液體噴射頭以及液體噴射裝置的制造方法
【專利說明】液體噴射頭以及液體噴射裝置
[0001]本申請要求2014年3月17日提交的日本專利申請第2014-053653號的優先權。日本專利申請第2014-053653號的全部公開內容以引用的方式被合并于此。
技術領域
[0002]本發明涉及一種液體噴射頭以及液體噴射裝置，尤其涉及一種噴射作為液體的油墨的噴墨式記錄頭以及噴墨式記錄裝置。
【背景技術】
[0003]作為液體噴射頭，例如，已知一種噴墨式記錄頭，具備:頭主體，其通過壓電元件等壓力產生單元而使與噴出油墨滴的噴嘴開口連通的壓力產生室變形，從而從噴嘴開口噴出油墨滴；流道部件，其構成向該頭主體被供給的油墨的流道。
[0004]頭主體與流道部件連接，來自流道的油墨向頭主體被供給，或者來自頭主體的油墨向流道被排出。具有如下的噴墨式記錄頭，該噴墨式記錄頭在一個頭主體上設置噴射同一油墨的多個噴嘴開口組，并具備流道部件，所述流道部件具有針對每個噴嘴開口組而供給不同的油墨的多個流道(例如，參照專利文獻I)。
[0005]在專利文獻I所涉及的噴墨式記錄頭中，形成有構成噴嘴開口組的噴嘴開口所共用的歧管。另外，歧管對應于噴嘴開口組的數量而設置有多個，并以在與設置有噴嘴開口的液體噴射面垂直的方向上重疊的方式而配置。由此，與在同一平面內配置了全部歧管的噴墨式記錄頭相比，能夠使液體噴射面的面方向上的大小小型化。
[0006]但是，多個歧管在與液體噴射面垂直的方向上重疊將使多個歧管在與液體噴射面垂直的方向上被設置在不同的位置上，因此，各歧管相對于液體噴射面的位置根據每個噴嘴開口組而有所不同。另外，由于從歧管至噴嘴開口組的流道的長度在噴嘴開口組之間不同，因此，流道阻力不同。而且，從各噴嘴開口組被噴射的油墨滴的重量也不同。
[0007]這樣，當采用使多個歧管在與液體噴射面垂直的方向上不同的配置時，從各歧管被噴射的油墨的噴射特性將產生不均。
[0008]并且，這種問題不僅在噴出油墨的噴墨式記錄頭中存在，在噴射油墨以外的液體的液體噴射頭以及液體噴射裝置中也同樣存在。
[0009]專利文獻1:日本特開2005-193680號公報
【發明內容】
[0010]本發明鑒于這種情況，其目的在于，提供一種能夠實現小型化且減少從多個歧管被噴射的液體的噴射特性的不均的液體噴射頭以及液體噴射裝置。
[0011]方式I
[0012]解決上述問題的本發明的方式在于一種液體噴射頭，其特征在于，具備:頭主體，其從液體噴射面噴射液體，并具有貯留該液體的多個歧管；流道部件，其設置有向所述頭主體供給液體的第一分配流道以及第二分配流道，多個所述歧管被配置在相同的平面上，并且未被配置在與所述第一分配流道以及所述第二分配流道相同的平面上。
[0013]在上述的方式中，與在同一平面內形成第一分配流道和第二分配流道相比，能夠使流道部件在與液體噴射面平行的面內方向上所占據的大小小型化。另外，在一個頭主體中，多個歧管被配置在相同的平面上。由此，在與液體噴射面垂直的方向上，能夠使各歧管相對于液體噴射面的位置平齊。由此，即使歧管不同，也能夠盡可能地統一從各歧管至噴嘴開口的流道的長度，從而減少流道阻力的不均。即，由于歧管內的液體的壓力的不均減少，因此，容易實施背壓控制的管理。雖然現有技術所涉及的歧管實現了小型化，但降低了液體噴射特性。但是，根據本發明所涉及的液體噴射頭，關于小型化，能夠通過在流道部件中不在同一平面內形成第一分配流道和第二分配流道來實現，關于液體噴射特性的提高，能夠通過在頭主體中在同一平面上設置歧管來實現。這樣，本發明所涉及的液體噴射頭能夠同時實現小型化和液體的噴射特性的提高。另外，多個歧管未被配置在與第一分配流道以及第二分配流道相同的平面上。由此，在與液體噴射面垂直的方向上，關于第一分配流道以及第二分配流道中的任意的分配流道，均能夠將可高效地排出各自的氣泡的流道設置在分配流道和歧管之間。
[0014]方式2
[0015]在此，在方式I所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一分配流道與所述第二分配流道在從與所述液體噴射面垂直的方向觀察時至少一部分重疊。由此，通過在該方向上重疊第一分配流道和第二分配流道，從而與不重疊這些分配流道的情況相比，能夠縮小第一分配流道以及第二分配流道在液體噴射面的面內方向上所占據的范圍。由此，能夠使液體噴射頭在液體噴射面的面內方向上小型化。
[0016]方式3
[0017]另外，在方式I至方式2所述的液體噴射頭中，優選為，具備第一導入流道以及第二導入流道，所述第一導入流道以及所述第二導入流道分別與所述第一分配流道以及所述第二分配流道連通，第一導入流道以及第二導入流道在與所述液體噴射面垂直的方向上向與所述頭主體相反的一側延伸，所述第一分配流道與所述第一導入流道的邊界部以及所述第二分配流道與所述第二導入流道的邊界部在液體于所述第一分配流道以及所述第二分配流道中流通的方向上，被配置在多個所述歧管的內側。由此，由于無需在歧管的外側配置所述邊界部，因此，與該量相對應地，能夠實現小型化。
[0018]方式4
[0019]另外，在方式3所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一分配流道在與所述液體噴射面垂直的方向上與所述第二分配流道相比更靠近所述頭主體而配置，所述第二分配流道避開所述第一導入流道而被形成。由此，由于第二分配流道以避開第一導入流道的方式而被形成，因此，提高了配置第一導入流道的自由度。
[0020]方式5
[0021]另外，在方式I至方式4所述的液體噴射頭中，優選為，所述流道部件在與所述液體噴射面垂直的方向上按照距所述頭主體從遠到近的順序，依次層壓第一流道部件、第二流道部件以及第三流道部件而形成，所述第一分配流道被形成在所述第二流道部件與所述第三流道部件的邊界上，所述第二分配流道被形成在所述第一流道部件與所述第二流道部件的邊界上。由此，只要有至少三個部件，便能夠形成第一分配流道以及第二分配流道，因此能夠削減部件件數。
[0022]方式6
[0023]另外，在方式I至方式5所述的液體噴射頭中，優選為，液體于所述歧管內流通的方向與液體于所述第一分配流道以及所述第二分配流道內流通的方向交叉。由此，與將液體于歧管內流通的方向與液體于第一分配流道以及第二分配流道內流通的方向設為相同的方向相比，能夠在流道部件的俯視觀察時，高效地將液體向流道部件整體供給。另外，能夠縮小分配流道的尺寸。
[0024]方式7
[0025]另外，在方式I至方式6所述的液體噴射頭中，優選為，在所述液體噴射面上設置有噴嘴列，在所述噴嘴列中沿著一個方向而并排設置有噴射液體的多個噴嘴開口，所述歧管沿著所述一個方向而被形成，所述歧管與所述第一分配流道以及所述第二分配流道通過沿著與所述液體噴射面垂直的方向的垂直流道而連通。由此，能夠使流道部件的俯視觀察時的大小小型化。另外，能夠容易實施第一分配流道以及第二分配流道與歧管的在與液體噴射面垂直的方向上的間隔調節。
[0026]方式8
[0027]另外，在方式I至方式7所述的液體噴射頭中，優選為，具備多個頭主體，在所述流道部件中設置有:第一連接部以及第二連接部，與各個所述頭主體連接；第一分支流道，將所述第一分配流道與各個所述第一連接部連接；第二分支流道，將所述第二分配流道與各個所述第二連接部連接。由此，能夠形成經由從第一分配流道以及第二分配流道分支的第一分支流道以及第二分支流道而與多個連接部連通的流道，從而能夠在較小的空間內切實地形成用于向多個頭主體供給液體的流道。另外，通過分支流道，容易自由地設定連接部相對于分配流道的在平面上的位置關系，從而提高了布局的自由度。
[0028]方式9
[0029]另外，在方式8所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一分配流道和所述第一分支流道被形成在同一平面內，所述第二分配流道和所述第二分支流道被形成在同一平面內。由此，能夠使形成第一分配流道以及第二分配流道的部件和形成分支流道的部件共同化。
[0030]方式10
[0031 ] 另外，在方式8至方式9所述的液體噴射頭中，所述第一連接部以及所述第二連接部與共同的所述頭主體連接。由此，能夠向一個頭主體供給來自多個流道的不同的液體。
[0032]方式11
[0033]另外，在方式8至方式10所述的液體噴射頭中，優選為，具備柔性布線基板，所述柔性布線基板針對于每個所述頭主體而被連接，所述柔性布線基板相對于所述頭主體而向所述流道部件側延伸設置，所述第一連接部以及所述第二連接部隔著所述柔性布線基板而與所述頭主體連接。由此，柔性布線基板與端子(壓力產生單元的引線電極等)之間的連接較為容易，所述端子與被設置在頭主體上的柔性布線基板連接。
[0034]方式12
[0035]另外，在方式8至方式11所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一連接部以及所述第二連接部與沿著所述第一分配流道以及所述第二分配流道延伸設置的方向而被并排設置的所述頭主體交替連接。由此，能夠向各個頭主體供給多個不同的液體。
[0036]方式13
[0037]另外，在方式8至方式12所述的液體噴射頭中，優選為，具備中繼基板，所述中繼基板上連接有所述柔性布線基板，在所述柔性布線基板相對于所述頭主體而向所述流道部件側延伸的方向上，在所述中繼基板與所述頭主體之間設置有所述流道部件。由此，能夠避開配置柔性布線基板的區域而形成分配流道，并能夠實現流道部件的小型化。
[0038]方式14
[0039]另外，在方式8至方式13所述的液體噴射頭中，優選為，所述頭主體具有所述歧管，所述歧管在沿著與該頭主體接合的所述柔性布線基板的端部的一個方向上延伸，且貯留有向所述頭主體供給的液體，所述第一連接部以及所述第二連接部在所述一個方向上被配置在所述歧管的兩端部中的距所述分配流道較遠的端部與所述分配流道之間。由此，由于能夠通過歧管而向一個方向供給液體，因此，無需向距分配流道較遠的一側設置連接部，布局較為容易。
[0040]方式15
[0041]另外，在方式8至方式14所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一分配流道與所述第二分配流道相比在與所述液體噴射面垂直的方向上更靠近所述頭主體側，所述柔性布線基板具備在與所述液體噴射面垂直的方向上靠近所述頭主體的一端部以及距所述頭主體較遠的另一端部，所述另一端部與所述一端部相比，在所述柔性布線基板的面方向上的寬度被形成得較窄，所述第二分配流道以穿過所述另一端部的所述面方向上的外側的區域的方式而被形成在所述流道部件中。由此，能夠在柔性布線基板的面方向(與面平行的方向)上并在柔性布線基板的外側設置形成第二分配流道的區域。由此，能夠更進一步地提高在流道部件中配置第二分配流道的自由度。
[0042]方式I6
[0043]另外，在方式8至方式15所述的液體噴射頭中，優選為，在從液體于所述第一分配流道或者所述第二分配流道中流通的方向觀察時，連接于與一個所述第一分配流道或者所述第二分配流道連通的所述頭主體的全部所述柔性布線基板重疊。由此，能夠將第一分配流道或者第二分配流道在液體流通的方向上配置為幾乎直線狀，并能夠將第一分配流道或者第二分配流道在與該方向交叉的方向上所占據的寬度設為最短。
[0044]方式17
[0045]另外，在方式8至方式16所述的液體噴射頭中，優選為，所述第一分配流道在與所述液體噴射面垂直的方向上，被配置在比所述第二分配流道更靠所述頭主體側的位置處，所述頭主體在所述液體噴射面上具有噴嘴列，在所述噴嘴列中于一個方向上并排設置有噴射液體的噴嘴開口，所述噴嘴列被并排設置的所述一個方向與被所述頭主體噴射液體的被記錄介質的輸送方向交叉，所述第一分配流道在所述輸送方向上并在所述頭主體的兩側包括上游側第一分配流道以及下游側第一分配流道，所述第二分配流道在所述輸送方向上并在所述頭主體的兩側包括上游側第二分配流道以及下游側第二分配流道，相對于所述柔性布線基板的所述上游側第一分配流道、所述下游側第一分配流道、所述上游側第二分配流道以及所述下游側第二分配流道的位置在全部的所述頭主體中是共同的。由此，即使不延長特定的某個頭主體的噴嘴列，僅通過并排設置頭主體，從而也能夠形成噴嘴開口在該并排設置方向上排列而成的行。
[0046]方式18
[0047]本發明的其他方式在于一種液體噴射裝置，其特征在于，具備上述方式I至方式17所述的液體噴射頭。
[0048]在上述的方式中，提供了一種具備能夠實現小型化且減少從多個歧管被噴射的液體的噴射特性的不均的液體噴射頭的液體噴射裝置。
【附圖說明】
[0049]圖1為本發明的實施方式I所涉及的記錄裝置的概要立體圖。
[0050]圖2為本發明的實施方式I所涉及的頭單元的分解立體圖。
[0051]圖3為本發明的實施方式I所涉及的頭單元的仰視圖。
[0052]圖4為本發明的實施方式I所涉及的記錄頭的俯視圖。
[0053]圖5為本發明的實施方式I所涉及的記錄頭的仰視圖。
[0054]圖6為圖4的A-A’線剖視圖。
[0055]圖7為本發明的實施方式I所涉及的頭主體的分解立體圖。
[0056]圖8為本發明的實施方式I所涉及的頭主體的剖視圖。
[0057]圖9為模式化表示本發明的實施方式I的噴嘴開口的配置的圖。
[0058]圖10為本發明的實施方式I所涉及的流道部件(第一流道部件)的俯視圖。
[0059]圖11為本發明的實施方式I所涉及的第二流道部件的俯視圖。
[0060]圖12為本發明的實施方式I所涉及的第三流道部件的俯視圖。
[0061]圖13為本發明的實施方式I所涉及的第三流道部件的仰視圖。
[0062]圖14為圖10至圖13的B-B’線剖視圖。
[0063]圖15為圖10至圖13的C-C’線剖視圖。
[0064]圖16為圖10至圖15的D-D’線剖視圖。
[0065]圖17中的(a)為圖10至圖13的E_E’線剖視圖，(b)為比較例所涉及的概要側視圖。
[0066]圖18為本發明的實施方式I所涉及的頭主體的概要俯視圖。
[0067]圖19為模式化表示分配流道的位置關系的記錄頭的側視圖。
[0068]圖20為實施方式2所涉及的記錄頭的概要俯視圖。
[0069]圖21為實施方式3所涉及的記錄頭的概要俯視圖。
[0070]圖22為實施方式4所涉及的記錄頭的概要俯視圖。
[0071]圖23為實施方式5所涉及的記錄頭的概要俯視圖。
【具體實施方式】
[0072]實施方式I
[0073]根據實施方式，對本發明進行詳細說明。噴墨式記錄頭為液體噴射頭的一個示例，也簡稱為記錄頭。噴墨式記錄頭單元為液體噴射頭單元的一個示例，也簡稱為頭單元。噴墨式記錄裝置為液體噴射裝置的一個示例。圖1為表示本實施方式所涉及的噴墨式記錄裝置的概要結構的立體圖。
[0074]如圖1所示，噴墨式記錄裝置I為，具備頭單元101并通過輸送作為被噴射介質的紙等記錄薄片S而實施印刷的所謂的行式記錄裝置。
[0075]具體而言，噴墨式記錄裝置I具備裝置主體2、具有多個記錄頭100的頭單元101、對記錄薄片S進行輸送的輸送單元4、對與頭單元101互相對置的記錄薄片S進行支承的支承部件7。并且，在本實施方式中，將記錄薄片S的輸送方向設為X方向。另外，在頭單元101的設置有噴嘴開口的液體噴射面內，將與X方向正交的方向設為Y方向。而且，將與X方向以及Y方向正交的方向設為Z方向。另外，在X方向上，將輸送記錄薄片S的上游側設為Xl側，將下游側設為X2側，在Y方向上將一方設為Yl側，將另一方設為Y2側，在Z方向上將液體噴射方向側(記錄薄片S側)設為Zl側，將相反側設為Z2側。
[0076]頭單元101具備多個記錄頭100和保持多個記錄頭100的頭固定基板102。
[0077]多個記錄頭100被并排設置在與作為輸送方向的X方向交叉的方向即Y方向上，并被固定在頭固定基板102上。并且，在本實施方式中，多個記錄頭100被并排設置在Y方向的直線上。即，多個記錄頭100在X方向上未被錯開配置。由此，能夠縮窄頭單元101的在X方向上的寬度，從而實現頭單元101的小型化。
[0078]頭固定基板102為，以使多個記錄頭100的噴嘴開口朝向記錄薄片S側的方式而保持多個記錄頭100的部件，并被固定在裝置主體2上。
[0079]輸送單元4將記錄薄片S相對于頭單元101而在X方向上進行輸送。輸送單元4例如具備第一輸送棍5和第二輸送棍6，第一輸送棍5和第二輸送棍6相對于頭單兀101而被設置在作為記錄薄片S的輸送方向的X方向上的兩側。通過這樣的第一輸送輥5和第二輸送棍6，而在X方向上對記錄薄片S進行輸送。并且，對記錄薄片S進行輸送的輸送單元4并不限定于輸送輥，也可以為帶或滾筒等。
[0080]另外，支承部件7在與頭單元101互相對置的位置處對通過輸送單元4而被輸送的記錄薄片S進行支承。支承部件7例如由截面具有矩形形狀的金屬或者樹脂等構成，并以與頭單元101互相對置的方式而被設置在第一輸送輥5與第二輸送輥6之間。
[0081]并且，在支承部件7中也可以設置有將所輸送的記錄薄片S吸附在支承部件7上的吸附單元。作為吸附單元，例如，可以列舉出通過抽吸記錄薄片S而進行抽吸吸附的單元，或者通過靜電力而對記錄薄片S進行靜電吸附的單元等。另外，例如，在輸送單元4為帶或滾筒的情況下，支承部件7在與頭單元101互相對置的位置處，在帶上或滾筒上對記錄薄片S進行支承。
[0082]雖然未圖示，但在頭單元101的各記錄頭100中，以可供給油墨的方式而連接有貯留了油墨的油墨罐或墨盒等液體貯留單元。液體貯留單元例如可以被保持在頭單元101上，另外，也可以被保持在裝置主體2內的與頭單元101不同的位置上。另外，既可以在頭固定基板102的內部設置用于將從液體貯留單元供給的油墨供給至記錄頭100的流道等，也可以在頭固定基板102上設置油墨流道部件，并經由油墨流道部件而將來自液體貯留單元的油墨供給至記錄頭100。當然，也可以不經由頭固定基板102或者被固定在頭固定基板102上的油墨流道部件等，而從液體貯留單元直接將油墨供給至記錄頭100。
[0083]在這樣的噴墨式記錄裝置I中，記錄薄片S通過第一輸送輥5而在X方向上被輸送，通過頭單元101而在被支承于支承部件7上的記錄薄片S上實施印刷。被實施了印刷的記錄薄片S通過第二輸送輥6而在X方向上被輸送。
[0084]參照圖2以及圖3，對頭單元101進行詳細說明。圖2為表示本實施方式所涉及的頭單元的分解立體圖。圖3為頭單元的液體噴射面側的仰視圖。
[0085]本實施方式的頭單元101具備多個記錄頭100和保持多個記錄頭100的頭固定基板102。記錄頭100在Z方向上的Zl側具有設置有噴嘴開口 21的液體噴射面20a。各記錄頭100被固定在頭固定基板102的與記錄薄片S互相對置的一面側、即Z方向上的作為記錄薄片S側的Zl偵Ij。
[0086]如前文所述，多個記錄頭100在與作為輸送方向的X方向正交的Y方向上被并排設置在直線上，并被固定在頭固定基板102上。即，多個記錄頭100在X方向上未被錯開配置。由此，能夠縮窄頭單元101的在X方向上的寬度，從而實現頭