專利名稱：液滴噴出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴出裝置，尤其涉及適合噴出粘度具有溫度依存性的功能液的液滴噴出裝置。
背景技術(shù)：
為了使具有高粘度的流體從噴墨頭噴出，公知的是加熱噴墨頭或墨水(專利文獻(xiàn)1)。
專利文獻(xiàn)1日本國特開2003-19790號(hào)公報(bào)(圖4)根據(jù)以往的技術(shù)可知，即使加熱噴墨頭，噴墨頭的熱也由于自噴嘴板的輻射而被目標(biāo)吸取，因而，有時(shí)導(dǎo)致噴墨頭內(nèi)的流體的溫度下降。若發(fā)生這樣的情況，則由于功能液的粘度在從噴嘴噴出前上升，因此，從噴嘴一次噴出的功能液的液滴的體積可能減少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述問題而做成，其目的之一在于防止噴墨頭的功能液的溫度下降。
本發(fā)明的液滴噴出裝置，其具備噴墨頭，其具有噴嘴板和由所述噴嘴板限定了開口的噴嘴，且被取向成使從所述噴嘴噴出的功能液的液滴配置于目標(biāo)表面上；加熱器，其加熱所述噴墨頭的所述功能液；絕熱部件，其具有與所述噴嘴對(duì)應(yīng)的開口，且設(shè)在所述目標(biāo)和所述噴嘴板之間，以防止熱從所述噴墨頭向所述目標(biāo)的傳導(dǎo)。
根據(jù)所述特征可知，由于絕熱部件位于噴嘴板和目標(biāo)之間，因此，噴墨頭的熱不易從噴嘴板的表面輻射。
在本發(fā)明的某個(gè)方式中，還具備使所述絕熱部件和所述噴墨頭中的至少一方相對(duì)另一方相對(duì)移動(dòng)以使所述噴嘴板露出的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)所述特征可知，由于噴嘴板露出，因此，得到能夠執(zhí)行噴墨頭的回復(fù)動(dòng)作的液滴噴出裝置。


圖1是本實(shí)施方式的液滴噴出裝置的示意圖。
圖2是本實(shí)施方式的液滴噴出裝置的示意圖。
圖3是卸下了絕熱部件和絕熱單元的狀態(tài)的液滴噴出裝置的示意圖。
圖中，1-液滴噴出裝置；2-噴墨頭；2ap-噴嘴板；3-承載器(carriage)；4-工作臺(tái)；5-接地工作臺(tái)；6-第一位置控制裝置；6a-支撐部；6b-導(dǎo)軌；6c-滑塊；7-第二位置控制裝置；7a-導(dǎo)軌；7b-滑塊；8-絕熱單元；9-接合部；9a-導(dǎo)軌；9b-滑塊；10-絕熱部件；11-目標(biāo)。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的液滴噴出裝置1具備噴墨頭2、保持噴墨頭2的承載器3、加熱器3a、工作臺(tái)4、接地工作臺(tái)5、第一位置控制裝置6、第二位置控制裝置7、絕熱單元8、接合部9、絕熱部件10。在此，第一位置控制裝置6具有支撐部6a、設(shè)在支撐部6a上的導(dǎo)軌6b、沿該導(dǎo)軌6b在X軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)的滑塊6c。還有，第二位置控制裝置7具有設(shè)在接地工作臺(tái)5上的導(dǎo)軌7a、沿該導(dǎo)軌在Y軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)的滑塊7b。
承載器3經(jīng)由連結(jié)裝置固定在第一位置控制裝置6的滑塊6c上。因而，承載器3能夠與第一位置控制裝置6的滑塊6c一同在X軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)。如后述，承載器3具備將噴墨頭2定位的開口部。進(jìn)而，用于加熱噴墨頭2內(nèi)部的功能液的加熱器3a位于承載器3的內(nèi)部。
工作臺(tái)4固定在第二位置控制裝置7的滑塊7b上。因而，工作臺(tái)4能夠與第二位置控制裝置7的滑塊7b一同在Y軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)。還有，工作臺(tái)4具有載置目標(biāo)11的表面，該目標(biāo)11用于配置液滴。還有，在該表面上，設(shè)置有通過吸引力使目標(biāo)11固定的孔。
噴墨頭2具有襯底部2a、從襯底部2a突出的凸部2b。凸部2b的底面由噴嘴板2ap構(gòu)成。另外，凸部2b具備與噴嘴板2ap的表面實(shí)質(zhì)上垂直的外側(cè)面。在此，所謂外側(cè)面由限定凸部2b的側(cè)面的四個(gè)平面構(gòu)成。
噴嘴板2ap限定了多個(gè)噴嘴的各自的開口。分別從這多個(gè)噴嘴噴出功能液作為液滴。在此，噴墨頭2在承載器3上定位，使得從多個(gè)噴嘴噴出的液滴配置在工作臺(tái)4上的目標(biāo)11的表面。具體來說，對(duì)噴墨頭2進(jìn)行取向使得多個(gè)噴嘴與目標(biāo)11對(duì)置。更具體來說，凸部2b貫通了承載器3的開口部，使得噴嘴板2ap朝向工作臺(tái)4側(cè)。之后進(jìn)而由膠粘劑相互結(jié)合襯底部2a的周邊部、和承載器3的開口部的周邊部。
加熱器3a埋入在承載器3中。還有，加熱器3a起到對(duì)噴墨頭2的內(nèi)部功能液施加熱的功能。加熱器3a產(chǎn)生的熱主要從凸部2b的外側(cè)面?zhèn)魅雵娔^2內(nèi)。
絕熱單元8防止熱從噴墨頭2輻射。在本實(shí)施方式中，絕熱單元8呈將保持了噴墨頭2的承載器3覆蓋的形狀。其中，X軸方向的一端開口，使得能夠進(jìn)行后述的回復(fù)動(dòng)作。這樣的絕熱單元8經(jīng)由后述的接合部9與第一位置控制裝置6的滑塊6c結(jié)合。因而，絕熱單元8與噴墨頭2一同在X軸方向上移動(dòng)。
絕熱部件10固定在絕熱單元8的底部。還有，絕熱部件10位于噴墨頭2和目標(biāo)11之間，以防止熱從噴墨頭2向目標(biāo)11傳導(dǎo)。具體來說，絕熱部件10覆蓋了噴嘴板2ap，除了多個(gè)噴嘴的每一個(gè)。這樣一來，由于多個(gè)噴嘴中的任一個(gè)都未被絕熱部件10覆蓋，因此，從這多個(gè)噴嘴噴出液滴的操作不受絕熱部件10的存在的影響。還有，所述的絕熱單元8和絕熱部件10由含有二氧化硅和氧化鋁的無機(jī)纖維構(gòu)成。不過，絕熱單元8和絕熱部件10也可以不由這樣的無機(jī)纖維構(gòu)成，而由玻璃纖維構(gòu)成，也可以由泡沫塑料構(gòu)成，也可以由陶瓷構(gòu)成。另外，絕熱單元8和絕熱部件10也可以由互不相同的材料構(gòu)成。
接合部9具備位置相對(duì)于承載器3固定的導(dǎo)軌9a、沿導(dǎo)軌9a在X軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)的滑塊9b。在此，所述的絕熱單元8與接合部9的滑塊9b連結(jié)，因此，絕熱單元8能夠與滑塊9b一同在X軸方向的正負(fù)方向上移動(dòng)。還有，由于這樣的接合部9的功能的存在，絕熱單元8能夠相對(duì)于噴墨頭2在X軸方向上相對(duì)移動(dòng)。
為了比較，圖3表示從液滴噴出裝置1卸下了絕熱單元8和絕熱部件10的狀態(tài)。液滴噴出裝置1的噴嘴板2ap的表面和目標(biāo)11的表面之間的距離約為300μm。在此，噴嘴板2ap為鋁制，因而，噴嘴板2ap的熱傳導(dǎo)性比較良好。另外，由于噴嘴板2ap和目標(biāo)11的表面之間的距離比較小，因此，目標(biāo)11容易從噴嘴板2ap的表面經(jīng)由大氣吸取噴墨頭2的熱。從而，在沒有絕熱部件10的情況下，即便用加熱器3a加熱噴墨頭2，噴墨頭2的內(nèi)部的溫度也下降，因而，噴墨頭2的內(nèi)部的功能液的溫度下降。而且，在目標(biāo)11由線膨脹系數(shù)比較大的物質(zhì)構(gòu)成的情況下，因來自噴墨頭2的熱傳遞，導(dǎo)致目標(biāo)11產(chǎn)生局部的熱膨脹，其結(jié)果是，目標(biāo)11有時(shí)撓曲。
然而，如圖1所示，在本實(shí)施方式中，絕熱部件10位于噴嘴板2ap和目標(biāo)11之間。因此，噴墨頭2的熱不輻射，故噴墨頭2的溫度被保持。其結(jié)果是，能夠防止噴出前的功能液的粘度的上升。另外，由于熱不傳遞到目標(biāo)11，因此，能夠避免目標(biāo)11的局部熱膨脹，其結(jié)果是，能夠避免目標(biāo)11撓曲。
在此，功能液是指能夠從噴墨頭作為液滴噴出的流動(dòng)體。還有，噴出時(shí)的功能液的粘度優(yōu)選在1mpa·s以上25mPa·s以下。在粘度為1mPa·s以上的情況下，在噴出功能液的液滴時(shí)，噴嘴的周邊部不易被功能液污染。另一方面，在粘度為25mPa·s以下的情況下，噴嘴的堵塞頻度小，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)液滴的順暢的噴出。還有，功能液為水性或油性均可。另外，只要功能液作為整體為流動(dòng)體，功能液中混有固體物質(zhì)也無妨。
本實(shí)施方式的功能液含有液晶材料。液晶材料的粘度具有隨著從低溫達(dá)到高溫而下降的溫度特性，因此，功能液的粘度也表現(xiàn)相同的溫度特性。例如，本實(shí)施方式的功能液的粘度在常溫25℃時(shí)為50mPa·s，在70℃時(shí)為15mPa·s。
在本實(shí)施方式中，通過加熱器3a來加熱，由此，暖化噴墨頭2的腔內(nèi)的功能液。而且，由于絕熱部件10位于噴嘴板2ap和目標(biāo)11之間，因此，熱不易從噴墨頭2輻射，因此，腔內(nèi)的液滴的溫度不易下降。在本實(shí)施方式中，維持腔內(nèi)的功能液的溫度，使得維持噴出功能液作為液滴所適合的粘度。
還有，若從噴嘴持續(xù)噴出液滴，則有時(shí)在噴嘴內(nèi)，微量的功能液?jiǎn)适Я鲃?dòng)性，由此導(dǎo)致功能液與噴嘴的內(nèi)面粘合。另外，噴嘴的附近還可能被功能液污染。這些現(xiàn)象引起液滴噴出的不良情況。具體來說，從噴嘴噴出后的液滴的飛翔路徑偏離所容許的誤差以上，或一滴液滴的體積偏離設(shè)計(jì)值。為了消除這樣的不良情況，進(jìn)行噴墨頭2的“回復(fù)動(dòng)作”。
回復(fù)動(dòng)作之一為從噴嘴噴出的液滴的急驟蒸發(fā)處理。這也被稱為“舍棄噴出”。另外，回復(fù)動(dòng)作的另一種為噴嘴板2ap的擦拭處理(wiping處理)。擦拭處理使用如圖2所示的擦拭裝置15。圖2的擦拭裝置15具備帶狀的無紡布16、在一方放卷無紡布16同時(shí)在另一方卷繞的一對(duì)卷軸17、確定在一對(duì)卷軸17之間的無紡布16的路徑的一對(duì)輥18。一對(duì)輥18在一對(duì)輥18之間支撐無紡布16，使無紡布16能夠與噴嘴板2ap面對(duì)。
在進(jìn)行回復(fù)動(dòng)作的情況下，使絕熱單元8和噴墨頭2中的至少一方相對(duì)另一方移動(dòng)，以使噴嘴板2ap完全從絕熱部件10露出。具體來說，通過經(jīng)由接合部9使絕熱單元8在X軸方向上移動(dòng)，使噴嘴板2ap的表面從絕熱部件10露出。還有，通過第一位置控制裝置6使噴墨頭2在X軸方向上移動(dòng)，使噴嘴板2ap和擦拭裝置15相對(duì)或面對(duì)。還有，調(diào)節(jié)了擦拭裝置15的高度使噴嘴板2ap和無紡布16接觸后，將無紡布16從一對(duì)卷軸17之間的一方向另一方送出，由此擦拭整個(gè)噴嘴板2ap。通過這樣的構(gòu)成，能夠除去附著在噴嘴附近的功能液，因此，能夠消除液滴從噴嘴噴出時(shí)的不良情況。
如上所述，本實(shí)施方式的功能液含有作為功能性材料的液晶材料。不過，功能液也可以不含有液晶材料，而含有其他功能性材料。具體來說，功能液也可以含有有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光材料，也可以含有濾色鏡用的樹脂材料，也可以含有微透鏡用的樹脂材料?？傊?，即使是不適合在常溫時(shí)從噴墨頭噴出的功能液，只要是粘度通過溫度上升而下降到能夠從噴墨頭噴出的功能液，就能夠使用液滴噴出裝置1配置在目標(biāo)11的表面。
另外，若使用液滴噴出裝置1，則也可以將用于在功能液中對(duì)功能性材料賦予流動(dòng)性的溶劑的濃度降低。進(jìn)而，在使用液滴噴出裝置1的情況下，也可以將配置在目標(biāo)上的功能性材料(例如液晶材料)自身作為功能液。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，其具備噴墨頭，其具有噴嘴板和由所述噴嘴板限定了開口的噴嘴，且被取向成使從所述噴嘴噴出的功能液的液滴配置于目標(biāo)表面上；加熱器，其加熱所述噴墨頭的所述功能液；絕熱部件，其具有與所述噴嘴對(duì)應(yīng)的開口，且設(shè)在所述目標(biāo)和所述噴嘴板之間，以防止熱從所述噴墨頭向所述目標(biāo)的傳導(dǎo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，還具備使所述絕熱部件和所述噴墨頭中的至少一方相對(duì)另一方相對(duì)移動(dòng)以使所述噴嘴板露出的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種防止噴墨頭的功能液的溫度下降的液滴噴出裝置。液滴噴出裝置具備噴墨頭，其具有噴嘴板和由所述噴嘴板限定了開口的噴嘴，且被取向成使從所述噴嘴噴出的功能液的液滴配置于目標(biāo)表面上；加熱器，其加熱所述噴墨頭的所述功能液；絕熱部件，其具有與所述噴嘴對(duì)應(yīng)的開口，且設(shè)在所述目標(biāo)和所述噴嘴板之間，以防止熱從所述噴墨頭向所述目標(biāo)的傳導(dǎo)。
文檔編號(hào)B41J2/175GK1970299SQ200610160569
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月25日
發(fā)明者巖田裕二 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社