液滴排出头和液滴排出装置制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于：提供通过在喷嘴的排出侧降低所排出的液体的粘性阻力来防止尖头排出并提高了排出角度的精度的液滴排出头和液滴排出装置，上述课题通过如下方式解决：具备借助压力产生元件改变容积的通道(28)和与通道(28)连通的喷嘴(23)，喷嘴(23)内具有向外方侧渐渐缩径的圆锥状部分(23a)和与圆锥状部分(23a)连续且与外方侧连通的圆筒状部分(23b)，圆锥状部分(23a)到圆筒状部分(23b)的连接部和圆筒状部分(23b)到圆锥状部分(23a)的连接部的开口的截面形状一致，圆筒状部分(23b)在将其内径设为D0时，其轴向长度为0.1D0～0.3D0，圆锥状部分(23a)的轴向长度为0.6D0以上，圆锥面的母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为6度以上15度以下。

Droplet discharge head and device

The subject of the present invention is to provide a droplet discharge head and a droplet discharge device which can prevent the tip from discharging and improve the accuracy of the discharging angle by reducing the viscous resistance of the discharged liquid on the discharge side of the nozzle. The above subject is solved by the following ways: having a channel (28) with a pressure generating element to change the volume and a nozzle (23) connected with the channel (28), and having an inward direction of the nozzle (23). The section shape of the conical part (23a) and the cylindrical part (23b), the conical part (23a) to the cylindrical part (23b), the connection part between the conical part (23a) and the cylindrical part (23b) and the connection part between the cylindrical part (23b) and the conical part (23a) is the same. When the inner diameter of the cylindrical part (23b) is set to D0, the axial length of the cylindrical part (23b) is 0.1D0-0.3D0. The axial length of the conical part (23a) is above 0.6D0, and the angle between the busbar of the conical surface and the central axis of the nozzle is above 6 degrees and below 15 degrees.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液滴排出头和液滴排出装置
本专利技术涉及液滴排出头和液滴排出装置，更具体地，涉及通过在喷嘴的排出侧降低所排出的液体的粘性阻力来防止尖头排出并提高排出角度的精度的液滴排出头和液滴排出装置。
技术介绍
以往，作为液滴排出装置，提出了具有借助压力产生元件改变容积的通道和与该通道连通的喷嘴的液滴排出装置(专利文献1)。在该液滴排出装置中，若借助压力产生元件缩小通道的容积，则填充于通道内的液体通过喷嘴以液滴的形式向外方排出。该液滴滴落到记录介质上，在该记录介质上实施图像形成。该液滴排出装置中所使用的液体的粘度为8毫帕斯卡秒以上，喷嘴由通道侧的第一部分(漏斗部)和排出侧的第二部分构成，所述通道侧的第一部分划分出锥角度为40度以上的圆锥台状的空间，所述排出侧的第二部分是在与喷嘴方向正交的面上截面积几乎不变的形状(圆筒状)。专利文献1:日本特许第5428970号公报在液滴排出装置中，存在在排出液滴时，因从喷嘴的尖头排出而没有正常形成液滴的情况。此时，滴落到相对于本来的滴落位置偏移了的位置处的滴落量(卫星液滴量)增多，成为在图像形成时引发较大的画质劣化的重要因素。另外，液滴排出时的排出弯曲(排出角度的偏移)也同样会在形成画质时导致较大的画质劣化。本专利技术者们发现了导致这样的画质劣化的重要因素在于喷嘴的形状。而且，发现了在前述的液滴排出装置(专利文献1)中，在喷嘴中的靠排出侧的第二部分(为在与喷嘴方向正交的面上截面积几乎不变的圆筒状)存在导致画质劣化的重要因素。此外，前述的液滴排出装置(专利文献1)是排出8毫帕斯卡秒以上的高粘度的液体的装置，在这一点上，与本专利技术不同，因此喷嘴的形状、内径以及长度都有较大不同。此外，前述的液滴排出装置(专利文献1)的喷嘴由漏斗部即第一部分与圆筒状的第二部分构成，与该液滴排出装置相比，在本专利技术中，针对仅由第二部分构成的喷嘴来解决课题。因此，本专利技术并非通过简单地将前述的液滴排出装置(专利文献1)的喷嘴小型化(缩小)即成立的。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题在于，提供通过在喷嘴的排出侧降低所排出的液体的粘性阻力来防止尖头排出并提高了排出角度的精度的液滴排出头和液滴排出装置。本专利技术的其他课题将由以下内容阐明。上述课题由以下各技术方案解决。1、一种液滴排出头，其中，具备：通道，借助压力产生元件改变该通道的容积；和喷嘴，其与所述通道连通，是成为从所述通道内向外方排出的液体的流路的透孔，所述喷嘴内具有向外方侧渐渐缩径的圆锥状部分和与该圆锥状部分连续并与外方侧连通的圆筒状部分，所述圆锥状部分的与所述圆筒状部分连接的连接部和所述圆筒状部分的与所述圆锥状部分连接的连接部的开口的截面形状一致，所述圆筒状部分在将其内径设为D0时，其轴向长度为0.1D0～0.3D0，所述圆锥状部分的轴向长度为0.6D0以上，圆锥面的母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为6度以上15度以下。2、根据所述1所述的液滴排出头，其中，所述喷嘴在比所述圆锥状部分靠所述通道侧的部位具有母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为15度以上50度以下的锥状部分。3、根据所述1或者2所述的液滴排出头，其中，所述喷嘴是在由单晶硅材料构成的喷嘴板穿孔而成的透孔。4、根据所述1所述的液滴排出头，其中，所述喷嘴是在由单晶硅材料构成的喷嘴板穿孔而成的透孔，在比所述圆锥状部分靠所述通道侧的部位具有正四棱锥状部分，所述正四棱锥状部分通过各向异性蚀刻而形成，所述正四棱锥状部分的斜面部与喷嘴中心轴线形成的夹角是硅晶体的(110)面与(111)面所成的夹角，约为35.26度。5、根据所述1～4中任一项所述的液滴排出头，其中，在所述圆筒状部分有凹坑条(スキャロップ条)。6、一种液滴排出装置，其中，具备：所述1～5中任一项所述的液滴排出头；和驱动信号生成部，其向所述液滴排出头的所述压力产生元件供给使所述通道的容积改变的驱动信号，驱动信号生成部所供给的驱动信号是在一个像素周期内使一个喷嘴排出多个液滴的信号。根据本专利技术，能够提供通过在喷嘴的排出侧降低所排出的液体的粘性阻力来防止尖头排出并提高了排出角度的精度的液滴排出头和液滴排出装置。附图说明图1是示出行式液滴排出装置的主要部位的结构的立体图。图2是说明驱动信号生成部的一例的框图。图3是示出剪力模式型液滴排出头的一例的图。图4是图3的(b)中的iv-iv线剖视图，是说明通道的容积变化的一例的图。图5是示出实施方式的液滴排出头中的喷嘴的形状的纵剖视图。图6是示出圆锥状部分的轴向长度与排出弯曲(排出角度的偏移)之间的关系的坐标图。图7是示出圆锥状部分的圆锥面的母线与喷嘴中心轴线形成的夹角同液滴的形状之间的关系的坐标图。图8是示出从液滴排出头排出的液滴的形状的示意图。图9是从示出液滴排出头排出后的液滴的形状的示意图。图10是示出圆筒状部分23b的轴向长度L2与排出弯曲(排出角度的偏移)之间关系的坐标图。图11是示出实施方式的液滴排出头中的喷嘴的形状的其他例子的纵剖视图。图12是示出所谓的MEMS型液滴排出头的一例的图。具体实施方式以下，结合附图详细说明本专利技术的实施方式。〔液滴排出装置的结构〕本专利技术适用于通过借助压力产生元件使填充有墨水等液体的通道(压力室)的容积膨胀和收缩来使液体经由喷嘴排出的液滴排出头，此外，还适用于具备该液滴排出头的液滴排出装置。为了借助压力产生元件改变通道的容积，而从驱动信号生成部向压力产生元件输入驱动脉冲。此外，在本专利技术中，用于向通道内的液体施加排出压力的具体手段并不限定，能采用公知的各种手段。此外，本专利技术所适用的液滴排出装置可以是行式、串行式等公知的各种方式的液滴排出装置，不限定为哪个方式，但是在以下的实施方式中，主要以行式液滴排出装置为例说明本专利技术。图1是示出行式液滴排出装置的主要部位的结构的立体图。如图1所示，该液滴排出装置具备由多个液滴排出头31构成的液滴排出头单元30。液滴排出头单元30通过在记录介质的宽度方向上排列与排出宽度相对应的多个液滴排出头31而构成。如果能够利用单个的液滴排出头31保证必要的排出宽度，那么液滴排出头31也可以是一个。各液滴排出头31配置为：排出液滴的方向即喷嘴面侧与记录介质10的记录面对置。从未图示的液体罐经由多个管向各液滴排出头31供给液体。图2是说明驱动信号生成部的一例的框图。如图2所示，从驱动信号生成部51向各液滴排出头31供给驱动信号(驱动脉冲)。驱动信号生成部51读取存储于存储器52中的图像数据，基于该图像数据，生成驱动信号(驱动脉冲)，向各液滴排出头31供给。如图1所示，在该液滴排出装置中，记录介质10为长条状，由未图示的驱动单元从卷出辊10A向图中箭头X方向抽出并输送。此外，箭头X方向在以下各图中也都表示记录介质10的输送方向。长条状的记录介质10卷绕于支承辊(backroll)20，被支承辊20支承和输送。而且，从各液滴排出头31向记录介质10排出液滴，实施基于图像数据的图像形成。液滴排出头31在静止了的状态下，通过将记录介质10向规定的输送方向输送来实施图像记录。在记录介质10的输送过程中，在每一个像素周期供给基于图像数据的驱动信号，排出液滴，形成图像。将形成有图像的记录介质10干燥，卷取于未图示的卷取辊。〔液滴排出头的结构〕图3是示出液滴排出装置所具备的剪力模式(Sh本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液滴排出头，其中，具备：通道，借助压力产生元件改变该通道的容积；和喷嘴，其与所述通道连通，是成为从所述通道内向外方排出的液体的流路的透孔，所述喷嘴内具有向外方侧渐渐缩径的圆锥状部分和与该圆锥状部分连续并与外方侧连通的圆筒状部分，所述圆锥状部分的与所述圆筒状部分连接的连接部和所述圆筒状部分的与所述圆锥状部分连接的连接部的开口的截面形状一致，所述圆筒状部分在将其内径设为D0时，其轴向长度为0.1D0～0.3D0，所述圆锥状部分的轴向长度为0.6D0以上，圆锥面的母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为6度以上15度以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.12 JP 2016-1780111.一种液滴排出头，其中，具备：通道，借助压力产生元件改变该通道的容积；和喷嘴，其与所述通道连通，是成为从所述通道内向外方排出的液体的流路的透孔，所述喷嘴内具有向外方侧渐渐缩径的圆锥状部分和与该圆锥状部分连续并与外方侧连通的圆筒状部分，所述圆锥状部分的与所述圆筒状部分连接的连接部和所述圆筒状部分的与所述圆锥状部分连接的连接部的开口的截面形状一致，所述圆筒状部分在将其内径设为D0时，其轴向长度为0.1D0～0.3D0，所述圆锥状部分的轴向长度为0.6D0以上，圆锥面的母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为6度以上15度以下。2.根据权利要求1所述的液滴排出头，其中，所述喷嘴在比所述圆锥状部分靠所述通道侧的部位，具有母线与喷嘴中心轴线形成的夹角为15度以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：下村章人，东野楠，
申请(专利权)人：柯尼卡美能达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP