CN111716910A - 液体供给装置以及液体喷出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够获得稳定的液体喷出性能的液体供给装置以及液体喷出装置。实施方式所涉及的液体供给装置具备:第一流路、第二流路、加热部、过滤器以及旁通流路。第一流路与喷出液体的液体喷头的一次侧连接。第二流路与所述液体喷头的二次侧连接。加热部设置于所述第一流路,对所述第一流路的流体进行加热。过滤器配置在所述第一流路的所述加热部与所述液体喷头之间。旁通流路连接所述过滤器的一次侧与所述液体喷头的二次侧的流路。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及液体供给装置以及液体喷出装置。
背景技术
已知有具备液体循环装置的液体喷出装置,该液体循环装置使液体在通过喷出液体的液体喷头的循环路径中循环。液体具有如果温度低则粘度变大的特性。如果液体的粘度变大,则存在从液体喷头不喷出液体或者液滴的量变得不稳定等影响喷出性能的情况。
在这样的液体喷出装置中,为了加热液体并将液体的粘度调整到头部的喷出恰当的范围内,有时会在液体喷头的一次侧的循环路径上设置加热器。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供可获得稳定的液体喷出性能的液体供给装置以及液体喷出装置。
实施方式所涉及的液体供给装置具备:第一流路、第二流路、加热部、过滤器以及旁通流路。第一流路与喷出液体的液体喷头的一次侧连接。第二流路与所述液体喷头的二次侧连接。加热部设置于所述第一流路,对所述第一流路的流体进行加热。过滤器配置在所述第一流路的所述加热部与所述液体喷头之间。旁通流路连接所述过滤器的一次侧与所述液体喷头的二次侧的流路。
实施方式所涉及的液体喷出装置具备上述液体供给装置以及喷出液体的液体喷头。
附图说明
图1是示出第一实施方式所涉及的喷墨记录装置的构成的侧视图。
图2是示出该实施方式所涉及的液体喷头的构成的说明图。
图3是示出该实施方式所涉及的液体喷出装置的构成的说明图。
图4是示出该液体喷出装置的局部构成的说明图。
图5是示出另一实施方式所涉及的液体喷出装置的局部构成的说明图。
图6是示出另一实施方式所涉及的液体喷出装置的局部构成的说明图。
附图标记说明
1…喷墨记录装置;10…液体喷出装置;11…头支承机构;11a…滑架;12…介质支承机构;13…控制部;13a…处理器;13b…存储部;13c…通信接口;13d…控制基板;20…液体喷头;20a…供给口;20b…回收口;21…喷嘴板;21a…喷嘴孔;22…基板;23…多歧管;24…致动器;24a…电极;24b…电极;25…油墨压力室;28…流路;30…循环装置(液体供给装置);31…循环路径;31a…第一流路;31b…第二流路;32…储罐;32a…开关阀;33…第一循环泵;34…加热器(加热部);34a…热源;35、135、235…过滤部;35a、135a、235a…过滤器壳;35b、135b、235b…过滤器;35c、135c、235c…流入口;35d、135d、235d…流出口;35e、135e、235e…旁通口;36…第二循环泵;37…旁通流路;38…温度传感器;39a…第一压力传感器;39b…第二压力传感器。
具体实施方式
下面,参照图1至图4对第一实施方式所涉及的液体喷出装置10以及具备液体喷出装置10的喷墨记录装置1进行说明。图1是示出喷墨记录装置1的构成的侧视图,图2是示出液体喷头20的构成的说明图。图3是示出液体喷出装置10的构成的说明图,图4是示出其局部构成的说明图。需要指出,在各图中为了说明,以适当地放大、缩小或省略的方式示出了构成。
图1所示的喷墨记录装置1(喷墨装置)具备:多个液体喷出装置10、将液体喷出装置10支承为能够移动的头支承机构11、将记录介质S支承为能够移动的介质支承机构12以及控制部13。
多个液体喷出装置10排列配置在规定的方向上,由头支承机构11所支承。液体喷出装置10以一体的方式具备液体喷头20以及作为液体供给装置的循环装置30。液体喷出装置10通过从液体喷头20喷出作为液体的例如油墨I,从而在相对配置的记录介质S上形成期望的图像。
多个液体喷出装置10分别喷出多个颜色的油墨,例如青色油墨、品红色油墨、黄色油墨、黑色油墨、白色油墨,但是,使用的油墨I的颜色或特性并没有限定。例如可以代替白色油墨,而喷出透明光泽油墨、在照射红外线或紫外线时显色的特殊油墨等。多个液体喷出装置10虽然分别使用的油墨不同,但为相同的构成。
图2所示的液体喷头20是喷墨头,具备:具有多个喷嘴孔21a的喷嘴板21、基板22、以及接合于基板22的多歧管23。基板22以相对的方式接合于喷嘴板21,并构成为在与喷嘴板21之间形成规定的流路28的规定形状,所述规定的流路28包括多个油墨压力室25。在基板22的面对于各油墨压力室25的部位上设有致动器24。基板22具备配置在同一列的多个油墨压力室25之间的分隔壁。致动器24与喷嘴孔21a相对配置,在致动器24与喷嘴孔21a之间形成油墨压力室25。
液体喷头20通过喷嘴板21、基板22以及多歧管23在内部构成具有油墨压力室25的规定的流路28。液体喷头20具有:作为流路28的一次侧的端部的供给口20a和作为流路28的二次侧的端部的回收口20b。供给口20a与循环装置30的第一流路31a连接,回收口20b与第二流路31b连接。在基板22的面对各油墨压力室25的部位上设有具备电极24a、24b的致动器24。致动器24与驱动电路连接。通过控制部13的控制,致动器24根据电压而变形,从而液体喷头20使油墨从相对配置的喷嘴孔21a喷出。
在作为液体喷头20的流路28的一次侧的端部的供给口20a设有检测流路内的油墨I的温度的油墨温度传感器26a。在作为液体喷头20的流路28的二次侧的端部的回收口20b设有检测流路内的油墨I的温度的油墨温度传感器26b。油墨温度传感器26a、26b例如利用对应于温度变化而电阻的变化大的电阻体、即NTC热敏电阻将温度转换为电信号。
循环装置30借助金属制的连结部件以一体的方式连结于液体喷头20的上部。循环装置30具备:通过液体喷头20且构成为使油墨能够循环的规定的循环路径31、设置于该循环路径31的储罐32、第一循环泵33、作为加热部的加热器34、过滤部35、第二循环泵36以及旁通流路37。
循环路径31具备由金属或树脂材料构成的管道以及覆盖管道的外表面的软管、例如PTFE软管。循环路径31具备连接储罐32和液体喷头20的供给口20a的第一流路31a以及连接液体喷头20的回收口20b和储罐32的第二流路31b。循环路径31是从储罐32通过第一流路31a而到达液体喷头20的供给口20a并从液体喷头20的回收口20b通过第二流路31b而返回到储罐32的流路。
在第一流路31a中依次设有作为第一泵的第一循环泵33、加热器34、以及过滤部35。另外,在第一流路31a中设有检测第一流路31a内的液体压力的第一压力检测器、即第一压力传感器39a。
在第二流路31b中设有作为第二泵的第二循环泵36。在第二流路31b中设有检测第二流路31b内的液体压力的第二压力检测器、即第二压力传感器39b。
在第二流路31b中设有检测流路内的油墨I的温度的油墨温度传感器26c。油墨温度传感器26c例如利用对应于温度变化而电阻的变化大的电阻体、即NTC热敏电阻将温度转换为电信号。
储罐32构成为通过循环路径31而连接于液体喷头20,能够储存油墨。第一流路31a的一次侧以及第二流路31b的二次侧连接于储罐32。在储罐32上设有构成为能够将储罐32内的空气室向大气开放的开关阀32a。
开关阀32a例如是电源接通时打开、如果电源断开则关闭的常闭的螺线管开关阀。开关阀32a构成为,通过在控制部13的控制下打开关闭而能够对大气打开关闭储罐32的空气室。
第一循环泵33在循环路径31的第一流路31a中设置于液体喷头20与储罐32之间。第一循环泵33例如由压电泵构成,通过布线而与控制部13的驱动电路连接。第一循环泵33构成为能够通过控制部13的控制而被控制,并以与控制相应的送液能力向配置于二次侧的液体喷头20传送油墨。
加热器34设于循环路径31的第一流路31a的第一循环泵33的二次侧、即过滤部35的一次侧。加热器34具备由例如不锈钢箔、镍铬合金线等形成的电阻体、即热源34a。热源34a具有例如电阻的值为几Ω(欧姆)~几千Ω的电阻。加热器34的热源34a配置成与在加热器34内流动的第一流路31a的管路的外表面接触。通过控制部13的控制,如果在加热器34的热源34a中流动有电流,则产生焦耳热,从而热源34a被加热。如果热源34a被加热,则在加热器34中流动的第一流路31a的油墨的温度上升。需要指出,为了使在加热器34内流动的流路31a的油墨的温度均匀,加热器34内的流路31a也可以由铝等金属覆盖而使热容增大。检测加热器34的温度的温度传感器38设置于加热器34。
温度传感器38例如利用对应于温度变化而电阻的变化大的电阻体、即NTC热敏电阻将温度转换为电信号。
过滤部35具备设于第一流路31a的过滤器壳35a以及容纳在过滤器壳35a内的过滤器35b。
过滤器壳35a例如由PPS材料构成为箱状。过滤器壳35a设在第一流路31a中。过滤器壳35a具有:在上表面开口且与作为一次侧的储罐32侧的第一流路31a连通的流入口35c;在下表面开口且与作为二次侧的液体喷头20侧的第一流路31a连通的流出口35d;以及在上表面开口且与旁通流路37连通的旁通口35e。
在过滤器壳35a内配置有过滤器35b,从流入口35c流入的流体在从流出口35d排出前通过过滤器35b。即、过滤器壳35a的内部被过滤器35b分隔成上下部分,形成过滤器35b的上方侧的一次室和过滤器35b的下方侧的二次室。
流入口35c通过第一流路31a连接于储罐32,流出口35d通过第一流路31a连接于液体喷头20。旁通口35e通过旁通流路37连接于第二流路31b。
过滤器35b例如是设有大量直径10μm的孔部、即过滤孔的薄膜状的金属过滤器。过滤器35b例如沿着与上下方向正交的第一面方向配置,其外周缘配置为与过滤器壳35a的内壁接触,将过滤器壳35a的内部分隔为上下两部分。此外,过滤器35b也可以是金属网状物、树脂制的膜滤器。
过滤器35b构成为使得过滤器35b的一次侧的压力P1与过滤器35b的二次侧的压力P2之差小于由过滤孔中的油墨的表面张力h决定的泡点压力Pb。
即、为了气泡通过过滤孔,需要过滤器35b的一次侧的压力P1与过滤器二次侧的压力P2之差超过由过滤孔中的油墨的表面张力h决定的泡点压力Pb。也就是说,如果设定为过滤器35b的一次侧的压力P1与过滤器35b的二次侧的压力P2之差小于由过滤孔中的油墨的表面张力h决定的泡点压力Pb的条件,则可以准确地捕获气泡,可以防止气泡向二次侧流动。
在本实施方式的过滤器35b中,通常过滤器35b的一次侧的压力P1与过滤器的二次侧的压力P2之差大约在1kPa以下。另一方面,从实验及理论计算求出:由过滤孔中的一般性油墨(例如油性油墨、UV油墨、溶剂型油墨)的表面张力h决定的泡点压力Pb大约为10kPa。
例如,在将泡点压力设为Pb、过滤孔的孔径设为d、油墨的表面张力设为h的情况下,在Pb与d、h之间,Pb=k4hcosθ/d(k为校正系数、θ为油墨与过滤器的接触角)的关系成立。
因此,只要产生按照设计时所设定的过滤器的压力损失,过滤器35b就可以彻底地捕获气泡。需要指出,过滤器35b不仅捕获气泡,也捕获油墨中的垃圾等异物。
第二循环泵36在循环路径31的第二流路31b中配置在液体喷头20的二次侧与储罐32之间。第二循环泵36例如由压电泵构成。第二循环泵36连接于控制部13,以与控制部13的控制相应的送液能力向配置于二次侧的储罐32传送油墨。
旁通流路37具备由金属或树脂材料构成的管道和覆盖管道的外表面的软管、例如PTFE软管。
旁通流路37是如下所述的流路:其不通过液体喷头20而以短的线路连接过滤器壳35a的一次室与第二流路31b的比第二循环泵36更靠一次侧且在第二压力传感器39b的二次侧的流路。
在本实施方式中,旁通流路37、循环路径31例如构成为:旁通流路37侧的流路阻力大于液体喷头20侧的流路阻力。作为一例,构成为例如满足旁通流路37侧的流路阻力为液体喷头20侧的流路阻力的2~5倍的条件。具体而言,旁通流路37构成为直径比循环路径31的第一流路31a以及第二流路31b的直径小。循环路径31的内径被设定为旁通流路37的内径的2倍~6倍左右,旁通流路37的流路直径为0.7mm以下,循环路径31的流路直径为4.0mm左右。另外,旁通流路37构成为长度L1为20mm左右。需要指出,除了管路的长度以及管径之外,也可以通过使管路弯曲或者在流路中设置成为阻力的结构等来设定流路阻力。
第一压力传感器39a以及第二压力传感器39b例如利用半导体压阻式压力传感器将压力作为电信号输出。半导体压阻式压力传感器具备:接收来自外部的压力的隔膜;以及形成于该隔膜的表面的半导体应变计。半导体压阻式压力传感器将压阻效应引起的电阻的变化转换为电信号来检测压力,随着来自外部的压力引起的隔膜变形而在应变计产生该压阻效应。
控制部13具备:处理器13a、驱动各元件的驱动电路、存储各种数据的存储部13b以及外部通信用的通信接口13c。处理器13a、存储部13b以及通信接口13c搭载在控制基板13d上,该控制基板13d一体地搭载于循环装置30。
处理器13a相当于控制部13的中枢部分。处理器13a按照操作系统、应用程序对各部进行控制,以实现液体喷出装置10的各种功能。
循环装置30的各种泵33、36、加热器34以及开关阀32a的驱动电路、各种传感器26a、26b、26c、38、39a、39b、液体喷头20的驱动电路连接于处理器13a。
例如,处理器13a具有作为通过控制循环泵33、36的动作而使油墨循环的循环单元的功能。
另外,处理器13a具有作为压力调整单元的功能,该压力调整单元通过基于第一压力传感器39a、第二压力传感器39b检测到的信息,控制第一循环泵33以及第二循环泵36的送液能力,来调整喷嘴孔21a的油墨压力。
另外,处理器13a具有作为温度调整单元的功能,该温度调整单元通过基于油墨温度传感器26a、26b、26c以及温度传感器38检测到的信息,控制加热器34的驱动电路,来调整加热器的温度。需要指出,也可以仅使用多个温度传感器26a、26b、26c、38中的一部分,还可以使用全部的温度传感器26a、26b、26c、38。
另外,处理器13a具有通过控制开关阀32a的打开关闭而可以对大气打开关闭储罐32的空气室的功能。
存储部13b例如具备程序存储器、RAM。在存储部13b中存储有应用程序、各种设定值。在存储部13b中,例如作为用于压力控制的控制数据,存储有计算喷嘴孔21a的油墨压力的计算式、目标压力范围、各泵的调整最大值等各种设定值。
通信接口13c例如将用户的输入操作、来自外部的指示发送至控制部13。
下面,本实施方式所涉及的液体喷出装置10如果根据例如来自外部的输入指示、指令检测到印刷开始的指示,则边使液体喷出装置10在与记录介质S的输送方向正交的方向上往复移动,边进行油墨喷出动作而在记录介质S上形成图像,来作为印字动作。
具体而言,处理器13a将设于头支承机构11的滑架11a(图1)向记录介质S的方向输送,并在箭头A方向上往复移动。另外,处理器13a将与图像数据相应的图像信号传送至液体喷头20的驱动电路,选择性驱动液体喷头20的致动器24,从而从喷嘴孔21a向记录介质S喷出墨滴。
作为印字动作,处理器13a驱动第一循环泵33以及第二循环泵36,开始油墨循环动作。这里,第一流路31a的油墨I按照与在过滤器35b及液体喷头20中流动的流路阻力以及旁通流路37的流路阻力相应的分配被分为在过滤器35b及液体喷头20中流动的油墨以及在旁通流路37中流动的油墨。
油墨I的一部分以如下所述的方式循环:从储罐32通过第一流路31a、过滤器35b到达液体喷头20,并通过第二流路31b再次流入储罐32。
通过该循环动作,油墨I中包含的杂质通过设于循环路径31中的过滤器35b而被去除,从而不会到达液体喷头20。
另外,油墨I的剩余的一部分从第一流路31a通过旁通流路37而不通过液体喷头20地被传送至第二流路31b,并流入到储罐32中。
循环路径31中的油墨的压力由于过滤器35b和液体喷头20的流路阻力引起的压力损失以及旁通流路37的流路阻力引起的压力损失,旁通流路37的一次侧即流入侧与旁通流路37的二次侧即流出侧相比,压力更高。因此,在通过液体喷头20的循环路径31以及旁通流路37中,油墨从压力高的一次侧朝向压力低的二次侧流动。
处理器13a在规定的时机,打开储罐32的开关阀32a而向大气开放。由于储罐32向大气开放而总是为一定压力,因此,防止了液体喷头20的油墨消耗引起的循环路径31内的压力降低。这里,在由于长时间打开开关阀32a而担心开关阀32a的温度上升的情况下,也可以仅定期地短时间打开开关阀32a。
如果循环路径31没有过度地降低压力,则即便是关闭了开关阀32a也能够将喷嘴孔21a的油墨压力保持为一定。需要指出,螺线管式的开关阀32a是常闭的。因此,即使由于停电等突然停止向装置的供电,也由于开关阀32a瞬间关闭,从而可以将储罐32与大气圧切断并密闭循环路径31。因此,能够抑制油墨I从液体喷头20的喷嘴孔21a滴下。
在印字动作中,处理器13a进行温度调整。具体而言,通过基于从温度传感器38以及油墨温度传感器26a、26b、26c发送的数据,检测加热器34以及油墨I的温度,并基于温度传感器38以及油墨温度传感器26a、26b、26c的检测结果,驱动加热器34的驱动电路,从而对加热器34加热而将加热器34的温度调整到恰当范围内。需要指出,温度调整既可以使用多个温度传感器26a、26b、26c、38中的全部,也可以仅使用一部分的传感器。
例如在加热器34的温度比预定的加热器目标温度低时,控制部13接通加热器34的驱动电路。如果通过加热器34的加热,加热器34的温度变得比加热器目标温度高,则断开加热器34的驱动电路。
控制部13例如基于在液体喷头20的流路28的一次侧的端部即供给口20a、液体喷头20的流路28的二次侧的端部即回收口20b、以及第二流路31b的位置上检测到的油墨温度,来控制加热器34的热源34a的温度,使得油墨I在通过加热器34时成为适合脱气的脱气目标温度,且在通过加热器34后油墨I通过自然散热而冷却,在通过喷嘴孔21a的附近时成为适合印字的印字目标温度。另外,热源34a的温度将满足不会使油墨劣化的条件的温度(例如110℃)设定为上限。需要指出,例如脱气目标温度是比印字目标温度高且比上限温度低的值。
作为一例,在油墨I冷却时,即在液体喷头20的流路28的一次侧的端部即供给口20a、液体喷头20的流路28的二次侧的端部即回收口20b以及第二流路31b检测到的油墨温度为比印字目标温度(例如40℃)低的规定的基准温度(例如35℃)以下时,控制部13进行控制,以使热源34a的温度达到接近于热源设定温度的上限的温度,对油墨I进行急速加热。
另外,在液体喷头20的流路28的一次侧的端部即供给口20a、液体喷头20的流路28的二次侧的端部即回收口20b以及第二流路31b检测到的油墨温度为比印字目标温度(例如40℃)低的规定的基准温度(例如35℃)以上时,控制部13渐渐变更热源34a的热源设定温度,将在液体喷头20的流路28的一次侧的端部即供给口20a、液体喷头20的流路28的二次侧的端部即回收口20b以及第二流路31b检测到的油墨温度控制为稳定在印字目标温度(例如40℃)。需要指出,这时可以使用全部三个油墨温度传感器26a、26b、26c,也可以仅使用一部分的传感器。
作为结果,在通过加热器34时,油墨I的温度稳定在达到脱气目标温度的程度的热源设定温度,例如稳定在比印字目标温度高规定值(10℃到20℃)的温度。
根据这样的温度控制,刚通过加热器34之后的油墨I被加热到接近于脱气目标温度的温度,从而能够促进脱气,且由于不过度加热,从而可以通过自然冷却而在通过喷嘴孔21a时使其成为接近于适合印字的印字目标温度的温度。即、通过基于油墨I的温度来调整热源34a的温度,从而可以使油墨I的温度稳定,并且能够实现在油墨I通过喷嘴孔21a附近时达到最优温度的温度控制。另外,通过设定热源34a的温度上限,可以防止油墨I的劣化。
在刚通过加热器34之后的位置上为高于印字目标温度的脱气目标温度的油墨I在到达液体喷头20之前通过自然冷却而被冷却到接近于印字目标温度。第一流路31a被设计为满足那样的自然散热条件的流路。具体而言,例如流路的长度、流路的内径、构成流路的材料(由金属或树脂材料构成的管道以及覆盖管道的外表面的软管、例如PTFE软管)被最优化为如下的条件:在刚通过加热器34之后的位置上为脱气目标温度的油墨I在到达液体喷头20之前自然冷却到接近于印字目标温度。
另外,作为压力调整处理,处理器13a检测从第一压力传感器39a、第二压力传感器39b发送的压力数据,基于从压力传感器39a、39b发送的一次侧以及二次侧的压力数据,使用规定的运算式来计算喷嘴孔21a的油墨压力。然后,基于计算出的喷嘴孔21a的油墨压力Pn来计算驱动电压,通过驱动第一循环泵33以及第二循环泵36使得喷嘴孔21a的油墨压力Pn成为恰当值,从而维持不从液体喷头20的喷嘴孔21a漏出油墨I且不从喷嘴孔21a吸引气泡程度的负压,维持弯液面Me。
之后,处理器13a进行压力的反馈控制,直到检测到循环结束指令为止。然后,如果处理器13a检测到循环结束的指示,则关闭储罐32的开关阀32a,密闭储罐32,并停止第一循环泵33以及第二循环泵36而结束循环处理。
根据本实施方式所涉及的喷墨装置、液体喷出装置,由于在液体喷头20的一次侧设有加热器34,并且在加热器34的二次侧设有过滤器35b,因此,可以通过过滤器35b捕获在加热器34产生的气泡,从而抑制气泡流动到配置于过滤器35b的二次侧的液体喷头20。
这里,对循环路径31中的气泡产生、去除其气泡的方法以及油墨脱气的原理进行说明。在加热器34内流动的油墨I被加热器34加热而温度上升。如果油墨I的温度上升,则气体的溶解性变小。然后,无法溶解于油墨I的气体(主要是氧气、氮气、二氧化碳)作为气泡出现,并与油墨I一起流动。
例如,在不存在连接过滤器35b的一次侧与液体喷头20的二次侧的流路的旁通流路37时,过滤器35b捕获到的气泡在过滤器35b的一次侧作为气体的团块持续积存。如果气体在过滤器35b的一次侧积存,则油墨与过滤器35b的接触面积变小,通过过滤器35b的每单位面积的油墨流量增大,过滤器35b的压力损失变大,所以油墨的总流量降低,稳定喷出所需的量的油墨不会供给到液体喷头20,从而喷出变得不稳定。而且,如果在过滤器35b的一次侧积存的气体的量变多,过滤器35b的压力损失持续增大,则会导致过滤器35b的一次侧的压力P1与过滤器35b的二次侧的压力P2之差超过由过滤孔中的油墨的表面张力h决定的泡点压力Pb,导致过滤器35b的一次侧的气体通过过滤孔。通过了过滤孔的气体作为气泡与油墨一起继续流动,在通过液体喷头20的喷嘴孔21a附近时可能成为油墨的喷出不稳定的原因。
相对于此,在本实施方式所涉及的液体喷出装置10中,采用旁通流路37而不通过液体喷头20地以短的线路连接比第一流路31a的加热器34靠二次侧且比过滤器35b靠一次侧的空间与第二流路31b的第二循环泵36的一次侧,从而能够使液体喷头20的喷出性能稳定。也就是说,在加热器34产生的气泡被过滤器35b捕获后,不通过液体喷头20而随即与液体一起通过旁通流路37被传送至第二流路31b,并流入到储罐32中。也就是说,由于在过滤器35b的一次侧没有气体积存,所以可以确保油墨与过滤器35b的接触面积,抑制过滤器35b的压力损失变大。因此,能够确保可通过过滤器35b的油墨的总流量,可以供给稳定的量的油墨。而且,由于也可以防止过滤器35b一次侧的气体通过过滤孔,因此,气泡不会流入到液体喷头20中,而使油墨的喷出稳定。
而且,在上述实施方式所涉及的液体喷出装置10中,抵达至储罐32的气泡由于浮力上升,与储罐32的空气层混合而消失。因此,由于能够抑制在加热器34成为气泡的溶解于油墨中的气体(主要是氧气、氮气、二氧化碳)再次溶解于油墨中,从而在液体喷出装置10中流动的油墨逐渐地气体溶解量减少而脱气。
如果油墨被脱气,则在喷出时不易产生因液体喷头20的致动器24的动作而引起的气穴现象,使液体喷出性能稳定。即、根据液体喷出装置10,与去除在加热器34产生的气泡同时地,也具有作为脱气装置发挥作用,防止产生液体喷头20的喷嘴孔21a中的气穴现象的效果。
需要指出,一般而言,作为处理由过滤器捕获的气泡的方法,例如存在净化处理,该净化处理是使油墨流量、过滤器压力损失增大到积存于过滤器的气泡能够通过过滤器的程度,并将流动到过滤器下游的气泡从液体喷头的喷嘴孔排出,由于净化处理需要中断印刷并将液体喷头移动到维护位置,所以连续印刷变得困难。另外,由于净化处理会废弃大量的油墨,所以在经济以及环境上并不优选。而且,为了在净化处理后清洁喷嘴面,需要进行擦拭或抽吸,因此,成为处理效率降低、成本增高的原因。本实施方式所涉及的液体喷出装置10中,由过滤部35捕获的气泡不在液体喷头20中流动而传送至储罐32,并从储罐32排出,因此,例如与通过净化处理而从喷嘴孔排出的方法相比较,能够提高处理效率以及减少成本,能够有效利用油墨。
另外,液体喷出装置10通过恰当地设定旁通流路37的流路阻力,从而能够恰当地保持通过液体喷头20的油墨与在旁通流路37中流动的油墨的流量。
根据上述的实施方式,能够获得稳定的液体喷出性能。
需要指出,本发明并非限定于上述实施方式的构成。
例如,上述实施方式所涉及的液体喷出装置10例示了如下的构成:与过滤器壳35a连接的旁通流路37的流路方向朝向上方,旁通口35e在过滤器壳35a的上表面开口,旁通流路37朝向上方延伸,但并不限定于此。例如,作为其它实施方式,也可以构成为如图5所示的过滤部135那样,从过滤部135的气泡排出侧的旁通口135e起的流路方向与过滤器135b的面方向的倾斜角度不足90度。
图5所示的过滤部135具备:设于第一流路31a的过滤器壳135a、以及容纳在过滤器壳135a内的过滤器135b。过滤器壳135a具有:在上表面开口且与作为一次侧的储罐32侧的第一流路31a连通的流入口135c;在下表面开口且与作为二次侧的液体喷头20侧的第一流路31a连通的流出口135d;以及在过滤器壳135a的侧壁部开口且与旁通流路37连通的旁通口135e。在过滤部135中,流路方向沿着侧方、即过滤器135b的面方向。即、在过滤部135中,旁通口135e设在过滤器壳135a的侧壁部且接近于过滤器135b的位置上,旁通流路37与过滤器135b平行地延伸出。在这种情况下,由于在过滤器135b的表面流动的气泡容易直接流入到旁通流路37,容易将气泡引导至流出侧,因此,能够促进气泡的排出。
另外,例如在上述实施方式所涉及的液体喷出装置10中,例示了如下的构成:流体从过滤部35的一次侧的第一流路31a朝向下方流入到过滤器壳35a内,但并不限定于此。例如,作为其它实施方式,也可以构成为如图6所示的过滤部235那样,朝向过滤部235的流入口235c的第一流路31a的流路方向与过滤器235b的面方向的倾斜角度不足90度。
图6所示的过滤部235具备:设于第一流路31a的过滤器壳235a、以及容纳在过滤器壳235a内的过滤器235b。过滤器壳235a具有:在过滤器235b附近的侧壁部开口且与作为一次侧的储罐32侧的第一流路31a连通的流入口235c;在下表面开口且与作为二次侧的液体喷头20侧的第一流路31a连通的流出口235d;以及在过滤器壳235a的侧壁部开口且与旁通流路37连通的旁通口235e。在过滤部235中,流入口235c配置于过滤器壳235a的过滤器235b附近的侧壁,第一流路31a在横向上延伸。根据这样的构成,在过滤器壳235a内,流体能够从一侧方朝向另一侧方沿着过滤器235b的面方向流动,并容易将在过滤器235b的面上捕获的气泡引导至旁通流路37侧,从而能够促进气泡的排出。
另外,为了防止在由过滤器35b捕获的气泡与储罐32的空气层混合而消失前气泡再溶解于油墨,也可以在例如第二流路31b中的和旁通流路37的合流点与储罐32之间等规定部位增设加热器。
另外,在上述实施方式中,例示了如下的构成:旁通流路37的流路直径比作为主流的循环路径31的流路直径小,旁通流路37侧的流路阻力高,但并不限定于此。例如在能够确保流量的情况下,也可以使旁通流路37的直径比循环路径31的直径大,以减小旁通流路37侧的流路阻力。通过减小旁通流路37侧的流路阻力,从而旁通流路37的油墨流量变大,能够促进气泡的排出。
另外,喷出的液体并非限于油墨,例如可以应用用于形成印刷布线基板的布线图案的包含导电性粒子的液体等各种液体。
液体喷头20除了上述构造之外,例如也可以是利用静电使振动板变形而喷出墨滴的构造,或者利用加热器等的热能从喷嘴孔喷出墨滴的构造等。
另外,在上述实施方式中,示出了液体喷出装置10用于喷墨记录装置1的例子,但并不限于此,例如也可以用于3D打印、工业用的制造机械、医疗用途,能够实现小型轻量化以及低成本化。
另外,例示了上述实施方式所涉及的液体喷出装置10分别在液体喷头20的一次侧和二次侧设置循环泵33、36的构成,但并不限于此,也可以将循环泵设为一个。即使在这种情况下,也可以通过推挽流体来调整循环路径的正负的压力状态,实现与上述实施方式同样的功能。
根据以上所述的至少一个实施方式,能够获得稳定的液体喷出性能。
虽然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。
Claims (10)
1.一种液体供给装置,具备:
第一流路,与喷出液体的液体喷头的一次侧连接;
第二流路,与所述液体喷头的二次侧连接;
加热部,设置于所述第一流路,对所述第一流路的流体进行加热;
过滤器,配置在所述第一流路的所述加热部与所述液体喷头之间;以及
旁通流路,连接所述过滤器的一次侧与所述液体喷头的二次侧的流路。
2.根据权利要求1所述的液体供给装置,其中,
所述液体供给装置还具备储罐,所述储罐与所述第一流路的一次侧以及所述第二流路的二次侧连接,构成为储存液体并能够向大气开放。
3.根据权利要求1或2所述的液体供给装置,其中,
所述液体供给装置还具备过滤器壳,所述过滤器壳容纳所述过滤器,并具有流入口、流出口以及旁通口,
所述过滤器配置在所述过滤器壳的所述流入口与所述流出口之间,
所述旁通口设置在所述过滤器壳中的所述过滤器的一次侧。
4.根据权利要求3所述的液体供给装置,其中,
所述过滤器壳的所述旁通口一侧的流路阻力比所述过滤器壳的所述流出口一侧的流路阻力大。
5.根据权利要求3所述的液体供给装置,其中,
所述旁通口与所述旁通流路连通。
6.根据权利要求3所述的液体供给装置,其中,
所述流入口在所述过滤器壳的上表面开口,
所述流出口在所述过滤器壳的下表面开口,
所述旁通口在所述过滤器壳的上表面开口。
7.根据权利要求3所述的液体供给装置,其中,
所述流入口在所述过滤器壳的上表面开口,
所述流出口在所述过滤器壳的下表面开口,
所述旁通口在所述过滤器壳的侧壁部开口。
8.根据权利要求7所述的液体供给装置,其中,
所述旁通流路从所述旁通口与所述过滤器平行地延伸出。
9.根据权利要求3所述的液体供给装置,其中,
所述流入口在所述过滤器壳的侧壁部开口,
所述流出口在所述过滤器壳的下表面开口,
所述旁通口在所述过滤器壳的侧壁部开口。
10.一种液体喷出装置,具备:
权利要求1至9中任一项所述的液体供给装置;以及
喷出液体的液体喷头。
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