專利名稱：液體噴射頭以及液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體噴射頭以及液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
如日本特開2008-200996號公報(bào)所公開的那樣，噴墨式記錄頭的頭主體具備封閉裝置，該封閉裝置通過從噴嘴噴出墨水時(shí)的壓力變動開閉，從而使來自供給源的墨水流通。 通過具備封閉裝置，當(dāng)墨水被噴出從而噴嘴側(cè)的流路的壓力相對于供給源側(cè)相對下降時(shí)供給墨水，因此能夠均一地從噴嘴噴出墨水。以往的封閉裝置形成為墨水在通過閥芯的開閉形成的細(xì)微的間隙中流通的結(jié)構(gòu)。 因此，在墨水內(nèi)混入有異物的狀態(tài)下，當(dāng)閥芯關(guān)閉時(shí)，存在異物夾在閥芯與座面之間從而墨水泄漏至下游側(cè)的可能性。由于被送至封閉裝置的墨水通過過濾器，因此在從供給源到封閉裝置為止的期間內(nèi)能夠捕捉混入墨水的異物，但是，也考慮異物混入封閉裝置的內(nèi)部的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的液體噴射頭具備以下部分，即、具備以下的封閉裝置和頭主體。封閉裝置具備以下部分，即、封閉裝置具備閥芯，該閥芯對流體流通的流路進(jìn)行開閉；施力部件，該施力部件配置在上述流路的上游側(cè)，朝關(guān)閉側(cè)對上述閥芯施力；以及壓力部件，該壓力部件根據(jù)夾著上述閥芯位于上游側(cè)的流路和位于下游側(cè)的流路的流體壓力差的變化，使上述閥芯開閉動作，在上述施力部件形成有流通路，該流通路供朝上述流路的下游側(cè)流通的上述流體流通，并捕捉異物。并且，頭主體具備以下部分，即，頭主體具有噴嘴開口，該噴嘴開口噴出從上述封閉裝置的下游側(cè)的流路送來的流體。并且，本發(fā)明的液體噴射裝置具備以下部件，S卩、具備上述的液體噴射頭。


圖1是本發(fā)明的噴墨式記錄裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的墨水噴射頭的側(cè)視圖。圖3是沿著圖2中的III-III線的從箭頭方向觀察的圖。圖4是本發(fā)明所涉及的突起部件的外觀圖。圖5是本發(fā)明所涉及的筒狀壁的外觀圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1對噴墨式記錄裝置進(jìn)行說明。圖1中示意性地示出噴墨式記錄裝置的整體結(jié)構(gòu)。如圖所示，作為液體噴射裝置的噴墨式記錄裝置(裝置主體)1具有作為頭主體的墨水噴射頭5，該墨水噴射頭5通過將搭載有墨盒2的滑架3和安裝于滑架3的記錄頭4 一體化而成?；?經(jīng)由同步帶6與步進(jìn)電動機(jī)7連接，且由引導(dǎo)桿8引導(dǎo)而在記錄紙9的紙寬方向(主掃描方向)往復(fù)移動?；?形成為上部敞開的箱型，記錄頭4以噴嘴面露出的方式安裝于該滑架3的面對記錄紙9的面(下表面)，并且，在該滑架3收納有墨盒2。從墨盒2朝記錄頭4 (墨水噴射頭5)供給墨水，一邊使滑架3移動一邊朝記錄紙9 的上表面噴出墨水滴，從而利用點(diǎn)陣在記錄紙9打印圖像、文字。在圖1中的標(biāo)號中，10是帽，在打印中止的過程中，該帽10封閉記錄頭4的噴嘴開口，由此防止噴嘴干燥，并且對記錄頭4的噴嘴面作用負(fù)壓而進(jìn)行清潔動作，11是用于擦拭記錄頭4的噴嘴面的刮板，12是用于貯存通過清潔動作吸引的廢墨水的廢墨水貯存部，13是用于對裝置主體1的動作進(jìn)行控制的控制裝置。在圖示的墨水噴射頭5中，從墨盒2開始形成有用于從噴嘴開口噴射墨水的流路。 詳細(xì)情況在后面敘述，墨水的流路由封閉裝置開閉，且根據(jù)與墨水的噴射對應(yīng)的壓力變動而開閉。另外，在圖1的例子中，舉出將作為流體源的墨盒2收納于滑架3的例子進(jìn)行了說明，但是，即便是墨盒被收納于滑架3之外的場所、并經(jīng)由供給管朝記錄頭加壓輸送墨水的結(jié)構(gòu)的噴墨式記錄裝置也能夠應(yīng)用本發(fā)明。根據(jù)圖2對墨水噴射頭5進(jìn)行說明。圖2中示出表示墨水噴射頭的整體的側(cè)面狀態(tài)。如圖所示，墨水噴射頭5例如具備壓電元件等壓力產(chǎn)生構(gòu)件，利用基于壓電元件的變位的壓力從噴嘴板15的噴嘴開口噴出墨水滴。在墨水噴射頭5設(shè)置有貯存室，并且， 在墨水噴射頭5的上部固定有流路部件21。從流路部件21朝墨水噴射頭5的頭流路供給墨水，并將墨水從頭流路送入貯存室。進(jìn)而，從墨盒2朝流路部件21供給墨水。例如，經(jīng)由供給管或墨水供給針從墨盒2 朝流路部件21供給墨水。即，利用作為頭主體的墨水噴射頭5和流路部件21構(gòu)成液體噴射頭。在流路部件21設(shè)置有封閉裝置(自封閉閥)22，當(dāng)通過墨水的噴射導(dǎo)致下游側(cè)的墨水的壓力相對于上游側(cè)的墨水的壓力相對下降時(shí)(成為負(fù)壓時(shí))，利用封閉裝置22打開流路從而對下游側(cè)供給墨水。因此，不會對下游側(cè)供給比需要量多的墨水，能夠從噴嘴板15 的噴嘴開口均勻地噴出墨水滴。根據(jù)圖3至圖5對流路部件21的封閉裝置22進(jìn)行具體說明。圖3中示出墨水噴射頭的封閉裝置22的部位的截面狀態(tài)(沿著圖2中的III-III線的從箭頭方向觀察)、圖 4中示出用于說明突起部件的外觀的立體狀態(tài)、圖5中示出用于說明筒狀壁的外觀的立體狀態(tài)。流路部件21形成為塊形狀，且在內(nèi)部形成有墨水的流路。來自墨盒2(參照圖1) 的墨水通過過濾器部件被供給至作為上游側(cè)的流路的供給路23，且墨水從作為下游側(cè)的流路的送出路M被朝墨水噴射頭5 (參照圖5)側(cè)送出。在供給路23與送出路M之間具備封閉裝置22，當(dāng)從噴嘴板15(參照圖2~)的噴
4嘴開口噴射墨水從而送出路M成為負(fù)壓時(shí)，封閉裝置22的流路打開而從供給路23朝送出路M供給墨水。當(dāng)墨水被供給至送出路M從而送出路M的壓力上升時(shí)，封閉裝置22的流路關(guān)閉，從而直到噴射墨水為止都停止供給墨水。供給路23由第一殼體25和第二殼體沈形成，在供給路23的下游側(cè)的第一殼體 25形成有凹部27。第二殼體沈的筒狀壁觀(參照圖幻與第一殼體25的凹部27嵌合，在與筒狀壁觀的底部對應(yīng)的送出路M形成有開口四。在筒狀壁觀的內(nèi)部具備閥芯31，利用閥芯31對開口四進(jìn)行開閉。在第二殼體沈的與筒狀壁28相反側(cè)形成有送出路M，送出路M由具有可撓性的密封件37覆蓋。密封件37的周緣部由罩38固定于第二殼體26，當(dāng)送出路M的壓力相對于供給路23的壓力相對下降時(shí)(成為負(fù)壓時(shí))，密封件37朝第二殼體沈側(cè)(使送出路M 變窄的一側(cè))變形。在第一殼體25的凹部27的底部形成有圓錐狀的突起部件32(參照圖4)，第二殼體26的筒狀壁觀以覆蓋突起部件32的狀態(tài)配置，且在筒狀壁觀的位于凹部27的底部側(cè)的端部設(shè)置有狹縫33 (參照圖5 流通部)。在突起部件32的側(cè)部形成有在高度方向延伸且直到中心部都連續(xù)的狹縫槽34 (參照圖4)，狹縫槽34與狹縫33連通。即，如圖3中以箭頭所示，從供給路23送入的墨水在筒狀壁觀的外側(cè)被朝圖3中下側(cè)引導(dǎo)，并從狹縫33通過狹縫槽34被送入突起部件32的上側(cè)(路徑)。閥芯31由作為施力部件的螺旋彈簧35從凹部27側(cè)朝關(guān)閉開口四的方向施力。 螺旋彈簧35形成為軸向的直徑隨著朝向閥芯31側(cè)而逐漸變細(xì)的圓錐狀，圖3中下側(cè)(直徑粗的一側(cè))的螺旋彈簧35的內(nèi)側(cè)與突起部件32的外側(cè)嵌合。并且，圖3中下側(cè)的螺旋彈簧35的外側(cè)由筒狀壁觀的內(nèi)表面限制。因此，螺旋彈簧35能夠通過突起部件32容易地進(jìn)行配設(shè)時(shí)的定位，并且，能夠形成為下側(cè)由突起部件32和筒狀壁28夾持的狀態(tài)而容易地限制該螺旋彈簧35的位置，能夠?qū)⒙菪龔椈?5的伸縮保持在均等的狀態(tài)。閥芯31具備從凹部27側(cè)堵塞開口四的密封盤41，在密封盤41的下游側(cè)(送出路對側(cè))連續(xù)地形成有貫通開口四配置的下游閥柱42。下游閥柱42貫通開口四配置， 且下游閥柱42的前端與密封件37抵接。在密封盤41的上游側(cè)(突起部件32側(cè))連續(xù)地形成有上游閥柱43，上游閥柱43嵌合在圖3中上側(cè)(直徑細(xì)的一側(cè))的螺旋彈簧35的內(nèi)側(cè)。在上述的封閉裝置22中，閥芯31借助螺旋彈簧35的作用力被朝圖3中上方施力， 從而利用密封盤41從凹部27側(cè)堵塞開口四。當(dāng)由于墨水的噴射而送出路M成為負(fù)壓時(shí)， 密封件37朝第二殼體沈側(cè)變形，從而作用有將下游閥柱42朝圖3中下方按壓的力。通過密封件37的變形，閥芯31克服螺旋彈簧35的作用力被按壓，密封盤41從開口四離開，從而墨水能夠在開口四中流通，從而墨水被供給至送出路對。在朝送出路M供給墨水后的狀態(tài)下，密封件37的變形釋放，閥芯31借助螺旋彈簧35的作用力被施力而堵塞開口四。通過未圖示的過濾部件而從墨盒2 (參照圖1)朝供給路23供給的墨水在筒狀壁 28的外側(cè)被朝圖3中下側(cè)引導(dǎo)，并從狹縫33通過狹縫槽34被送入突起部件32的上側(cè)。通過狹縫槽34后的墨水全都被引導(dǎo)至螺旋彈簧35的內(nèi)側(cè)，并通過繞線的間隙從內(nèi)側(cè)朝外側(cè)流通。通過送出路M的壓力變動，當(dāng)開口四打開時(shí)，墨水被送入送出路24。
由于來自供給路23的墨水全都在螺旋彈簧35的繞線的間隙中流通，因此，即便是在混雜有異物的情況下，異物也由繞線的間隙捕捉。當(dāng)閥芯31動作而對開口四進(jìn)行開閉時(shí)，墨水在螺旋彈簧35的繞線的間隙中流通，因此，當(dāng)螺旋彈簧35伸縮時(shí)能夠捕捉異物，即便是極小的異物也能夠可靠地捕捉。因此，即便在從供給路23到送出路M為止的期間內(nèi)混入異物，也能夠利用螺旋彈簧35的繞線的間隙捕捉異物，能夠在封閉裝置22的內(nèi)部容易地捕捉異物。由此，異物不會被夾在密封盤M與開口四之間，能夠可靠地防止閉閥時(shí)空有間隙從而墨水泄漏至送出路 24的情況。并且，無需在封閉裝置22設(shè)置過濾部件就能夠捕捉異物，不會招致部件數(shù)量的增加。并且，由于螺旋彈簧35形成為圓錐狀，因此，即便在使閥芯31開閉時(shí)該螺旋彈簧 35也始終在軸向伸縮，繞線的間隙在周方向保持均一，能夠可靠地捕捉異物。并且，由于螺旋彈簧35嵌合在突起部件32與筒狀壁觀之間，因此能夠可靠地進(jìn)行定位，在伸縮過程中不會偏移。并且，通過上游閥柱43與突起部件32抵接，螺旋彈簧35的收縮位置被限制，能夠借助螺旋彈簧35的作用力順暢地進(jìn)行閥芯31的開閉。在上述的實(shí)施例中，將狹縫33設(shè)置于筒狀壁觀、將狹縫槽34設(shè)置于突起部件32 從而構(gòu)成墨水的路徑，但是，也可以獨(dú)立地在殼體形成連通供給路23和螺旋彈簧35的內(nèi)側(cè)的流路。并且，也可以代替圓錐狀的螺旋彈簧35而使用圓筒狀的螺旋彈簧。另外，在上述的實(shí)施例中，作為液體噴射頭的一例舉出噴墨式記錄頭進(jìn)行了說明， 但是，本發(fā)明大體上以全部的液體噴射頭為對象，當(dāng)然也能夠應(yīng)用于噴射墨水以外的液體的液體噴射頭。作為其他的液體噴射頭，例如能夠舉出在打印機(jī)等圖像記錄裝置中使用的各種記錄頭，在液晶顯示器等的彩色濾光器的制造中使用的顏色材料噴射頭，在有機(jī)EL顯示器、FED(場致發(fā)射顯示器)等的電極形成中使用的電極材料噴射頭，以及在生物芯片制造中使用的生物體有機(jī)物噴射頭等。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射頭，其特征在于，所述液體噴射頭具備封閉裝置和頭主體，所述封閉裝置具備具備閥芯，該閥芯對流體流通的流路進(jìn)行開閉；施力部件，該施力部件配置在所述流路的上游側(cè)，朝關(guān)閉側(cè)對所述閥芯施力；以及壓力部件，該壓力部件根據(jù)夾著所述閥芯位于上游側(cè)的流路和位于下游側(cè)的流路的流體壓力差的變化，使所述閥芯開閉動作，在所述施力部件形成有流通路，該流通路供朝所述流路的下游側(cè)流通的所述流體流通，并捕捉異物，并且，所述頭主體具有噴嘴開口，該噴嘴開口噴出從所述封閉裝置的下游側(cè)的流路送來的流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭，其特征在于，所述施力部件是螺旋彈簧，通過使所述流體從所述螺旋彈簧的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)流通，使所述流體流通到所述流路的下游側(cè)，并利用所述螺旋彈簧的繞線的間隙來捕捉異物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于，所述螺旋彈簧形成為軸向的直徑朝向所述閥芯側(cè)逐漸變細(xì)的圓錐狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴射頭，其特征在于，所述閥芯具備密封盤，該密封盤從上游側(cè)堵塞所述流路的開口 ；下游閥柱，該下游閥柱與所述密封盤的所述下游側(cè)連續(xù)形成，貫通所述開口配置并且與所述閥柱的前端抵接；以及上游閥柱，該上游閥柱與所述密封盤的所述上游側(cè)連續(xù)形成，且嵌合在所述螺旋彈簧的內(nèi)側(cè)，在所述上游側(cè)的流路中形成有突起部件，該突起部件供所述螺旋彈簧的與所述閥芯相反側(cè)的內(nèi)側(cè)嵌合，所述上游側(cè)的流路形成為將所述流體從所述突起部件的側(cè)面?zhèn)纫龑?dǎo)至所述螺旋彈簧的內(nèi)側(cè)的路徑，在所述螺旋彈簧的與所述突起部件嵌合的部位的外側(cè)嵌合有筒狀壁，在所述筒狀壁的一部分形成有流通部，該流通部形成將所述流體引導(dǎo)至所述螺旋彈簧的內(nèi)側(cè)的所述路徑的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體噴射頭，其特征在于，所述壓力部件是如下的密封件當(dāng)所述下游側(cè)的流路的流體壓力相對于所述上游側(cè)的流體的壓力相對降低時(shí)，該壓力部件變形而按壓所述下游閥柱，使所述密封盤克服所述螺旋彈簧的作用力從所述開口離開，從而使所述閥芯開閥動作。
6.一種液體噴射裝置，其特征在于，所述液體噴射裝置具備權(quán)利要求1所述的液體噴射頭。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體噴射頭以及液體噴射裝置。通過使墨水從螺旋彈簧的內(nèi)側(cè)朝外側(cè)流通，將墨水送入送出路側(cè)，當(dāng)在墨水中混入有異物時(shí)，利用螺旋彈簧的繞線的間隙來捕捉異物。
文檔編號B41J2/045GK102211455SQ2011100715
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者多田貴史, 小口智 申請人:精工愛普生株式會社