專利名稱：液體噴射頭以及液體噴射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及噴射液體的液體噴射頭及液體噴射裝置，尤其涉及噴出作為液體的墨水的噴墨式記錄頭及噴墨式記錄裝置。
背景技術：
目前，已知通過利用壓電元件、發(fā)熱元件等壓力產(chǎn)生單元對液體施加壓力，從而從噴嘴噴出液滴的液體噴射頭，作為其代表例，可以舉出從噴嘴噴射墨滴的噴墨式記錄頭 (以下，也記作頭)。作為這樣的頭，例如有頭主體被保持于由樹脂形成的頭盒內(nèi)的結(jié)構，其中，該頭主體具有穿設有噴嘴開口的噴嘴板；形成有與噴嘴開口連通的壓力發(fā)生室的流路形成基板；以及對壓力發(fā)生室施加壓力的壓力產(chǎn)生單元。此外，如日本特開2009-51153號公報所公開的，有將接頭埋設于頭盒內(nèi)部而成的頭。這樣的頭盒一般是通過插入成形而形成的。通過插入成形來形成頭盒時，需要用模具保持已插入的配管并灌入樹脂，因此在已完成的頭盒中會出現(xiàn)與模具抵接的配管的一部分露出的槽部。該槽部的樹脂和配管的界面可能會成為墨水浸入的流路，因此構成頭主體的各部件有可能會因浸入的墨水而短路從而發(fā)生故障。例如，在頭盒的外面或收納頭盒的頭主體的收納部的內(nèi)面存在這種槽部的情況下，從墨盒等的流路部件漏出的墨水有可能會流到頭盒外面的樹脂與配管的界面，該墨水會從收納部內(nèi)漏出直到到達收納部的槽部，從而到達頭主體。而且，這樣的問題不僅存在于噴射墨滴的噴墨式記錄頭中，也同樣存在于噴射其它液滴的液體噴射頭中，另外，不僅存在于通過插入成形向頭盒埋設配管的情況，一般也同樣存在于在頭盒中埋設的配管一部分露出的頭中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的液體噴射頭，具備液體噴射頭主體，其噴出液滴；和收納部件，其由與金屬部件被一體成形的樹脂構成，并設有收納上述液體噴射頭主體的收納部，收納部件具備槽部，其在上述收納部件的上述收納部的內(nèi)側(cè)面露出上述金屬部件的一部分；和貯存部，其設置于上述槽部的豎直方向的下端部，用于貯存液體。另外，本發(fā)明的其它方式是液體噴射裝置，其特征在于具備上述液體噴射頭。


圖1是實施方式1的頭的俯視圖2是圖1的A-A線截面圖；圖3是圖1的B-B線截面圖；圖4是放大了圖1的要部的俯視圖；圖5是圖4的A-A線截面
圖6是實施方式1的液體噴射裝置的概略構成圖。
具體實施例方式以下基于實施方式詳細地說明本發(fā)明。〈實施方式1>圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的噴墨式記錄頭的一例的俯視圖，圖2是圖1的 A-A線截面圖，圖3是圖1的B-B線截面圖。如圖1 圖3所示，頭10由頭主體40和保持頭主體40的頭盒50構成。頭主體40由流路形成基板12和兩個壓電元件單元34構成，該流路形成基板12 與頭盒50的豎直方向下側(cè)的端面接合，該兩個壓電元件單元34被保持于在頭盒50中設置的收納部51。流路形成基板12由單晶硅基板構成，在其一個面?zhèn)鹊谋韺硬糠?，在其寬度方?(短邊方向)并列設置有由多個隔壁17劃分而成的壓力發(fā)生室11。另外，在各壓力發(fā)生室 11的長邊方向的一端部側(cè)，用于供給作為液體的一例的墨水的歧管18通過墨水供給路19 與各壓力發(fā)生室11連通。另外，流路形成基板12的壓力發(fā)生室11的開口面?zhèn)缺徽駝影?5 密封，在另一個面?zhèn)韧ㄟ^粘結(jié)劑、熱熔敷膜與穿設有噴嘴開口 13的噴嘴盤14粘結(jié)。在流路形成基板12上形成的振動板15由復合板形成，該復合板是例如由樹脂膜等彈性部件構成的彈性膜27和支承該彈性膜27的例如由金屬材料等構成的支承板28的復合板，彈性膜27側(cè)與流路形成基板12接合。例如，在本實施方式中，彈性膜27由厚度為數(shù)μ m程度的PPS (聚苯基硫醚)膜構成，支承板28由厚度為數(shù)十Pm程度的不銹鋼板 (SUS)構成。另外，在振動板15的與各壓力發(fā)生室11對置的區(qū)域內(nèi)設有與壓電元件的前端部抵接的島部29。S卩，在振動板15的與各壓力發(fā)生室11的邊緣部對置的區(qū)域形成有比其它區(qū)域厚度薄的薄壁部30，在該薄壁部30的內(nèi)側(cè)設有各個島部29。在本實施方式中，由于在振動板15上設有島部，因此在振動板15上設有比其它區(qū)域(薄壁部30)厚的厚壁部。另外，在振動板15的與歧管18對置的區(qū)域，與薄壁部30同樣地設有塑性部31，該塑性部31是通過蝕刻來除去支承板28而實質(zhì)上僅由彈性膜27構成的。此外，對于該塑性部31，當在歧管18內(nèi)產(chǎn)生壓力變化時，由于該塑性部31的彈性膜27會發(fā)生變形，因此會吸收壓力變化，進而發(fā)揮將歧管18內(nèi)的壓力恒常地保持一定的作用。在振動板15上固定有頭盒50，該頭盒50具有作為與多個墨盒(未圖示)連接的液體供給路的一個例子的墨水供給路33，在該頭盒50中高精度地定位并固定壓電元件單元34。具體來說，在頭盒50中設有在厚度方向貫通的收納部51，在該收納部51的一方的內(nèi)側(cè)面固定有壓電元件單元34。另外，各壓電元件的前端通過粘結(jié)劑等固定在各島部29(厚壁部)上，該各島部29設置在振動板15上的與各壓力發(fā)生室11對應的區(qū)域。壓電元件單元34具有壓電元件形成部件16和固定板24，該壓電元件形成部件16 在其寬度方向并列設置有多個壓電元件，該固定板24將其基端部(另一端部)側(cè)接合為固定端以便使壓電元件形成部件16的前端部(一端部)側(cè)作為自由端。壓電元件形成部件 16通過由壓電材料21、電極形成材料22以及23縱向交替地夾心狀地層疊而形成。在這樣的壓電元件單元34中，與固定板24的固定有壓電元件形成部件16的面相反的一側(cè)的面被固定于頭盒50的收納部51的內(nèi)側(cè)面。 另外，壓電元件單元34連接著搭載有用于驅(qū)動壓電元件的驅(qū)動IC(未圖示)的回路基板35。在本實施方式中，回路基板35例如由覆晶薄膜(COF)構成。回路基板35的各配線在其基端部側(cè)，例如通過焊錫、各向異性導電材料與構成壓電元件的電極連接。另一方面，在前端部側(cè)雖未特別圖示，但是與在頭盒50上配設的配線基板連接。而且，在頭盒50的與塑性部31對置的部分，形成有作為允許塑性部31變形的空間的空間部32。該空間部32通過在頭盒50中設置的聯(lián)通孔(未圖示)與外部連通。即空間部32是向大氣開放的。因此塑性部31可隨歧管18的壓力變化而良好地變形。這樣的頭盒50由樹脂材料形成。在本實施方式中，頭盒50設有兩個作為在豎直方向貫通的貫通孔的收納部51，在各收納部51中保持頭主體40的壓電元件單元34。另外，在頭盒50中，作為金屬部件的一個例子的增強部件60被一體成形。具體來說，在隔開頭盒50的兩個收納部51的隔壁52中，埋設有增強部件60 (金屬部件)。在這樣的頭盒50中，使用模具由樹脂材料來使頭盒50成形時，通過在模具內(nèi)預先插入增強部件60，能夠與頭盒50—體化(一體成形)。當然，在頭盒50中埋設增強部件60 的方法，不限于一體成形，也可以在頭盒50中設置埋設孔并在埋設孔內(nèi)通過粘合劑、壓入等埋設增強部件60。增強部件60是在壓力發(fā)生室11的并列設置方向為長邊的金屬板狀部件。增強部件60具有比頭盒50強的剛性。因此，通過在頭盒50的隔壁52中設置增強部件60，能夠增強頭盒50的剛性。另外，在頭盒50的外面，露出有在壓力發(fā)生室11的并設方向的增強部件60的兩個端面61。在本實施方式中，端面61是在使頭盒50成形時被模具抵接、保持的部分。因此，端面61沒有被樹脂覆蓋，而在頭盒50的外面露出。并且，在收納部51的內(nèi)側(cè)面中構成隔壁52的內(nèi)側(cè)面，形成有增強部件60的一部分在底面露出的槽部53。在本實施方式中，槽部53向上端側(cè)延設至到達隔壁52的頂面，向下端側(cè)延設至隔壁52的途中。這樣的槽部53在隔壁52的兩側(cè)面各形成有四個。槽部53與在頭盒50的外面露出的端面61同樣地，是使頭盒50成形時被模具抵接、保持的部分。為了抑制由于一體成形時樹脂的熱造成增強部件60膨脹、變形，用模具夾持增強部件60的各面的四處位置，從而形成這樣的槽部53。另外，在槽部53的豎直方向的下端部，形成有貯存墨水等液體的貯存部54。利用圖4及圖5來詳細地說明貯存部54。如圖所示，在槽部53的下端部，形成了向豎直方向的下方凹陷的凹部即貯存部 54。具體來說，貯存部54是通過在槽部53的下端部立設的壁部55、槽部53的側(cè)面56a和 56b以及槽部53的底面57 (在槽部53中露出的增強部件60的一部分)構成凹部的側(cè)壁來形成的。在此，浸入到在頭盒50中露出的增強部件60的端面61與頭盒50的界面的墨水等液體有時會一直到達在槽部53的底面露出的增強部件60與槽部53的側(cè)面56a (56b)的界面。這樣，即使墨水從外部沿著增強部件60與頭盒50的界面而浸入到收納部51內(nèi)，該墨水也會到達槽部53，并保持原樣地流入槽部53，并貯存在貯存部54中。這樣，因為墨水被貯存在貯存部54中，所以能夠防止墨水等附著于壓電元件單元的壓電元件、電路基板35的配線、IC等各部件，從而防止在這些部件中產(chǎn)生動作不良、故障。本實施方式的頭10通過設置這樣的貯存部54，來保護各部件不受浸入頭盒50的收納部51的墨水等液體的玷污，從而成為增強了可靠性的頭。并且，作為墨水浸入頭盒50的收納部51的路徑，有可能從頭盒50與在頭盒50上接合的流路部件等的界面浸入墨水。在該情況下，即使該墨水流入槽部53，也會貯存在貯存部54中，從而能夠保護壓電元件、電路基板35等不受墨水的玷污。并且 ，在本實施方式中，貯存部54的開口形成為槽部53的底面?zhèn)葹槎踢叺慕铺菪?。即，如圖4所示，在俯視圖中，由壁部55和側(cè)面56a、56b及底面57形成的開口形成為以底面57的部分為短邊的近似梯形。這樣，由于貯存部54的開口形成為近似梯形，底面57 和側(cè)面56a、56b所成的角Q1成為鈍角。因為角θ工為鈍角，所以抑制了貯存在貯存部54中的墨水由于其表面張力而沿著底面57與側(cè)面56a、56b的邊界部上升。這是因為角θ工為鈍角的角度越大，墨水的表面張力越弱，沿著該邊界部上升就越困難。通過像這樣將貯存部54的角Q1設為鈍角，能夠防止貯存在貯存部54中的墨水沿底面57與側(cè)面56a、56b的邊界部而上升，進而向貯存部54 外溢出。能夠更進一步地可靠地保護構成頭主體40的各部件。另外，貯存部54的開口邊緣部58形成為R形狀。通過將開口邊緣部58形成為R 形狀，能夠進一步地防止貯存在貯存部54中的墨水向貯存部54外溢出。例如，如圖5所示， 由于壁部55的開口邊緣部58形成為R形狀，壁部55的開口邊緣部58離開側(cè)面56a從而拉開了距離，因此，與上述角θ工為鈍角的情況相同，在開口邊緣部58的附近墨水的表面張力減弱，進而墨水難以從貯存部54溢出。在以上說明的噴墨式記錄頭10中，在噴出墨滴時，利用壓電元件及振動板15的變形來使各壓力發(fā)生室11的容積發(fā)生變化，從而從規(guī)定的噴嘴開口 13噴出墨滴。具體來說， 當經(jīng)由墨水供給路33從未圖示的墨盒將墨水供給到歧管18時，通過墨水供給路19對各壓力發(fā)生室11分配墨水。實際上，通過向壓電元件施加電壓使壓電元件收縮。據(jù)此，振動板 15和壓電元件一起變形，壓力發(fā)生室11的容積增大，墨水被吸入壓力發(fā)生室11內(nèi)。而且， 墨水充滿內(nèi)部直至到達噴嘴開口 13之后，根據(jù)通過配線基板供給的記錄信號，來解除施加到壓電元件的電極的電壓。據(jù)此，壓電元件發(fā)生伸張并恢復到原來的狀態(tài)，同時振動板15 也一起位移并恢復到原來的狀態(tài)。作為結(jié)果，壓力發(fā)生室11的容積收縮，壓力發(fā)生室11內(nèi)的壓力增大，從而從噴嘴開口 13噴出墨滴。<其它實施方式>以上說明了本發(fā)明的實施方式，當然，本發(fā)明并不限于上述實施方式。例如，貯存部54不限于上述構成，只要是能夠貯存流入槽部53的墨水的形狀即可。例如，在槽部53 的下端部，也可以通過設置向槽部53的底面57側(cè)下降的傾斜面來形成貯存部。該情況下， 由于流入槽部53的墨水在傾斜面的下側(cè)被貯存，防止了墨水向貯存部54外漏出。另外，作為金屬部件，例示了用于增強頭盒50的剛性的增強部件60，但不限于這樣的目的。例如，在頭盒50中一體成形金屬部件，作為傳導用于對流過頭盒50的墨水供給路33的墨水進行加熱的熱量的媒介，該情況下也可以得到本發(fā)明的作用效果。 在上述實施方式中，作為壓力產(chǎn)生單元，例示了所謂的縱振動型壓電元件而說明了本發(fā)明，但是壓力產(chǎn)生單元的構成沒有特別限定，例如也可以是所謂的撓曲振動型壓電元件、利用靜電的類型的元件或發(fā)熱元件等。進一步，本實施方式的噴墨式記錄頭構成了具備與墨盒等連通的墨水流路的記錄頭單元的一部分，并搭載在噴墨式記錄裝置中。圖6是表示該噴墨式記錄裝置的一個例子的概略圖。如圖6所示，作為本實施方式的液體噴射裝置的噴墨式記錄裝置1，具備噴墨式記錄頭10，該噴墨式記錄頭10安裝有具有貯存例如黑(B)、青(C)、品紅(M)、黃(Y)等多個不同顏色的墨水的貯存室的墨盒(液體貯存單元)2。頭10搭載于滑架3，搭載有頭10的滑架3沿軸方向移動自由地設置在安裝于裝置主體4的滑架軸5上。而且，驅(qū)動馬達6的驅(qū)動力經(jīng)由未圖示的多個齒輪及同步帶7被傳送至滑架3，由此滑架3沿滑架軸5移動。另一方面，在裝置主體4中沿滑架軸5設有滾筒8，被未圖示的給紙裝置等而送來的紙等被記錄介質(zhì)S在滾筒8上運送。而且，在上述實施方式中，說明了作為本發(fā)明的液體噴射頭的一個例子的噴墨式記錄頭，但是液體噴射頭的基本構成不限于以上所述的構成。本發(fā)明是以廣義的全部液體噴射頭為對象的，當然也可適用于噴射墨水以外的液體噴射頭。作為液體噴射頭，可以舉出例如用于打印機等圖像記錄裝置的各種記錄頭；用于液晶顯示等的彩色濾色片制造的色材噴射頭；用于有機EL顯示、FED (場發(fā)射顯示)等的電極形成的電極材料噴射頭；以及用于生物芯片制造的生物有機物噴射頭等。
權利要求
1.一種液體噴射頭，其特征在于 具備液體噴射頭主體，其噴出液滴；和收納部件，其由與金屬部件一體成形的樹脂構成，并設有收納上述液體噴射頭主體的收納部，收納部件具備槽部，其在上述收納部件的上述收納部的內(nèi)側(cè)面露出上述金屬部件的一部分；和貯存部，其設置于上述槽部的豎直方向的下端部，用于貯存液體。
2.根據(jù)權利要求1所述的液體噴射頭，其特征在于 上述貯存部是向豎直方向的下方凹陷的凹部。
3.根據(jù)權利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于 上述凹部的開口形成為上述槽部的底面?zhèn)葹槎踢叺慕铺菪巍?br> 4.根據(jù)權利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于 上述凹部的開口邊緣部形成為R形狀。
5.根據(jù)權利要求1所述的液體噴射頭，其特征在于 上述液體噴射頭主體具備壓電元件形成部件，其形成有多個壓電元件；和流路形成基板，其具有振動板并且設有與噴嘴開口連通的多個壓力發(fā)生室，上述壓電元件的前端面固定于所述振動板，上述壓電元件形成部件固定于上述收納部內(nèi)， 上述流路形成基板與上述收納部件的豎直方向下側(cè)的端面接合。
6.一種液體噴射裝置，其特征在于 具備權利要求1所述的液體噴射頭。
全文摘要
一種液體噴射頭以及液體噴射裝置。上述液體噴射頭具備噴出墨水的噴墨式記錄頭主體和由與增強部件一體成形的樹脂構成并設置有收納部的頭，在頭中形成有增強部件的一部分在底面露出的槽部，在槽部的豎直方向的下端部形成有貯存墨水的貯存部。
文檔編號B41J2/045GK102218916SQ2011100774
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者小川望, 渡邊峻介 申請人:精工愛普生株式會社