CN1159155C

CN1159155C - 喷墨打印头

Info

Publication number: CN1159155C
Application number: CNB021204454A
Authority: CN
Inventors: 高c浩; 高萩浩; 博; 能登信博; 二; 佐藤隆; 一; 樫村显; 山田健二; 久贝健一
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-05-18
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2022-05-20
Also published as: JP2002337338A; US6702432B2; JP4304881B2; CN1386637A; US20020171715A1

Abstract

一种喷墨打印头(100)，包括一对支承板(17A、17B)和夹在所述支承板(17A、17B)中间的隔膜板(9)。在这种结构中，即使隔膜板(9)和支承板(17B)之间的粘结不是十分牢靠，甚至当压电元件(12)使隔膜(7)朝着压力腔(3)的方向即远离支承板(17B)的方向变形时，支承板(17A)也可以防止隔膜板(9)从支承板(17B)上剥落。因此，可以使隔膜(7)的尺寸以及变形量保持均匀，从而使喷墨性能保持不变。

Description

喷墨打印头

技术领域

本发明涉及一种用于办公室和工业用途的喷墨打印头。

背景技术

图1是传统喷墨打印头200的剖视图。如图1所示，喷墨打印头200包括孔板2、腔室板4、限流板6、隔膜板9、支承板17、和外壳11，全都按此顺序用粘合剂一层叠一层地固定。喷墨打印头200中还包括若干层压型的压电元件12和一用来支承压电元件12的固定板13。

如图1至3所示，孔板2中形成若干喷嘴1，墨滴通过喷嘴1喷射出去。腔室板4中形成若干与对应喷嘴1流体相通的压力腔3。限流板6中形成若干可调节朝压力腔3流动的墨水的限流器5。隔膜板9中整体形成过滤器8。支承板17中形成若干比压电元件12的横截面尺寸更大的通孔10A和10B。

外壳11中形成共用墨水腔16和开口18。共用墨水腔16通过通孔10B和过滤器8与所有的限流器5流体相通。开口18比固定板13的横截面尺寸大。一对定位孔14穿过所有的孔板2、腔室板4、限流板6、隔膜板9、支承板17和外壳11，用来在制造喷墨打印头200时进行定位。粘合剂或类似的物质(未显示)填入定位孔14中以固定这些部件。

如图2所示，对应于支承板17中的通孔10A的隔膜板9的部分成为隔膜7。每个压电元件12穿过通孔10A固定在相应的隔膜7上，因此压电元件12通过隔膜7面对压力腔3。

在这种结构中，共用墨水腔16里面的墨水分配给限流器5，然后输送到压力腔3中。通过施加驱动电压，压电元件12使隔膜7产生位移，转而又使对应压力腔3的体积减小，结果使其中的内压增大。这个内压使压力腔3中的墨水以墨滴从喷嘴1中喷射出来。

发明内容

然而，在上述结构中，制造喷墨打印头200是通过把所有的板2、4、6、9、17同时粘结起来，隔膜板9的粘连部分9e(图4)并没有牢固地粘贴在支承板17上，由于限流器5邻近粘结部分9e，使得均匀的压紧力不能沿图4中箭头所示的方向施加到粘结部分9e上。因此，隔膜板9很有可能只是贴附到支承板17的比如P2和P3之间的区域上，尽管隔膜板9必须粘贴在P1和P3点之间的区域上。这使得隔膜7的固定端从原来的点P1变化到P2点，从而改变隔膜7的尺寸。隔膜7的固定端位置的不稳定使得隔膜7的变形量发生变化，从而使喷嘴1的喷墨效果发生变化，因此降低喷墨打印头200的整体喷墨效果。

此外，如果粘结部分9e和支承板17之间的粘结不是十分牢靠，当压电元件12在驱动电压的作用下使隔膜7变形时，粘结部分9e将很容易从支承板17上剥落，而且，在长期使用之后还会使隔膜7的固定端发生偏移。

本发明的目的是要克服上述问题，并提供一种能使喷墨性能保持不变的喷墨打印头。

为了实现上述和其它的目的，本发明提供了一种喷墨打印头，包括：带有第一表面和第二表面的隔膜板；固定在隔膜板的第一表面上的压电元件，用来有选择地使隔膜板变形；固定在隔膜板的第二表面上的支承板，并形成第一通孔和第二通孔；和固定在支承板上的通道板，支承板夹在通道板和隔膜板中间，所述通道板中形成可使第一通孔和第二通孔流体相通的通道。

本发明还提供了一种喷墨打印头，包括：一对形成有通孔的支承板；夹在这对支承板中间并固定在这对支承板上的隔膜板；和压电元件，通过设在其中一块支承板中的通孔固定在隔膜上。这对支承板基本上是相同的。

此外，本发明还提供了一种喷墨打印头，包括支承板、隔膜板和压电元件。支承板中形成有通孔。隔膜板固定在支承板上。隔膜板中对应于通孔的部分成为隔膜。隔膜带有相对通孔的第一表面和与第一表面相对的第二表面。压电元件固定在隔膜的第二表面上，用来有选择地使隔膜变形。

附图说明

在附图中：

图1是传统喷墨打印头的剖视图；

图2是沿图1中II-II剖面的传统喷墨打印头的剖视图；

图3是示出传统喷墨打印头中各层板的平面图；

图4是传统喷墨打印头的剖视图，其中隔膜的固定端偏离了原始位置；

图5是根据本发明第一个实施例的喷墨打印头的剖视图；

图6是沿图5中VI-VI剖面的喷墨打印头的剖视图；

图7是说明喷墨打印头中各部件之间相互位置关系的幻影图；

图8是显示图5的喷墨打印头中各层板的平面图；

图9是根据本发明第二个实施例的喷墨打印头的剖视图；

图10是沿图9中X-X剖面的喷墨打印头的剖视图；和

图11是显示图9的喷墨打印头中各层板的平面图。

具体实施方式

下面，将参考附图来介绍根据本发明优选实施例的喷墨打印头。

首先，将介绍根据本发明第一个实施例的喷墨打印头100。与上述传统喷墨打印头200中相同的部件将被赋予相同的标号，且其描述也将被略去以免重复说明。

如图5和6所示，除了本实施例中的隔膜板9是加在一对支承板17A、17B中间之外，喷墨打印头100的结构与图1和2中示出的传统喷墨打印头200类似。支承板17A、17B都具有与传统喷墨打印头200中支承板17相同的结构，而且如图8所示，支承板17A、17B中都形成若干通孔10A、10B和一对定位孔14。

这里，如图7所示，喷嘴1、压力腔3、以及压电元件12即隔膜7全都在板2、4、6、17A、9、17B层叠的方向上排成直线。

在上述结构中，由于隔膜板9的粘结部分9e是夹在支承板17A和17B中间的，所以隔膜板9即粘连部分9e的刚性增大，结果使粘连部分9e和支承板17B之间的粘接作用增强。而且，即使粘连部分9e和支承板17B之间的粘结不是十分牢靠，支承板17A也可以防止粘连部分9e从支承板17B上剥落。因此，隔膜7的固定端保持在原始位置P1上。

另外，即使当压电元件12在使墨滴喷射的驱动电压作用下使隔膜7朝压力腔3方向变形，也就是朝着支承板17A而远离支承板17B的方向变形时，支承板17A也可以防止粘结部分9e从支承板17B上剥落，而且形成通孔10A的支承板17A的边使固定端保持在原始位置P1上。因此，在长期使用后仍能使隔膜7的变形量保持相同，从而使喷墨性能保持不变。

具有上述结构的喷墨打印头100是按下述方法制成的。即，首先将隔膜板9放到支承板17A和17B中间并使它们牢固地粘结在一起。隔膜板9相对于支承板17A和17B的相对位置是利用定位孔14来确定的。接着，将其余的板2、4、6以及外壳11按顺序牢固地粘结到支承板17A和17B上。将隔膜板9首先固定到支承板17A和17B上可以使固定过程变得更为容易，而且不管限流器5是否存在都可以将隔膜板9牢固地固定在支承板17A和17B上，这与传统喷墨打印头200中同时将全部板件相互粘结在一起是不同的。

支承板17A、17B最好是在同一个生产批次中通过蚀刻或类似的方法制成的，以便使支承板17A、17B的尺寸偏差减到最小。这样还可以减少隔膜7固定端的位置偏差。支承板17A和17B最好具有完全相同的尺寸和形状，以减少喷墨效果的不稳定性。但是，完全相同的尺寸和形状并不是必须的。

如上所述，根据本实施例，可以防止粘结部分9e从支承板17B上剥落，并可以使隔膜7的固定端保持在原始位置上。因此，可以防止喷墨效果的不稳定，制造出能够稳定喷墨的喷墨打印头100。

下面，将参考图9、10和11来介绍根据本发明第二个实施例的喷墨打印头100A。与第一个实施例中相同的部件将被赋予相同的标号，且其描述也将被略去以免重复说明。

如图9所示，除了第二个实施例中支承板17B被省去之外，喷墨打印头100A的结构与第一个实施例中的喷墨打印头100类似。这种结构也能够提供与第一个实施例相同的效果。

即，如图10所示，将隔膜板9的粘结部分9e放到支承板17A和外壳11中间并使它们牢固地粘结在一起。在这种结构中，即使粘结部分9e和外壳11之间的粘结不是十分牢靠，甚至当压电元件12使隔膜7朝着压力腔3的方向变形时，支承板17A可以防止粘结部分9e从外壳11上剥落，从而使隔膜7的固定端保持在原始位置P1上。因此，可以使喷墨性能保持不变。

在本实施例中也是首先将隔膜板9和支承板17A相互固定在一起，然后再固定其余的板和外壳。这样，能够以稳定的方式将隔膜板9和支承板17A牢固地固定在一起，使隔膜7的固定端的位置偏差减到最小。因此，可以制造出能够使喷墨性能保持不变而没有不合乎要求的偏差的喷墨打印头100A。

虽然已经详细介绍了本发明的一些说明性实施例，但是本领域的专业人员应当知道可以对这些说明性实施例进行许多适当的修改和变化，而同时还能够保持本发明的很多新颖特征和优点。

Claims

1.一种喷墨打印头，包括：

隔膜板，带有第一表面和第二表面；

压电元件，固定在所述隔膜板的所述第一表面上，用来可选择地使所述隔膜板变形，和

支承板，固定在所述隔膜板的所述第二表面上，并形成第一通孔和第二通孔；以及

通道板，固定在所述支承板上，所述支承板夹在所述通道板和所述隔膜板中间，所述通道板中形成通道，使所述第一通孔和所述第二通孔流体相通。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，所述隔膜板中形成相对所述第一通孔的过滤器和相对所述第二通孔的隔膜。

3.根据权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，所述压电元件固定在所述隔膜板的所述隔膜上。

4.一种喷墨打印头，包括：

一对形成有通孔的支承板；

隔膜板，夹在所述对支承板中间并固定在所述对支承板上，所述支承板基本上是相同的；和

压电元件，通过设在其中一块所述支承板中的所述通孔固定在所述隔膜上。

5.根据权利要求4所述的喷墨打印头，还包括固定在另一块所述支承板上的通道板，所述另一块支承板夹在所述通道板和所述隔膜板中间，所述通道板中形成通道。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印头，其特征在于，所述通道是用来限制墨水流动的限流器。

7.一种喷墨打印头，包括：

其上形成有通孔的支承板；

固定在所述支承板上的隔膜板，其中，所述隔膜板中对应于所述通孔的部分成为隔膜，所述隔膜带有相对所述通孔的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；和

压电元件，固定在所述隔膜的所述第二表面上，用来有选择地使所述隔膜变形。

8.根据权利要求7所述的喷墨打印头，还包括固定在所述隔膜板上的另一块支承板，所述隔膜板夹在所述支承板和所述另一块支承板中间。

9.根据权利要求8所述的喷墨打印头，其特征在于，所述另一块支承板中形成与所述支承板中所述通孔对准的通孔。

10.根据权利要求8所述的喷墨打印头，还包括：

通道板，固定在所述支承板上，所述通道板中形成与所述支承板中所述通孔流体相通的通道；

腔室板，固定在所述通道板上，所述腔室板中形成与所述通道流体相通的压力腔；

孔板，固定在所述腔室板上，所述孔板上形成与所述压力腔流体相通的小孔；和

一外壳，固定在所述另一块支承板上，所述外壳中形成与所述另一块支承板中所述通孔对准的孔。

11.根据权利要求10所述的喷墨打印头，其特征在于，所述外壳中还形成共用腔，且所述隔膜板整体形成了过滤器。

12.根据权利要求8所述的喷墨打印头，其特征在于，所述支承板和所述另一块支承板具有相同的尺寸和相同的形状。

13.根据权利要求7所述的喷墨打印头，还包括固定在所述隔膜板上的外壳，所述隔膜板夹在所述支承板和所述外壳中间。

14.根据权利要求13所述的喷墨打印头，其特征在于，所述外壳中形成与所述支承板中所述通孔对准的孔。

15.根据权利要求13所述的喷墨打印头，还包括：

腔室板，固定在所述通道板上，所述腔室板中形成与所述通道流体相通的压力腔；和

孔板，固定在所述腔室板上，所述孔板上形成与所述压力腔流体相通的小孔。

16.根据权利要求13所述的喷墨打印头，其特征在于，所述外壳中还形成共用腔，且所述隔膜板中还形成了过滤器。

17.根据权利要求13所述的喷墨打印头，其特征在于，所述压电元件使所述隔膜朝所述支承板的方向变形。