CN101048695A - 喷头模块、印刷装置及印刷方法 - Google Patents
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Abstract
在第一发明的发明中,由于间隔物分散液的流动是在输送室(2)中发生的,所述输送室(22)通过内部过滤器(30)而与排放室(21)隔开,所以喷嘴片(26)侧的排放室(21)不受其影响,从喷出孔(32)稳定地喷出间隔物分散液。在第二发明中,由于在排放间隔物分散液(167)的印刷状态下,在排放室(121)内部没有间隔物分散液流动,所以从喷出孔(132)稳定地排放间隔物分散液(167)。相反,在不进行排放的待机状态下,间隔物分散液在排放室(121)和输送室(122)这双方中流动,所以间隔物分散液(167)中的间隔物粒子(169)不会下沉。
Description
技术领域
本发明涉及间隔物油墨用喷头模块、油墨供给模块以及组装了它们的间隔物形成装置。
背景技术
以往,作为将用于均匀地保持液晶显示器的滤色片基板和阵列基板间的单元间隔的间隔物配置于基板上的既定部位的方法,提出有使用印刷装置、将分散有该间隔物的油墨印刷到基板上的方法。
印刷装置通常采用将油墨从喷嘴喷出到印刷位置的喷墨方式的打印机,但若间隔物在油墨中没有均匀地分散,则不仅从喷嘴的排放变得不稳定,产生排放不良,或在排放速度、排放方向上产生异常,而且存在从喷嘴喷出的油墨的液滴中间隔物的个数不稳定的问题。
例如,在特开平11-7028号公报中记载有下述打印机,即,在收容含有间隔物的溶液的搅拌容器中具有冷却机构和利用压电元件的超声波产生器,通过超声波对在搅拌容器中含有间隔物的溶液进行搅拌分散,不令溶液的温度上升地将间隔物排放,但从搅拌容器在喷头间的配管、喷头油墨室内部等引起的间隔物的下沉成为问题。
进而,在特开2002-72218号公报中,记载有能在喷头的油墨室内使油墨循环的印刷装置,但因混入油墨的异物引起的喷头喷嘴板的堵塞等成为问题。
进而,近年来,随着印刷装置的大型化,从油墨瓶到喷头模块的油墨供给线路长度变长,在油墨供给线路内部间隔物下降、凝结而引起各种问题。
专利文献1:特开平11-7028号公报
专利文献2:特开2002-72218号公报
专利文献3:特开2002-277622号公报
专利文献4:特开2003-275659号公报
发明内容
本发明是为了解决上述以往技术的不良情况而创作的,其目的在于提供在油墨中间隔物粒子不会下沉而能均匀地维持间隔物粒子的分散状态的喷头模块及印刷装置。
为了解决上述课题,本发明中的第一发明是一种喷头模块,具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、和将从储存***供给的间隔物分散液向前述喷头主体输送的输送***,在前述喷嘴片上设置有喷出孔,输送到前述喷头主体内部的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其中,在前述喷头主体的内部,配置有前述间隔物分散液能通过的内部过滤器,前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有供给前述间隔物分散液的流入口、和排出前述间隔物分散液的排出口,前述输送***具有泵,所述泵使从前述排出口排出的前述间隔物分散液向前述流入口返回。
第一发明的是一种喷头模块,其中,前述输送***具有排出阀,通过切换前述排出阀,而从循环状态切换成排出状态,所述循环状态是前述间隔物分散液从前述排出口返回前述流入口的状态,所述排出状态是前述间隔物分散液从前述排出口排出到前述储存***的状态。
第一发明的是一种喷头模块,其中,在前述间隔物分散液中分散有间隔物粒子,在前述内部过滤器的内部设置有通路,该通路具有前述间隔物粒子的直径的两倍以上的直径,使前述间隔物分散液通过,前述喷出孔的直径设定得比前述通路的直径大。
第一发明是一种印刷装置,具有:储存***,蓄积间隔物分散液;一个或两个以上喷头模块,排放前述间隔物分散液;供给***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并向前述各喷头模块供给前述间隔物分散液;和排出***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并使从前述喷头排出的前述间隔物分散液向前述储存***返回;前述各喷头模块具有供给泵,该供给泵对前述间隔物分散液的供给的容许和停止进行切换,在将前述各供给阀设为容许状态时,从前述供给***向前述各喷头模块供给前述间隔物分散液,其中,具有将前述供给***和前述排出***连接的连接***,在将前述各供给阀设为停止状态时,前述间隔物分散液不会通过前述各喷头模块,而通过前述连接***向前述排出***排出。
第一发明是一种印刷装置,前述喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、和将从储存***供给的间隔物分散液向前述喷头主体输送的输送***,在前述喷嘴片上设置有喷出孔,输送到前述喷头主体内部的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其中,在前述喷头主体的内部配置有前述间隔物分散液能够通过的内部过滤器,前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有供给前述间隔物分散液的流入口、和排出前述间隔物分散液的排出口,前述输送***具有使从前述排出口排出的前述间隔物分散液向前述流入口返回的泵和排出阀,通过切换前述排出阀,从前述间隔物分散液从前述排出口返回前述流入口的循环状态切换成前述间隔物分散液从前述排出口排出到前述储存***的排出状态,在将前述排出阀设为前述循环状态、并将前述供给泵设为停止状态的状态下,前述间隔物分散液从前述排出口向前述流入口返回的循环、和不通过前述喷头模块而返回到前述排出***的循环同时进行。
第一发明是一种印刷装置,具有:储存***,蓄积间隔物分散液;一个或两个以上喷头模块,排放前述间隔物分散液;供给***,将前述各喷头模块与前述储存***连接;和排出***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并使从前述喷头模块排出的前述间隔物分散液向前述储存***返回;前述喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、从前述供给***向前述喷头主体供给前述间隔物分散液的供给路径、使从前述喷头主体排出的前述间隔物溶液向前述排出***返回的排出路径,供给到前述喷头主体的前述间隔物分散液从设置于前述喷嘴片上的喷出孔排放,其中,在前述喷头主体的内部,配置有内部过滤器,前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有从前述供给路径供给前述间隔物分散液的流入口、和使前述间隔物分散液向前述排出路径返回的排出口,前述供给路径和前述排出路径分别与前述流入口和前述排出口连接,向前述供给路径供送的前述间隔物分散液在向前述排出路径供送前通过前述输送室。
第一发明是一种印刷装置,其中,前述各喷头模块的前述供给路径沿着前述间隔物分散液的流动方向依次与前述供给***连接,若将在上游侧与前述供给***连接的上游侧供给路径的供给阀关闭,并将在比前述上游侧供给路径靠近下游侧与前述供给***连接的下游侧供给路径的供给阀打开,则前述间隔物分散液不通过与前述上游侧供给路径连接的前述输送室,而通过与前述下游侧供给路径连接的前述输送室。
本发明中的第二发明是一种印刷方法,使供给到被内部过滤器分割成输送室和排放室的喷头主体的输送室的间隔物分散液通过前述内部过滤器,供给到前述排放室,并从设置于前述排放室的喷出孔朝向印刷对象物排放前述间隔物分散液,其中,在对前述印刷对象物排放前述间隔物分散液的印刷状态下,供给到前述输送室的前述间隔物分散液的至少一部分从前述输送室排出,在不对前述印刷对象物排放前述间隔物分散液的待机状态下,将前述间隔物分散液供给到前述排放室,将供给到前述排放室的前述间隔物分散液从前述排放室排出。
第二发明是一种印刷方法,其中,在前述待机状态下,也向前述输送室供给前述间隔物分散液,将供给到前述输送室的前述间隔物的分散液排出。
第二发明是一种印刷方法,其中,使从前述输送室排出的前述间隔物分散液向前述排放室和前述输送室的某一方或双方返回。
第二发明是一种印刷方法,其中,使从前述排放室排出的前述间隔物分散液向前述排放室和前述输送室的某一方或双方返回。
第二发明是一种印刷方法,其中,在前述待机状态下,使从前述排放室排出的前述间隔物分散液、和从前述输送室排出的前述间隔物分散液混合后向前述排放室和前述输送室的双方返回。
第二发明是一种喷头模块,具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、设置在前述喷嘴片上的一个或两个以上喷出孔、向前述喷头主体内部供给间隔物分散液的供给部、和从前述喷头主体内部排出前述间隔物分散液的排出部,从前述供给部供给的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其中,前述喷头主体的内部空间被前述间隔物分散液能够通过的内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反一侧的输送室,前述供给部具有:设置在前述排放室上的排放侧流入口、和设置在前述输送室上的供给侧流入口,前述间隔物分散液从前述排放侧流入口向前述排放室供给,从前述供给侧流入口向前述输送室供给,前述排出部具有:设置在前述排放室上的排放侧排出口、和设置在前述输送室上的供给侧排出口,前述间隔物分散液通过前述排放侧排出口和前述供给侧排出口而分别从前述排放室和前述输送室排出。
第二发明是一种喷头模块,其中,具有循环***,前述循环***使向前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述供给部返回。
第二发明是一种喷头模块,其中,前述循环***将从前述排放侧排出口排出的前述间隔物分散液、和从前述供给侧排出口排出的前述间隔物分散液混合,并使它们向前述供给部返回。
第二发明是一种喷头模块,其中,前述循环***具有蓄积间隔物分散液的缓冲室,蓄积在前述缓冲室中的前述间隔物分散液向前述供给部供给,从前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述缓冲室返回。
第二发明是一种印刷装置,具有:蓄积间隔物分散液的储存***、从前述储存***供给前述间隔物分散液的一个或两个以上喷头模块,前述各喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、设置在前述喷嘴片上的一个或两个以上喷出孔、向前述喷头主体内部供给间隔物分散液的供给部、和从前述喷头主体内部排出前述间隔物分散液的排出部,从前述供给部供给的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其中,前述喷头主体的内部空间被前述间隔物分散液能够通过的内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反一侧的输送室,前述供给部具有:设置在前述排放室上的排放侧流入口、和设置在前述输送室上的供给侧流入口,前述间隔物分散液从前述排放侧流入口向前述排放室供给,从前述供给侧流入口向前述输送室供给,前述排出部具有:设置在前述排放室上的排放侧排出口、和设置在前述输送室上的供给侧排出口,前述间隔物分散液通过前述排放侧排出口和前述供给侧排出口而分别从前述排放室和前述输送室排出。
第二发明是一种印刷装置,其中,具有循环***,所述循环***使向前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述供给部返回,前述间隔物分散液被从前述储存***供给到前述循环***。
在使间隔物粒子分散了的间隔物分散液的液体中,间隔物粒子不会凝结及下降,可稳定地向喷头主体供给间隔物分散液,可使采用了多个喷头的、与大型基板对应的间隔物喷出装置实用化。
附图说明
图1是说明第一发明的印刷装置的一例的图。
图2是说明第一发明的喷头模块的一例的图。
图3是说明在第一发明中使用的喷头主体的一例的放大剖视图。
图4是说明第一发明的印刷装置的其他的例子的框图。
图5是说明第二发明的印刷装置的一例的图。
图6是说明第二发明的喷头模块的一例的图。
图7是说明在第二发明中使用的喷头主体的一例的放大剖视图。
附图标记说明
1印刷装置
2、2′喷头模块
5储存***
10输送***
17缓冲室
20喷头主体
21排放室
22输送室
23流入口
24排出口
26喷嘴片
30内部过滤器
32喷出孔
41供给阀
42排出阀
51供给***
52排出***
53连接***
69间隔物粒子
100印刷装置
102喷头模块
105储存***
110循环***
117缓冲室
120喷头主体
121排放室
122输送室
125供给部
126排出部
130内部过滤器
131喷嘴片
132喷出孔
具体实施方式
<第一发明>
首先,关于第一发明的优选形式进行以下详细说明。
图2的附图标记2表示第一发明的喷头模块,该喷头模块2具有:喷头主体20、喷嘴片26、小排放室27、输送***10、供给阀41、排出阀42。
喷头主体20的内部作成中空,喷嘴片26由喷头主体20的一壁面、即底壁构成。
小排放室27配置在喷嘴片26的朝向喷头主体20内部侧的面上,在小排放室27中设置有压电元件,以便进行后述的间隔物分散液的排放。
在喷头主体20的内部,从喷嘴片26上的小排放室27和喷头主体20的顶板侧的壁面两者离开而配置有内部过滤器30,喷头主体20的内部空间被两分为内部过滤器30和顶板侧壁面之间的空间、以及内部过滤器30和小排放室27之间的空间。
图2的附图标记21表示被喷嘴片26、内部过滤器30、喷头主体20的侧壁包围、且配置有小排放室27的排放室,该图的附图标记22表示被喷头主体20的与喷嘴片26相反一侧的壁面即顶板侧壁面、内部过滤器30、喷头主体20的侧壁包围的输送室22。
这里,喷头主体20的顶板侧壁面细长,在该顶板侧壁面的纵长方向两端部分别设置有贯通孔,通过设置在一端部的贯通孔构成使间隔物分散液向输送室22流入的流入口23,通过设置在另一端部的贯通孔构成使间隔物分散液从输送室22流出的排出口24。
流入口23的直径和排出口24的直径分别与顶板侧壁面的长度相比非常短,所以流入口23和排出口24成为相互离开配置的状态。
输送***10具有:一端与流入口23连接而另一端与排出口24连接的输送通路12、和设置输送通路12的中途的缓冲室17。
在缓冲室17上连接有供给通路56的一端,供给阀41设置在供给通路56的中途,在关闭供给阀41并从后述的供给***截断缓冲室17的停止状态下,间隔物分散液不向缓冲室17供给,而在打开供给阀41并将缓冲室17与供给***连接的容许状态下,供给***的间隔物分散液向缓冲室17内部供给,在缓冲室17内部蓄积间隔物分散液。
喷头模块2具有未图示的超声波照射机构,由于蓄积在缓冲室17内的间隔物分散液被该超声波照射机构的超声波振动搅拌,间隔物粒子不下沉,维持在缓冲室17内部分散的状态。
在缓冲室17中安装有未图示的温度控制机构,若蓄积在缓冲室17内的间隔物分散液的温度上升,则通过温度控制机构冷却缓冲室17,通过热传导来冷却缓冲室17内的间隔物分散液。因此,即使由于超声波照射而使缓冲室17内的间隔物分散液被加热,也可将该间隔物分散液的温度始终维持为恒定。
喷头模块2具有检测缓冲室17内部的液体量的未图示的液体量传感器,在缓冲室17内部的液体量没有达到规定范围时,供给阀41成为容许状态,相反,在缓冲室17内部的液体量超过规定范围时,供给阀41成为停止状态。因此,在由于印刷而使缓冲室17内部的液体量减少时,从供给***补充间隔物分散液,使缓冲室17内部的液体量始终处于规定范围。
图2的附图标记67a表示蓄积在缓冲室17中的间隔物分散液,图2表示间隔物分散液67a的液体量没有到达规定范围,供给阀41为容许状态时的状态。
输送通路12的与缓冲室17连接的两个连接口中的、流入口23侧的输送通路12的连接口在间隔物分散液67a的液体量处于规定范围时位于比该间隔物分散液67a的液面靠下方的位置上。
这里,喷头主体20位于比缓冲室17靠下方的位置上,缓冲室17内的间隔物分散液67a从流入口23侧的输送通路12的连接口流落到该输送通路12内,到达流入口23。间隔物分散液若从流入口23向输送室22内部供给,则在流入口23和排出口24之间流动。
图3是喷头主体20的放大剖视图。内部过滤器30由金属网眼过滤器或无纺布那样具有使溶液通过其内部的通路的过滤器构成。从流入口23朝向排出口24流动的间隔物分散液的一部分通过内部过滤器30的通路而向排放室21输送。
图3的附图标记67表示间隔物分散液,间隔物分散液67由溶剂68、和分散在溶剂68中的间隔物粒子69构成。内部过滤器30的通路设为间隔物粒子69的直径的两倍以上,因此,间隔物分散液67在间隔物粒子69被分散了的状态下,向排放室21搬运。
在喷嘴片26和内部过滤器30之间,以从喷嘴片26离开的方式配置有设有多个孔的压电支承板35,小排放室27配置在喷嘴片26和压电支承板35之间。
在喷嘴片26上,设置有一个或两个以上喷出孔32,这里,喷出孔32为多个,在各喷出孔32的每一个上设置有一个小排放室27。
小排放室27的压电元件36分别设置在各喷出孔32附近的位置上,通过使位于期望的喷出孔32附近的压电元件36振动,而能从期望的喷出孔32使间隔物分散液67排放。
另外,压电元件35可作为区分相互邻接的小排放室27的隔壁而设置,也可设置在小排放室27的侧壁上。
若间隔物分散液67被排放,排放室21的间隔物分散液被消耗,则喷出孔32内的间隔物分散液67与大气接触的面(弯月面)的高度发生变化。
图2的附图标记8表示弯月面控制机构,缓冲室17与弯月面控制机构8的容器80连接。蓄积在该容器80内的间隔物分散液或溶剂,其液面高度与上述的弯月面的高度联动而变化。
缓冲室17内的间隔物分散液67a的液面高度通过未图示的液面传感器而被检测,通过与该液面传感器连接的减压机构,以使弯月面返回到既定高度的方式,将间隔物分散液或溶剂从容器80供给到缓冲室17。
即,在该喷头模块2中,通过控制从供给***51向喷头模块2供给间隔物分散液、并借助弯月面控制机构8对喷头模块2内的液体量进行微调整,可将喷头模块2内的液体量始终维持为恒定,结果,间隔物分散液67的排放可稳定地进行。
通过输送室22的间隔物分散液中的、没有向排放室21供给的间隔物分散液从排出口24返回到输送通路12中。
排出阀42安装在输送通路12的排出口24和缓冲室17之间的位置上。
图2的附图标记57表示一端与后述的排出***连接的排出通路,排出通路57的另一端经由排出阀42与输送通路12连接。若切换排出阀42,将输送通路12设为与排出***连接的排出状态,则从排出口24返回到输送通路12中的间隔物分散液通过排出通路57而排出到排出***中,但是若切换排出阀42,设为从排出***截断输送通路12的循环状态,则从排出口24返回到输送通路12中的将排出通路不会向排出通路57流出。
在输送通路12上,在排出口24和缓冲室17之间的位置上安装有循环泵15,在上述循环状态下,返回到输送通路12中的间隔物分散液在循环泵15的作用下向缓冲室17挤出。
挤出到缓冲室17的间隔物分散液再次朝向流入口23输送,所以若在循环状态下使循环泵15动作,则间隔物分散液67在缓冲室17和输送室22之间循环。
另外,在流入口23和缓冲室17之间设置有外部过滤器19。外部过滤器19使间隔物粒子通过,但能除去比间隔物粒子大的物体(包括杂屑、间隔物粒子的凝结物)。因此,只有分散有间隔物粒子的间隔物分散液67到达流入口23。
接着,对使用了该喷头模块2的第一发明的印刷装置进行说明。图1的附图标记1表示第一发明的印刷装置的一例。
印刷装置1具有储存***5、循环通路50、和一个或两个以上上述喷头模块2。这里,具有四个喷头模块2,在各喷头模块2、和喷头模块2的各部件上分别添上字a~d来进行区别。
储存***5具有储存容器58、和缓冲容器59。在储存容器58的内部,蓄积有在溶剂中分散了树脂粒子、即间隔物粒子的间隔物分散液,该间隔物分散液通过供给泵79而从储存容器58供给到缓冲容器59中,暂时蓄积在缓冲容器59内部,并且使多余蓄积在缓冲容器59中的间隔物分散液返回到储存容器58中。
在储存容器58和缓冲容器59中分别设置有未图示的搅拌机构,分别蓄积在储存容器58内部和缓冲容器59内部的间隔物分散液始终被搅拌机构搅拌,间隔物粒子不会下沉,始终维持被分散了的状态。
循环通路50由一端和另一端与缓冲容器59连接的管构成,在循环通路50的中途设置有大循环泵55,若使该大循环泵55动作,则缓冲容器59的间隔物分散液被引入到循环通路50的一端,并在循环通路50内部朝向另一端流动,然后从另一端返回到缓冲容器59。
若将循环通路50的引入间隔物分散液的一侧设为上游,将排出到缓冲容器59的一侧设为下游,则各喷头模块2a~2d的供给通路56a~56d从上游朝向下游一个一个依次连接到循环通路50的上游的一端侧。
图1的附图标记51表示比连接有循环通路50最下游侧的供给通路56d的位置靠上游侧的部分的供给***,在供给***51中流动的间隔物分散液从供给通路56a~56d向缓冲室17供给。
各喷头模块2a~2d的排出通路57a~57d在循环通路50中比供给***51靠下游侧位置,从上游朝向下游一个一个依次被连接。图1的附图标记52表示比连接有循环通路50最上游侧的排出通路57a的位置靠下游的部分的排出***,从各喷头模块2a~2d排出的间隔物分散液返回到排出***52中。
最上游侧的排出通路57a在比最下游侧的供给通路56d更下游侧与循环通路50连接。因此,不向喷头模块2a~2d供给而通过了供给***51的间隔物分散液通过循环通路50中的、最下游侧的供给通路56d和最上游侧的排出通路57a之间的部分,并排出到排出***52中。图1的附图标记53表示循环通路50中的、最下游侧的供给通路56d和最上游侧的排出通路57a之间的部分的连接***,该连接***将供给***51与排出***52连接。
接着,对使用该印刷装置1印刷间隔物分散液的工序的一例进行说明。在将各供给阀41置于容许状态,将各排出阀42置于循环状态的状态下,使大循环泵55动作。即使在将各供给通路56a~56d置于容许状态的情况下,在供给***51中流动的间隔物分散液的流量对于从位于最上游的供给通路56a到位于最下游的供给通路56d供给的间隔物分散液来说,设为足够的流量,所以在各喷头模块2a~2d的缓冲室17中蓄积间隔物分散液。
若将各供给阀41置于停止状态,并将各排出阀42置于循环状态,使循环泵15动作,则如上所述,间隔物分散液在各喷头模块2a~2d内在缓冲室17和输送室22之间循环。
若将作为印刷对象物的基板配置在与各喷头模块2a~2d的喷嘴片26对置的位置上,并从位于基板应印刷的印刷位置正上方的喷出孔32排放间隔物分散液,则在基板的印刷位置上涂敷(印刷)间隔物分散液。
由于间隔物粒子容易下沉,所以若间隔物分散液在喷头主体内部不移动,则间隔物粒子分离,每次从喷出孔32排放的间隔物粒子的数量发生变动,但若在印刷时使间隔物分散液始终在缓冲室17和输送室22之间循环,则间隔物分散液在喷头模块2内部不会下沉。
若维持上述的间隔物分散液的循环,则在输送室22内部间隔物分散液始终流动,但由于循环泵15的挤出量一定,所以在从喷出孔32排放间隔物分散液时、和不排放时,在输送室22中流动的间隔物分散液的流速变化。
从喷出孔32排放的量被压电元件36引起的液面的振动控制,若通过喷出孔32上的间隔物分散液的流速变动,则施加于喷出孔32上的压力也变动,从喷出孔32排放的量偏离预想量。
在第一发明中,间隔物分散液的流动是在由内部过滤器30与排放室21隔开的输送室22中产生的,所以即使在输送室22中流动的间隔物分散液的流速稍有变动,也不会对喷出孔32受到的压力带来影响。因此,从喷出孔32始终排放被压电元件36控制了的量,能进行稳定的排放。
若在印刷时始终使大循环泵55动作,则向供给***51供给间隔物分散液。在由于喷出孔32的排放使得缓冲室17内的液体量低于规定量时,供给阀41被置于容许状态,所以维持在缓冲室17中蓄积有间隔物分散液的状态。
此外,在供给阀41被置于停止状态时,在供给***51中流动的间隔物分散液不通过喷头模块2a~2d,而通过连接***53送向排出***52,并向缓冲容器59返回。
这样,即使在间隔物分散液不被送向喷头模块2a~2d时,间隔物分散液也在循环通路50和缓冲容器59之间循环,不会在循环通路50内部停滞,所以间隔物粒子也不会在循环通路50的中途下沉。
由于间隔物粒子容易下沉,所以例如在短时间内中止印刷的情况下,优选地是始终维持循环通路51和缓冲容器59之间的循环、和各喷头模块2a~2d内的循环。
对为了使印刷装置1长时间停止而清洗其内部的清洗机构进行说明,印刷装置1除了具有供给***51外,具有:配置了有机溶剂这样的清洗液的清洗容器71、和输送该清洗液的清洗路径72。
参照图1、图2,在清洗路径72上,连接有各喷头模块2a~2d的清洗管75的一端,若打开设置于清洗管75上的切换阀76,则从清洗路径72向清洗管75供给清洗液。
清洗管75分支成与排放室21连接的排放侧配管73、和与输送通路12连接的输送通路侧配管74,通过分支管77的切换,将清洗管75从输送通路侧配管74截断而与排放侧配管73连接,则清洗液流向排放侧配管73,当打开排放侧配管73中途设置的排放侧阀78时,清洗液供给到排放室21,排放室21内部被清洗液清洗。清洗后的清洗液从喷出孔32向外部排出。
输送通路侧配管74在缓冲室17和外部过滤器19之间与输送通路12连接。通过分支阀77的切换,向输送通路侧配管74供给清洗液,当通过将输送通路侧配管74与输送通路12连接的输送通路侧阀79的切换,而使清洗液向输送通路12的外部过滤器19一侧流动时,利用清洗液来清洗外部过滤器19和输送室22。此时,若将排出阀42设为排气状态,则清洗后的间隔物分散液向排出***52排出,并从排出***52向排水容器3排出。
以上,对同时向各喷头模块2a~2d内供给间隔物分散液并进行印刷的情况进行了说明,但是第一发明并不限定于此,也可选择多个喷头模块中的一个或两个以上进行印刷,并在该印刷结束后,通过剩余的喷头模块进行印刷。
对循环泵15挤出间隔物分散液的情况并没有限定,即使循环泵15通过吸入间隔物分散液而使间隔物分散液在循环通路12内循环,也可进一步设置挤出泵和吸入泵这两种泵,此外,其设置场所在输送通路12的中途即可,也可不在排出口24和缓冲室17之间的位置上。总之,循环泵15只要能使间隔物分散液在输送***10和输送室22之间循环即可。
以上,对使间隔物分散液在喷头模块2内循环的情况进行了说明,但是第一发明并不限定于此。
图4的附图标记2′表示在其他例子的印刷装置1′中使用的喷头模块。该喷头模块2′具有与图2所示的喷头模块2相同构造的缓冲室17、外部过滤器19、和喷头主体20,但喷头主体20的输送室22、外部过滤器19、缓冲室17串联地分别连接于供给***51和排出***52上,在将供给阀41设为容许状态时,从供给***51供给的间隔物分散液通过缓冲室17、和外部过滤器19,并通过流入口23向输送室22内供给,在流过输送室22的内部后,不返回到缓冲室17而从排出口24向排出***52排出。
图4的附图标记81表示从供给***51向流入口23供给间隔物分散液的供给路径,该图的附图标记82表示间隔物分散液从排出口24返回到排出***52的排出路径。
该印刷装置1′除了喷头模块2′以外,具有与图1所示的印刷装置1相同的构造,返回到排出***52的间隔物分散液向缓冲室59返回,在大循环泵55的作用下再次向供给***51供给。即,在该印刷装置1′中,间隔物分散液在储存***5、供给***51、供给路径81、输送室22、排出路径82、和排出***52之间循环,不会停滞,所以间隔物粒子不易下沉。
因此,若一边使间隔物分散液循环一边进行印刷,则从喷出孔32排放的液滴中的间隔物粒子的个数不会产生不均。
在该印刷装置1′中,也可将两个以上的喷头模块2′分别与相同的供给***51和排出***52连接,在该情况下,若将位于供给***51的上游侧的喷头模块2′的供给阀41设为容许状态,则间隔物分散液优先地向该喷头模块2′供给。此外,若将位于上游侧的喷头模块2′的供给阀41设为停止状态,则在供给***51中流动的间隔物分散液优先地向在该喷头模块2′的下游侧邻接的喷头模块2′流动。此外,若将在供给***51中流动的间隔物分散液的量设定得足够大,则可同时向多个喷头模块2′供给间隔物分散液,使间隔物分散液在一个储存***5、一个供给***51、多个喷头模块2′、和一个排出***52间循环。
用于第一发明的间隔物粒子的种类没有特别的限定,例如可使用直径4μm以上、6μm以下的间隔物粒子。
在第一发明中,内部过滤器30的种类也没有特别限定,只要是难以吸附间隔物分散液中的间隔物粒子的材质即可,可使用无纺布、金属制过滤器等各种部件,使间隔物粒子通过的通路的直径优选为间隔物粒子的直径的两倍以上。
在第一发明中,喷出孔32的形状和大小也没有特别的限定,但考虑稳定的排放性,优选具有内部过滤器30的通路的直径的两倍以上的直径。此外,喷嘴片26的喷出孔32的大小可根据作为目的的排放液滴尺寸进行选定,但是其直径优选在2μm以上、40μm以下。
此外,在第一发明中,缓冲室17内的超声波照射可以只在其喷头模块2进行印刷时照射,也可以在没有通过喷头模块2进行印刷时继续照射。在进行超声波照射时,可以连续进行超声波照射,也可间歇进行超声波照射。
以上,对仅在缓冲室17中设置温度控制机构的情况进行了说明,但第一发明并不限定于此,例如可在外部过滤器19中设置温度控制机构,基于测定的间隔物分散液的温度,对外部过滤器19进行加热或冷却,从而可将通过外部过滤器19后的间隔物分散液设定为既定温度。间隔物分散液的温度控制可在缓冲室17和外部过滤器19的某一方中进行,也可在双方中进行。
以上,对以在喷出孔32的附近设置压电元件的压电元件方式控制喷出孔32的排放的情况进行了说明,但在第一发明中排放的控制方法并不限定于此,也可采用喷沫(为注册商标)方式、热射方式等各种方式。
<第一发明的评价试验>
[间隔物粒子排放个数]
通过上述图1、图2所示的印刷装置1,进行市场上销售的间隔物分散溶液的印刷,并对排放的液滴中的间隔物个数进行评价。
另外,间隔物分散液是使为了间隔物散布用而制造的市场上销售的间隔物粒子分散于乙醇类混合溶剂中,预先通过过滤器除去凝结体,并进行调整而得到的物质,使用间隔物粒子的粒子系为4.1μm、间隔物粒子的浓度调整为0.1wt%的物质。
在喷嘴(喷出孔32)直径为28μm的情况下,排放液滴尺寸为20pl,一个液滴中的间隔物个数为3.2±0.2。
进而,在喷嘴直径为23μm的情况下,排放液滴尺寸为8pl,一个液滴中的间隔物个数为2.0±0.9。
从这些结果可知,可通过改变喷嘴直径,来控制排放液滴尺寸、和液滴中的间隔物个数。
[排放稳定性评价试验]
使用图1、图2所示的印刷装置1,对于在循环通路50和喷头模块2内这二者中进行间隔物分散液的循环的情况(实施例1)、仅在循环通路50中进行间隔物分散液的循环的情况(比较例1)、在循环通路50和喷头模块2内这两者中进行间隔物分散液的循环、并同时对蓄积在缓冲室17内的间隔物分散液进行超声波照射的情况(实施例2),从喷出孔32进行间隔物分散液的连续排放,并对连续排放时液滴中的间隔物数量进行评价。
将结果表示于下述表1中。
[表1]
表1:各种运转条件下液滴中的间隔物个数(第一发明)
初期 | 经过时间 | 维护操作后 | |||
10分钟 | 30分钟 | 60分钟 | |||
比较例1 | 2.0±0.9 | 2.0±1.0 | 1.9±1.0 | 1.5±1.0 | 2.0±0.9 |
实施例1 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 1.9±0.9 | 2.0±0.9 |
实施例2 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 |
从上述表1可了解到,在喷头模块2内不使间隔物分散液循环的比较例1中,观察到间隔物的数量在60分钟后从初期的2.0±0.9个减少到1.5±1.0个。另一方面,在喷头模块2内使间隔物分散液循环的实施例1中,60分钟后间隔物数量为1.9±0.9个,看到对于间隔物数量的减少的改善。进而,在当于喷头模块2内循环时进行超声波照射的实施例2中,即使在60分钟后,也没有变化,确认到排放稳定性的效果。
在60分钟连续排放后,进行喷头模块2内的超声波照射、间隔物分散液的循环、喷头模块2的冲洗操作后的间隔物数量的评价时,即使在喷头模块2内没有循环的情况下,也可通过维护操作,而恢复到初期的2.0±0.9个。
这样可知:通过在喷头模块2内使间隔物分散液循环,更优选地是对喷头模块2内的间隔物分散液进行超声波照射,能够提高排放稳定性。
<第二发明>
接着,关于第二发明的优选形式进行以下详细说明。
图6的附图标记102表示第二发明的喷头模块的一例,该喷头模块该喷头模块102具有:喷头主体120、喷嘴片131、供给部125、排出部126、循环***110。
喷头主体120的内部作成中空,喷嘴片131由喷头主体120的一壁面、即底壁构成。在喷头主体120的内部,从喷嘴片131和喷头主体120的与喷嘴片131相反侧的壁面两者离开而配置有内部过滤器130,喷头主体120的内部被两分为内部过滤器130和壁面之间的空间、以及内部过滤器130和喷嘴片131之间的空间。
图6的附图标记121表示被喷嘴片131、内部过滤器130、喷头主体120的侧壁包围的排放室,该图的附图标记122表示被喷头主体120的与喷嘴片131相反一侧的壁面、内部过滤器130、喷头主体120的侧壁包围的输送室。
输送***110具有:循环通路111、和设置循环通路111的中途的缓冲室117。在缓冲室117上连接有供给通路156的一端,若将设置于供给通路156上的供给阀141打开,则缓冲室117与后述的大循环通路150连接,在大循环通路150中流动的间隔物分散液流入到缓冲室117中。
若流入到缓冲室117中的间隔物分散液的液体量超过设定量,则向循环通路111的一端部侧流出。缓冲室117与后述的弯月面控制机构108连接,弯月面控制机构108为了进行弯月面的微调整而与缓冲室117之间进行间隔物分散液或溶剂的交换。
若从弯月面控制机构108向缓冲室117供给间隔物分散液或溶剂,则在缓冲室117中与从大循环通路150供给的间隔物分散液混合并蓄积。
图6的附图标记167a表示蓄积在缓冲室117中的间隔物分散液。
循环通路111的一端与供给通路125连接,另一端与排出部126连接。循环通路111的与缓冲室117连接的两个连接口中的、供给部侧的连接口,在缓冲室117内的间隔物分散液167a的液体量处于后述的规定范围时,位于比该间隔物分散液167a的液面靠下方的位置上。
缓冲室117位于比供给部125靠上方的位置上,缓冲室17内的间隔物分散液167a从供给部125侧的循环通路111的连接口流落到该循环通路111内。
供给部125具有:第一、第二供给管113、114,一端分别与循环通路111的一端部连接;供给侧切换阀143,设置在第一、第二供给管113、114和循环通路111的连接位置处;供给侧流入口123,设置在输送室122的壁面上,连接有第一供给管113的另一端;和排放室侧流入口124,设置在排放室121的壁面上,连接有第二供给管114的另一端。
因此,输送室122经由供给侧流入口123和第一供给管113与供给侧切换阀143连接,排放室121经由排放侧流入口124和第二供给管114与供给侧切换阀143连接,通过供给侧切换阀143的切换,缓冲室117经由循环通路111与排放室121和输送室122中的某一方或双方连接,在循环通路111中流动的间隔物分散液流入排放室121和输送室122的某一方或双方。
在第一、第二供给管113、114的中途设置有第一、第二外部过滤器137、138,在间隔物分散液通过外部过滤器137、138时,间隔物粒子凝结后的粒子块和尘土被除去,所以向排放室121和输送室122中供给尘土被除去且间隔物粒子分散了的状态的间隔物分散液。
参照图7,在喷嘴片131上,设置有一个或两个以上的喷出孔132。
在喷嘴片131上设置有压电支承板135,在喷嘴片131、和喷嘴片131上的与压电支承板135之间的位置上,在喷出孔132附近位置,分别设置有压电元件136。在停止印刷的状态下,通过压电元件136将喷出孔132附近的压力设为既定压力以下,以使间隔物分散液167不会从喷出孔132排放。
排出部126具有:输送室侧排出口127、排放室侧排出口128、第一、第二排出管118、119,输送室侧排出口127设置在输送室122壁面的与供给侧流入口123离开的位置上,排放室侧排出口128设置在排放室121壁面的与排放室侧流入口124离开的位置上。
第一排出管118一端与输送室侧排出口127连接,在输送室122内部从供给侧流入口123朝向输送时测排出口127流动的间隔物分散液向第一排出管118排出。
另一方面,第二排出管119一端与排放室侧排出口128连接,在排放室121内部从排放室侧流入口124朝向排放室侧排出口128流动的间隔物分散液向第二排出管119排出。
第一排出管118的另一端与循环通路111上与连接有第一、第二供给管113、114一侧相反侧的端部连接,第二排出管119的另一端部与排出通路157的另一端部连接,所述排出通路157一端与后述的大循环通路连接。
第一排出管118与循环通路111连接的连接位置、和第二排出管119与排出通路157连接的连接位置通过连接管149而相互连接。
在连接位置上分别设置有切换阀142、144。通过设置于第一排出管118和循环通路111的连接位置的切换阀142、和设置于第二排出管119和排出通路157的连接位置的切换阀144的切换,排放室121和输送室122与循环通路111和排出通路157中的某一个连接,从输送室122排出到第一排出管118的间隔件分散液排出到循环通路111或排出通路157,从排出室121排出到第二排出管119的间隔件分散液排出到循环通路111或排出通路157。
这里,在循环通路111的排出部126和缓冲室117之间的位置上设置有循环泵115,从排出部126排出到循环通路111的间隔件分散液在循环泵115的动作下向缓冲室117返回,再次向供给部125供送。
因此,在间隔物分散液没有从排出部126排出到排出通路157时,间隔物分散液在缓冲室117、供给部125、排出部126之间循环。
在缓冲室117中设置有未图示的搅拌机构,若该搅拌机构动作,则超声波间歇地或连续地照射到缓冲室117内部的间隔物分散液上,通过该超声波搅拌间隔物分散液,间隔物粒子成为均匀分散着的状态。
因此,从大循环通路150新供给的间隔物分散液、和从排出部126返回到缓冲室117中的间隔物分散液在缓冲室117内部分散状态都变得均匀,并在喷头模块102内部循环。
在缓冲室117中设置有未图示的温度控制机构,若蓄积在缓冲室117内部的间隔物分散液的温度超过设定温度,则通过温度控制机构冷却缓冲室117,通过热传导来冷却缓冲室117内部的间隔物分散液。因此,即使由于超声波振动而使缓冲室117内的间隔物分散液被加热,也可将该间隔物分散液的温度始终维持为恒定。
接着,对使用了该喷头模块102的印刷装置的一例进行说明。
图5的附图标记100表示第二发明的印刷装置的一例,该印刷装置100具有储存***105、大循环通路150、和一个或两个以上上述喷头模块102。这里,印刷装置100具有四个喷头模块102,在各喷头模块102、和喷头模块102的各部件上分别添上字a~d来进行区别。
储存***105具有储存容器158、和缓冲容器159。在储存容器158的内部蓄积有间隔物分散液,该间隔物分散液通过供给泵179而从储存容器158供给到缓冲容器159中,暂时蓄积在缓冲容器159内部,并且使多余蓄积在缓冲容器159中的间隔物分散液返回到储存容器158中。
在储存容器158和缓冲容器159中分别设置有未图示的搅拌机构,分别蓄积在储存容器158内部和缓冲容器159内部的间隔物分散液被搅拌机构搅拌,从而维持间隔物粒子被均匀分散的分散状态。
大循环通路150两端与缓冲容器159连接,若使设置在大循环通路150上的大循环泵155动作,则缓冲容器159中蓄积的间隔物分散液被引入到大循环通路150,并在大循环通路150内从一端朝向另一端流动,然后返回到缓冲容器159。即,通过大循环泵155的动作,使间隔物分散液在缓冲容器159和大循环通路150之间循环。
若将大循环通路150的从缓冲容器159供给间隔物分散液的一侧设为上游侧,将间隔物分散液向缓冲容器159返回的另一端侧设为下游侧,则个喷头模块102a~102d的供给路径156a~156d从上游侧朝向下游侧依次与大循环通路150连接,若打开设置于供给通路156a~156d上的供给阀141,而使大循环通路150和缓冲室117连接,则间隔物分散液从大循环通路150流入缓冲室117。
大循环通路150构成为,其中流动有比各供给通路156a~156d中流动的间隔物分散液的合计量还多的间隔物分散液,所以若同时打开各供给阀141,则间隔物分散液不仅到达上游侧的供给通路156a,也到达下游侧的供给通路156d,最终向所有喷头模块102a~102d中供给间隔物分散液。
在缓冲室117中设置有未图示的液体量控制机构,液体量控制机构检测缓冲室117内部的液体量,在其液体量低于设定范围时,将缓冲室117与大循环通路150连接而向缓冲室117供给间隔物分散液,相反,在缓冲室117内部的液体量超过设定范围时,将缓冲室117从大循环通路150截断,而停止间隔物分散液的供给。
此外,在弯月面控制机构108的容器180内蓄积有间隔物分散液或溶剂等缓冲液,容器180内的缓冲液的液面高度与在喷出孔132内间隔物分散液与大气接触的面(弯月面)的高度联动而变化,弯月面控制机构180在减压机构的作用下,从容器180向缓冲室117供给与该变动量对应的量的缓冲液,将弯月面始终维持为恒定的状态。
即,在该喷头模块102中,通过控制从大循环通路150向喷头模块102的间隔物分散液的供给、并借助弯月面控制机构108对喷头模块102内的液体量进行微调整,可将喷头模块102内的液体量始终维持为恒定,结果,间隔物分散液的排放可稳定地进行。
各喷头模块102a~102d的排出通路157a~157d在比位于最下游的供给通路156d更靠近下游侧的位置上与大循环通路150连接,从各喷头模块102a~102d的排出部126排出的间隔物分散液向大循环通路150排出后,再次返回缓冲容器159。
另外,该印刷装置具有对各喷头模块102a~102d进行清洗的清洗机构170。清洗机构170具有:填充有有机溶剂那样的清洗液的清洗容器171、和一端与清洗容器171连接而另一端与大循环通路150连接的清洗路径172。
这里,清洗路径172在供给通路156a~156d的连接位置和排出通路157a~157d的连接位置之间的位置与大循环通路50连接。
清洗容器171的清洗液在通过清洗路径172和大循环通路150,向缓冲容器159供送之前,从大循环通路150向排水容器103排出。
在清洗路径172上,连接有各喷头模块102a~102d的清洗管的一端。参照图6,若对一个喷头模块102进行说明,则当打开设置于清洗管175的中途的切换阀176,则清洗路径172的清洗液向清洗管175供给。
这里,清洗管175的另一端与第二供给管114的中途连接,通过切换设置在其连接位置上的切换阀177、和供给侧切换阀143,清洗管175与第一、第二供给管113、114的一方或双方连接,在供给清洗液的同时,与清洗管175连接的管被从缓冲室117截断,停止间隔物分散液的供给。
如上所述,第一供给管113与输送室122连接,第二供给管114与排放室121连接,所以当向第一、第二供给管113、114供给清洗液时,清洗液被供给到排放室121或输送室122,残留于内部的间隔物分散液被清洗液冲走,与其他杂质一起向第一、第二排出管118、119排出。
若通过排出部126的切换阀142、144的切换,使向第一、第二排出管118、119排出的清洗液向排出通路157排出,则清洗液从排出通路157向大循环通路150排出,不从大循环通路150返回缓冲容器159,而排出到排水容器103。
接着,对使用该印刷装置100、对作为印刷对象物的基板喷出间隔物分散液的方法进行说明。
一边使大循环泵155动作,使间隔物分散液在大循环通路150和缓冲容器159之间循环,一边通过液体量控制机构,将各喷头模块102a~102d的缓冲室117内部的液体量维持为恒定。
在该状态下,若使各喷头模块102a~102d的循环泵115动作,并切换供给侧切换阀143、和排出部126的切换阀142、144,以使第一、第二供给管113、114、第一、第二排出管118、119与缓冲室117连接,则间隔物分散液在排放室121内部和输送室122内部这二者中流动,在排放室121中流动的间隔物分散液、和在输送室122中流动的间隔物分散液同样在循环通路111中混合,通过缓冲室117,再次向供给部125侧供送。
此时,间隔物分散液既不会停滞于排放室121内部,也不会停滞于输送室122内部,维持了流动的状态,所以间隔物粒子在液体中不会下沉,可维持分散了的状态。
一边维持该状态,一边进行对位,以使各喷头模块102a~102d的喷嘴片131和作为印刷对象物的基板对置,并使喷出孔132与基板的印刷位置对置。
若使与印刷位置正上方的喷出孔132对应的压电元件136振动,则从该喷出孔132朝向印刷位置排放间隔物分散液167。
在刚要从喷出孔132排放间隔物分散液167时,若一边维持间隔物分散液在缓冲室117和输送室122之间循环的状态,一边切换供给侧切换阀143、排出部126的切换阀142,以便将排放室121从排出通路157和缓冲室117二者截断,则在输送室122内部流动有间隔物分散液,但在排放室121内部没有流动有间隔物分散液。
若在从喷出孔132排放间隔物分散液167期间(印刷状态),维持该状态,则不会因间隔物分散液167的流动引起的压力变化而对喷出孔132带来影响,所以可从喷出孔132排放既定量的间隔物分散液167。
当从喷出孔132排放间隔物分散液167时,排放室121内的间隔物分散液的液体量较少,但在内部过滤器130中形成有间隔物分散液中的间隔物粒子169、和溶剂168能通过的未图示的通路,所以间隔物分散液167通过内部过滤器130的通路而向排放室121补充。
在印刷状态下,从缓冲容器117向输送室122供给间隔物分散液167,缓冲室117内的间隔物分散液如上所述在液体量控制机构和弯月面控制机构108的作用下其液体量始终维持为恒定,所以在排放室121内部,始终配置有一定量的间隔物分散液167。结果,喷出孔132内的弯月面始终维持为一定的状态,间隔物分散液的排放被稳定地进行。
在印刷位置排放设定量的间隔物分散液的动作结束后,停止从喷出孔132的排放,而结束印刷状态。
接着,若切换供给侧切换阀143、和排出部126的切换阀142、144,以使输送室122和排放室121两者与缓冲室117连接,则在间隔物分散液向输送室122和排放室121两者供给后,同样向缓冲器117返回而进行循环,间隔物分散液167在输送室122内部和排放室121内部这两者中流动。
例如,若在将印刷后的基板与新基板进行更换期间、或在进行上述基板的对位等在比较短的时间内停止印刷的待机状态下,使间隔物分散液在输送室122和排放室121内部流动,则在排放室121或输送室122内不会引起间隔物粒子的下沉,不会引起内部过滤器130或喷出孔132的堵塞。
另外,在几小时以上停止印刷的情况下,若通过上述的清洗机构170使排放室121内部和输送室122内部的间隔物分散液排出,则即使使大循环泵150或循环泵115停止,内部过滤器130或喷出孔132液也不会被间隔物粒子堵塞。
在印刷装置100具有多个喷头模块102a~102d的情况下,若使用所有的喷头模块102a~102d同时进行印刷,则能在大型基板的较广的印刷位置印刷间隔物分散液。此外,在选择多个喷头模块102a~102d中的一个或两个以上的喷头模块102a~102d进行印刷的情况下,若将不进行印刷的喷头模块102a~102d置于上述的待机状态,则在喷头模块102a~102d上不会引起间隔物粒子的堵塞。
以上,对仅在缓冲室117中设置温度控制机构的情况进行了说明,但是第二发明并不限定于此,例如可在第一、第二外部过滤器137、138中的某一方或双方上设置温度控制机构,基于测定的间隔物分散液的温度,对第一、第二外部过滤器137、138中的某一方或双方进行加热或冷却,从而可使通过第一、第二外部过滤器137、138后的间隔物分散液为设定温度。间隔物分散液的温度控制可在缓冲室17和第一、第二外部过滤器137、138的某一方中进行,也可在双方中进行。
用于第二发明的间隔物粒子的种类没有特别的限定,例如可使用直径4μm以上、6μm以下的间隔物粒子。
在第二发明中,内部过滤器130的种类也没有特别限定,可使用无纺布、金属制过滤器等各种部件,使间隔物粒子通过的通路的直径优选为间隔物粒子的直径的两倍以上。
在第二发明中,喷出孔132的形状和大小也没有特别的限定,但考虑稳定的排放性,优选具有内部过滤器130的通路的直径的两倍以上的直径。此外,喷嘴片126的喷出孔132的大小可根据作为目的的排放液滴尺寸进行选定,但是其直径优选在20μm以上、40μm以下。
此外,在第二发明中,缓冲室117内的超声波照射可以只在其喷头模块102进行印刷时照射,也可以在没有通过喷头模块102进行印刷时继续照射。在进行超声波照射时,可以连续进行超声波照射,也可间歇进行超声波照射。
以上,对以在喷出孔132的附近设置压电元件的压电元件方式控制喷出孔132的排放的情况进行了说明,但在第二发明中排放的控制方法并不限定于此,也可采用喷沫(为注册商标)方式、热射方式等各种方式。
<第二发明的评价试验>
[间隔物粒子排放个数]
通过上述图5、图6所示的印刷装置100,进行市场上销售的间隔物分散溶液的印刷,并对排放的液滴中的间隔物个数进行评价。
另外,间隔物分散液是使为了间隔物散布用而制造的市场上销售的间隔物粒子分散于乙醇类混合溶剂中,预先通过过滤器除去凝结体,并进行调整而得到的物质,使用间隔物粒子的粒子系为4.1μm、间隔物粒子的浓度调整为0.1wt%的物质。
在喷嘴(喷出孔132)直径为28μm的情况下,排放液滴尺寸为20pl,一个液滴中的间隔物个数为3.2±0.2。
进而,在喷嘴直径为23μm的情况下,排放液滴尺寸为8pl,一个液滴中的间隔物个数为2.0±0.9。
从这些结果可知,可通过改变喷嘴直径,来容易地控制排放液滴尺寸、和液滴中的间隔物个数。
[排放稳定性评价试验]
使用图5、图6所示的印刷装置100,以下述三个条件,从喷出孔132进行60分钟的间隔物分散液的连续排放,并对连续排放时液滴中的间隔物数量进行评价,所述三个条件指,一边使间隔物分散液在大循环通路150中循环、一边使间隔物分散液在输送室122内部流动的情况(实施例3);仅在大循环通路150中进行间隔物分散液的循环、而在输送室122内部没有流动有间隔物分散液的情况(比较例2);一边使间隔物分散液在大循环通路150中循环、一边使间隔物分散液在输送室122内部流动、并同时对蓄积在缓冲室117内的间隔物分散液进行超声波照射的情况(实施例4)。
另外,在实施例3、4的情况下,都是在刚要从喷出孔132排放间隔物分散液之前,停止在排放室121内部流动间隔物分散液。
将结果表示于下述表2中。
[表2]
表2:各种运转条件下液滴中的间隔物个数(第二发明)
初期 | 经过时间 | 维护操作后 | |||
10分钟 | 30分钟 | 60分钟 | |||
比较例2 | 2.0±0.9 | 2.0±1.0 | 1.9±1.0 | 1.5±1.0 | 2.0±0.9 |
实施例3 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 1.9±0.9 | 2.0±0.9 |
实施例4 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 | 2.0±0.9 |
从上述表2可知,在印刷状态下在输送室122内不使间隔物分散液流动的比较例2中,观察到间隔物的数量在60分钟后,从初期的2.0±0.9个减少到1.5±1.0个。另一方面,在输送室122内使间隔物分散液流动的实施例3中,60分钟后间隔物数量为1.9±0.9个,看到对于间隔物数量的减少的改善。进而,在一边在输送室122内部流动有间隔物分散液一边进行超声波照射的实施例4中,即使在60分钟后也没有变化,确认到排放稳定性的效果。
在60分钟连续排放后,进行喷头模块102内的超声波照射、间隔物分散液的循环、喷头模块102的冲洗操作后的间隔物数量的评价时,即使在喷头模块102内没有循环的情况下,也可通过维护操作,而恢复到初期的2.0±0.9个。
这样,了解到:通过在输送室122内使间隔物分散液流动,更优选地,对喷头模块102内的间隔物分散液进行超声波照射,而能提高印刷状态下的排放稳定性。
Claims (18)
1.一种喷头模块,具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、和将从储存***供给的间隔物分散液向前述喷头主体输送的输送***,
在前述喷嘴片上设置有喷出孔,输送到前述喷头主体内部的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其特征在于,
在前述喷头主体的内部,配置有前述间隔物分散液能通过的内部过滤器,
前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,
在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有供给前述间隔物分散液的流入口、和排出前述间隔物分散液的排出口,
前述输送***具有泵,所述泵使从前述排出口排出的前述间隔物分散液向前述流入口返回。
2.如权利要求1所述的喷头模块,其特征在于,前述输送***具有排出阀,
通过切换前述排出阀,而从循环状态切换成排出状态,所述循环状态是前述间隔物分散液从前述排出口返回前述流入口的状态,所述排出状态是前述间隔物分散液从前述排出口排出到前述储存***的状态。
3.如权利要求1所述的喷头模块,其特征在于,在前述间隔物分散液中分散有间隔物粒子,
在前述内部过滤器的内部设置有通路,该通路具有前述间隔物粒子的直径的两倍以上的直径,使前述间隔物分散液通过,
前述喷出孔的直径设定得比前述通路的直径大。
4.一种印刷装置,具有:储存***,蓄积间隔物分散液;一个或两个以上喷头模块,排放前述间隔物分散液;供给***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并向前述各喷头模块供给前述间隔物分散液;和排出***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并使从前述喷头排出的前述间隔物分散液向前述储存***返回;
前述各喷头模块具有供给泵,该供给泵对前述间隔物分散液的供给的容许和停止进行切换,
在将前述各供给阀设为容许状态时,从前述供给***向前述各喷头模块供给前述间隔物分散液,其特征在于,
具有将前述供给***和前述排出***连接的连接***,在将前述各供给阀设为停止状态时,前述间隔物分散液不通过前述各喷头模块,而通过前述连接***向前述排出***返回。
5.如权利要求4所述的印刷装置,其特征在于,前述喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、和将从储存***供给的间隔物分散液向前述喷头主体输送的输送***,
在前述喷嘴片上设置有喷出孔,输送到前述喷头主体内部的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,
在前述喷头主体的内部,配置有前述间隔物分散液能通过的内部过滤器,
前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,
在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有供给前述间隔物分散液的流入口、和排出前述间隔物分散液的排出口,
前述输送***具有使从前述排出口排出的前述间隔物分散液向前述流入口返回的泵和排出阀,
通过切换前述排出阀,从前述间隔物分散液从前述排出口返回前述流入口的循环状态切换成前述间隔物分散液从前述排出口排出到前述储存***的排出状态,
在将前述排出阀设为前述循环状态、并将前述供给泵设为停止状态的状态下,前述间隔物分散液从前述排出口向前述流入口返回的循环、和不通过前述喷头模块而返回到前述排出***的循环同时进行。
6.一种印刷装置,具有:储存***,蓄积间隔物分散液;一个或两个以上喷头模块,排放前述间隔物分散液;供给***,将前述各喷头模块与前述储存***连接;和排出***,将前述各喷头模块与前述储存***连接,并使从前述喷头模块排出的前述间隔物分散液向前述储存***返回;
前述喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、从前述供给***向前述喷头主体供给前述间隔物分散液的供给路径、使从前述喷头主体排出的前述间隔物溶液向前述排出***返回的排出路径,
供给到前述喷头主体的前述间隔物分散液从设置于前述喷嘴片上的喷出孔排放,其特征在于,
在前述喷头主体的内部配置有内部过滤器,
前述喷头主体的内部空间被前述内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反侧的输送室,
在前述输送室的壁面上,以相互离开的方式设置有从前述供给路径供给前述间隔物分散液的流入口、和使前述间隔物分散液向前述排出路径返回的排出口,
前述供给路径和前述排出路径分别与前述流入口和前述排出口连接,
向前述供给路径供送的前述间隔物分散液在向前述排出路径供送前通过前述输送室。
7.如权利要求6所述的印刷装置,其特征在于,前述各喷头模块的前述供给路径沿着前述间隔物溶液的流动方向依次与前述供给***连接,
若将在上游侧与前述供给***连接的上游侧供给路径的供给阀关闭,并将在比前述上游侧供给路径靠近下游侧与前述供给***连接的下游侧供给路径的供给阀打开,则前述间隔物分散液不通过与前述上游侧供给路径连接的前述输送室,而通过与前述下游侧供给路径连接的前述输送室。
8.一种印刷方法,使供给到被内部过滤器分割成输送室和排放室的喷头主体的前述输送室的间隔物分散液通过前述内部过滤器,供给到前述排放室,并从设置于前述排放室的喷出孔朝向印刷对象物排放前述间隔物分散液,其特征在于,
在对前述印刷对象物排放前述间隔物分散液的印刷状态下,供给到前述输送室的前述间隔物分散液的至少一部分从前述输送室排出,
在不对前述印刷对象物排放前述间隔物分散液的待机状态下,将前述间隔物分散液供给到前述排放室,将供给到前述排放室的前述间隔物分散液从前述排放室排出。
9.如权利要求8所述的印刷方法,其特征在于,在前述待机状态下,也向前述输送室供给前述间隔物分散液,将供给到前述输送室的前述间隔物的分散液排出。
10.如权利要求8所述的印刷方法,其特征在于,使从前述输送室排出的前述间隔物分散液向前述排放室和前述输送室的某一方或双方返回。
11.如权利要求8所述的印刷方法,其特征在于,使从前述排放室排出的前述间隔物分散液,向前述排放室和前述输送室的某一方或双方返回。
12.如权利要求9所述的印刷方法,其特征在于,在前述待机状态下,使从前述排放室排出的前述间隔物分散液、和从前述输送室排出的前述间隔物分散液混合后向前述排放室和前述输送室的双方返回。
13.一种喷头模块,具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、设置在前述喷嘴片上的一个或两个以上喷出孔、向前述喷头主体内部供给间隔物分散液的供给部、和从前述喷头主体内部排出前述间隔物分散液的排出部,
从前述供给部供给的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其特征在于,
前述喷头主体的内部空间被前述间隔物分散液能够通过的内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反一侧的输送室,
前述供给部具有:设置在前述排放室上的排放侧流入口、和设置在前述输送室上的供给侧流入口,前述间隔物分散液从前述排放侧流入口向前述排放室供给,从前述供给侧流入口向前述输送室供给,
前述排出部具有:设置在前述排放室上的排放侧排出口、和设置在前述输送室上的供给侧排出口,前述间隔物分散液通过前述排放侧排出口和前述供给侧排出口而分别从前述排放室和前述输送室排出。
14.如权利要求13所述的喷头模块,其特征在于,具有循环***,前述循环***使向前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述供给部返回。
15.如权利要求14所述的喷头模块,其特征在于,前述循环***将从前述排放侧排出口排出的前述间隔物分散液、和从前述供给侧排出口排出的前述间隔物分散液混合,并使它们向前述供给部返回。
16.如权利要求14所述的喷头模块,其特征在于,前述循环***具有蓄积间隔物分散液的缓冲室,
蓄积在前述缓冲室中的前述间隔物分散液向前述供给部供给,
从前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述缓冲室返回。
17.一种印刷装置,具有:蓄积间隔物分散液的储存***、从前述储存***供给前述间隔物分散液的一个或两个以上喷头模块,
前述各喷头模块具有:内部中空的喷头主体、构成前述喷头主体的一壁面的喷嘴片、设置在前述喷嘴片上的一个或两个以上喷出孔、向前述喷头主体内部供给间隔物分散液的供给部、和从前述喷头主体内部排出前述间隔物分散液的排出部,
从前述供给部供给的前述间隔物分散液从前述喷出孔排放,其特征在于,
前述喷头主体的内部空间被前述间隔物分散液能够通过的内部过滤器区分为前述喷嘴片侧的排放室、和与前述喷嘴片相反一侧的输送室,
前述供给部具有:设置在前述排放室上的排放侧流入口、和设置在前述输送室上的供给侧流入口,前述间隔物分散液从前述排放侧流入口向前述排放室供给,从前述供给侧流入口向前述输送室供给,
前述排出部具有:设置在前述排放室上的排放侧排出口、和设置在前述输送室上的供给侧排出口,前述间隔物分散液通过前述排放侧排出口和前述供给侧排出口而分别从前述排放室和前述输送室排出。
18.如权利要求17所述的印刷装置,其特征在于,具有循环***,所述循环***使向前述排出部排出的前述间隔物分散液向前述供给部返回,
前述间隔物分散液从前述储存***供给到前述循环***。
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