[發(fā)明專利]液體噴出頭及噴墨裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011142167.3
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112743985A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 中谷修平;入江一伸
• 申請（專利權(quán)）人: 松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
• 主分類號: B41J2/14
• 分類號: B41J2/14;B41J2/165;B41J2/07
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 劉文海

本發(fā)明提供液體噴出頭及噴墨裝置，其為能夠抑制液體中包含的顆粒等所導(dǎo)致的噴嘴堵塞、或流路及振動板表面上的顆粒附著，實現(xiàn)長期穩(wěn)定的噴出的液體噴出頭及噴墨裝置。噴墨頭具備：噴嘴，噴出液體；壓力室，與噴嘴連通；獨立流路，經(jīng)由節(jié)流部與壓力室連通；共用流路，與獨立流路連通；能量產(chǎn)生元件，產(chǎn)生能量；以及振動板，將能量傳遞至壓力室，在噴嘴、壓力室、節(jié)流部、振動板和獨立流路各自的內(nèi)壁上，形成有對液體具有親液性的單分子膜。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液體噴出頭及噴墨裝置。

背景技術(shù)

以往，作為液體噴出頭的一例，已知一種能夠根據(jù)輸入信號而在需要時涂覆所需量的墨水的按需滴加型(drop-on-demand)噴墨頭。例如，壓電方式的按需滴加型噴墨頭一般具有：墨水供給流路；多個壓力室，與該墨水供給流路連接，且具有噴嘴；以及壓電元件，對填充于該壓力室內(nèi)的墨水施加壓力。

在此，使用圖1A、圖1B，對以往的大容量型噴墨頭的一例進行說明。圖1A及圖1B是表示以往的大容量型噴墨頭的剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1A表示施加電壓前的狀態(tài)，圖1B表示施加電壓時的狀態(tài)。

如圖1A及圖1B所示，以往的大容量型噴墨頭具有：多個噴嘴100，噴出墨水的液滴；壓力室110，與噴嘴100連通，填充有墨水；間隔壁111，將與相鄰的噴嘴100對應(yīng)的壓力室110隔開；振動板112，構(gòu)成壓力室110的一部分；壓電元件130，使振動板112振動；以及壓電部件140，支撐壓電元件130及間隔壁111。另外，雖然省略圖示，但以往的大容量型噴墨頭具有對壓電元件130施加電壓的共用電極、以及墨水的導(dǎo)入口。

壓電部件140是通過切割來將一個壓電部件分離而成的部件。噴嘴100的直徑為10μm～50μm。噴嘴100以100μm～500μm的間隔排列。噴嘴100的數(shù)量例如為100～400個。

這樣構(gòu)成的以往的大容量型噴墨頭如以下那樣動作。

若對壓電元件130的背面?zhèn)鹊墓灿秒姌O(省略圖示)與壓電元件130之間施加電壓，則壓電元件130從圖1A所示的狀態(tài)變形至圖1B所示的狀態(tài)。具體而言，在圖1B中，自左側(cè)起的第二個壓電元件130的下部變形。由此，壓力室110的容積變小，壓力室110內(nèi)的墨水被施加壓力，墨水的液滴(省略圖示)從噴嘴100噴出。

以上，對以往的大容量型噴墨頭的一例進行了說明。

另外，已知一種具有墨水的注入口及排出口，且一邊使墨水循環(huán)一邊噴出墨水的噴墨頭。下面對于使墨水循環(huán)從而得到的效果進行說明。

噴嘴附近的墨水一直處于與大氣接觸的狀態(tài)。墨水與大氣的接觸面積非常小，因此處于對于墨水的溶劑的蒸發(fā)也不能忽視的狀態(tài)。若墨水的溶劑蒸發(fā)，則墨水的固體成分濃度提高。其結(jié)果，墨水的粘度升高，可能難以進行正常的墨水噴出。

因此，通過使墨水循環(huán)，能夠不斷更換噴嘴附近的墨水，能夠?qū)娮旄浇哪恢北３譃檎５恼扯取Ｆ浣Y(jié)果，能夠抑制噴嘴堵塞，能夠穩(wěn)定地進行正常的噴出。

另外，已知有使用了薄膜的壓電元件的薄膜型噴墨頭。下面，使用圖2A、圖2B，對該薄膜型噴墨頭的一例進行說明。圖2A及圖2B是表示以往的薄膜型噴墨頭的剖面結(jié)構(gòu)的示意圖。圖2A表示施加電壓前的狀態(tài)，圖2B表示施加電壓時的狀態(tài)。

如圖2A及圖2B所示，以往的薄膜型噴墨頭具有：噴嘴200，噴出墨水的液滴；壓力室210，與噴嘴200連通，填充有墨水；振動板212，構(gòu)成壓力室210的一部分；薄膜壓電元件220，設(shè)置于振動板212的上部，使振動板212振動；以及共用壓力室230，將墨水供給至壓力室210。

這樣構(gòu)成的以往的薄膜型噴墨頭如以下那樣動作。