液滴排出头、包括该液滴排出头的液滴排出装置以及作为液滴排出装置的喷墨记录装置

摘要

一种液滴排出头，包括孔板，孔板具有喷嘴孔排，多个喷嘴孔通过压力加工被成排地形成在喷嘴孔排中。液滴从喷嘴孔中被排出到被着部上，并且滴落在被着部上，并且用于使得喷嘴孔的开口方向统一的多个虚压按点被形成在孔板中的喷嘴孔排的两端侧上。本发明还涉及一种包括该液滴排出头的液滴排出装置以及作为液滴排出装置的喷墨记录装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在喷墨记录装置中使用的例如喷墨记录头的液滴排出头，并且特别是 涉及一种要在液滴排出头中使用的孔板。

背景技术

通过喷墨记录头打印需要输出高质量的图像，这不仅仅是为消费者使用，也是为工业 使用。更进一步的，在打印大广告牌、海报等的领域中，还要求按需打印，并且因此，按 需型喷墨记录装置在许多场合被使用。

对于这些喷墨记录装置，需要装置的小型化以及成本降低。至于喷墨记录装置，需要 通过增加喷嘴堆密度，即减小喷嘴孔排中的喷嘴孔间隔来使喷墨记录头小型化。同样，需 要通过减少多个喷嘴孔排列之间的距离来使喷墨记录头小型化。更进一步的，也需要增加 喷嘴的数目。

更进一步的，近来，使用喷墨记录头排出特殊的溶液以形成液晶显示器、形成布线图 等的案例的数量在增加。出于这种形成图案的目的，需要这种以高精度形成喷嘴孔的孔板， 因为必须降低通过液滴排出头排出的液滴落在被着部（to-be-landed-on member）处的位置 的变化。

发明内容

根据本发明的一个实施例，液滴排出头包括孔板，孔板具有其中多个喷嘴孔通过压力 加工（press working）被形成排的喷嘴孔排。液滴从喷嘴孔被排出到要被滴落到其上的部 件上并且滴落在要被滴落到其上的部件上。在液滴排出头中，多个用于形成喷嘴的统一的 开口方向的虚压按点（dummy pressed points）被形成在孔板中的喷嘴孔排的两端侧上。

当连同附图一起阅读时，本发明的其他目的、特征和优点将由于以下的详细描述变得 更加明显。

附图说明

图1显示了根据第一实施例的孔板的部分的放大的平面图；

图2是显示了根据第一实施例的在孔板的一端处测量位移的结果的位移测量图表，其 中喷嘴孔和虚凹部通过精密压力加工形成为一排；

图3显示了根据第一实施例的形成在孔板上的喷嘴孔及其附近的放大的剖面图；

图4显示了根据第一实施例的形成在孔板上的虚凹部及其附近的放大的剖面图；

图5显示了根据第一实施例的喷墨记录头的分解立体图；

图6是显示喷墨记录头被安装在其上的根据第一实施例的喷墨记录装置的完整配置的 概略配置图表；

图7显示了根据现有技术的孔板的部分的放大的平面图；以及

图8是显示了根据现有技术，在孔板的一端处的测量位移的结果的位移测量图表，在 孔板中喷嘴孔通过精密压力加工形成为一排。

具体实施方式

图5显示了根据第一实施例的喷墨记录头40的分解立体图。

在图5中，如图所示，孔板1被显示为其中成排地形成了很多排出墨滴的墨水喷嘴孔 2。要注意，喷嘴孔2的加工精度对于喷墨记录头40的墨水排出性能有很大的影响。为了 将许多喷嘴孔2中的喷嘴孔的加工精度的变化控制在满意的低水平，需要以较高的加工精 度来形成孔板1。为了这个目的，通过精密压力加工使用不锈钢板等来形成孔板1。

室板（chamber plate）4和限流器板（restrictor plate）7相对于孔板1被放置，并且被 结合到孔板1。对应于各个喷嘴孔2的压力室3被形成在压力室板4上，并且限流器6被 形成在限流器板7上。限流器6连接公共墨水通道（common ink passage）5和压力室3， 并且控制流入压力室3中的墨水的流量。

隔板11（diagram plate）具有弹性并且包括振动板9和过滤器10。振动板9将压电元 件（压力产生源）8的位移有效地传输到压力室3。过滤器10将包含在从公共墨水通道5 流入限流器6中的墨水中的污垢/灰尘过滤掉。公共墨水通道5形成在壳体12中。隔板11 和壳体12同样相对于孔板1被放置并且以同样的方式被结合到孔板1。

室板4，限流器板7和隔板11是使用不锈钢板等通过蚀刻处理或者镍电镀处理而形成 的。

壳体12是使用不锈材料通过切割处理而形成的。墨水引入管13被结合到壳体12用 于将墨水从墨水罐（未示出）引入到公共墨水通道5中。更进一步的，压电元件存储部14 被形成在壳体12中的预定位置处用于将压电元件8保持在其中。

压电元件8包括许多层压状（laminated）的压电振动器15以及具有导电图案部的绝缘 的连接部件16，并且压电振动器15被连接到连接部件16。被分隔开的薄板状的压电振动 器15被排列成对应于各个压力室3。同样，包括单独的电极和公共的电极的用于将独立的 电信号从驱动IC（未示出）传输至层压状的压电振动器15的外部电极17被形成在连接部 件16上。

驱动IC被安装到其上的中继配线基板18（由FPC线缆制成）被固定并连接到外部电 极17被形成在其上的连接部件16的侧表面。中继配线基板18与主机装置（未示出）连 接。

墨水通道单元19包括孔板1、室板4、限流器板7、隔板11以及壳体12。更进一步的， 头部主体包括墨水通道单元19、压电元件8和中继配线基板18。

电信号经由在中继配线基板18上的驱动IC和外部电极17被提供给压电元件8，并且 因此，层压状的压电振动器15发生变形。结果就是，振动板9变形，压力室3中的内部 压力因此而改变，并且容纳在压力室3中的墨水从喷嘴孔2中作为墨滴被排出。

图6显示了根据第一实施例的其中安装有喷墨记录头的喷墨记录装置的完整配置的概 略配置图表；

如图6所示，连续的被记录介质（连续的纸张）32高速地从纸张供应部31上松开， 然后在喷墨记录部33，期望的图像被打印在连续的被记录介质32上，并且然后，连续的 被记录介质32被卷绕在纸张收集部34上并由纸张收集部34收集。

喷墨记录部33包括墨水罐35，墨水罐35被安装在喷墨记录装置中的主体侧上；直线 运动导向部36，沿着被记录介质32的宽度方向（X方向）延伸；打印车37，沿着被记录 介质32的宽度方向（X方向）高速地沿直线运动导向部36往复运动；以及电缆拖链 （cableveyor，注册商标）38。

在打印车37中面向被记录介质32的平面部39上，如图6所示，多个喷墨记录头40 以交叉排列的方式被单独放置并且被安装，以这样的方式，孔板1被置于每个喷墨记录头 40的底部。如图6所示，柔性的墨水供应管41被设置以便在墨水罐35和电缆拖链38之 间，以及在电缆拖链38和各个喷墨记录头40之间连接。以这种配置，被记录介质32在 所示的Y方向上被传送。

要注意，举例来说，日本专利特开第11-320888号和日本专利特开第2003-341069号 涉及例如被用在例如喷墨记录头40中的孔板1的孔板。

为了方便起见，将使用图7和8来描述现有技术中的问题，假设现有技术具有如上述 那些根据第一实施例的图5和6中所示的配置相同的配置。

图7显示了根据现有技术的孔板1的部分的放大平面图。如图所示，很多喷嘴孔2在 预定的位置处被成排地形成，每个喷嘴孔2贯通孔板1。喷嘴孔2被形成在喷嘴孔形成区 域20中。

图8是显示了根据现有技术，在孔板的一端处的测量位移的结果的位移测量图表，在 孔板中喷嘴孔通过精密压力加工形成为一排。位移测量是使用NH3激光测量仪来完成的。 测量是在从喷嘴孔2的最外面的一个孔2a向外2mm的位置处开始的。测量间隔是0.01mm。 孔板1的位移开始于点A，并且位移曲线B能够通过连接通过测量得到的各个位移点被获 得。更进一步的，粗线段2a、2b……2e表示贯通的喷嘴孔2的开口方向（即各个喷嘴孔2 延伸所沿的方向）。

如图8中所示，在很多喷嘴孔2被成排地形成在孔板1上的情况下，孔板1由于位置 更加向内移动而被弯曲至更加突出（参见位移曲线B）。然后，如图8所示，在因此而弯曲 （突出）的区域中的喷嘴孔2a、2b和2c的开口方向中的每一个开口方向都与垂直方向不 同，并且关于垂直方向倾斜。喷嘴孔2是喷嘴孔2e和那些（未示出）被置于更靠里的喷嘴 孔，喷嘴孔2中的每一个喷嘴孔都具有与垂直方向几乎相等的开口方向。

在图8的实例中，喷嘴孔2a距离位移开始点A仅仅1mm。

同样，在孔板1的另一端，存在其中孔板1被弯曲至突出的类似的弯曲部，并且被置 于那里的喷嘴孔2中的每一个喷嘴孔的开口方向都关于垂直方向倾斜。

因此，被置于喷嘴孔2的排的两端的多个喷嘴孔2中的每一个喷嘴孔的开口方向都不 同于垂直方向并且是倾斜的。因此，通过这些倾斜的喷嘴孔2排出的液滴滴落的位置会相 应地变化，并且因此，可能难以获得高质量的图像。这是现有技术中的问题。

实施例的一个目的是提供液滴排出头，在液滴排出头中的每一个液滴排出头中都可以 解决现有技术中的问题。因此，根据实施例的液滴排出头中的每一个液滴排出头都能够以 这样的方式排出液滴，这种方式是因此被排出的液滴滴落在被着部（被记录介质 to-be-recorded-on medium）上的位置不会变化，并且可以排出液滴从而使得它们准确的滴 落在被着部上（被记录介质）。因此，可以提供其中的每一个都具有很好的操作可靠性的 液滴排出头、包括液滴排出头的液滴排出装置以及作为液滴排出装置的实例的喷墨记录装 置。

图1显示了根据第一实施例的孔板1的部分的放大平面图。图2是显示了根据第一实 施例的在孔板1的一端处的位移测量结果的位移测量图表，其中喷嘴孔2和虚凹部（压按 点）21通过精密压力加工被成排地形成。图3显示了根据第一实施例的形成在孔板上的喷 嘴孔2及其附近的放大的剖面图。图4显示了根据第一实施例的形成在孔板1上的虚凹部 21及其附近的放大的剖面图。

如图1所示，多个喷嘴孔2在孔板1上的预定位置处被成排地形成。因此，喷嘴孔2 被形成在喷嘴孔成型区域20中。更进一步的，如图1中所示，多个虚凹部21（在第一实 施例中，如图2所示，每端有10个虚凹部21）被形成在靠近喷嘴孔排的两端（或在两端 侧上）的各个排中与喷嘴孔2的排（喷嘴孔排）成一直线。如图1中所示，虚凹部21被 形成在虚凹部形成区域22中。

使用不锈钢板作为孔板1的材料，并且使用冲床（punch）和接受（receives）冲床的 模具通过精密压力加工来形成喷嘴孔2和虚凹部21。如图1中所示，从每个虚凹部21的 上面观察到的形状是圆形的，与每个喷嘴孔2的形状是相同或类似的。

喷嘴孔2和虚凹部21形成于孔板1的同一侧（在第一实施例中，孔板1的上侧）。如 图3所示，当喷嘴孔2从上侧到下侧贯通孔板1时，虚凹部21从孔板1的上侧延伸直到 厚度方向上的中间位置，并且因此，没有贯通孔。在图1中，因为喷嘴孔2贯通，所以用 ○表示，但是因为虚凹部21没有贯通，所以用●来表示。

图2中所示的孔板1的位移的测量是在与使用图8的上述现有技术中孔板1的位移测 量的条件相同的条件下进行的。

如图2中所示，在喷嘴孔形成区域20的一端，限定了虚凹部形成区域22，多个虚凹 部21被置于其中。在虚凹部形成区域22中所示的粗线段表示虚凹部21的各个开口方向。

以基本上与图8中的方式同样的方式，根据第一实施例的孔板1由于位置更加向内移 动而被弯曲至更加突出（参见图2中的位移曲线B）。但是，在因此被弯曲的部分的略微内 侧（更准确地说是距离位移开始点A的内侧2mm的点的内侧），位移曲线B是近似水平的 （水平部分）。

更进一步的，孔板1上，喷嘴孔排中最外面的喷嘴孔2a距离位移开始点A大于2mm， 并且被置于虚凹部形成区域22内且不被用于排出液滴的虚凹部21中的每一个虚凹部都具 有倾斜的开口方向。与之相反，被用于排出液滴的包括最外面的喷嘴孔2a的喷嘴孔2（2a、 2b、2c和2d）中的每个喷嘴孔都具有垂直的开口方向。

因此，根据第一实施例，对比图8中所示的现有技术，可以将从位移开始点A到最外 面的喷嘴孔2a的距离拉长两倍。因此，喷嘴孔形成区域20能够被制成落在保持在孔板1 的两端部处的弯曲部分之间的水平部分内，并且因此，喷嘴孔形成区域20内的喷嘴孔2 具有垂直的开口方向。要注意，孔板1的另一端同样具有与图2中所示的位移测量结果相 同或类似的位移测量结果。

因此，喷嘴孔排中的从最外面的喷嘴孔2a开始的喷嘴孔中的每个喷嘴孔都垂直地延 伸。因此，经由这些垂直的喷嘴孔2被排出的墨滴滴落处的位置不会因此而改变，并且因 此，可以获得高质量的图像。

要注意如图3和4中所示，防水膜23被形成在孔板1面向被记录介质32的一侧上。

根据第一实施例，可以提供液滴排出头，通过该液滴排出头可以解决上述现有技术中 的问题。因此，根据第一实施例的液滴排出头能够以这样的方式排出液滴，这种方式是在 被着部上因此被排出的液滴滴落处的位置不会变化并且可以排出液滴从而使得它们准确 地滴落在被着部上。因此，可以提供具有良好操作可靠性的液滴排出头、包括液滴排出头 的液滴排出装置以及作为液滴排出装置的实例的喷墨记录装置。

尽管在上面通过第一实施例描述了液滴排出头、液滴排出装置和喷墨记录装置，本发 明不局限于第一实施例，并且在不超出本发明的范围内可以做出变化和修改。

举例来说，如上面根据第一实施例所描述的，不贯通孔板1的虚凹部21被用作虚压 按点。但是，本发明的实施例不局限于此。在另一个实施例中，贯通孔板1的“虚孔”可 以代替虚凹部21被形成为孔板1上的虚压按点。

但是，当喷墨记录头被安装在喷墨记录装置中时，经由其排出墨滴的最外面的喷嘴被 用作位置调整参考孔。因此，当这些虚孔被用作虚压按点时，位置调整可以使用不适当的 通孔来执行。为了避免这样的有问题的情况，不贯通孔板1的虚凹部21是更优选的。

更进一步的，根据上述的实施例，虚压按点的排被形成为与喷嘴孔排成一直线。但是， 本发明的实施例不局限于此。举例来说，作为上述布置的替代，在又另一个实施例中，虚 压按点可以被分别形成在稍微离开喷嘴孔排的两侧上的位置处并且平行于喷嘴孔排的线。 在进一步地另一个实施例中，可以在靠近喷嘴孔排的两端（或者在两端侧上）以随机的方 式形成许多虚压按点。

更进一步的，在上述的实施例中，已经描述了喷墨记录装置的情况。但是，实施例不 局限于此。本发明同样能够被应用到其他领域，举例来说，那些例如使用液晶、电致发光 （electroluminescence）等来制造显示装置、制造其上沉淀（deposited）有含钛氧化物颗粒 的墨水的印刷电路板、制造例如使用为电子部件/组件所准备的经过沉降（sedimentation） 或浓缩的高浓度墨水来制造的层压状的陶瓷部件/组件或者高频电子部件/组件的电子部件/ 组件等等的领域。

本专利申请基于并要求在2012年10月10日提交的日本在先申请第2012-225182号 的优先权，其全部内容在此合并作为参考。