液体喷射装置和头部的制作方法

本发明涉及一种液体喷射装置以及一种头部。

背景技术：

作为用于喷射液体例如墨以便打印图像或符号的液体喷射装置(例如喷墨打印装置)，例如有这种形式的装置，其中，具有墨储槽的头部安装在滑架上，用于储存墨的主储罐相对于滑架布置在另一位置。主储罐中的墨通过管等而供给至在头部侧的墨储槽，墨从喷射单元喷射。

作为这种形式的喷墨装置，日本专利申请公开No.2007-105883公开了具有这种结构的喷墨装置，其中，供给针附接于墨储槽的盖部件，以便穿刺盖部件。通过这种结构，连接用部件环绕供给针附接，用于与管连接。此外，一连接用部件附接于管的一端，用于与附接于墨储槽的盖部件的连接用部件连接。墨储槽的在盖部件侧的连接用部件与在管侧的连接用部件连接，从而将管连接在墨储槽上。

技术实现要素：

本发明的液体喷射装置包括：液体容器，该液体容器能够在内部储存液体；头部，该头部提供于滑架上，并包括：液体容纳单元，该液体容纳单元能够在内部储存液体；以及液体喷射单元，该液体喷射单元喷射液体；以及柔性部件，该柔性部件连接在液体容器和液体容纳单元之间，并将储存在液体容器中的液体供给至液体容纳单元，其中沿朝向液体容纳单元内部的方向凹入的凹形部分形成于液体容纳单元的外壁表面上，并且在该凹形部分内部形成有凸出部分，该凸出部分从凹形部分的底表面沿朝向液体容纳单元外部的方向凸出，并插入柔性部件。

通过下面(参考附图)对示例实施例的说明将清楚本发明的其它特征。

附图说明

图1是液体喷射装置在它的外部拆开的状态下的透视图；

图2是示出图1中的液体喷射装置的液体供给系统的剖视图；

图3是安装在图1的液体喷射装置中的头部的透视图；

图4是图3中的头部的盖部件的透视图；

图5是图3中的头部沿线V-V的剖视图。

图6是示出图5中的头部和连接于该头部的柔性部件的流动通道连接用部件的剖视图；

图7A是示出图3中的头部的变化实例的透视图；

图7B是头部的盖部件的透视图；

图8A是图7A中的头部沿线VIIIA-VIIIA的剖视图；

图8B是示出连接于头部的柔性部件的流动通道连接用部件的剖视图；

图9是头部的剖视图；

图10是示出图5中的头部的变化实例的剖视图；

图11A是示出图9中的头部的剖视图；

图11B是示出图11A中的头部沿竖直方向以上下颠倒姿态布置的状态的视图；以及

图12是示出图10中的头部的剖视图。

具体实施方式

对于在日本专利申请公开No.2007-105883中公开的液体喷射装置，在墨储槽侧的连接用部件(该连接用部件附接于墨储槽的盖部件在顶表面侧的壁表面)连接于在管侧的连接用部件，从而使墨储槽连接于管。因此，用于墨储槽和管之间连接的连接用单元布置在墨储槽的盖部件的顶表面侧。因此，在墨储槽中，连接用单元比墨储槽的盖部件突出到更外侧，包括与管连接的连接用单元的墨储槽的结构的尺寸将增加，因此液体喷射装置的结构的尺寸可能增加。

根据本发明，考虑到这些情况而提供了一种减小尺寸的液体喷射装置。

下面将参考附图介绍本发明的实施例。

图1示出了本发明的液体喷射装置(喷墨打印装置)27的外部拆开的状态的透视图。头部1构造成能够安装在滑架17上，并通过与提供于滑架的顶部部分上的接头(未示出)连接而提供于滑架17上。液体喷射装置27是串联扫描类型的打印装置，滑架(支撑部件)17通过引导轴而沿主扫描方向可运动地引导。滑架17通过滑架马达和传递驱动力的驱动力传递机构(例如皮带)而沿主扫描方向往复运动。滑架17安装头部1。

图2是液体喷射装置27中的头部1和形成于头部1内部的液体流动通道的示意剖视图，头部1安装在该液体喷射装置27中。在液体喷射装置27中，能够在内部储存相对较大量液体的液体容器(主储罐)12布置在滑架17的外部。液体容器12布置在与滑架17上的位置不同的位置处，离开滑架17。液体容器12通过柔性部件7(例如管)而连接至提供于滑架17上的头部1的液体容纳单元。

安装在滑架17上的头部1包括喷射液体的液体喷射单元(喷墨单元)2以及将液体(墨)供给至液体喷射单元2的液体容纳单元(墨储槽单元)20。液体喷射单元2与液体容纳单元20一体。如上所述，滑架17构造成能够支撑头部1。头部1中的液体容纳单元20构造成能够在内部储存液体。

应注意，液体容纳单元和液体喷射单元可以并不一体，而是可以分开形成。打印介质例如片材通过传送辊而沿与滑架的主扫描方向垂直的副扫描方向来传送。液体喷射装置27重复进行：打印操作，用于将液体喷射至压板上的打印介质打印区域，同时使液体喷射单元2沿主扫描方向运动；以及传送操作，用于使打印介质沿副扫描方向传送与它的打印宽度相对应的距离。因此，图像顺序打印(形成)在打印介质上。

多个喷射口、与多个喷射口连通的多个压力腔室以及与所述压力腔室连通的多个流动通道分别形成于头部1的液体喷射单元2中。液体从头部1的液体容纳单元经由相应流动通道而供给至形成于液体喷射单元2内部的压力腔室。每个压力腔室包括作为能量产生元件的例如热产生元件(电/热转换器)。热产生元件通过布线而通电，从热产生元件产生热能，从而加热压力腔室中的墨以及通过薄膜沸腾而产生气泡。这时，液滴通过气泡产生的能量而从喷射口喷射。应注意，压电元件等可以用作能量产生元件。

滑架17沿主扫描方向运动，因此，液体在头部1运动的同时从液体喷射单元2喷射。喷射的液体落在打印介质等上，从而执行打印。在打印中，容纳在液体容器12中的液体经由柔性部件7而供给至头部1的液体容纳单元20。液体直接储存在液体容器12中。为了增加液体的储存量，优选是用于保持液体的保持部件(例如海绵)不布置在液体容器12的内部。如上所述，液体容器12中的液体持续地供给至头部1的液体容纳单元20。

头部1的液体喷射单元2布置在沿重力方向比液体储存在液体容器12中的部分更高的位置处。因此，在头部1中的液体喷射单元2和液体容器12之间产生水头差。通过该水头差，在头部1的液体喷射单元2的内部产生负压。液体喷射单元2中的负压的产生将防止液体从液体喷射单元2的喷射口滴落，从而将液体保持在液体喷射单元2内部。应注意，本发明并不局限于这种形式的头部1的结构和液体容器12，也能够用于具有在液体容器12中的负压产生机构的系统。

图3是用于解释头部1的结构的透视图，示出了用于将单色液体(墨)安装在一个头部中的形式的结构。图4是在朝向头部1内部的表面朝上的情况下来看时，图3中的头部1中的盖部件6的透视图。

头部1通过将盖部件6焊接在壳体4上而形成。在柔性部件7中，流动通道连接用部件13(见图6)附接于用于与盖部件6连接的位置。凸出部分11(作为用于使盖部件6与流动通道13连接的部分)和液体供给单元10形成于盖部件6的外壁表面上。而且，如图3中所示，沿朝向液体容纳单元内部的方向凹入的凹形部分23形成于这样的表面上，该表面使盖部件6形成为液体容纳单元的外壁表面。销形凸出部分11形成为沿朝向液体容纳单元外部的方向从凹形部分的底表面18凸出。应注意，外壁表面并不仅仅意味着暴露于外部的表面，也可以形成液体容纳单元的外表面。此外，例如在容纳液体的部分的外部由部件包围的情况下，包括该部件的部分能够认为是液体容纳单元。

图5示出了在图3中的头部1沿线V-V的剖视图。保持部件5封装在液体容纳单元20内部，以便保持储存在液体容纳单元20内部的液体。保持部件5的实例包括纤维吸收器。在盖部件6的外壁表面上，凹形部分(第一凹形部分)23形成于凸出部分11的外周中，该凹形部分23沿朝向液体容纳单元内部的方向(从盖部件6至保持部件5的方向)凹入。

还形成凸出部分11，该凸出部分沿朝向液体容纳单元20外部的方向(朝向流动通道连接用部件13的方向)从凹形部分23的底表面的中心位置凸出。在柔性部件7与盖部件6连接的情况下，凸出部分11插入形成于柔性部件7中的插入口16。如上所述，在柔性部件7和盖部件6之间执行定位。参考图3和4，两个凸出部分11形成于一个盖部件6上。

如上所述，能够保持所储存的液体的保持部件5封装在头部1中的液体容纳单元20内部。此外，喷射液体的液体喷射单元2布置在头部1中。如图5中所示，头部1具有流动通道26，该流动通道形成为将储存在液体容纳单元20中的液体引导至液体喷射单元2。除去包含在液体中的异物(例如灰尘)的过滤器3附接于流动通道26并在液体容纳单元20和液体喷射单元2之间，以便抑制异物流入至液体喷射单元2。

为了将由保持部件5保持的液体有效地供给至液体喷射单元2，需要使保持部件5与过滤器3压力接触。为此，按压保持部件5的肋8提供于盖部件6的后表面上。通过如上述构造的盖部件6，在盖部件6焊接至壳体4上的情况下，肋8沿朝向流动通道26的方向按压保持部件5。也就是，肋8沿朝向过滤器3的方向按压保持部件5。因此，保持部件5和过滤器3相互按压接触，且保持部件5和过滤器3布置在头部1的液体容纳单元20中。

在盖部件6附接于壳体4的状态中，液体容纳单元的外壁表面(盖部件的外壁表面)上的凹形部分23凹入至凹形部分23与保持部件5相接触的位置。因此，在盖部件6附接于壳体4的情况下，保持部件5通过凹形部分23的底表面18而被压向内部。

液体供给单元10形成于盖部件6中，以便将从柔性部件7供给的液体供给至液体容纳单元20内部。液体供给单元10为空心流动通道，该空心流动通道将从柔性部件7供给的液体引导至液体容纳单元20中。在柔性部件7不与头部1连接的状态中，液体容纳单元20的内部在液体供给单元10中与液体容纳单元的外部连通。因此，在柔性部件7不连接于头部1的状态中，为了抑制液体从头部1泄漏，液体供给单元10构造成不与保持部件5接触。因此，自保持部件5的流动通道关闭，从而抑制流体泄漏至头部1的外部。

如上所述，在盖部件6中，凸出部分11形成为执行盖部件6和流动通道连接用部件13之间的定位，该流动通道连接用部件13附接在柔性部件7上。此外，定位口16(插入口)形成于柔性部件7的流动通道连接用部件13中，凸出部分11插入该定位口16。凸出部分11沿朝向液体容纳单元外部的方向(朝向流动通道连接用部件13的方向)凸出，以便插入形成于流动通道连接用部件13中的定位口16。在使用液体喷射装置27时的头部1的姿态中，凸出部分11的凸出方向为沿重力方向从盖部件6向上的方向，并对应于流动通道连接用部件13和液体容纳单元20之间的流动通道连接方向。在流动通道连接用部件13附接至盖部件6的情况下，凸出部分11插入定位口16，因此盖部件6的液体供给单元10和流动通道连接用部件13的流动通道连接用部件流动通道(第一液体流动通道)22布置在相对应的位置处。因此，在流动通道连接用部件13和盖部件6之间进行正确定位。

图6是头部1、柔性部件7以及用于连接头部1和柔性部件7的流动通道连接用部件13的剖视图。弹性部件15布置在流动通道连接用部件13中的与盖部件6的液体供给单元10连通的流动通道的内部的壁表面上。液体供给单元10插入弹性部件15的内部。因此，液体供给单元10装配至弹性部件15的内部，从而将流动通道连接用部件13附接至盖部件6。此外，形成于盖部件6中的液体供给单元10插入流动通道连接用部件13中的弹性部件15的内部，因此流动通道在柔性部件7和头部1之间连通。流动通道连接用部件流动通道22形成于柔性部件7的流动通道连接用部件13中，以便将液体引导至液体供给单元10。弹性部件15布置在流动通道连接用部件流动通道22的内部。凸出部分11插入定位口16中，因此，液体供给单元10和流动通道连接用部件流动通道22分别布置在相应位置。

在头部1中，凸出部分11形成于凹形部分23的内部。因此，凸出部分11从定位在头部1的盖部件6的顶表面内部的较深位置(凹形部分的底表面)沿朝向液体容纳单元外部的方向(朝向流动通道连接用部件13的方向)凸出。因此，在充分保证用于通过凸出部分11来定位的冲程长度的同时，能够减小凸出部分11从盖部件6的顶表面向外凸出的量。也就是，能够减小凸出部分沿朝向流动通道连接用部件13的方向离开盖部件6的尺寸。

因为能够减小凸出部分11沿朝向流动通道连接用部件13的方向凸出的量，因此在头部1安装在滑架17上的姿态中，头部1的高度能够减小。因此，在充分保证凸出部分11的用于在盖部件6和流动通道连接用部件13之间定位所需的冲程长度的同时，能够减小头部1和具有头部1的液体喷射装置的尺寸。而且，因为充分保证用于通过凸出部分11来定位的冲程长度，因此能够精确地进行流动通道连接用部件13和盖部件6之间的定位。

只考虑减小尺寸，整个凸出部分11优选是在凹形部分23中。也就是，凸出部分11的从凹形部分23的底表面伸出的端部处在与液体容纳单元的外壁表面的顶表面(盖部件的外壁表面的顶表面)相同的高度或者在更低位置处，优选是，它的端部不从顶表面凸出。不过，考虑到插入到柔性部件7，凸出部分11的端部优选是处在比液体容纳单元的外壁表面的顶表面(盖部件的外壁表面的顶表面)更高的位置处，如图5和6中所示。不过，在从顶表面凸出的量太大时，很难实现减小头部和液体喷射装置的尺寸。鉴于此，凸出部分11优选是具有从液体容纳单元的外壁表面的顶表面(或凹形部分23)凸出的高度，该高度为凸出部分在凹形部分中的高度的20％以上并且70％以下。更优选地，高度为30％以上并且50％以下。

此外，因为凹形部分23形成于盖部件6的外壁表面上，因此盖部件6弯曲。因此，关于头部1的高度方向，凹形部分23的底表面18的位置能够偏离盖部件6的其它表面的位置。即使在跌落冲击或振动施加于头部1的情况下，将防止直接作用在凸出部分11上，这使得凸出部分11很难变形。

应注意，在实施例中介绍了用于将一种(一个颜色的)液体装入头部1的液体容纳单元20的形式。不过，本发明并不局限于此。容纳在液体容纳单元20中的液体的种类(例如颜色)数目可以是两个或更多。在这种情况下，对应于多种液体，多个液体喷射单元2可以形成于头部1中。

图7A示出了头部的透视图，该头部呈用于在液体容纳单元20中容纳具有三种颜色的液体的形式。图7B示出了用于图7A中的头部的盖部件6的透视图。在图7A和7B所示的头部中，形成三个液体容纳单元。相应液体容纳单元由隔板分开，从而在一个头部中形成三个液体容纳单元。与三种液体相对应，三个液体供给单元10形成于盖部件6中。液体供给单元10各自形成为与相应液体容纳单元20相对应。而且，如图7A中所示，两个凸出部分11形成于头部1中。

图8A示出了头部1沿图7A中的线VIIIA-VIIIA的剖视图。此外，图8B示出了头部1和流动通道连接用部件13在流动通道连接用部件13与图8A中所示的头部1连接的情况下的剖视图。三个弹性部件15形成于流动通道连接用部件13中，与形成于头部1的盖部件6中的三个液体供给单元10相对应，该流动通道连接用部件13附接于柔性部件7。此外，三个弹性部件15布置在三个流动通道连接用部件流动通道22的内部。另外，两个定位口16形成于流动通道连接用部件13中，与形成于头部1的盖部件6中的两个凸出部分11相对应。在流动通道连接用部件13附接于盖部件6的情况下，相应凸出部分11插入相应定位口16，从而进行流动通道连接用部件13和盖部件6之间的定位。

优选是，在头部1中，形成流动通道(第二液体流动通道)26的位置是面对凹形部分23的位置，液体从液体容纳单元20通过流动通道26供给至液体喷射单元2。也就是，优选是，布置在流动通道26上的过滤器3在凹形部分23的正下方，并在凹形部分23的沿重力方向向下的位置处。应注意，在凹形部分23正下方的位置是指在从上面看液体容纳单元20的情况下液体容纳单元20与至少凹形部分23部分重叠的位置。

下面将参考图9介绍作为对比实例的头部。在图9所示的头部中，凸出部分11形成于头部中的盖部件6的外壁表面上(高于顶表面)。在凸出部分11提供于盒的盖部件6的顶表面上以便进行与流动通道连接用部件13的定位时，如图9中所示，头部的高度与凸出部分11相对应地增加，且头部1和液体喷射装置的尺寸增加。而且，如图9中所示，在凸出部分11从与盖部件6的外壁表面相同的平面来形成并且冲击或振动(由于跌落)施加给盖部件6的情况下，对盖部件6的冲击或振动可以直接作用在凸出部分11上。因此，施加给凸出部分11的力增加，凸出部分11可能变形。

另一方面，图10示出了图5中所示的头部1的变化实例。凹形部分23形成于凸出部分11的外周中，且将液体从液体容纳单元20供给至液体喷射单元2的流动通道26形成于面对头部1的凹形部分23的位置处(如图10中所示)。因此，过滤器3形成于面对凹形部分23的位置处。而且，凸出部分11形成为从凹形部分23的底表面18沿朝向液体容纳单元外部的方向(朝向流动通道连接用部件13的方向)凸出。因此，凸出部分11从保持部件5附近的位置(而不是盖部件6的外壁表面的顶表面)沿朝向液体容纳单元外部的方向伸出。因此，头部1和液体喷射装置的尺寸能够减小。

为了将保持在保持部件5中的液体有效地供给至液体喷射单元2，需要将保持部件5按压向布置在液体喷射单元2附近的位置处的过滤器3。在图10所示的头部中，形成于凸出部分11的外周中的凹形部分23形成在与保持部件5接触的位置处。因此，在盖部件6附接于壳体4的情况下，保持部件5通过凹形部分23沿朝向过滤器3的方向被按压。因此，在保持部件5沿朝向过滤器3的方向被按压的情况下，在凸出部分11和凹形部分23的正下方不需要提供肋，凸出部分11和凹形部分23能够起到肋的作用。因此，头部1的结构简单，头部1的制造成本能够降低。

在头部1包括多个过滤器3的情况下，优选是，两个凸出部分11的外周中的凹形部分23的底表面18在过滤器3正上方。在过滤器3的数目超过2以及过滤器3的数目大于凸出部分11的数目的情况下，对于保持部件5不能由凹形部分23的底表面18按压的部分，保持部件5可以只由按压肋8来按压。

此外，在一个过滤器3布置在头部1中以及过滤器3的数目小于凸出部分11的数目的情况下，优选是过滤器3布置如下。也就是，优选是，两个凸出部分11沿滑架17的扫描方向布置成直线，过滤器3布置在与垂直于连接两个凸出部分11的线条的线条相对应的位置处(例如正下方位置)。也就是，在形成比头部1的液体容纳单元20中朝向液体喷射单元2的流动通道26上的过滤器3更多数目的凹形部分23的情况下，多个凹形部分23布置在沿滑架17往复运动方向的直线上。这时，优选是，过滤器3布置在与垂直于连接多个凹形部分23的线条的线条相对应的位置处。

这里，过滤器3形成于与连接多个凹形部分23的线条垂直的线条的正下方。通过该结构，围绕两个凸出部分11，能够分别在由凹形部分23的底部部分18夹着过滤器3的位置处沿朝向过滤器3的方向按压保持部件5。因此，保持部件5很难相对于过滤器3倾斜。因此，保持部件5更可靠地与过滤器3接触。在凸出部分11恰好在过滤器3上的情况下，优选是，凸出部分11的底部部分18制成为与肋8的底表面一样高，或者布置在比肋8更深的、用于按压保持部件5的位置处。

优选是，在盖部件6上，在形成凸出部分11的位置的外周中的凹形部分23和在形成液体供给单元10的位置的外周中的凹形部分24独立形成。在图10所示的形式中，沿朝向头部1中的液体容纳单元20内部的方向凸出的凹形部分(第二凹形部分24)形成于液体供给单元10的外周中。在凹形部分24的内部形成液体供给单元10，该液体供给单元10从凹形部分24的底表面向头部1的外部凸出。凹形部分(第一凹形部分)23和凹形部分24独立形成。

图11A示出了在凹形部分23和凹形部分24并不独立形成，而是连续形成的情况下头部的剖视图。图11A示出了头部以头部安装在液体喷射装置的滑架上的姿态布置的状态。而且，图11B示出了图11A中的头部布置成上下颠倒姿态时的状态。保持部件5中的液体有时因为空气压力、温度和湿度的改变而在保持部件5中运动。在这种情况下，液体可能运动至保持部件5的在盖部件6侧的前表面。

凸出部分11和肋8与保持部件5的在盖部件6侧的前表面直接接触。因此，在头部1采取使盖部件6定位成沿重力方向向下的姿态的情况下，液体可能从保持部件5流过凹形部分23的底表面18和凹形部分24。因此，根据头部1的形状，如图11B中所示，储存在液体容纳单元20内部的液体可能通过液体供给单元10而泄漏至外部。在物流中，流动通道连接用部件13不与液体供给单元10连接，液体供给单元10释放至空气。因此，如图11B中所示，在与保持部件5接触的壁表面直接与外部连接的情况下，保持在保持部件5中的液体可能泄漏至外部。

另一方面，考虑这样的情形，即，形成于凸出部分11的外周中的凹形部分23和形成于液体供给单元10的外周中的凹形部分24独立地形成。图12示出了头部1在上下颠倒姿态中的剖视图。在图12所示的头部1中，盖部件6的在凹形部分23处沿朝向保持部件5的方向凸出的顶表面再返回至与布置在最外侧和最高位置处的表面相同的位置，并形成从该位置再次沿朝向保持部件5的方向凹入的凹形部分24。如上所述，在头部1中，盖部件6的形成表面弯曲形成。因此，如图12中所示，在头部1采取上下颠倒姿态的情况下，液体从凹形部分23通过壁表面到达盖部件6的最外侧位置。

不过，在液体没有达到超过凹形部分24的水位高度的情况下，已经到达盖部件6的外表面的液体不能经由液体供给单元10而流向外部。因此，对于头部1中的盖部件6的这种形状，很难发生液体经由液体供给单元10而向外部的泄漏。通过上述结构的头部1，在液体运动的情况下，如图12中所示，开口的液体供给单元10的供给口25定位成沿重力方向比液体位置更向上。因此，液体很难从供给口25的开口滴落，这能够防止头部1在物流中被液体弄脏。

尽管已经参考示例实施例介绍了本发明，但是应注意，本发明并不局限于所述的示例实施例。下面的权利要求的范围将根据最广义的解释，以便包含所有这些变型以及等效的结构和功能。