專利名稱:噴墨記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種噴墨記錄裝置。
背景技術(shù):
以往的連續(xù)型的噴墨記錄裝置的噴嘴通常沒有特別實(shí)施用于疏
水疏油的表面處理,但如日本特開平10-296997號/>報(bào)中公開所示, 公知的有在作為噴嘴構(gòu)成部件之一的噴口部(orifice)的墨噴出口周 邊實(shí)施疏水處理的技術(shù)。
另外,連續(xù)型的噴墨記錄裝置中的以往使用的噴嘴具有墨供給 流路,其向墨臨時(shí)駐留的液室供給墨;以及墨排出流路,其在裝置停 止時(shí)吸引駐留在液室中的墨。該液室的一部分為施加使從噴嘴噴出的 墨粒子化時(shí)必要的振動的勵(lì)振壁。
在曰本特開2002 - 67298號公報(bào)公開的技術(shù)中,墨供給流路和墨 排出流路配置成迂回勵(lì)振壁和對該勵(lì)振壁施加振動的勵(lì)振源(例如, 參照專利文獻(xiàn)2)。
另外,連續(xù)型的噴墨記錄裝置中的以往使用的噴嘴中,如圖19、 圖20所示,噴嘴體(nozzle body) 300具有接頭301,通過連接從未 圖示的主體壓送來的墨流過的管(tube) 202和接頭301,從而構(gòu)成墨 供給路徑。
通過利用調(diào)整螺釘A306和調(diào)整螺釘B307使噴嘴的外殼304和 保持外殼304的底座305的位置沿箭頭A308和箭頭B309的方向移動 的方法,從而調(diào)整所噴出的墨束303的位置即噴嘴中心軸方向。
由于管理振動的勵(lì)振部310與墨供給路徑和外殼304分離并獨(dú) 立,所以墨束303的位置調(diào)整不會對勵(lì)振部310產(chǎn)生影響。
另一方面,圖21中示出的噴嘴在噴嘴體231的中心軸上構(gòu)成流
6路233,由此相對于圖19所示的噴嘴實(shí)現(xiàn)了小型化。作為勵(lì)振部249 的一部分的噴嘴體231的軸236的端部為連接墨供給路徑的接頭部 237,其構(gòu)成為連接管320。
另外,日本特開2001 - 191516號公報(bào)公開的連續(xù)型的噴墨記錄 裝置的噴嘴中,用于固定振動源的螺母的內(nèi)徑的整個(gè)面為螺紋,與振 動源安裝軸之間沒有空隙,螺母的外徑也通常沒有階梯。
日本特開平10-296997號公報(bào)所示那樣的連續(xù)型的噴墨記錄裝 置作為用途多用于高速的生產(chǎn)線中的打印,進(jìn)行打印的被打印物在完 成打印后以較短時(shí)間搬送到下一工序。
此時(shí),存在為了抓住非打印物而接觸到打印面的情況、或在完成 打印后較短時(shí)間內(nèi)為了洗凈而向被打印物施加洗凈液等向打印面施 加外力的情況。
因此,為了防止由于外力造成的打印消失,需要使墨在打印后迅 速地干燥,為此使用速千性的墨。
在噴墨記錄裝置通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于從噴嘴的墨噴出口連續(xù)噴出 墨,所以墨不會在噴嘴內(nèi)部干燥固著,但在噴墨記錄裝置停止時(shí),如 果墨殘留在噴嘴內(nèi)部,則墨干燥固著而造成墨噴出口堵塞。
在墨噴出口堵塞時(shí),存在即使對噴嘴內(nèi)部加壓也無法噴出墨、或 者即使噴出墨也在開始噴出墨時(shí)墨噴出方向彎曲、或者墨噴出方向一 直處于彎曲的狀態(tài)的情況。在產(chǎn)生這些現(xiàn)象時(shí),不僅無法進(jìn)行正常的 打印,而且還造成墨污染被打印物或生產(chǎn)線。
因此,需要在從墨噴出狀態(tài)停止墨噴出時(shí)去除墨噴出口的墨、或 者即使處于放置狀態(tài)也不使墨噴出口的墨變得干燥。
作為去除噴出口的墨時(shí)的方法,可舉出使用洗凈液來洗凈墨噴出 口、或者將墨完全吸引而不使用洗凈液等方法。
在使用洗凈液來洗凈墨噴出口的情況下,由于用于洗凈的液體最 終流入主體的墨容器中,所以當(dāng)相對于墨容器的容量使用較多量的洗 凈液時(shí),墨的物性產(chǎn)生臨時(shí)的變化,有時(shí)成為打印紊亂的原因。
另外,在使用較多量的洗凈液時(shí),還造成運(yùn)行成本提高,所以如
7何使用微小量的洗凈液來洗凈墨噴出口成為課題。
另外,日本特開2002-67298號公報(bào)公開的噴嘴中,在避開勵(lì)振 壁的位置具有墨供給流路和墨排出流路,各流路經(jīng)由多個(gè)部件形成且 成為迂回勵(lì)振壁的復(fù)雜的路徑。
其為日本特開平10 - 296997號公報(bào)的噴嘴結(jié)構(gòu)利用二個(gè)部件隔 著密封部件保持成為勵(lì)振壁的板狀部件的結(jié)構(gòu)。并且,是為了高效地
對液室內(nèi)的墨施加振動而盡可能確保勵(lì)振壁進(jìn)行振動的面積的結(jié)構(gòu), 從而采用墨流路迂回勵(lì)振壁的結(jié)構(gòu)。
另夕卜,墨供給流路和墨排出流路為了與用于連接噴墨記錄裝置主 體和搭載噴嘴的墨頭的管路連接,分別需要噴嘴接頭。根據(jù)上述的噴
嘴的結(jié)構(gòu),在噴嘴和其他部件上設(shè)有噴嘴接頭。
這樣,專利文獻(xiàn)l中記載的噴嘴需要多個(gè)部件,所以易于產(chǎn)生由 組裝引起的噴嘴的個(gè)體差異。作為由該噴嘴的個(gè)體差異引起的影響之 一,存在噴嘴的共振頻率不同的問題。在噴嘴的共振頻率存在較多偏 差時(shí),必須以考慮該偏差的效率不佳的頻率來驅(qū)動勵(lì)振部。另外,還 造成調(diào)整勵(lì)振部的驅(qū)動頻率花費(fèi)時(shí)間的問題。
另外,在噴嘴的部件數(shù)較多時(shí),由于需要進(jìn)行加工或組裝,所以 難以實(shí)現(xiàn)噴嘴尺寸的小型化。
圖21的小型噴嘴中,根據(jù)管320的攀纏方式,管的反力施加到 勵(lì)振部的影響不同。另外,當(dāng)與圖19所示的噴嘴同樣地通過使外殼 121移動來調(diào)整所噴出的墨束的位置時(shí),造成同時(shí)使接頭部237移動, 存在管320的反力變化的可能性。在勵(lì)振部受到外力時(shí),無法對墨施 加期望的振動,由此對噴出后的墨粒子形狀帶來影響,甚至造成打印 紊亂。因此,勵(lì)振部根據(jù)束位置的調(diào)整來接受外力的結(jié)構(gòu)成為問題。
在日本特開2001 - 191516號公報(bào)公開的技術(shù)中,當(dāng)降低使用振
需要增大振動源固定螺母的外徑或延長振動源固定螺母的長度使其 質(zhì)量增大,造成噴嘴體變大。
其結(jié)果,妨礙搭栽有噴嘴體的打印頭的小型化。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供即使使用較少的溶劑也可以洗凈噴嘴的 噴墨記錄裝置。
另外,本發(fā)明的另一目的在于,提供噴嘴內(nèi)的液體流路的結(jié)構(gòu)簡 單的噴墨記錄裝置。
另外,本發(fā)明的另一目的在于,向用戶提供可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的打印的 噴墨記錄裝置。
另外,本發(fā)明的另一目的在于,提供通過噴嘴體的小型化來搭栽 小型化的打印頭,由此在安裝到顧客的設(shè)備時(shí)可靈活地對應(yīng)的噴墨記 錄裝置。
為了解決上述課題,例如,在噴墨記錄裝置中具有主體和打印頭,
該主體中設(shè)有機(jī)械部,其具有對墨或溶劑進(jìn)行加壓、吸引的泵和切 換它們流過的流路的電磁閥;以及控制部,其對打印或裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)、 停止進(jìn)行控制,該打印頭中設(shè)有噴嘴,其使從該主體壓送來的墨粒 子化;帶電電極,其使墨粒子帶電;偏轉(zhuǎn)電極,其形成使帶電的墨粒 子偏轉(zhuǎn)的電場;以及溝槽,其回收未在打印中使用的墨,在該噴墨記 錄裝置中,所述噴嘴在被供給墨的部分具有不沾墨的表面處理層。
另外,例如,在噴墨記錄裝置中具有供給墨的主體和打印頭,該 打印頭具有噴出從該主體通過管路送來的墨的噴嘴,其中,所迷噴嘴 具有噴出口,其噴出墨;液室,其具有墨流入的流入口和與所述噴 出口連通的流出口;液體供給流路,其連接從所述主體送來的墨所流 過的管i^和所述流入口并向所述液室導(dǎo)入墨;勵(lì)振壁,其設(shè)在所述液 室的一部分并對所述液室內(nèi)的墨進(jìn)行勵(lì)振;以及勵(lì)振部,其對該勵(lì)振 壁施加振動,其中,在所述勵(lì)振壁上設(shè)有所述液室的流入口。
另外,例如,在噴墨記錄裝置中具有打印頭,該打印頭具有噴 嘴,其對從設(shè)在主體內(nèi)的墨容器供給來的墨進(jìn)行勵(lì)振后噴出;帶電電 極,其使從所述噴嘴噴出的墨粒子帶電;以及偏轉(zhuǎn)電極,其形成使帶 電的墨粒子偏轉(zhuǎn)的電場,其中,具有外殼,該外殼中設(shè)有利用彈性體
9來保持所述噴嘴的結(jié)構(gòu)、和與來自所述墨容器的墨所流過的墨供給流 路連接的接頭部,所述噴嘴和所述接頭部不接觸。
另外,例如,在噴墨記錄裝置中,利用噴出墨粒子的噴嘴、4吏噴 出的墨粒子對文字信號進(jìn)行帶電的帶電電極、以及使帶電的墨粒子偏 轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極來進(jìn)行文字的形成,回收并再利用未在文字形成中〗吏用
的墨粒子,其中,所述噴嘴具有振動源安裝軸;以及螺母,其固定 被插入所述振動源安裝軸的圓筒狀的振動源,使所述螺母的內(nèi)徑形成 為階梯形狀,在所述振動源安裝軸和所述螺母的內(nèi)徑的一部分設(shè)有空 隙。
根據(jù)本發(fā)明,例如,可實(shí)現(xiàn)即使使用較少的溶劑也可以洗凈噴嘴 的噴墨記錄裝置。
另外,根據(jù)本發(fā)明,例如,可簡單地構(gòu)成噴墨記錄裝置中的噴嘴 內(nèi)的液體流路。
另外,根據(jù)本發(fā)明,例如,可提供能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的打印的噴墨記錄裝置。
另外,根據(jù)本發(fā)明,例如,通過使振動源固定螺母的內(nèi)徑和外徑 形成階梯,可實(shí)現(xiàn)噴嘴的小型化和供給電源的小型化。
根據(jù)以下結(jié)合附圖進(jìn)行的描述,本發(fā)明的這些和其他特征、目的 以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。
圖l是實(shí)施例1的噴嘴的剖面圖。
圖2是實(shí)施例1的噴墨記錄裝置的外觀圖。
圖3是實(shí)施例1的噴墨記錄裝置的墨循環(huán)路徑的簡略圖。
圖4是實(shí)施例2的噴嘴的外觀圖。
圖5是圖4的噴嘴的結(jié)構(gòu)圖。
圖6是實(shí)施例2的噴嘴的剖面圖。
圖7是實(shí)施例2的噴嘴的剖面圖。
圖8是實(shí)施例2的噴嘴的剖面圖。圖9是實(shí)施例2的變形例的噴嘴的剖面圖。
圖IO是實(shí)施例2的變形例的噴嘴的剖面圖。
圖11是實(shí)施例2的噴墨記錄裝置的外觀圖。
圖12是實(shí)施例2的噴墨記錄裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖13是說明噴嘴的勵(lì)振壁的振幅特性的圖。
圖14是示出實(shí)施例3的噴嘴的保持結(jié)構(gòu)和墨束調(diào)整機(jī)構(gòu)的剖面圖。
圖15是實(shí)施例3的噴嘴的調(diào)整螺釘中心部的剖面圖。
圖16是實(shí)施例3的噴嘴的剖面圖。
圖17是實(shí)施例3的噴墨記錄裝置的外觀圖。
圖18是實(shí)施例3的噴墨記錄裝置的循環(huán)路徑的簡略圖。
圖19是以往技術(shù)的噴嘴俯視圖。
圖20是以往技術(shù)的噴嘴主視圖。
圖21是以往技術(shù)的小型噴嘴剖面圖。
圖22是實(shí)施例4的噴嘴的剖面圖。
圖23是以往的噴嘴的剖面圖。
圖24是實(shí)施例4的噴墨記錄裝置的概略配管圖。
圖25是示出實(shí)施例4的噴嘴的振動頻率特性的圖。
圖26是實(shí)施例4的變形例的噴嘴的剖面圖。
圖27是實(shí)施例4的變形例的噴嘴的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
盡管示出并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例,但是應(yīng)當(dāng)理解,在不脫 離本發(fā)明的范圍的情況下,可以對公開的實(shí)施例進(jìn)行修改和變形。因 此,并不旨在限于這里示出并描述的細(xì)節(jié),而是旨在覆蓋落入所附權(quán) 利要求的范圍內(nèi)的所有這種修改和變形。
以下,使用附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。另外,本發(fā)明不限于圖 示例子。
(實(shí)施例1)
ii以下,使用圖1、圖2、圖3來說明實(shí)施例1。圖2中示出實(shí)施 例1的噴墨記錄裝置的外觀圖。
本實(shí)施例的噴墨記錄裝置是所謂的連續(xù)型的噴墨記錄裝置,即從 噴嘴噴出墨來進(jìn)行打印,并在不進(jìn)行打印時(shí)回收所噴出的墨。在圖2 中,構(gòu)成為具備收容有控制系統(tǒng).循環(huán)系統(tǒng)的主體600、具有噴出墨來 生成粒子的噴嘴的打印頭610、以及連接主體600和打印頭610的循 環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的打印頭纜繩(cable) 620。
在主體600上設(shè)有觸摸屏式的液晶面板630,該液晶面板630可 由用戶輸入打印內(nèi)容或打印格式等且可顯示控制內(nèi)容或裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀 況等。打印頭610由不銹鋼制的罩覆蓋。在該罩的內(nèi)部,收容有后述 的噴出墨的噴嘴和對墨粒子的飛翔進(jìn)行控制的電極類。設(shè)在罩的一端 面上的孔615用于使打印中使用的墨粒子通過。
圖3是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴墨記錄裝置的墨循環(huán)路徑的簡略圖。
作為墨循環(huán)路徑,具有墨供給流路21,其通過設(shè)在纜繩620 的內(nèi)部的配管向打印頭610供給墨或溶劑;墨回收流路22,其使墨或 溶劑從打印頭610回到主體下部680的循環(huán)系統(tǒng)控制部件;墨吸引流 路23,其在裝置停止時(shí)從噴嘴4中吸引墨并使墨回到墨容器1中;以 及溶劑供給流路24,其在裝置停止時(shí)供給用于洗凈噴嘴4的內(nèi)部的溶 劑。
接下來,對設(shè)在主體600的下部(主體下部680)的、各流路中 配置的循環(huán)系統(tǒng)控制部件進(jìn)行說明。
首先,作為配置在主體下部680中的循環(huán)系統(tǒng)控制部件,在用于 向噴嘴4供給墨的墨供給流路21中配設(shè)的部件有墨容器l,其貯存 墨;墨供給泵2,其從墨容器1吸出并壓送墨;調(diào)壓閥3,其調(diào)整墨 壓力;以及墨供給電磁閥81,其進(jìn)行墨供給流路的開閉切換。
接下來,作為與用于從設(shè)在打印頭610內(nèi)的溝槽11回收墨的墨 回收流路22有關(guān)的部件有過濾器12,其配置在主體下部680;回 收電磁閥85,其進(jìn)行墨回收流路的開閉切換;以及回收泵14,其使不參與打印的墨粒子8回到墨容器1。
作為與用于從噴嘴4吸引墨的墨吸引流路23有關(guān)的部件有吸 引泵83,其用于在裝置停止時(shí)吸引滯留在噴嘴4內(nèi)的墨;以及墨吸引 電磁閥84,其進(jìn)行墨吸引流路的開閉切換。
作為與用于向噴嘴4供給溶劑的溶劑供給流路24有關(guān)的部件有 溶劑供給泵86,其在裝置停止時(shí)從溶劑容器89向噴嘴4壓送進(jìn)行噴 嘴洗凈的溶劑;以及溶劑電磁閥87,其進(jìn)行溶劑供給流路的開閉切換。
接下來,對本實(shí)施例的噴墨記錄裝置的循環(huán)系統(tǒng)的動作進(jìn)行說明。
在進(jìn)行打印時(shí),墨在墨供給流路和墨回收流路中循環(huán)。在泵2 開始運(yùn)轉(zhuǎn)且墨供給電磁閥81打開時(shí),從墨容器1吸出的墨依次經(jīng)由 泵2、調(diào)壓閥3、墨供給電磁閥81,通過打印頭纜繩620供給到打印 頭610。
供給到打印頭610的墨經(jīng)由用于切換所供給的墨或溶劑的三通 閥82供給到噴嘴4,從噴嘴4噴出。
墨從噴嘴4噴出而成為滴狀。該墨粒子8根據(jù)由帶電電極7施加 的電荷量,在形成于上偏轉(zhuǎn)電極9和下偏轉(zhuǎn)電極10之間的電場中改 變飛翔方向。飛翔方向被偏轉(zhuǎn)的墨粒子8從打印頭610的孔615朝向 被打印物(未圖示)飛去。
帶電電極7上連接有記錄信號源,通過對帶電電極7施加記錄信 號電壓,使從噴出口 40規(guī)則地噴出的墨粒子8帶電。上部偏轉(zhuǎn)電極9 上連接有高壓電源,下部偏轉(zhuǎn)電極10接地。由此,在上部偏轉(zhuǎn)電極9 和下部偏轉(zhuǎn)電極10之間形成電場,帶電的墨粒子8根據(jù)其帶電量被 偏轉(zhuǎn)并飛翔,附著到被記錄體進(jìn)行打印。
沒有附加偏轉(zhuǎn)所需的電荷的墨粒子8飛入溝槽11。由于電磁閥 85打開,所以通過回收泵14的作用,使墨回收流路22內(nèi)的墨經(jīng)由過 濾器22回到墨容器1。這樣,使墨回到墨容器1而再利用,從而構(gòu)成 如下的噴墨記錄裝置使必要的墨偏轉(zhuǎn)后從打印頭610飛向被記錄體, 除此以外的墨在裝置內(nèi)循環(huán)。接下來,對裝置停止時(shí)、即停止從噴嘴4噴出墨時(shí)的動作進(jìn)行說 明。如上所述,對于墨,為了提高印刷質(zhì)量,使用速干性較高的多種 多樣的墨,混入有包括界面活性劑的較多的添加劑。因此,在墨一直 殘存在包含后述的噴口板(orifice plate )41的噴嘴4內(nèi)時(shí),墨被干燥 固著,由此變?yōu)樽枞麪顟B(tài)而無法進(jìn)行打印。
因此,將墨供給電磁閥81切換成關(guān)閉并使墨吸引電磁閥84打開, 使用吸引泵83將殘留在噴嘴4內(nèi)的墨吸取到墨容器1。從噴嘴4吸引 墨之后,使溶劑電磁閥87打開而使溶劑供給泵86運(yùn)轉(zhuǎn),使打印頭610 內(nèi)的三通閥82的溶劑供給流路24側(cè)打開,向噴嘴4供給溶劑。
通過供給溶劑,利用溶劑來洗凈噴嘴4內(nèi)。在洗凈時(shí),通過使回 收電磁閥85打開并使回收泵14運(yùn)轉(zhuǎn),從而將從噴嘴4噴出的溶劑回 收到墨容器1。
在進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的噴嘴4的洗凈后視為洗凈完成時(shí),使溶劑電磁 閥87關(guān)閉并使溶劑供給泵86停止。另外,切換三通閥82,使墨吸引 電磁閥84打開并使吸引泵83運(yùn)轉(zhuǎn),從而將噴嘴4內(nèi)的溶劑回收到墨 容器1中。
如上所述,在停止裝置時(shí),通過向噴嘴4供給溶劑來洗凈噴嘴內(nèi) 部,防止墨固著在噴嘴4中,從而可在再次開始打印時(shí)發(fā)揮規(guī)定的性 能。
但是,為了像這樣防止墨固著在噴嘴4中,即使在裝置停止時(shí)設(shè) 置洗凈工序,墨也會由于噴嘴4內(nèi)的墨流路結(jié)構(gòu)或墨的粘接性而殘存 在噴嘴4內(nèi),所以不得不考慮上述情況。作為為了消除這樣殘存的墨 所采取的方法, 一般考慮增加洗凈時(shí)間、或增加洗凈時(shí)使用的溶劑量, 但任意一個(gè)方法都將導(dǎo)致回到墨容器l的溶劑量增加的結(jié)果,成為改 變墨容器l內(nèi)的墨的粘度或濃度的要因,當(dāng)再次進(jìn)行打印時(shí)需要調(diào)整 墨的粘度或濃度,由此裝置的使用方便性惡化。
此處,研究出在上述的洗凈工序中使用最小限的溶劑且不會引起 噴嘴4的性能降低、墨容器1內(nèi)的墨性能降低的噴嘴。使用圖1來說 明本實(shí)施例的噴嘴。圖1所示的噴嘴4具有噴口部39,其在中心軸上具備包括用 于噴出墨的噴出口 40的墨流路42;以及噴嘴體31,其具有通過設(shè)在 墨流路42的外周部上的螺紋部41與該噴口部39螺合的噴嘴頭49。
噴嘴體31上插入有多個(gè)通過電力供給端子46供給電力的圓筒狀 的振動源45,還具有振動源安裝軸36,其通過螺母47固定到止擋 部51;振動傳達(dá)部50,其將該振動源安裝軸36的振動傳遞到噴嘴頭 49的勵(lì)振壁34;以及噴嘴接頭37,其與振動源安裝軸36的振動傳達(dá) 部50的相反側(cè)連接。螺母47與設(shè)在振動源安裝軸36上的雄螺紋35 螺合,可利用螺母47來調(diào)整振動源45的安裝狀況。
噴嘴體31的墨流路33設(shè)在與和三通閥82連通的管路連接的噴 嘴接頭37、振動源安裝軸36、振動傳達(dá)部50的內(nèi)部。該墨流路33 的長度取成不會由于振動源45的振動引起液體共振的長度。
噴嘴頭49通過與噴口部39結(jié)合,在勵(lì)振壁34和噴口部39的與 設(shè)有噴出孔40的面相反的一側(cè)的端面39a之間形成墨室32。在墨室 32中,形成有噴口部39的墨流路42的開口部和噴嘴體31的墨流路 33的開口部。為了不使墨向其他部分流出,在噴口部39的端面39a 和勵(lì)振壁34的外周部,例如設(shè)置成粘接O環(huán)那樣的密封部43。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu),說明噴嘴4內(nèi)的墨的流動。供給到噴嘴4的墨通 過墨體31的墨流路33不引起液體共振地導(dǎo)入墨室32。勵(lì)振壁34根 據(jù)經(jīng)由振動傳達(dá)部50傳遞來的振動源45的振動而振動,從而對駐留 在墨室32內(nèi)的墨施加振動,通過噴口部39的墨流路39a從噴出口 40 噴出。噴出的墨通過勵(lì)振壁34的機(jī)械共振作用,在從噴出口40離開 少許的位置滴化而成為墨粒子8。
另外,本實(shí)施例的噴嘴體31中,勵(lì)振壁34、振動源安裝軸36、 噴嘴接頭37在一個(gè)直線上一體構(gòu)成。具有墨流路33貫穿該中心軸的 結(jié)構(gòu)。
對于圓筒狀的振動源45和供給成為振動源45的驅(qū)動源的電力的 電力供給端子46的組合,首先,使振動源45和電力供給端子46依 次朝向止擋部51通過振動源安裝軸36。接下來,使用振動源固定用
15螺母47螺合到振動源固定用螺母安裝用雄螺紋35來固定。
對于噴口部39的安裝,將密封部43配置成與勵(lì)振壁34接觸, 向噴嘴體31的噴嘴頭49的內(nèi)壁上設(shè)置的噴口部安裝用雌螺紋(未圖 示)螺合設(shè)在噴口部39上的螺紋部41,向噴嘴頭49安裝噴口部39。
在本實(shí)施例的噴嘴4中,在被供給墨的部分設(shè)有不沾墨的表面處 理層。具體而言,在作為噴嘴體31內(nèi)和噴口部39內(nèi)的被供給墨的部 分的、墨流路33的內(nèi)周面、形成墨室32的內(nèi)周面的勵(lì)振壁34、密封 部43、噴口部39的端面39a、包括噴出口 40的墨流路42的內(nèi)周面 上,設(shè)有由墨難以付著的高疏水、疏油性的氟類化合物構(gòu)成的表面處 理層(膜)48。該表面處理層48優(yōu)選具有不沾墨的性質(zhì),也可以是 至少具有疏水性。表面處理層48是通過化學(xué)反應(yīng)形成的。
另外,當(dāng)在沒有設(shè)有該表面處理層的SUS所構(gòu)成的噴口部的表 面滴下墨時(shí),噴口部的表面和墨滴的接觸角大約為5度。與此相對, 當(dāng)在同樣的噴口部的表面滴下墨時(shí),部件表面和形成在部件表面上的 墨滴的接觸角大約為35~39度。由此,可知通過具有上述表面處理 層提高了墨的脫離性。
當(dāng)密封部43的表面為可取得與表面處理層48相同作用的樹脂 時(shí),無需一定要在密封部43上設(shè)置該表面處理層48。另外,對應(yīng)于 墨的性質(zhì),表面處理層48可以是疏水性或疏油性中的任意一個(gè)性質(zhì) 較強(qiáng)的膜,也可以是具有其中之一性質(zhì)的膜。
在具有本實(shí)施例的噴嘴4的噴墨記錄裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),為了停止 向噴嘴4供給墨,使墨供給流路21中的墨供給電磁閥81關(guān)閉,使墨 吸引電磁閥84打開,將殘存在噴嘴4內(nèi)的墨回收到墨容器l,使噴嘴 體31和噴口部39的流路內(nèi)清空。此時(shí),通過設(shè)置作為上述的氟類化 合物的具有疏水性或疏油性的疏墨層48,提高墨流路內(nèi)的墨脫離性, 可高效地將墨回收到墨容器1。
接下來,使溶劑電磁閥87打開并使三通閥82的溶劑側(cè)打開,向 噴嘴體31供給溶劑,洗凈噴嘴內(nèi)部。通過使回收電磁閥85打開并使 回收泵14成為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),將在洗凈時(shí)從噴出口 40噴出的溶劑回收到
16墨容器1。
另外,作為本實(shí)施例的噴嘴4的結(jié)構(gòu),至少在構(gòu)成流路變窄的噴 出口 40、流路變寬的墨室32的面上,設(shè)置表面處理層48即可。作為 墨固著而使流路變窄的現(xiàn)象,由于墨千燥固著,本來就狹窄的噴出口 40易于引起堵塞。另外,在剖面積大于其他墨流路的墨室32中,作 為洗凈液的溶劑難以回旋。因此,通過至少在構(gòu)成噴出口 40、墨室 32的面上設(shè)置表面處理層48,在墨洗凈工序中的吸引噴嘴4內(nèi)的墨 時(shí),可高效地將殘存在噴嘴4內(nèi)的墨回收到墨容器1,可削減洗凈中 使用的溶劑量。
另外,在本實(shí)施例的噴嘴4中,還可以至少在構(gòu)成流路變寬的墨 室32的面上設(shè)置表面處理層48。由于溶劑以高壓力通過噴出口 40, 所以可易于洗凈噴出口 40,但在剖面積大于其他墨流路的墨室32中, 作為洗凈液的溶劑難以回旋。因此,通過至少在構(gòu)成墨室32的面上 設(shè)置表面處理層48,在墨洗凈工序中的吸引噴嘴4內(nèi)的墨時(shí),可高效 地將殘存在噴嘴4內(nèi)的墨回收到墨容器1,可削減洗凈中使用的溶劑 量。
如上所述,如果在停止裝置時(shí)向噴嘴體31供給溶劑,并在洗凈
噴嘴內(nèi)部之前高效地將殘存在噴嘴內(nèi)的墨回收到墨容器l,'則可減少 洗凈中使用的溶劑量,可實(shí)現(xiàn)能以較少的溶劑洗凈噴嘴的噴墨記錄裝
另外,當(dāng)使洗凈中使用的溶劑量減少時(shí),可減少向墨容器l回收 的溶劑量,可減小墨的物性變化,可提高打印質(zhì)量的穩(wěn)定性。另外, 可提供能夠?qū)崿F(xiàn)低運(yùn)行成本化的噴墨記錄裝置。 (實(shí)施例2)
以下,根據(jù)
實(shí)施例2。首先,圖11中示出噴墨記錄裝 置的外觀圖。
噴墨記錄裝置具有主體600、噴出墨的打印頭610、和打印頭纜 繩620。
在主體600中收容有控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),該控制系統(tǒng)進(jìn)行噴墨記
17錄裝置的控制;以及循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),該循環(huán)系統(tǒng)具備具有泵或使墨 流過的管路開閉的電磁岡的驅(qū)動部。關(guān)于泵,設(shè)有對墨加壓以將存儲 的墨送到打印頭610的泵、吸引墨以將未使用的墨回收的泵,其詳細(xì) 內(nèi)容將在后面敘述。
打印頭纜繩620連接主體600和打印頭610,并連接主體600和 打印頭610的循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),其內(nèi)置有必要的液體流路、 控制線、電力線。
在主體600的前表面上部,安裝有可由用戶輸入打印內(nèi)容或打印 規(guī)格等且可顯示控制內(nèi)容或裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等的觸摸屏式的液晶面板 630。
打印頭610由不銹鋼制的罩覆蓋,在其內(nèi)部收容有噴出墨滴的噴 嘴、和用于對墨滴的飛翔進(jìn)行控制的電極類。設(shè)在打印頭610的端面 上的孔615是用于使打印中使用的墨滴通過的開口部。
接下來使用圖12對本實(shí)施例涉及的圖11中說明的噴墨記錄裝置 的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖12是墨循環(huán)路徑的簡略圖。
在主體600內(nèi)的主體下部680中,配置有作為循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)成要 素的循環(huán)單元(由單點(diǎn)劃線圍成的部分)。構(gòu)成該循環(huán)單元的流體控 制部件具有墨容器101,其貯存墨;墨供給電磁閥181,其使從該 墨容器101到噴嘴131的墨供給流路開閉;墨泵102,其從墨容器101 吸出墨后壓送到墨供給流路內(nèi);調(diào)壓閥103,其調(diào)整墨壓力;吸引泵 183,其在裝置停止時(shí)吸引駐留在后述的噴嘴131的液室132內(nèi)的墨; 墨吸引電磁閥184,其使從噴嘴131到墨容器101的墨吸引流路開閉; 回收泵114,其用于使不參與記錄的墨滴108回到墨容器101;回收 電磁閥185,其使從用于捕捉不參與記錄的墨滴108的溝槽111到墨 容器101的墨回收流路122開閉;溶劑供給泵186,其在裝置停止時(shí) 從收容有進(jìn)行噴嘴洗凈的溶劑的溶劑容器188向噴嘴131壓送溶劑; 以及溶劑電磁閥187,其使從溶劑容器188到噴嘴131的溶劑供給流 路開閉。
在進(jìn)行打印時(shí),墨在主體600內(nèi)依次流過墨容器101、墨供給電
18磁閥181、壓送墨的墨泵102、調(diào)壓閥103。然后,從主體600送出的 墨經(jīng)由打印頭纜繩620內(nèi)的墨流路到達(dá)打印頭610。
供給到打印頭610內(nèi)的墨經(jīng)由用于針對噴嘴131切換墨或溶劑的 供給的三通閥182,供給到噴嘴131。加壓的墨從噴嘴131噴出后, 通過振動和表面張力,規(guī)則地成為滴狀的墨滴108。由帶電電極107 使成為滴狀的墨滴108帶電。帶電電極107上連接有未圖示的記錄信 號源。通過對帶電電極107施加記錄信號電壓,使從噴嘴131噴出后 規(guī)則地形成的墨滴108帶有必要的電荷。
帶電的墨滴108的飛翔方向通過上部偏轉(zhuǎn)電極109和下部偏轉(zhuǎn)電 極110偏轉(zhuǎn)。上部偏轉(zhuǎn)電極109上連接有高壓電源,下部偏轉(zhuǎn)電極110 接地。由此,在上部偏轉(zhuǎn)電極109和下部偏轉(zhuǎn)電極110之間形成靜電 場,帶電的墨滴108根據(jù)其帶電量被偏轉(zhuǎn)并飛翔,附著到記錄體進(jìn)行 打印。
墨回收流路122由配置在打印頭610內(nèi)的溝槽111、配置在主體 下部680的過濾器112、回收泵114、以及連接這些的管路構(gòu)成。將 沒有通過帶電電極107帶電的墨滴108、即不參與打印的墨滴108回 收到墨容器101?;氐侥萜?01的墨與墨容器101內(nèi)的墨混合,用 于再次打印。
在停止裝置時(shí),使墨供給電磁閥181切換到關(guān)閉,停止墨的供給。 另一方面,使溶劑電磁閥187打開并使三通閥182的溶劑側(cè)打開,向 噴嘴131供給溶劑,洗凈噴嘴內(nèi)部。在該洗凈時(shí),通過使回收電磁閥 185打開并使回收泵114成為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),從而將從噴嘴131出來的溶 劑回收到墨容器101。
在進(jìn)行了規(guī)定時(shí)間的上述洗凈動作來完成洗凈后,接下來使溶劑 電磁閥187切換到關(guān)閉來停止供給溶劑,使墨吸引電磁閥184打開并 使三通閥182的墨側(cè)打開,將殘留在噴嘴內(nèi)的溶劑回收到墨容器101。
在以往的結(jié)構(gòu)中,具有向噴嘴的供給用流路和墨吸引用流路這2 個(gè)流路。因此,妨礙噴嘴本身的小型化。本實(shí)施例的噴嘴131中,使 噴嘴131中的液體的流路成為1個(gè),在噴嘴131的外部設(shè)置用于連接向噴嘴131的墨供給用管路和墨吸引用管路的接頭144,從而與以往 相比可使噴嘴更小型化。另外,通過使噴嘴小型化,還可以有助于打 印頭620的小型化。
對本實(shí)施例的噴嘴131的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。首先使用圖4和圖5, 從噴嘴131的外觀開始說明。
在噴嘴131中,具有用于噴出墨的噴出孔40的噴口部139以旋 入方式固定于噴嘴頭150。噴嘴頭150為將勵(lì)振壁134作為底部并使 另一端開口的筒狀的部件。設(shè)在噴嘴頭150的底部的勵(lì)振壁134"^殳置 成其壁厚薄于噴嘴頭150的其他壁厚。在噴嘴頭150的內(nèi)側(cè)壁上^L有 噴口部安裝用雌螺紋138,在噴口部139的外周設(shè)有雄螺紋141。噴 口部139旋入并固定于噴嘴頭150。
在噴嘴頭150的勵(lì)振壁134的端部和噴口部139的勵(lì)振壁134 側(cè)端部之間設(shè)有用于密封墨的密封部件143。噴嘴頭150通過噴口部 139和密封部143形成后述的液室132 (墨臨時(shí)滯留的空間)。
噴嘴頭150在噴口部139的相反側(cè)連接有振動源安裝軸136。在 該振動源安裝軸136上從噴嘴頭150側(cè)依次設(shè)有縮頸部155、止擋部 152、振動源145、電力供給用端子146、振動源145、電力供給用端 子146。對于安裝在該振動源安裝軸136上的部件,使用振動源固定 部147來固定這些。具有在從振動源固定部147的振動源145觀察時(shí) 的相反方向上墨導(dǎo)入路137突出的結(jié)構(gòu)。
通過使用管子(pipe )或軟管(hose )等流路來連接設(shè)在噴嘴131 中的墨導(dǎo)入路137和三通閥182,從主體600移送的墨或溶劑等液體 導(dǎo)入噴嘴131內(nèi)。
接下來,使用示出噴嘴131的剖面的圖6、圖7和圖8來進(jìn)一步 對各結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行說明。
圖6所示的噴嘴131表示在圖4所示的噴嘴131中未安裝噴口部 139和振動源固定部147的狀態(tài)。如從該剖面圖可知,墨導(dǎo)入路137 內(nèi)的液體流路、振動源安裝軸136內(nèi)的流路133、以及設(shè)在噴嘴頭150 的勵(lì)振壁134且作為液室132的液體流入口的開口部151為止被設(shè)置
20成直線狀。在本實(shí)施例中,使噴嘴頭150、振動源安裝軸136、墨導(dǎo) 入路137成為一個(gè)部件。在該情況下,當(dāng)如上述那樣直線狀地設(shè)置墨 導(dǎo)入路137內(nèi)的液體流路、流路133、以及開口部151時(shí),加工較容 易。另外,在至少使噴嘴頭150和振動源安裝軸136成為一個(gè)部件的 情況下,也相同。
與墨導(dǎo)入路137連接的振動源安裝軸136在其內(nèi)部具有墨或溶劑 流過的流路133。以包圍該流路133的周圍的形式交互地配置了振動 源145、用于向振動源145供給電力的電力供給用端子146。多個(gè)振 動源145中的接近于噴嘴頭150的振動源145抵接并保持在止擋部 152。振動源145和振動源安裝軸136隔著粘接劑層148固定。
圖9示出通過粘接劑層148來固定振動源145和電力供給用端子 146的另一個(gè)例子。在圖9示出的例子中,設(shè)置樹脂層153并利用該 樹脂層使振動源145和電力供給用端子146成型。該樹脂層153也可 以利用粘接劑來形成。
圖7所示的例子的噴嘴131為安裝了振動源固定部147的狀態(tài)。 在本實(shí)施例中,在振動源安裝軸136的外周部設(shè)置振動源固定部安裝 用雄螺紋135,由此將振動源固定部147固定在振動源安裝軸136上。 通過將振動源固定部147固定在振動源安裝軸136上,隔著用于傳遞 成為振動源145的驅(qū)動力的電力的電力供給用端子146來固定振動源 145。
也可以使用粘接劑來將振動源145固定在振動源安裝軸136上, 而不使用振動源固定部147。另一方面,振動源固定部147承擔(dān)由振 動源145、電力供給用端子146、止擋部152以及振動源安裝軸136 構(gòu)成的勵(lì)振部中的配重的作用。在針對勵(lì)振壁134的振動需要調(diào)整單 元的情況下,除了圖6的粘接劑層38之外,還可以設(shè)置振動源固定 部147。
圖IO示出圖7所示的振動源固定部147的另一個(gè)實(shí)施例。圖10 所示的振動源固定部147具有在圖7所示的振動源固定部147中附加 有旋入振動源145及電力供給用端子146和振動源安裝軸136之間的筒狀部的形狀。該圖10的振動源固定部147利用結(jié)合部154將振動 源145和電力供給用端子146按壓固定到止擋部152,該結(jié)合部154 由在與振動源安裝軸136對置的部分上的雌螺紋、和與該雌螺紋對置 的在振動源安裝軸136上的雄螺紋構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在振動源固定 部147的重量作為配重不足的情況下有效。
圖8所示的本實(shí)施例的噴嘴131為安裝了振動源固定部147并還 安裝了噴口部139的狀態(tài)。圖8中,使用振動源固定部147來固定振 動源145和電力供給用端子146。
通過設(shè)在噴嘴131的液室132內(nèi)的噴口部安裝用雌螺紋138、和 與該雌螺紋138對應(yīng)的設(shè)在噴口部139上的雄螺紋141,噴嘴131和 噴口部139結(jié)合。噴口部139在其中心軸上具有包括噴出口 140的墨 流路142。噴嘴131和噴口部139的對應(yīng)部通過密封部43緊密連接, 具有防止墨泄漏的結(jié)構(gòu)。
通過墨導(dǎo)入路137和在將該墨導(dǎo)入路137設(shè)在其一端的振動源安 裝軸136的內(nèi)部設(shè)置的流路133的墨或溶劑等液體從設(shè)在與振動源安 裝軸136連接的勵(lì)振壁134上的勵(lì)振壁開口部49進(jìn)入液室132。
該液室132為由勵(lì)振壁134、設(shè)有勵(lì)振壁134的噴嘴頭150的內(nèi) 壁、安裝在噴嘴頭150上的噴口部139的勵(lì)振壁134的對置面形成的 空間。在該對置面上設(shè)有墨流出口 56并與墨流路142連通,經(jīng)由該 墨流路142與噴出口 140連接。
壓送到該液室132內(nèi)的液體、例如在裝置正在執(zhí)行打印時(shí)壓送的 墨一邊受到勵(lì)振壁134的振動, 一邊從噴口部139的噴出口 140噴出 而成為墨滴108,其中,該勵(lì)振壁134被傳達(dá)由后述的振動源145產(chǎn) 生的振動。在考慮由勵(lì)振壁134施加振動的范圍時(shí),可以將在噴口部 139內(nèi)直到噴出口 140為止的空間也包含在液室132內(nèi)。
勵(lì)振壁134形成噴嘴頭150的一部分,并且與成為墨的流路的振 動源安裝軸136連接。對于振動,來自振動源145的振動經(jīng)由止擋部 152和勵(lì)振壁134之間的振動源安裝軸136傳遞到勵(lì)振壁134。為了 隔開勵(lì)振壁134和振動源145的間隔設(shè)置止擋部152。在這樣的結(jié)構(gòu)中,從主體600供給到打印頭610的墨從墨導(dǎo)入路 137經(jīng)由設(shè)在振動源安裝軸136的內(nèi)部的流路133,通過設(shè)在勵(lì)振壁 134的開口部,供給到形成于噴嘴頭150內(nèi)的液室132內(nèi)。
作為墨或溶劑流過的液體供給流路的流路133設(shè)在將來自振動 源145的振動傳遞到勵(lì)振壁134的振動源安裝軸136的內(nèi)部,向液室 132傳遞振動的部件兼作供給液體的流路,所以噴嘴的結(jié)構(gòu)簡化,可 減少部件數(shù)。
由勵(lì)振壁134對供給到液室132的墨進(jìn)行勵(lì)振后,經(jīng)由設(shè)在安裝 于噴嘴131上的噴口部139中的墨流路142,從噴出口140噴出。從 噴出口 140噴出的墨通過從勵(lì)振壁134接受到的振動,變?yōu)橐?guī)則的墨 滴108。流路133在其周圍設(shè)有振動源,所以由于振動源安裝軸136 的振動,有可能在流路133的內(nèi)部產(chǎn)生流體共振。在本實(shí)施例中,為 了防止產(chǎn)生該流體共振,將振動源安裝軸136和墨導(dǎo)入路137的長度 設(shè)定成不產(chǎn)生流體共振的長度。
在上述的任意一個(gè)噴嘴131中,都將勵(lì)振壁134、振動源安裝軸 136、墨導(dǎo)入路137在直線上一體地設(shè)成一個(gè)部件。而且,構(gòu)成為流 路133貫穿該中心軸。這樣,通過一體地設(shè)置振動源安裝軸136、勵(lì) 振壁134、噴嘴頭150,由于組裝引起的個(gè)體差異減少,勵(lì)振壁134 的振幅偏差的問題也減少。
另外,通過在振動源安裝軸136的勵(lì)振壁134的相反側(cè)的端部一 體地設(shè)置墨導(dǎo)入路137,可減小噴嘴131占據(jù)打印頭610的體積。
另外,在本發(fā)明的各實(shí)施例中,與墨導(dǎo)入路137連接的管路為至 少由柔軟的原料構(gòu)成的管路。在振動源安裝軸136即與勵(lì)振壁134連 接的流路被固定時(shí),無法獲得為了使與勵(lì)振壁134連接的振動源安裝 軸136向勵(lì)振壁134傳遞振動而所必要的振動。需要至少使和與勵(lì)振 壁134連接的流路一體地設(shè)置的墨導(dǎo)入路137以可振動的形式與管路 連接。
如上所述,只要固定成從振動源145產(chǎn)生的振動可傳遞到振動源 安裝軸136,將振動源145和電力供給用端子146固定到振動源安裝軸136的固定方法也可以不限于圖6、圖7、圖9以及圖IO的固定方 法。
使用圖13說明每個(gè)噴嘴的個(gè)體差異較大時(shí)的影響。圖13是說明 對設(shè)在噴嘴的勵(lì)振壁進(jìn)行勵(lì)振的勵(lì)振源的振幅特性的圖。
噴嘴的驅(qū)動源從電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能時(shí)的振動特性具有越接近作 為噴嘴的固有頻率的共振點(diǎn)fa振幅變得越大的特性。
在使墨滴帶電來控制該墨滴的飛翔方向的噴墨記錄裝置中,4吏用 某一恒定頻率來進(jìn)行墨的滴化(粒子化)。此時(shí),對于頻率,優(yōu)選使 用將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率高的共振點(diǎn)fa。
但是,通常由于組裝而產(chǎn)生個(gè)體差異,由此對于每個(gè)噴嘴的個(gè)體 來說,噴嘴的共振點(diǎn)fa易于產(chǎn)生偏差。例如,在生產(chǎn)出具有共振點(diǎn)為 fb的特性的噴嘴時(shí),如果供給電源的頻率仍為fa,則勵(lì)振壁的振幅從 W0變化為W0,而減少AWO,產(chǎn)生無法取得為了使墨粒子化所需的勵(lì) 振壁的振動量的問題。
另外,越接近共振點(diǎn)fa,則振幅相對于供給電源頻率變化的振幅 變化量變大AW,所以在使用接近于共振點(diǎn)fa的頻率時(shí),產(chǎn)生同樣的 問題。
為了避免該問題,如果將所使用的頻率設(shè)定為距共振點(diǎn)很遠(yuǎn)的頻 率F1,則即使在生產(chǎn)出具有共振點(diǎn)為fb的特性的噴嘴時(shí),勵(lì)振壁的 振幅從W1,變化為Wl,可抑制為AW1的較小的變化量。但是,由于 Wl,的振幅量相對于W0較少,所以為了增大振動能量,需要將勵(lì)振 壁的面積取得較大。
這樣,在由于具有復(fù)雜的墨流路而產(chǎn)生較多的由于加工或組裝引 起的噴嘴個(gè)體差異的情況下,其結(jié)果存在能量的轉(zhuǎn)換效率惡化的傾 向。
在本實(shí)施例中說明的噴嘴中,可減少以往存在的由于部件的加工 或組裝引起的噴嘴個(gè)體差異。其結(jié)果,可將圖13中說明的由于每個(gè) 噴嘴組裝品的個(gè)體差異產(chǎn)生的共振頻率之差A(yù)fl抑制為較小的Af2。 而且,相對于以往設(shè)定為距共振點(diǎn)很遠(yuǎn)的使用頻率Fl,即使設(shè)定為距
24共振點(diǎn)更近的頻率F2,振幅變化量AW2也能夠等同于AW1。由此, 以往振幅量僅可取到振幅Wl,但在本實(shí)施例中可將振幅量增大到振 幅W2,所以即使將勵(lì)振壁134的面積減小流路133的面積部分,也 可以取得必要的振動。
根據(jù)本實(shí)施例,可簡化噴嘴內(nèi)的流路并減少噴嘴的部件數(shù)。由此, 可降低噴嘴的個(gè)體差異。另外,可實(shí)現(xiàn)噴嘴的小型化。另外,通過使 噴嘴小型化,可提供打印頭小型化的噴墨記錄裝置。 (實(shí)施例3 )
以下,根據(jù)
實(shí)施例3。圖17示出噴墨記錄裝置的外觀 圖。噴墨記錄裝置構(gòu)成為具備收容有控制系統(tǒng)*循環(huán)系統(tǒng)的主體600、 具有噴出墨來生成粒子的噴嘴的打印頭610、以及連接主體600和打 印頭610的循環(huán)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的打印頭纜繩620。在主體600上設(shè) 有液晶面板630,該液晶面板630用于可由用戶輸入打印內(nèi)容或打印 格式等且可顯示控制內(nèi)容或裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等。在打印頭610的內(nèi)部, 收容有生成墨粒子的噴嘴和對墨粒子的飛翔進(jìn)行控制的電極類。設(shè)在 軍底面的孔615用于使打印中使用的墨粒子通過。
圖18是噴墨記錄裝置的墨循環(huán)路徑的簡略圖,圖16是噴嘴的剖 面圖。在主體下部680中,配置有循環(huán)系統(tǒng)控制部件,其具有墨容 器201,其貯存墨;墨供給電磁閥281,其進(jìn)行墨供給流路開閉切換; 泵202,其壓送墨;調(diào)壓閥203,其調(diào)整墨壓力;吸引泵283,其用于 在裝置停止時(shí)吸引駐留在設(shè)置于噴嘴230內(nèi)并作為填充墨或溶劑的液 室的墨室232內(nèi)的墨;墨吸引電磁閥284,其進(jìn)行吸引流路的開閉切 換;回收泵214,其用于使不參與記錄的墨粒子208回到墨容器201; 回收電磁閥285,其進(jìn)行回收流路的開閉切換;溶劑供給泵286,其 在裝置停止時(shí)向噴嘴壓送用于進(jìn)行噴嘴洗凈的溶劑;以及溶劑電磁閥 287,其進(jìn)行溶劑供給流路開閉切換。
在進(jìn)行打印時(shí),墨依次經(jīng)由墨容器201、墨供給電磁岡281、壓 送墨的泵202、調(diào)壓閥203,經(jīng)由打印頭纜繩620供給到打印頭610。 供給到打印頭610內(nèi)的墨經(jīng)由用于切換墨和溶劑的三通閥282供給到
25噴嘴230。
噴嘴230具備具有噴出口 240的噴嘴頭部241和勵(lì)振部249。噴 嘴230中,通過固定用振動源固定用螺母247將振動源245和電力供 給用端子246安裝在軸236上,在該軸236內(nèi)部形成有流路233。從 噴嘴230的縮頸部248起包括振動源245的固定用振動源固定用螺母 247側(cè)的整體成為勵(lì)振部249,向噴嘴頭部241的勵(lì)振壁234傳達(dá)振 動。
供給到噴嘴230的墨通過軸236的流路233內(nèi)后從將勵(lì)振壁234 作為壁之一的墨室232經(jīng)由形成在安裝于噴嘴體231上的噴口部239 中的墨流路242,從噴出口 240噴出。從噴出口 240噴出的墨通過勵(lì) 振壁234的振動,規(guī)則地變?yōu)槟W?08。
帶電電極207上連接有記錄信號源,通過對帶電電極207施加記 錄信號電壓,使從噴出口 240規(guī)則地噴出的墨粒子208各自帶有期望 的帶電量。上部偏轉(zhuǎn)電極209上連接有高壓電源,下部偏轉(zhuǎn)電極210 接地。通過對上部偏轉(zhuǎn)電極209施加電壓,在上部偏轉(zhuǎn)電極209和下 部偏轉(zhuǎn)電極210之間形成靜電場,帶電的墨粒子208根據(jù)與其帶電量 對應(yīng)的力被偏轉(zhuǎn)的同時(shí)飛翔,附著到記錄介質(zhì)。這樣通過使各墨粒子 208附著到期望的位置來形成文字。
對于連續(xù)噴出的墨粒子208中的不參與記錄的墨粒子,由配置在 打印頭610內(nèi)的溝槽211收集,由配置在主體下部680的回收泵214 吸引,通過具有過濾器212的墨回收路徑222,回到墨容器201而再 利用。
在停止裝置時(shí),使墨供給電磁閥281切換到關(guān)閉,停止墨的供給, 使溶劑電磁閥287打開并使三通閥282切換到溶劑側(cè),向噴嘴230供 給溶劑而洗凈內(nèi)部。對于在洗凈時(shí)從噴出口 240噴出的溶劑,由溝槽 211收集,通過墨回收路徑222回收到墨容器201。在進(jìn)行了規(guī)定時(shí) 間的上述洗凈動作后,使溶劑電磁閥287切換到關(guān)閉來停止供給溶劑, 使墨吸引電磁閥284打開并使三通閥282切換到墨側(cè),利用吸引泵283 使洗凈中殘留在噴嘴內(nèi)的溶劑回到墨容器201 。圖14是示出表示本發(fā)明的實(shí)施方式的噴嘴及其保持結(jié)構(gòu)和墨束 調(diào)整機(jī)構(gòu)的剖面圖。圖15是調(diào)整螺釘256中心的剖面?zhèn)纫晥D。
通過彈性體A250保持墨室構(gòu)成部外周并通過彈性體B251保持 固定用振動源固定用螺母247端部,由此噴嘴230收容于外殼252內(nèi)。 噴嘴230的流路233的中心軸根據(jù)彈性體A250的彈性力位于外殼的 中心軸上。根據(jù)彈性體A250和彈性體B251的彈性力,平衡并確定噴 出方向位置。在彈性體A250和彈性體B251中例如使用橡膠那樣的具 有密封性的部件時(shí),還可以防止來自外部的液體侵入。
在噴嘴230的軸236的墨供給側(cè)外周具有彈性體C253和噴嘴中 心軸調(diào)整部件254。彈性體C253還一并具有防止墨泄漏的密封性能。 噴嘴中心軸調(diào)整部件254可相對于噴嘴中心軸沿垂直方向進(jìn)行滑動, 在其外周和外殼內(nèi)面之間配置有彈性體D255,總是從外殼內(nèi)面?zhèn)瘸?向噴嘴中心軸對噴嘴中心軸調(diào)整部件254持續(xù)施加外力。從該外力的 反方向,調(diào)整螺釘256與外殼252嚙合并旋入,按壓到噴嘴中心軸調(diào) 整部件。
在壓入調(diào)整螺釘256時(shí),噴嘴中心軸調(diào)整部件向彈性體D255側(cè) 滑動,同時(shí)使內(nèi)部具有的彈性體C253滑動。噴嘴230的軸236 #>據(jù) 該彈性體C253的彈性力移動,平衡到彈性體C253的中心。此時(shí), 噴嘴230的墨室構(gòu)成部外周以彈性體A250的接觸部為支點(diǎn)不移動。 由此可調(diào)整墨的噴出方向即噴出角度。在拉出調(diào)整螺釘256時(shí),噴嘴 中心軸調(diào)整部件根據(jù)彈性體D255的反力向調(diào)整螺釘256側(cè)滑動,可 向相反方向調(diào)整噴出方向(角度)。
另外,還可以通過在調(diào)整螺釘256的螺釘頭和外殼252之間設(shè)置 彈簧墊圏等彈性體E257來防止螺釘松馳。例如如圖15所示,將該l 個(gè)軸上的調(diào)整螺釘256和彈性體D255另外再設(shè)置1軸,并設(shè)置成使 2個(gè)軸具有90度的角度時(shí),可通過使用這雙方來將噴嘴中心軸調(diào)整為 任意方向。墨通過接頭262,從上游的部件或管等供給到噴嘴230。
接頭262固定在外殼252上,在內(nèi)部具有密封部件258,防止噴 嘴中心軸調(diào)整部件254的端面259和接頭內(nèi)面260的墨泄漏。噴嘴230的流路233與接頭262的墨流路261不接觸,利用噴嘴中心軸調(diào)整部 件254使中心軸移動的流路僅有流路233。由此,可向接頭57堅(jiān)固地 連接對象部件或管。 (實(shí)施例4 )
以下,使用
實(shí)施例4。
圖22是本發(fā)明的實(shí)施例的噴嘴體組的剖面圖,圖23是以往的噴 嘴體組的剖面圖,圖24是噴墨記錄裝置的概略配管圖,圖25是本發(fā) 明和以往的噴嘴體的機(jī)械振動的頻率特性比較,圖26和圖27示出其 他實(shí)施例的噴嘴體組的剖面圖。
對噴墨記錄裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。如圖24所示,主墨容器401 內(nèi)填充有墨402a,墨402a和供給閥403、供給泵404、主過濾器405、 調(diào)壓閥406、三通閥407的墨入口、噴嘴體408a分別通過墨供給管 409連接,另外用于回收墨粒子410的溝槽411和回收泵412、主墨 容器401通過墨回收管413連接。
另外,主墨容器401和三通閥407通過墨流路450連接,在墨流 路450上配置有循環(huán)閥415和循環(huán)泵414。在加厚液容器420內(nèi)填充 有加厚液416,加厚液416和加厚液泵417、洗凈閥418、三通閥407 的加厚液入口分別通過加厚液供給管419連接。
如圖22所示,噴嘴體408a中,通過振動源安裝軸424a和振動 源固定用螺母421a夾持振動源423和電力供給端子422,在其前端通 過螺紋安裝有噴口部426。在振動源安裝軸424a的中心和噴口部426 的中心分別設(shè)有墨的流路428、 429。
振動源固定用螺母421a的內(nèi)徑為階梯形狀,在內(nèi)徑較小的一方 切出螺紋。內(nèi)徑較大的一方在與振動源安裝軸424d之間有空隙427。 另外,振動源固定用螺母421a的外徑為階梯形狀,階梯部的一部分 為溝部421b。
接下來對動作進(jìn)行說明。
通過打開三通閥407的墨側(cè),填充在主墨容器401內(nèi)的墨402a 借助供給泵404通過墨供給管409,由主過濾器405去除不純物并由
28調(diào)壓閥406調(diào)壓為任意壓力后,供給到噴嘴體408。該被供給的墨通 過噴嘴體408a內(nèi)的振動源423的振動在液柱上生成波腹和波節(jié),從 安裝在噴嘴體408的噴口部426前端噴出,根據(jù)墨的表面張力成為墨 粒子410。該墨粒子410通過帶電電極(未圖示)帶電為與文字信息 對應(yīng)的電荷量并通過偏轉(zhuǎn)電極(未圖示)偏轉(zhuǎn)后,打印到被打印物(未 圖示)。另外,未在打印中使用的墨粒子410進(jìn)入溝槽411,由回收 泵412回收到主墨容器401中。
在圖23所示的以往的噴嘴體408b的振動膜(diaphragm )部424b 的機(jī)械振動頻率特性432中,共振點(diǎn)fo距實(shí)際使用供給電源頻率fa 較遠(yuǎn),振動膜部424b的振動振幅Yo較小且用于在墨的液柱上生成波 腹和波節(jié)的能量較小,難以形成墨粒子410。為了易于形成墨粒子410, 需要降低共振點(diǎn)fo使其接近實(shí)際使用供給電源頻率fa。為此必須增 大振動源固定螺母441的外徑或者延長全長,其中存在噴嘴體408b 變大的問題。
在本實(shí)施例中,不增大振動源固定用螺母421a,而使振動源固 定用螺母421a的內(nèi)徑形成階梯,在內(nèi)徑較小的一方切出螺紋并在內(nèi) 徑較大的一方的與振動源安裝軸424d之間設(shè)置空隙427。另夕卜,使振 動源固定用螺母421a的外徑成為階梯形狀,使階梯部的一部分成為 溝部421b。由此如圖25所示,噴嘴體408的振動膜部424b的機(jī)械振 動頻率特性431的共振點(diǎn)fl接近于實(shí)際使用供給電源頻率fa,振動 膜部424b的振動振幅Yl變大,用于在墨的液柱生成波腹和波節(jié)的能 量也變大,易于形成墨粒子410。
通過設(shè)為上述的振動源固定用螺母421a的形狀,具有可減小噴 嘴體408a并減小供給電源電壓的效果。
圖26是作為噴嘴體408a的變形例的噴嘴體408c的剖面圖。在 噴嘴體408c中,使振動源固定用螺母442的內(nèi)徑形成階梯,在內(nèi)徑 較小的一方切出螺紋并在內(nèi)徑較大的一方的與振動源安裝軸424d之 間設(shè)置空隙427。另外,振動源固定用螺母442的外徑為不設(shè)置階梯 的形狀。
29圖27是作為噴嘴體408a的變形例的噴嘴體408d的剖面圖。在 噴嘴體408d中,使振動源固定用螺母443的內(nèi)徑形成階梯,在內(nèi)徑 較小的一方切出螺紋并在內(nèi)徑較大的一方的與振動源安裝軸424d之 間設(shè)置空隙427。另外,使振動源固定用螺母443的外徑成為階梯形 狀,而沒有使階梯部的一部分成為溝部421b的形狀。
在圖26和圖27所示的變形例中,也具有如下效果不增大振動 源固定用螺母,而噴嘴體408的振動膜部424b的機(jī)械振動頻率特性 432的共振點(diǎn)fo接近于實(shí)際使用供給電源頻率fa,振動膜部424b的 振動振幅Yo變大,用于在墨的液柱生成波腹和波節(jié)的能量也變大, 易于形成墨粒子410。
權(quán)利要求
1. 一種噴墨記錄裝置,該噴墨記錄裝置具有主體和打印頭,該主體中設(shè)有機(jī)械部,其具有對墨或溶劑進(jìn)行加壓、吸引的泵和切換它們流過的流路的電磁閥;以及控制部,其對打印或裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止進(jìn)行控制,該打印頭中設(shè)有噴嘴,其使從該主體壓送來的墨粒子化;帶電電極,其使墨粒子帶電;偏轉(zhuǎn)電極,其形成使帶電的墨粒子偏轉(zhuǎn)的電場;以及溝槽,其回收未在打印中使用的墨,其中,所述噴嘴在被供給墨的部分具有不沾墨的表面處理層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 墨室,其對墨施加振動;與該墨室連通并向墨室供給墨的墨流路;以 及與所述墨室連通并包括噴出墨的噴出口的墨流路,在所述墨流路和 墨室的內(nèi)壁上設(shè)有所述表面處理層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 墨室,其對墨施加振動;與該墨室連通并向墨室供給墨的墨流路;以 及與所述墨室連通并包括噴出墨的噴出口的墨流路,至少在所述墨室 的內(nèi)壁上設(shè)有所述表面處理層。
4. 一種噴墨記錄裝置,該噴墨記錄裝置具有供給墨的主體和打 印頭,該打印頭具有噴出從該主體通過管路送來的墨的噴嘴,其中, 所述噴嘴具有噴出口,其噴出墨;液室,其具有墨流入的流入口和 與所述噴出口連通的流出口;液體供給流路,其連接從所述主體送來 的墨所流過的管路和所述流入口并向所述液室導(dǎo)入墨;勵(lì)振壁,其設(shè) 在所述液室的一部分并對所述液室內(nèi)的墨進(jìn)行勵(lì)振;以及勵(lì)振部,其 對該勵(lì)振壁施加振動,其中,在所述勵(lì)振壁上設(shè)有所述液室的流入口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴中, 所述液體供給流路的流路長度是不產(chǎn)生液體共振的長度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨記錄裝置,其中,所述液體供給 流路設(shè)在所述勵(lì)振部的內(nèi)部,所述勵(lì)振壁和所述勵(lì)振部通過所述液體 供給流路連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴墨記錄裝置,其中,所述液體供給 流路設(shè)在所述勵(lì)振部的內(nèi)部,所述勵(lì)振壁和所述勵(lì)振部通過所述液體 供給流路連接,且在所述勵(lì)振壁和所述勵(lì)振部之間設(shè)有縮頸部,在該縮頸部的內(nèi)部 設(shè)有所述液體供給流路。
8. —種噴墨記錄裝置,該噴墨記錄裝置具有打印頭,該打印頭具有噴嘴,其對從設(shè)在主體內(nèi)的墨容器供給來的墨進(jìn)行勵(lì)振后噴出;帶電電極,其使從所述噴嘴噴出的墨粒子帶電;以及 偏轉(zhuǎn)電極,其形成使帶電的墨粒子偏轉(zhuǎn)的電場,其中,所述噴墨記錄裝置具有外殼,該外殼中設(shè)有利用彈性體來 保持所述噴嘴的結(jié)構(gòu)、和與來自所述墨容器的墨所流過的墨供給流路 連接的接頭部,所述噴嘴和所述接頭部不接觸。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室,且所述彈性體配置在所述噴嘴頭部的外周和具有所述勵(lì)振源的勵(lì) 振部的端部。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室,且所述外殼具有噴嘴方向調(diào)整部件,該噴嘴方向調(diào)整部件設(shè)在具有 導(dǎo)入墨的開口部的所述墨流路的端部的外側(cè),隔著彈性體以可移動的形式保持所述墨流路的端部。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室,所述外殼具有噴嘴方向調(diào)整部件,該噴嘴方向調(diào)整部件設(shè)在具有 導(dǎo)入墨的開口部的所述墨流路的端部的外側(cè),隔著彈性體以可移動的 形式保持所述墨流路的端部,且所述噴嘴方向調(diào)整部件具有位置調(diào)整螺釘,其確定所述墨流路 的端部的位置;以及位置調(diào)整用彈性體,其針對所述墨流路從與所述 位置調(diào)整螺釘相反的方向施加力。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室,所述外殼具有噴嘴方向調(diào)整部件,該噴嘴方向調(diào)整部件設(shè)在具有 導(dǎo)入墨的開口部的所述墨流路的端部的外側(cè),隔著彈性體以可移動的 形式保持所述墨流路的端部,且在所述外殼的墨供給側(cè)具有接頭部,該接頭部隔著密封部件與所 述噴嘴方向調(diào)整部件相接,與從所述主體供給墨的墨供給流路連接。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨記錄裝置,其中,所述噴嘴具有 從所述墨容器供給來的墨流過的墨流路;勵(lì)振源,其設(shè)在該墨流路的 周圍;以及噴嘴頭部,其具有與所述墨流路連接并被填充通過了所述 墨流路的墨的液室,所述外殼具有噴嘴方向調(diào)整部件,該噴嘴方向調(diào)整部件設(shè)在具有 導(dǎo)入墨的開口部的所述墨流路的端部的外側(cè),隔著彈性體以可移動的 形式保持所迷墨流路的端部,所述噴嘴方向調(diào)整部件具有位置調(diào)整螺釘,其確定所述墨流路 的端部的位置;以及位置調(diào)整用彈性體,其針對所述墨流路從與所述位置調(diào)整螺釘相反的方向施加力,且所述噴嘴方向調(diào)整部件具有多個(gè)所速位置調(diào)整螺釘和所述位置 調(diào)整用彈性體的組合,可沿多個(gè)方向調(diào)整所述噴嘴的朝向。
15. —種噴嘴記錄裝置,在該噴墨記錄裝置中,利用使從噴嘴噴 出的墨粒子對文字信號進(jìn)行帶電的帶電電極、以及使帶電的墨粒子偏 轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)電極來進(jìn)行文字的形成,回收并再利用未在文字形成中使用 的墨粒子,其中,所述噴嘴具有振動源安裝軸;以及螺母,其固定被插入所述振 動源安裝軸的圓筒狀的振動源,使所述螺母的內(nèi)徑形成為階梯形狀, 在所述振動源安裝軸和所述螺母的內(nèi)徑的一部分設(shè)有空隙。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所示的噴墨記錄裝置,其中,使所述螺母 的外徑形成為階梯形狀。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所示的噴墨記錄裝置,其中,使所述螺母 的外徑形成為階梯形狀,以及其中,所述螺母的外徑的階梯部的一部分為溝狀。全文摘要
本發(fā)明提供一種噴墨記錄裝置,在噴墨記錄裝置停止時(shí),通過使用于洗凈的溶劑少量化來實(shí)現(xiàn)打印質(zhì)量穩(wěn)定性的提高、以及低運(yùn)行成本化。該噴墨記錄裝置具有主體和打印頭,該主體中設(shè)有機(jī)械部,其具有對墨或溶劑進(jìn)行加壓、吸引的泵和切換墨或溶劑流過的流路的電磁閥;以及控制部,其對打印或裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)、停止進(jìn)行控制,該打印頭中設(shè)有噴嘴,其使從該主體壓送來的墨粒子化;帶電電極,其使墨粒子帶電;偏轉(zhuǎn)電極,其形成用于使帶電的墨粒子偏轉(zhuǎn)的電場;以及溝槽,其回收未在打印中使用的墨,其中,所述噴嘴在被供給墨的部分具有不沾墨的表面處理層。
文檔編號B41J2/14GK101497265SQ200810082259
公開日2009年8月5日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者宮尾明, 松田忠生, 豬狩光雄, 藤倉誠司 申請人:株式會社日立產(chǎn)機(jī)系統(tǒng)