專利名稱：液體供給裝置、液體噴出裝置及圖像記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體供給裝置、液體噴出裝置及圖像記錄裝置，特別地，涉及向噴 墨頭等供給液體的壓力控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
為了使噴墨頭穩(wěn)定動(dòng)作，另外，為了穩(wěn)定地向噴墨頭供給墨水，必須將噴墨頭的內(nèi) 部壓力或墨水流路的壓力控制為恒定。作為控制該壓力的單元，可以使用設(shè)置在墨水流路 上的泵。另一方面，如果使用泵控制噴墨頭的內(nèi)部壓力或墨水流路的壓力，則有時(shí)會(huì)產(chǎn)生由 泵的流體脈動(dòng)等引起的壓力變化。該壓力變動(dòng)不僅成為穩(wěn)定供墨的障礙，還會(huì)妨礙噴墨頭 的穩(wěn)定動(dòng)作。
另一方面，已知在墨水流路中設(shè)直緩沖器，從而抑制墨水流路的壓力變動(dòng)或嗔墨 頭的內(nèi)部壓力變動(dòng)的技術(shù)。例如，已知使與墨水流路連通的輔助儲(chǔ)存箱的容量可變，使其作 為抑制墨水流路的壓力變動(dòng)的緩沖器起作用的技術(shù)。
在專利文獻(xiàn)I中公示了一種噴墨記錄裝置,其具有記錄頭；第I及第2液體室， 其與記錄頭連通；第I及第2連通流路，其分別使第I及第2液體室與液體緩沖室連通;第 I及第2壓力檢測單元，其分別檢測第I及第2液體室的內(nèi)部壓力；液體移動(dòng)單元，其使液 體在第I液體室、第2液體室、及液體緩沖室之間移動(dòng)；以及壓力控制單元，其對應(yīng)于第I及 第2壓力檢測單元的檢測結(jié)果控制液體移動(dòng)單元，以使第I及第2液體室的內(nèi)部分別達(dá)到 規(guī)定的壓力，并且，控制液體移動(dòng)單元而調(diào)整第I液體室及上述第2液體室的內(nèi)部壓力，以 在上述第I液體室及第2液體室之間設(shè)定規(guī)定的壓力差，且對記錄頭的噴嘴內(nèi)部的液體施 加規(guī)定的背壓，上述噴墨頭記錄裝置設(shè)有2個(gè)輔助儲(chǔ)存箱，其具有通過可彎膜分隔密閉容 器內(nèi)部而形成的液體室及氣體室，在上述2個(gè)輔助儲(chǔ)存箱中，一個(gè)輔助儲(chǔ)存箱的液體室是 上述第I液體室，另一個(gè)液體室是上述第2液體室。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1，可以通過可彎膜及氣體室使伴隨液體移動(dòng)的壓力變動(dòng)衰減。由 此，因?yàn)閴毫ψ儎?dòng)不會(huì)被傳遞至記錄頭，所以可以確保良好的打印品質(zhì)，另外，可以實(shí)現(xiàn)高 精度的壓力調(diào)整。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2009 - 101516號公報(bào) 發(fā)明內(nèi)容
在使用長條噴墨頭的記錄裝置中需要大流量的液體供給，從而作為壓力緩沖部的 液體緩沖室必須大型化，另一方面，為了實(shí)現(xiàn)壓力損失減少，液體緩沖室必須設(shè)置在噴墨頭 附近，因而要求小型化。另外，如果使液體緩沖室小型化，則分隔液室與氣室的可彎膜的影 響會(huì)凸顯出來。因?yàn)楸∧ご嬖诤穸炔▌?dòng)或隨時(shí)間的特性變化，所以壓力控制性存在問題。
本發(fā)明是鑒于上述情況提出的，目的在于提供一種液體供給裝置、液體噴出裝置 及圖像記錄裝置，其可以抑制可彎膜的影響，維持壓力緩沖的性能，同時(shí)使壓力緩沖部小型 化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，液體供給裝置的一個(gè)方式具有液體供給流路，其與記錄頭連 通；液體壓力施加部，其設(shè)置在液體供給流路中，向液體施加壓力；以及壓力緩沖部，其設(shè) 置在液體供給流路中途，包含液體室和氣體室而構(gòu)成，上述液體室具有使在液體供給流路 中流動(dòng)的液體流入/流出的供給口及排出口，上述氣體室隔著可彎膜與液體室相對設(shè)置， 可彎膜被預(yù)先施加初始撓度。
根據(jù)本方式，因?yàn)閷毫彌_部的可彎膜預(yù)先施加初始撓度，所以可以抑制可彎 膜的影響，維持壓力緩沖部的性能，同時(shí)使壓力緩沖部小型化。
可彎膜也可以具有沿氣體室的內(nèi)壁形狀的三維形狀。由此，可以減小向可彎膜施 加的負(fù)載，延長可彎膜的壽命。此外，這里所謂的“沿氣體室的內(nèi)壁形狀的三維形狀”，是指 使其與氣體室的內(nèi)壁形狀相對應(yīng)，配置為沿氣體室內(nèi)壁形狀的形狀。
在這種情況下，優(yōu)選設(shè)有切換氣體室相對于大氣的開放或隔斷的大氣連通路切換 部，在使氣體室向大氣開放的狀態(tài)下通過液體壓力施加部變更可彎膜的撓曲量，在達(dá)到要 求的撓曲量時(shí)，通過隔斷氣體室與大氣的連通而施加初始撓度。由此，可以相對于具有三維 形狀的可彎膜，適當(dāng)?shù)厥┘映跏紦隙取?br> 另外，優(yōu)選氣體室的內(nèi)壁為曲面。由此，即使可彎膜變形而與氣體室的內(nèi)壁接觸， 可彎膜也不會(huì)破損，從而可以確?？蓮澞さ哪途眯?。
此外，優(yōu)選設(shè)有壓力檢測部，其檢測液體室內(nèi)的壓力；以及控制部，其通過根據(jù) 由壓力檢測部得到的檢測結(jié)果，控制液體壓力施加部的驅(qū)動(dòng)，從而向配置在記錄頭中的噴 嘴作用規(guī)定的背壓。由此，可以使記錄頭的噴嘴的背壓達(dá)到適當(dāng)?shù)闹刀M(jìn)行液體供給。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，液體供給裝置的一個(gè)方式具有液體供給流路，其與記錄頭連 通；第I液體壓力施加部，其設(shè)置在液體供給流路上，向液體施加壓力；第I壓力緩沖部，其 設(shè)置在液體供給流路的中途，包含第I液體室和第I氣體室而構(gòu)成，上述第I液體室具有使 在液體供給流路中流動(dòng)的液體流入/流出的供給口及排出口，上述第I氣體室隔著第I可 彎膜而與第I液體室相對設(shè)置；液體回收流路，其與記錄頭連通;第2液體壓力施加部，其 設(shè)置在液體回收流路上，向液體施加壓力；以及第2壓力緩沖部，其設(shè)置在液體回收流路的 中途，包含第2液體室和第2氣體室而構(gòu)成,上述第2液體室具有使在液體回收流路中流動(dòng) 的液體流入/流出的供給口及排出口，上述第2氣體室隔著第2可彎膜與第2液體室相對 設(shè)置，第I可彎膜及第2可彎膜被預(yù)先施加初始撓度。
根據(jù)本方式，因?yàn)轭A(yù)先對第I壓力緩沖部的可彎膜及第2壓力緩沖部的可彎膜施 加初始撓度，所以可以維持第I壓力緩沖部及第2壓力緩沖部的性能，同時(shí)使第I壓力緩沖 部及第2壓力緩沖部小型化。
第I可彎膜及第2可彎膜也可以分別具有沿第I氣體室及第2氣體室的內(nèi)壁形狀 的三維形狀。由此，可以減小向可彎膜施加的負(fù)載，延長可彎膜的壽命。
在這種情況下，優(yōu)選設(shè)有切換第I氣體室相對于大氣的開放或隔斷的第I大氣連 通路切換部，和切換第2氣體室相對于大氣的開放或隔斷的第2大氣連通路切換部，通過在 將第I氣體室向大氣開放的狀態(tài)下，利用第I液體壓力施加部變更第I可彎膜的撓曲量，在 達(dá)到要求的撓曲量時(shí)，通過將第I氣體室與大氣隔斷，而對第I可彎膜施加初始撓度，并且， 通過在將第2氣體室向大氣開放的狀態(tài)下利用第2液體壓力施加部變更第2可彎膜的撓曲 量，在達(dá)到要求的撓曲量時(shí)，通過將第2氣體室與大氣隔斷，而對第2可彎膜施加初始撓度。由此，可以相對于具有三維形狀的可彎膜適當(dāng)?shù)厥┘映跏紦隙取?br> 另外，優(yōu)選第I氣體室的內(nèi)壁及第2氣體室的內(nèi)壁為曲面。由此，即使可彎膜變形 而與氣體室的內(nèi)壁接觸，可彎膜也不會(huì)破損，從而可以確保可彎膜的耐久性。
此外，還設(shè)有第I壓力檢測部，其檢測第I液體室內(nèi)的壓力；第2壓力檢測部，其 檢測第2液體室內(nèi)的壓力；以及控制部，其通過根據(jù)由第I壓力檢測部及第2壓力檢測部得 到的檢測結(jié)果，控制第I液體壓力施加部及第2液體壓力施加部的驅(qū)動(dòng)，而在第I液體室內(nèi) 的壓力與第2液體室內(nèi)的壓力之間設(shè)置規(guī)定的壓力差，并且，向配置在記錄頭中的噴嘴作 用規(guī)定的背壓。由此，可以使記錄頭的噴嘴的背壓為適當(dāng)?shù)闹?，從而進(jìn)行液體供給及回收。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，液體噴出裝置的一個(gè)方式具有上述方式的液體供給裝置； 記錄頭，其從噴嘴噴出液體；以及液體貯存部，其與液體供給流路連通，貯存從噴嘴噴出的 液體。
由此，上述方式的液體供給裝置可以應(yīng)用于液體噴出裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，圖像記錄裝置的一個(gè)方式具有上述方式的液體噴出裝置； 以及掃描部，其使記錄頭與記錄介質(zhì)相對地移動(dòng)。
由此，上述方式的液體噴出裝置可以應(yīng)用于圖像記錄裝置。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以維持壓力緩沖部的性能，同時(shí)使壓力緩沖部小型化。


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圖 的框圖。
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圖1是表示第I實(shí)施方式涉及的非循環(huán)型墨水供給裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。2是表示應(yīng)用于圖1所示的非循環(huán)型墨水供給裝置的輔助儲(chǔ)存箱的構(gòu)造的剖視3是表示彈性膜、氣體室、及系統(tǒng)整體的負(fù)壓特性的曲線圖。4是表示彈性膜在各種尺寸下的彈性膜、氣室、及系統(tǒng)整體的負(fù)壓特性的曲線5是表示彈性膜的各個(gè)撓曲量下的彈性膜及氣體室的負(fù)壓特性的曲線圖。6是用于說明彈性膜的撓曲量的圖。7是表示具有沿氣體室的內(nèi)表面的形狀的三維形狀的彈性膜的圖。8是表示應(yīng)用于圖1所示的墨水供給裝置的控制部的結(jié)構(gòu)的框圖。9是表示將圖1所示的墨水供給裝置作為噴墨頭的墨水供給裝置使用的結(jié)構(gòu)例10是表示圖1所示的彈性膜的初始位置調(diào)整控制流程的流程圖。11是說明圖1所示的彈性膜的初始位置調(diào)整中的彈性膜的變形狀態(tài)的圖。12是表示圖1所示的液體室的體積與壓力傳感器的檢測壓力的關(guān)系的圖。13是表示加壓清潔控制的流程的流程圖。14是表示圖13所示的加壓清潔控制中的薄膜位置固定工序的控制流程的流程15是表示圖13所示的加壓清潔控制中的壓力貯存工序的控制流程的流程圖。 16是表示圖13所示的加壓清潔控制中的墨水排出工序的控制流程的流程圖。
圖。
結(jié)構(gòu)圖。
圖。
圖17是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式涉及的循環(huán)型墨水供給裝置的概略結(jié)構(gòu)的框圖。 圖18是表示圖17所示的循環(huán)型墨水供給裝置中的加壓清潔控制的流程的流程圖19是表示圖18所示的加壓清潔控制中的壓力貯存工序的控制流程的流程圖。 圖20是表示圖18所示的加壓清潔控制中的墨水排出工序的控制流程的流程圖。 圖21是表示使用本發(fā)明涉及的液體供給裝置的噴墨記錄裝置的概略結(jié)構(gòu)的整體圖22是表示搭載在圖21所示的噴墨記錄裝置上的噴墨頭的結(jié)構(gòu)例的俯視透視圖23是說明圖22所不的噴墨頭的噴嘴配置的俯視圖。圖24是表示圖22所示的噴墨頭的立體構(gòu)造的剖視圖。圖25是表示應(yīng)用于圖21所示的噴墨記錄裝置的控制部的結(jié)構(gòu)的要部框圖。具體實(shí)施方式

下面，根據(jù)附圖，對于本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[第I實(shí)施方式]
(非循環(huán)型墨水供給裝置的整體結(jié)構(gòu))
圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式涉及的墨水供給裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖，圖1 所示的墨水供給裝置10是一種非循環(huán)型墨水供給裝置，其從墨水儲(chǔ)存箱52向作為液體供給對象的噴墨頭50供給墨水，根據(jù)墨水的輸送量控制噴墨頭50的內(nèi)部壓力(背壓)。
如圖1所示，墨水供給裝置10構(gòu)成為，包含作為液體供給流路的供給流路12，其與噴墨頭50連通；供給閥14，其切換噴墨頭50與供給流路12的連通、不連通；作為壓力檢測部的壓力傳感器16，其檢測供給流路12的內(nèi)部壓力；供給輔助儲(chǔ)存箱18，其進(jìn)行壓力調(diào)整，以抑制供給流路12的內(nèi)部壓力的變動(dòng)；以及作為液體壓力施加部的供給泵20，其與供給輔助儲(chǔ)存箱18的與噴墨頭50相反一側(cè)連接(與供給輔助儲(chǔ)存箱18和墨水儲(chǔ)存箱52間的供給流路12連接)，向供給流路12內(nèi)部施加壓力。
供給閥14可以使用根據(jù)控制信號控制開閉的常開型(或閂鎖型)電磁閥。壓力傳感器16將供給流路12的內(nèi)部壓力變換為電氣信號后輸出。壓力傳感器16可以使用半導(dǎo)體壓電電阻方式或靜電容量方式、硅共振方式等的傳感器。如果供給閥14打開，并且使供給泵20正轉(zhuǎn)動(dòng)作，則墨水從墨水儲(chǔ)存箱52流入供給流路12，通過供給輔助儲(chǔ)存箱18內(nèi)，墨水向噴墨頭50輸送。
另外，墨水供給裝置10具有包含供給輔助儲(chǔ)存箱18和氣體儲(chǔ)存箱36而構(gòu)成的壓力緩沖部，上述氣體儲(chǔ)存箱36可與供給輔助儲(chǔ)存箱18的氣室(氣體室)26連通地構(gòu)成。
供給輔助儲(chǔ)存箱18具有由具有初始撓度的可彎性彈性膜(可彎膜)22分隔成液室 (液體室)24和氣室26的構(gòu)造，液室24的墨水流出口 24A經(jīng)由供給流路12及供給閥14而與噴墨頭50連通，墨水流入口 24B經(jīng)由供給泵20而與墨水儲(chǔ)存箱52連通。此外，液室24 的氣泡排出口 27經(jīng)由排泄流路28及排泄閥30而與墨水儲(chǔ)存箱連通。
如果墨水從墨水流入口 24B流入液室24，則對應(yīng)于流入的墨水的體積，彈性膜22 向氣室26側(cè)變形。另一方面，因?yàn)閺哪鞒隹?24A流出的墨水體積不變，所以即使供給流路12產(chǎn)生壓力變動(dòng)，通過供給輔助儲(chǔ)存箱18的作用，也可以抑制該壓力變動(dòng)。即，供給 輔助儲(chǔ)存箱18具有壓力緩沖功能，其抑制噴墨頭50的內(nèi)壓變動(dòng)，以及由供給泵20的動(dòng)作 引起的流體脈動(dòng)造成的供給流路12的內(nèi)部壓力變動(dòng)。
排泄流路28經(jīng)由氣泡排出口 27而與液室24連通，是使液室24內(nèi)的液體強(qiáng)制排 出時(shí)的流路，如果排泄閥30打開，則液室24內(nèi)的墨水經(jīng)由規(guī)定的流路向墨水儲(chǔ)存箱52輸送。
氣室26經(jīng)由空氣流路32、空氣連接閥34而與氣體儲(chǔ)存箱36連通，氣體儲(chǔ)存箱36 構(gòu)成為，可以經(jīng)由設(shè)置在空氣連通路38上的作為空氣連通路切換部的氣閥40而與大氣連 通。即，氣室26可以通過將空氣連接閥34打開而與氣體儲(chǔ)存箱36連通，可以對應(yīng)于墨水 輸送的壓力控制，使氣室26的容積增加。此外，通過將氣閥40打開，可以使氣體儲(chǔ)存箱36 及氣室26與大氣連通。
作為氣室26的緩沖箱起作用的氣體儲(chǔ)存箱36，具有氣室26的最大體積的3倍體 積。此外，所謂“氣室26的最大體積”，是指彈性膜22位于初始位置(具體后述)的狀態(tài)的 氣室26的體積。另外，從壓力緩沖功能的角度，優(yōu)選氣室26的體積較大。但是，因?yàn)閺椥?膜22的變形量有限，所以氣室26的體積受到彈性膜22的變形量限制。
為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)確保壓力緩沖功能和避免使彈性膜22承受過大的應(yīng)力，除了氣室 26以外，還設(shè)有氣體儲(chǔ)存箱36。氣體儲(chǔ)存箱36只要具有超過氣室26的最大體積的體積即 可，優(yōu)選其大于或等于氣室26的最大體積的3倍體積。另一方面，如果使氣體儲(chǔ)存箱36的 體積過大，則因?yàn)閴毫刂频捻憫?yīng)性下降，所以氣室26的體積與氣體儲(chǔ)存箱36的體積總量 存在最優(yōu)值。
氣體連接閥34可以使用常開型的電磁閥，氣閥40可以使用常閉型的電磁閥，其構(gòu) 成為，即使在異常停止功能動(dòng)作等情況下切斷電源，也不會(huì)從噴墨頭50漏出墨水。
在液室24上與彈性膜22相反一側(cè)的表面，設(shè)置用于使積存在液室24中的氣泡排 出的氣泡排出口 27，并且，經(jīng)由氣泡排出口 27而與排泄流路28 (參照圖1)連通。因?yàn)闅?泡容易從上部逸出，所以氣泡排出口 27設(shè)置在最上部，而墨水流出口 24A設(shè)置在氣泡很難 流出的最下部，以使氣泡不會(huì)流動(dòng)至噴墨頭。
另外，在構(gòu)成氣室26的相對面(在圖2中標(biāo)記標(biāo)號26A圖不)的壁部，設(shè)置與氣體 流路32 (參照圖1)連通的氣體流路連通口 26B。
(供給輔助儲(chǔ)存箱的結(jié)構(gòu))
圖2是表示供給輔助儲(chǔ)存箱18的構(gòu)造例的剖視圖。如該圖所示，供給輔助儲(chǔ)存箱 18使用彈性膜22分隔密閉容器的內(nèi)部，使彈性膜22的一側(cè)成為液室24，使另一側(cè)成為氣 室26。如果從墨水流入口 24B流入墨水，則彈性膜22向氣室26側(cè)變形，以使得液室24的 壓力(墨水的輸送量)與氣室26內(nèi)的壓力平衡。通過該構(gòu)造，即使供給流路12產(chǎn)生壓力變 動(dòng)，供給輔助儲(chǔ)存箱18也作為緩沖器起作用。
此外，因?yàn)楣┙o輔助儲(chǔ)存箱18的氣室26，其與彈性膜22相對的內(nèi)壁的表面(相對 面)26A由曲面構(gòu)成，具有碗型(穹頂型)形狀，所以即使彈性膜22變形而與相對面26A接 觸，也不會(huì)碰到角部而使彈性膜22破損，從而可以確保彈性膜22的耐久性。
將供給輔助儲(chǔ)存箱18相對于墨水流入量的壓力變化稱為負(fù)壓特性。圖3是表示 彈性膜22、氣室26、及系統(tǒng)整體的負(fù)壓特性的曲線圖，使氣室26的體積為700mL，使彈性膜22的尺寸(液室24的尺寸)為CpSOmm，將液室24密閉后流入/排出至液室24內(nèi)的墨水量 繪制為橫軸[單位mL]，將各自的壓力繪制為縱軸[單位Pa]。例如，在圖1的例子中，通 過將供給閥14和排泄閥30關(guān)閉，對供給泵20的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行正反控制，可以使墨水流入 /排出至液室24內(nèi)。圖3中的墨水量表示為，使向液室24內(nèi)流入墨水的情況為正，使從液 室24排出墨水的情況為負(fù)。
如該圖所示，彈性膜22的負(fù)壓特性為，在墨水流入量(排出量)較小的期間內(nèi)，在彈 性膜22的松弛區(qū)域(圖3的彈性膜曲線的平緩區(qū)域)幾乎沒有壓力變化，但如果墨水流入量 (排出量)增大、彈性膜22鼓出，則會(huì)發(fā)生急劇的壓力變化。該彈性膜22的負(fù)壓特性根據(jù)薄 膜的種類或厚度等而變化。
與此相對，如果氣室26及氣體儲(chǔ)存箱36的容量確定，則氣室26的負(fù)壓特性也同 樣地是確定的。此外，系統(tǒng)整體的負(fù)壓特性，是彈性膜22的負(fù)壓特性與氣室26及氣體儲(chǔ)存 箱36的負(fù)壓特性的總和。因此，氣室26及氣體儲(chǔ)存箱36的容量，只要考慮彈性膜22的松 弛區(qū)域內(nèi)的壓力控制性能而確定即可。即，氣室26的容量及氣體儲(chǔ)存箱36的容量總量的 下限值，由壓力控制的穩(wěn)定性及壓力緩沖性決定，上限值由壓力控制的響應(yīng)性決定，所以， 氣室26的容量與氣體儲(chǔ)存箱36的容量總量存在最優(yōu)值。另外，氣室26的容量的下限值由 彈性膜22的初始撓曲量決定，上限值由彈性膜的最大變形量決定，所以存在最優(yōu)值。
在這里，供給輔助儲(chǔ)存箱18為了減少壓力損失而優(yōu)選配置在噴墨頭50(參照圖1) 附近，以實(shí)現(xiàn)液室24的小型化。圖4是表示彈性膜22的各種尺寸下的彈性膜22、氣室26、 及系統(tǒng)整體負(fù)壓特性的曲線圖，圖4 (a)表示cp80mm的情況，圖4 (b)表示q>60mm，圖4 (c)表示(p40mm，圖 4 (d)表示(p20mm。
如圖4所示，如果使供給輔助儲(chǔ)存箱18 (液室24)的尺寸小型化,使彈性膜22的 尺寸減小，則彈性膜22的松弛區(qū)域變小，在壓力控制區(qū)域(這里是±3kPa的范圍)內(nèi)，彈性 膜22的影響是決定性的。
因此，對于本實(shí)施方式中的彈性膜22，預(yù)先設(shè)置初始撓度。這里所說的撓度，并非 通過塑性變形等形成的撓度，而是指由于薄膜松弛產(chǎn)生的撓度。圖5是表示液室24的尺寸 為cp40mm時(shí)在彈性膜22的各個(gè)撓曲量下的彈性膜22及氣室26的負(fù)壓特性的曲線圖，圖 5 Ca)表不無初始撓度(撓曲量為Omm)的情況，圖5 (b)表不撓曲量為5mm,圖5 (c)表不 撓曲量為15mm。此外，所謂撓曲量，如圖6所示，是指使設(shè)置初始撓度的彈性膜22向氣室 26側(cè)(或液室24側(cè))靠近直至無松弛而成為碗型(穹頂型)形狀的情況下的頂點(diǎn)位置與未設(shè) 置初始撓度的情況下的位置(在圖6中用虛線表示的位置)之差。
如圖5所示，撓曲量越大，則越是可以在壓力控制區(qū)域(±3kPa的范圍)減小彈性 膜22的負(fù)壓特性的影響。即，撓曲量越大，則彈性膜22的松弛區(qū)域越大，從而使控制性能 提高。但是，因?yàn)閺椥阅?2與氣室26的壁部之間必須有間隙，所以如果使撓曲量增大，則 氣室26將大型化。因此，彈性膜22的撓曲量可以根據(jù)負(fù)壓特性的控制性能和氣室26的尺 寸求出最優(yōu)值。
這種彈性膜22的初始撓度，可以使用與液室24 (氣室26)的直徑相比較大的薄 膜，在使薄膜松弛的狀態(tài)下將其固定而施加。
另外，如圖7所示，也可以使用沿著氣室26的相對面26A的形狀，即，具有沿氣室 26的相對面26A的形狀的三維形狀的彈性膜22’。如果是彈性膜22’，則撓曲量由三維形狀決定。在這種情況下，在將彈性膜22’固定后，通過進(jìn)行后述的初始位置調(diào)整，實(shí)現(xiàn)圖2所示的初始撓曲狀態(tài)。通過使用這種彈性膜22’，在后述的加壓清潔時(shí)，容易使彈性膜22’沿著氣室26的相對面26A，從而減小向彈性膜22’施加的負(fù)載。其結(jié)果，可以延長彈性膜22’ 的壽命。
此外，在圖7的例子中，使氣室26側(cè)以三維形狀的凸?fàn)顝澢?，將彈性?2’固定，但如果是具有耐久性的薄膜，則也可以是使液室24側(cè)以三維形狀的凸?fàn)顝澢鴮椥阅?2’ 固定的方式。
(非循環(huán)型墨水供給裝置的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu))
圖8是表示本例所示的墨水供給裝置10的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。該圖所示的墨水供給裝置10具有系統(tǒng)控制部70，其對控制系統(tǒng)進(jìn)行集中控制；泵控制部72，其根據(jù)從系統(tǒng)控制部70發(fā)送的控制信號，進(jìn)行供給泵20的控制；閥控制部74，其控制供給閥 14、排泄閥30、空氣連接閥34、氣閥40等的閥門類的開閉；以及顯示裝置75，其在裝置各部分發(fā)生異常的情況下，報(bào)告其異常。
圖8所示的參數(shù)存儲(chǔ)部80，存儲(chǔ)在墨水供給裝置10的控制中使用的各種參數(shù)，或在控制時(shí)參照的數(shù)據(jù)表。例如，其存儲(chǔ)表示后述的液室24的體積與壓力傳感器16的檢測壓力的關(guān)系的數(shù)據(jù)表。
程序存儲(chǔ)部82存儲(chǔ)墨水供給裝置10的控制時(shí)使用的程序。系統(tǒng)控制部70(控制部)讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)在程序存儲(chǔ)部82中的各種控制程序，參照存儲(chǔ)在參數(shù)存儲(chǔ)部80中的各種參數(shù)或數(shù)據(jù)表，對墨水供給裝置10進(jìn)行集中控制。
本例所示的墨水供給裝置10，根據(jù)從壓力傳感器16得到的供給流路12 (參照圖 O內(nèi)的壓力信息，控制供給閥14等的閥門類的動(dòng)作，并且，控制供給泵20的動(dòng)作。
具體地說，系統(tǒng)控制部70控制供給泵20的驅(qū)動(dòng)，以根據(jù)壓力傳感器16的檢測結(jié)果，將供給流路12的內(nèi)部壓力調(diào)整為規(guī)定的壓力。從傳感器16得到的壓力信息(后述的壓力上升值)，依次被寫入規(guī)定的存儲(chǔ)器而進(jìn)行更新。
另外，本例所示的墨水供給裝置10具有未圖示的定時(shí)器，其測量從壓力控制切換定時(shí)開始的經(jīng)過時(shí)間，或從閥門開閉開始的經(jīng)過時(shí)間，該測量結(jié)果依次被寫入未圖示的存儲(chǔ)器。
下面，對于將非循環(huán)型墨水供給裝置10作為多個(gè)類型的噴墨頭的墨水供給裝置使用的情況下的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。圖9所示的結(jié)構(gòu)例，表示從非循環(huán)型墨水供給裝置10’ 向噴墨頭50’供給墨水的例子。此外，對于圖9中與圖1相同或類似的部分標(biāo)記相同的標(biāo)號，其說明省略。
圖9所示的噴墨頭50’構(gòu)成為，使η個(gè)噴墨頭模塊51-1至51-n相連。構(gòu)成噴墨頭50’的噴墨頭模塊51，從與供給流路12連通的供給側(cè)歧管54，經(jīng)由與各個(gè)噴墨頭模塊51 相對應(yīng)而分別分支的流路供給墨水。在各個(gè)該分開流路中設(shè)置供給閥14-1至14-n，并且， 設(shè)有緩沖器15-1至15-n。
以上說明的墨水供給裝置10、10’，在設(shè)置在供給輔助儲(chǔ)存箱18的彈性膜22的位置初始化時(shí)(初始位置調(diào)整時(shí))、及噴墨頭50 (50’)加壓清潔時(shí)，控制供給閥14、空氣連接閥 34、氣閥40的開閉，并且，進(jìn)行供給泵20的旋轉(zhuǎn)方向切換。下面，對于供給閥14、空氣連接閥34、氣閥40的控制及供給泵20的控制詳細(xì)地進(jìn)行說明。
(彈性膜的初始位置調(diào)整)
圖10是表示彈性膜22的初始位置調(diào)整控制的流程的流程圖。本例所示的供給輔 助儲(chǔ)存箱18 (參照圖1、圖2)，彈性膜22的變形量(位置)會(huì)隨時(shí)間而變化，如果彈性膜22 的位置變化，則供給流路12的壓力控制會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。因此，適當(dāng)?shù)貓?zhí)行彈性膜22的初始位 置調(diào)整，從而避免供給流路12的壓力控制的波動(dòng)。作為執(zhí)行彈性膜22的初始位置調(diào)整的 定時(shí)，可以列舉在裝置啟動(dòng)時(shí)、在加壓清潔執(zhí)行后、或由于供給泵20異常等而使供給流路 12內(nèi)的壓力變化較大時(shí)等。
如圖10所示，如果彈性膜22的初始位置調(diào)整(步驟S10)開始，則供給閥14被關(guān) 閉(步驟S12)，供給流路12與噴墨頭50不連通。然后，將空氣連接閥34打開(步驟S14)， 并且，將氣閥40打開(步驟S16)。其結(jié)果，氣室26與氣體儲(chǔ)存箱36連通，并且，氣室26及 氣體儲(chǔ)存箱36向大氣開放。在該狀態(tài)下，如果通過使供給泵20正轉(zhuǎn)而對液室24內(nèi)加壓， 則墨水被輸送至液室24內(nèi)(步驟S18)。并且，監(jiān)視通過壓力傳感器16檢測到的壓力。
在步驟S20中，監(jiān)視壓力傳感器16的檢測壓力是否達(dá)到指定壓力，在壓力傳感器 16的檢測壓力未達(dá)到指定壓力的情況下(判定為否)，繼續(xù)進(jìn)行加壓及壓力監(jiān)視。另一方面， 如果壓力傳感器16的檢測壓力達(dá)到指定壓力(判定為是)，則將供給泵20的旋轉(zhuǎn)方向切換 為減壓方向(步驟S22)。此外，所謂“指定壓力”，表示在液室24的體積與壓力保持成正比 關(guān)系的范圍中，預(yù)先確定的壓力。
圖11 (a)示意地表示達(dá)到指定壓力的狀態(tài)的供給輔助儲(chǔ)存箱18。如該圖所示，如 果對液室24內(nèi)加壓，則彈性膜22 (用虛線圖示初始位置的彈性膜)向氣室26側(cè)變形，變形 量隨時(shí)間經(jīng)過而增大，成為標(biāo)記標(biāo)號22’并由實(shí)線表示的狀態(tài)。
使供給泵20從達(dá)到圖11 Ca)所示的指定壓力的狀態(tài)以恒定速度進(jìn)行減壓動(dòng)作， 如果從液室24內(nèi)每單位時(shí)間排出一定量的墨水，則彈性膜22向液室24側(cè)變形。彈性膜22 的變形量與墨水的排出量成正比。
返回圖10，在步驟S24中監(jiān)視從減壓開始的經(jīng)過時(shí)間，在從減壓開始未經(jīng)過規(guī)定 時(shí)間的情況下(判定為否)，則繼續(xù)進(jìn)行供給泵20的減壓動(dòng)作及經(jīng)過時(shí)間監(jiān)視。另一方面， 如果從減壓動(dòng)作開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(判定為是)，則將氣閥40關(guān)閉(步驟S26)。即，如果從液 室24的標(biāo)記標(biāo)號22’并由實(shí)線表示的圖11 (a)中的狀態(tài)排出規(guī)定量的墨水，則彈性膜22 對應(yīng)于墨水排出量而向使液室24收縮的方向變形規(guī)定量，從而被調(diào)整為設(shè)定的初始位置。 然后，維持氣室26與氣體儲(chǔ)存箱36連通的狀態(tài)，并與大氣隔斷，從而結(jié)束彈性膜22的初始 位置調(diào)整(步驟S28)。
圖11 (b)示意地表示使液室24從指定壓力狀態(tài)減壓，從減壓開始經(jīng)過規(guī)定時(shí)間 時(shí)的供給輔助儲(chǔ)存箱18的狀態(tài)。該圖標(biāo)記標(biāo)號22’并用虛線表示指定壓力狀態(tài)的位置的 彈性膜，初始位置的彈性膜標(biāo)記標(biāo)號22，并由實(shí)線表示。
圖12表示液室24的體積(墨水流入量)與壓力傳感器16 (參照圖1)的檢測壓力 的關(guān)系。該圖所示的壓力傳感器16的檢測壓力與液室24的內(nèi)部壓力等價(jià)。如該圖所示，作 為壓力傳感器16的檢測壓力而處理的液室24的內(nèi)部壓力，與流入液室24的墨水的體積成 正比，直至離開彈性膜22的松弛區(qū)域(可彈性變形的區(qū)域)。另一方面，如果液室24的體積 增加，彈性膜22離開松弛區(qū)域，則由于彈性膜22的影響，液室24的內(nèi)部壓力與墨水的流入 體積的正比關(guān)系不再成立，如果液室24的體積達(dá)到最大，則液室的內(nèi)部壓力急劇上升。此外，也可能存在彈性膜22的松弛區(qū)域成為液室24的體積最大的區(qū)域的情況。
通過預(yù)先求出液室24的內(nèi)部壓力與液室24的體積的關(guān)系，將其存儲(chǔ)在規(guī)定的存 儲(chǔ)器中，從而可以根據(jù)壓力傳感器16的檢測壓力掌握液室24的內(nèi)部壓力，可以參照該存儲(chǔ) 器掌握液室24的體積。與圖12所示的指定壓力相對應(yīng)的液室24的體積VI，與液室24的 指定壓力的狀態(tài)相對應(yīng)(參照圖11 (a))。
另外，如果使墨水以一定流速從液室24排出，則從液室24流出的墨水的體積,可 以用每單位時(shí)間的排出量乘以時(shí)間而求出。因此，可以使供給泵20以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行反轉(zhuǎn)動(dòng) 作(減壓動(dòng)作)，根據(jù)其動(dòng)作時(shí)間掌握從液室24排出的墨水的體積。圖12所示的液室24的 體積V2，表示彈性膜22的位置被調(diào)整為初始位置時(shí)的液室24的體積。
由此，通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行彈性膜22的初始位置調(diào)整，可以避免隨時(shí)間變化的壓力控 制的波動(dòng)，從而可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的液體供給。
(加壓清潔)
下面，對于使噴墨頭50 (參照圖1)的內(nèi)部壓力為正壓，強(qiáng)制使噴墨頭50內(nèi)的墨水 從噴嘴排出的加壓清潔執(zhí)行時(shí)的供給閥14、氣體連接閥34、氣閥40的控制及供給泵20的 控制進(jìn)行說明。
圖13是表示加壓清潔控制的流程的流程圖。如該圖所示，加壓清潔由膜位置固定 工序(步驟S120)、壓力貯存工序(步驟S140)、及墨水排出工序(步驟S160)構(gòu)成。
圖14是膜位置固定工序(步驟S120)的流程圖。膜位置固定工序是使彈性膜22 變形而將其貼在氣室26的相對面26A上的狀態(tài)的工序。如果膜位置固定工序開始，則關(guān)閉 供給閥14及排泄閥30 (步驟S121)，打開氣體連接閥34 (步驟S122)，并且，打開氣閥4 (步 驟S124)，而使氣室26與氣體儲(chǔ)存箱36連通，并且與大氣連通。在該狀態(tài)下，使供給泵20 正轉(zhuǎn)動(dòng)作，對液室24內(nèi)進(jìn)行加壓，從而使彈性膜22成為向氣室26的相對面26A鼓出的狀 態(tài)(步驟S126)。
如果彈性膜22成為向氣室26的相對面26A鼓出的狀態(tài)，則關(guān)閉氣體連接閥34(步 驟S128)，并且，關(guān)閉氣閥40 (步驟S130)，膜位置固定工序結(jié)束(步驟S132)。通過膜位置 固定工序，彈性膜22以貼在氣室26的相對面26A的狀態(tài)被固定，并且，氣室26與氣體儲(chǔ)存 箱36不連通，氣室26與大氣之間也被隔斷。
圖15是壓力貯存工序的流程圖。如果通過圖14所示的膜位置固定工序，彈性膜 22以貼在氣室26的相對面26A的狀態(tài)被固定，則壓力貯存工序開始。壓力貯存工序是向最 大體積狀態(tài)的液室24填充墨水，將清潔所需的壓力積蓄在供給輔助儲(chǔ)存箱18 (及供給流路 12)中的工序。即，在壓力貯存工序中，在供給閥14關(guān)閉的狀態(tài)下，一邊監(jiān)視壓力傳感器16 的檢測壓力，一邊對液室24加壓，并加壓直至壓力傳感器16的檢測壓力達(dá)到指定壓力(步 驟S142)。如果壓力傳感器16的檢測壓力達(dá)到指定壓力，則液室24及液體流路12被墨水 充滿，并且，在供給輔助儲(chǔ)存箱18內(nèi)及液體流路12內(nèi)貯存規(guī)定的壓力，壓力貯存工序結(jié)束 (步驟 S 144)。
圖16是墨水排出工序的流程圖。墨水排出工序使用通過壓力貯存工序積蓄的壓 力，使墨水從噴墨頭50的噴嘴排出(清潔)。首先，打開供給閥14 (步驟S162)。然后，通過 使利用壓力貯存工序積蓄的墨水流入噴墨頭50內(nèi)，從而使噴墨頭50的內(nèi)部壓力變?yōu)檎龎海?將墨水從噴墨頭50排出。這時(shí)，使供給泵20向正壓方向動(dòng)作，以使噴墨頭50的內(nèi)部壓力不會(huì)下降(步驟S163)。
如果墨水的排出開始，則監(jiān)視供給閥14打開后的經(jīng)過時(shí)間(步驟S164)，如果經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(判定為是)，則將供給閥14關(guān)閉(步驟S166)，而使供給泵20停止(步驟S168)，墨水排出工序結(jié)束(步驟S170)。如果圖13至圖16所示的加壓清潔結(jié)束，則閥門控制及泵控制向規(guī)定的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。
在執(zhí)行加壓清潔時(shí)，將彈性膜22固定為液室容積最大的狀態(tài)(不產(chǎn)生由壓力緩沖引起的壓力損失的狀態(tài))，在該狀態(tài)下，在供給輔助儲(chǔ)存箱18及供給流路12中貯存壓力。由此，使供給輔助儲(chǔ)存箱18貯存壓力的時(shí)間縮短，并且，使加壓清潔的壓力波變得尖銳(可以獲得基于尖銳的加壓曲線的加壓特性)，從而可以獲得容易地將氣泡或雜質(zhì)從噴嘴去除的效果。
根據(jù)上述方式構(gòu)成的墨水供給裝置10，因?yàn)樵诠┙o輔助儲(chǔ)存箱18內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整使液室24與氣室26隔離的彈性膜22的初始位置，所以彈性膜22的變形量(位置)不會(huì)隨時(shí)間變化，從而可以避免壓力控制的波動(dòng)。
另外，因?yàn)樵诩訅呵鍧崍?zhí)行時(shí)，彈性膜22被固定為液室容積為最大的狀態(tài)，在供給輔助儲(chǔ)存箱18及供給流路12中貯存壓力，所以在供給輔助儲(chǔ)存箱18中貯存壓力的時(shí)間被縮短，并且，加壓清潔的壓力波變得尖銳，從而可以獲得容易地從噴嘴中去除氣泡或雜質(zhì)的效果。
[第2實(shí)施方式]
下面，對于本發(fā)明第2實(shí)施方式涉及的墨水供給裝置進(jìn)行說明。圖17所示的墨水供給裝置100，在其為具有循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)型這一點(diǎn)上，與圖1所示的非循環(huán)型墨水供給裝置不同。此外，在下述說明中，主要對于與前面說明的第I實(shí)施方式涉及的墨水供給裝置10 不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
(整體結(jié)構(gòu))
圖17所示的墨水供給裝置100,具有作為液體供給流路的供給流路12、和作為液體回收流路的回收流路112，供給流路12設(shè)有作為第I壓力檢測部的供給流路壓力傳感器 16(與圖1中所示的壓力傳感器16等價(jià))，回收流路112設(shè)有作為第2壓力檢測部的回收流路壓力傳感器116。另外，供給流路12設(shè)有作為第I壓力緩沖部的供給輔助儲(chǔ)存箱18，并且，回收流路112設(shè)有作為第2壓力緩沖部的回收輔助儲(chǔ)存箱118。供給輔助儲(chǔ)存箱18經(jīng)由作為第I壓力施加部的供給泵20及規(guī)定的墨水流路而與墨水儲(chǔ)存箱52連通，回收輔助儲(chǔ)存箱118經(jīng)由作為第2液體壓力施加部的回收泵120及規(guī)定的墨水流路而與墨水儲(chǔ)存箱 52連通。
圖17所示的噴墨頭50具有使n個(gè)噴墨頭模塊51-1、51-2、…、51_η相連的構(gòu)造， 各個(gè)噴墨頭模塊51經(jīng)由供給閥14-1、14-2、…、14-n而與供給流路12連通，并且，經(jīng)由回收閥114-1,114-2,…、114-n而與回收流路112連通。
供給側(cè)歧管54及回收側(cè)歧管154，是設(shè)置在供給流路12及回收流路112與噴墨頭 50之間的墨水的暫時(shí)儲(chǔ)存部。供給側(cè)歧管54與回收側(cè)歧管154通過旁通流路190、192連通，在旁通流路190、192中分別設(shè)有旁通流路閥194、196。
供給泵20及回收泵120可以使用管泵。圖17所示的供給泵20控制從墨水儲(chǔ)存箱(緩沖箱52向噴墨頭50供給墨水的供給流路12的壓力(輸送量)，回收泵120控制從噴墨頭50向墨水儲(chǔ)存箱52回收墨水(使其循環(huán))的回收流路112的壓力(輸送量)。供給泵20 和回收泵120可以使用具有相同性能(容量)的泵。
供給泵20及回收泵120在噴墨頭50停止動(dòng)作的期間(即，墨水穩(wěn)定流動(dòng)的期間) 內(nèi)僅向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，在噴墨頭50進(jìn)行噴出動(dòng)作的期間內(nèi)，如果內(nèi)部壓力減小，則供給泵 20使旋轉(zhuǎn)速度增加，并且，回收泵120反轉(zhuǎn)而使噴墨頭50的內(nèi)部壓力上升。
S卩，控制供給泵20及回收泵120的驅(qū)動(dòng)，以使得供給流路12的內(nèi)部壓力與回收流路112的內(nèi)部壓力相比相對較高，而且，對噴墨頭50的噴嘴內(nèi)部的墨水施加規(guī)定的背壓(負(fù)壓)。
供給輔助儲(chǔ)存箱18及回收輔助儲(chǔ)存箱118，因?yàn)榫哂信c圖2所示的供給輔助儲(chǔ)存箱18相同的構(gòu)造，所以此處的說明省略。即，供給輔助儲(chǔ)存箱18及回收輔助儲(chǔ)存箱，分別具有由彈性膜(第I可彎膜、第2可彎膜)分隔成液室(第I液體室、第2液體室)和氣室(第 I氣體室、第2氣體室)的構(gòu)造。供給輔助儲(chǔ)存箱18的氣室及回收輔助儲(chǔ)存箱的氣室，其與彈性膜相對的內(nèi)壁面由曲面構(gòu)成。另外，對供給輔助儲(chǔ)存箱18及回收輔助儲(chǔ)存箱118的彈性膜，預(yù)先設(shè)置初始撓度。
另外，供給輔助儲(chǔ)存箱18及回收輔助儲(chǔ)存箱118，也可以具有與圖7所示的供給輔助儲(chǔ)存箱18相同的構(gòu)造。即，供給輔助儲(chǔ)存箱18及回收輔助儲(chǔ)存箱118的彈性膜也可以具有沿氣室26的相對面26A的形狀的三維形狀。
此外，圖17所示的循環(huán)系統(tǒng)(回收側(cè))的排泄流路128、排泄閥130、氣體流路132、 氣體連接閥134 (第2大氣連通路切換部)、氣體儲(chǔ)存箱136、大氣連通路138、氣閥140，分別與供給系統(tǒng)的排泄流路28、排泄閥30、氣體流路32、氣體連接閥34、氣體儲(chǔ)存箱36、大氣連通路38、氣閥40 (第I大氣連通切換部)相對應(yīng)。
此外，排泄閥130可以使用閂鎖型的電磁閥，氣體連接閥134可以使用常開型的電磁閥，供給閥14、回收閥114、氣閥140可以使用常閉型的電磁閥。
圖17所示的墨水供給裝置100，在墨水儲(chǔ)存箱52與供給泵20之間設(shè)有排氣模塊 160及用于防止墨水逆流的單向閥162，并且，在供給泵20與供給輔助儲(chǔ)存箱18之間，設(shè)有過濾器164及熱交換器(冷卻加熱裝置)166。從墨水儲(chǔ)存箱52輸出的墨水通過排氣模塊 160實(shí) 施排氣處理，通過過濾器164去除氣泡或雜質(zhì)，在實(shí)施由熱交換器166進(jìn)行的溫度調(diào)整處理后，向供給輔助儲(chǔ)存箱18輸送。
另外，在排氣模塊160和回收泵120之間，設(shè)置用于防止墨水逆流的單向閥170，并且，設(shè)有過濾器172，在從墨水儲(chǔ)存箱52向回收輔助儲(chǔ)存箱118輸送墨水的情況下，也實(shí)施規(guī)定的排氣處理及過濾處理。
此外，墨水供給裝置100設(shè)有安全閥(溢流閥)174、176，在供給泵20及回收泵120 發(fā)生異常，供給流路12及回收流路112的內(nèi)部壓力高于規(guī)定值的情況下，安全閥174、176 動(dòng)作，而使供給流路12及回收流路112的內(nèi)部壓力下降。另外，還設(shè)有單向閥178、180，其用于在使供給泵20及回收泵120反轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)防止墨水逆流。
圖17所示的主儲(chǔ)存箱56中貯存向緩沖儲(chǔ)存箱52供給的墨水。如果緩沖儲(chǔ)存箱 52內(nèi)的墨水量減少，則使補(bǔ)充泵182動(dòng)作，將主儲(chǔ)存箱56內(nèi)的墨水向緩沖儲(chǔ)存箱52輸送。 主儲(chǔ)存箱56在內(nèi)部設(shè)有過濾器184。
(循環(huán)的說明)
具有該結(jié)構(gòu)的墨水供給裝置100，使供給泵20和回收泵120動(dòng)作，在供給側(cè)歧管 54與回收側(cè)歧管154之間設(shè)置壓差而使其循環(huán)。例如，在將供給泵14及回收泵114打開的狀態(tài)下，如果使供給泵20反轉(zhuǎn)動(dòng)作，而供給側(cè)歧管54產(chǎn)生負(fù)壓，另一方面，使回收泵120反轉(zhuǎn)動(dòng)作而使回收側(cè)歧管154產(chǎn)生低于供給側(cè)的負(fù)壓，則墨水從供給側(cè)歧管54經(jīng)由噴墨頭50 向回收側(cè)歧管154流動(dòng)，進(jìn)而可以使墨水經(jīng)由回收流路112、回收輔助儲(chǔ)存箱118等循環(huán)。
在使墨水循環(huán)時(shí)，可以將設(shè)置在第2旁通流路192上的第2旁通流路閥196打開， 從而使供給側(cè)歧管54與回收側(cè)歧管154經(jīng)由第2旁通流路192連通。此外，第I旁通流路 190、192只要具有在加壓時(shí)不產(chǎn)生壓力損失的直徑即可，可以設(shè)置二者中的任意一個(gè)。
(彈性膜的初始位置調(diào)整)
圖17所示的墨水供給裝置100，因?yàn)榭梢允构┙o側(cè)的供給閥14、氣體連接閥34、氣閥40、及供給泵20，和回收側(cè)的回收閥114、氣體連接閥134、氣閥140、及回收泵120獨(dú)立動(dòng)作，所以可以將使用圖10至圖12說明的彈性膜22的初始位置調(diào)整，應(yīng)用于回收輔助儲(chǔ)存箱118的彈性膜的初始調(diào)整。
(加壓清潔)
圖17所示的墨水供給裝置100中的加壓清潔，包含圖18所示的工序。S卩，如果加壓清潔開始(步驟S200)，則按照膜位置固定工序(步驟S220)、壓力貯存工序(步驟S240)、 墨水排出工序(步驟S260 )的順序執(zhí)行各個(gè)工序，加壓清潔結(jié)束(步驟S290 )。膜位置固定工序(步驟S220)相對于回收閥114、氣體連接閥134、氣閥140、回收排泄閥130及回收泵120， 可以使用圖14所示的膜位置固定工序(步驟S 120)的各個(gè)工序(步驟S120至步驟S132)。
在圖19中表示壓力貯存工序(圖18的步驟S240)的詳細(xì)內(nèi)容。圖19所示的壓力貯存工序在將第I旁通流路閥194及第2旁通流路閥196、回收閥114關(guān)閉之后(步驟S242 至步驟246)，使回收泵120向加壓方向動(dòng)作(步驟S248)，一邊監(jiān)視回收壓力傳感器116，一邊在回收輔助儲(chǔ)存箱118中貯存壓力，直至達(dá)到指定壓力(步驟S250)。
另外，在圖20中表示墨水排出工序(圖18的步驟S260)的詳細(xì)內(nèi)容。圖20所示的墨水排出工序在將進(jìn)行加壓清潔的流路的供給閥14打開之 后(步驟S262)，將第I旁通流路閥194及第2旁通流路閥196打開(步驟S264至步驟S266)。這時(shí)，使供給泵20及回收泵120向加壓方向動(dòng)作，以使壓力不下降(步驟S268至步驟S270)。
如果墨水排出開始后經(jīng)過規(guī)定時(shí)間(步驟S272判定為是)，則第2旁通流路閥196 關(guān)閉(步驟S274)，第I旁通流路閥194關(guān)閉(步驟S276)、供給閥114關(guān)閉(步驟S278)。并且，回收泵120停止(步驟S280)，并且供給泵20停止(步驟S282)，墨水排出工序結(jié)束(步驟 S284)。
此外，供給系統(tǒng)的閥門控制部及泵控制部(參照圖8)，和回收側(cè)的閥門控制部及泵控制部，可以分別分開設(shè)置，也可以使其共通化。
[應(yīng)用例]
下面，作為上述墨水供給裝置的應(yīng)用例，對于在噴墨頭的墨水供給部中使用上述墨水供給裝置10、100的噴墨記錄裝置進(jìn)行說明。
(噴墨記錄裝置的整體結(jié)構(gòu))
圖21是具有本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的液體供給裝置的噴墨記錄裝置的整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。該圖所示的噴墨記錄裝置200是兩種液體凝集方式的記錄裝置，其使用含有顏色材料的墨水和具有使該墨水凝集的功能的凝集處理液，根據(jù)規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)，在記錄介 質(zhì)214的記錄面形成圖像。
噴墨記錄裝置200，主要具有供紙部220、處理液涂敷部230、描繪部240、干燥處理 部250、定影處理部260、及排出部270而構(gòu)成。另外，在圖21中省略圖示，但設(shè)有向描繪部 240進(jìn)行墨水供給的墨水供給裝置。
在處理液涂敷部230、描繪部240、干燥處理部250、定影處理部260的前段，作為進(jìn) 行所輸送的記錄介質(zhì)214的傳遞的單元，設(shè)有傳遞筒232、242、252、262，并且，作為在處理 液涂敷部230、描繪部240、干燥處理部250、定影處理部260上保持記錄介質(zhì)214并進(jìn)行輸 送的單元，分別設(shè)置具有鼓型的壓筒234、244、254、264。
傳遞筒232至262及壓筒234至264，在外周面的規(guī)定位置夾持記錄介質(zhì)214的 端部而進(jìn)行保持的叼紙牙280A、280B。使叼紙牙280A和叼紙牙280B上夾持記錄介質(zhì)214 的前端部而進(jìn)行保持的構(gòu)造，及在設(shè)置在其他壓筒或傳遞筒上的叼紙牙之間進(jìn)行記錄介質(zhì) 214的傳遞的構(gòu)造相同，而且，叼紙牙280A和叼紙牙280B配置在壓筒234的外周面上沿壓 筒234的旋轉(zhuǎn)方向偏移180°的對稱位置。
在通過叼紙牙280A、280B夾持記錄介質(zhì)214的前端部的狀態(tài)下，使傳遞筒232至 262及壓筒234至264向規(guī)定的方向旋轉(zhuǎn)，沿傳遞筒232至262及壓筒234至264的外周面 旋轉(zhuǎn)輸送記錄介質(zhì)214。
此外，在圖21中，僅標(biāo)記設(shè)置在壓筒234上的叼紙牙280A、280B的標(biāo)號，其他壓筒 及傳遞筒的叼紙牙的標(biāo)號省略。
如果將收容在供紙部220中的記錄介質(zhì)(開紙)214向處理液涂敷部230供紙，則向 保持在壓筒234的外周面的記錄介質(zhì)214的記錄面施加凝集處理液(以下，有時(shí)簡記為“處 理液”)。此外，所謂“記錄介質(zhì)214的記錄面”，是指由壓筒234至264保持的狀態(tài)下的外側(cè) 面，是與保持在壓筒234至264上的表面相反的面。
然后，施加了凝集處理液的記錄介質(zhì)214被送出至描繪部240，在描繪部240，向記 錄面上施加了凝集處理液的區(qū)域供給有色墨水，形成期望的圖像。
此外，由該有色墨水形成了圖像的記錄介質(zhì)214被輸送至干燥處理部250，在干燥 處理部250中實(shí)施干燥處理，并且，在干燥處理后輸送至定影處理部260，實(shí)施定影處理。通 過實(shí)施干燥處理及定影處理，使在記錄介質(zhì)214上形成的圖像穩(wěn)固化。由此，在記錄介質(zhì) 214的記錄面上形成期望的圖像，在將該圖像定影在記錄介質(zhì)214的記錄面上之后，從排出 部270輸送至裝置外部。
下面，對于噴墨記錄裝置200的各個(gè)部分(供紙部220、處理液涂敷部230、描繪部 240、干燥處理部250、定影處理部260、排出部270)詳細(xì)地進(jìn)行說明。
(供紙部)
供紙部220構(gòu)成為，設(shè)有供紙盤222和未圖示的輸送機(jī)構(gòu)，將記錄介質(zhì)214從供紙 盤222 —張一張地送出。從供紙盤222輸送的記錄介質(zhì)214通過未圖示的引導(dǎo)部件定位， 以使前端部位于傳遞筒(供紙筒)232的叼紙牙(未圖示)的位置，并使其暫時(shí)停止。并且，叼 紙牙(未圖示)夾持記錄介質(zhì)214的前端部而進(jìn)行保持，在與設(shè)置在處理液筒234上的叼紙 牙之間進(jìn)行記錄介質(zhì)214的傳遞。
(處理液涂敷部)
處理液涂敷部230構(gòu)成為，包含處理液筒，其將從供紙筒232傳遞的記錄介質(zhì) 214保持在外周面，將記錄介質(zhì)214向規(guī)定的方向輸送；以及處理液涂敷部230，其向保持在 處理液筒234的外周面的記錄介質(zhì)214的記錄表面施加處理液。如果使處理液筒234向圖 21中的逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則記錄介質(zhì)214沿處理液筒234的外周面向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)輸送。
圖21所示的處理液涂敷部230設(shè)置在與處理液筒234的外周面(記錄介質(zhì)保持面) 相對的位置。作為處理液涂敷部230的結(jié)構(gòu)例，可以列舉包含以下部分而構(gòu)成的方式，SP 處理液容器，其貯存處理液；汲取輥，其一部分浸潰在處理液容器的處理液中，汲取處理液 容器內(nèi)的處理液；以及涂敷輥(橡膠輥)，其使由汲取輥汲取上來的處理液在記錄介質(zhì)214 上移動(dòng)。
此外，具有涂敷輥移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其使該涂敷輥在上下方向(處理液筒234的外周面的 法線方向)移動(dòng)，優(yōu)選構(gòu)成為，不對除了記錄介質(zhì)214以外的部分進(jìn)行處理液涂敷。另外，夾 持記錄介質(zhì)214的前端部的叼紙牙280A、280B配置為，不從周面凸出。
通過處理液涂敷部230施加到記錄介質(zhì)214上的處理液，含有使由描繪部240供 給的墨水中的顏色材料(顏料)凝集的顏色材料凝集劑，如果處理液與墨水在記錄介質(zhì)214 上接觸，則會(huì)促進(jìn)墨水中的顏色材料與溶劑的分離。
處理液涂敷部230優(yōu)選一邊測量涂敷在記錄介質(zhì)21上的處理液量一邊進(jìn)行涂敷， 記錄介質(zhì)214上的處理液的膜厚，優(yōu)選與從描繪部240打點(diǎn)的墨滴的直徑相比充分小。
(描繪部)
描繪部240具有描繪筒(描繪鼓)244，其保持記錄介質(zhì)214并進(jìn)行輸送；紙張按 壓輥246，其用于使記錄介質(zhì)214緊貼在描繪筒244上；以及噴墨頭248M、248K、248C、248Y， 其向記錄介質(zhì)214供給墨水。描繪筒244的基本構(gòu)造與前面說明的處理液筒234共通。
紙張按壓輥246是用于使記錄介質(zhì)214緊貼在描繪筒244的外周面上的引導(dǎo)部 件，其與描繪筒244的外周面相對，與傳遞筒242和描繪筒244上的記錄介質(zhì)214的傳遞位 置相比，配置在記錄介質(zhì)214的輸送方向下游側(cè)，而且，與噴墨頭248M、248K、248C、248Y相 比，配置在記錄介質(zhì)214的輸送方向上游側(cè)。
另外，在紙張按壓輥246與記錄介質(zhì)214的輸送方向的最上游側(cè)的噴墨頭248Y之 間，配置紙張鼓起檢測傳感器(未圖示)。該紙張鼓起檢測傳感器檢測記錄介質(zhì)214進(jìn)入噴 墨頭248M、248K、248C、248Y正下方之前的鼓起量。本例所示的噴墨記錄裝置200構(gòu)成為， 在通過紙張鼓起檢測傳感器檢測到的記錄介質(zhì)214的鼓起量超過規(guī)定閾值的情況下，報(bào)告 該情況，并且，中止記錄介質(zhì)214的輸送。
從傳遞筒242傳遞至描繪筒244的記錄介質(zhì)214，在利用叼紙牙(標(biāo)號省略)保持 前端的狀態(tài)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)輸送時(shí)，通過紙張按壓輥246進(jìn)行按壓，使其緊貼在描繪筒244的外 周面上。由此，在使記錄介質(zhì)214緊貼在描繪筒244的外周面上之后，在從描繪筒244的外 周面無鼓起的狀態(tài)下，將其輸送至噴墨頭248M、248K、248C、248Y正下方的打印區(qū)域。
噴墨頭248M、248K、248C、248Y分別與品紅色(M)、黑色(K)、藍(lán)綠色(C)、黃色(Y) 這4種顏色的墨水相對應(yīng)，在描繪筒244的旋轉(zhuǎn)方向(圖21中的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向)從上游側(cè) 開始依次配置，并且，配置使得噴墨頭248M、248K、248C、248Y的噴出面(噴嘴面)與保持在 描繪筒244上的記錄介質(zhì)214的記錄面正對。此外，所謂“噴墨面(噴嘴面)”，是指與記錄介 質(zhì)214的記錄面相對的噴墨頭248M、248K、248C、248Y的表面，是形成后述的噴出墨水的噴嘴(在圖22中標(biāo)記標(biāo)號308表TjO的表面。
另外，圖21所示的噴墨頭248M、248K、248C、248Y相對于水平面傾斜配置，以使保 持在描繪筒244的外周面的記錄介質(zhì)214的記錄面與噴墨頭248M、248K、248C、248Y的噴嘴 面大致平行。
噴墨頭248M、248K、248C、248Y是整行線型噴墨頭，其具有與記錄介質(zhì)214上的圖 像形成區(qū)域的最大寬度(與記錄介質(zhì)214的輸送方向正交的方向的長度)相對應(yīng)的長度，其 固定設(shè)置為，沿與記錄介質(zhì)214的輸送方向正交的方向延伸。另外，各個(gè)噴墨頭248M、248K、 248C、248Y從后面說明其詳細(xì)內(nèi)容的墨水供給裝置供給墨水。
在噴墨頭248M、248K、248C、248Y的噴嘴面(液體噴出面)上，在記錄介質(zhì)214的圖 像形成區(qū)域的整個(gè)寬度內(nèi)，以矩陣狀配置而形成墨水噴出用的噴嘴。
如果記錄介質(zhì)214被輸送至噴墨頭248M、248K、248C、248Y正下方的打印區(qū)域，則 從噴墨頭248M、248K、248C、248Y向記錄介質(zhì)214上施加了凝集處理液的區(qū)域，根據(jù)圖像數(shù) 據(jù)噴出各種顏色的墨水(打點(diǎn))。
如果對應(yīng)的顏色墨水的液滴從噴墨頭248M、248K、248C、248Y向保持在描繪筒244 的外周面的記錄介質(zhì)214的記錄面噴出，則在記錄介質(zhì)214上，處理液與墨水接觸，分散在 墨水中的顏色材料(顏料類顏色材料)或不溶化的顏色材料(染色類顏色材料)發(fā)生凝集反 應(yīng)，從而形成顏色材料凝集體。由此，可以防止在記錄介質(zhì)214上形成的圖像中的顏色材料 移動(dòng)(字點(diǎn)位置偏移、字點(diǎn)顏色不均勻)。
另外，描繪部240的描繪筒244，因?yàn)橄鄬τ谔幚硪和糠蟛?30的處理液機(jī)體234 在構(gòu)造上分離，所以不會(huì)在噴墨頭248M、248K、248C、248Y上附著處理液，從而可以減少墨 水噴出異常的原因。
此外，在本例中，例示了 MKCY的標(biāo)準(zhǔn)顏色(4色)的結(jié)構(gòu)，但對于墨水顏色或顏色數(shù) 量的組合并不限定于本實(shí)施方式，可以對應(yīng)于需要增加淡墨水、濃墨水、特殊顏色墨水。例 如，也可以是增加噴出淡青色、淡紫色等淡色系墨水的噴墨頭的結(jié)構(gòu)，各種顏色噴墨頭的配 置順序也不特別限定。
(干燥處理部)
干燥處理部250具有干燥筒(干燥鼓)254，其保持并輸送圖像形成后的記錄介質(zhì) 214 ;以及干燥處理裝置256，其實(shí)施使該記錄介質(zhì)214上的水分(液體成分)蒸發(fā)的干燥處 理。此外，干燥筒254的基本構(gòu)造因?yàn)榕c前面說明的處理液筒234及描繪筒244共通，所以 此處的說明省略。
干燥處理裝置256配置在與干燥筒254的外周面相對的位置，是使記錄介質(zhì)214 上存在的水分蒸發(fā)的處理部。如果通過描繪部240向記錄介質(zhì)214施加墨水，則因?yàn)橥ㄟ^ 處理液與墨水的凝集反應(yīng)而分離的墨水的液體成分(溶劑成分)及處理液的液體成分(溶劑 成分)會(huì)殘留在記錄介質(zhì)214上，所以必須將該液體成分去除。
干燥處理裝置256用于實(shí)施干燥處理，其由加熱器進(jìn)行加熱、由風(fēng)扇進(jìn)行吹風(fēng)、或 同時(shí)使用二者，使記錄介質(zhì)214上存在的液體成分蒸發(fā)，從而去除記錄介質(zhì)214上的液體成 分。施加在記錄介質(zhì)214上的加熱量及送風(fēng)量，可以對應(yīng)于殘留在記錄介質(zhì)214上的水分 量、記錄介質(zhì)214的種類、及記錄介質(zhì)214的輸送速度(干燥處理時(shí)間)等參數(shù)而適當(dāng)設(shè)定。
在進(jìn)行由干燥處理裝置256進(jìn)行的干燥處理時(shí)，干燥處理部250的干燥筒254，因?yàn)橄鄬τ诿枥L部240的描繪筒244在構(gòu)造上分離，所以可以減少噴墨頭248M、248K、248C、 248Y中，由加熱或吹風(fēng)引起的噴墨頭彎液面部的干燥而導(dǎo)致的墨水噴出異常的原因。
為了發(fā)揮對記錄介質(zhì)214的波紋的矯正效果，應(yīng)使干燥筒254的曲率大于或等于 O. 002 (Ι/mm)。另外，為了防止干燥處理后的記錄介質(zhì)的彎曲(卷曲)，應(yīng)使干燥筒254的曲 率小于或等于O. 0033 (1/mm)。
另外，可以設(shè)置調(diào)整干燥筒254的表面溫度的單元(例如，內(nèi)置加熱器)，將該表面 溫度調(diào)整至大于或等于50°C。通過從記錄介質(zhì)214的背面實(shí)施加熱處理，可以促進(jìn)干燥，并 防止在下一階段的定影處理時(shí)的圖像破壞。在該方式中，如果設(shè)置使記錄介質(zhì)214緊貼在 干燥筒254的外周面上的單元，則會(huì)更加有效。作為使記錄介質(zhì)214緊貼的單元之一，可以 列舉真空吸附、靜電吸附等。
此外，對于干燥筒254的表面溫度的上限，并不特別限定，但從清除附著在干燥筒 254的表面的墨水等的維護(hù)作業(yè)的安全性(防止由高溫引起的火災(zāi))的角度，優(yōu)選設(shè)定為小 于或等于75°C (特別優(yōu)選小于或等于60°C)。
通過在按照上述方式構(gòu)成的干燥筒254的外周面，以使記錄介質(zhì)214的記錄面朝 向外側(cè)的方式(即，其為以記錄介質(zhì)214的記錄面成為凸出側(cè)的方式彎曲的狀態(tài))保持該記 錄面，一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)輸送一邊實(shí)施干燥處理，從而可以可靠地防止由記錄介質(zhì)214褶皺或 鼓起引起的干燥不均勻。
(定影處理部)
定影處理部260構(gòu)成為，具有定影筒(定影鼓)264,其保持并輸送記錄介質(zhì)214 ； 加熱器266，其對形成圖像且去除液體后的記錄介質(zhì)214實(shí)施加熱處理；以及定影輥268，其 從記錄面?zhèn)劝磯涸撚涗浗橘|(zhì)214。此外，定影筒264的基本構(gòu)造因?yàn)榕c處理液筒234、描繪 筒244、及干燥筒254共通，所以此處的說明省略。加熱器266及定影輥268配置在與定影 筒264的外周面相對的位置，從定影筒264的旋轉(zhuǎn)方向(在圖21中為逆時(shí)針方向)的上游側(cè) 開始依次配置。
在定影處理部260中，相對于記錄介質(zhì)214的記錄面實(shí)施由加熱器266進(jìn)行的預(yù) 加熱處理，并且，實(shí)施由定影棍268進(jìn)行的定影處理。加熱器266的加熱溫度對應(yīng)于記錄介 質(zhì)的種類、墨水的種類(墨水中含有的聚合物粒子的種類)等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。例如，可以考慮墨 水中含有的聚合物粒子的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度或最低成膜溫度的方式。
定影輥268是輥部件，其對記錄介質(zhì)214進(jìn)行加熱加壓，用于通過對已經(jīng)干燥的墨 水加熱加壓而使墨水中自分散性的聚合物粒子熔融，使墨水覆膜化。具體地說，定影輥268 相對于定影筒264壓接地配置，在其與定影筒264之間構(gòu)成夾持輥。由此，記錄介質(zhì)214夾 持在定影輥268與定影筒264之間，以規(guī)定的夾持壓力夾持，進(jìn)行定影處理。
作為定影輥268的結(jié)構(gòu)例，可以列舉通過由在熱傳導(dǎo)性良好的鋁等的金屬管內(nèi)組 裝鹵素?zé)舻募訜彷仒?gòu)成的方式。如果通過由該加熱輥對記錄介質(zhì)214進(jìn)行加熱，而施加大 于或等于墨水中含有的熱可塑性聚合物粒子的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度的熱能，則使該聚合物粒子 熔融，在圖像表面形成透明的覆膜。
如果在該狀態(tài)下對記錄介質(zhì)214的記錄面實(shí)施加壓，則可以將熔融的聚合物粒子 壓入記錄介質(zhì)214的凹凸中進(jìn)行定影，并且，使圖像表面的凹凸光滑，從而可以獲得良好的 光澤性。此外，也可以優(yōu)選對應(yīng)于圖像層的厚度或聚合物粒子的剝離轉(zhuǎn)化點(diǎn)溫度特性，設(shè)置多段定影棍268的結(jié)構(gòu)。
另外，定影輥268的表面硬度優(yōu)選小于或等于71°。通過使定影輥268的表面進(jìn)一步軟化，可以期待相對于由波紋產(chǎn)生的記錄介質(zhì)的凹凸的跟隨效果，從而可以進(jìn)一步有效地防止由記錄介質(zhì)214的凹凸引起的定影不均勻。
圖21所示的噴墨記錄裝置200，在定影處理部260的處理區(qū)域的后段(記錄介質(zhì)輸送方向的下游側(cè))設(shè)置直列傳感器282。直列傳感器282是用于讀取在記錄介質(zhì)214上形成的圖像(或在記錄介質(zhì)214的空白區(qū)域形成的測試圖案)的傳感器，優(yōu)選使用CCD線性傳感器。
本例所示的噴墨記錄裝置200根據(jù)直列傳感器282的讀取結(jié)果，判斷噴墨頭248M、 248K、248C、248Y有無噴出異常。另外，直列傳感器282也可以是含有用于測量水分量、表面溫度、光澤度等的測量單元的方式。在該方式中，根據(jù)水分量、表面溫度、光澤度的讀取結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整干燥處理部250的處理溫度或定影處理部260的加熱溫度及加壓壓力等參數(shù)， 并可以對應(yīng)于裝置內(nèi)部的溫度變化或各部分的溫度變化，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整上述控制參數(shù)。
(排出部)
如圖21所示，在定影處理部260后面設(shè)置排出部270。排出部270構(gòu)成為，具有 環(huán)狀的輸送鏈條，其卷繞在張緊輥272A、272B上；以及排出盤276，其收容圖像形成后的記錄介質(zhì)214。
從定影處理部260送出的定影處理后的記錄介質(zhì)214,通過輸送鏈條274輸送,排出至排出盤276。
[噴墨頭的構(gòu)造]
下面，對于描繪部240所具有的噴墨頭248M、248K、248C、248Y的構(gòu)造的一個(gè)例子進(jìn)行說明。此外，與各種顏色相對應(yīng)的噴墨頭248M、248K、248C、248Y的構(gòu)造因?yàn)槭枪餐ǖ模?所以下面通過標(biāo)號300代表這四個(gè)噴墨頭而表示。
圖22是噴墨頭300的概略結(jié)構(gòu)圖，該圖是從噴墨頭300觀察記錄介質(zhì)的記錄面的圖(噴墨頭的俯視透視圖)。該圖所示的噴墨頭300使η個(gè)噴墨頭模塊302-1 (i是從I至 η的整數(shù))沿噴墨頭300的長邊方向連成一列而構(gòu)成組合噴墨頭。另外，各個(gè)噴墨頭模塊 302-1從噴墨頭300的短邊方向兩側(cè)由噴墨頭罩304、306支撐。此外，也可以將噴墨頭模塊 302配置為鋸齒狀而構(gòu)成組合噴墨頭。
作為由多個(gè)噴墨頭構(gòu)成的多噴墨頭的應(yīng)用例，可以列舉與記錄介質(zhì)的整個(gè)寬度相對應(yīng)的整行線型噴墨頭。整行線型噴墨頭具有下述構(gòu)造，其在與記錄介質(zhì)的移動(dòng)方向(副掃描方向)正交的方向(主掃描方向)，與記錄介質(zhì)的主掃描方向上的長度(寬度)相對應(yīng)，排列多個(gè)嗔嘴(在圖23中標(biāo)記標(biāo)號308而圖不)。通過使具有該構(gòu)造的嗔墨頭300與記錄介質(zhì)僅相對地掃描一次而進(jìn)行圖像記錄，即，所謂的單通道圖像記錄方式，可以在記錄介質(zhì)的整個(gè)表面范圍內(nèi)形成圖像。
構(gòu)成噴墨頭300的噴墨頭模塊302-1，具有大致平行四邊形的平面形狀，在相鄰的副噴墨頭之間設(shè)有重疊部。所謂重疊部，是副噴墨頭的連接部分，其在噴墨頭模塊302-1的排列方向，由相鄰的字點(diǎn)屬于不同的副噴墨頭的噴嘴形成。此外，圖2所示的噴墨頭300與圖9所示的噴墨頭50’等價(jià)，噴墨頭模塊302與噴墨頭模塊51等價(jià)。
圖23是表示噴墨頭模塊302-1的噴嘴排列的俯視圖。如該圖所示，各個(gè)噴墨頭模.塊302-1具有使噴嘴308以二維狀排列的構(gòu)造，具有該噴墨頭模塊302-1的噴墨頭，被稱為矩陣噴墨頭。圖23中表示示的噴墨頭模塊302-1具有沿列方向W及行方向V排列多個(gè)噴嘴 308的構(gòu)造，從而使主掃描方向X上實(shí)際的噴嘴配置高密度化，上述列方向W相對于副掃描方向形成角度α，上述行方向V相對于主掃描方向X形成角度β。在圖23中，沿行方向V 排列的噴嘴組(噴嘴行)標(biāo)記標(biāo)號310，沿列方向W排列的噴嘴組(噴嘴列)標(biāo)記標(biāo)號312而表不。
此外，作為噴嘴308的矩陣配置的其他例子，可以列舉沿主掃描方向的行方向及相對于主掃描方向X傾斜方向的列方向配置多個(gè)噴嘴308的結(jié)構(gòu)。
圖24是表示作為記錄元件單位的I個(gè)通道對應(yīng)的液滴噴出元件(與I個(gè)噴嘴308 相對應(yīng)的墨室單元)的立體結(jié)構(gòu)的剖視圖。如該圖所示，本例的噴墨頭300 (噴墨頭模塊 302)，由使噴嘴板314和流路板320等層合的構(gòu)造構(gòu)成，上述噴嘴板314上形成有噴嘴308， 上述流路板320上形成有壓力室316或共用流路318等的流路。噴嘴板314構(gòu)成噴墨頭 300的噴嘴面314Α，并二維地形成有分別與各個(gè)壓力室316連通的多個(gè)噴嘴308。
流路板320是流路形成部件，其構(gòu)成壓力室316的側(cè)壁部，并且，形成有作為供給路徑的直徑縮小部(最窄部)的供給口 322，上述供給路徑分別從共用流路318向壓力室316 引導(dǎo)墨水。此外，為了說明方便，在圖24中簡略地圖示，但流路板320是層合一片或多片基板的構(gòu)造。
噴嘴板314及流路板320可以以硅為材料，通過半導(dǎo)體制造工序加工成需要的形狀。
共用流路318與作為墨水供給源的墨水儲(chǔ)存箱(未圖示)連通，從墨水儲(chǔ)存箱供給的墨水經(jīng)由共用流路318向各個(gè)壓力室316供給。
構(gòu)成壓力室316的一部分表面(圖24中的頂面)的振動(dòng)板324與壓電致動(dòng)器332 接合，上述壓電致動(dòng)器332的構(gòu)造為，設(shè)有獨(dú)立電極326及下部電極328，并在獨(dú)立電極326 與下部電極328之間夾持壓電體330。如果由金屬薄膜或金屬氧化膜構(gòu)成振動(dòng)板324，則其作為與壓電致動(dòng)器332的下部電極328相當(dāng)?shù)墓灿秒姌O起作用。此外，在通過樹脂等非導(dǎo)電性材料形成振動(dòng)板的方式中，在振動(dòng)板部件的表面形成由金屬等導(dǎo)電材料形成的下部電極層。
通過對獨(dú)立電極326施加驅(qū)動(dòng)電壓，壓電致動(dòng)器332變形，而使壓力室316的容積變化，通過與之伴隨的壓力變化，墨水從噴嘴308噴出。在墨水噴出后，壓電致動(dòng)器332返回初始狀態(tài)時(shí)，從共用流路318通過供給口 322將新的墨水重新填充到壓力室316中。
通過使具有該構(gòu)造的墨室單元如圖23所示，沿與主掃描方向X形成角度β的行方向V及相對于副掃描方向Y形成角度α的列方向W,按照一定的排列圖案以網(wǎng)格狀排列多個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)本例的高密度噴嘴噴墨頭。在該矩陣排列中，在使副掃描方向Y的相鄰噴嘴間隔為Ls時(shí)，對于主掃描方向X，實(shí)際上可以等價(jià)地處理為各個(gè)噴嘴308以一定的間距 P=Ls/tan Θ排列為直線狀的情況。
在本例中，作為從設(shè) 置在噴墨頭300上的噴嘴308噴出墨水的墨水噴出力產(chǎn)生單元，可以使用壓電致動(dòng)器332，但也可以使用加熱方式，其在壓力室316內(nèi)設(shè)置加熱器，使用由加熱器加熱產(chǎn)生的膜沸騰的壓力，使其噴出墨水。
[控制系統(tǒng)的說明]
圖25是表示噴墨記錄裝置200的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的框圖。噴墨記錄裝置200 具有通信接口 340、系統(tǒng)控制部342、輸送控制部344、圖像處理部346、噴墨頭驅(qū)動(dòng)部348，并且，具有圖像存儲(chǔ)器350、ROM 352。
通信接口 340是接收從主機(jī)354發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)的接口部。通信接口 30可以使用USB (Universal Serial Bus)等串行接口，也可以使用并行串口等并行接口。通信接口 340也可以搭載用于使通信高速化的緩存器(未圖示)。
控制系統(tǒng)342由中央運(yùn)算處理裝置(CPU)及其周邊電路等構(gòu)成，其作為按照規(guī)定的程序控制噴墨記錄裝置200的整體的控制裝置起作用，并且，作為進(jìn)行各種運(yùn)算的運(yùn)算裝置起作用，此外，作為圖像存儲(chǔ)器350及ROM 352的存儲(chǔ)控制器起作用。S卩，系統(tǒng)控制部 342控制通信接口 340、輸送控制部344等各部分，進(jìn)行與主機(jī)354間的通信控制、圖像存儲(chǔ)器350及ROM 352的讀寫控制等，并且，生成對上述各部分進(jìn)行控制的控制信號。
從主機(jī)354輸出的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由通信接口 340而輸入噴墨記錄裝置200，通過圖像處理部346實(shí)施規(guī)定的圖像處理。
圖像處理部346是控制部，其具有進(jìn)行用于從圖像數(shù)據(jù)生成打印控制用的信號的各種加工、校正等的處理的信號(圖像)處理功能，將生成的打印數(shù)據(jù)向噴墨頭驅(qū)動(dòng)部348供給。在圖像處理部346中實(shí)施需要的信號處理，根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)由噴墨頭驅(qū)動(dòng)部348進(jìn)行噴墨頭300的噴出液滴量(打點(diǎn)量)或噴出定時(shí)的控制。由此，可以實(shí)現(xiàn)需要的字點(diǎn)尺寸或字點(diǎn)配置。此外，在圖25所示的噴墨頭驅(qū)動(dòng)部348，還可以包含用于將噴墨頭300的驅(qū)動(dòng)條件保持為一定的反饋控制系統(tǒng)。
輸送控制部344根據(jù)由圖像處理部346生成的打印控制用的信號，控制記錄介質(zhì) 214 (參照圖21)的輸送定時(shí)及輸送速度。圖25中的輸送驅(qū)動(dòng)部356包含使圖21的壓筒 234至264旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、或使傳遞筒232至262旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)、供紙部220中的記錄介質(zhì) 214的輸送機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)排出部270的張緊輥272A(272B)的電動(dòng)機(jī)等，輸送控制部344 作為上述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)器起作用。
圖像存儲(chǔ)器(一次存儲(chǔ)存儲(chǔ)器)350具有作為暫時(shí)存儲(chǔ)經(jīng)由通信接口 340輸入的圖像數(shù)據(jù)的一次存儲(chǔ)單元的功能，或作為存儲(chǔ)在ROM 352中的各種程序的展開區(qū)域及CPU運(yùn)算作業(yè)區(qū)域(例如，圖像處理部346的作業(yè)區(qū)域)的功能。圖像存儲(chǔ)器350可以使用可依次讀寫的易失性存儲(chǔ)器(RAM)。
ROM 352存儲(chǔ)系統(tǒng)控制部342的CPU執(zhí)行的程序，或裝置各個(gè)部分的控制所需的各種數(shù)據(jù)、控制參數(shù)等，可以通過系統(tǒng)控制部342進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫。ROM 352不限定于由半導(dǎo)體元件構(gòu)成的存儲(chǔ)器，也可以使用硬盤等磁性介質(zhì)。另外，也可以設(shè)置外部接口，使用可拆卸的存儲(chǔ)介質(zhì)。
此外，該噴墨記錄裝置200具有處理液施加控制部360、干燥處理控制部362、及定影處理控制部364，根據(jù)來自系統(tǒng)控制部342的指令，分別控制處理液涂敷部230、干燥處理部250、及定影處理部260的各個(gè)部分的動(dòng)作。
處理液施加控制部360根據(jù)從圖像處理部346獲得的打印數(shù)據(jù)，控制處理液施加的定時(shí)，并且，控制處理液的施加量。另外，干燥處理控制部362控制干燥處理裝置256中的干燥處理的定時(shí)，并且，控制處理溫度、送風(fēng)量等，定影處理控制部364控制加熱器266的溫度，并且，控制定影輥268的按壓。
包含圖21所示的直列傳感器282的直列檢測部466，是包含信號處理部的處理模 塊，其對從直列傳感器282輸出的讀取信號實(shí)施噪聲去除、增幅、波形整形等的規(guī)定的信號 處理。系統(tǒng)控制部342根據(jù)通過該直列檢測部獲得的檢測信號，判斷噴墨頭300有無噴出異常。
墨水供給控制部386進(jìn)行由墨水供給部388向噴墨頭300的墨水供給的控制。作 為墨水供給控制部386的具體例子，可以列舉圖9所示的結(jié)構(gòu)。另外，圖25所示的墨水供 給部388可以使用上述墨水供給裝置10、100。
本例所示的噴墨記錄裝置200具有用戶接口 370，該用戶接口 370包含用于操作者 (用戶)進(jìn)行各種輸入的輸入裝置372、顯示部(顯示器)374而構(gòu)成。輸入裝置372可以使 用鼠標(biāo)、觸摸板、鍵盤等各種方式。操作者通過操作輸入裝置372，可以進(jìn)行打印條件輸入、 畫質(zhì)模式選擇、附屬信息的輸入·編輯、信息檢索等，輸入內(nèi)容或檢索結(jié)果等的各種信息可 以通過顯示部374的顯示確認(rèn)。該顯示部374也可以作為顯示錯(cuò)誤信息等的警報(bào)的單元起 作用。此外，圖25的顯示單元374可以用于作為圖9所示的控制系統(tǒng)中的報(bào)告單元的顯示 器。
排氣控制部378控制排氣模塊160的動(dòng)作，該排氣模塊160對從墨水儲(chǔ)存箱52(參 照圖1)向噴墨頭300輸送的液體實(shí)施排氣處理。
參數(shù)存儲(chǔ)部380存儲(chǔ)噴墨記錄裝置200的動(dòng)作所需的各種控制參數(shù)。系統(tǒng)控制部 342適當(dāng)讀取控制所需的參數(shù)，并且，對應(yīng)于需要執(zhí)行各種參數(shù)的更新(改寫)。
壓力傳感器381 (與圖17所示的壓力傳感器16、116等價(jià))包含用于測量墨水流 路壓力的壓力檢測元件，將測得的壓力信息變換為電氣信號，向系統(tǒng)控制部342提供。系統(tǒng) 控制部342根據(jù)該壓力信息，向墨水供給控制部386輸出指令信號，以對墨水供給部388含 有的泵的動(dòng)作(旋轉(zhuǎn)速度)進(jìn)行校正。
程序存儲(chǔ)部384是存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)用于使噴墨記錄裝置200動(dòng)作的控制程序。 該控制程序包含墨水供給部388中含有的供給泵20、回收泵120或排氣模塊160、熱交換器 166等的控制程序。
(向其他裝置結(jié)構(gòu)的應(yīng)用例)
在本變形例中，作為圖像形成裝置的例子，說明了噴墨記錄裝置，但本發(fā)明的應(yīng)用 范圍并不限定于照片打印機(jī)或海報(bào)印刷等的所謂圖形印刷用途，也包含光刻印刷裝置、電 子回路基板的配線描繪裝置、微細(xì)構(gòu)造物形成裝置等可能形成可作為圖像處理的圖案的工 業(yè)用途的裝置。
本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式記載的范圍。各個(gè)實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu) 等，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以在各個(gè)實(shí)施方式之間適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.ー種液體供給裝置，其特征在于，具有 液體供給流路，其與記錄頭連通； 液體壓カ施加部，其設(shè)置在上述液體供給流路中，對液體施加壓カ；以及壓カ緩沖部，其設(shè)置在上述液體供給流路中途，且包含液體室和氣體室而構(gòu)成，上述液體室具有使在上述液體供給流路中流動(dòng)的液體流入/流出的供給ロ及排出ロ，上述氣體室隔著可彎膜與上述液體室相對設(shè)置， 上述可彎膜被預(yù)先施加初始撓度。
2.如權(quán)利要求1所述的液體供給裝置， 上述可彎膜具有沿上述氣體室的內(nèi)壁形狀的三維形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的液體供給裝置， 具有大氣連通路切換部，其切換上述氣體室相對于大氣的開放或隔斷， 在將上述氣體室向大氣開放的狀態(tài)下，通過上述液體壓カ施加部變更上述可彎膜的撓曲量，在達(dá)到要求的撓曲量時(shí)，將上述氣體室與大氣隔斷。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的液體供給裝置， 上述氣體室的內(nèi)壁為曲面。
5.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的液體供給裝置，其具有 壓カ檢測部，其檢測上述液體室內(nèi)的壓カ；以及 控制部，其根據(jù)由上述壓カ檢測部得到的檢測結(jié)果，控制上述液體壓カ施加部的驅(qū)動(dòng)，從而向配置在上述記錄頭中的噴嘴作用規(guī)定的背壓。
6.ー種液體供給裝置，其特征在于，具有 液體供給流路，其與記錄頭連通； 第I液體壓カ施加部，其設(shè)置在上述液體供給流路中，對液體施加壓カ； 第I壓カ緩沖部，其設(shè)置在上述液體供給流路中途，且包含第I液體室和第I氣體室而構(gòu)成，上述第I液體室具有使在上述液體供給流路中流動(dòng)的液體流入/流出的供給ロ及排出口，上述第I氣體室隔著第I可彎膜與上述第I液體室相對設(shè)置， 液體回收流路，其與上述記錄頭連通； 第2液體壓カ施加部，其設(shè)置在上述液體回收流路中，對液體施加壓カ； 第2壓カ緩沖部，其設(shè)置在上述液體回收流路中途，且包含第2液體室和第2氣體室而構(gòu)成，上述第2液體室具有使在上述液體回收流路中流動(dòng)的液體流入/流出的供給ロ及排出ロ，上述第2氣體室隔著第2可彎膜與上述第2液體室相對設(shè)置， 上述第I可彎膜及上述第2可彎膜被預(yù)先施加初始撓度。
7.如權(quán)利要求6所述的液體供給裝置，其特征在干， 上述第I可彎膜及上述第2可彎膜分別具有沿上述第I氣體室及上述第2氣體室的內(nèi)壁形狀的三維形狀。
8.如權(quán)利要求7所述的液體供給裝置，其具有 第I大氣連通路切換部，其切換上述第I氣體室相對于大氣的開放或隔斷；以及 第2大氣連通路切換部，其切換上述第2氣體室相對于大氣的開放或隔斷， 在將上述第I氣體室向大氣開放的狀態(tài)下，通過上述第I液體壓カ施加部變更上述第I可彎膜的撓曲量，在達(dá)到要求的撓曲量時(shí)，通過將上述第I氣體室與大氣隔斷，從而對上述第I可彎膜施加上述初始撓度，并且，在將上述第2氣體室向大氣開放的狀態(tài)下，通過上述第2液體壓力施加部變更上述第2可彎膜的撓曲量，在達(dá)到要求的撓曲量時(shí)，通過將上述第2氣體室與大氣隔斷，從而對上述第2可彎膜施加上述初始撓度。
9.如權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的液體供給裝置， 上述第I氣體室的內(nèi)壁及上述第2氣體室的內(nèi)壁是曲面。
10.如權(quán)利要求6至8中任意一項(xiàng)所述的液體供給裝置，其具有 第I壓力檢測部，其檢測上述第I液體室內(nèi)的壓力； 第2壓力檢測部，其檢測上述第2液體室內(nèi)的壓力；以及 控制部，其根據(jù)由上述第I壓力檢測部及上述第2壓力檢測部得到的檢測結(jié)果，控制上述第I壓力施加部及上述第2液體壓力施加部的驅(qū)動(dòng)，從而在上述第I液體室內(nèi)的壓力與上述第2液體室內(nèi)的壓力之間設(shè)置規(guī)定的壓力差，并且，向配置在上述記錄頭中的噴嘴作用規(guī)定的背壓。
11.一種液體噴出裝置，其特征在于，具有 如權(quán)利要求1至10中任意一項(xiàng)所述的液體供給裝置； 記錄頭，其從噴嘴噴出液體；以及 液體貯存部，其與上述液體供給流路連通，貯存從上述噴嘴噴出的液體。
12.—種圖像記錄裝置，其特征在于，具有 如權(quán)利要求11所述的液體噴出裝置；以及 掃描部，其使上述記錄頭與記錄介質(zhì)相對移動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液體供給裝置，其抑制可彎膜的影響，并維持壓力緩沖部的性能，同時(shí)使壓力緩沖部小型化。其具有液體供給流路，其與配置有多個(gè)噴嘴的記錄頭連通；液體壓力施加部，其設(shè)置在上述液體供給流路中，對液體施加規(guī)定的壓力；以及壓力緩沖部，其設(shè)置在上述液體供給流路中途，且含有液體室和氣體室而構(gòu)成，上述液體室具有使在上述液體供給流路中流動(dòng)的液體流入/流出的供給口及排出口，上述氣體室隔著可彎膜與上述液體室相對設(shè)置，上述可彎膜預(yù)先施加初始撓度，通過這種液體供給裝置解決上述課題。
文檔編號B41J2/175GK103029443SQ20121029740
公開日2013年4月10日 申請日期2012年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者柴田博司 申請人:富士膠片株式會(huì)社