喷墨记录装置的墨水供给装置及墨水供给方法

专利名称：喷墨记录装置的墨水供给装置及墨水供给方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印机所具备的向喷墨头供给墨水的墨水供给装置及墨水供给方法。
背景技术：
喷墨打印机作为记录装置，能够在普通纸张、塑料薄片等各种记录介质上形成图像。喷墨打印机具有从喷嘴孔喷出墨水的喷墨头，通过从喷墨头的喷嘴孔向记录介质喷出微细液滴墨水，能够在记录介质上形成图像。嗔墨头与存储墨水的墨盒连接，从该墨盒向嗔墨头供给墨水。此时，如果在墨水中混入了溶解气体或气泡，则内部发生容积变化，这成为喷出液滴的喷墨头出墨效果变差的原因，所以，现有的喷墨打印机在墨盒与喷墨头之间设有进行真空脱气的脱气模块，用来除去墨水中的气体(例如，参照专利文献I的图11)。专利文献1:(日本)特开2011-079295号公报然而，上述专利文献I所记载的、设置于现有喷墨打印机的脱气模块虽然能够除去墨水中所含有的溶解气体，但却不能对可见的气泡进行脱气，因而存在该气泡流向喷墨头侧的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供能够有效地除去墨水中可见的气泡的喷墨记录装置及其墨水供给方法。
`
为了解决上述问题，本发明提供一种喷墨记录装置及其墨水供给方法，该喷墨记录装置具有第一墨盒，存储向喷墨头供给的墨水，该喷墨头向记录介质喷出墨水；第_■墨盒，设置在从所述第一墨盒至所述喷墨头的路径途中；第一送液部，从所述第一墨盒向所述第二墨盒输送墨水；第二送液部,从所述第二墨盒向所述喷墨头侧输送墨水；第一墨水流路，连接所述第一墨盒和所述第二墨盒，其特征在于，所述第一墨水流路的所述第二墨盒侧的端部与该第二墨盒连接，以使墨水经由该第二墨盒的内部侧壁面流动，所述第二送液部从所述第二墨盒的下部输送墨水。而且，本发明也可以构成为使所述第二墨盒的内部侧壁的至少从所述第一墨水流路被供给墨水的部分倾斜，以使墨水在其内部侧壁面上流动。而且，本发明也可以构成为所述第二墨盒形成为漏斗状，从所述第一墨水流路以使墨水在所述第二墨盒的内部侧壁面上流动的方式供给墨水。而且，本发明也可以构成为至少具有两个以上的所述第一墨盒，并且具有连接切换部，该连接切换部从各第一墨盒中择一地切换与所述第二墨盒的连接。此外，本发明也可以构成为具有对墨水进行真空脱气的脱气装置，该脱气装置设置在从所述第二墨盒至所述喷墨头的路径途中。本发明在从第一墨盒至喷墨头的路径途中设有第二墨盒，从第一墨盒以使墨水经由第二墨盒的内部侧壁面流动的方式对第二墨盒进行墨水供给，从第二墨盒的下部向喷墨头输送墨水。因此，因为向第二墨盒供给的墨水沿其内部侧壁面流动，所以与液面冲突地注入墨水的情况相比，可使墨水平稳地注入，从而减少气泡的产生。而且，即使在已混入气泡的情况下，平稳地注入到第二墨盒内的墨水中的气泡由于停留在所存储的墨盒的液面上，并且墨水从第二墨盒的下部进行输送，因此只使气泡残存于第二墨盒内，从而能够从向喷墨头侧输送的墨水中除去气泡。由此，能够从墨水中有效地除去可见大小的气泡，能够在喷墨头喷出稳定的液滴。而且，通过使第二墨盒的内部侧壁面中从第一墨盒流路被供给墨水的部分倾斜，被供给的墨水能够进一步缓慢地注入，所以能够进一步提高防止气泡产生的效果以及防止气泡混入的效果。进而，通过使第二墨盒形成为漏斗状，即使向内部侧壁面的任何位置供给墨水，也都能够沿倾斜面流入墨水，从而能够容易调整从第一墨盒流路向第二墨盒供给墨水的位置。还有，通过设置两个以上的第一墨盒且择一地向第二墨盒供给墨水，在所选择的第一墨盒没有墨水的情况下，能够快速地切换到另一个第一墨盒，从而能够避免发生墨水喷出动作中断的情况，实现用于连续成像的喷出。另外，通过在从第二墨盒至喷墨头的路径途中设置脱气装置，甚至能够除去墨盒内不可见的微细气泡及溶解气体，进而能够在喷墨头喷出稳定的液滴。


图1是喷墨记录装置的立体图；图2是表示喷墨头在托架上的配置的俯视图；图3是表示喷墨头内部结构的剖面图；图4是表示墨水供给装置的概况的示意图；图5是表示共用流路与各喷墨头的连接状态的说明图；图6是表示喷墨记录装置的控制系统的框图；图7是表示液面监视控制的流程图；图8是表示喷墨头维护控制的流程图；图9是表示送液控制的流程图；图10是表示负压形成部背压调节控制的流程图；图11是表示擦拭控制的流程图；图12A是表示副墨盒第二例的剖面图；图12B是表不副墨盒第二例的首I]面图。附图标记说明3喷墨头8墨水供给装置10喷墨记录装置81主墨盒(第一墨盒)
82，82A，82B 副墨盒(第二墨盒)83脱气装置811第一墨水流路812墨盒阀(连接切换部)814第一送液泵(第一送液部)829第二送液泵(第二送液部)
具体实施例方式[喷墨记录装置的概况]下面，参照图1至图11说明实施方式即搭载有墨水供给装置的喷墨记录装置10。图1是表示喷墨记录装置10的整体的立体图。喷墨记录装置10主要具有沿水平方向输送记录介质的输送装置20、搭载从上方向被输送的记录介质喷出墨水的多个喷墨头3 (参照图2)的托架4、沿与记录介质的输送方向正交的水平方向输送托架4的主扫描装置5、对托架4所搭载的各喷墨头3进行维护的维护部7、对托架4所搭载的各喷墨头3的喷嘴311进行保湿的喷嘴保湿部6、对托架4所搭载的各喷墨头3供给墨水的墨水供给装置8 (参照图4)、控制上述各结构部件的控制装置9 (参照图6)及支撑整体的框架100。需要说明的是，在以下的说明中，使水平方向且沿记录介质的输送方向的方向作为Y轴方向，使水平方向且沿托架4的输送方向的方向作为X轴方向或主扫描方向，将垂直上下方向作为Z轴方向。 [输送装置]输送装置20具有驱动辊21及从动辊(未图示)、驱动马达22、传输带23。驱动辊21及从动辊被支撑为旋转自如，驱动辊21被配置为向主扫描方向X延伸。驱动马达22是用来旋转驱动驱动辊21的驱动源，安装在驱动辊21的一端侧。传输带23形成为环状，架设在驱动辊21和从动辊之间。当驱动辊21旋转时，传输带23围绕驱动辊21和从动辊之间转动，使载置于其上表面上的记录介质向沿Y轴方向的输送方向F输送，当驱动辊21停止旋转时，该传输带23停止围绕两辊之间的转动，停止输送记录介质。驱动马达22通过控制装置9的控制结束喷墨头3沿X轴方向的单程一次扫描时，驱动辊21只旋转规定量，使记录介质向输送方向只输送规定距离，然后停止，如果喷墨头3开始向主扫描方向X的相反方向进行扫描，然后结束，则驱动辊21再次只旋转规定量，使记录介质向输送方向F只输送规定距离，然后停止，驱动马达22反复这样的动作，对记录介质进行间歇性输送。需要说明的是，作为记录介质，除了纸张、布帛以外，还可以使用树脂膜、金属类
坐寸ο[框架]如图1所示，框架100的结构主要包括沿X轴方向延伸的矩形主体部101、支撑主体部101的X轴方向一端部的第一基底部102、支撑主体部101的X轴方向另一端部的第~■基底部103。
第一基底部102在其内部容纳并保持维护部7，并且从下方支撑主体部101的一端部。第二基底部103在其内部容纳并保持喷嘴保湿部6，并且从下方支撑主体部101的另一端部。主体部101在内部以朝向X轴方向的状态容纳并保持后述的主扫描装置5的一对托架导轨51，51，在主体部101的内部沿X轴方向输送托架4。而且，第一基底部102与第二基底部103中间夹着前述的输送装置20配置在X轴方向的两侧，主体部101架设在输送装置20的上方。由此，能够在与由输送装置20输送记录介质的方向正交的方向上输送托架4，并且能够从该托架4所搭载的各喷墨头3喷出墨水，进行图像形成。[主扫描装置及托架]主扫描装置5在框架100的主体部101的内部具有被支撑为沿X轴方向延伸的棒状的一对托架导轨51，51。这些一对托架导轨51，51跨设在输送装置20的传输带23的上方。而且，在托架导轨51，51上，箱状托架4被支撑为沿X轴方向可往复移动。托架4为上部开放的大致矩形的框体，在其底板上搭载多个喷墨头3。如图1所示，托架4在Y轴方向的两侧面的上部向Y轴方向的两侧延伸臂部42，42，该各臂部42，42分别通过线性滑轨载置于托架导轨51，51的上部，由此臂部42，42能够沿X轴方向在托架导轨51，51上滑动。而且，在托架导轨51，51与托架4的臂部42，42之间安装有线性马达。即在各托架导轨51，51上安装有线性马达的定子，在托架4的各臂部42，42上安装有转子，通过定子侧线圈的电流控制，能够使托架4沿X轴方向进行输送动作。图2是从上方观察托架4的底板41的示意说明图。在该喷墨记录装置10中，对应于Y (黄色)、Lm (浅品红色)、Or (橙色)、M (品红色)、Bk (黑色)、B1 (蓝色)、Lk (浅黑色)、C (青色)、Lc (浅青色)九种颜色分别设有九个喷墨头3，在托架4的底板上共计安装八^^一个喷墨头3。如图所示，各颜色的喷墨头群沿X轴方向按照Y、Lm, Or、Μ、Bk、B1、Lk、C、Lc的顺序排列，各喷墨头群的九个喷墨头3沿Y轴方向交错排列配置。而且，底板41在安装各喷墨头3的每个位置上具有沿Y轴方向的狭缝状开口，从上方安装在底板41上的各喷墨头3能够通过开口向托架4的正下方喷出墨水液滴。因此，如前所述，通过对应于各颜色交错地配置九个喷墨头3，在托架4的底板41中的Y轴方向的大致整个宽度范围内的任意位置上能够喷出各颜色的墨水。[喷墨头]图3是表示喷墨头3的结构概况的剖面图。喷墨头3主要具有形成有多个喷出墨水的喷嘴311的喷嘴板31、具有多条通道321和多个压电元件322的喷墨头芯片32、用来向喷墨头芯片32的各压电元件322施加驱动电压的配线基板33、经由过滤器343向喷墨头芯片32的各通道321导入墨水的歧管34，其中，通道321向各喷嘴311引导墨水，压电元件322使通道321发生容积变化而喷出墨水。喷嘴板31为矩形平板，在喷墨头3被搭载于托架4的状态下，其平板面与X-Y平面平行，其长度方向与Y轴方向平行。而且，在喷嘴板31上，沿Y轴方向排成一列形成有多个成为喷嘴311的通孔。
喷墨头芯片32形成为长方体形状，在其底面上安装有喷嘴板31。而且，在喷墨头芯片32中，与喷嘴板31中的各喷嘴311的配置位置配合，形成有沿Y轴方向排列成一列的多个通道321。各通道321是上下贯贯喷墨头芯片32的墨水流路，能够独立地向喷嘴311引导歧管34内的墨水。而且，与各通道321分别相邻设有压电元件322，对任意的压电元件322有选择地施加电压，由此能够使该压电元件322膨胀或收缩，从对应的喷嘴311喷出墨水。在喷墨头芯片32的上表面上安装有配线基板33，配线基板33经由柔性基板与未图示的喷墨头驱动电路连接，由此进行用于对喷墨头芯片32的各压电元件322施加来自喷墨头驱动电路的驱动电压的配线。而且，配线基板33安装于该歧管34，以堵塞歧管34的开放的下部，并且配线基板33形成有矩形开口，以使歧管34内的墨水向喷墨头芯片32的各通道321侧流动。歧管34是 以使长度方向沿Y轴方向的状态配置的内部中空的长方体，如前所述，其底部开放，但该开放部通过使配线基板33嵌入而被堵塞。而且，在歧管34的Y轴方向的一端部侧与另一端部侧的上部，形成有分别与其内部连通的圆筒状的第一端口 341和第二端口 342。此外，歧管34的内部通过用来过滤墨水混入物的过滤器343被分割为上下两层，上侧区域与第一端口 341及第二端口 342相连，下侧区域与喷墨头芯片32相连。即从外部通过第一端口 341或第二端口 342向歧管34内供给的墨水被过滤器343过滤，然后流向喷墨头芯片32侧，并从各喷嘴311喷出。[维护部]维护部7在不进行记录动作时对各喷墨头3进行维护。维护部7从输送装置20偏离而设置在托架导轨51, 51的一端部侧。即在托架4移动至托架导轨51, 51—端部的与维护部7相对的位置的状态下实施维护。该维护部7具有清洁装置和墨水托盘71 (参照图4)，其中，清洁装置擦拭各喷墨头3的喷嘴板31下表面污垢，墨水托盘71在由维护对象的喷墨头3喷出墨水时成为接收器皿。上述清洁装置主要由清洁辊和辊输送机构构成，其中，清洁辊与喷嘴板31的下表面滑动接触且能够绕沿X轴方向的旋转轴旋转，辊输送机构沿Y轴方向输送该清洁辊。清洁辊在X轴方向上的宽度被设定为能够对搭载于托架4的九色喷墨头群内的与三色对应的喷墨头群进行擦拭，该清洁辊通过进行一次半往复移动的动作，对九种颜色的所有喷墨头3实施清洁。并且，由此防止由于墨水的硬化而导致喷嘴311堵塞。而且，进行维护时墨水向墨水托盘71的喷出不是通过喷墨头3的压电元件322的驱动来进行，而是通过墨水供给装置8的墨水供给压力来进行，由此能够消除喷墨头3内的墨水流路的堵塞等。[喷嘴保湿部]喷嘴保湿部6从输送装置20偏离而设置于托架导轨51，51的另一端部侧。即在不进行记录动作时，托架4移动至托架导轨51，51的另一端部的与喷嘴保湿部6相对的位置，并在该状态下对各喷墨头3的喷嘴311进行保湿。S卩，该喷嘴保湿部6是用来与喷嘴板31的各喷嘴311紧密地接触而使各喷嘴内部处于与保释液的储藏部连接的状态的部件，主要由保湿液的储藏部和喷嘴保湿部6的升降机构构成。[墨水供给装置]图4是表示墨水供给装置8的结构概况的说明图。喷墨记录装置10对应于每种颜色具有该墨水供给装置8。墨水供给装置8主要具有用于存储墨水的两个第一墨盒即主墨盒81，81、从各主墨盒81，81供给到墨水的第二墨盒即副墨盒82、设置在副墨盒82的墨水供给方向下游侧的脱气装置83、设置于脱气装置83的墨水供给方向下游侧且临时储存墨水的中间墨盒84、设置于中间墨盒84的墨水供给方向下游侧的负压形成部86、为了向各喷墨头3供给墨水而并联连接有各喷墨头3的第一端口 341的共用流路87。

需要说明的是，在图4中也图示了维护部7的墨水托盘71。上述主墨盒81，81是其上部向大气开放的容器，两个主墨盒81，81都可装卸地安装在喷墨记录装置10上，以便能够在没有墨水时进行更换。因为具有两个主墨盒81，81，所以在一个墨盒没有墨水的情况下以及在更换该墨盒的情况下，能够从另一个主墨盒81供给墨水，因此能够避免喷墨记录装置10中断记录动作。需要说明的是，也可以搭载更多的该王墨盒81。图4中的符号815是检测各主墨盒81，81的墨水是否为空的余量传感器。在各王墨盒81，81与副墨盒82之间设有第一墨水流路811，该第一墨水流路811的一端部向每个主墨盒81,81侧分支,而另一端部汇合至副墨盒82 ο在该第一墨水流路811的各主墨盒81，81的附近设有电磁阀即作为连接切换部的墨盒阀812，812，该墨盒阀812，812能够切换流路的开关状态。而且，在第一墨水流路811的副墨盒82侧的路径途中设有用来从墨水中除去垃圾、尘土等混入物的过滤器813，在比过滤器813更靠近副墨盒82侧的位置设有向副墨盒侧输送墨水的作为第一送液部的第一送液泵814。副墨盒82为具有越向下方直径越缩小的侧壁部821的漏斗状，上部被顶板822堵塞。副墨盒82的底部中心与第_■墨水流路823连接，该副墨盒82通过该第_■墨水流路823能够向脱气装置83侧供给副墨盒82内的墨水。而且，在副墨盒82的顶板822上设有使副墨盒82内部维持在大气压的大气开放管824。该大气开放管824安装有用于防止从外部侵入尘埃、垃圾等的过滤器825。此外，第一墨水流路811的前端部以贯穿顶板822直至进入内部的状态连接在副墨盒82的顶板822上。该第一墨水流路811的前端部延伸到与副墨盒82的侧壁部821的内面接触的位置或者接触前的位置，从第一墨水流路811被供给的墨水经由侧壁部821向副墨盒82内的液面注入。而且，副墨盒82通过后述的液面监视控制确定墨水液面的上限位置，第一墨水流路811的前端部在高于墨水液面的上限位置的位置向侧壁部821供给墨水。通过如上所述设定第一墨水流路811的前端部相对副墨盒82的位置，从第一墨水流路811被供给的墨水能够总是经由副墨盒82的侧壁部821的内面注入到液面。由此，墨水能够沿着倾斜面平稳地流动而存储于副墨盒82内，所以在从第一墨水流路811被供给的墨水中混入有可见大小的气泡的情况下，该气泡停留在墨水的液面上。而且，因为墨水沿着倾斜面平稳地流动，所以也防止在墨水的液面产生新的气泡并且该气泡混入。而且，因为副墨盒82内的墨水从底部的最深部通过第_二墨水流路823向下游侧输送，所以能够从被供给到副墨盒82的下游侧的墨水中除去气泡。S即，该副墨盒82作为从墨水中脱泡的脱泡机构发挥作用。另外，在副墨盒82内设有在后述的液面监视控制中规定墨水液面的上限位置的第一液面传感器826及规定墨水液面的下限位置的第二液面传感器827。这些液面传感器826，827都是具有浮标的浮动式传感器，能够根据浮标的高度检测出液面位于上限位置或下限位置之上或之下。关于液面监视控制，将在后面进行详细说明。在副墨盒82与脱气装置83之间设有前述的第二墨水流路823。在该第二墨水流路823上设有防止墨水从脱气装置83向副墨盒82回流的止回阀828及从副墨盒82向脱气装置83输送墨水的作为第二送液部的第二送液泵829。脱气装置83具有与第二墨水流路823的末端连接的脱气模块831、对脱气模块831进行抽真空的真空泵832、检测脱气模块831内的压力的真空压力传感器833、使脱气模块831内部向大气开放的电磁阀即漏泄阀834。脱气模块831具有通过真空泵832进行抽真空的真空容器及在真空容器内使墨水向内侧通过的中空纤维膜(中空子膜)，通过抽真空，使墨水内的溶解气体经由中空纤维膜向外侧被吸出。真空压力传感器833是在抽真空时测量压力是否降低至目标压力的检测机构。而且，在喷墨记录装置10的电源停止工作时，为了维护脱气模块831，漏泄阀834通过控制装置9进行开放控制，以使该脱气模块831从真空状态变为大气压状态。在脱气模块831与中间墨盒84之间设有第三墨水流路835。通过第二送液泵829的供给压力，墨水经由第二及第三墨水流路823，835，供给到中间墨盒84。中间墨盒84由具有挠性的袋形成，随着所存储的墨水量的变化，进行膨胀或收缩。而且，在该中间墨盒84上附设有液量传感器841，该液量传感器841用来检测墨水是否存储为规定量。从从副墨盒82被供给墨水时，通过第二送液泵829供给墨水，直至该液量传感器841检测出已达到规定液量为止。在中间墨盒84至负压形成部86之间设有第四至第七墨水流路842 845，通过这些流路进行墨水供给。而且，在第四墨水流路842与第五墨水流路843之间设有作为电磁切换阀的第一三通切换阀846，在第五墨水流路843与第六墨水流路844之间设有作为电磁切换阀的第二三通切换阀847，在第六墨水流路844与第七墨水流路845之间设有作为电磁切换阀的第三三通切换阀848。而且，在第五墨水流路843上设有止回阀849、第三送液泵850及安全阀851，其中，止回阀849只容许墨水从第一三通切换阀846向朝向第二三通切换阀847的方向流动，第三送液泵850向与该止回阀849的容许方向相同的方向输送墨水，安全阀851在该第三送液泵850的下游侧超过规定压力的情况下使墨水返回到副墨盒82。
在第六墨水流路844的途中连接有分支流路852的一端部，该分支流路852的另一端部与第一三通切换阀846连接。该第一三通切换阀846通过控制装置9的控制，能够在使第五墨水流路843与第四墨水流路842连接的状态和使第五墨水流路843与分支流路852连接的状态之间进行切换。而且，第二三通切换阀847也与用于使墨水返回到副墨盒82的返回流路853连接，该第二三通切换阀847通过控制装置9的控制，能够在使第五墨水流路843与第六墨水流路844连接的状态和使第五墨水流路843与返回流路853连接的状态之间进行切换。另外，上述第一和第二三通切换阀846、847能够通过控制装置9进行组合同时被切换控制，能够在从中间墨盒84经由第四、五、六墨水流路842，843，844向负压形成部86侧输送墨水的供给连接状态(图4中的白色箭头)和从负压形成部86侧经由分支流路852、第五墨水流路843、返回流路853向副墨盒82侧输送墨水的返回连接状态(图4中的黑色箭头)之间进行切换控制。S卩，利用第三送液泵850的输出压力，能够自由且有选择地进行向负压形成部86侧的墨水供给和从负压形成部86侧的墨水回收。第三三通切换阀848也与不`通过负压形成部86而向喷墨头侧供给墨水的迂回流路854连接，通过控制装置9的控制，能够在使第六墨水流路844与第七墨水流路845连接的状态和使第六墨水流路844与迂回流路854连接的状态之间进行切换。S卩，通过该切换，能够在可以对负压形成部86实施墨水的供给和回收的状态及可以对喷墨头3侧(严格地说是共用流路87)进行墨水的供给和回收的状态之间进行切换。负压形成部86主要包括在前面形成较大开口部的矩形主体容器861、堵塞主体容器861的开口部且由挠性树脂膜形成的膜部件862、从主体容器861的内部向外侧按压膜部件862中心的未图示的弹簧。主体容器861与前述的第七墨水流路845和第八墨水流路863连接，其中，第八墨水流路863通向并列连接有九个喷墨头3的所有第一端口 341的共用流路87。另外，由于膜部件862通过弹簧其中央部向外侧被按压，所以，以向外侧突出为大致圆锥状的形状而处于紧张状态。然后，在与大气压相同的压力下将墨水填满主体容器861内后，使前述的第一和第二三通切换阀846，847处于返回连接状态而从主体容器861内回收墨水，此时能够经由共用流路87使各喷墨头3的内部处于负压状态。之所以这样使喷墨头3的内部维持为负压，是因为为了防止如下现象，例如若使喷嘴311内的压力设定在大气压，则墨水容易从喷嘴311漏出，而且墨水容易附着在喷嘴311的周围而造成墨水喷出不良或点径易广生差异。需要说明的是，作为负压的目标压力能够通过调节主体容器861内的墨水的回收量来进行控制。另外，在上述负压形成部86的主体容器861的上部，设有与该主体容器861的内部连通且向上方延伸的连通管864。在连通管864的主体容器861侧的端部安装有液面传感器865，在连通管864的上端部设有压力传感器866。并且，在连通管864的中间部连接有一端向大气开放且水平地延伸的分支管867，在该分支管867的途中设有开关该分支管867的开放阀868及过滤空气的空气过滤器869。这些部件是在向主体容器861内供给墨水并控制为规定负压时所使用的结构部件。即在打开开放阀868的状态下，向主体容器861内供给墨水，直至由液面传感器865检测到液面，然后关闭开放阀868，从主体容器861内回收墨水，直至压力传感器866显示作为目标的负压压力。由此，能够通过负压形成部86使各喷墨头3内部处于规定的负压状态。从负压形成部86延伸的第八墨水流路863在途中与前述的迂回流路854汇合后与共同流路87连接在一起。而且，在该第八墨水流路863的比其与迂回流路854汇合的点靠近负压形成部86侧的位置设有作为常开式电磁阀的保护阀871。共用流路87是正视时大致等腰三角形状(准确地说是沿垂直上下方向切除等腰三角形底边的两端部而形成的五角形状)的平板状的内部中空的容器，共用流路87使其底部朝向水平方向而搭载在托架4上。该共用流路87在相当于等腰三角形顶点的部位连接有第八墨水流路863，在相当于等腰三角形底边的部位并排连接有同一颜色的九个喷墨头3的第一端口 341。墨水通过共用流路87的立体化的内部空间中，该内部空间的形状与外部形状相同而呈大致三角形形状。此时，因为从顶点的位置供给墨水，所以能够对与底边各部分连接的各喷墨头3均匀地供给墨水，而不会产生较大的偏向。需要说明的是，该共用流路87形成为，只要正视供给墨水的内部空间的形状为大致等腰三角形即可，其外部形状可以不是大致等腰三角形形状。另外，在共用流路87的顶点位置附近连接有与未图示的废液盒连通的废液流路872，该废液流路872设有作为常闭式电磁阀的废液阀873，该废液流路872是当墨水填满共用流路87时开放废液阀873排出墨水以排出气泡的流路。由于废液流路872与作为共用流路87的上端部的顶点连接，所以共用流路87在充满墨水的状态下通过进一步供给墨水，能够使气泡在共用流路87内浮向上方，与墨水一起有效地排出。由此，能够除去成为墨水喷出不良的原因的气泡，从而能够稳定地喷出墨水。图5是表不共用流路87与各喷墨头3的连接状态的说明图。如图4及图5所不，共用流路87经由作为常开式电磁阀的记录动作用阀874与各喷墨头3的第一端口 341连接。而且，各喷墨头3的第二端口 342分别经由常闭式维护阀875与共通废液流路876并联连接。共通废液流路876在相对于前述废液流路872位于废液阀873的下游侧的位置汇合后与废液盒连接。[控制装置]图6是表示墨水供给装置8的控制系统的框图。图6所记载的控制装置9虽然对喷墨记录装置10整体进行控制，但在此只图示墨水供给装置8的结构，省略对其他结构的图示。而且，对于多个结构也只图示其中一个结构。控制装置9不仅对墨水供给装置8进行将应该记录在从外部装置被输入的记录介质上的图像的图像数据转换为对应喷墨头3的各喷嘴311的数据等的控制，还对喷墨记录装置10的各部分驱动进行控制。如图6所示，控制装置9由在总线上连接有CPU91、R0M92、RAM93及未图示的输入输出接口等的普通计算机构成。在该控制装置9上连接有第一至第三送液泵814，829，850、真空泵832、墨盒阀812、漏泄阀834、第一至第三三通切换阀846，847，848、开放阀868、保护阀871、废液阀873、记录动作用阀874、维护阀875，在控制装置9中将这些作为控制对象。而且，在控制装置9上连接有余量传感器815、第一及第二液面传感器826，827、液量传感器841、液面传感器865、真空压力传感器833、压力传感器866，从这些传感器输入各种检测信号。进而，在控制装置9上还连接有输入操作部94及显示出错信息等各种信息的显示部95等，其中，输入操作部94进行支持执行来自操作者的各种动作等的输入。控制装置9根据这些检测信息，对上述各控制对象实施副墨盒82的液面监视控制、喷墨头3的维护控制等。[液面监视控制]下面，参照图7的流程图，详细说明上述控制装置9所进行的副墨盒82的液面监视控制。该液面监视控制是从墨水 的王墨盒81向副墨盒82供给墨水并且确保在副墨盒82中维持一定的墨水量的控制，按照预先确定的周期反复实施。在该液面监视控制中，以打开各主墨盒81，81的任一个墨盒阀812、关闭另一个墨盒阀812为前提。控制装置9首先对用来判断当前与副墨盒82连接的主墨盒81是否为空的计时器进行初始化(步骤Si)。接着，通过第一液面传感器826判断副墨盒82内的墨水是否达到表示满盒的第一液面传感器826的检测水平(步骤S3)。其结果，当检测出墨水已经达到第一液面传感器826的检测水平时，因为副墨盒82内的墨水已达到目标量，所以控制装置9结束液面监视控制。另一方面，当检测出墨水未达到第一液面传感器826的检测水平时，使用来判断主墨盒81为空的计时器开始计时，并且使第一送液栗814工作，执行从主墨盒81向副墨盒82的墨水供给(步骤S5)。接着，控制装置9通过第二液面传感器827判断副墨盒82内的墨水是否达到表示接近空盒的第二液面传感器827的检测水平(步骤S7)。其结果，当检测出墨水已达到第二液面传感器827的检测水平时，控制装置9判断计时器所统计的时间是否已经过了预先设定的送液时间(步骤S9 )。然后，在计时器所统计的时间未经过预先设定的送液时间的情况下，返回步骤S3进行处理，并判断副墨盒82是否为满盒。上述步骤S9的判断中的送液时间被设定在以第一送液泵的送液能力使副墨盒82满盒的充分的时间，即在已经经过了该送液时间副墨盒82还未满的情况下，能够推断出主
墨盒81已空。由此，控制装置9停止第一送液泵814的驱动(步骤S11)，判断为主墨盒81已空(步骤S13)，关闭此前一直开着的墨盒阀812，打开另一个墨盒阀812，执行向副墨盒82供给墨水的王墨盒的切换(步骤S15)。此时，也可以通过显不部95进彳丁报告 Iv王墨盒81已空的显示控制。而且，在切换主墨盒81后，控制装置9再次返回步骤SI进行处理，再向副墨盒82供给墨水。
而且，在步骤S7中通过第二液面传感器827检测出副墨盒82为空的状态的情况(步骤S7 :否)下，不管通过第一送液泵814是否输送墨水，任一个主墨盒81，81都处于空的状态，表不王墨盒81,81及副墨盒82内的所有墨水都已用尽的状态，所以，控制装直9为了防止产生记录动作不良而只要处在记录动作中就停止喷墨记录装置10的所有记录动作。此时，也可以进行显示部95显示出错停止的报告显示及显示墨水已空的警告显示的显示控制。[维护控制]下面，参照图8的流程图，详细说明上述控制装置9所进行的喷墨头3的维护控制。在此，前提如下预先以所有喷墨头3为对象进行喷出试验，确定需要维护的喷墨头3，通过输入操作部94输入成为维护对象的喷墨头3。而且，托架4在维护部7的正上方待机。首先，控制装置9将第一和第二三通切换阀846，847切换为供给连接状态(图4中白色箭头的连接)，并且将第三三通切换阀848切换为从第六墨水流路844连接到迂回流路854 (步骤 S21)。进而，控制装置9进行控制为打开共用流路87的废液阀873、关闭保护阀871、关闭所有喷墨头3的记录动作用阀874 (步骤S23)。然后，执行墨水的送液控制(步骤S25 )。在此，参照图9的流程图说明送液控制。在输送墨水时，控制机构使第三送液泵850工作(步骤S251)，在该状态下直接判断是否经过了预先设定的工作时间Tl (步骤S253)，直至经过了工作时间Tl为止持续使第三送液泵850工作。通过该第三送液泵850的工作，中间墨盒84内的墨水迂回负压形成部86而直接向共用流路87供给。此时，因为所有喷墨头3的记录动作用阀874都被关闭，而且维护阀875为常闭阀，所以各喷墨头3侧未供给到墨水，而在共用流路87内充满墨水。当在共用流路87内填满墨水时，剩余的墨水从废液流路872排出。通过持续一定时间供给墨水，共用流路87内的气泡浮向共用流路87的上部，从废液流路872排出。然后，当经过工作时间Tl时，使第三送液泵850停止(步骤S255)，使其待机直至经过待机时间T2。由此，由于向共用流路87内注入墨水而产生的气泡向共用流路87内的上部上浮并集中。接着，当经过待机时间T2时，控制装置9判断墨水的供给与待机的重复次数是否达到预先设定的目标次数N (步骤S259)。然后，如果未达到目标次数，则返回步骤S251进行处理，再次执行墨水的供给和待机。需要说明的是，工作时间Tl、待机时间T2、目标次数N能够预先通过输入操作部94对控制装置9进行设定。重复的目标次数N优选设定为至少两次以上，以便能够在下一次的墨水供给中排出因待机而浮向共用流路87上部的气泡。再次返回图8进行说明。当送液控制结束时，控制装置9进行控制为关闭共用流路87的废液阀873 (步骤S27)、打开作为维护对象的喷墨头3的记录动作用阀874及维护阀875 (步骤S29)。
然后，再次执行送液控制(步骤S31)。此时的工作时间Tl、待机时间T2、目标次数N可以设定为与步骤S25相同的值，也可以设定为不同的值。在该情况下进行墨水供给时，从共用流路87通过第一端口 341向作为维护对象的喷墨头3内供给墨水。然后，被供给的墨水通过第二端口 342向共通废液流路876排出，一部分墨水从喷墨头3的喷嘴311向墨水托盘71喷出。当第二次的送液控制结束时，控制装置9关闭作为维护对象的喷墨头3的维护阀875 (步骤 S33)。然后，执行第三次的送液控制(S35)。此时，工作时间Tl、待机时间T2、目标次数N可以设定为与步骤S25或S31相同的值，也可以设定为不同的值。在该情况下进行墨水供给时，从共用流路87通过第一端口 341向作为维护对象的嗔墨头3内供给墨水，从嗔嘴311向墨水托盘71嗔出墨水。此时，因为墨水的供给压力的全部作用于喷嘴311的喷出，所以例如能够谋求使发生有堵塞等的喷嘴311挤出异物等而消除堵塞。然后，当第三次送液控制结束时，控制装置9使除了作为维护对象的喷墨头3以外的其他所有喷墨头3的记录动作用阀874也全部打开(步骤S37)，而且打开保护阀871，同时将第三三通切换阀848切换为使第六墨水流路844与第七墨水流路845处于连接状态(步骤S39)。然后，控制装置9对负压形成部执行背压调节控制(步骤S41)，进而对各喷墨头3执行擦拭控制，从而完成维护控制(步骤S43)。在此，参照图10的流程图，详细地说明负压形成部的背压调节控制。首先，控制装置9进行切换，以使开放阀868打开且使保护阀871关闭(步骤S411)。接着，将负压形成部86中压力传感器866的当前压力设定为大气压(步骤S412)。然后，使第三送液泵850开始工作(步骤S413 )，判断向负压形成部86的主体容器861内供给的墨水是否达到位于主体容器861上端部位置的液面传感器865 (步骤S414)。然后，如果墨水未到达主体容器861的上端部，则继续向主体容器861供给墨水，当墨水到达主体容器861的上端部时，停止第三送液泵850的工作(步骤S415)。之后，控制装置9进行控制(步骤S417)为使开放阀868关闭(步骤S416)，将第一和第二三通切换阀846，847切换为使其处于返回连接状态(图4中黑色箭头)。然后，当再次使第三送液泵850工作(步骤S418)时，从负压形成部86的主体容器861排出内部的墨水。其结果，主体容器861的内部压力降低。预先确定适合各喷墨头3喷出墨水的负压压力值，当由压力传感器866检测到压力降低至适合喷出墨水的负压压力值(步骤S419)时，停止第三送液泵850的工作(步骤S420)。然后，控制装置9打开保护阀871 (步骤S421)，由此，负压形成部86与各喷墨头3经由第八墨水流路863及共用流路87连接。因此，各喷墨头3的内部与负压形成部86的内部成为相同的负压压力。之后，控制装置9进行控制为使第一和第二三通切换阀846，847切换为供给连接状态(图4中白色箭头)(步骤S422)，完成负压形成部的背压调节控制。
下面，参照图11的流程图说明擦拭控制。在擦拭控制中，对托架4上的所有喷墨头3分别擦拭各喷嘴311的周边。而且，对各喷嘴311的擦拭是通过使绕沿X轴方向的旋转轴进行旋转驱动的擦拭辊与喷嘴板31的下表面滑动接触的同时沿Y轴方向输送而进行的。另一方面，对于该喷墨记录装置10而言，因为在托架4上对应九种颜色的每一种颜色搭载了九个喷墨头3，所以实施擦拭的区域也非常大。因此，如果要通过单程一次输送擦拭辊来完成擦拭控制，就必须使擦拭辊沿其旋转轴方向加长，这容易引起弯曲等，从而可能不能有效地进行擦拭。因此，擦拭辊在X轴方向上的大小与并排三种颜色的喷墨头3的宽度大致相同，分三次对九种颜色的所有喷墨头3的喷嘴进行擦拭。下面，说明擦拭辊的动作控制。首先，控制装置9使擦拭辊旋转，并且从其待机位置进行单程(去程)输送(步骤S431)，由此，对三色的喷墨头3进行擦拭。接着，使托架4仅移动与三色的喷墨头3在X轴方向上的排列宽度相同的距离(步骤S433)，使擦拭辊旋转并进行单程(返程)输送(步骤S435)。由此，对下一组的三色的喷墨头3进行擦拭。进而，使托架4仅移动与三色的喷墨头3在X轴方向上的排列宽度相同的距离(步骤S437)，使擦拭辊旋转并进行单程(去程)输送(步骤S439)。由此，对最后三色的喷墨头3进行擦拭。另外，上述擦拭只按照预先设定的次数重复实施。因此，当完成九色的喷墨头的擦拭时，控制装置9将当前实施的擦拭次数与预先设定的重复次数进行比较(步骤S441)。其结果，如果当前实施的次数未达到设定的重复次数，则返回S431进行处理，再次开始擦拭动作。另一方面，如果当前实施的次数与设定的重复次数一致，则结束擦拭控制。[本发明实施方式的技术效果]喷墨记录装置10的墨水供给装置8在从主墨盒81至各喷墨头3的路径途中设有漏斗状的副墨盒82,从王墨盒81以使墨水经由副墨盒82倾斜的内部侧壁面流动的方式对副墨盒82供给墨水，进而从副墨盒82的下部经过中间墨盒84、负压形成部86、共用流路87等向各嗔墨头3输送墨水。因此，因为向副墨盒82供给的墨水沿倾斜的内部侧壁面流动，所以与墨水以与液面冲撞的方式被注入的情况相比，墨水能够平稳地流入，从而减少产生气泡。而且，即使在已经有气泡混入的情况下，由于平稳地注入到副墨盒82的墨水中的气泡停留在所存储的墨水的液面上，并且通过从副墨盒82的下部输送墨水，只有气泡残存于副墨盒82内部，因此也能够从向其下游侧输送的墨水中除去气泡。由此，能够从墨水中有效地除去可见大小的气泡，能够在各喷墨头3喷出平稳的液滴。而且，通过设置两个主墨盒81且择一地向副墨盒82供给墨水，在所选择的主墨盒81没有墨水的情况下，能够快速切换为另一个主墨盒81，避免中断墨水的喷出动作，能够实现用于连续成像的喷出。
此外，通过在副墨盒82至各喷墨头3的路径途中设置脱气装置83，甚至能够除去墨水内不可见的微细气泡及溶解气体，因此在各喷墨头3能够进一步喷出平稳的液滴。[其他]需要说明的是，在上述实施方式中例示了漏斗状的副墨盒82，但是，只要具有从第一墨水流路811使墨水能够经由副墨盒的内部侧壁面流动的结构即可，不限定于上述例示的结构。例如，图12A示出第二例的副墨盒82A，如该图所示，也可以将墨盒形状形成为圆柱状或长方体状，将第一墨水流路811的前端部与副墨盒82A的内部侧壁面接近或接触而配置，以使墨水经由沿垂直上下方向的内部侧壁面流动。在该情况下，在副墨盒82A内，因为墨水沿着垂直的面流动，所以其流速快于倾斜面的流速，但是，与直接向液面注入墨水的情况相比，能够充分地减少气泡的产生，并且使气泡残留于液面，从而能够从向副墨盒82A的下游侧供给的墨水中除去气泡。而且，图12B示出第三例的副墨盒82B，如该图所示，也可以与副墨盒82不同，其侧壁面整体不是倾斜，而是只使从第一墨水流路811被供给的墨水流动的部位形成为倾斜面，并且使墨水不流动的部分形成为垂直面。在该情况下，因为在副墨盒82内墨水沿倾斜面缓慢地流动，所以能够得到与副墨盒82基本相同的效果。另外，本发明不限定于上述实施方式的内容，在不脱离本发明主旨的范围内可以进行适当的变更。
权利要求
1.一种喷墨记录装置的墨水供给装置，其特征在于， 该喷墨记录装置具有 第一墨盒，存储向喷墨头供给的墨水，该喷墨头向记录介质喷出墨水； 第二墨盒，设置在从所述第一墨盒至所述喷墨头的路径途中； 第一送液部，从所述第一墨盒向所述第二墨盒输送墨水； 第二送液部，从所述第二墨盒向所述喷墨头侧输送墨水； 第一墨水流路，连接所述第一墨盒和所述第二墨盒； 所述第一墨水流路的所述第二墨盒侧的端部与该第二墨盒连接，以使墨水经由该第二墨盒的内部侧壁面流动； 所述第二送液部从所述第二墨盒的下部输送墨水。
2.如权利要求1所述的喷墨记录装置的墨水供给装置，其特征在于， 使所述第二墨盒的内部侧壁面的至少从所述第一墨水流路被供给墨水的部分倾斜，以使墨水在其内部侧壁面上流动。
3.如权利要求2所述的喷墨记录装置的墨水供给装置，其特征在于， 使所述第二墨盒形成为漏斗状，从所述第一墨水流路以使墨水在所述第二墨盒的内部侧壁面上流动的方式供给墨水。
4.如权利要求1至3中任一项所述的喷墨记录装置的墨水供给装置，其特征在于， 至少具有两个以上的所述第一墨盒， 具有连接切换部，该连接切换部从各第一墨盒中择一地切换与所述第二墨盒的连接。
5.如权利要求1所述的喷墨记录装置的墨水供给装置，其特征在于， 具有对墨水进行真空脱气的脱气装置，该脱气装置设置在从所述第二墨盒至所述喷墨头的路径途中。
6.一种喷墨记录装置的墨水供给方法，该喷墨记录装置具有 第一墨盒，存储向喷墨头供给的墨水，该喷墨头向记录介质喷出墨水； 第二墨盒，设置在从所述第一墨盒至所述喷墨头的路径途中； 第一送液部，从所述第一墨盒向所述第二墨盒输送墨水； 第二送液部，从所述第二墨盒向所述喷墨头侧输送墨水； 第一墨水流路，连接所述第一墨盒和所述第二墨盒； 该墨水供给方法的特征在于， 从所述第一墨水流路的所述第二墨盒侧的端部，以使墨水经由该第二墨盒的内部侧壁面流动的方式向该第二墨盒供给墨水； 通过所述第二送液部，从所述第二墨盒的下部输送墨水。
7.如权利要求6所述的喷墨记录装置的墨水供给方法，其特征在于， 使所述第二墨盒的侧壁的至少从所述第一墨水流路被供给墨水的部分倾斜，以使墨水在其内部侧壁面上流动的方式进行墨水供给。
8.如权利要求7所述的喷墨记录装置的墨水供给方法，其特征在于， 使所述第二墨盒形成为漏斗状，从所述第一墨水流路以使墨水在所述第二墨盒的内部侧壁面上流动的方式供给墨水。
9.如权利要求6至8中任一项所述的喷墨记录装置的墨水供给方法，其特征在于，至少具有两个以上的所述第一墨盒， 从各第一墨盒中择一地向所述第二墨盒供给墨水。
10.如权利要求6所述的喷墨记录装置的墨水供给方法，其特征在于， 在从所述第二墨盒至所述喷墨头的路径途中，通过真空脱气装置对墨水进行真空脱气后，向所述喷墨头供给墨水。
全文摘要
一种喷墨记录装置的墨水供给装置及墨水供给方法，能够从墨水中除去气泡。该喷墨记录装置具有第一墨盒(81)，存储向喷墨头(3)供给的墨水；第二墨盒(82)，设置在从第一墨盒至喷墨头的路径途中；第一送液部(814)，从第一墨盒向第二墨盒输送墨水；第二送液部(829)，从第二墨盒向喷墨头侧输送墨水；第一墨水流路(811)，连接第一墨盒和第二墨盒。第一墨水流路的第二墨盒侧的端部与该第二墨盒连接，以使墨水经由该第二墨盒的内部侧壁面流动，第二送液部从第二墨盒的下部输送墨水。
文档编号B41J2/175GK103057272SQ2012103553
公开日2013年4月24日 申请日期2012年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者三觜拓 申请人:柯尼卡美能达喷墨技术株式会社