[发明专利]喷墨头及喷墨打印机

说明书

本发明涉及静电驱动式喷墨头，特别是涉及小型、零件数量少，制造容易的喷墨头。并且，本发明还涉及装有这种喷墨头的喷墨打印机。

已知，静电驱动式喷墨头的机构为，利用静电力改变与油墨喷嘴连通的油墨压力室的容积，从而利用在油墨压力室内发生的压力变化从油墨喷嘴喷出规定形状的喷墨液滴。这种形式的喷墨头例如在本申请人1996年5月7日公开的美国专利第5,513431号等中被公开。

通常所知的静电驱动式喷墨头，配有多个油墨压力室，各油墨压力室分别与排列成一列的多个油墨喷嘴连通，按照各油墨压力室的压力变化不受相邻的其它油墨压力室的影响的方式，各油墨压力室通过油墨供应孔与大容量的公共油墨室连通。在公共油墨室上形成油墨入口，从外部油墨供应源而来的油墨通过该油墨供应口向公共油墨室供应油墨。

如上述公开的公报中所揭示的那样，在排成一列的油墨喷嘴的后侧位置上沿平面方向配置油墨压力室，在这些油墨压力室的后侧位置上形成朝向喷墨头后方延伸的油墨供应孔，在这些孔的后侧位置上，在同一平面方向上配置公共油墨室。从油墨入口供应到公共油墨室的油墨朝着喷墨头的前方沿平面方向流入公共油墨室内，从该公共油墨室的前端部分通过油墨供应孔供应到各油墨压力室。

并且，这种结构的静电驱动式喷墨头，通常采用半导体基板构成。例如，通过在硅单晶基板的表面上施加各向异性的液体腐蚀，形成公共油墨室用的凹部和油墨压力室成型用凹部。通常，通过从晶体取向面(100)的硅单晶基板表面施加各向异性的液体腐蚀，形成平面形状呈矩形具有规定深度的公共油墨室用的凹部等。

因此，现有的静电驱动式喷墨头，其油墨压力室、油墨供应孔和公共油墨室沿着喷墨头的前后方向，在平面方向上配置。因而，喷墨头的尺寸在前后方向上较长。

因此，例如象本申请人于1999年10月5日公开的美国专利第5,963,234号中公开的那样，在与配置油墨压力室的平面高度不同的位置处，配置油墨压力室。在该公开的公报中记载的喷墨头为压电驱动式，其结构照样可适用于静电驱动式喷墨头。并且，在该公开的公报中记载的喷墨头，通过重叠多块基板，使公共油墨室、油墨压力室、油墨供应孔等分区形成，虽然可使前后方向的长度尺寸缩小，但厚度尺寸大幅度地增大。并且，结构部件多，制造工序繁杂。

另一方面，对于在现有的静电驱动式喷墨头中平面形状呈矩形的公共油墨室，与油墨供应孔连通的公共油墨室的内侧面沿喷墨头的宽度方向延伸，与沿喷墨头的前后方向延伸的各油墨供应孔基本上垂直相交。因此，在该公共油墨室的内侧面上，特别是在该内侧面的两个角部易于产生油墨滞留。结果，侵入公共油墨室中的气泡很容易混入油墨中。当气泡滞留在公共油墨室的角部时，不能通过靠近该角部的油墨供应孔向油墨压力室侧稳定地供应墨。

当位于两端侧的油墨压力室不能进行充分的油墨供应时，不能从与该油墨压力室连通的油墨喷嘴以适当的状态喷出油墨液滴。当产生这种不利情况时，由于各油墨喷嘴的油墨排出特性的误差而导致打印质量下降。

本发明的目的是提供一种前后方向的长度可缩短的静电驱动式喷墨头。

并且，本发明的另一目的是提供一种构成部件少、易于制造，在前后方向上较短的静电驱动式喷墨头。

进而，本发明的再一目的是提供一种静电驱动式喷墨头，该喷墨头通过防止气泡在公共油墨室中的滞留，可防止在油墨喷嘴间的油墨排出特性的误差，特别是防止两端侧油墨喷嘴的油墨排出特性下降，且该喷墨头在前后方向上较短。

进而，本发明的再一目的是提供一种装有新的喷墨头的喷墨打印机。

为实现上述目的和其它的目的，本发明的喷墨头的特征为，包括：多个喷嘴；对应于各喷嘴设置的、分别与对应喷嘴连通的多个油墨压力室；用于向各油墨压力室供应油墨的公共油墨室；对应于各油墨压力室设置的、将各油墨压力室连通至前述公共油墨室的多个油墨供应孔；由静电力引起的各油墨压力室的容积变化从对应的前述油墨喷嘴排出油墨液滴的静电致动器；所述多个油墨压力室配置在平面方向上；前述公共油墨室层叠配置在前述多个油墨压力室内。

本发明的喷墨头，由于与油墨压力室相对且公共油墨室层叠配置，所以可缩短喷墨头的长度尺寸。

因此，本发明喷墨头的典型结构特征为，具有第1基板、层叠在第1基板上的第2基板、层叠在第2基板上的第3基板，在前述第3基板上形成前述公共油墨室和前述油墨供应孔，在前述第2基板上形成与前述油墨喷嘴连通的油墨压力室，在前述第1基板和前述第2基板之间构成前述静电致动器。