压力缓冲器、液体喷射头及液体喷射装置的制作方法

文档序号:2490476阅读:130来源:国知局
专利名称:压力缓冲器、液体喷射头及液体喷射装置的制作方法
技术领域
本发明涉及使流体的压力变动得到缓冲的压力缓冲器,特别是涉及具备将流体的压力变动变换成电信号的功能的压力缓冲器以及使用它的液体喷射头、液体喷射装置。
背景技术
近几年来,向记录纸等喷出墨滴从而描绘文字、图形或者向元件衬底的表面喷出液体材料从而形成功能性薄膜的喷墨方式的液体喷射头,被广泛利用。该方式经由供给管从液体罐向液体喷射头供给油墨或液体材料,使填充于通道中的油墨或液体材料从与通道连通的喷嘴喷出。在喷出油墨之际,使液体喷射头或记录喷射的液体的被记录介质移动,从而记录文字或图形或者形成规定形状的功能性薄膜。这种装置,需要高精度地控制从喷嘴喷出液滴之际的喷出量或喷出速度。所以,需要高精度地控制喷嘴的喷出面中的油墨压力。例如在专利文献1中,记载了具备用于调整打印头喷出的液体的压力的结构的喷墨记录装置。该喷墨记录装置具备贮存油墨的主罐、接受主罐供给的油墨后将它供给喷墨头的副罐、调整副罐内的内压的泵、为了供给油墨而设置的压力表。在该喷墨记录装置中, 按照使用状态,调整副罐内的内压,从而控制油墨内压。例如喷出高粘度油墨时或在预备喷出之际进行气泡排出动作时,进行控制,以使作用于油墨的负压小于打印时。专利文献1 日本特开2005-231351号公报可是,在专利文献1所述的喷墨记录装置中,压力表与从液体供给管路的一部分处分支的配管连接。因此,在液体供给管路的内部流通的液体往往进入压力表侧。液体喷射头高速往复移动。特别是在液体喷射头的移动方向反转时或急剧加速时,内部压力在配管内的液体的惯性的作用下变动。由于该压力变动,液体进入压力表的内部,进而使进入的油墨或液体增粘或者固化,从而导致压力表的检测精度下降。其结果,存在着油墨或液体材料的压力控制不理想、记录品质下降等课题。近几年来,这种装置的体积越来越大,记录速度也越来越快。伴随着装置的大型化,固定的油墨等的液体罐和移动的液体喷射头之间的配管距离越来越长。通常在这种装置中,为了使液体喷射头的喷嘴中的液体的弯液面或从喷嘴喷出的液滴的喷出速度固定, 而需要控制喷出区域的液体的内压。可是配管距离变长后,在内部流动的液体的流路阻力就要增加,流路导致的压力损失就会增大。进而伴随着液体喷射头的移动距离及移动速度的增大,液体的惯性导致的内压变动也增大。因此,需要更加高精度地控制喷出区域的液体的内压,并且还需要进一步强化缓冲液体的内压变动的缓冲功能。本发明就是针对上述情况研制的,其目的在于能够使液体的压力变动得到缓冲,并且还能够不受液体的性质的影响地检测该压力变动。

发明内容
本发明的压力缓冲器,具备主体部,包括具有开放口的凹部、和在所述凹部的内表面开口并与外部区域连通的连通孔;可挠性薄膜,堵塞所述开放口并缓冲被所述堵塞的凹部内包的流体的压力变动;检测部,挂扣在所述主体部上并检测出电磁感应产生的电动势,从而检测所述可挠性薄膜和所述主体部之间的相对位置变化。另外,所述检测部具备生成磁力线的发送线圈和感应所述电动势的接收线圈。另外,还具备弹性部件,该弹性部件的一端挂扣在所述可挠性薄膜上,另一端挂扣在所述主体部上。另外,还具备基准部件,该基准部件由与所述可挠性薄膜挂扣的导电性材料或磁性材料构成。另外,还使所述弹性部件在所述基准部件和所述主体部之间连接。另外,所述基准部件和所述弹性部件是单一的部件。另外,还具备位置调整部,该位置调整部用于调整所述基准部件和所述主体部之间的位置。另外,还在所述弹性部件和所述主体部之间设置有所述位置调整部。另外,还具备外罩,该外罩设置在所述主体部上,以覆盖所述可挠性薄膜;在所述外罩的所述可挠性薄膜的一侧设置有所述检测部,所述检测部和所述主体部经由所述外罩挂扣。另外,所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈的中心和所述接收线圈的中心在平面图上一致地层叠。另外,所述发送线圈和所述接收线圈的外形形状相同。另外,所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈的一部分和所述接收线圈的一部分在平面图上重叠地层叠。另外,所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈和所述接收线圈在平面图上互不重叠。另外,所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有互相平行的平面形状,从垂直于所述平面形状的面的法线方向上看,所述基准部件的外形具有所述发送线圈及所述接收线圈的外形以上的大小。 另外,所述检测部具有搭载所述发送线圈及所述接收线圈的绝缘衬底。另外,所述检测部具有高导磁率的磁性体层,该磁性体层设置在与所述发送线圈及所述接收线圈的所述可挠性薄膜相反的一侧。另外,所述检测部具有发送电路,该发送电路向所述发送线圈发送位置检测用的信号;接收电路,该接收电路根据所述接收线圈接收的信号,生成表示所述相对位置变化的检测信号。另外,所述接收电路具备偏置调整部,该偏置调整部调整接收的信号的偏置 ’放大率调整部,该放大率调整部用于调整放大接收的信号的放大率。另外,所述检测部具备存储部,该存储部用于存储所述偏置及所述放大率的设定值。本发明的液体喷射头具备上述任一项所述的压力缓冲器,与所述压力缓冲器的连通孔连通的配管,喷出从所述配管流入的液体的促动器。本发明的液体喷射装置具备上述液体喷射头;收容所述液体并向所述配管供给液体的罐;根据所述压力缓冲器检测的所述相对位置变化,控制所述液体的压力的泵。
(发明效果)采用本发明的压力缓冲器,具备凹部,该凹部具有开放口 ;主体部,该主体部具有在凹部的内表面开口并与外部区域连通的连通孔;可挠性薄膜,该可挠性薄膜堵塞开放口并缓冲被堵塞的凹部内包的流体的压力变动;检测部,该检测部与主体部挂扣并检测出电磁感应产生的电动势,从而检测可挠性薄膜和主体部之间的相对位置变化。这样就具有下述优点在凹部中堵塞的流体产生压力变动时,可以利用可挠性薄膜使该压力变动得到缓冲,而且还能够根据可挠性薄膜的位置变动检测流体的压力变动。


图1是本发明的第1实施方式涉及的压力缓冲器的示意性的纵剖面图。图2是本发明的第1实施方式涉及的压力缓冲器的检测部的说明图。图3是本发明的第1实施方式涉及的压力缓冲器的检测部的电路结构图。图4是本发明的第2实施方式涉及的压力缓冲器的示意性的纵剖面图。图5是本发明的第3实施方式涉及的压力缓冲器的示意性的纵剖面图。图6是本发明的第4 第7实施方式涉及的压力缓冲器的发送及接收线圈的说明图。图7是本发明的第8实施方式涉及的液体喷射头的斜视图。图8是本发明的第8实施方式涉及的压力缓冲器的分解斜视图。图9是本发明的第9实施方式涉及的压力缓冲器的局部分解斜视图。图10是本发明的第10实施方式涉及的液体喷射装置的示意性的斜视图。
具体实施例方式本发明的压力缓冲器,具备主体部,该主体部具有凹部;可挠性薄膜,该可挠性薄膜堵塞该凹部的开放口,使该被堵塞的凹部内包的流体的压力变动得到缓冲;检测部,该检测部与主体部挂扣,检测出电磁感应产生的电动势,从而检测可挠性薄膜和主体部之间的相对位置变化。主体部在凹部的内表面具备和外部区域连通的连通孔,被凹部堵塞的流体经由该连通孔和外部区域的流体连通。例如既可以是具备多个连通孔,将一个连通孔作为液体的供给口,将另一个连通孔作为液体的排出口,构成流路的一部分的压力缓冲器;也可以是将连通孔作为单一的连通孔,经由连通孔与贮存流体的罐或流体流动的流路连通的压力缓冲器。此外,所谓“部件A和部件B挂扣”,除了部件A和部件B直接接触固定的情况以外,还包含部件A和部件B通过部件C固定的情况,以及虽然没有被固定但是却机械性地挂扣的状态,例如还包含部件A和部件B虽然没有被固定,但是部件A被赋能(付勢)后就和部件B相接的状态。在下文中同样。下面,具体地讲述。外部区域的流体的压力变动后,凹部的内部流体的压力也经由连通孔变动。可挠性薄膜挠曲后,使该压力变动得到缓冲。检测部将可挠性薄膜的位置变化作为电磁感应导致的二次电路侧的电动势变化检测出。就是说,检测部向一次侧的发送线圈发送交变电流使其产生磁场,使二次侧的接收线圈产生电磁感应导致的电动势,从而检测该电动势的变化。该电动势随着可挠性薄膜的位置变化而变化。由于可挠性薄膜的位置变化起因于凹部内流体的压力变动,所以结果检测部就检测出流体的压力变动。这时,能够在检测部中设置发送线圈和接收线圈。这样,能够紧凑地构成布线等。另外,还可以在可挠性薄膜上设置发送线圈及接收线圈中的某一个,在检测部中设置另一个。这样,能够提高检测灵敏度。作为可挠性薄膜,可以使用由高分子材料构成的薄膜或导电性薄膜或磁性体薄膜。例如可以将金属薄膜或导电性薄膜加工成为蛇腹状后,作为能够弹性变形的可挠性薄膜。另外,还可以在可挠性的高分子材料上堆积导电性薄膜或磁性体薄膜,作为可挠性薄膜。此外,作为可挠性薄膜使用弹性体,从而能够赋予可挠性薄膜恢恢复来的形状的恢复力。另外,能够使由导电体材料或磁性体材料构成的基准部件与可挠性薄膜挂扣。当可挠性薄膜的位置伴随着凹部内的流体的压力变动而变化时,该基准部件的位置也变化。 通过基准部件的位置变化,穿过基准部件的磁力线的强度或路线变化。将该磁力线的变化作为被接收线圈感应的电动势的变化检测出,从而检测出凹部内的压力变动。作为导电体材料,可以使用金属材料。作为磁性体材料,可以使用包含强磁性元素的合金、金属间化合物、混入它们的粉体的磁性体片等。另外,将可挠性薄膜和弹性部件挂扣,从而能够赋予可挠性薄膜恢复功能。例如将弹性部件的一端和可挠性薄膜挂扣,将另一端和主体部挂扣,从而在可挠性薄膜和主体部之间设置弹性部件。这样,凹部内的压力成为负压时,可挠性薄膜向内侧挠曲,堵塞连通孔, 能够防止流体的连通受到阻碍。作为弹性部件,可以使用盘簧或板簧。使用这些弹簧时,能够将一端固定在可挠性薄膜的挠曲最大的部位上,将另一端固定在主体部的凹部底面或侧面上。由于可挠性薄膜对于液体表面的法线方向而言基本上作为自由端地移位,所以对于流体压力的急剧变化发挥着缓冲压力变动的功能。另外,由于可挠性薄膜的位置成为流体的内压、大气压及弹性部件的恢复力(应力)等的平衡点,所以能够从该位置检测流体压力。另外,将可挠性薄膜和基准部件挂扣后,能够设置用于调整该基准部件和主体部之间的位置的位置调整部。例如将基准部件固定在弹性部件的一端,将可挠性薄膜和该基准部件挂扣,在弹性部件的另一端和主体部之间设置位置调整部。这样,即使基准部件的位置由于部件的公差等而出现偏差,也能够修正它。另外,如下所述,在可挠性薄膜的外表面上设置外罩时,能够设置用于调整该基准部件和外罩之间的位置的位置调整部。例如能够将基准部件固定在弹性部件的一端,将可挠性薄膜和该基准部件挂扣,在弹性部件的另一端和外罩之间设置位置调整部。另外,可挠性薄膜本身是弹性体时,能够在可挠性薄膜和主体部之间设置用于调整可挠性薄膜的位置的位置调整部。另外,还能够设置外罩,以便覆盖可挠性薄膜的外表面。在可挠性薄膜的外表面侧设置的外罩,在流体内压力过大、可挠性薄膜朝着外表面侧挠曲时,作为阻挡块发挥作用, 能够防止可挠性薄膜的损坏。另外,还能够在外罩的可挠性薄膜的一侧设置检测部。这样, 由于能够使检测部的发送线圈及接收线圈靠近基准部件或者靠近可挠性薄膜,所以能够提高位置检测灵敏度。另外,发送线圈及接收线圈既可以是圆筒状线圈,也可以是平面状线圈,还可以是蜂巢线圈。使发送线圈和接收线圈为平面状线圈后,能够互相重叠地层叠构成。这样,能够使检测部的外形变小。另外,还能够在同一个平面内形成发送线圈和接收线圈。这样,能够较薄地构成检测部的厚度。另外,还能够在平面图上重叠地形成发送线圈的一部分和接收线圈的一部分。这样,能够通过改变线圈彼此重叠的面积的比例,调整检测的电动势的偏置电平。另外,还能够在检测部的发送线圈及接收线圈和外罩之间,设置高导磁率的磁性体层。作为外罩使用金属后,磁场通过金属之际产生涡流导致的损失,从而检测灵敏度下降。因此,在发送线圈及接收线圈和外罩之间设置成为磁路的高导磁率的磁性体层,能够防止检测灵敏度下降。例如在发送线圈及接收线圈和检测电路之间设置磁性体层,在外罩侧设置检测回路。另外,按照发送线圈及接收线圈、检测电路及磁性体层的顺序层叠,在外罩侧设置磁性体层。另外,还能够利用高导磁率的磁性体材料形成外罩本身。这样,因为能够减少磁力线通过金属之际产生的涡流导致的损失,所以能够提高检测灵敏度。另外,如果将上述压力缓冲器装入液体喷射头,就能够缓冲液体喷射头附近的液体的压力变动,而且能够检测液体喷射头附近的实际的压力变动。因此,能够对供给液体喷射头的液体的压力进行反馈控制,能够控制头往复时的动压,以及缓冲或补偿使用大型的打字机时的液体供给管造成的压损。另外,使发送线圈为平面状线圈后,因为能够构成厚度较薄的压力缓冲器,所以能够使装入压力缓冲器的液体喷射头整体的厚度变薄,紧凑地构成。另外,使用该液体喷射头的液体喷射装置,能够对液体供给用的泵反馈控制喷嘴附近的实际的压力变动,更加高精度地控制供给液体喷射头的液体的压力。下面,使用附图,详细讲述本发明。(第1实施方式)图1是本发明的第1实施方式涉及的压力缓冲器1的示意性的纵剖面图。压力缓冲器1具备具有保持流体的凹部4和在其内表面开口的连通孔fe及连通孔恥的主体部 2 ;堵塞主体部2的开放口的、具有可挠性的可挠性薄膜7 ;覆盖可挠性薄膜7的外表面地在主体部2上设置的外罩17 ;与可挠性薄膜7的凹部4侧挂扣的基准部件14 ;将一端和基准部件14挂扣、将另一端和凹部4的底面挂扣的弹性部件13 ;在外罩17的可挠性薄膜7 — 侧设置的检测部10。被可挠性薄膜7堵塞的凹部4,内包流体6。流体6经由连通孔fe、5b,与外部区域的流体连通。具体地说,经由连通孔fe从外部区域供给流体,经由连通孔恥将流体向其它的外部区域排出。例如经由连通孔如连通的外部区域的流体产生压力变动后,该压力变动就传递给凹部4内部,使可挠性薄膜7移位。如果可挠性薄膜7如箭头所示那样移位,基准部件14的位置也移位。例如流体正压变化时,可挠性薄膜7就朝着可挠性薄膜7’移位。 另外,流体负压变化时,可挠性薄膜7就朝着可挠性薄膜7”移位。其结果,压力变动几乎不传递给经由连通孔恥连通的外部区域的流体。检测部10具备发送线圈、接收线圈和检测电路。给予发送线圈交变电流使其产生磁场,使二次侧的接收线圈感应基于电磁感应的电动势。作为基准部件14,可以使用铝及不锈钢等导电性材料。使用导电性材料时,磁力线通过导电性材料之际产生损失,该损失的程度与发送线圈及接收线圈和基准部件14之间的距离息息相关。另外,作为基准部件14,使用高导磁率的磁性体材料时,磁力线的线路随着磁性体材料变化,该变化的程度与发送线圈及接收线圈和基准部件14之间的距离息息相关。测量二次侧的接收线圈感应的电动势,检测出该磁力线的损失量或线路的变化。这样,能够根据基准部件14的位置变动,检测流体内部的压力变动。流体既可以是液体,也可以是气体。作为弹性部件13,可以如图1所示,使用盘簧。 另外,还可以取代盘簧,使用板簧或其它的弹性体部件。可挠性薄膜7和基准部件14的挂扣,既可以利用弹性部件13的赋能使基准部件14与可挠性薄膜7抵接,还可以利用粘接材料等将可挠性薄膜7和基准部件14固定。另外,取代多个连通孔fe、5b,既可以是单一的连通孔,也可以是更多的连通孔。另外,还可以在可挠性薄膜7的外罩17 —侧设置基准部件 14。另外,还可以将弹性部件13挂扣在外罩17和可挠性薄膜7之间,在凹部4的底面设置检测部10。图2是讲述上述检测部10的说明图。图2(a)是检测部10的示意性的纵剖面图, 图2(b)是检测部10的示意性的分解斜视图。对于相同的部分或具有相同的功能的部分, 赋予相同的符号。如图2(a)及(b)所示,检测部10具备生成磁力线的发送线圈11、感应电动势的接收线圈12和收纳它们的外壳16。更具体地说,绝缘衬底18c在其背面侧具备电路元件27, 在其上表面侧具有由电极(或布线图案)41b、绝缘衬底(或绝缘层)18b、涡状的平面型的发送线圈11、绝缘膜^b、电极(或布线图案)41a、绝缘衬底(或绝缘层)18a、涡状的平面型的接收线圈12、绝缘膜29a构成的层叠结构。另外,还设置贯通外壳16的引出线28,与外部控制部连接。通过采用这种层叠结构,能够较薄地形成检测部10。另外,作为上述变形例,检测部10可以具备搭载接收线圈12的绝缘衬底18a、搭载发送线圈11的绝缘衬底18b、搭载电路元件27的绝缘衬底18c和收纳它们的外壳16。在绝缘衬底18a的上表面,形成涡状的平面型的接收线圈12,在它的上表面层叠保护用的绝缘膜,在绝缘衬底18a的背面形成贯通绝缘衬底18a并与接收线圈12连接的布线电极 41a。同样,在绝缘衬底18b的上表面,形成涡状的平面型的发送线圈11,在它的上表面层叠保护用的绝缘膜^b,在绝缘衬底18b的背面形成贯通绝缘衬底18b并与发送线圈11连接的布线电极41b。在绝缘衬底18c的背面,设置构成发送电路或接收电路的电路元件27,经由贯通绝缘衬底18c的布线与发送线圈11或接收线圈12电连接。这样,能够简单地构成层叠结构。如上所述,因为使接收线圈12和发送线圈11的中心在平面图上一致地层叠配置, 所以能够使检测部10的外形小型化。另外,因为将接收线圈12或发送线圈11做成平板型线圈,所以能够较薄地形成检测部10的厚度。另外,作为外壳16可以使用高导磁率的磁性体材料。使用高导磁率的磁性体材料后,因为磁力线不向外部泄漏,所以作为外罩17使用金属等导电性材料时,能够防止检测灵敏度下降。图3是上述检测部10内置的检测电路30的方框图。检测电路30具备发送电路 31和接收电路32。发送电路31具备发送机33和根据从发送机33输入的交变电流的作用下产生磁场的发送线圈11。接收电路32具备在磁场的作用下感应电动势的接收线圈12、 对感应电动势进行检波的检波电路34、设定检波后的接收信号的偏置的偏置电路35、放大接收信号的放大电路36、从放大的接收信号中除去噪声成分的滤波电路37、调整偏置值及放大率的调整电路38、存储用于设定偏置值及放大率的设定值的存储部39。发送电路31产生预先规定的强度的磁场。接收电路32由发送线圈11生成的磁场产生感应电动势,根据该感应电动势的变化,检测基准部件14的位置变化。就是说,如果基准部件14是导电性材料,那么由穿过基准部件14的磁力线就会产生涡电流,造成损失; 如果基准部件14是磁性体材料,那么穿过基准部件14的磁力线的路线就会变更。磁力线的损失或路线变更与线圈和基准部件14之间的距离息息相关,所以通过预先求出感应电动势和距离之间的关系,能够根据感应电动势的大小检测基准部件14的位置。同样,通过预先求出基准部件14的位置和流体6的内压的关系,能够根据感应电动势的大小检测流体 6的压力。检测电路30将基准部件14的位置移位的检测结果作为检测信号,从滤波电路 37输出。在这里,调整电路38可以根据从外部控制部输入的设定数据,设定偏置电路35的偏置值或放大电路36的放大率。就是说,从外部输入设定数据后,调整电路38就从存储部 39读出与设定数据对应的设定值,设定偏置电路35及放大电路36的偏置值及放大率。这样,能够自由地设定检测特性。另外,即使构成压力缓冲器1的部件的形状或材质存在偏差时,也能够对每个个体进行调整,从而将检测特性的偏差控制在规定的范围内。(第2实施方式)图4是本发明的第2实施方式涉及的压力缓冲器1的示意性的纵剖面图。与第1 实施方式不同的部分是在外罩17和检测部10之间设置了磁性体片19这一点,其它的结构与第1实施方式相同。下面讲述不同的部分,对于相同的部分不再赘述。此外,对于相同的部分或具有相同的功能的部分,赋予相同的符号。如图4所示,在外罩17和检测部10之间设置了成为磁路的磁性体片19。这样,检测部10产生的磁力线就不到达外罩17而通过磁性体片19的内部。因此,即使使用导电性的金属材料制造外罩17,也不会产生涡流损失,所以能够防止检测灵敏度的下降。此外,还可以取代设置磁性体片19,而使用高导磁率的磁性体材料制造外罩17。 另外,即使取代在外罩17和检测部10之间设置磁性体片19,而在发送线圈11及接收线圈 12和检测电路30之间设置磁性体片,也可以获得同样的效果。另外,磁性体片19的平面外形最好大于发送线圈11或接收线圈12的平面外形,以免磁力线泄漏到外罩17 —侧。作为基准部件14使用金属材料时,使与平面状线圈(发送线圈11或接收线圈12)的中心轴正交的截面形状也大于平面状线圈的平面外形。这样,能够增大涡流损失,采用较大的被接收线圈12感应的感应电动势的变化量。(第3实施方式)图5是本发明的第3实施方式涉及的压力缓冲器1的示意性的剖面图。与第1及第2实施方式不同的部分是在弹性部件13的另一个端部和主体部2之间设置了另一个端部的调整位置用的位置调整部15的这一点,其它与第2实施方式相同。作为弹性部件13,使用盘簧,在盘簧和主体部2之间设置螺旋式的位置调整部15。 这样,能够按照流体6的种类、粘性、流体的内部压力,或者按照弹性部件13、基准部件14、 可挠性薄膜7、主体部2等的公差,调节基准部件14的位置。此外,图5所示的位置调整部 15是一个例子,毫无疑问也可以采用其它的调整结构。此外,在上述第1 第3实施方式中,列举了一体性地构成发送线圈11、接收线圈 12及检测电路30的例子。但本发明并不局限于此。例如可以在可挠性薄膜7的表面、特别是在与流体6侧相反侧的表面,形成发送线圈11或接收线圈12,和检测电路30 —体地在外罩17或主体部2中设置接收线圈12或发送线圈11。图6是为了讲述本发明的第4 第7实施方式涉及的压力缓冲器1的发送线圈11 和接收线圈12的配置而绘出的说明图。(第4实施方式)图6(a)示出在一个绝缘衬底18的同一个表面上形成发送线圈11和接收线圈12 的状态,左图是剖面示意图,右图是平面示意图。在绝缘衬底18的表面形成金属膜,采用光刻及蚀刻处理形成涡旋状的平面线圈。在绝缘衬底18中设置贯通孔,发送线圈11及接收线圈12的中心侧的端子被引到背面侧。交变电流流入发送线圈11后,就按照发送线圈11的匝数产生和发送线圈11形成交链磁通的磁力线。而且,一部分磁力线与接收线圈12交链,使接收线圈12感应感应电动势。这样地形成后,能够不必层叠形成发送线圈11和接收线圈12地使检测部10的厚度变薄。进而,如果将检测电路30装入绝缘衬底18,还能够减少部件数量,削减组装工时。此外,还可以加大发送线圈11和接收线圈12中的任一个的外形,减小另一个的外形。(第5实施方式)图6(b)示出在平面图上重叠地形成一部分发送线圈11和一部分接收线圈12的状态,左图是剖面示意图,右图是平面示意图。在绝缘衬底18b的衬底表面形成发送线圈 11,在绝缘衬底18a的衬底表面形成接收线圈12。形成方法和第4实施方式相同。如左图所示,和接收线圈12—起形成交链磁通的磁力线,存在向右和向左这两者。就是说,如果适当设定发送线圈11和接收线圈12的重叠面积,则能够使感应电动势为0伏,所以能够简化偏置的设定或电路的结构。此外,既可以改换发送线圈11和接收线圈12,还可以减小某一个的外形,加大另一个的外形。(第6实施方式)图6(c)示出使发送线圈11和接收线圈12在平面图上重叠地形成的状态,左图是剖面示意图,右图是平面示意图。在绝缘衬底18b的衬底表面形成发送线圈11,在绝缘衬底 18a的衬底表面形成接收线圈12。使发送线圈11的外形和接收线圈12的外形相同,使两者的线圈的中心一致。这样,因为能够较小地形成检测部10的外形,所以能够紧凑地构成压力缓冲器1。此外,既可以改换发送线圈11和接收线圈12,还可以减小某一个的外形,加大另一个的外形。(第7实施方式)图6(d)示出在同一个平面上构成发送线圈11和接收线圈12而且在接收线圈12 的内侧构成发送线圈11的状态,左图是剖面示意图,右图是平面示意图。在绝缘衬底18的同一个表面形成发送线圈11和接收线圈12。发送线圈11的两个电极端子和接收线圈12 的内侧的电极端子,经由在绝缘衬底18上形成的贯通孔被引到背面侧。这样,能够以单层结构而且紧凑地构成线圈。可以改换接收线圈12和发送线圈11。如上所述,发送线圈11和接收线圈12的结构存在多种变更,可以按照使用用途选择。另外,在上述实施方式中,在绝缘衬板上形成导电性膜,对它进行光刻及蚀刻处理后作为涡旋状的线圈。但并不局限于此,可以作为四边形或六边形的多边形线圈,可以使用缠绕布线的线圈等。(第8实施方式)
图7及图8是为了讲述本发明的第8实施方式涉及的液体喷射头20配置而绘出的图。图7是液体喷射头20的斜视图,图8是液体喷射头20使用的压力缓冲器1的分解斜视图。对于相同的部分或具有相同的功能的部分,赋予相同的符号。如图7所示,液体喷射头20具备底座M ;向未图示的被记录介质喷出液滴的喷射部22 ;向喷射部22供给液体的压力缓冲器1 ;以及搭载控制电路的控制电路基板25,该控制电路控制喷射部22,处理从压力缓冲器1中接收的检测信号。喷射部22具备响应驱动信号喷出液滴的促动器26 ;向促动器沈供给液体的流路部件23 ;在促动器沈和控制电路基板25之间电连接的未图示的柔性电路基板。底座M具有直立的形状,底部搭载促动器沈,侧面固定控制电路基板25和压力缓冲器1。压力缓冲器1以外罩17为外侧、并使主体部2朝着底座M侧地固定在底座M上。液体经由连接部21a从供给管40流入压力缓冲器1的主体部2,经由连接部21b 流入流路部件23,进而流入促动器26。促动器沈响应来自控制电路的驱动信号,向下部的未图示的被记录介质喷出液滴。在这里,作为压力缓冲器1,能够使用第1 第7实施方式的压力缓冲器1。压力缓冲器1在缓冲流入的液体的压力变动的同时,还检测该压力,向控制电路发送。另外,因为将压力缓冲器1设置在液体喷射头20的促动器沈附近,所以能够将压力变动得到缓冲的液体供给促动器26,同时因为能够检测喷嘴附近的实际的压力变动,所以还能够高精度地控制喷出液滴之际的液体的压力。如图8所示,压力缓冲器1具备主体部2,该主体部2具有凹部4、液体流入用的连接部21a、和液体流出用的连接部21b ;设置在凹部4的上面2b上并堵塞凹部4的开放口的可挠性薄膜7 ;在内表面上设置了检测部10的外罩17。基准部件14与可挠性薄膜7的凹部4侧挂扣。在基准部件14和凹部4的底面上形成的凹陷2c之间,设置了由盘簧构成的弹性部件13。弹性部件13的一端与基准部件14挂扣,另一端与凹陷2c挂扣,将基准部件14向可挠性薄膜7 —侧赋能。由于可挠性薄膜7对于液体表面的法线方向而言,几乎作为自由端移位,所以对于液体压力的急剧变化能够发挥压力变动缓冲功能,还因为可挠性薄膜7的位置成为液体的内压、大气压及弹性部件13的赋能(恢复力)等平衡的点,所以能够从该位置检测液体压力。另外,因为在可挠性薄膜7和主体部2之间设置弹性部件13, 所以凹部4内压力成为负压时,可挠性薄膜7就向凹部4内侧挠曲,堵塞连接部21a、21b,能够防止凹部4内和外部区域之间的液体的连通受到阻碍。(第9实施方式)图9是为了讲述本发明的第9实施方式涉及的压力缓冲器1而绘制的局部分解斜视图,只示出主体部2和基准部件14。和图8所示的压力缓冲器1不同的部分是将弹性部件13和基准部件14作为相同材料的一体物,由倾斜部14b的板簧构成相当于弹性部件13 的部分这一点,其它部分和图8同样。在上述第1 第3实施方式及第8实施方式中,分别将弹性部件13和基准部件14作为独立的部件示出。但本发明并不局限于此。就是说,弹性部件13和基准部件14还可以是单一的部件。具体地说,可以如图9所示,采用使基准部件14的倾斜部14b从可挠性薄膜7 —侧向凹部4 一侧倾斜、倾斜部14b的前端部Hc与凹部4自由接离地设置的形状。前端部Hc没有被固定在凹部4上,倾斜部14b利用其赋能担负上述弹性部件13的作用。这时,倾斜部14b被赋能,从而使前端部14c、凹部4及基准部件14分别始终与可挠性薄膜相接。如前所述,作为基准部件14,能够使用金属等导电体材料或磁性体材料。基准部件14的被检测部的外形大于在对应的检测部10中设置的发送线圈11及接收线圈12的外形。这是为了使发送线圈11产生的磁力线大多横穿基准部件14的缘故。(第10实施方式)图10是本发明的第10实施方式涉及的液体喷射装置50的示意性的斜视图。本液体喷射装置50使用上述第8实施方式讲述的液体喷射头20。液体喷射装置50具备使液体喷射头20、20’往复移动的移动机构63 ;向液体喷射头20、20’供给液体的液体供给管 53,53';向液体供给管53、53’供给液体的液体罐51、51’。各液体喷射头20、20’具备使其喷出液体的促动器26、向该促动器沈供给液体的流路部件23、和向流路部件23供给液体的压力缓冲器1。在这里,压力缓冲器1在抑制供给流路部件23及其前的促动器沈的液体的压力变动的同时,检测液体的压力变动,生成检测信号,向液体喷射装置50的未图示的控制部发送。控制部根据该检测信号,调整供给促动器沈的液体的压力。具体地说,液体喷射装置50具备将纸等被记录介质M向主扫描方向输送的一对输送单元61、62 ;向被记录介质M喷出液体的液体喷射头20、20’ ;将液体罐51、51’贮存的液体向液体供给管53、53’按压而供给的泵52、52’;以及将液体喷射头20、20’向与主扫描方向正交的副扫描方向扫描的移动机构63等。一对输送单元61、62,具备朝着副扫描方向延伸、一边接触滚轮面一边旋转的格栅轮和夹送轮。在未图示的电机的作用下,格栅轮和夹送轮朝着轴系移动,将被滚轮之间夹住的被记录介质讨向主扫描方向输送。移动机构63具备朝着副扫描方向延伸的一对导向轨56、57,可以沿着一对导向轨56、57滑动的滑动架组件58 ;连接滑动架组件58使其朝着副扫描方向移动的无接头皮带59 ;以及经由未图示的皮带轮使该无接头皮带59旋转的电机60。在滑动架组件58上,安置着多个液体喷射头20、20’,例如喷出黄、深红、青、黑4种液滴。液体罐51、51’贮存对应的颜色的液体,经由泵52、52’、液体供给管53、53’,供给液体喷射头20、20,。液体喷射装置5的控制部给予各液体喷射头20、20’驱动信号,使其喷出各色的液滴。控制部控制从液体喷射头20、20’喷出液体的定时、驱动滑动架组件58的电机60的旋转及被记录介质M的输送速度,在被记录介质M上记录任意的图案。进而,控制部根据压力缓冲器1的检测信号,控制泵52、52’,调节供给促动器沈的液体的压力。例如,控制部根据压力缓冲器1的检测信号,判定液体的压力大于基准值时,控制泵52、52’,使液体的供给压力减小。另外,控制部根据压力缓冲器1的检测信号,判定液体的压力小于基准值时,控制泵52、52’,使液体的供给压力增大。这样,能够将促动器沈内的液体压力设定成为规定值,使从喷嘴喷出的液滴的喷出速度或喷嘴的液体的弯液面固定。在上述(多个)实施方式中,因为在促动器沈的跟前设置压力缓冲器1,所以即使装置大型化、高速化、液体供给管53变长时,也能够有效地缓冲促动器沈内的液体压力的变动,同时还能够在促动器沈的跟前检测液体的压力变动,反馈控制泵52,所以能够高精度地控制促动器沈内的液体压力。
附图标记说明1压力缓冲器;2主体部;4凹部;5连通孔;6流体;7可挠性薄膜;10检测部;11发送线圈;12接收线圈;13弹性部件;14基准部件;15位置调整部;16外壳;17外罩;20液体喷射头;50液体喷射装置。
权利要求
1.一种压力缓冲器,具备主体部,包括具有开放口的凹部、和在所述凹部的内表面开口并与外部区域连通的连通孔;可挠性薄膜,堵塞所述开放口并缓冲被所述堵塞的凹部内包的流体的压力变动; 检测部,挂扣在所述主体部上并检测出电磁感应产生的电动势,从而检测所述可挠性薄膜和所述主体部之间的相对位置变化。
2.如权利要求1所述的压力缓冲器,其中所述检测部具备生成磁力线的发送线圈和感应所述电动势的接收线圈。
3.如权利要求1或2所述的压力缓冲器,其中具备弹性部件,该弹性部件的一端挂扣在所述可挠性薄膜上,另一端挂扣在所述主体部上。
4.如权利要求1 3中任一项所述的压力缓冲器,其中具备基准部件,该基准部件由与所述可挠性薄膜挂扣的导电性材料或磁性材料构成。
5.如权利要求4所述的压力缓冲器,其中使所述弹性部件在所述基准部件和所述主体部之间连接。
6.如权利要求5所述的压力缓冲器,其中所述基准部件和所述弹性部件是单一的部件。
7.如权利要求4 6中任一项所述的压力缓冲器,其中具备位置调整部,该位置调整部用于调整所述基准部件和所述主体部之间的位置。
8.如权利要求7所述的压力缓冲器,其中在所述弹性部件和所述主体部之间设置有所述位置调整部。
9.如权利要求1 8中任一项所述的压力缓冲器,其中,还具备外罩,该外罩设置在所述主体部上,以覆盖所述可挠性薄膜; 在所述外罩的所述可挠性薄膜的一侧设置有所述检测部,所述检测部和所述主体部经由所述外罩挂扣。
10.如权利要求2 9中任一项所述的压力缓冲器,其中所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈的中心和所述接收线圈的中心在平面图上一致地层叠。
11.如权利要求10所述的压力缓冲器,其中所述发送线圈和所述接收线圈的外形形状相同。
12.如权利要求2 9中任一项所述的压力缓冲器,其中所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈的一部分和所述接收线圈的一部分在平面图上重叠地层叠。
13.如权利要求2 9中任一项所述的压力缓冲器,其中所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有平面形状,所述发送线圈和所述接收线圈在平面图上互不重叠。
14.如权利要求4 13中任一项所述的压力缓冲器,其中所述发送线圈和所述接收线圈,分别具有互相平行的平面形状,从垂直于所述平面形状的面的法线方向上看,所述基准部件的外形具有所述发送线圈及所述接收线圈的外形以上的大小。
15.如权利要求2 14中任一项所述的压力缓冲器,其中所述检测部具有搭载所述发送线圈及所述接收线圈的绝缘衬底。
16.如权利要求2 15中任一项所述的压力缓冲器,其中所述检测部具有高导磁率的磁性体层,该磁性体层设置在所述发送线圈及所述接收线圈的与所述可挠性薄膜相反的一侧。
17.如权利要求2 16中任一项所述的压力缓冲器,其中所述检测部具有发送电路, 该发送电路向所述发送线圈发送位置检测用的信号;接收电路,该接收电路根据所述接收线圈接收的信号,生成表示所述相对位置变化的检测信号。
18.如权利要求17所述的压力缓冲器,其中所述接收电路具备偏置调整部,该偏置调整部调整接收的信号的偏置;放大率调整部,该放大率调整部用于调整放大接收的信号的放大率。
19.如权利要求18所述的压力缓冲器,其中所述检测部具备存储部,该存储部用于存储所述偏置及所述放大率的设定值。
20.一种液体喷射头,其中具备权利要求1 19中任一项所述的压力缓冲器,与所述压力缓冲器的连通孔连通的配管,喷出从所述配管流入的液体的促动器。
21.一种液体喷射装置,其中具备权利要求20所述的液体喷射头;收容所述液体并向所述配管供给液体的罐;根据所述压力缓冲器检测的所述相对位置变化,控制所述液体的压力的泵。
全文摘要
本发明涉及压力缓冲器、液体喷射头及液体喷射装置。压力缓冲器(1)具备具有开放口的凹部(4);朝着该凹部(4)的内表面开口并具有与外部区域连通的连通孔(5)的主体部(2);堵塞开放口并缓冲被堵塞的凹部(4)内包的流体(6)的压力变动的可挠性薄膜(7);挂扣在主体部(2)上并检测电磁感应产生的电动势,从而检测可挠性薄膜(7)和主体部(2)之间的相对位置变化的检测部(10)。从而能够使液体的压力变动得到缓冲,同时还能够检测该压力变动。
文档编号B41J2/045GK102205713SQ2011100519
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月25日 优先权日2010年2月25日
发明者佐贺行弘, 渡边俊显 申请人:精工电子打印科技有限公司
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