CN105904852A - 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,该液体喷射装置具备:液体喷射部,其具有能够向介质喷射第一液体的喷嘴;以及流体喷射装置,其具有能够向上述液体喷射部喷射包含第二液体的流体的喷射口,上述流体喷射装置进行:第一流体喷射,即向上述液体喷射部的上述喷嘴开口的开口区域喷射包含比上述喷嘴的开口小的上述第二液体的小液滴的流体;以及第二流体喷射,即向上述液体喷射部喷射包含最小液滴比上述小液滴大的上述第二液体的液滴的流体。

Description

液体喷射装置
本申请主张享有2015年2月23日提出的日本专利申请第2015-033151号的优先权,并在此引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及打印机等的液体喷射装置。
背景技术
在作为液体喷射装置的一个例子的喷墨式打印机中,存在如下打印机,其在向喷射油墨的喷嘴呈雾状地喷出清洗剂而使固结在喷嘴的周围、开口附近的油墨的固体成分溶解之后,通过气体的喷出将该溶解物吹飞而除去(例如,专利文献1)。
专利文献1:日本特开2002-178529号公报
然而,在喷嘴发生堵塞的情况下,通过向喷嘴内猛烈地导入清洗剂液滴能够消除喷嘴的堵塞。然而,还存在如下情况:若清洗液液滴进入未堵塞的喷嘴内,则形成于喷嘴内的弯液面(meniscus)破裂,反而使喷嘴的喷射性能降低。这样一来,在通过液滴进行具有喷嘴的液体喷射部的维护的情况下,维护的结果根据喷嘴的状态而变化,因此存在维护的效率降低的课题。
此外,这样的课题并不局限于喷射油墨来进行印刷的打印机,在具有用于喷射液体的喷嘴的液体喷射装置中,大致都存在这样的课题。
发明内容
本发明是鉴于这样的实质情况而完成的,其目的在于提供一种能够高效地对具有能喷射液体的喷嘴的液体喷射部进行维护的液体喷射装置。
以下,对用于解决上述课题的手段及其作用效果进行记载。
解决上述课题的液体喷射装置具备:液体喷射部,其具有能够向介质喷射第一液体的喷嘴;以及流体喷射装置,其具有能够向上述液体喷射部喷射包含第二液体的流体的喷射口,上述流体喷射装置作为进行上述液体喷射部的维护的维护动作而进行第一流体喷射和第二流体喷射,其中,上述第一流体喷射是指向上述液体喷射部的上述喷嘴开口的开口区域喷射包含比上述喷嘴的开口小的上述第二液体的小液滴的流体,上述第二流体喷射是指向上述液体喷射部喷射包含最小液滴比上述小液滴大的上述第二液体的液滴的流体。
根据该结构,流体喷射装置通过向开口区域进行第一流体喷射将比喷嘴的开口小的第二液体的小液滴导入喷嘴内,从而能够进行用于消除喷嘴的堵塞的维护。另一方面,在流体喷射装置向液体喷射部进行的第二流体喷射中,喷射最小液滴比小液滴大的第二液体的液滴,因而该液滴难以进入喷嘴内。因此,能够抑制因第二液体的液滴进入未堵塞的喷嘴而导致形成于该喷嘴内的弯液面被破坏。因此,能够高效地进行具有能喷射液体的喷嘴的液体喷射部的维护。
上述液体喷射装置具备能够拂拭上述液体喷射部的拂拭部件,作为上述维护动作,在上述流体喷射装置向上述开口区域进行上述第二流体喷射之后,上述拂拭部件进行上述开口区域的拂拭。
根据该结构,流体喷射装置通过向开口区域进行第二流体喷射,既能够抑制第二液体的液滴破坏喷嘴内的弯液面,又能够进行开口区域的清洗。另外,流体喷射装置通过向开口区域进行第二流体喷射,使第二液体附着于液体喷射部的开口区域,因而此后拂拭部件通过进行开口区域的拂拭,在利用附着于液体喷射部的第二液体使拂拭部件湿润的状态下进行开口区域的维护。由此,摩擦阻力比拂拭部件在干燥的状态下拂拭开口区域的情况小,因此能够减少通过拂拭动作施加于开口区域的负荷。另外,通过第二液体使固结于开口区域的固结物湿润,由此固结物溶解于第二液体,因而通过基于拂拭部件的拂拭能够高效地除去固结于开口区域的异物。
上述液体喷射装置具备能够拂拭上述液体喷射部的拂拭部件,在将上述液体喷射部中的不包括上述开口区域的区域设为非开口区域的情况下,作为上述维护动作,在上述流体喷射装置向上述非开口区域进行上述第二流体喷射而使上述第二液体附着于上述液体喷射部之后,上述拂拭部件与上述非开口区域接触,并且上述拂拭部件进行上述开口区域的拂拭。
根据该结构,流体喷射装置通过向非开口区域进行第二流体喷射,既能够抑制第二液体的液滴破坏喷嘴内的弯液面,又能够抑制进行非开口区域的清洗。另外,该第二流体喷射之后拂拭部件与非开口区域接触,由此能够利用第二液体使拂拭部件湿润。因此,此后拂拭部件通过进行开口区域的拂拭,既能够比在干燥的状态下拂拭开口区域的情况减小施加于开口区域的负荷,又能够除去附着于开口区域的异物。
在上述液体喷射装置中,上述第二液体是纯水或在纯水中含有防腐剂的液体。
根据该结构,第二液体的主要成分为纯水,由此即便在第二液体进入喷嘴内的情况下,也能够抑制位于喷嘴内的第一液体因与第二液体混合导致的变质。另外,在使作为主要成分的纯水不含有防腐剂的情况下,能够抑制保持于流体喷射装置内的第二液体的腐败。
在上述液体喷射装置中,上述流体喷射装置能够喷射包含含有不浸润成分的第三液体的流体,作为上述维护动作,上述流体喷射装置向上述液体喷射部喷射包含最小液滴比上述小液滴大的上述第三液体的液滴的流体。
根据该结构,流体喷射装置通过喷射包含含有不浸润成分的第三液体的流体,能够使第三液体附着于液体喷射部,从而使液体喷射部的不浸润性提高。而且,通过使液体喷射部的不浸润性提高,即便在因液体喷射部从喷嘴朝向介质喷射第一液体而无意中产生第一液体的微小水雾且该水雾附着于液体喷射部的情况下,也能够抑制第一液体向液体喷射部的固结。
在上述液体喷射装置中,在上述流体喷射装置从上述喷射口喷射流体的喷射方向上,与进行上述第一流体喷射时从上述喷射口至上述液体喷射部的距离相比,进行上述第二流体喷射时从上述喷射口至上述液体喷射部的距离较长。
根据该结构,流体喷射装置进行第二流体喷射时的从喷射口至液体喷射部的距离比进行第一流体喷射时长,因此通过第二流体喷射而到达液体喷射部的第二液体的液滴的飞翔速度相对较慢。由此,第二液体难以进入喷嘴内,另外,即便进入喷嘴内,也能够减小与弯液面碰撞时的冲击,因此能够抑制弯液面的破坏。另外,若液滴的飞翔速度较快,则存在与液体喷射部猛烈地碰撞而向周围飞溅的担忧,通过减慢液滴的飞翔速度,能够抑制与液体喷射部接触时的飞溅,高效地使第二液体附着于液体喷射部。
在上述液体喷射装置中,若将上述流体喷射装置在上述第一流体喷射中从上述喷射口喷射流体的方向设为第一喷射方向,上述流体喷射装置在上述第二流体喷射中从上述喷射口喷射流体的方向设为第二喷射方向,则在上述液体喷射部中,上述第二喷射方向相对于开设有上述喷嘴的开口面的交叉角度比上述第一喷射方向相对于上述开口面的交叉角度小。
根据该结构,第二喷射方向相对于喷嘴开口的开口面的交叉角度比第一喷射方向相对于开口面的交叉角度小,因而通过第二流体喷射而喷射的第二液体的液滴难以进入喷嘴内。因此,能够抑制喷嘴的弯液面因第二流体喷射而被破坏。
在上述液体喷射装置中,上述流体喷射装置能够选择性地从上述喷射口喷射以下三种流体,即:气体、上述第二液体或气体与上述第二液体的混合流体,若上述流体喷射装置从上述喷射口喷射气体的方向为气体喷射方向,则在上述液体喷射部中,上述气体喷射方向相对于上述喷嘴开口的开口面的角度为0°≤θ<90°。
根据该结构,气体喷射方向相对于开设有喷嘴的开口面的角度为0°≤θ<90°,因此能够抑制从喷射口喷射的气体进入喷嘴内而弄乱弯液面。另外,流体喷射装置在缩小了相当于开口面的交叉角度的状态下向液体喷射部喷射气体,由此能够使气体沿开口面流动,吹飞附着于液体喷射部的附着物而高效地除去。
在上述液体喷射装置中,上述流体喷射装置从上述喷射口朝向上述喷嘴喷射的上述小液滴的质量与该小液滴在上述喷嘴的开口位置的飞翔速度的平方的乘积,比上述液体喷射部从上述喷嘴喷射的上述第一液体的液滴的质量与该液滴的飞翔速度的平方的乘积大。
喷射的液滴的动能根据该液滴的质量与该液滴在规定位置的飞翔速度的平方的乘积来求得,若液体喷射部从喷嘴喷射的第一液体的液滴的动能较大,则即便喷嘴产生轻度的堵塞,也能够通过该液滴所具有的能量消除该堵塞。另一方面,在喷嘴产生重度堵塞的情况下,无法通过用于从喷嘴喷射第一液体的液滴的能量来消除该堵塞。关于这点,根据上述结构,流体喷射装置从喷射口朝向喷嘴喷射的小液滴在喷嘴的开口位置的动能比从喷嘴喷射第一液体的液滴的能量大。因此,能够通过流体喷射装置喷射的第二液体的小液滴进入喷嘴内时的动能将通过从喷嘴的开口喷射第一液体的液滴的喷射动作无法消除的喷嘴的堵塞消除。
在上述液体喷射装置中,上述液体喷射部具有与上述喷嘴连通的压力产生室和能够对上述压力产生室内进行加压的促动器,在上述液体喷射部中,在上述压力产生室内的上述第一液体通过上述促动器的驱动而被加压的状态下,上述流体喷射装置向上述液体喷射部的上述开口区域进行上述第一流体喷射。
根据该结构,在流体喷射装置向液体喷射部的开口区域进行第一流体喷射时,在液体喷射部中,促动器进行驱动而对与喷嘴连通的压力产生室内进行加压,由此喷嘴内的压力升高,从而流体喷射装置所喷射的第二液体的小液滴难以进入喷嘴的内里侧。因此,在液体喷射部中的喷嘴的开口覆盖有膜时,使流体喷射装置所喷射的第二液体的小液滴与覆盖在喷嘴的开口的膜碰撞,破坏膜,另一方面,能够抑制该被破坏了的膜等异物进入喷嘴内。因此,在从喷嘴的外侧喷射液滴来消除堵塞的情况下,也能够抑制该液滴、异物向喷嘴内的混入。
附图说明
图1是表示液体喷射装置的一实施方式的示意图。
图2是示意性地表示液体喷射装置的结构要素的配置的俯视图。
图3是印刷头组件的仰视图。
图4是印刷头组件的分解立体图。
图5是图3中的A-A’线箭头方向的剖视图。
图6是液体喷射部的分解立体图。
图7是液体喷射部的俯视图。
图8中,(a)是图7中的B-B’线箭头方向的剖视图,(b)是图8的(a)中的右侧的单点划线框内的放大图,(c)是图8的(a)中的左侧的单点划线框内的放大图。
图9是表示维护装置的结构的俯视图。
图10是表示第一实施方式的流体喷射装置的结构的示意图。
图11是第一实施方式的喷射组件的立体图。
图12是表示第一实施方式的喷射组件的使用状态的侧剖示意图。
图13是表示液体喷射装置的电构成的框图。
图14是表示第一实施方式的喷射组件的使用状态的侧剖示意图。
图15是表示第一实施方式的喷射组件的待机状态的侧剖示意图。
图16是表示第二实施方式的流体喷射装置的结构的示意图。
图17是表示第二实施方式的流体喷射装置的动作模式的表。
图18是使泡沫状的第二液体附着而进行的擦拭的说明图。
图19是使泡沫状的第二液体附着而进行的压盖的说明图。
图20是表示使第二液体附着之后的喷嘴的示意图。
图21是第二实施方式的流体喷射装置所进行的流体注入维护的说明图。
图22是表示液体喷射部的变更例的示意图。
图23是表示流体喷射喷嘴的变更例的示意图。
具体实施方式
以下,作为液体喷射装置的一个例子,参照附图对喷射液体即油墨来印刷包括文字、图形等在内的图像的喷墨式打印机的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
如图1所示,液体喷射装置7具备:输送部713,其沿着支承台712的表面而在输送方向Y上输送支承于支承台712的片状的介质ST;印刷部720,其向输送的介质ST喷射作为第一液体的一个例子的油墨来进行印刷;以及发热部717及鼓风部718,它们用于使弹着于介质ST的油墨干燥。
支承台712、输送部713、发热部717、鼓风部718以及印刷部720组装于由外壳、框架等构成的打印机主体11a。在打印机主体11a内,支承台712沿着介质ST的宽度方向(图1中与纸面正交的方向)延伸。
输送部713具备输送辊对714a以及输送辊对714b,它们分别配置于支承台712在输送方向Y上的上游侧以及下游侧,被输送马达749(参照图13)驱动。并且,输送部713具备引导板715a以及引导板715b,它们分别配置于输送辊对714a在输送方向Y上的上游侧与输送辊对714b在输送方向Y上的下游侧,支承并引导介质ST。
而且,输送部713的输送辊对714a、714b边夹持介质ST边旋转,从而沿着引导板715a、支承台712以及引导板715b的表面输送介质ST。在本实施方式中,介质ST通过从呈筒状地卷绕于供给卷轴716a的卷筒片材RS抽出而连续地输送。而且,从卷筒片材RS抽出而连续地输送的介质ST在被印刷部720附着油墨而印刷了图像之后,被卷取卷轴716b卷取成筒状。
印刷部720具备滑架723,该滑架723被沿着成为与介质ST的输送方向Y正交的介质ST的宽度方向的扫描方向X延伸配置的导轴721、722引导,并能够借助滑架马达748(参照图13)的动力而沿扫描方向X往复移动。在本实施方式中,扫描方向X是与输送方向Y以及重力方向Z两方交叉(作为一个例子,为正交)的方向。
在滑架723设置有喷射油墨的两个液体喷射部1(1A、1B)、向液体喷射部1(1A、1B)供给油墨的液体供给路727、临时储存通过液体供给路727而供给的油墨的储存部730、以及连接于储存部730的流路适配器728。储存部730保持于安装在滑架723的储存部保持体725。此外,在本实施方式中,墨滴(液滴)从液体喷射部1的喷射方向为重力方向Z。
储存部730具备差压阀731,该差压阀731设置于用于向液体喷射部1供给油墨的液体供给路727的中途位置。对差压阀731而言,若伴随着在位于其下游侧的液体喷射部1A、1B的油墨的喷射(消耗)导致下游侧的油墨的压力相对于大气压变为规定的负压则开阀,若通过开阀从储存部730向液体喷射部1A、1B供给油墨而导致下游侧的负压被消除则闭阀。差压阀731作为单向阀(止回阀)而发挥功能,即下游侧的油墨的压力变高也不会开阀,允许油墨从上游侧(储存部730侧)向下游侧(液体喷射部1侧)的供给而抑制油墨从下游侧向上游侧的倒流。
液体喷射部1以与支承台712在重力方向Z上留有规定的间隔而对置的姿势安装于滑架723的下端部。另一方面,储存部730相对于滑架723安装在成为与液体喷射部1在重力方向Z上相反的一侧的上侧。
构成液体供给路727的一部分的供给软管727a的上游侧端部与能够追随往复移动的滑架723变形的多根油墨供给软管726的下游侧端部经由安装于滑架723的一部分的连接部726a而连接起来。另外,供给软管727a的下游侧端部在比储存部730更靠上侧的位置连接于流路适配器728。因此,例如来自收纳油墨的未图示的墨罐的油墨能够经由油墨供给软管726、供给软管727a以及流路适配器728向储存部730供给。
在印刷部720中,在滑架723沿扫描方向X移动(往复移动)的过程中,从液体喷射部1的多个喷嘴21(参照图3)的开口向支承台712上的介质ST喷射油墨。而且,用于对弹着于介质ST的油墨进行加热而使其干燥发热部717在液体喷射装置7中配设于距支承台712在重力方向Z上留有规定长度的间隔的上方位置。而且,印刷部720能够在发热部717与支承台712之间沿扫描方向X往复移动。
发热部717具有红外线加热器等发热部件717a以及反射板717b,它们沿着与支承台712的延伸方向相同的扫描方向X延伸配置,通过向图1中单点划线箭头所示的区域放射的红外线等的热(例如辐射热)对附着于介质ST的油墨进行加热。另外,通过鼓风使附着于介质ST的油墨干燥的鼓风部718在液体喷射装置7中配置于其与支承台712之间空开可供印刷部720往复移动的间隔的上方位置。
在滑架723中的储存部730与发热部717之间的位置设置有隔断从发热部717的传热的隔热部件729。该隔热部件729例如由不锈钢、铝等热传导性良好的金属材料形成,至少覆盖储存部730的面向发热部717的上表面部。
在液体喷射装置7中,储存部730至少针对每种油墨种类而设置。而且,本实施方式的液体喷射装置7具备储存着色油墨的储存部730,能够实现彩色印刷以及黑白印刷。作为一个例子,着色油墨的墨色为青、洋红、黄、黑、白。各着色油墨含有防腐剂。
此外,白油墨例如在介质ST为透明或半透明的薄片、深色的介质的情况下,在进行彩色印刷之前的基底印刷(也称为整面印刷或实地印刷)等中使用。当然,所使用的着色油墨可以任意选择,例如可以是青、洋红、黄这3种颜色。另外,着色油墨除了上述3种颜色以外,例如还可以追加浅青、浅洋红、浅黄、橙、绿、灰等中至少1种颜色。
如图2所示,安装于滑架723的下端部的两个液体喷射部1A、1B以在扫描方向X上分开规定的间隔且在输送方向Y上错开规定的距离的方式而配置。另外,在滑架723的下端部,在成为两个液体喷射部1A、1B的扫描方向X上之间的位置设置有温度传感器711。
可供液体喷射部1A、1B沿扫描方向X移动的移动区域包括介质ST的印刷时能够从液体喷射部1A、1B的喷嘴21弹着油墨的印刷区域PA和能够沿扫描方向X移动的液体喷射部1A、1B不与输送中的介质ST对峙的印刷区域PA的外侧的区域亦即非印刷区域RA、LA。在扫描方向X上与印刷区域PA对应的区域成为设置通过加热使弹着于介质ST的油墨定影的发热部717的加热区域HA。
能够使从液体喷射部1A、1B向在支承台712上输送的最大宽度的介质ST喷射的墨滴弹着的扫描方向X上的最大宽度的区域成为印刷区域PA。即,从液体喷射部1A、1B向介质ST喷射的墨滴弹着于印刷区域PA内。此外,在印刷部720具有无边框印刷功能的情况下,印刷区域PA比输送的最大宽度的介质ST的范围在扫描方向X上稍宽。
非印刷区域RA、LA存在于印刷区域PA在扫描方向X上的两侧(图2中分别为右侧与左侧)。在图2中位于印刷区域PA的左侧的非印刷区域LA设置有用于进行液体喷射部1的维护的流体喷射装置775。另一方面,在图2中位于印刷区域PA的右侧的非印刷区域RA设置有擦拭组件750、冲洗组件751以及盖组件752。
流体喷射装置775、擦拭组件750、冲洗组件751以及盖组件752构成用于进行液体喷射部1的维护的维护装置710。而且,扫描方向X上盖组件752所存在的位置成为液体喷射部1A、1B的初始位置HP。
关于印刷头组件的结构
接下来,对印刷头组件2的结构进行详述。
液体喷射部1具有针对每种油墨的颜色(每种液体的种类)而设置的多个(在本实施方式中为4个)印刷头组件2。
如图3所示,通过在一个印刷头组件2沿一个方向(在本实施方式中为输送方向Y)按照一定的喷嘴间距排列多个(例如180个)用于喷射油墨的喷嘴21的开口构成喷嘴列NL。
在本实施方式中,通过在一个印刷头组件2设置2列沿扫描方向X排列的喷嘴列NL而在一个液体喷射部1分别形成相互接近地配置的每2列喷嘴列NL在扫描方向X上按照一定的间隔排列的共计8列喷嘴列NL。此外,两个液体喷射部1在输送方向Y上的位置关系为:在沿扫描方向X投影相互的构成喷嘴列NL的多个喷嘴21时,相互的端部彼此的喷嘴21之间也为相同的喷嘴间距。
如图4所示,印刷头组件2具备印刷头主体11、固结于印刷头主体11的一方的面(上表面)侧的流路形成部件40等多个部件。印刷头主体11具备流路形成基板10、设置于流路形成基板10的一方的面(下表面)侧的连通板15、设置于连通板15的与流路形成基板10相反的面(下表面)侧的喷嘴板20、设置于流路形成基板10与连通板15相反的一侧(上侧)的保护基板30、以及设置于连通板15的设置喷嘴板20的面侧的可塑性基板45。
流路形成基板10可以使用不锈钢、Ni等金属、以ZrO2或Al2O3为代表的陶瓷材料、玻璃陶瓷材料、MgO、LaAlO3之类的氧化物等。在本实施方式中,流路形成基板10由硅单晶基板构成。
如图5所示,在流路形成基板10,通过从一方的面侧进行各向异性蚀刻,而沿并设多个喷出油墨的喷嘴21的方向并设有由多个分隔壁划分出的压力产生室12。在流路形成基板10,压力产生室12沿输送方向Y并设的列以沿扫描方向X排列的方式设置有多列(在本实施方式中为2列)。
在流路形成基板10,在压力产生室12的输送方向Y上的一端部侧也可以设置有开口面乘积比该压力产生室12窄并施加流入压力产生室12的油墨的流路阻力的供给路等。
如图4以及图5所示,在流路形成基板10的一方的面(下表面)侧沿重力方向Z层叠有连通板15和喷嘴板20。即,液体喷射部1具备设置于流路形成基板10的一方的面的连通板15和形成有设置在连通板15的与流路形成基板10相反的面侧的喷嘴21的喷嘴板20。
在连通板15设置有连通压力产生室12与喷嘴21的喷嘴连通路16。连通板15具有比流路形成基板10大的面乘积,喷嘴板20具有比流路形成基板10小的面乘积。这样一来,通过设置连通板15使喷嘴板20的喷嘴21与压力产生室12分开,因此存在于压力产生室12之中的油墨难以因油墨中的水分从喷嘴21蒸发而增稠。另外,喷嘴板20覆盖连通压力产生室12与喷嘴21的喷嘴连通路16的开口即可,因此能够使喷嘴板20的面乘积比较小,从而能够实现成本的减少。
如图5所示,在连通板15设置有构成共用液室(歧管)100的一部分的第一歧管部17和第二歧管部18(节流流路、小孔流路)。第一歧管部17以在厚度方向(成为连通板15与流路形成基板10的层叠方向的重力方向Z)上贯通连通板15的方式设置。第二歧管部18以在厚度方向上不贯通连通板15而在连通板15的喷嘴板20侧开口的方式设置。
并且,在连通板15针对每个压力产生室12而独立地设置有与压力产生室12的输送方向Y上的一端部连通的供给连通路19。该供给连通路19连通第二歧管部18与压力产生室12。
作为这样的连通板15,可以使用不锈钢、镍(Ni)等金属、或锆(Zr)等陶瓷等。此外,连通板15优选线膨胀系数与流路形成基板10相同的材料。即,在作为连通板15而使用线膨胀系数与流路形成基板10大不相同的材料的情况下,通过加热、冷却,流路形成基板10以及连通板15发生翘曲。在本实施方式中,作为连通板15而使用与流路形成基板10相同的材料,即使用硅单晶基板,从而能够抑制因热导致的翘曲、因热导致的裂缝、剥离等的产生。
将喷嘴板20的两面中喷出墨滴的面(下表面)、即与压力产生室12相反的一侧的面称为液体喷射面20a,将在液体喷射面20a开设的喷嘴21的开口部称为喷嘴开口。
作为喷嘴板20,例如可以使用不锈钢(SUS)等金属、聚酰亚胺树脂之类的有机物、或硅单晶基板等。此外,作为喷嘴板20而使用硅单晶基板,从而使喷嘴板20与连通板15的线膨胀系数相同,能够抑制因加热、冷却导致的翘曲、因热导致的裂缝、剥离等的产生。
另一方面,在流路形成基板10的与连通板15相反的面侧形成有振动板50。在本实施方式中,作为振动板50,设置有设置于流路形成基板10侧且由氧化硅构成的弹性膜51、设置于弹性膜51上且由氧化锆构成的绝缘体膜52。此外,压力产生室12等液体流路通过从一方的面侧(接合喷嘴板20的面侧)对流路形成基板10进行各向异性蚀刻而形成,压力产生室12等液体流路的另一方的面由弹性膜51界定。
在流路形成基板10的振动板50上设置有作为本实施方式的压力产生单元的促动器(压电促动器)130,该促动器(压电促动器)130具有第一电极60、压电体层70以及第二电极80。这里,促动器130是指包括第一电极60、压电体层70以及第二电极80在内的部分。
一般地,以促动器130的任一方的电极为共用电极并针对每个压力产生室12对另一方的电极刻画图案而构成。在本实施方式中,通过遍及多个促动器130而连续地设置第一电极60来形成共用电极,通过针对每个促动器130而独立地设置第二电极80来形成独立电极。
当然,也可以根据驱动电路、配线的情况而将其颠倒。此外,在上述的例子中,例示了振动板50由弹性膜51以及绝缘体膜52构成的情况,但当然并不限定于此。例如,作为振动板50也可以设置弹性膜51以及绝缘体膜52中的任一方,另外,作为振动板50也可以不设置弹性膜51以及绝缘体膜52,而仅第一电极60作为振动板发挥作用。另外,促动器130本身实质也可以兼作振动板。
压电体层70由具有极化构造的氧化物的压电材料构成,例如可以由用一般式ABO3表示的钙钛矿型氧化物构成,也可以使用包含铅的铅系压电材料、不含铅的非铅系压电材料等。
并且,在这样的促动器130的作为独立电极的第二电极80分别连接有例如由金(Au)等构成的导线电极90的一端部,该导线电极90从与供给连通路19相反的一侧的端部附近引出,并延伸配置至振动板50上。
另外,在导线电极90的另一端部连接有配线基板121,该配线基板121是设置有用于驱动促动器130的驱动电路120的挠性配线基板的一个例子。配线基板121可以使用具有挠性(柔性)的片状基板,例如可以使用COF基板等。
在配线基板121的一方的面形成有第二端子列123,该第二端子列123并设有多个与后述的印刷头基板300的第一端子311电连接的第二端子(配线端子)122。本实施方式的第二端子122沿扫描方向X并设多个而形成第二端子列123。此外,在配线基板121也可以不设置驱动电路120。即,配线基板121并不限定于COF基板,也可以是FFC、FPC等。
在流路形成基板10的促动器130侧的面接合有大致与流路形成基板10具有相同大小的保护基板30。保护基板30具有作为用于保护促动器130的空间的保持部31。
保持部31具有在作为厚度方向的重力方向Z上不贯通保护基板30而在流路形成基板10侧开口的凹形状。另外,保持部31针对由沿扫描方向X并设的促动器130构成的每列而独立地设置。即,保持部31以收纳促动器130的沿扫描方向X并设的列的方式而设置,促动器130的每列即2列沿输送方向Y并设。这样的保持部31具有不妨碍促动器130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。
保护基板30具有在作为厚度方向的重力方向Z上贯通的贯通孔32。贯通孔32遍及作为多个促动器130的并设方向的扫描方向X地设置在沿输送方向Y并设的两个保持部31之间。即,贯通孔32是在多个促动器130的并设方向上具有长边的开口。导线电极90的另一端部以在该贯通孔32内露出的方式延伸配置,导线电极90与配线基板121在贯通孔32内电连接。
作为这样的保护基板30,优选使用大致与流路形成基板10的热膨胀率相同的材料,例如优选使用玻璃、陶瓷材料等,在本实施方式中,也可以使用与流路形成基板10材料相同的硅单晶基板而形成。另外,流路形成基板10与保护基板30的接合方法部特别限定,例如,在本实施方式中,流路形成基板10与保护基板30经由粘合剂(未图示)而接合。
这样的结构的印刷头组件2具备和印刷头主体11一起界定与多个压力产生室12连通的共用液室100的流路形成部件40。流路形成部件40具有俯视下大致与上述连通板15相同的形状,接合于保护基板30,并且还接合于上述连通板15。具体而言,流路形成部件40在保护基板30侧具有可收纳流路形成基板10以及保护基板30的深度的凹部41。该凹部41具有比接合于保护基板30的流路形成基板10的面大的开口面乘积。而且,在流路形成基板10等收纳于凹部41的状态下,凹部41的喷嘴板20侧的开口面被连通板15密封。由此,在流路形成基板10的外周部,由流路形成部件40和印刷头主体11界定出第三歧管部42。而且,设置于连通板15的第一歧管部17及第二歧管部18、和由流路形成部件40与印刷头主体11界定出的第三歧管部42构成本实施方式的共用液室100。
即,共用液室100具备第一歧管部17、第二歧管部18以及第三歧管部42。另外,本实施方式的共用液室100在输送方向Y上配置于2列压力产生室12的两外侧,设置于2列压力产生室12的两外侧的两个共用液室100以在印刷头组件2内不连通的方式分别独立地设置。即,针对本实施方式的压力产生室12的每列(沿扫描方向X并设的列)连通地设置有一个共用液室100。换言之,针对每个喷嘴群设置有共用液室100。当然,两个共用液室100也可以连通。
这样一来,流路形成部件40是形成向印刷头主体11供给的油墨的流路(共用液室100)的部件,共具有与用液室100连通的导入口44。即,导入口44是成为将向印刷头主体11供给的油墨导入共用液室100的入口的开口部。
另外,在流路形成部件40设置有连接口43,该连接口43与保护基板30的贯通孔32连通并供配线基板121插通。而且,配线基板121的另一端部向贯通孔32及连接口43的贯通方向即重力方向Z上的与墨滴的喷射方向相反的一侧延伸配置。
此外,作为这样的流路形成部件40的材料,例如,可以使用树脂、金属等。顺带说一下,作为流路形成部件40,通过对树脂材料进行成形能够以低成本进行量产。
另外,在连通板15的开设有第一歧管部17以及第二歧管部18的面设置有可塑性基板45。该可塑性基板45具有俯视下与上述连通板15大致相同的大小,并设置有供喷嘴板20露出的第一露出开口部45a。而且,该可塑性基板45在通过第一露出开口部45a使喷嘴板20露出的状态下,将第一歧管部17与第二歧管部18的液体喷射面20a侧的开口密封。即,可塑性基板45界定了共用液室100的一部分。
在本实施方式中,这样的可塑性基板45具备密封膜46和固结基板47。密封膜46由具有挠性的薄片状的薄膜(例如,由聚苯硫醚(PPS)等形成且厚度为20μm以下的薄膜)构成,固结基板47由不锈钢(SUS)等金属等硬质材料形成。该固结基板47的与共用液室100对置的区域成为厚度方向上完全被除去的开口部48,因此共用液室100的一方的面成为仅由具有挠性的密封膜46密封的挠性部即柔量部49。在本实施方式中,一个共用液室100对应地设置有一个柔量部49。即,在本实施方式中,共用液室100设置有2个,因此隔着喷嘴板20而在输送方向Y的两侧设置有两个柔量部49。
在这样的结构的印刷头组件2中,在喷射油墨时,经由导入口44获取油墨,从共用液室100至喷嘴21用油墨注满流路内部。然后,根据来自驱动电路120的信号,对与压力产生室12对应的促动器130施加电压,由此使振动板50与促动器130一起挠曲变形。由此,压力产生室12内的压力升高,从规定的喷嘴21喷射墨滴。
关于液体喷射部的结构
接下来,对具有印刷头组件2的液体喷射部1详细地进行说明。
如图6所示,液体喷射部1具备:4个印刷头组件2、保持印刷头组件2并向印刷头组件2供给油墨且包括支架部件的流路部件200、保持于流路部件200的印刷头基板300、以及作为挠性配线基板的一个例子的配线基板121。
此外,图7表示省略了密封部件230以及上游流路部件210的图示的液体喷射部1的俯视图。
如图8所示,流路部件200具备:上游流路部件210、作为支架部件的一个例子的下游流路部件220、以及配置于上游流路部件210与下游流路部件220之间的密封部件230。
上游流路部件210具有成为油墨的流路的上游流路500。在本实施方式中,上游流路部件210是第一上游流路部件211、第二上游流路部件212以及第三上游流路部件213在重力方向Z上层叠而构成的。而且,在上述各部件设置有第一上游流路501、第二上游流路502以及第三上游流路503,通过连结上述各流路构成上游流路500。
此外,上游流路部件210并不限定于这样的实施方式,可以由单一部件构成,也可以由2以上的多个部件构成。另外,构成上游流路部件210的多个部件的层叠方向也不特别限定,可以是扫描方向X、输送方向Y。
第一上游流路部件211在与下游流路部件220相反的面侧具有连接于保持油墨(液体)的墨罐、墨盒等液体保持单元的连接部214。在本实施方式中,作为连接部214,其突出为针状。此外,墨盒等液体保持部可以直接连接于连接部214,另外,墨罐等液体保持部也可以经由软管等供给管等连接于连接部214。
在第一上游流路部件211设置有第一上游流路501。第一上游流路501在连接部214的顶面开口,由根据后述的第二上游流路502的位置而沿重力方向Z延伸的流路、在包括与重力方向Z正交的方向即扫描方向X以及输送方向Y在内的面内延伸的流路等构成。另外,在第一上游流路部件211的连接部214的周围设置有用于对液体保持部进行定位的引导壁215(参照图6)。
第二上游流路部件212固结于第一上游流路部件211的与连接部214相反的面侧,具有与第一上游流路501连通的第二上游流路502。另外,在第二上游流路502的下游侧(第三上游流路部件213侧)设置有内径拓宽得比第二上游流路502宽的第一液体存积部502a。
第三上游流路部件213设置在第二上游流路部件212的与第一上游流路部件211相反的一侧。另外,在第三上游流路部件213设置有第三上游流路503。第三上游流路503的第二上游流路502侧的开口部分成为根据第一液体存积部502a而拓宽的第二液体存积部503a。在第二液体存积部503a的开口部分(第一液体存积部502a与第二液体存积部503a之间)设置有用于出去油墨所包含的气泡、异物的过滤件216。由此,从第二上游流路502(第一液体存积部502a)供给的油墨经由过滤件216向第三上游流路503(第二液体存积部503a)供给。
作为过滤件216,例如可以使用金属丝网、树脂性网等网眼状体、多孔质体、贯穿设置有微小的贯通孔的金属板。作为网眼状体的具体的例子,可以使用金属网孔过滤件、将金属纤维例如SUS细线加工成毡状的部件或使之压缩烧结而成的金属烧结过滤件、电沉乘积金属过滤件、电子束加工金属过滤件、激光束加工金属过滤件等。特别优选泡点压力(由过滤件开孔形成的弯液面破裂的压力)不分散,具有高精细的孔径的过滤件较适当。另外,为了使油墨中的异物不到达喷嘴开口,过滤件的过滤粒度例如在喷嘴开口为圆形的情况下优选比喷嘴开口的直径小。
作为过滤件216,在采用不锈钢网孔过滤件的情况下,为了不使油墨中的异物到达喷嘴开口,优选过滤件的过滤粒度比喷嘴开口(例如在喷嘴开口为圆形的情况下,喷嘴开口的直径为20μm)小的斜纹编织密纹网(过滤粒度10um),在该情况下,在油墨(表面张力28mN/m)产生的泡点压力(由过滤件开孔形成的弯液面破裂的压力)为3~5kPa。另外,在采用斜纹编织密纹网(过滤粒度5um)的情况下,在油墨产生的泡点压力(由过滤件开孔形成的弯液面破裂的压力)为0~15kPa。
第三上游流路503在比第二液体存积部503a更靠下游侧(与第二上游流路相反的一侧)分支为2支,第三上游流路503在第三上游流路部件213的下游流路部件220侧的面开口为第一喷出口504A以及第二喷出口504B。以下,在不区别第一喷出口504A以及第二喷出口504B的情况下将它们称为喷出口504。
即,与一个连接部214对应的上游流路500具有第一上游流路501、第二上游流路502以及第三上游流路503,上游流路500在下游流路部件220侧开口为两个喷出口504(第一喷出口504A以及第二喷出口504B)。换言之,两个喷出口504(第一喷出口504A以及第二喷出口504B)以与共用的流路连通的方式而设置。
另外,在第三上游流路部件213的下游流路部件220侧设置有朝向下游流路部件220侧突出的第三突起部217。第三突起部217针对每个第三上游流路503而设置,在第三突起部217的前端面开口设置有喷出口504。
设置有这样的上游流路500的第一上游流路部件211、第二上游流路部件212以及第三上游流路部件213例如通过粘合剂、熔敷等一体地层叠。此外,也可以通过螺钉、扣钉等来固结第一上游流路部件211、第二上游流路部件212以及第三上游流路部件213,但也为了抑制油墨(液体)从第一上游流路501至第三上游流路503的连接部分漏出,优选通过粘合剂、熔敷等进行接合。
在本实施方式中,在一个上游流路部件210设置有4个连接部214、在一个上游流路部件210设置有4个独立的上游流路500。而且,向各上游流路500以与4个印刷头组件2各自对应的方式供给油墨。一个上游流路500分支为2支,与后述的下游流路600连通并分别连接于印刷头组件2的两个导入口44。
此外,在本实施方式中,上游流路500例示了在比过滤件216更靠下游(下游流路部件220侧)分支为2支的结构,但不特别局限于此,也可以在比过滤件216更靠下游侧使上游流路500分支为3支以上。另外,一个上游流路500也可以不在比过滤件216更靠下游分支。
下游流路部件220是接合于上游流路部件210且具有与上游流路500连通的下游流路600的支架部件的一个例子。本实施方式所涉及的下游流路部件220由作为第一部件的一个例子的第一下游流路部件240和作为第二部件的一个例子的第二下游流路部件250构成。
下游流路部件220具有成为油墨的流路的下游流路600。本实施方式所涉及的下游流路600由形状不同的2种下游流路600A以及下游流路600B构成。
第一下游流路部件240是大致形成为平板状的部件。另外,第二下游流路部件250是在上游流路部件210侧的面作为凹部而设置有第一收纳部251、在与上游流路部件210相反的一侧的面作为凹部而设置有第二收纳部252的部件。
第一收纳部251为可收纳第一下游流路部件240的程度的大小。另外,第二收纳部252为可收纳4个印刷头组件2的程度的大小。本实施方式所涉及的第二收纳部252能够收纳4个印刷头组件2。
在第一下游流路部件240,在上游流路部件210侧的面形成有多个第一突起部241。各第一突起部241以与设置在上游流路部件210的第三突起部217中设置有第一喷出口504A的第三突起部217对置的方式设置。在本实施方式中,设置有4个第一突起部241。
另外,在第一下游流路部件240设置有在重力方向Z上贯通且在第一突起部241的顶面(与上游流路部件210对置的面)开口的第一流路601。第三突起部217与第一突起部241隔着密封部件230而接合,第一喷出口504A与第一流路601连通。
另外,在第一下游流路部件240形成有多个在重力方向Z上贯通的第二贯通孔242。各第二贯通孔242形成在供形成于第二下游流路部件250的第二突起部253插通的位置。在本实施方式中,设置有4个第二贯通孔242。
并且,在第一下游流路部件240形成有多个供电连接于印刷头组件2的配线基板121插通的第一插通孔243。具体而言,各第一插通孔243以在重力方向Z上贯通并与第二下游流路部件250的第二插通孔255和印刷头基板300的第三插通孔302连通的方式形成。在本实施方式中,以与设置在4个印刷头组件2的各配线基板121对应的方式设置有4个第一插通孔243。另外,在第一下游流路部件240设置有支承部245,该支承部245向印刷头基板300侧突出,具有承受面。
在第二下游流路部件250,在第一收纳部251的底面形成有多个第二突起部253。各第二突起部253以与设置在上游流路部件210的第三突起部217中设置有第二喷出口504B的第三突起部217对置的方式设置。在本实施方式中,设置有4个第二突起部253。另外,在第二下游流路部件250设置有在重力方向Z上贯通且在第二突起部253的顶面以及第二收纳部252的底面(与印刷头组件2对置的面)开口的下游流路600B。第三突起部217与第二突起部253隔着密封部件230而接合,第二喷出口504B与下游流路600B连通。
另外,在第二下游流路部件250形成有多个在重力方向Z上贯通的第三流路603。各第三流路603在第一收纳部251以及第二收纳部252的底面开口。在本实施方式中,设置有4个第三流路603。
在第二下游流路部件250的第一收纳部251的底面形成有多个与第三流路603连续的槽部254。该槽部254被收纳于第一收纳部251的第一下游流路部件240密封,从而构成第二流路602。即,第二流路602是由槽部254与第一下游流路部件240的第二下游流路部件250侧的面界定出的流路。此外,该第二流路602相当于技术方案中记载的设置于第一部件与第二部件之间的流路。
并且,在第二下游流路部件250形成有多个供电连接于印刷头组件2的配线基板121插通的第二插通孔255。具体而言,各第二插通孔255以在重力方向Z上贯通并与第一下游流路部件240的第一插通孔243和印刷头组件2的连接口43连通的方式形成。在本实施方式中,以与设置在4个印刷头组件2的各配线基板121对应的方式设置有4个第二插通孔255。
下游流路600A是上述的第一流路601、第二流路602以及第三流路603连通而形成的。这里,第二流路602通过形成于第一下游流路部件240的一方的面的槽被第二下游流路部件250密封而形成。通过接合这样的第一下游流路部件240与第二下游流路部件250能够在下游流路部件220内容易地形成第二流路602。
另外,第二流路602是沿水平方向延伸的流路的一个例子。第二流路602沿水平方向延伸是指:第二流路602的延伸方向包括扫描方向X或输送方向Y上的分量(向量)。第二流路602在水平方向上延伸,从而能够使液体喷射部1在重力方向Z上的高度小型化。假如第二流路602相对于水平方向倾斜,则稍微需要液体喷射部1的高度。
顺带说一下,第二流路602的延伸方向是指第二流路602内的油墨(液体)流动的方向。因此,第二流路602沿水平方向(与重力方向Z正交的方向)设置的情况也包括与重力方向Z以及水平方向(扫描方向X以及输送方向Y的面内方向)交叉设置的情况。在本实施方式中,沿重力方向Z设置第一流路601以及第三流路603,沿水平方向(输送方向Y)设置第二流路602。此外,第一流路601与第三流路603也可以沿与重力方向Z交叉的方向设置。
当然,下游流路600A并不局限于此,也可以存在除第一流路601、第二流路602、第三流路603以外的流路。另外,下游流路600A可以不由第一流路601、第二流路602以及第三流路603构成,而由一条流路构成。
如上所述,下游流路600B形成为在重力方向Z上贯通第二下游流路部件250的贯通孔。当然,下游流路600B并不限定于这样的实施方式,例如也可以沿与重力方向Z交叉的方向形成,也可以像下游流路600A那样连通多个流路而构成。
这样的下游流路600A以及下游流路600B相对于一个印刷头组件2而各形成一个。即在下游流路部件220共设置有四组下游流路600A和下游流路600B。
下游流路600A的两端的开口中,将将连通第一喷出口504A的第一流路601的开口作为第一流入口610,将在第二收纳部252开口的第三流路603的开口作为第一流出口611。
下游流路600B的两端的开口中,将连通第二喷出口504B的下游流路600B的开口作为第二流入口620,将在第二收纳部252开口的下游流路600B的开口作为第二流出口621。以下,在部区别下游流路600A及下游流路600B的情况下,将它们称为下游流路600。
如图6所示,下游流路部件220(支架部件)通过其下方的一侧保持印刷头组件2。具体而言,在下游流路部件220的第二收纳部252收纳有多个(在本实施方式中为4个)印刷头组件2。
如图8所示,在每个印刷头组件2各设置有2个导入口44。下游流路600(下游流路600A以及下游流路600B)的第一流出口611以及第二流出口621配合各导入口44开口的位置而设置于下游流路部件220。
印刷头组件2的各导入口44以与在第二收纳部252的底面部开口的下游流路600的第一流出口611以及第二流出口621连通的方式对位。印刷头组件2被设置在各导入口44的周围的粘合剂227固结在第二收纳部252。这样一来,印刷头组件2固结于第二收纳部252,从而下游流路600的第一流出口611及第二流出口621与导入口44连通,能够向印刷头组件2供给油墨。
下游流路部件220(支架部件)通过其上方的一侧载置印刷头基板300。具体而言,在下游流路部件220的上游流路部件210侧的面载置印刷头基板300。印刷头基板300是供配线基板121连接并经由该配线基板121安装有控制液体喷射部1的喷射动作等的电路、电阻等电装部件的部件。
如图6所示,在印刷头基板300的上游流路部件210侧的面形成有第一端子列310,该第一端子列310并设有多个第一端子(电极端子)311,供配线基板121的第二端子列123电连接。本实施方式的第一端子311沿扫描方向X并设有多个而构成第一端子列310。在本实施方式中,该第一端子列310成为电连接于配线基板121的安装区域的一个例子。
另外,在印刷头基板300形成有多个第三插通孔302,它们供电连接于印刷头组件2的配线基板121插通。具体而言,各第三插通孔302以在重力方向Z上贯通且与第一下游流路部件240的第一插通孔243连通的方式形成。在本实施方式中,以与设置在4个印刷头组件2的各配线基板121对应的方式设置有4个第三插通孔302。
并且,在印刷头基板300设置有在重力方向Z上贯通的第三贯通孔301。第三贯通孔301供第一下游流路部件240的第一突起部241以及第二下游流路部件250的第二突起部253插通。在本实施方式中,共计8个第三贯通孔301以与第一突起部241以及第二突起部253对置的方式设置。
此外,形成于印刷头基板300的第三贯通孔301的形状并不限定于上述那样的实施方式。例如,也可以将供第一突起部241以及第二突起部253插通的共用的贯通孔作为插通孔。即,印刷头基板300以不成为连接下游流路部件220的下游流路600与上游流路部件210的上游流路500时的障碍的方式形成插通孔、切口等即可。
如图8所示,在印刷头基板300与上游流路部件210之间设置有密封部件230。作为密封部件230的材料,可以使用相对于在液体喷射部1所使用的油墨等液体具有耐液体性且能够弹性变形的材料(弹性材料),例如可以使用橡胶、弹性体等。
密封部件230是形成有在重力方向Z上贯通的连通路232以及向下游流路部件220侧突出的第四突起部231的板状的部件。在本实施方式中,连通路232以及第四突起部231以与各上游流路500以及下游流路600对应的方式形成有8个。
在密封部件230的上游流路部件210侧设置有供第三突起部217插入的环状的第一凹部233。第一凹部233设置在与第四突起部231对置的位置。
第四突起部231向下游流路部件220侧突出,设置在与下游流路部件220的第一突起部241以及第二突起部253对置的位置。在第四突起部231的顶面(与下游流路部件220对置的面)设置有供第一突起部241以及第二突起部253插入的第二凹部234。
连通路232在重力方向Z上贯通密封部件230,其一端在第一凹部233开口,另一端在第二凹部234开口。而且,在插入第一凹部233的第三突起部217的前端面与插入第二凹部234的第一突起部241及第二突起部253的前端面之间,以在重力方向Z上施加规定压力的状态保持着第四突起部231。因此,上游流路500与下游流路600经由连通路232而在密封的状态下连通。
在下游流路部件220的第二收纳部252侧(下侧)安装有罩盖400。罩盖400是固结印刷头组件2且固结于下游流路部件220的部件,设置有供喷嘴21露出的第二露出开口部401。在本实施方式中,第二露出开口部401具有供喷嘴板20露出的大小即与可塑性基板45的第一露出开口部45a大致相同的开口。
罩盖400接合在可塑性基板45的与连通板15相反的面侧,对柔量部49的与流路(共用液室100)相反的一侧的空间进行密封。这样一来,通过罩盖400覆盖柔量部49,由此能够抑制柔量部49与介质ST接触而被破坏。另外,还抑制油墨(液体)附着于柔量部49,例如能够通过擦拭刮板等拂拭附着于罩盖400的表面的油墨(液体),从而能够抑制因附着于罩盖400的油墨等污染介质ST。此外,虽未特别图示,但罩盖400与柔量部49之间的空间是大气开放的。当然,罩盖400可以针对每个印刷头组件2而独立地设置。
关于维护装置的结构
接下来,对维护装置710的结构进行详述。
如图9所示,非印刷区域RA包括:设置有擦拭组件750的拂拭区域WA、设置有冲洗组件751的接受区域FA、以及设置有盖组件752的维护区域MA。即,在非印刷区域RA,在扫描方向X上从印刷区域PA(图2参照)侧按照拂拭区域WA、接受区域FA、维护区域MA的顺顺序配置有拂拭区域WA、接受区域FA以及维护区域MA。
擦拭组件750具有对液体喷射部1进行拂拭的拂拭部件750a。本实施方式的拂拭部件750a为可动式,借助擦拭马达753的动力进行拂拭动作。冲洗组件751具有接受液体喷射部1喷射的墨滴的液体接受部751a。
本实施方式的液体接受部751a由带构成,在可以看作带的因冲洗导致的油墨污染量超过规定量的规定时期,借助冲洗马达754的动力使带移动。此外,冲洗是指以预防以及消除喷嘴21的堵塞等的目的而从全部喷嘴21与印刷无关地强制喷射(喷出)墨滴的动作。
盖组件752具有两个盖部752a,它们在液体喷射部1A、1B如图9中双点划线所示而位于初始位置HP时,能够以包围喷嘴21的开口的方式与液体喷射部1A、1B接触。两个盖部752a构成为能够借助压盖马达755的动力而在与位于初始位置HP的液体喷射部1接触的接触位置和远离液体喷射部1的退避位置之间移动。
擦拭组件750具备能够借助擦拭马达753的动力而在一对沿着输送方向Y延伸的导轨758上往复移动的可动式筐体759。在筐体759内分别可旋转地支承有放出轴760和卷取轴761,它们以在拂拭方向(与输送方向Y相同)上隔着规定的距离的方式配置。放出轴760支承未使用的布片762所形成的放出滚筒763,卷取轴761支承使用完毕的布片762所形成的卷取滚筒764。
位于放出滚筒763与卷取滚筒764之间的布片762卷绕在处于从筐体759的上表面中央部的未图示的开口向上方局部突出的状态的按压辊765的上表面,由卷绕于按压辊765的部分形成半圆筒状(凸状)的拂拭部件750a。该拂拭部件750a处于被向上方施力的状态。
筐体759由收纳放出滚筒763以及卷取滚筒764的盒与支架构成,该支架被导轨758引导并能够借助擦拭马达753的动力而经由未图示的动力传动机构(例如齿轮齿条机构)在拂拭方向(在本实施方式中为沿着输送方向Y的方向)上往复移动。筐体759通过正转和反转驱动擦拭马达753而能够在图9所示的退避位置和拂拭部件750a拂拭完液体喷射部1的拂拭位置之间沿输送方向Y进行一次往复移动。
此时,若筐体759的往动动作结束,则动力传动机构切换为可进行动力传递地连接擦拭马达753与卷取轴761的状态,从而借助擦拭马达753反转驱动时的动力来进行筐体759的复动动作和布片762向卷取滚筒764的规定量的收卷动作。两个液体喷射部1A、1B依次向拂拭区域WA移动,筐体759的一次往复移动对两个液体喷射部1A、1B的擦拭针对移动至拂拭区域WA的每一个而独立地进行。
冲洗组件751具备在输送方向Y上对峙且相互平行的主动辊766及从动辊767和卷绕于主动辊766及从动辊767之间的无接头带768。带768在扫描方向X上具有喷嘴列NL为8列(2列×4列)以上的宽度,构成接受从液体喷射部1A、1B的各喷嘴21喷射的油墨的液体接受部751a。在该情况下,带768的外周面成为接受油墨的液体接受面769。
冲洗组件751在带768的下侧具备能够向液体接受面769供给保湿液的保湿液供给部(省略图示)和在保湿状态下刮擦附着于液体接受面769的废油墨等的液体刮擦部(省略图示),由液体接受面769接受的废油墨被液体刮擦部从带768除去。因此,通过带768的卷绕移动能够更新液体接受面769中与喷嘴21对置的接受范围。
盖组件752具有两个盖部752a,它们与两个液体喷射部1A、1B接触,分别能够形成包围作为喷嘴21开口的开口区域的液体喷射面20a(参照图3)的闭空间。各盖部752a借助压盖马达755的动力而在能够与液体喷射部1接触的接触位置进而远离液体喷射部1的退避位置之间移动。各盖部752a具备一个吸引用盖770和4个保湿用盖771。各保湿用盖771进行与液体喷射部1接触而形成包围每2列喷嘴列NL(图3参照)的闭空间的压盖,由此来抑制喷嘴21的干燥。
吸引用盖770经由软管772而与吸引泵773连接。然后,在吸引用盖770与液体喷射部1接触而形成密闭空间的状态下驱动吸引泵773,从而通过在吸引用盖770内产生的负压的作用来进行所谓的吸引清洁,即将增稠油墨、气泡等与油墨一起从喷嘴21吸引而喷出。
这样的吸引清洁相对于液体喷射部1A、1B是针对每2列喷嘴列NL进行的。若进行吸引清洁,则从喷嘴21喷出的油墨的液滴附着于液体喷射部1,因此为了在吸引清洁执行后除去附着的液滴等,优选进行利用拂拭部件750a的擦拭。另外,若拂拭部件750a进行擦拭,则存在附着于液体喷射部1的异物、气泡被压入喷嘴21内而导致弯液面被破坏、产生喷出不良的担忧。因此,优选通过在擦拭执行后进行冲洗来喷出混入喷嘴21内的异物并且形成喷嘴21内的油墨弯液面。
关于流体喷射装置的结构
接下来,对流体喷射装置775的结构进行详述。
如图10所示,流体喷射装置775构成为能够向液体喷射部1喷射空气(气体)以及第二液体(清洗液)中的至少一方。而且,流体喷射装置775通过一同喷射空气与第二液体能够喷射空气与第二液体混合的混合流体。
第二液体优选与所使用的油墨的主溶媒相同。在本实施方式中,采用油墨的溶媒为水的水系树脂油墨(resin ink),因此作为第二液体而使用纯水,但例如在油墨的溶媒为溶剂的情况下,优选作为第二液体而使用与油墨相同的溶媒。另外,作为第二液体,也可以使用使纯水含有防腐剂的液体。
此外,优选使第二液体含有的防腐剂与油墨所含有的防腐剂相同,例如,能够举出芳香族卤素化合物(例如,Preventol CMK)、二硫氰基甲烷、含卤素氮硫化合物、1,2-苯并异噻唑啉-3-酮(例如,PROXELGXL)等。作为防腐剂,在从起泡难度的观点考虑而采用PROXEL的情况下,优选相对于第二液体的含量为0.05质量百分比以下。
流体喷射装置775具备喷射组件777,喷射组件777具备流体喷射喷嘴778,该流体喷射喷嘴778具有能够喷射混合流体的喷射口778j。流体喷射喷嘴778以朝向喷射方向F(例如,与液体喷射面20a正交的上方)喷射混合流体的方式配置。流体喷射喷嘴778具备朝向喷射方向F喷射第二液体的液体喷射喷嘴780和朝向喷射方向F喷射空气并且包围液体喷射喷嘴780的圆环状的气体喷射喷嘴781。
即,液体喷射喷嘴780以及气体喷射喷嘴781均朝向喷射方向F开口。对液体喷射喷嘴780的开口径而言,若考虑油墨附着并固化,则优选比液体喷射部1的喷嘴21的开口径充分大,例如优选为0.4mm以上。在本实施方式中,将液体喷射喷嘴780的开口径设定为1.1mm。
另外,本实施方式的流体喷射喷嘴778采用所谓的外部混合型结构,即混合第二液体与空气的混合部KA位于流体喷射喷嘴778的外部。因此,混合部KA由液体喷射喷嘴780的开口以及与气体喷射喷嘴781的开口邻接的规定的空间构成。在流体喷射喷嘴778连结有气体供给管783,该气体供给管783形成有用于供给来自气泵782的空气的气体流路783a。气体流路783a与气体喷射喷嘴781连通。
在气体供给管783的中途位置设置有对从气泵782供给的空气的压力进行调整的压力调整阀784。在本实施方式的流体喷射装置775中,以从气泵782向流体喷射喷嘴778供给的空气的压力为200kPa以上的方式设定压力调整阀784。在气体供给管783中的压力调整阀784与流体喷射喷嘴778之间的位置设置有用于除去向流体喷射喷嘴778供给的空气中的尘埃等的空气过滤件785。
另外,在流体喷射喷嘴778连结有液体供给管788,该液体供给管788形成用于供给收纳于作为液体收纳部的一个例子的储存罐787的第二液体的液体流路788a。液体流路788a与液体喷射喷嘴780连通。在储存罐787的上端部设置有对储存罐787内的液体收纳空间SK进行大气开放的大气开放管789,在大气开放管789设置有作为开闭阀的一个例子的第一电磁阀790。
因此,若第一电磁阀790开阀,则液体收纳空间SK处于经由大气开放管789与大气连通的连通状态,另一方面,若第一电磁阀790闭阀,则液体收纳空间SK处于不与大气连通的非连通状态。即,第一电磁阀790构成为能够通过开闭动作而在连通状态与非连通状态之间切换液体收纳空间SK。
另外,储存罐787收纳第二液体并且经由而与可自由装卸地安装于打印机主体11a(参照图1)的清洗液盒791连接。在供给管792的中途位置设置有用于向储存罐787供给清洗液盒791内的第二液体的液体供给泵793。在供给管792中的液体供给泵793与储存罐787之间的位置设置有用于开闭供给管792的第二电磁阀794。
如图11以及图12所示,喷射组件777具备有底大致呈矩形箱状的基座部件800、配置于基座部件800内并支承流体喷射喷嘴778的支承部件801、以及配置于基座部件800内并收纳流体喷射喷嘴778及支承部件801的矩形筒状的壳体802。流体喷射喷嘴778固结于支承部件801,支承部件801及壳体802构成为能够在基座部件800内沿着输送方向Y独立地往复移动。
如图11所示,喷射组件777具备清洗马达803、将清洗马达803的驱动力向支承部件801传递的传动机构804、立设于印刷区域PA侧的端部的侧板805。而且,清洗马达803的驱动力经由传动机构804而被传递,从而支承部件801与流体喷射喷嘴778一同沿输送方向Y往复移动。在该情况下,壳体802在被支承部件801从内侧按压的情况下与支承部件801一同沿输送方向Y往复移动。
在壳体802安装有堵住壳体802的上端开口的作为对象部件的一个例子的罩部件806。在罩部件806的上表面中的与流体喷射喷嘴778的移动区域的一部分在重力方向Z上重叠的位置形成有沿输送方向Y延伸的矩形状的贯通孔807。在罩部件806的上表面设置有包围贯通孔807的矩形框状的唇部808。在侧板805中的壳体802侧的面设置有引导部(省略图示),该引导部在壳体802沿输送方向Y往复移动时对壳体802进行引导。
如图12所示,引导部(省略图示)以如下方式对壳体802进行引导,即使壳体802分别上升至与液体喷射部1A、1B对应的位置,使唇部808以包围相互接近而配置的2列喷嘴列NL的状态与液体喷射部1接触。
此外,在本实施方式中,流体喷射喷嘴778与液体喷射部1在重力方向Z上的距离设定为约5mm,比图1所示的支承于支承台712的介质ST与液体喷射面20a的距离(约1mm)长。
关于液体喷射装置的电构成
接下来对液体喷射装置7的电构成进行说明。
如图13所示,液体喷射装置7具备统一控制液体喷射装置7的控制部810。控制部810与线性编码器811电连接。线性编码器811具备:带状的编码板,其以在图1所示的滑架723的背面侧沿着导轴722延伸的方式设置;以及传感器,其固结于滑架723并对透过在编码板打孔的一定间距的狭缝的光进行检测。
控制部810从线性编码器811输入与图1所示的印刷部720的移动量呈比例的数量的脉冲,在印刷部720远离初始位置HP(参照图2)时加上该已输入的脉冲的数量,在接近初始位置HP时减去该已输入的脉冲的数量,以此来掌握印刷部720在扫描方向X上的位置。
在控制部810电连接有旋转编码器812。旋转编码器812具备:圆板状的编码板,其安装于清洗马达803的输出轴;以及传感器,其对透过在编码板打孔的一定间距的狭缝的光进行检测。
控制部810从旋转编码器812输入与支承部件801的移动量呈比例的数量的脉冲,在支承部件801远离待机位置(图15所示的位置)时加上该已输入的脉冲的数量,在接近待机位置时减去该已输入的脉冲的数量,以此来掌握支承部件801(流体喷射喷嘴778)在输送方向Y上的位置。
控制部810经由驱动电路813与促动器130电连接,对促动器130进行驱动控制。控制部810根据促动器130的驱动导致的振动板50的残留振动的周期来掌握各喷嘴21的堵塞。
控制部810经由马达驱动电路814、815、816、817、818、819分别与清洗马达803、滑架马达748、输送马达749、擦拭马达753、冲洗马达754以及压盖马达755电连接。而且,控制部810对马达803、748、749、753、754、755分别进行驱动控制。
控制部810经由泵驱动电路820、821、822而分别与吸引泵773、气泵782以及液体供给泵793电连接。而且,控制部810对泵773、782、793分别进行驱动控制。控制部810经由阀驱动电路823、824分别与第一电磁阀790以及第二电磁阀794电连接。而且,控制部810对电磁阀790、794分别进行驱动控制。
关于维护装置的维护动作
接下来,特别着眼于维护装置710对液体喷射部1进行的维护动作对液体喷射装置7的作用进行说明。
若通过外部机器等向控制部810输入印刷数据,则控制部810以印刷数据为基础而在驱动滑架马达748使印刷部720沿扫描方向X移动的中途从液体喷射部1A、1B的各喷嘴21向介质ST的表面喷射墨滴。于是,该喷射的墨滴通过弹着于介质ST的表面来在介质ST的表面印刷图像等。
在介质ST的印刷过程中,为了防止全部喷嘴21中不喷射墨滴的喷嘴21内的油墨增稠等,印刷部720在规定的时期(例如每经过10~30秒的范围内的规定时间)向接受区域FA移动,进行从全部喷嘴21喷射、喷出墨滴的冲洗。
另外,若满足规定的吸引清洁条件,则控制部810控制滑架马达748使印刷部720向初始位置HP移动来进行吸引清洁。吸引清洁在以包围喷嘴列NL的方式使与液体喷射部1接触而形成密闭空间的状态下使吸引泵773驱动来使吸引用盖770内作用有负压,以此从喷嘴21吸引规定量的油墨来除去增稠油墨、气泡等。
吸引清洁结束后,控制部810使印刷部720向拂拭区域WA移动,通过拂拭部件750a执行拂拭液体喷射部1的擦拭,从而除去从喷嘴21喷出并附着于液体喷射部1的液滴等。另外,擦拭执行后,控制部810使印刷部720向接受区域FA移动,通过朝向液体接受部751a进行冲洗来形成喷嘴21内的弯液面。
然后,控制部810根据促动器130的驱动导致的振动板50的残留振动的周期来检测各喷嘴21的堵塞。这里,在吸引清洁结束后检测各喷嘴21的堵塞是因为:特别是在使用油墨含有通过加热而固化的合成树脂的树脂油墨、通过UV(紫外线)照射而固化的UV油墨的情况下,会产生即便进行吸引清洁也无法消除堵塞的喷嘴21。此外,这里所说的堵塞不仅包括喷嘴21内的油墨固化而堵塞的状态,还包括因油墨以在喷嘴21的弯液面覆盖有膜的方式凝固、喷嘴21内、压力产生室12内以及喷嘴连通路16内的油墨增稠而导致无法从喷嘴21正常喷出(喷射)油墨的状态。
而且,若在无法检测出全部喷嘴21的堵塞的情况下处于印刷任务等待状态,则控制部810使印刷部720向印刷区域PA移动来进行介质ST的印刷。另一方面,若在全部喷嘴21之中检测出堵塞的喷嘴21,则控制部810使印刷部720向扫描方向X中的与初始位置HP侧相反的一侧的非印刷区域LA移动,并通过流体喷射装置775对堵塞的喷嘴21内进行清洗,从而进行用于消除喷嘴21的堵塞的喷嘴清洗。
而且,在流体喷射装置775进行喷嘴清洗的情况下,以堵塞的喷嘴21与流体喷射喷嘴778在重力方向Z上对置的方式配合它们的位置。在该情况下,堵塞的喷嘴21与流体喷射喷嘴778在扫描方向X(与喷嘴列NL的延伸方向正交的方向)上的对位通过印刷部720的移动来进行,堵塞的喷嘴21与流体喷射喷嘴778在输送方向Y(喷嘴列NL的延伸方向)上的对位通过流体喷射喷嘴778的移动进行。
详细地说,在堵塞的喷嘴21位于液体喷射部1A的情况下,如图12所示,在进行完印刷部720在扫描方向X上的对位后,经由支承部件801使壳体802移动,以使唇部808在包围包括堵塞的喷嘴21在内的喷嘴列NL的状态下与液体喷射面20a接触。接着,经由支承部件801使流体喷射喷嘴778移动来配合流体喷射喷嘴778在输送方向Y上的位置,以使流体喷射喷嘴778的液体喷射喷嘴780与堵塞的喷嘴21对置。
此时,在混合流体从流体喷射喷嘴778喷射之前的通常状态下,第一电磁阀790处于开阀而导致液体收纳空间SK与大气连通的连通状态并且第二电磁阀794处于闭阀的状态。
在该状态下,如图10所示,优选液体流路788a中的第二液体的气液界面KK的高度H在流体喷射喷嘴778的前端的高度为0时设定为-100mm~-1000mm。在本实施方式中,流体喷射喷嘴778的前端的高度为0时的高度H设定为-150mm。
而且,在图10以及图12所示的状态下,若驱动气泵782将空气向流体喷射喷嘴778供给,则从气体喷射喷嘴781喷射空气。借助因该空气的喷射而产生的负压,液体流路788a的第二液体被吸提并从液体喷射喷嘴780喷射。由此,空气与第二液体在混合部KA混合,产生混合流体,该混合流体向包括已堵塞的喷嘴21在内的液体喷射面20a的一部分的区域喷射。
该混合流体含有大量比喷嘴21的开口小(例如,在喷嘴的开口为圆形、液滴的形状为球形的情况下,为比喷嘴的开口径小的直径20μm以下)的液滴状的第二液体(将该小径的第二液体的液滴称为小液滴DS,参照图16),此时的混合流体从流体喷射喷嘴778的喷射速度设定为每秒40m以上。优选该小液滴DS的动能为与能够破坏以依靠因印刷时油墨的喷出动作、冲洗动作而传递至喷嘴21内的气液界面的能量无法破坏的程度而在气液界面固化的薄膜状的油墨的动能同等以上。
即,流体喷射装置775从喷射口778j朝向喷嘴21喷射的第二液体的小液滴DS的质量与该小液滴DS在喷嘴21的开口位置的飞翔速度的平方的乘积设定为比从喷嘴21的开口喷射的墨滴的质量与该墨滴的飞翔速度的平方的乘积大。
另外,优选流体喷射装置775对已堵塞的喷嘴21(该喷嘴21开口的开口区域)的包含小液滴DS的混合流体的喷射在与已堵塞的喷嘴21连通的压力产生室12的油墨因与该压力产生室12对应的促动器130的驱动导致的振动板50的振动而被加压的状态下进行。而且,若混合流体从流体喷射喷嘴778向已堵塞的喷嘴21喷射,则混合流体中的比喷嘴21的开口小的液滴状的第二液体通过喷嘴21的开口进入喷嘴21内而与已堵塞的部分碰撞。
即,比喷嘴21的开口小的液滴状的第二液体与凝固在喷嘴21内的油墨碰撞。借助此时的第二液体对凝固的油墨的冲击,该凝固的油墨被破坏,消除喷嘴21的堵塞。此时,与该堵塞已被消除的喷嘴21连通的压力产生室12内的油墨被加压,因此能够抑制进入该喷嘴21内的混合流体经由压力产生室12而进入液体喷射部1A内的深处。
而且,在使混合流体从流体喷射喷嘴778的喷射停止的情况下,首先,在从流体喷射喷嘴778喷射混合流体的状态下将第一电磁阀790闭阀,从而从液体收纳空间SK与大气连通的连通状态切换为不与大气连通的非连通状态。于是,液体收纳空间SK变为负压,因此能够通过该负压的作用将从液体喷射喷嘴780喷射的第二液体导入液体流路788a。
由此,第二液体液体在流路788a中的气液界面KK(储存罐787的水位面)位于比混合部KA更靠下方侧(储存罐787侧)。而且,若停止气泵782,则不从气体喷射喷嘴781喷射空气。在该情况下,气泵782在液体流路788a中的第二液体的气液界面KK位于比混合部KA更靠下方侧的状态下停止,因此能够抑制液体流路788a内的第二液体越过混合部KA而进入气体喷射喷嘴781内。
而且,在该情况下,在停止从气泵782经由气体流路783a的向气体喷射喷嘴781的空气的供给之后,仍维持第一电磁阀790的闭阀状态,从而维持液体收纳空间SK的非连通状态。此外,清洗过喷嘴21之后的不要的第二液体、从喷嘴21冲掉的不要的油墨等从壳体802内流下至基座部件800内,从基座部件800所具有的废液口(省略图示)回收至废液罐(省略图示)。
另外,在液体喷射部1B还存在堵塞的喷嘴21的情况下,如图14所示,与液体喷射部1A的情况相同,经由支承部件801使壳体802移动,以使唇部808在包围包括液体喷射部1B的堵塞的喷嘴21在内的喷嘴列NL的状态下与液体喷射面20a接触。然后,与液体喷射部1A的情况相同,在第一电磁阀790开阀的状态下将混合流体向液体喷射部1B的堵塞的喷嘴21喷射来消除该喷嘴21的堵塞。
此外,混合流体从流体喷射喷嘴778向包括已堵塞的喷嘴21在内的液体喷射部1A、1B的喷射也可以留有时间间隔而进行多次。在该情况下,时间间隔可以一定,也可以不一定。这样一来,即便在喷射至液体喷射部1A、1B混合流体成为泡沫状而堵住喷嘴21的开口的情况下,堵住喷嘴21的开口的泡沫状的混合流体在混合流体的喷射停止中恢复至液滴状。因此,能够抑制后来喷射至液体喷射部1A、1B的混合流体中的液滴向喷嘴21内的进入被先前向液体喷射部1A、1B喷射并成为泡沫状而堵住喷嘴21的开口的混合流体阻挡。此外,若作为第二液体而使用不含防腐剂的纯水,则能够抑制上述起泡。
而且,如图15所示,在流体喷射装置775对液体喷射部1A、1B的已堵塞的喷嘴21的清洗结束之后,在从流体喷射喷嘴778喷射混合流体的状态下使支承部件801向待机位置移动,使流体喷射喷嘴778与罩部件806的上壁中的不与贯通孔807对应的位置对置。此时,在流体喷射喷嘴778与罩部件806的上壁之间形成有微小间隙。
于是,从包围液体喷射喷嘴780的圆环状的气体喷射喷嘴781喷射的空气与罩部件806的上壁相遇而沿着罩部件806的上壁流动,从而从圆环状的气体喷射喷嘴781喷射的空气的内侧即液体喷射喷嘴780的上侧的压力上升。然后,液体流路788a内的第二液体被该液体喷射喷嘴780的上侧的已上升的压力朝向下方(储存罐787侧)按压。即,液体流路788a内的第二液体的气液界面KK处于被向比混合部KA更靠下方压低的状态。
在该状态下,若停止气泵782,则无法从气体喷射喷嘴781喷射空气。在该情况下,气泵782在液体流路788a中第二液体的气液界面KK位于比混合部KA更靠下方侧的状态下停止,因此能够抑制液体流路788a内的第二液体越过混合部KA而进入气体喷射喷嘴781内。
然后,印刷部720向初始位置HP侧移动,进行从液体喷射部1A、1B的各喷嘴21的开口喷出油墨的吸引清洁、冲洗,从而除去残留在液体喷射部1A、1B内的第二液体、气泡等。而且,此时的吸引清洁、冲洗是油墨的喷出量(消耗量)较少的轻度的吸引清洁、冲洗即可。这是因为混合流体向已堵塞的喷嘴21的喷射在如上述那样与已堵塞的喷嘴21连通的压力产生室12内的油墨被加压的状态下进行,因此能够抑制混合流体经由压力产生室12进入(倒流至)液体喷射部1A、1B内的深处。
第二实施方式
接下来,参照附图对液体喷射装置的第二实施方式进行说明。
此外,第二实施方式中与第一实施方式标注相同的附图标记的部件与第一实施方式具备相同的结构,因此省略说明,以下以与第一实施方式不同的点为中心进行说明。
如图16所示,本实施方式的液体喷射装置所具备的流体喷射装置775D构成为流体喷射喷嘴778喷射流体的方向能够变更。这里,将向大致与喷嘴21开口的开口面(液体喷射面20a)正交的第一喷射方向S1喷射流体时的流体喷射喷嘴778的位置称为第一位置P1。另外,将向与液体喷射面20a斜交叉的第二喷射方向S2喷射流体时的流体喷射喷嘴778的位置称为第二位置P2,将向与液体喷射面20a呈平行的第三喷射方向S3喷射流体时的流体喷射喷嘴778的位置称为第三位置P3。
另外,在流体喷射装置775D中,在向流体喷射喷嘴778供给第二液体的液体供给管788经由供给管831连接有液体罐832。在液体罐832储存有表面活性剂。另外,在供给管831设置有开闭阀833,该开闭阀833在处于开状态时使液体罐832与液体供给管788处于连通状态,另一方面,在处于闭状态时使液体罐832与液体供给管788处于非连通状态。而且,若开闭阀833处于开状态时从流体喷射喷嘴778喷射混合流体,则借助因该喷射而产生的负压,液体罐832内的表面活性剂被吸出,混合于第二液体。即,在流体喷射装置775D中,使开闭阀833处于开状态,从而流体喷射喷嘴778喷射气体、第二液体以及表面活性剂的混合流体。
并且,本实施方式的液体喷射装置具备独立于流体喷射装置775D的流体喷射装置775B。流体喷射装置775B具有气泵782B、下游端连接于气泵782B的气体供给管783B、储存罐787B、下游端连接于储存罐787B的液体供给管788B、以及供气体供给管783B及液体供给管788B的上游端分别连接的流体喷射喷嘴778B。而且,在流体喷射装置775B的储存罐787B还储存有含有不浸润成分的第三液体。
流体喷射装置775B能够喷射包含含有不浸润成分的第三液体在内的流体即可,可以采用与第一实施方式的流体喷射装置775相同的结构,也可以变更结构的一部分。流体喷射装置775B例如配置于非印刷区域LA或非印刷区域RA,为了能够沿与液体喷射面20a斜交叉的第二喷射方向S2喷射流体,流体喷射喷嘴778B配置于第二位置P2。
关于流体喷射装置的维护动作
接下来,特别着眼于维护装置710对液体喷射部1进行的维护动作来对液体喷射装置的作用进行说明。
流体喷射装置775D根据目的而选择性地执行第一模式的喷嘴清洗、第二模式的液体喷射面清洗、第三模式的气体喷吹、第四模式的泡沫附着或第六模式的流体注入。另外,流体喷射装置775B在规定的时刻执行第五模式的不浸润处理。
如图17所示,在第一模式的喷嘴清洗中,与在第一实施方式已详述的相同,以喷嘴21的堵塞的消除为目的,流体喷射喷嘴778对喷嘴21开口的开口区域(液体喷射面20a)进行喷射包含比喷嘴21的开口小的第二液体的小液滴DS的流体的第一流体喷射。即,在第一模式中,流体喷射喷嘴778配置于第一位置P1并且开闭阀833处于闭状态,将产生堵塞的特定的喷嘴21作为靶而高速且高压地沿第一喷射方向S1短时间喷射第二液体与气体的混合流体。
接下来,在第二模式的液体喷射面清洗中,以液体喷射面20a的清洗为目的,流体喷射喷嘴778对液体喷射部1的液体喷射面20a进行喷射包含最小液滴直径比小液滴DS(在液滴为球形的情况下)大的第二液体的大液滴DL的流体的第二流体喷射。此外,与从喷嘴21喷射的最大直径(在液滴为球形的情况下)的墨滴DM相比,小液滴DS的液滴直径比墨滴DM的小,大液滴DL的液滴直径比墨滴DM的大。
在第二模式中,流体喷射喷嘴778配置于第二位置P2并且开闭阀833处于闭状态,将液体喷射面20a的喷嘴21不开口的部分作为靶而比第一模式低速且低压地沿第二喷射方向S2喷射第二液体与气体的混合流体规定时间。
即,若将流体喷射装置775D在第一流体喷射中从喷射口778j喷射流体的方向作为第一喷射方向S1,将流体喷射装置775D在第二流体喷射中从喷射口778j喷射流体的方向作为第二喷射方向S2,则优选第二喷射方向S2相对于液体喷射面20a的交叉角度比第一喷射方向S1相对于液体喷射面20a的交叉角度小。这样一来,流体喷射喷嘴778所喷射的流体难以进入喷嘴21内,因此形成于喷嘴21内的油墨弯液面难以破裂。
此外,在形成于喷嘴21内的油墨弯液面破裂、错乱的情况下,虽然通过进行冲洗等能够形成弯液面,但为了形成弯液面需要时间、消耗油墨,因此优选不因维护动作而破坏、弄乱弯液面。
在第二流体喷射(液体喷射面清洗)中,若在流体喷射装置775D从喷射口778j喷射流体的第二喷射方向S2上使从喷射口778j至液体喷射面20a的距离比进行第一流体喷射时长,则能够使到达液体喷射面20a时的液滴的飞翔速度降低。这样一来,即便流体喷射喷嘴778所喷射的流体进入喷嘴21内,形成于喷嘴21内的油墨弯液面也难以破裂,因此优选。
这里,在附着于液体喷射面20a的油墨等附着物固化的情况下等,若拂拭部件750a拂拭液体喷射面20a,则有时固化物会与液体喷射面20a滑动接触。而且,为了抑制墨滴的附着,对液体喷射面20a实施涂覆不浸润剂形成不浸润膜等提高不浸润性的不浸润处理的情况较多。因此,若拂拭部件750a拂拭固化物所附着的液体喷射面20a,则存在拖移固化物而损伤不浸润膜导致不浸润效果降低的情况。关于这点,在流体喷射装置775D所进行的第二模式的维护中,通过第二液体进行液体喷射面20a的清洗,因此能够除去附着于液体喷射面20a的异物(油墨、尘埃等)而不损伤不浸润膜。
另外,若通过拂拭部件750a拂拭液体喷射面20a,则附着于液体喷射面20a的异物、气泡被压入喷嘴21内,反而存在产生液滴的喷射不良的情况。与此相对地,在对液体喷射面20a喷射第二液体来进行清洗的情况下,异物不被压入喷嘴21内,因此优选。
此外,在流体喷射喷嘴778通过第一流体喷射等所喷射的第二液体附着于液体喷射面20a的状态下,也可以进行基于拂拭部件750a的擦拭。即,作为维护动作,流体喷射装置775D在液体喷射部1中向喷嘴21开口的开口区域(液体喷射面20a)进行流体喷射而使第二液体附着之后,通过因与该第二液体的接触而湿润的拂拭部件750a进行开口区域的拂拭。根据该结构,附着于液体喷射面20a的污垢容易溶于第二液体而脱落,并且拂拭部件750a对液体喷射面20a的摩擦阻力减小,从而难以损伤不浸润膜。在该擦拭时,在液体喷射部1或拂拭部件750a附着有第二液体即可,因此并不局限于第二流体喷射,在擦拭之前,流体喷射装置775、775D朝向液体喷射部1或拂拭部件750a喷射第二液体或包含第二液体的混合流体即可。
此时,流体喷射喷嘴778可以向不包括开口区域(液体喷射面20a)的非开口区域(例如,罩盖400的局部)喷射包含第二液体的流体。即,作为维护动作,在流体喷射装置775D对非开口区域进行第二流体喷射等流体喷射而使第二液体附着于液体喷射部1之后,拂拭部件750a与被第二流体浸湿的非开口区域接触,进而因该接触而被第二流体浸湿的拂拭部件750a进行开口区域的拂拭。这样一来,只要避开喷嘴21开口的开口区域喷射流体,就能够抑制流体喷射喷嘴778为了浸湿液体喷射部1而喷射的流体对弯液面的破坏,因此优选。
接下来,第三模式的气体喷吹中,以附着于液体喷射面20a的异物(特别是未固化的墨滴、尘埃等)的除去为目的,流体喷射喷嘴778对液体喷射部1的液体喷射面20a仅进行气体的喷射。即,流体喷射装置775D能够选择性地从喷射口778j喷射气体、第二液体或气体及第二液体的混合流体这3种,因此仅喷射其中的气体来吹飞附着于液体喷射面20a的异物。
在第三模式中,若流体喷射装置775D从喷射口778j喷射气体的方向为气体喷射方向(第三喷射方向S3),则优选第三喷射方向S3相对于液体喷射面20a的角度θ为0°≤θ<90°。另外,在第三喷射方向S3相对于液体喷射面20a的角度θ较小(例如,θ=0°)、喷射的气体弄乱喷嘴21的弯液面的担忧较轻时,高速且高压地喷射气体的异物除去效率较高,因此优选。
即,若气体从流体喷射喷嘴778的喷射方向为第三喷射方向S3,则流体喷射喷嘴778所喷射的气体难以进入喷嘴21内,因此形成于喷嘴21内的油墨弯液面难以破裂,由于这点优选。而且,在第三模式中,不会有物体与液体喷射面20a滑动接触,因此能够通过鼓风除去附着于液体喷射面20a的异物(油墨、尘埃等)而不损伤不浸润膜。
另外,基于气体的喷射而进行的异物的除去能够以比使拂拭部件750a移动来进行的擦拭短的时间进行,因此例如能够进行如下维护,即在印刷区域PA中的印刷动作的中途定期地使液体喷射部1向非印刷区域LA移动、通过气体吹飞而除去附着于液体喷射面20a的墨滴等。除此之外,若为气体的喷射,则附着于拂拭部件750a无法接触的部分(例如,罩盖400与液体喷射面20a的台阶部分、间隙部分)等的异物也能够除去。
并且,若气体喷射方向(第三喷射方向S3)沿着喷嘴列NL延伸的方向,则能够避免吹飞的油墨(第一液体)进入喷射其他颜色的油墨的相邻的列的喷嘴21而混色,因此优选。
接下来,在第四模式的泡沫附着中,以使泡沫状的第二液体附着于液体喷射部1为目的,流体喷射喷嘴778沿第二喷射方向S2喷射气体、第二液体以及表面活性剂的混合流体。在第四模式中,流体喷射喷嘴778配置于第一位置P1并且开闭阀833处于开状态,使表面活性剂与从流体喷射喷嘴778喷射的第二液体混合,使沿第一喷射方向S1喷射的流体与液体喷射面20a或非开口区域(例如,罩盖400的局部)碰撞规定时间,由此使第二液体起泡。此外,在第四模式中,将表面活性剂与从流体喷射喷嘴778喷射的第二液体混合,由此能够促进液体的起泡。
第二液体与表面活性剂的混合比率能够通过改变储存罐787中的第二液体与液体罐832中的表面活性剂的水位差来进行调整。另外,在第四模式中,与第二模式相同,若比第一模式低速且低压地喷射包含最小液滴直径比小液滴DS大的第二液体的大液滴DL的流体,则难以弄乱喷嘴21的弯液面,因此优选。另外,在第四模式中,继续包含第二液体的流体的喷射比作为第一模式的喷嘴清洗的流体喷射长的时间,由此能够使第二液体高效地成为泡沫状。
此外,即便在第一实施方式的流体喷射装置775,在作为第二液体而使用使纯水含有防腐剂的液体的情况下,借助该防腐剂所包含的成分的作用,存在与液体喷射部1碰撞的第二液体成为泡沫状。因此,在这样的情况下,也可以不将表面活性剂与所喷射的第二液体混合。
而且,如图18所示,流体喷射装置775D使泡沫BU(泡沫状的第二液体)附着于液体喷射部1之后,使拂拭部件750a或拂拭部件750B与该泡沫状的第二液体接触,从而拂拭部件750B拂拭被拂拭区域。即,流体喷射装置775D作为使泡沫状的第二液体附着于液体喷射部1的液体附着装置而发挥功能。这样一来,拂拭部件750a与液体喷射面20a滑动接触时的摩擦阻力因泡沫BU而减小,难以损伤不浸润膜,因此优选。此外,在本实施方式中,作为进行擦拭的拂拭部件750B,例示了能够弹性变形的板状部件,但即便是与第一实施方式所示的由布片构成的拂拭部件750a,也能够获得相同的作用。
若液体喷射部1的被拂拭部件750B拂拭的部分为被拂拭区域,则被拂拭区域包括液体喷射部1中喷嘴21开口的开口区域(液体喷射面20a)以及位于所包括的开口区域的外侧的非开口区域(罩盖400)。即,优选拂拭部件750B不仅进行液体喷射面20a的拂拭,也进行液体喷射面20a的外侧的罩盖400的局部的拂拭。而且,擦拭前流体喷射装置775D使泡沫BU(泡沫状的第二液体)附着的区域可以是开口区域,也可以是非开口区域,还可以是上述两方的区域。
然而,如图19所示,在保湿用盖771、吸引用盖770通过与作为非开口区域的罩盖400接触来进行压盖的情况下,当盖770、771与液体喷射部1接触时,存在附着于液体喷射部1的液体向盖770、771所接触的环状接触区域聚集的情况。
于是,在通过压盖的解除而使盖770、771远离液体喷射部1之后,有时会在液体喷射部1的接触区域残留有盖770、771的接触痕迹(也称为唇痕)。因此,执行压盖时盖770、771所接触的接触区域包括在被拂拭区域内,若在流体喷射装置775D使泡沫BU(泡沫状的第二液体)附着于该接触区域之后进行擦拭,则能够除去接触痕迹,因此优选。
除此之外,如图19所示,在流体喷射装置775D通过在第一、第二或第四模式的混合流体的喷射使第二液体的液滴或泡沫BU附着于液体喷射部1的状态下,为了将该附着的第二液体包括在闭空间,保湿用盖771也可以与液体喷射部1接触来进行压盖。这样一来,通过收纳于保湿用盖771所形成的密闭空间内的第二液体能够将密闭空间的湿度保持得较高,因此能够提高喷嘴21的保湿效果、延长保湿时间。
在该情况下,流体喷射装置775D作为使第二液体附着于液体喷射部1的液体附着装置而发挥功能。此外,在流体喷射装置775D中,将气体与第二液体混合来进行喷射,由此能够缩小第二液体的液滴直径、提高液滴的飞翔速度、喷射的压力。因此,在以使第二液体附着于液体喷射部1的用途使用流体喷射装置775D的情况下,可以不将气体与所喷射的流体混合,也可以不使第二液体成为液滴而飞翔。
这里,若流体喷射装置775D所喷射的流体以接近直角的角度与液体喷射部1猛烈地碰撞,则与液体喷射部1相遇时碰撞而容易向周围飞溅。关于这点,通过缩小流体的喷射方向F与液体喷射部1的交叉角度能够抑制流体与液体喷射部1接触时的飞溅,高效地使第二液体附着于液体喷射部1。因此,为了使第二液体的液滴附着于液体喷射部1,优选沿第二喷射方向S2喷射流体。另一方面,为了在液体喷射部1中使第二液体起泡,优选在第二液体包含气体的状态下沿第一喷射方向S1喷射该混合流体。
此外,如图19所示,在保湿用盖771通过与作为非开口区域的罩盖400接触来进行压盖之前使第二液体附着于液体喷射部1的情况下,若流体喷射装置775D朝向罩盖400喷射第二液体,则不存在因喷射的第二液体而使喷嘴21的弯液面破裂的情况,因此优选。另一方面,若通过流体喷射装置775D的喷射使第二液体附着于液体喷射面20a,则能够使第二液体存在于更接近喷嘴21的位置,因此能够提高保湿效果。
并且,优选在执行基于流体喷射装置775D的第一流体喷射等之后,拂拭部件750a或拂拭部件750B进行擦拭来进行液体喷射部1的清扫,并在此基础上,通过执行流体喷射装置775D的第二流体喷射等使第二液体附着于液体喷射部1时,保湿用盖771进行压盖。即,通过在利用第二液体使之湿润的状态下进行擦拭来除去附着于液体喷射部1的异物的基础上进行压盖,由此能够抑制进行压盖期间附着于液体喷射部1的异物固结。
如图20所示,若使泡沫状的第二液体附着于接近喷嘴21的位置,则该泡沫BU消失后在喷嘴21的弯液面表面Sf形成第二液体的膜Me,该膜Me作为干燥防止膜而发挥功能。因此,在长时间进行压盖的情况下、环境温度较高的情况下等,在使泡沫状的第二液体附着于液体喷射面20a的状态下进行压盖即可。另外,在长时间进行压盖的情况下,若使将表面活性剂与第二液体混合而使之起泡产生的泡沫BU附着,则由于泡沫BU因表面活性剂的作用而难以破裂,所以能够使第二液体的泡沫BU更长时间地存在于喷嘴21的附近。
并且,若如图19所示地在保湿用盖771内收纳有能够吸收保持液体的吸收材料774,则在附着于液体喷射部1的第二液体的液滴、泡沫BU沿着保湿用盖771的唇部、侧壁落下的情况下,能够使吸收材料774吸收并保持该沿着保湿用盖771的唇部、侧壁落下的第二液体。
另外,压盖时,为了使附着于液体喷射部1的第二液体尽可能长时间地保持于液体喷射部1,也可以在被液体喷射部1的保湿用盖771围起的部分(例如罩盖400的局部等)形成槽、凹部。这样一来,若将附着于液体喷射部1的第二液体保持在接近喷嘴21的位置,则能够高效地对喷嘴21进行保湿。
并且,为了抑制墨滴的附着、固化,优选液体喷射面20a的不浸润性较高,若位于其周围的罩盖400等的不浸润性比液体喷射面20a低,则既能够抑制液滴向液体喷射面20a的附着,又能够将用于保湿的第二液体保持在罩盖400。
此外,为了提高保湿效果,也可以在通过冲洗等向保湿用盖771内放入油墨(废油墨)之后进行压盖。即便在这种情况下,也能够抑制因油墨等所包含的分散媒或溶媒(作为一个例子为水等)的蒸发或者挥发导致在保湿用盖771内开口的喷嘴21干燥。除此之外,也可以另外具备使用于保湿的液体附着于液体喷射部1的辊等。
另外,在吸引用盖770通过与罩盖400接触来进行压盖的情况下,优选吸引清洁后附着于液体喷射部1的液体迅速向吸引用盖770侧移动。因此,特别是吸引用盖770的与罩盖400接触的唇部分设定为不浸润性比罩盖400低即可。
接下来,在第五模式的不浸润处理中,在损伤了不浸润膜的情况下等,作为用于恢复液体喷射面20a的不浸润性能的维护动作,流体喷射装置775B向液体喷射面20a沿第二喷射方向S2喷射包含最小液滴直径比小液滴DS大的第三液体的液滴的流体。此时,通过将第三液体与气体一起喷射能够使第三液体的液滴向宽广的范围扩散。此外,也可以在使第三液体的液滴附着于液体喷射面20a之后,进行擦拭而将第三液体均匀地涂布于液体喷射面20a的整个区域。
接下来,第六模式的流体注入维护具备:注入工序,即通过多个喷嘴21中的一个喷嘴21的开口向液体喷射部1内注入流体;以及喷出工序,即借助通过注入工序注入的流体的压力使液体喷射部1内的包含油墨的流体通过多个喷嘴21中的其他喷嘴21的开口喷出。
即,液体喷射部1具有能够储存经由液体供给路727供给的第一液体(油墨)的共用液室100以及与共用液室100连通并且能够向介质喷射从共用液室100供给的第一液体的多个喷嘴21。而且,流体喷射装置775D进行流体注入维护,即通过多个喷嘴21中的一个喷嘴21的开口向液体喷射部1内注入流体,并使包含第一液体(油墨)的流体通过多个喷嘴21中的其他喷嘴21的开口而喷出。在这点上,流体喷射装置775D作为能够通过喷嘴21的开口向液体喷射部1内注入气体以及第二液体中至少一方的流体的流体注入装置而发挥功能。
在注入工序中,如图21所示,为了喷出混入液体喷射部1的共用液室100内的异物,使用流体喷射装置775D的流体喷射喷嘴778而通过构成喷嘴列NL的多个喷嘴21中的一部分喷嘴21的开口来注入流体。例如,通过流体喷射装置775D以流体喷射喷嘴778配置于第一位置P1并且开闭阀833处于闭状态的方式朝向喷嘴21的开口而沿第一喷射方向S1高速且高压地喷射包含直径比喷嘴21的开口径小的第二液体的小液滴DS的流体比第一模式长的时间。
即,作为流体注入装置而发挥功能的流体喷射装置775D具有能够喷射第二液体的喷射口778j,在该喷射口778j远离液体喷射部1的状态下,通过从喷射口778j喷射流体来向多个喷嘴21中的至少一个喷嘴的开口注入流体。
从喷嘴21注入的流体在与多个喷嘴21连通的共用液室100内流动,将位于共用液室100内的油墨与异物一起从他喷嘴21挤出(喷出工序)。此外,作为混入共用液室100内的异物的例子,除气泡以外,还能够举出伴随着第一模式的喷嘴清洗而被破坏并进入喷嘴21内里侧的膜(油墨的固化物)的碎片等。
第六模式除了其喷射时间比第一模式长这点之外,其他的主要喷射条件与第一模式相同,因此能够通过继续用于第一模式的喷嘴清洗的流体喷射的喷射时间来连续地执行第一模式与第六模式的流体喷射。在该情况下,流体注入装置(流体喷射装置775D)喷射包含直径比喷嘴21的开口径小的第二液体的小液滴DS的流体,由此通过多个喷嘴21中的一个喷嘴21的开口向液体喷射部1内注入流体。
注入工序时,若在共用液室100的上游侧具有液室内的压力比液室的外侧的空间的压力低规定压力(例如1kPa)则开阀的差压阀731(单向阀),则从喷嘴21注入的流体不向上游侧倒流,因此在喷出工序中,能够使共用液室100内的异物与第一液体一起从其他喷嘴21高效地喷出。即,在液体供给路727中,在具备作为能够限制液体的流通的供给限制部而发挥功能的差压阀731的情况下,优选流体喷射装置775D在该差压阀731限制液体向上游的流通的状态线进行流体注入维护。例如,在取代差压阀731而设置能够任意地进行开闭操作的开闭阀的情况下,优选在该开闭阀处于闭阀的状态下进行流体注入维护。
另外,在液体供给路727中,在共用液室100与差压阀731之间设置有过滤件216,因此即便将流体注入喷嘴21内,也能够抑制异物(膜碴儿等)因流体的流动而流入第二上游流路502(参照图8)。
在流体注入维护中,在流体喷射装置775D向一个喷嘴21注入流体时,也可以驱动与除注入该流体的喷嘴21以外的喷嘴21对应的促动器130。在不注入流体的喷嘴21中,即便共用液室100内的压力稍微变动,只要该压力变动为弯液面耐压范围,就不会有油墨从喷嘴21漏出。即便在这样的结构中,也能够通过使促动器130驱动对喷嘴21所连通的压力产生室12加压来从该喷嘴21挤出油墨,因此能够破坏弯液面而从喷嘴21使液体流出。
这里,有时在过滤件216的上游侧的面会存积附着有过滤后的固体物等异物。在该情况下,流体注入维护中从下游侧注入的液体从第二液体存积部503a向第一液体存积部502a倒流,从而能够期待附着于过滤件216的上游侧的面的异物远离过滤件216。
由此,依靠吸引清洁等向下游侧的流动无法去除的过滤件216的附着物通过在流体注入维护动作中继续进行的吸引清洁除去。此外,在形成差压阀731的液室的壁面的一部分具有挠性的情况下等,即便通过差压阀731限制液体向上游侧的流动,由于因壁面的挠曲位移而变动的容量所对应的液体从第二液体存积部503a向第一液体存积部502a流动,所以附着物远离过滤件216的可能性也较高。
此外,在第六模式中,为了使共用液室100内产生图21箭头所示的向一个方向的流动,从共用液室100在长度方向上的一端侧(在图21中为左端侧)的喷嘴21注入流体,从另一端侧(在图21中为右端侧)的喷嘴21喷出液体即可。
在第六模式中,只要能够向液体喷射部1内喷出异物即可,因此可以喷射气体、第二液体、或气体及第二液体的混合流体中任一流体。而且,在喷射任一流体的情况下,均会向液体喷射部1内混入与油墨(第一液体)不同的流体,因此在进行完第六模式的维护之后,通过进行使用吸引用盖770以及吸引泵773的吸引清洁、向喷嘴21内填充第一液体来将混入的流体从液体喷射部1喷出即可。即,流体喷射装置775D在供给限制部(差压阀731)限制液体的流通的状态下进行过流体注入维护之后,在差压阀731解除限制的状态下,从液体供给路727的上游侧供给油墨而填充第一液体至喷嘴21的开口。
以上说明的包括第二~第六模式的液体喷射部1的维护动作在每进行规定时间印刷或每输送规定量介质ST而选择适当的模式来进行即可。或者也可以通过传感器等检测开口面(液体喷射面20a)的状态,例如在液体喷射面20a附着有异物的情况下选择第二模式等根据传感器等的检测状况选择模式进行维护。
根据上述实施方式,能够获得以下效果。
(1)在第一模式中,流体喷射装置775D通过向开口区域进行第一流体喷射,能够将比喷嘴21的开口小的第二液体的小液滴DS导入喷嘴21内,进行用于消除喷嘴21的堵塞的维护亦即进行喷嘴清洗。另一方面,在流体喷射装置775D向液体喷射部1进行的第二模式的第二流体喷射中,喷射最小液滴比小液滴DS大的第二液体的液滴DL,因而该液滴DL难以进入喷嘴21内。因此,在第二模式中,能够抑制形成于该喷嘴21内的弯液面因第二液体的液滴DL进入未堵塞的喷嘴21而被破坏。因此,能够高效地进行具有可喷射液体的喷嘴21的液体喷射部1的维护。
(2)在第二模式中,流体喷射装置775D通过向开口区域进行第二流体喷射,既能够抑制第二液体的液滴DL破坏喷嘴21内的弯液面,又能够进行开口区域的清洗。另外,流体喷射装置775D通过向开口区域进行第二流体喷射,使第二液体附着于液体喷射部1的开口区域。因此,此后拂拭部件750B通过进行开口区域的拂拭,在利用附着于液体喷射部1的第二液体使拂拭部件750B湿润的状态下进行开口区域的维护(擦拭)。由此,摩擦阻力比拂拭部件750B在干燥的状态下拂拭开口区域的情况小,因此能够减小通过拂拭动作施加于开口区域的负荷。另外,通过第二液体使固结于开口区域的固结物湿润,由此固结物溶解于第二液体,因此通过基于拂拭部件750B的拂拭能够高效地除去固结于开口区域的异物。
(3)在第二模式中,流体喷射装置775D通过向非开口区域进行第二流体喷射,既能够抑制第二液体的液滴DL破坏喷嘴21内的弯液面,又能够进行非开口区域的清洗。另外,该第二流体喷射后,拂拭部件750B与非开口区域接触,由此能够利用第二液体使拂拭部件750B湿润。因此,此后拂拭部件750B通过进行开口区域的拂拭,既能够比在干燥的状态下拂拭开口区域的情况减小施加于开口区域的负荷,又能够除去附着于开口区域的异物。
(4)第二液体的主要成分为纯水,由此即便在第二液体进入喷嘴21内的情况下,也能够抑制位于喷嘴21内的第一液体因与第二液体混合导致的变质。另外,在使作为主要成分的纯水含有防腐剂的情况下,能够抑制保持于流体喷射装置775、775D内的第二液体的腐败。
(5)流体喷射装置775B通过喷射包含含有不浸润成分的第三液体的流体,能够使第三液体附着于液体喷射部1,从而使液体喷射部1的不浸润性提高。而且,通过使液体喷射部1的不浸润性提高,即便在因液体喷射部1从喷嘴21朝向介质ST喷射第一液体而无意中产生第一液体的微小水雾且该水雾附着于液体喷射部1的情况下,也能够抑制第一液体向液体喷射部1的固结。
(6)第二模式中流体喷射装置775D进行第二流体喷射时的从喷射口778j至液体喷射部1的距离比第一模式中进行第一流体喷射时长,因此通过第二流体喷射而到达液体喷射部1的第二液体的液滴的飞翔速度相对较慢。由此,第二液体难以进入喷嘴21内,另外,即便进入喷嘴21内,也能够减小碰撞弯液面时的冲击,因此能够抑制弯液面的破坏。另外,若液滴的飞翔速度较快,则存在与液体喷射部1猛烈地碰撞而向周围飞溅的担忧,通过减慢液滴的飞翔速度,能够抑制与液体喷射部1接触时的飞溅,高效地使第二液体附着于液体喷射部1。
(7)第二喷射方向S2相对于喷嘴21开口的开口面(液体喷射面20a)的交叉角度比第一喷射方向S1相对于开口面的交叉角度小,因而通过第二流体喷射而喷射的第二液体的液滴DL难以进入喷嘴21内。因此,在第二模式中,能够抑制喷嘴21的弯液面因第二流体喷射而被破坏。
(8)气体喷射方向(第三喷射方向S3)相对于喷嘴21开口的开口面(液体喷射面20a)的角度为0°≤θ<90°,因此能够抑制从喷射口778j喷射的气体进入喷嘴21内而弄乱弯液面。另外,流体喷射装置775D在缩小了相对于开口面的角度的状态下向液体喷射部1喷射气体,由此能够使气体沿开口面流动,吹飞附着于液体喷射部1的附着物而高效地除去。
(9)从喷射口778j、喷嘴21喷射的液滴的动能根据该液滴的质量与该液滴在规定位置的飞翔速度的平方的乘积来求得。而且,若液体喷射部1从喷嘴21喷射的第一液体的液滴的动能较大,则即便喷嘴21产生轻度的堵塞,也能够通过该液滴所具有的能量消除该堵塞。另一方面,在喷嘴21产生重度堵塞的情况下,无法通过用于从喷嘴21喷射第一液体的液滴的能量消除该堵塞。关于这点,在上述第一模式中,流体喷射装置775D从喷射口778j朝向喷嘴21喷射的小液滴DS在喷嘴21的开口位置的动能比从喷嘴21喷射第一液体的液滴的能量大。因此,能够通过流体喷射装置775D所喷射的第二液体的小液滴DS进入喷嘴21内时的动能将通过从喷嘴21的开口喷射第一液体的液滴的喷射动作无法消除的喷嘴21的堵塞消除。
(10)在流体喷射装置775D向液体喷射部1的开口区域进行第一流体喷射时,在液体喷射部1中,促动器130进行驱动而对与喷嘴21连通的压力产生室12内加压,由此喷嘴21内的压力升高。于是,流体喷射装置775D所喷射的第二液体的小液滴DS难以进入喷嘴21的内里侧。因此,在液体喷射部1中的喷嘴21的开口覆盖有膜时,使流体喷射装置775D所喷射的第二液体的小液滴DS与覆盖在喷嘴21的开口的膜碰撞,破坏膜,另一方面,能够抑制该被破坏了的膜等异物进入喷嘴21内。因此,在从喷嘴21的外侧喷射液滴来消除堵塞的情况下,也能够抑制该液滴、异物向喷嘴21内的混入。
(11)在盖771进行压盖之前,液体附着装置(流体喷射装置775D)使第二液体附着于液体喷射部1,因此在盖771进行压盖而形成闭空间时,能够使第二液体存在于喷嘴21的附近。因此,能够通过在喷嘴21的附近蒸发的第二液体高效地进行喷嘴21的保湿。
(12)液体附着装置(流体喷射装置775D)通过从喷射口778j喷射第二液体能够使第二液体附着于液体喷射部1,因此可以将流体喷射装置775D配置在远离液体喷射部1的位置。
(13)通过将气体与液体附着装置(流体喷射装置775D)所喷射的第二液体混合,能够使第二液体成为更微小的液滴来飞翔。而且,通过像这样喷射微小的液滴能够使第二液体均匀地附着于液体喷射部1的规定区域。
(14)若使第二液体附着于喷嘴21开口的开口区域,则存在第二液体进入喷嘴21内而与第一液体混合的担忧。关于这点,只要使第二液体附着于液体喷射部1中的不包括开口区域的非开口区域,就能够使第二液体不进入喷嘴21内。
(15)液体附着装置(流体喷射装置775D)通过向开口区域喷射第二液体的小液滴DS,能够将小液滴DS导入喷嘴21内,进行消除喷嘴21的堵塞的维护亦即进行喷嘴清洗。此时,没进入喷嘴21内的第二液体附着于开口区域,因此通过以将该附着的第二液体包含在闭空间内的方式进行压盖,能够进行喷嘴21的保湿,而不需要为了保湿消耗第二液体、另外进行用于使第二液体附着于液体喷射部1的动作,因此效率较好。
(16)通过在执行基于液体附着装置(流体喷射装置775D)的第一流体喷射之后进行擦拭,能够将附着于开口区域的异物与通过第一流体喷射而附着于开口区域的第二液体一起除去,因此能够高效地进行液体喷射部1的维护。另外,通过基于流体喷射装置775D的第二流体喷射的执行能够进行液体喷射部1的清洗,并且在通过该第二流体喷射的执行使第二液体附着于液体喷射部1时进行压盖,由此不需要另外进行用于使第二液体附着于液体喷射部1的动作。另外,在第一流体喷射中,向喷嘴21内导入小液滴DS来消除该堵塞,因此在执行第一流体喷射之后,喷嘴21内的弯液面处于混乱状态的可能性较高。与此相对地,在第二流体喷射中,喷射最小液滴比小液滴DS大的液滴,因此第二液体进入喷嘴21内而破坏弯液面的可能性较小。因此,若在执行第二流体喷射之后进行压盖,则与在执行第一流体喷射之后进行压盖的情况相比,能够抑制喷嘴21被放置在弯液面混乱的状态下。
(17)液体附着装置(流体喷射装置775D)使第二液体附着于拂拭部件750B所拂拭的被拂拭区域,由此能够将附着于被拂拭区域的异物溶于第二液体,高效地除去异物。另外,通过使第二液体成为泡沫状能够减小拂拭部件750B与被拂拭区域接触时的摩擦阻力,因此能够减小通过拂拭部件750B拂拭液体喷射部1时施加于液体喷射部1的负荷。
(18)在流体喷射装置775D中,通过将气体与第二液体混合能够使气体包含于从喷射口778j喷射的流体,因此在第四模式中,能够使与被拂拭区域接触的第二液体高效地成为泡沫状。
(19)在第一模式的喷嘴清洗中,能够向喷嘴21内导入小液滴DS来消除该堵塞。而且,在喷嘴清洗中,通过缩短喷射流体的喷射持续时间来抑制第二液体成为泡沫状,不会使小液滴DS因泡沫而难以进入喷嘴21内。另一方面,在第四模式中,通过延长喷射流体的喷射持续时间能够使第二液体成为泡沫状,因此能够使用于喷嘴清洗的液体附着装置(流体喷射装置775D)兼作为用于使第二液体成为泡沫状的装置。
(20)成为擦拭对象的被拂拭区域包括液体喷射部1中喷嘴21开口的开口区域,拂拭部件750B通过拂拭该开口区域能够除去附着于喷嘴21的开口附近的异物。
(21)若第二液体进入喷嘴21内,则存在喷嘴21的弯液面混乱、喷嘴21内的第一液体与第二液体混合的担忧。关于这点,在液体附着装置(流体喷射装置775D)使泡沫状的第二液体附着在位于开口区域的外侧的非开口区域的情况下,能够抑制第二液体向喷嘴21内的混入。
(22)在盖770、771与液体喷射部1接触时,附着于液体喷射部1的液体向与盖770、771的接触部分聚集,由此在盖770、771远离液体喷射部1之后,有时会在液体喷射部1残留有盖770、771的接触痕迹。关于这点,液体附着装置(流体喷射装置775D)使泡沫状的第二液体附着于包括盖770、771所接触的接触区域的区域,拂拭部件750B拂拭该区域,由此能够高效地除去附于液体喷射部1的盖770、771的接触痕迹。
(23)通过第二液体所含有的包含芳香族卤素化合物、二硫氰基甲烷以及含卤素氮硫化合物中至少一个的防腐剂的效果能够适当地抑制第二液体的腐败。
(24)在流体注入维护中,流体注入装置(流体喷射装置775D)通过一个喷嘴21的开口向液体喷射部1内注入流体,由此能够使位于多个喷嘴21、这些喷嘴21所连通的共用液室100内的异物与位于共用液室100内的第一液体一起从其他喷嘴21的开口喷出。因此,能够喷出存在于具有多个喷嘴21的液体喷射部1内的异物。
(25)执行流体注入维护时供给限制部(差压阀731)处于限制液体的流通的状态,由此流体注入装置(流体喷射装置775D)从喷嘴21注入的流体不向上游侧流动,因此能够使注入的流体从其他喷嘴21高效地喷出。
(26)在流体注入维护之后,在从液体供给路727的上游侧供给第一液体而填充第一液体至喷嘴21的开口的过程中,与填充的第一液体替换而喷出流体喷射装置775D从喷嘴21注入的第二液体,因此能够与第二液体一起将位于共用液室100内的异物喷出。另外,能够通过这样填充第一液体至喷嘴21的开口来为接下来的液体喷射动作做准备。
(27)在流体注入维护中,通过位于供给限制部(差压阀731)与共用液室100之间的过滤件216,能够抑制异物顺着从喷嘴21注入的流体的流动而向差压阀731流动。另外,通过从喷嘴21注入的流体从过滤件216的下游侧施加压力,能够将存积于过滤件216的上游侧的固体物等从过滤件216剥离。
(28)执行流体注入维护时,使与除流体注入装置(流体喷射装置775D)注入流体的喷嘴21以外的其他喷嘴21对应的促动器130驱动,由此能够促进流体从其他喷嘴21的喷出。
(29)流体注入装置(流体喷射装置775D)喷射第二液体的喷射口778j配置于远离液体喷射部1的位置,因此能够抑制液体喷射部1所喷射的第一液体对喷射口778j的附着。
(30)流体注入装置(流体喷射装置775D)喷射包含比喷嘴21的开口小的第二液体的小液滴DS的流体,由此能够通过该小液滴DS碰撞的能量消除喷嘴21的堵塞。而且,在成为喷嘴21的堵塞的原因的异物进入喷嘴21内里的共用液室100的情况下,通过流体注入装置(流体喷射装置775D)所进行的流体注入维护能够喷出该异物。因此,能够使用流体注入装置(流体喷射装置775D)兼作用于消除喷嘴21的堵塞的装置,与另外设置用于消除喷嘴21的堵塞的装置的情况相比,能够相应地简化液体喷射装置7的结构。
此外,上述各实施方式也可以像以下所示的变更例那样进行变更。另外,上述各实施方式与下述的各变更例也可以分别任意地组合来使用。
·如图22所示的第一变更例那样,在存在具有从一个差压阀731通过供给流路732供给油墨的两个液体喷射印刷头3(3A、3B)的液体喷射部1(1C)的情况下,也可以通过上述流体喷射装置775、775B、775D来进行液体喷射印刷头3A、3B的维护。另外,在液体喷射部1C中,也可以进行从一方的液体喷射印刷头3A的全部喷嘴21注入流体、从另一方的液体喷射印刷头3B的全部喷嘴21使液体喷出的流体注入维护。
在该情况下,为了流体注入维护,也可以使用图22所示的液体注入装置835来注入液体。即,液体注入装置835具备:储存注入用的液体的储存部836、能够形成液体喷射印刷头3的喷嘴21开口的闭空间的盖837、连接储存部836与盖837的连接流路838、以及朝向盖837加压供给储存部836的液体的供给泵839。而且,使盖837例如与液体喷射印刷头3A接触形成闭空间,并使供给泵839驱动向闭空间内加压供给注入用的液体。于是,如图22中箭头所示,闭空间内的被加压的液体从喷嘴21的开口进入,在液体喷射印刷头3A的共用液室100、供给流路732以及另一方的液体喷射印刷头3B的共用液室100中流动,从液体喷射印刷头3B的喷嘴21将液体与异物一起喷出。
·如图23所示的第二变更例那样,取代外部混合型流体喷射喷嘴778,而使用所谓的内部混合型流体喷射喷嘴778B,其在内部具有混合部KA,该混合部KA将从液体流路788a供给的第二液体与从气体流路783a供给的空气混合而生成混合流体。在该情况下,由混合部KA生成的混合流体从设置于流体喷射喷嘴778B的前端(上端)的喷射口778j喷射。
·对于上述第二实施方式中的各模式的流体喷射而言,可以任意地变更喷射方向、喷射速度、液滴直径以及喷射压力。例如,也可以使用与第一实施方式相同的流体喷射装置775沿第一喷射方向S1进行各模式的流体喷射。
·在进行混合流体从流体喷射喷嘴778向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B的喷射之前,可以向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B喷射第二液体。在该情况下,第二液体从液体喷射喷嘴780的喷射可以使用液体供给泵793,但优选在液体供给管788的中途位置另外设置有用于使第二液体从液体喷射喷嘴780喷射的泵。这样一来,相对于包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B先喷射第二液体后向该第二液体混入空气而喷射混合流体,因而能够抑制向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B仅喷射空气。因此,能够抑制向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B喷射的空气从喷嘴21的开口进入液体喷射部1A、1B内的深处。另外,在该情况下,即便在停止混合流体向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B的喷射的情况下,先停止空气的喷射后停止第二液体的喷射,由此能够抑制向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B仅喷射空气。
·可以使用设置于滑架723的温度传感器711(参照图2)来检测流体喷射装置775B、775D中的流体喷射不良。即,从流体喷射装置775、775D的流体喷射喷嘴778或流体喷射装置775B的流体喷射喷嘴778B朝向温度传感器711喷射液体或包含液体的流体,根据此时的温度传感器711的检测结果来检测流体喷射装置775B、775D中的流体喷射不良。
具体而言,若从流体喷射喷嘴778、778B适当地喷射液体,则该液体通过与温度传感器711接触而冷却温度传感器711,因此温度传感器711能够通过检测温度的降低来检测从流体喷射喷嘴778、778B适当地喷射液体的情况。另一方面,在尽管流体喷射装置775、775D进行喷射动作而温度传感器711的温度不降低的情况下,能够判断为因流体喷射喷嘴778、778B堵塞、液体用光等产生液体喷射不良。
·设置有用于向储存部730供给墨罐(省略图示)内的油墨的加压泵且在混合流体从流体喷射喷嘴778向已堵塞的喷嘴21的喷射中的与已堵塞的喷嘴21连通的压力产生室12内的油墨的加压可以在开放差压阀731的状态通过上述加压泵来进行。
·在进行混合流体从流体喷射喷嘴778向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B的喷射之前,可以向液体喷射部1A、1B的不包括喷嘴21的区域喷射第二液体。另外,在进行混合流体从流体喷射喷嘴778向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B的喷射之前,流体喷射喷嘴778也可以在不与液体喷射部1A、1B对置的位置喷射第二液体。这样也能够抑制向包括喷嘴21的液体喷射部1A、1B仅喷射空气。
·作为第二液体,可以仅由纯水(不含有防腐剂的纯水)构成。这样一来,在第二液体混入喷嘴21内的油墨的情况下,能够抑制第二液体对油墨造成负面影响。
·在向堵塞的喷嘴21喷射混合流体的情况下,可以以与印刷时的油墨的喷出时、冲洗时相同的方式驱动与堵塞的喷嘴21对应的促动器130。这样也能够抑制混合流体进入堵塞的喷嘴21内。
·在向堵塞的喷嘴21喷射混合流体的情况下,可以驱动与除堵塞的喷嘴21以外的喷嘴21对应的促动器130来对与除堵塞的喷嘴21以外的喷嘴21对应的压力产生室12分别加压。这样一来,能够抑制混合流体进入除堵塞的喷嘴21以外的喷嘴21内。
·流体喷射装置775可以配置于非印刷区域RA。
·在非印刷区域LA中的流体喷射装置775与印刷区域PA之间可以另外设置有拂拭液体喷射部1A、1B的液体喷射面20a的擦拭件。这样一来,在混合流体基于流体喷射装置775的向液体喷射部1A、1B的喷射之后,能够通过上述擦拭件对在横穿印刷区域PA而使印刷部720向初始位置HP侧之前被混合流体(第二液体)浸湿的液体喷射面20a进行拂拭。因此,能够抑制附着于液体喷射面20a的混合流体(第二液体)在印刷部720在印刷区域PA的移动中滴落。
·也可以取代气泵782,而使用工厂等的设备的空气压缩机。在该情况下,在气体供给管783中的压力调整阀784与空气过滤件785之间的位置,可以设置有能够使气体流路783a大气开放的三向电磁阀,在不使用流体喷射装置775时使气体流路783a大气开放。
·在检测到控制部810根据堵塞的检测履历进行吸引清洁规定次数仍无法消除堵塞的喷嘴21的情况下,可以进行所谓的补充印刷,即暂时不使用该无法消除堵塞的喷嘴21,而使用其他正常的喷嘴21喷射油墨来进行印刷。在该情况下,可以在补充印刷后使用流体喷射装置775、775D对进行吸引清洁规定次数仍无法消除堵塞的喷嘴21进行清洗来消除堵塞。
·喷射使用频率极低的颜色(种类)的油墨的喷嘴列NL(喷嘴21)可以不进行平常的维护(吸引清洁、冲洗以及擦拭等),使用时通过流体喷射装置775、775D进行清洗来消除堵塞。这样一来,能够减少使用频率极低的颜色(种类)的油墨在吸引清洁、冲洗的消耗量,因此能够节约该油墨。
·在混合流体从流体喷射喷嘴778向已堵塞的喷嘴21的喷射中,不一定需要对与已堵塞的喷嘴21连通的压力产生室12进行加压。
·比喷嘴21的开口小的第二液体的液滴的质量与该液滴在喷嘴21的开口位置的飞翔速度的平方的乘积不一定需要比从喷嘴21的开口喷射的墨滴的质量与该墨滴的飞翔速度的平方的乘积大。
·液体喷射部所喷射的液体并不局限于油墨,例如也可以是功能材料的粒子分散或混合于液体而构成的液状体等。例如,也可以构成为喷射以分散或溶解的方式包含有在液晶显示器、EL(电致发光)显示器以及面发光显示器的制造等中使用的电极材料、色材(像素材料)等材料的液状体来进行记录。
·介质并不局限于纸张,可以是塑料薄片、薄的板材等,也可以是在印染装置等中使用的布帛。
接下来,以下对作为第一液体的油墨(着色油墨)进行详述。
在液体喷射装置7中使用的油墨在组成上含有树脂,实质上不含有1个大气压下的沸点为290℃的甘油。若油墨实质上包含甘油,则油墨的干燥性大幅度降低。其结果是,在各种介质特别是油墨非吸收性或低吸收性的介质中,不仅图像的深浅不齐显眼,油墨的定影性也无法获得。并且,优选油墨实质上不含有1个大气压下相当的沸点为280℃以上的烷基醇类(除上述甘油)。
这里,本说明书中的“实质上不含有”是指不含有充分发挥添加的意义的量以上。若定量地谈论,则甘油相对于油墨的总质量(100质量%)优选不含有1.0质量%以上,更优选不含有0.5质量%以上,进一步优选不含有0.1质量%以上,更进一步优选不含有0.05质量%以上,特别优选0.01质量%以上。而且,甘油最优选不含有0.001质量%以上。
接下来,对上述油墨所包含的或者可以包含的添加剂(成分)进行说明。
1.色材
油墨可以包含色材。上述色材从颜料以及染料中选择。
1-1.颜料
作为色材而使用颜料,由此能够使油墨的耐光性提高。对颜料而言,无机颜料以及有机颜料均可以使用。作为无机颜料,并不特别限定,但例如,可以举出炭黑、氧化铁、氧化钛以及氧化硅。
作为有机颜料,没有特别限定,例如,可举出喹吖啶酮系颜料、喹吖啶酮醌系颜料、二嗪系颜料、酞菁系颜料、蒽素嘧啶系颜料、蒽嵌蒽醌系颜料、阴丹酮系颜料、黄烷士酮系颜料、苝系颜料、二酮吡咯并吡咯系颜料、紫环酮系颜料、喹酞酮系颜料、蒽醌系颜料、硫靛系颜料、苯并咪唑酮系颜料、异吲哚啉酮系颜料、偶氮甲碱系颜料、以及偶氮系颜料。作为有机颜料的具体例,可举出下述颜料。
作为青油墨中使用的颜料,可举出C.I.颜料蓝1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、15:34、16、18、22、60、65、66,C.I.还原蓝4、60。其中,优选C.I.颜料蓝15:3和15:4中的任一个。
作为洋红油墨中使用的颜料,可举出C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、88、112、114、122、123、144、146、149、150、166、168、170、171、175、176、177、178、179、184、185、187、202、209、219、224、245、254、264,C.I.颜料紫19、23、32、33、36、38、43、50。其中,优选选自C.I.颜料红122、C.I.颜料红202以及C.I.颜料紫19中的一种以上。
作为黄油墨中使用的颜料,可举出C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、16、17、24、34、35、37、53、55、65、73、74、75、81、83、93、94、95、97、98、99、108、109、110、113、114、117、120、124、128、129、133、138、139、147、151、153、154、155、167、172、180、185、213。其中优选选自C.I.颜料黄74、155以及213中的一种以上。
此外,作为绿油墨、橙油墨等上述以外颜色的油墨中使用的颜料,可举出以往公知的颜料。
为了能够抑制喷嘴21的堵塞,并且喷出稳定性更好,颜料的平均粒径优选为250nm以下。此外,本说明书中的平均粒径是体乘积基准的平均粒径。作为测定方法,例如,可以通过以激光衍射散射法为测定原理的粒度分布测定装置进行测定。作为粒度分布测定装置,例如,可举出以动态光散射法为测定原理的粒度分布计(例如,日机装社(NikkisoCo.,Ltd.)制的Microtrac UPA)。
[1-2.染料]
可以使用染料作为色材。作为染料,没有特别限定,可以使用酸性染料、直接染料、反应性染料以及碱性染料。色材的含量相对于油墨的总质量(100质量%)优选为0.4~12质量%,更优选为2质量%~5质量%。
[2.树脂]
油墨含有树脂。通过油墨含有树脂,在介质上形成树脂被膜,作为结果,使油墨充分定影在介质上,从而主要发挥使图像的耐擦性良好的效果。因此,树脂乳液优选为热塑性树脂。为了能够得到不易引起喷嘴21的堵塞且具有介质的耐擦性的有利的效果,树脂的热变形温度优选为40℃以上,更优选为60℃以上。
这里,本说明书中的“热变形温度”为以玻璃化转变温度(Tg)或者最低造膜温度(MinimumFilmformingTemperature;MFT)表示的温度值。即,“热变形温度为40℃以上”意味Tg或者MFT中的任一个为40℃以上即可。此外,因为MFT比Tg更容易掌握树脂的再分散性的优劣,所以该热变形温度优选为以MFT表示的温度值。如果是树脂再分散性优异的油墨,则油墨不固结,因此喷嘴21变得不易堵塞。
作为上述热塑性树脂的具体例,没有特别限定,可举出聚(甲基)丙烯酸酯或者其共聚物、聚丙烯腈或者其共聚物、聚氰基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺以及聚(甲基)丙烯酸等(甲基)丙烯酸系聚合物,聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯以及聚苯乙烯以及它们的共聚物,以及石油树脂、香豆酮·茚树脂以及萜烯树脂等聚烯烃系聚合物,聚醋酸乙烯酯或者其共聚物,聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛以及聚乙烯醚等醋酸乙烯酯系或者乙烯醇系聚合物,聚氯乙烯或者其共聚物,聚偏氯乙烯、氟树脂以及氟橡胶等含卤素系聚合物,聚乙烯咔唑、聚乙烯吡咯烷酮或者其共聚物、聚乙烯吡啶以及聚乙烯咪唑等含氮乙烯基系聚合物,聚丁二烯或者其共聚物,聚氯丁二烯以及聚异戊二烯(丁基橡胶)等二烯系聚合物,以及其他开环聚合型树脂、缩聚型树脂以及天然高分子树脂。
树脂的含量相对于油墨的总质量(100质量%)优选为1~30质量%,更优选为1~5质量%。含量为上述范围内的情况下,能够使形成的上涂图像的光泽性以及耐擦性更优异。另外,作为可以在上述油墨中含有的树脂,例如,可举出树脂分散剂、树脂乳液以及蜡等。
[2-1.树脂乳液]
油墨可以包含树脂乳液。树脂乳液在加热介质时优选与蜡(乳液)一起形成树脂被膜,从而发挥使油墨充分定影在介质上而使图像的耐擦性良好的效果。因为上述效果,用含有树脂乳液的油墨印刷介质时,特别是在油墨非吸收性或者低吸收性的介质上使油墨的耐擦性优异。
另外,作为粘合剂发挥功能的树脂乳液在油墨中以乳液状态含有。作为粘合剂发挥功能的树脂以乳液状态在油墨中含有,由此容易将油墨的粘度调整为喷墨记录方式中适当的范围,并且能够提高油墨的保存稳定性以及喷出稳定性。
作为树脂乳液,不限于以下,例如,可举出(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、丙烯腈、丙烯酸氰基酯、丙烯酰胺、烯烃、苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、乙烯醇、乙烯醚、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡啶、乙烯基咔唑、乙烯基咪唑、以及偏氯乙烯的均聚物或者共聚物、氟树脂、以及天然树脂。其中,优选甲基丙烯酸系树脂以及苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物系树脂中的任一个,更优选丙烯酸系树脂以及苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂中的任一个,进一步优选苯乙烯-丙烯酸共聚物系树脂。此外,上述共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物以及接枝共聚物中任意形态。
为了使油墨的保存稳定性以及喷出稳定性更好,树脂乳液的平均粒径优选为5nm~400nm的范围,更优选为20nm~300nm的范围。树脂中,树脂乳液的含量相对于油墨的总质量(100质量%)优选为0.5~7质量%的范围。如果含量为上述范围内,则能够降低固体成分浓度,因此能够使喷出稳定性更好。
[2-2.蜡]
油墨可以含有蜡。通过油墨含有蜡,在油墨非吸收性以及低吸收性的介质上的油墨的定影性更优异。其中,蜡更优选乳液型的蜡。作为上述蜡,不限于以下,但例如可举出聚乙烯蜡、石蜡以及聚烯烃蜡,其中优选后述的聚乙烯蜡。此外,本说明书中,“蜡”主要意味使用后述的表面活性剂使固体蜡粒子分散在水中而成的蜡。
通过使上述油墨包含聚乙烯蜡,能够使油墨的耐擦性优异。为了使油墨的保存稳定性以及喷出稳定性更好,聚乙烯蜡的平均粒径优选为5nm~400nm的范围,更优选为50nm~200nm的范围。
聚乙烯蜡的含量(固体成分换算)相互独立地相对于油墨的总质量(100质量%),优选为0.1~3质量%的范围,更优选为0.3~3质量%的范围,进一步优选为0.3~1.5质量%的范围。如果含量为上述范围内,则即便在油墨非吸收性或者低吸收性的介质上也能够使油墨很好地固化·定影,并且能够使油墨的保存稳定性以及喷出稳定性更优异。
[3.表面活性剂]
油墨可以含有表面活性剂。作为表面活性剂,不限于以下,例如可举出非离子系表面活性剂。非离子系表面活性剂具有在介质上使油墨均匀扩展的作用。因此,使用含有非离子系表面活性剂的油墨进行印刷的情况下,得到几乎没有渗色的高精细的图像。作为这样的非离子系表面活性剂,不限于以下,例如,可举出硅系、聚氧乙烯烷基醚系、聚氧丙烯烷基醚系、多环苯基醚系、山梨糖醇衍生物以及氟系的表面活性剂,其中优选硅系表面活性剂。
为了使油墨的保存稳定性以及喷出稳定性更好,表面活性剂的含量相对于油墨的总质量(100质量%),优选为0.1质量%~3质量%的范围。
[4.有机溶剂]
油墨可以含有公知的挥发性的水溶性有机溶剂。但是,如上所述,油墨实质上不含有作为有机溶剂的一种的甘油(1个大气压下的沸点为290℃),另外,优选实质上不含有相当于1个大气压下的沸点为280℃以上的烷基醇类(不包括上述甘油)。
[5.非质子性极性溶媒]
油墨可以含有非质子性极性溶媒。油墨中含有非质子性极性溶媒,由此,油墨中含有的上述的树脂粒子溶解,因此能够有效地抑制印刷时喷嘴21的堵塞。另外,具有溶解氯乙烯等介质的性质,所以图像的密合性提高。
对非质子性极性溶媒,没有特别限定,优选包含选自吡咯烷酮类、内酯类、亚砜类、咪唑啉酮类、环丁砜类、脲衍生物、二烷基酰胺类、环状醚类、酰胺醚类中的一种以上。作为吡咯烷酮类的代表例,有2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮,作为内酯类的代表例,有γ-丁内酯、γ-戊内酯、ε-己内酯,作为亚砜类的代表例,有二甲基亚砜、四亚甲基亚砜。
作为咪唑啉酮类的代表例,有1,3-二甲基-2-咪唑啉酮,作为环丁砜类的代表例,有环丁砜、二甲基环丁砜,作为脲衍生物的代表例,有二甲基脲、1,1,3,3-四甲基脲。作为二烷基酰胺类的代表例,有二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺,作为环状醚类的代表例,有1,4-二烷、四氢呋喃。
其中,从上述效果的观点出发,特别优选吡咯烷酮类、内酯类、亚砜类、酰胺醚类,最优选2-吡咯烷酮。上述的非质子性极性溶媒的含量,相对于油墨的总质量(100质量%),优选为3~30质量%的范围,更优选为8~20质量%的范围。
[6.其他成分]
油墨中除了上述成分,还可以含有防霉剂、防锈剂以及螯合剂等。
接下来,对第二液体中混合的表面活性剂的成分进行说明。
作为表面活性剂,可以使用烷基胺盐类以及季铵盐类等阳离子性表面活性剂;二烷基磺基琥珀酸盐类、烷基萘磺酸盐类以及脂肪酸盐类等阴离子性表面活性剂;烷基二甲基氧化胺、烷基羧基甜菜碱等两离子性表面活性剂;聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基烯丙基醚类、炔二醇类以及聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段共聚物类等非离子性表面活性剂等,其中特别优选阴离子性表面活性剂或非离子性表面活性剂。
表面活性剂的含量相对于第二液体的总质量优选为0.1~5.0质量%。并且,从气泡性以及气泡后的消泡性的观点出发,表面活性剂的含量相对于第二液体的总质量优选为0.5~1.5质量%。此外,表面活性剂可以是1种,也可以是2种以上。另外,第二液体中含有的表面活性剂优选为与油墨(第一液体)中含有的表面活性剂相同,例如,油墨(第一液体)中含有的表面活性剂为非离子性表面活性剂的情况下,作为非离子性表面活性剂,不限于以下,例如,可举出硅系、聚氧乙烯烷基醚系、聚氧丙烯烷基醚系、多环苯基醚系、山梨糖醇衍生物以及氟系的表面活性剂,其中优选硅系表面活性剂。
特别是,为了使使用Ross-Miles法的起泡之后以及起泡5分钟后的泡高度为上述范围(起泡之后的泡高度为50mm以上,起泡5分钟后的泡高度为5mm以下),作为表面活性剂,使用在乙炔二醇中以加成摩尔数4~30加成环氧乙烷(EO)而得的加成物,优选该加成物的含量相对于清洗液总重量为0.1~3.0重量%。并且,为了使使用Ross-Miles法的起泡之后以及起泡5分钟后的泡高度为上述优选范围(起泡之后的泡高度为100mm以上,起泡5分钟后的泡高度为5mm以下),使用乙炔二醇中以加成摩尔数10~20加成环氧乙烷(EO)而得的加成物,优选使该加成物的含量相对于清洗液总重量为0.5~1.5重量%。其中,若乙炔二醇的环氧乙烷加成物的含量过多,则达到临界胶束浓度,可能成为乳液。
表面活性剂具有容易在记录介质上使水性油墨润湿展开的功能。可在本发明中使用的表面活性剂没有特别限制,可以使用二烷基磺基琥珀酸盐类、烷基萘磺酸盐类以及脂肪酸盐类等阴离子性表面活性剂;聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基烯丙基醚类、炔二醇类,以及聚氧乙烯·聚氧丙烯嵌段共聚物类等非离子性表面活性剂;烷基胺盐类以及季铵盐盐类等阳离子性表面活性剂;有机硅系表面活性剂;氟系表面活性剂等。
此外,表面活性剂具有利用清洗液(第二液体)与凝聚物之间的界面活性效果使凝聚物细分化而分散的效果。另外,因为具有降低清洗液的表面张力的作用,所以具有清洗液容易侵入到凝聚物与液体喷射面20a之间,容易从液体喷射面20a剥离凝聚物的效果。
表面活性剂只要是在同一分子中具有亲水部和疏水部的化合物,都可以适当使用。作为具体例,优选下述式(I)~(IV)表示的化合物。即,可举出下述式(I)的聚氧乙烯烷基苯基醚系表面活性剂、式(II)的炔二醇系表面活性剂、下述式(III)的聚氧乙烯烷基醚系表面活性剂以及式(IV)的聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚系表面活性剂。
化学式1
(R为可以具有支链的碳原子数6~14的烃链,k:5~20)
化学式2
(m,n≤20,0<m+n≤40)
化学式3
R-(OCH2CH2)nH…(III)
(R为可以具有支链的碳原子数6~14的烃链,n为5~20)
化学式4
(R为碳原子数6~14的烃链,m、n为20以下的数)
上述式(I)~(IV)的化合物以外,例如可以使用二乙二醇单苯基醚、乙二醇单苯基醚、乙二醇单烯丙基醚、二乙二醇单苯基醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单丁醚、四乙二醇氯苯醚等多元醇的烷基和芳基醚类,聚氧乙烯氧丙烯嵌段共聚物等非离子系表面活性剂,氟系表面活性剂,乙醇、2-丙醇等低级醇类,特别优选二乙二醇单丁醚。
附图标记说明:
F…喷射方向;DS…小液滴;S1…第一喷射方向;S2…第二喷射方向;ST…介质;1、1A、1B、1C…液体喷射部;7…液体喷射装置;12…压力产生室;21…喷嘴;100…共用液室;130…促动器;216…过滤件;727…液体供给路;750a、750B…拂拭部件;770、771…盖;775、775B、775D…流体喷射装置;778j…喷射口。

Claims (10)

1.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
液体喷射部,其具有能够向介质喷射第一液体的喷嘴;以及
流体喷射装置,其具有能够向所述液体喷射部喷射包含第二液体的流体的喷射口,
所述流体喷射装置作为进行所述液体喷射部的维护的维护动作而进行第一流体喷射和第二流体喷射,其中,所述第一流体喷射是指向所述液体喷射部的开设有所述喷嘴的开口区域喷射包含比所述喷嘴的开口小的所述第二液体的小液滴的流体,第二流体喷射是指向所述液体喷射部喷射包含最小液滴比所述小液滴大的所述第二液体的液滴的流体。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
具备能够拂拭所述液体喷射部的拂拭部件,
作为所述维护动作,在所述流体喷射装置向所述开口区域进行所述第二流体喷射之后,所述拂拭部件进行所述开口区域的拂拭。
3.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
具备能够拂拭所述液体喷射部的拂拭部件,
在将所述液体喷射部中的不包括所述开口区域的区域设为非开口区域的情况下,
作为所述维护动作,在所述流体喷射装置向所述非开口区域进行所述第二流体喷射而使所述第二液体附着于所述液体喷射部之后,所述拂拭部件与所述非开口区域接触,并且所述拂拭部件进行所述开口区域的拂拭。
4.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述第二液体是纯水或在纯水中含有防腐剂的液体。
5.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述流体喷射装置能够喷射包含含有不浸润成分的第三液体的流体,
作为所述维护动作,所述流体喷射装置向所述液体喷射部喷射包含最小液滴比所述小液滴大的所述第三液体的液滴的流体。
6.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
在所述流体喷射装置从所述喷射口喷射流体的喷射方向上,与进行所述第一流体喷射时从所述喷射口至所述液体喷射部的距离相比,进行所述第二流体喷射时从所述喷射口至所述液体喷射部的距离较长。
7.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
若将所述流体喷射装置在所述第一流体喷射中从所述喷射口喷射流体的方向设为第一喷射方向,所述流体喷射装置在所述第二流体喷射中从所述喷射口喷射流体的方向设为第二喷射方向,
则在所述液体喷射部中,所述第二喷射方向相对于开设有所述喷嘴的开口面的交叉角度比所述第一喷射方向相对于所述开口面的交叉角度小。
8.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述流体喷射装置能够选择性地从所述喷射口喷射以下三种流体,即:气体、所述第二液体或气体与所述第二液体的混合流体,
若设所述流体喷射装置从所述喷射口喷射气体的方向为气体喷射方向,
则在所述液体喷射部中,所述气体喷射方向相对于开设有所述喷嘴的开口面的角度为0°≤θ<90°。
9.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述流体喷射装置从所述喷射口朝向所述喷嘴喷射的所述小液滴的质量与该小液滴在所述喷嘴的开口位置的飞翔速度的平方的乘积,比所述液体喷射部从所述喷嘴喷射的所述第一液体的液滴的质量与该液滴的飞翔速度的平方的乘积大。
10.根据权利要求1所述的液体喷射装置,其特征在于,
所述液体喷射部具有与所述喷嘴连通的压力产生室和能够对所述压力产生室内进行加压的促动器,
在所述液体喷射部中,在所述压力产生室内的所述第一液体通过所述促动器的驱动而被加压的状态下,所述流体喷射装置向所述液体喷射部的所述开口区域进行所述第一流体喷射。
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