液体喷射头以及液体喷射装置的制造方法
【专利说明】液体喷射头以及液体喷射装置
[0001]本申请要求2014年3月17日提交的日本专利申请第2014-053653号的优先权。日本专利申请第2014-053653号的全部公开内容以引用的方式被合并于此。
技术领域
[0002]本发明涉及一种液体喷射头以及液体喷射装置，尤其涉及一种喷射作为液体的油墨的喷墨式记录头以及喷墨式记录装置。
【背景技术】
[0003]作为液体喷射头，例如，已知一种喷墨式记录头，具备:头主体，其通过压电元件等压力产生单元而使与喷出油墨滴的喷嘴开口连通的压力产生室变形，从而从喷嘴开口喷出油墨滴；流道部件，其构成向该头主体被供给的油墨的流道。
[0004]头主体与流道部件连接，来自流道的油墨向头主体被供给，或者来自头主体的油墨向流道被排出。具有如下的喷墨式记录头，该喷墨式记录头在一个头主体上设置喷射同一油墨的多个喷嘴开口组，并具备流道部件，所述流道部件具有针对每个喷嘴开口组而供给不同的油墨的多个流道(例如，参照专利文献I)。
[0005]在专利文献I所涉及的喷墨式记录头中，形成有构成喷嘴开口组的喷嘴开口所共用的歧管。另外，歧管对应于喷嘴开口组的数量而设置有多个，并以在与设置有喷嘴开口的液体喷射面垂直的方向上重叠的方式而配置。由此，与在同一平面内配置了全部歧管的喷墨式记录头相比，能够使液体喷射面的面方向上的大小小型化。
[0006]但是，多个歧管在与液体喷射面垂直的方向上重叠将使多个歧管在与液体喷射面垂直的方向上被设置在不同的位置上，因此，各歧管相对于液体喷射面的位置根据每个喷嘴开口组而有所不同。另外，由于从歧管至喷嘴开口组的流道的长度在喷嘴开口组之间不同，因此，流道阻力不同。而且，从各喷嘴开口组被喷射的油墨滴的重量也不同。
[0007]这样，当采用使多个歧管在与液体喷射面垂直的方向上不同的配置时，从各歧管被喷射的油墨的喷射特性将产生不均。
[0008]并且，这种问题不仅在喷出油墨的喷墨式记录头中存在，在喷射油墨以外的液体的液体喷射头以及液体喷射装置中也同样存在。
[0009]专利文献1:日本特开2005-193680号公报
【发明内容】
[0010]本发明鉴于这种情况，其目的在于，提供一种能够实现小型化且减少从多个歧管被喷射的液体的喷射特性的不均的液体喷射头以及液体喷射装置。
[0011]方式I
[0012]解决上述问题的本发明的方式在于一种液体喷射头，其特征在于，具备:头主体，其从液体喷射面喷射液体，并具有贮留该液体的多个歧管；流道部件，其设置有向所述头主体供给液体的第一分配流道以及第二分配流道，多个所述歧管被配置在相同的平面上，并且未被配置在与所述第一分配流道以及所述第二分配流道相同的平面上。
[0013]在上述的方式中，与在同一平面内形成第一分配流道和第二分配流道相比，能够使流道部件在与液体喷射面平行的面内方向上所占据的大小小型化。另外，在一个头主体中，多个歧管被配置在相同的平面上。由此，在与液体喷射面垂直的方向上，能够使各歧管相对于液体喷射面的位置平齐。由此，即使歧管不同，也能够尽可能地统一从各歧管至喷嘴开口的流道的长度，从而减少流道阻力的不均。即，由于歧管内的液体的压力的不均减少，因此，容易实施背压控制的管理。虽然现有技术所涉及的歧管实现了小型化，但降低了液体喷射特性。但是，根据本发明所涉及的液体喷射头，关于小型化，能够通过在流道部件中不在同一平面内形成第一分配流道和第二分配流道来实现，关于液体喷射特性的提高，能够通过在头主体中在同一平面上设置歧管来实现。这样，本发明所涉及的液体喷射头能够同时实现小型化和液体的喷射特性的提高。另外，多个歧管未被配置在与第一分配流道以及第二分配流道相同的平面上。由此，在与液体喷射面垂直的方向上，关于第一分配流道以及第二分配流道中的任意的分配流道，均能够将可高效地排出各自的气泡的流道设置在分配流道和歧管之间。
[0014]方式2
[0015]在此，在方式I所述的液体喷射头中，优选为，所述第一分配流道与所述第二分配流道在从与所述液体喷射面垂直的方向观察时至少一部分重叠。由此，通过在该方向上重叠第一分配流道和第二分配流道，从而与不重叠这些分配流道的情况相比，能够缩小第一分配流道以及第二分配流道在液体喷射面的面内方向上所占据的范围。由此，能够使液体喷射头在液体喷射面的面内方向上小型化。
[0016]方式3
[0017]另外，在方式I至方式2所述的液体喷射头中，优选为，具备第一导入流道以及第二导入流道，所述第一导入流道以及所述第二导入流道分别与所述第一分配流道以及所述第二分配流道连通，第一导入流道以及第二导入流道在与所述液体喷射面垂直的方向上向与所述头主体相反的一侧延伸，所述第一分配流道与所述第一导入流道的边界部以及所述第二分配流道与所述第二导入流道的边界部在液体于所述第一分配流道以及所述第二分配流道中流通的方向上，被配置在多个所述歧管的内侧。由此，由于无需在歧管的外侧配置所述边界部，因此，与该量相对应地，能够实现小型化。
[0018]方式4
[0019]另外，在方式3所述的液体喷射头中，优选为，所述第一分配流道在与所述液体喷射面垂直的方向上与所述第二分配流道相比更靠近所述头主体而配置，所述第二分配流道避开所述第一导入流道而被形成。由此，由于第二分配流道以避开第一导入流道的方式而被形成，因此，提高了配置第一导入流道的自由度。
[0020]方式5
[0021]另外，在方式I至方式4所述的液体喷射头中，优选为，所述流道部件在与所述液体喷射面垂直的方向上按照距所述头主体从远到近的顺序，依次层压第一流道部件、第二流道部件以及第三流道部件而形成，所述第一分配流道被形成在所述第二流道部件与所述第三流道部件的边界上，所述第二分配流道被形成在所述第一流道部件与所述第二流道部件的边界上。由此，只要有至少三个部件，便能够形成第一分配流道以及第二分配流道，因此能够削减部件件数。
[0022]方式6
[0023]另外，在方式I至方式5所述的液体喷射头中，优选为，液体于所述歧管内流通的方向与液体于所述第一分配流道以及所述第二分配流道内流通的方向交叉。由此，与将液体于歧管内流通的方向与液体于第一分配流道以及第二分配流道内流通的方向设为相同的方向相比，能够在流道部件的俯视观察时，高效地将液体向流道部件整体供给。另外，能够缩小分配流道的尺寸。
[0024]方式7
[0025]另外，在方式I至方式6所述的液体喷射头中，优选为，在所述液体喷射面上设置有喷嘴列，在所述喷嘴列中沿着一个方向而并排设置有喷射液体的多个喷嘴开口，所述歧管沿着所述一个方向而被形成，所述歧管与所述第一分配流道以及所述第二分配流道通过沿着与所述液体喷射面垂直的方向的垂直流道而连通。由此，能够使流道部件的俯视观察时的大小小型化。另外，能够容易实施第一分配流道以及第二分配流道与歧管的在与液体喷射面垂直的方向上的间隔调节。
[0026]方式8
[0027]另外，在方式I至方式7所述的液体喷射头中，优选为，具备多个头主体，在所述流道部件中设置有:第一连接部以及第二连接部，与各个所述头主体连接；第一分支流道，将所述第一分配流道与各个所述第一连接部连接；第二分支流道，将所述第二分配流道与各个所述第二连接部连接。由此，能够形成经由从第一分配流道以及第二分配流道分支的第一分支流道以及第二分支流道而与多个连接部连通的流道，从而能够在较小的空间内切实地形成用于向多个头主体供给液体的流道。另外，通过分支流道，容易自由地设定连接部相对于分配流道的在平面上的位置关系，从而提高了布局的自由度。
[0028]方式9
[0029]另外，在方式8所述的液体喷射头中，优选为，所述第一分配流道和所述第一分支流道被形成在同一平面内，所述第二分配流道和所述第二分支流道被形成在同一平面内。由此，能够使形成第一分配流道以及第二分配流道的部件和形成分支流道的部件共同化。
[0030]方式10
[0031 ] 另外，在方式8至方式9所述的液体喷射头中，所述第一连接部以及所述第二连接部与共同的所述头主体连接。由此，能够向一个头主体供给来自多个流道的不同的液体。
[0032]方式11
[0033]另外，在方式8至方式10所述的液体喷射头中，优选为，具备柔性布线基板，所述柔性布线基板针对于每个所述头主体而被连接，所述柔性布线基板相对于所述头主体而向所述流道部件侧延伸设置，所述第一连接部以及所述第二连接部隔着所述柔性布线基板而与所述头主体连接。由此，柔性布线基板与端子(压力产生单元的引线电极等)之间的连接较为容易，所述端子与被设置在头主体上的柔性布线基板连接。
[0034]方式12
[0035]另外，在方式8至方式11所述的液体喷射头中，优选为，所述第一连接部以及所述第二连接部与沿着所述第一分配流道以及所述第二分配流道延伸设置的方向而被并排设置的所述头主体交替连接。由此，能够向各个头主体供给多个不同的液体。
[0036]方式13
[0037]另外，在方式8至方式12所述的液体喷射头中，优选为，具备中继基板，所述中继基板上连接有所述柔性布线基板，在所述柔性布线基板相对于所述头主体而向所述流道部件侧延伸的方向上，在所述中继基板与所述头主体之间设置有所述流道部件。由此，能够避开配置柔性布线基板的区域而形成分配流道，并能够实现流道部件的小型化。
[0038]方式14
[0039]另外，在方式8至方式13所述的液体喷射头中，优选为，所述头主体具有所述歧管，所述歧管在沿着与该头主体接合的所述柔性布线基板的端部的一个方向上延伸，且贮留有向所述头主体供给的液体，所述第一连接部以及所述第二连接部在所述一个方向上被配置在所述歧管的两端部中的距所述分配流道较远的端部与所述分配流道之间。由此，由于能够通过歧管而向一个方向供给液体，因此，无需向距分配流道较远的一侧设置连接部，布局较为容易。
[0040]方式15
[0041]另外，在方式8至方式14所述的液体喷射头中，优选为，所述第一分配流道与所述第二分配流道相比在与所述液体喷射面垂直的方向上更靠近所述头主体侧，所述柔性布线基板具备在与所述液体喷射面垂直的方向上靠近所述头主体的一端部以及距所述头主体较远的另一端部，所述另一端部与所述一端部相比，在所述柔性布线基板的面方向上的宽度被形成得较窄，所述第二分配流道以穿过所述另一端部的所述面方向上的外侧的区域的方式而被形成在所述流道部件中。由此，能够在柔性布线基板的面方向(与面平行的方向)上并在柔性布线基板的外侧设置形成第二分配流道的区域。由此，能够更进一步地提高在流道部件中配置第二分配流道的自由度。
[0042]方式I6
[0043]另外，在方式8至方式15所述的液体喷射头中，优选为，在从液体于所述第一分配流道或者所述第二分配流道中流通的方向观察时，连接于与一个所述第一分配流道或者所述第二分配流道连通的所述头主体的全部所述柔性布线基板重叠。由此，能够将第一分配流道或者第二分配流道在液体流通的方向上配置为几乎直线状，并能够将第一分配流道或者第二分配流道在与该方向交叉的方向上所占据的宽度设为最短。
[0044]方式17
[0045]另外，在方式8至方式16所述的液体喷射头中，优选为，所述第一分配流道在与所述液体喷射面垂直的方向上，被配置在比所述第二分配流道更靠所述头主体侧的位置处，所述头主体在所述液体喷射面上具有喷嘴列，在所述喷嘴列中于一个方向上并排设置有喷射液体的喷嘴开口，所述喷嘴列被并排设置的所述一个方向与被所述头主体喷射液体的被记录介质的输送方向交叉，所述第一分配流道在所述输送方向上并在所述头主体的两侧包括上游侧第一分配流道以及下游侧第一分配流道，所述第二分配流道在所述输送方向上并在所述头主体的两侧包括上游侧第二分配流道以及下游侧第二分配流道，相对于所述柔性布线基板的所述上游侧第一分配流道、所述下游侧第一分配流道、所述上游侧第二分配流道以及所述下游侧第二分配流道的位置在全部的所述头主体中是共同的。由此，即使不延长特定的某个头主体的喷嘴列，仅通过并排设置头主体，从而也能够形成喷嘴开口在该并排设置方向上排列而成的行。
[0046]方式18
[0047]本发明的其他方式在于一种液体喷射装置，其特征在于，具备上述方式I至方式17所述的液体喷射头。
[0048]在上述的方式中，提供了一种具备能够实现小型化且减少从多个歧管被喷射的液体的喷射特性的不均的液体喷射头的液体喷射装置。
【附图说明】
[0049]图1为本发明的实施方式I所涉及的记录装置的概要立体图。
[0050]图2为本发明的实施方式I所涉及的头单元的分解立体图。
[0051]图3为本发明的实施方式I所涉及的头单元的仰视图。
[0052]图4为本发明的实施方式I所涉及的记录头的俯视图。
[0053]图5为本发明的实施方式I所涉及的记录头的仰视图。
[0054]图6为图4的A-A’线剖视图。
[0055]图7为本发明的实施方式I所涉及的头主体的分解立体图。
[0056]图8为本发明的实施方式I所涉及的头主体的剖视图。
[0057]图9为模式化表示本发明的实施方式I的喷嘴开口的配置的图。
[0058]图10为本发明的实施方式I所涉及的流道部件(第一流道部件)的俯视图。
[0059]图11为本发明的实施方式I所涉及的第二流道部件的俯视图。
[0060]图12为本发明的实施方式I所涉及的第三流道部件的俯视图。
[0061]图13为本发明的实施方式I所涉及的第三流道部件的仰视图。
[0062]图14为图10至图13的B-B’线剖视图。
[0063]图15为图10至图13的C-C’线剖视图。
[0064]图16为图10至图15的D-D’线剖视图。
[0065]图17中的(a)为图10至图13的E_E’线剖视图，(b)为比较例所涉及的概要侧视图。
[0066]图18为本发明的实施方式I所涉及的头主体的概要俯视图。
[0067]图19为模式化表示分配流道的位置关系的记录头的侧视图。
[0068]图20为实施方式2所涉及的记录头的概要俯视图。
[0069]图21为实施方式3所涉及的记录头的概要俯视图。
[0070]图22为实施方式4所涉及的记录头的概要俯视图。
[0071]图23为实施方式5所涉及的记录头的概要俯视图。
【具体实施方式】
[0072]实施方式I
[0073]根据实施方式，对本发明进行详细说明。喷墨式记录头为液体喷射头的一个示例，也简称为记录头。喷墨式记录头单元为液体喷射头单元的一个示例，也简称为头单元。喷墨式记录装置为液体喷射装置的一个示例。图1为表示本实施方式所涉及的喷墨式记录装置的概要结构的立体图。
[0074]如图1所示，喷墨式记录装置I为，具备头单元101并通过输送作为被喷射介质的纸等记录薄片S而实施印刷的所谓的行式记录装置。
[0075]具体而言，喷墨式记录装置I具备装置主体2、具有多个记录头100的头单元101、对记录薄片S进行输送的输送单元4、对与头单元101互相对置的记录薄片S进行支承的支承部件7。并且，在本实施方式中，将记录薄片S的输送方向设为X方向。另外，在头单元101的设置有喷嘴开口的液体喷射面内，将与X方向正交的方向设为Y方向。而且，将与X方向以及Y方向正交的方向设为Z方向。另外，在X方向上，将输送记录薄片S的上游侧设为Xl侧，将下游侧设为X2侧，在Y方向上将一方设为Yl侧，将另一方设为Y2侧，在Z方向上将液体喷射方向侧(记录薄片S侧)设为Zl侧，将相反侧设为Z2侧。
[0076]头单元101具备多个记录头100和保持多个记录头100的头固定基板102。
[0077]多个记录头100被并排设置在与作为输送方向的X方向交叉的方向即Y方向上，并被固定在头固定基板102上。并且，在本实施方式中，多个记录头100被并排设置在Y方向的直线上。即，多个记录头100在X方向上未被错开配置。由此，能够缩窄头单元101的在X方向上的宽度，从而实现头单元101的小型化。
[0078]头固定基板102为，以使多个记录头100的喷嘴开口朝向记录薄片S侧的方式而保持多个记录头100的部件，并被固定在装置主体2上。
[0079]输送单元4将记录薄片S相对于头单元101而在X方向上进行输送。输送单元4例如具备第一输送棍5和第二输送棍6，第一输送棍5和第二输送棍6相对于头单兀101而被设置在作为记录薄片S的输送方向的X方向上的两侧。通过这样的第一输送辊5和第二输送棍6，而在X方向上对记录薄片S进行输送。并且，对记录薄片S进行输送的输送单元4并不限定于输送辊，也可以为带或滚筒等。
[0080]另外，支承部件7在与头单元101互相对置的位置处对通过输送单元4而被输送的记录薄片S进行支承。支承部件7例如由截面具有矩形形状的金属或者树脂等构成，并以与头单元101互相对置的方式而被设置在第一输送辊5与第二输送辊6之间。
[0081]并且，在支承部件7中也可以设置有将所输送的记录薄片S吸附在支承部件7上的吸附单元。作为吸附单元，例如，可以列举出通过抽吸记录薄片S而进行抽吸吸附的单元，或者通过静电力而对记录薄片S进行静电吸附的单元等。另外，例如，在输送单元4为带或滚筒的情况下，支承部件7在与头单元101互相对置的位置处，在带上或滚筒上对记录薄片S进行支承。
[0082]虽然未图示，但在头单元101的各记录头100中，以可供给油墨的方式而连接有贮留了油墨的油墨罐或墨盒等液体贮留单元。液体贮留单元例如可以被保持在头单元101上，另外，也可以被保持在装置主体2内的与头单元101不同的位置上。另外，既可以在头固定基板102的内部设置用于将从液体贮留单元供给的油墨供给至记录头100的流道等，也可以在头固定基板102上设置油墨流道部件，并经由油墨流道部件而将来自液体贮留单元的油墨供给至记录头100。当然，也可以不经由头固定基板102或者被固定在头固定基板102上的油墨流道部件等，而从液体贮留单元直接将油墨供给至记录头100。
[0083]在这样的喷墨式记录装置I中，记录薄片S通过第一输送辊5而在X方向上被输送，通过头单元101而在被支承于支承部件7上的记录薄片S上实施印刷。被实施了印刷的记录薄片S通过第二输送辊6而在X方向上被输送。
[0084]参照图2以及图3，对头单元101进行详细说明。图2为表示本实施方式所涉及的头单元的分解立体图。图3为头单元的液体喷射面侧的仰视图。
[0085]本实施方式的头单元101具备多个记录头100和保持多个记录头100的头固定基板102。记录头100在Z方向上的Zl侧具有设置有喷嘴开口 21的液体喷射面20a。各记录头100被固定在头固定基板102的与记录薄片S互相对置的一面侧、即Z方向上的作为记录薄片S侧的Zl侦Ij。
[0086]如前文所述，多个记录头100在与作为输送方向的X方向正交的Y方向上被并排设置在直线上，并被固定在头固定基板102上。即，多个记录头100在X方向上未被错开配置。由此，能够缩窄头单元101的在X方向上的宽度，从而实现头