喷墨打印机的墨供给装置的制作方法

专利名称：喷墨打印机的墨供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种喷墨打印机的墨供给装置，该墨供给装置 用于将墨供给到喷出墨的打印头。
背景技术：
喷墨打印机，是一边使形成有多个喷嘴的打印头相对于打 印介质相对移动， 一边从喷嘴喷出墨的微粒子而将其喷涂附着 在打印介质上、在打印面上打印文字、图形、图案、照片等信 息的装置。喷墨打印机，由于随着墨的喷出，墨被消耗，所以， 在打印头的滑架或打印机主体上设置有容量与用途相对应的墨 盒。打印商业用的大幅广告、旗帜等的大型喷墨打印机在比较 短的时间内要消耗大量的墨。因此，这样的商业用的喷墨打印 机， 一般情况下，其结构为在打印机主体上设有大容量的墨盒， 用管等连接墨盒和打印头，随着墨的喷出，将墨从墨盒供给到 打印头。
在此，若打印头的内压比大气压高，则墨被从喷嘴中推出 来，滴到打印介质上，产生所谓的"滴墨"的问题。因此，喷 墨打印机中的墨供给装置，使打印头的内压为比大气压稍稍低 一点的微负压。众所周知，作为现有的墨供给装置是"产生负 压式，，的墨供给装置，该墨供给装置设有设置在打印机主体上 的墨盒(主墨盒)、和在与设置在滑架上的打印头之间具有小容 量副墨盒，通过使该副墨盒减压使打印头成为微负压状态(例
如，参照专利文献l、专利文献2)。包括上述方式的墨供给装 置的结构在内，普通的喷墨打印机若持续长时间连续使用或长 期不使用的状态，则有可能在打印头喷嘴的周边附着墨、灰尘等而无法正常喷出墨。为此，设有吸引回路，该吸引回路用于 在起动等时用橡胶盖盖住打印头的喷嘴面而对残留于打印头内
的墨强制进行真空吸引(例如，专利文献3)。通过如上述那样 强制进行真空吸引，可以吸引并除去旧墨，并且可以从主墨盒 吸引新墨而将其供给到打印头内，从而恢复到从喷嘴正常地喷 墨的状态。
专利文献l:曰本净争开2004—284207号7>才艮 专利文献2:曰本净争开2006_62330号/>才艮 专利文献3:曰本净争开2007—216535号7>才艮 但是，在盖住打印头的喷嘴面而吸引墨时，例如，若喷嘴 面与橡胶盖之间有错位等，则有可能从喷嘴面与橡胶盖之间的 间隙巻入空气而使吸引力降低。于是，虽然能吸引并除去打印 头内的旧墨，但难以将从主墨盒吸引进来的新墨供给到墨打印 头内，容易成为在打印头内混有气泡(没有充满墨)的状态。 此外，对于含有上述方式的墨供给装置的打印头而言也是一样， 容易成为在打印头与副墨盒的连接部分和打印头内混入气泡的 状态。存在如下问题当在上述那样的状态下从喷嘴喷墨时， 有时会产生不从喷嘴喷墨而是喷出气泡的喷出不良，难以得到 稳定的喷墨。

发明内容
本发明是鉴于上述那样的问题而提出的，其目的是提供一 种不在打印头内混入气泡地充填墨，从而实现稳定的喷墨的喷 墨打印机的墨供给装置。
为了达到上述目的，本发明的喷墨打印机的墨供给装置包 括副墨盒和主墨盒；上述副墨盒通过打印头侧供给通路(例如， 实施方式中的连接器部125)与用于喷出墨的打印头连接，上述副墨盒在内部形成有用于贮存墨的墨室(例如，实施方式中
的墨贮存室123);上述主墨盒与上述副墨盒连接，贮存有用于 向上述墨室供给的墨。在上述副墨盒中形成有从上述墨室与上 述打印头侧供给通路连通的多个供给孔(例如，实施方式中的 第l导出通道127a、第2导出通道126b),上述多个供给孔中的 至少2个上述供给孔的墨室侧开口在上述墨室的内方向形成在 相互不同的高度位置。
另外，上述喷墨打印机可以是包括主体构件(例如，实 施方式中的装置主体l)和滑架，上述主体构件具有用于支承 打印介质的介质支^^部(例如，实施方式中的台才反20),上述 滑架与被支承于上述介质支承部上的上述打印介质相对峙且可 相对于上述主体构件相对移动地设在上述主体构件上，将上述 主墨盒设在上述主体构件上，将上述打印头和上述副墨盒设在 上述滑架上。
在本发明的喷墨打印机的墨供给装置中，在上述副墨盒上 形成有从墨室与打印头侧供给通路连通的多个供给孔，使上述 多个供给孔中的至少2个供给孔的墨室侧开口在上述墨室的内 方向形成在相互不同的高度位置。根据该结构，例如，在清洗 打印头时，在向抽出了墨的打印头侧供给通路和打印头充填墨 时，可以从多个供给孔中的、在墨室侧开口4交低的位置形成的 供给孔通过打印头侧供给通路将墨送到打印头。此时，随着墨 的填充，可以将打印头侧供给通路内和打印头内存在的气泡逐 渐赶到打印头侧供给通路中。而且，使被赶到打印头侧供给通 路中的气泡通过在多个供给孔中的墨室侧开口较高的位置形成 的供给孔，而将其排出到墨室中。因此，利用本发明的喷墨打 印机的墨供给装置，可以不在打印头侧供给通路内和打印头内 混入气泡地填充墨，因此可以在填充墨后实现稳定的喷墨。
5此外，在上述本发明的墨供给装置中，优选将主墨盒设在 喷墨打印机的主体构件上。在釆用这样的结构时，可以将比较 大型的主墨盒配设在主体构件的任意位置，例如，通过将主墨 盒配设在主体构件的间隙空间中，可以使整个喷墨打印机小型 化。此外，通过将主墨盒配置在例如操作者的手可以够到的位 置，可以简化更换主墨盒的作业。


看的外观立体图。
图2是上述打印装置的从斜后方看的外观立体图。 图3表示上述打印装置上的装置主体的主要部位结构的主 视图。
图4是墨供给装置的系统图。 图5是上述打印装置上的滑架周边的立体图。 图6是设置在滑架上的副墨盒的外观立体图。 图7是表示图6中的VII-VII剖视图。 图8是表示图6中的VIII-VIII剖视图。 图9是墨供给装置的简要框图。 图IO是填充墨程序的程序流程图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的最佳实施方式进行说明。作为应
用了本发明的喷墨打印机的一个例子，对应用于uv固化喷墨打 印机(以下称为打印装置)的结构例进行说明，该uv固化喷墨 打印机采用将沿打印对象面的正交二轴中的 一轴作为打印介质 移动轴、而将另一轴作为打印头移动轴的类型，使用受紫外光照射而固化的紫外线固化型的墨(所谓的UV墨)。图l表示从 斜前方看本实施形式的打印装置P的立体图，图2表示从斜后方 看的立体图，而且，图3表示该打印装置P上的装置主体1的主 要结构，首先，参照这些附图，简要地对打印装置P的整体结 构进行说明。而且，在以下的说明中，将图1中所标注的箭头F、 R、 U所指的方向分别称为前方、右方、上方并进行说明。
打印装置P大致由以下部分等构成具有打印功能的装置 主体l;设置在支承装置主体1的支承部2的前后，输送巻成巻 状的未打印状态的打印介质M的输送机构3;巻绕完成打印的打 印介质M的巻绕机构4。
装置主体l,在形成机身的框架10的上下中间部形成有供 打印介质M前后贯穿的横向长窗状的介质贯穿部15，在位于该 介质贯穿部15下侧的下部框架IOL上设有支承打印介质M的台 板(platen) 20、以及使支承在台板20上的打印介质M前后移 动的介质移动机构3 0,在位于介质贯穿部15上侧的上部框架 10 U上设有保持打印头6 0的滑架4 0 、以及使滑架4 0左右移动的 滑架移动机构50。在装置主体1上设有控制单元80,该控制单 元80用于控制由介质移动机构30驱使的打印介质M的前后移 动、由滑架移动机构50驱使的滑架40的左右移动、由打印头60 进行的墨的喷出、由后述的墨供给装置100进行的供给墨等打 印装置P的各部的动作，操作面板88配设在装置主体1的前表 面。
台板20在介质贯穿部15的下侧前后延伸，设置在下部框架
平支承打印介质M的介质支承部21 。在介质支承部21上开设形 成有多个小直径的吸附孔，与设置在其下侧的减压室(未图示) 相连，在由于真空发生器的动作等使减压室为负压时，打印介质M被吸附保持在介质支承部21上，以使在打印过程中，打印 介质M的位置不会错位。
介质移动机构30由配设成上部周面露出到台板20上的左 右延伸的圆筒状的输送辊31 、和通过同步皮带3 2驱动该输送辊 31旋转的辊子驱动马达33等构成，在输送辊31的上方，左右并 排设有多个前后分别具有能自由旋转的夹送辊36的辊组件35 。 辊组件35能设定在将夹送辊36压靠在输送辊31上的夹紧位置 和使夹送辊36离开输送辊31的松开位置，通过在将辊组件35 设定在夹紧位置而将打印介质M夹在夹送辊36和输送辊31之 间的状态下，驱动辊子驱动马达33旋转，由此，能以与输送辊 31的旋转角度(由控制单元80输出的驱动控制值)相对应的输 送量前后输送打印介质M。而且，在图3中，同时画出了将辊组 件35设定在夹紧位置的状态和设定在松开位置的状态这两种 状态。
滑架40利用图中省略了的滑动件能左右自由移动地支承 在与输送辊31平行延伸的安装在上部框架10U上的导轨45上， 由后述的滑架移动机构50进行驱动。在滑架40上设有喷出UV 墨的打印头60，打印头下端的喷嘴面隔着规定的间隙与台板20 的介质支承部2l对置配置。
打印头60， 一般情况下，左右并排配设有与在打印装置P 中使用的墨的数量相对应个数的打印头，例如，对于青色(C)、 品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K) 4基色的UV墨来说，在每 种颜色各使用l个墨盒的打印装置的情况，如在图5中滑架周边 的立体图所示的那样，设有与各墨盒相对应的4个打印头60(第 1打印头60C、第2打印头60M、第3打印头60Y、第4打印头 60K)。在滑架40上与各打印头60C、 60M、 60Y、 60K相对应 设有在以后要详细描述的墨供给装置100的副墨盒120 (第l副
8墨盒120C、第2副墨盒120M、第3副墨盒120Y、第4副墨盒 120K)。另外，如图6和图7所示，在打印头60的上表面安装有 由过滤器61b和保持过滤器61b的过滤器保持件61a构成的过滤 器组件61。过滤器61b用于过滤从副墨盒120输送过来的UV墨， 被过滤器61b过滤后的UV墨被送向打印头60的墨室。而且，打 印头60的驱动方式(喷出墨微粒子的方式)可以是用热方式和 压电方式中的任一种。
在滑架40的左右侧部设有对从打印头60喷射到打印介质 M上的UV墨照射紫外光而使其固化的UV光源。UV光源由设置 在滑架40左侧部的左UV光源70L和设置在滑架40右侧部的右 UV光源70R构成，这些左右UV光源70L、 70R配设成从左右外 侧夹住设置在滑架40上的第1 ~第4打印头60C、 60M、 60Y、 60K。左UV光源70L和右UV光源70R是射出波长X =100 ~ 380nm左右的紫外光的光源，例如用UV灯或UV-LED等构成。 左右UV光源70L、 70R的亮灭动作，由控制单元80根据由滑架 移动机构50驱动的滑架40的移动情况和从打印头60喷出墨的 情况进行控制。
滑架移动机构5 0由夹着导轨4 5设置在框架10左右侧部的 驱动皮带轮51及从动皮带轮52、驱动驱动皮带轮51旋转的滑架
带状的同步皮带55等构成。滑架40连接固定在同步皮带55上， 通过驱动滑架驱动马达53旋转，从而，支岸义在导轨上的滑架40 以与滑架驱动马达53的旋转角度(从控制单元80输出的驱动控 制值)相对应的移动量，在台板20的上方左右移动。
控制单元8 0具有写入了控制打印装置各部分动作的控制
程序等的RAM82,对从RAM82读出的打印程序、从操作面板88输入的操作信号等进行计算处理并根据控制程序控制各部 的动作的运算处理部83、显示打印装置P的动作状态等的显示 面板以及设有各种操作开关的操作面板88等，控制由介质移动 机构30驱动的打印介质M的前后移动、由滑架移动机构50驱动 的滑架40的左右移动、由墨供给装置100供给墨、从打印头60 的各喷嘴喷出墨、由墨供给装置100供给墨等。
例如，在基于读入到控制单元80的打印程序在打印介质M 上进行打印的情况下，组合由介质移动机构30驱动的打印介质 的前后移动M和由滑架移动;I/L构5 0驱动的滑架4 0的左右移动， 使打印介质M和打印头60相对移动，使墨从各打印头60喷射到 打印介质M上，并且，点亮位于滑架40移动方向后方的UV光源 (例如在滑架向右移动时点亮左UV光源70L)，打印与打印程 序相对应的信 息o
这样一来，在简要构成的打印装置P上，由墨供给装置IOO 将UV墨供给到设置在滑架40上的打印头60。在此，图4是墨供 给装置100的系统图，图6是副墨盒120的外观立体图，图7是图
6的vn-vn剖视图，图8是图6的vn卜vni剖视图，图9是墨供给装置
IOO的简要框图。
墨供给装置10 0包括以下等部分与打印头6 0连接的副墨 盒120;与该副墨盒120连接，贮存着供给到副墨盒120的UV 墨的主墨盒110;将副墨盒120的内压减压到负压状态的副墨盒 减压部140;将副墨盒120的内压加压到正压状态的副墨盒加压 部150;将贮存在主墨盒110中的UV墨移送到副墨盒120的墨移 送部115，副墨盒减压部140和副墨盒加压部150由一台送气泵 160构成。
主墨盒110设定成能贮存与该打印装置P的单位时间的墨
消耗量相应的容量的uv墨。本实施方式所示的结构例子是，针对上述的C、 M、 Y、 K4种颜色，使用各色500ml左右容量的盒 式的主墨盒IIO (第1主墨盒110C、第2主墨盒110M、第3主墨 盒110Y、第4主墨盒110K),能拆卸地将这些主墨盒110配设在 装置主体l的背面(参照图2)。由于采用这样的结构，所以， 能在后述的送液泵118的扬程的范围内将大型的主墨盒110配 设在装置主体l的任意位置，能使打印装置P小型化。另外，由 于将主墨盒IIO配设在例如操作者的手容易够到的位置，所以， 更换主墨盒110的作业很容易。而且，主墨盒110的形式，也可 以是圆筒容器状或具有柔性的袋状等其它的形式，墨盒的配设 位置可以适当地配设在装置主体l的前表面侧、上部，或者与 装置主体l分开单独设置等。
如图6所示，副墨盒120由在一侧(右侧)开口且在侧视图 中上下较长的薄的长方形盒状的容器部件121和覆盖并封闭该 容器部件121的开口面的盖部件122构成，在由于盖部件122的 封闭而形成的盒内部，形成有贮存UV墨的墨贮存室123。另夕卜， 形成有与该墨贮存室123连通且在墨贮存室123的后部上下延 伸的槽状的浮子收容部124。在浮子收容部124中收容有能上下 自由移动的圓盘状的浮子134，该浮子134的磁体134a固着在浮 子134的中心部，该浮子134漂浮在UV墨中。此外，作为浮子 134,优选的结构是使用例如比重是0.25左右的浮子。
副墨盒120通过在容器部件121的开口缘面上涂敷密封剂 或粘接剂后来封闭盖部件122，从而使它们结合成一体，而且， 用省略图示的螺钉等连接部件牢固地连接，墨贮存室123保持 密闭状态。盖部件122和容器部件121的至少任意一方使用透明 或半透明的材料制成，制成从外部能用肉眼确认墨贮存室123 的UV墨的贮存状态、以及浮子134在UV墨中的漂浮状态等。
在副墨盒120的下表面侧形成有从容器部件121的底壁
ii12lb向下方突出的短圆筒状的连接器部125 ，在该连接器部125 的内部形成有向下方开口的连接器空间125a。在连接器部125 的上方形成有在墨贮存室123内从底壁12lb向上方延伸的块状 的管道部126。而且形成有上下贯通底壁121b而将墨贮存室123 底面和连接器空间125a连通起来的第l导出通道127a，还形成 有上下贯通管道部126以及底壁121b而连通管道部126上表面 126a和连接器空间125a的第2导出通道126b。另夕卜，连接器部 125和过滤器组件61使用管69而相连接，在管69的内部形成有 管空间69a。因此，副墨盒120的墨贮存室123和打印头60的墨 室通过第l导出通道127a、第2导出通道126b、连接器空间125a 以及管空间69a连接起来。在此，制成第l导出通道127a的横截 面积比第2导出通道126b的横截面积小。而且，在使滑架40位 于非打印时的基准位置(所谓的初始位置)的状态下，在打印 头60 ( 60C、 60M、 60Y、 60K )的下方设有用于接住UV墨的 缸(vat)状的墨盘180 (参照图5)。
在副墨盒120的后表面侧，设有检测墨贮存室123的UV墨 贮存状态的副墨盒贮存检测部13 0 。副墨盒贮存检测部13 0由浮 子134和液面检测基板135构成；浮子134能上下自由移动地收 容在上下延伸形成的浮子收容部124中，随着墨贮存室123的 U V墨的液面 一 起上下移动；液面测基寺反13 5安装有磁传感器 136，该磁传感器136通过检测固着在该浮子134上的磁体134a 的磁性来检测UV墨的液面高度。此外，作为磁体134a可以使 用各向异性铁氧体磁铁，作为磁传感器136可以使用两极性探 测的传感器。
在容器部件121的后壁121r上形成有上下延伸的槽状的基 板安装部131,当将液面检测基板135安装固定在该基板安装部 131时，安装在液面检测基板135上的多个磁传感器136上下并排布置。即，液面检测基板135隔着后壁121r与浮子134相对配 置，用磁传感器136检测被固定于浮子收容部124内的浮子134 上的磁体134a的磁性，从而可以检测浮子134的高度位置、即 贮存在墨贮存室123中的UV墨的液面高度。另外，形成有浮子 134和浮子收容部124,从而如图7所表明的那样，浮子134能与 UV墨的液面高度相对应地大致笔直地上下移动。
在本实施方式中示出了这样的结构例将液面4企测基板 135安装固定在该基板安装部131，安装在液面4企测基板135上 的多个》兹传感器136上下并排布置，/人而可以由液面4全测基4反 135精细地检测出墨贮存室123的UV墨的液面高度位置。若这 样构成的话，能基于被检测出的液面高度位置，掌握例如UV 墨的随时间推移而变化的剩余量，而且如果需要的话，还可以 进行向操作者报告预测的下次处理的控制等。另外，作为磁传 感器136，可以是将Hi检测传感器136H和Lo检测传感器136L 这两个传感器安装在液面检测基板135上的结构，上述Hi检测 传感器136H用于检测UV墨填充到墨贮存室123中而使UV墨 的液面到达填充基准高度的情况，上述Lo检测传感器136L用于 检测墨贮存室12 3中的U V墨被消耗而到达规定量以下的情况。 液面检测基板13 5的输出信号被输入到控制单元8 0 。
在副墨盒120的前表面侧，在上下中间的规定高度位置形 成有前后贯通容器部件121的前壁121f的墨导入通道、设有与 该墨导入通道连接的管连接器128。另外，在副墨盒120的上表 面侧，形成有上下贯通容器部件121的顶壁121t的气体导入通 道，在中心部形成有气体导入孔129a的管连接器129与该气体 导入通道连接。
另外，在管连接器129下方的墨贮存室123中形成有防回流 部132 ，防回流部132主要由浮子支承部132a和密封用浮子133
13构成。浮子支承部132a为前后一对，分别从顶壁121t的下表面 向下方延伸i殳有垂直部132e，其前端部向前后弯曲形成卡定肋 132b。卡定肋132、 132前后布置成隔有肋间隙132c,另外， 如图8所示，浮子支承部132a在与盖部件122之间具有左右间隙 132d。而且，密封用浮子133由前后一对浮子支承部132a包围
下移动。另外，密封用浮子133的大小形成为，当其在密封用 浮子收容部132f内上升到上限位置时，能与气体导入孔129a的 下端开口部相-接触而堵塞气体导入孔129a。而且，由后述的副 墨盒减压部140控制墨贮存室123的压力，是通过使墨贮存室 123的空气主要从左右间隙132d通过而吸引到气体导入孔 129a来进行控制的。另外，由后述的副墨盒加压部150控制墨 贮存室123的压力，是通过使空气主要从气体导入孔129a通过 左右间隙132d而流入到墨贮存室123来进行控制的。另外，作 为密封用浮子133，例如使用比重为0.25左右的浮子的结构较 为优选。
墨移送部115由连接主墨盒IIO和副墨盒120之间的主供给 回路116形成。主供给回路116由以下部分等构成连接主墨盒 110和送液泵118的墨吸入线路117a;连接送液泵118和管连接 器128的墨送出管路117b;设置在装置主体l上并将贮存在主墨 盒110中的UV墨供给到副墨盒120的送液泵118。送液泵118是 即使在墨吸入线路117a不被UV墨充满而混入了空气的状态 下，也能将UV墨压送到副墨盒120的泵，例如适合使用管式泵 或膜片泵。
副墨盒减压部140由连接副墨盒120和送气泵160的吸入口 161之间的负压回路141形成。负压回路141,如在图4中用方框 A包围其主要构成设备所示的那样，包括以下部分等由气密容器构成的气室142;检测负压回路141的压力的压力传感器 144;连通、切断负压回路141的负压控制阀145;以及连接这 些设备并由连接送气泵的吸入口 161和副墨盒120之间的管形 成的线路147 ( 147a、 147b、 147c、 147d)。而且，在图4中， 用方框C包围的部分是设置在滑架40上的设备，方框外的部分 是设置在装置主体l上的设备。
气室142与送气泵160的吸入口 161连接，由于送气泵160 的工作，气室内的空气被排出而减压为负压状态。在气室142 上设有将空气导入到被减压为负压状态的气室内的空气导入线 路147i。在该空气导入线路147i上设有调整空气流量的流量调 整阀143a和除尘用的空气过滤器143b。流量调整阀143a在通 过负压回路141连接送气泵160和副墨盒120的状态下，通过调 整流入到气室142中的空气的流量来使气室142的内压保持恒 定。因此，墨贮存室123的内压设定为适合于在喷嘴部形成弯 液面的_1 ~ -2kPa左右的规定负压(例如-1.2kPa的负压以 下称为"设定负压，，)。
负压控制阀145位于气室142和副墨盒120之间，设置在滑 架40上，是将线路147c和线路147d之间切换为连通状态和切断 状态的电磁阀。在本实施方式例举的结构是，使用三通阀作为 负压控制阀145,线路147c与负压控制阀145的公共口 (COM) 连接，线路147d与常开口 (NO)连接，常闭口 (NC)通过线 i 各147x和消音器148向大气敞开。
因此，在负压控制阀145关闭时(打印过程中、待机过程 中等通常的运转时)，线路147c和线路147d的连通被切断，负 压回^各141i殳定为阻断状态，吸入口 161和副墨盒120通过后述 的合流回路171相连接。另 一方面，在负压控制阀145打开时(填 充墨时、清洗时等)，线路147c和线^各147cW皮连通，负压回路
15141被连通，而且，线路147c与线路147x相连，送气泵160的 吸入口侧的回路向大气敞开。负压控制阀145与控制单元80连 接，由控制单元80控制负压控制阀145的开/关。
压力传感器144是具有± 5kPa左右的检测区域并设置在气 室142和负压控制阀145之间的测压型压力传感器，检测副墨盒 附近的线路14 7的压力。压力传感器14 4的检测信号被输入到控 制单元80。
副墨盒加压部150由连接副墨盒120和送气泵160的排出口 162之间的正压回^各151形成。正压回-各151如在图4中用方框B 包围构成其回路的主要构成设备所示的那样，包括以下部分等 调整空气流量的流量调整阀153a;除尘用的空气过滤器153b; 检测正压回路151的压力的压力传感器154;开关正压回路151 的正压控制阀155;连接这些设备而由连接送气泵160的排出口 162禾口富'J墨盒120之间的管形成的线3各157( 157a、 157b、 157c、 157d)。流量调整阀153a是在由正压回路151连接送气泵160和 副墨盒120的状态下，通过调整在正压回路151中流过的空气流 量来进行调整，从而使墨贮存室123的内压不会上升到规定内 压以上的阀。
正压控制阀155是位于流量调整阀153a和副墨盒120之间、 设置在滑架40上、将线路157c和线路157d切换为连通状态和切 断状态的电磁阀。在本实施方式例举的结构是使用三通阀作为 正压控制阀155，线^各157c与正压控制阀155的公共口 (COM) 连接，线路157d与常闭口 (NC)连接，常开口 (NO)通过线 路157x和消音器158向大气敞开。
因此，在正压控制阀155关闭时(打印过程中、待机过程 中等通常的运转时)，线路157c和线路157d的连接被切断，正 压回路151净皮阻断，而且，线路157c与线3各157x连接，送气泵160排出口侧的正压回路向大气敞开。另一方面，在正压控制 阀155打开时(填充墨时、清洗时等)，线路157c和线路157d 被连接，正压回路151设定为连通状态，排出口 162和副墨盒120 通过合流回路171连接。正压控制阀155与控制单元80连接，由 控制单元8 0控制正压控制阀15 5的开/关。
压力传感器154是具有± 50kPa左右的检测区域而设置在 滑架4 0上的测压型的压力传感器，检测副墨盒附近的线路15 7 的压力。压力传感器154的检测信号被输入到控制单元80。
送气泵160是从与吸入口 161连接的负压回路141吸入空气 并将吸入的空气压送到与排出口 162连接的正压回路151的泵， 使用在排出口 162和吸入口 161产生^见定的正负压力的形式的 泵。例如，适合使用产生土40kPa左右的正负压力的膜片泵。
负压回路141和正压回路151，在向副墨盒120延伸的中途 合流，形成合流回3各171。合流回^各171由以下部分构成由线 路147d和线路157d合流而成并与副墨盒连接的线路177;连 通、切断合流回^各171的合流回路开关阀175。合流回路开关阀 175与副墨盒120对应设置，在本实施方式例举的情况是，在该 合流回路开关阀175处，合流回路171 (线路177)分为4支，从 而能分别连通、切断被分出的各合流回路(线路177C、线路 177M、线路177Y、线路177K,省略了一部分符号)。合流回 路开关阀175的动作由控制单元80进行控制。
在像以上那样构成的墨供给装置100中，由控制单元80像 以下那样控制送液泵118、负压控制阀145、正压控制阀155、 送气泵160的动作。而且，如在此之前的说明中所表明的那样， 由于对于UV墨的供给系中的4个系统(C、 M、 Y、 K)来说是 同样的，所以，对于各系统共同的事项，省略这些注脚进行说 明。(通常运转时的控制) 若打印装置P的主电源被接通，则控制单元80读出存储在
R0M81中的控制程序，基于读出的控制程序控制打印装置各部 的动作。对于墨供给装置100来说，将电力供给到送气泵160， 使其为旋转驱动状态，所有的合流回路开关阀175打开。此时， 负压控制阀145和正压控制阀155都为关闭状态。因此，在负压 回^各141中，纟戋3各147c和纟戋^各147d连通而^f吏p及入口 161禾口墨、贝亡 存室123连接，在正压回路151中，线路157c和线路157x^皮连 接而使送气泵160的排出口侧的回路向大气敞开。因此，与吸 入口 161连接的线路147内的空气被吸引，气室142被减压为负 压，由流量调整阀143a调整了的流入空气流量和由送气泵160 吸引的空气量达到平衡，由该平衡所确定的大致恒定的压力稳 定。因此，4个副墨盒的墨5&存室123的内压以都设定为相同的 设定负压的状态保持稳定。这样一来，若打印装置P起动，则 以后送气泵160继续运转，不管是在执行打印程序过程中还是 在待机过程中，副墨盒120的内压始终保持为设定负压。
在通常的运转时，在副墨盒120的墨贮存室123中贮存有一 定程度的U V墨。能根据是否由上下并排的多个磁传感器13 6中 的某个磁传感器136检测到了与UV墨的液面一起上下移动的 浮子134上固定着的磁体134a的磁性，来把握该UV墨的贮存 量。这样一来，由用磁性传感器136检测磁体134a的磁性来检 测液面高度的结构，与例如根据是否透过检验光进行检测的方 法比较，不会受到UV墨的颜色等的影响，能准确地检测液面高 度。
贮存在墨贮存室123中的UV墨由于打印程序的执行等，从 打印头60的喷嘴喷出而被消耗，贮存的UV墨渐渐减少。而且， 在贮存在墨贮存室123中的UV墨为规定量以下时，贮存在主墨盒110中的U V墨由墨移送部115供给到副墨盒12 0,以补充U V墨。
具体地说，若贮存在墨贮存室123中的UV墨减少，则UV 墨的液面高度下降，浮子134也随着液面高度在浮子收容部124 中向下方移动。而且，在UV墨的残余量为规定量以下时，固着 在浮子134上的磁体134a的磁性被位于规定量以下的上下高度 处的磁传感器136检测。从液面检测基板135接受了上述检测信 号的控制单元80,在墨贮存室123被减压为负压状态的状态下， 起动送液泵118。由送液泵118从主墨盒110送出的UV墨，穿过 线路117b从管连接器128供给到墨贮存室123，墨贮存室123的 贮存墨量增大。此时，随着贮存墨量的增大，UV墨的液面高度 上升，浮子134也与液面高度相对应地在浮子收容部124内向上 方移动。而且，在固着在浮子134上的磁体134a的磁性被位于 填充基准高度处的磁传感器136检测到时，使送液泵118停止工 作，从而，向墨]^存室123补充UV墨结束。
可是，假设浮子134和磁体134a在浮子收容部124内由于什 么原因位于规定量以下的上下高度上不动的情况。如以上所述， 在检测到UV墨已供给到填充基准高度之前，控制单元80使送 液泵118运转，因此，在这种情况下，在超过了填充基准高度 之后也继续供给UV墨。此时，流入到密封用浮子收容部132f 的UV墨使密封用浮子133向上方移动。然后，在密封用浮子133 的上表面抵接在气体导入孔129a的下端开口部上，UV墨流入 到气体导入孔129a之前，密封用浮子133能堵塞气体导入孔 129a。因此，即使万一陷于不能正常地由磁体134a对UV墨的 液面高度进行检测的状态，也能防止UV墨回流流入到气体导入 孔129a于未然。
(填充墨时的控制)
19在初次填充U V墨时、或在使用清洗液清洗喷嘴后的调试工 作等时，有的情况下，在打印头60的墨室、副墨盒120以及主 供给回路的线路117内不存在UV墨。在这种情况下，基于从操 作面板88输入到控制单元80的填充墨指令，如以下那样执行填 充墨控制。关于该填充墨控制，图10所示是设定并存储在 ROM81中的填充墨程序PG的流程图。
若在操作面板88上，例如通过功能键的选择等，选择"填 充墨"处理，当对控制单元80特别指定打印头60输入填充墨的 执行指令时，运算处理部83根据墨填充程序，在步骤SIO，在 将副墨盒内压保持为负压的状态下(即，负压控制阀145为开、 正压控制阀155为关的状态)，执行使相当于应执行填充墨的打 印头的合流回^各开关阀为开而另 一合流回^各开关阀为关的处理 (负压维持处理)，进入步骤S20。例如，当在操作面板88仅对 第1打印头60C选择填充墨的情况，仅使与第1打印头60C相对 应的第l合流回路开关阀175C为开，使与第2~第4打印头相对 应的第2~第4合流回路开关阀175M、 175Y、 175K为关(以下 对该情况进行说明)。
在步骤S20，将UV墨从第1主墨盒110C输送到被减压了的 第1副墨盒120C,将墨补充到第1副墨盒120C (补充墨处理)。 即，仅起动与第1副墨盒120C相对应的送液泵118C,将贮存在 第1主墨盒110C中的UV墨供给到第1副墨盒120C。此时，从管 连接器128慢慢地供给UV墨。于是，供给到第1副墨盒120C的 UV墨通过在低的位置上形成有开口部的第l导出通道127a,在 连接器空间125a和管空间69a的外周壁面上传导向下流动，被 引导到过滤器61b。此时，将存在于连接器空间125a、管空间 6 9 a以及过滤器61 b中的气泡，从第2导出通道12 6 b向墨贮存室 123引导，不遗留地除去该气泡，而且能用UV墨充满这些区域。也就是说，将在低的位置上形成有开口部的第l导出通道127a 作为导入UV墨用，将在高的位置上形成有开口部的第2导出通 道126b作为除去气泡用，从而，能在将从墨贮存室123到过滤 器61b的路径中的气泡完全除去了的状态下填充UV墨。而且， 在从墨贮存室123到过滤器61b的路径中充满UV墨之后，在固 着在浮子134上的磁体134a的磁性被位于填充基准高度位置的 磁传感器136检测到时，使送液泵118C停止，从而，在第l副墨 盒120C的墨贮存室123中能贮存足够量的UV墨。
接着，在步骤S30截断负压回路141,由副墨盒加压部150 将第l副墨盒120C的内压加压为正压状态，使贮存在第l副墨盒 120C中的UV墨的一部分从第1打印头60C流出(打印头填充墨 处理)。具体地说，控制单元80使负压控制阀145为开，将线路 147c和线路147d连通，使线路147c与线路147x连接，使送气 泵160的吸入侧回路向大气敞开。另外，使正压控制阀155为开， 使线路157c和线路157d连通，连接送气泵的排出口 162和第1 副墨盒120C的墨贮存室123。通过该切换控制，送气泵160与 第1副墨盒120C通过正压回路151连接，从送气泵160的排出口 162排出的空气供给到第l副墨盒120C的墨贮存室123。其结果 是，贮存在第1副墨盒120C的墨贮存室123中的UV墨，被从墨 盒下端的第l导出通道127a和第2导出通道126b推出，在用过滤 器61b过滤后，被供给到第1打印头60C的喷嘴。然后，从第l 打印头60C的喷嘴流出的UV墨，被墨盘180接住。
由本步骤S30,从第1副墨盒120C的墨贮存室123到第l打 印头60C的喷嘴被UV墨充满。此时，存在于从过滤器61b到第1 打印头6 0 C的喷嘴的路径中的气泡从喷嘴挤出，成为从第1副墨 盒12 0 C到第1打印头6 0 C的喷嘴被U V墨充满的状态，进入下一 步骤S40。而且，此时，合流回路开关阀175处于除了第1合流
21回路开关阀175C之外全部关闭的状态，第2 ~第4副墨盒的内压 保持为初始的设定负压。
在步骤S40，阻断正压回路141,由副墨盒减压部140将第 1副墨盒120C的内压减压为负压状态，由墨移送部115将墨从第 1主墨盒110C输送到被减压了的第1副墨盒120C，将UV墨填充 到第1副墨盒120C (副墨盒填充墨处理)。即，控制单元80使正 压控制阀155为关，阻断线路157c和线路157d的连通，使线路 157c与线路157x连接，使送气泵160的排出侧回路向大气敞开。 另外，使负压控制阀145为开，使线路147c和线路147d为连通 状态，连接送气泵160的吸入口 161和第1副墨盒120C的墨贮存 室123。
通过该切换控制，在负压回路141中，送气泵160和第1副 墨盒120C被连接，第1副墨盒的墨贮存室123的空气被送气泵 160吸引。因此，第l副墨盒120C的内压降低，从正压状态变 成负压状态。控制单元80,在由压力传感器144检测的压力成 为规定以下(例如-0.8kPa以下)的负压时，使送液泵118C起 动。然后，当固着在浮子134上的磁体134a的磁性被位于充填 基准高度的磁传感器136检测到时，使送液泵118C停止。由此， 在第1副墨盒120C的墨贮存室123中，UV墨填充到填充基准高 度。
在接下来的步骤S50，在由压力传感器144检测的第l副墨 盒120C的内压被减压至达到设定负压附近(例如，-l.OkPa左 右)，为该压力以下时，使之前关闭的第2~第4合流回路开关 阀175M、 175Y、 175K为开而打开阀，所有的第1 第4副墨盒 保持为设定负压的负压状态(负压维持处理)，进入步骤S60, 结束填充墨程序PG。由此，给在操作面板88选择的第l打印头 60C填充墨，包括第1副墨盒在内的所有副墨盒设定为规定的设定负压而保持待机。而且，在对多个打印头执行填充墨处理的 情况，也是使执行处理的合流回路开关阀为开，与上述同样进 行处理。
在此，对本实施方式的墨供给装置ioo的主要效果总结如
下第l，在副墨盒120的下部设有开口部的高度位置不同的第 l导出通道127a和第2导出通道126b。由于做成这样构成，例如 在初次填充U V墨时、在使用清洗液清洗喷嘴后的调试工作等 时，可以将从管连接器128慢慢地供给的UV墨从在低的位置形 成有开口部的第l导出通道127a引导到连接器空间125a。然后， 被引导到连接器空间125a的UV墨在连接器空间125a和管空间 69a的外周壁面上传导而向下流到过滤器61b。此时，将存在于 连接器空间125a、管空间69a和过滤器61b中的气泡，不遗留地 从第2导出通道126b向墨贮存室123引导而将其除去，能用UV 墨充满这些区域。而且，由于在这种状态下，将副墨盒120的 内压加压到正压状态，所以，在从副墨盒120到打印头60的喷 嘴的路径中能不混入气泡地填充UV墨。因此，不会产生喷射不 良地能获得稳定的喷墨。
第2,浮子134在浮子收容部124中能大致笔直地上下移动， 用磁传感器136检测固定在浮子134上的磁体134a的磁性，从而 能检测浮子134的高度位置，即，能检测贮存在墨贮存室123 中的UV墨的液面高度。由于是这样构成的，因此，磁体134a 能在使朝向保持为恒定方向的状态下，与UV墨的液面高度相对 应大致笔直地上下移动。因此，这样上下移动的磁体134a的上 下高度位置能忠实地反映UV墨的液面高度。因此，通过用磁传 感器136才企测》兹体134a的》兹'性，4企测》兹体134a的上下高度 <立 置，从而能高精度地检测UV墨的液面高度。
第3，在管连接器129下方的墨贮存室123，形成有主要由浮子支承部132a和密封用浮子133构成的防回流部132。由于该 防回流部132 ，即使例如浮子134和磁体134a在浮子收容部124 中位于规定量以下的上下高度位置而不动的情况，也能防止供 给到填充基准高度以上的U V墨反向流入到气体导入孔12 9 a于 未然。具体地说，供给到填充基准高度以上而流入到密封用浮 子收容部132f的UV墨，在密封用浮子收容部132f中，使密封用 浮子133向上方移动。而且，在密封用浮子133的上表面与气体 导入孔129a的下端开口部抵接了时，密封用浮子133覆盖并密 封气体导入孔129a的下端开口部。因此，能防止UV墨反向流 入到气体导入孔129a于未然。
另外，在本实施方式，作为应用了本发明的喷墨打印机的 一个例子，虽然说明了应用于打印介质一轴移动、打印头一轴 移动型的UV固化喷墨打印机的结构例，但本发明也能应用于其 它形式的喷墨打印机，例如也能应用于打印头二轴移动型的喷 墨打印机、打印介质二轴移动型的喷墨打印机，即使对于使用 的墨来说，也可以应用于使用染料系、颜料系等其它种类的墨 的喷墨打印机。
权利要求
1.一种喷墨打印机的墨供给装置，其特征在于，该墨供给装置包括副墨盒和主墨盒；上述副墨盒通过打印头侧供给通路与用于喷出墨的打印头连接，上述副墨盒在内部形成有用于贮存墨的墨室；上述主墨盒与上述副墨盒连接，贮存有用于向上述墨室供给的墨；在上述副墨盒中形成有从上述墨室连通到上述打印头侧供给通路的多个供给孔；上述多个供给孔中的至少2个上述供给孔的墨室侧开口在上述墨室的内方向形成在相互不同的高度位置。
2. 根据权利要求l所述的喷墨打印机的墨供给装置，其特 征在于，上述喷墨打印机包括主体构件和滑架，上述主体构件具有 用于支承打印介质的介质支承部，上述滑架与被支承于上述介 质支承部上的上述打印介质相对峙且能够相对于上述主体构件 相对移动地^没在上述主体构件上； 上述主墨盒设在上述主体构件上； 上述打印头和上述副墨盒设在上述滑架上。
全文摘要
本发明提供一种喷墨打印机的墨供给装置，该墨供给装置不在打印头内混入气泡地充填墨，从而实现稳定的喷墨，其包括副墨盒(120)和主墨盒；副墨盒(120)通过连接器部(125)与喷出墨的打印头(60)连接，在内部形成有用于贮存墨的墨贮存室(123)，上述主墨盒贮存有用于向墨贮存室(123)供给的墨。在副墨盒(120)中形成有从墨贮存室(123)与连接器部(125)连通的第1导出通道(127a)、第2导出通道(126b)，第1导出通道(127a)、第2导出通道(126b)在墨贮存室(123)侧的开口在墨贮存室(123)的内方向形成在相互不同的高度位置。
文档编号B41J2/19GK101559672SQ200910006589
公开日2009年10月21日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年4月16日
发明者玉置和孝 申请人:株式会社御牧工程