CN102630201A - 液体循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体循环系统，该液体循环系统以低成本使液体适当地循环，防止液体内的细颗粒的沉淀、除去液体流路内的气泡等。该液体循环系统包括：喷墨头（2），其形成有共用墨流路（16）；墨盒（3）；供给流路（4），其将墨自墨盒（3）供给到共用墨流路（16）的入口（16a）；返还流路（5），其使墨自共用墨流路（16）的出口（16b）返还到墨盒（3）；管泵（6），其用于输出供给流路（4）内的墨；管泵（7），其用于输出返还流路（5）内的墨；加压用波纹管单元（8），其用于对供给流路（4）的墨进行加压；减压用波纹管单元（9），其用于对返还流路（5）的墨进行减压；加压调节装置（10），其用于将入口（16a）保持为指定水头值的中心值＋α；减压调节装置（11），其用于将出口（16b）保持为指定水头值的中心值－α。

Description

液体循环系统

技术领域

本发明涉及一种安装在液滴喷出装置上的液体循环系统。

背景技术

一般来说，在大型的喷墨打印机中，自以能够装卸的方式进行安装的墨盒向喷墨头供给墨，在该墨中，也存在有金属墨、珠光墨、白色墨等包含与液体成分比重不同的细颗粒（颜料等）的墨。上述墨所包含的细颗粒与液体成分相比比重较大，例如，该细颗粒由金属、矿石等构成。

若将上述墨始终放置在流动静止的环境中，则比重较大的细颗粒沉淀到液体的下方，有可能成为配管的阻塞、喷出不良的原因。

另外，存在有下述问题：从配管的处理、喷墨打印机的功能层面来说，通过设置接头、水位计的平衡器来改变配管的截面积、体积，但是在上述部位，若墨的使用量较少则发生墨的滞留，上述部位成为细颗粒的沉淀部位，打印物因打印机的功能障碍而达不到预期的结果。

另外，喷墨打印机在导入墨时等将滞留在配管中途、喷头的共用墨流路中的气泡与墨一起运送到喷嘴，有可能成为喷出不良的原因。

作为解决这些问题的手段，有时使用使墨循环的方法。对于沉淀，通过使墨循环而始终使墨运动，能够利用流动所产生的搅拌作用来预防沉淀。并且，对于气泡，能够使滞留的气泡流动而将该气泡运送到预定的气泡收集器、墨贮存器，从而除去该气泡。

在具有上述优点的循环中，需要注意的点是压力控制。压力控制是指，由于喷墨头中的喷嘴部分的压力对喷出给予很大影响，因此，通过将喷嘴部分的墨压力控制为恒定的负压，使喷嘴中形成预定形状的弯液面（meniscus）。

因此，以往，一边以不对形成于各喷嘴的弯液面造成影响的方式调整压力，一边使墨循环（例如，参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2006-088564号公报

如背景技术所述那样，在喷墨打印机中，为了谋求自喷墨头的各喷嘴喷出的墨液滴的形状、飞行轨迹的最优化，调整喷墨头中的墨的水头值（压力）等而使供给到各喷嘴的墨形成预定形状的弯液面。

但是，在以往的液体循环系统中，由于多使用用于测定墨流路的压力的压力传感器、复杂的压力调整装置，因此存在有价格较高的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种不使用高价的压力传感器，以较少零件数量、较低成本使液体循环，且能够防止液体内的细颗粒的沉淀、除去液体流路内的气泡等的液体循环系统。

本发明的液体循环系统的特征在于，其是安装在喷出液滴的液滴喷出装置上的液体循环系统，该液体循环系统包括：液滴喷出头，其形成有与用于喷出液滴的多个喷嘴相连通的共用流路；液体填充容器，在该液体填充容器中填充有用于向液滴喷出头供给的液体；第一流路，其用于将液体自液体填充容器供给到共用流路的一端部；第二流路，其用于将液体自共用流路的另一端部返还到液体填充容器；压力差产生装置，其对共用流路的一端部侧的液体进行加压，并且对共用流路的另一端部侧的液体进行减压；以及加压调节装置，其配置在压力差产生装置和共用流路的一端部之间，用于将共用流路的一端部的液体保持为第一压力。

根据本发明的液体循环系统，经由第一流路将液体自液体填充容器供给到液滴喷出头的共用流路的一端部，经由第二流路使液体自该共用流路的另一端部返还到液体填充容器，因此填充在液体填充容器内的液体能够在经由液体填充容器、第一流路、共用流路及第二流路的液体的流路内循环。而且，利用压力差产生部，能够对共用流路的一端部侧的液体进行加压，并且对共用流路的另一端部侧的液体进行减压，从而在共用流路的两端部产生压力差。由此，由于能够使液体在经由液体填充容器、第一流路、共用流路及第二流路的液体的流路内进行循环，从而能够对包含在液体中的细颗粒等组成物进行搅拌，并且能够排出气泡、抑制该细颗粒等组成物的沉降、沉淀。而且，通过在压力差产生装置和共用流路的一端部之间设置加压调节装置，即使由压力差产生装置产生的压力发生变动，也能够将共用流路的一端部的液体保持为预定的第一压力。

该情况下，优选的是，在共用流路的一端部的液体压力高于第一压力时，加压调节装置阻断液体的流动，在共用流路的一端部的液体压力低于第一压力低时，该加压调节装置使液体流动。由此，能够防止共用流路的一端部的液体低于第一压力，将共用流路的一端部的液体保持为第一压力。

并且，优选该液体循环系统还具有减压调节装置，该减压调节装置配置在压力差产生部件和共用流路的另一端部之间，用于将共用流路的另一端部的液体保持为低于第一压力的第二压力。这样，通过在压力差产生装置和共用流路的另一端部之间设置减压调节装置，即使被压力差产生装置减压的共用流路的另一端部侧的液体压力发生变动，也能够将共用流路的另一端部的液体保持为预定的第二压力。

该情况下，优选的是，在共用流路的另一端部的液体压力低于第二压力时，减压调节装置阻断液体的流动，在共用流路的另一端部的液体压力高于第二压力时，减压调节装置使液体流动。由此，能够防止共用流路的另一端部的液体高于第二压力，将共用流路的另一端部的液体保持为第二压力。并且，通过使用加压调节装置、减压调节装置，即使采用不能高精度地进行压力调整的压力差产生部件，也能够抑制共用流路的两端部的压力变动，因此能够在适当地保持喷嘴的弯液面的状态下使液体循环。而且，压力差产生装置不需要使用压力传感器等高价的构件、复杂的控制，并且，加压调节装置和减压调节装置能够使用简单的构造，因此能够谋求液体循环系统的低成本化。

上述情况下，优选的是，加压调节装置包括：第一压力室，其供液体自液体填充容器经由压力差产生部的加压侧流入；第二压力室，其形成有与第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体输出到共用流路的一端部；隔膜，其将第二压力室与周围的大气分隔开；阀芯，其与隔膜相连接，用于开闭连通孔；调压弹簧，其向关闭连通孔的方向对阀芯施力。通过采用上述结构，通常，与共用流路的一端部相连通的第二压力室的压力为负压，因此，在隔膜上作用有自作为大气压的外部向第二压力室侧牵引的、打开阀芯方向的力。此时，若第二压力室的向打开阀芯方向按压阀芯的液体压力作用于隔膜的力小于调压弹簧的向关闭阀芯的方向按压阀芯的力，则阀芯关闭连通孔而使液体的供给停止。并且，若第二压力室的向打开芯阀方向按压阀芯的液体压力作用于隔膜的力大于调压弹簧的向关闭阀芯的方向按压阀芯的力，则阀芯使连通孔打开而再次开始液体的供给。这样，不进行复杂的控制就能够机械地进行液体的通过和停止，因此能够将共用流路的一端部的液体压力保持为设定压力。

而且，加压调节装置也可以导入被调整为预定压力的空气，并且该加压调节装置基于该空气的压力与排出到共用流路的一端部的液体压力的比较，对液体的流路进行开闭。这样，基于排出到共用流路的一端部的液体与预定的设定压力的气体间的压力差，对液体的供给和停止进行切换，因此通过改变气体的设定压力就能够容易地改变通用流路的一端部的液体压力，使设定压力的自由度格外上升，并且即使使用多个加压调节装置，也能够一下子改变设定压力。

该情况下，优选的是，加压调节装置包括：第一压力室，其供液体自液体填充容器流入；第二压力室，其形成有与第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到共用流路的一端部；第三压力室，其供预定压力的空气流入；隔膜，其将第二压力室和第三压力室分隔开；阀芯，其与隔膜相连接，用于开闭连通孔。通过采用上述结构，当自第二压力室排出的液体压力高于流入到第三压力室的空气压力时，阀芯关闭连通孔而使液体的供给停止，当自第二压力室排出的液体压力低于流入到第三压力室的空气压力时，阀芯打开连通孔而使液体的供给再次开始。因此，仅通过设定流入到第三压力室的空气的压力，不进行复杂的控制，就能够机械地进行液体的通过和停止，因此能够更可靠地将通用流路的一端部的液体压力保持为设定压力。

并且，上述情况下，优选的是，减压调节装置包括：第一压力室，其供自共用流路的另一端部返还的液体流入；第二压力室，其形成有与第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到与压力差产生部的负压侧相连通的流路；隔膜，其将第一压力室和周围的大气分隔开；阀芯，其与隔膜相连接，用于开闭连通孔；调压弹簧，其向打开连通孔的方向对阀芯施力。通过采用上述结构，通常，由于与共用流路的另一端部相连通的第一压力室的压力为负压，因此在隔膜上产生自作为大气压的外部向第一压力室侧牵引的、关闭阀芯方向的力。此时，若调压弹簧的向打开阀芯方向按压阀芯的力小于第一压力室的向关闭阀芯方向按压阀芯的液体压力作用于隔膜的力，则阀芯关闭连通孔而使液体的供给停止。并且，若调压弹簧的向打开方向按压阀芯的力大于第一压力室的向关闭阀芯方向按压阀芯的液体压力作用于隔膜的力，则阀芯打开连通孔而使液体的供给再次开始。这样，不进行复杂的控制就能够机械地进行液体的通过和停止，因此能够将共用流路的另一端部的液体压力保持为设定压力。

并且，减压调节装置也可以导入被调整为预定压力的空气，并且该减压调节装置基于该空气的压力和自共用流路的另一端部流入的液体压力间的比较，对液体的流路进行开闭。这样，基于自共用流路的另一端部流入的液体和预定的设定压力的气体间的压力差，对液体的供给和停止进行切换，因此能够通过改变气体的设定压力，容易地改变共用流路的另一端部的液体压力，使设定压力的自由度格外上升，并且即使使用多个减压调节装置，也能够一下子改变设定压力。

该情况下，优选的是，减压调节装置包括：第一压力室，其供液体自共用流路的另一端部流入；第二压力室，其形成有与第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到液体填充容器；第三压力室，规定压力的空气流入该第三压力室；隔膜，其将第二压力室和第三压力室分隔开；阀芯，其与隔膜相连接，用于开闭连通孔。通过采用上述结构，若流入到第一压力室的液体压力低于流入到第三压力室的空气的压力，则阀芯关闭连通孔而使液体的供给停止，若流入到第一压力室的液体压力高于流入到第三压力室的空气的压力，则阀芯打开连通孔而使液体的供给再次开始。因此，仅设定流入到第三压力室的空气的压力，不进行复杂的控制，就能够机械地进行液体的通过和停止，因此能够更可靠地将共用流路的另一端部的液体压力保持为设定压力。

而且，优选的是，第一压力和第二压力处于液滴喷出头的指定压力范围内，第一压力是比液滴喷出头的指定水头值的中心值高预定压力的压力，第二压力是比指定水头值的中心值低预定压力的压力。这样，使借助于加压调节装置在共用流路的一端部处产生的压力和借助于减压调节装置在共用流路的另一端部处产生的压力为夹着指定水头值的中心值的值，从而能够使共用流路的平均压力接近指定水头值的中心值，因此能够防止液体的形成于液滴喷出头的各喷嘴的弯液面遭受损坏。

另外，压力差产生部件也可以利用用于对液体进行加压的加压用波纹管和用于向液滴喷出头侧输出液体的第一管泵，对共用流路的一端部侧的液体进行加压，利用用于对液体进行减压的减压用波纹管和用于向液体填充容器侧输出液体的第二管泵，对共用流路的另一端部侧的液体进行减压。这样，利用波纹管和管泵这种简单的结构在共用流路的两端部产生预定的压力差，从而能够进一步谋求低成本化。

另外，压力差产生装置也可以包括压力差产生泵，该压力差产生泵设于第一流路或第二流路，用于产生压力差。这样，通过在第一流路或第二流路上设置压力差产生泵，也能够在共用流路的两端部产生预定的压力差。

并且，压力差产生装置也可以利用用于对液体进行加压的加压用波纹管和用于向液滴喷出头侧输出液体的第一管泵，对共用流路的一端部侧的液体进行加压，在液滴喷出头和液体填充容器之间设置高低差，使得共用流路的另一端部的液体的压力低于共用流路的一端部的液体的压力。这样，通过在第一流路上设置加压用波纹管、第一管泵及加压调节装置，并且在液滴喷出头和液体填充容器之间设置高低差，也能够在共用流路的两端部产生压力差。

根据本发明，不使用高价的压力传感器，利用较少的零件数量以低成本使液体适当地循环，能够防止液体内的细颗粒的沉淀、去除液体流路内的气泡。

附图说明

图1是第一实施方式的墨循环系统的概略结构图。

图2是喷墨头的概略剖视图。

图3A和图3B是加压调节装置的模型，图3A示出了阀关闭状态，图3B示出了阀打开状态。

图4A和图4B是减压调节装置的模型，图4A示出了阀关闭状态，图4B示出了阀打开状态。

图5是第二实施方式的墨循环系统的概略结构图。

图6是第三实施方式的墨循环系统的概略结构图。

图7是第四实施方式的墨循环系统的概略结构图。

图8是第五实施方式的墨循环系统的概略结构图。

图9A和图9B是先导空气（pilot air）式加压调节装置的模型，图9A示出了阀关闭状态，图9B示出了阀打开状态。

图10A和图10B是先导空气式减压调节装置的模型，图10A示出了阀关闭状态，图10B示出了阀打开状态。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的液体循环系统的优选实施方式进行详细说明。本实施方式将本发明的液体循环系统应用于墨循环系统，该墨循环系统安装在作为液滴喷出装置的喷墨打印机中。本实施方式的墨循环系统使墨在喷墨打印机的墨流路中循环。并且，作为循环于该墨循环系统的墨，使用金属墨、珠光墨、白色墨等在液体成分中包含颜料等与液体成分比重不同的细颗粒的墨。另外，对相同或者相当的部分标注相同的附图标记。

第一实施方式

图1是第一实施方式的墨循环系统的概略结构图，图2是喷墨头的概略剖视图。如图1所示，第一实施方式的墨循环系统1包括喷墨头2、墨盒3、供给流路4、返还流路5、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8、减压用波纹管单元9、加压调节装置10、减压调节装置11、高速循环用流路12。

喷墨头2用于喷出墨液滴。因此，如图2所示，在喷墨头2中形成有许多个喷嘴15和与全部的喷嘴相连通的共用墨流路16。

共用墨流路16是供自墨盒3被供给到喷墨头2的墨流动的流路。共用墨流路16与形成于喷墨头2的全部的喷嘴15相连通，用于将自墨盒3供给到喷墨头2的墨分配供给到各喷嘴15中。在该共用墨流路16的一端，形成有用于将自供给流路4供给来的墨导入到共用墨流路16中的入口16a，在共用墨流路16的另一端，形成有用于将供给到共用墨流路16中的墨排出到返还流路5的出口16b。该入口16a和出口16b形成在共用墨流路16的两端。因此，自入口16a导入来的墨从共用墨流路16的一端流动到另一端，自出口16b排出。

各喷嘴15用于将自共用墨流路16供给来的墨作为预定量的墨液滴喷出。各喷嘴15形成为微小的管状。在各喷嘴15中形成有局部直径变大而鼓起的腔室15a。在该腔室15a中，安装有用于对腔室15a内进行加压的未图示的压电元件。并且，若驱动该压电元件而对腔室15a内进行加压，预定量的墨自腔室15a被挤出，预定大小的墨液滴自各喷嘴15的顶端被喷出。并且，对墨的水头值等进行调整，将供给至各喷嘴15的墨保持为负压状态，使得墨不会自各喷嘴15漏出。另外，为了谋求自各喷嘴15喷出的墨液滴的形状、飞行轨迹的最优化，对墨的水头值等进行调整，使供给至各喷嘴15的墨形成预定形状的弯液面。

以上述方式构成的喷墨头2安装在以能够在扫描方向上移动的方式进行安装的未图示的滑架上。并且，喷墨头2在滑架向扫描方向移动时喷出墨液滴，从而在未图示的设置于压印平板的记录用媒介上印刷图像等。

墨盒3是填充有向喷墨头2供给的墨的墨容器。另外，墨盒3与指定水头值无关地被配置在任意的高度。

供给流路4由细长的管状构件（管）构成，是连通墨盒3和喷墨头2，用于将填充于墨盒3的墨供给至喷墨头2的流路。在该供给流路4上，在墨盒3和喷墨头2之间，安装有管泵6、加压用波纹管单元8及加压调节装置10。因此，供给流路4是由连通墨盒3和管泵6的流路、连通管泵6和加压用波纹管单元8的流路、连通加压用波纹管单元8和加压调节装置10的流路以及连通加压调节装置10和喷墨头2的流路构成的。

返还流路5由细长的管状构件（管）构成，是连通喷墨头2和墨盒3，用于将填充于喷墨头2的墨返还至墨盒3的流路。在该返还流路5上，在喷墨头2和墨盒3之间，安装有减压调节装置11、减压用波纹管单元9及管泵7。因此，返还流路5是由连通喷墨头2和减压调节装置11的流路、连通减压调节装置11和减压用波纹管单元9的流路、连通减压用波纹管单元9和管泵7的流路以及连通管泵7和墨盒3的流路构成的。

管泵6是用于将供给流路4内的墨朝向喷墨头2侧输出的送液装置。管泵6由未图示的内置管和一边挤压该管一边旋转的内置辊构成，在该内置管的两端，连结有供给流路4。因此，能够通过使内置辊一边旋转一边挤压管泵6的内置管，从而将自墨盒3供给至供给流路4的墨强制地输出到喷墨头2侧。并且，管泵6能够通过调整内置辊的转速来调整在供给流路4内流动的墨的流量。

管泵7是用于将返还流路5内的墨朝向墨盒3侧输出的送液装置。管泵7由未图示的内置管和一边挤压该管一边旋转的内置辊构成，在该内置管的两端连结有返还流路5。因此，能够通过使内置辊一边旋转一边挤压管泵7的内置管，从而将自共用墨流路16排出至返还流路5的墨强制地输出到墨盒3侧。并且，管泵7能够通过调整内置辊的转速来调整在返还流路5内流动的墨的流量。

加压用波纹管单元8由金属波纹管8a和微动开关8b构成，配置在管泵6和加压调节装置10之间，该金属波纹管8a由折皱状的伸缩管构成，该微动开关8b设在金属波纹管8a的上部，根据金属波纹管8a的伸缩来切换接通/断开。微动开关8b与管泵相连动，当金属波纹管8a伸长时该微动开关8b处于断开位置，当金属波纹管8a收缩时该微动开关8b处于接通位置。另外，金属波纹管8a例如由不锈钢等构成。

对于该加压用波纹管单元8，通过自管泵6强制地输入墨来拉伸金属波纹管8a。并且，当金属波纹管8a被拉伸至预定长度时，微动开关8b断开，停止管泵6的驱动。于是，由于被拉伸的金属波纹管8a在回复力的作用下收缩，因此对在供给流路4中流动的墨进行加压。并且，当金属波纹管8a收缩至预定长度时，微动开关8b接通，再次开始管泵6的驱动。这样，利用金属波纹管8a的伸缩，在供给流路4中对流动的墨进行加压。因此，加压用波纹管单元8能够通过调整金属波纹管8a的弹簧常数来调整对流动在供给流路4中的墨进行加压的压力值。另外，加压用波纹管单元8通过设定金属波纹管8a的弹簧常数，例如，将流动在供给流路4中的墨加压至5000Pa～20000Pa（≈500～2000mmH₂O）。

减压用波纹管9由金属波纹管9a和微动开关9b构成，配置在减压调节装置11和管泵7之间，该金属波纹管9a由折皱状的伸缩管构成，该微动开关9b设在金属波纹管9a的上部，根据金属波纹管9a的伸缩来切换接通/断开。微动开关9b与管泵相连动，当金属波纹管9a伸长时该微动开关9b处于接通位置，当金属波纹管9a收缩时该微动开关9b处于断开位置。另外，金属波纹管9a例如由不锈钢等构成。

对于该减压用波纹管单元9，通过自管泵7被强制地抽吸墨而使金属波纹管9a收缩。并且，当金属波纹管9a收缩至预定长度时，使微动开关9b断开，停止管泵7的驱动。于是，由于收缩的金属波纹管8a在回复力的作用下伸长，因此对流动在返还流路5中的墨进行减压。并且，当金属波纹管8a伸长至预定长度时，微动开关9b接通，再次开始管泵7的驱动。这样，利用金属波纹管9a的伸缩，对流动在返还流路5中的墨进行减压。因此，减压用波纹管单元9能够通过调整金属波纹管9a的弹簧常数来调整对流动在返还流路5中的墨进行减压的压力值。另外，减压用波纹管单元9通过设定金属波纹管9a的弹簧常数，例如将流动在返还流路5中的墨减压至-5000Pa～-20000Pa。

加压调节装置10是配置在加压用波纹管单元8和喷墨头2之间的、用于将共用墨流路16的入口16a保持为预定的设定压力以上的调压阀。另外，加压调节装置10也被称作加压调节器。

图3A和图3B是加压调节装置的模型，图3A示出了阀关闭状态，图3B示出了阀打开状态。如图3A和图3B所示，在加压调节装置10中形成有第一压力室10a和第二压力室10b，该第一压力室10a供自墨盒3供给的墨流入，该第二压力室10b被隔膜10c覆盖而使墨流出到共用墨流路16的入口16a。另外，覆盖第二压力室10b的隔膜10c的外侧暴露于大气压。并且，在加压调节装置10中，形成有连通第一压力室10a和第二压力室10b而用于使墨自第一压力室10a向第二压力室10b流动的贯穿孔10d，在该贯穿孔10d中，插入有用于开闭贯穿孔10d的阀芯10e。阀芯10e的一端与隔膜10c相连接而以能够移动的方式被保持，其另一端形成有用于自第一压力室10a侧关闭贯穿孔10d的阀10f。另外，在第一压力室10a中，在与阀10f对应的位置处安装有密封用的O形密封圈10h。并且，该阀芯10e在调压弹簧10g的作用下被向使阀10f关闭贯穿孔10d的方向施力。另外，调压弹簧10g能够借助于未图示的调节螺丝进行伸缩。

在此，将流入到第一压力室10a的墨的压力设为P1in、将自第二压力室10b流出的墨的压力设为P1out、将隔膜10c的面积设为A1、将调压弹簧10g的作用力设为F1。另外，为了使供给至各喷嘴的墨的形状为预定的弯液面形状，将自第二压力室10b流出的墨的压力P1out设为负压。

通常，由于压力P1out为负压，因此P1out乘以面积A1所得的力成为打开阀芯10e方向（图3A及图3B中的右方向）的力。并且，调压弹簧10g的作用力F1成为关闭阀芯10e方向（图3A及图3B中的左方向）的力。

因此，如图3A所示，若欲打开阀芯10e的、由P1out乘以面积A1而得的力小于等于欲关闭阀芯10e的作用力F1（|F1|≥|P1out×A1|），则阀芯10e在调压弹簧10g的作用力F1的作用下在图3A和图3B中被向左侧施力，从而利用阀10f关闭贯穿孔10d。由此，阻断了自第一压力室10a去向第二压力室10b的墨的流动，使墨相对于入口16a的供给停止。另外，||是表示绝对值的符号。

另一方面，如图3B所示，若欲打开阀芯10e的、由P1out乘以面积A1而得的力大于欲关闭阀芯10e的作用力F1（|F1|<|P1out×A1|），则隔膜10c克服调压弹簧10g的作用力F 1在图3A和图3B中向右侧变形，从而打开贯穿孔10d。由此，墨自第一压力室10a流入到第二压力室10b，使墨相对于入口16a的供给再次开始。

在该情况下，为了通过阀10f的开闭将P1in控制为恒定压力，需要使压力P1in为压力P1out以上，优选使压力P1in的值为充分大于压力P1out的值。

另外，严格来说，在加压调节装置10中，也会产生由压力P1in作用于阀10f的压力乘以阀10f的面积而得的力，但由于通常阀10f的面积较小，因此认为能够忽略该力。

这样，在压力P1in为压力P1out以上的状态下，虽然通过反复进行阀10f的开闭，压力P1out多少会有改变，但压力P1out被保持为大致恒定。并且，被加压调节装置10保持的压力P1out成为加压调节装置10的设定压力。另外，由于加压调节装置10的设定压力是基于调压弹簧10g的作用力F1和隔膜10c的面积A1来确定的，因此能够通过调整调压弹簧10g的强度，对加压调节装置10的设定压力进行调整。

并且，通过调节调压弹簧10g的强度，将加压调节装置10的设定压力设定为指定水头值的中心值＋α（第一压力）。于是，通过阀10f的开闭，将自第二压力室10b输出的墨的压力P1out保持为指定水头值的中心值＋α，因此，与第二压力室10b相连通的入口16a的墨压力也被保持为指定水头值的中心值＋α。

减压调节装置11配置在减压用波纹管单元9和喷墨头2之间，其是用于将共用墨流路16的出口16b保持为预定的设定压力以下的调压阀。另外，减压调节装置11也被称作减压调节器。

图4A和图4B是减压调节装置的模型，图4A示出了阀关闭状态，图4B示出了阀打开状态。如图4A和图4B所示，减压调节装置11形成有第一压力室11a和第二压力室11b，该第一压力室11a被隔膜11c覆盖，供自喷墨头2的出口16b返还的墨流入，该第二压力室使墨流出至墨盒3。另外，覆盖第一压力室11a的隔膜11c的外侧暴露于大气压。并且，在减压调节装置11中形成有贯穿孔11d，该贯穿孔11d连通第一压力室11a和第二压力室11b而使墨自第一压力室11a向第二压力室11b流动，并且在减压调节装置11中设有用于开闭该贯穿孔11d的阀芯11e。阀芯11e的一端与隔膜11c相连接而被保持为能够移动，其另一端形成有自第一压力室11a侧关闭贯穿孔11d的阀11f。另外，在第一压力室11a中，在与阀11f对应的位置处安装有密封用的O形密封圈11h。并且，该阀芯11e在调压弹簧11g的作用下被向使阀11f打开贯穿孔11d的方向施力。另外，调压弹簧11g能够在未图示的调节螺丝的作用下进行伸缩。

这里，将流入第一压力室11a的墨的压力设为P2in，将自第二压力室11b流出的墨的压力设为P2out，将隔膜11c的面积设为A2、将调节弹簧11g的作用力设为F2。另外，为了使供给至各喷嘴的墨的形状为预定的弯液面形状，使流入到第一压力室11a的墨的压力P2in为负压。

通常，压力P2in为负压，因此由P2in乘以面积A2而得的力为关闭阀芯11e方向（图4A及图4B中的右方向）的力。并且，调压弹簧11g的作用力F2为用于打开阀芯11e方向（图4A及图4B中的左方向）的力。

因此，如图4A所示，若欲关闭阀芯11e的、由P2in乘以面积A2而得的力为欲打开阀芯11e的作用力F2以上（|F2|≤|P2in×A2|），则阀芯11e克服调压弹簧11g的作用力F2而在图3A及图3B中向右侧移动，使贯穿孔11d被阀11f关闭。由此，阻断了自第一压力室11a去向第二压力室11b的墨的流动，使墨停止自出口16b排出。

另一方面，如图4B所示，若欲关闭阀芯11e的、由P2in乘以面积A2而得的力小于欲打开阀芯11e的作用力F2（|F2|>|P2in×A2|），则阀芯11e在调压弹簧11g的作用力F2的作用下在图4A及图4B中向左侧移动，使贯穿孔11d打开。由此，墨自第一压力室11a流入到第二压力室11b，墨自出口16b的排出再次开始。

该情况下，为了通过阀11f的开闭将压力P2in控制为恒定压力，需要使压力P2out为压力P2in以下，优选使压力P2out为充分低于压力P1in的值。

另外，严格来说，在减压调节装置11中，也会产生由压力P2out作用于阀11f的压力乘以阀11f的面积而得的力，但由于通常阀11f的面积较小，因此认为能够忽略该力。

这样，在压力P2out为压力P2in以下的状态下，虽然通过反复进行阀11f的开闭，压力P2in多少会有改变，但压力P2in被保持为大致恒定。并且，被减压调节装置11保持的压力P2in成为减压调节装置11的设定压力。另外，由于减压调节装置11的设定压力是基于调压弹簧11g的作用力F2和隔膜11c的面积A2来确定的，因此能够通过调整调压弹簧11g的强度，对减压调节装置11的设定压力进行调整。

并且，通过调节调压弹簧11g的强度，将减压调节装置11的设定压力设定为指定水头值的中心值－α（第二压力）。于是，通过阀11f的开闭，将输入到第一压力室11a的墨的压力P2in保持为指定水头值的中心值－α，因此与第一压力室11a相连通的出口16b的墨压力也被保持为指定水头值的中心值－α。

这样，使加压调节装置10的设定压力为指定水头值的中心值＋α，使减压调节装置11的设定压力为指定水头值的中心值－α，从而在喷墨头2的共用墨流路16的两端部产生2α的压力差。

此时，优选利用加压调节装置10和减压调节装置11所产生的压力差2α是在以使墨的液体成分所包含的细颗粒被搅拌的程度使墨循环的值，并且，优选的是，该压力差2α是使形成于各喷嘴15的墨的弯液面形状不破损的、弯液面的形状维持耐力的范围内的值。

因此，利用加压调节装置10和减压调节装置11使共用墨流路16的两端部所产生的压力差2α例如为100Pa。该情况下，加压调节装置10的设定压力为指定水头值的中心值＋50Pa，减压调节装置11的设定压力为指定水头值的中心值－50Pa。

并且，由于加压调节装置10需要预先使流入到第一压力室10a的墨的压力P1in为自第二压力室10b输出的墨的压力P1out以上，因此使由加压用波纹管单元8产生的压力例如为5000Pa～20000Pa。由此，流入到第一压力室10a的墨的压力P1in为5000Pa～20000Pa。另一方面，由于减压调节装置11需要预先使自第二压力室11b输出的墨的压力P2out为流入第一压力室11a的墨的压力P2in以下，因此使由减压用波纹管9产生的压力例如为－5000Pa～－20000Pa。由此，自第二压力室11b流出的墨的压力P2out为－5000Pa～－20000Pa。

另外，如上所述，对于加压用波纹管单元8，由于微动开关8b的接通/断开切换的滞后，使施加于墨的压力发生变动。然而，对于加压调节装置10，只要流入到第一压力室10a的墨的压力P1in为自第二压力室10b输出的墨的压力P1out以上，就能够将自第二压力室10b输出的墨的压力P1out保持为指定水头值的中心值＋α，因此即使产生加压用波纹管单元8所引起的压力变动，也能够将入口16a的压力保持为指定水头值的中心值＋α。

另外，如上所述，对于减压用波纹管单元9，由于微动开关9b的接通/断开切换的滞后，使施加于墨的压力发生变动。然而，对于减压调节装置11，只要自第二压力室11b输出的墨的压力P2out为流入到第一压力室11a的墨的压力P2in以下，就能够将流入到第一压力室11a的墨的压力P2in保持为指定水头值的中心值－α，因此即使产生减压用波纹管单元9所引起的压力变动，也能够将出口16b的压力保持为指定水头值的中心值－α。

高速循环用流路12由细长的管状构件（管）构成，其旁通喷墨头2、加压调节装置10及减压调节装置11，是用于强制使墨在经由墨盒3、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8以及减压用波纹管单元9的墨流路中高速循环的流路。高速循环流路12与供给流路4和返还流路5同样地由细长的管状构件（管）构成。高速循环用流路12的一端连接在供给流路4中的加压用波纹管单元8和加压调节装置10之间，高速循环用流路12的另一端连接在返还流路5中的减压用波纹管单元9和减压调节装置11之间。

该高速循环用流路12能够借助于未图示的电磁阀进行开闭。并且，当使高速循环用流路12开通时，旁通喷墨头2、加压调节装置10及减压调节装置，使墨能够在经由墨盒3、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8及减压用波纹管单元9的墨流路内进行循环。

接下来，说明墨循环系统1的动作。另外，由于墨循环系统1的动作具有高速循环动作和通常时所进行的通常循环动作，因此以下依次进行说明。

首先，对通常时所进行的通常循环动作进行说明。通常循环动作是通过利用未图示的控制部对管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8的微动开关8b及减压用波纹管单元9的微动开关9b进行驱动来进行的。另外，在通常循环动作中，预先封闭高速循环用流路12。

于是，在管泵6的作用下，朝向喷墨头2侧输出供给流路4内的墨。另外，被该管泵6输出的墨在加压用波纹管单元8的作用下被加压至例如5000Pa～20000Pa。由此，将填充在墨盒3中的墨朝向入口16a压送，供给流路4中的喷墨头2的入口16a侧的墨被加压至例如5000Pa～20000Pa。

此时，在加压调节装置10中，被管泵6和加压用波纹管单元8压送的墨流入到第一压力室10a。并且，若自第二压力室10b流出到入口16a的墨的压力P1out为指定水头值的中心值＋α以下，则阀10f打开贯穿孔10d。由此，流入到第一压力室10a的墨自第二压力室10b流出，进行墨相对于入口16a的供给。另一方面，若自第二压力室10b流出到入口16a的墨的压力P1out大于指定水头值的中心值＋α，则阀10f关闭贯穿孔10d。由此，阻断了墨自第一压力室10a向第二压力室10b的流动，停止墨相对于入口16a的供给。这样，利用基于指定水头值的中心值与自第二压力室10b流出到入口16a的墨的压力P1out的关系的阀10f的开闭，将供给到入口16a的墨保持为作为设定压力的指定水头值的中心值＋α。

另一方面，在管泵7的作用下朝向墨盒3侧输出返还流路5内的墨，并且在减压用波纹管单元9的作用下将返还流路5中的喷墨头2的出口16b侧的压力减压至例如－5000Pa～－20000Pa。

此时，对于减压调节装置11，通过借助于管泵7和减压用波纹管单元9来输出墨，从而使第二压力室11b的压力降低。并且，若自出口16b流入到第一压力室11a的墨的压力P2in为指定水头值的中心值－α以上，则使阀11f打开贯穿孔11d。由此，自出口16b排出的墨从第一压力室11a流入到第二压力室11b，在管泵7和减压用波纹管单元9的作用下输出上述墨。另一方面，若自出口16b流入到第一压力室11a的墨的压力P2in小于指定水头值的中心值－α，则使阀11f关闭贯穿孔11d。由此，阻断了墨自第一压力室11a向第二压力室11b的流动，停止墨自出口16b的排出。这样，利用基于指定水头值的中心值与自出口16b流出到第一压力室11a的墨的压力P2in的关系的阀11f的开闭，将自出口16b返还的墨保持为作为设定压力的指定水头值的中心值－α。

而且，利用入口16a与出口16b之间所产生的2α的压力差，墨在共用墨流路16内自入口16a朝向出口16b流动。由此，贮存在墨盒3中的墨循环于供给流路4、管泵6、供给流路4、加压用波纹管单元8、供给流路4、加压调节装置10、供给流路4、喷墨头2的共用墨流路16、返还流路5、减压调节装置11、返还流路5、减压用波纹管单元9、返还流路5、管泵7、返还流路5及墨盒3。

接下来，对高速循环动作进行说明。高速循环动作在墨流路中填充墨并且对墨所包含的细颗粒等组成物进行可靠地搅拌，在喷墨打印机的启动时、维护时等，定期或随时进行上述高速循环动作。在高速循环动作中，首先，驱动用于开闭高速循环用流路12的电磁阀而进行控制，使高速循环用流路12开通。由此，墨在高速循环流路12内流通，旁通喷墨头2、加压调节装置10及减压调节装置，因此，墨能够在经由墨盒3、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8及减压用波纹管单元9的墨流路内进行循环。

并且，与通常循环动作同样地，驱动管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8的微动开关8b、减压用波纹管单元9的微动开关9b而进行控制。此时，使管泵6和管泵7以快于通常循环动作时的方式进行高速旋转。于是，墨在经由墨盒3、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8及减压用波纹管单元9的墨流路内高速循环。

由此，能够在经由墨盒3、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8及减压用波纹管单元9的墨流路内对包含在墨中的细颗粒等组成物进行充分搅拌，能够抑制沉降、沉淀。

另外，若将高速循环用流路12的压力损失设定为较大，则高速循环用流路12的两端的压力差变大，也能够向加压调节装置10及减压调节装置11供给与通常时同样的压力差。该情况下，通过使高速循环用流路12始终打开，能够使旁通的循环流路始终进行较强搅拌，并且，基于高速循环用流路12，使喷墨头2侧处于通常时的压力差，因此适用于更易沉淀的墨的情况。

如上所述，根据第一实施方式的墨循环系统1，墨经由供给流路4自墨盒3供给至共用墨流路16的入口16a，墨经由返还流路5自该共用墨流路16的出口16b返还至墨盒3，因此贮存在墨盒3中的墨能够在经由墨盒3、供给流路4、共用墨流路16及返还流路5的墨流路内循环。并且，利用管泵6和加压用波纹管单元8，对供给流路4中的喷墨头2侧的墨进行加压，并且利用管泵7和减压用波纹管单元9，对返还流路5中的墨盒3侧的墨进行减压，从而能够在共用墨流路16的两端部产生压力差。由此，能够使墨在经由墨盒3、供给流路4、共用墨流路16及返还流路5的墨流路内循环，因此能够对包含在墨中的细颗粒等组成物进行搅拌，并且能够抑制该细颗粒等的组成物的沉降、沉淀。而且，能够使滞留在配管内的气泡流动，适当地除去该气泡。

此时，通过在加压用波纹管单元8和共用墨流路16的入口16a之间设置加压调节装置10，即使由管泵6和加压用波纹管单元8产生的压力发生变动，也能够将共用墨流路16中的入口16a的墨压力保持为指定水头值的中心值＋α。并且，通过在共用墨流路16的出口16b与减压用波纹管单元9之间设置减压调节装置11，即使由管泵7和减压用波纹管单元9产生的压力变动，也能够将共用墨流路16中的出口16b的墨压力保持为指定水头值的中心值－α。

并且，对于该加压调节装置10，由于通常与入口16a相连通的第二压力室10b的压力为负压，因此在隔膜10c上产生自处于大气压的外部向第二压力室10b侧被牵引而打开阀芯10e的方向的力。此时，若向打开阀芯10e的方向按压的、第二压力室10b的墨压力对隔膜10c造成的力变得小于调压弹簧10g的向关闭阀芯10e的方向按压的力，则阀芯10e关闭贯穿孔10d而停止墨的供给。并且，若向打开阀芯10e的方向按压的、第二压力室10b的墨压力对隔膜10c造成的力变得大于调压弹簧10g的向关闭阀芯10e的方向按压的力，则阀芯10e打开贯穿孔10d而使墨的供给再次开始。这样，由于不进行复杂的控制就能够机械地进行墨的通过和停止，因此能够将入口16a的墨压力保持为设定压力。

另外，对于该减压调节装置11，由于通常与出口16b相连通的第一压力室11a的压力为负压，因此在隔膜11c上产生自处于大气压的外部向第一压力室11a侧被牵引而关闭阀芯11e方向的力。此时，若向关闭阀芯11e的方向按压的、第一压力室11a的墨压力对隔膜11c造成的力变得大于调压弹簧11g的向打开阀芯11e的方向按压的力，则阀芯11e关闭贯穿孔11d而停止墨的供给。并且，若向关闭阀芯11e的方向按压的、第一压力室11a的墨压力对隔膜11c造成的力变得小于调压弹簧11g的向打开阀芯11e的方向按压的力，则阀芯11e打开贯穿孔11d而使墨的供给再次开始。这样，由于不进行复杂的控制就能够机械地进行液体的通过和停止，因此能够将出口16b的墨压力保持为设定压力。

并且，通过将加压调节装置10的设定压力设为指定水头值的中心值＋α，将减压调节装置11的设定压力设为指定水头值的中心值－α，能够使共用墨流路16的平均压力接近指定水头值的中心值，因此能够防止形成于各喷嘴15中的墨的弯液面发生损坏。

另外，通过在供给流路4上设置管泵6和加压用波纹管单元8，能够对共用墨流路16中的入口16a侧的墨进行加压，通过在返还流路5中设置管泵7和减压用波纹管单元9，能够对共用墨流路16中的出口16b侧的墨进行减压。因此，能够以波纹管单元和管泵等简单的结构，在共用墨流路16的两端部产生预定的压力差而使墨循环。

并且，通过对加压用波纹管单元8和减压用波纹管单元9所产生的压力进行调整，从而墨盒3的高度位置不受制约，能够对喷墨头2施加指定水头值的中心值的压力。因此，能够通过使用加压用波纹管单元8和减压用波纹管单元9，将墨盒3配置在任意的高度位置。

另外，贮存在墨盒3中的墨用完时，墨不再被供给到加压波纹管单元8，微动开关8b不再切换，因此能够通过监视微动开关8b的切换，从而检测出墨盒3中墨用完的状态。

第二实施方式

接下来，参照图5，对第二实施方式的墨循环系统进行说明。图5是第二实施方式的墨循环系统的概略结构图。如图5所示，第二实施方式的墨循环系统2包括喷墨头2、墨盒3、供给流路4、返还流路5、加压调节装置10、减压调节装置11、高速循环用流路12以及压力差产生泵22。

压力差产生泵22由所谓的离心泵构成，其用于将墨自输入口强制输出到输出口，在输入口和输出口之间产生压力差。在该压力差产生泵22中，供墨输入的输入口与墨盒3侧相连接，供墨输出的输出口与加压调节装置10侧相连接。

该压力差产生泵22通过朝向加压调节装置10强制输出墨，对加压调节装置10侧的供给流路4进行加压，通过自墨盒3抽吸墨，对返还流路5进行减压。由此，能够在共用墨流路16的入口16a和出口16b之间产生压力差。并且，通过调整压力差产生泵22的驱动力，将向加压调节装置10的第一压力室10a压送的墨的压力P1in设为例如5000Pa～20000Pa，将自减压调节装置11的第二压力室11b被抽吸的墨的压力P2out设为例如－5000Pa～－20000Pa。

接着，对墨循环系统21的动作进行说明。另外，高速循环动作基本上与第一实施方式相同，因此这里仅对通常循环动作进行说明。

在通常循环动作中，通过未图示的控制部，对压力差产生泵22进行驱动。

于是，利用压力差产生泵22，自墨盒3抽吸墨，并且将该抽吸的墨强制朝向加压调节装置10输出。由此，将供给流路4中的喷墨头2的入口16a侧的墨加压至例如5000Pa～20000Pa，并且将返还流路5中的喷墨头2的出口16b侧的压力减压至例如－5000Pa～－20000Pa。

而且，利用加压调节装置10，将入口16a的墨压力保持为指定水头值的中心值＋α，利用减压调节装置11，将出口16b的墨压力保持为指定水头值的中心值－α。

于是，由于在入口16a和出口16b之间产生2α的压力差，因此墨在共用墨流路16内自入口16a朝向出口16b流动。由此，贮存于墨盒3中的墨循环于供给流路4、压力差产生泵22、供给流路4、加压调节装置10、供给流路4、喷墨头2的共用墨流路16、返还流路5及墨盒3。

如上所述，根据第二实施方式的墨循环系统21，除上述墨循环系统的作用效果之外，还能够获得以下的作用效果。即，根据第二实施方式的墨循环系统21，设置压力差产生泵22也能够在共用墨流路16的两端部产生压力差。由此，能够使墨在墨流路内循环，因此能够对包含在墨中的细颗粒等组成物进行搅拌，并且能够抑制该细颗粒等组成物的沉降、沉淀。而且，能够使滞留在配管内的气泡流动，适当地除去该气泡。

并且，由于能够利用压力差产生泵22向墨流路施加压力，因此通过调整由压力差产生泵22产生的压力，能够不受墨盒3的高度位置的制约地对喷墨头2施加指定水头值的中心值的压力。这样，能够通过使用压力差产生泵22，将墨盒3配置在任意的高度位置。

第三实施方式

接下来，参照图6，对本发明的第三实施方式的墨循环系统进行说明。图6是第三实施方式的墨循环系统的概略结构图。如图6所示，第三实施方式的墨循环系统31包括喷墨头2、墨盒3、供给流路4、返还流路5、管泵6、加压用波纹管单元8、加压调节装置10、高速循环用流路12以及被动调压阀32。

被动调压阀32用于缓和共用墨流路16中的出口16b的压力变动。

然而，在第三实施方式中，由于在供给流路4的喷墨头2和墨盒3之间设有管泵6、加压用波纹管单元8及加压调节装置10的压力调整部件，因此能够将共用墨流路16的入口16a保持为指定水头值的中心值＋α。但是，由于在返还流路5的喷墨头2和墨盒3之间仅设有被动调压阀32，未设置管泵、减压用波纹管单元及减压调节装置等压力调整部件。因此，在墨循环系统31中，相对于喷墨头2设定墨盒的相对高度，以使喷墨头2的水头值成为指定水头值的中心值－α。由此，共用墨流路16的出口16b被保持为指定水头值的中心值－α。

接下来，对墨循环系统31的动作进行说明。另外，高速循环动作基本与第一实施方式相同，因此这里仅对通常循环动作进行说明。

在通常循环动作中，通过未图示的控制部，对管泵6、加压用波纹管单元8的微动开关8b进行驱动。另外，预先在通常循环动作中封闭高速循环用流路12。

于是，通过管泵6将供给流路4内的墨朝向喷墨头2侧输出，并且利用加压用波纹管单元8，将供给流路4中的喷墨头2的入口16a侧的墨加压到例如5000Pa～20000Pa。并且，利用加压调节装置10，将入口16a的墨压力保持为指定水头值的中心值＋α。

另一方面，由于以使喷墨头2和墨盒3的高低差为指定水头值的中心值－α的方式进行配置，因此将出口16b的墨压力保持为指定水头值的中心值－α。

于是，由于在入口16a和出口16b之间产生2α的压力差，因此墨在共用墨流路16内自入口16a朝向出口16b流动。由此，贮存在墨盒3中的墨循环于供给流路4、管泵6、供给流路4、加压用波纹管单元8、供给流路4、加压调节装置10、供给流路4、喷墨头2的共用墨流路16、返还流路5、被动调压阀32、返还流路5及墨盒3。

如上所述，根据第三实施方式的墨循环系统31，除上述各墨循环系统的作用效果之外，还能够获得以下的作用效果。即，根据第三实施方式的墨循环系统31，即使相对于喷墨头2较低地配置墨盒3，也能够对返还流路5的出口16b侧的墨进行减压，因此能够在共用墨流路16的两端部产生压力差。由此，能够使墨在墨流路内循环。

而且，通过以返还流路5中的喷墨头2侧的墨的压力为指定水头值的中心值－α以下的方式配置墨盒3，能够利用减压调节装置11将出口16b的墨压力保持为指定水头值的中心值－α。由此，能够使共用墨流路16的平均压力接近指定水头值的中心值，因此能够防止形成于喷墨头2的各喷嘴15的弯液面发生损坏。

第四实施方式

接下来，参照图7，对第四实施方式的墨循环系统进行说明。图7是第四实施方式的墨循环系统的概略结构图。如图7所示，第四实施方式的墨循环系统41包括喷墨头2、墨盒3、供给流路4、返还流路5、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8、加压调节装置10、高速循环用流路12以及被动调压阀32。

即，墨循环系统41省去了第一实施方式的墨循环系统1的减压用波纹管单元9，并且取代减压调节装置11而设置被动调压阀32。

接下来，对墨循环系统41的动作进行说明。另外，高速循环动作基本上与第一实施方式相同，因此在此仅对通常循环动作进行说明。

在通常循环动作中，利用未图示的控制部，对管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8的微动开关8b进行驱动。另外，在通常循环动作中，预先封闭高速循环用流路12。

于是，利用管泵6朝向喷墨头2侧输出供给流路4内的墨，并且利用加压用波纹管单元8，将供给流路4中的喷墨头2的入口16a侧的墨加压到例如5000Pa～20000Pa。而且，利用加压调节装置10，将入口16a的墨压力保持为指定水头值的中心值＋α。

另一方面，利用管泵7朝向墨盒3侧输出返还流路5内的墨。此时，在共用墨流路16中，流动于共用墨流路16内的墨产生压力损失，因此产生作为该压力损失的压力差。因此，调整管泵7的驱动力，在出口16b处产生指定水头值的中心值－α的压力。另外，为了将出口16b的压力保持为指定水头值的中心值－α，将管泵7的墨的流量保持为恒定。

这样，在入口16a和出口16b之间产生2α的压力差的状态下，墨在共用墨流路16内自入口16a朝向出口16b流动。由此，贮存在墨盒3内的墨循环于供给流路4、管泵6、供给流路4、加压用波纹管单元8、供给流路4、加压调节装置10、供给流路4、喷墨头2的共用墨流路16、返还流路5、被动调压阀32、返还流路5、管泵7、返还流路5及墨盒3。

如上所述，根据第四实施方式的墨循环系统41，除上述各墨循环系统的作用效果之外，还能够获得以下作用效果。即，根据第四实施方式的墨循环系统41，利用伴随管泵7的驱动的墨的压力损失，在出口16b处产生指定水头值的中心值－α的压力，因此能够一边使墨适当地循环，一边谋求低成本化。

第五实施方式

接下来，参照图8，对第五实施方式的墨循环系统进行说明。图8是第五实施方式的墨循环系统的概略结构图。如图8所示，第五实施方式的墨循环系统51包括喷墨头2、墨盒3、供给流路4、返还流路5、管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8、减压用波纹管单元9、先导空气式加压调节装置52、先导空气式减压调节装置53以及高速循环用流路12。

即，墨循环系统51将第一实施方式的墨循环系统1的加压调节装置10替换为先导空气式加压调节装置52，将减压调节装置11替换为先导空气式减压调节装置53。

先导空气式加压调节装置52配置在加压用波纹管单元8和喷墨头2之间，该先导空气式加压调节装置52用于将共用墨流路16的入口16a保持为预定的压力以上。

图9A和图9B是先导空气式加压调节装置的模型，图9A表示阀关闭的状态，图9B表示阀打开的状态。如图9A和图9B所示，在先导空气式加压调节装置52中，形成有供自墨盒3供给的墨流入的第一压力室52a、使墨流出到共用墨流路16的入口16a的第二压力室52b，以及供设定气压的先导空气流入的第三压力室52c。而且，第二压力室52b和第三压力室52c之间被隔膜52d分隔开，在第一压力室52a和第二压力室52b之间形成有连通第一压力室52a和第二压力室52b且供墨自第一压力室52a流向第二压力室52b的贯穿孔52e。在该贯穿孔52e中插入有用于开闭贯穿孔52e的阀芯52f。阀芯52f的一端与隔膜52d相连接且被保持为能够移动，其另一端形成有用于自第一压力室52a侧关闭贯穿孔52e的阀52g。并且，阀芯52f形成为在第一压力室52a和第二压力室52b之间不存在压力差时阀52g关闭贯穿孔52e的长度。另外，在第一压力室52e中，在与阀52g相对应的位置处安装有密封用的O形密封圈52h。并且，流入到第三压力室52c的先导空气的设定气压能够被未图示的泵（压力源）调整。

在此，将流入到第一压力室52a的墨的压力设为P1inA，将自第二压力室52b输出的墨的压力设为P1out，将流入到第三压力室52c中的先导空气的设定气压设为P1inB。

当以上述方式构成的先导空气式加压调节装置52的压力P1inB低于压力P1out时，隔膜52d向关闭阀芯52f的方向（在图9A和图9B中为左方向）变形。并且，当压力P1inB高于压力P1out时，隔膜52d向打开阀芯52f的方向（图9A和图9B中为右方向）变形。

因此，如图9A所示，当压力P1out为先导空气的设定气压P1inB以上时（P1out≥P1inB），利用由隔膜52d的变形引起的阀芯52f的移动，贯穿孔52e被阀52g关闭。由此，自第一压力室52a向第二压力室52b的墨的流动被阻断，使墨相对于入口16a的供给停止。

另一方面，如图9B所示，当压力P1out低于先导空气的设定气压P1inB时（P1out<P1inB），利用由隔膜52d的变形引起的阀芯52f的移动，使贯穿孔52e打开。由此，墨自第一压力室52a流入到第二压力室52b，使墨相对于入口16a的供给再次开始。

该情况下，为了利用阀52g的开闭将压力P1out控制为恒定压力，需要使压力P1inA为压力P1out以上，优选将压力P1inA设为充分高于压力P1out的值。

另外，严格来说，在先导空气式加压调节装置52中，也产生有由压力P1inA作用于阀52g的压力乘以阀52g的面积而得的力，但是，通常，由于阀52g的面积较小，因此能够无视该力。

这样，在压力P1out为压力P1inA以下的状态下，通过反复进行阀52g的开闭，虽有少许改变但压力P1out被保持为先导空气的设定气压P1inB。

并且，在以上述方式构成的先导空气式加压调节装置52中，将先导空气的设定气压设定为指定水头值的中心值＋α。于是，利用阀52g的开闭，将自第二压力室52b输出的墨的压力P1out保持为指定水头值的中心值＋α，因此也将与第二压力室52b相连通的入口16a的墨压力保持为指定水头值的中心值＋α。

另外，先导空气式加压调节装置52需要预先使流入到第一压力室52a的墨的压力P1inA为自第二压力室52b输出的墨的压力P1out以上，因此将加压用波纹管单元8所产生的压力设为例如5000Pa～20000Pa。由此，将流入到第一压力室52a的墨的压力P1inA设为5000Pa～20000Pa。

另外，如上所述，由于微动开关8b的接通/断开切换的延迟，使加压用波纹管单元8施加于墨的压力发生变动。然而，对于先导空气式加压调节装置52，只要流入到第一压力室52a的墨的压力P1inA为自第二压力室52b输出的墨的压力P1out以上，自第二压力室52b输出的墨的压力P1out就被保持为指定水头值的中心值＋α，因此即使产生因加压用波纹管单元8导致的压力变动，也能够将入口16a的压力保持为指定水头值的中心值＋α。

先导空气式减压调节装置53配置在喷墨头2和减压用波纹管单元9之间，该先导空气式减压调节装置53用于将共用墨流路16的出口16b保持为预定的压力以下。

图10A和图10B是先导空气式减压调节装置的模型，图10A表示阀关闭的状态，图10B表示阀打开的状态。如图10A和图10B所示，在先导空气式减压调节装置53中，形成有供墨自共用墨流路16的出口16b流入的第一压力室53a、使墨流出到墨盒3的第二压力室53b，以及供设定气压的先导空气流入的第三压力室53c，第一压力室53a和第三压力室53c之间被隔膜53d分隔开。另外，先导空气式减压调节装置53形成有连通第一压力室53a和第二压力室53b而供墨自第一压力室53a向第二压力室53b流动的贯穿孔53e，该先导空气式减压调节装置53设有用于开闭该贯穿孔53e的阀芯53f。阀芯53f的一端与隔膜53d相连接且被保持为能够移动，该阀芯53f的另一端形成有用于自第一压力室53a侧关闭贯穿孔53e的阀53g。而且，阀芯53f形成为在第一压力室53a和第三压力室53c之间不存在压力差时使阀53g关闭贯穿孔53e的长度。另外，在第一压力室53a中，在与阀53g相对应的位置安装有密封用的O形密封圈53h。而且，流入到第三压力室53c的先导空气的设定气压能够被未图示的泵（压力源）调整。

在此，将流入到第一压力室53a的墨的压力设为P2inA，将自第二压力室53b输出的墨的压力设为P2out，将流入到第三压力室53c的先导空气的设定气压设为P2inB。

对于以上述方式构成的先导空气式减压调节装置55，当压力P2inB高于压力P2inA时，隔膜53d向关闭阀芯53f的方向（图10A和图10B中为右方向）变形。并且，当压力P2inB低于压力P2inA时，隔膜53d向打开阀芯53F的方向（图10A和图10B中为左方向）变形。

因此，如图10A所示，当压力P2inA成为先导空气的设定气压P2inB以下时（P2inA≤P2inB），利用由隔膜53d的变形引起的阀芯53f的移动，使贯穿孔53e被阀53g关闭。由此，自第一压力室53a向第二压力室53b的墨的流动被阻断，使墨自出口16b的排出停止。

另一方面，如图10B所示，当压力P2inA变得高于先导空气的设定气压P2inB时（P2inA>P2inB），利用由隔膜53d的变形引起的阀芯53f的移动，使贯穿孔53e打开。由此，墨自第一压力室53a流入到第二压力室53b，使墨自出口16b的排出再次开始。

该情况下，为了利用阀53g的开闭将压力P2inA控制为恒定压力，需要使压力P2out为压力P2inA以下，优选压力P2out为充分低于压力P2inA的值。

另外，严格来说，在先导空气式减压调节装置53中，也会产生由压力P2out作用于阀53g的压力乘以阀53g的面积而得的力，但是，通常阀53g的面积较小，因此能够无视该力。

这样，在压力P2out为压力P2inA以下的状态下，通过反复进行阀53g的开闭，虽有少许变动但压力P2inA被保持为先导空气的设定气压P2inB。

并且，在以上述方式构成的先导空气式减压调节装置53中，将先导空气的设定气压设定为指定水头值的中心值－α。于是，利用阀53g的开闭，将流入到第一压力室53a的墨的压力P2inA保持为指定水头值的中心值－α，因此将与第一压力室53a相连通的出口16b的墨压力也保持为指定水头值的中心值－α。

另外，对于先导空气式减压调节装置53，需要预先使自第二压力室53b流出的墨的压力P2out为流入到第一压力室53a的墨的压力P2inA以下，因此将由减压用波纹管单元9产生的压力设为例如－5000Pa～－20000Pa。由此，使自第二压力室53b流出的墨的压力P2out为－5000Pa～－20000Pa。

另外，如上所述，由于微动开关的接通/断开切换的延迟，减压用波纹管单元9施加于墨的压力发生变动。然而，对于先导空气式减压调节装置53，只要自第二压力室53b流出的墨的压力P2out为流入到第一压力室53a的墨的压力P2inA以下，流入到第一压力室53a的墨的压力P2inA就被保持为指定水头值的中心值－α，因此即使产生因减压用波纹管单元9导致的压力变动，也能够将出口16b的压力保持为指定水头值的中心值－α。

接下来，对墨循环系统51的动作进行说明。另外，由于高速循环动作基本上与第一实施方式相同，因此在此仅对通常循环动作进行说明。

通常循环动作是通过利用未图示的控制部驱动管泵6、管泵7、加压用波纹管单元8的微动开关8b，以及减压用波纹管单元9的微动开关9b来进行的。另外，在通常循环动作中，预先封闭高速循环用流路12。

于是，利用管泵6，朝向喷墨头2侧输出供给流路4内的墨。并且，被该管泵6输出的墨被加压用波纹管单元8加压至例如5000Pa～20000Pa。由此，将填充在墨盒3中的墨朝向入口16a压送，将供给流路4中的喷墨头2的入口16a侧的墨加压至例如5000Pa～20000Pa。

此时，在先导空气式加压调节装置52中，被调整至指定水头值的中心值＋α的设定压力的先导空气流入到第三压力室52c，被管泵6和加压用波纹管单元8压送的墨流入到第一压力室52a。并且，当自第二压力室52b流出到入口16a的墨的压力P1out为先导空气的设定气压P1inB以下时，阀52g打开贯穿孔52e。由此，流入到第一压力室52a的墨自第二压力室52b流出，进行墨相对于入口16a的供给。另一方面，当自第二压力室52b流出至入口16a的墨的压力P1out变得高于先导空气的设定气压P1inB时，阀52g关闭贯穿孔52e。由此，墨自第一压力室52a向第二压力室52b的流动被阻断，使墨相对于入口16a的供给停止。这样，利用阀52g的基于先导空气的设定气压P1inB与自第二压力室52b流出到入口16a的墨的压力P1out之间关系的开闭，将被管泵6和加压用波纹管单元8压送的墨保持为作为先导空气式加压调节装置52的设定气压的指定水头值的中心值＋α，从而将上述墨供给到入口16a。

另一方面，利用管泵7，使返还流路5内的墨朝向墨盒3侧输出，并且利用减压用波纹管单元9，将返还流路5中的喷墨头2的出口16b侧的压力减压至例如－5000Pa～－20000Pa。

此时，在先导空气式减压调节装置53中，被调整至指定水头值的中心值－α的设定压力的先导空气流入到第三压力室53c，利用管泵7和减压用波纹管单元9自第二压力室53b抽吸墨。并且，当自出口16b流出到第一压力室53a的墨的压力P2inA变得高于先导空气的设定气压P2inB时，阀53g打开贯穿孔53e。由此，自出口16b排出的墨自第二压力室53b流入到第一压力室53a，且被管泵7和减压用波纹管单元9输出。另一方面，当自出口16b流入到第一压力室53a的墨的压力P2inA变得低于指定水头值的中心值－α时，阀53g关闭贯穿孔53e。由此，墨自第一压力室53a向第二压力室53b的流动被阻断，使墨自出口16b的排出停止。这样，利用阀53g的基于先导空气的设定气压P2inB与自出口16b流出到第一压力室53a的墨的压力P2inA之间关系的开闭，将自出口16b返还的墨保持为作为设定压力的指定水头值的中心值－α。

而且，利用入口16a和出口16b之间所产生的2α的压力差，使墨在共用墨流路16内自入口16a朝向出口16b流动。由此，贮存在墨盒3中的墨循环于供给流路4、管泵6、供给流路4、加压用波纹管单元8、供给流路4、先导空气式加压调节装置52、供给流路4、喷墨头2的共用墨流路16、返还流路5、先导空气式减压调节装置53、返还流路5、减压用波纹管单元9、返还流路5、管泵7、返还流路5及墨盒3。

如上所述，根据第五实施方式的墨循环系统51，除上述各墨循环系统的作用效果之外，还能获得以下的作用效果。即，根据第五实施方式的墨循环系统51，在先导空气式加压调节装置52中，基于自第二压力室52b流出至入口16a的墨压力和流入到第三压力室52c的先导空气的气压之间的压力差，对墨的供给和停止进行切换，因此能够通过改变先导空气的设定气压，容易地改变入口16a的墨压力，使设定压力的自由度格外提高，并且即使使用多个加压调节装置，也能够一下子改变设定压力。

并且，对于该先导空气式加压调节装置52，当自第二压力室52b排出的墨压力高于流入到第三压力室52c的先导空气的压力时，阀芯52f关闭贯穿孔52e而使墨的供给停止，当自第二压力室52b排出的墨压力低于流入到第三压力室52c的先导空气的压力时，阀芯52f打开贯穿孔52e而使墨的供给再次开始。因此，仅通过设定流入到第三压力室52c的先导空气的压力，不进行复杂的控制，就能够机械地进行墨的通过及停止，因此能够更可靠地将共用墨流路16中的入口16a的墨压力保持为设定压力。

并且，在先导空气式减压调节装置53中，基于自出口16b流入到第一压力室53a的墨压力与流入到第三压力室53c的先导空气的气压之间的压力差，对墨的供给和停止进行切换，因此能够通过改变先导空气的设定气压，容易地改变出口16b的墨压力，使设定压力的自由度格外提高，并且即使使用多个减压调节装置，也能够一下子改变设定压力。

并且，对于该先导空气式减压调节装置53，当流入到第一压力室53a的墨压力低于流入到第三压力室53c的先导空气的压力时，阀芯53f关闭贯穿孔53e而使墨的供给停止，当流入到第一压力室53a的墨压力高于流入到第三压力室53c的先导空气的压力时，阀芯53f打开贯穿孔53e而使墨的供给再次开始。因此，仅通过设定流入到第三压力室53c的先导空气的压力，不进行复杂的控制，就能够机械地进行墨的通过及停止，能够更可靠地将共用墨流路16中的出口16b的墨压力保持为设定压力。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，作为对墨加压而将该墨自墨盒3供给到喷墨头2的部件，采用（1）管泵6和加压用波纹管单元8、（2）压力差产生泵22，作为向入口16a的供给压力设定部件，采用（1）加压调节装置10、（2）先导空气式加压调节装置52，作为自出口16b的返还压力设定部件，采用（1）减压调节装置11、（2）喷墨头2和墨盒3的配置、（3）由管泵进行的压力损失控制、（4）先导空气式减压调节装置53，作为对墨进行减压而使墨自喷墨头2返还到墨盒3的部件，采用（1）管泵7和减压用波纹管单元9、（2）压力差产生泵22、（3）喷墨头2和墨盒3的配置、（4）由管泵7进行的压力损失控制，但是能够适当改变上述各部件的组合，并且，也能够利用其他结构来构成各部件。

而且，在上述实施方式中，作为本发明的一例，对安装于喷墨打印机的墨循环系统进行了说明，但本发明也适用于将食用油、粘接剂等高粘度液体作为液滴喷出的、安装于工业用液滴喷出装置等的液体循环系统。

Claims (14)

1.一种液体循环系统，其特征在于，

该液体循环系统安装在用于喷出液滴的液滴喷出装置上，

该液体循环系统包括：

液滴喷出头，其形成有与用于喷出液滴的多个喷嘴相连通的共用流路；

液体填充容器，在该液体填充容器中填充有用于向上述液滴喷出头供给的液体；

第一流路，其用于将液体自上述液体填充容器供给到上述共用流路的一端部；

第二流路，其用于将液体自上述共用流路的另一端部返还到上述液体填充容器；

压力差产生装置，其对上述共用流路的一端部侧的液体进行加压，并且对上述共用流路的另一端部侧的液体进行减压；以及

加压调节装置，其配置在上述压力差产生装置和上述共用流路的一端部之间，用于将上述通用流路的一端部的液体保持为第一压力。

2.根据权利要求1所述的液体循环系统，其特征在于，

在上述共用流路的一端部的液体压力高于上述第一压力时，上述加压调节装置阻断液体的流动，在上述共用流路的一端部的液体压力低于上述第一压力时，上述加压调节装置使液体流动。

3.根据权利要求1所述的液体循环系统，其特征在于，

该液体循环系统还具有减压调节装置，该减压调节装置配置在上述压力差产生部件和上述共用流路的另一端部之间，用于将上述共用流路的另一端部的液体保持为低于上述第一压力的第二压力。

4.根据权利要求4所述的液体循环系统，其特征在于，

在上述共用流路的另一端部的液体压力低于上述第二压力时，上述减压调节装置阻断液体的流动，在上述共用流路的另一端部的液体压力高于上述第二压力时，上述减压调节装置使液体流动。

5.根据权利要求2所述的液体循环系统，其特征在于，

上述加压调节装置包括：

第一压力室，其供液体自上述液体填充容器经由压力差产生部的加压侧流入；

第二压力室，其形成有与上述第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体输出到上述共用流路的一端部；

隔膜，其将上述第二压力室和周围的大气分隔开；

阀芯，其与上述隔膜相连接，用于开闭上述连通孔；以及

调压弹簧，其向关闭上述连通孔的方向对上述阀芯施力。

6.根据权利要求2所述的液体循环系统，其特征在于，

在上述加压调节装置中导入有被调整至预定压力的空气，并且该加压调节装置基于该空气的压力和排出到上述共用流路的一端部的液体压力的比较，对液体的流路进行开闭。

7.根据权利要求6所述的液体循环系统，其特征在于，

上述加压调节装置包括：

第一压力室，其供液体自上述液体填充容器流入；

第二压力室，其形成有与上述第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到上述共用流路的一端部；

第三压力室，其供预定压力的空气流入；

隔膜，其将上述第二压力室和上述第三压力室分隔开；以及

阀芯，其与上述隔膜相连接，用于开闭上述连通孔。

8.根据权利要求4所述的液体循环系统，其特征在于，

上述减压调节装置包括：

第一压力室，其供自上述共用流路的另一端部返还的液体流入；

第二压力室，其形成有与上述第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到与上述压力差产生部的负压侧相连通的流路；

隔膜，其将上述第一压力室和周围大气分隔开；

阀芯，其与上述隔膜相连接，用于开闭上述连通孔；以及

调压弹簧，其向打开上述连通孔的方向对上述阀芯施力。

9.根据权利要求4所述的液体循环系统，其特征在于，

在上述减压调节装置中导入有被调整为预定压力的空气，并且上述减压调节装置基于该空气的压力和自上述共用流路的另一端部流入的液体压力之间的比较，对液体的流路进行开闭。

10.根据权利要求9所述的液体循环系统，其特征在于，

上述减压调节装置包括：

第一压力室，其供液体自上述共用流路的另一端部流入；

第二压力室，其形成有与上述第一压力室相连通的连通孔，该第二压力室用于将液体排出到上述液体填充容器；

第三压力室，其供预定压力的空气流入；

隔膜，其将上述第二压力室和上述第三压力室分隔开；以及

阀芯，其与上述隔膜相连接，用于开闭上述连通孔。

11.根据权利要求3或4所述的液体循环系统，其特征在于，

上述第一压力和上述第二压力处于上述液滴喷出头的指定水头范围内，

上述第一压力是比上述液滴喷出头的指定水头值的中心值高预定压力的压力，

上述第二压力是比上述指定水头值的中心值低上述预定压力的压力。

12.根据权利要求1所述的液体循环系统，其特征在于，

上述压力差产生部件利用用于对液体进行加压的加压用波纹管和用于向上述液滴喷出头侧输出液体的第一管泵，对上述共用流路的一端部侧的液体进行加压，

上述压力差产生部件利用用于对液体进行减压的减压用波纹管和用于向上述液体填充容器侧输出液体的第二管泵，对上述共用流路的另一端部侧的液体进行减压。

13.根据权利要求1所述的液体循环系统，其特征在于，

上述压力差产生装置包括压力差产生泵，该压力差产生泵设于上述第一流路或上述第二流路，用于产生压力差。

14.根据权利要求1或2所述的液体循环系统，其特征在于，

上述压力差产生部件利用用于对液体进行加压的加压用波纹管和用于向上述液滴喷出头侧输出液体的第一管泵，对上述共用流路的一端部侧的液体进行加压，

在上述液滴喷出头和上述液体填充容器之间设置高低差，使得上述共用流路的另一端部的液体的压力低于上述共用流路的一端部的液体的压力。

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