CN102233738B - 流体喷射装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种能够防止喷出环境的下降的流体喷射装置。流体喷射装置具备：流体喷射头，该流体喷射头具有喷射面，在该喷射面形成有用于喷射流体的喷嘴，上述喷射面相对于水平面以倾斜状态配置；以及流体承接部，该流体承接部用于承接从上述流体喷射头排出的上述流体，上述流体承接部具有：保持部，该保持部用于保持吸收部件，该吸收部件用于吸收上述流体；以及流体贮存部，该流体贮存部设置于上述流体承接部，用于与上述吸收部件分开地贮存上述流体。
Description
技术领域
本发明涉及流体喷射装置。
背景技术
以往，作为从形成于头的喷射面的喷嘴开口朝标的物(target)喷射流体的流体喷射装置，例如广泛地公知有喷墨式打印装置(以下仅称为“打印装置”)。在这种打印装置中，公知有形成为以头的喷射面相对于水平面倾斜的状态(例如垂直地立起的状态)朝标的物喷射流体的结构的打印装置(例如参照专利文献1)。
即便是在具有这样的所谓的纵型头的打印装置中，为了抑制由粘度增加的墨水引起的喷嘴开口的堵塞、以及排出混入头内的墨水中的气泡或尘埃等的目的，进行从头内强制地吸引粘度增加等的墨水而排出的吸引动作。
在吸引动作中，以与头的喷射面对置的方式设置盖部件而进行。在该情况下，由于盖部件的开口部(对喷射面进行密闭的部分)为横向，因此，以在盖部件的内部配置有墨水吸收件的状态进行吸引动作，以免墨水溢出。
[专利文献1]日本特开平03-293150号公报
然而，在上述结构中，存在由墨水吸收件所吸收的墨水贮存在底部，并朝盖部件的开口部侧流动的可能性。如果在该情况下进行压盖(capping)动作等，则存在墨水附着于头的喷射面的可能性。
发明内容
鉴于以上的情形，本发明的目的在于提供一种能够防止喷出环境的下降的流体喷射装置。
本发明所涉及的流体喷射装置的特征在于，流体喷射装置具备：流体喷射头，该流体喷射头具有喷射面，在该喷射面形成有用于喷射流体的喷嘴，上述喷射面相对于水平面以倾斜状态配置；以及流体承接部，该流体承接部用于承接从上述流体喷射头排出的上述流体，上述流体承接部具有：保持部，该保持部用于保持吸收部件，该吸收部件用于吸收从上述流体喷射头排出的上述流体；以及流体贮存部，该流体贮存部具有用于贮存从上述流体喷射头排出的上述流体的空间。
根据本发明，由于在承接流体的流体承接部中与吸收部件分开设置用于贮存流体的流体贮存部，因此，能够将由流体承接部承接的流体贮存于流体贮存部。由此，能够防止所承接的流体漏出至流体承接部的外部，因此能够防止喷出环境的变化。
上述流体喷射装置的特征在于，上述流体贮存部的上述空间在重力方向的下游侧与上述吸收部件邻接。
根据本发明，由于流体贮存部的空间在重力方向的下游侧的部分与吸收部件邻接设置，因此，由吸收部件所吸收的流体的一部分能够借助重力贮存于流体贮存部。由此，能够更可靠地防止流体借助重力从流体承接部漏出至外部。
上述流体喷射装置的特征在于，上述流体喷射装置还具备吸引部，该吸引部用于对上述流体承接部进行吸引，上述吸引部与上述流体贮存部连接。
根据本发明，由于还具备用于对流体承接部进行吸引的吸引部，且吸引部与流体贮存部连接，因此，能够高效地对贮存于流体贮存部的流体进行吸引。
上述流体喷射装置的特征在于，上述流体承接部在位于重力方向的上游侧的部分具有大气开放口，该大气开放口使上述吸收部件和上述流体贮存部能够与大气连通。
根据本发明，由于流体承接部具有使吸收部件和流体贮存部能够与大气连通的大气开放口，因此，能够消除通过吸引产生的流体承接部上的负压状态。进而，由于大气开放口设置在重力方向的上游侧的部分，因此，能够防止流体朝大气开放口流动。并且，通过沿着重力方向配置大气开放口、吸收部件、流体贮存部，能够更可靠地进行基于吸引部的流体的排出。
上述流体喷射装置的特征在于，上述流体承接部具有形成有底部和边缘部的盖部件，上述保持部包括上述底部和上述边缘部，上述流体贮存部设置在上述底部和上述边缘部中的由所述保持部所包括的部分。
根据本发明，由于流体贮存部设置在底部和边缘部中的由保持部所包括的部分，因此，能够使由吸收部件吸收的流体容易流入该流体贮存部。
上述流体喷射装置的特征在于，上述倾斜状态包括相对于上述水平面垂直配置的第一状态。
根据本发明，喷射面以相对于水平面垂直配置的第一状态配置，即便是在所承接的流体容易漏出至流体承接部的外部的情况下，也能够防止流体漏出，因此，能够防止喷出环境的变化。
上述流体喷射装置的特征在于，上述倾斜状态包括相对于上述水平面倾斜预定角度的第二状态。
根据本发明，在喷射面以相对于水平面倾斜预定角度的第二状态配置的情况下，即便是在所承接的流体容易漏出至流体承接部的外部的情况下，也能够防止流体漏出，因此，能够防止喷出环境的变化。
上述流体喷射装置的特征在于，上述流体承接部以覆盖上述喷射面的方式形成。
根据本发明，即便是在流体承接部覆盖喷射面的情况下，也能够防止流体附着于喷射面。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的打印装置的结构的概要图。
图2是示出本实施方式所涉及的压盖机构的结构的图。
图3是示出本实施方式所涉及的压盖机构的结构的图。
图4是示出本实施方式所涉及的压盖机构的结构的图。
图5是示出压盖动作的情形的图。
图6是示出压盖动作的情形的图。
图7是示出压盖机构的其他结构的图。
图8是示出压盖机构的其他结构的图。
图9是示出压盖机构的其他结构的图。
标号说明
PRT...打印装置；PB...框体；SP...墨水供给机构；CV...输送机构；MN...维护机构；CONT...控制装置；IJ...喷墨机构；H...头；Ha...喷射面；CP...压盖机构；SC...吸引机构；M...记录介质；NZ...喷嘴；40...盖部件；40a...收纳部；41...底部；42...边缘部；42a...密封部件；42b...第一壁部；42c...第二壁部；43...墨水吸收件；44a...凹部；45...吸引口；46...大气开放口。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本实施方式所涉及的打印装置PRT(液体喷射装置)的概要结构的图。在本实施方式中，作为打印装置PRT例如举出喷墨式的打印装置为例进行说明。
图1所示的打印装置PRT是用于输送纸、塑料片等片状的介质M并进行打印处理的装置。打印装置PRT具备：框体PB；喷墨机构IJ，该喷墨机构IJ用于朝介质M喷射墨水；墨水供给机构SP，该墨水供给机构SP用于朝喷墨机构IJ供给墨水；输送机构CV，该输送机构CV用于输送介质M；维护机构MN，该维护机构MN用于进行喷墨机构IJ的保养动作；以及控制装置CONT，该控制装置CONT用于对上述各个机构进行控制。
以下，设定XYZ正交坐标系，适当地参照该XYZ正交坐标系对各个构成要素的位置关系进行说明。在本实施方式中，将水平面上的规定的方向记为X方向，将在该水平面上与X方向正交的方向记为Y方向，将与该水平面垂直的方向记为Z方向。并且，设绕X轴旋转的旋转方向为θX方向，设绕Y轴旋转的旋转方向为θY方向，设绕Z轴旋转的旋转方向为θZ方向。
框体PB形成为以Y方向为长度方向。在框体PB安装有上述的喷墨机构IJ、墨水供给机构SP、输送机构CV、维护机构MN、以及控制装置CONT的各个部件。在框体PB设置有压板13。压板13是用于支承介质M的支承部件。压板13具有朝向+X方向的平坦面13a。该平坦面13a作为用于支承介质M的支承面使用。
输送机构CV具有输送辊和用于驱动该输送辊的电动机等。输送机构CV从框体PB的+Z侧将介质M输送至该框体PB的内部，并将介质M从该框体PB的+X侧、-X侧或者+Z侧排出至该框体PB的外部。输送机构CV在框体PB的内部以使介质M通过压板13上的方式对该介质M进行输送。输送机构CV的输送的时刻或输送量等由控制装置CONT控制。
喷墨机构IJ具有：头H，该头H用于喷射墨水；以及头移动机构AC，该头移动机构AC用于保持该头H并使其移动。头H朝被送出至压板13上的介质M喷射墨水。头H具有用于喷射墨水的喷射面Ha。头H以喷射面Ha相对于水平面(XY平面)成为倾斜状态的方式配置。此处，所谓倾斜状态，例如包括相对于水平面垂直地配置的第一状态。在本申请中，所谓垂直，是指相对于水平面以85°以上95°以下的范围倾斜的状态。并且，倾斜状态包括相对于水平面以例如比40°大且不足85°的范围倾斜的第二状态。在本实施方式中，以喷射面Ha为第一状态(相对于水平方向垂直)的情况举例进行说明。
喷射面Ha朝向-X方向。喷射面Ha以与压板13的支承面13a对置的方式配置。在本实施方式中，形成为头H的喷射面Ha朝向-X的方向的结构、即喷射面Ha与水平面垂直地配置的结构。
头移动机构AC具有滑架4。头H被固定于该滑架4。滑架4与沿着框体PB的长度方向(Y方向)架设的引导轴8抵接。头移动机构AC除了具有滑架4之外，例如还具有未图示的脉冲电动机、驱动带轮、空转带轮、同步带等。滑架4与该同步带连接。滑架4设置成，能够伴随着同步带的旋转而在Y方向移动。当朝Y方向移动时，滑架4由引导轴8引导。
墨水供给机构SP朝头H供给墨水。在墨水供给机构SP中收纳有多个墨盒6。本实施方式的打印装置PRT形成为墨盒6和头H被收纳在不同的位置的结构(离开滑架型(off carriage))。墨水供给机构SP具有用于连接头H和墨盒6的供给管TB。墨水供给机构SP具有经由该供给管TB将贮存在墨盒6内的墨水朝头H供给的未图示的泵机构。维护机构MN配置在头H的原位置(home position)。该原位置设定在从对介质M进行打印的区域脱离的区域。在本实施方式中，原位置被设定在压板13的+Y侧。原位置是当打印装置PRT的电源切断时、或者是长时间不进行记录时等头H所待机的场所。
维护机构MN具有用于覆盖头H的喷射面Ha的压盖机构CP和用于擦拭该喷射面Ha的擦拭机构WP等。在压盖机构CP连接有吸引泵等吸引机构SC。通过吸引机构SC，压盖机构CP能够覆盖喷射面Ha并对该喷射面Ha上的空间进行吸引。压盖机构CP朝向头H的喷射面Ha的方向(+X方向)。从头H朝维护机构MN侧排出的废墨水在废液回收机构(未图示)中被回收。
图2是示出压盖机构CP的结构的图。图3是示出沿着图2中的A-A线的截面的结构的图。
如图2和图3所示，压盖机构CP具有盖部件40。盖部件40具有底部41和边缘部42。盖部件40形成为，从+X侧观察呈矩形状。底部41具有平坦地形成的底面。该底面朝向+X方向。边缘部42设置在底部41的周缘部，边缘部42形成为，包围从+X侧观察呈矩形的区域。边缘部42在底部41的周缘部形成为壁状。在边缘部42的位于+X侧的端面设置有密封部件42a。密封部件42a由树脂等能够弹性变形的材料形成。密封部件42a与喷嘴H的喷射面Ha抵接，能够对该喷射面Ha进行密闭。
在底部41上的由边缘部42包围的部分配置有墨水吸收件43。以下，将配置有墨水吸收件43的部分记为收纳部40a。墨水吸收件43由海绵等多孔质性的材料形成。墨水吸收件43以填埋收纳部40a的方式配置。墨水吸收件43形成为由底部41和边缘部42保持的状态。这样，底部41和边缘部42作为用于保持墨水吸收件43的保持部发挥功能。
在构成边缘部42的四边的壁部中的位于重力方向的下游侧(-Z侧)的第一壁部42b设置有作为流体贮存部的墨水贮存部44。墨水贮存部44形成为，相对于第一壁部42b朝-Z侧突出。墨水贮存部44在内部具有用于收纳墨水的凹部44a。凹部44a形成在与墨水吸收件43重叠的位置。凹部44a与收纳部40a连通。由墨水吸收件43吸收的墨水渗出而被收纳并贮存于凹部44a。
在墨水贮存部44设置有吸引口45。吸引口45具有以连通凹部45a的内外的方式形成的贯通孔。在吸引口45连接有吸引机构SC。因此，凹部44a由吸引机构SC吸引。当凹部44a被吸引时，与该凹部44a连通的收纳部40a被吸引。这样，通过对凹部44a进行吸引，能够对该凹部44a和收纳部40a进行吸引。
另一方面，在构成边缘部42的四边的壁部中的位于+Z侧的第二壁部42c设置有大气开放口46。大气开放口46具有以连通收纳部40a的内外的方式形成的贯通孔。在大气开放口46设置有未图示的电磁阀。该电磁阀通过控制装置CONT的控制进行开闭。
图4是示出打印装置PRT的电气结构的框图。
本实施方式中的打印装置PRT具备用于对整体的动作进行控制的控制装置CONT。在控制装置CONT连接有：输入装置59，该输入装置59用于输入与打印装置PRT的动作相关的各种信息；以及存储装置60，该存储装置60用于存储与打印装置PRT的动作相关的各种信息。
在控制装置CONT连接有喷墨机构IJ、输送机构CR、以及维护机构MN等打印装置PRT的各个部分。打印装置PRT具备驱动信号发生器62，该驱动信号发生器62用于产生对头H输入的驱动信号。驱动信号发生器62与控制装置CONT连接。
在驱动信号发生器62输入有：表示对头H输入的喷出脉冲的电压值的变化量的数据；以及用于规定使喷出脉冲的电压变化的时刻的时刻信号。驱动信号发生器62根据所输入的数据和时刻信号而产生喷出脉冲等驱动信号。
接着，对以上述方式构成的打印装置PRT的动作进行说明。
在进行基于头H的打印动作的情况下，控制装置CONT利用输送机构CR将记录介质M配置在上述支承面13a上。在配置记录介质M之后，控制装置CONT根据要打印的图像的图像数据对头H输入驱动信号。通过该动作，从形成于头H的喷射面Ha的喷嘴NZ朝-X方向喷射墨水，利用所喷射的墨水在记录介质M形成期望的图像。
控制装置CONT作为头H的维护动作进行压盖动作和盖部件40内的墨水的排出(清洁)动作。在进行压盖动作的情况下，控制装置CONT使头H移动至原位置，使头H与盖部件40对置。
在该状态下，控制装置CONT对盖部件40的姿态进行微调，以使头H的喷射面Ha与盖部件40平行。同时，控制部件CONT使未图示的凸轮部件旋转，由此，朝头H侧按压盖部件40。通过该动作，如图5所示，盖部件40与头H之间成为密闭状态。
在使头H与盖部件40抵接之后，控制装置CONT例如使大气开放口46为关闭状态，并使吸引机构SC动作。与该吸引机构SC连通的凹部44a以及与该凹部44a连通的收纳部40a被吸引机构SC吸引而成为负压。通过该负压，墨水被从头H的各个喷嘴NZ朝-X方向吸引(排出)，喷嘴NZ内的墨水的粘度保持在合适的粘度。被从喷嘴NZ吸引(排出)的墨水由盖部件40内的墨水吸收件43吸收。
在墨水的吸引动作结束之后，控制装置CONT使大气开放口46成为打开状态。通过该动作，盖部件40的收纳部40a朝大气开放，负压状态被解除。在解除负压状态之后，控制装置CONT在使密封部件42a和头H的喷射面Ha密合的状态下利用吸引机构SC再次进行吸引。通过该动作，贮存于墨水吸收件43的墨水经由凹部44a被从吸引口45排出。在将墨水排出后，如图6所示，控制装置CONT使盖部件40从头H离开，使吸引动作结束。
在反复进行这样的动作的过程中，存在以墨水吸收件43吸收有墨水的状态经过长时间的情况。该情况下的墨水逐渐贮存于墨水吸收件43的-Z侧。由于在被从喷嘴NZ吸引的墨水中包括多种颜色的墨水，因此成为贮存的墨水混色的状态。在该情况下，如果该墨水朝盖部件40的面向+X方向的开口部侧流动，则有可能附着于头H的喷射面Ha。
针对这种情况，在本实施方式中，墨水贮存部44设置在第一壁部42b，该第一壁部42b设置于盖部件40的边缘部42，因此，能够将墨水贮存于该墨水贮存部44。因此，能够防止墨水朝盖部件40的开口部侧流动。由此，能够防止墨水附着于头H的喷射面Ha，能够位置期望的喷出环境。
本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加适当的变更。
在上述实施方式中，举出头H的喷射面Ha成为以与水平方向垂直的方式配置的第一状态的结构为例进行了说明。但是并不限于此。例如，如图7所示，即便是在喷射面Ha成为相对于水平面在例如比40°大且不足85°的范围内倾斜的第二状态的结构中，也能够进行上述说明。
并且，在使喷射面Ha的倾斜成为第二状态的情况下，能够对压盖机构CP的结构进行变更。在图7中示出在底部41形成有墨水贮存部44的结构。在该情况下，由墨水吸收件43吸收的墨水随时间推移而沿着边缘部42的倾斜方向朝重力方向的下游侧(-Z侧：图中下侧)移动。因此，墨水移动至墨水贮存部44，墨水贮存于该墨水贮存部44的凹部44a。另外，在喷射面Ha的倾斜为第一状态的情况下，也可以将墨水贮存部44形成于底部41。
并且，在上述的实施方式中，举出墨水贮存部44相对于边缘部42的第一壁部42b朝-Z侧突出而形成的结构为例进行了说明，但是并不限于此，如图8所示，也可以是第一壁部42b不朝-Z方向突出、并在该第一壁部42b的一部分形成凹部44a的结构。即便是在该情况下，也能够将墨水贮存在凹部44a内。
并且，在上面的说明中，形成为将墨水贮存部44形成在边缘部42或者底部41的结构，但是并不限于此。如图9所示，也可以将-Z侧的密封部42d的结构形成为朝+X侧突出的结构。在该结构中，墨水贮存部44形成于密封部42d。在该情况下，能够利用朝+Z侧突出的量的阶梯差来贮存墨水。
并且，在上述的实施方式中，将本发明的流体喷射装置应用于喷墨式的打印机，但是，也可以应用于喷射或喷出墨水以外的其它的流体的流体喷射装置。即，能够应用于具备喷出微小量的液滴的流体喷射头等的各种流体喷射装置。另外，液滴是指从上述流体喷射装置喷出的流体的状态，包括粒状、泪状、以及线状地拉长尾巴的形状。并且，这里所说的流体，只要是流体喷射装置能够喷射的材料即可。
例如，只要物质在液相时的状态即可，不仅包括粘性高或低的液状态、溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)那样的流状态，而且除了作为物质的一个状态的流体之外，还包括在溶剂中溶解、分散或混合了颜料或金属颗粒等由固体物质构成的功能材料的颗粒的流体等。并且，作为流体的代表性的例子，可列举出在上述实施方式中说明的墨水。此处，墨水是指一般的水性墨水、和油性墨水以及胶化墨水、热熔墨水等包括各种流体组成物的墨水。
作为流体喷射装置的具体例，例如亦可为喷射以扩散或溶解的形态含有在制造液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、彩色滤波器等时使用的电极材料、颜色材料等材料的流体的流体喷射装置、喷射被用于生物芯片制造的活体有机物的流体喷射装置、被用作精密吸管而喷射作为试料的流体的流体喷射装置、印染装置、微量配合器等。
进而，亦可为对钟表、相机等精密机械用点状孔隙喷射润滑油的流体喷射装置、将用于形成在光通信元件等中使用的微小半球透镜(光学透镜)等的紫外线固化树脂等透明树脂液喷射到基板上的流体喷射装置、为了对基板等进行蚀刻而喷射酸或碱性等蚀刻液的流体喷射装置。
Claims (6)
1.一种流体喷射装置，其特征在于，
所述流体喷射装置具备：
流体喷射头，该流体喷射头具有喷射面，在该喷射面形成有用于喷射流体的喷嘴，所述喷射面相对于水平面以倾斜状态配置；以及
流体承接部，该流体承接部用于承接从所述流体喷射头排出的所述流体，所述流体承接部具有：保持部，该保持部用于保持吸收部件，该吸收部件用于吸收从所述流体喷射头排出的所述流体；以及流体贮存部，该流体贮存部具有用于贮存从所述流体喷射头排出的所述流体的空间，
所述流体贮存部的所述空间在重力方向的下游侧与所述吸收部件邻接。
2.根据权利要求1所述的流体喷射装置，其特征在于，
所述流体喷射装置还具备吸引部，该吸引部用于对所述流体承接部进行吸引，
所述吸引部与所述流体贮存部连接。
3.根据权利要求1所述的流体喷射装置，其特征在于，
所述流体承接部在位于重力方向的上游侧的部分具有大气开放口，该大气开放口使所述吸收部件和所述流体贮存部能够与大气连通。
4.根据权利要求2所述的流体喷射装置，其特征在于，
所述流体承接部在位于重力方向的上游侧的部分具有大气开放口，该大气开放口使所述吸收部件和所述流体贮存部能够与大气连通。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，
所述倾斜状态包括相对于所述水平面垂直配置的第一状态。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的流体喷射装置，其特征在于，
所述倾斜状态包括相对于所述水平面倾斜预定角度的第二状态。
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