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液体喷出头以及液体喷出装置的制作方法

2021-08-20 20:31:00 来源:中国专利 TAG:喷出 液体 装置
液体喷出头以及液体喷出装置的制作方法

本发明涉及一种液体喷出头以及液体喷出装置。



背景技术:

一直以来,已知一种如专利文献1所记载的那样与使压力室内的液体从喷嘴喷出的液体喷出头有关的技术。

但是,在现有的技术中,有可能发生气泡滞留在从压力室到喷嘴的流道中从而使得液体难以从喷嘴喷出的喷出异常。

专利文献1:日本特开2017-013390号公报



技术实现要素:

为了解决以上的问题,本发明的优选的方式所涉及的液体喷出头的特征在于,具备:第一压力室,其在第一方向上延伸,且对液体施加压力;第二压力室,其在所述第一方向上延伸,且对液体施加压力;喷嘴流道,其在所述第一方向上延伸,且与喷出液体的喷嘴连通;第一连通流道,其在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,且对所述第一压力室与所述喷嘴流道进行连通;第二连通流道,其在所述第二方向上延伸,且对所述第二压力室与所述喷嘴流道进行连通;供给流道,其向所述第一压力室供给液体;排出流道,其从所述第二压力室排出液体,所述第二压力室的壁面包括第一壁面,所述第一壁面在所述第一方向上延伸,且在所述第二方向上距所述喷嘴最远,所述第二连通流道的壁面包括第二壁面和第三壁面,所述第二壁面在所述第二方向上延伸,且在所述第一方向上距所述喷嘴最远,所述第三壁面在所述第一方向上位于与所述第二壁面相反的一侧,在所述第一壁面与所述第三壁面之间设置有第一倾斜部,所述第一倾斜部具有第一结构面,所述第一结构面在所述第一方向与所述第二方向之间的第三方向上延伸。

本发明的优选的方式所涉及的液体喷出装置的特征在于,具备:第一压力室,其在第一方向上延伸,且对液体施加压力;第二压力室,其在所述第一方向上延伸,且对液体施加压力;喷嘴流道,其在所述第一方向上延伸,且与喷出液体的喷嘴连通;第一连通流道,其在与所述第一方向交叉的第二方向上延伸,且对所述第一压力室与所述喷嘴流道进行连通;第二连通流道,其在所述第二方向上延伸,且对所述第二压力室与所述喷嘴流道进行连通;供给流道,其向所述第一压力室供给液体;排出流道,其从所述第二压力室排出液体,所述第二压力室的壁面包括第一壁面,所述第一壁面在所述第一方向上延伸,且在所述第二方向上距所述喷嘴最远,所述第二连通流道的壁面包括第二壁面和第三壁面,所述第二壁面在所述第二方向上延伸,且在所述第一方向上距所述喷嘴最远,所述第三壁面在所述第一方向上位于与所述第二壁面相反的一侧的壁面,在所述第一壁面与所述第三壁面之间设置有第一倾斜部,所述第一倾斜部具有第一结构面,所述第一结构面在所述第一方向与所述第二方向之间的第三方向上延伸。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式所涉及的液体喷出装置100的一个示例的结构图。

图2为表示液体喷出头1的结构的一个示例的分解立体图。

图3为表示液体喷出头1的结构的一个示例的剖视图。

图4为表示液体喷出头1的结构的一个示例的平面图。

图5为表示压电元件pzq的结构的一个示例的剖视图。

图6为表示液体喷出头1的结构的一个示例的剖视图。

图7为表示液体喷出头1的结构的一个示例的剖视图。

图8为表示参考例所涉及的液体喷出头1z的结构的一个示例的剖视图。

图9为表示变形例1所涉及的循环流道rja的结构的一个示例的平面图。

图10为变形例2所涉及的液体喷出装置100b的一个示例的结构图。

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本发明的方式进行说明。但是,在各图中,使各个部分的尺寸以及比例尺与实际情况适当地不同。此外,由于以下所叙述的实施方式为本发明的优选的具体例,因此附加有技术上优选的各种各样的限定,但是只要在以下的说明中未特别记载对本发明进行限定的意思,则本发明的范围并不限于这些方式。

a.实施方式

以下,参照图1,对本实施方式所涉及的液体喷出装置100进行说明。

1.液体喷出装置的概要

图1为表示本实施方式所涉及的液体喷出装置100的一个示例的说明图。本实施方式所涉及的液体喷出装置100为,向介质pp喷出油墨的喷墨式的印刷装置。虽然介质pp例如为印刷用纸,但树脂薄膜或布帛等任意的印刷对象也可以作为介质pp而被利用。

如图1所例示的那样,液体喷出装置100具备对油墨进行贮留的液体容器93。作为液体容器93,能够采用例如相对于液体喷出装置100而可拆装的墨盒、由挠性的薄膜所形成的袋状的油墨袋、或者能够补充油墨的油墨罐等。在液体容器93中贮留有颜色不同的多种油墨。

如图1所例示的那样,液体喷出装置100具备控制装置90、移动机构91、输送机构92和循环机构94。

其中,控制装置90包括例如cpu或fpga等处理电路、半导体存储器等存储电路,并对液体喷出装置100的各要素进行控制。在此,cpu为centralprocessingunit(中央处理器)的简称,fpga为fieldprogrammablegatearray(现场可编程门阵列)的简称。

此外,移动机构91在由控制装置90实现的控制下,将介质pp向 y方向进行输送。另外,在下文中,将 y方向和与 y方向相反的方向即-y方向统称为y轴方向。

此外,输送机构92在由控制装置90的控制下,使多个液体喷出头1在 x方向以及与 x方向相反的方向即-x方向上往返移动。另外,在下文中,将 x方向以及-x方向统称为x轴方向。在此, x方向为与 y方向交叉的方向。例如, x方向为与 y方向正交的方向。输送机构92具备对多个液体喷出头1进行收纳的收纳壳体921、和固定有收纳壳体921的无接头带922。另外,也可以将液体容器93以及循环机构94与液体喷出头1一起收纳在收纳壳体921中。

此外,循环机构94在由控制装置90实现的控制下,将被贮留于液体容器93中的油墨供给至设置于液体喷出头1中的供给流道rb1。另外,循环机构94在由控制装置90实现的控制下,对被贮留在液体喷出头1所设置的排出流道rb2中的油墨进行回收,并使该回收到的油墨向供给流道rb1回流。另外,对于供给流道rb1以及排出流道rb2,将利用图3而在下文中进行叙述。

如图1所例示的那样,在液体喷出头1中,从控制装置90被供给用于对液体喷出头1进行驱动的驱动信号com、和用于对液体喷出头1进行控制的控制信号si。然后,液体喷出头1在由控制信号si实现的控制下,通过驱动信号com而被驱动,从而使油墨从设置于液体喷出头1上的m个喷嘴n的一部分或者全部向 z方向喷出。在此,值m为1以上的自然数。此外, z方向为与 x方向以及 y方向交叉的方向。例如, z方向为与 x方向以及 y方向正交的方向。在下文中,有时将 z方向和与 z方向相反的方向即-z方向统称为z轴方向。另外,对于喷嘴n,将利用图2以及图4而在下文中进行叙述。

液体喷出头1通过与由移动机构91实现的介质pp的输送和由输送机构92实现的液体喷出头1的往返移动连动,使油墨从m个喷嘴n的一部分或者全部喷出,并使该被喷出的油墨喷落在介质pp的表面上,从而在介质pp的表面上形成所希望的图像。

2.液体喷出头的概要

以下,参照图2至图5,对液体喷出头1的概要进行说明。

另外,图2为液体喷出头1的分解立体图,图3为图2中的ⅲ-ⅲ线的剖视图,图4为从-z方向对液体喷出头进行观察时的平面图。

如图2以及图3所例示的那样,液体喷出头1具备喷嘴基板60、可塑性薄板61以及可塑性薄板62、连通板2、压力室基板3、振动板4、贮留室形成基板5和配线基板8。

如图2所例示的那样,喷嘴基板60为,在y轴方向上狭长、且以与xy平面大致平行的方式延伸的板状的部件,并形成有m个喷嘴n。在此,“大致平行”是指,除了完全平行的情况之外,还包括若考虑误差则也视为平行的情况的概念。喷嘴基板60例如通过利用蚀刻等半导体制造技术来对硅的单晶基板进行加工从而被制造出。但是,在喷嘴基板60的制造中,可以任意地采用公知的材料以及制法。此外,喷嘴n为被设置于喷嘴基板60上的贯穿孔。在本实施方式中,作为一个示例而设想了如下情况,即,在喷嘴基板60中,m个喷嘴n以形成在y轴方向上延伸的喷嘴列ln的方式而被设置。

如图2以及图3所例示的那样,在喷嘴基板60的-z侧处设置有连通板2。连通板2为,在y轴方向上狭长、且以与xy平面大致平行的方式延伸的板状的部件,并形成有油墨的流道。

具体而言,在连通板2上形成有一个供给流道ra1和一个排出流道ra2。其中,供给流道ra1被设置为,与后述的供给流道rb1连通,且在y轴方向上延伸。此外,排出流道ra2被设置为,与后述的排出流道rb2连通,且在从供给流道ra1进行观察时,在-x方向上沿着y轴方向而延伸。

此外,在连通板2上形成有与m个喷嘴n一一对应的m个喷嘴流道rn、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rr1、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rr2、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rk1、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rk2、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rx1、与m个喷嘴n一一对应的m个连通流道rx2。另外,也可以在连通板2上设置m个喷嘴n所共用的一个连通流道rx1,也可以设置m个喷嘴n所共用的一个连通流道rx2。

其中,连通流道rx1被设置为,与供给流道ra1连通,且在从供给流道ra1进行观察时在-x方向上沿着x轴方向而延伸。另外,连通流道rk1被设置为,与连通流道rx1连通,且在从连通流道rx1进行观察时在-x方向上沿着z轴方向而延伸。另外,连通流道rr1被设置为,在从连通流道rk1进行观察时在-x方向上沿着z轴方向而延伸。

另外,连通流道rx2被设置为,与排出流道ra2连通,且在从排出流道ra2进行观察时在 x方向上沿着x轴方向而延伸。另外,连通流道rk2被设置在,与连通流道rx2连通,且在从连通流道rx2进行观察时在 x方向上沿着z轴方向而延伸。另外,连通流道rr2被设置为,在从连通流道rk2进行观察时在 x方向上、且在从连通流道rr1进行观察时在-x方向上,沿着z轴方向而延伸。

另外,喷嘴流道rn被设置为,对连通流道rr1与连通流道rr2进行连通,且在从连通流道rr1进行观察时在-x方向上、且在从连通流道rr2进行观察在 x方向上,沿着x轴方向而延伸。喷嘴流道rn与对应于该喷嘴流道rn的喷嘴n连通。

另外,连通板2例如通过利用半导体制造技术来对硅的单晶基板进行加工从而被制造出。但是,在连通板2的制造中,可以任意地采用公知的材料和制法。

如图2以及图3所例示的那样,在连通板2的-z侧处设置有压力室基板3。压力室基板3为,在y轴方向上狭长、且以与xy平面大致平行的方式延伸的板状的部件,并形成有油墨的流道。

具体而言,在压力室基板3上形成有与m个喷嘴n一一对应的m个压力室cb1、与m个喷嘴n一一对应的m个压力室cb2。其中,压力室cb1被设置为,对连通流道rk1与连通流道rr1进行连通,且在从z轴方向进行观察的情况下,将连通流道rk1的 x侧的端部与连通流道rr1的-x侧的端部连结并在x轴方向上延伸。此外,压力室cb2被设置为,对连通流道rk2与连通流道rr2进行连通,且在从z轴方向进行观察的情况下,将连通流道rk2的-x侧的端部与连通流道rr2的 x侧的端部连结并在x轴方向上延伸。

另外,压力室基板3例如通过利用半导体制造技术来对硅的单晶基板进行加工从而被制造出。但是,在压力室基板3的制造中,可以任意地采用公知的材料和制法。

另外,虽然详细内容将在下文中叙述,但在压力室基板3上对应于压力室cb1而设置有倾斜部tp1a及倾斜部tp1b,且对应于压力室cb2而设置有倾斜部tp2a及倾斜部tp2b。

另外,在下文中,将对供给流道ra1与排出流道ra2进行连通的油墨的流道称为循环流道rj。

如图4所例示的那样,供给流道ra1及排出流道ra2通过与m个喷嘴n一一对应的m个循环流道rj而被连通。如上文所述,各循环流道rj包括与供给流道ra1连通的连通流道rx1、与连通流道rx1连通的连通流道rk1、与连通流道rk1连通的压力室cb1、与压力室cb1连通的连通流道rr1、与连通流道rr1连通的喷嘴流道rn、与喷嘴流道rn连通的连通流道rr2、与连通流道rr2连通的压力室cb2、与压力室cb2连通的连通流道rk2、对连通流道rk2与排出流道ra2进行连通的连通流道rx2。另外,在本实施方式中,作为一个示例而设想了如下情况,即,各循环流道rj在x轴方向上延伸。

如图2以及图3所例示的那样,在压力室基板3的-z侧处设置有振动板4。振动板4为,在y轴方向上狭长、且以与xy平面大致平行的方式延伸的板状的部件,并且为能够弹性地进行振动的部件。

如图2以及图3所例示的那样,在振动板4的-z侧处设置有与m个压力室cb1一一对应的m个压电元件pz1、和与m个压力室cb21一一对应的m个压电元件pz2。在下文中,将压电元件pz1以及压电元件pz2统称为压电元件pzq。压电元件pzq为,根据驱动信号com的电位变化而进行变形的被动元件。换言之,压电元件pzq为,将驱动信号com的电能转换为动能的、能量转换元件的一个示例。另外,在下文中,有时会在表示液体喷出头1中的与压电元件pzq相对应的结构要素或信号的符号上标记后缀“q”。

图5为将压电元件pzq的附近放大了的剖视图。

如图5所例示的那样,压电元件pzq为,使压电体zmq介于被供给预定的基准电位vbs的下部电极zdq与被供给驱动信号com的上部电极zuq之间的层压体。压电元件pzq为,例如在从-z方向进行观察时下部电极zdq、上部电极zuq和压电体zmq重叠的部分。此外,在压电元件pzq的 z方向上设置有压力室cbq。

如上文所述,压电元件pzq根据驱动信号com的电位变化而被驱动从而发生变形。振动板4以与压电元件pzq的变形连动的方式进行振动。当振动板4进行振动时,压力室cbq内的压力发生变动。然后,通过压力室cbq内的压力发生变动,从而被填充于压力室cbq的内部的油墨经由连通流道rrq以及喷嘴流道rn而从喷嘴n被喷出。

如图2以及图3所例示的那样,在振动板4的-z侧的面上安装有配线基板8。配线基板8为用于对控制装置90以及液体喷出头1进行电连接的部件。作为配线基板8,例如优选地采用fpc或ffc等挠性的配线基板。在此,fpc为flexibleprintedcircuit(柔性电路板)的简称,此外,ffc为flexibleflatcable(柔性扁平电缆)的简称。在配线基板8上安装有驱动电路81。驱动电路81为,在由控制信号si实现的控制下,对是否向压电元件pzq供给驱动信号com进行切换的电路。如图5所例示的那样,驱动电路81经由配线810而向压电元件pzq所具有的上部电极zuq供给驱动信号com。

另外,在下文中,有时将被供给至压电元件pz1的驱动信号com称为驱动信号com1,且将被供给至压电元件pz2的驱动信号com称为驱动信号com2。在本实施方式中,设想了如下情况,即,在使油墨从喷嘴n喷出时,驱动电路81向与喷嘴n对应的压电元件pz1供给的驱动信号com1的波形和驱动电路81向与喷嘴n相对应的压电元件pz2供给的驱动信号com2的波形大致相同。在此,“大致相同”是指,除了完全相同的情况之外,还包括若考虑误差则视为相同的情况的概念。

如图2以及图3所例示的那样,在连通板2的-z侧处设置有贮留室形成基板5。贮留室形成基板5为,在y轴方向上狭长的部件,且形成有油墨的流道。

具体而言,在贮留室形成基板5上形成有一个供给流道rb1和一个排出流道rb2。其中,供给流道rb1被设置为,与供给流道ra1连通,并且在从供给流道ra1进行观察时,在-z方向上沿着y轴方向而延伸。此外,排出流道rb2被设置为,与排出流道ra2连通,并且在从排出流道ra2进行观察时在-z方向、且在从供给流道rb1进行观察时在-x方向上沿着y轴方向而延伸。

此外,在贮留室形成基板5上设置有与供给流道rb1连通的导入口51、与排出流道rb2连通的排出口52。而且,油墨从液体容器93经由导入口51而被供给至供给流道rb1。此外,贮留于排出流道rb2中的油墨经由排出口52而被回收。

此外,在贮留室形成基板5上设置有开口50。在开口50的内侧设置有压力室基板3、振动板4和配线基板8。

另外,贮留室形成基板5例如由树脂材料的注塑成型而被形成。但是,在贮留室形成基板5的制造中,可以任意地采用公知的材料和制法。

在本实施方式中,从液体容器93被供给至导入口51的油墨经由供给流道rb1而流入供给流道ra1中。然后,流入供给流道ra1中的油墨的一部分经由连通流道rx1及连通流道rk1而流入压力室cb1中。此外,流入压力室cb1中的油墨的一部分经由连通流道rr1、喷嘴流道rn和连通流道rr2而流入压力室cb2中。然后,流入压力室cb2中的油墨的一部分经由连通流道rk2、连通流道rx2、排出流道ra2和排出流道rb2而从排出口52被排出。

另外,在压电元件pz1通过驱动信号com1而被驱动的情况下,被填充于压力室cb1内部的油墨的一部分经由连通流道rr1和喷嘴流道rn而从喷嘴n被喷出。此外,在压电元件pz2通过驱动信号com2而被驱动的情况下,被填充于压力室cb2内部的油墨的一部分经由连通流道rr2和喷嘴流道rn而从喷嘴n被喷出。

如图2及图3所例示的那样,在连通板2的 z侧的面上,以对供给流道ra1、连通流道rx1和连通流道rk1进行封堵的方式而设置有可塑性薄板61。可塑性薄板61由弹性材料所形成,并对供给流道ra1、连通流道rx1及连通流道rk1内的油墨的压力变动进行吸收。另外,在连通板2的 z侧的面上,以对排出流道ra2、连通流道rx2和连通流道rk2进行封堵的方式而设置有可塑性薄板62。可塑性薄板62由弹性材料所形成,并对排出流道ra2、连通流道rx2及连通流道rk2内的油墨的压力变动进行吸收。

如上文所述,本实施方式所涉及的液体喷出头1使油墨从供给流道ra1经由循环流道rj而向排出流道ra2进行循环。因此,在本实施方式中,即使在存在有压力室cbq内部的油墨未从喷嘴n喷出的期间的情况下,在压力室cbq内部以及喷嘴流道rn等中,也能够防止油墨滞留的状态持续的情况。因此,在本实施方式中,即使在存在有压力室cbq内部的油墨未从喷嘴n喷出的期间的情况下,也能够对压力室cbq内部的油墨增粘的情况进行抑制,从而能够预防因油墨的增粘而致使油墨无法从喷嘴n喷出的喷出异常的发生。

此外,本实施方式所涉及的液体喷出头1能够使被填充于压力室cb1内部的油墨和被填充于压力室cb2内部的油墨从喷嘴n喷出。因此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,例如与仅将被填充于一个压力室cbq内部的油墨从喷嘴n喷出的方式相比,能够使从喷嘴n的油墨的喷出量增大。

3.压力室的形状

以下,参照图6及图7,对压力室cbq的形状进行说明。

图6为循环流道rj中的喷嘴流道rn、连通流道rr1、压力室cb1、连通流道rk1及连通流道rx1的剖视图。

如图6所例示的那样,连通流道rr1在从y轴方向进行观察的情况下具有 x侧的壁面hra1和-x侧的壁面hrb1。在此,壁面hra1为构成连通流道rr1的壁面中的、x轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着z轴方向而延伸的壁面。另外,在本实施方式中,“一个物体与另一个物体之间的距离”是指,一个物体与另一个物体之间的最短距离。此外,壁面hrb1为,在从y轴方向进行观察的情况下构成连通流道rr1且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的、与壁面hra1相反的一侧的壁面。

另外,连通流道rk1在从y轴方向进行观察的情况下具有-x侧的壁面hka1和 x侧的壁面hkb1。在此,壁面hkb1为构成连通流道rk1的壁面中的、x轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着z轴方向而延伸的壁面。另外,壁面hka1为,在从y轴方向进行观察的情况下构成连通流道rk1且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的、与壁面hkb1相反的一侧的壁面。

另外,压力室cb1在从y轴方向进行观察的情况下具有壁面hc1。在此,壁面hc1为构成压力室cb1的壁面中的、z轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着x轴方向而延伸的壁面。

如图6所例示的那样,在压力室基板3上,于壁面hrb1与壁面hc1之间设置有倾斜部tp1a。在此,倾斜部tp1a具有壁面hp11、壁面hp12及壁面hp13。

其中,壁面hp11在从y轴方向进行观察的情况下沿着w11方向而延伸,且与壁面hc1连接。在此,w11方向是指 x方向与-z方向之间的方向。具体而言,w11方向是指,在从 y方向进行观察时使 x方向逆时针地旋转了角度θ11后的方向。在此,角度θ11为大于0度且小于90度的角度,优选为大于30度且小于60度的角度。

另外,壁面hp13在从y轴方向进行观察的情况下沿着w11方向而延伸,且与壁面hrb1连接。另外,壁面hp12在从y轴方向进行观察的情况下沿着w12方向而延伸,且对壁面hp11与壁面hp13进行连接。在此,w12方向是指 x方向与w11方向之间的方向。具体而言,w12方向是指,在从 y方向进行观察时使 x方向逆时针地旋转了角度θ12后的方向。在此,角度θ12为大于0度且小于角度θ11的角度。另外,壁面hp12也可以在从y轴方向进行观察的情况下沿着 x方向而延伸。

如图6所例示的那样,在压力室基板3上,于壁面hkb1与壁面hc1之间设置有倾斜部tp1b。在此,倾斜部tp1b具有壁面hp14。壁面hp14在从y轴方向进行观察的情况下沿着w13方向而延伸,且对壁面hkb1与壁面hc1进行连接。在此,w13方向为-x方向与-z方向之间的方向。具体而言,w13方向为,在从 y方向进行观察时使-x方向顺时针地旋转了角度θ13后的方向。在此,角度θ13为大于0度且小于90度的角度,优选为大于30度且小于60度的角度。例如,角度θ13也可以与角度θ11大致相同。

图7为循环流道rj中的喷嘴流道rn、连通流道rr2、压力室cb2、连通流道rk2及连通流道rx2的剖视图。

如图7所例示的那样,连通流道rr2在从y轴方向进行观察的情况下具有-x侧的壁面hra2和 x侧的壁面hrb2。在此,壁面hra2为,构成连通流道rr2的壁面中的、x轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着z轴方向而延伸的壁面。另外,壁面hrb2为,在从y轴方向进行观察的情况下构成连通流道rr2且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的、与壁面hra2相反的一侧的壁面。

另外,连通流道rk2在从y轴方向进行观察的情况下具有 x侧的壁面hka2和-x侧的壁面hkb2。在此,壁面hkb2为构成连通流道rk2的壁面中的、x轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着z轴方向而延伸的壁面。另外,壁面hka2为,在从y轴方向进行观察的情况下构成连通流道rk2且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的、与壁面hkb2相反的一侧的壁面。

另外,压力室cb2在从y轴方向进行观察的情况下具有壁面hc2。在此,壁面hc2为,构成压力室cb2的壁面中的、z轴方向上的距喷嘴n的距离最远的壁面,并且为在从y轴方向进行观察的情况下沿着x轴方向而延伸的壁面。

如图7所例示的那样,在压力室基板3上,于壁面hrb2与壁面hc2之间设置有倾斜部tp2a。在此,倾斜部tp2a具有壁面hp21、壁面hp22及壁面hp23。

其中,壁面hp21在从y轴方向进行观察的情况下沿着w21方向而延伸,且与壁面hc2连接。在此,w21方向为-x方向与-z方向之间的方向。具体而言,w21方向为,在从 y方向进行观察时使-x方向顺时针地旋转了角度θ21后的方向。在此,角度θ21为大于0度且小于90度的角度,优选为大于30度且小于60度的角度。例如,角度θ21也可以与角度θ11大致相同。

另外,壁面hp23在从y轴方向进行观察的情况下沿着w21方向而延伸,且与壁面hrb2连接。另外,壁面hp22在从y轴方向进行观察的情况下沿着w22方向而延伸,且对壁面hp21与壁面hp23进行连接。在此,w22方向为-x方向与w21方向之间的方向。具体而言,w22方向为,在从 y方向进行观察时使-x方向顺时针地旋转了角度θ22后的方向。在此,角度θ22为大于0度且小于角度θ21的角度。例如,角度θ22也可以与角度θ12大致相同。

另外,壁面hp22也可以在从y轴方向进行观察的情况下沿着-x方向而延伸。另外,倾斜部tp2a也可以具有与倾斜部tp1a大致相同的形状。具体而言,倾斜部tp1a及倾斜部tp2a例如也可以被设置为,以穿过喷嘴n且与yz平面平行的平面为基准而成为面对称。

如图7所例示的那样,在压力室基板3上,于壁面hkb2与壁面hc2之间设置有倾斜部tp2b。在此,倾斜部tp2b具有壁面hp24。壁面hp24在从y轴方向进行观察的情况下沿着w23方向而延伸,且对壁面hkb2与壁面hc2进行连接。在此,w23方向为 x方向与-z方向之间的方向。具体而言,w23方向为,在从 y方向进行观察时使 x方向逆时针地旋转了角度θ23后的方向。在此,角度θ23为大于0度且小于90度的角度,优选为大于30度且小于60度的角度。例如,角度θ23也可以与角度θ21大致相同。另外,例如,角度θ23也可以与角度θ13大致相同。

另外,倾斜部tp2b也可以具有与倾斜部tp1b大致相同的形状。具体而言,倾斜部tp1b及倾斜部tp2b例如也可以被设置为,以穿过喷嘴n且与yz平面平行的平面为基准而成为面对称。

另外,在本实施方式中,喷嘴n被设置在喷嘴流道rn的大致中央处。例如,x轴方向上的从喷嘴n起至壁面hrb1的距离与x轴方向上的从喷嘴n起至壁面hrb2的距离也可以大致相同。在此,“大致中央”是指,除了严格地处于中央的情况之外,还包括若考虑误差则看作处于中央的情况。

4.参考例

以下,为了使本实施方式的效果明确化,参照图8来对参考例所涉及的液体喷出头1z进行说明。另外,除了代替压力室基板3而具备压力室基板3z的这一点之外,液体喷出头1z与实施方式所涉及的液体喷出头1以同样的方式而被构成。另外,除了未设置倾斜部tp1a、倾斜部tp1b、倾斜部tp2a及倾斜部tp2b的这一点之外,压力室基板3z与实施方式所涉及的压力室基板3以同样的方式而被构成。另外,液体喷出头1z所具有的循环流道rjz与实施方式所涉及的循环流道rj在代替压力室cb1而设置有压力室cb1z、代替压力室cb2而设置有压力室cb2z的这一点上有所不同。

图8为被设置于参考例所涉及的液体喷出头1z上的循环流道rjz中的、喷嘴流道rn、连通流道rr2、压力室cb2z、连通流道rk2及连通流道rx2的剖视图。

如图8所例示的那样,压力室cb2z具备构成压力室cb2z且沿着z轴方向而延伸的两个壁面hc21及壁面hc22。在此,壁面hc21为构成压力室cb2z且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的 x侧的壁面,并对壁面hc2及壁面hrb2进行连接。另外,壁面hc22为构成压力室cb2z且沿着z轴方向而延伸的两个壁面中的-x侧的壁面,并对壁面hc2及壁面hkb2进行连接。

在参考例所涉及的液体喷出头1z中,在油墨从供给流道ra1经由循环流道rjz而流向排出流道ra2的情况下,在壁面hc2与壁面hc21的边界的区域ar1和壁面hc2与壁面hc22的边界的区域ar2中,油墨的流速会降低,从而使得油墨滞留。因此,在循环流道rjz内所产生的气泡滞留在区域ar1及区域ar2中的可能性变高。然后,在参考例所涉及的液体喷出头1z中,即使在压电元件pz2被驱动信号com2驱动而欲从喷嘴n喷出压力室cb2z内的油墨的情况下,压电元件pz2欲压出油墨的压力通过滞留在压力室cb2z中的区域ar1及区域ar2的气泡而被吸收,从而会发生难以从喷嘴n喷出油墨的所谓的喷出异常。而且,在发生了喷出异常的情况下,对介质pp形成的图像的画质将下降。

同样地,在参考例所涉及的液体喷出头1z中,也存在如下的情况,即,压电元件pz1欲压出油墨的压力被滞留在压力室cb1z中的气泡吸收,从而难以从喷嘴n喷出油墨的情况。

相对于此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,在压力室cb2中设置有倾斜部tp2a及倾斜部tp2b。因此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,与液体喷出头1z相比,能够降低气泡滞留在压力室cb2中的可能性。另外,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,与液体喷出头1z相比,在压力室cb1中设置有倾斜部tp1a及倾斜部tp1b。因此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,与液体喷出头1z相比,能够降低气泡滞留在压力室cb1中的可能性。因此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,与液体喷出头1z相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。由此,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,与液体喷出头1z相比,能够对于介质pp而形成更高画质的图像。

5.实施方式的总结

如以上所说明的那样,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,具备:压力室cb1,其在-x方向上延伸,且对油墨施加压力;压力室cb2,其在-x方向上延伸,且对油墨施加压力;喷嘴流道rn,其在-x方向上延伸,且与喷出油墨的喷嘴n连通;连通流道rr1,其在与-x方向交叉的-z方向上延伸,且对压力室cb1与喷嘴流道rn进行连通;连通流道rr2,其在-z方向上延伸,且对压力室cb2与喷嘴流道rn进行连通;供给流道ra1,其向压力室cb1供给油墨;排出流道ra2,其从压力室cb2排出油墨,压力室cb2的壁面包括壁面hc2,所述壁面hc2在-x方向上延伸,且在-z方向上距喷嘴n最远,连通流道rr2的壁面包括壁面hra2和壁面hrb2,所述壁面hra2在-z方向上延伸,且在-x方向上距喷嘴n最远,所述壁面hrb2在-x方向上位于与壁面hra2相反的一侧,在壁面hc2与壁面hrb2之间设置有倾斜部tp2a,倾斜部tp2a具有壁面hp21,所述壁面hp21在-x方向与-z方向之间的w21方向上延伸。

即,由于本实施方式所涉及的液体喷出头1在压力室cb2中设置有倾斜部tp2a,因此与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2a的方式相比,能够使从连通流道rr2朝向压力室cb2的油墨的流动以及从压力室cb2朝向连通流道rr2的油墨的流动顺畅。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2a的方式相比,能够降低气泡滞留在连通流道rr2及压力室cb2中的可能性。由此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2a的方式相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

此外,由于在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,压力室cb1以及压力室cb2经由连通流道rr1、喷嘴流道rn以及连通流道rr2而连通,因此能够在压力室cb1与压力室cb2之间产生油墨的流动。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与压力室cb1和压力室cb2未连通的方式相比,能够降低气泡滞留在喷嘴流道rn等中的可能性。由此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与压力室cb1和压力室cb2未连通的方式相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

另外,在本实施方式中,压力室cb1为“第一压力室”的一个示例,压力室cb2为“第二压力室”的一个示例,连通流道rr1为“第一连通流道”的一个示例,连通流道rr2为“第二连通流道”的一个示例,壁面hc2为“第一壁面”的一个示例,壁面hra2为“第二壁面”的一个示例,壁面hrb2为“第三壁面”的一个示例,倾斜部tp2a为“第一倾斜部”的一个示例,壁面hp21为“第一结构面”的一个示例,油墨为“液体”的一个示例,-x方向为“第一方向”的一个示例,-z方向为“第二方向”的一个示例,w21方向为“第三方向”的一个示例。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,具备连通流道rk2,所述连通流道rk2在-z方向上延伸,且对连通流道rr2与排出流道ra2进行连通,连通流道rk2的壁面包括壁面hkb2,所述壁面hkb2在-z方向上延伸,且在-x方向上距喷嘴n最远,在壁面hkb2与壁面hc2之间设置有倾斜部tp2b,倾斜部tp2b具有在 x方向与-z方向之间的w23方向上延伸的壁面hp24。

即,由于本实施方式所涉及的液体喷出头1在压力室cb2中设置有倾斜部tp2b,因此与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2b的方式相比,能够使从连通流道rk2朝向压力室cb2的油墨的流动以及从压力室cb2朝向连通流道rk2的油墨的流动顺畅。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2b的方式相比,能够降低气泡滞留在连通流道rk2及压力室cb2中的可能性。由此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb2中未设置倾斜部tp2b的方式相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

另外,在本实施方式中,连通流道rk2为“第三连通流道”的一个示例,壁面hkb2为“第四壁面”的一个示例,倾斜部tp2b为“第二倾斜部”的一个示例,壁面hp24为“第二结构面”的一个示例, x方向为“第四方向”一个示例,w23方向为“第五方向”的一个示例。

另外,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,-x方向和w21方向所成的角度θ21也可以与 x方向和w23方向所成的角度θ23大致相同。

在该情况下,根据本实施方式,与角度θ21和角度θ23为不同的角度的情况相比,液体喷出头1的制造变得容易。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,倾斜部tp2a具有壁面hp22,所述壁面hp22在-x方向、或者-x方向与w21方向之间的w22方向上延伸。在该情况下,壁面hp22也可以被设置在壁面hp21与壁面hrb2之间。另外,在该情况下,也可以在壁面hp22与壁面hrb2之间设置沿着w21方向而延伸的壁面hp23。

即,由于本实施方式所涉及的液体喷出头1在倾斜部tp2a中设置有壁面hp22,因此与在倾斜部tp2a中未设置壁面hp22的方式相比,能够使从连通流道rr2朝向压力室cb2的油墨的流动以及从压力室cb2朝向连通流道rr2的油墨的流动顺畅。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在倾斜部tp2a中未设置壁面hp22的方式相比,能够降低气泡滞留在连通流道rr2及压力室cb2中的可能性。

特别是,倾斜部tp2a为,用于在从喷嘴n中喷出油墨时将油墨流动的方向从 x方向切换为-z方向、而在未从喷嘴n喷出油墨的条件下使油墨在循环流道rj中循环时将油墨流动的方向从 z方向切换为-x方向的结构要素。在本实施方式中,通过在倾斜部tp2a中设置在相对于x轴方向的倾斜较小的w22方向上延伸的壁面hp22,从而能够在从喷嘴n喷出油墨时,顺畅地将油墨流动的方向从 x方向切换为-z方向。另外,在本实施方式中,通过在倾斜部tp2a中设置在相对于x轴方向的倾斜较大的w21方向上延伸的壁面hp23,从而能够在未从喷嘴n喷出油墨的条件下使油墨在循环流道rj中循环时,顺畅地将油墨流动的方向从 z方向切换为-x方向。

另外,在本实施方式中,壁面hp22为“第三结构面”的一个示例,w22方向为“第六方向”的一个示例。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,压力室cb1的壁面包括壁面hc1,所述壁面hc1在-x方向上延伸,且在-z方向上距喷嘴n最远,连通流道rr1的壁面包括壁面hra1和壁面hrb1,所述壁面hra1在-z方向上延伸,且在 x方向上距喷嘴n最远,所述壁面hrb1在-x方向上位于与壁面hra1相反的一侧,在壁面hc1与壁面hrb1之间设置有倾斜部tp1a,倾斜部tp1a具有在-z方向与 x方向之间的w11方向上延伸的壁面hp11。

即,由于本实施方式所涉及的液体喷出头1在压力室cb1中设置有倾斜部tp1a,因此与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1a的方式相比,能够使从连通流道rr1朝向压力室cb1的油墨的流动以及从压力室cb1朝向连通流道rr1的油墨的流动顺畅。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1a的方式相比,能够降低气泡滞留在连通流道rr1及压力室cb1中的可能性。由此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1a的方式相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

另外,在本实施方式中,壁面hc1为“第五壁面”的一个示例,壁面hra1为“第六壁面”的一个示例,壁面hrb1为“第七壁面”的一个示例,倾斜部tp1a为“第三倾斜部”的一个示例,壁面hp11为“第四结构面”的一个示例,w11方向为“第五方向”的其他的示例。

另外,在本实施方式所涉及的液体喷出头1中,倾斜部tp2a和倾斜部tp1a也可以具有大致相同的形状。

在本实施方式中,在倾斜部tp2a和倾斜部tp1a为大致相同的形状的情况下,与倾斜部tp2a和倾斜部tp1a为不同的形状的情况相比,液体喷出头1的制造变得容易。

另外,在本实施方式中,在倾斜部tp2a和倾斜部tp1a为大致相同的形状的情况下,能够使从压力室cb1经由连通流道rr1及喷嘴流道rn到喷嘴n的油墨的流道形状和从压力室cb2经由连通流道rr2及喷嘴流道rn到喷嘴n的油墨的流道形状大致相同。因此,在本实施方式中,在倾斜部tp2a和倾斜部tp1a为大致相同的形状的情况下,与倾斜部tp2a和倾斜部tp1a为不同的形状的情况相比,能够简化用于使被填充于压力室cb1中的油墨从喷嘴n喷出的控制、和用于使被填充于压力室cb2中的油墨从喷嘴n喷出的控制。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,具备连通流道rk1,所述连通流道rk1在-z方向上延伸,且对压力室cb1与供给流道ra1进行连通,连通流道rk1的壁面包括在-z方向上延伸且在 x方向上距喷嘴n最远的壁面hkb1,在壁面hkb1与壁面hc1之间设置有倾斜部tp1b,倾斜部tp1b具有在w13方向上延伸的壁面hp14。

即,由于本实施方式所涉及的液体喷出头1在压力室cb1中设置有倾斜部tp1b,因此与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1b的方式相比,能够使从连通流道rk1朝向压力室cb1的油墨的流动以及从压力室cb1朝向连通流道rk1的油墨的流动顺畅。因此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1b的方式相比,能够降低气泡滞留在连通流道rk1及压力室cb1中的可能性。由此,本实施方式所涉及的液体喷出头1与在压力室cb1中未设置倾斜部tp1b的方式相比,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

另外,在本实施方式中,连通流道rk1为“第四连通流道”的一个示例,壁面hkb1为“第八壁面”的一个示例,倾斜部tp1b为“第四倾斜部”的一个示例,壁面hp14为“第五结构面”的一个示例,w13方向为“第三方向”的其他的示例。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,具备:压力室基板3,其设置有压力室cb1及压力室cb2;连通板2,其设置有喷嘴流道rn、连通流道rr1、连通流道rr2、供给流道ra1及排出流道ra2;喷嘴基板60,其设置有喷嘴n。

因此,根据本实施方式,能够利用半导体制造技术来制造压力室cb1、压力室cb2、喷嘴流道rn、连通流道rr1、连通流道rr2、供给流道ra1、排出流道ra2及喷嘴n。由此,根据本实施方式,能够使压力室cb1、压力室cb2、喷嘴流道rn、连通流道rr1、连通流道rr2、供给流道ra1、排出流道ra2及喷嘴n微细化以及高密度化。

另外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,倾斜部tp2a被设置在压力室基板3上。

因此,根据本实施方式,能够利用半导体制造技术来制造倾斜部tp2a。由此,根据本实施方式,能够使倾斜部tp2a微细化以及高密度化。

此外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,喷嘴n在喷嘴流道rn的大致中央处与喷嘴流道rn连通。

因此,根据本实施方式,能够使从压力室cb1经由连通流道rr1以及喷嘴流道rn到喷嘴n的油墨的流道形状和从压力室cb2经由连通流道rr2以及喷嘴流道rn到喷嘴n的油墨的流道形状大致相同。由此,根据本实施方式,例如,与喷嘴n在不同于喷嘴流道rn的中央的位置处与喷嘴流道rn连通的方式相比,能够简化用于使被填充于压力室cb1中的油墨从喷嘴n喷出的控制、和用于使被填充于压力室cb2中的油墨从喷嘴n喷出的控制。

此外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,具备:压电元件pz1,其根据驱动信号com1的供给,而对压力室cb1内的油墨施加压力;压电元件pz2,其根据驱动信号com2的供给,而对压力室cb2内的油墨施加压力。

因此,根据本实施方式,与仅具备对一个压力室cbq内的油墨施加压力的压电元件pzq的方式相比,能够增大从喷嘴n喷出的油墨的喷出量。

另外,在本实施方式中,压电元件pz1为“第一元件”的一个示例,压电元件pz2为“第二元件”的一个示例,驱动信号com1为“第一驱动信号”的一个示例,驱动信号com2为“第二驱动信号”的一个示例。

此外,本实施方式所涉及的液体喷出头1的特征在于,驱动信号com1的波形和驱动信号com2的波形大致相同。

因此,根据本实施方式,与驱动信号com1的波形和驱动信号com2的波形不同的方式相比,能够简化用于使被填充于压力室cb1中的油墨从喷嘴n喷出的控制、和用于使被填充于压力室cb2中的油墨从喷嘴n喷出的控制。

b.变形例

以上所例示的各方式可以以多种多样的方式进行变形。具体的变形方式在下文中进行例示。从以下的示例中被任意选择的两个以上的方式可以在相互不矛盾的范围内被适当地合并。

变形例1

虽然在上述的实施方式中,如图4所示,作为一个示例而示出了压力室cbq的形状在从z轴方向进行观察时为矩形的方式,但是本发明并未被限定于这样的方式。从z轴方向进行观察时的压力室cbq的形状也可以为任意的形状。例如,作为从z轴方向进行观察时的压力室cbq的形状,也可以采用平行四边形或者梯形。另外,从z轴方向进行观察时的循环流道rj的形状也并未被限定于图4所示的形状。从z轴方向进行观察时的循环流道rj的形状也可以为任意的形状。

图9为从z轴方向对本变形例所涉及的循环流道rja进行观察时的平面图。

如图9所示,在本变形例中,循环流道rja在代替压力室cb1及压力室cb2而具备压力室cb1a及压力室cb2a的这一点上与实施方式所涉及的循环流道rj有所不同。压力室cb1a被设置为,连通流道rk1的-z侧处的y轴方向上的宽度dy1a大于连通流道rr1的-z侧处的y轴方向上的宽度dy1b。另外,压力室cb2a被设置为,连通流道rk2的-z侧处的y轴方向上的宽度dy2a大于连通流道rr2的-z侧处的y轴方向上的宽度dy2b。在此,既可以使宽度dy2a与宽度dy1a大致相同,也可以使宽度dy2b与宽度dy1b大致相同。

根据本变形例,由于与靠近连通流道rkq的位置处的压力室cbq的y轴方向上的宽度dyqa相比,靠近连通流道rrq的位置处的压力室cbq的y轴方向上的宽度dyqb更窄,因此能够使连通流道rrq中的油墨的流速大于连通流道rkq中的油墨的流速。因此,根据本变形例,能够降低气泡滞留在从压力室cbq经由连通流道rrq及喷嘴流道rn到喷嘴n的路径中的可能性。由此,根据本变形例,能够降低因气泡而发生喷出异常的可能性。

变形例2

虽然在上述的实施方式及变形例1中,例示出了使搭载了液体喷出头1的无接头带922在y轴方向上往返移动的串行式的液体喷出装置100,但是本发明并未被限定于这样的方式。液体喷出装置也可以为,多个喷嘴n跨及介质pp的整个宽度而分布的、行式的液体喷出装置。

图10为表示本变形例所涉及的液体喷出装置100b的结构的一个示例的图。液体喷出装置100b与实施方式所涉及的液体喷出装置100在如下方面有所不同,即,代替控制装置90具备而控制装置90b,代替收纳壳体921而具备收纳壳体921b,不具备无接头带922。控制装置90b在不输出对无接头带922进行控制的信号的这一点上与控制装置90不同。收纳壳体921b被设置为,将y轴方向设为长边方向的多个液体喷出头1跨及介质pp的整个宽度而进行分布。另外,在收纳壳体921b上,也可以代替液体喷出头1而搭载有液体喷出头1a或者液体喷出头1b。

变形例3

虽然在上述的实施方式以及变形例1和变形例2中,例示出了将电能转换为动能的压电元件pz,以作为对压力室cb的内部施加压力的能量转换元件,但本发明并未被限定于这样的方式。作为对压力室cb的内部施加压力的能量转换元件,也可以采用例如发热元件,所述发热元件将电能转换为热能,且通过加热而使压力室cb的内部产生气泡,从而使压力室cb的内部的压力发生变动。发热元件例如也可以为通过驱动信号com的供给而使发热体发热的元件。

变形例4

在上述的实施方式及变形例1至变形例3中所例示出的液体喷出装置除了专用于印刷的设备之外,还可以被用于传真装置以及复印机等各种设备中。原本,本发明的液体喷出装置的用途并不限定于印刷。例如,喷出颜色材料的溶液的液体喷出装置可以作为形成液晶显示装置的滤色器的制造装置而被利用。此外,喷出导电材料的溶液的液体喷出装置可以作为形成配线基板的配线以及电极的制造装置而被利用。

符号说明

1…液体喷出头;2…连通板;3…压力室基板;4…振动板;5…贮留室形成基板;8…配线基板;60…喷嘴基板;100…液体喷出装置;cb1…压力室;cb2…压力室;hc1…壁面;hc2…壁面;hka1…壁面;hka2…壁面;hkb1…壁面;hkb2…壁面;n…喷嘴;pz1…压电元件;pz2…压电元件;ra1…供给流道;ra2…排出流道;rk1…连通流道;rk2…连通流道;rn…喷嘴流道;rr1…连通流道;rr2…连通流道;tp1a…倾斜部;tp1b…倾斜部;tp2a…倾斜部;tp2b…倾斜部。

再多了解一些

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