CN101209617A

CN101209617A - 喷墨头

Info

Publication number: CN101209617A
Application number: CNA2007103070951A
Authority: CN
Inventors: 江藤义郎
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2006-12-28
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: US20080158304A1; CN101209617B; JP2008162259A; JP5276815B2

Abstract

本发明的喷墨头包括喷头主体、流入口、流出口、墨流路、喷嘴、加热器以及导向部。墨流路以连接流入口和流出口的方式设置于喷头主体的内部。墨从流入口朝向流出口流过墨流路的内部。喷嘴形成于墨流路的侧面。加热器设置于墨流路内。加热器使墨流路内产生气泡压力，并使墨从喷嘴喷出。气泡导向结构设置于墨流路内，并且，将气泡压力向喷嘴引导。另外，既可相对喷嘴偏心地设置加热器，也可倾斜地设置加热器。

Description

喷墨头

技术领域

本发明涉及一种朝着介质喷出墨(ink，油墨)的喷墨头。

背景技术

例如，在日本特开2005-161633号公报中，记载有一种墨循环式喷墨头。该喷墨头使热量作用于液体，通过产生因液体的相变化而生成的发泡时的气泡压力，从而将液体喷出。喷墨头具有基板，该基板具有：排列成阵列状的多个喷嘴和用于从喷嘴喷出墨的加热器。另外，喷墨头沿喷嘴的排列具有墨贮存部。喷墨头具有：用于将墨供给到墨贮存部的供给流路和用于连接喷嘴和墨贮存部的微缝。供给流路与墨贮存部连通，从该连通部到各喷嘴的距离分别形成为大致相等。

在该喷墨头中，通过将从连通部到各喷嘴的距离设为大致相等，从而可以使墨的温度分布均匀化。由此，将从各喷嘴喷出的墨的液体量均匀化。

但是，在上述喷墨头中，在微缝及墨压力室内墨不循环。因此，有可能导致气泡或杂质滞留在微缝内或压力室内。另外，利用某一喷嘴连续地反复喷出墨，则有可能导致微缝内的墨温度上升。因此，墨的喷出液体量变得不均匀，从而存在降低打印品质的担忧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以防止墨滞留的喷墨头。

为实现上述目的，根据本发明一实施方式的喷墨头包括：喷头主体；流入口，其设置于所述喷头主体上；流出口，其设置于所述喷头主体上；墨流路，以连接所述流入口和所述流出口的方式形成于所述喷头主体的内部，并且，墨从所述流入口向所述流出口流出；喷嘴，其形成于所述墨流路的侧面；加热器(电气热交换元件)，其设置于所述墨流路内，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡，使墨从所述喷嘴喷出；以及气泡导向结构，其设置于所述墨流路内，并且，用于使所述气泡压力作用于所述喷嘴。

为实现上述目的，根据本发明其他实施方式的喷墨头包括：喷头主体；流入口，其设置于所述喷头主体上；流出口，其设置于所述喷头主体上；墨流路，其以连接所述流入口和所述流出口的方式形成于所述喷头主体的内部，并且，墨从所述流入口向所述流出口流出；喷嘴，其形成于所述墨流路的侧面；加热器，其设置于所述墨流路内比所述喷嘴更靠近所述流入口的位置，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡，使墨从所述喷嘴喷出。

为实现上述目的，根据本发明其他实施例的喷墨头包括：喷头主体；流入口，其设置于所述喷头主体上；流出口，其设置于所述喷头主体上；墨流路，以连接所述流入口和所述流出口的方式形成于所述喷头主体的内部，并且，墨从所述流入口向所述流出口流出；喷嘴，其形成于所述墨流路的侧面；加热器，其设置于所述墨流路侧面的、与所述喷嘴正对的位置，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡，从而使墨从所述喷嘴喷出，其中，所述加热器倾斜地配置成随着靠近所述流出口，其与所述喷嘴的距离变小。

附图说明

图1是第一实施例的喷墨头的立体图；

图2是图1所示的喷墨头的俯视图；

图3是沿图2所示的F3-F3线的剖视图；

图4是第二实施例的喷墨头的剖视图；

图5是第三实施例的喷墨头的剖视图；以及

图6是第四实施例的喷墨头的剖视图。

具体实施方式

下面，参照图1至图3说明喷墨头的第一实施方式。该喷墨头安装于喷墨记录装置上，其向例如薄片等记录介质喷出墨滴而形成文字、图形、记号及图像。喷墨头由所谓的墨循环式喷头构成。以下，上游方向是指朝向流入口的方向，下游方向是指朝向流出口的方向。

如图1、图2、图3所示，喷墨头11包括：喷头主体12；流入口13，其设置于所述喷头主体12上；流出口14，其设置于所述喷头主体12上；以及墨流路15，其以连接所述流入口13和所述流出口14的方式形成于所述喷头主体12的内部。喷头主体12形成为方形。喷头主体12具有喷嘴板16，在该喷嘴板16上形成有多个喷嘴17。喷头主体12具有用于将墨流路15隔开成两个的壁部18。

墨流路15包括：在中途形成有喷嘴17的第一流路21；以及构成为所谓的通用液室的第二流路22。第二流路22在横跨喷头主体12的整个长度方向上、且在喷头主体12的内部形成一个。对应图1所示的多个喷嘴17，墨流路15包括多个第一流路21。即，第一流路21相当于与各喷嘴17对应的单独墨室。另一方面，喷嘴17位于墨流路15的第一流路21的第一侧面21A。墨23沿着从流入口13朝向流出口14的方向流经该墨流路15的第一流路21及第二流路22的内部。

在墨流路15的各第一流路21的内部分别设置有加热器24。在图3中，仅示出一个第一流路21及加热器24。即，第一流路21及加热器24配置在喷嘴17的排列方向上。另外，加热器24设置于墨流路15的第二侧面21B的、与喷嘴17正对的位置，但并不限于此。加热器24也可设置于配置有喷嘴17的墨流路15的第一侧面21A上。

加热器24通过在基板上排列多个发热元件而形成。加热器24可对墨23加热使墨23沸腾。加热器24利用该原理在墨流路15内产生气泡25，使墨流路15内的压力上升，从而可使墨23从喷嘴17喷出。

在墨流路15的内部设置有气泡导向结构26，气泡导向结构26可向喷嘴17引导气泡25。气泡导向结构26设置于墨流路15的第二侧面21B的、喷嘴17的下游方向附近。即，气泡导向结构26在比喷嘴17更靠近流出口14的位置上从墨流路15的第二侧面21B向喷嘴板16突出。

参照图3对使用本实施例的喷墨头11喷出墨滴加以说明。在该喷墨头11中，从流入口13供给的墨23从流出口14排出到外部。这样，在使墨23在喷头主体12的内部循环的状态下进行墨滴的喷出。

在喷出墨滴时，驱动加热器24，在墨流路15的第一流路21内产生气泡25。另一方面，在第一流路21内，墨23一直循环。因此，对产生的气泡25施加向下游方向、即流出口14流动的力。在本实施例中，气泡导向结构26与该墨23的流动力相反地起到保持气泡25的作用。这样，气泡25被引导到喷嘴17的附近。其结果，适当地作用气泡压力，从喷嘴17喷出墨滴。

根据第一实施例，在墨流路15的第一流路21内，设置有用于将气泡向喷嘴17引导的气泡导向结构26。根据该结构，通过气泡导向结构26可以防止因气泡25向下游方向流动而导致气泡压力的损失。因此，可以防止在喷嘴17产生不良喷出的情况，从而使打印品质稳定。另外，根据该结构，在喷嘴17的附近，可以总是保持墨23循环的状态，所以，可以防止在喷嘴17附近滞留有气泡或杂质等微粒。另外，通过反复喷出墨，在喷嘴17附近即便墨23的温度上升，该墨23通过循环也可排出到外部。因此，可以防止在喷嘴17附近墨23温度上升。由此，可以使墨23的粘性等特性均匀化，从而提高打印品质。

此时，在喷嘴17的下游位置，气泡导向结构26可以稳定地保持气泡25的形态。因此，可以防止气泡25向流出口14的方向流动而产生的不良喷出。另外，也可与壁部18一体地形成气泡导向结构26。

参照图4说明喷墨头41的第二实施例。对于第二实施例的喷墨头41，虽然加热器24的安装位置及气泡导向结构26的有无与第一实施例不同，但其他部分与第一实施例通用。因此，主要说明不同部分，对相同的部分标注相同的符号并省略说明。

如图4所示，喷墨头41包括：喷头主体12；流入口13，其设置于所述喷头主体12上；流出口14，其设置于所述喷头主体12上；墨流路15，其以连接所述流入口13和所述流出口14的方式形成于所述喷头主体12的内部。喷头主体12形成为方形。喷头主体12具有喷嘴板16，在该喷嘴板16上形成有多个喷嘴17。

在墨流路15的内部，设置有用于使墨23从喷嘴17喷出的加热器24。加热器24设置于墨流路15的第二侧面21B的、与喷嘴17正对的位置。更详细地，加热器24不是配置于正对喷嘴17的位置，而是配置于相比喷嘴17向上游方向偏离的位置。即，加热器24设置于比喷嘴17更靠近流入口13的位置。因此，相对于喷嘴17开口的中心轴，加热器24配置于偏心的位置。

加热器24的安装位置优选为配合循环墨23的流量、从喷嘴17喷出的墨23的液体量等而适当设定。即，当从喷嘴17喷出的墨23的液体量多时，墨23的循环流量增大。另外，当从喷嘴17喷出的墨23的液体量少时，墨23的循环流量减小。因此，在为墨23循环流量大的喷墨头时，相对喷嘴17增大了向上游方向偏离的距离。另一方面，在为墨23循环流量小的喷墨头时，相对喷嘴17减小了向上游方向偏离的距离。

本实施例的喷墨头41由墨23的喷出液体量小的装置构成，例如由喷出液体量为1pl～2pl的装置构成。因此，如上所述，加热器24的安装位置用根据墨流量进行实验而得到的数值错开设置。

在图4中，仅示出一个喷嘴17、第一流路21及加热器24。即，多个第一流路21及加热器24在喷嘴17并列的方向上排列。另外，加热器24设置于墨流路15的第二侧面21B的、与喷嘴17正对的位置。在本实施例中，在墨流路15的第一流路21中没有设置气泡导向结构26。

参照图4对使用第二实施例的喷墨头41的喷出墨滴加以说明。在该喷墨头41中，从流入口13供给的墨23从流出口14排出到外部。这样，与第一实施例相同，在使墨23在喷头主体12的内部循环的状态下进行墨滴的喷出。

在喷出墨滴时，驱动加热器24，在墨流路15的第一流路21内产生气泡25。另一方面，在第一流路21内，墨23始终循环。因此，对产生的气泡25施加向下游方向、即流出口14流动的力。如图4所示，气泡25向流出口14的方向倾斜地形成。在本实施例中，因加热器24配置于喷嘴17的上游方向，所以，气泡25被引导到喷嘴17的附近。其结果，墨滴从喷嘴17向正确的方向喷出。

根据第二实施例，加热器24设置于墨流路15内的、比喷嘴17更靠近流入口13的位置。通常，在喷嘴17附近使墨23循环，则难以控制气泡25的气泡压力的损失。根据该结构，考虑气泡25因墨23的流动而流动，可以将加热器24配置于相对于喷嘴17向上游方向偏离的位置。因此，即便是墨23在墨流路15内循环的状态，也可以正确地将气泡25向喷嘴17引导。另外，根据该结构，因为可以始终维持墨23循环的状态，所以，可以防止气泡或杂质等微粒在喷嘴17附近滞留。另外，可以防止在喷嘴17附近墨23温度上升，从而可以提高打印品质。

参照图5说明喷墨头51的第三实施例。对于第三实施例的喷墨头51，虽然加热器24的安装角度及气泡导向结构26的有无与第一实施例的不同，但其他部分与第一实施例通用。因此，主要说明不同部分，对通用的部分标注相同的符号并省略说明。

如图5所示，喷墨头51包括：喷头主体12；流入口13，其设置于所述喷头主体12上；流出口14，其设置于所述喷头主体12上；墨流路15，其以连接所述流入口13和所述流出口14的方式形成于所述喷头主体12的内部。喷头主体12包括喷嘴板16，在该喷嘴板16上形成有多个喷嘴17。

在墨流路15的第一流路21内，设置有用于使墨23从喷嘴17喷出的加热器24。加热器24相对于喷嘴17倾斜地设置。即，加热器24倾斜地配置成：随着靠近流出口14，其与喷嘴17的距离变小。具体地说，在壁部18上设置倾斜的凹部52，在该凹部52安装加热器24。

加热器24的安装角度优选为配合循环的墨23的流量、从喷嘴17喷出的墨23的液体量等而适当设定。即，当从喷嘴17喷出的墨23的液体量多时，墨23的循环流量增大。另外，当从喷嘴喷出的墨23的液体量少时，墨23的循环流量减小。因此，当为墨23循环流量大的喷墨头时，相对喷嘴17增大倾斜的角度。另一方面，在为墨23循环流量小的喷墨头时，相对喷嘴17减小倾斜的角度。

本实施例的喷墨头51由墨23的喷出液体量小、例如喷出液体量为1pl～2pl的装置构成。因此，加热器24的安装角度设置成，例如，相对于喷嘴17倾斜数度。在本实施例中，在墨流路15的第一流路21中没有设置气泡导向结构26。

在图5中，仅示出一个喷嘴17、第一流路21及加热器24。即，多个第一流路21及加热器24在喷嘴17并列的方向上排列。

参照图5对使用第三实施例喷墨头51的喷出墨滴加以说明。在该喷墨头51中，从流入口13供给的墨23从流出口14排出到外部。这样，与第一实施例相同，在使墨23在喷头主体12的内部循环的状态下进行墨滴的喷出。

在喷出墨滴时，驱动加热器24，在墨流路15的第一流路21内产生气泡25。在该状态下因为墨23在第一流路21内也循环，所以，对产生的气泡25施加向下游方向、即流出口14流动的力。但是，因为本实施例的加热器24倾斜地设置，所以，如图5所示，气泡25向喷嘴17的方向生长。其结果，墨滴从喷嘴17正确地喷出。

根据第三实施例，加热器24倾斜地配置成：随着靠近流出口14，其与喷嘴17之间的距离变小。通常，在喷嘴17附近使墨23循环，则难以控制气泡25。根据该结构，考虑气泡25因为墨23的流动而流动，可以将加热器24相对于喷嘴17倾斜地配置。因此，可以将气泡25的生长方向倾斜，即便是墨23在墨流路15内循环的状态，也可以将气泡25直接向喷嘴17引导。另外，根据该结构，因为可以始终保持墨23循环的状态，所以，可以防止气泡或杂质等微粒在喷嘴17附近滞留。另外，可以防止在喷嘴17附近墨23温度上升，从而可以提高打印品质。

图6表示喷墨头的第四实施例。该喷墨头61包括：喷头主体12；流入口13，其设置于所述喷头主体12上；流出口14，其设置于所述喷头主体12上；墨流路15，其以连接所述流入口13和所述流出口14的方式形成于所述喷头主体12的内部。喷头主体12具有喷嘴板16，在该喷嘴板16上形成有多个喷嘴17。

在墨流路15的内部，设置有用于使墨23从喷嘴17喷出的加热器24。加热器24设置于墨流路15的第二侧面21B的、与喷嘴17正对的位置。

在比加热器24更靠近流入口13的上游方向上，在墨流路15的第二侧面21B设置有气泡导向结构62。气泡导向结构62倾斜地设置成靠近喷嘴板16。即，在第一墨流路21的侧面，从比加热器24更靠近流入口13的位置向墨流路15的中心突出。该气泡导向结构62可以实现气泡25的形态稳定化。另外，也可与壁部18一体地形成气泡导向结构62。

在上述第一实施例至第四实施例中，墨流路15具有位于下侧的第一流路21和位于上侧的第二流路22。喷头17设置于第一流路21处。根据该结构，可以防止将大气泡导入第二流路22而导致大气泡混入具有喷嘴17的第一流路21。

另外，在不脱离本发明宗旨的范围内，喷墨头11、41、51、61可进行各种变更后实施。即，在所述第二实施例中，通过将加热器24设置于比喷嘴17更靠近流入口13的位置，从而形成合适的气泡25，但也可改变喷嘴17的自身形状而使墨23适当地喷出。并且，通过将上述喷墨头的第一至第四实施例进行各种组合，可以更进一步地获得本发明的效果。

Claims

1.一种喷墨头，其特征在于，包括：

喷头主体；

流入口，设置于所述喷头主体上；

流出口，设置于所述喷头主体上；

第一和第二墨流路，以连接所述流入口和所述流出口的方式形成于所述喷头主体的内部，并且，墨从所述流入口向所述流出口流出；

喷嘴，形成于所述第一墨流路侧面的喷嘴板上；

加热器，设置于所述第一墨流路内，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡，使墨从所述喷嘴排出；以及

气泡导向结构，设置于所述第一墨流路内，并且，用于使所述气泡作用于所述喷嘴。

2.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述气泡导向结构在所述第一墨流路的侧面，从比所述加热器更靠近所述流出口的位置向所述喷嘴板突出。

3.根据权利要求1所述的喷墨头，其特征在于，所述气泡导向结构在所述第一墨流路的侧面，从比所述加热器更靠近所述流入口的位置向所述喷嘴板突出。

4.一种喷墨头，其特征在于，包括：

喷头主体；

流入口，设置于所述喷头主体上；

流出口，设置于所述喷头主体上；

喷嘴，形成于所述第一墨流路侧面的喷嘴板上；以及

加热器，设置于所述第一墨流路内比所述喷嘴更靠近所述流入口的位置，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡压力，使墨从所述喷嘴喷出。

5.一种喷墨头，其特征在于，包括：

喷头主体；

流入口，设置于所述喷头主体上；

流出口，设置于所述喷头主体上；

第一、第二墨流路，以连接所述流入口和所述流出口的方式形成于所述喷头主体的内部，并且，墨从所述流入口向所述流出口流出；

喷嘴，形成于所述第一墨流路侧面的喷嘴板上；以及

加热器，设置于所述第一墨流路侧面的、与所述喷嘴正对的位置，并且，所述加热器使所述墨流路内产生气泡压力，使墨从所述喷嘴喷出；

所述加热器倾斜地配置成：随着靠近所述流出口，所述加热器与所述喷嘴的距离变小。