CN102481592A

CN102481592A - 打印装置

Info

Publication number: CN102481592A
Application number: CN2009801614173A
Authority: CN
Inventors: 野村裕子; 细野靖晴; 雨宫功
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-09-14
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2029-09-14
Also published as: KR20120041802A; KR101354737B1; WO2011030452A1; USRE45683E1; US8628167B2; JPWO2011030452A1; CN102481592B; US20120169807A1; JP5258971B2

Abstract

一种打印装置(110)，其将含有固体粒子和液体的分散体喷射出，包括：膜(20)，该膜具有第一主面(20a)和位于第一主面的相对侧的第二主面(20b)，所述第一主面设有容纳液体(32)的第一凹部(21)和在所述第一凹部(21)的底面上设置且容纳固体粒子(31)的第二凹部(22)；以及声头(10)，该声头将声波从所述第二主面(20b)的一侧朝所述第一凹部(22)和所述第二凹部(22)集中。通过这种结构，即便在将含有固体粒子的分散体排出的情况下，也能使喷出液滴所含的固体粒子的量均匀化，从而能均匀地打印。

Description

打印装置

技术领域

本发明涉及一种打印装置。

背景技术

作为喷墨打印装置，已知有例如使液体以小液滴的方式喷射并使该液滴堆积在基体上的打印装置。这种打印装置的使用范围不仅是在纸页上打印图像，还拓宽至诸如涂覆液态电子材料及直接形成图案等工业领域。

专利文献1公开了一种喷墨记录装置，其具有将声波集中到涂有墨水的膜上。在该技术中，因为不使用喷嘴，所以喷嘴不会被堵塞，因而缓解了墨水特性上的限制。在这种喷墨打印装置中，希望进一步增加特别是在使用含有固体粒子的墨水(分散体)时在喷出液滴中的固体粒子量。

[引用列表]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2008-105396号公报(Kokai)

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种打印装置，其能在将含有固体粒子的分散体排出时使喷出液滴所含的固体粒子量均匀化，并且能均匀地打印。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明的一个方面，提供一种打印装置，该打印装置构造成将含有固体粒子和液体的分散体喷射出，包括：膜，该膜具有第一主面和位于上述第一主面的相对侧的第二主面，上述第一主面设有容纳上述液体的第一凹部和设置在上述第一凹部的底面且容纳上述固体粒子的第二凹部；以及声头，该声头构造成将声波从所述第二主面的一侧朝所述第一凹部和所述第二凹部集中。

发明效果

根据本发明，提供一种在将含有固体粒子的分散体排出的情况下，能使喷出液体所含的固体粒子的量均匀化，从而能均匀地打印的打印装置。

附图简介

图1A至图1C示出了打印装置的示意图。

图2A和图2B示出了打印装置的动作的示意剖视图。

图3A至图3D示出了其它打印装置的示意平面图。

图4A至图4D示出了其它打印装置的示意平面图。

具体实施方式

下面，将参照附图对本发明一实施例进行详细描述。

附图是示意的或是概念上的图，各部分的厚度与宽度之间的关系、各部分间的大小比例等并不一定要与它们的实际值相同。

此外，即便是相同部分，附图中也可能表示为不同的尺寸和比例。

在说明书及附图中，对与已在先前的附图中加以描述或说明的部件相似的部件标注相同的附图标记，并适当省略详细描述。

实施例

图1A至图1C示出了本发明一实施例的打印装置的构造的示意图。

即，图1C是示意立体图，图1A是沿图1C中所示的A-A’线的剖视图，图1B是从图1C的箭头C的方向观察的示意平面图。

图2A和图2B示出了本发明一实施方式的打印装置的操作的示意剖视图。

即，图2A是沿图1C中的B-B’线的剖视图。图2A还示出了通过使用打印装置110来使分散体30堆积在其上的被打印材料40。图2B示出了分散体30的固体粒子31和液体32在膜20上的堆积状态的示意图，图2B是与图1A对应的示意剖视图。

如图1A和图2C所示，本实施例的打印装置110是将含有固体粒子31和液体32的分散体30喷射出的打印装置。

打印装置110具有膜20和声头10。

膜20具有第一主面20a和位于与第一主面20a的相对侧的第二主面20b。

第一主面20a设有第一凹部21和第二凹部22。第二凹部22设置在第一凹部21的底面。从第一主面20a处观察到的第二凹部22的深度d2是第一凹部21的深度d1。即，第一主面20a与第二凹部22的底面之间的距离(深度d2)是第一主面20a与第一凹部21的底面之间的距离(深度d1)。从第一凹部21的底面处观察到的第二凹部22的深度d3是深度d2与深度d1之间的差，即(d2-d1)。

第一凹部21容纳了作为分散体30中的一部分的液体32。

第二凹部22容纳了作为分散体30中的剩余部分的固体粒子31。

声头10将声波从膜20的第二主面20b的表面侧朝第一凹部21和第二凹部22集中。更具体来说，声头10将已产生的声波从膜20的第二主面20b的表面侧朝第一凹部21和第二凹部22集中。例如，声波被集中在位于含第一凹部21和第二凹部22的第一主面20a上的声波集中区域18内。

固定粒子31可使用包括诸如金属等导电粒子、半导体粒子、无机导电或绝缘粒子、有机导电或绝缘粒子、诸如各种颜料等有色粒子、各种荧光粒子在内的任意的固体粒子。

另一方面，液体32例如可使用下述任意的液体：含有各种树脂的液体，其中，当含有各种树脂的液体与固体粒子31一起作为分散体30被堆积在被打印材料40上之后，上述各种树脂会作为粘结剂残留；或是各种溶剂，当各种溶剂与固体粒子31一起作为分散体30被堆积在被打印材料40上之后，各种溶剂会通过挥发等方式基本去除。液体32起到以下作用：高效地传递由声头10产生并集中的声波，并且与固体粒子31一起形成分散体30的液滴33，从而高效地喷射出固体粒子31。

打印装置10还可包括固体粒子层形成单元7S和液体层形成单元7L。

固体粒子层形成单元7S使固体粒子31安置在膜20的第二凹部22内。

液体层形成单元7L接着使液体32安置在膜20的第一凹部21内。

固体粒子层形成单元7S例如可具有固体粒子供应单元7Sa和固体粒子层均匀化单元7Sb，其中，上述固体粒子供应单元7Sa供应固体粒子31，上述固体粒子层均匀化单元7Sb使由固体粒子供应单元7Sa供应的固体粒子层31a的厚度均匀化。在固体粒子供应单元7Sa中例如可使用各种分配器，在固体粒子层均匀化单元7Sb中例如可使用各种刮具等。

液体层形成单元7L例如可具有液体供应单元7La和液体层均匀化单元7Lb，其中，上述液体供应单元7La供应液体32，上述液体供应层均匀化单元7Lb使由液体供应单元7La供应的液体32的液体层32a的厚度均匀化。在液体供应单元7La中例如也可使用各种分配器，在液体层均匀化单元7Lb中例如也可使用各种刮具等。

固体粒子层均匀化单元7Sb和液体层均匀化单元7Lb可被省去。

在打印装置110中，由声头10产生并集中的声波的压力在容纳于膜20的第二凹部22的固体粒子31和容纳于第一凹部21的液体32的混合体即分散体30的表面形成弯月面(meniscus)，分散体30的一部分分离而成为液滴33，液滴33从膜20朝被打印材料40喷射出，从而使分散体30堆积在被打印材料40上。

接着，例如膜20与声头10之间的相对位置可在与第二主面20b平行的平面内变化。因此，声波被集中在膜20的不同区域中的第一凹部21和第二凹部22上，新的固体粒子31和液体32依次形成为液滴33，用以将分散体30排出。

在此，为便于说明，假设膜20在与声头10彼此面对的部分处是平坦的。膜20与声头10之间的相对位置发生变化的方向是X轴方向(第一方向)。即，X轴方向平行于第二主面20b。平行于第二主面20b且垂直于X轴方向的方向是Y轴方向(第二方向)。垂直于X轴方向和Y轴方向的方向是Z轴方向(第三方向)。即，膜20和声头10沿Z轴方向彼此面对。

应当理解的是，膜20例如可设置为绕声头10的圆弧形。同样，此时在膜20与声头10彼此面对的部分的中心部分处，膜20可被认为是基本平坦的，可相似地定义上述X轴、Y轴和Z轴方向。

在具体实例中，第一凹部21和第二凹部22具有沿X轴方向延伸的槽形状。然而，本发明并不局限于此。第一凹部21和第二凹部22的形状及配置可以是任意的。下面，将对第一凹部21和第二凹部22具有沿X轴方向延伸的槽形状的情况进行说明。

在具有上述构造的实施例的打印装置110中，由于固体粒子31容纳于膜20的第二凹部22，液体32容纳于第一凹部21，因此，膜20的第一主面20a的每单位面积上的固体粒子31和液体32的量是恒定的。

即，每单位面积上的第二凹部22的体积是基于第二凹部22的沿Y轴方向的宽度w2和从第一凹部21的底面处观察到的第二凹部22的深度d3(即d2-d1)的乘积的体积(w2×(d2-d1)×沿X轴的单位长度)，容纳于上述空间内的固体粒子31的体积是恒定的。

另一方面，每单位面积上的第一凹部21的体积是基于第一凹部21沿Y轴方向的宽度w1和从第一主面20a处观察到的深度d1的乘积的体积(w1×d1×沿X轴方向的单位长度)，容纳于上述空间的液体32的体积也是恒定的。

基于上述理由，固体粒子31与液体32的比例基于第一凹部21和第二凹部22的形状是恒定的。因此，可高精度地对在具有固体粒子31和液体32的分散体30中的固体粒子31的浓度进行控制。因而，能够喷射出分散体30中的固体粒子31的量稳定的液滴33。如上所述，根据打印装置110，在排出含有固体粒子的分散体的情况下，能使喷出液滴所含的固体粒子的量均匀化，从而能实现均匀打印。

应当理解的是，第二凹部22可将液体32和固体粒子31一起容纳在其中。例如，当固体粒子31安置在第二凹部22、液体32安置在第一凹部21时，液体32会进入第一凹部21，还会进入第二凹部22中固体粒子31间的空间。此时，由于第二凹部22容纳了恒定量的固体粒子31，固体粒子31间的空间的体积也是恒定的，因此，容纳于第二凹部22的液体的体积同样是恒定的。如上所述，在液体32容纳于第二凹部22的情况下，固体粒子31与液体32之间的比例基于第一凹部21和第二凹部22的形状是恒定的。

例如，在使用仅有一种凹部的膜的比较实例的情况下，使用预先将固体粒子31和液体32彼此混合且使固体粒子31分散的分散体30。在接着将上述分散体30安置于凹部、从声头10产生声波并将其集中以将液滴33排出的情况下，分散体30中的固体粒子31的分散度的变化会导致液滴33中所含的固体粒子31的浓度不均匀，有时会在堆积于被打印材料40的分散体30中所含的固体粒子31的量或分散度上出现变化。此外，在分散体30中的固体粒子31的浓度变动时，在分散体30中传递的声波的衰减量变动。因此，喷射出液滴33所需的能量也变动，这可能导致在液滴排出上的变化。当固体粒子31在液体32中的分散性较差时，这种变化就变得更为明显，从而会进一步增加在液滴33中所含的固体粒子31的浓度上的变动。除此之外，喷射所需的能量也变动，从而导致如下情况：由于能量过大，而出现液滴33飞溅(胀破)、伴随产生小粒子(satellite)这样的情况，由于能量过小，而使液滴33无法喷射出。

相反，在本实施例的打印装置110中，将第一凹部21和第二凹部22设置在膜20上，从而使固体粒子31与液体32的比例恒定，液滴33中所含的固体粒子31的浓度均匀化，以及喷出所需的能量也恒定。因此，还能抑制液滴33的飞溅(胀破)、伴生以及液滴无法喷出，从而能实现以均匀的量稳定地喷射出液滴。

在打印装置110中，理想的是将固体粒子31容纳于第二凹部22，接着将液体32容纳于第一凹部21。

即，理想的是固体粒子层形成单元7S使固体粒子31安置于第二凹部22，接着液体层形成单元7L使液体32安置于第一凹部21。

因此，固体粒子31能可靠地容纳于第二凹部22的内侧，并能使X轴方向上每单位长度的固体粒子31的量均匀化。在将固体粒子31可靠地容纳于第二凹部22之后，将液体32安置于第一凹部21，从而可使第一凹部21的空间恒定，还可使X轴方向上每单位长度的液体32的量均匀化。因此，能更高精度地控制固体粒子31与液体32之间的比例。

应当理解的是，如图2A所示，本具体实例的打印装置110的声头10可具有声波产生单元11、声波集中单元12和声波传递单元13。

声波产生单元11可产生声波。声波集中单元12使在声波产生单元11处产生的声波集中在声波集中位置(即声波集中区域18)。声波传递单元13使声波朝膜20的第一凹部21和第二凹部22前进。

声波产生单元11，可使用包括一对电极11b、11c和设置在它们之间的压电元件11a的声学元件11e。声波产生单元11例如可使用单个圆盘状声学元件、以线列阵方式安置的多个声学元件、或是以二维列阵方式配置的多个声学元件。

压电元件11a例如可使用诸如锆钛酸铅(PZT)、钛酸铅、钛酸钡之类的压电陶瓷、诸如铌酸锂和钽酸锂之类的压电单晶体、诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)之类的压电元件以及诸如氧化锌之类的压电半导体。

对声波产生单元11进行驱动的驱动电路14与一对电极11b、11c相连。驱动电路14基于外部供应得到的电信号对压电元件11a施加电压。因此，声波便会从声波产生单元11处产生。上述电信号包括基于各种图像数据等的信号和基于要喷出在被打印材料40上的分散体30堆积形状的图案的信号。

声波集中单元12具有以下功能：使在声波产生单元11处产生的声波集中在作为声波集中位置的声波集中区域18。在声波产生单元12中可使用由玻璃制成的凹透镜。凹透镜例如是通过将圆盘状的玻璃主面研磨成圆弧状来形成的。声波集中单元12例如可使用诸如玻璃之类的无机材料、诸如环氧树脂之类的有机材料等。另外，声波集中单元12还可使用如下产品：对玻璃或树脂的表面实施形成金属膜、金属氧化膜、氮化膜、聚烯烃树脂膜等的表面处理，以便提高耐久性。

声波传递单元13是使在声波产生单元11处产生且在声波集中单元12处集中的声波前进的部分。声波传递单元13可使用如下产品：在声波集中单元12与膜20之间的空间内填充有声波传递物质。较佳地，声波传递物质是具有较小的声波衰减的物质，例如可使用诸如水之类的液体为佳。

如上所述，通过声波集中单元12使在声波产生单元11处产生的声波集中，并且经由声波传递单元13集中在预定的声波集中位置。上述声波集中位置设置在面向声头10设置的膜20的声波集中区域18内。即，膜20设置在声头10的例如离开声波集中单元12预定距离的位置处，声波从膜20的第二主面20b处朝第一凹部21和第二凹部22集中，从而使声波集中在作为声波集中位置的声波集中区域18。

从声头10发出的声波的焦点形成在预定的声波集中位置(对应于膜20的声波集中区域18)，在声波集中位置处产生声压分布。当使用与声波产生单元11的形状相关的常数A1、声波的波长λ1、声波的焦点长度F1以及直径D1时，上述焦点附近的声波的束宽W可通过W＝A1×λ1×F1/D1表示。应当知道的是，在声波产生单元11的形状为圆盘状的情况下，上述常数A1为2.44。在声波产生单元11是圆盘状的情况下，声波的束宽W相当于声波的束径。

在声波的束宽W范围内可获取最大声压，而在该范围外，声压降低。当液体32的表面在焦点中央处隆起、且声压超过液体32的表面张力时，含有固体粒子31和液体32的液滴33与液体32的表面分离，从而将含有固体粒子31和液体32的液滴33喷射出。

应当知道的是，为使声波从声波产生单元11有效传递至声波传递单元13，理想的是将声波集中单元12的声阻Zf设定在用于声波产生单元11的压电元件11a的声阻ZP与声波传递元件13的声阻ZL之间的值。为使声波有效传递，更理想的是例如使声波集中单元12的声阻Zf接近于压电元件11a的声阻ZP和声波传递单元13的声阻ZL的几何平均数(geometricmean)(即(ZP×ZL)^1/2)。

如上所述，膜20与声头10之间的相对位置可在与第二主面20b平行的平面内变化。即，膜20与声头10之间的相对位置沿X轴方向变化。例如，使声头10的位置固定，而使膜20的位置沿X轴方向变化。而且，例如，使膜20的位置固定，而使声头10的位置沿X轴方向变化。此外，例如，可使膜20和声头10的位置都变化，以使膜20与声头10之间的相对位置沿X轴方向变化。

此时，如图1A和图1B所示，理想的是，第二凹部22沿Y轴方向的宽度w2设定得比声波集中在第一主面20a上的声波集中区域18沿Y轴方向的宽度w3小。应当知道的是，宽度w3相当于已说明的声波的束宽W(即A1×λ1×F1/D1)。

因此，能降低形成或分离液滴33所需的能量。虽然声压在声波集中区域18的周边部分大幅变动，但可减少与周边部分相对应的固体粒子31的量，因而，能以均匀的量的再现性优异地形成含有固体粒子31的液滴33。

即，例如，在声头10与膜20之间的相对位置沿X轴方向变化的情况下，第二凹部22沿Y轴方向的宽度w2始终安置在声波集中区域18的内侧。因此，可对所有固体粒子31施加基本均匀的声压，从而可喷射出含恒定量的固体粒子31的液滴33，并能进一步抑制固体粒子31的浓度中的变化。

理想的是，第一凹部21沿Y轴方向的宽度w1设定得比声波集中区域18沿Y轴方向的宽度w3大。因而，例如，即便是在声波集中区域18的位置沿Y轴方向稍许变动，要施以声压的液体32的量是由声波集中区域18沿Y轴方向的宽度w3确定的，因此，液滴33中的液体32的量也是恒定的。所以，能以更均匀的浓度喷射出液滴33。

如上所述，在实施例中，进行了如下的打印方法：使声波从膜20的第二主面20b侧朝第一凹部21和第二凹部22集中，藉此将含液体和固体粒子31的分散体30喷出，其中，上述膜20具有：第一主面20a，该第一主面20a包括第一凹部21和第二凹部22，在第一凹部21中容纳有液体32，第二凹部22设置在第一凹部21的底面并在第二凹部22中容纳有固体粒子31；以及第二主面20b，该第二主面20b位于与第一主面20a的相对侧。根据上述打印方法，在将含有固体粒子的分散体排出的情况下，能使喷出液滴所含的固体粒子的量均匀化，从而能均匀地打印。

而且，上述打印方法可包括将固体粒子31安置于第二凹部22，接着将液体32安置于第一凹部21的工序。因此，能更高精度地控制固体粒子31与液体32之间的比例。

在上述打印装置110中，膜20与声头10之间的相对位置沿一维的X轴方向变化，第一凹部21和第二凹部22呈沿X轴方向延伸的带状。

然而，本发明不局限于此。膜20与声头10之间的相对位置可在与第二主面20b平行的平面内两维变化。在此情况下，膜20与声头10之间的相对位置例如可沿X轴方向和Y轴方向相对移动。

在此情况下，第一凹部21和第二凹部22可具有点状形状。理想的是，第二凹部22沿Y轴方向的点宽度设定得比声波集中区域18沿Y轴方向的宽度小，第二凹部22沿X轴方向的点宽度设定得比声波集中区域18沿X轴方向的宽度小。此外，希望的是，第一凹部21沿Y轴方向的点宽度设定得比声波集中区域18沿Y轴方向的宽度大，第一凹部21沿X轴方向的点宽度设定得比声波集中区域18沿X轴方向的宽度大。

在具体实例中，膜20是平坦的。然而，本发明不局限于此。膜20的形状可以是任意的。能实现下述构造：例如，膜20将声头10围住，膜20在包括声头的空间内具有以Y轴方向为中心轴的圆筒状的形状，并使膜20与声头10之间的相对位置沿上述圆筒的圆周变化。

而且，能实现下述构造：膜20设置成卷曲成辊状的形状，膜20例如从第一卷取部延伸至第二卷取部，膜20和声头10在第一卷取部与第二卷取部之间的位置处彼此面对。

应当理解的是，通过未图示的驱动单元来实现上述在膜20与声头10之间的相对位置上的变化。

膜20例如可使用各种树脂膜。更具体来说，膜可使用具有高耐溶剂性的诸如聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂和聚脂树脂。

膜20的厚度(没有设置第一凹部21和第二凹部22的第一主面20a与第二主面20b之间的距离)是任意的，厚度例如可设定为10μm至300μm等之间的范围。如上所述，在说明书中，术语“膜”不局限于具有200μm以下的厚度及10密耳(250μm)以下的厚度，可具有任意的厚度，包括能保持其自身形状的全部任意的膜体。

为了有效地将经过膜20的声波传递至固体粒子31和液体32，较佳地，使膜20的第二凹部22的底面部分的厚度减薄至一定程度，例如较佳地为100μm，更佳地为50μm左右。为了维持膜20的机械强度，较佳地，将膜20的厚度具有一定程度的厚度，膜20的厚度较佳地为15μm以上。但是，按照所使用的固体粒子31的直径、固体粒子31的量与液体32的量的比例等，并根据第一凹部21的深度d1、第二凹部22的深度d3等来适当设定膜20的厚度。

从第一凹部21的底面观察到的第二凹部22的深度d3可以是所使用的固体粒子31的直径的平均值的大约两倍至三倍的深度。例如，在固体粒子31的直径的平均值为15μm时，可以将第二凹部22的深度d3设定为在大约20μm至50μm的范围内。

例如，可以将从第一主面20a观察到的第一凹部21的深度d1设定在10μm至100μm的范围内。

在需要时，可以将固体粒子31安置在膜20的第二凹部22内。

分别将固体粒子31和液体32安置在膜20的第二凹部22及第一凹部21的固体粒子层形成单元7S和液体层形成单元7L可以与声头10分体设置。在这种情况下，例如也可以是如下构造：首先制造膜20，在该膜20中，通过固体粒子层形成单元7S和液体层形成单元7L将固体粒子31和液体32分别安置在第二凹部22及第一凹部21中，使用上述膜20，将声头10安置在膜20的第二主面20b侧，以使声波朝着膜20的第一凹部21和第二凹部22集中。如上所述，打印装置110的固体粒子层形成单元7S和液体层形成单元7L可安置在与声头10不同的位置处。

较佳地，作为分散体30的一部分的液体32的粘度是液体32不会在膜20的第一主面20a上流动的粘度。

通过使在第一主面20a的表面上的对液体32的湿润性与在第一凹部21的侧面及底面的表面上的对液体32的湿润性不同，从而可抑制液体32溢出到第一凹部21外。即，这可抑制液体32在膜20的第一主面20a上的流动。此时，可缓解对所使用的液体32的粘度的要求。

使在第一凹部21的侧面及底面的表面上的对液体32的湿润性与在第二凹部22的侧面及底面的表面上的对液体32的湿润性相等。因此，可促进液体32进入第二凹部22，并可抑制妨碍声波传递至安置于第二凹部22的固体粒子31周边的空气层的产生。

应当理解的是，在用作固体粒子层均匀化单元7Sb及液体层均匀化单元7Lb的例如刮具中，可使用与膜20的摩擦小的金属、橡胶或树脂等。因此，可使固体粒子层形成单元7S和液体层形成单元7L的操作稳定化。

应当理解的是，通过使用固体粒子层均匀化单元7Sb来对过多供给的固体粒子31进行收集，从而也可使固体粒子31被再利用。而且，通过使用液体层均匀化单元7Lb来对过多供给的液体32进行收集，从而也可使液体32被再利用。在收集过程中，可对已收集的固体粒子31和液体32进行诸如搅拌、增加添加剂、过滤凝集物以及过滤杂质等各种处理。还可对固体粒子31及液体32进行添加新的固体粒子31及新的液体32中的至少一种的方法。

图3A至图3D示出了本发明实施例的其它打印装置的构造的示意平面图。

即，图3A至图3D说明了本实施例的其它打印装置111～114中的膜20的构造，它们是从相当于图1C中的箭头C的方向观察到的示意平面图。

如图3A所示，在打印装置111中，膜20的第一凹部21和第二凹部22具有沿X轴方向的带形状。这种形状例如可通过如下方式实现：使用具有沿滚筒圆周的第一凸部和设于第一凸部顶部的沿圆周的第二凸部的滚筒，在利用滚筒的第一凸部和第二凸部对作为膜20基体的材料施加压力的同时对膜20进行成型，从而能在膜20上连续形成作为第一凹部21和第二凹部22的槽。

如图3B和图3C所示，在打印装置112、113中，尽管膜20的第一凹部21具有沿X轴方向的带形状，但第二凹部22以不连续地形状安置在第一凹部21的底面上。在打印装置112中，第二凹部22具有大致正方形的二维图案形状，在打印装置113中，第二凹部22具有圆形的二维图案形状。这种形状例如可通过如下方式实现：使用具有沿滚筒圆周的第一凸部和离散地设于第一凸部顶部的第二凸部的滚筒，在利用滚筒的第一凸部和第二凸部对作为膜20基体的材料施加压力的同时对膜20进行成型，从而能在膜20上形成连续的第一凹部21和离散的第二凹部22。

如图3D所示，在打印装置114中，膜20的第一凹部21和第二凹部22是不连续地安置的。这种形状例如可通过如下方式实现：使用具有离散地设于滚筒圆周的第一凸部和设于第一凸部顶部的第二凸部的滚筒，在利用滚筒的第一凸部和第二凸部对作为膜20基体的材料施加压力的同时对膜20进行成型，从而能在膜20上形成离散的第一凹部21和第二凹部22。

另外，在上述打印装置111～114中，较佳地，将第二凹部22沿Y轴方向的宽度w2设定为比声波集中区域18沿Y轴方向的宽度w3小。较佳地，将第一凹部21沿Y轴方向的宽度w1设定为比声波集中区域18沿Y轴方向的宽度w3大。

图4A和图4D示出了本发明实施例的其它打印装置的构造的示意平面图。

即，图4A和图4B说明了本实施例的其它打印装置115、116中的膜20的构造，它们是从相当于图1C中的箭头C的方向观察到的示意平面图。

如图4所示，在打印装置115中，膜20设有两个第一凹部，即第一凹部21a和第一凹部21b。在第一凹部21a的底面上设有第二凹部22a，在第一凹部21b的底面上设有第二凹部22b。如上所述，膜20可设有多个第一凹部(例如第一凹部21a和第一凹部21b)，并且可在多个第一凹部上分别设有第二凹部。

如图4B所示，在打印装置116中，膜20设有单个第一凹部21和两个第二凹部，即在第一凹部21的底面上设有第二凹部22a和第二凹部22b。如上所述，可在单个第一凹部21的底面上设置多个第二凹部(例如第二凹部22a和第二凹部22b)。

在打印装置115、116中，例如在与第二凹部22a、22b的位置相对应的位置上设有声波集中区域18a、18b。即，此时，声头10例如具有沿Y轴方向安置的多个声学元件11e。因此，可形成多个声波集中区域(声波集中区域18a、18b)。如上所述，设有多个声学元件11e，并形成有多个声学集中区域18，因此，可使分散体30的喷出效率得以提高，并可使打印效率得以提高。

在打印装置115、116中，第一凹部和第二凹部均具有沿X轴方向延伸的带形状。但是，如在打印装置112～114中所述的那样，也可以是如下构造：第一凹部和第二凹部中的至少一个是分散设置的，并且在膜20的第一主面20a上设置多个分散的第一凹部和第二凹部。

在一般的喷墨打印装置中，存在如下问题：因液体墨水的溶剂蒸发或挥发会使得墨水浓缩，而使喷嘴堵塞，从而在阻碍液滴喷出。但是，在本实施例的上述打印装置中，由于不使用喷嘴，因此，还具有不会产生上述问题的特点。特别地，在工业领域的应用中，经常会使用含各种固体粒子的分散体。因此，这个特点是特别有用的。对于可使用的分散体30的限制也很少。

由于使用膜20来供给作为分散体30的固体粒子31和液体32，因此，还具有如下特点：可形成厚度平整的墨水层，并且可减缓声头10相对于膜20的位置调节的精度。

如上所述，参照具体例对本发明的实施例进行了说明。但是，本发明不局限于上述具体实例。例如，关于构成打印装置的诸如声头、声波产生单元、声波集中单元、声波传递单元、声学元件、电极、驱动电路、膜、固体粒子层形成单元、液体层形成单元等部件的具体构造，只要本领域技术人员从公知范围内适当选取这些具体构造，能同样地实施本发明并获得同样的效果，它们就包含在本发明的范围内。

另外，各具体例的任意两个以上部件均可在技术上允许的范围内组合，只要包括本发明的目的，也包含在本发明的范围内。

此外，本领域技术人员以作为本发明实施例的上述打印装置为基础，通过适当设计改变就能实施的所有打印装置，只要包含本发明的目的，也落在本发明的范围内。

本领域技术人员能够在本发明精神的范围内想到各种变形和修正，应当理解，这些变形和修正也包含在本发明的范围内。

工业上的可利用性

(符号说明)

7S固体粒子层形成单元

7Sa固体粒子供给单元

7Sb固体粒子层均匀化单元

7L液体层形成单元

7La液体供给单元

7Lb液体层均匀化单元

10声头

11声波产生单元

11a压电元件

11b、11c电极

11e声学元件

12声波集中单元

13声波传递单元

14驱动电路

18、18a、18b声波集中单元

20膜

20a第一主面

20b第二主面

21、21a、21b第一凹部

22、22a、22b第二凹部

30分散体

31固体粒子

31a固体粒子层

32液体

32a液体层

33液滴

40被打印材料

110～116打印装置

d1～d3深度

w1～w3宽度

Claims

1.一种打印装置，所述装置构造成将含有固体粒子和液体的分散体喷射出，所述装置包括：

膜，所述膜具有：

第一主面；和

位于所述第一主面的相对侧的第二主面，所述第一主面设有：

第一凹部，所述第一凹部容纳所述液体；和

第二凹部，所述第二凹部设置在所述第一凹部的底面上并容纳所述固体粒子；以及

声头，所述声头构造成将声波从所述第二主面的一侧朝所述第一凹部和所述第二凹部集中。

2.如权利要求1所述的打印装置，其特征在于，还包括：

固体粒子层形成单元，所述固体粒子层形成单元构造成将所述固体粒子安置在所述第二凹部中；以及

液体层形成单元，所述液体层形成单元构造成将所述液体安置在所述第一凹部中。

3.如权利要求2所述的打印装置，其特征在于，

在所述固体粒子层形成单元将所述固体粒子安置在所述第二凹部中后，所述液体层形成单元将所述液体安置在所述第一凹部中。

4.如权利要求3所述的打印装置，其特征在于，

所述膜与所述声头之间的相对位置在与所述第二主面平行的平面内变化，以及

所述第二凹部沿与所述相对位置所变化的第一方向垂直的第二方向的宽度比声波集中区域沿所述第二方向的宽度小，所述声波集中在所述第一主面上的所述声波集中区域内。

5.如权利要求4所述的打印装置，其特征在于，

所述第一凹部沿所述第二方向的宽度比所述声波集中区域沿所述第二方向的宽度大。