CN115848017A - 液体喷头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体喷头，能够确保稳定的喷出特性。一个实施方式所涉及的液体喷头具备致动器、共用室以及罩部。致动器具有多个槽及侧壁，所述多个槽构成与喷嘴连通的多个压力室和多个虚设室。共用室与多个所述压力室的两端连通。罩部具有节流口，该节流口在所述压力室的两端部堵塞所述压力室与所述共用室连通的连通口的一部分，并与所述压力室连通，并且流体阻力比所述压力室内部大。罩部一体地具有第一部位和第二部位，所述第一部位形成为与所述侧壁重叠并且配置在所述槽内，所述第二部位形成在所述槽的外部，所述第一部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述罩部在所述压力室的延伸方向上的尺寸的50％以上。

Description

液体喷头

技术领域

本发明的实施方式涉及一种液体喷头。

背景技术

近年来，喷墨头要求高生产率，高速化和液滴量增加成为课题。例如，共享模式(share mode)共享壁(shared wall)方式的喷墨头为高功率，适合高粘度油墨的喷出和大液滴的喷出。在共享模式型/共享壁型的喷墨头中，一般采用所谓的3循环驱动，即两个压力室共有同一驱动柱，将多个排列的室中的1/3作为压力室同时驱动。另外，还开发了将驱动的压力室的两侧作为虚设压力室，用独立的两个驱动柱驱动一个压力室的独立驱动头。例如，开发了如下结构：在压电体上形成多个槽，每隔一个槽堵塞出入口，将出入口未被堵塞的槽作为压力室，将被堵塞的槽作为空气室，进行独立驱动。

在这样的喷墨头中，在喷出墨滴后，从共用液室向压力室补给油墨。此时，发生喷嘴过喷而弯液面隆起的现象。从共用液室到喷嘴的流路的流体阻力越小，过喷就越大，如果该过喷没有收敛，则不能在弯液面稳定的状态下进行喷出。因此，为了在喷墨头中实现高速化，要求使弯液面的隆起尽快收敛，确保稳定的喷出特性。

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明所要解决的课题是提供一种能够确保稳定的喷出特性的液体喷头。

用于解决技术问题的技术方案

一个实施方式所涉及的液体喷头为侧面喷射型，具备致动器、共用室以及罩部。致动器具有多个槽及侧壁，所述多个槽构成与喷出液体的多个喷嘴连通的多个压力室和配置在多个所述压力室之间的多个虚设室，所述侧壁形成在多个所述槽之间，根据驱动信号使所述压力室的容积改变。共用室与多个所述压力室的两端连通。罩部具有节流口，该节流口在所述压力室的两端部堵塞所述压力室与所述共用室连通的连通口的一部分，并与所述压力室连通，并且流体阻力比所述压力室内部大。所述罩部一体地具有第一部位和第二部位，所述第一部位形成为与所述侧壁重叠并且配置在所述槽内，所述第二部位形成在所述槽的外部，所述第一部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述罩部在所述压力室的延伸方向上的尺寸的50％以上。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的喷墨头的立体图。

图2是表示实施方式所涉及的喷墨头的一部分构成的分解立体图。

图3是放大表示该喷墨头的一部分的构成的剖视图。

图4是放大表示该喷墨头的一部分的构成的剖视图。

图5是表示第一实施例所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图6是表示比较例1所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图7是表示第一实施例以及比较例1所涉及的喷墨头的节流部的尺寸的测定值的图表。

图8是表示第二实施例所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图9是表示第三实施例所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图10是表示第四实施例所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图11是表示比较例2所涉及的喷墨头的节流部的构成的说明图。

图12是试验例1以及试验例2所涉及的喷墨头的说明图。

图13是表示试验例1所涉及的喷墨头的喷出速度的图表。

图14是表示试验例2所涉及的喷墨头的喷出速度的图表。

图15是表示试验例1以及试验例2所涉及的喷墨头的弯液面恢复特性的图表。

图16是试验例1以及试验例3所涉及的末端喷射型的喷墨头的说明图。

图17是表示试验例1以及试验例3所涉及的喷墨头的驱动波形的图表。

图18是表示试验例1以及试验例3所涉及的喷墨头的喷嘴流速振动的图表。

图19是表示试验例1以及试验例3所涉及的喷墨头的喷出体积的图表。

图20是表示试验例1以及试验例3所涉及的喷墨头的弯液面恢复特性的图表。

图21是表示实施方式所涉及的喷墨打印机的示意图。

具体实施方式

以下，参照图1至图11对第一实施方式所涉及的液体喷头即喷墨头10的构成进行说明。图1是表示第一实施方式所涉及的喷墨头的立体图，图2是喷墨头的一部分的分解立体图。图3、图4是放大表示喷墨头的一部分的构成的剖视图。图5以及图6是第一实施例以及比较例1所涉及的喷墨头的节流部的说明图，图7是表示第一实施例以及比较例1的节流部的测定值的图表。图8是表示第二实施例所涉及的节流部的构成的说明图，图9是表示第三实施例所涉及的节流部的构成的说明图，图10是表示第四实施例所涉及的节流部的构成的说明图。图11是表示比较例2所涉及的节流部的构成的说明图。图中X、Y、Z分别表示相互正交的第一方向、第二方向以及第三方向。需要说明的是，在本实施方式中，以喷墨头10的喷嘴28、压力室31的并列方向沿着X轴、压力室31的延伸方向沿着Y轴、液体的喷出方向沿着Z轴的姿势为基准记载了方向的说明，但不限于此。

如图1至图4所示，喷墨头10是所谓的侧面喷射型的共享模式共享壁方式的喷墨头。喷墨头10是用于喷出油墨的装置，例如搭载在喷墨打印机的内部。例如，喷墨头10是压力室31和虚设室32交替配置的独立驱动式的喷墨头。虚设室32是不供给油墨的空气室，不具备喷嘴28。

喷墨头10具备致动器基座11、喷嘴板12和框架13。在致动器基座11中，在喷墨头10的内部形成有供给作为液体的一例的油墨的油墨室27。

此外，喷墨头10具备控制喷墨头10的电路基板17、形成喷墨头10与油墨罐之间的路径的一部分的歧管18等部件。

如图2所示，致动器基座11具备基板21、一对致动器部件22和罩部23。

基板21是基材的一例，例如由氧化铝等陶瓷形成为矩形的板状。基板21具有平坦的安装面。在基板的安装面上接合有一对致动器部件22。在基板21上形成有多个供给孔25和排出孔26。

如图2所示，在致动器基座11的基板21上形成有图案布线211。图案布线211例如由镍薄膜形成。图案布线211具有共用图案和单独图案，并且构成为与形成在致动器部件22上的电极层34连接的规定的图案形状。

供给孔25在基板21的中央部且一对致动器部件22之间沿致动器部件22的长度方向排列设置。供给孔25与歧管18的油墨供给部连通。供给孔25经由油墨供给部与油墨罐连接。供给孔25将油墨罐的油墨供给到油墨室27。

排出孔26夹着供给孔25以及一对致动器部件22而排列设置两列。排出孔26与歧管18的油墨排出部连通。排出孔26经由油墨排出部与油墨罐连接。排出孔26将油墨室27的油墨排出到油墨罐中。

一对致动器部件22粘接在基板21的安装面上。一对致动器部件22夹着供给孔25排列成两列地设置在基板21上。各致动器部件22分别由板状的两个压电体形成，该板状的两个压电体例如由锆钛酸铅(PZT)形成。所述两个压电体以极化方向在其厚度方向上彼此相反的方式贴合。致动器部件22例如通过具有热固性的环氧类粘接剂粘接在基板21的安装面上。如图2所示，致动器部件22与排列成两列的喷嘴28对应地在油墨室27内平行地排列配置。致动器部件22将油墨室27分隔成供给孔25开口的第一共用室271和排出孔26开口的两个第二共用室272。

一对致动器部件22的长度方向沿着第一方向设置，与第一方向正交的截面形成为梯形状。致动器部件22的侧面部221具有相对于第二方向以及第三方向倾斜的倾斜面。即，致动器部件22在与第二方向正交的截面视图中构成为梯形状。致动器部件22的顶部粘接在喷嘴板12上。致动器部件22具备多个压力室31和多个虚设室32。致动器部件22具有多个侧壁33，在侧壁33之间具有构成压力室31以及虚设室32的槽。换言之，侧壁33作为驱动元件形成在形成压力室31以及虚设室32的槽之间。多个压力室31以及虚设室32由在第二方向的两端以及第三方向的一侧开口的槽构成。

如图1至图4所示，槽的底面部与基板21的主面通过倾斜的侧面部221相连。压力室31和虚设室32交替配置。压力室31以及虚设室32分别在与致动器部件22的长度方向交叉的方向上延伸，在致动器部件22的长度方向即第一方向(图中X轴)上排列多个。

需要说明的是，压力室31的形状和虚设室32的形状也可以不同。侧壁33形成在压力室31与虚设室32之间，根据驱动信号而变形，从而使压力室31的容积改变。

多个压力室31与接合在顶部的喷嘴板12的多个喷嘴28连通。压力室31在第二方向上的两端与油墨室27连通。即，一个端部在油墨室27的第一共用室271开口，另一个端部在油墨室27的第二共用室272开口。因此，油墨从压力室31的一个端部流入，油墨从另一个端部流出。在压力室31的两端部形成有构成为流体阻力比压力室31内部大的节流部240。

虚设室32在第三方向上的一侧被与顶部222接合的喷嘴板12堵塞。另外，多个虚设室32例如第二方向的两端被罩部23堵塞。即，在油墨室27的第一共用室271与虚设室32的入口之间，以及虚设室32的出口与第二共用室272之间分别配置有罩部23，虚设室32的两端与油墨室27隔开。因此，虚设室32构成油墨不流入的空气室。

在致动器基座11的压力室31以及虚设室32分别设置有电极层34。电极层34例如由镍薄膜形成。电极层34从槽的内表面部延伸到基板21上，并与图案布线211连接。电极层34形成在槽的内壁上。例如，电极层34形成在侧壁33的侧面部或底面部。

罩部23设置在构成多个压力室31以及虚设室32的槽的第二方向上的两端。罩部23例如由感光性树脂构成。罩部23通过在感光性树脂成膜后进行曝光以及显影，或者在感光性树脂成膜后进行曝光、显影以及机械加工，从而成形为具有狭缝状开口的规定形状。即，在构成压力室31的两侧面的侧壁33的压力室侧的内表面，构成向压力室侧突出的突起。

罩部23在压力室31两侧的入口涂布感光性树脂后，通过曝光使对象部位固化，通过用显影液冲洗不需要的未曝光树脂的显影处理，构成为堵塞构成虚设室32的槽的两端以及构成压力室31的槽的两端的一部分的规定形状。

罩部23堵塞虚设室32在第二方向上的端部，并且在压力室31在第二方向上的端部具有形成在第一方向的两侧面的多个突起部241。突起部241例如分别形成在压力室31的两侧面。

分别形成在各压力室31的端部的一对突起部241既可以形成在作为压力室31的槽的深度方向的第三方向上的全长上，也可以形成在第三方向上的一部分上。例如，一对突起部241分别构成为在第三方向上长的方体形状。

突起部241通过使连通口的开口比压力室内窄而构成流体阻力比压力室内大的节流部240。

即，构成压力室31的槽没有被突起部241完全覆盖，在一对突起部241之间形成有连通压力室31和第一共用室271以及第二共用室272的节流口242。节流口242是沿成为压力室31的深度方向的第三方向延伸的狭缝形状，其第一方向的开口宽度构成为比压力室31内部在第一方向上的宽度小，由此构成为比压力室31的流路截面积小。即，通过突起部241将第二方向两端的连通口的一部分堵塞而形成流路阻力增加的节流部240。节流部240通过在感光性树脂成膜后进行曝光以及显影，或者在感光性树脂成膜后进行曝光、显影以及机械加工而形成。例如，在压力室31两侧的入口涂布感光性树脂后，通过曝光使构成突起部241的对象部位固化，通过用显影液冲洗不需要的未曝光树脂的显影处理，节流部240构成为规定形状。或者，也可以在压力室31涂布感光性树脂，通过曝光处理以及显影处理使两侧的连通口的规定部位的感光性树脂固化后，通过切割等机械加工形成节流口242。

需要说明的是，如果节流部240的流体阻力过大，则向墨滴喷出后的压力室31的油墨的补给变慢，阻碍高速化。另外，弯液面的隆起根据油墨粘度、喷出体积、驱动频率等而不同。因此，突起部241的形状、节流部240的节流口242的尺寸、位置被设定为与油墨补给条件、弯液面的隆起特性对应的流路阻力。

罩部23具有第一部位231和第二部位232，所述第一部位231形成在侧壁33之间的间隙中并且重叠地形成在侧壁33的壁面上，所述第二部位232在第二方向上位于比侧壁33更靠压力室31的外侧的位置。即，由作为罩部23的一部分而构成的突起部241构成的节流口242一体地具有与侧壁33重叠的第一部位2421和在第二方向上比侧壁33更向压力室31的外侧延伸的第二部位2422。在此，罩部23、突起部241以及节流口242在第二方向上的尺寸构成为：与侧壁33重叠的部位比形成在侧壁33的外侧的部位长。

例如，作为第一实施例，第一部位231构成为比第二部位232大。即，罩部23在其第二方向上的尺寸即总厚度中的50％以上与侧壁33重叠。第二方向上的突起部241的第一部位2421的尺寸为突起部241在第二方向上的全长的50％以上。即，第一部位的长度比第二部位长。换言之，第二方向上的节流口242的第一部位2421的尺寸为节流口242在第二方向上的全长的50％以上，该第一部位2421的尺寸是由突起部241构成的节流口242的流路长度。即，第一部位2421的长度比第二部位2422长。

图5是表示第一实施例所涉及的节流部240的构成的说明图，图6是表示比较例1所涉及的节流部的构成的说明图。图7是关于第一实施例和比较例1，分别表示节流口242的内侧即压力室31侧的出口2431的宽度a[μm]的尺寸，以及外侧即油墨室27侧的入口2432的宽度b[μm]的尺寸相对于设计值的图表。在图7中，第一实施例以及比较例1都表示将测定数n设为5次时的五个不同的压力室31中的宽度a[μm]以及宽度b[μm]的实测值、各宽度的平均值[μm]和标准偏差。第一实施例以及比较例1都分别表示在涂布了罩部23之后，通过切割加工形成了成为节流口242的狭缝的情况下的五个压力室31中的实测值。在第一实施例以及比较例1两者中，设计值设定为：节流长度即节流口242在第二方向上的全长为500μm，节流宽度即作为节流口242的狭缝在第一方向上的尺寸为28μm，槽的宽度即压力室31在第一方向上的尺寸为48μm。

在第一实施例中，第一部位以及第二部位的长度均为节流长度的50％。在第一实施例中，压力室31的内侧的节流口242的宽度尺寸平均为27.98μm，节流部240的内侧和外侧的开口的宽度尺寸的标准偏差为0.13、0.16左右。

在比较例1中，将节流长度的40％作为第一部位，将60％作为第二部位。在第一实施例中，压力室31的内侧的节流口242的宽度尺寸在压力室内侧平均为27.94μm，压力室外侧的开口部平均为25.36μm。另外，节流部240的内侧和外侧的开口的宽度尺寸的标准偏差为0.11和0.33。如图7所示，在比较例1的情况下，通过机械加工形成的作为节流口242的狭缝的宽度在与侧壁33重叠的第一部位2421和形成在侧壁33的外侧的第二部位2422上有很大不同，每个压力室31的外侧的入口2432的宽度尺寸的偏差特别大。

图8是表示第二实施例所涉及的节流部240的构成的说明图。在第二实施例中，设计值设定为：使节流长度即节流口242在第二方向上的全长为500μm，使节流宽度即狭缝状的节流口242在第一方向上的尺寸为28μm，使槽的宽度即压力室31在第一方向上的尺寸为48μm。例如，作为第二实施例，构成为：使罩部23在第二方向上的尺寸即总厚度中的80％以上与侧壁33重叠。即，在由突起部241构成的节流口242中，第一部位2421的尺寸为节流口242在第二方向上的全长的80％以上。另外，在第二实施例中，第二部位在第二方向上的尺寸以压力室31在第一方向上的宽度尺寸为基准，使第一部位2421的尺寸为节流口242在第二方向上的全长的80％以上，以使得第二部位在第二方向上的厚度等于或小于压力室31在第一方向上的宽度尺寸，或者等于或小于压力室31在第一方向上的宽度尺寸。

图9是表示第三实施例所涉及的节流部240的构成的说明图。在第三实施例中，设计值设定为：使节流长度即节流口242在第二方向上的全长为500μm，使节流宽度即构成节流口242的狭缝在第一方向上的尺寸为28μm，使槽的宽度即压力室31在第一方向上的尺寸为48μm。例如作为第三实施例，将罩部23在第二方向上的尺寸即总厚度中的95％以上作为与侧壁33重叠的第一部位231。即，由突起部241构成的节流口242的第一部位2421的尺寸为节流口242在第二方向上的全长的95％以上。在该第三实施例中，第二部位2422在第二方向上的尺寸等于或小于重叠地形成在侧壁33上的突起部241的壁厚，即第一部位2421的突起部241在第一方向上的厚度尺寸。在本实施方式中，压力室31内的壁厚为10μm，(槽宽度48μm-狭缝宽度28μm)/2。另外，第一部位2421的长度为490μm，即全长的98％。在本实施例中，以该壁厚为基准，第二部位在第二方向上的厚度设定为等于或小于第一部位的压力室31内的壁厚，或者等于或小于壁厚。作为一例，第二部位在第二方向上的厚度以第一部位的压力室31内的底面部和侧面部的壁厚中壁厚最薄的部位为基准，设定为最薄部位的壁厚以下，或者等于或小于最薄部位的壁厚。在本实施方式中，作为一例，将第一部位2421的尺寸设为节流口242在第二方向上的全长的95％以上。

图10是表示第四实施例所涉及的节流部240的构成的说明图。在第四实施例中，设计值设定为：使节流长度即节流口242在第二方向上的全长为500μm，使节流宽度即构成节流口242的狭缝在第一方向上的尺寸为28μm，使槽的宽度即压力室31在第一方向上的尺寸为48μm。在第四实施例中，罩部23和突起部241的全部形成为与侧壁33之间或侧壁33的内壁重叠。即，是没有第二部位的构成。在本实施例中，罩部23的总厚度的100％成为第一部位231。

喷嘴板12例如由聚酰亚胺制的矩形膜形成。喷嘴板12与致动器基座11的安装面对置。在喷嘴板12上形成有沿厚度方向贯通喷嘴板12的多个喷嘴28。

多个喷嘴28设置为与压力室31相同数量，分别与压力室31对置配置。喷嘴28沿着第一方向排列多个，与一对致动器部件22对应地排列成两列。各喷嘴28分别构成为轴沿第三方向延伸的筒状。例如，喷嘴28的直径可以是恒定的，也可以是向中央部或前端部缩径的形状。喷嘴28与形成在一对致动器部件22上的压力室31的延伸方向的中途部对置配置，分别与压力室31连通。喷嘴28在各压力室31的长度方向中央部各配置一个。

框架13例如由镍合金形成为矩形框状。框架13介于致动器基座11的安装面与喷嘴板12之间。框架13分别粘接在致动器基座11的安装面和喷嘴板12上。即，喷嘴板12经由框架13安装在致动器基座11上。

歧管18接合在致动器基座11的与喷嘴板12相反的一侧。在歧管18的内部形成有作为与供给孔25连通的流路的油墨供给部，和作为与排出孔26连通的流路的油墨排出部。

电路基板17是膜载封装(FCP)。电路基板17形成有多条布线，并且具有：树脂制的膜51，具有柔软性；以及IC52，与膜51的多条布线连接。IC52经由膜51的布线、图案布线211与电极层34电连接。

在如上所述构成的喷墨头10的内部，形成由致动器基座11、喷嘴板12和框架13围绕的油墨室27。即，油墨室27形成在致动器基座11与喷嘴板12之间。例如，油墨室27被两个致动器部件22在第二方向上分隔成三个区间，具有作为排出孔26开口的共用室的两个第二共用室272和作为供给孔25开口的共用室的第一共用室271。第一共用室271以及第二共用室272与多个压力室31连通。

在如上所述构成的喷墨头10中，油墨通过供给孔、压力室以及排出孔，在油墨罐与油墨室27之间循环。例如，根据从喷墨打印机的控制部输入的信号，驱动IC52经由膜51的布线对压力室31的电极层34施加驱动电压，由此在压力室31的电极层34与虚设室32的电极层34之间产生电位差，由此选择性地使侧壁33发生共享模式变形。通过根据驱动信号使形成在压力室31与虚设室32之间的侧壁33变形，使压力室31的容积改变。

通过侧壁33发生共享模式变形，设置有该电极层34的压力室31的容积增加，压力减少。由此，油墨室27的油墨流入该压力室31。

在压力室31的容积增加的状态下，IC52对压力室31的电极层34施加相反电位的驱动电压。由此，侧壁33发生共享模式变形，设置有该电极层34的压力室31的容积减少，压力增加。由此，压力室31中的油墨被加压，从喷嘴28喷出。

对喷墨头10的制造方法进行说明。首先，用粘接剂等将形成多个槽的压电部件粘贴在板状的基板21上，实施使用了切割锯或切片机等的机械加工，成形具有规定形状的外形的致动器部件22。需要说明的是，例如也可以预先形成多个厚度的块状的基座部件后进行分割，制造多个规定形状的致动器基座11。

接下来，在构成压力室31或虚设室32的槽的内表面或基板21的表面形成电极层34、图案布线211。如上所述，在致动器基底11的表面上的规定部位分别形成电极层34以及图案布线211。接下来，由感光性树脂形成罩部23。例如，罩部23的形成具备：填充处理，在构成虚设室32以及压力室31的槽的两侧的出入口即连通口填充感光性树脂材料，并利用感光性树脂堵塞两端的连通口；以及成形处理，将感光性树脂成形为规定形状。作为一例，在构成虚设室32以及压力室31的槽的两侧的连通口填充感光性树脂材料后，重叠具有形成成为节流口242的开口的部位未固化的曝光图案的曝光掩模，通过曝光，使成为节流口242的未固化对象部位以外的部位固化，进而通过用显影液冲洗未固化部位的显影处理，使规定形状的节流口242开口。由此，感光性树脂材料成形为规定形状，形成节流部240。即，形成具有在中间形成有节流口242的一对突起部241的罩部23。

另外，作为其他的例子，例如根据条件，在利用曝光的感光性树脂的节流图案形成中不能得到足够的分辨率的情况下，也可以利用机械加工形成节流口242而形成突起部241。作为填充处理Act1，在虚设室32以及压力室31的两端部涂布并填充感光性树脂材料，通过曝光处理以及显影处理使填充的感光性树脂材料固化，用感光性树脂的壁堵塞虚设室32以及压力室31的连通口后，作为成形处理，使用具有所需的宽度的切割机通过机械加工形成节流口242。由此，形成具有规定形状的突起部241的罩部23。

此外，将致动器基座11组装在歧管18上，在致动器基座11的基板21的一个面上，通过热塑性树脂的粘接片粘贴框架13。

然后，进行研磨，使得组装后的框架13、致动器部件22的侧壁33的顶部222、以及突起部241的与喷嘴板12对置的对置面成为同一面。然后，在研磨后的侧壁33的顶部222、框架13、突起部241的对置面上粘接安装喷嘴板12。此时，进行定位使得喷嘴28与压力室31对置。此外，如图1所示，在形成于基板21的主面上的图案布线211上，经由柔性印刷基板连接驱动IC芯片52和电路基板17，从而完成喷墨头10。

以下，参照图21对具备喷墨头10的喷墨打印机100的一例进行说明。喷墨打印机100具备框体111、介质供给部112、图像形成部113、介质排出部114、输送装置115和控制部116。

喷墨打印机100是一种液体喷出装置，沿着从介质供给部112通过图像形成部113到达介质排出部114的规定输送路径A，一边输送作为喷出对象物的记录介质(例如纸张P)一边喷出油墨等液体，从而对纸张P进行图像形成处理。

框体111构成喷墨打印机100的外轮廓。在框体111的规定部位具备将纸张P排出到外部的排出口。

介质供给部112具备多个供纸盒，构成为能够层叠保持多张各种尺寸的纸张P。

介质排出部114具备构成为能够保持从排出口排出的纸张P的排纸托盘。

图像形成部113具备支承纸张P的支承部117和在支承部117的上方对置配置的多个头单元130。

支承部117具备：输送带118，环形地设置在进行图像形成的规定区域中；支承板119，从里侧支承输送带118；以及多个带辊120，设置在输送带118的里侧。

在图像形成时，支承部117将纸张P支承在作为输送带118的上表面的保持面上，并且通过带辊120的旋转以规定的时刻输送输送带118，从而将纸张P向下游侧输送。

头单元130具备：多个(4色)喷墨头10；油墨罐132，作为液体罐分别搭载在各喷墨头10上；连接流路133，连接喷墨头10和油墨罐132；以及循环泵134，作为循环部。头单元130是使液体在油墨罐132、形成在喷墨头10的内部的压力室31、虚设室32以及油墨室27中始终循环的循环型的头单元。

在本实施方式中，具备青色、品红色、黄色、黑色等4色的喷墨头10，和分别收容这些各色油墨的油墨罐132。油墨罐132通过连接流路133与喷墨头10连接。连接流路133具备与喷墨头10的供给口连接的供给流路和与喷墨头10的排出口连接的回收流路。

另外，在油墨罐132上连结有未图示的泵等负压控制装置。另外，负压控制装置与喷墨头10和油墨罐132的水头值对应地对油墨罐132内进行负压控制，从而使供给到喷墨头10的各喷嘴28的油墨形成规定形状的弯液面。

循环泵134例如是由压电泵构成的送液泵。循环泵134设置在供给流路中。循环泵134通过布线与控制部116的驱动电路连接，构成为能够通过CPU(Central ProcessingUnit：中央处理器)的控制进行控制。循环泵134使液体在包括喷墨头10和油墨罐132的循环流路中循环。

输送装置115沿着从介质供给部112通过图像形成部113到达介质排出部114的输送路径A输送纸张P。输送装置115具备沿着输送路径A配置的多个引导板对121和多个输送用辊122。

多个引导板对121分别具备夹着被输送的纸张P而对置配置的一对板部件，沿着输送路径A引导纸张P。

输送用辊122在控制部116的控制下被驱动而旋转，从而将纸张P沿着输送路径A向下游侧输送。需要说明的是，在输送路径A的各处配置有检测纸张的输送状况的传感器。

控制部116具备：控制电路，作为控制器的CPU等；ROM(Read Only Memory：只读存储器)，存储各种程序等；RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)，暂时存储各种可变数据或图像数据等；以及接口部，进行来自外部的数据的输入以及向外部的数据的输出。

在如上所述构成的喷墨打印机100中，控制部116例如在接口检测到用户通过操作输入部的操作而发出的印刷指示时，驱动输送装置115输送纸张P，并且在规定时刻对头单元130输出印刷信号，从而驱动喷墨头10。作为喷出动作，喷墨头10根据与图像数据对应的图像信号，向IC发送驱动信号，经由布线向压力室31的电极层34施加驱动电压，选择性地驱动致动器部件22的侧壁33，从喷嘴28喷出油墨，在保持于输送带118上的纸张P上形成图像。另外，作为液体喷出动作，控制部116通过驱动循环泵134，使液体在通过油墨罐132和喷墨头10的循环流路中循环。通过循环动作，油墨罐132内的油墨进行如下动作：通过由循环泵134驱动，油墨罐132的油墨通过歧管18的油墨供给部，从供给孔25供给到油墨室27的第一共用室271。该油墨被供给到一对致动器部件22的多个压力室31和多个虚设室32。油墨通过压力室31和虚设室32流入油墨室27的第二共用室272。该油墨从排出孔26通过歧管18的油墨排出部而被排出到油墨罐132。

根据上述的实施方式，可以提供能够确保稳定的喷出特性的液体喷头以及液体喷头的制造方法。即，上述实施方式所涉及的喷墨头10通过在压力室31具备罩部23，从而压力室31的入口以及出口的流路阻力比压力室31内部、第一共用室271、第二共用室272大。作为具体例，在作为压力室31的共用室的第一共用室271、第二共用室272开口的开口部的面积小于压力室31的流路截面积。因此，在喷墨头10中进行液体喷出时的弯液面的隆起变小。因此，弯液面的恢复变快，能够减轻对下一个墨滴的影响，提高喷出稳定性。

图12是具备节流部(节流部240)的喷墨头110的试验例1和不具备节流部的喷墨头1010的试验例2。图13表示具有试验例1所涉及的节流部的喷墨头110的频率特性，图14表示作为比较例2的不具备节流部的喷墨头1010的频率特性。在图13以及图14中，分别示出了1滴、3滴的情况下各个喷嘴的喷出速度与频率的关系。

试验例1所涉及的喷墨头110是侧面喷射型，压力室31的延伸方向即第二方向的两侧与共用室连通，并且喷嘴28在压力室31的延伸方向的中途部开口。

如图14所示，在试验例2所涉及的喷墨头1010中，在低频区域，喷出速度平坦，但随着频率变高，喷出速度存在减少的倾向，在低频区域和高频区域，喷出速度存在差异。在试验例2所涉及的喷墨头1010在1滴的情况下，到25kHz为止，喷出速度平坦，但在25kHz以上，随着频率变高，喷出速度存在减少的倾向。另外，在试验例2所涉及的喷墨头1010在3滴的情况下，到15kHz为止，喷出速度平坦，但在15kHz以上，随着频率变高，喷出速度存在减少的倾向。因此，根据印刷图案，着落位置会产生偏移。这样，如果喷出速度的差异较大，则弯液面的隆起收敛需要时间，引起印刷质量下降，因此不能进行高速驱动。

另一方面，如图13所示，在具有节流部的喷墨头110中，1滴以及3滴都存在喷出速度平坦的倾向。这是因为：共用液与喷嘴间的流体阻力变大，弯液面的隆起变小。

另外，图15示出了在压力室设置有节流部的试验例1和未设置节流部的试验例2的弯液面恢复的模拟结果。根据图15，在喷嘴的弯液面状态为低频的情况下，从喷出墨滴到喷出下一个墨滴需要足够的时间，无论有没有节流部，都能够在等待弯液面恢复后以稳定状态喷出。另一方面，在高频的情况下，由于从喷出点(墨滴)到喷出下一个墨滴的时间短，因此在弯液面恢复前开始下一个墨滴的喷出。因此，在不设置节流部的喷墨头1010的情况下，在喷出后，弯液面的隆起变大，在下一个墨滴喷出之前弯液面不能恢复，喷出速度下降。与此相对，在设置了节流部的情况下，由于弯液面的隆起变小，因此弯液面的恢复变快，能够减轻对下一个墨滴的影响。因此，从这些模拟结果可知，通过在压力室31与共用室之间设置节流部，能够提高喷墨头110的喷出稳定性。

图16是作为试验例1的侧面喷射型的喷墨头110，和作为在一端形成有油墨出入口且在另一端形成有喷嘴的试验例3的共享模式共享壁方式末端喷射型的喷墨头2010的说明图。

图17至图20是在作为试验例3的末端喷射型的喷墨头2010和侧面喷射型的试验例1的喷墨头110中分别设置节流部的情况下的模拟特性比较的图。图17表示驱动波形，图18表示喷嘴流速振动，图19表示喷出体积，图20表示弯液面的恢复特性。

另外，试验例3所涉及的喷墨头2010是末端喷射型，压力室31的延伸方向即第二方向的一端侧与共用室连通，另一端部关闭，喷嘴在流路的端部开口。即，喷墨头2010构成从第二方向的一方朝向喷嘴28流动的流路。

对于作为试验例3的从单侧供给的末端喷射型的喷墨头2010和作为两侧供给的侧面喷射型的试验例1的喷墨头110而言，在使喷出体积、喷嘴流速振动、弯液面恢复特性协调一致时的驱动电压中，两侧供给的侧面喷射型的构成的驱动电压最低，因此可以说，从驱动效率的观点来看，两侧供给比单侧供给的优越性高。即，在压力室的中央具有喷嘴，油墨的出入口位于两端的所谓侧面喷射型的喷墨头110的喷出效率比末端喷射型的喷墨头2010优异。

需要说明的是，一般而言，在共享模式共享壁方式的喷墨头中，例如压力室由利用金刚石切割刀在压电体上形成的微细的槽构成，因此难以减小压力室的一部分的截面，但根据上述实施方式，通过将节流口242中的被侧壁33夹着的第一部位2421设为50％以上，容易高精度地设计节流部240的形状。另外，通过减小从侧壁33向压力室31的外侧突出的第二部位2422，能够抑制尺寸的偏差，使节流口242的流路阻力稳定。另外，在上述实施方式中，致动器部件22的侧面部221构成倾斜面，由此，曝光方向的制约少，曝光以及显影处理变得容易。另外，通过并用机械加工，能够以高精度实现更微细的图案形成。

另外，在第二实施例中，通过将节流口242中的被侧壁33夹着的第一部位2421设为80％以上，将向压力室31的外侧突出的第二部位2422的尺寸设为等于或小于压力室31的宽度尺寸，能够抑制产生比压力室31内部大的气泡。因此，能够高精度地设定节流口242的尺寸，使节流口242的流路阻力稳定。

另外，在第三实施例中，通过将节流口242中的被侧壁33夹着的第一部位2421设为90％以上，将向压力室31的外侧突出的第二部位2422的尺寸设为等于或小于压力室31内的壁厚，能够抑制溶胀等的影响。即，虽然根据油墨的种类可能会发生溶胀，但只要厚度为压力室内的壁厚以下，则如图11所示，作为比较例2，与第二部位的厚度大的情况相比，能够将溶胀抑制得较少。因此，能够高精度地设定节流口242的尺寸，使节流口242的流路阻力稳定。

另外，在上述实施方式所涉及的喷墨头10中，由于在成为压力室31的出入口的连通口局部地形成节流部，因此与整体地缩小压力室31的宽度相比，更容易确保压力室31的体积。因此，与将压力室整体缩小宽度的构成相比，对喷嘴或液滴的大小的制约少，容易维持喷出性能。

需要说明的是，本发明并不限定于上述实施方式本身，在实施阶段，在不脱离其宗旨的范围内，可以对构成要素进行变形而具体化。

在上述实施方式中，作为一例，示出了在压力室31的一侧配置第一共用室271，在另一侧配置第二共用室272，流体从压力室的一侧流入从另一侧流出的例子，但不限于此。例如，也可以是压力室31的两侧的共用室为供给侧，从两侧流入的构成。即，也可以是流体从压力室31的两侧流入，从配置在压力室31的中央的喷嘴28流出的构成。在这种情况下，通过在压力室31的两侧的入口部分设置节流部，也能够增加流体阻力，改善喷出效率。

另外，在上述实施方式中，构成为：增加流路阻力的节流部240具有形成在压力室31的两侧的侧壁33的壁面上的一对突起部241，但节流部240的形状不限于此。例如，节流口242形成为沿成为压力室的深度方向的第三方向延伸的狭缝形状，但也可以沿其他方向延伸，或者也可以是包含圆形或椭圆形的其他形状。另外，设置在两侧的节流部240的形状、位置、大小可以根据流路阻力分别设定，可以在两侧以相同的条件构成，也可以一个和另一个节流部240以不同的条件构成。

在上述实施方式中，示出了在基板21的主面部分配置具备多个槽的致动器部件22的例子，但不限于此。例如也可以是在基板21的端面具备致动器的构成。另外，喷嘴列的数量也不限于上述实施方式，也可以是具备一列或三列以上的构成。

另外，在上述实施方式中，示例了在基板21上具备由压电部件构成的层叠压电体的驱动器基座11，但不限于此。例如也可以不使用基板而仅由压电部件形成致动器部件22。另外，也可以不使用两个压电部件，而使用一个压电部件。另外，虚设室32也可以与作为共用室的第一共用室271或第二共用室272连通。另外，供给侧和排出侧也可以相反，或者也可以构成为能够切换。

另外，在上述实施方式中，作为一例，示例了压力室31的一侧为供给侧，另一侧为排出侧，流体从压力室的一侧流入从另一侧流出的循环型的喷墨头，但不限于此。例如也可以是非循环型。另外，例如也可以是压力室31的两侧的共用室为供给侧，从两侧流入的构成。即，也可以是流体从压力室31的两侧流入，从配置在压力室31的中央的喷嘴28流出的构成。在该情况下，通过在成为压力室31的两侧的入口的连通口设置节流部240，也能够增加流体阻力，改善喷出效率。例如，也可以通过不具备排出侧的流路，或者关闭排出侧的流路而成为非循环式的构成。例如，也可以代替排出孔26而设置供给孔25，或者排出侧的流路仅在油墨补充时或维护时打开，在印刷时关闭，构成为非循环式。

例如，喷出的液体不限于印刷用的油墨，例如也可以是喷出包括用于形成印刷布线基板的布线图案的导电性粒子的液体的装置等。

另外，在上述实施方式中，示出了喷墨头用于喷墨打印机等液体喷出装置的例子，但不限于此，例如也能够用于3D打印机、工业用的制造机械、医疗用途，能够实现小型轻量化以及低成本化。

根据以上说明的至少一个实施方式，可以提供能够确保稳定的喷出特性的液体喷头以及液体喷头的制造方法。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

附图标记说明

10：喷墨头；11：致动器基座；12：喷嘴板；13：框架；17：电路基板；18：歧管；21：基板；22：致动器部件；23：罩部；231：第一部位；232：第二部位；25：供给孔；26：排出孔；27：油墨室；31：压力室；32：虚设室；33：侧壁；34：电极层；51：膜；52：驱动IC芯片；100：喷墨打印机；111：框体；112：介质供给部；113：图像形成部；114：介质排出部；115：输送装置；116：控制部；117：支承部；118：输送带；119：支承板；120：带辊；121：引导板对；122：输送用辊；130：头单元；132：油墨罐；133：连接流路；134：循环泵；211：图案布线；221：侧面部；222：顶部；240：节流部；241：突起部；242：节流口；2421：第一部位；2422：第二部位；271：第一共用室；27：油墨室；272：第二共用室。

Claims (10)

1.一种侧面喷射型的液体喷头，具备：

致动器，具有多个槽和侧壁，所述多个槽构成：多个压力室，与喷出液体的多个喷嘴连通；及多个虚设室，配置在多个所述压力室之间，所述侧壁形成在多个所述槽之间，根据驱动信号使所述压力室的容积改变；

共用室，与多个所述压力室的两端连通；以及

罩部，具有节流口，该节流口在所述压力室的两端部堵塞所述压力室与所述共用室连通的连通口的一部分，并与所述压力室连通，并且流体阻力比所述压力室内部大，

所述罩部一体地具有第一部位和第二部位，所述第一部位形成为与所述侧壁重叠并且配置在所述槽内，所述第二部位形成在所述槽的外部，

所述第一部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述罩部在所述压力室的延伸方向上的尺寸的50％以上。

2.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，

所述罩部由感光性树脂构成，

所述第一部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述罩部在所述延伸方向上的尺寸的80％以上。

3.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，

所述第一部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述罩部在所述延伸方向上的尺寸的95％以上。

4.根据权利要求1所述的液体喷头，其中，

所述液体喷头构成为：

多个所述喷嘴以及多个所述压力室在第一方向上排列配置，

所述压力室分别沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

所述喷嘴配置在与所述压力室的所述第二方向的中途部对应的位置，

所述喷嘴的喷出方向相对于所述第一方向以及所述第二方向交叉，并且，

所述节流口在所述第一方向上的尺寸小于所述压力室在所述第一方向上的尺寸。

5.根据权利要求2所述的液体喷头，其中，

所述液体喷头构成为：

多个所述喷嘴以及多个所述压力室在第一方向上排列配置，

所述压力室分别沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

所述喷嘴配置在与所述压力室的所述第二方向的中途部对应的位置，

所述喷嘴的喷出方向相对于所述第一方向以及所述第二方向交叉，并且，

所述节流口在所述第一方向上的尺寸小于所述压力室在所述第一方向上的尺寸。

6.根据权利要求3所述的液体喷头，其中，

所述液体喷头构成为：

多个所述喷嘴以及多个所述压力室在第一方向上排列配置，

所述压力室分别沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸，

所述喷嘴配置在与所述压力室的所述第二方向的中途部对应的位置，

所述喷嘴的喷出方向相对于所述第一方向以及所述第二方向交叉，并且，

所述节流口在所述第一方向上的尺寸小于所述压力室在所述第一方向上的尺寸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液体喷头，其中，

所述第二部位在所述压力室的延伸方向上的尺寸为所述压力室的与所述延伸方向交叉的宽度尺寸以下。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的液体喷头，其中，

所述喷嘴设置为与所述压力室相同数量，且与所述压力室对置配置。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的液体喷头，其中，

在所述槽的内表面形成电极层、图案布线。

10.根据权利要求4至6中任一项所述的液体喷头，其中，

所述第二部位在所述第二方向上的尺寸等于或小于重叠地形成在所述侧壁上的所述第一部位在所述第一方向上的厚度尺寸。

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