專利名稱：層壓板結(jié)構(gòu)及含有層壓板結(jié)構(gòu)的噴墨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在兩塊金屬板之間夾持過濾器板的層壓板結(jié)構(gòu)及含有該層壓板結(jié)構(gòu)的噴墨頭。
背景技術(shù)：
特開2004-268454號公報中記載了一種噴墨頭。在該噴墨頭中，過濾器板安裝于記錄頭單元上，連接部件通過粘接劑粘合到過濾器板上。連接部件具有四個管部及與這些管部一體相連的凸緣部，其中，四個管部在其內(nèi)部形成有流路，這些流路分別與記錄頭單元上形成的四個墨供應(yīng)口連通。在過濾器板中與各墨供應(yīng)口相向的位置上形成大量的孔。凸緣部通過環(huán)氧類粘接劑粘合到過濾器板中的孔周圍區(qū)域。在與過濾器板相粘合的凸緣部的粘合表面上，避開形成于管部上的流路開口而形成有槽，從而粘合凸緣部和過濾器板的粘接劑進入槽內(nèi)。該粘接劑凝固后便形成了將管部中形成的各流路分隔開的隔壁。這樣，可防止流通于各流路的不同顏色墨的混色。
但是，上述文獻(xiàn)中記載的噴墨頭的過濾器板是通過電鑄法而形成的，其用材與42合金制造的記錄頭單元的材料不同。當(dāng)用粘接劑粘合以互不相同的材料所構(gòu)成的過濾器板和記錄頭單元時，根據(jù)其材料的組合，可能會存在不能充分發(fā)揮粘接劑的粘合力，例如二者粘合后不能承受所施加的外力的問題。即，緣于過濾器板的材料，存在著中間夾持過濾器板而不能充分粘合連接部件和記錄頭單元這樣的問題。雖然可考慮用其他部件加固粘合部分，但這樣會使得噴墨頭整體上大型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種層壓板結(jié)構(gòu)及含有層壓板結(jié)構(gòu)的噴墨頭，該層壓板結(jié)構(gòu)中，即使將過濾器板夾持在兩塊金屬板之間，該兩塊金屬板也難以互相剝落。
根據(jù)本發(fā)明的第一個技術(shù)方案，提供一種層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，其具有第一金屬板、第二金屬板和過濾器板，其中，第一金屬板上形成有第一孔，第二金屬板上形成有用于和上述第一孔連通的第二孔，至少過濾器板的表面由金屬制成，在過濾器板上形成過濾液體的過濾器，在上述第一和第二金屬板之間，以通過上述過濾器板而連通上述第一孔和上述第二孔的方式夾持上述過濾器板，上述第一和第二金屬板由粘接劑相互粘接，上述粘接劑配置在上述第一和第二金屬板之間的與上述過濾器板不相向的部分。
根據(jù)本發(fā)明的第二個技術(shù)方案，提供一種噴墨頭，其具有如下部件，該部件形成有用于排墨的多個噴嘴和連通于上述噴嘴的墨流路，其中，上述部件含有上述第一技術(shù)方案中的層壓板結(jié)構(gòu)，上述第一和第二孔形成上述墨流路。
在上述的第一和第二技術(shù)方案中，第一金屬板和第二金屬板通過在第一及第二金屬板之間的與過濾器板不相向的部分上配置的粘接劑而相互粘合。因此，即使粘接劑對過濾器板的粘合力小，第一和第二金屬板也可被牢固地粘合，從而第一和第二金屬板難以相互剝落。


參考附圖，仔細(xì)閱讀下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點。附圖中，圖1是采用本發(fā)明一實施方式的層壓板結(jié)構(gòu)的噴墨頭的外觀立體圖。
圖2是沿圖1的II-II線剖開的剖面圖。
圖3是包含在噴墨頭中的儲墨器單元的分解平面圖。
圖4是從斜下方看包含在儲墨器單元中的流路構(gòu)成部件的一部分的立體圖。
圖5是從斜上方看流路構(gòu)成部件的一部分的立體圖。
圖6是包含在噴墨頭中的頭主體的平面圖。
圖7是圖6中的用點劃線包圍的區(qū)域VII的放大圖。
圖8是沿圖7的VIII-VIII線剖開的局部剖面圖。
圖9A是促動器單元的放大剖面圖。
圖9B是表示配置在促動器單元的表面上的單獨電極的平面圖。
圖10A是圖6中的用點劃線包圍的區(qū)域X的放大圖。
圖10B是沿圖10A的XB-XB線剖開的局部剖面圖。
圖11是表示一變換實施例的儲墨器單元的一部分的分解平面圖。
圖12是表示圖11的變換實施例的層壓板結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖13A是表示過濾器板的一變換實施例，是與圖10A相對應(yīng)的示意圖。
圖13B是沿圖13A的XIIIB-XIIIB線剖開的局部剖面圖。
具體實施例方式
以下，就本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，參照附圖進行說明。
圖1是采用本發(fā)明一實施方式的層壓板結(jié)構(gòu)的噴墨頭的外觀立體圖。如圖1所示，噴墨頭1為在主掃描方向上長的形狀，從下至上依次具有與記錄介質(zhì)相向的頭主體2，及臨時儲墨的儲墨器單元3。在頭主體2的上表面，貼附有4個作為供電部件的柔性印刷電路板FPC(Flexible Printed Circuit)6，該FPC6從頭主體2和儲墨器單元3之間向上引出。FPC6的一端與后述的促動器單元21連接，另一端與控制基板(未圖示)連接。在FPC6上，在從促動器單元21到控制基板的中途安裝了驅(qū)動器IC7。即，F(xiàn)PC6與控制基板和驅(qū)動器IC7電連接，將從控制基板輸出的圖像信號傳輸?shù)津?qū)動器IC7，再將從驅(qū)動器IC7輸出的驅(qū)動信號供應(yīng)到促動器單元21。
圖2是噴墨頭1的剖面圖。圖3是儲墨器單元3的分解平面圖。圖4是從斜下方看包含在儲墨器單元3中的流路構(gòu)成部件11的一部分的立體圖。圖5是從斜上方看流路構(gòu)成部件11的一部分的立體圖。另外，在圖2中，為了便于說明，將厚度方向的比例放大，而且，對沿同一條線剖開的剖面中一般描繪不出的儲墨器單元3內(nèi)的墨流路也進行了適當(dāng)?shù)娘@示。圖3中的最上層是流路構(gòu)成部件11的俯視圖，第二層是流路構(gòu)成部件11的仰視圖。為了易于理解流路構(gòu)成部件11的結(jié)構(gòu)，圖3～圖5中省略了后述的薄膜41、42、49和過濾器板54。
儲墨器單元3臨時儲墨且將墨供應(yīng)到包含在頭主體2中的流路單元9。如圖3所示，儲墨器單元3具有層壓結(jié)構(gòu)，該層壓結(jié)構(gòu)是由主掃描方向上長的流路構(gòu)成部件11和具有在主掃描方向上長的矩形狀平面的3塊板12～14層壓而成。流路構(gòu)成部件11由如聚對苯二甲酸乙酯樹脂和聚丙烯樹脂這樣的合成樹脂構(gòu)成。3塊板12～14是由例如SUS430構(gòu)成的金屬板。
如圖2和圖3所示，從最上層的流路構(gòu)成部件11的長度方向的一端和另一端附近的表面11a凸出有管狀的接頭31、32。接頭31被嵌合連接到墨供應(yīng)管(未圖示)。接頭32被嵌合連接到墨排出管(未圖示)。
如圖3和圖4所示，流路構(gòu)成部件11的背面11b上凸出形成有環(huán)狀壁37、38，該環(huán)狀壁37、38分別環(huán)繞與接頭31、32相向的區(qū)域。環(huán)狀壁37、38都朝向板12開口。在平面視圖中，環(huán)狀壁37從與接頭31相向的部分彎曲為字母L狀。在平面視圖中，環(huán)狀壁38從與接頭32相向的部分彎曲為字母L狀，其副掃描方向的間隔從該處增大，并在流路構(gòu)成部件11的中央附近減小。如圖4所示，環(huán)狀壁37的凸出方向的端部37a呈前端尖的形狀。通過隔著薄膜41加熱熔化端部37a，使環(huán)狀壁37與薄膜41粘接(參照圖2)。圖3中的第二層中，左側(cè)的用剖面線表示的區(qū)域是環(huán)狀壁37的與薄膜41粘接的區(qū)域。這樣，環(huán)狀壁37的開口被封住，形成由背面11b、環(huán)狀壁37和薄膜41所包圍的空間。即，形成與接頭31和后述的圓孔46相連的流進流路45。
環(huán)狀壁37的端部37a呈前端尖的形狀，所以通過加熱易使之熔化。因此，通過隔著薄膜41加熱環(huán)狀壁37的端部37a，一方面可防止環(huán)狀壁37的端部37a以外的部分熔化，另一方面可簡易地將薄膜41粘接到環(huán)狀壁37上。另外，即使此時端部37a的平面度存在誤差，也可因為端部37a的熔化而將誤差消除。
環(huán)狀壁38的凸出方向的端部也和環(huán)狀壁37的端部37a一樣，呈前端尖的形狀。同上所述，通過熔化該端部，將薄膜42粘接到環(huán)狀壁38上(參照圖2)。圖3中的第二層中，右側(cè)用剖面線表示的區(qū)域是環(huán)狀壁38的與薄膜42粘接的區(qū)域。這樣，環(huán)狀壁38的開口被封住，形成由背面11b、環(huán)狀壁38和薄膜42所包圍的空間。即，形成與接頭32和后述的圓孔47相連的排出流路44。
如圖2和圖3中的最上層及第二層所示，流路構(gòu)成部件11的表面11a上形成貫穿到背面11b的圓孔46、47。圓孔46形成于和流進流路45的下游端連通的位置上。圓孔47形成于從流路構(gòu)成部件11的中央稍微靠近接頭32且和排出流路44的上游端連通的位置上。
如圖3中的最上層和圖5所示，環(huán)繞圓孔46和圓孔47的環(huán)狀壁48從表面11a凸出。環(huán)狀壁48沿副掃描方向上的間隔從圓孔46附近沿流路構(gòu)成部件11的長度方向增大，增大到流路構(gòu)成部件11的副掃描方向上的兩邊附近后，沿著該兩邊延伸到中央附近，再向圓孔47逐漸減小。如圖5所示，環(huán)狀壁48的凸出方向的端部48a呈前端尖的形狀。通過隔著薄膜49加熱熔化端部48a，使環(huán)狀壁48與薄膜49粘接(參照圖2)。圖3中的最上層上用剖面線表示的兩個環(huán)狀部分中，外側(cè)的環(huán)狀部分是環(huán)狀壁48和薄膜49粘接的區(qū)域。薄膜49具有柔韌性且以其上表面與空氣鄰接的方式設(shè)置，并兼作衰減墨振動的減振器。這樣，環(huán)狀壁48的開口被封住，形成由表面11a、環(huán)狀壁48和薄膜49所包圍的空間。即，形成內(nèi)置后述的過濾器板54的過濾室55。
環(huán)狀壁48的端部48a呈前端尖的形狀，所以通過加熱易使之熔化。因此，通過隔著薄膜49加熱環(huán)狀壁48的端部48a，一方面可防止環(huán)狀壁48的端部48a以外的部分熔化，另一方面可簡易地將薄膜49粘接到環(huán)狀壁48上。另外，即使此時端部48a的平面度存在誤差，也可因為環(huán)狀壁48的端部48a的熔化而將誤差消除。
薄膜41、42、49由蒸鍍有如硅石膜(SiOx膜)或鋁膜的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜等材料構(gòu)成，這些材料具有高氣障性。因此，噴墨頭1外側(cè)的氣體幾乎不會通過薄膜41、42、49進入流路構(gòu)成部件11的墨流路內(nèi)。
在通過薄膜49封住的表面11a的環(huán)狀壁48的內(nèi)側(cè)區(qū)域，形成有凹陷部51。如圖3中的最上層所示，凹陷部51從圓孔46附近延伸到流路構(gòu)成部件11的中央附近。凹陷部51的平面形狀呈比環(huán)狀壁48小一圈的相似形狀。在凹陷部51的底面且在流路構(gòu)成部件11的中央附近，形成圓孔52。
在凹陷部51的周圍，以環(huán)繞凹陷部51的方式形成呈環(huán)狀延伸的環(huán)狀面53。在環(huán)狀面53上固定有過濾器板54(參照圖2)，該過濾器板54上形成有大量的能讓墨通過的直徑微小的孔54a。過濾器板54由例如電鑄法所制造的鎳構(gòu)成，其周邊固定于環(huán)狀面53上。圖3中的最上層中，用剖面線表示的兩個環(huán)狀區(qū)域中，內(nèi)側(cè)的環(huán)狀部分是和過濾器板54固定的環(huán)狀面53。在環(huán)狀面53的周邊形成環(huán)狀壁58。即，環(huán)狀面53是通過沿過濾器板54的邊緣凸出設(shè)置的環(huán)狀壁58區(qū)劃出來的。環(huán)狀壁58比環(huán)狀壁48低，環(huán)狀壁48限定過濾室55，環(huán)狀壁58限定過濾器板54的支承部即環(huán)狀面53。
流路構(gòu)成部件11中，形成彎曲流路60。如圖2所示，彎曲流路60從圓孔46經(jīng)過過濾室55和過濾器板54下側(cè)的凹陷部51內(nèi)的空間到達(dá)圓孔52。彎曲流路60還通過圓孔47和排出流路44連接。在流路構(gòu)成部件11的下表面的圓孔52的周圍，形成向下開口的環(huán)狀槽67。環(huán)狀槽67內(nèi)嵌入O型圈68。
如圖3所示，流路構(gòu)成部件11上，形成從表面11a貫穿到背面11b的四個圓孔59。圓孔59中有兩個形成于中央附近，另兩個分別形成于流路構(gòu)成部件11的長度方向的兩端附近，開分別關(guān)于流路構(gòu)成部件11的中心呈點對稱設(shè)置。
如圖2和圖3所示，流路構(gòu)成部件11的正下方的板12上，圓孔71、72分別形成于其長度方向的兩端附近。圓孔71、72用于以螺釘?shù)葘娔^1固定在打印機主體上。在板12上，圓孔73形成于其中央，定位孔75a、75b形成于比圓孔71、72稍靠中央的位置上。另外，板12上形成4個螺紋孔76。螺紋孔76中有兩個形成于中央附近，另兩個分別形成于板12的長度方向的兩端附近，并分別關(guān)于板12的中心呈點對稱設(shè)置。螺紋孔76分別與上述的圓孔59對應(yīng)，通過在各圓孔59中插入螺釘，并將螺釘擰進板12的螺紋孔76，將流路構(gòu)成部件11和板12固定。此時，流路構(gòu)成部件11的圓孔52和板12的圓孔73相向，流路構(gòu)成部件11的彎曲流路60與圓孔73連通。因環(huán)狀槽67內(nèi)嵌入了O型圈68，所以墨不會從彎曲流路60的出口漏到流路構(gòu)成部件11和板12之間。
如圖2和圖3所示，板12的正下方的板13上，形成貫穿孔81。貫穿孔81形成儲備流路85，該儲備流路包含主流路82和連通于主流路82的10個分支流路83。儲備流路85的平面形狀關(guān)于板13的中心點對稱。主流路82在板13的長度方向上延伸，其大致中心處與板12的圓孔73對應(yīng)。分支流路83比主流路82的流路寬度窄。各分支流路83均具有相同的流路寬度和相同的流路長度，各分支流路83的流路阻力也大致相同。板13上還形成有與板12的定位孔75a、75b對應(yīng)的定位孔86a、86b以及與板14相定位的定位孔87a、87b。
如圖2和圖3所示，儲墨器單元3的最下層的板14上，在與各分支流路83的頂端對應(yīng)的位置上，形成橢圓形狀的墨排出孔88。板14上還形成有分別與板13的定位孔86a、86b、87a、87b對應(yīng)的四個定位孔91a、91b、92a、92b。
板14的下表面上，圖3所示的剖面線部分向下凸出，形成凸出部89a、89b、89c、89d。在形成墨排出孔88時，各凸出部89a～89d以含有兩個或三個墨排出孔88的方式通過蝕刻法而形成。
凸出部89a、89d分別位于板14的長度方向的兩端，具有三個墨排出孔88。凸出部89b、89c分別具有兩個墨排出孔88。凸出部89a和凸出部89d以及凸出部89b和凸出部89c分別具有相同的平面形狀，且凸出部89a～89d關(guān)于板14的中心呈點對稱設(shè)置。
凸出部89a～89d的端面90a、90b、90c、90d通過過濾器板95a或95b(參照圖6、圖10A和圖10B)固定于流路單元9的上表面9a上。板14的除凸出部89a～89d以外的部分與流路單元9相間隔，F(xiàn)PC6(參照圖1)從由此所形成的空間引出。
3塊板12～14通過在定位孔75a、75b、86a、86b、87a、87b、91a、91b、92a、92b中插入定位銷而被定位，并通過粘接劑而被相互固定。這樣，通過層壓流路構(gòu)成部件11和3塊板12～14而形成了由此得到的儲墨器單元3。
接下來，對儲墨器單元3內(nèi)的墨的流動進行說明。在儲墨器單元3內(nèi)，形成流進流路45、彎曲流路60、過濾室55及儲備流路85，墨可臨時儲存于其中。
如圖2中涂黑的箭頭所示，通過接頭31流入流路構(gòu)成部件11內(nèi)的墨在流進流路45內(nèi)水平流動，通過圓孔46上升，流入彎曲流路60內(nèi)。如果接頭32被打開，則流入彎曲流路60內(nèi)的墨的一部分通過圓孔47流入排出流路44，再流入接頭32。例如，墨被初始導(dǎo)入時，通過從接頭32排出墨，將過濾器板54的上表面的空氣和墨同時排出，從而使過濾器板54的上游側(cè)充滿新鮮的墨。
流入過濾室55內(nèi)的墨通過過濾器板54上形成的孔54a，落入凹陷部51內(nèi)。落入凹陷部51內(nèi)的墨通過圓孔52和圓孔73，落入儲備流路85。然后，如圖3的第四層的箭頭表示，墨從主流路82的中央流向其長度方向的兩端。到達(dá)主流路82的長度方向的兩端的墨流入各分支流路83。流入各分支流路83的墨經(jīng)過墨排出孔88和在過濾器板95a、95b上形成的孔96(參照圖6、圖10A和圖10B)，再通過墨供應(yīng)口101流入流路單元9內(nèi)。
如后所述，流進流路單元9內(nèi)的墨分配到與歧管流路105連通的很多單獨墨流路132(參照圖8)，再到各單獨流路132的終端的噴嘴108并向外排出。
接下來，參照圖6～圖9A、B，對頭主體2進行說明。圖6是頭主體2的平面圖。圖7是圖6中的用點劃線包圍的區(qū)域VII的放大圖。在圖7中，為了便于進行說明，對促動器單元21下方的本應(yīng)以虛線描繪的壓力室110、狹縫112和噴嘴108采用實線描繪。圖8是沿圖7中的VIII-VIII線剖開的局部剖面圖。圖9A是促動器單元21的放大剖面圖，圖9B是表示配置在促動器單元21表面上的單獨電極的平面圖。
如圖6所示，頭主體2含有流路單元9和四個固定于流路單元9的上表面9a上的促動器單元21。促動器單元21含有對應(yīng)各壓力室110的促動器，具有對形成于流路單元9上的壓力室110內(nèi)的墨選擇性地給予排出能量的功能。
流路單元9大致呈長方體形狀，其寬度和儲墨器單元3的寬度大致相同，其主掃描方向的長度比儲墨器單元3稍短。如圖7和圖8所示，流路單元9的下表面形成噴墨面，其中，大量的噴嘴108呈矩陣狀被配置在該表面上，噴墨面上對應(yīng)于促動器單元21的粘合區(qū)域的部分為噴墨區(qū)域。流路單元9的上表面上，與噴嘴108同樣地形成有大量呈矩陣狀的壓力室110。在流路單元9的內(nèi)部，大量形成有與各壓力室110和噴嘴108對應(yīng)的單獨墨流路132。
在流路單元9的長度方向的兩端形成定位孔102a、102b，上述定位孔102a、102b與板13、14上形成的定位孔87a、87b、92a、92b相對應(yīng)。通過在定位孔87a、87b、92a、92b、102a、102b中穿入定位銷，對流路單元9和儲墨器單元3進行定位。
如圖8所示，流路單元9從上至下依次具有空腔板122、基板123、狹縫板124、供應(yīng)板125、歧管板126、127、128、蓋板129和噴嘴板130這樣的9塊板。板122～130與儲墨器單元3的板12～14一樣，例如任意一個都是用SUS430制成，且具有主掃描方向(參照圖1)上長的矩形平面形狀。
空腔板122上，形成許多與墨供應(yīng)口101(參照圖6)對應(yīng)的貫穿孔，及與壓力室110對應(yīng)的近似菱形的貫穿孔。在基板123上，對每個壓力室110，都形成壓力室110和狹縫112的連通孔，及壓力室110和噴嘴108的連通孔。進一步，在基板123上還形成墨供應(yīng)口101和歧管流路105的連通孔。狹縫板124上，對每個壓力室110，都形成作為狹縫112的貫穿孔，及壓力室110和噴嘴108的連通孔。進一步，在狹縫板124上還形成墨供應(yīng)口101和歧管流路105的連通孔。供應(yīng)板125上，對每個壓力室110，都形成狹縫112和副歧管流路105a的連通孔，及壓力室110和噴嘴108的連通孔。進一步，在供應(yīng)板125上還形成墨供應(yīng)口101和歧管流路105的連通孔。歧管板126、127、128上，對每個壓力室110，都形成壓力室110和噴嘴108的連通孔。而且，對每個壓力室110，在歧管板126、127、128上還形成貫穿孔，在歧管板126、127、128層壓時，上述貫穿孔相互連接成歧管流路105或副歧管流路105a。蓋板129上，對每個壓力室110，都形成壓力室110和噴嘴108的連通孔。噴嘴板130上，對每個壓力室110，都形成與噴嘴108對應(yīng)的貫穿孔。
9塊板122～130，以圖8所示的單獨墨流路132在流路單元9內(nèi)被形成的方式，進行位置對應(yīng)、層壓和固定。
返回圖6，流路單元9的上表面9a上，共開口有10個墨供應(yīng)口101。該10個墨供應(yīng)口101對應(yīng)于儲墨器單元3的墨排出孔88(參照圖3的最下層)。流路單元9的內(nèi)部，形成與墨供應(yīng)口101連通的歧管流路105和從歧管流路105分支的副歧管流路105a。如圖8所示，對各噴嘴108形成單獨墨流路132，該單獨墨流路132從歧管流路105經(jīng)過副歧管流路105a，然后經(jīng)副歧管流路105a的出口、狹縫112及壓力室110到達(dá)噴嘴108。墨從儲墨器單元3通過墨供應(yīng)口101供應(yīng)到流路單元9內(nèi)，再從歧管流路105分支到副歧管流路105a處，通過具有節(jié)流功能的狹縫112及壓力室110到達(dá)噴嘴108。
流路單元9的上表面9a上，進一步配置了覆蓋墨供應(yīng)口101的過濾器板95a、95b。兩個過濾器板95a相對于流路單元9的寬度方向傾斜地延伸，以分別覆蓋位于流路單元9的長度方向的兩端附近的墨供應(yīng)口101。四個過濾器板95b分別具有在流路單元9的長度方向上為細(xì)長的形狀。沿著流路單元9的長度方向，墨供應(yīng)口101以每兩個為一組呈交錯狀形成。四個過濾器板95b以分別覆蓋兩個墨供應(yīng)口101的方式被配置。過濾器板95a、95b配置在儲墨器單元3的板14的凸出部89a～89d(圖6中用雙點劃線包圍的部分)被固定的區(qū)域內(nèi)。過濾器板95a、95b通過例如眾所周知的電鑄法加工的鎳金屬制成，厚度在8μm以下。
如圖6所示，4個促動器單元21分別具有梯形的平面形狀，并以避開墨供應(yīng)口101和過濾器板95a、95b的方式呈交錯狀配置。各促動器單元21的平行對邊沿著流路單元9的長度方向，相鄰的各促動器單元21的斜邊在流路單元9的寬度方向上相互重疊。相鄰的各促動器單元21從流路單元9的寬度方向的中心向互相相反側(cè)等距離間隔。
如上所述，儲墨器單元3通過凸出部89a～89d固定在流路單元9上。而且，儲墨器單元3的下表面的凸出部89a～89d以外的部分(圖3的最下層上未畫剖面線的部分)，與流路單元9相間隔的距離為凸出部89a～89d的凸出高度。促動器單元21固定在流路單元9的上表面9a上的與儲墨器單元3的下表面相間隔、且與之相向的部分上。固定于促動器單元21上的FPC6不和儲墨器單元3的下表面接觸。
如圖9A所示，促動器單元21具有厚度約為15μm的3塊壓電片141、142、143。該壓電片例如由具有強介電性的鈦酸鋯酸鉛(PZT)類的陶瓷材料構(gòu)成。壓電片141～143跨越與一個噴墨面相對應(yīng)的許多壓力室110而配置。
在最上層的壓電片141上的與各壓力室110相向的位置上，形成單獨電極135。形成于整個片上的厚度約為2μm的公共電極134介于最上層的壓電片141和其下側(cè)的壓電片142之間。單獨電極135和公共電極134的構(gòu)成均包括如銀-鈀類的金屬材料。壓電片142、143之間未配置電極。
單獨電極135的厚度約為1μm，如圖9B所示，單獨電極135具有與壓力室110相似的近似菱形的平面形狀。單獨電極135的銳角之一延伸出來，并在其前端設(shè)置有和單獨電極135電連接的直徑約為160μm的圓形焊盤136。焊盤136由含有例如玻璃粉的金屬構(gòu)成。如圖9所示，焊盤136在單獨電極135的延伸部位上的規(guī)定位置與FPC6(參照圖1)上設(shè)置的接點電連接。該位置是在壓電片141～143的厚度方向上與空腔板122中區(qū)劃出壓力室110的壁相向的位置，即不與壓力室110重疊的位置。
公共電極134在未圖示的區(qū)域接地。這樣，公共電極134可在與所有壓力室110對應(yīng)的區(qū)域上保持相同的接地電位。為了使單獨電極135可選擇性地控制電位，每個單獨電極135通過含有單獨導(dǎo)線的FPC6連接到驅(qū)動器IC7上(參照圖1)。即，促動器單元21中，由各單獨電極135和壓力室110夾持著的部分作為單獨的促動器而工作。促動器單元21具有與壓力室110相同數(shù)目的該單獨的促動器。
這里，對促動器單元21的驅(qū)動方法進行描述。壓電片141在其厚度方向上極化。當(dāng)使單獨電極135為與公共電極134不同的電位，并對壓電片141施加極化方向上的電場時，壓電片141中的電場施加部分則通過壓電效應(yīng)作為變形活性部而工作。即，壓電片141在其厚度方向上伸長或縮短，通過橫向壓電效應(yīng)，使其在平面方向上伸長或縮短。另一方面，余下的兩塊壓電片142、143是不具有夾持在單獨電極135和公共電極134間的區(qū)域的非活性層，不能自發(fā)地變形。即，促動器單元21將遠(yuǎn)離壓力室110的上側(cè)的1塊壓電片141作為含有活性部的層，且將壓力室110附近的下側(cè)的兩塊壓電片142、143作為不含有活性部的層，從而形成所謂的單壓電晶片(unimorph)型。
如圖9A所示，壓電片141～143固定在區(qū)劃出壓力室110的空腔板122的上表面上。當(dāng)壓電片141中的電場施加部分和其下方的壓電片142、143之間產(chǎn)生向平面方向的變形差時，壓電片141～143整體則會發(fā)生向壓力室110側(cè)凸出這樣的變形(單壓電晶片變形)。這樣通過減少壓力室110的容積，壓力室110內(nèi)的壓力上升，從而墨從壓力室110被壓向噴嘴108，再從噴嘴108排出。其后，使單獨電極135回到與公共電極134相同的電位，壓電片141～143則變?yōu)橄惹暗钠教剐螤?，壓力?10的容積回到先前的容積。同時，墨從歧管流路105被導(dǎo)入壓力室110，又儲存到壓力室110內(nèi)。
接下來，對頭主體2和儲墨器單元3的層壓結(jié)構(gòu)進行說明。頭主體2和儲墨器單元3以如下的方式被相互固定。即，儲墨器單元3的最下層的板14和流路單元9的最上層的空腔板122將過濾器板95a、95b夾持在板14、122之間，并用例如環(huán)氧類粘接劑99粘合。本實施方式中，板14為第一金屬板，墨排出孔88為第一孔，空腔板122為第二金屬板，墨供應(yīng)口101為第二孔。
這里，參照圖10A和圖10B，對圖6中的用點劃線包圍的區(qū)域X中的夾有過濾器板95b的層壓結(jié)構(gòu)進行詳細(xì)地說明。圖10A是圖6的用點劃線包圍的區(qū)域X的放大圖。圖10B是表示沿圖10A中XB-XB線剖開的局部剖面圖。圖10A中所示的雙點劃線表示板14的凸出部89c的外形。另外，夾有過濾器板95a的層壓結(jié)構(gòu)和下面所述的夾有過濾器板95b的層壓結(jié)構(gòu)相同，所以省略說明。
如圖10A所示，過濾器板95b上，大量貫穿孔形成于其幾乎整個區(qū)域上。貫穿孔中有孔96和孔98兩類，孔96在與墨供應(yīng)口101相向的區(qū)域上形成，孔98在環(huán)繞墨供應(yīng)口101的區(qū)域上形成。孔96的集合體成為形成過濾器的孔群97，墨從各孔96內(nèi)通過?？?8內(nèi)，則填充粘合儲墨器單元3和流路單元9的粘接劑99。
孔98呈直徑約為100μm的圓形平面形狀。孔96呈直徑約為8μm～12μm的圓形平面形狀，比孔98的直徑小。噴嘴108的直徑約為20μm，因此通過孔96的墨中不含有能堵塞噴嘴108這樣尺寸的異物?？?8分別與孔群97相隔下述的距離，即，該距離大于相鄰的孔98之間的間距。
如圖10B所示，過濾器板95b夾持在作為相互平行的平面的凸出部89c的端面90c和空腔板122的上表面9a之間。如圖10A所示，在平面視圖中，過濾器板95b呈收容在端面90c內(nèi)的尺寸。粘接劑99填充在孔98內(nèi)，進一步，粘接劑99還以呈環(huán)狀包圍過濾器板95b且接觸過濾器板95b的外周緣的方式被涂敷。該狀態(tài)下，通過一邊加熱儲墨器單元3和頭主體2一邊加壓，用粘接劑99將兩者粘合。此時，通過在過濾器板95b周圍以接觸過濾器板95b的外周緣的方式配置的粘接劑99和填充在孔98內(nèi)的粘接劑99，將板14、122，相互粘合。過濾器板95b通過粘接劑99被環(huán)狀包圍并被固定在板14、122之間。
如上所述，根據(jù)采用本實施方式的層壓結(jié)構(gòu)的噴墨頭1，儲墨器單元3的板14和流路單元9的空腔板122通過粘接劑相互粘合，其中，粘接劑包括在板14、122之間的和過濾器板95a、95b不相向的部分上配置的粘接劑，即，在過濾器板95a、95b的周圍以及在過濾器板95a、95b的孔98內(nèi)配置的粘接劑。因此，即使粘接劑99對過濾器板95a、95b的粘合力小，板14、122也能被牢固地粘合。所以，板14、122間難以相互剝落，頭主體2和儲墨器單元3被可靠地固定。
此外，因粘接劑99是以包圍過濾器板95a、95b的方式而設(shè)置，所以過濾器板95a、95b不會從板14、122之間脫落。另外，通過過濾器板95a、95b的孔群97的墨也不會漏到外部。
粘接劑99接觸過濾器板95a、95b的外周緣，所以能夠更加可靠地固定過濾器板95a、95b的位置。
粘接劑99還填充在孔98內(nèi)，板14、122不僅通過配置在過濾器板95b周圍的粘接劑99，也通過孔98內(nèi)填充的粘接劑99相互粘合。因此，板14、122彼此能更牢固地粘合。另外，過濾器板95a、95b的位置通過在孔98內(nèi)填充的粘接劑99而進一步可靠地固定。
因孔98具有比形成過濾器的孔群97的孔96大的直徑，所以容易將粘接劑99填充到孔98內(nèi)。因此，通過在孔98內(nèi)填充足量的粘接劑99，可充分確保板14、122彼此的粘合力。
孔98以大于相鄰的孔98的間距的距離與孔群97相間隔。因此，填充在孔98內(nèi)的粘接劑99即使在過濾器板95a、95b和儲墨器單元3或/和流路單元9的分界面上漫延，也難以漫延到孔群97。即，不會發(fā)生因粘接劑99堵住孔96而降低過濾功能的問題。
因過濾器板95a、95b的厚度在8μm以下，所以配置在板14、122之間的粘接劑99的厚度小。因此，能更可靠地防止板14、122之間的相互剝落。
因凸出部89a～89d和板14一體地形成，所以不需要另外設(shè)置其它部件來作為凸出部89a～89d，因而儲墨器單元3的制作比較容易。
下面，參照圖11，對儲墨器單元的變換實施例進行以下說明。在下面的說明中，對和上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，以相同的符號表示，并省略其說明。
本變換實施方式中的儲墨器單元是將上述實施方式中的儲墨器單元3的板14替換為板214和小片289a、289b、289c、289d。即，本實施方式的儲墨器單元具有流路構(gòu)成部件11和兩塊板12、13，板13的下表面與板214粘合，板214的下表面與4個小片289a～289d粘合。本變換實施例中，從功能上看，小片289a～289d為第一金屬板。
板214與板14的不同點僅在于，板214上未形成板14上所形成的凸出部89a～89d。即，板214上，在和各分支流路83的頂端相向的位置上，形成橢圓形的墨排出孔288。板214上還形成分別與板13的定位孔86a、86b、87a、87b對應(yīng)的4個定位孔291a、291b、292a、292b。
小片289a～289d分別對應(yīng)于上述的凸出部89a～89d，具有和凸出部89a～89d相同的平面形狀，而且，粘合到板214的下表面的與板14的凸出部89a～89d所配置的區(qū)域相同的區(qū)域。小片289a和小片289d上，分別形成3個和墨排出孔288連通的連通孔293。小片289b和小片289c上，分別形成兩個和墨排出孔288連通的連通孔293。連通孔293為第一孔。小片289a、289d上，形成分別對應(yīng)于板214的定位孔291a、291b、292a、292b的定位孔294a、294b、295a、295b。即，小片289a～289d相當(dāng)于從板14分離的凸出部89a～89d。
小片289a～289d是這樣形成的對厚度均一的平板進行激光加工或蝕刻加工，爾后從上述加工過的平板將之切割出來。因此，小片289a～289d的厚度相同。
將小片289a～289d接合到板214的下表面后，通過將板214接合到依次連接的流路構(gòu)成部件11、板12及板13的層壓體的下表面，即板13的下表面，形成本變換實施例的儲墨器單元。小片289a～289d的端面290a、290b、290c、290d，即與板214接合的面的相反例的面，介由過濾器板95a或95b固定到流路單元9的上表面9a上。
接下來，參照圖12，對本變換實施例的儲墨器單元和頭主體2的層壓結(jié)構(gòu)進行以下說明。圖12是小片289c配置部分的詳圖，對夾有小片289c的層壓結(jié)構(gòu)如下進行描述，因為夾有其他的小片289a、289b、289d的層壓結(jié)構(gòu)與之相同，所以省略說明。
如圖12所示，結(jié)合在板214的下表面的小片289c和空腔板122將過濾器板95b夾持在二者之間并用粘接劑99粘合而相互固定。
過濾器板95b夾持在作為相互平行的平面的小片289c的端面290c和空腔板122的上表面9a之間。在平面視圖中，過濾器板95b為收容在端面290c內(nèi)的尺寸。粘接劑99填充在孔98內(nèi)，并且，粘接劑99以呈環(huán)狀包圍過濾器板95b且接觸過濾器板95b的外周緣的方式被涂敷。該狀態(tài)下，通過一邊加熱儲墨器單元3和頭主體2一邊加壓，用粘接劑99將兩者粘合。此時，小片289c和空腔板122通過粘接劑相互粘合，粘接劑包括在過濾器板95b的周圍以與過濾器板95b的外周緣接觸的方式配置的粘接劑99，和填充在孔98內(nèi)的粘接劑99。過濾器板95b由粘接劑99環(huán)狀環(huán)繞并被固定在小片289c和空腔板122之間。
如上所述，根據(jù)本變換實施例的層壓板結(jié)構(gòu)，可取得和上述實施方式相同的效果。另外，因上述實施方式是通過刻蝕工藝而形成凸出部89a～89d，所以會產(chǎn)生凸出部89a～89d的凸出高度不一致的情況。但本變換實施例中，由于小片289a～289d是不同于形成儲墨器單元的板214的另外的部件，所以減輕了這樣的問題。具體地，通過從厚度均一的平板切割出小片289a～289d，使得小片289a～289d的厚度相同，從而可使板214和空腔板122之間的空間厚度無論在哪一個小片289a～289d的位置上都能均勻一致、大致相同。此外，因小片289a～289d的厚度相同，所以不會出現(xiàn)連結(jié)儲墨器單元和頭主體2時的壓力的不一致，從而能更可靠地連接儲墨器單元和頭主體2。
下面，參照圖13A和圖13B，對過濾器板的變換實施例進行以下說明。在下面的說明中，與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，用相同的符號表示，并省略其說明。
本變換實施例的過濾器板195b與上述實施方式的過濾器板95b的不同點僅在于，過濾器板195b中未形成過濾器板95b中所形成的孔98。即，過濾器板195b僅在與流路單元9的墨供應(yīng)口101對應(yīng)的區(qū)域上形成孔96，其以外的部分不形成孔。
上述實施方式中，過濾器板95b的周圍和過濾器板95b的孔98內(nèi)填充的粘接劑99用于板14、122的連接，與之相對，本變換實施例中，過濾器板195b的周圍配置的粘接劑99用于板14、122的連接。盡管這樣，也能獲得上述效果，即，即使粘接劑99對過濾器板195b的粘合力小，也可獲得牢固地粘合板14、122這樣的效果。
另外，孔98的直徑可小于等于孔96的直徑。
并不限定對過濾器板95a、95b的周圍和孔98內(nèi)配置粘接劑99，可只在任何一方上配置粘接劑99。
過濾器板95a、95b的周圍配置的粘接劑99可不接觸過濾器板95a、95b的外周緣。
在粘合頭主體2和儲墨器單元時，孔98內(nèi)填充的粘接劑99只要幾乎不在過濾器板95a、95b的上下表面漫延，即不向與凸出部89a～89d或小片289a～289d相向的面、與流路單元9的上表面9a相向的面的外側(cè)漫延，則孔98與孔群97的距離也可小于等于相鄰孔98的間距。
過濾器板的厚度比8μm厚也可。過濾器板至少表面是金屬制成，內(nèi)部可由金屬以外的材料形成。
本發(fā)明的層壓板結(jié)構(gòu)不限于用于噴墨頭，只要是在分別形成孔的兩塊金屬板之間，以經(jīng)由過濾器連通各孔的方式夾持過濾器板的結(jié)構(gòu)，在任何裝置中均可以采用。
盡管根據(jù)上述實施方式對本發(fā)明進行了說明，但是，顯然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種替換、修改和變換。上述優(yōu)選實施方式僅為了說明本發(fā)明，而不是用于限定本發(fā)明的。在不違背本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍的情況下，對本發(fā)明可進行多種改變。
權(quán)利要求
1.一種層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，其具有第一金屬板、第二金屬板和過濾器板，其中，第一金屬板上形成有第一孔，第二金屬板上形成有用于和上述第一孔連通的第二孔，至少過濾器板的表面由金屬制成，在過濾器板上形成過濾液體的過濾器，在上述第一和第二金屬板之間，以通過上述過濾器板而連通上述第一孔和上述第二孔的方式夾持上述過濾器板，上述第一和第二金屬板由粘接劑相互粘接，上述粘接劑配置在上述第一和第二金屬板之間的與上述過濾器板不相向的部分。
2.如權(quán)利要求1所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述粘接劑環(huán)繞上述過濾器板。
3.如權(quán)利要求2所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述粘接劑與上述過濾器板的外周緣接觸。
4.如權(quán)利要求1所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述過濾器板至少具有1個將其貫穿的貫穿孔，所述的貫穿孔設(shè)置在與上述第一孔和上述第二孔不相向的區(qū)域，上述粘接劑填充在上述貫穿孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述貫穿孔具有比形成上述過濾器的孔大的直徑。
6.如權(quán)利要求4所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，在上述過濾器板上，以避開上述過濾器的方式形成多個上述貫穿孔，上述貫穿孔以大于上述相鄰貫穿孔的孔間距的距離與上述過濾器相間隔。
7.如權(quán)利要求1所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述過濾器板的厚度在8μm以下。
8.如權(quán)利要求1所述的層壓板結(jié)構(gòu)，其特征在于，從上述第一金屬板向上述第二金屬板凸出的凸出部與上述第一金屬板一體形成，上述過濾器板被夾持在上述凸出部的端面和上述第二金屬板之間。
9.一種噴墨頭，其包括如下部件，所述部件形成有用于排墨的多個噴嘴和連通于上述噴嘴的墨流路，其特征在于，上述部件含有權(quán)利要求1～8的任一項中所記載的層壓板結(jié)構(gòu)，上述第一和第二孔形成上述墨流路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種層壓板結(jié)構(gòu)，其具有第一金屬板、第二金屬板和過濾器板，其中，第一金屬板上形成有第一孔，第二金屬板上形成有用于和上述第一孔連通的第二孔，至少過濾器板的表面由金屬制成，過濾器板上形成過濾液體的過濾器，在上述第一和第二金屬板之間，以通過上述過濾器板而連通上述第一孔和上述第二孔的方式夾持上述過濾器板，上述第一和第二金屬板通過在上述第一和第二金屬板之間的與上述過濾器板不相向的部分配置的粘接劑相互連接。這樣，即使過濾器板上的粘接劑的粘合力小，第一和第二金屬板也可被牢固地粘合，從而第一和第二金屬板難以相互剝落。
文檔編號B41J2/14GK1982067SQ200610165
公開日2007年6月20日 申請日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者平比呂志, 寺倉達(dá)雄 申請人:兄弟工業(yè)株式會社