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液体喷射头以及液体喷射装置

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明涉及一种液体喷射头以及液体喷射装置。

背景技术

在喷射油墨等液体的液体喷射头的内部形成有供液体流动的流道。液体喷射头具备对流道内的液体的温度进行检测的温度传感器。在专利文献1中,在划定出流道的基板上设置有与流道连通的开口。在对该开口进行封闭的金属板上配置有温度检测元件。

由于在与流道的内壁面相接的区域中液体的流速降低,因此内壁面附近的液体的温度与在远离了内壁面的流道中央流动的液体的温度相比易于降低。因此,在从与内壁面相反一侧的外壁面对流道内的液体的温度进行检测的情况下,存在液体的温度检测精度降低的可能性。

专利文献1:日本特开2020-142379号公报

发明内容

本发明的一个方式所涉及的液体喷射头具备:喷嘴,其喷射液体;流道部件,其形成有与喷嘴连通的流道,并且具有划定流道的内壁面以及相对于内壁面而与流道相反一侧的外壁面;温度传感器,其被配置在外壁面的一部分上,并且对流道内的液体的温度进行检测。流道包括在与沿着流道延伸的方向的第一方向正交的第二方向上宽度较窄的狭窄区域。温度传感器被配置在外壁面中的形成狭窄区域的部分上。

本发明的一个方式所涉及的液体喷射装置具备:上述的液体喷射头;液体贮存部,其对向液体喷射头供给的液体进行贮存。

附图说明

图1为表示第一实施方式所涉及的液体喷射装置的结构的示意图。

图2为表示液体喷射头的分解立体图。

图3为液体喷射头的仰视图。

图4为表示液体喷射装置的油墨的流道的示意图。

图5为表示温度传感器以及配线的平面图。

图6为表示温度传感器以及突出部的剖视图,且为表示沿着油墨的流动方向的截面的图。

图7为表示温度传感器以及突出部的剖视图,且为表示与油墨的流动方向正交的截面的图。

图8为表示沿Z轴方向观察的突出部的剖视图。

图9为表示形成于流道结构体的内部的流道的一个示例的立体图。

图10为表示第二实施方式所涉及的液体喷射头的温度传感器以及狭窄区域的剖视图。

图11为表示第三实施方式所涉及的液体喷射装置的结构的示意图。

具体实施方式

以下,参照附图而对用于实施本发明的方式进行说明。但是,在各图中,各部的尺寸以及比例尺与实际的尺寸或比例尺适当地有所不同。此外,由于以下所叙述的实施方式为本发明的优选的具体例,因此附加了技术上优选的各种限定,但是只要在以下的说明中没有对本发明进行特殊限定的含义的记载,则本发明的范围并不限于这些方式。

在以下的说明中,存在将互相交叉的三个方向设为X轴方向、Y轴方向、Z轴方向而进行说明的情况。X轴方向包括作为互相相反的方向的X1方向以及X2方向。X轴方向为第三方向的一个示例。Y轴方向包括作为互相相反的方向的Y1方向以及Y2方向。Y轴方向为第一方向的一个示例。Z轴方向包括作为互相相反的方向的Z1方向以及Z2方向。Z1方向为朝向下方的方向,Z2方向为朝向上方的方向。Z1方向为重力方向。Z轴方向为第二方向的一个示例。此外,在本说明书中,使用“上”以及“下”。“上”以及“下”对应于液体喷射装置1的通常的使用状态下的“上”以及“下”。

Z轴方向为沿着上下方向的方向。X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向典型地为互相正交,但是并不限定于此。Z轴方向也可以不是沿着上下方向的方向。

图1为表示第一实施方式所涉及的液体喷射装置1的结构例的示意图。液体喷射装置1为,将作为“液体”的一个示例的油墨以液滴的形式向介质PA喷射的喷墨方式的印刷装置。液体喷射装置1为串行型的印刷装置。液体喷射装置1具备多个液体喷射头10。液体喷射头10在于介质PA的宽度方向上进行移动的同时朝向介质PA喷射油墨。介质PA典型而言为印刷纸张。另外,介质PA并不限定于印刷纸张,例如也可以为树脂薄膜或者布帛等任意材质的印刷对象。

如图1所示,液体喷射装置1具备对油墨进行贮存的液体容器2。作为液体容器2的具体的方式,例如可以列举出相对于液体喷射装置1而能够装拆的盒、由挠性的薄膜所形成的袋状的油墨包装袋、以及能够补充油墨的墨罐。另外,贮存于液体容器2中的油墨的种类为任意。液体容器2为液体贮存部的一个示例。

液体容器2包括第一液体容器2a和第二液体容器2b。在第一液体容器2a中贮存有第一油墨。在第二液体容器2b中贮存有与第一油墨不同种类的第二油墨。例如,第一油墨以及第二油墨为互相不同的颜色的油墨。另外,第一油墨和第二油墨也可以为相同种类的油墨。

液体喷射装置1具有控制单元3、介质输送机构4、滑架5以及滑架输送机构6。控制单元3对液体喷射装置1的各要素的动作进行控制。例如,控制单元3包括CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)或者FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等处理电路、半导体存储器等存储电路。在该存储电路中存储各种程序以及各种数据。该处理电路通过执行该程序并且适当使用该数据,从而实现各种控制。

介质输送机构4被控制单元3控制,并且在输送方向DM上对介质PA进行输送。介质输送机构4包括对介质PA进行输送的输送辊、和使该输送辊旋转的电机。另外,介质输送机构4并不限定于使用输送辊的结构,也可以为例如使用在利用静电力等而使介质PA吸附在外周面上的状态下对其进行输送的滚筒或者无接头带的结构。

滑架5搭载多个液体喷射头10。滑架输送机构6被控制单元3控制,并且使滑架5在介质PA的宽度方向上往复。例如,滑架输送机构6也可以包括被架设在于介质PA的宽度方向上分离的多个辊上的无接头带。另外,也可以为,液体容器2被搭载在滑架5上并与多个液体喷射头10一起被输送的结构。

图2为表示液体喷射头10的分解立体图。图3为液体喷射头10的仰视图。液体喷射头10具备:设置有喷嘴N的多个头芯片11、对头芯片11进行保持的保持架12、形成油墨的流道的流道结构体13、配置于流道结构体13的上部的中继基板14以及设置于中继基板14上的连接器15。

如图3所示,多个头芯片11被配置在液体喷射头10的底部。多个头芯片11通过保持架12而被保持。在头芯片11上设置有喷射液体的多个喷嘴N。喷嘴N在预定的方向上排列而构成喷嘴列16。喷嘴列16对应于油墨的种类而设置有多个。

如图2所示,流道结构体13被配置在保持架12之上。在流道结构体13上形成有供油墨流动的流道。流道结构体13具备多个流道基板17。多个流道基板17在其板厚方向上被层压。在流道基板17上例如形成有槽以及开口。通过这些槽以及开口而形成了流道。

在液体喷射装置1中采用了使油墨循环的油墨循环方式。在流道结构体13上设置有用于将油墨导入至流道结构体13的内部的油墨供给口18以及用于将油墨从流道结构体13排出的油墨排出口19。

此外,在流道结构体13的上部配置有温度传感器20。详细的内容在下文中进行记述。

中继基板14覆盖了流道结构体13的上部。在中继基板14上设置有多个电气配线。头芯片11以及温度传感器20与被设置于中继基板14上的电气配线进行电连接。

连接器15从中继基板14向上方伸出。连接器15与液体喷射头10的外部的电气部件进行电连接。头芯片11以及温度传感器20经由连接器15而与控制单元3电连接。

图4为表示液体喷射装置1的油墨的流道30的示意图。图4示出了供一种油墨进行流动的流道30。油墨的流道30按照油墨的每一个种类而被分别设置。在流道30上连接有液体容器2、泵31、加热器32、过滤器33以及共同液室34。流道30具有供给流道35以及回收流道36。供给流道35为从液体容器2向共同液室34供给油墨的流道。回收流道36为从共同液室34向液体容器2回收油墨的流道。

泵31被连接在液体容器2的下游处,并对贮存于液体容器2中的油墨进行输送。加热器32被连接在泵31的下游处,并将油墨加热至预定的温度。另外,加热器32也可以为对贮存于液体容器2中的油墨进行加热的结构。通过对油墨的温度进行调节,从而能够对油墨的粘性进行调节。这些液体容器2、泵31以及加热器32被配置在液体喷射头10的外部。例如,液体容器2、泵31以及加热器32也可以被搭载在滑架5上。液体容器2、泵31以及加热器32与供给流道35进行连接。

油墨在供给流道35中流动,并穿过油墨供给口18,被导入至流道结构体13的内部的流道中。流道结构体13的内部的流道被分支成多个,且与多个头芯片11进行连接。在头芯片11上设置有共同液室34。被导入至头芯片11中的油墨贮存在共同液室34中。被贮存于共同液室34中的油墨中的一部分从喷嘴N喷射。

过滤器33在流道结构体13的内部的流道中,被设置在共同液室34的上游处。通过了过滤器33的油墨被供给至共同液室34中。过滤器33对混入到油墨中的异物以及气泡进行去除。

贮存于共同液室34中的油墨中的、未从喷嘴N喷射的油墨被回收到液体容器2中。从共同液室34排出的油墨在流道结构体13的内部的流道中流动,并穿过油墨排出口19,被排出到流道结构体13的外部。从油墨排出口19排出的油墨在回收流道36中流动,并且被回收到液体容器2中。如此,油墨进行循环。

头芯片11具有共同液室34、压力室37、压电致动器38以及喷嘴N。在共同液室34上连接有多个压力室37。对于多个压力室37而分别设置有压电致动器38以及喷嘴N。压力室37将共同液室34和喷嘴N连通。共同液室34内的油墨流入到压力室37中。

压电致动器38与控制单元3电连接。压电致动器38被控制单元3控制而被驱动。压电致动器38使压力室37的壁面发生变形,并且使压力室37内的容积发生变化。由此,压电致动器38将压力室37内的油墨从喷嘴N喷射。另外,液体喷射头10也可以为,代替压电致动器38而具备发热元件等其他的驱动元件的结构。

温度传感器20对在流道结构体13的内部的流道35b中流动的油墨的温度进行检测。温度传感器20对油墨供给口18的下游的流道35b内的油墨进行检测。另外,温度传感器20也可以对过滤器33的下游的流道35b内的油墨的温度进行检测。温度传感器20也可以对油墨供给口18的上游的流道35a内的油墨的温度进行检测。此外,温度传感器20也可以对共同液室34的下游的流道36a、流道36b内的油墨的温度进行检测。

如图2所示,温度传感器20被配置在流道结构体13的上部。温度传感器20被配置在于最上侧所配置的流道基板17上。图5为表示温度传感器20以及配线21的平面图。温度传感器20与形成于柔性基板22上的配线21电连接。此外,在配线21上,电连接有电容器等电子部件24。柔性基板22与连接器15进行连接。温度传感器20与控制单元3电连接。温度传感器20经由设置于柔性基板22上的连接端子23而与配线21电连接。

图6为表示温度传感器20以及突出部80的剖视图,且为表示沿着油墨的流动方向的截面的图。图7为表示温度传感器20以及突出部80的剖视图,且为表示与油墨的流动方向正交的截面的图。图8为表示从Z轴方向观察的突出部80的剖视图。在图6至图8中,图示了表示油墨的流动方向的箭头标记。在图6至图8中,油墨大致在Y1方向上流动。

如图6以及图7所示,温度传感器20对流道结构体13的流道51内的油墨的温度进行检测。流道结构体13如上述那样具有多个流道基板17。多个流道基板17包括流道基板17A、流道基板17B。流道基板17A被层压在流道基板17B上。流道基板17A、流道基板17B的板厚方向沿着Z轴方向。流道基板17A被配置在流道基板17B的Z2方向上。流道基板17A为第一流道基板的一个示例,流道基板17B为第二流道基板的一个示例。流道51例如为供给流道35b的一部分。

流道结构体13具有划定流道51的内表面60、以及相对于内表面60而与流道51相反侧的外表面70。内表面60为内壁面的一个示例,外表面70为外壁面的一个示例。外表面70为,流道结构体13中的、不构成流道51的外侧的面。

内表面60包括内表面61、内表面62。内表面61、内表面62在Z轴方向分离。在Z轴方向上,内表面61、内表面62间的区域构成流道51。如图7以及图8所示,内表面60包括内表面63、63。内表面63、63在X轴方向上分离。在X轴方向上,内表面63、63间的区域构成流道51。内表面61、内表面63被形成在流道基板17A上。内表面62被形成在流道基板17B上。流道基板17例如由树脂而构成。

如图6所示,在流道基板17A上形成有于Z轴方向上贯穿的开口52。开口52与流道51连通。开口52从流道51起朝上形成。流道结构体13具备覆盖开口52的密封部50。密封部50包括上述的柔性基板22、密封板53、密封板54。这些柔性基板22以及密封板53、密封板54的板厚方向沿着Z轴方向。

密封板53在Z轴方向上被配置在最靠近开口52的位置处。密封板53从上方覆盖开口52。密封板54被配置在密封板53的Z2方向处。柔性基板22被配置在密封板54的Z2方向处。密封板54作为对柔性基板22进行加强的加强板而发挥功能。

作为密封板53、密封板54的材质能够使用金属或者陶瓷。优选为,使用热传导率高的金属或者陶瓷。作为金属,例如能够使用不锈钢、铝。密封部50中所包括的密封板53、54的数量并未被限定于两张,也可以为一张,也可以为三张以上的多张。密封部50也可以不包括柔性基板22。柔性基板22以及密封板53、密封板54也可以例如通过导热性高的粘合剂而被互相粘合在一起。

密封部50包括在Z轴方向上互相分离的内表面50a以及外表面50b。内表面50a为,密封部50中的位于最靠Z1方向处的密封板53的Z1方向的面。内表面50a包含在划定流道51的内表面60中。外表面50b为,密封部50中的位于最靠Z2方向处的柔性基板22的Z2方向的面。外表面50b包含在外表面70中。温度传感器20被设置在密封部50的面50b上。温度传感器20也可以通过例如导热性高的粘合剂而被粘合在密封部50上。在密封部50不包括柔性基板22的情况下,温度传感器20也可以被设置在密封板54上。在这种情况下,温度传感器20与存在于温度传感器20附近的柔性基板22电连接。

流道结构体13具有从内表面62起朝向温度传感器20而向流道51内突出的突出部80。突出部80位于开口52的Z1方向处。突出部80包括斜面81、顶面82以及斜面83。斜面81为第一斜面的一个示例。斜面81包括在Y轴方向上被配置于与温度传感器20相比靠上游处的面。斜面81中的大部分被配置在温度传感器20的上游处。也可以设为,斜面81的一部分以在从Z轴方向进行观察时与温度传感器20重叠的方式进行配置。

斜面81在从X轴方向进行观察时相对于内表面62而倾斜。斜面81的相对于内表面62的倾斜角度θ例如为45度。斜面81的倾斜角度θ也可以例如为50度以下。内表面62为基准面的一个示例,并且为沿着X轴方向以及Y轴方向的面。

斜面81的位置P1为斜面81中的最上游的位置。斜面81的位置P2为斜面81中的最下游的位置。位置P2在Z轴方向上被配置在比位置P1接近温度传感器20的位置处。位置P1为第一斜面的第一位置的一个示例。位置P2为第一斜面的第二位置的一个示例。斜面81以使下游侧的位置P2与上游侧的位置P1相比成为在Z轴方向上更接近温度传感器20的位置的方式进行倾斜。

顶面82为,在从X轴方向进行观察时沿着Y轴方向的面。顶面82被配置在斜面81的下游处。突出部80中的顶面82为最接近温度传感器20的面。顶面82在从X轴方向进行观察时既可以直线性地形成,也可以弯曲。顶面82以在从Z轴方向进行观察时与温度传感器20重叠的方式被配置。

斜面83被配置在顶面82的下游处。斜面83包括在Y轴方向上被配置在与温度传感器20相比靠下游处的面。斜面83中的大部分被配置在温度传感器20的下游处。斜面83的一部分也可以被配置为,在从Z轴方向进行观察时与温度传感器20重叠。斜面83在从X轴方向进行观察时相对于内表面62而倾斜。斜面83的相对于内表面62的倾斜角度例如为45度。斜面83的相对于内表面62的倾斜角度也可以为50度以下。斜面83既可以为与斜面81相同的倾斜角度,也可以为不同的倾斜角度。

斜面83的位置P3为斜面83中的最上游的位置。斜面83的位置P4为斜面83中的最下游的位置。位置P3在Z轴方向上被配置在比位置P4接近温度传感器20的位置处。斜面83以使下游侧的位置P4与上游侧的位置P3相比成为在Z轴方向上距温度传感器20较远的位置的方式进行倾斜。

流道51包括在Z轴方向上宽度较窄的狭窄区域55。狭窄区域55在Z轴方向上包括突出部80的顶面82与密封部50的内表面50a之间的区域。狭窄区域55的宽度W1窄于流道51的宽度W2。宽度W1为,Z轴方向上的顶面82与内表面50a之间的距离。宽度W2为,Z轴方向上的内表面61与内表面62之间的距离。

温度传感器20被配置在形成狭窄区域55的部分上。形成狭窄区域55的部分包括在从与油墨的流动方向交叉的Z轴方向进行观察时外表面70中的与狭窄区域55重叠的部分。形成狭窄区域55的部分包括密封部50的外表面50b中的、在从Z轴方向进行观察时与顶面82重叠的位置。在此所称的“油墨的流动方向”为Y轴方向、并且为在从X轴方向进行观察时沿着顶面82的方向。此外,油墨的流动方向也可以为与流道基板17的层压方向正交的方向。此外,“油墨的流动方向”也可以为,在沿着温度传感器20相对于外表面70而被层压的方向的Z轴方向上进行观察时,温度传感器20所检测的流道且包括狭窄区域55的流道51所延伸的方向。

突出部80的高度H1相当于例如流道51的宽度W2的50%的长度。突出部80的高度H1为Z轴方向上的内表面62与顶面82之间的距离。突出部80的高度H1也可以为流道51的宽度W2的30%以上且小于70%。突出部80的高度H1也可以为流道51的宽度W2的45%以上且55%以下。此外,宽度W1也可以为宽度W2的50%以上且小于95%。

沿着斜面81而延长的假想面F1在从X轴方向进行观察时与温度传感器20重叠。假想面F1的相对于内表面62的倾斜角度为与斜面81相同的倾斜角度θ。

流道基板17A包括在Y轴方向上被配置在与温度传感器20相比靠上游处的斜面56、以及在Y轴方向上被配置在与温度传感器20相比靠下游处的斜面57。斜面56为第二斜面的一个示例。斜面56相对于斜面81而在斜面81的法线方向U1上分离。

斜面56的位置P5为斜面56中的最上游的位置。斜面56的位置P6为斜面56中的最下游的位置。位置P6在Z轴方向上被配置在比位置P5接近温度传感器20的位置处。位置P5为第二斜面的第一位置的一个示例。位置P6为第二斜面的第二位置的一个示例。斜面56以使下游侧的位置P6与上游侧的位置P5相比成为在Z轴方向上更接近温度传感器20的位置的方式而进行倾斜。

斜面57的位置P7为斜面57中的最上游的位置。斜面57的位置P8为斜面57中的最下游的位置。位置P7在Z轴方向上被配置在比位置P8接近温度传感器20的位置处。斜面57以使下游侧的位置P8与上游侧的位置P7相比成为在Z轴方向上距温度传感器20较远的位置的方式而进行倾斜。

斜面56被配置在开口52的Y2方向处,斜面57被配置在开口52的Y1方向处。开口52在Y轴方向上为长条。开口52的沿着Y轴方向的长度W3长于开口52的沿着X轴方向的长度W4。在Y轴方向上为长条是指,沿着Y轴方向的长度W3长于沿着X轴方向的长度W4的情况。长度W3在Y轴方向上为位置P6与位置P7之间的长度。长度W4在X轴方向上为内表面52a与内表面52b之间的长度。内表面52a、内表面52b为,划定出开口52、且互相在X轴方向上分离、并沿着Y轴方向以及Z轴方向的面。

Y轴方向上的开口52的长度W3长于Y轴方向上的突出部80的长度W5。长度W5在Y轴方向上为位置P1与位置P4之间的长度。

如图7以及图8所示,在X轴方向上,在突出部80的两侧也形成有流道51。突出部80具有在X轴方向上分离的侧面84、侧面84。侧面84在X轴方向上与内表面63互相对置。内表面63与侧面84之间的区域也包含在流道51中。

如图7所示,在与Y轴方向正交的截面中,比顶面82接近温度传感器20的流道51的截面面积S1大于,比顶面82远离温度传感器20的流道51的截面面积S2、S3的总和。在图7中,示出了以通过温度传感器20以及顶面82的方式而切断的流道51的与Y轴正交的截面。在图7中,用双点划线示出了沿着顶面82而在X轴方向上延伸的假想线L1。截面面积S1为,流道51的截面中的、与假想线L1相比位于Z2方向处的区域。截面面积S2为,流道51的截面中的、与假想线L1相比位于Z1方向处的区域,并且为位于突出部80的X1方向处的区域。截面面积S3为,流道51的截面中的、与假想线L1相比位于Z1方向处的区域,并且为突出部80的X2方向的区域。截面面积S1大于截面面积S2、S3的总和。

此外,突出部80的沿着X轴方向的宽度W6大于温度传感器20的沿着X轴方向的宽度W7。突出部80的沿着X轴方向的宽度W6小于流道51的沿着X轴方向的宽度W8。流道51的沿着X轴方向的宽度W8为X轴方向上的内表面63、63间的长度。相对于被形成在流道基板17A上的内表面63、63间的距离,形成于流道基板17B上的突出部80的宽度W6较窄。由此,在对流道基板17A、流道基板17B进行层压时,可以防止突出部80无法配置在内表面63、63间这样的不良情况。

在这样的液体喷射装置1中,通过配置于密封部50的外表面50b上的温度传感器20,来对在流道51内流动的油墨的温度进行检测。与通过温度传感器20而检测到的油墨的温度相关的信息被输入到控制单元3中。控制单元3也可以基于在流道51内流动的油墨的温度,来计算油墨的粘性。控制单元3能够根据油墨的粘性,来对压电致动器38进行控制,从而对油墨的喷射量进行调节,或者通过对加热器32进行控制从而对向液体喷射头10供给的油墨的温度进行调节。

根据液体喷射装置1,由于设置有从内表面62起向Z2方向朝向温度传感器20而突出的突出部80,因此,能够使在流道51内流动的油墨的流动在Z轴方向上靠近于温度传感器20。流道51的内部流动的油墨的温度在与油墨的流动方向正交的截面中,接近中心处的油墨温度高于距中心较远的油墨温度。在液体喷射装置1中,在流道51的截面中,由于能够使中心附近的流动靠近于距温度传感器20较近一侧,因此能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

在液体喷射装置1中,由于在突出部80的上游设置有斜面81,因此在抑制了油墨的压力损失的增大的同时使油墨的流动易于靠近温度传感器20。此外,在液体喷射装置1中,由于在突出部80的下游设置有斜面83,因此能够在抑制油墨的压力损失的增大的同时使油墨流从温度传感器20一侧向Z1方向返回。

在液体喷射装置1中,在突出部80的Z2方向处形成有开口52,并且开口52在Y轴方向上为长条。Y轴方向上的开口52的长度较长的情况与较短的情况进行比较,易于使油墨的流动靠近温度传感器20一侧。当Y轴方向上的开口52的长度较短时,在接近于温度传感器20的位置处的沿着Y轴方向的液流会变短,从而导致难以使油墨的流动接近温度传感器20。当Y轴方向上的开口52的长度W3较长时,能够使与密封部50的内表面50a接触的油墨的流动增长。由此,能够使油墨的流动接近温度传感器20,从而能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

在液体喷射装置1中,在从X轴方向进行观察时,沿着突出部80的斜面81而延伸的假想面F1与温度传感器20重叠。由于具有这样的斜面81,因此沿着斜面81流动的油墨会靠向距温度传感器20较近的位置。因此,能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

在液体喷射装置1中,斜面81相对于内表面62的倾斜角度θ成为45度。由此,能够在抑制突出部80的上游处的压力损失的同时使油墨的流动接近于温度传感器20。

在液体喷射装置1中形成有斜面56,该斜面56在Y轴方向上被配置在与温度传感器20相比靠上游处、并且相对于斜面81而在斜面81的法线方向U1上分离。由此,油墨沿着斜面56而流动,因此,在抑制了温度传感器20的上游处的压力损失的同时使油墨易于靠近距温度传感器20较近的位置。因此,能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

在液体喷射装置1中,温度传感器20被设置在对开口52进行密封的密封部50的外表面50b上。具有在Z轴方向上被层压的柔性基板22以及密封板53、密封板54的密封部50的合计的厚度与流道基板17A相比而较薄。通过在这样较薄的密封部50上设置温度传感器20,从而能够使温度传感器20接近于流道51内的油墨。

当在与流道51延伸的Y轴方向交叉的Z轴方向上设置开口52时,存在油墨的流动中发生停滞的可能性。当在开口52处发生停滞时,存在由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度降低的可能性。但是,在液体喷射装置1中,由于在开口52的Z1方向处设置有突出部80,因此能够使油墨的流动靠向距开口52较近的位置。由此,能够使开口52内的油墨的流动增大,从而能够抑制开口52处的油墨的流动的停滞。其结果为,能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

在液体喷射装置1中,由于流道基板17由树脂而构成,因此,能够实现流道结构体13的制造成本的降低,并且实现液体喷射头10的轻量化。当由树脂构成流道基板17时,虽然流道基板17的板厚变厚,但是通过在流道基板17上设置开口52,并利用厚度较薄的密封部50来对该开口52进行密封,从而能够使从流道51至温度传感器20的热阻降低。而且,通过设为使密封部50中的至少一部分包括由金属或者陶瓷构成的密封板53、密封板54的方式,从而能够进一步降低从流道51至温度传感器20的热阻。

在液体喷射装置1中,Y轴方向上的开口52的长度W3长于Y轴方向上的突出部80的长度W5。由此,在突出部80的附近,在抑制了流道51中的阻力的增大的同时使油墨易于靠近开口52内。

在液体喷射装置1中,在Z轴方向上,在与开口52相反的一侧处形成有突出部80。虽然当开口52处于上方处时,气泡会易于滞留,但是由于在开口52的下方处形成有突出部80,因此能够使流入到开口52内的油墨的流动增加,从而抑制开口52内的气泡的滞留。由于通过流入到开口52内的油墨的流动而气泡进行流动,因此可以抑制气泡滞留在开口52内的情况。

在液体喷射装置1中,在与Y轴方向正交的截面中,比顶面82接近温度传感器20的流道51的截面面积S1大于比顶面82远离温度传感器20的流道51的截面面积S2、S3。由此,能够使接近于温度传感器20的流道的阻力小于距温度传感器20较远的流道的阻力。因此,能够使油墨易于在距温度传感器20较近一侧进行流动,从而能够使在温度传感器20的附近流动的油墨的流量增加。其结果为,能够对开口52内的气泡的滞留进行抑制,并且能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。

图9为表示形成于流道结构体13的内部的流道51的一个示例的立体图。在图9中,示出被形成在流道结构体13的内部的流道35b、流道36b、流道51的形状。流道结构体13具备多个流道基板17。在图9中,未图示流道结构体13以及流道基板17。流道35b、流道36b、流道51通过被设置于流道基板17上的槽、贯穿孔以及与它们相接的面等而被形成。流道35b为流道结构体13内的供给流道35b,并将油墨供给口18和共同液室34连通。流道36b为流道结构体13内的回收流道36b,并将共同液室34和油墨排出口19连通。流道51为温度传感器20附近的流道,例如,包含在供给流道35b中。在供给流道35b上设置有过滤器33。

温度传感器20被配置在与流道51连通的开口52上。另外,在图9中,省略了对开口52进行密封的密封部50的图示。在开口52的下方,如上述那样形成有突出部80。在液体喷射装置1中,对于这样的流道51设置温度传感器20,从而能够对在流道51内流动的油墨的温度进行检测。

在图9中,按照油墨的每一个种类而分别设置有流道35b、流道36b。温度传感器20在流道结构体13中既可以仅设置有一个,也可以与油墨的种类相应地设置有多个温度传感器20。

接下来,参照图10,对第二实施方式所涉及的液体喷射头10B的温度传感器20的配置进行说明。图10为表示第二实施方式所涉及的液体喷射头10B的温度传感器20以及狭窄区域55B的剖视图。在液体喷射头10B中,温度传感器20的设置面在Z轴方向上被配置在与划定流道51B的内表面61相比靠下方处。

在液体喷射头10B的流道基板17A的外壁面上形成有向Z1方向且朝向流道51B内而凹陷的凹部25。该凹部25向Z1方向且向流道51B内凹陷。在凹部25的底部形成有与流道51B连通的开口52。开口52通过密封部50而被覆盖。

密封部50的内表面50a以及外表面50b在Z轴方向上被配置在与内表面61相比靠Z1方向处。作为配置温度传感器20的设置面的外表面50b在Z轴方向上被配置在接近突出部80的顶面82的位置处。

在这样的第二实施方式所涉及的液体喷射头10B中,也起到与第一实施方式的液体喷射头10相同的作用效果。由于在液体喷射头10B中,形成有凹部25,并且温度传感器20被配置在接近于突出部80的位置处,因此在流道51B的截面中,温度传感器20被配置在接近于油墨的流动的中心的位置处。因此,能够提高由温度传感器20实施的油墨的温度的检测精度。另外,在本实施方式中,也可以不设置从内表面62突出的突出部80。

接下来,参照图11,对第三实施方式所涉及的液体喷射装置1B进行说明。图11为表示第三实施方式所涉及的液体喷射装置1B的结构的示意图。液体喷射装置1B为行式头方式的印刷装置。液体喷射装置1B具备多个液体喷射头10B。多个液体喷射头10B在预定的方向上进行排列而构成行式头90。多个液体喷射头10B例如沿着介质PA的宽度方向进行排列。

被贮存在液体容器2中的油墨经由循环机构7而被供给至液体喷射头10B。循环机构7向液体喷射头10B供给油墨,并且回收从液体喷射头10B排出的油墨。循环机构7将回收后的油墨再次供给至液体喷射头10B。循环机构7包括:用于向液体喷射头10B供给油墨的流道、用于对从液体喷射头10排出的油墨进行回收的流道、用于对被回收的油墨进行贮存的子罐以及用于对油墨进行输送的泵等。

液体喷射头10B与上述的第一实施方式的液体喷射头10同样地,具备形成有供油墨流动的流道的流道结构体。流道结构体具备多个流道基板,并且通过形成于该流道基板上的槽、孔以及面等而形成流道。液体喷射头10B具备对流道内的油墨的温度进行检测的温度传感器20。在流道基板上形成有向流道内突出的突出部。在隔着流道而与突出部对置的位置处,配置有温度传感器20。

在这样的第三实施方式的液体喷射装置1B中,也起到与上述的液体喷射装置1相同的作用效果。液体喷射头10B的结构既可以与液体喷射头10相同,也可以不同。

接下来,对第一变形例所涉及的液体喷射头10进行说明。第一变形例所涉及的液体喷射头10与上述的实施方式的液体喷射头10不同点在于,在过滤器33的上游处设置有开口52,并且在与该开口52相对应的位置处设置有温度传感器20。开口52与上述的实施方式同样地通过密封部50而被覆盖,并且在该密封部50的外表面50b上设置有温度传感器20。

在这样的第一变形例所涉及的液体喷射头10中,也起到与上述的液体喷射头10相同的作用效果。在第一变形例所涉及的液体喷射头10中,由于对于过滤器33的下游的流道而设置有温度传感器20,因此,温度传感器20能够对距喷嘴N较近的位置的油墨的温度进行检测。换言之,温度传感器20能够对接近于压电致动器38的位置处的油墨的温度进行检测。此外,成为如下结构,即,由于突出部80,从而气泡难以滞留在相对于流道51而设置在与重力方向相反的方向的开口52处。由此,能够抑制在与过滤器33相比靠下游处因在开口52处滞留并成长的气泡导致的从喷嘴N喷出的影响,并且根据在接近于压电致动器38的位置处的油墨的温度来对压电致动器38进行控制,从而能够实现高精度的印刷。

接下来,对第二变形例所涉及的液体喷射头10进行说明。第二变形例所涉及的液体喷射头10与上述的实施方式的液体喷射头10不同点在于,温度传感器20被设置在流道结构体13的入口端口这一点。入口端口例如为油墨供给口18。流道结构体13的入口端口例如为筒体,并且该入口端口与管进行连接。在管内流动的油墨穿过入口端口而流入到流道结构体13的内部的流道中。

在第二变形例中,温度传感器20被设置在构成该入口端口的筒体的外表面上。在这样的第二变形例所涉及的液体喷射头10中,也设置有朝向温度传感器20而向流道内突出的突出部。在这样的第二变形例所涉及的液体喷射头10中也可以起到与上述的液体喷射装置1相同的作用效果。

另外,上述的实施方式只不过示出了本发明的代表性的方式,本发明并未被限定于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种的变更、追加。

虽然在上述的实施方式中,例示了在Z轴方向上流道的宽度较窄的狭窄区域55,但是流道的宽度变窄的方向并未被限定于Z轴方向,也可以为在与油墨的流动方向交叉的其他方向上宽度较窄的狭窄区域。温度传感器20附近的油墨的流动方向并未被限定于Y轴方向,也可以为Z轴方向,也可以为X轴方向。例如,在油墨的流动方向为Z轴方向的情况下,也可以将突出部设置在流道的X1方向处,且将温度传感器20配置在流道的X2方向处。

虽然在上述的实施方式中,例示了温度传感器20相对于流道51而被配置在Z2方向处的情况,但是配置温度传感器20的方向并未被限定于Z2方向,既可以为Z1方向,也可以为X1方向以及X2方向,还可以为其他方向。同样地,突出部80突出的方向并未被限定于Z2方向,也可以向其他方向突出。突出部80只要能够使油墨的流动靠向距温度传感器20较近的位置即可。

此外,虽然在上述的实施方式中,使用密封板53而从流道的外侧覆盖了开口52,但是也可以以从流道的内侧对开口52进行覆盖的方式来设置密封板。此外,也可以为未形成与流道连通的开口的结构。例如,也可以为,使与流道相接的流道基板17的部分的板厚变薄,并且在该部分上设置温度传感器20。

此外,虽然在上述的实施方式中,如图6以及图7所示,流道51通过流道基板17A、流道基板17B而被形成,但是流道51既可以通过一张流道基板17而被形成,也可以通过三张以上的流道基板17而被形成。也可以例如为,第三流道基板17被配置在流道基板17A与流道基板17B之间。流道51也可以通过流道基板17A的内表面61、形成于第三流道基板17上且在板厚方向上贯穿的开口部、流道基板17B的内表面62而被形成。此外,流道51也可以通过流道基板17A的内表面61和流道基板17B的槽而被构成。

此外,温度传感器20可以被设置在供油墨流动的管道的外表面上,也可以在对管道彼此进行连接的部分处设置密封部并且在该密封部的外表面上设置温度传感器20。

在上述的方式中所例示的液体喷射装置除了能够采用于专用于印刷的设备之外,也可以采用于传真装置、复印机等各种的设备。本来液体喷射装置的用途不限定于印刷。例如,喷出颜色材料的溶液的液体喷射装置可以作为形成液晶显示面板等的显示装置的滤色器的制造装置而被利用。此外,喷出导电材料的溶液的液体喷射装置可以作为形成配线基板的配线、电极的制造装置而被利用。此外,喷出与生物体相关的有机物的溶液的液体喷射装置可以例如作为制造生物芯片的制造装置而被利用。

符号说明

1、1B…液体喷射装置;2…液体容器(液体贮存部);10、10B…液体喷射头;13…流道结构体(流道部件);17…流道基板;17A…流道基板(第一流道基板);20…温度传感器;22…柔性基板;25…凹部;33…过滤器;50…密封部;50a…内表面(内壁面);50b…外表面(外壁面);51、51B…流道;52…开口;53、54…密封板;55、55B…狭窄区域;56…斜面(第二斜面);60、61…内表面(内壁面);62…内表面(基准面);70…外表面(外壁面);80…突出部;81…斜面(第一斜面);82…顶面;F1…假想面;N…喷嘴;P1…位置(第一斜面的第一位置);P2…位置(第一斜面的第二位置);P5…位置(第二斜面的第一位置);P6…位置(第二斜面的第二位置);U1…法线方向(第一斜面的法线方向);W3…开口的长度;W6…突出部的长度;X…X轴方向(第三方向);Y…Y轴方向(第一方向);Z…Z轴方向(第二方向);Z1…Z1方向(重力方向);θ…倾斜角度。

技术分类

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