液体排放设备、液体排放方法和电池构件的液体排放设备与流程

文档序号:31185656发布日期:2022-08-19 21:37阅读:65来源:国知局
液体排放设备、液体排放方法和电池构件的液体排放设备与流程

1.本文的公开大体上涉及液体排放设备、液体排放方法和用于电池构件的液体排放设备。


背景技术:

2.常规地,已知一种液体排放设备,其将液体排放并施加到在预定输送方向上输送的目标排放介质以形成被排放区域。
3.另外,例如,专利文献1公开了向记录头施加具有用于测试的波形的驱动信号,其中电压、频率和波形中的至少一个不同于具有当在记录介质上绘制和记录期望图像时施加到记录头的用于记录的波形的驱动信号,以便以使得大于施加具有用于记录的波形的驱动信号的排放力来执行排放,以形成测试图案,以便减少维护等所消耗的液体的量。


技术实现要素:

4.本发明要解决的问题
5.但是,专利文献1的问题是,当在记录介质上形成图像的期间切换驱动信号时,由液体排放设备形成的被排放区域的质量降级。
6.本发明旨在提供一种抑制由液体排放设备形成的排放区域的质量降级的液体排放设备,以及一种排放液体的方法。
7.解决问题的手段
8.根据本公开的一个方面,一种用于将液体排放并施加到在预定输送方向上输送的目标排放介质以形成被排放区域的液体排放设备,包括:多个液体排放单元,被配置为基于驱动波形排放液体;输出单元,被配置为将驱动波形输出到多个液体排放单元中的每一个;获取单元,被配置为获取表示液体的特征的信息;以及切换单元,被配置为基于特征切换驱动波形,多个液体排放单元包括第一液体排放单元和在输送方向上部署在与第一液体排放单元分离的位置处的第二液体排放单元,并且当特征满足预定条件时,在目标排放介质上由第一液体排放单元施加液体的位置和由第二液体排放单元施加液体的位置在输送方向上彼此分离。
9.本发明的效果
10.根据本发明,可以抑制所形成的被排放区域的质量降级。
附图说明
11.图1是图示本发明的实施例的膜形成设备的示例的图;
12.图2是图示根据实施例的墨水排放单元的示例的图;
13.图3是图示根据实施例的控制单元的功能配置的示例的框图;
14.图4是图示由根据实施例的控制单元执行的处理的示例的流程图;
15.图5是图示墨水的温度相对于膜形成时间的变化的示例的图;
16.图6是描绘驱动波形的示例的图,图6(a)图示切换前的驱动波形,而图6(b)是图示切换之后的驱动波形的图;以及
17.图7是描绘针对比较示例(图7(a))和本技术的实施例(图7(b))的由于切换驱动波形而引起的墨水施加状态的改变的示例的图。
具体实施方式
18.下面,将参考附图描述用于执行本发明的实施例。在每个图中,相同的组件由相同的附图标记表示,并且相应地省略重复的描述。
19.以下实施例是用于实施本发明的技术概念的液体排放设备的示例,并且本发明不限于以下实施例。除非另有说明,否则下文描述的组件的维度、材料、形状、其相对布置等并非旨在将本发明的范围限制到实施例,而是旨在是示例性的。此外,为了清楚起见,图中所示的构件的尺寸和位置关系可以被夸大。
20.根据实施例的液体排放设备通过将液体排放到在预定输送方向上输送的目标排放介质上来施加液体以形成被排放区域。
21.目标排放介质包括例如在电力存储设备(诸如蓄电池)、发电设备(诸如燃料电池)和光伏设备中使用的电极基板(集电体)。目标排放介质还包括电极,其中电极材料层(诸如活性材料)在电极基板上形成。液体排放设备将其中分散有各种材料(诸如粉末状的活性材料或催化剂组合物)的液体施加到目标排放介质、固定并干燥液体,从而形成电极的被排放区域等,其中在目标排放介质上具有包含各种材料的膜。
22.在这种液体排放设备中,当长时间连续排放液体时,液体的特征可以随着所排放液体的温度的改变而改变。液体的特征是指液体的特性或状况。液体的特性包括液体的物理特性,诸如液体的粘度或表面张力。
23.用于驱动在液体排放设备中提供的液体排放单元的驱动波形常常根据液体的特征进行调整,使得液体被适当地排放,而没有任何排放异常,诸如不排放或排放弯曲。但是,如果液体的特征由于长时间连续排放而改变,那么驱动波形可能与特征不匹配并且液体可能无法正常排放。
24.在这种情况下,优选地将针对液体的不同特征调整的多个驱动波形数据预先存储在存储单元等中,以便可以根据液体的特征的改变来切换驱动波形,以使用存储的驱动波形数据。
25.但是,当在形成被排放区域的同时切换驱动波形时,由于排放特征的瞬时改变而生成异常区域,并且要形成的被排放区域的质量会劣化。异常区域包括带状区域,其中具有与周围区域不同的所排放液体的量的区域以带状延伸。
26.例如,当液体排放设备包括部署在输送方向上的多个液体排放单元并且使多个液体排放单元排放液体的驱动波形被切换时,异常区域变得更加突出,因为在排放特征瞬间改变的状态下排放的液体会在输送方向上沿着目标排放介质集中在特定区域中。因此,所形成的被排放区域的质量下降。
27.在本技术的实施例中,液体排放设备包括能够基于驱动波形排放液体的多个液体排放单元、能够向多个液体排放单元中的每一个输出驱动波形的输出单元、用于获取指示液体的特征的信息的获取单元,以及用于基于液体的特征切换驱动波形的切换单元。
28.多个液体排放单元包括第一液体排放单元和第二液体排放单元,第二液体排放单元在输送方向上部署在与第一液体排放单元分离的位置处,并且当液体的特征满足预定条件时,在目标排放介质上由第一液体排放单元施加液体的位置和由第二液体排放单元施加液体的位置在输送方向上彼此分离。
29.例如,当液体的特征满足预定条件时,上述切换单元切换输出到第一液体排放单元的驱动波形和输出到第二液体排放单元的驱动波形。液体的特征是例如液体的温度,并且当液体的温度改变了预定阈值或更多时,预定条件被满足。
30.术语“分离”意味着液体的中心被分隔开,并且在本技术的实施例中,尤其意味着中心不相邻。但是,如果液体的中心分离,那么一部分液体不需要彼此分隔开。
31.如上所述,在切换驱动波形时在第一液体排放单元和第二液体排放单元的排放特征瞬态改变的状态下排放的液体在输送方向上分离地分散。因此,由于所形成的异常区域变得不明显,因此可以抑制被排放区域的质量降级。
32.在下文中,将参考膜形成设备作为示例来描述实施例,该膜形成设备将墨水排放到非渗透性目标涂层材料上以在目标涂层材料上形成膜。在此,目标涂层材料是目标排放介质的示例,墨水是液体的示例,膜是被排放区域的示例,并且膜形成设备是液体排放设备的示例。
33.[实施例]
[0034]
《膜形成设备100的整体结构例》
[0035]
首先,将参考图1描述膜形成设备100的整体配置。图1是图示膜形成设备100的整体配置的示例的图。图1图示了从与目标涂层材料2的输送方向20基本垂直的方向查看的膜形成设备100的内部。
[0036]
如图1中所示,膜形成设备100包括退绕(unwinding)单元1、施加单元3、固化单元4、干燥单元5、卷绕单元6和控制单元7。施加单元3包括墨水排放单元30a、30b、30c和30d。
[0037]
膜形成设备100在通过退绕单元1和卷绕单元6在输送方向20上输送目标涂层材料2的同时,将从施加单元3中包括的墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个墨水排放单元排放的墨水施加到目标涂层材料2上。膜形成设备100通过由固化单元4用紫外线照射施加在目标涂层材料2上的墨水并由干燥单元5吹送热空气以使墨水干燥来使墨水固化,从而在目标涂层材料2上形成连续均匀的膜。
[0038]
退绕单元1使在卷绕有目标涂层材料2的状态下可旋转的退绕辊11旋转,以便将卷绕在该辊上的目标涂层材料2退绕,从而将目标涂层材料2从退绕单元1输送到施加单元3。卷绕单元6将目标涂层材料2卷绕在旋转的卷绕辊61上,并由此将目标涂层材料2从干燥单元5输送到卷绕单元6。
[0039]
除了退绕单元1和卷绕单元6之外,未指派附图标记的输送辊等也用作输送目标涂层材料2的输送部件。输送辊、退绕单元1和卷绕部件形成目标涂层材料2的输送部件。
[0040]
目标涂层材料2在输送方向20上是连续的。膜形成设备100沿着退绕单元1和卷绕单元6之间的输送路径输送目标涂层材料2。目标涂层材料2在输送方向20上的长度至少大于退绕单元1和卷绕单元6之间的输送路径的长度。膜形成设备100能够连续地对在输送方向20上连续的目标涂层材料2执行成膜。
[0041]
墨水由实现膜的功能的液体组成。墨水可以具有粘度或表面张力,使得墨水排放
单元可以排放墨水。墨水排放单元没有特别限制。但是,墨水排放单元的粘度优选地在常温常压下或者通过加热或冷却为30mpa
·
s或更小。
[0042]
更具体而言,液体的示例包括溶液、悬浮液、乳液等,该溶液包含:水;溶剂(诸如有机溶剂);染料;颜料;电极材料(诸如活性物质);可聚合化合物;树脂;功能赋予材料(诸如表面活性剂);生物相容性材料(诸如dna、氨基酸、蛋白质或钙);可食用材料(诸如天然颜料);等等。例如,上述材料可以用在诸如印刷墨水;表面处理液体;以及用于形成各种设备(诸如电子元件或发光元件的组件,或电子电路抗蚀剂图案)的液体之类的应用中。
[0043]
施加单元3将由墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个排放的墨水施加到目标涂层材料2上。施加单元3在输送方向20上沿着目标涂层材料2设有墨水排放单元30a、30b、30c和30d。但是,本发明不限于上述配置,并且施加单元3可以在输送方向20上设有两个或更多个墨水排放单元。
[0044]
由于墨水排放单元30a、30b、30c和30d具有相同的配置,因此在没有特别区分的情况下,将墨水排放单元30a、30b、30c和30d统称为墨水排放单元30。在本实施例中,墨水排放单元30a、30b、30c和30d排放相同类型的墨水。
[0045]
墨水排放单元30具有多个喷嘴阵列,在喷嘴阵列中排列有多个喷嘴。在膜形成设备100中,墨水排放单元30部署成使得从喷嘴排放的墨水的排放方向指向目标涂层材料2。墨水排放单元30a、30b、30c和30d是能够基于驱动波形排放墨水的多个液体排放单元的示例。
[0046]
目标涂层材料2可以是非渗透性基板,诸如金属板,其上部署有以颗粒为主要组成部分的层。部署在非渗透性基材上的以颗粒为主要组成部分的层是例如石墨层。
[0047]
合适的非渗透性基板包括例如金属(诸如铝、铜、不锈钢、镍或铂)的片材;或树脂膜,诸如聚丙烯膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜或尼龙膜。
[0048]
固化单元4包括光源40a和40b。当不区分光源40a与40b时,将它们统称为光源40。光源40具有通过用紫外光照射施加到目标涂层材料2上的墨水使墨水层固化以形成树脂层的功能。
[0049]
光源40包括例如汞灯(诸如低、中、高压汞灯)、钨丝灯、弧光灯、准分子灯、准分子激光器、半导体激光器、高功率uv-led、yag激光器、组合激光器和非线性光学晶体的激光系统、高频感应紫外线发生设备、电子束照射设备(诸如电子束(eb)固化设备),或x射线辐射设备。特别地,为了简化系统,优选地使用高频感应紫外线发生设备、高或低压汞灯或半导体激光器。而且,光源40可以设有聚光镜或扫描光学系统。
[0050]
干燥单元5包括加热器50a、50b和50c。当不区分加热器50a、50b与50c时,将它们统称为加热器50。加热器50用作固化或干燥部件或加热部件或加热机构,其加热形成在目标涂层材料2上的墨水以干燥墨水中的残留溶剂以促进墨水的固化或干燥。
[0051]
加热器50包括例如红外线灯、结合有加热元件的辊(热辊)、吹热风或热空气的鼓风机,或引入使用蒸汽的锅炉式热空气的炉子等。
[0052]
控制单元7是控制膜形成设备100的整体的控制设备。部署控制单元7的位置没有特别限制,并且可以相应地确定。
[0053]
《墨水排放单元30的配置的示例》
[0054]
接下来,图2是图示墨水排放单元30的配置的示例的图。图2图示了从墨水排放方
向侧查看的墨水排放单元30a、30b、30c和30d。目标涂层材料2在面向墨水排放单元30a、30b、30c和30d的状态下在输送方向20上被输送。
[0055]
墨水排放单元30是线型墨水排放单元。“线型墨水排放单元”意味着用于排放墨水的喷嘴在目标涂层材料2的宽度方向(垂直于输送方向20的方向)上布置在目标涂层材料2的整个宽度上。
[0056]
如图2中所示,墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个具有部署在与输送方向20基本垂直的方向上的四个喷墨头9。喷墨头9是液体排放头的示例。四个喷墨头统称为喷墨头9。喷墨头9具有在与输送方向20基本垂直的方向上布置的多个喷嘴10,并且从多个喷嘴10的每一个排放墨水。
[0057]
具有多个喷嘴10的四个喷墨头9部署在与输送方向20基本垂直的方向上,从而可以在宽度方向上在目标涂层材料2的整个宽度上排放墨水。虽然图2图示了其中一个墨水排放单元30由四个喷墨头9组成的配置,但是墨水排放单元30可以包括至少一个喷墨头9。墨水排放单元30的宽度不必是目标涂层材料2的整个宽度,并且可以适当地确定宽度。
[0058]
在喷墨头9中,可以根据目的适当地选择用于对墨水施加刺激以排放墨水的部件。该部件包括例如加压设备、压电元件、振动发生器、超声振荡器或灯。具体而言,该部件包括压电致动器(诸如压电元件)、使用由于温度改变引起的金属相变的形状记忆合金致动器、使用静电力的静电致动器等。
[0059]
在上述部件当中,优选地使用对绑定到喷墨头9中的墨水流通路中的、被称为压力室(也称为液体室等)的位置的压电元件施加电压的部件。在这个喷墨头9中,压电元件根据电压的施加而弯曲,并且压力室的容积减小,从而对压力室中的墨水加压并使墨水以液滴的形式从喷嘴排放。
[0060]
墨水排放单元30包括喷墨喷射单元。喷墨喷射单元是与从墨水排放单元30的墨水排放相关联的功能组件和机构的集合。喷墨喷射单元包括例如排放单元30与供给机构、维护和恢复机构以及液体喷射头移送机构中的至少一个的组合。
[0061]
《控制单元7的功能配置的示例》
[0062]
接下来,将参考图3描述控制单元7的功能配置。控制单元7基于保持在墨水排放单元30内部的要排放的墨水的温度来执行切换驱动波形的过程。
[0063]
如图3中所示,控制单元7包括获取单元71、驱动波形存储单元72、驱动波形保持单元73、输出单元74、切换单元75和放大单元76。在上述单元当中,输出单元74、切换单元75和放大单元76的功能在电路中实现,并且上述功能的一部分可以在软件中实现(中央处理单元(cpu))。上述功能也可以通过多个电路或多条软件来实现。
[0064]
驱动波形存储单元72的功能由诸如硬盘驱动器(hdd)之类的非易失性存储设备实现,而驱动波形保持单元73的功能由诸如随机存取存储器(ram)之类的易失性存储设备实现。
[0065]
获取单元71基于从墨水排放单元30中提供的热敏电阻31输入的电阻值来获取由墨水排放单元30排放的墨水的温度信息。墨水的温度是液体特征的示例。热敏电阻31是用于检测液体的温度的检测器的示例。
[0066]
热敏电阻31布置在墨水排放单元30中提供的四个喷墨头9中的每一个中,并且电阻值根据喷墨头9的温度而变化。喷墨头9的温度与喷墨头9中所含的墨水的温度大致相等,
并且墨水的温度信息可以根据从热敏电阻31输出的电阻值获得。
[0067]
获取单元71根据从四个喷墨头9中的每一个中提供的至少一个热敏电阻31输出的电阻值获取墨水温度信息。此外,墨水的温度信息可以根据从两个或更多热敏电阻31输出的电阻值的平均值获取。
[0068]
驱动波形存储单元72存储预先调整的驱动波形数据,以便使墨水排放单元30可以适当地排放墨水。驱动波形是包括施加到墨水排放单元30以使墨水排放单元30排放墨水的波形的驱动电压信号。驱动波形数据是表示驱动波形的数据。
[0069]
由于用于使墨水排放单元30适当地排放墨水的驱动波形根据墨水的温度而改变,因此驱动波形存储单元72存储针对墨水的每个温度预先调整的多个驱动波形的驱动波形数据。
[0070]
驱动波形保持单元73用作用于保持存储在驱动波形存储单元72中的多个驱动波形数据的一部分的缓冲器。驱动波形保持单元73具有存储区域a、b,响应于墨水温度的改变而从驱动波形存储单元72获取驱动波形数据,并将驱动波形数据保持在存储区域a和b中。
[0071]
例如,驱动波形保持单元73将切换之前的驱动波形数据保持在存储区域a和b之一中,并且将切换之后的驱动波形数据保持在另一个存储区域中。当墨水温度改变时,更新保持在存储区域a和b中的每一个中的驱动波形数据。
[0072]
输出单元74可以将基于由驱动波形保持单元73保持在存储区域a和b中的每一个中的驱动波形数据而生成的驱动波形向墨水排放单元30输出。输出单元74可以将切换之前的驱动波形和切换之后的驱动波形并发地输出到墨水排放单元30a、30b、30c和30d。
[0073]
切换单元75具有基于墨水的温度信息切换驱动波形的功能。具体而言,切换单元75根据从获取单元71输入的信息所指示的墨水的温度来切换驱动波形,使得通过放大单元76向墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个输出由输出单元74输出的、切换之前的驱动波形或切换之后的驱动波形。切换可以通过使用切换电路来执行,或者可以通过软件来执行。
[0074]
另外,切换单元75在墨水排放单元30a、30b、30c和30d所排放的墨水到达目标涂层材料2的位置在输送方向20上彼此分离的定时处切换驱动波形。因此,在输送方向20上分离的位置处将墨水排放单元30a、30b、30c和30d所排放的墨水施加在目标涂层材料2上。
[0075]
换句话说,当使墨水排放单元30a排放墨水的驱动波形改变时墨水排放单元30a将墨水施加到目标涂层材料2上的位置,以及当使墨水排放单元30b排放墨水的驱动波形改变时墨水排放单元30b将墨水施加到目标涂层材料2上的位置,上述两个位置在输送方向20上彼此分离。
[0076]
在这种情况下,墨水排放单元30a与第一液体排放单元的示例对应,并且墨水排放单元30b与第二液体排放单元的示例对应。本发明不限于上述配置,并且第一液体排放单元可以是墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的任何一个,并且第二液体排放单元可以是墨水排放单元30a、30b、30c和30d中与第一液体排放单元不同的任何一个。
[0077]
放大单元76对从切换单元75输入的驱动波形进行放大并将放大后的波形输出到墨水排放单元30a、30b、30c和30d。
[0078]
由放大单元76输出的驱动波形被输入到在墨水排放单元30中提供的压电元件32。压电元件32响应于驱动波形而膨胀或收缩,以对液体室中的墨水施加正压力或负压力。取
决于由压电元件32施加的压力,墨水排放单元30可以排放墨水。
[0079]
《控制单元7进行的处理的示例》
[0080]
接下来,将参考图4描述控制单元7进行的处理。图4是图示控制单元7进行的处理的示例的流程图。在图4中所示的过程中,触发了控制单元7通过膜形成设备100的操作单元接收用户用于开始膜形成的操作的定时。
[0081]
首先,在步骤s41中,获取单元71基于从热敏电阻31输入的电阻值来获取指示要由墨水排放单元30排放的墨水的温度的信息。
[0082]
随后,在步骤s42中,切换单元75将由获取单元71获取的信息所指示的墨水的温度设置为比较值。
[0083]
接下来,在步骤s43中,驱动波形保持单元73从存储在驱动波形存储单元72中的多个驱动波形数据当中获取两个驱动波形数据,并且将这两个驱动波形数据保持在存储区域a和b中。例如,当波形数据与作为比较值的墨水的温度对应并且与波形数据对应的墨水的温度上升时,驱动波形保持单元73将切换之前的驱动波形数据保持在存储区域a中,并将切换之后的驱动波形数据保存在存储区域b中。切换之后的驱动波形数据与低温侧或高温侧与切换之前的驱动波形对应的温度最接近的温度对应。
[0084]
随后,在步骤s44中,输出单元74向墨水排放单元30输出基于驱动波形保持单元73保持在存储区域a和b中的驱动波形数据生成的驱动波形。
[0085]
接下来,在步骤s45中,获取单元71基于从热敏电阻31输入的电阻值来获取指示由墨水排放单元30排放的墨水的温度的信息。
[0086]
随后,在步骤s46中,切换单元75确定墨水的温度改变是否大于或等于预定阈值。墨水的温度改变是由获取单元71获取的信息所指示的墨水的温度与被设置为比较值的温度之间的差异。在确定之后,切换单元75将比较值更新为由获取单元71获取的墨水的温度信息所指示的温度。
[0087]
在步骤s46中,当确定温度改变大于或等于阈值时(步骤s46中的“是”),过程前进到步骤s47。当确定温度变化小于阈值时(步骤s46中的“否”),过程前进到步骤s49。
[0088]
随后,在步骤s47中,切换单元75切换驱动波形,使得由输出单元74输出的切换之后的驱动波形通过放大单元76输出到墨水排放单元30。
[0089]
随后,在步骤s48中,驱动波形保持单元73更新所保持的驱动波形数据。
[0090]
例如,驱动波形保持单元73将保持在存储区域b中的切换之后的驱动波形数据保持在存储区域a中。当温度上升时(当通过从改变之后的温度减去改变之前的温度的值是正值时),驱动波形保持单元73从驱动波形存储单元72获取符合比切换之后的驱动波形数据所符合的温度更高的温度的驱动波形数据,并将驱动波形数据保持在存储区域b中。同时,当温度降低时(当通过从改变之后的温度减去改变之前的温度的值是负值时),驱动波形保持单元73从驱动波形存储单元72获取符合比切换之后的驱动波形数据所符合的温度更低的温度的驱动波形数据,并将驱动波形数据保持在存储区域b中。
[0091]
随后,在步骤s49中,控制单元7确定过程是否终止。
[0092]
在步骤s49中,当确定要终止过程时(步骤s49中的“是”),控制单元7终止过程,而当确定不要终止过程时(步骤s49中的“否”),控制单元7再次从步骤s44开始执行过程。
[0093]
如上所述,控制单元7可以基于由墨水排放单元30排放的墨水的温度的信息来执
行切换驱动波形的过程。
[0094]
《墨水的温度改变的示例》
[0095]
接下来,将参考图5描述由墨水排放单元30排放的墨水的温度变化。图5是图示墨水的温度相对于膜形成时间的改变的示例的图。
[0096]
当长时间连续执行膜形成时,由于膜形成设备100的内部温度的影响和由喷墨头9的驱动所造成的发热的影响,墨水的温度改变。图5中的曲线图51图示了墨水的温度根据膜形成时间的改变。
[0097]
墨水的物理特性(诸如粘度)根据墨水温度而改变,因此排放特征改变。例如,当墨水温度升高时,墨水的粘度降低并且粘度阻力降低。然后,当使用用于低墨水温度的驱动波形时,排放速度变得大于期望速度。因此,排放的墨水到达目标涂层材料2的位置偏离期望的位置。此外,排放的墨滴的体积比期望的大,并且由排放的墨滴在目标涂层材料2上形成的点的尺寸变大,或者厚度变厚。因此,在施加到目标涂层材料2的墨水中发生不规则,并且形成的膜的量值会劣化。
[0098]
例如,在通过液体排放设备以预定间隔在诸如纸之类的目标涂层材料上形成图像的模式下,可以通过使用无效区域(诸如在形成的图像之间)切换驱动波形来避免异常区域的影响。
[0099]
但是,在目标涂层材料2上连续形成均匀膜的模式下,如在根据实施例的膜形成设备100中,由于不存在要用于切换驱动波形的无效区域,因此异常区域尤为明显。
[0100]
因此,在本技术的实施例中,可以根据墨水温度切换驱动波形。曲线图51中所示的水平条表示在其中使用相同驱动波形的时间范围。在驱动波形存储单元72中存储与根据墨水温度调整的水平条的数量对应的数量的驱动波形,并且根据墨水温度切换驱动波形。
[0101]
例如,存储在驱动波形存储单元72中的多个驱动波形中的每一个被调整为使得墨水的温度越高,排放力越小。通过根据墨水的温度切换驱动波形,墨水的排放速度和液滴的体积基本恒定,而与墨水的温度无关。
[0102]
例如,当将与水平条53对应的驱动波形切换为与水平条52对应的驱动波形时,驱动波形在与由定时52a和定时53b指示的大致相同定时被切换,从而放电特征根据切换而瞬间改变。因此,会出现异常区域,诸如由墨水的排放速度改变造成的带状区域,或者由于墨滴体积改变造成的浓度不规则。当由墨水排放单元30a、30b、30c和30d排放的墨水造成的异常区域集中在输送方向20上彼此靠近的位置时,异常区域变得更加突出。
[0103]
另一方面,在本技术的实施例中,当切换驱动波形时,墨水排放单元30a、30b、30c和30d将墨水施加到目标涂层材料2上在输送方向20上彼此间隔开的位置。因此,每个异常区域的位置在输送方向20上分散,并且与异常区域集中在输送方向20上的特定区域的情况相比,多个墨水排放单元的异常区域变得不明显。
[0104]
《驱动波形的示例》
[0105]
接下来,将参考图6描述驱动波形。图6是图示驱动波形的示例的图。图6(a)图示切换之前的驱动波形,图6(b)图示切换之后的驱动波形。图6的横轴和纵轴分别指示时间和电位。
[0106]
如图6(a)中所示,切换之前的驱动波形33是包括脉冲波形p1a、p2a和p3a的第一驱动波形的示例。脉冲波形p1a和p2a是使喷墨头排放墨水的负压波形。通过脉冲波形p1a和p2a的施加,两个液滴被排放并在飞行过程中合并成中等液滴。脉冲波形p3a是正压波形并
且具有降低排放之后残留在液面中的振动的功能。
[0107]
脉冲间隔ta表示脉冲波形p1a与脉冲波形p2a之间的时间间隔。脉冲宽度δta表示脉冲波形p2a的脉冲宽度。下降定时t1a表示脉冲波形p2a中包括的下降定时,而上升定时t2a表示脉冲波形p3a中包括的上升定时。
[0108]
如图6(b)中所示,切换之后的驱动波形34是包括脉冲波形p1b、p2b和p3b的第二驱动波形的示例。脉冲波形p1b和p2b是使喷墨头排放墨水的负压波形。两个液滴通过脉冲波形p1b和p2b的施加而被排放并在飞行过程中合并成中等液滴。脉冲波形p3b是正压波形并且具有降低排放之后残留在液面中的振动的功能。
[0109]
脉冲间隔tb表示脉冲波形p1b与脉冲波形p2b之间的时间间隔。脉冲宽度δtb表示脉冲波形p2b的脉冲宽度。下降定时t1b表示脉冲波形p2b中包括的下降定时,而上升定时t2b表示脉冲波形p3b中包括的上升定时。
[0110]
电位差v1表示脉冲波形p1a与脉冲波形p1b之间的负峰电位的电位差。电位差v2表示脉冲波形p2a与脉冲波形p2b之间的负峰电位的电位差。
[0111]
脉冲波形的负峰电位在驱动波形33与驱动波形34之间不同,使得生成电位差v1和v2。与驱动波形33相比,驱动波形34的负峰电位和放电力小了电位差v1和v2的量。当墨水从低温变为高温时,驱动波形33切换到驱动波形34并且排放力减小,使得切换驱动波形前后墨水的排放速度、墨水的液滴体积等的改变减小。
[0112]
图6图示了驱动波形的电压电位彼此不同的示例,但是本发明不限于上述示例。切换单元75可以将驱动波形33切换到其中包括在脉冲波形中的电位、下降定时、脉冲宽度和上升定时以及多个脉冲波形之间的时间间隔中的至少一个与驱动波形33不同的驱动波形34。可以相应地根据墨水的特征选择在驱动波形之间不同的项。
[0113]
《随着驱动波形的切换而改变墨水施加状态的示例》
[0114]
图7是图示随着驱动波形的切换而墨水施加状态改变的示例的图。图7(a)图示比较示例,而图7(b)图示本技术的实施例。图7图示了通过将由墨水排放单元30a、30b、30c和30d排放的墨施加到被涂覆材料2上而形成的点阵列。在点阵列中,从墨水排放单元的喷嘴排放的墨水的点布置在垂直于输送方向20的方向上。
[0115]
在图7中,点的每个阵列在输送方向20上重复应用。相同类型的阴影的点阵列表示由相同的墨水排放单元构成的点阵列。
[0116]
在比较示例中,没有应用本实施例。
[0117]
在图7(a)中,点阵列35ax由墨水排放单元30a排放的墨水形成。点阵列35bx由墨水排放单元30b排放的墨水形成。点阵列35cx由墨水排放单元30c排放的墨水形成。点阵列35dx由墨水排放单元30d排放的墨水形成。
[0118]
当驱动波形被切换时,点阵列35ax'由墨水排放单元30a排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35bx'由墨水排放单元30b排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35cx'由墨水排放单元30c排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35dx'由墨水排放单元30d排放的墨水形成。
[0119]
在点阵35ax'、35bx'、35cx'和35dx'中,通过驱动波形的切换,墨水的排放特征瞬间改变,并且排放的墨水的液滴的体积减少。因此,点的尺寸减小。
[0120]
在比较示例中,点阵列35ax'、35bx'、35cx'和35dx'集中在输送方向20上的特定区
域中,如区域701所示。因此,与其它区域的差异更加突出。
[0121]
同时,在图7(b)中,点阵列35a由墨水排放单元30a排放的墨水形成。点阵列35b由墨水排放单元30b排放的墨水形成。点阵列35c由墨水排放单元30c排放的墨水形成。点阵列35d由墨水排放单元30d排放的墨水形成。
[0122]
当驱动波形被切换时,点阵列35a'由墨水排放单元30a排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35b'由墨水排放单元30b排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35c'由墨水排放单元30c排放的墨水形成。当驱动波形被切换时,点阵列35d'由墨水排放单元30d排放的墨水形成。
[0123]
在点阵列35a'、35b'、35c'和35d'中,通过驱动波形的切换,墨水的排放特征瞬间变化,并且所排放的墨水的液滴的体积减少。因此,点的尺寸减小。
[0124]
在本技术的实施例中,点阵列35a'、35b'、35c'和35d'在输送方向20上间隔开。即,当切换驱动波形时,由分别由墨水排放单元30a、30b、30c和30d排放的墨水形成的点阵列在输送方向20上彼此不相邻。因此,与其它区域的差异减小,并且与点阵列35ax'、35bx'、35cx'和35dx'相比,异常区域变得不明显。
[0125]
此外,由于在异常区域附近存在由相同类型的墨水形成的点,因此通过相同类型的墨水的聚结或均匀化(平均化),与其它区域的差异进一步减小。
[0126]
在图7中,以墨滴体积小的墨水形成的点作为异常区域的示例,但本发明的实施例的异常区域不限于此。例如,当墨水的排放速度不同时,点的位置在输送方向20上移动,并且形成在与输送方向20基本垂直的方向上延伸的带状区域。而且,以与上述相同的方式,对于带状区域,异常区域变得不明显。
[0127]
《膜形成设备100的效果》
[0128]
如上所述,在本实施例中,膜形成设备100(液体排放设备)包括能够排放墨水(液体)的多个墨水排放单元30(液体排放单元)、能够向多个墨水排放单元30中的每一个输出驱动波形的输出单元74、用于获取表示墨水的温度(特征)的信息的获取单元71,以及用于基于墨水的温度来切换驱动波形的切换单元75。
[0129]
多个墨水排放单元30包括墨水排放单元30a和部署在输送方向上与墨水排放单元30a分离的位置处的墨水排放单元30b。当墨水的温度满足预定条件时,目标涂层材料2(目标排放介质)上墨水排放单元30a施加墨水的位置与墨水排放单元30b施加墨水的位置在输送方向20上彼此分离。
[0130]
当墨水温度满足预定条件时,切换单元75切换输出到墨水排放单元30a的驱动波形和输出到墨水排放单元30b的驱动波形。例如,当液体(墨水)的温度改变了预定阈值或更多时,满足预定条件。
[0131]
因而,在切换驱动波形时墨水排放单元30a和30b的排放特征瞬间改变的状态下排放的墨水在输送方向20上分开分散。因此,由于所形成的异常区域变得不明显,因此可以抑制膜(被排放区域)的质量降级。
[0132]
在本技术的实施例中,多个墨水排放单元30中的每一个包括部署在与输送方向20相交的方向上的四个(多个)喷墨头(液体排放头)。因而,可以在目标涂层材料2的宽度方向上更宽的区域中形成膜。
[0133]
在本技术的实施例中,驱动波形33包括脉冲波形p1a和p2a,并且切换单元75将驱
动波形33(第一驱动波形)切换到其中脉冲波形p1a和p2a中所包括的电位、下降定时、脉冲宽度和上升定时以及多个脉冲波形之间的时间间隔中的至少一个与驱动波形33不同的驱动波形34(第二驱动波形)。因而,墨水排放单元30可以根据墨水的特征(诸如温度)适当地排放墨水。
[0134]
《其它优选实施例》
[0135]
在上述实施例中,例示了排放相同类型的墨水的墨水排放单元30a、30b、30c和30d,但本发明不限于上述配置。当至少两个墨水排放单元30排放相同类型的墨水时,可以获得与上述相同的效果。
[0136]
另外,已经说明了为墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个执行驱动波形的切换,但是本发明不限于此。通过对墨水排放单元30a、30b、30c和30d中的每一个中所包括的每个喷墨头9切换驱动波形,可以获得与上述相同的效果。
[0137]
切换驱动波形的定时可以针对每个墨水排放单元30或每个喷墨头9而不同。但是,所有墨水排放单元30的所有喷墨头9可以在大致相同的定时被切换。所有墨水排放单元30的所有喷墨头9都位于不同的位置。因此,如果在大致相同的定时切换驱动波形,那么所有墨水排放单元30的所有喷墨头9施加墨水的位置在输送方向20上彼此分离。因此,获得与上述相同的效果。
[0138]
在上述实施例中,响应于墨水温度的改变而切换驱动波形。但是,当驱动波形响应于墨水的其它特征根据湿度、大气压力等的改变而被切换时,可以获得相同的效果。
[0139]
上述实施例中所示的膜形成设备100适用于各种应用。例如,目标排放介质可以是包括在电池(诸如蓄电池)中的构件,并且可以在电池中包括的构件上形成膜。
[0140]
电池中所包括的构件是通过层叠各种膜(诸如电极层、绝缘层、活性材料层)来制造的。对于构件,要求均匀地形成具有均匀厚度且没有内部缺陷的膜。由于膜形成设备100可以形成其中异常区域变得不明显并且抑制由于异常区域引起的质量降级的膜,因此膜形成设备100可以优选地用于在电池中包括的构件上形成膜。膜形成设备100是用于电池构件的液体排放设备的示例。
[0141]
虽然上面已经描述了实施例,但是实施例是通过示例的方式呈现的,并且本发明不受这些实施例的限制。实施例可以以各种其它形式实现,并且可以在不脱离权利要求的范围的情况下进行各种组合、省略、替换、修改等。
[0142]
此外,在实施例的描述中使用的所有数字(诸如序数、数量等)都是为了说明本发明的技术内容而例示的,并且本发明不限于所例示的数字。组件之间的连接关系是为了说明本发明的技术内容而例示的,并且实现本发明的功能的连接关系不限于此。
[0143]
本发明的实施例还包括液体排放方法。例如,提供了一种通过液体排放设备将液体排放并施加到在预定输送方向上输送的目标排放介质以形成被排放区域的液体排放方法,包括由多个液体排放单元基于驱动波形排放液体的步骤;将驱动波形输出到多个液体排放单元中的每一个的步骤;获取表示液体的特征的信息的步骤;以及基于特征切换驱动波形的步骤,多个液体排放单元包括第一液体排放单元和第二液体排放单元,第二液体排放单元部署在输送方向上与第一液体排放单元分离的位置处,并且当特征满足预定条件时,目标排放介质上由第一液体排放单元施加液体的位置与由第二液体排放单元施加液体的位置在输送方向上彼此分离。根据液体排放方法,可以获得与上述液体排放设备可以获
得的相同效果。
[0144]
此外,上述实施例的每个功能可以由单个处理电路或多个处理电路实现。本技术的说明书中的“处理电路”包括通过软件被编程为执行每个功能的处理器,诸如在电子电路中实现的处理器;或者被设计为执行如上所述的每个功能的设备,诸如专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)或常规电路模块。
[0145]
本技术基于2021年2月12日提交的日本专利申请no.2021-021104,其内容通过引用并入本文。
[0146]
附图标记列表
[0147]
1 退绕单元
[0148]
11 退绕辊
[0149]
2 目标涂层材料
[0150]
20 输送方向
[0151]
3 施加单元
[0152]
30、30a、30b、30c、30d 墨水排放单元(液体排放单元的示例)
[0153]
31 热敏电阻(检测器的示例)
[0154]
32 压电元件
[0155]
33、34 驱动波形
[0156]
35a、35b、35c、35d 点阵列
[0157]
35a'、35b'、35c'、35d' 切换驱动波形之后的点阵列
[0158]
4 固化单元
[0159]
5 干燥单元
[0160]
6 卷绕单元
[0161]
61 卷绕辊
[0162]
7 控制单元
[0163]
71 获取单元
[0164]
72 驱动波形存储单元
[0165]
73 驱动波形保持单元
[0166]
74 输出单元
[0167]
75 切换单元
[0168]
76 放大单元
[0169]
9 喷墨头(液体排放头的示例)
[0170]
10 喷嘴
[0171]
100 膜形成设备(液体排放设备、用于电池构件的液体排放设备)
[0172]
p1a、p2a、p3a 脉冲波形
[0173]
p1b、p2b、p3b 脉冲波形
[0174]
v1、v2 电位差
[0175]
相关技术文件
[0176]
专利文献
[0177]
专利文献1:日本未经审查的专利申请公开no.2011-201050
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