液體噴出設備的制造方法
【專利摘要】液體噴出設備。當從液體噴出單元看時，將存在于區域S內的空氣與霧(12)一起抽吸的抽吸孔(7)形成于液體噴出單元(11)的、在液體噴出單元與打印介質之間相對移動的情況下打印介質(P)的移動方向(即、方向E)上的下游。此外，以使抽吸孔的下游的氣體產生渦旋(V)的方式朝向打印介質吹送空氣的吹送孔形成于抽吸孔(7)的在所述移動方向上的下游。這里，滿足由下式表示的關系：γ≥h/3，其中，γ表示渦旋的在與打印介質垂直的方向上的最大渦旋核半徑，γ的單位為mm，h表示吹送孔與打印介質之間的距離，h的單位為mm。
【專利說明】
液體噴出設備
技術領域
[〇〇〇1 ] 本發明涉及液體噴出設備，在該液體噴出設備中，液體噴出單兀噴出液體，此外， 能夠去除在打印介質與液體噴出單元之間產生的霧(mist)。【背景技術】
[0002]在將液體噴出到打印介質上以便執行打印的液體噴出設備中，在液體噴出期間產生了在打印頭和打印介質之間漂浮而不會著落在打印介質上的被稱為霧的微小液滴(fine liquid droplet)和作為有助于在打印介質上的圖像形成的液滴的主滴(main droplet)。 隨著在液體噴出設備的主體的內部生成的氣流，霧附著于液體噴出設備的主體內部的諸如打印介質和打印頭等的各部分。在霧大量附著于特別是打印頭的形成有用于供墨噴出通過的噴出口處的表面(即、噴出口表面)的情況下，霧聚結(coalesce)變成堵塞噴出口的大的液滴，可能導致噴出口的不良噴出。在這種情況下，打印頭的噴出性能顯著降低。這是打印圖像的品質下降的一個因素。此外，在霧附著于諸如夾送輥(pinch rolleer)等的與打印介質直接接觸的部分的情況下，墨附著于打印介質，從而使圖像的品質下降。
[0003]為了解決上述由霧引起的問題，已經通過抽吸孔來抽吸在打印頭與打印介質之間漂浮的霧。然而，在液體噴出設備被構造成使得僅通過使用抽吸孔來抽吸空氣的情況下，會生成朝向抽吸孔的氣流，因此，由于該氣流的影響，從噴出口噴出的主滴的著落位置對不準 (misregistered)〇[〇〇〇4] 鑒于上述情況，日本特開2010-137483號公報以及美國N0.2006238561公開了在液體噴出設備中的打印頭與打印介質之間吹送和抽吸空氣以便用氣流去除霧。
[0005]然而，在日本特開2010-137483號公報公開的設備中，在通過抽吸和吹送空氣而生成大量氣流的情況下，由于氣流的影響，從打印頭噴出的液滴的著落位置與合適的著落位置對不準，可能導致圖像的品質下降。相反地，在抽吸和吹送少量空氣的情況下，無法充分地去除霧，由此霧可能引起污跡(smudge)。
[0006]此外，在美國N0.2006238561公開的設備中，通過使用在相鄰的打印頭之間形成的抽吸孔和吹送孔兩者來去除霧，從而抑制了可能使圖像品質下降的氣流的生成。然而，在被抽吸或吹送的空氣的量在預定范圍的情況下，即使美國N0.2006238561公開的技術也無法去除霧，因而難以令人滿意的消除由霧的附著而引起的部件上的污跡。
[0007]如上所述，能夠在優化Z抽吸操作和吹送操作兩者的同時去除霧的傳統的液體噴出設備需要使用實際的裝置或以仿真方式來試錯(trial and error)。尚未發現明確的指標。
【發明內容】
[0008]本發明的目的是提供能夠有效地去除液體噴出單元與打印介質之間產生的霧的液體噴出設備。
[0009]本發明涉及一種液體噴出設備，其包括移動單元，所述移動單元被構造成使具有用于噴出液體的噴出口的至少一個液體噴出單元與相對于所述液體噴出單元以預定間隔載置的打印介質相對移動，所述液體噴出設備包括:至少一個抽吸孔，當從所述液體噴出單元看時，所述至少一個抽吸孔形成在所述液體噴出單元的、在所述打印介質在所述相對移動的情況下移動時的移動方向上的下游，所述抽吸孔對存在于由所述液體噴出單元和所述打印介質限定的區域內的空氣與霧一起進行抽吸;和至少一個吹送孔，所述至少一個吹送孔形成在所述抽吸孔的在所述移動方向上的下游，所述吹送孔以使所述抽吸孔的下游的氣體產生渦旋的方式朝向所述打印介質吹送空氣，其中，滿足由下式表示的關系:
[0010]【數學式1】
[0011]y >h/3,
[0012]其中，y表示所述渦旋的在與所述打印介質垂直的方向上的最大渦旋核半徑，Y 的單位為mm，h表示所述吹送孔與所述打印介質之間的距離，h的單位為mm。
[0013]根據本發明，能夠有效地去除在液體噴出單元與打印介質之間產生的霧，因而減少了液體噴出設備或打印介質上的由霧引起的污跡。[〇〇14]從以下(參照附圖)對示例性實施方式的說明，本發明的其他特征將變得明顯。【附圖說明】
[0015]圖1A是示意性地示出根據本發明的實施方式中的液體噴出設備的主要部件的構造的立體圖；
[0016]圖1B是示出了圖1A所示的液體噴出單元(S卩、打印頭)和霧去除頭的構造和配置的立體圖；
[0017]圖2是沿著線11-11’截取的、示意性地示出了圖1A所示的打印頭和霧去除頭的配置的豎直側視圖；
[0018]圖3是示出了本實施方式中的控制系統的示意性構造的框圖；[〇〇19]圖4A至圖4D是示出了在第一實施方式中產生的霧的流動和渦旋(vortex)的示意圖；
[0020]圖5是示出第一實施方式中的主要部件的構造和霧的行為的示意圖；[〇〇21]圖6A至圖6E是示出了在抽吸孔與吹送孔之間的距離以及空氣抽吸速度和空氣吹送速度變化的情況下霧的行為的示意圖；[〇〇22]圖7A至圖7D是示出了第二實施方式中的吹送孔與抽吸孔的定向的示意圖。[〇〇23]圖8A是示意性地示出第三實施方式中的打印頭11的構造的仰視圖，其中示出了噴出口、空氣抽吸孔和空氣吹送孔；[〇〇24]圖8B是沿著圖8A的線VIIIB-VIIIB ’截取的截面圖；[〇〇25]圖9A是示出了第四實施方式的第一示例的示意圖；[〇〇26]圖9B是示出了第四實施方式的第二示例的示意圖；[〇〇27]圖9C是示出了第四實施方式的第三示例的示意圖；
[0028]圖10A是示出了第四實施方式的第四示例的示意圖；
[0029]圖10B是示出了第四實施方式的第五示例的示意圖；以及 [〇〇3〇]圖11是示出了第五實施方式中的主要部件的示意圖。【具體實施方式】[0〇31](第一實施方式)
[0032]將參照附圖詳細說明根據本發明的實施方式。
[0033]圖1A是示意性地示出適用于根據本發明的實施方式的液體噴出設備的主要部件的構造的立體圖；圖1B是示出了圖1A所示的液體噴出單元(S卩、打印頭)和霧去除頭的構造和配置的立體圖；圖2是沿著線11-11’截取的、示意性地示出了圖1A所示的打印頭和霧去除頭的配置的豎直側視圖。
[0034]在圖1A、圖1B和圖2中，本實施方式中的液體噴出設備1是全幅型噴墨打印設備，其中，沿與打印介質P的移動方向(即、方向E)垂直的平面方向(S卩、方向F)延伸的多個細長形打印頭11Y、11M、11C和11 Bk彼此平行配置。這里，附圖標記11Y指的是用作液體噴出頭的用于噴出黃色墨的打印頭；11M，用于噴出品紅色墨的打印頭；11C，用于噴出青色墨的打印頭； 以及llBk，用于噴出黑色墨的打印頭。除了待供給的墨的類型不同之外，所有打印頭都具有大致相同的構造。在以下說明中，在不需要使這些打印頭彼此特別區分的情況下，將這些打印頭統稱為打印頭11。各打印頭11分別連接到儲存有黃色墨、品紅色墨、青色墨和黑色墨的未示出的四個墨盒。
[0035]多個打印頭11以面向布置于輸送打印介質P用的輸送單元(S卩、移動單元)的環形輸送帶30的上表面的方式在打印介質P與打印頭11相對于彼此移動的方向上以預定間隔配置。在本實施方式中，在打印操作期間，打印頭11保持在恒定的位置，而打印介質P被輸送帶 30輸送。因此，打印介質P和打印頭11在打印介質P被輸送帶30輸送的方向(S卩、輸送方向，也就是方向E)上相對移動。在面向輸送帶30的上表面30a的表面(圖2中的下表面)處，排列有噴出液體用的多個噴出口的頭芯片9在打印頭的長度方向(S卩、方向F)上以交錯方式配置。 各頭芯片9均設置有:與多個噴出口連通的壓力室;液路;共用液室，墨從墨盒供給到該共用液室；和噴出能量產生元件，其用于產生通過噴出口將待供給到壓力室的墨噴出的噴出能量。在本實施方式中，使用用于將電能轉換成熱能的發熱電阻元件(即、加熱器)作為噴出能量產生元件。加熱器經由驅動電路140(參照圖3)電連接到控制器150(參照圖3)，使得以響應于從控制器150傳遞的0N/0FF信號(S卩、噴出/不噴出信號)的方式控制加熱器的驅動和停止。加熱器在驅動期間產生熱能，使得熱能在儲存于壓力室中的墨中生成氣泡，然后，墨由于此時的壓力波動而通過噴出口噴出。
[0036]當從各打印頭11看時，霧去除頭(S卩、霧去除單元)14布置在打印介質P的輸送方向 (BP、方向E)的下游。在本實施方式中，霧去除頭(S卩、霧去除單元)14布置在四個打印頭11Y、 1謂、11(:和1181^中的每一個打印頭的噴出口列的下游。結果，如圖^所示，打印頭11和霧去除頭14作為整體在打印介質P的輸送方向(S卩、方向E)上交替地配置。各霧去除頭14相對于輸送帶30的上表面30a在方向G(即、圖2中的豎直方向)上以預定間隔布置。抽吸孔7和吹送孔8形成在各霧去除頭14的面向輸送帶30的上表面30a的表面(S卩、底面)。當從各打印頭11 看時，抽吸孔7形成在打印介質P的輸送方向上的下游。此外，吹送孔8在打印介質P的輸送方向上形成在抽吸孔7的下游。空氣從吹送孔8噴向打印介質P，從而在抽吸孔7的下游產生氣體的渦旋。
[0037]抽吸孔7連接到抽吸栗，以用于通過抽吸孔7抽吸存在于由打印頭11和打印介質P限定的區域S中的空氣。此外，吹送孔8連接到吹送栗(S卩、空氣供給單元)，以用于通過吹送孔8朝向區域S吹送空氣。順便提及，抽吸孔7和抽吸栗構成了抽吸單元，而吹送孔8和吹送栗構成了用于產生氣體的渦旋的渦旋產生單元。[〇〇38] 如圖1B所示，本實施方式中的各抽吸孔7和吹送孔8形成為在各頭芯片9的噴出口被排列的方向(即、寬度方向，也就是方向F)上延伸的細長形狀。各抽吸孔7和吹送孔8均具有長度方向上的長度ml，S卩、在與打印介質P的輸送方向(S卩、方向E)垂直的方向(S卩、方向F) 上的長度。各抽吸孔7和吹送孔8的長度方向上的長度ml大于噴出口在打印頭11上排列的長度m2(ml>m2)。抽吸孔7和吹送孔8的形成范圍在寬度方向(S卩、方向F)上包含噴出口的排列范圍。[〇〇39]用于輸送打印介質P的輸送帶30張架在驅動輥31與從動輥32之間。驅動輥31與輸送馬達111(參見圖3)相關聯。輸送馬達111驅動驅動輥31，以使驅動輥31沿預定方向轉動， 因此，輸送帶30沿方向E移動。根據輸送帶30的移動，保持在輸送帶30的上表面30a的打印介質P也沿方向E輸送。這里，輸送馬達111和輸送帶30構成了根據本發明的輸送單元。此外，打印介質P被設計成被未示出的保持單元保持在輸送帶30的上表面30a。迄今為止已經提出并實施了各種類型的保持單元。例如，已知用于使輸送帶的上表面帶電以便靜電吸附打印介質的單元和用于從具有透氣性的輸送帶下方抽吸打印介質以便將打印介質保持在輸送帶的上表面的單元。此外，雖然在本實施方式中使用輸送帶作為輸送單元，但本發明能夠適用于使用除了輸送帶以外的輸送單元的液體噴出設備。例如，液體噴出設備可以被構造成通過面向打印頭的平板來支撐打印介質，與打印介質接觸的輸送輥的轉動使得打印介質能夠被輸送。
[0040]圖3是示出了本實施方式中的控制系統的示意性構造的框圖。在圖3中，控制器150 用作負責從整體上控制液體噴出設備1的控制單元，并經由接口 155連接到主機200。控制器 150包括CPU 151、R0M 152和RAM 153等。CPU 151根據ROM 152中存儲的程序執行諸如計算、 判斷和控制等的各種處理，并控制液體噴出設備1中的各組成部件。RAM 153臨時存儲通過輸入操作部154輸出的數據，此外，用作通過CPU 151進行計算的工作區。
[0041]用于驅動各打印頭11的驅動電路140和用于驅動噴墨打印設備1中的各種馬達的驅動電路連接到控制器150。例如，作為輸送帶30用的驅動源的輸送馬達111經由驅動電路 141連接到控制器150。此外，驅動電路143和145連接到控制器150,驅動電路143用于驅動連接到抽吸孔7的抽吸栗用的抽吸栗馬達113,驅動電路145用于驅動連接到吹送孔8的吹送栗用的吹送栗馬達115。
[0042]在具有上述構造的液體噴出設備1中，通過驅動輸送馬達111來轉動驅動輥31，因此，打印介質P沿輸送方向(即、方向E)輸送。在打印介質P輸送的同時，根據打印數據通過打印頭11Y至llBk的各自的噴出口噴出液滴(即、墨滴)，由此打印彩色圖像。在打印操作期間， 不僅是有助于圖像形成的主滴而且還有無助于圖像形成的微小液滴(即、霧)通過打印頭11 的各自的噴出口噴出。微小液滴在區域S中漂浮，而不著落在打印介質上。霧12附著于諸如打印頭11的形成有噴出口的表面(即、噴出口表面)和打印介質等的各個部分，從而降低了打印頭11的噴出性能或者使打印介質和打印設備產生污跡。鑒于上述情況，在噴墨打印設備中，有必要去除在打印頭11與打印介質P之間產生的霧。[〇〇43]圖4A至圖4D是示出了產生于打印頭11與打印介質P之間的氣流和霧的行為的示意圖。如圖4A所示，在噴出口列處產生的霧12隨著由打印介質P向輸送方向的下游的輸送動作產生的氣流被沿輸送方向(即、在圖1A中的方向E)供給。此外，圖4B是示出了從打印頭11的下游的霧去除頭14的吹送孔8朝向打印介質P的氣流的吹送狀態的示意圖。通過吹送孔8吹送的氣流抵靠打印介質P、向上流動、然后形成渦旋。在合適地吹送空氣的情況下，能夠防止霧12向下游泄漏。這里，霧12沿噴出口的排列方向(S卩、與圖4A至圖4D的紙面垂直的方向，也就是，圖1B示出的方向F)供給。結果，在打印頭11處，抽吸孔形成在輸送方向的左右位置，使得通過抽吸孔抽吸空氣，由此去除了沿噴出口列方向流動的霧。然而，在這種情況下，由于霧12到抽吸孔的飛行距離變得較長，因此霧常常附著于打印頭11或霧去除頭14。
[0044]此外，圖4C是示出了僅抽吸孔7去除霧的情況的示意圖。在這種情況下，需要去除隨著由打印介質P的移動而生成的氣流被供給的霧12,因此，需要通過強的抽吸力來抽吸空氣。從打印頭11噴出的主滴20被朝向抽吸孔7的氣流不利地影響，因此打印介質P上的著落位置不準確，從而可能使圖像的品質下降。[〇〇45]在本實施方式中，如圖4D所示，為了在不會對從打印頭11噴出的主滴20的著落位置有任何影響的情況下有效地去除霧，將通過吹送孔8的空氣吹送和通過抽吸孔7的空氣抽吸設計成同時進行。因而，由通過吹送孔8吹送的空氣生成的氣流防止了霧12向輸送方向的下游移動。在打印介質P附近漂浮的霧12被通過吹送孔8吹送的空氣卷起，然后被抽吸到抽吸孔7內，從而減少了霧12對打印介質P的附著。此外，如下所述，設定各種參數能夠使得由通過吹送孔8吹送的空氣形成的氣流中的大部分氣流被抽吸到抽吸孔7內，因而，大部分霧能夠隨氣流被抽吸到抽吸孔7內。最終，能夠顯著地減少打印頭11或其周圍的污跡和打印介質P上的污跡。
[0046]圖5是示出了在利用同時通過吹送孔8吹送空氣和通過抽吸孔7抽吸空氣來去除霧 12的情況下能夠有效地吸收霧12的氣流產生狀態的示意圖。本發明人確認了霧去除效率根據抽吸孔7與吹送孔8之間的間隔L、抽吸量和吹送量而變化。有鑒于此，通過使用抽吸孔7與吹送孔8之間的間隔、待吹送的空氣的流量和打印介質P與打印頭11之間的間隔等作為參數來執行仿真。結果，本發明人發現了能夠有效地去除霧的特征性的氣流流動形態。
[0047]如圖5所示，同時執行空氣抽吸和空氣吹送，使得在抽吸孔7與吹送孔8之間生成渦旋V，如圖5所示。這里，對渦旋V進行解釋。在抽吸孔7與吹送孔8之間生成的渦旋V稱為蘭金禍旋(Rankine vortex)。蘭金禍旋V包括位于中心的強制禍旋區域VI和中心外側的自由禍旋區域V2。強制渦旋區域VI具有線性速度分布，因此，能夠相對容易地指定該區域。強制渦旋區域VI的半徑Y稱為渦旋核半徑。在本實施方式中，在抽吸孔7與吹送孔8之間生成的渦旋V的形狀是非對稱的。這里，在從渦旋V的中心的在相對于打印介質P的垂直方向上的兩個渦旋核半徑Y中的最大值被定義為最大渦旋核半徑。順便提及，能夠基于可視化測量來測量在打印頭11與打印介質P之間生成的渦旋V。本領域技術人員能夠容易地測量渦旋V。本發明人主要進行了仿真，結果，發現了能夠有效地去除霧的4個條件。
[0048]【條件1】
[0049]最大渦旋核半徑y大于等于打印介質P與霧去除頭14之間的距離h(mm)的1/3。 [〇〇5〇]【數學式2】
[0051]y >h/3(1)
[0052]【條件2】
[0053]在滿足式(1)的范圍內的抽吸或吹送氣流速度v(m/s)和吹送孔8與抽吸孔7之間的最短距離(圖5中的L(mm))滿足由下式(2)表示的關系:
[0054]【數學式3】
[0055]v<-1.82L+28.2(2)
[0056]【條件3】[〇〇57]為了生成能夠有效地去除霧的渦旋V，優選的是，L應當小于等于h的三倍。
[0058]【數學式4】
[0059] 3h>L(3)
[0060]【條件4】
[0061]在抽吸或吹送氣流速度v(m/s)小于等于lOm/s的情況下，能夠在不擾亂周圍氣流的情況下去除霧。
[0062]【數學式5】
[0063] 1〇> v(4)[〇〇64] 將參照圖6A至圖6E說明這些關系式。在圖6A、圖6B、圖6C、圖6D和圖6E中，縱軸表示抽吸或吹送氣流速度v[m/s]，橫軸表示位于霧去除頭14的抽吸孔7與吹送孔8之間的最短距離L[mm]。在各種條件下執行打印介質P與打印頭11或霧去除頭14之間的空氣流動形態的仿真，以便確定是否能夠去除霧。其中，圖6A至圖6E是示出了最能代表本實施方式的特征的空氣流動形態的圖。
[0065]對于圖6A至圖6E中示出的仿真的條件，抽吸或吹送氣流速度被設定為具有相同的值;打印介質P與霧去除頭14之間的距離h被設定為1.25mm;抽吸孔7和吹送孔8各自的寬度均被設定為0.5mm;打印介質的速度被設定為0.635m/s。
[0066]空氣抽吸速度和空氣吹送速度的上限落在如下范圍內:在霧去除頭14或打印頭11 與打印介質P之間生成的氣流的擾亂不會變大。這是由于在氣流的擾亂大的情況下，霧12附著于打印頭11或霧去除頭14,或者霧被從霧去除頭14不充分地去除。在本實施方式的范圍內，在特別是空氣吹送速度超過20m/s的情況下，打印頭11與打印介質P之間生成的氣流的擾亂變大，從而使得難以去除霧。有鑒于此，本實施方式示出了吹送速度被設定為小于等于 20m/s的示例。打印介質P與霧去除頭14之間的距離h被設定為1.0mm至2.0mm。以這種方式確認圖4A至圖4D中示出的流動形態。[〇〇67]接著，將說明抽吸孔7與吹送孔8之間的距離L。為了確實地去除霧12,必須使在霧去除頭14與打印介質P之間生成的渦旋V穩定地存在。存在渦旋V的區域S的長寬比L/h對于渦旋V的穩定存在來說是重要的。在長寬比大的情況下，渦旋V無法穩定存在，因此，渦旋V分裂成幾個渦旋或變得不穩定。有鑒于此，在本實施方式中，長寬比大約為小于等于8,即、吹送孔8與抽吸孔7之間的距離小于等于10mm。此外，還在打印介質的輸送速度為2.0m/s的情況下，確認與圖6A至圖6E示出的流動形態大致相同的流動形態。
[0068]圖6A示出了表現為由式(1)表示的圖形的區域。由式(1)表示的區域為區域B。在區域A中，由于抽吸孔7與吹送孔8之間的距離L短，因此在抽吸孔7與吹送孔8之間產生的渦旋不滿足式(1)。在區域C中，吹送速度小于等于2m/s。在吹送速度小于等于2m/s的情況下，由打印介質P的移動引起的起皺(撓曲)的影響可能使霧去除頭14與打印介質P之間的氣體的流動不穩定，從而妨礙了霧12的穩定去除。此外，在區域C，由于打印介質P處的氣流的到達距離短，因此在抽吸孔7與吹送孔8之間可能無法產生滿足式(1)的關系的渦旋。[〇〇69]隨后，將參照圖6B說明能夠非常有利地去除霧的條件。區域B和區域D基于式(2)而彼此分開。換言之，由于區域D中的吹送速度高，因此流動是易變的(inconstant)。當流動變得更加易變時，在吹送孔8與抽吸孔7之間產生的渦旋V變得不穩定，從而可能妨礙了一部分霧12的去除。結果，優選的是，應在適用式(1)和式(2)的圖6B中的區域B內去除霧。
[0070]圖6C示出了將式(3)應用于圖6A中的由式(1)表示的區域B的情況。這里，圖6B中示出的區域B被分割成區域B和區域B’。在區域B’中，一部分霧12可能附著于打印頭11。也就是說，期望的是，應在適用式(1)和式(3)的范圍內去除霧。[〇〇71]圖6D示出了將式(4)應用于圖6B中的由式(1)表示的區域B的情況。圖6B中示出的區域B在圖6D中被分割成區域B和區域B”。在區域B”中存在以下可能性:一部分霧12不能被去除并接著流向打印頭11的下游。結果，期望的是，應在適用式(1)和式(4)的范圍內去除霧。[〇〇72]圖6E示出了將式(3)和式(4)應用于圖6A中的由式(1)表示的區域B的情況。圖6A中的區域B被分割成區域B’、區域B”、區域D和區域E。在區域B’中，一部分霧可能附著于打印頭 11。在區域B”中存在以下可能性:一部分霧不能被去除并接著流向打印頭11的下游。在區域 E中，一部分霧12可能附著于打印頭11，或者一部分霧不能被去除并接著流向打印頭11的下游。結果，期望的是，應在將式(3)和式(4)應用于式(1)的范圍內去除霧。[〇〇73](第二實施方式)[〇〇74]接著，將說明根據本發明的第二實施方式。在第一實施方式中，如圖7A所示，由位于霧去除頭14的抽吸孔7中的氣流的方向dl與頭表面14a限定的角度01和由吹送孔8中的氣流的方向d2與頭表面14a限定的角度02彼此相等(均為90度)。與之相比，在第二實施方式中，如圖7B至圖7D所示，由頭表面14a與抽吸孔7中的氣流的方向dl限定的角度01和由頭表面14a與吹送孔8中的氣流的方向d2限定的角度02彼此不同。
[0075]如圖7B至圖7D所示，可以以相對于頭表面14a沿不同方向的不同角度形成霧去除頭14中的抽吸孔7和吹送孔8。此外，抽吸孔7處的氣流速度不必等于吹送孔8處的氣流速度。 另外，抽吸孔7與吹送孔8之間的表面不一定是平坦的，因此，其可以凹陷或凸出。即使在霧去除頭14處空氣被以任意角度和沿任意方向的任意流速吹送和抽吸，僅需要使式(1)成立， 就使得能夠去除霧。為了更確實地去除霧，期望的是，應在除了使式(1)成立之外還使式(2) 和式(3)成立的范圍內去除霧12。[〇〇76](第三實施方式)[〇〇77]隨后，將參照圖8A和圖8B說明根據本發明的第三實施方式。圖8A是示意性地示出本實施方式中的打印頭11的構造的仰視圖；圖8B是沿圖8A的線VIIIB-VIIIB’截取的截面圖。上述第一實施方式和第二實施方式被構造成布置有多個打印頭(11Y、11C、11M和llBk)， 此外，均具有抽吸孔7和吹送孔8的各霧去除頭14與打印頭11獨立地布置在多個打印頭中的每一個打印頭的下游。與之相比，在第三實施方式中，如圖8A所示，用于噴出不同顏色墨的多個噴出口列105A形成在單個打印頭11內。吹送孔8和抽吸孔7平行地形成在各噴出口列 105A的下游。[〇〇78] 此外，如圖8B所示，打印頭11設置有基板101，基板101具有:加熱器102,加熱器102 作為用于噴出液體的噴出能量產生元件；用于噴出液體的噴出口 105;和噴出口形成構件104,噴出口形成構件104具有發泡室106,發泡室106與噴出口 105連通。此外，打印頭11包括支撐構件107，支撐構件107具有液體供給流路108，液體供給流路108與形成于基板101的液體供給口 103連通。以這種方式，本實施方式中的打印頭被構造成利用由加熱器102產生的熱來加熱并發泡液體以便噴出液體。然而，本發明可適用于采用了通過使用諸如壓電元件等的機電轉換器來噴出液體的構造的打印頭。[〇〇79]像第三實施方式這樣，用于去除霧的抽吸孔7和吹送孔8與打印頭11 一體形成能夠減少打印頭11在打印介質輸送方向(即、方向E)上的總體尺寸。此外，能夠在噴出口列附近的位置去除在各噴出口列105A處產生的霧。結果，在打印頭內一產生霧后，S卩、在霧擴散前， 能夠迅速地去除霧，因而更有效地減少了由霧引起的污跡。
[0080](第四實施方式)[0081 ]接著，將參照圖9A至圖9C、圖10A和圖10B說明根據本發明的第四實施方式。第四實施方式示出了在上述第一實施方式到第三實施方式的液體噴出設備1中分別用于在抽吸孔 7處抽吸空氣的抽吸單元和在吹送孔8處吹送空氣的吹送單元的構造示例。[〇〇82]圖9A示出了第一示例，在第一示例中，用于抽吸空氣的抽吸栗121連接到位于霧去除頭14的抽吸孔7,吹送栗(S卩、吹送單元)123連接到吹送孔8。在這種情況下，期望的是，在抽吸孔7與抽吸栗121之間應布置過濾器122,此外，應在吹送栗123的上游布置過濾器124。 過濾器122和124用于去除灰塵。[〇〇83]此外，圖9B示出了第二示例，在第二示例中，使用單個栗125實現了在抽吸孔7處的空氣抽吸和在吹送孔8處的空氣吹送。具體地，在第二示例中，抽吸孔7經由灰塵去除過濾器 126連接到栗125的抽吸口，此外，吹送孔8連接到形成于同一栗125的供氣口。抽吸孔7處的空氣抽吸流量與吹送孔8處的空氣吹送流量大致相同，該空氣抽吸流量和該空氣吹送流量滿足式(1)表示的關系。結果，通過栗125的供氣口排出的空氣可以被用作待從吹送孔8吹送的空氣。[〇〇84]圖9C示出了以下示例(S卩、第三示例):在該示例中，抽吸栗121和吹送栗123被連接在沿打印介質的輸送方向配置的多個(圖9C中為三個)打印頭11彼此平行地配置的液體噴出設備中，此外，霧去除頭14布置在各打印頭11的旁邊。還在第三示例中，與第一示例類似， 用于抽吸空氣的抽吸栗121連接到位于霧去除頭14的抽吸孔7,吹送栗(S卩、吹送單元)123連接到吹送孔8。
[0085] 此外，如圖10A所示的第四示例，多個霧去除頭14中的每一個霧去除頭14的抽吸孔 7可以經由過濾器122連接到形成于單個抽吸栗121處的抽吸口，此外，各吹送孔8可以連接到形成于單個吹送栗123處的供氣口。此外，如圖10B所示的第五示例，控制器150可以通過連接到各抽吸孔7的抽吸栗121來控制空氣抽吸量以及根據待從打印頭噴出的液滴的數量通過吹送栗123來控制吹送量。[〇〇86](第五實施方式)[〇〇87]接著，將說明根據本發明的第五實施方式。在第五實施方式中，如圖11所示，空氣抽吸單元和供氣單元分別包括等離子致動器(plasma actuator) 131和132,其中，空氣抽吸單元用于產生供霧通過抽吸孔7被抽吸所跟隨的氣流，供氣單元用于通過吹送孔8供給空氣。等離子致動器131和132布置在位于霧去除頭14的抽吸孔7和吹送孔8的各自的內表面。 在各等離子致動器131和132中，通過一對電極135和136保持介電體(dielectric) 134,此夕卜，在電極135和136之間施加來自用作交流電源的高頻發電裝置137的交流電壓輸出。以這種方式，能夠相對于抽吸孔7和吹送孔8沿恒定方向產生氣流。
[0088]以這種方式，第五實施方式被構造成使得:通過一個等離子致動器131而沿著抽吸孔7的內表面流入空氣，通過另一個等離子致動器132而沿著吹送孔8的內表面吹送空氣。可選擇地，介電體可以沿著抽吸孔7和吹送孔8各自的內周面圓筒狀地布置，此外，可以沿著介電體的內周面和外周面兩者均配置多個電極。
[0089]使用等離子致動器131和132使得即使在狹窄空間內也能夠產生氣流。此外，第五實施方式不需要諸如栗等的任何大尺寸設備，因而使得液體噴出設備1小型化。另外，通過控制待施加到電極的電壓和頻率能夠容易地調整等離子致動器131和132的空氣流量。
[0090]雖然已經參照示例性實施方式說明了本發明，但是應當理解，本發明不限于所公開的示例性實施方式。權利要求書的范圍應符合最寬泛的解釋，以包含所有的這些變型、等同結構和功能。
【主權項】
1.一種液體噴出設備，其包括移動單元，所述移動單元被構造成使具有用于噴出液體 的噴出口的至少一個液體噴出單元與相對于所述液體噴出單元以預定間隔載置的打印介 質相對移動，所述液體噴出設備包括:至少一個抽吸孔，當從所述液體噴出單元看時，所述至少一個抽吸孔形成在所述液體 噴出單元的、在所述打印介質在所述相對移動的情況下移動時的移動方向上的下游，所述 抽吸孔對存在于由所述液體噴出單元和所述打印介質限定的區域內的空氣與霧一起進行 抽吸;和至少一個吹送孔，所述至少一個吹送孔形成在所述抽吸孔的在所述移動方向上的下 游，所述吹送孔以使所述抽吸孔的下游的氣體產生渦旋的方式朝向所述打印介質吹送空 氣，其特征在于，滿足由下式表示的關系:T >h/3,其中，Y表示所述渦旋的在與所述打印介質垂直的方向上的最大渦旋核半徑，Y的單 位為mm，h表示所述吹送孔與所述打印介質之間的距離，h的單位為mm。2.根據權利要求1所述的液體噴出設備，其中，通過經由所述抽吸孔抽吸空氣而生成的氣流的速度和通過經由所述吹送孔吹送空氣 而生成的氣流的速度均小于等于20m/s，并且所述抽吸孔與所述吹送孔之間的最短距離小于等于l〇mm。3.根據權利要求1或2所述的液體噴出設備，其中，滿足由下式表示的關系: v<-1.82L+28.2，其中，L表示所述抽吸孔與所述吹送孔之間的距離，L的單位為mm，v表示通過經由所述 吹送孔吹送空氣而生成的氣流的速度，v的單位為m/s。4.根據權利要求1所述的液體噴出設備，其中，滿足由下式表示的關系:3h>L，其中，h表示所述吹送孔與所述打印介質之間的距離，h的單位為mm，L表示所述抽吸孔 與所述吹送孔之間的距離，L的單位為mm。5.根據權利要求3所述的液體噴出設備，其中，所述速度v滿足下式:10 > v〇6.根據權利要求1所述的液體噴出設備，其還包括:空氣抽吸單元，其被構造成通過所述抽吸孔抽吸空氣;和 供氣單元，其被構造成通過所述吹送孔吹送空氣。7.根據權利要求6所述的液體噴出設備，其中，所述空氣抽吸單元和所述供氣單元中的 至少一者包括栗。8.根據權利要求7所述的液體噴出設備，其中，多個所述液體噴出單元沿所述移動方向排列，所述抽吸孔和所述吹送孔按順序配置在多個所述液體噴出單元中的每一個液體噴出 單元的下游，分別配置在多個所述液體噴出單元的下游的多個所述抽吸孔連接到單個栗，并且 多個所述吹送孔連接到單個栗。9.根據權利要求8所述的液體噴出設備，其中，多個所述抽吸孔連接到單個栗的抽吸 口，多個所述吹送孔連接到該單個栗的供氣口。10.根據權利要求6至9中的任一項所述的液體噴出設備，其中，所述噴出口、所述抽吸 孔和所述吹送孔形成在同一基板上。11.根據權利要求6至9中的任一項所述的液體噴出設備，其中，所述空氣抽吸單元和所 述供氣單元中的至少一者包括等離子致動器。12.根據權利要求11所述的液體噴出設備，其中，所述等離子致動器包括:電極，所述電 極布置于介電體的一個表面和另一個表面;和交流電源，所述交流電源被構造成在所述電 極之間施加交流電壓。
【文檔編號】B41J2/01GK105984214SQ201610157948
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】有水博, 久保田雅彥, 山口敦人, 宮腰有人, 石田浩, 石田浩一, 伊藤禎宣
【申請人】佳能株式會社