液体供给阀单元及液体喷射装置的制作方法
专利名称：液体供给阀单元及液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体供给阀单元及液体喷射装置。
背景技术：
作为喷射液体的液体喷射装置，公知有例如喷墨式打印装置(以下，记作“打印装置”)等。打印装置是在记录介质上记录文字、图像等的装置。打印装置构成为从设于喷射头的喷嘴向记录介质喷射墨。喷射头构成为搭载于例如滑架等移动机构，一边在记录介质上移动一边喷射墨。被称为滑架分离(off carriage，在滑架不搭载墨盒)型的类型的打印装置构成为，墨盒配置在装置的外壳侧，从墨盒经由供给管向喷射头供给墨。该打印装置在滑架侧具有有自密封功能的墨供给阀单元(例如，参照专利文献1)。在墨供给阀单元设有墨供给室和压力室。从墨盒供给的墨被从墨供给室经压力室而供给到喷射头。在墨供给室与压力室之间设有可动阀，利用该可动阀的开闭使墨供给室与压力室连通/不连通。墨供给阀单元被构成为，由于压力室内部的墨量减少，构成压力室一部分的膜构件移位，将该移位直接传递给可动阀，从而使可动阀动作。近年来公知如下的构造在膜构件的中央部安装板状的受压部，通过将该受压部向压力室侧按压来按压可动阀，从而将该可动阀打开。当在喷射头墨被消耗时，压力室中的墨量减少，压力室的压力降低。若压力室的压力降低，则可动阀成为打开状态，从墨供给室向压力室供给墨。与喷射头中墨的消耗量相应的墨被供给到压力室。因此，比墨供给阀单元靠上游侧的压力对喷射头侧不带来影响。专利文献1 日本特开2009-178889号公报但是，在上述结构中，若将受压部向压力室侧按压，则压力室的压力变高，受压部周围的膜构件向压力室的外部挠曲。若在该状态下解除受压部的按压，则要使得膜构件中的向外部挠曲的部分返回内侧的压力成为残压，有时由于该残压而使墨从喷射头泄漏。因此，需要等待到残压被解除之后，才进行下一动作，存在动作花费时间的问题。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种动作快的液体供给阀单元及液体喷射
直ο本发明的液体供给阀单元，对喷射液体的液体喷射头供给所述液体，包括储存所述液体的液体储存部；液体收容室，其具有具有凹部的液体收容构件和封闭所述凹部的挠性构件，所述凹部分别与所述液体喷射头及所述液体储存部连接；阀，其以将所述液体收容室和所述液体储存部的连接路径切断的方式设置，通过所述挠性构件向所述液体收容室的内容积减少的方向挠曲而将所述连接路径打开；施力机构，其以使得在所述液体收容室的压力小于预定压力的压力降低状态下所述阀将所述连接路径打开的方式对所述阀施力， 并且，以使得在与所述压力降低状态不同的状态下所述阀切断所述连接路径的方式对所述阀施力；按压机构，其能够按压受压部及所述挠性构件中的所述受压部的周边部，所述受压部设于所述挠性构件的一部分，承受由所述阀的抵接而产生的压力；和控制部，使所述按压机构切换进行按压所述周边部及所述受压部而使所述阀强制打开的开放模式、和使所述周边部及所述受压部向大气开放而使所述阀关闭的封闭模式。根据本发明，切换进行将阀强制打开的开放模式和将阀关闭的封闭模式，所以能够根据需要在短时间进行阀的开闭。而且，本发明中，通过同时按压挠性构件的周边部及受压部来进行开放模式，因此即使在按压了受压部时，也能防止挠性构件向液体收容室的外侧挠曲。此时，能够防止在液体收容室内形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的液体供给阀单元。在上述的液体供给阀单元中，所述按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、且在膨胀状态下能够按压所述周边部及所述受压部的膨胀收缩机构，所述控制部通过使所述膨胀收缩机构膨胀而进行所述开放模式，通过使所述膨胀收缩机构收缩而进行所述封闭模式。根据本发明，按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、且在膨胀状态下能够按压周边部及受压部的膨胀收缩机构，控制部通过使膨胀收缩机构膨胀而进行开放模式，通过使膨胀收缩机构收缩而进行封闭模式，因此能够在短时间进行阀的开闭动作。在上述的液体供给阀单元中，所述按压机构具有以与所述周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整所述压力调整室的压力的压力调整部，所述控制部通过控制所述压力调整部来切换所述开放模式和所述封闭模式。根据本发明，按压机构具有以与周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整压力调整室的压力的压力调整部，控制部通过控制压力调整部来切换开放模式和封闭模式，因此能够在短时间进行阀的开闭动作。本发明的液体喷射装置，包括喷射液体的液体喷射头和向所述液体喷射头供给所述液体的液体供给阀单元，作为所述液体供给阀单元使用上述的液体供给阀单元。根据本发明，由于作为液体供给阀单元使用上述的动作快的液体供给阀单元，因此能够得到动作等待时间少的液体喷射装置。上述的液体喷射装置，还包括装置控制部，该装置控制部切换进行从所述液体喷射头喷射所述液体的喷射动作和调整所述液体喷射头的喷射状态的调整动作，所述装置控制部兼用作所述液体供给阀单元的所述控制部。根据本发明，由于还包括切换进行从液体喷射头喷射液体的喷射动作和调整液体喷射头的喷射状态的调整动作的装置控制部，装置控制部兼用作液体供给阀单元的控制部，因此可进行高效控制。在上述的液体喷射装置中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内加压使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述开放模式。根据本发明，由于装置控制部在作为调整动作对液体喷射头内加压使液体排出的情况下，使液体供给阀单元进行开放模式，因此不会在液体收容室产生残压，能够在短时间进行阀的开放动作。在上述的液体喷射装置中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内吸引使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述封闭模式。根据本发明，由于装置控制部在作为调整动作而吸引液体喷射头内使液体排出的情况下，使液体供给阀单元进行封闭模式，因此不会发生残压，所以不需使动作等待，能够在短时间进行阀的开放动作。
图1是表示本发明的实施方式的打印装置的结构的概略图。图2是表示本实施方式的头的结构的概略剖面图。图3是表示本实施方式的头的结构的概略剖面图。图4是表示本实施方式的阀单元的结构的剖面图。图5是表示本实施方式的控制系统的结构的框图。图6是表示本实施方式的打印装置的动作的图。图7是表示本实施方式的打印装置的动作的图。图8是表示本发明的打印装置的其他结构的图。附图标记说明PRT. · ·打印装置(记录装置);M...介质；C0NT. · ·控制装置；H...头；IS. · ·墨供给机构；TB...供给管；VU...阀单元(液体供给阀单元)；NZ...喷嘴；RM...墨收容室(液体收容室)；Rl...第一室；R2...第二室；F...挠性构件；Fa...受压板(受压部)fb...周边部；VB...阀；SP...施力机构；ras...按压机构；ES...膨胀收缩机构； RM2...压力调整室；50...收容室形成构件；50a...壁面；51...分隔部；52...连通部； 80. ·.壁部；81. ·.加压部(压力调整部)；82. ·.大气开放部(压力调整部)。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的打印装置PRT (液体喷射装置)的概略结构的图。在本实施方式中，作为打印装置PRT，以喷墨型的打印装置为例进行说明。图1所示的打印装置PRT是一边输送纸、塑料片等片状的介质M —边进行打印处理的装置。打印装置PRT包括壳体PB、向介质M喷射墨的喷墨机构IJ、向该喷墨机构IJ 供给墨的墨供给机构IS、输送介质M的输送机构CV、进行喷墨机构IJ的维护动作的保养机构MN、和控制上述各机构的控制装置CONT。以下，设定CTZ正交坐标系，适当参照该CTZ正交坐标系说明各结构要素的位置关系。在本实施方式中，将介质M的输送方向表示为X方向，将在该介质M的输送面上与X方向正交的方向表示为Y方向，将与包括X轴及Y轴的平面垂直的方向表示为Z方向。以绕 X轴的旋转方向为θ X方向，以绕Y轴的旋转方向为θ γ方向，以绕Z轴的旋转方向为θ Z 方向。壳体PB形成以Y方向为长度方向。在壳体PB安装着上述的喷墨机构IJ、墨供给机构IS、输送机构CV、保养机构MN及控制装置CONT各部。在壳体PB设有台板(platen，压印盘)13。台板13是支承介质M的支承构件。台板13配置在壳体PB中的X方向的中央部。台板13具有朝向+Z方向的平坦面13a。该平坦面13a用作支承介质M的支承面。输送机构CV具有输送辊、驱动该输送辊的马达等。输送机构CV将介质M从壳体 PB的-X侧输送到该壳体PB的内部，从该壳体PB的+X侧排出到该壳体PB的外部。输送机构CV在壳体PB的内部以使介质M通过台板13上的方式输送该介质M。输送机构CV被控制装置CONT控制输送的定时、输送量等。喷墨机构IJ具有喷射墨的头H、保持该头H使其移动的头移动机构AC。头H朝向送出到台板13上的介质M喷射墨。头H具有喷射墨的喷射面Ha。喷射面Ha朝向Z方向， 配置成与台板13的支承面13a相对。头移动机构AC具有滑架CA。头H固定在该滑架CA。滑架CA与沿壳体PB的长度方向(Y方向)架设的引导轴8抵接。头H及滑架CA配置在台板13的+Z方向。头移动机构AC除了滑架CA之外，还具有脉冲马达9、被该脉冲马达9驱动旋转的驱动带轮10、设置在打印机主体5的宽度方向上与驱动带轮10相反一侧的空转带轮11、和架设在驱动带轮10与空转带轮11之间并与滑架CA连接的同步带12。滑架CA与该同步带12连接。滑架CA被设置成可随着同步带12的旋转沿Y方向移动。在沿Y方向移动时，滑架CA被引导轴8引导。墨供给机构IS向头H供给墨。在墨供给机构IS收容有多个墨盒CTR。本实施方式的打印装置PRT是墨盒CTR收容在与头H不同位置的结构(滑架分离型)。墨供给机构 IS具有将头H与墨盒CTR连接的供给管TB。墨供给机构IS具有经由该供给管TB将墨盒 CTR内储存的墨供给到头H的未图示的泵机构。保养机构MN配置在头H的起始点(home position,起始位置)。该起始点设定在从对介质M进行打印的区域离开的区域。在本实施方式中，在台板13的+Y侧设定起始点。 起始点是在打印装置PRT的电源断开时、长时间未进行记录时等，头H等待的场所。保养机构MN具有覆盖头H的喷射面Ha的压盖机构CP、擦拭该喷射面Ha的擦拭机构WP等。在压盖机构CP连接有吸引泵等吸引机构Sc。利用吸引机构SC，压盖机构CP能够覆盖着喷射面Ha地对该喷射面Ha上的空间进行吸引。从头H排出到保养机构MN侧的废墨在废液回收机构(未图示)被回收。图2是表示头H的结构的侧剖面图。图3是说明头H的结构的要部剖面图。如图2所示，头H具有导入针单元17、头外壳18、流路单元19及促动器(致动器) 单元20。在导入针单元17的上面以介有过滤器21的状态并列安装2根墨导入针22。在导入针单元17的内部形成有与各墨导入针22对应的墨导入路23。墨导入路23的上端经由过滤器21与墨导入针22连接。墨导入路23的下端经由衬垫(packing，密封垫)M与头外壳18内部的外壳流路25连接。在墨导入针22分别安装有阀单元VU。阀单元VU与针连接部28连接。针连接部28是将阀单元VU和墨导入针22连接的部分。在阀单元VU形成有与该针连接部观连接的连接流路四。在针连接部观的内部空间设有供墨导入针22几乎无间隙地嵌入的密封件31。通过墨导入针22嵌入密封件31， 从而阀单元VU与导入针单元17之间以几乎无泄漏的状态被连接。如图3所示，头外壳18使用合成树脂等而形成。头外壳18以例如具有中空部的方式形成为箱型。头外壳18的上端侧隔着衬垫M安装导入针单元17。在头外壳18的下端面接合有流路单元19。在头外壳18的内部形成的中空部37内收容有促动器单元20。在头外壳18的内部贯通高度方向地设有外壳流路25。外壳流路25的上端经由衬垫M与导入针单元17的墨导入路23连通。外壳流路25的下端与流路单元19内的共用墨室44连通。因此，从墨导入针22导入的墨D经过墨导入路23及外壳流路25被供给到共用墨室44侧。促动器单元20具有例如配置成梳齿状的多个压电振子38、保持该压电振子38的固定板39、和对压电振子38供给来自控制装置CONT的驱动信号的柔性电缆40。压电振子38以图中下侧端部从固定板39的下端面突出的方式被固定。如此，各压电振子38以所谓悬臂梁的状态安装在固定板39上。支承各压电振子38的固定板39例如由厚Imm程度的不锈钢构成。固定板39中的例如与固定有压电振子38的面不同的面与划分中空部37的外壳内壁面粘结。流路单元19具有振动板41、流路基板42及喷嘴基板43。振动板41、流路基板42 及喷嘴基板43以层叠的状态被粘结。流路单元19构成从共用墨室44通过墨供给口 45、压力室46到达喷嘴NZ的一连串墨流路(液体流路)。压力室46形成为与喷嘴NZ的排列方向(喷嘴列方向)正交的方向为长度方向。共用墨室44与外壳流路25连接。共用墨室44是供来自墨导入针22侧的墨D导入的室。此外，共用墨室44与墨供给口 45连接。被导入到共用墨室44的墨D经过该墨供给口 45被分配到各压力室46。喷嘴基板43配置在流路单元19的底部。在喷嘴基板43，以与形成在介质M的图像等的点形成密度对应的间距(例如180dpi)形成多个喷嘴NZ。作为喷嘴基板43，例如使用不锈钢等金属制的板材。图4是表示阀单元VU的详细结构的剖面图。如图4所示，阀单元VU具有例如使用聚丙烯等树脂制材料形成的收容室形成构件 50。墨收容室RM形成在收容室形成构件50的内部。在收容室形成构件50中的图中左右方向的中央部形成有分隔部51。墨收容室RM被分隔部51划分为第一室(凹部)Rl和第二室R2。在分隔部51形成有连通部52。墨收容室RM中的第一室Rl经由供给管TB与墨供给机构IS连接。第二室R2经由连接流路四与头H连接。第一室Rl和第二室R2经由连通部52而连通。如此，按墨供给机构1S、供给管TB、第一室R1、连通部52、第二室R2、连接流路四及头H这样的顺序，从墨供给机构IS到头H连通。在收容室形成构件50的包围第二室R2的壁部中的、与分隔部51不同的部分(图 4中右侧)形成有开口部。该开口部形成为将第二室R2与墨收容室RM的外部连通。在该开口部粘贴有挠性构件F，成为由该挠性构件F堵住开口部的状态。作为挠性构件F，可使用例如由树脂等形成的膜等。在挠性构件F设有受压板!^。受压板!^安装在挠性构件F 的中央部。因此，从外部看开口部时，成为在受压板1 的周围，挠性构件F的周边部1 露出的状态。阀VB跨及第一室Rl和第二室R2地设置。阀VB具有凸缘(flange，法兰盘)部 Vl及轴部V2。凸缘部Vl设于第一室m内。在凸缘部Vl形成有封闭连通部52的密封部 V3。通过该密封部V3与分隔部51抵接，从而将连通部52切断。轴部V2贯穿连通部52地配置。轴部V2中的与凸缘部Vl相反一侧的端部朝向第二室R2的挠性构件F地配置。施力机构SP配置在凸缘部Vl与第一室Rl的图中左侧的壁面50a之间。作为施力机构SP优选使用弹簧构件等。施力机构SP以预定的作用力(施加力)对凸缘部Vl向第二室R2侧施力。利用该作用力，保持密封部V3与分隔部51抵接的状态(连通部52被切断的状态)。若使挠性构件F向墨收容室RM的内容积变小的方向(第二室R2变窄的方向)挠曲，则挠性构件F及受压板！^对轴部V2的端部向从第二室R2侧朝向第一室Rl侧的方向按压。若该按压力大于施力机构SP的作用力，则使密封部V3向远离分隔部51的方向移动， 成为连通部52被开放的状态。因此，通过适当设定施力机构SP的作用力，成为能够在墨收容室RM小于预定压力时，密封部V3打开连通部52，除此之外时，密封部V3切断连通部52的构成。作为该预定压力，可举出例如大气压等，作为小于预定压力的原因，可举出在喷射动作中由墨的喷射产生的负压等。说明该情况下的动作。当在密封部V3切断连通部52的状态下从头H喷射墨时， 从第二室R2到头H的流路由于墨的减少而成为负压。由于该负压，挠性构件F向第二室R2 的内侧挠曲。当挠性构件F及受压板!^按压轴部V2的力大于施力机构SP的作用力时，轴部V2被向第一室Rl侧按压而连通部52打开。另外，在此，受压板1 作为按压轴部V2时的承受部而发挥作用。由于第一室Rl与墨供给机构IS连通，第二室R2与头H连通，因此当连通第一室 Rl和第二室R2的连通部52打开时，墨从第一室Rl经连通部52被供给到第二室R2侧。通过供给墨，从第二室R2到头H的负压变小，当施力机构SP的作用力大于该负压时，利用该作用力，成为密封部V3将连通部52切断的状态。如此，阀单元VU具有使从第二室R2到头H为负压来调整喷嘴的墨弯液面的功能、 和作为使墨仅从第一室Rl向第二室R2方向流动的止回阀(单向阀)的功能。在挠性构件F的外部设有按压机构ras。按压机构PRS具有例如气囊等膨胀收缩机构。膨胀收缩机构ES与未图示的气力驱动机构等连接。膨胀收缩机构ES被该气力驱动机构供给空气，或除去空气，从而膨胀及收缩。在膨胀收缩机构ES膨胀的状态下，如图4的双点划线部分所示，成为可将受压板 1 和周边部冊同时向第二室R2的内侧按压的状态。此外，在膨胀收缩机构ES收缩的状态下，解除对受压板1 和周边部1 的按压状态，受压板1 及周边部1 向大气开放。此外，如图4 (或图2)所示，在阀单元VU连接有加压机构PS。加压机构PS与墨收容室RM中的第一室Rl连接，对该第一室Rl加压。加压机构PS通过在连通部52打开的状态下对第一室Rl加压，从而能够将墨从第一室Rl向第二室R2加压供给。图5是表示打印装置PRT的电结构的框图。在控制装置CONT连接有输入与打印装置PRT的动作相关的各种信息的输入装置 IP、存储与打印装置PRT的动作相关的各种信息的存储装置MR等，连接有上述的输送机构 CV、头移动机构AC、保养机构MN等。控制装置CONT可控制保养机构MN中的例如吸引机构 SC等。此外，控制装置CONT可控制上述的加压机构PS、按压机构PRS的动作，例如膨胀收缩机构ES的膨胀及收缩等。在本实施方式中，控制装置CONT是可兼进行打印装置PRT的控制及阀单元VU的控制的结构。当然，也可以是将打印装置PRT的控制部和阀单元VU的控制部分别独立设置的结构。打印装置PRT具有产生输入到各个压电振子38的驱动信号的驱动信号发生器62。该驱动信号发生器62与控制装置CONT连接。表示输入到头H的压电振子38的喷出脉冲的电压值的变化量的数据及规定使喷出脉冲的电压变化的定时的定时信号被输入到驱动信号发生器62。驱动信号发生器62被设置成可对各压电振子38分别独立地供给驱动信号。接着，说明上述那样构成的打印装置PRT的动作。在进行头H的打印动作时，控制装置CONT利用输送机构CV使介质M配置在头H 的-Z侧。配置了介质M后，控制装置CONT —边使头H移动，一边基于要打印的图像的图像数据，从与喷嘴NZ有关的驱动信号发生器62向压电振子38输入驱动信号。当驱动信号被输入压电振子38时，压电振子38伸缩。由于压电振子38的伸缩， 压力室46的容积发生变化，收容有墨的压力室46的压力发生变动。由于该压力的变动，从喷嘴NZ喷射墨。利用从喷嘴NZ喷射的墨，在介质M形成所希望的图像。在进行以上的墨喷射动作时，控制装置CONT使膨胀收缩机构ES成为收缩着的状态，使挠性构件F的周边部1 及受压板1 成为向大气开放的状态。控制装置CONT为了维持或恢复头H的良好的喷射特性，定期进行例如覆盖形成有喷嘴NZ的喷射面Ha的压盖动作、使墨从喷嘴NZ排出的冲洗动作、吸引动作等该头H的保养动作。例如进行压盖动作时，控制装置CONT使头H向起始点移动，使头H与压盖机构CP 相对。同时，控制装置CONT利用未图示的驱动机构，使压盖机构CP向头H侧移动，按压喷射面Ha。通过该动作，压盖机构CP与喷射面Ha之间成为密闭状态。此外，有时例如在头H的共用墨室44内形成有气泡。若该气泡进入例如喷嘴NZ， 则喷嘴NZ内的弯液面被破坏，喷射特性可能降低。因此，例如控制装置CONT进行使用加压机构PS将气泡与墨一同排出的动作。 此时，控制装置CONT使膨胀收缩机构ES膨胀。通过该动作，膨胀收缩机构ES将挠性构件F的周边部1 和受压板1 同时向第二室R2的内侧按压。当该按压力大于施力机构SP的作用力时，如图7所示，轴部V2被压入第一室Rl侧，密封部V3从分隔部51离开， 成为连通部52开放的状态。在该状态下，对周边部1 及受压板1 同样施加压力，因此能够防止周边部冊向外侧变形。控制装置CONT使连通部52开放(开放模式)后，由加压机构PS对第一室Rl加压。通过该动作，墨从被加压了的第一室Rl经由连通部52向第二室R2流通。该墨被从第二室R2向头H侧供给，将头H的气泡向喷嘴NZ侧挤出，与气泡一起从喷嘴NZ排出。如此能够维持头H的喷射特性。控制装置CONT在结束了利用加压的墨排出动作时，使加压机构PS的动作停止，并使膨胀收缩机构ES收缩。通过该动作，对挠性构件F的周边部1 和受压板1 的加压同时被开放。随着膨胀收缩机构ES的收缩，对周边部1 及受压板1 的按压力减少，当该按压力小于施力机构SP的作用力时，凸缘部Vl向第二室R2侧移动。通过凸缘部Vl的移动，密封部V3与分隔部51抵接，连通部52被封闭。当膨胀收缩机构ES离开周边部1 及受压板 1 时，如图8所示，周边部1 不向外侧膨胀而返回原来的状态。因此，可以立刻进行下一动作。作为下一动作，控制装置CONT例如可以进行上述的墨喷射动作，也可以进行吸引动作。在进行吸引动作时，控制装置CONT设为使膨胀收缩机构ES收缩的状态(封闭模式) 而进行。控制装置CONT在使头H和压盖机构CP之间密闭后，使吸引机构SC进行动作。通过该动作，与该吸引机构SC连通的压盖机构CP内被吸引而成为负压。由于形成在头H与压盖机构CP之间的负压，墨被从头H的各喷嘴NZ吸引(排出)。因此，喷嘴NZ内的墨的粘度被保持适当。如上所述，在本实施方式的阀单元VU中，切换进行使连通部52强制打开的开放模式和使连通部52关闭的封闭模式，因此可以根据需要在短时间进行连通部52的开闭。而且，在本实施方式中，通过对挠性构件F的周边部1 及受压板1 同时按压来进行开放模式，因此即使在按压了受压板&的情况下，也能防止周边部冊向第二室R2的外侧挠曲。此时，能防止在第二室R2形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的阀单元VU。本发明的保护范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内可适当变更。例如，在上述实施方式中，举出作为按压受压板1 及周边部冊的按压机构PRS使用膨胀收缩机构ES的结构为例进行说明，但不限于此。例如如图8所示，也可以是，作为按压机构ras，具有以与周边部冊及受压板!^相接的方式被壁部80包围的压力调整室RM2、和调整该压力调整室RM2的压力的加压部81及大气开放部82的结构。在该结构中，例如控制装置CONT控制加压部81及大气开放部82， 从而能够切换开放模式和封闭模式。在该情况下，同样，通过同时按压挠性构件F的周边部冊及受压板1 来实现开放模式，因此，即使在按压了受压板1 时，也能防止周边部冊向第二室R2的外侧挠曲。由此，能够防止在第二室R2形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。此外，在封闭模式下，只要使压力调整室冊2向大气开放即可，因此能够减轻控制负担。此外，在上述实施方式中，采用喷墨式的打印装置和墨盒，但也可采用喷射或排出墨以外的其他液体的液体喷射装置、和收容该液体的液体容器。也可用于具有使微小量的液滴排出的液体喷射头等的各种液体喷射装置。另外，液滴是指从上述液体喷射装置排出的液体的状态，也包括粒状、泪状、丝状拖尾的状态。此外，在此所说的液体，只要是可以由液体喷射装置喷射那样的材料即可。例如， 只要为物质处于液态时的状态的物体即可，不仅包括粘性高或低的液状、溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)那样的流体状态、作为物质的一状态的液体，而且包括由颜料、金属颗粒等的固态物构成的功能材料的颗粒溶解、分散或者混合到溶剂中的物体等。另外，作为液体的代表例，可以举出如在上述实施方式中说明了的墨、液晶等。在此，墨，包括一般的水性墨、油性墨以及中性墨(gel ink)、热熔墨 (hot-melt ink)等各种液体组合物。作为液体喷射装置的具体例子，例如也可以为喷射以分散或溶解的形式含有在液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等中使用的电极材料、 颜色材料等材料的液体的液体喷射装置、喷射用于生物芯片制造的生物有机物的液体喷射装置、作为精密吸管使用、喷射成为试样的液体的喷射装置、印染装置、微量分注器 (microdispenser)等。
此外，还可以采用对钟表和/或照相机等精密机械以目标对象定点的方式喷射润滑油的液体喷射装置、为了形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等将紫外线固化树脂等透明树脂液喷射到基板上的液体喷射装置、为了蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置。而且，可以在它们之中的任何一种喷射装置和液体容器中应用本发明。
权利要求
1.一种液体供给阀单元，对喷射液体的液体喷射头供给所述液体，包括 储存所述液体的液体储存部；液体收容室，其具有具有凹部的液体收容构件和封闭所述凹部的挠性构件，所述凹部分别与所述液体喷射头及所述液体储存部连接；阀，其以将所述液体收容室和所述液体储存部的连接路径切断的方式设置，通过所述挠性构件向所述液体收容室的内容积减少的方向挠曲而将所述连接路径打开；施力机构，其以使得在所述液体收容室的压力小于预定压力的压力降低状态下所述阀将所述连接路径打开的方式对所述阀施力，并且，以使得在与所述压力降低状态不同的状态下所述阀切断所述连接路径的方式对所述阀施力；按压机构，其能够按压受压部及所述挠性构件中的所述受压部的周边部，所述受压部设于所述挠性构件的一部分，承受由所述阀的抵接而产生的压力；和控制部，其使所述按压机构切换进行按压所述周边部及所述受压部而使所述阀强制打开的开放模式、和使所述周边部及所述受压部向大气开放而使所述阀关闭的封闭模式。
2.根据权利要求1所述的液体供给阀单元，其中，所述按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、在膨胀状态下能够按压所述周边部及所述受压部的膨胀收缩机构，所述控制部通过使所述膨胀收缩机构膨胀而进行所述开放模式，通过使所述膨胀收缩机构收缩而进行所述封闭模式。
3.根据权利要求1所述的液体供给阀单元，其中， 所述按压机构具有以与所述周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整所述压力调整室的压力的压力调整部，所述控制部通过控制所述压力调整部来切换所述开放模式和所述封闭模式。
4.一种液体喷射装置，包括喷射液体的液体喷射头、和向所述液体喷射头供给所述液体的液体供给阀单元，作为所述液体供给阀单元使用权利要求1 3中的任一项所述的液体供给阀单元。
5.根据权利要求4所述的液体喷射装置，其中，还包括装置控制部，该装置控制部切换进行从所述液体喷射头喷射所述液体的喷射动作、和调整所述液体喷射头的喷射状态的调整动作，所述装置控制部兼用作所述液体供给阀单元的所述控制部。
6.根据权利要求5所述的液体喷射装置，其中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内加压使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述开放模式。
7.根据权利要求5或6所述的液体喷射装置，其中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内吸引使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述封闭模式。
全文摘要
本发明提供液体供给阀单元及液体喷射装置，切换进行将阀强制打开的开放模式和将阀关闭的封闭模式，所以能够根据需要在短时间进行阀的开闭。而且，本发明中，通过按压挠性构件的周边部及受压部来进行开放模式，因此即使在按压了受压部时，也能防止挠性构件向液体收容室的外侧挠曲。此时，能够防止在液体收容室内形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的液体供给阀单元。
文档编号B41J2/045GK102555476SQ201110369228
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月19日
发明者小池薰, 清水一利, 熊谷利雄 申请人:精工爱普生株式会社
技术领域：
本发明涉及液体供给阀单元及液体喷射装置。
背景技术：
作为喷射液体的液体喷射装置，公知有例如喷墨式打印装置(以下，记作“打印装置”)等。打印装置是在记录介质上记录文字、图像等的装置。打印装置构成为从设于喷射头的喷嘴向记录介质喷射墨。喷射头构成为搭载于例如滑架等移动机构，一边在记录介质上移动一边喷射墨。被称为滑架分离(off carriage，在滑架不搭载墨盒)型的类型的打印装置构成为，墨盒配置在装置的外壳侧，从墨盒经由供给管向喷射头供给墨。该打印装置在滑架侧具有有自密封功能的墨供给阀单元(例如，参照专利文献1)。在墨供给阀单元设有墨供给室和压力室。从墨盒供给的墨被从墨供给室经压力室而供给到喷射头。在墨供给室与压力室之间设有可动阀，利用该可动阀的开闭使墨供给室与压力室连通/不连通。墨供给阀单元被构成为，由于压力室内部的墨量减少，构成压力室一部分的膜构件移位，将该移位直接传递给可动阀，从而使可动阀动作。近年来公知如下的构造在膜构件的中央部安装板状的受压部，通过将该受压部向压力室侧按压来按压可动阀，从而将该可动阀打开。当在喷射头墨被消耗时，压力室中的墨量减少，压力室的压力降低。若压力室的压力降低，则可动阀成为打开状态，从墨供给室向压力室供给墨。与喷射头中墨的消耗量相应的墨被供给到压力室。因此，比墨供给阀单元靠上游侧的压力对喷射头侧不带来影响。专利文献1 日本特开2009-178889号公报但是，在上述结构中，若将受压部向压力室侧按压，则压力室的压力变高，受压部周围的膜构件向压力室的外部挠曲。若在该状态下解除受压部的按压，则要使得膜构件中的向外部挠曲的部分返回内侧的压力成为残压，有时由于该残压而使墨从喷射头泄漏。因此，需要等待到残压被解除之后，才进行下一动作，存在动作花费时间的问题。
发明内容
鉴于以上情况，本发明的目的在于提供一种动作快的液体供给阀单元及液体喷射
直ο本发明的液体供给阀单元，对喷射液体的液体喷射头供给所述液体，包括储存所述液体的液体储存部；液体收容室，其具有具有凹部的液体收容构件和封闭所述凹部的挠性构件，所述凹部分别与所述液体喷射头及所述液体储存部连接；阀，其以将所述液体收容室和所述液体储存部的连接路径切断的方式设置，通过所述挠性构件向所述液体收容室的内容积减少的方向挠曲而将所述连接路径打开；施力机构，其以使得在所述液体收容室的压力小于预定压力的压力降低状态下所述阀将所述连接路径打开的方式对所述阀施力， 并且，以使得在与所述压力降低状态不同的状态下所述阀切断所述连接路径的方式对所述阀施力；按压机构，其能够按压受压部及所述挠性构件中的所述受压部的周边部，所述受压部设于所述挠性构件的一部分，承受由所述阀的抵接而产生的压力；和控制部，使所述按压机构切换进行按压所述周边部及所述受压部而使所述阀强制打开的开放模式、和使所述周边部及所述受压部向大气开放而使所述阀关闭的封闭模式。根据本发明，切换进行将阀强制打开的开放模式和将阀关闭的封闭模式，所以能够根据需要在短时间进行阀的开闭。而且，本发明中，通过同时按压挠性构件的周边部及受压部来进行开放模式，因此即使在按压了受压部时，也能防止挠性构件向液体收容室的外侧挠曲。此时，能够防止在液体收容室内形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的液体供给阀单元。在上述的液体供给阀单元中，所述按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、且在膨胀状态下能够按压所述周边部及所述受压部的膨胀收缩机构，所述控制部通过使所述膨胀收缩机构膨胀而进行所述开放模式，通过使所述膨胀收缩机构收缩而进行所述封闭模式。根据本发明，按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、且在膨胀状态下能够按压周边部及受压部的膨胀收缩机构，控制部通过使膨胀收缩机构膨胀而进行开放模式，通过使膨胀收缩机构收缩而进行封闭模式，因此能够在短时间进行阀的开闭动作。在上述的液体供给阀单元中，所述按压机构具有以与所述周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整所述压力调整室的压力的压力调整部，所述控制部通过控制所述压力调整部来切换所述开放模式和所述封闭模式。根据本发明，按压机构具有以与周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整压力调整室的压力的压力调整部，控制部通过控制压力调整部来切换开放模式和封闭模式，因此能够在短时间进行阀的开闭动作。本发明的液体喷射装置，包括喷射液体的液体喷射头和向所述液体喷射头供给所述液体的液体供给阀单元，作为所述液体供给阀单元使用上述的液体供给阀单元。根据本发明，由于作为液体供给阀单元使用上述的动作快的液体供给阀单元，因此能够得到动作等待时间少的液体喷射装置。上述的液体喷射装置，还包括装置控制部，该装置控制部切换进行从所述液体喷射头喷射所述液体的喷射动作和调整所述液体喷射头的喷射状态的调整动作，所述装置控制部兼用作所述液体供给阀单元的所述控制部。根据本发明，由于还包括切换进行从液体喷射头喷射液体的喷射动作和调整液体喷射头的喷射状态的调整动作的装置控制部，装置控制部兼用作液体供给阀单元的控制部，因此可进行高效控制。在上述的液体喷射装置中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内加压使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述开放模式。根据本发明，由于装置控制部在作为调整动作对液体喷射头内加压使液体排出的情况下，使液体供给阀单元进行开放模式，因此不会在液体收容室产生残压，能够在短时间进行阀的开放动作。在上述的液体喷射装置中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内吸引使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述封闭模式。根据本发明，由于装置控制部在作为调整动作而吸引液体喷射头内使液体排出的情况下，使液体供给阀单元进行封闭模式，因此不会发生残压，所以不需使动作等待，能够在短时间进行阀的开放动作。
图1是表示本发明的实施方式的打印装置的结构的概略图。图2是表示本实施方式的头的结构的概略剖面图。图3是表示本实施方式的头的结构的概略剖面图。图4是表示本实施方式的阀单元的结构的剖面图。图5是表示本实施方式的控制系统的结构的框图。图6是表示本实施方式的打印装置的动作的图。图7是表示本实施方式的打印装置的动作的图。图8是表示本发明的打印装置的其他结构的图。附图标记说明PRT. · ·打印装置(记录装置);M...介质；C0NT. · ·控制装置；H...头；IS. · ·墨供给机构；TB...供给管；VU...阀单元(液体供给阀单元)；NZ...喷嘴；RM...墨收容室(液体收容室)；Rl...第一室；R2...第二室；F...挠性构件；Fa...受压板(受压部)fb...周边部；VB...阀；SP...施力机构；ras...按压机构；ES...膨胀收缩机构； RM2...压力调整室；50...收容室形成构件；50a...壁面；51...分隔部；52...连通部； 80. ·.壁部；81. ·.加压部(压力调整部)；82. ·.大气开放部(压力调整部)。
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的打印装置PRT (液体喷射装置)的概略结构的图。在本实施方式中，作为打印装置PRT，以喷墨型的打印装置为例进行说明。图1所示的打印装置PRT是一边输送纸、塑料片等片状的介质M —边进行打印处理的装置。打印装置PRT包括壳体PB、向介质M喷射墨的喷墨机构IJ、向该喷墨机构IJ 供给墨的墨供给机构IS、输送介质M的输送机构CV、进行喷墨机构IJ的维护动作的保养机构MN、和控制上述各机构的控制装置CONT。以下，设定CTZ正交坐标系，适当参照该CTZ正交坐标系说明各结构要素的位置关系。在本实施方式中，将介质M的输送方向表示为X方向，将在该介质M的输送面上与X方向正交的方向表示为Y方向，将与包括X轴及Y轴的平面垂直的方向表示为Z方向。以绕 X轴的旋转方向为θ X方向，以绕Y轴的旋转方向为θ γ方向，以绕Z轴的旋转方向为θ Z 方向。壳体PB形成以Y方向为长度方向。在壳体PB安装着上述的喷墨机构IJ、墨供给机构IS、输送机构CV、保养机构MN及控制装置CONT各部。在壳体PB设有台板(platen，压印盘)13。台板13是支承介质M的支承构件。台板13配置在壳体PB中的X方向的中央部。台板13具有朝向+Z方向的平坦面13a。该平坦面13a用作支承介质M的支承面。输送机构CV具有输送辊、驱动该输送辊的马达等。输送机构CV将介质M从壳体 PB的-X侧输送到该壳体PB的内部，从该壳体PB的+X侧排出到该壳体PB的外部。输送机构CV在壳体PB的内部以使介质M通过台板13上的方式输送该介质M。输送机构CV被控制装置CONT控制输送的定时、输送量等。喷墨机构IJ具有喷射墨的头H、保持该头H使其移动的头移动机构AC。头H朝向送出到台板13上的介质M喷射墨。头H具有喷射墨的喷射面Ha。喷射面Ha朝向Z方向， 配置成与台板13的支承面13a相对。头移动机构AC具有滑架CA。头H固定在该滑架CA。滑架CA与沿壳体PB的长度方向(Y方向)架设的引导轴8抵接。头H及滑架CA配置在台板13的+Z方向。头移动机构AC除了滑架CA之外，还具有脉冲马达9、被该脉冲马达9驱动旋转的驱动带轮10、设置在打印机主体5的宽度方向上与驱动带轮10相反一侧的空转带轮11、和架设在驱动带轮10与空转带轮11之间并与滑架CA连接的同步带12。滑架CA与该同步带12连接。滑架CA被设置成可随着同步带12的旋转沿Y方向移动。在沿Y方向移动时，滑架CA被引导轴8引导。墨供给机构IS向头H供给墨。在墨供给机构IS收容有多个墨盒CTR。本实施方式的打印装置PRT是墨盒CTR收容在与头H不同位置的结构(滑架分离型)。墨供给机构 IS具有将头H与墨盒CTR连接的供给管TB。墨供给机构IS具有经由该供给管TB将墨盒 CTR内储存的墨供给到头H的未图示的泵机构。保养机构MN配置在头H的起始点(home position,起始位置)。该起始点设定在从对介质M进行打印的区域离开的区域。在本实施方式中，在台板13的+Y侧设定起始点。 起始点是在打印装置PRT的电源断开时、长时间未进行记录时等，头H等待的场所。保养机构MN具有覆盖头H的喷射面Ha的压盖机构CP、擦拭该喷射面Ha的擦拭机构WP等。在压盖机构CP连接有吸引泵等吸引机构Sc。利用吸引机构SC，压盖机构CP能够覆盖着喷射面Ha地对该喷射面Ha上的空间进行吸引。从头H排出到保养机构MN侧的废墨在废液回收机构(未图示)被回收。图2是表示头H的结构的侧剖面图。图3是说明头H的结构的要部剖面图。如图2所示，头H具有导入针单元17、头外壳18、流路单元19及促动器(致动器) 单元20。在导入针单元17的上面以介有过滤器21的状态并列安装2根墨导入针22。在导入针单元17的内部形成有与各墨导入针22对应的墨导入路23。墨导入路23的上端经由过滤器21与墨导入针22连接。墨导入路23的下端经由衬垫(packing，密封垫)M与头外壳18内部的外壳流路25连接。在墨导入针22分别安装有阀单元VU。阀单元VU与针连接部28连接。针连接部28是将阀单元VU和墨导入针22连接的部分。在阀单元VU形成有与该针连接部观连接的连接流路四。在针连接部观的内部空间设有供墨导入针22几乎无间隙地嵌入的密封件31。通过墨导入针22嵌入密封件31， 从而阀单元VU与导入针单元17之间以几乎无泄漏的状态被连接。如图3所示，头外壳18使用合成树脂等而形成。头外壳18以例如具有中空部的方式形成为箱型。头外壳18的上端侧隔着衬垫M安装导入针单元17。在头外壳18的下端面接合有流路单元19。在头外壳18的内部形成的中空部37内收容有促动器单元20。在头外壳18的内部贯通高度方向地设有外壳流路25。外壳流路25的上端经由衬垫M与导入针单元17的墨导入路23连通。外壳流路25的下端与流路单元19内的共用墨室44连通。因此，从墨导入针22导入的墨D经过墨导入路23及外壳流路25被供给到共用墨室44侧。促动器单元20具有例如配置成梳齿状的多个压电振子38、保持该压电振子38的固定板39、和对压电振子38供给来自控制装置CONT的驱动信号的柔性电缆40。压电振子38以图中下侧端部从固定板39的下端面突出的方式被固定。如此，各压电振子38以所谓悬臂梁的状态安装在固定板39上。支承各压电振子38的固定板39例如由厚Imm程度的不锈钢构成。固定板39中的例如与固定有压电振子38的面不同的面与划分中空部37的外壳内壁面粘结。流路单元19具有振动板41、流路基板42及喷嘴基板43。振动板41、流路基板42 及喷嘴基板43以层叠的状态被粘结。流路单元19构成从共用墨室44通过墨供给口 45、压力室46到达喷嘴NZ的一连串墨流路(液体流路)。压力室46形成为与喷嘴NZ的排列方向(喷嘴列方向)正交的方向为长度方向。共用墨室44与外壳流路25连接。共用墨室44是供来自墨导入针22侧的墨D导入的室。此外，共用墨室44与墨供给口 45连接。被导入到共用墨室44的墨D经过该墨供给口 45被分配到各压力室46。喷嘴基板43配置在流路单元19的底部。在喷嘴基板43，以与形成在介质M的图像等的点形成密度对应的间距(例如180dpi)形成多个喷嘴NZ。作为喷嘴基板43，例如使用不锈钢等金属制的板材。图4是表示阀单元VU的详细结构的剖面图。如图4所示，阀单元VU具有例如使用聚丙烯等树脂制材料形成的收容室形成构件 50。墨收容室RM形成在收容室形成构件50的内部。在收容室形成构件50中的图中左右方向的中央部形成有分隔部51。墨收容室RM被分隔部51划分为第一室(凹部)Rl和第二室R2。在分隔部51形成有连通部52。墨收容室RM中的第一室Rl经由供给管TB与墨供给机构IS连接。第二室R2经由连接流路四与头H连接。第一室Rl和第二室R2经由连通部52而连通。如此，按墨供给机构1S、供给管TB、第一室R1、连通部52、第二室R2、连接流路四及头H这样的顺序，从墨供给机构IS到头H连通。在收容室形成构件50的包围第二室R2的壁部中的、与分隔部51不同的部分(图 4中右侧)形成有开口部。该开口部形成为将第二室R2与墨收容室RM的外部连通。在该开口部粘贴有挠性构件F，成为由该挠性构件F堵住开口部的状态。作为挠性构件F，可使用例如由树脂等形成的膜等。在挠性构件F设有受压板!^。受压板!^安装在挠性构件F 的中央部。因此，从外部看开口部时，成为在受压板1 的周围，挠性构件F的周边部1 露出的状态。阀VB跨及第一室Rl和第二室R2地设置。阀VB具有凸缘(flange，法兰盘)部 Vl及轴部V2。凸缘部Vl设于第一室m内。在凸缘部Vl形成有封闭连通部52的密封部 V3。通过该密封部V3与分隔部51抵接，从而将连通部52切断。轴部V2贯穿连通部52地配置。轴部V2中的与凸缘部Vl相反一侧的端部朝向第二室R2的挠性构件F地配置。施力机构SP配置在凸缘部Vl与第一室Rl的图中左侧的壁面50a之间。作为施力机构SP优选使用弹簧构件等。施力机构SP以预定的作用力(施加力)对凸缘部Vl向第二室R2侧施力。利用该作用力，保持密封部V3与分隔部51抵接的状态(连通部52被切断的状态)。若使挠性构件F向墨收容室RM的内容积变小的方向(第二室R2变窄的方向)挠曲，则挠性构件F及受压板！^对轴部V2的端部向从第二室R2侧朝向第一室Rl侧的方向按压。若该按压力大于施力机构SP的作用力，则使密封部V3向远离分隔部51的方向移动， 成为连通部52被开放的状态。因此，通过适当设定施力机构SP的作用力，成为能够在墨收容室RM小于预定压力时，密封部V3打开连通部52，除此之外时，密封部V3切断连通部52的构成。作为该预定压力，可举出例如大气压等，作为小于预定压力的原因，可举出在喷射动作中由墨的喷射产生的负压等。说明该情况下的动作。当在密封部V3切断连通部52的状态下从头H喷射墨时， 从第二室R2到头H的流路由于墨的减少而成为负压。由于该负压，挠性构件F向第二室R2 的内侧挠曲。当挠性构件F及受压板!^按压轴部V2的力大于施力机构SP的作用力时，轴部V2被向第一室Rl侧按压而连通部52打开。另外，在此，受压板1 作为按压轴部V2时的承受部而发挥作用。由于第一室Rl与墨供给机构IS连通，第二室R2与头H连通，因此当连通第一室 Rl和第二室R2的连通部52打开时，墨从第一室Rl经连通部52被供给到第二室R2侧。通过供给墨，从第二室R2到头H的负压变小，当施力机构SP的作用力大于该负压时，利用该作用力，成为密封部V3将连通部52切断的状态。如此，阀单元VU具有使从第二室R2到头H为负压来调整喷嘴的墨弯液面的功能、 和作为使墨仅从第一室Rl向第二室R2方向流动的止回阀(单向阀)的功能。在挠性构件F的外部设有按压机构ras。按压机构PRS具有例如气囊等膨胀收缩机构。膨胀收缩机构ES与未图示的气力驱动机构等连接。膨胀收缩机构ES被该气力驱动机构供给空气，或除去空气，从而膨胀及收缩。在膨胀收缩机构ES膨胀的状态下，如图4的双点划线部分所示，成为可将受压板 1 和周边部冊同时向第二室R2的内侧按压的状态。此外，在膨胀收缩机构ES收缩的状态下，解除对受压板1 和周边部1 的按压状态，受压板1 及周边部1 向大气开放。此外，如图4 (或图2)所示，在阀单元VU连接有加压机构PS。加压机构PS与墨收容室RM中的第一室Rl连接，对该第一室Rl加压。加压机构PS通过在连通部52打开的状态下对第一室Rl加压，从而能够将墨从第一室Rl向第二室R2加压供给。图5是表示打印装置PRT的电结构的框图。在控制装置CONT连接有输入与打印装置PRT的动作相关的各种信息的输入装置 IP、存储与打印装置PRT的动作相关的各种信息的存储装置MR等，连接有上述的输送机构 CV、头移动机构AC、保养机构MN等。控制装置CONT可控制保养机构MN中的例如吸引机构 SC等。此外，控制装置CONT可控制上述的加压机构PS、按压机构PRS的动作，例如膨胀收缩机构ES的膨胀及收缩等。在本实施方式中，控制装置CONT是可兼进行打印装置PRT的控制及阀单元VU的控制的结构。当然，也可以是将打印装置PRT的控制部和阀单元VU的控制部分别独立设置的结构。打印装置PRT具有产生输入到各个压电振子38的驱动信号的驱动信号发生器62。该驱动信号发生器62与控制装置CONT连接。表示输入到头H的压电振子38的喷出脉冲的电压值的变化量的数据及规定使喷出脉冲的电压变化的定时的定时信号被输入到驱动信号发生器62。驱动信号发生器62被设置成可对各压电振子38分别独立地供给驱动信号。接着，说明上述那样构成的打印装置PRT的动作。在进行头H的打印动作时，控制装置CONT利用输送机构CV使介质M配置在头H 的-Z侧。配置了介质M后，控制装置CONT —边使头H移动，一边基于要打印的图像的图像数据，从与喷嘴NZ有关的驱动信号发生器62向压电振子38输入驱动信号。当驱动信号被输入压电振子38时，压电振子38伸缩。由于压电振子38的伸缩， 压力室46的容积发生变化，收容有墨的压力室46的压力发生变动。由于该压力的变动，从喷嘴NZ喷射墨。利用从喷嘴NZ喷射的墨，在介质M形成所希望的图像。在进行以上的墨喷射动作时，控制装置CONT使膨胀收缩机构ES成为收缩着的状态，使挠性构件F的周边部1 及受压板1 成为向大气开放的状态。控制装置CONT为了维持或恢复头H的良好的喷射特性，定期进行例如覆盖形成有喷嘴NZ的喷射面Ha的压盖动作、使墨从喷嘴NZ排出的冲洗动作、吸引动作等该头H的保养动作。例如进行压盖动作时，控制装置CONT使头H向起始点移动，使头H与压盖机构CP 相对。同时，控制装置CONT利用未图示的驱动机构，使压盖机构CP向头H侧移动，按压喷射面Ha。通过该动作，压盖机构CP与喷射面Ha之间成为密闭状态。此外，有时例如在头H的共用墨室44内形成有气泡。若该气泡进入例如喷嘴NZ， 则喷嘴NZ内的弯液面被破坏，喷射特性可能降低。因此，例如控制装置CONT进行使用加压机构PS将气泡与墨一同排出的动作。 此时，控制装置CONT使膨胀收缩机构ES膨胀。通过该动作，膨胀收缩机构ES将挠性构件F的周边部1 和受压板1 同时向第二室R2的内侧按压。当该按压力大于施力机构SP的作用力时，如图7所示，轴部V2被压入第一室Rl侧，密封部V3从分隔部51离开， 成为连通部52开放的状态。在该状态下，对周边部1 及受压板1 同样施加压力，因此能够防止周边部冊向外侧变形。控制装置CONT使连通部52开放(开放模式)后，由加压机构PS对第一室Rl加压。通过该动作，墨从被加压了的第一室Rl经由连通部52向第二室R2流通。该墨被从第二室R2向头H侧供给，将头H的气泡向喷嘴NZ侧挤出，与气泡一起从喷嘴NZ排出。如此能够维持头H的喷射特性。控制装置CONT在结束了利用加压的墨排出动作时，使加压机构PS的动作停止，并使膨胀收缩机构ES收缩。通过该动作，对挠性构件F的周边部1 和受压板1 的加压同时被开放。随着膨胀收缩机构ES的收缩，对周边部1 及受压板1 的按压力减少，当该按压力小于施力机构SP的作用力时，凸缘部Vl向第二室R2侧移动。通过凸缘部Vl的移动，密封部V3与分隔部51抵接，连通部52被封闭。当膨胀收缩机构ES离开周边部1 及受压板 1 时，如图8所示，周边部1 不向外侧膨胀而返回原来的状态。因此，可以立刻进行下一动作。作为下一动作，控制装置CONT例如可以进行上述的墨喷射动作，也可以进行吸引动作。在进行吸引动作时，控制装置CONT设为使膨胀收缩机构ES收缩的状态(封闭模式) 而进行。控制装置CONT在使头H和压盖机构CP之间密闭后，使吸引机构SC进行动作。通过该动作，与该吸引机构SC连通的压盖机构CP内被吸引而成为负压。由于形成在头H与压盖机构CP之间的负压，墨被从头H的各喷嘴NZ吸引(排出)。因此，喷嘴NZ内的墨的粘度被保持适当。如上所述，在本实施方式的阀单元VU中，切换进行使连通部52强制打开的开放模式和使连通部52关闭的封闭模式，因此可以根据需要在短时间进行连通部52的开闭。而且，在本实施方式中，通过对挠性构件F的周边部1 及受压板1 同时按压来进行开放模式，因此即使在按压了受压板&的情况下，也能防止周边部冊向第二室R2的外侧挠曲。此时，能防止在第二室R2形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的阀单元VU。本发明的保护范围不限于上述实施方式，在不脱离本发明的要旨的范围内可适当变更。例如，在上述实施方式中，举出作为按压受压板1 及周边部冊的按压机构PRS使用膨胀收缩机构ES的结构为例进行说明，但不限于此。例如如图8所示，也可以是，作为按压机构ras，具有以与周边部冊及受压板!^相接的方式被壁部80包围的压力调整室RM2、和调整该压力调整室RM2的压力的加压部81及大气开放部82的结构。在该结构中，例如控制装置CONT控制加压部81及大气开放部82， 从而能够切换开放模式和封闭模式。在该情况下，同样，通过同时按压挠性构件F的周边部冊及受压板1 来实现开放模式，因此，即使在按压了受压板1 时，也能防止周边部冊向第二室R2的外侧挠曲。由此，能够防止在第二室R2形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。此外，在封闭模式下，只要使压力调整室冊2向大气开放即可，因此能够减轻控制负担。此外，在上述实施方式中，采用喷墨式的打印装置和墨盒，但也可采用喷射或排出墨以外的其他液体的液体喷射装置、和收容该液体的液体容器。也可用于具有使微小量的液滴排出的液体喷射头等的各种液体喷射装置。另外，液滴是指从上述液体喷射装置排出的液体的状态，也包括粒状、泪状、丝状拖尾的状态。此外，在此所说的液体，只要是可以由液体喷射装置喷射那样的材料即可。例如， 只要为物质处于液态时的状态的物体即可，不仅包括粘性高或低的液状、溶胶、凝胶水、其他的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)那样的流体状态、作为物质的一状态的液体，而且包括由颜料、金属颗粒等的固态物构成的功能材料的颗粒溶解、分散或者混合到溶剂中的物体等。另外，作为液体的代表例，可以举出如在上述实施方式中说明了的墨、液晶等。在此，墨，包括一般的水性墨、油性墨以及中性墨(gel ink)、热熔墨 (hot-melt ink)等各种液体组合物。作为液体喷射装置的具体例子，例如也可以为喷射以分散或溶解的形式含有在液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等中使用的电极材料、 颜色材料等材料的液体的液体喷射装置、喷射用于生物芯片制造的生物有机物的液体喷射装置、作为精密吸管使用、喷射成为试样的液体的喷射装置、印染装置、微量分注器 (microdispenser)等。
此外，还可以采用对钟表和/或照相机等精密机械以目标对象定点的方式喷射润滑油的液体喷射装置、为了形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等将紫外线固化树脂等透明树脂液喷射到基板上的液体喷射装置、为了蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置。而且，可以在它们之中的任何一种喷射装置和液体容器中应用本发明。
权利要求
1.一种液体供给阀单元，对喷射液体的液体喷射头供给所述液体，包括 储存所述液体的液体储存部；液体收容室，其具有具有凹部的液体收容构件和封闭所述凹部的挠性构件，所述凹部分别与所述液体喷射头及所述液体储存部连接；阀，其以将所述液体收容室和所述液体储存部的连接路径切断的方式设置，通过所述挠性构件向所述液体收容室的内容积减少的方向挠曲而将所述连接路径打开；施力机构，其以使得在所述液体收容室的压力小于预定压力的压力降低状态下所述阀将所述连接路径打开的方式对所述阀施力，并且，以使得在与所述压力降低状态不同的状态下所述阀切断所述连接路径的方式对所述阀施力；按压机构，其能够按压受压部及所述挠性构件中的所述受压部的周边部，所述受压部设于所述挠性构件的一部分，承受由所述阀的抵接而产生的压力；和控制部，其使所述按压机构切换进行按压所述周边部及所述受压部而使所述阀强制打开的开放模式、和使所述周边部及所述受压部向大气开放而使所述阀关闭的封闭模式。
2.根据权利要求1所述的液体供给阀单元，其中，所述按压机构具有形成为能够膨胀及收缩、在膨胀状态下能够按压所述周边部及所述受压部的膨胀收缩机构，所述控制部通过使所述膨胀收缩机构膨胀而进行所述开放模式，通过使所述膨胀收缩机构收缩而进行所述封闭模式。
3.根据权利要求1所述的液体供给阀单元，其中， 所述按压机构具有以与所述周边部及所述受压部相接的方式被壁部包围的压力调整室、和调整所述压力调整室的压力的压力调整部，所述控制部通过控制所述压力调整部来切换所述开放模式和所述封闭模式。
4.一种液体喷射装置，包括喷射液体的液体喷射头、和向所述液体喷射头供给所述液体的液体供给阀单元，作为所述液体供给阀单元使用权利要求1 3中的任一项所述的液体供给阀单元。
5.根据权利要求4所述的液体喷射装置，其中，还包括装置控制部，该装置控制部切换进行从所述液体喷射头喷射所述液体的喷射动作、和调整所述液体喷射头的喷射状态的调整动作，所述装置控制部兼用作所述液体供给阀单元的所述控制部。
6.根据权利要求5所述的液体喷射装置，其中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内加压使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述开放模式。
7.根据权利要求5或6所述的液体喷射装置，其中，所述装置控制部在作为所述调整动作对所述液体喷射头内吸引使所述液体排出的情况下，使所述液体供给阀单元进行所述封闭模式。
全文摘要
本发明提供液体供给阀单元及液体喷射装置，切换进行将阀强制打开的开放模式和将阀关闭的封闭模式，所以能够根据需要在短时间进行阀的开闭。而且，本发明中，通过按压挠性构件的周边部及受压部来进行开放模式，因此即使在按压了受压部时，也能防止挠性构件向液体收容室的外侧挠曲。此时，能够防止在液体收容室内形成残压，因此不需使动作等待，能够立刻进行下一动作。由此，能够得到动作快的液体供给阀单元。
文档编号B41J2/045GK102555476SQ201110369228
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月18日 优先权日2010年11月19日
发明者小池薰, 清水一利, 熊谷利雄 申请人:精工爱普生株式会社
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