CN114103442A - 液体喷射头以及液体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够通过加热器来向头芯片供给被充分加热的液体并能够在无需通过由导热率较高的材料构成的保持器来对头芯片进行加热的情况下简化结构的液体喷射头以及液体喷射装置。液体喷射头具备:多个头芯片(10),其具有喷嘴板和外壳(13),所述喷嘴板具有向第一方向(+Z)喷射液体的多个喷嘴,所述外壳(13)形成有与所述多个喷嘴的至少一部分连通的一个以上的第一流道;保持器(40),其固定所述多个头芯片(10),并被构成为包括金属或者陶瓷,且具有多个与所述多个第一流道的至少一个连通的第二流道(50);加热器(70),其对所述保持器(40)进行加热。
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装置,尤其涉及作为液体而喷射油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录装置。
背景技术
由喷墨式打印机或绘图仪等喷墨式记录装置代表的液体喷射装置具备能够将被贮留于盒或罐等中的油墨等液体作为液滴而进行喷射的液体喷射头。
作为液体喷射头,具备设置有喷出液体的喷嘴的头芯片、和对多个头芯片进行保持的保持器。
在从这样的液体喷射头喷出的液体中,具有与液体的种类相应的适合的粘度。由于液体的粘度与温度具有相关关系,因此,具有温度越低则粘度越高且温度越高则粘度越低的特性。因此,在以适于通常使用的液体的粘度的方式而被设计的液体喷射头被放置于低温环境中的情况、或喷出粘度较高的液体的情况等下,需要对液体进行加热。已经公开了一种为了对液体进行加热而在液体喷射头中设置加热器的结构(例如,参照专利文献1以及专利文献2)。
具体而言,在专利文献1中公开了如下的结构,该结构在对多个流道模块进行保持的框架上设置第一加热器,在供给液体的第二罐上设置第二加热器,并具有使流道模块和第二罐连接的连接部。
此外,在专利文献2中公开了一种设置有对头芯片的外壳分别进行加热的加热器的结构。
但是,在专利文献1中,由于连接部的周围与外部接触,因此,当将被第二加热器加热的第二罐内的油墨经由连接部而供给至流道模块时,会从连接部散热而使供给至流道模块的油墨的温度降低。虽然为了弥补这一点,而通过第一加热器并经由框架以及喷嘴板而对流道模块进行了加热,但由于框架以及喷嘴板与外界空气接触,因此,第一加热器的热也会从此处散热,流道模块内的油墨有可能未被充分加热。
此外,虽然如专利文献2那样,也可以考虑通过与各个头芯片相应地设置加热器而实施头芯片内部的加热的结构,但存在通过在喷嘴附近设置加热器而使结构复杂化的问题。具体而言,加热器越被配置于喷嘴附近,与加热器连接的配线的长度越长,此外,还需要实施配线的排布,因此结构会变得复杂。
另外,这样的问题并未被限定于喷射油墨的喷墨式记录头,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2016-97568号公报
专利文献2:日本特开2019-155839号公报
发明内容
鉴于这样的情况,本发明的目的在于,提供能够将被加热器充分加热了的液体向头芯片供给并能够在无需通过由导热率较高的材料构成的保持器来对头芯片进行加热的情况下简化结构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在于一种液体喷射头,其特征在于,具备:多个头芯片,其具有喷嘴板和外壳,所述喷嘴板具有向第一方向喷射液体的多个喷嘴,所述外壳形成有与所述多个喷嘴的至少一部分连通的一个以上的第一流道;保持器,其固定所述多个头芯片,并被构成为包括金属或者陶瓷,且具有多个与所述多个第一流道的至少一个连通的第二流道;加热器,其对所述保持器进行加热。
此外,本实施方式的其他的方式在于一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的液体喷射头;保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由金属构成,所述保持部件的一部分以在与所述加热器之间隔着所述头外壁的方式被配置。
此外,本发明的其他的方式在于一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的液体喷射头;保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由树脂构成,所述保持部件的一部分以在与所述加热器之间隔着所述头外壁的方式被配置。
此外,本发明的其他的方式在于一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的液体喷射头;保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由树脂构成,所述保持部件的一部分以在与所述保持器之间隔着所述加热器的方式被配置。
此外,本发明的其他的方式在于一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的液体喷射头;控制装置,其对所述加热器进行控制。
此外,本发明的其他的方式在于一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的液体喷射头;液体容器,其对从所述液体喷射头喷射的液体进行贮留。
附图说明
图1为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图2为实施方式1所涉及的头芯片的俯视图。
图3为实施方式1所涉及的头芯片的剖视图。
图4为实施方式1所涉及的记录头的俯视图。
图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图6为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图7为实施方式1所涉及的保持器以及加热器的立体图。
图8为实施方式1所涉及的保持器以及加热器的侧视图。
图9为实施方式1所涉及的保持器以及加热器的侧视图。
图10为实施方式1所涉及的保持器以及加热器的侧视图。
图11为表示实施方式1所涉及的保持器以及加热器的变形例的俯视图。
图12为表示实施方式1所涉及的记录装置的概要结构的图。
图13为实施方式1所涉及的记录头以及保持部件的主要部分剖视图。
图14为实施方式1所涉及的记录头以及保持部件的主要部分剖视图。
图15为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
图16为实施方式2所涉及的保持器以及加热器的立体图。
图17为实施方式2所涉及的记录头的剖视图。
图18为表示实施方式2所涉及的记录头的变形例的剖视图。
图19为表示实施方式2所涉及的保持器以及加热器的变形例的立体图。
图20为其他的实施方式所涉及的记录头的仰视图。
图21为其他的实施方式所涉及的记录头的仰视图。
具体实施方式
以下,基于实施方式,对本发明进行详细的说明。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的变更。在各个图中标记了相同的符号的部件表示相同的部件,并适当省略了说明。此外,在各个图中,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,并进行说明。此外,Z方向表示铅直方向,+Z方向表示铅直朝下,-Z方向表示铅直朝上。而且,关于不限定正方向以及负方向的三个空间轴,设为±X方向、±Y方向、±Z方向,并进行说明。
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1的分解立体图。
如图所示,作为本实施方式的“液体喷射头”的一个示例的喷墨式记录头1(以下,也仅称为记录头1)具有多个头芯片10和对多个头芯片10进行保持的保持器40。在本实施方式中,在一个保持器40上,四个头芯片10在与+Z方向正交的+Y方向上排列配置。在本实施方式中,+Z方向为“第一方向”的一个示例,+Y方向为“第三方向”的一个示例。另外,被保持于保持器40上的头芯片10的数量不限于四个,只要为两个以上的多个即可。此外,关于多个头芯片10的配置,也并未被限定于此。
在此,参照图2~图3,对头芯片10的一个示例进行说明。另外,图2为沿着+Z方向观察的头芯片10的俯视图,图3为图2的A-A’线剖视图。此外,在本实施方式中,基于被搭载于记录头1上时的方向,对头芯片10的各个方向进行说明。
如图2以及图3所示,头芯片10具备设置有朝向+Z方向喷出油墨的多个喷嘴11的喷嘴板12、和形成有与多个喷嘴11连通的作为“第一流道”的一个示例的后述的导入口32以及导入液室31的外壳13。此外,本实施方式的头芯片10还具备连通板14、压力室形成基板15、振动板16、可塑性基板17、压电致动器18等。构成这些头芯片10的多个结构部件被层叠,并通过粘合剂等而被接合,从而被单元化。
本实施方式的压力室形成基板15具有与被形成在喷嘴板12上的多个喷嘴11分别连通的多个压力室19。压电致动器18以对应于各个压力室19的方式而被设置有多个。压电致动器18为,使对应的压力室19内的油墨产生压力变动,即,产生从与该压力室19连通的喷嘴11喷射油墨所需的能量的能量产生元件,也为压力产生元件。在压力室19与压电致动器18之间设置有振动板16,通过该振动板16而使压力室19的-Z方向侧的开口被密封,从而划分出该压力室19的一部分。另外,压力室形成基板15和振动板16也可以被一体形成。而且,在该振动板16上的与各个压力室19相对应的区域上,分别层叠有压电致动器18。本实施方式的压电致动器18在振动板16上依次层叠有第一电极20、压电体层21以及第二电极22。这样构成的压电致动器18在第一电极20与第二电极22之间被施加了与两电极的电位差相应的电场时挠曲变形。
此外,具有挠性的配线基板23与压电致动器18连接。在本实施方式中,经由从压电致动器18引出至振动板16上的引出配线24,使压电致动器18的各个电极和配线基板23连接。在配线基板23上安装有具有用于对压电致动器18进行驱动的传输门等开关元件的电路基板或半导体集成电路(IC)等驱动电路25。这样的配线基板23被向压力室形成基板15的-Z方向引出。
在压力室形成基板15的+Z方向侧的面上,接合有在沿+Z方向观察的俯视观察时具有与压力室形成基板15相比更大的面积的连通板14。在本实施方式的连通板14上,形成有使压力室19和喷嘴11连通的喷嘴连通口26、和以各个压力室19共用的方式而被设置的共用液室27、和使该共用液室27和压力室19连通的独立连通口28。共用液室27为,沿着作为排列设置有喷嘴11的方向的±X方向延伸的空间。在本实施方式中,以分别与被设置于喷嘴板12中的两列喷嘴11的列对应的方式,形成有两个共用液室27。独立连通口28以分别与各个压力室19对应的方式,沿着作为喷嘴列方向的±X方向而被形成有多个。该独立连通口28连通于压力室19的与喷嘴连通口26连通的部分的相反侧的端部。
在连通板14的+Z方向侧的面的大致中央部分处,接合有形成有多个喷嘴11的喷嘴板12。本实施方式中的喷嘴板12为,在沿-Z方向进行观察的平面观察时与连通板14相比较小的外形的板材。该喷嘴板12在上述喷嘴连通口26和多个喷嘴11分别连通的状态下通过粘合剂等而被接合于,连通板14的+Z方向侧的面上的、从共用液室27的开口偏离的位置处且喷嘴连通口26所开口的区域处。在本实施方式中的喷嘴板12上,总计形成有两列由多个喷嘴11在作为前述的喷嘴列方向的+X方向上排列设置而成的未图示的喷嘴列。两个喷嘴列在+Y方向上排列设置。
此外,在连通板14的+Z方向侧的面上,在从喷嘴板12偏离的位置处接合有可塑性基板17。该可塑性基板17在被定位且接合在连通板14的+Z方向侧的面上的状态下将连通板14的+Z方向侧的面上的共用液室27的开口密封。
在本实施方式中,可塑性基板17具备由树脂等具有挠性的薄膜构成的密封膜17a、和由不锈钢等金属等硬质的材料构成的固定基板17b。由于固定基板17b的与共用液室27对置的区域成为在厚度方向上被完全去除的固定基板用开口部17c,因此,共用液室27的一面成为仅由具有挠性的密封膜17a密封的挠性部即可塑性部17d。通过使该可塑性部17d挠性变形,而具有缓和油墨流道内、尤其是共用液室27内的压力变动的功能。
此外,在压力室形成基板15的-Z方向上,接合有具有与压力室形成基板15大致相同的大小的保护基板29。保护基板29具有作为用于对压电致动器18进行保护的空间的保持部30。
压力室形成基板15、保护基板29以及连通板14被固定于外壳13上。在该外壳13的内部,在中间隔着压力室形成基板15的两侧处,形成有与连通板14的共用液室27连通的导入液室31。此外,在外壳13的-Z方向侧的面中,分别开设有与各个导入液室31连通的导入口32。导入口32与被设置于详细情况将在后文叙述的保持器40中的第二流道50连通。因此,从保持器40输送的油墨被向导入口32、导入液室31以及共用液室27导入,并从共用液室27通过独立连通口28而被供给至各个压力室19。在本实施方式中,被设置于外壳13中的导入口32以及导入液室31相当于本发明的“第一流道”。此外,在保护基板29以及外壳13中,设置有将配线基板23插穿的配线插穿孔33。从压力室形成基板15向-Z方向引出的配线基板23插穿保护基板29以及外壳13的配线插穿孔33,并被向外壳13的-Z方向侧引出。
在本实施方式中,这样的外壳13由树脂构成。作为构成外壳13的树脂,例如,既可以为热塑性树脂,也可以为热固性树脂。作为热塑性树脂,例如,可以列举聚苯醚树脂(PPE)、改性聚苯醚树脂(m-PPE)、聚乙烯树脂(PE)、聚苯乙烯树脂(PS)、聚酰胺树脂(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚丙烯(PP)、液晶聚合物(LCP)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类树脂、聚氯乙烯类树脂等热塑性树脂、它们的混合物。此外,作为热固性树脂,可以列举胶木等苯酚类树脂或环氧玻璃等环氧类树脂、聚氨酯类树脂、三聚氰胺类树脂、酯类树脂等。另外,优选为,在外壳13中,使用温度稳定性、耐液性、高刚性优异的热固性树脂。以此方式,与金属等相比,通过由树脂构成外壳13,能够降低导热率。因此,能够抑制在被设置于外壳13中的第一流道即导入口32以及导入液室31中流动的油墨的温度降低的情况,并能够将抑制了温度降低的油墨引导至喷嘴11。此外,与由金属或陶瓷构成外壳13的情况相比,通过由树脂构成外壳13能够减少成本。尤其,由于在一个记录头1中设置有多个头芯片10,因此,通过由树脂构成外壳13,能够减少被使用于头芯片10中的金属部件或陶瓷部件的部件数,从而大幅地减少成本。当然,外壳13也可以由树脂以外的材料构成,例如由金属或陶瓷构成。
而且,在上述结构的头芯片10中,在从导入液室31通过共用液室27以及压力室19直到喷嘴11为止的流道内充满了油墨的状态下,通过驱动压电致动器18,而在压力室19内的油墨中产生压力变动,并通过该压力变动而使油墨从预定的喷嘴11被喷射。
另外,本实施方式的头芯片10的外壳13具有两个“第一流道”,本实施方式的喷嘴板12具有构成两个喷嘴列的多个喷嘴11,而且,构成一个喷嘴列的多个喷嘴11与一个“第一流道”连通,且构成另一个喷嘴列的多个喷嘴11与另一个“第一流道”连通,但并未被限定于该方式。头芯片10的外壳13只要具有一个以上的“第一流道”即可,此外,“第一流道”只要与被设置于喷嘴板12上的多个喷嘴11的至少一部分连通即可。“第一流道”与被设置于喷嘴板12上的多个喷嘴11的至少一部分连通是指,既可以包括“第一流道”与被设置于喷嘴板12中的多个喷嘴11的全部喷嘴连通的结构,也包括与被设置于喷嘴板12中的多个喷嘴11中的两个以上的喷嘴11连通的结构。
如图1所示,在本实施方式中,四个头芯片10以使喷嘴列方向沿着+X方向的姿态并且在将+X方向的位置设为相同的位置的状态下沿着+Y方向以预定的间隔被保持在保持器40上。另外,+Y方向为“第三方向”的一个示例。
在保持器40中,多个(在本实施方式中为四个)头芯片10被固定在+Z方向的面上,在其内部,设置有与被设置于头芯片10的外壳13中的“第一流道”即导入口32以及导入液室31连通的第二流道50。
在此,进一步参照图4~图10,对保持器40进行说明。另外,图4为记录头1的俯视图。图5为图4的B-B’线剖视图。图6为图4的C-C’线剖视图。图7为保持器40以及加热器70的立体图,且为用虚线仅表示相对于一个头芯片10的两个第二流道50的图。图8~图10为保持器40以及加热器70的侧视图。
如图所示,在本实施方式的保持器40中,第一部件41、第二部件42和第三部件43依次在+Z方向上被层叠并相互通过粘合剂等而进行接合。另外,构成保持器40的各个部件的固定方法并未被限定于通过粘合剂的接合,也可以设为通过螺丝或螺栓等进行紧固。另外,也可以设为,在构成保持器40的各个部件之间设置用于抑制油墨从第二流道50漏出的密封件等。
保持器40被构成为包括金属或者陶瓷。在此,保持器40被构成为包括金属或者陶瓷是指,包括构成保持器40的多个部件中的至少一个部件由金属或者陶瓷构成的情况。也就是说,只要构成保持器40的多个部件中的至少一个部件由金属或者陶瓷构成,则其他的部件也可以由金属以及陶瓷以外的材料构成,例如可以由树脂等构成。
此外,保持器40被构成为包括金属或者陶瓷是指,包括构成保持器的部件中的至少一部分由金属或者陶瓷构成的情况。即,包括构成保持器40的多个部件中的一个部件的全部或者一部分由金属或者陶瓷构成的情况。也就是说,只要构成保持器40的多个部件中的一个部件的至少一部分由金属或者陶瓷构成,则其他的部分也可以由金属以及陶瓷以外的材料构成,例如可以由树脂等构成。另外,由金属或者陶瓷和除此以外的树脂等材料构成的部件例如能够通过嵌件成型等一体地制造。
此外,保持器40被构成为包括金属或者陶瓷是指,包括保持器40的体积中的80%以上由金属或者陶瓷构成的情况。
而且,保持器40被构成为包括金属或者陶瓷是指,包括从设置有详细情况将在后文叙述的加热器70的外周壁46的至少一部分起到形成第二流道50的内壁面的至少一部分的部分为止由金属或者陶瓷形成的情况。这样,通过使保持器40的从设置有加热器70的外周壁46的至少一部分起到第二流道50的内壁面的至少一部分为止由金属或者陶瓷形成,能够将加热器70的热有效地传递给在第二流道50内流动的油墨。
在本实施方式中,构成保持器40的第一部件41、第二部件42和第三部件43全部由相同的金属或者陶瓷形成。在此,作为构成保持器40的金属,可以列举耐液性高的材料,例如,可以列举不锈钢、钛等。此外,作为构成保持器40的陶瓷,例如,可以列举氮化铝、碳化硅、氧化铝、氮化硅等导热率良好的陶瓷。另外,关于陶瓷的导热率,氮化铝为150W/m·k,碳化硅为60W/m·k,氧化铝为32W/m·k,氮化硅为20W/m·k。因此,与金属相比,通过由上述的陶瓷构成保持器40而能够提高导热率,并容易将详细情况将在后文叙述的加热器70的热传递给第二流道50内的油墨。此外,虽然与陶瓷相比,通过由金属构成保持器40使导热率变低,但与树脂相比,能够提高导热率,并且比较容易进行加工,并能够提高刚性。另外,第一部件41、第二部件42、第三部件43优选为,使用线膨胀系数相等的材料。以此方式,通过在第一部件41、第二部件42和第三部件43中使用相同的材料,而能够抑制由因线膨胀系数的不同而产生的翘曲带来的剥离或裂纹等破坏。尤其,由于保持器40被详细情况将在后文叙述的加热器70加热,从而容易由于构成保持器40的各个部件的线膨胀系数的不同而产生由翘曲带来的剥离或裂纹等破坏。通过在构成保持器40的各个部件中使用相同的材料,即使保持器40被加热器70加热,也能够抑制由因线膨胀系数的不同而产生的翘曲带来的剥离或裂纹等破坏。
另外,第一部件41以及第二部件42在沿着+Z方向观察的俯视观察时具有大致相同的外形形状。在本实施方式中,第一部件41以及第二部件42在沿着+Z方向观察的俯视观察时具有大致矩形形状。另外,第一部件41以及第二部件42的在沿着+Z方向观察的俯视观察时的形状并未被限定于矩形形状,其既可以为多边形状,也可以为圆形形状或椭圆形形状等。
此外,在沿着+Z方向观察的俯视观察时,第三部件43的+Z方向侧以与第一部件41以及第二部件42大致相同的大小的外形而形成。此外,在第三部件43的+Z方向侧,设置有在沿着+Z方向观察的俯视观察时向与第一部件41以及第二部件42相比靠外侧即±X以及±Y方向突出设置的凸部43a。以此方式,通过设置凸部43a,能够使详细情况将在后文叙述的加热器70与凸部43a的-Z方向侧的面抵接而进行定位,因此,能够容易地实施加热器70相对于保持器40的±Z方向上的定位。
在此,在本实施方式中,将具有保持器40的与+Z方向相反的方向即-Z方向的面的外壁称为上壁44,将具有“第一方向”即+Z方向的面的外壁称为下壁45,将具有使上壁44和下壁45之间连接的侧面、也就是沿着±Z方向的侧面、即包含±X方向以及±Y方向的任一个和±Z方向的侧面的外壁称为外周壁46。另外,-Z方向为“第二方向”的一个示例。
第三部件43的下壁45具有收纳各个头芯片10的多个凹部47。凹部47以开口于下壁45即开口于保持器40的+Z方向的面并朝向-Z方向而成为大致相同的开口面积的方式形成。此外,在本实施方式中,由于设置了收纳各个头芯片10的凹部47,因此,在+Y方向上彼此相邻的头芯片10之间,设置有由第三部件43的一部分构成的隔壁48。以此方式,通过在保持器40中设置收纳各个头芯片10的凹部47,而能够提高保持器40的刚性,并能够抑制从各个头芯片10喷出的油墨滴的喷落位置偏离等。各个头芯片10设为与保持器40的各个凹部47的内周面隔开间隙,并利用粘合剂等而被固定于各个凹部47的底面上。另外,凹部47的底面是指,凹部47的-Z方向侧的面。此外,虽然详细情况将在后文叙述,但在多个头芯片10的喷嘴板12侧,固定有共用的固定板60。该固定板60的一部分被固定于彼此相邻的凹部47之间的隔壁48上。以此方式,通过利用隔壁48对固定板60进行固定,而能够进一步提高固定板60的刚性,并能够抑制产生由固定板60的变形而引起的多个头芯片10的相对位置偏离的情况。当然,保持器40的对头芯片10进行收纳的凹部47并未被限定于此,也可以在一个凹部47中收纳有两个以上的多个头芯片10。
此外,在保持器40的包括隔壁48的下壁45上固定有固定板60。固定板60由不锈钢或钛等金属构成。在该固定板60上,设置有多个用于使头芯片10的喷嘴板12露出的露出开口部61。本实施方式的露出开口部61具有稍大于喷嘴板12且小于可塑性基板17的外形的大小。因此,露出开口部61针对每个喷嘴板12而被独立设置。此外,固定板60也被接合在头芯片10的可塑性基板17上。当然,露出开口部61也可以以使两个以上的多个喷嘴板12露出的大小来设置。
由于这样的由金属构成的固定板60被固定在下壁45上,因此,能够将被固定于保持器40上的加热器70的热经由下壁45、固定板60以及可塑性基板17而传递至头芯片10内的“第一流道”。而且,在本实施方式中,由于如上文所述在+Y方向上相邻的头芯片10之间具有隔壁48,因此,即使对于与加热器70分开配置的头芯片10,也能够经由隔壁48、固定板60以及可塑性基板17而向头芯片10内的“第一流道”传递加热器70的热。因此,能够通过加热器70并经由固定板60来有效地对多个头芯片10进行加热。此外,通过将固定板60固定在隔壁48上,而能够将加热器70的热经由下壁45、固定板60以及隔壁48而传递至保持器40的包含±X方向以及±Y方向的面内的中央部侧,并以减少偏向的方式通过加热器70来对保持器40整体进行加热,并能够抑制在通过多个第二流道50的油墨的加热温度中产生偏差的情况。
在这样的保持器40中,设置有与被设置于头芯片10的外壳13中的“第一流道”即导入口32以及导入液室31分别连通的第二流道50。在本实施方式中,由于在保持器40中固定有四个设置有两个独立的“第一流道”的头芯片10,因此,在保持器40中,设置有总计八个第二流道50。第二流道50以一端开口于保持器40的+Z方向的面(在本实施方式中开口于凹部47的底面)且另一端开口于保持器40的-Z方向的面的方式被设置。第二流道50的开口于凹部47的底面的一端与被设置于头芯片10的外壳13中的“第一流道”的一部分即导入口32连接。
在此,本实施方式的各个第二流道50具备第一部分51、第二部分52和第三部分53。第一部分51以在Z方向上贯穿第一部件41的方式设置。第一部分51的-Z方向的端部被设置于与保持器40的上壁44相比进一步向-Z方向突出的突起部41a内。也就是说,第二流道50的-Z方向的端部以与上壁44相比向-Z方向突出的方式设置。在本实施方式中,将第一部分51的被设置于与上壁44相比向-Z方向突出的突起部41a内的部分称为连接部分51a。另外,在本实施方式中,突起部41a以与第一部件41一体地连续的方式设置。当然,也可以设为,突起部41a以与第一部件41分体的方式被固定于第一部件41上。
第二部分52在第一部件41与第二部件42之间沿着包括与+Z方向交叉的方向(在本实施方式中包括与+Z方向正交的±X方向以及±Y方向)的面而被设置。即,在本实施方式中,该第二部分52称为在与作为“第一方向”的+Z方向交叉的方向上延伸的“交叉部分”。第二部分52以一端部与第一部分51的+Z方向的端部连通而另一端与第三部分53的-Z方向的端部连通的方式沿着包含±X方向以及±Y方向的面内而被引导配置。此外,本实施方式的第二部分52通过在第一部件41的+Z方向的面中设置凹部并利用第二部件42覆盖该凹部的开口而被形成。当然,第二部分52也可以通过在第二部件42的-Z方向的面中设置凹部并通过第一部件41来覆盖第二部件42的凹部的开口而形成,此外也可以通过在第一部件41和第二部件42这两方中设置凹部并使两个凹部的开口彼此合在一起而形成。此外,虽然在本实施方式中设为,作为“交叉部分”的第二部分52设置在第一部件41与第二部件42之间,但并未被特别限定于此,也可以设为,在第二部件42与第三部件43之间设置“交叉部分”。
第三部分53以跨及+Z方向贯穿第二部件42以及第三部件43的方式设置。该第三部分53以-Z方向的端部与第二部分52的端部连通的方式设置。此外,第三部分53的+Z方向的端部以开口于保持器40的+Z方向的面即凹部47的底面的方式设置。在本实施方式中,该第三部分53成为与被设置于头芯片10的外壳13中的“第一流道”即导入口32连通的“连通部分”。
即,构成本实施方式的第二流道50的第一部分51和第三部分53沿着作为“第一方向”的+Z方向延伸,构成第二流道50的第二部分52沿着包括与+Z方向交叉的方向(在本实施方式中包括与+Z方向正交的±X方向以及±Y方向)的面内延伸。以此方式,通过在第二流道50上设置作为“交叉部分”的第二部分52,而能够将第二流道50向与+Z方向交叉的方向引导,并能够抑制在保持器40内多个第二流道50相互干涉的情况,并且,能够抑制第二流道50干涉其他的开口或其他的部件等的情况。而且,能够通过抑制第二流道50的干涉而抑制保持器40的大型化。
在设置有多个(在本实施方式中为八个)这样的第二流道50的保持器40中,设置有对在多个第二流道50内流动的油墨进行加热的加热器70。在此,加热器70虽然未被特别限定,但在本实施方式中,由具有挠性的薄膜加热器构成。如图8所示,由薄膜加热器构成的加热器70具有发热部71、和对发热部71进行覆盖的薄膜部件72。具体而言,薄膜部件72具有成为基材的基体薄膜和作为绝缘体的保护薄膜,薄膜加热器通过将基体薄膜、发热部71和保护薄膜依次层叠而构成。加热器70的发热部71例如为不锈钢、铜、钨、镍合金、铝箔等的发热电阻器。在本实施方式中设为,作为发热部71的发热电阻器,使用耐油墨性较高的不锈钢。作为基体薄膜以及保护薄膜,优选为,具有绝缘性的薄膜,例如,能够采用聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等。另外,也可以代替薄膜部件72的保护薄膜,使用具有绝缘性的薄膜状的阻焊膜(solder resist)。此外,如图8所示,由于未在作为薄膜加热器的加热器70的端部设置发热部71,因此,仅存在薄膜部件72。
此外,在保持器40中设置有加热器70是指,加热器70直接接触保持器40。例如,虽然也可以在保持器40与加热器70之间设置有由导热性较高的材料形成的其他的部件,但加热器70的加热效率会降低,并且,设置有加热器70的保持器40会大型化,从而记录头1会大型化。因此,优选为,保持器40和加热器70直接接触。
本实施方式的加热器70以在沿着+Z方向观察的俯视观察时包围多个第二流道50、且在朝包括与+Z方向正交的方向、即±X方向以及±Y方向的面内方向观察时与第二流道50的至少一部分重叠的方式被设置。也就是说,加热器70只要在朝包括±X方向以及±Y方向的面内方向观察时被配置于加热器70的至少一部分与构成第二流道50的第一部分51、第二部分52、第三部分53的至少一个重叠的位置即可。以此方式,通过将加热器70以包围多个第二流道50的方式配置,从而即使针对与保持器40的外周壁46分开配置的第二流道50,也能够通过加热器70来有效地进行加热。即,多个第二流道50中的±Y方向的中央侧的第二流道50与被设置于保持器40的±Y方向的两侧的外周壁46上的加热器70分开。但是,以使加热器70包围多个第二流道50的方式,即通过在保持器40的±X方向的两侧的外周壁46上设置加热器70,而能够通过被设置于±X方向的两侧的外周壁46上的加热器70来对与±Y方向的两侧的外周壁46分开配置的第二流道50进行加热。此外,加热器70能够通过以包围多个第二流道50的方式配置来抑制从保持器40的散热。
此外,优选为,加热器70在朝包括与+Z方向正交的方向、即±X方向以及±Y方向的面内方向观察时,以跨及作为“交叉部分”的第二部分52和作为“连通部分”的第三部分53而重叠的方式被配置。也就是说,加热器70只要以跨及第二部分52的至少与第三部分53连通的一侧的一部分和第三部分53的至少与第二部分52连通的一侧的一部分而重叠的方式被配置即可。
虽然第二流道50通过设置第二部分52而使流道长度变长,但加热器70通过对使流道长度增长的第二部分52进行加热,而能够有效地对通过第二部分52的油墨进行加热。此外,由于加热器70跨及第二部分52和第三部分53并向+Z方向延伸,因此,能够增长加热器70对油墨进行加热的+Z方向的长度,并能够有效地对油墨进行加热。
也就是说,优选为,加热器70在朝与+Z方向正交的方向观察时被配置于与第二部分52重叠的位置,进一步优选为,以在+Z方向上与第二流道50重叠的长度尽可能变长的方式配置。
本实施方式的加热器70相对于保持器40的+Z方向的位置以加热器70跨及保持器40的第二流道50的第一部分51、第二部分52和第三部分53而重叠的方式配置。也就是说,本实施方式的加热器以在朝包括±X方向以及±Y方向的面内方向观察时与第二部分52完全重叠、且跨及第一部分51以及第三部分53的与第二部分52连通的一侧的一部分而重叠的方式被配置。由此,加热器70除了第二部分52以及第三部分53之外,还能够对在第一部分51中流动的油墨进行加热,因此,能够有效地对在第二流道50中流动的油墨进行加热。
此外,由薄膜加热器构成的加热器70以在朝+Z方向观察的俯视观察时对保持器40的外周壁46进行覆盖的方式进行缠绕,并被固定在外周壁46上。即,加热器70具备向作为头芯片10的排列设置方向的“第三方向”即+Y方向延伸的第一部分73、和向与+Z方向及+Y方向交叉的方向(在本实施方式中与+Z方向及+Y方向正交的+X方向)延伸的第二部分74。第一部分73被设置于外周壁46中的±X方向的两侧的外周壁46上。此外,第二部分74被设置于外周壁46中的±Y方向的两侧的外周壁46上。以这样的方式仅通过将具有挠性的长条的加热器70卷绕在保持器40的外周壁46上,就能够容易地将加热器70安装在保持器40上。此外,通过跨及保持器40的外周壁46的整周来卷绕加热器70,而能够抑制保持器40的散热,并能够通过加热器70来有效地对保持器40进行加热。
此外,加热器70向外周壁46的固定方法并未被特别限定,既可以仅将具有挠性的长条的加热器70卷绕在外周壁46上,此外,也可以在将加热器70卷绕在外周壁46上的状态下使加热器70的端部彼此粘合。此外,既可以通过粘合剂来使加热器70粘合在外周壁46上,也可以设为,将加热器70的一部分熔敷在外周壁46上。而且,也可以通过螺丝或螺栓等而将加热器70固定在外周壁46上。
在此,如图8所示,被卷绕在保持器40的外周壁46上的加热器70的两端部以彼此不重合的方式隔开间隙而被配置。即,加热器70的薄膜部件72的一个端部72a和另一个端部72b以相互不重合的方式隔开间隙而被配置。以此方式,通过使加热器70的两端部在保持器40的外周壁46上以相互不重合的方式隔开间隙而被配置,而能够抑制由于加热器70的两个端部彼此重合而带来的厚度的增加,并抑制卷绕有加热器70的保持器40大型化的情况。也就是说,加热器70以在朝+Z方向观察的俯视观察时对保持器40的外周壁46进行覆盖的方式被卷绕是指,并未被限定于在朝+Z方向观察的俯视观察时加热器70跨及外周壁46的整周而被连续设置的情况,还包括加热器70以使保持器40的外周壁46的一部分露出的方式被卷绕的情况。例如,加热器70以对保持器40的外周壁46进行覆盖的方式被卷绕是指,只要加热器70相对于外周壁46的整周而覆盖75%以上即可。此外,加热器70包围多个第二流道50是指,在朝+Z方向观察的俯视观察时,在包围多个第二流道50的+X方向、-X方向、+Y方向、-Y方向这四个方向中的三个以上的方向上进行包围。
此外,如图9所示,也可以设为,在被卷绕在保持器40的外周壁46上的加热器70的两端部中,发热部71的一个端部71a和另一个端部71b相互重合。由此,在朝+Z方向观察的俯视观察时,发热部71能够跨及整周对保持器40的外周壁46进行覆盖,而能够有效地对保持器40进行加热。
而且,如图10所示,也可以被配置为,在被卷绕在保持器40的外周壁46上的加热器70的两端部中,发热部71的一个端部71a和另一个端部71b未相互重合,而薄膜部件72的一个端部72a和另一个端部72b相互重合。由此,在沿+Z方向观察的俯视观察时,能够增大发热部71覆盖保持器40的外周壁46的面积,并提高保持器40的加热效率,并且,能够抑制卷绕有加热器70的保持器40的外周变大的情况。
以此方式,通过在设置有第二流道50的保持器40上设置加热器70,而能够通过加热器70来对通过第二流道50的油墨进行加热。尤其,在本实施方式中,通过加热器70包围多个第二流道50,且在朝包括±X方向以及±Y方向的面内方向观察时加热器70以与第二流道50的至少一部分重叠的方式配置,从而能够通过加热器70来有效地对在多个第二流道50内通过的油墨进行加热。
此外,在保持器40中,设置有用于将被固定于+Z方向侧的头芯片10的配线基板23向保持器40的-Z方向侧引出的第一配线插穿孔49。第一配线插穿孔49针对各个配线基板23而被独立设置。也就是说,第一配线插穿孔49以一端开口于凹部47的底面且另一端开口于保持器40的+Z方向的面的方式被设置。因此,在保持器40中,设置有总计四个第一配线插穿孔49。
这样的在外周壁46上卷绕有加热器70的保持器40被保持器罩80覆盖。
保持器罩80具有开口于+Z方向侧的面的凹形形状的收纳部81,在该收纳部内收纳卷绕有加热器70的保持器40。收纳部81的+Z方向侧的面的开口以稍大于卷绕有加热器70的保持器40的外形、且与保持器40的第三部件43的凸部43a相比较小的大小而被设置。因此,在保持器罩80的收纳部81中收纳了保持器40的-Z方向侧时,保持器罩80的收纳部81所开口的+Z方向的面和保持器40的凸部43a的-Z方向的面在相互抵接的状态下被相互固定。保持器罩80和保持器40的固定方法未被特别限定,既可以通过粘合剂的粘合,此外,也可以为通过螺丝或螺栓等的固定。此外,虽然未特别图示,但在保持器罩80中,设置有用于将与加热器70连接的配线向外部引出的开口。该开口既可以以开口于保持器罩80的-Z方向侧的面的方式被设置,也可以以开口于与+Z方向交叉的侧面的方式被设置。当然,加热器70的配线也可以从收纳部81的+Z方向侧的开口向外部引出。
此外,在保持器罩80中,供保持器40的突起部41a插入的第一贯穿孔82以在+Z方向上贯穿的方式被设置。即,第一贯穿孔82以贯穿收纳部81的底面和保持器罩80的+Z方向侧的面的方式被设置。在保持器罩80的收纳部81中收纳了保持器40的状态下,保持器40的突起部41a插穿第一贯穿孔82,并朝向-Z方向侧突出。
此外,在保持器罩80中,与保持器40的第一配线插穿孔49连通的第二配线插穿孔83以在+Z方向上贯穿的方式被设置。因此,被固定于保持器40的+Z方向的面上的头芯片10的配线基板23经由保持器40的第一配线插穿孔49和保持器罩80的第二配线插穿孔83而向保持器罩80的-Z方向侧被引出。
此外,在保持器罩80的-Z方向的面上,保持有多个配线基板23共用的中继基板90。在中继基板90中,设置有与保持器罩80的第二配线插穿孔83连通的第三配线插穿孔91。因此,头芯片10的配线基板23经由保持器40的第一配线插穿孔49、保持器罩80的第二配线插穿孔83和中继基板90的第三配线插穿孔91而向中继基板90的-Z方向侧被引出,并在中继基板90的-Z方向侧的面上与中继基板90连接。
此外,在中继基板90中,与保持器罩80的第一贯穿孔82连通的第二贯穿孔92以在+Z方向上贯穿的方式被设置。因此,保持器40的突起部41a被设置为经由保持器罩80的第一贯穿孔82以及中继基板90的第二贯穿孔92而与中继基板90相比向-Z方向突出。对于与该中继基板90相比向-Z方向突出设置的突起部41a的第二流道50的开口、即连接部分51a的开口,供给来自外部的油墨。虽然本实施方式中的突起部41a为,内部形成有第二流道50的一部分(连接部分51a)的流道管,但也可以为-Z方向侧的顶端尖细的流道针。
在这样的保持器罩80中,具备以与保持器40之间隔着加热器70的方式配置的头外壁84。即,头外壁84为,和在与+Z方向正交的方向上将收纳部81的内侧面划分出的收纳部81相比靠外侧的部分。该头外壁84由导热率低于保持器40的材料构成,例如,由树脂构成。在本实施方式中设为,使保持器罩80整体由导热率低于保持器40的材料构成,例如,由树脂构成。当然,并未被限定于此,也可以使保持器罩80的至少头外壁84由导热率低于保持器40的材料形成,并使其他的部分由不同的材料形成。另外,作为在保持器罩80的头外壁84中使用的树脂,例如,能够使用与外壳13相同的树脂。以此方式,通过使头外壁84由导热率低于保持器40的材料形成,而能够抑制加热器70的热以及通过加热器70而加热的保持器40的热经由头外壁84而被散热的情况。此外,在本实施方式中,能够通过使保持器罩80的整体由导热率低于保持器40的材料形成,从而进一步抑制加热器70以及保持器40的热被散热的情况。因此,无需对加热器70进行过度加热,而能够容易地通过加热器70的温度控制来实施在第二流道50内流动的油墨的温度管理。
相对于此,在头外壁84的导热率与保持器40相同或高于保持器40的情况下,加热器70的热以及加热器70所加热的保持器40的热被从头外壁84散热。也就是说,头外壁84的与收纳部81相反的一侧即外侧的温度、例如对保持器罩80进行保持的滑架等保持部件的温度或外界空气温度容易影响加热器70以及保持器40,从而容易产生对加热器70进行过度加热、或频繁实施加热器70的温度控制等不良现象。
如以上说明的那样,在作为本实施方式的液体喷射头的记录头1中,具备:多个头芯片10,其具有喷嘴板12和外壳13,所述喷嘴板12具有向作为“第一方向”的+Z方向喷射作为液体的油墨的多个喷嘴11,所述外壳13形成有与多个喷嘴11的至少一部分连通的一个以上的“第一流道”即导入口32以及导入液室31;保持器40,其固定多个头芯片10,并被构成为包括金属或者陶瓷,且具有多个与多个导入口32以及导入液室31的至少一个连通的第二流道50;加热器70,其对保持器40进行加热。在本实施方式中,在外壳13中,形成有两个作为与多个喷嘴11连通的“第一流道”的导入口32以及导入液室31。此外,在保持器40中,设置有与多个导入口32以及导入液室31分别连通的第二流道50。
以此方式,由于能够通过加热器70而对被配置于头芯片10的附近的第二流道50进行加热,因此,能够将被充分加热的油墨供给至头芯片10。此外,由于加热器70所加热的保持器40由导热率较高的金属或者陶瓷构成,因此,能够通过加热器70来对在多个第二流道50中流动的油墨进行充分的加热,并且针对被配置于与加热器70分开的位置的头芯片10,也能够供给被充分加热的油墨。因此,能够通过使从头芯片10喷出的油墨的粘度降低而抑制油墨的喷出特性降低的情况。而且,由于加热器70不是对头芯片10自身进行加热的结构,因此,能够简化与加热器70连接的配线的排布以及记录头1的结构。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,外壳13由树脂构成。这样,通过由导热率较低的树脂构成外壳13,而能够抑制被配置于喷嘴11的附近的外壳13的“第一流道”即导入口32以及导入液室31的油墨的温度降低。因此,能够将通过导入口32以及导入液室31而抑制了温度降低的油墨引导至喷嘴11,并能够使降低了油墨的粘度的油墨从喷嘴11喷出。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,加热器70在朝作为“第一方向”的+Z方向观察的俯视观察时包围多个第二流道50,且在朝包括作为与+Z方向正交的方向的±X方向以及±Y方向在内的面内方向观察时与第二流道50的至少一部分重叠。由此,由于加热器70以包围多个第二流道50的方式被配置,因此,对于与保持器40的外周壁46分开配置的第二流道50,也能够通过加热器70来有效地进行加热。此外,能够通过使加热器70以包围多个第二流道50的方式被配置而对来自保持器40的散热进行抑制。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,第二流道50具有向与作为“第一方向”的+Z方向交叉的方向延伸的“交叉部分”即第二部分52、向+Z方向延伸并使第二部分52与作为外壳13的“第一流道”的导入口32以及导入液室31连通的“连通部分”即第三部分53,加热器70以在朝与+Z方向正交的方向观察时跨及第二部分52和第三部分53而重叠的方式被配置。以此方式,通过在第二流道50上设置作为交叉部分的第二部分52,而能够增长第二流道50的流道长度,并能够通过加热器70而有效地对流动在第二流道50中的油墨进行加热。此外,由于加热器70跨及作为“交叉部分”的第二流道50和作为“连通部分”的第三部分53而向+Z方向延伸,因此,能够通过加热器70而有效地对在第二流道50内流动的油墨进行加热。
另外,虽然在本实施方式中设为,在多个第二流道50上分别各设置一个作为“交叉部分”的第二部分52以及作为“连通部分”的第三部分53,但并未被特别限定于此,也可以设为,通过在第二流道50上设置多个作为“交叉部分”的第二部分52而使第二流道50与两个以上的“第一流道”连通。也就是说,第二流道50也可以为用于向两个以上的“第一流道”分配液体的分支流道。换言之,不一定需要如本实施方式那样使第二流道50的数量与“第一流道”的数量一对一地对应,保持器40也可以为具有多个与被固定于保持器40上的多个头芯片10所具有的多个“第一流道”中的至少一个“第一流道”连通的第二流道50的结构。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,保持器40具有在朝作为“第一方向”的+Z方向观察的俯视观察时包围多个第二流道50的外周壁46,加热器70为具有挠性的薄膜加热器,在朝+Z方向观察的俯视观察时以覆盖外周壁46的整周的方式被卷绕,并被固定于外周壁46上。以此方式,仅通过将具有挠性的长条的加热器70卷绕在保持器40的外周壁46上,就能够容易地将加热器70安装在保持器40上。此外,由于加热器70跨及外周壁46的整周而被卷绕,因此,能够抑制保持器40的散热,并能够通过加热器70来有效地对保持器40进行加热。另外,加热器70既可以以遍及+Z方向而对外周壁46进行覆盖的方式被设置,此外,也可以以仅覆盖外周壁46的+Z方向的一部分的方式被设置。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,具备固定板60,固定部60具有多个用于使头芯片10的多个喷嘴11露出的开口即露出开口部61,并由金属构成,保持器40具有固定多个头芯片10以及所述固定板60的下壁45,下壁45具有对各个头芯片10进行收纳的多个凹部47。即,在保持器40中,通过以与多个头芯片10分别对应的方式设置凹部47,而在相邻的头芯片10之间设置有保持器40的隔壁48。因此,能够提高保持器40的刚性,并且能够抑制固定板60的变形。此外,通过由金属构成固定板60,而能够经由包括固定有固定板60的隔壁48在内的下壁45对加热器70的热进行传递,并能够有效地对保持器40进行加热,从而有效地对多个头芯片10进行加热。
这样,在本实施方式中,由于在第二流道50中通过加热器70而对向头芯片10供给的油墨进行加热,因此,作为在记录头1中使用的油墨,能够使用紫外线固化型油墨或者溶剂类油墨。也就是说,虽然紫外线固化型油墨或溶剂类油墨为在常温下粘度较高的油墨,但由于通过加热器70对粘度较高的油墨进行加热而能够使粘度降低,因此,能够抑制油墨滴的喷出特性降低的情况。
另外,溶剂类油墨是指,溶媒的主要成分为有机溶剂的油墨,也被称为溶剂油墨或非水类油墨。溶剂类油墨为,含有乙二醇醚类、乙二醇醚酯类、二元酸酯类、酯类溶剂、烃类溶剂、乙醇类系溶剂的任意一种以上的油墨。此外,紫外线固化型油墨是指,例如,包括通过紫外线照射来产生聚合反应而固化的单体或低聚物等的UV油墨。紫外线固化型油墨的组合物例如可以列举包括作为聚合性化合物的(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、N-乙烯基化合物的任一个的油墨。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,具备头外壁84,头外壁84以在与保持器40之间隔着加热器70的方式被配置,头外壁84与保持器40相比,导热率较低。由此,能够通过以导热率低于保持器40的材料形成头外壁84,而抑制加热器70的热以及被加热器70加热的保持器40的热经由头外壁84而被散热的情况。因此,无需对加热器70进行过度的加热,而能够抑制构成记录头1的部件的寿命的降低,并且,能够容易地通过加热器70的温度控制来实施流动在第二流道50内的油墨的温度管理。
另外,虽然在上述的实施方式1中,加热器70的发热量在跨及外周壁46的周向上使用了相同的发热量,但并未被特别限定于此。例如,也可以使加热器70的第一部分73的每单位面积的发热量大于第二部分74的每单位面积的发热量。另外,加热器70的第一部分73和第二部分74中的每单位面积的发热量例如能够通过对发热部71的发热电阻器的加热器图案(配线)的宽度、设置有发热电阻器的每单位面积的密度进行变更来进行调节。具体而言,发热部71的发热电阻器的加热器图案的宽度越窄,则每单位面积的发热量越大,此外,发热电阻器的密度越高,则每单位面积的发热量越大。
即,多个头芯片10被排列配置于与作为“第一方向”的+Z方向正交的“第三方向”即+Y方向上,加热器70具有向+Y方向延伸的第一部分73、和向与+Z方向正交并且与+Y方向交叉的方向延伸的第二部分74,第一部分73的每单位面积的发热量大于第二部分74的每单位面积的发热量。在此,优选为,多个第二流道50的排列设置方向与多个头芯片10的排列设置方向一致。由此,能够容易地实施第二流道50的布置,从而简化结构,并且,能够抑制在多个第二流道50的流道长度上产生偏差的情况,从而抑制在多个头芯片10间在油墨滴的喷出特性上产生偏差的情况。这样,在多个第二流道50被排列设置于+Y方向上的情况下,在多个第二流道50之间距保持器40的±Y方向的两侧的外周壁46的距离会产生偏差。相对于此,在多个第二流道50被排列设置在+Y方向上的情况下,距保持器40的±X方向的两侧的外周壁46的距离的偏差变得较小。也就是说,多个第二流道50距加热器70的第二部分74的+Y方向的距离的偏差较大,距第一部分73的+X方向的距离的偏差较小。因此,通过使第一部分73的发热量大于第二部分74的发热量,而能够减少在对保持器40内的多个第二流道50进行加热的温度上产生偏差的情况,并能够减少在多个第二流道50中流动的油墨被加热的温度偏差。也就是说,虽然在作为头芯片10的排列设置方向的±Y方向上,向被配置于中央侧的头芯片10供给油墨的第二流道50内的油墨难以被加热,但是,通过使向+Y方向延伸的第一部分73的发热量升高,而能够容易地对向被配置于中央侧的头芯片10供给油墨的第二流道50内的油墨进行加热。因此,能够减少在对保持器40内的多个第二流道50进行加热的温度上产生偏差的情况。
也就是说,换言之,多个第二流道50被排列配置于与作为“第一方向”的+Z方向正交的“第三方向”即+Y方向上,加热器70具有向+Y方向延伸的第一部分73、和向与+Z方向正交并且与+Y方向交叉的方向延伸的第二部分74,第一部分73的每单位面积的发热量大于第二部分74的每单位面积的发热量。由此,能够减少在对保持器40内的多个第二流道50进行加热的温度上产生偏差的情况。另外,虽然在本实施方式中,通过使第二流道50在+Y方向上排列四个且在+Y方向上排列两个,而总计设置有八个,但第二流道50被排列配置的方向是指,第二流道50的数量较多的排列方向,即,在本实施方式中,是指+Y方向。由此,能够使向第二流道50的排列数量较多的方向延伸的第一部分73的发热量高于,向第二流道50的排列数量较少的方向延伸的第二部分74的发热量,从而减少在多个第二流道50内流动的油墨被加热的温度偏差。
另外,虽然在本实施方式中设为,保持器40在朝+Z方向观察的俯视观察时具有矩形形状,但并未被限定于此,保持器40也可以为,在朝+Z方向观察的俯视观察时以矩形形状为基本形状并具有圆角的形状。在此,在图11中表示保持器40的变形例。另外,图11为表示保持器40以及加热器70的变形例的俯视图。
如图11所示,在保持器40中,在朝+Z方向观察的俯视观察时,四个角部40a~40d中的三个角部40a~40c成为被倒角成有曲率的圆弧曲面,即所谓的R面,一个角部40d成为未被倒角的直角。
为了在这样的保持器40的外周壁46上卷绕加热器70,只要设为加热器70的两端部在未被倒角的角部40d处被合在一起即可。由此,由于在角部40a~40c中,加热器70沿着曲面而被弯曲,因此,能够抑制被折弯的情况,从而抑制发热部71的断线、或从保持器40的外周壁46的剥离。此外,通过设为在角部40d处使加热器70的两端部被合在一起,从而能够跨及加热器70的外周壁46的整周来配置加热器70,并且,能够减少加热器70的两端部在从保持器40上剥离的方向上被施加的应力,从而能够抑制从加热器70的保持器40上的剥离。顺便说明,当设为使加热器70的两端部在沿着外周壁46的±X方向或者±Y方向的边上合在一起时,从通过加热器70的角部40a~40d而被折弯的部分至加热器70的两端部为止的距离变短。因此,抵抗加热器70的折弯的力会作为从保持器40上剥离的反力而被施加在加热器70的两端部上,从而会使加热器70的两端部容易从保持器40上剥离。此外,通过在角部40d上配置加热器70的两端部,而与在外周壁46的沿着±X方向或者±Y方向的边上合在一起的情况相比,由于能够使加热器70的两端部远离第二流道50,因此,能够通过加热器70来有效地对多个第二流道50进行加热。
此外,通过将保持器40的角部40a~40c设为R面,而能够缩短被卷绕在外周壁46上的加热器70的全长,从而能够减少成本。
在此,上述的本实施方式的记录头1被搭载于喷墨式记录装置I上。参照图12以及图13,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I进行说明。另外,图12为表示喷墨式记录装置I的概要结构的图,图13为记录头1以及保持部件7的主要部分剖视图。
如图12所示,喷墨式记录装置I具备记录头1、液体容器3、送出介质S的输送机构4、作为控制装置的控制单元5、移动机构6。
液体容器3贮留有从记录头1喷射的油墨。作为液体容器3,例如,可以列举可相对于喷墨式记录装置I进行拆装的盒、由挠性的薄膜形成的袋状的油墨袋、可对油墨进行補充的油墨罐等。在本实施方式中,作为液体容器3,使用了可拆装地被设置于记录头1上的盒。此外,在液体容器3中,独立地贮留有颜色或种类不同的多个种类的油墨。在本实施方式中,在液体容器3中,独立地贮留有蓝绿色(C)、荧光黄色(FY)、荧光粉色(FP)、黑色(K)这四种颜色的油墨。
虽然未特别图示,但控制单元5被构成为,例如,包括CPU(Central ProcessingUnit,中央处理单元)或者FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)等控制装置和半导体存储器等存储装置。控制单元5通过由控制装置执行被存储于存储装置中的程序,而统括地对喷墨式记录装置I的各个要素、即输送机构4、移动机构6、记录头1等进行控制。
此外,控制单元5对加热器70进行控制,从而对在第二流道50内流动的油墨的温度进行控制。此外,本实施方式的控制单元5基于被设置于记录头1中的未图示的温度传感器所测量出的温度,而对加热器70进行控制。另外,虽然未特别图示,但优选温度传感器以对设置有第二流道50的保持器40的温度进行检测的方式设置在保持器40上。例如,只要在保持器40的上壁44的包括±X方向以及±Y方向的面内方向的中央部分处设置凹部并将温度传感器配置在该凹部内即可。由此,通过温度传感器而容易取得在第二流道50内流动的油墨的温度,并能够通过加热器70而以较高精度对在第二流道50内流动的油墨的温度进行控制。当然,虽然也可以设为,温度传感器设置在保持器40的下壁45侧,但由于在下壁45侧固定有头芯片10,因此,有可能使结构复杂化或难以布置温度传感器的配线,因此,优选为,将温度传感器设置在上壁44侧。此外,温度传感器既可以被设置于中继基板90上,也可以被设置于保持器罩80上,还可以被设置于固定板60上。此外,温度传感器并未被限定于接触型,也可以为非接触型的传感器。
另外,虽然在本实施方式中设为,实施印刷的控制的控制单元5兼带实施加热器70的控制,但并未被特别限定于此,例如,也可以设为,将实施加热器70的控制的控制装置与实施印刷的控制的控制单元5分体地设置。此外,例如,也可以设为,通过将热敏电阻等温度检测装置设置在记录头1上,而对对象的温度进行检测,并且,控制单元5对加热器70进行控制,以使对象成为固定的温度。
输送机构4为由控制单元5控制并将介质S向+X方向输送的机构,例如,具有输送辊4a。另外,对介质S进行输送的输送机构4不限于输送辊4a,也可以为通过带或滚筒来输送介质S的机构。
移动机构6由控制单元5控制并使记录头1在±Y方向上往复。通过移动机构6而使记录头1往复的±Y方向为,与输送介质S的+X方向交叉的方向。
具体而言,本实施方式的移动机构6具备对记录头1进行保持的保持部件7、输送带8和导轨9。保持部件7为对记录头1进行收纳的大致箱形的结构体,即所谓的滑架,并被固定于输送带8上。输送带8为,沿着±Y方向而被架设的无接头带。在由控制单元5实施的控制下,驱动电机8a的驱动力传递至输送带8,通过输送带8旋转,而使记录头1与保持部件7一起沿着±Y方向并沿着导轨9往复移动。另外,也能够将液体容器3与记录头1分体地载置在装置主体2内。
在此,如图13所示,保持部件7以在与加热器70之间隔着头外壁84的方式配置。该保持部件7既可以为由不锈钢或钛等金属构成的部件,也可以为由树脂构成的部件。另外,作为构成保持部件7的树脂,例如,能够使用与上述的外壳13相同的材料。
在此,对由保持部件7的材料的不同而产生的第二流道50、头外壁84、保持部件7的温度的关系进行说明。
在保持部件7为金属材料的情况下,由于与树脂材料相比,导热率较高,因此,头外壁84的温度会较大地受到外界空气温度的影响,因此容易降低。相对于此,在保持部件7为树脂材料的情况下,由于与金属材料相比,导热率较低,因此,头外壁84的温度不容易受到外界空气温度的影响,而不容易降低。然而,在本实施方式中,即使保持部件7为任意的材料,由于通过加热器70而包围了多个第二流道50,因此,在多个第二流道50内流动的油墨的温度也基本不变。但是,由于金属材料具有与树脂材料的刚性相比更高的刚性,因此,由金属材料形成保持部件7会抑制保持部件7的变形,从而难以产生由保持部件7的变形带来的油墨滴的喷出方向的偏离等。相对于此,由于树脂材料与金属材料相比,导热率较低,因此,由树脂材料形成保持部件7会抑制加热器70以及保持器40的散热,从而能够通过加热器70来有效地对保持器40进行加热。此外,由于树脂材料与金属材料相比成本较低,因此,由树脂材料形成保持部件7能够减少成本。
在本实施方式中,针对被设置于保持器40内的多个第二流道50,设置有共用的加热器70,由于无需针对每个第二流道50来设置加热器70,因此,能够抑制部件数增多的情况,从而减少成本,并且,能够简化结构或与加热器70连接的配线的排布。此外,能够使记录头1小型化。
如以上说明的那样,在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I中,具备作为上述的“液体喷射头”的记录头1、和对记录头1进行保持并由金属构成的保持部件7,保持部件7的一部分被配置为与加热器70之间隔着头外壁84。
以此方式,与由树脂构成的情况相比,通过使保持部件7由金属构成,而能够提高保持部件7的刚性,从而抑制保持部件7的变形。因此,能够抑制产生由保持部件7的变形带来的油墨滴的喷出方向的偏离等的情况。此外,由于即使设为使保持部件7由导热率较高的金属构成,也能够通过加热器70而对被设置于与保持部件7相反的一侧的保持器40的第二流道50进行加热,因此,能够抑制产生在第二流道50内流动的油墨的加热不足等的情况,并且,能够抑制在流动于多个第二流道50内的油墨的温度中产生偏差的情况。
此外,在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I中,也可以设为,具备作为上述的“液体喷射头”的记录头1、和对记录头1进行保持并由树脂构成的保持部件7,保持部件7的一部分被配置为与加热器70之间隔着头外壁84。
以此方式,由于与由金属构成的情况相比,通过使保持部件7由树脂构成,而能够降低保持部件7的导热率,因此,能够抑制加热器70以及保持器40的散热,从而通过加热器70来有效地对保持器40进行加热。此外,与由金属构成的情况相比,通过使保持部件7由树脂构成,而能够减少成本。
此外,本实施方式的喷墨式记录装置I具备作为上述的“液体喷射头”的记录头1、和作为对加热器70进行控制的控制装置的控制单元5。通过控制单元5来对加热器70的加热温度进行控制,而能够对由加热器70带来的第二流道50内的油墨的温度进行控制,并将最适合温度的油墨供给至头芯片10。
此外,本实施方式的喷墨式记录装置I具备作为上述的“液体喷射头”的记录头1、和对作为从记录头1喷射的液体的油墨进行贮留的液体容器3。能够使从液体容器3供给的作为液体的油墨从记录头1喷射,从而在介质S上进行印刷。
另外,虽然在本实施方式中设为,保持部件7被配置为在与加热器70之间隔着头外壁84,但并未被特别限定于此。在此,在图14中示出保持部件7的变形例。另外,图14为表示记录头1和保持部件7A的主要部分的剖视图。
如图14所示,保持部件7A由树脂构成,保持部件7A的一部分被配置为与保持器40之间隔着加热器70。另外,作为构成保持部件7A的树脂,例如,能够使用与上述的外壳13相同的材料。
以此方式,通过使保持部件7A由树脂构成,并使保持部件7A的一部分配置为与保持器40之间隔着加热器70,而能够以导热率较低的保持部件7A覆盖加热器70,并能够抑制加热器70以及保持器40的散热,从而通过加热器70来有效地对保持器40进行加热。此外,与由金属构成的情况相比,通过使保持部件7A由树脂构成,而能够减少成本。
实施方式2
图15为作为本发明的实施方式2所涉及的“液体喷射头”的一个示例的喷墨式记录头1的依照B-B’线的剖视图。图16为实施方式2所涉及的保持器40以及加热器70的立体图。图17为记录头1的依照C-C’线的剖视图。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所示,本实施方式的记录头1具备头芯片10、保持器40、固定板60、加热器70、保持器罩80和中继基板90。
在保持器40中,设置有第二流道50。第二流道50与上述的实施方式1同样地具备第一部分51、第二部分52以及第三部分53。
此外,在本实施方式中,第二部分52被配置于与头芯片10相比更靠近上壁44处。在此,第二部分52被配置于与头芯片10相比更靠近上壁44处是指,如图17所示,在+Z方向上,第二部分52的中心C1被配置于与固定有头芯片10的凹部47的底面和上壁44的-Z方向侧的面之间的中心C2相比更靠上壁44侧。此外,优选为,第一部件41的上壁44的划分出第二部分52的部分中的±Z方向上的最小的厚度h1小于第二部分52的±Z方向的最大的高度h2。
加热器70在朝+Z方向观察的俯视观察时被配置于与多个第二部分52重叠的位置。此外,加热器70被配置于保持器40的上壁44上。即,加热器70在保持器40的作为上壁44的-Z方向侧的面上被配置于在朝+Z方向观察的俯视观察时与第二部分52重叠的位置。
在本实施方式中,加热器70被配置为对保持器40的上壁44的-Z方向侧的面的大致全部进行覆盖。
这样的加热器70既可以为具有挠性的薄膜加热器,此外,也可以为不具有挠性的加热器。
另外,在加热器70中,设置有供保持器40的突起部41a、即第二流道50的连接部分51a插穿的开口部75。连接部分51a经由开口部75而向与加热器70相比靠-Z方向侧被引出。
此外,在加热器70中,设置有与第一配线插穿孔49连通的连通孔76。头芯片10的配线基板23经由加热器70的连通孔76而向-Z侧被引出。
以此方式,由于通过将加热器70设置在保持器40的上壁44上,也能够通过加热器70来对被配置于头芯片10的附近的第二流道50进行加热,因此,能够将被充分加热的油墨供给至头芯片10。此外,由于加热器70所加热的保持器40由导热率较高的金属或者陶瓷构成,因此,能够通过加热器70来对在多个第二流道50内流动的油墨进行充分的加热,即使对于被配置于从与加热器70分开的位置的头芯片10,也能够供给被充分加热的油墨。因此,能够使从头芯片10喷出的油墨的粘度降低,从而抑制油墨的喷出特性降低的情况。而且,由于加热器70不是对头芯片10自身进行加热的结构,因此,能够简化加热器70的结构以及记录头1的结构。
此外,在本实施方式的记录头1中,多个第二流道50分别具有向与作为第一方向的+Z方向交叉的方向延伸的“交叉部分”即第二部分52,加热器70被配置于在朝+Z方向观察的俯视观察时与多个第二部分52重叠的位置。
以此方式,通过使加热器70被配置于与多个第二部分52重叠的位置,而能够增长加热器70所加热的流道的长度,从而能够有效地对在第二流道50内流动的油墨进行加热。
另外,虽然在本实施方式中设为,作为“交叉部分”的第二部分52被设置于第一部件41与第二部件42之间,但并未被特别限定于此,也可以设为,在第二部件42与第三部件43之间设置交叉部分。
此外,虽然在本实施方式中设为,在多个第二流道50的每一个上分别各设置一个作为“交叉部分”的第二部分52以及作为“连通部分”的第三部分53,但并未被特别限定于此,也可以设为,通过在第二流道50上设置多个作为“交叉部分”的第二部分52而使第二流道50与两个以上的“第一流道”连通,也就是说,第二流道50也可以为用于向两个以上的“第一流道”分配液体的分支流道。换言之,不一定需要如本实施方式那样使第二流道50的数量与“第一流道”的数量一对一地对应,保持器40也可以为具有多个与被固定于保持器40上的多个头芯片10所具有的多个“第一流道”中的至少一个“第一流道”连通的第二流道50的结构。
而且,也可以设为,加热器70被配置于在朝+Z方向观察的俯视观察时与第二部分52重叠的位置是指,未被限定于加热器70被设置于保持器40的上壁44上的情况,而加热器70也可以被设置于构成保持器40的第一部件41与第二部件42之间、或者第二部件42与第三部件43之间。即使在加热器70被设置于第一部件41、第二部件42和第三部件43的任意之间的情况下,只要在朝+Z方向观察的俯视观察时,加热器70被配置于与第二部分52重叠的位置,就能够通过加热器70来有效地对流动在第二部分52内的油墨进行加热。但是,与将加热器70设置在第一部件41与第二部件42之间、或第二部件42与第三部件43之间的情况相比,将加热器70设置在上壁44上则无需在保持器40的组装时将加热器70装入构成保持器40的层叠部件之间。因此,将加热器70设置在上壁44上能够容易地实施保持器40的制造、或加热器70向保持器40的安装,并且,能够容易地实施加热器70的配线的布置。
此外,在本实施方式中,保持器40具有被设置于该保持器40的与作为第一方向的+Z方向相反的方向即第二方向也就是-Z方向侧的上壁44,加热器70被配置于上壁44上。与加热器70被配置在下壁45上的情况相比,通过将加热器70配置在上壁44上,而能够简化设置加热器70的结构,从而容易地实施加热器70的配线的排布。
而且,在本实施方式中,作为“交叉部分”的第二部分52被配置于与头芯片10相比更靠近上壁44处。以此方式,由于在设置有加热器70的上壁44的附近处设置有作为“交叉部分”的第二部分52,因此,能够通过加热器70来有效地对在第二部分52内流动的油墨进行加热。
另外,更加优选为,第一部件41的上壁44的划分出第二部分52的部分中的±Z方向上的最小的厚度h1小于第二部分52的±Z方向的最大的高度h2。以此方式,通过使第一部件41的上壁44的划分出第二部分52的部分中的±Z方向的最小的厚度h1小于第二部分52的±Z方向的最大的高度h2,而能够使第二部分52更加接近被设置于上壁44的-Z方向侧的面上的加热器70,从而能够通过加热器70而容易地对在第二部分52内流动的油墨进行加热。
另外,虽然在本实施方式中设为,将加热器70仅设置在上壁44上,但并未被特别限定于此。在此,参照图18以及图19,对加热器70的变形例进行说明。另外,图18为记录头1的剖视图。图19为保持器40以及加热器70的立体图。
如图18以及图19所示,保持器40具有侧壁。侧壁是指外周壁46中的一边。
加热器70由具有挠性的薄膜加热器构成。加热器70具备被设置于上壁44上的主体部77、被设置于±X方向的两侧的侧壁上的折弯部78、被设置于±Y方向的两侧的侧壁上的折弯部79。折弯部78、79为,相对于主体部77而在上壁44的端部处被折弯的部分,主体部77和折弯部78、79被一体地设置。
以此方式,通过在保持器40的上壁44和侧壁上一体地设置加热器70,而能够通过加热器70来抑制在保持器40整体的温度中产生偏差的情况并进行加热。因此,能够抑制在流动于被加热器70加热的多个第二流道50内的油墨的温度中产生偏差的情况。
另外,虽然在本实施方式中设为,在±X方向的两侧面上设置折弯部78,并在±Y方向的两侧面上设置折弯部79,但并未被特别限定于此,也可以设为,仅设置折弯部78以及折弯部79的任意一方。此外,也可以设为,仅设置被设置于±X方向的两侧的侧壁上的折弯部78中的、被设置于+X方向的侧壁上的折弯部78以及被设置于-X方向的侧壁上的折弯部78的任意一方。此外,也可以设为,仅设置被设置于±Y方向的两侧的侧壁上的折弯部79中的、被设置于+Y方向的侧壁上的折弯部79以及被设置于-Y方向的侧壁上的折弯部79的任意一方。
如以上说明的那样,在本实施方式的记录头1中,保持器40具有侧壁,加热器70为具有挠性的薄膜加热器,并具有被固定于上壁44上的主体部77、相对于主体部77而在上壁44的端部处被折弯并被固定于侧壁上的折弯部78、79。
以此方式,通过在保持器40的上壁44和侧壁上一体地设置加热器70,而能够通过加热器70来抑制在保持器40整体的温度中产生偏差的情况并进行加热。因此,能够抑制在流动于被加热器70加热的多个第二流道50内的油墨的温度中产生偏差的情况。此外,由于能够通过相对于加热器70的主体部77而仅在上壁44的端部处折弯,从而形成被固定于侧壁上的折弯部78、79,因此,能够以简易的薄膜加热器结构有效地对第二流道50进行加热。
此外,在本实施方式的记录头1中,优选为,多个第二流道50分别具有从保持器40的上壁44向作为与+Z方向相反的方向的“第二方向”即-Z方向突出的连接部分51a,加热器70具有供多个连接部分51a的各个连接部分51a插穿的多个开口即开口部75。由此,即使连接部分51a为从保持器40的上壁44向-Z方向突出的结构,由于在加热器70上设置有与连接部分51a相对应的开口部75,因此,也能够简单地将加热器70安装在保持器40中。此外,由于通过在加热器70上设置开口部75,而能够在连接部分51a以及与连接部分51a连通的第二流道50、例如第一部分51或第二部分52附近配置加热器70,因此,能够有效地进行由加热器70实施的加热。顺便说明,虽然也考虑了不在加热器70上设置开口部75而以避开连接部分51a的方式将加热器70分割为多个并配置在上壁44上的结构,但在该情况下,有可能使加热器70等的部件数量增加,从而使结构复杂化。
其他的实施方式
以上,虽然对本发明的各个实施方式进行了说明,但本发明的基本结构并未被限定于上述的内容。
虽然在上述的各个实施方式中,作为被设置于头外壳13中的“第一流道”,例示了向头芯片10内供给油墨的导入口32以及导入液室31,但并未被特别限定于此,作为“第一流道”,头芯片10也可以包括从头芯片10向外部排出油墨的排出通道、使油墨在头芯片10与液体容器3之间循环的循环通道等。同样,虽然在上述的各个实施方式中,作为保持器40的第二流道50,例示了向头芯片10供给油墨的流道,但并未被特别限定于此,作为第二流道50,保持器40也可以包括将从头芯片10排出的油墨进一步向外部排出的排出通道、使油墨在头芯片10与液体容器3之间循环的循环通道等。
例如,虽然在上述的各个实施方式中,例示了保持器40由第一部件41、第二部件42和第三部件43这三个部件构成的装置,但并未被特别限定于此,保持器40既可以为由单一的部件构成的装置,也可以为由两个以上的多个部件构成的装置。此外,构成保持器40的多个部件的层叠方向未被限定于+Z方向,也可以为在+X方向或+Y方向等上被层叠。但是,在第二流道50中设置作为“交叉部分”的第二部分52的情况下,由于将多个部件在+Z方向上层叠则容易形成第二部分52,因此优选此方式。
此外,作为头芯片10的能量产生元件,未被限定于压电致动器18,而能够采用众所周知的各种结构。例如,作为使压力室19内的油墨产生压力变动的能量产生元件,例如,能够使用通过具有呈现电气机械转换功能的压电材料的压电致动器的变形而使流道的容积发生变化并使流道内的油墨产生压力变化从而使油墨从喷嘴11喷出的装置。此外,作为能量产生元件,能够使用将发热元件配置在流道内并通过由于发热元件的发热而产生的泡沫来使油墨滴从喷嘴11喷出的装置。而且,作为能量产生元件,能够使用使振动板与电极之间产生静电力并通过静电力而使振动板发生变形从而使油墨滴从喷嘴11喷出的所谓的静电式致动器等。
此外,虽然在上述的各个实施方式中,例示了喷嘴11的排列设置方向成为与介质S的输送方向相同的+X方向的结构,但并未被特别限定于此。例如,如图20所示,喷嘴11的排列设置方向也可以相对于作为介质S的输送方向的+X方向倾斜地设置。
此外,虽然在上述的各个实施方式中,例示了多个头芯片10以+X方向的位置成为相同的位置的方式被配置在+Y方向上的结构,但并未被特别限定于此。例如,如图21所示,多个头芯片10也可以沿着+X方向而被配置成锯齿状。在此,将多个头芯片10沿着+X方向配置成锯齿状是指,将在+X方向上被排列设置的头芯片10在Y方向上交替错开配置。即,在+X方向上被排列设置的头芯片10的列在+Y方向上被排列设置两列,将两个头芯片10的列在+X方向上错开半个节距配置。以此方式,通过将头芯片10沿着+X方向而配置成锯齿状,而能够使两个头芯片10的喷嘴11部分重复,从而形成跨及+X方向而连续的喷嘴11的列。
另外,例如,在具有上述的实施方式1以及实施方式2中未设置有加热器70的多个记录头1、和设置有对多个记录头1进行保持并向多个记录头供给油墨的流道例如分支流道的保持部件的头模块中,如果将记录头1换用另一措辞为头芯片,并将保持部件换用另一措辞为保持器,则针对头模块,也能够应用本发明。即,在头模块中,只要设为在相当于保持器的保持部件中设置加热器即可。
此外,虽然在上述的各个实施方式中,突起部41a以从上壁44突出的方式被设置,但也可以为以从侧壁突出的方式设置的结构。
此外,虽然在上述的喷墨式记录装置I中,例示了记录头1被搭载于保持部件7上并向作为主扫描方向的±Y方向移动的装置,但并未被特别限定于此,例如,本发明也能够应用于多个记录头1在与介质S的输送方向正交的方向上被排列并固定于单元基体上,并仅通过使介质S向输送方向移动来进行印刷的、所谓行式记录装置中。在该情况下,只要将记录头1换用另一措辞为头芯片,将向多个记录头1分配液体的流道结构体换用另一措辞为保持器,并将单元基体换用另一措辞为保持部件,则能够通过在相当于保持器的流道结构体上设置加热器来应用本发明。当然,如果各个记录头1为具有多个头芯片的结构,则也可以设为,针对各个记录头1,应用本发明。
另外,虽然在上述实施的方式中,作为液体喷射装置的一个示例而列举了喷墨式记录头,此外作为液体喷射头的一个示例而列举了喷墨式记录头,并对他们进行了说明,但本发明是广泛以全体液体喷射头以及液体喷射装置为对象的,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。作为其他的液体喷射头,例如,可以列举被使用于打印机等图像记录装置中的各种记录头、被使用于液晶显示器等彩色滤波器的制造中的颜色材料喷射头、被使用于有机EL(Electro Luminescence,电致发光)显示器、FED(Field Emission Display,场致发射显示器)等的电极形成中的电极材料喷射头、被使用于生物芯片(chip)制造中的生物体有机物喷射头等,也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…装置主体;3…液体容器;4…输送机构;4a…输送辊;5…控制单元;6…移动机构;7…保持部件;8…输送带;8a…驱动电机;9…导轨;10…头芯片;11…喷嘴;12…喷嘴板;13…外壳;14…连通板;15…压力室形成基板;16…振动板;17…可塑性基板;17a…密封膜;17b…固定基板;17c…固定基板用开口部;17d…可塑性部;18…压电致动器;19…压力室;20…第一电极;21…压电体层;22…第二电极;23…配线基板;24…配线;25…驱动电路;26…喷嘴连通口;27…共用液室;28…独立连通口;29…保护基板;30…保持部;31…导入液室;32…导入口;33…配线插穿孔;40…保持器;40a~40d…角部;41…第一部件;41a…突起部;42…第二部件;43…第三部件;43a…凸部;44…上壁;45…下壁;46…外周壁;47…凹部;48…隔壁;49…第一配线插穿孔;50…第二流道;51…第一部分;51a…连接部分;52…第二部分;53…第三部分;60…固定板;61…露出开口部;70…加热器;71…发热部;72…薄膜部件;73…第一部分;74…第二部分;75…开口部;76…连通孔;77…主体部;78、79…折弯部;80…保持器罩;81…收纳部;82…第一贯穿孔;83…第二配线插穿孔;84…头外壁;90…中继基板;91…第三配线插穿孔;92…第二贯穿孔;S…介质。
Claims (19)
1.一种液体喷射头,其特征在于,具备:
多个头芯片,其具有喷嘴板和外壳,所述喷嘴板具有向第一方向喷射液体的多个喷嘴,所述外壳形成有与所述多个喷嘴的至少一部分连通的一个以上的第一流道;
保持器,其固定所述多个头芯片,并被构成为包括金属或者陶瓷,且具有多个与所述多个第一流道的至少一个连通的第二流道;
加热器,其对所述保持器进行加热。
2.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
所述外壳由树脂构成。
3.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述加热器在俯视观察时包围所述多个第二流道,且在与所述第一方向正交的方向上观察时,与所述第二流道的至少一部分重叠。
4.如权利要求3所述的液体喷射头,其特征在于,
所述第二流道具有:
交叉部分,其在与所述第一方向交叉的方向上延伸;
连通部分,其在所述第一方向上延伸,并使所述交叉部分和所述外壳的所述第一流道连通,
所述加热器以在与所述第一方向正交的方向上观察时跨及所述交叉部分和所述连通部分而重叠的方式被配置。
5.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
所述保持器具有外周壁,所述外周壁在俯视观察时包围所述多个第二流道,
所述加热器为具有挠性的薄膜加热器,并以在俯视观察时对所述外周壁的整周进行覆盖的方式被卷绕,并被固定于所述外周壁上。
6.如权利要求5所述的液体喷射头,其特征在于,
所述多个头芯片在与所述第一方向正交的第三方向上被排列配置,
所述加热器具有:
第一部分,其在所述第三方向上延伸;
第二部分,其在与所述第一方向正交并与所述第三方向交叉的方向上延伸,
所述第一部分的每单位面积的发热量大于所述第二部分的每单位面积的发热量。
7.如权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,
所述多个第二流道各自具有交叉部分,所述交叉部分在与所述第一方向交叉的方向上延伸,
所述加热器在朝所述第一方向观察的俯视观察时被配置于与多个所述交叉部分重叠的位置处。
8.如权利要求7所述的液体喷射头,其特征在于,
所述保持器具有上壁,所述上壁被设置于该保持器的与所述第一方向相反的方向即第二方向侧,
所述加热器被配置于所述上壁上。
9.如权利要求8所述的液体喷射头,其特征在于,
所述交叉部分被配置于与所述头芯片相比更靠近所述上壁处。
10.如权利要求8或9所述的液体喷射头,其特征在于,
所述保持器具有侧壁,
所述加热器为具有挠性的薄膜加热器,并具有:
主体部,其被固定于所述上壁上;
折弯部,其相对于所述主体部而在所述上壁的端部处被折弯,并被固定于所述侧壁上。
11.如权利要求8所述的液体喷射头,其特征在于,
所述多个第二流道各自具有连接部分,所述连接部分从所述保持器的所述上壁向与所述第一方向相反的方向即第二方向突出,
所述加热器具有多个开口,所述多个开口分别供多个所述连接部分的每一个插穿。
12.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
具备固定板,所述固定板具有多个用于使所述头芯片的所述多个喷嘴露出的开口,并由金属构成,
所述保持器具有下壁,所述下壁固定所述多个头芯片以及所述固定板,
所述下壁具有多个凹部,所述多个凹部分别对所述多个头芯片的每一个进行收纳。
13.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
所述液体为紫外线固化型油墨或者溶剂类油墨。
14.如权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,
具备头外壁,所述头外壁以在与所述保持器之间隔着所述加热器的方式被配置,
所述头外壁与所述保持器相比导热率较低。
15.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求14所述的液体喷射头;
保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由金属构成,
所述保持部件的一部分以在与所述加热器之间隔着所述头外壁的方式被配置。
16.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求14所述的液体喷射头;
保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由树脂构成,
所述保持部件的一部分以在与所述加热器之间隔着所述头外壁的方式被配置。
17.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求1~13中的任一项所述的液体喷射头;
保持部件,其对所述液体喷射头进行保持,并由树脂构成,
所述保持部件的一部分以在与所述保持器之间隔着所述加热器的方式被配置。
18.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求1~14中的任一项所述的液体喷射头;
控制装置,其对所述加热器进行控制。
19.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求1~14中的任一项所述的液体喷射头;
液体容器,其对从所述液体喷射头喷射的液体进行贮留。
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