專利名稱：液體噴頭和液體噴出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴射式記錄裝置、顯示器制造裝置、電極形成裝置或生物芯片制造裝置等的液體噴出裝置和這樣的液體噴出裝置上搭載的液體噴頭。
背景技術(shù)：
以往，作為液體噴出裝置，用于對紙張進行印刷的噴射式打印機廣為人知，一般形成這樣的結(jié)構(gòu)在相對于印刷用紙進行往復(fù)運動的滑架上搭載設(shè)有用于液體(液滴)噴出的微小的噴咀的液體噴頭。例如，專利文獻1中揭示的液體噴頭上設(shè)有與外部的墨盒的導(dǎo)出部結(jié)合并導(dǎo)入墨的墨供給針(液體導(dǎo)入部件)。
上述墨供給針是在圓錐狀的尖端部的周面上形成多個導(dǎo)入孔的中空針狀的部件。尖端部的周面當插入墨盒的導(dǎo)出口時起到作為引導(dǎo)部件的作用，另外，也可以通過導(dǎo)入孔從墨盒導(dǎo)入墨。
專利文獻1特開平10-193646號公報(日本)墨供給針的導(dǎo)入孔是導(dǎo)入墨時產(chǎn)生壓力損失(流動抵抗)的部位，所以從降低壓力損失的觀點來看，其內(nèi)徑優(yōu)選某種程度形成得較大，由此，當將墨供給針超聲波熔接(日文「超音波溶著」)到液體噴頭的基體(殼體)上時，導(dǎo)入孔間的分隔壁被破壞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而研發(fā)的，其目的在于提供一種超聲波熔接時的耐性優(yōu)良并且導(dǎo)入液體時的壓力損失低的液體噴頭和液體噴出裝置。
本發(fā)明中，液體噴頭是將用于導(dǎo)入液狀體的液體導(dǎo)入部件和基體接合而成的液體噴頭。具有形成在液體導(dǎo)入部件的端部上的導(dǎo)入孔和從導(dǎo)入孔的外緣向該導(dǎo)入孔的內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在導(dǎo)入孔周圍不具有以往那樣的結(jié)構(gòu)中的分隔壁部分，所以超聲波熔接時的耐性優(yōu)良。另外，導(dǎo)入孔由于能夠在液體導(dǎo)入部件的端部的中央設(shè)計得充分大，所以液體導(dǎo)入時不會產(chǎn)生大的壓力損失。另外，從導(dǎo)入孔的外緣向內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部能夠起到液體導(dǎo)入部件插入外部的液體供給機構(gòu)的導(dǎo)出部時作為引導(dǎo)部件的作用。
另外，優(yōu)選地，延伸部相對于導(dǎo)入孔的中心大致各向同性地配置多個。
更優(yōu)選地，延伸部形成3～4個。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，液體導(dǎo)入部件插入液體供給機構(gòu)的導(dǎo)出部時，液體導(dǎo)入部件在多個位置沒有偏斜地被引導(dǎo)。這種情況下，若延伸部數(shù)量過少則產(chǎn)生引導(dǎo)位置的偏斜，另外，延伸部過多則延伸部變小，導(dǎo)致強度的降低，所以延伸部優(yōu)選設(shè)置3～4個。
另外，優(yōu)選地，延伸部的前端的形狀具有圓角。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠抑制超聲波能量向延伸部的前端集中，所以對超聲波振動的耐性優(yōu)良。
本發(fā)明的液體噴出裝置搭載上述任一結(jié)構(gòu)的液體噴頭。
根據(jù)本發(fā)明的液體噴出裝置，由于在導(dǎo)入孔周圍不具有以往那樣的結(jié)構(gòu)中的分隔壁部分，所以超聲波熔接時的耐性優(yōu)良。另外，導(dǎo)入孔由于能夠在液體導(dǎo)入部件的端部的中央設(shè)計得充分大，所以液體導(dǎo)入時不會產(chǎn)生大的壓力損失。另外，從導(dǎo)入孔的外緣向內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部能夠起到液體導(dǎo)入部件插入外部的液體供給機構(gòu)的導(dǎo)出部時作為引導(dǎo)部件的作用。
圖1是表示液體噴出裝置的外觀結(jié)構(gòu)的概略平面圖。
圖2是表示液體噴頭的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖3是表示墨導(dǎo)入部件的周圍結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖4是表示墨導(dǎo)入部件的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖5(a)、(b)是表示墨導(dǎo)出部和墨導(dǎo)入部件的結(jié)合過程圖。
圖6是表示變形例的墨導(dǎo)入部件的結(jié)構(gòu)的平面圖。
附圖標記說明
1作為液體噴出裝置的打印機10液體噴頭13a～13d壓力調(diào)節(jié)組件30作為基體的殼體32供給流路40作為液體導(dǎo)入部件的墨導(dǎo)入部件41突起部42導(dǎo)入孔43突緣部44熔接突起45導(dǎo)入流路46延伸部46a前端50過濾器60墨導(dǎo)出部61導(dǎo)出流路61a開口部62球閥63O型圈L墨具體實施方式
以下，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
另外，以下論述的實施方式是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所以僅是技術(shù)上優(yōu)選的各種限定而已，本發(fā)明的范圍只要在以下的說明中沒有特別記載要限定本發(fā)明的意思，則不限定于下述實施方式。另外，以下的說明參照的圖中，為了圖示的方便，存在部件乃至部分的縱橫尺寸的比例尺與實際不同的情況。
(液體噴出裝置的結(jié)構(gòu))首先，參照圖1說明液體噴出裝置的結(jié)構(gòu)。
圖1表示液體噴出裝置的外觀結(jié)構(gòu)的概略平面圖。
圖1中，作為液體噴出裝置的打印機1具有由鋼板等形成的引導(dǎo)框2、用于支承用紙(未圖示)的壓盤3、與壓盤3相對的一面上具有微小的噴咀的液體噴頭10、用于進行液體噴頭10的噴咀維護的維護組件4。液體噴頭10搭載在滑架5上，通過驅(qū)動帶6而在圖的左右方向上往復(fù)移動(掃描)。
液體噴頭10上作為液體的4色的著色墨(墨)分別從墨盒11a～11d通過供給管12a～12d和壓力調(diào)節(jié)組件13a～13d供給。并且，與滑架5的掃描和用紙(未圖示)的運送同步進行液體噴頭10的各噴咀的噴出控制，在壓盤3上進行用紙(未圖示)的彩色印刷。
維護組件4具有與液體噴頭10的噴咀的形成面密接而密封(蓋住)噴咀的開口的帽殼7和由橡膠等形成的作為板狀部件的刮板8。帽殼7除了能夠起到保護噴咀的作用外，還能夠在所謂的驅(qū)動與帽殼連通的泵(未圖示)而從噴咀吸引墨的吸引動作(回復(fù)動作)時也能夠使用。另外，刮板8用于擦拭附著在噴咀的形成面上的墨的所謂刮拭動作。
墨盒11a～11d是在氣密性的塑料殼體內(nèi)具有可撓性的墨容器的結(jié)構(gòu)。并且，從加壓泵單元14通過通氣管15a～15d送出的加壓空氣對墨加壓進行供給。被加壓的墨通過安裝在液體噴頭10上的壓力調(diào)節(jié)組件13a～13d減壓，在負壓(低于大氣壓的壓力)下供給液體噴頭10。
(液體噴頭的結(jié)構(gòu))接著，參照圖2、圖3、圖4說明液體噴頭的結(jié)構(gòu)。
圖2是表示液體噴頭的整體結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示墨導(dǎo)入部件的周圍結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是表示墨導(dǎo)入部件的結(jié)構(gòu)平面圖。
液體噴頭10具有作為基體的殼體30，其形成引導(dǎo)用的肋部或凹部(局部圖示省略)，以能安裝壓力調(diào)節(jié)組件13a～13d(參照圖1)。另外，殼體30的下部設(shè)有用于噴出墨的噴出部16和具有與噴出動作相關(guān)的控制電路的電路部分17。
噴出部16具有以規(guī)定的排列形成在一個面上的噴咀20、與各個噴咀20連通的腔體22、根據(jù)對應(yīng)的各墨種來對腔體22供給墨的存儲部23。腔體22的頂部24通過可撓性膜25而能夠移動，通過與頂部24接合的壓電元件26的驅(qū)動來從噴咀20噴出墨。
在殼體30的上面設(shè)有作為液體導(dǎo)入部件的墨導(dǎo)入部件40，其用于與壓力調(diào)節(jié)組件13a～13d結(jié)合來導(dǎo)入墨。墨導(dǎo)入部件40具有朝上方以圓筒狀突出的突起部41和在殼體30側(cè)展開裙部(下部)的突緣部43，在突緣部43上，其外周面在由引導(dǎo)部31規(guī)定的狀態(tài)下與殼體30超聲波熔接(熔著)。突緣部43的下面形成作為超聲波熔接時的作用部分的熔接突起44(圖3中由熔接而擠塌的狀態(tài))。
突起部41的端部上設(shè)有中央形成得大的導(dǎo)入孔42和從導(dǎo)入孔42的外緣向?qū)肟?2的內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部46。如圖所示，延伸部46相對于導(dǎo)入孔42的中心各向同性地配置4個，另外，延伸部46的前端46a是具有圓角的形狀。
由于突起部41的端部繞導(dǎo)入孔42不具有以往技術(shù)中相關(guān)結(jié)構(gòu)那樣的分隔壁部分，所以超聲波熔接時的耐性優(yōu)良。另外，延伸部46的前端46a形成具有圓角的形狀，從而超聲波振動的能量難以集中在前端46a。由此，超聲波熔接時，能夠適宜地抑制延伸部46的破壞。
墨導(dǎo)入部件40的內(nèi)部具有導(dǎo)入流路45，導(dǎo)入流路45的一端與導(dǎo)入孔42連通，另一端側(cè)被擴張幅度，隔著過濾器50與殼體30側(cè)的供給流路32連通。通過導(dǎo)入孔42導(dǎo)入的墨通過導(dǎo)入流路45、過濾器50、供給流路32供給噴出部16。
另外，上述殼體30和墨導(dǎo)入部件40的材料采用作為適于成型或熔接的材料的PPE(PolyPhenylene Ether聚亞苯基醚)等樹脂、或樹脂中混入玻璃原材料等的混合材料等。
過濾器50是將金屬線編織成網(wǎng)狀的部件，熔接在供給流路32的連通口的形成面上。過濾器50起到捕捉含于從導(dǎo)入流路45向供給流路32供給的墨中的雜質(zhì)等的作用。另外，導(dǎo)入流路45和供給流路32的過濾器50側(cè)被擴張幅度是為了擴大過濾器50的有效面積，降低與通過相關(guān)的流動抵抗(損失水頭)。
(關(guān)于液體噴頭和壓力調(diào)節(jié)組件的結(jié)合)接著，參照圖5說明液體噴頭和壓力調(diào)節(jié)組件的結(jié)合。
圖5是表示墨導(dǎo)出部和墨導(dǎo)入部件的結(jié)合過程的圖。
在壓力調(diào)節(jié)組件13a～13d(參照圖1)的下部，如圖5所示，設(shè)有用于導(dǎo)出墨L的墨導(dǎo)出部60。墨導(dǎo)出部60具有用于導(dǎo)出墨的導(dǎo)出流路61、可閉塞導(dǎo)出流路61的一部分的球閥62、用于密封與墨導(dǎo)入部件40的連接部分的O型圈63。
圖5(a)所示的狀態(tài)下，球閥62閉塞導(dǎo)出流路61，另外，O型圈63的內(nèi)徑比墨導(dǎo)入部件40的突起部41的外徑稍小。如圖所示，墨導(dǎo)入部件40的突起部41插入墨導(dǎo)出部60之際，從導(dǎo)入孔42的外緣向內(nèi)側(cè)傾斜形成的延伸部46起到在導(dǎo)出流路61的開口部61a和O型圈63的內(nèi)面之間引導(dǎo)突起部41的插入位置的作用。
延伸部46起到引導(dǎo)插入位置的作用的情況下，延伸部46的前端46a是具有圓角的形狀，所以導(dǎo)出流路61的開口部61a以及O型圈63不會受到破壞。另外，由于延伸部46相對導(dǎo)入孔42的中心各向同性地配置多個(本實施方式中是4個)，所以突起部41在多個位置沒有偏斜地被引導(dǎo)。
如圖5(b)所示，墨導(dǎo)入部件40進一步插入墨導(dǎo)出部60的情況下，O型圈63與突起部41的周面密接，連接部分被密封。另外，形成在突起部41的端部上的延伸部46推起球閥62，導(dǎo)出流路61成打開狀態(tài)。
延伸部46從導(dǎo)入孔42的外緣延伸形成，所以即使如圖所示那樣形成推起球閥62的狀態(tài)下，導(dǎo)入孔42整體也不會被球閥62閉塞，而能夠通過導(dǎo)入孔42導(dǎo)入墨L。另外，由于導(dǎo)入孔42在突起部41的端部的中央充分大地形成，所以墨L導(dǎo)入之際也不會伴隨著大的壓力損失(流動抵抗)。另外，本實施方式的墨導(dǎo)入部件40通過導(dǎo)入孔42而形成上方較大地開放的結(jié)構(gòu)，所以在導(dǎo)入流路45(參照圖3)內(nèi)不會有局部氣泡滯留，也不會因這樣的氣泡在印刷動作中向噴咀流出而引起噴出不良。
(變形方式)接著，參照圖6以與前面的實施方式的不同點為中心說明變形方式。圖6是表示變形方式的墨導(dǎo)入部件的結(jié)構(gòu)的平面圖。
如圖6所示，該實施方式的墨導(dǎo)入部件40的延伸部46相對導(dǎo)入孔42的中心各向同性地配置3個，另外，延伸部46比前面的實施方式形成得大。如該變形方式所示，本發(fā)明得延伸部的個數(shù)和形狀不限定于實施方式中的各實施方式，只要在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以采用各種實施方式。
本發(fā)明不限定于上述實施方式。
例如，本發(fā)明也可以適用于墨盒直接安裝在滑架(液體噴頭)上進行印刷的所謂滑架安裝型打印機(on carriage type printer)或在工業(yè)用途中用于在基板等上圖案化配置各種功能液的繪圖裝置。
另外，作為與墨導(dǎo)入部件結(jié)合的墨導(dǎo)出部的結(jié)構(gòu)也可以采用不具有球閥的方式等。
另外，實施例的結(jié)構(gòu)也可以相互適當結(jié)合(組合)，或省略某結(jié)構(gòu)，或與未圖示的其他結(jié)構(gòu)結(jié)合(組合)使用。
權(quán)利要求
1.一種液體噴頭，其是將用于導(dǎo)入液狀體的液體導(dǎo)入部件和基體接合而成的液體噴頭，其特征在于，具有形成在所述液體導(dǎo)入部件的端部的導(dǎo)入孔和從所述導(dǎo)入孔的外緣向該導(dǎo)入孔的內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部。
2.如權(quán)利要求1所述的液體噴頭，其特征在于，所述延伸部相對于所述導(dǎo)入孔的中心大致各向同性地配置多個。
3.如權(quán)利要求2所述的液體噴頭，其特征在于，所述延伸部設(shè)有3～4個。
4.如權(quán)利要求1～3任一項所述的液體噴頭，其特征在于，所述延伸部的前端的形狀具有圓角。
5.一種液體噴出裝置，其搭載權(quán)利要求1～4任一項所述的液體噴頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體噴頭和液體噴出裝置，其在超聲波熔接時的耐性優(yōu)良，并且導(dǎo)入液體時的壓力損失低。其結(jié)構(gòu)為在殼體(30)的上面設(shè)有墨導(dǎo)入部件(40)，該墨導(dǎo)入部件(40)具有向上方以圓筒狀突出的突起部(41)、以及突緣部(43)。墨導(dǎo)入部件(40)在突起部(41)的端部具有中央處形成得較大的導(dǎo)入孔(42)和從導(dǎo)入孔(42)的外緣向?qū)肟?42)的內(nèi)側(cè)傾斜延伸的延伸部(46)。
文檔編號B41J2/145GK101077656SQ200710105068
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月24日
發(fā)明者赤羽富士男 申請人:精工愛普生株式會社