本發(fā)明涉及液體噴射裝置、噴射頭和液體充注方法。
背景技術(shù):
作為用于噴射液體(例如墨)來打印圖像或者字符的液體噴射裝置(例如,噴墨打印裝置),例如,存在這樣一種形式:在滑架處安裝具有墨罐的噴射頭,在距滑架的另一位置處設(shè)置有用于貯存墨的主罐。日本專利公開No.2004-249560公開了一種液體噴射裝置,其通過管將主罐中的墨供給到噴射頭側(cè)的墨罐并且從噴射單元噴射墨。對(duì)于日本專利公開No.2004-249560中所公開的液體噴射裝置,用于根據(jù)噴射頭中的負(fù)壓來開閉流道的球管單元連接在管和噴射頭之間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的液體噴射裝置包括:液體容器,其內(nèi)部可貯存液體;噴射頭,其設(shè)置在滑架上,并且包括:液體容納單元,液體容納單元具有能在內(nèi)部保持液體的保持部件;和噴射液體的液體噴射單元;和柔性部件,其將液體容器連接至液體容納單元,并且將貯存在液體容器內(nèi)部的液體供給至液體容納單元,其中:液體容納單元的內(nèi)部空間具有長方體形狀;在噴射頭設(shè)置在滑架上的姿態(tài)下,由內(nèi)部空間中沿著水平面的橫截面的長邊的長度除以保持部件沿著重力方向的長度所獲得的值為1.5以上且10以下。
從以下(參照附圖)對(duì)示例性實(shí)施例的說明將明白本發(fā)明的其它特征。
附圖說明
圖1是液體噴射裝置的透視圖;
圖2是示出圖1的液體噴射裝置的液體供給系統(tǒng)的剖視圖;
圖3是示出安裝到圖1的液體噴射裝置中的噴射頭和連接至噴射頭的柔性部件的接頭的剖視圖;
圖4是示出圖3的噴射頭的透視圖;
圖5是圖4的噴射頭沿著線V-V的剖視圖;
圖6是安裝在液體噴射裝置中的噴射頭的示意性剖視圖;
圖7是安裝在液體噴射裝置中的噴射頭的示意性剖視圖;
圖8A是安裝在液體噴射裝置中的噴射頭的透視圖;
圖8B是圖8A的噴射頭沿著線VIIIB-VIIIB的示意性剖視圖;
圖8C是圖8A的噴射頭的俯視圖;
圖9A是在安裝在液體噴射裝置中的噴射頭處有一個(gè)液體容納單元的情況下的俯視圖;
圖9B是存在多個(gè)液體容納單元的情況下的俯視圖;
圖10是安裝在液體噴射裝置中的噴射頭、柔性部件及它們之間的連接單元的剖視圖;
圖11是設(shè)置于安裝在液體噴射裝置中的噴射頭內(nèi)部的保持部件的纖維的放大圖;
圖12A是圖11的保持部件的各纖維的剖視圖;和
圖12B是圖11的保持部件的各纖維的剖視圖。
具體實(shí)施方式
然而,發(fā)現(xiàn)日本專利公開No.2004-249560中公開的液體噴射裝置具有以下問題。也就是說,容納于噴射頭的液體容納單元(墨罐)中的液體(墨)的液面由于安裝有噴射頭的滑架的運(yùn)動(dòng)、施加于噴射頭的沖擊等而產(chǎn)生振動(dòng),并且在噴射液體的情況下液面振蕩。在液面振蕩的情況下,在液體容納單元內(nèi)部液體導(dǎo)致的壓力是不穩(wěn)定的,并且壓力的不穩(wěn)定傳遞至噴射頭內(nèi)部的液體。因此,有時(shí)從噴射頭不穩(wěn)定地噴射液體。
考慮到以上情況,根據(jù)本發(fā)明,提供了用于將液體穩(wěn)定地容納在液體容納單元內(nèi)部的液體噴射裝置、噴射頭和液體充注方法。
(第一實(shí)施例)
在下文中,將對(duì)根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液體噴射裝置和噴射頭進(jìn)行說明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液體噴射裝置(噴墨打印裝置)1的外部拆除的狀態(tài)的透視圖。圖2示出了安裝在液體噴射裝置1中的噴射頭5和形成于噴射頭5內(nèi)的流道的示意性剖視圖。
噴射頭5構(gòu)造成能安裝在滑架(支撐部件)31上,通過連接至設(shè)置于滑架31上部的接頭(未示出)而設(shè)置到滑架上。噴射頭5連接至柔性部件3(例如管),柔性部件3的另一端連接至液體容器2。在噴射頭5安裝在滑架31上的情況下,噴射頭5經(jīng)由接頭和柔性部件3與液體容器2連通。液體噴射裝置1是串行掃描式打印裝置,并且通過引導(dǎo)軸沿主掃描方向可移動(dòng)地引導(dǎo)滑架31。利用滑架馬達(dá)和傳遞其驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(例如帶),滑架31沿主掃描方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
滑架31安裝有噴射頭5,噴射頭一體地包括液體噴射單元(噴墨單元)8和向液體噴射單元8供給液體(墨)的液體容納單元(墨罐單元)25。如上所述,滑架31構(gòu)造成能支撐噴射頭5。噴射頭5中的液體容納單元25構(gòu)造成能將液體貯存在內(nèi)部。注意:液體容納單元和液體噴射單元可以不是一體的,而是可以分別地形成。
利用輸送輥來沿垂直于滑架31主掃描方向的副掃描方向輸送打印介質(zhì)(例如紙)。噴射裝置1重復(fù)地進(jìn)行打印操作(在沿主掃描方向移動(dòng)液體噴射單元8的同時(shí)將液體噴射到壓板上的打印介質(zhì)的打印區(qū)域)和輸送操作(沿副掃描方向把打印介質(zhì)輸送對(duì)應(yīng)于其打印寬度的距離)。這樣,圖像順序地打印(形成)在打印介質(zhì)上。
在噴射頭5中的液體噴射單元8中分別形成有多個(gè)噴射口、與多個(gè)噴射口連通的多個(gè)壓力室和與壓力室連通的多個(gè)流道。液體經(jīng)由各個(gè)流道從噴射頭5中的液體容納單元25供給至形成于液體噴射單元8內(nèi)的壓力室。每個(gè)壓力室具有例如作為能量生成元件的熱生成元件(電/熱轉(zhuǎn)換器)。熱生成元件經(jīng)由配線通電,并且由熱生成元件產(chǎn)生熱能,從而加熱壓力室中的液體并利用膜態(tài)沸騰產(chǎn)生氣泡。此時(shí),利用氣泡生成能量從噴射口噴射液滴。壓電元件等可用作能量生成元件。
噴射頭5包括液體容納單元25。噴射頭5中的液體容納單元25主要形成有安裝至殼體16的蓋部件17。供給至液體噴射單元8的液體貯存在液體容納單元25內(nèi)。
如圖2中所示,噴射頭5經(jīng)由柔性部件3連接至液體容器2。接頭6安裝至柔性部件3在噴射頭側(cè)的端部。如上所述,在液體噴射裝置1中,容納相對(duì)大量液體的液體容器2放置于滑架31的外部。液體容器2布置在距滑架31的另一位置處,并且經(jīng)由柔性部件3(例如管)進(jìn)一步連接至安裝于滑架31上的噴射頭5的液體容納單元25。液體直接貯存在液體容器2中。為了增加液體的貯存量,優(yōu)選地,不在液體容器2中設(shè)置用于保持液體的保持部件(例如海綿)。如上所述,液體容器2利用柔性部件3連接至噴射頭5,并且液體容器2中的液體連續(xù)地供給至噴射頭5中的液體容納單元25。
圖3示出了噴射頭5和安裝到連接至噴射頭5的柔性部件3的噴射頭5側(cè)的接頭6的剖視圖。圖4示出了噴射頭5的透視圖。作為管形流道的液體供給管7設(shè)置于噴射頭5中。液體供給管7從噴射頭5的蓋部件17沿一方向(朝向接頭6的方向)伸出到液體容器外。液體供給管7連接至接頭6的供給通道26,從而將噴射頭5連接至接頭6。這樣,噴射頭5連接至柔性部件3。
除了液體噴射單元8的噴射口和液體供給管7的開口部之外,在噴射頭5內(nèi)形成了密封狀態(tài)。彈性部件9布置在接頭6的供給通道26內(nèi)。彈性部件9布置在液體供給管7的外周部和接頭6的供給通道26的內(nèi)周部之間,從而密封噴射頭5的液體供給管7和接頭6的供給通道26之間的空間。這樣,液體可以優(yōu)選地從接頭6供給至噴射頭5。
如上所述,液體容器2連接至柔性部件3的與噴射頭5相連側(cè)相反的另一端部側(cè)。主要地,液體容器2分成液體容納單元10和緩沖室11。除連通開口12之外,液體容納單元10確保內(nèi)部的密封。連接管13安裝至液體容納單元10。液體容納單元10的內(nèi)部與連接管13的流道連通,并且它們相互連接。
連接管13設(shè)置在液體容納單元10在重力方向上的最低位置附近。外界空氣連通孔14設(shè)置至緩沖室11。緩沖室11的內(nèi)部與外界空氣連通。液體容納單元10經(jīng)由連通路徑15和連通開口12與緩沖室11連通。在液體容器2的環(huán)境溫度較高或者環(huán)境壓力較低的情況下,緩沖室11是對(duì)應(yīng)于液體容納單元10內(nèi)部或者噴射頭5中的空氣膨脹而逸散液體的空間。
如圖2中所示,液體供給通道中與外界空氣接觸的部分僅僅是噴射頭5的液體噴射單元8的噴射口和液體容器2的連通開口12。此外,在噴射頭5安裝在液體噴射裝置1中的狀態(tài)下,液體噴射單元8布置在比液體容器2的液面高的位置處。因此,利用液位差,在液體噴射單元8內(nèi)部形成了負(fù)壓。負(fù)壓防止液體從液體噴射單元8的噴射口滴落,從而將液體保持在液體噴射單元8內(nèi)部。利用此結(jié)構(gòu),液位差變?yōu)橐后w噴射單元8的噴射口的位置和液體容器2的連通開口12的位置之間的液位差。因此,即使液體容器2中液體容納單元10內(nèi)液體的液面處于任何位置的情況下,也可以在液體噴射單元8內(nèi)部保持恒定的負(fù)壓。
此外,在從液體噴射單元8的噴射口的液體噴射隨打印而繼續(xù)的情況下,噴射頭5中的負(fù)壓從而增大。在液體噴射單元8內(nèi)部的負(fù)壓大于從液體容器2到噴射頭5的液體供給通道的流動(dòng)阻力和連通開口12中的彎液面力之和的情況下,外界空氣從連通開口12供給至液體容納單元10。因此,液體經(jīng)由柔性部件3從液體容器2供給至噴射頭5。因而,噴射頭5中的負(fù)壓減小,并且恢復(fù)在打印之前的狀態(tài)。因此,液體噴射單元8內(nèi)部的負(fù)壓保持恒定。
重復(fù)如上所述的一系列操作就可在液體噴射裝置1中將液體從液體容器2供給至噴射頭5。
隨著滑架31沿主掃描方向移動(dòng),噴射頭5相應(yīng)地移動(dòng),并且液體從液體噴射單元8噴射。所噴射的液體落在打印介質(zhì)等上以執(zhí)行打印。在打印期間,容納于液體容器2中的液體經(jīng)由柔性部件3供給至噴射頭5的液體容納單元25。結(jié)果,液體容器2中的液體連續(xù)地供給至噴射頭5的液體容納單元25。
能夠保持液體的保持部件18貯存在噴射頭5的液體容納單元25內(nèi)部。保持部件18的例子包括纖維吸收部件。此外,在噴射頭5中從液體容納單元25到液體噴射單元8的流道中設(shè)置過濾器19,以便不使灰塵混合到液體噴射單元8中。在保持部件18中保持恒定量的液體。
液體噴射單元8中用于噴射液體的噴射口設(shè)置在殼體16中重力方向上的底部處。用于保持液體的保持部件18布置在殼體16中。液體容納單元25經(jīng)由過濾器19與液體室(液體流道)20連通,液體室(液體流道)20與液體噴射單元8的噴射口連通。在殼體16安裝到滑架31上的狀態(tài)下,蓋部件17焊接至上表面上的開口。
在蓋部件17上形成肋。通過將蓋部件17焊接至殼體16上,設(shè)置在蓋部件17上的肋沿重力方向向下擠壓保持部件18。結(jié)果,保持部件18和過濾器19布置成相互可靠且緊密地接觸。
為了將保持在保持部件18中的液體供給至液體噴射單元8,需要維持保持部件18和過濾器19相互壓接觸的狀態(tài)。因此,用于朝向過濾器19擠壓保持部件18的擠壓肋29布置在蓋部件17的背面上。因此,在保持部件18保持在液體容納單元中的狀態(tài)下把蓋部件17焊接和安裝至液體容納單元的盒殼4的情況下,擠壓肋29擠壓保持部件18,從而保持部件18和過濾器19相互可靠且緊密地接觸。因?yàn)楸3植考?8和過濾器19布置成相互可靠且緊密地接觸,所以液體從保持部件18經(jīng)由過濾器19有效地供給至液體噴射單元8。
此外,在蓋部件17中形成有液體供給管7,作為連接至接頭6的連接單元。從接頭6供給至噴射頭5的液體容納單元25的液體通過蓋部件17的液體供給管7進(jìn)入噴射頭5。供給到噴射頭5的液體容納單元25內(nèi)部的液體先保持在保持部件18中,再穿過保持部件18、過濾器19和液體室20,從而引導(dǎo)至噴射口。在蓋部件17上形成有用于定位至接頭6的突出部27。突出部27是銷狀的,沿一方向(朝向柔性部件3的接頭6的方向)從蓋部件17伸出到液體容納單元的外部。
定位端口28形成在接頭6中與突出部27相應(yīng)的位置處。形成于蓋部件17上的突出部27插入到形成于接頭6上的定位端口28中,從而實(shí)現(xiàn)蓋部件17和接頭6之間的正確定位。這樣,接頭6可以精確地安裝至噴射頭5。
接下來,對(duì)噴射頭5的液體容納單元25的形狀進(jìn)行說明。圖5示出了沿著圖4中所示噴射頭5的線V-V的剖視圖。
在第一實(shí)施例的噴射頭5中,附圖標(biāo)記z表示在噴射頭5安裝在液體噴射裝置中的姿態(tài)下保持部件18的側(cè)面在高度方向上的長度,并且附圖標(biāo)記y表示液體容納單元25的液體容納單元內(nèi)壁的側(cè)面沿著副掃描方向的長度。此時(shí),噴射頭5形成為使得y/z為1.5以上。也就是說,噴射頭5的液體容納單元25的內(nèi)部空間形成長方體形狀。在噴射頭5設(shè)置在滑架31上的姿態(tài)下,噴射頭5形成為使得由沿著內(nèi)部空間的水平面的橫截面的長邊的長度除以保持部件18沿著重力方向的長度所獲得的值為1.5以上??紤]到設(shè)計(jì)的原因,y/z優(yōu)選為10以下。
因?yàn)閲娚漕^5的液體容納單元25和保持部件18如上述那樣形成,所以沿著與液體容納單元25的水平面平行的表面的橫截面積變寬。貯存液體的液體容納單元25具有較寬橫截面積的空間。另一方面,朝向與該空間連通的液體噴射單元8的流道形成為窄的橫截面積。因此,在液體在流道中從液體容納單元25流向液體噴射單元8的情況下,產(chǎn)生了高阻力。因?yàn)樵谝毫髦挟a(chǎn)生了高阻力,所以貯存在液體容納單元25中的液體很難流動(dòng)。
此外,在噴射頭5的液體容納單元25內(nèi)部,液體由保持部件18保持。因此,在液體從中流動(dòng)的情況下,對(duì)液體施加了較高阻力。因?yàn)閷?duì)液體運(yùn)動(dòng)施加了較高阻力,所以即使在沖擊施加于噴射頭5和因噴射頭5掃描而導(dǎo)致的慣性力施加于液體容納單元25內(nèi)部的液體的情況下,液體也穩(wěn)定地容納于液體容納單元25中。
此外,在噴射頭5中,供給口21不布置在面向與鄰接液體噴射單元8的液體室20連通的流道入口22的位置處。供給口21通至液體容納單元內(nèi)部,并且是液體從液體容器供給到液體容納單元內(nèi)部的入口。供給口21位于從面向流道入口22的形成位置(在該形成位置處,液體容納單元25的內(nèi)部空間和液體室20相互連通)的位置相偏離的位置處。因此,供給至液體容納單元的液體移動(dòng),而不會(huì)在保持部件18內(nèi)部有水平方向的損失(水平方向分量),直到液體供給至液體噴射單元8。
在液體在保持部件18內(nèi)部沿水平方向移動(dòng)的情況下,從保持部件18接收到相對(duì)較高的阻力。因此,經(jīng)過該部分的液體很難進(jìn)一步移動(dòng)。因此,容納在液體容納單元內(nèi)部的液體很難進(jìn)一步移動(dòng)。液體不易受到振動(dòng)等的影響,能夠更穩(wěn)定地容納。
在保持部件未設(shè)置在液體容納單元中并且液體直接容納在液體容納單元中的情況下,此外在因沖擊或者掃描導(dǎo)致的慣性力施加于容納在液體容納單元內(nèi)部的液體的情況下,在液面上會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。因而,容納在液體容納單元內(nèi)部的液體的壓力會(huì)改變,并且容納在液體容納單元內(nèi)部的液體的壓力大小會(huì)變得不穩(wěn)定。然而,在本實(shí)施例的噴射頭5中,液體由在液體容納單元內(nèi)部的保持部件18保持,因此可抑制由于振蕩導(dǎo)致的液體運(yùn)動(dòng)。
從上可知,液體穩(wěn)定地容納在液體容納單元中,因此液體可以從液體容納單元穩(wěn)定地供給至液體噴射單元。因?yàn)橐后w穩(wěn)定地供給至液體噴射單元,所以液體可以從液體噴射單元的噴射口穩(wěn)定地噴射。因此,可從液體噴射單元精確地噴射液體。因此,可保證打印所獲得的打印圖像的高質(zhì)量。
此外,貯存在液體容納單元25內(nèi)部的液體很難從中流動(dòng)。另一方面,殘留在液體容納單元25中的氣泡容易從中流動(dòng)。因此,通過利用液體和氣泡之間的流動(dòng)容易性差別,可容易地從液體噴射單元8和液體容納單元25除去氣泡。
即使在空氣在液體容納單元25中流動(dòng)并且生成氣泡的情況下,液體在液體容納單元25內(nèi)部流動(dòng)的流動(dòng)阻力也較高。因此,在經(jīng)由液體噴射單元8的噴射口執(zhí)行抽吸的情況下,液體量不遵循抽吸程度而變,因此僅把氣泡有效地除去。此外,因?yàn)橐后w容納單元25內(nèi)部的負(fù)壓容易增大,所以在液體容納單元25密封狀態(tài)下從噴射口抽吸可獲得與扼流抽吸類似的效果。因此,由于利用簡單結(jié)構(gòu)從噴射頭5的液體容納單元25中除去氣泡,所以可實(shí)現(xiàn)打印裝置的小尺寸和低成本。
作為用于除去氣泡的機(jī)構(gòu),利用罩覆蓋住噴射頭5的液體噴射單元8的噴射口的周圍區(qū)域。
首先,用罩來密封罩和液體噴射單元8之間的空間。在該狀態(tài)下,抽吸泵連接至罩,從而通過抽吸泵從密封的空間抽吸空氣。結(jié)果,殘留在液體容納單元25內(nèi)部的氣泡與墨一起從由罩和液體噴射單元8所密封住的空間抽吸,氣泡因此從液體噴射單元8和液體容納單元25除去。
利用該方法,經(jīng)由柔性部件3將液體從液體容器2供給至噴射頭5的液體容納單元25,并且氣泡連同液體從液體噴射單元8的噴射口除去。
此外,在噴射頭5的液體容納單元25中,供給口21不布置在正對(duì)與液體噴射單元8連通的流道入口22的上方位置處。供給口21從面向流道入口22(液體通過該流道入口22供給至液體噴射單元8)的位置偏離形成。因此,在為了除去氣泡而從液體噴射單元8的噴射口執(zhí)行抽吸的情況下,利用抽吸來使流至液體噴射單元8的液體流過保持部件18。在該情況下,利用保持部件18的毛細(xì)管作用力在液體容納單元25中保持恒定量的液體。
在液體噴射裝置1長時(shí)間使用的情況下,由于外界空氣濕度的差異,空氣從例如柔性部件的一部分逐漸地進(jìn)入液體容納單元25中,并且在液體容納單元25內(nèi)生成氣泡。因此,需要在預(yù)定周期間隔排空空氣。然而,根據(jù)本發(fā)明,從墨供給位置到液體室的流道入口的距離較長,用于保持液體的區(qū)域增大,從而保持大量的液體。
此外,構(gòu)造成使得用于將液體供給至液體噴射單元8的流動(dòng)阻力隨液體容納單元25內(nèi)部貯存的液體量而增大。在除去氣泡期間,僅除去氣泡,而不會(huì)抽吸大量液體。因此,在除去氣泡期間不必一起抽吸大量液體。所以,可把抽吸期間的液體抽吸量抑制為很小。
因?yàn)樵谝后w抽吸量很少的同時(shí)充分地除去氣泡,所以可以減小抽吸的驅(qū)動(dòng)力,并且可以減小用于抽吸的泵的尺寸。因此,可減小液體噴射裝置1的尺寸并且可降低液體噴射裝置1的制造成本。此外,液體容納單元25內(nèi)部的液體被抽吸,從而減少了在執(zhí)行液體容納單元25內(nèi)部的液體回收操作中利用回收操作抽吸的液體量。結(jié)果,可減小液體的消耗量。
此外,可以利用小抽吸完全抽吸氣泡。因?yàn)闅馀菘煽康乇怀槲⒊?,所以可以延長執(zhí)行抽吸的間隔。因此,可以減小執(zhí)行抽吸的頻率并且可以減少抽吸的次數(shù)。因此,可以減小通過抽吸排出的液體量,并且可以進(jìn)一步減少液體的消耗量。因?yàn)闇p少了液體的消耗量,所以可以降低液體噴射裝置的操作成本。
(第二實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的噴射頭52進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅闡明不同的部件。
圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的噴射頭52的剖視圖。在噴射頭52的液體容納單元25沿縱向(長邊的延伸方向)等分成三個(gè)區(qū)域的情況下,液體室20的流道入口22的中心布置在一端區(qū)域中。此外,在三個(gè)分開的區(qū)域中,供給口21布置在中心部區(qū)域中。
根據(jù)第二實(shí)施例,在供給口21布置在流道入口相對(duì)側(cè)的端部區(qū)域中的情況下,保持部件18內(nèi)部的液體通道的距離更長。因此,壓力損失太高,并且液體噴射會(huì)不穩(wěn)定。在該情況下,如圖6中所示,優(yōu)選地供給口21和流道入口22布置成具有不長的距離。因此,根據(jù)本實(shí)施例,在三個(gè)分開的區(qū)域中,流道入口22布置在一端區(qū)域中,并且供給口21布置在中心部區(qū)域中。
(第三實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的噴射頭53進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一和第二實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅描述不同的部件。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的對(duì)噴射頭53的初始注墨狀態(tài)的剖視圖。預(yù)先給噴射頭53的保持部件18裝好墨,從而利用隨后的液體供給而穩(wěn)定地供給液體,并且從液體噴射單元8穩(wěn)定地噴射液體。因此,在制造過程中對(duì)噴射頭注入液體的過程中,在將多個(gè)注入針插入保持部件18中的情況下,注入初始液體并且將液體充注到液體容納單元25中。也就是說,在對(duì)應(yīng)于流道入口22的位置(在該位置處,液體噴射單元8的液體室20與內(nèi)部空間連通,液體經(jīng)由流道入口22從內(nèi)部空間供給至液體噴射單元8的液體室20)處將液體從前端充注到內(nèi)部空間中,并且插入用于插入到保持部件18中的液體供給針(液體供給針)。然后,經(jīng)由液體供給針將液體充注到內(nèi)部空間中。
利用保持部件8的毛細(xì)管作用力,液體的分布以液體噴射針插入位置24為頂點(diǎn)逐漸加寬,結(jié)果液體呈凸?fàn)钭⑷搿T诘谌龑?shí)施例的噴射頭53中,液體噴射針插入位置24布置在與液體室20的流道入口22(其作為液體噴射單元8的流道)相應(yīng)的位置,并且將液體充注到液體容納單元25中。因此,利用第三實(shí)施例的液體充注方法,可以將液體穩(wěn)定地供給至液體噴射單元8,并且可以從液體噴射單元8穩(wěn)定地噴射液體。
在液體分布形狀的頂點(diǎn)位于供給口21正下方的情況下,在物流運(yùn)輸時(shí)液體會(huì)從供給口21處泄漏。因此,在物流運(yùn)輸時(shí)噴射頭會(huì)弄臟。因此,優(yōu)選地供給口21布置在不是在液體容納單元25的初始液體注入位置24正上方的位置處。
(第四實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的噴射頭54進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一到第三實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅描述不同的部件。
圖8A到圖8C示出了第四實(shí)施例的噴射頭54。圖8A是噴射頭54的透視圖,圖8B是圖8A的噴射頭54沿著線VIIIB-VIIIB的剖視圖,并且圖8C是從頂部觀看時(shí)圖8A的液體容納單元25的俯視圖。如圖8B中所示,噴射頭54中液體容納單元25分隔成多個(gè)空間。在分隔成多個(gè)空間的液體容納單元25的一部分中,供給口21可以不布置在液體容納單元25的流道入口22正上方。
(第五實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的噴射頭55a和55b進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一到第四實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅描述不同的部件。
圖9A示出了在一個(gè)噴射頭中形成一個(gè)液體容納單元的情況下根據(jù)第五實(shí)施例的噴射頭55a的從蓋部件側(cè)觀看液體容納單元25的俯視圖。圖9B示出了在液體容納單元25分隔成形成于一個(gè)噴射頭中的多個(gè)空間的情況下根據(jù)第五實(shí)施例的噴射頭55b的從蓋部件側(cè)觀看噴射頭55b的俯視圖。
噴射頭55a基本上形成長方體形狀。噴射頭55a具有的長方體形狀是使沿著與水平面平行的平面的橫截面為矩形。這里,附圖標(biāo)記a表示短邊的長度,附圖標(biāo)記b表示長邊的長度。此時(shí),b/a為2.0以上。
此外,噴射頭55b中分開的多個(gè)液體容納單元25的每一個(gè)基本上形成長方體形狀。圖9B的噴射頭55b分成三個(gè)液體容納單元25。在三個(gè)分開的液體容納單元25的兩個(gè)中,附圖標(biāo)記a表示短邊的長度,附圖標(biāo)記b表示長邊的長度,并且b/a為2.0以上。此外,在第五實(shí)施例的噴射頭55a和55b中,在相應(yīng)液體容納單元25中沿著內(nèi)部空間的水平面的橫截面的長邊b是沿與滑架31往復(fù)運(yùn)動(dòng)方向交叉的方向延伸的邊。
取決于噴射頭55a和55b中液體容納單元25的形狀,從供給口21至液體室20的流道入口22的距離是不夠的,并且因保持部件18導(dǎo)致的壓力損失是不夠的。因此,貯存在液體容納單元25中的液體的阻力不足,并且所貯存的墨不穩(wěn)定。
因此,在本實(shí)施例的噴射頭55a和55b中,為了用保持部件18充分確保壓力損失,長邊b的長度形成為比短邊a的長度長。因此,可以確保從供給口21到流道入口22的長度足夠長。取決于供給口21和流道入口22的構(gòu)造,可以充分確保流過保持部件18的液體的壓力損失??紤]到設(shè)計(jì)的原因,b/a優(yōu)選為10以下。
(第六實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的噴射頭56進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一到第五實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅描述不同的部件。
圖10示出了根據(jù)第六實(shí)施例的噴射頭的剖視圖。根據(jù)第一到第五實(shí)施例,從液體容器2經(jīng)由柔性部件3供給至液體容納單元25的液體通過形成于蓋部件17中的供給口21供給。另一方面,在第六實(shí)施例的噴射頭56中,到達(dá)保持部件18的液體供給針30安裝至蓋部件17。在液體供給針30插入保持部件18中的情況下,液體經(jīng)由液體供給針30從液體容器2供給到噴射頭56的液體容納單元25內(nèi)部。
如上所述,液體供給針30可以不但用于給噴射頭56的初始液體充注,而且可用于打印期間從液體容器2向噴射頭56的液體容納單元25供給液體。
此外,可通過將液體供給針30插入保持部件18內(nèi)來從供給口21連續(xù)地供給液體。也就是說,從供給口21(柔性部件3和液體容納單元25的內(nèi)部空間在供給口21處相互連通)的前端將液體充注到內(nèi)部空間中,并且插入可以插入到保持部件18中的液體供給針。經(jīng)由液體供給針將液體充注到內(nèi)部空間中。在該情況下,在供給口21布置在從液體室20的流道入口22正上方面向流道入口22的位置偏離的位置處的情況下,在從液體供給針30供給液體時(shí)也能從保持部件18獲得期望的壓力損失。
(第七實(shí)施例)
接下來,對(duì)根據(jù)本發(fā)明第七實(shí)施例的噴射頭進(jìn)行說明。注意:省略了在附圖中用相同附圖標(biāo)記表示的與第一到第六實(shí)施例的部件構(gòu)造類似的部件的說明,僅描述不同的部件。
在第七實(shí)施例的噴射頭中,由聚烯烴基樹脂形成的纖維用作形成保持部件18的材料。保持部件18是通過扭捻由聚烯烴基樹脂形成的纖維而形成的。
構(gòu)造成利用保持部件18的毛細(xì)管作用力來保持液體。在形成保持部件18的材料的毛細(xì)管作用力非常小的情況下,液體容納單元25內(nèi)部的壓力損失較低。因此,在噴射頭中,液體容納單元25內(nèi)部的壓力變化會(huì)因噴射頭掃描或者由柔性部件供墨所引起的液體液面振蕩而增大。因此,液體會(huì)從液體噴射單元8不穩(wěn)定地噴射。此外,在保持部件18的毛細(xì)管作用力非常高的情況下,因保持部件18導(dǎo)致的壓力損失太高并且液體會(huì)從液體容納單元25不穩(wěn)定地供給至液體噴射單元8。因此,保持部件18的毛細(xì)管作用力優(yōu)選調(diào)整在適當(dāng)水平。
為了使保持部件18起到產(chǎn)生更適合于噴射頭的壓力損失的部件的作用,優(yōu)選地,形成保持部件18的纖維隨機(jī)地多次相互交叉,如圖11中所示。也就是說,在纖維接觸液體的情況下,用于沿箭頭方向移動(dòng)各個(gè)纖維的力利用液體的表面張力等來作用,如圖11中所示。然而,多次交叉抵消了該力。因此,可抑制形成保持部件18的纖維的收縮。
圖12A和12B示意性地示出了形成保持部件18的纖維的橫截面圖,具有由不同種類材料形成的多個(gè)層。如圖12A和12B中所示,由具有高熔化溫度的材料所形成的芯部B形成在形成保持部件18的纖維內(nèi)部。此外,在芯部B外部,表面層A形成為熔化溫度比芯部B的熔化溫度低。如上所述,包括表面層A和芯部B的纖維形成為如圖11中所示的相互扭捻狀態(tài)。
接下來,對(duì)于纖維的表面層A,在熔化表面層A的樹脂溫度以上加熱其纖維。對(duì)于纖維的芯部B,在熔化芯部B的樹脂溫度以下加熱其纖維。利用加熱,纖維在僅表面層A熔化的狀態(tài)下扭捻。因此,在僅表面層A熔化的狀態(tài)下相互多次交叉導(dǎo)致的相交點(diǎn)相互接觸。在熔化狀態(tài)接觸的表面層A固化的情況下,接觸的纖維熔化。在纖維的扭捻狀態(tài)下,纖維的相交點(diǎn)熔化和附連,并且全部纖維因此固化。此時(shí),通過調(diào)整捻度來調(diào)整保持部件18的毛細(xì)管作用力也是優(yōu)選的措施。
雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明,但是應(yīng)理解本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)給予最寬泛的解釋,以便涵蓋所有的變型以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。