CN109130522A - 喷墨记录设备 - Google Patents

Abstract

一种喷墨记录设备，其包括记录头、墨罐、供给流路、位于供给流路中的供给泵、被构造为从记录头收集墨并供给到墨罐的收集流路、连接供给流路中的第一位置和供给流路中的第二位置的泄压流路，其中所述第一位置位于所述供给泵的下游侧并且所述第二位置位于所述供给泵的上游侧、以及差压调节阀，该差压调节阀位于泄压流路中，并且被构造为供给流路中抽入的墨的流体压力大于预定值的情况下，打开泄压流路使得允许所述供给流路中的墨从所述第一位置流向所述第二位置。

Description

喷墨记录设备

技术领域

本发明涉及本发明的方面总体上涉及使用记录头记录图像的喷墨记录设备。

背景技术

在日本特开No.2010-155449号公报中提出的喷墨记录设备配备有喷出墨的全幅型喷墨头以及容纳待供给到喷墨头的墨的墨罐。墨罐和喷墨头经由墨供给路线和墨回流路线彼此连接，从而被构造为使墨在墨罐与喷墨头之间循环。

然而，在为高密度化记录头采用日本特开No.2010-155449号公报中提出的这样的墨循环构造的情况下，当待从记录头喷出的墨量大时，通过加压供给墨的供给泵供给的墨量可能变得不足。此外，在另一方面，当待从记录头喷出的墨量小时，由供给泵供给的墨量可能变得过量。

发明内容

本发明的方面总体上涉及喷墨记录设备，即使在使墨循环的构造中也无论待从记录头喷出的墨量如何，其能够维持稳定的喷出性能。

根据本发明的一个方面，一种喷墨记录设备包括：记录头，其被构造为喷出墨；墨罐，其被构造为储存待供给到所述记录头的墨；供给流路，其被构造为使墨从所述墨罐供给到所述记录头；供给泵，其位于所述供给流路并被构造为将墨抽入到所述供给流路；收集流路，其被构造为从所述记录头收集墨并供给到所述墨罐；泄压流路，其连接所述供给流路中的第一位置和所述供给流路中的第二位置，其中所述第一位置位于所述供给泵的下游侧并且所述第二位置位于所述供给泵的上游侧；以及差压调节阀，其位于所述泄压流路，并且被构造为在所述供给流路中抽入的墨的压力大于预定值的情况下，打开所述泄压流路使得允许所述供给流路中的墨从所述第一位置流向所述第二位置。

通过以下参照附图对示例性实施方式的说明，本发明的其它特征、优点及各方面将变得明显。应该理解的是，本文所描述的任何与具体实施例或实施例相关的特征，都可以与一个或多个其他实施例的特征相结合，而对本发明所定义的最广泛的方面的没有任何限制。此外，不同实施例的特性可以在必要时结合，或者在单个实施例中从单个实施例中组合元素或特性是有益的。

附图说明

图1是示出喷墨记录设备处于待机状态的情况的图。

图2是喷墨记录设备的控制构造图。

图3是示出喷墨记录设备处于记录状态的情况的图。

图4A、图4B和图4C是供给自第一盒的记录介质的输送路径图。

图5A、图5B和图5C是供给自第二盒的记录介质的输送路径图。

图6A、图6B、图6C和图6D是在对记录介质的背面执行记录操作的情况下的输送路径图。

图7是示出喷墨记录设备处于维护状态的情况的图。

图8A和图8B是示出维护单元的构造的立体图。

图9是示出墨供给单元的图。

图10A、图10B和图10C是示出泄压阀(relief valve)的构造的图。

图11A和图11B是示出记录头的墨喷出部的构造的图。

图12A、图12B和图12C是示出记录头的第一负压控制单元的构造的图。

图13A和图13B是示出在由记录头执行的记录操作中墨供给单元内部的墨流的图。

具体实施方式

图1是根据本发明的示例性实施方式的喷墨记录设备(在下文中称为“记录设备”)1的内部构造图。在下文中，在以下附图中，x方向指的是水平方向，y方向(垂直于纸面的方向)指的是喷出口在后述的记录头8中排列的方向，z方向指的是竖直方向。

记录设备1是包括打印单元2和扫描器单元3的多功能复合机，并且能够通过使打印单元2和扫描器单元3以独立方式或彼此连动地操作来执行与记录操作和读取操作有关的各种处理操作。扫描器单元3包括自动输稿器(ADF)和平台扫描器(FBS)，并且能够读取由ADF自动进给的原稿以及读取位于FBS的原稿定位板上的由使用者放置的原稿。此外，在本示例性实施方式中，记录设备1是包括打印单元2和扫描器单元3的多功能复合机，但是记录设备1能够被构造成不包括扫描器单元3。图1示出记录设备1处于既不执行记录操作也不执行读取操作的待机状态的情况。

在打印单元2中，均被构造成容纳记录介质(裁切薄片)S的第一盒5A和第二盒5B可拆卸地安装在机架4的竖直方向上的下方的底部处。最大为A4尺寸的相对小的记录介质和最大为A3尺寸的相对大的记录介质分别平放在第一盒5A和第二盒5B中。在第一盒5A附近设置被构造成逐张分离和进给所容纳的记录介质的第一进给单元6A。同样地，在第二盒5B附近设置第二进给单元6B。当执行读取操作时，从任一盒中选择性地进给记录介质S。

输送辊7、排出辊12、夹送辊7a、棘轮7b、引导件18、内引导件19和换向器(挡板(flapper))11是被构造成在预定方向上引导记录介质S的输送机构。输送辊7是位于记录头8的上游侧和下游侧的驱动辊并且由输送马达(未示出)驱动。夹送辊7a是位于记录头8的上游侧并且在与输送辊7一起夹持记录介质S的同时转动的从动辊。排出辊12是在输送路径中位于最下游侧的驱动辊并且由输送马达(未示出)驱动。棘轮7b位于记录头8的下游侧并且在预定方向上引导记录介质S。位于与输送辊7或排出辊12相对的位置的一些棘轮7b在与输送辊7或排出辊12一起夹持记录介质S的同时输送记录介质S。

引导件18设置在记录介质S的输送路径中并且沿预定方向引导记录介质S。内引导件19是在y方向上延伸且具有弯曲侧表面的构件并且沿着侧表面引导记录介质S。换向器11是用于在双面记录操作期间切换记录介质S被输送的方向的构件。排出托盘13是在完成记录操作之后用于堆叠和保持由排出辊12排出的记录介质S的托盘。

在本示例性实施方式中的记录头8是全幅型彩色喷墨记录头，其中，根据记录数据喷墨的多个喷出口沿着图1中的y方向排列成与记录介质S的宽度对应的尺寸。当记录头8处于图1中示出的待机位置时，用盖单元10覆盖记录头8的喷出口面8a。盖单元10的该位置也被称为“覆盖位置”。当记录头8执行记录操作时，通过在以下说明的打印控制器202以喷出口面8a面对台板9的方式改变记录头8的定向。用沿y方向延伸的平板构造台板9，并且台板9从供记录头8执行记录操作的记录介质S的背侧支撑记录介质S。以下详细说明记录头8从待机位置到记录位置的移动。

墨罐单元14储存待供给到记录头8的四种颜色的墨。墨供给单元15设置于连接墨罐单元14和记录头8的流路的途中，并且将记录头8内的墨的压力和流量调节到适当范围。在本示例性实施方式中，采用了循环型墨供给系统，使得墨供给单元15将待供给到记录头8的墨的压力和待从记录头8收集的墨的流量调节到各自的适当范围。

维护单元16包括盖单元10和擦拭单元17，并且通过使盖单元10和擦拭单元17在预定时刻操作来对记录头8执行维护操作。以下详细说明维护操作。

图2是示出记录设备1中的控制构造的框图。控制构造被构造为具有主要统括地控制打印单元2的打印引擎单元200、统括地控制扫描器单元3的扫描器引擎单元300和统括地控制整个记录设备的控制器单元100。打印控制器202根据来自控制器单元100的主控制器101的指令来控制打印引擎单元200的各种机构。通过控制器单元100的主控制器101来控制扫描器引擎单元300的各种机构。控制构造的细节说明如下。

在控制器单元100中，由中央处理单元(CPU)构成的主控制器101根据存储在只读存储器(ROM)107中的程序和各种参数以随机存取存储器(RAM)106作为工作区域来控制整个记录设备1。例如，当经由主机接口(I/F)102或无线I/F103从主机设备400输入打印作业时，图像处理单元108根据来自主控制器101的指令对所接收到的图像数据执行预定的图像处理。然后，主控制器101将经受了图像处理的图像数据经由打印引擎I/F105发送到打印引擎单元200。

此外，记录设备1能够经由无线通信或有线通信从主机设备400获取图像数据，或者能够从连接到记录设备1的外部存储装置(例如，通用串行总线(USB)存储器)获取图像数据。用于无线通信或有线通信的通信方法不受具体限制。例如，可以应用Wi-Fi(无线保真)(注册商标)和蓝牙(注册商标)作为用于无线通信的方法。此外，例如可以应用通用串行总线(USB)作为用于有线通信的方法。此外，例如，当从主机设备400输入读取命令时，主控制器101将该命令经由扫描器引擎I/F109发送到扫描器单元3。

操作面板104是用于使用者执行关于记录设备1的输入和输出的机构。使用者能够使用操作面板104发出用于诸如复印或扫描的操作的指令、设定打印模式或者识别关于记录设备1的信息。

在打印引擎单元200中，由CPU构成的打印控制器202根据存储于ROM203的程序或各种参数在以RAM204作为工作区域的同时控制打印单元2中所包括的各种机构。当经由控制器I/F201接收到各种命令或图像数据时，打印控制器202将命令或图像数据暂时存储于RAM204。打印控制器202使图像处理控制器205将所存储的图像数据转换成记录数据，从而使记录头8能够使用记录数据以进行记录操作。

当产生了记录数据时，打印控制器202经由头I/F206使记录头8执行基于记录数据的记录操作。在该情况下，打印控制器202经由输送控制单元207驱动图1中示出的第一进给单元6A、第二进给单元6B、输送辊7、排出辊12和换向器11，从而输送记录介质S。根据来自打印控制器202的指令，与用于记录介质S的输送操作连动，通过记录头8执行记录操作，从而执行打印处理。

头滑架控制单元208根据诸如记录设备1的维护状态或记录状态等的操作状态来改变记录头8的定向或位置。墨供给控制单元209以待供给到记录头8的墨压力落在适当范围内的方式控制墨供给单元15。当对记录头8执行维护操作时，维护控制单元210控制维护单元16中的盖单元10和擦拭单元17的操作。

在扫描器引擎单元300中，主控制器101根据存储于ROM107的程序或各种参数在使用RAM106作为工作区域的同时控制扫描器控制器302的硬件资源。借此，控制了扫描器单元3中所包括的各种机构。例如，主控制器101经由控制器I/F301控制扫描器控制器302中所包括的硬件资源，从而使由使用者放置在ADF上的原稿经由输送控制单元304输送、然后由传感器305读取。然后，扫描器控制器302将所读取的图像数据存储于RAM303。此外，打印控制器202将以上述方式获取的图像数据转换成记录数据，从而使记录头8能够进行基于扫描器控制器302所读取的图像数据的记录操作。

图3示出了记录设备1处于记录状态的情况。与图1中示出的待机状态相比，盖单元10从记录头8的喷出口面8a移开，并且喷出口面8a面对台板9。在本示例性实施方式中，台板9的平坦表面相对于水平方向倾斜大约45度，并且处于记录位置的记录头8的喷出口面8a也以到台板9的距离保持恒定的方式相对于水平方向倾斜大约45度。

当记录头8从图1中示出的待机位置向图3中示出的记录位置移动时，打印控制器202使维护控制单元210将盖单元10向下移动到图3中示出的退避位置。借此，记录头8的喷出口面8a与盖单元10的盖构件10a分离。然后，打印控制器202使头滑架控制单元208在将记录头8就竖直方向上的高度而言向下移动的同时将记录头8转动45度，从而使喷出口面8a面对台板9。当记录操作完成且记录头8从记录位置向待机位置移动时，通过打印控制器202执行与上述过程相反的过程。

接下来，说明记录介质S在打印单元2中的输送路径。当输入记录命令时，打印控制器202首先使维护控制单元210和头滑架控制单元208将记录头8移动到图3中示出的记录位置。然后，打印控制器202使输送控制单元207驱动第一进给单元6A和第二进给单元6B中的任意一者，从而进给记录介质S。

图4A、图4B和图4C是示出对容纳在第一盒5A中的A4尺寸的记录介质S进行进给所沿着的输送路径的图。在图4A至图4C以及随后的图中，用虚线表示被输送的记录介质S。通过第一进给单元6A使第一盒5A中堆叠于最上方的记录介质S从次上方的记录介质及之后的记录介质分离，然后在被夹持于输送辊7与夹送辊7a之间的情况下朝向处于台板9与记录头8之间的记录区域P输送。图4A示出在记录介质S的前缘即将到达记录区域P时获得的输送状态。在记录介质S由第一进给单元6A进给、然后到达记录区域P的时间段内，记录介质S的移动方向从水平方向(x方向)改变为相对于水平方向倾斜大约45度的方向。

在记录区域P中，从设置于记录头8的多个喷出口朝向记录介质S喷墨。记录介质S在供墨喷覆的区域中由台板9从记录介质S的背侧支撑，使得喷出口面8a与记录介质S之间的距离保持恒定。在被输送辊7和棘轮7b引导的同时，喷覆有墨的记录介质S经过前缘向图4A中的右侧倾斜的换向器11的左侧，并且被沿着引导件18在记录设备1的竖直方向上向上输送。图4B示出记录介质S的前缘经过记录区域P并且在竖直方向上被向上输送的状态。在记录介质S经过了相对于水平方向倾斜大约45度的记录区域P之后，记录介质S的移动方向被输送辊7和棘轮7b改变成沿竖直方向向上。

在被沿竖直方向向上输送之后，通过排出辊12和棘轮7b将记录介质S排出到排出托盘13。图4C示出记录介质S的前缘被排出到排出托盘13的状态。记录介质S以如下状态被排出：记录介质S的通过记录头8记录有图像的表面向下放置，然后记录介质S被保持在排出托盘13上。

图5A、图5B和图5C是示出对容纳在第二盒5B中的A3尺寸的记录介质S进行进给所沿着的输送路径的图。通过第二进给单元6B使第二盒5B中堆叠于最上方的记录介质S从次上方的记录介质及之后的记录介质分离，然后在被夹持于输送辊7与夹送辊7a之间的情况下朝向处于台板9与记录头8之间的记录区域P输送。

图5A示出在记录介质S的前缘即将到达记录区域P时获得的输送状态。由于在记录介质S由第二进给单元6B进给并且到达记录区域P的输送路径中配置有内引导件19、多个输送辊7和多个夹送辊7a，所以记录介质S在被以S状方式弯曲的同时输送到台板9。

随后的输送路径与图4B和图4C中示出的A4尺寸的记录介质S的情况相似。图5B示出记录介质S的前缘经过记录区域P、然后记录介质S在竖直方向上被向上输送的状态。图5C示出记录介质S的前缘被排出到排出托盘13的状态。

图6A、图6B、图6C和图6D示出在对A4尺寸的记录介质S的背面(第二表面)执行记录操作(双面记录)的情况下的输送路径。当执行双面记录时，记录设备1在执行对第一表面(正面)的记录之后执行对第二表面(背面)的记录操作。用于对第一表面执行记录的输送过程与图4A至图4C中示出的相似，因此，在这里省略其说明。在下文中，说明在图4C中示出的状态之后执行的输送过程。

当通过记录头8对第一表面执行的记录操作完成并且记录介质S的后缘经过换向器11时，打印控制器202使输送辊7向后转动，从而将记录介质S输送到记录设备1内。在该情况下，换向器11由致动器(未示出)以换向器11的前缘向图6A中的左侧倾斜的方式控制，使得记录介质S的前缘(对第一表面执行记录操作时的后缘)经过换向器11的右侧、然后在竖直方向上被向下输送。图6A示出记录介质S的前缘(对第一表面执行记录操作时的后缘)经过换向器11的右侧。

然后，记录介质S被沿着内引导件19的弯曲的外周面输送、然后被再次输送到记录头8与台板9之间的记录区域P。在该情况下，记录介质S的第二表面面对记录头8的喷出口面8a。图6B示出记录介质S的前缘即将到达用于对第二表面进行记录操作的记录区域P时所获得的输送状态。

随后的输送路径与图4B和图4C中示出的对第一表面进行记录的情况相似。图6C示出记录介质S的前缘经过记录区域P并且在竖直方向上被向上输送的状态。在该情况下，换向器11由致动器(未示出)控制，以移动到换向器11的前缘向右侧倾斜的位置。图6D示出记录介质S的前缘经过排出辊12、然后被排出到排出托盘13的状态。此外，即使在对A3尺寸的记录介质S进行双面记录的情况下，也执行相似的输送操作。

接下来，说明待对记录头8执行的维护操作。也如参照图1所说明的，维护单元16包括盖单元10和擦拭单元17并且使这些单元在预定时刻执行维护操作。

图7是示出记录设备1处于维护状态时的情况的图。当使记录头8从图1中示出的待机位置向图7中示出的维护位置移动时，首先，打印控制器202使记录头8在竖直方向上倾斜地向上移动，还使盖单元10在竖直方向上向下移动。然后，打印控制器202使擦拭单元17从退避位置移动到图7中的右方。在此之后，打印控制器202使记录头8在竖直方向上向下移动，从而使记录头8移动到可以进行维护操作的维护位置。

另一方面，当使记录头8从图3中示出的记录位置向图7中示出的维护位置移动时，首先，打印控制器202使记录头8在转动大约45度的同时在竖直方向上向上移动。然后，打印控制器202使擦拭单元17从退避位置移动到右方。在此之后，打印控制器202使记录头8在竖直方向上向下移动，从而使记录头8移动到维护位置，在该维护位置可以通过维护单元16进行维护操作。

图8A是示出维护单元16处于待机位置的状态的立体图，图8B是示出维护单元16处于维护位置的状态的立体图。图8A对应于图1中示出的维护单元16的位置，图8B对应于图7中示出的维护单元16的位置。当记录头8处于待机位置时，维护单元16处于图8A中示出的待机位置，盖单元10处于覆盖位置，并且擦拭单元17收纳在维护单元16内。盖单元10包括在y方向上延伸的箱状的盖构件10a，使盖构件10a与记录头8的喷出口面8a紧密接触能够防止或减少墨从喷出口蒸发。此外，盖单元10还具有将在例如预喷出期间喷出的墨收集到盖构件10a并且使抽吸泵(未示出)抽吸所收集的墨的功能。

另一方面，在图8B中示出的维护位置，盖单元10已经移动到了位于竖直方向上的下方的退避位置，并且擦拭单元17被从维护单元16拉出。擦拭单元17包括两个擦拭器单元、即刮板擦拭器单元171和真空擦拭器单元172。

在刮板擦拭器单元171中，用于沿着x方向擦拭喷出口面8a的刮板擦拭器171a在y方向上被布置为与喷出口的排列区域相当的长度。当使用刮板擦拭器单元171执行擦拭操作时，擦拭单元17在记录头8定位于能够与刮板擦拭器171a接触的高度的情况下使刮板擦拭器单元171在x方向上移动。该移动使例如附着到喷出口面8a的墨被刮板擦拭器171a擦除。

在维护单元16的入口(经由该入口收纳刮板擦拭器171a)处，安装有用于移除附着于刮板擦拭器171a的墨并向刮板擦拭器171a涂布湿液体的湿式擦拭器清洁器16a。借此，每次将刮板擦拭器171a收纳在维护单元16中时，通过湿式擦拭器清洁器16a去除附着物并且涂布湿液体。然后，当下一次擦拭喷出口面8a时，该湿液体被转移到喷出口面8a，使得喷出口面8a与刮板擦拭器171a之间的滑动性得到改善。

另一方面，真空擦拭器单元172包括：平板172a，其具有在y方向上延伸的开口部；滑架172b，其可以沿y方向在开口部内部移动；以及真空擦拭器172c，其安装于滑架172b。真空擦拭器172c被配置为能够与滑架172b的移动连动地沿y方向擦拭喷出口面8a。真空擦拭器172c的前端中形成有抽吸口，该抽吸口连接到抽吸泵(未示出)。因此，当在使抽吸泵操作的同时使滑架172b在y方向上移动时，例如，通过真空擦拭器172c，使附着于记录头8的喷出口面8a的墨在被向侧方擦除的同时被抽吸到抽吸口中。在该情况下，设置于平板172a的开口部的两端的定位销172d用于喷出口面8a相对于真空擦拭器172c的定位。

图9是示出记录设备1中所采用的墨供给单元15的图。墨供给单元15被构造为将墨从墨罐单元14供给到记录头8。尽管在这里示出了与一种颜色的墨相关的构造，请注意，在具有多种颜色的墨的系统中，可以为各种颜色的墨设置相同的构造。基本上，墨供给单元15由图2中示出的墨供给控制单元209控制。在下文中，说明墨供给单元15的各构成元件。

墨主要在副罐(墨罐)151与记录头8(以下记录头8也可以简称为头单元8)之间循环。头单元8基于图像数据执行墨的喷出操作，并且未被喷出的墨由副罐151收集并存储于副罐151。

容纳预定量的墨的副罐151连接到用于将墨供给到头单元8的供给流路C2以及用于从头单元8收集墨的收集流路C4。从而，利用副罐151、供给流路C2、头单元8和收集流路C4提供了墨循环所沿着的循环路径。

副罐151设置有利用多个引脚(pin)构造成的液位检测单元151a。墨供给控制单元209能够通过检测在多个引脚之间是否存在导通的电流来监测墨液位的高度、即副罐151中容纳的墨的剩余量。减压泵P0是用于对副罐151内部减压的负压产生源。大气开放阀V0是可以从关闭状态切换到打开的以允许副罐151的内部与大气连通(例如，暴露)的阀。

主罐141是容纳待供给到副罐151的墨的罐。利用柔性构件构造主罐141，并且通过柔性构件的容积变化使副罐151被墨填充。主罐141被构造为可拆卸地安装到记录设备1的主体。罐供给阀V1用于打开或关闭副罐151与主罐141之间的连接。罐供给阀V1位于连接副罐151和主罐141的罐连接流路C1中，然而罐供给阀V1当然可以位于罐连接流路C1中的任何位置。

在采用了上述构造的情况下，当经由液位检测单元151a检测到副罐151中容纳的墨量小于预定量时，墨供给控制单元209关闭大气开放阀V0、供给阀V2、收集阀V4和泄压阀V3。在该状态下，墨供给控制单元209打开罐供给阀V1并启动减压泵P0。然后，副罐151的内部变为负压，使得墨从主罐141供给到副罐151。当经由液位检测单元151a检测到副罐151中容纳的墨量超过预定量时，墨供给控制单元209关闭罐供给阀V1并停止减压泵P0。

供给流路C2是用于将墨从副罐151供给到头单元8的流路。供给泵P1和供给阀V2位于供给流路C2中间，但是在其他示例中，供给泵P1和供给阀V2可以位于供给流路C2中的其他位置。在记录操作期间，在供给阀V2保持打开的情况下驱动供给泵P1，从而使墨能够供给到头单元8并使墨能够在循环路径中循环。每单位时间内由头单元8消耗的墨量根据图像数据而变化。因此，以能够与以下方式确定供给泵P1的流量：允许在头单元8中每单位时间内墨的消耗量变为最大的喷出操作。

泄压流路(迂回路径)C3是优选于供给阀V2的上游侧(或者说是供给泵P1下游侧)并且结束于供给泵P1的下游侧使得供给泵P1的上游侧和下游侧相连接的流路。用作差压调节阀的泄压阀V3位于泄压流路C3中，但是也能够位于泄压流路C3中的其他位置。优选地，在来自供给泵P1的墨的每单位时间内的供给量大于头单元8每单位时间内的喷出量和收集泵P2中每单位时间内的流量的总和值的情况下，泄压阀V3打开。结果，请注意，可以形成具有供给流路C2的一部分和泄压流路C3的循环流路。设置泄压流路C3的上述构造使供给到头单元8的墨量能够根据头单元8中墨的消耗量调节。从而无论图像数据如何均能够在循环路径中稳定流体压力(例如，无论打印图像数据需要多少墨量)。

图10A、图10B和图10C示出泄压阀V3的构造的细节。图10A是泄压阀V3的外观立体图，图10B和图10C是沿着图10A中的线A-A截取的截面图。如图10B所示，泄压阀V3的内部设置有密封构件1001、滑动件1002和弹簧1003。此外，泄压阀V3设置有流入口1004和流出口1005，墨可以经由流入口1004流入泄压阀V3，墨可以经由流出口1005流出泄压阀V3。

图10B示出通过弹簧1003的施力使滑动件1002压靠密封构件1001。在这种条件下，流入口1004通过滑动件1002与密封构件1001形成的密封而被关闭。当等于或大于预定值的压力施加到泄压流路C3时(以及由此施加到密封构件1001)，滑动件1002由施加的压力向抵抗弹簧1003的偏置的方向移动/推动，以打破封闭从而打开流入口1004(图10C示出这种打开状态)。如图10C所示，作为流入口1004打开的结果，墨经由流入口1004流入泄压阀V3、然后经由流出口1005流出。通过泄压流路(迂回路径)C3，经由流出口1005流出的墨返回到位于供给泵P1上游侧的供给流路C2。请注意，弹簧1003施加的用于密封流入端口1004的力可以确定/设置将滑动件1002移至开放状态所需的压力量。

收集流路C4是用于直接将墨从头单元8收集到副罐151的流路。收集泵P2和收集阀V4位于收集流路C4中，但是这些部件也能够位于收集流路C4中的其他位置。当使墨在循环路径中循环时，收集泵P2用作负压产生源以从头单元8抽吸墨。收集泵P2的驱动引起头单元8的IN流路80b与OUT流路80c之间的适当压力差，使得墨从IN流路80b向OUT流路80c移动。以下详细说明头单元8中的流路构造。

收集阀V4是用于防止墨从副罐151经由收集流路C4流到头单元8的阀，并且在未执行记录操作时收集阀V4可以用于停止。换言之，在墨未在循环路径中循环时收集阀V4可以用于停止墨从副罐151经由收集流路C4流到头单元8。在本示例性实施方式中采用的循环路径中，副罐151优选地在竖直方向上位于头单元8的上方(参照图1)。因此，当收集泵P2未被驱动时，由于副罐151与头单元8之间的水头差，墨会从副罐151沿收集流路C4流回头单元8，即，例如，在水头压力差的作用下以及可能的重力供给量流的作用下，墨可以在收集流径C4中从子副罐151流到头单元8。为了防止这样的逆流，在本示例性实施方式中，在收集流路C4中设置了收集阀V4。

同样地，供给阀V2还具有用于当未执行记录操作时、换言之当墨未在循环路径中循环时防止墨在供给流路C2中从副罐151供给到头单元8的阀的功能。

头更换流路C5是在一端连接供给流路C2并在另一端连接副罐151的空气层(副罐151中的未容纳墨的部分)的流路。头更换阀V5位于头更换流路C5中，但是它也能够位于更换流路C5中的其他位置。头更换流路C5的一端在位于单元8的上游侧连接到供给流路C2，头更换流路C5的另一端连接到副罐151的上部使得与副罐151内部的空气层连接。在更换头单元8时或在运输记录设备1时，使用头更换流路C5以收集来自当时使用的头单元8的墨。

头更换阀V5由墨供给控制单元209控制为除了在最初用墨填充记录设备1时和/或在从头单元8收集墨时(例如)之外关闭。头更换流路C5优选地在供给阀V2的下游侧连接到供给流路C2。从而，上述供给阀V2优选地设置于供给流路C2中供给流路C2连接到头更换流路C5的点与供给流路C2连接到泄压流路C3的点之间。

接下来，说明在头单元8中的流路构造。经由供给流路C2被供给到头单元8的墨经过过滤器83、然后被供给到产生弱负压的第一负压控制单元(第一压力控制单元)81和产生较强负压的第二负压控制单元(第二压力控制单元)82。通过驱动收集泵P2产生待由第一负压控制单元81和第二负压控制单元82产生的压力。

在墨喷出部80，均排列有多个喷出口的多个记录元件基板80a被配置为形成了长的喷出口阵列。均为通过热能使墨发泡的发热元件的记录元件2323(参照图11B)形成于各记录元件基板80a。头单元8具有共用供给流路80b(IN流路)来引导自第一负压控制单元81供给墨和共用收集流路80c(OUT流路)来引导自第二负压控制单元82供给墨。这些共用通路可以延伸横过记录元件基板80a的排列。共用供给流路80b连接到供给流路C2。共用收集流路80c连接到供给流路C2和收集流路C4双方。

图11A是以放大的方式示出记录元件基板80a的一部分的平面示意图，图11B是沿着图11A中的截面线X-X截取的截面示意图。记录元件基板80a设置有待用墨填充的压力室2402和供墨喷出的喷出口2311。在压力室2402中，记录元件2323设置于面对喷出口2311的位置。此外，在记录元件基板80a中，为各喷出口2311形成均连接到共用供给流路80b的多个独立供给流路2321以及均连接到共用收集流路80c的多个独立收集流路2322。

在采用上述构造的情况下，在记录元件基板80a中产生墨流，该墨流从负压相对弱(压力高)的共用供给流路80b流入并流出到负压相对强(压力低)的共用收集流路80c。更具体地，墨以如下顺序流动：(i)从共用供给流路80b→(ii)到独立供给流路2321→(iii)到压力室2402→(iv)到独立收集流路2322→(v)到共用收集流路80c。当通过记录元件2323使墨喷出时，从共用供给流路80b向共用收集流路80c移动的一部分墨从喷出口2311喷出，从而被排出到头单元8的外部。另一方面，未从喷出口2311喷出的墨经由共用收集流路80c收集到收集流路C4。

图12A、图12B和图12C示出设置于头单元8的第一负压控制单元81。图12A和图12B是外观立体图，特别地，图12B示出从图示中省略柔性膜232以示出第一负压控制单元81的内部的情况。图12C示出沿着图12A中的线XIVC-XIVC截取的截面。由于均为差压调节阀的第一负压控制单元81和第二负压控制单元82除了控制压力(弹簧的初始负荷)不同之外具有相同的构造，所以省略第二负压控制单元82的说明。

在第一负压控制单元81内部，利用图12B中示出的压力接收板231和密封压力接收板231周围的空间的柔性膜232形成第一压力室233。柔性膜232熔接至图12B所示的圆形边缘和压力接收板231。柔性膜232和熔接到柔性膜232的压力接收板231根据第一压力室233中墨的增加和减少而向上和向下变形。

在第一压力室233的墨供给方向上的上游侧，设置有连接到供给泵P1的第二压力室238、联接到压力接收板231的轴234、联接到轴234的阀235和与阀235嵌合的孔236。在本示例性实施方式中的孔236设置在第一压力室233与第二压力室238之间的边界处。此外，施力构件(弹簧)237对阀235、轴234和压力接收板231在竖直方向上向上施力。

当第一压力室233中的压力的绝对值等于或大于第一阈值(当负压比第一阈值弱)时，通过施力构件237施加的力使阀235向孔236移动，从而阻断第一压力室233与第二压力室238之间的连接。另一方面，当第一压力室233中的压力的绝对值变得比第一阈值小时，换言之，当强于第一阈值的负压施加到第一压力室233时，柔性膜232收缩并向下变形。借此，压力接收板231和阀235抵抗着施力构件237施加的力向下变形，使得阀235和孔236彼此离开并且第一压力室233和第二压力室238彼此连接。根据该连接，由供给泵P1供给的墨流入第一压力室233。

第一负压控制单元81具有上述差压调节阀的构造，从而执行控制以保持流入压力和流出压力恒定。第二负压控制单元82产生比第一负压控制单元81强的负压，因此，采用了所施加的力大于第一负压控制单元81的施力构件237。

图13A和图13B是示出在由头单元8执行记录操作期间的墨供给单元15的图。设置于由实线指示的流路的阀保持打开使得墨流形成，而设置于由虚线指示的流路的阀关闭使得墨或空气不流动。首先，当由头单元8执行记录操作时，墨供给控制单元209关闭罐供给阀V1和头更换阀V5。另外，供给控制单元209打开大气开放阀V0、供给阀V2和收集阀V4，并且驱动供给泵P1和收集泵P2。这样，形成了如下循环路径：从副罐151→到供给流路C2→到头单元8→到收集流路C4→到副罐151。

这里，以头单元8能够喷出的最大墨量(在下文中称为“预定喷出量”)设定供给泵P1每单位时间内的墨供给量。头单元8每单位时间内能够喷出的最大墨量由例如“各喷出口的喷出量×每单位时间内的喷出频率×喷出口的数量”定义。此外，在本示例性实施方式中，由于墨经由头单元8从供给流路C2循环到收集流路C4，所以必须从供给泵P1供给与待由收集泵P2收集到收集流路C4用于循环的墨量(在下文中称为“循环流量”)对应的墨量。根据收集泵P2的驱动量确定在收集流路C4中流动的墨的循环流量，并且在本示例性实施方式中，在收集流路C4中流动的墨的循环流量被构造为保持恒定的循环流量。因此，以能够收集近似恒定流量的方式以预定量驱动收集泵P2。

在上述方式中，以能够与预定喷出量和在收集流路C4中流动的墨的循环流量的总和值设定供给泵P1每单位时间内的墨供给量。优选地，通过一个固定量驱动供给泵P1。换言之，以接近恒定的驱动量驱动供给泵P1和收集泵P2两者以执行墨的供给和收集，从而使墨在循环路径中循环。

图13A示出需要从头单元8喷出的墨量大的记录操作时墨的流动。此时，从头单元8喷出和排出几乎所有预定喷出量的供给自供给泵P1的墨。因此，由喷出操作产生的负压和由收集泵P2产生的负压被施加到负压控制单元，从而维持阀235抵抗着施力构件237保持打开的状态。换言之，维持了将等于或大于供给自供给泵P1的墨的预定喷出量和循环流量的总和值的墨量供给到头单元8的状态。在墨的喷出量大的情况下，由于从头单元8喷出预定喷出量的墨，使得在各喷出口产生强负压，不对泄压阀V3施加等于或大于预定值(打开泄压阀V3需要的预定值)的压力，从而泄压阀V3不打开。因此，在泄压流路C3中，在泄压阀V3的前方阻断了墨的流动，从而产生在整个泄压流路C3中没有墨流动的状态。

图13B示出从头单元8喷出的墨量较小的记录操作时墨的流动。此时，供给自供给泵P1的预定喷出量的墨中的大部分未被喷出。因此，仅由收集泵P2产生的负压和小的由喷出操作产生的负压被施加到负压控制单元，使得阀235抵抗着施力构件237保持打开的状态变得难以维持。结果，供给泵P1供给了过量的墨，并且在喷出口处产生了弱负压。在这样的情形下，对泄压阀V3可以施加等于或大于预定压力(打开泄压阀V3需要的预定值)的压力。因此，如图10C所示，泄压阀V3的流入口1004可以被打开，并且供给流路C2中过量的墨可以流过泄压流路C3，使得压力能够被释放。

如果未设置泄压流路C3和泄压阀V3，则在负压控制单元与供给泵P1之间墨的压力增加，从而可能发生流路的破坏或漏墨。设置如本示例性实施方式中的泄压流路C3和泄压阀V3能够使供给流路中的压力保持到足够低的水平从而能够使墨循环，而与头单元8的喷出量无关。此外，能够在供给泵P1和收集泵P2中维持接近恒定的驱动，并且变得不必执行对应于喷出量的复杂控制，使得能够以简单的构造维持稳定的喷出性能。也就是说，不需要对供给泵P1和收集泵P2进行节流来调整排出量的变化。相反,它们可以由一个固定量(如最大量)驱动，而泄压流路C3和泄压阀V3可以用于调整供给流路C2中的压力,使得墨循环，而不考虑需要排除的墨量。

此外，尽管在本示例性实施方式中采用了记录头8的压力室2402中的墨也循环的构造，但是本示例性实施方式不限于此，而是能够应用于仅记录头8的共用液室中的墨循环的构造。

如上所述，根据本发明的示例性实施方式，在循环墨的构造中，能够设置能够维持稳定的喷出性能而与待从全幅型记录头喷出的墨量无关的喷墨记录设备。

尽管已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (10)

1.一种喷墨记录设备，其包括：

记录头，其被构造为喷出墨；

墨罐，其被构造为储存待供给到所述记录头的墨；

供给流路，其被构造为使墨从所述墨罐供给到所述记录头；

供给泵，其位于所述供给流路并被构造为将墨抽入到所述供给流路；

收集流路，其被构造为从所述记录头收集墨供给到所述墨罐；

泄压流路，其连接所述供给流路中的第一位置和所述供给流路中的第二位置，其中所述第一位置位于所述供给泵的下游侧并且所述第二位置位于所述供给泵的上游侧；以及

差压调节阀，其位于所述泄压流路，并且被构造为在所述供给流路中抽入的墨的压力大于预定值的情况下，打开所述泄压流路使得允许所述供给流路中的墨从所述第一位置流向所述第二位置。

2.根据权利要求1所述的喷墨记录设备，还包括收集泵，所述收集泵位于所述收集流路并且被构造为将墨从所述记录头抽入到所述墨罐，

其中，所述供给泵被构造为设定预定量的墨在所述供给流路中流动，并且所述收集泵被构造为设定预定量的墨在所述收集流路中流动而无论待从所述记录头喷出的墨量如何。

3.根据权利要求2所述的喷墨记录设备，其中，所述收集泵被构造为设定在所述收集流路中墨的恒定循环流量，并且所述供给泵被构造为设定在所述供给流路中墨流量等于或大于总和值，其中，所述总和值是基于待从所述记录头喷出的墨的预定量和在所述收集流路中所述循环流量。

4.根据权利要求3所述的喷墨记录设备，其中，所述待喷出的墨的预定量是每单位时间内能够从所述记录头喷出的最大墨量。

5.根据权利要求3所述的喷墨记录设备，其中，所述差压调节阀在待从所述记录头喷出的墨量小于所述预定喷出量时打开，从而使墨流过所述泄压流路。

6.根据权利要求1所述的喷墨记录设备，其中，所述记录头包括被构造为喷出墨的喷出口、与所述喷出口连通且被构造为用墨填充的压力室以及被构造为以使墨经过所述压力室内部的方式循环墨的循环单元。

7.根据权利要求6所述的喷墨记录设备，其中，所述记录头还包括连接到所述供给流路并且被构造为将墨供给到所述压力室的共用供给流路、连接到所述供给流路和所述收集流路并且被构造为从所述压力室收集墨的共用收集流路、位于所述供给流路与所述共用供给流路之间并且被构造为控制压力的第一压力控制单元、以及位于所述供给流路与所述共用收集流路之间并且被构造为控制压力的第二压力控制单元，所述第二压力控制单元产生比所述第一压力控制单元产生的负压强的负压。

8.根据权利要求7所述的喷墨记录设备，其中，所述记录头的所述循环单元包括所述第一压力控制单元和所述第二压力控制单元。

9.根据权利要求7所述的喷墨记录设备，其中，所述记录头包括用于各所述喷出口的连接到所述共用供给流路的独立供给流路和连接到所述共用收集流路的独立收集流路，通过所述循环单元经由所述共用供给流路和所述独立供给流路将墨供给到所述压力室，并且经由所述独立收集流路和所述共用收集流路从所述压力室收集墨。

10.根据权利要求1所述的喷墨记录设备，其中，所述差压调节阀包括墨流入所经由的流入口、墨流出所经由的流出口、密封构件、连接到所述密封构件的滑动件以及被构造为对所述滑动件和所述密封构件施力使所述滑动件和所述密封构件抵靠所述流入口的施力构件，并且，在由所述供给泵产生的压力变为等于或大于预定值时，所述滑动件抵抗着所述施力构件的施力移动，使得所述流入口打开。