專利名稱:液體噴射頭的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及噴墨式記錄頭等液體噴射頭,尤其涉及將液體存留部件中 存留的液體經(jīng)由液體導入針導入壓力室,并從噴嘴開口將導入該壓力室內 的液體作為液滴噴出的液體噴射頭。
背景技術:
作為通過使壓力室內的液體產(chǎn)生壓力變動,從而從噴嘴開口作為液滴 噴出的液體噴射頭,例如,具有在噴墨式記錄裝置(打印機)等圖像記錄 裝置中使用的噴墨式記錄頭(以下簡稱為記錄頭)、液晶顯示器等的濾色器的制造中使用的色材噴射頭、有機EL (Electro Luminescence)顯示器、 FED (面發(fā)光顯示器)等的電極形成中使用的電極材噴射頭、生物芯片(生 物化學元件)的制造中使用的生物體有機物噴射頭等。例如,在上述的記錄頭中,將作為液體導入針的一種的墨水導入針插 入作為封入了液體狀的墨水的液體存留部件的墨盒中,由此,通過在該墨 水導入針的前端側開設的導入孔,將墨盒內的墨水向記錄頭的壓力室側導 入。此外,也提出了具有如下結構的記錄頭,即將在打印機主體側配置 的墨盒與記錄頭的墨水導入針用墨水管連結,并利用泵等將墨盒內的墨水 向記錄頭內送入。
在上述結構的記錄頭中,從墨水導入針至記錄頭的噴嘴開口的墨水流 路(液體流路)中充滿墨水的狀態(tài)是理想狀態(tài),但難以完全阻止氣泡由于 墨水向記錄頭內填充(初期填充)等而進入墨水流路內。進入墨水流路內 的氣泡隨著時間的經(jīng)過而成長變大,如果過度成長的氣泡在墨水流動的作 用下通過在墨水流路途中設置的過濾器向壓力室側移動,則存在引起由于 氣泡吸收噴出動作時的壓力變動而導致的壓力損失、或氣泡閉塞流路而導 致的墨水供給不足等不良情況之虞。 作為用于防止此種由氣泡導致的不良情況的方法,舉出了提高氣泡排 出效率以盡量使氣泡不殘留在墨水流路內的方法。作為該方法,例如在專 利文獻1中提出了具有如下結構的方案在墨水導入針的過濾器附近(過 濾器安裝部件)的內周面上設置氣泡引導槽,利用該氣泡引導槽將墨水流 路內的氣泡主動地向下游側引導。同樣地,在專利文獻2中提出了具有如 下結構的方案通過在墨水導入針的根側形成的過濾器室的內周面上形成 墨水引導路,對初期填充時的墨水的流動進行控制,利用該墨水將氣泡向 下游側壓出,從而提高了氣泡排出性。此外,作為與上述不同的方法,舉出了在墨水導入針的根側設置圓錐 狀的氣泡室(擴徑部),并將氣泡主動地收容,保持在該氣泡室內,以使 在通常的記錄動作(墨滴的噴出動作)中的墨水的流速下,氣泡不通過過 濾器向下游側移動。作為該例,專利文獻3中提出了具有如下結構的方案 在墨水導入針的氣泡室內配置氣泡干涉部件,利用該氣泡干涉部件防止記 錄動作時氣泡向過濾器側移動。專利文獻l:特開平11—078046號公報專利文獻2:特開平11一227228號公報 專利文獻3:特開2005 — 186494號公報但是,無論哪種結構,因為無法廣闊地確保作為氣泡室而發(fā)揮功能的 部分的空間,所以當氣泡在墨水導入針的內部成長變大的情況下,為了防 止該氣泡閉塞流路或過濾器,需要頻繁地進行用于強制性地排出墨水或氣 泡的清洗動作。其結果,存在墨水被無用地消費的問題。此外,在上述的圓錐形狀的氣泡室的情況下,如果為進一步擴大內部 空間而欲增大尺寸,則墨水導入針縱橫擴大,由此,墨水導入針彼此的配 置間隔也擴大。其結果,產(chǎn)生記錄頭的小型化困難等不良影響。發(fā)明內容本發(fā)明鑒于此種情況而作出,目的在于提供一種可降低清洗動作的執(zhí) 行次數(shù),從而抑制液體的消費的液體噴射頭。為達到上述目的,本發(fā)明的液體噴射頭從液體導入針通過液體流路將 液體存留部件內的液體向壓力室側導入,并且通過壓力產(chǎn)生機構的工作,
可從噴嘴開口將壓力室內的液體作為液滴噴出,所述液體噴射頭的特征在 于,所述液體導入針由以下部分構成為中空針狀,艮P:導入針部,其開設有將所述液體存留部件內的液體導入的液體導入孔;圓筒狀的擴徑直筒部,其在該導入針部的下游側形成,且其內徑比所 述導入針部的內徑擴徑,所述擴徑直筒部將其內部空間設為能收容氣泡的氣泡室,且在內周面 上具有從上游側向下游側延伸的槽部。根據(jù)上述結構,液體導入針具有比導入針部的內徑擴徑的圓筒狀的擴 徑直筒部,且該擴徑直筒部將其內部空間設為可收容氣泡的氣泡室,所以 不用改變擴徑直筒部的側方(與中心軸正交的方向)的尺寸,通過在設計 時調整高度方向(中心軸方向)的尺寸,能夠更大地確保用于收容氣泡的 空間、即氣泡的成長余量。因此,不會導致由于氣泡產(chǎn)生的壓力損失或液 體的供給量不足,并可在擴徑直筒部內收容,保持更大的氣泡。其結果, 能夠降低強制性地從噴嘴開口部排出液體流路內的液體或氣泡的清洗動 作的執(zhí)行頻率,由此能夠抑制伴隨清洗動作而產(chǎn)生的液體的消費。另外,擴徑直筒部在內周面上具有從上游側向下游側延伸的槽部,因 此,能夠不依賴于氣泡的大小而使液體向下游側(壓力室側)圓滑地流動。在上述結構中,優(yōu)選采用如下的結構,即在槽部的下端部突設有從 所述擴徑直筒部的內周面?zhèn)认蛑行妮S側的狹窄部,通過該狹窄部關閉槽部 的下端部。根據(jù)此結構,在強制性地從噴嘴開口排出液體流路內的液體或氣泡的 清洗動作時,液體導入針內的氣泡在與狹窄部對應的位置暫時閉塞液體流 路。由此,能夠以該狹窄部為界,在上游側與下游側產(chǎn)生壓力差。即,能 夠使狹窄部的下游側的壓力暫時地低于上游側的壓力。然后,能夠利用該 壓力差,使氣泡強力地向下游側流動。由此,與以往相比,可在短時間內 高效地排出氣泡。其結果,能夠降低一次清洗動作時消費的液體量。此外,在上述各結構中,也可在在所述液體流路的途中且所述液體導 入針的下游側,配置有對液體流路內的液體進行過濾的過濾器,
在所述擴徑直筒部的下端形成有從上游側向下游側逐漸擴徑的裙部, 以使所述裙部的下端開口與所述過濾器對置的狀態(tài),設置液體導入針。根據(jù)此結構,在需要使液體導入針的導入針部相對于頭側墨水流路的 上游開口偏置的情況下,通過變更裙部的側壁的傾斜,能夠使導入針部至 擴徑直筒部相對于頭側墨水流路的上游開口偏置。如此,因為不需要變更 擴徑直筒部的形狀,所以即使在不偏置形狀的液體導入針與偏置形狀的液 體導入針混合存在的結構中,仍能夠使所有的液體導入針的氣泡的收容功 能一致。此外,可形成如下結構,即擴徑直筒部在導入針部的下游側,經(jīng)由 從上游側向下游側逐漸擴徑的錐部而連續(xù)形成。根據(jù)此結構,不用變更擴徑直筒部的形狀,通過變更錐部的側壁的傾 斜,能夠使導入針部相對于頭側墨水流路的上游開口偏置。
圖1是說明打印機的結構的立體圖。圖2是說明記錄頭的結構的分解立體圖。圖3是說明記錄頭的結構的俯視圖。圖4是說明記錄頭的內部構造的剖面圖。圖5是說明記錄頭的內部構造的局部剖面圖。圖6是說明墨水導入針的結構的剖面圖,(a)是針長度方向的剖面圖, (b)是(a)中的A—A剖面圖。圖7是表示墨水導入針內的氣泡室中的氣泡的大小與墨水流速的關系 的圖表。圖8是說明其他的實施方式中的墨水導入針的結構的剖面圖,(a)表 示第二實施方式的結構,(b)表示第三實施方式的結構。圖9是表示第四實施方式中的墨水導入針的結構的圖,(a)表示通常 的記錄動作時的狀態(tài),(b)表示清洗動作中排出氣泡時的狀態(tài)。圖中l(wèi)一打印機;3 —記錄頭;12 —壓蓋機構;13 —泵單元;15_導 入針單元;16 —頭殼;17 —流路單元;18 —過濾器;19一墨水導入針;26
一噴嘴開口; 29—壓電振子組;30—壓電振子;32 —收容空部;33—共用 墨水室;34 —墨水供給口; 35 —壓力室;37 —頭流路;41一裙部;42 —墨 水導入路;43 —尖端部;44一導入針部;45 —擴徑直筒部;46 —墨水導入 孔;47—錐部;48 —槽部;49 —狹窄部。具體實施方式
以下,參照附圖對用于實施本發(fā)明的具體方式進行說明。而且,在以 下敘述的實施方式中,作為本發(fā)明的優(yōu)選具體例,進行了各種限定,但在 以下的說明中只要沒有特別限定本發(fā)明的意思的記載,則本發(fā)明的范圍并 不限定于這些方式。此外,在本實施方式中,作為液體噴射頭的一例,舉 噴墨式記錄頭(以下,簡稱為記錄頭)為例進行說明。首先,對搭載記錄頭的噴墨式記錄裝置(液體噴射裝置的一種。以下 稱為打印機。)的大致結構,參照圖1進行說明。例示的打印機1是向記錄紙等記錄介質(噴出對象物)2的表面噴出液體狀的墨水,從而進行圖 像等記錄的裝置。該打印機1具備記錄頭3、安裝該記錄頭3的滑架4、 使該滑架4沿主掃描方向往復移動的滑架移動機構5、和將記錄介質2沿 副掃描方向(與主掃描方向正交的方向)移送的送紙機構6等。此處,上 述的墨水為本發(fā)明中的液體的一種,且存留在墨盒7 (液體存留部件的一 種)中。該墨盒7可相對于記錄頭3裝卸地安裝。上述的滑架移動機構5具備同步帶8。并且,該同步帶8被DC電動 機等脈沖電動機9驅動。因而,如果脈沖電動機9工作,則滑架4被架設 于打印機l中的引導桿10引導,沿主掃描方向(記錄紙2的寬度方向) 進行往復移動。在打印機1的非記錄區(qū)域即原位處設置壓蓋機構12。壓蓋機構12具 有可與記錄頭3的噴嘴形成面抵接的托盤狀蓋部件12'。在該壓蓋機構 12中,蓋部件12'內的空間具有作為密封空部的功能,且構成為在該密 封空部內以使記錄頭3的噴嘴開口26 (參照圖2)面對的狀態(tài)密接于噴嘴 形成面。此外,該壓蓋機構12與泵單元13連接,通過該泵單元13的工 作,能夠使密封空部內負壓化。并且,如果在與噴嘴形成面密接的狀態(tài)下, 使泵單元13工作,使密封空部(密閉空間)內負壓化,則記錄頭3內的
墨水或氣泡被從噴嘴開口 26吸引并向蓋部件12'的密封空部內排出。即, 該壓蓋機構12形成了進行將記錄頭3內的(墨水流路內)的墨水或氣泡 強制性吸引排出的清洗動作的結構。接下來,對記錄頭3的結構進行說明。此處,圖2是記錄頭3的概略 分解立體圖,圖3是記錄頭3的俯視圖,圖4是記錄頭3的剖面圖。例示 的記錄頭3大致由導入針單元15、頭殼16、流路單元17及振子單元22 等構成。導入針單元15例如由合成樹脂制作,如圖3所示,在其上表面設有 多個盒安裝部15'。在各盒安裝部15'中,在夾有過濾器18的狀態(tài)下, 以使其前端向上方突出的狀態(tài)分別安裝有墨水導入針19(與本發(fā)明所述的 液體導入針相當)。此外,在該盒安裝部15'中安裝存留各種墨水的墨盒 7。如果在盒安裝部15'中安裝墨盒7,則墨水導入針19插入墨盒7的內 部。由此,盒內部的墨水存留空間與記錄頭3內部的墨水流路通過在墨水 導入針19的尖端部43處開設的墨水導入孔46 (參照圖6)連通,在盒內 部存留的墨水通過墨水導入孔46 (參照圖6)導入記錄頭3內。而且,作 為墨盒不僅限于本實施方式所述的安裝在滑架4上的類型,也可采用安裝 在打印機的筐體側,通過墨水供給管向記錄頭側供給墨水的類型。在作為與上述盒安裝部15'相反側的導入針單元15的下表面與頭殼 16上表面之間,如圖2所示,安裝電路基板20。該電路基板20例如具備 用于向壓電振子30 (參照圖5)供給驅動信號的電路圖案、或用于與打印 機主體側連接的連接器等。并且,該電路基板20經(jīng)由作為填料而發(fā)揮功 能的薄板部件21安裝在導入針單元15上。頭殼16是用于收容具有壓電振子30的振子單元22的中空箱體狀的 部件。在該頭殼16的內部形成可收容振子單元22的收容空部32 (參照圖 5)。并且,振子單元22被收容在該收容空部32內,并通過粘接等固定在 收容空部32的內壁面。并且,在頭殼16的與導入針單元15的安裝面相 反側的前端面上,利用粘接劑等固定流路單元17。該流路單元17通過在 將振動板23、流路形成基板24及噴嘴板25疊層的狀態(tài)下利用粘接劑等接 合并一體化而進行制作。噴嘴板25例如是由不銹鋼制的薄板制作的部件,并在該噴嘴板25上 以與打印機1的點形成密度對應的間距,列狀形成微細的噴嘴開口 26。頭 蓋27例如由金屬制的薄板部件制作,并以從噴嘴板25的外側包圍其周緣 部的方式安裝在頭殼16的前端部。該頭蓋27對流路單元17和頭殼16的 前端部進行保護,并具有防止噴嘴板25帶電的功能。圖5是記錄頭3的要部剖面圖。上述的振子單元22包括作為壓力 產(chǎn)生機構的壓電振子組29、接合該壓電振子組29的固定板31、向壓電振 子組29供給來自電路基板20的驅動信號的撓性電纜(未圖示)等。本實 施方式的壓電振子組29具備梳齒狀列設的多個壓電振子30。各壓電振子 30的固定端部接合在固定板31上,且自由端部比固定板31的前端面更向 外側突出。即,各壓電振子30以所謂懸臂梁的狀態(tài)安裝在固定板31上。 此外,對各壓電振子30進行支撐的固定板31例如由厚度lmm左右的不 銹鋼構成。而且,作為壓力產(chǎn)生機構,除上述壓電振子以外,還可使用靜 電致動器、磁應變元件、放熱元件等。流路形成基板24是在由隔壁劃分作為共用墨水室33的空部、作為墨 水供給口 34的槽部及作為壓力室35的空部的狀態(tài)下與各噴嘴開口對應而 形成多個的板狀的部件。該流路形成基板24例如通過蝕刻處理硅晶片進 行制作。上述的壓力室35沿相對于噴嘴開口 26的列設方向(噴嘴列方向) 正交的方向形成細長室。此外,共用墨水室33是經(jīng)由貫通頭殼16的高度 方向而形成的頭流路37 (頭側墨水流路)與墨水導入針19的墨水導入路 42 (墨水導入針側墨水流路。參照圖6)連通,并導入存留在墨盒7內的 墨水的室。并且,導入該共用墨水室33的墨水通過墨水供給口34向各壓 力室35供給。振動板23是在不銹鋼等金屬制的支撐板上層壓加工了彈性薄膜的二 重構造的復合板材。在該振動板23的與壓力室35對應的部分上形成用于 將壓電振子30的自由端的前端接合的島部36,且該部分作為隔膜部而發(fā) 揮功能。此外,振動板23將作為共用墨水室33的空部的一開口面密封, 也作為柔順部而發(fā)揮功能。作為該柔順部而發(fā)揮功能的部分僅是彈性薄 膜。該記錄頭3如果使壓電振子30沿元件長度方向伸縮,則島部36沿接 近或離開壓力室35的方向進行移動。由此,壓力室35的容積產(chǎn)生變化,
在壓力室35內的墨水上產(chǎn)生壓力變動。通過該壓力變動,從噴嘴開口26 噴出墨滴(液滴的一種)。接下來,對墨水導入針19的結構進行說明。圖6是表示本實施方式中的墨水導入針19的結構的圖,(a)是針長 度方向的剖面圖,(b)是(a)中的A—A剖面圖。該墨水導入針19是將 內部空間形成為墨水導入路42的中空針狀的部件,并大致由導入針部44、 擴徑直筒部45、和裙部41構成。導入針部44是插入上述墨盒7內的中空圓筒狀的部件,且在其前端 部分形成有形成為尖細形狀的圓錐形狀的尖端部43。在該尖端部43上開 設有多個使墨水導入針19的外部與墨水導入路42連通的墨水導入孔46 (與本發(fā)明中的液體導入孔相當)。即,如上述,如果將導入針部44插入 墨盒7的內部,則能夠將該墨盒7內的墨水通過墨水導入孔46導入導入 路42內。而且,在本實施方式中,例示了在尖端部43上開設墨水導入孔 46的結構,但例如也可采用在尖端部43的下游側的導入針部44的側面上 開設墨水導入孔46的結構。擴徑直筒部45形成為經(jīng)由從上游側向下游側逐漸擴徑的錐部47而在 導入針部44的下游側連續(xù)形成的圓筒形狀。該擴徑直筒部45的內徑設定 為大于導入針部44的內徑,此外,其開口面積設定為小于上述過濾器18 的有效過濾面積(過濾器18中,墨水實際可通過的區(qū)域的面積)。并且, 該擴徑直筒部45的內部空間具有作為墨水導入路42的一部分的功能,此 外如圖6 (a)所示,也具有可收容墨水導入路42內的氣泡B的氣泡室的 功能。將該擴徑直筒部45設為上下剖面積一定的圓筒形狀是為了在氣泡B 成長到與擴徑直筒部45的內周面接觸的程度后,如圖6 (a)中影線所示, 使氣泡B沿擴徑直筒部45的中心軸方向(上下方向)成長。由此,能夠 將該擴徑直筒部45的內部空間的容積作為氣泡B可成長的成長余量進行 有效的利用。而且,因為氣泡B在通常的記錄動作時,多少被墨水的流動 向下游側按壓,所以滯留在稍微偏離錐部47內周面的位置(擴徑直筒部 45側)。此外,在擴徑直筒部45的內周面上設有向墨水流下方向延伸的剖面 矩形的槽部48。在本實施方式中,如圖6 (b)所示,以相鄰的槽部48彼 此在周向上的相位相互差90°的狀態(tài),在擴徑直筒部45的內周面上共計形 成有四條槽部48。該槽部48設置為即使在氣泡B成長到與擴徑直筒部45 的內周面接觸的程度的情況下,墨水仍可流下的逃逸流路。由此,不管氣 泡B的大小如何,墨水都可不受該氣泡B阻礙而平滑地向下游側(壓力室 側)流動,此外,能夠防止在通常的記錄動作時的墨水流速下,由于墨水 流動而導致按壓氣泡B向過濾器18側流動。而且,槽部48的形狀不僅限 定于剖面矩形狀,例如,也可以是剖面半圓形狀等,只要墨水可流下,則 任何形狀均可。此外,關于槽部48的形成數(shù),只要至少設有一條即可。在本實施方式中,在上述槽部48的下端即在擴徑直筒部45與裙部41 的邊界部分,從擴徑直筒部45的內周面?zhèn)认蛑行妮S側突設有狹窄部49。 該狹窄部49的擴徑直筒部中心軸側的前端面與擴徑直筒部45的內周面對 齊,且通過該狹窄部49關閉槽部48的下端部。通過此種結構,如果擴徑 直筒部45內的氣泡B的下部到達與狹窄部49對應的位置,則利用該氣泡 B閉塞墨水流路(墨水導入路42)。為了當進行用于強制性排出記錄頭3 的墨水流路內的墨水或氣泡的清洗動作時,容易排出氣泡B,而有意地產(chǎn) 生該墨水流路的閉塞狀態(tài)。對于此點在后面詳細敘述。裙部41在擴徑直筒部45的下端連續(xù)形成,且從上游側向下游側逐漸 擴徑。該裙部41的上端開口的面積與擴徑直筒部45的下端開口的面積一 致,另一方面,下端開口的面積與在其正下方配置的過濾器18的有效過 濾面的面積一致。從而,該裙部41構成為能使來自擴徑直筒部45側的墨 水或氣泡平滑地向過濾器18側流動。上述的墨水導入針19,在使裙部41的下端開口與過濾器18對置的狀 態(tài)下,例如通過超聲波熔敷而安裝在導入針單元15上。由此,墨水導入 針19的墨水導入路42與頭殼16側的頭流路37以液密狀態(tài)連通。該墨水 導入路42與頭流路37具有作為本發(fā)明中的液體流路的功能。另外,在向墨盒7插拔墨水導入針19時等,存在空氣進入墨水導入 路42內的情況。并且,在墨水導入路42內,小的氣泡彼此結合而逐漸成 長為大的氣泡B (參照圖6 (a))。在本實施方式中,在氣泡B的下部到達 與狹窄部49對應的位置這一程度的大小之前,在通常的記錄動作時(墨 滴的噴出動作時)的流速下,氣泡不會通過過濾器18向壓力室側移動, 而是能夠在作用于氣泡上的浮力作用下,以漂浮在過濾器18上方的狀態(tài), 收容 保持在擴徑直筒部45內。此外,在上述打印機1中,通過定期地 使用壓蓋機構12進行清洗動作,將收容在擴徑直筒部45內的氣泡B排出。在該清洗動作中,在使蓋部件12'與噴嘴形成面密接的狀態(tài)下,使泵 單元13工作,從而在墨水流路內產(chǎn)生通常的記錄動作時的數(shù)倍的流速的 墨水流,并通過使擴徑直筒部45內的氣泡B乘著該墨水流而從噴嘴開口 26向頭外部排出。此時的泵單元13的吸引條件(吸引力、吸引時間)設 定為考慮了氣泡排出性的條件。從盡可能降低由于執(zhí)行該清洗動作而消費 的墨水的觀點出發(fā),執(zhí)行該清洗動作的定時期望設定在從氣泡B與擴徑直 筒部45的內周面接觸的程度的大小至成長到超過擴徑直筒部45的下端而 到達與過濾器18接觸的近前的程度的大小之間。此處,上述墨水導入針19具有圓筒狀的直筒部45,并將其內部空間 作為氣泡室。因此,不用改變擴徑直筒部45的側方(與軸正交的方向) 的尺寸,通過在設計時調整高度方向(軸方向)的尺^%能夠更大地確保 用于收容氣泡的空間即氣泡的成長余量。因此,不會導致由于氣泡產(chǎn)生的 壓力損失或墨水的供給量不足,并可在擴徑直筒部45內保持更大的氣泡。 其結果,能夠降低清洗動作的執(zhí)行頻率,由此能夠抑制伴隨清洗動作而產(chǎn) 生的墨水的消費。此外,因為擴徑直筒部45的高度與氣泡B的成長余量 直接相關,所以與以往的圓錐狀的氣泡室相比,具有關于氣泡的收容量的 設計容易的優(yōu)點。此外,因為可以不用擴大墨水導入針19的側方的尺寸, 所以不用對以往構造的記錄頭實施設計變更,可在該記錄頭上適用上述結 構的墨水導入針19。此外,在本實施方式中,因為在擴徑直筒部45的槽部48的下端部分, 突設有狹窄部49,所以在進行清洗動作時,排出氣泡B之際,在與狹窄 部49對應的位置處,氣泡B暫時閉塞墨水流路。由此,能夠以該狹窄部 49為界,在上游側與下游側產(chǎn)生壓力差。g卩,能夠使狹窄部49的下游側 的壓力暫時低于上游側的壓力。并且,在形成為一定以上的壓力差時,能 夠利用該壓力差使氣泡B強力地向下游側流動。由此,氣泡B變得易于通 過過濾器18,所以與以往相比,可在短時間內有效地排出氣泡B。其結果, 能夠降低一 次清洗動作時消費的墨水量。
接下來,參照圖7,對本發(fā)明與以往結構的不同進行說明。 圖7是表示墨水導入針內的氣泡室中的氣泡的大小(體積)與墨水流 速的關系的圖表。同圖中,以符號A表示的曲線表示以往的圓錐形狀的氣 泡室的情況,以符號B表示的曲線表示本發(fā)明的直筒形狀的氣泡室(擴徑 直筒部45)的情況。此外,以符號F1表示的直線表示清洗動作中的最大 流速,以符號F2表示的直線表示通常的記錄動作(噴出動作)的最大流 速。如圖7所示,無論以往的情況及本發(fā)明的情況,如果從墨水填充時在 氣泡室內開始形成氣泡,則與此相伴墨水的流速降低,然后,流速相對于 氣泡體積增加的變化少的部分,即,以往的情況為M1表示的范圍,本發(fā) 明的情況為M2表示的范圍,分別表現(xiàn)出流速大致恒定的平坦部分。只要 是該范圍內的體積的氣泡,則不會對墨水的供給量帶來不良影響,能夠收 容*保持在氣泡室內。換言之,這些以M1、 M2表示的范圍表示氣泡成長 的容許范圍即成長余量。并且,如果氣泡的體積達到一定以上,則流速急 劇降低。這是因為,氣泡堵塞過濾器的表面,從而墨水的流動遲滯。并且, 以往的情況下,因為氣泡能夠成長的容許范圍M1比較小,因而可以說需 要頻繁地進行清洗動作。與此相對,可知本發(fā)明的情況與以往的情況相比 能夠較大確保氣泡可以成長的容許范圍Ml。從而,與能夠增大容許范圍 Ml相應,能夠降低清洗動作的執(zhí)行次數(shù),其結果,可抑制墨水的消費量。 接下來,對上述墨水導入針19的其他的實施方式進行說明。 在上述的記錄頭1中,根據(jù)墨盒的配置位置與頭殼16中的頭流路37 的上游開口位置的關系,存在使導入針部44相對于頭流路37的上游開口 偏置的情況。在此種情況下,在上述墨水導入針19中,如圖8 (a)所示 的第二實施方式所述,通過變更錐部47的側壁的傾斜,能夠使導入針部 44相對于頭流路37的上游開口偏置。此外,如圖8 (b)所示的第三實施 方式,變更裙部41的側壁的傾斜,能夠使導入針部44至擴徑直筒部45 相對于頭流路37的上游開口偏置。如此,因為不需要變更擴徑直筒部45 的形狀,所以即使在不偏置形狀的墨水導入針19與偏置形狀的墨水導入 針19混合存在的結構中,仍能夠使所有的墨水導入針19的氣泡的收容功 能一致。 圖9是表示本發(fā)明的第四實施方式中的墨水導入針19的結構的圖, (a)表示通常的記錄動作時的狀態(tài),(b)表示清洗動作中排出氣泡B時 的狀態(tài)。在該第四實施方式中,在槽部48的下端部未設置狹窄部49,這一點 與上述實施方式不同。即使在此種沒有狹窄部49的情況下,在清洗時仍 可無問題地排出氣泡,且關于擴徑直筒部45的氣泡收容功能,也與上述 實施例方式同等。而且,在本實施方式的情況下,因為槽部48的下端開 放,所以具有能夠通過注射形成來一體形成墨水導入針19的優(yōu)點。以上,舉作為液體噴射頭的一種的記錄頭3為例進行了說明,但本發(fā) 明也能夠適用于具有液體導入針的其他的液體噴射頭。例如,也能夠將本 發(fā)明適用于液晶顯示器等的濾色器的制造中使用的色材噴射頭、有機EL (Electro Luminescence)顯示器、FED (面發(fā)光顯示器)等的電極形成中 使用的電極材噴射頭、生物芯片(生物化學元件)的制造中使用的生物體 有機物噴射頭等。
權利要求
1.一種液體噴射頭,其通過壓力產(chǎn)生機構的工作,能從噴嘴開口將壓力室內的液體作為液滴噴出,所述液體噴射頭的特征在于,所述液體導入針由以下部分構成為中空針狀,即導入針部,其開設有將所述液體存留部件內的液體導入的液體導入孔;圓筒狀的擴徑直筒部,其在該導入針部的下游側形成,且其內徑比所述導入針部的內徑擴徑,所述擴徑直筒部將其內部空間設為能收容氣泡的氣泡室,且在內周面上具有從上游側向下游側延伸的槽部。
2. 如權利要求1所述的液體噴射頭,其特征在于, 在所述槽部的下端部突設有從所述擴徑直筒部的內周面?zhèn)认蛑行妮S側的狹窄部,通過該狹窄部關閉槽部的下端部。
3. 如權利要求1或2所述的液體噴射頭,其特征在于, 在所述液體流路的途中且所述液體導入針的下游側,配置有對液體流路內的液體進行過濾的過濾器,在所述擴徑直筒部的下端形成有從上游側向下游側逐漸擴徑的裙部, 以使所述裙部的下端開口與所述過濾器對置的狀態(tài),設置液體導入針。
4. 如權利要求1 3中任一項所述的液體噴射頭,其特征在于, 所述擴徑直筒部在所述導入針部的下游側,經(jīng)由從上游側向下游側逐漸擴徑的錐部而連續(xù)形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體噴射頭,其可降低清洗動作的執(zhí)行次數(shù),并抑制液體的消費。墨水導入針(19)由從墨水導入孔(46)導入墨水的導入針部(44)、與在該導入針部的下游側形成且其內徑比導入針部的內徑擴徑的圓筒狀的擴徑直筒部(45)形成為中空針狀,并且擴徑直筒部將其內部空間設為可收容氣泡的氣泡室,且在內周面上具有從上游側向下游側延伸的槽部(48)。
文檔編號B41J2/175GK101130306SQ200710141749
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權日2006年8月21日
發(fā)明者岡澤宣昭, 藤城武 申請人:精工愛普生株式會社