專利名稱：流體供給裝置、流體噴射裝置及流體供給方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體供給裝置、流體噴射裝置及流體供給方法。
背景技術(shù)：
以往，作為對(duì)目標(biāo)物噴射流體的流體噴射裝置，公知有噴墨式打印機(jī)。該噴墨式打 印機(jī)將供給到記錄頭(流體噴射頭)的墨(流體)從形成于記錄頭的噴嘴噴射出，從而在作 為目標(biāo)物的記錄介質(zhì)上實(shí)施打印。而且，在這種打印機(jī)中，例如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣， 提出有如下的打印機(jī)，該打印機(jī)在將墨盒(流體供給源)和記錄頭之間連接起來(lái)的墨流路 (流體供給流路)的中途具有泵，該泵為了從墨盒側(cè)向記錄頭側(cè)加壓供墨而進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)。S卩、對(duì)于本專利文獻(xiàn)1的打印機(jī)而言，將墨流路的一部分作為泵室，并通過(guò)反復(fù)地 進(jìn)行使該泵室的容積增加的吸引驅(qū)動(dòng)和使容積減少的排出驅(qū)動(dòng)，來(lái)斷續(xù)地向記錄頭供墨。另外，在該打印機(jī)中，墨溶劑從記錄頭噴嘴蒸發(fā)而導(dǎo)致墨粘度上升，從而會(huì)出現(xiàn)噴 嘴堵塞，或因混入的氣泡而產(chǎn)生缺點(diǎn)，從而造成打印不良的情況。于是，對(duì)于近來(lái)的打印機(jī)而言，如專利文獻(xiàn)2所記載，作為消除噴嘴堵塞等的方 法，可以執(zhí)行所謂的扼流清洗(choke cleaning)這種清洗方法。具體而言，若從記錄頭側(cè) 經(jīng)由噴嘴向墨流路內(nèi)作用負(fù)壓，則在墨流路的中途設(shè)置的薄膜變位而堵塞墨流路。于是，由 于在記錄頭內(nèi)積累了負(fù)壓，因此，之后從墨盒側(cè)供墨并使薄膜向敞開(kāi)墨流路的方向變位，這 種情況下，墨向下游側(cè)有力地流動(dòng)，從而記錄頭內(nèi)粘住的墨或氣泡從噴嘴被強(qiáng)制地排出。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2006-272661號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2002-355992號(hào)公報(bào)然而，在利用泵驅(qū)動(dòng)斷續(xù)地向記錄頭供墨的打印機(jī)中，泵一次排出驅(qū)動(dòng)所能夠供 給的墨的量受到限制。因此，為了供給扼流清洗所需的量的墨，需要進(jìn)行多次的泵的吸引驅(qū) 動(dòng)及排出驅(qū)動(dòng)。然而，在斷續(xù)供墨中，每次在排出驅(qū)動(dòng)時(shí)墨流路的負(fù)壓都會(huì)緩緩消除，從而 出現(xiàn)無(wú)法充分發(fā)揮扼流清洗的效果的問(wèn)題。對(duì)此，作為以一次排出驅(qū)動(dòng)而供給大量墨的方法，考慮使用泵室的容積變化大的 泵。然而，在搭載大型泵的情況下，帶來(lái)了裝置大型化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而做出的，其目的在于提供一種能夠抑制裝置大型化、 且根據(jù)從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓而使流體從流體供給流路的上游側(cè)向下游側(cè) 連續(xù)地流動(dòng)的流體供給裝置、流體噴射裝置及流體供給方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的流 體供給裝置具有流體供給流路，其從作為液體供 給源側(cè)的上游側(cè)向下游側(cè)供給流體；泵，其將該流體供給流路的一部分作為泵室，并通過(guò)使 能夠以增減該泵室的容積的方式變位的第一變位部變位來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)；閉塞機(jī)構(gòu)，其將比 上述泵室靠下游側(cè)的上述流體供給流路的一部分作為壓力室，能夠以增減該壓力室的容積 的方式變位的第二變位部，根據(jù)從上述流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓，向減少上述壓力室的容積的方向變位，從而閉塞上述流體供給流路；開(kāi)放機(jī)構(gòu)，其對(duì)經(jīng)由上述第二變位部與上述壓力室鄰接的減壓室內(nèi)進(jìn)行減壓，對(duì)上述第二變位部作用負(fù)壓，從而使上述第二變 位部向增加上述壓力室的容積的方向變位，來(lái)開(kāi)放上述流體供給流路。根據(jù)該構(gòu)成，通過(guò)對(duì)閉塞流體供給流路的第二變位部作用負(fù)壓來(lái)使其變位，能夠 開(kāi)放液體供給流路保持流體可流動(dòng)的狀態(tài)。由此，在從流體供給流路的下游側(cè)賦予負(fù)壓的 情況下，不必使泵驅(qū)動(dòng)就能夠使流體連續(xù)地從流體供給源側(cè)流動(dòng)。因此，不必使用一次排出 驅(qū)動(dòng)所能供給的流體的量較大的大型的泵，就能夠使足夠的量的流體連續(xù)地流動(dòng)。即、能夠 抑制裝置的大型化，并根據(jù)從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓來(lái)使流體從流體供給流路 的上游側(cè)向下游側(cè)連續(xù)地流動(dòng)。在本發(fā)明的流體供給裝置中，上述泵進(jìn)行如下的吸引驅(qū)動(dòng)，S卩、上述開(kāi)放機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng) 由上述第一變位部與上述泵室鄰接的變壓室內(nèi)進(jìn)行減壓，從而上述第一變位部向增加上述 泵室的容積的方向變位，將上述流體抽入到上述泵室內(nèi)。根據(jù)該構(gòu)成，對(duì)于泵而言，開(kāi)放機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)由第一變位部與泵室鄰接的變壓室內(nèi)進(jìn) 行減壓，從而使第一變位部變位來(lái)進(jìn)行吸引驅(qū)動(dòng)。即、由于能夠?qū)㈤_(kāi)放機(jī)構(gòu)作為泵的吸引驅(qū) 動(dòng)源使用，因此，抑制了裝置的大型化。在本發(fā)明的流體供給裝置中，上述開(kāi)放機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，經(jīng)由與上述變壓室連接的第 一流路對(duì)上述變壓室內(nèi)減壓，并經(jīng)由與上述減壓室連接的第二流路對(duì)上述減壓室內(nèi)減壓， 其中，上述第二流路的流路阻力比上述第一流路大。根據(jù)該構(gòu)成，在開(kāi)放機(jī)構(gòu)經(jīng)由第一流路及第二流路同時(shí)開(kāi)始減壓的情況下，與流 路阻力大的第二流路連接的減壓室內(nèi)比與第一流路連接的變壓室內(nèi)延遲減壓。因此，能夠 在對(duì)第一變位部作用負(fù)壓并使其向增加泵室內(nèi)的容積的方向變位后，使第二變位部變位。 由此，能夠確保在利用開(kāi)放機(jī)構(gòu)開(kāi)放流體供給流路之前，流體在位于其上游側(cè)的泵室內(nèi)有 流動(dòng)的空間，因此，在流體供給流路開(kāi)放時(shí)，從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓使流體強(qiáng) 烈地流動(dòng)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的流體噴射裝置具有，噴射流體的流體噴射頭、從流體 供給源側(cè)向上述流體噴射頭側(cè)供給上述流體的流體供給裝置。根據(jù)該構(gòu)成，第二變位部根據(jù)從流體噴射頭側(cè)賦予的負(fù)壓來(lái)閉塞流體供給路。然 后，在第二變位部的下游側(cè)的區(qū)域蓄積有充足的負(fù)壓的階段，開(kāi)放機(jī)構(gòu)使第二變位部變位， 由此能夠開(kāi)放流體供給流路使流體連續(xù)地流動(dòng)。由此，不必使用一次排出驅(qū)動(dòng)所能供給的 流體的量較大的大型的泵，就能夠進(jìn)行排出蓄積在流體噴射頭內(nèi)等的氣泡等的扼流清洗。 艮口、既能夠抑制裝置的大型化，又能夠根據(jù)從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓使流體從 流體供給流路的上游側(cè)向下游側(cè)連續(xù)地流動(dòng)。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的流體供給方法，能夠以增減構(gòu)成流體供給流路的一 部分的泵室的容積的方式進(jìn)行變位的第一變位部變位來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)，從而從作為液體供給 源側(cè)的上游側(cè)向下游側(cè)供給流體，該流體供給方法包括閉塞階段，在上述泵室的下游側(cè)， 能夠以增減構(gòu)成上述流體供給流路的一部分的壓力室的容積的方式進(jìn)行變位的第二變位 部，根據(jù)從上述流體供給流路的下游側(cè)作用的負(fù)壓，向減少上述壓力室的容積的方向變位， 將上述流體供給流路閉塞；開(kāi)放階段，一邊抑制上述第一變位部向增加上述泵室的容積的 方向變位，一邊對(duì)經(jīng)由上述第二變位部與上述壓力室鄰接的減壓室內(nèi)減壓，對(duì)上述第二變位部作用負(fù)壓，由此，使上述第二變位部向增加上述壓力室的容積的方向變位，將上述流體 供給流路開(kāi)放。根據(jù)該構(gòu)成，除了與上述流體供給裝置同樣的作用效果之外，還具有以下的作用 效果。即、在開(kāi)放流體供給流路時(shí)，抑制了第一變位部向泵室的容積增加的方向的變位，因 此流體因從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓而流動(dòng)時(shí)，不進(jìn)行泵的吸引驅(qū)動(dòng)。因此，能 夠伴隨著流體供給流路的開(kāi)放，利用從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓使流體強(qiáng)烈地流動(dòng)。


圖1是實(shí)施方式中的噴墨式打印機(jī)的示意圖。圖2(a)是泵吸引驅(qū)動(dòng)時(shí)的供墨裝置的示意圖，(b)是泵排出驅(qū)動(dòng)時(shí)的供墨裝置的 示意圖。圖3 (a)是扼流清洗開(kāi)始前的供墨裝置的示意圖，(b)是扼流清洗開(kāi)始時(shí)的供墨裝 置的示意圖。圖4(a)是表示在扼流清洗中第一空氣室內(nèi)先于第二空氣室減壓的狀態(tài)的供墨裝 置的示意圖，(b)是表示在扼流清洗中墨流路開(kāi)放的狀態(tài)的供墨裝置的示意圖。符號(hào)說(shuō)明如下11...作為流體噴射裝置的打印機(jī)；12...作為流體噴射頭的記錄頭；13...作為 流體供給源的墨盒；14...作為流體供給裝置的供墨裝置；15...作為流體供給流路的墨流 路；31a...泵室；32a...壓力室；34a...作為變壓室的第一空氣室；35a...作為減壓室的 第二空氣室；37...第一變位部；38...第二變位部；43...泵；45a...作為第一流路的分支 流路；45b...作為第二流路的分支流路；55...開(kāi)放機(jī)構(gòu)；56...閉塞機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式以下，結(jié)合圖1 圖4對(duì)將本發(fā)明具體為一種流體噴射裝置、即噴墨式記錄裝置 (以下稱為“打印機(jī)”)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施方式的打印機(jī)11具有作為流體噴射頭的記錄頭12，其對(duì)目 標(biāo)物(省略圖示)噴射作為流體的墨；作為流體供給裝置的供墨裝置14，其將收容在作為 流體供給源的墨盒13中的墨供給到記錄頭12側(cè)。在供墨裝置14上設(shè)置有作為流體供給 流路的墨流路15，該墨流路15在上游端與墨盒13連接、下游端與記錄頭12連接的狀態(tài)下， 從墨盒13側(cè)即上游側(cè)向記錄頭12側(cè)即下游側(cè)供墨。另外，在打印機(jī)11上，與打印處理中使用的墨的色數(shù)(種類)對(duì)應(yīng)而設(shè)置有多個(gè) 供墨裝置14。但是，各供墨裝置14由相同的構(gòu)成組成，因此，在圖1中將供給某一種顏色的 墨的一個(gè)供墨裝置14與記錄頭12及一個(gè)墨盒13 —起進(jìn)行圖示。以下，將該圖1所示的一 個(gè)供墨裝置14經(jīng)由墨流路15從墨盒13向記錄頭12供墨的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，在記錄頭12的噴嘴形成 面12a上設(shè)置有可噴射墨的多個(gè)噴嘴開(kāi)口 16。另外，在記錄頭12中內(nèi)置有閥單元17。閥單元17具有用于穩(wěn)定地供墨的流動(dòng)壓力調(diào) 整機(jī)構(gòu)，因此能夠通過(guò)供給與消耗量相對(duì)應(yīng)的量的墨來(lái)調(diào)整墨的流動(dòng)壓力。在打印機(jī)11上設(shè)置有對(duì)記錄頭12進(jìn)行清洗等的維護(hù)單元18。維護(hù)單元18具有罩19，其可與記錄頭12的噴嘴形成面12a抵接以圍住噴嘴開(kāi)口 16 ；吸引泵20，其被驅(qū)動(dòng)以 使罩19內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓；廢液箱21，其用于收容伴隨著吸引泵20的驅(qū)動(dòng)而從記錄頭12內(nèi)吸引 的墨。而且，在打印處理結(jié)束等時(shí)，從圖1所示的狀態(tài)使罩19移動(dòng)并與記錄頭12抵接，在 該狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)吸引泵20，使罩19的內(nèi)部空間產(chǎn)生負(fù)壓。從而來(lái)進(jìn)行清洗，將增粘的墨或混 有氣泡的墨從記錄頭12內(nèi)朝廢液箱21吸引排出。墨盒13具有作為其內(nèi)部收容墨的墨室22a的大致箱體形狀的外殼22。從外殼22 的下壁突設(shè)有與墨室22a內(nèi)連通的筒部23，并且在筒部23的前端形成有可導(dǎo)入墨的供墨口 24。而且，在將墨盒13與供墨裝置14連接時(shí)，為了構(gòu)成墨流路15的上游端而從供墨 裝置14突設(shè)的供墨針25插入該供墨口 24。另外，在外殼22的上壁設(shè)有使收容有墨的墨室 22a內(nèi)與大氣連通的大氣連通孔26，從而使大氣壓對(duì)收容于墨室22a內(nèi)的墨的液面作用。接著，針對(duì)供墨裝置14的構(gòu)成進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 圖1所示，供墨裝置14具有作為基臺(tái)的樹(shù)脂制的第一流路形成部件27、以層疊狀 態(tài)組裝于該第一流路形成部件27上的同樣的樹(shù)脂制的第二流路形成部件28、以及在組裝 時(shí)夾在兩流路形成部件27、28之間的由橡膠板等形成的可撓性部件29。在第一流路形成部件27的一面(圖1中的上面)形成有俯視為圓形的凹部30、 31、32。并且，在第二流路形成部件28的一面(圖1中的下面)分別形成有與形成于第一 流路形成部件27的凹部30、31、32相互對(duì)置的俯視為圓形的凹部33、34、35?？蓳闲圆考?9以分別將第一流路形成部件27的凹部30 32和第二流路形成部 件28的凹部33 35之間隔開(kāi)的方式被夾入在第一流路形成部件27和第二流路形成部件 28之間。并且，在可撓性部件29的、介于凹部30和凹部33之間的部分，作為可通過(guò)在兩凹 部30、33之間彈性變形而變位的閥芯36發(fā)揮作用。另外，在閥芯36的中心部分形成有貫通孔36a。因此，凹部30和凹部33經(jīng)由貫通 孔36a而連通，并且由凹部30、33包圍而形成的空間區(qū)域成為閥室30a?？蓳闲圆考?9的、介于凹部31和凹部34之間的部分，作為第一變位部37發(fā)揮作 用，能夠以增減兩凹部31、34的容積的方式進(jìn)行變位。另外，由第一變位部37和凹部31包 圍形成的空間區(qū)域成為構(gòu)成墨流路15的一部分的泵室31a(參照?qǐng)D2)，而由第一變位部37 和凹部34包圍形成的空間區(qū)域成為作為變壓室的第一空氣室34a?？蓳闲圆考?9的、介于凹部32和凹部35之間的部分，作為第二變位部38發(fā)揮作 用，能夠以增減兩凹部32、35的容積的方式進(jìn)行變位。另外，由第二變位部38和凹部32包 圍形成的空間區(qū)域成為構(gòu)成墨流路15的一部分的泵室32a，而由第二變位部38和凹部35 包圍形成的空間區(qū)域成為作為減壓室的第二空氣室35a。而且，在成為層疊狀態(tài)的第一流路形成部件27、第二流路形成部件28及可撓性部 件29上，從圖1中的右側(cè)向左側(cè)形成有墨流路15a 15d，該墨流路15a 15d自上游側(cè)的 供墨針25朝下游側(cè)的記錄頭12側(cè)連接。具體而言，在第一流路形成部件27上形成有以貫通第二流路形成部件28的方式 突設(shè)的供墨針25、和將供墨針25的前端側(cè)與凹部30之間連通的墨流路15a。另外，凹部33 和凹部31之間通過(guò)墨流路15b連通，并且，凹部31和凹部32之間通過(guò)墨流路15c連通。此 夕卜，在上游側(cè)與凹部32連接的墨流路15d的下游端，連接有供墨管15e的一端(上游端)。而且，在供墨管15e的另一端(下游端)連接有記錄頭12。S卩、在供墨裝置14中，由從上游側(cè)向下游側(cè)順次配置的供墨針25、墨流路15a、閥室30a、墨流路15b、泵室31a、墨流路15c、壓力室32a、墨流路15d、供墨管15e來(lái)構(gòu)成墨流 路15。在與壓力室32a連接的墨流路15c的下游端設(shè)置有作為單向閥的球閥39，其僅容 許自上游側(cè)向下游側(cè)的墨的通過(guò)。該閥芯39處于始終被未圖示的施力部件朝關(guān)閉墨流路 15c的閉閥方向施力的狀態(tài)。另外，在閥室30a的凹部33內(nèi)收容有始終對(duì)閥芯36朝凹部30側(cè)施力的螺旋彈 簧40，并且在閥芯36上設(shè)置有突起部36b，該突起部36b通過(guò)與凹部30的內(nèi)底面抵接而成 為閉閥狀態(tài)。并且，閥芯36處于始終被螺旋彈簧40向閉閥方向施力的狀態(tài)。在本實(shí)施方 式中，閥室30a、閥芯36及螺旋彈簧40構(gòu)成了僅容許自上游側(cè)向下游側(cè)的墨通過(guò)的單向閥 41。在第一空氣室34a內(nèi)收容有始終對(duì)第一變位部37朝使泵室31a的容積減少的方 向施力的螺旋彈簧42。在本實(shí)施方式中，泵室31a、第一空氣室34a、第一變位部37及螺旋 彈簧42構(gòu)成了脈動(dòng)型的泵43。泵43通過(guò)如下的方式進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)，即、以使泵室31a的容積 增減的方式進(jìn)行變位的第一變位部37，根據(jù)經(jīng)由第一變位部37與泵室31a鄰接的第一空氣 室34a的壓力變化而變位。在墨流路15中，在泵室31a的上游側(cè)的位置設(shè)置有單向閥41，在泵室31a的下游 側(cè)的位置同樣地設(shè)置有作為單向閥的球閥39，由此，抑制了墨伴隨著泵驅(qū)動(dòng)而自下游側(cè)向 上游側(cè)逆流。此外，本實(shí)施方式的泵43以如下的方式進(jìn)行吸引驅(qū)動(dòng)，即、通過(guò)負(fù)壓發(fā)生裝置44 使第一空氣室34a內(nèi)減壓，于是第一變位部37向使泵室31a的容積增加的方向變位，從而 將墨抽入泵室31a內(nèi)。負(fù)壓發(fā)生裝置44和第一空氣室34a通過(guò)空氣流路45而連接。具體而言，空氣流路 45的基端側(cè)與負(fù)壓發(fā)生裝置44連接，并且其前端側(cè)被分支為3個(gè)分支流路45a、45b、45c， 第一空氣室34a與作為第一流路的分支流路45a連接。另外，作為第二流路的分支流路45b與第二空氣室35a連接，并且分支流路45c與 大氣開(kāi)放機(jī)構(gòu)46連接。并且，在與第二空氣室35a連接的分支流路45b的中途設(shè)有由蛇行 流路構(gòu)成的流路延長(zhǎng)部47，其是以使分支流路45b的流路阻力比分支流路45a大為目的設(shè)置的。對(duì)于負(fù)壓發(fā)生裝置44而言，在可正反旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的情況下，通過(guò) 經(jīng)由未圖示的單向離合器傳遞的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)從而產(chǎn)生負(fù)壓。因此，若驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48正轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)，則第一空氣室34a內(nèi)及第二空氣室35a內(nèi)通過(guò)空氣流路45被減壓。而且，由于第一空氣室34a內(nèi)被減壓，因而第一變位部37向泵31a的容積增加的 方向變位，并且，由于第二空氣室35a內(nèi)減壓，因而第二變位部38向壓力室32a的容積增加 的方向變位。這時(shí)，由于設(shè)置有流路延長(zhǎng)部47的分支流路45b的流路阻力比分支流路45a 大，因此，若驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則在第一變位部37變位后，第二變位部38變位。大氣開(kāi)放機(jī)構(gòu)46構(gòu)成為，在形成有大氣開(kāi)放孔49的盒50內(nèi)收容有大氣開(kāi)放閥 52，該大氣開(kāi)放閥52構(gòu)成為將密封部件51付設(shè)在大氣開(kāi)放孔49側(cè)，該大氣開(kāi)放閥52始終通過(guò)螺旋彈簧53的作用力被朝封閉大氣開(kāi)放孔49的閉閥方向施力。而且，對(duì)于大氣開(kāi)放 機(jī)構(gòu)46而言，在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)時(shí)，基于經(jīng)由單向離合器傳遞的驅(qū)動(dòng)力而動(dòng)作的凸輪 機(jī)構(gòu)54動(dòng)作，且通過(guò)該凸輪機(jī)構(gòu)54的動(dòng)作，大氣開(kāi)放閥52克服螺旋彈簧53的作用力向開(kāi) 閥方向變位。另外在本實(shí)施方式中，負(fù)壓發(fā)生裝置44、空氣流路45、第二空氣室35a、大氣開(kāi) 放機(jī)構(gòu)46、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48及凸輪機(jī)構(gòu)54構(gòu)成了開(kāi)放機(jī)構(gòu)55。因此，若驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48在正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)后反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，則大氣開(kāi)放閥52進(jìn)行開(kāi)閥動(dòng)作，從 而空氣流路45向大氣開(kāi)放，這樣，解除了第一空氣室34a內(nèi)及第二空氣室35a內(nèi)的負(fù)壓狀 態(tài)。這樣，若第一空氣室34a內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)被解除，則第一變位部37因螺旋彈簧42的 作用力而朝泵室31a的容積減少的方向變位。即、泵43進(jìn)行如下的吸引驅(qū)動(dòng)，即、通過(guò)使第 一空氣室34a內(nèi)減壓而將墨從上游側(cè)吸引到泵室31a內(nèi)，另一方面，進(jìn)行如下的排出驅(qū)動(dòng)， 艮口、以第一空氣室34a向大氣開(kāi)放為契機(jī)，利用螺旋彈簧42的作用力將墨從墨室31a向下 游側(cè)排出。而且，在泵室31a進(jìn)行吸引驅(qū)動(dòng)時(shí)，因在泵室31a內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓而使位于下游側(cè)的 球閥39關(guān)閉，并且設(shè)置于上游側(cè)的單向閥41克服螺旋彈簧40的作用力而打開(kāi)。另外，在 泵室31a進(jìn)行排出驅(qū)動(dòng)時(shí)，因泵室31a內(nèi)產(chǎn)生的正壓而使位于下游側(cè)的球閥39打開(kāi)，并且， 設(shè)置于上游側(cè)的單向閥41關(guān)閉。因此，通過(guò)將墨盒13與供墨針25連接且使泵43交替反復(fù)吸引驅(qū)動(dòng)和排出驅(qū)動(dòng)， 從而從墨盒13向消耗墨的記錄頭12斷續(xù)地供墨。接著，特別著眼于供墨裝置14的作用對(duì)上述構(gòu)成的打印機(jī)11的作用進(jìn)行說(shuō)明。在這里，圖1所示的狀態(tài)為如下?tīng)顟B(tài)，S卩剛剛更換墨盒13之后，單向閥41的閥芯 36及泵43的第一變位部37，分別被螺旋彈簧40、42的作用力按壓在各凹部30、31的內(nèi)底 面。此外，球閥39處于被對(duì)應(yīng)的施力部件向閉閥位置施力的狀態(tài)，并且，大氣開(kāi)放機(jī)構(gòu)46 的大氣開(kāi)放閥52處于密封了大氣開(kāi)放孔49的閉閥狀態(tài)。首先，結(jié)合圖2(a)對(duì)泵43從如圖1所示的狀態(tài)開(kāi)始進(jìn)行吸引驅(qū)動(dòng)的情況進(jìn)行說(shuō)明。 首先，使泵43泵驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。于是，負(fù)壓發(fā)生裝置44產(chǎn)生負(fù)壓， 通過(guò)空氣流路45 (分支流路45a)與該負(fù)壓發(fā)生裝置44連接的第一空氣室34a內(nèi)成為負(fù)壓 狀態(tài)。因此，如圖2 (a)所示，第一變位部37克服螺旋彈簧42的作用力向第一空氣室34a 側(cè)變位，使第一空氣室34a的容積減少。于是，隨著該第一空氣室34a的容積減少，經(jīng)由第一 變位部37與第一空氣室34a鄰接的泵室31a反而容積增加，從而墨被吸引到泵室31a內(nèi)。 這時(shí)，由于在與流路阻力大的分支流路45b連接的第二空氣室35a內(nèi)還未產(chǎn)生負(fù)壓，因此， 第二變位部38未變位。接著，結(jié)合圖2(b)對(duì)泵43進(jìn)行排出驅(qū)動(dòng)的情況進(jìn)行說(shuō)明。在泵43進(jìn)行排出驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。于 是，通過(guò)大氣開(kāi)放機(jī)構(gòu)46的 凸輪機(jī)構(gòu)54的動(dòng)作使大氣開(kāi)放閥52克服螺旋彈簧53的作用力進(jìn)行開(kāi)閥動(dòng)作，從而解除第 一空氣室34a內(nèi)的負(fù)壓狀態(tài)。因此，如圖2(b)所示，泵43的第一變位部37通過(guò)螺旋彈簧42的作用力而向凹部31的內(nèi)底面?zhèn)茸兾唬沟谝豢諝馐?4a的容積增加。于是，隨著第一空氣室34a的容積增 力口，經(jīng)由第一變位部37與第一空氣室34a鄰接的泵室31a反而容積減少，從而將墨向泵室 31a外排出。這時(shí)，第二變位部38因泵43的排出壓力而成為向第二空氣室35a側(cè)變位的狀 態(tài)。接著，結(jié)合圖3及圖4來(lái)對(duì)在以上構(gòu)成的打印機(jī)11中的、以消除噴嘴開(kāi)口 16的堵 塞等為目的進(jìn)行的所謂的扼流清洗進(jìn)行說(shuō)明。在這里，所謂的扼流清洗是在設(shè)置于墨流路15的中途的扼流閥處于關(guān)閉的狀態(tài) (扼流狀態(tài))下，利用吸引泵20來(lái)對(duì)記錄頭12內(nèi)進(jìn)行吸引，在扼流閥的下游側(cè)蓄積了高負(fù) 壓的狀態(tài)下打開(kāi)扼流閥的清洗。根據(jù)這種扼流清洗，所蓄積的高負(fù)壓使墨一股氣地流動(dòng)，從 而能夠高效地排出在通常的清洗中難以排出的增粘的墨或氣泡。在本實(shí)施方式中，由在比泵室31a靠下游側(cè)的位置設(shè)置的壓力室32a及第二變位 部38構(gòu)成的閉塞機(jī)構(gòu)56，作為扼流閥發(fā)揮作用。 通常，扼流清洗是在打印處理執(zhí)行一段時(shí)間后進(jìn)行的，因此，首先結(jié)合圖3(a)對(duì) 實(shí)施扼流清洗前的階段的泵43的驅(qū)動(dòng)停止時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。在泵43驅(qū)動(dòng)停止時(shí)，吸引驅(qū)動(dòng)后大氣開(kāi)放閥52處于開(kāi)閥狀態(tài)。由此，成為由螺旋 彈簧42的作用力引起的正壓施加在泵室31a內(nèi)的狀態(tài)，因此如圖3(a)所示，單向閥41處 于閉閥狀態(tài)，并且第二變位部38處于向第二空氣室35a側(cè)變位了的狀態(tài)。作為閉塞階段，從該狀態(tài)開(kāi)始，若在使罩19移動(dòng)而與記錄頭12的噴嘴形成面12a 抵接的狀態(tài)下驅(qū)動(dòng)吸引泵20，則從墨流路15的下游側(cè)施加負(fù)壓，對(duì)壓力室32a內(nèi)進(jìn)行減壓。 由此，如圖3 (b)所示，第二變位部38向壓力室32a的容積減少的方向變位，與凹部32的內(nèi) 底面抵接，從而閉塞墨流路15d的上游端開(kāi)口。另外，壓力室32a內(nèi)被減壓時(shí)，墨流路15c、 泵室31a等中也達(dá)到負(fù)壓，因此第一變位部37向下止點(diǎn)位置變位。而且，若吸引泵20被驅(qū)動(dòng)一定時(shí)間以上，在第二變位部38的下游側(cè)蓄積足夠的負(fù) 壓后，接著，作為開(kāi)放階段，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)48正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)以開(kāi)放墨流路15d的上游端開(kāi)口。于是，負(fù)壓發(fā)生裝置44產(chǎn)生負(fù)壓，首先第一空氣室34a內(nèi)達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)，如圖4 (a) 所示，第一變位部37克服螺旋彈簧42的作用力向第一空氣室34a側(cè)變位。由此，單向閥41 處于開(kāi)閥狀態(tài)，墨被吸引到泵室31a內(nèi)。之后，在泵43的吸引驅(qū)動(dòng)結(jié)束且第一變位部37朝向泵室31a的容積增加的方向 的變位基本結(jié)束的時(shí)刻，在第一空氣室34a之后第二空氣室35a也達(dá)到負(fù)壓。于是，如圖 4(b)所示，第二變位部38向壓力室32a的容積增加的方向變位，將墨流路15d的上游端開(kāi) 口開(kāi)放。這樣，在第一變位部37的變位被抑制的狀態(tài)下，扼流狀態(tài)被強(qiáng)制地解除，從而墨因 蓄積的負(fù)壓作用而從墨盒13內(nèi)向罩19內(nèi)一股氣地流動(dòng)，對(duì)墨流路15內(nèi)或記錄頭12內(nèi)進(jìn) 行清洗。這里，若第一空氣室34a和第二空氣室35a同時(shí)被減壓，或第二空氣室35a先于第 一空氣室34a減壓，則恐怕在開(kāi)放階段無(wú)法確保在泵室31a內(nèi)的充足的流動(dòng)區(qū)域。另外，例 如，在墨流路15d的上游端開(kāi)口被開(kāi)放的狀態(tài)下進(jìn)行泵43的吸引驅(qū)動(dòng)，而造成泵室31a內(nèi) 的壓力低于壓力室32a內(nèi)的壓力的情況下，球閥39處于閉閥狀態(tài)，這樣墨的流動(dòng)會(huì)受到抑 制。關(guān)于這些方面，在本實(shí)施方式的供墨裝置14中，在分支流路45b上設(shè)置流路延長(zhǎng)部47， 因此，能夠通過(guò)與分支流路45a之間的流路阻力差，抑制第一變位部37朝泵室31a的容積增加的方向變位，并使墨流動(dòng)。根據(jù)以上說(shuō)明的實(shí)施方式，可以得到以下的效果。 (1)通過(guò)對(duì)閉塞墨流路15的第二變位部38作用負(fù)壓從而使其變位，能夠?qū)⒛?路15開(kāi)放并保持墨可流動(dòng)的狀態(tài)。由此，在從墨流路15的下游側(cè)施加負(fù)壓的情況下，不必 驅(qū)動(dòng)泵43就能夠使墨從墨盒13連續(xù)地流動(dòng)。因此，不必使用一次排出驅(qū)動(dòng)所能供給的墨 的量較大的大型的泵，就能夠使足夠的量的墨連續(xù)地流動(dòng)。即、抑制了供墨裝置14的大型 化，并根據(jù)從墨流路15的下游側(cè)賦予的負(fù)壓來(lái)使墨從墨流路15的上游側(cè)向下游側(cè)連續(xù)地 流動(dòng)。(2)對(duì)于泵43，通過(guò)開(kāi)放機(jī)構(gòu)55來(lái)對(duì)經(jīng)由第一變位部37與泵室31a鄰接的第一 空氣室34a內(nèi)進(jìn)行減壓，由此，使一變位部37變位地進(jìn)行吸引驅(qū)動(dòng)。即、由于能夠?qū)㈤_(kāi)放機(jī) 構(gòu)55作為泵43的吸引驅(qū)動(dòng)源，因此能夠進(jìn)一步抑制裝置的大型化。(3)若開(kāi)放機(jī)構(gòu)55通過(guò)空氣流路45開(kāi)始減壓，則與流路阻力大的分支流路45b連 接的第二空氣室35a內(nèi)會(huì)比與分支流路45a連接的第一空氣室34a內(nèi)延遲減壓。因此，能 夠在使負(fù)壓作用于第一變位部37而使其向泵31a內(nèi)的容積增加的方向變位后，使第二變位 部38變位。由此，在利用開(kāi)放機(jī)構(gòu)55使墨流路15開(kāi)放之前，能夠確保位于其上游側(cè)的泵 室31a內(nèi)的供墨流動(dòng)的空間，因此，在墨流路15開(kāi)放時(shí)，從墨流路15的下游側(cè)賦予的負(fù)壓 使墨強(qiáng)烈地流動(dòng)。(4)第二變位部38根據(jù)從記錄頭12側(cè)賦予的負(fù)壓閉塞墨流路15。然后，在第二 變位部38的下游側(cè)的區(qū)域蓄積有充足的負(fù)壓的階段，開(kāi)放機(jī)構(gòu)55使第二變位部38變位， 由此能夠使墨流路15開(kāi)放并使流體連續(xù)地流動(dòng)。由此，不必使用一次排出驅(qū)動(dòng)所能供給的 墨的量較大的大型的泵，就能夠進(jìn)行排出蓄積在記錄頭12內(nèi)等的氣泡等的扼流清洗。艮口、 既能夠抑制打印機(jī)11的大型化，又能夠根據(jù)從墨流路15的下游側(cè)賦予的負(fù)壓使墨從墨流 路15的上游側(cè)向下游側(cè)連續(xù)地流動(dòng)。(5)在開(kāi)放墨流路15時(shí)，抑制了第一變位部37向泵室31a的容積增加的方向的變 位，因此墨因從墨流路15的下游側(cè)賦予的負(fù)壓而流動(dòng)時(shí)，不進(jìn)行泵的吸引驅(qū)動(dòng)。因此，能夠 回避如下的故障，即、在墨流路15d的上游端開(kāi)口被開(kāi)放的狀態(tài)下，進(jìn)行泵43的吸引驅(qū)動(dòng)， 致使泵室31a內(nèi)的壓力比壓力室32a內(nèi)低，球閥39處于閉閥狀態(tài)，從而抑制了墨的流動(dòng)。因 此，能夠伴隨著墨流路15的開(kāi)放，利用從墨流路15的下游側(cè)賦予的負(fù)壓使墨強(qiáng)烈地流動(dòng)。另外，上述實(shí)施方式也可以變更為如下的其他的實(shí)施方式?？梢允褂闷渌闹够亻y形態(tài)的單向閥(例如單向閥41那樣的閥)來(lái)取代球閥39?？梢栽诘谝蛔兾徊?7上設(shè)置突起部36b那樣的突起部，來(lái)作為在泵43的吸引驅(qū) 動(dòng)時(shí)處于閉閥狀態(tài)的單向閥發(fā)揮作用。這種情況下，可以沒(méi)有球閥39?？梢苑謩e地具有用于驅(qū)動(dòng)泵43的驅(qū)動(dòng)源和用于在扼流清洗中強(qiáng)制地使第二變位 部38變位的驅(qū)動(dòng)源。這種情況下，可以通過(guò)加壓來(lái)使泵43驅(qū)動(dòng)。此外，可以通過(guò)對(duì)第一空氣室34a內(nèi)交替地進(jìn)行加壓和減壓，來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)，也可 以通過(guò)使作為第一變位部的活塞往復(fù)移動(dòng)來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)。這種情況下，不需要作為施力部 件的螺旋彈簧42。例如與墨流路15b、15c直接連通等、只要能夠確保在泵室31a內(nèi)供墨流動(dòng)的區(qū)域， 則并非必需在泵43的吸引驅(qū)動(dòng)結(jié)束的時(shí)刻解除扼流狀態(tài)，例如可以在開(kāi)放階段將第一變位部37配置在下止點(diǎn)位置。作為施力部件的螺旋彈簧40、42可以使用拉伸彈簧而不使用壓縮彈簧。并非必需使用前端側(cè)分支為三個(gè)的空氣流路45，也可以從負(fù)壓發(fā)生裝置44分別地將空氣流路與第一空氣室34a和第二空氣室35a連接，也可以使第一空氣室34a和第二 空氣室35a連通?？梢詫⒇?fù)壓發(fā)生裝置分別與第一空氣室34a和第二空氣室35a連接，并以具有時(shí) 間差的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)第一空氣室34a和第二空氣室35a。流路延長(zhǎng)部47并不限于蛇行流路，可以是例如漩渦狀等任意的形狀。使分支流路45b的流路阻力大于分支流路45a的機(jī)構(gòu)并不限于流路延長(zhǎng)部47， 例如可以在分支流路45b的中途設(shè)置過(guò)濾部件等的障礙物，以通過(guò)壓力損失來(lái)增大流路阻 力。用于對(duì)第一變位部37及第二變位部38傳遞壓力變動(dòng)的介質(zhì)并不限于空氣，也可 以使例如油等液體向變壓室及減壓室流動(dòng)。在上述實(shí)施方式中，將流體噴射裝置具體化為噴墨式打印機(jī)，但也可以采用噴射 或排出墨以外的其他流體的流體噴射裝置，可以轉(zhuǎn)用于具有排出微小量液滴的液體噴射頭 等各種液體噴射裝置。另外，所謂液滴指的是從上述液體噴射裝置排出的液體的狀態(tài)，包含 粒狀、淚滴狀、線狀地拖著尾巴的形狀等。并且，此處所說(shuō)的液體只要是液體噴射裝置能夠 噴射的材料即可。例如，只要是物質(zhì)處于液相時(shí)的狀態(tài)即可，可以是粘性高或者低的液體狀 態(tài)，不僅包含溶膠、水凝膠(Υ+水)、其他的無(wú)機(jī)溶劑、有機(jī)溶劑、溶液、液狀樹(shù)脂、液狀金 屬(金屬熔液)之類的流體狀態(tài)、或者作為物質(zhì)的一個(gè)狀態(tài)的液體，還包含將由顏料或金屬 粒子等固形物形成的功能材料的粒子溶解、分散或者混合在溶劑中而成的物質(zhì)。并且，作 為液體的代表性的例子能夠舉出上述實(shí)施方式中說(shuō)明了的墨或液晶等。此處，所謂的墨包 含一般的水性墨和油性墨以及中性墨、熱熔墨等各種液體組成物。作為液體噴射裝置的具 體例子例如可以是下述的液體噴射裝置噴射以分散或者溶解的樣態(tài)含有在液晶顯示器、 EL(電致發(fā)光)顯示器、面發(fā)光顯示器、濾色器的制造等中使用的電極材料或顏色材料等材 料的液體的液體噴射裝置；噴射在生物芯片制造中使用的生物有機(jī)體的液體噴射裝置；作 為精密吸管使用、噴射作為試樣的液體的液體噴射裝置；也可以是印染裝置或微量移液器 等。進(jìn)一步，也可以采用下述的液體噴射裝置在表或照相機(jī)等精密機(jī)械中以點(diǎn)狀孔隙噴射 潤(rùn)滑油的液體噴射裝置；為了形成在光通信元件等中使用的微小半球透鏡(光學(xué)透鏡)而 將紫外線硬化樹(shù)脂等透明樹(shù)脂液體噴射在基板上的液體噴射裝置；以及為了對(duì)基板等進(jìn)行 刻蝕而噴射酸或堿等刻蝕液的液體噴射裝置。進(jìn)而，能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用于其中的任一種噴 射裝置。
權(quán)利要求
一種流體供給裝置，其特征在于，具有流體供給流路，其從作為液體供給源側(cè)的上游側(cè)向下游側(cè)供給流體；泵，其將該流體供給流路的一部分作為泵室，并通過(guò)使能夠以增減該泵室的容積的方式變位的第一變位部變位來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)；閉塞機(jī)構(gòu)，其將比上述泵室靠下游側(cè)的上述流體供給流路的一部分作為壓力室，能夠以增減該壓力室的容積的方式進(jìn)行變位的第二變位部，根據(jù)從上述流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓，向減少上述壓力室的容積的方向變位，從而閉塞上述流體供給流路；以及，開(kāi)放機(jī)構(gòu)，其對(duì)經(jīng)由上述第二變位部與上述壓力室鄰接的減壓室內(nèi)進(jìn)行減壓，對(duì)上述第二變位部作用負(fù)壓，從而使上述第二變位部向增加上述壓力室的容積的方向變位，將上述流體供給流路開(kāi)放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體供給裝置，其特征在于，上述泵進(jìn)行如下的吸引驅(qū)動(dòng)， 艮口、上述開(kāi)放機(jī)構(gòu)對(duì)經(jīng)由上述第一變位部與上述泵室鄰接的變壓室內(nèi)進(jìn)行減壓，從而上述 第一變位部向增加上述泵室的容積的方向變位，將上述流體抽入到上述泵室內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體供給裝置，其特征在于，上述開(kāi)放機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，經(jīng)由與上 述變壓室連接的第一流路對(duì)上述變壓室內(nèi)減壓，并經(jīng)由與上述減壓室連接的第二流路對(duì)上 述減壓室內(nèi)減壓，其中，上述第二流路的流路阻力比上述第一流路大。
4.一種流體噴射裝置，其特征在于，具有噴射流體的流體噴射頭；從流體供給源側(cè)向 上述流體噴射頭側(cè)供給上述流體的權(quán)利要求1 權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的流體供給裝置。
5.一種流體供給方法，其特征在于，能夠以增減構(gòu)成流體供給流路的一部分的泵室的容積的方式進(jìn)行變位的第一變位部 變位來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)，從而從作為液體供給源側(cè)的上游側(cè)向下游側(cè)供給流體，該流體供給方法包括閉塞階段，在上述泵室的下游側(cè)，能夠以增減構(gòu)成上述流體供給流路的一部分的壓力 室的容積的方式進(jìn)行變位的第二變位部，根據(jù)從上述流體供給流路的下游側(cè)作用的負(fù)壓， 向減少上述壓力室的容積的方向變位，將上述流體供給流路閉塞；開(kāi)放階段，一邊抑制上述第一變位部向增加上述泵室的容積的方向變位，一邊對(duì)經(jīng)由 上述第二變位部與上述壓力室鄰接的減壓室內(nèi)減壓，對(duì)上述第二變位部作用負(fù)壓，由此，使 上述第二變位部向增加上述壓力室的容積的方向變位，將上述流體供給流路開(kāi)放。
全文摘要
提供流體供給裝置、流體噴射裝置、及流體供給方法，能夠抑制裝置的大型化且能夠使流體根據(jù)從流體供給流路的下游側(cè)賦予的負(fù)壓從流體供給流路的上游側(cè)向下游側(cè)連續(xù)地流動(dòng)。打印機(jī)(11)具有墨流路(15)；泵(43)，其通過(guò)使能夠以增減泵室的容積的方式變位的第一變位部(37)根據(jù)經(jīng)由第一變位部與泵室鄰接的第一空氣室(34a)的壓力變化而變位來(lái)進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)；閉塞機(jī)構(gòu)(56)，能夠以增減壓力室(32a)的容積的方式進(jìn)行變位的第二變位部(38)，根據(jù)從墨流路(15)的下游側(cè)賦予的負(fù)壓，向減少壓力室的容積的方向變位，從而閉塞墨流路；開(kāi)放機(jī)構(gòu)(55)，其通過(guò)對(duì)第二空氣室(35a)減壓來(lái)使第二變位部向壓力室的容積增加的方向變位從而開(kāi)放墨流路。
文檔編號(hào)F04B43/02GK101844450SQ201010140249
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者小泉義弘, 橫內(nèi)秀彌 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社