專利名稱：噴墨頭、其制造方法以及噴墨式記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴出液體的噴墨頭、其制造方法以及噴墨式記錄裝置。
背景技術(shù)：
近年來，應(yīng)用噴墨技術(shù)，通過噴出各種液體直接形成器件的技術(shù)被廣泛地研究，這些器件包括電路板的電極、各種電氣零件、用于顯示器等的發(fā)光體和濾波器、以及微透鏡等。
這種應(yīng)用噴墨技術(shù)制造器件的技術(shù)中，對(duì)噴墨頭性能的要求比以往更加嚴(yán)格。
其中對(duì)噴墨頭性能的要求之一，是從噴嘴噴出的墨滴的命中位置。
作為提高上述噴嘴的命中位置性能的方法，已經(jīng)提出了各種各樣的方法(例如，參見專利文件1和專利文件2等)。
專利文件1所述的噴墨頭包括噴嘴管，其尖端部分具有噴出墨的噴嘴；壓電元件，安裝在噴嘴管上；噴頭單元，保持噴嘴管和壓電元件；以及噴頭盒，其中可以安裝多個(gè)噴頭單元。
噴頭單元采用卸裝自如于噴頭盒的結(jié)構(gòu)。而且，噴頭單元和噴頭盒，通過用放大鏡觀察噴嘴管尖端部分的噴嘴位置來進(jìn)行位置調(diào)整，并且在位置調(diào)整結(jié)束之后，使用螺釘或粘合劑等來固定。
根據(jù)本方法，能夠提供多個(gè)噴嘴的定位精度良好的噴墨頭。
另一方面，專利文件2所述的噴墨式記錄裝置中，通過對(duì)噴墨頭通電的波形進(jìn)行調(diào)整，來提高墨滴的直進(jìn)性，并減少星狀散點(diǎn)(satellite)的出現(xiàn)，由此謀求命中位置性能的提高。
另外，除了上述方式以外，還提高噴嘴形狀和/或每個(gè)噴嘴間的間隔(以下稱為“噴嘴節(jié)距(pitch)”)等噴嘴的加工精度、提高噴嘴和壓力室間的定位精度、以及在噴嘴板上形成防水膜等方法，由此提供命中位置性能良好的噴墨頭。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_昭63-74645號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平9-226106號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的技術(shù)問題以往的噴墨頭，一般來講，在初始時(shí)對(duì)噴頭內(nèi)填充墨時(shí)，以及，其后進(jìn)行將混入在噴墨頭內(nèi)的氣泡除掉的動(dòng)作時(shí)，需要進(jìn)行從噴嘴吸引墨的動(dòng)作。
從噴嘴吸引墨的一般方法為如下所示。通過密封噴嘴單元的密封蓋(cap)，將噴嘴單元與大氣遮斷，然后使用泵吸引密封蓋內(nèi)部的空氣以使密封蓋內(nèi)部變?yōu)樨?fù)壓，從而從噴嘴吸引墨。
然而，上述以往的噴墨頭，由于噴嘴尖端部分的面積非常小，因此使用密封蓋密封該部分是非常困難的。
另外，作為密封噴嘴單元的方法，也可以考慮通過密封蓋將多個(gè)噴嘴的噴嘴單元一并密封。
然而，上述以往的噴墨頭，在多個(gè)噴嘴間，由于對(duì)通過密封蓋的吸引并沒有采取什么措施，所以在使密封蓋緊貼并使用泵進(jìn)行吸引時(shí)，會(huì)從噴嘴間的空隙透過空氣而不能充分地提高密封蓋內(nèi)的負(fù)壓，結(jié)果不能夠?qū)⒛己玫匚絿娔^內(nèi)。
另一方面，各個(gè)器件的高稠密化要求這種噴墨頭具有更高的命中位置性能，在上述以往的噴墨頭中，也存在更高的命中位置性能的需求。
然而，上述以往的噴墨頭，雖然在提高命中位置性能方面已經(jīng)得到相當(dāng)?shù)某晒?，但是?duì)于其溫度發(fā)生變化的情況，并沒有任何考慮。
于是，在上述以往的噴墨頭中，其溫度變化造成的熱膨脹或收縮引起噴嘴節(jié)距的變化，結(jié)果無法得到期望的命中位置性能。
為了避免這種噴墨頭的溫度變化造成的熱膨脹或收縮，優(yōu)選的是將使用噴墨式記錄裝置的環(huán)境溫度維持為恒定，以便使噴墨頭的溫度不發(fā)生變化。
然而，將噴墨式記錄裝置的使用環(huán)境溫度維持為恒定的方法，需要大規(guī)模的設(shè)備，因此不是一種理想的方法。
另外，作為這種噴墨式記錄裝置，還提倡了一種方法，即，通過將噴墨頭積極地加熱到預(yù)定溫度并進(jìn)行保溫，使噴墨頭內(nèi)的墨升溫來降低墨的粘度，從而實(shí)現(xiàn)高粘度墨的噴出。
在上述方式的噴墨式記錄裝置中，由于噴墨頭的溫度變化更大且噴嘴節(jié)距的變化也大，所以需要考慮噴嘴節(jié)距的變化對(duì)命中位置性能的影響。
本發(fā)明旨在提供一種噴墨頭及其制造方法，其對(duì)具有多個(gè)墨排出單元的噴墨頭填充墨時(shí)，或進(jìn)行出現(xiàn)噴出不良之后的恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，能夠從噴嘴可靠地吸引墨；以及提供一種噴墨式記錄裝置，能夠?qū)娔^的噴嘴節(jié)距一直維持為恒定值，且具有良好的墨滴命中位置性能。
解決技術(shù)問題的方案本發(fā)明的噴墨頭采用的結(jié)構(gòu)包括噴嘴板，形成噴出墨的噴嘴；施壓單元，對(duì)墨施加壓力；噴嘴板保持部件，保持所述噴嘴板；噴頭板，保持多個(gè)墨排出單元，所述墨排出單元至少包括所述噴嘴板、所述施壓單元以及所述噴嘴板保持部件；密封部件，密封所述墨排出單元和所述噴頭板間的空隙以使空氣不透過，且通過本身的變形來支撐所述墨排出單元，該支撐使所述墨排出單元相對(duì)所述噴頭板可移動(dòng)；以及固定部件，在通過所述密封部件密封所述墨排出單元和所述噴頭板之間的空隙并且精密地進(jìn)行所述墨排出單元相對(duì)所述噴頭板的調(diào)整位置之后，固定部件將所述墨排出單元和所述噴頭板固定。
本發(fā)明的噴墨頭的制造方法是上述噴墨頭的制造方法，設(shè)為使所述墨排出單元噴出墨滴，通過觀察從所述墨排出單元噴出的墨滴的飛散狀態(tài)，來進(jìn)行所述墨排出單元和所述噴頭板之間的位置調(diào)整。
本發(fā)明的噴墨式記錄裝置采用的結(jié)構(gòu)包括所述噴墨頭；以及噴嘴節(jié)距檢測(cè)單元，檢測(cè)所述噴墨頭的所述噴嘴的間隔。
技術(shù)效果根據(jù)本發(fā)明的噴墨頭以及其制造方法，對(duì)具有多個(gè)墨排出單元的噴墨頭填充墨時(shí)，或進(jìn)行出現(xiàn)噴出不良之后的恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，能夠從噴嘴可靠地吸引墨。而且，根據(jù)本發(fā)明的噴墨式記錄裝置，能夠?qū)娔^的噴嘴節(jié)距一直維持為期望的值，并能提高墨滴的命中位置性能。


圖1是表示用于本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖；
圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的剖面圖；圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的另一例子的剖面圖；圖4是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的噴頭板上施加不沾墨的處理時(shí)的概略結(jié)構(gòu)的主要部分放大剖面圖；圖5是用來說明本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨填充等動(dòng)作的概略剖面圖；圖6是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭上未形成不沾墨的膜的情況下進(jìn)行墨填充動(dòng)作后的狀態(tài)的概略剖面圖；圖7是在表示對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的噴頭板上固定墨排出單元的方法的側(cè)面圖；圖8A是表示將本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元對(duì)噴頭板進(jìn)行位置調(diào)整的方法的正面圖；圖8B是表示將本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元對(duì)噴頭板進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)的偏離量校正方法的正面圖；圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的噴墨頭的制造方法的正面圖；圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的噴墨頭的制造方法的平面圖；圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖12是表示使用本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的噴墨式記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的正面圖；圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的溫度與噴嘴節(jié)距之間關(guān)系的圖；圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的檢測(cè)方法的概略圖；圖15A是表示本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的另一檢測(cè)方法的概略圖；圖15B是表示本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的另一檢測(cè)方法的動(dòng)作形態(tài)的概略圖；圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的噴墨式記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的正面圖；
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的噴墨頭的制造方法的平面圖；圖18A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的噴墨頭的另一制造方法的平面圖；以及圖18B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的噴墨頭的另一制造方法中的加熱后的概略結(jié)構(gòu)的平面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
(實(shí)施方式1)圖1是表示用于本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖1所示，用于本實(shí)施方式的噴墨頭的墨排出單元12包括噴嘴板1、壁部件3、彈性部件4、振動(dòng)板5、備用液室構(gòu)造件8、壓電元件10、以及噴嘴板保持部件11。
圖1中，噴嘴板1由厚度為50μm的不銹鋼板形成，而且大致在板面的中央部分形成有噴嘴2。噴嘴2為，出口端的孔徑φ10μm，入口端的孔徑φ50μm的漸縮形狀。
壁部件3由不銹鋼材料形成，而且大致在其中央部分形成有φ200μm的圓筒形孔，該孔為壓力室6。壁部件3的出口端的一面與噴嘴板1的入口端的一面相接合。
彈性部件4由厚度約為10μm的硅膠或氟膠等橡膠材料形成。彈性部件4在壁部件3的未開孔的面上，通過旋壓覆蓋法(spin coat)或涂膜(casting)等方法來形成。
振動(dòng)板5由不銹鋼材料形成，通過被備用液室構(gòu)造件8進(jìn)行按壓，來被按壓在彈性部件4上。振動(dòng)板5在彈性部件4端的與壓力室6相對(duì)的部分具有凸出部分，彈性部件的按壓力集中于該凸出部分。這樣，振動(dòng)板5通過提高與彈性部件4的接觸壓力，提高壓力室6的密封性。另外，振動(dòng)板5具有墨供應(yīng)口7，該墨供應(yīng)口連通壓力室6和備用液室9。
在壁部件3的未開孔的面上形成彈性部件4之后，對(duì)彈性部件4和壁部件3從彈性部件4端使用激光加工或鉆孔機(jī)等以同一個(gè)工程穿鑿貫通孔，最后使用噴嘴板1和振動(dòng)板5覆蓋該貫通孔來形成壓力室6。
備用液室構(gòu)造件8，以與振動(dòng)板5接觸的方式放置，從而覆蓋墨供應(yīng)口7，并且與振動(dòng)板5一起形成備用液室9。備用液室9連通到未圖示的墨供應(yīng)單元。
壓電元件10上形成電極(未圖示)，以形成電場。通過該壓電元件10和振動(dòng)板5，形成施壓單元。
噴嘴板保持部件11通過抑制壓電元件10向圖1中的上方移動(dòng)，來經(jīng)由備用液室構(gòu)造件8，使振動(dòng)板5向壁部件3的方向移位。噴嘴板保持部件11與壓電元件10和壁部件3保持接觸。
另外，本實(shí)施方式1所涉及的墨排出單元12中，如圖1所示，噴嘴板1采用了經(jīng)由壁部件3間接地安裝在噴嘴板保持部件11而被保持的結(jié)構(gòu)，此外，噴嘴板1也可以采用例如直接安裝在噴嘴板保持部件11而被保持的結(jié)構(gòu)。
下面對(duì)墨排出單元12的墨水噴出動(dòng)作進(jìn)行說明。
首先，墨以墨供應(yīng)單元(未圖示)、備用液室9、墨供應(yīng)口7、壓力室6、的順序填充到噴嘴2。
然后，對(duì)壓電元件10施加預(yù)定的電壓時(shí)，壓電元件10在圖1中的垂直方向伸展。在此，由于往圖1中的上方向的移動(dòng)被噴嘴板保持部件11抑制，所以壓電元件10不能向噴嘴板保持部件11的方向伸展。
因此，備用液室構(gòu)造件8和振動(dòng)板5壓縮彈性部件4，同時(shí)向壁部件3的方向移動(dòng)。該移動(dòng)使壓力室6的體積減少，保持在壓力室6內(nèi)的墨受到壓力，于是墨從噴嘴2噴出來。
然后，在解除對(duì)壓電元件10施加的電場時(shí)，所伸展的壓電元件10恢復(fù)到原來的狀態(tài)，壓力室6的體積也恢復(fù)到原來的體積。此時(shí)，從墨供應(yīng)口7向壓力室7補(bǔ)充墨，完成下一次的墨噴出的準(zhǔn)備。
對(duì)于該墨排出單元12，實(shí)際進(jìn)行墨的噴出并測(cè)定了其液滴量和噴出速度。結(jié)果，使用墨粘度為50cP的墨時(shí)，噴出量為0.3微微公升，噴出速度為8m/sec。
而且，對(duì)于該墨排出單元12，使對(duì)壓力元件10施加的電壓變動(dòng)±30％，并觀察了其液滴噴出方向的變化。結(jié)果，在形成良好的墨滴的范圍內(nèi)，墨滴的噴出方向完全沒有變化。
對(duì)于以往的噴墨頭，使施加于壓力元件10的電壓發(fā)生變化時(shí)，噴出方向也發(fā)生微小的變化的情況較多。其主要原因?yàn)?，?duì)壓力室6和噴嘴2中的墨施加壓力時(shí)，根據(jù)該壓力的大小，在壓力室6和噴嘴2內(nèi)的墨的壓力分布發(fā)生變化。
相對(duì)于此，用于本實(shí)施方式的噴墨頭的墨排出單元12中，振動(dòng)板5的相對(duì)移動(dòng)方向與從噴嘴2噴出的墨滴的噴出方向大致平行。
由此，用于本實(shí)施方式的噴墨頭的墨排出單元12具有壓力室6和噴嘴2內(nèi)的壓力分布難以發(fā)生變化，而且即使使施加于壓電元件10的電壓發(fā)生變化，也不會(huì)在墨滴的噴出方向發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)。
下面，對(duì)具有多個(gè)上述的結(jié)構(gòu)的墨排出單元12的本實(shí)施方式的噴墨頭的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行說明。圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。
如圖2所示，本實(shí)施方式的噴墨頭100具有在噴頭板13上以預(yù)定的間隔配置多個(gè)墨排出單元12的結(jié)構(gòu)。
圖2中，噴頭板13上的配置各個(gè)墨排出單元12的位置形成有凹部，以使墨排出單元12更容易接近到成像體(receiving body)23(參見圖8A)，所述成像體是附著墨滴的被記錄媒體。
各個(gè)墨排出單元12被配置成將其噴嘴板1緊接于噴頭板13的各個(gè)凹部的陷入部分。
而且，墨排出單元12和噴頭板13的各個(gè)凹部間的空隙，通過密封部件14被密封。作為密封部件14，優(yōu)選的是采用具有彈性和較高空氣密封性的材料，例如硅膠、氟膠以及其它橡膠等。
另外，如圖3所示，本實(shí)施方式的噴墨頭100中的密封部件14，也可以設(shè)置于噴頭板13和各個(gè)墨排出單元12的噴嘴板1之間。
圖4是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的噴頭板上施加不沾墨的處理時(shí)的概略結(jié)構(gòu)的主要部分放大剖面圖。
如圖4所示，作為本實(shí)施方式的墨排出單元100，也可以對(duì)噴頭板13施加不沾墨的處理，形成不沾墨的膜15。
作為不沾墨的膜15的材料，優(yōu)選的是采用與在墨排出單元12的噴頭板1上形成的不沾墨的膜(未圖示)同樣的材料。
本實(shí)施方式的噴墨頭100的不沾墨的膜15，既在墨滴從其噴出的噴頭板13的表面上又在墨滴所經(jīng)過的開口部分的壁面上形成。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的噴墨頭100的墨填充等動(dòng)作進(jìn)行說明。圖5是用來說明本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨填充等動(dòng)作的概略剖面圖。
如圖5所示，對(duì)本實(shí)施方式的噴墨頭100的各個(gè)墨排出單元12進(jìn)行墨填充動(dòng)作等時(shí)，使吸引蓋(cap)16緊貼于噴頭板13，以使覆蓋各個(gè)墨排出單元12的墨噴出面。
圖5中，吸引蓋16使用與噴頭板13的緊貼性良好的橡膠材料形成，而且經(jīng)過吸引管(tube)17連接到未圖示的抽吸泵。
對(duì)噴墨頭100的各個(gè)墨排出單元12的墨填充等動(dòng)作，是在吸引蓋16緊貼于噴頭板13的狀態(tài)下，通過抽吸泵將吸引蓋17內(nèi)的空氣吸引來進(jìn)行的。
本實(shí)施方式的噴墨頭100由于通過密封部件14密封了各個(gè)墨排出單元12和噴頭板13的各個(gè)凹部之間的空隙，所以在通過抽吸泵進(jìn)行吸引時(shí)不會(huì)從空隙泄漏空氣。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，能夠良好地提高吸引蓋16內(nèi)的負(fù)壓，從而能夠良好地進(jìn)行墨的填充等。
下面，對(duì)在噴墨頭上未形成不沾墨的膜的情況下進(jìn)行墨填充動(dòng)作后的狀態(tài)，進(jìn)行說明。圖6是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭上未形成不沾墨的膜的情況下進(jìn)行墨填充動(dòng)作后的狀態(tài)的概略剖面圖。
在噴頭板13上未形成不沾墨的膜15時(shí)，進(jìn)行墨填充實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，如圖6所示，在噴頭板13的噴出墨部分容易出現(xiàn)墨積留塊18。
這種噴墨頭，如果在噴頭板13出現(xiàn)的墨積留塊18堆積于墨排出單元12的噴嘴2，就會(huì)導(dǎo)致墨滴噴出不良。
另外，這種噴墨頭，即使在墨積留塊8不堆積于噴嘴2時(shí)，也有可能因干燥而發(fā)生固化或高粘度化，由于這些原因塞住噴嘴2，使噴嘴2發(fā)生堵塞而導(dǎo)致不能噴出墨滴。
由于本實(shí)施方式的噴墨頭100如圖4所示地在噴頭板13上形成了不沾墨的膜15，因此與如圖6所示的在噴頭板13上未形成不沾墨的膜15的情況相比，能夠使墨積留塊18極少出現(xiàn)。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法進(jìn)行說明。圖7是表示在本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的噴頭板上固定墨排出單元的方法的側(cè)面圖。
圖7中，板彈簧19被配置成將墨排出單元12的噴嘴板保持部件11(參見圖1)按壓在噴頭板13上。
噴頭板13上形成有螺紋孔20，板彈簧19通過螺釘21固定在噴頭板13上。
由此，墨排出單元12固定在噴頭板13上，以使其噴嘴板1位于墨噴出面端。
然后，作為密封部件14的硅膠，在使用螺釘21將墨排出單元12固定在噴頭板13上的工序結(jié)束之后，被形成(填充)在墨排出單元12和噴頭板13之間的空隙。
本實(shí)施方式的噴墨頭100，由于使用螺釘21將墨排出單元12固定在噴頭板13上，而且使用具有彈性的硅膠形成了密封部件14，所以具有從噴頭板13可以拆卸墨排出單元12的結(jié)構(gòu)。
下面，對(duì)墨排出單元12對(duì)噴頭板13的位置調(diào)整方法進(jìn)行說明。圖8A是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元對(duì)噴頭板進(jìn)行位置調(diào)整方法的正面圖。而圖8B是表示將本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭的墨排出單元對(duì)噴頭板進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)的偏離量校正方法的正面圖。
圖8A中，從噴墨頭100的墨排出單元12的噴嘴2(參見圖1)，向成像體23噴出墨滴22。通過移動(dòng)臺(tái)24，成像體23被保持為向箭頭方向移動(dòng)自如。
在成像體23的移動(dòng)路徑上方配置有攝像機(jī)25，用于觀察形成在成像體23上的墨滴22的記錄圖像。
噴墨頭100的墨排出單元12，夾置在一對(duì)杠桿26a和26b之間。其中一方的杠桿26a被測(cè)微計(jì)27支撐并可以移動(dòng)，而另外一方的杠桿26b通過彈簧28被支撐并可以移動(dòng)。
這樣，墨排出單元12通過杠桿26a、26b、測(cè)微計(jì)27以及彈簧28，被支撐為可以固定在預(yù)定位置。另外，為易于理解，雖然未圖示，在垂直于墨排出單元12的排列方向的方向上，也同樣具有一套杠桿26a、26b、測(cè)微計(jì)27以及彈簧28，設(shè)置為墨排出單元12也可以向該方向移動(dòng)。
為進(jìn)行墨排出單元12對(duì)噴頭板13的位置調(diào)整，首先擰緊圖7所示的螺釘21以使墨排出單元12固定在噴頭板13上，并且在該狀態(tài)下，從墨排出單元12的噴嘴2向成像體23噴出墨滴22。
然后，如圖8B所示，使移動(dòng)臺(tái)24移動(dòng)到通過攝像機(jī)25可以觀察形成在成像體23上的墨滴22的記錄圖像的位置。之后，通過攝像機(jī)25掌握形成在成像體23上的墨滴22的記錄圖像與期望位置之間的偏離量。
為校正該偏離量，松開螺釘21以使墨排出單元12成為可以移動(dòng)的狀態(tài)，并旋轉(zhuǎn)測(cè)微計(jì)27而移動(dòng)墨排出單元12對(duì)噴頭板13的相對(duì)位置之后，再擰緊螺釘21。
通過上述操作，能夠良好地進(jìn)行墨排出單元12對(duì)噴頭板13的位置調(diào)整。
在此，由于使用具有彈性的硅膠形成了墨排出單元12的密封部件14，所以使墨排出單元12相對(duì)于噴頭板13移動(dòng)時(shí)的墨排出單元12的移動(dòng)變得容易實(shí)行，并在移動(dòng)后也能夠維持密封狀態(tài)。
在此，使用具有5個(gè)墨排出單元12的噴墨頭100，實(shí)際噴出墨滴22并測(cè)定了在成像體23上的墨滴22命中位置。
結(jié)果，通過上述墨排出單元12對(duì)噴頭板13的位置調(diào)整方法，對(duì)成像體23的命中狀況為非常良好，實(shí)現(xiàn)了與期望命中位置的誤差為±5μm的噴墨頭100。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨頭100，通過使用密封部件14密封墨排出單元12和噴頭板13之間的空隙，能夠防止從該空隙泄漏空氣。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100，在使吸引蓋16接觸于噴頭板13而與噴嘴板1不發(fā)生直接接觸的狀態(tài)下，能通過從噴嘴2吸引空氣來對(duì)墨排出單元12內(nèi)的墨施加足夠的負(fù)壓。
由此，對(duì)于本實(shí)施方式的噴墨頭100，墨排出單元12的墨的填充、以及在墨排出單元12的噴嘴2出現(xiàn)墨的排出不良時(shí)的恢復(fù)可良好地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)墨的穩(wěn)定排出。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，通過由彈性材料形成的密封部件14變形，墨排出單元12被噴頭板13支撐并可相對(duì)于該噴頭板13發(fā)生移動(dòng)。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100，即使在形成密封部件14之后，也能夠以維持密封狀態(tài)的狀態(tài)，使墨排出單元12進(jìn)行相對(duì)于噴頭板13的微量移動(dòng)，從而能夠容易進(jìn)行將墨排出單元12安裝在噴頭板13上的位置的細(xì)微調(diào)整。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100，墨排出單元12固定在噴頭板13上并可以卸裝。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，即使一旦進(jìn)行位置調(diào)整之后，也可以重新拆卸并再次進(jìn)行調(diào)整。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100，出現(xiàn)墨滴22的噴出不良或墨滴22的不噴出時(shí)，也可以交換墨排出單元12。
這樣，本實(shí)施方式的噴墨頭100，能夠提高組裝時(shí)的自由度，以及維修上的方便性。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100，由于在噴頭板13的噴出墨的面上，通過不沾墨的膜15施加了不沾墨的處理，墨難以附著在噴頭板13和噴嘴2的附近。
由此，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，很少出現(xiàn)附著在噴頭板13上而凝固的墨移動(dòng)到噴嘴2使噴嘴2發(fā)生堵塞的現(xiàn)象，能夠穩(wěn)定地噴出墨。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，由于在噴頭板13的墨滴22所經(jīng)過的開口部分，也通過不沾墨的膜15施加了不沾墨的處理，所以噴頭板13的開口部分的壁面上也難以附著墨，能夠穩(wěn)定地噴出墨。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中的施壓單元包括移動(dòng)板5，對(duì)噴嘴板1進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；以及壓電元件10，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板5；其中振動(dòng)板5的相對(duì)移動(dòng)方向與從噴嘴2噴出的墨滴22的噴出方向大致平行。
這樣，由于本實(shí)施方式的噴墨頭100，作為施壓單元使用壓電元件10，所以能夠提高墨選擇上的自由度。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100，由于振動(dòng)板5的振動(dòng)方向與墨滴22的噴出方向大致平行，即使改變對(duì)墨施加的壓力強(qiáng)度等，也能夠抑制墨滴22的直進(jìn)性的變化。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，從墨排出單元12向成像體23噴出墨滴22，通過攝像機(jī)25觀察所噴出的墨滴22的命中位置，來進(jìn)行墨排出單元12和噴頭板13的位置調(diào)整。
這樣，本實(shí)施方式的噴墨頭100制造方法中，由于通過攝像機(jī)25觀察墨滴22對(duì)成像體23的最終命中位置，來進(jìn)行墨排出單元12和噴頭板13的位置調(diào)整，所以能夠極力減少墨滴22命中位置的誤差。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，雖然示出了使用單層壓電元件10的例子，壓電元件10也可采用疊層結(jié)構(gòu)。
另外，作為施壓單元，也可以采用利用靜電力的所謂靜電激勵(lì)器(actuator)和利用磁力的磁致伸縮元件。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，雖然示出了從墨排出單元12的噴嘴2噴出墨滴22的例子，作為從墨排出單元12的噴嘴2噴出的液體，除了含有用于在記錄紙上形成文字或圖像的黑色或彩色色料的液體之外，還可以優(yōu)選使用例如含有用于形成電極的導(dǎo)電粒子的液體、用于電致發(fā)光(Electroluminescence，EL)的發(fā)光材料、以及生成微透鏡的樹脂材料等。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100中，雖然示出了各個(gè)墨排出單元12具有一個(gè)噴嘴2的結(jié)構(gòu)的例子，噴嘴2的數(shù)量并不限于一個(gè)。但是，在特別重視墨滴22命中位置的偏差的情況下，噴嘴2的數(shù)量為越少越優(yōu)選。
(實(shí)施方式2)下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的噴墨頭的制造方法，進(jìn)行說明。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的噴墨頭的制造方法的正面圖。而圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的噴墨頭的制造方法的平面圖。圖9和圖10中，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭100相同的結(jié)構(gòu)成分使用相同標(biāo)記，并省略其說明。
本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法與實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭100的制造方法相比，不同之處在于從墨排出單元12噴出墨滴22時(shí)觀察墨滴22的飛散狀態(tài)的方法。
如圖9所示，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，首先以一定的周期連續(xù)噴出墨滴22，同時(shí)與該噴出的周期取得同步地在短時(shí)間接通發(fā)光二極管(發(fā)光元件)29。
然后，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，以使用攝像機(jī)25觀察墨滴22的陰影的方法，觀察了墨滴22的噴出狀態(tài)。
如上所述，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法，通過觀察墨滴22的飛散狀態(tài)，不僅能夠得到墨滴22對(duì)成像體23命中后的結(jié)果，還能夠得到墨滴22的星狀散點(diǎn)出現(xiàn)狀態(tài)、噴出速度、飛散方向等信息。
另外，圖10所示的噴墨頭100的制造方法中，相對(duì)噴頭板13配置墨排出單元12，使用2臺(tái)攝像機(jī)25a和25b以及2個(gè)發(fā)光二極管29a和29b，從兩個(gè)方向觀察墨滴22的飛散狀態(tài)。
可是，相對(duì)噴頭板13調(diào)整墨排出單元12的位置時(shí)，一般必須進(jìn)行三個(gè)方向(即，三維方向)上的位置調(diào)整，但是，由于本實(shí)施方式的噴墨頭100的噴嘴板1緊接于噴頭板13，所以，對(duì)于墨滴22的噴出方向而言，進(jìn)行除了與噴頭板13平行方向的另外兩個(gè)方向的位置調(diào)整即可。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，使用攝像機(jī)25a和發(fā)光二極管29a的組觀察墨滴22的第一噴出方向，而使用攝像機(jī)25b和發(fā)光二極管29b的組觀察墨滴22的第二噴出方向。
另外，以往也一般采用了如上方法，即，使用兩組攝像機(jī)25a和25b以及發(fā)光二極管29a和29b，從相對(duì)多個(gè)墨排出單元12的排列方向平行和垂直的兩個(gè)方向觀察墨滴22的噴出方向。
然而，因眾所周知的攝像機(jī)焦距的原因，在各個(gè)墨排出單元12的排列方向的噴頭板13的長度大于攝像機(jī)的焦距的情況下，不能在與各個(gè)墨排出單元12的排列方向平行的方向上配置攝像機(jī)25b和發(fā)光二極管29b。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，如圖10所示，在斜對(duì)各個(gè)墨排出單元12的排列方向的方向上，配置了攝像機(jī)25b和發(fā)光二極管29b。
這樣，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，使用攝像機(jī)25a和攝像機(jī)25b從兩個(gè)方向觀察墨滴22的噴出方向，其中相對(duì)墨排出單元12的排列方向，在垂直的方向上配置所述攝像機(jī)25a，而在斜對(duì)的方向上配置所述攝像機(jī)25b。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，不會(huì)出現(xiàn)攝像機(jī)25b的焦距長于各個(gè)墨排出單元12的排列方向的噴頭板13的長度的現(xiàn)象，墨排出單元12和噴頭板13之間能夠?qū)崿F(xiàn)良好的位置調(diào)整。
如上所述，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，從墨排出單元12噴出墨滴22，同時(shí)進(jìn)行墨排出單元12和噴頭板13的位置調(diào)整。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，能夠確認(rèn)墨滴22的最終命中位置，并能夠確認(rèn)星狀散點(diǎn)出現(xiàn)狀態(tài)、噴出速度等飛散狀態(tài)，同時(shí)對(duì)噴頭板13進(jìn)行墨排出單元12的位置調(diào)整。
由此，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，能避免對(duì)噴頭板13安裝墨滴22的噴出狀態(tài)發(fā)生不良或不穩(wěn)定的墨排出單元12，能夠得到墨滴22的命中位置性能更穩(wěn)定的噴墨頭100。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭100的制造方法中，也可以采用將攝像機(jī)25a和發(fā)光二極管29a也配置在斜對(duì)墨排出單元12的排列方向的方向上的結(jié)構(gòu)。
(實(shí)施方式3)下面，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的概略結(jié)構(gòu)的剖面圖。而圖12是表示使用本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的制造方法的正面圖。另外，圖11和圖12中，對(duì)于實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭100相同的結(jié)構(gòu)成分使用相同標(biāo)記，并省略其說明。
如圖11所示，本實(shí)施方式的噴墨頭200中的多個(gè)墨排出單元12，被配置成在噴頭板13的溫度為50℃時(shí)，成為間隔P為25.4mm的等間隔。
在圖11中雖然為易于理解示出了6個(gè)墨排出單元12，本實(shí)施方式的噴墨頭200實(shí)際上具有11個(gè)墨排出單元12，而且將其形成為兩端的噴嘴之間的距離(噴嘴節(jié)距)成為25.4mm。
由于本實(shí)施方式的噴墨頭200中的將墨排出單元12固定于噴頭板13的固定方法與實(shí)施方式1所涉及的噴墨頭100相同，在此省略對(duì)其說明。
另外，由于本實(shí)施方式的噴墨頭200中的墨排出單元12對(duì)噴頭板13的位置調(diào)整方法也與實(shí)施方式1的噴墨頭100相同，在此省略其說明。
下面，對(duì)使用本實(shí)施方式的噴墨頭200的噴墨式記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)，進(jìn)行說明。圖12是表示使用本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的噴墨式記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的正面圖。
圖12所示的噴墨式記錄裝置300，是在圖11所示的噴墨頭200(圖12中，僅示出多個(gè)墨排出單元12和噴頭板13)的基礎(chǔ)上，將作為溫度改變單元的加熱器30和用于檢測(cè)噴墨頭溫度的熱敏電阻31分別配置在噴頭板13上。
圖12中，從剛性和傳熱性的觀點(diǎn)，作為噴頭板13使用了金屬板，在本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300，使用金屬中傳熱性良好的鋁板。
加熱器30是通過通電而發(fā)熱的，為了對(duì)噴頭板13容易傳導(dǎo)熱量采用平面狀的加熱器，并且用平面與噴頭板13接觸。另外，為了更加良好地傳導(dǎo)熱量，也可以將加熱器30嵌入在噴頭板13中。
而且，加熱器30根據(jù)安裝在噴頭板13上的熱敏電阻31所檢測(cè)的溫度，對(duì)噴頭板13進(jìn)行加熱和保溫，由此將墨排出單元12加熱并保溫為期望的溫度。
下面，對(duì)本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300的動(dòng)作進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，首先根據(jù)熱敏電阻31所檢測(cè)的溫度向加熱器30供電，將噴頭板13加熱并保溫為期望的溫度。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的噴墨頭的溫度和噴嘴節(jié)距之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖。如圖13所示，噴頭板13的溫度上升時(shí)，噴嘴節(jié)距會(huì)由熱膨脹變長。
也就是說，如圖13所示，在噴頭板13的溫度為T2、在該溫度T2的噴嘴節(jié)距為P2的情況下，將噴頭板13的溫度從T2上升到T1時(shí)，噴嘴節(jié)距會(huì)熱膨脹到P1。
本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，作為噴頭板13的材料采用鋁，其線膨脹系數(shù)為23.9×10E-6/℃。
因此，例如噴頭板13的溫度從基準(zhǔn)溫度上升20℃時(shí)，噴嘴節(jié)距就增長0.0478％。也就是，由于噴嘴2的列的兩端距離為25.4mm，其距離就增長12μm，這造成相當(dāng)大的命中位置的誤差。
因此，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300所制造的噴墨頭200，滿足以下條件，即，在將噴頭板13的使用時(shí)的溫度設(shè)為T1、在該溫度所期望的噴嘴節(jié)距為P1的情況下，溫度低于T1的時(shí)候，例如為T2時(shí)，噴嘴節(jié)距會(huì)成為P2。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300，將其使用時(shí)的溫度T1設(shè)為高于裝置內(nèi)部的溫度或其使用環(huán)境溫度。也就是，為將噴頭板13的溫度成為T1，僅具有加熱單元即可，不需要具備冷卻單元。
因此，具體而言，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，通過使噴頭板13的溫度成為50℃，能夠得到所期望的噴嘴節(jié)距2.54mm的噴墨頭200。
然后，該噴墨頭200在其噴嘴節(jié)距成為期望的值之后，通過向墨排出單元12的壓電元件10(參見圖1)供電，能夠以期望的節(jié)距噴出墨滴22。
在此，噴墨頭200設(shè)其噴頭板13的溫度為50℃，此時(shí)墨排出單元12內(nèi)的墨溫度也上升，出現(xiàn)墨粘度的降低。因此，該噴墨頭200中，通過對(duì)壓電元件12供應(yīng)適合于墨粘度的通電波形，來施加期望的壓力。
在上述狀態(tài)下，將使用噴墨式記錄裝置300的環(huán)境溫度改變?yōu)?0℃～40℃，來進(jìn)行噴嘴節(jié)距的測(cè)定。結(jié)果，通過將噴頭板13的溫度維持為50℃，即使將噴墨式記錄裝置300的使用環(huán)境改變?yōu)?0℃～40℃，也能夠一直得到25.4mm的恒定節(jié)距。但是，實(shí)際的節(jié)距測(cè)定上，測(cè)定了兩端的噴嘴2之間的間隔距離。
用于本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300的噴墨頭200，由于采用了將多個(gè)墨排出單元12對(duì)噴頭板13調(diào)整位置之后再固定的結(jié)構(gòu)，所以能夠得到良好的墨滴22命中位置性能。
本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300，在噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P未能實(shí)現(xiàn)期望的值的情況下，即環(huán)境溫度或裝置溫度從初始設(shè)定溫度發(fā)生變化，結(jié)果噴嘴節(jié)距P與期望的值之間發(fā)生偏離時(shí)，也能通過溫度改變單元改變噴墨頭200的噴頭板13的溫度來將噴嘴節(jié)距P校正為所期望的值，這樣一直能夠得到期望的噴嘴節(jié)距P，能夠?qū)⒛?2的命中位置性能維持為良好。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中的溫度改變單元，是使用安裝在噴頭板13上的、通過通電而發(fā)熱的加熱器30，能通過象加熱器30這樣非常簡易的單元，且能直接地加熱所要加熱的噴頭板13，由此能夠以低成本且迅速改變溫度的結(jié)構(gòu)，得到期望的噴嘴節(jié)距P。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中的墨排出單元12固定在噴頭板13上并可以裝卸，因此，即使一旦進(jìn)行位置調(diào)整之后而需要再次進(jìn)行調(diào)整時(shí)，也由于可以裝卸墨排出單元12，可以再次進(jìn)行調(diào)整。
另外，出現(xiàn)墨滴22的噴出不良或墨滴22的不噴出時(shí)，也可以交換墨排出單元12。由此，能夠提供具有高自由度，且便于維修的噴墨頭200。
另外，由于本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中具有密封部件14，因此能夠在使吸引蓋16接觸于噴頭板13而與噴嘴板1不發(fā)生直接接觸的狀態(tài)下，通過從噴嘴2進(jìn)行吸引來對(duì)墨排出單元12內(nèi)的墨施加負(fù)壓。由此，能夠墨滴22的命中位置性能維持為良好，且容易進(jìn)行墨的填充以及不噴出墨時(shí)的恢復(fù)。
而且，密封部件14為彈性材料形，墨排出單元12是通過密封部件14被支撐的，且相對(duì)噴頭板13可以移動(dòng)，因此，即使在形成密封部件14之后，也能夠在維持其密封狀態(tài)的狀態(tài)下使墨排出單元12相對(duì)噴頭板13進(jìn)行微量移動(dòng)，從而能夠容易進(jìn)行墨排出單元12相對(duì)噴頭板13的安裝位置的細(xì)微調(diào)整。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，在一個(gè)墨排出單元12上形成了一個(gè)噴嘴2，因此與具有多個(gè)噴嘴2的情況不同，不會(huì)產(chǎn)生在該多個(gè)噴嘴2之間發(fā)生的命中位置的偏離，只要對(duì)每個(gè)墨排出單元12準(zhǔn)確地進(jìn)行位置調(diào)整，就能使命中位置的誤差非常小。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中的施壓單元包括移動(dòng)板5，對(duì)噴嘴板1進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；以及壓電元件10，驅(qū)動(dòng)振動(dòng)板5；其中設(shè)振動(dòng)板5的相對(duì)移動(dòng)方向與從噴嘴2噴出的墨滴22的噴出方向大致平行，通過作為施壓單元使用壓電元件10，能夠提高墨選擇上的自由度。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，由于將振動(dòng)板5的振動(dòng)方向設(shè)為與墨滴22的噴出方向大致平行，即使改變對(duì)墨施加的壓力強(qiáng)度等，也能夠抑制墨滴22的直進(jìn)性的變化。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300的制造方法，通過墨排出單元12將墨滴22記錄在成像體23上，并觀察該墨滴22的命中位置，來進(jìn)行墨排出單元12和噴頭板13的位置調(diào)整，由于是通過確認(rèn)最終命中位置來進(jìn)行墨排出單元12的位置調(diào)整的方法，所以能夠使命中位置的誤差非常小。
另外，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300的制造方法，噴頭板13的使用時(shí)的溫度為T1、在該溫度T1的噴頭板13的噴嘴2所期望噴嘴節(jié)距為P1，而且，將噴頭板13的溫度改變?yōu)門2時(shí)，在該溫度的噴頭板13的噴嘴2的噴嘴節(jié)距就變化成P2。也就是說，噴頭板13在溫度為T2時(shí)使其噴嘴2的噴嘴節(jié)距成為P2。
因此，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300的制造方法中，考慮噴頭板13的熱膨脹和收縮而決定噴嘴節(jié)距P，并制造噴墨頭200以滿足該決定的噴嘴節(jié)距P，能夠提供在實(shí)際使用該噴墨頭200的溫度實(shí)現(xiàn)所期望的噴嘴節(jié)距P的噴墨頭200。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，雖然作為壓電元件10使用了單層的元件，也可以采用疊層結(jié)構(gòu)的壓電元件。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，作為施壓單元，也可以采用使用靜電力的所謂靜電激勵(lì)器，以及使用磁力的磁致伸縮元件。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，雖然墨排出單元12具有一個(gè)噴嘴2，但噴嘴2并不限于一個(gè)。但是，在特別重視命中位置的偏差的情況下，噴嘴2的數(shù)量為越少越優(yōu)選。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，作為溫度改變單元雖然在噴頭板13上安裝了加熱器30，但也可以在噴頭板13上直接形成發(fā)熱元件。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，雖然將加熱器30安裝在支撐板3上，但并不一定要安裝在噴頭板3上，也可以安裝在墨排出單元12上。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，作為溫度改變單元使用了通過通電而發(fā)熱的加熱器30，但也可以采用例如珀耳帖(Peltier)元件等通過通電而吸熱的冷卻單元，還可以采用同時(shí)使用加熱器30和冷卻單元的結(jié)構(gòu)。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，雖然將從噴墨頭100噴出的液體設(shè)為墨，作為液體，除了含有用于在記錄紙上形成文字或圖像的黑色或彩色色料的液體之外，還可以優(yōu)選的是使用例如含有用于形成電極的導(dǎo)電粒子的液體、用于電致發(fā)光(Electroluminescence)的發(fā)光材料、以及生成微透鏡的樹脂材料等。
(實(shí)施方式4)下面，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的噴墨式記錄裝置進(jìn)行說明。圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的檢測(cè)方法的概略圖。
如圖14所示，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置200的噴嘴節(jié)距檢測(cè)方法，是通過作為噴嘴節(jié)距檢測(cè)單元的攝像機(jī)32光學(xué)讀出噴嘴2的位置，由此測(cè)定噴嘴2的噴嘴節(jié)距P的方法。
攝影機(jī)32，通過攝影機(jī)移動(dòng)單元33被支撐并可以向噴嘴2的排列方向移動(dòng)。
圖14中，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置200的噴嘴節(jié)距檢測(cè)方法中，首先通過攝影機(jī)移動(dòng)單元33，將攝像機(jī)32移動(dòng)到與形成在墨排出單元12的噴嘴2的排列中最邊緣的部分的噴嘴2的位置。
然后，本檢測(cè)方法中，通過將攝像機(jī)32移動(dòng)到其鄰接的噴嘴2的位置并測(cè)定其移動(dòng)量，來檢測(cè)噴嘴節(jié)距P。
另外，根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)選采用，通過測(cè)定形成在墨排出單元12的噴嘴2的排列的兩端之間的間隔，來檢測(cè)噴嘴節(jié)距P的方法。
然后，本檢測(cè)方法中，考慮通過上述方法得到的噴嘴節(jié)距P的值、使用噴墨頭200時(shí)所期望的噴嘴節(jié)距P的值、以及噴頭板13的線膨脹系數(shù)，來決定噴墨頭200的保溫溫度并向加熱器30供電，根據(jù)熱敏電阻31的檢測(cè)溫度，將噴頭板13加熱并保溫為期望的溫度。
由此，在使用噴墨頭200時(shí)，能夠得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300，是通過檢測(cè)噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P，基于該值設(shè)定噴頭板13的保溫溫度，并使用加熱器30將噴頭板30加熱到設(shè)定溫度并進(jìn)行保溫以使噴頭板13發(fā)生熱膨脹，來得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
因此，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，即使噴嘴節(jié)距P在各個(gè)噴墨頭200之間有偏差時(shí)，也能夠可靠地得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，也可以優(yōu)選采用在測(cè)定噴嘴節(jié)距P的同時(shí)向加熱器30供電，當(dāng)?shù)玫剿谕膰娮旃?jié)距P時(shí)，以該溫度進(jìn)行保溫的方法。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置300中，通過攝像機(jī)移動(dòng)單元33移動(dòng)了攝像機(jī)32，但也可以將攝像機(jī)32固定而使噴墨頭200移動(dòng)。
(實(shí)施方式5)下面，對(duì)噴墨式記錄裝置300的噴嘴節(jié)距P的另一檢測(cè)方法，進(jìn)行說明。圖15A是表示本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的另一檢測(cè)方法的概略圖。而圖15B是表示本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的噴墨式記錄裝置的噴嘴節(jié)距的另一檢測(cè)方法的動(dòng)作形態(tài)的概略圖。
該噴嘴節(jié)距P的檢測(cè)方法與圖14所示的噴嘴節(jié)距P的檢測(cè)方法的不同之處在于不像圖14所示通過攝像機(jī)32直接讀取噴嘴2的位置，而如圖15A所示，從噴嘴2噴出墨滴22，并如圖15B所示，通過攝像機(jī)34讀取該墨滴22的命中位置，來檢測(cè)噴嘴節(jié)距P。
圖15A中，采用由紙或樹脂膜組成的成像體23，并向該成像體23噴出墨滴22使其命中在成像體23上，來形成墨滴22的圖像。
然后，使用成像體23的移動(dòng)臺(tái)24，使形成了墨滴22圖像的成像體23往圖15B的箭頭方向移動(dòng)以使其通過攝像機(jī)21的正下方，來讀取命中位置。由此，根據(jù)該命中位置能夠讀出噴嘴節(jié)距P。
根據(jù)該檢測(cè)方法，檢測(cè)噴墨頭200的噴嘴節(jié)距，基于該值設(shè)定噴頭板13的保溫溫度，并使用加熱器30將噴頭板30加熱到設(shè)定溫度并進(jìn)行保溫以使噴頭板13發(fā)生熱膨脹，來得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
由此，根據(jù)該檢測(cè)方法，能夠提供這樣的噴墨式記錄裝置300，即使噴嘴節(jié)距P在各個(gè)噴墨頭200之間發(fā)生偏差時(shí)，也能夠可靠地得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
(實(shí)施方式6)下面，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的噴墨式記錄裝置進(jìn)行說明。圖16是表示本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的噴墨式記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的正面圖。
如圖16所示，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400與圖12所示的噴墨式記錄裝置300不同，具有多個(gè)加熱器30和多個(gè)熱敏電阻31。另外，為了易于理解，圖16中省略了墨排出單元12。
圖16中，多個(gè)加熱器30設(shè)置為每個(gè)都可以獨(dú)立通電，由此相對(duì)噴墨頭200的噴嘴排列方向能夠具有自如的發(fā)熱分布。而且，通過具有多個(gè)熱敏電阻31，也能夠測(cè)定噴墨頭200的噴嘴2的排列方向的發(fā)熱分布。
對(duì)噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P存在各種要求，而且實(shí)際制造噴墨頭200時(shí)，噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P會(huì)出現(xiàn)各種課題。
上述課題中之一，就是要使噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P在噴墨頭200內(nèi)具有一定的分布。該要求來自作為墨滴22的噴出對(duì)象的成像體23，例如使兩端部分的噴嘴節(jié)距P稍微長于中央部分的噴嘴節(jié)距P。
為解決上述課題，通過使位于噴墨頭200的兩端部分的加熱器30的發(fā)熱量多于位于中央部分的加熱器30的發(fā)熱量，來使噴墨頭200的兩端部分的溫度高于中央部分的溫度，以加大熱膨脹即可。
由此，能夠使噴墨頭200的兩端部分的噴嘴節(jié)距P長于中央部分的噴嘴節(jié)距P。
另外，作為另外一個(gè)課題，制造噴墨頭200時(shí)，有時(shí)在噴墨頭200內(nèi)噴嘴節(jié)距P相對(duì)期望的值產(chǎn)生一定的分布。
為解決上述課題，優(yōu)選通過對(duì)加熱器30設(shè)定發(fā)熱分布而造成噴墨頭200的溫度分布，以校正相對(duì)期望的值的分布。
還有，作為另外一個(gè)課題，在噴墨頭200中存在熱容量分布，或者噴墨頭200的放熱根據(jù)其所在位置而不同時(shí)，如果使用加熱器30進(jìn)行均等的發(fā)熱的話，在噴墨頭會(huì)發(fā)生溫度分布，由此產(chǎn)生噴嘴節(jié)距的分布。
為解決上述課題，即使噴墨頭200中存在熱容量分布等情況，也最好通過對(duì)加熱器30設(shè)定適當(dāng)?shù)陌l(fā)熱分布而使噴墨頭200的溫度均等，以得到均等的噴嘴節(jié)距。
本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400中，通過使用多個(gè)加熱器30產(chǎn)生發(fā)熱的分布，能夠在噴墨頭200的噴嘴2的排列方向具有發(fā)熱分布。
由此，根據(jù)本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400，即使噴墨頭200的噴嘴節(jié)距P在該噴墨頭200內(nèi)存在分布而要消除該分布時(shí)，或者與其相反需在噴墨頭200內(nèi)使噴嘴節(jié)距P具有分布時(shí)，也能夠通過產(chǎn)生與其相應(yīng)的發(fā)熱分布，來得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400中，通過使用多個(gè)加熱器30而相對(duì)噴墨頭200具有發(fā)熱的分布，對(duì)噴墨頭200進(jìn)行加熱和保溫的情況下，即使噴墨頭200中存在熱容量分布時(shí)，或者噴墨頭200的放熱狀態(tài)不平衡時(shí)，也通過使加熱器30產(chǎn)生與其相應(yīng)的發(fā)熱分布，能夠進(jìn)行加熱和保溫以使噴墨頭200的溫度均等，能夠在整個(gè)噴墨頭200得到所期望的噴嘴節(jié)距P。
另外，雖然本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400中，為提供發(fā)熱分布具備了多個(gè)加熱器30，但是，如果能提供發(fā)熱分布，也可以例如使用一個(gè)具有發(fā)熱分布的發(fā)熱器30以得到所期望的發(fā)熱分布。此時(shí)，當(dāng)然不能自如地改變發(fā)熱分布。
另外，本實(shí)施方式的噴墨式記錄裝置400中，可優(yōu)選采用如下方法對(duì)噴墨頭200提供溫度分布時(shí)，對(duì)應(yīng)其溫度分布來改變對(duì)各個(gè)壓電元件10所施加的波形，來使對(duì)每個(gè)墨排出單元12內(nèi)的墨所施加的壓力也具有分布。
(實(shí)施方式7)下面，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的噴墨頭的制造方法進(jìn)行說明。圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7所涉及的噴墨頭的制造方法的平面圖。
如圖17所示，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法，在噴頭板13上安裝墨排出單元12時(shí)，也配置用于噴墨式記錄裝置300的加熱器30和熱敏電阻31。
圖17中，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，在相對(duì)噴頭板13調(diào)整墨排出單元12的位置之前，首先使用加熱器30和熱敏電阻31對(duì)噴頭板13進(jìn)行加熱和保溫，以使噴頭板13成為實(shí)際使用噴墨頭200時(shí)的溫度。
之后，進(jìn)行與圖9所示的制造方法同樣的動(dòng)作，對(duì)噴頭板13調(diào)整墨排出單元12的位置，并進(jìn)行固定。
本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法，是將噴頭板13保溫為實(shí)際使用噴墨頭200時(shí)的溫度，并以該狀態(tài)相對(duì)噴頭板13調(diào)整墨排出單元12的位置。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，即使完全不考慮對(duì)噴頭板13的熱膨脹和收縮，只要在使用時(shí)將噴頭板13的溫度維持為恒定，就能夠得到實(shí)現(xiàn)所期望的噴嘴節(jié)距P的噴墨頭200。
而且，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，由于在進(jìn)行墨排出單元12的位置調(diào)整時(shí)以及實(shí)際使用噴墨式記錄裝置300時(shí)，使用相同的加熱器30，噴頭板13上出現(xiàn)的溫度不均勻或溫度偏差在上述兩種情況大致相同。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法，即使進(jìn)行墨偏差單位12的位置調(diào)整時(shí)在噴頭板13上出現(xiàn)溫度不均勻或溫度偏差，只要以該狀態(tài)進(jìn)行良好的位置調(diào)整，就能夠提供在實(shí)際使用噴墨式記錄裝置300時(shí)實(shí)現(xiàn)所期望的噴嘴節(jié)距P的、且墨滴22的命中位置性能良好的噴墨頭200。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，設(shè)為加熱并保溫噴頭板3之后就進(jìn)行與實(shí)施方式5同樣的位置調(diào)整和固定方法，但也可以進(jìn)行與實(shí)施方式1同樣的位置調(diào)整和固定方法。
另外，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，從命中位置性能的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選為使用最后用于噴墨式記錄裝置300中的加熱器30來改變噴頭板13的溫度，但是，從制造工程的效率的觀點(diǎn)來看，有時(shí)優(yōu)選為使用其它單元改變溫度。
這樣的情況下，可以采用例如使用其它大功率的加熱器的方法，或者不僅改變噴頭板13的溫度，還改變其周圍的環(huán)境溫度等方法。
可是，上述的墨排出單元12只具有一個(gè)噴墨板1，其上面只形成一個(gè)噴嘴2。
相對(duì)于此，如圖18A和圖18B所示，一個(gè)墨排出單元12的一個(gè)噴嘴板1具有多個(gè)噴嘴2時(shí)，由于噴頭板13的熱膨脹和收縮量與墨排出單元12的熱膨脹和收縮量不同，所以在每個(gè)墨排出單元12的連接位置的、圖18A所示的初始狀態(tài)的噴嘴節(jié)距P，與圖18B所示的加熱后的狀態(tài)的噴嘴節(jié)距P2就會(huì)出現(xiàn)不同。
因此，本實(shí)施方式的噴墨頭200的制造方法中，通過將噴頭板13的溫度控制為所期望的溫度以使噴頭板13發(fā)生熱膨脹或收縮，來將噴頭板13的長度調(diào)整為所期望的長度。
由此，該噴墨頭200的制造方法中，可以將固定在噴頭板13上的各個(gè)墨排出單元12的各個(gè)噴嘴2的噴嘴節(jié)距P控制為所期望的噴嘴節(jié)距P。
另外，作為本實(shí)施方式的噴墨頭200，也可以采用如下結(jié)構(gòu)在一個(gè)壓力室6配置多個(gè)噴嘴2，并且為形成一個(gè)像素必須使用多個(gè)噴嘴2同時(shí)噴出墨滴22。
本說明書的內(nèi)容基于2005年2月9日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?005-032555號(hào)，以及2005年5月10日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?005-137032號(hào)。其全部內(nèi)容包含于此作為參考。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明所涉及的噴墨頭，在對(duì)噴墨頭填充墨時(shí)，以及在進(jìn)行出現(xiàn)噴出不良后的恢復(fù)動(dòng)作時(shí)，能夠從噴嘴可靠地吸引墨，因此不僅能夠向記錄紙噴出墨而記錄文字或圖像，還適合用于各種工業(yè)用途，例如通過噴出各種金屬墨而形成布線圖案；通過噴出顏色濾光片材料而形成顏色濾光片；用于進(jìn)行電致發(fā)光(Electroluminescence)而噴出各種材料；以及用于制造有機(jī)薄膜晶體管(TFT)而噴出各種材料等。
權(quán)利要求
1.一種噴墨頭，包括噴嘴板，在該噴嘴板中形成噴出墨的噴嘴；施壓單元，對(duì)墨施加壓力；噴嘴板保持部件，保持所述噴嘴板；噴頭板，保持多個(gè)墨排出單元，所述墨排出單元至少包括所述噴嘴板、所述施壓單元以及所述噴嘴板保持部件；密封部件，密封所述墨排出單元和所述噴頭板間的空隙以使空氣不透過，且通過本身的變形來支撐所述墨排出單元，該支撐使所述墨排出單元相對(duì)所述噴頭板可移動(dòng)；以及固定部件，在通過所述密封部件密封所述墨排出單元和所述噴頭板之間的空隙并且進(jìn)行所述墨排出單元相對(duì)所述噴頭板的位置調(diào)整之后，所述固定部件將所述墨排出單元和所述噴頭板固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，所述固定部件將所述墨排出單元以可安裝和可移去的方式固定于所述噴頭板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，所述噴頭板具有從所述墨排出單元噴出的墨滴所經(jīng)過的開口部分，并且在所述噴頭板的位于墨滴噴出一側(cè)的表面的至少一部分上施加不沾墨水的處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，所述噴頭板具有從所述墨排出單元噴出的墨滴所經(jīng)過的開口部分，并且在所述開口部分的未與所述密封部件接觸的部分壁面的噴出墨的一側(cè)上，施加有不沾墨的處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，還包括溫度改變單元，改變所述噴頭板的溫度；其中，通過所述溫度改變單元來改變所述噴頭板的溫度以使所述噴頭板發(fā)生熱膨脹或收縮，來將所述墨排出單元的所述噴嘴的間隔維持為期望的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，通過所述溫度改變單元，在所述墨排出單元的所述噴嘴的排列方向產(chǎn)生溫度分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，根據(jù)所述噴頭板的溫度，改變通過所述施壓單元所施加的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，所述溫度改變單元，是安裝在所述噴頭板上的、通過通電而發(fā)熱的加熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨頭，其中，所述加熱器相對(duì)所述噴頭板具有發(fā)熱分布。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，所述墨排出單元，以可安裝和可移去的方式被固定于所述噴頭板。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，每個(gè)所述墨排出單元都只有一個(gè)噴嘴板，在該一個(gè)噴嘴板中只形成一個(gè)所述噴嘴。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中所述施壓單元包括振動(dòng)板，對(duì)所述噴嘴板進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)；以及壓電元件，驅(qū)動(dòng)所述振動(dòng)板；并且所述振動(dòng)板的相對(duì)移動(dòng)方向大致與從所述噴嘴噴出的墨滴的噴出方向平行。
13.一種噴墨式記錄裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭；以及噴嘴節(jié)距檢測(cè)單元，檢測(cè)所述噴墨頭的所述噴嘴的間隔。
14.一種噴墨頭的制造方法，用于制造根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨頭，其中，使所述墨排出單元噴出墨滴，通過觀察從所述墨排出單元噴出的墨滴的飛散狀態(tài)，來進(jìn)行所述墨排出單元和所述噴頭板之間位置調(diào)整。
15.一種噴墨頭的制造方法，用于制造根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，將所述噴墨頭的使用時(shí)的所述噴頭板的溫度設(shè)為T1、所述溫度T1下的所述多個(gè)墨排出單元各自之間的噴嘴節(jié)距設(shè)為P1；并且假設(shè)通過所述溫度改變單元將所述噴頭板的溫度改變?yōu)門2時(shí)，所述多個(gè)墨排出單元各自之間的噴嘴節(jié)距就變化成P2的情況下；進(jìn)行所述墨排出單元和所述噴頭板的位置調(diào)整，以使在所述噴頭板的溫度為T2的狀態(tài)，所述多個(gè)墨排出單元各自之間的噴嘴節(jié)距成為P2。
16.一種噴墨頭的制造方法，用于制造根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴墨頭，其中，使用所述溫度改變單元將所述噴墨頭保持為最終使用的溫度，并在該狀態(tài)下進(jìn)行所述墨排出單元和所述噴頭板的位置調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有多個(gè)噴墨單元(12)的易于填充墨并能夠在出現(xiàn)噴出不良時(shí)進(jìn)行恢復(fù)操作的噴墨頭(100)。該噴墨頭(100)包括噴嘴板(1)，形成噴出墨的噴嘴(2)；施壓單元，對(duì)墨施加壓力；壁部件(3)，保持噴嘴板(1)；噴頭板(13)，保持多個(gè)噴墨單元(12)；密封部件(14)，密封噴墨單元(12)和噴頭板(13)之間的空隙以使空氣不透過，并通過本身的變形來在噴頭板(13)上可移動(dòng)地支撐噴墨單元(12)；以及固定部件，將噴墨單元(12)固定在噴頭板(13)上。
文檔編號(hào)B41J2/16GK1942321SQ2006800001
公開日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者池田浩二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社