CN103722884A - 液体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体喷射装置,其能够与同时喷射的液体的消耗量无关地,对被喷出的液滴的重量的偏差进行抑制,从而抑制涂布不均的产生。该液体喷射装置具备:液体喷射头(2),其将歧管(100)内的液体以液滴的形式从喷嘴开口(21)喷出;供给通道,其向所述歧管(100)供给液体;压送单元(9),被设置于所述供给通道上,并对所述液体进行压送;排出通道,其从所述歧管(100)排出所述液体,来自所述歧管(100)的流出流道阻力小于从所述压送单元(9)到所述歧管(100)为止的供给流道阻力。
Description
本申请的权利要求主张于2012年10月12日申请的日本专利申请第2012-227347号的优先权。日本专利申请第2012-227347号的全部内容以引用的方式被合并于此。
技术领域
本发明涉及一种具备从喷嘴开口喷射液体的液体喷射头的液体喷射装置,尤其涉及一种具备喷出作为液体的油墨的喷墨式记录头的喷墨式记录装置。
背景技术
作为具备喷出液体的液体喷射头的液体喷射装置,举出了一种具备如下的喷墨式记录头的喷墨式记录装置,所述喷墨式记录头通过压力产生单元而使流道内产生压力,从而使油墨滴从与流道连通的喷嘴开口喷出。
在这种喷墨式记录头中,存在因油墨的增稠、成分的沉降、和气泡的混入等而产生喷嘴开口的堵塞等的喷出不良的问题。因此,提出了一种如下的液体喷射装置,即,除了设置有从贮留有油墨的液体贮留单元向与连通于喷墨式记录头的各个喷嘴开口的流道共通的共通液室即歧管供给油墨的供给通道之外,还设置有从喷墨式记录头的歧管将发生了增稠、成分沉降、和气泡的混入等的油墨排出到外部的排出通道(例如,参照专利文献1)。
但是,在从外部向喷墨式记录头供给油墨,并将喷墨式记录头中的油墨排出到外部的结构中,存在如下的问题,即,在从全部的喷嘴开口喷出油墨滴的情况、和从一个喷嘴开口喷出油墨滴的情况等下,由于同时喷出的油墨的消耗量之差而使歧管内的压力产生差异,从而使被喷出的油墨滴的重量产生偏差。
另外,这种问题并不限于喷墨式记录装置,也同样地存在于喷射油墨以外的液体的液体喷射装置中。
专利文献1:日本特开2012-56248号公报
发明内容
鉴于这种情况,本发明的目的在于,提供一种能够与同时喷射的液体的消耗量无关地,对被喷出的液滴的重量的偏差进行抑制,从而抑制涂布不均的产生的液体喷射装置。
解决上述课题的本发明的方式为一种液体喷出装置,其特征在于,具备:液体喷射头,其将歧管内的液体以液滴的形式从喷嘴开口喷出;供给通道,其向所述歧管供给液体;压送单元,其被设置于所述供给通道上,并对所述液体进行压送;排出通道,其从所述歧管排出所述液体,来自所述歧管的流出流道阻力小于从所述压送单元到所述歧管为止的供给流道阻力。
在所涉及的方式中,通过减小排出通道的流道阻力,从而能够对随着同时喷出的液体的数量的变化而使歧管内的压力产生差异的情况进行抑制,从而能够对所喷出的液体的重量产生差异的情况进行抑制,以抑制涂布不均的产生。此外,通过由压送单元压送液体,从而能够以较高的压力供给液体。
在此,优选为,在从所述压送单元到所述歧管为止的所述供给通道上,设置有横贯该供给通道的过滤器。由此,通过过滤器,而使供给通道的流道阻力与排出通道的流道阻力相比而增大。
此外,可以通过所述供给通道及所述排出通道的截面面积的大小而实施所述流道阻力的调节。
优选为,还具备液体贮留单元,所述压送单元对贮留于所述液体贮留单元中的所述液体经由所述供给通道而进行压送,所述排出通道将来自所述歧管的所述液体向所述液体贮留单元排出。由此,能够构成循环流道。
优选为,还具备供给用液体贮留单元,所述压送单元对贮留于所述供给用液体贮留单元中的所述液体经由所述供给通道而进行压送。
优选为,还具备排出用液体贮留单元,所述排出通道将来自所述歧管的所述液体向所述排出用液体贮留单元排出。
此外,优选为,所述供给用液体贮留单元与所述排出用液体贮留单元相连接。由此,能够构成循环流道。
此外,优选为,具备多个所述液体喷射头,从所述压送单元向所述液体喷射头供给液体的所述供给通道被分支。由此,由于能够通过一个压送单元而向多个液体喷射头供给液体,因此,不需要多个压送单元,从而能够降低成本。此外,能够对多个液体喷射头的歧管内的压力产生差异的情况进行抑制,以对从多个液体喷射头喷出的液体的重量的不均进行抑制。
此外,优选为,通过所述喷嘴开口所开口的液体喷射面与所述液体贮留单元之间的水位差而实施所述喷嘴开口的液体的弯液面的压力调节。由此,不需要实施压力调节的负压泵等,从而能够降低成本。
附图说明
图1为表示实施方式1所涉及的记录装置的概要结构的立体图。
图2为示意性地表示实施方式1所涉及的记录装置的结构的剖视图。
图3为实施方式1所涉及的记录头的分解立体图。
图4为实施方式1所涉及的记录头的俯视图。
图5为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图6为实施方式1所涉及的记录头的剖视图。
图7为实施方式1所涉及的头主体的分解立体图。
图8为实施方式1所涉及的头主体的俯视图。
图9为实施方式1所涉及的头主体的剖视图。
图10为示意性地表示另一个实施方式所涉及的记录装置的结构的剖视图。
具体实施方式
下面,根据实施方式,对本发明进行详细说明。
实施方式1
图1为表示本发明的实施方式1所涉及的液体喷射装置的一个示例即喷墨式记录装置的概要结构的立体图,图2为示意性地表示喷墨式记录装置的概要结构的剖视图。
如图1所示,本实施方式的液体喷射装置的一个示例即喷墨式记录装置I为,将具有多个喷墨式记录头2的头单元II固定于装置主体4上,并通过在输送方向上对记录薄片S等的被喷射介质进行输送从而实施印刷的、所谓的行式的喷墨式记录装置。
头单元II具备底板1、和被保持在底板1上的多个喷墨式记录头2。成为各个喷墨式记录头2的油墨的喷出面的喷嘴板于底板1的一面侧露出。这种底板1通过框架部件3而被固定于装置主体4上。
在装置主体4上设置有馈纸辊5。馈纸辊5对被馈送至装置主体4的纸张等的记录薄片S进行输送,并使记录薄片S通过喷墨式记录头2的油墨的喷出面侧。另外,在头单元II中,在与记录薄片S的输送方向正交的方向上并排设置有四个喷墨式记录头2。并且,详细情况将在后文中进行叙述,即,各个喷墨式记录头2以喷嘴开口的并排设置方向(第一方向X)成为四个喷墨式记录头2的并排设置方向的方式而配置。
此外,在喷墨式记录装置I中,设置有油墨罐等的液体贮留单元6,所述液体贮留单元6被固定于装置主体4上,且内部贮留有油墨。在该液体贮留单元6上连接有供给管7和排出管8,其中,所述供给管7向喷墨式记录头2供给油墨,所述排出管8排出(回收)来自喷墨式记录头2的油墨。
供给管7及排出管8由柔性管等的管状部件构成,并在内部分别设置有供给油墨的第一供给通道200、和排出油墨的第一排出通道210。而且,在供给管7的中途,设置有泵等的压送单元9,所述压送单元9向喷墨式记录头2压送贮留于液体贮留单元6中的油墨。
另外,在本实施方式中,如图2所示,供给管7(第一供给通道200)在压送单元9的下游侧处被分支,并通过一个压送单元9而对油墨进行加压进而向多个喷墨式记录头2供给。
而且,液体贮留单元6的油墨经由第一供给通道200而被供给至喷墨式记录头2,未从喷嘴开口喷射的油墨经由第一排出通道210而被回收至液体贮留单元6中。在本实施方式中,通过第一供给通道200而向喷墨式记录头2供给贮留于液体贮留单元6中的油墨,从喷墨式记录头2排出的油墨经由第一排出通道210而排出至相同的液体贮留单元6中。因此,第一供给通道200和第一排出通道210构成了使相同的液体贮留单元6的油墨在与喷墨式记录头2之间进行循环的循环流道的一部分。
在此,对被搭载于这种喷墨式记录装置I上的喷墨式记录头2的一个示例进行详细说明。另外,图3为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头的分解立体图,图4为喷墨式记录头的俯视图,图5为图4的A-A’线的主要部分剖视图,图6为图4的B-B’线的主要部分剖视图。
如图所示,本实施方式的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头2具备:头主体110,其喷出作为液体的油墨滴;流道部件120,其向头主体110供给油墨;电路基板130,其被保持在流道部件120上;配线基板140,其与电路基板130相连接。
头主体110的详细情况将在后文中进行叙述,但是,头主体110为将被供给的油墨以油墨滴的形式从喷嘴开口喷出的构件,并设置有与喷嘴开口连通的流道、和使流道内的油墨产生压力变化的压力产生单元即压电致动器等。
此外,在头主体110中,具备柔性配线部件即驱动配线101,所述驱动配线101的一个端部与压电致动器(压力产生单元)连接。在驱动配线101上,例如,可以设置有用于对压电致动器(压力产生单元)进行驱动的驱动电路(驱动IC)等。即,驱动配线101也可以为安装有驱动电路的COF(ChipOn Film,覆晶薄膜)基板。
在这种头主体110的喷嘴开口所开口的液体喷射面22侧,固定有在使喷嘴开口露出的状态下进行保护的罩盖150。
流道部件120具备流道部件主体121、分别设置于流道部件主体121的两个侧面上的第一盖部件122和第二盖部件123。
此外,在流道部件120中设置有第二供给通道201和第二排出通道211,其中,所述第二供给通道201与贮留有作为液体的油墨的液体贮留单元6(参照图1)的第一供给通道200连通,并向头主体110供给油墨,所述第二排出通道211将来自头主体110的油墨向第一排出通道210排出。
在此,被设置于喷墨式记录头2中的第二供给通道201具备:与第一供给通道相连接的导入口2011、与导入口2011连通的第一流道2012、与第一流道2012相连接的过滤器室2013、和连接过滤器室2013与头主体110的第二流道2014。
如图5所示,第一流道2012及过滤器室2013在流道部件主体121上被设置为朝向侧面(第一盖部件122侧)开口的槽状,并以开口被第一盖部件122封闭的方式而被划分形成。
另外,第二流道2014以一端与过滤器室2013连通,另一端与头主体110的流道相连接的方式而形成。
而且,在过滤器室2013中,设置有用于去除油墨中所包含的垃圾和气泡等的异物的过滤器124。过滤器124为,用于去除作为液体的油墨中所包含的垃圾和气泡等的异物的构件,例如,可以使用通过细致地编织金属或树脂等的纤维从而形成有多个微细孔的薄片状的构件、或者使多个微细孔贯穿于金属或树脂等的板状部件中而成的构件等。另外,过滤器124也可以使用无纺布,其材料并不特别限定。
此外,在流道部件主体121上,设置有凹部125,所述凹部125向与第一流道2012及过滤器室2013所开口的第一盖部件122相反侧的第二盖部件123侧开口。电路基板130被***至该流道部件主体121的凹部125内。而且,被***至凹部125内的电路基板130被保持在流道部件主体121与第二盖部件123之间,所述第二盖部件123将凹部125的开口封闭。
电路基板130由设置有未图示的电子部件和配线等的印刷基板构成。
在这种电路基板130上,电连接有头主体110的驱动配线,并且电连接有未图示的配线基板140。由此,来自外部的控制电路等的印刷信号经由配线基板140、电路基板130及驱动配线101而作为驱动信号被供给至后文详细叙述的压电致动器。此外,来自电路基板130的信号(后文叙述的温度信息)经由配线基板140而被输送至外部的控制电路等。这种电路基板130也可以为,柔性基板及刚性基板中的任意一种基板、或者将这些基板组合在一起的复合基板。
这种电路基板130在流道部件主体121的凹部125内被夹持在流道部件主体121与第二盖部件123之间。
另一方面,如图6所示,被设置于流道部件120中的第二排出通道211为,用于使被供给至头主体110(歧管)的油墨回收至液体贮留单元的通道,并被设置于流道部件120的与第二供给通道201相反侧的端部。
如图6所示,该第二排出通道211以贯穿固定有头主体110的面、和与该面相反侧的面的方式而设置。
在这种本实施方式的喷墨式记录头2中,使来自图1所示的液体贮留单元6的油墨经由流道部件120的第二供给通道201而进入到头主体110的后文详细叙述的歧管内,并且,在从歧管到喷嘴开口为止,内部充满了油墨后,通过根据来自驱动电路等的记录信号而使压电致动器驱动,从而从喷嘴开口喷出油墨滴。此外,被供给至头主体110的歧管内的油墨经由流道部件120的第二排出通道211而返回至液体贮留单元6。即,液体贮留单元6的油墨经由第一供给通道200及第二供给通道201而被供给至头主体110,并从头主体110经由第二排出通道211及第一排出通道210而被排出至液体贮留单元6。
在此,参照图7至图9,对本实施方式的头主体的一个示例进行详细说明。另外,图7为本发明的实施方式1所涉及的头主体的分解立体图,图8为头主体的俯视图,图9为图8的C-C’线剖视图及D-D’线剖视图。
如图所示,在构成本实施方式的液体喷射头的一个示例即喷墨式记录头2的流道形成基板10中,沿着多个喷嘴开口21被并排设置的方向而并排设置有由壁部11划分成的多个压力产生室12,其中,多个喷嘴开口21喷出相同颜色的油墨。以下,将该方向称为压力产生室12的并排设置方向、或第一方向X。此外,在流道形成基板10上,设置有多列由压力产生室12在第一方向X上并排设置而成的列,在本实施方式中,设置有两列。以下,将设置有多列由该压力产生室12沿着第一方向X而形成的压力产生室12的列的成列设置方向称为第二方向Y。
此外,在各列的压力产生室12的第二方向Y的外侧的区域中,形成有连通部13,连通部13与各个压力产生室12通过针对各个压力产生室12中的每一个而设置的油墨供给通道14及连通通道15而被连通。连通部13与后文叙述的保护基板30的歧管部31连通,从而构成歧管100的一部分,所述歧管100成为被压力产生室12的每一列所共用的油墨室。油墨供给通道14以窄于压力产生室12的宽度而形成,并将从连通部13向压力产生室12流入的油墨的流道阻力保持为固定。
另外,虽然在本实施方式中,通过从单侧使流道的宽度颈缩从而形成了油墨供给通道14,但是,也可以通过从两侧使流道的宽度颈缩从而形成油墨供给通道。此外,也可以不使流道的宽度颈缩,而是通过从厚度方向颈缩从而形成油墨供给通道。而且,各个连通通道15通过如下方式而形成,即,使压力产生室12的宽度方向两侧的壁部11在连通部13侧延伸设置,从而对油墨供给通道14与连通部13之间的空间进行划分。即,在流道形成基板10上,油墨供给通道14和连通通道15以被多个壁部11划分的方式而设置,其中,所述油墨供给通道14具有与压力产生室12的第一方向X上的截面面积相比较小的截面面积,所述连通通道15与该油墨供给通道14连通,且具有与油墨供给通道14的第一方向X上的截面面积相比较大的截面面积。另外,在本实施方式中,在流道形成基板10上,作为与喷嘴开口21连通的流道,设置有压力产生室12、连通部13、油墨供给通道14及连通通道15,在本实施方式中,将这些压力产生室12、连通部13、油墨供给通道14、连通通道15及后文详细叙述的歧管100(歧管部31)合称为下游流道。
此外,在流道形成基板10的开口面侧,通过粘合剂和热熔敷薄膜等而粘着有喷嘴板20,所述喷嘴板20上贯穿设置有喷嘴开口21,所述喷嘴开口21在第二方向Y上连通于各个压力产生室12的与油墨供给通道14相反侧的端部附近。在本实施方式中,由于在流道形成基板10上设置了两列并排设置有压力产生室12的列,因此,在一个喷墨式记录头2中,设置有两列并排设置有喷嘴开口21的喷嘴列。此外,虽然在本实施方式中,喷嘴板20的喷嘴开口21的周围被上述的罩盖150所覆盖,但是,将喷嘴板20的、罩盖150中所露出的喷嘴开口21所开口的面称为液体喷射面22。
另一方面,在这种流道形成基板10的与喷嘴板20的相反侧,形成有弹性膜50,在该弹性膜50上,形成有绝缘体膜55。而且,在该绝缘体膜55上,依次层压形成有第一电极60、作为表示电气机械转换作用的压电材料的压电体层70、和第二电极80,从而构成了本实施方式的压力产生单元即压电致动器300。在此,压电致动器300是指包括第一电极60、压电体层70及第二电极80在内的部分。一般情况下,通过如下方式构成,即,将压电致动器300的任意一个电极设为共同电极,并针对各个压力产生室12的每一个,对另一个电极及压电体层70进行图案形成。而且,在此,将由被图案形成的任何一个电极及压电体层70构成、且通过向两个电极的电压的施加而产生压电变形的部分称为压电体能动部。虽然在本实施方式中,将流道形成基板10侧的第一电极60设为压电致动器300的共同电极,并将第二电极80设为压电致动器300的独立电极,但是,根据驱动电路和配线的情况,即使进行相反设置,也不会产生障碍。另外,虽然在上述的示例中,弹性膜50、绝缘体膜55及第一电极60作为振动板而发挥了作用,但是,当然并不限定于此,例如,也可以不设置弹性膜50及绝缘体膜55,而仅使第一电极60作为振动板而发挥作用。此外,也可以使压电致动器300自身实质上兼作振动板。
此外,在压电致动器300的独立电极即各个第二电极80上,连接有延伸设置到绝缘体膜55上的引线电极90(连接端子)。引线电极90的一个端部与第二电极80相连接,而另一个端部侧在并排设置有压电致动器300的列与列之间延伸设置。即,引线电极90的另一个端部侧在第二方向Y上相邻的压电致动器300之间延伸设置。而且,该引线电极90的延伸设置的另一个端部与驱动配线101相连接。
在形成有这种压电致动器300的流道形成基板10上,即,在第一电极60、绝缘体膜55及引线电极90上,通过粘合剂35而接合有保护基板30,所述保护基板30具有构成歧管100的至少一部分的歧管部31。在本实施方式中,该歧管部31以在厚度方向上贯穿保护基板30并横跨压力产生室12的宽度方向的方式而形成,并且如上所述与流道形成基板10的连通部13连通,从而构成歧管100,所述歧管100成为各个压力产生室12的共通的油墨室。另外,虽然在本实施方式中,在流道形成基板10上设置了成为歧管100的连通部13,但是,并不限定于此,例如,也可以采用如下方式,即,针对每个压力产生室12而将流道形成基板10的连通部13分割成多个,并且仅将歧管部31设为歧管。此外,例如,也可以采用如下方式,即,在流道形成基板10上仅设置压力产生室12,并在介于流道形成基板10和保护基板30之间的部件(例如,弹性膜50、绝缘体膜55等)上,设置对歧管和各个压力产生室12进行连通的油墨供给通道14。
此外,在保护基板30的与压电致动器300对置的区域内,设置有作为保持部的压电致动器保持部32,所述压电致动器保持部32具有不会阻碍压电致动器300的运动的程度的空间。压电致动器保持部32只需具有不会阻碍压电致动器300的运动的程度的空间即可,该空间可以被密封,也可以不被密封。另外,在本实施方式中,由于并排设置有压电致动器300的列被设置了两列,因此,与并排设置有压电致动器300的各个列相对应地,分别设置了压电致动器保持部32。即,在保护基板30中,在第二方向Y上并排设置有两个压电致动器保持部32。
此外,在保护基板30上,设置有在厚度方向上贯穿保护基板30的贯穿孔33。在本实施方式中,贯穿孔33被设置在两个压电致动器保持部32之间。而且,从各个压电致动器300引出的引线电极90的端部附近以露出于贯穿孔33内的方式设置。
用于对压电致动器300进行驱动的驱动IC等的驱动电路102被安装在具有挠性的驱动配线101上。即,驱动配线101由安装有驱动电路102的COF等构成。
而且,如图9所示,在保护基板30上,接合有由封闭膜41及固定板42构成的可塑性基板40。在此,封闭膜41由刚性较低且具有挠性的材料(例如,聚苯硫醚(PPS)薄膜)构成,歧管部31的一个面被该封闭膜41封闭。此外,固定板42通过金属等的硬质的材料(例如,不锈钢(SUS)等)而被形成。由于该固定板42的与歧管100对置的区域成为在厚度方向上被完全去除了的开口部43,因此,歧管100的一个面仅被具有挠性的封闭膜41密封。此外,在可塑性基板40上,设置有向歧管100供给油墨的导入口44、和对歧管100的油墨进行排出的排出口45。另外,导入口44和排出口45被设置在歧管100的歧管部31的第一方向X的两端部侧。
在这种可塑性基板40上,固定有头外壳105。
在头外壳105上与开口部43对置的区域中,形成有凹形状的退避部106,从而可适当地进行开口部43的挠曲变形。而且,在头外壳105上,设置有与设置于保护基板30上的贯穿孔33连通的插穿孔107,并且在驱动配线101***穿至插穿孔107及贯穿孔33内的状态下,驱动配线101的下端部与引线电极90相连接。
此外,在头外壳105上,设置有第三供给通道202和第三排出通道212,其中,所述第三供给通道202与导入口44连通,从而向歧管100供给来自流道部件120的第二供给通道201的油墨,所述第三排出通道212与排出口45连通,从而向流道部件120的第二排出通道211排出油墨。即,如图2所示,在本实施方式中,向歧管100供给来自液体贮留单元6的油墨的供给通道具备:被设置于供给管7上的第一供给通道200;被设置于流道部件120上的第二供给通道201;被设置于头外壳105上的第三供给通道202;导入口44。此外,从歧管100向液体贮留单元6排出油墨的排出通道具备:排出口45;被设置于头外壳105上的第三排出通道212;被设置于流道部件120上的第二排出通道211;排出管8的第一排出通道210。
而且,在本实施方式中,来自歧管100的流出流道阻力小于从压送单元9到歧管100为止的供给流道阻力。
在此,流出流道阻力是指,在本实施方式中,从各个喷墨式记录头2的歧管100到液体贮留单元6为止排出油墨的排出通道(总排出通道)的流道阻力。即,在排出通道未与液体贮留单元6连接而被废弃于外部等的情况下,流出流道阻力成为到排出通道的被废弃的排气口为止的流道阻力。
此外,供给流道阻力是指,从液体贮留单元6向歧管100供给油墨的全部供给通道中的、从压送单元9到歧管100为止的供给通道的流道阻力。
也就是说,在本实施方式中,从各个喷墨式记录头2的歧管100到液体贮留单元6为止排出油墨的排出通道(总排出通道)的流道阻力(压力损失)小于,从液体贮留单元6向歧管100供给油墨的全部供给通道中的、从压送单元9到歧管100为止的供给通道的流道阻力(压力损失)。
具体而言,从歧管100到液体贮留单元6为止排出油墨的排出通道(总排出通道)如上所述是指,排出口45、第三排出通道212、第二排出通道211和第一排出通道210。此外,从压送单元9到歧管100为止的供给通道是指,从压送单元9到喷墨式记录头2侧的第一供给通道200、第二供给通道201、第三供给通道202和导入口44。而且,在本实施方式中,由于在从压送单元9到歧管100为止的供给通道的中途,具体而言,在第二供给通道201上,设置有横贯该流道的过滤器124,因此,通过过滤器124,从而使从压送单元9到歧管100为止的供给通道与排出通道相比,流道阻力增高。
当然,流道阻力的调节并不限定于过滤器124,也可以通过对流道的截面面积进行调节,从而使排出通道的流道阻力小于从压送单元到歧管为止的供给通道的流道阻力。即,如果使排出通道的截面面积大于供给通道的截面面积,则能够使排出通道的流道阻力小于供给通道的流道阻力。当然,也可以对过滤器124的压力损失和流道的截面面积双方进行调节,并且也可以使用其他方法来进行调节。
通过以此方式使从歧管100到液体贮留单元6为止的排出通道的流道阻力小于从压送单元9到歧管100为止的供给通道的流道阻力,从而即使在从喷嘴开口21喷出油墨滴的量发生了变化的情况下,也能够抑制歧管100内的压力变动,从而使歧管100内获得稳定的压力。也就是说,在一个喷墨式记录头2中,在从一个喷嘴开口21喷出油墨滴时、和在从全部的喷嘴开口21喷出油墨滴时,油墨的消耗量是有所不同的。而且,当排出通道的流道阻力较高时,因同时喷出的油墨的消耗量的不同,从而将致使歧管100内的压力产生差异。当如此因油墨消耗量的不同而使歧管100内的压力产生差异时,被喷出的油墨滴的重量将产生差异,从而产生了向记录薄片S的油墨的涂布不均(印刷不均)。尤其在为喷出相同颜色的油墨滴的喷嘴开口21的情况下,当油墨滴的喷出重量产生差异时,容易产生条纹状的涂饰不均。在本实施方式中,通过减小排出通道的流道阻力,从而难以产生因被喷出的油墨消耗量的不同而引起的歧管100内的压力变化,进而能够与同时喷出油墨滴的喷嘴开口21的数量无关地,对被喷出的油墨滴的重量产生差异的情况进行抑制。因此,能够抑制向记录薄片S的涂布不均的产生。
另外,这种喷墨式记录头2以并排设置有喷嘴开口21的第一方向X成为与记录薄片S的输送方向交叉的方向的方式被并排设置。而且,被并排设置的喷墨式记录头2以喷嘴开口21的列在并排设置方向上连续的方式固定。由此,通过使多个喷墨式记录头2的喷嘴开口21的列在与输送方向交叉的方向上连续的方式排列,从而能够增长喷嘴列的长度,并在宽度较宽的记录薄片S上实施印刷。而且,在本实施方式中,采用了如下方式,即,将供给液体贮留单元6的油墨的供给管7的第一供给通道200分支,从而向多个喷墨式记录头2供给相同颜色的油墨(相同种类的液体)。即,在如本实施方式那样的行式的喷墨式记录装置I中,虽然相同颜色的油墨(相同种类的液体)被供给至多个喷墨式记录头2,在所述多个喷墨式记录头2上,喷嘴开口21以在与记录薄片S的输送方向交叉的方向上连续的方式被并排设置,但是,如上所述,通过减小排出通道的流道阻力,从而能够抑制不同的喷墨式记录头2的歧管100内的压力之差,并且能够抑制油墨重量的偏差,尤其能够抑制在喷出相同油墨时所产生的条纹等的涂布不均的情况。
此外,在本实施方式中,采用了如下方式,即,通过压送单元9,而对油墨进行加压并向喷墨式记录头2供给。因此,与在排出通道设置抽吸泵等,并通过由抽吸泵的抽吸所产生的负压而从液体贮留单元6向歧管100供给油墨的情况相比,能够以较高的压力供给油墨。即,虽然在通过抽吸(负压)来供给油墨的情况下,当增高进行抽吸的压力时,喷嘴开口21的弯液面有可能被破坏,但是在通过压送(正压)来供给油墨的情况下,能够以较高的压力供给油墨。因此,由于通过由压送单元9以较高的压力供给油墨,从而能够排出附着于过滤器124上的气泡,因此,能够减少过滤器124的有效面积,从而能够实现喷墨式记录头2的小型化。
其他实施方式
以上,虽然对本发明的一个实施方式进行了说明,但是,本发明的基本结构并不限定于上述的结构。
例如,也可以将进一步补充油墨的补充单元连接于上述的实施方式1的液体贮留单元。在此,图10中示出了补充单元的一个示例。另外,图10为表示喷墨式记录装置的概要结构的剖视图。
如图10所示,本实施方式的喷墨式记录装置I具备喷墨式记录头2、贮留油墨的液体贮留单元6、和向液体贮留单元6补充液体的补充单元400。
液体贮留单元6以如下方式被设置,即,贮留油墨,并且能够相对于喷墨式记录头2而在铅直方向上上下移动。此外,虽然未特别图示,但是,设置有使液体贮留单元6在铅直方向上上下移动的移动单元。作为移动单元,例如,可以列举出使用了电机的单元、使用了油压的单元、使用了电磁力的单元等。
此外,补充单元400由内部贮留有油墨的贮留罐等构成,并向液体贮留单元6供给油墨。具体而言,补充单元400通过内部设置有补充通道401的填充管402而与液体贮留单元6相连接。而且,向液体贮留单元6补充因以油墨滴的形式从喷墨式记录头2喷出而被消耗的油墨。另外,虽然没有特别图示,但是,设置有对液体贮留单元6的油墨消耗进行检测的液面传感器、和根据液面传感器的信息而对补充通道401进行开闭的阀体等。
在这种喷墨式记录装置I中,移动单元使液体贮留单元6相对于喷墨式记录头2而在铅直方向上上下移动。由此,贮留于液体贮留单元6中的油墨的液面、与喷墨式记录头2的喷嘴开口所开口的液体喷射面之间的高度h被改变,从而水位差压产生差异,并且从歧管100排放至贮留单元的负压发生变动。由此,通过对歧管100内的压力进行调节,从而能够对喷嘴开口21的液体的弯液面的位置等进行控制。
而且,因以油墨滴的形式从喷墨式记录头2喷出而被消耗的油墨被从补充单元400补充至液体贮留单元6中。
即使为这种图10所示的结构,也能够通过使排出通道的流道阻力小于从压送单元9到歧管100为止的供给通道的流道阻力,而减少歧管100内的压力变化,进而抑制被喷出的油墨滴的重量之差。当然,在上述的实施方式1的液体贮留单元6中,也可以设置有移动单元。另外,虽然在图10所示的示例中采用了如下方式,即,通过利用移动单元而使液体贮留单元6在铅直方向上移动,从而通过水位差来对喷嘴开口21的油墨的弯液面进行调节,但是并不特别限定于此,例如,也可以在排出通道的中途设置负压泵等,并通过负压泵的压力而对弯液面进行调节,或者,使用传感器来对液体贮留单元6内的水位进行检测,并与水位的减少相对应地,从补充单元400向液体贮留单元6补充油墨。
此外,虽然在上述的实施方式1中,例示了通过供给通道而向喷墨式记录头2供给液体贮留单元6的油墨,并将被供给至喷墨式记录头2的油墨排出至相同的液体贮留单元6中的循环流道的结构,但是,并不特别限定于此,例如,也可以采用将贮留所供给的油墨的供给用液体贮留单元、和贮留所排出的油墨的排出用液体贮留单元分别设置的结构。此外,也可以不贮留并废弃所排出的油墨。当然,如果将供给用液体贮留单元和排出用液体贮留单元连接在一起,则能够形成循环流道。
此外,虽然在上述的实施方式1中,作为使压力产生室12产生压力变化的压力产生单元,而使用了薄膜型的压电致动器300并进行了说明,但是,并不特别限定于此,例如,可以使用通过粘贴印刷电路基板等的方法而形成的厚膜型的压电致动器、和使压电材料和电极形成材料交替层压并在轴向上伸缩的纵向振动型的压电致动器等。此外,作为压力产生单元,可以使用在压力产生室内配置发热元件从而通过由发热元件的发热所产生的气泡而从喷嘴开口喷出液滴的单元、和使振动板与电极之间产生静电从而通过静电力而使振动板变形进而从喷嘴开口喷出液滴的、所谓的静电式致动器等。
而且,虽然在上述的实施方式1中,作为喷墨式记录装置I,例示了喷墨式记录头2(头单元II)被固定于装置主体4上并仅通过输送记录薄片S从而实施印刷的、所谓行式记录装置,但是,并不特别限定于此,例如,也可以将本发明应用于,将喷墨式记录头2(头单元II)搭载于在与记录薄片S的输送方向交叉的主扫描方向上进行移动的滑架上,从而在使喷墨式记录头2于主扫描方向上进行移动的同时实施印刷的、所谓的串行型记录装置。
而且,本发明为广泛地以液体喷射装置作为对象的发明,例如,也能够应用于使用了如下的液体喷射头的液体喷射装置中,即,用于打印机等图像记录装置的各种喷墨式记录头等的记录头、用于液晶显示器等彩色过滤片的制造的颜色材料喷射头、用于有机EL(电致发光)显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成的电极材料喷射头、用于生物芯片(biochip)制造的生体有机物喷射头等。
符号说明
I喷墨式记录装置(液体喷射装置);II头单元;1底板;2喷墨式记录头(液体喷射头);7供给管;8排出管;9压送单元;10流道形成基板;12压力产生室;13连通部;14油墨供给通道;15连通部;20喷嘴板;21喷嘴;30保护基板;31歧管部;32压电致动器保持部;40可塑性基板;50弹性膜;55绝缘体膜;60第一电极;70压电体层;80第二电极;90引线电极;100歧管;105头外壳;110头主体;120流道部件;130电路基板;140配线基板;150罩盖;200第一供给通道;201第二供给通道;202第三供给通道;210第一排出通道;211第二排出通道;212第三排出通道;300压电致动器;400补充单元。
Claims (10)
1.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
液体喷射头,其将歧管内的液体以液滴的形式从喷嘴开口喷出;
供给通道,其向所述歧管供给液体;
压送单元,其被设置于所述供给通道上,并对所述液体进行压送;
排出通道,其从所述歧管排出所述液体,
来自所述歧管的流出流道阻力小于从所述压送单元到所述歧管为止的供给流道阻力。
2.如权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
在从所述压送单元到所述歧管为止的所述供给通道上,设置有横贯该供给通道的过滤器。
3.如权利要求1或2所述的液体喷射装置,其特征在于,
通过所述供给通道及所述排出通道的截面面积的大小,而实施所述流道阻力的调节。
4.如权利要求1至3中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
还具备液体贮留单元,
所述压送单元对贮留于所述液体贮留单元中的所述液体经由所述供给通道而进行压送,
所述排出通道将来自所述歧管的所述液体向所述液体贮留单元排出。
5.如权利要求1至3中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
还具备供给用液体贮留单元,
所述压送单元对贮留于所述供给用液体贮留单元中的所述液体经由所述供给通道而进行压送。
6.如权利要求5所述的液体喷射装置,其特征在于,
还具备排出用液体贮留单元,
所述排出通道将来自所述歧管的所述液体向所述排出用液体贮留单元排出。
7.如权利要求6所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述供给用液体贮留单元与所述排出用液体贮留单元相连接。
8.如权利要求1至7中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
具备多个所述液体喷射头,从所述压送单元向所述液体喷射头供给液体的所述供给通道被分支。
9.如权利要求1至8中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述压送单元为泵。
10.如权利要求1至9中任一项所述的液体喷射装置,其特征在于,
通过所述喷嘴开口所开口的液体喷射面与所述液体贮留单元之间的水位差而实施所述喷嘴开口的液体的弯液面的压力调节。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |