CN2752048Y - 喷墨头 - Google Patents

Abstract

本实用新型的喷墨头设有形成有压力室的流路单元以及使压力室容积变化的执行单元。在流路单元中，喷射墨水的喷嘴和与共用墨水室连通且构成压力室的空隙的多个空腔凹部被排列成矩阵状。此外，在流路单元中，形成有沿上述空腔凹部的整个周缘区域排列的多个周缘凹部。执行单元通过封堵空腔凹部的开口，而界定流路单元和多个压力室，并且使压力室的容积变化。

Description

喷墨头

技术领域

本发明涉及一种喷墨头，特别是涉及一种多个压力室彼此相邻而排列成矩阵状的喷墨头。

背景技术

如果用压电元件向呈直列状排列成1列或2列的各压力室内的墨水施加压力，则从与压力室连通的喷嘴喷出墨水的类型的喷墨头是公知的。上述喷墨头通过层叠多枚板而制造。通常，压力室是通过另外的板分别从两面将形成孔的1枚板夹在中间而形成的。

但是，在用接合剂使构成压力室的多枚板接合在一起的情况下，在制造喷墨头时，涂覆在板界面上的接合剂会流入孔内，导致压力室的形状发生变化。在排列成1列或2列的多个压力室中，特别是位于在单侧没有形成压力室用孔的列的两端的压力室，明显发生上述现象。这样排列的多个压力室中的位于列两端的压力室和其余的压力室，由于侧壁的厚度不同，在喷墨时侧壁的弯曲量变得不同。这样，排列成1列或2列的多个压力室中的位于列两端的压力室和其余的压力室，由于接合剂流入而导致的压力室形状的不同以及压力室侧壁弯曲量的不同，将导致喷墨特性发生差异。为了解决上述问题，在排列成1列或2列的多个压力室的排列方向的两端设置不进行喷墨的压力室，即设置伪压力室的技术是公知的。

近年来，为了实现高速且高画质的打印，进行了各种尝试。其中之一是将压力室排列成矩阵状，而不是直列状。在该情况下，与压力室排列成直列状的喷墨头同样，也会发生如下问题，即与把多个压力室排列成矩阵状的压力室群内的位置相应，随着设置压力室的立体结构的不同，压力室的喷墨特性不同。

因此，本发明的目的在于提供一种喷墨头，该喷墨头能使压力室的喷墨特性由把多个压力室彼此相邻排列成矩阵状而形成的压力室群内的位置产生的差异减小。

发明内容

在一种技术方案中，本发明的喷墨头设有：

流路单元，该流路单元包含：多个空腔凹部，分别与喷射墨水的喷嘴和共用墨水室连通且构成压力室的空隙，并且被排列成矩阵状；多个周缘凹部，沿上述多个空腔凹部的整个周缘区域排列，并且与上述喷嘴和上述共用墨水室中的至少任何一个不连通；以及

执行单元，通过封堵上述空腔凹部的开口，界定上述流路单元和多个上述压力室，并且使上述压力室的容积变化。

在另一种技术方案中，本发明的喷墨头，设有：

第一板，该第一板包含：多个空腔孔，构成压力室的空隙，并被排列成矩阵状；多个周缘孔，沿着上述多个空腔孔的整个周缘区域排列；

第二板，与上述第一板的一个表面重叠，以封堵上述空腔孔的一个开口；以及

第三板，与多个上述空腔孔分别对应地形成有第一和第二连接孔，该第三板与上述第一板的另一个表面重叠，使得上述第一连接孔和上述第二连接孔与上述空腔孔连接，由此，与上述第一板和第二板共同界定多个上述压力室。

在该情况下，第二板可以是例如压电板那样的被包含在执行单元中的板，也可以是用与第一板相同的材料制成的、被包含在流路单元中的板。

如果采用本发明，在多个压力室被排列成矩阵状，从而形成压力室群(空腔凹部群或空腔孔群)的情况下，在位于压力室群最外周的压力室和不是最外周的压力室中，压力室的形状不会由于接合剂的流入而有较大差异，并且喷墨时的压力室侧壁的弯曲量也不会有较大差异。因此，位于压力室群最外周的压力室和不是位于最外周的压力室的喷墨特性几乎相同。

附图说明

通过以下参照附图的说明，本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将变得更加清楚。

图1是本发明第一实施方式的喷墨头的外观透视图。

图2是图1所示的喷墨头的剖视图。

图3是包含在图1所示的喷墨头中的喷墨头主体的平面图。

图4是被图3的点划线所包围的区域的放大图。

图5是与图3所示的喷墨头主体的压力室对应的局部剖视图。

图6A、图6B、图6C是与图3所示的喷墨头主体的周缘空隙对应的局部剖视图。

图7是描绘压力室群和周缘空隙群之间的位置关系的示意图。

图8是在图3所描绘的执行单元上形成的独立电极的平面图。

图9是图3所描绘的执行单元的局部剖视图。

图10是本发明第二实施方式的喷墨头的喷墨头主体的放大平面图。

图11是与图10所示的喷墨头主体的周缘空隙对应的局部剖视图。

具体实施方式

以下对本发明第一实施方式的喷墨头进行说明。图1是本实施方式的喷墨头1的透视图。图2是沿图1的II-II线的剖视图。喷墨头1设有：喷墨头主体70，具有用于向纸张喷射墨水、在主扫描方向上延伸的矩形平面形状；以及基块71，配置在喷墨头主体70的上方，并且形成有向喷墨头主体70供给墨水的流路即2个墨水积存处3。

喷墨头主体70包含形成有墨水流路的流路单元4以及与流路单元4上表面接合的多个执行单元21。这些流路单元4和执行单元21均把多枚薄板层叠起来并彼此接合而构成。此外，在执行单元21的上表面，接合有作为供电部件的柔性印刷电路板(FPC：Flexible PrintedCircuit)50，并向左右引出。

图3是喷墨头主体70的平面图。如图3所示，流路单元4具有在一个方向(主扫描方向)延伸的矩形平面形状。在图3中，设在流路单元4内的共用墨水室即岐管(manifold channel)5被用虚线描绘出来。墨水经由多个开口3a，从基块71的墨水积存处3向岐管5内供给。岐管5分支为与流路单元4的长度方向平行地延伸的多个副岐管5a。

在流路单元4的上表面，平面形状为梯形的4个执行单元21为了避开开口3a，呈交错状排列成2列并且与流路单元4的上表面接合在一起。各执行单元21的平行对边(上边和下边)沿流路单元4的长度方向配置。相邻的执行单元21的斜边彼此在流路单元4的宽度方向上部分重叠。

与执行单元21的接合区域相对着的流路单元4下表面成为把多个喷嘴8(参照图5)排列成矩阵状的喷墨区域。在与执行单元21相对着的流路单元4的表面上，形成有把多个压力室10(参照图5)排列成矩阵状的压力室群9。

返回图2，基块71由例如不锈钢等金属材料构成。基块71内的墨水积存处3是沿基块71的长度方向而形成的近似长方体的中空区域。墨水积存处3通过设在其一端的开口(未图示)而与墨槽(未图示)连通，从而总是充满墨水。在墨水积存处3中，开口3b沿其延伸方向，每两个成为一对，在没有设置执行单元21的区域中，与开口3a连接，而被设置成交错状。

基块71的下表面73在开口3b的附近从周围向下方露出。基块71仅在下表面73的开口3b附近部分73a处与流路单元4接触。因此，基块71下表面73的开口3b附近部分73a以外的区域与喷墨头主体70隔离，在该隔离部分上配置有执行单元21。

基块71被接合固定在形成于支架72的把持部72a的下表面的凹部内。支架72包含：把持部72a；以及平板状的一对突出部72b，从把持部72a的上表面开始向与把持部72a正交的方向以一定的间隔延伸。与执行单元21接合的FPC50通过海绵等弹性部件83沿支架72的突出部72b表面而分别配置。在配置于支架72的突出部72b表面上的FPC50上，设置有驱动器IC80。FPC50与驱动器IC80通过锡焊而电连接，使得FPC50将从驱动器IC80输出的驱动信号传输到喷墨头主体70的执行单元21中。

在驱动器IC80的外侧表面上，紧密地配置有近似长方体形状的散热片82，所以能有效地使驱动器IC80产生的热量散发。在驱动器IC80和散热片82的上方、FPC50的外侧，配置有基板81。在散热片82上表面和基板81之间，以及散热片82下表面和FPC50之间，分别通过密封部件84接合。

图4是由图3中点划线所包围的区域的放大图。如图4所示，在与执行单元21相对着的流路单元4内，4条副岐管5a与流路单元4的长度方向平行地延伸。在各副岐管5a上，分别连接有从其出口到喷嘴8的多个独立墨水流路。图5是表示独立墨水流路的剖视图。从图5可以看出，各喷嘴8通过压力室10和狭缝13而与副岐管5a连通。这样，在喷墨头主体70中，为每个压力室10形成了从副岐管5a的出口，经由狭缝13、压力室10而到达喷嘴8的独立墨水流路7。

从图5可以看出，喷墨头主体70具有层叠有共10枚板材的层叠结构，这10枚板材从上开始，分别为执行单元21、空腔板22、基板23、狭缝板24、供应板25、岐管板26、27、28、盖板29和喷嘴板30。其中，流路单元4由除了执行单元21之外的9枚板构成。

如后所述，执行单元21通过层叠4枚压电板41～44(参照图9)并且配置电极，而使得在施加电场时，仅其中最上层成为具有活性层部分的层(以下简单地称为“具有活性层的层”)，其余的3层成为非活性层。空腔板22是在贴附执行单元21的范围内设有多个构成压力室10空隙的近似菱形的孔(以下称为“空腔孔”，用标号10a表示)的金属板。基板23是对于空腔板22的一个压力室10，还分别设有从压力室10和狭缝13之间的连络孔23a以及从压力室10到喷嘴8的连络孔23b的金属板。

狭缝板24是对于空腔板22的一个压力室10，除了作为狭缝13的孔之外，还分别设有从压力室10到喷嘴8的连络孔的金属板。供应板25是对于空腔板22的一个压力室10，分别设有狭缝13和副岐管5a之间的连络孔以及从压力室10到喷嘴8的连络孔的金属板。岐管板26、27、28是除了副岐管5a，对于空腔板22的一个压力室10，分别设有从压力室10到喷嘴8的连络孔的金属板。盖板29是对于空腔板22的一个压力室10，分别设有从压力室10到喷嘴8的连络孔的金属板。喷嘴板30是对于空腔板22的一个压力室10，分别设有喷嘴8的金属板。

上述10枚板21～30彼此对齐而层叠，从而形成如图5所示的独立墨水流路7。该独立墨水流路7首先从副岐管5a转向上方，在狭缝13中水平延伸，然后再转向上方，在压力室10中再次水平延伸，在稍离开狭缝13的方向上转向斜下方，然后垂直转向下方而达到喷嘴8。

压力室10的空腔孔10a的上方开口被执行单元21堵塞，并且按照执行单元21、空腔板22、基板23的顺序层叠而固定，使得在基板23上形成的2个连络孔23a、23b与空腔孔10a连接。也就是说，在流路单元4和执行单元21没有被层叠的状态下，在流路单元4的表面上，构成压力室10的空隙的多个凹部(空腔凹部)被排列成矩阵状。

从图5可以看出，在各板的层叠方向上，压力室10和狭缝13被设置在不同的层面上。由此，如图4所示，在与执行单元21相对着的流路单元4内，可以将与一个压力室10连通的狭缝13配置在与相邻于该压力室的另一个压力室10(在平面视图中)相同的位置上。其结果是，由于压力室10之间紧挨在一起而高密度地排列，所以能利用较小占有面积的喷墨头1实现高分辨率的图形印刷。

在基板23和岐管板28的上下表面、供应板25和岐管板26、27的上表面以及盖板29的下表面上，设有用于使多余的接合剂流出的溢出槽14，使其包围在各板的接合面上形成的开口。通过设置该溢出槽14，可以防止在使板彼此接合时，接合剂流到独立墨水流路内而使流路阻力变化。

返回图4，在贴附执行单元21的范围内，形成有由多个压力室10构成的压力室群9。压力室群9具有与执行单元21的贴附范围大致同样大小的梯形形状。压力室群9与各执行单元21一一对应形成。

从图4可以看出，属于压力室群9的各压力室10在其长对角线的一端与喷嘴8连通，并且在长对角线的另一端，通过狭缝13而与副岐管5a连通。如后所述，在执行单元21上，把平面形状为近似菱形并比压力室10小一圈的独立电极35(参照图8和图9)与压力室10相对置而排列成矩阵状。在图4中，为了使该图易于理解，用实线描绘出本应用虚线描绘的流路单元4中的喷嘴8、压力室10和狭缝13等。

压力室10在排列方向A(第一方向)和排列方向B(第二方向)的2个方向上被相邻配置成矩阵状。排列方向A是喷墨头1的长度方向，即流路单元4的延伸方向，与压力室10的短对角线平行。排列方向B是与排列方向A形成钝角θ的、压力室10的一个斜边的方向。压力室10的两个锐角部位于相邻的其它2个压力室之间。

在排列方向A和排列方向B的2个方向上相邻配置成矩阵状的压力室10沿着排列方向A，以相当于37.5dpi的距离分隔。此外，压力室10在一个执行单元21内，在排列方向B上并排排列16个。

被配置成矩阵状的多个压力室10沿着图4所示的排列方向A形成多个压力室列。从垂直于图4的纸面的方向(第三方向)看，根据与副岐管5a之间的相对位置，压力室列被分为第一压力室列11a、第二压力室列11b、第三压力室列11c和第四压力室列11d。上述第一～第四压力室列11a～11d从执行单元21的上边向下边，按照11c→11d→11a→11b→11c→11d→…→11b的顺序周期性地每4个为一组进行配置。

在构成第一压力室阵列11a的压力室10a和构成第二压力室阵列11b的压力室10b中，从第三方向看，在与排列方向A正交的方向(第四方向)上，喷嘴8偏向图4的纸面下侧。并且喷嘴8与各自对应的压力室10的下端部附近相对置。另一方面，在构成第三压力室阵列11c的压力室10c和构成第四压力室阵列11d的压力室10d中，在第四方向上，喷嘴8偏向图4的纸面上侧。并且喷嘴8与各自对应的压力室10的上端部附近相对置。在第一和第四压力室列11a、11d中，从第三方向看，压力室10a、10d的一半以上的区域与副岐管5a重合。在第二和第三压力室列11b、11c中，从第三方向看，压力室10b、10c的几乎整个区域不与副岐管5a重合。因此，对于属于任何一个压力室列的压力室10，与该压力室10连通的喷嘴8都不与副岐管5a重合，从而能最大限度地扩大了副岐管5a的宽度，使得能平稳地向各压力室10供给墨水。

如图4所示，在喷墨头主体70中，沿梯形压力室群9的平行对边中的长边，具有与压力室10相同形状和相同大小的多个周缘空隙15跨越长边的整个区域被排列成一条直线状。如图6A所示，周缘空隙15是通过执行单元21、空腔板22和基板23层叠在一起而被界定的，使得具有与形成在空腔板22上的压力室10相同形状和相同大小的孔(周缘孔15a)被执行单元21和基板23堵塞，上述图6A是沿第四方向剖切周缘空隙15的剖视图。也就是说，在流路单元4和执行单元21没有被层叠的状态下，在流路单元4的表面上，构成周缘空隙15的空隙的多个凹部(周缘凹部)沿压力室群9的长边被排列成一条直线状。在流路单元4内，由于周缘空隙15被基板23堵塞，所以墨水流路没有与周缘空隙15连接在一起，并且没有设置与周缘空隙15中相对着的独立电极35。也就是说，周缘空隙15不进行喷墨。

周缘空隙15以与在流路单元4长度方向上的压力室10的间隔相同的间隔形成。此外，周缘空隙15和与周缘空隙15相邻的压力室10之间的距离与在压力室群9内相邻的压力室10彼此之间的距离相同，而且彼此相对的周缘空隙15的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边)和压力室10的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边)平行。而且，周缘空隙15的压力室群9侧的锐角部位于与该周缘空隙15相邻的2个压力室10之间。这样，周缘空隙15与设在压力室群9最外周的压力室10相邻配置，从而与被配置在压力室群9内侧的情况相比，设在压力室群9最外周的压力室10被围成相同的立体结构。由此，无论在压力室群9的什么位置，向压力室10内的接合剂流入量和压力室10的侧壁弯曲量的分布均匀，压力室群9内的喷墨特性大致相同。即，在使压力室群9内的喷墨特性均一化方面，周缘空隙15对喷墨作出贡献。

此外，在喷墨头主体70中，沿梯形压力室群9的平行对边中的短边，多个周缘空隙16跨越短边的整个区域被排列成一条直线状。如图6B和图4所示，周缘空隙16是通过执行单元21、空腔板22和基板23层叠在一起而被界定的，形成在空腔板22上的孔(周缘孔16a)被执行单元21和基板23堵塞，上述图6B是沿第四方向剖切周缘空隙16的剖视图。周缘孔16a具有如下形状，即平面形状与在空腔板22下表面侧形成的压力室10相同且在具有空腔板22一半厚度左右的深度的凹部16b中，仅贯通凹部16b的靠近压力室10的(平面视图中)正三角形的区域(相当于压力室10的菱形的一部分)。也就是说，在流路单元4和执行单元21没有被层叠在一起的状态下，在流路单元4的表面，构成周缘空隙16的空隙的多个凹部(周缘凹部)沿压力室群9的短边被排列成一条直线状。墨水流路没有与周缘空隙16连接，并且没有设置与周缘空隙16相对置的独立电极35。

这样，由于使周缘孔16a的一部分成为凹部16b，使得沿执行单元21短边的部分没有成为开口，所以周缘空隙16的形状与压力室10的形状没有较大差异，并且可以保持空腔板22和执行单元21之间的足够大小的接合强度。

周缘空隙16以与在流路单元4长度方向上的压力室10的间隔相同的间隔形成。此外，周缘空隙16和与周缘空隙16相邻的压力室10之间的距离与在压力室群9内相邻的压力室10彼此之间的距离相同，而且彼此相对置的周缘空隙16的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边)和压力室10的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边)平行。而且，周缘空隙16的压力室群9侧的锐角部位于与该周缘空隙16相邻的2个压力室10之间。这样，设在压力室群9最外周的压力室10被围成与设在压力室群9内侧的压力室10相近的立体结构。因此，周缘空隙16虽然不进行喷墨，但在使压力室群9内的喷墨特性均一化方面，对喷墨作出贡献。

此外，在喷墨头主体70中，沿梯形压力室群9的两条斜边，多个周缘空隙17跨越两条斜边的整个区域被排列成一条直线状。如图6C和图4所示，周缘空隙17是通过执行单元21、空腔板22和基板23层叠在一起而被界定的，形成在空腔板22上的孔(周缘孔17a)被执行单元21和基板23堵塞，上述图6C是沿第四方向剖切周缘空隙17的剖视图。周缘孔17a(在平面视图中)具有相当于压力室10的菱形的一部分的正三角形形状。也就是说，在流路单元4和执行单元21没有被层叠在一起的状态下，在流路单元4的表面，构成周缘空隙17的空隙的多个凹部(周缘凹部)沿压力室群9的两条斜边被排列成一条直线状。墨水流路没有与周缘空隙17连接，并且没有设置与周缘空隙17相对置的独立电极35。

周缘空隙17以与在排列方向B上的压力室10的间隔相同的间隔形成。此外，周缘空隙17和与周缘空隙17相邻的压力室10之间的距离与在压力室群9内相邻的压力室10彼此之间的距离相同，而且彼此相对置的周缘空隙17的轮廓线的一部分(正三角形的一条边)和压力室10的轮廓线平行。这样，无论在压力室群9内的任何位置，沿压力室群9的斜边设置的周缘空隙17都具有使压力室10周围的立体结构均一的作用。因此，虽然周缘空隙17本身不进行喷墨，但在使压力室10的喷墨特性均一化方面，对喷墨作出贡献。

这样，在本实施方式中，在喷墨头主体70上所形成的各压力室群9被在其整个周边区域中，以与压力室相互间的间隔相等的间隔而形成的多个周缘空隙15、16、17包围。图7示意地示出了该状态。在图7中，沿压力室群9的长边形成有周缘空隙15的群52，沿压力室群9的短边形成有周缘空隙16的群53，沿压力室群9的两条斜边形成有周缘空隙17的群54。

因此，可以防止在使执行单元21和空腔板22接合时，由于接合剂的流入所引起的位于压力室群9最外周的压力室10中发生流路堵塞，并且位于压力室群9最外周的压力室10的形状与不是位于最外周的压力室10的形状不会由于接合剂的流入而不同，可以使两者的形状大致相同。此外，在位于压力室群9最外周的压力室10和不是最外周的压力室10中，位于压力室10周围的空隙(压力室10或周缘空隙)的配置关系相同。因此，在两者之间，喷墨时压力室侧壁的弯曲量也不会有差异。因此，在本实施方式的喷墨头1中，位于压力室群9最外周的压力室10和不是位于最外周的压力室10的喷墨特性几乎相同。

特别是在本实施方式的喷墨头1中，由于周缘空隙15、16、17和压力室10之间的相对置部分是平行的、周缘空隙15、16、17和压力室10之间的距离与相邻的压力室间的距离是相同的以及周缘空隙15、16、17的锐角部位于相邻的两个压力室10之间，所以增加了上述效果。此外，由于周缘空隙15和压力室10为相同的形状并且具有相同大小，所以在压力室群9长边上，更增加了上述效果。此外，在本实施方式中，由于执行单元21通过封堵周缘凹部的开口而形成周缘空隙15、16、17，所以可以确保从位于压力室群9最外周的压力室10到执行单元外周缘的距离充分大。因此，与位于压力室群9最外周的压力室10相对置的区域的执行单元21的动作将变得稳定。此外，由于周缘凹部的开口被执行单元21全部封堵，所以执行单元21的周缘部被空腔板22从下方支持。因此，借助于通过接合剂将执行单元21接合在空腔板22上时所施加的压力，不会发生执行单元21周缘部破损或破碎的现象，从而提高了喷墨头1的合格率。

以下，对执行单元21的结构进行说明。在执行单元21上，多个独立电极35以与压力室10相同的图形被配置成矩阵状。各独立电极35被配置在在平面视图中与压力室10相对置的位置上。

图8是独立电极35的平面图。如图8所示，独立电极35由以下部分构成：主电极区域35a，被配置在与压力室10相对置的位置上，在平面视图中被收容在压力室10内；以及辅助电极区域35b，与主电极区域35a连接，并且被配置在与压力室10外部相对置的位置上。

图9是沿着图8的IX-IX线的剖视图。如图9所示，执行单元21包含分别以厚度15μm左右同样形成的4枚压电板41、42、43、44。这些压电板41～44成为层状的平板(连续平板层)，以跨越在喷墨头主体70内的一个喷墨区域内形成的多个压力室10而配置。由于压电板41～44作为连续平板层而跨越多个压力室10配置，所以可以通过使用例如丝网(screen)印刷技术来高密度地配置独立电极35。因此，也能高密度地配置形成在与独立电极35对应的位置上的压力室10，从而可以进行高分辨率图像的印刷。压电板41～44由具有强电介性的锆钛酸铅(PZT)系列的陶瓷材料构成。

如图8所示，在最上层的压电板41上形成的独立电极35的主电极区域35a具有与压力室10相似的近似菱形的平面形状。近似菱形的主电极区域35a的下方锐角部被延伸出来，与与压力室10外部相对置的辅助电极区域35b相连。在辅助电极区域35b的前端，设有与独立电极35电连接的圆形焊盘部36。如图9所示，焊盘部36与在空腔板22上没有形成压力室10的区域相对。焊盘部36由包含例如玻璃粉(glass flit)的金构成，如图8所示，被接合在辅助电极区域35b的延伸部上。在图9中省略了FPC50的图示，但焊盘部36与设在FPC50上的接点电连接。在进行该连接时，需要将FPC50的接点向着焊盘部36按压。在与焊盘部36相对置的空腔板22的区域上，由于没有形成压力室10，所以能通过充分的按压来进行可靠的接合。

在最上层的压电板41和其下侧的压电板42之间，存在外形与压电板41相同且具有2μm厚度的共用电极34。独立电极35和共用电极34均由例如Ag-Pd系列的金属材料构成。

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对应的区域上保持相等的一定电位，在本实施方式中为接地电位。此外，独立电极35通过包含对每个独立电极35独立的另一条引线的FPC50和焊盘部36而与驱动器IC80连接，使得能独立控制与各压力室10对应的电位。

以下，对执行单元21的驱动方法进行说明。执行单元21的压电板41的极化方向为其厚度方向。也就是说，执行单元21将上侧(即远离压力室10一侧)的一片压电板41作为具有活性层的层，并且将下侧(即靠近压力室10一侧)的3枚压电板42～44作为非活性层，从而形成所谓的单态(unimorph)型结构。因此，当使独立电极35为正或负的规定电位时，例如，如果电场和极化为同一方向，则压电板41中的被电极夹在中间的电场施加部分作为活性层(压力发生部)而工作，借助于横向压电效应而在与极化方向正交的方向上收缩。

在本实施方式中，在压电板41上，被主电极区域35a和共用电极34夹在中间的部分当被施加电场时，作为借助于压电效应而发生变形的活性层工作。另一方面，位于压电板41下方的3枚压电板42～44没有从外部被施加电场，所以几乎不具有作为活性层的功能。因此，在压电板41中，主要是被主电极区域35a和共用电极34夹在中间的部分借助于横向压电效应而在与极化方向正交的方向上收缩。

另一方面，由于压电板42～44不受电场的影响，不自发地变形，所以在上层的压电板41和下层的压电板42～44之间，产生向垂直于极化方向的方向上的变形差，从而压电板41～44整体上向非活性侧凸出变形(单态变形)。此时，如图11所示，由于由压电板41～44构成的执行单元21的下表面被固定在分隔压力室的隔壁(空腔板)22的上表面上，其结果，使得压电板41～44向压力室侧凸出变形。因此，压力室10的容积下降，墨水的压力上升，从而从喷嘴8喷出墨水。然后，在使独立电极35恢复与共用电极34相同的电位时，压电板41～44恢复原来的形状，压力室10恢复原来的容积，从而从副岐管5a侧吸入墨水。

作为另一种驱动方法，可以预先把独立电极35设定为与共用电极34不同的电位，在每次有喷墨请求时，使独立电极35暂时成为与共用电极34相同的电位，然后以规定的定时再次使独立电极35成为与共用电极34不同的电位。在该情况下，在独立电极35和共用电极34成为相同电位的时刻，压电板41～44恢复原来的形状，从而压力室10的容积与初始状态(两电极的电位不同的状态)相比增大，从而墨水从岐管5侧被吸入压力室10内。然后，在使独立电极35再次成为与共用电极34不同的电位的时刻，压电板41～44向压力室10侧凸出而变形，压力室10的容积减小，从而墨水压力上升，墨水被喷出。

再次返回图4，研究在排列方向A上具有相当于37.5dpi的宽度(约678.0μm)，在与该排列方向A垂直的方向(第四方向)上延伸的带状区域R。在该带状区域R中，在16列压力室列11a～11d内的任何一列中都只存在一个喷嘴8。即，在与一个执行单元21对应的喷墨区域内的任意位置，如果划分该带状区域R时，则在该带状区域R内总是分布16个喷嘴8。上述16个喷嘴8向在排列方向A上延伸的直线上投影而得到的点的位置，以相当于印刷时的分辨率即600dpi的间隔而隔开。

属于一个带状区域R的16个喷嘴8向在排列方向A上延伸的直线上投影的位置，从左开始按顺序将上述16个喷嘴8记为(1)～(16)，此时，上述16个喷嘴8从下开始按照(1)、(9)、(5)、(13)、(2)、(10)、(6)、(14)、(3)、(11)、(7)、(15)、(4)、(12)、(8)、(16)的顺序排列。在具有该结构的喷墨头1中，使执行单元21与印刷介质的输送相配合而适当地驱动，从而可以描绘出具有600dpi分辨率的文字或图形等。

例如，以下对以600dpi分辨率印刷在排列方向A上延伸的直线的情况进行说明。首先，对喷嘴8与压力室10的同侧锐角部连通的情况进行简单说明。在该情况下，对应于印刷介质的输送，从位于图6中最下侧的压力室列中的喷8嘴开始喷墨，然后顺次选择属于与在上侧相邻的压力室列的喷嘴8进行喷墨。由此，墨点向着排列方向A以600dpi间隔而相邻地形成。最终，在整体上以600dpi的分辨率描绘出在排列方向A上延伸的直线。

另一方面，在本实施方式中，从位于图4中最下侧的压力室列11b中的喷嘴8开始喷墨，然后随着印刷介质的输送，顺次选择与在上侧相邻的压力室连通的喷嘴8而进行喷墨。此时，由于从下侧到上侧每上升一个压力室列，喷嘴8位置在排列方向A上的位移不相同，所以随着打印介质的输送，沿排列方向A而顺次形成的墨点不会以600dpi间隔形成等间隔。

即，如图4所示，对应于打印介质的输送，首先从与图中最下侧的压力室列11b连通的喷嘴(1)喷墨，在打印介质上以相当于37.5dpi的间隔形成点列。然后，随着印刷介质的输送，当直线的形成位置到达与从下面数第二个压力室列11a连通的喷嘴(9)的位置时，从该喷嘴(9)喷墨。由此，在从最初形成的墨点位置开始，在排列方向A上位移了相当于600dpi间隔的8倍距离的位置上形成第二个墨点。

然后，随着印刷介质的输送，当直线的形成位置到达与从下面数第三个压力室列11d连通的喷嘴(5)的位置时，从喷嘴(5)喷墨。由此，在从最初形成的墨点位置开始，在排列方向A上位移了相当于600dpi间隔的4倍距离的位置上形成第三个墨点。然后，随着印刷介质的输送，当直线的形成位置到达从与下面数第四个压力室列11c连通的喷嘴(13)的位置时，从喷嘴(13)喷墨。由此，在从最初形成的墨点位置开始，在排列方向A上位移了相当于600dpi间隔的12倍距离的位置上形成第四个墨点。然后，随着印刷介质的输送，当直线的形成位置到达与从下面数第五个压力室列11b连通的喷嘴(2)的位置时，从喷嘴(2)喷墨。由此，在从最初形成的墨点位置开始，在排列方向A上位移了相当于600dpi间隔的位置上形成第五个墨点。

以下同样，顺次选择与位于从图中下侧到上侧的压力室10连通的喷嘴8，同时形成墨点。此时，如果设图7所示的喷嘴8的编号为N，则在从最初形成的墨点位置开始，在排列方向A上位移了相当于(倍率n＝N-1)×(相当于600dpi的间隔)的距离的位置上形成墨点。最终，当选择完16个喷嘴8时，通过图中最下侧的压力室列11b中的喷嘴(1)以相当于37.5dpi的间隔形成的墨点之间，由每隔相当于600dpi的间隔形成的15个墨点连接起来，从而能在整体上以600dpi的分辨率描绘出在排列方向A上延伸的直线。

各喷墨区域的在排列方向A上的两端部(执行单元21斜边)附近，与对应于另一个执行单元21的喷墨区域的在排列方向A上的两端部附近成为互补关系，从而能以600dpi的分辨率进行印刷，上述另一个执行单元21与喷墨头主体70的宽度方向相对置。

以下，对本发明的第二实施方式进行说明。本实施方式的喷墨头除了周缘空隙的形状之外，与第一实施方式具有相同的结构。因此，在以下的说明中，着重说明两者的不同之处。对于与第一实施方式相同的部件使用相同的标号，并省略其说明。

图10是本实施方式的喷墨头主体的放大平面图。如图10所示，在本实施方式中，在喷墨头主体70中，沿着压力室群9的长边，具有与压力室10相同形状和相同大小的多个周缘空隙15在整个长边上被排列成一条直线状。并且，沿着压力室群9的短边，具有与压力室10相同形状和相同大小的多个周缘空隙16′在整个短边上被排列成一条直线状。此外，沿着压力室群9的两条斜边，具有与压力室10相同形状和相同大小的多个周缘空隙17′在整个两条斜边上被排列成一条直线状。图11是周缘空隙16′、17′附近的剖视图，如图11所示，周缘空隙16′、17′是通过层叠执行单元21、空腔板22和基板23而被界定的，使得具有与在空腔板22上形成的压力室10相同形状和相同大小的孔(周缘孔16′a、17′a)被执行单元21和基板23封堵。这些周缘空隙16′、17′由于不与墨水流路连接，所以不进行喷墨。

周缘空隙16′、17′在与第一实施方式的周缘空隙16、17相同的位置上形成。也就是说，周缘空隙16′、17′以与在流路单元4长度方向和排列方向B上的压力室10分别相同的间隔形成。此外，周缘空隙16′、17′和与周缘空隙16′、17′相邻的压力室10之间的距离与在压力室群9内相邻的压力室10彼此之间的距离相同，并且彼此相对置的周缘空隙16′、17′的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边或一条边)、压力室10的轮廓线的一部分(与菱形的一个锐角部相连的两条边或一条边)是平行的。而且，周缘空隙16′的一个锐角部位于与该周缘空隙16′相邻的2个压力室10之间。

这样，在本实施方式中，在喷墨头主体70中形成的各压力室群9在其整个周边区域中，被具有与压力室10相同形状和相同大小、以与压力室10相互的间隔相同的间隔形成的多个周缘空隙15、16′、17′所包围。因此，可以更可靠地防止在使执行单元21和空腔板22接合时，由于接合剂的流入所引起的位于压力室群9最外周的压力室10中发生流路堵塞，并且位于压力室群9最外周的压力室10的形状与不是位于最外周的压力室10的形状不会由于接合剂的流入而有不同，可以使两者的形状大致相同。此外，在位于压力室群9最外周的压力室10和不是最外周的压力室10中，位于压力室10周围的空隙(压力室10或周缘空隙)的配置关系相同，并且配置在任何一个压力室10周围的空隙的形状也相同。因此，在两者之间，喷墨时压力室侧壁的弯曲量不会有实质的差异。因此，在本实施方式的喷墨头中，位于压力室群9最外周的压力室10和不是位于最外周的压力室10的喷墨特性几乎相同。在使压力室10的喷墨特性均一化方面，周缘空隙15、16、17对喷墨作出贡献。

如上所述，第一和第二实施方式除了周缘空隙的形状之外，具有相同的结构。因此，采用哪一种实施方式，可以根据共用电极布线的引出位置等具体设计条件，适当地选择。在上述第一和第二实施方式中，使周缘空隙和压力室之间彼此相对置的部分的轮廓线平行，但也可以不平行。此外，可以使周缘空隙和压力室的平面形状相同。并且，周缘空隙和压力室之间的距离可以与相邻的压力室10彼此之间的距离不同。此外，执行单元可以不封堵周缘空隙的开口。此外，周缘空隙的一个锐角部可以不位于与其相邻的2个压力室之间。

此外，在上述实施方式中，构成压力室的空隙的空腔凹部被排列在流路单元4的表面上，但也可以在流路单元4内层叠封堵空腔凹部的其它板，并在该板上层叠执行单元。此外，压力室10的形状可以是椭圆、平行四边形、矩形。此外，压力室10的形状可以是平行四边形形状或菱形，各角部可以是圆角形状。压力室群的形状也不限于梯形，可以任意地变更。

尽管根据上述实施方式对本发明进行了说明，但很显然，本领域技术人员可以对本发明进行各种替换、修改和变形。因此，上述优选实施方式仅是为了说明本发明，而不是限定性的。在不违背本发明权利要求所限定的范围的情况下，可以进行各种变更。

Claims (7)

1.一种喷墨头，其特征在于，设有：

流路单元，该流路单元包含：多个空腔凹部，分别与喷射墨水的喷嘴和共用墨水室连通且构成压力室的空隙，并且被排列成矩阵状；多个周缘凹部，沿上述多个空腔凹部的整个周缘区域排列，并且每个与上述喷嘴和上述共用墨水室中的任何一个不连通；以及

执行单元，通过封堵上述空腔凹部的开口，与上述流路单元一起界定多个上述压力室，并且使上述每个压力室的容积变化。

2.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述多个周缘凹部以与上述空腔凹部彼此的间隔相同的间隔排列。

3.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述周缘凹部的开口中的、与上述空腔凹部相对的区域的轮廓线和上述空腔凹部的上述开口中的、与上述周缘凹部相对的区域的轮廓线平行。

4.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述周缘凹部的上述开口具有与上述空腔凹部的上述开口相同的形状和相同的大小。

5.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述周缘凹部和上述空腔凹部之间的距离与相邻的上述空腔凹部彼此之间的距离相同。

6.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述执行单元被固定在上述流路单元上，使得各空腔凹部的上述开口和各周缘凹部的上述开口被封堵。

7.根据权利要求1所示的喷墨头，其中，上述空腔凹部的上述开口和上述周缘凹部的上述开口是具有2个锐角部的平行四边形的形状，上述周缘凹部的上述开口的一个锐角部位于与该周缘凹部相邻的2个上述空腔凹部的上述开口之间。

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