專(zhuān)利名稱(chēng)：液體噴射頭及具有該液體噴射頭的液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種液體噴射頭及具有該液體噴射頭的液體噴射裝置，尤其涉及ー種在應(yīng)用于使用高粘度的液體的情況時(shí)較為有用的液體噴射頭及具有該液體噴射頭的液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
作為液體噴射裝置，例如存在一種具備噴墨式記錄頭的噴墨式記錄裝置，其中，所述噴墨式記錄頭具備多個(gè)壓カ產(chǎn)生室，其通過(guò)由壓電元件構(gòu)成的壓カ產(chǎn)生単元而產(chǎn)生用于油墨滴噴出的壓カ；油墨供給通道，其將油墨從共用的歧管向各個(gè)壓カ產(chǎn)生室分別供給；噴嘴開(kāi)ロ，其形成于各個(gè)壓カ產(chǎn)生室并噴出油墨滴。在所涉及的噴墨式記錄裝置中，向與噴 嘴連通的壓カ產(chǎn)生室內(nèi)的油墨施加噴出能量，從而使油墨滴從噴嘴開(kāi)ロ噴出，其中，所述噴嘴與印字信號(hào)相對(duì)應(yīng)。由這種噴墨式記錄裝置印刷預(yù)定的文字、圖形等的印刷對(duì)象，最近不僅限于現(xiàn)有的紙張，而向塑料、玻璃等各種材料發(fā)展。然而，以紙張等為對(duì)象的現(xiàn)有的油墨無(wú)法充分應(yīng)對(duì)塑料等的油墨吸收性較差的印刷対象。即，當(dāng)使用以紙張為對(duì)象的油墨，在例如塑料上進(jìn)行了印刷吋，以紙張為對(duì)象的油墨的粘度(例如，常溫下為3. 5 CmPa s)左右)作為印刷于塑料上的油墨而言，粘度過(guò)低，根據(jù)情況，會(huì)產(chǎn)生油墨滴在噴落于印刷對(duì)象上之后，發(fā)生流動(dòng)的問(wèn)題。因此，當(dāng)在塑料等吸收性較小的印刷對(duì)象上實(shí)施印刷時(shí)，使用了高粘度(例如，常溫下為10. 0 CmPa s)左右)的油墨。另ー方面，在噴墨式記錄頭中，特別是在使包括噴嘴開(kāi)ロ在內(nèi)的噴嘴部形成在單晶硅板的噴嘴板上的噴墨式記錄頭中，為了降低流道阻力而將噴嘴部形成為兩級(jí)。即，此時(shí)的噴嘴部具有第一噴嘴部，其形成于壓カ產(chǎn)生室側(cè)，并且截面面積為第一面積；第ニ噴嘴部，其所述截面面積為與第一面積相比較小的第二面積，并且通過(guò)階梯部而與所述第一噴嘴部連續(xù)地形成，且頂端部成為噴嘴開(kāi)ロ。當(dāng)為所涉及的兩級(jí)噴嘴時(shí)，為了防止隨著油墨的噴出動(dòng)作而產(chǎn)生的噴嘴部中的氣泡的混入，以確保油墨滴的噴出穩(wěn)定性而實(shí)施高質(zhì)量的印刷，需要采用如下這種結(jié)構(gòu)，即，使進(jìn)行振動(dòng)的彎液面停留于第二噴嘴部，而不到達(dá)第一噴嘴部的結(jié)構(gòu)。因此，在這種兩級(jí)噴嘴中，將關(guān)于其油墨的噴出方向的長(zhǎng)度在某種程度上構(gòu)成得較長(zhǎng)。為此而由硅形成的噴嘴趨于流道阻力増大的傾向。在通過(guò)噴嘴部為如上所述的兩級(jí)噴嘴結(jié)構(gòu)的噴墨式記錄頭而使高粘度的油墨噴出時(shí)，有時(shí)會(huì)使噴出性能受到阻礙。這是因?yàn)槿缟衔乃龅牡诙娮觳坎粌H具有較大的慣量而且流道阻力也増大。S卩，在通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)所涉及的兩級(jí)噴嘴方式的噴墨式記錄頭而使用高粘度的油墨進(jìn)行了印刷時(shí)，不僅會(huì)使從噴嘴開(kāi)ロ噴出的油墨滴的量減少而對(duì)印刷質(zhì)量造成不良影響，還因?yàn)閲姵龊蟮膹澮好嫣匦缘幕謴?fù)也變得遲緩，因此會(huì)產(chǎn)生油墨的噴射周期變長(zhǎng)的問(wèn)題，并且成為對(duì)高速印刷造成阻礙的主要原因。
另外，這種問(wèn)題不僅存在于噴出油墨的噴墨式記錄頭中，也同樣存在于噴射油墨以外的液體的液體噴射頭中。尤其是在被用于印刷以外的エ業(yè)用途的液體頭中，噴射高粘度的液體的機(jī)會(huì)較多，從而上述問(wèn)題較為顯著。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2006-290000號(hào)公報(bào)(圖I、

)

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在使用了高粘度的液體的情況下也能夠確保足夠的噴出量，且能夠使噴出后的彎液面動(dòng)作較為良好從而有助于印刷的高速化的液體噴射頭以及具有該液體噴射頭的液體噴射裝置。實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的方式在于ー種液體噴射頭，其特征在于，具有壓カ產(chǎn)生室，其通過(guò)液體供給通道而被供給液體；壓カ產(chǎn)生単元，其使該壓カ產(chǎn)生室內(nèi)產(chǎn)生壓カ變化；噴嘴部，其通過(guò)由該壓カ產(chǎn)生單元產(chǎn)生的壓カ而使所述液體噴出，并且，所述噴嘴部具 有第一噴嘴部，其在與所述液體的噴出方向正交的方向上的截面面積為第一面積，并與所述壓カ產(chǎn)生室連通；第二噴嘴部，其所述截面面積為與第一面積相比較小的第二面積，且ー側(cè)與所述第一噴嘴部連通，另ー側(cè)成為噴嘴開(kāi)ロ，所述液體噴射頭被構(gòu)成為，當(dāng)將與所述液體的流通方向正交的方向上的所述液體供給通道的截面面積設(shè)為Ss，將所述第一噴嘴部和壓カ產(chǎn)生室連通的位置處的截面面積設(shè)為Sn，將所述第一噴嘴部的流道阻カ設(shè)為Rn'，并將所述第二噴嘴部的流道阻カ設(shè)為Rn吋，(Sn/Ss)彡(1/3)，且(Rn' /RnX 0. 6的關(guān)系成立。根據(jù)本方式，由于能夠在使液體供給通道的截面面積Ss、與第一噴嘴部和壓カ產(chǎn)生室連通的位置處的截面面積Sn之比的關(guān)系最佳化的同吋，還能夠使第一噴嘴部的流道阻力Rn'與第二噴嘴部的流道阻力Rn之比的關(guān)系最佳化，因此即使在使用了高粘度的液體的情況下，也能夠確保足夠的液體的噴出量，且能夠使噴出后的彎液面的恢復(fù)良好。其結(jié)果為，能夠良好地保持使用了高粘度液體的情況下的印刷的印刷質(zhì)量，并且還有助于印刷的高速化。此處，優(yōu)選構(gòu)成為，當(dāng)將所述液體供給通道的慣量設(shè)為Ms，并將所述噴嘴部的慣量設(shè)為Mn吋，Mn < Ms的關(guān)系成立。這是因?yàn)?，此時(shí)能夠進(jìn)ー步提高噴出量的特性。此外，優(yōu)選為，所述液體的噴出粘度在8.0 (mPa*s)以上。這是因?yàn)?，此時(shí)也能夠在表面平滑且無(wú)吸收性的塑料等上實(shí)施所預(yù)期的良好的印刷。本發(fā)明的其他的方式在于ー種液體噴射裝置，其具備如上文所述的各個(gè)液體噴射頭。根據(jù)本方式，能夠使向表面平滑且無(wú)吸收性的塑料等噴出高粘度的液體而實(shí)施的印刷等的質(zhì)量良好。


圖I為表示液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)的模式立體圖。圖2為表示實(shí)施方式所涉及的記錄頭的概要結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為沿著圖3中的A—A'線的剖視圖。
圖5為提取并放大了圖3中的壓カ產(chǎn)生室以及噴嘴部的模式圖。圖6為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖7為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖8為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖9為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖10為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖11為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。
圖12為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖13為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖14為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖15為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖16為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖17為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖18為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖19為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。圖20為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。
具體實(shí)施例方式以下，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖I為表示噴墨式記錄裝置(以下，也稱(chēng)為記錄裝置)的一個(gè)示例的概要圖。如圖I所示，記錄頭単元IA和IB被設(shè)置在作為液體噴出裝置的噴墨式記錄裝置I上。S卩，記錄頭單元IA和IB被搭載于噴墨式記錄裝置I的滑架3上，并且滑架3以能夠在軸向上移動(dòng)的方式而被設(shè)置在安裝于噴墨式記錄裝置I的裝置主體4上的滑架軸5上。該記錄頭單元IA和IB例如分別噴出黒色油墨組合物和彩色油墨組合物。油墨使用高粘度油墨(例如
8mPa S)。而且，通過(guò)使驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)カ通過(guò)未圖示的多個(gè)齒輪和同步齒型帶7而被傳遞至滑架3，從而使搭載有記錄頭単元IA和IB的滑架3沿著滑架軸5進(jìn)行移動(dòng)。另一方面，在裝置主體4上沿著滑架軸5而設(shè)置有壓紙卷筒8，通過(guò)圖I中未圖示的供紙輥等而被供給的、紙等的作為記錄介質(zhì)的記錄薄片S被卷繞在壓紙卷筒8上并被輸送。圖2為表示內(nèi)置有圖I所示的記錄頭單元1A、1B的噴墨式記錄頭(以下，也稱(chēng)為記錄頭)的概要結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖3為圖2的俯視圖，圖4為沿著圖3中的A-A'線的剖視圖。如圖2 圖4所示，記錄頭10的流道形成基板11由單晶硅基板構(gòu)成，且在其ー個(gè)面上形成有由ニ氧化硅構(gòu)成，且成為本方式中的振動(dòng)部的彈性膜50。在流道形成基板11上，于其寬度方向上并排設(shè)置有多個(gè)壓カ產(chǎn)生室12。此外，在流道形成基板11的壓カ產(chǎn)生室12的長(zhǎng)度方向外側(cè)的區(qū)域內(nèi)形成有連通部13，并且連通部13與各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12通過(guò)針對(duì)于各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12中的每ー個(gè)所設(shè)置的油墨供給通道14以及連通通道15而被連通。連通部13與后述的保護(hù)基板30的歧管部31連通，從而構(gòu)成成為各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12的共用的油墨室的歧管100的一部分。油墨供給通道14以窄于壓カ產(chǎn)生室12的寬度而形成，并將從連通部13向壓カ產(chǎn)生室12流入的油墨的流道阻力保持為固定。另外，雖然在本實(shí)施方式中，通過(guò)從ー側(cè)縮小流道的寬度從而形成了油墨供給通道14，但也可以通過(guò)從兩側(cè)縮小流道的寬度來(lái)形成油墨供給通道。此外，也可以通過(guò)從厚度方向縮小流道來(lái)形成油墨供給通道，而不是通過(guò)縮小流道的寬度來(lái)形成油墨供給通道。由此，在本方式中，在流道形成基板11上設(shè)置有通過(guò)壓カ產(chǎn)生室12、連通部13、油墨供給通道14以及連通通道15而構(gòu)成的液體流道，并且在壓カ產(chǎn)生室12內(nèi)填充有油墨。此外，在成為流道形成基板11的ー個(gè)面的開(kāi)ロ面?zhèn)?，通過(guò)粘合劑或熱熔敷薄膜等而粘著有貫穿設(shè)置了噴嘴部21的噴嘴板20，所述噴嘴部21連通于，與各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12的油墨供給通道14相反的一側(cè)的端部附近。本方式中的噴嘴板20由單晶硅基板形成，并且噴嘴部21成為兩級(jí)噴嘴結(jié)構(gòu)，從而使被貫穿設(shè)置于由單晶硅基板形成的噴嘴板上的噴嘴部21中的多數(shù)成為該結(jié)構(gòu)。關(guān)于該兩級(jí)噴嘴結(jié)構(gòu)，將在后文中進(jìn)行詳細(xì)敘述。如上文所述，在流道形成基板11的相反側(cè)的開(kāi)ロ面上，形成有弾性膜50，并且在該彈性膜50上設(shè)置有緊貼層56，所述緊貼層56由例如厚度為30 50nm左右的氧化鈦等·構(gòu)成，且用于提高彈性膜50等與第一電極60的基底的緊貼性。另外，根據(jù)需要，也可以在弾性膜50上設(shè)置由氧化鋯等構(gòu)成的絕緣體膜。另外，在該緊貼層56上層疊形成有第一電極60、厚度在2 U m以下且優(yōu)選為0. 3 I. 5 iim的薄膜即壓電體層70、和第二電極80，從而構(gòu)成壓電元件300。在此，壓電元件300為本方式中的壓カ產(chǎn)生単元，并且是指包括第一電極60、壓電體層70以及第二電極80在內(nèi)的部分。一般情況下，通過(guò)如下方式而構(gòu)成，即，將壓電元件300的某一方的電極設(shè)定為共用電極，并且針對(duì)于各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12中的每ー個(gè)而對(duì)另一方電極和壓電體層70進(jìn)行圖案形成。雖然在本方式中，將第一電極60設(shè)定為壓電兀件300的共用電極,而將第二電極80設(shè)定為壓電元件300的獨(dú)立電極，但即使根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和布線的情況而對(duì)上述電極進(jìn)行相反設(shè)定也不會(huì)產(chǎn)生障礙。而且，在此將壓電元件300和通過(guò)該壓電元件300的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生位移的振動(dòng)板統(tǒng)稱(chēng)為致動(dòng)器裝置。另外，雖然在上述的示例中，弾性膜50、緊貼層56、第ー電極60以及根據(jù)需要而設(shè)置的絕緣體膜作為振動(dòng)板而發(fā)揮作用，但是當(dāng)然不限定于此，例如，也可以不設(shè)置弾性膜50或緊貼層56。此外，也可以使壓電元件300自身實(shí)質(zhì)性兼作振動(dòng)板。在作為所涉及的壓電元件300的獨(dú)立電極的第二電極80上連接有引線電極90，所述引線電極90從油墨供給通道14側(cè)的端部附近被引出，并延伸設(shè)置至弾性膜50上或根據(jù)需要而設(shè)置的絕緣體膜上，且由例如金(Au)等構(gòu)成。在形成有壓電元件300的流道形成基板11上，即，在第一電極60、弾性膜50和根據(jù)需要而設(shè)置的絕緣體膜以及引線電極90上，通過(guò)粘合劑35而接合有保護(hù)基板30，所述保護(hù)基板30具有構(gòu)成歧管100的至少一部分的歧管部31。在本方式中，該歧管部31在厚度方向上貫穿保護(hù)基板30且以橫跨壓カ產(chǎn)生室12的寬度方向的方式而形成，并且該歧管部31如上文所述這樣與流道形成基板11的連通部13連通，從而構(gòu)成了成為各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12的共用的油墨室的歧管100。此外，也可以針對(duì)于每個(gè)壓カ產(chǎn)生室12而將流道形成基板11的連通部13分割為多個(gè)，并僅將歧管部31作為歧管。而且，例如，也可以采用如下方式，即，在流道形成基板11上僅設(shè)置壓カ產(chǎn)生室12，而在介于流道形成基板11和保護(hù)基板30之間的部件(例如，弾性膜50、根據(jù)需要而設(shè)置的絕緣體膜等)上，設(shè)置對(duì)歧管100和各個(gè)壓力產(chǎn)生室12進(jìn)行連通的油墨供給通道14。此外，在保護(hù)基板30的與壓電元件300對(duì)置的區(qū)域內(nèi)設(shè)置有壓電元件保持部32，所述壓電元件保持部32具有不會(huì)阻礙壓電元件300的運(yùn)動(dòng)的程度的空間。壓電元件保持部32只需具有不會(huì)阻礙壓電元件300的運(yùn)動(dòng)的程度的空間即可，該空間既可以被密封，也可以不被密封。作為這種保護(hù)基板30，優(yōu)選使用與流道形成基板11的熱膨脹率大致相同的材料，例如，玻璃、陶瓷材料等，在本方式中，使用與流道形成基板11為相同材料的單晶硅基板來(lái)形成保護(hù)基板30。此外，在保護(hù)基板30上，設(shè)置有在厚度方向上貫穿保護(hù)基板30的貫穿孔33，并且從各個(gè)壓電元件300引出的引線電極90的端部附近被構(gòu)成為，在貫穿孔33內(nèi)露出。另一方面,在保護(hù)基板30上固定有驅(qū)動(dòng)電路120,所述驅(qū)動(dòng)電路120通過(guò)將在后文·中詳細(xì)敘述的控制部(在圖2 圖4中未圖示)而被控制，并對(duì)壓電元件300進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。作為該驅(qū)動(dòng)電路120，例如，可以使用電路基板或半導(dǎo)體集成電路(IC)等。而且，驅(qū)動(dòng)電路120與引線電極90通過(guò)由接合引線等的導(dǎo)電性引線構(gòu)成的連接布線121而被電連接。此外，在這種保護(hù)基板30上，接合有由密封膜41和固定板42構(gòu)成的可塑性基板40。在此，密封膜41由剛性較低且具有可撓性的材料構(gòu)成，通過(guò)該密封膜41而使歧管部31的一個(gè)面被密封。此外，固定板42由較為硬質(zhì)的材料形成。由于該固定板42的與歧管100對(duì)置的區(qū)域成為在厚度方向上被完全去除的開(kāi)ロ部43，因此歧管100的一個(gè)面僅被具有可撓性的密封膜41密封。圖5為提取并放大了圖3中的壓カ產(chǎn)生室和噴嘴部的模式圖。在該圖中，對(duì)與圖3相同的部分標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。如圖5所示，本方式的噴嘴部21成為，第一噴嘴部21A和第二噴嘴部21B通過(guò)階梯部而連續(xù)的兩級(jí)噴嘴構(gòu)造。此處，第一噴嘴部21A的在與油墨的噴出方向正交的方向上的截面面積為第一面積，并且所述第一噴嘴部21A被形成于壓カ產(chǎn)生室12側(cè)。第二噴嘴部21B的所述截面面積為與第一面積相比較小的第二面積，并且所述第二噴嘴部21B的頂端部成為噴嘴開(kāi)ロ 21C。此外，構(gòu)成為，當(dāng)將與油墨的流通方向正交的方向上的油墨供給通道14的截面面積設(shè)為Ss，將第一噴嘴部21A的截面面積設(shè)為Sn，將第一噴嘴部21A的流道阻カ設(shè)為Rn'，并將第二噴嘴部2IB的流道阻カ設(shè)為Rn時(shí)，(Sn/Ss)彡(1/3)，且(Rn' /RnX 0. 6的關(guān)系成立。另外，在本方式中，構(gòu)成為，當(dāng)將油墨供給通道14的慣量設(shè)為Ms，將噴嘴部21的慣量設(shè)為Mn時(shí)，Mn < Ms的關(guān)系成立。在所涉及的本方式的記錄頭10中，從與未圖示的外部的油墨供給單元相連接的油墨導(dǎo)入口吸入油墨，并且從歧管100到噴嘴部21，由油墨充滿(mǎn)內(nèi)部。之后，根據(jù)來(lái)自驅(qū)動(dòng)電路120的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電壓被施加于與壓力產(chǎn)生室12對(duì)應(yīng)的各個(gè)第一電極60和第二電極80之間，而使弾性膜50、緊貼層56、第一電極60和壓電體層70撓曲變形，從而經(jīng)由作為振動(dòng)部而發(fā)揮功能的弾性膜50，使隨著所述變形而產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞于各個(gè)壓カ產(chǎn)生室12內(nèi)的油墨。其結(jié)果為，各個(gè)壓カ廣生室12內(nèi)的壓カ升聞從而使油墨滴通過(guò)噴嘴部21的噴嘴開(kāi)ロ 21C而被噴出。此時(shí)，由于在本方式中，在實(shí)現(xiàn)了油墨供給通道14的截面面積Ss與第一噴嘴部21A的截面面積Sn之比的關(guān)系的最佳化的同吋，實(shí)現(xiàn)了第一噴嘴部21A的流道阻力Rn'與第二噴嘴部21B的流道阻力Rn之比的關(guān)系的最佳化，因此即使在使用了高粘度的油墨的情況下也能夠得到足夠的油墨的噴出量以及噴出速度，而且還能夠使噴出后的彎液面的恢復(fù)穩(wěn)定且良好。另外，由于在本方式中，設(shè)定為，噴嘴部21的慣量Mn小于油墨供給通道14的慣量Ms，因此能夠使經(jīng)由噴嘴部21的油墨噴出量為足夠大的量。圖6 圖10為表示記錄頭的油墨噴出特性計(jì)算值的曲線圖。各個(gè)噴出特性表示噴嘴部21中的隨時(shí)間變化的彎液面的動(dòng)作。即，橫軸表示時(shí)間S)，縱軸表示彎液面的 位置。原點(diǎn)0表不噴嘴面,縱軸+方向表不噴出方向，縱軸一方向表不壓カ室方向。單位為 (m3)。此外，圖6 圖10所示的特性為，通過(guò)I (kHz)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)使油墨滴噴出時(shí)的特性。各個(gè)圖中，縱軸的最大值表示油墨滴的噴出量。但是，該噴出量是通過(guò)假設(shè)性地將正向最大值作為彎液面位置最大的值而換算為噴出重量所得出的值。彎液面位置越大所噴出的 重量越增多。各個(gè)圖所示的特性為，將油墨供給通道14的截面面積Ss與第一噴嘴部21A的截面面積Sn之比(Sn/Ss)設(shè)定為預(yù)定的值，而使第一噴嘴部21A的流道阻力Rn'與第二噴嘴部2IB的流道阻力Rn之比(Rn' /Rn)發(fā)生變化的特性。即，在圖6中，相對(duì)于將比(Sn/Ss)設(shè)定為滿(mǎn)足(Sn/Ss)<(l/3)的預(yù)定的值，而將比(Rn' /Rn)設(shè)定為(Rn' /Rn) = 0. 783333。以下同樣地，在圖7中，相對(duì)于將比(Sn/Ss)設(shè)定為滿(mǎn)足(Sn/Ss) <(1/3)的預(yù)定的值，而將比(RV /Rn)設(shè)為(RV /Rn) = 0. 58，在圖8中，相對(duì)于將比(Sn/Ss)設(shè)定為滿(mǎn)足(Sn/Ss)彡(1/3)的預(yù)定的值，而將比(RV /Rn)設(shè)定為(RV /Rn) = 0. 51，在圖9中，相對(duì)于將比(Sn/Ss)設(shè)定為滿(mǎn)足(Sn/Ss)彡(1/3)的預(yù)定的值，而將比(Rn' /Rn)設(shè)定為(Rn' /Rn) = 0. 45，在圖10中，相對(duì)于將比(Sn/Ss)設(shè)定為滿(mǎn)足(Sn/Ss)彡(1/3)的預(yù)定的值，而將比(Rn' /Rn)設(shè)定為(Rn' /Rn) = 0. 38。在圖6的情況下，彎液面的恢復(fù)需要90 ( u s)左右，并且噴出量也為4 (pi)左右。即，再填充特性(彎液面的恢復(fù)特性)較差，同時(shí)噴出量也不足。因此，當(dāng)比(Sn/Ss)< (1/3)，且比(Rn' /Rn) = 0. 78 > 0. 6時(shí)，再填充特性以及噴出特性雙方均存在問(wèn)題。在圖7的情況下，彎液面的恢復(fù)需要85 ( U s)左右，并且噴出量也為略微超過(guò)4 (pi)的程度。即，再填充特性不足，同時(shí)噴出量也不足。因此，當(dāng)比(Rn' /Rn) = 0. 58
<0.6，而比(Sn/Ss) <(1/3)時(shí)，未能得到充分的特性。在圖8 圖10的情況下，彎液面的恢復(fù)均在80 ( u s)以下，并且噴出量也穩(wěn)定地超過(guò)4 (pl)0即，再填充特性和噴出量均良好。而且，可知比(Rn' /Rn)越小，再填充特性越提高。因此，可知如下內(nèi)容，即，當(dāng)比(Sn/Ss)彡(1/3)，且比(Rn' /Rn)彡0. 6時(shí)，可得到充分的特性。另外，即使比(Sn/Ss)彡(1/3)，在比(Rn' /Rn) > 0. 6時(shí)，雖然也會(huì)進(jìn)行再填充，但得不到足夠的噴出速度。對(duì)以上的結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，結(jié)果如下面的表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種液體噴射頭，其特征在于， 具有壓力產(chǎn)生室，其通過(guò)液體供給通道而被供給液體；壓力產(chǎn)生單元，其使該壓力產(chǎn)生室內(nèi)產(chǎn)生壓力變化；噴嘴部，其通過(guò)由該壓力產(chǎn)生單元產(chǎn)生的壓力而使所述液體噴出， 并且，所述噴嘴部具有第一噴嘴部，其在與所述液體的噴出方向正交的方向上的截面面積為第一面 積，并與所述壓力產(chǎn)生室連通；第二噴嘴部，其所述截面面積為與第一面積相比較小的第二面積，且一側(cè)與所述第一噴嘴部連通，另一側(cè)成為噴嘴開(kāi)口， 所述液體噴射頭構(gòu)成為，當(dāng)將與所述液體的流通方向正交的方向上的所述液體供給通道的截面面積設(shè)為Ss，將所述第一噴嘴部與壓力產(chǎn)生室連通的位置處的截面面積設(shè)為Sn，將所述第一噴嘴部的流道阻力設(shè)為Rn'，并將所述第二噴嘴部的流道阻力設(shè)為Rn時(shí)，(Sn/Ss)≥(1/3)，且(Rn' /Rn)≤O. 6的關(guān)系成立。
2.如權(quán)利要求I所述的液體噴射頭，其特征在于， 構(gòu)成為，當(dāng)將所述液體供給通道的慣量設(shè)為Ms，并將所述噴嘴部的慣量設(shè)為Mn時(shí)，Mn< Ms的關(guān)系成立。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于， 所述液體的粘度在8. O UPa · s)以上。
4.一種液體噴射裝置，其特征在于， 具備權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)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具有該液體噴射頭的液體噴射裝置，其即使在使用了高粘度的液體的情況下也能夠確保足夠的噴出量，且能夠使噴出后的彎液面動(dòng)作良好從而有助于印刷的高速化。噴嘴部(21)具有第一噴嘴部(21A)，其截面面積為第一面積且被形成于壓力產(chǎn)生室(12)側(cè)；第二噴嘴部(21B)，其截面面積為與第一面積相比較小的第二面積，并通過(guò)階梯部而與第一噴嘴部(21A)連續(xù)地形成，且頂端部成為噴嘴開(kāi)口(21C)，所述液體噴射頭被構(gòu)成為，當(dāng)將油墨供給通道(14)的截面面積設(shè)為Ss，將第一噴嘴部(21A)的截面面積設(shè)為Sn，將第一噴嘴部(21A)的流道阻力設(shè)為Rn′，并將第二噴嘴部(21B)的流道阻力設(shè)為Rn時(shí)，(Sn/Ss)≥(1/3)，且(Rn′/Rn)≤0.6的關(guān)系成立。
文檔編號(hào)B41J2/045GK102950894SQ20121030699
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月24日
發(fā)明者小澤欣也 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社