專利名稱：圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像形成設(shè)備，尤其涉及一種具有噴出液滴的記錄頭的圖像形成 設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為諸如打印機(jī)、傳真機(jī)、復(fù)印機(jī)、繪圖儀以及具有多個這種功能的多任務(wù)機(jī)器的 圖像形成設(shè)備，已知一種液體噴出記錄類型的噴墨記錄設(shè)備使用噴出例如墨水液滴的記錄 頭。該類型的圖像形成設(shè)備將墨滴從記錄頭噴出到傳送期間的紙張上以進(jìn)行圖像形成(與 記錄、打印和成像同義地使用)。圖像形成設(shè)備的實(shí)例包括串聯(lián)型圖像形成設(shè)備和使用線型 頭的線型圖像形成設(shè)備，在串聯(lián)型圖像形成設(shè)備中，記錄頭在主掃描方向上移動的同時噴 出液滴以形成圖像，在線型圖像形成設(shè)備中，記錄頭在不移動的情況下噴出液滴以形成圖 像。注意，在本發(fā)明中，“圖像形成設(shè)備”指的是將墨滴噴出到諸如紙、線、纖維、布、皮 革、金屬、塑料、玻璃、木材和陶瓷的介質(zhì)上以便進(jìn)行圖像形成的設(shè)備(包括簡單的液體噴 出設(shè)備)。此外，“圖像形成”指的是不僅在介質(zhì)上形成諸如字符和圖形的相關(guān)圖像，而且還 形成諸如隨機(jī)圖案的不相關(guān)圖像(即，被稱為僅僅將液滴射出在介質(zhì)上的液滴噴出設(shè)備或 液體噴出設(shè)備的設(shè)備)。此外，“墨水”不局限于通常所稱的墨水，而是用作可用于圖像形成 的各種液體的總稱，諸如記錄液體、定影處理液體、DNA樣本和成形材料。此外，“紙張”的材 料不局限于一張紙。也就是說，紙張指的是包括墨滴被噴出到其上的OHP紙張、布等，并且 用作包括被記錄介質(zhì)、記錄介質(zhì)、記錄片、記錄紙等等的總稱。作為用作記錄頭的液體噴出頭，已知一種壓電型頭，該壓電型頭以利用壓電致動 器或類似裝置來偏移振動板以改變液體室中的體積的這種方式，增加壓力并且噴出液滴。 還有，已知一種熱型頭，該熱型頭以通過由于發(fā)熱元件的熱所產(chǎn)生的空氣泡沫而增加液體 室中的壓力的這種方式噴出液滴，該發(fā)熱元件被設(shè)置在液體室中并且一通電就發(fā)熱。在這種液體噴出型的圖像形成設(shè)備中，已經(jīng)尤其需要圖像形成處理量的改進(jìn)，即， 需要圖像形成速度的加速。該圖像形成設(shè)備經(jīng)由管從安裝在圖像形成設(shè)備的主體中的大容 量墨水盒(主箱)向布置在記錄頭之上的副箱(包括所謂的壓力槽或緩沖箱)供給墨水。 照這樣經(jīng)由管的墨水供給(管供給方法)可以減小托架部的尺寸和重量，并且可以大大地 減小包括構(gòu)造系統(tǒng)和驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)備的尺寸。同時，在該管供給方法中，在圖像形成期間由記錄頭消耗的墨水從墨水盒經(jīng)由管 被供給到該記錄頭。然而，如果使用柔韌性極好的細(xì)管，則當(dāng)墨水在管中流動的時候，流體 阻力變大。因此，墨水的供給可能在墨水噴出處被滯后，這就導(dǎo)致噴出故障。特別地，在寬 的記錄介質(zhì)上進(jìn)行打印的大型機(jī)器中，管的長度必須很長，而且管的流體阻力變大。此外， 當(dāng)高速進(jìn)行打印時和當(dāng)噴出粘性大的墨水時，流體阻力變大。因此，出現(xiàn)到記錄頭的墨水供 給不足。為了處理這些問題，已知專利文獻(xiàn)1公開的一種方法。具體地，墨水盒中的墨水被保持在加壓狀態(tài)，并且當(dāng)副箱中的負(fù)壓變得大于預(yù)定壓力時，設(shè)置在用于供給墨水的頭的 上游側(cè)上的壓差調(diào)節(jié)閥被用于供給墨水。此外，已知專利文獻(xiàn)2中公開的一種方法，在該方法中，墨水通過泵被供應(yīng)到負(fù)壓 室以積極地控制墨水供給壓力，該負(fù)壓室利用布置在頭之上的彈簧接收負(fù)壓。此外，已知專 利文獻(xiàn)3中公開的一種方法，在該方法中，在沒有負(fù)壓室的情況下，泵被用于積極地控制壓 力。此外，已知專利文獻(xiàn)4中公開的一種方法，在該方法中，墨水循環(huán)系統(tǒng)被連接到具 有兩個墨水供給口的記錄頭，以按照循環(huán)泵的流量控制頭的壓力。另一方面，作為利用簡單結(jié)構(gòu)就獲得負(fù)壓的方法，與空氣聯(lián)通的墨水盒經(jīng)由管被 連接到記錄頭，以使墨水盒被布置在記錄頭下方。具有這種布置，產(chǎn)生水位差以獲得負(fù)壓。盡管其簡單結(jié)構(gòu)，該方法還可以提供比一直用負(fù)壓傳動閥施加壓力的方法或用負(fù) 壓室饋送墨水的方法更穩(wěn)定的負(fù)壓。然而，由于如上所述的管的阻力，使用水位的方法會引 起壓力損失。作為解決在使用水位獲得負(fù)壓的墨水供給系統(tǒng)中的壓力損失的技術(shù)，專利文獻(xiàn)5 公開一種結(jié)構(gòu)，其中，在將頭連接到墨水盒的管中設(shè)置泵，在泵的上游側(cè)和下游側(cè)之間設(shè)置 旁路，并且在該旁路中設(shè)置閥。根據(jù)打印適當(dāng)?shù)乜刂圃O(shè)置在該旁路中的閥的打開程度以保 持期望的壓力。專利文獻(xiàn)1 JP-B2-3606282專利文獻(xiàn)2 JP-A-2005-342960專利文獻(xiàn)3 JP-A-5-504308專利文獻(xiàn)4 JP-A-2006-159811專利文獻(xiàn)5 :JP-A-2004-;351845專利文獻(xiàn)1解決上述墨水供給不足的問題，但是其用于控制負(fù)壓的機(jī)構(gòu)很復(fù)雜， 并且需要負(fù)壓傳動閥的高密封性能。此外，由于一直施加壓力，所以需要墨水供給路徑中的 所有連接部的高氣密性。萬一發(fā)生故障，墨水就可能從墨水供給路徑被噴射。此外，在專利文件2到4公開的技術(shù)中，由于壓力被泵積極地控制，所以必須按照 墨水的消耗量正確地控制泵的供給量。因此，需要使用負(fù)壓室的壓力的反饋控制等等。此 外，當(dāng)該技術(shù)被應(yīng)用于使用例如多種不同顏色的墨水的圖像形成設(shè)備時，必須為每個顏色 的墨水控制泵，從而導(dǎo)致設(shè)備的控制復(fù)雜以及設(shè)備的尺寸增加。同樣地，當(dāng)專利文獻(xiàn)5中公開的技術(shù)被應(yīng)用于使用多種不同顏色的墨水的圖像形 成設(shè)備時，必須為每個顏色的墨水控制泵，這就導(dǎo)致設(shè)備的尺寸增加。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上問題已經(jīng)做出本發(fā)明，并且在通過使用管的墨水供給方法供給多個不 同類型的墨水時，本發(fā)明可以利用簡單結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定的負(fù)壓，并且即使在高速、管的伸長以 及墨水的粘性增加的情況下也可以防止墨水的供給不足。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像形成設(shè)備，該圖像形成設(shè)備包括噴出液滴 的記錄頭；存儲被供給到記錄頭的墨水的液體箱；與記錄頭和液體箱連通的第一流路；設(shè) 置在第一流路中的饋液單元；平行于第一流路的饋液單元設(shè)置的第二流路；以及設(shè)置在第二流路中的流體阻力控制單元。所述流體阻力控制單元根據(jù)流動液體的流量來改變流體阻 力，并且當(dāng)液滴從記錄頭被噴出時，在記錄頭和液體箱經(jīng)由第二流路彼此連通的狀態(tài)下，利 用供液單元將液體從液體箱饋送到記錄頭。利用該結(jié)構(gòu)，根據(jù)從記錄頭噴出的液滴量，適當(dāng)?shù)妮o助壓力被自動地調(diào)整并且被 施加于記錄頭。因而，可以防止由于管構(gòu)件伸長導(dǎo)致的墨水的補(bǔ)充不足、被噴出的墨水的流 量的增加、被噴出的墨水的高粘度等等。


圖1是顯示作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的噴墨記錄設(shè)備的實(shí)例的示 意性正面說明圖；圖2是噴墨記錄設(shè)備的示意性平面說明圖；圖3是噴墨記錄設(shè)備的示意性側(cè)面說明圖；圖4是說明噴墨記錄設(shè)備的記錄頭的實(shí)質(zhì)部分放大說明圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的副箱的橫截面說明圖；圖6是墨水供給系統(tǒng)的托架支持部的說明圖；圖7是墨水供給系統(tǒng)的泵單元的說明圖；圖8是墨水供給系統(tǒng)的壓力控制單元的說明圖；圖9A和9B是顯示墨水供給系統(tǒng)的流路阻力可變單元的實(shí)例的說明圖；圖IOA和IOB是顯示墨水供給系統(tǒng)的流路阻力可變單元的另一個實(shí)例的說明圖；圖11是說明墨水供給系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)和操作的說明圖；圖12是顯示通過泵的饋液量(輔助流量)和記錄頭的壓力之間的關(guān)系的實(shí)例的 說明圖；圖13是說明根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的概要的說明圖；圖14A和14B是沿圖13中的墨水供給系統(tǒng)的線J-J的橫截面說明圖；圖15A到15C是說明墨水供給系統(tǒng)的流體阻力可變單元的說明圖；圖16是說明根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的說明圖；圖17A和17B是沿圖16中的墨水供給系統(tǒng)的線K-K的橫截面說明圖；圖18是顯示作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的噴墨記錄設(shè)備的另一個實(shí) 例的示意性正面說明圖；圖19是噴墨記錄設(shè)備的示意性平面說明圖；圖20是噴墨記錄設(shè)備的示意性側(cè)面說明圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的副箱的橫截面說明圖；圖22是墨水供給系統(tǒng)的托架支持部的說明圖；圖23是說明墨水供給系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)和操作的說明圖；圖M是顯示通過泵的饋液量(輔助流量)和記錄頭的壓力之間的關(guān)系的實(shí)例的 說明圖；圖25是說明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的概要的說明圖；圖沈是說明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的概要的說明圖；圖27是說明根據(jù)比較例的墨水供給系統(tǒng)的概要的說明圖；和
圖觀是說明比較例中用于排出空氣泡沫的結(jié)構(gòu)的實(shí)例的說明圖。
具體實(shí)施例方式以下參考附圖描述本發(fā)明的各實(shí)施例。參考圖1到圖3，現(xiàn)在描述作為適用于本發(fā) 明的各實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的噴墨記錄設(shè)備的實(shí)例。注意，圖1是噴墨記錄設(shè)備的示意 性正面說明圖，圖2是噴墨記錄設(shè)備的示意性平面說明圖，以及圖3是噴墨記錄設(shè)備的示意 性側(cè)面說明圖。在該噴墨記錄設(shè)備中，通過導(dǎo)桿2和導(dǎo)軌3，托架4被可滑動地支撐在主掃描方向 (導(dǎo)桿的縱向)上，該導(dǎo)桿2作為橫架在從主體框架1延伸的左右側(cè)板IL和IR之間的導(dǎo)引 構(gòu)件，該導(dǎo)軌3被附接到橫架到主體框架1的后框架1B。此外，通過未顯示的主掃描馬達(dá)和 齒輪帶，托架4在導(dǎo)桿2的縱向(主掃描方向)中被移動和掃描。噴出黑色⑷墨滴的記錄頭IOK和噴出青色(C)、洋紅(M)和黃色⑴墨滴的記錄 頭IOC被安裝在托架4上。在該記錄頭10中，多個噴墨口(噴嘴)被布置在垂直于主掃描 方向的方向上，并且墨滴噴出方向被向下引導(dǎo)。記錄頭IOC具有至少三個噴嘴列，從該三個 噴嘴列至少噴出獨(dú)立的C、M和Y墨滴。注意，在以下描述中，除非另作說明，對應(yīng)于記錄頭 IOK的K以及記錄頭IOC的C、M和Y的各個顏色的各個噴嘴列被稱為“記錄頭10”。如圖4所示，記錄頭10由發(fā)熱元件基板12和液體室形成構(gòu)件13組成，并且將作 為液滴連續(xù)供給的墨水從形成在頭基部構(gòu)件19中的流路噴出到公用流路17和液體室(單 獨(dú)流路)16。記錄頭10是熱動式的，其中，當(dāng)發(fā)熱元件14被驅(qū)動時，通過墨水的膜沸騰而產(chǎn) 生噴出壓力。此外，記錄頭10具有側(cè)射出系統(tǒng)，在該側(cè)射出系統(tǒng)中，在液體室16內(nèi)側(cè)，使噴 出能量作用部(發(fā)熱元件部)的墨水流向垂直于噴嘴15的開口中心軸。注意，作為產(chǎn)生噴出壓力的記錄頭，諸如利用壓電元件使振動板變形的記錄頭以 及利用靜電力使振動板變形的記錄頭的各種記錄頭都是可用的。任一類型都可以被應(yīng)用于 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像形成設(shè)備。此外，另一個熱動式記錄頭使用具有不同噴出方向的邊緣射出系統(tǒng)。然而，在該邊 緣射出系統(tǒng)中，當(dāng)空氣泡沫消失時，出現(xiàn)所謂的氣蝕現(xiàn)象，其中，發(fā)熱元件14由于沖擊被逐 漸地破壞。相反地，在上述側(cè)射出系統(tǒng)中產(chǎn)生空氣泡沫。當(dāng)空氣泡沫到達(dá)噴嘴15時與空氣 連通時，又防止由于溫度降低所引起的空氣泡沫收縮。因此，側(cè)射出系統(tǒng)具有記錄頭的使用 壽命長的優(yōu)點(diǎn)。此外，該側(cè)射出系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)點(diǎn)，即，來自發(fā)熱元件14的能量可以 被有效地轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谛纬珊蛧姵瞿蔚膭幽?，并且彎月面隨著墨水的供給可以被很快地復(fù) 位。根據(jù)以上原因，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的噴墨記錄設(shè)備使用側(cè)射出系統(tǒng)。在托架4下面，通過記錄頭10在其上形成圖像的紙張20在垂直于主掃描方向的 方向(副掃描方向)上被傳送。如圖3所示，紙張20在被傳送輥20和按壓輥22保持的狀 態(tài)下，被傳送到記錄頭10進(jìn)行記錄操作的圖像形成區(qū)域(打印部)。然后，紙張20被傳送 到成像導(dǎo)引構(gòu)件23。最后，紙張20被一對排紙輥M在排紙方向上傳送。在這個時候，在主掃描方向上通過托架4的掃描與在基于圖像數(shù)據(jù)的適當(dāng)時刻從 記錄頭10的噴墨同步，以便在紙張20上形成對應(yīng)于一個區(qū)域的圖像。在形成對應(yīng)于一個 區(qū)域的圖像完成后，紙張20在副掃描方向被傳送預(yù)定量，然后在紙張20上進(jìn)行相同的記錄 操作。隨著重復(fù)以上操作，進(jìn)行對應(yīng)于一頁的圖像形成。
另一方面，副箱(即，緩沖箱或壓力槽)30被一體連接到記錄頭10的上部，在該副 箱30中形成用于臨時存儲要被噴出的墨水的墨水室。這里，“一體連接”所表示的狀態(tài)還包 括記錄頭10和副箱30經(jīng)由管、導(dǎo)管等等彼此連接的情況，表示記錄頭10和副箱30兩者都 被安裝在托架4上。各個顏色的墨水從墨水盒(主箱)40經(jīng)由液體(墨水)供給管42被供給到副箱 30，該墨水盒(主箱)40作為存儲各個顏色的墨水的液體箱，各個顏色的墨水可拆卸地附接 到設(shè)備主體在主掃描方向上的一端側(cè)上設(shè)置的盒支持部41，該液體(墨水)供給管42作為 構(gòu)成第一流路的一部分的管構(gòu)件。此外，維持和恢復(fù)記錄頭10的維持和恢復(fù)機(jī)構(gòu)51被布置在設(shè)備主體在主掃描方 向上的另一端側(cè)上。維持和恢復(fù)機(jī)構(gòu)51由蓋住記錄頭10的噴嘴表面的蓋構(gòu)件52、吸入蓋 構(gòu)件52內(nèi)墨水的吸入泵53、排出路徑等等組成，由吸入泵53吸入的墨水的廢液經(jīng)由該排出 路徑被排出。從排出路徑M排出的廢液被排出到布置在主體框架1側(cè)上的廢液箱56。接下來，參考圖5到圖IOA和10B，描述根據(jù)適用于噴墨記錄設(shè)備的本發(fā)明第一實(shí) 施例的墨水供給系統(tǒng)。注意，圖5是墨水供給系統(tǒng)的副箱的橫截面說明圖，圖6是墨水供給 系統(tǒng)的盒支持部的說明圖，圖7是墨水供給系統(tǒng)的泵單元的說明圖，圖8是墨水供給系統(tǒng)的 壓力控制單元的說明圖，以及圖9和圖IOA和IOB是顯示流路阻力可變單元的不同實(shí)例的 說明圖。首先，該副箱30具有柔性的橡膠構(gòu)件102，該橡膠構(gòu)件102在構(gòu)成墨水室103的 箱殼體101的一部分的開口處形成向外指向的凸形。在墨水室103之內(nèi)，在連接記錄頭10 的部分的附近設(shè)置過濾器109。此外，副箱30將從通過過濾除去雜質(zhì)的墨水供給到記錄頭 10。該副箱30被連接到墨水供給管42的一端。墨水供給管42的另一端被連接到如 圖1和2所示的安裝在圖像形成設(shè)備的主體中的盒支持部41。盒支持部41被連接到墨水盒40、作為饋液單元的泵單元80和作為流體阻力控制 單元的壓力控制單元81。如圖6所示，對應(yīng)于墨水各個顏色的兩個分支流路79和74形成在盒支持部41內(nèi)。 分支流路79和74被分支成為兩個路徑，并且具有與泵單元80連通的泵連接口 73a和7 以及與壓力控制單元81連通的壓力控制口 7 和72b。如圖7所示，泵單元80具有分別與盒支持部41的泵連接口 73a和7 連通的口 85a和85b，并且具有與口 8 和8 連通的泵78。作為泵78，可以使用諸如管式泵、隔膜 泵和齒輪泵的各種泵。在圖7所示的泵單元80中，對應(yīng)于墨水的四個顏色設(shè)置四個泵78K、 78C、78M和78Y。四個泵78K、78C、78M和78Y被作為公用驅(qū)動單元的馬達(dá)82連同驅(qū)動。如圖8所示，壓力控制單元81具有分別與盒支持部41的壓力控制口 7 和72b 連通的口 86a和86b，并且具有與口 86a和86b連通的流路阻力可變單元83。流路阻力可變單元83具有根據(jù)在流路阻力可變單元83內(nèi)流動的液體的流向和流 量而改變流體阻力的特性。如圖9A和9B所示，流路阻力可變單元83由錐形管87以及可 移動地容納在該錐形管87中的閥體88組成。閥體88由比在錐形管87內(nèi)流動的墨水的比 重低的材料形成，或被形成為其內(nèi)部中空。如圖9A所示，在流路阻力可變單元83中，當(dāng)墨水未流動時并且當(dāng)墨水在箭頭C所表示的方向C上流動時(當(dāng)墨水在從墨水盒40到記錄頭10的方向上流動時)由于浮力和 流動的特性，閥體88被安置在口 86a側(cè)上。根據(jù)這種布置，由錐形管87和閥體88之間的 間隙形成的流路被保持為狹窄的，并且流路阻力可變單元83的流體阻力被增加。相反地，如圖9B所示，當(dāng)墨水在箭頭D所表示的方向D上流動時(當(dāng)墨水從記錄 頭10向墨水盒40流動時)，液體的流動力克服浮力，從而隨后朝口 86b的方向上移動閥體 88。結(jié)果，由錐形管87和閥體88之間的間隙形成的流路變寬，并且流路阻力可變單元83 的流體阻力被減小。此外，例如，如圖IOA和IOB所示，如果流路阻力可變單元83被配置為閥體88被 彈簧89偏置，可以得到與圖9A和9B中所示的結(jié)構(gòu)相同的功能。也就是說，流路阻力可變 單元83可以被配置為利用彈簧89的設(shè)置，閥體不受浮力作用。此外，流路阻力可變單元83 中的錐形管87和閥體88的形狀等等不局限于如圖9A、9B，IOA和IOB所示的形狀等等，只 要可以實(shí)現(xiàn)如上描述的相同特性，可以使用具有各種結(jié)構(gòu)的流路阻力可變單元83。同樣參考圖11，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)和操 作。墨水供給系統(tǒng)具有作為存儲被提供給記錄頭10的液體的液體箱的墨水盒40 ；與 記錄頭10和墨水盒40連通的第一流路201 ；設(shè)置在第一流路201中作為饋液單元的泵單 元80 (泵78)；設(shè)置為平行于第一流路201的泵單元80的第二流路202 ；和設(shè)置在第二流路 202中、作為流體阻力控制單元的壓力控制單元81。第一流路201由分支流路74和79的口 7 和73a側(cè)上的路徑(稱為流路61a和 61b)以及墨水供給管42組成，流路61a和61b以及墨水供給管42被從墨水盒40側(cè)開始按 順序布置。此外，第二流路202由分支流路74和79的口 72b和7 側(cè)上的路徑(稱為流 路6 和62b)組成，流路6 和62b被從墨水盒40側(cè)按順序布置。如此，設(shè)置有壓力控制 單元81的第二流路202與第一流路201的泵單元80的泵78在液體供給方向上的上游側(cè) 和下游側(cè)上的第一流路201相連通，并且經(jīng)由第一流路201與記錄頭10和墨水盒40相連通。泵單元80具有圖7中顯示的連續(xù)布置的四個管式泵78，并且壓力控制單元81具 有具備圖IOA和IOB中顯示的結(jié)構(gòu)的流路阻力可變單元83。注意，分支流路74經(jīng)由接合單 元89連接到墨水盒40。墨水盒40設(shè)置有空氣連通部90，并且布置為使墨水盒40內(nèi)的液面低于記錄頭10 的噴嘴表面。根據(jù)這種布置，當(dāng)所有墨水供給路徑充滿墨水時，由于記錄頭10和墨水盒40 的液面之間的水位差h，記錄頭10被保持為負(fù)壓。當(dāng)從記錄頭10排出墨水時，壓力控制單元81的流路阻力可變單元83處于圖IOA 顯示的狀態(tài)中。墨水經(jīng)由流路阻力可變單元83的開口部分和墨水供給管42從墨水盒40 被自然地供給到記錄頭10。這里，如果要被排出的墨水的粘性大，如果墨水供給管42的流體阻力大，以及如 果要被排出的墨水的流量大，則由于墨水供給路徑的流體阻力，墨水的供給可能被滯后。具體地，在墨水供給系統(tǒng)中，墨水供給阻力主要由墨水供給管42、過濾器109和接 合單元89所引起。當(dāng)具有16cP高粘度的墨水在具有長管(即，墨水供給管42具有3毫米 的直徑和2500毫米的長度)的寬圖像形成設(shè)備(液體噴出設(shè)備)中被噴出時，墨水供給管42的流體阻力是2E10(I^ · s/m3)。此外，在該實(shí)施例中，過濾器109和接合單元89的流體 阻力分別是 IElO (Pa · s/m3)和 6. 6E9 (Pa · s/m3)。在該實(shí)施例中，壓力損失的極限值是2. 5kPa，在壓力損失的極限值處，構(gòu)成記錄 頭10的液體噴出頭可以進(jìn)行穩(wěn)定的噴出，并且當(dāng)從所有噴嘴連續(xù)地噴出墨水時的流量是 0. lcc/s。由于即使當(dāng)壓力控制單元81不存在時，此時的壓力損失也是3. 67kPa，所以不能 用簡單的水位差墨水供給系統(tǒng)自然地供給墨水。如上所述，當(dāng)由于墨水供給系統(tǒng)的阻力增加壓力損失而引起墨水的不足時，當(dāng)經(jīng) 由流路阻力可變單元83供給墨水時，驅(qū)動泵單元80的泵78以在箭頭E所表示的方向上供 應(yīng)墨水。利用經(jīng)由泵78供應(yīng)墨水，可以補(bǔ)償要被供給的墨水的不足量(稱為“補(bǔ)充輔助”)。圖12是顯示通過泵78的饋液量(輔助流量)和記錄頭10的壓力之間的關(guān)系的 實(shí)例的說明圖。在該實(shí)例中，流路阻力可變單元83具有以下特性。也就是說，當(dāng)墨水在如 圖IOA所示的箭頭C表示的方向上流動時(當(dāng)墨水從墨水盒40向記錄頭10流動時)，流路 是狹窄的。在這種情況下，流體阻力是8. IElO (Pa ·8/πι3)。另一方面，當(dāng)墨水在如圖IOB所 示的箭頭D表示的方向上流動時(當(dāng)墨水從記錄頭10向墨水盒40流動時)，流路是寬的。 在這種情況下，流量大于或等于0. lcc/s，并且流體阻力被保持為最小1. 7E8(Pa -s/m3)。當(dāng) 墨水在如圖IOB所示的方向上流動并且流量小于0. lcc/s時，流路阻力可變單元83的流體 阻力處于1. 7E8和8. IElO (Pa · s/m3)之間的值。如圖12所示，在泵78停止(輔助流量是零)的狀態(tài)下，當(dāng)從記錄頭10噴出具有 16cp粘性的墨水以便對應(yīng)于0. lcc/s的流量時，出現(xiàn)12kPa的壓力損失。因此，在這種情況 下不能噴出墨水。以驅(qū)動泵78來供給輔助流量(墨水從墨水盒40經(jīng)由第一流路201被供 應(yīng)到記錄頭10)的方式可以減小壓力損失。例如，如果輔助流量被設(shè)定為0. 15cc/s，記錄頭 10的壓力可以被設(shè)定為大約_2kPa。因此，可以穩(wěn)定地噴出墨水。由于在如上所述的這種實(shí)施例的設(shè)備中噴出四個顏色的墨水，所以設(shè)置具有圖11 顯示的結(jié)構(gòu)的四個墨水供給系統(tǒng)以便對應(yīng)于各個顏色。對應(yīng)于各個顏色的泵78，可以設(shè)置 用于驅(qū)動泵78的諸如馬達(dá)的四個致動器，以便按照從各個記錄頭10被噴出的墨水量獨(dú)立 地控制馬達(dá)。替代地，如圖7所示，如果只使用與用于各個顏色的泵78 (78K，78C、78M和78Y) 公用的一個馬達(dá)(致動器)82，則可以簡化設(shè)備的控制，減小設(shè)備的尺寸以及降低設(shè)備的制 造成本。此外，當(dāng)噴出多個顏色的墨水以形成圖像時，從各個記錄頭10被噴出的墨水量是 不同的。因此，有時會發(fā)生這樣一種情況從一個記錄頭10或一個噴嘴列的所有噴嘴噴出 墨水，但是沒有從其他記錄頭10或其他噴嘴列噴出墨水。即使在這種情況下，在上述墨水 供給系統(tǒng)中，由于流體阻力基于在流路阻力可變單元83中流動的墨水的方向和流量而自 動地變化，所以并不需要按照從各個記錄頭10和各個噴嘴列被噴出的墨水的流量控制泵 78。在上述墨水供給系統(tǒng)中的補(bǔ)充輔助的原理是基于利用泵78強(qiáng)制將墨水供給到記 錄頭10。也就是說，通過利用泵78加壓墨水供給，輔助墨水的補(bǔ)充。換句話說，當(dāng)利用泵78的輔助流量小于從記錄頭10被噴出的墨水的流量時，流路 阻力可變單元83中的液體在圖11所示的箭頭F表示的方向上流動，隨后抵銷對應(yīng)于在流 路阻力可變單元83中的輔助流量的墨水的壓力損失。另一方面，當(dāng)利用泵78的輔助流量大于從記錄頭10被噴出的墨水的流量時，流路阻力可變單元83中的液體在圖11所示的箭 頭G表示的方向上流動。在這種情況下，引起對應(yīng)于輔助流量以及從記錄頭10被噴出的墨 水的流量之間的差異的液體，循環(huán)壓力控制單元81和泵單元80的回路。當(dāng)液體在流路阻 力可變單元83中在箭頭G表示的方向上流動時，由流路阻力可變單元83產(chǎn)生的壓力損失 相對于記錄頭10被施加在加壓方向上，隨后抵銷記錄頭10的壓力損失。當(dāng)相對于多個記錄頭10由一個馬達(dá)均勻地輔助泵78時，隨著從各個記錄頭10噴 出的墨水量變小，在流路阻力可變單元83中，由箭頭G表示的方向上的墨水的流量增加并 且流體阻力減小。因此，相對于記錄頭10輔助壓力自動地減小。換句話說，因為被噴出的 墨水的流量小，所以小輔助被施加于不需要輔助的記錄頭10。另一方面，因為被噴出的墨水 的流量大，所以大輔助被施加于需要輔助的記錄頭10。根據(jù)以上原因，如圖12所示，當(dāng)在輔助流量是0. 01cc/s的情況下沒有施加輔助 時，噴出頭中增加了大約SkPa的壓力，同時在非噴出頭中幾乎沒有增加壓力。如上所述，在具有用于供給多種墨水的多個墨水供給系統(tǒng)的系統(tǒng)中，所有墨水供 給系統(tǒng)的泵可以一起由一個致動器驅(qū)動。因此，可以簡化設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及控制，降低設(shè)備的 制造成本，并且減小設(shè)備的尺寸。此外，液體的粘性通常按照液體的溫度而改變。因此，如圖2所示，可以基于每個 都是由溫度傳感器27測量的設(shè)備周圍的溫度、設(shè)備內(nèi)的溫度、墨水的溫度以及其預(yù)計值來 控制泵78的驅(qū)動的方式，進(jìn)行到記錄頭10的墨水的輔助。照這樣，可以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于所有溫 度的便利設(shè)備。此外，如果在墨水供給路徑中設(shè)置壓力傳感器、并且當(dāng)從記錄頭噴出對應(yīng)于預(yù)定 流量的墨水時測量壓力變化，則可以相應(yīng)地檢測直接與壓力損失相關(guān)的液體粘性?；跈z 測結(jié)果，可以改變控制泵78的參數(shù)，并且可以使用各自具有不同粘性的各種液體。此外，如 果用戶在確認(rèn)噴出狀態(tài)的同時被允許輸入?yún)?shù)，則并不需要用于檢測液體粘性的機(jī)構(gòu)。因 此，可以簡化該設(shè)備。接下來，參考圖13到15A和15C，描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)。注 意，圖13是墨水供給系統(tǒng)的示意性說明圖，圖14A和14B是沿圖13中的線J-J的橫截面說 明圖，以及圖15A到15C是用于說明流體阻力可變單元的說明圖。這里，墨水盒40具有袋構(gòu)件93，該袋構(gòu)件93由在墨水被消耗的時候如圖14A和 14B所示可以自由變形(從圖14A中顯示的狀態(tài)到圖14B中顯示的狀態(tài))的柔性材料形成， 并且墨水被存儲在該袋構(gòu)件93中。墨水盒40被布置在記錄頭10的噴嘴表面以下的位置 處。由于利用該盒結(jié)構(gòu)，墨水供給系統(tǒng)處于密封的狀態(tài)，所以被供給的墨水的品質(zhì)可 以容易地被保持穩(wěn)定。此外，由于通過在記錄頭10和墨水盒40之間的高度差，記錄頭10 被保持在負(fù)壓，所以負(fù)壓被穩(wěn)定。如圖15A到15C所示，流路阻力可變單元83具有容納在錐形管91中的中空閥體 92，并且被配置為沿形成在錐形管91的中心部分形成的圓孔95豎直地移動。在圓孔95的 外壁面處形成凹槽94。凹槽94被連續(xù)形成，以使其在連接墨水盒40側(cè)上的橫截面積大并 且在連接記錄頭10側(cè)上的橫截面積小。即使使用如此配置的流路阻力可變單元83，根據(jù)作用于閥體92的浮力、借助于泵78的輔助流量以及從記錄頭10被噴出的墨水的流量之間的平衡，也可確定閥體92的位置， 并且在該對應(yīng)位置處流路阻力可變單元83中的對應(yīng)于流體阻力的輔助壓力可以被提供給 記錄頭10。因而，可以獲得如參考圖11所述的相同的補(bǔ)充輔助效果。在該實(shí)施例中的，如圖13所示，由于盒支持部41與泵78以及流路阻力可變單元 83成一體，所以能夠小型化該設(shè)備，并且減少與連接相關(guān)的密封構(gòu)件的數(shù)量。因而，能夠以 低成本實(shí)現(xiàn)該設(shè)備。接下來，參考圖16、17A和17B，描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)。注 意，圖16是墨水供給系統(tǒng)的說明圖，并且圖17A和17B是沿圖16中的線K-K的橫截面說明 圖。這里，墨水盒40具有袋構(gòu)件93，該袋構(gòu)件93由在墨水被消耗時可以如圖17A和 17B所示自由變形(從圖17A中顯示的狀態(tài)到圖17B中顯示的狀態(tài))的柔性材料形成，并且 墨水被存儲在該袋構(gòu)件93中。在袋構(gòu)件93中，設(shè)置壓縮彈簧96。利用該結(jié)構(gòu)，墨水盒40自動產(chǎn)生負(fù)壓。因此，如圖16所示，墨水盒40可以被布置 高于記錄頭10的噴嘴表面的位置(具有高度差-h)處。在該實(shí)施例中，在墨水供給管42和泵78之間設(shè)置作為壓力變化吸收單元的緩沖 構(gòu)件97。該緩沖構(gòu)件97被構(gòu)成為由諸如薄膜和橡膠的柔性材料形成并且具有至少一個壁 面的容器，或被構(gòu)成為在其內(nèi)形成固定的氣體層的容器。該緩沖構(gòu)件97可以減弱由泵78 產(chǎn)生的不必要的壓力脈沖并且吸收當(dāng)泵78開始和停止時的過渡的壓力變化。因而，可以使 記錄頭10的壓力更加穩(wěn)定。參考圖18到圖20，現(xiàn)在描述作為適用于本發(fā)明各實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的噴墨 記錄設(shè)備的另一個實(shí)例。注意，圖18是噴墨記錄設(shè)備的概略的正面說明圖，圖19是噴墨記 錄設(shè)備的示意性平面說明圖，以及圖20是噴墨記錄設(shè)備的概略的側(cè)面說明圖。這里，除了構(gòu)成將墨水盒40連接到記錄頭10的第一流路的一部分的墨水供給管 42以外，還在參考圖1到圖3描述的圖像形成設(shè)備中設(shè)置構(gòu)成第二流路的墨水供給管43。 各個顏色的墨水從墨水盒(主箱)40經(jīng)由作為墨水供給管的第一管42和第二管43被供給 到副箱30，該墨水盒(主箱40)作為存儲各個顏色的墨水的液體箱。同樣參考圖21和22，現(xiàn)在描述根據(jù)適用于噴墨記錄設(shè)備的本發(fā)明第四實(shí)施例的 墨水供給系統(tǒng)。注意，圖21是墨水供給系統(tǒng)的副箱的示意性橫截面說明圖，以及圖22是墨 水供給系統(tǒng)的盒支持部的說明圖。如圖21所示，該墨水供給管42的一端以及墨水供給管43的一端被連接到該副箱 30。如圖18以及19所示，該墨水供給管42的另一端以及墨水供給管43的另一端被連接 到安裝在圖像形成設(shè)備的主體中的盒支持部341。注意，該副箱30的其他結(jié)構(gòu)與上述的那 些相同。類似于上述盒支持部41，該盒支持部341被連接到墨水盒40、作為饋液單元的泵 單元以及作為流體阻力控制單元的壓力控制單元81。如圖22所示，形成內(nèi)部流路370、371、374以及379以便對應(yīng)于盒支持部341內(nèi)的 各個顏色的墨水。內(nèi)部流路379具有與泵單元80相連通的泵連接口 373a。利用該泵連接 口 373a，第一管42與泵單元80相連通。此外，內(nèi)部流路371具有與壓力控制單元81相連 通的壓力控制口 372a。利用該壓力控制口 372a，第二管43與壓力控制單元81連通。內(nèi)部流路374具有泵連接口 373b以及盒連通口 375a。利用該泵連接口 373b以及盒連通口 375a,墨水盒76與泵單元80連通。內(nèi)部流路370具有與壓力控制單元81相連通的壓力控 制口 372b以及盒連通口 375b。利用該壓力控制口 372b以及盒連通口 375b，墨水盒40與 壓力控制單元81相連通。注意，泵單元80以及壓力控制單元81的結(jié)構(gòu)和操作與第一實(shí)施例中所描述的相 同。參考圖23，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)的整個結(jié)構(gòu)和操作。墨水供給系統(tǒng)具有作為存儲被提供給記錄頭10的液體的液體箱的墨水盒40 ；與 記錄頭10和墨水盒40連通的第一流路201 ；設(shè)置在第一流路201中作為饋液單元的泵單 元80 (泵78)；設(shè)置為平行于第一流路201的泵單元80的第二流路202 ；和設(shè)置在第二流路 202中作為流體阻力控制單元的壓力控制單元81。第一流路201由從墨水盒40側(cè)依序布置的內(nèi)部流路374和379以及墨水供給管 42組成。此外，第二流路202由從墨水盒40側(cè)依序布置的內(nèi)部流路370和371以及墨水供 給管43組成。因此，第一流路201和第二流路202允許墨水盒40和記錄頭10經(jīng)由不同的 流路彼此連通。泵單元80具有圖7中顯示的連續(xù)布置的四個管式泵，以及壓力控制單元81具有 具備圖8中所示結(jié)構(gòu)的流路阻力可變單元83。墨水盒40設(shè)置有空氣連通部90，并且布置 為使墨水盒40內(nèi)的液面被定位成低于記錄頭10的噴嘴表面。利用該布置，當(dāng)所有墨水供 給路徑充滿墨水時，由于記錄頭10和墨水盒40的液面之間的水位差h，記錄頭10被保持為 負(fù)壓。當(dāng)從記錄頭10噴出墨水時，壓力控制單元81的流路阻力可變單元83處于圖IOA 顯示的狀態(tài)下。墨水經(jīng)由流路阻力可變單元83的開口部分和墨水供給管43(第二管第二 流路302)從墨水盒40被自然地供給到記錄頭10。這里，如果要被排出的墨水的粘性大，如 果第二管43的流體阻力大，以及如果要被排出的墨水的流量大，則由于墨水供給路徑的流 體阻力，墨水的供給可能被滯后。具體地，在墨水供給系統(tǒng)中，主要由第二管43、過濾器109和接合單元89引起墨水 供給阻力。當(dāng)在寬圖像形成設(shè)備(液體噴出設(shè)備)中噴出具有16cP高粘度的墨水時，在該 寬圖像形成設(shè)備中，長管具有3毫米的直徑以及2500毫米的長度，第二管43的流體阻力是 2elO(Pa · s/m3)(雙層管的流體阻力是IelO (Pa · s/m3))。此外，在該實(shí)施例中，過濾器109 和接合單元89的流體阻力分別是IelO (Pa · s/m3)和6. 6e9 (Pa · s/m3)。在該實(shí)施例中，壓力損失的極限值是2. 5kPa，在壓力損失的極限值處，構(gòu)成記錄頭 10的液體噴出頭可以進(jìn)行穩(wěn)定的噴出，并且當(dāng)墨水從所有噴嘴被連續(xù)地噴出時的流量是 0. lcc/s。由于即使當(dāng)壓力控制單元81不存在時此時的壓力損失也是3. 27kPa，所以不能用 簡單的水位差墨水供給系統(tǒng)自然地供給墨水。如上所述，當(dāng)由于墨水供給系統(tǒng)的阻力而增加壓力損失而引起墨水的不足時，驅(qū) 動泵78以在箭頭E表示的方向上供應(yīng)墨水。利用經(jīng)由泵78供應(yīng)墨水，可以補(bǔ)償被供給的 墨水的不足量(稱為“補(bǔ)充輔助”)。圖M是顯示借助于泵78的饋液量(輔助流量)和記錄頭10的壓力之間的關(guān)系 的實(shí)例的說明圖。在該實(shí)例中，流路阻力可變單元83具有以下特性。也就是說，當(dāng)墨水在如圖IOA所示的箭頭C表示的方向上流動時(當(dāng)墨水從墨水盒76向記錄頭10流動時)，流 路是狹窄的。在這種情況下，流體阻力是8. lelO(Pa*S/m3)。另一方面，當(dāng)墨水如圖IOB所 示在箭頭D表示的方向上流動時(當(dāng)墨水從記錄頭10向墨水盒76流動時)，流路是寬的。 在這種情況下，流量大于或等于0. lcc/s，并且流體阻力被保持為1. 7e8(Pa · s/m3)的最小 值。當(dāng)墨水在如圖IOB所示的方向上流動并且流量小于0. lcc/s時，流路阻力可變單 元83的流體阻力處于1. 7e8和8. IelO (Pa · s/m3)之間的值。如圖M所示，在泵78停止 (輔助流量是零)的狀態(tài)下，當(dāng)從記錄頭10噴出具有16cp粘度的墨水以便對應(yīng)于0. lcc/s 的流量時，出現(xiàn)15kPa的壓力損失。因此，在這種情況下不能噴出墨水。以驅(qū)動泵78來供給輔助流量(墨水從墨水盒40經(jīng)由第一流路301被饋送到記錄 頭10)的方式可以減小壓力損失。例如，如果輔助流量被設(shè)定為0. 125cc/s，則記錄頭10的 壓力就可以被設(shè)定為大約-2. 4kPa。因此，可以穩(wěn)定地噴出墨水。參考圖27，作為比較實(shí)例，現(xiàn)在描述在利用水位差保持穩(wěn)定的負(fù)壓的同時供給墨 水的方法。圖27中顯示的比較實(shí)例涉及一種系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，墨水供給管M2以及543 被用于自然地供給墨水。與上述圖像形成設(shè)備相似，比較實(shí)例的系統(tǒng)使用寬圖像形成設(shè)備， 在該寬圖像形成設(shè)備中，長管具有3毫米的直徑以及2500毫米的長度。當(dāng)在該寬圖像形成 設(shè)備中噴出具有16cp高粘度的墨水時，壓力損失是2. 72kPa。在這種情況下，不能正常地進(jìn) 行所謂的固態(tài)(solid)打印，在該固態(tài)打印中，從所有噴嘴15噴出墨水。為了減少壓力損失，有一種增加被連接的管的數(shù)量的方法。然而，因為制造成本增 加，系統(tǒng)變得復(fù)雜，并且所有管不能良好的充滿墨水，所以該方法不是優(yōu)選的。另一種減少 壓力損失的方法是使管變厚。當(dāng)該管被變厚時，管的彎曲性能就變差。因此，必須增加圖像 形成設(shè)備的尺寸以便允許管來回移動。此外，由于托架的掃描負(fù)荷增加，所以托架掃描馬達(dá) 必須增加尺寸。結(jié)果，出現(xiàn)包括制造成本增加和在主掃描處振動增加的各種問題。此外，在 圖觀顯示的結(jié)構(gòu)中，記錄頭10和墨水盒40僅僅借助于管而彼此連接。因此，如果空氣泡 沫侵入管542和M3中，則只有當(dāng)從記錄頭10噴出墨水時才可除去空氣泡沫。結(jié)果，增加 被無用地噴出的墨水量。為了增加在該比較實(shí)例的系統(tǒng)中的空氣泡沫排出性能，如圖觀所示，泵578被設(shè) 置在任一個管(該實(shí)例中的管中，并且進(jìn)一步設(shè)置旁路該泵578的流路568和開/關(guān) 閥569。然而，即使在圖觀顯示的結(jié)構(gòu)中，也仍有上述壓力損失。結(jié)果，不能解決包括管變 厚以及由于復(fù)雜系統(tǒng)而導(dǎo)致的制造成本增加的問題。相反地，在根據(jù)圖23中顯示的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，不需要管42和43變厚，并且 可以基于由泵78產(chǎn)生的輔助流量來供給墨水而沒有引起壓力損失。此外，即使空氣泡沫侵 入到管42和43中，也可以利用泵78通過循環(huán)，將空氣泡沫排出到墨水盒40里。因此，為 了排出氣泡，不需要無用地噴出墨水。如果為了空氣泡沫的循環(huán)，可逆泵(可以在任一方向饋送液體)被用作泵78，則即 使在液體從墨水盒40被饋送到記錄頭10的方向和液體從記錄頭10被饋送到墨水盒40的 方向中的任一方向上饋送液體，也可以將空氣泡沫排出到墨水盒40中。然而，當(dāng)液體在上 述圖23中的箭頭G表示的方向上流動時，流路阻力可變單元81的閥的阻力被減小。因此， 當(dāng)通過泵78將液體從墨水盒40饋送到記錄頭10時，排出空氣泡沫的效率大大提高。
此外，在根據(jù)第四實(shí)施例的系統(tǒng)中，第一流路201允許由泵78強(qiáng)制饋送的液體的 恒定流量。因此，構(gòu)成第一流路201的第一管42可以被做得比構(gòu)成第二流路202的第二管 43格外地薄。換句話說，第一流路201的流體阻力可以小于第二流路202的流體阻力。因 而，能夠以低成本制造圖像形成設(shè)備，而沒有由于上述的管的差彎曲性能，引起諸如設(shè)備尺 寸增加以及托架的掃描負(fù)荷增加的問題。由于根據(jù)在如圖18到20所示的本發(fā)明各實(shí)施例的圖像形成設(shè)備中噴出四個顏色 的墨水，所以設(shè)置具有圖23顯示的結(jié)構(gòu)的四個墨水供給系統(tǒng)以便對應(yīng)于各個顏色。對應(yīng)于 各個顏色的泵78，可以設(shè)置用于驅(qū)動泵78的諸如馬達(dá)的四個致動器，以便按照從各個記錄 頭10被噴出的墨水量獨(dú)立地控制馬達(dá)?？商娲?，如上所述，可以只使用與各個顏色的泵 78(78K、78C、78MW&78Y)共用的一個馬達(dá)(致動器)82。此外，當(dāng)噴出多個顏色的墨水以 形成圖像的時候，從各個記錄頭10被噴出的墨水量是不同的。因此，有時會發(fā)生一種情況， 在該情況中，一個記錄頭10的的所有噴嘴噴出墨水，但是從其他記錄頭10沒有噴出墨水。 即使在這種情況下，在根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)中，由于流體阻力基于在流路 阻力可變單元83中流動的墨水的方向和流量而自動地變化，所以并不需要按照從各個記 錄頭10被噴出的墨水的流量來控制泵78。這里，參考圖23，更具體地描述根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的補(bǔ)充輔助的原理。在上述的墨水供給系統(tǒng)中的補(bǔ)充輔助的原理是基于利用泵78強(qiáng)制將墨水供給到 記錄頭10。也就是說，利用泵78通過加壓的墨水供給，來輔助墨水的補(bǔ)充。換句話說，當(dāng)利 用泵78的輔助流量小于從記錄頭10被噴出的墨水的流量時，由泵78饋送的所有墨水經(jīng)由 第一流路201流到記錄頭10，并且與不足量相對應(yīng)的墨水經(jīng)由第二流路202是供給到記錄 頭10。因此，流路阻力可變單元83中的液體在圖23中箭頭F表示的方向上流動。然而，作 為引起壓力損失的主要因素的在構(gòu)成第二流路202的第二管43中流動的墨水量被減少相 當(dāng)于輔助流量的量，所以可以減小壓力損失。另一方面，當(dāng)利用泵78的輔助流量大于從記錄頭10被噴出的墨水的流量時，由泵 78饋送的所有墨水經(jīng)由第一流路201流到記錄頭10，并且墨水的余量在第二流路202中反 向地流動，然后在圖23中的箭頭G表示的方向上在流路阻力可變單元83中流動。在這種 情況下，相當(dāng)于輔助流量以及從記錄頭10被噴出的墨水的流量之間的差的液體使得泵單 元80、第一流路201、第二流路202、壓力控制單元81以及墨水盒40的回路循環(huán)。當(dāng)液體在第二流路202以及流路阻力可變單元83中在箭頭G表示的方向上流動 時，由第二流路202以及流路阻力可變單元83產(chǎn)生的壓力損失相對于記錄頭10被作用在 加壓方向上，隨后抵銷記錄頭10的壓力損失。當(dāng)從記錄頭10被噴出的墨水量少時，壓力損 失最初是小的。因此，不需要補(bǔ)充輔助。然而，在該狀態(tài)下，由于流路阻力可變單元83中的 墨水的流量在箭頭G表示的方向上增加，所以閥體88如9B和IOB所示被降低并且流體阻 力被減小。因此，相對于記錄頭10輔助壓力被自動減小。換句話說，因為被噴出的墨水的 流量少，所以小輔助被施加于不需要輔助的記錄頭10。另一方面，因為被噴出的墨水的流量 大，所以大輔助被施加于需要輔助的記錄頭10。根據(jù)以上原因，如圖對所示，當(dāng)在輔助流量是0. lcc/s的情況下沒有采用施加輔 助時，噴出頭中的壓力被增加了大約lOkPa，同時在非噴出頭中只增加了大約3kPa。如上所述，在具有用于供給多種墨水的多個墨水供給系統(tǒng)的系統(tǒng)中，所有墨水供給系統(tǒng)的泵可以由一個致動器一起被驅(qū)動。因此，可以簡化設(shè)備的結(jié)構(gòu)以及控制，降低設(shè)備 的制造成本，并且減小設(shè)備的尺寸。此外，液體的粘性通常根據(jù)液體的溫度而改變。因此， 如圖19所示，可以基于每個都由溫度傳感器27測量的設(shè)備周圍的溫度、設(shè)備內(nèi)的溫度、墨 水的溫度以及它們的預(yù)計值來控制泵78的驅(qū)動，進(jìn)行到記錄頭10的墨水的輔助。照這樣， 可以實(shí)現(xiàn)對應(yīng)于所有溫度的便利設(shè)備。此外，如果在墨水供給路徑中設(shè)置壓力傳感器、并且 當(dāng)從記錄頭噴出對應(yīng)于預(yù)定流量的墨水時測量壓力變化，則可以相應(yīng)地檢測直接與壓力損 失相關(guān)的液體粘性。基于檢測結(jié)果，可以改變控制泵78的參數(shù)，并且可以使用各自具有不 同粘性的各種液體。此外，如果用戶在確認(rèn)噴出狀態(tài)的同時被允許輸入?yún)?shù)，則并不需要用 于檢測液體粘性的機(jī)構(gòu)。因此，可以簡化該設(shè)備。參考圖25，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)。該實(shí)施例是第二實(shí)施例和第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的組合。換句話說，如圖14A和14B 所示，墨水盒40具有袋構(gòu)件93，該袋構(gòu)件93由當(dāng)墨水被消耗時可以自由地變形的柔性材料 形成，并且墨水被存儲在該袋構(gòu)件93中。墨水盒40被布置在記錄頭10的噴嘴表面以下的 位置。由于利用該盒結(jié)構(gòu)，墨水供給系統(tǒng)處于密封的狀態(tài)，所以被供給的墨水的品質(zhì)可以容 易地被保持穩(wěn)定。此外，由于通過在記錄頭10和墨水盒40之間的高度差，記錄頭10被保 持在負(fù)壓，所以負(fù)壓被穩(wěn)定。如圖15A到15C所示，流路阻力可變單元83具有容納在錐形管91中的中空閥體 92，并且被配置為沿在錐形管91的中心部分形成的圓孔95豎直地移動。在圓孔95的外壁 面處形成凹槽94。凹槽94被連續(xù)形成，以使其在連接墨水盒40側(cè)上的橫截面積大并且在 連接第一管42側(cè)上的橫截面積小。即使使用如此配置的流路阻力可變單元83，根據(jù)作用 于閥體92的浮力、借助于泵78的輔助流量以及從記錄頭10被噴出的墨水的流量之間的平 衡，也可確定閥體92的位置，并且在該對應(yīng)位置處流路阻力可變單元83中的對應(yīng)于流體阻 力的輔助壓力可以被供給到記錄頭10。因而，可以獲得如第四實(shí)施例中所述的相同的補(bǔ)充 輔助效果。在該實(shí)施例中的，由于盒支持部41與泵78以及流路阻力可變單元83成一體，所 以該設(shè)備可以被小型化，并且與連接相關(guān)的密封構(gòu)件的數(shù)量可以減少。因而，可以低成本實(shí) 現(xiàn)該設(shè)備。參考圖沈，現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的墨水供給系統(tǒng)。該實(shí)施例是第三、第四以及第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的組合。換句話說，如圖16所示，墨 水盒40具有袋構(gòu)件93，該袋構(gòu)件93設(shè)置有壓縮彈簧并且由當(dāng)墨水被消耗時可以自由地變 形的柔性材料形成，并且墨水被存儲在該袋構(gòu)件93中。利用該結(jié)構(gòu)，墨水盒40自動地產(chǎn)生 負(fù)壓。因此，墨水盒40可以被布置在高于記錄頭10的噴嘴表面的位置處。在該實(shí)施例中，在第一管42和泵78之間設(shè)置緩沖構(gòu)件97。利用該緩沖構(gòu)件97， 由泵78產(chǎn)生的不必要的壓力脈沖可以被減弱，并且可以吸收當(dāng)泵78開始和停止時的過渡 的壓力變化。因而，可以使記錄頭10的壓力更加穩(wěn)定。注意，在以上描述中，本發(fā)明各實(shí)施例的操作和效果適用于不同顏色的墨水被供 給到多個頭的情況，但是它們還可以適用于相同顏色的墨水被供給到多個頭的情況以及具 有不同規(guī)格的墨水被供給到多個頭的情況。此外，這些操作和效果還可以適用于一種墨水 供給系統(tǒng)，在該墨水供給系統(tǒng)中，從具有多個噴嘴列的一個液體噴出頭噴出不同類型的液體。而且，這些操作和效果不僅可以適用于噴出狹窄限定的墨水的圖像形成設(shè)備，而且還可 以適用于噴出各種液體的液體噴出設(shè)備。 本申請基于在2008年9月2日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)申請 號2008-225226、以及在2009年6月25日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)申請?zhí)?2009-151505，通過引用在此結(jié)合其全部內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種圖像形成設(shè)備，其特征在于，包括 噴出液滴的記錄頭；存儲被供給到所述記錄頭的墨水的液體箱； 與所述記錄頭和所述液體箱連通的第一流路； 設(shè)置在所述第一流路中的饋液單元； 平行于所述第一流路的所述饋液單元設(shè)置的第二流路；和 設(shè)置在所述第二流路中的流體阻力控制單元；其中，所述流體阻力控制單元根據(jù)流動液體的流量來改變流體阻力，并且當(dāng)所述液滴從所述 記錄頭被噴出時，在所述記錄頭和所述液體箱經(jīng)由所述第二流路彼此連通的狀態(tài)下，利用 所述饋液單元將所述液體從所述液體箱饋送到所述記錄頭。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述第二流路在所述饋液單元在饋液方向上的上游側(cè)和下游側(cè)與所述第一流路連通， 并且經(jīng)由所述第一流路與所述液體箱和所述記錄頭連通。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述第一流路和所述第二流路經(jīng)由不同的流路與所述液體箱和所述記錄頭連通。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述第一流路的所述流體阻力大于所述第二流路的所述流體阻力。
5.如權(quán)利要求3或4所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述饋液單元產(chǎn)生從所述液體箱引導(dǎo)到所述記錄頭的流動以及從所述記錄頭引導(dǎo)到 所述液體箱的流動，并且在所述第一流路和所述第二流路中的至少任一個內(nèi)循環(huán)空氣以便 將所述空氣排出到所述液體箱里。
6.如權(quán)利要求1到5中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 多個所述饋液單元被設(shè)置并且被共用的驅(qū)動單元所驅(qū)動。
7.如權(quán)利要求1到6中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述液體的所述流動從所述記錄頭被引導(dǎo)到所述液體箱時，所述流體阻力控制單元 隨著所述液體的所述流量增加而減小所述流體阻力，并且當(dāng)所述液體的所述流動從所述液 體箱被引導(dǎo)到所述記錄頭時，所述流體阻力控制單元使所述流體阻力恒定。
8.如權(quán)利要求1到7中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 基于所述液體的溫度控制所述饋液單元的饋液量。
9.如權(quán)利要求1到8中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述液體箱與大氣連通并且被布置為液面在重力方向上被定位在所述記錄頭的噴嘴 之下。
10.如權(quán)利要求1到8中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，所述液體箱具有由柔性材料形成的并且存儲所述液體的袋狀構(gòu)件，并且在所述重力方 向被布置在所述記錄頭的所述噴嘴之下。
11.如權(quán)利要求1到8中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 所述液體箱被保持在小于大氣壓力的壓力。
12.如權(quán)利要求1到11中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于，由所述第一流路和所述第二流路組成的液體供給路徑設(shè)置有吸收所述液體的壓力變化的壓力變化吸收單元。
13.如權(quán)利要求1到12中任一項所述的圖像形成設(shè)備，其特征在于， 所述流體阻力控制單元與所述饋液單元成一體。
全文摘要
公開了一種圖像形成設(shè)備，該圖像形成設(shè)備包括噴出液滴的記錄頭；存儲被供給到記錄頭的墨水的液體箱；與記錄頭和液體箱連通的第一流路；設(shè)置在第一流路中的饋液單元；平行于第一流路的饋液單元設(shè)置的第二流路；以及設(shè)置在第二流路中的流體阻力控制單元。所述流體阻力控制單元根據(jù)流動液體的流量來改變流體阻力，并且當(dāng)液滴從記錄頭被噴出時，在記錄頭和液體箱經(jīng)由第二流路彼此連通的狀態(tài)下，利用饋液單元將液體從液體箱饋送到記錄頭。
文檔編號B41J2/175GK102131647SQ200980133810
公開日2011年7月20日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月2日
發(fā)明者加藤知己, 灰田一穗 申請人:株式會社理光