喷墨打印头制造技术

本发明专利技术提供能够使吐出效率最优化的喷墨打印头。根据一种实施方式，喷墨打印头配设有：多个压力室，在极化方向相反的压电部件上形成为槽状；以及喷嘴板，在所述压力室的侧面间隔着刚性高的盖部而设置。在所述盖部形成有与形成于所述喷嘴板的多个喷嘴连通的多个连通孔。所述喷墨打印头的特征在于，将所述盖部的所述连通孔的沿着所述压力室的长度方向的方向上的长度与所述压力室的长度方向的长度比，设定为以从所述喷嘴吐出的油墨的吐出电压和所述长度比的关系为最小的所述长度比为中心的上下的10％～25％的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及喷墨打印头。
技术介绍
作为喷墨打印头，已知有一种例如是剪切模式共享壁方式的喷墨打印头，且在压 力室的侧面具有喷嘴的、被称为侧喷式的结构的装置。该喷墨打印头具有：基板、与基板粘 接的框部件、与框部件粘接的喷嘴板、在框部件的内侧的位置与基板粘接的压电部件以及 用于驱动压电部件的喷头驱动用1C。而且，在印刷时，压电部件被驱动，设置于压电部件内 的各压力室的两侧部的作为驱动元件的支柱进行剪切模式变形而弯曲，由此对压力室内的 油墨加压，从而从喷嘴吐出墨滴。 在现有的喷墨打印头中，在压电部件上固定有柔软的树脂制的喷嘴板的情况下， 压电部件内的各压力室的变形时产生喷嘴板也一起变形的现象。因此，存在压电部件的驱 动力的一部分被用于喷嘴板的变形的可能性。 另外，也存在例如使刚性高的金属制的盖部件设置于压电部件与喷嘴板之间的结 构的喷墨打印头。在这种情况下，可以认为，通过牢固地连接压力室与盖部件的固定部，从 而防止压电部件的驱动力的一部分被用于喷嘴板的变形进而防止油墨的吐出效率下降。 然而，在现有的喷墨打印头中，关于与作为具有喷嘴的树脂部件的喷嘴板的喷嘴 直径、层叠于喷嘴板的金属制的盖部的连通孔的直径的关系，尚未受到关注。
技术实现思路
根据一种实施方式，喷墨打印头配设有：多个压力室，在极化方向相反的压电部件 上形成为槽状；以及喷嘴板，在所述压力室的侧面间隔着刚性高的盖部而设置。在所述盖部 形成有与形成于所述喷嘴板的多个喷嘴连通的多个连通孔。所述喷墨打印头的特征在于， 将所述盖部的所述连通孔的沿着所述压力室的长度方向的方向上的长度与所述压力室的 长度方向的长度的长度比，设定为以从所述喷嘴吐出的油墨的吐出电压和所述长度比的关 系为最小的所述长度比为中心的上下的10%~25%的范围内。 根据另一种实施方式，喷墨打印头配设有：多个压力室，在极化方向相反的压电部 件上形成为槽状；以及喷嘴板，在所述压力室的侧面间隔着刚性高的盖部而设置。在所述 盖部形成有与形成于所述喷嘴板的多个喷嘴连通的多个连通孔。所述喷墨打印头的特征在 于，所述盖部的杨氏模量设定为IOOGpa~200Gpa，所述盖部的覆盖所述压力室的第一部分 的厚度设定为30 μπι~60 μπι，所述盖部的覆盖所述压力室之间的公共液室的第二部分设 置有厚度比所述第一部分小的薄壁部，并且所述喷嘴板由厚度25 μπι~75 μπι的树脂材料 形成。 根据另一种实施方式，喷墨打印头配设有：多个压力室，在极化方向相反的压电部 件上形成为槽状；以及喷嘴板，在所述压力室的侧面间隔着刚性高的盖部而设置。在所述 盖部形成有与形成于所述喷嘴板的多个喷嘴连通的多个连通孔。所述喷墨打印头的特征 在于，所述盖部的覆盖所述压力室的部分的厚度设定为30 μπι~60 μπι，杨氏模量设定为 IOOGpa~200Gpa，并且所述喷嘴板由厚度25 μ m~75 μ m的树脂材料形成。【附图说明】 图1是将第一实施方式所涉及的喷墨头局部断开而示出的立体图。 图2是在图1所示的F2-F2线的位置上切断后的截面图。 图3的㈧~（C)是说明第一实施方式的喷墨头的动作的图，图3的㈧是表示 压力室的周围的结构的主要部分的纵截面图，图3的（B)是表示使压力室减压后的状态的 主要部分的纵截面图，图3的（C)是表示使压力室加压而使油墨吐出的状态的主要部分的 纵截面图。 图4的（Al)~（A6)是表示在按照表1的组合试制的第一实施方式的喷墨头的情 况下，压力室密度为150dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特性 图。 图5的（BI)~（B6)是表示在按照表1的组合试制的第一实施方式的喷墨头的情 况下，压力室密度为300dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特性 图。 图6是将第二实施方式所涉及的喷墨头局部断开而示出的立体图。 图7是在图6所示的F2-F2线的位置上切断后的截面图。 图8的㈧~（C)是说明第二实施方式的喷墨头的动作的图，图8的㈧是表示 压力室的周围的结构的主要部分的纵截面图，图8的（B)是表示使压力室减压后的状态的 主要部分的纵截面图，图8的（C)是表示使压力室加压而使油墨吐出的状态的主要部分的 纵截面图。 图9的（Al)~（A6)是表示在按照表3的组合试制的第二实施方式的喷墨头的情 况下，压力室密度为150dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特性 图。 图10的（BI)~（B6)是表示在按照表3的组合试制的第二实施方式的喷墨头的 情况下，压力室密度为300dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特 性图。 图11是将第三实施方式所涉及的喷墨头局部断开而示出的立体图。 图12是在图11所示的F2-F2线的位置上切断后的截面图。 图13的㈧~（C)是说明第三实施方式的喷墨头的动作的图，图13的㈧是表 示压力室的周围的结构的主要部分的纵截面图，图13的（B)是表示使压力室减压后的状态 的主要部分的纵截面图，图13的（C)是表示使压力室加压而使油墨吐出的状态的主要部分 的纵截面图。 图14的（Al)~（A6)是表示在按照表5的组合试制的第三实施方式的喷墨头的 情况下，压力室密度为150dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特 性图。 图15的（BI)~（B6)是表示在按照表5的组合试制的第三实施方式的喷墨头的 情况下，压力室密度为300dpi的情况下的吐出电压和压力传播时间的评价实验结果的特 性图。【具体实施方式】 第一实施方式 (结构） 图1至图5的（BI)~（B6)示出本专利技术的第一实施方式。本实施方式的喷墨头11 是所谓的剪切模式共享壁方式的油墨循环式的喷墨头，是被称为侧喷式的结构。如图1和 图2所不，喷墨头11具有：基板12、与基板12粘接的框部件13、与框部件13粘接的喷嘴板 14、在框部件13的内侧的位置上与基板12粘接的压电部件15以及用于驱动压电部件15 的喷头驱动用IC16。 喷嘴板14由方形的聚酰亚胺制的膜形成。喷嘴板14具有一对喷嘴列21。各喷嘴 列21包括多个喷嘴22。 压电部件15通过将例如PZT (锆钛酸铅）制的两块压电板23以使彼此的极化方 向相对的方式贴合而形成。压电部件15形成截面为梯形的棒状。压电部件15具有：在表 面上切削为槽状而形成的多个压力室24、设置于各压力室24的两侧部的作为驱动元件的 柱部25、以及形成于各柱部25的侧面和压力室24的底部的电极26。 而且，喷嘴板14经由由金属、陶瓷等刚性强的材料形成的盖部27而与压电部件15 的柱部25接合。在此，压电部件15以对应于喷嘴板14上的喷嘴列21的方式与基板12粘 接。压力室24以及柱部25与喷嘴22对应地形成。 另外，在盖部27形成有与各压力室24连通的连通孔28。使喷嘴板14的喷嘴22 在与各连通孔28连通的状态下开口。另外，在基板12上设置有多条电气配线29。各电气 配线29的一端连接于电极26,并且另一端连接于喷头驱动用IC16。 基板12由例如氧化铝等陶瓷形成为方形的板状。基板12具有分别由孔构成的供 给口 31以及排出口 32。供给口 31连结于未图示的打印机的墨盒，排出口 32连结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨打印头，配设有：多个压力室，在极化方向相反的压电部件上形成为槽状；以及喷嘴板，在所述压力室的侧面间隔着刚性高的盖部而设置，在所述盖部形成有与形成于所述喷嘴板的多个喷嘴连通的多个连通孔，所述喷墨打印头的特征在于，将所述盖部的所述连通孔的沿着所述压力室的长度方向的方向上的长度与所述压力室的长度方向的长度的长度比，设定为以从所述喷嘴吐出的油墨的吐出电压和所述长度比的关系为最小的所述长度比为中心的上下的10％～25％的范围内。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下里正志，西田英明，山本敬三郎，楠竜太郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝泰格有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP