喷墨头和喷射装置制造方法及图纸

喷墨头的外壳包含形成有多个开口槽的突起，开口槽被限定在相邻两个突起部分之间，突起部分的末端固定在隔膜板上。压电元件插在各自的开口槽中，并且在与各个压力室相对的位置，固定在隔膜板的隔膜上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种喷墨头，其通过给油墨施加压力而从喷嘴中喷射墨滴，在记录介质上形成油墨图像，还涉及一种包括喷墨头的喷射装置。
技术介绍
如公开号为HEI-1-115638和SH0-58-119872的日本专利申请中所述，已经了解一种喷墨头，其使用压电激励器给油墨施加压力，通过改变压力腔室的容积而从喷嘴中喷射墨滴。图1表示这种喷墨头的实例。图1中所示的喷墨头200包括高刚性外壳112、一组板126和压电激励器114。公共油墨通道113和多个开口112a形成在高刚性外壳112中。油墨导管118连接在高刚性外壳112上，用于将油墨从墨盒(未图示)导入公共油墨通道113。这些板126连接在高刚性外壳112上，并且包括喷嘴板102、通道板103和隔膜板110。多个喷嘴101形成在喷嘴板102中。通道板103包括腔室板105和节流器板107。腔室板105形成有排列成一行的压力室104，节流器板107形成有节流器106。节流器106将公共油墨通道113流体连接到压力室104，并且控制流到压力室104的油墨流量。隔膜108和过滤部分109形成在隔膜板110上。过滤部分109由过滤板构成，过滤部分具有弹性，并从油墨中消除杂质等，油墨从公共油墨通道113流入节流器106。压电激励器114包括多个压电元件115和固定压电元件115的固定件116。每个压电元件15与形成在腔室板105中的其中一个压力室104对应。压电元件115隐藏在高刚性外壳112的各个开口112a中，并且连接在隔膜108上。独立电极117形成在固定件116上，用于从外部驱动电路(未图示)给各自的压电元件115发送独立电信号。给压电元件115选择性地施加电信号，使得压电元件115膨胀和收缩。隔膜108将压电元件115的位移(膨胀/收缩)传递给压力室104，并且改变压力室104的体积。体积的这种改变变成填充压力室104的油墨的压力变化。结果，通过喷嘴101将油墨喷射成墨滴。通常，通过对不锈钢的精确挤压、激光处理、镍电成形等而形成喷嘴板102，通过对不锈钢材料的蚀刻或镍材料的电铸而形成隔膜板110。通过对不锈钢材料的切割等而形成高刚性外壳112。喷嘴101的处理精度(形状)非常影响喷墨头200的喷墨特性。为了抑制多个喷嘴101的位置精度的偏差，制造喷嘴板102时需要高处理精度。现在连续要求喷墨头200中的喷嘴101有非常高的精度。然而，如果喷嘴101的密度进一步增加，从处理精度的观点来说，难以在高刚性外壳112中为每个压电元件115形成开口112a。也就是说，需要高处理精度，因为压电元件115的膨胀/收缩量极小(约0.5μm)，并且开口112a等的结构或尺寸值的微差将使这些板126的变形量波动，影响喷墨特性。图2表示公开号为HEI-6-8422的日本专利申请中公开的喷墨头，用于克服上述问题。图2的喷墨头包括腔室板206和外壳212。腔室板206形成有一行压力室204。外壳212具有比腔室板206更大的刚性，并且形成有开口212A，开口212A在与这行压力室204相同的方向上延伸。多个压电元件215在开口212A内的位置上固定到腔室板206，这些位置面对压力室204。形成有薄膜电极219的固定座216连接在每个压电元件215上，以便部分薄膜电极219与相应的压电元件215密切接触。导线217连接在每个薄膜电极219的暴露表面上。当电压通过导线217施加在相应的压电元件215上时，压电元件215在它的纵向上收缩，也就是，图2中箭头Z指示的方向。当电压停止施加时，压电元件215则回复到它的初始状态。因为在图2的结构中，对于压电元件215的导向，相邻压电元件215之间没有提供部件，与图1的结构相比，在更高的密度下能对准压电元件215。如果压力室204形成有很大宽度以确保墨滴足够大，那么外壳212中的开口212A的宽度也必须扩大。这增加了开口212A的横截面积。同样，喷墨头在喷嘴行方向上必须做得更长，以便增加喷嘴数量来增加打印速度。这也增加了开口212A的横截面积。然而，腔室板206极薄，也就是，其厚度仅约为0.8mm-1.0mm。形成有压力室204的腔室板206部分的总厚度仅约为0.4mm-0.6mm。因此，如果外壳212的开口212A太大，那么任何一个压电元件215的变形将使整个腔室板206变形，并且不只是使相应的压力室204变形。压电元件215产生的位移不能有效地用来喷射墨滴。还有，在相邻喷嘴之间可能产生交扰，交扰降低喷射墨滴速度的一致性，或相反，退化喷射特性。当同时驱动大量压电元件215时，交扰可能变得特别严重。当相邻压力室204受到被驱动进行喷墨的压力室204影响并与其同时变形时，与相邻压力室204相应的喷嘴中的油墨弯液面可能振动。
技术实现思路
根据上面所述，本专利技术的目的是克服上述问题，并且还提供一种喷墨头和包括喷墨头的喷射装置，其中喷墨头可降低板的变形量和防止交扰。本专利技术的另外目的是提供一种喷墨头和包括喷墨头的喷射装置，喷墨头能安装高密度的压电元件。为了实现上述和其它目的，根据本专利技术的一方面，提供一种喷墨头，包括形成有多个喷嘴的喷嘴板，通过该喷嘴喷射墨滴；形成有多个压力室的通道板，该压力室与各个喷嘴对应；具有隔膜的隔膜板，隔膜密封压力室；多个压电元件，它们在与各自的压力室相对的位置上连接到隔膜；以及遮盖多个压电元件的外壳。外壳具有与隔膜板接触的突起。突起形成有开口槽，并且具有突起部分。每个开口槽被限定在相邻两个突起部分之间，并且每个压电元件插在相应的其中一个开口槽中。根据本专利技术的另一方面，提供一种喷射装置，包含喷墨头和给喷墨头提供油墨的墨盒。喷墨头包括形成有多个喷嘴的喷嘴板，通过该喷嘴喷射墨滴；形成有多个压力室的通道板，该压力室与各自的喷嘴对应；具有隔膜的隔膜板，隔膜密封压力室；多个压电元件，它们在与各个压力室相对的位置上连接到隔膜；以及遮盖多个压电元件的外壳。外壳具有与隔膜板接触的突起。突起形成有开口槽，并且具有突起部分。每个开口槽被限定在相邻两个突起部分之间，并且每个压电元件插在相应的其中一个开口槽中。附图说明在这些图中图1是表示常规喷墨头的分解透视图；图2是常规喷墨头的横剖视图；图3是依据本专利技术实施例的喷射装置的示意图；图4是依据本专利技术实施例的喷射装置喷墨头的分解透视图；图5是图4喷墨头的横剖视图；图6是依据本专利技术实施例的喷墨头高刚性外壳的局部剖面透视图；图7是高刚性外壳沿着图6线VII-VII的横剖视图；图8是表示依据本专利技术实施例的喷墨头压电激励器的制造方法的说明性示意图；图9是表示压电激励器的制造方法的说明性示意图；图10是表示压电激励器的制造方法的说明性示意图；图11是表示压电激励器的制造方法的说明性示意图；图12是压电激励器的透视图；图13是表示同时受驱动的喷嘴数量和液滴速度比之间的关系的曲线图；图14是表示同时受驱动的喷嘴数量和喷嘴板变形量比之间的关系的曲线图；图15是表示液滴速度比、和突起部分厚度与板厚度比之间的关系的曲线图；图16是表示依据本专利技术实施例改进的高刚性外壳的局部剖面透视图。具体实施例方式将参考附图描述本专利技术实施例。图3表示依据本实施例的喷射装置100的结构。如图3中所示，喷射装置100包括记录设备28、导轴30、驱动传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨头（１１），包含：形成有多个喷嘴（１）的喷嘴板（２），通过喷嘴（１）喷射墨滴；形成有多个压力室（４）的通道板（３），压力室（４）与各个喷嘴（１）对应；具有隔膜（８）的隔膜板（１０），隔膜（８）密封压力室（４）；多个压电元件（１５），所述压电元件在与各自的压力室（４）相对的位置上连接到隔膜（８）；外壳（１２），所述外壳罩住所述多个压电元件（１５），其中外壳（１２）具有与隔膜板（１０）接触的突起（１２ｅ），突起（１２ｅ）形成有开口槽（１２ｄ），并且具有突起部分（１２ｆ），每个开口槽（１２ｄ）被限定在相邻两个突起部分（１２ｆ）之间；每个压电元件（１５）插在相应的其中一个开口槽（１２ｄ）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：松藤良太，飞田悟，秋山佳孝，住谷利治，松本吉兼，
申请(专利权)人：理光打印系统有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]