专利名称：喷墨头和生产喷墨头的方法
技术领域：
本发明涉及将墨喷到记录介质上的喷墨头以及生产该喷墨头的方法。
背景技术：
J.P.A公布No. 2004-114410公开了一种喷墨头，该喷墨头包括(A) 流动通道单元和(B)致动器单元，在该流动通道单元中形成有多个单独 流动通道，这些单独流动通道分别从集管经由压力腔室延伸到喷嘴， 该致动器单元固定到流动通道单元，且构造成对储存在压力腔室中的墨施加压力。在该喷墨头中，通过堆叠多个平板形成流动通道单元， 每个平板在其中形成有多个孔，每个孔部分地构成包括集管、压力腔 室和喷嘴在内的墨流动通道。除了设有喷嘴的板之外，通过在所述多 块板中进行蚀刻等而形成所述多个孔。致动器单元固定至所述板中的 形成有压力腔室的一块板上，并包括公共电极、单独电极、和压电片。 公共电极设置成在压力腔室上延伸，单独电极分别设置在与压力腔室 相对的区域中，且压电片介于单独电极和公共电极之间。当对被夹在 相应单独电极和公共电极之间的压电片的区域选择性地施加电场时， 压电片的分别与压力腔室相对的区域选择性地变形为向相应压力腔室 突出的凸形。结果，每个所选压力腔室的容积减小，从而增大存储在 每个所选压力腔室中的墨的压力，由此从喷嘴中的与所选压力腔室对 应的喷嘴喷墨。发明内容在J.P.A公布No. 2004-114410中公开的喷墨头中，形成各个压力 腔室的孔通过蚀刻形成在一块板中。该一块板不是构成流动通道单元 的所述多个平板中最薄的一块板，而是具有相对大的厚度。这样，需 要较长的时间来通过蚀刻在所述一块板上形成孔，从而引起压力腔室 形状的变化。结果，在致动器单元的与相应压力腔室相对的区域中引 起变形量的变化。每个压力腔室的容积的变化量取决于致动器单元的 区域中的对应一个区域的变形量。这样，所述多个喷嘴在喷墨特性方 面是不均匀的。鉴于以上所述，本发明的一个目的在于提供通过以较高尺寸精度 形成压力腔室而具有稳定喷墨特性的喷墨头、和生产该喷墨头的方法。可根据本发明实现上述目的。根据本发明的第一方面，提供一种喷墨头，该喷墨头包括流动通道单元，该流动通道单元具有带多块板的层压结构，并包括(a)多个喷嘴、(b)公共墨腔室、禾n。)多个单独墨 流动通道，所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道使该公 共墨腔室和所述多个喷嘴中的对应一个喷嘴连通，且在所述多个单独 墨流动通道中的每个单独墨流动通道中设置压力腔室，该压力腔室具 有在流动通道单元的表面中敞开的开口；和致动器，该致动器固定至流动通道单元的该表面，从而关闭所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的开口，并且该致动器可操作用来改变 所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的容积，其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻 接的至少一块板，其中由以相互连通的方式分别设置在最外板和所述 至少一块板中的多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流动通道中 的每个单独墨流动通道中的压力腔室，而且其中在所述多块板中最外板具有最小的厚度。
根据本发明的第二方面，提供一种生产喷墨头的方法，该喷墨头 包括(A)流动通道单元，该流动通道单元具有带多块板的层压结构， 并包括(a)多个喷嘴、(b)公共墨腔室、和(C)多个单独墨流动通道，所述 多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道使该公共墨腔室和所述 多个喷嘴中的对应一个喷嘴连通，且在所述单独墨流动通道中的每个 单独墨流动通道中设置压力腔室，该压力腔室具有在流动通道单元的 表面中敞开的开口；和(B)致动器，该致动器固定至流动通道单元的该 表面，从而关闭所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中 的压力腔室的开口，并且该致动器可操作用来改变所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的容积，其中所述多个喷嘴、该公共墨腔室、和所述多个单独墨流动通道 由设置在所述多块板中的每块板中的多个流动通道孔形成，而且其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻 接的至少一块板，其中由多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室，每个压力腔室形成孔 设置为所述多个流动通道孔中的一个流动通道孔，且所述多个压力腔 室形成孔以相互连通的方式分别设置在最外板和所述至少一块板中， 所述方法包括以下步骤制备所述多块板，使得在所述多块板中最外板具有最小的厚度； 在所述多个制备的板中的每块板中形成所述多个流动通道孔； 通过将每个都形成有所述多个流动通道孔的所述多块板彼此堆叠 而构造流动通道单元，从而形成公共墨腔室和所述多个单独墨流动通 道；以及在所构造的流动通道单元的所述表面上将致动器固定至所构造的 流动通道单元。根据本发明的第三方面，提供一种生产喷墨头的方法，该喷墨头 包括(A)流动通道单元，该流动通道单元具有带多块板的层压结构， 并包括(a)多个喷嘴、(b)公共墨腔室、和(c)多个单独墨流动通道，所述 多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道使该公共墨腔室和所述
多个喷嘴中的对应一个喷嘴连通，且在所述单独墨流动通道中的每个 单独墨流动通道中设置压力腔室，该压力腔室具有在流动通道单元的 表面中敞开的开口；禾B(B)致动器，该致动器固定至流动通道单元的该 表面，从而关闭所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中 的压力腔室的开口，并且该致动器可操作用来改变所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的容积，其中所述多个喷嘴、该公共墨腔室、和所述多个单独墨流动通道 由设置在所述多块板中的每块板中的多个流动通道孔形成，而且其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻 接的至少一块板，其中由多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室，每个压力腔室形成孔 设置为所述多个流动通道孔中的一个流动通道孔，且各个压力腔室形 成孔以相互连通的方式设置在最外板和所述至少一块板中，所述方法 包括以下步骤制备在构成流动通道单元的所述多块板中的除最外板之外的多块板；通过在作为所述多个制备的板中的最靠近致动器的一块板的最近 板的表面上进行电镀而形成作为金属层的最外板，使得最外板不具有 比所述多个制备的板中的任何一块板大的厚度，同时，在所述多个单 独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中，将所述多个压力腔室形成 孔中的要形成在所述最外板中的一个压力腔室形成孔形成为如下空 间，在该空间中，通过不对该最近板的所述表面进行电镀而不形成所 述金属层；在所述多个制备的板中的每块板中形成所述多个流动通道孔； 通过将每个都形成有所述多个流动通道孔且包括形成有最外板的最近板在内的所述多块板堆叠而构造流动通道单元，从而形成公共墨腔室和所述多个单独墨流动通道；以及在所构造的流动通道单元的所述表面上将致动器固定至所构造的流动通道单元。
在该喷墨头中，在具有最小厚度的最外板中形成多个通孔，每个 通孔形成多个压力腔室的对应一个压力腔室的一部分。所述通孔中的 每个通孔是所述多个压力腔室形成孔中的一个压力腔室形成孔。在通 过蚀刻、电镀、压力加工等形成所述多个通孔的情况下，这样形成的 通孔中的每个通孔都具有高尺寸精度，因此每个压力腔室具有高尺寸 精度。这样，本喷墨头在压力腔室的容积改变量方面具有相当程度地 减小了的变化，所述改变是由与致动器的压力腔室对应的区域的变形 而引起的。结果，所述多个喷嘴能够在喷墨特性方面均匀，从而喷墨 头的喷墨特性能够在其整体上恒定。应注意的是，可通过对与最外板 邻接的板进行电镀等而形成最外板。根据生产喷墨头的该方法，每个都形成所述对应压力腔室的一部 分的所述多个通孔、即每个都形成所述多个压力腔室形成孔中的一个 压力腔室形成孔的所述多个通孔通过蚀刻、电镀或压力加工而形成在 最外板中。致动器固定至形成有所述多个通孔的最外板上。因为所述 最外板是所述多块板中最薄的，所以这些通孔的尺寸精度很高。艮P， 每个压力腔室的开口的尺寸精度很高。这样，在该方法生产的所述喷 墨头中，所述压力腔室的容积改变量中的变化较小，所述改变是由与 致动器的压力腔室对应的区域的变形而引起的。结果，所述多个喷嘴 的喷墨特性是均匀的，从而喷墨头在整体上能够展现出恒定的喷墨特 性。根据生产喷墨头的该方法，通过电镀形成最外板。同时，形成每 个都形成所述对应压力腔室的一部分的所述多个通孔、即每个都形成 所述多个压力腔室形成孔中的要形成在最外板中的一个压力腔室形成 孔的所述多个通孔。因为所述多个通孔是通过电镀形成的，所以这些 通孔的尺寸精度很高。即，每个压力腔室的开口的尺寸精度很高。这 样，在通过该方法生产的喷墨头中，所述压力腔室的容积改变量的变 化较小，所述容积改变是由与致动器的压力腔室对应的区域的变形而 引起的。结果，所述多个喷嘴的喷墨特性均匀，从而喷墨头的喷墨特 性稳定。
通过在结合附图考虑时阅读以下对本发明优选实施例的详细描述 将更好地理解本发明的以上和其它目的、特征、优点、以及技术和工 业重要性，在这些附图中
图1为示出了作为本发明第一实施例的喷墨头的侧视剖视立面
图2为图1所示的喷墨头的头主体的平面图； 图3为图2中由点划线所包围区域的放大图； 图4为沿着图3中的线4-4的剖视图； 图5A为喷墨头的致动器单元的局部剖视图； 图5B为致动器单元的单独电极的平面图； 图6为表示生产喷墨头的过程的流程图7A、7B和7C为以时间顺序示出生产作为本发明第一实施例的
喷墨头的上空腔板的过程的视图8A、 8B、 8C和8D为以时间顺序示出生产作为本发明第二实
施例的喷墨头的上空腔板的过程的视图9为作为本发明第二实施例的喷墨头的头主体的局部剖视图-， 图IOA、 IOB、 10C和10D为以时间顺序示出了生产作为本发明
第三实施例的喷墨头的上空腔板的过程的视图11为作为本发明第三实施例的喷墨头的局部剖视图12A为作为本发明第四实施例的喷墨头的头主体的局部剖视
图；而且
图12B为图12A所示的喷墨头的单独电极的平面图。
具体实施例方式
以下将通过参照附图对本发明的优选实施例进行描述。应理解的 是，以下实施例是仅通过示例的方式描述的，且在不脱离本发明的范 围和精神的情况下，可另外通过各种变型来实施本发明。
图1为示出了作为本发明第一实施例的喷墨头的侧视剖视立面
图。图2为图l所示的喷墨头的头主体70的平面图。图3为图2中由
点划线所包围区域的放大图。如图1所示，喷墨头1包括喷墨的头 主体70;储墨单元71，该储墨单元71设置在头主体70的上侧；柔性
印刷电路(FPC)50，该柔性印刷电路50在其相对端部的一个端部处电 连接至头主体70;以及控制电路54，该控制电路54电连接至FPC50。 头主体70由致动器单元(致动器)20和流动通道单元4提供，在该流动 通道单元4中形成有墨流动通道。储墨单元71向流动通道单元4供应 墨。FPC50连接至致动器单元20的上表面。在FPC50的中部安装有传 输驱动信号的驱动器IC52。
如图2所示，在头主体70中，在流动通道单元4的上表面(即流 动通道单元4的其中一个表面)上，形成有十个用于与相应的墨流动通 道连通的供墨孔5b。如下所述，这些墨流动通道包括相应的压力腔室 10以及相应的喷嘴8，这些压力腔室10形成在流动通道单元4的上表 面中，墨通过这些喷嘴8喷出，且这些喷嘴8与相应的压力腔室IO连 通。应注意的是，在流动通道单元4的上表面上设有过滤器(未示出)， 这些过滤器覆盖相应的供墨孔5b，并捕获墨中含有的异物。
在储墨单元71上方，水平地设有控制电路54，该控制电路54通 过连接器54a连接至FPC50的相对端部中的另一个端部。基于来自控 制电路54的命令，驱动器IC52通过FPC50的布线将驱动信号传输到 致动器单元20。
储墨单元71设置在头主体70上方。储墨单元71包括储墨器71a， 该储墨器71a在其中存储墨。储墨器71a与流动通道单元4的供墨孔 5b相连通。这样，储墨器71a中的墨通过相应的供墨孔5b被供应至流 动通道单元4中的墨流动通道。 包括侧盖53和头盖55的盖件58覆盖致动器单元20、储墨单元 71、控制电路54、 FPC50等，从而防止在喷墨头1外部飞扬的墨和墨 雾进入到喷墨头l中。应注意的是，盖件58由金属形成。而且，在储 墨单元71的侧表面上设有具有弹性的海绵51。如图1所示，FPC50上 的驱动器IC52安装成与海绵51相对，并被海绵51压向侧盖53的内 表面。这样，驱动器IC52产生的热就经由侧盖53传递至头盖55，使 得热通过由金属形成的盖件58立即耗散到喷墨头l外部。即，盖件58 还用作散热器。
接着将详细说明头主体70。如图2和图3所示，在流动通道单元 4中，多个压力腔室IO在两个方向上成矩阵布置，这两个方向即通过 把流动通道单元4的纵向方向认作图2的上下方向来定义的第一方向、 以及与该第一方向垂直的第二方向。压力腔室10中的每个压力腔室在 平面图中都具有带圆角的大体菱形形状。如图2和图3所示，这些压 力腔室IO被划分成压力腔室组9，这些压力腔室组9中的每个压力腔 室组9由聚集的对应压力腔室IO形成。而且，与压力腔室组9的布置 相对应地，以如下的状态将每个都具有梯形形状的四个致动器单元20 结合到流动通道单元4的上表面上，在该状态下，致动器单元20布置 为呈交错构造的两个阵列。
流动通道单元4的下表面包括喷墨区域，这些喷墨区域每个都在 其中形成有多个喷嘴8，且分别与流动通道单元4的上表面的分别结合 有致动器单元20的结合区域相对。每个喷墨区域像致动器单元20中 的对应的一个致动器单元20—样也具有梯形形状。在每个区域中，喷 嘴8像压力腔室10—样也成矩阵布置，并构成多个喷嘴阵列。每个都 具有平行对边的喷墨区域分为两组即第一组和第二组，从而属于第一 组的喷墨区域和属于第二组的喷墨区域沿着流动通道单元4的纵向方 向交替布置。第一组喷墨区域中的一个喷墨区域的平行对边在流动通 道单元4的纵向方向上与第一组喷墨区域中的另一个喷墨区域的平行 对边对准。类似地，第二组喷墨区域中的一个喷墨区域的平行对边在
纵向方向上与第二组喷墨区域中的另一个喷墨区域的平行对边对准。
位于第一组喷墨区域中的一个喷墨区域内的每个喷嘴阵列在纵向方向
上与位于第一组喷墨区域中的另一个喷墨区域内的对应喷嘴阵列对
准。类似地，位于第二组喷墨区域中的一个喷墨区域内的每个喷嘴阵
列在纵向方向上与位于第二组喷墨区域中的另一个喷墨区域内的对应
喷嘴阵列对准。
如图3所示，在该喷墨头1中，压力腔室IO构成总共16个阵列， 这些阵列在流动通道单元4的宽度方向上相互平行地布置。每个阵列 的压力腔室10都沿着流动通道单元4的纵向方向布置，在每个相邻对 的压力腔室10之间有恒定的间距。在每个致动器单元20中，其在每 个阵列中包括的压力腔室10的数目对应于致动器单元20的外形从致 动器单元20的长边向其短边逐渐减小。此外，以与压力腔室10类似 的方式布置喷嘴8。这样，在整个喷墨头1中能够以600dpi的分辨率 形成图像。
如图2和图3所示，在流动通道单元4中形成有与相应的供墨孔 5b连通的集管5、以及从集管5分支的副集管5a。集管5中的每个集 管5沿着对应的致动器单元20的斜边在与流动通道单元4的纵向方向 交叉的方向上延伸。在流动通道单元4的被每相邻两个致动器单元20 夹着的区域中，所述相邻两个致动器单元20共用与所述相邻两个致动 器单元20相邻的集管5中的一个集管5，而副集管5a从所述一个集管 5的相对侧分支。而且，在与每个都具有梯形形状的相应喷墨区域对应 的区域中，副集管5a在流动通道单元4的纵向方向上延伸。每个副集 管5a的相对端部分别在流动通道单元4的对应两个区域中与对应两个 集管5连通。在流动通道单元4的所述两个区域中的每个区域内，相 邻两个喷墨区域的相邻两个斜边彼此相对。这样，在每个喷墨区域中， 副集管5a形成封闭的环。应注意的是，集管5和副集管5a用作流动通 道单元4中包括的公共墨腔室的一部分。
喷嘴8通过相应的压力腔室IO和相应的孔隙12与副集管5a中的 对应一个副集管5a连通，所述孔隙12中的每个孔隙用作限制墨的通 道。应注意的是，在图3中，为了容易理解的目的，以双点划线示出 了致动器单元20。而且，尽管压力腔室IO和孔隙12由于它们的位置 在致动器单元20下方从而应该用虚线表示，但是为了容易理解的目的 用实线表示压力腔室10和孔隙12。
进一步地，将说明头主体70的剖面结构。图4为沿着图3中的线 4-4的剖视图。如图4所示，流动通道单元4具有分层结构，其中，从 顶部开始依次相互堆叠由不锈钢形成的下列十块金属板上空腔板(即
最外板)21;下空腔板22;基板23;孔隙板24;供应板25;集管板26、
27、 28;盖板29;以及喷嘴板30。板21至30中的每块板都具有细长 矩形平板。致动器单元20结合至上空腔板21。此外，上空腔板21和 孔隙板24具有近似相同的厚度。在构成流动通道单元4的所述十块板 中，这两块板21、 24具有最小的厚度。
在上空腔板21中形成有分别与供墨孔5b相对应的多个通孔和多 个通孔21a，所述通孔21a中的每个通孔21a具有大体菱形形状，且与 压力腔室10中的对应一个压力腔室10的上部(即对应压力腔室10的位 于更靠近致动器单元20处的部分)对应。在下空腔板22中，形成有多 个用于将相应的供墨孔5b与集管5中的对应一个集管5连通的连通孔、 以及多个通孔22a，所述通孔22a中的每个通孔22a具有大体菱形形状， 且与对应压力腔室10的下部(即对应压力腔室10的位于更靠近基板23 处的部分)对应。这两块板21、 22相互定位并堆叠，从而通孔21a和通 孔22a分别重合且相互连通，从而形成压力腔室10。即，通孔21a、 22a 用作压力腔室形成孔。具体而言，通孔21a用作最外压力腔室形成孔。
在基板23中，与每个压力腔室10相对应地形成有用于使相应压 力腔室10和相应孔隙12连通的连通孔、以及用于使相应压力腔室10 和相应喷嘴8连通的连通孔，且形成有用于使相应供墨孔5b和集管5
中的对应一个集管5连通的连通孔。在孔隙板24中，与每个压力腔室IO相对应地形成有用作相应孔隙12的通孔、以及用于使相应压力腔室 10和相应喷嘴8连通的连通孔，而且形成有用于使相应供墨孔5b和集 管5中的对应一个集管5连通的连通孔。在供应板25中，与每个压力 腔室IO相对应地形成有用于使相应孔隙12与副集管5a中的对应一个 副集管5a连通的连通孔、以及用于使相应压力腔室10与相应喷嘴8 连通的连通孔。在集管板26至28中的每个集管板中，与每个压力腔室IO对应地 形成有用于使相应压力腔室10与相应喷嘴8连通的连通孔，并形成有 通孔，在所述集管板26至28相互堆叠时，所述通孔用于通过使每个 通孔与其它板中的通孔中的对应一个通孔相连通来形成集管5与副集 管5a。在盖板29中，与每个压力腔室10对应地形成有用于使相应压 力腔室10和相应喷嘴8连通的连通孔。在喷嘴板30中，与每个压力 腔室10对应地形成有与相应喷嘴8相对的孔。这十块板21至30相互定位且堆叠，从而构成流动通道单元4。 板21至30通过粘合剂而相互固定。在流动通道单元4中形成单独墨 流动通道32，每个单独墨流动通道32形成图4所示的墨流动通道中的 对应一个墨流动通道的一部分。应注意的是，单独墨流动通道32从相 应副集管5a的出口延伸到相应的喷嘴8。如图4所示，分别形成在所述两块板21和22中的通孔21a和22a 被基板23关闭，从而在流动通道单元4的上表面中形成相应压力腔室 IO的凹部。即，压力腔室10具有在流动通道单元4的上表面中敞开的 相应开口 。致动器单元20结合到流动通道单元4的上表面上以便关闭 这些凹部，从而形成压力腔室IO。接着将说明致动器单元20。图5A为示出其中一个致动器单元20 的局部剖视图。图5B为其中一个致动器单元20的其中一个单独电极 的平面图。如图5A所示，每个致动器单元20包括三个压电片41至 43，每个压电片的厚度为约15pm。在每个致动器单元20中，压电片 41至43形成为分层的平板(由邻接的平层构成)，且尺寸和形状遍布喷 墨区域中的对应一个喷墨区域。即，致动器单元20设置成在压力腔室 组9中的对应一个压力腔室组9中包括的所有压力腔室IO上延伸。这 样，能例如通过丝网印刷技术以较高密度将分别与压力腔室IO对应的 单独电极35设置在压电片41上。压电片41至43由具有铁电性的锆 钛酸铅(PZT)陶瓷材料形成。如图5B所示，单独电极35中的每个单独电极35具有近似为lpm 的厚度，且具有在平面图中与压力腔室IO几乎类似的大体菱形形状。 每个单独电极35的锐角部分中的一个锐角部分在平面图中延伸到压力 腔室10中的对应一个压力腔室10的外部，并电连接到焊盘36。该焊 盘36用作连接至FPC50的端子，并且如图5A所示设置在每个单独电 极35的延伸锐角部分的表面上。焊盘36具有在平面图中直径约为 16(Him的圆形形状。这样，每个单独电极35都通过焊盘36连接至安 装在FPC50上的驱动器IC52。在最上面的压电片41和设置在该压电片41下方的压电片42之 间，公共电极34设置成遍及所述多个压力腔室10。公共电极34在未 示出的区域处接地。这样，公共电极34在其分别对应于所有压力腔室 10的区域中保持在相等的地电位。此外，可相互独立地控制分别与压 力腔室10相对的单独电极35的电位。应注意的是，焊盘36由例如含 玻璃粉的金形成，且单独电极35和公共电极34中的每个电极例如由 例如Ag-Pd基金属材料形成。而且，设有致动器单元20的相应单独电极35的区域中的每个区 域用作压力产生部分，该压力产生部分向存储在对应一个压力腔室10 中的墨施加压力。SP，致动器单元20为所谓的单压电晶片型，其中， 只有作为最外层的压电片41具有活性部分，外部电场在这些活性部分 中的每个活性部分中诱发压电应变，而其它两个压电片42、 43为不具 有活性部分的非活性层。这样，在每个致动器单元20中设有多个单独 致动器，每个致动器由单独电极35中的对应一个单独电极35、以及压 电片41至43和公共电极34的每个都与对应一个单独电极35相对的 相应部分构成。接着将说明每个致动器单元20的操作。在致动器单元20中，三 个压电片41至43中只有压电片41在从每个单独电极35朝向公共电 极34的方向(以下称为"极化方向")上被极化。如在每个单独电极35 中所描述的那样，在单独电极35通过FPC50被给予驱动信号而被给予 预定正电位时，压电片41的与单独电极35相对的区域(即活性部分) 由于纵向压电效应而在与极化方向垂直的方向上收縮或縮小。因为不 对其它两个压电片42、 43施加电场，所以片42、 43不收縮，由此片 42、 43中的每个片用作限制层，该限制层用于限制活性部分的变形。 这样，压电片41的活性部分以及压电片42、 43的与该活性部分相对 的区域整体变形为向压力腔室10中的对应一个压力腔室10突出的凸 形，即发生单压电晶片变形。因此，对应压力腔室10的容积减小从而 增大墨的压力，由此从图4所示的喷嘴8中的对应一个喷嘴8喷墨。 之后，在单独电极35恢复至地电位时，压电片41至43恢复到初始形 状，对应压力腔室10的容积因而恢复到初始值。这样，将墨从副集管 5a中的对应一个副集管5a吸入到单独墨流动通道32中的对应一个单 独墨流动通道32中。在另一驱动方法中，对于每个压力腔室IO而言，单独电极35被 预先给予正电位。在每次作出喷射请求时，单独电极35—度被给予地 电位。然后，以预定的定时再次给予单独电极35正电位。在该情况下， 因为压电片41的活性部分、以及压电片42、 43的与活性部分相对的 区域在单独电极35具有地电位的定时恢复到初始形状，所以对应压力 腔室10的容积与初始状态(预先施加有电压的状态)下相比增加，从而 将墨从对应的副集管5a吸入到对应的单独墨流动通道32中。之后， 活性部分、和压电片42、 43的与活性部分相对的区域在单独电极35 再次被给予正电位的定时变形为向对应的压力腔室IO突出的凸形。结 果，对应压力腔室IO的容积减小从而增大墨的压力，由此墨从对应喷 嘴8喷出。之后，以下将说明生产喷墨头1的方法。图6为表示生产喷墨头 l的过程的流程图。图7A、 7B和7C为以时间顺序示出生产作为本发 明第一实施例的喷墨头1的上空腔板21的过程的视图。如下生产喷墨 头1。 g卩，单独生产喷墨头1的部件例如流动通道单元4和致动器单元 20，然后将那些部件组装成喷墨头1。如图6所示，最初，在步骤Sl(以下，在适当的情况下省略"步骤") 中，将上空腔板21制备成为构成流动通道单元4的板21至30中最薄 的板(即，制备步骤)。此时，适当地制备其它板22至30。在该喷墨头 l中，孔隙板24具有与上空腔板21相同的厚度。接着，在S2中，如图7A所示，在上空腔板21的上下表面上分 别形成光致抗蚀剂81和82。这些光致抗蚀剂81和82形成为相应的预 定图案，即，在上下表面的要设置通孔21a和设置用作相应供墨孔5b 的孔的区域上，不形成光致抗蚀剂81和82。然后，在S3中，如图7B 所示，上空腔板21的上下表面都经受蚀刻，在蚀刻中，金属表面的未 保护部分被溶解并去除(即，流动通道孔形成步骤)。在该步骤中，通过 蚀刻而从上下表面各向同性地溶解上空腔板21,从而形成通孔21a。 这样，如图7B所示，在每个通孔21a中，上空腔板21的限定每个通 孔21a的限定部分的横截面形状在该限定部分的沿上空腔板21的厚度 方向的中央部分处稍向内突出。应注意的是，按照与上述相同的方式 形成用作相应供墨孔5b的通孔。此外，此时，在每个通孔21a中，各光致抗蚀剂81和82的边缘 81a和82a突入到通孔21a中，从而使通孔21a的相应上开口边缘85a
和下开口边缘85b稍微悬伸。然而，在该喷墨头1中，因为通过从上 空腔板21即最薄的板的上下表面蚀刻而形成通孔21a,所以，与上空 腔板21的上下表面中的一个表面经受蚀刻的情形相比，蚀刻所需的时 间较短。因此，由于蚀刻速度的变化而产生的影响减小，且每个通孔 21不太可能形成为使得开口边缘85a、 85b定位成远离每个通孔21的 中心。这样，能够仅在上空腔板21的与光致抗蚀剂81和82所限定的 区域大致相同的区域中形成每个通孔21a,从而以较高尺寸精度形成通 孔21a。应注意的是，用作相应供墨孔5b的通孔以与上述相同的方式 形成，从而以高尺寸精度形成供墨孔5b。
接着，如图7C所示，在S4中，从上空腔板21去除光致抗蚀剂 81、 82。这样，获得上空腔板21。对于其它板22至30，执行与步骤2 至4同样的步骤，即，利用形成为每个都作为掩模的相应预定图案的 光致抗蚀剂进行蚀刻，从而在如图4所示的每块板22至30中形成流 动通道孔。应注意的是，可与上空腔板21的生产同时执行这些步骤。
接着，在S5中，将每个都形成有流动通道孔的十块板21至30相 互定位并堆叠，在这十块板21至30之间介入热固性环氧粘合剂(即层 压步骤，换言之为流动通道单元构造步骤)。此时，在堆叠体中形成有 如图4所示的流动通道(即副集管5a、单独墨流动通道32等)。然后， 在S6中，在大于或等于热固性环氧粘合剂热固化的温度的温度对所述 十块板21至30加压并加热。结果，热固性粘合剂热固化，使得所述 十块板21至30相互固定，从而构成如图4所示的流动通道单元4。通 孔22a被基板23关闭，从而形成由流动通道单元4的上表面中的通孔 21a、 22a所形成的凹部(压力腔室10)。
另一方面，在形成致动器单元20的过程中，最初在S7中，制备 多个生片，每个生片都由压电陶瓷材料形成。所述生片是在考虑到由 焙烧引起的其收縮的同时而形成的。在所述生片中的一个生片上通过 丝网印刷施加导电膏，从而形成与公共电极34对应的图案。在通过利
用夹具而使所述生片相互定位的同时，另外两个没有导电膏图案的生 片被堆叠在所述一个生片上，使得所述一个生片被所述另外两个生片 分别从上方和下方夹住。然后，在S8中，以陶瓷领域已知的方式对在S7中获得的堆叠体 进行脱脂，然后在合适温度下焙烧。这样，所述三个生片分别形成为三个压电片41至43，且导电膏图案形成为公共电极34。随后，通过 丝网印刷在最上面的压电片41上施加导电膏，从而形成与所述多个单 独电极35相对应的图案。对该堆叠体进行焙烧，以将形成在压电片41 上的导电膏图案转换为单独电极35。然后，将含有玻璃粉的金印刷到 相应的单独电极35的延伸锐角部分的表面上，从而形成焊盘36。这样， 能形成如图5A所示的致动器单元20。应注意的是，因为在形成单独 电极35的过程中，压电片41至43不因为焙烧而收縮，从而单独电极 35形成在与相应压力腔室10相对的相应位置处。用于构造流动通道单元4的步骤Sl至S6以及用于形成致动器单 元20的步骤S7和S8相互独立地进行。这样，可在步骤S7和S8之前 或之后、或在步骤S7和S8的同时进行步骤S1至S6。接着，在S9中，用刮条涂布机将在约8(TC固化的热固性环氧粘 合剂涂敷到在步骤至Sl至S6中获得的流动通道单元4的上表面上。 该热固性粘合剂例如为双液混合物型。接着，在S10中，将致动器单元20放置在形成于流动通道单元4 上的环氧粘合剂层上。此时，每个致动器单元20都定位至流动通道单 元4，使得活性部分(单独电极35)与相应的压力腔室IO相对。基于在 用于构造流动通道单元4和致动器单元20的步骤Sl至S8中预先在流 动通道单元4和每个致动器单元20上形成的定位标记(未示出)进行每 个致动器单元20至流动通道单元4的定位。
接着，在Sll中，通过加热和加压装置(未示出)，包括流动通道单元4和致动器单元20的该堆叠体在被加热到大于或等于环氧粘合剂热 固化的温度的温度的同时被加压(即，致动器固定步骤)。然后，在S12 中，从加热和加压装置中取出的该堆叠体的温度通过自冷却而下降。 这样，就生产了包括流动通道单元4和致动器单元20的头主体70。然后，在FPC50连接到致动器单元20上之后，将储墨单元71附 着到头主体70上，且盖件58与头主体70组装在一起。这样就获得了 喷墨头1。根据如上所述的该喷墨头1以及用于生产喷墨头1的方法，在构 成流动通道单元4的十块板21至30中，固定有致动器单元20的上空 腔板21具有最小的厚度。这样，尽管每个都构成对应压力腔室10的 一部分的通孔21a通过在上空腔板21中蚀刻而形成的，但是所述通孔 21a形成有高尺寸精度。因此，与相应压力腔室IO相对的区域的形状 不大可能改变。这样，即使当对与每个压力腔室IO对应的活性部分施 加电场时该活性部分变形为向对应压力腔室IO突出的凸形，所述活性 部分的变形量是均匀的，即在压力腔室10中所述量不是不均匀的。也 就是说，各个压力腔室IO的容积变化的不均匀度较小，由此喷墨头的 喷墨特性是均匀的。应注意的是，在构成流动通道单元4的板21至30 中，上空腔板21是最薄的板，从而即使在通过压力加工、激光加工等 在上空腔板21中形成通孔21a的情况下，每个压力腔室10也以高尺 寸精度形成在流动通道单元4中。结果，所述多个喷嘴在喷墨特性方 面可以是均匀的，从而喷墨头的喷墨特性能够在其整体上恒定。此外，在构成流动通道单元4的所述十块板21至30的每块板中 的流动通道孔通过蚀刻形成，从而容易形成压力腔室IO等。而且，通 孔21a形成为使得上空腔板21的上下表面都经受蚀刻，从而以较高尺 寸精度形成通孔21a。应注意的是，通孔21a、 22a(即压力腔室IO)在其 深度方向上的精度由板21、 22的厚度值决定，从而它们的深度值在所
有压力腔室IO中相同。对于下述其它实施例中的每个实施例而言都是 这样。以下将说明作为本发明第二实施例的喷墨头的上空腔板221以及生产上空腔板221的方法。图8A、 8B、 8C和8D为以时间顺序示出形 成作为第二实施例的喷墨头的上空腔板221的过程的视图。图9为示 出作为第二实施例的喷墨头的头主体270的局部剖视图。应注意的是， 采用与第一实施例中所用的附图标记相同的附图标记来表示第二实施 例的对应元件，并省略对它们的说明。该喷墨头1中的上空腔板221的通孔221a以与在第一实施例的上 空腔板21中形成通孔21a的方式稍微不同的方式形成。最初，将上空 腔板221制备成为构成流动通道单元的十块板中最薄的板(g卩，板制备 步骤)。上空腔板221具有与第一实施例中的上空腔板21相同的厚度。 然后，如图8A所示，除了要形成通孔221a的区域和要形成用作相应 供墨孔5b的孔的区域之外，在上空腔板221的上表面上形成光致抗蚀 剂181。此时，在上空腔板221的整个下表面上形成光致抗蚀剂182。接着，如图8B所示，上空腔板221的上表面经受蚀刻，使得通过 蚀刻形成在上空腔板221中的相应凹部的下端不到达上空腔板221的 在其厚度方向上的中部，从而形成浅凹部231。结果，在上空腔板221 的上表面上，在大致与光致抗蚀剂181的相应边缘181a重叠的位置处 形成有相应凹部231的开口边缘185a。所述开口边缘185a中的每个开 口边缘将是所述通孔221a中的对应一个通孔的开口边缘。应注意的是， 在上空腔板221的要形成用作相应供墨孔5b的孔的区域处形成类似凹 部231的凹部。然后，去除在上空腔板221上形成的光致抗蚀剂181、 182。接着，如图8C所示，在凹部231中和上空腔板221的已经形成有 凹部231的上表面上形成光致抗蚀剂183。此时，除了要形成通孔221a
的区域(即，与相应凹部231相对的区域)和要形成用作相应供墨孔5b的孔的区域之外，在上空腔板221的下表面上形成光致抗蚀剂184。接着，如图8D所示，上空腔板221的下表面经受蚀刻，从而形成 通孔221a。在每个通孔221a中，通过该蚀刻在上空腔板221中形成的 空间在上空腔板221的厚度方向上比凹部231深。这样，与形成凹部 231的蚀刻相比，对上空腔板221的下表面进行的蚀刻要花费较长时间。 因此，通孔221a的开口边缘185b在通孔221a的向外方向上一般稍大 于通孔221a的开口边缘185a。此外，上空腔板221的限定通孔221a 的限定部分具有在剖面中在所述限定部分的事先定位有凹部231的底 部的边缘部分的一部分处稍微向内突出的形状。应注意的是，用作相 应供墨孔5b的孔在形成通孔221a的同时形成。然后，从上空腔板221 去除光致抗蚀剂183、 184，从而获得上空腔板221。接着，如所示第一实施例中一样，利用形成为每个都作为掩模的 相应预定图案的光致抗蚀剂对其它板进行蚀刻，从而在每块板中形成 流动通道孔。应注意的是，该步骤可与上空腔板221的生产同时进行。 然后，执行与第一实施例中的步骤S5至S12相同的步骤，从而生产头 主体270。如图9所示，这样生产的头主体270与如第一实施例的喷墨头1 大致相同，而上空腔板221的通孔221a在形状上与上空腔板21的通 孔21a不同。上空腔板221的上表面中的开口边缘185a为如上所述的 相应浅凹部231的边缘。这样，对凹部231进行蚀刻所需的时间长度 非常短。具体而言，各个凹部231的下端不到达上空腔板221的在其 厚度方向的中部。因此，与第一实施例中形成通孔21a的蚀刻相比， 用于形成凹部231的蚀刻要花费较短的时间。相应通孔221a的上部由 相应的凹形空间231提供，从而以较高尺寸精度形成压力腔室210，所 述压力腔室210每个都由通孔221a和通孔22a构成。因此，在该喷墨 头1中，与第一实施例相比，各压力腔室210的由于致动器单元20的
变形而引起的容积变化的不均匀度较小，由此该喷墨头1的喷墨特性 在其整体上更加恒定。以下，将说明作为本发明第三实施例的喷墨头的上空腔板321以及生产上空腔板321的方法。图IOA、 IOB、 IOC和IOD为以时间顺序 示出生产作为第三实施例的喷墨头的上空腔板321的过程的视图。图 11为示出作为第三实施例的喷墨头的头主体370的局部剖视图。应注 意的是，采用与第一实施例中所用的附图标记相同的附图标记来表示 第三实施例的对应元件，并省略对它们的说明。通过电解电镀(一种电镀)在下空腔板22的上表面(g卩，下空腔板 22的相对表面中的位于更靠近致动器单元20处的一个表面)上形成金 属层，从而形成该喷墨头1中的上空腔板321。最初，制备与第一实施 例中使用的九块板22至30相同的九块板22至30(即，板制备步骤)。 然后，如图10A所示，在下空腔板22的上表面上，在要形成下述通孔 321a的第一区域处形成光致抗蚀剂381。同时，在下空腔板22的上表 面上，在要形成下述过滤器350的多组微孔351的第二区域处形成多 组光致抗蚀剂382，这些区域分别被包括在下空腔板22的上表面的要 设置各过滤器350的区域中。这样，在下空腔板22的上表面上形成有 包括光致抗蚀剂381的第一区域、以及包括多组光致抗蚀剂382的第 二区域。所述第一区域和第二区域彼此间隔开且没有被电镀。接着，如图10B所示，在下空腔板22的上表面上，通过电解电镀 形成有具有预定厚度的由镍制成的上空腔板321(g卩，最外板形成步骤)。 这样形成的电镀层的厚度必须小于或等于上述上空腔板21的厚度。然 后，从下空腔板22的上表面去除光致抗蚀剂381、 382。这样，在上空 腔板321中形成有通孔321a和过滤器350，每个过滤器350都具有所 述多个微孔351，每个微孔351都小于每个通孔321a。换言之，每个 微孔351形成为如下空间，在该空间中，通过不进行电镀而不形成金 属层。
这样形成的通孔321a及微孔351分别具有与光致抗蚀剂381及 382相同的形状。这样，就以比第一和第二实施例中分别通过蚀刻形成 的通孔21a和221a高的尺寸精度形成通孔321a。接着，如图10B所示，除了要形成通孔22a的区域和形成有用作 该喷墨头1中的各供墨孔5b的孔22b(即，在第一实施例中与用作各供 墨孔5b的孔连通的孔)的区域之外，在下空腔板22的下表面上形成有 光致抗蚀剂383。接着，如图IOC所示，下空腔板22的上下表面都经受蚀刻。应注 意的是，因为上空腔板321由与制成下空腔板22的金属材料不同的金 属材料制成，所以上空腔板321用作下空腔板22的上表面上的掩模。 此外，因为在过滤器350中的每个过滤器350中形成有所述多个微孔 351，所以通过微孔351从下空腔板22的上表面进行蚀刻。因此，与 微孔351分别对应的凹部彼此连通，从而在形成了一个凹部的状态下 进行蚀刻。通过该蚀刻从上下表面各向同性地溶解下空腔板22，从而 形成通孔22a和孔22b。这样，在通孔22a和孔22b中的每一个中，下 空腔板22的限定每个孔的限定部分具有在该限定部分的沿下空腔板22 的厚度方向的中央部分处稍向内突出的横截面形状。接着，如在所示第一实施例中那样，利用形成为每个都作为掩模 的相应预定图案的光致抗蚀剂对其它板进行蚀刻，从而在每块板中形 成多个流动通道孔(g卩，流动通道孔形成步骤)。应注意的是，该步骤可 在形成上空腔板321或形成下空腔板22中的通孔22a的同时进行。接着，如在第一实施例的S5中那样，在上表面形成有上空腔板 321的下空腔板22下方，通过热固性环氧粘合剂将每个都形成有流动 通道孔的其它八块板相互堆叠。然后执行与第一实施例中的步骤S6至 S12相同的步骤，从而生产头主体370。
如图11所示，尽管上空腔板321的通孔321a在形状上与上空腔 板21的通孔21a不同，但是这样生产的头主体370与第一实施例的喷 墨头l相同。各个通孔321a的开口边缘具有与各光致抗蚀剂381的上 端的边缘相同的形状，从而通孔321a的开口边缘具有非常高的尺寸精 度。因此，在该喷墨头1中，与第一及第二实施例相比，各压力腔室 310(由相应通孔321a和相应通孔22a构成)的由于致动器单元20的变 形而引起的容积变化的不均匀度较小，由此该喷墨头1的喷墨特性能 够更加恒定。此外，因为各过滤器350的所述多个微孔351形成在上 空腔板321中，从而在墨经由通孔22b进入到流动通道单元4中时能 捕获墨中含有的异物。而且，无需如第一实施例中那样提供由另一材 料形成的过滤器用于覆盖供墨孔5b，从而容易生产喷墨头l。以下，将说明作为本发明第四实施例的喷墨头。图12A为示出作 为第四实施例的喷墨头的头主体470的局部剖视图。图12B为图12A 所示的单独电极435中的一个单独电极的平面图。采用与第三实施例 中所用的附图标记相同的附图标记来表示第四实施例的对应元件，并 省略对它们的说明。作为第四实施例的喷墨头1与作为第三实施例的喷墨头1相同， 不过在平面图中的形状方面，单独电极435和通孔421a分别与第三实 施例中的单独电极35和通孔321a稍有不同。而且，因为单独电极435 和单独电极35除了形状不同之外，是以相同方式生产的，从而也省略 对它们的说明。如图12A和12B所示，该喷墨头1中的头主体470包括流动通道 单元404和致动器单元420。除了上空腔板421之外，流动通道单元 404由与第三实施例中的流动通道单元4相同的板构成，即，其它九块 板(下空腔板22至喷嘴板30)与流动通道单元4的其它九块板相同。
上空腔板421A制备成分别与第一和第二实施例中的上空腔板21和221相同。通过利用YAG(钇铝石榴石)激光器的加工而形成通孔 421a。通过分别使这些通孔421a和通孔22a连通而形成压力腔室410。 在每个压力腔室410中，除了下空腔板22的一个锐角部分的附近区域 之外，通孔421a在平面图中的形状几乎对应于通孔22a。在图12中看 时，所述一个锐角部分位于左边。在该左锐角部分的附近，上空腔板 421在通孔22a上方向其内侧突出(以下，上空腔板421的该突出部分 将称为"悬伸部分412")。通过将上空腔板421堆叠在下空腔板22上， 从而在流通通道单元404中形成有悬伸部分412和压力腔室410，该悬 伸部分412在左锐角部分的附近悬伸，在该压力腔室410中通孔421a 和通孔22a彼此连通。应注意的是，每个压力腔室410具有与第三实施例中的压力腔室 310相同的最外轮廓线(外形线)，不过压力腔室410的开口小于压力腔 室310的开口。即，压力腔室410在整体上且在平面图中的形状上与 压力腔室310大致相同。致动器单元420与第三实施例中的致动器单元20大致相同，不过 单独电极435在平面图中的形状仅与第三实施例中的单独电极35不 同。单独电极435在平面图中具有几乎类似于压力腔室410的最外轮 廓线的大体菱形形状。单独电极435具有锐角部分，在图12B中看时 位于左边的一个锐角部分向图12A的左边延伸到稍微超出压力腔室 410的最外轮廓线的位置。在单独电极435的延伸部分上，设有与第三 实施例中的焊盘36相同的焊盘436。这样，单独电极435的延伸部分 比第三实施例中的单独电极35的延伸部分短。单独电极435设置成使 得焊盘436的中心在平面图中位于悬伸部分412内的位置处。应注意 的是，在通过焊盘436给予单独电极435驱动信号时，致动器单元420 与第一、第二及第三实施例中的致动器单元20—样操作，S卩，致动器 单元420向储存在压力腔室410中的墨施加压力。
在该喷墨头1中，焊盘436以及每个单独电极435的突出部分在 平面图中仅仅稍微突出到压力腔室410的最外轮廓线之外。结果，焊 盘436和突出部分的大部分在平面图中位于与压力腔室410重叠的区 域中。这样，能以高密度设置压力腔室410。此外，焊盘436和单独电 极435的突出部分的各中心与悬伸部分412重叠，使得在焊盘436连 接到FPC50的布线上时致动器单元420对施加到其上的外力有抵抗性， 从而不容易被损坏。而且，在利用激光的加工中形成通孔421a，使得 与通过蚀刻或电镀形成通孔的情况相比，简化了生产喷墨头1的过程。 这样就预期有较高的产出。在每个压力腔室中，在第一至第四实施例中形成在下空腔板22中 的通孔22a在下空腔板22的上下表面中具有大致相同的形状，但是它 们可形成在下表面的分别与上表面中的通孔22a的在通孔22a的纵向方 向上的相对端部相对的区域处。SP，通孔22a可由凹口和两个通孔构 成。该凹口在下空腔板22的上表面中敞开，并且该凹口的底表面位于 下空腔板22的在下空腔板22的厚度方向上的中部处。所述两个通孔 形成为在凹口底表面的与该凹口的在通孔22a的纵向方向上的相对端 部相对的区域处分别与喷嘴8和孔隙12连通。尽管以上已经描述了本发明的优选实施例，但是应理解，本发明 不限于所示的实施例，而是可在不偏离本发明的精神与范围的情况下 以各种变化与变型实施。例如，在所示出的第一至第三实施例中，用 于形成压力腔室的孔可形成在三个或更多的板中，只要所有板中最薄 的板用作上空腔板(g卩，最外板)即可。
权利要求
1.一种喷墨头，该喷墨头包括流动通道单元，该流动通道单元具有带多块板的层压结构，并包括(a)多个喷嘴、(b)公共墨腔室、和(c)多个单独墨流动通道，所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道使该公共墨腔室和所述多个喷嘴中的对应一个喷嘴连通，且在所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中设置压力腔室，该压力腔室具有在流动通道单元的表面中敞开的开口；和致动器，该致动器固定至流动通道单元的该表面，从而关闭所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的开口，并且该致动器可操作用来改变所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的容积，其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻接的至少一块板，其中由以相互连通的方式分别设置在最外板和所述至少一块板中的多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室，而且其中在所述多块板中最外板具有最小的厚度。
2. 根据权利要求l所述的喷墨头，其中在所述多个单独墨流动通 道中的每个单独墨流动通道中，通过蚀刻形成作为设置在所述最外板中的所述多个压力腔室形成孔中的一个压力腔室形成孔的最外压力腔 室形成孔，在该蚀刻中，溶解并去除所述最外板的一部分，而且其中所述流动通道单元构造成使得经受该蚀刻的所述最外板堆叠 在所述至少一块板中的与所述最外板邻接的一块板上。
3. 根据权利要求2所述的喷墨头，其中所述最外板的两个相对表 面都经受所述蚀刻。
4. 根据权利要求3所述的喷墨头，其中在所述多个单独墨流动通 道中的每个单独墨流动通道中，所述最外压力腔室形成孔具有(i)第一部分和(ii)第二部分，通过在所述最外板的所述相对表面中的用作所述流动通道单元的所述表面的一个表面中蚀刻而形成该第一部分，通过 在所述最外板的所述相对表面中的另一个表面中蚀刻而形成该第二部 分，而且其中第一部分的深度小于第二部分的深度。
5. 根据权利要求1所述的喷墨头，其中所述最外板是通过对所述 至少一块板中的放置有所述最外板的一块板的表面上进行电镀而形成 的金属层，而且其中在所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中，所 述多个压力腔室形成孔中的设置在所述最外板中的一个压力腔室形成 孔形成为如下空间，在该空间中，通过不对所述至少一块板中的所述 一块板的所述表面进行电镀而不形成该金属层。
6. 根据权利要求5所述的喷墨头，其中所述至少一块板中的所述 一块板具有供墨孔，该供墨孔用于将要供应到所述流动通道单元的墨引入至所述公共墨腔室，而且其中所述最外板在其与所述供墨孔相对应的部分中具有多个微 孔，所述多个微孔中的每个微孔形成为如下空间，在该空间中，通过 不进行电镀而不形成所述金属层，且所述微孔中的每个微孔比所述供 墨孔小。
7. —种生产喷墨头的方法，该喷墨头包括(A)流动通道单元，该 流动通道单元具有带多块板的层压结构，并包括(a)多个喷嘴、(b)公共 墨腔室、和(c)多个单独墨流动通道，所述多个单独墨流动通道中的每 个单独墨流动通道使该公共墨腔室和所述多个喷嘴中的对应一个喷嘴 连通，且在所述单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中设置压力 腔室，该压力腔室具有在流动通道单元的表面中敞开的开口；和(B)致 动器，该致动器固定至流动通道单元的该表面，从而关闭所述多个单 独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的开口，并且该 致动器可操作用来改变所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动 通道中的压力腔室的容积，其中所述多个喷嘴、该公共墨腔室、和所述多个单独墨流动通道 由设置在所述多块板中的每块板中的多个流动通道孔形成，而且其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻 接的至少一块板，其中由多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室，每个压力腔室形成孔 设置为所述多个流动通道孔中的一个流动通道孔，且所述多个压力腔 室形成孔以相互连通的方式分别设置在最外板和所述至少一块板中， 所述方法包括以下步骤制备所述多块板，使得在所述多块板中最外板具有最小的厚度；在所述多个制备的板中的每块板中形成所述多个流动通道孔；通过将每个都形成有所述多个流动通道孔的所述多块板彼此堆叠 而构造流动通道单元，从而形成公共墨腔室和所述多个单独墨流动通道；以及在所构造的流动通道单元的所述表面上将致动器固定至所构造的 流动通道单元。
8. 根据权利要求7所述的生产喷墨头的方法，其中，在形成所述 多个流动通道孔的步骤中，在所述多个单独墨流动通道中的每个单独 墨流动通道中，通过蚀刻形成作为设置在所述最外板中的所述多个压 力腔室形成孔中的一个压力腔室形成孔的最外压力腔室形成孔，在该 蚀刻中，溶解并去除所述最外板的一部分。
9. 根据权利要求8所述的生产喷墨头的方法，其中对所述最外板 进行所述蚀刻，使得所述最外板的两个相对表面都经受所述蚀刻。
10. 根据权利要求9所述的生产喷墨头的方法，其中在所述多个 单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中，对所述最外板进行所述蚀刻，使得所述最外压力腔室形成孔具有(i)第一部分和(ii)第二部分， 通过在所述最外板的所述相对表面中的用作所述流动通道单元的所述 表面的一个表面中蚀刻而形成该第一部分，通过在所述最外板的所述 相对表面中的另一个表面中蚀刻而形成该第二部分，并且使得第一部 分的深度小于第二部分的深度。
11. 一种生产喷墨头的方法，该喷墨头包括(A)流动通道单元，该流动通道单元具有带多块板的层压结构，并包括(a)多个喷嘴、(b)公 共墨腔室、和(c)多个单独墨流动通道，所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道使该公共墨腔室和所述多个喷嘴中的对应一个喷 嘴连通，且在所述单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中设置压力腔室，该压力腔室具有在流动通道单元的表面中敞开的开口；禾B(B) 致动器，该致动器固定至流动通道单元的该表面，从而关闭所述多个 单独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室的开口，并且 该致动器可操作用来改变所述多个单独墨流动通道中的每个单独墨流 动通道中的压力腔室的容积，其中所述多个喷嘴、该公共墨腔室、和所述多个单独墨流动通道 由设置在所述多块板中的每块板中的多个流动通道孔形成，而且其中所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻 接的至少一块板，其中由多个压力腔室形成孔形成所述多个单独墨流 动通道中的每个单独墨流动通道中的压力腔室，每个压力腔室形成孔 设置为所述多个流动通道孔中的一个流动通道孔，且各个压力腔室形 成孔以相互连通的方式设置在最外板和所述至少一块板中，所述方法 包括以下步骤制备构成流动通道单元的所述多块板的除最外板之外的多块板；通过在作为所述多个制备的板中的最靠近致动器的一块板的最近 板的表面上进行电镀而形成作为金属层的最外板，使得最外板不具有 比所述多个制备的板中的任何一块板大的厚度，同时，在所述多个单 独墨流动通道中的每个单独墨流动通道中，将所述多个压力腔室形成 孔中的要形成在所述最外板中的一个压力腔室形成孔形成为如下空 间，在该空间中，通过不对该最近板的所述表面进行电镀而不形成所 述金属层；在所述多个制备的板中的每块板中形成所述多个流动通道孔； 通过将每个都形成有所述多个流动通道孔且包括形成有最外板的最近板在内的所述多块板堆叠而构造流动通道单元，从而形成公共墨腔室和所述多个单独墨流动通道；以及在所构造的流动通道单元的所述表面上将致动器固定至所构造的流动通道单元。
12.根据权利要求11所述的生产喷墨头的方法，其中所述方法被 应用于生产如下喷墨头的方法，在该喷墨头中，所述最近板具有供墨 孔，该供墨孔用于把要供应到所述流动通道单元的墨引入到所述公共 墨腔室，其中，在形成所述最外板的步骤中，在所述最外板的与供墨孔对 应的部分中形成多个微孔，所述多个微孔中的每个微孔都小于供墨孔， 每个微孔形成为如下空间，在该空间中，通过不进行电镀而不形成所 述金属层，而且其中，在形成所述多个流动通道孔的步骤中，所述供墨孔形成在 所述最近板中。
全文摘要
喷墨头包括流动通道单元，它具有带多块板的层压结构，并包括多个喷嘴、公共墨腔室和多个单独墨流动通道，每个单独墨流动通道使公共墨腔室和对应一个喷嘴连通，且在每个单独墨流动通道中设置具有在流动通道单元的表面中敞开的开口的压力腔室；和致动器，它固定至该表面以关闭压力腔室的开口，并可操作用来改变压力腔室的容积，所述多块板包括与致动器最近的最外板、以及与该最外板邻接的至少一块板，由以相互连通的方式分别设置在最外板和所述至少一块板中的多个压力腔室形成孔形成每个单独墨流动通道中的压力腔室，且最外板具有最小的厚度。该喷墨头以较高尺寸精度形成压力腔室而具有稳定喷墨特性。还提供生产该喷墨头的方法。
文档编号B41J2/16GK101125481SQ200710141608
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者广田淳 申请人:兄弟工业株式会社