CN102271923A - 液体喷射头、液体喷射记录装置以及液体喷射头的液体填充方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够提高剩余液体的回收能力而防止剩余液体所导致的污染并使液体填充后的液体喷射稳定的液体喷射头和液体喷射记录装置。具备:喷嘴保护装置(24),覆盖喷嘴列(31c)的周围,并且,形成有与喷嘴列(31c)相对的狭缝(24c);以及吸引流路(15),连接有吸引从喷嘴列(31c)漏出的剩余墨水的吸引泵,其中,将喷嘴保护装置(24)的内侧空间划分成第1空间(S1)和第2空间(S2),由喷嘴板(31)的连通孔组(31f)将这些第1空间(S1)和第2空间(S2)连通。
Description
技术领域
本发明涉及从喷射口喷射液体而将图像或文字记录在被记录介质的液体喷射头和液体喷射记录装置。
背景技术
一般而言,诸如进行各种印刷的喷墨打印机的液体喷射记录装置具备搬送被记录介质的搬送装置和喷墨头。作为在此使用的喷墨头,已知一种喷墨头,该喷墨头具备具有由多个喷嘴孔(喷射孔)构成的喷嘴列(喷射孔列)的喷嘴体(喷射体)、与各喷嘴孔成对且与喷嘴孔连通的多个压力产生室、将墨水供给至压力产生室的墨水供给系以及与压力产生室邻接配置的压电致动器,驱动压电致动器而对压力产生室进行加压,使压力产生室内的墨水从喷嘴孔的喷嘴吐出口吐出。
作为这样的喷墨打印机的一种,已知一种喷墨打印机,该喷墨打印机设有使上述喷墨头沿与记录纸(被记录介质)的搬送方向正交的方向移动的滑架(carriage),在记录纸施行印刷。在这种喷墨打印机中,在喷墨头的可动范围内设有用于保养的维护工位,使喷墨头移动至该维护工位,清洁喷嘴孔或将帽盖在喷墨头并进行负压吸引而将墨水初始填充至喷嘴孔。
另外,作为与上述喷墨打印机不同的一种,存在着一种喷墨打印机,该喷墨打印机为了向箱体等比较大型的被记录介质进行印刷而以固定有喷墨头的状态在被搬送的被记录介质施行印刷。在这种喷墨打印机中,不能使喷墨头移动,另外,在喷墨头和被记录介质之间或者在喷墨头的下方设置维护工位的空间较少。因此,在将墨水初始填充至压力产生室时,通常从墨水供给系侧加压并填充墨水。
在该加压填充中,为了防止从喷嘴孔随意排放的剩余墨水污染喷墨头和喷墨打印机附近,另外,为了防止墨水填充后的墨水的吐出变得不稳定,必须采取除去剩余墨水的手段。另外,不仅在初始填充的情形下如此,而且在通常使用时回收滴流至喷嘴体上的墨水的情形下也是如此。
作为上述的问题的对策,例如,如专利文献1所示,公开了这样的喷墨头:在喷墨头的下部,设有由板状多孔质吸收体构成且比喷嘴形成面更突出至外侧的墨水引导部件以及与该墨水引导部件连接的块型墨水吸收体,剩余墨水由墨水引导部件阻挡并引导至墨水吸引体,使该引导的剩余墨水被墨水吸收体吸收。
专利文献1:日本特开平5-116338号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在现有技术中,由于在喷墨头的下部设有墨水引导部件和墨水吸收体,因而存在着不能有效利用喷墨头的下部的问题。因此,当在一定的制约下设计喷墨打印机时,存在着不能在被记录介质的下部进行印刷的问题。
另外,还存在着剩余墨水的回收能力不充分而污染喷墨头周边的问题。
本发明是考虑到这样的情况而做出的,其目的在于,提供能够提高剩余液体的回收能力而防止剩余液体所导致的污染,并使液体填充后的液体喷射稳定的液体喷射头和液体喷射记录装置。
用于解决问题的技术方案
为了达成上述目的,本发明采用以下的手段。
作为液体喷射头的解决手段,一种从喷射孔列喷射液体的液体喷射头具备:喷射体保护装置,覆盖所述喷射孔列的周围,并且,形成有与所述喷射孔列相对的狭缝;吸引流路,连接有吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体的吸引部;以及划分部,在所述喷射体保护装置的内部的第1空间和开口有所述吸引流路的吸引口的第2空间之间进行划分,其中,在所述划分部,形成有将所述第1空间和所述第2空间连通的至少1个连通孔。
依照该构成,如果吸引第2空间的气体,那么,第1空间内的气体经由连通孔而流入第2空间内,第2空间内的气体从吸引口经由吸引流路而被吸引部吸引,由此,第2空间内被减压而成为第2负压室。
然后,如果第2空间成为第2负压室,那么,第1空间内的气体经由连通孔而流入第2负压室内。此时,外部的气体从狭缝流入第1空间,该气体经由第1空间而被吸引至第2负压室,由此,第1空间被减压而成为第1负压室。在此,由于气体仅从第1负压室和连通孔而流入第2负压室,因而第2负压室比第1负压室更成为负压。
由此,在液体的初始填充时等,能够将从喷射孔列漏出的剩余液体与流入第2负压室内的气体一起从附近的连通孔迅速地向第2负压室内吸引。此时,被吸引至第2负压室内的剩余液体在防止从连通孔向第1负压室漏出的状态下在第2负压室移动,从吸引口被吸引至吸引流路内而向外部排出。因此,与在第1空间开口有吸引口的情况相比,能够可靠地防止剩余液体从狭缝漏出而进一步提高剩余液体的回收能力。
所以,能够不像现有技术那样设置复杂的维护工位,而是以简单的构成防止剩余液体所导致的污染并实现液体喷射头的初始填充。因此,也能够使液体填充后的液体喷射稳定。另外,由于能够在喷射体保护装置的内部进行剩余液体的回收,因而回收剩余液体的空间极小,能够提高液体喷射头的空间系数。由此,能够提高液体喷射头的设计的自由度。
另外,所述连通孔设在不与所述吸引流路的所述吸引口相对的位置。
依照该构成,将连通孔和吸引口配置成不相对,由此,从第1负压室向第2负压室流入的气体不直接到达吸引口,在流通于第2负压室内之后,到达吸引口,因而能够将第2负压室内的负压状态维持成良好的状态。由此,能够迅速地进行剩余液体的回收。
另外,在所述喷射孔列的周围形成有多个所述连通孔。
依照该构成,在喷射孔列的周围形成有多个连通孔,由此,无论从哪个连通孔都能够吸引从喷射孔漏出的剩余液体。因此,能够通过附近的连通孔迅速地吸引剩余液体,能够提高剩余液体的回收能力。
另外,所述液体喷射头具备喷射板和喷射帽,其中,该喷射板形成有所述喷射孔列,该喷射帽开口有所述吸引口,并且,粘贴有所述喷射板,在所述喷射帽的所述喷射板的粘贴面侧,形成有槽部,在所述槽部开口有所述吸引流路,并且,所述槽部被所述喷射板闭塞,所述槽部的内部是所述第2空间,所述喷射板是所述划分部。
依照该构成,喷射帽的槽部被喷射板闭塞,由此,喷射板具有划分部的功能,并且,在喷射体保护装置的内部形成有第2空间。因此,能够以简单的构成提高液体喷射头的空间系数。
另外,由于没有必要分体地设置划分部,因而能够削减零件数和制造成本。
另外,在所述第2空间内,设有用于将流入所述第2空间内的所述液体吸收的吸收体。
依照该构成,由于在第2空间内设有吸收体,因而能够可靠地吸收被吸引至第2负压室的剩余液体,能够防止剩余液体从连通孔漏出至第1负压室。
另外,所述吸引流路的所述吸引口配置于所述喷射孔列沿着铅垂方向配置的情况下的所述喷射孔列的下方。
依照该构成,将吸引口配置于喷射孔列的下方,由此,在喷射体保护装置的内部,剩余液体沿着重力方向流通,因而能够连续地且可靠地吸引喷射体保护装置的内部的剩余液体。
另外,所述吸引流路的所述吸引口配置于所述喷射孔列沿着铅垂方向配置的情况下的所述喷射孔列的上方。
依照该构成,将吸引口配置于喷射孔列的上方,由此,能够有效利用液体喷射头的下部,能够提高空间系数。因此,能够将喷射孔设定在液体喷射头的尽可能的下部,能够容易地进行向被记录介质的下端部的印字。
另外,在所述喷射体保护装置的顶板部,形成有凹陷至所述第1空间侧的凹陷部,在该凹陷部的底面,形成有所述狭缝。
依照该构成,由于在凹陷部的底面形成有狭缝,因而即使在喷射体保护装置与被记录介质等接触的情况下,也能够降低与狭缝附近的憎水膜接触的概率而防止憎水膜剥离。
另外,在液体喷射头的液体喷射口向着下方而将液体喷射至被记录介质的情况下,即使剩余液体残存于负压室恢复压力之后的内侧空间,也能够有效地防止剩余液体从狭缝漏出。
另外,在所述喷射体保护装置的顶板部,形成有环状突出壁,该环状突出壁突出至所述第1空间侧,而且,以环状围绕所述狭缝。
依照该构成,由于环状突出壁阻止顺着内表面的剩余液体向着狭缝,因而能够防止剩余液体从狭缝漏出。尤其是,在液体喷射头的液体喷射口向着下方而将液体喷射至被记录介质的情况下,即使剩余液体残存于负压室恢复压力之后的内侧空间,也能够有效地防止剩余液体从狭缝漏出。
另外,作为本发明的液体喷射记录装置的解决手段,具备:上述本发明的液体喷射头;液体供给部,构成为能够将所述液体供给至所述液体供给系;以及所述吸引部,连接至所述吸引流路,吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体。
依照该构成,由于具备上述本发明的液体喷射头,因而能够不像现有技术那样设置复杂的维护工位,而是以简单的构成防止剩余液体所导致的污染并实现液体喷射记录装置的初始填充。因此,也能够使液体填充后的液体喷射稳定。另外,提高了剩余液体的回收能力,且回收剩余液体的空间极小,能够提高液体喷射头的空间系数。由此,能够提高液体喷射头的设计的自由度。
而且,由于没有必要在液体喷射头侧安装吸引部,因而能够进行液体喷射头的构成的简单化,并且,能够进行液体喷射头的小型化。
另外,作为液体喷射记录装置的解决手段,采用这样的手段:在采用上述解决手段的任一个液滴喷射记录装置中,具有再次利用液体供给系,该再次利用液体供给系通过吸引在第1空间内溢出的液体而进行回收,将该液体供给至与喷射孔列成对且与喷射孔连通的压力产生室。
依照本发明,能够再次利用在负压室内溢出的液体。
另外,作为液体喷射记录装置的解决手段,采用这样的手段:在采用上述解决手段的任一个液滴喷射记录装置中,在再次利用液体供给系,具有过滤部或脱气装置。
依照本发明,能够再次利用恰当的状态的液体。
另外,作为液体喷射头的液体填充方法的解决手段,采用这样的手段:该液体喷射头具备:喷射体保护装置,覆盖喷射孔列的周围,并且,形成有与所述喷射孔列相对的狭缝;吸引流路,连接有吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体的吸引部;以及划分部,在所述喷射体保护装置的内部的第1空间和开口有所述吸引流路的吸引口的第2空间之间进行划分,其中,在所述划分部,形成有将所述第1空间和所述第2空间连通的至少1个连通孔,利用连接至所述吸引流路的吸引部使所述第1空间和所述第2空间分别成为第1负压室和第2负压室,吸引从所述喷射孔溢出至所述第1负压室内的液体,该液体喷射头的液体填充方法,在利用所述吸引部使所述第1负压室和所述第2负压室比大气压更成为负压的状态下,使用所述液体供给系而将所述液体加压填充至与所述喷射孔列成对且与喷射孔连通的压力产生室。
依照本发明,与在第1空间开口有吸引口的情况相比,能够可靠地防止剩余液体从狭缝漏出而进一步提高剩余液体的回收能力。而且,也能够使液体填充后的液体喷射稳定。另外,由于能够在喷射体保护装置的内部进行剩余液体的回收,因而回收剩余液体的空间极小,能够提高液体喷射头的空间系数。由此,能够提高液体喷射头的设计的自由度。
另外,作为液体喷射头的液体填充方法的解决手段,采用这样的手段:在利用所述吸引部使所述第1负压室比大气压更成为负压的状态下,结束所述加压填充。
依照本发明,由于在比大气压更成为负压的状态下,结束加压填充,液体不流出至第1负压室,因而与在第1空间恢复压力之后在压力产生室结束加压填充的情况相比,剩余液体难以从狭缝漏出,另外,也不从狭缝溢出。由此,能够防止剩余液体所导致的污染,同时,能够填充液体,能够使液体填充后的液体喷射稳定。
另外,本发明的液体喷射头的液体填充方法,具有液体填充模式,该液体填充模式通过使所述吸引部以第1输出进行动作,从而使所述第1空间成为负压室,经由所述吸引流路而吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体。
依照该构成,使吸引部以第1输出进行动作,由此,喷射体保护装置的第1空间和第2空间成为比大气压更充分地成为负压的第1负压室和第2负压室。在这种情况下,在液体的初始填充时或通常使用时从液体供给部供给且从喷射孔列漏出的剩余液体流出至仅通过狭缝而与外部连通的负压室,并且,第1负压室和第2负压室外部的气体经由狭缝而流入第1负压室。由此,剩余液体在难以从狭缝漏出至外部的状态下在第1负压室移动,经由第2负压室而从吸引口被吸引至吸引流路并向外部排出,因而能够回收从喷射孔列流出的液体。
因此,防止了剩余液体从狭缝漏出,且能够进行液体的初始填充。
另外,上述本发明的液体喷射头的液体填充方法,切换并控制液体填充模式和通常使用模式,该液体填充模式通过使所述吸引部以第1输出进行动作,从而使所述第1空间和所述第2空间成为所述第1负压室和所述第2负压室,经由所述吸引流路而吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体,该通常填充模式使所述吸引部以比所述第1输出更小的第2输出进行动作,从所述喷射孔列向被记录介质喷射所述液体,在所述被记录介质进行记录。
依照该构成,在通常工作模式中,预先使吸引部以比液体填充模式更小的第2输出进行工作,由此,即使在印刷时等从喷射孔漏出的剩余液体或在液体填充后残存于喷射体保护装置的第1空间和第2空间的剩余液体存在的情况下,也能够通过吸引这些剩余液体而防止剩余液体从狭缝漏出。所以,能够不设置维护工位,在喷射孔的开口方向向着重力方向的状态下,从液体的初始填充进行至印刷。
发明的效果
依照本发明,如果吸引第2空间的气体,那么,第1空间内的气体经由连通孔而流入第2空间内,第2空间内的气体从吸引口经由吸引流路而被吸引部吸引,由此,第2空间内被减压而成为第2负压室。
然后,如果第2空间成为第2负压室,那么,第1空间内的气体经由连通孔而流入第2负压室内。此时,外部的气体从狭缝流入第1空间,该气体经由第1空间而被吸引至第2负压室,由此,第1空间被减压而成为第1负压室。在此,由于气体仅从第1负压室和连通孔而流入第2负压室,因而第2负压室比第1负压室更成为负压。
由此,在液体的初始填充时等,能够将从喷射孔列漏出的剩余液体与流入第2负压室内的气体一起从附近的连通孔迅速地向第2负压室内吸引。此时,被吸引至第2负压室内的剩余液体在防止从连通孔向第1负压室漏出的状态下在第2负压室移动,从吸引口被吸引至吸引流路内而向外部排出。因此,与在第1空间开口有吸引口的情况相比,能够可靠地防止剩余液体从狭缝漏出而进一步提高剩余液体的回收能力。
所以,能够不像现有技术那样设置复杂的维护工位,而是以简单的构成防止剩余液体所导致的污染并实现液体喷射头的初始填充。因此,也能够使液体填充后的液体喷射稳定。另外,由于能够在喷射体保护装置的内部进行剩余液体的回收,因而回收剩余液体的空间极小,能够提高液体喷射头的空间系数。由此,能够提高液体喷射头的设计的自由度。
附图说明
图1是显示本发明的实施方式的喷墨记录装置的立体图。
图2是本发明的实施方式的喷墨记录装置的概略构成图。
图3是本发明的第1实施方式的喷墨头的立体图。
图4是本发明的第1实施方式的从右侧面观看时的喷墨头的概略构成图。
图5是图4的I-I线剖面图。
图6是喷墨头芯片的分解立体图。
图7是沿着图4的J-J线的剖面图。
图8是沿着图3的K-K线的剖面立体图。
图9是显示吸引泵和加压泵的动作时机以及与第1空间和第2空间(第1负压室和第2负压室)的关系的图。
图10是显示初始填充时的动作的喷墨头芯片的主要部分的放大剖面图。
图11是本发明的第2实施方式的主要部分的剖面图,是相当于图5的放大图。
图12是本发明的第2实施方式的相当于图8的剖面立体图。
图13是本发明的第3实施方式的从右侧面观看时的喷墨头的概略构成图。
图14是本发明的第4实施方式的主要部分的剖面图,是相当于图5的放大图。
图15是显示本发明的实施方式中的吸引泵和加压泵的动作时机以及与第1空间的关系的图。
图16是显示本发明的实施方式的喷墨头的变形例的图,是喷墨头的主要部分的放大图。
具体实施方式
接着,基于附图,说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
(液体喷射记录装置)
图1是显示本发明的实施方式的喷墨记录装置(液体喷射记录装置)1的立体图,图2是喷墨记录装置1的概略构成图。该喷墨记录装置1连接至指定的个人计算机,基于从该个人计算机发送的印刷数据,吐出(喷射)墨水(液体)I,在箱体D施行印刷。喷墨记录装置1具备带式输送机2、墨水吐出部3、墨水供给部5以及吸引泵(吸引部)16,其中,带式输送机2沿单方向搬送箱体D,墨水吐出部3具备多个喷墨头(液体喷射头)10,如图2所示,墨水供给部5将墨水I和清洁用清洗液W供给至喷墨头10,吸引泵16连接至喷墨头10。
墨水吐出部3将墨水I吐出至箱体D,如图1所示,具有四个长方体形状的筐体6,在这些筐体6内分别内装有喷墨头10(参照图2)。各筐体6在带式输送机2的宽度方向两侧分别以墨水吐出面6a向着带式输送机2侧的状态各配设两个。分别配置在带式输送机2的宽度方向两侧的两个筐体6沿上下方向并列设置,分别由支撑部件7支撑。此外,在筐体6的墨水吐出面6a,形成有开口部6b。
(液体喷射头)
图3是喷墨头10的立体图,图4是从右侧面观看时的喷墨头10的概略构成图,图5是图4的I-I线剖面图。
如图4所示,喷墨头10具备外壳11、液体供给系12、喷墨头芯片20、驱动电路基板14(参照图5)以及吸引流路15。
外壳11是在正面11a的下部形成有露出孔11b的薄箱形状的外壳,厚度方向向着水平方向,另外,露出孔11b向着开口部6b而固定于筐体6内。如图4、5所示,该外壳11在背面11c形成有与内部空间连通的贯通孔,具体而言,在高度方向的大致中间的位置形成有墨水注入孔11d,在下部形成有墨水吸引孔11e。该外壳11在其内部空间具备立设并固定于外壳11的底板11f,并且,容纳有喷墨头10的各构成物品。
液体供给系12经由墨水注入孔11d而与墨水供给部5连通,由阻尼器17和墨水流路基板18概略地构成。
如图5所示,阻尼器17用于调整墨水I的压力变动,具备存积墨水I的存积室17a。该阻尼器17固定于底板11f,具备经由管部件17d而与墨水注入孔11d连接的墨水取入孔17b和经由管部件17e而与墨水流路基板18连接的墨水流出孔17c。
如图4所示,墨水流路基板18是形成为纵长的部件,如图5所示,墨水流路基板18是在其内部形成有流通路18a的部件,安装于喷墨头芯片20,该流通路18a与阻尼器17连通且墨水I流通于该流通路18a。
如图5所示,驱动电路基板14具备图中未显示的控制电路和柔性基板14a。将柔性基板14a的一端接合至后述的板状电极28,将另一端接合至驱动电路基板14上的图中未显示的控制电路,由此,该驱动电路基板14根据印刷图案而将电压施加至陶瓷压电板(致动器)21。该驱动电路基板14固定于底板11f。
(喷墨头芯片)
图6是喷墨头芯片20的分解立体图。
如图6所示,喷墨头芯片20具备陶瓷压电板21、墨水室板22、喷嘴体23以及喷嘴保护装置(喷射体保护装置)24。
陶瓷压电板21是由PZT(钛酸锆酸铅)构成的大致矩形板状的部件,在两个板面21a、21b中的一方的板面21a并列设置有多个长槽26,各长槽26由侧壁27隔离。
长槽26沿陶瓷压电板21的横向方向延伸设置,遍及陶瓷压电板21的纵向方向的整个长度而并列设置多个。侧壁27遍及陶瓷压电板21的纵向方向而并列设置多个,将长槽26分别区分。在这些各侧壁27的两壁面的长槽26的开口侧(板面21a侧),遍及陶瓷压电板21的横向方向而延伸设置有驱动电压施加用的板状电极(图中未显示)。在该板状电极,接合有上述的柔性基板14a。
关于这样的陶瓷压电板21,如图5所示,板面21b中的后侧面侧固定于底板11f的缘部,长槽26的延伸方向向着露出孔11b。
另外,墨水室板22与陶瓷压电板21同样地为大致矩形板状的部件,与陶瓷压电板21的尺寸相比,形成为纵向方向的尺寸大致相同,横向方向的尺寸较短。该墨水室板22具备开放孔22c,该开放孔22c沿厚度方向贯通,而且,遍及墨水室板22的纵向方向而形成。
墨水室板22,以前侧面22a与陶瓷压电板21的前侧面21c构成成为同一平面的对接面25a的方式,从板面21a侧接合至陶瓷压电板21。在该接合状态下,开放孔22c遍及整体地使陶瓷压电板21的多个长槽26露出,所有长槽26向外侧开放,成为各长槽26分别连通的状态。
如图5所示,在墨水室板22,以覆盖开放孔22c的方式装配墨水流路基板18,墨水流路基板18的流通路18a和各长槽26连通。
如图5所示,通过将喷嘴板31粘贴于喷嘴帽32而构成喷嘴体23。
如图6所示,喷嘴板31是由聚酰亚胺构成的薄板状(例如,厚度50μm左右)且细长状的部件,排列设置有沿厚度方向贯通的多个喷嘴孔31a而构成喷嘴列31c。更具体而言,在喷嘴板31的横向方向的中间的位置,与长槽26数目相同的喷嘴孔31a在同一线上且以与长槽26相同的间隔形成。此外,在喷嘴板31的两个板面中的吐出墨水I的吐出口31b所开口的板面,涂敷有用于防止墨水的附着等的具有憎水性的憎水膜,另一方的板面成为与上述对接面25a和喷嘴帽32接合的接合面。
此外,使用准分子激光器装置来形成喷嘴孔31a。
在此,在喷嘴板31的外周部分,形成有沿厚度方向贯通的多个连通孔31d。这些连通孔31d是形成为比上述的喷嘴孔31a的内径更大一些的圆孔,以包围喷嘴列31c的周围的方式并以比各喷嘴孔31a的间距更宽一些的间距配置。具体而言,连通孔31d,在喷嘴列31c的两侧方配置成与喷嘴列31c平行,并且,在喷嘴列31c的上方,配置成与喷嘴列31c正交,另一方面,在喷嘴列31c的下方,以避开与后述的吸引口15a相对的位置的方式与喷嘴列31c正交而排列。即,在喷嘴板31的外周部分,构成有多个连通孔排列成环状的连通孔组31f。
如图5、6所示,喷嘴帽32是将框板状的部件所具有的两个框面中的一方的框面的外周缘削去的形状的部件,由外框部32a、中框部32b、内框部32c以及长孔32d构成,其中,外框部32a成为薄板状,中框部32b在外框部32a的内侧形成为比外框部32a更厚,内框部32c形成为比中框部32b更薄,长孔32d在内框部32c的横向方向的中间部沿厚度方向贯通,并且,沿纵向方向延伸。
外框部32a形成为比中框部32b、内框部32c更薄,遍及喷嘴帽32的外周缘的整周而形成为凸缘状。
在内框部32c的横向方向的两侧,形成有一对中框部32b,该中框部32b以比内框部32c所具有的内框面32e更沿着厚度方向突出的状态沿着喷嘴帽32的纵向方向互相平行地延伸。即,在喷嘴帽32的纵向方向的两侧未形成中框部32b,成为开放的状态。
在内框部32c的内框面(粘贴面)32e,形成有沿厚度方向切入的槽部32f。该槽部32f以包围长孔32d的方式遍及内框面32e的整周而形成。而且,在喷嘴帽32的下部的槽部32f的底部32g,形成有沿厚度方向贯通的排出孔32h。
而且,喷嘴板31以堵塞长孔32d和槽部32f的方式贴附在内框面32e上,喷嘴保护装置24的环状端部24d抵接在外框部32a的外框面32i。
这样的喷嘴体23以喷嘴帽32的排出孔32h位于下侧的方式(参照图3)容纳于外壳11的内部空间,固定于外壳11和底板11f(参照图5)。
在该状态下,陶瓷压电板21和墨水室板22的一部分插入长孔32d,对接面25a与喷嘴板31对接。另外,喷嘴板31形成为与内框面32e的外形同等,喷嘴板31设置在内框面32e的整个面。即,喷嘴板31,在使连通孔组31f和喷嘴帽32的槽部32f相对的状态下,由粘接剂粘接于内框面32e。而且,喷嘴板31的横向方向两侧与一对中框部32b的互相的相对面接触,并且,纵向方向两侧与喷嘴保护装置24的内表面24e接触。所以,槽部32f被喷嘴板31覆盖,喷嘴板31的与内框面32e粘接的粘接面(以下,称为背面31h)和相反侧的面(以下,称为表面31g)侧仅通过连通孔组31f而连通。而且,被喷嘴板31和槽部32f包围的空间构成第2空间S2。
此外,在将陶瓷压电板21和墨水室板22的一部分插入上述的长孔32d时和将喷嘴板31粘接于接合体时的工序中,使用粘接剂来固定。在该粘接固定工序中,在只贴附微量粘接剂的情况下,存在着产生粘接不良的可能性,因而以能够充分地粘接的粘接剂的量实施粘接。而且,在这种情况下,例如,如果剩余的粘接剂流入长槽26的内部,那么,长槽26的体积变小,因而存在着能够吐出的墨水量变少或引起吐出不良的可能性。作为避免这样的情况的构成,在本实施方式的喷嘴帽32的长孔32d的开口缘,如图5和6所示,设有粘接剂流动槽32j。此外,由于该粘接剂流动槽32j是喷嘴帽32、陶瓷压电板21、墨水室板22以及喷嘴板31分别接合的一致位置,因而通过采用该构成,从而能够有效地除去剩余的粘接剂。但是,粘接剂流动槽32j不是必须设置的槽部,也可以为例如像后述的图14所示的方式那样不设置粘接剂流动槽的构成。
依照这样的构成,如果将规定量的墨水I从阻尼器17内的存积室17a供给至墨水流路基板18,那么,该供给的墨水I经由开放孔22c而被送入长槽26内。
(喷嘴保护装置)
如图4~6所示,喷嘴保护装置24是由不锈钢等构成的大致箱型形状的部件,通过冲压成形而形成。该喷嘴保护装置24具备形成为矩形板状的顶板部24a和从该顶板部24a的周缘部沿与板面方向大致正交的方向延伸的密闭部24b。
顶板部24a在其横向方向的中间部具备沿纵向方向延伸的狭缝24c。该狭缝24c形成为比喷嘴列31c的长度更长一些,两端部(上端部24i、下端部24j)形成为圆形。
狭缝24c的宽度尺寸,相对于喷嘴孔31a的喷嘴直径40μm而设定为大致1.5mm。期望将该狭缝24c的宽度尺寸设定在这样的范围:以能够利用吸引泵16形成为负压的宽度尺寸为上限,以在墨水I的初始填充时墨水I不从狭缝24c溢出而滴流的宽度尺寸为下限。此外,上端部24i、下端部24j以比上述的宽度尺寸稍微更大的直径形成为圆形。
如图6所示,该喷嘴保护装置24在面向内侧的内表面24e形成有由钛涂层形成的亲水膜24g,在与该内表面24e背向的外表面24f和狭缝24c的内面,形成有由氟树脂涂层或特氟隆(注册商标)镀层形成的憎水膜24h。
图7是沿着图4的J-J线的剖面图,图8是沿着图3的K-K线的剖面立体图。
在此,如图7、8所示,喷嘴保护装置24以顶板部24a覆盖喷嘴帽32的内框部32c、槽部32f以及排出孔32h的方式配置。另外,以密闭部24b的沿着纵向方向的内表面24e与中框部32b的侧面接触且沿着宽度方向的内表面24e与内框部32c的侧面接触的状态,利用粘接剂来将环状端部24d与外框面32i粘接,粘附于喷嘴帽32。
在该状态下,狭缝24c与喷嘴列31c相对,并且,不与排出孔32h相对。而且,喷嘴保护装置24的内侧空间,具体而言,喷嘴保护装置24和喷嘴板31之间的空间,构成喷嘴孔31a和狭缝24c开口的第1空间S1。即,由喷嘴板31划分喷嘴保护装置24的内侧空间,在喷嘴板31的表面31g侧(墨水吐出侧)形成有第1空间S1,在背面31h侧形成有上述的第2空间S2。而且,第1空间S1和第2空间S2互相仅由形成于喷嘴板31的连通孔组31f连通。此外,喷嘴保护装置24,期望将顶板部24a和喷嘴板31的距离设定在这样的范围:以能够利用吸引泵16形成为负压的距离为上限,以在墨水I的初始填充时墨水I不从狭缝24c溢出的距离为下限。
如图4、8所示,关于上述的吸引流路15,成为吸引口15a的筒管的一端嵌合插入并固定于排出孔32h,另一端连接至墨水吸引孔11e而构成。所以,吸引口15a在不与喷嘴板31的连通孔31d相对的位置且在不与狭缝24c相对的位置开口。所以,吸引口15a以被喷嘴板31完全地覆盖的状态在第2空间S2开口。
另外,吸引泵16经由管而连接至墨水吸引孔11e。在工作时,该吸引泵16吸引各空间S1、S2内的空气和墨水I,使空间S1、S2分别成为负压室R1、R2。此外,该吸引泵16将被吸引的墨水I存积在废液罐E(参照图2)。另外,也可以将该吸引泵16搭载于喷墨头10,也可以像本实施方式那样另外在装置侧具备该吸引泵16以作为喷墨记录装置。在本实施方式中,由于在装置侧设置吸引泵16,因而没有必要在喷墨头10侧安装吸引泵16,能够进行喷墨头10的构成的简单化,并且,能够进行喷墨头10的小型化。
返回至图2,墨水供给部5具备存积有墨水I的墨水罐51、存积有清洗液W的清洗液罐52、能够切换两个流路的切换阀53、将墨水I或清洗液W加压供给至喷墨头10的加压泵54以及能够开闭流路的开闭阀55。
墨水罐51经由供给管57a、切换阀53以及供给管57c而与加压泵54连通,清洗液罐52经由供给管57b、切换阀53以及供给管57c而与加压泵54连通。即,切换阀53连接有供给管57a、57b以作为流入管,连接有供给管57c以作为流出管。
加压泵54连接有供给管57c,并且,经由供给管57d而与喷墨头10连通,将从供给管57c流入的墨水I或清洗液W供给至喷墨头10。该加压泵54构成为在不工作时使流体不流动,具有开闭阀的功能。
开闭阀55连接有与供给管57c连通而成为流入管的供给管57e和与供给管57d连通而成为流出管的供给管57f。即,如果打开该开闭阀55,则供给管57e、57f作为加压泵54的旁通管而起作用。
接着,对由上述构成组成的喷墨记录装置1的动作进行说明。
(墨水初始填充)
图9是显示吸引泵16和加压泵54的动作时机以及与第1空间S1和第2空间S2(第1负压室R1和第2负压室R2)的关系的图,图10是显示初始填充时的动作的喷墨头芯片20的主要部分的放大剖面图。
首先,如图4和图9所示,使喷墨头10的吸引泵16工作,该吸引泵16经由吸引流路15而从吸引口15a吸引第2空间S2的空气(图9中的时间T0)。此时,第1空间S1内的空气经由连通孔31d而流入第2空间S2内,第2空间S2内的空气从吸引口15a经由吸引流路15而被吸引泵16吸引,由此,对第2空间S2内进行减压。然后,在经过规定时间T1之后,第2空间S2成为比大气压更充分地成为负压的第2负压室R2。
如果第2空间S2成为第2负压室R2,那么,如上所述,第1空间S1内的空气经由喷嘴板31的连通孔组31f而流入第2负压室R2内。此时,外部的空气从狭缝24c流入第1空间S1,该空气经由第1空间S1而被吸引至第2负压室R2,由此,第1空间S1被减压,成为比大气压更充分地成为负压的第1负压室R1。然后,从第1负压室R1经由连通孔组31f而流入第2负压室R2的空气如上所述地经由吸引流路15而被吸引泵16吸引。在此,第2负压室R2被喷嘴板31覆盖,仅经由连通孔组31f而与第1负压室R1连通,空气仅从连通孔组31f而流入第2负压室R2内,因而第2负压室R2比第1负压室R1更成为负压。
在各空间S1、S2成为负压室R1、R2之后,墨水供给部5将墨水I加压填充至喷墨头10(图9中的时间T2)。此时,将墨水供给部5如以下地设定。即,如图2所示,成为由切换阀53将供给管57a和供给管57c连通的状态,使开闭阀55闭塞而将供给管57e和供给管57f截断。在该状态下,使加压泵54工作。加压泵54将墨水I从墨水罐51经由供给管57a、57c、57d而注入喷墨头10的墨水注入孔11d。
如图4和图5所示,注入墨水注入孔11d的墨水I在经由阻尼器17的墨水取入孔17b而流入存积室17a之后,经由墨水流出孔17c而流出至墨水流路基板18的流通路18a。然后,流入流通路18a的墨水I经由开放孔22c而流入各长槽26内。
流入各长槽26的墨水I在流动至喷嘴孔31a侧而到达喷嘴孔31a之后,如图3、7所示,成为剩余墨水Y而从喷嘴孔31a流出。此时,剩余墨水Y与经由连通孔组31f而被向第2负压室R2内吸引的空气一起从附近的连通孔31d被迅速地吸引至第2负压室R2内(参照图3、7中的箭头Y)。
然后,被吸引至第2负压室R2的剩余墨水Y被引导至第2负压室R2内的槽部32f内,在槽部32f内向着下方流动,从吸引口15a向废液罐E排出。由此,能够连续地且可靠地吸引被吸收至第2负压室R2内的剩余墨水Y。在这种情况下,由于槽部32f形成为包围喷嘴板31的整周,因而空气遍及第2负压室R2的整周而均匀地流通,第2负压室R2成为均匀的负压空间。由此,能够通过附近的连通孔31d迅速地吸引漏出至第1负压室R1内的剩余墨水Y,能够提高剩余墨水Y的回收能力。
可是,在万一剩余墨水Y的流出量变得大量的情况下,如图10(a)所示,剩余墨水Y不仅在喷嘴板31上流动至下方,而且在喷嘴保护装置24的内表面24e上也流动至下方。此时,空气继续从狭缝24c流入第1负压室R1,能够防止剩余墨水Y从狭缝24c漏出至外部。如图10(b)所示,即使流动于狭缝24c附近的内表面24e的剩余墨水Y的量局部地变多,该剩余墨水Y的一部分抵抗从狭缝24c流入的空气而到达外表面24f附近,也被形成于外表面24f的憎水膜24h排斥。该被排斥的墨水I被形成于内表面24e的亲水膜24g诱导而再次返回至第1负压室R1。
另外,在狭缝24c的下端部24j,在圆形状的下端部24j的轮廓(外表面24f和下端部24j的边界),表面张力作用于墨水I。在下端部24j,较强的表面张力作用于墨水I,另外,该表面张力的均衡被保持,墨水I的表面不被破坏,不漏出至外部。而且,与上述同样,被形成于外表面24f的憎水膜24h和形成于内表面24e的亲水膜24g诱导而返回至第1负压室R1。然后,返回至第1负压室R1的剩余墨水Y也同样地经由第2负压室R2而从吸引口15a向废液罐E排出。
这样,将从喷嘴孔31a漏出的剩余墨水Y连续地排出至废液罐E。
如图9所示,在经过规定时间T3之后,停止加压泵54,结束墨水I的加压填充。然后,伴随着加压泵54的停止,剩余墨水Y不从喷嘴孔31a流出,残存于第1负压室R1的剩余墨水Y经由连通孔组31f而被吸引至第2负压室R2,被吸引至第2负压室R2的剩余墨水Y经由吸引口15a而排出至废液罐E。
然后,在经过规定时间T4之后,使吸引泵16停止。在墨水I的填充完成之后,如图10(c)所示,成为墨水I填充至长槽26的状态。此外,各空间S1、S2恢复压力而再次成为与大气压相同的压力(参照图9)。
(印刷时)
接下来,对在箱体D施行印刷的情况的动作进行说明。最初,对墨水供给部5的设定进行说明。即,如图2所示,成为由切换阀53将供给管57a和供给管57c连通的状态,使开闭阀55开放而使供给管57e和供给管57f连通。在该状态下,加压泵54不工作,不经由加压泵54而使供给管57c和供给管57d连通。在该状态下,墨水I经由供给管57a、57c、57e、57f、57d而注入喷墨头10的墨水注入孔11d。
在如上所述地设定墨水供给部5的状态下,驱动带式输送机2(参照图1),沿单方向搬送箱体D,并且,在所搬送的箱体D通过筐体6之前的时候,即,在通过喷嘴板31(喷嘴孔31a)之前的时候,墨水吐出部3向着箱体D吐出墨滴。
具体而言,基于从外部的个人计算机输入的印刷数据,驱动电路基板14选择性地将电压施加至与该印刷数据相对应的指定的板状电极28。由此,与该板状电极28相对应的长槽26的容积缩小,填充至长槽26内的墨水I从喷嘴吐出口31b向着箱体D吐出。
由于如果吐出墨水I,则长槽26成为负压,因而经由上述的供给管57a、57c、57e、57f、57d而将墨水I填充至长槽26。
这样,根据图像数据而驱动喷墨头10的陶瓷压电板21,从喷嘴孔31a吐出墨滴并使墨滴命中在箱体D。这样,使箱体D移动,同时,使墨滴从喷墨头10连续地吐出,由此,将图像(文字)印刷在箱体D的期望的位置。
这样,在本实施方式中,成为将喷嘴保护装置24的内侧空间划分成第1空间S1和第2空间S2并由喷嘴板31的连通孔组31f将这些第1空间S1和第2空间S2连通的构成。
依照该构成,由于在墨水I的初始填充时等,将喷嘴保护装置24的内侧空间划分成第1负压室R1和比第1负压室R1更成为负压的第2负压室R2,因而能够将从喷嘴孔31a漏出的剩余墨水Y与流入第2负压室R2内的气体一起吸引至第2负压室R2内。此时,被吸引至第2负压室R2内的剩余墨水Y在防止从连通孔31d向第1负压室R1漏出的状态下在第2负压室R2移动,从吸引口15a被吸引至吸引流路15内并向外部排出。因此,与在第1空间S1开口有吸引口15a的情况相比,能够可靠地防止剩余墨水Y从狭缝24c漏出而进一步提高剩余墨水Y的回收能力。
另外,依照该构成,第1负压室R1是负压状态,第2负压室R2成为比第1负压室R1更显著的负压状态。由此,在剩余墨水Y从喷嘴孔31a流出时,利用第1负压室R1的负压来将剩余墨水Y向连通孔31d诱导,而且,向保持比第1负压室R1更显著的负压的第2负压室R2诱导。即,利用在狭缝24c和排出孔32h之间敷设喷嘴板31且设置第1和第2负压室R1、R2的构成,能够更可靠地排出剩余墨水Y。
所以,能够不像现有技术那样设置复杂的维护工位,而是以简单的构成防止剩余墨水Y所导致的污染并实现喷墨头10的初始填充。因此,也能够使墨水I填充后的液体喷射稳定。另外,由于能够在喷嘴保护装置24的内侧空间进行剩余墨水Y的回收,因而回收剩余墨水Y的空间极小,能够提高喷墨头10的空间系数。由此,能够提高喷墨头的设计的自由度。
在此,在喷嘴帽32的槽部32f和喷嘴板31之间形成第2空间S2,由此,喷嘴板31具有划分部的功能,并且,在喷嘴保护装置24的内侧空间形成有第2空间S2。因此,能够以简单的构成提高喷墨头10的空间系数。
另外,由喷嘴板31划分喷嘴保护装置24的内侧空间,并且,在喷嘴板31形成有连通孔31d,由此,没有必要分体地设置用于划分第1空间S1和第2空间S2的部件,因而能够削减零件数和制造成本。
并且,连通孔31d和吸引口15a配置成不相对,由此,从第1负压室R1向第2负压室R2流入的空气不直接到达吸引口15a,在流通于第2负压室R2内之后,到达吸引口15a,因而能够将第2负压室R2内的负压状态维持成良好的状态。由此,能够迅速地进行剩余墨水Y的回收。
在此,本实施方式的喷墨头10是喷嘴列31c的排列设置方向向着重力方向且喷嘴孔31a的开口方向向着水平方向的构成,不仅可以考虑这样的构成,而且还可以考虑喷嘴列31c的延伸方向向着水平方向的构成,以作为喷嘴孔31a的开口方向向着重力方向的构成。
在这样的情况下,由于喷嘴孔31a的吐出口31b的开口方向向着重力方向,因而在填充墨水I时,从喷嘴孔31a漏出的剩余墨水Y有时候不被吸引完全,而是残存于喷嘴保护装置24的顶板部24a和周壁部24b的边界部分等。另外,在填充墨水I之后,例如,在印刷时,剩余墨水Y有可能从喷嘴孔31a漏出。
作为解决这样的事件的示例,如图4和图15所示,使吸引泵16工作(ON1),该吸引泵16经由吸引流路15而从吸引口15a吸引第1空间S1的空气(图15中的时间T0)。此外,为了进行简略化,在本示例中,以第1空间S1和第1负压室R1为对象而进行记载。此时,优选将工作的吸引泵16的输出设定为能够使第1空间S1内充分地成为负压的程度,将此时的输出作为吸引泵16的填充输出。如果使吸引泵16以填充输出(第1输出)工作,那么,外部的空气从狭缝24c流入第1空间S1,该空气在经由第1空间S1而到达吸引口15a之后被吸引,由此,对第1空间S1进行减压(液体填充模式)。然后,在经过规定时间T1之后,第1空间S1成为比大气压更充分地成为负压的第1负压室R1。
于是,如图15所示,在本实施方式中,在填充墨水I之后,也使吸引泵16始终工作(图15中的ON2)。此时,吸引泵16的输出比填充墨水I时的输出(填充输出)更弱,而且,设定为在印刷时能够充分地吸引存在于第1空间S1内的剩余墨水Y的程度(通常使用模式)。由此,第1空间S1成为比墨水I的填充时更弱的负压空间。此外,如果吸引泵16的输出过强,那么,在印刷时,有可能对从喷嘴孔31a吐出的墨滴的飞行路径造成影响,对印刷精度产生影响,因而不优选。而且,此时的吸引泵16的输出为通常输出(第2输出)。
如果一边使吸引泵16以通常输出工作一边进行印刷,那么,从喷嘴孔31a漏出的剩余墨水Y和残存于喷嘴保护装置24的内表面24e上的剩余墨水Y向着吸引流路15流动。然后,到达吸引流路15的墨水I被吸引至吸引流路15内而向废液罐E排出。
此外,作为通常使用模式而记载的、图15中的ON2的动作,没有必要与作为前述的液体填充模式而记载的、图15中的ON1的动作一起实施,根据周围的动作环境和墨水I的种类而适当实施即可。
另外,在本示例中,着眼于第1空间S1和第1负压室R1而进行了记载,但在第2空间S2和第2负压室R2中也相同,剩余墨水Y经由第1负压室R1和第2负压室R2而被吸引至吸引流路15。在这种情况下,与图9所示的第1负压室R1和第2负压室R2的关系相同,第2负压室R2的负压的程度比第1负压室R1的负压度处于更负压的状态。
(第2实施方式)
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图11是第2实施方式的主要部分的剖面图,是相当于图5的放大图。另外,图12是第2实施方式的相当于图8的剖面立体图。此外,在以下的说明中,对与上述的第1实施方式同样的构成标记相同的符号,并省略说明。
如图11、12所示,本实施方式的喷墨头100与上述的第1实施方式的不同点在于,在喷嘴板31的背面和槽部32f之间,即在第2空间S2内,配置有吸收体101。具体而言,吸收体101配置成掩埋第2空间S2内的整个区域,配置成沿着喷嘴板31的面方向包围喷嘴列31c。所以,喷嘴板31的连通孔组31f和喷嘴帽32的吸引口15a在平面视图中也被吸收体覆盖。
此外,PVA(聚乙烯醇)(例如,Kanebou Belleater A系列)或高密度聚乙烯粉末(例如,旭化成制(SUNFINE))等的多孔质膜适合用作吸收体的材料。
在这种情况下,在墨水I的填充时,从连通孔组31f被吸引至第2负压室R2内的剩余墨水Y(参照图10)在第2负压室R2内被吸收体101吸收。利用在第2负压室R2内向着吸引口15a流通的空气,将吸收体101从前面侧推出至背面侧且从上方推出至下方,被吸收至吸收体101内的剩余墨水Y与空气一起流通于槽部32f内。此外,在本实施方式中,在第2负压室R2配置有吸收体101,由此,第2负压室R2内的空气变得难以流通,因而比上述的第1实施方式的第2负压室R2更成为负压。然后,流通于槽部32f内的剩余墨水Y在槽部32f内向着下方流动,从吸引口15a向废液罐E排出。
另外,在该方式中,如图12所示,期望吸引口15a抵接在吸收体101。即,通过吸引口15a抵接在吸收体101,从而能够不隔着空间就直接地对吸收体101的内部所含有的剩余墨水Y施加吸引力而进行吸引,因而能够更有效地排出吸收体101的内部所含有的剩余墨水Y。
所以,依照本实施方式,除了起到与上述的第1实施方式相同的效果之外,由于在第2空间S2内配置有吸收体101,因而能够可靠地吸收被吸引至第2负压室R2的剩余墨水Y,能够防止剩余墨水Y从连通孔组31f漏出至第1负压室R1。
而且,由于吸收体101以覆盖吸引口15a的方式配置在第2负压室R2内,因而能够连续地吸引被吸收至吸收体101内的剩余墨水Y,能够迅速地使吸收体101干燥而抑制吸收体101的吸收量变得饱和。
(第3实施方式)
接着,对本发明的第3实施方式进行说明。图13是第3实施方式的从右侧面观看时的喷墨头的概略构成图。此外,在以下的说明中,对与上述的第1、2实施方式同样的构成标记相同的符号,并省略说明。
如图13所示,本实施方式的喷墨头200与上述的第1、2实施方式的不同点在于,吸引剩余墨水Y的吸引流路215设在喷嘴列31c(参照图6)的上方。具体而言,在喷嘴帽32的内框部32c的上部,形成有沿内框面32e的厚度方向贯通的排出孔232h,成为吸引口215a的筒管的一端嵌合插入并固定于该排出孔232h,另一端连接至墨水吸引孔(图中未显示)而构成。此外,在本实施方式中,吸引口215a也在不与狭缝24c和喷嘴板31的连通孔31d(参照图6)相对的位置开口。
另外,狭缝24c的宽度尺寸,相对于喷嘴孔31a的喷嘴直径40μm而设定为大致1.5mm。期望将该狭缝24c的宽度尺寸设定在这样的范围:以能够利用吸引泵16(参照图4)将各空间S1、S2内形成为负压且空间S1、S2内的墨水I能够抵抗重力而向着上方流动的宽度尺寸为上限,以在墨水I的初始填充时墨水I不从狭缝24c溢出而滴流的宽度尺寸为下限。
在这种情况下,在墨水填充时经由连通孔组31f(参照图6)而被吸引至第2负压室R2内的剩余墨水Y在槽部32f内向着上方(重力方向上的上方)流动,从设在喷嘴列31c的上方的吸引口215a被吸引至吸引流路215,向废液罐E排出。
所以,依照上述的实施方式,由于吸引流路215设在上侧,因而能够有效利用喷墨头200的下部,能够提高空间系数。因此,能够将喷嘴孔31a设定在喷墨头200的尽可能的下部,能够进行向箱体D的下端部的印字。
(第4实施方式)
接着,对本发明的第4实施方式进行说明。图14是第4实施方式的主要部分的剖面图,是相当于图5的放大图。此外,在以下的说明中,对与上述的第1实施方式同样的构成标记相同的符号,并省略说明。本实施方式的喷嘴帽的形状与上述的第1实施方式不同。
如图14所示,本实施方式的喷墨头300的喷嘴帽332是将框板状的部件所具有的一方的框面的外周缘削去的形状的部件,具备外框部332a、中框部332b、内框部332c以及长孔332d,其中,外框部332a成为薄板状,中框部332b比外框部332a更厚,内框部332c比中框部332b更厚,长孔332d在内框部332c的横向方向的中间部沿厚度方向贯通,并且,沿纵向方向延伸。换言之,中框部332b和内框部332c从外框部332a沿厚度方向突出成台阶状,厚度方向的剖面轮廓成为向着长孔332d按照外框部332a、中框部332b、内框部332c的顺序变高的阶梯状。此外,在中框部332b的一端部,也形成有构成上述的吸引口15a(参照图4)的排出孔(图中未显示)。
喷嘴保护装置24的环状端部24d抵接在外框部332a的外框面332e。此时,沿喷嘴帽332的厚度方向切入的槽332f以包围喷嘴帽332的整周的方式形成在喷嘴保护装置24的密闭部24b与喷嘴帽332的中框部332b和内框部332c之间。而且,具有与中框部332b的中框面332h的外形相同的外形的喷嘴板31以堵塞长孔332d和槽332f的方式贴附在内框部332c的内框面332g。此时,喷嘴板31的喷嘴孔31a与喷嘴帽332的长孔332d相对,并且,连通孔组31f与槽332f相对。
所以,喷嘴保护装置24和喷嘴帽332之间的空间将喷嘴板31夹在其间而被划分成表面31g侧和背面31h侧。具体而言,该空间由在喷嘴板31的表面31g侧形成于喷嘴板31和喷嘴保护装置24之间的第1空间S11和在喷嘴板31的背面31h侧形成于喷嘴板31和槽332f之间的第2空间S12构成。而且,第1空间S11和第2空间S12经由喷嘴板31的连通孔组31f而连通。
在这种情况下,第2空间S12内的空气从吸引口15a经由吸引流路15而被吸引泵16吸引,由此,与上述的第1实施方式同样地对第2空间S12内进行减压,第2空间S12成为比大气压更充分地成为负压的第2负压室R12。
另外,如果第2空间S12成为第2负压室R12,那么,第1空间S11内的空气经由喷嘴板31的连通孔组31f而流入第2负压室R12内,由此,与上述的第1实施方式同样地对第1空间S11进行减压,第1空间S11成为比大气压更充分地成为负压的第1负压室R11。然后,从第1负压室R11经由连通孔组31f而流入第2负压室R12的空气如上所述地经由吸引流路15而被吸引泵16吸引。在此,第2负压室R12与上述的第1实施方式同样地被喷嘴板31覆盖,仅经由连通孔组31f而与第1负压室R11连通,空气仅从连通孔组31f而只流入第2负压室R12内,因而第2负压室R12比第1负压室R11更成为负压。
然后,经由连通孔31d而被吸引至第2负压室R12内的剩余墨水Y被引导至第2负压室R12内的槽332f内,在槽323f内向着下方流动,从吸引口15a向废液罐E排出。由此,能够连续地吸引被吸收第2负压室R12内的剩余墨水Y。
所以,依照本实施方式,除了起到与上述的第1实施方式同样的效果之外,只要将喷嘴帽332的外周缘削成台阶状,就能够由喷嘴保护装置24和喷嘴帽332形成成为第2空间S12的槽332f。由此,能够提高制造效率。
在图16中,分别显示喷墨头10的变形例。此外,在各图中,省略吸收体的记载。
图16(a)是显示喷墨头10的变形例的显示喷墨头80的图。如该图16(a)所示,在喷墨头80的喷嘴保护装置24,在顶板部24a形成有凹陷至负压室R侧的凹陷部24x。凹陷部24x通过冲压成形(轧制)而形成,在该凹陷部24x的底面形成有狭缝24c。由此,即使在喷嘴保护装置24与箱体D接触的情况下,也能够降低狭缝24c附近的憎水膜24h与箱体D接触的概率,能够防止憎水膜24h剥离。
图16(b)是显示喷墨头10的变形例的显示喷墨头90的图。如该图16(b)所示,在喷墨头90的喷嘴保护装置24,形成有环状突出壁24y,该环状突出壁24y突出至负压室R侧,而且,以环状围绕狭缝24c。由此,在喷墨头90的喷嘴吐出口31b向着下方而将墨水I吐出至箱体D的情况下,即使在负压室R恢复压力之后,剩余墨水Y残存于空间S,也能够阻止该剩余墨水Y顺着内表面24e而到达狭缝24c,防止剩余墨水Y从狭缝24c漏出。
图16(c)是显示喷墨头10的变形例的显示喷墨头100的图。如该图16(c)所示,在喷墨头100的喷嘴保护装置24,通过冲压成形而形成有凹陷部24x和环状突出壁24y。由此,能够防止憎水膜24h剥离,并且,在喷墨头100的喷嘴吐出口31b向着下方而将墨水I吐出至箱体D的情况下,能够防止剩余墨水Y从狭缝24c漏出。
此外,如果是冲压成形,则能够同时地形成凹陷部24x和环状突出壁24y,生产效率变得良好。
此外,上述的实施方式中所显示的动作顺序或各构成部件的各形状或组合等是一个示例,在不脱离本发明的要旨的范围内,能够基于设计要求等而进行各种变更。
另外,在上述的实施方式中,形成为将吸引口15a嵌合插入于形成在喷嘴帽32的排出孔32h的构成,但也可以将排出孔32h形成在喷嘴板31或喷嘴保护装置24,也可以将吸引流路15连接至排出孔32h并将该排出孔32h作为吸引口15a。
另外,在上述的实施方式中,憎水膜24h由氟树脂涂层或特氟隆(注册商标)镀层形成,但也可以贴附憎水薄片或涂敷憎水剂。另外,在上述的实施方式中,亲水膜24g由钛涂层形成,但也可以施行镀金,也可以涂敷碱性的药品。
另外,在上述的实施方式中,形成为喷墨头10的喷嘴列31c的排列设置方向向着重力方向且喷嘴孔31a的开口方向向着水平方向的构成,但不限于这样的设置的方向。也可以为喷嘴孔31a的开口方向向着重力方向的构成,也可以为喷嘴列31c的延伸方向向着水平方向的构成。
另外,在上述的实施方式中,固定喷墨头10而构成喷墨记录装置1,但也能够使喷墨头10可动而构成喷墨记录装置1。
另外,在印刷时,墨水I有时候也从喷嘴孔31a滴流,也可以回收这样的墨水I。
而且,在上述的实施方式中,对第1空间S1和第2空间S2均在喷嘴保护装置24的内侧空间而构成的情况进行了说明,但也可以在喷嘴保护装置24的内侧空间形成开口有喷嘴孔31a的第1空间S1,在喷嘴保护装置24的外侧形成经由连通孔而与第1空间S1连通的第2空间S2。
另外,在上述的第2实施方式中,对在第2空间S2配置吸收体101的构成进行了说明,但不限于此,也可以为在第1空间S1侧配置吸收体101的构成。另外,也可以在第3、4实施方式的喷墨头200、300中采用该吸收体101。
另外,在上述的实施方式中,对由喷嘴板31将喷嘴保护装置24的内侧空间划分成第1空间S1和第2空间S2的情况进行了说明,但也可以使用喷嘴板31的分体的划分部件来划分成第1空间S1和第2空间S2。
另外,关于第2空间S2和连通孔31d以包围喷嘴列31c的周围的方式形成为环状的情况而说明了上述的实施方式,但能够适当设计变更第2空间S2和连通孔31d的形成范围。例如,也可以仅形成在喷嘴列31c的周围的上下半部的半周或以不与吸引口15a相对为条件而仅形成在吸引口15a的周围。
另外,在本实施方式中,在墨水I或清洗液W的填充方法中,使用加压泵54和吸引泵16的两方来进行实施,但不限于该方式。例如,也可以是仅通过吸引泵16的动作而将墨水I或清洗液W向喷墨头10填充的构成。
另外,在本实施方式中,具备设有电极的陶瓷压电板21,以作为吐出墨水I的致动器,但不限于该方式。例如,也可以是这样的机构:使用电热变换元件,在填充有墨水I的室内产生气泡,利用气泡的压力来吐出墨水I。
另外,在本实施方式中,开放孔22c遍及各长槽26的并列设置方向而形成,墨水I从开放孔22c向各长槽26填充,但不限于该方式。例如,也可以形成为,不使开放孔22c与全部的长槽26连通,在墨水室板22设置狭缝形状的槽,该狭缝成为长槽26的并列设置间距的一半。即,也可以成为狭缝与每隔一个长槽26相对应且将墨水I仅填充至与狭缝相对应的长槽26的形式。通过采用该方式,从而即使使用导电性的墨水I,电极也不经由墨水I而发生短路,能够采用多种多样的墨水I来实施印刷。
另外,在上述的实施方式中,关于喷墨头芯片20,如图6和图7所记载的,显示了开放孔22c开口于各长槽26整体的方式,但不限于此,例如,也可以在墨水室板22形成与每隔一个长槽26连通的狭缝,形成导入墨水I的长槽26和不导入墨水I的长槽26。通过采用这样的方式,从而即使是例如导电性的墨水I,也能够使相邻的侧壁27的板状电极28不短路,实现独立的墨水吐出。
即,上述的实施方式所述的喷墨头芯片不限定实施方式,因而也可以使用非导电性的油性墨水、导电性的水性墨水、溶剂墨水或UV墨水等。通过这样地构成液体喷射头,从而无论是怎样的性质的墨水,也能够分开使用。尤其是,即使是具有导电性的墨水,也能够毫无问题地利用,能够提高液体喷射记录装置的附加价值。此外,其他也能够起到同样的作用效果。
另外,在上述的实施方式中,具备设有电极的陶瓷压电板21,以作为吐出墨水I的致动器,但不限于该方式。例如,也可以是这样的机构:使用电热变换元件,在填充有墨水I的室内产生气泡,利用气泡的压力来吐出墨水I。
另外,在上述的实施方式中,虽然举例说明了喷墨打印机1以作为液体喷射记录装置的一个示例,但不限于打印机。例如,也可以是传真机或请求式印刷机等。
另外,在上述的实施方式中,如图2所示的构成那样,将由吸引泵16吸引的剩余墨水Y向废液罐E排出,但不限于该方式。例如,连接至吸引泵16的出口侧的流路的构成也能够不是废液罐,而是墨水罐51。即,也可以是这样的方式:将由吸引泵16吸引的剩余墨水Y向墨水罐51供给,作为墨水I而从墨水罐51向喷墨头10供给。通过采用这样的方式,从而能够将剩余墨水Y作为墨水I而再次利用。
另外,除了该构成之外,当再次利用剩余墨水Y时,也可以在从吸引泵16通向墨水罐51的流路设置过滤部件。通过采用这样的构成,从而能够将剩余墨水Y所含有的杂质除去,将恰当的状态的墨水向墨水罐51供给。
而且,当再次利用剩余墨水Y时,也可以在从吸引泵16通向墨水罐51的流路设置脱气装置。通过采用这样的构成,从而能够将剩余墨水Y所含有的气泡脱气,将恰当的脱气状态的墨水向墨水罐51供给。
但是,上述的这些构成不是必须使用的构成,根据液滴喷射记录装置的规格而适当使用即可。
符号说明
1…喷墨记录装置(液体喷射记录装置)
10、100、200、300…喷墨头(液体喷射头)
12…液体供给系
15、215…吸引流路
15a、215a…吸引口
16…吸引泵(吸引部)
21…陶瓷压电板(致动器)
23…喷嘴体
24…喷嘴保护装置
24c…狭缝
31…喷嘴板(划分部)
31a…喷嘴孔
31c…喷嘴列
31d…连通孔
101…吸收体
I…墨水(液体)
R1、R11…第1负压室
R2、R12…第2负压室
S1、S11…第1空间
S2、S12…第2空间
Claims (16)
1.一种液体喷射头,从喷射孔列喷射液体,其中,
该液体喷射头具备:
喷射体保护装置,覆盖所述喷射孔列的周围,并且,形成有与所述喷射孔列相对的狭缝;
吸引流路,连接有吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体的吸引部;以及
划分部,在所述喷射体保护装置的内部的第1空间和开口有所述吸引流路的吸引口的第2空间之间进行划分,
其中,
在所述划分部,形成有将所述第1空间和所述第2空间连通的至少1个连通孔。
2.根据权利要求1所述的液体喷射头,其特征在于,所述连通孔设在不与所述吸引流路的所述吸引口相对的位置。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷射头,其特征在于,在所述喷射孔列的周围形成有多个所述连通孔。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,
所述液体喷射头具备喷射板和喷射帽,其中,该喷射板形成有所述喷射孔列,该喷射帽开口有所述吸引口,并且,粘贴有所述喷射板,
在所述喷射帽的所述喷射板的粘贴面侧,形成有槽部,
在所述槽部开口有所述吸引流路,并且,所述槽部被所述喷射板闭塞,所述槽部的内部是所述第2空间,所述喷射板是所述划分部。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,在所述第2空间内,设有用于将流入所述第2空间内的所述液体吸收的吸收体。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,所述吸引流路的所述吸引口配置于所述喷射孔列沿着铅垂方向配置的情况下的所述喷射孔列的下方。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,所述吸引流路的所述吸引口配置于所述喷射孔列沿着铅垂方向配置的情况下的所述喷射孔列的上方。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,
在所述喷射体保护装置的顶板部,形成有凹陷至所述第1空间侧的凹陷部,
在该凹陷部的底面,形成有所述狭缝。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的液体喷射头,其特征在于,在所述喷射体保护装置的顶板部,形成有环状突出壁,该环状突出壁突出至所述第1空间侧,而且,以环状围绕所述狭缝。
10.一种液体喷射记录装置,具备:
根据权利要求1至9中的任一项所述的液体喷射头;
液体供给部,构成为能够将所述液体供给至所述液体供给系;以及
所述吸引部,连接至所述吸引流路,吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体。
11.根据权利要求10所述的液体喷射记录装置,其特征在于,具有再次利用液体供给系,该再次利用液体供给系通过吸引在所述第1空间内溢出的所述液体而进行回收,将该液体供给至与所述喷射孔列成对且与喷射孔连通的压力产生室。
12.根据权利要求11所述的液体喷射记录装置,其特征在于,在所述再次利用液体供给系,具有过滤部或脱气装置。
13.一种液体喷射头的液体填充方法,其中,该液体喷射头具备:喷射体保护装置,覆盖喷射孔列的周围,并且,形成有与所述喷射孔列相对的狭缝;吸引流路,连接有吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体的吸引部;以及划分部,在所述喷射体保护装置的内部的第1空间和开口有所述吸引流路的吸引口的第2空间之间进行划分,其中,在所述划分部,形成有将所述第1空间和所述第2空间连通的至少1个连通孔,利用连接至所述吸引流路的吸引部使所述第1空间和所述第2空间分别成为第1负压室和第2负压室,吸引从所述喷射孔溢出至所述第1负压室内的液体,
该液体喷射头的液体填充方法,在利用所述吸引部使所述第1负压室和所述第2负压室比大气压更成为负压的状态下,使用所述液体供给系而将所述液体加压填充至与所述喷射孔列成对且与喷射孔连通的压力产生室。
14.根据权利要求13所述的液体喷射头的液体填充方法,其特征在于,在利用所述吸引部使所述第1负压室比大气压更成为负压的状态下,结束所述加压填充。
15.根据权利要求13所述的液体喷射头的液体填充方法,其特征在于,具有液体填充模式,该液体填充模式通过使所述吸引部以第1输出进行动作,从而使所述第1空间成为负压室,经由所述吸引流路而吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体。
16.根据权利要求13所述的液体喷射头的液体填充方法,其特征在于,
切换并控制液体填充模式和通常使用模式,
该液体填充模式通过使所述吸引部以第1输出进行动作,从而使所述第1空间和所述第2空间成为所述第1负压室和所述第2负压室,经由所述吸引流路而吸引从所述喷射孔列漏出的所述液体,
该通常填充模式使所述吸引部以比所述第1输出更小的第2输出进行动作,从所述喷射孔列向被记录介质喷射所述液体,在所述被记录介质进行记录。
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