CN105936182A - 液体喷射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的液体喷射装置，在向多个压力室供给油墨的共通液室被强制加压时，抑制将共通液室与缓冲室隔开的挠性薄膜过度挠曲。所述液体喷射装置具备：多个压力室(SC)，它们产生用于从喷嘴喷射油墨的压力；共通液室(SR)，其贮留向多个压力室供给的液体；挠性薄膜(472)，其构成共通液室的壁面的一部分；缓冲室(SD)，其借助挠性薄膜而与共通液室隔开；以及第一加压单元(50)，其对缓冲室进行加压。

Description

液体喷射装置
技术领域
本发明涉及喷射油墨等液体的技术。
背景技术
在喷墨打印机等液体喷射装置中，以往提出一种通过使各压力室产生压力，从而将从共通液室(储液部)向多个压力室供给的油墨等液体从喷嘴喷射的构造的液体喷射头。由于在共通液室连通有多个压力室，因此也提出以不使各压力室中的压力变动经由共通液室而对其他压力室带来影响的方式，在共通液室经由挠性薄膜而设置缓冲室(也称为柔量空间)的构造。这样，在印刷时等通常的状态下，缓冲室发挥作为用挠性薄膜来吸收共通液室的微妙的压力变动的缓冲器的功能。
专利文献1：日本特开2011-173361号公报
专利文献2：日本特开2011-161827号公报
但是，这样的缓冲室的挠性薄膜存在过度挠曲的情况。具体而言，可列举出在共通液室产生与通常不同的压力变化的情况。例如在对喷射头的喷射面进行清洁时，存在一边对喷射头内加压而使油墨从喷嘴渗出、一边进行刮拭喷射面的加压刮拭的情况(专利文献1以及专利文献2)。在上述文献中虽未记载，但若试图利用具备上述共通液室的装置进行该加压刮拭，则为了使油墨从喷嘴渗出就需要对共通液室进行强制加压。在这样的情况下，缓冲室的挠性薄膜容易产生过度的挠曲。若挠性薄膜过度挠曲，则有可能贴附于缓冲室内而丧失功能、或者发生剥离。另外，除了上述情况外，在安装挠性薄膜时产生偏差、折皱的情况下，缓冲室的挠性薄膜也容易产生过度的挠曲。
发明内容
考虑以上的状况，本发明的目的在于能够抑制缓冲室的挠性薄膜过度地挠曲。
方案1
为了解决以上课题，本发明的优选的方案(方案1)的液体喷射装置具备：多个压力室，它们产生用于从喷嘴喷射液体的压力；共通液室，其贮留向多个压力室供给的液体；挠性薄膜，其构成共通液室的壁面的一部分；缓冲室，其借助挠性薄膜而与共通液室隔开；以及第一加压单元，其对缓冲室进行加压。在方案1中，由于具备对缓冲室进行加压的第一加压单元，因此通过利用第一加压单元对缓冲室进行加压，从而即使例如在加压刮拭动作时等过程中共通液室被强制加压，也能够抑制挠性薄膜过度挠曲。
方案2
在方案1的优选例(方案2)中，还具备第二加压单元，其对朝向共通液室供给的液体进行加压。在方案2中，由于还具备对朝向共通液室供给的液体进行加压的第二加压单元，因此与仅利用第一加压单元对共通液室强制加压的情况相比，能够提高共通液室的加压效果。
方案3
在方案2的优选例(方案3)中，在由第二加压单元进行加压前，进行由第一加压单元对缓冲室的加压。在方案3中，由于在由第二加压单元进行加压前，进行第一加压单元对缓冲室的加压，因此能够在利用第二加压单元对共通液室加压前，预先使挠性薄膜向共通液室侧挠曲。由此能够在利用第二加压单元对共通液室进行了加压时，有效地抑制挠性薄膜的过度的挠曲。
方案4
在方案1～方案3的任一项的优选例(方案4)中，具备：大气开放口，其将缓冲室内与大气连通；以及开闭阀，其设置在缓冲室与大气开放口之间。在方案4中，由于具备将缓冲室内与大气连通的大气开放口、以及设置在缓冲室与大气开放口之间的开闭阀，因此通过关闭该开闭阀而将缓冲室从大气阻断，从而能够使缓冲室成为闭空间。通过对这样的闭空间的缓冲室进行加压，从而能够有效地抑制挠性薄膜的挠曲。
方案5
在方案4的优选例(方案5)中，在关闭开闭阀后，进行由第一加压单元对缓冲室的加压。在方案5中，由于在关闭开闭阀后进行第一加压单元对缓冲室的加压，因此能够在关闭开闭阀而使缓冲室成为与大气阻断的闭空间后，利用第一加压单元对该缓冲室进行加压。由此，与不将缓冲室与大气阻断而利用第一加压单元进行加压的情况相比较，能够提高缓冲室的加压效率。
方案6
在方案4或者方案5的优选例(方案6)中，当结束缓冲室的加压时，在打开开闭阀之后停止第一加压单元的加压动作。若停止第一加压单元的加压动作，则缓冲室的压力从此时开始降低。因此，如果在加压时缓冲室的水蒸气饱和的情况下，若在开闭阀未打开的状态下缓冲室的压力降低，则有可能产生结露。这一点，在方案6中，由于当结束缓冲室的加压时，在打开开闭阀之后停止第一加压单元的加压动作，因此能够在停止第一加压单元的加压动作之前，使缓冲室进行大气开放而使水蒸气散出，从而能够抑制结露的产生。
方案7
在方案4或者方案5的优选例(方案7)中，当结束缓冲室的加压时，在停止第一加压单元的加压动作之后打开开闭阀。如果在缓冲室的水蒸气饱和的情况下，水蒸气有可能因大气开放而散出，从而该部分经由挠性薄膜而推进来自共通液室的水分蒸发。这一点在方案7中，由于当结束缓冲室的加压时，在停止第一加压单元的加压动作之后打开开闭阀，因此能够一边抑制水蒸气因大气开放而散出、一边结束缓冲室的加压。
方案8
在方案1～方案7的任一项的优选例(方案8)中，具备刮拭单元，其对设置有多个喷嘴的喷射面进行刮拭，在由第一加压单元对缓冲室的加压过程中，利用刮拭单元来刮拭喷射面。在方案8中，由于在第一加压单元对缓冲室的加压过程中，利用刮拭单元对喷射面进行刮拭，从而在进行刮拭动作期间，能够抑制挠性薄膜的过度的挠曲。另外，液体喷射装置的优选例是对印刷用纸等介质喷射油墨的印刷装置，但本发明的液体喷射装置的用途不限定于印刷。
附图说明
图1是应用了本发明的实施方式的液体喷射装置的印刷装置的构成图。
图2是用于说明图1所示的印刷装置的刮拭动作的动作说明图。
图3是表示具备多个液体喷射头的液体喷射单元中的与介质对置的面的结构的俯视图。
图4是表示图3所示的液体喷射单元中的液体喷射头的一个构成例的分解立体图。
图5是图4所示的液体喷射部中与一个喷嘴对应的部分的剖视图。
图6是表示未设置对缓冲室进行加压的第一加压单元的情况的比较例的图，并且是加压刮拭动作的动作说明图。
图7是用于说明本实施方式的加压功能的框图。
图8是表示本实施方式的第一加压单元的具体的构成例的剖视图。
图9是表示本实施方式的第二加压单元的具体的构成例的剖视图。
图10是表示图9所示的压力调整阀的具体的构成例的剖视图。
图11是表示本实施方式的加压刮拭动作的具体例的流程图。
图12是表示用于说明本实施方式的第一加压单元的变形例的框图。
图13是表示图12所示的压力调整阀的具体的构成例的剖视图。
图14是用于说明本实施方式的第一加压单元的另一变形例的框图。
具体实施方式
＜本实施方式＞
首先，列举喷墨方式的印刷装置为例对本发明的实施方式的液体喷射装置进行说明。图1是本发明的实施方式的印刷装置10的局部的构成图。本实施方式的印刷装置10是将作为液体的例示的油墨向印刷用纸等介质(喷射对象)12喷射的液体喷射装置，具备控制装置22、输送机构24以及液体喷射单元26。在印刷装置10安装有对油墨进行贮留的液体容器(盒)14。
控制装置22统一控制印刷装置10的各要素。控制装置22具备CPU、ROM、RAM等。在ROM中，除了用于进行由CPU执行的印刷动作的程序之外，还存储有用于进行后述的加压刮拭动作的程序等各种程序。另外，在RAM暂时存储有CPU的运算结果、执行控制程序并进行处理的各种数据等。
输送机构24具备第一辊242以及第二辊244，其基于由控制装置22进行的控制而沿Y方向(输送方向)输送介质12。在从第二辊244观察时，第一辊242配置于Y方向的负侧(介质12的输送方向的上游侧)，将介质12向第二辊244侧输送，第二辊244将从第一辊242供给的介质12向Y方向的正侧输送。但是输送机构24的构造并不限定于以上的例示。
图1的液体喷射单元26基于由控制装置22进行的控制，将从液体容器14供给的油墨向由输送机构24输送的介质12喷射。本实施方式的液体喷射单元26是在与Y方向正交的X方向(第一方向)上尺寸较长的行式打印头。如图2所示，在液体喷射单元26中与介质12对置的对置面(以下称为“喷射面”)，设置有喷射油墨的多个喷嘴(喷射孔)N。
如图2所示，印刷装置10具备用于刮拭液体喷射单元26的喷射面的作为刮拭单元的刮拭装置28。在执行拂拭液体喷射单元26的喷射面而用来除去纸屑、油墨等附着物的刮拭动作时，使用刮拭装置28。刮拭装置28具备使橡胶等弹性部件形成为刮板状的刮拭器29。另外，刮拭器29的形状并不限定于刮板状，例如也可以是长方形。刮拭装置28构成为借助未图示的马达而沿着液体喷射单元26的喷射面向X方向移动。由此，刮拭器29的前端一边与液体喷射单元26的喷射面接触、刮拭装置28一边沿着喷射面而向X方向移动，从而能够进行刮拭动作。但是，刮拭装置28的移动方向并不限定于X方向，也可以是Y方向。
在本实施方式中，构成为能够通过对液体喷射单元26内进行加压而使油墨从各喷嘴N渗出，并且利用刮拭装置28来进行刮拭喷射面的加压刮拭动作。进行这样的加压刮拭的理由如下。在喷射面的刮拭中，刮拭器29的前端一边与喷射面接触、一边移动。因此若不对液体喷射单元26内加压地进行喷射面的刮拭，则有可能使附着于上述喷嘴N附近的粘度高的油墨擦入喷嘴N内、或使气泡卷入喷嘴N内。特别是在具有长尺寸的行式打印头的液体喷射单元26中，由于清洁面积广，喷嘴N的数量也多，因此容易产生上述那样的问题。这一点，通过加压刮拭动作，一边对液体喷射单元26内进行加压而使油墨从各喷嘴N渗出、一边刮拭喷射面，从而能够抑制向喷嘴N内卷入油墨、气泡。
图3是表示液体喷射单元26的喷射面(喷嘴面)的构成例的俯视图。如图3所示，在液体喷射单元26的喷射面设置有多个喷嘴N。液体喷射单元26配置为在喷射面与X-Y平面平行的状态下，隔着规定的间隔与介质12对置。与由输送机构24进行的介质12的输送并行地，液体喷射单元26向介质12喷射油墨，从而在介质12的表面形成希望的图像。另外，以下将与X-Y平面(例如与未变形的介质12的表面平行的平面)垂直的方向表述为Z方向。基于液体喷射单元26的油墨的喷射方向(例如垂直方向的朝下方向)相当于Z方向。另外，液体喷射单元26的喷射面中多个喷嘴N分布的区域(以下称为“喷嘴分布区域”)R的短边方向相当于Y方向，喷嘴分布区域R的长边方向相当于X方向。
图3是用于说明液体喷射单元26的构成例的图，并且是表示与介质12对置的对置面的俯视图。如图3所示，本实施方式的液体喷射单元26具备多个(这里是6个)液体喷射头30。多个液体喷射头30在沿着X方向排列的状态下固定于液体喷射单元26的框体(省略图示)。
接下来，参照图4对图3所示的液体喷射头30的构成例进行详细地说明。图4是表示液体喷射头30的构成例的分解立体图。另外，图3所示的6个液体喷射头30为全部相同的结构，这里取出一个液体喷射头30，并以其中的与一个喷嘴N对应的部分为代表来进行说明。如图4所示，液体喷射头30具备：液体喷射部32、支承体34、流路构造体36以及固定板38。支承体34是对多个液体喷射部32进行收容以及支承的框体，例如通过树脂材料的注塑成型、金属材料的压铸成型而形成。另外，形成向多个液体喷射部32供给的油墨的流路。流路构造体36是形成有用于将从液体容器14供给的油墨向多个液体喷射部32分配的流路的构造体，例如包括：用于对流路的开闭或者压力进行控制的阀构造、用于对混入流路内的油墨的气泡、异物进行捕捉的过滤器。另外，也能够将支承体34与流路构造体36一体地形成。
各液体喷射部32构成为从多个喷嘴N喷射油墨的打印头芯片。如图3所示，各液体喷射部32的多个喷嘴N沿着与X方向交叉的W方向排列成两列。如图3所示，本实施方式的W方向是在X-Y平面内相对于X方向以及Y方向以规定的角度(例如30°以上并且60°以下的范围内的角度)倾斜的方向。在本实施方式中，如图3所示，以使X方向上的间距(具体而言为各喷嘴N的中心间的距离)PX比Y方向上的间距PY窄的方式选定多个喷嘴N的位置(PX＜PY)。如以上例示的那样，在本实施方式中，在相对于输送介质12的Y方向倾斜的W方向上排列有多个喷嘴N，因此与例如将多个喷嘴N沿着X方向排列的结构相比较，能够提高介质12的X方向上的实际的分辨率(点密度)。
这里，参照图5对图4所示的液体喷射部32的构成例进行详细地说明。另外，图4所示的多个液体喷射部32为全部相同的结构，因此这里取出其中一个来进行说明。图5是针对液体喷射部32中的与一个喷嘴N对应的部分，表示液体喷射部32的与W方向正交的剖面结构的剖视图。在图5中，为了方便起见图示出液体喷射部32中与一个喷嘴N对应的部分，但这里的液体喷射部32包括两个喷嘴N，并构成为将向各喷嘴N供给、喷射油墨的构造分别配置为相对于与W方向平行的对称轴线对称。但是液体喷射部32不必限定于该结构，而是可以由与一个喷嘴N对应的构造构成，也可以形成为在沿着W方向的两列之间使喷嘴N在W方向上交错配置。
如图5所示，本实施方式的液体喷射部32是层叠构造体。液体喷射部32具备作为流路部件的一个例子的流路基板41。在流路基板41的一侧(Z方向的负侧)配置有压力室基板42、振动板43、框体44以及密封板45。在流路基板41的另一侧配置有喷嘴板46和柔量部47。液体喷射部32的各要素概略而言是在W方向上尺寸较长的近似平板状的部件，例如用粘接剂相互固定。
图5的喷嘴板46是形成有多个喷嘴N的基板。本实施方式的喷嘴板46如也从图4掌握的那样是在W方向上尺寸较长的平板，例如由硅的单结晶基板形成。具体而言，如图3所示，沿着W方向排列成两列的多个喷嘴N形成于各液体喷射部32的喷嘴板46。
图5的流路基板41是构成油墨的流路的平板。在本实施方式的流路基板41形成有开口部412、供给流路414以及连通流路416。供给流路414以及连通流路416是以喷嘴N为单位形成的贯通孔，开口部412是遍布多个喷嘴N而连续的贯通孔。使形成于框体44的收容部(凹部)442与流路基板41的开口部412相互连通而成的空间，作为对从液体容器14经由框体44的导入流路443供给的油墨进行贮留的共通液室(储液部或者歧管)SR而发挥功能。
图5的柔量部47是用于抑制共通液室SR内的油墨的压力变动的要素，具备挠性薄膜(弹性膜)472和支承板474。挠性薄膜472是形成为膜状的挠性部件，构成共通液室SR的壁面(具体而言为底面)的一部分。支承板474是由不锈钢(SUS)等高刚性的材料形成的平板，其以使流路基板41的开口部412被挠性薄膜472封闭的方式将挠性薄膜472支承于流路基板41的表面。在支承板474中隔着挠性薄膜472而与共通液室SR重叠的区域形成有开口部476。支承板474的开口部476的内侧的空间与大气连通，从而作为用于以吸收共通液室SR内的压力变动的方式使挠性薄膜472变形的缓冲室SD来发挥功能。挠性薄膜472根据共通液室SR内的油墨的压力而变形，从而抑制(吸收)共通液室SR内的压力变动。
在图5的压力室基板42，以喷嘴N为单位形成有开口部422。振动板43是能够弹性振动的平板，固定于压力室基板42中与流路基板41相反的一侧的表面。在压力室基板42的各开口部422的内侧，被振动板43与流路基板41夹着的空间作为供从共通液室SR经由供给流路414供给的油墨填充的压力室(腔)SC而发挥功能。各压力室SC经由流路基板41的连通流路416而与喷嘴N连通。另外，在振动板43中与压力室基板42相反的一侧的表面，以喷嘴N为单位形成有压电元件432。各压电元件432是在相互对置的电极层之间夹设有压电体层的驱动元件。多个压电元件432被密封板45密封。但是液体喷射部32的结构并不限定于上述结构，例如也可以使振动板43与压力室基板42一体地形成，并使压力室基板42的一部分弹性振动。即，作为液体喷射部32，只要能够将挠性薄膜472构成壁面的一部分的共通液室SR的油墨经由压力室(腔)SC以及喷嘴N而喷射即可。
以上例示的构造的多个液体喷射部32固定于图4的固定板38。如图4所示，固定板38包括支承部382和多个周缘部384。支承部382是包括位于相互相反的一侧的第一面Q1与第二面Q2的平板状的部分。支承部382成型为被沿W方向延伸的一对缘边与沿X方向延伸的一对缘边划分的矩形状(具体而言为平行四边形状)。支承部382的第一面Q1是Z方向的负侧的表面，第二面Q2是Z方向的正侧(介质12侧)的表面。对支承部382的第二面Q2进行防水加工。另一方面，各周缘部384是以与支承部382的各缘边连续且以相对于支承部382的第一面Q1或者第二面Q2近似正交的方式向Z方向的负侧弯折的部分。例如通过将由不锈钢等高刚性的材料成型为规定的形状的平板弯折，从而使支承部382与多个周缘部384一体地构成。
如图5所示，液体喷射头30的多个液体喷射部32以使喷嘴板46在固定板38的开口部48露出的方式，固定于固定板38的支承部382的第一面Q1。而且，这样在支承部382的第一面Q1固定有多个液体喷射部32的状态下，固定板38的各周缘部384例如通过粘接剂而固定于图4所示的支承体34。如图3所示，以上例示的构造的多个液体喷射头30，在使固定板38的第二面Q2朝向Z方向的正侧的状态下沿X方向排列。如从以上的说明中理解的那样，由多个液体喷射头30的第二面Q2构成的平面相当于喷射面。
如图4所示，本实施方式的使喷嘴板46露出的开口部48，形成于构成与介质12对置的对置面的固定板38的支承部382。在支承部382形成有与各液体喷射部32对应的多个(这里为6个)开口部48，各开口部48以相互隔开规定的间隔的方式沿X方向排列。在俯视(从与Z方向垂直的方向观察)观察时，各开口部48是沿W方向延伸的长条状的贯通孔。如图3所示，在各液体喷射部32的喷嘴板46位于一个开口部48的内侧的状态下，各液体喷射部32固定于支承部382的第一面Q1。如从以上的说明中理解的那样，固定板38的各开口部48是用于使各液体喷射部32的多个喷嘴N露出的贯通孔。如图5所示，在开口部48的内侧的空间(具体而言为开口部48的内周面与喷嘴板46的外周面的缝隙)，填充有例如由树脂材料形成的填充物49。
如图5所示，在本实施方式中，柔量部47的支承板474中与挠性薄膜472相反的一侧的表面，例如用粘接剂固定于固定板38的第一面Q1。即，支承板474的开口部476被固定板38的第一面Q1封闭。在支承板474的开口部476的内侧且夹在挠性薄膜472与第一面Q1之间的空间，成为用于供挠性薄膜472振动的缓冲室SD。如上所述，该缓冲室SD的挠性薄膜472根据共通液室SR内的油墨的压力而变形，从而抑制(吸收)共通液室SR内的压力变动，因此能够抑制其他喷嘴N的压力室SC的压力变动。这样，缓冲室SD的挠性薄膜472原本就是用于以吸收共通液室SR内的压力变动的方式变形的薄膜。
但是，例如如进行上述的加压刮拭动作的情况那样，有时会对共通液室SR内强制地加压，在这样的情况下，挠性薄膜472有可能过度变形。
将这样的加压刮拭动作时挠性薄膜472过度变形的情况作为比较例，进行更详细地说明。图6是用于说明加压刮拭动作时挠性薄膜472过度变形的情况的比较例的动作说明图。如图6所示，在加压刮拭时，共通液室SR内的油墨被加压，从而使油墨从喷嘴N渗出。因此油墨在喷嘴N内的出口附近不凹进而突出。在该状态下，通过驱动刮拭装置28来利用刮拭器29对喷射面进行刮拭，从而能够抑制向喷嘴N内卷入油墨、气泡。
但是，在加压刮拭动作时，由于共通液室SR内的油墨被加压，因此挠性薄膜472会以向缓冲室SD凹进的方式向空心箭头的方向过度地变形。此时，若挠性薄膜472的变形大，则存在贴附于缓冲室SD的壁而无法正常地发挥功能、或者如图6的放大图所示产生挠性薄膜472的剥离的问题。挠性薄膜472在与流路基板41之间被粘接剂t1贴附，并且在与支承板474之间被粘接剂t2贴附。在该情况下，支承板474虽由不锈钢(SUS)等高刚性的材料形成，但与流路基板41相比非常薄。因此如图6的放大图所示，容易与挠性薄膜472一起挠曲，从而挠性薄膜472在与流路基板41之间有可能先剥离。
因此，在本实施方式中，作为加压机构，如图5所示设置对缓冲室SD进行加压的第一加压单元50，从而能够抑制这样的挠性薄膜472的过度的变形。利用在与液体容器(盒)14连通而供给油墨的液体供给流路61设置的第二加压单元60，进行本实施方式中的共通液室SR内的油墨的加压。根据这样的本实施方式，在利用第二加压单元60进行共通液室SR内的油墨的加压前，利用第一加压单元50对缓冲室SD进行加压。由此，即使共通液室SR内的油墨被加压，也能够利用来自缓冲室SD的压力抑制挠性薄膜472向缓冲室SD过度地挠曲。进而由于能够抑制挠性薄膜472的挠曲，因此能够提高共通液室SR内的油墨加压时的响应。
参照附图对这样的本实施方式的加压机构进行更加具体的说明。图7是表示本实施方式的加压机构的结构的框图。图7所示的框图，为了容易理解加压动作的流程，而以框图来表示图5所示的各部的结构。在图7中，对于具有与图5所示的部分相同的功能的部分标注相同的附图标记并省略其详细的说明。如图7所示，从第二加压单元60经由液体供给流路61而向共通液室SR供给加压后的油墨，并暂时贮留。在共通液室SR连通有多个压力室SC，从而贮留于共通液室SR的油墨向各压力室SC供给。各压力室SC借助由压电元件432产生的压力，从喷嘴N喷射油墨。
挠性薄膜472构成共通液室SR的壁面的一部分。缓冲室SD与共通液室SR被挠性薄膜472隔开。在缓冲室SD连接有对缓冲室SD进行加压的第一加压单元50。具体而言，具备将大气与缓冲室SD连通的大气开放口58的连通路51与缓冲室SD连结，在该连通路51的中途夹设有第一加压单元50。另外，在连通路51且在第一加压单元50与大气开放口58之间，夹设有用于将缓冲室SD与大气阻断或者开放的开闭阀59。通过关闭该开闭阀59而将缓冲室SD从大气阻断，从而能够使缓冲室SD形成为闭空间。通过对这样的闭空间的缓冲室SD进行加压，从而能够有效地抑制挠性薄膜472的挠曲。控制装置22控制上述第一加压单元50、第二加压单元60、开闭阀59以及刮拭装置28来进行加压刮拭动作。本实施方式的利用加压机构的加压刮拭动作的详细情况详见后述。
接下来，对第一加压单元50的具体的构成例进行说明。图8是表示第一加压单元50的具体的构成例的剖视图。图8所示的第一加压单元50构成为：通过使在将缓冲室SD与大气开放口58连通的连通路51的中途设置的减震室SV的容积变化，从而对与它连通的缓冲室SD进行加压。具体而言，图8所示的第一加压单元50具备支承体52与密封体54。在支承体52形成有凹部522，密封体54以将该凹部522的开口封闭的方式固定于支承体52。支承体52例如是通过聚丙烯(PP)等树脂材料注塑成型而形成的构造体。由凹部522与密封体54围成的空间作为减震室SV而发挥功能。
密封体54例如与支承体52同样是由聚丙烯等树脂材料形成的薄板状(膜状)的部件，其熔敷或者粘接于支承体52的表面。在此，将俯视观察时密封体54中位于凹部522的内侧的部分称为可动部542。在该可动部542的与支承体52相反的一侧的表面，设置有受压板55，并且以与受压板55对置的方式配置有偏心凸轮56。偏心凸轮56相对于沿与W方向垂直的方向架设而被旋转驱动的驱动杆562偏心地安装。
偏心凸轮56借助驱动杆562而旋转，并进行将受压板55向支承体52侧按压的动作。利用该动作，使密封体54的可动部542也向相同方向位移，并对减震室SV进行加压，从而与它连通的缓冲室SD被加压。这样，根据图8所示的结构的第一加压单元50，通过使偏心凸轮56旋转，能够对缓冲室SD进行加压。由此，能够控制缓冲室SD的挠性薄膜472的挠曲。
接下来，对第二加压单元60的具体的构成例进行说明。图9是表示第二加压单元60的具体的构成例的剖视图。如图9所示，第二加压单元60在将共通液室SR与液体容器14连通的液体供给流路61具备：加压部62、开闭阀64、压力调整阀70、以及经由液体供给流路61而压送油墨的液体压送部66。加压部62通过对液体供给流路61内的流体进行强制加压，从而对共通液室SR内的流体进行加压。加压部62例如与图8同样地构成，因此省略其详细的说明。但是，加压部62的结构并不限定于图8所示的结构。液体压送部66具备：液体容器14、以及将贮留于该液体容器14的油墨向液体供给流路61压送的加压泵(例如隔膜泵)662。为了防止油墨向液体容器14逆流，而在液体容器14与加压泵662之间夹设有逆止阀664。
压力调整阀70具有根据下游侧的压力变动而使上游侧的液体压送部66与下游侧的共通液室SR之间连通的阀机构。据此，在下游侧的负压小时闭阀，从而液体压送部66与共通液室SR成为非连通的密封状态。若在印刷状态时油墨被消耗而使得共通液室SR侧的压力降低，则进行开阀而使液体压送部66与共通液室SR连通，进而向共通液室SR供给油墨。而且，若压力降低消除，则再次进行闭阀，使液体压送部66与共通液室SR变为非连通并停止油墨的供给。
若关闭开闭阀64，则压力调整阀70的下游侧被阻断，因此能够使根据下游侧的压力变动而开阀的压力调整功能暂时不进行动作。据此，通过在关闭开闭阀64之后进行由加压部62进行的强制加压，从而能够提高加压效率。对于这一点详见后述。
在此，对这样的压力调整阀(自密封阀)70的具体的构成例进行说明。图10是表示图9所示的压力调整阀70的具体的构成例的剖视图。图10所示的压力调整阀70具备设置于液体供给流路61的阀装置71。阀装置71是设置于在液体容器14侧与液体供给流路61连通的第一流路R1、和在共通液室SR侧与液体供给流路61连通的第二流路R2之间的阀机构，根据第二流路R2内的压力(负压)来控制第一流路R1的开闭(封闭/开放)。具体而言，在第二流路R2内的压力处于规定的范围内的通常动作状态(基于压力调整阀70的压力调整功能进行运转的状态)下，阀装置71将第一流路R1与第二流路R2阻断，并且例如若因由液体喷射头30进行的油墨喷射、来自外部的吸引而引起第二流路R2内的压力降低，则阀装置71将第一流路R1与第二流路R2相互连通。在第一流路R1与第二流路R2连通的状态下，从液体容器14经由液体供给流路61而供给至第一流路R1的油墨，经由阀装置71而流入第二流路R2并且向液体喷射头30供给。即，第一流路R1位于阀装置71的上游侧，第二流路R2位于压力调整阀70的下游侧。
压力调整阀70具备支承体72、密封体74以及密封体76。在平板状的支承体72的一方的表面固定有密封体74，在支承体72的另一方的表面固定有密封体76。在支承体72中密封体74侧的表面形成有俯视观察时呈近似圆形状的凹部722，在支承体72中密封体76侧的表面也同样形成有近似圆形状的凹部724。由凹部722与密封体74围成的空间作为第一流路R1而发挥功能，由凹部724与密封体76围成的空间作为第二流路R2而发挥功能。第一流路R1与液体供给流路61(进而与液体容器14)连通，第二流路R2与共通液室SR连通。
密封体76例如是由聚丙烯等树脂材料形成的薄板状(膜状)的部件，其熔敷或者粘接于支承体72的表面。在此将俯视观察时密封体76中位于凹部724的内侧的部分称为可动部762。在该可动部762中的支承体72侧的表面设置有受压板78。受压板78例如是近似圆形状的平板件。
阀装置71具备阀体82、阀座84、弹簧S1以及弹簧S2。概略而言，阀体82通过相对于阀座84向W方向的正侧以及负侧移动，从而切换第一流路R1的开闭(第一流路R1与第二流路R2的阻断/连通)。即，阀体82相对于阀座84而向W方向的正侧移动，从而阻断第一流路R1与第二流路R2。与此相对，阀体82相对于阀座84向W方向的负侧移动，从而连通第一流路R1与第二流路R2。
阀座84是支承体72中位于第一流路R1与第二流路R2之间的部分(凹部722或者凹部724的底部)，其与密封体76的可动部762隔开间隔地对置。在阀座84的大致中央形成有贯通支承体72的贯通孔H。该贯通孔H是内周面与W方向平行的正圆孔。位于阀座84的上游侧的第一流路R1与位于阀座84的下游侧的第二流路R2，经由阀座84的贯通孔H而相互连通。
阀体82设置在第一流路R1内。该阀体82由基部822、密封部824以及阀轴826构成。基部822是成型为外径超过贯通孔H的内径的圆形状的平板状的部分。阀轴826从基部822的表面同轴且垂直地突起，在俯视观察时包围阀轴826的圆环状的密封部824设置于基部822的表面。阀体82设置为在轴线C朝向W方向的阀轴826插入于阀座84的贯通孔H的状态下，基部822与密封部824位于第一流路R1内。在阀座84的贯通孔H的内周面与阀轴826的外周面之间形成有缝隙。弹簧S1设置在密封体74与阀体82的基部822之间，对阀体82向阀座84侧施力。另一方面，弹簧S2设置在阀座84与受压板78(可动部762)之间。
阀体82的密封部824位于基部822与阀座84之间，通过与阀座84接触，从而作为将贯通孔H封闭的密封件来发挥功能。具体而言，密封部824与阀座84中第一流路R1侧的表面(以下称为“密封面”)S接触。
根据这样的结构的压力调整阀70，在第二流路R2内的压力被维持在规定的范围内的通常动作状态下，弹簧S1对阀体82施力，从而使密封部824的周缘部与阀座84的密封面S接触，由此如图10的点划线所示维持为阀体82将阀座84的贯通孔H封闭的状态(以下称为“闭状态”)。即，第一流路R1与第二流路R2被阻断。与此相对，例如若因油墨的喷射、来自外部的吸引而引起第二流路R2内的压力降低，则如图10的实线所示，密封体76的可动部762向阀座84侧位移，并且设置于可动部762的受压板78克服由弹簧S2进行的施力而按压阀体82的阀轴826。即，可动部762作为根据第二流路R2内的压力(负压)而位移的隔膜发挥功能。若第二流路R2内的压力进一步降低，则阀轴826被可动部762(受压板78)按压，并且阀体82克服弹簧S1的施力而向W方向的负侧(密封体74侧)移动，从而如图10的实线所示，迁移至密封部824从阀座84分离的状态(以下称为“开状态”)。在开状态下，阀座84的贯通孔H开放，从而第一流路R1与第二流路R2经由贯通孔H而相互连通。
根据这样的压力调整阀70，在非印刷状态、即不消耗油墨的状态下，即使从比压力调整阀70靠上游侧的液体压送部66压送油墨，阀装置71也处于闭状态。由此，来自液体压送部66的油墨不向比压力调整阀70靠下游侧的共通液室SR供给。
与此相对，若在印刷状态时暂时贮留于共通液室SR的油墨，经由压力室SC从喷嘴N喷射而使得油墨被消耗，则伴随第二流路R2的油墨的减少从而压力减少，并且第二流路R2成为负压。由此可动部762向下压阀体82的W方向的负侧位移，从而使阀装置71成为开状态，并从第一流路R1向第二流路R2供给油墨。这样，来自液体压送部66的油墨向共通液室SR供给。而且，若因油墨朝向压力调整阀70的第二流路R2内流入而消除第二流路R2的负压，则如图10的点划线所示，可动部762向W方向的正侧位移，阀体82返回至原状且阀装置71再次成为闭状态，从而停止油墨朝向共通液室SR的供给。
这样，在印刷动作中，以一边使阀装置71随着油墨的消耗而略微开阀、一边对第二流路R2逐步补给油墨的方式发挥作用。即，下游侧的第二流路R2内的油墨的压力变动，因阀装置71的开闭而被限制为处于某个一定的范围内，并与上游侧的第一流路R1内的油墨的压力变化割断。因此，即使在比压力调整阀70靠上游侧的位置产生压力变化，下游侧也不会受其影响。因此能够良好地进行从第二流路R2朝向共通液室SR的油墨的供给。
在基于这样的压力调整阀70的压力调整功能进行运转的通常动作状态(非印字状态以及印字状态)下，以仅当油墨变少时自动地向共通液室SR补充的方式进行开闭，因此比压力调整阀70靠下游侧(共通液室SR侧)的压力变动常被限制为处于某个一定的范围内。
但是，在加压刮拭动作时，若利用第二加压单元60的加压部62对液体供给流路61内的油墨进行强制加压，则与它连通的压力调整阀70内的第二流路R2内的压力上升。因此导致在阀体82保持如图10所示的点划线那样关闭的状态下，可动部762如图10的虚线所示向W方向的正侧移动，因此会减少利用第二加压单元60的加压部62使压力上升的效果。另外，也存在密封体76与支承体72剥离的可能性。
这一点，根据图9所示的第二加压单元60，通过关闭加压部62与压力调整阀70之间的开闭阀64来阻断压力调整阀70，从而能够使根据下游侧的压力变动而开阀的压力调整功能暂时不执行动作。因此通过在关闭开闭阀64后利用加压部62进行加压，从而能够不受来自压力调整阀70的影响而使比开闭阀64靠下游侧的液体供给流路61内的油墨加压。由此能够提高第二加压单元60的加压效果。另外，能够降低密封体76与支承体72剥离的可能性。而且，若加压刮拭动作结束，则打开开闭阀64，从而能够使压力调整阀70的压力调整功能恢复。
接下来，对这样的本实施方式的利用加压机构来执行的加压刮拭动作进行说明。图11是用于说明本实施方式的加压刮拭动作的流程图。由控制装置22依据程序来执行该加压刮拭动作。如图11所示，首先控制装置22在步骤S1中将第一加压单元50与大气之间的开闭阀59关闭之后，在步骤S2中开始第一加压单元50的加压动作，从而进行缓冲室SD的加压。这样，能够在关闭开闭阀59而使缓冲室SD成为与大气阻断的闭空间之后，利用第一加压单元50对该缓冲室SD进行加压。由此，与不将缓冲室SD与大气阻断，而利用第一加压单元50进行加压的情况相比较，能够提高缓冲室SD的加压效率。
接着，控制装置22在步骤S3中开始第二加压单元60的强制加压动作，从而对共通液室SR内的油墨进行强制加压。在该状态下，控制装置22在步骤S4中驱动刮拭装置28来进行喷射面的刮拭。据此，能够一边使油墨从喷嘴N渗出、一边进行喷射面的刮拭。由此，能够在刮拭喷射面时抑制向喷嘴N内卷入油墨、气泡。另外，由于在第一加压单元50对缓冲室SD的加压过程中，利用刮拭装置28来刮拭喷射面，因此能够在进行刮拭动作期间抑制挠性薄膜472的过度的挠曲。
若刮拭结束，则在步骤S5中停止第二加压单元60的强制加压动作，并返回至通常动作状态(非印字状态或者印字状态)。在使图9所示的加压部62构成为与图8相同的情况下，使偏心凸轮56旋转，从而使密封体54的可动部542向W方向的正侧返回，由此能够停止第二加压单元60的强制加压动作。接着，控制装置22在步骤S6中将第一加压单元50与大气之间的开闭阀59打开之后，在步骤S7中停止第一加压单元50的加压动作。具体而言，使图8所示的偏心凸轮56旋转，从而使密封体54的可动部542向W方向的正侧返回。由此缓冲室SD的压力被减压而返回至大气压。
然而，在结束缓冲室SD的加压时，若开闭阀59未打开，则缓冲室SD的压力从停止第一加压单元50的加压动作时开始降低。因此，如果在加压时缓冲室SD的水蒸气饱和的情况下，若缓冲室SD的压力在未打开开闭阀59的状态下降低，则有可能产生结露。这一点根据图11，在步骤S6中将开闭阀59打开之后，在步骤S7中停止第一加压单元50的加压动作，因此能够在停止第一加压单元50的加压动作前，使缓冲室SD进行大气开放而使水蒸气散出，从而能够抑制结露的产生。
这样，在本实施方式的加压刮拭动作中，在图11所示的步骤S2中利用第一加压单元50对缓冲室SD进行加压之后，在步骤S3中利用第二加压单元60对共通液室SR内的油墨进行强制加压，因此能够抑制缓冲室SD的挠性薄膜472过度挠曲。另外，通过用第一加压单元50对缓冲室SD进行加压，也能够使挠性薄膜472难以挠曲，因此能够提高共通液室SR的加压效果并且能够提高响应。另外，由于在步骤S6、S7之前在步骤S5中预先停止第二加压单元60的强制加压动作，从而能够在利用步骤S6、S7结束缓冲室SD的加压时，避免因第二加压单元60的加压而使得挠性薄膜472向缓冲室SD这一方挠曲。
另外，在图11中，步骤S6与步骤S7也可以颠倒。即，也可以在停止第一加压单元50的加压动作之后，将第一加压单元50与大气之间的开闭阀59打开。如果在缓冲室SD的水蒸气饱和的情况下，由于打开开闭阀59从而使水蒸气因大气开放散出，因此该部分有可能经由挠性薄膜472而推进来自共通液室SR的水分蒸发。这一点，通过在停止第一加压单元50的加压动作之后，将第一加压单元50与大气之间的开闭阀59打开，从而能够一边抑制水蒸气因大气开放而散出、一边结束缓冲室SD的加压。
另外，在本实施方式中，对利用第二加压单元60将共通液室SR内的油墨强制加压的情况进行了说明，但并不限定于此。能够通过用第一加压单元50对缓冲室SD进行加压来控制挠性薄膜472的挠曲，因此也能够利用它使共通液室SR内的容积变化来强制进行加压。在该情况下，也可以在第二加压单元60设置导通阻断功能，从而在第一加压单元50的加压动作中，使第二加压单元60的强制加压动作不发挥功能。
例如在加压部62为图8所示的结构的情况下，也可以通过控制偏心凸轮56来执行加压部62的导通阻断功能。具体而言，在将加压部62阻断的情况下，考虑利用偏心凸轮56预先将密封体54向W方向的负侧按压。由此，即使共通液室SR被加压，加压部62的密封体54也能够不进行位移。在该情况下，优选在第一加压单元50的加压动作中也不受压力调整阀70的影响的方式，预先将开闭阀64也阻断。另外，这样在通过第一加压单元50的加压动作对共通液室SR内的油墨进行加压的情况下，也可以不设置具备强制加压功能的第二加压单元60。在该情况下，为了进行非印刷状态以及印刷状态的通常动作，也可以使共通液室SR仅与液体压送部66以及压力调整阀70连接。
变形例
以上例示的各方式能够进行多种变形。以下例示出具体的变形方式。从以下的例示任意地选择出的两个以上的方式，能够在相互不矛盾的范围内适当地合并。
(1)在上述实施方式中，列举出在进行加压刮拭动作等时，作为对共通液室SR内的油墨加压的第二加压单元60，如图9所示设置加压部62并利用该加压部62强制地对油墨加压的情况的例子，但并不限定于此。作为第二加压单元60，也可以构成为不使用加压部62，而是经由被液体压送部66的加压泵662加压的油墨强制地对共通液室SR内加压。例如图12所示，也可以在压力调整阀70设置强制开阀机构86，并通过将压力调整阀70强制开阀，以便对共通液室SR内的油墨进行加压。
将具备这样的强制开阀机构86的压力调整阀70的具体的构成例示于图13。图13所示的压力调整阀70是在图10所示的压力调整阀70设置动作偏心凸轮机构作为强制开阀机构86的压力调整阀，上述动作偏心凸轮机构通过使密封体76强制位移，从而下压阀体82来进行开阀。这里的偏心凸轮机构构成为例如与图8所示的偏心凸轮机构相同。具体而言，以与密封体76的受压板78对置的方式配置偏心凸轮862。偏心凸轮862相对于沿与W方向垂直的方向架设而被旋转驱动的驱动杆864偏心地安装。
偏心凸轮862借助驱动杆864而旋转，并进行将受压板78向第一流路R1侧按压的动作。利用该动作，使密封体76的可动部762也向相同方向位移，并将阀体82向W方向的负侧下压而使其成为开状态(图13的实线所示的状态)。据此，不论压力调整阀70的下游侧的压力如何，都能够使液体压送部66与共通液室SR之间的液体供给流路61强制连通。由此，能够经由被液体压送部66的加压泵662加压的油墨强制地对共通液室SR内加压。而且，通过使偏心凸轮862旋转，如图13的点划线所示使偏心凸轮862从密封体76的可动部762分离，从而使密封体76的可动部762向W方向的正侧返回。由此，阀体82的位置向W方向的正侧恢复，从而能够使构成第二加压单元60的压力调整阀70的压力调整功能恢复。
作为强制开阀机构86，并不限定于图13所示的偏心凸轮机构，只要能够使密封体76强制位移，从而下压阀体82来进行开阀，就可以是任意的结构。例如作为强制开阀机构86也能够使用连杆机构、电磁柱塞、利用空气的压力进行驱动的促动器等。
(2)作为第二加压单元60，作为利用加压泵662而能够对共通液室SR内的油墨进行加压的结构，并不限定于上述图12、图13所示的结构。例如图14所示，也可以在液体供给流路61设置对压力调整阀70进行旁通的旁通流路612，并在该旁通流路612设置开闭阀614。据此，通过利用第二加压单元60将开闭阀614打开，能够不经由压力调整阀70而使液体压送部66与共通液室SR之间的液体供给流路61强制连通。由此，也能够经由被液体压送部66的加压泵662加压的油墨，强制地对共通液室SR内加压。
(3)在前述各方式中，例示出遍布介质12的整个宽度而排列有多个液体喷射头30的行式打印头，但在使搭载有液体喷射头30的滑架沿着X方向反复地往复的串行打印头中也能够应用本发明。另外，液体喷射部32喷射油墨的方式并不限定于利用了压电元件的前述的方式(压电方式)。例如，在利用了通过加热使压力室内产生气泡，从而使压力室内的压力产生变化的发热元件的方式(热敏方式)的液体喷射头中也能够应用本发明。
(4)在以上各方式中例示出的印刷装置10，除了专门用于印刷的设备之外，也能够被传真装置、复印机等各种设备采用。但本发明的液体喷射装置的用途并不限定于印刷。例如，喷射色材的溶液的液体喷射装置，作为形成液晶显示装置的彩色过滤器的制造装置而加以利用。另外，喷射导电材料的溶液的液体喷射装置，作为形成布线基板的布线、电极的制造装置而加以利用。
附图标记说明：10...印刷装置(液体喷射装置)；12...介质；14...液体容器；22...控制装置；24...输送机构；26...液体喷射单元；28...刮拭装置；29...刮拭器；30...液体喷射头；32...液体喷射部；34...支承体；36...流路构造体；38...固定板；382...支承部；384...周缘部；41...流路基板；412...开口部；414...供给流路；416...连通流路；42...压力室基板；422...开口部；43...振动板；432...压电元件；44...框体；443...导入流路；45...密封板；46...喷嘴板；47...柔量部；472...挠性薄膜；474...支承板；476...开口部；48...开口部；49...填充物；51...连通路；52...支承体；522...凹部；542...可动部；55...受压板；56...偏心凸轮；562...驱动杆；58...大气开放口；59...开闭阀；61...液体供给流路；612...旁通流路；614...开闭阀；62...加压部；64...开闭阀；66...液体压送部；662...加压泵；664...逆止阀；70...压力调整阀；71...阀装置；72...支承体；722...凹部；724...凹部；74...密封体；76...密封体；762...可动部；78...受压板；82...阀体；822...基部；824...密封部；826...阀轴；84...阀座；86...强制开阀机构；862...偏心凸轮；864...驱动杆；H...贯通孔；N...喷嘴；R...喷嘴分布区域；S...密封面；SC...压力室；SD...缓冲室；SR...共通液室；SV...减震室。

Claims (8)

1.一种液体喷射装置，其特征在于，具备：
多个压力室，它们产生用于从喷嘴喷射液体的压力；
共通液室，其贮留向所述多个压力室供给的液体；
挠性薄膜，其构成所述共通液室的壁面的一部分；
缓冲室，其借助所述挠性薄膜而与所述共通液室隔开；以及
第一加压单元，其对所述缓冲室进行加压。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置，其特征在于，
还具备第二加压单元，其对朝向所述共通液室供给的液体进行加压。
3.根据权利要求2所述的液体喷射装置，其特征在于，
在由所述第二加压单元进行加压前，进行由所述第一加压单元对所述缓冲室的加压。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于，具备：
大气开放口，其将所述缓冲室内与大气连通；以及
开闭阀，其设置在所述缓冲室与所述大气开放口之间。
5.根据权利要求4所述的液体喷射装置，其特征在于，
在关闭所述开闭阀后，进行由所述第一加压单元对所述缓冲室的加压。
6.根据权利要求4或5所述的液体喷射装置，其特征在于，
当结束所述缓冲室的加压时，在打开所述开闭阀之后停止所述第一加压单元的加压动作。
7.根据权利要求4或5所述的液体喷射装置，其特征在于，
当结束所述缓冲室的加压时，在停止所述第一加压单元的加压动作之后打开所述开闭阀。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的液体喷射装置，其特征在于，
具备刮拭单元，其对设置有多个所述喷嘴的喷射面进行刮拭，
在由所述第一加压单元对所述缓冲室的加压过程中，利用所述刮拭单元来刮拭所述喷射面。
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