CN108688325A - 挠性膜机构、流道部件、液体喷射装置以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以较小的力来对阀机构的阀进行按压而使其发挥功能的挠性膜机构、流道部件、液体喷射装置以及控制方法。该挠性膜机构(80)用于阀机构(70),所述挠性膜机构(80)具备:盖部件(81);挠性膜(83),在所述挠性膜(83)与所述盖部件(81)之间形成空间(R3);流体流道(75),其与所述空间(R3)连通,所述挠性膜(83)通过该挠性膜(83)的变形而使所述阀机构(70)的阀(B[1])进行开闭,且具有在所述盖部件(81)侧成为凸部、在所述凸部的相反侧成为凹部的突出部(850),并且在与所述阀机构(70)抵接的部分(851)的外侧处具有易于变形的区域(871)和不易变形的区域(870)。
Description
技术领域
本发明涉及一种被用于阀机构并被用于阀的开闭的挠性膜机构、具有挠性膜机构的流道部件、具有挠性膜机构的液体喷射装置、用于阀机构的挠性膜的控制方法。
背景技术
液体喷射装置具备如下的液体喷射头,所述液体喷射头通过压力产生单元的压力变化而将从油墨罐等的液体贮留单元被供给的油墨等的液体作为液滴而从多个喷嘴进行喷射。此外,提出了设置有如下的压力调节阀的结构,所述压力调节阀通过在流道的中途处使下游侧的流道成为负压从而开阀,以使从液体贮留单元被供给的油墨等的液体以预定的压力被供给至液体喷射头(例如,参照专利文献1)。
此外,在专利文献1中,公开了一种设置有如下的挠性膜机构的结构,所述挠性膜机构不论下游侧的流道的压力如何,均通过从外部对阀进行按压而使其开阀。
此外,还公开了一种通过对空气等的流体进行加压并供给,从而对压力调节阀进行按压而使其开阀的结构(例如,参照专利文献2)。
然而,由于在从外部对阀进行按压时,如果对受压部的整个面进行按压,则由于从受压部承受的反力变大,因此需要提高对受压部进行按压的压力。因此,作为用于对按压受压部的液体进行加压的泵等的压送单元,而需要加压能力较高的装置或大型的装置,从而存在大型化并且高成本的这类问题。
另外,这样的问题并不限定于在液体喷射装置为代表的流道部件中所使用的挠性膜机构,在具有阀机构的其他装置中所使用的挠性膜机构中也同样存在。
专利文献1:日本特开2012-111044号公报
专利文献2:日本特开2015-189201号公报
发明内容
本发明鉴于这样的情况,其目的在于,提供一种能够以较小的力来对阀机构的阀进行按压而使其发挥功能的挠性膜机构、流道部件、液体喷射装置以及控制方法。
解决上述课题的本发明的方式为,一种挠性膜机构,其为用于阀机构的挠性膜机构,所述挠性膜机构的特征在于,具备:盖部件;挠性膜,在所述挠性膜与所述盖部件之间形成空间;流体流道,其与所述空间连通,所述挠性膜通过该挠性膜的变形而使所述阀机构的阀进行开闭,且具有在所述盖部件侧成为凸部、在所述凸部的相反侧成为凹部的突出部,并且所述挠性膜在与所述阀机构抵接的部分的外侧处,具有易于变形的区域和不易变形的区域。
在所涉及的方式中,通过设置具有突出部的挠性膜,从而能够使挠性膜承受来自流体流道的压力的面积增大,进而能够以较低的压力而使挠性膜进行动作。尤其是,由于能够以使挠性膜的成为凹部和凸部的突出部扩展的方式进行变形,因此与以厚度变薄的方式使挠性膜伸长并使其变形的情况相比,能够以较低的压力使挠性膜发生变形。此外,在对空间进行加压时,能够以使挠性膜的易于变形的区域外翻的方式发生变形,并能够以不使不易变形的区域外翻的方式发生变形,从而能够使挠性膜可靠地与阀机构抵接,并且在解除了加压时,能够以不易变形的区域为契机而很容易地使易于变形的区域的外翻的这种变形恢复为原来的姿态。
在此,优选为,所述挠性膜中的所述不易变形的区域厚于所述易于变形的区域。据此,仅通过改变挠性膜的厚度,就能够很容易地形成易于变形的区域和不易变形的区域,并且能够很容易地对变形的难易度进行控制。
在此,优选为,所述挠性膜中的、被设置于所述不易变形的区域中的所述突出部与被设置于所述易于变形的区域中的所述突出部相比,向所述盖部件侧突出的突出量较小。据此,仅通过改变突出部的突出量,就能够很容易地形成易于变形的区域和不易变形的区域,并且能够很容易地对变形的难易度进行控制。
此外,优选为,在相对于所述挠性膜的、与所述盖部件相反一侧处具备限制部,所述限制部在所述挠性膜的端部处对所述挠性膜的变形进行限制。据此,通过限制部,从而能够很容易地在挠性膜上形成易于变形的区域和不易变形的区域。此外,由于无需改变挠性膜的形状,因此能够很容易制造出挠性膜,并且易于掌握挠性膜的变形量。
此外,优选为,所述挠性膜的易于变形的区域和不易变形的区域由杨氏模量互不相同的材料形成。据此,能够很容易地在挠性膜上形成易于变形的区域和不易变形的区域。
此外,优选为,在从所述挠性膜和所述盖部件的层叠方向进行俯视观察时,所述空间具有长条形状,所述不易变形的区域为,所述长条形状的长度方向的端部。据此,尤其是由于在挠性部的与空间的长度方向的端部相对应的区域中,变形的起皱易于变大,且挠性膜的外翻不易复原,因此通过在不易复原的区域中设置不易变形的区域,从而能够有效地抑制外翻。
此外,优选为,所述空间在所述空间的宽度方向上并排设置有多个。据此,能够在确保空间的容积的同时实现小型化。
此外,优选为,所述阀机构具备:腔室,其与所述阀连通;薄膜,其对所述腔室的至少一部分进行规定,并通过变形从而使所述阀进行开闭,所述的挠性膜机构具备隔离件,所述隔离件用于将所述薄膜和所述挠性膜之间的距离保持为固定。据此,通过利用隔离件而将薄膜和挠性膜之间的距离保持为固定,从而能够在挠性膜不进行动作的状态下,对挠性膜阻碍薄膜的变形的情况进行抑制。
而且,本发明的其他方式为,一种流道部件,其特征在于,具备:上述方式的挠性膜机构;阀机构。
在所涉及的方式中,可以实现能够以较小的力来对阀机构的阀进行按压而使其发挥功能的流道部件。
此外,本发明的其他方式为,一种液体喷射装置,其特征在于,具备:上述方式的挠性膜机构;液体喷射头,其喷射液体。
在所涉及的方式中,可以实现能够以较小的力来对阀机构的阀进行按压而使其发挥功能的液体喷射装置。
此外,本发明的其他方式为,一种控制方法,其为用于阀机构的挠性膜的控制方法,所述控制方法的特征在于,具备:变形工序,其使所述挠性膜变形;抵接工序,其使所述挠性膜与所述阀机构抵接,在所述变形工序中,以在所述挠性膜中的与所述阀机构抵接的部分的外侧处具有外翻的区域和不外翻的区域的方式使所述挠性膜变形。
在所涉及的方式中,在对空间进行加压时,能够以使挠性膜的易于变形的区域外翻的方式发生变形,并能够以不使不易变形的区域外翻的方式发生变形,从而能够使挠性膜与阀机构可靠地抵接,并且在解除了加压时,能够以不易变形的区域为契机而很容易地使易于变形的区域的外翻这种变形恢复为原来的姿态。
附图说明
图1为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射装置的结构图。
图2为液体喷射头的分解立体图。
图3为液体喷射单元的剖视图。
图4为液体喷射部的剖视图。
图5为挠性膜的俯视图。
图6为流道单元的主要部分剖视图。
图7为流道单元的主要部分剖视图。
图8为流道单元的主要部分剖视图。
图9为流道单元的主要部分剖视图。
图10为流道单元的主要部分剖视图。
图11为流道单元的主要部分剖视图。
图12为脱泡空间以及单向阀的说明图。
图13为初始填充时的液体喷射头的状态的说明图。
图14为通常使用时的液体喷射头的状态的说明图。
图15为脱泡动作时的液体喷射头的状态的说明图。
图16为表示空间以及挠性膜的改变例的俯视图。
图17为实施方式2所涉及的流道单元的主要部分剖视图。
图18为实施方式3所涉及的流道单元的主要部分剖视图。
图19为表示挠性膜的改变例的俯视图。
图20为表示挠性膜的改变例的俯视图。
图21为表示挠性膜的改变例的流道单元的主要部分剖视图。
图22为表示挠性膜的改变例的流道单元的主要部分剖视图。
图23为表示挠性膜的改变例的流道单元的主要部分剖视图。
图24为表示挠性膜的改变例的流道单元的主要部分剖视图。
图25为表示挠性膜的改变例的俯视图。
图26为表示流道单元的改变例的主要部分剖视图。
图27为表示流道单元的改变例的主要部分剖视图。
具体实施方式
以下,根据实施方式来对本发明进行详细说明。
实施方式1
图1为表示本发明的实施方式1所涉及的液体喷射装置的结构的图。本实施方式的液体喷射装置100为,将作为液体的油墨向介质12进行喷射的喷墨方式记录装置。作为介质12,例如可列举出纸或树脂薄膜、布等。
在液体喷射装置100中,固定有对油墨进行贮留的液体容器14。作为液体容器14,可列举出例如能够在液体喷射装置100上进行拆装的墨盒、由挠性的薄膜形成的袋状的油墨袋、能够对油墨进行补充的油墨罐等。此外,虽然未特别地进行图示,但在液体容器14中可贮留有颜色或种类不同的多个种类的油墨。
此外,液体喷射装置100具备作为控制部的控制单元20、输送机构22和液体喷射头24。
虽然未特别地进行图示,但控制单元20被构成为,包括例如CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)或FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等的控制装置和半导体存储器等的记录装置,并且所述控制单元20通过由控制装置执行被存储于存储装置中的程序,从而对液体喷射装置100的各要素进行统一控制。
输送机构22为,通过控制单元20而被控制从而在Y方向上对介质12进行输送的结构,并且例如具有输送辊。另外,对介质12进行输送的输送机构并未被限定于输送辊,也可以为通过带或滚筒而对介质12进行输送的机构。
移动机构26通过控制单元20而被控制,从而使液体喷射头24在X方向上进行往复移动。液体喷射头24通过移动机构26而进行往复移动的X方向为,与介质12被输送的Y方向交叉的方向。此外,在本实施方式中,将与X方向以及Y方向这两方交叉的方向称为Z方向。虽然在本实施方式中,将各个方向(X、Y、Z)的关系设为正交,但是各个结构的配置关系不一定被限定为正交的关系。
具体而言,本实施方式的移动机构26具备输送体262和输送带264。输送体262为对液体喷射头24进行支承的大致箱形的结构体、即所谓滑架,并且被固定在输送带264上。输送带264为,沿着X方向而被架设的无接头带。在由控制单元20所实施的控制下,通过输送带264进行旋转,从而使液体喷射头24与输送体262一起沿着X方向而进行往复移动。另外,也可以将液体容器14与液体喷射头24一起搭载于输送体262上。
液体喷射头24在由控制单元20所实施的控制下,将从液体容器14被供给的油墨作为液滴而向介质12进行喷射。另外,从液体喷射头24进行的油墨滴的喷射是朝向Z方向的正侧而实施的。而且,在利用输送机构22而将介质12向Y方向进行输送,并且利用移动机构26而将液体喷射头24向X方向上进行输送时,通过液体喷射头24向介质12喷射油墨滴,从而在介质12上形成所期望的图像。
在此,参照图2,进一步对本实施方式的液体喷射头24进行详细说明。另外,图2为本发明的实施方式1所涉及的液体喷射头的分解立体图。
如图2所示,本实施方式的液体喷射头24具备第一支承体242和多个组装体244。第一支承体242为,对多个组装体244进行支承的板状部件。多个组装体244以在X方向上并排设置的状态被固定在第一支承体242上。
多个组装体244分别具备连接单元32、第二支承体34、分配流道36和多个液体喷射组件38,在本实施方式中为六个液体喷射组件38。另外,构成液体喷射头24的组装体244的数量与构成组装体244的液体喷射组件38的数量并不限定于上述的数量。
在位于连接单元32的Z方向的正侧的第二支承体34上,在Y方向上并排设置有多个液体喷射组件38的列在X方向上以两列配置,并且在多个液体喷射组件38的X方向的侧方处配置有分配流道36。分配流道36为,在内部形成有将从液体容器14被供给的油墨向多个液体喷射组件38的每一个进行分配的流道的结构体,并且跨及多个液体喷射组件38而在Y方向上被构成为长条。
这样的液体喷射组件38具备液体喷射单元40和连结单元50。液体喷射单元40将从液体容器14经由分配流道36而被供给的油墨作为油墨滴而向介质12进行喷射。
参照图3,进一步对本实施方式的液体喷射单元40进行说明。另外,图3为表示本实施方式的流道单元的剖视图。
如图3所示,本实施方式的液体喷射单元40具备作为流道部件的流道单元41、脱泡流道单元42和液体喷射部44。
在此,参照图4,进一步对液体喷射部44进行说明。另外,图4为与液体喷射头中的任意一个喷嘴N相对应的部分的剖视图。
如图4所示,本实施方式的液体喷射部44为如下的结构体,即,在流道基板481的一方侧配置有压力室基板482、振动板483、压电致动器484、筐体部485和保护基板486,并且在另一方侧配置有喷嘴板487以及缓冲板488。
流道基板481、压力室基板482和喷嘴板487通过例如硅的平板材料而被形成,筐体部485通过例如树脂材料的注塑成型而被形成。多个喷嘴N被形成在喷嘴板487上。喷嘴板487中的、与流道基板481的相反侧的表面成为喷射面。
在流道基板481上,形成有开口部481A、作为缩小流道的分支流道481B和连通流道481C。分支流道481B以及连通流道481C为针对每个喷嘴N而被形成的贯穿孔,开口部481A为跨及多个喷嘴N而连续的开口。缓冲板488为,被配置在流道基板481中的与压力室基板482的相反侧的表面上并封闭开口部481A的、由平板材料构成的可塑性基板。开口部481A内的压力变动通过缓冲板488进行挠曲变形从而被吸收。
在筐体部485中,形成有与流道基板481的开口部481A连通的作为共同液室的岐管SR。岐管SR为对向多个喷嘴N供给的油墨进行贮留的空间,并且跨及多个喷嘴N而连续设置。此外,在岐管SR中,形成有从上游侧被供给的油墨流入的流入口Rin。
在压力室基板482中,针对每个喷嘴N而形成有开口部482A。振动板483为,被设置于压力室基板482中的与流道基板481的相反侧的表面上的能够进行弹性变形的平板材料。在压力室基板482的各个开口部482A的内侧处被振动板483和流道基板481夹持的空间,作为填充有从岐管SR经由分支流道481B而被供给的油墨的压力室(腔室)SC而发挥功能。各个压力室SC经由流道基板481的连通流道481C而与喷嘴N连通。
在振动板483的与压力室基板482的相反侧的表面上,针对每个喷嘴N而形成有压电致动器484。各个压电致动器484为,使压电体介于相互对置的电极间的驱动元件。压电致动器484通过根据驱动信号而进行变形从而使振动板483振动,并通过使压力室SC内的油墨的压力发生变动,从而使压力室SC内的油墨从喷嘴N被喷射。此外,保护基板486对多个压电致动器484进行保护。
在此,参照图5~图8,进一步对液体喷射单元40的流道单元41进行说明。另外,图5为挠性膜的俯视图,图6为表示图3中解除了流道单元的加压动作的状态的主要部分剖视图,且为以图5的A-A’线为基准的剖视图,图7为表示解除了流道单元的加压动作的状态的主要部分剖视图,且为以图5的B-B’线为基准的剖视图,图8为表示解除了流道单元的加压动作的状态的主要部分剖视图,且为以图5的C-C’线为基准的剖视图。此外,图9~图11为表示图6~图8的各自的加压动作的剖视图。
如图3以及图6所示,在流道单元41中,包含阀机构70和挠性膜机构80。在流道单元41的内部形成有空间R1、空间R2、控制室RC和空间R3。在本实施方式中,在阀机构70中形成有空间R1和空间R2,在挠性膜机构80中形成有空间R3,在阀机构70和挠性膜机构80之间形成有控制室RC。
阀机构70具有阀机构筐体71、开闭阀B[1]和薄膜72。在阀机构筐体71中,设置有与液体压送机构16相连接的空间R1。液体压送机构16为,在加压状态下将贮留于液体容器14中的油墨向液体喷射单元40进行供给、即压送的机构。此外,在阀机构筐体71中,设置有与脱泡流道单元42连接的空间R2。在阀机构筐体71的挠性膜机构80侧、即Z方向的负侧处,设置有作为可动膜的薄膜72,空间R2的壁面的一部分通过薄膜72而被构成。此外,在空间R1和空间R2之间设置有开闭阀B[1]。
开闭阀B[1]具备阀座721、阀体722、受压板723和弹簧724。阀座721为阀机构筐体71的一部分,且为对空间R1和空间R2进行分隔的平板状的部分。在阀座721中,形成有使空间R1和空间R2连通的连通孔HA。受压板723为,被设置在薄膜72中的与阀座721对置的对置面上的大致圆形形状的平板材料。即,受压板723被设置在薄膜72上。通过以此方式在薄膜72上设置受压板723,从而与阀体722直接与薄膜72抵接的情况相比,能够对薄膜72的破损或变形进行抑制。另外,受压板723既可以与薄膜72接合,而且,也可以不接合。也就是说,所谓受压板723被设置在薄膜72上,既包括与薄膜72接合的状态,也包括未接合而以可接触的方式被配置的状态。在受压板723与薄膜72接合的情况下,详细而言,后文所述的挠性膜83经由薄膜72而从油墨承受的压力依赖于受压板723的面积。此外,在受压板723未与薄膜72接合的情况下,挠性膜83的顶端经由薄膜72而从油墨承受的压力成为挠性膜83的顶端的面积。在本实施方式中,受压板723未与薄膜72接合。
在阀体722中,包含基部725、阀轴726和密封部727。阀轴726从基部725的表面起垂直突起,在俯视观察时包围阀轴726的圆环状的密封部727被设置在基部725的表面上。阀体722在阀轴726被插入至连通孔HA中的状态下被配置于空间R1内,并通过弹簧724而向阀座721侧、即Z方向的负侧施力。在阀轴726的外周面与连通孔HA的内周面之间形成有间隙。
挠性膜机构80具有盖部件81、隔离件82和挠性膜83。在盖部件81上,设置有向阀机构70侧、即Z方向的正侧开口的凹部811,凹部811的开口被挠性膜83覆盖,从而在内部形成有空间R3。凹部811在从Z方向进行的俯视观察时具有长条形状。在本实施方式中,凹部811成为如下形状,即,在从Z方向进行的俯视观察时,Y方向为长度方向且X方向为宽度方向的以长度方向的两端部为半圆形状的形状。另外,凹部811只要具有长条形状即可,并未被特别限定,也可以为椭圆形状或与之相似的形状等。当然,凹部811也可以为非长条形状的形状,例如,可以为圆形形状或正方形形状等的纵横比为1的形状。顺便说明一下,通过将凹部811设为长条形状,从而在于宽度方向上并排设置多个凹部811时,能够在确保凹部811的容积同时实现小型化。
隔离件82被设置于盖部件81的薄膜72侧。即,隔离件82在阀机构70的薄膜72侧处,被设置于所述阀机构70与盖部件81之间。在隔离件82上,在Z方向上与空间R3重叠的位置处设置有跨及Z方向而贯穿的贯穿部821,并在贯穿部821的内部形成有控制室RC。即,挠性膜83介于控制室RC和空间R3之间。此外,控制室RC的壁面的一部分由薄膜72和挠性膜83构成。空间R3与脱泡路径75相连接,所述脱泡路径75为,与作为流体供给源的压力调节机构18连接的流体流道。在本实施方式中,脱泡路径75通过在空间R3的Z方向上与挠性膜83对置的壁上所开口的开口部75a而被连接。
挠性膜83通过橡胶或弹性体等的弹性材料而被形成。在本实施方式中,挠性膜83在通过压力调节机构18的加压动作经由脱泡路径75而对空间R3进行加压时,以朝向控制室RC的内侧、即薄膜72侧突出为凸状的方式进行弹性变形。
如图6、图7以及图8所示,这样的挠性膜83具有:在盖部件81与被设置于该盖部件81的开口有凹部811的一面侧的部件、在本实施方式中为隔离件82之间被夹持并被固定的固定部84、和从固定部84起向空间R3内延伸设置的挠性部85。因此,固定部84在空间R3外被固定。此外,如图6~图8所示,挠性部85在未被实施加压动作的情况下具有突出部850,所述突出部850向空间R3侧成为凸部,向作为凸部的相反侧的薄膜72侧成为凹部。
在本实施方式中,挠性部85具有抵接部851、第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855。构成挠性部85的抵接部851、第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855具有大致相同的厚度,而固定部84则厚于挠性部85。
在本实施方式中,抵接部851为,在挠性膜83发生弹性变形时与开闭阀B[1]抵接的部分,并被设置于在Z方向上与受压板723对置的位置、即在从Z方向进行的俯视观察时与受压板723重叠的位置处。在本实施方式中,由于被设置为,在从Z方向进行俯视观察时受压板723的中心位于控制室RC的中心,因此抵接部851被配置在成为控制室RC的中心的位置处。在本实施方式中,这样的抵接部851沿着包括X方向以及Y方向的方向而延伸设置。此外,抵接部851具有与受压板723的面积相比较小的面积。抵接部851具有与受压板723的面积相比较小的面积是指,在X方向以及Y方向这两个方向上抵接部851具有与受压板723相比较窄的宽度。以此方式,通过将抵接部851设为与受压板723的面积相比较小的面积,从而即使在产生了抵接部851的位置偏差的情况下,也能够通过抵接部851而可靠地对受压板723进行按压。
此外,如图5所示,抵接部851在从Z方向进行的俯视观察时,具有与凹部811的长条形状相一致的长条形状。即,抵接部851成为,在从Z方向进行的俯视观察时Y方向为长度方向且X方向为宽度方向的以长度方向的两端部为半圆形状的形状。另外,抵接部851只要具有长条形状即可,并未被特别限定,也可以为椭圆形状或与之相似的形状等。当然,抵接部851也可以为非长条形状的形状,例如可以为圆形形状和正方形形状等的纵横比为1的形状。顺便说明一下,通过将抵接部851设为长条形状,从而能够相对于具有长条形状的凹部811而较宽地形成抵接部851。
如图5所示,第一壁部852被设置为跨及抵接部851的周围而连续的环状。如图6~图8所示,第一壁部852被直立设置于与抵接部851相比靠薄膜72的相反侧。具体而言,第一壁部852一端与抵接部851连接,而另一端以位于与抵接部851相比靠薄膜72的相反侧、即盖部件81侧的方式沿着Z方向延伸设置。
如图5所示,第一连接部853被设置为跨及第一壁部852的周围而连续的环状。如图6~图8所示,第一连接部853的一端与第一壁部852的位于盖部件81侧的另一端相连接,另一端在与第一壁部852相比靠外侧处于包含X方向以及Y方向的方向上延伸设置。
如图5所示,第二壁部854被设置为跨及第一连接部853的周围而连续的环状。如图6~图8所示,第二壁部854被直立设置于与第一连接部853相比靠薄膜72侧。具体而言,第二壁部854的一端与第一连接部853相连接,另一端以成为与第一连接部853相比靠薄膜72侧且与抵接部851相比靠盖部件81侧的位置的方式沿着Z方向延伸设置。
如图5所示,第二连接部855被设置为跨及第二壁部854的周围而连续的环状。如图6~图8所示,第二连接部855的一端与第二壁部854的另一端相连接,另一端在与第二壁部854相比靠外侧处向包含第一方向X以及第二方向Y的方向延伸设置。此外,第二连接部855在与第二壁部854连接的与一端相反一侧的另一端处与固定部84相连接。即,第二连接部855对固定部84和第二壁部854进行连接。
以此方式,在抵接部851的周围,通过中心相同的环状的第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855,从而形成有折皱。即,在本实施方式的挠性部85上,通过抵接部851和设置于抵接部851的周围的第一壁部852而设置有向盖部件81侧开口的第一凹部861。此外,在第一凹部861的周围,通过第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854而使向薄膜72侧开口的第二凹部862被设置为跨及周向而连续的环状。而且,在第二凹部862的周围,通过第二壁部854、第二连接部855和固定部84而使向盖部件81侧开口的第三凹部863被设置为跨及周向而连续的环状。这些第一凹部861、第二凹部862和第三凹部863被设置于,在从Z方向进行俯视观察时互不重叠的位置上,由此形成了折皱。也就是说,在本实施方式中,挠性部85的第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854成为向盖部件81侧成为凸部、在薄膜72侧成为凹部(第二凹部862)的突出部850。顺便说明一下,不能说在挠性膜上盖部件81侧成为凸部、薄膜72侧未成为凹部的膜形成有突出部。也就是说,即使通过改变板状的挠性膜的一部分的厚度,从而在挠性膜的盖部件81侧形成有凸起,在薄膜72侧为平坦面的情况下,也不能说是形成有突出部。同样地,在于挠性膜的薄膜72侧形成有凹部的槽、在盖部件81侧成为平坦面的情况下,也不能说是形成有突出部。
这样的挠性膜83在与阀机构70抵接的部分的外侧、即抵接部851的外侧处,具有易于变形的区域和不易变形的区域。在本实施方式中,如图5所示,在突出部850中,将作为长度方向的Y方向的两端部设为不易变形的区域,将作为长度方向的Y方向的两端部以外的区域、即中央部设为易于变形的区域。另外,突出部850的变形难易度是指,在Z方向上以相同的压力进行按压时的变形量的不同。也就是说,通过在Z方向上以相同的压力进行按压时的变形而将突出的量较大的部分设为易于变形的部分,并将通过变形而突出的量较小的部分设为不易变形的部分。此外,不易变形的区域和易于变形的区域表示对两者进行比较时的相对的变形的难易度。在本实施方式中,将突出部850的Y方向的两端部的不易变形的区域称为第一区域870,将两端部以外的中央部的易于变形的区域称为第二区域871。此外,在本实施方式中,如图6以及图7所示,通过使X方向上的端部的突出部850的向盖部件81侧突出的突出量H1小于中央部的突出部850的向盖部件81侧突出的突出量H2,从而在Y方向的两端部上形成第一区域870,并在Y方向的两端部以外的中央部上形成第二区域871。即,第一区域870的突出部850的突出量H1小于第二区域871的突出部850的突出量H2。另外,本实施方式的突出部850的突出量H1、H2为,从第二连接部855起的第二壁部854以及第一壁部852的Z方向上的向盖部件81侧的长度。在第一区域870中的第二壁部854以及第一壁部852的Z方向上的长度短于第二区域871的第二壁部854以及第一壁部852的长度。因此,第一区域870的突出部850的突出量H1小于第二区域871的突出部850的突出量H2。
以此方式,通过使第一区域870的突出部850的突出量H1小于第二区域871的突出部850的突出量H2,从而使第一区域870与第二区域871相比变得不易变形。也就是说,虽然详细内容将在后文叙述,但这是因为,由于在挠性膜83的挠性部85通过压力调节机构18的加压动作而进行弹性变形时,在第二壁部854以及第一壁部852的长度较短的第一区域870中,由第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854形成的第二凹部862较浅,因此不易以第二凹部862扩展的方式发生弹性变形,相对于此,在第二区域871中,第二凹部862较深,从而易于以第二凹部862扩展的方式发生弹性变形。
在此,与空间R3连接的脱泡路径75如图3所示那样,经由分配流道36内的流道而与作为流体供给源的压力调节机构18连接。压力调节机构18能够根据来自控制单元20的指示而选择性地执行如下动作,即,向与该压力调节机构18连接的流道供给作为流体的空气的加压动作、从该流道排出作为流体的空气从而使流道内成为大气压的大气开放动作、从流道对作为流体的空气进行抽吸的减压动作。通过从压力调节机构18向内部空间供给空气(即加压),从而使挠性膜83以向薄膜72侧突出的方式进行变形,并通过利用大气开放动作而使空气被排出,从而使挠性膜83的变形被解除而恢复原本的状态,即,恢复图6~图8所示的原来的姿态。此外,通过由压力调节机构18实施的空气的抽吸(即减压),从而使挠性膜83从原来的姿态向盖部件81侧变形。另外,也可以通过减压动作而使由加压动作形成的挠性膜83的变形被解除并恢复至原来的姿态。
在此,当实施压力调节机构18的加压动作时,在挠性膜83的挠性部85的第二区域871中,如图9所示那样,抵接部851以朝向薄膜72移动的方式发生弹性变形。即,在挠性部85中,被形成为折皱的第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854以扩展第二凹部862的方式发生弹性变形,从而使抵接部851朝向开闭阀B[1]进行移动。另外,所谓以由第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854形成的第二凹部862扩展的方式发生弹性变形,是指从第二连接部855起向Z方向的负侧延伸设置的第二壁部854以向Z方向的正侧屈曲而扩展的方式发生弹性变形。也就是说,以通过第二凹部862外翻而使该第二凹部862消失的方式发生弹性变形。通过这样的挠性部85的第二区域871的弹性变形,从而在本实施方式中,第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855以从固定部84与挠性部85的边界、即挠性部85的根部起朝向薄膜72的方式被配置在大致同一直线上,并使抵接部851向薄膜72侧移动。然后,通过向薄膜72侧移动的抵接部851与薄膜72抵接而向Z方向的正侧按压薄膜72,从而使开闭阀B[1]开阀。
此外,由于当实施压力调节机构18的加压动作时,在挠性膜83的挠性部85的第一区域870中,如图10所示那样,第一区域870不易变形,因此第二凹部862在不外翻的条件下发生弹性变形。即,即使通过压力调节机构18的加压动作而以相同的压力对空间RC内进行加压,易于变形的第二区域871也会如图9所示那样以第二凹部862外翻的方式发生弹性变形,而不易变形的第一区域870则如图10所示那样在第二凹部862不外翻的条件下发生弹性变形。也就是说,如图11所示,当实施加压动作时,Y方向上的两端部的第一区域870在第二凹部862不外翻的条件下发生变形,而Y方向上的中央部的第二区域871以将第二凹部862外翻的方式发生变形,从而抵接部851能够对薄膜72进行按压。
也就是说,在本实施方式中,具备使挠性膜83发生变形的变形工序、和使挠性膜83与阀机构70抵接的抵接工序,在变形工序中,以如下方式进行控制,即,以在挠性膜83中的、与阀机构70抵接的部分即抵接部851的外侧具有外翻的第二区域871和不外翻的第一区域870的方式使挠性膜83发生变形。另外,在本实施方式中,挠性膜83的控制是通过对压力调节机构18的加压动作中的流道的压力进行调节而被实施的。也就是说,这是因为,如果通过压力调节机构18的加压动作而被加压的流道的压力过低,则有可能使易于变形的第二区域871也在不外翻的条件下发生变形,如果被加压的流道的压力过高,则有可能使不易变形的第一区域870也以外翻的方式发生变形。在本实施方式中,通过设置不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871,从而能够很容易地实施如下控制,即,仅通过对压力调节机构18的加压动作的压力进行适当调节,就能够使第一区域870以外翻的方式发生变形且使第二区域871以不外翻的方式发生变形。
而且,在解除了压力调节机构18的加压动作时,挠性膜83能够以第一区域870为契机而使第二区域871恢复为图6~图8所示的原来的姿态。也就是说,如果在加压动作时第一区域870与第二区域871同样地以外翻的方式发生变形,则存在如下的可能性,即,在解除了加压动作时,仅第二区域871恢复为原来的姿态,而第一区域870仍保持外翻的状态。可认为原因之一为,由于第一区域870被配置在接近空间R3的长度方向即Y方向的端部的位置处,因此从第一区域870的周向受到固定部84被夹持在盖部件81与隔离件82之间时的变形的起皱较大,从而阻碍了复原力。而且,即使解除了加压动作,如果第一区域870以外翻的方式发生变形的状态被维持,则挠性膜83也将继续按压薄膜72,从而使开闭阀B[1]的开阀状态被维持。如此在解除了加压动作时挠性膜83外翻的状态仍被维持,则为了使开闭阀B[1]闭阀,将需要增大挠性膜83与薄膜72的Z方向上的间隔。即,在挠性膜83保持外翻的状态下使向挠性膜83施加的压力被解除时,为了在挠性膜83保持外翻的状态下使之以向盖部件81侧后退而直至不对开闭阀B[1]进行开阀的位置为止的方式发生变形,而需要增大挠性膜83与薄膜72的Z方向上的间隔,从而使挠性膜机构80在Z方向上大型化。此外,为了使挠性膜83的外翻恢复为原来的姿态,不仅需要在解除了加压动作之后,将空间RC向大气开放而恢复至大气压(加压动作的解除),而且还需要进行以使空间RC与大气压相比成为负压的减压、尤其是减压较大的减压动作,从而使至开闭阀B[1]的闭阀为止花费大量时间。在本实施方式中,由于在加压动作时第一区域870不外翻,因此仅通过解除加压动作、即仅通过实施将空间RC向大气开放而成为大气压的大气开放动作,就能够使挠性膜83恢复为原来的姿态,故此无需增大挠性膜83与薄膜72的Z方向上的间隔,从而能够使挠性膜机构80在Z方向上小型化。此外,由于能够在不实施减压动作的条件下缩短到开闭阀B[1]的闭阀为止的时间,因此能够提高从开闭阀B[1]的开阀到闭阀的反应性。当然,即使在本实施方式中,也可以采用如下方式,即,在解除了加压动作之后,通过不仅实施大气开放动作,而且还实施减压动作,从而使挠性膜83恢复为原来的姿态。由于即使在实施减压动作的情况下,挠性膜83也会以第一区域870为契机而使第二区域871恢复为原来的姿态,因此在减压动作中无需较大的负压,从而能够在短时间内使挠性膜83恢复为原来的姿态。
此外,如上文所述,通过在加压动作时使挠性膜83的挠性部85的抵接部851向薄膜72侧移动,从而仅使抵接部851与薄膜72抵接,进而使开闭阀B[1]开阀。因此,挠性部85的按压薄膜72的顶端、即抵接部851的与薄膜72抵接的部分的面积小于承受供给压力的挠性部85的空间R3侧的后端的面积。如此,通过增大挠性部85的承受供给压力的脱泡路径75侧的后端面的面积,从而以较宽的面积来承受来自压力调节机构18的压力,进而易于承受压力,并且通过减小挠性部85的与薄膜72抵接的抵接部851的面积,从而能够减小因对薄膜72进行按压的空间R2内的油墨的压力而引起的反弹。例如,在将挠性部85的与薄膜72抵接的抵接部851的面积和后端面的面积设为1:5的情况下,当设为由压力调节机构18产生的空气的压力Pa(Pa)、油墨压力Pi(Pa)、弹簧力Fs(N)、薄膜72的反力F(N)、挠性部85的后端面的受压面积A(m2)、挠性部85的抵接部851的从薄膜72承受的受压面积Af(m2)(=1/5·A)、挠性部85的橡胶反力Fg(N)时,为了打开开闭阀B[1]而需要的条件成为Pa·A-Fg>Pi(1/5·A)+Fs+F,且可由Pa>(1/5)Pi+(Fs+F+Fg)/A来表示。如该数学式所示,在设置了本实施方式的抵接部851的情况下,打开开闭阀B[1]所需的压力调节机构18的压力Pa能够设为,将通过薄膜72而被划分的空间R2内的油墨的压力Pi的影响降低至1/5。因此,由于抵接部851通过薄膜72而被反弹的力变弱,因此即使由压力调节机构18所产生的脱泡路径75的压力变小,也能够维持挠性部85的变形。因此,压力调节机构18无需向脱泡路径75供给较大的压力,并且压力调节机构18不需要将脱泡路径75加压至较高的压力的时间从而能够缩短加压动作所需的时间,并且能够提高压力调节机构18的耐久性。此外,作为压力调节机构18而不需要能够输出较大的压力的装置,从而能够在使压力调节机构18小型化的同时降低成本。此外,由于为了打开开闭阀B[1]而需要的压力调节机构18的压力对于空间R2内的油墨的压力变化的影响较小,因此能够简化压力调节机构18的设计。
此外,在本实施方式中,如图6所示,在解除了加压动作的状态下,突出部850的凹部即第二凹部862的相对置的内壁面彼此在相互不抵接的条件下以空开间隔的方式而配置。即,第一壁部852和第二壁部854在相互不抵接的条件下,以隔开预定的间隔的方式而配置。如此,通过使第二凹部862的相对置的内壁面彼此在相互不抵接的情况下空开间隔而配置,从而能够如图9所示,在实施加压动作而使挠性膜83发生弹性变形时,对挠性部85的变形、尤其是第二壁部854的变形被阻碍的情况进行抑制。这是因为,例如,在第二凹部862的内壁面彼此抵接的情况下,即,在第二壁部854的第二连接部855侧的端部(第二连接部855的端部)与第一壁部852抵接的情况下,在抵接部851朝向开闭阀B[1]侧而在Z方向上进行移动时,从第二连接部855起向Z方向的负侧延伸设置的第二壁部854以向Z方向的正侧弯曲的方式发生变形时的空间变少,从而使第二壁部854的变形被阻碍。另外,在第一壁部852的抵接部851侧的端部与第二壁部854的侧面抵接的情况下,挠性膜83的变形也会被阻碍。在本实施方式中,通过使第一壁部852和第二壁部854的侧面在相互不抵接的条件下以隔开预定的间隔的方式而配置,从而能够抑制挠性膜83的变形被阻碍的情况,进而能够以较低的压力使挠性膜83发生变形。
另外,在本实施方式中,在第一凹部861中也同样地使相对置的内壁面彼此在相互不抵接的条件下以隔开预定的间隔的方式被配置。即,被设置在抵接部851的X方向以及Y方向的两侧的第一壁部852的内壁面彼此在相互不抵接的条件下以隔开预定的间隔的方式被配置。由此,在加压动作时,能够确保挠性膜83以从第二连接部855起向Z方向的负侧延伸设置的第二壁部854向Z方向的正侧弯曲的方式发生变形时的空间,从而能够很容易地实施挠性膜83的变形。
此外,在本实施方式中,在第三凹部863中也同样地使相对置的内壁面彼此在相互不抵接的条件下以隔开预定的间隔的方式被配置。
另外,如图6所示,在通过大气开放动作或减压动作等而解除了加压动作从而解除了挠性膜83的变形的状态下,在空间R2内的压力被维持在预定的范围内的情况下,通过弹簧724对阀体722施力,从而使密封部727紧贴于阀座721的表面。因此,空间R1和空间R2被截断。另一方面,当因液体喷射部44的油墨的喷射或来自外部的抽吸而使空间R2内的压力降低至低于预定的阈值的数值时,通过薄膜72向阀座721侧进行位移从而使受压板723对阀轴726进行按压,并通过阀体722克服弹簧724的施力而移动从而使密封部727离开阀座721。因此,空间R1和空间R2经由连通孔HA而相互连通。即,薄膜72根据作为贮留室的空间R2内的第一压力与作为贮留室外的控制室RC的第二压力之差而进行动作。另外,控制室RC也可以向大气开放。由此,能够根据大气压与空间R2内的压力之差而使薄膜72进行动作。
此外,当以上述方式通过压力调节机构18的加压而使挠性膜83发生变形时,薄膜72通过挠性膜83的按压而向阀座721侧进行位移。因此,阀体722通过受压板723的按压而进行移动,从而使开闭阀B[1]被开放。即,不论空间R2内的压力的高低如何,均能够通过压力调节机构18的加压而强制性地使开闭阀B[1]开放。即,薄膜72根据作为贮留室的空间R2内的第一压力与控制室RC的第二压力之差而进行动作,并且通过被挠性膜83按压而进行动作。
在本实施方式中,由于通过压力调节机构18的加压而使挠性膜83发生变形,并通过挠性膜83而使薄膜72发生变形,因此挠性膜83易于承受压力调节机构18的压力,并且即使将压力调节机构18的加压设得较小,也能够使挠性膜83动作。
顺便说明一下,在不设置挠性膜83而对控制室RC内的空气进行加压,从而直接对薄膜72进行按压的情况下,如果不使控制室RC的压力大于空间R2内的油墨的压力,则将无法通过薄膜72来对阀体722进行按压。此外,如果空间R2内的油墨的压力发生变化时,则所需的压力调节机构18的压力的变化也较大,从而使压力调节机构18的设计变得困难。在此,当设为由压力调节机构18所产生的空气的压力Pa(Pa)、油墨压力Pi(Pa)、弹簧力Fs(N)、薄膜72的反力F(N)、薄膜72的受压面积A(m2)时,为了打开开闭阀B[1]而需要的条件可由Pa·A>Pi×A+Fs+F、即Pa>Pi+(Fs+F)/A来表示。如该式所表示的那样,为了使薄膜72直接通过压力调节机构18的压力而变形,需要使压力调节机构18的压力Pa大于油墨的压力Pi。
相对于此,在本实施方式中,通过设置具有突出部850的挠性膜83,从而能够扩大挠性膜83的承受来自压力调节机构18的供给压力的空间R3侧的面积,进而能够以较小的压力而使挠性膜83进行动作。因此,无需压力调节机构18向脱泡路径75以及空间R3供给较大的压力,并且无需压力调节机构18将脱泡路径75以及空间R3加压至较高的压力的时间从而能够缩短加压动作所需的时间,并且能够提高压力调节机构18的耐久性。此外,作为压力调节机构18无需能够输出较大的压力的装置,从而能够在使压力调节机构18小型化的同时降低成本。
另一方面,如图3所示,脱泡流道单元42为,在内部形成有将经由流道单元41的油墨向液体喷射部44供给的流道的结构体。
具体而言,在本实施方式的脱泡流道单元42中包括脱泡空间Q、过滤器F[1]、铅直空间RV和单向阀74。脱泡空间Q为,从油墨被抽出的气泡暂时滞留的空间。
过滤器F[1]以横穿用于向液体喷射部44供给油墨的内部流道的方式被设置,并对混入至油墨中的气泡或异物进行捕集。具体而言,过滤器F[1]以对空间RF1和空间RF2进行分隔的方式被设置。上游侧的空间RF1与流道单元41的空间R2连通,下游侧的空间RF2与铅直空间RV连通。
气体透过膜MC(第二气体透过膜的例示)介于空间RF1和脱泡空间Q之间。具体而言,空间RF1的顶面由气体透过膜MC构成。气体透过膜MC为,使气体(空气)透过但不使油墨等的液体透过的气体透过性的膜体(气液分离膜),并且例如由公知的高分子材料形成。被过滤器F[1]捕集的气泡通过浮力而上升并到达空间RF1的顶面,并且通过透过气体透过膜MC,从而被排出至脱泡空间Q。即,混入至油墨中的气泡被分离。
铅直空间RV为,用于暂时对油墨进行贮留的空间。在第一实施方式的铅直空间RV中,形成有供穿过过滤器F[1]的油墨从空间RF2流入的流入口Vin、和油墨向喷嘴N侧流出的流出口Vout。即,空间RF2内的油墨经由流入口Vin而流入至铅直空间RV,铅直空间RV内的油墨经由流出口Vout而流入至液体喷射部44(岐管SR)。如图3所例示的那样,与流出口Vout相比,流入口Vin位于铅直方向的上方(Z方向的负侧)。
气体透过膜MA(第一气体透过膜的例示)介于铅直空间RV和脱泡空间Q之间。具体而言,铅直空间RV的顶面由气体透过膜MA构成。气体透过膜MA与前文所述的气体透过膜MC一样为气体透过性的膜体。因此,穿过过滤器F[1]而进入至铅直空间RV的气泡通过浮力而上升,并透过铅直空间RV的顶面的气体透过膜MA而被排出至脱泡空间Q。如前文所述那样,由于流入口Vin与流出口Vout相比位于较铅直方向的上方处,因此能够利用铅直空间RV内的浮力而有效地使气泡到达顶面的气体透过膜MA。
如前文所述那样,在液体喷射部44的岐管SR中,形成有供从铅直空间RV的流出口Vout供给的油墨流入的流入口Rin。即,从铅直空间RV的流出口Vout流出的油墨经由流入口Rin而流入到岐管SR,并经由开口部481A而被供给至各个压力室SC。此外,在第一实施方式的岐管SR中形成有排出口Rout。排出口Rout为,形成在岐管SR的顶面49上的流道。如图3所例示的那样,岐管SR的顶面49为,从流入口Rin侧到排出口Rout侧而升高的倾斜面(平面或曲面)。因此,从流入口Rin进入的气泡通过浮力的作用而沿着顶面49被引导至排出口Rout侧。
气体透过膜MB(第一气体透过膜的例示)介于岐管SR和脱泡空间Q之间。气体透过膜MB与气体透过膜MA或气体透过膜MC同样也为气体透过性的膜体。因此,从岐管SR进入排出口Rout的气泡通过浮力而上升,并透过气体透过膜MB而被排出到脱泡空间Q。如前文所述那样,由于岐管SR内的气泡沿着顶面49而被引导至排出口Rout,因此与例如将岐管SR的顶面49设为水平面的结构相比,能够有效地排出岐管SR内的气泡。另外,也能够通过单一的膜体来形成气体透过膜MA、气体透过膜MB和气体透过膜MC。
如以上所说明的那样,在本实施方式中,气体透过膜MA介于铅直空间RV和脱泡空间Q之间,气体透过膜MB介于岐管SR和脱泡空间Q之间,气体透过膜MC介于空间RF1和脱泡空间Q之间。即,分别透过气体透过膜MA、气体透过膜MB和气体透过膜MC的气泡到达共同的脱泡空间Q。因此,与将在液体喷射单元40的各部中抽出的气泡向单独的空间供给的结构相比,具有简化了用于排出气泡的结构这一优点。
如图3所例示的那样,脱泡空间Q与脱泡路径75连通。脱泡路径75为,用于将滞留于脱泡空间Q的空气向装置外部排出的路径。单向阀74介于脱泡空间Q和脱泡路径75之间。单向阀74为,允许从脱泡空间Q朝向脱泡路径75的空气的流通,并且阻碍从脱泡路径75朝向脱泡空间Q的空气的流通的阀机构。
图12为着眼于脱泡流道单元42中的单向阀74的附近的说明图。如图12所例示的那样,在第一实施方式的单向阀74中,包括阀座741、阀体742和弹簧743。阀座741为,对脱泡空间Q和脱泡路径75进行分隔的平板状的部分。在阀座741上,形成有使脱泡空间Q与脱泡路径75连通的连通孔HB。阀体742与阀座741对置,并且通过弹簧743而向阀座741侧施力。在脱泡路径75内的压力被维持在脱泡空间Q内的压力以上的状态(脱泡路径75内被大气开放或被加压的状态)下,通过利用来自弹簧743的施力而使阀体742紧贴在阀座741上,从而使连通孔HB被封闭。因此,脱泡空间Q与脱泡路径75被截断。另一方面,在脱泡路径75内的压力低于脱泡空间Q内的压力的状态(脱泡路径75内被减压的状态)下,阀体742克服由弹簧743所实施的施力从而离开阀座741。因此,脱泡空间Q和脱泡路径75通过连通孔HB而相互连通。
本实施方式的脱泡路径75与连结压力调节机构18和流道单元41的控制室RC的路径相连接。即,与压力调节机构18相连接的路径被分支成两个系统,一方与控制室RC相连接,并且另一方与脱泡路径75相连接。
如图3所示,形成有从液体喷射单元40经由流道单元41而到达分配流道36的内部的排出路径76。排出路径76为,与液体喷射单元40的内部流道(具体而言,为用于向液体喷射部44供给油墨的流道)连通的路径。具体而言,排出路径76与各液体喷射部44的岐管SR的排出口Rout和铅直空间RV连通。
排出路径76中的与液体喷射单元40相反一侧的端部与封闭阀78相连接。虽然设置有封闭阀78的位置是任意的,但在图3中例示了在分配流道36内设置有封闭阀78的结构。封闭阀78为,在通常状态下对排出路径76进行封闭(常闭),且能够暂时使排出路径76向大气开放的阀机构。
对着眼于来自内部流道的气泡的排出的液体喷射单元40的动作进行说明。如图13所例示的那样,在最初向液体喷射单元40填充油墨(以下,称为“初始填充”)的阶段中,压力调节机构18执行加压动作。即,阀机构70的脱泡路径75内部通过空气的供给而被加压。因此,控制室RC内的挠性膜83向薄膜72侧进行弹性变形,从而薄膜72以及受压板723进行位移,并通过来自受压板723的按压而使阀体722进行移动,从而使空间R1与空间R2连通。由于在脱泡路径75被加压的状态下,通过单向阀74而截断了脱泡空间Q和脱泡路径75,因此脱泡路径75内的空气不会流入到脱泡空间Q。另一方面,在初始填充的阶段中,封闭阀78被开放。
在以上的状态下,液体压送机构16将贮留于液体容器14内的油墨压送至液体喷射单元40的内部流道。具体而言,从液体压送机构16被压送的油墨经由处于开放状态的开闭阀B[1]而被供给至铅直空间RV,并从铅直空间RV被供给至岐管SR以及各个压力室SC。如前文所述那样,由于封闭阀78被开放,因此在执行初始填充之前存在于内部流道的空气与针对内部流道以及排出路径76的油墨的填充一起通过排出路径76和封闭阀78而被排出至装置外部。因此,成为如下的状态,即,在液体喷射单元40的包含岐管SR和各个压力室SC在内的整个内部流道中填充有油墨,并且能够通过压电致动器484的动作而从喷嘴N喷出油墨的状态。如以上所例示的那样,在第一实施方式中,由于在从液体压送机构16向液体喷射单元40压送有油墨时封闭阀78被开放,因此能够向液体喷射单元40的内部流道有效地填充油墨。当以上所说明的初始填充完成时,由压力调节机构18所实施的加压动作将停止,并且封闭阀78被封闭。
如图14所例示的那样,在完成了初始填充并能够使用液体喷射装置100的状态下,存在于液体喷射单元40的内部流道内的气泡可持续地被排出至脱泡空间Q。具体而言,空间RF1内的气泡经由气体透过膜MC而被排出至脱泡空间Q,铅直空间RV内的气泡经由气体透过膜MA而被排出至脱泡空间Q,岐管SR内的气泡经由气体透过膜MB而被排出至脱泡空间Q。另一方面,开闭阀B[1]在空间R2内的压力被维持在预定的范围内的状态下被封闭,并当空间R2内的压力低于预定的阈值时被开放。当开闭阀B[1]被开放时,从液体压送机构16供给的油墨从空间R1流入空间R2内,其结果为,通过空间R2的压力上升,从而使开闭阀B[1]被封闭。
在图14所例示的动作状态下,滞留于脱泡空间Q的空气通过脱泡动作而被排出至装置外部。脱泡动作在例如液体喷射装置100的电源刚刚接通后或印刷动作之间等的任意的时期被实施。图15为脱泡动作的说明图。如图15所例示的那样,当开始进行脱泡动作时,压力调节机构18执行减压动作。即,空间R3和脱泡路径75通过空气的抽吸而被减压。
当脱泡路径75被减压时,单向阀74的阀体742克服由弹簧743所实施的施力而离开阀座741,从而脱泡空间Q和脱泡路径75经由连通孔HB而相互连通。因此,脱泡空间Q内的空气经由脱泡路径75而被排出至装置外部。另一方面,虽然通过内部空间的减压而使挠性膜83向与薄膜72相反一侧发生变形,但由于不会对控制室RC内的压力(甚至薄膜72)造成影响,因此开闭阀B[1]被维持为封闭的状态。
如以上说明的那样,在本实施方式中,作为在阀机构70中所使用的挠性膜机构80而具备盖部件81、在与盖部件81之间形成空间R3的挠性膜83、和作为与空间R3连通的流体流道的脱泡路径75,挠性膜83通过该挠性膜83的变形而使阀机构70的开闭阀B[1]进行开闭,挠性膜83具有在凹部811侧成为凸部、在凸部的相反一侧成为凹部(第二凹部862)的突出部850,并在与阀机构70抵接的部分即抵接部851的外侧处具有易于变形的第二区域871和不易变形的第二区域871。以此方式,通过在挠性膜83上设置突出部850,从而增大了挠性膜83承受来自作为流体流道的脱泡路径75的压力的面积,并能够以较低的压力而使挠性膜83进行动作。尤其是,由于能够以使成为挠性膜83的凹凸的突出部850扩展的方式发生变形,因此与以使挠性膜83的厚度变薄的方式使其伸长而变形的情况相比,能够以较低的压力使其变形,从而使开闭阀B[1]进行动作。因此,作为供给压力,并不需要较高的压力,并且不需要压力调节机构18将脱泡路径75以及空间R3加压至到达较高的压力的时间,从而能够缩短加压动作所需的时间,并且能够提高压力调节机构18的耐久性。
此外,通过在挠性膜83的抵接部851的外侧处设置易于变形的第二区域871和不易变形的第一区域870,从而能够在加压动作时使第二区域871以外翻的方式发生变形,并使第一区域870以不外翻的方式发生变形。由此,能够通过挠性膜83的第二区域871而使阀机构70可靠地进行动作。此外,在解除了加压动作时,挠性膜83能够以第一区域870为契机而使第二区域871恢复至原来的姿态。因此,能够抑制通过加压动作而使挠性膜83外翻状态在解除了加压动作之后仍被维持的情况。因此,无需加大挠性膜83与薄膜72的Z方向上的间隔,从而能够使挠性膜机构80在Z方向上小型化,并且能够不实施减压动作,或者缩短实施减压动作的时间,从而缩短至开闭阀B[1]的闭阀为止的时间,由此能够提高开闭阀B[1]的开阀至闭阀的反应性。
此外,在本实施方式中,挠性膜83中的、被设置在不易变形的第一区域870中的突出部850与被设置在易于变形的第二区域871中的突出部850相比,向盖部件81侧突出的突出量较小。如此,根据突出部850的突出量H1、H2,从而能够很容易地形成第一区域870和第二区域871。此外,通过对突出部850的突出量H1、H2进行调节,从而能够很容易地对第一区域870和第二区域871的变形难易度进行控制。
此外,在本实施方式中,在从挠性膜83和盖部件81的层叠方向即Z方向进行俯视观察时,空间R3具有长条形状,且不易变形的第一区域870为长条形状的长度方向的端部。虽然挠性膜83的空间R3的长度方向即Y方向上的端部成为如下的部分,即,固定部84被盖部件81和隔离件82夹持时的变形的起皱易于集中,且如果在Y方向的端部处在加压动作时外翻,则在解除了加压动作时易于成为依然外翻的状态的部分,但是通过在这样易于成为依然外翻的状态的部分处设置不易变形的第一区域870,从而能够抑制外翻,并且能够对外翻后依然保持外翻的情况进行抑制。
此外,在本实施方式中,挠性膜83具备被固定于空间R3外部的固定部84、和从固定部84向空间R3内部延伸设置的挠性部85,并且从挠性部85的固定部84侧的根部起到挠性部85与阀机构70的开闭阀B[1]的抵接位置为止的长度L2长于从挠性膜83的挠性部85的固定部84侧的根部起到挠性部85与开闭阀B[1]抵接的位置为止的最短距离L1。即,在本实施方式中,设为挠性部85中的从固定部84起到抵接部851为止的长度、即对第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855进行合计的长度L2长于最短距离L1(参照图6)。以此方式,通过使从挠性部85的固定部84侧的根部起到挠性部85与阀机构70的开闭阀B[1]的抵接位置为止的长度L2长于最短距离L1,从而在以挠性膜83的挠性部85的突出部850扩展的方式进行变形时,能够通过挠性部85而可靠地对开闭阀B[1]进行按压并使其进行动作。此外,由于能够仅通过使挠性部85的突出部850以扩展的方式进行变形,从而使开闭阀B[1]进行动作,因此与以使挠性部85的厚度变薄的方式使其伸长的情况相比,能够以较低的压力而使其进行动作。当然,虽然挠性膜83的长度L2也可以短于最短距离L1,但是为了使挠性膜83变形而使开闭阀B[1]进行动作,需要以使突出部850扩展的方式使其变形,并且需要以使挠性膜83伸长的方式使其变形,从而动作压力变高。但是,即使在挠性膜83的长度L2短于最短距离L1的情况下,与使用平板状的挠性膜的情况相比,也能够以较低的压力而进行弹性变形。
此外,在本实施方式中,挠性膜83被夹持并被固定于盖部件81与被设置于该盖部件81的开口有凹部811的一侧的部件之间,在本实施方式中,所述部件为被设置于盖部件81与隔离件82之间的部件,并且作为挠性膜83的凹部的第二凹部862的相对置的内壁面彼此在互不抵接的条件下以隔开间隔的方式而配置。由此,在挠性膜83的突出部850以扩展的方式发生变形时,能够抑制因第二凹部862的内壁面彼此抵接而阻碍了变形的情况,并能够以较低的压力而使挠性膜83变形。
当然,第二凹部862的相对置的内壁面彼此也可以相互抵接,但是为了使挠性膜83变形,与第二凹部862的相对置的内壁面彼此互不抵接的情况相比,将需要较高的压力。
此外,在本实施方式中,阀机构70具备作为与开闭阀B[1]连通的腔室的空间R2和对腔室R2的一部分进行规定的薄膜72、即通过变形而使开闭阀B[1]进行开闭的薄膜72,挠性膜机构80具有用于将阀机构70的薄膜72和挠性膜83之间的距离保持为固定的隔离件82。以此方式,通过利用隔离件82而将薄膜72与挠性膜83之间的距离保持为固定,从而能够在挠性膜83不进行动作的状态下,对挠性膜83阻碍薄膜72的功能的情况进行抑制。此外,在挠性膜83发生变形时,能够可靠地按压薄膜72。
另外,虽然在本实施方式中,在挠性膜机构80中设置了隔离件82,但是隔离件82也可以被设置于阀机构70侧。此外,隔离件82也可以与阀机构筐体71或盖部件81一体设置。
此外,在本实施方式中,由于压力调节机构18被共用于开闭阀B[1]的开闭和单向阀74的开闭中,因此与通过独立的机构来对开闭阀B[1]和单向阀74进行控制的结构相比,能够简化用于对开闭阀B[1]以及单向阀74进行控制的结构。
而且,在本实施方式中,在薄膜72上设置了受压板723。因此,能够抑制挠性膜83对薄膜72进行按压时薄膜72伸长或破损等的变形。此外,通过将受压板723设置于阀体722侧,从而能够对阀体722直接与薄膜72接触的情况进行抑制,进而能够对由薄膜72与阀体722接触而导致的变形或破损进行抑制。当然,也可以不设置受压板723。
而且,本实施方式的液体喷射单元40具备作为流道结构体的流道单元41、和喷出作为贮留室的空间R2内的油墨而对第一压力进行变更的液体喷射部44。即使通过液体喷射部44喷出空间R2内的油墨而消耗了空间R2内的油墨,也能够根据空间R2内的压力而使薄膜72进行动作,从而使开闭阀B[1]开阀,进而从空间R1向空间R2内供给油墨。因此,能够以固定的压力向液体喷射部44供给油墨。
此外,虽然在本实施方式中,对相对于一个空间R3的挠性膜83进行了说明,但是未被特别限定,也可以设置多个空间R3和相对于空间R3的挠性膜83。在图16中示出了这样的示例。另外,图16为表示空间以及挠性膜的俯视图。
如图16所示,在空间R3从Z方向进行俯视观察Y方向成为长度方向且X方向成为宽度方向的情况下,只需在作为宽度方向的X方向上并排设置多个空间R3即可。此时,作为挠性膜83,如图17所示,也可以设置一张相对于多个空间R3而共同的挠性膜83,虽然未特别进行图示,但是也可以针对每个空间R3而设置以独立的方式被分割的挠性膜83。也就是说,挠性膜83既可以针对每个空间R3而设置,也可以针对每个由两个以上的空间R3构成的组而设置。
实施方式2
图17为本发明的实施方式2所涉及的流道单元的主要部分剖视图,且为以图5的B-B’线为基准的剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
在本实施方式中,在挠性膜83的Y方向上的中央部中,与实施方式1的图6同样地形成有第二区域871。
相对于此,如图17所示,在挠性膜83的Y方向上的两端部处,通过使第一连接部853的厚度t1厚于图6所示的中央部的厚度t2,从而形成有第一区域870。即,在本实施方式中,突出部850以跨及抵接部851的周向而成为相同的突出量的方式被设置。也就是说,形成突出部850的第一壁部852和第二壁部854跨及抵接部851的周向而在Z方向上以相同的长度被形成。而且,第一连接部853的Z方向上的厚度在Y方向的两端部处被形成为,厚于中央部(t1>t2)。由此,形成有第一连接部853的厚度t2较厚且不易变形的第一区域870、和与第一区域870相比第一连接部的厚度t2较薄且易于变形的第二区域871。即,在本实施方式中,像实施方式1那样,在不改变突出部850的向盖部件81侧突出的突出量H1、H2的条件下,通过对第一连接部853的厚度t1、t2进行变更,从而形成有第一区域870和第二区域871。另外,由于在第一区域870中,当第一连接部853的厚度t1较厚时,不易以第一连接部853弯曲的方式进行变形,并且相应地通过第一壁部852以及第二壁部854而形成的第二凹部862的深度变浅,因此第一区域870与第二区域871相比变得不易变形。
以此方式,由于通过在挠性膜83的抵接部851的外侧处设置不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871,从而能够与上述的实施方式1同样地在加压动作时不使第一区域870外翻而仅使第二区域871外翻,因此在解除了加压动作时,能够以第一区域870为起点而使第二区域871恢复为原来的姿态。
另外,虽然在本实施方式中,采用了如下方式,即,通过改变第一连接部853的厚度,从而形成第一区域870和第二区域871,但是并未特别限定于此。例如,也可以采用如下方式,即,通过改变第二连接部855的厚度,从而设置不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871。也就是说,也可以通过使第二连接部855的厚度增厚,从而形成不易变形的第一区域870。此外,也可以在不改变第一连接部853以及第二连接部855的厚度的条件下,改变第一壁部852或第二壁部854的厚度来形成第一区域870和第二区域871。而且,也可以对从第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854以及第二连接部855中选择出的两个以上进行组合并实施厚度的改变。即,只需通过改变从第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854以及第二连接部855中选择出的至少一个的厚度,从而形成第一区域870和第二区域871即可。
此外,也可以采用如下方式,即,对本实施方式的第一连接部853的厚度的调节和上述的实施方式1的突出部850的突出量的调节进行组合,从而形成第一区域870和第二区域871。
实施方式3
图18为本发明的实施方式3所涉及的流道单元的主要部分剖视图,且为以图5的C-C’线为基准对剖视图。另外,对与上述的实施方式相同的部件标记相同的符号,并省略重复的说明。
如图18所示,在隔离件82上,设置有向贯穿部821内、即控制室RC内突出的限制部822。限制部822以从控制室RC的Y方向上的两端部朝向Y方向上的中央部突出的方式被设置。即,限制部822以从贯穿部821的Y方向上的两侧的壁面起朝向Y方向上的中央部突出的方式被设置,并且未被形成在贯穿部821的X方向上的壁面上。此外,限制部822以突出至到达抵接部851的位置的方式而被设置。
通过以此方式设置限制部822,从而在抵接部851的周围处使挠性膜83与限制部822抵接,由此限制了向开闭阀B[1]侧的变形。即,在抵接部851的周围处,Y方向上的两端部因限制部822而成为不易变形的第一区域870,并且未被限制部822限制的部分成为易于变形的第二区域871。顺便说明一下,虽然未特别进行图示,但是第一区域870和第二区域871被形成为,突出部850的突出量或第一连接部853的厚度等相同。当然,也可以根据限制部822,而如上述的实施方式1以及2那样对突出部850的突出量的调节或第一连接部853的厚度的调节进行组合。
也就是说,所谓挠性膜83不易变形,不仅包含如上述的实施方式1以及2这样基于挠性膜83自身的结构,而且还包含像本实施方式的被设置在隔离件82上的限制部822这样受到其他的部件的影响的结构。
由于通过以此方式利用限制部822而在挠性膜83上设置第一区域870和第二区域871,从而能够与上述的实施方式1同样地在加压动作时不使第一区域870外翻而仅使第二区域871外翻,因此能够在解除了加压动作时,以第一区域870为起点而使第二区域871恢复为原来的姿态。
此外,在本实施方式中,由于能够在不对挠性膜83的突出部850的突出量或挠性膜83的一部分的厚度进行调节的条件下,形成第一区域870和第二区域871,因此能够很容易地制造出挠性膜83,并且能够高精度地掌握挠性膜83的变形量。
其他实施方式
虽然上文对本发明的各实施方式进行了说明,但是本发明的基本结构并不限定于上述的内容。
例如,虽然在上述的各实施方式中,采用了如下方式,即,通过改变挠性膜83的形状以及在隔离件上设置限制部822,从而在挠性膜83的抵接部851的外侧处设置不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871,但是未特别限定于此。例如,也可以在跨及抵接部851的周围而不改变挠性膜83的形状的条件下,通过杨氏模量互不相同的材料来形成挠性膜83的易于变形的区域和不易变形的区域。即,由杨氏模量较大的材料形成的部分成为不易变形的第一区域870,由杨氏模量较小的材料形成的部分成为易于变形的第二区域871。顺便说明一下,由杨氏模量不同的多个材料组成的挠性膜83例如能够通过双色成形而形成。当然,也可以采用了如下方式,即,对从改变上述的各个实施方式的挠性膜83的形状、在隔离件82上设置限制部822以及使用杨氏模量互不相同的材料之中选择出的两种以上来进行组合。
此外,虽然在上述的各实施方式中,空间R3通过脱泡路径75而与压力调节机构18连通,但是如果能够对空间R3内的压力进行调节,则也可以不用经由脱泡路径75而与压力调节机构18连通。例如,也可以不使空间R3与脱泡路径75连通,而经由脱泡路径75以外的流体流道,并通过与压力调节机构18不同的机构来对空间R3内的压力进行调节。
此外,虽然上述的各实施方式中,空间R3以盖部件81的凹部811被挠性膜83覆盖的方式而形成,但是也可以不将凹部811设置在盖部件81上。例如,也可以在挠性膜83上设置凹部,并通过由盖部件81来对该凹部进行覆盖,从而形成空间R3。
此外,虽然在上述的实施方式1中,采用了如下方式,即,通过改变挠性膜83的突出部的突出量,从而设置第一区域870和第二区域871,但是并未特别限定于此,例如,也可以通过在抵接部851的周围的一部分处形成不设置突出部850的区域,从而形成第一区域870和第二区域871。在图19以及图20中示出了这样的示例。另外,图19以及图20为表示挠性膜的改变例的俯视图。
如图19所示,第一壁部852、第一连接部853以及第二壁部854被设置在抵接部851的X方向上的两侧,而未被设置在Y方向上的两侧。如此,在抵接部851的周围处未设置有第一壁部852、第一连接部853以及第二壁部854的区域成为不易变形的第一区域870,而设置有第一壁部852、第一连接部853以及第二壁部854的区域则成为易于变形的第二区域871。
另外,虽然未设置有第一壁部852、第一连接部853以及第二壁部854的区域并不限定于图19所示的内容,例如,如图20所示那样,将第一壁部852、第一连接部853以及第二壁部854设置在抵接部851的X方向上的两侧和Y方向上的两侧,但是也可以以在周向上不连续的方式设置在抵接部851的周围。
此外,突出部850的形状并不限定于上述的实施方式1~3。在此,参照图21~图24来对突出部850的改变例进行说明。另外,虽然图21~图24为表示挠性膜的改变例的流道单元的主要部分剖视图,且为以图5的A-A’线为基准的剖视图,但是为示意性地表示挠性膜未因固定部被夹持时的应力而变形的状态的图。
如图21所示,挠性部85具有抵接部851、第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855。构成挠性部85的抵接部851、第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855具有大致相同的厚度,并且固定部84厚于挠性部85。
抵接部851与上述的实施方式同样地沿着包含X方向以及Y方向的面方向而延伸设置。
第一壁部852被设置为跨及抵接部851的周围而连续的环状。第一壁部852被直立设置于与抵接部851相比靠薄膜72侧。具体而言,第一壁部852的一端与抵接部851相连接,而另一端以位于与抵接部851相比靠薄膜72侧的方式沿着Z方向延伸设置。
第一连接部853被设置为跨及第一壁部852的周围而连续的环状。第一连接部853的一端与第一壁部852的位于薄膜72侧的另一端相连接,另一端在与第一壁部852相比靠外侧处于包含X方向以及Y方向的方向上延伸设置。
第二壁部854被设置为跨及第一连接部853的周围而连续的环状。第二壁部854被直立设置于与第一连接部853相比靠薄膜72的相反一侧、即盖部件81侧。具体而言,第二壁部854的一端与第一连接部853相连接,另一端以成为与第一连接部853相比靠盖部件81侧、且与抵接部851相比靠薄膜72侧的位置的方式沿着Z方向而延伸设置。
第二连接部855被设置为跨及第二壁部854的周围而连续的环状。第二连接部855的一端与第二壁部854的另一端相连接,另一端在与第二壁部854相比靠外侧处于包含第一方向X以及第二方向Y的方向上延伸设置。此外,第二连接部855在与连接于第二壁部854上的一端相反的一侧的另一端上,与固定部84相连接。即,第二连接部855对固定部84和第二壁部854进行连接。
以此方式,在抵接部851的周围,通过中心相同的环状的第一壁部852、第一连接部853、第二壁部854和第二连接部855而形成有折皱。即,本实施方式的挠性部85上,通过抵接部851和被设置于抵接部851的周围的第一壁部852而设置有向薄膜72侧开口的第一凹部861。此外,在第一凹部861的周围,通过第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854而使向盖部件81侧开口的第二凹部862被设置为跨及周向而连续的环状。而且,在第二凹部862的周围,通过第二壁部854、第二连接部855和固定部84而使向薄膜72侧开口的第三凹部863被设置为跨及周向而连续的环状。这些第一凹部861、第二凹部862和第三凹部863被设置在从Z方向进行俯视观察时互不重叠的位置上,由此形成有折皱。也就是说,在本实施方式中,挠性部85的抵接部851和第一壁部852成为在盖部件81侧成为凸部、在薄膜72侧成为凹部(第二凹部862)的突出部850。
即使是这样的结构,也只需以与上述的实施方式1~3同样的方式通过改变挠性膜83的形状、或者在隔离件82上设置限制部822,从而形成第一区域870和第二区域871即可。
此外,如图22所示,挠性部85具有抵接部851、第一壁部852和第一连接部853。即,在本实施方式的挠性部85上,未设置有第二壁部854和第二连接部855。构成挠性部85的抵接部851、第一壁部852和第一连接部853具有大致相同的厚度,并且固定部84厚于挠性部85。
在这样的挠性膜83中,在抵接部851的周围,通过中心相同的环状的第一壁部852和第一连接部853而形成有折皱。即,在本实施方式的挠性部85中,通过抵接部851和被设置在抵接部851的周围的第一壁部852而设置有向薄膜72侧开口的第一凹部861。此外,在第一凹部861的周围,通过第一壁部852、第一连接部853和固定部84而使向盖部件81侧开口的第二凹部862被设置为跨及周向而连续的环状。这些第一凹部861和第二凹部862被设置在从Z方向进行俯视观察时互不重叠的位置上,由此形成有折皱。也就是说,在本实施方式中,挠性部85的抵接部851和第一壁部852成为在盖部件81侧成为凸部、在薄膜72侧成为凹部(第二凹部862)的突出部850。
即使是这样的结构,也只需以与上述的实施方式1~3同样的方式通过改变挠性膜83的形状或者在隔离件82上设置限制部822,从而形成第一区域870和第二区域871即可。
此外,如图23所示,挠性部85具有抵接部851、第三壁部856A、第四壁部856B、第三连接部857、第五壁部858和第四连接部859。构成挠性部85的抵接部851、第三壁部856A、第四壁部856B、第三连接部857、第五壁部858和第四连接部859具有大致相同的厚度,并且固定部84厚于挠性部85。
第三壁部856A在抵接部851的X方向的正侧从抵接部851朝向盖部件81侧而直立设置。
第四壁部856B在抵接部851的X方向的负侧从抵接部851朝向盖部件81侧而直立设置。第四壁部856B在Z方向上长于第三壁部856A。另外,第三壁部856A和第四壁部856B既可以在Y方向的端部上连续,也可以不连续。
第三连接部857的一端与第四壁部856B的位于盖部件81侧的端部相连接,另一端朝向与第四壁部856B相比靠X方向的负侧延伸设置。
第五壁部858朝向与第三连接部857相比靠薄膜72侧而直立设置。
第四连接部859以对第三壁部856A的端部和固定部84进行连接并对第五壁部858的端部和固定部84进行连接的方式跨及第三壁部856A、第四壁部856B、第三连接部857以及第五壁部858的周围而连续设置。
以此方式,在挠性膜83上,通过第三壁部856A、第四壁部856B、第三连接部857和第五壁部858而形成有折皱。即,在本实施方式的挠性部85中,通过抵接部851、第三壁部856A和第四壁部856B而设置有向盖部件81侧开口的第一凹部861。此外,在挠性部85中,在第一凹部861的X方向的负侧,通过第四壁部856B、第三连接部857和第五壁部858而设置有第二凹部862。而且,在挠性部85中,通过第三壁部856A、第四连接部859和固定部84而设置有向薄膜72侧开口的第三凹部863。此外,在挠性部85中,通过第五壁部858、第四连接部859和固定部84而设置有向盖部件81侧开口的第四凹部864。通过第一壁部852、第一连接部853和第二壁部854而使向盖部件81侧开口的第二凹部862被设置为跨及周向而连续的环状。这些第一凹部861、第二凹部862、第三凹部863和第四凹部864被设置在从Z方向进行俯视观察时互不重叠的位置上,由此形成有折皱。也就是说,在本实施方式中,挠性部85的第四壁部856B、第三连接部857和第五壁部858成为在盖部件81侧成为凸部、在薄膜72侧成为凹部(第二凹部862)的突出部850。
即使是这样的结构,也只需以与上述的实施方式1~3同样的方式通过改变挠性膜83的形状或者在隔离件82上设置限制部822,从而形成第一区域870和第二区域871即可。
此外,如图24所示,挠性部85被设置为,以向空间R3侧突出的方式弯曲。即,挠性膜83以第一凹部861向薄膜72侧开口的方式被设置,并且挠性部85的整体成为在盖部件81侧成为凸部、在开闭阀B[1]侧设置有第一凹部861而成为凹部的突出部850。
即使是这样的结构,也只需以与上述的实施方式1~3同样的方式通过改变挠性膜83的形状或者在隔离件82上设置限制部822,从而形成第一区域870和第二区域871即可。
此外,虽然上述的各个实施方式中,采用了如下方式,即,第一区域870被设置在具有长条形状的空间R3的长度方向即Y方向的两端部上,但是只要是抵接部851的外侧即可,第一区域870也可以被设置在周向上的任意位置上。即,只要能够在加压动作时第一区域870不外翻并在解除了加压动作时以第一区域870为契机而使第二区域871的外翻恢复为原来的姿态即可,第一区域870的位置并未被特别限定。但是,如上述的实施方式1~3那样,由于相对于具有长条形状的空间R3而言,在作为长度方向的Y方向上的挠性部85的两端部上,因对固定部84进行挟持而产生的变形的起皱较大,从而挠性部85的外翻不易复原,因此通过在不易复原的区域、即Y方向上的两端部处设置不易变形的第一区域870,从而不易产生第一区域870的外翻,并能够对外翻不复原的情况进行抑制。
此外,虽然在上述的各实施方式中,采用了如下方式,即,在挠性膜83的抵接部851的外侧处设置不易变形的第一区域870和第二区域871,并在加压动作时不使第一区域870外翻,但是并未被特别限定于此。只要例如在挠性膜83上设置有易于变形的第一区域870和不易变形的第二区域871即可,即使在加压动作时第一区域870以及第二区域871这两方均以外翻的方式发生变形,在解除了加压动作时,易于变形的第二区域871也会从外翻恢复为原来的姿态,并且能够以恢复为原来的姿态的第二区域871为契机而使不易恢复的第一区域870恢复为原来的姿态。顺便说明一下,如果挠性膜83以跨及抵接部851的周围而变形难易度相同的方式被设置在抵接部851的外侧,则在加压动作时抵接部851的周围将全部以外翻的方式发生变形,并且在解除了加压动作时外翻不易恢复为原来的姿态。
此外,例如,如图25所示,也可以采用如下的方式,即,在挠性部85的Y方向上的两侧的固定部84上设置狭缝841。狭缝841以在Z方向上贯穿固定部84的方式沿着X方向而设置。通过以此方式在固定部84上设置狭缝841,从而能够在由盖部件81和隔离件82来对固定部84进行夹持时,对在挠性部85的Y方向上的两端部处变形的起皱变大的情况进行抑制。即,由于盖部件81对固定部84进行夹持时的变形被分散到狭缝841侧和挠性部85侧这两侧,因此挠性部85的Y方向上的两端部中的变形的起皱变小。由此,即使在挠性部85的Y方向上的两端部处在加压动作时以外翻的方式发生了变形,也能够在解除了加压动作时对因起皱造成的影响而不易恢复为原来的姿态的情况进行抑制。另外,虽然在上述的示例中,采用了在挠性膜83的固定部84上设置狭缝841的方式,但是未被特别限定于此,例如,也可以采用如下的方式,即,在盖部件81或隔离件82上设置狭缝。
此外,虽然在上述的各实施方式中,采用了如下方式,即,通过突出部850的形状或厚度、或者设置在隔离件82上的限制部822来设置不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871,但例如在如上述的各实施方式那样,在设为Z方向的俯视观察时Y方向成为长度方向、X方向成为宽度方向的以长度方向的两端部为半圆形状的形状并在其周围设置突出部850的情况下,即使不对突出部850的形状或厚度进行调节,Y方向的两端部也会成为不易变形的第一区域,其他区域也会成为易于变形的第二区域。也就是说,在从Z方向进行俯视观察时,沿着抵接部851的周向的突出部850的曲率较大的部分成为第二区域871,突出部850的曲率较小的部分成为第一区域870。仅通过以此方式将抵接部851设为X方向成为宽度方向的以长度方向的两端部为半圆形状的形状并跨及其周围而设置突出部850,便能够形成不易变形的第一区域870和易于变形的第二区域871。而且,通过对压力调节机构18实施加压动作时的压力进行适当调节,从而能够在加压动作时,在不使不易变形的第一区域870外翻的条件下,以仅使第二区域871外翻的方式进行变形,并且能够在解除了加压动作时,以第一区域870为契机而使第二区域871成为原来的姿态。
另外,抵接部851的长条形状并不限定于Y方向成为长度方向、X方向成为宽度方向的以长度方向的两端部为半圆形状的形状,例如,也可以为成为矩形的长方形形状或多边形形状等。不论抵接部851为何种长条形状,都能够仅通过跨及抵接部851的周围而设置相同形状的突出部850,从而在长度方向的两端部上形成第一区域870。
例如,虽然在上述的各实施方式中,将挠性部85的厚度设为大致相同的厚度,但是并未被特别限定于此,也可以使挠性部85的与开闭阀B[1]抵接的抵接部851厚于其他部分。此外,也可以在抵接部851的与开闭阀B[1]抵接的一部分上设置向开闭阀B[1]侧突出的凸部。
此外,虽然在上述的各实施方式中,采用了如下方式,即,第一壁部852、第二壁部854、第三壁部856A、第四壁部856B和第五壁部858沿着Z方向被设置,但是并未被特别限定于此,也可以沿着相对于Z方向而倾斜的方向被设置。此外,虽然第一连接部853、第二连接部855、第三连接部857和第四连接部859以包含X方向以及Y方向的方向成为面方向的方式进行设置,但是并未被特别限定于此,也可以沿着相对于X方向以及Y方向中的任一方或双方而倾斜的方向设置。
此外,虽然上述的各实施方式的开闭阀B[1]采用了的通过利用弹簧724的施力而对阀体722施力从而闭阀的方式,但是并未被特别限定于此,例如,也可以采用通过阀体722的自重而闭阀的方式。
此外,虽然在上述的各实施方式中,例示了设置有开闭阀B[1]的流道与空间R2连通的结构,但是并未被特别限定于此,也可以采用如下方式,即,设置有开闭阀B[1]的流道不与作为贮留室的空间R2连通,取而代之,与用于向贮留室压送液体的动力源、即液体压送机构16连通,并通过打开开闭阀B[1]而使液体压送机构16进行工作,从而向作为贮留室的空间R2压送油墨,其结果为,使薄膜72的一侧的第一压力变大。即,开闭阀B[1]进行开闭的流道也可以为油墨以外的流体的流道,作为开闭阀B[1]进行开闭的结果,则也可以使油墨流动。
此外,作为受压部的薄膜72只需根据第一压力和第二压力的平衡而进行动作即可,材料也可以为例如膜或金属薄板等。此外,薄膜72的形状既可以为平坦的形状,也可以为反复弯曲的、所谓折皱形状,进一步还可以为袋状体。
此外,虽然将挠性膜83设为橡胶等的弹性部件,但是并未被特别限定于此,也可以为具有挠性的树脂或金属等。
而且,虽然在上述的各实施方式中,采用了通过对脱泡空间Q进行减压来去除脱泡空间Q内的气泡的方式,但是减压的用途并未被特别限定于此。例如,被减压的空间也可以通过单向阀而与油墨通过的流道连通,并在空间的减压时打开单向阀从而将流道内的油墨与气泡一起进行回收。也就是说,被减压的空间可以被用于存储油墨中所包含的气泡这一目的之中。当然,被减压的空间还能够被用于存储油墨中所包含的气泡这一目的以外的用途之中。作为其他用途,例如,可以采用如下方式,即,通过对空间进行减压,从而改变用于对流道内的压力变动进行吸收的缓冲室的容积,进而改变缓冲室的特性。而且,通过使空间以面对喷嘴N的方式开口并对空间进行减压,从而可对附着在喷嘴N附近的污物进行抽吸去除。
此外,在减压被用于去除脱泡空间Q内的气泡的情况下,优选为,被减压的空间的至少一部分由如下部件形成,即,具有气体透过性的薄片状部件(例如,聚缩醛、聚丙烯或聚苯醚等的薄膜)、或具有气体透过性的程度的厚度的刚性壁(例如,将包含透过划分壁在内的脱泡流道单元42的材质设为POM(聚缩醛)、m-PPE(改性苯甲醚)或者PP(聚丙烯)等的塑料或它们的合金,并且一般情况下,将刚性壁的厚度设为0.5mm左右)。或者,在由这些薄片状部件或刚性壁所形成的腔室和经由阀而连通的腔室相当于减压的空间的情况下,减压的空间也可以通过热固化性树脂或金属等而形成。此外,在为了利用对空间的减压从而对附着在喷嘴N附近的污物进行抽吸去除而使用空间时,优选为,空间由热固化性树脂或金属等而形成。
此外,虽然在上述的各实施方式中,作为来自流体供给源即压力调节机构18的流体而例示了空气,但是并未被特别限定于此,作为流体,也可以使用惰性气体、或用于油墨的液体、除油墨以外的液体等。
而且,虽然在上述的各实施方式中,作为使压力室SC产生压力变化的压力产生单元,而使用压电致动器484来进行了说明,但是作为压电致动器484,例如,也可以使用利用成膜以及光刻法而使电极以及压电材料层叠形成的薄膜型、利用粘贴生片等的方法而形成的厚膜型、使压电材料和电极形成材料交替层叠并在轴向上伸缩的纵振动型的压电元件。此外,作为压力产生单元,能够使用在压力室SC内配置发热元件并利用发热元件的发热而产生的泡沫从而从喷嘴喷出液滴的装置、或使振动板与电极之间产生静电并利用静电力而使振动板变形进而从喷嘴喷出液滴的所谓装置等。
此外,虽然在上述的实施方式中,例示了液体喷射单元40具备作为流道结构体的流道单元41的内容,但是并未被特别限定于此,在液体喷射单元40中也可以不设置作为流道结构体的流道单元41。即,也可以采用将流道单元41设置在与液体喷射部44不同的位置处的方式。
而且,虽然在上述的各实施方式中,采用了如下方式,即,挠性膜机构通过对阀机构的开闭阀B[1]进行按压而开阀,但是并未特别限定于此。在此,在图26以及图27中示出了流道单元的改变例。另外,图26以及图27为流道单元的主要部分剖视图,图26为表示解除了加压动作的状态的图,图27为表示加压动作的图。
如图26所示,流道单元41具有阀机构70和挠性膜机构80。阀机构70具有阀机构筐体71、开闭阀B[1]和薄膜72。在阀机构筐体71中,形成有空间R1和空间R2。空间R1与下游侧的流道、例如脱泡流道单元42或液体喷射部44的流道相连接,油墨从空间R2向脱泡流道单元42或液体喷射部44供给。空间R2与上游侧的流道、例如液体容器14相连接,并从液体容器14供给油墨。
开闭阀B[1]具备阀座721、阀体722、受压板723和弹簧724。阀座721为阀机构筐体71的一部分,且为对空间R1和空间R2进行分隔的平板状的部分。在阀座721中,形成有使空间R1和空间R2连通的连通孔HA。受压板723为,被设置在薄膜72中的与阀座721对置的对置面上的大致圆形形状的平板材料。
阀体722包括基部725、第一阀轴728、密封部727和第二阀轴729。基部725被配置在空间R2内。此外,第一阀轴726以从基部725的表面起向Z方向的正侧垂直突起的方式被设置。此外,第二阀轴729以从基部725的表面朝向受压板723侧垂直突起的方式被设置。在这样的阀体722中,第一阀轴728被插入至连通孔HA,并通过弹簧724而向受压板723侧被施力。
在这样的阀机构70的Z方向的负侧处,设置有与上述的实施方式1相同的挠性膜机构80。
而且,如图27所示那样,当通过实施加压动作从而使挠性膜83发生变形,进而使挠性膜83将薄膜72以及受压板723向Z方向的正侧进行按压时,阀体722的密封部727与阀座721抵接,从而使空间R1和空间R2被隔断,即进行所谓的闭阀。此外,如图26所示,当通过实施减压动作而解除挠性膜83的变形时,阀体722通过弹簧724的施力而向薄膜72侧进行移动,从而使空间R1和空间R2经由连通孔HA而连通,即进行开阀。由此,被供给至空间R2的油墨从空间R1向下游侧被供给。这样的阀机构70以及挠性膜机构80例如能够用于在对流道进行扼流的状态下将气泡与油墨一起从喷嘴N中进行抽吸并一气地解除流道的扼流的、所谓扼流清洗等中。
此外,本发明广泛地以液体喷射装置整体为对象,例如,也能够应用于使用了如下喷射头,即在打印机等的图像记录装置中所使用的各种喷墨式记录头等的记录头、在液晶显示器等的彩色过滤器的制造中所使用的颜色材料喷射头、在有机EL(ElectroLuminescence:电致发光)显示器、FED(FieldEmission Display:面发光显示器)等的电极形成中所使用的电极材料喷射头、在生物芯片制造中所使用的生物体有机物喷射头的液体喷射装置中。
此外,虽然在上述的各实施方式中,在液体喷射头中设置了挠性膜机构80,但是并未被特别限定于此,也可以在液体喷射头以外的液体喷射装置内设置挠性膜机构80。
此外,本发明广泛地以流道部件整体作为对象,在液体喷射装置或液体喷射头以外的装置中也能够使用。
符号说明
12…介质;14…液体容器;16…液体压送机构;18…压力调节机构;20…控制单元;22…输送机构;24…液体喷射头;26…移动机构;32…连接单元;34…第二支承体;36…分配流道;38…液体喷射组件;40…液体喷射单元;41…流道单元;42…脱泡流道单元;44…液体喷射部;49…顶面;50…连结单元;70…阀机构;71…阀机构筐体;72…薄膜;74…单向阀;75…脱泡路径(流体流道);75a…开口部;76…排出路径;78…封闭阀;80…挠性膜机构;81…盖部件;82…隔离件;83…挠性膜;84…固定部;85…挠性部;100…液体喷射装置;242…第一支承体;244…组装体;262…输送体;264…输送带;481…流道基板;481A…开口部;481B…分支流道;481C…连通流道;482…压力室基板;482A…开口部;483…振动板;484…压电致动器;485…筐体部;486…保护基板;487…喷嘴板;488…缓冲板;721…阀座;722…阀体;723…受压板;724…弹簧;725…基部;726…阀轴;727…密封部;728…第一阀轴;729…第二阀轴;741…阀座;742…阀体;743…弹簧;811…凹部;821…贯穿部;822…限制部;841…狭缝;850…突出部;851…抵接部;852…第一壁部;853…第一连接部;854…第二壁部;855…第二连接部;856A…第三壁部;856B…第四壁部;857…第三连接部;858…第五壁部;859…第四连接部;861…第一凹部;862…第二凹部;863…第三凹部;864…第四凹部;870…第一区域;871…第二区域;B[1]…开闭阀;F[1]…过滤器;HA…连通孔;J…喷射面;MA、MB、MC…气体透过膜;N…喷嘴;Q…脱泡空间;R1…空间;R2…空间;R3…空间;Rin…流入口;RC…控制室;RV…铅直空间;Rout…排出口;SR…共同液室;SC…压力室;Vin…流入口;Vout…流出口。
Claims (12)
1.一种挠性膜机构,其为用于阀机构的挠性膜机构,所述挠性膜机构的特征在于,具备:
盖部件;
挠性膜,在所述挠性膜与所述盖部件之间形成空间;
流体流道,其与所述空间连通,
所述挠性膜通过该挠性膜的变形而使所述阀机构的阀进行开闭,且具有在所述盖部件侧成为凸部、在所述凸部的相反侧成为凹部的突出部,并且所述挠性膜在与所述阀机构抵接的部分的外侧处,具有易于变形的区域和不易变形的区域。
2.如权利要求1所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述挠性膜中的所述不易变形的区域厚于所述易于变形的区域,
所述挠性膜中的、被设置于所述不易变形的区域中的所述突出部与被设置于所述易于变形的区域中的所述突出部相比,向所述盖部件侧突出的突出量较小,
所述挠性膜机构在相对于所述挠性膜的、与所述盖部件相反的一侧处具备限制部,
所述限制部在所述挠性膜的端部处对所述挠性膜的变形进行限制,
所述挠性膜的易于变形的区域和不易变形的区域由杨氏模量互不相同的材料形成,
在从所述挠性膜和所述盖部件的层叠方向进行俯视观察时,所述空间具有长条形状,
所述不易变形的区域为,所述长条形状的长度方向的端部。
3.如权利要求1或2所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述挠性膜中的所述不易变形的区域厚于所述易于变形的区域。
4.如权利要求1至3中任一项所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述挠性膜中的、被设置于所述不易变形的区域中的所述突出部与被设置于所述易于变形的区域中的所述突出部相比,向所述盖部件侧突出的突出量较小。
5.如权利要求1至4中任一项所述的挠性膜机构,其特征在于,
在相对于所述挠性膜的、与所述盖部件相反一侧处具备限制部,
所述限制部在所述挠性膜的端部处对所述挠性膜的变形进行限制。
6.如权利要求1至5中任一项所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述挠性膜的易于变形的区域和不易变形的区域由杨氏模量互不相同的材料形成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的挠性膜机构,其特征在于,
在从所述挠性膜和所述盖部件的层叠方向进行俯视观察时,所述空间具有长条形状,
所述不易变形的区域为,所述长条形状的长度方向的端部。
8.如权利要求7所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述空间在所述空间的宽度方向上并排设置有多个。
9.如权利要求1至8中任一项所述的挠性膜机构,其特征在于,
所述阀机构具备:
腔室,其与所述阀连通;
薄膜,其对所述腔室的至少一部分进行规定,并通过变形从而使所述阀进行开闭,
所述的挠性膜机构具备隔离件,所述隔离件用于将所述薄膜和所述挠性膜之间的距离保持为固定。
10.一种流道部件,其特征在于,具备:
权利要求1至9中任一项所述的挠性膜机构;
阀机构。
11.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
权利要求1至9中任一项所述的挠性膜机构;
液体喷射头,其喷射液体。
12.一种控制方法,其为用于阀机构的挠性膜的控制方法,所述控制方法的特征在于,具备:
变形工序,其使所述挠性膜变形;
抵接工序,其使所述挠性膜与所述阀机构抵接,
在所述变形工序中,以在所述挠性膜中的与所述阀机构抵接的部分的外侧处具有外翻的区域和不外翻的区域的方式使所述挠性膜变形。
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