液体循环装置及液体喷出装置的制作方法

本发明的实施方式涉及一种液体循环装置及液体喷出装置。

背景技术：

以往，已知有具备使墨水循环的墨水循环装置，将墨水从液体喷头喷射到纸张等的存储介质的喷墨式记录装置。这种墨水循环装置比较大型，所以需要小型化。但是，一般为了使墨水循环装置小型化，需要新的构成或复杂的动作，墨水循环装置的构成就会变得复杂。此外，例如，如果通过各个零部件的一体化等来实现小型化的话，也会有零部件修理困难等问题。此外，如果追求小型化的话，也存在喷墨式记录装置为了循环多个墨水而收容多个墨水循环装置困难的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供以简单构成能够实现小型化的液体循环装置及液体喷出装置。

实施方式相关的液体循环装置一种液体喷出装置，其特征在于，具备：液体喷头，具有多个喷出墨水的喷嘴；第一流路管，所述第一流路管的喷出侧连接于所述液体喷头；第一泵，设置于所述第一流路管的中间中途；第一扩径部，设置于所述第一流路管的中间、中途且所述第一泵的喷出侧，并形成为比所述第一流路管的流路截面面积大的流路截面面积；第二流路管，所述第二流路管的吸入侧连接于所述液体喷头；第二泵，设置于所述第二流路管的中间中途；以及第二扩径部，设置于所述第二流路管的中间、中途且所述第二泵的吸入侧，并形成为比所述第二流路管的流路截面面积大的流路截面面积。

实施方式相关的液体循环装置，其特征在于，具备：液体喷出装置，其特征在于，具备：液体喷头，具有多个喷出墨水的喷嘴；第一流路管，所述第一流路管的喷出侧连接于所述液体喷头；第一泵，设置于所述第一流路管的中途；第一扩径部，设置于所述第一流路管的中途且所述第一泵的喷出侧，并形成为比所述第一流路管的流路截面面积大的流路截面面积；第二流路管，所述第二流路管的吸入侧连接于所述液体喷头；第二泵，设置于所述第二流路管的中途；以及第二扩径部，设置于所述第二流路管的中途且所述第二泵的吸入侧，并形成为比所述第二流路管的流路截面面积大的流路截面面积。

附图说明

图1是示出第一实施方式相关的喷墨式记录装置的构成的立体图。

图2是示出该喷墨式记录装置的构成的示意图。

图3是示出该喷墨式记录装置的构成的框图。

图4是示出第二实施方式相关的喷墨式记录装置的构成的立体图。

图5是示出该喷墨式记录装置的构成的示意图。

图6是示出第三实施方式相关的喷墨式记录装置的构成的立体图。

图7是示出第四实施方式相关的喷墨式记录装置的构成的示意图。

图8是示出第五实施方式相关的喷墨式记录装置的构成的示意图。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d喷墨式记录装置11墨罐

11a墨罐主体11b空气过滤器12液体喷头

12a喷嘴孔12a液体喷头12b喷嘴列

12c压力室13墨水循环装置14外壳

20控制基板21第一流路管22第一泵

23第一扩径部24第一压力传感器25第一阀门

31第二流路管32第二泵33第二扩径部

34第二压力传感器35第二阀门90墨水。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，使用图1至图3对使用了第一实施方式相关的墨水循环装置(液体循环装置)13的喷墨式记录装置(液体喷出装置)1进行说明。

喷墨式记录装置1具备：单个或多个墨罐11；液体喷头12；墨水循环装置13，使墨水(液体)90在墨罐11及液体喷头12之间循环；外壳14，收容墨水循环装置13；cpu(centralprocessingunit：中央处理器)15；rom(readonlymemory：只读存储器)16；ram(randomaccessmemory：随机存取存储器)17；通信i/f(interface：接口)18；主控制器19；以及控制基板20。

墨罐11的设置数量与喷墨式记录装置1喷出的墨水90的种类数量相同。这里，墨水90的种类是指墨水90的颜色或特性等。本实施方式中，是使用喷出一种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1进行说明的，所以设置了1个墨罐11。例如，墨罐11填充了墨水90，并安装于墨水循环装置13。另外，墨罐11可以是在墨水90的剩余量减少时能够补充墨水90的重复使用容器，此外，也可以是在墨水90的剩余量减少时更换填充了墨水90的容器这样的一次性容器。

墨罐11具备：墨罐主体11a；以及设置于墨罐主体11的空气过滤器11b。墨罐主体11a经由空气过滤器11b与大气连通。

液体喷头12喷出一种颜色或两种颜色的墨水90。本实施方式中，是喷出一种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1，所以液体喷头12喷出一种颜色的墨水90。液体喷头12具有单列或多列的喷嘴列12b，喷嘴列12b在一个方向上配置有多个喷嘴孔12a。液体喷头12，例如，使由压电元件及振动板构成的致动器的多个压力室12c与具有喷嘴列12b的喷嘴板相对设置，通过驱动致动器将压力室12c的墨水90从与压力室12c相对的喷嘴孔12a喷射到存储介质。

液体喷头12内部具有：墨水流路，将墨水90供给到各个压力室12c；供给口，设置于墨水流路的吸入侧；以及喷出口，设置于墨水流路的喷出侧。另外，供给口和喷出口对应喷嘴孔12a的数量及喷嘴列12b的列数设置有单个或多个。液体喷头12，例如以多个喷嘴孔12a朝向重力方向即下方开口的姿势配置。

墨水循环装置13具备：第一流路管21、第一泵22、第一扩径部23、第一压力传感器24、第一阀门25、第二流路管31、第二泵32、第二扩径部33、第二压力传感器34、以及第二阀门35。

第一流路管21的吸入侧连接于墨罐11，喷出侧连接于液体喷头12的供给口。第一流路管21例如是由树脂材料形成的管。第一流路管21例如由形成为规定长度的多个管构成，且可以通过所谓的管道连接将该管连接于各个零部件。

第一泵22例如为隔膜泵。第一泵22将墨罐11的墨水90供给到液体喷头12。

第一扩径部23设置于第一泵22的喷出侧。第一扩径部23的与墨水90的流动方向垂直的流路截面面积形成为比第一流路管21的与墨水90的流动方向垂直的流路截面面积大，且在墨水90的流动方向上形成为规定长度。即，第一扩径部23通过在第一泵22和液体喷头12之间构成为流路截面面积比第一流路管21的流路截面面积大的液室，来降低从吸入侧的第一泵22喷出，从第一流路管21供给到液体喷头12的墨水90的脉动。另外，第一扩径部23所构成的液室只要能够降低墨水90的脉动的话，可以是圆柱状，也可以是矩形柱状，还可以是其他的形状。第一扩径部23例如沿重力方向与第一泵22并排设置。

第一压力传感器24设置于第一扩径部23的喷出侧的第一流路管21。第一压力传感器24检测第一扩径部23的喷出侧的第一流路管21的墨水90的压力。

第一阀门25设置于第一扩径部23的喷出侧的第一流路管21。例如，第一阀门25设置于第一压力传感器24的吸入侧。第一阀门25是开关第一扩径部23的喷出侧的第一流路管21的流路的电磁阀。第一阀门25是通过开关来调整第一流路管21内的压力的压力调整机构。

第二流路管31的吸入侧连接于液体喷头12，喷出侧连接于墨罐11。第二流路管31例如是由树脂材料形成的管。第二流路管31例如由形成为规定长度的多个管构成，且可以通过所谓的管道连接将该管连接于各个零部件。

第二泵32例如为隔膜泵。第二泵32将流过液体喷头12内的墨水流路且没被液体喷头12喷出的墨水返回到墨罐11。

第二扩径部33设置于第二泵32的吸入侧。第二扩径部33的与墨水90的流动方向垂直的流路截面面积形成为比第二流路管31的与墨水90的流动方向垂直的流路截面面积大，且在墨水90的流动方向上形成为规定长度。即，第二扩径部33通过在液体喷头12和第一泵32之间构成为流路截面面积比第二流路管31的流路截面面积大的液室，来降低从液体喷头12喷出并被吸进喷出侧的第二泵32的墨水90的脉动。另外，第二扩径部33所构成的液室只要是能够降低墨水90的脉动的话，可以是圆柱状，也可以是矩形柱状，还可以是其他的形状。第二扩径部33例如沿重力方向与第二泵32并排设置。

第二压力传感器34设置于在液体喷头12的喷出侧、且在第二扩径部33的吸入侧的第二流路管31。第二压力传感器34检测在液体喷头12的喷出侧、且在第二扩径部33的吸入侧的第二流路管31的墨水90的压力。

第二阀门35设置于在液体喷头12的喷出侧、且在第二扩径部33的吸入侧的第二流路管31。第二阀门35例如设置于第二压力传感器34的喷出侧。第二阀门35是对第二扩径部33的喷出侧的第二流路管31的流路进行开关的电磁阀。第二阀门35是通过开关来调整第二流路管31内的压力的压力调整机构。

外壳14例如构成为内部具有规定容积的收容空间的长方体状。外壳14收容连接于墨水循环装置13的第一流路管21及第二流路管31的墨罐11及液体喷头12的两端部侧除外的其他各个构成。

外壳14所构成的收容空间具有能够收容两个墨水循环装置13的容积。即，外壳14所构成的收容空间具有能够收容第一流路管21的一部分、第一泵22、第一扩径部23、第一压力传感器24、第一阀门25、第二流路管31的一部分、第二泵32、第二扩径部33、第二压力传感器34及第二阀门35各两个的容积。

另外，本实施方式中，外壳14是喷出一种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1，所以外壳14在能够收容两个液体循环装置13的收容空间中收容了第一流路管21的一部分、第一泵22、第一扩径部23、第一压力传感器24、第一阀门25、第二流路管31的一部分、第二泵32、第二扩径部33、第二压力传感器34及第二阀门35各1个。

cpu15控制喷墨式记录装置1整体。cpu15通过执行程序来执行各种处理。cpu15与喷墨式记录装置1内的rom16、ram17、通信i/f18、主控制器19、及控制基板20电连接。cpu15构成为能够根据来自外部装置的动作指令向喷墨式记录装置1的各个部门输出动作指示，并将从各个部分获取的各种信息通知给外部装置。

rom16是存储程序及控制数据等的不可重写的非易失性存储器。ram17由易失性存储器构成。ram例如为工作存储器。

即，cpu15通过使用ram17并执行rom16所存储的程序来进行各种处理。

通信i/f18是用于与外部装置通信的接口。例如，通信i/f18根据来自外部装置的印刷要求接收印刷用数据。通信i/f18电连接于cpu15，并构成为与外部装置进行数据的发送和接收的接口。

主控制器19基于来自cpu15的指示驱动液体喷头12。主控制器19与液体喷头12的驱动电路电连接。

控制基板20例如收容于外壳14中，电连接于第一泵22、第一压力传感器24、第一阀门25、第二泵32、第二压力传感器34、第二阀门35。控制基板20接收第一压力传感器24及第二压力传感器34发送来的压力值信号，驱动控制第一泵22、第一阀门25、第二泵32及第二阀门35。

这样构成的喷墨式记录装置1为墨水循环装置13的第一泵22的喷出侧、及第二泵32的吸入侧设置有降低墨水90的脉动的第一扩径部23及第二扩径部33的构成。根据该构成，墨水循环装置13能够降低从第一泵22供给到液体喷头12的墨水90以及从液体喷头12供给到第二泵32的墨水90的脉动。即，第一扩径部23及第二扩径部33降低液体喷头12的吸入侧及喷出侧的脉动。

因此，墨水循环装置13通过根据第一泵22的喷出侧及第二泵32的吸入侧的墨水90的压力来控制第一泵22及第二泵32，能够调整液体喷头12的喷嘴孔12a的压力。此外，墨水循环装置13能够防止由脉动所引起的墨水90从喷嘴孔12a滴下，以及从喷嘴孔12a吸进空气。

从而，墨水循环装置13不需要通过水头压力来调整液体喷头12的喷嘴孔12a的墨水90的压力，所以不需要设置多个墨罐，此外，也不需要复杂的动作及构成，所以简单的构成即可。

此外，第一泵22及第二泵32只要是能够将所需压力供给到喷出侧的构成即可，可以采用薄且小型的隔膜泵。此外，第一阀门25及第二阀门35只要能够开关流路即可，所以可以采用小型且市场价格廉价的阀门作为压力调整机构。因此，收容墨水循环装置13的外壳14例如即便是宽83mm、高142mm、厚40.5mm的外壳，也能够收容两个墨水循环装置13，从而能够缩小用于收容喷墨式记录装置1的墨水循环装置13的空间。此外，通过将外壳14设为能够收容两个墨水循环装置13的形状，能够同时在使用1个墨水循环装置13以及使用两个墨水循环装置13这两种情况下使用，从而可以进行零件的共用，所以可以降低制造成本。

此外，因为不需要复杂的动作及构成，所以第一泵22、第一阀门25、第二泵32及第二阀门35的控制也可以是简单的控制，从而，控制基板20能够小型化的同时也可以降低制造成本。

由此，墨水循环装置13及喷墨式记录装置1与以往相比能够小型化的同时也可以廉价地制造。此外，在减少零件数量的同时也不需要一体化的零部件等，只要简单的构成即可，所以维护也容易。

如上所述，根据使用了第一实施方式相关的墨水循环装置13的喷墨式记录装置1，能够通过在第一泵22的喷出侧及第二泵32的吸入侧设置降低脉动的第一扩径部23及第二扩径部33，以简单构成实现小型化。

(第二实施方式)

以下，使用图4至图5对使用了第二实施方式相关的两个墨水循环装置13的喷墨式记录装置1a进行说明。另外，对第二实施方式相关的喷墨式记录装置1a的构成中与上述第一实施方式相关的喷墨式记录装置1相同的构成标注相同附图标记，并省略对其的详细说明。

喷墨式记录装置1a具备：两个墨罐11；液体喷头12a；两个墨水循环装置13，使墨水90在墨罐11及液体喷头12a之间循环；外壳14；cpu15；rom16；ram17；通信i/f18；主控制器19；以及控制基板20。

即，在本实施方式中，对能够通过两个墨水循环装置13循环两个颜色的墨水90并将其喷出的喷墨式记录装置1a进行说明。

液体喷头12a喷出两个颜色的墨水90。液体喷头12a具有多列在一个方向上配置有多个喷嘴孔12a的喷嘴列12b。液体喷头12a例如在具有喷嘴列12b的喷嘴板上对向设置由压电元件或振动板构成的致动器的多个压力室12c，通过驱动致动器将压力室12c的墨水90从与压力室12c相对的喷嘴孔12a喷射到存储介质。

液体喷头12a内部具有向各个压力室12c供给墨水90的两个独立的墨水流路，并且两个流路分别具有设置于吸入侧的供给口和设置于墨水流路的喷出侧的喷出口。此外，液体喷头12a的墨水流路分别与墨罐11及墨水循环装置13相连接。

外壳14的内部收容两个墨水循环装置13。

通过这样构成的喷墨式记录装置1a能够如上述第一实施方式相关的喷墨式记录装置1一样实现简单的构成及小型化。并且，喷墨式记录装置1a能够从液体喷头12a喷出两种颜色的墨水90的同时，还能够在外壳14中收容两个墨水循环装置13。因此喷墨式记录装置1a虽然能够喷出两种颜色的墨水90，但通过具有收容两个墨罐11的空间，就可以只要具有与能够喷出一种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1基本相同的设置空间即可，因此，能够实现小型化。

(第三实施方式)

以下，使用图6对使用了第三实施方式相关的墨水循环装置13的喷墨式记录装置1b进行说明。另外，对第三实施方式相关的喷墨式记录装置1b中与上述第一实施方式相关的喷墨式记录装置1相同的构成标注相同附图标记，并省略对其的详细说明。

喷墨式记录装置1b具备：1个墨罐11；液体喷头12；1个墨水循环装置13，使墨水90在墨罐11及液体喷头12之间循环；外壳14；cpu15；rom16；ram17；通信i/f18；主控制器19；以及控制基板20。

液体喷头12以多个喷嘴孔12a朝向与重力方向交差的方向例如水平方向开口的姿势配置。即，例如，液体喷头12以喷嘴板的正面方向沿着重力方向，并且多个喷嘴孔12a以在重力方向上排列的姿势配置。

即，喷墨式记录装置1b是与上述第一实施方式相关的喷墨式记录装置1的液体喷头12的姿势不同的构成，其他的构成具有相同的构成。

根据这样构成的喷墨式记录装置1b，能够如上述第一实施方式相关的喷墨式记录装置1一样实现简单的构成及小型化。并且，根据喷墨式记录装置1b，通过使液体喷头12的姿势从喷嘴孔12a朝向重力方向开口的姿势变化为其他姿势，能够向任意方向喷出墨水。例如，如图6所示，如果将液体喷头12配置为喷嘴孔12a朝向水平方向开口的姿势的话，就能够向侧面喷射墨水90，并提高存储介质的姿势及输送方向等的自由度。

即，喷墨式记录装置1b是设置有第一扩径部23及第二扩径部33的构成，所以不需要通过水头压力来控制喷嘴孔12a中的墨水90的压力，而通过第一泵22及第二泵32来控制喷嘴孔12a的压力。因此，液体喷头12在喷射墨水90时，姿势不会被限制，所以可以选择墨水90的喷射方向。

即，通过将降低墨水90的脉动的第一扩径部23及第二扩径部33设置于液体喷头12的吸入侧及喷出侧，液体喷头12的姿势不限于喷嘴孔12a在重力方向上向下方开口的姿势。因此，如图6所示，如果将其调整为喷嘴孔12a在水平方向上开口的姿势的话，喷墨式记录装置1b能够向侧面喷射墨水90。

另外，本发明不仅限于上述实施方式，在实施阶段可以在不脱离发明宗旨的范围内对构成要素进行变形使其具体化。

例如，在上述示例中，喷墨式记录装置1、1b说明了设置单个墨水循环装置13的构成，喷墨式记录装置1a说明了设置两个墨水循环装置13的构成，但不仅限于此。例如，如图7所示，也可以是喷射4种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1c，即设置4个墨罐11、两个液体喷头12a、4个墨水循环装置13及两个外壳14的构成。

此外，同样地，如图8所示，当作为喷射3种颜色的墨水90的喷墨式记录装置1d时，设置3个墨罐11、液体喷头12、液体喷头12a、3个墨水循环装置13、以及两个外壳即可。即，能够提供一喷墨喷墨式记录装置，根据使用的墨水90的颜色或种类，适当组合各构成，从而能够喷射多种或多色的墨水90。

此外，也不仅限于上述示例中所说明的具有墨罐11的构成。即，墨水循环装置13是不利用水头压力，而是设置具有降低墨水90的脉动的缓冲器功能的第一扩径部23及第二扩径部33的构成，所以无需限制墨罐11的形状、高度位置、以及墨罐11所收容的墨水的水位，也不需要副墨罐。因此，可以将使用者所准备的任意容器作为墨罐11。

此外，除了上述示例中的喷墨式记录装置1、1a、1b、1c、1d的构成以外，也可以具有移动液体喷头12的移动机构。此外，除了上述示例中的喷墨式记录装置1、1a、1b、1c、1d的构成以外，也可以具有输送存储介质的输送电机、控制液体喷头12的位置的托架电机等。此外，喷墨式记录装置1、1a、1b、1c、1d中所使用的液体部仅限于墨水90，也可以用于喷出墨水90以外的液体的液体喷出装置。作为使用墨水90以外的液体的液体喷出装置，例如可以是喷出包含用于形成印刷布线基板的布线图案的导电性粒子的液体的装置等。

此外，液体喷出装置例如也能够用于3d打印机、工业用制造机器、医疗用途。此外，液体喷头12的致动器可以是通过使振动板发生电气变形来使压力室12c可变的构成，也可以是利用加热器等的热能将墨水90从喷嘴喷出的构成。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和宗旨中，同时包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。