CN101927607A - 液体喷射设备 - Google Patents

Abstract

液体喷射设备，包括：容器，用于存储液体；液体喷射头，包括：具有入口和出口的内部通道；从内部通道延伸到各个喷射口的多个单独液体槽道；供应通道，将容器和入口连接；返回通道，将容器和出口连接；供应装置，将容器中的液体强制供应到内部通道；节流阀，限制流经返回通道的液体量；排出控制器，在将节流阀置于打开状态的同时驱动供应装置，使得进行液体循环，在液体循环中，容器中的液体按顺序经由供应通道、内部通道和返回通道返回到容器，排出控制器还控制节流阀在液体循环期间限制流经返回通道的液体量，以允许从喷射口排出液体。该液体喷射设备能抑制液体的浪费性消耗同时使空气和杂质与液体一起从喷射口有效排出。

Description

液体喷射设备

技术领域

本发明涉及一种被构造成从喷射口喷射液体的液体喷射设备。

背景技术

在被构造成从其喷射口喷射墨滴的喷墨头中，已知一种为了排出残留在墨通道中的空气和杂质而通过使用泵将墨强制供应到头的墨通道中来从喷射口将空气和杂质与墨一起强制排出的技术。例如，在下面的专利文献1中公开了这种技术。根据专利文献1中公开的这种技术，在排出通道已堵塞后通过启动供应泵来将墨加压一段预定时间并将墨从喷嘴喷出，从而进行喷嘴的清洁。

专利文献1：JP-A-2009-29111

发明内容

为了以可靠性从喷射口排出空气和杂质，需要通过增加墨的流率、即每单位时间供应到墨通道中的墨量来增加墨通道中的墨压力。但是，在泵被开始驱动后要花费一定时间来使墨通道中的墨压力达到预期压力。因此，不可避免地墨被从喷射口浪费地排出，直到墨压力达到预期压力。

因此，本发明的目的是提供一种液体喷射设备，该液体喷射设备能够抑制液体的浪费性消耗同时使空气和杂质与液体一起从喷射口有效排出。

上述目的可以根据本发明的原理来实现，本发明提供一种液体喷射设备，包括：

容器，所述容器用于存储液体；

液体喷射头，所述液体喷头包括：具有入口和出口的内部通道；和从所述内部通道延伸到各个喷射口的多个单独液体槽道；

供应通道，所述供应通道将所述容器和所述入口连接；

返回通道，所述返回通道将所述容器和所述出口连接；

供应装置，所述供应装置被构造成将所述容器中的液体强制供应到所述内部通道；

节流阀，所述节流阀被构造成限制流经所述返回通道的液体量；和

排出控制器，所述排出控制器被构造成在将所述节流阀置于打开状态的同时驱动所述供应装置，使得进行液体循环，其中所述容器中的液体按顺序经由所述供应通道、所述内部通道和所述返回通道返回到所述容器，并且所述排出控制器被构造成控制所述节流阀以在所述液体循环期间限制流经所述返回通道的液体量，以允许液体从所述喷射口的排出。

在如上所述构成的液体喷射设备中，进行液体循环，使得内部通道中的内部压力增大。在这种状态下，节流阀被控制以便限制流经返回通道的液体量，使得内部通道中的液体流入单独液体槽道中且从喷射口排出。在这种情况下，从液体的排出开始时的时刻起，液体被以高压力从喷射口排出。因此，能够有效地排出空气、杂质和喷射口中变稠的液体，同时抑制液体被浪费地消耗。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述内部通道可包括：具有所述入口和所述出口的储存器通道；和与所述储存器通道和所述多个单独液体槽道连通的公共液体通道。根据如此构成的液体喷射设备，进行液体循环，使得液体不流经所述公共液体通道，由此抑制公共液体通道中的压力的变化或波动。因此，当液体被排出时，能够为所述单独液体槽道提供一致的压力。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述内部通道可包括：具有入口的储存器通道；和与所述储存器通道和所述多个单独液体槽道连通且具有所述出口的公共液体通道。根据如此构成的液体喷射设备，进行液体循环，使得液体流经公共液体通道，由此防止残留在公共液体通道中的空气和杂质流入所述单独墨槽道中。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述排出控制器可被构造成将所述节流阀置于所述打开状态以便停止液体从所述喷射口的排出。根据如此构成的液体喷射设备，液体从喷射口的排出能够快速停止，从而更有效地抑制液体的浪费性消耗。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述排出控制器可构造成控制所述节流阀使得在保持所述供应装置驱动的同时重复所述节流阀的限制操作和所述节流阀的打开操作多次，在所述节流阀的限制操作中，通过所述节流阀的液体量受到限制，而在所述节流阀的打开操作中，通过所述节流阀的液体量不受限制。根据如此构成的液体喷射设备，液体从喷射口的排出能够快速进行和快速停止，由此，在内部通道和所述单独液体槽道中的液体能够被有效地振动。结果，能够更有效地排出空气、杂质和喷射口中变稠的液体。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述排出控制器可构造成在所述节流阀已打开且所述供应装置已被停止驱动之后将所述节流阀置于关闭状态。在如此构成的液体喷射设备中，防止了从喷射口排出的液体由于液体喷射头与容器之间的高度差而被抽吸回喷射口。

在如上所述构成的液体喷射设备中，还可包括防回流装置，所述防回流装置设置在所述供应通道中以便防止液体从所述内部通道流到所述容器。在如此构成的液体喷射设备中，能够有效地进行液体循环。

在如上所述构成的液体喷射设备中，还可包括擦拭装置，所述擦拭装置被构造成在所述供应装置已被停止驱动之后所述节流阀保持关闭的时段内擦拭喷射表面，所述喷射口形成在该喷射表面中。在如此构成的液体喷射设备中，能够清除附着到喷射表面的液体和杂质，同时使形成在喷射口处的液体弯月面的条件适当。

在如上所述构成的液体喷射设备中，由所述内部通道、所述供应通道和所述返回通道构成的流动通道的内壁表面的至少一部分可由具有柔性的构件形成。在如此构成的液体喷射设备中，内部通道中的内部压力的变化或波动能够通过所述具有柔性的构件的变形来有效地抑制，使得每当液滴被从喷射口排出时，液体能够在保持处于稳定压力下的同时被供应到所述单独墨槽道。此外，当液体被从喷射口排出时，所述具有柔性的构件保持稳定在其变形状态下。因此，能够有效排出空气、杂质和喷射口中变稠的液体。

在如上所述构成的液体喷射设备中，还可包括：限制构件，所述限制构件被构造成限制所述具有柔性的构件在所述流动通道扩张的方向上的变形量大于规定量。在如此构成的液体喷射设备中，当节流阀被控制以便限制流经返回通道的液体量时，限制构件防止所述具有柔性的构件由于在内部通道中产生的压力增大而过度变形。因此，能够在液体从喷射口排出时抑制液体压力的减小。

在如上所述构成的液体喷射设备中，在所述液体循环中由所述供应装置供应的液体的流率可以设定为使得即使在所述节流阀被置于所述打开状态时液体也不从所述喷射口排出。在如此构成的液体喷射设备中，当进行液体循环时，液体不排出，由此以高可靠性抑制浪费性的液体消耗。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述供应装置可以是正排量泵。在如此构成的液体喷射设备中，即使在每个流动通道中的内部压力高时，也能以高可靠性供应预期量的液体。

在如上所述构成的液体喷射设备中，所述液体喷射头还可包括振动能量提供装置，所述振动能量提供装置被构造成产生振动能量，形成在各个喷射口处的弯月面通过所述振动能量而被振动，并且所述液体喷射设备还包括弯月面振动控制器，所述弯月面振动控制器被构造成当正进行所述液体循环时驱动所述振动能量提供装置。在如此构成的液体喷射设备中，通过使喷射口处的弯月面振动，弯月面损坏压力增大。因此，能够通过增加液体循环期间的液体流量来增大内部通道中的内部压力，使得液体能够在高压下从喷射口排出。

在如上所述构成的液体喷射设备中，还可包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被构造成检测所述液体喷射头的环境温度，并且，所述排出控制器可构造成基于由所述环境温度传感器检测到的所述环境温度来改变进行所述液体循环的时间和从所述喷射口排出的液体量中的至少一个。在如此构成的液体喷射设备中，能够更有效地排出空气、杂质和喷射口中变稠的液体。

在如上所述构成的液体喷射设备中，还可包括非喷射时间获得器，所述非喷射时间获得器被构造成获得不从所述喷射口喷射液体的非喷射时间，并且，所述排出控制器可构造成基于由所述非喷射时间获得器获得的所述非喷射时间来改变进行所述液体循环的时间和从所述喷射口排出的液体量中的至少一个。在如此构成的液体喷射设备中，能够更有效地排出空气、杂质和喷射口中变稠的液体。

附图说明

当结合附图考虑时，通过阅读以下对本发明实施例的详细描述，将更好地理解本发明的上述及其它目的、特征、优点以及技术和工业意义，在附图中：

图1是示意性示出根据本发明一个实施例的喷墨打印机的平面图；

图2是图1所示的喷墨头和供墨单元的剖面图；

图3是图2所示的头本体的平面图；

图4是被图3中的单点划线包围的区域的放大图；

图5是示出图2所示的清洗泵的操作特性的曲线图；

图6是图1所示的控制器的功能框图；

图7A是示出由图6所示的头控制部分产生的喷射驱动信号的波形的图，图7B是示出由图6所示的头控制部分产生的弯月面振动信号的波形的图；

图8A和8B每一个均是示出当通过图6所示的清洗控制部分进行墨循环时的墨流动的图；

图9是示出通过图6所示的清洗控制部分进行的维护操作的序列的图；

图10是示出在通过图6所示的清洗控制部分进行的清洗操作中由清洗泵供应的墨的流率变化的曲线图；

图11是用于说明本发明第一变型实施例的图；和

图12是用于说明本发明第二变型实施例的图。

具体实施方式

下文将参考附图来描述本发明的实施例。

如图1所示，作为根据本发明一个实施例的液体喷射设备的喷墨打印机101具有用于在从图1的上侧到下侧的方向上输送片材P的输送单元20、用于分别在通过输送单元20输送的片材P上喷射品红墨、青墨、黄墨和黑墨滴的四个喷墨头1、用于向各个喷墨头1供应墨的供墨单元10、用于执行喷墨头1的维护的维护单元31和用于总体上控制喷墨打印机101的控制器16。在本实施例中，副扫描方向是与输送单元20输送片材P所沿的片材输送方向平行的方向，而主扫描方向是水平且与副扫描方向垂直的方向。

输送单元20包括两个带辊6、7和绕这两个辊6、7缠绕从而在其间伸展的环形输送带8。带辊7是被构造成通过从未示出的输送马达传递的驱动力而旋转的驱动辊。带辊6是被构造成通过输送带8根据带辊7的旋转所引起的运动而旋转的从动辊。置于输送带8外表面上的片材P被在图1所见的向下方向上输送。

四个喷墨头1中的每一个均在主扫描方向上延伸。四个喷墨头1在副扫描方向上布置成彼此平行。即，喷墨打印机101是行式彩色喷墨打印机，其中在主扫描方向上布置从中喷射墨滴的多个喷射口108。每个喷墨头1的下表面均形成为图2所示的喷射表面2a，多个喷射口108布置在该喷射表面2a中。

输送带8上环部的外表面与喷射表面2a相对从而与喷射表面2a平行。当由输送带8输送的片材P经过四个喷墨头1正下方时，相互不同颜色的墨滴被从各个喷墨头1按顺序喷射到片材P的上表面，从而在片材P上形成预期的彩色图像。

如图1可见，每个供墨单元10均连接到相应喷墨头1的下表面的左侧端部附近，以便向连接到供墨单元10上的喷墨头1供墨。

维护单元31包括四个擦拭器32，每个擦拭器32均为用于在擦拭操作中擦拭相应喷墨头1的喷射表面2a的弹性构件，该擦拭操作与将在下面说明的维护操作相关。擦拭器32被构造成可通过适当的移动装置在主扫描方向上往复运动。

接下来参考图2，将详细说明每个喷墨头1。如图2所示，每个喷墨头1均包括储存器单元71和头主体2。

储存器单元71固定到头主体2的上表面，并且是流动通道形成构件，墨通过该流动通道形成构件供应到头主体2。在储存器单元71中，形成有作为储存器通道一部分的墨流入通道72、十个墨流出通道75、作为储存器通道一部分的第一排出通道73、和作为公共液体通道一部分的第二排出通道74。在图2中，仅示出十个墨流出通道75中的一个。

墨流入通道72是墨从供墨单元10经由向储存器单元71的下表面开放的入口72a流入其中的通道。墨流入通道72起到用于临时存储流入其中的墨的墨储存器的作用。在墨流入通道72的上侧内壁表面上，形成有穿透储存器单元71的上外壁的开口72b。具有柔性的树脂膜76从储存器单元71的上侧封闭开口72b并构成墨流入通道72的内壁表面的一部分。树脂膜76根据墨流入通道72中的墨压力的变化或波动而变形，并为墨流入通道72提供抑制墨压力的变化或波动的阻尼器功能。更具体地，树脂膜76的变形抑制了墨流入通道72中的墨压力的变化或波动。因此，每当墨滴被从喷射口108喷射时，墨能够在保持处于稳定压力下的同时被供应到单独墨槽道(将在后文描述)。通过使用树脂膜76，能以低成本实现阻尼器功能。在正常打印操作中，树脂膜76保持在如下状态：树脂膜76朝向墨流入通道72的内部略微中凸地突出。板状限制构件77固定到储存器单元71的上外壁以便覆盖树脂膜76。限制构件77防止树脂膜76朝向储存器单元71的外部中凸地突出。根据该布置，防止了树脂膜76在墨流入通道72中的墨压力变得异常高时由于树脂膜76的过度变形而破裂。限制构件77形成有连通孔77a，由此，由限制构件77和树脂膜76围成的空间保持在大气压力下。因此，树脂膜76能够容易地变形。

每个墨流出通道75均经由过滤器75a与墨流入通道72保持连通并且与形成在头主体2的流动通道单元9(图3)的上表面上的供墨孔105b(图3)中的相应一个保持连通。过滤器75a在墨在墨流入通道72中流动的方向上延伸。在正常打印操作中，墨首先从供墨单元10流入墨流入通道72中，随后通过墨流出通道75，最后经由供墨孔105b流入流动通道单元9中。

第一排出通道73与过滤器75上游侧的墨流入通道72保持连通且经由形成在储存器单元71的下表面上的第一出口73a连接到供墨单元10。在第一排出通道73的下侧内壁表面上，形成有穿透储存器单元71的下外壁的开口73b。具有柔性的树脂膜78从储存器单元71的下侧封闭开口73b并构成第一排出通道73的内壁表面的一部分。树脂膜78根据第一排出通道73中的墨压力的变化或波动而变形，并为第一排出通道73提供抑制墨压力的变化或波动的阻尼器功能，与上文关于树脂膜76描述的一样。通过使用树脂膜78，能以低成本实现阻尼器功能。在正常打印操作中，树脂膜78保持在如下状态：树脂膜78朝向第一排出通道73的内部略微中凸地突出。板状限制构件79固定到储存器单元71的下外壁以便覆盖树脂膜78。限制构件79防止树脂膜78朝向储存器单元71的外部中凸地突出。根据该布置，防止了树脂膜78在第一排出通道73中的墨压力变得异常高时由于树脂膜78的过度变形而破裂。限制构件79形成有连通孔79a，由此，由限制构件79和树脂膜78围成的空间保持在大气压力下。因此，树脂膜78能够容易地变形。在将于下面说明的作为液体循环的第一墨循环中，如图8A所示，墨首先从供墨单元10经由入口72a流入墨流入通道72中，随后通过第一排出通道73，最后经由第一出口73a返回到供墨单元10。

第二排出通道74与流动通道单元9保持连通并且经由形成在储存器单元71的下表面上的第二出口74a连接到供墨单元10。在将于下面说明的作为液体循环的第二墨循环中，如图8B所示，墨首先从供墨单元10经由入口72a流入墨流入通道72中，随后通过墨流出通道75、流动通道单元9的集管105和第二排出通道74，最后经由第二出口74a返回到供墨单元10。

接下来将参考图3和4来说明头主体2。在图4中，为方便起见，位于促动器单元21下方且因此应以虚线示出的压力腔室110、孔口112和喷射口108以实线示出。

如图3和4所示，头本体2由包括流动通道单元9和固定到该流动通道单元9的上表面上的四个促动器单元21的层叠体形成。在流动通道单元9中，形成有包括压力腔室等的墨通道。每个促动器单元21均包括与各个压力腔室110相应的多个单压电晶片促动器并具有选择性地向压力腔室110中的墨提供喷射能量的功能。

流动通道单元9具有包括多个金属板的层叠式结构，所述多个金属板每个均由不锈钢形成，并且在相对彼此地定位的同时被叠置。与储存器单元71的各个墨流出通道75(图2)连通的十个供墨孔105b和与储存器单元71的第二排出通道74连通的排出孔105a向流动通道单元9的上表面开放。如图3所示，在流动通道单元9中形成有集管105和从每个集管105的副集管105a分支的大量单独墨槽道，每个集管105均与相应的供墨孔105b和排出孔105c连通。大量喷射口108在喷射表面2a上以矩阵形式布置。

接下来将参考图3和4来说明墨在流动通道单元9中的流动。在正常打印操作中，从储存器单元71的墨流出通道75供应到供墨孔105b的墨被分配到集管105的副集管105a中。副集管105a中的墨流入所述单独墨槽道中且经由各个压力腔室110到达喷射口108。如图8B所示，在下面说明的第二墨循环中，从储存器单元71的墨流出通道75供应到供墨孔105b的墨通过集管105，且经由形成在储存器单元71的适当位置处的排出孔105c流入储存器单元71的第二排出通道74中。

将详细说明供墨单元10。如图2所示，供墨单元10包括副容器80、连接到该副容器80的墨补充管81、作为供应通道的供墨管82、每个作为返回通道的第一墨返回管83和第二墨返回管84、为供墨管82设置的清洗泵86、为第一墨返回管83设置的第一阀87、和为第二墨返回管84设置的第二阀88。

副容器80存储将被供应到相应喷墨头1的墨。存储在墨容器90中的墨通过用于对副容器80补给的墨补充管81供应到副容器80。连通孔80a被形成为贯穿副容器80的外壁，由此，不管存储在副容器80中的墨量多少，副容器80中的压力均保持在大气压力下，使得能够以高稳定性供应墨。

供墨管82在其一端连接到副容器80，并在其另一端经由接头82a连接到储存器单元71的入口72a。因此，副容器80中的墨通过供墨管82供应到储存器单元71的墨流入通道72中。清洗泵86被构造成通过被驱动而将副容器80中的墨经过供墨管82强制供应到墨流入通道72中。因此，清洗泵86起供应装置的作用。此外，清洗泵86被构造成防止墨在供墨管82中沿着从接头82a到副容器80的方向上流动。因此，清洗泵86起作为一种防回流装置的止回阀的作用。清洗泵86是作为正排量泵的三相隔膜泵，其中三个隔膜以如图5所示的相互不同的相位被驱动，由此抑制供应墨时将导致的压力变化或波动。因此，即使流动通道中的压力高，也能以高可靠性供应预期量的墨。

如图2所示，第一返回管83在其一端连接到副容器80，并在其另一端经由接头83a连接到储存器单元71的第一出口73a。第一阀87起用于限制流经第一返回管83的墨量的节流阀的作用。

如图2所示，第二返回管84在其一端连接到副容器80，并其另一端经由接头84a连接到储存器单元71的第二出口74a。第二阀84起用于限制流经第二返回管84的墨量的节流阀的作用。

接下来参考图6，将说明控制器16。控制器16包括中央处理单元(CPU)、存储由CPU执行的程序和该程序中使用的可重写存储数据的电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，和在执行程序时临时存储数据的随机存取存储器(RAM)。构成控制器16的各功能部分通过上述硬件与EEPROM中的软件的组合而建立。控制器16总体上控制喷墨打印机101，并包括输送控制部分41、图像数据存储部分42、头控制部分43、作为非喷射时间获得器的非喷射时间获得部分46、循环/清洗控制部分44和维护控制部分45。

输送控制部分41被构造成控制输送单元20的输送马达以便在片材输送方向上输送片材P。

图像数据存储部分42存储与将在片材P上打印的图像相关的图像数据。

头控制部分43被构造成在打印操作中向促动器单元21发送基于图像数据产生的喷射驱动信号。如图7A所示，喷射驱动信号在一个打印周期中包括至少一个脉冲，该脉冲的电势被保持在从电势V1降下的地电势V0一段规定时间。该脉冲的宽度t等于压力波在从副集管105a的出口到相应喷射口108的距离AL(声学长度)上传播所花的时间。请注意，图7A所示的波形用于喷射小尺寸墨滴且包括一个脉冲。用于喷射中等尺寸墨滴的波形包括两个脉冲，而用于喷射大尺寸墨滴的波形包括三个脉冲。

头控制部分43被构造成：在将说明的第一和第二循环操作中，向促动器单元21发送用于使形成在所有喷射口108处的墨弯月面振动的弯月面振动信号。根据该布置，形成在每个喷射口108处的墨弯月面被振动，由此，每个喷射口108处的墨弯月面的损坏压力(即墨弯月面损坏压力)增大。因此，头控制部分43起弯月面振动控制器的作用，而每个促动器单元21起振动能量提供装置的作用。如图7B所示，弯月面振动信号是以规定周期重复如下脉冲的信号，该脉冲的电势被保持在从电势V1降下的地电势V0一段规定时间。该脉冲的宽度优选不大于压力波在所述距离AL上的传播时间的三分之一。

非喷射时间获得部分46被构造成基于以前的喷射历史对于每个喷墨头1获得已经从所有喷射口108均不喷射墨滴的非喷射时间。

作为排出控制器的循环/清洗控制部分44被构造成在将说明的维护操作中控制每个供墨单元10的清洗泵86、第一阀87和第二阀88的操作。后面将具体说明这些操作。

维护控制部分45被构造成在维护操作中控制维护单元31的操作。

接下来参考图8-10，将说明维护操作。该维护操作是为了进行喷墨头1的维护。在如下场合中开始维护操作：例如，当喷墨打印机101开启时、当待机时间超过一段预定时间时和当用户输入指令来开始维护操作时。当喷墨打印机101处于待机状态的情况下和喷墨打印机101进行正常打印操作的情况下，清洗泵86保持在关状态下且第一和第二阀87、88关闭，如图2所示。当开始维护操作时，按描述的顺序进行第一循环操作、第二循环操作、清洗操作和擦拭操作。请注意，即使清洗泵86保持在关状态下，副容器80中的墨也能通过供墨管82供应到储存器单元71。

在第一循环操作中，头控制部分43向促动器单元21发送用于使形成在所有喷射口108处的墨弯月面振动的弯月面振动信号，使得每个喷射口108处的弯月面被振动，从而导致墨弯月面损坏压力增大。如图8A和图9所示，循环/清洗控制部分44在打开第一阀87和关闭第二阀88之后驱动清洗泵86。因此，副容器80中的墨被通过供墨管82强制供应到墨流入通道72中。在这种场合下，由于第一阀87打开，从墨流入通道72经由第一排出通道73和第一返回管83到副容器80的路径中的墨流动的阻力小于从墨流入通道72经由墨流出通道75和集管105到喷射口108的路径中的墨流动的阻力。因此，进行了第一墨循环，其中供应到墨流入通道72中的墨接连通过第一排出通道73和第一墨返回管83并最后返回到副容器80，而不流入墨流出通道75中。通过上述第一墨循环，残留在墨流入通道72中的空气和杂质、尤其是残留在过滤器75a上的空气和杂质与墨一起按顺序通过第一排出通道73和第一墨返回管83，最后被捕集在副容器80中。

当进行第一墨循环时，在墨流入通道72和第一排出通道73中的墨压力比进行打印操作时的墨压力高。因此，墨流入通道72中的树脂膜76与限制构件77紧密接触，同时第一排出通道73中的树脂膜78与限制构件79紧密接触。在第一墨循环已经进行了一段预定时间之后，循环/清洗控制部分44停止对清洗泵86的驱动且之后关闭第一阀87。在这种场合下，循环/清洗控制部分44根据由被构造成检测喷墨头1的环境温度的温度传感器35检测到的温度升高来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间，并且根据由非喷射时间获得部分46获得的非喷射时间的增加来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间。之后，头控制部分43停止向促动器单元21发送弯月面振动信号。因此，第一墨循环操作结束。

在第一循环操作之后进行的第二循环操作中，头控制部分43向促动器单元21发送用于使形成在所有喷射口108处的墨弯月面振动的弯月面振动信号。如图8B和图9所示，循环/清洗控制部分44在关闭第一阀87和打开第二阀88之后驱动清洗泵86。因此，副容器80中的墨被经由供墨管82、墨流入通道72和墨流出通道75强制供应到集管105中。在这种场合下，由于第二阀88打开，从集管105经由第二排出通道74和第二墨返回管84到副容器80的路径中的墨流动的阻力小于从集管105经由单独墨槽道到喷射开口108的路径中的墨流动的阻力。因此，进行了第二墨循环，其中供应到集管105中的墨接连通过第二排出通道74和第二墨返回通道84并最后返回到副容器80，而不流入单独墨槽道中。通过上述第二墨循环，残留在墨流出通道75和集管105中的空气和杂质与墨一起按顺序通过第二排出通道74和第二墨返回管84，最后被捕集在副容器80中，而不流入所述单独墨槽道。

当进行第二墨循环时，墨流入通道72中的墨压力高，使得墨流入通道72中的树脂膜76与限制构件77紧密接触。在第二墨循环已经进行了一段预定时间之后，循环/清洗控制部分44停止对清洗泵86的驱动且之后关闭第二阀88。在这种场合下，循环/清洗控制部分44根据由温度传感器35检测到的温度升高来增加进行第二墨循环的所述一段预定时间，并且根据由非喷射时间获得部分46获得的非喷射时间的增加来增加进行第二墨循环的所述一段预定时间。之后，头控制部分43停止向促动器单元21发送弯月面振动信号。因此，第二墨循环操作结束。

如图10所示，为了在上述第一和第二循环操作中将空气和杂质有效携带到副容器80，流率、即每单位时间由清洗泵86供应的墨量需要增加到该流率不大于弯月面破坏流率的程度，该弯月面破坏流率是形成在喷射口108处的墨弯月面被破坏从而导致墨从喷射口108泄漏时的流率。该弯月面破坏流率是实际测量值或基于在喷墨打印机101中喷墨头1的高度水平与副容器80的高度水平之间的关系、墨粘度等而计算出的值。弯月面破坏流率的值被预先存储。如上所说明的，通过在第一和第二循环操作中使得喷射口108处的墨弯月面振动，喷射口108处的墨弯月面的损坏压力增大。因此，由清洗泵86供应的墨的流率能够更加增大。

在清洗操作中，头控制部分43向促动器单元21发送用于使形成在所有喷射口108处的墨弯月面振动的弯月面振动信号。如图9和图10所示，循环/清洗控制部分44在打开第一阀87和关闭第二阀88之后驱动清洗泵86，并进行第一墨循环。结果，墨流入通道72中的墨压力增加。在清洗操作中，当墨后来被从喷射口108清洗时，由清洗泵86供应的墨的流率被设定为小于弯月面破坏流率但不小于可恢复流率的值，该可恢复流率是残留在所述单独墨槽道中的空气和杂质能够与墨一起从喷射口108排出的流率。该可恢复流率的值是实际测量值且被预先存储。

随后，循环/清洗控制部分44在由清洗泵86供应的墨的流率保持稳定在不小于可恢复流率的值的状态下关闭第一阀87。因此，供应到墨流入通道72中的墨流入墨流出通道75而不流入第一排出通道73中，接连通过集管105和所述单独墨槽道，最后从喷射口108排出或清洗。清洗后的墨被接收在废墨盘中。

在由清洗泵86供应的墨的流率保持稳定在不小于可恢复流率的值的状态下，开始从喷射口108的墨的清洗，使得墨流入通道72中的墨压力在开始清洗之后立即升高。因此，喷射口108中变稠的墨和残留的空气和杂质能够从喷射口108有效清洗掉。相比之下，在不进行这种冲击清洗的布置中，也就是在第一和第二阀87、88保持关闭的情况下清洗泵86被开始驱动的布置中，例如，墨被从喷射口108中浪费地清洗直到由清洗泵86供应的墨的流率达到可恢复流率。

通过关闭第一阀87一段预定时间已经从喷射口108清洗了预定量的墨之后，循环/清洗控制部分44通过打开第一阀87并停止从喷射口108的清洗来重新开始第一墨循环。在这种情况下，基于由清洗泵86供应的墨的流率和其间第一阀87被关闭的所述一段预定时间来计算从喷射口108清洗的墨的预定量。

在清洗泵86保持被驱动的情况下，循环/清洗控制部分44以规定的时间间隔重复第一阀87的关闭和打开三次，从而以规定的时间间隔从喷射口108接连三次清洗出预定量的墨。换言之，循环/清洗控制部分44控制第一阀87使得在保持清洗泵86被驱动的同时重复第一阀87的限制操作和第一阀87的打开操作，在第一阀87的限制操作中，通过第一阀87的墨量受到限制，而在第一阀87的打开操作中，通过第一阀87的墨量不受限制。在这方面，循环/清洗控制部分44被构造成根据由温度传感器35检测到的温度升高来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加从喷射口108清洗的墨的总清洗量。此外，循环/清洗控制部分44被构造成根据由非喷射时间获得部分46获得的非喷射时间的增加来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加在清洗操作中从喷射口108清洗的墨的总清洗量。之后，循环/清洗控制部分44停止对清洗泵86的驱动。因此，清洗操作结束。

如上文所说明的，第一循环操作、第二循环操作和清洗操作按此顺序进行，由此，分别残留在墨流入通道72、集管105和所述单独墨槽道中的空气和杂质能够直接排出而不流入其下游侧通道中。

在清洗操作之后进行的擦拭操作中，循环/清洗控制部分44最初关闭第一阀87和第二阀88，由此，防止了由于清洗操作而附着到喷射表面2a的墨被抽吸回喷射口108。随后，维护控制部分45控制适当的移动机构以使四个喷墨头1向上移动，且控制移动装置使擦拭器32沿着各个喷射表面2a在主扫描方向上移动，同时允许每个擦拭器32的顶端与相应的喷射表面2a保持接触。根据该布置，由于清洗操作而附着到喷射表面2a的墨被从喷射表面2a上清除，并且使喷射口108处的每个墨弯月面的条件适当。在已如上所述地擦拭喷射表面2a之后，擦拭器32和喷墨头1在维护控制部分45的控制下被移动回各自的正常位置，并且循环/清洗控制部分44打开第一阀87和第二阀88。因此，擦拭操作结束。

根据本实施例的喷墨打印机101，在上述清洗操作中，在由清洗泵86供应的墨的流率保持稳定在不小于可恢复流率的值的状态下，开始从喷射口108的清洗，使得墨流入通道72中的墨压力在开始清洗之后立即升高。因此，喷射口108中变稠的墨和残留的空气和杂质能够从喷射口108有效清洗掉。因此，本布置能够抑制墨的浪费性消耗，同时能恢复墨喷射特性。

在清洗操作中，在从喷射口108清洗之前仅进行第一墨循环，使得在集管105中不产生任何墨流动，直到正好开始清洗之前，从而能够抑制集管105中的压力变化或波动。因此，能够在开始清洗时为所述单独墨槽道提供一致的压力。

在清洗操作中，通过打开第一阀87来停止从喷射口108的清洗。因此，墨从喷射口108的清洗能够快速停止，从而更有效地抑制墨的浪费性消耗。

而且，在清洗操作中，在清洗泵86保持被驱动的情况下，第一阀87的关闭和打开以规定的时间间隔重复三次，从而以规定的时间间隔从喷射口108接连三次清洗出预定量的墨。这种布置允许清洗快速进行和快速停止。换言之，在墨流入通道72、集管105和所述单独墨槽道中的墨能够被以规定的时间间隔有效振动，使得喷射口108中变稠的墨和残留在墨通道中的空气和杂质能够从喷射口108有效清洗掉。

在清洗操作完成之后，在第一阀87和第二阀88保持关闭的情况下进行擦拭操作。因此，防止了从喷射口108清洗的墨由于喷墨头1与副容器80之间的高度差等而被抽吸回喷射口108。

在本实施例中，清洗泵86被构造成起止回阀的作用。即，清洗泵86起防回流装置的作用，用于防止墨从墨流入通道72流到副容器80。因此，能够以高效率进行第一墨循环和第二墨循环。

由于维护操作包括上述擦拭操作，所以，能够清除附着到喷射表面2a的墨和杂质，同时能够使喷射口108处的每个墨弯月面的条件适当。

树脂膜76构成墨流入通道72的内壁表面的一部分，而树脂膜78构成第一排出通道73的内壁表面的一部分，从而能够分别通过树脂膜76的变形和树脂膜78的变形来有效抑制墨流入通道72中的墨压力的变化或波动以及第一排出通道73中的墨压力的变化或波动。因此，墨能够在保持处于稳定压力下的同时被供应到所述单独墨槽道。此外，当墨被从喷射口108清洗时，每个树脂膜76、78均保持稳定在其变形状态下。因此，能够有效排出喷射口108中变稠的墨和残留的空气和杂质。

当树脂膜76、78变形时，限制构件77、79分别防止树脂膜76、78朝向储存器单元71的外部中凸地突出。根据该布置，防止了树脂膜76、78在墨流入通道72中的墨压力和第一排出通道73中的墨压力变得异常高时由于树脂膜76、78的过度变形而破裂。此外，在清洗操作的第一墨循环中，限制构件77、79分别限制树脂膜76、78的变形。因此，即使当墨流入通道72中的墨压力因关闭第一阀87而增加时，也防止树脂膜76、78进一步变形。因此，所增加的墨压力能够在无损失的情况下被传播，使得墨流入通道72中的墨快速流入所述单独墨槽道中，从而引起墨从喷射口108的有效清洗。

在本实施例中，在清洗操作的第一墨循环中，使得流率、即每单位时间由清洗泵86供应的墨量小于弯月面破坏流率。因此，在第一墨循环中防止了墨从喷射口108泄漏，由此抑制墨的浪费性消耗。

因为清洗泵86是正排量泵，所以，即使当流动通道中的墨压力高时，墨也能以高可靠性供应到墨流入通道72，而不会经受墨回流。

在第一循环操作、第二循环操作和清洗操作中，形成在喷射口108处的墨弯月面在头控制部分43的控制下振动，从而弯月面损坏压力增大且由清洗泵86供应的墨的流率相应增加。因此，墨能够以高压力从喷射口108排出。

在清洗操作中，循环/清洗控制部分44被构造成根据由温度传感器35检测到的喷墨头1的环境温度升高来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加从喷射口108清洗的墨的总清洗量。此外，循环/清洗控制部分44被构造成根据由非喷射时间获得部分46获得的不从喷射口108喷射墨滴的非喷射时间的增加来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加在清洗操作中从喷射口108清洗的墨的总清洗量。因此，根据喷墨头1中的墨的粘度以及空气和杂质的预期量来调整进行第一墨循环的时间和被清洗出的墨的总清洗量，由此，喷射口108中变稠的墨和残留的空气和杂质能够有效排出。

在根据本实施例的喷墨打印机101中，过滤器75a设置成在墨流入通道72中的墨流动方向上延伸。因此，当墨从墨流入通道72通过过滤器75a流入墨流出通道75时墨流动的阻力大。因此，在第一墨循环中，墨不趋向于流入墨流出通道75中，由此抑制墨从喷射口108泄漏。

<第一变型实施例>

接下来将参考图11来说明第一变型实施例。在已阐明的实施例中，循环/清洗控制部分44被构造成在清洗泵86保持被驱动的情况下，以规定的时间间隔重复第一阀87的关闭和打开三次，从而以规定的时间间隔从喷射口108接连三次清洗出预定量的墨。如图11所示，在清洗泵86被驱动的情况下每当从喷射口108清洗出预定量的墨时，可停止驱动清洗泵86。换言之，可以根据三次清洗以规定的时间间隔重复清洗泵86的停止驱动三次。

<第二变型实施例>

接下来将参考图12来说明第二变型实施例。在已阐明的实施例中，每个喷墨头1的头本体2均具有单压电晶片促动器。喷墨头1可以具有其它类型的头本体。例如，喷墨头1可以具有热式头本体209，如图12所示。在头本体209中，多个单独墨槽道从公共墨腔室205分支，并且在头本体209中设有电/热转换元件221，每个电/热转换元件221均与各个单独墨槽道的喷射口108中的相应一个对置。由于从电热转换元件221产生的热能，墨滴从喷射口108喷射。根据该布置，能够简化公共墨腔室205的结构和所述单独墨槽道的结构，使得在上述清洗操作中，墨能够从喷射口108更有效地清洗出。

虽然已经参考附图描述了本发明的优选实施例及其变型实施例，但应当理解，本发明不限于这些实施例的细节，而是在不背离所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，对于本领域技术人员而言，可以采取各种变化和修改。

在已阐明的实施例中，在维护操作中第一循环操作、第二循环操作、清洗操作和擦拭操作按此顺序进行。可以不进行第一循环操作、第二循环操作和擦拭操作中的至少任一个。

在已阐明的实施例中，在清洗操作中在墨从喷射口108清洗之前进行第一墨循环。代替第一墨循环，可以在墨的清洗之前进行第二墨循环。在这种情况下，通过就在墨从喷射口108的清洗开始之前的第二循环，残留在集管105中的空气和杂质能够被捕集在副容器80中。因此，当进行清洗时，能够防止残留在集管105中的空气和杂质流入所述单独墨槽道中。

在已阐明的实施例中，在清洗操作中，在清洗泵86保持被驱动的情况下通过打开第一阀87来停止从喷射口108的清洗。可以在第一阀87保持关闭的情况下通过停止清洗泵86的驱动来停止从喷射口108的清洗。

在已阐明的实施例中，以规定的时间间隔从喷射口108接连三次清洗出预定量的墨。该清洗可以进行一次、两次或四次或更多。此外，可以以任意定时从喷射口108接连清洗出墨。而且，在接连进行多次清洗的情况下，每次进行清洗时，第一阀87被关闭的时段可以不同，使得每次进行清洗时被清洗出的墨量不同。

在已阐明的实施例中，清洗泵86被构造成起止回阀的作用。清洗泵86可被构造成不起止回阀的作用。在这种情况下，优选单独设置止回阀。

在已阐明的实施例中，树脂膜76构成墨流入通道72的内壁表面的一部分，而树脂膜78构成第一排出通道73的内壁表面的一部分。储存器单元71可以构造成不具有树脂膜76、78中的至少任一个。

在已阐明的实施例中，限制构件77、79被构造成分别限制树脂膜76、78朝向储存器单元71的外部中凸地突出变形。树脂膜76、78中的至少任一个可以不固定到储存器单元71。

在已阐明的实施例中，使得在清洗操作的第一墨循环中由清洗泵86供应的墨的流率小于弯月面破坏流率。在该第一墨循环中墨从喷射口108泄漏的量小的情况下，由清洗泵86供应的墨的流率可不小于弯月面破坏流率。

在已阐明的实施例中，清洗泵86是三相隔膜型正排量泵。清洗泵86可以是其它类型例如管式泵类型的正排量泵。清洗泵86可以不是正排量泵，例如是叶轮型泵。

在已阐明的实施例中，在第一循环操作、第二循环操作和清洗操作中喷射口108的墨弯月面被振动。在这些操作的至少任一个中墨弯月面可不被振动。在这种情况下，由于降低了弯月面破坏流率，优选使得由清洗泵86供应的墨的流率小于已降低的弯月面破坏流率。

在已阐明的实施例中，循环/清洗控制部分44被构造成根据由温度传感器35检测到的喷墨头1的环境温度升高来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加从喷射口108清洗的墨的总清洗量。此外，循环/清洗控制部分44被构造成根据由非喷射时间获得部分46获得的不从喷射口108喷射墨滴的非喷射时间的增加来增加进行第一墨循环的所述一段预定时间和增加在清洗操作中从喷射口108清洗的墨的总清洗量。循环/清洗控制部分44可构造成仅基于喷墨头1的环境温度和非喷射时间之一来确定进行第一墨循环的所述一段预定时间和从喷射口108清洗的墨的总清洗量中的至少任一个。可替代地，进行第一墨循环的时间和从喷射口108清洗的墨的总清洗量可以是预先确定的各自的固定值。

在已阐明的实施例中，每个喷墨头1和每个供墨单元10均具有其中可进行第一循环和第二循环的流动通道结构。喷墨头1和供墨单元10可以具有如下的流体通道结构：其中仅能够进行第一循环和第二循环之一。

应当理解，本发明的原理适用于被构造成喷射除墨之外的其它液体的记录设备。还应当理解，本发明的原理适用于除打印机之外的传真机和复印机。

Claims (15)

1.一种液体喷射设备，包括：

容器，所述容器用于存储液体；

液体喷射头，所述液体喷射头包括：具有入口和出口的内部通道；和从所述内部通道延伸到各个喷射口的多个单独液体槽道；

供应通道，所述供应通道将所述容器和所述入口连接；

返回通道，所述返回通道将所述容器和所述出口连接；

供应装置，所述供应装置被构造成将所述容器中的液体强制供应到所述内部通道；

节流阀，所述节流阀被构造成限制流经所述返回通道的液体量；和

排出控制器，所述排出控制器被构造成在将所述节流阀置于打开状态的同时驱动所述供应装置，使得进行液体循环，在所述液体循环中，所述容器中的液体按顺序经由所述供应通道、所述内部通道和所述返回通道返回到所述容器，并且所述排出控制器被构造成控制所述节流阀在所述液体循环期间限制流经所述返回通道的液体量，以允许从所述喷射口排出液体。

2.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述内部通道包括：具有所述入口和所述出口的储存器通道；和与所述储存器通道及所述多个单独液体槽道连通的公共液体通道。

3.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述内部通道包括：具有所述入口的储存器通道；和公共液体通道，所述公共液体通道与所述储存器通道及所述多个单独液体槽道连通，且具有所述出口。

4.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述排出控制器被构造成将所述节流阀置于所述打开状态，以便停止从所述喷射口排出液体。

5.如权利要求4所述的液体喷射设备，其中所述排出控制器被构造成控制所述节流阀，使得在保持所述供应装置驱动的同时重复所述节流阀的限制操作和所述节流阀的打开操作多次，在所述节流阀的限制操作中，通过所述节流阀的液体量受到限制，而在所述节流阀的打开操作中，通过所述节流阀的液体量不受限制。

6.如权利要求4所述的液体喷射设备，其中所述排出控制器被构造成：在已打开所述节流阀且已中止驱动所述供应装置之后，将所述节流阀置于关闭状态。

7.如权利要求6所述的液体喷射设备，还包括防回流装置，所述防回流装置被设置在所述供应通道中以便防止液体从所述内部通道流到所述容器。

8.如权利要求6所述的液体喷射设备，还包括擦拭装置，所述擦拭装置被构造成：在已中止驱动所述供应装置之后所述节流阀保持关闭的时段内，擦拭形成有所述喷射口的喷射表面。

9.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中由所述内部通道、所述供应通道和所述返回通道构成的流动通道的内壁表面的至少一部分由具有柔性的构件形成。

10.如权利要求9所述的液体喷射设备，还包括：限制构件，所述限制构件被构造成限制所述具有柔性的构件在所述流动通道扩张的方向上变形比规定量大的量。

11.如权利要求1-10中任一项所述的液体喷射设备，其中在所述液体循环中由所述供应装置供应的液体的流率被设定为使得：即使在所述节流阀被置于所述打开状态时，也不从所述喷射口排出液体。

12.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述供应装置是正排量泵。

13.如权利要求1所述的液体喷射设备，

其中所述液体喷射头还包括振动能量提供装置，所述振动能量提供装置被构造成产生振动能量，所述振动能量使形成在所述各个喷射口处的弯月面振动，并且

其中所述液体喷射设备还包括弯月面振动控制器，所述弯月面振动控制器被构造成当进行所述液体循环时驱动所述振动能量提供装置。

14.如权利要求1所述的液体喷射设备，还包括环境温度传感器，所述环境温度传感器被构造成检测所述液体喷射头的环境温度，

其中所述排出控制器被构造成基于由所述环境温度传感器检测到的所述环境温度来改变进行所述液体循环的时间和从所述喷射口排出的液体量中的至少一个。

15.如权利要求1所述的液体喷射设备，还包括非喷射时间获得器，所述非喷射时间获得器被构造成获得已经不从所述喷射口喷射液体的非喷射时间，

其中所述排出控制器被构造成基于由所述非喷射时间获得器获得的所述非喷射时间来改变进行所述液体循环的时间和从所述喷射口排出的液体量中的至少一个。

Images