液体喷射设备的制作方法

专利名称：液体喷射设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射设备，该液体喷射设备包括排出在包括 液体喷射头的通道中的空气的副容器。
背景技术：
例如，作为液体喷射设备的实例的喷墨打印机，参考专利文献l(对 应于JP-A-2005-306005的US7,399,075 B2)，传统已知一种技术，其除 用于容纳供应至液体喷射头的墨的主容器之外，还设有副容器，以便 将包括头部的通道中的空气排出到外部。副容器容纳墨并在该副容器 的上部处与周围空气连通。当将混合有气泡的墨从头部供应到副容器 中时，气泡在副容器中向上移动，以便从该副容器的上部排出到周围 空气。

发明内容
根据上述专利文献1，使副容器与周围空气连通的周围空气连通 阀在预定的操作中临时地关闭，但在除预定操作以外的时间中保持打 开，以便解决副容器与头部之间的压差。因此，由于包括头部的通道 中的墨相对长时间地暴露至周围空气，所以墨的粘性增加，从而造成 墨被不稳定地喷射的问题。
鉴于上述问题作出本发明，并且本发明的目的是提供一种液体喷
8射设备，该液体喷射设备构造成包括用于排出在包括液体喷射头的通 道中的空气的副容器，并且该液体喷射设备允许确保墨喷射稳定性。
根据提供液体喷射设备的本发明可实现以上指示的目的，该液体 喷射设备包括头部，该头部构造成从多个液体喷射开口喷射液体； 主容器，该主容器构造成容纳供应至头部的液体；液体供应泵，该液 体供应泵构造成将主容器中的液体供应至头部；副容器，在该副容器 中形成有(a)连接开口，该连接开口用于将副容器连接至头部，和(b) 空气排出开口，该空气排出开口用于使副容器与周围空气连通；第一 通道，该第一通道经由头部和连接开口从液体供应泵延伸至副容器； 第二通道，该第二通道从副容器延伸至液体供应泵；第三通道，该第 三通道从副容器的空气排出开口延伸至周围空气；空气排出阀，该空 气排出阀设置在第三通道中，以便可打开和可关闭；和控制器，该控 制器构造成控制空气排出阀，使得在液体引入操作和空气排出操作中 该空气排出阀临时地打开，在该液体引入操作中，将液体从主容器引 导至液体供应泵，在该空气排出操作中，通过第三通道排出通过液体 供应泵的驱动使液体流动通过第一通道而与副容器中的液体分离的空 气，并且使得在除液体引入操作和空气排出操作之外的时间中该空气 排出阀关闭。
在如上所述构造的液体喷射设备中，由于控制器控制空气排出阀， 从而在除预定时段以外的时间中保持关闭，所以包括头部的通道中的 液体不会相对长时间地暴露至周围空气。因此，不会出现由于液体的 粘性上升而不稳定地喷射液体的问题，从而确保墨喷射稳定性。


当结合附图考虑时，通过阅读本发明的优选实施例的以下详细说 明将更好地理解本发明的目的、特征、优点、和技术及工业意义，其 中
图1是作为本发明的实施例的喷墨打印机的侧视图；图2是示出图1的喷墨打印机中的供墨系统的示意图3是示出墨引入中通过控制器的控制的流程图4是示出在空气排出的第一排出操作中通过控制器的控制的流
程图5是示出在空气排出的第二排出操作中通过控制器的控制的流
程图6是示出作为实施例的变型的喷墨打印机的示意图7是示出作为实施例的另一变型的喷墨打印机的示意图；以及
图8是示出在空气排出的第二排出操作中通过控制器的控制的变
型的流程图。
具体实施例方式
以下，将参考

本发明的优选实施例。
首先，将参考图1说明作为本发明实施例的喷墨打印机1的结构。
如图1所示，喷墨打印机1具有长方体形状的本体la。在本体la 的顶板的上部形成有片材排出部131，该片材排出部131接收已经受记 录并从开口 130排出的每一个已记录的记录片材P。本体la的内部空 间从上按顺序分成空间A、 B、 C。在空间A中设有四个喷墨头10和 片材馈送单元122，该四个喷墨头IO分别喷射四种颜色即品红色、青 色、黄色、和黑色的墨(也就是液体)，片材馈送单元122馈送每一张记 录片材P。头部10中的每一个头部设置成使得该头部的纵向方向与主 扫描方向一致，头部IO沿主扫描方向往复运动，并且片材馈送单元122 在副扫描方向上馈送每一第片材P。在空间B和C中分别设有可在主 扫描方向上附连至主体la并可从主体la拆卸的片材供应单元lb和墨 容器单元lc。
墨容器单元ic包括四个主容器21，该四个主容器21容纳分别对 应于四个头部10的相应四种颜色的墨。如图2所示，主容器21分别经由管道32等连接至头部10。片材供应单元lb包括能容纳多张片材
P的片材供应盘123和附连至片材供应盘123的片材供应辊125。容纳 在片材供应盘123中的片材P通过片材供应辊125从片材P最上面的 一张片材P—张接一张地供应，并在由引导件127a、 127b引导和夹持 在一对馈送辊126之间的同时被馈送至片材馈送单元122。
片材馈送单元122包括(a)两个皮带辊6、 7; (b)无端片材馈送皮 带8，该无端片材馈送皮带8缠绕在辊6、 7上，以便桥接辊6、 7; (c) 张力辊9，该张力辊9在片材馈送皮带8的下部处与该片材馈送皮带8 的内周表面接触的同时，通过被向下偏压而向该片材馈送辊8施加张 力；以及(d)支撑框架ll，该支撑框架11支撑辊6、 7、 9,使得辊6、 7、 9可旋转。当作为驱动辊的皮带辊7沿图1中的顺时针方向旋转时，片 材馈送皮带8旋转，从而皮带辊6也沿图1中的顺时针方向旋转。
片材馈送皮带8的上部由压板19支撑，使得片材馈送皮带8在上 部处的皮带表面与相应头部10的下表面10a间隔开预定的距离(该下表 面10a中的每一个下表面10a用作墨喷射表面，在墨喷射表面中形成有 多个用于喷射相对应的墨的多个墨喷射开口)，并使得皮带表面平行于 下表面10a延伸)。四个头部10在副扫描方向上并排布置并经由框架3 通过本体la支撑。
在片材馈送单元122的下面设有安全板12，该安全板12向里弯 成浅V形形状，并保持从片材馈送皮带8等落下或滴落的异物。
在片材馈送皮带8的前表面上形成有弱粘性的硅树脂层。馈送至 片材馈送单元122的片材P由加压辊4挤压在片材馈送皮带8的前表 面上，然后在由于片材馈送皮带8的前表面的粘性而由该前表面保持 并保持在该前表面上的同时，在沿粗体箭头的副扫描方向上被馈送。 当片材P正好在四个头部10下面被馈送或通过时，从相应头部10的 墨喷射表面10a将墨顺序地喷射到片材P的上表面上，从而在片材P上形成所需要的彩色图像。然后，片材P由剥离板5从片材馈送皮带8
的前表面剥离，并在由引导件129a、 129b引导和被夹持在两对馈送辊 128之间的同时被向上馈送。然后，通过在本体la的上部中形成的开 口 30将片材P排出到片材排出部131。
接下来将参考图2说明图1中的喷墨打印机1的供墨系统。供墨 系统分别设置用于四个头部10，并且每一个供墨系统包括对应的主容 器21、将主容器21中的墨供应至对应的头部10的供墨泵(液体供应 泵)22、头部IO、以及将墨与空气彼此分离的副容器50。以下，将说明 与头部10中的一个头部IO对应的供墨系统，但说明的内容为头部10 中的每一个头部10的供墨系统所共有。
主容器21与供墨泵22通过管道31彼此连接。供墨泵22与头部 10通过管道32彼此连接。头部10与副容器50通过管道33彼此连接。 副容器50与供墨泵22通过管道34彼此连接。图2是在沿副扫描方向 上看到的图1中的打印机1的视图。副容器50、供墨泵22、管道31、 32、 33、 34、控制器100等设置在本体la中(参考图1)，以便具有在图 2中所示的在竖直方向上的位置关系。
主容器21包括墨袋21a，该墨袋21a填充有墨；压力施加板(压 力施加部)21b,该压力施加板(压力施加部)21b以该压力施加板21b能 挤压墨袋21a的状态设置在墨袋12a上；以及偏压构件21c，该偏压构 件21c向下偏压压力施加板21b。墨袋21a、压力施加板21b、和偏压 构件21c设置在容器壳体中。当压力施加板21b在控制器100的控制 下向下移动时，通过挤压压力施加板21b将压力施加于墨袋21a，从而 将墨袋21a中的墨引导至供墨泵22。也就是说，主容器21设置成使得 墨袋21a中的墨在如下所述的"墨引入"中或者液体引入操作中向供 墨泵22施加正压。
偏压构件21c在图2中示出为弹簧，但可以是利用螺线管的致动器、利用连杆机构的加压机构等。无论如何，偏压构件21c的位移量由控制器100控制。
副容器50具有中空圆筒形形状。在副容器50的侧面的下部中形成用于将副容器50连接至头部IO的连接开口 51。在副容器50的上端中形成用于使副容器50与周围空气连通的空气排出开口 52。在副容器50的下端中形成用于将副容器50连接至供墨泵22的循环口 53。此外，在副容器50的另一侧面上设有对副容器50中的液面的位置进行检测的传感器(检测部)55。
将副容器50的空气排出开口 52连接至管道35的一端。在管道35的另一端中形成周围空气连通口 35a，副容器50中的空气通过设置在管道35上的空气排出泵80的驱动从空气排出开口 52排出至该周围空气连通口35a。此外，靠近周围空气连通口 35a设有废墨接收器90，使得在副容器50中的在副容器50中的空气的排出中被意外地排出小量墨的情况下，墨不会流入打印机l。
在打印机1中形成第一通道41、第二通道42、和第三通道43。第一通道41经由管道32、头部10、管道33和连接开口 51从供墨泵22延伸至副容器50。第二通道42经由管道34和循环口 53从副容器50延伸至供墨泵22。第三通道43经由空气排出开口 52、管道35和周围空气连通口 35a从副容器50延伸至周围空气。在部分地构成第二通道42的管道34中设有开关阀24。在部分地构成第三通道43的管道35中设有可打开并且可关闭的空气排出阀25，使得设置空气排出泵80的位置离空气排出开口 52比空气排出阀25离空气排出开口 52远。
头部10包括其中形成有多个墨喷射开口的墨喷射表面10a，并设置成使得墨喷射表面10a水平延伸，并在竖直方向上位于比在竖直方向上的空气排出阀25、副容器50的上端、以及开关阀24高的位置处。换言之，墨喷射表面10a在竖直方向上位于空气排出阀25、副容器50
13的上端、以及开关阀24上方。此外，在本实施例中，墨喷射表面10a相对于开关阀24的水头差落入从-100mmAq至U-20mmAq的范围内。也就是说，在图2中指示的"HI"(墨喷射表面10a与开关阀24之间在竖直方向上的高度差)落入从20mmAq至lOOmmAq的范围内。
接下来将参考图3、 4、和5说明构造成对打印机1的部件的各种操作进行控制的控制器100的操作。更具体地说，将说明(a)"墨引入控制"(对应于图3)，在该墨引入控制中，将墨从主容器21引入供墨泵22;和(b)"空气排出控制"或空气排出控制(对应于图4和5)，在该空气排出控制中，墨通过供墨泵22的驱动流过第一通道41，并通过第三通道43将在副容器50中与墨分离的空气从周围空气连通口 35a排出到周围空气。
此时，在打印机1的初始设定中执行"墨引入控制"，并且"空气排出控制"包括"第一排出控制"，该"第一排出控制"在打印机1的初始设定中的墨引入之后执行；和"第二排出控制"，当在初始设定之后满足特定条件时执行该"第二排出控制"，并且在该"第二排出控制"中，在第一通道41中存在墨的状态下，墨流过第一通道41。例如，当最初将墨引入打印机1内，和当更换主容器21时，执行初始设定。此外，特定条件是因为通道41、 42中的空气量大于基于从初始设定起的消逝时间、从在先的空气排出操作起的消逝时间、温度变化等的规定量而需要空气排出的条件。在检测该条件中，可使用定时器、设置在打印机1中的温度传感器、设置在副容器50上的传感器55等。
如图3所示，在"墨引入控制"中，控制器100在S1中初始地将处于关闭状态的空气排出阀25改变成打开状态，在该关闭状态中空气排出阀25关闭，在该打开状态中空气排出阀25打开。然后，在S2中在空气排出阀25和开关阀24打开的状态下(在它们的打开状态下)驱动压力施加板21b。结果，将主容器21的墨袋21a中的墨引入供墨泵22。在该时间中，墨引入的速度可通过调节空气排出阀25的阻力来调节，从而防止由于例如，墨的突然和强烈引入导致气泡的产生。此外，在
引入中墨容纳在副容器50中的情况下，经由管道34将墨从副容器50的循环开口 53引入供墨泵22。墨不仅被引入供墨泵22，而且经由管道32、 34将墨引入从供墨泵22朝空气排出阀25延伸的通道。当控制器100基于例如来自构造成检测第二通道42中的液面的传感器的信号已经检测到墨已达到开关阀24的高度时，例如(S3:是)，也就是说液面高度变成等于开关阀24的高度，控制器100在S4中判定已完成"墨引入"。然后，控制器100在S5中将开关阀24改变成该开关阀24关闭的关闭状态，并完成墨引入控制。接下来，继续执行"第一排出控制"。
如图4所示，在"第一排出控制"中，控制器100在保持开关阀24的关闭状态和空气排出阀25的打开状态的同时，在Sll中初始地驱动供墨泵22，从而在S12中沿图2中的黑色箭头将墨引入包括头部10和副容器50的第一通道41。在该时间中，由于开关阀24处于关闭状态，所以供墨泵22在不使用副容器50中的墨的情况下使用主容器21中的墨，以将墨引入第一通道41。也就是，供墨泵22将主容器21中的墨引入第一通道41，从而使得能够在墨中不包括空气(即气泡)的状态下实现墨引入。在副容器50中，随着墨的液面上升，墨与空气彼此分离，以便经由管道35将空气从周围空气连通口 35a排出到周围空气。在此，由于连接开口 51设置在副容器50的下部上，所以墨从副容器50的在高度上低于其墨液面的部分流出。因此，当墨流入副容器50时不产生不必要的气泡。控制器从传感器55接收与副容器50中的墨的液面的高度相关的检测信号，并且当副容器50中的墨的液面降低至达到预定的高度(例如副容器50的上端的高度)时(S13:是)，控制器100基于该信号在S14中停止供墨泵22的驱动。然后，在S15中，空气排出阀25改变成关闭状态，并且开关阀24改变成该开关阀24打开的打开状态，在该S15之后，完成"第一排出操作"。
在除下面将描述的"第二排出控制"中的预定时段以外的时间中，
15在与打印机1的初始设定相关的操作之后，控制器100控制空气排出润25，以便保持处于关闭状态。也就是，在本实施例中，包括头部IO
等的通道41、 42中的每一个通道具有所谓的气密状态或者具有为气密型性质，其中在除预定操作以外的时间中将通道41、 42中的每一个通道与周围空气中断。
如图5所示，在"第二排出控制"中，控制器100在保持开关阀24的打开状态和空气排气阀25的关闭状态的同时，在S21中初始地驱动供墨泵22，由此使墨沿着沿图2中的黑色箭头延伸的第一通道41和经由管道34从副容器50延伸至供墨泵22的第二通道42循环。结果，在副容器50中墨与空气彼此分离，从而空气积聚在副容器50的上部中。控制器从传感器55接收与副容器50中的墨的液面的高度相关的检测信号，并且当副容器50中的墨的液面在第一预定时间内下降达到预定的高度(例如稍高于连接开口 51的位置)时(S22:是)，控制器100基于该信号在S23中停止供墨泵22的驱动。此时，在S22中将液面的预定值设定至稍高于连接开口 51的位置的情况下，能在将墨引入副容器50的同时防止产生不必要的气泡。
在S23之后，控制器100在S24中将开关阀24改变成关闭状态和将空气排出阀25改变成打开状态，并在S25中驱动空气排出泵80。结果，经由沿图2中白色箭头的管道35将积聚的空气从周围空气连通口35a排出至周围空气。然后，当控制器100已经判定从空气排出泵80的驱动开始已经过第二预定时间(由空气排出泵80排出空气的空气排出速度和在控制器100判定S22中的结果为"是"的定时处从副容器50中的墨的液面到副容器50的上端的排出空气体积决定)时(S26:是)，控制器100在S27中停止空气排出泵80的驱动。然后，在控制器100在S28中将空气排出阀25改变成关闭状态和将开关阀24改变成打开状态之后，"第二排出操作"的处理返回至S21，并且控制器100重新开始"第二排出操作"。在S21中重新开始供墨泵22的驱动之后，在副容器50中的墨的液面在第一预定对间内下降达到预定的高度的情况下(S22:是)，重复上述操作。另一方面，在副容器50中的墨的液面的高度未达到预定的值的情况下，即使在已经过第一预定时间的情况下(S22:否并且S29:是)，控制器100在S30中在已经过第一预定时间的定时处停止供墨泵22的驱动。此时，将第一预定时间设定成超过第二预定时间的时间。接下来，控制器100在S31中将开关阀24改变成关闭状态和将空气排出阀25改变成打开状态，并在S32中驱动空气排出泵80。然后，当控制器100已经判定从空气排出泵80的驱动开始已经过第三预定时间(由空气排出泵80的空气排出速度和在控制器100已经判定S22中的结果为"否"的定时处从副容器50中的墨的液面到空气排出阀25的排出空气体积决定)时(S33:是)，控制器100在S34中停止空气排出泵80的驱动，并将空气排出阀25改变成关闭状态和将开关阀24改变成打开状态。在S34的时间中，第三通道43中的墨的远端已经达到空气排出阀25的位置或比空气排出阀25稍靠近周围空气连通口 35a的位置。结果，形成在通道中不存在空气(不存在气泡)的所谓气密状态或气密型的供墨系统，该通道包括第一通道41、第二通道42、以及第三通道的从副容器50延伸至空气排出阀25的43 —部分。
在本实施例中，控制器100在空气排出泵80的驱动开始之前执行的S24和S31中将开关阀24改变成关闭状态，但本发明不局限于该构造，也就是说，开关阀24可处于打开状态。同样在本实施例中，在控制器100于S24和S31中将开关阀24改变成关闭状态之后驱动空气排出泵80的情况下，墨经由副容器50从第一通道41供应至第三通道43。另一方面，在开关阀24处于打开状态的状态中驱动空气排出泵80的情况下，使第一通道41和第二通道42并联地与副容器50连通。因此，即使在空气积聚于第二通道42中的情况下，空气也经由副容器50可靠地排出。此外，在该情况下，由于从主容器21到副容器50的通道阻力降低，所以由空气排出泵80向头部10施加的负压降低。因此，墨在头部10的墨喷射开口中形成的弯月面较少破裂，从而相应地能使通过空气排出泵80的空气排出速度较高。
在本实施例中，头部10的墨喷射表面10a相对于开关阀24的水 头差落入从-100mmAq至l」-20mmAq的范围内，但本发明不局限于该构 造。例如，头部10的墨喷射表面10a相对于副容器50中的墨的液面 的水头差可落入从-100mAq到-20mmAq的范围内。也就是，头部10 的墨喷射表面10a与副容器50中的墨的液面之间的高度差落入从 20mmAq到100mmAq的范围内。此外，头部10的墨喷射表面10a相 对于空气排出阀25的水头差可落入从-100mmAq到-20mmAq的范围 内。也就是，头部10的墨喷射表面10a与空气排出阀25之间的高度 差落入从20mmAq到lOOmmAq的范围内。
应指出的是，在上述操作中的每一操作中，控制器100控制部件， 使得墨在头部IO的墨喷射开口中形成的弯月面不破裂。
如上所述，根据本实施例，由于控制器100控制空气排出阀25， 以便临时地处于打开状态和在除预定时段以外的时间中保持处于关闭 状态，所以包括头部10的通道41、 42中的墨不会相对长时间地暴露 至周围空气。因此，不会出现由于墨的粘性上升而不稳定地喷射墨的 问题，从而确保墨喷射的稳定性。
主容器21设置成使得在"墨引入操作"中，主容器21中的墨向 供墨泵22施加正压，并且不是通过供墨泵22的驱动，而是通过主容 器21中的墨的压力执行墨进入供墨泵22的引入。因此，由于能避免 供墨泵22在该供墨泵中不存在墨的状态下的驱动，所以不会出现由供 墨泵22的空运转所引起的诸如供墨泵22的磨损劣化、异物产生等问 题。此外，由于能避免供墨泵22在空气和墨混合在该供墨泵22中的 状态下的驱动，所以不会出现诸如通过搅动产生气泡等问题。此外， 与通过供墨泵22的驱动执行"墨引入"的情况相比较，能稳定地引入 墨，并且能防止不必要地丢弃墨。另外，即使在将通常需要用于引入
18启动的装置的非自吸泵(例如叶轮泵和涡轮泵)用作供墨泵22的情况下， 也不需要设置用于引入启动的装置。此外，由于通过上述构造增加供 墨泵选项的选择，所以通过避免采用体积变化型泵，不会出现在使用 体积变化型泵中诸如通过滑动产生异物的问题，并且能够将叶轮泵用 作供墨泵22，该叶轮泵例如与管型泵相比较，简化例如通道的结构并 且经济。
压力施加板21b向主容器21中的墨施加压力，并且在墨引入中， 控制器100将空气排出阀25改变成打开状态并控制压力施加板21b， 使得将主容器21中的墨被引入供墨泵22。因此，能更可靠地获得在墨 引入中上述效果。
打印机1包括空气排出泵80，该空气排出泵80从空气排出开口 52排出副容器50中的空气，并且在图4和5所示的空气排出中，当通 过将空气排除阀25改变成打开状态而从副容器50排出空气时，控制 器100驱动空气排出泵80(在S15和S26中)。通过空气排出泵80的驱 动，促进空气从副容器50排出，从而更可靠地避免由通道中的空气所 引起的问题。
打印机1包括设置在第二通道42中的开关阀24，并且控制器100 在墨引入中将开关阀24改变成打开状态。因此，能将副容器50中的 墨引入供墨泵22，从而导致打印机1的较低成本。
控制器IOO控制开关阀24，以在图4所示的第一排出控制中保持 处于关闭状态，并且在该操作已经完成之后在S15中将开关阀24改变 成打开状态。通过在如此说明的第一排出控制中保持开关阀24的关闭 状态，供墨泵22只从主容器21引入墨。因此，副容器50只需要相对 小的体积，从而使得能够实现副容器50的小型化。此外，能避免将混 合有副容器50中的气泡的墨引入供墨泵22的问题。此外，在通道中 的液体用另一液体替换的情况下，例如在墨用另一颜色的墨替换的情况下，能防止不必要的液体混合物，从而在相对短的时间内实现替换。 在图5所示的第二排出控制中，在通过将空气排出阀25改变成打
开状态来从副容器50排出空气之前，控制器100将开关阀24改变成 关闭状态(在S24和S31中)，并且在排出空气之后，该控制器100将空 气排出阀25改变成关闭状态和将开关阀24改变成打开状态(在S28和 S34中)。在此，可将S26中的第二预定时间和S33中的第三预定时间 中的至少一个设定成将副容器50中的墨的至少一部分通过周围空气连 通口 35a排出至周屈空气的时间。因此，能在空气不与容纳在主容器 21中的墨混合的情况下丢弃副容器50中粘性已经上升的墨。
以与本实施例相同的方式，在当墨已经达到开关阀24的高度时控 制器100判定已经完成"墨引入"的情况下，由于头部IO的墨喷射表 面10a位于开关阀24上方，所以在墨引入中防止墨通过墨喷射开口的 泄露。
打印机1包括对副容器50中的墨的液面的位置进行检测的传感器 55，并且控制器100基于传感器55的检测控制空气排出阀25的打开 和关闭(参考图4中的S13和图5中的S23)。因此，能基于由传感器55 检测到的液面在合适的定时经由空气排出阀25排出空气。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但应理解，本发明不局限于 所说明的实施例的细节，而是在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 可通过本领域的技术人员可想到的各种改变和改进来实现。
例如，在上述实施例中，设置对副容器50中的墨的液面进行检测 的传感器55,但本发明不局限于只在副容器50的内部检测的传感器。 也就是，可设置对从副容器50延伸至空气排出阀25的通道中的墨的 液面进行检测的传感器(检测部)。应指出的是，传感器55在本发明中 不是最主要，可省略该传感器55。可省略开关阀24禾P/或空气排出泵80，并且可省略控制器100的 用于开关阀24和空气排出泵80中已省略的至少一个的控制。作为根 据上述实施例的喷墨打印机1的变型，图6示出省略了开关阀24的喷 墨打印机201，而图7示出省略了开关阀24和空气排出泵80的喷墨打 印机301。
在作为变型的屈6中的打印机201，当基于来自例如检测液面的 传感器的信号检测到墨已经达到副容器50的高度(即副容器50的上部) 时，控制器200判定已经完成"墨引入"。尽管在墨引入控制之后的第 一排出控制和第二排出控制分别类似于上述实施例中的第一排出控制 和第二排出控制，但在该变型中存在不执行开关阀24的打开和关闭的 差异。在该变型中，由于第一通道41和第二通道42并联地与副容器 50连通，所以空气较少地聚集在第二通道42中。此外，由于从主容器 21到副容器50的通道阻力降低，所以由空气排出泵80向头部10施加 的负压降低。因此，墨在头部IO的墨喷射开口中形成的弯月面较少破 裂，从而相应地能使通过空气排出泵80的空气排出速度较高。此外， 在图6的打印机201中，头部10的墨喷射表面10a相对于副容器50 中的墨的液面的水头差落入从-100mAq至IJ-20mmAq的范围内。也就是， 在图6中指示的"H2"(墨喷射表面10a与副容器50中的墨的液面之 间在竖直方向上的高度差)落入从20mmAq到lOOmmAq的范围内。应 指出的是，关于水头差的设定，头部IO的墨喷射表面10a相对于空气 排出阀25的水头差可落入从-100mmAq至lj-20mmAq的范围内。墨喷射 表面10a与空气排出阀25之间在竖直方向上的高度差可落入从 20mmAq至lj 100mmAq的范围内。
在作为变型的图7中的打印机301，当基于来自例如检测液面的 传感器的信号检测到墨已经达到空气排出阀25的高度时，控制器300 判定已经完成"墨引入"。此外，在打印机301中，头部10的墨喷射 表面10a相对于空气排出阀25的水头差落入从-100mmAq至U-20mmAq的范围内。也就是，在图7中指示的"H3"(墨喷射表面10a与空气排 出阀2 5之间在竖直方向上的高度差)落入从20mmAq到1 OOmmAq的范 围。此时，在墨引入控制之后的第一排出控制和第二排出控制分别与 上述实施例中的第一排出控制和第二排出控制不同，并且相对简单。 具体而言，在第二排出控制中，控制器301初始地将空气排出阀25改 变成关闭状态，然后驱动供墨泵22以开始墨的循环。在该时间中，头 部10中的空气随墨一起流入并积聚在副容器50中。在该变型中，副 容器50的高于连接开口 51的部分的体积大于通道的高于空气排出阀 25的体积(包括头部10)。因此，在己经过特定时间的情况下，副容器 50中的空气停止增加。在该状态中将空气排出阀25改变成打开状态的 情况下，通过压力施加板21b挤压主容器21中的墨，并因此副容器50 中的墨的液面上升并达到空气排出阀25的高度。在该时间中，控制器 301基于来自例如检测液面的传感器的信号判定墨已经达到空气排出 阔25的高度，并将空气排出阀25改变成关闭状态。结果，形成气密 状态或气密型的供墨系统。应指出的是，关于水头差的设定，头部10 的墨喷射表面10a相对于副容器50中的墨的液面的水头差可落入从 -lOOmmAq至lj-20mmAq的范围内。也就是，墨喷射表面10a与副容器 50中的墨的液面之间在竖直方向上的高度差可落入从20mmAq到 100mmAq的范围内。
在作为图6和7所示变型中的每一变型的打印机的结构中，将上 述水头差设定在该范围内，从而即使在出现空气排出阀25的失效、传 感器的故障等的情况下，仍防止排出超过必要的墨。
本发明不局限于上述实施例和每一种变型的结构，并且墨喷射表 面10a相对于在墨引入中被引入第一通道41、第二通道42、和第三通 道43中的至少一个通道中的墨的液面的水头差可落入从-100mmAq到 -20111111八9的范围内。也就是，墨喷射表面10a与在墨引入中被引入第 一通道41、第二通道42、和第三通道43中的至少一个通道中的墨的 液面之间在竖直方向上的高度差可落入从20mmAq到100mmAq的范
22围内。可替代的是，可以不形成该水头差。
当墨已经达到不同于上述位置的背压设定位置或实现压力平衡的 位置时，控制器ioo可判定已经完成"墨引入"。在该情况下，墨的液 面在墨引入完成时的高度由例如，供墨泵22的能力决定，并且控制器 可在不以与上述实施例或每一种改型相同的方式执行用于检测墨的液
面的操作(例如S3)的情况下，基于例如，供墨泵22驱动电流的变化判 定已经完成"墨引入"。
在"墨引入"和"空气排出"中的操作不局限于上述操作，并且 可进行各种改变或变型。例如，在"墨引入"中不局限于还将主容器 21中的墨引入从供墨泵22延伸至管道32、 34的通道，以达到空气排 出阀25，而且可将主容器21中的墨只引入供墨泵22。此外，在"空 气排出"中，当从空气排出开口 52排出副容器50中的空气时，控制 器100在上述实施例中控制空气排出泵80的驱动，但其可以控制供墨 泵22和主容器21的压力施加板21b中的至少一个的驱动。在该情况 下，在不设置空气排出泵80等的情况下能排除副容器50中的空气， 从而简化打印机的构造。
作为向主容器21中的墨施加压力的装置，在上述实施例中采用压 力施加板21b，但可采用其它构件、机构等。此外，可不设置该装置。
主容器21可不设置成使得在"墨引入"中，主容器21中的墨向 供墨泵22施加正压。应指出的是，在上述实施例中，在图5所示的第 二排出操作中，在驱动供墨泵22的情况下，关闭空气排出阀25，但本 发明不局限于该构造。也就是，在驱动供墨泵22的情况下，可打开空 气排出阀25。
在上述实施例中的"第二排出控制"用于处理不能通过一个空气 排出操作充分排出空气的情形。然而，在打印机具有能通过一个空气排出操作充分排出空气的构造的情况下，可简化空气排出操作的程序。 将说明在该情形中的程序。
如图8所示，在"第二排出控制"中，控制器100在维持开关阀
24的打开状态和空气排出阀25的关闭状态的同时，在S40中驱动供墨 泵22。然后，当控制器100已经判定从供墨泵22的驱动开始已经过第 四预定时间(即，当墨通过供墨泵22循环时，保留在循环通道中的所有 空气积聚在副容器50中的时间)时(S41:是)，控制器100在S42中停 止供墨泵22的驱动。然后，控制器100在S43中将开关阀24改变成 关闭状态，并将空气排出阀25改变成打开状态。接下来，控制器100 在S44中通过传感器55检测或测量在副容器50中的墨的液面的高度。 控制器100基于来自传感器55的信号计算从副容器50中的墨的液面 到空气排出阀25的己排出空气体积，并且基于该已排出空气体积和通 过空气排出泵80的空气排出速度计算空气排出泵80的驱动的时间(第 五预定时间、计算值)。然后，控制器100在S45中开始空气排出泵80 的驱动，并且当控制器100已经判定从空气排出泵80的驱动开始已经 过第五预定时间时(S46:是)，控制器100在S47中停止空气排出泵80 的驱动,并将空气排出阀25改变成关闭状态和将开关阀24改变成打 开状态。此时，第三通道43中的墨的远端达到空气排出阀25的位置 或比空气排出阀25稍靠近周围空气连通口 35a的位置。结果，形成在
通道中不存在空气(不存在气泡)的所谓气密状态或气密型的供墨系统， 该通道包括第一通道41、第二通道42、以及第三通道43的从副容器 50延伸至空气排出阀25的一部分。
在上述实施例和变型中的每一个中，在已经完成空气排出操作之 后可执行通过擦拭器擦拭墨喷射表面10a的擦拭操作，或者在已经完 成空气排出操作之后可执行强迫从墨喷射开口喷射墨的清洗操作，然 后可执行擦拭操作。尽管在墨引入和空气排出的操作期间存在墨从墨 喷射表面10a泄露的可能，但执行诸如擦拭操作和清洗操作的操作能 保持墨喷射表面10a洁净，并且能防止发生墨喷射失败。此外，在其后不需要在片材P上形成图像的情况下，可用罩覆盖墨喷射表面10a， 从而防止墨喷射开口附近的墨的增稠。另一方面，在需要于片材P上
形成图像的情况下，在控制器停止供墨泵22的驱动并保持开关阀24 处于打开状态的同时，执行基于图像数据在片材P上形成图像的成像 处理。
根据本发明的液体喷射设备可应用于行式打印机和串行式打印 机，并且还在不局限于打印机的情况下可应用于传真机、复印机等。 此外，该液体喷射设备可应用于构造成喷射不同于墨的液体的设备。
权利要求
1.一种液体喷射设备，包括头部，所述头部构造成从多个液体喷射开口喷射液体；主容器，所述主容器构造成容纳供应至所述头部的液体；液体供应泵，所述液体供应泵构造成将所述主容器中的液体供应至所述头部；副容器，在所述副容器中形成有(a)连接开口，所述连接开口用于将所述副容器连接至所述头部；和(b)空气排出开口，所述空气排出开口用于使所述副容器与周围空气连通；第一通道，所述第一通道从所述液体供应泵经由所述头部和所述连接开口延伸至所述副容器；第二通道，所述第二通道从所述副容器延伸至所述液体供应泵；第三通道，所述第三通道从所述副容器的所述空气排出开口延伸至周围空气；空气排出阀，所述空气排出阀设置在所述第三通道中，从而可打开且可关闭；和控制器，所述控制器构造成控制所述空气排出阀，使得在液体引入操作和空气排出操作中临时地打开所述空气排出阀，在所述液体引入操作中，将液体从所述主容器引入至所述液体供应泵，在所述空气排出操作中，通过所述液体供应泵的驱动使得液体流动通过所述第一通道而与所述副容器中的液体分离的空气通过所述第三通道排出，并且使得在除所述液体引入操作和所述空气排出操作之外的时间中关闭所述空气排出阀。
2. 如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述主容器设置成使得至少在所述液体引入操作中所述主容 器中的液体对所述液体供应泵施加正压。
3. 如权利要求2所述的液体喷射设备，还包括构造成对所述主容器中的液体施加压力的压力施加部，其中所述控制器构造成控制所述压力施加部，使得在所述液体引 入操作中，打开所述空气排出阀，并且将所述主容器中的液体至少引 入到所述液体供应泵中。
4. 如权利要求3所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成在所述液体引入操作中控制所述压力施加 部，使得所述主容器中的液体经由所述液体供应泵朝所述空气排出阀 引入。
5. 如权利要求1所述的液体喷射设备，其中所述头部具有液体喷射表面，在所述液体喷射表面中形成有 多个液体喷射开口，并且其中在所述液体引入操作中所述液体喷射表面相对于被引入到所 述第一通道、所述第二通道、所述第三通道和所述副容器中的至少一 个中的液体的液面的水头差落入从-100mmAq至-20mmAq的范围内。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的液体喷射设备， 其中所述控制器构造成在所述液体引入操作中控制所述空气排出阀打开，并且其中所述控制器构造成在所述空气排出操作中，在所述空气排 出阀打开的状态下驱动所述液体供应泵使得液体流动通过所述第一通 道，然后在所述控制器已经停止所述液体供应泵的驱动之后控制所述 空气排出阀关闭。
7. 如权利要求6所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成当引入所述第三通道的液体的液面已经 达到所述空气排出阀的高度时，判定已完成所述液体引入操作。
8. 如权利要求6所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面位 于在竖直方向上比所述空气排出阀高的位置。
9. 如权利要求6所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面相 对于所述空气排出阀的水头差落入从-100mmAq到-20mmAq的范围内。
10. 如权利要求1-5中任一项所述的液体喷射设备，还包括空气排 出泵，所述空气排出泵设置在所述第三通道中，所述空气排出泵的位 置离所述副容器的所述空气排出开口比所述空气排出阀离所述空气排 出开口远，并且所述空气排出泵构造成从所述空气排出开口排出所述副容器中的空气，其中所述控制器构造成在所述空气排出操作中，在所述空气排 出阀打开的状态下，当从所述副容器排出空气时，驱动所述空气排出 泵。
11. 如权利要求IO所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成在所述液体引入操作中控制所述空气排出 阀打开，并且其中所述控制器构造成在所述空气排出操作中，在所述空气排出阀打开的状态下驱动所述液体供应泵，然后停止所述液体供应泵的 驱动，然后在所述控制器已经停止所述液体供应泵的驱动之后在所述 空气排出阀打开的状态下驱动所述空气排出泵，然后在所述控制器已 经停止所述空气排出泵的驱动之后控制所述空气排出阀关闭。
12. 如权利要求11所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成当液体已经达到所述副容器的上端的高 度时，判定已完成所述液体引入操作。
13. 如权利要求ll所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面位 于在竖直方向上比所述副容器的上端高的位置。
14. 如权利要求11所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面相 对于所述副容器中的液面的水头差落入从-100mmAq到-20mmAq的范 围内。
15. 如权利要求1所述的液体喷射设备，还包括设置在所述第二 通道中的开关阀，其中所述控制器构造成在所述液体引入操作中控制所述开关阀打开。
16. 如权利要求15所述的液体喷射设备，其中所述空气排出操作包括将液体引入所述第一通道的第一排出 操作，并且其中所述控制器在所述第一排出操作中控制所述开关阀关闭。
17. 如权利要求16所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成在所述第一排出操作之后控制所述开关阀 打开。
18. 如权利要求17所述的液体喷射设备，其中所述空气排出操作还包括在所述第一排出操作之后执行的第 二排出操作，并且其中所述控制器构造成在所述第二排出操作中，在所述空气排 出阀打开的状态下从所述副容器排出空气之前控制所述开关阀关闭， 并且在从所述副容器排出空气之后控制所述空气排出阀关闭并控制所 述开关阀打开。
19. 如权利要求15所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成在所述液体引入操作中控制所述空气排出 阀打开，并且其中所述控制器构造成在所述空气排出操作中，在所述空气排 出阀打开的状态下驱动所述液体供应泵使得液体流动通过所述第一通 道，然后在所述控制器已经停止所述液体供应泵的驱动之后控制所述 空气排出阀关闭。
20. 如权利要求19所述的液体喷射设备，其中所述控制器构造成当引入所述第二通道的液体的液面己经达 到所述开关阀的高度时，判定已完成所述液体引入操作。
21. 如权利要求19所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面位 于在竖直方向上比所述开关阀高的位置。
22. 如权利要求19所述的液体喷射设备，其中所述头部的形成有所述多个液体喷射开口的液体喷射表面相 对于所述开关阀的水头差落入从-100mmAq到-20mmAq的范围内。
23. 如权利要求1-5中任一项所述的液体喷射设备，还包括构造成 对从所述副容器延伸至所述空气排出阀的通道中的液面的位置进行检 测的检测部，其中所述控制器构造成基于通过所述检测部检测到的位置来控制 所述空气排出阀的打开和关闭。
24. 如权利要求23所述的液体喷射设备， 其中所述检测部构造成检测所述副容器中的液面的位置， 其中所述控制器构造成基于所述液面的位置来计算从所述液面到所述空气排出阀的已排出空气体积，并且其中所述控制器构造成基于通过所述控制器计算出的已排出空气 体积来控制所述空气排出阀。
全文摘要
液体喷射设备包括头部；主容器，容纳供应至头部的液体；液体供应泵，将液体供应至头部；副容器，形成有将其连接至头部的连接开口和使其与周围空气连通的空气排出开口；第一通道，从液体供应泵经由头部和连接开口延伸至副容器；第二通道，从副容器延伸至液体供应泵；第三通道，从空气排出开口延伸至周围空气；第三通道中的空气排出阀；控制器，在如下操作中临时打开空气排出阀，在液体引入操作中将液体从主容器引入至液体供应泵，在空气排出操作中液体供应泵使液体流过第一通道与副容器中的液体分离的空气通过第三通道排出，在除上述操作之外的时间中关闭空气排出阀。因此不出现由于液体的粘性上升而不稳定喷射液体的问题，确保墨喷射稳定性。
文档编号B41J2/17GK101683786SQ200910173
公开日2010年3月31日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月26日
发明者伊藤规次, 平比吕志, 玉置修一, 近本忠信 申请人:兄弟工业株式会社