CN111347789B - 液体喷射头以及液体喷射系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高效地配置压力室和独立连通流道从而抑制了大型化的液体喷射头以及液体喷射系统。在所述液体喷射头中,将第一共用液室和第二共用液室连接在一起的独立流道(200A)和独立流道(200B)被并排设置,且在各独立流道(200A、200B)上设置有压力室(12A)和压力室(12B)。独立流道(200A)的至少一部分被形成在如下空间内,所述空间在Z轴方向上观察时与相邻的压力室(12B)之间的区域重叠、且在Y轴方向上观察时与压力室(12B)不重叠。
Description
技术领域
本发明涉及从喷嘴喷射液体的液体喷射头以及液体喷射系统,尤其涉及喷出作为液体的油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录系统。
背景技术
作为喷射液体的液体喷射头,已知一种向被印刷介质喷出作为液体的油墨并实施印刷的喷墨式记录头。
喷墨式记录头具备:具有与喷嘴连通的压力室的独立流道;以共用的方式与多个独立流道连通的共用液室;使压力室内的油墨产生压力变化的压电致动器等的能量产生元件,并通过能量产生元件使压力室内的油墨产生压力变化,从而从喷嘴喷出油墨滴。
在这样的喷墨式记录头中,当压力室内滞留有气泡时,气泡将吸收由能量产生元件引起的压力变化,从而无法从喷嘴正常地喷出油墨滴。
因此,提出了以如下方式而构成的喷墨式记录头,即,设置第一共用液室和第二共用液室以作为与独立流道共用的共用液室,并进行油墨从第一共用液室穿过独立流道而流向第二共用液室的、所谓的循环的结构的喷墨式记录头(例如,参照专利文献1)。
在这样的喷墨式记录头中,存在欲高效地配置压力室和将压力室与共用流道连通的独立连通流道从而对大型化进行抑制的需求。
这样的需求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2013-184372号公报
发明内容
鉴于这样的情况,本发明的目的在于,提供高效地配置压力室和独立连通流道从而抑制了大型化的液体喷射头以及液体喷射系统。
解决上述课题的本发明的方式在于一种液体喷射头,其特征在于,具备:多个喷嘴,其在第一轴方向上喷出液体;第一以及第二共用液室,其以共用的方式而与多个喷嘴连通;独立流道,其针对每个所述喷嘴而被设置,并对所述第一共用液室和所述第二共用液室进行连接,并且在所述第一共用液室和所述第二共用液室之间与该喷嘴连通,各独立流道包含压力室和独立连通流道,所述压力室中设置有能量产生元件,所述独立连通流道将该压力室与所述第一以及第二共用液室连接在一起,多个所述压力室沿着与第一轴方向正交的第二轴方向而被并排设置,从而构成了第一以及第二压力室列,所述第一压力室列和所述第二压力室列在所述第二轴方向上观察时,以在与所述第一轴方向和所述第二轴方向正交的第三轴方向上相互偏移的方式而被配置,与所述第一压力室列相对应的所述独立连通流道具有如下部分,所述部分在所述第一轴方向上观察时与所述第二压力室列中的相邻的所述压力室之间的区域重叠、且在所述第二轴方向上观察时与所述第二压力室列不重叠。
附图说明
图1为实施方式1所涉及的记录头的俯视图。
图2为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图3为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图4为表示实施方式1所涉及的流道的主要部分的立体图。
图5为实施方式1所涉及的记录头的主要部分剖视图。
图6为对实施方式1所涉及的记录系统进行说明的框图。
图7为表示实施方式1所涉及的记录系统的电气结构的框图。
图8为表示实施方式1所涉及的驱动信号的驱动波形。
图9为实施方式1所涉及的记录头的变形例的俯视图。
图10为实施方式1所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图11为实施方式1所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图12为实施方式1所涉及的记录头的变形例的俯视图。
图13为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
图14为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
图15为实施方式3所涉及的记录头的剖视图。
图16为实施方式3所涉及的记录头的剖视图。
图17为实施方式4所涉及的记录头的剖视图。
图18为实施方式4所涉及的记录头的剖视图。
图19为实施方式4所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图20为实施方式4所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图21为实施方式4所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图22为实施方式4所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图23为实施方式5所涉及的记录头的剖视图。
图24为实施方式5所涉及的记录头的剖视图。
图25为实施方式5所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图26为实施方式5所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图27为实施方式5所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图28为实施方式5所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图29为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
图30为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
图31为表示实施方式6所涉及的流道的主要部分的立体图。
图32为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
图33为实施方式6所涉及的记录头的剖视图。
图34为表示实施方式6所涉及的流道的变形例的主要部分的立体图。
图35为实施方式6所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图36为实施方式6所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图37为一个实施方式所涉及的记录装置的概要结构的图。
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。但是,以下的说明表示本发明的一个方式,并能够在本发明的范围内进行任意改变。在各个附图中标记着相同符号的部件表示相同的部件,并适当省略说明。此外,在各个附图中,X、Y、Z表示相互正交的三个空间轴。在本说明书中,将沿着这些轴的方向设为X方向、Y方向、以及Z方向。将各个附图的箭头标记所朝向的方向设为正(+)方向、将箭头标记的相反方向设为负(-)方向来进行说明。此外,Z方向相当于第一轴方向,X方向相当于第二轴方向,Y方向相当于第三轴方向。而且,在X方向、Y方向或者Z方向上观察是指,从X方向、Y方向或者Z方向进行观察的俯视观察。
实施方式1
参照图1~图5,来对本实施方式的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头进行说明。另外,图1为,从本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头的喷嘴面侧观察时的俯视图。图2为图1的A-A′线剖视图。图3为图1的B-B′线剖视图。图4为流道的一部分的立体图。图5为图2的C-C′线剖视图。
如附图所示,本实施方式的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头1(以下,也简称为记录头1)具备作为流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、保护基板30、壳部件40以及可塑性基板49等多个部件。
流道形成基板10由单晶硅基板构成,在其一个面上形成有振动板50。振动板50可以为从二氧化硅层或氧化锆层中被选择的单层或者叠层。
在流道形成基板10上,构成独立流道200的压力室12通过多个隔壁而被划分并被设置有多个。在此,压力室12为,作为设置详细内容将在后文叙述的能量产生元件的区域而被划分形成的结构。多个压力室12沿着作为第二轴方向的X方向而以预定的间距被并排设置。此外,在流道形成基板10上,压力室12在X方向上被并排设置而成的列在作为第三轴方向的Y方向上被设置有多列,在本实施方式中被设置有两列。在本实施方式中,在两列的压力室12中,将一个压力室12的列称为第一压力室列120A,将另一个压力室12的列称为第二压力室列120B。即,第一压力室列120A由多个压力室12构成,所述多个压力室12以在Y方向上成为相同的位置的方式而在X方向上被并排设置。在本实施方式中,将构成第一压力室列120A的压力室12称为第一压力室12A。此外,第二压力室列120B由多个压力室12构成,所述多个压力室12以在Y方向上成为相同的位置的方式而被并排设置。在本实施方式中,将构成第二压力室列120B的压力室12称为第二压力室12B。这些第一压力室列120A和第二压力室列120B在X方向上观察时以在Y方向上相互偏移的方式而被配置。即,当在X方向上观察时,第一压力室列120A和第二压力室列120B被配置在Y方向上不同的位置上。并且,在本实施方式中,当在X方向上观察时,第一压力室列120A和第二压力室列120B被配置在Z方向上相同的位置上。
此外,第一压力室列120A的第一压力室12A和第二压力室列120B的第二压力室12B成为被配置在X方向上错开的位置上的、所谓的交错配置。在本实施方式中,第一压力室列120A和第二压力室列120B被配置于在X方向上相互错开压力室12的间距的一半即所谓的半间距的位置上。另外,第一压力室12A的一部分和第二压力室12B的一部分也可以被配置于在X方向上观察时相互重叠的位置上。即,第一压力室列120A和第二压力室列120B在X方向上观察时以相互在Y方向上偏移的方式而被配置是指,被配置于在X方向上观察时第一压力室列120A和第二压力室列120B的至少一部分不重叠的位置上,也包含被配置在第一压力室列120A的第一压力室12A和第二压力室列120B的第二压力室12B全部不重叠的位置上,还包含被配置在第一压力室12A和第二压力室12B的一部分不重叠的位置上。
另外,虽然在本实施方式中,在流道形成基板10上仅设置有压力室12,但是也可以采用如下方式,即,设置流道阻力赋予部,所述流道阻力赋予部使将流道横截的截面面积缩窄成小于压力室12,以便向被供给至压力室12的油墨赋予流道阻力。
在这样的流道形成基板10的-Z方向的面上形成有振动板50,在该振动板50的-Z方向上,第一电极60、压电体层70和第二电极80通过成膜以及光刻法而被依次层压,从而构成压电致动器300。在本实施方式中,压电致动器300成为使压力室12内的油墨产生压力变化的能量产生元件。在此,压电致动器300也称为压电元件,是指包含第一电极60、压电体层70以及第二电极80的部分。一般情况下,将压电致动器300的任意一个电极设为共用电极,并针对每个压力室而对另一个电极以及压电体层70进行图案形成而构成。虽然在本实施方式中,将第一电极60设为压电致动器300的共用电极,且将第二电极80设为压电致动器300的独立电极,但是也可以根据驱动电路或配线的情况而将它们设为相反。另外,虽然在上述的示例中,振动板50和第一电极60作为振动板而发挥作用,但是当然未被限定于此,例如,也可以不设置振动板50,而只有第一电极60作为振动板而发挥作用。此外,也可以采用压电致动器300自身实质上兼作振动板的方式。在本实施方式中,对应于第一压力室列120A和第二压力室列120B,压电致动器300在X方向上并排设置而成的列在Y方向上被设置有两列。
此外,在这样的各压电致动器300的第二电极80上分别连接有引线电极90,并经由该引线电极90而选择性地对各压电致动器300施加电压。
此外,在流道形成基板10的-Z方向的面上接合有保护基板30。在保护基板30的与压电致动器300对置的区域中设置有压电致动器保持部31,所述压电致动器保持部31具有不阻碍压电致动器300的运动的程度的空间。压电致动器保持部31只需具有不阻碍压电致动器300的运动的程度的空间即可,该空间既可以被密封,也可以不被密封。此外,在本实施方式中,压电致动器保持部31针对在X方向上被并排设置的压电致动器300的每列而分别独立地被设置。即,各压电致动器保持部31以一体地覆盖在X方向上被并排设置的多个压电致动器300的列的大小而被形成。当然,压电致动器保持部31并未被特别限定于此,既可以独立地覆盖压电致动器300,也可以覆盖由在X方向上被并排设置的两个以上的压电致动器300所构成的每个组。也就是说,压电致动器保持部31也可以在X方向上被分割设置。
作为这样的保护基板30,优选为使用与流道形成基板10的热膨胀率大致相同的材料,例如玻璃、陶瓷材料等,在本实施方式中,使用与流道形成基板10相同材料的单晶硅基板来形成。
此外,在保护基板30上,设置有在Z方向上贯穿保护基板30的贯穿孔32。而且,从各压电致动器300被引出的引线电极90的端部附近以向贯穿孔32内露出的方式被延伸设置,并且在贯穿孔32内与柔性电缆130电连接。柔性电缆130为具有挠性的配线基板,在本实施方式中,安装有作为半导体元件的驱动电路131。另外,也可以不经由柔性电缆130而对引线电极90与驱动电路131进行电连接。此外,也可以在保护基板30上设置流道。
此外,在保护基板30的-Z方向的面上固定有壳部件40。壳部件40被设为,与保护基板30的流道形成基板10的相反面侧接合,并且还与后述的连通板15接合。
在这样的壳部件40中,设置有构成第一共用液室101的一部分的第一液室部41和构成第二共用液室102的一部分的第二液室部42。第一液室部41和第二液室部42分别被设置于在Y方向上隔着两列压力室12的两侧。
第一液室部41以及第二液室部42分别具有在壳部件40的Z方向的面上开口的凹形状,并且以跨及在X方向上被并排设置的多个压力室12而连续的方式被设置。
此外,在壳部件40的Z方向的面上,开口设置有与第一液室部41连通的导入口43和与第二液室部42连通的排出口44。
而且,在壳部件40上,设置有与保护基板30的贯穿孔32连通并供柔性电缆130插穿的连接口45。
另一方面,在流道形成基板10的Z方向的面上设置有连通板15,在连通板15的Z方向的面上,设置有喷嘴板20和可塑性基板49。
在本实施方式中,连通板15以第一连通板151和第二连通板152在Z方向上被层压的方式而被构成。这些第一连通板151和第二连通板152从流道形成基板10朝向喷嘴板20在Z方向上按照该顺序被层压。
这样的第一连通板151以及第二连通板152能够由不锈钢等的金属、玻璃、陶瓷材料等来制造。另外,连通板15优选为使用热膨胀率与流道形成基板10大致相同的材料,在本实施方式中,使用与流道形成基板10相同材料的单晶硅基板而形成。
此外,虽然详细内容将在后文中叙述,但是在连通板15上,设置有构成第一共用液室101的一部分的第一连通部16、和构成第二共用液室102的一部分的第二连通部17。
第一连通部16被设置于在Z方向上观察时与壳部件40的第一液室部41重叠的位置上,并且在连通板15的+Z方向的面以及-Z方向的面这两个面上被开口设置。第一连通部16通过与第一液室部41连通从而构成第一共用液室101。即,第一共用液室101由壳部件40的第一液室部41和连通板15的第一连通部16构成。此外,第一连通部16在-Y方向上延伸设置到在Z方向上与压力室12重叠的位置。另外,也可以不在连通板15上设置第一连通部16,而是仅通过壳部件40的第一液室部41来构成第一共用液室101。
第二连通部17被设置于在Z方向上观察时与壳部件40的第二液室部42重叠的位置上,并且在连通板15的Z方向以及-Z方向的面这两个面上被开口设置。第二连通部17通过与第二液室部42连通从而构成第二共用液室102。即,第二共用液室102由壳部件40的第二液室部42和连通板15的第二连通部17构成。此外,第二连通部17在+Y方向上延伸设置到在+Z方向上与压力室12重叠的位置。另外,也可以不在连通板15上设置第二连通部17,而是仅通过壳部件40的第二液室部42来构成第二共用液室102。
在连通板15的第一连通部16以及第二连通部17所开口的Z方向的面上,设置有具有可塑性部494的可塑性基板49。该可塑性基板49对第一共用液室101以及第二共用液室102的+Z方向上的开口、即喷嘴面20a侧的开口进行密封。
在本实施方式中,这样的可塑性基板49具备密封膜491和固定基板492,所述密封膜491由具有挠性的薄膜构成,所述固定基板492由金属等硬质的材料构成。由于固定基板492的与第一共用液室101以及第二共用液室102对置的区域成为在厚度方向上被完全去除的开口部493,因此第一共用液室101以及第二共用液室102的壁面的一部分成为只被具有挠性的密封膜491所密封的可挠部、即可塑性部494。在本实施方式中,将被设置于第一共用液室101上的可塑性部494称为第一可塑性部494A,将被设置于第二共用液室102上的可塑性部494称为第二可塑性部494B。如此,通过在第一共用液室101和第二共用液室102的各自的壁面的一部分上设置可塑性部494,从而能够利用可塑性部494发生变形来对第一共用液室101以及第二共用液室102内的油墨的压力变动进行吸收。
并且,在不设置第二可塑性部494B而只设置了第一可塑性部494A的情况下,存在如下的可能性,即,在设置有压力室12和喷嘴21的独立流道中使油墨滴喷出时的压力变动经由第二共用液室102而传递至其他独立流道,使得从其他独立流道被喷出的油墨滴的喷出特性不稳定,从而在从多个喷嘴21被喷出的油墨滴的喷出特性上产生偏差。同样地,在不设置第一可塑性部494A而只设置了第二可塑性部494B的情况下,存在如下的可能性,即,独立流道的压力变动经由第一共用液室101而传递,从而在油墨滴的喷出特性上产生偏差。在本实施方式中,通过在第一共用液室101以及第二共用液室102的双方上设置可塑性部494,从而独立流道200的压力变动不易经由第一共用液室101以及第二共用液室102而传递至其他的独立流道200,由此能够对在油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况进行抑制。
此外,在不设置第二可塑性部494B而只设置了第一可塑性部494A的情况下,存在如下的可能性,即,虽然在使油墨滴从少数的喷嘴21被喷出的情况下,通过第一可塑性部494A的变形使得油墨向压力室12的供给十分充足,但是在使油墨滴从多数的喷嘴21同时被喷出时,仅通过第一可塑性部494A的变形则无法充分地实施油墨向压力室12的供给,并且由于同时进行喷出的喷嘴21的数量而有可能在油墨滴的喷出特性、尤其是油墨滴的重量上产生偏差。在本实施方式中,通过设置第一可塑性部494A和第二可塑性部494B的双方,从而能够对因同时喷出油墨滴的喷嘴21的数量而产生油墨向压力室12的供给不足的情况进行抑制,进而能够对在油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况进行抑制。
此外,在以此方式而在第一共用液室101以及第二共用液室102的双方设置可塑性部494的情况下,在本实施方式中,通过以在喷嘴21所开口的+Z方向的面上开口的方式来设置第一共用液室101以及第二共用液室102,从而喷嘴板20和可塑性部494能够相对于独立流道200而同样地配置在+Z方向上。如此,通过将可塑性部494配置在相对于独立流道200而与喷嘴21相同的方向上,从而能够在未设置有喷嘴21的区域内设置可塑性部494,并能够以较大的面积来设置可塑性部494。此外,通过将可塑性部494和喷嘴21配置在相对于独立流道200而相同的方向上,从而能够将可塑性部494配置在接近独立流道200的位置上,进而能够通过可塑性部494而有效地吸收独立流道200内的油墨的压力变动。
另外,可塑性部494的位置并未被特别限定于此,也可以配置在相对于独立流道200而与喷嘴21相反的方向上。即,也能够将可塑性部494设置在壳部件40的-Z方向的面上、或壳部件40以及连通板15的与Z方向正交的侧面上。但是,如上文所述,将可塑性部494配置在与喷嘴21相同的Z方向上,从而能够将可塑性部494配置在接近独立流道200的位置上,由此能够通过可塑性部494而有效地吸收独立流道200内的油墨的压力变动,并且能够以较大的面积来形成可塑性部494。
此外,如图1所示,本实施方式的两个可塑性部494被设置在一个可塑性基板49上。当然,可塑性基板49并未被限定于此,也可以针对每个可塑性部494而设置独立的可塑性基板49。
在喷嘴板20上,设置有向+Z方向喷出油墨滴的多个喷嘴21。在本实施方式中,如图1所示,喷嘴21在X方向上被并排设置而成的列在Y方向上被并排设置有两列。在本实施方式中,将喷嘴21的一个列称为第一喷嘴列22A,将喷嘴21的另一个列称为第二喷嘴列22B。此外,将构成第一喷嘴列22A的喷嘴21称为第一喷嘴21A,将构成第二喷嘴列22B的喷嘴21称为第二喷嘴21B。
此外,第一喷嘴列22A的第一喷嘴21A和第二喷嘴列22B的第二喷嘴21B成为被配置在X方向上错开的位置上的、所谓的交错配置。在本实施方式中,第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B被配置于在X方向上相互错开喷嘴21的间距的一半的、所谓的半间距的位置上。从这些第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B喷出相同种类的油墨。另外,第一喷嘴列22A的第一喷嘴21A和第二喷嘴列22B的第二喷嘴21B也可以被配置在Y方向上相同的位置上,从而被配置为沿着X方向的一条直线上。
此外,如图2~图4所示,在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20以及可塑性基板49上,设置有针对每个喷嘴21而被设置的独立流道200。独立流道200对第一共用液室101和第二共用液室102进行连接,并且在第一共用液室101和第二共用液室102之间与喷嘴21连通地设置。在此,多个独立流道200仅在第一共用液室101以及第二共用液室102中相互连通设置,多个独立流道200在第一共用液室101以及第二共用液室102以外不会相互连通。也就是说,在本实施方式中,将具有针对一个喷嘴21而被设置的一个压力室12的流道称为独立流道200。此外,在本实施方式中,将与第一喷嘴21A连通并具有第一压力室12A的独立流道200称为第一独立流道200A,且将与第二喷嘴21B连通并具有第二压力室12B的独立流道200称为第二独立流道200B。这些第一独立流道200A和第二独立流道200B在X方向上被交替地配置。
此外,独立流道200具备压力室12、喷嘴21和独立连通流道201。独立连通流道201将压力室12和第一共用液室101以及第二共用液室102连接在一起。在本实施方式中,将被设置在第一独立流道200A上的独立连通流道201称为第一独立连通流道201A,将被设置于第二独立流道200B上的独立连通流道201称为第二独立连通流道201B。即,第一独立流道200A具备第一喷嘴21A、第一压力室12A和第一独立连通流道201A。此外,第二独立流道200B具备第二喷嘴21B、第二压力室12B和第二独立连通流道201B。
在此,如图2以及图4所示的那样,第一独立连通流道201A具备第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215。
第一独立连通流道201A的第1-1流道211被设置于与第一压力室12A相比靠上游,即,被设置在第一压力室12A与第一共用液室101之间,并对第一压力室12A和第一共用液室101进行连接。
此外,第一独立连通流道201A的第1-2流道212、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215被设置在与第一压力室12A相比靠下游,即,被设置于第一压力室12A与第二共用液室102之间,并对第一压力室12A和第二共用液室102进行连接。
另外,此处所说的上游、下游是指,以从第一共用液室101朝向第二共用液室102而在第一独立流道200A内产生作为油墨的流动的循环流时的第一压力室12A为基准的上游、下游。
具体而言,第1-1流道211以与第一压力室12A的+Y方向的端部连通并且与第一连通部16的-Y方向的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第一连通板151而被设置。
此外,第1-1流道211成为,以不将与详细内容将在后文叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。另外,以不将第二独立连通流道201B夹在其间的方式在X方向上被并排设置的第二部分是指,当在X方向上观察时与第二独立连通流道201B不重叠的部分。
通过将该第1-1流道211设为第二部分,从而能够抑制将第一独立连通流道201A在X方向上隔开的隔壁变薄,进而能够抑制隔壁的刚性降低。此外,通过将第1-1流道211设为第二部分,从而也能够将第1-1流道211以宽幅的方式而设置在X方向上,进而减小流道阻力以及惯性。
第一压力室12A如上述的那样被设置在流道形成基板10上,且第一压力室12A的-Z方向上的开口通过振动板50而被密封,第一压力室12A的+Z方向上的开口的一部分被连通板15覆盖。这样的第一压力室12A在流道的排列方向、即X方向上以第一间距而被形成。由于第一压力室12A和第二压力室12B在Y方向上不同的位置处以偏移的方式被配置,因此第一间距是指,第一压力室12A以及第二压力室12B的各自的间距。
第1-2流道212将第一压力室12A与第一喷嘴21A连通,并且以一端与第一压力室12A的-Y方向的端部连通而另一端与第一喷嘴21A的-Z方向的端部连通的方式,在Z方向上贯穿连通板15而被设置。
此外,第1-2流道212的+Z方向上的端部侧的流道部212a成为,以将与详细内容将在后文中叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。此外,第1-2流道212的-Z方向上的端部侧的流道部212b成为,以不将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
另外,以将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分是指,当在X方向上观察时与第二独立连通流道201B重叠的部分。
如此,作为在Z方向上延伸的局部流道的第1-2流道212为,当在Z方向上观察时不易与第二独立流道200B交叉的部分。换言之,这样的局部流道成为,在流道基板的厚度方向、即Z方向上错开位置从而不易避免与第二独立流道200B的干涉的流道,因此一般情况下易于成为与第二独立流道200B相邻的引绕。然而,即使是这样的第1-2流道212,通过设置第二部分,从而也能够抑制将第1-2流道212在X方向上隔开的隔壁跨及整体而变薄的情况,进而能够抑制隔壁的刚性降低。
此外,通过使将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道即第1-2流道212具有第二部分,从而能够扩大第1-2流道212的X方向上的宽度,并提高隔壁的刚性,进而提高从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴的喷出特性。即,将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道即第1-2流道212为,对油墨滴的喷出特性给予较大影响的流道,通过在该第1-2流道212上设置第二部分,从而能够扩大第1-2流道212的X方向上的宽度并降低流道阻力和惯性,以提高油墨的喷出特性,并且能够提高壁的刚性而抑制壁发生变形,进而抑制由壁的变形产生的压力损耗,由此抑制油墨滴的重量下降。
第一喷嘴21A被设为,通过与第1-2流道212的Z方向的端部连通,并且在喷嘴板20的+Z方向的面即喷嘴面20a上开口,从而与外部连通。
第1-3流道213以其一端与第1-2流道212的连接于第一喷嘴21A的另一端、即第1-2流道212的Z方向上的端部连通的方式,而在第二连通板152与喷嘴板20之间沿着Y方向被设置。本实施方式的第1-3流道213通过在第二连通板152上设置凹部并由喷嘴板20盖住该凹部的开口,从而被形成。另外,第1-3流道213并未被特别限定于此,也可以采用在喷嘴板20上设置凹部并由第二连通板152盖住凹部的方式,还可以采用在第二连通板152和喷嘴板20的双方上设置凹部的方式。
该第1-3流道213成为,以将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。如此,通过将第一独立连通流道201A中的从与第一喷嘴21A连接的连接部起沿着Y方向而延伸的局部流道即第1-3流道213设为第一部分,从而也可以不以在Y方向上分离的方式对沿着喷嘴板20而被配置的局部流道即第1-3流道213和与详细内容将在后文中叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B的局部流道即第2-3流道253进行配置。因此,能够将被配置在这些局部流道的附近的第一喷嘴21A和第二喷嘴21B接近设置,并能够在Y方向上高密度地配置喷嘴21。
第1-4流道214以其Z方向上的一端与第1-3流道213连通的方式,而在Z方向上贯穿第二连通板152而被设置。
该第1-4流道214成为,以将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。
第1-5流道215以其一端与第1-4流道214的-Z方向上的端部连通且另一端与第二共用液室102的+Y方向上的端部连通的方式,而在第一连通板151和第二连通板152之间沿着Y方向被设置。本实施方式的第1-5流道215通过在第二连通板152上设置凹部并由第一连通板151盖住凹部,从而被形成。当然,第1-5流道215既可以通过在第一连通板151上设置凹部并由第二连通板152盖住而形成,也可以采用在第一连通板151和第二连通板152的双方上设置凹部的方式。
这些第1-4流道214以及第1-5流道215成为在Z方向上观察时与在第二压力室列120B中于X方向上相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。即,第1-4流道214以及第1-5流道215和第二压力室12B以在X方向上观察时相互不重叠的方式而被配置在Z方向上不同的位置处。
另外,第1-4流道214以及第1-5流道215在X方向上观察时与第二压力室12B之间的区域重叠是指,如果第1-4流道214以及第1-5流道215被配置在与于X方向上相邻的第二压力室12B之间的区域即隔壁重叠的位置上,则也包括其一部分在Z方向上观察时与第二压力室12B重叠的情况。在本实施方式中,第1-4流道214以及第1-5流道215仅被配置于在Z方向上观察时与第二压力室12B之间的区域重叠的位置上。
以此方式,通过将第1-4流道214以及第1-5流道215和第二压力室12B以在X方向上观察时相互不重叠的方式而配置在Z方向上不同的位置处,从而即使将第1-4流道214以及第1-5流道215和第二压力室12B以在Z方向上观察时在X方向上接近地配置,也能够抑制将第二压力室12B隔开的隔壁的厚度变薄的情况。因此,将第二压力室12B以宽幅的方式而形成在X方向上,从而能够增大排除体积,并且能够抑制第二压力室12B的隔壁的刚性降低,进而对通过隔壁发生变形来吸收第二压力室12B内的油墨的压力的情况进行抑制,由此能够抑制在喷出特性上产生偏差的情况。此外,即使将第1-4流道214以及第1-5流道215的一部分以在Z方向上观察时与第二压力室12B重叠的方式来配置,由于第1-4流道214以及第1-5流道215被配置于在X方向上观察时与第二压力室12B不重叠的位置上,因此第二压力室12B和第1-4流道214以及第1-5流道215不会相互连通。
此外,本实施方式的第1-5流道215成为,以不将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。因此,在X方向上被并排设置的第1-5流道215的隔壁不会因第二压力室12B以及第二独立连通流道201B而变薄,此外,在X方向上被并排设置的第二独立连通流道201B的隔壁也不会因第1-5流道215而变薄。因此,能够将第1-5流道215以宽幅的方式而形成在X方向上,从而能够减小流道阻力以及惯性以提高油墨滴的喷出特性、即油墨滴的重量,并且能够提高隔壁的刚性,由此向在油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况进行抑制。
此外,由于第1-5流道215成为第二部分,因此即使与第一部分相比而加宽了X方向上的宽度,也不易使与第二独立连通流道201B之间的壁的厚度变薄。因此,作为第二部分的第1-5流道215能够以与作为第一部分的第1-2流道212、第1-3流道213以及第1-4流道214相比而X方向上的宽度变大的方式来设置。由此,能够增大第1-5流道215的截面面积,从而减小了第1-5流道215的流道阻力以及惯性。
这样的第一独立流道200A从第一共用液室101朝向第二共用液室102而依次具备第1-1流道211、第一压力室12A、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-4流道214以及第1-5流道215。而且,第一独立流道200A在第1-2流道212的Z方向的端部处与第一喷嘴21A连通。也就是说,在本实施方式中,如图2所示,第一独立流道200A相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,而从上游朝向下游依次配置有压力室12和第一喷嘴21A。即,在第一独立流道200A中,在第一喷嘴21A与第一共用液室101之间设置有第一压力室12A。
在这样的第一独立流道200A中,油墨从第一共用液室101穿过第一独立流道200A而流向第二共用液室102。此外,通过对压电致动器300进行驱动,从而使第一压力室12A内的油墨产生压力变化,并通过使第一喷嘴21A内的油墨的压力上升,从而使油墨滴从第一喷嘴21A向外部被喷出。在油墨从第一共用液室101穿过第一独立流道200A而流向第二共用液室102时,可以对压电致动器300进行驱动,而在油墨未从第一共用液室101穿过第一独立流道200A而流向第二共用液室102流动时,也可以对压电致动器300进行驱动。此外,通过由压电致动器300的驱动所产生的压力变化,从而也可以暂时地产生油墨从第二共用液室102向第一共用液室101的流动。
另外,在本实施方式中,将第一独立流道200A中的、在从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中与第一喷嘴21A相比靠上游、即、作为第一喷嘴21A与第一共用液室101之间的流道的第1-1流道211、第一压力室12A以及第1-2流道212称为第一上游流道。此外,将第一独立流道200A中的、在从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中与第一喷嘴21A相比靠下游、即、作为第一喷嘴21A与第二共用液室102之间的流道的第1-3流道213、第1-4流道214以及第1-5流道215称为第一下游流道。
此外,如图3以及图4所示,构成第二独立流道200B的本实施方式的第二独立连通流道201B具备第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255。虽然将在下文中详细叙述,但是第二独立流道200B成为,使第一独立流道200A相对于Z方向的轴而反转后的形状。
第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253和第2-4流道254被设置在与第二压力室12B相比靠下游,即,被设置在第二压力室12B与第一共用液室101之间,并对第二压力室12B和第一共用液室101进行连接。
此外,第2-5流道255被设置在与第二压力室12B相比靠下游,即,被设置于第二压力室12B与第二共用液室102之间,并对第二压力室12B和第二共用液室102进行连接。
另外,此处所说的上游、下游是指,以从第一共用液室101朝向第二共用液室102而在第二独立流道200B内产生作为油墨的流动的循环流时的第二压力室12B为基准的上游、下游。
第2-1流道251以其一端与第一共用液室101的-Y方向上的端部连通的方式,而在第一连通板151与第二连通板152之间、在喷嘴面20a的面内方向沿着Y方向被设置。本实施方式的第2-1流道251通过在第二连通板152上设置凹部并由第一连通板151盖住凹部,从而被形成。当然,第2-1流道251也可以通过在第一连通板151上设置凹部并由第二连通板152盖住,从而被形成,还可以采用在第一连通板151和第二连通板152的双方上设置凹部的方式。
第2-2流道252以-Z方向上的端部与第2-1流道251连通的方式,而在Z方向上贯穿第二连通板152而被设置。
这些第2-1流道251以及第2-2流道252成为在Z方向上观察时与第一压力室列120A中的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且成为在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。即,第2-1流道251以及第2-2流道252和第一压力室12A以在X方向上观察时相互不重叠的方式而被配置在Z方向上不同的位置处。另外,第2-1流道251以及第2-2流道252在X方向上观察时与第一压力室12A之间的区域重叠是指,如果第2-1流道251以及第2-2流道252被配置于与在X方向上相邻的第一压力室12A之间的区域即隔壁重叠的位置上,则还包含其一部分在Z方向上观察时与第一压力室12A重叠的情况。在本实施方式中,第2-1流道251以及第2-2流道252仅被配置于在Z方向上观察时与第一压力室12A之间的隔壁重叠的位置上。
此外,第2-2流道252成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。在本实施方式中,第2-2流道252以将第一独立连通流道201A的第1-2流道212夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。另外,以夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第一部分是指,当在X方向上观察时与第一独立连通流道201A重叠的部分。
第2-3流道253以其一端与第2-2流道252的+Z方向上的端部连通的方式,而在第二连通板152与喷嘴板20之间沿着Y方向被设置。本实施方式的第2-3流道253通过在第二连通板152上设置凹部并由喷嘴板20盖住该凹部的开口,从而被形成。另外,第2-3流道253并未被特别限定于此,也可以采用在喷嘴板20上设置凹部并由第二连通板152盖住凹部的方式,还可以采用在第二连通板152和喷嘴板20的双方上设置凹部的方式。
此外,第2-3流道253成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。即,第2-3流道253成为,在X方向上观察时与第一独立连通流道201A的第1-3流道213重叠的部分。也就是说,第2-3流道253和第1-3流道213在X方向上被交替地配置。
将该第2-3流道253和第1-3流道213在X方向上被交替地配置的间距称为第二间距。而且,该第二间距小于第一压力室12A以及第二压力室12B的各自的第一间距。例如,当第一压力室12A以成为300dpi的第一间距而形成且第二压力室12B以成为300dpi的第一间距而形成时,第2-3流道253和第1-3流道213以第一间距的一半的第二间距、即成为600dpi的第二间距而形成。因此,使第一压力室12A以及第二压力室12B的各自的第一间距大于第2-3流道253和第1-3流道213的第二间距,从而能够加宽第一压力室12A以及第二压力室12B的X方向的开口宽度,并能够增大压力室12的排除体积,并且提高第一压力室12A之间的隔壁、以及第二压力室12B之间的隔壁的刚性,从而能够对因压力室12内的油墨的压力变化而使隔壁发生变形进而由压力吸收所导致在喷出特性上产生偏差的情况进行抑制。
第2-4流道254将第二压力室12B与第二喷嘴21B连通,并且以其一端与第二压力室12B的+Y方向的端部连通且另一端与第二喷嘴21B的-Z方向的端部连通的方式,在Z方向上贯穿连通板15而被设置。
此外,第2-4流道254的+Z方向上的端部侧的流道部254a成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。此外,第2-4流道254的-Z方向上的端部侧的流道部254b成为,以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
第二喷嘴21B被设为,通过与第2-4流道254的Z方向上的端部连通,并且在喷嘴板20的Z方向的面即喷嘴面20a上开口,从而与外部连通。
即,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在X方向上观察时在Y方向上不同的位置处以偏移的方式被配置。
在本实施方式中,由于从与第一喷嘴21A连接的连接部起沿着Y方向而延伸的局部流道即第1-3流道213、和从与第二喷嘴21B连接的连接部起沿着Y方向而延伸的局部流道即第2-3流道253被配置于在X方向上观察时相互重叠的位置上,因此可以不以在Y方向上分离的方式来对第一喷嘴21A和第二喷嘴21B进行配置,从而能够以在Y方向上接近的方式对两者进行配置,由此能够在Y方向上高密度地配置喷嘴21。
第二压力室12B如上述的那样被设置在流道形成基板10上,第二压力室12B的-Z方向上的开口通过振动板50而被密封,第二压力室12B的Z方向上的开口的一部分通过连通板15而被覆盖。这样的第二压力室12B以与第一独立流道200A的第一压力室12A在Y方向上不同的位置处偏移的方式而被配置,并且被设置于在X方向上观察时第一压力室12A和第二压力室12B相互不重叠的位置上。这样的第二压力室12B与第一压力室12A同样地在X方向上以第一间距而被形成。
此外,如上文所述,第一独立连通流道201A的第1-4流道214以及第1-5流道215成为在Z方向上观察时在第二压力室列120B中于X方向上相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。因此,能够将第二压力室12B以宽幅的方式而设置在X方向上以增大排除体积,并且能够在不与第二压力室12B发生干涉的条件下高效地将第一独立连通流道201A配置在第二压力室12B之间。因此,能够抑制流道形成基板10以及连通板15等的流道基板大型化,从而能够高效地配置独立流道200。
第2-5流道255将第二压力室12B与第二共用液室102连通,并且以其一端与第二压力室12B的-Y方向上的端部连通且另一端与第二共用液室102的Y方向上的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第一连通板151而被设置。
该第2-5流道255成为,以不将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
如此,第二独立流道200B从第一共用液室101朝向第二共用液室102依次具备第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-4流道254、第二压力室12B以及第2-5流道255。而且,第二独立流道200B在第2-4流道254的Z方向上的端部处与第二喷嘴21B连通。也就是说,在本实施方式中,如图3所示,第二独立流道200B相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,而从上游朝向下游依次配置有第二喷嘴21B和第二压力室12B。即,在第二独立流道200B中,在第二喷嘴21B与第二共用液室102之间设置有第二压力室12B。
在这样的第一独立流道200A和第二独立流道200B中,压力室12和喷嘴21的顺序以相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动而不同的方式被配置。由于在本实施方式中,在各个独立流道200上分别设置有一个压力室12和喷嘴21,因此第一独立流道200A和第二独立流道200B按照压力室12和喷嘴21的顺序反转地被配置。
而且,在这样的第二独立流道200B中,油墨从第一共用液室101穿过第二独立流道200B而流向第二共用液室102。此外,通过对压电致动器300进行驱动,从而使第二压力室12B内的油墨产生压力变化,并通过使第二喷嘴21B内的压力上升,从而使油墨滴从第二喷嘴21B向外部被喷出。既可以在油墨从第一共用液室101穿过第二独立流道200B而流向第二共用液室102时,对压电致动器300进行驱动,也可以在油墨未从第一共用液室101穿过第二独立流道200B而流向第二共用液室102时,对压电致动器300进行驱动。此外,通过由压电致动器300的驱动所产生的压力变化,从而也可以暂时地产生油墨从第二共用液室102向第一共用液室101的流动。并且,油墨滴从第二喷嘴21B的喷出是根据第二喷嘴21B内的油墨的压力而被决定的。第二喷嘴21B内的油墨的压力是根据从第一共用液室101朝向第二共用液室102而流动的油墨的压力即所谓的循环的压力、和通过压电致动器300的驱动而从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B的压力而被决定的。
例如,相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,也可以通过第二压力室12B内的油墨的压力变动而使油墨从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B逆流,从而油墨滴从第二喷嘴21B被喷出。如此,由于油墨从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B逆流将致使从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环的压力变小,因此能够通过使循环的压力变得较小,从而减小独立流道200的压力损耗。而且,由于能够通过减小独立流道200的压力损耗,从而使各独立流道200之间的压力损耗之差减少,因此能够降低从各喷嘴21被喷出的油墨滴的喷出特性的偏差。
此外,例如,相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,也可以在不通过第二压力室12B内的油墨的压力变动而使油墨从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B逆流的条件下,使油墨从第二喷嘴21B被喷出。在该情况下,由于未产生从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B的油墨的流动,因此气泡不易从第二压力室12B朝向第二喷嘴21B逆流,并且不易因气泡而产生油墨滴从第二喷嘴21B的喷出不良。
另外,在本实施方式中,将第二独立流道200B中的从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中与第二喷嘴21B相比靠上游、即作为第二喷嘴21B与第一共用液室101之间的流道的第2-1流道251、第2-2流道252以及第2-3流道253称为第二上游流道。此外,将第二独立流道200B中的从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中与第二喷嘴21B相比靠下游、即作为第二喷嘴21B与第二共用液室102之间的流道的第2-4流道254、第二压力室12B以及第2-5流道255称为第二下游流道。
如图4所示,这样的第一独立流道200A和第二独立流道200B在X方向上被交替地配置。即,在本实施方式的记录头1中,相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,能够与压力室12和喷嘴21的位置无关地,通过压力室12内的压力变动而从喷嘴21喷出油墨滴。也就是说,即使像图2所示的第一独立流道200A那样,第一压力室12A被配置于上游且第一喷嘴21A被配置于下游,此外,像图3所示的第二独立流道200B那样,第二喷嘴21B被配置于上游且第二压力室12B被配置于下游,也能够通过压力室12内的油墨的压力变动而从第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B的二者选择性地喷出油墨滴。因此,如上文所述,通过相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动,而在X方向上交替地配置压力室12和喷嘴21的顺序不同的第一独立流道200A和第二独立流道200B,从而能够在第一独立流道200A和第二独立流道200B中改变压力室12的位置,即,能够以在X方向上观察进行时在Y方向上的不同的位置处偏移的方式来配置第一压力室12A和第二压力室12B。因此,由于能够将各独立流道200的压力室12以宽幅的方式而形成在X方向上以增大排除体积,或使压力室12之间的隔壁的刚性不易降低,因此能够在X方向上高密度地配置压力室12。也就是说,通过以在Y方向上不同的位置处偏移的方式来配置第一压力室12A和第二压力室12B,从而能够在第一压力室12A和第二压力室12B相互不干涉的条件下,能够增厚将第一压力室12A在X方向上隔开的隔壁,并且能够增厚将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁。
并且,在例如将第一压力室12A和第二压力室12B配置于在X方向上观察时重叠的位置上的情况下,无法将压力室12以宽幅的方式而设置在X方向上,使得排除体积减少,从而作为油墨滴的喷出特性的油墨滴的重量也将减少。此外,由于将压力室12在X方向上隔开的隔壁的刚性降低,因此将会发生由隔壁的变形所导致的串扰。
此外,在本实施方式中,作为与第一压力室列120A相对应的独立连通流道201的第一独立连通流道201A具有如下部分,所述部分在作为第一轴方向的Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。
在本实施方式中,如上文所述述,第一独立连通流道201A中的第1-4流道214和第1-5流道215以在Z方向上观察时与在X方向上相邻的第二压力室12B之间的隔壁重叠的方式被配置,并且被设置于在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的位置上。另外,第一独立连通流道201A具有在Z方向上观察时与第二压力室12B之间的区域重叠的部分是指,只要第一独立连通流道201A的至少某一部分与第二压力室12B之间的区域重叠即可,还包括第一独立连通流道201A的其他部分在Z方向上观察时与第二压力室12B重叠的情况。
并且,即使以在X方向上观察时于Y方向上相互偏移的方式来配置第一压力室12A和第二压力室12B,当例如将第一独立连通流道201A配置在于X方向上相邻的第二压力室12B之间时,由于将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁的厚度也会变薄,因此无法将第二压力室12B以宽幅的方式而设置在X方向上,从而使得排除体积减少,并且隔壁的刚性降低,进而发生串扰。此外,为了提高隔壁的刚性,将致使流道基板在X方向上大型化。即,为了确保第二压力室列120B和其隔壁的空间以获得高性能的头,可以说优选为,利用有利于避免与第二压力室列120B或其隔壁的干涉的空间,即利用低干涉空间来使第一独立连通流道201A绕回。此外,这样的关系也存在于第一压力室列120A与第二独立连通流道201B之间。
在本实施方式中,将在Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠、并且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的区域作为低干涉空间来利用,由此配置第1-4流道214和第1-5流道215。所涉及的低干涉空间为,无论在X方向上还是在Z方向上均有利于避免与第二压力室列120B的干涉的空间。由此,即使将第二压力室12B以宽幅的方式而形成在X方向上,也能够抑制隔壁的刚性降低,并且能够增大排除体积从而提高油墨滴的喷出特性、即油墨滴的重量。此外,由于能够提高将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁的刚性,因此能够抑制隔壁因第二压力室12B内的油墨的压力变化而发生变形的情况,从而能够对发生由隔壁的刚性降低所导致的、油墨滴的喷出特性产生偏差的所谓串扰的情况进行抑制。
此外,由此,无需复杂地进行处理以使第一独立流道200A和第二独立流道200B在Z方向上交叉,从而能够简化独立流道200的结构,并且能够抑制独立流道200无端变长进而抑制流道阻力增大的情况,由此能够对油墨滴的喷出特性或气泡排出性降低进行抑制。
此外,在本实施方式中,作为与第二压力室列120B相对应的独立连通流道的第二独立连通流道201B具有如下部分,所述部分在Z方向上观察时与第一压力室列120A中的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠。
在本实施方式中,如上文所述,构成第二独立连通流道201B的第2-1流道251和第2-2流道252成为在Z方向上观察时与X方向上相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。另外,第二独立连通流道201B在Z方向上观察时与第一压力室12A之间的区域重叠是指,只需第二独立连通流道201B的至少某一部分与第一压力室12A之间的区域的隔壁重叠即可,也包括在Z方向上观察时第二独立连通流道201B的其他部分与第一压力室12A重叠的情况。在本实施方式中,第二独立连通流道201B被配置于在Z方向上观察时与第一压力室12A不重叠的位置上。
此外,在本实施方式中,作为与第一压力室列120A相对应的独立连通流道的第一独立连通流道201A具有第一部分和第二部分,所述第一部分以隔着作为与第二压力室列120B相对应的独立连通流道的第二独立连通流道201B的方式而在第二轴方向即X方向上被并排设置,第二部分以不隔着作为与第二压力室列120B相对应的独立流道的第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置。
如上文所述,第一独立连通流道201A的第1-2流道212的+Z方向上的端部侧的流道部212a以夹着第二独立连通流道201B的第2-2流道252的方式而在X方向上被并排设置。此外,第一独立连通流道201A的第1-3流道213以夹着第二独立连通流道201B的第2-3流道253的方式而在X方向上被并排设置。而且,第一独立连通流道201A的第1-4流道214以夹着第二独立连通流道201B的第2-4流道254的方式而在X方向上被并排设置。即,在本实施方式中,第一独立连通流道201A的第1-2流道212的Z方向上的端部侧的流道部212a和第1-3流道213和第1-4流道214相当于第一部分。
此外,第一独立连通流道201A的第1-1流道211以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置。此外,第一独立连通流道201A的第1-2流道212的-Z方向上的端部侧的流道部212b以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置。而且,第一独立连通流道201A的第1-5流道215以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置。即,在本实施方式中,第一独立连通流道201A的第1-1流道211和第1-2流道212的-Z方向上的端部侧的流道部212b和第1-5流道215相当于第二部分。
如此,通过在第一独立连通流道201A上设置以夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即第1-2流道212的+Z方向上的端部侧的流道部212a、第1-3流道213和第1-4流道214,从而在X方向上观察时能够交叉配置第一独立连通流道201A和具有第二压力室列120B的第二独立流道200B。因此,能够在沿着X方向而被并排设置的第二独立流道200B之间的空间内,高效地配置第一独立连通流道201A。
此外,通过在第一独立连通流道201A上设置以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置的第二部分即第1-1流道211和第1-2流道212的-Z方向上的端部侧的流道部212b和第1-5流道215,从而能够实现如下的流道设计,所述流道设计能够将第二部分以宽幅的方式而设置在X方向上或增厚在X方向上被并排设置的第二部分的壁部,从而有助于作为油墨滴的喷出特性的油墨重量的增加、或抑制油墨滴的喷出特性的偏差等的特性提升。
此外,关于第二独立连通流道201B也同样地具有:以夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第一部分、和以不夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,如上文所述,由于第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的第1-2流道212具有第一部分和第二部分的双方,因此在本实施方式中,第1-2流道212相当于这样的局部流道。
如此,虽然作为在Z方向上延伸的局部流道的第1-2流道212为,在Z方向上观察时难以与第二独立流道200B交叉的结构部分,但是通过以在X方向上观察时使这样的第1-2流道212不完全与第二独立连通流道201B重叠的方式来设置作为第二部分的-Z方向上的端部侧的流道部212b,从而能够对将作为局部流道的第1-2流道212在X方向上隔开的隔壁的刚性整体上降低的情况进行抑制。
另外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,第二独立连通流道201B中的在Z方向上延伸的第2-4流道254具有作为第一部分的+Z方向上的端部侧的流道部254a和作为第二部分的-Z方向上的端部侧的流道部254b。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,在本实施方式中,由于第1-2流道212具有-Z方向上的端部侧的流道部212b,以作为将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起且未被设置在第二独立连通流道201B之间的第二部分,因此该第1-2流道212相当于这样的局部流道。
如此,通过在将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道即第1-2流道212上设置成为第二部分的-Z方向上的端部侧的流道部212b,从而能够增大第1-2流道212的Z方向上的端部侧的流道部212b的X方向上的宽度,提高在X方向上隔开的隔壁的刚性,从而提高从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴的喷出特性。即,将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道即第1-2流道212为,对油墨滴的喷出特性给予较大影响的流道,通过在该第1-2流道212上设置-Z方向上的端部侧的流道部212b以作为第二部分,从而加宽第1-2流道212的-Z方向上的端部侧的流道部212b的X方向上的宽度并减小流道阻力和惯性,以提高油墨的喷出特性,并且能够提高在X方向上隔开的隔壁的刚性,进而在不使流道基板大型化的条件下抑制串扰的发生。
另外,将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道即第1-2流道212只需至少具有第二部分即可,也可以只具有第二部分。
此外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,将第二压力室12B和第二喷嘴21B连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,第二独立连通流道201B中的、第2-4流道254具有-Z方向上的端部侧的流道部254b,以作为第二部分。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的从与第一喷嘴21A连接的连接部起在Y方向上延伸的局部流道至少具有第一部分。即,在本实施方式中,从与第一喷嘴21A连接的连接部即第1-2流道212起在Y方向上延伸的第1-3流道213成为被夹在第二独立连通流道201B之间的第一部分。
如此,通过使从与第一喷嘴21A连接的连接部起在Y方向上延伸的第1-3流道213具有第一部分,从而也可以不以在Y方向上分离的方式来配置第1-3流道213和与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B的局部流道即第2-3流道253。因此,能够将被配置于这些局部流道即第1-3流道213和第2-3流道253的附近的第一喷嘴21A和第二喷嘴21B接近配置,从而能够在Y方向上高密度地配置喷嘴21。
另外,第1-2流道212只需至少具有第一部分即可,也可以像本实施方式这样只具有第一部分,此外,也可以具有第一部分和第二部分的双方。
同样地,在实施方式中,第二独立连通流道201B中的从与第二喷嘴21B连接的连接部起在Y方向上延伸的局部流道至少具有第一部分。即,在本实施方式中,从与第二喷嘴21B连接的连接部即第2-4流道254起在Y方向上延伸的第2-3流道253成为被夹在第一独立连通流道201A之间的第一部分。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A的第二部分的容积大于第一部分的容积。同样地,在本实施方式中,第二独立连通流道201B的第二部分的容积大于第一部分的容积。
此外,在本实施方式中,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度大于,将第一部分的第一独立连通流道201A和与第二压力室列120B相对应的独立连通流道即第二独立连通流道201B隔开的隔壁的最大厚度。例如,如图5所示,与设置在第一独立连通流道201A的第1-2流道212的+Z方向上的端部侧的作为第一部分的流道部212a和第二独立连通流道201B的第2-2流道252之间的隔壁的厚度d1相比,增大将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将第1-2流道212的流道部212b隔开的隔壁的厚度d2。
另外,隔壁的最大厚度是指,在独立连通流道201的宽度于中途发生变化的情况下的、最厚的隔壁的厚度,并未被限定于上述的位置。
此外,在本实施方式中,虽然未特别图示,但是与将第一部分的第二独立连通流道201B和与第一压力室列120A相对应的独立连通流道即第一独立连通流道201A分隔的隔壁的最大厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度较大。
此外,在本实施方式中,与将第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A隔开的隔壁的厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁较厚。即,如图5所示,与将第一压力室12A在X方向上隔开的隔壁的厚度d3相比,增大将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将第1-2流道212的流道部212b在X方向上隔开的隔壁的厚度d2。
如此,通过减小隔开第一压力室12A的隔壁的厚度d3,并将第一压力室12A以宽幅的方式设置在X方向上,从而能够使第一压力室12A的排除体积增大。此外,由于隔开第一压力室12A的隔壁的Z方向上的高度与隔开第二部分的隔壁的Z方向的高度相比而较低,因此第一压力室12A的相对于隔壁的厚度的变形的灵敏度较低。相对于此,由于隔开第二部分的隔壁在Z方向上较高,因此第二部分的相对于隔壁的厚度的变形的灵敏度较高。因此,通过增厚隔开第二部分的隔壁的厚度d2,从而能够提高隔开第二部分的隔壁的刚性,进而抑制串扰的发生。
此外,虽然在本实施方式中未特别进行图示,但是与将第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B隔开的隔壁的厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A之间隔开的隔壁较厚。
此外,在本实施方式中,将第一喷嘴21A配置在与沿着Z方向而被设置的第1-2流道212的+Z方向上的端部连通的位置上。因此,能够增大从第一压力室12A起至第一喷嘴21A为止的第1-2流道212的横切面积,以减小第1-2流道212的流道阻力,从而能够增大从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴的重量。
同样地,在本实施方式中,将第二喷嘴21B配置在与沿着Z方向而被设置的第2-4流道254的+Z方向上的端部连通的位置上。因此,能够增大从第二压力室12B起至第二喷嘴21B为止的第2-4流道254的横切面积,以减小第2-4流道254的流道阻力,从而增大从第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的重量。
即,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B沿着X方向而被并排设置从而构成作为喷嘴列的第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B,第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B在X方向上观察时以在Y方向上偏移的方式被配置。
另外,如图1所示,第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B在Y方向上的偏移距离L1小于,第一压力室列120A和第二压力室列120B在Y方向上的偏移距离L2。在此,第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B的偏移距离L1是指,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在Y方向上的中心之间的距离。同样地,第一压力室列120A和第二压力室列120B在Y方向上的偏移距离L2是指,第一压力室12A和第二压力室12B在Y方向上的中心之间的距离。
如此,通过使第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在Y方向上的偏移距离L1小于第一压力室12A和第二压力室12B在Y方向上的偏移距离L2,从而能够使多个喷嘴21在Y方向上接近并高密度地配置,并且能够将第一压力室12A以及第二压力室12B配置在于Y方向上分离的位置上,从而能够与喷嘴21相比而低密度地配置第一压力室列120A以及第二压力室列120B的各自。因此,能够增大各压力室12的排除体积且高密度地配置,从而实现流道基板的小型化。
当然,虽然也可以以将第一喷嘴21A与第1-3流道213的中途连通的方式来配置,并且以将第二喷嘴21B与第2-3流道253的中途连通的方式来配置,但是为了增大将第1-3流道213以及第2-3流道253横切的横切面积,而必须使连通板15在Z方向上变厚,从而使得连通板15在Z方向上大型化。而且,由于当连通板15在Z方向上大型化时,沿着Z方向而被设置的第1-2流道212和第2-4流道254等的流道长度也会变长从而流道阻力增大,因此与将第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B直接连接于第1-2流道212以及第2-4流道254的情况相比,第1-3流道213以及第2-3流道253的流道阻力易于变大。因此,从第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的重量有可能变小。但是,通过以将第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B分别与第1-3流道213的中途以及第2-3流道253的中途连通的方式而设置,从而能够将第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B沿着X方向而配置在一条直线上。
即使在以此方式而将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B沿着X方向配置在一条直线上的情况下,也能够使第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B在Y方向上的偏移距离小于第一压力室列120A和第二压力室列120B在Y方向上的偏移距离L2。
此外,在本实施方式中,被设置为,在独立流道200中,从第一共用液室101起至喷嘴21为止的流道阻力与从喷嘴21起至第二共用液室102为止的流道阻力实质上相同。
即,第一独立流道200A的第一上游流道和第一下游流道的流道阻力实质上相同。也就是说,被设置为,将作为第一上游流道的第1-1流道211、第一压力室12A以及第1-2流道212加在一起的流道阻力和将作为第一下游流道的第1-3流道213、第1-4流道214以及第1-5流道215加在一起的流道阻力实质上相同。在此,第一上游流道和第一下游流道的流道阻力为,根据将流道横切的截面面积、流道长度、以及形状而被决定的值。
同样地,第二独立流道200B的第二上游流道与第二下游流道的流道阻力实质上相同。即,被设置为,将作为第二上游流道的第2-1流道251、第2-2流道252以及第2-3流道253加在一起的流道阻力与将作为第二下游流道的第2-4流道254、第二压力室12B以及第2-5流道255加在一起的流道阻力实质上相同。
而且,在本实施方式中,第一独立流道200A和第二独立流道200B成为,相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动的方向而相互反转的形状。即,第一独立流道200A的第一上游流道和第二独立流道200B的第二下游流道以成为相同的形状且具有实质上相同的流道阻力的方式而被设置。同样地,第一独立流道200A的第一下游流道和第二独立流道200B的第二上游流道以成为相同的形状且具有实质上相同的流道阻力的方式而被设置。
如此,通过将第一独立流道200A的第一上游流道和第一下游流道设为实质上相同的流道阻力,并将第二独立流道200B的第二上游流道和第二下游流道设为实质上相同的流道阻力,从而即使将第一独立流道200A和第二独立流道200B设为相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动的方向而相互反转的形状,也能够利用第一独立流道200A和第二独立流道200B而以成为实质上相同的方式使从第一共用液室101到喷嘴21为止的流道阻力一致。因此,能够抑制在从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴和从第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的喷出特性上产生偏差,并且能够使流道的结构简化。
此外,通过使第一独立流道200A的第一下游流道和第二独立流道200B的第二下游流道的流道阻力一致,从而能够使从喷嘴21被喷出的油墨滴的喷出特性一致。也就是说,在从多个喷嘴21同时喷出油墨滴的情况下,由于从第一共用液室101和第二共用液室102的双方向压力室12供给油墨,因此通过将第一下游流道和第二下游流道设为具有相同的流道阻力,从而能够抑制在油墨的供给量上产生偏差,由此能够抑制在油墨滴的喷出特性上产生偏差。
并且,在例如第一独立流道200A的第一上游流道和第一下游流道的流道阻力不同的情况下,由于在使第一独立流道200A反转而成为第二独立流道200B时,第一独立流道200A的第一下游流道成为第二独立流道200B的第二上游流道,因此在从第一共用液室101起至喷嘴21为止的第一上游流道和第二上游流道中成为不同的流道阻力。因此,将在从第一独立流道200A的第一喷嘴21A和第二独立流道200B的第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的喷出特性上产生偏差。此外,为了将第一上游流道和第二上游流道设为具有相同的流道阻力,则必须根据与第一下游流道不同的截面面积、流道长度、形状等而形成第二上游流道,从而将变得复杂。
另外,至少第一独立流道200A的从第一共用液室101起至第一喷嘴21A为止的流道即第一上游流道、和第二独立流道200B的从第一共用液室101起至第二喷嘴21B为止的流道即第二上游流道只需被设为成为具有实质上相同的流道阻力即可。即,如果第一上游流道和第二上游流道的流道阻力实质上相同,则第一下游流道和第二下游流道的流道阻力也可以不同。也就是说,通过使第一上游流道和第二上游流道的流道阻力实质上相同,从而与第一上游流道和第二上游流道的流道阻力不同并且第一下游流道和第二下游流道的流道阻力不同的情况相比,能够减小油墨滴的喷出特性上的偏差。当然,如上文所述,通过使第一上游流道和第二上游流道的流道阻力实质上相同,并且使第一下游流道和第二下游流道的流道阻力实质上相同,从而能够进一步减小油墨滴的喷出特性上的偏差。
在此,参照图6来对本实施方式的液体循环系统的一个示例即喷墨式记录系统进行说明。另外,图6为,对实施方式1所涉及的液体喷射系统的一个示例即喷墨式记录系统进行说明的框图。
如图6所示,作为液体循环系统的喷墨式记录系统(以下,也简称为记录系统)具备循环系统和上述的各实施方式的记录头1,其中,所述循环系统向第一共用液室101和第二共用液室102中的任意一个共用液室供给液体,并且从另一个共用液室回收液体,从而使独立流道200内产生循环流。
本实施方式的循环系统具备主罐500、第一罐501、第二罐502、压缩机503、真空泵504、第一送液泵505和第二送液泵506。
在第一罐501上连接有记录头1以及压缩机503,第一罐501的油墨通过压缩机503而以预定的正压被供给至记录头1的第一共用液室101。
第二罐502经由第一送液泵505而与第一罐501连接,第二罐502的油墨通过第一送液泵505而被输送至第一罐501。
此外,在第二罐502上连接有记录头1和真空泵504,记录头1的第二共用液室102内的油墨通过真空泵504而以预定的负压被回收至第二罐502中。
即,油墨从第一罐501被供给至记录头1的第一共用液室101,并且油墨从记录头1的第二共用液室102被回收至第二罐502中。由此,在记录头1的包含独立连通流道201的独立流道200中,产生从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流。而且,通过油墨利用第一送液泵505而从第二罐502被输送至第一罐501,从而油墨在第一罐501、第二罐502、记录头1之间进行循环。
此外,在第二罐502上经由第二送液泵506而连结有主罐500,并且被记录头1所消耗的量的油墨从主罐500被补充至第二罐502中。另外,油墨从主罐500向第二罐502的补充例如只需在第二罐502内的油墨的液面低于预定的高度的情况等的时刻处实施即可。
另外,虽然在本实施方式中,采用了向第一共用液室101供给油墨并从第二共用液室102回收油墨的方式,但是并未被特别限定于此,也可以采用向第二共用液室102供给油墨并从第一共用液室101回收油墨的方式。即,即使在独立流道200的循环流的朝向发生了改变的情况下,在上述的记录头1中,第一独立流道200A和第二独立流道200B也会成为相对于从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的流动的方向而相互反转的形状,因此从喷嘴21被喷出的油墨滴的喷出特性不会发生变化。
在这样的记录系统中,优选为,在通过向第一共用液室101供给油墨并从第二共用液室102回收油墨、从而在独立流道200内产生从第一共用液室101朝向第二共用液室102的油墨的循环流的状态下,在从喷嘴21不喷出油墨滴的非喷出时,以喷嘴21内的大气压为基准的油墨的压力差在±2%以内,也就是说,在-2%以上且在+2%以下。即,优选为,第一喷嘴21A内的油墨的压力与第二喷嘴21B内的油墨的压力的压力差在±2%以内。此外,优选为,多个第一喷嘴21A内的油墨的压力差在±2%以内。而且,优选为,多个第二喷嘴21B内的油墨的压力差在±2%以内。例如,在将大气压设为1013hPa的情况下,喷嘴21内的压力约为1000hPa程度。因此,喷嘴21内的油墨的压力差最大约为20hPa程度。
如此,通过在独立流道200内产生循环流的状态下将在油墨滴不从喷嘴21喷出的非喷出时的喷嘴21内的油墨的压力差、尤其是第一喷嘴21A与第二喷嘴21B的内部的油墨的压力差设为小到±2%以内,从而能够抑制在从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴和从第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况。如此,为了减小第一喷嘴21A内的油墨的压力与第二喷嘴21B内的油墨的压力之差,而需要以喷嘴21内的油墨的压力差与±2%以内实质上相同的方式,使从第一共用液室101起至第一喷嘴21A为止的第一上游流道的流道阻力和从第一共用液室101起至第二喷嘴21B为止的第二上游流道的流道阻力一致。而且,在以喷嘴21内的油墨的压力差成为±2%以内的方式来形成从第一共用液室101起至第一喷嘴21A为止的第一上游流道的流道阻力和从第一共用液室101起至第二喷嘴21B为止的第二上游流道的流道阻力的情况下,通过将第一独立流道200A和第二独立流道200B设为相同的形状且相对于油墨的流动方向而相互反转的形状,从而能够容易地实现。
另外,第一上游流道和第一下游流道的流道阻力、以及第二上游流道和第二下游流道的流道阻力、喷嘴21内的油墨的压力差并未被限定于上述的情况。例如,也可以为第一上游流道和第一下游流道的流道阻力、以及第二上游流道和第二下游流道的流道阻力互不相同的情况,或者喷嘴21内的油墨的压力差偏离于±2%的情况,也就是说,压力差也可以小于-2%,或者,大于+2%。在这样的情况下,只需向与第一压力室列120A和第二压力室列120B相对应的压电致动器300供给不同的驱动脉冲即可。
在此,对本实施方式的记录系统进行说明。另外,图7为,对实施方式1所涉及的液体喷射系统的一个示例即喷墨式记录系统的电气结构进行说明的图。
本实施方式的记录系统具备向作为能量产生元件的压电致动器300供给驱动脉冲的控制部600。
控制部600具备:外部接口601(以下,简称为外部I/F601)、临时性地存储各种数据的RAM602、存储了控制程序等的ROM603、以包含CPU等的方式而被构成的控制处理部604、产生时钟信号(CK)的振荡电路605、产生用于向记录头1供给的驱动信号的驱动信号产生部606、将基于驱动信号或印刷数据而被展开的点图案数据(位图数据)等向记录头1发送的内部接口607(以下,简称为内部I/F607)。
驱动信号发生部606具备第一驱动信号产生部606A和第二驱动信号产生部606B,所述第一驱动信号产生部606A为能够产生第一驱动信号COM1的第一驱动信号产生单元,所述第二驱动信号产生部606B为能够产生第二驱动信号COM2的第二驱动信号产生单元。
在此,虽然详细内容将在后文中叙述,但是第一驱动信号产生部606A所生成的第一驱动信号COM1为,在一个记录周期T内具有对压电致动器300进行驱动以使油墨滴从喷嘴21被喷出的第一喷出脉冲DP1的信号,并且在每个记录周期T内反复产生。
此外,虽然详细内容将在后文中叙述,但是第二驱动信号产生部606B所生成的第二驱动信号COM2为,在一个记录周期T内具有对压电致动器300进行驱动以使油墨滴从喷嘴21被喷出的第二喷出脉冲DP2的信号,并且在每个记录周期T内反复产生。另外,第二喷出脉冲DP2在与第一喷出脉冲DP1相同的记录周期T内以相同的定时而被生成。此外,记录周期T为驱动信号COM的反复单位,并且为本发明中的喷出周期的一种,且与印刷在被喷射介质上的图像的一个像素相对应。另外,关于第一驱动信号COM1、第二驱动信号COM2的详细情况,将在后文中叙述。
另一方面,记录头1具备:由第一移位寄存器132A以及第二移位寄存器132B构成的移位寄存器电路、由第一锁存电路133A以及第二锁存电路133B构成的锁存电路、解码器134、控制逻辑135、由第一电平移位器136A以及第二电平移位器136B构成的电平移位器电路、由第一开关137A以及第二开关137B构成的开关电路、压电致动器300。而且,各移位寄存器132A、132B,各锁存电路133A、133B、各电平移位器136A、136B、开关137A、137B以及压电致动器300分别与各个喷嘴21相对应地设置。
该记录头1基于来自控制部600的记录数据(SI)而使油墨滴被喷出。记录数据由高位比特组和低位比特组构成。通过高位比特组来控制第一开关137A,由此,当第一驱动信号COM1被施加至压电致动器300时,与第一驱动信号COM1的波形相对应的油墨滴将被喷出。此外,通过低位比特组来控制第二开关137B,由此,当第二驱动信号COM2被施加至压电致动器300时,与第二驱动信号COM2的波形相对应的油墨滴将被喷出。
接着,对驱动信号产生部606所产生的第一驱动信号COM1以及第二驱动信号COM2、和这些第一驱动信号COM1以及第二驱动信号COM2向压电致动器300的供给控制进行说明。另外,图8为表示驱动信号的驱动波形。
图8所示的表示驱动信号的驱动波形由第一驱动信号COM1和第二驱动信号COM2构成。
第一驱动信号COM1在通过从振荡电路605发出的时钟信号而被规定的每个单位周期T(喷出周期T,也称为记录周期T)内,从驱动信号产生部606的第一驱动信号产生部606A反复被生成。单位周期T与印刷在记录薄膜S上的图像等的一个像素相对应。在本实施方式中,在单位周期T内生成作为驱动脉冲的第一喷出脉冲DP1。
同样地,第二驱动信号COM2在与第一驱动信号COM1相同的每个单位周期T内,从驱动信号产生部606的第二驱动信号产生部606B反复被生成。在本实施方式中,在单位周期T内生成作为驱动脉冲的第二喷出脉冲DP2。
具体而言,第一驱动信号COM1的第一喷出脉冲DP1具备:从被施加中间电位Vm的状态起施加到第一电位V1,从而使压力室12的容积从基准容积开始膨胀的第一膨胀要素P01;将通过第一膨胀要素P01而膨胀了的压力室12的容积维持一定时间的第一膨胀维持要素P02;从第一电位V1施加到第二电位V2,从而使压力室12的容积收缩的第一收缩要素P03;将通过第一收缩要素P03而收缩了的压力室12的容积维持一定时间的第一收缩维持要素P04;使压力室12从第二电位V2的收缩状态恢复到中间电位Vm的基准容积的第一膨胀恢复要素P05。
当这样的第一喷出脉冲DP1被供给至压电致动器300时,压力室12内的油墨被加压,从而从喷嘴21喷出油墨滴。
相对于此,第二驱动信号COM2的第二喷出脉冲DP2具备:从被施加中间电位Vm的状态起施加到第一电位V1,从而使压力室12的容积从基准容积开始膨胀的第二膨胀要素P11;将通过第二膨胀要素P11而膨胀了的压力室12的容积维持一定时间的第二膨胀维持要素P12;从第一电位V1施加到第三电位V3,从而使压力室12的容积收缩的第二收缩要素P13;将通过第二收缩要素P13而收缩了的压力室12的容积维持一定时间的第二收缩维持要素P14;使压力室12从第三电位V3的收缩状态恢复到中间电位Vm的基准容积的第二膨胀恢复要素P15。
这些第二驱动信号COM2的第二收缩要素P13的从第一电位V1被施加到第三电位V3的第二施加电压ΔVB小于,第一驱动信号COM1的第一收缩要素P03的从第一电位V1被施加到第二电位V2的第一施加电位ΔVA。在本实施方式中,通过使作为第二收缩要素P13的终点电位的第三电位V3小于作为第一收缩要素P03的终点电位的第二电位V2,从而使第二施加电压ΔVB小于第一施加电位ΔVA。当然,也可以通过使作为第二喷出脉冲DP2的第二收缩要素P13的起点电位的第一电位V1大于,作为第一喷出脉冲DP1的第一收缩要素P03的起点电位的第一电位V1,从而使第二施加电压ΔVB小于第一施加电位ΔVA,还可以改变起点电位和终点电位这两个电位。
如此,由于第二喷出脉冲DP2的第二施加电位ΔVB小于,第一喷出脉冲DP1的第一施加电位ΔVA,因此与利用第一喷出脉冲DP1而被喷出的油墨滴相比,利用第二喷出脉冲DP2而被喷出的油墨滴的重量变小。
在此,例如在第一独立流道200A的第一上游流道的流道阻力大于第一下游流道的情况下,如果采用使第一独立流道200A和第二独立流道200B反转后的结构,则第二独立流道200B的第二上游流道的流道阻力将小于第二下游流道的流道阻力。因此,第一喷嘴21A内的油墨的压力与第二喷嘴21B内的油墨的压力相比而变小,且从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴的重量与从第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的重量相比而变小。
因此,通过本实施方式的记录系统的控制部600,从而向与第一压力室列120A以及第二压力室列120B相对应的压电致动器300供给不同的驱动脉冲。具体而言,向与油墨滴的重量变小的第一独立流道200A相对应的压电致动器300施加第一驱动信号COM1的第一喷出脉冲DP1,且向与油墨滴的重量变大的第二独立流道200B相对应的压电致动器300施加第二驱动信号COM2的第二喷出脉冲DP2。由此,即使在第一喷嘴21A内的油墨的压力与第二喷嘴21B内的油墨的压力产生了较大的差异,也能够通过对施加在压电致动器300的电压进行调节,从而减小从第一喷嘴21A以及第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的重量上的偏差,由此能够提高印刷品质。
另外,虽然在本实施方式中,采用了如下方式,即,通过改变第一喷出脉冲DP1的第一收缩要素P03的第一施加电位ΔVA、和第二喷出脉冲DP2的第二收缩要素P13的第二施加电压ΔVB,从而改变从喷嘴21被喷出的油墨滴的重量,但是并未被特别限定于此。例如,通过改变第一喷出脉冲DP1的第一膨胀要素P01和第二喷出脉冲DP2的第二膨胀要素P11的施加电位以及梯度中的至少一个,也能够改变被喷出的油墨滴的重量。此外,通过改变第一喷出脉冲DP1的第一膨胀维持要素P02和第二喷出脉冲DP2的第二膨胀维持要素P12的时间成分,从而也能够改变被喷出的油墨滴的重量。此外,通过改变第一喷出脉冲DP1的第一收缩要素P03和第二喷出脉冲DP2的第二收缩要素P13的梯度,从而也能够改变油墨滴的重量。另外,也可以将两个以上进行组合来进行改变。
即,通过利用第一喷出脉冲DP1和第二喷出脉冲DP2来改变与油墨滴的重量相关的施加电位、梯度、时间中的至少一个,从而能够改变油墨滴的重量,进而能够减小从第一喷嘴21A和第二喷嘴21B分别被喷出的油墨滴的重量上的偏差,由此能够提高印刷品质。
另外,虽然在上述的结构中采用了如下方式,即,通过将第一独立流道200A的第一喷嘴21A和第二独立流道200B的第二喷嘴21B配置于在Y方向上错开的位置上,从而喷嘴21在X方向上交错配置,但是并未被特别限定于此。
在此,在图9~图11中示出了变形例。另外,图9为表示本发明的实施方式1所涉及的喷墨式记录头的变形例的喷嘴面侧的俯视图。图10为表示喷墨式记录头的变形例的图9的D-D′线剖视图。图11为表示喷墨式记录头的变形例的以图9的E-E′线为基准的剖视图。
如图10所示的那样,第一喷嘴21A被设置在与构成第一独立流道200A的第一独立连通流道201A的第1-3流道213的中途连通的位置上。
此外,如图11所示,第二喷嘴21B被设置在与构成第二独立流道200B的第二独立连通流道201B的第2-3流道253的中途连通的位置上。即,喷嘴21以与在Y方向上延伸的第1-3流道213以及第2-3流道253的中途连通的方式而被配置。
由此,如图9所示,能够将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B配置在Y方向上相同的位置上。即,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B能够以在X方向上观察时相互重叠的方式来配置。也就是说,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B能够在沿着X方向的直线上配置成一列。
如此,通过将喷嘴21以与在Y方向上延伸的流道即第1-3流道213以及第2-3流道253的中途连通的方式来配置,从而即使第一压力室12A和第二压力室12B被配置于在Y方向上相互偏移了的位置上,也能够容易地在Y方向上对喷嘴21的位置进行调节,因此能够将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B配置在Y方向上接近的位置上,并且能够将多个喷嘴21配置在Y方向上相同的位置上,即,容易地在沿着X方向的直线上配置成一列。
在这样的结构中,当在X方向上观察时,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在Y方向上的偏移距离小于,第一压力室列120A和第二压力室列120B在Y方向上的偏移距离。即,由于第一喷嘴21A和第二喷嘴21B被设置在Y方向上相同的位置上,从而这些偏移距离为0(零),因此喷嘴21的偏移距离小于,图1所示的第一压力室列120A和第二压力室列120B在Y方向上的偏移距离L2。
如此,通过使第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在Y方向上的偏移距离小于第一压力室12A和第二压力室12B在Y方向上的偏移距离L2,从而能够使多个喷嘴21在Y方向上接近而高密度地配置,并且能够将第一压力室12A以及第二压力室12B配置在Y方向上远离的位置上,从而与喷嘴21相比能够低密度地配置第一压力室列120A以及第二压力室列120B的每一个。因此,能够增大各压力室12的排除体积,并能够高密度地配置,进而实现流道基板的小型化。
此外,通过将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B配置在Y方向上相同的位置上,并在沿着X方向的直线上排成一列,从而无需以使油墨滴从各喷嘴21喷出的时刻错开的方式来进行调节,由此能够简化压电致动器300的驱动控制。例如,当使记录头1在Y方向上移动而喷出油墨滴时,如果使油墨滴以相同的定时而从被配置在Y方向上不同的位置上的喷嘴21喷出,则油墨滴向被喷射介质的喷落位置会在Y方向上错开,因此需要对压电致动器300的驱动定时进行调节,以使油墨滴喷落在Y方向上相同的位置上。
此外,虽然在图9所示的示例中,采用了如下方式,即,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B被配置在沿着X方向的直线上,但是并未被特别限定于此。例如,也可以采用如下方式,即,将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B以在X方向上观察时于Y方向上相互偏移的方式来配置,并且第一喷嘴21A和第二喷嘴21B在Y方向上的偏移距离小于第一压力室12A和第二压力室12B在Y方向上的偏移距离L2。即,也可以采用如下方式,即,第一喷嘴21A和第二喷嘴21B也可以沿着X方向而被配置为交错状,并且第一喷嘴21A与第1-3流道213连通,第二喷嘴21B与第2-3流道253连通。
此外,通过使第一喷嘴21A和第二喷嘴21B与在Y方向上延伸设置的流道即第1-3流道213以及第2-3流道253连通,从而能够抑制通过利用喷嘴21来干燥从而增粘了的油墨、或从喷嘴21侵入的气泡滞留在连通板15与喷嘴板20的边界处的角部、即、由第1-2流道212以及第2-4流道254的+Z方向上的端部的喷嘴板20而被划分形成的角部,进而能够经由循环流中的第一下游流道以及第二下游流道而将由喷嘴21导致的增粘了的油墨或气泡向第二共用液室102排出。此外,通过使第一喷嘴21A和第二喷嘴21B与在Y方向上延伸设置的流道即第1-3流道213以及第2-3流道253连通,从而能够抑制从喷嘴21侵入的气泡因浮力而朝向压力室12沿着-Z方向而移动,并能够经由循环流中的第一下游流道以及第二下游流道而向第二共用液室102排出。因此,能够抑制因增粘了的油墨或气泡而发生喷出不良的情况。
此外,虽然在上述的示例中采用了如下方式,即,第一独立连通流道201A的第1-4流道214以及第1-5流道215仅配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的位置上,但是并未被特别限定于此。例如,第1-4流道214以及第1-5流道215也可以被配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B的第二压力室12B局部重叠的位置上。即,与第一压力室列120A相对应的独立连通流道201即第一独立连通流道201A具有在Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分是指,第一独立连通流道201A的至少某一部分只需在Z方向上观察时与第二压力室12B之间的区域重叠即可,也包括其他部分在Z方向上观察时与第二压力室12B重叠的情况。
在此,在图12中示出了这样的记录头1的变形例。另外,图12为表示本发明的实施方式1所涉及的记录头的流道结构的俯视图。
如图12所示,第一独立连通流道201A的第1-5流道215被配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域、和第二压力室12B的一部分的双方均重叠的位置上。此外,第1-4流道214仅被设置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的位置上。即,第1-5流道215和第二压力室12B被配置于在Z方向上观察时一部分相互重叠的位置上。如此,在第1-5流道215和第二压力室12B被配置于在Z方向上观察时一部分相互重叠的位置上结构中,第1-4流道214和第二压力室列120B能够以在X方向上观察时相互不重叠的方式而被配置。
如此,通过将第一独立连通流道201A的第1-5流道215配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域和第二压力室12B重叠的位置上,从而能够较大地形成第二压力室12B的X方向上的宽度,并能够增大第二压力室12B的排除体积,从而提高从第二喷嘴21B被喷出的油墨滴的喷出特性,尤其是增大油墨滴的重量。
此外,由于能够将第1-5流道215以宽幅的方式沿着X方向而形成至第二压力室12B重叠的位置,因此能够增大第1-5流道215的横切面积,进而减小流道阻力以及惯性。
此外,关于第二独立连通流道201B也同样地,虽然在上述的示例中采用了如下方式,即,第二独立连通流道201B的第2-1流道251以及第2-2流道252仅被配置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A中的相邻的第一压力室12A之间的区域即隔壁重叠的位置上,但是并未被特别限定于此。
如图12所示,第二独立连通流道201B的第2-1流道251被配置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域和第一压力室12A的双方均重叠的位置上。此外,第2-2流道252仅被设置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的位置上。即,第2-1流道251和第一压力室12A被配置于在Z方向上观察时一部分相互重叠的位置上。如此,在第2-1流道251和第一压力室12A被配置于在Z方向上观察时一部分相互重叠的位置上的结构中,第2-1流道251和第一压力室列120A能够以在X方向上观察时相互不重叠的方式而被配置。
如此,通过将第二独立连通流道201B的第2-1流道251配置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域和第一压力室12A重叠的位置上,从而能够较大地形成第一压力室12A的X方向上的宽度,并能够增大第一压力室12A的排除体积,从而提高从第一喷嘴21A被喷出的油墨滴的喷出特性,尤其是增大油墨滴的重量。
此外,由于能够将第2-1流道251以宽幅的方式沿着X方向而形成至与第一压力室12A重叠的位置,因此能够增大第2-1流道251的横切面积,从而减小流道阻力以及惯性。
实施方式2
图13为本发明的实施方式2所涉及的记录头的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。此外,图14为实施方式2所涉及的记录头的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
如图13以及图14所示,本实施方式的连通板15由一块基板构成。此外,在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20以及可塑性基板49中,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
此外,作为独立流道200,设置有如图13所示的具有第一喷嘴21A、第一压力室12A、第一独立连通流道201A的第一独立流道200A,和如图14所示的具有第二喷嘴21B、第二压力室12B、第二独立连通流道201B的第二独立流道200B。
如图13所示,第一独立连通流道201A具有第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-6流道216、第1-7流道217和第1-8流道218。
由于本实施方式的第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213与上述的实施方式1相同,因此省略重复的说明。
第1-6流道216以其一端与第1-3流道213连通且另一端在连通板15的-Z方向的面上开口的方式,在Z方向贯穿连通板15而被设置。
该第1-6流道216成为,在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。在本实施方式中,第1-6流道216仅被配置在与将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁重叠的区域中。
此外,第1-6流道216成为,以将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。即,第1-6流道216以将第二独立连通流道201B的第2-4流道254夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。
第1-7流道217沿着Y方向而被设置在流道形成基板10上。即,第1-7流道217通过在流道形成基板10上设置在+Z方向的面上开口的凹部并由连通板15覆盖凹部,从而被形成。
这样的第1-7流道217为,在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分,且以在X方向上观察时与第二压力室列120B重叠的方式被配置。因此,第1-7流道217成为,以将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。
第1-8流道218以其一端与第一压力室12A的-Y方向上的端部连通且另一端与第二共用液室102的-Z方向上的端部连通的方式,沿着Z方向而被设置。
该第1-8流道218成为,在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。
此外,第1-8流道218成为,以将与第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。即,第1-8流道218以将第二独立连通流道201B的第2-5流道255夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。
此外,如图14所示,第二独立连通流道201B具备第2-6流道256、第2-7流道257、第2-8流道258、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255。
由于本实施方式的第2-3流道253、第2-4流道254、第2-5流道255与上述的实施方式1相同,因此省略重复的说明。
第2-6流道256以其一端与第一共用液室101的-Z方向上的端部连通且另一端与第二压力室12B的+Y方向上的端部连通的方式,沿着Z方向而被设置。
该第2-6流道256成为,在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。
此外,第2-6流道256成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。即,第2-6流道256以将第一独立连通流道201A的第1-1流道211夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。
第2-7流道257沿着Y方向而被设置在流道形成基板10上。即,第2-7流道257通过在流道形成基板10上设置在+Z方向的面上开口的凹部并由连通板15覆盖凹部,从而被形成。
这样的第2-7流道257成为,在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A重叠的部分。因此,第2-7流道257成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。
第2-8流道258以其一端与第2-3流道253连通且另一端与第2-7流道257的-Y方向的端部连通的方式,在Z方向上贯穿连通板15而被设置。
该第2-8流道258成为,在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。
此外,第2-8流道258成为,以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。即,第2-8流道258以将第一独立连通流道201A的第1-2流道212夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。
如此,在本实施方式中,通过将第1-7流道217和第2-7流道257设置在流道形成基板10上,从而无需设置使连通板15在Z方向上的厚度的中途处沿着Y方向而被设置的流道,由此能够由一块基板来形成连通板15,并能够简化记录头1的结构以使部件数量减少进而降低成本。
实施方式3
图15为本发明的实施方式3所涉及的记录头的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。此外,图16为实施方式3所涉及的记录头的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
如图15以及图16所示,本实施方式的连通板15由一块基板构成。此外,在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20以及可塑性基板49中,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
作为独立流道200,设置有如图15所示的具有第一喷嘴21A、第一压力室12A、第一独立连通流道201A的第一独立流道200A,和如图16所示的具有第二喷嘴21B、第二压力室12B、第二独立连通流道201B的第二独立流道200B。
如图15所示,第一独立连通流道201A具有第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-6流道216和第1-9流道219。
由于本实施方式的第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-6流道216与上述的实施方式相同,因此省略重复的说明。
第1-9流道219通过形成在连通板15的-Z方向的面上开口的凹部、并由流道形成基板10盖住该凹部的开口,从而沿着Y方向被形成。
此外,第1-9流道219以在-Y方向上的端部处与第二共用液室102的-Z方向的端部连通的方式而被设置。
该第1-9流道219成为,在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。在本实施方式中,第1-9流道219仅被设置于在Z方向上观察时与将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁重叠的位置上。
此外,第1-9流道219的+Y方向上的端部侧的流道部219a以将与详细内容将后文中叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B的第2-4流道254夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-9流道219的+Y方向上的端部侧的流道部219a成为第一部分。
此外,第1-9流道219的-Y方向上的端部侧的流道部219b以将第二独立连通流道201B的第2-5流道255夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-9流道219的-Y方向上的端部侧的流道部219b成为第一部分。
而且,被第1-9流道219的端部侧的流道部219a、219b所夹持的流道部219c成为,以不将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
在这样的第一独立连通流道201A中,作为以将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分具有第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-6流道216和第1-9流道219的流道部219a、219b。
此外,在第一独立连通流道201A中,作为以不将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分具有第1-9流道219的流道部219c。
此外,如图16所示的那样,第二独立连通流道201B具有第2-9流道259、第2-8流道258、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255。
由于本实施方式的第2-8流道258、第2-3流道253、第2-4流道254、第2-5流道255与上述的实施方式1相同,因此省略重复的说明。
第2-9流道259通过形成在连通板15的-Z方向的面上开口的凹部、并由流道形成基板10盖住该凹部的开口,从而沿着Y方向被形成。
此外,第2-9流道259以在+Y方向上的端部处与第一共用液室101的-Z方向的端部连通的方式而被设置。
该第2-9流道259成为,在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。在本实施方式中,第2-9流道259仅被设置于在Z方向上观察时与将第一压力室12A在X方向上隔开的隔壁重叠的位置上。
此外,第2-9流道259的+Y方向上的端部侧的流道部259a以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A的第1-1流道211夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第2-9流道259的+Y方向上的端部侧的流道部259a成为第一部分。
此外,第2-9流道259的-Y方向上的端部侧的流道部259b以将第一独立连通流道201A的第1-2流道212夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第2-9流道259的-Y方向上的端部侧的流道部259b成为第一部分。
而且,被第2-9流道259的流道部259a、259b所夹着的流道部259c成为,以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
在这样的第二独立连通流道201B中,作为以将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分具有第2-9流道259的流道部259a、259b、第2-8流道258、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255。
此外,在第二独立连通流道201B中,作为以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分具有第2-9流道259的流道部259c。
如此,关于第二独立连通流道201B也同样地,具有以夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第一部分、和以不夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。即,本实施方式的第二独立连通流道201B作为第一部分而具有第2-9流道259的流道部259a、259b、第2-8流道258、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255,且作为第二部分而具有第2-9流道259的流道部259c。
此外,在本实施方式中,通过以在连通板15的-Z方向的面上开口的方式来设置将第1-9流道219和第2-9流道259,从而无需设置使连通板15在Z方向上的厚度的中途处沿着Y方向而被设置的流道,由此能够由一块基板来形成连通板15,并能够简化记录头1的结构以使部件数量减少进而降低成本。
实施方式4
图17为作为本发明的实施方式4所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图18为本发明的实施方式4所涉及的喷墨式记录头的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
在本实施方式的记录头1中,喷嘴板20与可塑性基板49成为一体。
具体而言,如图17以及图18所示,喷嘴板20以覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的开口的大小而被设置。在这样的喷嘴板20的构成第一共用液室101以及第二共用液室102的各自的壁的一部分的部分上设置有可塑性部494。即,在喷嘴板20的与第一共用液室101相对应的部分上,设置有第一可塑性部494A,在与第二共用液室102相对应的部分上,设置有第二可塑性部494B。
在本实施方式中,通过利用由聚酰亚胺等的树脂材料所制造出的薄膜来形成喷嘴板20,从而能够使喷嘴板20的划分形成第一共用液室101以及第二共用液室102的每个壁各自作为可塑性部494而发挥功能。
如此,通过在第一共用液室101和第二共用液室102的各自的壁面的一部分上设置能够吸收对油墨的压力的可塑性部494,从而能够通过可塑性部494发生变形来对第一共用液室101以及第二共用液室102内的油墨的压力变动进行吸收,并能够抑制在油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况。
此外,在本实施方式中,由于在喷嘴板20的一部分上设置可塑性部494,因此喷嘴板20和可塑性部494相对于独立流道200而被配置于相同的+Z方向侧。
如此,通过将可塑性部494配置在与喷嘴21相同的一侧,从而能够在未设置有喷嘴21的区域中设置可塑性部494,并能够以较大的面积来设置可塑性部494。此外,通过将可塑性部494和喷嘴21配置在相同侧,从而能够将可塑性部494配置在接近独立流道200的位置上,进而能够通过可塑性部494而有效地吸收独立流道200内的油墨的压力变动。
此外,由于喷嘴板20覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的开口,因此连通板15的+Z方向的面中的、第一共用液室101与喷嘴21之间、以及第二共用液室102与喷嘴21之间被喷嘴板20覆盖。因此,能够在喷嘴板20与连通板15的接合界面上形成与第一共用液室101以及第二共用液室102连通的独立流道200。因此,本实施方式的连通板15无需以层压多个基板的方式来构成,并由一块基板来构成。
在此,在本实施方式的作为流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、壳部件40等上,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
作为独立流道200,设置有如图17所示的具有第一喷嘴21A、第一压力室12A、第一独立连通流道201A的第一独立流道200A、和如图18所示的具有第二喷嘴21B、第二压力室12B、第二独立连通流道201B的第二独立流道200B。
如图17所示,第一独立连通流道201A具备第1-1流道211、第1-2流道212和第1-10流道220。
由于本实施方式的第1-1流道211和第1-2流道212与上述的实施方式相同,因此省略重复的说明。
第1-10流道220以其+Y方向上的一端与第1-2流道212连通、且-Y方向上的另一端与第二共用液室102的+Y方向上的端部连通的方式,沿着Y方向而延伸设置。本实施方式的第1-10流道220通过在连通板15上设置在Z方向的面上开口的凹部、并由喷嘴板20盖住该凹部的开口,从而被形成。另外,第1-10流道220并未被特别限定于此,也可以采用在喷嘴板20上设置凹部并由连通板15盖住凹部的方式,还可以采用在连通板15和喷嘴板20双方上均设置凹部的方式。
这样的第1-10流道220在-Y方向上的端部侧具有在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠的部分。另外,第1-10流道220的Y方向上的端部在Z方向上观察时延伸设置到第二压力室12B之间的区域的外侧。此外,在本实施方式中,第1-10流道220仅被设置于在Z方向上观察时与将第二压力室12B在X方向上隔开的隔壁重叠的位置上。
此外,第1-10流道220的+Y方向上的端部侧的流道部220a以将与详细内容将在后文中叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B的第2-10流道260夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-10流道220的+Y方向上的端部侧的流道部220a成为第一部分。
此外,第1-10流道220的-Y方向上的端部侧的流道部220b以不将详细内容将在后文中叙述的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-10流道220的-Y方向上的端部侧的流道部220b成为第二部分。
此外,如图18所示,第二独立连通流道201B具有第2-10流道260、第2-4流道254和第2-5流道255。
由于本实施方式的第2-4流道254和第2-5流道255与上述的实施方式相同,因此省略重复的说明。
第2-10流道260以其+Y方向上的一端与第一共用液室101连通、且-Y方向上的另一端与第2-4流道254连通的方式,沿着Y方向而延伸设置。本实施方式的第2-10流道260通过在连通板15上设置在Z方向的面上开口的凹部、并由喷嘴板20盖住该凹部的开口,从而被形成。另外,第2-10流道260并未被特别限定于此,也可以采用在喷嘴板20上设置凹部、并由连通板15盖住凹部的方式,还可以采用在连通板15和喷嘴板20双方上均设置凹部的方式。
这样的第2-10流道260在+Y方向上的端部侧具有在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠的部分、且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠的部分。另外,第2-10流道260的-Y方向的端部在Z方向上观察时延伸设置到第一压力室12A之间的区域的外侧。此外,在本实施方式中,第2-10流道260仅被设置于在Z方向上观察时与将第一压力室12A在X方向上隔开的隔壁重叠的位置上。
此外,第2-10流道260的-Y方向上的端部侧的流道部260a以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A的第1-10流道220夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第2-10流道260的-Y方向上的端部侧的流道部260a成为第一部分。
此外,第2-10流道260的+Y方向上的端部侧的流道部260b以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第2-10流道260的+Y方向上的端部侧的流道部260b成为第二部分。
如此,在本实施方式中,通过以在连通板15的-Z方向的面上开口的方式来设置第1-10流道220和第2-10流道260,从而无需设置使连通板15在Z方向上的厚度的中途处沿着Y方向被设置的流道,由此能够由一块基板来形成连通板15,并能够简化记录头1的结构以减少部件数量进而降低成本。
此外,在本实施方式中,通过利用喷嘴板20来覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的开口,并在喷嘴板20上设置可塑性部494,从而能够在喷嘴板20和连通板15的接合界面上设置对第一共用液室101以及第二共用液室102和喷嘴21进行连接的流道、即、第1-10流道220以及第2-10流道260,以作为独立流道200。因此,能够简化独立流道200的结构,并能够降低压力损耗。此外,通过在喷嘴板20和连通板15之间设置将第一共用液室101以及第二共用液室102与喷嘴21连通的流道即第1-10流道220以及第2-10流道260,从而无需以层压多个基板的方式来构成连通板15,并能够由一块基板来制造,因此能够减薄连通板15的Z方向上的厚度,进而缩短对压力室12和喷嘴21进行连接的流道长度。由此,能够减小从压力室12起至喷嘴21为止的流道的流道阻力,进而能够抑制从喷嘴21被喷出的油墨滴的重量下降。
此外,由于无需以层压多个基板的方式来构成连通板15,并且,无需像上述的实施方式1那样将可塑性基板49与喷嘴板20分开设置,因此能够减少部件数量以降低成本。
此外,虽然在上述的示例中采用了由聚酰亚胺等的树脂材料来制造喷嘴板20的方式,但是并未被特别限定于此。在此,参照图19以及图20来对喷嘴板的变形例进行说明。另外,图19为表示实施方式4的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图20为表示实施方式4的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。
如图19以及图20所示,利用与树脂薄膜相比而刚性较高的不锈钢等金属材料来制造喷嘴板20,并使喷嘴板20的形成第一共用液室101以及第二共用液室102的壁的部分的厚度与其他部分相比而变薄,从而在喷嘴板20上形成有可塑性部494。即,使喷嘴板20的与第一共用液室101以及第二共用液室102相对应的区域与形成有喷嘴21的区域相比而变薄。由此,在喷嘴板20的与第一共用液室101相对应的部分上形成有刚性低于形成有喷嘴21的区域的第一可塑性部494A,并在与第二共用液室102相对应的部分上形成有刚性低于形成有喷嘴21的区域的第二可塑性部494B。如此,即使由刚性较高的材料来形成喷嘴板20,也能够通过减薄堵塞第一共用液室101以及第二共用液室102的部分的厚度而使其易于变形,由此在第一共用液室101以及第二共用液室102的壁的一部分上容易地形成可塑性部494。
此外,也可以在连通板15与喷嘴板20之间设置密封膜491。参照图21以及图22来对这样的示例进行说明。另外,图21为表示实施方式4的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图22为表示实施方式4的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。
如图21以及图22所示,喷嘴板20以覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口的大小而被设置,第一共用液室101以及第二共用液室102开口的Z方向的面、即、在Z方向上朝向喷嘴板20的面被密封膜491密封。即,在连通板15的Z方向的面上,依次层压有密封膜491和喷嘴板20。而且,通过以覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口的大小来设置喷嘴板20,从而第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口成为仅被密封膜491密封的可塑性部494、即第一可塑性部494A以及第二可塑性部494B。并且,如图21所示,在将第一喷嘴21A和第1-2流道212连通的部分上,设置有比第一喷嘴21A大的第一开口495A,并且不会阻碍从第1-2流道212朝向第一喷嘴21A的油墨的流动。另外,如果第一开口495A以大于第一喷嘴21A的开口面积而被设置,则既可以大于第1-2流道212,此外,也可以小于第1-2流道212。同样地,如图22所示,在将第二喷嘴21B和第2-4流道254连通的部分上,设置有比第二喷嘴21B大的第二开口495B,并且不会阻碍从第2-4流道254朝向第二喷嘴21B的油墨的流动。另外,如果第二开口495B以大于第二喷嘴21B的开口面积而被设置,则既可以大于第2-4流道254,此外,也可以小于第2-4流道254。
由于即使采用这样的结构,也能够在密封膜491与连通板15之间形成独立流道200、即第1-10流道220以及第2-10流道260,因此能够简化独立流道200的结构,从而无需层压多个基板来制造连通板15,并能够由一块基板来制造连通板15。此外,由于能够减小喷嘴板20的面积,因此能够降低成本。
实施方式5
图23为作为本发明的实施方式5所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的以图1的A-A′线为基准的剖视图。图24为实施方式5所涉及的喷墨式记录头的以图1的B-B′线为基准的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
如图23以及图24所示,在作为流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、可塑性基板49、壳部件40等上,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
构成第一共用液室101的第一连通部16具备被设置于-Z方向上的第一窄幅部16a、和被设于Z方向的第一宽幅部16b。
第一窄幅部16a以在第一连通板151的+Z方向的面上开口的方式而被设置在+Z方向的端部上,第一宽幅部16b被设置在第二连通板152上。
此外,第一窄幅部16a和第一宽幅部16b在X方向上以相同的宽度而被设置,并且在Y方向上,第一宽幅部16b以比第一窄幅部16a宽的宽度而被形成。此外,第一宽幅部16b以与第一窄幅部16a相比向-Y方向扩展的方式而被设置。也就是说,第一宽幅部16b的+Y方向上的端部被设置在与第一窄幅部16a相同的位置上,第一宽幅部16b的-Y方向上的端部被配置在与第一窄幅部16a相比更靠-Y方向的外侧。
构成第二共用液室102的第二连通部17具备被设置于-Z方向上的第二窄幅部17a、和被设置于Z方向上的第二宽幅部17b。
第二窄幅部17a以在第一连通板151的+Z方向的面上开口的方式而被设置在+Z方向上的端部上,第二宽幅部17b被设置在第二连通板152上。
此外,第二窄幅部17a和第二宽幅部17b在X方向上以相同的宽度而被设置,并且在Y方向上,第二宽幅部17b以比第二窄幅部17a宽的宽度而被形成。此外,第二宽幅部17b以与第二窄幅部17a相比向+Y方向扩展的方式而被设置。也就是说,第二宽幅部17b的-Y方向上的端部被设置在与第二窄幅部17a相同的位置上,第二宽幅部17b的+Y方向上的端部被配置在与第二窄幅部17a相比更靠+Y方向的外侧。
这样的第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口被可塑性基板49覆盖。在此,可塑性基板49所覆盖的第一共用液室101的第一宽幅部16b的开口面积大于第一窄幅部16a的开口面积。因此,与相对于第一窄幅部16a的开口面积而设置第一可塑性部494A的情况相比,通过相对于第一宽幅部16b的较大的开口面积来设置第一可塑性部494A,从而能够增大第一可塑性部494A的面积。
同样地,可塑性基板49所覆盖的第二共用液室102的第二宽幅部17b的开口面积大于第二窄幅部17a的开口面积。因此,与相对于第二窄幅部17a的开口面积而设置第二可塑性部494B的情况相比,通过相对于第二宽幅部17b的较大的开口面积来设置第二可塑性部494B,从而能够增大第二可塑性部494B的面积。
如此,通过增大覆盖第一共用液室101以及第二共用液室102的开口的可塑性部494的面积,从而能够提高与第一共用液室101以及第二共用液室102内的油墨的压力变动相对应的可塑性部494的变形的反应性,并能够缩短油墨滴的喷出周期,进而实现高速印刷。
此外,在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、可塑性基板49上,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
在本实施方式中,独立流道具有与第一喷嘴21A连通的第一独立流道200A和与第二喷嘴21B连通的第二独立流道200B。
作为独立流道200,设置有如图23所示的具有第一喷嘴21A、第一压力室12A、第一独立连通流道201A的第一独立流道200A,和如图24所示的具有第二喷嘴21B、第二压力室12B、第二独立连通流道201B的第二独立流道200B。
如图23所示,第一独立连通流道201A具备第1-1流道211、第1-11流道221、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215。
由于本实施方式的第1-1流道211、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215与上述的实施方式相同,因此省略重复的说明。
第1-11流道221以+Z方向上的开口与-Z方向上的开口相比更位于-Y方向的方式而被形成。
在此,以第1-11流道221的+Z方向上的开口与-Z方向上的开口相比更位于-Y方向的方式而被形成是指,当在Z方向上观察时,第1-11流道221的+Z方向上的开口被配置在,与第1-11流道221的-Z方向上的开口相比向-Y方向错开的位置上。并且,虽然在Z方向上观察时第1-11流道221的+Z方向上的开口和-Z方向上的开口的一部分可以重叠,但是不包括第1-11流道221的+Z方向上的开口和-Z方向上的开口中的任意一个与另一个完全重叠的情况。
具体而言,第1-11流道221具备第1-12流道222、第1-13流道223和第1-14流道224。
第1-12流道222以其-Z方向上的一端与第一压力室12A的-Y方向上的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第一连通板151而被设置。
第1-13流道223与第1-12流道222的+Z方向上的另一端连通,并且在第一连通板151和第二连通板152之间沿着Y方向而延伸设置。在本实施方式中,第1-13流道223通过在第二连通板152上形成在-Z方向的面上开口的凹部、并由第一连通板151来覆盖第二连通板152的凹部的开口,从而被形成。当然,第1-13流道223并未被特别限定于此,既可以采用在第一连通板151上形成凹部的方式,也可以采用在第一连通板151和第二连通板152的双方上均形成凹部的方式。
第1-14流道224以与第1-13流道223的-Y方向上的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第二连通板152而被设置。
如此,通过在第1-11流道221的中途设置沿着Y方向而延伸设置的第1-13流道223,从而能够使第1-14流道224相对于第1-12流道222而向-Y方向移动至不同的位置。而且,通过使第1-14流道224向-Y方向移动,从而能够使第一共用液室101的第一宽幅部16b与第一窄幅部16a相比更朝向-Y方向而加宽。并且,当为了扩大第一可塑性部494A的面积而使第一共用液室101的Z方向的面的开口朝向+Y方向扩宽时,将使得连通板15在Y方向上大型化。在本实施方式中,由于通过将第1-11流道221的+Z方向上的开口配置在与-Z方向上的开口相比更靠-Y方向,从而能够使第一共用液室101的+Z方向的面的开口朝向-Y方向而扩大,因此能够抑制连通板15在Y方向上大型化的情况,进而能够增大第一可塑性部494A的面积。
此外,本实施方式的第1-4流道214被配置为,向+Y方向移动了与将第二宽幅部17b设置在第二共用液室102上的量。因此,本实施方式的第1-4流道214被配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域即隔壁不重叠的位置上。
即,在本实施方式中,第一独立连通流道201A具有作为如下部分的第1-5流道215,所述部分在Z方向上观察时与第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠,且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。
此外,第1-11流道221的第1-13流道223和第1-14流道224以将详细内容将与后文中叙述的第二压力室列120B相对应的第二独立连通流道201B的第2-1流道251和第2-2流道252分别夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-13流道223和第1-14流道224成为第一部分。
此外,第1-11流道221的第1-12流道222以不将详细内容将在后文中叙述的第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第1-12流道222成为第二部分。
此外,第1-5流道215的+Y方向上的端部侧的流道部215a成为,以将第二独立连通流道201B的第2-13流道263夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。
此外,第1-5流道215的-Y方向上的端部侧的流道部215b成为,以不将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
也就是说,第一独立连通流道201A作为第一部分而具有第1-1流道211、第1-13流道223、第1-14流道224、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215的+Y方向上的端部侧的流道部215a。
此外,第一独立连通流道201A作为第二部分而具有第1-5流道215的-Y方向上的端部侧的流道部215b和第1-12流道222。
此外,如图24所示,第二独立连通流道201B具备第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-11流道261和第2-5流道255。
由于本实施方式的第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-5流道255与上述的实施方式1相同,因此省略重复的说明。
第2-11流道261以+Z方向上的开口与-Z方向上的开口相比更位于+Y方向的方式而被形成。
在此,以第2-11流道261的+Z方向上的开口与-Z方向上的开口相比更位于+Y方向的方式而被形成是指,当在Z方向上观察时,第2-11流道261的+Z方向上的开口被配置在与第2-11流道261的-Z方向上的开口相比向+Y方向错开的位置上。并且,虽然在Z方向上观察时,第2-11流道261的+Z方向上的开口和-Z方向上的开口的一部分可以重叠,但是不包括第2-11流道261的+Z方向上的开口和-Z方向上的开口中的任意一个与另一个完全重叠的情况。
具体而言,第2-11流道261具备第2-12流道262、第2-13流道263和第2-14流道264。
第2-12流道262以其-Z方向上的一端与第二压力室12B的+Y方向上的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第一连通板151而被设置。
第2-13流道263与第2-12流道262的+Z方向上的另一端连通,并且在第一连通板151和第二连通板152之间沿着Y方向而延伸设置。在本实施方式中,第2-13流道263通过在第二连通板152上形成在-Z方向的面上开口的凹部、并由第一连通板151覆盖第二连通板152的凹部的开口,从而被形成。当然,第2-13流道263并未被特别限定于此,既可以采用在第一连通板151上形成凹部的方式,也可以采用在第一连通板151和第二连通板152的双方上均形成凹部的方式。
第2-14流道264以与第2-13流道263的+Y方向上的端部连通的方式,在Z方向上贯穿第二连通板152而被设置。
如此,通过在第2-11流道261的中途设置沿着Y方向而延伸设置的第2-13流道263,从而能够使第2-14流道264相对于第2-12流道262而向+Y方向移动至不同的位置。而且,通过使第2-14流道264向+Y方向移动,从而能够使第二共用液室102的第二宽幅部17b与第二窄幅部17a相比进一步向+Y方向加宽。并且,当为了扩大第二可塑性部494B的面积而使第二共用液室102的+Z方向的面的开口朝向-Y方向而扩宽时,将致使连通板15在Y方向上大型化。在本实施方式中,由于通过将第2-11流道261的Z方向上的开口配置在与-Z方向上的开口相比更靠+Y方向,从而能够使第二共用液室102的+Z方向的面的开口朝向+Y方向而扩大,因此能够抑制连通板15在Y方向上大型化的情况,进而能够增大第二可塑性部494B的面积。
此外,本实施方式的第2-2流道252被配置为,向-Y方向移动了与将第一宽幅部16b设置在第一共用液室101上的量。因此,本实施方式的第2-2流道252被配置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域即隔壁不重叠的位置上。
即,在本实施方式中,第二独立连通流道201B具有作为如下部分的第2-1流道251,所述部分在Z方向上观察时与第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A之间的区域重叠,且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠。
此外,第2-13流道263和第2-14流道264以将与第一压力室列120A相对应的第一独立连通流道201A的第1-5流道215和第1-4流道214分别夹在其间的方式而在X方向上被并排设置。即,第2-13流道263和第2-14流道264成为第一部分。
此外,第2-11流道261的第2-12流道262以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式在X方向上而被并排设置。即,第2-12流道262成为第二部分。
此外,第2-1流道251的-Y方向上的端部侧的流道部251a成为,以将第一独立连通流道201A的第1-13流道223夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第一部分。
此外,第2-1流道251的+Y方向上的端部侧的流道部251b成为,以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
也就是说,第二独立连通流道201B作为第一部分而具有第2-1流道251的-Y方向上的端部侧的流道部251a、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-14流道264和第2-13流道263。
此外,第二独立连通流道201B作为第二部分而具有第2-1流道251的+Y方向上的端部侧的流道部251b和第2-5流道255。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,如上文所述,第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的第1-14流道224成为第一部分,在Z方向上延伸的第1-12流道222成为第二部分。因此,在本实施方式中,第1-14流道224和第1-12流道222相当于这样的局部流道。
另外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,第二独立连通流道201B中的在Z方向上延伸的第2-14流道264成为第一部分,在Z方向上延伸的第2-12流道262成为第二部分。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,在本实施方式中,第1-11流道221为,将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道,且第1-11流道221中第1-12流道222成为,以不将第二独立连通流道201B夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
此外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,将第二压力室12B和第二喷嘴21B连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,第二独立连通流道201B中的第2-11流道261为将第二压力室12B和第二喷嘴21B连接在一起的局部流道,且第2-11流道261中第2-12流道262成为,以不将第一独立连通流道201A夹在其间的方式而在X方向上被并排设置的第二部分。
此外,在本实施方式中,如图23所示,由于在第一共用液室101中,通过第一窄幅部16a和第一宽幅部16b而设置有高低差,因此气泡易于滞留在该高低差上。然而,在本实施方式中,图24所示,由于第二独立流道200B的第2-1流道251在高低差部分上开口,因此由于高低差而滞留的气泡经由第二独立流道200B而被排出至第二共用液室102。因此,能够抑制气泡滞留在第一共用液室101内,进而能够抑制由第一共用液室101的气泡成长、油墨向压力室12的供给不良、或气泡在意外的定时处流入至压力室12而导致的油墨滴的喷出不良等。
此外,由于虽然在第二共用液室102中通过第二窄幅部17a和第二宽幅部17b而设置有高低差,但是高低差的气泡会通过第二共用液室102内的油墨的流动而朝向排出口44移动,因此能够抑制气泡在第二共用液室102内成长、或流入压力室12内的情况。
如此,通过将压力室12与喷嘴21连通的连通路即第1-14流道224以及第2-14流道264以在Y方向上相互接近的方式来配置,从而不会导致连通板15在Y方向上大型化,由此以使第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口面积变大的方式扩大宽度,并能够以较大的面积来形成可塑性部494,从而利用第一共用液室101以及第二共用液室102的可塑性部494来吸收独立流道200内的油墨的压力变动。因此,能够减小油墨滴的喷出特性上的偏差,进而使油墨滴的喷出稳定。
此外,虽然在本实施方式中采用了如下方式,即,通过在第一共用液室101的第一连通部16上设置第一窄幅部16a和第一宽幅部16b,从而使第一共用液室101的喷嘴21侧的开口面积大于流道形成基板10侧的开口面积,但是并未被特别限定于此。在此,参照图25以及图26来对第一共用液室101和第二共用液室102的变形例进行说明。另外,图25为表示实施方式5的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图26为实施方式5的记录头的变形例,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。
如图25以及图26所示,第一共用液室101的第一连通部16的-Y方向上的侧面以其+Z方向上的端部与-Z方向上的端部相比更靠近-Y方向的位置的方式而被倾斜设置。
同样地,第二共用液室102的第二连通部17的+Y方向的侧面以其+Z方向上的端部与-Z方向上的端部相比更靠近+Y方向的位置的方式而被倾斜设置。
即使采用这样的结构,也能够如上文所述,扩大第一共用液室101以及第二共用液室102的Z方向的面的开口的开口面积,并以较大的面积来形成可塑性部494。此外,通过在第一共用液室101的侧面上不设置高低差的条件下而使侧面倾斜,从而能够抑制气泡滞留在高低差上。当然,这种倾斜的侧面也可以仅应用于图23、24所示的第一宽幅部16b以及第二宽幅部17b的侧面上。
此外,虽然在本实施方式中采用了如下方式,即,通过在第1-11流道221和第2-11流道261的各自的中途设置沿着Y方向而被设置的第1-13流道223和第2-13流道263,从而使第1-11流道221和第2-11流道261的+Z方向的面的开口与-Z方向的面的开口相比进一步移动至Y方向上靠近喷嘴21的位置处,但是并未被特别限定于此。在此,参照图27以及图28来对第1-11流道221和第2-11流道261的变形例进行说明。另外,图27为表示实施方式5的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图28为表示实施方式5的记录头的变形例的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。
如图27所示,第1-11流道221以相对于Z方向而倾斜的方式被设置。具体而言,第1-11流道221以与连通于第一压力室12A的-Z方向上的端部相比、连通于第一喷嘴21A的+Z方向上的端部更位于-Y方向的方式而被倾斜设置。由此,能够使第一共用液室101的+Z方向的面的开口朝向-Y方向而加宽,并能够以较大的面积来形成第一可塑性部494A。
此外,如图28所示,第2-11流道261以相对于Z方向而倾斜的方式被设置。具体而言,第2-11流道261以与连通于第二压力室12B的-Z方向上的端部相比、连通于第二喷嘴21B的+Z方向上的端部更靠近+Y方向的方式而被倾斜设置。由此,能够使第二共用液室102的Z方向的面的开口朝向+Y方向而加宽,并能够以较大的面积来形成第二可塑性部494B。
另外,也可以将图27以及图28所示的倾斜的第1-11流道221以及第2-11流道261和图25以及图26所示的第一宽幅部16b以及第二宽幅部17b的倾斜的壁面组合在一起。
此外,虽然在本实施方式中例示了如下结构,即,通过将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B设置于在X方向上观察时在Y方向上相互偏移的位置上,从而第一喷嘴列22A和第二喷嘴列22B这两列在Y方向上被并排设置的结构、即所谓的喷嘴21朝向X方向而被配置为交错状的结构,但是并未被特别限定于此,也可以与上述的实施方式1的图9同样地,也可以采用如下方式,即,将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B设置于在X方向上观察时相互重叠的位置上,并将多个喷嘴21配置在沿着X方向的直线上。在采用这种结构的情况下,虽然未特别进行图示,但是只需将第一喷嘴21A设置在与第1-3流道213的中途连通的位置上、且第二喷嘴21B以与第2-3流道253的中途连通的方式而被设置即可。
实施方式6
图29为作为本发明的实施方式6所涉及的液体喷射头的一个示例的喷墨式记录头的剖视图,并且为以图1的A-A′线为基准的剖视图。图30为实施方式6所涉及的喷墨式记录头的剖视图,并且为以图1的B-B′线为基准的剖视图。图31为表示流道的从-Z方向观察时的立体图。图32为实施方式6所涉及的记录头的剖视图,并且为图29的F-F′线剖视图、G-G′线剖视图、H-H′线剖视图。图33为实施方式6所涉及的记录头的主要部分剖视图,并且为图32的I-I′线剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
如图29以及图30所示,在构成流道基板的流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、可塑性基板49、壳部件40等上,设置有第一共用液室101和第二共用液室102和针对每个喷嘴21而被设置的多个独立流道200。
作为独立流道200,设置有如图29所示的具有第一喷嘴21A、第一压力室12A、第一独立连通流道201A的第一独立流道200A,和如图30所示的具有第二喷嘴21B、第二压力室12B、第二独立连通流道201B的第二独立流道200B。
如图29所示,第一独立连通流道201A具备第1-1流道211、第1-2流道212、第1-3流道213、第1-4流道214和第1-5流道215。
此外,如图30所示,第二独立连通流道201B具备第2-1流道251、第2-2流道252、第2-3流道253、第2-4流道254和第2-5流道255。
这些第一独立连通流道201A和第二独立连通流道201B的沿着Z方向而被设置的流道以在X方向上观察时相互不重叠的方式而被配置。
具体而言,第一独立连通流道201A的第1-4流道214以在X方向上观察时与第二独立连通流道201B的第2-4流道254不重叠的方式,被配置在相对于第2-4流道254而向+Y方向错开的位置上。如此,通过将第1-4流道214和第2-4流道254配置在Y方向上不同的位置上,从而沿着X方向而被配置成所谓的交错状。
因此,本实施方式的第1-4流道214被配置于在Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域不重叠的位置上。即,在本实施方式的记录头1中,第一独立连通流道201A具有作为如下部分的第1-5流道215,所述部分在Z方向上观察时与第二压力室列120B的第二压力室12B之间的区域重叠,且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。另外,第1-5流道215的+Y方向上的端部延伸设置到第二压力室12B之间的区域的外侧。因此,在第1-5流道215的-Y方向上的端部侧具有如下部分,所述部分以在Z方向上观察时与第二压力室列120B的第二压力室12B之间的区域重叠的方式而被配置,并且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。
如此,第一独立连通流道201A具有作为如下部分的第1-5流道215的一部分,所述部分在Z方向上观察时与第二压力室列120B中的相邻的第二压力室12B之间的区域重叠,且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。
此外,如图31所示,通过将第1-4流道214配置在与第2-4流道254相比更靠近+Y方向,从而第2-4流道254和第1-5流道215以在X方向上观察时交叉的方式而被配置。即,第1-5流道215具备以夹着第2-4流道254的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部215a、和以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置的第二部分即流道部215b。同样地,在第2-4流道254中,具备以夹着第1-5流道215的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部254a、和以不夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第二部分即流道部254b。也就是说,作为第一部分的流道部215a和流道部254a为,在X方向上观察时相互重叠的部分。
此外,在第1-5流道215和第2-4流道254中的至少一方的第二部分中,具有以与在X方向上观察时相互重叠的第一部分相比X方向上的宽度更大的方式而被设置的部分。在本实施方式中,在第1-5流道215的第二部分即流道部215b中,设置了与作为第一部分的流道部215a相比X方向上的宽度更大的部分。具体而言,第1-5流道215具备第一窄幅部215c和第一宽幅部215d,其中,所述第一窄幅部215c被设置在包含作为第一部分的流道部215a的+Y方向上的端部侧的区域中,所述第一宽幅部215d为作为第二部分的流道部215b的一部分,且在-Y方向上的端部侧与第一窄幅部215c相比X方向上的宽度更大。如此,如果为以不夹着第一独立连通流道201A的第二独立连通流道201B的方式而在X方向上并排设置的第二部分,则即使设置X方向上的宽度大于第一部分的部分,也能够抑制在X方向上隔开的隔壁的刚性显著降低的情况。
而且,通过在第1-5流道215上设置第一窄幅部215c和第一宽幅部215d,从而相比于仅以与第一窄幅部215c相同的宽度来设置第1-5流道215的整体的情况,能够减小第1-5流道215的流道阻力以及惯性,并能够抑制油墨从第二共用液室102向第一压力室12A的供给不足的发生,进而能够以较短的周期而连续喷出油墨滴。此外,由于能够减小第1-5流道215的流道阻力以及惯性,因此能够抑制油墨从第一共用液室101向第二共用液室102的循环量下降。而且,通过在第1-5流道215上设置第一窄幅部215c,从而能够抑制将在X方向上观察时第1-5流道215和第2-4流道254相互重叠的第一部分隔开的隔壁的刚性显著下降,进而抑制流道基板大型化的情况。
同样地,第二独立连通流道201B的第2-2流道252以在X方向上观察时与第一独立连通流道201A的第1-2流道212不重叠的方式,被配置在相对于第1-2流道212而向-Y方向错开的位置上。如此,通过将第1-2流道212和第2-2流道252配置在Y方向上不同的位置上,从而沿着X方向而被配置为所谓的交错状。
因此,本实施方式的第2-2流道252被配置于在Z方向上观察时与第一压力室列120A中的相邻的第一压力室12A之间的区域不重叠的位置上。即,在本实施方式的记录头1中,第二独立连通流道201B具有作为如下部分的第2-1流道251,所述部分在Z方向上观察时与第一压力室列120A的第一压力室12A之间的区域重叠,且在X方向上观察时与第一压力室列120A不重叠。另外,第2-1流道251的-Y方向上的端部延伸设置到第一压力室12A之间的区域的外侧。因此,在第2-1流道251的Y方向上的端部侧,具有如下部分,所述部分以在Z方向上观察时与第一压力室列120A的第一压力室12A之间的区域重叠的方式而被配置,并且在X方向上观察时与第二压力室列120B不重叠。
此外,通过将第2-2流道252配置在与第1-2流道212相比更靠-Y方向,从而第1-2流道212和第2-1流道251以在X方向上观察时交叉的方式而被配置。即,第1-2流道212具备以夹着第2-1流道251的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部212a、和以不夹着第二独立连通流道201B的方式而在X方向上被并排设置的第二部分即流道部212b。同样地,第2-1流道251具备以夹着第1-2流道212的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部251a、和以不夹着第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第二部分即流道部251b。也就是说,作为第一部分的流道部212a和流道部251a为,在X方向上观察时相互重叠的部分。
此外,在第1-2流道212和第2-1流道251中的至少一方的第二部分中,具有以与在X方向上观察时相互重叠的第一部分相比X方向上的宽度更大的方式被设置的部分。在本实施方式中,在作为第2-1流道251的第二部分的流道部251b中,设置了与作为第一部分的流道部251a相比X方向上的宽度更大的部分。具体而言,第2-1流道251具备第二窄幅部251c和第二宽幅部251d,其中,所述第二窄幅部251c被设置在包含作为第一部分的流道部251a在内的-Y方向上的端部侧的区域中,第二宽幅部251d为作为第二部分的流道部251b的一部分,且在+Y方向上的端部侧与第二窄幅部251c相比X方向上的宽度更大。如此,如果为以不夹着第二独立连通流道201B的第一独立连通流道201A的方式而在X方向上被并排设置的第二部分,则即使设置使X方向上的宽度大于第一部分的部分,也能够抑制在X方向上隔开的隔壁的刚性显著下降的情况。
而且,通过在第2-1流道251上设置第二窄幅部251c和第二宽幅部251d,从而相比于仅以与第二窄幅部251c相同的宽度来设置第2-1流道251的整体的情况,能够减小第2-1流道251的流道阻力以及惯性,并能够抑制油墨从第一共用液室101向第二压力室12B的供给不足的发生,进而能够以较短的周期而连续喷出油墨滴。此外,由于能够减小第2-1流道251的流道阻力以及惯性,因此能够抑制油墨从第一共用液室101向第二共用液室102的循环量下降的情况。而且,通过在第2-1流道251上设置第二窄幅部251c,从而能够抑制将在X方向上观察时第1-2流道212与第2-1流道251相互重叠的第一部分隔开的隔壁的刚性显著降低,进而抑制流道基板大型化的情况。
而且,通过使第1-4流道214以及第2-2流道252相互在Y方向上接近、即、使第1-4流道214以及第2-2流道252分别向+Y方向以及-Y方向移动,从而在第1-3流道213以及第2-3流道253上,也设置有第一部分和第二部分。
具体而言,在第1-3流道213中,在-Y方向上的端部侧设置有以夹着第2-3流道253的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部213a,且在+Y方向上的端部侧设置有第二部分即流道部213b。此外,在第2-3流道253中,在+Y方向上的端部侧设置有以夹着第1-3流道213的方式而在X方向上被并排设置的第一部分即流道部253a,且在-Y方向上的端部侧设置有成为第二部分的流道部253b。
另外,虽然第1-3流道213以及第2-3流道253以跨及Y方向而X方向上的宽度相同的方式被设置,但是并不特别限定于此。例如,与上述的第1-5流道215以及第2-1流道251同样地,也可以采用如下方式,即,在第1-3流道213和第2-3流道253中的至少一方的第二部分上设置以与在X方向上观察时相互重叠的第一部分相比X方向上的宽度更大的方式而被设置的部分。如此,如果为第一独立连通流道201A以及第二独立连通流道201B的第二部分,则即使设置与第一部分相比X方向上的宽度更大的部分,也能够确保在X方向上隔开的隔壁的刚性。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,如上文所述,由于第一独立连通流道201A中的在Z方向上延伸的第1-2流道212具有作为第一部分的流道部212a和作为第二部分的流道部212b的双方,因此在本实施方式中,第1-2流道212相当于这样的局部流道。
此外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,在Z方向上延伸的局部流道具有第一部分和第二部分。即,第二独立连通流道201B中的在Z方向上延伸的第2-4流道254具有作为第一部分的流道部254a和作为第二部分的流道部254b。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,在本实施方式中,由于第1-2流道212具有流道部212b,以作为将第一压力室12A和第一喷嘴21A连接在一起且未被设置在第二独立连通流道201B之间的第二部分,因此该第1-2流道212相当于这样的局部流道。
此外,在本实施方式中,关于第二独立连通流道201B也同样地,将第二压力室12B和第二喷嘴21B连接在一起的局部流道至少具有第二部分。即,第二独立连通流道201B中的第2-4流道254具有作为第二部分的流道部254b。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A中的从与第一喷嘴21A连接的连接部起在Y方向上延伸的局部流道至少具有第一部分。即,在本实施方式中,作为与第一喷嘴21A连接的连接部的、从第1-2流道212起在Y方向上延伸的第1-3流道213具有作为第一部分的流道部213a和作为第二部分的流道部213b。
同样地,在实施方式中,第二独立连通流道201B中的从与第二喷嘴21B连接的连接部起在Y方向上延伸的局部流道至少具有第一部分。即,在本实施方式中,作为与第二喷嘴21B连接的连接部的、从第2-4流道254起在Y方向上延伸的第2-3流道253具有作为第一部分的流道部253a和作为第二部分的流道部253b。
此外,在本实施方式中,第一独立连通流道201A的第二部分的容积大于第一部分的容积。同样地,在本实施方式中,第二独立连通流道201B的第二部分的容积大于第一部分的容积。
此外,第一独立连通流道201A中的第二部分的X方向上的最大宽度大于第一部分的X方向上的最大宽度。如上文所述,本实施方式的第一独立连通流道201A的第一部分为,第1-2流道212的流道部212a、第1-3流道213的流道部213a、第1-5流道215的流道部215a,第二部分为,第1-1流道211、第1-2流道212的流道部212b、第1-3流道213的流道部213b、第1-4流道214、第1-5流道215的流道部215b。
因此,作为第二部分的第1-1流道211、第1-2流道212的流道部212b、第1-3流道213的流道部213b、第1-4流道214、第1-5流道215的流道部215b中的X方向上的最大宽度大于,作为第一部分的第1-3流道213的流道部213a、第1-5流道215的流道部215a中的X方向上的最大宽度。即,X方向上的最大宽度是指,在第一部分以及第二部分的各自中X方向上的宽度在流道的中途发生改变的情况下,其中最大的宽度。
在本实施方式中,如图31所示,第二部分的X方向上的最大宽度为,被设置于第1-5流道215的第二部分即流道部215b上的第一宽幅部215d的宽度W1。因此,第一宽幅部215d的X方向上的宽度大于第一独立连通流道201A的第一部分、例如作为第1-5流道215的第一部分的流道部215a的宽度W2。
此外,第二独立连通流道201B中的第二部分的X方向上的最大宽度大于第一部分的X方向上的最大宽度。即,第二宽幅部251d的X方向上的宽度W3大于第二独立连通流道201B的第二宽幅部251d以外的流道的宽度、例如流道部251a的X方向上的宽度W4相比较大。
此外,在本实施方式中,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度大于,将第一部分的第一独立连通流道201A和与第二压力室列120B相对应的独立连通流道即第二独立连通流道201B隔开的隔壁的最大厚度。例如,如图32所示,与将第一独立连通流道201A的第1-2流道212的第一部分即流道部212a和第二独立连通流道201B即第2-1流道251在X方向上隔开的隔壁的厚度d11相比,将邻接的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将作为第1-2流道212的第二部分的流道部212b在X方向上隔开的隔壁的厚度d12更大。
此外,虽然在本实施方式中未特别进行图示,但是与将第一部分的第二独立连通流道201B和与第一压力室列120A相对应的独立连通流道即第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度更大。
此外,在本实施方式中,与将第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A隔开的隔壁的厚度相比,将第二部分的相邻的第二独立连通流道201B之间隔开的隔壁较厚。即,如图33所示,与将第一压力室12A在X方向上隔开的隔壁的厚度d13相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将第1-2流道212的流道部212b在X方向上隔开的隔壁的厚度d12大更大。
此外,虽然在本实施方式中未特别进行图示,但是与将第二压力室列120B的相邻的第二压力室12B隔开的隔壁的厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A之间隔开的隔壁较厚。
另外,虽然在本实施方式中例示了如下结构,即,通过将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B设置在Y方向上不同的位置上,从而第一喷嘴21A在X方向上被并排设置而成的第一喷嘴列22A和第二喷嘴21B在X方向上被并排设置而成的第二喷嘴列22B这两列在Y方向上被并排设置的结构、即所谓的喷嘴21朝向X方向被配置成交错状的结构,但是并未被特别限定于此,也可以与上述的实施方式1的图9同样地,将第一喷嘴21A和第二喷嘴21B设置在Y方向上相同的位置上,并将多个喷嘴21沿着X方向而配置在直线上。
此外,虽然在本实施方式中采用了如下方式,即,将第1-4流道214配置在与第2-4流道254相比更靠+Y方向,但是并未被特别限定于此,第1-4流道214也可以配置在与第2-4流道254相比更靠-Y方向。虽然在该情况下,第2-4流道254和第1-5流道215在X方向上观察时不交叉,但是存在第1-3流道213的流道长度变长、且流道阻力增大的可能性。在本实施方式中,通过将第1-4流道214配置在与第2-4流道254相比更靠+Y方向,从而能够缩短第1-3流道213的流道长度以减小流道阻力。
同样地,虽然将第2-2流道252配置在与第1-2流道212相比更靠-Y方向,但是并未被特别限定于此,也可以将第2-2流道252配置在与第1-2流道相比更靠+Y方向。虽然在该情况下,第1-2流道212和第2-1流道251在X方向上观察时不交叉,但是存在第2-3流道253的流道长度变长、且流道阻力增大的可能性。在本实施方式中,通过将第2-2流道252配置在与第1-2流道212相比更靠-Y方向,从而能够缩短第2-3流道253的流道长度以减小流道阻力。
另外,虽然在上述的示例中采用了在第一独立连通流道201A的第二部分即第1-5流道215的流道部215b上设置第一宽幅部215d的方式,但是并未被特别限定于此,也可以在其他第二部分上具有以与第一部分相比X方向上的宽度变大的方式而被设置的部分。此外,同样地,虽然采用了在第二独立连通流道201B的第二部分即第2-1流道251的流道部251b上设置第二宽幅部251d的方式,但是并未被特别限定于此,也可以在其他第二部分上具有以与第一部分相比X方向上的宽度变大的方式而被设置的部分。在此,在图34以及图35中示出了这样的示例。另外,图34为表示实施方式6所涉及的记录头的流道的变形例的自-Z方向的立体图。此外,图35为表示本实施方式的记录头的变形例的主要部分剖视图,并且为以图32的I-I′线为基准的剖视图。
如图34以及图35所示,第一独立连通流道201A的第1-2流道212具备第三窄幅部212c和第三宽幅部212d,其中,所述第三窄幅部212c被设置在包含作为第一部分的流道部215a的Z方向上的中央部处,所述第三宽幅部212d为作为第二部分的流道部212b的一部分,并被设置在+Z方向上的端部以及-Z方向的端部上的各自上,且与第三窄幅部212c相比X方向上的宽度较大。
如此,通过在第1-2流道212上设置第三宽幅部212d,从而相比于仅以与第三窄幅部212c相同的宽度来设置第1-2流道212的整体的情况,能够减小流道阻力以及惯性。因此,即使高密度地配置第一喷嘴21A,也能够提高油墨滴的喷出特性,尤其是增大油墨滴的重量。此外,由于能够减小第1-2流道212的流道阻力以及惯性,因此能够抑制油墨从第一共用液室101向第二共用液室102的循环量下降的情况。
此外,如图34所示,第二独立连通流道201B的第2-4流道254具备第四窄幅部254c和第四宽幅部254d,其中,所述第四窄幅部254c被设置在包含作为第一部分的流道部254a的Z方向上的中央部处,所述第四宽幅部254为作为第二部分的流道部254b的一部分,并被设置在+Z方向上的端部以及-Z方向上的端部的各自上,且与第四窄幅部254c相比X方向上的宽度较大。
如此,通过在第2-4流道254上设置第四宽幅部254d,从而相比于仅以与第四窄幅部254c相同的宽度来设置第2-4流道254的整体的情况,能够减小第2-4流道254的流道阻力以及惯性,因此即使高密度地配置第二喷嘴21B,也能够提高油墨滴的喷出特性,尤其是增大油墨滴的重量。此外,由于能够使第2-4流道254的流道阻力以及惯性变小,因此能够抑制油墨从第一共用液室101向第二共用液室102的循环量下降的情况。
另外,如图35所示,即使在第一独立连通流道201A的第1-2流道212上设置了第三宽幅部212d的情况下,与作为第一独立连通流道201A的第1-2流道212的第一部分的流道部212a、即、第三窄幅部212c和作为第二独立连通流道201B的第2-1流道251之间的隔壁的最大厚度d21相比,使得将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将作为第1-2流道212的第二部分的流道部212b的第三宽幅部212d隔开的隔壁的最大厚度d22变得更大。
如此,通过与将第一部分的第一独立连通流道201A和第二独立连通流道201B隔开的隔壁的厚度d21相比而增厚将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的厚度d22,从而能够提高第二部分的隔壁的刚性,由此能够抑制由隔壁的刚性下降所导致的串扰的发生。
此外,虽然未特别进行图示,但是关于第二独立连通流道201B也同样地,即使在第二独立连通流道201B的第2-4流道254上设置了第四宽幅部254d的情况下,与作为第二独立连通流道201B的第2-4流道254的第一部分的流道部254a、即、第四窄幅部254c和作为第一独立连通流道201A的第1-5流道215之间的隔壁的最大厚度相比,使得将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁、即、将作为第2-4流道254的第二部分的流道部254b的第四宽幅部254d隔开的隔壁的最大厚度也会变得更大。
另外,虽然如图35所示而采用了在第1-2流道212的第三窄幅部212c和第三宽幅部212d之间设置有与喷嘴面20a平行的高低差面,但是并未被特别限定于此。例如,也可以像图36所示,也可以采用如下方式,即,在第三窄幅部212c与第三宽幅部212d的连接部分处,X方向上的宽度缓慢地发生变化。也就是说,第三窄幅部212c与第三宽幅部212d之间的高低差面以在Y方向上倾斜的方式而被设置。即,在从第三宽幅部212d朝向第三窄幅部212c的+Z方向上,使X方向上的宽度缓慢地逐渐变小,而在从第三窄幅部212c朝向第三宽幅部212d的+Z方向上,使X方向上的宽度缓慢地逐渐变大。
如此,通过在第1-2流道212中将第三窄幅部212c与第三宽幅部212d的连接部分设为X方向上的宽度缓慢地变化,从而即使在穿过第1-2流道212的油墨中含有气泡,气泡也不易被高低差面捕捉,从而能够提高气泡排出性,由此能够抑制由气泡的滞留所导致的油墨滴的喷出不良等的不良情况。
其他实施方式
以上,虽然对本发明的各实施方式进行了说明,但是本发明的基本结构并未被限定于上述的结构。
在上述的实施方式3~6中,也与实施方式1同样地优选为,第一独立连通流道201A的第二部分的容积大于第一部分的容积。即使关于第二独立连通流道201B也是同样的。
此外,在上述的实施方式1~5中,也与实施方式6同样地优选为,第一独立连通流道201A中的第二部分的X方向上的最大宽度大于第一部分的X方向上的最大宽度。即使关于第二独立连通流道201B也是同样的。
此外,在实施方式2~5中,也与实施方式1以及6同样地优选为,与将第一部分的第一独立连通流道201A和与第二压力室列120B相对应的独立连通流道即第二独立连通流道201B隔开的隔壁的最大厚度相比,使将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁的最大厚度较大。即使关于第二独立连通流道201B也是同样的。
此外,在实施方式2~5中,也与实施方式1以及6同样地优选为,与将第一压力室列120A的相邻的第一压力室12A隔开的隔壁的厚度相比,将第二部分的相邻的第一独立连通流道201A隔开的隔壁较厚。即使关于第二独立连通流道201B也是同样的。
此外,在上述的实施方式2~6中,也与实施方式1同样地优选为,在从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中,与独立流道200的喷嘴21相比靠第一共用液室101侧的上游流道和与喷嘴21相比靠第二共用液室102侧的下游流道以成为相同的流道阻力的方式而被设置。而且,在本实施方式中,优选为,第一独立流道200A和第二独立流道200B成为在从第一共用液室101朝向第二共用液室102的循环流中相互反转的形状。
此外,在实施方式2~6中,也与实施方式1同样地优选为,在从第一共用液室101朝向第二共用液室102而在独立流道200内产生了循环流的状态下,在从喷嘴21不喷出油墨滴的非喷出时,以喷嘴21内的大气压为基准的油墨的压力差在±2%以内,也就是说,在-2%以上且在+2%以下。
此外,在实施方式2~6中,也与实施方式1同样地,可以为第一上游流道和第一下游流道的流道阻力、以及、第二上游流道和第二下游流道的流道阻力的分别不同的情况,或者喷嘴21内的油墨的压力差偏离于±2%的情况,在这样的情况下,只需向与第一压力室列120A以及第二压力室列120B相对应的压电致动器300供给不同的驱动脉冲即可。
此外,虽然在上述的各实施方式中例示了在一个流道基板上第一共用液室101和第二共用液室102各自设置有一个的结构,但是并未被特别限定于此,也可以设置两组以上的由第一共用液室101和第二共用液室102构成的组。此外,第一共用液室101和第二共用液室102也可以被配置成矩阵状。
此外,虽然在上述的各实施方式中例示了在各独立流道200上喷嘴21和压力室12各自设置有一个的结构,但是喷嘴21和压力室12的数量并未被特别限定,相对于1个压力室12也可以设置有两个以上的多个喷嘴21,此外,也可以针对一个喷嘴21而设置有两个以上的压力室12。但是,油墨滴在一个喷出周期内同时从被设置在一个独立流道200上的喷嘴21被喷出。也就是说,即使在一个独立流道200上设置有多个喷嘴21,只需仅实施从多个喷嘴21同时地喷出油墨滴、或者同时地不喷出油墨滴的非喷出中的任意一个即可。即,在一个独立流道200上设置了多个喷嘴21的结构中,只需同时实施油墨滴从多个喷嘴21的喷出、非喷出即可。
此外,虽然在上述的各实施方式中,流道基板具有流道形成基板10、连通板15、喷嘴板20、可塑性基板49、壳部件40等,但是并未特别限定于此,流道基板既可以为一块基板,此外,也可以为层压有两块以上的多个基板的结构。例如,流道基板可以包含流道形成基板10和喷嘴板20,还可以包含连通板15、可塑性基板49、壳部件40。此外,可以通过多个流道形成基板10来形成一个压力室12,也可以在流道形成基板10上形成压力室12、第一共用液室101和第二共用液室102。
此外,虽然在上述的各实施方式中,作为使压力室12产生压力变化的能量产生元件而使用薄膜型的压电致动器300来进行了说明,但是并未被特别限定于此,例如,能够使用通过粘贴印刷电路基板等的方法被形成的厚膜型的压电致动器、或使压电材料和电极形成材料交替地层压从而在轴向上伸缩的纵振动型的压电致动器等。此外,作为能量产生元件,能够使用所谓的静电式致动器等,所述静电式致动器在压力室内配置发热元件,从而通过因发热元件的发热而产生的泡沫而从喷嘴喷出液滴,或使振动板与电极之间产生静电,从而利用静电力而使振动板发生变形以从喷嘴开口喷出液滴。
在此,参照图37,对作为本实施方式的液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置的一个示例进行说明。另外,图37为表示本发明的喷墨式记录装置的概要结构的图。
如图37所示,在作为液体喷射装置的一个示例的喷墨式记录装置I中,多个记录头1被搭载于滑架3上。搭载了记录头1的滑架3以在轴向上移动自如的方式而被设置在滑架轴5上,所述滑架轴5被安装于装置主体4上。在本实施方式中,滑架3的移动方向为Y方向。
此外,在装置主体4中,设置有贮留了作为液体的油墨的贮留单元即罐2。罐2经由软管等的供给管2a而与记录头1连接,由此来自罐2的油墨经由供给管2a而被供给至记录头1。此外,记录头1和罐2经由软管等的排出管2b而被连接在一起,并实施从记录头1被排出的油墨经由排出管2b而返回至罐2中的、所谓的循环。另外,罐2也可以由多个构成。
而且,通过驱动电机7的驱动力经由未图示的多个齿轮以及正时带7a而被传递至滑架3,从而搭载了记录头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,并且作为纸张等被喷射介质的记录薄膜S通过输送辊8而被输送。另外,对记录薄膜S进行输送的输送单元并不限于输送辊8,也可以为带或鼓等。在本实施方式中,记录薄膜S的输送方向为X方向。
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上从而在主扫描方向上进行移动的结构,但是并未被特别限定于此,例如,也可以将本发明应用于固定有记录头1并仅通过使纸张等的记录薄膜S在副扫描方向上移动从而实施印刷的、所谓行式记录装置中。
另外,虽然在各实施方式中,作为列举出喷墨式记录头以作为液体喷射头的一个示例,或者列举喷墨式记录装置以作为液体喷射装置的一个示例来进行了说明,但是本发明广泛地将液体喷射头以及液体喷射装置整体作为对象,当然也能够应用于喷射油墨以外的液体的液体喷射头或液体喷射装置中。作为其他液体喷射头,例如列举了如下的喷射头,包括:被用于打印机等的图像记录装置的各种记录头;液晶显示器等的彩色过滤器的制造中所使用的颜色材料喷射头;有机EL(Electro Luminescence:电致发光)显示器、FED(电子发射显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头;生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头等,并能够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);2…罐;2a…供给管;2b…排出管;3…滑架;4…装置主体;5…滑架轴;7…驱动电机;7a…正时带;8…输送辊;10…流道形成基板;12…压力室;12A…第一压力室;12B…第二压力室;120A…第一压力室列;120B…第二压力室列;15…连通板;151…第一连通板;152…第二连通板;16…第一连通部;17…第二连通部;20…喷嘴板;20a…喷嘴面;21…喷嘴;21A…第一喷嘴;21B…第二喷嘴;22A…第一喷嘴列;22B…第二喷嘴列;30…保护基板;31…压电致动器保持部;32…贯穿孔;40…壳部件;41…第一液室部;42…第二液室部;43…导入口;44…排出口;45…连接口;49…可塑性基板;50…振动板;60…第一电极;70…压电体层;80…第二电极;90…引线电极;101…第一共用液室;102…第二共用液室;130…柔性电缆;131…驱动电路;200…独立流道;200A…第一独立流道;200B…第二独立流道;201…独立连通流道;201A…第一独立连通流道;201B…第二独立连通流道;211…第1-1流道;212…第1-2流道;212a…流道部;212b…流道部;213…第1-3流道;214…第1-4流道;215…第1-5流道;216…第1-6流道;217…第1-7流道;218…第1-8流道;219…第1-9流道;219a…流道部;219b…流道部;219c…流道部;223a…流道部;223b…流道部;251…第2-1流道;252…第2-2流道;253…第2-3流道;254…第2-4流道;254a…流道部;254b…流道部;255…第2-5流道;256…第2-6流道;257…第2-7流道;258…第2-8流道;259…第2-9流道;259a…流道部;259b…流道部;259c…流道部;300…压电致动器;491…密封膜;492…固定基板;493…开口部;494…可塑性部;494A…第一可塑性部;494B…第二可塑性部;500…主罐;501…第一罐;502…第二罐;503…压缩机;504…真空泵;505…第一送液泵;506…第二送液泵;600…控制部;606…驱动信号产生部;606A…第一驱动信号产生部;606B…第二驱动信号产生部;607…内部接口(内部I/F);COM…驱动信号;COM1…第一驱动信号;COM2…第二驱动信号;DP1…第一喷出脉冲;DP2…第二喷出脉冲。
Claims (18)
1.一种液体喷射头,其特征在于,具备:
多个喷嘴,其在第一轴方向上喷出液体;
第一共用液室以及第二共用液室,所述第一共用液室以及第二共用液室以共用的方式而与多个喷嘴连通;
独立流道,其针对每个所述喷嘴而被设置,并对所述第一共用液室和所述第二共用液室进行连接,并且在所述第一共用液室和所述第二共用液室之间与该喷嘴连通,
各独立流道包含压力室和独立连通流道,所述压力室中设置有能量产生元件,所述独立连通流道将该压力室与所述第一共用液室以及第二共用液室连接在一起,
多个所述压力室沿着与第一轴方向正交的第二轴方向而被并排设置从而构成了第一压力室列以及第二压力室列,所述第一压力室列和所述第二压力室列在所述第二轴方向上观察时,以在与所述第一轴方向和所述第二轴方向正交的第三轴方向上相互偏移的方式而被配置,
与所述第一压力室列相对应的所述独立连通流道具有如下部分,该部分在所述第一轴方向上观察时与所述第二压力室列中的相邻的所述压力室之间的区域重叠、且在所述第二轴方向上观察时与所述第二压力室列不重叠。
2.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
与所述第一压力室列相对应的所述独立连通流道具有第一部分和第二部分,所述第一部分以隔着与所述第二压力室列相对应的所述独立连通流道的方式而在所述第二轴方向上被并排设置,所述第二部分以不隔着与所述第二压力室列相对应的所述独立连通流道的方式而在所述第二轴方向上被并排设置。
3.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述独立连通流道中的在所述第一轴方向上延伸的局部流道具有所述第一部分和所述第二部分。
4.如权利要求2或3所述的液体喷射头,其特征在于,
所述独立连通流道中的将所述压力室和所述喷嘴连接在一起的局部流道至少具有所述第二部分。
5.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述独立连通流道中的从与所述喷嘴连接的连接部起在所述第三轴方向上延伸的局部流道至少具有所述第一部分。
6.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述独立连通流道中的所述第二部分的容积大于所述第一部分的容积。
7.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述独立连通流道中的所述第二部分在所述第二轴方向上的最大宽度大于所述第一部分在所述第二轴方向上的最大宽度。
8.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
相比于将所述第一部分的所述独立连通流道和与所述第二压力室列相对应的所述独立连通流道隔开的隔壁的最大厚度,将所述第二部分的相邻的所述独立连通流道之间隔开的隔壁的最大厚度较大。
9.如权利要求2所述的液体喷射头,其特征在于,
相比于将所述第一压力室列的相邻的所述压力室隔开的隔壁的厚度,将所述第二部分的相邻的所述独立连通流道之间隔开的隔壁的厚度较厚。
10.如权利要求1的液体喷射头,其特征在于,
与所述第二压力室列相对应的所述独立连通流道具有在所述第一轴方向上观察时以与所述第一压力室列中的相邻的所述压力室之间的区域重叠的方式而被配置的部分,且具有在所述第二轴方向上观察时以与所述第一压力室列不重叠的方式而被配置的部分。
11.如权利要求1的液体喷射头,其特征在于,
在参照从所述第一共用液室朝向所述第二共用液室的所述独立连通流道的液流时,与所述第一压力室列相对应的所述喷嘴被设置于所述压力室的下游,且与所述第二压力室列相对应的所述喷嘴被设置于所述压力室的上游。
12.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
与所述第一压力室列以及第二压力室列相对应的所述喷嘴分别沿着所述第二轴方向而被并排设置从而构成了喷嘴列,与所述第一压力室列相对应的喷嘴列和与所述第二压力室列相对应的喷嘴列在所述第二轴方向上观察时以在所述第三轴方向上偏移的方式而被配置。
13.如权利要求12所述的液体喷射头,其特征在于,
所述喷嘴列之间的偏移距离小于所述压力室列之间的偏移距离。
14.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
从所述第一共用液室起至所述喷嘴为止的所述独立流道的流道阻力与从所述第二共用液室起至所述喷嘴为止的所述独立流道的流道阻力实质上相同。
15.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
在与所述第一压力室列相对应的所述独立流道、和与所述第二压力室列相对应的所述独立流道之间,从所述第一共用液室起至所述喷嘴为止的所述独立流道的流道阻力实质上相同。
16.一种液体喷射系统,具备:
权利要求1至15中任一项所述的液体喷射头;
循环系统,其向所述第一共用液室以及第二共用液室中的任意一方的共用液室供给液体,并从另一方的共用液室回收液体,从而使所述独立流道内产生循环流。
17.如权利要求16所述的液体喷射系统,其特征在于,
在所述独立流道内产生了循环流的状态下,不使液体从所述喷嘴喷出时的所述喷嘴内的压力在该喷嘴之间具有±2%以内的差值。
18.如权利要求16或17所述的液体喷射系统,其特征在于,
具备向所述能量产生元件供给驱动脉冲的控制部,所述控制部向与所述第一压力室列以及第二压力室列相对应的能量产生元件供给不同的驱动脉冲。
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