CN101198474B - 喷墨记录装置中的墨水供给装置 - Google Patents

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Abstract

能从包含有从清洗部回收的墨水在内而供给喷嘴头的墨水中高效地除气的喷墨记录装置的墨水供给装置,它包括:经供墨路径连接喷嘴头(2)的背压池(15);通过中间设有主墨水泵(18)的主供墨路径(16)连接到背压池的主池(9);通过中间设有墨水泵(22)的返回路径连接主池的回收池(7);由中间设有清洗泵(6)的回收路径(8)与回收池连接,在清洗时对向喷嘴头的清洗罩(5);其中,在连接主池与背压池的主供墨路径中设有除气装置(17),而在回收路径的清洗泵的上游侧通过三向转换阀(30)与背压池连接。

Description

喷墨记录装置中的墨水供给装置
技术领域
本发明涉及将墨水供给喷墨记录装置中喷嘴头的墨水供给装置。
背景技术
在给喷墨记录装置的喷嘴头供墨时,需将墨水压力保持恒定同时不得让气泡混入墨水中。但是,溶入到墨水中的空气(氧)浓度只要墨水与大气接触,据认为经30分钟就会从1ppm增加到5-6ppm,这种溶入的空气蓄积在配管的弯曲部等处时就会成为气泡,由于这种气泡,就会引起喷嘴头中喷不出墨水或因墨水压力变动而造成印字缺陷。
为此,在以前的这种墨水供给装置中,于贮留着混合有由清洗部回收的大量气泡的墨水的回收池中设置了除气装置(例如参看特开2003-127435号公报),或是在供墨回路途中设置除气装置(例如参看特开2004-17517号公报)。
示于上述特开2003-127435号公报中的,能对清洗部回收的墨水再利用的技术,难以将全部回收的墨水均匀地除气,未能从回收池内的墨水中完全除去气泡。
在上述2004-17517号公报所示的技术中,从供墨池供给主池的全部墨水虽然通过相应的配管进行了均匀的除气,但在这种先有技术中此后并不是让这种墨水立即供给喷嘴头,而是一度贮存于喷嘴头跟前的敞露向大气的主池之中,由于在使供墨压力稳定之后输送给喷嘴头,溶入主池内墨水中的空气便将与时俱增,易发生喷嘴头喷墨故障的问题。
本发明是在考虑到上述事实后提出的,目的在于提供喷墨记录装置中这样的墨水供给装置,它能使从含有由清洗部回收的墨水而供给喷嘴头的墨水中高效的除气,不使因气泡混入导致印刷缺陷。
发明内容
为了达到上述目的,本发明的第一形式是喷墨记录装置中这样的墨水供给装置,它包括:经墨水供给路径连接喷嘴头的背压池,通过中间设有主墨水泵的主供墨路径连接背压池的主池;由中间设有墨水泵的返回路径连接主池的回收池;由中间设有清洗泵的回收路径与回收池连接,在清洗时对向喷嘴头的清洗罩;其中,在连接主池与背压池的主供墨路径中设有除气装置,而在回收路径的清洗泵的上游侧通过三向转换阀与背压池连接。
第二形式是取这样的结构:于上述墨水供给装置中,通过沿高度方向调节背压池的位置,可以调节背压池相对于喷嘴头的位置水头。
第三形式则是在上述墨水供给装置中于主池内配备将池中温度保持到预定温度的恒温装置。
根据第一形式,在印刷时或在墨水供给装置停机时且在清洗结束之后,通过驱动清洗泵同时使三向转换阀连通背压池,让背压池内的墨水和由清洗部回收到回收池内的墨水与主池内的墨水一起循环,其间将所有这些墨水用设在主供墨路径内的除气装置除气,已除气的墨水便贮留在背压池内。这样就能从包括有由清洗部回收的墨水在内而供给于喷嘴头的墨水中高效地除气。
于是在以后进行的印刷作业中,可从背压池供给此已除气的墨水,由墨水供给装置的喷嘴头进行良好的印刷。
此外,根据此第一形式,由于上述的池的循环作用在墨水供给装置停机时可随时进行,通过使此装置长时间停机,在与大气相通的背压池内的墨水中,即便从其表面溶入了空气(氧),也能随时除去溶存于此背压池内的空气。
这样,由于本发明的装置只需在既有的墨水供给装置中增设旁路与三向转换阀即可,故能极简便地构成。
根据第二实施形式,能够相对于喷嘴头任意地调节背压池的位置水头,故能在给喷嘴头充填墨水时、清洗时、印刷时以及摩擦接触时,以良好的精度控制供墨压力。
此外,根据此第三实施形式,由于主池内的墨水保持在恒温装置所定的温度,在墨水供给路径中循环的墨水也保持在所定的温度,因而可以进行从喷嘴头稳定地排墨。
附图说明
图1是示明本发明的墨水供给装置的墨水供给系统的回路图。
图2是概示墨水供给装置背压池的支承结构的说明图。
具体实施方式
图1为模式地示明本发明喷墨记录装置中墨水供给装置的墨水供给系统的说明图。
图中,1为喷墨记录装置的头箱。在此头箱中朝向下方设有具备多个墨水喷嘴的喷嘴头2,此喷嘴头2将经由供墨路径4供给与喷嘴头2连接设置的墨水室3的墨水,通过压电元件(电气机械转换元件)等驱动装置的动作喷出,在沿着头箱1下面行走的纸张(于其上进行记录的材料)上,进行预定的印刷。
5为形成覆盖上述头箱1的喷嘴头2大小的清洗罩,此清洗罩5在喷墨记录装置的待机状态下,于头箱1移动到保养位置的状态中,对向其下面压触喷嘴头2以清洗墨水口。6为清洗泵,由此清洗泵6清洗过的墨水则经回收路径8回收到回收池7中。图1中例示采用3个清洗泵6的情形,但也可如图2所示,将1条回收路径8与清洗罩5连接而在此路径中装设1个清洗泵6。
图中,9为主池,用来贮留来自墨盒10到用补给泵11通过墨水过渡器12所补给的墨水,主池9中设有用来将其中的墨水保持到预定温度的恒温装置13。主池9经空气过滤器14与大气相通。此恒温装置13的设定温度可以调节。
15为由供墨路径4给上述头箱1的喷嘴头2供墨的背压池,背压池15经主供墨路径16与主池9连接。在此主供墨路径16中串联地设有:除去流经主供墨路径16的墨水中的混入空气的除气装置17、主墨水泵18、墨水过滤器19、主供墨电磁阀20。背压池15给由空气过滤器21与大气相通。此外,上述主供墨电磁阀20在主墨水泵18中无回流可能性时也可省去。
上述回收池7经由在中途设有墨水泵22的回流路径23与主池9连接。回收池7通过空气过滤器24与大气通连。
在上述回收池7、主池9与背压池15之中分别设有检测池内墨水量上限下限的墨水量传感器25a、25b、25c。
然后,主池9根据墨水量传感器25b的墨水残余量检出值,具体地说当墨水残余量到达规定量以下(下限)时,即驱动补给泵11或回流泵22供给来自墨盒10的清洗墨水或是来自回收池7的回收墨水,或是进行有选择的供墨。当检测到墨水量的上限时,便停止供墨。
背压池15根据墨水量传感器25c的墨水残量检测值,当墨水残量达到规定量以下(下限)时,使主供墨池的供给电磁阀20打开,同时驱动主墨水泵18,而从主池9供墨。然后于检测到墨水量的上限时便停止供墨。
上述背压池15,如图2所示,通过托架26由背压池升降装置27支承。此背压池升降装置27包括沿上下方向螺合到上述托架26上的螺旋轴28以及使此螺旋轴28正/反回转的马达29,通过马达29的正/反回转来升降背压池,此背压池15的墨水液面的位置水头能相对于记录头1的印字面调节。
这时的位置水头,在印刷时、在摩擦接触喷嘴头2的表面时、在清洗时与在初始填充时,能有选择地设定各自合适的位置水头H1、H2、H3与H4。
此时,吸引从背压池15到喷嘴头2之间的供墨路4内的空气,致墨水充填中初始充填时的位置水头H4变得最高,且在经过印刷后的短暂休止期间再施行印刷之际,需要将此时混入供墨路4中的灰尘与固态墨等以及混入的空气除去,而在以新墨水置换时所进行的清洗作业中,位置水头H3也需要有接近初始充填时的位置水头H4的压力。
印刷作业中,相对于喷嘴头2的墨水压力以取负值为适当,这时的位置水头H1,比喷嘴头2的印刷面低。另一方面,摩擦接触工作时的位置水头H2则取稍大的正值。为此,作为上述各位置水头的一例,使印刷时的位置水头H1为约-30mm、摩擦接触时的位置水头H2为约20mm、清洗时的位置水头H3为70±30mm、初始充填时的位置水头H4为约300mm。
在上述回收路径8的清洗泵6的上游侧设有三向电磁阀(转换阀)30,此三向电磁阀30的第三端口(旁路位置)上连接着与背压池15连接的旁路31。上述清洗泵6与此三向电磁阀30一起,通过图中未示明的控制装置,根据喷墨记录装置的工作、停机、清洗作业的状态,进行各自不同的转换作业。
具体地说,在喷墨记录装置工作时的印刷中。每隔预定的时间间隔,由墨水量传感器25c探测到三向电磁阀30到达旁路位置,与此同时驱动清洗泵6使墨水循环。这时的清洗泵6根据背压池15的墨水量传感器25c的探测值控制,在探测出墨水量的下限值时即关停而在探测出上限值时便驱动。
另一方面,在印刷作业结束的状态时,使清洗罩5对向喷墨印刷装置的喷嘴头2,然后将三向电磁阀30设定到清洗位置,同时在规定的时间内驱动清洗泵6,清洗上述喷嘴头2的墨水,回收到回收池7。
然后,在这种停止印刷状态下且在上述清洗作业结束而经过了规定时间后,进行与上述印刷时相同的墨水循环作业。
在上述结构下由喷墨记录装置进行印刷时,能将来自背压池15的墨水从喷嘴头2喷出进行印刷。背压池15内的墨水量由墨水量传感器25c探测,根据墨水的消耗量,则当墨水量传感器25c探测到墨水量的下限时启动主泵18。且同步地打开主供墨电磁阀20,从主池9供墨;而在探测出墨水量的上限时则使上述装置进行相反的操作,停止供墨。此时由主池9供给的墨水由恒温装置13保持为规定的温度,而这时从主池9供给背压池15的全部墨水通过除气装置17除气。
这样在印刷时,则如上所述,每隔预定时间在规定的时间内进行墨水的循环作业。
印刷中进行墨水循环作业时,背压池15的墨水虽然有由喷嘴头2供给的墨水,但此供给量没有与印刷量相对应的那么多,背压池15内的墨水的大部分是从旁路31通过回收路径8回收到回收池7中。于是,当背压池15内的墨水量减少到下限时,在其为墨水量传感器25c探测出时即关停清洗泵6且同步地开启主供墨电磁阀20,驱动主泵18,从主池9将墨水供给背压池15至其上限位置。在由墨水量传感器25c探测到此上限位置,进行了规定时间的印刷后,再次驱动清洗泵6重复上述作业。
通过这种墨水循环作业,印刷时背压池15内的墨水每隔规定时间便沿背压池15、回收池7、主池9循环,在此期间,背压池15内的墨水由除气装置17除气,同时由主池9的恒温装置13保持住规定的温度。
这样,通过在印刷时供给喷嘴头2的墨水进行上述的除气的同时保持规定温度作业,就能从喷嘴头稳定地喷出墨水。
主池9内的墨水量也由墨水量传感器25b探测,根据其消耗量由补给泵11或回流泵22供给墨水。
印刷时由喷嘴头2喷墨的供墨压力可根据喷嘴头2与背压池15内墨水的位置水头的压力差以及毛细现象所产生的压力求得。于是,为使此墨水的位置水头如图2所示,在印刷时为H1、在摩擦接触时为H2、在清洗时为H3而在初始充值时为H4,以达到各作业下的最适位置水头时,则可以由升降装置27调节背压池15的高度。
在印刷中的待机状态下且在清洗时,可将头箱1移动到维修位置等处,在此位置将清洗罩5对向喷嘴头2的下面,同时驱动清洗泵6。此时再将三向电磁阀30转换到使清洗罩5连通回收路径8的位置。
于是在冲洗时,通过喷嘴头2将墨水吸引向清洗罩5,通过回收路径8回收到回收池7。此时(冲洗时)如上所述,相对于喷嘴头2具有H3的位置水头。因而通过吸引喷嘴头2内与墨水供给路径4内的墨水也使存在于这两者内的气泡同时被吸引。这种清洗作业,在清洗时是在规定时间内进行,而通过关停清洗泵6结束。
在上述清洗作业结束后,或者在加上这段清洗时间后又经过墨水供给装置停机后的一段预定时间(例如从1分到3小时)后,再次驱动清洗泵6,同时使三向电磁阀30转换到旁路位置,间歇地或连续地进行墨水的循环作业。在该清洗完了后的待机中,进行背压池15内的墨水脱气和温度调整。
再有,在上述实施形式中例示了用电磁阀作为能转换连接旁路31与回收路径8的转换阀,但也可采用包含电磁阀以外结构的三向转换阀。

Claims (3)

1.一种用于喷墨记录装置中的墨水供给装置,包括:经供墨路径连接喷嘴头的背压池;通过装有主墨水泵的主供墨路径连接背压池的主池;通过装有墨水泵的返回路径连接主池的回收池;通过装有清洗泵的回收路径连接回收池,在清洗时对向喷嘴头的清洗罩,其特征在于,在连接主池与背压池的主供墨路径中设有除气装置,而在回收路径的清洗泵的上游侧通过三向转换阀与背压池连接。
2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置中的墨水供给装置,其特征在于:通过沿高度方向位置调节背压池,可调节背压池相对于喷嘴头的位置水头。
3.根据权利要求1或2所述的喷墨记录装置中的墨水供给装置,其特征在于:在主池之中配备有用来将墨水温度保持到规定温度的恒温装置。
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