液体喷出装置、其制造方法以及维护方法与流程

文档序号:17467945发布日期:2019-04-20 05:38阅读:148来源:国知局
液体喷出装置、其制造方法以及维护方法与流程

本发明涉及一种液体喷出装置。



背景技术:

打印机等的液体喷出装置具备用于向记录介质等喷出液体的记录头。在专利文献1中,公开了一种在记录头上设置有油墨压力调节单元的打印机。油墨压力调节单元具有根据内部的压力变动而对阀进行开闭,并对液体向记录头的供给进行控制的功能。在下文中,将油墨压力调节单元称为“阀机构”。

在阀机构中,存在由于制造误差等从而对于每个个体而言,内部的阀的打开容易度有所不同的情况。因此,例如,在排列多个记录头而构成行式头,并且独立地将阀机构与各个记录头连接的情况下,由于对于每个阀机构而言,内部的阀的打开容易度有所不同,因此有可能在记录介质上产生浓度不均匀。此外,另一方面,在由多个记录头构成的行式头中,对于每个记录头而言,存在被供给的液体的水头压或内部的流道阻力、所喷出的液体的流量这类特性有所不同的情况,由于这些因素,从而对于每个记录头而言,也存在液体的喷出特性发生变动并且产生浓度不均匀的可能性。因此,在具备多个记录头的液体喷出装置中,希望有一种能够抑制因阀机构的打开容易度的偏差和记录头的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况的技术。这样的课题并不限于打印机,其是在分别具备多个阀机构以及记录头的液体喷出装置中共同的课题。

专利文献1:日本特开2008-100400号公报



技术实现要素:

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而完成的发明,且能够作为以下方式而实现。

(1)根据本发明的第一方式,提供了一种液体喷出装置。该液体喷出装置具备:第一记录头,其具有朝向下方喷出液体的第一喷嘴;第二记录头,其具有朝向下方喷出液体的第二喷嘴,且被设置在与所述第一记录头不同的位置上;第一流道,其用于向所述第一记录头供给液体;第二流道,其用于向所述第二记录头供给液体;第一阀机构,其被设置在所述第一流道上,且具备根据所述第一记录头侧的压力而进行开闭的第一阀体;第二阀机构,其被设置在所述第二流道上,且具备根据所述第二记录头侧的压力而进行开闭的第二阀体。而且,所述第一阀机构和所述第二阀机构关于所述第一阀体以及所述第二阀体的打开容易度而具有不同的特性,来自所述第一喷嘴的液体的喷出特性与来自所述第二喷嘴的液体的喷出特性之差小于在经由所述第一流道而将所述第二阀机构与所述第一记录头连接并经由所述第二流道而将所述第一阀机构与所述第二记录头连接时的所述差。根据该方式的液体喷出装置,能够抑制因阀机构的打开容易度的偏差和记录头的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。

(2)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述喷出特性为,被喷出的液滴的重量、被喷出的液滴的速度、被形成在记录介质上的点的直径、或者被形成在记录介质上的点的位置。如果是这种方式,则能够很容易地确认浓度不均匀的程度是否扩大了。

(3)根据本发明的第二方式,提供了一种液体喷出装置。该液体喷出装置具备:第一记录头,其具有喷出液体的第一喷嘴;第二记录头,其具有喷出液体的第二喷嘴,且被设置在与所述第一记录头不同的位置上;第一流道,其用于向所述第一记录头供给液体;第二流道,其用于向所述第二记录头供给液体;第一阀机构,其被设置在所述第一流道上,且具备根据所述第一记录头侧的压力而进行开闭的第一阀体;第二阀机构,其被设置在所述第二流道上,且具备根据所述第二记录头侧的压力而进行开闭的第二阀体。而且,所述第一阀机构和所述第二阀机构关于所述第一阀体以及所述第二阀体的打开容易度而具有不同的特性,在使从所述第一记录头以及所述第二记录头的液体的喷出停止的状态下,从所述第一喷嘴的开口部到所述液体的界面为止的高度与从所述第二喷嘴的开口部到所述液体的界面为止的高度之差小于在经由所述第一流道而将所述第二阀机构与所述第一记录头连接并经由所述第二流道而将所述第一阀机构与所述第二记录头连接时的所述差。根据该方式的液体喷出装置,能够抑制因阀机构的打开容易度的偏差和记录头的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。

(4)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,向所述第一记录头被供给的液体和向所述第二记录头被供给的液体为相同种类的液体。如果是这种方式,则对于相同种类的液体而言,能够抑制产生浓度不均匀的情况。

(5)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀机构以及所述第二阀机构分别具备用于将所述第一阀体或所述第二阀体设为关闭状态的弹簧部件,与所述打开容易度相关的特性为,在将所述第一阀体以及所述第二阀体设为关闭状态时从所述弹簧部件被施加的力。如果是这种方式,则能够抑制因阀机构所具备的弹簧部件的弹簧力的差异而造成的浓度不均匀。

(6)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀机构以及所述第二阀机构分别具备与所述第一记录头或所述第二记录头连接的压力室,所述压力室的一部分通过薄膜部件而被划定,所述薄膜部件通过在所述压力室内的压力降低了的情况下发生挠曲,从而使所述第一阀体或所述第二阀体移动并成为打开状态,与所述打开容易度相关的特性为,所述薄膜部件使所述第一阀体以及所述第二阀体移动时的所述薄膜部件的反力。如果是这种方式,则能够抑制因对压力室进行划分的薄膜部件的反力的差异而造成的浓度不均匀。

(7)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述薄膜部件被构成为,在使所述第一阀体或所述第二阀体移动时,对设置在所述第一阀体上的轴或设置在所述第二阀体上的轴进行按压,与所述打开容易度相关的特性为,所述轴的长度。如果是这种方式,则能够抑制因设置在阀体上的轴的长度的差异而造成的浓度不均匀。

(8)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀机构以及所述第二阀机构分别具备阀座,所述第一阀体以及所述第二阀体分别具备在关闭状态下环状地与所述阀座接触的密封部件,与所述打开容易度相关的特性为,所述密封部件的密封直径。如果是这种方式,则能够抑制因阀体所具备的密封部件的密封直径的差异而造成的浓度不均匀。

(9)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀体具有与所述第二阀体相比易于打开的特性,从所述第一喷嘴的开口部到所述第一阀机构为止的高度小于从所述第二喷嘴的开口部到所述第二阀机构为止的高度。如果是这种方式,则能够抑制因从喷嘴的开口部到阀体为止的水头压力的差异而造成的浓度不均匀。

(10)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀体具有与所述第二阀体相比易于打开的特性,所述第一记录头内的流道与所述第二记录头内的流道相比,压力损失较大。如果是这种方式,则能够抑制因记录头内的流道的压力损失的差异而造成的浓度不均匀。

(11)在上述方式的液体喷出装置中,也可以为,所述第一阀体具有与所述第二阀体相比易于打开的特性,来自所述第一记录头的喷出流量多于来自所述第二记录头的喷出流量。如果是这种方式,则能够抑制因记录头的喷出流量的差异而造成的浓度不均匀。

(12)根据本发明的第三方式,提供了一种液体喷出装置的制造方法。该液体喷出装置的制造方法具备:(a)准备具有喷出液体的喷嘴的多个记录头、用于向多个所述记录头的每一个供给液体的多个流道、具备根据下游侧的压力而进行开闭的阀体的多个阀机构的工序;(b)针对多个所述阀机构而分别特别指定与所述阀体的打开容易度相关的特性的工序;(c)根据与所述阀体的打开容易度相关的特性和所述记录头的每一个的特性,而从多个所述记录头之中决定对各所述阀机构进行连接的所述记录头的工序;(d)根据所述决定,经由多个所述流道而将多个所述阀机构与多个所述记录头连接的工序。根据由这种方式的制造方法所制造出的液体喷出装置,能够抑制因阀机构的打开容易度的偏差和记录头的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。

(13)在上述方式的液体喷出装置的制造方法中,也可以为,在所述工序(b)中,包括分别对多个所述阀机构的所述特性进行检查并记录的工序。根据这种方式,能够根据阀机构的实际的特性而抑制浓度不均匀的程度的扩大。

(14)在上述方式的液体喷出装置的制造方法中,也可以为,在所述工序(a)中,包括以与所述阀体的打开容易度相关的特性不同的方式制造多个阀机构的工序。根据这种方式,通过预先准备与阀的打开容易度相关的特性不同的多个阀机构,从而能够抑制浓度不均匀的程度的扩大。

(15)根据本发明的第四方式,提供了一种液体喷出装置的维护方法。在该维护方法中,所述液体喷出装置具备:具有喷出液体的喷嘴的多个记录头;用于向多个所述记录头的每一个供给液体的多个流道;被设置在多个所述流道上,且具备根据所述记录头侧的压力而进行开闭的阀体的多个阀机构。而且,其特征在于,具备:(a)针对多个所述阀机构而分别特别指定与所述阀体的打开容易度相关的特性的工序;(b)根据与各所述阀体的打开容易度相关的特性,而改变经由所述流道而与各所述阀机构连接的各所述记录头的特性的工序。根据这种方式的液体喷出装置的维护方法,能够抑制因阀机构的打开容易度的偏差和记录头的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。

附图说明

图1为表示液体喷出装置的概要结构的说明图。

图2为表示阀机构的概要结构的截面图。

图3为表示阀机构的动作特性的概要的曲线图。

图4为表示阀机构的打开容易度的变动的主要原因的说明图。

图5为表示阀机构以及记录头的等效电路的说明图。

图6为表示油墨的粘度的温度依赖特性的曲线图。

图7为概念性表示与记录头的位置相应的环境温度的曲线图。

图8为表示两个记录头的图。

图9为表示更换了记录头和阀机构的组合的状况的图。

图10为表示阀机构和记录头的组合的图。

图11为表示液体喷出装置的制造方法的一部分的工序图。

图12为表示液体喷出装置的维护方法的工序图。

具体实施方式

a.第一实施方式:

图1为表示第一实施方式中的液体喷出装置100的概要结构的说明图。液体喷出装置100被构成作为具备行式头17的喷墨打印机。液体喷出装置100具备构成行式头17的多个记录头10、多个流道30、和多个阀机构40。图1所示的x方向为,在水平方向上多个记录头10排列的方向。记录介质通过未图示的输送机构,从而在水平方向上向垂直于x方向的方向被输送。作为记录介质,除了纸之外,例如只需为塑料、薄膜、纤维、布帛、皮革、金属、玻璃、木材、陶瓷等的能够保持液体的材料即可。

在液体喷出装置100中,安装有多个收纳了液体的盒11。在各盒11中,收纳有种类不同的油墨。在本实施方式中,所谓油墨的种类是指颜色。在本实施方式中,安装有黄色、品红色、蓝绿色、黑色四种颜色的盒11。另外,油墨的颜色并不限于这些四种颜色,例如也可以为加上浅蓝绿色与浅品红色的六种颜色。也可以为加上红色、蓝色、绿色、白色、透明等特殊颜色的五种颜色以上的颜色。作为油墨的种类,其他例如还有所包括的颜色材料的种类(是染料还是颜料),是彩色还是无彩色等。

各盒11被安装在液体喷出装置100的筐体12内的预定的盒安装部13上。盒安装部13被设置在固定的位置上,而不是滑架上。也就是说,本实施方式中的液体喷出装置100为离架类型(off-carriagetype)的打印机。另外,盒安装部13也可以被配置在筐体12的外部。

各盒11与用于向记录头10供给油墨的流道30相连接。流道30是针对每个盒11而设置的。

在各流道30的盒11的下游侧处设置有泵14。泵14通过流道30而从盒11中抽吸油墨。泵14例如能够由隔膜泵构成。

在各流道30的与泵14相比靠下游侧处,设置有副罐15。在副罐15中,通过流道30而从泵14被供给有油墨,并进行暂时性地贮留。在各流道30的副罐15与泵14之间、或者在泵14与盒11之间,也可以具备单向阀,所述单向阀用于防止油墨向上游侧(盒11侧)逆流。

在各流道30的与副罐15相比靠下游侧处,设置有阀机构40。阀机构40具备阀体,所述阀体根据与阀机构40相比靠下游侧、即相对于阀机构40而言为记录头10侧的压力而进行开闭。当记录头10侧的压力在预定的压力以上时,阀机构40关闭内部的阀,以使油墨不向记录头10侧进行供给,而当记录头10侧的压力低于预定的压力时,阀机构40打开内部的阀,从而将从副罐15被供给的油墨向记录头10侧进行供给。也能够将阀机构40称为“自密封阀”或者“差压阀”。阀机构40也起到将记录头10内的负压状态和盒11侧的正压状态隔开的作用,以免加压力从泵14直接作用于负压状态的记录头10上。关于阀机构40的详细结构,将在后文中进行叙述。

在各流道30的与阀机构40相比靠下游侧处设置有记录头10。也就是说,阀机构40经由流道30而与记录头10相连接。在阀机构40和记录头10之间,也可以具备用于捕获异物的过滤器。记录头10具备朝向下方喷出油墨的喷嘴16。当从喷嘴16喷出油墨时,记录头10内的流道进一步成为负压,且该压力传递至上游侧的阀机构40,从而油墨从阀机构40被供给。在本实施方式中,记录头10具备黄色用的喷嘴16、品红色用的喷嘴16、蓝绿色用的喷嘴16和黑色用的喷嘴16。在这些各种颜色的喷嘴16中,从针对每种颜色而准备的阀机构40中被供给有各种颜色的油墨。本实施方式中的记录头10为压电方式的头,且每个喷嘴16具备用于使油墨喷射的压电致动器。另外,记录头10并不限于压电方式,例如也可以为热敏方式。

图2为表示阀机构40的概要结构的截面图。在图2中,示出了从记录头10抽吸油墨且内部的阀体44成为打开状态的状态。阀机构40具备与副罐15相连接的液体供给室41、和与记录头10相连接的压力室42。液体供给室41和压力室42被分隔壁53隔开。在液体供给室41中,通过供给口51而从副罐15被供给有油墨。油墨通过排出口52而从压力室42被排出至记录头10中。在分隔壁53上形成有连通孔43。液体供给室41的内部空间和压力室42的内部空间通过连通孔43而连通。

在液体供给室41中配置有大致圆盘状的阀体44。阀体44具有向压力室42侧突出的圆柱状的轴45。轴45穿过连通孔43内,且其顶端部位于压力室42内。轴45的顶端部能够经由受压板47而与划定了压力室42的一部分的薄膜部件46接触。

液体供给室41内的油墨穿过轴45与连通孔43的内表面之间而流入压力室42。阀体44在朝向压力室42侧的面上具备以轴45为中心呈环状的密封部件48。在分隔壁53的连通孔43的周围,在朝向压力室42侧的面上设置有阀座49。被设置于阀体44上的密封部件48在阀体44关闭的状态下,以环状与阀座49接触。通过密封部件48与阀座49接触,从而切断了油墨从液体供给室41向压力室42的流通。另外,阀座49也可以不为独立的部件,分隔壁53的朝向阀体44侧的面也可以作为阀座而发挥功能。

在阀体44的与压力室42侧相反的一侧的面和阀机构40的筐体之间,配置有弹簧部件50。弹簧部件50为用于使阀体44成为关闭状态的部件,并且朝向阀座49按压阀体44。另外,除了弹簧部件50之外,在阀机构40中,在受压板47与分隔壁53之间也可以配置有弹簧部件。此外,也可以采用如下方式,即,不配置弹簧部件50,而是例如以轴45朝向铅直下方的方式来配置阀机构40,从而通过阀体44的自重而使阀体44的密封部件48与阀座49接触,进而切断油墨的流通。

薄膜部件46具有可挠性。通过薄膜部件46在压力室42内的压力降低了的情况下发生挠曲,从而使阀体44移动并成为打开状态。具体而言,当压力室42内的压力成为低于大气压的负压时,薄膜部件46向减小压力室42的容积的方向(图的左侧)发生挠曲。于是,被设置于薄膜部件46上的受压板47按压轴45的顶端部,并使阀体44向远离阀座49的方向移动。因此,通过阀体44根据压力室42内的压力、即记录头10侧的压力而在内部进行移动,从而阀机构40能够在不通过其他动力进行驱动的条件下,对从副罐15向记录头10的油墨的流通进行控制。

在此,如果将液体供给室41内的油墨的压力设为psu,将阀体44从液体供给室41内的油墨向压力室42侧受到的力设为fsu,将阀体44从弹簧部件50向压力室42侧受到的力设为fsp,将薄膜部件46欲从挠曲了的状态复原的力(薄膜部件46的反力)设为ffm,将阀体44从液体供给室41内的油墨承受压力的受压面积设为ssu(=π*(密封直径d/2)2),将压力室42的受压面积设为sa,则阀体44成为打开状态的压力pa可通过以下的式(1)而求得。在下文中,将该压力pa称为工作压力pa。受压面积sa为,在受压板47和薄膜部件46的一部分上承受该工作压力pa的面积。通过记录头10从而从压力室42抽吸油墨,压力室42内的压力成为负压,当压力室42内的压力与该工作压力pa相比向负侧变大时,阀机构40成为打开状态,从而油墨从副罐15侧向记录头10侧流动。工作压力pa例如为-1.5kpa。

pa=-(fsp+ffm+fsu)/sa···(1)

(其中,fsu=psu*ssu)

图3为表示阀机构40的动作特性的概要的曲线图。阀机构40具有与电气电路中的二极管的正向特性同样的特性。具体而言,如图3所示的那样,当压力室42内的压力在负方向上超过了预定的压力时,从压力室42被供给的油墨的流量将因阀体44和阀座49的周向上的分离距离的偏差等而非线性地增加,当进一步超过某一压力时,阀体44和阀座49的分离距离变得足够,从而流量线性地增加。如此,压力室42内的压力与从压力室42流出的油墨的流量之间的关系被分为非线性区域和线性区域。在本实施方式中,通过上述式(1)而被规定的工作压力pa为,与线性区域中的特性直线和压力轴的交点相对应的压力pa。另外,在图3所示的特性中,使压力从零向负方向增加,并且也能够将在非线性区域中可对流量进行测定的(油墨开始流动的)压力pc(也称为保持压力pc)作为工作压力pa而进行处理。

阀机构40的工作压力pa表示内部的阀体44的打开容易度。具体而言,由于在阀机构40的工作压力pa的绝对值较大的情况下,如果不将压力室42内设为较大的负压,则阀体44不会成为打开状态,因此阀将变得难以打开。相反地,由于在工作压力pa的绝对值较小的情况下,即使不将压力室42内的压力设为那么大的负压,阀体44也会成为打开状态,因此阀变得易于打开。工作压力pa存在因制造误差等而在每个阀机构40中有所不同的情况。也就是说,各阀机构40的打开容易度存在针对每个个体而有所不同的情况。

图4为表示阀机构40的打开容易度的变动的主要原因的说明图。作为决定阀机构40的打开容易度的主要原因,换言之,作为与阀机构40的打开容易度相关的特性,例如,如图4所示那样,存在(i)弹簧部件50按压阀体44的力fsp、(ii)薄膜部件46的反力ffm、(iii)轴45的长度l、(iv)密封部件48的密封直径d等。如果因弹簧常数的不同等而使弹簧部件50按压阀体44的力fsp较大,则如上述式(1)所示,工作压力pa将向负侧变大,从而变得不易打开。此外,如果因薄膜部件46的厚度的不同等而使薄膜部件46的反力ffm较大,则如上述式(1)所示,工作压力将向负侧变大,从而变得不易打开。此外,由于如果轴45的长度l较短,则受压板47不易与轴45接触,因此工作压力pa向负侧变大,从而变得不易打开。此外,由于当密封部件48的密封直径d较大时,阀体44从液体供给室41侧承受的力fsu变大,因此如上述式(1)所示,工作压力pa将向负侧变大,从而变得不易打开。除此之外,例如,当受压面积sa较小时,如上述式(1)所示,工作压力pa向负侧变大,变得难以打开。由于这些主要原因,因此在阀机构40的打开容易度针对每个个体而有所不同的情况下,这将成为向记录头10的油墨供给量的偏差,并且有时在印刷图像中会表现为浓度不均匀。另外,除了上述的主要原因以外,例如,在因从阀机构40到副罐15为止的水头压力的差异等,从而向液体供给室41的油墨的供给压力较大的情况下,工作压力pa也将向负侧变大,从而使阀变得不易打开。

图5为表示阀机构40以及记录头10的等效电路的说明图。如前文所述那样,阀机构40在电气电路上能够被视为二极管。此外,从阀机构40的排出口52到记录头10的喷嘴16的顶端为止的流道能够被视为电阻器。因此,阀机构40和记录头10能够作为二极管在正向上与电阻器串联连接的电路来表现。在此,如果将阀机构40的工作压力设为pa,将由记录头10内的流道阻力造成的压力损失设为pl(=流道阻力*流量),将从记录头10的喷嘴顶端到阀机构40为止的水头压力设为ph,则被施加于存在于喷嘴16的顶端的油墨上的压力pn可通过下面的式(2)来表示。以后,将压力pn称为喷嘴部油墨压力pn。另外,式(2)中的工作压力pa为与大气之间的差压,且喷嘴部油墨压力pn也为与大气压之间的差压。

pn=pa+ph-pl···(2)

由于在喷嘴部油墨压力pn偏出预定的压力范围的情况下,油墨会从喷嘴16泄漏或者被拉进记录头10内,因此有可能无法以液滴的形式喷出油墨。具体而言,当喷嘴部油墨压力pn与预定的负压(例如,-4.5kpa)相比向负侧变大时,喷嘴顶端的油墨会被拉进记录头10内,从而有可能发生印字遗漏的情况。此外,当喷嘴部油墨压力pn变得大于预定的正压(例如,1.0kpa)时,喷嘴16内的油墨的弯液面被破坏,从而油墨有可能会从喷嘴顶端垂下。因此,以使喷嘴部油墨压力pn收敛于预定的压力范围内的方式,对上述的阀机构40的工作压力pa、压力损失pl、水头压力ph进行调节。但是,即使对这些值进行调节而使喷嘴部油墨压力pn收敛于预定的压力范围内,被喷出的油墨的重量也会根据该压力而发生变动。例如,如果喷嘴部油墨压力pn较小,则被喷出的油墨的量变少,从而在记录介质上形成较小的点。另一方面,如果喷嘴部油墨压力pn较大,则被喷出的油墨的量变多,从而在记录介质上形成较大的点。因此,每个喷嘴16(每个记录头10)的喷嘴部油墨压力pn的差异有时在印刷图像上会表现为浓度不均匀。

图6为表示油墨的粘度的温度依赖特性的曲线图。在图6中,示出了关于三种类型的油墨的特性。如图6所示那样,一般而言,温度越高,油墨的粘度越低。在此,一般可知,油墨的粘度越大,图5所示的压力损失越大。因此,在记录头10内流动的油墨的温度受到压电致动器的发热等的影响的情况下,与之相对应地,上述式(2)中的压力损失pl会发生变动。因此,喷嘴部油墨压力pn根据记录头10的环境温度而发生变动,从而伴随于此有时会产生浓度不均匀。

图7为概念性地表示与记录头10的位置相应的环境温度的曲线图。图7所示的曲线图的横轴表示行式头17中的记录头10的位置,纵轴表示与记录头10的位置相应的环境温度。在使用了液体喷出装置100的情况下,例如,各记录头10所具备的压电致动器的发热被闷在筐体12内的中央部分中,并且越是被配置于筐体12的中央部分处的记录头10,则温度越高。由于在这种情况下,中央部分的记录头10与被配置于外侧的记录头10相比,在内部流动的油墨的粘度降低从而压力损失pl变小,因此根据上述式(2),喷嘴部油墨压力pn向正压侧变大。因此,越是被配置于中央部分处的液体喷出装置100,则油墨越易于被喷出,从而存在产生浓度不均匀的可能性。尤其是,在行式头17中,由于被同时驱动的致动器的数量较多,因此发热量也变大,并且易于产生温度分布。另外,除此之外,例如还存在如下情况,即,越是存在于被安装有处理器的电路基板或电源电路的附近的记录头10,则记录头10的温度越高。

图8为表示两个记录头10的图。在图8中,将上述的多个记录头10中的、设置于不同的位置上的两个记录头10作为第一记录头10a以及第二记录头10b而进行图示。第一记录头10a具备朝向下方喷出油墨的第一喷嘴16a,第二记录头10b具备朝向下方喷出油墨的第二喷嘴16b。第一记录头10a以及第二记录头10b分别在内部具备暂时性地贮留从阀机构40被供给的油墨的贮留室60、和用于向油墨施加压力的加压室61。在本实施方式中,所谓喷嘴16(第一喷嘴16a以及第二喷嘴16b),是指从加压室61到设置于记录头10的下表面上的开口部为止的流道。

在图8中,将向第一记录头10a供给油墨的流道30作为第一流道30a而进行图示,并将向第二记录头10b供给油墨的流道30作为第二流道30b而进行图示。而且,将设置于第一流道30a上的阀机构40作为第一阀机构40a而进行图示,并将设置于第二流道30b上的阀机构40作为第二阀机构40b而进行图示。此外,将第一阀机构40a中所具备的、根据第一记录头10a侧的压力进行开闭的阀体44作为第一阀体44a而进行图示,并将第二阀机构40b中所具备的、根据第二记录头10b侧的压力进行开闭的阀体44作为第二阀体44b而进行图示。另外,为了简化说明,在图8中,示出了在各记录头10中仅具备一个喷嘴16的示例,并且以从各喷嘴16a、16b喷出相同种类(例如黑色)的油墨的方式进行说明。

图8所示的第一阀体44a和第二阀体44b关于打开容易度具有不同的特性。此外,第一记录头10a和第二记录头10b的喷嘴部油墨压力pn因上述式(2)中的水头压力ph的不同而有所不同。在本实施方式中,以如下方式来组合各记录头10和各阀机构40,即,在停止从第一记录头10a以及第二记录头10b喷出油墨的状态下,使从第一喷嘴16a的开口部到油墨的界面为止的高度h1与从第二喷嘴16b的开口部到油墨的界面为止的高度h2之差(绝对值)小于经由第一流道30a而将第二阀机构40b连接于第一记录头10a并且经由第二流道30b而将第一阀机构40a连接于第二记录头10b时之差(绝对值)。

图9为表示更换了图8所示的记录头10和阀机构40的组合的状况的图。虽然在图8所示的记录头10和阀机构40的组合中,油墨的界面的高度h1、h2之差基本为0(|h2-h1|=0),但是如图9所示那样,在使记录头10和阀机构40的组合相反的情况下,在本实施方式中,油墨的界面的高度h1、h2之差变大(|h2-h1|>0)。也就是说,在本实施方式中,以到油墨的界面为止的高度之差在各记录头10中变小的方式来决定各记录头10和各阀机构40的组合。如此,在本实施方式中,将对各记录头10和各阀机构40进行优选组合称为“最优化”。由于如果以到油墨的界面为止的高度之差在各记录头10中变小的方式来对各记录头10和各阀机构40进行组合,则在油墨喷出时,能够抑制在所喷出的油墨中产生重量差的情况,因此能够抑制因阀机构40的打开容易度的偏差和记录头10的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。

在本实施方式中,不仅在使油墨的喷出停止的状态下,即使在从记录头10a、10b喷出油墨的状态下,也就是说,即使在记录头10a、10b内产生了压力损失pl的状态下,也能够抑制因图7所示的环境温度的不同等而在记录头10a和记录头10b中使喷出特性(例如,形成在记录介质上的点的直径)之差变大的情况。因此,在本实施方式中,以如下方式来组合各记录头10和各阀机构40,即,使在经由第一流道30a而将第一阀机构40a连接于第一记录头10a并且经由第二流道30b而将第二阀机构40b连接于第二记录头10b时的来自第一喷嘴16a的油墨的喷出特性与来自第二喷嘴16b的油墨的喷出特性之差小于在经由第一流道30a而将第二阀机构40b连接于第一记录头10a并且经由第二流道30b而将第一阀机构40a连接于第二记录头10b时的来自第一喷嘴16a的油墨的喷出特性与来自第二喷嘴16b的油墨的喷出特性之差。如上所述,本实施方式中的油墨的喷出特性是指点的直径。在此,点的直径能够设为通过从相同的喷嘴的喷出而形成的预定数量(例如,10个)的点的直径的平均值。在该情况下,例如,在各喷嘴16a、16b与记录介质之间的距离相同的状态下,在阀机构40和记录头10的不同组合中,对由第一喷嘴16a形成的点的直径的平均值和由第二喷嘴16b形成的点的直径的平均值之差进行比较,并以这些直径的平均值之差变小的方式通过组合各记录头10和各阀机构40从而实现最优化。

图10为表示打开容易度不同的阀机构40和特性不同的记录头10的组合的图。在本实施方式中,通过将易于打开的阀机构40与符合以下的特性(c1)~(c8)中的至少一个的记录头10组合连接,从而实施最优化。也就是说,通过将易于打开的阀机构40与符合以下的特性(c1)~(c8)中的至少一个的记录头10组合连接,从而抑制了在记录头10之间从喷嘴开口部到油墨界面为止的高度之差变大的情况,而且,抑制了被形成在记录介质上的点的直径之差变大的情况。

(c1)水头压力ph较小的记录头;

(c2)压力损失pl较大的记录头;

(c3)油墨的粘度较大的记录头;

(c4)液体的温度(环境温度)较低的记录头;

(c5)内部的流道的长度较长的记录头;

(c6)内部的流道的流道截面面积较小的记录头;

(c7)内部的流道的表面的表面粗糙度较大的(粗糙的)记录头;

(c8)喷出流量较多的记录头。

根据上述式(2),在满足特性(c1)以及特性(c2)的条件的记录头10中,喷嘴部油墨压力pn变小。因此,优选与以较小的负压进行工作的易于打开的阀机构40组合。此外,由于与特性(c2)同样地,在满足特性(c3)~特性(c8)的条件的记录头10中,压力损失pl变大,因此根据上述式(2),喷嘴部油墨压力pn变小。因此,优选与以较小的负压进行工作的易于打开的阀机构40组合。此外,由于满足特性(c8)的记录头10被用于油墨占空比较高的部分的印刷,因此优选组合易于打开的阀。在一般印刷的情况下,与设置于端部的记录头10相比被设置于中央部处的记录头10喷出流量较多。

另一方面,在本实施方式中,通过将不易打开的阀与符合以下的特性(c9)~(c16)中的至少一个的记录头10组合连接,从而实施最优化。也就是说,通过将不易打开的阀机构40与符合以下的特性(c9)~(c16)中的至少一个的记录头10组合连接,从而抑制了在记录头10之间从喷嘴开口部到油墨界面为止的高度之差变大的情况,而且,抑制了被形成在记录介质上的点的直径之差变大的情况。

(c9)水头压力ph较大的记录头;

(c10)压力损失pl较小的记录头;

(c11)被供给的油墨的粘度较小的记录头;

(c12)液体的温度(环境温度)较高的记录头;

(c13)内部的流道的长度较短的记录头;

(c14)内部的流道的流道截面面积较大的记录头;

(c15)内部的流道的表面的表面粗糙度较小的(平滑的)记录头;

(c16)喷出流量较少的记录头。

根据上述式(2),在满足特性(c9)以及特性(c10)的条件的记录头10中,喷嘴部油墨压力pn变大。因此,优选与以较大的负压进行工作的不易打开的阀机构40组合。此外,由于与特性(c10)同样地,在满足特性(c11)~特性(c16)的条件的记录头10中,压力损失pl变小,因此根据上述式(2),喷嘴部油墨压力pn变大。因此,优选与以较大的负压进行工作的不易打开的阀机构40组合。另外,由于在满足特性(c16)的情况下,该记录头10的利用率变低,因此即使组合不易打开的阀机构40,对于画质的影响也较少。

图11为表示液体喷出装置100的制造方法的一部分的工序图。首先,准备用于组装液体喷出装置100的零件(步骤s100)。主要的零件为,具有喷出油墨的喷嘴16的多个记录头10、用于向多个记录头10的每一个供给油墨的多个流道30、和具备根据下游侧的压力而进行开闭的阀体44的多个阀机构40。

接下来,针对多个阀机构40,而分别特别指定与阀的打开容易度相关的特性(步骤s110)。具体而言,例如,通过分别检查多个阀机构40的特性并记录于存储装置中,从而特别指定各个阀机构40的特性。在本实施方式中,针对在步骤s100中准备的各个阀机构40,通过利用试验而求出相对于负压力的喷出流量的变化,从而导出图3所示的动作特性,并通过根据该动作特性来求出工作压力pa,从而针对多个阀机构40而分别特别指定与阀的打开容易度相关的特性。对于与阀的打开容易度相关的特性,既可以特别指定工作压力pa其本身的值,也可以将工作压力pa分级为多个部分并特别指定。

在特别指定了与阀的打开容易度相关的特性之后,根据特别指定的阀机构40的特性和记录头10的各自的特性,从而从多个记录头10之中,决定成为各个阀机构40的连接对象的记录头10(步骤s120)。如果各记录头10的特性为已知,则根据图10所示的关系来决定阀机构40和记录头10的组合。例如,对于易于打开的阀机构40而言,以与行式头17中的、环境温度较低的记录头10相连接的方式来作决定。如果记录头10的特性并非已知,则将在步骤s120之前通过检查而先求出记录头10的特性。

最后,根据步骤s120中的决定,经由多个流道30而将多个阀机构40与多个记录头10相连接(步骤s130)。经过以上所说明的一系列的工序,从而制造出了液体喷出装置100。

另外,在本实施方式中,在步骤s110中,通过对各个阀机构40实施检查从而特别指定与阀的打开容易度相关的特性。相对于此,例如,也可以在步骤s100中,以与阀的打开容易度相关的特性不同的方式而制造多个阀机构40。在该情况下,例如,通过针对制造出的各阀机构40而预先将其特性建立对应关系并记录下来,从而能够在步骤s110中,在不实施对于各个阀机构40的检查的条件下,针对多个阀机构40而分别特别指定与阀的打开容易度相关的特性。

图12为表示液体喷出装置100的维护方法的工序图。该维护方法在制造后的液体喷出装置100的保养与修理时被实施。首先,对与被安装于液体喷出装置100中的多个阀机构40的打开容易度相关的特性进行特别指定(步骤s200)。特性的特别指定方法与上述的制造方法中的特别指定方法(图11、步骤s110)相同。但是,也可以例如在液体喷出装置100的制造时,将各阀机构40的特性记录于液体喷出装置100所具备的存储器中,并通过读取该记录,从而对特性进行特别指定。此外,在制造时被特别指定的各个阀机构40的特性也可以通过标签或刻印等,从而以可目视确认的方式显示在各个阀机构40上,并通过参照该内容,从而对特性进行特别指定。

接下来,根据在步骤s200中被特别指定的各个阀机构40的特性,来改变相连接的各个记录头10的特性(步骤s210)。在此,例如,通过利用垫片等来改变各个阀机构40向记录头10的安装高度,从而能够改变上述式(2)中的水头压力ph。因此,以如下方式,通过对阀机构40的安装高度进行调节,从而能够改变各个记录头10的特性,所述方式为,如果为易于打开的阀机构40,则根据图10所示的关系,使记录头10的水头压力ph变小,此外,如果为不易打开的阀机构40,则使记录头10的水头压力ph变大。为了对各个阀机构40的安装高度进行调节,液体喷出装置100也可以具备用于使各个阀机构40升降的升降装置。此外,也可以在上述步骤s210中,通过将阀机构40或记录头10从液体喷出装置100上拆下来并以成为更好的组合的方式重新连接,从而改变连接对象的记录头10的特性。例如,根据图10,通过如下方式,即,如果为易于打开的阀机构40,则与温度更低的记录头10连接,如果为不易打开的阀机构40,则与温度更高的记录头10连接,从而能够对阀机构40和记录头10的组合进行最优化。

在以上所说明的本实施方式的液体喷出装置100中,如图8以及图9所示那样,以使从第一喷嘴16a的开口部到油墨的界面为止的高度与从第二喷嘴16b的开口部到油墨的界面为止的高度之差变小的方式,使各个阀机构40与各个记录头10相连接。此外,以使通过从第一喷嘴16a的油墨的喷出而形成的点的直径与通过从第二喷嘴16b的油墨的喷出而形成的点的直径之差变小的方式,使各个阀机构40与各个记录头10相连接。通过以此方式使各个阀机构40与各个记录头10相连接,从而能够抑制因阀机构40的打开容易度的偏差或记录头10的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。因此,能够提高液体喷出装置100的相对于记录介质的记录品质。而且,由于在本实施方式中,不仅分别抑制了阀机构40的打开容易度的偏差和记录头10的特性的偏差,而且还以使这些偏差互相抵消的方式对阀机构40和记录头10的组合进行最优化,因此能够低成本地提高记录品质。

此外,根据本实施方式,通过在喷出相同种类(例如,相同颜色)的油墨的记录头10之间对所组合的阀机构40进行最优化,从而能够抑制由相同种类的油墨实施记录的图像的浓度不均匀。此外,如果在喷出不同种类的油墨的记录头10之间对所组合的阀机构40进行最优化,则能够抑制在不同种类的油墨之间在画质上产生差异的情况。

此外,根据本实施方式,如使用图4所说明的那样,能够抑制分别因阀机构40所具备的弹簧部件50的弹簧力的差异、对压力室42进行划分的薄膜部件46的反力的差异、设置于阀机构40中的轴45的长度的差异、阀机构40所具备的密封部件48的密封直径的差异这类阀机构40的特性的差异所引起的浓度不均匀。此外,根据本实施方式,如使用图10所说明的那样,能够抑制因从喷嘴16的开口部到阀机构40为止的水头压力的差异、记录头10内的流道的压力损失的差异、记录头10的喷出流量的差异这类记录头10的特性的差异所引起的浓度不均匀。

b.其他的实施方式:

(b1)在上述实施方式中,对以使所形成的点的直径之差变小的方式对各个阀机构40和各个记录头10的组合进行最优化的情况进行了说明。但是,除此之外,也可以以使例如所喷出的液滴的重量、所喷出的液滴的速度、形成在记录介质上的线的宽度、形成在记录介质上的点的位置这类喷出特性之差变小的方式来实施最优化。如果喷嘴部油墨压力pn不同,则所喷出的液体的重量会发生变化,伴随于此,形成在记录介质上的点的直径或线的宽度也会发生变化。此外,如果喷嘴部油墨压力pn不同,则液滴的速度(从喷嘴向记录介质的移动速度)会发生变化,由此,形成在记录介质上的点的位置通过记录头10与记录介质之间的相对移动而发生变化。因此,即使通过以使这些喷出特性之差变小的方式对阀机构40和记录头10的组合进行最优化,也能够抑制因阀机构40的打开容易度的偏差和记录头10的特性的偏差而使浓度不均匀的程度扩大的情况。此外,由于上述的喷出特性能够从记录介质上的印刷结果中很容易地测定或者推断出来,因此能够很容易地确认在最优化的过程中浓度不均匀的程度是否扩大了。

(b2)在图1所示的液体喷出装置100中,也可以省略泵14或副罐15。例如,能够通过以盒11与阀机构40之间的水头差足够的方式来配置他们,从而省略泵14或副罐15。

(b3)在上述实施方式中,通过将阀机构40和记录头10设为最佳组合,从而使记录品质得到提高。相对于此,例如,也能够将本发明同样地应用于工作压力发生偏差的单向阀与记录头10的组合中。单向阀例如被设置于盒11和泵14之间、泵14和副罐15之间、副罐15和阀机构40之间。

(b4)在上述实施方式中,例如,在盒11内收纳有具有可挠性的容器,且在该包装内填充有油墨的情况下,也可以具备用于对该包装进行加压从而按压出油墨的泵,以代替图1所示的泵14。

(b5)本发明并不限定于喷出油墨的液体喷出装置,也可以应用于喷出油墨以外的其他液体的任意的液体喷出装置。例如,本发明能够应用于以下这样的各种液体喷出装置中。

(1)传真装置等的图像记录装置。

(2)在液晶显示器等的图像显示装置用的滤色器的制造中所使用的颜色材料喷出装置。

(3)在有机el(electroluminescence:电致发光)显示器或面发光显示器(fieldemissiondisplay、fed)等的电极形成中所使用的电极材料喷出装置。

(4)喷出包含在生物芯片制造中所使用的生体有机物在内的液体的液体喷出装置。

(5)作为精密移液管的样本喷出装置。

(6)润滑油的喷出装置。

(7)树脂液的喷出装置。

(8)向钟表或照相机等的精密仪器精确地喷出润滑油的液体喷出装置。

(9)为了形成在光通信元件等中使用的微小半球透镜(光学透镜)等,而在基板上喷出紫外线固化树脂液等的透明树脂液的液体喷出装置。

(10)为了对基板等进行蚀刻而喷出酸性或碱性的蚀刻液的液体喷出装置。

(11)具备喷出其他任意的微量的液滴的液体喷出头的液体喷出装置。

另外,“液滴”是指,从液体喷出装置中喷出的液体的状态,也包括粒状、泪状、从丝状拖出尾状物的液体的状态。此外,这里所说的“液体”只需为液体喷出装置能够消耗的材料即可。例如,液体”只需为物质处于液相时的状态的材料即可,也包括粘性较高或较低的液体状态的材料、以及溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)这样的液体状态的材料。此外,液体不仅包括作为物质的一种状态的液体,在溶剂中溶解、分散或混合有由颜料或金属粒子等的固体物组成的功能材料的粒子的液体等也被包括在“液体”中。作为液体的代表性的示例,可列举出油墨或液晶等。在此,油墨是指,包括一般性的水性油墨、油性油墨以及胶状油墨、热熔性油墨等的各种液体组成物在内的物质。

本发明并不限定于上述的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够通过各种各样的结构来实现。例如,为了解决上述的课题的一部分或全部,或者,为了实现上述的效果的一部分或全部,能够对与发明的摘要栏所记载的各个方式中的技术特征相对应的实施方式的技术特征进行适当替换或组合。此外,如果其技术特征在本说明书中未被作为必须的技术特征进行说明,则可以适当删除。

符号说明

10…记录头;10a…第一记录头;10b…第二记录头;11…盒;12…筐体;13…盒安装部;14…泵;15…副罐;16…喷嘴;16a…第一喷嘴;16b…第二喷嘴;17…行式头;30…流道;30a…第一流道;30b…第二流道;40…阀机构;40a…第一阀机构;40b…第二阀机构;41…液体供给室;42…压力室;43…连通孔;44…阀体;44a…第一阀体;44b…第二阀体;45…轴;46…薄膜部件;47…受压板;48…密封部件;49…阀座;50…弹簧部件;51…供给口;52…排出口;53…分隔壁;60…贮留室;61…加压室;100…液体喷出装置。

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