本發(fā)明涉及一種從噴嘴噴射液體的液體噴射單元、液體噴射單元的驅(qū)動方法、具備液體噴射單元的液體噴射裝置。
背景技術(shù):
液體噴射單元通過壓力產(chǎn)生單元的壓力變化而從多個噴嘴中將從油墨罐等液體貯留單元被供給的油墨等液體作為液滴而噴射。此外,還提出有如下結(jié)構(gòu),即,在流道的中途設(shè)置通過下游側(cè)的流道成為負(fù)壓而進(jìn)行開閥的壓力調(diào)節(jié)閥,以使從液體貯留單元被供給的油墨等液體以預(yù)定的壓力而向液體噴射單元供給(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
此外,在專利文獻(xiàn)1中公開了一種設(shè)置有按壓機構(gòu)的結(jié)構(gòu),其中,所述按壓機構(gòu)不論下游側(cè)的流道的壓力如何,均通過從外部對閥進(jìn)行按壓而進(jìn)行開閥。
此外,還公開了一種通過對空氣等流體進(jìn)行加壓并供給,從而按壓壓力調(diào)節(jié)閥而使其開閥的結(jié)構(gòu)(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。
然而,除了用于供給液體的連接口之外,如果較多地設(shè)置加壓或減壓用的連接口,則存在接頭的數(shù)量增加從而使液體噴射單元的拆裝變得復(fù)雜的這類的問題。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-111044號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2015-189201號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的發(fā)明,其目的在于,提供一種能夠減少拆裝時的接頭的數(shù)量從而容易實施拆裝的液體噴射單元及其驅(qū)動方法以及液體噴射裝置。
解決上述課題的本發(fā)明的方式為一種液體噴射單元,其特征在于,其為從噴嘴噴射第一流體的液體噴射單元,具備:第一連接口,其用于使第一流體流通;第二連接口,其用于使第二流體流通;驅(qū)動部,其用于從所述噴嘴噴射與所述第一連接口以及所述噴嘴連通的流道內(nèi)的所述第一流體;第一室,其與所述第二連接口連通;第二室,其與所述第二連接口連通。
在所涉及的方式中,減少了供給噴射中所使用的第一流體、或加壓以及減壓中所使用的第二流體的連接口的數(shù)量,從而能夠很容易地實施液體噴射單元的拆裝。此外,例如通過采用如下方式,即,所述第一室經(jīng)由所述第二連接口而被加壓,且所述第二室經(jīng)由所述第二連接口而被減壓,從而對液體噴射單元的內(nèi)部進(jìn)行加壓以及減壓,由此能夠?qū)崿F(xiàn)高機能的液體噴射單元。
在此,優(yōu)選為,所述第一室為,改變所述流道的容積的空間,所述第二室為,對所述流道中的氣體進(jìn)行積存的空間。根據(jù)這種方式,通過加壓而改變?nèi)莘e,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高機能的流道。此外,通過進(jìn)行減壓從而能夠?qū)馀莩槲コ?/p>
此外,優(yōu)選為,具備:可動膜,其通過向所述第一室的加壓,從而向所述第一室施力;緩沖室,其被設(shè)置于所述第一室與所述可動膜之間,且不與所述第一室以及所述第二室連通。根據(jù)這種方式,即使隨著第二室的減壓而使第一室被減壓,通過設(shè)置緩沖室也能夠抑制對可動膜造成的影響。
此外,優(yōu)選為,所述緩沖室向大氣開放。根據(jù)這種方式,能夠以對緩沖室進(jìn)行大氣開放這樣的簡易的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)抑制對可動膜造成的影響,從而能夠降低成本。
此外,優(yōu)選為,所述第一室與所述可動膜相接的部分被粗糙化。根據(jù)這種方式,能夠?qū)蓜幽づc第一室的壁面因結(jié)露等而粘貼的情況進(jìn)行抑制。在此,只需使第一室和可動膜中的至少一方被粗糙化即可。
此外,優(yōu)選為,具備:透氣膜,其被設(shè)置于所述第二室與所述流道之間;蜿蜒通道,其在所述第二室與所述第二連接口之間施加擴散阻力,通過對所述第二室內(nèi)進(jìn)行減壓,從而使所述流道內(nèi)的氣體向所述第二室內(nèi)移動。根據(jù)這種方式,即使液體的水分經(jīng)由透氣膜而蒸發(fā),通過蜿蜒通道而施加擴散阻力從而也能夠抑制水分蒸發(fā)。此外,通過將蜿蜒通道設(shè)置在第二連接口與第二室之間,從而與將其設(shè)置在第二連接口與第二室的整個部分上的情況相比,能夠使用用于減壓的壓力較小的泵,并且能夠縮短泵的工作時間。
此外,優(yōu)選為,具備:透氣膜,其被設(shè)置于所述第二室與所述流道之間;減壓維持單元,其與所述第二連接口連通。根據(jù)這種方式,能夠通過透氣膜來進(jìn)行脫泡,并且能夠通過減壓維持單元來維持脫泡。此外,通過在第二連接口的外側(cè)設(shè)置雙向閥,從而能夠使液體噴射單元小型化。
此外,優(yōu)選為,具備單向閥,所述單向閥在所述第二室與所述第二連接口之間容許從所述第二室向所述第二連接口的流動。根據(jù)這種方式,通過設(shè)置單向閥,從而能夠在對第一室進(jìn)行加壓時,抑制第二室被加壓,進(jìn)而能夠有效地對第一室進(jìn)行加壓。
此外,優(yōu)選為,具備限制部,所述限制部對所述第二室的容積的擴縮進(jìn)行限制。根據(jù)這種方式,能夠在第一室加壓時對第二室的擴大進(jìn)行抑制。此外,能夠在第二室減壓時對第二室的縮小進(jìn)行抑制。因此,能夠?qū)p壞構(gòu)成第二室的壁面的部件、例如透氣膜等的情況進(jìn)行抑制。
此外,優(yōu)選為,具備限制部,所述限制部對所述第一室的容積的縮小進(jìn)行限制。根據(jù)這種方式,通過縮小第一室的容積,從而能夠?qū)p壞構(gòu)成第一室的壁面的部件的情況進(jìn)行抑制。
此外,優(yōu)選為,所述第一室與所述第二室的至少一部分由不同的部件形成。根據(jù)這種方式,能夠?qū)崿F(xiàn)第一室與第二室的各自的功能。
此外,優(yōu)選為,所述第一室和所述第二室中的一方與所述第一流體的所述流道鄰接,所述第一室和所述第二室中的另一方不與所述第一流體的所述流道鄰接。根據(jù)這種方式,能夠?qū)崿F(xiàn)第一室與第二室的各自的功能。
另外,本發(fā)明的其他方式為一種液體噴射裝置,其特征在于,具備:上述方式所記載的液體噴射單元;壓力調(diào)節(jié)機構(gòu),其經(jīng)由所述第二連接口而對所述第一室進(jìn)行加壓,且經(jīng)由所述第二連接口而對所述第二室進(jìn)行減壓。
在所涉及的方式中,減少了供給噴射中所使用的第一流體、或加壓以及減壓中所使用的第二流體的連接口的數(shù)量,從而能夠較容易地進(jìn)行液體噴射單元的拆裝。此外,例如通過采用如下方式,即,所述第一室經(jīng)由所述第二連接口而被加壓,且所述第二室經(jīng)由所述第二連接口而被減壓,從而對液體噴射單元的內(nèi)部進(jìn)行加壓以及減壓,由此能夠?qū)崿F(xiàn)高機能的液體噴射單元。
此外,本發(fā)明的其他方式為一種液體噴射單元的驅(qū)動方法,其特征在于,所述液體噴射單元具備:第一連接口,其用于使第一流體流通;第二連接口,其用于使第二流體流通;驅(qū)動部,其用于從噴嘴噴射與所述第一連接口連通的流道內(nèi)的所述第一流體;第一室,其與所述第二連接口連通;第二室,其與所述第二連接口連通,所述液體噴射單元的驅(qū)動方法具備:從所述第二連接口對所述第一室進(jìn)行加壓的工序;從所述第二連接口對所述第二室進(jìn)行減壓的工序。
在所涉及的方式中,對液體噴射單元的內(nèi)部進(jìn)行加壓以及減壓,從而能夠?qū)崿F(xiàn)高機能的液體噴射單元。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的液體噴射裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為液體噴射頭的分解立體圖。
圖3為組裝體的側(cè)視圖。
圖4為第二支承體的俯視圖。
圖5為液體噴射組件的分解立體圖。
圖6為液體噴射組件的剖視圖(圖5的vi-vi線的剖視圖)。
圖7為噴射面的俯視圖。
圖8為第一支承體的俯視圖。
圖9為將多個液體噴射單元固定于第一支承體的狀態(tài)的說明圖。
圖10為對比例的說明圖。
圖11為第二支承體的開口部與液體噴射組件的關(guān)系的說明圖。
圖12為液體噴射頭的制造方法的說明圖。
圖13為向液體噴射部供給油墨的流道的說明圖。
圖14為液體噴射部的剖視圖。
圖15為液體噴射單元的內(nèi)部流道的說明圖。
圖16為閥機構(gòu)單元的開閉閥的結(jié)構(gòu)圖。
圖17為脫泡空間以及止回閥(checkvalve)的說明圖。
圖18為初始填充時的液體噴射頭的狀態(tài)的說明圖。
圖19為通常使用時的液體噴射頭的狀態(tài)的說明圖。
圖20為脫泡動作時的液體噴射頭的狀態(tài)的說明圖。
圖21為關(guān)閉閥(closingvalve)以及開閥單元的剖視圖。
圖22為利用開閥單元而將關(guān)閉閥開放了的狀態(tài)的說明圖。
圖23為第二實施方式中的傳輸線的配置的說明圖。
圖24為第三實施方式中的連結(jié)單元的結(jié)構(gòu)圖。
圖25為第四實施方式中的開閉閥以及開閥單元的剖視圖。
圖26為第六實施方式中的液體噴射單元的內(nèi)部流道的說明圖。
圖27為第七實施方式中的液體噴射單元的內(nèi)部流道的說明圖。
圖28為第八實施方式中的液體噴射單元的脫泡路徑的說明圖。
圖29為對第九實施方式中的流道單元的主要部分進(jìn)行說明的圖。
圖30為對第十實施方式中的流道單元的主要部分進(jìn)行說明的圖。
具體實施方式
第一實施方式
圖1為本發(fā)明的第一實施方式所涉及的液體噴射裝置100的結(jié)構(gòu)圖。第一實施方式的液體噴射裝置100為,向介質(zhì)12噴射作為液體的示例的油墨的噴墨式的印刷裝置。雖然介質(zhì)12典型的是印刷紙張,但樹脂薄膜以及布帛等任意的印刷對象也能夠作為介質(zhì)12而被利用。在液體噴射裝置100中,固定有對油墨進(jìn)行貯留的液體容器14。例如,能夠在液體噴射裝置100上進(jìn)行拆裝的墨盒、由可撓性的薄膜所形成的袋狀的油墨包、或者能夠補充油墨的油墨罐可作為液體容器14而被利用。不同顏色的多種的油墨被貯留在液體容器14中。
如圖1所示,液體噴射裝置100具備控制單元20、輸送機構(gòu)22和液體噴射頭24??刂茊卧?0被構(gòu)成為,包括例如cpu(centralprocessingunit:中央處理單元)或者fpga(fieldprogrammablegatearray:現(xiàn)場可編程門陣列)等控制裝置和半導(dǎo)體存儲器等的記錄裝置(省略圖示),并通過控制裝置執(zhí)行被存儲于存儲裝置中的程序從而總體地對液體噴射裝置100的各個要素進(jìn)行控制。輸送機構(gòu)22在由控制單元20實施的控制下,將介質(zhì)12向y方向進(jìn)行輸送。
第一實施方式的液體噴射裝置100具備移動機構(gòu)26。移動機構(gòu)26為,在由控制單元20實施的控制下使液體噴射頭24在x方向上往返的機構(gòu)。液體噴射頭24所往返的x方向為,與介質(zhì)12被輸送的y方向交叉(典型地為正交)的方向。第一實施方式的移動機構(gòu)26具備輸送體262和輸送帶264。輸送體262為對液體噴射頭24進(jìn)行支承的大致箱形的結(jié)構(gòu)體(滑架),且被固定在輸送帶264上。輸送帶264為,沿著x方向而被架設(shè)的無接頭帶。通過在由控制單元20實施的控制下使輸送帶264旋轉(zhuǎn),從而使液體噴射頭24與輸送體262一起沿著x方向而往返。另外,液體容器14也能夠與液體噴射頭24一起搭載在輸送體262上。
液體噴射頭24在由控制單元20實施的控制下向介質(zhì)12噴射從液體容器14被供給的油墨。通過在執(zhí)行由輸送機構(gòu)22實施的介質(zhì)12的輸送和由移動機構(gòu)26實施的液體噴射頭24的輸送的期間內(nèi)使液體噴射頭24向介質(zhì)12噴射油墨,從而在介質(zhì)12上形成所需的圖像。在以下的說明中,將與x-y平面垂直的方向標(biāo)記為z方向。從液體噴射頭24被噴射出的油墨向z方向的正側(cè)行進(jìn)并噴落在介質(zhì)12的表面上。
圖2為液體噴射頭24的分解立體圖。如圖2所示,第一實施方式的液體噴射頭24具備第一支承體242和多個組裝體244。第一支承體242為,對多個組裝體244進(jìn)行支承的板狀部件(液體噴射頭用支承體)。多個組裝體244以在x方向上排列的狀態(tài)而被固定于第一支承體242上。如代表性地圖示出的一個組裝體244那樣,多個組裝體244分別具備連接單元32、第二支承體34、分配流道36和多個(在第一實施方式中為六個)液體噴射組件38。另外,構(gòu)成液體噴射頭24的組裝體244的總數(shù)或構(gòu)成組裝體244的液體噴射組件38的總數(shù)并不限定于圖示的示例。
圖3為任意一個組裝體244的主視圖以及側(cè)視圖。從圖2以及圖3可理解出,示意性地,在位于連接單元32的正下方的第二支承體34上,多個液體噴射組件38以兩列的方式被配置,在多個液體噴射組件38的側(cè)方配置有分配流道36。分配流道36為在內(nèi)部形成有將從液體容器14被供給的油墨分別向多個液體噴射組件38進(jìn)行分配的流道的結(jié)構(gòu)體,且以跨及多個液體噴射組件38的方式而在y方向上被構(gòu)成為長條狀。
如圖3所示,連接單元32具備筐體322、中繼基板324和多個驅(qū)動基板326??痼w322為,對中繼基板324和多個驅(qū)動基板326進(jìn)行收納的大致箱形的結(jié)構(gòu)體。多個驅(qū)動基板326分別為與液體噴射組件38相對應(yīng)的配線基板。生成預(yù)定的波形的驅(qū)動信號的信號生成電路被安裝在驅(qū)動基板326上,并且針對每個噴嘴來指定油墨的噴射的有無的控制信號和電源電壓與驅(qū)動信號一起從驅(qū)動基板326被供給至液體噴射組件38。也能夠在驅(qū)動基板326上搭載對驅(qū)動信號進(jìn)行放大的放大電路。中繼基板324為用于在控制單元20與多個驅(qū)動基板326之間對電信號或電源電壓進(jìn)行中繼的配線基板,且以跨及多個液體噴射組件38的方式被共用。如圖3所示,在筐體322的底面上設(shè)置有與不同的驅(qū)動基板326電連接的連接部328(第二連接部的示例)。連接部328為,用于進(jìn)行電連接的連接器(boardtoboardconnector:板對板連接器)。
圖4為第二支承體34的俯視圖。如圖3以及圖4所示,第二支承體34為在y方向上呈長條的結(jié)構(gòu)體(框架),且具備以在x方向上相互隔開間隔的方式在y方向上延伸的多個(在圖4的示例中為三個)支承部342、和將各個支承部342的端部相互連結(jié)的連結(jié)部344。即,第二支承體34為,以在x方向上隔開間隔的方式而形成有在y方向上呈長條的兩個開口部346的平板材料。第二支承體34的各個連結(jié)部344在相對于第一支承體242的表面而隔開間隔的位置處被固定于第一支承體242上。
圖5為任意一個液體噴射組件38的分解立體圖。如圖5所示,第一實施方式的液體噴射組件38具備液體噴射單元40、連結(jié)單元50和傳輸線56。液體噴射單元40向介質(zhì)12噴射從液體容器14經(jīng)由分配流道36而被供給的油墨。第一實施方式的液體噴射單元40包含閥機構(gòu)單元41、流道單元42和液體噴射部44。閥機構(gòu)單元41內(nèi)置有對從分配流道36被供給的油墨的流道的開閉進(jìn)行控制的閥機構(gòu)。另外,為了便于說明,閥機構(gòu)單元41的圖示在圖2中被省略。如圖5所示,第一實施方式的閥機構(gòu)單元41以從液體噴射單元40的側(cè)面向x方向突出的方式而被設(shè)置。另一方面,分配流道36以與液體噴射單元40的側(cè)面對置的方式而被設(shè)置于第一支承體242上。因此,分配流道36的上表面與各個閥機構(gòu)單元41的底面以在z方向上相互隔開間隔的方式而對置。在以上的結(jié)構(gòu)中,分配流道36內(nèi)的流道與閥機構(gòu)單元41內(nèi)的流道相互連通。
液體噴射單元40的液體噴射部44從多個噴嘴噴射油墨。流道單元42為,在內(nèi)部形成有將經(jīng)由閥機構(gòu)單元41的油墨向液體噴射部44進(jìn)行供給的流道的結(jié)構(gòu)體。在液體噴射單元40的上表面(具體而言為流道單元42的上表面)上,設(shè)置有用于使該液體噴射單元40與連接單元32的驅(qū)動基板326電連接的連接部384。連結(jié)單元50為,用于將液體噴射單元40與第二支承體34連結(jié)在一起的結(jié)構(gòu)體。圖5的傳輸線56為,例如ffc(flexibleflatcable:柔性扁平電纜)或fpc(flexibleprintedcircuits:柔性印刷電路板)等具有可撓性的電纜。
圖6為圖5中的vi-vi線的剖視圖。如圖5以及圖6所示,第一實施方式的連結(jié)單元50具備第一中繼體52和第二中繼體54。
第一中繼體52為被固定在液體噴射單元40上的結(jié)構(gòu)體,且具備收納體522和配線基板524(第二配線基板的示例)。收納體522為大致箱形的筐體。如圖6所示,液體噴射單元40通過例如螺釘?shù)染o固件ta而被固定于收納體522的底面?zhèn)?z方向上的正側(cè))。配線基板524為,構(gòu)成收納體522的底面的平板狀的配線基板。在配線基板524中的液體噴射單元40側(cè)的表面上,設(shè)置有連接部526(第三連接部的示例)。連接部526為用于進(jìn)行電連接的連接器(boardtoboardconnector)。在第一中繼體52被固定于液體噴射單元40上的狀態(tài)下,配線基板524的連接部526以能夠拆裝的方式而與液體噴射單元40的連接部384連結(jié)。
第二中繼體54為用于將液體噴射組件38固定在第二支承體34上并且與驅(qū)動基板326電連接的結(jié)構(gòu)體,且具備安裝基板542和配線基板544(第一配線基板的示例)。安裝基板542為固定在第二支承體34上的板狀部件。如圖6所示,第一中繼體52的收納體522和第二中繼體54的安裝基板542通過連結(jié)件53而被相互連結(jié)。連結(jié)件53為圓柱狀的軸體的兩端部被成形為凸緣狀的銷,且被插入至分別形成在第一中繼體52及第二中繼體54上的貫穿孔中。連結(jié)件53的軸體的直徑小于第一中繼體52及第二中繼體54的各自的貫穿孔的內(nèi)徑。因此,在連結(jié)件53的軸體的外周面與貫穿孔的內(nèi)周面之間形成有間隙,從而第一中繼體52與第二中繼體54以不受約束的方式而被連結(jié)。即,第一中繼體52及第二中繼體54中的一方能夠相對于另一方而在x-y平面內(nèi)移動與連結(jié)件53和貫穿孔之間的間隙相對應(yīng)的量。
如圖6所示,x方向上的第二中繼體54(安裝基板542)的尺寸w2大于x方向上的第一中繼體52(收納體522)的尺寸w1。因此,安裝基板542中的位于x方向上的兩側(cè)的邊緣部從第一中繼體52的側(cè)面向x方向上的正側(cè)及負(fù)側(cè)伸出。第二中繼體54的尺寸w2大于x方向上的第二支承體34的開口部346的尺寸wf(w2>wf)。安裝基板542中的從收納體522伸出的部分,通過緊固件tb(在圖6的示例中為多個螺釘)而被固定在第二支承體34中的支承部342的上表面上。另一方面,x方向上的第一中繼體52的尺寸w1小于第二支承體34的開口部346的尺寸wf(w1<wf)。因此,如圖6所示,在第一中繼體52(收納體522)的外壁面與第二支承體34的開口部346的內(nèi)壁面之間形成有間隙。即,在相對于第二支承體34的設(shè)置前的狀態(tài)下,第一中繼體52能夠穿過第二支承體34的開口部346。從以上的說明可以理解出,由于第二中繼體54被固定在第二支承體34上并且該第二中繼體54以不受約束的方式與第一中繼體52連結(jié),因此第二中繼體54能夠相對于第二支承體34而在x-y平面內(nèi)略微移動。
配線基板544為,被固定在安裝基板542中的與第一中繼體52的相反側(cè)的表面上的板狀部件。在配線基板544上的連接單元32側(cè)(z方向的負(fù)側(cè))的表面上設(shè)置有連接部546(第一連接部的示例)。即,連接部546經(jīng)由配線基板544和安裝基板542而被固定在第二支承體34上。連接部546為,用于進(jìn)行電連接的連接器(boardtoboardconnector)。具體而言,在第二支承體34被固定在連接單元32上的狀態(tài)下,配線基板544的連接部546以能夠拆卸的方式而與連接單元32的連接部328連結(jié)。即,連接單元32的連接部328能夠從液體噴射單元40的相反側(cè)(z方向的負(fù)側(cè))與連接部546進(jìn)行拆裝。
如圖6所示,傳輸線56以跨及配線基板544和配線基板524的方式被架設(shè)并對連接部546和連接部526進(jìn)行電連接。如圖5以及圖6所示,傳輸線56以在連接部546與連接部526之間沿著與x方向平行的直線而折彎了的狀態(tài)被收納于收納體522中。傳輸線56的一端與配線基板544中的和配線基板524對置的對置面接合并且與連接部546電連接,傳輸線56的另一端與配線基板524中的和配線基板544對置的對置面接合并且與連接部526電連接。
從以上的說明可以理解出,連接單元32的驅(qū)動基板326經(jīng)由連接部328、連接部546、配線基板544、傳輸線56、配線基板524和連接部526而與液體噴射單元40的連接部384電連接。因此,由驅(qū)動基板326所生成的電信號(驅(qū)動信號、控制信號)以及電源電壓經(jīng)由連接部328、連接部546、傳輸線56和連接部526而被供給至液體噴射單元40。
但是,例如,在根據(jù)多個連接部546的相對關(guān)系來決定各個連接部546的位置,且根據(jù)多個液體噴射單元40的相對關(guān)系來決定各個液體噴射單元40的位置的情況下,有可能會在連接部546與液體噴射單元40之間產(chǎn)生位置的誤差。在第一實施方式中,由于傳輸線56為具有可撓性的部件且容易發(fā)生變形,因此連接部546與液體噴射單元40之間的位置的誤差可通過傳輸線56的變形而被吸收。即,第一實施方式的傳輸線56作為以吸收連接部546與液體噴射單元40之間的位置的誤差的方式而對連接部546與液體噴射單元40進(jìn)行連結(jié)的連接體而發(fā)揮功能。
根據(jù)以上的結(jié)構(gòu),在對連接單元32的連接部328與連接部546進(jìn)行拆裝的工序中,減少了從連接部546作用于液體噴射單元40上的應(yīng)力。因此,能夠在不考慮從連接部546產(chǎn)生的對于液體噴射單元40的應(yīng)力的作用(乃至液體噴射單元40的位置偏移)的條件下,較容易地對液體噴射頭24進(jìn)行組裝或分解。在第一實施方式中,如前文所述,由于傳輸線56在連接部546與液體噴射單元40之間被折彎,因此能夠吸收連接部546與液體噴射單元40之間的位置的誤差的這一效果格外顯著。
圖7為液體噴射部44中的與介質(zhì)12對置的表面的俯視圖(即,從z方向的正側(cè)對液體噴射部44進(jìn)行觀察時的俯視圖)。如圖7所示,在液體噴射部44中的與介質(zhì)12對置的對置面(以下,稱為“噴射面”)j上形成有多個噴嘴(噴射孔)n。如圖7所示,第一實施方式的液體噴射部44內(nèi)置有四個驅(qū)動部d[1]~d[4],所述四個驅(qū)動部d[1]~d[4]具備形成在噴射面j上的多個噴嘴n。多個噴嘴n所分布的y方向上的范圍,在兩個驅(qū)動部d[n](n=1~4)之間部分地重疊。
如圖7所示,與任意一個驅(qū)動部d[n]相對應(yīng)的多個噴嘴n被劃分為第一列g(shù)1和第二列g(shù)2。第一列g(shù)1以及第二列g(shù)2分別為沿著y方向而排列的多個噴嘴n的集合。第一列g(shù)1和第二列g(shù)2以在x方向上相互隔開間隔的方式而并列。各個驅(qū)動部d[n]包含從第一列g(shù)1的各個噴嘴n噴射油墨的第一噴射部da、和從第二列g(shù)2的各個噴嘴n噴射油墨的第二噴射部db。另外,也可以使第一列g(shù)1的各個噴嘴n與第二列g(shù)2的各個噴嘴n在y方向上的位置不同(所謂的交錯配置或錯列配置)。此外,被設(shè)置在液體噴射部44上的驅(qū)動部d[n]的個數(shù)為任意數(shù)量并不限定于四個。
如圖7所示,如果假定內(nèi)置有噴射面j的最小面積的長方形λ,則能夠?qū)εc長方形λ的長邊(y方向)平行的中心線y進(jìn)行設(shè)定。如圖7所示,第一實施方式中的噴射面j的平面形狀為,在y方向(即長方形λ的長邊的方向)上連結(jié)第一部分p1、第二部分p2和第三部分p3而成的形狀。在從第一部分p1進(jìn)行觀察時,第二部分p2位于y方向的正側(cè),第三部分p3夾著第一部分p1而位于第二部分p2的相反側(cè)(y方向的負(fù)側(cè))。從圖7可以理解出,雖然第一部分p1穿過了長方形λ的中心線y,但第二部分p2以及第三部分p3均不穿過中心線y。具體而言,在從中心線y進(jìn)行觀察時,第二部分p2位于x方向上的負(fù)側(cè),在從中心線y進(jìn)行觀察時,第三部分p3位于x方向上的正側(cè)。即,第二部分p2與第三部分p3夾著中心線y而位于相反側(cè)。噴射面j的平面形狀也能夠表現(xiàn)為,第二部分p2在第一部分p1中的x方向上的負(fù)側(cè)的邊緣處連續(xù),且第三部分p3在第一部分p1中的x方向上的正側(cè)的邊緣處連續(xù)的形狀。
如圖5以及圖7所示,在液體噴射部44的端面上形成有伸出部442和伸出部444。伸出部442為,在第二部分p2中的與第一部分p1相反一側(cè)(y方向的正側(cè))的端部處從液體噴射部44的端面伸出的平板狀的部分。另一方面,伸出部444為,在第三部分p3中的與第一部分p1相反一側(cè)(y方向的負(fù)側(cè))的端部處從液體噴射部44的端面伸出的平板狀的部分。此外,如圖7所示,在第一部分p1中的第二部分p2側(cè)的邊緣(不存在第二部分p2的邊緣)處形成有突起部446。突起部446為,與伸出部442以及伸出部444相同的、從液體噴射部44的側(cè)面突起的平板狀的部分(第一伸出部的示例)。在伸出部444(第二伸出部的示例)上,形成有與突起部446相對應(yīng)的形狀的切口部445。
圖8為第一支承體242的表面(z方向的負(fù)側(cè)的表面)的俯視圖,圖9為在圖8上追加了液體噴射部44的俯視圖。在圖8以及圖9中,為了便于說明,而圖示了在y方向上相鄰的兩個液體噴射部44(44a、44b)所處的范圍。如圖8以及圖9所示,在第一支承體242上形成有與各個液體噴射部44(各液體噴射組件38)相對應(yīng)的開口部60。具體而言,從圖2可以理解出,針對每個組裝體244而形成有與各個液體噴射部44相對應(yīng)的六個開口部60,并以與多個組裝體244的排列相對應(yīng)的方式而在y方向上并列。如圖8以及圖9所示,各個開口部60為,與液體噴射部44的噴射面j的外形相對應(yīng)的平面形狀的貫穿孔。液體噴射單元40以液體噴射部44插入于第一支承體242的開口部60中的狀態(tài)而被固定在第一支承體242上。即,液體噴射部44的噴射面j在開口部60的內(nèi)側(cè)處從第一支承體242向z方向的正側(cè)露出。
如圖8以及圖9所示,在y方向上相鄰的兩個開口部60之間形成有梁狀部62。任意一個梁狀部62為,將第一支承部621、第二支承部622和中間部623相互連結(jié)在一起的梁狀的部分。第一支承部621為梁狀部62中的位于y方向上的負(fù)側(cè)的部分,第二支承部622為梁狀部62中的位于y方向上的正側(cè)的部分。中間部623為對第一支承部621與第二支承部622進(jìn)行連結(jié)的部分。
從圖9可以理解出,在俯視觀察時(即從與z方向平行的方向進(jìn)行觀察時),各個液體噴射部44的伸出部442與梁狀部62中的第一支承部621重疊,且在俯視觀察時各個液體噴射部44的伸出部444與梁狀部62中的第二支承部622重疊。而且,通過利用緊固件tc1而將伸出部442固定在第一支承部621上并且利用緊固件tc2而將伸出部444固定在第二支承部622上,從而使液體噴射部44被固定在第一支承體242上。緊固件tc1以及緊固件tc2為例如螺釘。如上文所述,由于在噴射面j的兩端部處將液體噴射部44(液體噴射單元40)固定在第一支承體242上,因此能夠有效地抑制液體噴射部44相對于第一支承體242的傾斜。如圖9所示,如果著眼于與液體噴射部44a相對應(yīng)的開口部60和與液體噴射部44b相對應(yīng)的開口部60,則在兩者間的梁狀部62的第一支承部621上固定有液體噴射部44a的伸出部442,并在該梁狀部62的第二支承部622上固定有液體噴射部44b的伸出部444。
在各個液體噴射部44的突起部446上形成有卡合孔ha,并且在伸出部444上形成有供緊固件tc2插入的貫穿孔和卡合孔hb??ê峡議a以及卡合孔hb為,與被設(shè)置在第一支承體242的表面上的突起卡合的貫穿孔(定位部的示例)。通過將第一支承體242的表面的突起與卡合孔ha及卡合孔hb分別卡合,從而使液體噴射部44的x-y面內(nèi)的位置被確定。即,實現(xiàn)了液體噴射部44相對于第一支承體242的校準(zhǔn)。如圖9所示,突起部446的卡合孔ha和伸出部444的卡合孔hb位于與y方向(中心線y)平行的直線上。因此,具有如下優(yōu)點,即,能夠在抑制液體噴射部44(液體噴射單元40)的傾斜的同時,使該液體噴射部44相對于第一支承體242而高精度地實施定位。另外,通過使被形成在伸出部444以及突起部446上的突起與第一支承體242的表面的卡合孔(有底孔或貫穿孔)卡合,從而也能夠相對于第一支承體242而對液體噴射部44進(jìn)行校準(zhǔn)。
如上文所述,在第一實施方式中,由于在y方向上相鄰的兩個開口部60之間形成有梁狀部62,因此具有能夠削減第一支承體242的x方向上的尺寸這一優(yōu)點。此外,在第一實施方式中,由于在梁狀部62上形成有中間部623,因此與使液體噴射部44的噴射面j露出的開口部60跨及多個液體噴射部44而連續(xù)的結(jié)構(gòu)(未被形成有梁狀部62的結(jié)構(gòu))相比,能夠維持第一支承體242的機械強度。但是,在噴射面j的第二部分p2以及第三部分p3穿過中心線y的結(jié)構(gòu)(以下,稱為“對比例”)中,為了將多個液體噴射部44配置于充分接近y方向的位置處,如圖10所示,將需要使各個液體噴射部44的x方向上的位置不同。在第一實施方式中,由于第二部分p2以及第三部分p3并未穿過中心線y,因此如圖9所示,能夠?qū)⒍鄠€液體噴射部44沿著y方向而排列成直線狀。因此,與對比例相比,具有能夠削減液體噴射頭24(一個組裝體244)的寬度方向上的尺寸的這一優(yōu)點。
圖11為表示液體噴射單元40、連結(jié)單元50與第二支承體34的關(guān)系的俯視圖。如圖11所示,x方向上的液體噴射單元40的尺寸wh小于x方向上的第二支承體34的開口部346的尺寸wf(wh<wf)。參照圖6且如前文所述,由于第一中繼體52的尺寸w1也小于開口部346的尺寸wf,因此液體噴射單元40和第一中繼體52能夠穿過第二支承體34的開口部346。如上文所述,由于能夠穿過第二支承體34的開口部346而對液體噴射單元40以及第二中繼體54進(jìn)行拆裝,因此根據(jù)第一實施方式,能夠減輕液體噴射頭24的組裝以及分解的負(fù)擔(dān)。
如圖11所示,y方向上的第一中繼體52的尺寸l1以及第二中繼體54的尺寸l2小于y方向上的液體噴射單元40的尺寸lh(l1<lh、l2<lh)。因此,在通過手指來把持第一中繼體52中的y方向上的兩側(cè)的外壁面的狀態(tài)下,能夠較容易地相對于第二支承體34而對液體噴射組件38進(jìn)行拆裝。此外,如圖11所示,第一中繼體52以及第二中繼體54與用于將液體噴射單元40固定在第一支承體242上的緊固件tc1以及緊固件tc2在俯視觀察時不重疊。因此,具有如下優(yōu)點,即,通過緊固件tc1以及緊固件tc2而將液體噴射單元40固定在第一支承體242上的作業(yè)較容易。
圖12為液體噴射頭24的制造方法的流程圖。如圖12所示,首先,將第二支承體34和分配流道36固定在第一支承體242上(st1)。另一方面,通過利用緊固件ta而將連結(jié)單元50固定在液體噴射單元40上,從而對液體噴射組件38進(jìn)行組裝(st2)。另外,也可以在工序st1的執(zhí)行前執(zhí)行工序st2。
在工序st1以及工序st2的執(zhí)行后的工序st3中,針對多個液體噴射組件38的每一個,而將液體噴射組件38從與第一支承體242相反一側(cè)插入至第二支承體34的開口部346中,并通過緊固件tc1以及緊固件tc2而將液體噴射單元40固定在第一支承體242上(st3)。在將液體噴射組件38插入至開口部346中并使其接近第一支承體242的過程中,閥機構(gòu)單元41與分配流道36相互連通。在工序st3的執(zhí)行后的工序st4中,針對多個液體噴射組件38中的每一個,通過緊固件tb而將連結(jié)單元50的第二中繼體54固定在第二支承體34上。另外,也可以在工序st3的執(zhí)行前執(zhí)行工序st4。
在工序st3以及工序st4的執(zhí)行后的工序st5中,夾著連結(jié)單元50而從與液體噴射單元40相反一側(cè)(z方向的負(fù)側(cè))使連接單元32接近各個液體噴射組件38。然后,針對多個液體噴射組件38一攬子地以可拆裝的方式對連接部546和連接單元32的連接部328進(jìn)行連接。
通過以上工序(st1~st5),從而將包括連接單元32、第二支承體34、分配流道36和多個液體噴射組件38在內(nèi)的一個組裝體244設(shè)置于第一支承體242上。通過反復(fù)進(jìn)行相同的工序而將多個組裝體244固定在第一支承體242上,從而制造出了圖2的液體噴射頭24。
從以上的說明可以理解出,工序st3為將液體噴射單元40固定在第一支承體242上的工序,工序st4為將連結(jié)單元50固定在第二支承體34上的工序。此外,工序st5為,通過使連接單元32接近多個液體噴射組件38從而以可拆裝的方式對連接部546和連接部328進(jìn)行連接的工序。當(dāng)然,液體噴射頭24的制造方法并不限定于上文所例示出的方法。
對上文所示的液體噴射單元40的具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖13為向液體噴射單元40供給油墨的流道的說明圖。參照圖5且如前文所述,液體噴射單元40的液體噴射部44具備四個驅(qū)動部d[1]~d[4]。在各個驅(qū)動部d[n]中,內(nèi)置有從第一列g(shù)1的各個噴嘴n噴射油墨的第一噴射部da、和從第二列g(shù)2的各個噴嘴n噴射油墨的第二噴射部db。如圖13所示,閥機構(gòu)單元41具備四個開閉閥b[1]~b[4],液體噴射單元40的流道單元42具備四個過濾器f[1]~f[4]。開閉閥b[n]為,對向液體噴射部44供給油墨的流道進(jìn)行開閉的閥機構(gòu)。過濾器f[n]對混入到流道內(nèi)的油墨的氣泡或異物進(jìn)行捕集。
如圖13所示,通過了開閉閥b[1]和過濾器f[1]的油墨被供給至驅(qū)動部d[1]以及驅(qū)動部d[2]的第一噴射部da,通過了開閉閥b[2]和過濾器f[2]的油墨被供給至驅(qū)動部d[1]以及驅(qū)動部d[2]的第二噴射部db。同樣地,通過了開閉閥b[3]和過濾器f[3]的油墨被供給至驅(qū)動部d[3]以及驅(qū)動部d[4]的第一噴射部da,通過了開閉閥b[4]和過濾器f[4]的油墨被供給至驅(qū)動部d[3]以及驅(qū)動部d[4]的第二噴射部db。即,通過了開閉閥b[1]或開閉閥b[3]的油墨從第一列g(shù)1的各個噴嘴n被噴射,通過了開閉閥b[2]或開閉閥b[4]的油墨從第二列g(shù)2的各個噴嘴n被噴射。
圖14為液體噴射部44(第一噴射部da或第二噴射部db)中的與任意一個噴嘴n相對應(yīng)的部分的剖視圖。如圖14所示,第一實施方式的液體噴射部44為如下結(jié)構(gòu)體,即,壓力室基板482、振動板483、壓電元件484、筐體部485和密封體486被配置于流道基板481的一側(cè),并且在另一側(cè)上配置有噴嘴板487以及緩沖板488的結(jié)構(gòu)體。流道基板481、壓力室基板482和噴嘴板487由例如硅的平板材料而形成,筐體部485由例如樹脂材料的注塑成形而形成。多個噴嘴n被形成在噴嘴板487上。噴嘴板487中的與流道基板481相反一側(cè)的表面相當(dāng)于噴射面j。
在流道基板481中,形成有開口部481a、分支流道(節(jié)流流道)481b和連通流道481c。分支流道481b以及連通流道481c為針對每個噴嘴n而被形成的貫穿孔,開口部481a為跨及多個噴嘴n而連續(xù)的開口。緩沖板488為,被設(shè)置在流道基板481中的與壓力室基板482相反一側(cè)的表面上并堵塞開口部481a的平板材料(柔性基板)。開口部481a內(nèi)的壓力變動通過緩沖板488而被吸收。
在筐體部485上形成有與流道基板481的開口部481a連通的共同液室(貯液器)sr。共同液室sr為對向構(gòu)成第一列g(shù)1以及第二列g(shù)2中的一方的多個噴嘴n被供給的油墨進(jìn)行貯留的空間,且跨及多個噴嘴n而連續(xù)。流入有從上游側(cè)被供給的油墨的流入口rin被形成在共同液室sr中。
在壓力室基板482中,針對每個噴嘴n而形成有開口部482a。振動板483為,被設(shè)置在壓力室基板482中的與流道基板481相反一側(cè)的表面上的、能夠進(jìn)行彈性變形的平板材料。在壓力室基板482的各個開口部482a的內(nèi)側(cè)被振動板483和流道基板481夾著的空間,作為被從共同液室sr經(jīng)由分支流道481b而供給的油墨所填充的壓力室(空腔)sc而發(fā)揮功能。各個壓力室sc經(jīng)由流道基板481的連通流道481c而與噴嘴n連通。
在振動板483中的與壓力室基板482相反一側(cè)的表面上,針對每個噴嘴n而形成有壓電元件484。各個壓電元件484為,使壓電體介于相互對置的電極間的驅(qū)動元件。當(dāng)通過利用驅(qū)動信號的供給而使壓電元件484發(fā)生變形從而使振動板483進(jìn)行振動時,壓力室sc內(nèi)的壓力會發(fā)生變動而使壓力室sc內(nèi)的油墨從噴嘴n被噴射。密封體486對各個壓電元件484進(jìn)行保護(hù)。
圖15為液體噴射單元40的內(nèi)部流道的說明圖。雖然在圖15中,為了便于說明而例示了經(jīng)由開閉閥b[1]和過濾器f[1]而向驅(qū)動部d[1]以及驅(qū)動部d[2]的第一噴射部da供給油墨的流道,但對于參照圖13而說明了的其他流道而言也設(shè)置有同樣的結(jié)構(gòu)。閥機構(gòu)單元41、流道單元42和液體噴射部44的筐體部485作為構(gòu)成用于向噴嘴n供給油墨的內(nèi)部流道的流道結(jié)構(gòu)體而發(fā)揮功能。
圖16為著眼于閥機構(gòu)單元41的內(nèi)部的說明圖。如圖15以及圖16所示,在閥機構(gòu)單元41的內(nèi)部形成有空間r1、空間r2和控制室rc??臻gr1經(jīng)由分配流道36和第一連接口79a而與液體壓送機構(gòu)16連接。液體壓送機構(gòu)16為,以加壓狀態(tài)而向液體噴射單元40供給(即,壓送)貯留于液體容器14中的油墨的機構(gòu)。在空間r1與空間r2之間設(shè)置有開閉閥b[1],并且可動膜71介于空間r2與控制室rc之間。如圖16所示,開閉閥b[1]具備閥座721、閥體722、受壓板723和彈簧724。閥座721為,將空間r1和空間r2分隔開來的平板狀的部分。在閥座721上形成有使空間r1與空間r2連通的連通孔ha。受壓板723為,被設(shè)置在可動膜71中的與閥座721對置的對置面上的大致圓形形狀的平板材料。
第一實施方式的閥體722包含基部725、閥軸726和密封部(密封件)727。閥軸726從基部725的表面起垂直地突起,在俯視觀察時包圍閥軸726的圓環(huán)狀的密封部727被設(shè)置于基部725的表面上。閥體722以閥軸726插入至連通孔ha中的狀態(tài)而被配置于空間r1內(nèi),并通過彈簧724而向閥座721側(cè)施力。在閥軸726的外周面與連通孔ha的內(nèi)周面之間形成有間隙。
如圖16所示,在控制室rc中設(shè)置有作為第一室的袋狀體73。袋狀體73為由橡膠等彈性材料而形成的袋狀的部件,且通過內(nèi)部空間的加壓而膨脹并且通過內(nèi)部空間的減壓而收縮。如圖15所示,袋狀體73經(jīng)由分配流道36內(nèi)的流道和第二連接口75b而與壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18連接。壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18能夠根據(jù)來自控制單元20的指示而選擇性地執(zhí)行向與該壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18連接的流道供給空氣的加壓動作、和從該流道抽吸空氣的減壓動作。通過從壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18向內(nèi)部空間供給空氣(即,加壓)而使袋狀體73膨脹,通過由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施的空氣的抽吸(即,減壓)而使袋狀體73收縮。
在袋狀體73收縮了的狀態(tài)下,在空間r2內(nèi)的壓力被維持在預(yù)定的范圍內(nèi)時,彈簧724將對閥體722施力從而使密封部727緊貼在閥座721的表面上。因此,空間r1和空間r2被截斷。另一方面,當(dāng)由液體噴射部44實施的油墨的噴射或因來自外部的抽吸而使空間r2內(nèi)的壓力降低至小于預(yù)定的閾值的數(shù)值時,可動膜71將向閥座721側(cè)進(jìn)行位移從而使受壓板723按壓閥軸726,閥體722將克服由彈簧724產(chǎn)生的施力而進(jìn)行移動從而使密封部727離開閥座721。因此,空間r1與空間r2經(jīng)由連通孔ha而相互連通。
此外,當(dāng)袋狀體73因由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施的加壓而膨脹時,可動膜71將因由袋狀體73實施的按壓而向閥座721側(cè)進(jìn)行位移。因此,閥體722將因由受壓板723實施的按壓而移動從而使開閉閥b[1]被開放。即,不論空間r2內(nèi)的壓力的高低如何,均能夠通過由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施的加壓而強制性地使開閉閥b[1]開放。
如圖15所示,第一實施方式的流道單元42包含脫泡空間q、過濾器f[1]、鉛直空間rv和止回閥74。脫泡空間q相當(dāng)于第二室,且為從油墨被提取的氣泡暫時性地滯留的空間。
過濾器f[1]以橫穿過用于向液體噴射部44供給油墨的內(nèi)部流道的方式而被設(shè)置,并對流入到油墨中的氣泡或異物進(jìn)行捕集。具體而言,過濾器f[1]以對空間rf1和空間rf2進(jìn)行分隔的方式而被設(shè)置。上游側(cè)的空間rf1與閥機構(gòu)單元41的空間r2連通,下游側(cè)的空間rf2與鉛直空間rv連通。
在空間rf1與脫泡空間q之間存在有透氣膜mc(第二透氣膜的示例)。具體而言,空間rf1的頂面由透氣膜mc構(gòu)成。透氣膜mc為使氣體(空氣)透過但不使油墨等液體透過的透氣性的膜體(氣液分離膜),且例如由公知的高分子材料形成。由過濾器f[1]捕集到的氣泡會因由浮力產(chǎn)生的上升而到達(dá)空間rf1的頂面,并且通過透過透氣膜mc而向脫泡空間q被排出。即,使混入到油墨中的氣泡被分離。
鉛直空間rv為,用于暫時性地對油墨進(jìn)行貯留的空間。在第一實施方式的鉛直空間rv中形成有供通過了過濾器f[1]的油墨從空間rf2流入的流入口vin、和供油墨向噴嘴n側(cè)流出的流出口vout。即,空間rf2內(nèi)的油墨經(jīng)由流入口vin而流入鉛直空間rv,鉛直空間rv內(nèi)的油墨經(jīng)由流出口vout而流入液體噴射部44(共同液室sr)。如圖15所示,與流出口vout相比,流入口vin位于鉛直方向的上方(z方向的負(fù)側(cè))。
在鉛直空間rv與脫泡空間q之間存在有透氣膜ma(第一透氣膜的示例)。具體而言,鉛直空間rv的頂面由透氣膜ma構(gòu)成。透氣膜ma與前述的透氣膜mc相同也為透氣性的膜體。因此,通過過濾器f[1]而進(jìn)入到鉛直空間rv內(nèi)的氣泡因浮力而上升,并透過鉛直空間rv的頂面的透氣膜ma而向脫泡空間q被排出。如前文所述,由于與流出口vout相比流入口vin位于鉛直方向的上方,因此能夠利用鉛直空間rv內(nèi)的浮力而使氣泡有效地到達(dá)頂面的透氣膜ma。
如前文所述,在液體噴射部44的共同液室sr中,形成有供從鉛直空間rv的流出口vout被供給的油墨流入的流入口rin。即,從鉛直空間rv的流出口vout流出的油墨經(jīng)由流入口rin而流入共同液室sr,并經(jīng)由開口部481a而向各個壓力室sc被供給。此外,在第一實施方式的共同液室sr中形成有排出口rout。排出口rout為,被形成在共同液室sr的頂面49上的流道。如圖15所示,共同液室sr的頂面49為,從流入口rin側(cè)朝向排出口rout側(cè)升高的傾斜面(平面或曲面)。因此,從流入口rin進(jìn)入的氣泡在浮力的作用下沿著頂面49而被引導(dǎo)至排出口rout側(cè)。
在共同液室sr與脫泡空間q之間存在有透氣膜mb(第一透氣膜的示例)。透氣膜mb與透氣膜ma或透氣膜mc相同也為透氣性的膜體。因此,從共同液室sr進(jìn)入到排出口rout中的氣泡因浮力而上升,并透過透氣膜mb而向脫泡空間q被排出。如前文所述,由于共同液室sr內(nèi)的氣泡沿著頂面49而被引導(dǎo)至排出口rout,因此與例如將共同液室sr的頂面49設(shè)為水平面的結(jié)構(gòu)相比,能夠有效地排出共同液室sr內(nèi)的氣泡。另外,也能夠通過單一的膜體來形成透氣膜ma、透氣膜mb和透氣膜mc。
如上文所說明的那樣,在第一實施方式中,在鉛直空間rv與脫泡空間q之間存在有透氣膜ma,在共同液室sr與脫泡空間q之間存在有透氣膜mb,在空間rf1與脫泡空間q之間存在有透氣膜mc。即,分別透過了透氣膜ma、透氣膜mb和透氣膜mc的氣泡到達(dá)共同的脫泡空間q。因此,與在液體噴射單元40的各部中被提取的氣泡被供給至單獨的空間的結(jié)構(gòu)相比,具有簡化了用于氣泡的排出的結(jié)構(gòu)的這一優(yōu)點。
如圖15所示,脫泡空間q與脫泡路徑75連通。脫泡路徑75為,用于將滯留在脫泡空間q內(nèi)的空氣向裝置外部排出的路徑。在脫泡空間q與脫泡路徑75之間存在有止回閥74。止回閥74為,容許從脫泡空間q朝向脫泡路徑75的空氣的流通并且阻礙從脫泡路徑75朝向脫泡空間q的空氣的流通的閥機構(gòu)。
圖17為著眼于流道單元42中的止回閥74的附近的說明圖。如圖17所示,第一實施方式的止回閥74包含閥座741、閥體742和彈簧743。閥座741為,將脫泡空間q與脫泡路徑75分隔的平板狀的部分。在閥座741上形成有使脫泡空間q與脫泡路徑75連通的連通孔hb。閥體742與閥座741對置,并且通過彈簧743而向閥座741側(cè)施力。在脫泡路徑75內(nèi)的壓力被維持在脫泡空間q內(nèi)的壓力以上的狀態(tài)(脫泡路徑75內(nèi)被大氣開放或被加壓的狀態(tài))下,通過利用來自彈簧743的施力而使閥體742緊貼在閥座741上,從而使連通孔hb被堵塞。因此,脫泡空間q與脫泡路徑75被截斷。另一方面,在脫泡路徑75內(nèi)的壓力小于脫泡空間q內(nèi)的壓力的狀態(tài)(脫泡路徑75內(nèi)被減壓的狀態(tài))下,閥體742克服由彈簧743產(chǎn)生的施力而離開閥座741。因此,脫泡空間q與脫泡路徑75經(jīng)由連通孔hb而相互連通。
第一實施方式的脫泡路徑75與連結(jié)壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18和閥機構(gòu)單元41的控制室rc的路徑連接。即,與壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18連接的路徑被分支為兩個系統(tǒng),一方與控制室rc連接,另一方與脫泡路徑75連接。
如圖15所示,形成有從液體噴射單元40經(jīng)由閥機構(gòu)單元41而到達(dá)分配流道36的內(nèi)部的排出路徑76。排出路徑76為,與液體噴射單元40的內(nèi)部流道(具體而言為,用于向液體噴射部44供給油墨的流道)連通的路徑。具體而言,排出路徑76與各個液體噴射部44的共同液室sr的排出口rout和鉛直空間rv連通。
排出路徑76中的與液體噴射單元40相反一側(cè)的端部和關(guān)閉閥78連接。雖然設(shè)置關(guān)閉閥78的位置為任意位置,但在圖15中例示的是在分配流道36內(nèi)設(shè)置關(guān)閉閥78的結(jié)構(gòu)。關(guān)閉閥78為,在通常狀態(tài)下將排出路徑76關(guān)閉(常閉),并能夠暫時性地將排出路徑76向大氣開放的閥機構(gòu)。
對著眼于從內(nèi)部流道的氣泡的排出的液體噴射單元40的動作進(jìn)行說明。如圖18所示,在向液體噴射單元40最初填充油墨(以下,稱為“初始填充”)的階段中,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18執(zhí)行加壓動作。即,袋狀體73的內(nèi)部空間和脫泡路徑75內(nèi)通過空氣的供給而被加壓。因此,控制室rc內(nèi)的袋狀體73發(fā)生膨脹而使可動膜71以及受壓板723進(jìn)行位移,并通過來自受壓板723的按壓而使閥體722移動從而使空間r1與空間r2連通。由于在脫泡路徑75被加壓的狀態(tài)下,通過止回閥74而截斷了脫泡空間q與脫泡路徑75,因此脫泡路徑75內(nèi)的空氣不會流入到脫泡空間q中。另一方面,在初始填充的階段中,關(guān)閉閥78被開放。
在以上狀態(tài)下,液體壓送機構(gòu)16將被貯留在液體容器14中的油墨向液體噴射單元40的內(nèi)部流道進(jìn)行壓送。具體而言,從液體壓送機構(gòu)16被壓送的油墨經(jīng)由處于開放狀態(tài)的開閉閥b[1]而向鉛直空間rv被供給,并從鉛直空間rv而被供給至共同液室sr以及各個壓力室sc中。如前文所述,由于關(guān)閉閥78被開放,因此在初始填充的執(zhí)行前存在于內(nèi)部流道中的空氣,將隨著相對于內(nèi)部流道以及排出路徑76的油墨的填充而通過排出路徑76和關(guān)閉閥78而被排出至裝置外部。因此,包括液體噴射單元40的共同液室sr和各個壓力室sc在內(nèi)的內(nèi)部流道的整體被填充有油墨,從而成為能夠通過壓電元件484的動作而從噴嘴n噴射油墨的狀態(tài)。如上文所述,在第一實施方式中,由于在從液體壓送機構(gòu)16向液體噴射單元40壓送油墨時關(guān)閉閥78被開放,因此能夠有效地向液體噴射單元40的內(nèi)部流道填充油墨。當(dāng)上文所說明的初始填充結(jié)束時,由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施的加壓動作將停止并且關(guān)閉閥78被關(guān)閉。
如圖19所示,在初始填充結(jié)束而能夠使用液體噴射裝置100的狀態(tài)下,存在于液體噴射單元40的內(nèi)部流道中的氣泡始終向脫泡空間q被排出。具體而言,空間rf1內(nèi)的氣泡經(jīng)由透氣膜mc而向脫泡空間q被排出,鉛直空間rv內(nèi)的氣泡經(jīng)由透氣膜ma而向脫泡空間q被排出,共同液室sr內(nèi)的氣泡經(jīng)由透氣膜mb而向脫泡空間q被排出。另一方面,開閉閥b[1]在空間r2內(nèi)的壓力被維持于預(yù)定的范圍內(nèi)的狀態(tài)下被關(guān)閉,并當(dāng)空間r2內(nèi)的壓力低于預(yù)定的閾值時被開放。當(dāng)開閉閥b[1]被開放時,從液體壓送機構(gòu)16被供給的油墨將從空間r1流入空間r2,其結(jié)果為,通過空間r2的壓力上升而使開閉閥b[1]被關(guān)閉。
在圖19所示的動作狀態(tài)下,滯留于脫泡空間q中的空氣通過脫泡動作而被排出至裝置外部。脫泡動作能夠在例如液體噴射裝置100的電源剛接通之后或印刷動作期間等任意時期被執(zhí)行。圖20為脫泡動作的說明圖。如圖20所示,當(dāng)開始進(jìn)行脫泡動作時,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18執(zhí)行減壓動作。即,袋狀體73的內(nèi)部空間和脫泡路徑75通過空氣的抽吸而被減壓。
當(dāng)脫泡路徑75被減壓時,止回閥74的閥體742將克服由彈簧743產(chǎn)生的施力而離開閥座741,從而使脫泡空間q與脫泡路徑75經(jīng)由連通孔hb而相互連通。因此,脫泡空間q內(nèi)的空氣經(jīng)由脫泡路徑75而被排出至裝置外部。另一方面,雖然通過內(nèi)部空間的減壓而使袋狀體73收縮了,但并未影響控制室rc內(nèi)的壓力(乃至可動膜71),因此開閉閥b[1]被維持為關(guān)閉的狀態(tài)。
如上文所示,在第一實施方式中,由于在開閉閥b[1]的開閉與止回閥74的開閉中共同使用了壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18,因此與通過單獨的機構(gòu)來對開閉閥b[1]和止回閥74進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)相比,具有簡化了用于控制開閉閥b[1]以及止回閥74的結(jié)構(gòu)的這一優(yōu)點。
對第一實施方式中的關(guān)閉閥78的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖21為對關(guān)閉閥78的結(jié)構(gòu)進(jìn)行例示的剖視圖。如圖21所示,第一實施方式的關(guān)閉閥78具備連通管781、移動體782、密封部783和彈簧784。連通管781為開口部785形成在端面上的圓管體,且對移動體782、密封部783和彈簧784進(jìn)行收納。連通管781的內(nèi)部空間相當(dāng)于排出路徑76的末端部。
密封部783為由橡膠等彈性材料形成的圓環(huán)狀的部件,且以與該連通管781同心的方式而被設(shè)置于連通管781的內(nèi)部空間的一端側(cè)。移動體782為能夠在連通管781的內(nèi)側(cè)向該連通管781的中心軸的方向移動的部件,且如圖21所示,利用由彈簧784產(chǎn)生的施力而緊貼在密封部783上。通過移動體782與密封部783相互緊貼,從而使連通管781的內(nèi)部的排出路徑76被堵塞。如上文所述,由于移動體782以堵塞排出路徑76的方式施力,因此在液體噴射裝置100的通常使用時(圖19),能夠降低氣泡經(jīng)由排出路徑76而混入到液體噴射單元40內(nèi)的油墨中的可能性、或液體噴射單元40內(nèi)的油墨經(jīng)由排出路徑76而漏出的可能性。另一方面,當(dāng)通過經(jīng)由連通管781的開口部785的外力的作用而使移動體782從密封部783離開時,連通管781的內(nèi)部的排出路徑76將經(jīng)由密封部783而與外部連通。即,成為排出路徑76被開放的狀態(tài)(圖18)。
在圖18所例示的初始填充的階段中,為了使關(guān)閉閥78的移動體782移動而使用了圖21的開閥單元80。第一實施方式的開閥單元80具備插入部82和基礎(chǔ)部84。插入部82為在內(nèi)部形成有連通流道822的針狀的部分,且在頂端部820(與基礎(chǔ)部84相反一側(cè))形成有與連通流道822連通的開口部824?;A(chǔ)部84具備與插入部82的連通流道822連通的滯留空間842、對連通流道822進(jìn)行堵塞的透氣性的透氣膜844、和夾著透氣膜844而被形成于與連通流道822相反一側(cè)的排出口846。
如圖22所示,在初始填充的階段中,開閥單元80的插入部82從開口部785插入至連通管781中。通過從插入部82的頂端部820所施加的外力,而使移動體782向遠(yuǎn)離密封部783的方向移動。當(dāng)進(jìn)一步插入插入部82時,插入部82的外周面與密封部783的內(nèi)周面緊貼,從而成為插入部82通過密封部783而被保持的狀態(tài)。在以上狀態(tài)下,在從密封部783進(jìn)行觀察時,插入部82的開口部824位于排出路徑76側(cè)(移動體782側(cè))。即,在從插入部82中的開口部824進(jìn)行觀察時,基端側(cè)的外周面與連通管781的內(nèi)周面(排出路徑76的內(nèi)周面)之間通過密封部783而被密封。在下文中,將以上狀態(tài)下的移動體782的位置標(biāo)記為“開放位置”。在移動體782移動至開放位置的狀態(tài)下,排出路徑76經(jīng)由開閥單元80的頂端部820的開口部824而與滯留空間842連通。從以上的說明可以理解出,在第一實施方式中,能夠通過開閥單元80的插入而簡單地使移動體782向開放位置移動。
參照圖18且如前文所述,在從液體壓送機構(gòu)16壓送油墨時,通過將開閥單元80插入至連通管781的開口部785中,從而使移動體782移動至開放位置。因此,存在于液體噴射單元40的內(nèi)部流道的空氣與油墨一起向排出路徑76被排出,并如圖22的箭頭標(biāo)記所示通過開口部824和連通流道822而到達(dá)開閥單元80的滯留空間842。到達(dá)滯留空間842內(nèi)的氣泡透過透氣膜844而從排出口846被排出至外部。如上文所述,在第一實施方式中,由于設(shè)置有對開閥單元80的連通流道822進(jìn)行堵塞的透氣膜844,因此能夠降低從排出路徑76流入到連通流道822中的液體從開閥單元80漏出的可能性。
在第一實施方式中,由于開閥單元80的外周面與排出路徑76的內(nèi)周面(連通管781的內(nèi)周面)之間通過密封部783而被密封,因此能夠降低油墨經(jīng)由開閥單元80的外周面與排出路徑76的內(nèi)周面之間的間隙而漏出的可能性。此外,在第一實施方式中,在開閥單元80的外周面與排出路徑76的內(nèi)周面之間的密封、和移動體782與排出路徑76的內(nèi)周面之間的密封中共同使用了密封部783。因此,與在雙方的密封中使用單獨的部件的結(jié)構(gòu)相比,具有簡化了關(guān)閉閥78的結(jié)構(gòu)的這一優(yōu)點。
第二實施方式
對本發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。另外,在以下所示的各個結(jié)構(gòu)中,對于作用或功能與第一實施方式相同的要素將挪用在第一實施方式的說明中使用的符號并適當(dāng)?shù)厥÷愿髯缘脑敿?xì)說明。
圖23為第二實施方式中的傳輸線56的配置的說明圖。在第一實施方式中,參照圖6且如前文所述,其例示了在配線基板544中的與連接部546相反一側(cè)的表面上接合有傳輸線56的一端,在配線基板524中的與連接部526相反一側(cè)的表面上接合有傳輸線56的另一端的結(jié)構(gòu)。在第二實施方式中,如圖23所示,在配線基板544中的設(shè)置有連接部546的表面上接合有傳輸線56的一端,在配線基板524中的設(shè)置有連接部526的表面上接合有傳輸線56的另一端。即,傳輸線56以從配線基板544中的z方向的負(fù)側(cè)的表面起至配線基板524中的z方向的正側(cè)的表面為止的方式被彎曲。
在像第一實施方式這樣將傳輸線56接合于與連接部546或連接部526相反一側(cè)的表面上的結(jié)構(gòu)中,需要采用如下結(jié)構(gòu),即,在配線基板544上形成將連接部546與傳輸線56電連接的導(dǎo)通孔(貫穿孔),且在配線基板524上形成將連接部526與傳輸線56電連接的導(dǎo)通孔。在第二實施方式中,由于傳輸線56的一端被接合在配線基板544中的連接部546側(cè)的表面上,且傳輸線56的另一端被接合在配線基板524中的連接部526側(cè)的表面上,因此具有無需要在配線基板544以及配線基板524上形成跨及兩個表面間的導(dǎo)通孔的這一優(yōu)點。
第三實施方式
圖24為第三實施方式中的連結(jié)單元50的局部的結(jié)構(gòu)圖。在第一實施方式中,通過可撓性的傳輸線56而對連接部546與液體噴射單元40進(jìn)行了電連接。在第三實施方式中,如圖24所示,通過連接部58而對配線基板544的連接部546與液體噴射單元40的連接部384進(jìn)行電連接。連接部58為浮動結(jié)構(gòu)的連接器(boardtoboardconnector),且能夠通過相對于連接對象而進(jìn)行移動的結(jié)構(gòu)來吸收公差。因此,與第一實施方式相同,即使在第三實施方式中,也能夠在不考慮從連接部546對液體噴射單元40施加的應(yīng)力的作用(乃至液體噴射單元40的位置偏離)的條件下,較容易地對液體噴射頭24進(jìn)行組裝或分解。
從以上的說明可以理解出,第一實施方式以及第二實施方式的傳輸線56和第三實施方式的連接部58總括地被表現(xiàn)作為,以吸收連接部546與液體噴射單元40之間的誤差的方式被設(shè)置于連接部546與液體噴射單元40之間并對連接部546與液體噴射單元40進(jìn)行連結(jié)的連接體。
第四實施方式
圖25為第四實施方式中的關(guān)閉閥78以及開閥單元80的結(jié)構(gòu)圖。如圖25所示,在第四實施方式的開閥單元80中連接有液面?zhèn)鞲衅?2。液面?zhèn)鞲衅?2為,對開閥單元80的插入部82的連通流道822內(nèi)的液面進(jìn)行檢測的檢測器。例如,向連通流道822內(nèi)照射光并且接收液面上的反射光的光學(xué)傳感器作為液面?zhèn)鞲衅?2而較為優(yōu)選。在圖18所示的初始填充的過程中,存在有越進(jìn)行相對于液體噴射單元40的液體壓送機構(gòu)16的油墨的壓送,則連通流道822內(nèi)的液面越升高的傾向。
在初始填充的過程中,第四實施方式的控制單元20根據(jù)由液面?zhèn)鞲衅?2檢測到的檢測結(jié)果而對由液體壓送機構(gòu)16實施的壓送進(jìn)行控制。具體而言,在液面?zhèn)鞲衅?2所檢測出的液面低于預(yù)定的基準(zhǔn)位置的情況下,液體壓送機構(gòu)16繼續(xù)進(jìn)行相對于液體噴射單元40的油墨的壓送。另一方面,在液面?zhèn)鞲衅?2所檢測出的液面高于基準(zhǔn)位置的情況下,液體壓送機構(gòu)16停止相對于液體噴射單元40的油墨的壓送。
在第四實施方式中,由于是根據(jù)液面?zhèn)鞲衅?2對連通流道822內(nèi)的液面進(jìn)行檢測的結(jié)果而對由液體壓送機構(gòu)16實施的油墨的壓送進(jìn)行控制的,因此能夠抑制相對于液體噴射單元40的過剩的油墨的供給的情況。
第五實施方式
在第五實施方式中,例示了根據(jù)連通流道822內(nèi)的液面的檢測結(jié)果而對液體壓送機構(gòu)16的動作進(jìn)行控制的結(jié)構(gòu)。在圖18所示的初始填充的過程中,第五實施方式的控制單元20根據(jù)從液體噴射單元40的噴嘴n被排出的油墨的檢測結(jié)果而對由液體壓送機構(gòu)16實施的壓送進(jìn)行控制。當(dāng)相對于液體噴射單元40而從液體壓送機構(gòu)16供給了過剩的油墨時,即使在未驅(qū)動壓電元件484的狀態(tài)下,油墨也可能從液體噴射單元40的噴嘴n漏出。因此,第五實施方式的液體壓送機構(gòu)16在未檢測出從特定的噴嘴n漏出油墨的情況下,將繼續(xù)進(jìn)行相對于液體噴射單元40的油墨的壓送,并在檢測出了從該噴嘴n漏出油墨的情況下,停止油墨的壓送。雖然對油墨的漏出進(jìn)行檢測的方法是任意的,但可以優(yōu)選利用例如對從噴嘴n被排出的油墨進(jìn)行檢測的漏液傳感器。此外,如果考慮到壓力室sc內(nèi)的殘留振動(在壓電元件484的位移后殘留在壓力室sc內(nèi)的振動)的特性會根據(jù)有無從噴嘴n漏出油墨而不同的這一傾向,則也能夠通過對殘留振動進(jìn)行分析從而對油墨的漏出進(jìn)行檢測。
在第五實施方式中,由于是根據(jù)從液體噴射單元40的噴嘴被排出的油墨的檢測結(jié)果而對由液體壓送機構(gòu)16實施的油墨的壓送進(jìn)行控制的,因此能夠抑制相對于液體噴射單元40的過剩的油墨的供給的情況。
改變例
以上所示的各個方式能夠進(jìn)行多種改變。在下文中,對具體的改變方式進(jìn)行例示。從以下示例中任意選擇的兩個以上的方式,能夠在不相互矛盾的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)睾喜ⅰ?/p>
(1)除了經(jīng)由脫泡路徑75以及排出路徑76的氣泡的排出之外,也能夠通過從噴嘴n側(cè)對液體噴射頭24的內(nèi)部流道的油墨進(jìn)行抽吸而從噴嘴n排出氣泡。具體而言,通過利用蓋來對噴射面j進(jìn)行密封并對噴射面j與蓋之間的空間進(jìn)行減壓,從而使氣泡與油墨一起從噴嘴n被排出。存在于由閥機構(gòu)單元41、流道單元42和液體噴射部44的筐體部485構(gòu)成的流道結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部流道中的氣泡的、經(jīng)由在前述的各方式中所例示的脫泡路徑75以及排出路徑76的排出是有效的,并且存在于液體噴射部44中的從分支流道481b起至噴嘴n的流道中的氣泡的、由從噴嘴n側(cè)的抽吸實現(xiàn)的排出也是有效的。
(2)雖然在上述的各個方式中,例示了噴射面j包括第一部分p1、第二部分p2和第三部分p3的結(jié)構(gòu),但也能夠省略第二部分p2以及第三部分p3中的一方。此外,雖然在上述的各個方式中,例示了第二部分p2和第三部分p3夾著中心線y而位于相反側(cè)的結(jié)構(gòu),但也可以使第二部分p2和第三部分p3相對于中心線y而位于相同一側(cè)。
(3)第一支承體242中的梁狀部62的形狀(或開口部60的形狀)并不限定于在上述的各個方式中所例示的形狀。例如,雖然在上述的各個方式中,例示了將第一支承部621、第二支承部622和中間部623相互連結(jié)的形狀的梁狀部62,但也能夠在第一支承體242上形成省略了中間部623的形狀(第一支承部621與第二支承部622相互分離的形狀)的梁狀部62。
(4)雖然在上述的各個方式中,例示了搭載有液體噴射頭24的輸送體262在x方向上移動的串行式的液體噴射裝置100,但也能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用在液體噴射頭24的多個噴嘴n跨及介質(zhì)12的整個寬度而分布的行式的液體噴射裝置中。在行式的液體噴射裝置中,也可以省略在上述的各個方式中所例示的移動機構(gòu)26。
(5)向壓力室sc的內(nèi)部施加壓力的要素(驅(qū)動元件)并不限定于在上述的各個方式中所例示的壓電元件484。例如,也能夠?qū)⑼ㄟ^加熱而使壓力室sc的內(nèi)部產(chǎn)生氣泡從而使壓力變動的發(fā)熱元件作為驅(qū)動元件來利用。從以上的示例可以理解出,驅(qū)動元件總括地被表現(xiàn)作為,用于噴射液體的要素(典型地為,向壓力室sc的內(nèi)部施加壓力的要素),而動作方式(壓電方式/加熱方式)或具體的結(jié)構(gòu)則不予過問。
(6)雖然在上述的各個方式中例示了用于電連接的連接部(328、384、526、546),但在用于對流通有油墨等液體的流道進(jìn)行連接的連接部中也能夠應(yīng)用本發(fā)明。即,在本發(fā)明中的連接體中,除了對第一連接部與液體噴射單元進(jìn)行電連接的要素(例如傳輸線56)之外,還包括對第一連接部的流道與液體噴射單元的流道進(jìn)行連接的要素(例如由彈性材料形成的管)。
第六實施方式
對本發(fā)明的第六實施方式進(jìn)行說明。另外,對與上述的實施方式相同的部件標(biāo)注相同的符號并省略重復(fù)的說明。
圖26為第六實施方式所涉及的流道單元的內(nèi)部流道的說明圖。如圖26所示,第六實施方式的流道單元42在脫泡空間q與脫泡路徑75之間并未設(shè)置有第一實施方式的止回閥74。即,脫泡空間q與脫泡路徑75經(jīng)由連通孔hb而連通。
此外,與第一實施方式相同,脫泡路徑75在中途處分支,并且被設(shè)置于控制室rc中的袋狀體73的內(nèi)部與脫泡空間q共同連通。即,在脫泡路徑75中設(shè)置有使該脫泡路徑75分支的分支點75a。而且,分支點75a與被設(shè)置于控制室rc中的袋狀體73的內(nèi)部被設(shè)置為連通,分支點75a與脫泡空間q被設(shè)置為連通。在本實施方式中,與分支點75a連通的袋狀體73的內(nèi)部相當(dāng)于第一室,脫泡空間q相當(dāng)于第二室。
此外,脫泡路徑75的分支點75a經(jīng)由與第二連接口75b連接的分配流道36而與壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18連接。即,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18經(jīng)由分配流道36而與脫泡路徑75的分支為兩個之前的一個流道的連接口、即第二連接口75b連接。
而且,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18如上文所述能夠根據(jù)來自作為控制部的控制單元20的指示而選擇如下動作,即,向與該壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18連接的脫泡路徑75供給空氣等第二流體的加壓動作(加壓模式)、和從該脫泡路徑75抽吸空氣等第二流體而進(jìn)行減壓的減壓動作(減壓模式)。
通過壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的加壓動作而使作為第一室的袋狀體73的內(nèi)部空間和脫泡路徑75內(nèi)被加壓。因此,控制室rc內(nèi)的袋狀體73膨脹而使袋狀體73對可動膜71進(jìn)行按壓,并使閥體722移動從而將空間r1與空間r2連通。此外,由于此時在脫泡空間q與脫泡路徑75之間并未設(shè)置有第一實施方式的止回閥74,因此脫泡空間q也同時被加壓。然而,在脫泡空間q與作為油墨的流道的鉛直空間rv以及空間rf1之間設(shè)置有透氣膜ma及mc,從而在脫泡空間q中僅保持有透過了透氣膜ma及mc的氣體。此外,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的加壓動作與減壓動作相比在短時間內(nèi)被實施。因此,在實施作為第一室的袋狀體73的內(nèi)部空間的加壓時,即使作為第二室的脫泡空間q內(nèi)的氣體被加壓了,第二室的氣體也不會通過透氣膜ma以及mc而透過到作為油墨的流道的鉛直空間rv及空間rf1中。
此外,通過壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的減壓動作,從而使作為第二室的脫泡空間q被減壓。由此,保持在脫泡空間q內(nèi)的氣體經(jīng)由脫泡路徑75而被排出。此外,通過壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的減壓動作,第一室內(nèi)的第二流體也被減壓,從而使袋狀體73收縮、即容積縮小。由于即使袋狀體73收縮了也不影響控制室rc內(nèi)的壓力,因此開閉閥b[1]被維持為關(guān)閉的狀態(tài)。另外,雖然未進(jìn)行特別圖示,但控制室rc被設(shè)為大氣開放,從而控制室rc內(nèi)的壓力將不會因袋狀體73的狀態(tài)、即膨脹或收縮而發(fā)生變動。也就是說,控制室rc成為不與作為第一室的袋狀體73的內(nèi)部空間和作為第二室的脫泡空間q連通的緩沖室。順便說明一下,在未設(shè)置有作為緩沖室的控制室rc的情況下,能夠在不會因袋狀體73的收縮而影響可動膜71的條件下,對開閉閥b[1]的特性發(fā)生變化的情況進(jìn)行抑制。此外,由于能夠通過將控制室rc向大氣開放這樣的簡單的結(jié)構(gòu)來抑制由袋狀體73的收縮所造成的開閉閥b[1]的特性變化的情況,因此能夠在無需復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的條件下降低成本。
另一方面,供給作為第一流體的油墨的流道79經(jīng)由與第一連接口79a連接的分配流道36而與液體壓送機構(gòu)16連接。即,從液體壓送機構(gòu)16經(jīng)由第一連接口79a而被壓送的油墨,經(jīng)由處于開放狀態(tài)的開閉閥b[1]而向鉛直空間rv供給,并從鉛直空間rv被供給至共同液室sr以及各個壓力室sc。
以此方式,作為第一室的袋狀體73的內(nèi)部空間的加壓以及作為第二室的脫泡空間q的減壓是通過與第二連接口75b連接的一個壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18而被實施的。因此,在對液體噴射單元40進(jìn)行拆裝時,只要將液體壓送機構(gòu)16與用于使作為第一流體的油墨流通的第一連接口79a連接,并將壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18與使第二流體流通的第二連接口75b連接即可,從而能夠很容易地實施液體噴射單元40的拆裝。即,由于僅通過對第一連接口79a以及第二連接口75b這兩個連接口進(jìn)行連接就能夠?qū)σ后w噴射單元40進(jìn)行拆裝,因此能夠簡化拆裝作業(yè)。順便說明一下,在單獨地設(shè)置連接有對第一室進(jìn)行加壓的加壓單元的連接口和連接有對第二室進(jìn)行減壓的減壓單元的連接口的情況下,必須實施包括第一連接口79a在內(nèi)的共計三個連接口的連接,從而使連接口的拆裝作業(yè)變得復(fù)雜。此外,在單獨地設(shè)置加壓用和減壓用的連接口的情況下,必須針對每個連接口而設(shè)置加壓泵等加壓單元和減壓泵等減壓單元,從而成本變高。在本實施方式中,由于能夠通過共同的第二連接口75b來實施加壓以及減壓,因此僅設(shè)置一個實施加壓以及減壓雙方的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18即可,從而能夠降低成本。
另外,雖然在本實施方式中,作為第二流體而例示了空氣,但并未被特別限定于此,第二流體也可以使用惰性氣體、或油墨中所使用的液體、油墨以外的液體等。在其他實施方式中也是同樣的。
此外,雖然在本實施方式中采用了通過對第一室進(jìn)行加壓從而使袋狀體73膨脹進(jìn)而對開閉閥b[1]進(jìn)行開閥的方式,但對第一室進(jìn)行加壓的用途并未被特別限定于此。例如,也可以采用如下方式,即,通過對第一室進(jìn)行加壓,從而對流道內(nèi)的油墨進(jìn)行加壓,進(jìn)而實施在從噴嘴n滲出油墨的同時對噴射面進(jìn)行擦拭的、所謂的加壓擦拭。此外,也可以采用如下方式,即,通過對第一室進(jìn)行加壓,從而對用于吸收流道內(nèi)的壓力變動的阻尼室的容積進(jìn)行變更,進(jìn)而對阻尼室的特性進(jìn)行變更。也就是說,第一室能夠用于如下目的,即,通過被加壓從而改變油墨所通過的流道的容積。當(dāng)然,第一室也能夠用于除了改變油墨所通過的流道的容積以外的用途。作為其他用途,例如也可以使第一室以面對噴嘴n的方式而開口,并通過對第一室進(jìn)行加壓,從而使第二流體從開口被吹出,進(jìn)而通過第二流體而吹走附著于噴嘴n附近的灰塵。
此外,雖然采用了通過對第二室進(jìn)行減壓從而將作為第二室的脫泡空間q內(nèi)的氣泡去除的方式,但對第二室進(jìn)行減壓的用途并未被特別限定于此。例如,第二室只要是經(jīng)由單向閥而與油墨所通過的流道連通并在第二室的減壓時打開單向閥而與氣泡一起對流道內(nèi)的油墨進(jìn)行回收的空間即可。也就是說,第二室能夠用于如下目的,即,對油墨中所包含的氣泡進(jìn)行積存。當(dāng)然,第二室也能夠用于除了對油墨中所包含的氣泡進(jìn)行積存的目的以外的用途。作為其他用途,例如也可以通過對第二室進(jìn)行減壓,從而對用于吸收流道內(nèi)的壓力變動的阻尼室的容積進(jìn)行變更,進(jìn)而對阻尼室的特性進(jìn)行變更。而且,也可以使第二室以面對噴嘴n的方式開口,并通過對第二室進(jìn)行減壓,從而抽吸去除附著于噴嘴n附近的灰塵。
另外,優(yōu)選為,第一室與可動膜71相接的部分、即在內(nèi)部具有第一室的袋狀體73與可動膜71相接的部分被粗糙化。順便說明一下,袋狀體73與可動膜71相接的部分被粗糙化的含義為,袋狀體73與可動膜71相接的部分、和可動膜71的與袋狀體73相接的部分中的至少一方被粗糙面化。此外,被粗糙化的含義為,例如通過干蝕刻、噴砂加工以及濕蝕刻等以使所抵接的面的表面粗糙度變粗的方式進(jìn)行加工、或形成表面粗糙度較粗的膜。以此方式,通過對袋狀體73與可動膜71相接的部分進(jìn)行粗糙化,從而能夠?qū)Υ鼱铙w73與可動膜71因結(jié)露等而粘貼的情況進(jìn)行抑制。
第七實施方式
對本發(fā)明的第七實施方式進(jìn)行說明。另外,對與上述的實施方式相同的部件標(biāo)注相同的符號并省略重復(fù)的說明。
圖27為第七實施方式所涉及的流道單元的內(nèi)部流道的說明圖。如圖27所示,在第二連接口75b的與分支點75a相反一側(cè)處,作為減壓維持單元而連接有雙向閥18a。即,在第二連接口75b與壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18之間設(shè)置有雙向閥18a。
雙向閥18a由例如電磁閥等構(gòu)成,且以在預(yù)定的定時將流道關(guān)閉的方式通過控制單元20而被控制。在此,雙向閥18a關(guān)閉流道的定時為,壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施了減壓動作之后。即,通過在壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施了減壓動作之后使雙向閥18a進(jìn)行閉閥,從而維持脫泡路徑75以及脫泡空間q的減壓狀態(tài)。
以此方式,即使不持續(xù)驅(qū)動壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18,也能夠通過設(shè)置雙向閥18a,從而維持脫泡空間q以及脫泡路徑75的減壓狀態(tài)。而且,通過維持脫泡空間q的減壓狀態(tài),從而使空間rf1內(nèi)的氣泡經(jīng)由透氣膜mc而向脫泡空間q被排出,并使鉛直空間rv內(nèi)的氣泡經(jīng)由透氣膜ma而向脫泡空間q被排出。而且,在減壓狀態(tài)被維持后,通過以預(yù)定的定時而實施由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實現(xiàn)的減壓并且對雙向閥18a進(jìn)行開閥,從而使被排出至脫泡空間q內(nèi)的氣泡經(jīng)由脫泡路徑75而從第二連接口75b排出至外部,即從與第二連接口75b連接的雙向閥18a以及壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18而排出至外部。
如以上所說明的那樣,通過設(shè)置具有雙向閥18a以及壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的減壓維持單元而維持脫泡空間q的減壓狀態(tài),從而能夠長時間地可靠地實施油墨中所包含的氣泡的向脫泡空間q的脫泡。此外,由于對于脫泡空間q的減壓狀態(tài)的維持而言無需始終驅(qū)動壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18,因此能夠減少電力消耗量。
此外,在本實施方式中,通過以使雙向閥18a與第二連接口75b連接的方式、即在液體噴射單元40的外側(cè)設(shè)置雙向閥18a,從而能夠使液體噴射單元40小型化。另外,設(shè)置雙向閥18a的位置并未被特別限定于此,例如,既可以將雙向閥18a設(shè)置在分配流道36上,也可以將雙向閥18a設(shè)置在閥機構(gòu)單元41或流道單元42等上。
此外,雖然在本實施方式中,作為減壓維持單元而設(shè)置了雙向閥18a和壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18,但并未被特別限定于此。例如,也可以采用如下方式,即,在不設(shè)置雙向閥18a的條件下,始終或間歇性地驅(qū)動壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18,從而維持作為第二室的脫泡空間q的減壓狀態(tài)。此外,與第一實施方式相同,也可以在脫泡空間q與脫泡路徑75之間設(shè)置僅容許從脫泡空間q向脫泡路徑75的流動的單向閥、即止回閥74,從而通過止回閥74而維持作為第二室的脫泡空間q的減壓狀態(tài)。在此,如上文所述,圖15以及圖16所示的止回閥74為,容許從脫泡空間q朝向脫泡路徑75的空氣的流通,并且阻礙從脫泡路徑75朝向脫泡空間q的空氣的流通的閥機構(gòu)。因此,通過設(shè)置止回閥74,從而壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18對脫泡空間q進(jìn)行減壓,并且即使由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實施的減壓動作停止了,脫泡空間q的減壓狀態(tài)也會通過止回閥74而被維持。
第八實施方式
對本發(fā)明的第八實施方式進(jìn)行說明。另外,對與上述的實施方式相同的部件標(biāo)注相同的符號并省略重復(fù)的說明。
圖28為第八實施方式所涉及的流道單元的脫泡路徑的說明圖。如圖28所示,脫泡路徑75中的分支點75a與作為第二室的脫泡空間q之間的脫泡路徑75成為,在x方向上往返的同時朝向z方向而蜿蜒的蜿蜒通道75c。以此方式,通過在脫泡路徑75中設(shè)置蜿蜒通道75c,從而向脫泡路徑75施加擴散阻力,由此能夠抑制油墨的從透氣膜ma及mb的蒸發(fā)。順便說明一下,由于流道內(nèi)的油墨的水分可透過透氣膜ma及mb,因此如果不設(shè)置蜿蜒通道75c,則油墨的水分將變得易于蒸發(fā),從而會產(chǎn)生油墨的粘度升高等不良狀況。在本實施方式中,由于通過設(shè)置蜿蜒通道75c從而能夠抑制透過透氣膜ma及mb的油墨的水分的蒸發(fā),因此能夠?qū)Ξa(chǎn)生油墨的粘度升高等不良情況進(jìn)行抑制。
此外,在本實施方式中,蜿蜒通道75c設(shè)置在分支點75a與作為第二室的脫泡空間q之間的脫泡路徑75上。因此,與將脫泡路徑75全部設(shè)為蜿蜒通道75c的情況相比,能夠以較小的壓力來實施由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實現(xiàn)的加壓動作以及減壓動作。也就是說,如果將脫泡路徑75全部設(shè)為蜿蜒通道時,則脫泡路徑75的路徑長度會變長,從而將需要以較高的壓力來實施由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實現(xiàn)的加壓動作以及減壓動作,或者以較低的壓力且長時間地對壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18進(jìn)行驅(qū)動。如此,輸出較高壓力的壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18將會大型化以及高成本化。此外,在以較低的壓力且長時間地對壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18進(jìn)行驅(qū)動的情況下,在加壓動作以及減壓動作中會耗費時間,從而將產(chǎn)生印刷待機時間變長等不良狀況。在本實施方式中,通過僅將分支點75a與作為第二室的脫泡空間q之間的脫泡路徑75設(shè)為蜿蜒通道75c,從而能夠以較小的壓力且以短時間而實施由壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18實現(xiàn)的加壓動作以及減壓動作,并能夠抑制大型化以及高成本化,并且能夠縮短加壓動作以及減壓動作的時間從而縮短印刷待機時間。當(dāng)然,既可以將分支點75a與第二連接口75b之間的脫泡路徑75設(shè)為蜿蜒通道,也可以將脫泡路徑75全部設(shè)為蜿蜒通道。
第九實施方式
對本發(fā)明的第九實施方式進(jìn)行說明。另外,對與上述的實施方式相同的部件標(biāo)注相同的符號并省略重復(fù)的說明。
圖29為對第九實施方式所涉及的流道單元的主要部分進(jìn)行說明的圖。如圖29所示,在透氣膜ma及mc的脫泡空間q側(cè)設(shè)置有多個梁狀的第一限制部42a。此外,在透氣膜ma及mc的鉛直空間rv以及空間rf1側(cè)設(shè)置有多個梁狀的第二限制部42b。這些第一限制部42a以及第二限制部42b與形成各個空間的壁面一體地設(shè)置。
以此方式,通過設(shè)置第一限制部42a,從而能夠在對作為第二室的脫泡空間q進(jìn)行減壓時,限制透氣膜ma及mc向脫泡空間q側(cè)變形的情況,進(jìn)而抑制脫泡空間q的容積減少的情況。
此外,通過設(shè)置第二限制部42b,從而能夠在對作為第二室的脫泡空間q進(jìn)行加壓時,限制透氣膜ma及mc向與脫泡空間q相反一側(cè)變形的情況,進(jìn)而抑制脫泡空間q的容積增大的情況。
即,通過設(shè)置多個梁狀的第一限制部42a以及第二限制部42b,從而能夠在第一限制部42a以及第二限制部42b不阻礙氣體透過透氣膜ma及mc的條件下,通過第一限制部42a及第二限制部42b來限制透氣膜ma及mc的變形,進(jìn)而對由透氣膜ma及mc的變形所造成的損壞進(jìn)行抑制。
另外,第一限制部42a以及第二限制部42b只要為對作為第二室的脫泡空間q的擴縮進(jìn)行抑制的結(jié)構(gòu)即可,并不限定于上述結(jié)構(gòu),也可以為將多個梁狀的限制部組合成格子狀、即設(shè)置為網(wǎng)眼狀的結(jié)構(gòu)。此外,第一限制部42a以及第二限制部42b也可以為從與透氣膜ma及mc相對置的壁面突出的凸部等。
第十實施方式
對本發(fā)明的第十實施方式進(jìn)行說明。另外,對與上述的實施方式相同的部件標(biāo)注相同的符號并省略重復(fù)的說明。
圖30為對第十實施方式所涉及的流道單元的主要部分進(jìn)行說明的圖。如圖30所示,袋狀體73以堵塞控制室rc的開口的方式而被設(shè)置。此外,在本實施方式中,袋狀體73為,在通過壓力調(diào)節(jié)機構(gòu)18的加壓動作而使脫泡路徑75被加壓時向可動膜71側(cè)彈性變形為袋狀的結(jié)構(gòu),且在不實施加壓動作的情況下,具有板形形狀。也就是說,作為板狀部件的袋狀體73通過脫泡路徑75被加壓而在控制室rc內(nèi)變形為袋狀。
此外,從脫泡路徑75的與袋狀體73相對置的面上設(shè)置有朝向該袋狀體73而突出的第三限制部42c。通過設(shè)置第三限制部42c,從而能夠在對脫泡路徑75進(jìn)行減壓時,對袋狀體73向與可動膜71相反一側(cè)變形的情況進(jìn)行抑制。另外,如上文所述,雖然在袋狀體73變形為袋狀的情況下,第一室為袋狀體73的內(nèi)部空間,但由于通常情況下袋狀體73具有板形形狀,因此第一室成為脫泡路徑75。而且,在對脫泡路徑75進(jìn)行減壓時,第三限制部42c限制了作為第一室的脫泡路徑75的容積的減少。
以此方式,通過在袋狀體73的與可動膜71相反一側(cè)處設(shè)置第三限制部42c,從而在加壓時第三限制部42c不阻礙袋狀體73的變形,而在減壓時第三限制部42c限制了袋狀體73的變形,由此能夠抑制由袋狀體73的變形所造成的損壞等。另外,第三限制部42c與第一限制部42a以及第二限制部42b相同,也可以被設(shè)置為梁狀。
如前文所述,在為了通過向第一室實施的加壓而使開閉閥b[1]開閥或者進(jìn)行所謂的加壓擦拭或者改變阻尼室的特性而使用第一室的情況下,優(yōu)選為,第一室的至少一部分通過橡膠或彈性體等的可撓性部件而被形成。在可撓性部件被用于第一室的一部分的情況下,第一室的其他的部分也可以通過熱固化性樹脂或金屬等而被形成。此外,在為了通過向第一室實施的加壓并利用第二流體來吹走附著于噴嘴n附近的灰塵而使用第一室的情況下,優(yōu)選為,第一室通過熱固化性樹脂或金屬等而被形成。
此外,在為了通過第二室的減壓來去除脫泡空間q內(nèi)的氣泡而使用第二室的情況下,優(yōu)選為,第二室的至少一部分通過具有透氣性的薄片狀部件(例如,聚縮醛或聚丙烯或聚苯醚等薄膜)、或具有透氣性程度的厚度的剛性壁(例如,將包括透過區(qū)劃壁在內(nèi)的流道單元42的材質(zhì)設(shè)為pom(聚縮醛)、m-ppe(改性聚苯醚)、或者pp(聚丙烯)等塑料或它們的合金,且將剛性壁的厚度一般設(shè)為0.5mm左右)而被形成?;蛘撸诮?jīng)由閥而與通過這些薄片狀部件或剛性壁所形成的部室連通的部室相當(dāng)于第二室的情況下,第二室也可以通過熱固化性樹脂或金屬等而被形成。此外,在為了通過向第二室實施的減壓來抽吸去除附著于噴嘴n附近的灰塵而使用第二室的情況下,優(yōu)選為,第二室通過熱固化性樹脂或金屬等而被形成。即,優(yōu)選為,第一室和第二室的至少一部分由不同的部件形成。
如上文所述,在為了通過向第一室實施的加壓而使開閉閥b[1]開閥或者進(jìn)行所謂的加壓擦拭或者改變阻尼室的特性而使用第一室的情況下,優(yōu)選為,第一室與第一流體的流道鄰接。此外,在為了通過向第一室實施的加壓并利用第二流體來吹走附著于噴嘴n附近的灰塵而使用第一室的情況下,第一室可以不與第一流體的流道鄰接。在此,在通過使第一室內(nèi)的壓力發(fā)生變化從而使第一流體的流道的壓力變化的情況下,也可以使二者鄰接。在鄰接的情況下,能夠?qū)⒌谝皇覂?nèi)的壓力變化有效地向第一流體的流道進(jìn)行傳遞。
此外,在為了通過第二室的減壓來去除脫泡空間q內(nèi)的氣泡而使用第二室的情況下,優(yōu)選為,第二室與第一流體的流道鄰接。此外,在為了通過向第二室實施的減壓來抽吸去除附著于噴嘴n附近的灰塵而使用第二室的情況下,第二室可以不與第一流體的流道鄰接。在此,在通過使第二室內(nèi)的壓力發(fā)生變化從而使第一流體的流道的壓力變化的情況下,也可以使二者鄰接。在鄰接的情況下,能夠?qū)⒌诙覂?nèi)的壓力變化有效地向第一流體的流道進(jìn)行傳遞。
符號說明
100…液體噴射裝置;12…介質(zhì);14…液體容器;16…液體壓送機構(gòu);18…壓力調(diào)節(jié)機構(gòu);20…控制單元;22…輸送機構(gòu);24…液體噴射頭;26…移動機構(gòu);262…輸送體;264…輸送帶;242…第一支承體;244…組裝體;32…連接單元;322…筐體;324…中繼基板;326…驅(qū)動基板;328…連接部;342…支承部;344…連結(jié)部;346…開口部;34…第二支承體;36…分配流道;38…液體噴射組件;384…連接部;40…液體噴射單元;41…閥機構(gòu)單元;42…流道單元;42a…第一限制部;42b…第二限制部;42c…第三限制部;44…液體噴射部;442…伸出部;444…伸出部;445…切口部;446…突起部;50…連結(jié)單元;52…第一中繼體;522…收納體;524…配線基板;526…連接部;53…連結(jié)件;54…第二中繼體;542…安裝基板;544…配線基板;546…連接部;56…傳輸線;60…開口部;62…梁狀部;621…第一支承部;622…第二支承部;623…中間部;71…可動膜;73…袋狀體;74…止回閥;75…脫泡路徑;75a…分支點;75b…第二連接口;75c…蜿蜒通道;76…排出路徑;78…關(guān)閉閥;781…連通管;782…移動體;783…密封部;784…彈簧;785…開口部;79…流道;79a…第一連接口;80…開閥單元;82…插入部;820…頂端部;822…連通流道;824…開口部;84…基礎(chǔ)部;842…滯留空間;844…透氣膜;846…排出口;b[n](b[1]~b[4])…開閉閥;f[n](f[1]~f[4])…過濾器;q…脫泡空間(第二室);ma、mb、mc…透氣膜;ta、tb、tc1、tc2…緊固件;j…噴射面;p1…第一部分;p2…第二部分;p3…第三部分。