记录设备、记录系统和液体填充方法

专利名称：记录设备、记录系统和液体填充方法
技术领域：
本发明涉及通过排出墨等的液体进行记录的记录设备，尤其涉及从固定至具有用
于排出液体的记录头的记录设备主体的容器供给液体、并将未使用的液体从记录头返回至 容器的记录设备。
背景技术：
安装在喷墨记录设备中的记录头通过从微小排出口排出微小墨滴，在纸张等的记 录介质上记录图像。特别地，使用沿薄片宽度方向排列有大量排出口的行式记录头的全幅 式记录设备可以实现较高的记录速度。 图14示出在日本特开平09-104120中公开的喷墨记录设备。在图14中，喷墨头 1011具有公共储液室1012和喷嘴1020。作为将墨供给至公共储液室的流路的供给管1017 和作为回收来自公共储液室的墨的流路的回收管1016分别连接至喷墨头1011的公共储液 室1012的两个端部处。供给管1017和回收管1016还分别连接至墨循环泵1013的墨排出 部1013a和墨流入部1013b。供给管1017由以下构成三向接头1017c ;位于接头1017c 的公共储液室侧、并连接至接头1017c的管1017a ;以及位于接头1017c的墨循环泵侧的管 1017b。 在墨供给泵1014中，墨流入部1014a通过管1019连接至主墨容器1015，并且墨排 出部1014b通过流入管1018连接至设置在沿供给管1017的中途处的三向接头1017c。
已经公开了以下这种技术在通过墨循环进行恢复操作时，使墨循环泵1013和墨 供给泵1014工作，并且在各个泵部中，墨沿由图中的箭头A所示的方向移动。
根据在日本特开平09-104120中公开的结构，当初始向喷墨头1011填充墨时，由 墨循环泵1013(反向抽吸)和墨供给泵1014从公共储液室1012的两侧加压填充墨。此时， 在朝向公共储液室1012的中央部填充墨时，将公共储液室1012中的空气从喷嘴1020排出 至大气。然而，存在公共储液室1012的中央部附近的空气不能够被完全排空的这种问题。
因此，根据在日本特开平09-104120中公开的结构，如上所述，使墨循环泵1013和 墨供给泵1014正常工作，并且使公共储液室1012中的墨循环，由此排空公共储液室1012 中的空气。此时，公共储液室1012中的墨连同空气一起从喷嘴1020排出。
特别地，在使用沿薄片宽度方向排列有大量排出口的行式记录头的全幅式记录设 备中，存在出现大量废墨(drain ink)的这种问题。薄片宽度方向一般是与薄片的传送方 向垂直的方向，并因此与排出口行的纵向轴平行。 如果墨循环泵1013或墨供给泵1014的压力减小或转速减慢，以减少初始填充墨 时的废墨量，则填充时间变长。

发明内容
本发明的目的在于提供以下记录设备，在该记录设备中，记录头和布置在设备主
体中的容器通过流路相连接，使得在初始向记录头填充液体时，可以在不会使流路中的压
4力升高的情况下以高速填充液体。 本发明的另一目的是提供一种记录设备，包括记录头，其具有用于存储液体的储 液室和用于排出液体的至少一个喷嘴；容器，用于存储要供给至所述记录头的液体；液体 供给路径，用于将液体从所述容器供给至所述储液室；供给泵，其设置在所述液体供给路径 中；液体返回路径，用于将液体从所述储液室返回至所述容器；返回泵，其设置在所述液体 返回路径中；以及控制单元，用于控制所述供给泵和所述返回泵的驱动，其中，当要将液体 引入至所述储液室中时，所述控制单元在第一阶段驱动所述返回泵以在所述储液室中产生 负压状态，并且在所述第一阶段之后的第二阶段驱动所述供给泵。 本发明的又一目的是提供一种记录系统，其包括多个记录设备，所述多个记录设
备各自包括记录头，其具有用于存储液体的储液室和用于排出液体的至少一个喷嘴；容
器，用于存储要供给至所述记录头的液体；液体供给路径，用于将液体从所述容器供给至所
述储液室；供给泵，其设置在所述液体供给路径中；液体返回路径，用于将液体从所述储液
室返回至所述容器；返回泵，其设置在所述液体返回路径中；以及控制单元，用于控制所述
供给泵和所述返回泵的驱动，其中，当要将液体引入至所述储液室中时，所述控制单元在第
一阶段驱动所述返回泵以在所述储液室中产生负压状态，并且在所述第一阶段之后的第二
阶段驱动所述供给泵，所述记录系统还包括驱动马达，所述驱动马达用于驱动如下两者至
少之一 所述多个记录设备的所述供给泵、以及所述多个记录设备的所述返回泵。 本发明的再一目的是提供一种用于利用来自容器的液体填充记录设备的喷墨头
的储液室的方法，所述记录设备包括从所述容器到所述储液室的供给路径，其包含供给
泵；从所述储液室到所述容器的返回路径，其包含返回泵；以及并行供给路径，其绕过所述
供给泵，并且利用阀连接至所述容器，所述方法包括如下步骤在第一阶段，打开所述阀并
且驱动所述返回泵，以在所述储液室中产生负压；以及在所述第一阶段之后的第二阶段，关
闭所述阀并且以比所述返回泵的流量大的流量驱动所述供给泵，从而将墨从所述容器抽吸
至所述储液室。 根据以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。


图1是示出本发明第一实施例的结构的图。
图2是记录头的截面图。
图3是第一实施例的电路框图。
图4是第一实施例的控制流程图。 图5是示出第一实施例的墨供给路径和墨返回路径的压力变化的图。 图6是第二实施例的控制流程图。 图7是示出第三实施例的结构的图。 图8是第三实施例的电路框图。 图9是第三实施例的控制流程图。 图10是示出第四实施例的结构的图。 图11是示出第五实施例的结构的图。 图12是用于说明第六实施例的结构图。
图13是第六实施例的控制流程图。
图14是用于说明已知系统的图。
具体实施例方式
现在将根据附图来详细说明本发明的优选实施例。
第一实施例 将参考图1 5来说明本发明的第一实施例。图1是示出本发明的第一实施例的 结构的图。图2是记录头的截面图。 本实施例的记录设备1具有通过使用多个喷墨头将彩色图像记录在记录介质上 的结构。记录设备l具有各颜色的喷墨头。记录设备l还具有用于存储要供给至与各颜色 相对应的喷墨头的墨的各颜色的墨容器。记录设备1还具有各颜色的墨供给路径。通过各 颜色的墨供给路径将各颜色的墨容器中所存储的墨供给至各颜色的喷墨头。记录设备1还 具有各颜色的墨返回路径。通过各颜色的墨返回路径使墨从各颜色的喷墨头返回至各颜色 的墨容器。上述喷墨头、墨容器、墨供给路径和墨返回路径的构成对于多种颜色是通用的。 图1示出与第一颜色相对应的喷墨头、墨容器、墨供给路径、墨返回路径以及其它结构，并 且这里省略除第一颜色以外的颜色的相应结构。 首先，将参考图2来说明喷墨头12的结构。喷墨头12具有储液室ll，用于存储 墨；和喷嘴顶端121，其具有用于排出墨的多个喷嘴以及针对各喷嘴分别设置的电热转换 元件。喷墨头12还具有供给口 14，并且喷墨头12通过供给口 14连接至墨供给路径15。供 给口 14设置有过滤器14A。喷墨头还具有返回口 19，并且该喷墨头通过返回口 19连接至 墨返回路径40。返回口 19设置有过滤器19A。 随后，将参考图1来说明墨容器13的结构。墨容器13具有与大气相连通的大气 连通口 42。墨容器13连接至墨供给路径15和墨返回路径40。 现在将说明墨在喷墨头12和墨容器13之间循环的结构。存在3个基本阶段仅 运行返回泵，还运行供给泵以获得这两个泵之间的平衡，以及反向运行返回泵。第三阶段是 可选的。通过将墨容器13和喷墨头12的储液室11相连接的墨供给路径15，将墨容器13 中所存储的墨供给至储液室11。将供给泵16设置在墨供给路径15的中途。通过驱动供给 泵16，将墨从墨容器13供给至储液室11。对于记录设备l，与墨供给路径15上已经设置了 供给泵16的部位相对应地设置墨并行供给路径17。在供给泵16的下游侧，墨并行供给路 径17连接至墨供给路径15。墨并行供给路径17通过开/闭(on/off)阀18连接至墨容器 13。通过控制开/闭阀18，可以将设备切换至墨容器13和墨并行供给路径17连接的状态 或者墨容器13和墨并行供给路径17断开的状态。 通过将储液室11和墨容器13相连接的墨返回路径40将储液室11中的墨返回至 墨容器13。将返回泵41设置在墨返回路径40的中途。通过驱动返回泵41，使墨从储液室 11返回至墨容器13。 图3是第一实施例的电路框图。在图3中，CPU 200控制记录设备并生成控制命 令。已经将控制程序、控制表和控制数据存储在ROM 201中。RAM 202用作用于存储为图像 处理所展开的数据的区域，并且用作用于临时存储其它控制参数的区域。通过总线203来 传输数据和控制命令。
通过总线203将来自CPU 200的控制命令传输至供给泵16、返回泵41、开/闭阀 18和喷墨头12，由此使它们响应于各个命令而工作。 图4是第一实施例的控制流程图。图5是示出第一实施例的墨供给路径和墨返回 路径的压力变化的图。现在将参考图4和5来说明初始向喷墨头12填充墨时的操作。
首先，将喷墨头12安装在记录设备1中。在本实施例中，喷墨头12的储液室11 的容量等于约15ml。喷墨头12的储液室11和喷嘴中可能已经存储有约2ml的墨，以防止 它们干燥。 随后，当初始填充操作开始时，如图4中的步骤Sl所示，将计时器设置为0分钟。
随后，在步骤S2中，通过使用例如螺线管(或电磁体)接通开/闭阀18，打开该阀。 将喷墨头12的喷嘴表面设置为比墨容器13的底表面高150mm的位置。因此，由 这种高度差所引起的喷墨头12中的负压与喷嘴中墨的弯月面力(meniscus force)进入平 衡状态，由此防止墨从喷嘴滴落并防止空气通过喷嘴被吸入。 随后，在步骤S3中，通过马达来驱动返回泵41。例如，以1400rps的转速(或转 数)来驱动用于使返回泵41工作的马达，使得返回泵41的流量等于8ml/分钟，由此将喷 墨头12的储液室11设置为负压状态。 当自返回泵41的驱动开始起经过约0. 1 0. 2分钟的时间时(S4)，喷墨头12中 的墨(有时称为物流墨(physical distributionink))从返回口 19流出至墨返回路径40。 此时，喷墨头中的空气还作为气泡与物流墨混合(或在墨内形成单个大气泡)，并流出至墨 返回路径40。 然后，墨容器13中所存储的墨通过墨并行供给路径17和供给口 14流入至喷墨头 12的储液室11中。 如上所述，图5是示出墨供给路径和墨返回路径的压力变化的图。由压力计来测 量压力。在图5中，虚线表示墨供给路径15在供给泵16的下游侧的位置处的压力变化， 即在墨并行供给路径17连接至墨供给路径15的位置的下游侧的位置处的压力变化。实 线表示墨返回路径40在返回泵41的上游侧的位置处的压力变化。现在注意由实线所示 的墨返回路径40的压力当自驱动开始起经过约0. 1 0. 2分钟的时间时，压力表示位 于-20 -25kPa的范围内的值，并且超过设置在返回口 19处的过滤器19A的泡点(例 如，-5kpa)。因此，将理解，包含气泡的物流墨从返回口 19流出至墨返回路径40中。此时， 由于以与墨返回路径40相同的方式储液室11中的压力正处于负压状态，因此新的墨从排 出口 14流入至储液室11中。 随后，当在步骤S4中经过计时器的0. 2分钟的时间时，在步骤S5中驱动供给泵 16。随后，在步骤S6中，通过断开开/闭阀18，关闭该阀。 在步骤S7中，调整返回泵41的流量和供给泵16的流量从而不从喷嘴吸入空气， 并且驱动返回泵41和供给泵16。例如，以2000rps的转速驱动用于使供给泵16工作的马 达，使得与返回泵41的8ml/分钟的流量相比较，供给泵16的流量等于10m1/分钟。
通过驱动供给泵16，利用指定压力，将流量为10m1/分钟的墨从墨容器13通过供 给口 14供给至喷墨头12的喷嘴，并供给至储液室11。使用储液室中的负压，墨从靠近供给 口 14侧朝向返回口 19侧逐渐填充储液室。各喷嘴形成墨的弯月面。储液室11中的气泡在被推动至返回口 19侧时，逐渐被排出。 此时，当储液室ll中的压力超过喷嘴的弯月面保持力(例如，约5kPa)时，墨从喷 嘴滴落。当储液室ll中的压力超过弯月面保持力时，还将上述物流墨从喷嘴排出。
可以通过利用控制供给泵16和返回泵41的流量来调整储液室11中的压力状态， 减少从喷嘴滴落的废墨的量。 在参考图5时，在紧挨将墨供给至储液室之后直到经过计时器的1. 5分钟的时间 为止的时间间隔内，由虚线所示的墨供给路径15的压力从+8kPa逐渐升高至+10kPa。由实 线所示的墨返回路径40的负压(g卩，真空吸引)从-25kPa逐渐下降至-18kPa。因此，推断 出储液室11中的压力从-17kPa( = -25+8)的状态逐渐变为_8kPa( = -18+10)的状态，并 且将理解，墨逐渐填充储液室11。 最终，当在步骤S 8中经过计时器的2分钟的时间时，在步骤S9中打开开/闭阀 18。此外，在步骤S10中停止驱动供给泵16，在步骤S11中停止驱动返回泵41。墨的填充 操作完成。 如上所述，在本实施例中，在初始填充时，首先驱动返回泵41，并经由返回路径40 排出喷墨头12中的物流墨。随后，在调整供给泵和返回泵的流量之间的平衡时驱动供给泵 16，使得空气不会经由喷嘴而吸入并且墨不会通过喷嘴而漏出。通过如上所述进行控制，可 以使从喷嘴排出的废墨的量最小化。 除初始填充墨以外，在已经安装了的喷墨头中的墨水平面太低时向该喷墨头填充 墨的情况下，或者此外在排出残留在储液室中的气泡的情况下，通过进行相同的控制，可以 使废墨量最小化，并且可以利用墨填充储液室。 通过增加返回泵和供给泵的流量这两者，可以使供给至储液室的墨的流量增加， 并且在填充墨时可以以高速填充墨。在这种情况下，由于在储液室中获得了加压侧的供给 泵的压力与负压侧的返回泵的压力之间的平衡，因此可以防止储液室中或墨流路中的压力 增大。 随后，在下文将说明设置供给泵和返回泵的流量从而进一步减少废墨量并以更高 的速度填充墨。 当填充墨时，预先测量不会从喷嘴吸入空气的供给泵和返回泵的流量的这种组 合，并且根据该组合使这些泵工作。 现在将说明确定供给泵和返回泵的流量的组合的方法。使用最大输出等于15m1/ 分钟的管泵作为各个供给泵和返回泵，进行墨的上述初始填充，并且观察喷嘴的状态。表1 示出不会从喷嘴吸入空气的供给泵和返回泵的流量(ml/分钟)的这种组合。
表l
供给泵691215
返回泵-6-15-15-15
特征废墨量小—4i真充时间短
从表1将理解，废墨量最小的供给泵的流量等于6ml/分钟，并且墨填充时间最短
8的供给泵的流量等于15ml/分钟。作为此时返回泵的流量，期望位于不会从喷嘴吸入空气 的范围内的最大值，以减少废墨量并縮短墨填充时间。当从以上角度进行选择时，供给泵的 流量等于6ml/分钟时返回泵的流量等于-6ml/分钟，并且供给泵的流量等于9 15ml/分 钟时返回泵的流量等于-15ml/分钟。 通过利用如上所述获得的表来选择供给侧泵和返回侧泵的流量，可以实现较短的 填充时间和较小的废墨量。 随后，将说明第一实施例的记录设备中的记录操作。 当由喷墨头12执行记录时，供给泵16和返回泵41停止，并且开/闭阀18打开。
在本实施例中，容器13中所存储的墨的液面被设置成在重量方向上低于喷墨头 12的喷嘴表面。储液室11中的压力总是低于大气压力。由于如上所述储液室11中的压力 处于负压状态，因此墨不会从喷嘴泄漏。 当从喷嘴排出墨时，储液室11中的压力因喷嘴的毛细力而进一步减小。由于储液 室11中的负压的绝对值增大，因此通过墨并行供给路径17和墨供给路径15(未受到泵的 压力，但受到大气压力)将墨从墨容器13供给至喷墨头12。 当长时间使用记录设备1时，气泡累积在喷墨头12的储液室11中。将说明排出 所累积的气泡的排气操作。停止供给泵16和返回泵41并且打开开/闭阀18。随后，驱动 返回泵41，由此使墨经由返回路径40流出喷墨头12的储液室11。因而，将气泡连同墨一 起从储液室ll排出(实际上，吸出)。所排出的墨和气泡通过墨返回路径40并且移动至墨 容器13。通过驱动返回泵41，储液室11中的压力减小，并且将墨从墨容器13通过墨并行 供给路径17和墨供给路径15供给至喷墨头12。
第二实施例 将参考图6来说明本发明的第二实施例。图6是第二实施例的控制流程图。本实 施例具有与第一实施例中的结构相比较可以进一步减少墨初始填充时的废墨量的结构。现 在将参考图6来说明在初始向喷墨头12填充墨时的操作。喷墨头和墨容器的墨流路的结 构与图l中的结构类似。 将喷墨头12安装在记录设备1中，并且开始初始填充操作。由于步骤Sl S7中 的处理与第一实施例中的处理相同，因此这里省略对它们的说明。 在步骤S7之后的步骤S108中，判断是否已经经过了计时器的1. 5分钟的时间。 如果判断为已经经过了 1.5分钟的时间，则在步骤S109中打开开/闭阀18。随后，在步骤 S110中停止供给泵16。 因而，由于返回泵41经由返回路径40、储液室11以及供给路径15和17对墨的吸 引动作，因而将根据返回泵41的流量(例如，8ml/分钟)的墨从墨容器13通过墨并行供给 路径17供给至储液室11。 将储液室ll中包含气泡的墨通过墨返回路径40从返回口发送至墨容器13。将储 液室11和墨返回路径40中的墨中所包含的气泡存储在墨容器13中。这些气泡中的一些 气泡通过大气连通口 42被排出至墨容器外部，并且这些气泡中的一些气泡被溶解至墨中， 并且有效地消失。 当在步骤Slll中判断为已经经过计时器的2分钟的时间时，在步骤S112中停止 驱动返回泵41。
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随后，在步骤S113中使返回泵41以1400rps的马达转速反向旋转。通过使返回 泵41反向旋转，将墨从墨容器13通过返回路径40向后供给至喷墨头12。
当在步骤S114中判断为已经经过计时器的3分钟的时间时，在步骤S115中停止 返回泵41的反向旋转，并且墨填充操作完成。 在本实施例中，通过使返回泵41反向旋转，墨容器13中的墨通过墨返回路径40 和返回口 19流入至储液室11中。同时，墨从储液室ll流至供给口 14和墨并行供给路径 17。 通过如上所述使墨反向流动，由供给口 14的过滤器14A所阻挡的气泡通过墨并行 供给路径17被累积至墨容器13中。 这些气泡中的一些气泡通过大气连通口 42被排出至墨容器外部，并且这些气泡 中的一些气泡被溶解至墨中，并且消失。 如上所述，在第二实施例中，在初始填充操作完成之前，使返回泵反向旋转并且墨 反向流动，使得还可以去除由供给口的过滤器所阻挡的气泡。
第三实施例 将参考图7 9来说明本发明的第三实施例。图7是用于说明第三实施例的结构 的图。本实施例的特征在于，除第一实施例的结构以外，在喷墨头12的返回口 19和供给口 14附近设置压力传感器。 在图7中，本实施例的记录设备1具有位于墨返回路径40中的返回口 19附近的 返回路径压力传感器Pr ;和位于墨供给路径15中的供给口 14附近的供给路径压力传感器 Ps。 返回路径压力传感器Pr测量墨返回路径40在返回泵41的上游侧的流路中的压 力。供给路径压力传感器Ps测量墨供给路径15在供给泵16的下游侧的流路中的压力。
图8是第三实施例的电路框图。在图8中，返回路径压力传感器Pr和供给路径压 力传感器Ps连接至总线203，并且根据来自CPU 200的命令来工作。 图9是第三实施例的控制流程图。由于步骤Sl S3中的处理与第一实施例中的 处理相同，因此这里省略对它们的说明。 在步骤S3之后的步骤S204中，在开始驱动返回泵41之后，如果返回路径压力传 感器Pr检测到低于第一阈值的压力、或者如果已经经过0.2分钟以上的时间，则处理例程 进入步骤S5。在本实施例中，假定第一阈值是-20kPa。本发明可以包括由计时器所测得 的经过时间或由压力传感器所测得的压力的阈值或者这两者作为用于接通供给泵的触发 (并且例如，该触发可以是所经过的时间或阈值中的任一个首先发生，或者该触发可以是这 两者都已经发生)。 当与第一实施例中的处理相同的步骤S5 S7的处理完成时，处理例程进入步骤 S208。 在步骤S208中，如果返回路径压力传感器Pr检测到高于第一阈值的压力、如果供 给路径压力传感器Ps检测到高于第二阈值的压力、以及/或者如果已经经过计时器的1. 5 分钟的时间，则处理例程进入步骤S 209。在本实施例中，假定第二阈值是10kPa。
在步骤S209中，打开开/闭阀18。然后，在步骤S 210中，停止供给泵16。在步 骤S211中，将计时器重置为O分钟。
当在步骤S212中判断为又经过了计时器的0. 5分钟的时间时，在步骤S213中停 止驱动返回泵41。代替将计时用于该步骤，可以使用供给路径、返回路径或储液室中的压力 传感器或体积传感器。之后，在步骤S214中，使返回泵41以1400rps的转速反向旋转。通 过使返回泵41反向旋转，将墨从墨容器13经由返回路径40向后供给至喷墨头12。
在步骤S215中判断为已经经过计时器的1分钟的时间(或传感器感测到储液室 充满墨)时，在步骤S216中停止返回泵41的反向旋转，并且墨填充操作完成。
在本实施例中，通过反向驱动返回泵41，墨容器13中的墨流过墨返回路径40、返 回口 19、储液室11、供给口 14和墨并行供给路径17。 通过如上所述使墨反向流动，由供给口 14的过滤器14A所阻挡的气泡也反向流 动，并且通过墨并行供给路径17被累积至墨容器13中。 通过如上所述利用用于检测墨的流动状态的传感器来控制供给泵、返回泵和开/
闭阀，墨填充操作可以允许较小的废墨量和较短的填充时间。 第四实施例 将参考图IO来说明本发明的第四实施例。图IO是示出第四实施例的结构的图。 除与第一颜色墨相对应的喷墨头、墨容器、墨供给路径、墨返回路径和其它结构以外，第四 实施例具有与第二颜色墨和第三颜色墨相对应的结构。在图10中，喷墨头22排出第二颜 色墨，并且该第二颜色墨被存储在墨容器23中。通过墨供给路径25将第二颜色墨从墨容 器23供给至喷墨头22的储液室21。将供给泵26设置在墨供给路径25的中途。通过墨返 回路径50将第二颜色墨从储液室21返回至墨容器23。将返回泵51设置在墨返回路径50 的中途。 类似地，喷墨头32排出第三颜色墨，并且该第三颜色墨被存储在墨容器33中。通 过墨供给路径35将第三颜色墨从墨容器33供给至喷墨头32的储液室31。将供给泵36设 置在墨供给路径35的中途。通过墨返回路径60将第三颜色墨从储液室31返回至墨容器 33。将返回泵61设置在墨返回路径60的中途。在第四实施例中，由共同的驱动轴71来驱动3个供给泵16、26和36，并且由一个 供给马达70使驱动轴71旋转。利用这种结构，在通过使用多种颜色的喷墨头将彩色图像 记录在记录介质上的结构中，可以实现设备的小型化和组成部件数量的减少。
第五实施例 将参考图11来说明本发明的第五实施例。图11是示出第五实施例的结构的图。 以与第四实施例相同的方式，第五实施例也具有使与第一颜色、第二颜色和第三颜色中的 各颜色相对应的墨循环的结构。 在第五实施例中，由共用的驱动轴85来驱动3个返回泵41、51和61，并且由一个
返回马达84使驱动轴85旋转。通过这种结构，在通过使用多种颜色的喷墨头将彩色图像
记录在记录介质上的结构中，可以实现设备的小型化和组成部件数量的减少。 此外，可以由一个供给马达70来驱动3个供给泵16、26和36，并且可以由一个返
回马达84来驱动3个返回泵41、51和61。 第六实施例 将参考图12和13来说明第六实施例。图12是用于说明第六实施例的结构图。在 第六实施例中，由共同的驱动轴98来驱动3个供给泵16、26和36以及3个返回泵41、51和61 。由 一个驱动马达97使驱动轴98旋转。 在具有多个喷墨头的结构中，为设备仅安装一部分新的喷墨头、并且进行初始填
充相对应的墨的控制是有必要的。在图12中，示出墨并行供给路径27和37，并且标出开/
闭阀28和38但不可见。还示出供给口 24和34以及返回口 29和39。 图13是第六实施例的控制流程图。现在将参考图13来说明在安装了一个新的喷
墨头、并且初始填充相对应的墨时的操作。 首先，在步骤S301中，将新的喷墨头12安装至记录设备1。随后，在步骤S302中 选择要填充墨的喷墨头。具体地，通过使用十字键小键盘等的输入装置将用于指定所选择 的喷墨头12的数据输入至RAM 202。 此时，例如，更换后的喷墨头12的储液室11和喷嘴中已经存储有约2ml的物流 墨，以防止墨干燥。未更换的喷墨头22和32的储液室21和31各自中已经几乎满满地存 储了墨。 随后，在步骤S303中将计时器设置为0分钟之后，打开开/闭阀18、28和38。
将喷墨头12、22和32各自的喷嘴表面设置为比墨容器13、23和33各自的底表面 高150mm的位置。因此，从墨并行供给路径17、27和37通过墨供给路径15、25和35到供 给口 14、24和34，出现由高度差所引起的平衡状态。 随后，当在步骤S305中对驱动马达97进行驱动时，通过驱动轴98来驱动返回泵
41、51和61以及供给泵16、26和36。以2000rps的转速对驱动马达97进行驱动，使得返
回泵41、51和61以及供给泵16、26和36的流量等于10m1/分钟。此时，喷墨头12中的物流墨和空气从返回口 19流出至墨返回路径40。在喷墨头22和32中，储液室21和31中所存储的墨从返回口 29和39通过墨返
回路径50和60流入至相应的墨容器23和33中。 墨容器23和33中所存储的墨通过开/闭阀28和38、墨并行供给路径27和37以 及供给被24和34，并被供给至喷墨头22和32的储液室21和31，使得喷墨头进入被称为 墨循环状态的状态。 随后，如果在步骤S306中判断为已经经过计时器的0.2分钟的时间，则在步骤 S307中参考要填充墨的喷墨头的(存储在RAM 202中的)数据。在步骤S308中，关闭与填 充墨并且通过参考存储器已经指定的喷墨头相对应的开/闭阀。例如，如果更换了喷墨头 12，则断开并关闭开/闭阀18。 如果开/闭阀18打开，则由供给泵16所供给的墨的一部分流入墨并行供给路径 17中，并且被返回至墨容器13。通过关闭开/闭阀18，流入墨并行供给路径17中的墨被阻 挡，并且由供给泵16所供给的全部墨被发送至喷墨头12。此时，将流量为10ml/分钟的墨 从墨容器13通过供给口 14加压供给至喷墨头12的储液室11。 通过这种加压供给，从靠近供给口 14侧朝向返回口 19侧逐渐填充墨，并且各喷嘴 利用墨形成弯月面。 在来自返回泵的负压(和供给泵的正压)下，储液室11中的气泡被逐渐排出，并 且流动至返回口 19侧。 此时，当储液室ll中的压力超过喷嘴的弯月面保持力(例如，约5kPa)时，墨从喷 嘴滴落。当储液室ll中的压力超过弯月面保持力时，还将物流墨从喷嘴排出。
由于使开/闭阀28和38保持处于打开状态，因此由供给泵26和36从墨容器23
和33供给的墨的一部分通过墨并行供给路径27和37被返回至墨容器23和33。 此外，在这种情况下，喷墨头22和32进入空气基本未从喷嘴被引入并且墨基本未
泄漏至喷嘴外的墨循环状态。 随后，在步骤S309中，参考表来调整供给泵和返回泵的转速。 如果在步骤S310中判断为已经经过计时器的1. 5分钟的时间，则处理例程进入步 骤S311，并且打开开/闭阀18。 喷墨头12的储液室11中包含气泡的墨从返回口 19通过墨返回路径40被返回至 墨容器13。 喷墨头22和32维持墨循环状态。 随后，在已经经过计时器的2分钟的时间之后(S312)，停止驱动马达97 (S313)，停 止返回泵41、51和61以及供给泵16、26和36，并且喷墨头12的储液室11的初始墨填充操 作完成。 如上所述，通过开/闭阀的控制，选择特定的喷墨头，并且仅可以对该喷墨头进行 初始填充操作。 尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的 典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改以及等同结构 和功能。
权利要求
一种记录设备，包括记录头，其具有用于存储液体的储液室和用于排出液体的至少一个喷嘴；容器，用于存储要供给至所述记录头的液体；液体供给路径，用于将液体从所述容器供给至所述储液室；供给泵，其设置在所述液体供给路径中；液体返回路径，用于将液体从所述储液室返回至所述容器；返回泵，其设置在所述液体返回路径中；以及控制单元，用于控制所述供给泵和所述返回泵的驱动，其中，当要将液体引入至所述储液室中时，所述控制单元在第一阶段驱动所述返回泵以在所述储液室中产生负压状态，并且在所述第一阶段之后的第二阶段驱动所述供给泵。
2. 根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述控制单元在所述第二阶段控制 所述供给泵和所述返回泵，使得所述供给泵的流量大于所述返回泵的流量。
3. 根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，所述控制单元在所述第二阶段控制 所述供给泵和所述返回泵，使得所述液体供给路径中的液体流量与所述液体返回路径中的 液体流量平衡，从而使所述储液室中的压力与经由所述至少一个喷嘴施加在液体上的压力 平衡。
4. 根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，还包括过滤器，其设置在所述液体供给路径连接至所述储液室的供给口处，所述过滤器用于阻挡气泡进入所述储液室；以及并行供给路径，其从所述容器连接至所述液体供给路径，而不通过所述供给泵， 其中，在所述第二阶段之后，所述控制单元在第三阶段反向驱动所述返回泵，以将液体从所述储液室经由所述液体供给路径中的所述过滤器抽吸至所述容器。
5. 根据权利要求1所述的记录设备，其特征在于，还包括返回路径压力传感器，所述返 回路径压力传感器用于检测所述液体返回路径在所述返回泵的上游侧的压力，其中，在所述第一阶段之后，当所述返回路径压力传感器检测到低于第一阈值的压力 时，所述控制单元驱动所述供给泵。
6. 根据权利要求5所述的记录设备，其特征在于，还包括供给路径压力传感器，所述供 给路径压力传感器用于检测所述液体供给路径在所述供给泵的下游侧的压力，其中，在所述第二阶段之后，当所述供给路径压力传感器检测到高于第二阈值的压力 时，所述控制单元停止所述供给泵。
7. 根据权利要求4所述的记录设备，其特征在于，还包括位于所述容器和所述并行供 给路径之间的阀，其中，所述控制单元在所述第一阶段期间打开所述阀，并且在所述第二阶段期间关闭 所述阀。
8. —种记录系统，其包括多个记录设备， 所述多个记录设备各自包括记录头，其具有用于存储液体的储液室和用于排出液体的至少一个喷嘴； 容器，用于存储要供给至所述记录头的液体； 液体供给路径，用于将液体从所述容器供给至所述储液室；供给泵，其设置在所述液体供给路径中； 液体返回路径，用于将液体从所述储液室返回至所述容器； 返回泵，其设置在所述液体返回路径中；以及 控制单元，用于控制所述供给泵和所述返回泵的驱动，其中，当要将液体引入至所述储液室中时，所述控制单元在第一阶段驱动所述返回泵 以在所述储液室中产生负压状态，并且在所述第一阶段之后的第二阶段驱动所述供给泵，所述记录系统还包括驱动马达，所述驱动马达用于驱动如下两者至少之一 所述多个 记录设备的所述供给泵、以及所述多个记录设备的所述返回泵。
9. 一种用于利用来自容器的液体填充记录设备的喷墨头的储液室的方法，所述记录设 备包括从所述容器到所述储液室的供给路径，其包含供给泵；从所述储液室到所述容器 的返回路径，其包含返回泵；以及并行供给路径，其绕过所述供给泵，并且利用阀连接至所 述容器，所述方法包括如下步骤在第一阶段，打开所述阀并且驱动所述返回泵，以在所述储液室中产生负压；以及 在所述第一阶段之后的第二阶段，关闭所述阀并且以比所述返回泵的流量大的流量驱 动所述供给泵，从而将墨从所述容器抽吸至所述储液室。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤 在所述第二阶段之后的第三阶段打开所述阀； 停止所述供给泵； 随后停止所述返回泵；以及反向驱动所述返回泵，从而使墨沿包括所述储液室、所述并行供给路径、所述容器和所 述返回路径的回路反向循环。
11. 根据权利要求io所述的方法，其特征在于，基于如下两者至少之一确定所述第二阶段和所述第三阶段的开始到达预定定时、以及在所述供给路径和所述返回路径至少之 一中达到预定压力阈值。
全文摘要
本发明涉及记录设备、记录系统和液体填充方法。该记录设备包括记录头，其具有储液室和喷嘴；容器，其存储要供给至记录头的液体；液体供给路径，其将液体从容器供给至储液室；供给泵，其设置在液体供给路径上；液体返回路径，其将液体从储液室返回至容器；返回泵，其设置在液体返回路径上；以及控制单元，用于控制供给泵和返回泵，其中，当初始向储液室填充液体时，控制单元驱动返回泵以将储液室设置为负压状态，并且随后驱动供给泵。该记录设备能够在不会使流路的压力升高的情况下以高速填充液体。
文档编号B41J2/18GK101746126SQ200910254309
公开日2010年6月23日 申请日期2009年12月7日 优先权日2008年12月5日
发明者佐藤理, 小板桥规文, 斋藤理一, 桑原伸行 申请人:佳能株式会社