CN104842648A - 流道结构体、液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种流道结构体、液体喷射头以及液体喷射装置。其课题在于正确地选定收纳流道形成部的第一筐体部和第二筐体部的位置。液体喷射头(16)具备：隔着密封部件(54)而被相互固定且在内部形成收纳空间(V)的第一筐体部(51)以及第二筐体部(52)、以及收纳于收纳空间V内并形成油墨流通的流道的阀组装体(60)，阀组装体(60)在被固定在第一筐体部(51)上并且从第二筐体部(52)分离。

Description

流道结构体、液体喷射头以及液体喷射装置

技术领域

本发明涉及一种结构体的制造，该结构体包含使液体流通的流道。

背景技术

一直以来，提出了在筐体内收纳有形成使液体流通的流道的元件(以下称为“流道形成部”)的结构。例如，在专利文献1或专利文献2中，如图6所例示，公开了通过多个螺栓96而以夹持由弹性材料形成的密封部件90的方式对基极部92和罩部94进行相互固定，并将包含调节阀或过滤器的流道单元98配置在内部空间中的结构。流道单元98为层叠了多个流道部件982的流道形成部。通过以充分压溃密封部件90的方式使基极部92和罩部94被相互固定在一起，从而能够防止从内部空间的水分蒸发。

在专利文献1或专利文献2的技术中，如图6所例示的那样，在流道单元98的底面与基极部92接触并且流道单元98的上表面与罩部94接触的状态下，基极部92和罩部94被相互固定在一起。在以上的结构中，基极部92和罩部94之间的距离根据流道单元98的高度H而被决定。因此，由于流道单元98的高度H的误差(多个流道部件982的制造误差或组装误差)而造成在基极部92和罩部94之间的距离(密封部件90的变形量)上产生误差，其结果为，会出现在由密封部件90产生的水分蒸发的功能上产生个体差别的问题。

专利文献1日本特开2012-206424号公报

专利文献2日本特开2012-218195号公报

发明内容

考虑到以上的情况，本发明的目的在于，正确地选定收纳了流道形成部的第一筐体部和第二筐体部的位置。

为了解决以上的课题，本发明的优选方式所涉及的流道结构体具备：第一筐体部以及第二筐体部，所述第一筐体部以及第二筐体部隔着密封部件而被相互固定在一起，并在内部形成收纳空间；流道形成部，其被收纳于所述收纳空间内，并形成液体流通的流道，流道形成部被固定在第一筐体部以及第二筐体部中的一方上，并与第一筐体部以及第二筐体部中的另一方分离。在以上的结构中，由于被固定在第一筐体部以及第二筐体部中的一方上的流道形成部与第一筐体部以及第二筐体部中的另一方分离，因此，具有能够在不对流道形成部产生影响的条件下正确地决定第一筐体部和第二筐体部的相对位置(进而为密封部件的变形量)的优点。并且，流道形成部从第一筐体部或第二筐体部“分离”的含义是指，流道形成部以及第一筐体部(或第二筐体部)中的一方不按压另一方的状态。因此，流道形成部与第一筐体部或第二筐体部隔开预定的间隔而相互分离的情况显然被包含在“分离”的概念中，流道形成部与第一筐体部或第二筐体部中的一方以不按压另一方的状态而接触(即间隔为零)的情况也被包含在“分离”的概念中。

另外，在流道形成部包含从第一筐体部侧向第二筐体部侧被层叠的多个流道部件的结构中，容易产生各流道部件的变形(热变形)以及成形误差或多个流道部件的粘合时的组装误差。因此，在流道形成部与第一筐体部以及第二筐体部的双方均接触的结构中，能够使第一筐体部与第二筐体部的相对位置的误差明显化。考虑到以上的情况，本发明特别优选为如下的结构，即，流道形成部包含从第一筐体部侧向第二筐体部侧被层叠的多个流道部件。由于在由树脂材料形成多个流道部件并通过粘合剂而使多个流道部件相互固定在一起的结构中，由流道形成部引起的第一筐体部以及第二筐体部的相对位置的误差尤其明显，因此，本发明特别优选为，由树脂材料形成多个流道部件并通过粘合剂而使多个流道部件相互固定在一起的结构。

在本发明的优选的方式中，具备弹性体，所述弹性体被配置在所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的另一方与所述流道形成部之间。在以上的方式中，由于在第一筐体部或第二筐体部和流道形成部之间配置有弹性体，因此，能够稳定地维持收纳空间内的流道形成部的位置。

虽然前文所述的各方式中的流道结构体的功能或结构是任意的，但是从喷嘴喷射经过了流道的液体的液体喷射头为流道结构体的优选示例。本发明的优选的方式所涉及的液体喷射头具备：第一筐体部以及第二筐体部，所述第一筐体部以及第二筐体部隔着密封部件而被相互固定在一起，并在内部形成收纳空间；流道形成部，其被收纳于收纳空间内，并形成液体流通的流道；头单元，其从喷嘴喷射经过了流道的所述液体，所述流道形成部被固定在第一筐体部以及第二筐体部中的一方上，并与第一筐体部以及第二筐体部中的另一方分离。根据本发明的液体喷射头，能够实现与前文所述的流道结构体相同的作用以及效果。

本发明的优选的方式所涉及的液体喷射装置具备以上的方式所涉及的液体喷射头。虽然液体喷射装置的优选示例为喷射油墨的印刷装置，但是，本发明所涉及的液体喷射装置的用途并不限定于印刷。

附图说明

图1为本发明的第一实施方式所涉及的印刷装置的结构图。

图2为液体喷射头的剖视图。

图3为从印刷介质侧观察液体喷射头的俯视图。

图4为第二实施方式中的液体喷射头的剖视图。

图5为第三实施方式中的液体喷射头的剖视图。

图6为背景技术中的液体喷射头的剖视图。

具体实施方式

第一实施方式

图1为本发明的第一实施方式所涉及的喷墨方式的印刷装置100的部分结构图。印刷装置100为，向印刷纸张等印刷介质200喷射作为液体的示例的油墨从而在印刷介质200的表面形成图像的液体喷射装置，如图1所例示，其具有控制装置10、输送机构12、移动机构14、液体喷射头16、滑架18。

控制装置10综合地控制印刷装置100的各个元件。液体喷射头16与填充有油墨的多个墨盒300一起被搭载在滑架18上，在由控制装置10所实施的控制下，从多个喷嘴向印刷介质200喷射由各墨盒300供给的油墨。输送机构12在由控制装置10所实施的控制下在Y方向(副扫描方向)上输送印刷介质200，移动机构14在由控制装置10所实施的控制下使滑架18在X方向(主扫描方向)上进行往复。通过与印刷介质200的输送和滑架18的往复并行地使液体喷射头16向印刷介质200喷射油墨，从而在印刷介质200上形成了所需的图像。

图2为液体喷射头16的剖视图(与Y方向垂直的截面)。液体喷射头16被构成为，包括第一结构体21、第二结构体22和连通部24。第一结构体21从多个喷嘴N喷射油墨，第二结构体22向第一结构体21供给各墨盒300的油墨。连通部24使第一结构体21的内部的流道和第二结构体22的内部的流道相互连通。并且，关于在第一结构体21以及第二结构体22的内部形成的油墨的流道的具体方式，为了便利而省略了图示。

第一结构体21具备固定板30、多个头单元32、多个支承部34、外壳部件36和控制基板38。图3为从印刷介质200侧(油墨的喷射侧)观察时的第一结构体21的俯视图。如图2以及图3所例示的那样，多个头单元32分别为，从多个喷嘴N喷射油墨的头芯片。任意一个的头单元32被构成为，包括喷嘴板322、与相互不同的喷嘴N对应的多组压力室以及压电元件，其中，在喷嘴板322上，多个喷嘴N被形成为两列。通过利用驱动信号的供给而使压电元件振动以使压力室内的压力发生变动，从而使填充于压力室内的油墨从各喷嘴N被喷射。并且，各头单元32的结构是任意的。

固定板30为，例如由高刚性的金属(例如不锈钢)而形成的平板材料，并形成有与各头单元32对应的多个开口部302。如图3所例示的那样，多个头单元32中分别在喷嘴板322位于开口部302的内侧的状态下，例如利用粘合剂而被固定在固定板30的表面上。如图3所例示的那样，多个头单元32以各头单元32的多个喷嘴N沿着Y方向排列的方式而沿着X方向并列设置。多个支承部34各自通过例如树脂材料而形成并对头单元32进行支承。在支承部34的内部，形成有贮留被供给到头单元32的油墨的贮留室(贮液器)、或用于向贮留室供给油墨的流道。外壳部件36对多个支承部34(多个头单元32)和控制基板38进行支承，并且形成用于向各头单元32供给油墨的流道。

控制基板38为，安装有向各头单元32供给驱动信号或电源电位的布线或生成驱动信号的驱动电路的布线基板。驱动信号或电源电位从控制基板38经由跨及各头单元32和控制基板38的挠性的布线基板(省略图示)而向各头单元32供给。连通部24的内部的流道经由形成于控制基板38上的贯穿孔(图示省略)而与外壳部件36的内部的流道连通。

图2的第二结构体22为，具备筐体50和阀组装体60的流道结构体。筐体50为，由第一筐体部51、第二筐体部52和密封部件54构成的中空的外壳。密封部件54为，与第一筐体部51或第二筐体部52的外形对应的矩形框状的弹性体。第一筐体部51相对于第二筐体部52而位于铅直方向的下侧(第二筐体部52与第一结构体21之间)。第二筐体部52也可以被理解为，闭塞第一筐体部51的开口的盖部件。第一筐体部51和第二筐体部52通过以在两者间夹持密封部件54的状态而被相互固定在一起，从而形成内部的空间(以下，称为“收纳空间”)V。在第一实施方式中，利用多个螺栓S1而使第一筐体部51和第二筐体部52被相互固定在一起。

第一筐体部51为包含平面部512和侧面部514的形状的结构体，且例如通过树脂材料的注射成形从而被一体地形成。平面部512为，被成形为大致矩形形状的平板状的部分。侧面部514为，从平面部512的表面起向第二筐体部52侧突起了的壁状的部分，在俯视观察时(从与平面部512垂直的方向观察时)，被形成为大致矩形框状。第一结构体21的外壳部件36和第二结构体22的第一筐体部51(平面部512)利用多个螺栓S2而被相互固定在一起。当第一结构体21和第二结构体22被相互固定在一起时，连通部24以从两侧被外壳部件36和第一筐体部51按压的状态而被夹持在两者之间。

阀组装体60为，形成油墨流通的流道的流道形成部(流道单元)，并被收纳以及支承于由第一筐体部51、第二筐体部52和密封部件54包围而成的收纳空间V内。第一实施方式的阀组装体60被构成为，包含从第一筐体部51侧向第二筐体部52侧被层叠的多个(四个)流道部件62(621～624)。各流道部件62例如为通过树脂材料的注射成形而被形成的平板状的部件。通过多个流道部件62的层叠，从而使油墨的流道或调节阀被形成在阀组装体60的内部。调节阀例如为对从墨盒300供给的油墨的压力进行控制的元件(例如自密封阀或背压控制阀)。填充于墨盒300内的油墨经由筐体50的开口(省略图示)而被向阀组装体60供给，通过了阀组装体60的流道的油墨被供给到第一结构体21(各头单元32)。

阀组装体60被固定于第一筐体部51上。在第一实施方式中，阀组装体60被固定于第一筐体部51的平面部512上。阀组装体60与第一筐体部51之间的固定利用了粘合以及铆接。具体而言，如图2所例示的那样，在第一筐体部51的平面部512上形成有销(铆接销)P，插入有销P的贯通孔H被形成在阀组装体60的多个流道部件62(621～624)上。阀组装体60和第一筐体部51除了通过由最下层的流道部件621与平面部512之间的粘合剂实施的粘合之外，还通过使插入到贯通孔H中的销P的顶端部产生变形的铆接(例如热铆接)而被相互固定。另外，阀组装体60的各流道部件62还通过由两部件间的粘合剂实施的粘合和利用了销P的铆接而被相互固定。

筐体50的第二筐体部52为，包含平面部522和侧面部524在内的形状的结构体，例如通过树脂材料的注射成形而被一体地形成。还能够通过双色成型而使第二筐体部52(或第一筐体部51)和密封部件54被一体地形成。平面部522为，隔着阀组装体60而与第一筐体部51的平面部512对置的部分。侧面部524为，从平面部522的外周边缘向第一筐体部51侧突起了的壁状的部分，在俯视观察下被形成为与第一筐体部51的侧面部514相同的大致矩形框状。在使密封部件54介于第一筐体部51的侧面部514的端面(顶面)和第二筐体部52的侧面部524的端面(底面)之间的状态下，通过插入第二筐体部52的侧面部524的固定孔和第一筐体部51的侧面部514的固定孔中的螺栓S1而使第一筐体部51和第二筐体部52被相互固定在一起。在第一筐体部51和第二筐体部52被固定在一起的状态下，两者间的密封部件54被维持在变形了的状态(被压溃了的状态)下。具体而言，在充分防止来自收纳空间V内的水分蒸发的程度上，密封部件54适度地发生变形。

在第一实施方式中，在第一筐体部51和第二筐体部52被相互固定在一起的状态下，固定于第一筐体部51上的阀组装体60从第二筐体部52分离。具体而言，如从图2所掌握的那样，阀组装体60中的第二筐体部52的平面部522侧(最上层)的流道部件624的表面，隔开间隔(间隙)δ而与第二筐体部52的平面部522中的第一筐体部51侧的表面对置。即，在第二筐体部52未紧贴阀组装体60的状态下，第一筐体部51和第二筐体部52被相互固定在一起。

如以上所说明的那样，在第一实施方式中，被收纳在由第一筐体部51和第二筐体部52形成的收纳空间V中的阀组装体60被固定在第一筐体部51上并且从第二筐体部52分离。在以上的结构中，由于第二筐体部52未与阀组装体60接触，因此，不会对阀组装体60的存在产生影响而正确地决定第一筐体部51和第二筐体部52的相对位置。因此，具有如下的优点，即，能够正确地选定第一筐体部51和第二筐体部52之间的密封部件54的变形量，从而充分地确保筐体50内的水分蒸发的功能。

并且，如图2所例示的那样，在通过从第一筐体部51向第二筐体部52被层叠的多个流道部件62而形成阀组装体60的结构中，由于每个流道部件62的制造误差将通过多层层叠而被累积，因此，存在阀组装体60的高度的误差特别容易明显化的倾向。因此，在第二筐体部52与阀组装体60接触的结构中，第一筐体部51和第二筐体部52之间的距离的误差尤其显著。在第一实施方式中，由于第二筐体部52未与阀组装体60接触，因此，尽管为阀组装体60通过多个流道部件62的层叠而被形成的结构，但也具有能够有效降低第一筐体部51和第二筐体部52之间的距离的误差的效果。如根据以上的说明所理解的那样，使第二筐体部52与阀组装体60不接触的结构在阀组装体60(流道形成部)通过多个流道部件62的层叠而被形成的结构中格外有效。

在通过树脂材料形成阀组装体60的多个流道部件62并通过粘合剂进行相互固定的结构中，存在如下的倾向，即，容易产生各流道部件62的变形(典型而言为热变形)以及成形误差或多个流道部件62的粘合时的组装误差，阀组装体60的高度的误差特别容易明显化。因此，在第二筐体部52与阀组装体60接触的结构中，第一筐体部51与第二筐体部52之间的距离的误差尤其显著。在第一实施方式中，由于第二筐体部52与阀组装体60不接触，因此，尽管采用了通过树脂材料而形成阀组装体60的多个流道部件62并通过粘合剂进行相互固定的结构，但也具有能够有效降低第一筐体部51与第二筐体部52之间的距离的误差的效果。如根据以上的说明所理解的那样，使第二筐体部52与阀组装体60不接触的结构在通过粘合剂而对由树脂材料形成的多个流道部件62进行相互固定的结构中格外有效。

第二实施方式

对本发明的第二实施方式进行说明。并且，对于以下例示的各构成中作用或功能与第一实施方式相同的元件，挪用在第一实施方式的说明中所参考的符号并适当省略各自详细的说明。

图4为第二实施方式中的液体喷射头16的剖视图，并与在第一实施方式中参照的图2相对应。如图4所例示的那样，第二实施方式的液体喷射头16为在与第一实施方式相同的结构中追加了弹性体56的结构。弹性体56为由弹性材料(例如弹性体)形成的膜状(薄膜状)或板状的部件，并被配置在第二筐体部52和阀组装体60之间。具体而言，弹性体56的一个表面(上表面)与第二筐体部52的平面部522的表面接触，弹性体56的另一个表面(下表面)与阀组装体60中的第二筐体部52侧的流道部件624接触。

在第二实施方式中也能够实现与第一实施方式相同的效果。另外，在第二实施方式中，弹性体56介于第二筐体部52与阀组装体60之间。即，阀组装体60通过弹性体56而被朝向第一筐体部51侧按压(施力)。因此，与第一实施方式相比，具有能够稳定地维持收纳空间V内的阀组装体60的位置的优点。并且，如以上所说明的那样，由于在第二实施方式中通过弹性体56而保持了阀组装体60的位置，因此，也能够省略利用了销P的铆接的结构。

第三实施方式

图5为第三实施方式中的液体喷射头16的剖视图。在第一实施方式中，通过多个螺栓S1而将筐体50的第一筐体部51和第二筐体部52固定在一起。在第三实施方式中，将第一筐体部51和第二筐体部52相互固定在一起的方法与第一实施方式不同。

如图5所例示的那样，在第一筐体部51的侧面部514的外周面上形成有多个突起部516，在第二筐体部52的侧面部524的外周面上形成有与各突起部516对应的多个卡合部(钩扣)526。通过使各卡合部526并与突起部516卡合，从而使第一筐体部51和第二筐体部52被相互固定在一起。并且，还能够在第二筐体部52上形成各突起部516的同时在第一筐体部51上形成各卡合部526。在第三实施方式中，也能够实现与第一实施方式相同的效果。

改变例

前文所述的方式能够进行多种多样的变形。具体的变形的方式例示如下。从以下的例示中任意选择的两个以上的方式在不相互矛盾的范围内能够适当地进行合并。

(1)虽然在前文所述的方式中在由第一筐体部51和第二筐体部52形成的收纳空间V内收纳了阀组装体60，但是被收纳于收纳空间V内的元件并不限定于以上的例示。例如，还能够代替前文所述的各种形态的阀组装体60(或与阀组装体60一起)，在收纳空间V内收纳使过滤器介于多个流道部件之间的过滤器组装体，所述过滤器使油墨通过并去除气泡或异物。与前文所述的各方式的阀组装体60相同，过滤器组装体在被固定在第一筐体部51上并且从第二筐体部52分离。如根据以上的例示所理解的那样，被收纳于由第一筐体部51和第二筐体部52形成的收纳空间V内的对象统一表现为形成液体流通的流道的元件(流道形成部)。流道形成部的具体的功能或结构是任意的，在前文所述的各方式中例示的阀组装体60或过滤器组装体被定位为流道形成部的优选示例。

(2)虽然在前文所述的各方式中，通过利用了销P的铆接(热铆接)而使阀组装体60固定于第一筐体部51上，但是，使阀组装体60(流道形成部)固定在第一筐体部51上的方法是任意的。例如，可以采用仅由粘合剂来使阀组装体60固定在第一筐体部51上的结构，或者采用利用多个螺栓来使阀组装体60固定在第一筐体部51上的结构。

(3)虽然在前文所述的各方式中，例示了使阀组装体60固定在第一筐体部51上并且从第二筐体部52分离的结构，但是，也可以采用使阀组装体60固定在第二筐体部52上并且从第一筐体部51分离的结构。如根据以上的说明所理解的那样，前文所述的各方式被统一表现为如下的结构，即，使阀组装体60等的流道形成部固定在第一筐体部51以及第二筐体部52中的一方上，而从第一筐体部51以及第二筐体部52中的另一方分离的结构。

(4)液体喷射头16喷射油墨的方式并不限定于利用了压电元件的前文所述的方式(压电方式)。例如，本发明中也能够应用于利用了散热元件的方式(热敏方式)的液体喷射头16中，所述散热元件通过加热而使气泡产生在压力室内并使压力室内的压力发生变化。另外，虽然在前文所述的方式中，例示了使液体喷射头16搭载于滑架18上并进行往复的串行式印刷装置100，但是，本发明还被应用于在印刷介质200的宽度方向(Y方向)上排列了多个液体喷射头16的行式印刷装置中。

(5)除了被专用于印刷的设备之外，前文所述的各方式中所例示的印刷装置100还能够被应用于传真装置或复印机等的各种设备中。原本，本发明的液体喷射装置的用途并不限定于印刷。例如，喷射颜色材料的溶液的液体喷射装置作为形成液晶显示装置的滤色器的制造装置而被利用。另外，喷射导电材料的溶液的液体喷射装置作为形成布线基板的布线或电极的制造装置而被利用。

符号说明

100……印刷装置(液体喷射装置)、200……印刷介质、300……墨盒、10……控制装置、12……输送机构、14……移动机构、16……液体喷射头、18……滑架、21……第一结构体、22……第二结构体、24……连通部、30……固定板、32……头单元、322……喷嘴板、34……支承部、36……外壳部件、38……控制基板、50……筐体、51……第一筐体部、52……第二筐体部、54……密封部件、60……阀组装体、62(621～624)……流道部件、S1、S2……螺栓、N……喷嘴。

Claims (6)

1.一种流道结构体，具备：

第一筐体部以及第二筐体部，所述第一筐体部以及第二筐体部隔着密封部件而被相互固定，并在内部形成收纳空间；

流道形成部，其被收纳于所述收纳空间内，并形成使液体流通的流道，

所述流道形成部被固定在所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的一方上，并与所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的另一方分离。

2.如权利要求1所述的流道结构体，其中，

所述流道形成部包括从所述第一筐体部侧向所述第二筐体部侧被层叠的多个流道部件。

3.如权利要求2所述的流道结构体，其中，

所述多个流道部件由树脂材料形成并通过粘合剂而被相互固定。

4.如权利要求1至权利要求3中的任一项所述的流道结构体，其中，

具备弹性体，所述弹性体被配置在所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的另一方与所述流道形成部之间。

5.一种液体喷射头，具备：

第一筐体部以及第二筐体部，所述第一筐体部以及第二筐体部隔着密封部件而被相互固定，并在内部形成收纳空间；

流道形成部，其被收纳于所述收纳空间内，并形成使液体流通的流道，

头单元，其从喷嘴喷射经过了所述流道的所述液体，

所述流道形成部被固定在所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的一方上，并与所述第一筐体部以及所述第二筐体部中的另一方分离。

6.一种液体喷射装置，

具备权利要求5所述的液体喷射头。