液体喷出装置制造方法及图纸

提供一种液体喷出装置（１），其将连接压力室（３）和喷嘴（４）的连通路（５）的从与压力室（３）的边界位置（８）朝向喷嘴（４）的方向的一定长度（Ｌ↓［１］）的区域设为狭隘部（９），狭隘部（９）的开口面积Ｓ↓［１］小于比所述区域更靠喷嘴（４）侧的区域的开口面积（Ｓ↓［０］），根据所述液体喷出装置（１），通过所述狭隘部（９）的功能，使在连通路（５）内的液体产生的微小振动衰减，从而能够使具有预先设计的体积或飞翔速度的液滴从基板（２）上的全部喷嘴（４）喷出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种液体喷出装置。
技术介绍
液体喷出装置在喷墨打印机或喷墨绘图机等利用喷墨记录方式的记 录装置中作为压电喷墨头被广泛应用，所述液体喷出装置在基板的一面 上，沿面方向排列并形成有多个填充有液体的压力室，且在所述基板的相 反面形成与各压力室分别对应的用于使所述液体形成为液滴而喷出的喷 嘴，并且各压力室和喷嘴分别由填充有液体的连通路连接，进而，在基板 的形成有压力室的一面侧，配设有含有压电元件的压电执行器。在所述液体喷出装置中，在压力室和连通路中填充有液体的状态下， 对压电元件施加规定的驱动电压脉冲，当使压电执行器振动，使其反复处 于在厚度方向上弯曲变形的状态和解除所述弯曲变形的状态时，伴随于此 压力室的容积增减，从而所述压力室内的液体振动，所述振动通过连通路内的液体被传递到喷嘴，在所述喷嘴内形成的液体的弯液面(meniscus) 振动，伴随该振动，形成弯液面的液体的一部分形成为液滴被分离，由喷 嘴被喷出。并且，在压电喷墨头的情况下，从喷嘴被喷出的液滴(ink滴)， 飞翔到与所述喷嘴对置配设的纸面，到达纸面，从而在所述纸面上形成字点。迄今考虑到将压力室内的液体的振动尽可能顺利地传递到喷嘴内的 弯液面，从而一般地将在所述各部分中的连通路形成为大致一定的开口面 积。例如在专利文献l中记载了一种液体喷出装置，其连通路从压力室侧 的开口到与喷嘴的连接位置，形成为一定的开口面积，并且，喷嘴从与流 通路的连接位置朝向前端以开口面积逐渐变小的方式形成为锥状。但是，通过专利技术人的研究发现，如在所述专利文献1中记载的技术，在连通路的开口面积大致形成为一定的现有的液体喷出装置中，使压电执 行器驱动，通过之前说明了的机械原理，在使液滴从喷嘴喷出时，在连通 路内的液体上产生微小振动，所述微小振动，通过重合在压力室内的液体 的振动上，形成的液滴的体积或飞翔速度发生变动，因此产生不能使具有 预先设计的体积或飞翔速度的液滴从喷嘴喷出的问题。作为其原因，专利技术人认为是因为，由于连通路的开口面积比喷嘴的开 口面积大，被传递到所述连通路内的液体的振动的一部分，如之前说明的 那样，被传递到喷嘴内的液体的弯液面，剩余部在喷嘴的入口附近被反射 向压力室的方向。g口，在喷嘴的入口附近被反射的振动的剩余部，在压力 室的内壁面中，在与连通路的入口相对的面之间反复被反射而产生驻波， 从而使连通路内的液体微小振动。微小振动的周期主要由将振动反复反射的相对的面之间的距离等决 定，且与通过压电执行器的驱动产生的液体的振动的周期相比，是几十分 之一到几分之一这样的小的值。但是，所述微小振动当与通过压电执行器 的驱动而产生的液体的振动重合时，对应于两振动的位相的错位量，被施 加给喷嘴内的液体的弯液面的、喷出用的压力变得过多，或相反变得过少， 因此如之前说明的那样，形成的液滴的体积或飞翔速度变动。例如，在通过压电执行器的驱动产生的液体的振动上重合微小振动， 由此施加到喷嘴内的液体的弯液面上的喷出用的压力比正常值过多的情 况下，若使压电执行器驱动，且使液滴从喷嘴喷出，则容易喷出比规定的 液滴微小且飞翔速度高的，所谓排头高速小滴。因压电执行器的驱动产生的液体的振动和微小振动的位相的错位量 主要由连通路的长度等决定，因此从一个喷嘴喷出的液滴的体积或飞翔速 度，不会在液体喷出装置的使用途中急剧变动。但是，因加工精度的差异 等，液体喷出装置的从在一个基板上形成的多个喷嘴喷出的液滴的体积或 飞翔速度，在各喷嘴上容易产生差异。并且，在压电喷墨头的情况下，由 于产生所述排头高速小滴，或从多个喷嘴喷出的液滴的体积或飞翔速度有 差异，从而产生形成画像的画质下降的问题。专利文献日本特开2005-144917号公报(段落，图1，图2)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种液体喷出装置，该液体喷出装置使在连通 路内的液体产生的微小振动衰减，从而能够使具有预先设计的体积或飞翔 速度的液滴从基板上的全部喷嘴喷出。本专利技术的液体喷出装置，其特征在于，其包括(A)填充有液体的压力室；(B) 用于使液体作为液滴喷出的喷嘴；(C) 连接压力室和喷嘴，并填充有液体的连通路；以及(D) 压电执行器，其含有压电元件，通过所述压电元件的变形而振 动来使压力室的容积增减，由此使所述压力室内的液体振动，并将所述振 动通过连通路内的液体传递给喷嘴，使液滴从所述喷嘴喷出，并且，连通路的从与压力室的边界位置朝向喷嘴方向的一定长度的区 域为狭隘部，所述狭隘部的开口面积小于比所述区域更靠喷嘴侧的区域的 开口面积。根据所述本专利技术，在连通路的与压力室的边界位置上设置开口面积 小、流路阻力大的狭隘部，使液体的振动通过所述狭隘部，在压力室和连 通路之间传递，由此尤其能够将在连通路内发生的液体的微小振动衰减。 因此，如之前说明的那样，在基板的全部的连通路上通过设置所述狭隘部， 可以使具有预先设计的体积或飞翔速度的液滴从与所述连通路连通的全 部喷嘴喷出。而且，根据本专利技术，在压力室中，由于不需要设置成为流路阻碍的阻 碍部分，因此，在例如层叠形成了作为压力室等的开口的板材、形成了作 为连通路的开口的板材以及形成了喷嘴的板材来形成构成液体喷出装置 的基板时，即使以现有的加工精度加工各板材，进行对位层叠，也能够确 保足够的尺寸精度，尤其，能够防止在压力室和连通路的连接部分的开口 面积变动。因此，可以防止因所述开口面积的变动，在使微小振动衰减的 效果上产生差别，从而使得液体喷出装置的从在一个基板上形成的多个喷 嘴喷出的液滴的体积或飞翔速度在各喷嘴上产生差异。并且，在考虑到将基于狭隘部的使微小振动衰减的效果维持在良好的 水平上，同时使通过驱动压电执行器而产生的压力室内的液体的振动通过所述狭隘部，尽可能高效地传递给连通路内的液体时，所述狭溢部的开口面积优选为比狭隘部更靠喷嘴侧的区域的开口面积的20 60%。另外，基于相同的理由，狭隘部的在连通路的长度方向上的长度优选为连通路的全长的10 20%。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种液体喷出装置，该液体喷出装置将在连通 路内产生的微小振动进行衰减，从而能够使具有预先设计的体积或飞翔速 度的液滴从基板上的全部喷嘴喷出。附图说明图1是将本专利技术的液体喷出装置的实施方式一例的一部分放大表示的 剖面图2是进一步将所述例的液体喷出装置的主要部分即连通路的局部放 大的剖面图3是进一步将所述连通路的局部放大的俯视图； 图4是表示喷嘴的整体形状的立体图； 图5是将由比较例1形成的连通部放大的剖面图； 图6是将由比较例2形成的连通部放大的剖面图； 图7是将由比较例3形成的连通部放大的剖面图； 图8是表示为了解析实施例、比较例的压电喷墨头而使用的解析模型 的电路图9是表示使实施例1的压电喷墨头驱动时，在连通路和喷嘴的边界 位置上的液体的压力和流速的变化的曲线图IO是表示使比较例1的压电喷墨头驱动时，在连通路和喷嘴的边 界位置上的液体的压力和流速的变化的曲线图U是表示使比较例2的压电喷墨头驱动时，在连通路和喷嘴的边 界位置上的液体的压力和流速的变化的曲线图12是表示使比较例3的压电喷墨头驱动时，在连通路和喷嘴的边 界位置上的液体的压力和流速的变化的曲线图中l一液体喷出装置；2 —基板；3 —压力室；4一喷嘴；5 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体喷出装置，其特征在于，　其包括：（Ａ）填充有液体的压力室；　（Ｂ）用于使液体作为液滴喷出的喷嘴；　（Ｃ）连接压力室和喷嘴，并填充有液体的连通路；以及　（Ｄ）压电执行器，其含有压电元件，通过所述压电元件的变形而振动来使压力室的容积增减，由此使所述压力室内的液体振动，并将所述振动通过连通路内的液体传递给喷嘴，使液滴从所述喷嘴喷出，　并且，连通路的从与压力室的边界位置朝向喷嘴方向的一定长度的区域为狭隘部，所述狭隘部的开口面积小于比所述区域更靠喷嘴侧的区域的开口面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松元步，日比学，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]