CN101633265B - 液体供给装置及液体喷射装置 - Google Patents

液体供给装置及液体喷射装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101633265B
CN101633265B CN2009101646157A CN200910164615A CN101633265B CN 101633265 B CN101633265 B CN 101633265B CN 2009101646157 A CN2009101646157 A CN 2009101646157A CN 200910164615 A CN200910164615 A CN 200910164615A CN 101633265 B CN101633265 B CN 101633265B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
valve
pump
printing ink
jet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009101646157A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101633265A (zh
Inventor
高桥优
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2008190198A external-priority patent/JP2010023421A/ja
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN101633265A publication Critical patent/CN101633265A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101633265B publication Critical patent/CN101633265B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明提供一种液体供给装置及液体喷射装置,在具有输送泵方式的液体供给机构的构成中,在液体喷射头阻气清洗时也能够确保较高的气泡排出性,另外,在泵吸引驱动时也能够对液体喷射头供给足够的液体。打印机(11)具有油墨供给装置(21),其具有:泵(23)、设置于泵(23)的上游侧的吸引用单向阀(44)、设置于泵(23)的下游侧的喷出用单向阀(45),油墨供给装置(21)通过油墨供给管(22)与记录头单元(20)连通。在记录头单元(20)中,在与喷嘴(29)连通的油墨流路(30)的中途,从上游侧依次设置有:阻气阀(31)、缓冲室(32)、自封止阀(33)。作为从阻气阀(31)到喷嘴(29)的流路容积和盖(26)的容积之和所求出的油墨容积低于泵一次喷出驱动能够喷出的油墨量。另外,缓冲室(32)具有用薄膜堵塞了一部分的油墨贮存室,薄膜具有不被弹簧施力的非弹簧施力类型的结构。

Description

液体供给装置及液体喷射装置
技术领域
本发明涉及液体供给装置及液体喷射装置,该液体供给装置设于液体喷射装置,该液体喷射装置具有:液体喷射头,其具有喷射液体的喷射口;清洗机构,其赋予喷射口负压并从喷射口强制喷出液体,液体供给装置具有液体供给机构,该液体供给机构具有:设置于液体供给流路的一部分的泵、设置于该泵的上游的第一单向阀、设置于该泵的下游的第二单向阀。
背景技术
目前,在作为液体喷射装置的喷墨式打印机中,从记录头向靶(用纸等)喷射作为液体的墨滴,由此进行文字和图像等记录。另外,在这种打印机中装载有墨盒(液体收容体)作为向记录头供给油墨的油墨供给源。在从墨盒向记录头供给油墨的油墨供给方式中,公知的有:利用基于墨盒的油墨液面和记录头的喷嘴的高度的水头差的方式、利用泵供给油墨的方式。
在使用该泵的油墨供给装置(液体供给装置)中公知的有下述等方式:加压供给方式,将用加压泵加压的空气供给到墨盒内而对收容于其内部的油墨进行加压以供给油墨(例如,专利文献1);输送泵方式,驱动设置于油墨流路上的泵而将从位于其上游侧的墨盒吸引的油墨向下游侧喷出,由此供给油墨(例如,专利文献2)。
专利文献2公开的输送泵方式的油墨供给装置具有:例如隔膜式泵等脉动型的泵、在该泵的上游侧(吸引用)和下游侧(喷出用)分别设置的一对单向阀(逆止阀)。上游侧的吸引用单向阀(第一单向阀)在泵吸引驱动而使隔膜向增大油墨导入室(泵室)的容积的方向位移且其室内的油墨减压的状态下开阀,在泵喷出驱动而使隔膜向减少油墨导入室的容积的方向位移且其室内的油墨被加压的状态下维持在闭阀状态。另一方面,下游侧的喷出用单向阀(第二单向阀)的构成为,在泵吸引驱动而使油墨导入室的油墨减压的状态下维持为闭阀状态,在泵喷出驱动而将油墨导入室的油墨加压的状态下开阀。而且,液体供给装置的泵重复吸引驱动和喷出驱动,从而在其吸引驱动时通过开阀的上游侧的单向阀从墨盒吸引的油墨,在其喷出驱动时通过开阀的下游侧的单向阀的开阀喷出,由此通过液体供给流路向液体喷射头单元供给。
另外,在液体喷射装置上,为进行记录头的清洗而设置有维护装置(清洗机构)。另外,为通过维护装置有效地进行清洗,具有在对喷嘴赋予负压时用于在和喷嘴连通的油墨流路中途进行闭阀的阀(阻气阀)(例如专利文献3、4)。在清洗时,在使设置于与喷嘴连通的油墨流路中途的阻气阀闭阀的状态下,对记录头的喷嘴赋予吸引力,由此,闭阀的阻气阀的下游区域的油墨成为负压。而且,在负压充分高的时刻使阻气阀开阀,油墨沿油墨流路猛力流出并从喷嘴喷出。其结果是,滞留于液体流路中途的气泡等被喷出。另外,在液体供给流路的中途滞留有气泡时,不久该气泡到达喷嘴,导致不喷射油墨的字点遗漏和喷射的墨滴的液量不足等喷射错误。
专利文献1:日本特开2002-192751号公报(图2等)
专利文献2:日本特开2006-272661号公报(图2、图4、图6、图8、图10等)
专利文献3:日本特开2004-90453号公报(图2等)
专利文献4:日本特开2007-216629号公报(图2、图3)
但是,输送泵式的液体供给装置是通过重复吸引驱动和喷出驱动来供给液体的构成,因此,输送了以一次喷出驱动能够输送的液量后,为了下一次吸引驱动,液体的加压供给暂时停止,下一次喷出驱动再一次打开时,再次开始液体的加压供给。因此,液体一边交替地重复加压供给和供给停止,液体一边被断续地输送。
但是,进行阻气清洗(チョ一ククリ一ニング)时,在阻气阀的下游区域的负压充分高且将泵喷出驱动时,在输送喷出驱动一次量的输送量的液体结束的时刻,为进行下一次吸引驱动而将液体的加压供给暂时停止。这样,在阻气清洗的中途停止加压供给时,即使推动液体流动的势能被中断,吸引驱动结束且喷出驱动再一次打开,直到那时推动液体的势能也会立即降低,因此,与采用能够连续地加压供给液体的供给装置的构成相比,存在气泡的排出性相对低的问题。
尤其是,在专利文献2公开的打印机中,阻气阀设置于液体供给装置侧,因此,从阻气阀到喷嘴之间的液体供给流路的容积相对大,到结束阻气清洗,需要进行多次喷出驱动,由于上述理由,存在气泡排出性相对恶劣的问题。
另外,在输送泵式的油墨供给装置中,泵喷出了以一次喷出驱动能够输送的液量的油墨后,泵切换为吸引驱动且在其吸引驱动期间将油墨的加压供给暂时中断。在该油墨供给中断期间,在设置于油墨供给流路的中途的阀的阀室贮留的油墨在记录头侧与其油墨的消耗一同被供给。
例如,在消耗大量油墨的条件下的印刷中恐怕会发生在泵吸引驱动期间油墨不足而不能喷射墨滴;由油墨不足导致不能确保记录头内的油墨压为必要压力以上,且喷射的墨滴尺寸过小等喷射错误。在此,作为油墨喷射量多的条件下的印刷,可以列举:例如大型打印机中进行记录头的每一次扫描的移动距离长的印刷的情况、在大型以外的打印机中进行例如高质量印刷的情况等。
因此,为回避这种喷射错误,存在的问题为,产生使记录头引起的记录速度与泵的吸引/喷出的驱动时机相吻合地延迟,或设定记录头的一次扫描结束到开始下一次扫描等待时间等控制方面的麻烦。
另外,在专利文献2中,在泵的喷出用单向阀和记录头之间的油墨流路的中途设置有油墨贮存室,该油墨贮存室结构为,油墨贮存箱的开口侧用挠性的薄膜堵塞,并且将以规定的作用力向外侧对该薄膜施力的弹簧(spring)内装于油墨贮存箱内。但是,该油墨贮存室置换为代替自封止阀,作为用于将来自泵的油墨供给压减压至应向记录头供给的适当油墨压的减压装置发挥功能,而不是在泵的吸引驱动期间用于蓄积应向记录头供给的油墨的缓冲室。
另外,专利文献2公开的油墨供给装置没有进行阻气清洗的结构,因此,不具有阻气阀。例如,为了适当地进行阻气清洗,有必要将阻气阀设置于适当的位置,但是,对这种的阻气阀的配设位置没有任何的公开。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而开发的,其目的在于提供一种液体供给装置及液体喷射装置,其在具有输送泵方式的液体供给机构的构成中,也能够在液体喷射头阻气清洗时确保比较高的气泡排出性。
另外,本发明是鉴于上述问题而开发的,其目的在于提供一种液体供给装置及液体喷射装置,不仅能够进行液体喷射头的阻气清洗,而且,即使采用输送泵方式的液体供给机构,在泵的吸引驱动时也能够向液体喷射头供给足够的液体。
(1)为解决上述问题,本发明提供一种液体供给装置,其设置于液体喷射装置,该液体喷射装置具有:液体喷射头,其具有喷射液体的喷射口;清洗机构,其赋予所述液体喷射头的喷射口吸引力并从该喷射口强制喷出液体,所述液体供给装置对于所述液体喷射头供给来自液体供给源的液体,其主要特征为,具有:液体供给机构,其具有设置于连通所述液体供给源和所述液体喷射头的液体供给流路的中途的泵、和设置于该泵的上游侧及下游侧的一对单向阀,所述泵进行从所述液体供给源吸引液体的吸引驱动、和喷出吸引到的液体的喷出驱动,并向下游侧供给液体;液体喷射头单元,其通过所述液体供给流路与所述液体供给机构连通,并且具有所述液体喷射头;阀机构,其设置于所述液体供给流路的成为所述泵的下游侧的所述液体供给流路的中途,且通过赋予所述喷射口的所述吸引力保持为闭阀状态,且在闭阀状态下通过所述泵的喷出驱动引起的液体的供给压开阀,其中,所述阀机构设置于所述液体喷射头单元。
根据该发明,液体供给机构的泵进行吸引驱动和喷出驱动,由此,在吸引驱动时从液体供给源吸引的液体在喷出驱动时喷出,通过液体供给流路向液体喷射头单元供给。然后,液体喷射头从喷射口喷射供给的液体。
在液体喷射头清洗时,清洗机构动作,赋予喷射口吸引力。然后,通过赋予喷射口的吸引力使阀机构保持于闭阀状态,从阀机构的闭阀位置到喷射口的下游区域成为负压。而且,在负压充分高的时机开始泵的喷出驱动时,通过其喷出驱动造成的液体的供给压(喷出压)使阀机构开阀,来自阀机构的上游侧的加压的液体向成为负压的下游区域一下子流出并从喷射口猛力喷出。其结果是,能够进行有效地清洗(阻气清洗)。
而且,阀机构设置于液体喷射头单元,因此,从阀机构到喷射口的液体供给流路的容积比例如阀机构设置于液体供给机构且包括连通液体供给机构和液体喷射头单元的流路部分的容积的构成的少,因此,能够以泵的一次喷出驱动完成向成为负压的下游区域整体流入液体的清洗(阻气清洗)。例如在向成为负压的下游区域整体流入液体结束前的清洗的中途结束一次喷出驱动时,在其中途阶段,泵的吸引驱动中断流入液体的供给,从而清洗效果降低。但是,根据该液体供给装置,能够回避这种清洗中断,因此,能够实现能够确保良好的气泡排出性的有效清洗。
(2)另外,在本发明的液体供给装置中,优选所述阀机构是差压阀,其具有划分形成阀室的一部分的隔膜,该隔膜属于不被弹簧施力的非弹簧施力类型。
根据该发明,隔膜是不被弹簧施力的非弹簧施力类型的差压阀,因此,泵从喷出驱动切换成吸引驱动时液体的供给压降低,对该供给压的降低立即反应进而阀机构(差压阀)闭阀。其结果是,阀机构的下游区域的液体压力能够从喷出驱动时的压力不怎么降低而较高地保持。例如是弹簧施力类的差压阀时,在成为某一压力时开阀,这是成为某一压力时开始闭阀的阀,因此,从泵的喷出驱动向吸引驱动切换时,也会发生成为某一压力后闭阀的闭阀延迟,其下游区域的液体的压力相当低。该下游区域的液体压力的过度降低在泵的吸引驱动期间会造成例如,影响设置于其下游区域且调整向液体喷射头的供给压的阀机构的开闭时机等;从喷射口喷射的液体量变少等不良现象,但是,本发明的阀机构是非弹簧施力类型的差压阀,因此也能够回避这种事情。
(3)另外,在本发明的液体供给装置中,优选所述液体喷射头的清洗如下进行,通过使所述清洗机构在所述泵的驱动停止或吸引驱动的状态下动作且对所述喷射口赋予吸引力,将所述阀机构的闭阀位置的更下游区域制成负压,在能够将所述阀机构的下游区域的负压视为充分高的设定时机,所述液体供给机构开始所述泵的喷出驱动。
根据该发明,清洗机构在泵的驱动停止或吸引驱动的状态下动作且赋予喷射口吸引力,阀机构的闭阀位置的更下游区域的液体被减压而成为负压,在其下游区域的液体的负压视为充分高的设定时机,液体供给机构开始泵的喷出驱动。其结果是,来自泵的液体的供给压(喷出压)通过液体供给流路赋予阀机构,由此阀机构开阀,该供给压的液体向阀机构的闭阀位置的更下游侧的负压区域整体一下子流入,能够进行有效的清洗。
(4)另外,在本发明的液体供给装置中,优选所述清洗机构具有:能够以包围所述喷射口的状态与所述液体喷射头中所述喷射口开口的喷射口形成面抵接的盖;给予该盖的内部吸引力的吸引机构,所述泵以一次喷出驱动能够喷出的液体喷出量比从所述阀机构的闭阀位置到所述喷射口的流路的容积与所述盖的容积之和的总容积大。
根据该发明,泵以一次喷出驱动能够完成清洗(阻气清洗)。其结果是,能够向阀机构的闭阀位置的更下游侧的负压区域整体一下子流入液体,因此能够进行节约有效的清洗。例如,在向阀机构的闭阀位置的更下游侧的负压区域整体流入液体结束的中途,泵的喷出驱动结束时,清洗被中断,但是,该发明能够回避这种清洗的中断,因此能够实现有效的清洗。
(5)另外,在本发明的液体供给装置中,优选在所述液体喷射头单元中,在所述阀机构和所述喷射口之间的液体供给流路的中途设置有缓冲室,其用于在所述泵的喷出驱动过程中贮存所述泵的吸引驱动过程中用于向所述液体喷射头供给的液体。
根据该发明,在液体喷射头单元设置缓冲室,由此液体供给机构和到喷射口的流路的容积增加,但是,阀机构设置于液体喷射头单元,由此,虽然设置了缓冲室,但可使从阀机构的闭阀位置到喷射口的流路的容积比较小。因此,泵以一次喷出驱动能够完成清洗(阻气清洗)。另外,在泵的吸引驱动过程中向液体喷射头的液体供给被中断,但是,贮存于缓冲室的液体向其下游侧(喷射口侧)供给,由此,即使在泵的吸引驱动中也会从液体喷射口喷射足够的液体。
(6)另外,在本发明的液体供给装置中,优选在所述液体喷射头单元,在所述阀机构和所述喷射口之间的液体供给流路的中途设置有液体补充机构,其将从所述喷射口喷射且消耗的分量的液体利用所述液体喷射头减压至所需的供给压,并向该液体喷射头补充。
根据该发明,从喷射口喷射并消耗液体时,通过液体补充机构利用液体喷射头减压至所需的供给压,且对其液体喷射头补充其消耗的分量的液体。
(7)另外,在本发明的液体供给装置中,优选在所述液体喷射头单元,从所述液体供给流路的上游侧依次设置有所述阀机构、缓冲室、所述液体补充机构。
根据该发明,阀机构设置于最上游侧,因此,通过清洗能够排出缓冲室及液体补充机构的各室内的气泡。另外,在泵的喷出驱动过程中,能够将贮存于缓冲室的液体在泵的吸引驱动过程中通过液体补充机构减压至所需的供给压,并供给液体喷射头。
(8)另外,本发明提供一种液体喷射装置,其主要特征为,具有:上述发明的液体供给装置、从喷射口喷射由所述液体供给装置供给的液体的液体喷射头、通过赋予所述喷射口负压而从该喷射口强制喷出液体的清洗机构。根据该发明的液体喷射装置,能够得到和上述发明的液体供给装置同样的作用效果。
(9)另外,本发明提供一种液体供给装置,其设置于液体喷射装置,该液体喷射装置具有:液体喷射头,其具有喷射液体的喷射口;清洗机构,其赋予所述液体喷射头的喷射口吸引力并从该喷射口强制喷出液体,所述液体供给装置对于所述液体喷射头供给来自液体供给源的液体,其主要特征为,具有:液体供给机构,其具有设置于连通所述液体供给源和所述液体喷射头的液体供给流路的中途的泵、设置于该泵的上游侧的第一单向阀、设置于该泵的下游侧的第二单向阀,所述泵进行从所述液体供给源吸引液体的吸引驱动、和喷出吸引到的液体的喷出驱动,并向下游侧供给液体;阀机构,其设置于所述液体供给流路的成为所述泵的下游侧的所述液体供给流路的中途,且通过赋予所述喷射口的所述吸引力保持为闭阀状态,并且在闭阀状态下通过所述泵的喷出驱动引起的液体的供给压开阀,缓冲室,其设置于所述阀机构的成为下游侧的所述液体供给流路的中途并贮存液体。
根据该发明,液体供给机构的泵进行吸引驱动和喷出驱动,由此,在吸引驱动时从液体供给源吸引的液体在喷出驱动时喷出,由此,从液体供给机构对液体喷射头供给液体。然后,液体喷射头从喷射口喷射供给的液体。这时,泵从喷出驱动切换为吸引驱动后,在该吸引驱动期间液体的供给被中断。但是,即使在该液体供给中断中,通过贮存于缓冲室的液体供给液体喷射头,也能够继续来自液体喷射头的液体的喷射。例如,即使在喷射大量液体的情况下,在泵吸引驱动期间(液体供给中断期间),也能够回避液体喷射头喷射的液体的不足的情况。
另一方面,在清洗时,清洗机构对液体喷射头的喷射口赋予吸引力。通过赋予该喷射口的吸引力阀机构保持为闭阀状态,从阀机构的闭阀位置到喷射口的下游区域成为负压。而且,在负压充分高的时刻泵的喷出驱动开始后,由于其液体的供给压使阀机构开阀,该供给压的液体向成为负压的下游区域一下子流出并从喷射口猛力喷出。而且,通过该清洗(阻气清洗),能够高效排出设置于阀机构的下游侧的缓冲室内的气泡。在该清洗时,泵进行喷出驱动且阀机构开阀时,第一单向阀闭阀,因此,能够限制在清洗时从液体供给源喷出无用的液体。
(10)另外,在本发明的液体供给装置中,优选具有通过构成所述液体供给流路的一部分的管路与所述液体供给源或所述液体供给机构连通并且具有所述液体喷射头的液体喷射头单元,所述缓冲室设置于所述液体喷射头单元。
根据该发明,缓冲室设置于液体喷射头单元,且从缓冲室到喷射口的流路长度比较短,因此,能够使缓冲室内的液体供给压不因压力损失而降那么低地供给其下游侧。例如,在其下游侧设置由例如差压式阀机构构成的液体补充机构,该补充机构一边将应向液体喷射头供给的液体调整成所需的供给压(头供给压),一边对液体喷射头补充液体喷射头消耗的分量的液体。在该情况下,对于该阀机构(液体补充机构)供给的液体供给压,在泵喷出驱动时和吸引驱动时不会大幅度不同。因此,在泵喷出驱动时和吸引驱动时,对阀机构的开闭时机不会发生大的偏差,从而能够向液体喷射头以所需的供给压(头供给压)供给液体。
(11)另外,在本发明的液体供给装置中,优选所述阀机构设置于所述液体喷射头单元。
根据该发明,从阀机构到喷射口的流路容积比较小,因此,泵以一次喷出驱动能够结束清洗(阻气清洗)。由此,能够进行高效地清洗。
(12)另外,在本发明的液体供给装置中,优选其构成为,在所述泵的喷出驱动过程中,在所述缓冲室内贮存液体,在所述泵的吸引驱动过程中,由所述液体喷射头从所述缓冲室向该液体喷射头供给消耗的分量的液体,所述缓冲室的构成为,在所述泵的吸引驱动过程中,即使室内的液体量减少,其室内的液压也保持为比向所述液体喷射头的液体供给压力高。
根据该发明,在泵喷出驱动过程中,从液体供给机构供给的液体通过液体供给流路供给液体喷射头,并且也贮存于设置于其中途的缓冲室内。然后,在泵吸引驱动过程中,来自液体供给装置的液体的供给被中断,但是,这时,由液体喷射头消耗的分量的液体由缓冲室供给。这时,缓冲室内的液体即使减少,其室内的液压也保持比向液体喷射头的液体供给压力高,因此,设置于其下游侧的例如差压式阀机构的开闭时机不会偏差,能够以所需的供给压对液体喷射头供给液体。
(13)另外,在本发明的液体喷射装置中,优选所述缓冲室属于非减压类型,其具有划分形成贮存液体的液体贮存室的至少一部分的挠性部件,且该挠性部件在使所述液体贮存室内的液体减压的方向上不被弹簧施力。
根据该发明,在缓冲室贮存规定供给压(正压)的液体时,挠性部件向液体贮存室的外侧膨出。之后,在泵吸引驱动过程中,从喷射口喷射并消耗液体时,缓冲室内的液体减少,不久挠性部件向液体贮存室的内侧挠曲变形,同时其室的容积变小。这时,室内的液体承受向室内侧挠曲变形的挠性部件恢复为原来形状的恢复力(增大室容积的方向的力)而减压。但是,缓冲室是非减压类的,因此,其恢复力与挠性部件在向外侧弹簧施力的减压类中对挠性部件作用的向外侧位移的力(即挠性部件的恢复力和弹簧施力的总和)相比极小。因此,贮存于缓冲室的液体不会降低至头供给压以下,能够比其头供给压更高地保持。因此,例如能够以所需的供给压对液体供给头供给液体。
(14)另外,在本发明的液体供给装置中,优选所述阀机构是差压阀,其具有划分形成阀室的一部分的隔膜,基于隔开该隔膜的两侧的压力差而发生挠曲变形,使该隔膜相对于阀座进行抵接/分离,由此进行开闭。
根据该发明,挠性部件根据划分形成差压阀(阀机构)的阀室的一部分的挠性部件的两侧的压力差发生挠曲变形。然后,该差压阀通过挠性部件相对于阀座抵接/分离而进行开闭。例如,泵从喷出驱动切换为吸引驱动,使来自液体供给机构的液体的供给压开始降低时,由于其供给压的降低,差压阀利用在挠性部件的两侧产生的压力差立即闭阀。因此,能够将至差压阀(阀机构)的下游侧之前处于喷出压的压力不怎么降低地保持。因此,在泵吸引驱动过程中,能够使阀机构的下游区域(包括缓冲室)的液体保持比较高的压力。
(15)另外,在本发明的液体供给装置中,优选在所述液体供给流路的成为所述缓冲室的下游侧的中途设置有液体补充机构,其将从所述喷射口喷射而消耗的分量的液体利用所述液体喷射头减压至所需的供给压,并向该液体喷射头补充。
根据该发明,从喷射口喷射并消耗液体时,通过液体补充机构利用液体喷射头减压至所需的供给压(头供给压),并对液体喷射头补充其消耗的分量的液体。
(16)另外,本发明提供一种液体喷射装置,其主要特征为,具有:上述发明的液体供给装置、从喷射口喷射由所述液体供给装置供给的液体的液体喷射头、通过赋予所述喷射口负压而从该喷射口强制喷出液体的清洗机构。根据该发明的液体喷射装置,能够得到和上述发明的液体供给装置同样的作用效果。
附图说明
图1是一实施方式的喷墨式打印机的示意平面图;
图2是打印机的示意剖面图;
图3(a)是吸引驱动时、(b)是喷出驱动时的油墨供给装置的示意剖面图;
图4是记录头单元的示意剖面图;
图5是表示泵驱动过程中的油墨压的时间序列变化的图表;
图6是表示在比较例中泵驱动过程中的油墨压的时间序列变化的图表。
符号说明:
11、作为液体喷射装置的打印机
15、构成液体喷射头单元的滑架
18、作为液体喷射头的记录头
18a、作为喷射口形成面的喷嘴形成面
20、作为液体喷射头单元的记录头单元
21、作为液体供给机构的油墨供给装置
22、22a~22d、构成液体供给流路并且作为管路的油墨供给管
23、泵
23a、泵室
23b、负压室
25、作为清洗机构的维护装置
26、构成清洗机构的盖
29、作为喷射口的喷嘴
30、构成液体供给流路的油墨流路
31、作为阀机构及非弹簧施力类型的差压阀的阻气阀
32、作为缓冲室的缓冲器
33、作为液体补充机构及差压阀的自封止阀
35、构成清洗机构并且作为吸引机构的吸引泵
36、废液罐
39、油墨供给口
40、油墨供给针
43、构成液体供给流路的油墨流路
44、作为第一单向阀的吸引用单向阀
45、作为第二单向阀的喷出用单向阀
51、第一流路形成部件
52、第二流路形成部件
53、挠性部件
54、凹部
55、凹部
63、凹部
64、隔膜
68、阀室
69、阀体
73、阀室
74、阀体
78、负压发生装置
79、大气开放机构
97、构成液体供给流路的油墨流路
103、构成阀机构并且作为阀座的筒部
114、构成阀机构并且作为隔膜的薄膜
115、构成阀机构的油墨室
116、作为构成缓冲室的挠性部件的薄膜
117、作为液体贮存室的油墨贮存室
118、构成液体补充机构的薄膜
119、构成液体补充机构的阀体
121、构成液体补充机构的螺旋弹簧
122、构成液体补充机构的压力室
123、构成液体补充机构的压力室
124、构成液体补充机构的油墨室
C、C1~C4、作为液体供给源(液体收容体)的墨盒
V1、从阀机构(阻气阀)的闭阀位置到喷射口(喷嘴)的流路的容积
V2、盖的容积
Vink、作为总容积的油墨流出量
Vpump、作为泵以一次喷出驱动能够喷出的液体喷出量的油墨喷出量
具体实施方式
下面,使用图1~图6对本发明的具体化为液体喷射装置之一种的喷墨式打印机的一实施方式进行说明。
图1是喷墨式打印机的示意平面图。如图1所示,作为液体喷射装置的喷墨式打印机(以下,简称为“打印机11”)具有上方(图1中和纸面正交的靠近自己方向)侧开口的成为大致矩形箱状的主体箱12。在主体箱12内的靠近底部的位置,沿其长度方向架设有压板13。在压板13上通过未图示的送纸机构将作为靶的记录用纸(图示略)沿副扫描方向(图1的上下方向)输送。另外,在主体箱12内,和压板13的长度方向平行地架设有棒状的导向轴14。
在该导向轴14上,沿导向轴14的轴线方向往复移动地支承滑架15。滑架15被固定在架设于一对滑轮16a、16b之间的环状的同步带16的一部分上。在主体箱12的靠近背面右端的位置配设有滑架电动机17。该滑架电动机17其驱动轴与一滑轮16a连结,驱动滑轮16a旋转。滑架电动机17被正反转驱动时,同步带16进行正反转,滑架15沿导向轴14在主扫描方向(图1的左右方向)上往复移动。
在滑架15的与压板13对置的面上设置有作为液体喷射头的记录头18。另外,在滑架15上设置有和油墨色相同数量的多个(本实施方式中为4个)阀单元19,该阀单元19进行作为供给向记录头18的液体的油墨的压力调整等。而且,与滑架15一起沿主扫描方向往复移动的记录头18向输送至压板13上的记录用纸(图示省略)喷射油墨,由此进行印刷。另外,包括滑架15、记录头18和阀单元19等可以沿主扫描方向移动的部分为记录头单元20。
在主体箱12的一端部(图1中右端部)设置有作为液体供给机构的油墨供给装置21。本实施方式的油墨供给装置21兼作墨盒支架,可拆卸地安装有多个(在图1中4个)作为液体供给源(液体收容体)的墨盒C1~C4。这些墨盒C通过作为管路的油墨供给管22a~22d(液体供给流路)与对应的各阀单元19可供给油墨地进行连接。本实施方式的油墨供给装置21采用输送泵方式,内装有与墨盒C1~C4分别对应的多个(本例中为4个)脉动型的泵23。泵23交替重复进行从墨盒C吸引油墨的吸引驱动和喷出吸引的油墨的喷出驱动,由此,对记录头单元20的阀单元19供给加压油墨。另外,在本实施方式中,在不区分墨盒C1~C4的情况下,只作为墨盒C进行说明。同样,各油墨供给管22a~22d也没有特别区别的情况下,只作为油墨供给管22进行说明。
另外,如图1所示,在主体箱12内,在与滑架15的非印刷时的待机位置即原位置对应的位置,具有作为清洗机构的维护装置25。该维护装置25具有盖26和擦净器27。盖26具有上侧开放的四方箱形状,通过未图示的升降机构可升降地设置。滑架15到达原位置时,盖26通过升降机构上升并与记录头18的喷嘴形成面18a(参照图2)抵接,由此被压盖。维护装置25在将记录头18进行压盖的状态对盖26内赋予吸引力,由此,将盖26内设为负压,进行从记录头18的喷嘴29(参照图2)强制喷出油墨的清洗。通过该清洗,记录头18的与喷嘴29连通的油墨流路内的增加粘度的油墨和混入其油墨流路内的油墨中的气泡及异物(纸粉等)等与油墨一同被吸引除去,能够防止印刷不良。清洗之后,滑架15从原位置离开的过程中,擦净器27擦拭记录头18的喷嘴形成面18a,由此能够修正喷嘴29内的油墨弯月面。
下面,根据图2说明输送泵方式的油墨供给装置。图2是油墨供给装置的示意剖面图。另外,为了便于说明,图2只表示有关一个墨盒C的油墨加压供给系统。
如图2所示,在记录头18上,与油墨供给装置21的设置数对应的多个(本实施方式中为4个)喷嘴29在与压板13(参照图1)对置的喷嘴形成面18a上开口形成。而且,从各油墨供给装置21通过油墨供给管22供给向记录头单元20内的油墨流路30的油墨经由设置于油墨流路30上的作为阀机构的阻气阀31、作为缓冲室的缓冲器32及作为液体补充机构的自封止阀33向喷嘴29供给。
在此,阻气阀31是在维护记录头18时,为了进行后述的阻气清洗而在中途部位阻塞油墨流路30进行闭阀的阀。因此,在平时包括清洗以外的印刷中阻气阀31开阀。
另外,缓冲室32是用于暂时贮存油墨的油墨贮存室。例如是在进行高质量印刷时,即使在来自记录头18的喷嘴29的每一次扫描的油墨喷射量非常多的情况下也能够预先贮存余量的油墨,使得即使由于泵23的吸引驱动而使油墨供给中断的期间也能够使记录头单元20侧的油墨不会不足而设置的。缓冲室32的室容积设定为,在由于泵23的吸引驱动而油墨供给被中断的期间,能够贮存假设需要对于记录头18进行补充的最大油墨量中附加了少量的余量的量的油墨。
另外,自封止阀33为,在从喷嘴29喷射油墨时,按照将与通过其油墨喷射而消耗的油墨量相当的分量的油墨调整并补充为记录头18需要的油墨压(头供给压)的方式开闭的阀。本实施方式的自封止阀33为利用大气压和油墨压的压差而开闭的隔膜式的差压阀,为了给记录头18侧补充适当的油墨压,需要对自封止阀33的后述的油墨室施加规定的油墨压。这些阻气阀31、缓冲室32及自封止阀33的详细构成后述。另外,4个喷嘴29沿图2中纸面正交方向以一定的喷嘴间距平均配置有多个,并分别形成喷嘴列。该喷嘴列的方向(图1中纸面正交方向)在串行打印机中与用纸输送方向一致。
另外,进行用于消除记录头18的喷嘴29的堵塞等的记录头18的清洗的维护装置25具有:在记录头18的喷嘴形成面18a能够以包围喷嘴29的方式抵接的盖26、在从该盖26内吸引油墨时作为被驱动的吸引机构的吸引泵35、伴随该吸引泵35的驱动从盖26内吸引的油墨作为废油墨喷出的废液罐36。而且,在清洗时,从图2所示的状态,在使盖26上升且与记录头18的喷嘴形成面18a抵接的状态下驱动吸引泵35,对盖26的内部空间赋予吸引力,由此产生负压,利用其负压,将增加粘度的油墨和混入气泡的油墨从记录头18的喷嘴29向废液罐36吸引喷出。这时,阻气阀31成为闭阀状态,包括缓冲室32及自封止阀33的各室的流路内的油墨压成为负压后,泵23开始喷出驱动,使阻气阀31开阀,由此,至此在靠近阻气阀31的闭阀位置的下游侧成为负压区域的整个区域,进行使从泵23供给的加压油墨一直流动的阻气清洗。
另一方面,墨盒C具有内部收容油墨的成为油墨室37a的大致箱体形状的箱37。从箱37的下壁朝向下方突出形成有与油墨室37a内连通的筒部38,在筒部38的前端形成有可导出油墨的油墨供给口39。而且,在将墨盒C与油墨供给装置21连接时,从油墨供给装置21突出设置的油墨供给针40对于该油墨供给口39插入。另外,在箱37的上壁贯通形成有使收容油墨的油墨室37a内与大气连通的大气连通孔37b,对收容于油墨室37a内油墨的液面作用大气压。
下面,详细地说明油墨供给装置21的构成。
如图2所示,在油墨供给装置21上形成有油墨流路43,该油墨流路43构成连通从油墨供给针40到经由连接件41和油墨供给管22连通的油墨喷出口42(油墨喷出口)之间的液体供给流路的一部分。而且,油墨供给装置21在其油墨流路43的中途具有:上述脉动型的泵23(隔膜式泵)、设置于该泵23的上游侧的吸引用单向阀44(吸引用逆止阀)、设置于泵23的下游侧的喷出用单向阀45(喷出用逆止阀)。另外,连接件41经由O形环等密封部件46安装于油墨供给装置21的里面端部,并将油墨供给管22和油墨喷出口42连通。
如图2所示,油墨供给装置21具有:成为基台的合成树脂制的第一流路形成部件51、在该第一流路形成部件51上安装成层叠状态的同样树脂制的第二流路形成部件52、在其安装时夹于两流路形成部件51、52之间的由橡胶板等构成的挠性部件53。
在此,在第一流路形成部件51的下表面一端部(在图2中为右端部)形成有平面看成为圆形状的凹部54,在其上表面另一端部(在图2中为左端部)形成有平面看成为圆形状的凹部55。两个凹部54、55具有同样程度的内径及深度。
而且,如图2所示,凹部54位于油墨供给针40的正下方,与油墨供给针40的孔连通的贯通孔48在凹部54的底面开口。凹部54通过形成于第一流路形成部件51的里面的槽56和沿厚度方向贯通第一流路形成部件51的贯通孔57,在第一流路形成部件51的上表面开口。另一方面,凹部55通过沿厚度方向贯通第一流路形成部件51的贯通孔58、形成于第一流路形成部件51的里面的槽59、沿厚度方向贯通第一流路形成部件51的贯通孔60,在第一流路形成部件51的上表面开口。另外,该凹部55通过形成于第一流路形成部件51的上表面端部(图2的左端部)的槽61和沿厚度方向贯通第一流路形成部件51的贯通孔62与油墨喷出口42连通。另外,两个贯通孔57、60在第一流路形成部件51的上表面,在挠性部件53的配置区域内的两个位置开口。
另一方面,第二流路形成部件52经由挠性部件53层叠在该第一流路形成部件51上。在该第二流路形成部件52的下表面形成有圆锥台状的凹部63。而且,挠性部件53以将第一流路形成部件51的上表面和第二流路形成部件52的凹部63之间分隔成上下而介入的方式被夹住。用第一流路形成部件51和第二流路形成部件52将突出设置于挠性部件53的两面周缘部的密封部53a夹住,由此挠性部件53在其周缘部被密封为液密状态。用挠性部件53中的密封部53a包围的平面看圆形的部分作为通过弹性变形而可位移的隔膜64发挥功能。
如图2所示,挠性部件53的成为隔膜64的部分利用配设于上侧的凹部63内的螺旋弹簧65的作用力被向下侧施力。而且,在本实施方式中,脉动型的泵23由第一流路形成部件51的上表面大致中央部、第二流路形成部件52、隔膜64和螺旋弹簧65等构成。用隔膜64和其下侧的第一流路形成部件51的上表面包围而形成的容积可变的空间区域作为泵23的泵室23a发挥功能。该泵室23a和两个贯通孔57、60连通。另外,用隔膜64和其上侧的第二流路形成部件52的凹部63包围而形成的容积可变的空间区域作为泵23的负压室23b发挥功能。另外,在第二流路形成部件52的上表面突出设置有和负压室23b连通的贯通孔66通过内部的管部52a。
另一方面,吸引用单向阀44具有:阀室68,其由用按照在凹部54的开口部制成盖的方式嵌合或螺合的闭塞部件67和凹部54包围而形成的空间区域构成;阀体69,其由收容于该阀室68内的圆板状的橡胶片构成。在凹部54的底面形成有由包围贯通孔48的开口的圆环状的突出部构成的阀座70,阀体69可在与阀座70抵接的闭阀位置和从阀座70离开且与闭塞部件67的内底面抵接的开阀位置之间移动。即,吸引用单向阀44通过阀体69与阀座70抵接而闭阀,阀体69通过从阀座70离开而开阀。另外,通过油墨供给针40的孔和贯通孔48构成连通墨盒C的油墨供给口39和吸引用单向阀44的第一油墨流路43a。
在此,在吸引用单向阀44的开阀状态的阀体69和阀座70之间的间隙设定为较狭窄,从阀座70的中央开口向第一油墨流路43a流入的油墨发生流动时,被其流动吸引,阀体69向闭阀方向移动。在第一流路形成部件51的里面及闭塞部件67的外面,在包含槽56、59的区域热熔接薄膜71。而且,利用由槽56和薄膜71包围形成的空间区域和贯通孔57,形成连通吸引用单向阀44的阀室68和泵23的泵室23a的第二油墨流路43b。
另外,喷出用单向阀45具有:阀室73,其由用按照在凹部55的开口部制成盖的方式嵌合或螺合的闭塞部件72和凹部55包围而形成的空间区域构成;阀体74,其由收容于该阀室73内的圆板状的橡胶片构成。阀室73通过由槽59和薄膜71包围形成的空间区域和两个贯通孔58、60形成的第三油墨流路43c与泵23的泵室23a连通。
在凹部55的底面形成有由包围贯通孔58的开口的圆环状的突出部构成的阀座75,阀体74在与阀座75抵接的闭阀位置和从阀座75离开且与闭塞部件72的内底面抵接的开阀位置之间可移动。即,喷出用单向阀45通过阀体74与阀座75抵接而闭阀,阀体74通过从阀座75离开而开阀。
在喷出用单向阀45的开阀状态下,阀体74和阀座75之间的间隙设定为较狭窄,从阀座75的中央部开口向第三油墨流路43c流入的油墨发生流动时,被其流动吸引,阀体74向闭阀方向移动。另外,在第一流路形成部件51的上表面及闭塞部件72的外面,在包含槽61的区域热熔接薄膜76。而且,利用由槽61和薄膜76包围形成的空间区域和贯通孔62,形成连通喷出用单向阀45的阀室73和油墨喷出口42的第四油墨流路43d。
另外,如图2所示,在泵23的管部52a上,经由两股状分路的空气流路77连接有由吸引泵等构成的负压发生装置78和大气开放机构79。负压发生装置78在正反旋转的驱动电动机80正转驱动的情况下,通过经由未图示的单向离合器传递的驱动力驱动发生负压,向通过空气流路77连接的泵23的负压室23b导入负压。
另一方面,大气开放机构79的结构为,在形成有大气开放孔81的盒82内收容有附设于大气开放孔81侧而成为密封部件83的大气开放阀84,该大气开放阀84总是利用螺旋弹簧85的作用力向封止大气开放孔81的闭阀方向施力。而且,大气开放机构79的构成为,在逆转驱动驱动电动机80的情况下,根据经由未图示的单向离合器传递的驱动力使凸轮机构86动作,通过该凸轮机构86的动作,大气开放阀84抵抗螺旋弹簧85的作用力而向开阀方向位移。即,大气开放机构79的构成为,在经由空气流路77连接的负压室23b成为负压状态的情况下,通过大气开放阀84的开阀动作,将其负压室23b内向大气开放,消除负压状态。
另外,油墨供给装置21内装有和油墨色相同数量的多个(在本例中为4个)具有泵23及一对单向阀44、45而成的油墨供给部。而且,分路为多个(本例中为4根)的空气流路77的前端部分与各泵23的管部52a分别连接,由此,负压发生装置78、大气开放机构79及驱动电动机80在多个泵23之间通用。
下面,对内装于记录头单元20内的阻气阀31、缓冲室32及自封止阀33的构成及功能进行说明。图4表示记录头单元的示意剖面图。
如图4所示,在从构成记录头单元20的滑架15向下方延伸的一对支承臂15a上,记录头18在将喷嘴形成面18a支承为与压板13(参照图1)对置的水平姿势的状态下用螺丝88固定。而且,阀单元19在配置于记录头18的上侧的状态下经由未图示的支持部固定于滑架15。该阀单元19具有板状的流路形成部件90。
流路形成部件90具有:在图4的上表面左端部开口的油墨导入口91、突出设置于其下表面右端部的油墨导出用的管部92、连通油墨导入口91和管部92之间的油墨流路30。在该油墨流路30的中途,从上游侧(油墨导入口91侧)起按顺序分别配置有阻气阀31、缓冲室32、自封止阀33。
设置于油墨供给管22的另一端(下游端)的配管连接件94经由密封部件95安装于阀单元19的上表面左端部的安装部位,由此,连通油墨供给管22和油墨导入口91。另外,管部92在其外周侧介有圆环状的密封部件96的状态下插通到凹设于图4中记录头18的上表面右端部的凹部18b,由此,阀单元19的油墨流路93和记录头18的油墨流路97处于连接的状态。
在流路形成部件90的上表面,平面看为圆形的三个凹部98、99、100从图4中左侧起按顺序在横向并列配置的状态下凹设。另外,在流路形成部件90的里面右端部,在其厚度方向凹设有与凹部100对置的凹部101。这两个凹部100、101通过在流路形成部件90的厚度方向贯通的连通孔102连通。另外,在凹部98的底部中央部突出设置有筒部103。
另外,在流路形成部件90上形成有构成油墨流路30的一部分的6个贯通孔104~109。即,从图4的左侧起按顺序分别在流路形成部件90的厚度方向贯通形成:和油墨导入口91连通的贯通孔104、在凹部98的底面在筒部的外侧开口的贯通孔105、与筒部103连通的贯通孔106、在凹部99的底面开口的一对贯通孔107、108及与管部92连通的贯通孔109。另外,在流路形成部件90的里面形成有构成同样的油墨流路30的一部分的三个槽110~112。即,分别形成连通两个贯通孔104、105的槽110、连通两个贯通孔106、107的槽111及连通在凹部的侧壁面开口的连通孔112a和贯通孔108的槽112。
在流路形成部件90的里面,在含有槽110~112的区域热熔接薄膜113。利用由槽110和薄膜113包围形成的空间区域和两个贯通孔104、105形成第一流路93a。另外,利用由槽111和薄膜113包围形成的空间区域和两个贯通孔106、107形成第二流路93b。另外,利用由槽112和薄膜113包围形成的空间区域和贯通孔112a和贯通孔108形成第三流路93c。另外,由贯通孔109形成第四流路93d。而且,通过这些第一~第四流路93a~93d构成油墨流路30。
阻气阀31由凹部98、筒部103、在流路形成部件90的上表面(表面)以堵塞凹部98的开口的方式热熔接的薄膜114形成。由凹部98和薄膜114包围形成的空间区域成为油墨室115。薄膜114在未挠曲的状态(图4中以实线表示的状态)从筒部103的上端面离开。另外,通过第一流路93a供给向油墨室115的加压油墨的压力开始降低且油墨室115开始减压的情况或通过第二流路93b产生油墨向筒部103内流入的吸引力的情况下,薄膜114与图4用双点划线所示的筒部103的上端面抵接而闭阀。
缓冲室32由凹部99、以堵塞该凹部99的开口的方式热熔接于流路形成部件90的上表面的薄膜116形成。用凹部99和薄膜116包围形成的空间区域成为油墨贮存室117。薄膜116可以不松弛,但是,在本例中为稍微松弛地热熔接。
如图4所示,自封止阀33具有凹部100、以堵塞该凹部100的开口的方式热熔接于流路形成部件90的上表面的薄膜118。另外,自封止阀33具有:在向连通孔102插通轴部119a的状态下收容于凹部101内的阀体119、介装于按照制成盖的方式嵌合或螺合于凹部101的开口部的闭塞部件120和阀体119之间且将阀体119向其轴部119a使薄膜118向外侧按压的方向施力的螺旋弹簧121。另外,在薄膜118上,在阀体119的轴部119a抵接的部位固定有受压板122。而且,用凹部100和薄膜118包围形成的空间区域成为压力室123,用凹部101和闭塞部件120包围形成的空间区域成为油墨贮存室124。在连通孔102的周围阀体119的抵接部分成为阀座125,在阀体119上,在与阀座125可抵接的部位设置有环状的密封部(未图示)。
另外,形成流路的薄膜71、76、113采用铝蒸镀膜,在阻气阀31、缓冲室32及自封止阀33中作为隔膜使用的薄膜114、116、118采用二氧化硅蒸镀膜。当为二氧化硅蒸镀膜时,二氧化硅蒸镀膜与铝蒸镀膜相比即使薄膜重复进行挠曲变形镀层也难以脱落,蒸镀材质保持气体透过性低,能够有效地防止气体透过薄膜而使空气溶解于油墨中。
阻气阀31的油墨室115通过第一流路93a和油墨供给管22连通,筒部103通过第二流路93b与缓冲室32的油墨贮存室117连通。另外,缓冲室32的油墨贮存室117通过第三流路93c与自封止阀33的油墨室124连通。而且,自封止阀33的压力室123通过第四流路93d与记录头18侧的油墨流路97连通。
在记录头18内,油墨流路97与各喷嘴29连通。另外,在记录头18内,由例如压电元件、静电元件或加热器构成的喷射元件(未图示)对每个喷嘴29设置,通过对喷射元件通电,在与喷嘴29连通的状态下对每个喷嘴区划的室内的油墨赋予喷射压,并从与之对应的喷嘴喷射墨滴。
从喷嘴29喷射油墨而油墨消耗后,压力室123的油墨减量其油墨压的压力降低,根据其减压的压力室123的油墨压和大气压的压差,薄膜118向压力室123侧挠曲变形,由此,阀体119抵抗螺旋弹簧121的作用力而向开阀位置移动,由此,自封止阀33开阀,油墨从油墨室124向压力室123流入。向压力室123流入油墨后不久,螺旋弹簧121的作用力战胜阀体119承受的来自薄膜118的力,阀体再一次向闭阀位置移动。这样,随着油墨的消耗自封止阀33进行开闭动作,由此,适时地向记录头18流入油墨。
另外,自封止阀33为根据螺旋弹簧121的作用力经由阀体119将薄膜118向压力室123的外侧按压的构成的差压阀,因此,压力室123的油墨压保持为负压。该压力室123的油墨压(负压)以成为应供给向记录头18的油墨的供给压(头供给压)的方式设定螺旋弹簧121的弹簧系数等。因此,供给到自封止阀33的油墨室124的油墨一边在压力室123内被减压,一边通过第四流路93d供给记录头18的油墨流路97。在此,自封止阀33的开闭时机除螺旋弹簧121的作用力和薄膜118的恢复力之外,还通过根据压力室123的油墨压和油墨室124的油墨压而作用于阀体119的开阀方向的力和闭阀方向的力的平衡来决定。因此,为了将压力室123的油墨压保持为规定范围内的头供给压,需要按照不太变动的方式将供给油墨室124的油墨压保持在规定范围内。
下面,对如上构成的打印机11的作用,尤其是着眼于油墨供给装置21的作用进行如下说明。图3(a)表示吸引驱动时的油墨供给装置的剖面,图3(b)表示喷出驱动时的油墨供给装置的剖面。
首先,作为前提,如图2所示的状态是在新旧墨盒更换之后,泵23的隔膜64设定为处于以螺旋弹簧65的作用力按压下侧的第一流路形成部件51的上表面的状态。另外,吸引用单向阀44的阀体69、喷出用单向阀45的阀体74都设定为闭阀位置。而且,大气开放机构79设定为大气开放阀84密封大气开放孔81的闭阀状态。
另外,从图2所示的状态,在油墨供给装置21从墨盒C侧向记录头20侧供给油墨时,首先,为将泵23进行泵驱动,而驱动电动机80被正转驱动。于是,负压发生装置78发生负压,经由该负压发生装置78和空气流路77连接的油墨供给装置21的负压室23b成为负压状态。因此,泵23的隔膜64抵抗螺旋弹簧65的作用力而向负压室23b侧弹性变形(位移),使负压室23b的容积减少(参照图3(a))。于是,伴随该负压室23b的容积减少,经由隔膜64划分为负压室23b的泵室23a反而容积增加。
即,泵23使隔膜64向增加泵室23a的容积的方向位移并进行吸引驱动。具体而言,隔膜64从图3(b)所示的下死点位置向图3(a)所示的上死点位置位移。因此,泵室23a内成为负压状态,该负压经由第二流路43b作用于吸引用单向阀44的阀室68,根据阀室68的油墨压(负压)和第一油墨流路43a的油墨压(大约是大气压)的压力差,阀体69向从阀座70离开的方向移动。其结果是,第一油墨流路43a和第二油墨流路43b成为连通状态,油墨从墨盒C内经由第一油墨流路43a、阀室68、第二油墨流路43b被吸引至泵室23a内。
另一方面,在该泵23吸引驱动时,泵室23a的负压经由第三油墨流路43c也作用于泵室23a更下游侧的第三油墨流路43c。但是,在第三油墨流路43c的下游侧连通的喷出用单向阀45的阀室73,负压的油墨压作用,因此,阀体74为与阀座75抵接的状态,其闭阀状态设定为只要规定的正压(例如,13kPa以上的压力)的油墨喷出压不通过泵23的喷出驱动而从第三油墨流路43c的上游侧对阀体7作用,就不向开阀状态转移。因此,在该情况下,喷出用单向阀45的阀体74因为负压作用而维持其闭阀状态。
再次,在图3(a)所示的状态,驱动电动机80被反转驱动。于是,通过大气开放机构79的凸轮机构86的动作,大气开放阀84抵抗螺旋弹簧85的作用力进行开阀动作,将负压状态的负压室23b大气开放。因此,泵23的隔膜64利用螺旋弹簧65的作用力向下方(即,泵室23a的内底面)进行弹性变形(位移),使负压室23b的容积增加(参照图3(b))。于是,伴随该负压室23b的容积增加,经由隔膜64划分为负压室23b的泵23的泵室23a反而容积减少。
即,泵23使隔膜64向减少泵室23a的容积的方向位移并进行喷出驱动。具体而言,如图3(b)所示,隔膜64从上死点位置向下死点位置的方向位移,将被吸引至泵室23a内的油墨以规定的压力(例如,30kPa左右的压力)加压。因此,从泵室23a内喷出油墨,在其喷出压在泵室23a的更上游侧经由第二油墨流路43b作用于吸引用单向阀44的阀室68,阀体69以与阀座70抵接的方式移动。其结果是,第一油墨流路43a和第二油墨流路43b通过吸引侧的阀体69的闭阀动作而成为非连通状态,从墨盒C向泵室23a经由吸引用单向阀44的油墨的吸入被停止,并且伴随泵23的喷出驱动而从泵室23a喷出的油墨经由吸引用单向阀44向墨盒C侧逆流被限制。
另一方面,在该泵23喷出驱动时,从泵室23a喷出的油墨的压力(例如,30kPa左右的压力)经由第三油墨流路43c也作用于油墨流路43的下游侧。因此,该泵23的喷出压使处于闭阀状态的喷出侧的阀体74进行开阀动作,经由喷出用单向阀45的阀室73将第三油墨流路43c和第四油墨流路43d连通。其结果是,油墨从泵室23a内经由第三油墨流路43c、阀室73、第四油墨流路43d、油墨供给管22以加压的状态供给阀单元19。
而且,以后,对隔膜64加压后从泵室23a喷出的油墨的喷出压维持波及油墨流路43的吸引用单向阀44的闭阀位置的下游侧的各流路区域的状态。之后,油墨从记录头18向靶(图示略)喷射时,伴随其油墨的喷射的与油墨的消耗量相当的分量的油墨伴随自封止阀33的开阀而从油墨流路43内向记录头单元20侧供给。因此,伴随其下游侧(记录头单元20侧)的油墨消耗,与其消耗量对应的油墨量的油墨基于通过螺旋弹簧65的作用力向泵室23a的容积减少的方向施力的隔膜64的按压力,以加压状态向记录头单元20侧(下游侧)供给。
其结果是,泵室23a内的容积逐渐减少,最终隔膜64位移到下死点位置附近,并且,喷出侧的阀体74移动到闭塞第四油墨流路43d的闭阀位置附近。顺便说一下,在本实施方式中,在该时刻按压在隔膜64上,从泵室23a喷出的油墨的喷出压为13kPa左右。
于是,驱动电动机80再次被正转驱动,在大气开放机构79,大气开放阀84向闭塞大气开放孔81的闭阀位置位移,并且,负压发生装置78发生负压,负压室23b成为负压状态,隔膜64抵抗螺旋弹簧65的作用力而向负压室23b侧弹性变形(位移)。即,泵23再次开始吸引驱动。其结果是,隔膜64为了使泵室23a的容积增加而位移至上死点位置,使泵室23a内成为负压状态,因此,由于其负压作用,吸引侧的阀体69向开阀方向移动而从阀座70离开。因此,第一油墨流路43a和第二油墨流路43b经由吸引用单向阀44的阀室68成为连通状态,油墨从墨盒C内再次被吸引至泵室23a内。以后,进行和上述同样的泵23的喷出驱动,油墨从泵室23a内经由下游侧的油墨流路区域向记录头单元20加压供给。
但是,在打印机11中,有时气泡通过喷嘴29进入记录头18内,或气体透过合成树脂制的油墨供给管22溶解于油墨中的空气在油墨中成长为气泡。而且,混入油墨中的气泡容易滞留于设置于油墨流路30中途的缓冲室32和自封止阀33的各室等广大的空间内,当原状放置时,不久长大的气泡向喷嘴29流动,成为喷射错位的原因。另外,因从喷嘴29蒸发油墨溶剂引起的油墨粘度的上升及固化、尘埃的附着而产生喷嘴堵塞。于是,在这种情况下,在将设置于油墨流路30中途的阻气阀31闭阀的状态下在记录头18内吸引,在提高负压到一定程度阶段将阻气阀31开阀,执行将从记录头18内混入气泡增加了粘度的油墨一下子吸引除去的所谓的阻气清洗。在本实施方式的打印机11中,按如下的方式执行这种的阻气清洗。
即,首先在图2所示的状态中,使盖26以包围喷嘴29的方式抵接记录头18的喷嘴形成面18a,在该状态下,吸引泵35被驱动。于是,与记录头18的喷嘴形成面18a抵接的盖26内成为负压状态,因此,根据其负压赋予喷嘴29吸引力,且通过喷嘴29在油墨流路30内吸引。这时,阻气阀31通过油墨流路30将负压作用于油墨室115,因此,根据油墨压(负压)和大气压的压差,薄膜114以向油墨室115侧凹入的方式挠曲,与筒部103的上端面抵接并堵塞开口。其结果是,阻气阀31闭阀。
其次,驱动电动机80被正转驱动,伴随负压发生装置78的驱动,泵23被吸引驱动,因此,吸引用单向阀44的阀体69成为开阀状态,从墨盒C侧向泵室23a内吸引油墨。而且,在伴随隔膜64向上死点位置的位移,泵室23a内的容积增加并吸引油墨时,接着驱动电动机80被逆转驱动。于是,大气开放机构79使大气开放阀84开阀而解除负压室23b的负压状态,因此,通过螺旋弹簧65的作用力,隔膜64向使泵室23a的容积减少的方向施力,油墨从泵室23a内以例如30kPa左右的油墨喷出压喷出。
其结果是,吸引用单向阀44的阀体69成为闭阀状态,并且喷出用单向阀45的阀体74成为开阀状态,从泵室23a内喷出的加压状态的油墨加压供给向喷出用单向阀45的更下游侧。其结果是,向阻气阀31的油墨室115供给加压油墨,提高油墨室115的压力,因此,阻气阀31的薄膜114从筒部103离开,从而阻气阀31开阀。而且,在该时刻,阻气阀31的下游区域的负压充分高,在该阶段,从向阻气阀31的更上游侧供给加压油墨的状态,阻气阀31一下子开阀。因此,阻气阀31更上游侧的油墨猛力地流过油墨流路30,从记录头18的喷嘴29吸引喷出。其结果是,喷嘴29内的增加粘度或固化的油墨、混入该油墨中的纸粉等尘埃、残留于油墨流路30内的气泡混合的油墨一下子从喷嘴29被喷向盖26内。而且,喷向盖26内的废油墨进一步喷向废液罐36。
而且,在该情况下,泵室23a更上游侧的吸引用单向阀44闭阀,因此,即使阻气阀31开阀且油墨向记录头18侧猛力地流动,油墨也不能从吸引用单向阀44的更上游侧向记录头18侧喷出。因此,在本实施方式的打印机11中,能够一边抑制墨盒C内的油墨的大量消耗,一边执行阻气清洗。
另外,在阻气清洗中,通过阻气阀31的开阀,油墨向至此成为负压的下游区域一下子流出,其下游区域用油墨充填,由此,强势的油墨的流出被阻挡。该阻气阀31的开阀后的油墨流出量Vink与从阻气阀31到喷嘴29的油墨流路(包括缓冲室32的油墨贮存室117和自封止阀33的油墨室124及压力室123等)的容积V1、盖26的容积V2之和大致相等(Vink≈V1+V2)。
而且,在本实施方式中,阻气阀31设置于记录头单元20上,因此,虽然在其下游设置有缓冲室32且该部分的容积增加,但是从阻气阀31到喷嘴29的容积V1比较小。例如为在兼作墨盒支架的油墨供给装置中设置阻气阀的结构时,从阻气阀到喷嘴的油墨流路的容积增加油墨供给管22内的流路的容积,因此其容积相当大。即,油墨供给管22在滑架15沿主扫描方向遍及最大用纸宽度的范围往复移动时,也能够以能够追随滑架15的长度引回,与记录头单元20的油墨流路30的流路长度相比变得相当长。
而且,在本实施方式的构成中,油墨流出量Vink相对少,因此,该油墨流出量Vink比泵23在一次喷出驱动中可喷出的油墨喷出量Vpump少。因此,开始泵23的喷出驱动且阻气清洗的加压油墨的喷出开始后,该加压油墨到充填于成为负压的下游区域整体结束前,能够继续这一次驱动。例如,在油墨流出量Vink的油墨流出前的中途阶段,泵23的一次喷出驱动结束后,油墨的加压供给被中断,因此,在以下游区域的负压力下油墨流出,油墨流出的势能相当弱。因此,泵23的一次喷出驱动结束后的油墨流出不能有效活用于清洗。
另外,在泵的一次喷出驱动结束后的泵的吸引驱动中,暂时停止赋予喷嘴29的吸引力,开始第二次的喷出驱动时,再打开向喷嘴29赋予的吸引力,也能够断续地进行阻气清洗,但是,该情况下,中途半截的油墨流出进行两次,因此,不仅不能进行有效的清洗,而且油墨的喷出量浪费的多。
因此,根据本实施方式的结构,到油墨流出量Vink的油墨流出结束,能够连续进行泵23的喷出驱动,因此,能够将流出的油墨的全部使用于有效的清洗。
另外,将油墨供给装置的喷出用单向阀作为阻气阀兼用,且为可靠地进行喷出用单向阀的闭阀,也可以采用通过弹簧对阀体施力的制成阀结构的阻气阀。但是,利用弹簧对阀体进行施力的阀结构即弹簧和压力室的室压的力的均衡以规定的压力闭阀的阻气阀,叫作到成为规定的压力之前不闭阀的阀。因此,在印刷中,泵23从喷出驱动切换为吸引驱动时,兼作喷出用单向阀的阻气阀成为规定压力后闭阀,因此,通过该闭阀的延迟,喷出用单向阀(阻气阀)的下游区域的油墨压下降到接近大气压。
图5是表示在这种印刷中伴随泵驱动的油墨压的时间序列变化的图表。图6是作为比较例,在弹簧施力类的喷出用单向阀兼作阻气阀的构成中,表示伴随印刷中的泵驱动油墨压的时间序列变化的图表。在这些图5及图6的各图表中,双点划线是表示泵23的负压室23b中的压力Pair的变化的图表,点划线是表示泵23的泵室23a中的油墨压Ppump的变化的图表,另外,实线是表示阻气阀的下游区域的油墨压Pink的变化的图表。另外,在图5及图6的图表中,横轴表示时间(秒),在纵轴中Pink、Ppump表示油墨压,压力Pair表示空气压力。另外,纵轴以将大气压设定为“0”的相对压力表示。
在印刷中,泵23重复吸引驱动和喷出驱动,由此,在其中的泵23的喷出驱动过程中供给规定压力(正压)的加压油墨。如图5中图表所示,泵23吸引驱动时,负压室23b的压力Pair(以下也称为“负压室压力Pair”)降低到负压的最低压Pmin。而且,泵23从吸引驱动切换为喷出驱动时,负压室压力Pair从负压的最低压Pmin上升至正压的最高压Pmax。而且,在泵23的喷出驱动期间,在油墨被消耗期间,大致保持为必要的正压的油墨供给压。
如图5所示,阻气阀31在薄膜114(隔膜)是不被弹簧施力的非弹簧施力类型(挠性薄膜类)的差压阀的情况下,泵23从喷出驱动切换为吸引驱动时,随着负压室23b的压力Pair的降低,隔膜64位移为上侧,因此,泵室23a的油墨压Ppump降低。其结果是,喷出用单向阀45及阻气阀31成为闭阀,但是,即使这时喷出用单向阀45的闭阀暂时延迟,阻气阀31在油墨室115的油墨压开始降低时对此立即反应进行闭阀,因此,阻气阀31的下游侧的油墨压Pink也不会从泵喷出驱动时的油墨压降低。
另一方面,如图6所示,阻气阀为兼作喷出用单向阀的弹簧施力类型的差压阀的情况下,泵从喷出驱动切换为吸引驱动时,随着负压室的压力Pair的降低,泵室的油墨压Ppump降低。其结果是,喷出用单向阀即阻气阀闭阀。这时,喷出用单向阀(阻气阀)在泵室的油墨压Ppump下降至设定压力(比喷出驱动过程中的油墨供给压更低的正压力的规定值)的时刻完全闭阀,因此,到闭阀期间,伴随吸引驱动的泵室的油墨压Ppump降低,并且,阻气阀下游区域的油墨压Pink也降低。其结果是,在图6的比较例的情况,阻气阀下游区域的油墨压Pink也降低到大气压(okPa)附近。阻气阀下游区域的油墨压Pink降低时,贮存于缓冲室32的油墨的油墨压降低到大气压附近,进而自封止阀33的油墨室124的油墨压降低到大气压附近。而且,在缓冲室32内的油墨降低到大气压附近的状态下,在泵吸引驱动期间开始记录头18的油墨的消耗,每当自封止阀开阀且油墨向记录头18侧补充时,缓冲室32内的油墨减量且其油墨压逐渐降低。这样,在泵吸引驱动开始时的缓冲室32的初期油墨压低时,供给了规定量的油墨后的缓冲室32的油墨压与能够保持高的初期油墨压的场合相比相当低。而且,在泵吸引过程的最后自封止阀开阀时的油墨室的油墨压相当低。因此,容易发生自封止阀的开闭时机偏差等而压力室从通常开阀的油墨压减压后自封止阀不开阀等不良情况。该情况下,向记录头侧的油墨流路供给比通常低的油墨压的油墨,因此,例如从记录头的喷嘴喷射的墨滴尺寸(液量)比适当值少,发生在靶(例如用纸)上形成过小尺寸的油墨字点等不良情况。
与之相对,本实施方式的阻气阀31为非弹簧施力类型的差压阀,只是以挠性的薄膜114受压的油墨压开闭,因此,泵23从喷出驱动向吸引驱动切换时,在喷出用单向阀45到闭阀的过程中,只要其下游区域的油墨压Pink开始降低就立即闭阀。由此,如图5中图表所示,即使通过向泵23的吸引驱动的切换泵室23a的油墨压Ppump一下子降低,在其油墨压Ppump的降低开始时期阻气阀31立即闭阀,由此,阻气阀下游区域的油墨压Pink保持为比较高的油墨压。其结果是,自封止阀33的油墨室124保持为比较高的油墨压Pink,在该状态进行记录头18内的油墨的消耗且用于油墨补充的自封止阀33开阀时,向记录头18侧的油墨流路97供给适当的油墨压的油墨。因此,即使在泵吸引驱动期间,也能够从记录头18的喷嘴29喷射适当尺寸(液量)的墨滴,在靶(例如用纸)上形成适当尺寸的油墨点。由此,通过该打印机11进行高品质的印刷。
另外,在本实施方式中,吸引用及喷出用单向阀44、45也不是弹簧施力类型的,而采用阀体69、70被流入阀座70、75的中央部开口的油墨的流入压吸引而闭阀的阀结构。因此,泵23从喷出驱动切换为吸引驱动,阀室73内的油墨开始流入阀座75的中央部开口时,被其流入压吸引的阀体74与阀座75抵接,喷出用单向阀45比较快速地闭阀。因此,喷出用单向阀45的下游区域的油墨压也能够比较高地保持。
另外,在本实施方式中,在记录头单元20中在阻气阀31的下游侧设置有缓冲室32,因此,可得到以下的作用效果。例如,打印机11为大型打印机的情况下,用纸宽度相当大,记录头18一次扫描喷射的油墨量相当多。另外,即使不是大型打印机,在打印机11进行高质量印刷等情况下,记录头18每一次扫描喷射的油墨喷射量也相当多。
这样,在每次扫描油墨喷射量相当多的印刷中,在泵23的吸引驱动导致的油墨供给中断期间,消耗大量的油墨。但是,在本例中,在泵23的喷出驱动过程中贮存于缓冲室32内的油墨在泵23的吸引驱动过程中经由自封止阀33供给记录头18侧。由此,在泵23的吸引驱动期间即油墨供给中断期间,不会出现应供给记录头18的油墨不足,因此能够继续印刷。
在此,在泵23的喷出驱动过程中,在缓冲室32的油墨贮存室117内贮存加压油墨,薄膜116成为图4所示那样的向外侧(大气侧)膨出的状态。而且,泵23切换成吸引驱动后,如前所述,阻气阀31闭阀且其下游区域的油墨压Pink被比较高地保持,因此,缓冲室32内也贮存有加压油墨。
在此,自封止阀33为薄膜118经由阀体119利用弹簧121向外侧(室外侧)施力的结构,因此,压力室123的油墨压保持为比大气压低若干的负压。而且,伴随从喷嘴29喷射墨滴记录头18内的油墨的消耗的进行,自封止阀33的压力室123的油墨徐徐减少时,薄膜118(隔膜)抵抗弹簧121的作用力且以向压力室123侧凹入的方式挠曲并通过按压阀体119自封止阀33开阀。通过该开阀,在自封止阀33中,从高压侧的油墨室124通过连通孔102向低压侧的压力室123流入油墨,在压力室123被减压的油墨向记录头18侧的油墨流路97补充。
这时,在每次扫描的油墨喷射量多的条件下的印刷时,在泵23的吸引驱动期间缓冲室32内的油墨以相当的速度消费,至此向外侧膨出的薄膜116不久变成平坦,进而成为向油墨贮存室117侧凹入的状态。这时,油墨贮存室117内的油墨受到薄膜116要恢复为平坦的状态的恢复力(增大室容积的方向的力),油墨减压该承受的量。但是,这种的非弹簧施力类型的缓冲室32的薄膜116的恢复力与用螺旋弹簧将薄膜向外侧施力的弹簧施力类型的相比非常小且是能够忽略的值,因此,其薄膜116的恢复力造成的油墨的减压非常小。因此,即使缓冲室32内的油墨被消费到薄膜116挠曲为向内侧凹入的状态,其油墨压也能够保持为比头供给压高的必要压力以上。其结果是,自封止阀33的油墨室124的油墨压也能够总是保持为比压力室123的油墨压(即头供给压)更高的必要压力以上。因此,自封止阀33的压力室123成为设定压力时开阀,从其油墨室124向压力室123补充油墨,因此,记录头18内的油墨压被保持为设定压(头供给压)。因此,能够避免向记录头的供给油墨压比设定的低造成的过小的墨滴尺寸的墨滴的喷射、墨滴不能喷射等喷射错误的发生。
例如,即使在记录头单元侧的油墨流路的中途存在油墨贮存室,在其是通过弹簧将挠性薄膜(隔膜)向外侧施力类型的油墨贮存室,或只扩大流路并用壁面包围四角的油墨贮存室的情况下,在进行油墨的消耗时,油墨贮存室内的油墨也能够减压成为相当的负压。该情况下,施加于自封止阀的油墨室的油墨压成为例如头供给压以下时,自封止阀不以适当的压力开阀,或者即使开阀油墨室和压力室的压力差也过小,因此油墨的补充速度迟缓,或者不能补充油墨等,向记录头的油墨的补充不能完全进行。与之相对,本实施方式的缓冲室32,即使油墨贮存室117内的油墨减量且薄膜116向内侧(室内侧)挠曲,作用于向其内侧挠曲的薄膜116的恢复力也非常弱,因此,油墨的减压极少,从缓冲室32达到自封止阀33的油墨室124的油墨压保持为必要压力以上。因此,自封止阀33在压力室123为设定压力的范围内时开阀,能够一边将记录头18内的油墨压保持为适当压力一边进行向记录头18的油墨供给。
另外,缓冲室32在设置于在记录头单元20上设置的阻气阀31的更下游侧,因此,能够将阻气阀下游区域的高油墨压Pink的油墨贮存于油墨贮存室内,且可使到喷嘴29的流路长度相对短,因此,从缓冲室32到喷嘴29的流路内的压力损失比较少。因此,在到达记录头18内的喷嘴29前能够维持所需的供给压。
如以上详细叙述的那样,根据本实施方式能够得到以下所示的效果。
(1)阻气阀31设置于记录头单元20,因此,虽然设置于其下游侧的缓冲室32部分的容积增加,但从阻气阀31到喷嘴29的容积V1比较少。因此,阻气清洗时的油墨流出量Vink比用泵23的一次喷出驱动可喷出的油墨流出量Vpump少。因此,从泵23的一次喷出驱动开始到结束期间,向成为负压的下游区域整体一下子流入加压油墨至结束,能够完成阻气清洗。因此,阻气清洗用泵的一次喷出驱动不能结束,而在中途能够回避泵切换为吸引驱动而导致的阻气清洗的中断。因此,到油墨流出量Vink的油墨流出结束之前,能够继续泵23的喷出驱动,因此,能够将流出的全部油墨有效地灵活应用于清洗。
(2)作为阻气阀31,采用具有挠性的薄膜114的非弹簧施力类型的差压阀,因此,泵23从喷出驱动切换为吸引驱动而使油墨压从喷出驱动压力开始降低时,阻气阀31立即闭阀,因此,能够使比阻气阀31更下游区域的油墨压Pink不那么下降而保持为比较高。因此,自封止阀33的油墨室124的压力不那么下降,在泵吸引驱动中在自封止阀33开阀时能够向记录头18侧供给适当的正压力的油墨。例如,将油墨供给装置的喷出用单向阀设定为作为阻气阀兼用的弹簧施力类型的情况下,存在的问题为,在向泵的吸引驱动切换时,油墨压开始降低后产生阻气阀的闭阀延迟,阻气阀下游区域的油墨压Pink下降到大气压附近,该情况下,发生从记录头的喷嘴喷射过小尺寸的墨滴等不良现象。但是,如果是本实施方式的阻气阀31,则能够消除这种的喷射过小尺寸的墨滴等不良现象。
(3)在记录头单元20设置有缓冲室32,因此,在泵23的吸引驱动的油墨供给中断期间,即使在每一次扫描的油墨喷射量多的条件下的印刷中,通过向缓冲室32供给贮存的油墨,也能够回避为从记录头18的喷嘴29喷射而致油墨不足。例如,在打印机11是大型打印机、大型以外的打印机进行高质量印刷时,也能够防止应喷射的油墨的不足引起的印刷错误的发生。
(4)阻气阀32为作为划分形成油墨贮存室117的部件的一部分具有挠性的薄膜116的非弹簧施力类型的结构,因此,油墨贮存室117(油墨室)内的油墨即使因消耗而减量,其油墨压也能够保持于未减压到不足大气压的状态。因此,由于泵23的吸引驱动而油墨的供给被中断时,即使进行油墨的消耗,也能够以必要压力以上的油墨压向记录头18侧供给油墨。例如,如果为扩大流路的壁面而形成的油墨贮存室、及即使是用挠性薄膜堵塞的油墨贮存也能够通过弹簧将挠性薄膜向外侧(室外侧)施力的弹簧施力类型的油墨贮存室,则进行油墨的消耗而其室内的油墨减量时,伴随其减量进行减压,其室内的油墨压减压至例如不足大气压(负压)。该情况下,记录头内的油墨压显著降低,诱发应从喷嘴喷射的墨滴的尺寸过小、或不能喷射墨滴等喷射错误。但是,根据本实施方式的缓冲室32,能够回避这种记录头18内油墨的过度减压,因此,能够继续正常的墨滴喷射。
(5)在记录头单元20中,在阻气阀31和喷嘴29间的油墨流路93的中途设置有差压阀即自封止阀33,该自封止阀为用于补充从喷嘴29喷射而消耗的分量的油墨而开阀的阀体弹簧施力类型的。因此,能够以适当的油墨压向记录头18侧补充油墨。
(6)对于记录头单元20,从该油墨流路93的上游侧起依次设置有阻气阀31、缓冲室32、自封止阀33(弹簧施力类的差压阀)。因此,在阻气清洗时,能够排除滞留于缓冲室32及自封止阀33各室内的气泡。即,缓冲室32及自封止阀33的各室受到来自喷嘴29的吸引力而成为负压,由此,混入各室内的油墨中的小的气泡成长为大尺寸,气泡大地成长,由此,有利于阻气清洗时的气泡的排出性。因此,能够回避例如从缓冲室32及自封止阀33的各室内流到喷嘴29的气泡引起的墨滴尺寸的不足、墨滴不喷射遗漏字点等喷射错误的发生。
(7)另外,作为油墨供给装置21的喷出用单向阀45,采用了阀体74被向阀座75的中央部开口流入的油墨吸引而与阀座75抵接并闭阀的非弹簧施力类型的阀结构。因此,伴随向泵23的吸引驱动的切换,泵室23a开始减压时,喷出用单向阀45快速闭阀,因此,使其下游区域的油墨压不那么下降。另外,吸引用单向阀44也是同样的非弹簧施力类型的阀结构,因此,在泵23喷出驱动时即使泵室23a的油墨压上升,也能够快速闭阀,因此,能够有效地阻止向墨盒C的油墨的逆流。另外,由于为在阀室68、73中收容了由橡胶片构成的阀体69、74的简单的构成,因此,不仅能够减少单向阀44、45的零件个数,而且其制造也简单,因此,能够比较简单地构成油墨供给装置21。
(8)在记录头单元20设置有缓冲室32,因此,不需要与具有挠性的油墨供给管22连接,故而能够防止缓冲室32的内压因油墨供给管22的油墨的压力损失而下降,能够保持缓冲室32的油墨压较高。另外,将缓冲室32设置于记录头单元20,由此,从缓冲室32到喷嘴29的流路长度比较短,因此,能够不使缓冲室32内的油墨供给压不因压力损失而降低地施加给自封止阀33的油墨室124。
(9)由于为在设置于记录头单元20的缓冲室32内贮留的油墨供给向记录头18的结构,因此,例如即使在印刷中途通过检测机构检测出墨盒C内的油墨到了极限(空状态),也能够将其印刷进行到最后。尤其是在卷纸上印刷的情况下,在印刷开始之前,在印刷中途不进行是否到达油墨极限的判断,但是,在印刷中即使到达油墨极限也能够使其印刷到最后结束。因此,能够回避在中途中断印刷而在其中断部位改变色调等不良现象。例如,由用户通过主装置的画面显示及灯点亮等的通知了解到达了油墨极限时,之后,用暂时从缓冲室32供给的油墨能够继续例如数分钟(2~5分钟)的印刷,因此,用户也能够在印刷中进行墨盒的交换。
上述实施方式不限于上述所述,也可以变更为以下的形态。
(变形例1)
作为阻气阀采用了非弹簧施力类型的差压阀,但是,也可以采用弹簧施力类的差压阀。另外,也可以由电磁阀构成阻气阀。即使是这些结构,只要将阻气阀设置于记录头、用泵23的一次喷出驱动能够结束阻气清洗,则就能够进行不浪费油墨的有效阻气清洗。
(变形例2)
也可以废弃缓冲室32。只要在泵23的吸引驱动期间也能够供给足够的油墨,则即使没有缓冲室32也没有问题。另外,在没有缓冲室32的结构中,能够更容易地将油墨流出量Vink设定为不足用泵23的一次喷出驱动能够供给的油墨喷出量Ppump,可得到用泵23的一次喷出驱动能够结束阻气清洗的效果。
(变形例3)
泵不限于隔膜式泵,也可以采用可进行吸引驱动和喷出驱动的其他脉动型泵。例如,也可以采用风箱式泵(波纹式泵)、活塞式泵。该情况下,通过满足油墨流出量Vink<油墨流出量Vpump的条件,也能够用泵一次喷出驱动结束阻气清洗,能够进行有效的阻气清洗。
(变形例4)
在上述实施方式中,制成通过赋予喷嘴吸引力而阻气阀闭阀的结构,但是,也可以制成通过吸引驱动泵23使阻气阀闭阀,之后,赋予喷嘴吸引力的结构。该情况下,能够回避在上述实施方式的结构的情况可引起的阻气阀闭阀之前油墨被浪费喷出。
(变形例5)
用记录头减压至必要的油墨压且作为向记录头补充油墨的液体补充机构设置自封止阀33,但是,作为液体补充机构也可以采用例如专利文献2记载的用挠性的薄膜堵塞油墨贮存箱的开口并在室内收容将其薄膜向外侧施力的弹簧而构成的减压机构。
(变形例6)
在上述实施方式中,油墨供给装置兼作墨盒支架,制成和记录头单元20为分体的构成,但是,也可以采用如专利文献2所示具有泵和一对单向阀的油墨供给装置装载于记录头单元20的构成。该情况下,在记录头单元中,在油墨供给装置的喷出用单向阀的下游设置有阻气阀31及缓冲室32。当然,喷出用单向阀也可以兼作阻气阀。这种构成也以满足油墨流出量Vink<油墨流出量Vpump的条件的方式决定泵尺寸(喷出容积)、流路尺寸(决定流路容积的流路长度·流路直径)、盖尺寸(盖容积)等,由此,用泵23的一次喷出驱动能够结束阻气清洗,能够进行几乎没有油墨浪费的有效阻气清洗。
(变形例7)
在上述实施方式中,适用于喷墨式串行打印机,但是,也可以适用于喷墨式行式打印机。在行式打印机的情况下,例如记录头单元成为只可用于压板盖调整的升降(Z方向)在平面方向(XY方向)不能移动的固定式。
(变形例8)
在上述实施方式中,采用喷墨式打印机和墨盒,但是,也可以采用喷射或喷出油墨以外的喷出其它液体的液体喷射装置和收容该液体的液体容器。可挪用于具有喷出微小量的液滴的液体喷射头等的各种液体喷射装置。另外,所谓的液滴说的是从上述液体喷射装置喷出的液体的状态,包括粒状、泪状、丝状拖尾的形状。另外,在此所谓的液体只要是液体喷射装置能够喷射的材料即可。例如,物质是液相时的状态即可,包括:粘度高或低的液状体、溶胶、凝胶水、其它的无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属融液)那种的流体状态、另外,不仅作为物质的一状态的液体,由颜料及金属粒子等固形物构成的功能材料的粒子溶解、分散或混合于溶剂中的物质等。另外,作为液体的代表例例举在上述实施方式中说明了油墨和液晶等。在此,油墨包括一般的水性油墨及油性油墨以及凝胶油墨、热熔油墨等各种液体组成物。作为液体喷射装置的具体例,也可以是例如:喷射以分散或溶解的形态含有用于液晶显示器、EL(场致发光)显示器、面发光显示器、滤色器的制造等的电极材料及彩色材料等材料的液体的液体喷射装置、喷射用于生物芯片制造的生物体有机物的液体喷射装置、作为精密吸液管使用且喷射成为试样的液体的液体喷射装置、印染装置和微量配合器等。另外,也可以采用在钟表和照相机等精密机械中用针尖喷射润滑油的液体喷射装置、为形成用于光通信元件等微小半球透镜(光学透镜)等而向基板上喷射紫外线硬化树脂等透明树脂液的液体喷射装置、喷射用于蚀刻基板等的酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置。而且,在这些中的任意一种液体喷射装置及液体容器中可以使用本发明。
(变形例10)
阻气阀和缓冲室不限于同时设置于记录头单元。阻气阀和缓冲室只要同时设置于喷出用单向阀的下游侧即可。例如,在油墨供给管22的中途设置缓冲室也可以。另外,例如也可以在油墨供给管22的中途位置、或油墨供给装置21的内部的喷出用单向阀45的下游侧位置设置阻气阀。对于阻气阀和缓冲室的位置的组合,在阻气阀设置于油墨供给装置内的情况下,缓冲室可设置于油墨供给管(管路)的中途位置或记录头单元。另外,阻气阀设置于油墨供给管(管路)的中途位置的情况下,缓冲室可以设置于成为阻气阀的下游侧的油墨供给管的中途位置或记录头单元。另外,也可以采用喷出用单向阀(第二单向阀)兼作阻气阀的结构。该情况下,也可以采用弹簧施力类型的阻气阀。在这些情况下,通过阻气阀的位置,从阻气阀到喷嘴的流路容积增大,因此,也可以是作为用泵23的多次喷出驱动能够进行一次阻气清洗的构成。即为该构成,由于缓冲室32的存在,也可以在泵吸引驱动期间将贮存于缓冲室32的油墨供给记录头18,因此,能够继续因油墨不足不中断的印刷。
(变形例11)
缓冲室不限于以堵塞凹部开口成为液体密闭状态的方式热熔接挠性的薄膜的结构。也可以是例如以分别堵塞形成于部件的孔的两侧的开口成为液体密闭状态的方式固接两张挠性薄膜的结构。另外,也可以使薄膜等挠性部件形成具有流入口和流出口的袋状的塑料容器而形成只由挠性部件构成的缓冲室。该情况下,只要是供给用的管部与其袋状的塑料容器的流入口连接,喷出用的管部与流出口连接的构成即可。另外,挠性部件不限于薄膜,也可以是薄板等挠性变形的形态。另外,其材料也不限于合成树脂和金属箔的层压薄膜,也可以采用只有合成树脂、只有金属、只有陶瓷及这三种中的至少两种的复合材料。
(变形例12)
也可以设置使构成缓冲室的挠性薄膜向油墨贮存室侧施力的施力机构。例如,制成相对于粘贴于薄膜等挠性部件(隔膜)的中央部的受压板使螺旋弹簧的一端部从外侧抵接,向油墨贮存室侧按压该挠性部件(隔膜)的结构。在该构成中,通过施力机构的作用力能够将缓冲室内的油墨压保持于正压力,因此,即使缓冲室内的油墨减少相当的量,也能够对自封止阀的油墨室施加必要压力以上的供给压。
以下记载由上述实施方式及各变形例把握的技术思想。
(1)如发明第2~第7方面中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,上述阀机构为差压阀,其具有划分形成阀室(115)的一部分的隔膜
(114),根据隔开该隔膜的两侧的压力差发生挠曲变形,使该隔膜相对于
阀座(103)进行抵接/分离,由此进行开闭。
(2)如发明第5~第7方面中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,上述缓冲室(32)在上述泵的吸引驱动过程中,即使室内的液体减量,其室内的液压也保持为比向上述液体喷射头的液体供给压力更高。根据该构成,即使贮存于缓冲室的液体减量,其室内的液压也保持为比用于向液体喷射头供给的液体的压力(液体供给压)更高,因此,能够将来自缓冲室的液体以必要的压力供给液体喷射头。
(3)如发明第6或第7方面中所述的液体供给装置,其特征在于,上述液体补充机构为阀体弹簧施力类型的差压阀,其为了补充从上述喷射口喷射而消耗的分量的液体而开阀。
(4)如发明第9~第14方面中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,在成为上述缓冲室的下游的液体供给流路的中途设置有阀体弹簧施力类型的差压阀,其为了补充从上述喷射口喷射而消耗的分量的液体而开阀。
(5)如发明第15方面所述的液体喷射装置,其特征在于,上述清洗机构在上述泵的驱动停止或吸引驱动的状态下动作且对上述喷射口赋予吸引力,通过上述吸引力使上述阀机构闭阀,并在该闭阀的状态下持续赋予上述吸引力,在能够将上述阀机构的下游区域的负压视为充分高的设定时机,开始上述泵的喷出驱动。
(6)如发明第16方面所述的液体喷射装置,其特征在于,上述清洗机构具有:能够以包围上述喷射口的状态与上述液体喷射头单元中上述喷射口开口的喷射口形成面(18a)抵接的盖(26)、给予该盖的内部吸引力的吸引机构(35),上述泵以一次喷出驱动能够喷出的液体喷出量比从上述阀机构的闭阀位置到上述喷射口的流路的容积与上述盖的容积之和的总容积大。

Claims (16)

1.一种液体供给装置,其设置于液体喷射装置,该液体喷射装置具有:液体喷射头,其具有喷射液体的喷射口;清洗机构,其赋予所述液体喷射头的喷射口吸引力并从该喷射口强制喷出液体,所述液体供给装置对所述液体喷射头供给来自液体供给源的液体,
所述液体供给装置的特征在于,具有:
液体供给机构,其具有设置于连通所述液体供给源和所述液体喷射头的液体供给流路的中途的泵、和设置于该泵的上游侧及下游侧的一对单向阀,所述泵进行从所述液体供给源吸引液体的吸引驱动、和喷出吸引到的液体的喷出驱动,并向下游侧供给液体;
液体喷射头单元,其通过所述液体供给流路与所述液体供给机构连通,并且具有所述液体喷射头;
阀机构,其设置于所述液体供给流路的成为所述泵的下游侧的所述液体供给流路的中途,且通过赋予所述喷射口的所述吸引力保持为闭阀状态,且在闭阀状态下通过所述泵的喷出驱动引起的液体的供给压开阀,
其中,所述阀机构设置于所述液体喷射头单元。
2.如权利要求1所述的液体供给装置,其特征在于,
所述阀机构是差压阀,其具有划分形成阀室的一部分的隔膜,该隔膜属于不被弹簧施力的非弹簧施力类型。
3.如权利要求1或2所述的液体供给装置,其特征在于,
所述液体喷射头的清洗如下进行,通过使所述清洗机构在所述泵的驱动停止或吸引驱动的状态下动作且对所述喷射口赋予吸引力,将所述阀机构的闭阀位置的更下游区域制成负压,在能够将所述阀机构的下游区域的负压视为充分高的设定时机,所述液体供给机构开始所述泵的喷出驱动。
4.如权利要求1或2所述的液体供给装置,其特征在于,
所述清洗机构具有:能够以包围所述喷射口的状态与所述液体喷射头中所述喷射口开口的喷射口形成面抵接的盖;给予该盖的内部吸引力的吸引机构,
所述泵以一次喷出驱动能够喷出的液体喷出量比从所述阀机构的闭阀位置到所述喷射口的流路的容积与所述盖的容积之和的总容积大。
5.如权利要求1或2所述的液体供给装置,其特征在于,
在所述液体喷射头单元中,在所述阀机构和所述喷射口之间的液体供给流路的中途设置有缓冲室,其用于在所述泵的喷出驱动过程中贮存所述泵的吸引驱动过程中用于向所述液体喷射头供给的液体。
6.如权利要求1或2所述的液体供给装置,其特征在于,
在所述液体喷射头单元中,在所述阀机构和所述喷射口之间的液体供给流路的中途设置有液体补充机构,其将从所述喷射口喷射而消耗的分量的液体利用所述液体喷射头减压至所需的供给压,并向该液体喷射头补充。
7.如权利要求6所述的液体供给装置,其特征在于,
在所述液体喷射头单元中,从所述液体供给流路的上游侧依次设置有所述阀机构、缓冲室、所述液体补充机构。
8.一种液体喷射装置,其特征在于,具有:
权利要求1~7中任一项所述的液体供给装置、从喷射口喷射由所述液体供给装置供给的液体的液体喷射头、通过赋予所述喷射口负压而从该喷射口强制喷出液体的清洗机构。
9.一种液体供给装置,其设置于液体喷射装置,该液体喷射装置具有:液体喷射头,其具有喷射液体的喷射口;清洗机构,其赋予所述液体喷射头的喷射口吸引力并从该喷射口强制喷出液体,所述液体供给装置对所述液体喷射头供给来自液体供给源的液体,
所述液体供给装置的特征在于,具有:
液体供给机构,其具有设置于连通所述液体供给源和所述液体喷射头的液体供给流路的中途的泵、设置于该泵的上游侧的第一单向阀、设置于该泵的下游侧的第二单向阀,所述泵进行从所述液体供给源吸引液体的吸引驱动、和喷出吸引到的液体的喷出驱动,并向下游侧供给液体;
阀机构,其设置于所述液体供给流路的成为所述泵的下游侧的所述液体供给流路的中途,且通过赋予所述喷射口的所述吸引力保持为闭阀状态,并且在闭阀状态下通过所述泵的喷出驱动引起的液体的供给压开阀,
缓冲室,其设置于所述阀机构的成为下游侧的所述液体供给流路的中途并贮存液体。
10.如权利要求9所述的液体供给装置,其特征在于,
具有液体喷射头单元,其通过构成所述液体供给流路的一部分的管路与所述液体供给源或所述液体供给机构连通并且具有所述液体喷射头,
所述缓冲室设置于所述液体喷射头单元。
11.如权利要求10所述的液体供给装置,其特征在于,
所述阀机构设置于所述液体喷射头单元。
12.如权利要求9~11中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,
其构成为,在所述泵的喷出驱动过程中,在所述缓冲室内贮存液体,在所述泵的吸引驱动过程中,由所述液体喷射头从所述缓冲室向该液体喷射头供给消耗的分量的液体,
所述缓冲室构成为,在所述泵的吸引驱动过程中,即使室内的液体量减少,其室内的液压也保持为比向所述液体喷射头的液体供给压力高。
13.如权利要求12所述的液体供给装置,其特征在于,
所述缓冲室属于非减压类型,其具有划分形成贮存液体的液体贮存室的至少一部分的挠性部件,且该挠性部件在使所述液体贮存室内的液体减压的方向上不被弹簧施力。
14.如权利要求9~11中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,
所述阀机构是差压阀,其具有划分形成阀室的一部分的隔膜,基于隔开该隔膜的两侧的压力差而发生挠曲变形,使该隔膜相对于阀座抵接/分离,由此进行开闭。
15.如权利要求9~11中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,
在所述液体供给流路的成为所述缓冲室的下游侧的中途设置有液体补充机构,其将从所述喷射口喷射而消耗的分量的液体利用所述液体喷射头减压至所需的供给压,并向该液体喷射头补充。
16.一种液体喷射装置,其特征在于,具有:
权利要求9~15中任一项所述的液体供给装置、从喷射口喷射由所述液体供给装置供给的液体的液体喷射头、通过赋予所述喷射口负压而从该喷射口强制喷出液体的清洗机构。
CN2009101646157A 2008-07-23 2009-07-23 液体供给装置及液体喷射装置 Active CN101633265B (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008-190197 2008-07-23
JP2008190197A JP2010023420A (ja) 2008-07-23 2008-07-23 液体供給装置及び液体噴射装置
JP2008190197 2008-07-23
JP2008-190198 2008-07-23
JP2008190198A JP2010023421A (ja) 2008-07-23 2008-07-23 液体供給装置及び液体噴射装置
JP2008190198 2008-07-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101633265A CN101633265A (zh) 2010-01-27
CN101633265B true CN101633265B (zh) 2011-04-13

Family

ID=41592676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101646157A Active CN101633265B (zh) 2008-07-23 2009-07-23 液体供给装置及液体喷射装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2010023420A (zh)
CN (1) CN101633265B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8534808B2 (en) * 2010-02-08 2013-09-17 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus and cleaning method in liquid ejecting apparatus
JP6019954B2 (ja) 2012-01-23 2016-11-02 株式会社リコー 画像形成装置
JP2015182409A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 セイコーエプソン株式会社 インクジェットプリンター
JP6442953B2 (ja) * 2014-09-29 2018-12-26 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
ITUB20153006A1 (it) * 2015-08-07 2017-02-07 System Spa Metodo di controllo per rilevare lo stato di funzionamento degli ugelli di una testina di stampa a getto di inchiostro.
EP3405350A4 (en) * 2016-01-22 2019-09-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. FLUID SUPPLY INTEGRATION MODULE
CN110085773B (zh) * 2018-04-17 2021-07-20 广东聚华印刷显示技术有限公司 一种喷墨打印方法、装置、系统、计算机设备和存储介质
CN110363764B (zh) * 2019-07-23 2022-03-11 安徽大学 一种基于帧间差分的行驶证打印信息完整性检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010023420A (ja) 2010-02-04
CN101633265A (zh) 2010-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101633265B (zh) 液体供给装置及液体喷射装置
CN102555476B (zh) 液体供给阀单元及液体喷射装置
CN101659156B (zh) 液体喷射装置
CN101665028B (zh) 液体输送方法、及液体喷射装置的清洗方法
JP5909317B2 (ja) 液体噴射装置
CN101323212B (zh) 流体供给装置、流体喷射装置及流体供给方法
JP5428238B2 (ja) 液体噴射装置
CN102666108A (zh) 液体循环系统
US8360567B2 (en) Liquid ejecting apparatus having a decompression unit
CN101456291B (zh) 液体供给装置和液体喷射装置
CN102615974A (zh) 液体喷射装置
CN102630201A (zh) 液体循环系统
US20100020126A1 (en) Liquid supply device and liquid ejecting apparatus
CN101638006A (zh) 液体供给装置、液体喷出装置和液体喷出装置的控制方法
JP2010208188A (ja) 気泡除去方法
CN101830111A (zh) 液体喷射装置
CN102139569B (zh) 流体喷射装置以及维护方法
US20080309739A1 (en) Fluid supplying apparatus, fluid ejecting apparatus, and fluid supplying method
CN102529384A (zh) 清洗方法、清洗装置以及液体喷射装置
EP3381699A1 (en) Liquid ejecting apparatus and liquid ejection method
JP5526504B2 (ja) 液体噴射装置
JP2009012382A (ja) 流体噴射装置及び流体噴射装置におけるフラッシング処理方法
CN102145586B (zh) 流体喷射装置以及清洁方法
JP2013248894A (ja) 液体噴射装置
CN108357213B (zh) 液体喷出装置及液体喷出装置的驱动方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant