CN103302992B

CN103302992B - 图像形成装置

Info

Publication number: CN103302992B
Application number: CN201310078549.8A
Authority: CN
Inventors: 加藤知己
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: JP2013188902A; US8662634B2; US20130241994A1; CN103302992A; JP5995184B2

Abstract

本发明涉及图像形成装置，在头罐(101)，在墨液室(106)和记录头(1)之间设有过滤室(110)，过滤墨液的过滤器(109)配置在过滤室(110)，过滤室(110)的一壁面用作为可挠曲的壁面部件的薄膜部件(107)形成，在过滤器(109)的周围配置间隙保持弹簧(111)，通过该间隙保持弹簧(111)将薄膜部件(107)朝着离开过滤器(109)的方向推压，当从记录头(1)进行吸引排出时，间隙保持弹簧(111)的回复力负于吸引压力，成为薄膜部件(107)与过滤器(109)密接状态，挤出气泡使其通过过滤器(109)。能提高使用大面积的过滤器场合的气泡排出性。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置，尤其涉及设有排出液滴的记录头的图像形成装置。

背景技术

作为打印机，传真机，复印装置，绘图器，上述复合机等的图像形成装置，例如，作为使用排出墨液滴的记录头的液体排出记录方式的图像形成装置，例如，喷墨记录装置等为人们所公知。

作为记录头使用的液体排出头(液滴排出头)，压电型头或热型头为人们所公知，所述压电型头通过压电驱动器等使得振动板变位，使得液室内的体积变化，提高压力排出液滴，所述热型头设有发热体，通过向液室内通电使其发热，因发热体发热产生的气泡，提高液室内压力，排出液滴。

在这种液体排出方式的图像形成装置中，尤其希望提高图像形成效率，即图像形成速度的高速化，实行从设于本体的大容量的墨盒(主罐)通过管向记录头上部的头罐(包含称为副罐，缓冲罐者)供给墨液的方式。

通过使用这种管供给墨液的方式，能使得搭载记录头或头罐的滑架部轻量小型化，也包含构造系统，驱动系统，能使得装置大幅度小型化。

但是，若为了进一步提高印刷效率，头的喷嘴数增加，伴随头驱动的高频化的墨液送液流量的增加，为了短时间干燥的墨液高粘度化，则因管流体阻力的压力损失产生墨液供给不足的问题。尤其，在大的印刷介质进行记录的装置中，管长变长，因此，压力损失变得更大。

对此，在头的墨液供给上游侧设置差压阀，仅仅当头罐内的负压比所定压力大时，使得墨液供给头，能对管内的墨液进行加压，能消除管的压力损失，这为人们所公知(专利文献1)。

又，在液体排出方式的图像形成装置中，为了过滤供给头的墨液，将过滤器设在头的附近，但是，由于配置过滤器，产生气泡排出问题。

即，在墨液供给路径中，伴随装卸墨盒会混入空气，或因墨液供给通道部件的透气等各种各样原因，空气混入蓄积。若该空气进入头，则发生排出不良的不良状况。在此，从供给通道上游部混入的空气因设在头附近的过滤器阻止向头流入。因此，在过滤器的上游侧，空气经时蓄积，若空气与过滤器表面接触，则在该部分墨液不流动，当一定以上空气滞留场合，产生需要排出空气。

于是，在上述专利文献1公开那样的扼流清洗(chokecleaning)方式的气泡排出方式为人们所公知。这是以下方式：在停止供给路径的状态下，从头的喷嘴进行液体吸引，在使得过滤器部极度减压后打开供给路径，在过滤器部形成高速液流，使得气泡通过过滤器排出。

【专利文献1】日本专利第4572987号公报

但是，以高速使得高粘度墨液打印那样的场合，需要增大过滤器面积，减小流体阻力，使得不产生供给不足。这样，若增大过滤器面积，则即使专利文献1公开的扼流清洗方式也存在气泡排出性不充分的课题。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出来的，其目的在于，提高使用大面积过滤器场合的气泡排出性。

为了实现上述目的，本发明提出一种图像形成装置，其包括：

液体排出头，具有排出液滴的喷嘴；

头罐，向上述液体排出头供给液体；

液体供给手段，从储存上述液体的液体储存容器向上述头罐供给上述液体；

阀，控制上述头罐和上述液体储存容器之间通路的开闭；以及

吸引手段，从上述喷嘴吸引上述液体；

上述头罐包括：

过滤器，过滤上述液体；

能挠曲的壁面部件，配置为与上述过滤器对面，形成上述头内流路的壁面；以及

间隙保持弹性部件，将上述壁面部件朝着扩展与上述过滤器之间的间隙的方向推压；

上述壁面部件在上述阀关闭状态下，通过上述吸引手段从上述喷嘴吸引上述液体时，朝着靠近上述过滤器的方向变形。

下面说明本发明的效果。

按照本发明涉及的图像形成装置，能提高使用大面积的过滤器场合的气泡排出性。

附图说明

图1是表示作为本发明一实施形态涉及的图像形成装置的喷墨记录装置的概略平面说明图。

图2是上述装置的概略正面说明图。

图3是上述装置的概略侧面说明图。

图4是用于说明该装置的记录头一例的主要部分放大说明图。

图5是用于说明本发明第一实施形态的头罐以及向该头罐的供给系统的说明图。

图6是沿图5的A-A线的断面说明图。

图7是沿图5的B-B线的断面说明图。

图8是用于说明本发明第二实施形态的头罐的断面说明图。

图9是用于说明本发明第三实施形态的头罐的断面说明图。

图10是用于说明本发明第四实施形态的包含头罐的供给系统的说明图。

图11是沿图10的C-C线的断面说明图。

图12是用于说明本发明第五实施形态的包含头罐的供给系统的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置，形状，数量，相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

参照图1至图3说明作为本发明一实施形态涉及的图像形成装置的喷墨记录装置1000。图1是该记录装置的概略平面说明图，图2是上述装置的概略正面说明图，图3是上述装置的概略侧面说明图。

导杆122作为导向部件横架在立设于本体框架30的左右侧板123L，123R，导轨124安装在配置在本体框架30的后框架128，该喷墨记录装置以所述导杆122及导轨124，保持滑架120，使其能沿着主扫描方向(导杆长度方向)移动，通过没有图示的主扫描电机及同步带使得滑架120沿着导杆122的长度方向(主扫描方向)移动扫描。

在该滑架120搭载记录头1，该记录头由例如排出黑色(K)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的墨滴的一个或多个液体排出头构成，记录头1沿着与主扫描方向交叉的方向配列多个墨液排出口(喷嘴)，使得墨滴排出方向向着下方安装。

在此，记录头1如图4所示，由发热体基板2和液室形成部件3构成，通过形成在发热体基板2的墨液供给通道，将顺序供给到共用流路7及液室(个别流路)6的墨液作为液滴排出。该记录头1是通过驱动发热体使得墨液的膜沸腾得到排出压力的热方式，构成为侧喷射方式，使得液室6内墨液向排出能量作用部(发热体部)的流动方向和喷嘴5的开口中心轴成为直角。

作为记录头，有使用压电元件使得振动板变形，或用静电力使得振动板变形得到排出压力等各种各样方式，不管哪种方式都能适用于本发明涉及的图像形成装置。

另一方面，在滑架120的下方，由记录头1形成图像的纸8沿着与主扫描方向垂直方向(副扫描方向)运送。如图3所示，纸8由运送辊125和压辊126夹持，运送到记录头1的图像形成区域(印字部)，送到打印导向部件129上，用排纸辊对127沿着排纸方向输送。

这时，根据图像数据在合适时间使得滑架120沿主扫描方向的扫描和从记录头1的墨排出同步，在纸8上形成一带份的图像。结束一带份图像形成后，沿着副扫描方向使得纸进给一定量，进行与上述同样的记录动作。反复进行上述动作，进行一页份的图像形成。

另一方面，在记录头1的上部，一体连接用于暂时储存排出墨液的形成墨液室的头罐101(缓冲罐，副罐)。在此，所谓“一体”也包含用管等连接记录头1和头罐101，是哪个都一起搭载在滑架120的意味。

盒支架等设在装置本体侧的主扫描方向的一端部侧，作为收纳各色墨液的液体储存容器(主罐)的墨盒76装卸自如地安装在盒支架，从所述墨盒76通过液体供给管(墨液供给管)向该头罐101供给所需要色的墨液。

又，在装置本体的主扫描方向的另一端部侧，配置进行记录头1的维持回复的维持回复机构31。该维持回复机构31包括盖住记录头1的喷嘴面的盖32，吸引盖32内的吸引泵34，排出由吸引泵34吸引的墨液废液的排出路径33等，从排出路径33排出的废液排出到配置在本体框架30侧的废液罐。在该维持回复机构31设有移动机构，使得盖32相对记录头1的喷嘴面进退移动(在该例中为升降)。又，在维持回复机构31配设擦拭记录头1的喷嘴面的擦拭部件(没有图示)，用擦拭单元保持该擦拭部件，能相对喷嘴面进退。

下面，参照图5至图7说明适用该喷墨记录装置的本发明第一实施形态。图5是用于说明该实施形态的头罐以及向该头罐的供给系统的说明图，图6是沿图5的A-A线的断面说明图，图7是沿图5的B-B线的断面说明图。在图5用正面说明图表示头罐，各图为了便于理解适当省略部件记载，局部设为断面图。

头罐101如图6所示包括墨液室106以及加压室102，在墨液室106以及加压室102之间设有通路104。

液体供给管16与加压室102连接。在本实施形态的墨液供给系统中，当打印时或排出气泡时使其为对加压室102内的墨液合适地加压的状态。

又，在头罐101的一壁面，设有可挠曲的薄膜部件107，通过弹簧108朝着使得头罐101的容积扩大的方向推压。由此，薄膜部件107如图6(a)所示，成为朝着头罐101的外侧膨起成凸状的形态。

与该薄膜部件107接近，设有作为供给阀的负压连动阀105。该负压连动阀105是控制阀(开闭通路104)，控制使得墨液室106和加压室102之间相通的状态以及不相通的状态。

该负压连动阀105通常如图6(a)所示，使得墨液室106和加压室102之间保持关闭状态，如图6(b)所示，墨液室106内部的墨液得到消耗，薄膜部件107变位到墨液室106内侧，成为打开状态，使得墨液室106和加压室102之间相通。

又，在墨液室106和记录头1之间，设有过滤室110。在过滤室110配置过滤墨液的过滤器109，将过滤墨液除去异物等的墨液供给记录头1。

在此，如图7(a)所示，过滤室110的一壁面也与墨液室106相同，由作为可挠曲的壁面部件的上述薄膜部件107形成。

并且，在过滤器109周围配置由压缩螺旋弹簧构成的间隙保持弹簧111，作为间隙保持弹性部件，通过该间隙保持弹簧111朝着离开过滤器109的方向推压薄膜部件107。

该间隙保持弹簧111在后述扼流清洗的吸引时以外的通常打印或通常喷嘴回复动作时，产生回复力，保持薄膜部件107和过滤器109的间隔，当扼流清洗的吸引时，负于吸引压力，成为薄膜部件107与过滤器109密接状态。

但是，也可以使得当扼流清洗的吸引时，负于吸引压力，成为薄膜部件107朝着靠近过滤器109方向变形状态，例如，成为不与过滤器109接触的接近状态。

下面，参照图1至图3及图5说明墨液供给系统整体。

储存供给记录头1的墨液的墨盒76如图5所示由收纳墨液的墨袋76a以及以密闭状态收纳墨袋76a的壳体部件76b构成，在墨袋76a和壳体部件76b之间的密闭空间形成空气层76c。

墨盒76安装在盒支架77。在安装墨盒76的状态下，如图5所示，墨盒76的墨袋76a和作为液体供给部件的液体供给管16相通，空气层76c与气体供给管70相通。

加压泵78与气体供给管70连接，通过使得空气出入墨盒76的空气层76c，对墨袋76a加压自如。

墨袋76a通过液体供给管16与头罐101的加压室102相通，因此，通过驱动加压泵78能控制加压室102的墨液压力。

又，在液体供给管16设有能控制墨盒76和头罐101之间相通或隔断的阀60。

当通常打印时，阀60为打开状态，通过合适地驱动加压泵78，加压室102维持合适压力。当不打印时，如上所述，负压连动阀105关闭流路(图6(a)状态)，因此，墨液室106内因弹簧108的作用维持负压。

若进行打印，墨液室106内的墨液被消耗，内部负压上升，但在成为墨液不能排出的负压前，如图6(b)所示，负压连动阀105打开，因此，墨液从加压室102补充到墨液室106。

这时，墨液被加压，因此，与消耗速度相比，高速地得到补充，墨液室106负压增大，不会引起补充不足。通过补充墨液，墨液室106内的负压逐渐减少，且容积增大，因此，成为图6(a)的状态，再次关闭负压连动阀105。

打印中，根据墨液消耗，一边反复图6(a)状态和图6(b)状态，一边向记录头1供给墨液。

本墨液供给系统对液体供给管16内的墨液加压，因此，即使高速消耗高粘度墨液，也不会产生因管16的压力损失为起因的补充不足。

又，为了高速排出高粘度墨液，需要减少在过滤器109的压力损失。于是，在本实施形态中，通过增大过滤器109的面积，减少流体阻力，避免因过滤器部压力损失为起因的补充不足。

并且，若过滤器109大型化，经时蓄积的过滤器部的气泡难以排出，因此，在本实施形态中，既能使用大型过滤器109，又能容易地从过滤室110进行气泡排出。

在此，也参照图7说明本实施形态地从过滤室110的气泡排出动作。

如上所述，在主扫描方向的一端部，设有记录头1的维持回复机构31。当记录头1从排出不良状态回复到正常状态场合，在驱动加压泵78对供给通道内的墨液进行加压的状态下，用盖32盖住喷嘴面后，驱动吸引泵34，使得墨液从喷嘴吸引排出到盖32内(喷嘴吸引)，停止吸引后，使得盖32离开喷嘴面，此后用没有图示的擦拭部件擦拭喷嘴面，最后驱动记录头1，向盖32内或没有图示的空排出接受器排出(空排出)墨液，进行上述一连串的动作。

但是，在该通常的回复动作中，如图7(b)所示，使得滞留在过滤室110的大量空气通过过滤器109送入记录头1侧，从记录头1的喷嘴排出困难，因此，在该场合进行扼流清洗。

说明该扼流清洗动作。首先，不驱动图5所示的加压泵78，在不加压供给通道内的墨液的状态下，设为用阀60关闭流路的状态。

接着，用盖32盖住喷嘴面后，驱动吸引泵34，进行喷嘴吸引。阀60关闭，不从墨盒76供给墨液，因此，阀60和记录头1之间的流路的负压急增，成为节流状态。

这时，过滤室110如图7(c)所示，间隙保持弹簧111负于负压而压缩，成为薄膜部件107与过滤器109密接(相碰接触)状态。

由此，过滤室110内的容积比如图7(b)所示吸引前小，因此，过滤室110内的空气通过过滤器109挤出到记录头1。

此后，若驱动加压泵78打开阀60，则墨液在供给流路内高速流动，因此，挤出到记录头1内的空气通过盖32排出到外部。

这样，在过滤室110，与过滤器109对向配置薄膜部件107，设有维持过滤器109和薄膜部件107的间隙的间隙保持弹簧111，在该间隙保持弹簧111的作用下，仅仅扼流清洗的吸引时，允许过滤器109和薄膜部件107的密接，当从过滤室110排出空气(气泡)以外时，能确保过滤室110的流路。

这种场合，若形成为薄膜部件107能与过滤器109密接状态，则即使没有间隙保持弹簧111也能在节流吸引时使得过滤器109和薄膜部件107密接，因此，排出气泡的功能能获得同等的性能。

但是，若没有设置间隙保持弹簧111，则通常打印时，当头侧的负压与过滤室110的负压相比，过滤器109的压力损失部分变大时，薄膜部件107因差压被吸引到过滤器109，闭塞过滤器109，担心发生补充不足的不良状况。

在上面说明中，构成为将压缩螺旋弹簧设在过滤室110内部作为间隙保持弹簧111，但是，也可以使用板簧或橡胶等弹性体等其他弹性部件。

又，间隙保持弹簧111也可以构成为配置在过滤室110外侧，从外部拉引薄膜部件107。

又，如上所述，即使薄膜部件107不与过滤器109密接，若接近过滤器109，则也可以得到薄膜部件107挤出气泡(空气)的效果。

下面，参照图8说明本发明的第二实施形态。图8是用于说明该实施形态的头罐的断面说明图。

在本实施形态中，在薄膜部件107设有具有与过滤器109的开口部同一形状面的过滤器闭塞部件119。

这样，通过设有过滤器闭塞部件119，能根据过滤器109的形状及薄膜部件107的配置位置，设定合适的过滤器闭塞部件119的形状及厚度等，得到良好的接触状态，因此，扩大过滤室部分的设计自由度。

又，在节流吸引时，薄膜部件107不直接与过滤器109密接，因此，能防止因密接而引起的薄膜部件107的损伤，同时，若使其为例如橡胶等的弹性体，则能提高与过滤器109的密接性。

下面，参照图9说明本发明的第三实施形态。图9是本实施形态的头罐的断面说明图。

在本实施形态中，在过滤器109周围，设有朝薄膜部件107侧凸的壁部(凸壁)80。

这样，当从图9(a)所示通常形态进行节流吸引时，如图9(b)所示，薄膜部件107不仅与过滤器109而且与其周围的凸壁80的壁面也密接，因此，成为双密封，提高薄膜部件107与过滤器109的密接性，提高气泡排出性。

再有，使得凸壁80的内周侧(靠近过滤器109)的部分倾斜，设为靠近过滤器109表面的方向的倾斜面80a，从凸壁80的顶面到过滤器109平顺地相连。

这样，能进一步提高节流吸引时的薄膜部件107和过滤器109的密接性。

下面，参照图10和图11说明本发明的第四实施形态。图10是用于说明本实施形态的包含头罐的供给系统的说明图，图11是沿图10的C-C线的断面说明图。

在本实施形态中，在过滤室110和墨液室106之间设有逆流防止阀114。

该逆流防止阀114的一个壁面以薄膜部件117形成，在与墨液室106相通的开口部116对向的位置，配置薄膜部件117。在内部设有将薄膜部件117朝外方(离开开口部116的方向)推压的弹簧115。

该弹簧115与图10所示间隙保持弹簧111相同，仅仅当节流吸引时，如图11(b)所示，允许薄膜部件117与开口部116相碰接触闭塞。

设定该弹簧115的弹簧常数，使得当节流吸引时，弹簧115比间隙保持弹簧111早挠曲，比薄膜部件107与过滤器109密接早，薄膜部件117闭塞开口部116。

因此，在本实施形态的头罐101中，若实行节流吸引，首先，位于过滤室110的上游侧的逆流防止阀114关闭，因此，过滤室110内的空气完全不会回到墨液室106侧，因此，能更可靠地使得空气通过过滤器109，从喷嘴排出。

下面，参照图12说明本发明的第五实施形态。图12是用于说明本实施形态的包含头罐的供给系统的说明图。

本实施形态以更简单的构成得到上述第四实施形态那样的节流吸引时防止空气逆流。

即，本实施形态的头罐101系从上述第一实施形态结构变更过滤室110和墨液室106的通路112。具体地说，构成为将通路112在过滤室110的重力方向下侧连接。

通过这样构成，节流吸引时，使得过滤室110的气泡逆流到上游的墨液室106侧，产生需要与浮力逆向，难以逆流，提高气泡排出效率。

如上所述，在本发明的墨液供给系统中，即使在记录头附近设有大型过滤器场合，也能通过节流吸引使得过滤室容积变化，将蓄积在过滤器上游侧的空气强制地从头排出，提高气泡排出性。

在上述各实施形态中，说明过滤器或负压连动阀设置在头罐，但上述阀并不限定设置于头罐，也可以设置在例如墨液供给路径途中某个场所。

在本发明中，所谓“纸”并不将材质局限于纸，也包含OHP片材、布、玻璃、基板等，意味墨滴、其它液体等可附着者，包含被称为被记录介质、记录介质、记录纸等。又，图像形成、记录、印字、打印、印刷也作为同义语。

又，在本发明中，“图像形成装置”意味在纸、丝、纤维、布、皮革、金属、塑料、玻璃、木材、陶瓷等介质上排出液体形成图像的装置，又，所谓“图像形成”不仅对介质赋与具有文字或图形等意义的图像，而且也意味对介质赋与不具有图形等意义的图像(包含仅仅使得液滴附着在介质上)。

又，所谓“墨”并不作特别限定，并不限定于称为墨者，而是用于作为称为记录液、定影处理液、液体等能形成图像的所有液体的总称，例如，也包含DNA试料、抗蚀剂、图案材料、树脂等。

又，所谓“图像”并不局限于平面图像，也包含赋与形成立体物的图像，或将立体自身三元造型形成的像。

图像形成装置只要没有特别限定，也包含串行型图像形成装置或行型图像形成装置。

上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种图像形成装置,其特征在于:

所述图像形成装置包括:

液体排出头,具有排出液滴的喷嘴；

头罐,向上述液体排出头供给液体；

液体供给装置,从储存上述液体的液体储存容器向上述头罐供给上述液体；

阀,控制上述头罐和上述液体储存容器之间通路的开闭；以及

吸引装置,从上述喷嘴吸引上述液体；

上述头罐包括:

过滤器,过滤上述液体并被配置在过滤室中；

墨液室，具有负压连动阀，其中，所述过滤室被设置在所述墨液室和所述液体排出头之间；

能挠曲的壁面部件,配置为与上述过滤器对面,形成上述头罐内流路的壁面；以及

间隙保持弹性部件,将上述壁面部件朝着扩展与上述过滤器之间的间隙的方向推压；

上述壁面部件在上述控制上述头罐和上述液体储存容器之间通路的开闭的阀关闭状态下,通过上述吸引装置从上述喷嘴吸引上述液体时,朝着靠近上述过滤器的方向变形。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于:

上述过滤器设在当从上述喷嘴排出液滴时成为负压的流路内。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于:

在上述控制上述头罐和上述液体储存容器之间通路的开闭的阀关闭状态下,通过上述吸引装置从上述喷嘴吸引上述液体时,上述壁面部件变形直到与上述过滤器碰接接触。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于:

在上述壁面部件设有过滤器闭塞部件,在上述控制上述头罐和上述液体储存容器之间通路的开闭的阀关闭状态下,通过上述吸引装置从上述喷嘴吸引上述液体时,覆盖上述过滤器的开口部。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于:

上述过滤器的周围用朝上述壁面部件侧凸的壁部围住。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，其特征在于:

上述朝上述壁面部件侧凸的壁部具有倾斜面,朝着接近上述过滤器表面的方向倾斜。

7.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于:

在上述过滤器的上游侧,设有逆流防止阀,其在上述壁面部件与上述过滤器碰接接触前关闭。