本发明涉及喷墨打印头，该喷墨打印头配备了彼此连接在一起的 一个前头单元和一个墨通路限定单元，还涉及一种安装了这种喷墨打 印头的喷墨打印机。

已知一种喷墨打印机，它根据输入信号通过喷嘴向打印介质(如 纸张)喷射墨滴来执行打印操作。传统上，这种打印机包括一个前头 单元，前头单元包含一个形成有喷嘴的件，并且形成有喷嘴的件提供 了前头单元的一个外表面，这个外表面与打印介质相对。例如，美国 专利No.5,748,214(对应于JP-A-H08-276586)披露了一种喷墨打印头， 包括一个层状结构的前头单元，它配备有：一个喷嘴板，在它的外表 面上形成了布置成多排的多个喷嘴开口；多个墨通路限定板，它们限 定了墨通路；和一个压电致动器，它能够压缩每个与相应一个喷嘴连 通的墨通路中的墨，从而通过相应的喷嘴喷墨。喷墨打印头进一步包 括一个墨通路限定单元(在美国专利中称之为“头保持器”)，它保持 前头单元，并且通过分别形成在墨通路限定单元和前头单元中的墨出 口和墨进口把墨提供到前头单元中。前头单元和墨通路限定单元利用 粘结剂彼此牢固地固定在一起，同时墨出口和墨进口互相对齐，而粘 结剂则涂在它们互相相对的表面上。
由于互相对齐的墨进口和墨出口在上述互相相对的表面(粘结剂 涂在这些表面上)上敞开，粘结剂可能流入墨进口，从而可能阻碍从 墨通路限定单元向前头单元的供墨。美国专利公布中提出了一种技术 来防止粘结剂流入上述的墨进口。具体地说，在美国专利公开中所披 露的喷墨打印头中，在墨通路限定单元的表面上形成了一个伸出部 分，使它环绕墨出口的开口，这样就能够利用伸出部分防止墨流入墨 进口(见美国专利公布的图14)。前头单元和墨通路限定单元利用粘 结剂彼此固定在一起，粘结剂则涂在它们互相相对表面上的除了它们 之中墨出口和进口敞开的部分以外的很大面积上。
但是，通常前头单元和墨通路限定单元分别用金属材料和合成树 脂制造，它们彼此之间的线性膨胀系数有很大的差别。因此，喷墨打 印头可能会由于前头单元与墨通路限定单元彼此分开而造成墨泄露， 在具有温度波动的环境中长期使用打印头可能会造成这种分离。
为了防止两个单元的分离，可能会减少两个单元彼此粘结在一起 的面积。但是，减少粘结面积会导致前头单元刚度的下降，从而在相 邻喷嘴排之间引起所谓的“串扰”问题。也就是说，在每个喷嘴排中 发生的压力波动可能会传递到另一排喷嘴中，这样就可能影响打印头 的打印性能。
为了防止两个单元分离，还可以把弹性密封件放置在墨通路限定 单元的墨出口和前头单元的墨进口之间。但是，尽管前头单元具有金 属层状结构，但由于它整体很薄，压在两个单元之间的弹性密封件所 施加的反作用力可能会使得前头单元翘曲或变形。如果前头单元产生 这样的变形，那么喷嘴方向会有问题地发生改变。
美国专利No.6,652,081(对应于JP-A-2003-145791)披露了一种 喷墨打印头，它配备了一个密封系统，密封系统能够使得两个单元彼 此固定在一起而前头单元不会翘曲或变形。密封机构包括一个放置在 前头单元的墨进口处的套管，一个安装在套管上的O形环，和一个放 置在两个单元之间的支撑件，从而支撑件向墨通路限定单元压O形 环，同时O形环牢固地装配到套管的外周表面上。在该密封系统中， 受压的O形环所施加的反作用力作用在支撑件(它由墨通路限定单元 的一部分保持)上而不是作用在前头单元上(见美国专利公布的图10A 和10B)。但是，为了实现墨出口和进口之间的流体密封连接，这个密 封系统需要O形环和套管，还需要支撑件来防止前头单元变形，因此 增加了所需的部件数目，还增加了制造过程所需的步骤数，这样就使 得喷墨打印头的制造成本较高。另外，由于布置套管时在前头单元的 墨进口处使用了粘结剂，密封系统还是可能遇到上述传统结构所遇到 的问题，即粘结剂流入墨进口，从而阻碍从墨通路限定单元向前头单 元的供墨。
另一方面，还已知一种布置，其中驱动电路(用来驱动前头单元) 安装在主扫描方向(即垂直于馈送打印介质的方向)上往复移动的滑 架上。在具有这种布置的喷墨打印机中，响应从驱动电路输出到前头 单元的驱动信号，通过从所选择的喷嘴中把墨喷到打印介质上来执行 打印操作。在打印操作中，每次从驱动电路向前头单元输出信号时， 大量的电流会瞬时通过驱动电路，从而引起驱动电路处温度的突然增 加。为了能够以更高速度来打印更高密度的图像，头单元中所设的喷 嘴数目已经增加了，驱动电路不得不配备数目增加的驱动元件，每个 元件都只为相应的一个喷嘴服务。也就是说，由于所提供喷嘴数目的 增加，设在驱动电路中的驱动元件数目变得较大，所以在驱动电路处 所引起的温度增加也变得更大。很大的温度增加使得驱动电路的电性 质恶化并且不稳定，因此阻碍了稳定喷墨。
考虑到温度增加所引起的这种问题后，如JP-A-2003-237037等专 利申请中已经披露了一种布置方法，其中包括把导热体安装在滑架 上，从而能够散掉驱动电路处产生的热。在JP-A-2003-237037中所披 露的布置中，用板件提供导热体，板件弯曲使得其横截面为U形，并 且相对于滑架固定，从而它的中间底部保持与安装在滑架上的驱动电 路接触，并且使得它各个相对端部的主要表面基本保持与主扫描方向 垂直(滑架在主扫描方向是可移动的)，所以能够有效地散发所产生 的热。
另外，还已知一种布置，如JP-A-2000-103084所披露的，其中把 墨从在喷墨打印机的主体中保持静止的墨容器经过柔性管提供给安装 在可移动滑架上的前头单元。但是，在这种布置中，由于形成管的材 料性质，空气不可避免地要渗透柔性管并且溶解在管内的墨中。墨中 含有的空气或气泡可能导致喷墨失败，因而打印出来的图像的质量变 差。因此需要在前头单元的上游侧提供一种气泡收集器或保持室，用 于从墨中去除气泡。

本发明是基于上述背景技术中所讨论的问题。因此本发明的一个 主要目的是提供一种设有前头单元的喷墨打印头或喷墨打印机，该前 头单元具有很高的刚度并且在执行打印操作时能够具有很高的喷墨特 性稳定性，而不会受到墨泄露或粘结剂引起的缺陷所带来的影响，其 中粘结剂用于前头单元的设置。本发明的第二个目的是提供一种尺寸 较小的喷墨打印机，它配备了尺寸较小的滑架，为了有效地散去前头 单元的驱动电路所产生的热和从前头单元内的墨中排除气泡，滑架携 带散热器和气泡排除器，以防止喷墨失败。本发明的主要目的可以根 据下述本发明第一到第六个方面中任何一个方面来实现。本发明的第 二个目的可以通过下述本发明的第四或第七个方面来实现。
本发明的第一个方面提供了一种喷墨打印头，包括：(a)一个前 头单元，具有(a-i)一个外表面，它与打印介质相对，(a-ii)一个内 表面，它与外表面相对，(a-iii)多个喷嘴，它们在外表面上敞开，并 且排列成至少一排，和(a-iv)至少一个墨进口，它在内表面上敞开； (b)一个墨通路限定单元，它通过上述的至少一个墨进口把墨提供 到前头单元中；(c)一个头保持器，它保持前头单元；和(d)一个 加强件，它固定到前头单元的内表面上以加强前头单元。前头单元和 头保持器彼此固定，而加强件则放置在两者之间。墨通路限定单元固 定到加强件的两个相对侧表面中那个远离前头单元的表面上。
根据本发明的第二个方面，在本发明第一个方面的喷墨打印头 中，加强件在它的孔位置区域具有至少一个墨通道孔，孔位置区域与 形成在前头单元中的上述至少一个墨进口的位置对应，使得能够把墨 从墨通路限定单元经过上述至少一个墨通道孔输送到上述至少一个墨 进口中。至少在上述至少一个墨通道孔所处的孔位置区域，加强件固 定到墨通路限定单元上。
根据本发明的第三个方面，在本发明第二个和第三个方面的喷墨 打印头中，加强件由一个板状件提供，并且至少在内表面的周边部分 板状件的加强件覆盖前头单元。
本发明的第四个方面提供一种喷墨打印机，包括：(a)一个由本 发明的第一到第三个方面中任何一个方面所限定的喷墨打印头；(b) 一个滑架，它携带喷墨打印头并且能够在主扫描方向上往复移动； (c)一个供墨器，经过它把墨从墨存储容器提供到喷嘴；(d)一个 驱动电路，它输出驱动信号以驱动前头单元；(e)一个散热器，它散 掉驱动电路产生的热；(f)一个气泡保留器，它保留供墨器中产生的 气泡；和(g)一个气泡排除器，它从气泡保留器中排除气泡。散热 器、气泡排除器和前头单元安装在滑架上，并且排列在主扫描方向。
本发明的第五个方面提供了一种喷墨打印头，包括：(a)一个前 头单元，具有(a-i)一个外表面，它与打印介质相对，(a-ii)一个内 表面，它与外表面相对，(a-iii)多个喷嘴，它们在外表面上敞开，并 且排列成至少一排，和(a-iv)至少一个墨进口，它在内表面上敞开； (b)一个墨通路限定单元，它通过上述的至少一个墨进口把墨提供 到前头单元中；和(c)一个头保持器，它保持前头单元。前头单元 由板状单元提供，使得它在垂直于它的外表面的方向上测得的尺寸比 在平行于它的外表面的方向上测得的尺寸小。头保持器具有一个平行 壁，它基本与板状前头单元平行并且在它的一个部分上具有一个孔， 这个部分与上述前头单元的至少一个墨进口相对。前头单元在它的内 表面上固定到头保持器的平行壁上。墨通路限定单元位于头保持器的 平行壁的两个相对侧中远离前头单元的那一侧，并且具有至少一个墨 出口，该墨出口通过平行壁的孔与上述至少一个墨进口保持连通。墨 通路限定单元至少在它的多个部分利用固定件固定到前头单元上，那 些多个部分在平行于前头单元外表面的方向上彼此分开。
本发明的第六个方面提供了一种喷墨打印头，包括：(a)一个前 头单元，具有(a-i)一个外表面，它与打印介质相对，(a-ii)一个内 表面，它与外表面相对，(a-iii)多个喷嘴，它们在外表面上敞开，并 且排列成至少一排，和(a-iv)至少一个墨进口，它在内表面上敞开； (b)一个墨通路限定单元，它通过上述的至少一个墨进口把墨提供 到前头单元中；和(c)一个加强件，它由放置在前头单元内表面上 的框架状件提供。前头单元和墨通路限定单元彼此固定，而加强件则 放置在两者之间。加强件在它的孔位置区域具有至少一个墨通道孔， 该孔位置区域与形成在前头单元中的上述至少一个墨进口的位置对 应，使得能够把墨从墨通路限定单元经过上述至少一个墨通道孔输送 到上述至少一个墨进口中。
本发明的第七个方面提供一种喷墨打印机，包括：(a)一个前头 单元，具有(a-i)一个外表面，它与打印介质相对，和(a-ii)多个 喷嘴，它们在外表面上敞开；(b)一个滑架，它携带前头单元并且能 够在主扫描方向上往复移动；(c)一个供墨器，经过它把墨从墨存储 容器提供到喷嘴；(d)一个驱动电路，它输出驱动信号以驱动前头单 元；(e)一个散热器，它散掉驱动电路产生的热；(f)一个气泡保留 室，它保留供墨器中产生的气泡；和(g)一个气泡排除器，它从气 泡保留室中排除气泡。散热器、气泡排除器和前头单元安装在滑架上， 并且排列在主扫描方向。
在根据本发明的第一到第四个方面和第六个方面中任何一个方面 所构造的喷墨打印头或喷墨打印机中，前头单元在它的内表面上固定 到加强件上，而加强件又固定到墨通路限定单元上，因此前头单元和 加强件以及墨通路限定单元构成一个整体，并且具有增强了的刚性。 由于具有增强了的刚性，能够有效地防止前头单元的变形和相邻喷嘴 排之间的“串扰”。应该注意优选用金属材料制造加强件，从而能够 进一步加强前头单元并且使之具有进一步加强的刚度。
在根据本发明第二个方面的喷墨打印头中，加强件至少在它的孔 位置区域固定到墨通路限定单元上，一个或多个墨通道孔位于该孔位 置区域中。也就是说，例如在一个或多个墨进口和一个或多个墨通道 孔位于相应的前头单元和加强件端部中的位置，通过至少只在它们的 端部简单固定墨通路限定单元和加强件，能够在该墨通路限定单元和 该加强件之间建立一个或多个墨输送通路。换言之，不必在很多部分 固定墨通路限定单元和加强件。在最少数目的部分固定墨通路限定单 元和加强件能够有效地节省部件的数目和减少制造喷墨打印头的过程 步骤的数目。
在根据本发明第三个方面的喷墨打印头中，其中板状件加强件至 少在内表面的周边部分覆盖前头单元，加强件几乎在前头单元的整个 表面上支撑前头单元。在这种布置中，前头单元得到加强，特别是能 够抵抗在垂直于它的内表面的方向上作用在它上面的力，从而避免在 这些垂直作用力的作用下变形。当用板状单元提供前头单元并且使得 上述的内表面由板状前头单元的主要表面提供时，这个优点特别重 要。
在根据本发明第五个方面的喷墨打印头中，前头单元在其内表面 处固定在头保持器的平行壁上，并且由此具有增加了的刚度，因此能 够有效地防止前头单元的变形和相邻喷嘴排之间的“串扰”。另外， 由于前头单元利用固定件牢固地固定在墨通路限定单元上，即使用相 互之间线形膨胀系数差异很大的材料形成前头单元和头保持器，并且 用粘结剂把它们彼此固定起来，也不会对前头单元和墨通路限定单元 之间的位置关系有很大的影响。也就是说，这种布置能够有效地避免 墨泄露或温度波动所引起的其它缺陷。另外，由于墨通路限定单元的 一个或多个墨出口和前头单元的一个或多个墨进口彼此通过头保持器 的平行壁的孔连接，也就是说由于在建立墨出口和墨进口的连接时头 保持器不介入，所以即使头保持器和前头单元彼此分开，打印头也不 会泄露墨。
在根据本发明第六个方面的喷墨打印头中，前头单元固定到墨通 路限定单元上，而具有一个或多个墨通道孔的加强件介于它们之间。 因此，即使由于前头单元过紧地固定到墨通路限定单元上使得墨通路 限定单元(或弹性密封件，如果放置在它们之间的话)施加了一个反 作用力，这个反作用力也由加强件而不是前头单元承受。因此，前头 单元不会遇到变形的问题。
在根据本发明第四个或第七个方面的喷墨打印机中，散热器能够 有效地散掉驱动电路产生的热，同时气泡排除器把供墨器中产生的气 泡排除而不会让气泡进入前头单元。也就是说，由于存在散热器，驱 动电路的特性能够稳定，同时由于具有气泡排除器，喷嘴的喷墨特性 能够稳定。这个喷墨打印机的特征在于它的布置方法，即散热器、气 泡排除器和前头单元布置在主扫描方向上，即在打印操作的过程中滑 架往复移动的方向。换言之，在这种布置中，散热器、气泡排除器和 前头单元布置在一个其上伸长了一个空间(允许滑架往复运动所需) 的方向上，从而免除了提供专门用于布置散热器和气泡排除器的另一 个空间的需要。另外，由于这种布置，滑架在垂直于主扫描方向的副 扫描方向上测得的尺寸可以小一些，从而喷墨打印机整体可以做得更 紧凑。
附图说明
通过仔细阅读下面对本发明优选实施例的详细描述并且结合附图 考虑，能够更好地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点以及技 术和工业中的重要性，在附图中：
图1是根据本发明一个实施例构造的喷墨打印机的顶视平面图；
图2是图1喷墨打印机的打印头的底视平面图；
图3是图2的打印头的分解透视图；
图4是沿图2中线4-4的剖视图；
图5是图2的打印头的前头单元的透视图；
图6是图5的前头单元的空腔单元的分解透视图；
图7是沿图3中线7-7的剖视图；
图8是图2的打印头的一部分的剖视图，示出了粘结层的位置， 其中粘结层把阻尼单元和图5的前头单元粘结在一起；
图9是阻尼单元的顶视平面图，其中去除了阻尼单元的上部柔性 膜；
图10是阻尼单元的底视平面图，其中去除了阻尼单元的下部柔 性膜；
图11是阻尼单元的下箱件的顶视平面图；
图12A是阻尼单元的上箱件的顶视平面图；
图12B是阻尼单元的上箱件的底视平面图；
图13是沿图9中线13-13的剖视图；
图14A是沿图9中线14A-14A的剖视图；
图14B是沿图10中线14B-14B的剖视图；
图15是喷墨打印头的一个改进的分解透视图；和
图16是沿图15中线16-16的剖视图。

下面参考附图描述本发明的优选实施例。图1是根据本发明一个 实施例构造的喷墨打印机100的顶视平面图。该喷墨打印机100包括： 外壳1；包括在外壳1中的记录部分2；包括在记录部分2中的记录 头或打印头3，可以操作记录头或打印头3把墨滴喷向作为打印介质 的纸张P，从而在纸张P上记录或打印图像；维护单元4，能够操作 它对打印头3进行维护；和四个墨容器5，分别存储不同颜色的墨， 这些墨将提供给打印头3，并且这四个墨容器5可拆装地固定到外壳 1中。
为了执行全色图像打印操作，四个墨容器5a、5b、5c、5d分别 存储黑色墨(BK)、青色墨(C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M)。当 存储在某个墨容器5中的墨用光时，用户可以用新墨容器更换用光墨 的那个墨容器5。
在记录部分2中彼此平行地设有前后两个导向机构，分别为导轨 7和导向杆6，导轨7和导向杆6在外壳1的纵向方向上延伸。导轨7 和导向杆6一起引导安装在它们上面的滑架9，滑架9能够在主扫描 方向(即图1箭头“X”示出的方向)上滑动。滑架9携带连接到它 上面的打印头3。
滑架驱动马达10设在外壳1右后部分，它和循环定时皮带11一 起沿着导向杆6和导轨7在主扫描方向(即外壳1的纵向)上往复移 动滑架9。同时，一种已知的馈纸机构(未示出)在垂直于主扫描方 向的副扫描方向(图1中箭头“Y”示出的方向)上馈送纸张P，使 得纸张P保持水平地从打印头3的下表面或外表面下穿过。
墨接收单元12也设在外壳1中，使得这个墨接收单元12位于被 馈送纸张P在宽度方向上的两个相对侧中的一侧处(即从图1观察时 外壳1的左端部分)，而维护单元4则位于纸张P在宽度方向上的两 个相对侧中的另一侧处。在喷墨打印机100执行打印操作时，周期性 地移动打印头3使之定位在冲墨位置，并且命令它喷射出一定量的墨 以防止在打印头3的外表面中敞开的喷嘴22(见图2)堵塞。这时， 位于冲墨位置的墨接收单元12接收这些喷出的墨。当打印头3位于 其原位置时，如果需要，可以对打印头3进行清洁处理，即利用位于 原位置处的维护单元4清洁打印头3的喷嘴开口或外表面。当打印头 3位于原位置时，如果需要，还能够对打印头3进行恢复处理和气泡 去除处理，这两项处理也都利用维护单元4来完成。在恢复处理中， 维护单元4抽吸四种颜色墨中所选择的一种或多种颜色的墨。在气泡 去除处理中，利用维护单元4把收集或留在打印头3的阻尼单元13 中的气泡(即空气)从那里去除。
四个墨容器5可以彼此独立地放置在它们在外壳1中的各个位置 中，这些位置位于打印头3的喷嘴开口或外表面下，例如，可以在从 外壳1前侧向后侧的方向上把四个墨容器5分别插入到四个墨容器支 撑件中。当从图1中向左的方向观察时，布置黑色墨(BK)容器5a、 青色墨(C)容器5b、洋红色墨(M)容器5c和黄色墨(Y)容器5d， 使得这四个墨容器按所描述的顺序排成一排。应该注意这四个墨容器 5a-5d彼此平行，都连接着相应的墨通路。
四个墨容器支撑件中的每个墨容器支撑件都具有未示出的供墨空 心针，每个空心针沿着与对应的墨容器5插入到墨容器支撑件的方向 相反的向前方向从墨容器支撑件的后壁水平伸出。供墨空心针在其各 个近端通过各个非常柔软的供墨管14a-14d连接打印头3。如图1所 示，在这种布置中，黑色墨供墨管14a和青色墨供墨管14b在它们的 相应中间部分彼此叠放，洋红色墨供墨管14c和黄色墨供墨管14d在 它们的相应中间部分彼此叠放。应该注意每个供墨管14起到一个墨 供应器的作用，经过它墨从作为墨存储容器的相应墨容器5提供给喷 嘴22。
下面参考图2到图8详细描述安装在滑架9上的打印头3。在本 实施例中，把打印头3设计成能够执行全色图像打印操作，如图3和 4所示，打印头3包括：上述作为墨通路限定单元的阻尼单元13；头 保持器20，它直接连接到滑架9上(见图4)；前头单元21，它具有 与上述限定了喷嘴22开口的喷嘴开口或外表面对应的外表面；驱动 电路24a，可以操作它输出驱动信号以驱动前头单元21；散热片或散 热器15，它驱散驱动电路24a产生的热；和气泡排除器26，能够操 作它排除阻尼单元13收集或保留的气泡。前头单元21是板状单元， 使得它在垂直于其外表面方向上测得的尺寸小于它在平行于其外表面 方向上测得的尺寸。头保持器20是合成树脂制造的盒状件，它具有 作为平行壁的底壁20a，底壁20a大致与前头单元21的内表面平行。 前头单元21固定地定位在头保持器20的底壁20a的下侧，同时阻尼 单元13、散热器15和气泡排除器26固定地定位在头保持器20的底 壁20a的上侧。另外，从图1和图13中可以明显看出，散热器15、 气泡排除器26和前头单元21安装在滑架9上，从而把它们布置在主 扫描方向(即X轴线方向)上。
如图4所示，滑架9是框架状件，在其中心部分具有孔，这样向 上敞开的盒状头保持器20能够容纳在滑架9的孔中。头保持器20利 用未示出的螺栓固定在滑架9上，这些螺栓设在其Y轴线方向(即副 扫描方向)彼此相对的两个端部。头保持器20具有彼此相对的、作 为其两个侧部的侧壁20e、20f，它们在X轴线方向彼此相对(见图4)。 前头单元21位于相对侧壁20e、20f之间。散热器15位于两个相对侧 壁20e、20f中一个侧壁20e的附近，而气泡排除器26位于另一个侧 壁20f的附近。
前头单元21主要由空腔单元80和压电致动器23构成，其中压 电致动器23设置于空腔单元80的上表面上。在压电致动器23的上 表面上放置着柔性扁电缆24，从而驱动电压可以通过柔性扁电缆24 施加到压电致动器23上。柔性扁电缆24包括一个作为其固定部分的 端部24b，柔性扁电缆24在端部24b处固定在压电致动器23上。扁 电缆24进一步包括柔性很高的柔性部分24c，如图13所示，它从压 电致动器23的上表面向上伸出。上述的驱动电路24a以集成电路片 的形式设置于扁电缆24的柔性部分24c上。在扁电缆24的另一个端 部能够以已知的方式可拆装地把扁电缆24与另一个柔性扁电缆(未 示出)连接，另一个柔性扁电缆从未示出的控制板伸出，而控制板则 在外壳1中保持静止。
如图3和5所示，前头单元21在其Y轴线方向的一个端部具有 四个墨进口81，它们彼此相对。四个墨进口81在前头单元21的上表 面或内表面中(即在空腔单元80上表面或内表面中)敞开，使得四 种颜色的墨能够从墨容器5经过阻尼单元13和相应的四个墨进口81 提供到空腔单元80中。在本实施例中，压电致动器23的外部轮廓小 于空腔单元80的外部轮廓，所以设置在空腔单元80内表面处的压电 致动器23和扁电缆24没有覆盖空腔单元80的内表面的周边部分和 墨进口81。
如图3和4所示，打印头3进一步包括加强件65，它放置于前 头单元21的内表面上，从而前头单元21相对于阻尼单元13和头保 持器20固定，并且加强件65位于阻尼单元13和头保持器20之间。 前头单元21放置在加强件65的两个相对侧的一侧，而阻尼单元13 和头保持器20则放置在加强件65的两个相对侧的另一侧。加强件65 为框架状体，穿过其中心部分形成了孔65d。加强件65的孔65d比压 电致动器23的外部轮廓略大，比空腔单元80的外部轮廓略小，从而 限定了孔65d的框架状加强件65的内周表面围绕着压电致动器23和 扁电缆24的固定部分24b(它们放置在空腔单元80的内表面上)。
如图3所示，在头保持器20的底壁20a中形成了孔20b、狭缝20c 和多个通孔20d。孔20b位于在Y轴线方向上彼此相对的两个端部中 的一个端部处。狭缝20c位于侧壁20e附近并且在Y轴线方向上伸长。 通孔20d布置成两排(其中一排在图3中没有示出)，它们沿着各个 侧壁20e、20f的内表面延伸。另外，头保持器20具有一对突起20g， 它们位于狭缝20c和侧壁20e之间并且从底壁20a向上伸出。
如图4和7所示，阻尼单元13通过底壁20a的孔20b连接加强 件65，而加强件65则粘结在前头单元21上。上述的狭缝20c穿过底 壁20a形成，从而允许柔性扁电缆24从中穿过以从压电致动器23向 上伸出。多个通孔20d穿过底壁20a形成，以起到粘结剂入孔的作用， 可以通过这些入孔使用粘结剂把底壁20a固定在加强件65和前头单 元21上。
散热器15具有与驱动电路24a保持接触的接触部分15a，和与接 触部分15a邻接的暴露部分15b。如图3和13所示，暴露部分15b位 于头保持器20的侧壁20e的外侧，即从主扫描方向(即X方向)观 察时，暴露部分15b位于头保持器20外部。散热器15是铝或其它金 属材料制造的板件，并且它是弯曲的使得它的横截面大致为倒U形(见 图13)。形成散热器15的金属板沿一条平行于其主表面(即在其厚度 方向上彼此相对并且都具有一个相对较大宽度的相对表面)的直线弯 曲，并且具有沿着侧壁20e外表面延伸的、作为暴露部分15b的外部， 还具有沿着侧壁20e内表面延伸的内部。散热器15的内部包括作为 上述接触部分15a的端部，把它弯曲使得它与头保持器20的底壁20a 平行。散热器15进一步具有一个切口15d，它形成在上述的内部和外 部之间，从而在Y轴线方向伸长。如图13所示，这个切口15d位于 侧壁20e的上端，并且允许扁电缆24的柔性部分24c从中穿过以从压 电致动器23向上延伸。
散热器15还具有一对形成在接触部分15a端部的通孔15c，它们 在Y轴线方向彼此相对(见图13)。每个上述头保持器20的突起20g 穿过散热器15的相应一个通孔15c，并且突起20g具有一个上端部分， 热熔这一部分使其具有扩大了的直径(见图13)以避免散热器15脱 离头保持器20。如橡胶件等弹性件16位于驱动电路24a和头保持器 20的底壁20a之间，并且被压在它们之间。由于弹性件16的弹力， 驱动电路24a与散热器15的接触部分15a保持紧密接触。
如上所述，大致为倒U形的散热器15相对于头保持器20固定， 其中散热器15为沿着与其主表面平行的直线弯曲的金属板，从而暴 露部分15b的主表面基本保持与主扫描方向(即X轴线方向)垂直。
如图3所示，加强件65具有四个位于孔位置区域的墨通道孔66， 它们与空腔单元80的上述四个墨进口81对齐或对应，从而墨进口81 和阻尼单元13的墨出口41通过墨通道孔66彼此相连。框架状加强 件65由金属材料制造(如SUS430)，并且其厚度大于空腔单元80的 厚度，从而具有很高的刚度。加强件65粘结在前头单元21上，并且 起到防止前头单元21变形的作用。
如图3和8所示，在阻尼单元13和加强件65之间放置着弹性密 封件67。这个弹性密封件67围绕墨通道孔66，并且阻尼单元13和 加强件65把它压在中间，而阻尼单元13和加强件65则利用三个螺 栓17(见图7)形式的固定件很好地相互固定在一起，从而每个墨通 道孔66流体密封地连接相应的墨出口41。三个螺栓17穿过各个通孔 13a-13c，通孔13a-13c穿过阻尼单元13的相应三个固定件容纳部分18 形成，而固定件容纳部分18则由水平向外伸出的、阻尼单元13的凸 缘状部分提供，这三个螺栓17拧进穿过加强件65形成的三个内螺纹 孔65a-65c。三个内螺纹孔65a-65c中的两个内螺纹孔65a、65b定位 在四个墨通道孔66的两个相对侧，而四个墨通道孔66则位于加强件 65的一个端部并且排成一排，三个内螺纹孔65a-65c中的另一个内螺 纹孔65c位于加强件65的另一个端部。即使三个螺栓17中的一个螺 栓17没有拧进上述另一个内螺纹孔65c，通过把三个螺栓17中的两 个螺栓17拧进上述两个内螺纹孔65a、65b来压缩弹性密封件67，也 能够实现墨通道孔66和墨出口41之间的流体密封连接。因此从这个 角度讲，对压缩弹性密封件67没有起到特别作用的内螺纹孔65c不 是必不可少的。内螺纹孔65c不是一定要设在上述加强件65的另一 个端部，而是可以设在加强件65的任何其它部分。可以用设在加强 件65的任何理想部分的多个内螺纹孔来代替内螺纹孔65c。
加强件65和前头单元21利用夹在它们之间的片层状粘结剂或粘 结剂片层68粘结在一起。如图2和8所示，形成粘结剂片层68使之 能够连续地围绕压电致动器23和每个墨进口81a-81d。
粘结剂片层68可以用各种任意类型的粘结剂来提供。但是，在 本实施例中，用热固性粘结剂来提供粘结剂片层68，热固性粘结剂包 含作为其基底材料的聚乙烯树脂，热固性粘结剂对墨有很高的抵抗 度。作为其自身的性质，优选粘结剂片层68的杨氏模量为1-1000Mpa， 熔点为80-180℃，并且能够以至少10N(更优选至少200N的粘结强 度把前头单元21和加强件65彼此粘结在一起。另外，优选在固化后， 即前头单元21和加强件65已经彼此粘结在一起后，如所测量得到的 那样，粘结剂片层68的厚度为5-100μm。
下面详细描述前头单元21。在本实施例中，多排喷嘴22由五排 喷嘴22a、22a’、22b、22c、22d组成，其中排成两排的喷嘴22a、22a’ 分配给黑色墨(BK)，排成一排的喷嘴22b分配给青色墨(C)，排成 一排的喷嘴22c分配给黄色墨(Y)，排成一排的喷嘴22d分配给洋红 色墨(M)。两排喷嘴22a、22a’，一排喷嘴22b，一排喷嘴22c和一排喷 嘴22d按照这个顺序在图2的从左到右方向布置，并且都在垂直于主 扫描方向的方向(即Y轴线方向)上延伸。所有的喷嘴22在与纸张 P的上表面相对的前头单元21的喷嘴开口或外表面上敞开。
四种颜色的墨通过各个在前头单元21的上表面敞开的各个墨进 口81a-81d提供给前头单元21，并且每种颜色的墨通过从相应的墨进 口81延伸出来的相应一个或多个墨通路分布在相应的一列或多列喷 嘴22中。驱动电路24a根据施加到其上的信号驱动压电致动器23， 通过选定的喷嘴22把墨滴喷出。
如图6所示，前头单元21的空腔单元80是层状结构，包括喷嘴 板83、第一分隔板84、辅助板85、两个集管板86a、86b、第二分隔 板87、第三分隔板88和基板89。八个板83-89都由相应的薄板形成， 并且用粘结剂彼此固定在一起。
在本实施例中，喷嘴板83由合成树脂形成，而其它的板84-89 由含42％镍的合金钢形成，且板84-89具有的厚度大约为50μm到150 μm。喷嘴板83具有穿过它形成的上述多个喷嘴22。具有非常小直 径(在本实施例中大约为25μm)的喷嘴22布置成在喷嘴板83的纵 向(即Y轴线方向)上延伸的上述五列，使得每相邻两列的喷嘴22 布置成之字形。
基板89具有多个在其中形成的压力室82。压力室82布置成在 基板89的纵向(即Y轴线方向)上延伸的五列，使得每相邻两列的 压力室82布置成之字形。板84-88中的每个板(即第一分隔板84、 辅助板85、两个集管板86a、86b、第二分隔板87和第三分隔板88) 都具有多个直径非常小的通孔90。类似于喷嘴22和压力室82，通孔 90也布置成之字形。压力室82在其各个相应端部通过通孔90与喷嘴 板83的各个喷嘴22保持连通。
与基板89的下表面保持接触的第三分隔板88具有连通孔91形 式的墨通道，连通孔91穿过第三分隔板88形成，连通孔91位于分 别与各个压力室82的另一个端部对应的各个位置。从而连通孔91连 接各个压力室82的另一个端部。
与第三分隔板88的下表面保持接触的第二分隔板87限定了连接 通道93，墨穿过连接通道93从公共室(集管室)92提供给各个压力 室82。
两个集管板86a、86b一起限定了五个公共室92，这些公共室92 穿过每个集管板86a、86b的整个厚度形成。五个公共室92在Y轴线 方向伸长，从而沿着也在Y轴线方向延伸的五列喷嘴22中的相应列 喷嘴22延伸。彼此叠置在一起的两个集管板86a、86b限定了五个公 共室92，第二分隔板87叠置在集管板86b的上表面，而辅助板85则 位于集管板86a的下表面下。每个公共室92在与压力室82的列大致 平行的方向上伸长，并且在空腔单元80的平面图中观察时，每个公 共室92的一部分与布置在相应那列的压力室82重叠。
与集管板86a的下表面保持接触的辅助板85具有辅助室94，辅 助室94由在辅助板85下表面上形成的凹进提供，并且它们与公共室 92隔离开。辅助室94在与公共室92的纵向对应的Y轴线方向上伸 长，并且在空腔单元80的平面图中观察时它与公共室92重叠。辅助 室94利用薄底壁与公共室92隔离开，薄底壁由辅助板85的上部提 供。由于辅助板85用弹性可变形金属材料制成，薄底壁可以向公共 室92或辅助室94变形或移动。因此，在本喷墨打印机100执行打印 操作时，即使各压力室82中引起的压力变化传递到公共室92，辅助 室94的底壁的弹性变形或振动也能够衰减或吸收该压力变化，从而 使得压力变化不能传递到其它的压力室82中，即防止相邻压力室82 之间的所谓“串扰”的发生。
每个基板89、第三分隔板88和第二分隔板87在它们的端部都 具有四个孔，使得基板89的四个孔中的每个孔、第三分隔板88的四 个孔中的相应一个孔、第二分隔板87的四个孔中的相应一个孔彼此 在空腔单元80的垂直方向上对齐。穿过三个板89、88、87形成的、 在垂直方向上对齐的孔提供了各个上述墨进口81a、81b、81c、81d。 上述的墨出口41与墨进81a、81b、81c、81d连通，从而墨容器5 提供的墨能够通过墨进口81输送到公共室92中。
墨输送到公共室92中后，进一步通过第二分隔板87的连接通道 93和第三分隔板88的连通孔91输送到压力室82的上述另一个端部。 这样传送到压力室82中的墨在压电致动器23的致动作用下经过通孔 90(如上所述通孔90穿过板84-88形成)传送到喷嘴22。
在本实施例中，墨进口81的数目是4个，而公共室92的数目是 5个(见图6)，分配给黑色墨(BK)的墨进口81a与5个公共室92 中的两个(即图6中5个公共室92中最左边的两个)保持连通，而 不是只和五个公共室92中的一个连通。这种布置基于以下事实，即 黑色墨(BK)倾向于比其它颜色的墨消耗得更多。每个分别分配给青 色墨(C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M)的其它墨进口81b、81c、 81d都与相应的一个公共室92保持连通。
板84-89中用来限定公共室92、通孔90、连通孔91、连接通道 93和辅助室94的上述通孔和凹进利用蚀刻、放电加工、等离子喷射 加工或激光加工等方法来形成。
另一方面，压电致动器单元23是层状结构，它由多个压电片(每 个片的厚度约为30μm)和一个顶部片彼此叠置在一起来形成。在最 下面的压电片和每个序号为奇数的压电片(从最下面的压电片算起) 的上表面(即具有相对较大宽度的表面)上，都形成了细长条状的单 独电极，它们与空腔单元80的各个压力室82对齐，并且布置成与压 电片的纵向(即Y轴线方向)平行的5排。5排中的每个单独电极都 在X轴线方向(它垂直于Y轴线方向)伸长。第一排单独电极和第五 排单独电极分别位于压电片的互相相对的较长侧边附近。在每个序号 为偶数的压电片(从最下面的压电片算起)的上表面上形成了多个压 力室82公用的公共电极。在顶部片的上表面上，形成了多个表面电 极95，其中的一些与单独电极电连接，另外一些与公共电极电连接。
应该注意，类似于美国专利No.5,402,159所披露的压电致动器 (对应于JP-A-H04-341853)，压电致动器23可以是大量压电片构成 的层状结构。这里引入美国专利No.5,402,159的公开内容作为参考。
墨不能渗透的合成树脂所形成的粘结片层(未示出)把板状压电 致动器23的下表面(即与压力室82相对的表面)完全覆盖，然后压 电致动器23在该粘结片层处粘结到空腔单元80的上表面，使得单独 电极与空腔单元80中形成的各个压力室82对齐。另外，柔性扁电缆 24的固定部分24b位于压电致动器23的上表面，从而扁电缆24的电 导线(未示出)电连接表面电极95。
下面参考图9到14详细描述作为墨通路限定单元的阻尼单元13。 阻尼单元13具有主(水平)分隔壁35和次(垂直)分隔壁35a、35b、 30，它们一起限定了一共四个彼此独立的阻尼室27(27a、27b、27c、 27d)，这些阻尼室分别分配给四种颜色的墨。在本实施例中，黑色墨 (BK)阻尼室27a的第一子室27a-1位于主分隔壁35下侧，而青色 墨(C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M)的阻尼室27b、27c、27d(次 分隔壁35a、35b、30把它们彼此分开)位于主分隔壁35上侧。这样， 分两层，即上层和下层设置了四个阻尼室27。
更具体地说，阻尼单元13的阻尼箱25具有大致长方形的盒状外 壁，并且由上箱件31和下箱件32构成，上箱件31和下箱件32通过 例如超声焊接方法彼此流体密封地固定在一起。下箱件32具有上开 口和下开口，固定地放置在下箱件32上面的上箱件31封闭下箱件32 的上开口(见图14A和14B)。应该注意上箱件31和下箱件32都通 过喷射合成树脂形成。
下箱件32的一部分提供了上述的主分隔壁35，主分隔壁35离 开下箱件32的上表面和下表面。下箱件32的下开口利用凹进限定， 凹进形成在下箱件32的下表面的主要部分中。下部柔性膜36(见图 13、14A和14B)流体密封地封闭了下箱件32的下开口，这个下部柔 性膜36是由合成树脂所形成的薄膜提供，它不允许空气或液体从中 渗透。更具体地说，下部柔性膜36在其外周部分利用例如粘结剂或 超声焊接方法固定到限定了下箱件32的下开口的下箱件32的外周壁 37的下端面(见图10)。下部柔性膜36和主分隔壁35一起限定了上 述的黑色墨(BK)阻尼室27a的第一子室27a-1。阻尼单元13相对于 头保持器20固定，使得下部柔性膜36和头保持器20的底壁20a一 起在它们之间限定了一个允许下部柔性膜36变形的间隙(见图13)。
两个次分隔壁35a和一个次分隔壁35b从主分隔壁35的上表面 向上延伸(见图11和13)。因此，下箱件32的上部(位于主分隔壁 35上侧的那个部分)和上箱件31一起限定了四个阻尼室27的第二子 室39(39a、39b、39c、39d)。在本实施例中，两个彼此分开的次分 隔壁35a与下箱件32的一个侧壁和次分隔壁35b一起限定了青色墨 (C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M)的阻尼室27b、27c、27d的第 二子室39b、39c、39d。如图11所示，次分隔壁35a在下箱件32的 几乎整个长度上沿水平方向延伸。三个阻尼室27b、27c、27d的第二 子室39b、39c、39d在水平偏离主分隔壁35上表面的相应部分分别 与墨出41b、41c、41d连通，而墨出41b、41c、41d则分别分配 给青色墨(C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M)。
次分隔壁35b和下箱件32的侧壁一起限定了黑色墨(BK)阻尼 室27a的第二子室39a(见图11)。次分隔壁35b在水平方向上延伸到 一个位置，这个位置在水平方向上偏离主分隔壁35的上表面并且靠 近墨出41b、41c、41d。黑色墨(BK)阻尼室27a的第二子室39a 在其下端部和墨出41a保持连通(见图14B)。应该注意四个阻尼室 27a、27b、27c、27d的各个第二子室39a、39b、39c、39d起到气泡 收集器或保持器的作用。
黑色墨(BK)阻尼室27a的第一子室27a-1通过墨流动通道42 与黑色墨(BK)阻尼室27a的第二子室39a连通，而在垂直方向上延 伸的墨流动通道42由圆柱形壁限定，该圆柱形壁沿着次分隔壁35b(见 图10、11、14B)形成。墨流动通道42起到流动限制器的作用。墨流 动通道42的横截面积比第一子室27a-1的横截面积小，因此与第一子 室27a-1相比，它对从中流过的墨流动有更大的阻力。
上箱件31为板状件，并且在它的上表面中形成有多个凹进。如 图9所示，这些凹进提供青色墨(C)、黄色墨(Y)和洋红色墨(M) 的阻尼室27b、27c、27d的第一子室27b-1、27c-1、27d-1，并且上述 两个次分隔壁30把它们彼此分开。三个第一子室27b-1、27c-1、27d- 1基本上正好位于黑色墨(BK)阻尼室27a的上述第一子室27a-1的 上面，并且向上敞开。上箱件31的两个次分隔壁30位于各个在垂直 方向上延伸的平面上，下箱件32的两个次分隔壁35a也分别位于这 些平面上(见图9和11)。底壁29限定了青色墨(C)、黄色墨(Y) 和洋红色墨(M)阻尼室27b、27c、27d的各个第一子室27b-1、27c- 1、27d-1的下端，并且底壁29具有多个在垂直方向上延伸并穿过底 壁29形成的连通孔44(见图14A)。类似于上述墨流动通道42，这 些连通孔44一起起到流动限制器的作用。三个第一子室27b-1、27c-1、 27d-1中的每个第一子室通过连通孔44与正好位于每个第一子室下方 的一个室连通，即与三个第二子室39b、39c、39d中相应的一个第二 子室连通，这三个第二子室由下箱件32中的次分隔壁35a所限定。
每个连通孔44的横截面面积比三个第一子室27b-1、27c-1、27d- 1中的每个第一子室的横截面面积小，因此，连通孔44比每个第一子 室27b-1、27c-1、27d-1对通过其中的墨流动具有更大的阻力。
一个共用的上部柔性膜43封闭青色墨(C)、黄色墨(Y)和洋 红色墨(M)阻尼室27b、27c、27d的三个第一子室27b-1、27c-1、27d-1 的上开口端(见图14A)，上部柔性膜43由合成树脂形成的单独一个 薄膜构成，它不允许空气或液体穿过。具体地说，上部柔性膜43通 过例如粘结剂或超声焊接等方法固定到外周壁和两个次分隔壁30的 上端表面，而外周壁和两个次分隔壁30则限定了三个第一子室27b-1、 27c-1、27d-1。
如图10所示，上述四个墨出口41a、41b、41c、41d在下箱件32 的下表面中排成一排，并且具有向下敞开的各个开口，这些开口所处 的高度位置比下部柔性膜36的高度位置低(见图14A和14B)。同时， 前头单元21在它的上表面具有四个墨进口81a、81b、81c、81d，它 们分别与分配给四种颜色墨的四个供墨通路(即四个公共墨室)中的 相应一个供墨通路的一个端部连通。四个墨出口41a-41d经过穿过头 保持器20底壁20a而形成的上述孔20b与相应的四个墨进口81a-81d (它们与相应的四个墨出口41a-41d相对)保持连通，而上述的弹性 密封件67则夹在它们之间(见图8)。
下箱件32包括类似于凸缘的伸出部分32a，当在Y轴线方向上 观察时，它位于其相对端部中远离墨出口41的那个端部中(见图4、 9和11)。伸出部分32a具有四个墨进口47(47a、47b、47c、47d)， 这些墨进口47分别分配给黑色墨(BK)、青色墨(C)、黄色墨(Y) 和洋红色墨(M)，并且这些墨进口47都向上敞开。
四个连接件45通过各个密封件46(如橡胶衬垫件)与相应的四 个墨进口47连通(见图4)。四个连接件45在其各个远端分别连接分 配给四种颜色墨的四个供墨管14a、14b、14c、14d。因此，每个供墨 管14在其上游端与相应的墨容器5连接，并且在其下游端与相应的 连接件45连接。
分配给黑色墨(BK)的墨进口47a通过相应的一个水平连接通 道48与黑色墨阻尼室27a的第一子室27a-1保持连通，连接通道48 为形成在下箱件32的下表面中并且向下敞开的各个凹槽(见图10和 14B)。而分配给其它颜色墨的其它三个墨进口47b、47c、47d则通过 其它的水平连接通道48、相应的三个垂直连通通道49和相应的三个 垂直连通通道50分别与其它三个阻尼室27b、27c、27d的相应第一 子室27b-1、27c-1、27d-1保持连通，这些连通通道49形成在下箱件 32的侧壁中并且沿垂直方向(即在大致与主分隔壁35垂直的方向) 延伸，连通通道50穿过上箱件31形成并且在垂直方向上延伸(见图 10和14A)。
在利用本喷墨打印机100执行打印操作时，当滑架9在X轴线方 向(即图1的左右方向)往复移动时，供墨管14也在X轴线方向移 动以跟随滑架9。在这种情况下，当滑架9返回时，由于作用在供墨 管14上的惯性力，每个供墨管14中所含墨的压力有很大变化。在每 个供墨管14中引起的这种墨压变化通过相应的墨进口47传播到相应 的阻尼室27。在本实施例中，上箱件31的相应三个垂直连通通道50 的上开口端所处的高度位置靠近上部柔性膜43的下表面(见图14A)， 从而通过连通通道50的开口端流入第一子室27b-1、27c-1、27d-1的 墨能够直接冲击靠近连通通道50上开口端并与之相对的柔性膜43， 这样柔性膜43能够有效地吸收或衰减柔性供墨管14b、14c、14d中 所产生的墨动压变化。
如图14A和14B所示，下部柔性膜36覆盖提供水平连接通道48 的上述向下敞开的凹进(它们和墨进口47a-47d连通)。
在主分隔壁35的下表面上，即在黑色墨阻尼室27a的第一子室 27a-1的顶表面上形成了肋35c，肋35c在其平面图中具有大致为U形 的形状(见图10和14B)。U形肋35c在其相对端与下箱件32的外周 壁37部分连接，下箱件32靠近水平连接通道48。在垂直方向上观察 时(见图14B)，肋35c具有远离下部柔性膜36的下端。在这种结构 中，黑色墨不进入U形肋35c所围绕的空间35d(见图10)，从而这 个空间35d和下部柔性膜36一起吸收黑色墨的压力变化。
上箱件31在其上表面中具有四个凹进，这些凹进在相应的位置 上限定了四个阻尼室27a、27b、27c、27d的相应第三子室55a、55b、 55c、55d，而那些位置在垂直方向上与四个第二子室39a、39b、39c、 39d靠近四个墨出口41a、41b、41c、41d的部分对齐，使得四个第三 子室55a、55b、55c、55d彼此独立(见图9、11、14A和14B)。四 个第三子室55a、55b、55c、55d通过各个穿过上箱件31形成的各个 空气孔54与相应的第二子室39a、39b、39c、39d连通(见图9、14A 和14B)。也就是说，分配给相应四种颜色墨的四个阻尼室27中的每 一个阻尼室包括三个子室，即第一子室27-1，第二子室39和第三子 室55。
另外，在上箱件31的上表面中形成有四个伸长的凹槽，它们提 供了四个空气排放通道51，这些空气排放通道51大致在与阻尼箱25 的纵向方向垂直的方向上延伸，而四个墨进口47a-47d和四个墨出口 41a-41d在阻尼箱25的纵向方向上彼此相对(见图9)。另外形成了四 个排气孔53，当从上箱件31的平面图中观察时，它们位于三个第一 子室27b-1、27c-1、27d-1和四个第三子室55a、55b、55c、55d之间 (见图9)。四个排气孔53穿过上箱件31形成，使得四个排气孔53 在它们的各个下端与相应的四个第二子室39a、39b、39c、39d保持连 通。四个空气排放通道51中的每个空气排放通道51都在它两个相对 端的一端与四个排气孔53中的一个相应排气孔53连接，而在另一端 则与四个连接孔52a、52b、52c、52d中的相应一个连接孔连接，这些 连接孔又与后面详述的气泡排除器26连接(见图9和13)。
穿过各个管壁形成了在垂直方向上延伸的排气孔53，这些管壁 从上箱件31向下伸入到各个第二子室39a、39b、39c、39d中(见图 13、14A和14B)。排气孔53具有各个下开口，它们在各个第二子室 39中敞开，并且它们位于在垂直方向上离开上箱件31预定距离的相 应高度位置处。在这种布置中，即使已经通过相应的排气孔53把气 泡从每个第二子室39中排出，厚度与上述预定垂直距离(即管壁从 上箱件31向下伸出的距离)对应的空气层留在第二子室39的上部。 另外，通常空气层也保持在三个第三子室55a、55b、55c、55d中的每 一个第三子室中，并且衰减或吸收在相应一个阻尼室27a、27b、27c、 27d中所引起的墨压力变化，所以墨滴在均匀喷射压力下通过前头单 元21的喷嘴22a、22b、22c、22d喷出，这样使用本喷墨打印机100 就能得到改善的图像打印质量。
上部柔性膜43覆盖了提供四个阻尼室27a、27b、27c、27d的第 三子室55a、55b、55c、55d和四个空气排放通道51的上述凹进。
阻尼单元13相对于滑架9固定，使得主分隔壁35和上部、下部 两个柔性膜36、43在与滑架9移动的方向平行的方向上延伸，即其 延伸方向平行于前头单元21的外表面，喷嘴22在前头单元21的外 表面上敞开。
下面详细描述气泡排除器26。下箱件32包括在其端部(即从图 9和13观察时它的右端部分)整体形成的容纳部分34，它容纳气泡 排除器26。这个容纳部分34具有四个在垂直方向上延伸的连通孔56， 这些连通孔56分配给四种颜色的墨，并且在它们的各个上端连接相 应的连通孔52(如上所述，连通孔52又连接相应的空气排放通道51)。 上箱件31覆盖容纳部分34的上端(见图9和13)。
四个连通孔56中的每个连通孔56都具有一个上部大直径部分56a 和一个下部小直径部分56b(见图13)。在每个连通孔56中放置了一 个阀件，阀件包括大直径阀头部分57和小直径阀杆部分58，小直径 阀杆部分58从阀头部分57向下伸出。一个优选为弹性密封件的密封 件59放置在阀件的阀头部分57的下侧。在这个实施例中，密封件59 采用的形式是安装在阀件的阀杆部分58处的O形环。另外，一个偏 置件60(如卷簧)放置在每个连通孔56的上部大直径部分56a中， 从而在使得连通孔56的下部小直径部分56b关闭的方向上偏置阀件。 在下部小直径部分56b中容纳阀件的阀杆部分58，从而阀杆部分58 的下端位于连通孔56的小直径部分56b的下部开口端附近(见图13)。
偏置件60在向下方向上持续地偏置包括阀头部分57和阀杆部分 58的每个阀件，从而阀头部分57和阀座把密封件59压紧在它们之间， 这样阀件就保持在它的关闭状态(见图13)，其中阀座由连通孔56的 上部大直径部分56a的底表面提供。应该注意当使得帽件72的伸出 部分72a与阀杆部分58接触从而提升每个阀件时，阀件处于其打开 状态。
维护单元4包括一个盖件71和四个帽件72，其中盖件71能够 覆盖前头单元21的喷嘴开口表面从而覆盖所有的喷嘴22；四个帽件 72能够彼此独立地覆盖连通孔56的相应四个下部小直径部分56b的 下开口端(见图13)。维护单元4另外包括在已知的维护单元中使用 的提升和降低装置73。当携带打印头3的滑架9位于其原始位置时(即 图1中的右端位置)，提升和降低装置73提升盖件71和帽件72，从 而紧密接触前头单元21的喷嘴开口表面和气泡排除器26的下端表 面，以封闭喷嘴22的开口和连通孔56的下部开口。当滑架9离开其 原始位置时，提升和降低装置73降低盖件71和帽件72使得它们离 开那些表面。与已知的维护单元类似，盖件71在操作上连接抽吸泵74， 使得驱动抽吸泵74时，能够通过盖件71抽吸变稠的墨和异物，从而 把它们从喷嘴22中去除。
四个帽件72分别具有相应的伸出部分72a，伸出部分72a从相应 帽件72的主体向上伸出。当帽件72紧密接触气泡排除器26的下端 表面时，伸出部分72a抵抗偏置件60产生的偏置力向上推动阀件的 阀杆部分58，使得密封件59和阀件一起移动并离开阀座(即连通孔 56的上部大直径部分56a的底表面)，由此阀件放置在它们的打开状 态。四个帽件72在操作上通过公共流动通道连接抽吸泵74，使得驱 动抽吸泵74时，同时抽吸并且排出相应四个阻尼室27的第二子室 39a、39b、39c、39d中所收集或保留的气泡。在根据本实施例构造的 喷墨打印头3中，当由墨容器5通过柔性供墨管14提供的四种颜色 的墨暂时存储在第二子室39a-39d中时，气泡与墨分离并且浮在墨的 上表面上。因此这些这样分离的气泡收集或保留在第二子室39a-39d 的上部，然后抽吸泵74抽吸并且排出这些留在那里的气泡。
提供选择阀75来有选择性地把盖件71或帽件72连接到抽吸泵 74上。尽管提升和降低装置73同时提升盖件71和帽件72以紧密接 触前头单元21的外表面和气泡排除器26的下表面，优选首先使得留 在第二子室39a-39d的上部的气泡通过各个帽件72排出，随后变稠的 墨通过盖件71从喷嘴22排出。如果试图使得第二子室39a-39d中保 留的气泡只通过盖件71排出，这样就不得不排出非常大量的墨。但 是，在本实施例中，通过只排出少量墨依然能够排出气泡并且恢复前 头单元21。应该注意的是，从喷嘴22中抽吸墨的操作和从第二子室 39a-39d中排出气泡的操作既能够一起执行，也能够彼此独立地执行。
可以用施加正压的泵取代抽吸泵74。布置施加正压的泵用于向 存储在墨容器5中的墨施加正压(即压缩空气)，以将变稠的墨和异 物从喷嘴22排出，并将气泡从第二子室39a-39d中排出。另外，还可 以同时使用抽吸泵74和施加正压的泵。
下面描述装配具有上述结构的打印头3的过程。在本实施例中， 前头单元21和加强件65利用放置在它们之间的粘结剂片层68粘结 在一起(见图8)，使得空腔单元80的每个墨进口81和加强件65的 相应一个墨通道孔66彼此对齐。当前头单元21和加强件65彼此粘 结在一起时，压电致动器23和扁电缆24穿过加强件65的孔65a向 上暴露出来，并且使得柔性扁电缆24的柔性部分24c穿过加强件65 的孔65a向上延伸。使得中间放置着粘结剂片层68的前头单元21和 加强件65彼此压紧，并且加热它们，从而利用固化的粘结剂片层68 把前头单元21和加强件65彼此固定在一起。这样固定好的前头单元 21和加强件65一起构成了一个子组件，在下面的步骤中可以把这个 子组件作为一个单元来处理。
然后使用UV粘结剂等粘结剂把前头单元21和加强件65构成的 子组件牢固地粘结到头保持器20的底壁20a的下表面上。这时，子 组件和头保持器20彼此相对定位，使得加强件65的墨通道孔66穿 过头保持器20的孔20b向上暴露出来，并且使得扁电缆24的柔性部 分24c穿过头保持器20的狭缝20c向上延伸(见图4和13)。可以通 过头保持器20的通孔20d把使用的粘结剂涂到要粘结到头保持器20 上的子组件的一个表面上。应该注意在前头单元21的周边和头保持 器20的周壁之间的间隙中填满了粘结剂或填料。
下面把弹性件16放置在靠近狭缝20c的通孔20d排上，并且把 扁电缆24的驱动电路24a放置在弹性件16的上部平坦表面上(见图 13)。
下面，其横截面大致为倒U形的散热器15挂在头保持器20的侧 壁20e上(见图13)。这时，使得扁电缆24的柔性部分24c穿过散热 器15的切口15d向上延伸，同时使得头保持器20的每个突起20g穿 过散热器15的相应一个通孔15c，从而使得散热器15与驱动电路24a 的上表面接触(见图13)。热熔每个突起20g的上端部分使得它具有 增加了的直径，从而散热器15能够相对于头保持器20固定，并且弹 性件16和散热器15的接触部分15a把驱动电路24a夹在它们之间。 应该注意相对于头保持器20固定散热器15将迫使散热器15趋向头 保持器20，从而在固定后，弹性件16能够持续地向散热器15的接触 部分15a偏置驱动电路24a。
最后，阻尼单元13安装到头保持器20上，使得阻尼单元13的 每个墨出口41和加强件65的相应一个墨通道孔66彼此对齐，同时 弹性密封件67夹在它们之间。所使用的三个螺栓17穿过阻尼单元13 的各个通孔13a-13c，并且拧进加强件65的各个内螺纹孔65a-65c(见 图3和7)。因此，通过弹性密封件67和墨通道孔66连接墨进口81 和墨出口41(见图4)。由于利用螺栓17进行固定，阻尼单元13和 加强件65把弹性密封件67压在它们之间，所以受压的密封件67保 证了墨出口41和墨进口81之间的流体密封连接，而不会有墨泄露的 危险。另外，例如在需要更换一个新阻尼单元13等情况下，通过把 螺栓17拧下，很容易拆除阻尼单元13。
在具有上述结构的喷墨打印头3中，前头单元21固定在加强件 65上，所以具有增加了的刚性。因此，尽管非常牢固地把阻尼单元13 和加强件65固定在一起，使得位于它们之间的弹性密封件67受压， 前头单元21也不会变形，这是由于加强件65能够支撑受压弹性密封 件67所施加的反作用力。
如在上面背景技术中所讨论过的，美国专利No.6,652,081中所 披露的喷墨打印头需要配合在作为弹性密封件的O形环内的套管和承 受受压O形环所施加的反作用力的支撑件。在根据本发明构造的喷墨 打印头3中，由一个单独件构成的加强件65所提供的功能与美国专 利No.6,652,081中所披露的打印头中的套管和支撑件所提供的功能一 样。因此构造打印头3时能够使用数目减少的部件。
另外，在打印头3中，加强件65粘结在几乎整个前头单元21上， 所以具有很高刚度的加强件65支撑了几乎整个前头单元21。因此， 在制造打印头3的过程中，加强件65和前头单元21一起构成了刚性 的子组件，这个子组件要连接到其它如头保持器20和阻尼单元13等 部件上或者从这些部件上拆除下来。也就是说，前头单元21可以和 刚性的加强件65一起连接到其它部件上或者从其它部件上拆除下来， 这样与只是把前头单元21单独地连接到其它部件上或者从其它部件 上拆除下来相比，能够保证其喷墨特性具有更高程度的稳定性。另外， 把前头单元21和加强件65彼此粘结在一起后，在后面的步骤中，可 以把前头单元21和加强件65构成的子组件作为单独一个单元很容易 地进行处理。
另外，在打印头3中，放置在头保持器20的底壁20a的上表面 上的阻尼单元13通过螺栓17固定到加强件65上，因此前头单元21 不仅能得到加强件65的支撑，还能够得到头保持器20和阻尼单元13 的支撑。也就是说，前头单元21构成了在垂直方向上具有较大尺寸 的一个组件的一部分，因此能够进一步加强前头单元21的刚性，其 中垂直方向是垂直于前头单元21的喷嘴开口或外表面的方向。
在传统的前头单元中，例如当通过布置成两个或更多个相邻排的 喷嘴同时喷墨时，由于相邻排喷嘴之间会发生“串扰”，喷墨会相互 影响。上述前头单元21刚度的增加能够有效地限制驱动压电致动器23 所引起的空腔单元80的振动，并且因此能够防止振动在相邻排喷嘴22 之间的传播。因此，配备了刚性前头单元21的打印头3能够执行可 靠的打印操作，保证了喷墨特性的高度稳定性。
另外，在打印头3中，阻尼单元13和加强件65在它们位于孔20b 内部的部分利用螺栓17彼此相连，其中孔20b穿过头保持器20的底 壁20a形成。也就是说，通过阻尼单元13和加强件65之间的连接来 建立墨出口41和墨进口81之间的流体密封连接，并且该流体密封连 接不受头保持器20的影响。因此，即使头保持器20与前头单元21 和加强件65分开，打印头3也不会有墨泄露的问题。
另外，由于用金属材料制造加强件65，加强件65的线性膨胀系 数与也是用金属材料制造的前头单元21的线性膨胀系数接近。因此， 打印头3对环境变化引起的热冲击等具有很高的抵抗性，并且不会受 到环境变化带来的不利影响，如加强件65与前头单元21彼此分离等 问题。另外，由于夹在加强件65和前头单元21之间的粘结剂片层68 在经过固化后具有一定的厚度，能够吸收环境变化中加强件65和前 头单元21之间的线性膨胀差别，因此能够进一步有效地防止上述的 分离。
另外，由于用粘结剂片层68而不是液体粘结剂来粘结加强件65 和前头单元21，能够避免粘结剂流入墨进口81所引起的问题。另外， 在使用粘结剂时能够最小化不均匀性，并且很容易控制所施加的粘结 剂的厚度。
另外，当粘结剂片层68的杨氏模量为1-1000Mpa，熔点为80-180 ℃，厚度为5-100μm(固化后测得的厚度)，粘结强度至少为10N时， 粘结剂片层68能够防止相邻排喷嘴22之间“串扰”的发生，这与增 加前头单元21的刚度类似，如上所述，它也能够防止“串扰”的发生。
另外，当加强件65有一些翘曲或者平坦度不是很高时，粘结剂 片层68能够避免前头单元21的平坦度的降低。也就是说，当粘结剂 片层68压在加强件65和前头单元21之间并且对它加热后，粘结剂 片层68能够以补偿的形式变软并且变薄，从而最小化加强件65的翘 曲对前头单元21的平坦度的影响。
另外，由于介于加强件65和前头单元21之间的粘结剂片层68 所具有的结构能够连续地围绕压电致动器23，粘结剂片层68能够保 护压电致动器23不受到墨的侵扰。因此，即使在维护单元4对前头 单元21的喷嘴开口表面进行清洁处理或用刮擦器刮擦喷嘴开口表面 时，墨流到前头单元21的内表面或侧表面上，也能够避免压电致动 器23暴露在墨中，从而就避免了压电致动器23的电极之间通过墨建 立了不想要的电连接等问题。另外，由于粘结剂片层68的结构使得 粘结剂片层68能够完全环绕每个墨进口81的周边，所以能够避免墨 流出加强件65和空腔单元80的互相相对表面之间的墨进口81。
在具有上述结构的喷墨打印机100中，在打印操作过程中，根据 驱动电路24a输出的驱动信号来驱动压电致动器23，从而通过喷嘴22 把墨滴喷到纸张P上，同时驱动电路24a产生的热通过散热器15散 掉。在这种情况下，产生的热通过与驱动电路24a保持接触的接触部 分15a传递到散热器15的暴露部分15b上，并且最终传来的热从暴 露部分15b散掉。
在打印操作后，滑架9返回其原始位置，即维护单元4所在的位 置。当滑架9保持在其原始位置时，帽件72的伸出部分72a向上移 动气泡排除器26的阀件(包括阀头部分57和阀杆部分58)和密封件 59，因此阀件处于它们相应的打开状态。当阀件保持在它们相应的打 开状态时，驱动抽吸泵74抽吸阻尼室27的第二子室39a-39d上部中 保留的气泡，因此气泡经过气泡排除器26的空气排放通道51和连通 孔56排放到外部。这样，就能够防止气泡进入前头单元21。
如上所述，在上述喷墨打印机100中，安装在滑架9上的散热器 15、气泡排除器26和前头单元21布置在主扫描方向上(即在X轴线 方向)。换言之，在这种布置中，散热器15、气泡排除器26和前头单 元21布置在一个其上伸长了一个空间(允许滑架9往复运动所需) 的方向上，从而免除了提供专门用于布置散热器15和气泡排除器26 的另一个空间的需要。另外，由于具有这种布置，可以制造滑架使得 它在副扫描方向上测得的尺寸较小，因此喷墨打印机100的整体就能 够制造得很紧凑。
散热器15包括与驱动电路24a保持接触的接触部分15a和与接 触部分15a相邻接的暴露部分15b，在主扫描方向上观察时暴露部分 15b位于滑架9的外面。因此，驱动电路24a产生的热首先被接触部 分15a吸收，然后传递到暴露在外面的暴露部分15b上，从而热最终 散到外部。
另外，如上所述，弯曲板件所提供的散热器15挂在头保持器20 的侧壁20e上，使得接触部分15a和暴露部分15b在垂直方向上分别 沿着侧壁20e的内表面和外表面延伸。这种布置能够最小化散热器15 在主扫描方向上测得的尺寸。这意味着在滑架9上设置散热器15不 会阻碍滑架9在主扫描方向上移动所需的距离。另外，由于头保持器 20的侧壁20e介于接触部分15a和暴露部分15b之间，侧壁20e保护 驱动电路24a使之不受以前从暴露部分15b散出的热的影响，换言之， 驱动电路24a不受到暴露部分15b散出的热的影响。
另外，由于散热器15由金属材料制成，它具有很高的热传导能 力，并且它的可成形性和可加工性都很好，这样就能够很容易把它制 造成想要的形状或结构。
另外，如上所述，散热器15的暴露部分15b沿着头保持器20的 侧壁20e的外表面延伸，使得暴露部分15b的主要表面保持在与主扫 描方向(即X轴线方向)基本垂直的方向上。在这种布置中，散热器 15能够把热散到较大的敞开空间中，这个空间是为了让滑架9在主扫 描方向上进行往复移动而提供的。另外，由于滑架9的往复移动所产 生的风能够冷却暴露部分15b，并且暴露部分15b的主要表面能够充 分接收到所产生的风，所以散热器15能够高效地散热。
另外，由于头保持器20和散热器15的接触部分15a把驱动电路 24a夹在它们之间，热能够可靠地从驱动电路24a传递到散热器15的 接触部分15a上。
尽管上面已经描述了本发明的优选实施例，应该理解本发明不限 于所示出的实施例的具体细节，对于本领域技术人员来讲，无需偏离 本发明的精神和范围，就可以对其进行各种变化和改进。
在上述的实施例中，盒状头保持器20安装在框架状滑架9上， 并且散热器15和气泡排除器26作为上述两个侧部放置在盒状头保持 器20的各个侧壁20e、20f上，而前头单元21则放置在两个侧壁20e、 20f之间。也就是说，在上述的实施例中，散热器15、气泡排除器26 和前头单元21通过头保持器20相对于滑架9固定。但是，可以改进 滑架9使得它包括两个侧部，从而散热器15、气泡排除器26和前头 单元21直接固定到滑架9上。
尽管在上述的实施例中头保持器20利用螺栓固定在滑架9上， 头保持器20可以和滑架9的一部分或其全部整体形成。不论彼此整 体形成还是分开形成头保持器20和滑架9，都能够考虑使得头保持器 包括在滑架中并且构成滑架的一部分。
在上述的实施例中，气泡排除器26配备了放置在连通孔56中的 阀件(每个阀件包括阀头部分57和阀杆部分58)，而连通孔56则与 作为气泡保留器的阻尼室27的第二子室39连通。但是，只要能够布 置气泡排除器26使它能够从第二子室39中排出气泡，气泡排除器26 不必配备阀件。
在上述的实施例中，作为墨通路限定单元的前头单元21和阻尼 单元13彼此相对固定，同时支撑或加强前头单元21的加强件65放 在它们之间。但是，加强件65不是必不可少的。图15和16示出了 打印头3的一种改进，其中前头单元21和阻尼单元13彼此固定在一 起，而没有加强件65夹在它们之间。也就是说，利用拧进三个内螺 纹孔280a-280c中的三个螺栓17把两个单元21、13彼此固定在一起， 而三个内螺纹孔280a-280c则穿过前头单元21的空腔单元280形成， 使得阻尼单元13的墨出口41和空腔单元280相应的一个墨进口281 对齐，并且使得前头单元21的侧表面固定到头保持器20的底壁20a 上。在这种变型中，利用三个螺栓17固定到前头单元21上的阻尼单 元13加强了前头单元21。因此类似于上述的实施例，前头单元21具 有较高的刚性。可以利用三个螺栓17中的两个螺栓17建立墨进口281 和墨出口41之间的流体密封连接，那两个螺栓17拧进上述的两个内 螺纹孔280a、280b以帮助压紧弹性密封件67。这样，对压紧弹性密 封件67没有起到特别作用的内螺纹孔280c就不是必不可少的。