專利名稱：液體噴射裝置和液體處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種引入了供液循環(huán)系統(tǒng)的液體噴射裝置及其液體處理方法，該供液循環(huán)系統(tǒng)用于使液體噴頭內(nèi)的液體循環(huán)。本發(fā)明特別適于用作采用全幅噴墨頭(full line-type ink jethead)的噴墨裝置，該噴墨頭的噴射口排列在打印介質(zhì)整個寬度的上方。
背景技術(shù)：
除了形成有意義的信息(例如，字符、圖形)之外，本說明書中的術(shù)語“打印”還包括各種情況，例如，在打印介質(zhì)上形成圖像、標記或者圖案，或者對打印介質(zhì)進行處理(例如，蝕刻)，使其能被人的視覺識別，而無論其有意義還是無意義，以及是否能得出信息。
術(shù)語“打印介質(zhì)”不僅包括一般打印裝置使用的紙，而且包括可以接受液體的材料(例如，布、樹脂膜、金屬板、玻璃、陶瓷、木材、皮革)，以及非片狀的三維形狀(例如，球體、柱體)的材料。
術(shù)語“液體”應與上述術(shù)語“打印”的定義同樣，進行寬泛解釋，其包括用于打印的各種液體，例如，噴涂到打印介質(zhì)上用于形成圖像、標記、圖案等的液體，用于處理打印介質(zhì)的液體(例如，蝕刻)，或者用于處理墨水的液體(例如，可以使用該液體，以使噴涂到打印介質(zhì)上的墨水中的顏色材料凝固或者不溶化)。
在噴墨打印裝置中，從噴墨頭(下面也稱為“打印頭”)噴射墨水，以使墨水噴涂到例如用于打印的打印介質(zhì)上。噴墨打印裝置的優(yōu)點是，例如，易于使打印頭具有緊湊主體，可以高速打印高清晰度圖像，運行成本低，非碰撞方法降低了噪聲，而且易于利用多種顏色的墨水打印彩色圖像。所謂全幅噴墨頭尤其具有優(yōu)勢，因為多個噴射口排列在打印介質(zhì)的成像區(qū)域的整個寬度的上方，因此各噴射口可以同時噴墨，從而更高速成像。全幅打印頭包括多個縱向排列的噴射口，因此，用于存儲提供給各噴射口的墨水的公用儲液室具有長的形狀。
上述全幅打印頭還具有多個用于噴射墨水的加熱器。這樣就存在因為加熱器而使公用儲液室內(nèi)的墨水被加熱到高溫的可能性。為了避免該情況，已知一種技術(shù)，將打印頭的公用儲液室與用于存儲提供給公用儲液室的墨水的輔助儲液器(subtank)的空間用作循環(huán)通道，以使對該通道設置的泵用于使墨水循環(huán)，從而使輔助儲液器內(nèi)的墨水在公用儲液室內(nèi)循環(huán)。墨水的這種循環(huán)可以防止墨水具有高溫，從而抑制打印頭的溫度升高。
除了抑制墨水的溫度升高的目的外，如上所述的使墨水循環(huán)的操作還具有另一個目的，例如，使在公用儲液室內(nèi)累積的氣泡排出到外部。
圖9是示出第11-179932(1999)號日本專利申請公開的供墨循環(huán)系統(tǒng)的原理剖視圖。
如圖9所示，供墨循環(huán)系統(tǒng)150具有噴墨頭101；輔助儲液器103，用于臨時存儲要提供給噴墨頭101的墨水；以及主儲液器102，用于存儲墨水。通過設置到噴墨打印機(未示出)上，使用該供墨循環(huán)系統(tǒng)150。
噴墨頭101包括多個噴射口101a，用于噴射墨水；以及一個公用儲液室126，用于存儲要提供給各噴射口101a的墨水。在噴墨頭101對著噴射口開口面的位置，設置頂板108，用于接收從噴射口101a排出的墨水。
輔助儲液器103包括第一儲液器103a和第二儲液器103b。對第一儲液器103a和第二儲液器103b進行分隔，以分別具有封閉空間。第一儲液器103a和第二儲液器103b存儲墨水，而且其內(nèi)包括預定量的空氣緩沖區(qū)。以該方式留下的空氣緩沖區(qū)吸收了在墨水循環(huán)時引起的墨水流速的波動。
第一儲液器103a在其上表面上具有空氣連通通道134，用于連通儲液器內(nèi)的空氣。對該空氣連通通道134設置空氣連通閥106d，用于開啟或者關(guān)閉該連通通道。
主儲液器102具有墨盒狀形狀，以便利用新的主儲液器更換噴墨打印機(未示出)內(nèi)主儲液器102，而且主儲液器102內(nèi)存儲預定顏色的墨水。
利用管件適當連接上述各部件。因此，噴墨打印機可以在“供墨模式”、“墨水循環(huán)模式”、“噴墨模式”等下運行。在這些運行中，針對配置和運行說明“墨水循環(huán)模式”。
為了循環(huán)公用儲液室126內(nèi)的墨水，公用儲液室126在上游端和下游端分別具有互相連通的第一通道132和第二通道133。
第一通道132的另一端與輔助儲液器103的第二儲液器103b連通，而第二通道133的另一端與第一儲液器103a連通。利用管件使第一儲液器103a和第二儲液器103b互相連通。如上所述，供墨循環(huán)系統(tǒng)150具有一個通過第一通道132、第二通道133以及用于使第一儲液器103a與第二儲液器103b連通的管件的循環(huán)通道。
用于使第一儲液器103a與第二儲液器103b連通的管件在其中間位置具有第一泵104，用于使第一儲液器103a內(nèi)的墨水移動到第二儲液器103b內(nèi)。該第一泵104用于使墨水循環(huán)。
頂板108與收集通道135連通，用于收集頂板108接收的墨水。收集通道135的另一端與輔助儲液器103的第一儲液器103a內(nèi)的空間連通。收集通道135包括第一過濾器152，用于捕獲墨水內(nèi)的外來物；以及第二泵109，用于從頂板108吸引墨水。
利用如下所述的“墨水循環(huán)模式”驅(qū)動具有上述結(jié)構(gòu)的供墨循環(huán)系統(tǒng)150。
在空氣連通閥106d被關(guān)閉時驅(qū)動第一泵104，此時第一儲液器103a內(nèi)的墨水流入第二儲液器103b內(nèi)。因此，第二儲液器103b內(nèi)的墨水被加壓，并通過第一通道132流到公用儲液室126(參考該圖中的箭頭所示的方向)。據(jù)此，公用儲液室126內(nèi)的一部分墨水被排出至第二通道133，并通過第二通道133，返回第一儲液器103a。留在公用儲液室126內(nèi)的一部分墨水從噴射口101a排出，而被頂板108接收。
然后，與第一泵104同步驅(qū)動第二泵109，以使頂板108接收的墨水通過收集通道135返回第一儲液器103a。
以下部分將詳細說明上述循環(huán)操作。
首先，在啟動循環(huán)操作之后，立即驅(qū)動第一泵104，以使墨水流入第二儲液器103b，并且第二儲液器103b內(nèi)的空間隨著其內(nèi)的空氣緩沖區(qū)的壓縮而被加壓。以這樣的方式對第二儲液器103b加壓，使該儲液器內(nèi)的墨水推入公用儲液室126內(nèi)。另一方面，第一儲液器103a內(nèi)的墨水被吸引到第二儲液器103b，因此，該儲液器內(nèi)具有負壓，使得空氣緩沖區(qū)膨脹。在上述剛啟動循環(huán)操作的情況下，輔助儲液器103和公用儲液室126內(nèi)的壓力還不穩(wěn)定，因此，從噴射口101a排出相對較多量的墨水。特別是當圖9中的第二通道133側(cè)設置有用于清潔墨水的過濾器(未示出)時，排出的墨水量更多，這是因為由于該過濾器的壓力損失的影響，公共儲液室(common liquidchamber)126內(nèi)的空間傾向于被加壓。
當從啟動循環(huán)操作開始經(jīng)過一定時間后，輔助儲液器103和公用儲液室126內(nèi)的壓力變得穩(wěn)定。具體地說，空氣緩沖區(qū)停止膨脹或收縮，而且從噴射口101a排出的墨水量也變少，從而使流入輔助儲液器103內(nèi)的墨水量與流入第一泵104的墨水量相同。
然而，即使在穩(wěn)定條件下進行循環(huán)操作時，在公用儲液室通過噴射口與空氣連通時，上述循環(huán)系統(tǒng)仍使輔助儲液器關(guān)閉，因此，使得公用儲液室與輔助儲液器之間具有壓差。因為該原因，即使泵被停止，在某些情況下墨水循環(huán)操作仍不停止。因此，公用儲液室內(nèi)存在負壓。這樣出現(xiàn)的情況是，比噴射口內(nèi)墨水彎液面保持力大的負壓使得空氣通過噴射口被吸入。當在公用儲液室內(nèi)，通過噴射口吸入的空氣集聚成氣泡時，不能以正確方式噴射。
上述空氣吸入現(xiàn)象多數(shù)是因為泵具有較大流速，或者輔助儲液器內(nèi)的空氣緩沖區(qū)具有較大容量引起的?？諝馕氍F(xiàn)象也容易在公用儲液室的排液側(cè)具有過濾器且該過濾器具有較大壓力系數(shù)時引起。具體地說，需要防止發(fā)生上述空氣吸入現(xiàn)象，因為這樣可以提高選擇泵或過濾器的自由度，或者選擇空氣緩沖區(qū)的設置的自由度。
除了上述空氣吸入現(xiàn)象產(chǎn)生的缺陷外，該墨水循環(huán)操作的缺陷還有在剛啟動循環(huán)操作后，公用儲液室的空間立即被加壓，從而導致墨水從噴射口排出。在圖9所示的配置中，上述排出的墨水不是個別問題，因為排出的墨水還要返回輔助儲液器103。然而，在利用單獨的廢墨收集器收集排出的墨水的配置中，排出的墨水是個問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液體噴射裝置和液體處理方法，利用它們可以防止液體(例如墨水)的循環(huán)操作導致通過噴射口吸入空氣，或者相反，導致噴射口排出液體。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面是一種液體噴射裝置，該液體噴射裝置包括一噴頭，用于從噴射口噴射液體；一輔助儲液器，用于臨時存儲提供給液體噴頭的液體；一空氣連通閥，用于打開或者關(guān)閉用于與輔助儲液器內(nèi)的空氣連通的通道；一循環(huán)流管線，用于在液體噴頭與輔助儲液器之間實現(xiàn)連通，以便進行循環(huán)；泵浦裝置，設置在循環(huán)流管線上，用于使液體在液體噴頭與輔助儲液器之間循環(huán)；以及控制裝置，用于控制空氣連通閥和泵浦裝置，通過在驅(qū)動泵浦裝置時關(guān)閉空氣連通閥使液體循環(huán)，以及在泵浦裝置停機的同時或之后立即打開空氣連通閥，以連通輔助儲液器內(nèi)的空氣。
在根據(jù)本發(fā)明的液體噴射裝置中，當泵浦裝置被驅(qū)動，以停止用于使液體在液體噴頭與輔助儲液器之間循環(huán)的循環(huán)操作時，控制裝置在泵浦裝置停機的同時或之后立即打開空氣連通閥，以在短時間內(nèi)恢復輔助儲液器內(nèi)的負壓，從而在短時間內(nèi)消除輔助儲液器與液體噴頭之間的壓差。
根據(jù)本發(fā)明的液體噴射裝置，該液體噴射裝置包括控制裝置，用于在循環(huán)操作停止時，在泵浦裝置停機的同時或之后立即連通輔助儲液器內(nèi)的空氣。因此，在短時間內(nèi)消除輔助儲液器與液體噴頭之間的壓差。這樣可以防止噴射口吸入空氣，從而提高液體噴射裝置的可靠性。
在根據(jù)本發(fā)明第一方面的液體噴射裝置中，循環(huán)流管線可以包括一第一通道，用于將液體從輔助儲液器提供給液體噴頭，以及一第二通道，用于使液體從液體噴頭返回輔助儲液器，該液體噴射裝置進一步包括設置在第二通道上的、用于打開或者關(guān)閉第二通道的開關(guān)閥。
該液體噴射裝置可以進一步包括一主儲液器，用于存儲提供給輔助儲液器的液體；一供給通道，用于將該主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器；以及檢測裝置，用于檢測輔助儲液器內(nèi)的墨水剩余量，并將該量輸出到控制裝置，當檢測裝置檢測的輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量等于或者低于一預定值時，控制裝置在主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器時打開空氣連通閥。
此外，在主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器時，該液體較佳充滿輔助儲液器。詞語“液體充滿輔助儲液器”表示用于檢測輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量的傳感器檢測到充滿液體的狀態(tài)。因此，該詞語包括輔助儲液器在充滿液體的同時包括一預定量的空氣緩沖區(qū)的狀態(tài)。
在本發(fā)明中，液體噴射裝置較佳具有一交匯部分，在該交匯部分供給通道交匯到第一通道，而泵浦裝置設置到該交匯部分與輔助儲液器之間的第一通道上，因此，液體可以在兩個方向流到。此外，該液體噴射裝置還可進一步包括一開關(guān)閥，用于在以下兩個狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換阻斷輔助儲液器與主儲液器之間的連通，以在輔助儲液器與噴墨頭之間實現(xiàn)連通的第一狀態(tài)；以及阻斷輔助儲液器與噴墨頭之間的連通，以在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通的第二狀態(tài)。控制裝置還可操作該開關(guān)閥，以在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通，從而將主儲液器內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器。
本發(fā)明的第二方面是一種液體處理方法，用于液體噴射裝置，該液體噴射裝置包括一噴頭，用于從噴射口噴射液體；一輔助儲液器，用于臨時存儲提供給液體噴頭的液體；一空氣連通閥，用于打開或者關(guān)閉用于與輔助儲液器內(nèi)的空氣連通的通道；以及一循環(huán)流管線，用于在液體噴頭與輔助儲液器之間實現(xiàn)連通，以便進行循環(huán)，該液體處理方法包括步驟在空氣連通閥關(guān)閉時，使液體循環(huán)；以及在液體循環(huán)完成的同時之后立即打開空氣連通閥，以連通輔助儲液器內(nèi)的空氣。
在根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供的液體處理方法中，該液體噴射裝置進一步包括一主儲液器，用于存儲提供給輔助儲液器的液體；以及一供給通道，用于將該主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器。在循環(huán)液體的步驟之前，該液體處理方法進一步包括檢測輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量的步驟；以及當輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量等于或者低于一預定值時，在空氣連通閥打開時，將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器內(nèi)的步驟。在這種情況下，在將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器的步驟之前，該液體處理方法進一步包括阻斷輔助儲液器與液體噴頭之間的連通，而在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通的步驟。
通過以下參考附圖對本發(fā)明實施例所做的說明，本發(fā)明的上述以及其它目的、效果、特征和優(yōu)點將變得更加明顯。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的供墨循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖2示出用于檢測輔助儲液器中的墨水剩余量的部分；圖3是圖1所示供墨循環(huán)系統(tǒng)的控制的方框圖；圖4示出供墨模式的流程圖；圖5示出加壓恢復模式的流程圖；圖6示出打印模式的流程圖；
圖7示出根據(jù)第一實施例的循環(huán)模式的流程圖；圖8示出根據(jù)第二實施例的循環(huán)模式的流程圖；圖9是傳統(tǒng)供墨循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理剖視圖；圖10A分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)0.3秒后打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖10B分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)0.3秒后打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖10C分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)0.3秒后打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，停止循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖11A分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)的同時打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖11B分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)的同時打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖11C分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)的同時打開空氣連通閥而關(guān)閉第二開關(guān)閥的方法中，停止循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖12A分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)時不改變空氣連通閥和第二開關(guān)閥的狀態(tài)的方法中，啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖12B分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)時不改變空氣連通閥和第二開關(guān)閥的狀態(tài)的方法中，啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；
圖12C分別示出在完成循環(huán)供應(泵停機)時不改變空氣連通閥和第二開關(guān)閥的狀態(tài)的方法中，停止循環(huán)之后，輔助儲液器和打印頭儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖13A示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖10A至10C相同的條件啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖13B示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖10A至10C相同的條件啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖13C示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖10A至10C相同的條件停止循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖14A示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖11A至11C相同的條件啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖14B示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖11A至11C相同的條件啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖14C示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖11A至11C相同的條件停止循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖15A示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖12A至12C相同的條件啟動循環(huán)之前，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；圖15B示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖12A至12C相同的條件啟動循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖；以及圖15C示出當輔助儲液器內(nèi)包括空氣時，在利用與圖12A至12C相同的條件停止循環(huán)之后，輔助儲液器和公用儲液室的內(nèi)部壓力的變化的曲線圖。
具體實施例方式
下面將參考

本發(fā)明的實施例。
實施例1供墨循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的供墨循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的原理剖視圖。
如圖1所示，供墨循環(huán)系統(tǒng)50具有全幅噴墨頭1；主儲液器2，用于存儲提供給噴墨頭1的墨水；以及輔助儲液器3，設置在墨盒2與噴墨頭1之間，并用于臨時存儲主儲液器2提供的墨水。通過設置到噴墨打印機(未示出)上，使用該供墨循環(huán)系統(tǒng)50。供墨循環(huán)系統(tǒng)50還以獨立方式包括廢墨收集盒10，用于存儲噴墨頭1排出的墨水(廢墨)。
供墨循環(huán)系統(tǒng)50主要具有兩個通道(隨后說明)。一個通道是循環(huán)通道，用于在噴墨頭1、主儲液器2以及輔助儲液器3之間進行循環(huán)。另一個通道是收集通道，在該通道中，噴墨頭排出的墨水由頂板8接收，然后，被廢墨收集盒10收集。
噴墨頭1具有多個噴射口1a，用于噴射墨水；以及一個公用儲液室26，用于存儲要提供給各噴射口1a的墨水。通過使主儲液器2提供的墨水通過輔助儲液器3流到公用儲液室26，從而從噴射口1a噴射。
主儲液器2是用于存儲墨水的柔性儲墨袋，在該供墨循環(huán)系統(tǒng)50中可以更換該柔性儲墨袋。主儲液器2的一部分上具有供墨口(未示出)，用于將墨水提供給外部，利用彈性件(例如，橡膠)設置該供墨口。在該供墨口內(nèi)插入墨水連通針(communication needle)2a，以使主儲液器2連接到供墨循環(huán)系統(tǒng)50。
輔助儲液器3被配置為氣密型容器，它存儲墨水，同時在其內(nèi)包括預定數(shù)量的空氣緩沖區(qū)3f。輔助儲液器3的上表面與空氣連通通道34相連，用于使空氣連通到輔助儲液器3的內(nèi)部。空氣連通通道34安裝有空氣過濾器13，用于防止灰塵進入輔助儲液器3；以及空氣連通閥6d，用于打開或者關(guān)閉空氣連通通道34?？諝膺B通閥6d與其它開關(guān)閥6a至6c(隨后說明)相同，而且將在后面做詳細說明。
輔助儲液器3在其側(cè)面具有檢測部分12，用于檢測輔助儲液器3內(nèi)的剩余墨水量。如圖2所示，檢測部分12包括滿檢測傳感器12a，用于檢測輔助儲液器3內(nèi)何時充滿墨水；以及空檢測傳感器12b，用于檢測何時用盡儲液器內(nèi)的墨水。傳感器12a和12b中的任何一個可以是LED、光學棱鏡以及光電傳感器等的光傳感器。術(shù)語“充滿”并不意味著輔助儲液器3完全被墨水充滿，而意味著在其內(nèi)包括預定數(shù)量的空氣緩沖區(qū)3f的同時，輔助儲液器3被墨水充滿(參見圖1)。安裝滿檢測傳感器12a的位置可以調(diào)節(jié)，以便在如上所述允許輔助儲液器3內(nèi)具有預定數(shù)量的空氣的同時，檢測到充滿。
再參考圖1，說明供墨循環(huán)系統(tǒng)50的墨水通道。
如圖1所示，通過一對管件，噴墨頭1連接到輔助儲液器3，從而形成循環(huán)通道。這對管件中的一個是第一通道31，通過過濾器11a，它將輔助儲液器3內(nèi)的墨水提供給噴墨頭1的公用儲液室26。這對管件中的另一個是第二通道32，通過過濾器11b，它使公用儲液室26排出的墨水返回輔助儲液器。第一通道31和第二通道32連接到公用儲液室26的連接部分。連接部分包括過濾器11a和11b，捕獲墨水中的外來物，如上所述。如上所述設置過濾器11a和11b，以防止外來物進入公用儲液室26內(nèi)。
通道33用于將主儲液器2內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器3。供給通道33交匯在位于第一通道31的中間位置的交匯部分K。在圖1中，從該交匯部分K到輔助儲液器3的通道顯示為第一通道31。構(gòu)造第一通道31的上述交匯部分K與輔助儲液器3之間的通道31，也將其用作供墨通道，以便利用可以以反向驅(qū)動的主泵4的作用將主儲液器2內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器3。這樣，從噴墨頭1引出的通道交匯到從主儲液器2引出的通道，從而提供簡化通道。
第一通道31包括主泵4，可以以正向和反向工作，以使墨水以兩個方向流動；以及流量計，用于測量移動的墨水的流速。
各通道31至33包括3個開關(guān)閥6a至6c，用于打開或者關(guān)閉這些通道31至33。第一開關(guān)閥6a設置在第一通道31上，第二開關(guān)閥6b設置在第二通道32上，供給開關(guān)閥6c設置在供給通道33上。供給開關(guān)閥6c和第一開關(guān)閥6a構(gòu)成本發(fā)明的開關(guān)閥。更具體地說，第一開關(guān)閥6a位于供給通道33與第一通道31的交匯部分K附近，以便被設置在該交匯部分與噴墨頭1之間的中間位置。
以獨立方式控制各開關(guān)閥6a至6c，而且利用不同方式打開或者關(guān)閉它們，以改變墨水通道之間的連通狀態(tài)。例如，在關(guān)閉供給開關(guān)閥6c，而打開第一開關(guān)閥6a時，輔助儲液器3與噴墨頭1連通，因此，可以使輔助儲液器3內(nèi)的墨水流入噴墨頭1。相反，當供給開關(guān)閥6c打開，而第一開關(guān)閥6a關(guān)閉時，主儲液器2與輔助儲液器3連通，從而使主儲液器2內(nèi)的墨水流入輔助儲液器3。
各開關(guān)閥6a至6c以及上述空氣連通閥6d具有同樣的結(jié)構(gòu)，而且還可以通過設置具有密封功能的電磁柱塞，利用例如電磁開關(guān)閥。盡管包括空氣連通閥6d的各開關(guān)閥6a至6d可以具有未做任何特殊限定的初始狀態(tài)，但是該圖所示實施例中的開關(guān)閥6a至6c以及空氣連通閥6d具有開關(guān)閥6a被打開、開關(guān)閥6b被打開、開關(guān)閥6c被關(guān)閉、以及空氣連通閥6d被打開的初始狀態(tài)，而且在輸入控制信號時，開關(guān)閥6a被關(guān)閉，開關(guān)閥6b被關(guān)閉，開關(guān)閥6c被打開，而空氣連通閥6d被關(guān)閉。
對收集廢墨的收集通道設置對著噴墨頭1設置的頂板8、用于存儲廢墨的廢墨收集盒10、用于在頂板8與廢墨收集盒10之間實現(xiàn)連通的廢墨通道35以及對廢墨收集通道35設置的輔助泵9。在具有上述結(jié)構(gòu)的收集通道上，驅(qū)動輔助泵9，以通過廢墨通道35，使頂板8接收的墨水收集到廢墨收集盒10內(nèi)?？梢岳靡阎目刂品椒ㄟM行該收集過程，因此，不做詳細說明。
上述主泵4和輔助泵9可以是管道泵(tube pump)，或者是缸泵(cylinder pump)。盡管以第一通道31和供給通道33分別包括第一開關(guān)閥6a和供給開關(guān)閥6c的兩個開關(guān)閥的方式，提供圖1所示的配置，但是本發(fā)明并不局限于設置兩個開關(guān)閥的配置。還可以采用這樣的配置，即設置一個開關(guān)閥，利用該開關(guān)閥，可以在以下兩種狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換使輔助儲液器3與主儲液器2之間的連通被阻斷，以在輔助儲液器3與噴墨頭1之間實現(xiàn)連通；以及使輔助儲液器3與噴墨頭1之間的連通被阻斷，以在輔助儲液器3與主儲液器2之間實現(xiàn)連通。
圖3示出該實施例的控制方框圖。具體地說，檢測部分12檢測到的信號輸出到控制器36。然后，例如，根據(jù)預定程序，控制器36控制主泵4、開關(guān)閥6a至6c、空氣連通閥6d以及輔助泵9。
根據(jù)噴墨打印機(未示出)的各種操作模式，控制器36對具有上述結(jié)構(gòu)的該實施例的供墨循環(huán)系統(tǒng)50進行控制。這些操作模式包括，例如“供墨模式”，用于將墨水提供給輔助儲液器3；“加壓恢復模式”，用于強制從噴射口1a排出墨水；“打印模式”，用于從噴射口噴射墨水，以進行打??；以及“循環(huán)模式”，用于使墨水在公用儲液室26內(nèi)循環(huán)，這是本發(fā)明的特征部分。下面說明各種模式。
供墨模式“供墨模式”是用于將主儲液器2內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器3的模式。例如，在輔助儲液器3未存儲墨水的噴墨打印機(未示出)的初始狀態(tài)下，執(zhí)行供墨模式。
在供墨模式下，第一開關(guān)閥6a關(guān)閉，而供給開關(guān)閥6c打開，從而在以正向?qū)χ鞅?驅(qū)動時，在輔助儲液器3與主儲液器2之間實現(xiàn)連通，從而將墨水提供給輔助儲液器3?？梢詥为殘?zhí)行供墨模式，也可以在噴墨頭1噴射墨水時(即在執(zhí)行打印模式時)，執(zhí)行該供墨模式。因此，根據(jù)該操作模式，適當確定第二開關(guān)閥6b的打開或關(guān)閉。
參考圖4所示的流程圖說明供墨模式的具體驅(qū)動過程。
首先，驅(qū)動檢測部分12，以檢測輔助儲液器3內(nèi)的剩余墨水量(步驟S1)。
然后，當滿檢測傳感器12a檢測到充滿墨水時，空檢測傳感器12b檢測輔助儲液器3是否為空(步驟S2)。在空檢測傳感器12b檢測到輔助儲液器3不為空時，則表示墨水充滿輔助儲液器3，因此，不需要供應墨水，從而完成供墨模式的一組步驟。相反，當空檢測傳感器12b檢測到輔助儲液器3為空時，該檢測結(jié)果與滿檢測傳感器12a的檢測結(jié)果不一致，說明存在傳感器12a和12b中的任何一個或兩個都發(fā)生故障的可能性。在這種情況下，通知用戶檢測部分12異常(步驟S3)。然后，完成供墨模式。
當步驟S1顯示滿檢測傳感器12a檢測到未充滿墨水時，利用如下所述的過程，使墨水從主儲液器2提供給輔助儲液器3。首先，如上所述，第一開關(guān)閥6a被關(guān)閉，而供給開關(guān)閥6c被打開，以通過供給通道33和第一通道31，在輔助儲液器3與主儲液器2實現(xiàn)連通(步驟S4)。
接著，以正向驅(qū)動主泵4，從而通過開關(guān)閥6c、泵4以及第一通道31，將主儲液器2內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器3(步驟S5)。主泵4可以具有例如1ml/sec的流速。在驅(qū)動主泵4時，插入主儲液器2的墨水連通針2a的壓力損失在供給通道33和主儲液器2與主泵4之間的第一通道31內(nèi)產(chǎn)生負壓。
驅(qū)動主泵4，直到墨水充滿輔助儲液器3。具體地說，為了產(chǎn)生使主泵4停機的時刻，在驅(qū)動主泵4的同時，驅(qū)動檢測部分12以檢測輔助儲液器3內(nèi)的墨水量(步驟S6)。
接著，當墨水充滿輔助儲液器3時，使主泵4停機(步驟S7)。在此時，供給通道33內(nèi)具有如上所述的負壓。這可能導致當在主泵4停機后立即打開第一開關(guān)閥6a時，還通過第一通道31而在噴墨頭1的公用儲液室26內(nèi)產(chǎn)生負壓，從而導致噴射口1a吸收空氣。為了防止出現(xiàn)這種情況，該實施例提供步驟S8，用于在主泵4停機后(步驟S7)提供一預定時間(例如，2秒)，使供給通道33內(nèi)的壓力恢復到大氣壓。
接著，設置各開關(guān)閥6a至6d，使其具有初始狀態(tài)(步驟S9)并隨后等待一預定時間(步驟S10)。此后，完成供墨模式的該組步驟。
加壓恢復模式“加壓恢復模式”是用于對噴墨頭1的公用儲液室26內(nèi)的空間進行加壓，從而以強制方式噴射噴射口1a內(nèi)的墨水。執(zhí)行強制噴射墨水的目的是排出粘度升高的墨水，或者排出混合在墨水內(nèi)的氣泡。
例如，當長時間重復進行打印操作，使噴射口1a內(nèi)的墨水的溫度升高，從而導致墨水內(nèi)的水分從噴射口1a蒸發(fā)時，形成“粘度升高的墨水”。當如上所述的粘度升高的墨水殘留在噴射口1a內(nèi)時，噴射口1a被墨水封閉，從而引起噴射故障。例如，在公用儲液室26內(nèi)具有負壓，從而導致空氣被吸入噴射口1a時，產(chǎn)生“混合在墨水內(nèi)的氣泡”，而且當溶入墨水內(nèi)的小氣泡結(jié)合在一起時，也產(chǎn)生“混合在墨水內(nèi)的氣泡”。上述粘度升高的墨水或混合氣泡的墨水中的任何一個均會導致噴射故障。為了防止出現(xiàn)這些情況，必須排出粘度升高的墨水，或者混合氣泡的墨水。
在加壓恢復模式下，第一開關(guān)閥6a被打開，第二開關(guān)閥6b被關(guān)閉，供給開關(guān)閥6c被關(guān)閉，空氣連通閥6d被打開，以在主泵4被驅(qū)動時，通過第一通道31，在輔助儲液器3與噴墨頭1之間實現(xiàn)連通，從而通過第一通道31、開關(guān)閥6a、第一通道31、過濾器11a以及公用儲液室26，將輔助儲液器3內(nèi)的墨水提供給噴墨頭1，從而以強制方式從噴射口1a噴射墨水。
參考圖5所示的流程圖說明加壓恢復模式下的具體驅(qū)動過程。
首先，執(zhí)行上述供墨模式(參考圖4)，以使墨水充滿輔助儲液器3(步驟S11)。接著，開關(guān)閥6a被打開，開關(guān)閥6b被關(guān)閉，開關(guān)閥6c被關(guān)閉，空氣連通閥6d被打開(步驟S12)。這樣，在輔助儲液器3與噴墨頭1之間實現(xiàn)連通，從而關(guān)閉第二通道32?？諝膺B通通道34被打開。
接著，反向驅(qū)動主泵4(步驟S13)，使該驅(qū)動狀態(tài)持續(xù)一預定時間(例如，T秒)(步驟S14)。參考圖1對此進行說明。通過第一通道31、開關(guān)閥6a以及第一通道31，將輔助儲液器3內(nèi)的墨水提供給公用儲液室26。更具體地說，利用主泵4的作用，通過第一通道31，將輔助儲液器3內(nèi)的墨水提供給公用儲液室26。據(jù)此，對公用儲液室26內(nèi)的墨水加壓，以便從噴射口1a排出與所供應的墨水等量的墨水。此時，如上所述，輔助儲液器3與空氣連通，因此在將墨水提供給公用儲液室26內(nèi)時，輔助儲液器3吸入外部空氣，從而以更平穩(wěn)的方式實現(xiàn)墨水供應。
利用上述強制噴射，混合在公用儲液室26內(nèi)的墨水內(nèi)的氣泡或者噴射口1a內(nèi)具有粘度升高的墨水被排出到外部，從而恢復噴墨頭1的功能。
接著，使主泵4停機(步驟S15)，從而完成強制噴射墨水。此后，設置第二開關(guān)閥6b，以具有初始狀態(tài)(打開)(步驟S16)。
當在加壓恢復模式下驅(qū)動主泵4時，主泵4的作用在噴墨頭1與輔助儲液器3之間產(chǎn)生壓差(具體地說，公用儲液室26被加壓)。為了防止出現(xiàn)這種情況，該實施例提供步驟S17，等待一預定時間(例如，1秒)，以消除噴墨頭1與輔助儲液器3之間的壓差，從而使該壓差具有初始狀態(tài)(壓差等于水頭壓差的狀態(tài))。
接著，執(zhí)行供墨模式(參考圖4)，在該模式下，將與提供給公用儲液室26的墨水等量的墨水從主儲液器2提供給輔助儲液器3(步驟S18)，從而完成加壓恢復模式的一組步驟。利用流量計7測量該模式下的墨水量。
打印模式
“打印模式”是在不驅(qū)動主泵4的情況下，打開第二開關(guān)閥6b，以在噴墨頭1的噴射口1a噴射墨水打印時，在輔助儲液器3與公用儲液室26之間實現(xiàn)連通的模式。在從噴射口1a噴射墨水時，毛細作用使與所噴射的墨水等量的墨水從輔助儲液器3吸入公用儲液室26。
參考圖6所示的流程圖說明打印模式的具體驅(qū)動過程。
首先，第一開關(guān)閥6a被打開，第二開關(guān)閥6b被打開，供給開關(guān)閥6c被關(guān)閉，空氣連通閥6d被打開，以在對輔助儲液器3提供空氣連通時，在輔助儲液器3與公用儲液室26之間實現(xiàn)連通。然后，噴射口1a噴射這種狀態(tài)下的墨水，以進行打印(步驟S21)。在這種情況下，噴墨頭1的噴射口開口面對著打印介質(zhì)。
在從噴墨頭1噴射墨水時，驅(qū)動檢測部分12，以檢測輔助儲液器3內(nèi)的墨水剩余量(步驟S22)。
當輔助儲液器3內(nèi)的墨水量足夠多時，繼續(xù)進行步驟S21的打印操作。反之，在檢測到輔助儲液器3為空時，繼續(xù)步驟S21的打印操作，同時執(zhí)行供墨模式(參考圖4)，以將墨水從主儲液器2提供給輔助儲液器3(步驟S23)，在該期間，打開第二開關(guān)閥6b。
當在步驟S21判定打印操作完成時，根據(jù)需要，將墨水提供給輔助儲液器3(步驟S24)，從而完成打印模式的一組步驟。
循環(huán)模式如上所述，“循環(huán)模式”是為了冷卻因為打印操作而具有高溫的噴墨頭1，或者為了使未溶入公用儲液室26內(nèi)的墨水內(nèi)的氣泡排出到外部并被收集而執(zhí)行的模式。
在循環(huán)模式下，第一開關(guān)閥6a被打開，第二開關(guān)閥6b被打開，供給開關(guān)閥6c被關(guān)閉，空氣連通閥6d被關(guān)閉，在主泵反向被驅(qū)動時，使輔助儲液器3和噴墨頭1提供一個循環(huán)通道，從而通過第一通道31、開關(guān)閥6a、第一通道31、過濾器11a、公用儲液室26、過濾器11b、第二通道32以及開關(guān)閥6b，使輔助儲液器3內(nèi)的墨水循環(huán)到公用儲液室26內(nèi)。
參考圖7所示的流程圖說明循環(huán)模式下的具體驅(qū)動過程。
首先，為了在輔助儲液器3內(nèi)提供具有預定量的空氣緩沖區(qū)3f，執(zhí)行上述供墨模式(參考圖4)，以使墨水充滿輔助儲液器3(步驟S31)。
接著，為了防止輔助儲液器3在循環(huán)期間吸入外部空氣，關(guān)閉空氣連通閥6d(步驟S32)。在該狀態(tài)下，開關(guān)閥6a被打開，開關(guān)閥6b被打開，開關(guān)閥6c被關(guān)閉。
接著，反向驅(qū)動主泵4(步驟S33)，同時驅(qū)動用于測量循環(huán)操作的時間的定時器(未示出)(步驟34)。在主泵4被驅(qū)動時，墨水循環(huán)流動，從而如圖中的箭頭所示，將墨水從過濾器11a提供給公用儲液室26。然后，通過第二通道32，使墨水循環(huán)到輔助儲液器3。在該狀態(tài)下，主泵4的流速可以是例如2ml/sec。
在驅(qū)動主泵4時，該泵的作用直接傳遞到噴墨頭1的過濾器11a側(cè)(循環(huán)流的上游側(cè))，而因為空氣緩沖區(qū)3f的作用，該泵的作用不直接傳遞到噴墨頭1的過濾器11b側(cè)(循環(huán)流的下游側(cè))。具體地說，該泵的作用是在驅(qū)動該主泵之后立即使輔助儲液器3具有負壓。一部分負壓用于使空氣緩沖區(qū)3f膨脹，因此，該緩沖作用防止該泵的作用直接傳遞到過濾器11b側(cè)。因此，公用儲液室26達到這樣一種墨水輸入/輸出平衡，即，額外的墨水量被輸入到公用儲液室26，從而在剛驅(qū)動該泵之后立即使噴射口1a以相對容易的方式排出墨水。為了使之最小化，可以減小空氣緩沖區(qū)3f的量和循環(huán)流的流速。
當從驅(qū)動主泵4開始經(jīng)過一定時間時，空氣緩沖區(qū)3f停止膨脹。因此，從公用儲液室26流出的墨水與主泵4內(nèi)的墨水具有同樣的流速，而且通過噴射口1a，公用儲液室26內(nèi)的墨水與空氣連通，所以，其壓力逐漸接近大氣壓。因此，噴射口1a排出的墨水量也逐漸減少。
驅(qū)動主泵4“T”秒。根據(jù)上述定時器測量的時間“t”，在步驟S35判定該“T”秒的持續(xù)時間。當步驟S35判斷已經(jīng)經(jīng)過“T”秒時，主泵4停機(步驟S37)。
有一種情況，即使在循環(huán)操作中還未到達“T”秒的持續(xù)時間，用戶取消進行循環(huán)操作的指令。因此，提供步驟S36，作為用于判定該停機指令的步驟。具體地說，當用戶輸入停機指令時，即使在循環(huán)操作中未到達“T”秒的持續(xù)時間，仍利用步驟S36判定該指令，并且使主泵4停機(步驟S37)。
接著，為了使具有負壓的輔助儲液器3復原，打開空氣連通閥6d(步驟S38)。在使主泵4停機后，立即執(zhí)行步驟S38。
在循環(huán)操作期間，因為主泵4的作用輔助儲液器3內(nèi)具有負壓，而通過上述噴射口1a與空氣連通的公用儲液室26內(nèi)的空間具有與大氣壓幾乎相同的壓力。當如上所述，在輔助儲液器3與公用儲液室26之間具有壓差時，存在這樣一種可能性，即當主泵4被停機時，輔助儲液器3內(nèi)的負壓被傳遞到公用儲液室26內(nèi)，從而導致噴射口1a吸入空氣。
在該實施例中，提供一個步驟，用于在使主泵4停機后立即打開空氣連通閥6d(步驟S38)。因此，在短時間內(nèi)，使輔助儲液器3內(nèi)的壓力恢復到大氣壓，以消除輔助儲液器3與公用儲液室26之間的壓差，從而防止在停止循環(huán)操作后，噴射口1a立即吸入空氣。
接著，為了使輔助儲液器3內(nèi)的狀態(tài)穩(wěn)定，而且為了使輔助儲液器3與公用儲液室26之間的壓差等于初始狀態(tài)下的水頭壓差的負壓，等待足夠長的時間(例如，2秒)(步驟S39)。
接著，將循環(huán)操作期間噴射的墨水量的墨水提供給輔助儲液器3(步驟S40)，從而完成循環(huán)模式下的一組步驟。
如上所述，當停止該實施例的墨水循環(huán)操作時，在主泵4停機后，立即打開空氣連通閥6d。因此，在短時間內(nèi)，使輔助儲液器內(nèi)的負壓復原，以消除輔助儲液器3與公用儲液室26之間的壓差。因此，防止墨水因為上述壓差而繼續(xù)流動，從而抑制噴射口1a吸入空氣。
在循環(huán)操作之前，用來使墨水充滿輔助儲液器3的步驟S31可以使輔助儲液器3內(nèi)的空氣緩沖區(qū)3f具有充滿墨水時的量。具體地說，使輔助儲液器3內(nèi)的空氣緩沖區(qū)3f的量最小，因此，即使在剛驅(qū)動循環(huán)操作之后，仍可以減小從噴射口1a排出的墨水的數(shù)量，在該循環(huán)操作中，墨水多以相對簡單方式從噴射口1a排出。這意味著，當如該實施例那樣獨立設置廢墨收集盒10時，可以減少廢墨量。因此，其優(yōu)點是可以抑制不必要排出的墨水，因而降低了運行成本。
實施例2也可以提供如圖8所示的循環(huán)操作。圖8示出根據(jù)實施例2的循環(huán)操作的流程圖。除了圖7中的流程圖示出的步驟外，根據(jù)實施例2的循環(huán)操作還包括在主泵4停機后，立即控制開關(guān)閥的步驟(步驟S48)；隨后打開第二開關(guān)閥6b的步驟(步驟S50)；以及隨后等待一預定時間的步驟(步驟S51)。不對與圖7相同的步驟做進一步說明。
在實施例2中，提供與第一實施例相同的控制，即執(zhí)行循環(huán)操作“T”秒，接著使主泵4停機(步驟S47)，然后，打開空氣連通閥6d，而關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，以消除輔助儲液器3與公用儲液室26之間的壓差。如上所述，通過關(guān)閉第二開關(guān)閥6b以阻斷輔助儲液器3與公用儲液室26之間的連通，輔助儲液器3內(nèi)的負壓不傳遞到公用儲液室26，從而防止墨水繼續(xù)從公用儲液室26流入輔助儲液器3，因此，防止噴射口1a吸入空氣。
這意味著空氣過濾器13可以使用防塵材料。具體地說，防塵材料通常具有大的壓力損失，因此，在空氣過濾器13內(nèi)使用這種防塵材料，即使如第一實施例那樣僅打開空氣連通閥6d，仍可以防止輔助儲液器3吸入外部空氣。在這種情況下，輔助儲液器3需要一段時間來具有大氣壓，因此產(chǎn)生了在該時間內(nèi)，公用儲液室26內(nèi)的墨水繼續(xù)流到輔助儲液器3的可能性。為了防止出現(xiàn)這種情況，執(zhí)行該實施例中的控制，即打開空氣連通閥6d，關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，因此，即使在空氣過濾器13使用防塵材料時，仍可以防止噴射口1a吸入空氣。
接著，與圖7所示的步驟39相同，為了使輔助儲液器3的狀態(tài)穩(wěn)定，等待足夠長的時間(例如，2秒)(步驟S49)。接著，再次打開第二開關(guān)閥6b(這是初始狀態(tài))(步驟S50)。然后，為了使輔助儲液器3與公用儲液室26之間的壓差穩(wěn)定，等待足夠長的時間(例如，1秒)(步驟S51)。
接著，與第一實施例相同，將與在循環(huán)操作過程中從噴射口噴射的墨水等量的墨水提供給輔助儲液器3(步驟S52)，因此，完成了循環(huán)模式的一組步驟。
根據(jù)該實施例，使主泵4停機，隨后打開空氣連通閥6d并關(guān)閉第二開關(guān)閥6b(步驟S48)。因此，提供一作用，使空氣連通閥6d被打開，以使輔助儲液器3內(nèi)的壓力復原，并且提供另一作用，使第二開關(guān)閥6b被關(guān)閉，以阻斷輔助儲液器3與公用儲液室26之間的連通，從而防止墨水從公用儲液室26繼續(xù)流入輔助儲液器3，以將噴射口1a吸入的空氣減少到最少。
需要注意的是，優(yōu)先根據(jù)供墨循環(huán)系統(tǒng)50各部件的特性，以適當方式確定用于使主泵4停機的步驟S47與用于打開空氣連通閥6d的步驟S48之間的時間，以防止噴射口1a吸入空氣，或者防止從其泄漏墨水。
例如，當主泵4的特性是在接收到停止信號后由于慣性繼續(xù)被驅(qū)動，而且當用于阻斷噴墨頭1與輔助儲液器3之間的連通的第二開關(guān)閥6b關(guān)閉得過快時，因為慣性繼續(xù)驅(qū)動的主泵4的作用可能對公用儲液室26內(nèi)的空間加壓，從而從其排出墨水。為了防止出現(xiàn)這種情況，根據(jù)主泵4的特性，可以提供用于等待一預定時間(例如，0.5秒)的步驟。
接著，說明根據(jù)圖8所示流程圖的控制的實際結(jié)果。該結(jié)果是利用圖1所示的裝置，在該裝置的運行過程中，采用主泵4提供的2.7cc/sec的加壓流速獲得的。如圖8所示，在主泵4工作時，打開第二開關(guān)閥6b而關(guān)閉空氣連通閥6d，從而使墨水循環(huán)。該循環(huán)之后，在如下所述的時刻，步驟S47轉(zhuǎn)換到步驟48。
條件1在完成循環(huán)供應(主泵4停機)0.3秒之后，打開空氣連通閥6d，關(guān)閉第二開關(guān)閥6b。
條件2在完成循環(huán)供應(主泵4停機)的同時，打開空氣連通閥6d，關(guān)閉第二開關(guān)閥6b。
條件3在完成循環(huán)供應(主泵4停機)后，第二開關(guān)閥6b和空氣連通閥6d的狀態(tài)不發(fā)生變化。具體地說，第二開關(guān)閥6b繼續(xù)打開，空氣連通閥6d繼續(xù)關(guān)閉。
在如上所述的條件1至3下，測量輔助儲液器3的內(nèi)部壓力和噴墨頭1的公用儲液室26的內(nèi)部壓力(利用虛線示出)。圖10A至10C示出條件1下的結(jié)果。圖11A至11C示出條件2下的結(jié)果。圖12A至12C示出條件3下的結(jié)果。在這些圖中，實線表示輔助儲液器3的內(nèi)部壓力，而虛線表示公用儲液室26的內(nèi)部壓力。
圖10A示出在啟動循環(huán)之前，輔助儲液器3內(nèi)的和公用儲液室26內(nèi)的狀態(tài)，而且示出在它們之間不存在壓差。圖10B示出啟動泵運行，而且使墨水循環(huán)狀態(tài)穩(wěn)定的狀態(tài)。圖10C示出在使主泵4停機以停止墨水循環(huán)后，在經(jīng)過預定的時間0.3秒時，打開空氣連通閥6d，而關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，這樣可以使公用儲液室26內(nèi)的壓力稍許降低，如“I”所示，而使輔助儲液器3內(nèi)的壓力升高，如“II”所示，此后，公用儲液室26和輔助儲液器3幾乎立即(即，在不到1秒的時間內(nèi))具有同樣的壓力，而且被穩(wěn)定，如“III”所示。
圖11A和圖11B示出與圖10A和圖10B類似的壓力變化特性。在圖11C中，在使主泵4停機的同時，打開空氣連通閥6d，而關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，從而使公用儲液室26內(nèi)的內(nèi)部壓力升高，如“IV”所示。這是因為即使主泵4停機，墨水由于慣性而被輸送，因而無法從噴墨頭1流入輔助儲液器3。當該壓力升高到較大時，噴墨頭1內(nèi)形成的彎液面(meniscus)發(fā)生破裂，因此噴射口1a排出墨水，從而導致浪費墨水。然而，彎液面發(fā)生破裂的現(xiàn)象并不一定是在空氣連通閥6d被打開而開關(guān)閥6b被關(guān)閉時導致的。
圖12A和圖12B示出與圖10A和圖10B類似的壓力變化特性。在圖12C中，提供一控制，以在主泵4停機后，打開第二開關(guān)閥6b，而關(guān)閉空氣連通閥6d。其結(jié)果是，因為受具有如“V”所示的高負壓的輔助儲液器3的內(nèi)部壓力的影響，公用儲液室26內(nèi)具有降低的內(nèi)部壓力，而且穩(wěn)定在比圖12A所示低的壓力。當該壓力的大小升高到足夠大，以致可以吸入噴射口1a的彎液面時，噴射口1a內(nèi)形成的彎液面發(fā)生破裂，空氣被吸入噴墨頭1內(nèi)。
這種趨勢總是存在，而與主泵4傳送的墨水量無關(guān)。在墨水循環(huán)模式停止時，當從主泵4停機開始經(jīng)過一預定時間時，打開空氣連通閥6d，而關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，從而進行控制，以便噴射口1a內(nèi)的彎液面不運動，不排出墨水，或者不吸入空氣。
圖13A至圖15C示出當在輔助儲液器3內(nèi)包括約10cc的空氣時，通過執(zhí)行條件1至3獲得的結(jié)果。盡管圖13A至13C以及圖14A至14C示出的趨勢與圖10A至圖10C以及圖11A至11C示出的趨勢相同，但是因為輔助儲液器內(nèi)存在空氣，所以壓力變化更慢。采用圖15A至圖15C所示的條件3的圖15C示出一種特別嚴格的條件，在該條件下，公用儲液室26具有降低的內(nèi)部壓力(負壓)，以使噴射口1a內(nèi)的彎液面破裂，從而吸入空氣，如“VI”所示(利用逐漸升高的負壓表示吸入的空氣)。即使在該嚴格的條件下，仍在循環(huán)模式下使主泵4停機后等待一預定時間，隨后打開空氣連通閥6d，而關(guān)閉第二開關(guān)閥6b，從而進行控制，以防止噴射口1a內(nèi)的彎液面發(fā)生運動，防止排出墨水以及防止吸入空氣。
緊接在主泵4停機之后的等待時間是一個根據(jù)系統(tǒng)配置發(fā)生變化的參數(shù)，因而難以確定。然而，確定該等待時間非常重要，在可能導致噴射口1a內(nèi)的彎液面破裂的主泵4停機之后，經(jīng)過該等待時間，在壓力被升高或降低之前，打開空氣連通閥6d，關(guān)閉第二開關(guān)閥6b而。
根據(jù)優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，而且，通過上述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員應知曉，在更寬的方面不脫離本發(fā)明的情況下，可以進行各種變更和修改，因此，在權(quán)利要求中，本發(fā)明包括落入本發(fā)明實質(zhì)范圍的所有這些變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射裝置，其特征在于包括一噴頭，用于從噴射口噴射液體；一輔助儲液器，用于臨時存儲提供給液體噴頭的液體；一空氣連通閥，用于打開或者關(guān)閉用于與輔助儲液器內(nèi)的空氣連通的通道；一循環(huán)流管線，用于在液體噴頭與輔助儲液器之間實現(xiàn)連通，以便進行循環(huán)；泵浦裝置，設置在循環(huán)流管線上，用于使液體在液體噴頭與輔助儲液器之間循環(huán)；以及控制裝置，用于控制空氣連通閥和泵浦裝置，通過在驅(qū)動泵浦裝置時關(guān)閉空氣連通閥使液體循環(huán)，以及在泵浦裝置停機的同時或者在泵浦裝置停機后立即打開空氣連通閥以連通輔助儲液器內(nèi)的空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射裝置，其特征在于循環(huán)流管線包括一第一通道，用于將液體從輔助儲液器提供給液體噴頭；以及一第二通道，用于使液體從液體噴頭返回輔助儲液器；液體噴射裝置進一步包括一開關(guān)閥，設置在第二通道上，用于打開或者關(guān)閉第二通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射裝置，其特征在于進一步包括一主儲液器，用于存儲提供給輔助儲液器的液體；一供給通道，用于將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器；以及檢測裝置，用于檢測輔助儲液器內(nèi)的墨水剩余量，并將該量輸出到控制裝置；其中，當檢測裝置檢測的輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量等于或者低于一預定值時，控制裝置在主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器時打開空氣連通閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射裝置，其特征在于包括一交匯部分，在該交匯部分，供給通道交匯到第一通道，其中，泵浦裝置設置到交匯部分與輔助儲液器之間的第一通道上，以使液體可以在兩個方向流動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體噴射裝置，其特征在于進一步包括一開關(guān)閥，用于在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換，該第一狀態(tài)阻斷輔助儲液器與主儲液器之間的連通，以在輔助儲液器與噴墨頭之間實現(xiàn)連通，該第二狀態(tài)阻斷輔助儲液器與噴墨頭之間的連通，以在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通；其中，控制裝置操作該開關(guān)閥，以在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通，并且驅(qū)動泵浦裝置，從而將主儲液器內(nèi)的墨水提供給輔助儲液器。
6.一種液體處理方法，用于一液體噴射裝置，其特征在于該液體噴射裝置包括一噴頭，用于從噴射口噴射液體；一輔助儲液器，用于臨時存儲提供給液體噴頭的液體；一空氣連通閥，用于打開或者關(guān)閉用于與輔助儲液器內(nèi)的空氣連通的通道；以及一循環(huán)流管線，用于在液體噴頭與輔助儲液器之間實現(xiàn)連通，以便進行循環(huán)，該液體處理方法包括步驟在空氣連通閥關(guān)閉時，使液體循環(huán)；以及在液體循環(huán)完成的同時或者之后立即打開空氣連通閥，以連通輔助儲液器內(nèi)的空氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體處理方法，其特征在于液體噴射裝置進一步包括一主儲液器，用于存儲提供給輔助儲液器的液體，以及一供給通道，用于將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器；在循環(huán)液體的步驟之前，該液體處理方法進一步包括步驟檢測輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量；以及當輔助儲液器內(nèi)的液體剩余量等于或者低于一預定值時，在空氣連通閥打開時，將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體處理方法，其特征在于在將主儲液器內(nèi)的液體提供給輔助儲液器的步驟之前，進一步包括在輔助儲液器與主儲液器之間實現(xiàn)連通時，阻斷輔助儲液器與液體噴頭之間的連通的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體噴射裝置和液體處理方法。在循環(huán)液體的操作中，為了防止噴射口吸入空氣或噴射口排出液體，用于臨時存儲提供給噴墨頭(1)的墨水的輔助儲墨器(3)包括由空氣連通閥(6d)打開或關(guān)閉的空氣連通通道(34)。通過第一通道(31)和第二通道(32)，噴墨頭(1)與輔助儲液器(3)連通，以形成一循環(huán)通道。為使輔助儲液器(3)內(nèi)的墨水循環(huán)到公用儲液室(26)，在空氣連通閥(6d)被關(guān)閉時，驅(qū)動主泵(4)。在停止循環(huán)操作時，在主泵(4)剛停機后，立即打開空氣連通閥(6d)，從而在短時間內(nèi)消除公用儲液室(26)與輔助儲液器(3)之間的壓差。
文檔編號B41J2/175GK1672928SQ20051005670
公開日2005年9月28日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者野村宏康, 四方誠 申請人:佳能株式會社