CN107020809B - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提高印刷品质的液体喷射头及液体喷射装置。在第一方向上彼此相邻的第一压力产生室(12A)和第二压力产生室之中,所述第一压力产生室(12A)经由第一连通通道(16A)而与第一喷嘴(21A)开口连通,所述第二压力产生室经由第二连通通道而与第二喷嘴开口连通。所述第一连通通道(16A)在第二方向Y上的一侧具有从所述第一压力产生室(12A)侧起向所述第一喷嘴开口(21A)而截面面积发生变化的第一倾斜形状部(161A)。所述第二连通通道在所述第二方向上的另一侧具有从所述第二压力产生室侧起向所述第二喷嘴开口而截面面积发生变化的第二倾斜形状部。
Description
技术领域
本发明涉及一种从喷嘴开口喷射液体的液体喷射头以及液体喷射装置,尤其涉及一种喷射作为液体的油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录装置。
背景技术
作为喷出液滴的液体喷射头的代表例,可列举有喷出油墨滴的喷墨式记录头。作为该喷墨式记录头而已知有如下装置,所述装置例如具备形成有与喷嘴开口连通的压力产生室的流道形成基板、和被设置于该流道形成基板的一面侧的压电致动器等驱动元件,并通过利用驱动元件而使压力产生室内的油墨产生压力变化,从而从喷嘴开口喷射油墨。
在这样的喷墨式记录头中,当高密度地配置喷嘴开口时,与喷嘴开口连通的流道也被高密度地配置,从而相邻的流道之间的隔板的刚性将会降低,并且因隔板的干扰而使油墨的喷出特性产生偏差,由此印刷品质也会下降。此外,当高密度地配置喷嘴开口时,从相邻的喷嘴开口被喷出的油墨滴被风卷起,从而发生由油墨滴的喷落位置偏移而导致印刷品质下降的情况。
因此,提出了如下的喷墨式记录头,所述喷墨式记录头通过采用使相邻的喷嘴开口在与该喷嘴开口的并排设置方向正交的方向上交替地错开的、所谓的交错配置,从而提高与喷嘴开口连通的流道之间的隔板的刚性,由此减少了由于隔板的变形而产生的干扰(例如,参照专利文献1~3等)。
然而,当配合于喷嘴开口的配置而将流道的位置错开时,存在如下问题,即,在无法高精度地形成流道的条件下游道的形状稳定性下降,从而油墨的喷出特性产生偏差,由此印刷品质下降。
此外,当将喷嘴开口的位置错开时,存在如下问题,即,油墨流会产生沉淀的部分,并且气泡会滞留在油墨的沉淀了的部分中,从而气泡对压力变化进行吸收,由此油墨喷出特性降低而发生喷出不良的情况。
另外,这种问题不仅存在于喷墨式记录头中,在喷射油墨以外的液体的液体喷射头中也同样存在。
专利文献1:日本特开2013-123882号公报
专利文献2:日本特开2012-152970号公报
专利文献3:日本特开2013-063590号公报
发明内容
本发明是鉴于这种情况而完成的发明,其目的在于提供一种能够提高印刷品质的液体喷射头以及液体喷射装置。
解决上述课题的本发明的方式涉及一种液体喷射头,其特征在于,压力室基板,其设置有多个压力产生室;喷嘴板,其设置有多个喷嘴开口;多个连通通道,其为对各压力产生室与各喷嘴开口进行连结的流道,并且具有从所述压力产生室侧的入口起朝向所述喷嘴开口侧的出口而截面面积发生变化的倾斜形状部,所述倾斜形状部被配置在第三方向上的所述连通通道的所述压力产生室侧或所述喷嘴开口侧,多个所述压力产生室在第一方向上并排设置,并且包括在所述第一方向上彼此相邻的第一压力产生室和第二压力产生室,所述第一压力产生室经由多个所述连通通道之中的第一连通通道而与所述喷嘴开口之中的第一喷嘴开口连通,所述第二压力产生室经由多个所述连通通道之中的第二连通通道而与所述喷嘴开口之中的第二喷嘴开口连通,所述第一连通通道在第二方向上的一侧具有从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口而截面面积发生变化的第一倾斜形状部,所述第二连通通道在所述第二方向上的另一侧具有从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口而截面面积发生变化的第二倾斜形状部,所述第一方向在所述喷嘴板上与所述第二方向正交,所述第三方向为与所述第一方向及第二方向两者均正交的方向。
在所涉及的方式中,通过在第一连通通道的第二方向上的一侧设置第一倾斜形状部,并且在第二连通通道的第二方向上的另一侧设置第二倾斜形状部,从而能够使第一连通通道与第二连通通道的第二方向Y上的位置不同,以及使第一喷嘴开口与第二喷嘴开口的第二方向Y上的位置不同。因此,通过使第一连通通道与第二连通通道的第二方向Y上的位置不同,从而能够提高第一连通通道与第二连通通道之间的隔板的刚性而减少干扰。此外,通过使第一喷嘴开口与第二喷嘴开口的第二方向Y上的位置不同,从而能够抑制由从彼此相邻的喷嘴开口被喷射出的液滴的影响而导致的风纹的产生。
在此,优选为,在从所述第三方向进行俯视观察时,所述连通通道的入口与出口中的任意一方被配置在另一方的内侧。据此,通过将连通通道设为这样的结构,从而能够提高连通通道的加工精度并以减少了偏差的稳定的形状而形成,由此能够抑制由形状的偏差而导致的液体喷射特性的偏差。
在此,优选为,所述第一倾斜形状部从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口侧而截面面积逐渐减小,所述第二倾斜形状部从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口侧而截面面积逐渐减小,在所述第一连通通道中,于所述第一倾斜形状部的下游侧具有从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口侧而截面面积相同的第一直线形状部,在所述第二连通通道中,于第二倾斜形状部的下游侧具有从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口侧而截面面积相同的第二直线形状部。据此,由于能够使第一直线形状部与第二直线形状部在第二方向Y上分离,因此能够进一步提高第一连通通道与第二连通通道之间的隔板的刚性。
此外,优选为,在所述第二方向上,所述第一喷嘴开口和所述第二喷嘴开口之间与所述第一压力产生室和所述第二压力产生室之间相比而较为分离。据此,通过使第一喷嘴开口与第二喷嘴开口的第二方向Y上的位置不同,从而能够抑制由从彼此相邻喷嘴开口被喷射出的液滴的影响而导致的风纹的产生。
此外,优选为,多个所述连通通道被设置于层压在所述压力室基板上的基板上。据此,与在相同的部件上设置压力产生室和连通通道的情况相比,能够抑制由蚀刻而形成的塌陷等,从而容易且高精度地形成。
此外,优选为,具备:连通板,其设置有所述连通通道;歧管基板,其被层压在所述连通板上,并且形成有与多个所述压力产生室连通的歧管;多个供给连通通道,其使所述歧管与所述压力产生室连通,所述第一压力产生室经由多个所述供给连通通道之中的第一供给连通通道而与所述歧管连通,所述第二压力产生室经由多个所述供给连通通道之中的第二供给连通通道而与所述歧管连通,在所述第二方向上,所述第一供给连通通道和所述第二供给连通通道之间与所述第一压力产生室和所述第二压力产生室之间相比而较为分离。据此,能够提高第一供给连通通道与第二供给连通通道之间的隔板的刚性,从而减少隔板的干扰。
另外,本发明的其他的发明涉及一种液体喷射装置,其特征在于具备上述的液体喷射头。
在所涉及的方式中,能够实现提高了印刷品质的液体喷射装置。
附图说明
图1为本发明的实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图2为本发明的实施方式1所涉及的记录头的俯视图。
图3为本发明的实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图4为将本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图5为将本发明的实施方式1所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图6为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的剖视图。
图7为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的剖视图。
图8为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的剖视图。
图9为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的剖视图。
图10为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的制造方法的剖视图。
图11为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图12为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图13为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图14为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图15为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图16为表示本发明的实施方式1所涉及的比较例的制造方法的剖视图。
图17为将本发明的实施方式2所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图18为将本发明的实施方式2所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图19为将本发明的实施方式3所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图20为将本发明的实施方式3所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图21为将本发明的实施方式4所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图22为将本发明的实施方式4所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图23为将本发明的其他的实施方式所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图24为将本发明的其他的实施方式所涉及的记录头的主要部分放大的剖视图。
图25为本发明的一个实施方式所涉及的记录装置的示意图。
具体实施方式
以下,基于实施方式而对本发明进行详细说明。
实施方式1
图1为作为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的分解立体图,图2为喷墨式记录头的流道形成基板的主要部分俯视图,图3为图2中的A-A′线剖面图,图4为图2中的B-B′线剖面图。
如图所示,在构成本实施方式的喷墨式记录头1(以下,也简称为“记录头1”)的本实施方式的压力室基板即流道形成基板10上,通过从一面侧进行各向异性蚀刻,从而沿着喷出油墨的多个喷嘴开口221所并排设置的方向而并排设置有多个由隔板划分而成的压力产生室12。以下,将该方向称为压力产生室12的并排设置方向或者第一方向X。此外,在流道形成基板10上,压力产生室12在第一方向X上所并排设置而成的列有多列,而在本实施方式中为两列。以下,将该压力产生室12的列被排列设置有多列的排列设置方向称为第二方向Y。即,第一方向X与第二方向Y在后文中详述的喷嘴板20上是正交的。另外,将与第一方向X及第二方向Y两者均正交的方向称为第三方向Z。另外,压力产生室12在第一方向X上并排设置是指,只要压力产生室12的并排设置方向存在朝向第一方向X的成分(矢量)即可,压力产生室12也可以在相对于第一方向X而倾斜的方向上并排设置。
在这样的流道形成基板10的第三方向Z上的一面侧上,依次层压有连通板15和喷嘴板20。
在喷嘴板20上,形成有经由被设置在连通板15上的连通通道16而与各压力产生室12连通的喷嘴开口21。在本实施方式中,由于压力产生室12在第一方向X上所并排设置而成的列于第二方向Y上具有两列,因此喷嘴开口21在第一方向X上所并排设置的喷嘴开口组于第二方向Y上并排设置有两组。从构成这样的各喷嘴开口组的每一组的喷嘴开口21喷出相同种类的油墨(液体)。
在此,构成各喷嘴开口组的多个喷嘴开口21分别沿着第一方向X而被配置为交错状。即,在喷嘴开口组中,以在第一方向X上彼此相邻的喷嘴开口21交替地向第二方向Y错开的方式而配置。详细而言,喷嘴开口组以如下方式被配置,即,在第一方向X上被并排设置且在第二方向Y上处于相同位置的喷嘴开口21的列在第二方向Y上并排设置有两列,被设置在第二方向Y上的不同位置处的喷嘴开口21的列相互向第一方向X错开喷嘴开口21的一半间距。由此,喷嘴开口组的喷嘴开口21沿着第一方向X而被配置为交错状。在本实施方式中,将被设置于在第二方向Y上两个喷嘴开口组相互接近的一侧的喷嘴开口21称为第一喷嘴开口21A,将被设置于相互分离的一侧的喷嘴开口21称为第二喷嘴开口21B。即,在被设置于第二方向Y上的Y2侧的喷嘴开口组中,将被设置于第二方向Y的Y1侧的喷嘴开口21称为第一喷嘴开口21A,将被设置于Y2侧的喷嘴开口21称为第二喷嘴开口21B。
由此,针对于将第一喷嘴开口21A与第二喷嘴开口21B交替地配置而成的喷嘴开口组而形成了将压力产生室12并排设置在第一方向X上的列。另外,在本实施方式中,与各喷嘴开口组相对应的多个压力产生室12以在第二方向Y上具有相同长度、且在第二方向Y上处于相同位置的方式而被配置。即,与第一喷嘴开口21A连通的第一压力产生室12A和与第二喷嘴开口21B连通的第二压力产生室12B以在第二方向Y上具有相同长度、且在第二方向Y上处于相同位置的方式而被配置。即,以在第二方向Y上第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B之间与第一压力产生室12A和第二压力产生室12B之间相比而较为分离的方式而配置。顺便提及,第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B之间或第一压力产生室12A和第二压力产生室12B之间是指各自的重心的间隔。此外,在本实施方式中,以在第一方向X上第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B之间与第一压力产生室12A和第二压力产生室12B之间相等或不分离的方式而配置。
如上文所述,在连通板15上设置有将压力产生室12与喷嘴开口21连通的连通通道16。连通板15具有大于流道形成基板10的面积,喷嘴板20具有小于流道形成基板10的面积。由于通过以这种方式设置连通板15而使喷嘴板20的喷嘴开口21与压力产生室12分离,因此处于压力产生室12之中的油墨不易受到由喷嘴开口21附近的油墨所产生的油墨中的水分的蒸发而而造成的增粘的影响。此外,由于喷嘴板20只要覆盖将压力产生室12与喷嘴开口21连通的连通通道16的开口即可,因此能够将喷嘴板20的面积设得较小,从而能够实现成本的削减。另外,在本实施方式中,将喷嘴板20的开设有喷嘴开口21而使油墨滴被喷出的面称为液体喷射面20a。
在此,连通压力产生室12与喷嘴开口21的连通通道16为沿着在第三方向Z上延伸的直线的流道,并且具备从压力产生室12侧的入口起朝向喷嘴开口21侧的出口而截面面积发生变化的倾斜形状部161。
具体而言,本实施方式的连通通道16具备:倾斜形状部161,其从压力产生室12侧的入口起朝向喷嘴开口21侧的出口而截面面积发生变化;直线形状部162,其从压力产生室12侧的入口起朝向喷嘴开口21侧的出口而截面面积相同。
如图4所示,在这种连通通道16之中,将连通第一喷嘴开口21A与第一压力产生室12A的连通通道16称为第一连通通道16A,并且如图5所示,将连通第二喷嘴开口21B与第二压力产生室12B的连通通道16称为第二连通通道16B。即,第一压力产生室12A经由第一连通通道16A而与第一喷嘴开口21A连通,第二压力产生室12B经由第二连通通道16B而与第二喷嘴开口21B连通。
在此,针对设置在Y2侧的喷嘴开口组而对第一连通通道16A和第二连通通道16B进行详细说明。如图4所示,第一连通通道16A具备作为倾斜形状部161的第一倾斜形状部161A和作为直线形状部162的第一直线形状部162A。第一倾斜形状部161A被设置在第三方向Z上的第一压力产生室12A侧,并且以从第一压力产生室12A侧的入口起朝向第一喷嘴开口21A侧的出口而截面面积逐渐减少的方式被设置。此外,第一直线形状部162A被设置在第一倾斜形状部161A的下游侧、即第一喷嘴开口21A侧,并且从第一压力产生室12A侧起朝向第一喷嘴开口21A侧而截面面积被设置为相同。而且,第一倾斜形状部161A通过如下方式而被形成,即,随着趋向于第三方向Z的压力产生室12侧,而使开口逐渐向相对于第一直线形状部162A而言的第二方向Y的Y2侧扩宽。即,第一倾斜形状部161A被设置在第二方向Y上的一侧即Y2侧。也就是说,第一倾斜形状部161A的第二方向Y上的两侧的内壁面被设置为,Y1侧的内壁被形成在沿着第三方向Z的直线上,并且Y2侧的内壁相对于第三方向Z而倾斜。由此,第一倾斜形状部161A被形成为,与和第一直线形状部162A连接的连接部分相比,和第一压力产生室12A连接的连接部分成为向Y2侧被扩宽了的开口。
如图5所示,第二连通通道16B具备作为倾斜形状部161的第二倾斜形状部161B和作为直线形状部162的第二直线形状部162B。第二倾斜形状部161B在第三方向Z上被设置在第二压力产生室12B侧,并且以从第二压力产生室12B侧的入口起朝向第二喷嘴开口21B侧的出口而截面面积逐渐减小的方式被设置。此外,第二直线形状部162B被设置在第二倾斜形状部161B的下游侧、即第二喷嘴开口21B侧,并且从第二压力产生室12B侧起朝向第二喷嘴开口21B侧而截面面积相同。而且,第二倾斜形状部161B通过相对于第二直线形状部162B而向第二方向Y的Y1侧扩宽开口而被形成。即,第二倾斜形状部161B被设置在第二方向Y上的另一侧即Y1侧。也就是说,第二倾斜形状部161B的第二方向Y上的两侧的内壁面被设置为,Y2侧的内壁被形成在沿着第三方向Z的直线上,Y1侧的内壁相对于第三方向Z而倾斜。由此,第二倾斜形状部161B被形成为,与和第二直线形状部162B连接的连接部分相比,和第二压力产生室12B连接的连接部分成为向Y1侧被扩宽了的开口。
通过以此方式而将第一连通通道16A的第一倾斜形状部161A设置在Y2侧,将第二连通通道16B的第二倾斜形状部161B设置在Y1侧,从而能够将与第一倾斜形状部161A连通的第一直线形状部162A和与第二倾斜形状部161B连通的第二直线形状部162B设置在第二方向Y上的不同位置处。在此,第一直线形状部162A和第二直线形状部162B被设置在第二方向Y上的不同位置处是指,只要至少一部分在第一方向X上不相互对置即可。即,只要第一直线形状部162A和第二直线形状部162B的不是整体被设置在第二方向Y上的完全相同的位置处即可,并且其一部分也可以在第一方向X上相对置。在本实施方式中,第一直线形状部162A和第二直线形状部162B在第一方向X上均被配置在不相对置的位置处。
通过以此方式而将第一连通通道16A和第二连通通道16B中的至少一部配置在第二方向Y上的不同位置处,从而能够抑制第一连通通道16A和第二连通通道16B在第一方向X上完全地重合。由此,能够提高第一连通通道16A与第二连通通道16B之间的隔板的刚性。即,当将第一连通通道16A和第二连通通道16B配置在第二方向Y上的相同位置处时,在第一方向X上彼此相邻的第一连通通道16A与第二连通通道16B之间,隔板的厚度将变薄。相对于此,在本实施方式中,由于第一连通通道16A的第一直线形状部162A和第二连通通道16B的第二直线形状部162B被配置在第二方向Y上的不同位置处,因此减少了第一方向X上的第一连通通道16A与第二连通通道16B之间的隔板的厚度较薄的区域,从而能够提高隔板的刚性。即,由于在第一直线形状部162A的第一方向X上,与未设置第二直线形状部162B的隔板的部分相对置,并且在第二直线形状部162B的第一方向X上,与未设置第一直线形状部162A的部分相对置,因此能够提高第一连通通道16A与第二连通通道16B之间的隔板的刚性。通过以此方式提高第一连通通道16A与第二连通通道16B之间的隔板的刚性,从而能够抑制由隔板的变形产生的干扰。在此,在从一个喷嘴开口21喷出油墨滴的情况下,若从两侧的喷嘴开口21同时喷出油墨滴,则压力会从两侧被施加于相邻的连通通道16之间的隔板上。在该情况下,由于压力从两侧被施加于隔板上而无关乎隔板的刚性,因此不易发生变形。相对于此,在不从喷出油墨滴的喷嘴开口21的两侧的喷嘴开口21喷出油墨滴的情况下,压力仅从单侧被施加于相邻的连通通道16之间的隔板上。此时,如果隔板的刚性较低,则隔板会发生变形而吸收压力变动,从而降低了油墨滴喷出特性。因此,由于使油墨滴从多个喷嘴开口21中的哪一个喷出的条件不同,因此在油墨滴的喷出特性中会产生偏差。在本实施方式中,由于能够提高相邻的连通通道16之间的隔板的刚性,因此即使在压力仅从单侧被施加于隔板上的情况下也不易发生变形。因此,能够在压力从单侧被施加于隔板上的情况和压力从两侧被施加的情况下降低隔板的变形量之差,从而抑制喷出特性的偏差。
此外,在本实施方式中,由于以在第二方向Y上相同的长度且在第二方向Y上相同的位置处设置第一压力产生室12A和第二压力产生室12B,因此能够抑制从第一喷嘴开口21A被喷出的油墨滴与从第二喷嘴开口21B被喷出的油墨滴的喷出特性的偏差。顺便提及,在改变第一压力产生室12A和第二压力产生室12B在第二方向Y上的长度、或者将第一压力产生室12A和第二压力产生室12B配置在第二方向Y上的相互不同的位置处的情况下等,因在每个压力产生室12上所设置的压电致动器300的电极的位置偏移而易于产生位移特性的偏差,从而油墨滴的喷出特性会产生偏差。此外,在将第一压力产生室12A和第二压力产生室12B配置在第二方向Y上的不同位置处的情况下,将后文详述的歧管100和压力产生室12连通的供给连通通道19的位置也需要配合第一压力产生室12A和第二压力产生室12B而被配置在第二方向Y上的不同位置处,并且由于使供给连通通道19的位置错开而无法高精度地形成供给连通通道19或歧管100等,从而可能在形状上产生偏差。当以此方式而在供给连通通道19或歧管100的形状上产生偏差时,影响油墨向压力产生室12的供给特性或油墨滴的喷出特性的惯性等会产生偏差,从而会使油墨喷出特性产生偏差。在本实施方式中,通过将第一压力产生室12A和第二压力产生室12B在第二方向Y上的长度设为相同,并且配置在第二方向Y上相同的位置处,从而能够将与第一压力产生室12A及第二压力产生室12B连通的供给连通通道19配置在第二方向Y上相同的位置处,由此高精度地形成供给连通通道19及歧管100而抑制了偏差,进而能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差。
此外,在本实施方式中,在从第三方向Z进行俯视观察时,连通通道16的入口和出口中的任意一方被配置在另一方的内侧。即,向连通通道16的压力产生室12开口的入口和与喷嘴开口21连通的出口成为,在从第三方向Z进行俯视观察时入口及出口中的一方的内侧收纳有另一方的包含关系。在本实施方式中,由于倾斜形状部被设置在压力产生室12侧,因此入口与出口相比开口面积增大。因此,在从第三方向Z进行俯视观察时,出口被配置在收纳于入口的内侧的位置处。虽然详细内容将在后文中进行叙述,但通过将连通通道16设为这种结构,从而能够在连通板15上高精度地形成连通通道16,由此能够抑制由形状的偏差而导致的油墨喷出特性的偏差。
此外,在本实施方式中,通过将第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B设置在第二方向Y上的不同位置处,从而能够拉开相邻的第一喷嘴开口21A与第二喷嘴开口21B的距离而低密度地进行配置。由此,对由从彼此相邻的喷嘴开口21被喷出的油墨滴的影响而造成的喷落位置偏移进行抑制从而能够提高印刷品质。顺便提及,当相邻的喷嘴开口21的距离较近从而高密度地被配置时,会产生被喷出的油墨滴大幅度地被风卷起而使油墨滴的喷落位置偏移的所谓的风纹。在本实施方式中,能够对风纹进行抑制。
另外,在第二连通通道16B中,通过在第二方向Y上的Y1侧设置第二倾斜形状部161B,从而能够使第二压力产生室12B的Y1侧的端部与第二连通通道16B连通。因此,能够抑制在第二压力产生室12B的Y1侧处形成使油墨流滞留的部分,并且提高使油墨中所包含的气泡从喷嘴开口21被排出时的气泡排出性,从而能够对发生由残留的气泡导致的喷出不良等情况进行抑制。顺便提及,虽然在第一连通通道16A中于第二方向Y上的Y2侧设置了第一倾斜形状部161A,但由于第一直线形状部162A被设置于在第三方向Z上与第一压力产生室12A的Y1侧的端部相对置的位置处,因此第一压力产生室12A的Y1侧的端部与第一倾斜形状部161A是连通的。因此,在第一压力产生室12A中,也能够对油墨滞留的情况进行抑制。
在这种连通板15上设置有构成歧管100的一部分的第一歧管部17、和第二歧管部18。即,本实施方式的连通板15成为设置有歧管的歧管基板。
第一歧管部17以在第三方向Z上贯穿连通板15的方式而设置。
此外,第二歧管部18并不在第三方向Z上贯穿连通板15,而以向连通板15的喷嘴板20侧开口的方式被设置。
另外,在连通板15上,针对于每个压力产生室12而独立设置有与压力产生室12的第二方向Y上的一端部连通的供给连通通道19。该供给连通通道19将第二歧管部18与压力产生室12连通。即,供给连通通道19相对于歧管100而在第一方向X上并排设置。在本实施方式中,由于第一压力产生室12A和第二压力产生室12B被配置在第二方向Y上的相同位置处,因此能够将在第一方向X上并排设置的供给连通通道19配置在第二方向Y上的相同位置处。也就是说,能够将连通第一压力产生室12A与歧管100的供给连通通道19(也称为“第一供给连通通道”)、和连通第二压力产生室12B与歧管100的供给连通通道19(也称为“第二供给连通通道”)配置在第二方向Y上的相同位置处。因此,对通过各向异性蚀刻而在连通板15上形成第一歧管部17、第二歧管部18及供给连通通道19时的加工精度产生偏差的情况进行抑制,从而能够高精度地形成,由此能够抑制油墨滴的喷出特性的偏差。顺便提及,在将相邻的供给连通通道19形成在第二方向Y上的不同位置处的情况下,根据供给连通通道19相对于第二歧管部18的位置,而会在第二歧管部18的底面上局部地形成塌陷,从而加工精度会产生偏差而使油墨滴的喷出特性的偏差增大。在本实施方式中,由于多个供给连通通道19相对于第二歧管部18而被配置在第二方向Y上的相同位置处,因此能够对蚀刻时的局部的塌陷的产生进行抑制,从而减少油墨滴的喷出特性的偏差。
在此,参照图6至图10,对这种连通板15的制造方法,特别是连通通道16的制造方法进行说明。另外,图6至图10为表示连通板的制造方法的剖视图。
如图6所示,在由单晶硅基板构成的连通板15的两面上形成掩膜130。掩膜130通过对在后面的工序中用于形成倾斜形状部161的第一掩膜131和用于形成直线形状部162的第二掩膜132进行层压的方式而形成。在第一掩膜131上预先形成用于形成倾斜形状部161的第一开口部133。此外,在第一掩膜131及第二掩膜132上,形成用于形成直线形状部162且在第三方向Z上贯穿的第二开口部134。
接下来,如图7所示,在连通板15的与第二开口部134相对应的位置处形成有在第三方向上贯穿连通板15的第一贯穿孔135。第一贯穿孔135能够通过例如激光加工或干蚀刻而形成。
接下来,如图8所示,通过利用KOH等碱溶液而从第二开口部134对连通板15进行各向异性蚀刻而调整第一贯穿孔135的内表面,从而形成包括直线形状部162在内的第二贯穿孔136。另外,在本实施方式中,通过在利用激光加工或干蚀刻而形成了第一贯穿孔135之后,利用各向异性蚀刻而形成第二贯穿孔136,从而能够通过各向异性蚀刻而在较厚的连通板15上高精度地形成开口面积较小的贯穿孔。
接下来,如图9所示,将第二掩膜132去除。由此,在连通板15上仅形成开设有第一开口部133的第一掩膜131。
接下来,如图10所示,通过利用碱溶液而从第一开口部对连通板15进行各向异性蚀刻,从而形成倾斜形状部161。由此,倾斜形状部161以外的部分成为直线形状部162,从而能够作为具有倾斜形状部161和直线形状部162的连通通道16。另外,倾斜形状部161的第三方向Z上的深度能够根据蚀刻时间而进行调节。
以此方式,通过在连通板15的第三方向Z上的一面上形成倾斜形状部161,从而与在第三方向Z上的中间部分处形成倾斜形状部的情况相比能够容易且高精度地形成。即,能够高精度地形成连通通道16,从而提高连通通道16的形状稳定性,由此能够对由连通通道16的形状的偏差导致的油墨喷出特性的偏差进行抑制,进而能够提高印刷品质。
针对这样的本实施方式的连通通道16,参照图11至图16,对作为相比较的一个示例而在连通通道的第三方向Z上的中途处形成倾斜形状部的情况下的制造方法进行说明。
如图11所示,在由单晶硅基板构成的连通板15的两侧上形成掩膜140。掩膜140以对第三掩膜141和第四掩膜142进行层压的方式而构成,并且在第三掩膜141上设置第三开口部143,在第三掩膜141及第四掩膜142上设置在厚度方向上贯穿的第四开口部144。
接下来,如图12所示,通过从第四开口部144对连通板15进行激光或干蚀刻而形成凹部145。该凹部145以不在第三方向Z上贯穿连通板15的方式而被形成。顺便提及,虽然能够通过各向异性蚀刻而形成凹部145,但利用各向异性蚀刻而使具有开口面积较小的凹部145较深则较为困难。因此,虽然开口面积较小的凹部145通过激光加工或干蚀刻而形成,但在激光加工或干蚀刻中,凹部145的深度容易产生偏差。
接下来,如图13所示,通过将第四掩膜142去除,从而使第三掩膜141的第三开口部143露出。
接下来,如图14至图16所示,通过利用碱溶液而从第三开口部143对连通板15进行各向异性蚀刻,从而对凹部145的隔板进行蚀刻,并且通过对凹部145进行扩宽,从而使被设置在第三方向Z上的两侧的凹部145彼此连通。由此,在第三方向Z的两面侧上形成直线形状部162,从而在第三方向Z上的两个直线形状部162之间形成连通通道116,所述连通通道116形成有倾斜形状部161。然而,如图15所示,在两个凹部145彼此连通时,成为已连通的部分的壁从两侧被蚀刻的情况,并且如图16所示,在倾斜形状部161与直线形状部162的连接部分处形成由蚀刻而产生的塌陷146。由于这种塌陷146使加工精度较低的形状产生偏差,因此油墨喷出特性也会产生偏差。
即,在图16所示的连通通道116中,在投影于第三方向Z上时,未成为压力产生室12侧的入口与喷嘴开口21侧的出口中的一方收纳于另一方的位置。在这样的结构中,必须通过倾斜形状部161而使两个直线形状部162连结,从而产生由蚀刻而形成的塌陷146。本实施方式的连通通道16在投影于第三方向Z上时,成为压力产生室12侧的入口与喷嘴开口21侧的出口中的一方收纳于另一方的位置。也就是说,倾斜形状部161以向连通板15的第三方向Z上的一面开口的方式而被设置。因此,倾斜形状部161与直线形状部162的连接部分不易发生由蚀刻形成的塌陷146,从而能够高精度地形成连通通道16。
另一方面,如图2至图4所示,在流道形成基板10的与连通板15相反的一面侧上形成有振动板50。在本实施方式中,作为振动板50而设置有由被设置于流道形成基板10侧的氧化硅构成的弹性膜51、和由被设置于弹性膜51上的氧化镁构成的绝缘体膜52。
此外,在流道形成基板10的振动板50上设置有压电致动器300,所述压电致动器300具有第一电极60、压电体层70和第二电极80。此处,在本实施方式中,第一电极60按照每12个压力产生室12而进行切分,从而构成针对于后文详述的每个有源部而独立的单独电极。
压电体层70以在第二方向Y上成为预定的宽度的方式跨及第一方向X而连续设置。当然,压电体层70也可以按照每12个压力产生室来进行切分。
在压力产生室12的第二方向Y上,压电体层70的供给连通通道19的端部位于与第一电极60的端部相比靠外侧处。即,第一电极60的端部被压电体层70覆盖。此外,压电体层70的喷嘴开口21侧的端部位于与第一电极60的端部相比靠内侧(压力产生室12侧)处,从而第一电极60的喷嘴开口21侧的端部未被压电体层70覆盖。以此方式从压电体层70露出的第一电极60与引线电极90连接。
压电体层70由形成在第一电极60上的具有极化结构的氧化物的压电材料构成,例如能够由以一般式ABO3来表示的钙钛矿型氧化物构成,并且能够使用含铅的铅类压电材料或不含铅的非铅类压电材料等。
第二电极80被设置在压电体层70的与第一电极60相反的一面侧上,并且构成与多个有源部共用的共用电极。
利用这种第一电极60、压电体层70及第二电极80而构成的压电致动器300通过向第一电极60与第二电极80之间施加电压从而发生位移。即,通过向两个电极之间施加电压,从而在被第一电极60和第二电极80夹持的压电体层70上发生压电变形。而且,在向两个电极施加了电压时,将在压电体层70上发生压电变形的部分称为有源部。相对于此,将在压电体层70上未发生压电变形的部分称为非有源部。
此外,引线电极90分别被引出至压电致动器300的第一电极60及第二电极80,并且被引出的引线电极90与柔性电缆120连接。
柔性电缆120为具有挠性的配线基板,并且在本实施方式中安装有作为半导体元件的驱动电路121。
在这种流道形成基板10的压电致动器300侧的面上接合有具有与流道形成基板10大致相同大小的保护基板30。保护基板30具有用于对压电致动器300进行保护的空间即保持部31。保持部31在并排设置于第一方向X上的压电致动器300的列之间以在第二方向Y上排列有两个的方式而形成。此外,在保护基板30上,在并排设置于第二方向Y上的两个保持部31之间设置有在第三方向Z上贯穿的贯穿孔32。从压电致动器300的电极被引出的引线电极90的端部以向该贯穿孔32内露出的方式而延伸设置,并且引线电极90在贯穿孔32内与柔性电缆120的未图示的配线电连接。
此外,在保护基板30上,固定有壳体部件40,所述壳体部件40同流道形成基板100一起划分形成与多个压力产生室12连通的歧管100。在俯视观察时,壳体部件40具有与上述的连通板15大致相同的形状,并在与保护基板30接合的同时,也与上述的连通板15接合。具体而言,壳体部件40在保护基板30侧具有可收纳流道形成基板10及保护基板30的深度的凹部41。该凹部41具有与保护基板30的接合于流道形成基板10上的面相比而较大的开口面积。而且,在流道形成基板10等被收纳于凹部41中的状态下,凹部41的喷嘴板20侧的开口面通过连通板15而被密封。由此,在流道形成基板10的外周部上,通过壳体部件40和流道形成基板10而划分形成第三歧管部42。而且,通过被设置于连通板15上的第一歧管部17及第二歧管部18、和由壳体部件40和流道形成基板10所划分形成的第三歧管部42来构成本实施方式的歧管100。歧管100以跨及压力产生室12的并排设置方向即第一方向X的方式而连续设置,并连通各压力产生室12与歧管100的供给连通通道19被并排设置在第一方向X上。
此外,在连通板15的第一歧管部17及第二歧管部18所开口的面上设置有可塑性基板45。该可塑性基板45对第一歧管部17和第二歧管部18的液体喷射面20a侧的开口进行密封。在本实施方式中,这种可塑性基板45具备由具有挠性的薄膜构成的密封膜46、和由金属等硬质的材料构成的固定基板47。由于固定基板47的与歧管100对置的区域成为在厚度方向上完全被去除而形成的开口部48,因此,歧管100的一个面成为仅由具有挠性的密封膜46所密封的可挠部、即可塑性部49。
另外,在壳体部件40上设置有与歧管100连通并用于向各歧管100供给油墨的导入通道44。此外,在壳体部件40上设置有与保护基板30的贯穿孔32连通并供柔性电缆120插穿的连接口43。
在这种记录头1中,在喷射油墨时从导入通道44吸取油墨,并使油墨在流道内部从歧管100起充满至喷嘴开口21。之后,根据来自驱动电路121的信号,通过向与压力产生室12相对应的各压电致动器300施加电压,从而使振动板50与压电致动器300一起弯曲变形。由此,压力产生室12内的压力升高而使油墨滴从预定的喷嘴开口21喷射。
(实施方式2)
图17及图18为将本发明的实施方式2所涉及的作为液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分放大的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号并省略重复的说明。
如附图所示,本实施方式的记录头1具有连通板15,所述连通板15具有连通压力产生室12与喷嘴开口21的连通通道16。
连通板15的连通通道16成为图17所示的连通第一压力产生室12A与第一喷嘴开口21A的第一连通通道16A、和图18所示的连通第二压力产生室12B与第二喷嘴开口21B的第二连通通道16B。
第一连通通道16A具备第一倾斜形状部161A、第一直线形状部162A和第三倾斜形状部161C。所述第一倾斜形状部161A、第一直线形状部162A和第三倾斜形状部161C在第三方向Z上从第一压力产生室12A侧起朝向第一喷嘴开口21A侧而依次并排设置。第一倾斜形状部161A被设置在第二方向Y上的Y2侧。此外,第三倾斜形状部161C被设置在第二方向Y上的Y2侧。而且,第一直线形状部162A连通第一倾斜形状部161A与第三倾斜形状部161C。第一倾斜形状部161A与上述的实施方式1同样被设置在Y2侧。此外,第三倾斜形状部161C从第一压力产生室12A侧起朝向第一喷嘴开口21A侧而截面面积发生变化,并且在本实施方式中,使截面面积从第一压力产生室12A侧起朝向第一喷嘴开口21A而逐渐减小。在本实施方式中,第三倾斜形状部161C通过如下方式而被形成,即,朝向第三方向Z的喷嘴开口21侧且相对于第一直线形状部162A而在Y2侧逐渐扩宽开口。即,第三倾斜形状部161C被设置在第二方向Y上的一侧即Y2侧。在从第三方向Z进行俯视观察时,这种第一连通通道16A成为第一压力产生室12A侧的入口与第一喷嘴开口21A侧的出口中的一方收纳于另一方的内侧的配置。在本实施方式中,第一倾斜形状部161A的第一压力产生室12A侧的开口、和第三倾斜形状部161C的第一喷嘴开口21A侧的开口以相同的开口面积而形成,并且在从第三方向Z进行俯视观察时使其大致一致。
另一方面,第二连通通道16B具备第二倾斜形状部161B、第二直线形状部162B和第四倾斜形状部161D。所述第二倾斜形状部161B、第二直线形状部162B和第四倾斜形状部161D在第三方向Z上从第二压力产生室12B侧起朝向第二喷嘴开口21B侧而依次并排设置。此外,第二倾斜形状部161B被设置在第二方向Y上的Y1侧。此外,第四倾斜形状部161D被设置在第二方向Y上的Y1侧。与第一连通通道16A同样,在从第三方向Z进行俯视观察时,这种第二连通通道16B成为与第二连通通道16B的第二压力产生室12B连通的入口和与第二喷嘴开口21B连通的出口中的一方收纳于另一方的内侧的配置。
分别与这种第一连通通道16A及第二连通通道16B连通的第一喷嘴开口21A及第二喷嘴开口21B以在第二方向Y上处于相同位置的方式而被配置。即,多个喷嘴开口21被配置在沿着第一方向X的直线上。
以此方式,通过在第一连通通道16A中设置第一倾斜形状部161A及第三倾斜形状部161C,在第二连通通道16B中设置第二倾斜形状部161B及第四倾斜形状部161D,从而抑制第一连通通道16A和第二连通通道16B在第一方向X上完全地重合,由此能够提高第一连通通道16A与第二连通通道16B之间的隔板的刚性。因此,能够抑制由隔板的干扰导致的油墨喷出特性的偏差从而提高印刷品质。
此外,在本实施方式中,能够在第一连通通道16A中不使第一倾斜形状部161A、第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B的第二方向Y上的位置错开而高密度地进行配置。
此外,在本实施方式中,由于以在第二方向Y上相同的长度且在第二方向Y上相同的位置处设置第一压力产生室12A和第二压力产生室12B,因此能够抑制从第一喷嘴开口21A喷出的油墨滴与从第二喷嘴开口21B被喷出的油墨滴的喷出特性的偏差。
另外,如上文所述,在从第三方向Z进行俯视观察时,连通通道16成为入口与出口中的一方收纳于另一方的配置。即,由于第一倾斜形状部161A、第三倾斜形状部161C、第二倾斜形状部161B及第四倾斜形状部161D以向连通板15的表面开口的方式而被设置,因此能够通过各向异性蚀刻而容易且高精度地形成连通通道16。
另外,在第二连通通道16B中,通过在第二方向Y上的Y1侧设置第二倾斜形状部161B,从而能够使第二压力产生室12B的Y1侧的端部与第二连通通道16B连通。因此,能够抑制在第二压力产生室12B的Y1侧处形成油墨的流动所滞留的部分,并且提高使油墨中所包含的气泡从喷嘴开口21被排出时的气泡排出性,从而能够对发生由残留的气泡导致的喷出不良等情况进行抑制。
(实施方式3)
图19及图20为本发明的实施方式3所涉及的作为液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号并省略重复的说明。
如附图所示,本实施方式的记录头1具有连通板15,所述连通板15具有连通压力产生室12与喷嘴开口21的连通通道16。
连通板15的连通通道16被分类为,图19所示的连通第一压力产生室12A与第一喷嘴开口21A的第一连通通道16A、和图20所示的连通第二压力产生室12B与第二喷嘴开口21B的第二连通通道16B。
第一连通通道16A具备第一直线形状部162A和第三倾斜形状部161C。即,在第一连通通道16A中未设置有上述的实施方式1及实施方式2的第一倾斜形状部161A,而与第一直线形状部162A和第一压力产生室12A直接连接。此外,在从第三方向Z进行俯视观察时,第一连通通道16A的出口被设置在收纳于入口的内侧的位置处。
此外,第二连通通道16B具备第二直线形状部162B和第四倾斜形状部161D。此外,与第二连通通道16B同样,在从第三方向Z进行俯视观察时,出口也被设置在收纳于入口的内侧的位置处。
与上述的实施方式1同样,这种与第一连通通道16A连通的第一喷嘴开口21A和与第二连通通道16B连通的第二喷嘴开口21B被设置在第二方向Y上的不同位置处。而且,在本实施方式中,通过在第一连通通道16A中设置第三倾斜形状部161C,在第二连通通道16B中设置第四倾斜形状部161D,从而能够使被设置在第二方向Y上的不同位置处的第一喷嘴开口21A及第二喷嘴开口21B、与被设置在第二方向Y上的相同位置处的第一压力产生室12A及第二压力产生室12B连通。以此方式,通过以在第二方向Y上相同的长度且在第二方向Y上相同的位置处设置第一压力产生室12A和第二压力产生室12B,从而能够抑制从第一喷嘴开口21A被喷出的油墨滴与从第二喷嘴开口21B被喷出的油墨滴的喷出特性的偏差。
此外,在本实施方式中,通过将第一喷嘴开口21A和第二喷嘴开口21B设置在第二方向Y上的不同位置处,从而能够拉开相邻的第一喷嘴开口21A与第二喷嘴开口21B的距离而低密度地进行配置。由此,能够对由从彼此相邻喷嘴开口21被喷出的油墨滴的影响而导致的喷落位置偏移进行抑制,从而提高印刷品质。
另外,在本实施方式中,第一直线形状部162A和第二直线形状部162B以分别与压力产生室12的Y1侧的端部连通的方式而设置。因此,能够抑制在压力产生室12的端部形成油墨的流动所滞留的部分,并且提高油墨中所包含的气泡从喷嘴开口21被排出时的气泡排出性,从而能够对发生由残留的气泡导致的喷出不良等情况进行抑制。但是,由于第一直线形状部162A和第二直线形状部162B被设置在第二方向Y上的相同位置处,因此相邻的连通通道16之间的隔板的刚性与实施方式1以及实施方式而相比而降低。
(实施方式4)
图21及图22为本发明的实施方式4所涉及的作为液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的主要部分剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标注相同的符号并省略重复的说明。
如附图所示,本实施方式的记录头1具备连通板15,所述连通板15具有连通压力产生室12与喷嘴开口21的连通通道16。
连通通道16被分类为图21所示的连通第一压力产生室12A与第一喷嘴开口21Aと的第一连通通道16A、和图22所示的连通第二压力产生室12B与第二喷嘴开口21B的第二连通通道16B。
第一连通通道16A具备第一倾斜形状部161A、第一直线形状部162A和第四倾斜形状部161D。
第二连通通道16B具备第二倾斜形状部161B、第二直线形状部162B和第三倾斜形状部161C。
即,成为将上述的实施方式2的第一连通通道16A的第三倾斜形状部161C和第二连通通道16B的第四倾斜形状部161D替换了的结构。
通过采用这种结构,相邻的连通通道16不会在第一方向X上完全地重合,从而能够提高连通通道16之间的隔板的刚性,减少干扰而抑制油墨喷出特性的偏差。
此外,能够将连通通道16与压力产生室12连通的入口、和其与喷嘴开口21连通的出口分离。因此,与实施方式1相比能够进一步增大第一喷嘴开口21A与第二喷嘴开口21B的距离。由此,能够更有效地抑制风纹的产生。
此外,本实施方式的第一连通通道16A及第二连通通道16B成为如下结构,即,在从第三方向Z进行俯视观察时,入口与出口中的一方未完全地收纳于另一方的内侧,且其一部分向外侧伸出。然而,由于各倾斜形状部161向连通板15的第三方向Z上的两面开口,因此能够通过各向异性蚀刻而高精度地形成。因此,即使采用这种结构,也能够提高连通通道16的形状稳定性,并且对由连通通道16的形状的偏差而导致的油墨喷出特性的偏差进行抑制,从而能够提高印刷品质。
此外,在本实施方式中,由于以在第二方向Y上相同的长度且在第二方向Y上相同的位置处设置第一压力产生室12A和第二压力产生室12B,因此能够抑制从第一喷嘴开口21A喷出的油墨滴与从第二喷嘴开口21B被喷出的油墨滴的喷出特性的偏差。
(其他实施方式)
虽然在上文中对本发明的各实施方式进行了说明,但本发明的基本的结构并不限定于上述的情况。
例如,虽然在上述的实施方式1至实施方式4中,采用了将连通第一压力产生室12A与歧管100的供给连通通道19和连通第二压力产生室12B与歧管100的供给连通通道19配置在第二方向Y上的相同位置处,但并非特别限定于此,例如,如图23及图24所示,也可以将第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B配置在第二方向Y上的不同位置处。另外,图23及图24为本发明的其他实施方式所涉及的记录头的主要部分剖视图。
如图23及图24所示,连通板15具备被设置在流道形成基板10侧的第一连通板151、和被设置在喷嘴板20侧的第二连通板152。
此外,在连通板15上设置有供给连通通道19。供给连通通道19被分类为图23所示的连通第一压力产生室12A与歧管100的第一供给连通通道19A、和图24所示的连通第二压力产生室12B与歧管100的第二供给连通通道19B。
而且,所述第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B被配置在第二方向Y上的不同位置处。相对于此,第一压力产生室12A和第二压力产生室12B被配置在第二方向Y上的相同位置处。即,在第二方向Y上,第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B之间与第一压力产生室12A和第二压力产生室12B之间相比较为分离。顺便提及,第一供给连通通道19A与第二供给连通通道19B之间或第一压力产生室12A与第二压力产生室12B之间是指各自的重心的间隔。
通过以此方式而将第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B配置在第二方向Y上的不同位置处,从而第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B不会在第一方向X上完全地重合,由此能够提高第一供给连通通道19A与第二供给连通通道19B之间的隔板的刚性。因此,能够抑制第一供给连通通道19A与第二供给连通通道19B之间的隔板的干扰,从而能够对油墨滴的喷出特性产生偏差的情况进行抑制,由此能够提高印刷品质。
此外,采用了如下方式,即,将连通板15设为第一连通板151与第二连通板152的层压体,且在第一连通板151上形成第一供给连通通道19A及第二供给连通通道19B,并且在第二连通板152上形成歧管100的第二歧管部18。即,第一连通板151成为连通板,第二连通板152成为形成了歧管的歧管基板。因此,即使在第一供给连通通道19A和第二供给连通通道19B在第二方向Y上的与歧管100连通的位置不同的情况下,也能够抑制由蚀刻形成的塌陷从而高精度地形成。当然,即使在上述的实施方式2至实施方式4的供给连通通道19中,也可以设有第二方向Y上的位置不同的第一供给连通通道19A及第二供给连通通道19B。
另外,虽然在上述的实施方式1至实施方式4中,将连通通道16设为具备倾斜形状部161和直线形状部162的结构,但并非特别限定于此,例如,连通通道16也可以仅由倾斜形状部161而构成。
此外,虽然在上述的实施方式1至实施方式4中,例示出对形成有压力产生室12的流道形成基板10与形成有连通通道16的连通板15进行了层压的结构,但并非特别限定于此,例如,也可以在连通板15上形成压力产生室12的一部分或全部。即,形成有压力产生室12的压力室基板既可以是流道形成基板10,也可以是连通板15,还可以是其两者。
另外,虽然在本实施方式中,采用了如下方式,即,从由并排设置在第一方向X上的喷嘴开口21构成的喷嘴开口组喷出相同种类的油墨,但并非特别限定于此,也可以采用从一个喷嘴开口组喷出不同种类的油墨的方式。在该情况下,例如只要在第一方向X上划分歧管100即可。
此外,虽然在上述的实施方式1至实施方式4中,采用了如下方式,即,将第一压力产生室12A和第二压力产生室12B配置在第二方向Y上的相同位置处,但并非特别限定于此,也可以将第一压力产生室12A和第二压力产生室12B配置在第二方向Y上的不同位置处。
另外,虽然在上述的各实施方式中作为连通板15而例示了单晶硅基板,但并非特别限定于此,也可以使用SOI基板、玻璃等材料。
此外,虽然在上述的各实施方式中,作为使压力产生室12内产生压力变化的压力产生单元而对薄膜型的压电致动器300进行了说明,但并非特别限定于此,例如,也可以使用通过贴附生片等方法所形成的厚膜型的压电致动器,或者使压电材料和电极形成材料交替地层压并在轴向上伸缩的纵振动型的压电致动器等。此外,作为压力产生单元,可以使用将发热元件配置在压力产生室内,并通过由发热元件的发热产生的泡沫而从喷嘴开口喷出液滴的装置,或者使静电在振动板与电极之间产生,通过静电使振动板变形而从喷嘴开口喷出液滴的、所谓的静电式致动器等。
此外,这些各实施方式的记录头1被搭载于喷墨式记录装置上。图25为表示该喷墨式记录装置的一个示例的示意图。
在图25所示的に示す喷墨式记录装置I中,多个喷墨式记录头1被搭载于滑架3上。此外,构成油墨供给单元的墨盒2以能够拆装的方式而被设置在滑架3上,搭载有记录头1的滑架3以能够在轴向上移动的方式而被设置在安装于装置主体4上的滑架轴5上。在本实施方式中,记录头1以第二方向Y成为滑架3的移动方向的方式而被搭载于滑架3上。
而且,通过驱动电机6的驱动力经由未图示的多个齿轮以及同步带7而被传递至滑架3,从而搭载有记录头1的滑架3沿着滑架轴5而移动。另一方面,在装置主体4上设置有作为输送单元的输送辊8,作为纸张等记录介质的记录薄片S通过输送辊8而被输送。另外,对记录薄片S进行输送的输送单元并不限定于输送辊,也可以为带或滚筒等。
另外,虽然在上述的喷墨式记录装置I中,例示了记录头1被搭载于滑架3上而在主扫描方向上移动,但并非特别限定于此,例如,记录头1被固定,而仅使纸张等记录薄片S在副扫描方向上移动,从而实施印刷的所谓的行式记录装置也能够应用于本发明中。
此外,虽然在上述实施方式中,作为液体喷射头单元的一个示例而列举出喷墨式记录头来进行说明,但本发明是广泛地以液体喷射头以及液体喷射装置的整体作为对象,当然也能够应用于喷射油墨以外的液体的液体喷射头和液体喷射装置中。作为其他的液体喷射头,例如可列举出在打印机等图像记录装置中所使用的各种记录头;在液晶显示器等滤色器的制造中所使用的颜色材料喷射头;在有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示器,FED(Field Emission Display:场致发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头;在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等,本发明也可以应用于具备所涉及的液体喷射头的液体喷射装置中。
符号说明
I…喷墨式记录装置(液体喷射装置);1…喷墨式记录头(液体喷射头);10…流道形成基板;12…压力产生室;15…连通板;16…连通通道;16A…第一连通通道;16B…第二连通通道;17…第一歧管部;18…第二歧管部;19…供给连通通道;19A…第一供给连通通道;19B…第二供给连通通道;20…喷嘴板;21…喷嘴开口;21A…第一喷嘴开口;21B…第二喷嘴开口;30…保护基板;31…保持部;32…贯穿孔;40…壳体部件;41…凹部;43…连接口;44…导入通道;45…可塑性基板;46…密封膜;47…固定基板;49…可塑性部;50…振动板;51…弹性膜;52…绝缘体膜;60…第一电极;70…压电体层;80…第二电极;90…引线电极;100…歧管;116…连通通道;120…柔性电缆;121…驱动电路;130…掩膜;131…第一掩膜;132…第二掩膜;133…第一开口部;134…第二开口部;135…第一贯穿孔;136…第二贯穿孔;140…掩膜;141…第三掩膜,142…第四掩膜;143…第三开口部;144…第四开口部;145…凹部;146…塌陷;161…倾斜形状部;161A…第一倾斜形状部;161B…第二倾斜形状部;161C…第三倾斜形状部;161D…第四倾斜形状部;162…直线形状部;162A…第一直线形状部;162B…第二直线形状部;300…压电致动器;X…第一方向;Y…第二方向;Z…第三方向。
Claims (7)
1.一种液体喷射头,其特征在于,具备:
压力室基板,其设置有多个压力产生室;
喷嘴板,其设置有多个喷嘴开口;
多个连通通道,其为对各压力产生室与各喷嘴开口进行连结的流道,并且具有从所述压力产生室侧的入口起朝向所述喷嘴开口侧的出口而截面面积发生变化的倾斜形状部,
所述倾斜形状部被配置在第三方向上的所述连通通道的所述压力产生室侧或所述喷嘴开口侧,
多个所述压力产生室在第一方向上并排设置,并且包括在所述第一方向上彼此相邻的第一压力产生室和第二压力产生室,
所述第一压力产生室经由多个所述连通通道之中的第一连通通道而与所述喷嘴开口之中的第一喷嘴开口连通,
所述第二压力产生室经由多个所述连通通道之中的第二连通通道而与所述喷嘴开口之中的第二喷嘴开口连通,
所述第一连通通道具有:
第一直线形状部,其从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口而截面面积相同;
第一倾斜形状部,其从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口而截面面积发生变化,
所述第二连通通道具有:
第二直线形状部,其从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口而截面面积相同;
第二倾斜形状部,其从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口而截面面积发生变化,
所述第一倾斜形状部的与所述第一直线形状部的位置相比靠第二方向的一侧的内壁,相对于所述第三方向而倾斜,
所述第二倾斜形状部的与所述第二直线形状部的位置相比靠所述第二方向的另一侧的内壁,相对于所述第三方向而倾斜,
所述第一方向在所述喷嘴板上与所述第二方向正交,
所述第三方向为与所述第一方向及第二方向两者均正交的方向。
2.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
在从所述第三方向进行俯视观察时,所述连通通道的入口与出口中的任意一方被配置在另一方的内侧。
3.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述第一倾斜形状部从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口侧而截面面积逐渐减小,
所述第二倾斜形状部从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口侧而截面面积逐渐减小,
在所述第一连通通道中,于所述第一倾斜形状部的下游侧具有从所述第一压力产生室侧起朝向所述第一喷嘴开口侧而截面面积相同的第一直线形状部,
在所述第二连通通道中,于第二倾斜形状部的下游侧具有从所述第二压力产生室侧起朝向所述第二喷嘴开口侧而截面面积相同的第二直线形状部。
4.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,
在所述第二方向上,所述第一喷嘴开口和所述第二喷嘴开口之间与所述第一压力产生室和所述第二压力产生室之间相比而较为分离。
5.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,
多个所述连通通道被设置于层压在所述压力室基板上的基板上。
6.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,具备:
连通板,其设置有所述连通通道;
歧管基板,其被层压在所述连通板上,并且形成有与多个所述压力产生室连通的歧管;
多个供给连通通道,其使所述歧管与所述压力产生室连通,
所述第一压力产生室经由多个所述供给连通通道之中的第一供给连通通道而与所述歧管连通,
所述第二压力产生室经由多个所述供给连通通道之中的第二供给连通通道而与所述歧管连通,
在所述第二方向上,所述第一供给连通通道和所述第二供给连通通道之间与所述第一压力产生室和所述第二压力产生室之间相比而较为分离。
7.一种液体喷射装置,其特征在于,
具备权利要求1至6中任一项所述的液体喷射头。
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