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CN105365397B - 油墨循环装置以及喷墨记录装置 - Google Patents

油墨循环装置以及喷墨记录装置 Download PDF

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CN105365397B CN201510487297.3A CN201510487297A CN105365397B CN 105365397 B CN105365397 B CN 105365397B CN 201510487297 A CN201510487297 A CN 201510487297A CN 105365397 B CN105365397 B CN 105365397B
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Abstract

本发明涉及油墨循环装置以及喷墨记录装置。开发了不用改变喷出的油墨滴的喷出速度就能缩短从喷墨记录装置的启动到开始记录为止的预热时间的油墨循环装置。油墨循环装置包括：包括排出容器内的油墨的排出口、以及使油墨流入容器内的流入口的第一罐；包括流入从第一罐排出的油墨的流入口、向第一罐排出油墨的排出口的第二罐；从第二罐向第一罐输送油墨的泵；以及配置在连结第一罐和第二罐的流路的途中并喷出油墨的喷墨头。而且，油墨循环装置具有控制部，在喷墨头的油墨流入口附近测量的油墨温度比油墨的喷出合适温度的范围低时，根据油墨温度改变油墨循环流量，控制所述油墨的喷出速度。

Description

油墨循环装置以及喷墨记录装置
技术领域
本发明的实施方式涉及设于喷墨记录装置中的油墨循环装置。
背景技术
在向记录介质喷出油墨记录图像的喷墨记录装置中，已知有在喷墨头和油墨盒间具有油墨循环装置的喷墨记录装置。油墨循环装置从喷墨头的喷嘴附近除去在喷嘴内产生的气泡或混入的异物。而且，油墨循环装置通过设置升温装置(加热器)、冷却装置(冷却器)，可将油墨(ink，墨水)的温度保持恒定，并且稳定地喷出油墨滴，从而在当前的喷墨记录装置中安装得越来越多。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2011－207064号公报
发明内容
然而，喷墨记录装置在油墨温度比设定值低时，不能开始印刷，等待由油墨循环装置具备的加热器升温油墨并达到设定温度为止，需要所谓的预热时间。该预热时间随季节和油墨循环装置具有的加热器的大小而变，不管怎样，从启动喷墨记录装置开始的一定时间内，不能开始记录。
因此，期望开发出不用改变喷出的油墨滴的喷出速度就能缩短从喷墨记录装置的启动到记录开始为止的预热时间的油墨循环装置。
在本发明的一种实施方式中，油墨循环装置包括：包括排出容器内的油墨的排出口以及使油墨流入容器内的流入口的第一罐；包括流入从第一罐排出的油墨的流入口以及向第一罐排出液体的排出口的第二罐；从第二罐向第一罐输送油墨的泵；配置在连结第一罐和第二罐的流路的途中并喷出油墨的喷墨头。而且，油墨循环装置具有控制部，在喷墨头的油墨流入口附近测量出的油墨的温度比油墨的适合喷出的温度的范围低时，根据油墨的温度改变油墨循环流量，控制所述油墨的喷出速度。
在本发明的另一实施方式中，喷墨记录装置包括上述的油墨循环装置。
附图说明
图1是实施方式的喷墨记录装置的正视图。
图2是图1的喷墨记录装置的平面图。
图3A和图3B是图1的喷墨记录装置的喷嘴部分的概略图。
图4是示出图1的喷墨记录装置的喷墨头的油墨流路的概略图。
图5A是图1的喷墨记录装置的喷墨记录部的立体图。
图5B是从相反方向看喷墨记录部的立体图。
图6是示出图5A的喷墨记录部的构造的说明图。
图7是用于图5A的喷墨记录部的压电泵的概略图。
图8是图7的A－A截面图。
图9是图1的喷墨记录装置的框图。
图10是示出油墨温度和油墨粘度的关系的曲线图。
图11是示出油墨粘度和油墨的喷出速度的关系的曲线图。
图12是示出油墨的循环流量和油墨的喷出速度的关系的曲线图。
图13是根据油墨温度和油墨的循环流量控制油墨的喷出速度的控制流程图。
图14是设喷出速度为9m/s时的油墨温度和油墨流量的关系的控制表图的例子。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式。图1是喷墨记录装置1的一个例子的正视图。
喷墨记录装置1包括喷墨记录部4。喷墨记录部4包括喷墨头2和油墨循环装置3。各喷墨记录部4(a)～4(e)按使用的油墨颜色的个数并排地配置在托架51上。如下文所述，喷墨头2内置油墨I，配合图像形成信号从设于喷嘴板61的喷嘴62喷出油墨I。如下文所述，油墨循环装置3对喷墨头2供给油墨I，回收未从喷嘴62喷出的残留油墨I，并再次对喷墨头2供给回收的油墨I，从而使油墨I循环。例如，喷墨记录部4(a)在重力方向上具有朝下喷出油墨I的喷墨头2，在其上部具有油墨循环装置3。喷墨记录部4(b)～4(e)与喷墨记录部4(a)结构相同。
喷墨记录部4(a)喷出青色油墨、4(b)喷出品红油墨、4(c)喷出黄色油墨，4(d)喷出黑色油墨。喷墨记录部4(e)喷出白色油墨。喷墨记录部4(e)除了白色油墨以外，喷出透明光泽油墨、在照射红外线或紫外线时发色的特殊油墨等。搭载喷墨记录部4(a)～4(e)的托架51固定于输送带52。输送带52与电机53连接。通过使电机53正转或逆转来使托架51沿箭头A方向往返移动。图1所示的喷墨记录部4(a)～4(e)使油墨I沿重力方向(箭头C方向)喷出油墨I。
桌台54是在上表面上开有小径的孔55的容器。桌台54通过用泵56使容器内部变为负压，来固定在上表面搭载的记录介质S。记录介质S是纸、树脂或金属的膜、板材等。桌台54安装在滑动轨57上，沿图2所示的箭头B方向往返移动。喷墨头2具有形成有喷出油墨I的多个喷嘴62(参照图3A和图3B)的喷嘴板61。喷墨头2往返移动期间，喷嘴板61和记录介质S的距离h维持恒定。喷墨头2在图1的纵深方向(长度方向)具有300到600个喷嘴。喷墨记录装置1使喷墨记录部4(a)～4(b)以相对记录介质S的输送方向正交的方式往返移动，形成图像。即，喷墨头2的排列300到600个左右的喷嘴62的长度方向，与记录介质S的输送方向是相同的方向。喷墨记录装置1通过以与喷嘴板61上相互邻接的喷嘴62的宽度喷出油墨I，在记录介质S上形成图像。
维护单元71在喷墨记录部4(a)～4(e)的A方向的扫描范围内配置在桌台54的移动范围外的位置。喷墨头2的待机位置P是维护单元71和喷墨头2相向的位置。
维护单元71可在上方开放的外壳中上下(图1箭头C、D方向)移动。维护单元71在托架51沿箭头A方向移动时，向下方C移动并待机。图像形成动作结束时，喷墨头2返回待机位置P。维护单元71向上方D移动并覆盖待机位置P的喷墨头2的喷嘴板61。维护单元71防止油墨I的蒸发或在喷嘴板61上附着灰尘、纸粉(罩盖功能)。
维护单元71具有叶片72。叶片72除去附着在喷墨头2的喷嘴板61上的油墨I、灰尘、纸粉等。叶片72例如用为弹性体的橡胶形成。叶片72在托架51沿箭头A方向移动时，与维护单元71一起向下方C移动，远离喷嘴板61。另一方面，叶片72在除去附着在喷嘴板61上的油墨I、灰尘、纸粉时向上方D移动，与喷嘴板61接触。维护单元71具有使叶片72向B方向(参照图2)移动的机构。通过用使叶片72向B方向移动的机构，叶片72擦拭喷嘴板61的表面，除去油墨I、灰尘、纸粉(擦拭功能)。
维护单元71具有废油墨接受部73。废油墨接受部73在维护动作时将从喷嘴62强制喷出的在喷嘴62附近劣化的油墨I废弃(吐出动作)。废油墨接受部73收纳用叶片72擦拭而产生的废油墨及由吐出动作产生的废油墨。
图2是喷墨记录装置1的一个例子的平面图。
托架51利用输送带52的移动沿2条导轨58在A方向上往返移动。桌台54沿B方向往返移动。记录介质S搭载在桌台54上。喷墨记录装置1使搭载喷墨记录部4的托架51和放置有记录介质S的桌台54根据图像信号而往返移动。而且，喷墨记录装置1从喷嘴62喷出油墨I，在记录介质S的整个表面上进行图像形成。喷墨记录装置1是所谓的串行型喷墨记录装置。
喷墨记录部4(a)、4(b)、4(c)、4(d)、4(e)经由管42与各自对应的油墨盒41(a)、41(b)、41(c)、41(d)、41(e)连通。
例如，油墨盒41(a)填充有青色油墨，经由管42与喷墨记录部4(a)连通。油墨盒41(b)填充有品红油墨，经由管42与喷墨记录部4(b)连通。油墨盒41(c)填充有黄色油墨，与喷墨记录部4(c)连通。油墨盒41(d)填充有黑色油墨，与喷墨记录部4(d)连通。油墨盒41(e)填充有白色油墨，与喷墨记录部4(e)连通。
喷墨记录部4具有喷墨头2和油墨循环装置3。油墨循环装置3装载在喷墨头2的上方。喷墨记录部4通过在喷墨头2的上方层叠油墨循环装置3，能减小在托架51上喷墨记录部4(a)～4(e)排列的方向的间隔。因此，喷墨记录装置1能缩短输送方向(A方向)上的托架51的宽度。托架51的A方向的输送距离是至少对记录介质S的最大宽度加上托架宽度的2倍长度的距离。托架51的宽度越窄，则喷墨记录装置1的输送距离越小，使装置小型化。
除了利用移动的桌台54的上述喷墨记录装置1，对引出卷绕纸、以与该卷绕纸正交的方式移动喷墨记录部并印字的喷墨记录装置，或对用压印辊一张张传送纸张、以与该纸张正交的方式使喷墨记录部移动并印字的喷墨记录装置，都能适用该喷墨记录部4。
说明适用于喷墨记录装置1的喷墨头2。
图3A和图3B是喷墨头2的喷出油墨I的部分的截面图。喷墨头2具有喷出油墨I的喷嘴62。喷墨头2在喷嘴板61的油墨流路侧形成油墨分支部63。油墨分支部63是将沿箭头E方向流动的油墨I分支成从喷嘴62喷出的油墨滴ID和原样地流过喷墨头2内并返回油墨循环装置3的油墨I的部分。喷墨头2具有在与喷嘴62对置一侧的表面上的致动器64。致动器64包含层叠压电陶瓷65和振动板66的单晶式压电振动板。压电陶瓷65的材料使用PZT(钛酸锆酸铅)。致动器64具有在PZT的上下表面形成电极、进行了极化处理的压电陶瓷65。压电陶瓷65与氮化硅制的振动板66接合，用作致动器64。喷嘴62内利用油墨I的表面张力在油墨I和空气的界面形成弯月面(メニスカス)67。
图3A示出不对压电陶瓷65施加电场，致动器64处于无变形的状态。图3B示出对压电陶瓷65施加电场使致动器64变形而喷出油墨滴ID的情况。油墨分支部63内的油墨I在压电陶瓷65变形时压力变高，成为油墨滴ID从喷嘴62喷出。
油墨I的喷出也可使用在油墨I产生压力的其他结构来代替上述的致动器64。例如，可将以静电使隔膜变形而对油墨施加压力的结构、利用以加热器加热油墨而在油墨中产生气泡时的压力的结构(热方式)等的任一个用作压力产生体。
参照图4说明具有喷出在图3中说明的油墨的部分的喷墨头2内部的油墨I的流动。
喷墨头2具有喷嘴板61、具有致动器64的基板69、以及歧管68。
喷嘴板61具有：具备从图4前方朝纵深方向排列的多个喷嘴62(a)的第一喷嘴列，同样具备从纸面前方朝纵深方向排列的多个喷嘴62(b)的第二喷嘴列。如上所述，油墨I通过各喷嘴62(62(a)、62(b))喷出。换言之，喷墨头2从纸面前方朝纵深方向较长，沿该长度方向片配置喷嘴62(a)、62(b)。喷嘴62(a)、62(b)沿B方向(参照图2)排列多个，沿与托架51的移动方向正交的方向并排。
基板69在内部具有流过油墨I的流路82。以喷嘴板61粘接在基板69上的状态形成流路82。致动器64面对流路82且与各喷嘴62对应地设置。利用设于邻接的喷嘴62间的边界壁83将由致动器64在流路82内的油墨I产生的压力集中于喷嘴62。
油墨压力室84在喷嘴板61、致动器64、由边界壁83围成的流路82中形成。油墨压力室84与第一喷嘴列、第二喷嘴列的喷嘴62(a)、62(b)对应地设置多个。第一喷嘴列具有300个左右的喷嘴62。另外，第二喷嘴列具有300个左右的喷嘴。油墨压力室84是从一个端部流入油墨I并通过油墨分支部63，从另一个端部流出的构造。油墨I的一部在油墨压力室84内的油墨分支部63从喷嘴62喷出。残留在流路82的油墨I从另一个端部流出。
与第一喷嘴列内的各喷嘴62(a)对应地形成的多个油墨压力室84，和与第二喷嘴列内的各喷嘴62(b)对应地形成的多个油墨压力室84之间的流路82是共同油墨室85。共同油墨室85与油墨压力室84的一个流入口连通，向全部的油墨压力室84供给油墨I。
从与第一喷嘴列对应的多个油墨压力室84和与从第二喷嘴列对应的多个油墨压力室84的另一端侧流出的油墨I，流入与第一喷嘴列、第二喷嘴列连通的共同油墨室86。共同油墨室86是设于基板69的油墨回流流路88的一部分。
歧管68与基板69粘接，将通过油墨分配流路87的油墨I供给至流路82。歧管68具有朝箭头F方向流入油墨I的油墨供给口80、从油墨供给口80与共同油墨室86连通的油墨分配通路87。在油墨分配通路87，设有一部分用于检测供给喷墨头2的油墨的温度的温度传感器90及用于检测供给喷墨头2的油墨I的流量的流量传感器91。此外，温度传感器90也可设于后述的油墨供给管301的一部分(参照图6)。
另外，歧管68具有使油墨I朝箭头G方向排出的油墨排出口81、以及从2个共同油墨室86与油墨排出口81连通的油墨环流通路88。
温度传感器90检测对喷墨头2内供给的油墨I的温度。在油墨循环装置3和喷墨头2中循环的油墨I基于喷墨头2内的油墨I的温度来进行控制。
油墨I按油墨供给口80、油墨分配通路87、共同油墨室85、油墨压力室84、共同油墨室86、油墨环流通路88、油墨排出口81的顺序在喷墨头2内移动。油墨I的一部分根据图像信号从喷嘴62喷出，剩余的油墨I移动并从油墨排出口81环流到油墨循环装置3。
参照图5A至图8说明油墨循环装置3。
图5A、图5B示出油墨循环装置3配置在喷墨头2的上方、油墨循环装置3和喷墨头2为一体的喷墨记录部4。图6是大致示出喷墨记录部4的油墨I的流动的说明图。
油墨循环装置3具备：油墨箱300、向喷墨头2供给油墨I的油墨供给管301、从喷墨头2返回油墨I的油墨返回管302、调整油墨箱300的内部的压力的压力调整部303。压力调整部303是压力调整泵。例如，使用管泵或波纹管泵等。油墨循环装置3通过油墨供给管301向下方的喷墨头2(重力方向的箭头C)输送油墨I，喷墨头2进一步向下方喷出油墨I。
油墨循环装置3具备将在油墨箱300的外壁面进行印刷、维护动作等而消耗的量的油墨I补给到油墨箱300的油墨供给泵304。油墨循环装置3具有作为第一罐的供给侧油墨室305和作为第二罐的回收侧油墨室306，以能够在油墨箱300的内部保存油墨I。回收侧油墨室306由第一板307密闭，供给侧油墨室305用第二板308密闭。油墨供给泵304从油墨盒41向供给侧油墨室305供给油墨I。
如图6所示，供给侧油墨室305包含油墨补给口315、排出口347和流入口348。
油墨补给口从油墨盒41经由管42补给油墨I。排出口347经由油墨供给管301向喷墨头2排出油墨I。流入口348回流从回收侧油墨室306送出的油墨I。
如图6所示，回收侧油墨室306包含流入口349和排出口350。流入口349与回收未从喷墨头2作为油墨滴ID排出的油墨I的油墨返回管302连通。排出口350使保存于回收侧油墨室306的油墨I回流到供给侧油墨室305之处。
油墨箱300包括测量回收侧油墨室306及供给侧油墨室305填充了多少油墨I的油墨量测量传感器309A、309B、309C。
测量回收侧油墨室306内的油墨量的油墨量测量传感器309A安装在密闭油墨箱300的第一板307。测量供给侧油墨室305内的油墨量的油墨量测量传感器309B安装在第二板308。油墨量测量传感器309C是将压电振动板贴到油墨箱300的传感器(参照图5B)。此外，油墨量测量的方法不限于此，也可以利用光学式的油墨量测量传感器或浮标。
如图6所示，油墨循环装置3在回收侧油墨室306的油墨液面a的上侧和供给侧油墨室305的油墨液面b的上侧具有空气室。油墨循环装置3具有用于检测供给侧油墨室305和回收侧油墨室306的空气压力的压力传感器310(参照图5B)。此外，压力传感器310在1芯片具有2个压力探测端口，检测油墨箱300内的2个油墨室(供给侧油墨室305和回收侧油墨室306)的压力。
这样压力传感器310可测量2个油墨室的压力。压力传感器310以电信号输出供给侧油墨室305和回收侧油墨室306内的压力，传送到后述的控制基板500(参照图9)。
油墨循环装置3在回收侧油墨室306的外部具有调整油墨箱300内的油墨粘度的加热器313。加热器313用热传导性高的粘接剂贴到油墨箱300上。
以下，详细说明各结构。
图5及图6所示的油墨供给泵304安装到喷墨记录部4的油墨循环装置3的外壁。从油墨盒41向油墨循环装置3输送油墨I的管42与供给侧油墨室305的油墨补给口315连接。油墨供给泵304从油墨盒41向供给侧油墨室305供给油墨I。
油墨供给泵304是压电泵。油墨供给泵304通过弯曲贴合了压电元件和金属板的压电振动板，使泵内的容积周期性变化，并输送油墨I。
如图5B所示，油墨循环泵316设于覆盖回收侧油墨室306的第一板307(参照图5A)和作为覆盖供给侧油墨室305的第二板308(参照图5A)一面的相反侧的一面。包含后述的控制部510的控制基板500以覆盖油墨循环泵316的方式保持在喷墨记录部4。控制基板500控制油墨循环泵316、油墨供给泵304、压力调整部303等。
油墨循环泵316从回收侧油墨室306的吸引孔320吸引油墨I，从排出孔322向供给侧油墨室305流入油墨I(参照图6、图8)。密闭的供给侧油墨室305因油墨量的增加而内压变高，油墨I通过油墨供给管301流入喷墨头2(参照图6)。
油墨箱300包括经由油墨供给管301对喷墨头2供给油墨I的供给侧油墨室305、经由油墨返回管302从喷墨头2返回油墨I的回收侧油墨室306。油墨箱300的壳体用铝形成。通过在形成供给侧油墨室的框部上用粘接剂固定树脂制的第一板307形成供给侧油墨室305。同样，通过在形成回收侧油墨室306的框部上用粘接剂固定树脂制的第二板308形成回收侧油墨室306。此外，使用聚酰亚胺树脂作为第一板307、第二板308的材料。
油墨箱300只要是不使油墨I变质的材质即可，还可用铝以外的金属或树脂形成。作为金属材料，可利用不锈钢、黄铜等，作为树脂材料，可利用ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、环氧树脂、聚碳酸酯等。另外，第一板307、第二板308可利用PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、聚酰胺、铝、不锈钢、黄铜等代替聚酰亚胺树脂。
如图5A所示，回收侧油墨室306和供给侧油墨室305经由共同壁323一体地设置。回收侧油墨室306和供给侧油墨室305的配置方向与喷墨头2的喷嘴排列方向(喷墨头2的长度方向(B方向))是相同的。换言之，设于喷墨头2的上方的回收侧油墨室306和供给侧油墨室305的配置方向被配置为与托架51的扫描方向大致正交的方向。
回收侧油墨室306和供给侧油墨室305沿与托架51的扫描方向大致成直角的方向配置，有以下2个理由。第一，在托架51开始或停止扫描时，托架51加速或减速。在托架51的加减速时，回收侧油墨室306和供给侧油墨室305内的油墨液面a、油墨液面b振动。由于回收侧油墨室306和供给侧油墨室305沿与扫描方向大致成直角的方向配置，故油墨液面a、油墨液面b的振动大致相等地产生。油墨液面a和油墨液面b的振动差异少，故位于回收侧油墨室306和供给侧油墨室305中间的喷墨头2的弯月面67几乎不变动。因此，喷墨头2的弯月面67的变动少，即使在托架51的加速时或减速时，也能从喷嘴62稳定地喷出油墨I。
第二，喷墨记录装置1中，喷墨记录部4(a)～4(e)的5个喷墨记录部4沿托架51的扫描方向排列。换言之，回收侧油墨室306和供给侧油墨室305沿与托架51的扫描方向大致成直角的方向配置。因此，与将回收侧油墨室306和供给侧油墨室305沿与托架51的扫描方向相同的方向配置的喷墨记录装置相比，喷墨记录装置1能减小托架51的扫描方向的宽度，能小型化喷墨记录装置1。
油墨箱300包括排出口350和流入口348。排出口350经由油墨循环泵316从回收侧油墨室306排出油墨I。供给侧油墨室305的流入口348与油墨循环泵316的排出孔322连接，向供给侧油墨室305输送油墨I(参照图6)。回收侧油墨室306和供给侧油墨室305经共同壁323邻接(参照图5A、图6)。油墨循环泵316设置成横跨邻接的回收侧油墨室306和供给侧油墨室305(参照图5B、图6)。流入口348在与供给侧油墨室305连通的前面具有过滤器351。过滤器351除去混入从回收侧油墨室306回流的油墨I的异物。过滤器351的材料例如可利用聚丙烯、尼龙、聚苯硫醚或不锈钢等的网孔过滤器。
如图8所示，油墨循环泵316的第一油墨连通路319用排出口350和吸引孔320连接。另外，油墨循环泵316的第二油墨连通路321用流入口348和排出孔322连接(参照图8)。第一油墨连通路319、第二油墨连通路321设置成相对平板状的油墨循环泵316的板面大致垂直。第一油墨连通路321大致水平地与回收侧油墨室306连接。第二油墨连通路321大致水平地与供给侧油墨室305连接。油墨I从回收侧油墨室306通过油墨循环泵316的第一油墨连通路319及第二油墨连通路321，输送到供给侧油墨室305。
在本实施方式中，示出了在油墨循环泵316设置第一油墨连通路319、第二油墨连通路321的结构。第一油墨连通路319、第二油墨连通路321可设于油墨箱300上。此外，为了使油墨循环装置3小型化，缩短第一油墨连通路319、第二油墨连通路321的长度。
油墨循环泵316是与上述的油墨供给泵304同样的压电泵。详细说明设于油墨供给泵304及油墨循环泵316的压电泵的结构。此外，油墨供给泵304及油墨循环泵316的结构是相同的，故以油墨循环泵316为例来说明。
图7示出与实施方式的驱动电路400连接的油墨循环泵316的压电泵(以下，简称压电泵)的外形。图8示出图7的压电泵的A－A截面。
如图8所示，油墨循环泵316包括下部壳体330，上部壳体331和压电致动器332。下部壳体330和上部壳体331组合后，形成吸引室324及送液室328。
油墨循环泵316的油墨吸入侧具有流入油墨I的流入口317，与流入口317连通的吸引室324(第一液室)，与吸引室324连通的第一连通孔325。第一止回阀343设于流入口317和吸引室324之间。第一连通孔325与泵室326(第三液室)连通。泵室326经由第二连通孔327与送液室328(第二液室)连通。送液室328经由第二止回阀344与送液口318连通。
上部壳体331例如以直径40mm、厚度3mm的PPS(聚苯硫醚)树脂，在上部具有直径30mm、深度0.1mm的凹部331a(参照图8)。泵室326通过使用粘接剂将压电致动器332的金属板333以覆盖凹部331a的方式固定在上部壳体331上而形成。
在上部壳体331的凹部331a的相反侧的面的流入口317侧，阶梯状地配置矩形的第一凹部337、与第一凹部337中心相同且比第一凹部337平面面积小的矩形的第二凹部338以形成吸引室324。
吸引室324经由与第二凹部338中心相同的贯通上部壳体331的第一连通孔325与泵室326连通。
在上部壳体331的凹部331a的相反侧的面的送液口318侧，具有形成送液室328的矩形的第三凹部339。送液室328经由与第三凹部339中心相同的贯通上部壳体331的第二连通孔327与泵室326连通。
下部壳体330例如是直径40mm、厚度3mm的PPS(聚苯硫醚)树脂。下部壳体330的与上部壳体331对置的面，具有与第一凹部337中心相同、形成吸引室324的矩形的第四凹部340。吸引室324由第一凹部337、第二凹部338及第四凹部340形成。第四凹部340与和第一连通孔325中心相同的第一油墨连通路319连通。油墨I通过第一油墨连通路319吸入到吸引室324。
而且，在与下部壳体330的第四凹部340相同的面上形成用于形成送液室328的矩形的第五凹部341。阶梯状地配置矩形的第五凹部341、以及与第五凹部341中心相同且比第五凹部341平面面积小的矩形的第六凹部342以形成送液室328。第六凹部342与第二油墨连通路321连通，第二油墨连通路321被设置成与第二连通孔327中心相同。
吸引室324具有第一止回阀343。第一止回阀343是聚酰亚胺制的方形。第一止回阀343是比吸引室324稍小的矩形。在第一止回阀343中形成孔(狭缝)345，在其中心部形成为残留聚酰亚胺的止回阀圆形部346。
第一止回阀343在吸引室324内利用从流入口317向第一连通孔325流动的油墨I而朝高度方向(L或H方向)上下运动(参照图8)。此时，油墨I从流入口317流向第一连通孔325，但反方向的流动受到限制。
另外，送液室328具有与第一止回阀343的相同构造的第二止回阀344。送液室328具有与吸引室324相同的形状/大小、油墨I的流动方向反转的结构。第二止回阀344在送液室328内利用从第二连通孔327流到送液口318的油墨I向高度方向(H方向或L方向)上下运动。此时，油墨I从第二连通孔327向送液口318流动，但反方向的流动受到限制。
接着，说明压电致动器332。如图7所示，压电致动器332具有金属板333，固定在金属板333上的压电陶瓷334，作为电极起作用的压电陶瓷334。银膏335涂敷在金属板333上。金属板333例如是直径30mm、厚度0.2mm的不锈钢制品。金属板333的泵室326侧的一面用树脂在表面涂膜而成。涂膜设置用于防止金属板333和液体接触。压电陶瓷334例如是直径25mm、厚度0.25mm的PZT(钛酸锆酸铅)。压电陶瓷334沿厚度方向极化，沿厚度方向施加电场时，沿面方向伸缩，从而扩张或收缩泵室326。压电陶瓷334上的电极(银膏)335和金属板333通过布线336A、336B与驱动电路400连接。
在输送油墨I的动作(第一动作)中，驱动电路400以频率100Hz、电压100V的交流电压使压电致动器332动作。压电致动器332扩张或收缩泵室326，从而输送油墨I。
作为金属板333的材料，可利用镍、黄铜、金、银、铜等代替不锈钢。作为压电陶瓷334的材料，可利用PTO(PbTiO3：钛酸铅)、PMNT(Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3)，PZNT(Pb(Zn1/ 3Nb2/3)O3-PbTiO3)、ZnO、AlN等代替PZT。压电致动器332可在动作电压从AC 1mV到AC 200V、频率从1mHz到200Hz的范围内动作。压电致动器332可根据油墨I的粘度、油墨I的输送量适当调整驱动电压、驱动频率。
首先，说明油墨循环泵316从流入口317吸引油墨I时的动作。
利用来自驱动电路400的驱动信号向压电致动器332施加驱动电压。压电致动器332向外侧伸长，使泵室326的容积扩大。通过伴随泵室326的容积扩大的内压下降，油墨I通过第一油墨连通路319并流入吸引室324。第一止回阀343因流入的油墨I而向H方向上提。向H方向上提的第一止回阀343在第二凹部338停留。油墨I通过第一止回阀343的孔345流入泵室326。此外，此时，由于伴随着泵室326的容积扩大的内压下降，第二止回阀344向第三凹部339移动，堵塞第二连通孔327。
接着，说明油墨循环泵316从送液口318排出油墨I时的动作。
利用来自驱动电路400的驱动信号施加驱动电压，压电致动器332向内侧收缩，从而减少泵室326的容积。由于伴随着泵室326的容积减少的泵室326内的内压上升，油墨I从第二连通孔327流入送液室328。第二止回阀344因流入的油墨I向L方向移动，在第六凹部342停留。油墨I通过第二止回阀344的孔345输送到第二油墨连通路321。此外，此时，由于伴随着泵室326的容积的减少的泵室326内的内压上升，第一止回阀343向第四凹部340移动，堵塞流入口317。
重复上述动作，油墨I从吸引室324向送液室328的一个方向流动。
使上述结构的油墨循环泵316动作时，油墨I从回收侧油墨室306通过吸引孔320吸入，并通过排出孔322输送到供给侧油墨室305(参照图6)。密闭的供给侧油墨室305因油墨量的增加而内压变高，油墨I通过油墨供给管301向喷墨头2流入(参照图6)。
在本实施方式中，使用聚酰亚胺作为第一止回阀343、第二止回阀344的材料。使用聚酰亚胺的理由，是因为对于在喷墨记录装置1中使用的水性油墨、油性油墨、挥发性溶剂油墨、或UV油墨的各种油墨材料有耐性。另外，第一止回阀343、第二止回阀344的材料具有杨氏模量为1×107[Pa]以上的刚性。杨氏模量具有1×107[Pa]以上的刚性的止回阀，在吸引室324、送液室328通过孔345输送油墨I，能使流入口317、送液口318、第一连通孔325、第二连通孔327开闭。此外，第一止回阀343、第二止回阀344的材料可使用耐油墨性强的树脂或金属，例如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、超高分子量PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PPS(聚苯硫醚)、PEEK(聚醚醚酮)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、ETFE(四氟乙烯-乙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、铝、不锈钢、镍等代替聚酰亚胺。第一止回阀343、第二止回阀344的材料并不限于相同的材料，可从上述树脂或金属选择并适当利用。
图9是控制喷墨记录装置1的动作的控制基板500的框图。控制基板500连接电源540、显示喷墨记录装置1的状况的显示装置550、作为输入装置的键盘560。控制基板500包括作为喷墨记录装置1的控制中心的微型计算机510(以下，称为控制部510)、存储程序的存储器520、获取压力传感器310、温度传感器90、流量传感器91的输出电压的AD转换部530。而且，控制基板500具有多个驱动电路400，使滑动轨57、让喷墨记录部4相对记录介质S相对移动的电机53、油墨循环泵316、油墨供给泵304、泵56、加热器313等动作。
在最初使喷墨记录装置1进行印刷动作时，需要从油墨盒41向油墨循环装置3和喷墨头2填充油墨I。具体而言，例如，从油墨盒41(a)向喷墨记录部4(a)的油墨循环装置3和喷墨头2填充青色油墨。同样，分别从油墨盒41(b)～(e)向喷墨记录部4(b)～4(e)分别填充品红油墨、黄色油墨、黑色油墨、白色油墨。在从键盘560指示了初始填充动作时，控制部510按以下的顺序动作。
控制部510使喷墨记录部4返回待机位置，使维护单元71上升并覆盖喷嘴板61。控制部510驱动油墨供给泵304，与管42内的空气一起，从油墨盒41向供给侧油墨室305输送油墨I。控制部510在供给侧油墨室305的油墨量测量传感器309B探测到油墨I流入到排出孔322时，使用压力调整部303开始油墨箱300内的压力调整，同时驱动油墨循环泵316既定时间。油墨箱300内的压力调整利用压力调整部303来调整。压力调整部303分别向供给侧油墨室305、回收侧油墨室306内输送空气，提高油墨箱300内的压力。另外，相反，压力调整部303也能从供给侧油墨室305、回收侧油墨室306内向外部放出空气，降低油墨箱300内的压力。控制部510使用上述压力调整部303调整油墨箱300内的压力。此外，供给侧油墨室305、回收侧油墨室306内的压力的状态用压力传感器310检测。压力传感器310例如利用半导体压敏电阻压力传感器，将供给侧油墨室305及回收侧油墨室306的压力作为电信号输出。半导体压敏电阻压传感器包括接受外部压力的隔膜、以及在该隔膜的表面上形成的半导体应变计。半导体压敏电阻压力传感器将伴随着压力导致的隔膜的变形、在应变计中产生的压敏电阻效应导致的电阻变化转换为电信号，从而检测出压力。油墨I从回收侧油墨室306经过油墨循环泵316输送到供给侧油墨室305。控制部510使用油墨量测量传感器309A、309B执行回收侧油墨室306和供给侧油墨室305的油墨量检测。如果油墨I到达油墨循环泵316的吸引孔320和排出孔322，则控制部510结束油墨I的填充。
控制部510在回收侧油墨室306的油墨量低于规定值时，驱动油墨供给泵304，继续从油墨盒41向供给侧油墨室305输送油墨I。控制部510在油墨量测量传感器309B探测到油墨I流入到吸引孔320时，用压力调整部303开始油墨箱300内的压力调整，驱动油墨循环泵316既定时间。通过重复该动作，控制部510调整油墨循环装置3的回收侧油墨室306和供给侧油墨室305的油墨量，结束初始填充动作。此外，喷墨记录装置1即使电源被切断也维持油墨箱300的密闭状态。因此，通过维持喷嘴62的弯月面67，油墨I不会从喷嘴62泄漏。
接着，说明印刷动作。控制部510例如在指示印刷动作时，使维护单元71从喷嘴板61远离。控制部510使用压力调整部303调整回收侧油墨室306内的压力。控制部510驱动油墨循环泵316，使油墨I从回收侧油墨室306开始按油墨循环泵316、供给侧油墨室305、喷墨头2、回收侧油墨室306的顺序循环。
控制部510在供给侧油墨室305和回收侧油墨室306的油墨量测量传感器309A、309B探测的油墨液面a、油墨液面b的高度未达到期望的高度时，驱动油墨供给泵304。控制部510驱动油墨供给泵304，从油墨盒41向供给侧油墨室305供给油墨I，使得油墨I的液面达到期望的高度。控制部510将加热器313通电。控制部510使用温度传感器90测量喷墨头的油墨流入口附近的油墨温度。测量出的油墨I的温度在比适合喷出的温度的范围低时，使用后述的控制来调节油墨喷出速度。控制部510以油墨I达到适合喷出的温度时油墨温度落在一定的范围内的方式控制加热器313的通电。作为温度传感器90，可例举热电偶、测温电阻器、热敏电阻等。
这里，油墨的适合喷出的温度是按油墨的种类个别地确定的适于稳定地喷出油墨的温度。油墨的适合喷出的温度预先根据每个油墨的种类用键盘560输入。油墨例如利用设于回收侧油墨室306的加热器313，根据设定值控制在±5℃左右的范围内。
接着，控制部510使喷墨头2与托架51的扫描同步，对记录介质S喷出与印刷的图像数据对应的油墨I。控制部510控制滑动轨57使记录介质S移动既定距离。控制部510使得与托架51的扫描同步地重复喷出油墨I的动作，在记录介质S形成图像。
控制部510利用压力传感器310探测因从喷墨头2喷出油墨I导致的回收侧油墨室306内的压力下降。控制部510探测到回收侧油墨室306内的压力下降时，驱动压力调整部303，并驱动油墨供给泵304，将与喷出的油墨量相当的油墨I输送到回收侧油墨室306。
说明初始印刷时的印刷动作的控制。
一般用于喷墨记录装置的油墨是液体。因此，油墨的粘度随油墨的温度而变化。在图10示出油墨温度和油墨粘度的关系。据此，油墨的温度越高则油墨的粘度越低，油墨的温度越低则粘度越高。另外，如图11所示，随着油墨的粘度变高，油墨的喷出速度下降。
另外，研究各油墨温度带(15℃，25℃，35℃，45℃)中的循环流量(ml/min)和喷出速度(m/s)的关系，则如图12所示，油墨的喷出速度与油墨的循环流量成反比例。换言之，存在随着油墨的循环流量变多则油墨的喷出速度下降的关系。此外，在本实施方式中，使用油性的粘度为约10mPa·s(25℃)的油墨。
接着，使用图13的流程图及图14的控制表说明喷墨记录装置1的油墨温度比适合喷出的温度低时的油墨循环装置3的油墨循环量的控制。此外，在本实施方式中，油墨I的喷出速度设为在印刷时不产生图像的渗色(滲み)等的9m/s。
控制部510在完成初始填充动作后、执行印刷动作前，使用设于喷墨头2的油墨流入口的附近的温度传感器90确认油墨I的温度T(Act1)。此时，在油墨I的温度T为10℃以下时，不转移到印刷动作，判断为继续预热(Act2是)。控制部510继续预热(Act10)。预热是使用设于油墨循环装置3的油墨循环泵316，在供给侧油墨室(第一罐)305和回收侧油墨室(第二罐)306之间循环油墨I。此外，控制部510在判断油墨I的温度比适合喷出的温度低时驱动加热器313。
接着，控制部510在预热继续中(Act10)，每经过一定时间用温度传感器90确认油墨I的温度(Act1)。例如，此时的油墨I的温度为10℃以上不足15℃时(Act3是)，控制部510进入Act11。控制部510将油墨喷出速度控制在9m/s，故选择表1所示的油墨流量(20ml/min)(Act11)。而且，控制部510决定油墨循环流量(Act16)。接着，临时保存油墨循环流量的数据(Act17)，设油墨循环流量为20ml/min，开始油墨I的油墨循环流量控制(Act18)。此外，通过设于喷墨头2的油墨供给管301上的流量传感器91检测油墨流量。
另外，控制部510在经过一定时间后确认油墨温度(Act1)。油墨I由设于回收侧油墨室306的加热器313升温，油墨温度进一步上升。控制部510判断油墨温度位于从Act3到Act7的哪一范围内。例如在此时的油墨I的温度为15℃以上、不足20℃时(Act3是)，控制部510进入Act12。控制部510从控制表选择表2所示的流量(30ml/min)。然后，控制部510基于该表决定油墨循环流量(Act16)。控制部510临时保存油墨循环流量的数据(Act17)，设油墨循环流量为30ml/min，开始油墨I的喷出。以后，控制部510配合油墨温度的上升，按上述同样的顺序控制油墨流量，稳定地喷出油墨I。
图14所示的确定油墨循环流量的控制表的值，按照使用的每种油墨个别地预先用实验求出。而且，使油墨循环的油墨循环泵的驱动电压与油墨循环流量的关系也预先用实验求出。
由此，控制部510在以往不能转移到印刷动作的油墨温度带，也可进行印刷。换言之，可在通常处于预热阶段的油墨的温度的状态下进行印刷。而且，控制部510通过使用图14所示的控制表，可在预热时使油墨温度缓缓上升的过程中，进行利用根据油墨温度的油墨循环流量的阶段性控制。因此，控制部510能使油墨喷出速度更稳定。因此，本实施方式所示的喷墨记录装置1保持油墨的喷出速度的稳定性，并且能大幅缩短预热时间。
虽然说明了本发明的实施方式，但本实施方式是作为例子而提出的，并不用于限定发明的范围。例如，在本实施方式中，记载了加热器作为使油墨温度变动的装置，但除加热器外还可进一步设置冷却装置(冷却器)。该新的实施方式可用其他的各种方式实施，在不脱离发明的思想的范围内，能进行各种的省略、置换、变更。该实施方式或其变形包含于发明的范围或思想中，并包含于与权利要求书所记载的发明等价范围内。
[附图标记说明]
1…喷墨记录装置，2…喷墨头，3…油墨循环装置，4…喷墨记录部，41…油墨盒，42…管，51…托架，52…输送带，53…电机，54…桌台，55…孔，56…泵，57…滑动轨，58…导轨，61…喷嘴板，62…喷嘴，63…油墨分支部，64…致动器，65…压电陶瓷，66…振动板，67…弯月面，68…歧管，69…基板，71…维护单元，72…叶片，73…废油墨接受部，80…油墨供给口，81…油墨排出口，82…流路，83…边界壁，84…油墨压力室，85…共同油墨室，86…共同油墨室，87…油墨分配通路，88…油墨回流通路，90…温度传感器，91…流量传感器，300…油墨箱，301…油墨供给管，302…油墨返回管，303…压力调整部，304…油墨供给泵，305…供给侧油墨室，306…回收侧油墨室，307…第一板，308…第二板，309A，309B，309C…油墨量测量传感器，310…压力传感器，313…加热器，315…油墨补给口，316…油墨循环泵，317…流入口，318…送液口，319…第一油墨连通路，320…吸引孔，321…第二油墨连通路，322…排出孔，323…共同壁，324…吸引室(第一液室)，325…第一连通孔，326…泵室(第三的液室)，327…第二连通孔，328…送液室(第二液室)，330…下部壳体，331…上部壳体，332…压电致动器，333…金属板，334…压电陶瓷，335…银膏(电极)，336，336A，336B…布线，337…第一凹部，338…第二凹部，339…第三凹部，340…第四凹部，341…第五凹部，342…第六凹部，343…第一止回阀，344…第二止回阀，345…孔(狭缝)，346…止回阀圆形部，347…排出口，348…流入口，349…流入口，350…排出口，351…过滤器，400…驱动电路，500…控制基板，510…微型计算机(控制部)，520…存储器，530…AD转换，540…电源，550…显示装置，560…键盘。

Claims (7)

1.一种油墨循环装置，其特征在于，具备：
第一罐，包括排出油墨的排出口，以及使油墨流入的流入口，
第二罐，包括流入从所述第一罐排出的所述油墨的流入口、以及向所述第一罐排出所述油墨的排出口，
第一泵，从所述第二罐向所述第一罐输送所述油墨，
喷墨头，配置在连结所述第一罐和所述第二罐的流路途中并喷出所述油墨，以及
控制部，在所述喷墨头的油墨流入口附近测量出的所述油墨的温度比所述油墨的适合喷出的温度的范围低时，根据所述油墨的温度，改变油墨循环流量，控制所述油墨的喷出速度，
所述控制部还具有控制表，所述控制表用于根据所述油墨的温度改变油墨循环流量，稳定喷出速度，
所述第一罐和所述第二罐承载于所述喷墨头的上方，
所述油墨循环装置还包括：托架，搭载所述喷墨头，并且
所述第一罐和所述第二罐的配置方向垂直于所述托架的扫描方向。
2.根据权利要求1所述的油墨循环装置，其特征在于，具备：用于将所述第一罐和/或所述第二罐中的所述油墨升温的加热器。
3.根据权利要求1或2所述的油墨循环装置，其特征在于，
所述第一罐和所述第二罐经共同壁邻接，并且
所述第一泵被设置成横跨邻接的所述第一罐和所述第二罐。
4.根据权利要求1或2所述的油墨循环装置，其特征在于，
所述第一罐还包括油墨补给口，
并且还包括：
油墨盒，填充有所述油墨，以及
第二泵，从所述油墨盒经所述油墨补给口向所述第一罐供给所述油墨。
5.根据权利要求1或2所述的油墨循环装置，其特征在于，还包括：
温度传感器，设于所述喷墨头的油墨分配通路，用于检测供给所述喷墨头的所述油墨的温度，以及
流量传感器，设于所述喷墨头的所述油墨分配通路，用于检测供给所述喷墨头的所述油墨的流量。
6.根据权利要求1或2所述的油墨循环装置，其特征在于，还包括：
温度传感器，设于所述第一罐与所述喷墨头之间的油墨供给管上，用于检测供给所述喷墨头的所述油墨的温度，以及
流量传感器，设于所述油墨供给管上，用于检测供给所述喷墨头的所述油墨的流量。
7.一种喷墨记录装置，其特征在于，包括根据权利要求1至6中任一项所述的油墨循环装置。
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