专利名称：液滴喷出头及液滴喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液滴喷出头及液滴喷出装置。
背景技术：
在喷墨记录装置等液滴喷出装置所使用的液滴喷出头中，追求能够喷出更微小的液滴。
为了微小化所喷出的液滴，需要减小从外部接受振动所产生的压力而向喷嘴供给液体材料的腔的振动周期。因此，也包括贮存向喷嘴、腔及腔供给的液体材料的贮存器，需要较小地形成液体材料的流路整体。
但是，若减小贮存器，则由于相对贮存器内的液体材料的流动的阻力变大，因此材料向腔的供给效率下降，喷嘴有时在材料供给不充分的状态下进行液滴的喷出。
还有，专利文献1公开了与喷墨记录装置的墨水供给相关的技术。
专利文献1特开2003-211644号公报发明内容本发明的目的在于降低向液滴喷出头的各喷嘴的材料供给的不均。
本发明提供一种液滴喷出头，其特征在于，具备喷嘴部，其喷出液体材料；液室，其与所述喷嘴部连通，且接受来自外部的压力而向所述喷嘴部供给所述液体材料；贮存室，其经由多个墨水供给路与多个所述液室连通，且向所述多个液室供给通过材料供给口从外部供给的所述液体材料，在以从所述材料供给口朝向所述液室的方向为第一方向，以与所述第一方向垂直的方向为第二方向，以沿所述第一方向通过所述材料供给口的直线为第一基准线，以沿所述第二方向通过所述材料供给口的直线为第二基准线时，与所述第二基准线的垂直距离越长的液室，与所述第一基准线的垂直距离越短。
另外，本发明提供一种液滴喷出头，其特征在于，具备贮存室，其具有材料供给口；多个墨水供给路，其与所述贮存室连接；多个液室，其分别与所述多个墨水供给路连接；多个喷嘴部，其分别与所述多个液室连接，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度比所述第一墨水供给路的长度短。
另外，本发明提供一种液滴喷出头，其特征在于，具备贮存室，其具有材料供给口；多个墨水供给路，其与所述贮存室连接；多个液室，其分别与所述多个墨水供给路连接；多个喷嘴部，其分别与所述多个液室连接，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度、和从所述贮存室的外周向所述多个液室中第二液室和所述多个墨水供给路中第二墨水供给路的连结部引出的法线的长度不相同。
由此，缓和液体材料到达各液室中耗费的时间的差，液体材料的供给效率在各液室中成为大致恒定。因而，能够降低向各喷头的材料供给的不均。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度比所述第一墨水供给路的长度短。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，所述多个墨水供给路的各自长度不相同。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，所述贮存室具有与所述多个供给路连接的多个连结部，所述贮存室的侧面的至少一部分具有曲面，所述多个连结部形成在所述曲面上。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，所述贮存室具有与所述多个供给路连接的多个连结部，所述贮存室的底面呈多边形，所述贮存室的侧面由多个面构成，形成有所述多个连结部中第一连结部的所述多个面中任一面、和形成有所述多个连结部中第二连结部的所述多个面中任一面不相同。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，包括多个所述贮存室。
另外，在所述液滴喷出头中，优选，所述多个贮存室配置成锯齿状。由此，能够高密度地配置贮存室和喷嘴。
本发明提供一种液滴喷出装置，其特征在于，具备所述液滴喷出头。
图1(A)是分解表示本发明的液滴喷出头的示意图，图1(B)是图1(A)的a-a’方向的剖面图；图2是表示本发明的液滴喷出装置的结构的图；图3(A)、(B)是从上方观察实施方式1的液滴喷出头的贮存器、腔及喷出部的图；图4是从上方观察比较例的液滴喷出头的贮存器、腔及喷出部的图；图5(A)是表示比较例的液滴喷出头的贮存器内的墨水的流动的图，图5(B)是表示实施方式1的液滴喷出头的贮存器内的墨水的流动的图；图6(A)～(E)是表示实施方式1的液滴喷出头的贮存器的变形例的图；图7(A)是本发明的实施方式2的液滴喷出头的剖面图，图7(B)是从上方观察实施方式2的液滴喷出头的贮存器、腔及喷嘴部的图。
图中10-液滴喷出头；11-喷嘴板；12-流路基板；13-振动板；14-压电件；15-支承基板；16-头壳；17-墨水供给口；18-贮存器；19-电极；100-喷嘴部；101-墨水供给路；101a-第一墨水供给路；101b-第二墨水供给路；103-腔；103a-第一腔；103b-第二腔。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。
还有，在本发明中“距离”是指“长度(length)”，作为比意味着将连结二点的线段在垂直线上正投影时的长度的“垂直距离(distance)”更宽的概念而使用。
实施方式1.
图1(A)是分解表示本发明的实施方式1的液滴喷出头10的一例的示意图。另外，图1(B)是图1(A)的a-a’方向的剖面图。
如图1所示，液滴喷出头10具备喷嘴版11、流路基板12、振动板13、压电件14、支承基板15、头壳16、电极19，在喷嘴板11上形成有喷嘴部100，在流路基板12和振动板13之间形成有贮存器(贮存室)18、腔(液室)103、及连通贮存器18和腔103的墨水供给路102。
还有，液滴喷出头并不限定于该结构，若能够适用以下说明的贮存器18、腔103和墨水供给路102的关系，则也可以一体地形成喷嘴板11和流路基板12。另外，喷嘴部100也可以设置在流路基板12和振动板13的边界。
液滴喷出头10设置在例如图2所示的液滴喷出装置的头组件部(图中A)。作为液滴喷出装置，除了墨水的喷出所使用的图像形成装置之外，还可以列举工业用的用途所使用的成膜装置。所谓成膜装置例如是如下的装置例如向基板上喷出包括高分子材料等有机材料或金属粒子等无机材料的液体材料，由此形成例如滤色镜或金属配线等功能性膜。
若从外部的供给机构经由墨水供给口17向液滴喷出头10取入液体材料，则形成贮存器18、腔103、喷嘴部100的空间由液体材料充满。然后，从电极19向压电件14传递电信号，由此压电件14和振动板13产生挠曲，腔103内的压力瞬间变高，由此从喷嘴部100喷出液滴。
图3是从上观察实施方式1的液滴喷出头10的贮存器18、腔103及喷嘴部100的图。
一个贮存器18经由多个墨水供给路101结合多个腔103。液滴喷出头10包括一个以上这样的结合有多个腔103的贮存器18。
材料喷出口17位于贮存器18的从腔103远离的一侧的周缘部。这是为了容易排出贮存器18内的气泡。
在实施方式1中，贮存器18的形状是椭圆形，各腔103沿椭圆的弧而结合。
如图3(A)所示，与从材料供给口17朝向腔103的方向1(第一方向)垂直的方向2(第二方向)上的、与材料供给口17的距离越长的腔103，在方向1上的与材料供给口17的距离越短。即，两端的腔103与中央的腔103相比，方向2上的距材料供给口17的距离长，但是若从方向1观察，则与中央的腔103相比，距材料供给口17的距离近。
即，以沿第一方向通过材料供给口17的直线为第一基准线，以沿第二方向通过材料供给口17的直线为第二基准线时，就多个腔103中第一腔103a和第二腔103b而言，作为第二基准线和第一腔103a的垂直距离的第一方向的第一垂直距离L1a大于作为第二基准线和第二腔103b的垂直距离的第一方向的第二垂直距离L1b时，作为第一基准线和第一腔的垂直距离的第二方向的第一垂直距离L2a小于作为第一基准线和第二腔的垂直距离的第二方向的第二垂直距离L2b这一关系成立。
还有，在此的“距离”是指“长度(length)”，作为比意味着将连结二点的线段在垂直线上正投影时的长度的“垂直距离(distance)”更宽的概念而使用。
另外，这多个腔103的位置关系可具有如下特征。
即，在图3(B)中，从贮存器18的外周向第一腔103a和第一墨水供给路101a的连结部引出的第一法线的长度比第一墨水供给路101a短。另外，从贮存器18的外周向作为其他腔的第二腔103b和第二墨水供给路101b的连结部引出的第二法线的长度比第一法线短。即，即使第一墨水供给路101a和第二墨水供给路101b的长度相同，第一法线的长度和第二法线的长度也不同。
还有，在此所谓的法线是与跟腔103的外周相切的切线垂直的直线。
在此，若第一墨水供给路101a的长度与第一法线的长度相等，第二墨水供给路101b的长度与第二法线的长度相等，则墨水供给路的长度的差表现为液体材料向各腔的供给能力的差。通过图3(B)的特征，能够消除这样的不良情况。
另一方面，图4是从上观察比较例的液滴喷出头的贮存器18、腔103及喷嘴部100的图。在比较例中，贮存器18的形状是半圆形，所有的腔103与贮存器18的弦的侧结合。
因此，跟与从材料供给口17朝向腔103的方向1(第一方向)垂直的方向(第二方向)上的、距材料供给口17的距离无关，方向1上的与材料供给口17的距离相等。即，两端的腔103与中间的腔103相比，方向2上的距材料供给口17的距离长，但是若从方向1观察，则所有的腔103距材料供给口17的距离相等。
若从材料供给口17向贮存器18内流入墨水，则产生从材料供给口17朝向连接有腔103的一侧的直线状的墨水的流动，并且以从该直线状的流动分支的方式产生墨水的流动。图5(A)以箭头表示比较例的液滴喷出头的贮存器内的墨水的主要流动，图5(B)以箭头表示实时方式1的液滴喷出头10的贮存器18内的墨水的主要流动。
如图5(A)所示，在比较例中，越距两端近的腔103即方向2上的与材料供给口17的距离越长的腔103，墨水到达越耗费时间，从而供给效率差。因而，喷出墨水时，有时无法向距两端近的腔103充分供给墨水。
另一方面，如图5(B)所示，在本发明的液滴喷出头10中，方向2上的与材料供给口17的距离越长的腔103，方向1上的与材料供给口17的距离越短，因此，与比较例相比，可缓和墨水到达各腔103所耗费时间的差，将供给效率保持为大致恒定。
还有，实施方式1的贮存器18例如可通过使用了镍、钴、锰等金属、或这些金属的合金的电铸法来形成。或者，也可以通过在硅基板上实施光刻法来与腔103一体形成。
图6是表示实施方式1的液滴喷出头10的贮存器18的变形例的图。贮存器18只要是几乎没有墨水到达各腔103所耗费时间的差的形状即可，例如可以是图6(A)所示的圆形、或图6(B)、(C)所示的多边形等。另外，也可以图6(D)、(E)所示是结合腔103的一侧呈曲线状的形状。
如上所述，本实施方式1的液滴喷出头10，与从材料供给口17朝向腔103的方向1垂直的方向2上的、与材料供给口17的距离越长的腔103，方向1上的与材料供给口17的距离越短。
因而，可缓和墨水到达各腔103所耗费时间的差，将各腔103的墨水供给效率保持为恒定。由此，可降低向各喷嘴的材料供给的不均。
尤其，为了微小化所喷出的液滴，需要减小包括贮存器18的墨水流路整体，但是若减小贮存器18则相对贮存器18内的墨水的流动的阻力变大，从而墨水向腔103的供给效率变差。但是，若适用实施方式1的液滴喷出头10，则向各喷嘴的墨水供给效率提高。
实施方式2.
图7(A)是实施方式2的液滴喷出头10的剖面图，图7(B)是从上观察实施方式2的液滴喷出头10的贮存器18、腔103及喷嘴部100的图。
如图所示，在实施方式2中，多个贮存器18配置成锯齿状。由于贮存器18使材料供给口17存在的一侧背靠背而配置，因此腔103配置在贮存器18的左右两侧。
各自的贮存器18的形状与实施方式1相同，与从材料供给口17朝向腔103的方向1垂直的方向2上的、与材料供给口17的距离越长的腔103，方向1上的与材料供给口17的距离越短。
根据实施方式2，与实施方式1相同，与一个贮存器18连接的各自腔103的墨水供给效率大致成为恒定，由此能够降低向各喷嘴的材料供给的不均。另外，由于将贮存器18以使材料供给口17存在的一侧背靠背的方式配置成锯齿状，因此能够高密度地配置贮存器18。
权利要求
1.一种液滴喷出头，其特征在于，具备喷嘴部，其喷出液体材料；液室，其与所述喷嘴部连通，且接受来自外部的压力而向所述喷嘴部供给所述液体材料；贮存室，其经由多个墨水供给路与多个所述液室连通，且向所述多个液室供给从外部通过材料供给口供给的所述液体材料，在以从所述材料供给口朝向所述液室的方向为第一方向，以与所述第一方向垂直的方向为第二方向，以沿所述第一方向通过所述材料供给口的直线为第一基准线，以沿所述第二方向通过所述材料供给口的直线为第二基准线时，与所述第二基准线的垂直距离越长的液室，与所述第一基准线的垂直距离越短。
2.一种液滴喷出头，其特征在于，具备贮存室，其具有材料供给口；多个墨水供给路，其与所述贮存室连接；多个液室，其分别与所述多个墨水供给路连接；多个喷嘴部，其分别与所述多个液室连接，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度比所述第一墨水供给路的长度短。
3.一种液滴喷出头，其特征在于，具备贮存室，其具有材料供给口；多个墨水供给路，其与所述贮存室连接；多个液室，其分别与所述多个墨水供给路连接；多个喷嘴部，其分别与所述多个液室连接，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度、和从所述贮存室的外周向所述多个液室中第二液室和所述多个墨水供给路中第二墨水供给路的连结部引出的法线的长度不相同。
4.如权利要求3所述的液滴喷出头，其特征在于，从所述贮存室的外周向所述多个液室中第一液室和所述多个墨水供给路中第一墨水供给路的连结部引出的法线的长度比所述第一墨水供给路的长度短。
5.如权利要求1至4中任一项所述的液滴喷出头，其特征在于，所述多个墨水供给路的各自长度不同。
6.如权利要求1至5中任一项所述的液滴喷出头，其特征在于，所述贮存室具有与所述多个供给路连接的多个连结部，所述贮存室的侧面的至少一部分具有曲面，所述多个连结部形成在所述曲面上。
7.如权利要求1至5中任一项所述的液滴喷出头，其特征在于，所述贮存室具有与所述多个供给路连接的多个连结部，所述贮存室的底面呈多边形，所述贮存室的侧面由多个面构成，形成有所述多个连结部中第一连结部的所述多个面中的任一面、和形成有所述多个连结部中第二连结部的所述多个面中的任一面不相同。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液滴喷出头，其特征在于，包括多个所述贮存室。
9.如权利要求8所述的液滴喷出头，其特征在于，所述多个贮存室配置成锯齿状。
10.一种液滴喷出装置，其具备如权利要求1至9中任一项所述的液滴喷出头。
全文摘要
本发明提供一种液滴喷出头，其降低向液滴喷出头的各喷嘴的材料供给的偏差。具备喷嘴部(100)，其喷出液滴；腔(103)，其与喷嘴部(100)连通，且接受来自外部的压力并向喷嘴部(100)供给液体材料；贮存器(18)，其与多个腔(103)连通，且向腔(103)供给通过材料供给口(17)从外部供给的液体材料，与从材料供给口(17)朝向腔(103)的方向(1)垂直的方向(2)的、与材料供给口(17)的距离越长的腔(103)，方向(1)的与材料供给口(17)的距离越短。
文档编号B41J2/175GK101032884SQ200710085
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月8日 优先权日2006年3月9日
发明者小泽欣也 申请人:精工爱普生株式会社