CN101209624A - 喷墨记录装置、墨水供给机构及墨水供给方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种喷墨记录装置、墨水供给机构及墨水供给方法。其中，该喷墨记录装置包括：喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与上述压力室连通的上游端口、以及下游端口；第一容器，通过下游端口与上述喷墨头连通，用于存储墨水；第二容器，与上述第一容器连通，用于存储墨水；第三容器，通过上述上游端口与上述喷墨头连通，同时，与上述第二容器连通，用于存储墨水；开关机构，用于开关由喷墨头、第一容器、第二容器、及第三容器连通而构成的循环路径；以及气压调节机构，用于调节第一容器、第二容器、及第三容器中的至少任一个的内部气压，在上述喷墨记录装置中，根据由于该气压的调节而产生的气压、和上述循环路径的开关状态，在上述循环路径内输送墨水。

Description

喷墨记录装置、墨水供给机构及墨水供给方法

技术领域

本发明涉及一种使墨水循环，从喷墨头喷出墨水的喷墨记录装置、在喷墨记录装置中供给墨水的墨水供给机构及墨水供给方法。

背景技术

例如，在日本特表2002-533247或US2002/0118256A1中公开了一种技术：在喷墨记录装置中，使墨水循环，同时，从喷墨头的喷嘴喷出墨水。在该喷墨记录装置中，上游侧容器保持液位固定。上游侧容器的墨水经由印刷头部的上游侧流路而流入印刷头部，且经由印刷头部，并进一步经由下游侧流路，流入下游侧容器。下游侧容器的液位保持为固定。并且，在循环路径上设置有循环泵。循环泵从下游侧容器吸上墨水，并使其通过过滤器，经由反馈流路，将墨水吸进上游侧容器中。该循环泵具有送入墨水，以便直接与墨水接触，使墨水沿规定的循环路径循环的功能。因此，要求该循环泵对墨水可以确保化学的稳定性、不起灰、不易起泡等。但是，实现满足这些要求，且同时具有高可靠性、耐久性的泵是极为困难的。

发明内容

本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种使墨水循环，从喷墨头喷出墨水的喷墨记录装置、在喷墨装置中供给墨水的墨水供给机构及墨水供给方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种喷墨记录装置，其包括：喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与上述压力室连通的上游端口、以及下游端口；第一容器，通过上述下游端口与上述喷墨头连通，用于存储墨水；第二容器，与上述第一容器连通，用于存储墨水；第三容器，通过上述上游端口与上述喷墨头连通，同时，与上述第二容器连通，用于存储墨水；开关机构，用于开关由上述喷墨头、上述第一容器、上述第二容器、及上述第三容器连通而构成的循环路径；以及气压调节机构，用于调节上述第一容器、上述第二容器、及上述第三容器中的至少任一个的内部气压，在上述喷墨记录装置中，根据由于该气压的调节而产生的气压、和上述循环路径的开关状态，在上述循环路径内输送墨水。

根据本发明的另一个方面，提供了一种墨水供给机构，其包括：喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与上述压力室连通的上游端口、以及下游端口；第一容器，通过上述下游端口与上述喷墨头连通，用于存储墨水；第二容器，与上述第一容器连通，用于存储墨水；第三容器，通过上述上游端口与上述喷墨头连通，同时，与上述第二容器连通，用于存储墨水；开关机构，用于开关由上述喷墨头、上述第一容器、上述第二容器、及上述第三容器连通而构成的循环路径；以及气压调节机构，用于调节上述第一容器、上述第二容器、及上述第三容器中的至少任一个的内部气压，其中，根据由于该气压的调节而产生的气压、和上述循环路径的开关状态，在上述循环路径内输送墨水。

根据本发明的其他方面，提供了一种墨水供给方法，在该墨水供给方法中，通过调整循环路径的开关状态，同时，调节第一容器、第二容器、以及第三容器的至少任一个的内部气压，从而根据由于该气压的调节而产生的气压、和上述循环路径的开关状态，使墨水在上述循环路径内循环，其中，上述循环路径由以下部件连通构成：喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与上述压力室连通的上游端口、以及下游端口；上述第一容器，通过上述下游端口与上述喷墨头连通，用于存储墨水；上述第二容器，与上述第一容器连通，用于存储墨水；上述第三容器，通过上述上游端口与上述喷墨头连通，同时，与上述第二容器连通，用于存储墨水。

在下面的描述中将阐述本发明的其他目的和优点，并从描述中部分地变得显而易见，或通过实施本发明而了解。

附图说明

结合并构成说明书一部分的附图，示出了本发明的实施例，并与上述的概括描述和下面给出的实施例的详细描述一起用于说明本发明的原理。本领域技术人员很容易想到一些改进和更改。

图1是本发明的一实施例中的喷墨记录装置的整体结构的概略示意图；

图2是表示同一实施例中的喷墨头的喷嘴周围结构的部分截面图；

图3是概略地表示同一实施例中的第二导管的结构的立体图；

图4是表示同一实施例的墨水供给机构中的墨水的循环动作的表；

图5是同一实施例涉及的流路阻力的分配方法的说明图；以及

图6是表示同一实施例的变形例涉及的喷墨头的喷嘴周围结构的部分截面图。

具体实施方式

以下，参照图1以及图2，对本发明的一实施例涉及的喷墨记录装置以及喷墨记录方法进行说明。此外，在各图中，扩大、缩小、省略了适当的结构，概略示出。

喷墨记录装置1是使墨水循环，同时，从喷墨头11～16的喷嘴17向未图示的记录介质喷出墨水，从而形成图像的装置，该喷墨记录装置1包括墨水供给机构10。该墨水供给机构10包括多个(在这里是6个)喷墨头11～16、作为第一容器(tank)的弯液面压力容器(meniscus pressure tank)、发挥墨水供给源的作用的作为第二容器的主容器、作为第三容器的正压容器、以及连接这些的多根导管51～55。此外，该喷墨记录装置1还包括作为对导管52、导管53、导管54进行开关的开关机构的阀门(valve)52v、53v、54v、作为空气调节机构的阀34、35、44、45(下面称为空气阀)、以及气压源56、57。在通过导管51～55连通上述喷墨头11～16、弯液面压力容器25、主容器30、正压容器40而构成的循环路径50中，通过未图示的控制装置进行上述阀门52v、53v、54v的开关调整以及气压调节，从而根据该气压和、阀门52v等的开关状态和各容器的相对位置关系，将墨水输送向规定方向。下面，对各结构进行详细说明。

如图2所示的喷墨头11～16包括具有喷嘴17的孔板(orificeplate)18。在该孔板18的背面侧形成有压力室19。墨水20经由该压力室19而循环。压力室19构成为窄于与导管51、52连通的循环路径。在图2中，在喷嘴17的对面侧构成的压力室19中设置有执行机构(actuator)22。在压力室19中，通过驱动该执行机构22，从而从喷嘴喷出墨水滴20a。作为执行机构22可以使用例如，使用PZT等压电元件直接或间接地使压力室变形的装置、以静电驱动隔膜(diaphragm)的装置、或者以静电直接移动墨水的装置等，但并不仅限于此。各喷墨头11～16分别包括上游端口(port)11a～16a和下游端口11b～16b。各喷墨头11～16的上游端口11a～16a通过第一导管连接于正压容器。各下游端口11b～16b通过第二导管连接于弯液面压力容器。例如如图2中的箭头所示，在具有这样结构的喷墨头11～16中，墨水20经由压力室19，从右向左循环。

弯液面压力容器25配置在喷墨头11～16的下面，弯液面压力容器25的液位位于孔板18的表面的下面。弯液面压力容器25是具有墨水流入口26和墨水流出口27的墨水容器，其用于存储墨水，弯液面压力容器25具有以下作用：作为以孔板18的表面为基准生成平均单位体积的能量、即在此为水位差压(head differentialpressure)PB的压力源。弯液面压力容器25的液位在上面部分28向大气压开放压力。弯液面压力容器25构成为与喷墨头11～16的宽度、或者作为未图示的印刷记录介质的用纸的宽度相同。弯液面压力容器25从其宽度方向的左右两端部的墨水流入口26，分别通过第二导管52连接于喷墨头11～16的下游端口11b～16b。第二导管52包括作为可通过未图示的控制装置进行开关的第一开关机构的阀门52v。在该左右的第二导管52、弯液面压力容器25和喷墨头11～16之间形成有作为记录介质的印刷用纸(未图示)可以通过的宽度宽的空间。

弯液面压力容器25的内部从形成在其底部的墨水流出口27，通过第三导管53，连接于设置在下面的主容器30。第三导管53包括作为可通过控制装置进行开关的第二开关机构的阀门53v。在弯液面压力容器25中设置有液位传感器25s。由该液位传感器25s检测弯液面压力容器25内部的墨水液位的高度。由控制装置通过后述的方法，基于检测结果，将弯液面压力容器的液位控制在规定的高度，该高度为相对于例如，H1～H6的孔板18的表面位置，可以维持形成如图2所示的适当的弯液面21程度的负压的高度。例如，为了使喷墨头进行适当的动作，弯液面压力21a被控制在ρgh＝0kPa～-3kPa的程度。此外，这里的ρ表示墨水的密度，g表示重力加速度，h表示从喷墨头11～16的孔板18的表面观察到的液位的高度。

主容器30被配置在喷墨头11～16的下面，且主容器30的液位位于弯液面压力容器25的液位的下面。主容器30是包括墨水流入口31和墨水流出口32的墨水容器，发挥作为用于补充墨水的墨水供给源的作用。主容器30的墨水流入口31通过具有阀门53v的第三导管，连通于弯液面压力容器25的底部。并且，主容器30的内部从墨水流出口32，通过第四导管54，连通于正压容器40的内部。第四导管54包括作为可通过控制装置进行开关的第三开关机构的阀门54v。

当主容器30内部的墨水减少时，在通过关闭阀门53v、54v来防止墨水泄漏的状态下，通过用户向主容器30注填墨水，或者与已经填充完墨水的其他主容器进行交换等来供给墨水。此外，因此，优选主容器30具有剩余量检测等的功能。

主容器30的液位随墨水的消耗而变化。主容器30的液位的上面连通有空气管33。空气管33在一侧通过空气阀34向大气压打开，在另一侧通过空气阀35与高正压气压源56连通。通过控制装置的控制，可选择地开关空气阀34、35，空气阀34、35发挥作为气压调节机构(air pressure adjusting)而发挥作用。高正压气压源56构成为包括例如容器和空气泵(air pump)等，且具有供给规定气压的功能。即，在大气压和高正压之间可选择地调节构成主容器30内部的气压。此外，除了在后述的正压容器40中补充墨水时之外，通常都打开大气压侧的空气阀34。

作为第三容器的正压容器40是包括墨水流入口41和墨水流出口42的墨水容器，用于存储墨水，且发挥以下作用：作为以孔板18的表面为基准生成每个单位体积的能量、即水位差压和气压的合计值的压力源。在正压容器40的液位上面连通有空气管43。该空气管43在一侧通过空气阀44与高正压气压源56连通。并且，空气管43在另一侧通过空气阀45与中正压气压源57连通。通过控制装置的控制，可选择地开关这些空气阀44、45，空气阀44、45作为气压调节机构而发挥作用。该中正压气压源57构成为包括例如容器和空气泵等，且发挥供给大于大气压、小于上述高正压的规定气压的作用。即，在高正压和中正压之间可选择地调节构成正压容器40的内部的气压。

正压容器40包括液位传感器40s。根据该液位传感器40s的检测结果，由控制装置通过后述的方法来维持规定液位高度。正压容器40的墨水通过第五导管55与喷墨头11～16的上游端口11a～16a连通。通过该第五导管55，从正压容器40向喷墨头11～16供给墨水。

下面，参照图3对第二导管52的结构进行说明。第二导管52构成为包括流路52a、流路52b、流路53c这三个流路。流路52a以及流路52c的流路阻力为R2′，从流路52b直至头部(head)单元内的喷嘴为止的流路阻力为R1′。流路52a由沿水平方向延伸的长而扁平的导管(pipe)构成，用于从喷墨头收集墨水。流路52b由沿垂直方向延伸的柔性的圆管状的软管(tube)构成，其连通流路52a和各头部。流路52c由沿垂直方向延伸的圆形的导管构成，其连通流路52a和弯液面压力容器。

将流路52a形成为扁平状的导管是为了：抑制流路截面的高度，以便在流路内上部不残留空气，同时，尽量扩大截面面积，以便降低流路阻力。

另一方面，第一导管51以及在其延长线上的第五导管55的整体由与流路52b相同的柔性的圆管状的软管和接合元件(joint)构成，第五导管55通过头部连接于第一导管51(参照图1)，且从接合元件直至头部单元内的喷嘴为止的流路阻力为R1，从接合元件直至正压容器为止的流路阻力为R2。在本实施例中，由于作为流路52c的连接目的地的弯液面压力容器位于喷墨头11及喷墨头16的正下面，与此相对应，作为第一导管51的连接目的地的正压容器位于离头部较远的位置上，因此，第一导管51长于第二导管52。并且，与第一导管51的圆管相比，流路52a的扁平的导管相对于每个单位长度的流路阻力小的程度，其截面面积被设定得足够大。这样，流路阻力R2′小于流路阻力R2。

此外，也可以将流路52c设定为与流路52a相同的扁平状，或者变形为并列多根导管的流路，以进一步降低第二导管52的流路阻力。

接下来，参照图1以及图4，对本实施例涉及的喷墨记录装置1以及墨水供给机构10中的墨水的循环动作进行说明。

在打开左右的阀门52v的状态下，将由该阀门52v引起的压力损耗视为可以忽视的极小程度。在此，关闭第四导管54的阀门54v，在空气管43中连通中正压气压源57，并将正压容器40保持在中正压，从而通过第五导管55及第一导管51，向喷墨头11～16的上游端口11a～16a供给墨水。

并且，在这种状态下，通过左右的阀门52v及第二导管52，从喷墨头11～16的下游端口11b～16b向弯液面压力容器25输送墨水。在此，由于弯液面压力容器25被如后所述地进行液位控制，所以墨水通过阀门53v适当地返回主容器30。另一方面，由于正压容器40也被如后所述地进行液位控制，所以从主容器30通过阀门54v向正压容器40适当地补给墨水。这样，根据空气管33、43的连接状态和阀门52v、阀门53v、阀门54v的开关状态，墨水通过以下方式循环：通过喷墨头11～16，从正压容器40向弯液面压力容器25输送墨水，返回主容器30、正压容器40。

在本实施例中，如图1所示，在第一导管51中，将从正压容器40的液位直至喷墨头11～16的上游端口11a～16a为止的流路阻力设定为R1，将从各上游端口11a～16a直至孔板18表面为止的流路阻力设定为R2，将从喷墨头11～16的孔板18表面直至下游端口11b～16b为止的流路阻力设定为R2′，将从下游端口11b～16b直至弯液面压力容器25的液位为止的流路阻力设定为R1′。此外，虽然在图1中，以箭头仅示出了与喷墨头11相对应的R1、R1′、R2、R2′，但是其他的喷墨头12～16也是相同的。

此外，虽然考虑：第一导管51、第二导管52以及第五导管55相对于各个头部的每个头部不独立分离且具有共用的导管部，但是，共用导管部的流路阻力是相对于每个头部而分配的。分配的方法将在后面进行说明。

若将从正压容器40的液位观察到的孔板18的表面位置的势压(potential pressure)设定为PA，将从弯液面压力容器25的液位观察到的孔板18的表面位置的势压设定为PB，并将由各导管51～55及喷墨头11～16的内部流路阻力构成的墨水流路网的总流路阻力设定为R，则循环流量Q为：Q＝{[(中正压)+PA]-PB}/R。(由于孔板18的表面位置高于正压容器40的液位、弯液面压力容器25的液位，所以PA、PB为负值)。

在此，可以考虑将从孔板18的表面位置观察到的弯液面压力容器25的液位的势压作为发生压力PB的下游侧压力源。并且，可以考虑将从正压容器40的液位观察到的孔板18的表面位置的势压和正压容器40的气压构成发生压力{(中正压)+PA}的上游侧压力源。

各喷墨头11～16的弯液面压力21a变为通过上述墨水流路网将上游侧压力源的压力{(中正压)+PA}和下游侧压力源的压力PB进行分压后的压力。在墨水流路网中发生的压力分布的确定依存于流量分布。

因此，为了不弄湿孔板18的表面且不从喷嘴17吸入空气地稳定地动作，各喷墨头11～16的弯液面压力21a必须大致固定。当存在循环流，且墨水耗费量十分小时，各喷墨头11～16的上游侧和下游侧的流量大体相等。因此，为了抑制各喷墨头彼此之间的压力差，则将通过墨水流路网从喷墨头11～16面向上游侧压力源、下游侧压力源的流路阻力、和面向下游侧压力源的流路阻力设定为固定的比例即可。

另一方面，由于若墨水的消耗量大，则从喷嘴17喷出的墨水的上游侧和下游侧的流量将失去平衡，因此，仅将流路阻力的比设定为固定是无法固定各喷墨头11～16的弯液面压力的，需要降低流路阻力本身。

通常，虽然为了降低流路阻力，则需要短粗的配管，但是，若将所有的配管作成短粗，则不便于构造，也不便于填充墨水。

在本实施例中，从正压容器40的液位直至孔板18表面的由R1、R2构成的墨水流路网的上流侧阻力RA、和从孔板18表面直至弯液面压力容器的液位的由R1′以及R2′构成的墨水流路网的下游侧阻力RB之间的比例设定为例如5∶1，且PA＞＞RB。并且，将R1′及R2′设置为例如基于循环流+基于墨水耗费量的最大压力损耗小于等于100Pa的这样充分小的值。即，并不是将流路阻力R同样地变小，只是将下游侧的流路阻力RB保持为较小。

若循环流+墨水耗费流量小，则此时的孔板压力(orificepressure)等于下游侧的压力源的压力PB，且即使当循环流+墨水耗费流量为最大时，孔板压力相对于PB仅向正压侧移动100Pa，因此，若将下游侧的压力源的压力PB设定为形成适当的弯液面程度的负压，则即使流量发生变化，也可以大体维持孔板压力。

在本实施例的结构中，由于弯液面压力容器25具有与喷墨头11～16的宽度和作为记录介质的用纸的宽度相同程度的宽度，因此在不影响用纸通过的用纸宽度方向的端部的2个地方配设有第二导管，所以尤其便于将第二导管设置得短粗。因此，可以便于降低下游侧的流路阻力。

如上所述，当使从各喷墨头11～16直至上游侧压力源为止的阻力和从各喷墨头11～16直至下游侧压力源为止的阻力失去平衡，且将压力不均等地分压给上游侧及下游侧时，不仅对于如上所述的结构有利，也便于控制。

即，由于阻力大侧的压力源的压力精度可以使赋予各喷墨头11～16压力的精度变小，因此，可以简化阻力大侧的压力控制。

在本实施例中，由于下游侧对大气打开，因此仅通过液位高度决定压力，并且，结构上面积大，便于提高液位高度，所以便于获得高精度的压力源。

与此相对，虽然在上游侧需要管理正压容器气压和正压容器液位高度两者，且往往不易控制，但是在本实施例中，通过将上游侧的阻力设定得较大，且降低了上游侧的影响，从而可以缓解对控制精度的要求。其结果便于控制。

下面，对基于控制装置的弯液面压力容器25的液位控制进行说明。

当由液位传感器25s检测弯液面压力容器25的液位上升时，由控制装置判断主容器30的空气管33是否连接于大气压。在此，当选择有高正压时，待机直至选择有大气压。并且，在空气管33连通到大气压后，在直至主容器30变为大气压所需要的规定期间之后，打开阀门53v。其结果是，弯液面压力容器25的墨水落向主容器30。

若将从主容器30的液位观察到的弯液面压力容器25的液位的势压设定为PC，则从弯液面压力容器25落入主容器30的墨水的流量为通过阀门53v和其周围的流路阻力除PC后的值。在此，由于主容器30的液位高度一般不固定，因此上述PC的值依存于弯液面压力容器25的墨水剩余量而变化。并且，依存于墨水的剩余量，从弯液面压力容器25落向主容器30中的墨水的流量也发生变化。

考虑主容器30的液位变为最高的情况，即使在这种情况下，也将从弯液面压力容器25落向主容器30的墨水的流量设定得大于循环流量。虽然该流量应该具有某种程度的界限，但是，若该流量过快，则恐怕会发生紊流(turbulence)，卷入气泡。因此，例如，当弯液面压力容器25的墨水剩余量较少，且主容器30的液位变为最高时，即当PC值变为最小时，优选将墨水流量设定为循环流量的3倍程度。若弯液面压力容器25的液位下降到液位传感器25s的位置之下，则关闭阀门53v。

接下来，对正压容器40的液位控制进行说明。

当由液位传感器40a检测到正压容器40的液位下降时，由控制装置判断阀门53v是否关闭。在此，当53v处于打开时，控制装置待机直至53v关闭，若53v关闭，则控制装置进行下一步。即，使主容器30的空气管33选定高正压，并向主容器30赋予高正压。并且，打开阀门54v。若从正压容器40的液位观察到的主容器30的液位的势压为PD，则此时，以通过阀门54v和其周围的流路阻力除{(高正压)-(中正压)+PD}的流量，墨水从主容器30流向正压容器40。其结果是，向正压容器40补充墨水。

由于为了确定上述的循环流量，已经调节了中正压气压源57的气压值，所以在此，通过调节高正压气压源56的气压值，而与循环流量无关地设定向正压容器40补充墨水时的流量。通常，由于主容器30的液位高度未固定，所以上述PD的值依存于主容器30的墨水剩余量而变化。

因此，依存于主容器30的剩余量，向正压容器40补充墨水时的流量发生变化。所以考虑主容器30的液位最低的情况，即使在这种情况下，也将向正压容器40补充墨水时的流量设定得大于循环流量。

虽然该流量应该具有某种程度的界限，但是，若该流量过快，则恐怕会发生紊流(turbulence)，卷入气泡。因此，例如，当主容器30的墨水剩余量较少，且液位变为最低时，即当PD的值变为最小时，优选将墨水流量设定为循环流量的3倍程度。若结束向正压容器40的补充墨水，则关闭阀门54v，同时，主容器30的空气管33与大气压连通。

此外，在本实施例的结构中，由于可以同时进行弯液面压力容器25的液位控制和正压容器40的液位控制，因此，预先设定以下等的优先顺序，例如，使由液位传感器25s检测液位上升的时刻、和液位传感器40s检测液位降低的时刻中的、首先发生的一个优先，当两者同时发生时，使弯液面压力容器25的液位控制优先。

在此，若过于频繁地切换弯液面压力容器25的液位控制和正压容器40的液位控制，则恐怕由于切换时的时间损耗(loss)而难以可靠地进行液位控制。尤其是，在高正压和大气压之间切换赋予主容器30的压力开始直至实际变为高正压或大气压的期间的时间损耗易成为问题。由此，优选使液位传感器25s及液位传感器40s的检测存在滞后(hysteresis)，以便弯液面压力容器25的液位控制和正压容器40的液位控制的切换频度不在所需要的频度以上。这样，虽然液位高度的变动易于变大，但是只要将弯液面压力容器25和正压容器40的界面面积扩大，则没有问题。

在上述实施例中，对墨水通过喷墨头11～16循环的状态进行了说明。这期间，正压容器40的空气管43总是连通于中正压的气压源57，阀门52v始终打开。从而，只要进行上述范围的动作，则空气阀44、空气阀45和阀门52v并不是必需的。

下面，对通过墨水弄湿喷墨头11～16的孔板18表面的清洗(purge)动作进行说明。如图4所示，在第一清洁动作中，在循环动作中，当阀门53v关闭的期间，空气管33连通于高正压，空气管43连通于中正压，打开阀门54v，关闭阀门52v。由于阀门52v被关闭，所以从正压容器40流出的墨水不流向弯液面压力容器25而从喷嘴17溢出。同时，从主容器30向正压容器40补充墨水。这样的动作对于去除喷嘴表面的杂物等是有效的。

如图4所示，在第二清洁动作中，打开阀门54v，同时，高正压的气压源56与正压容器40连通。由此，可以进行大流量的清洁动作。

根据本实施例涉及的墨水供给机构10，通过气压和阀门52v、53v、54v的开关动作的调整，从而可以无需使用用于输送液体的泵而使墨水循环。因此，不会发生由于输送液体泵引起的化学的稳定性、灰尘、气泡的问题、和可靠性、耐久性的问题。

并且，与下游侧阻力RB相比，将上游侧阻力RA设定为足够大的值，且并不是同样地减小流路阻力R，而只是将下游侧的流路阻力RB保持为较小，从而阻力较大侧的压力源的压力精度可以降低赋予各喷墨头11～16压力的精度。因此，可以便于阻力大侧的压力控制。即，在本实施例的情况下，虽然难于控制上游侧，但是可以通过降低上游侧的影响来缓解对控制精度的要求，从而使控制变得简单。

并且，在本实施例中，由于在弯液面压力容器25和喷墨头11～16之间设置有记录介质可通过的空间，且在不影响用纸通过的用纸宽度方向的端部的2个地方配设有第二导管52，因此尤其便于将第二导管52设定得粗短。因此，通过将确定弯液面压力的下游侧的第二导管52设定得粗短，从而可以便于降低下游侧的流路阻力。因此，可以稳定弯液面压力。并且，通过稳定弯液面压力，墨水喷出状态稳定，从而，可以提供浓度变动少，且具有可靠性高的喷墨记录装置。

接下来，参照图5，对共用的导管部的流路阻力的分配方法进行说明。由于当导管相对于各个头部的每个头部不分离且在多个头部上具有共用的导管部和分支点时，也可以考虑按照与分支目的地的各个流路阻力的比相同的比例，对共用的导管部进行分配利用，因此，将共用导管部作为与分支目的地的各个流路阻力的比相同比例的并列阻力进行分配，并计算每个头部的流量阻力。

在此，使用等效电路图，对将共用导管部分配为并列阻力的方法进行说明。

当将从头部11的喷嘴直至上游侧、下游侧的各分支点为止的流路阻力分别作为R3、R4，将从头部12的喷嘴直至上游侧、下游侧的各分支点为止的流路阻力分别作为R5、R6，将上游侧的共用导管部的流量阻力作为R7，将下游侧的共用导管部的流路阻力作为R8时，考虑将R7分配为并列流路阻力R71和R72，将R8分配为并列流路阻力R81和R82。

分配方法为使下列公式成立即可：

R71∶R72＝R81∶R82＝(R3+R4)∶(R5+R6)，

1/R7＝1/R71+1/R72，

1/R8＝1/R81+1/R82。，

这时，R71∶R81＝R72∶R82＝R7∶R8。

此外，考虑为：头部11的喷嘴上游的流路阻力为(R71+R3)，

头部11的喷嘴下游的流路阻力为(R81+R4)，

头部12的喷嘴上游的流路阻力为(R72+R5)，

头部12的喷嘴下游的流路阻力为(R82+R6)。

此外，本发明并不仅限于上述实施例，当实施本发明时，在不脱离本发明要旨的范围之内可以对本发明的构成要素，例如各构成部件的具体形状等进行各种变更。例如，在上述实施例中，如图2所示，虽然将通过墨水的压力室19使墨水20循环并喷出的结构作为喷墨头11～16的结构进行了例示，但是并不限定于此，也可以是在从循环路径分支的目的地存在具有压力室和喷嘴的头部，还可以是在从循环路径分支的目的地形成独立的头部的头部模块。

也可以适用例如，如图6所示的喷墨头60一样的，向墨水存储部62循环供给墨水的方法。该喷墨头60包括多个喷嘴61、与该喷嘴61相对形成的发热元件61a、墨水存储部62、与该墨水存储部62的上游侧及下游侧连通的流路63、64等。由于该流路63、64分别与上述实施例的墨水供给机构10中的第一导管51、第二导管52连通，所以可以发挥与上述实施例同样的作用，同时，可以获得与上述实施例相同的效果。在该实施例中，隔着切缝(slits)62a，与墨水存储部62分离地具备有压力室62b和形成有弯液面的喷嘴61，可以认为墨水存储部62是隔着墨水循环部分和切缝62a的、压力室62b和喷嘴61之间的分支点。当在这样的喷墨头60中使墨水循环时，若墨水存储部62与喷嘴61表面的高度大体相同，则当不喷出时，该分支点与喷嘴的弯液面压力大体相同。因此，也可以将墨水存储部62的墨水压力视为喷嘴的弯液面压力而进行实施。并且，当喷出时，可以认为喷嘴的弯液面压力下降了相当于向喷出流量增加从分支点直至喷嘴的流路阻力的压力。

并且，用于该喷墨装置的印刷头部也可以是从循环路径的中途通过过滤器向执行机构、喷嘴分支的类型。在这种情况下，当未喷出时，可以将喷嘴的压力视为过滤器的主要侧(primary side)与循环路径连接的部分的压力相同。此外，当喷出时，也可以认为喷嘴的压力下降了相当于向喷出流量增加从过滤器主要侧直至喷嘴的流路阻力的压力。

作为执行机构22，除了上述实施例所示的机构之外，还可以适用例如压电式、共用压电(piezoelectric share mode)模式、热喷墨式等。

并且，在孔板表面形成有多个喷嘴开口，且各个高度不同时，只要由高度不同引起的喷嘴附近的压力不同不超过适当的喷嘴附近的压力范围，则考虑将各个喷嘴的高度的平均作为孔板表面的高度即可。这时，因为若将头部内的墨水循环流的方向设定为从接近高度低的喷嘴向接近高度高的喷嘴的方向，则可以减少由高度不同引起的喷嘴附近的压力不同，因此也可以这样设置墨水循环流的方向。

并且，作为气压调节机构的空气阀34、35、44、45和作为开关机构的阀门52v、53v、54v的配置、数量等并不限定在上述实施例。此外，在不脱离本发明要旨的范围之内可以实施适当的变更。

因此，本发明在其广泛意义上不限于这里示出并描述的特定细节以及代表实施例。因此，在不背离所附权利要求及其等同物所限定的总发明概念的精神或范围的前提下可以进行各种更改。

Claims (11)

1.一种喷墨记录装置，其特征在于，包括：

喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与所述压力室连通的上游端口、以及下游端口；

第一容器，通过所述下游端口与所述喷墨头连通，用于存储墨水；

第二容器，与所述第一容器连通，用于存储墨水；

第三容器，通过所述上游端口与所述喷墨头连通，同时，与所述第二容器连通，用于存储墨水；

开关机构，用于开关由所述喷墨头、所述第一容器、所述第二容器、及所述第三容器连通而构成的循环路径；以及

气压调节机构，用于调节所述第一容器、所述第二容器、及所述第三容器中的至少任一个的内部气压，

在所述喷墨记录装置中，根据由于该气压的调节而产生的气压、和所述循环路径的开关状态，在所述循环路径内输送墨水。

2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，

所述第一容器内部的墨水的液位位于形成有所述头部的所述喷嘴的孔板表面的下面，

所述第二容器内部的墨水的液位位于所述第一容器内部的墨水的液位的下面，

所述气压调节机构被设置在所述第二容器以及第三容器，

所述开关机构包括：第一开关机构，设置在所述喷墨头的下游端口与所述第一容器之间；第二开关机构，设置在所述第一容器与第二容器之间；以及第三开关机构，设置在所述第二容器与所述第三容器之间。

3.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，所述喷墨记录装置还包括：

液位检测装置，用于检测所述第一容器、所述第二容器以及所述第三容器中的至少任一个的墨水的液位；以及

控制装置，根据所述液位的检测结果，控制所述气压调节机构以及所述开关机构的动作。

4.根据权利要求3所述的喷墨记录装置，其特征在于，

在向所述第三容器液位赋予正气压，且所述第一容器内部向大气打开，墨水从所述第三容器向所述第一容器流动的状态下，

当所述第一容器的液位上升至规定以上时，所述第二开关机构变为打开状态，且所述第一容器的墨水被提供给设置在所述第一容器下面的所述第二容器，

当所述第三容器的液位下降至规定以下时，向所述第二容器赋予比所述第三容器内部的气压大的气压，同时，所述第三开关机构变为打开状态，墨水被提供给所述第三容器。

5.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，

所述第一容器从与记录介质输送方向相垂直方向的宽度方向的两端，通过导管，与所述喷墨头的下游侧连接，所述记录介质可通过所述喷墨头、所述第一容器和所述导管之间。

6.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其特征在于，

将从所述喷墨头的喷嘴附近直至所述第一容器的液位为止的下游侧流路阻力设定得小于从所述第三容器的液位直至所述喷墨头的喷嘴附近为止的上游侧流路阻力。

7.根据权利要求4所述的喷墨记录装置，其特征在于，

将从所述喷墨头的喷嘴附近直至所述第一容器的液位为止的下游侧流路阻力设定得小于从所述第三容器的液位直至所述喷墨头的喷嘴附近为止的上游侧流路阻力。

8.一种墨水供给机构，其特征在于，包括：

喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与所述压力室连通的上游端口、以及下游端口；

第一容器，通过所述下游端口与所述喷墨头连通，用于存储墨水；

第二容器，与所述第一容器连通，用于存储墨水；

第三容器，通过所述上游端口与所述喷墨头连通，同时，与所述第二容器连通，用于存储墨水；

开关机构，用于开关由所述喷墨头、所述第一容器、所述第二容器、及所述第三容器连通而构成的循环路径；以及

气压调节机构，用于调节所述第一容器、所述第二容器、及所述第三容器中的至少任一个的内部气压，

其中，根据由于该气压的调节而产生的气压、和所述循环路径的开关状态，在所述循环路径内输送墨水。

9.一种墨水供给方法，其特征在于，

通过调整循环路径的开关状态，同时，调节第一容器、第二容器、以及第三容器的至少任一个的内部气压，从而根据由于该气压的调节而产生的气压、和所述循环路径的开关状态，使墨水在所述循环路径内循环，其中，所述循环路径由以下部件连通构成：喷墨头，包括与喷嘴相对的压力室、与所述压力室连通的上游端口、以及下游端口；所述第一容器，通过所述下游端口与所述喷墨头连通，用于存储墨水；所述第二容器，与所述第一容器连通，用于存储墨水；所述第三容器，通过所述上游端口与所述喷墨头连通，同时，与所述第二容器连通，用于存储墨水。

10.根据权利要求9所述的墨水供给方法，其特征在于，

检测所述第一容器、所述第二容器以及所述第三容器中的至少任一个的墨水的液位，并根据所述液位的检测结果来调整气压和开关状态。

11.根据权利要求10所述的墨水供给方法，其特征在于，

在向所述第三容器液位赋予正气压，且所述第一容器内部向大气打开，墨水从所述第三容器向所述第一容器流动的状态下，以及

对开关状态进行调节，以便当所述第一容器的液位上升至规定以上时，所述开关状态被设定为：所述第一容器的墨水被提供给设置在所述第一容器下面的所述第二容器，当所述第三容器的液位下降至规定以下时，向所述第二容器赋予比所述第三容器内部的气压大的气压，同时，所述开关状态被设定为将墨水提供给所述第三容器。

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