CN102211455A - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体喷射头以及液体喷射装置。通过使墨水从螺旋弹簧的内侧朝外侧流通，将墨水送入送出路侧，当在墨水中混入有异物时，利用螺旋弹簧的绕线的间隙来捕捉异物。

Description

液体喷射头以及液体喷射装置

2010年3月23日提出申请的日本专利申请号为No.2010-67066的所有公开内容都通过援引而包含于本发明。

技术领域

本发明涉及液体喷射头以及液体喷射装置。

背景技术

如日本特开2008-200996号公报所公开的那样，喷墨式记录头的头主体具备封闭装置，该封闭装置通过从喷嘴喷出墨水时的压力变动开闭，从而使来自供给源的墨水流通。通过具备封闭装置，当墨水被喷出从而喷嘴侧的流路的压力相对于供给源侧相对下降时供给墨水，因此能够均一地从喷嘴喷出墨水。

以往的封闭装置形成为墨水在通过阀芯的开闭形成的细微的间隙中流通的结构。因此，在墨水内混入有异物的状态下，当阀芯关闭时，存在异物夹在阀芯与座面之间从而墨水泄漏至下游侧的可能性。由于被送至封闭装置的墨水通过过滤器，因此在从供给源到封闭装置为止的期间内能够捕捉混入墨水的异物，但是，也考虑异物混入封闭装置的内部的情况。

发明内容

本发明的液体喷射头具备以下部分，即、具备以下的封闭装置和头主体。封闭装置具备以下部分，即、封闭装置具备：阀芯，该阀芯对流体流通的流路进行开闭；施力部件，该施力部件配置在上述流路的上游侧，朝关闭侧对上述阀芯施力；以及压力部件，该压力部件根据夹着上述阀芯位于上游侧的流路和位于下游侧的流路的流体压力差的变化，使上述阀芯开闭动作，在上述施力部件形成有流通路，该流通路供朝上述流路的下游侧流通的上述流体流通，并捕捉异物。并且，头主体具备以下部分，即，头主体具有喷嘴开口，该喷嘴开口喷出从上述封闭装置的下游侧的流路送来的流体。

并且，本发明的液体喷射装置具备以下部件，即、具备上述的液体喷射头。

附图说明

图1是本发明的喷墨式记录装置的概要结构图。

图2是本发明的墨水喷射头的侧视图。

图3是沿着图2中的III-III线的从箭头方向观察的图。

图4是本发明所涉及的突起部件的外观图。

图5是本发明所涉及的筒状壁的外观图。

具体实施方式

根据图1对喷墨式记录装置进行说明。图1中示意性地示出喷墨式记录装置的整体结构。

如图所示，作为液体喷射装置的喷墨式记录装置(装置主体)1具有作为头主体的墨水喷射头5，该墨水喷射头5通过将搭载有墨盒2的滑架3和安装于滑架3的记录头4一体化而成。滑架3经由同步带6与步进电动机7连接，且由引导杆8引导而在记录纸9的纸宽方向(主扫描方向)往复移动。滑架3形成为上部敞开的箱型，记录头4以喷嘴面露出的方式安装于该滑架3的面对记录纸9的面(下表面)，并且，在该滑架3收纳有墨盒2。

从墨盒2朝记录头4(墨水喷射头5)供给墨水，一边使滑架3移动一边朝记录纸9的上表面喷出墨水滴，从而利用点阵在记录纸9打印图像、文字。在图1中的标号中，10是帽，在打印中止的过程中，该帽10封闭记录头4的喷嘴开口，由此防止喷嘴干燥，并且对记录头4的喷嘴面作用负压而进行清洁动作，11是用于擦拭记录头4的喷嘴面的刮板，12是用于贮存通过清洁动作吸引的废墨水的废墨水贮存部，13是用于对装置主体1的动作进行控制的控制装置。

在图示的墨水喷射头5中，从墨盒2开始形成有用于从喷嘴开口喷射墨水的流路。详细情况在后面叙述，墨水的流路由封闭装置开闭，且根据与墨水的喷射对应的压力变动而开闭。

另外，在图1的例子中，举出将作为流体源的墨盒2收纳于滑架3的例子进行了说明，但是，即便是墨盒被收纳于滑架3之外的场所、并经由供给管朝记录头加压输送墨水的结构的喷墨式记录装置也能够应用本发明。

根据图2对墨水喷射头5进行说明。图2中示出表示墨水喷射头的整体的侧面状态。

如图所示，墨水喷射头5例如具备压电元件等压力产生构件，利用基于压电元件的变位的压力从喷嘴板15的喷嘴开口喷出墨水滴。在墨水喷射头5设置有贮存室，并且，在墨水喷射头5的上部固定有流路部件21。从流路部件21朝墨水喷射头5的头流路供给墨水，并将墨水从头流路送入贮存室。

进而，从墨盒2朝流路部件21供给墨水。例如，经由供给管或墨水供给针从墨盒2朝流路部件21供给墨水。即，利用作为头主体的墨水喷射头5和流路部件21构成液体喷射头。

在流路部件21设置有封闭装置(自封闭阀)22，当通过墨水的喷射导致下游侧的墨水的压力相对于上游侧的墨水的压力相对下降时(成为负压时)，利用封闭装置22打开流路从而对下游侧供给墨水。因此，不会对下游侧供给比需要量多的墨水，能够从喷嘴板15的喷嘴开口均匀地喷出墨水滴。

根据图3至图5对流路部件21的封闭装置22进行具体说明。图3中示出墨水喷射头的封闭装置22的部位的截面状态(沿着图2中的III-III线的从箭头方向观察)、图4中示出用于说明突起部件的外观的立体状态、图5中示出用于说明筒状壁的外观的立体状态。

流路部件21形成为块形状，且在内部形成有墨水的流路。来自墨盒2(参照图1)的墨水通过过滤器部件被供给至作为上游侧的流路的供给路23，且墨水从作为下游侧的流路的送出路24被朝墨水喷射头5(参照图5)侧送出。

在供给路23与送出路24之间具备封闭装置22，当从喷嘴板15(参照图2)的喷嘴开口喷射墨水从而送出路24成为负压时，封闭装置22的流路打开而从供给路23朝送出路24供给墨水。当墨水被供给至送出路24从而送出路24的压力上升时，封闭装置22的流路关闭，从而直到喷射墨水为止都停止供给墨水。

供给路23由第一壳体25和第二壳体26形成，在供给路23的下游侧的第一壳体25形成有凹部27。第二壳体26的筒状壁28(参照图5)与第一壳体25的凹部27嵌合，在与筒状壁28的底部对应的送出路24形成有开口29。在筒状壁28的内部具备阀芯31，利用阀芯31对开口29进行开闭。

在第二壳体26的与筒状壁28相反侧形成有送出路24，送出路24由具有可挠性的密封件37覆盖。密封件37的周缘部由罩38固定于第二壳体26，当送出路24的压力相对于供给路23的压力相对下降时(成为负压时)，密封件37朝第二壳体26侧(使送出路24变窄的一侧)变形。

在第一壳体25的凹部27的底部形成有圆锥状的突起部件32(参照图4)，第二壳体26的筒状壁28以覆盖突起部件32的状态配置，且在筒状壁28的位于凹部27的底部侧的端部设置有狭缝33(参照图5：流通部)。在突起部件32的侧部形成有在高度方向延伸且直到中心部都连续的狭缝槽34(参照图4)，狭缝槽34与狭缝33连通。

即，如图3中以箭头所示，从供给路23送入的墨水在筒状壁28的外侧被朝图3中下侧引导，并从狭缝33通过狭缝槽34被送入突起部件32的上侧(路径)。

阀芯31由作为施力部件的螺旋弹簧35从凹部27侧朝关闭开口29的方向施力。螺旋弹簧35形成为轴向的直径随着朝向阀芯31侧而逐渐变细的圆锥状，图3中下侧(直径粗的一侧)的螺旋弹簧35的内侧与突起部件32的外侧嵌合。并且，图3中下侧的螺旋弹簧35的外侧由筒状壁28的内表面限制。

因此，螺旋弹簧35能够通过突起部件32容易地进行配设时的定位，并且，能够形成为下侧由突起部件32和筒状壁28夹持的状态而容易地限制该螺旋弹簧35的位置，能够将螺旋弹簧35的伸缩保持在均等的状态。

阀芯31具备从凹部27侧堵塞开口29的密封盘41，在密封盘41的下游侧(送出路24侧)连续地形成有贯通开口29配置的下游阀柱42。下游阀柱42贯通开口29配置，且下游阀柱42的前端与密封件37抵接。在密封盘41的上游侧(突起部件32侧)连续地形成有上游阀柱43，上游阀柱43嵌合在图3中上侧(直径细的一侧)的螺旋弹簧35的内侧。

在上述的封闭装置22中，阀芯31借助螺旋弹簧35的作用力被朝图3中上方施力，从而利用密封盘41从凹部27侧堵塞开口29。当由于墨水的喷射而送出路24成为负压时，密封件37朝第二壳体26侧变形，从而作用有将下游阀柱42朝图3中下方按压的力。通过密封件37的变形，阀芯31克服螺旋弹簧35的作用力被按压，密封盘41从开口29离开，从而墨水能够在开口29中流通，从而墨水被供给至送出路24。在朝送出路24供给墨水后的状态下，密封件37的变形释放，阀芯31借助螺旋弹簧35的作用力被施力而堵塞开口29。

通过未图示的过滤部件而从墨盒2(参照图1)朝供给路23供给的墨水在筒状壁28的外侧被朝图3中下侧引导，并从狭缝33通过狭缝槽34被送入突起部件32的上侧。通过狭缝槽34后的墨水全都被引导至螺旋弹簧35的内侧，并通过绕线的间隙从内侧朝外侧流通。通过送出路24的压力变动，当开口29打开时，墨水被送入送出路24。

由于来自供给路23的墨水全都在螺旋弹簧35的绕线的间隙中流通，因此，即便是在混杂有异物的情况下，异物也由绕线的间隙捕捉。当阀芯31动作而对开口29进行开闭时，墨水在螺旋弹簧35的绕线的间隙中流通，因此，当螺旋弹簧35伸缩时能够捕捉异物，即便是极小的异物也能够可靠地捕捉。

因此，即便在从供给路23到送出路24为止的期间内混入异物，也能够利用螺旋弹簧35的绕线的间隙捕捉异物，能够在封闭装置22的内部容易地捕捉异物。由此，异物不会被夹在密封盘24与开口29之间，能够可靠地防止闭阀时空有间隙从而墨水泄漏至送出路24的情况。并且，无需在封闭装置22设置过滤部件就能够捕捉异物，不会招致部件数量的增加。

并且，由于螺旋弹簧35形成为圆锥状，因此，即便在使阀芯31开闭时该螺旋弹簧35也始终在轴向伸缩，绕线的间隙在周方向保持均一，能够可靠地捕捉异物。并且，由于螺旋弹簧35嵌合在突起部件32与筒状壁28之间，因此能够可靠地进行定位，在伸缩过程中不会偏移。并且，通过上游阀柱43与突起部件32抵接，螺旋弹簧35的收缩位置被限制，能够借助螺旋弹簧35的作用力顺畅地进行阀芯31的开闭。

在上述的实施例中，将狭缝33设置于筒状壁28、将狭缝槽34设置于突起部件32从而构成墨水的路径，但是，也可以独立地在壳体形成连通供给路23和螺旋弹簧35的内侧的流路。并且，也可以代替圆锥状的螺旋弹簧35而使用圆筒状的螺旋弹簧。

另外，在上述的实施例中，作为液体喷射头的一例举出喷墨式记录头进行了说明，但是，本发明大体上以全部的液体喷射头为对象，当然也能够应用于喷射墨水以外的液体的液体喷射头。作为其他的液体喷射头，例如能够举出在打印机等图像记录装置中使用的各种记录头，在液晶显示器等的彩色滤光器的制造中使用的颜色材料喷射头，在有机EL显示器、FED(场致发射显示器)等的电极形成中使用的电极材料喷射头，以及在生物芯片制造中使用的生物体有机物喷射头等。

Claims (6)

1.一种液体喷射头，其特征在于，

所述液体喷射头具备封闭装置和头主体，

所述封闭装置具备具备：阀芯，该阀芯对流体流通的流路进行开闭；施力部件，该施力部件配置在所述流路的上游侧，朝关闭侧对所述阀芯施力；以及压力部件，该压力部件根据夹着所述阀芯位于上游侧的流路和位于下游侧的流路的流体压力差的变化，使所述阀芯开闭动作，在所述施力部件形成有流通路，该流通路供朝所述流路的下游侧流通的所述流体流通，并捕捉异物，

并且，所述头主体具有喷嘴开口，该喷嘴开口喷出从所述封闭装置的下游侧的流路送来的流体。

2.根据权利要求1所述的液体喷射头，其特征在于，

所述施力部件是螺旋弹簧，通过使所述流体从所述螺旋弹簧的内侧朝外侧流通，使所述流体流通到所述流路的下游侧，并利用所述螺旋弹簧的绕线的间隙来捕捉异物。

3.根据权利要求2所述的液体喷射头，其特征在于，

所述螺旋弹簧形成为轴向的直径朝向所述阀芯侧逐渐变细的圆锥状。

4.根据权利要求3所述的液体喷射头，其特征在于，

所述阀芯具备：

密封盘，该密封盘从上游侧堵塞所述流路的开口；

下游阀柱，该下游阀柱与所述密封盘的所述下游侧连续形成，贯通所述开口配置并且与所述阀柱的前端抵接；以及

上游阀柱，该上游阀柱与所述密封盘的所述上游侧连续形成，且嵌合在所述螺旋弹簧的内侧，

在所述上游侧的流路中形成有突起部件，该突起部件供所述螺旋弹簧的与所述阀芯相反侧的内侧嵌合，

所述上游侧的流路形成为将所述流体从所述突起部件的侧面侧引导至所述螺旋弹簧的内侧的路径，

在所述螺旋弹簧的与所述突起部件嵌合的部位的外侧嵌合有筒状壁，在所述筒状壁的一部分形成有流通部，该流通部形成将所述流体引导至所述螺旋弹簧的内侧的所述路径的一部分。

5.根据权利要求4所述的液体喷射头，其特征在于，

所述压力部件是如下的密封件：当所述下游侧的流路的流体压力相对于所述上游侧的流体的压力相对降低时，该压力部件变形而按压所述下游阀柱，使所述密封盘克服所述螺旋弹簧的作用力从所述开口离开，从而使所述阀芯开阀动作。

6.一种液体喷射装置，其特征在于，

所述液体喷射装置具备权利要求1所述的液体喷射头。

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