单元在所述通路单元的所述平面上沿着一个方向布置。
13.如权利要求12所述的喷墨头,其中三个或更多促动器单元固定到所述平面上。
14.如权利要求12所述的喷墨头,其中在平面图中所述促动器单元具有带有两个锐角的四边形形状。
15.如权利要求1或9所述的喷墨头,其中:
多个所述封闭通路形成在所述外部区域中;并且
与在所述活性区域和所述外部区域之间的边界邻近设置的多个所述封闭通路中的每个封闭通路在它的相对于与所述平面垂直的方向存在于与所述压力腔室相同的水平处的部分中不封闭。
16.如权利要求1所述的喷墨头,其中多个所述封闭通路布置在所述活性区域的整个周边上。
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