液体喷射装置及其控制方法转让专利

申请号 : CN201810224997.7

文献号 : CN108656737B

文献日 :

基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 须贝圭吾

申请人 : 精工爱普生株式会社

摘要 :

本发明提供一种能够抑制从喷嘴的液体泄漏和从喷嘴的外部空气的进入的液体喷射装置及其控制方法。液体喷射装置具备与喷嘴连通的液体室、变更液体室的容积而使液体从喷嘴喷射的液体室驱动部、与液体室连接的流道以及变更流道的容积来控制液体的流动的阀部,在该液体喷射装置中,执行第一控制和第二控制中的至少一个,该第一控制为,伴随着使流道的容积减小,而以使液体室的容积的变化量成为通过流道的容积的减小而从流道流入到液体室的液体的体积以上的方式,使液体室的容积增大,该第二控制为,伴随着使流道的容积增大,而以使液体室的容积的变化量成为通过流道的容积的增大而从液体室流出到流道的液体的体积以上的方式,使液体室的容积减小。

权利要求 :

1.一种液体喷射装置,具备:

液体室,其与喷嘴连通,并对液体进行收纳;

液体室驱动部,其变更所述液体室的容积而使所述液体从所述喷嘴喷射;

流道,其与所述液体室连接,并供所述液体流动;

阀部,其通过使所述流道的内壁面位移而变更所述流道的容积,从而使所述流道的流道阻力变化,来对所述液体室与所述流道之间的所述液体的流动进行控制;以及控制部,其对所述液体室驱动部和所述阀部进行控制,所述液体喷射装置的特征在于,

所述控制部执行以下控制中的至少一个:

(i)第一控制,伴随着使所述阀部减小所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的减小而从所述流道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积;以及(ii)第二控制,伴随着使所述阀部增大所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。

2.如权利要求1所述的液体喷射装置,其中,

所述流道包括供向所述液体室供给的所述液体流动的流入通道,

所述阀部包括被设置于所述流入通道上并变更所述流入通道的容积的供给阀部,所述第一控制包括第一供给阀控制,所述第一供给阀控制为,伴随着使所述供给阀部减小所述流入通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积的减小而从所述流入通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二供给阀控制,所述第二供给阀控制为,伴随着使所述供给阀部增大所述流入通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流入通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。

3.如权利要求2所述的液体喷射装置,其中,

所述液体室包括与第一喷嘴连通的第一液体室和与第二喷嘴连通的第二液体室,所述液体室驱动部包括变更所述第一液体室的容积的第一液体室驱动部和变更所述第二液体室的容积的第二液体室驱动部,所述流入通道包括与所述第一液体室连接的第一流入通道和与所述第二液体室连接的第二流入通道,所述供给阀部包括变更所述第一流入通道的容积的第一供给阀部和变更所述第二流入通道的容积的第二供给阀部,所述控制部在所述第一控制及所述第二控制中,伴随着使所述第一供给阀部变更所述第一流入通道的容积的同时使所述第二供给阀部变更所述第二流入通道的容积,而使所述第一液体室驱动部变更所述第一液体室的容积的同时使所述第二液体室驱动部变更所述第二液体室的容积,所述第一供给阀部和所述第二供给阀部通过由共用的驱动部所产生的驱动力,而使所述第一流入通道和所述第二流入通道的容积变更。

4.如权利要求1所述的液体喷射装置,其中,

所述流道包括供向所述液体室供给的所述液体流动的流入通道和供从所述液体室被排出的所述液体流动的流出通道,所述阀部包括使所述流出通道的内壁面位移而变更所述流出通道的容积的排出阀部,所述第一控制包括第一排出阀控制,所述第一排出阀控制为,伴随着使所述排出阀部减小所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流出通道的容积的减小而从所述流出通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二排出阀控制,所述第二排出阀控制为,伴随着使所述排出阀部增大所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流出通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流出通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。

5.如权利要求4所述的液体喷射装置,其中,

所述液体室包括与第一喷嘴连通的第一液体室和与第二喷嘴连通的第二液体室,所述液体室驱动部包括变更所述第一液体室的容积的第一液体室驱动部和变更所述第二液体室的容积的第二液体室驱动部,所述流入通道包括与所述第一液体室连接的第一流入通道和与所述第二液体室连接的第二流入通道,所述流出通道包括与所述第一液体室连接的第一流出通道和与所述第二液体室连接的第二流出通道,所述排出阀部包括变更所述第一流出通道的容积的第一排出阀部和变更所述第二流出通道的容积的第二排出阀部,所述控制部在所述第一控制及所述第二控制中,伴随着使所述第一排出阀部变更所述第一流出通道的容积的同时使所述第二排出阀部变更所述第二流出通道的容积,而使所述第一液体室驱动部变更所述第一液体室的容积的同时使所述第二液体室驱动部变更所述第二液体室的容积,所述第一排出阀部和所述第二排出阀部通过由共用的驱动部而产生的驱动力,来变更所述第一流出通道和所述第二流出通道的容积。

6.如权利要求1所述的液体喷射装置,其中,

所述流道包括供向所述液体室供给的所述液体流动的流入通道和供从所述液体室被排出的所述液体流动的流出通道,所述阀部包括使所述流入通道的内壁面位移而变更所述流入通道的容积的供给阀部以及使所述流出通道的内壁面位移而变更所述流出通道的容积的排出阀部,所述第一控制包括第一阀控制,所述第一阀控制为,伴随着使所述供给阀部减小所述流入通道的容积的同时使所述排出阀部减小所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积和所述流出通道的容积的减小而从所述流入通道和所述流出通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二阀控制,所述第二阀控制为,伴随着使所述供给阀部增大所述流入通道的容积的同时使所述排出阀部增大所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积和所述流出通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流入通道和所述流出通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。

7.如权利要求6所述的液体喷射装置,其中,

所述供给阀部和所述排出阀部通过由共用的驱动部而产生的驱动力,来变更所述流出通道的容积及所述流入通道的容积。

8.如权利要求4至7中任一项所述的液体喷射装置,其中,

具备循环通道,所述循环通道用于使排出到所述流出通道的所述液体向所述流入通道循环。

9.一种控制方法,其为液体喷射装置的控制方法,该液体喷射装置具备:液体室,其与喷嘴连通,并且对液体进行收纳;液体室驱动部,其变更所述液体室的容积而使所述液体从所述喷嘴喷射;流道,其与所述液体室连接并供所述液体流动;以及阀部,其通过使所述流道的内壁面位移而变更所述流道的容积,从而使所述流道的流道阻力变化,来对所述液体室与所述流道之间的所述液体的流动进行控制,该液体喷射装置的控制方法的特征在于,具备执行以下控制中的至少一个的工序:(i)第一控制,伴随着使所述阀部减小所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的减小而从所述流道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积;以及(ii)第二控制,伴随着使所述阀部增大所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。

说明书 :

液体喷射装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液体喷射装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 一直以来,提出有通过使液体室的容积发生变化从而将液体室的液体从被设置于液体室上的喷嘴喷射的各种的液体喷射装置。在这样的液体喷射装置中,存在有通过使与液体室连接的液体流道的内壁面进行位移,从而可变地对其流道阻力进行控制的液体喷射装置(例如,下述专利文献1、2等)。
[0003] 然而,本申请发明的发明人发现了:在为了增大液体流道的流道阻力从而使内壁面向液体流道的流道截面面积变小的方向进行位移的情况下,液体从液体流道向液体室被挤出,从而有可能液体从喷嘴泄漏。另外,本申请发明的发明人发现了:在使内壁面向增大液体流道的流道截面面积的方向进行位移的情况下,由于液体从液体室向液体流道流出,从而有可能从喷嘴吸入外部空气。这样的课题并不限定于具备使液体流入到液体室的流入通道和使液体从液体室流出的流出通道两者的液体喷射装置,而是具有使与液体室连接的液体流道的内壁面进行位移的结构的所有的液体喷射装置中共同的课题。
[0004] 专利文献1:日本特开2001-63047号公报
[0005] 专利文献2:日本特开2011-213094号公报

发明内容

[0006] 本发明是为了解决上述课题中的至少一部分而完成的发明,能够作为以下的方式来实现。
[0007] [1]根据本发明的第一方式,提供一种喷射液体的液体喷射装置。该方式的液体喷射装置具备:液体室,其与喷嘴连通,并对液体进行收纳;液体室驱动部,其变更所述液体室的容积而使所述液体从所述喷嘴喷射;流道,其与所述液体室连接并供所述液体流动;阀部,其通过使所述流道的内壁面位移而变更所述流道的容积,从而使所述流道的流道阻力变化,来对所述液体室与所述流道之间的所述液体的流动进行控制;以及控制部,其对所述液体室驱动部和所述阀部进行控制,所述控制部执行以下控制中的至少一个:(i)第一控制,伴随着使所述阀部减小所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的减小而从所述流道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积;以及(ii)第二控制,伴随着使所述阀部增大所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。
[0008] 根据该方式的液体喷射装置,在为了增大流道的流道阻力而使流道的容积减小的第一控制中,液体室的容积至少增大能够对通过流道的容积的减小而从流道流入到液体室的液体进行收纳的量。因此,抑制了因流道的容积的减小而导致液体从喷嘴流出。另外,在为了减小流道的流道阻力而使流道的容积增大的第二控制中,液体室的容积至少减小通过流道的容积的增大而从液体室流出到流道的液体的体积的量。因此,抑制了因流道的容积的增加而从喷嘴吸入外部空气。
[0009] [2]在上述方式的液体喷射装置中,也可以采用如下的方式,即,所述流道包括供向所述液体室供给的所述液体流动的流入通道,所述阀部包括被设置于所述流入通道并变更所述流入通道的容积的供给阀部,所述第一控制包括第一供给阀控制,所述第一供给阀控制为,伴随着使所述供给阀部减小所述流入通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积的减小而从所述流入通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二供给阀控制,所述第二供给阀控制为,伴随着使所述供给阀部增大,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流入通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。
[0010] 根据该方式的液体喷射装置,在为了增大流入通道的流道阻力,而使流入通道的容积减小的第一供给阀控制中,抑制了因流入通道的容积的减小而导致液体从喷嘴流出。另外,在为了减小流入通道的流道阻力,而使流入通道的容积增大的第二供给阀控制中,抑制了因流入通道的容积的增加而导致从喷嘴吸入外部空气。
[0011] [3]在上述方式的液体喷射装置中,也可以采用如下的方式,即,所述液体室包括与第一喷嘴连通的第一液体室和与第二喷嘴连通的第二液体室,所述液体室驱动部包括变更所述第一液体室的容积的第一液体室驱动部和变更所述第二液体室的容积的第二液体室驱动部,所述流入通道包括与所述第一液体室连接的第一流入通道和与所述第二液体室连接的第二流入通道,所述供给阀部包括变更所述第一流入通道的容积的第一供给阀部和变更所述第二流入通道的容积的第二供给阀部,所述控制部在所述第一控制及所述第二控制中,伴随着使所述第一供给阀部变更所述第一流入通道的容积的同时使所述第二供给阀部变更所述第二流入通道的容积,而使所述第一液体室驱动部变更所述第一液体室的容积的同时使所述第二液体室驱动部变更所述第二液体室的容积,所述第一供给阀部和所述第二供给阀部通过由共用的驱动部而产生的驱动力,来变更所述第一流入通道和所述第二流入通道的容积。
[0012] 根据该方式的液体喷射装置,由于第一供给阀部和第二供给阀部的驱动部被共用,所以能够使液体喷射装置小型化。另外,能够使第一供给阀部和第二供给阀部的动作容易地同步。
[0013] [4]在上述方式的液体喷射装置中,也可以采用如下的方式,即,所述流道包括供向所述液体室被供给的所述液体流动的流入通道和供从所述液体室排出的所述液体流动的流出通道,所述阀部包括使所述流出通道的内壁面位移而变更所述流出通道的容积的排出阀部,所述第一控制包括第一排出阀控制,所述第一排出阀控制为,伴随着使所述排出阀部减小所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流出通道的容积的减小而从所述流出通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二排出阀控制,所述第二排出阀控制为,伴随着使所述排出阀部增大所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流出通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流出通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。
[0014] 根据该方式的液体喷射装置,在为了增大流出通道的流道阻力而使流出通道的容积减小的第一排出阀控制中,抑制了因流出通道的容积的减小而导致液体从喷嘴流出。另外,在为了减小流出通道的流道阻力而使流出通道的容积增大的第二排出阀控制中,抑制了因流出通道的容积的增加而从喷嘴吸入外部空气。
[0015] [5]在上述方式的液体喷射装置中,可以采用如下的方式,即,所述液体室包括与第一喷嘴连通的第一液体室和与第二喷嘴连通的第二液体室,所述液体室驱动部包括变更所述第一液体室的容积的第一液体室驱动部和变更所述第二液体室的容积的第二液体室驱动部,所述流入通道包括与所述第一液体室连接的第一流入通道和与所述第二液体室连接的第二流入通道,所述流出通道包括与所述第一液体室连接的第一流出通道和与所述第二液体室连接的第二流出通道,所述排出阀部包括变更所述第一流出通道的容积的第一排出阀部和变更所述第二流出通道的容积的第二排出阀部,所述控制部在所述第一控制及所述第二控制中,伴随着使所述第一排出阀部变更所述第一流出通道的容积的同时使所述第二排出阀部变更所述第二流出通道的容积,而使所述第一液体室驱动部变更所述第一液体室的容积的同时使所述第二液体室驱动部变更所述第二液体室的容积,所述第一排出阀部和所述第二排出阀部通过由共用的驱动部而产生的驱动力,来变更所述第一流出通道和所述第二流出通道的容积。
[0016] 根据该方式的液体喷射装置,由于第一排出阀部和第二排出阀部的驱动部被共用,所以能够使液体喷射装置小型化。另外,能够使第一排出阀部和第二排出阀部的动作容易地同步。
[0017] [6]在上述方式的液体喷射装置中,可以采用如下的方式,即,所述流道包括供向所述液体室供给的所述液体流动的流入通道和供从所述液体室排出的所述液体流动的流出通道,所述阀部包括使所述流入通道的内壁面位移而变更所述流入通道的容积的供给阀部和使所述流出通道的内壁面位移而变更所述流出通道的容积的排出阀部,所述第一控制包括第一阀控制,所述第一阀控制为,伴随着使所述供给阀部减小所述流入通道的容积的同时使所述排出阀部减小所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积和所述流出通道的容积的减小而从所述流入通道和所述流出通道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积,所述第二控制包括第二阀控制,所述第二阀控制为,伴随着使所述供给阀部增大所述流入通道的容积的同时使所述排出阀部增大所述流出通道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流入通道的容积和所述流出通道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流入通道和所述流出通道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。
[0018] 根据该方式的液体喷射装置,在为了增大流入通道及流出通道的流道阻力而使它们的容积减小的第一阀控制中,抑制了液体从喷嘴流出。另外,在为了减小流入通道及流出通道的流道阻力而使它们的容积增大的第二阀控制中,抑制了因流入通道及流出通道的容积的增加而从喷嘴吸入外部空气。
[0019] [7]在上述方式的液体喷射装置中,可以采用如下的方式,即,所述供给阀部和所述排出阀部通过由共用的驱动部而产生的驱动力,来变更所述流出通道的容积及所述流入通道的容积。
[0020] 根据该方式的液体喷射装置,能够使液体喷射装置小型化。另外,能够使供给阀部和排出阀部的动作容易地同步。
[0021] [8]上述方式的液体喷射装置可以采用如下的方式,即,还具备循环通道,所述循环通道用于使排出到所述流出通道的所述液体向所述流入通道循环。
[0022] 根据该方式的液体喷射装置,能够抑制液体室内的液体的滞留,并能够抑制液体的劣化。
[0023] [9]根据本发明的第二方式,提供一种液体喷射装置的控制方法,该液体喷射装置具备:液体室,其与喷嘴连通,并且对液体进行收纳;液体室驱动部,其变更所述液体室的容积而使所述液体从所述喷嘴喷射;流道,其与所述液体室连接并供所述液体流动;以及阀部,其通过使所述流道的内壁面位移而变更所述流道的容积,从而使所述流道的流道阻力变化,来对所述液体室与所述流道之间的所述液体的流动进行控制。该控制方法具备执行以下控制中的至少一个的步骤:(i)第一控制,伴随着使所述阀部减小所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的减小而从所述流道流入到所述液体室的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部增大所述液体室的容积;以及(ii)第二控制,伴随着使所述阀部增大所述流道的容积,而以使所述液体室的容积的变化量成为通过所述流道的容积的增大而从所述液体室流出到所述流道的所述液体的体积以上的方式,使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积。
[0024] 根据该方式的控制方法,在为了增大流道的流道阻力而使流道的容积减小的第一控制中,抑制了因流道的容积的减小而液体从喷嘴流出。另外,在为了减小流道的流道阻力而使流道的容积增大的第二控制中,抑制了因流道的容积的增加而从喷嘴吸入外部空气。
[0025] 上述的本发明的各方式所具有的多个组成要素并不都是必需的,为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达到本说明书中记载的效果的一部分或全部,能够适当地对上述多个组成要素的一部分进行变更、删除、替换为其他新的组成部分、部分删除限定内容。另外,为了解决上述课题的一部分或全部、或者为了达到本说明书中记载的效果的一部分或全部,也能够将上述本发明的一个方式中包含的技术特征的一部分或全部与上述本发明的其他方式中包含的技术特征的一部分或全部进行组合来作为本发明独立的一个方式。
[0026] 本发明也能够以液体喷射装置及其控制方法以外的各种方式来实现。例如,能够以液体喷射系统,液体喷射装置所具备的头部,液体喷射系统和头部的控制方法,用于实现这种控制方法的计算机程序,记录有该计算机程序的非临时性记录介质等方式来实现。

附图说明

[0027] 图1是表示第一实施方式中的液体喷射装置的结构的概略框图。
[0028] 图2是表示第一实施方式中的头部的内部结构的概略剖视图。
[0029] 图3是表示第一实施方式中的喷射控制的流程的说明图。
[0030] 图4A是表示喷射控制中的头部的动作的第一概略图。
[0031] 图4B是表示喷射控制中的头部的动作的第二概略图。
[0032] 图4C是表示喷射控制中的头部的动作的第三概略图。
[0033] 图5是用于说明供给侧移动体积的求法的概略图。
[0034] 图6是表示第一实施方式中的待机控制的流程的说明图。
[0035] 图7是表示第二实施方式中的液体喷射装置的结构的概略框图。
[0036] 图8是表示第二实施方式中的头部的内部结构的概略剖视图。
[0037] 图9是表示第二实施方式中的喷射控制的流程的说明图。
[0038] 图10A是表示喷射控制中的头部的动作的第一概略图。
[0039] 图10B是表示喷射控制中的头部的动作的第二概略图。
[0040] 图10C是表示喷射控制中的头部的动作的第三概略图。
[0041] 图10D是表示喷射控制中的头部的动作的第四概略图。
[0042] 图11是用于说明排出侧移动体积的求法的概略图。
[0043] 图12是表示第二实施方式中的待机控制的流程的说明图。
[0044] 图13是表示第三实施方式中的头部的内部结构的概略剖视图。
[0045] 图14是表示第三实施方式中的喷射控制的流程的说明图。
[0046] 图15是表示第三实施方式中的待机控制的流程的说明图。
[0047] 图16是表示第四实施方式中的头部的内部结构的概略剖视图。
[0048] 图17是示意性地表示第四实施方式中的头部的内部结构的概略立体图。
[0049] 图18是表示第四实施方式的喷射控制的流程的说明图。
[0050] 图19是表示第四实施方式的喷射控制中的时序图的说明图。
[0051] 图20是用于说明移动体积的求法的概略图。
[0052] 图21是表示第四实施方式的待机控制的流程的说明图。
[0053] 图22是示意性地表示第五实施方式的头部的内部结构的第一概略剖视图。
[0054] 图23是示意性地表示第五实施方式的头部的内部结构的第二概略立体图。
[0055] 图24是示意性地表示第六实施方式的头部的内部结构的概略立体图。
[0056] 图25是表示第七实施方式的喷射控制的流程的说明图。
[0057] 图26A是表示喷射控制中的头部的动作的第一概略图。
[0058] 图26B是表示喷射控制中的头部的动作的第二概略图。
[0059] 图26C是表示喷射控制中的头部的动作的第三概略图。

具体实施方式

[0060] A.第一实施方式:
[0061] 图1为表示第一实施方式中的液体喷射装置100A的整体结构的概略框图。液体喷射装置100A具备:罐10、压力调节部15、供给通道30、头部40A以及控制部80。
[0062] 在罐10中收纳有液体。作为液体,例如,收纳有具有预定的粘度的油墨。罐10内的液体通过与头部40A连接的供给通道30而被供给至头部40A。
[0063] 供给通道30上设置有压力调节部15。压力调节部15将向头部40A供给的液体的压力调节为被预先设定的压力。头部40A由从罐10吸入液体的泵和以使头部40A侧的压力成为预定的压力的方式进行开关的阀等而构成(图示省略)。被供给至头部40A的液体由头部40A喷射。头部40A的动作由控制部80控制。关于头部40A的结构将在后文叙述。
[0064] 控制部80被构成为具备CPU和存储器的计算机,通过执行被存储于存储器中的控制程序来实现用于对液体喷射装置100A进行控制的各种功能。控制程序也可以被记录在非临时性的有形的各种各样的记录介质中。
[0065] 图2为表示头部40A的内部结构的概略剖视图。图2示意性地示出了从喷嘴41的中心轴和流入通道31通过的截面处的头部40A的结构。头部40A具备:喷射液体LQ的喷嘴41和与喷嘴41连通的液体室42。
[0066] 液体室42是被供给液体LQ的房间。液体室42被构成为金属制的壳体的内部空间。喷嘴41被设置为在液体室42的底面42e开口的贯通孔。在本实施方式中,喷嘴41在重力方向上开口。另外,头部40A也可以分别具备两个以上的喷嘴41和液体室42。
[0067] 液体室42上设置有液体室驱动部43。液体室驱动部43在控制部80(图1)的控制下,产生用于使液体室42的容积发生变化而使液体LQ从喷嘴41喷射的驱动力。作为液体室42的上表面的顶面45通过金属制的薄膜状部件或弹性橡胶等可挠曲变形的部件,构成为振动膜(隔膜)。液体室驱动部43与该顶面45的上部连接,并通过对顶面45施加外力而使其挠曲变形,从而使顶面45在上下方向上位移来变更液体室42的容积。在本实施方式中,液体室驱动部43由能够在上下方向上伸缩的压电致动器构成。关于使液体LQ从喷嘴41喷射的液体室驱动部43的动作将在后文叙述。
[0068] 头部40A的内部设置有流入通道31,所述流入通道31作为对供给通道30(图1)和液体室42进行连接并使从供给通道30被供给的液体LQ流入到液体室42的流道。流入通道31上设置有供给阀部33。供给阀部33在控制部80的控制下,通过变更流入通道31的容积,而使流入通道31的流道阻力发生变化,从而对液体室42和流入通道31之间的液体LQ的流动进行控制。
[0069] 供给阀部33具有流道壁部件34和驱动部35。流道壁部件34构成流入通道31的内壁面的一部分。流道壁部件34由金属薄膜或弹性橡胶等可挠曲变形的部件构成。在本实施方式中,流道壁部件34被配置为在流入通道31的上表面侧在上下方向上挠曲变形。驱动部35与流道壁部件34连接,在控制部80的控制下,对流道壁部件34施加使流道壁部件34挠曲变形的外力。在本实施方式中,驱动部35由能够在上下方向上伸缩的压电致动器构成。
[0070] 驱动部35通过进行伸缩变形而使供给阀部33挠曲变形,从而使得设置有供给阀部33的部位处的流入通道31的流道截面面积发生变化,使流入通道31的流道阻力发生变化。
在本实施方式中,供给阀部33能够使流道壁部件34挠曲变形至与相对置的内壁面接触,以在中途截断流入通道31。另外,供给阀部33只要能够使流入通道31的流道阻力增减即可,即使不能完全截断流入通道31也可以。
[0071] 参照图3、图4A~图4C以及图5,对控制部80(图1)所执行的头部40A的喷射控制的一个示例进行说明。图3是表示喷射控制的流程的说明图。图4A~图4C是表示在喷射控制中的各控制步骤下的头部40A的动作的概略图。
[0072] 控制部80在执行喷射控制之前,将头部40A置于初始状态。在该初始状态下,液体室42的内部压力通过压力调节部15而被调节为喷嘴41的弯液面耐受压力以下的被预先设定的基准压力。另外,控制部80将液体室42的容积设定为被预先设定的基准容积,并将流入通道31的容积设定为被预先设定的基准容积。液体室42的基准容积也可以是未对液体室驱动部43施加用于伸缩运动的电压,而未使顶面45挠曲变形时的液体室42的容积。同样地,流入通道31的基准容积也可以是未对供给阀部33的驱动部35施加用于伸缩运动的电压,而未使流道壁部件34挠曲变形时的流入通道31的容积。以下,将基准容积时的流入通道31的流道阻力也称为“基准阻力”。
[0073] 步骤S10是用于开始从喷嘴41喷射液体LQ的准备的工序。在步骤S10中,控制部80使流入通道31的容积减小,而使流入通道31的流道阻力从基准阻力起增大,并且使液体室42的容积从基准容积起扩大(图4A)。在本实施方式中,在步骤S10中,控制部80使流入通道
31的容积减小至被预先设定的最小容积。最小容积也可以是上述的流入通道31被截断的容积。
[0074] 在此,步骤S10中的液体室42的容积的增加方向的变化量ΔVR为,通过供给阀部33使流入通道31的容积发生变动从而从流入通道31流入到液体室42的液体LQ的体积VA以上的量(ΔVR≥VA)。该体积VA相当于通过供给阀部33使流入通道31的容积减小,从而从流入通道31被挤出至液体室42的液体LQ的量。另外,相当于通过供给阀部33使流入通道31的容积增大,从而从液体室42向流入通道31被引入的液体LQ的量。以下,将该液体LQ的体积VA也称为“供给侧移动体积VA”。关于供给侧移动体积VA的求法将在后文叙述。
[0075] 在步骤S10中,由于液体室42处的变化量ΔVR的容积的增加,所以在液体室42中形成至少能够接收供给侧移动体积VA的液体LQ的缓冲空间。因此,抑制了因通过供给阀部33向使流入通道31关闭的方向的动作而向液体室42被挤压的液体LQ而发生液体LQ从喷嘴41的泄漏。
[0076] 为了抑制外部空气从喷嘴41进入,步骤S10中的液体室42的容积的变化量ΔVR优选设定在维持在喷嘴41上形成有弯液面的状态的范围内。另外,液体室42的容积的变化量ΔVR也可以是在供给侧移动体积VA上加上与以下的工序中的从喷嘴41的液体LQ的喷射量相对应的液体LQ的体积而得到的值。
[0077] 步骤S13是开始进行使液体LQ从喷嘴41喷射的工序。在步骤S13中,控制部80使液体室驱动部43急剧伸长,而使液体室42的容积减少(图4B)。由此,液体LQ从液体室42被挤出,液体LQ开始从喷嘴41喷射。此时,由于在步骤S10中流入通道31的流道阻力在增大,所以抑制了用于喷射液体LQ的液体室42的压力逃逸到流入通道31侧。
[0078] 步骤16是用于使从喷嘴41喷射出的液体LQ以液滴DR的形式分离的工序。在步骤S16中,控制部80通过在从喷嘴41喷射液体LQ的期间内使液体室驱动部43收缩而使液体室42的容积扩大,从而使液体室42的压力下降(图4C)。由此,产生将液体LQ从喷嘴41拉回到液体室42的抽吸力,从而能够使喷射到喷嘴41的外部的液体LQ以液滴DR的形式从喷嘴41的液体LQ分离并飞射。
[0079] 在步骤S16中,控制部80利用供给阀部33而使流入通道31的容积缓慢地增大,并将流入通道31的容积返回到基准容积,将流入通道31的流道阻力设为基准阻力。流入通道31的容积的增大速度,优选为,根据液体室42的容积的增大速度而被适当地调节。流入通道31的容积的增大速度,优选被调节为不使用于使液滴DR分离的上述的抽吸力变得太小、且不使越从喷嘴41吸入外部空气则变得越大。
[0080] 图5是用于对供给侧移动体积VA的求法进行说明的概略图。供给侧移动体积VA能够以如下方式求得。在流入通道31和液体室42内充满液体LQ,将头部40A置于上述的初始状态,并记录此时的喷嘴41处的弯液面的位置。然后,不使液体室驱动部43变更液体室42的容积,而通过供给阀部33而使流入通道31的容积减少到最小容积,并求得液体LQ从初始状态下的上述弯液面的位置起的增加量。该增加量相当于供给侧移动体积VA。供给侧移动体积VA也可以作为将流入通道31的体积从最小容积返回到基准容积时的液体室42和喷嘴41中的液体LQ的减小量而被求出。
[0081] 参照图6,对控制部80(图1)所执行的头部40A的待机控制的一个示例进行说明。图6是表示待机控制的流程的说明图。在步骤S20中,控制部80对是否将头部40A置于待机状态进行判断。在被预先设定的期间内(例如,大约数分钟~数小时)未执行液体LQ的喷射控制的情况下,控制部80决定将头部40A置于待机状态。控制部80也可以在受到由液体喷射装置
100A的用户来实施的将头部40A置于待机状态的操作时,决定将头部40A设为待机状态。
[0082] 当决定将头部40A设为待机状态时,控制部80执行步骤S22的处理。在步骤S22中,与喷射控制中的步骤S10(图3,图4A)同样地,控制部80使供给阀部33减小流入通道31的容积,并且通过液体室驱动部43而使液体室42的容积增大,并且将头部40A设为待机状态。另外,步骤S22中的液体室42的容积的变化量ΔVR,优选为喷射控制的步骤S10中的变化量ΔVR以下的值,使得液体室42内不产生不必要的压力变化。此外,在步骤S22中,优选为,通过供给阀部33而流入通道31成为几乎被截断的状态。
[0083] 在步骤S22中,由于伴随着供给阀部33的关阀动作而液体室42的容积增大,所以抑制了因从流入通道31被挤出的液体LQ而引起液体LQ从喷嘴41泄漏的情况。另外,由于在待机状态下,通过供给阀部33而被设为抑制了液体LQ从供给阀部33的上游侧流入的状态,所以抑制了在待机状态中液体LQ从喷嘴41误泄漏。
[0084] 控制部80维持该待机状态,直到发出喷射控制的执行指令为止、或者直到受理由用户实施的待机状态的解除操作为止(步骤S25)。在解除待机状态时,控制部80执行步骤S26的处理。在步骤S26中,控制部80使供给阀部33执行增大流入通道31的容积的开阀动作,同时使液体室驱动部43减小液体室42的容积并将液体室42的容积返回到基准容积。步骤S26中的液体室42的容积的变化量ΔVR与步骤S22同样地,为供给侧移动体积VA以上的值。
[0085] 在步骤S26中,由于实施供给阀部33的开阀动作的同时使液体室42的容积减少,所以抑制了因流入通道31的容积刚开始变大后所产生的将液体LQ吸入到流入通道31的力而导致外部空气从喷嘴41被吸入的情况。在步骤S26中,通过供给阀部33的开阀,而液体喷射装置100A中的待机控制完成。
[0086] 将由控制部80进行的头部40A的控制中的、如上述的步骤S10、S22那样,以使液体室42的容积的变化量ΔVR成为供给侧移动体积VA以上的方式使流入通道31的容积减小的同时使液体室42的容积增大的控制称为“第一供给阀控制”(图3、图6)。另外,将如上述的步骤S26那样,以使液体室42的容积的变化量ΔVR成为供给侧移动体积VA以上的方式使流入通道31的容积增大的同时使液体室42的容积减小的控制称为“第二供给阀控制”(图6)。
[0087] 根据本实施方式的液体喷射装置100A,通过第一供给阀控制,抑制了因供给阀部33的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏。另外,通过第二供给阀控制,抑制了因供给阀部33的开阀动作而外部空气从喷嘴41进入到液体室42。此外,根据第一实施方式的液体喷射装置
100A及其控制方法,能够获得在上述第一实施方式中所说明的各种的作用效果。
[0088] B.第二实施方式:
[0089] 图7是表示第二实施方式中的液体喷射装置100B的整体结构的概略框图。第二实施方式的液体喷射装置100B除了以下所说明的点以外与第一实施方式的液体喷射装置100A(图1)的结构基本相同。液体喷射装置100B具备加压泵20以代替压力调节部15,并且具备头部40B以代替头部40A。此外,在液体喷射装置100B中,还追加了排出通道50、液体储留部70、负压产生源75以及循环通道90。
[0090] 加压泵20将罐10内的液体通过供给通道30而供给到头部40B。关于第二实施方式的头部40B的结构及其动作、控制方法将在后文叙述。排出通道50将头部40B和液体储留部70连接。通过头部40B而未被喷射出的液体通过排出通道50而被排出到液体储留部70。液体储留部70上连接有负压产生源75。负压产生源75通过将液体储留部70的内部定为负压,从而通过排出通道50而从头部40B吸入液体。负压产生源75由各种泵构成。
[0091] 在液体喷射装置100B中,加压泵20及负压产生源75作为使供给通道30和排出通道50产生压差而向头部40B供给液体的液体供给部而发挥功能。另外,也可以省略加压泵20和负压产生源75中的任何一个,而由加压泵20或负压产生源75的某一个单独构成液体供给部。在液体喷射装置100B中,由于未被喷射出的液体从头部40B排出,所以抑制了因头部40B内的液体中的沉降成分的堆积、伴随液体蒸发的液体的浓度变化等,液体的滞留而产生的液体的劣化。
[0092] 循环通道90连接液体储留部70和罐10。通过排出通道50而从头部40B被排出并储留在液体储留部70中的液体通过循环通道90而返回到罐10,并且通过加压泵20再次供给到头部40B。循环通道90上也可以具备用于从液体储留部70吸入液体的泵。在液体喷射装置100B中,也可以省略循环通道90,而应用不使液体循环的结构。
[0093] 图8是表示头部40B的内部结构的概略剖视图。图8示意性地示出了从喷嘴41的中心轴和流入通道31及流出通道51通过的截面处的头部40B的结构。第二实施方式的头部40B的结构除了省略了流入通道31的供给阀部33并追加了流出通道51和排出阀部53以外,与第一实施方式的头部40A(图2)的结构基本相同。头部40B也可以与第一实施方式的头部40A同样地,分别具备两个以上的喷嘴41和液体室42。
[0094] 流出通道51连接排出通道50(图7)和液体室42,是从液体室42排出的液体LQ流动的流道。流出通道51被设置在头部40B的内部。流出通道51上设置有排出阀部53。排出阀部53在控制部80(图7)的控制下,通过变更流出通道51的容积,而使流出通道51的流道阻力变化,从而对液体室42和流出通道51之间的液体LQ的流动进行控制。
[0095] 排出阀部53具有流道壁部件54和驱动部55。流道壁部件54构成流出通道51的内壁面的一部分。流道壁部件54由金属薄膜或弹性橡胶等的可挠曲变形的部件构成。流道壁部件54被配置为在流出通道51的上表面侧在上下方向上挠曲变形。驱动部55与流道壁部件54连结,在控制部80(图7)的控制下,对流道壁部件54施加使流道壁部件54挠曲变形的外力。驱动部55由能够在上下方向上伸缩的压电致动器而构成。
[0096] 通过驱动部55进行伸缩变形而使排出阀部53挠曲变形,从而使设置有流道壁部件54的部位处的流出通道51的流道截面面积发生变化,而使流出通道51的流道阻力发生变化。排出阀部53能够使流道壁部件54挠曲变形到与相对置的内壁面接触,以在中途截断流出通道51。另外,排出阀部53只要能够使流出通道51的流道阻力增减即可,即使不能完全截断流出通道51也可以。
[0097] 参照图9、图10A~图10D以及图11,对由控制部80执行的头部40B的喷射控制的一个示例进行说明。图9是表示第二实施方式的喷射控制的流程的说明图。图10A~图10D是表示在各控制步骤中的头部40B的动作的概略图。
[0098] 控制部80在执行喷射控制之前,将头部40B置于初始状态。在该初始状态下,控制部80以使液体室42的内部压力成为喷嘴41的弯液面耐受压力以下的被预先设定的基准压力的方式对液体室42中的液体LQ的流入量及流出量进行调节,以使不发生液体LQ从喷嘴41的泄漏。另外,控制部80将液体室42的容积定为被预先设定的基准容积,并将流出通道51的容积定为被预先设定的基准容积。液体室42的基准容积与第一实施方式同样地,也可以是未对液体室驱动部43施加用于伸缩运动的电压,而未使顶面45挠曲变形时的液体室42的容积。另外,流出通道51的基准容积也可以是未对排出阀部53的驱动部55施加用于伸缩运动的电压,而未使流道壁部件54挠曲变形时的流出通道51的容积。以下,将基准容积时的流出通道51的流道阻力也称为“基准流道阻力”。
[0099] 步骤S30是用于开始从喷嘴41喷射液体LQ的准备的工序。在步骤S30中,控制部80使流出通道51的容积减小,而使流出通道51的流道阻力从基准阻力起增大,同时使液体室42的容积从基准容积起扩大(图10A)。控制部80使流出通道51的容积减小到被预先设定的最小容积。最小容积也可以是上述的流出通道51被截断的容积。
[0100] 在此,步骤S30中的液体室42的容积的增加方向的变化量ΔVR为,通过排出阀部53使流出通道51的容积发生变动从而从流出通道51流入到液体室42中的液体LQ的体积VB以上的量(ΔVR≥VB)。该体积VB相当于通过排出阀部53使流出通道51的容积减小从而从流出通道51挤出到液体室42中的液体LQ的量。另外,相当于通过排出阀部53使流出通道51的容积增大从而从液体室42吸入到流出通道51中的液体LQ的量。以下,将该液体LQ的体积VB也称为“排出侧移动体积VB”。关于排出侧移动体积VB的求法将在后文叙述。
[0101] 在步骤S30中,由于液体室42中的变化量ΔVR的容积的增加,所以在液体室42中形成至少能够接收排出侧移动体积VB的液体LQ的缓冲空间。因此,抑制了因向关闭流出通道51的方向的排出阀部53动作而向液体室42被挤出的液体LQ而导致发生液体LQ从喷嘴41的泄漏。
[0102] 为了抑制外部空气从喷嘴41进入,步骤S30中的液体室42的容积的变化量ΔVR优选设定在维持在喷嘴41上形成有弯液面的状态的范围内。液体室42的容积的变化量ΔVR也可以是在排出侧移动体积VB上加上与以下工序中的从喷嘴41的液体LQ的喷射量相对应的液体LQ的体积而得到的值。
[0103] 步骤S33是开始从喷嘴41喷射液体LQ的工序。在步骤S33中,控制部80使液体室驱动部43急剧伸长,而使液体室42的容积减少(图10B)。由此,液体LQ从液体室42被挤出,液体LQ开始从喷嘴41被喷射。此时,由于在步骤S30中增大了流出通道51的流道阻力,所以抑制了用于喷射液体LQ的液体室42的压力逃逸到流出通道51侧。
[0104] 步骤S36为用于使从喷嘴41被喷射出的液体LQ以液滴DR的形式分离的工序。在步骤S36中,控制部80通过在液体LQ从喷嘴41被喷射的期间内使液体室驱动部43收缩并使液体室42的容积扩大,从而使液体室42的压力下降(图10C)。由此,产生将液体LQ从喷嘴41拉回到液体室42的力,能够使喷射到喷嘴41的外部的液体LQ以液滴DR的形式从喷嘴41的液体LQ分离并飞射。
[0105] 另外,在步骤S36中,控制部80为了准备在步骤S38中的排出阀部53的开阀动作,而将液体室42的容积增大到大于基准容积。控制部80优选为将液体室42的容积增大与基准容积相比大出相当于在以下所说明的步骤S38中的液体室42的容积的变化量ΔVR的量。
[0106] 在步骤S38中,控制部80使排出阀部53进行增大流出通道51的容积的开阀动作,同时使液体室驱动部43减小液体室42的容积而将液体室42的容积返回到基准容积(图10D)。另外,在步骤S38中,控制部80使流出通道51的容积增大到基准容积,并将流出通道51的流道阻力设为基准阻力。
[0107] 步骤S38中的液体室42的容积的变化量ΔVR与步骤S30同样地,为排出侧移动体积VB以上的值。在步骤S38中,由于进行排出阀部53的开阀动作的同时使液体室42的容积减小,所以抑制了因通过流出通道51的容积的增大而产生的将液体LQ吸入到排出阀部53的力而导致外部空气从喷嘴41被吸入到液体室42的情况。
[0108] 图11是用于对排出侧移动体积VB的求法进行说明的概略图。排出侧移动体积VB能够以如下方式求得。在流入通道31、流出通道51及液体室42内充满液体LQ,并将头部40B设为上述的初始状态,并记录此时的喷嘴41处的弯液面的位置。然后,不使液体室驱动部43变更液体室42的容积,而通过排出阀部53而使流出通道51的容积减少到最小容积,而求得液体LQ从初始状态下的上述弯液面的位置起的增加量。该增加量相当于排出侧移动体积VB。排出侧移动体积VB也可以作为将流出通道51的体积从最小容积返回到基准容积时的液体室42及喷嘴41中的液体LQ的减小量而求出。
[0109] 参照图12,对控制部80(图7)所执行的头部40B的待机控制的一个示例进行说明。图12是表示第二实施方式的待机控制的流程的说明图。第二实施方式的待机控制的流程中,设置对排出阀部53进行驱动的步骤S23、S27,以代替对供给阀部33进行驱动的步骤S22、S26的点以外,与第一实施方式的待机控制的流程(图6)相同。
[0110] 控制部80当在步骤S20中决定将头部40B设为待机状态时,执行步骤S23的处理。在步骤S23中,与喷射控制中的步骤S30(图9、图10A)同样地,控制部80使排出阀部53减小流出通道51的容积,并通过液体室驱动部43而使液体室42的容积增大,并且将头部40B设为待机状态。在步骤S23中,由于伴随排出阀部53的关阀动作而液体室42的容积增大,所以抑制了因从流出通道51被挤出的液体LQ而导致从喷嘴41泄漏液体LQ。另外,步骤S23中的液体室42的容积的变化量ΔVR优选为,喷射控制的步骤S30中的变化量ΔVR以下的值,以使液体室42内不产生不必要的压力变化。此外,在步骤S23中,优选为,通过排出阀部53而流出通道51成为几乎被截断的状态。
[0111] 在解除待机状态时,控制部80执行步骤S27的处理。在步骤S27中,与喷射控制中的步骤S38(图9、图10D)同样地,控制部80使排出阀部53执行增大流出通道51的容积的开阀动作,并且使液体室驱动部43减小液体室42的容积而将液体室42的容积返回到基准容积。步骤S27中的液体室42的容积的变化量ΔVR与步骤S23同样地,为排出侧移动体积VB以上的值。在步骤S27中,与喷射控制中的步骤S38同样地,抑制例如伴随排出阀部53的开阀动作而从喷嘴41吸入外部空气。
[0112] 将由控制部80进行的头部40B的控制中的,如上述的步骤S30、S23那样,以使液体室42的容积的变化量ΔVR成为排出侧移动体积VB以上的方式使流出通道51的容积减小并且使液体室42的容积增大的控制称为“第一排出阀控制”(图9、图12)。另外,将如上述步骤S38、S27那样,以使液体室42的容积的变化量ΔVR成为排出侧移动体积VB以上的方式使流出通道51的容积增大并使液体室42的容积减小的控制称为“第二排出阀控制”(图9、图12)。
[0113] 根据第二实施方式的液体喷射装置100B,通过第一排出阀控制,抑制了因排出阀部53的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏。另外,通过第二排出阀控制,抑制了因排出阀部53的开阀动作而外部空气从喷嘴41进入到液体室42。此外,根据第二实施方式的液体喷射装置100B及其控制方法,能够获得与在上述第一实施方式及第二实施方式中所说明的同样的各种作用效果。
[0114] C.第三实施方式:
[0115] 图13是表示第三实施方式中的液体喷射装置所具备的头部40C的内部结构的概略剖视图。图13示意性地示出了从喷嘴41的中心轴和流入通道31及流出通道51通过的截面处的头部40C的结构。
[0116] 第三实施方式的液体喷射装置具备第三实施方式的头部40C以代替第二实施方式的头部40B,上述这一点以外与第二实施方式的液体喷射装置100B的结构(图7)基本相同。第三实施方式的头部40C在流入通道31上设置有在第一实施方式中所说明的供给阀部31,除了这一点以外与第二实施方式的头部40B的结构(图8)基本相同。头部40C也可以分别具备两个以上的喷嘴41和液体室42。
[0117] 参照图14,对在第三实施方式的液体喷射装置中控制部80(图7)所执行的头部40C的喷射控制的一个示例进行说明。图14是表示喷射控制的流程的说明图。在第三实施方式的喷射控制中,组合了第一实施方式的喷射控制(图3)和第二实施方式的喷射控制(图9)。
[0118] 步骤S40是在第一实施方式中所说明的第一供给阀控制。在步骤S40中,与在第一实施方式中所说明的步骤S10(图3)同样地,控制部80使流入通道31的容积减小,并使流入通道31的流道阻力从基准阻力起增大,并且使液体室42的容积从基准容积起扩大。步骤S40中的液体室42的容积的变化量ΔVR为,在第一实施方式中所说明的供给侧移动体积VA(图5)以上的量(ΔVR≥VA)。由此,抑制了伴随供给阀部33的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏的情况。
[0119] 步骤S42是在第二实施方式中所说明的第一排出阀控制。在步骤S42中,与在第二实施方式中所说明的步骤S30(图9)同样地,控制部80使流出通道51的容积减小,并使流出通道51的流道阻力从基准阻力起增大,同时使液体室42的容积从基准容积起扩大。在步骤S42中,液体室42的容积从在步骤40中被增大的容积起进一步被增大。步骤S42中的液体室42的容积的变化量ΔVR为,在第二实施方式中所说明的排出侧移动体积VB(图11)以上的量(ΔVR≥VB)。由此,抑制了因排出阀部53的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏的情况。
[0120] 在步骤S45中,与第一实施方式的步骤S13(图3)同样地,控制部80使液体室驱动部43急剧伸长,而使液体室42的容积减少。由此,液体LQ从液体室42被挤出,液体LQ开始从喷嘴41被喷射。此时,由于在步骤S40、S42中流入通道31及流出通道51的流道阻力增大,所以抑制了用于喷射液体LQ的液体室42的压力逃逸到流入通道31及流出通道51侧。
[0121] 在步骤S46中,控制部80在从喷嘴41喷射液体LQ期间内使液体室42的容积增大,来产生将液体LQ从喷嘴41拉回到液体室42的抽吸力。由此,被喷射到喷嘴41的外部的液体LQ从喷嘴41的液体LQ分离而以液滴DR的形式飞射。另外,控制部80使流入通道31的容积缓慢地增大到基准容积,并将流入通道31的流道阻力返回到基准阻力。控制部80在使流入通道31的容积发生变动的期间内,使液体室42的容积与基准容积相比而增大。
[0122] 步骤S48是在第二实施方式中所说明的第二排出阀控制。在步骤S48中,与在第二实施方式中所说明的步骤S38(图9)同样地,控制部80使排出阀部53实施使流出通道51的容积增大到基准容积的开阀动作,并且使液体室驱动部43减小液体室42的容积,并将液体室42的容积返回到基准容积。步骤S48中的液体室42的容积的变化量ΔVR为,在第二实施方式中所说明的排出侧移动体积VB(图11)以上的值。由此,抑制了因供给阀部33的开阀动作而外部空气从喷嘴41吸入到液体室42。
[0123] 参照图15,对在第三实施方式的液体喷射装置中控制部80所执行的头部40C的待机控制的一个示例进行说明。图15是表示第三实施方式的待机控制的流程的说明图。在第三实施方式的待机控制中,组合了第一实施方式的待机控制(图6)和第二实施方式的待机控制(图12)。
[0124] 在第三实施方式的控制流程中,在于步骤S20中决定了将头部40C设为待机状态的情况下,控制部80依次执行步骤S22和步骤S23。步骤S22是在第一实施方式中所说明的第一供给阀控制(图6)。步骤S23是在第二实施方式中所说明的第一排出阀控制(图12)。步骤S22和步骤S23的执行顺序也可以互换。
[0125] 在解除头部40C的待机控制的情况下,控制部80依次执行步骤S26和步骤S27。步骤S26是在第一实施方式中所说明的第二供给阀控制(图6)。步骤S27是在第二实施方式中所说明的第二排出阀控制(图12)。步骤S26和步骤S27的执行顺序也可以互换。
[0126] 根据第三实施方式的液体喷射装置,通过第一供给阀控制,抑制了因供给阀部33的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏。此外,通过第一排出阀控制,抑制了因排出阀部53的关阀动作而液体LQ从喷嘴41泄漏。根据第三实施方式的液体喷射装置,通过第二供给阀控制,抑制了因供给阀部33的开阀动作而从喷嘴41向液体室42进入外部空气。此外,通过第二排出阀控制,抑制了外部空气因排出阀部53的开阀动作而从喷嘴41进入到液体室42。此外,根据第三实施方式的液体喷射装置及其控制方法,能够获得与上述各实施方式中说明的同样的作用效果。
[0127] D.第四实施方式:
[0128] 参照图16及图17,对第四实施方式的液体喷射装置所具备的头部40D的结构进行说明。图16是表示第四实施方式中的头部40D的内部结构的概略剖视图。图16示意性地示出了从喷嘴41的中心轴和流入通道31及流出通道51通过的剖面处的头部40D的结构。图17是示意性地示出了头部40D的内部结构的概略立体图。
[0129] 第四实施方式的液体喷射装置的结构中,除了具有头部40D以代替头部40B以外与第二实施方式的液体喷射装置100B的结构(图7)基本相同。第四实施方式的头部40D的结构具备一个驱动部60以代替两个驱动部35、55的这一点及具备连结部件65的这一点以外与第三实施方式的头部40C的结构(图13)基本相同。
[0130] 第四实施方式的头部40D具备与供给阀部33和排出阀部53共用的驱动部60。驱动部60在控制部80(图7)的控制下,对供给阀部33和排出阀部53施加用于使流入通道31和流出通道51的容积变更的驱动力。驱动部60经由连结部件65而施加使供给阀部33的流道壁部件34和排出阀部53的流道壁部件54挠曲变形的外力以作为所述驱动力。驱动部60由能够在上下方向上伸缩的压电致动器而构成,通过在上下方向上伸缩运动,从而使与连结部件65连结的供给阀部33的流道壁部件34和排出阀部53的流道壁部件54都在上下方向上挠曲变形。
[0131] 连结部件65具有架设部66和两个连结部67。架设部66构成为横跨供给阀部33和排出阀部53而被架设的柱状部件。架设部66被配置在液体室42及配置在其上部的液体室驱动部43的上方。各连结部67构成为从架设部66向下方突出的凸部。第一连结部67的下端部与供给阀部33的流道壁部件34连结,第二连结部67的下端部与排出阀部53的流道壁部件54连结。当驱动部60伸缩运动时,连结部件65上下移位,各流道壁部件34、54挠曲变形。在头部40D中,流入通道31的流道阻力的变化的周期与流出通道51的流道阻力的变化的周期同步。
[0132] 参照图18、图19以及图20,对控制部80执行的头部40D的喷射控制的一个示例进行说明。图18是表示第四实施方式的喷射控制的流程的说明图。图19是表示第四实施方式的喷射控制中的液体室42的容积的变化和流道阻力的变化的时序图。图19的横轴表示经过时间。图19的纸面左侧的纵轴表示液体室42的容积从基准容积的变化量即容积变更量。容积变更量表示其值越大,液体室42的容积越小。图19中的容积变更量ΔV1、ΔV2、ΔV3、ΔV4满足ΔV1<ΔV2<ΔV3<ΔV4的关系。图19的纸面右侧的纵轴表示流入通道31及流出通道51中的流道阻力。流道阻力的值越大,驱动部60的伸长变形量越大,供给阀部33和排出阀部53中的容积越小。在图19中,由实线的曲线Ga表示容积变更量的时间变化,由单点划线的曲线Gb表示流道开度的时间变化。
[0133] 控制部80在执行喷射控制之前,将头部40D设为初始状态(图19)。控制部80在开始进行从喷嘴41喷射液体LQ之前的时刻t0,将液体室42的容积定为从基准容积稍微减小了ΔV1的容积。另外,将流入通道31及排出阀部53各自的流道阻力定为最大值R1。在流道阻力为最大值R1时,驱动部60的伸长量为最大,流入通道31及流出通道51为几乎被堵塞的状态。
[0134] 步骤S50(图18)是开始从喷嘴41喷射液体LQ的工序。在步骤S50中,如以下所说明的那样,从上述的初始状态起使流入通道31及流出通道51的容积增大,同时使液体室42的容积减小而从喷嘴41喷射液体LQ。
[0135] 步骤S50在时刻t1~t2(图19)被执行。控制部80在时刻t1~t2,使液体室驱动部43急剧伸长变形,而使液体室42的容积从基准容积减小ΔV3,使液体室42的压力急剧升高。于是,以该压力作为驱动力,而液体开始从喷嘴41被喷射。另一方面,控制部80在时刻t1的前后,开始使驱动部60收缩变形,而使流入通道31及流出通道51中的流道阻力减小。流道阻力的变化速度与液体室42的容积的变化速度相比而较慢。由于在时刻t1~t2之间流道阻力处于比较高的状态,所以抑制了通过液体室驱动部43的驱动而被施加的用于喷射液体的液体室42的压力从流入通道31或流出通道51逃逸。
[0136] 步骤S52(图18)是在从喷嘴41喷射液体LQ期间内,将流入通道31及流出通道51开放的工序。在步骤S52中,如以下所说明的那样,在流入通道31及流出通道51的容积进一步增大的同时液体室42的容积进一步减小。
[0137] 步骤S52在时刻t2~t3被执行(图19)。控制部80从时刻t2起,使液体室驱动部43伸长的速度降低,与时刻t1~t2时相比缓慢地使液体室42的容积减小,在时刻t3,使液体室42的容积从基准容积减小ΔV4的液体室42的容积定为最小的状态。另一方面,控制部80在时刻t2之后也继续驱动部60的收缩变形而使流入通道31及流出通道51中的流道阻力减小,在时刻t3之前,将流道阻力变为最小值R0。
[0138] 通过在时刻t2~t3之间,将流道阻力设为最小值R0,而将流入通道31及流出通道51设于打开状态,从而能够使液体室42的压力急剧地降低,能够产生将喷嘴41的液体LQ拉回到液体室42的抽吸力。通过该抽吸力,能够使从喷嘴41流出的液体LQ与喷嘴41内的液体LQ分离,从而能够使从喷嘴41喷射出的液体LQ以液滴的形式进行飞射。
[0139] 时刻t2~t3中的液体室42的容积的变化量ΔVR作为ΔV4和ΔV3之差而被求出。该容积的变化量ΔVR为,通过流入通道31及流出通道51的容积的变动而在流入通道31及流出通道51的各自与液体室42之间移动的液体LQ的体积的合计V C以上的量(ΔVR≥VA)。该体积VC相当于通过供给阀部33和排出阀部53使流入通道31及流出通道51的容积减小从而从流入通道31及流出通道51被挤出到液体室42的液体LQ的量。另外,相当于通过供给阀部33和排出阀部53使流入通道31及流出通道51的容积增大而从液体室42被吸入到流入通道31及流出通道51的液体LQ的量。以下,将该液体LQ的体积VC也称为“移动体积VC”。关于移动体积VC的求法将在后文叙述。
[0140] 通过在时刻t2~t3,使液体室42的容积以移动体积VC以上的变化量ΔVR增大,从而抑制了伴随着各阀部33、53的开阀动作而液体LQ从液体室42流出。因此,抑制对上述的喷嘴41的液体LQ进行抽吸的抽吸力变得过大,并且抑制外部空气从喷嘴41被吸入到液体室42。
[0141] 步骤S54(图18)为,使液体室驱动部43收缩以将液体室42的容积减少到中间容积,同时使液体室42的液体LQ循环的工序。液体室42的中间容积是液体室42的容积的最小值和最大值之间的被预先设定的容积。
[0142] 步骤S54在时刻t3~t5被执行(图19)。在时刻t3~t4,控制部80将液体室42的容积增大到从基准容积减小了ΔV2的中间容积。时刻t3~t4的液体室42的容积的变化速度为,能够维持在喷嘴41上形成有弯液面的状态以抑制外部空气从喷嘴41进入的比较缓慢的速度。控制部80将液体室42的容积维持在中间容积直到下一个喷射时机到来之前的时刻t5。
[0143] 在时刻t3~t5之间,控制部80将流入通道31及流出通道51保持在流道阻力为最小值R0的打开状态,并经由循环通道90(图7)而使液体室42的液体LQ循环流动。由此,抑制了液体LQ滞留至下一次的喷射为止而劣化的情况。
[0144] 步骤S56(图18)是,为了下一次的喷射而使头部40D过渡到初始状态的工序。在步骤S56中,使流入通道31和流出通道51的容积减小至变成最小容积,同时使液体室42的容积增加到上述的初始状态时的容积。
[0145] 步骤S56在时刻t5~t6被执行(图19)。时刻t5是发出喷射指令的时机,时刻t6是下一次的喷射的开始时机。控制部80在时刻t5,使驱动部60的伸长变形开始使得流道阻力增大,同时使液体室驱动部43的收缩变形开始使得液体室42的容积变大。控制部80在时刻t6,将流入通道31及流出通道51的流道阻力提高到最大值R1,同时使液体室42的容积扩大到从基准容积减小ΔV1的容积,将头部40D设为初始状态。
[0146] 时刻t5~t6的液体室42的容积的变化量ΔVR作为ΔV2和ΔV1之差而被求出。该容积的变化量ΔVR为上述的移动体积VC以上的量(ΔVR≥VC)。另外,液体室42的容积的变化量ΔVR也可以是在移动体积VC上加上在下一次的喷射中从喷嘴41被喷射的液体LQ的体积而获得的值。由于该液体室42的变化量ΔVR的容积的增加,所以在液体室42中形成至少能够接收相当于移动体积VC的液体LQ的缓冲空间。由此,抑制了因各阀部33、53处的关阀动作而被挤出到液体室42的液体LQ而导致发生液体LQ从喷嘴41的泄漏。
[0147] 图20是用于对移动体积VC的求法进行说明的概略图。移动体积VC能够以如下的方式求出。将流入通道31及流出通道51设为流道阻力为最小的被开放的状态。然后,在与液体喷射装置的正常驱动时相同的条件下,使液体LQ循环,同时在流入通道31、流出通道51以及液体室42内充满液体LQ,并记录喷嘴41处的弯液面的位置。之后,不使液体室驱动部43变更液体室42的容积,而通过供给阀部33及排出阀部53而使流入通道31及流出通道51的容积减小到最小容积,并求出从记录的弯液面的位置起的液体LQ的增加量。该增加量相当于移动体积VC。移动体积VC也可以作为将流入通道31及流出通道51的容积从最小容积返回到基准容积时的液体室42及喷嘴41中的液体LQ的减少量而求出。
[0148] 参照图21,对控制部80所执行的头部40D的待机控制的一个示例进行说明。图21是表示第四实施方式的待机控制的流程的说明图。第四实施方式的待机控制除了设置有步骤S24、S29以代替步骤S22、S26以外与第二实施方式的待机控制的流程(图12)相同。
[0149] 在步骤S24中,控制部80使驱动部60伸长变形,而使流入通道31及流出通道51的容积减小到最小容积,同时使液体室驱动部43收缩变形,而使液体室42的容积增大,将头部40D设为待机状态。步骤S24中的液体室42的容积的变化量ΔVR为上述的移动体积VC以上。另外,步骤S24中的液体室42的容积的变化量ΔVR优选为小于上述的喷射控制的步骤S56中的变化量ΔVR的值,以使液体室42中不产生不必要的压力变化。此外,在步骤S24中,优选为通过排出阀部53而流出通道51成为几乎被截断的状态。
[0150] 由于通过步骤S24的工序,而头部40D成为流入通道31及流出通道51被关闭,而液体LQ从液体室42的流入流出被抑制的状态,所以抑制了液体LQ从喷嘴41误泄漏。另外,由于液体室42的容积至少增大移动体积VC的量,所以抑制了因伴随各阀部33、53的关阀动作而从流入通道31及流出通道51挤出的液体LQ而从喷嘴41泄漏液体LQ。
[0151] 在步骤S29中,控制部80使驱动部60收缩变形而使流入通道31及流出通道51的容积增大到基准容积,同时使液体室驱动部43伸长变形而使液体室42的容积减小到基准容积,而解除头部40D的待机状态。步骤S29中的液体室42的容积的变化量ΔVR与步骤S24同样地,是移动体积VC以上的值。步骤S29中的容积的变化量ΔVR也可以是与步骤S27时相同的值。在步骤S29中,由于液体室42的容积至少减小移动体积VC的量,所以抑制了伴随各阀部33、53的开阀动作而从喷嘴41吸入外部空气。
[0152] 将由控制部80实施的头部40D的控制中的、如上述的步骤S56、S24那样,使流入通道31及流出通道51的容积减小同时使液体室42的容积增大而使得液体室42的容积的变化量ΔVR成为移动体积VC以上的控制称为“第一阀控制”(图18、图21)。另外,将如上的述步骤S52、S29那样,使流入通道31及流出通道51的容积增大同时使液体室42的容积减小使得液体室42的容积的变化量ΔVR成为移动体积VC以上的控制称为“第二阀控制”(图18、图21)。
[0153] 根据第四实施方式的液体喷射装置,通过第一阀控制,抑制了因各阀部33、53的关阀动作而从喷嘴41泄漏液体LQ。此外,通过第二阀控制,抑制了因各阀部33、53的开阀动作而外部空气从喷嘴41进入到液体室42。此外,根据第四实施方式的液体喷射装置及其控制方法,能够获得与上述各实施方式中说明的同样的作用效果。
[0154] E.第五实施方式:
[0155] 参照图22及图23,对第五实施方式中的液体喷射装置具备的头部40E的结构进行说明。图22及图23是分别示意性地表示了头部40E的内部结构的概略立体图。图22是分解图,为了便于说明,示出了将连结部件65E分离的状态。图23示出了使用时的头部40E的状态。
[0156] 第五实施方式的液体喷射装置的结构中,除了具有第五实施方式的头部40E以代替头部40A以外与第二实施方式的液体喷射装置100B(图7)几乎相同。第五实施方式的头部40E的结构除了以下说明的以外与第四实施方式的头部40D的结构(图16,图17)几乎相同。
[0157] 头部40E具有喷嘴41,并具备连接有流入通道31及流出通道51的多个液体室42。各流入通道31上设置有构成供给阀部33的流道壁部件34,各流出通道51上设置有构成排出阀部53的流道壁部件54。头部40E具有用于将驱动部60产生的用于挠曲变形的外力传递到各流道壁部件34及流道壁部件54的连结部件65E。
[0158] 第五实施方式的连结部件65E具有设置有多个连结部67的连结板68。连结板68通过覆盖被设置于各液体室42上的供给阀部33的流道壁部件34及排出阀部53的流道壁部件54的板状的部件而构成,并被配置在各液体室42及各液体室驱动部43的上方。多个连结部
67从连结板68的下表面向下方突起,与各供给阀部33的流道壁部件34及排出阀部53的流道壁部件54接触连接。驱动部60设置在连结板68的上表面。驱动部60通过伸缩变形使连结部件65E上下移位,从而使各流道壁部件34、54进行挠曲变形。
[0159] 在第五实施方式的液体喷射装置中,控制部80(图7)对头部40E执行与第四实施方式中所说明的同样的控制。根据第五实施方式的液体喷射装置,与针对每个液体室42而各设置驱动部60的结构相比,能够使头部40E小型化。另外,能够通过单个驱动部60而容易地使多个供给阀部33及多个排出阀部53的驱动同步。此外,根据第五实施方式的液体喷射装置,能够获得在第四实施方式中说明的第一阀控制及第二阀控制的效果和与在上述各实施方式中说明的同样的各种作用效果。
[0160] F.第六实施方式:
[0161] 参照图24,对第六实施方式中的液体喷射装置具备的头部40F的结构进行说明。图24是示意性地表示了第六实施方式的头部40F的内部结构的概略立体图。第六实施方式的液体喷射装置的结构具有第六实施方式的头部40F以代替第二实施方式的头部40B,除了这一点以外与第二实施方式的液体喷射装置100B的结构(图7)基本相同。第六实施方式的头部40F构成为多个供给阀部33通过共用的驱动部35F而驱动、多个排出阀部53通过共用的驱动部55F而驱动,除了这一点以外与第三实施方式的头部40C的结构(图13)基本相同。
[0162] 头部40F构成为从至少包括第一喷嘴41a和第二喷嘴41b的多个喷嘴41的各自喷射液体LQ。头部40F具备与各喷嘴41连通的多个液体室42。多个液体室42中至少包括与第一喷嘴41a连通的第一液体室42a和与第二喷嘴41b连通的第二液体室42b。各液体室42上设置有液体室驱动部43。头部40F具有的多个液体室驱动部43中包括变更第一液体室42a的容积的第一液体室驱动部43a和变更第二液体室42b的容积的第二液体室驱动部43b。
[0163] 在各液体室42上各连接有一个具有供给阀部33的流入通道31和具有排出阀部53的流出通道51。头部40F具有的多个流入通道31中至少包括与第一液体室42a连接的第一流入通道31a和与第二液体室42b连接的第二流入通道31b。头部40F具有的多个流出通道51中至少包括与第一液体室42a连接的第一流出通道51a和与第二液体室42b连接的第二流出通道51b。头部40F具有的多个供给阀部33中至少包括变更第一流入通道31a的容积的第一供给阀部33a和变更第二流入通道31b的容积的第二供给阀部33b。头部40F具有的多个排出阀部53中至少包括变更第一流出通道51a的容积的第一排出阀部53a和变更第二流出通道51b的容积的第二排出阀部53b。
[0164] 在头部40F中,包括第一供给阀部33a和第二供给阀部33b的各供给阀部33通过由共用的驱动部35F而产生的驱动力来变更包括第一流入通道31a和第二流入通道31b在内的各流入通道31的容积。以下,将驱动部35F也称为“供给侧共用驱动部35F”。供给侧共用驱动部35F由能够在上下方向上伸缩的压电致动器而构成。供给侧共用驱动部35F将通过向上下方向的伸缩运动而产生的外力作为使流入通道31的容积变化的驱动力而施加。
[0165] 供给侧共用驱动部35F经由连结部件65Fs而对各流道壁部件34施加上述的外力。连结部件65Fs具有架设部66和多个连结部67。架设部66构成为横跨各流道壁部件34而架设的柱状部件。多个连结部67分别构成为从架设部66朝着下方的各流道壁部件34而突出的凸部,并与各流道壁部件34接触而连结。通过供给侧共用驱动部35F的伸缩运动,从而连结部件65Fs上下移位,各流道壁部件34挠曲变形。
[0166] 在头部40F中,包括第一排出阀部53a和第二排出阀部53b的各排出阀部53通过由共用驱动部55F产生的驱动力,来变更包括第一流出通道51a和第二流出通道51b在内的各流出通道51的容积。以下,将驱动部55F也称为“排出侧共用驱动部55F”。排出侧共用驱动部55F构成为能够在上下方向上伸缩的压电致动器。排出侧共用驱动部55F将通过向上下方向的伸缩运动而产生的外力作为使流出通道51的容积变化的驱动力而施加。
[0167] 排出侧共用驱动部55F经由连结部件65Fe而对各流道壁部件54施加上述的外力。连结部件65Fe具有与被设置在流入通道31侧的连结部件65Fs同样的结构,并且具有架设部
66和多个连结部67。通过排出侧共用驱动部55F的伸缩运动,从而连结部件65Fe上下移位,进而经由连结部67而与连结部件65Fe连结的各流道壁部件54挠曲变形。
[0168] 在第六实施方式的液体喷射装置中,控制部80(图7)对头部40F执行与第三实施方式中说明的同样的控制。根据第六实施方式的液体喷射装置,与针对每个流入通道3而均设置驱动部35,并针对每个流出通道51而均设置驱动部55的第三实施方式的结构相比,能够使头部40F小型化。另外,能够通过共用的驱动部35、55F而容易地使各供给阀部33的驱动同步,同时能够容易地使各排出阀部53的驱动同步。而且,根据第六实施方式的液体喷射装置,与第三实施方式的液体喷射装置同样地,能够使供给阀部33和排出阀部53独立地动作。此外,根据第六实施方式的液体喷射装置,能够获得包括在上述各实施方式中说明的第一供给阀控制及第二供给阀控制的效果和第一排出阀控制及第二排出阀控制的效果在内的与在上述各实施方式中说明的同样的各种作用效果。
[0169] G.第七实施方式:
[0170] 参照图25,同时依次参照图26A、图4B、图26B、图26C,对第七实施方式中的喷射控制进行说明。图25是表示第七实施方式中的喷射控制的流程的说明图。图26A~图26C是表示喷射头中头部的动作的概略图。图4B是在第一实施方式中所参照的图。
[0171] 第七实施方式的喷射控制在第一实施方式中所说明的液体喷射装置100A(在图1,图2中示出)中被执行。第七实施方式的喷射控制(图25)执行步骤S11、S17以代替步骤S10、S16、最后执行步骤S18且在该步骤S18中执行第二供给阀控制,这一点与第一实施方式的喷射控制(图3)不同。
[0172] 步骤S11是用于开始从喷嘴41喷射液体LQ的准备的工序。在步骤S11中,控制部80使供给阀部33进行关阀动作。控制部80使驱动部35伸长而使流入通道31的容积减小(图26A)。控制部80使流入通道31的容积减小到被预先设定的最小容积。最小容积也可以是在第一实施方式中说明的流入通道31被截断的容积。
[0173] 另外,控制部80优选为在执行步骤S11之前,预先对液体室42的压力进行调节,以使得在步骤S11中使流入通道31的容积减小后的液体室42的内部压力成为喷嘴41的弯液面耐受压力以下。由此,抑制了使流入通道31的容积减小时的从喷嘴41的液体LQ的流出。
[0174] 在步骤S13中,与第一实施方式中所说明的同样地,控制部80使液体室驱动部43进行驱动,而使液体室42的容积减小,从而开始从喷嘴41的液体LQ的喷射(图4B)。此时,在步骤S11中,由于流入通道31的流道阻力增大,所以抑制了用于喷射液体LQ而在液体室42中产生的压力向流入通道31泄露。
[0175] 步骤S17是用于使从喷嘴41喷射出的液体LQ以液滴DR的形式分离的工序。在步骤S17中,在从喷嘴41喷射液体LQ期间内,控制部80通过使液体室驱动部43收缩而使液体室42的容积扩大,从而使液体室42的压力降低(图26B)。由此,产生将液体LQ从喷嘴41拉回到液体室42的抽吸力,能够使被喷射到喷嘴41的外部的液体LQ以液滴DR的形式从喷嘴41的液体LQ分离并飞射。
[0176] 在步骤S17中,控制部80使液体室42的容积与基准容积相比而增大。由此,使液体室42产生更大的负压,能够更加确实地使液滴DR从喷嘴41的液体LQ分离。因而,改善了液滴DR的飞射状态。
[0177] 在步骤S17中,通过供给阀部33而流入通道31的容积保持小于基准容积的状态,维持了流入通道31的流道阻力较大的状态。因此,抑制了因从流入通道31的液体LQ的供给而液体室42中所产生的负压降低。
[0178] 在步骤S18中,控制部80执行第二供给阀控制。控制部80使液体室42的容积减小到基准容积,同时使流入通道31的容积增大到基准容积(图26C)。此时的液体室42的容积的变化量ΔVR为通过使流入通道31的容积增大的供给阀部33的开阀动作而从液体室42流出到流入通道31的液体LQ的体积VA以上。由此,抑制了因供给阀部33的开阀动作而液体LQ向流入通道31流出,而在液体室42中产生从喷嘴41吸入外部空气的负压。
[0179] 如上所述,根据第七实施方式的喷射控制,通过喷射液体LQ后的第二供给阀控制,而抑制了外部空气通过喷嘴41而进入到液体室42。此外,根据第七实施方式中的液体喷射装置100A,除了第七实施方式中说明的各种作用效果以外,也能够获得在上述各实施方式中说明的各种作用效果。
[0180] H.其他实施方式:
[0181] 在上述各实施方式中说明的各种结构例如也能够以如下方式进行变更。以下说明的其他实施方式的结构都与上述各实施方式同样,被定位为用于实施发明的方式的一个示例。
[0182] H1.其他实施方式1:
[0183] 在上述的各实施方式(第二实施方式除外)中,供给阀部33通过使作为流入通道31的内壁面的一部分而被构成的流道壁部件34挠曲变形,从而变更流入通道31的容积。相对于此,供给阀部33也可以通过其他结构,来变更流入通道31的容积。供给阀部33例如也可以由以横穿流入通道31的方式进行位移来变更流入通道31的流道截面面积的闸门壁部而构成。即使在该结构中,流入通道31的容积也会以闸门壁部的位移的量进行变化。此外,供给阀部33也可以使流入通道31的内壁面整体变形来变更流入通道31的容积。
[0184] H2.其他实施方式2:
[0185] 在上述的各实施方式(第一实施方式及第七实施方式除外)中,排出阀部53通过使作为流出通道51的内壁面的一部分而构成的流道壁部件54进行挠曲变形,从而变更流出通道51的容积。相对于此,排出阀部53也可以通过其他结构来变更流出通道51的容积。排出阀部53例如也可以由以横穿流出通道51的方式进行位移来变更流出通道51的流道截面面积的闸门壁部而构成。即使在该结构中,流出通道51的容积也会以闸门壁部的位移的量进行变化。此外,排出阀部53也可以使流出通道51的内壁面整体变形来变更流出通道51的容积。
[0186] H3.其他实施方式3:
[0187] 在上述的各实施方式中,驱动部35、55、60由压电致动器而构成。相对于此,驱动部35、55、60也可以由压电致动器以外的致动器而构成。驱动部35、55、60例如也可以由气缸、螺线管、磁致伸缩元件等其他致动器而构成。
[0188] H4.其他实施方式4:
[0189] 在上述的各实施方式中,液体室驱动部43由压电致动器而构成。相对于此,液体室驱动部43也可以由压电致动器以外的致动器而构成。液体室驱动部43例如也可以由气缸、螺线管、磁致伸缩元件等其他致动器而构成。
[0190] H5.其他实施方式5:
[0191] 在上述的各实施方式中说明的由控制部80进行的头部40A~40E的控制仅仅是一个示例,由控制部80实施的控制的内容并不限定于在上述的各实施方式中说明的控制。例如,在上述的第三实施方式中,也可以执行在第四实施方式中说明的喷射控制(图18、图19)或待机控制(图21)。在上述的第一实施方式、第三实施方式中,也可以不执行第一供给阀控制和第二供给阀控制中的任意一个。此外,也可以在喷射控制或待机控制以外的控制中执行第一供给阀控制或第二供给阀控制。同样地,在上述的第二实施方式、第三实施方式中,也可以不执行第一排出阀控制和第二排出阀控制中的任意一个。此外,也可以在喷射控制或待机控制以外的控制中执行第一排出阀控制或第二排出阀控制。在上述的第四实施方式及第五实施方式中,也可以不执行第一阀控制和第二阀控制的任意一个。此外,也可以在喷射控制或待机控制以外的控制中执行第一阀控制或第二阀控制。也可以是仅在待机控制中执行第一阀控制或第二阀控制的结构。在该种情况下,在上述的第四实施方式及第五实施方式中,也可以执行以下的喷射控制。使流入通道31及供给阀部33的容积从基准容积减小到最小容积,同时通过液体室驱动部43而使液体室42的容积急剧减少,从而从喷嘴41喷射液体。然后,使液体室42的容积增加而返回到基准容积,同时使流入通道31及供给阀部33的容积增大而返回到基准容积。
[0192] H6.其他实施方式6:
[0193] 在上述的各实施方式中说明的第一供给阀控制及第二供给阀控制中,供给阀部33驱动的期间和液体室驱动部43驱动的期间既可以不一致,也可以不重叠。也就是说,在第一供给阀控制及第二供给阀控制中,液体室驱动部43使液体室42的容积变动的动作只要伴随着供给阀部33使流入通道31的容积变动的动作而执行即可。此处的“伴随着执行”是指“连动执行”的意思。在第一供给阀控制及第二供给阀控制中,供给阀部33的驱动期间的开始及结束、和液体室驱动部43的驱动期间的开始及结束只要考虑到液体LQ在流入通道31和液体室42之间移动的时间而适当地调节设定即可。关于第一排出阀控制及第二排出阀中的排出阀部53的驱动期间的开始及结束和液体室驱动部43的驱动期间的开始及结束也同样。另外,关于第一阀控制及第二阀控制中的供给阀部33的驱动期间的开始及结束和排出阀部53的驱动期间的开始及结束和液体室驱动部43的驱动期间的开始及结束也同样。根据“伴随”这一术语的解释,在伴随着使流入通道31的容积减小而使液体室42的容积增大的第一供给阀控制中,包括交替地重复使流入通道31的容积稍微减小之后使液体室42的容积稍微增大的动作的控制形态。此外,在伴随着使流入通道31的容积增大而使液体室42的容积减小的第二供给阀控制中,包括交替地重复使流入通道31的容积稍微增大之后使液体室42的容积稍微减小的动作的控制形态。同样地,在伴随使流出通道51的容积减小而使液体室42的容积增大的第一排出阀控制中包括交替重复使流出通道51的容积稍微减小之后使液体室42的容积稍微增大的动作的控制形态。此外,在伴随使流出通道51的容积增大而使液体室42的容积减小的第二排出阀控制中,包括交替地重复使流出通道51的容积稍微增大之后使液体室42的容积稍微减小的动作的控制形态。
[0194] H7.其他实施方式7:
[0195] 在上述的第一实施方式的液体喷射装置100A中,也可以适用如第二实施方式之后说明的那样的设置与液体室42连接的流出通道51的结构。
[0196] H8.其他实施方式8:
[0197] 在上述的第六实施方式中,也可以适用如下的结构,即,只有排出阀部53通过排出侧共用驱动部55F而驱动,供给阀部33与第三实施方式的头部40C同样地,通过针对每个供给阀部33而被设置的驱动部35而驱动的结构。相反地,也可以适用如下的结构,即,只有供给阀部33通过供给侧共用驱动部35而F驱动,排出阀部53与第三实施方式的头部40C同样地,通过针对每个排出阀部53而被设置的驱动部55而驱动的结构。
[0198] H9.其他实施方式9:
[0199] 在上述的各实施方式中,也可以在多个流入通道31或多个流出通道51中包括未设置供给阀部33或排出阀部53的流入通道或流出通道。此外,在将上述的第四实施方式的头部40D设为从多个喷嘴41喷射液体LQ的结构的情况下,也可以包括供给阀部33和排出阀部53通过独立的驱动部而被驱动的结构。在第五实施方式的头部40E中,多组供给阀部33和排出阀部53中也可以包括由不同于共用的驱动部60的驱动部而被驱动的供给阀部和排出阀部。在第六实施方式的头部40F中,多个供给阀部33中也可以包括由不同于供给侧共用驱动部35F的驱动部而被驱动的供给阀部33,多个排出阀部53中也可以包括由不同于排出侧共用驱动部55F的驱动部而被驱动的排出阀部53。
[0200] H10.其他实施方式10:
[0201] 本发明并不限定于喷射油墨的液体喷射装置,也能够适用于喷射油墨以外的其他液体的任意的液体喷射装置。例如,本发明能够适用于如下各种液体喷射装置。
[0202] (1)传真装置等的图像记录装置。
[0203] (2)用于制造液晶显示器等的图像显示装置的滤色器的色料喷射装置。
[0204] (3)用于形成有机EL(Electro Luminescence)显示器、场发射显示器(Field Emission Display,FED)等的电极的电极材料喷射装置。
[0205] (4)喷射含有用于制造生物芯片的生物有机物质的液体的液体喷射装置。
[0206] (5)作为精密移液管的样品喷射装置。
[0207] (6)润滑油的喷射装置。
[0208] (7)树脂液的喷射装置。
[0209] (8)将润滑油准确地喷射到手表和摄像机等的精密机械上的液体喷射装置。
[0210] (9)为形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等而将紫外线固化树脂液等透明树脂液喷射到基板上的液体喷射装置。
[0211] (10)为了蚀刻基板等而喷射酸性或碱性的蚀刻溶液的液体喷射装置。
[0212] (11)具备喷射任何其他微量液滴的液体喷射头的液体喷射装置。
[0213] H11.其他实施方式11:
[0214] 在上述实施方式中,通过软件来实现的功能及处理的一部分或全部也可以通过硬件来实现。另外,通过硬件来实现的功能及处理的一部分或全部也可以通过软件来实现。作为硬件,例如能够使用集成电通道、分立电通道、或组合这些电通道的电通道模块等各种电通道。
[0215] 本发明并不限定于上述的实施方式,实施例和变形例,能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构来实现。例如,为了解决上述课题的一部分或全部,或者为了实现上述效果的一部分或全部,与发明的概要一栏中所记载的各个方式中的技术特征对应的实施方式、实施例和变形例中的技术特征,可以适当地进行替换或组合。另外,该技术特征并不限定于在本说明书中被描述为非必要的技术特征,只要该技术特征在本说明书中未被描述为是必要的,就可以适当地删除。
[0216] 上述的各实施方式中的“流入通道31”及“流出通道51”相当于“流道”的下位概念。“供给阀部33”及“排出阀部53”相当于“阀部”的下位概念。“第一供给阀控制”、“第一排出阀控制”以及“第一阀控制”分别相当于:以使液体室的容积的变化量成为在流道的容积变动的期间内从所述流道流入到所述液体室的液体的体积以上的方式,伴随使阀部减小所述流道的容积而使液体室驱动部增大所述液体室的容积的“第一控制”的下位概念。“第二供给阀控制”、“第二排出阀控制”以及“第二阀控制”分别相当于:以使所述液体室的容积的变化量成为在所述流道的容积变动的期间内从所述液体室流出到所述流道的所述液体的体积以上的方式,伴随使所述阀部增大所述流道的容积而使所述液体室驱动部减小所述液体室的容积的“第二控制”的下位概念。
[0217] 在本说明书中,“液体”是指,只要是液体喷射装置能够消费的材料即可。例如,“液体”只要是物质处于液相时的状态的材料即可,粘度较高或较低的液态的材料、以及溶胶、凝胶水、其他无机溶剂、有机溶剂、溶液、液体树脂、液体金属(金属熔液)等液态的材料也包含在“液体”中。另外,不仅是作为物质的一种状态的液体,将由颜料或金属颗粒等的固体构成的功能材料的颗粒溶解,分散或混合到溶剂中的液体等也包含在“液体”中。作为液体的代表性示例列举出油墨和液晶等。在此,油墨包括一般的水性油墨和油性油墨以及凝胶油墨、热熔油墨等各种液体组合物。另外,“液滴”是指,从液体喷射装置被喷射的液体的状态,也包括颗粒状、泪滴状和丝状拖着尾巴的液滴。
[0218] 符号说明
[0219] 10…罐、15…压力调节部、20…加压泵、30…供给通道、31…流入通道、31a…第一流入通道、31b…第二流入通道、33…供给阀部、33a…第一供给阀部、33b…第二供给阀部、34…流道壁部件、35…驱动部、35F…驱动部(供给侧共用驱动部)、40A…头部、40B…头部、
40C…头部、40D…头部、40E…头部、40F…头部、41…喷嘴、41a…第一喷嘴、41b…第二喷嘴、
42…液体室、42a…第一液体室、42b…第二液体室、42e…底面、43…液体室驱动部、45…顶面、50…排出通道、51…流出通道、51a…第一流出通道、51b…第二流出通道、53…排出阀部、53a…第一排出阀部、53b…第二排出阀部、54…流道壁部件、55…驱动部、55F…驱动部(排出侧共用驱动部)、60…驱动部、65…连结部件、65E…连结部件、65Fe…连结部件、
65Fs…连结部件、66…架设部、67…连结部、68…连结板、70…液体储留部、75…负压产生源、80…控制部、90…循环通道、100A…液体喷射装置、100B…液体喷射装置、DR…液滴、LQ…液体、VA…供给侧移动体积、VB…排出侧移动体积、VC…移动体积、ΔVR…变化量。