CN106553449B - 喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本申请的喷墨记录装置包括喷墨头、膜片型的第一泵、膜片型的第二泵以及控制装置。喷墨头向记录介质喷射油墨。第一泵将从墨贮存部导入的油墨向喷墨头输送。第二泵吸入从喷墨头未喷出的油墨并向喷出室喷出，所述喷出室在与喷墨头连接的墨供给路径的上游部面向第一泵的喷出部。控制装置以使第一泵和第二泵的喷出定时一致的方式，以相同相位的驱动电压波形驱动第一泵和第二泵。

Description

喷墨记录装置

技术领域

本发明涉及一种喷墨记录装置。

背景技术

喷墨记录装置包括向纸张等记录介质喷射油墨的喷墨头，以及向喷墨头供给油墨的墨供给装置。作为喷墨记录装置，众所周知的是在油墨循环机构中具有墨供给装置的喷墨记录装置。

该喷墨记录装置的墨供给装置具有将从外部的油墨贮存部导入的油墨向喷墨头输送的膜片型的第一泵。墨供给装置具有面向第一泵的喷出部的喷出室。从第一泵的喷出部经由喷出室向喷墨头输送油墨。喷墨头包括：将从第一泵输送的油墨导入到喷嘴部的导入通路；以及将在喷嘴部未喷出的油墨送回到墨供给装置的回流通路。墨供给装置还具有将从回流通路返回的油墨向所述喷出室送回的第二泵。

然而，在上述现有的喷墨记录装置中，通过膜片的工作交替进行油墨的吸入与喷出的第一泵和第二泵连通于共通的喷出室。因此，由于第一泵的喷出定时和第二泵的喷出定时的错开，存在第一泵和第二泵相互削弱彼此的喷出压的情况。在该情况下，无法有效地利用第一泵和第二泵的泵功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够更加有效地利用第一泵和第二泵的泵功能的喷墨记录装置。

本发明提供一种喷墨记录装置，其包括：喷墨头，向记录介质喷射油墨；膜片型的第一泵，将从墨贮存部导入的油墨向所述喷墨头输送；膜片型的第二泵，吸入从所述喷墨头未喷出的油墨并向喷出室喷出，所述喷出室在与所述喷墨头连接的墨供给路径的上游部面向所述第一泵的喷出部；以及控制装置，以使所述第一泵和所述第二泵的喷出定时一致的方式，以相同相位的驱动电压波形驱动所述第一泵和所述第二泵。

根据本发明的喷墨记录装置，能够更加有效地利用第一泵和第二泵的泵功能。

附图说明

图1是概略示出实施方式的喷墨记录装置的主视图。

图2是概略示出实施方式的喷墨记录装置的俯视图。

图3是实施方式的喷墨单元的立体图。

图4是实施方式的喷墨单元的分解立体图。

图5是实施方式的喷墨单元沿图3中5-5线的截面图。

图6是示出实施方式的喷墨记录装置的泵驱动系统构成的框图。

图7A是示出实施方式泵的吸入部的截面图。

图7B是示出实施方式的泵的喷出部的截面图。

图8A是示出实施方式的泵的吸入部的截面图。

图8B是示出实施方式的泵的喷出部的截面图。

图9是示出实施方式的第一泵与第二泵的驱动波形的图。

图10是示出第一泵和第二泵的喷出相位差与油墨的总喷出流量关系的图。

具体实施方式

实施方式的喷墨记录装置具有喷墨头、膜片型的第一泵、膜片型的第二泵以及控制装置。喷墨头向记录介质喷射油墨。第一泵将从墨贮存部导入的油墨向喷墨头输送。第二泵吸入从喷墨头未喷出的油墨，向在与喷墨头连接的油墨供给路径的上游部面向第一泵的喷出部的喷出室喷出。控制装置以使喷出定时一致的方式，以相同相位的驱动电压波形驱动第一泵和第二泵。

下面，参照附图对实施方式进行说明。此外，在各附图中，对同一部分标注同一附图标记。

图1是将壳体2的一部分剖开而得到的实施方式的喷墨记录装置1的主视图。图2是将壳体2的一部分剖开而得到的实施方式的喷墨记录装置1的俯视图。

喷墨记录装置1在壳体2内设置有输送台3、滑架4、维护单元5。输送台3以能够滑动的方式支承于设置在壳体2内的输送用导轨6。输送用导轨6在大致水平方向上呈直线状延伸。通过未图示的马达沿输送用导轨6的方向移动操作输送台3。另外，在输送台3上安装有用于在输送台3上吸附固定纸张等片状的记录介质S的负压产生装置7。此外，记录介质S不仅限于纸，树脂或金属的薄片、木材板等亦可。

滑架4以能够滑动的方式支承于设置在壳体2内的扫描用导轨8。扫描用导轨8在与输送用导轨6垂直的大致水平方向上呈直线状延伸。通过利用未图示的马达驱动的传送带9，沿扫描用导轨8的方向移动操作滑架4。

在滑架4上搭载有沿滑架4的扫描方向排列的多个喷墨单元10。喷墨单元10包括：向记录介质喷射油墨的喷墨头11；以及在喷墨头11的上部侧与喷墨头11结合的墨供给装置12。在滑架4上搭载有与向记录介质S喷射的油墨的种类相应数量的喷墨单元10。从各喷墨单元10喷射的油墨除青色、品红色、黄色、黑色、白色等不同颜色的以外，还可使用透明光泽油墨、经红外线或者紫外线照射时发色的特殊油墨等。

在各喷墨单元10的墨供给装置12上连接有在壳体2内设置的对应的墨盒13(墨贮存部)。通过具有挠性的连接管14，连接各喷墨单元10的墨供给装置12和对应的墨盒13。

多个喷墨单元10在滑架4上集中配置，并与滑架4一起沿扫描用导轨8移动。在从喷墨头11向输送台3上的记录介质S喷射油墨时，滑架4在与输送台3的移动轨道交叉的范围内移动。在从喷墨头11不喷射油墨时，如图1、图2所示，滑架4停止于离开输送台3的移动轨道的待机位置。

在多个喷墨单元10与滑架4一起回到待机位置时，维护单元5覆盖各喷墨头11的墨喷射部，防止油墨蒸发。另外，在多个喷墨单元10回到待机位置时，维护单元5适当清扫喷墨头11的与记录介质S相接触的接触部。

各喷墨单元10的喷墨头11包括；向记录介质S喷射油墨的未图示的多个喷嘴部；以及与各喷嘴部相对配置的未图示的致动器。致动器例如由使用压电陶瓷的压电振动板等构成。致动器的构造不仅限于该构造，只要是根据输入信号而能够提高油墨压力，其他构造亦可。

在该实施方式的喷墨记录装置1中，在记录介质S上进行对应于输入信号的印刷的情况下，在使搭载有喷墨单元10的滑架4和承载记录介质S的输送台3适宜地直线移动的同时，从与喷墨头11的输入信号对应的特定的喷嘴部喷射油墨。

此外，在该实施方式中，记录介质S吸附固定在输送台3上，在使该输送台3向一方向移动的同时，使喷墨单元10向与输送台3的移动方向垂直的方向移动，在记录介质S上进行对应于输入信号的印刷。但是，记录介质S和记录介质S的输送方式并不仅限于该方式。例如，也可以使用像卷纸那样的辊型的记录介质，从辊抽出该记录介质的同时，利用喷墨头向记录介质进行印刷。另外，也可以在利用压纸卷轴一枚一枚输送片状的记录介质的同时，利用喷墨头向记录介质进行印刷。

图3为喷墨单元10的立体图。图4为喷墨单元10的分解立体图。图5为喷墨单元10沿图3中5-5线的截面图。

喷墨单元10如上述那样在喷墨头11的上部与墨供给装置12结合为一体。该实施方式的墨供给装置12具有：将从外部的墨盒13(墨贮存部)导入的油墨供给至喷墨头11的供给路径；以及送回从喷墨头11的喷嘴部未喷出的油墨的送回路径。如图4、图5所示，墨供给装置12具有内置有第一泵15和第二泵16的壳体17。如图3、图4所示，壳体17包括：用于向喷墨头11的喷嘴部供给油墨的墨供给管18；以及用于将在喷墨头11的喷嘴部未喷出的油墨从喷墨头11送回的墨送回管19。

第一泵15是用于从墨盒13补给在印刷、维护动作等中所消耗的量的油墨，向喷墨头11供给油墨的供给泵。如图5所示，在壳体17内形成有喷出室20。喷出室20在朝向喷墨头11的油墨的供给路径的上游部，面向第一泵15的喷出部15a而配置。

在壳体17的内部形成有能够临时贮存油墨的供给侧墨室21以及回收侧墨室22。供给侧墨室21配置为与壳体17内的喷出室20的下游部相邻。在供给侧墨室21连接有墨供给管18。向喷墨头11供给贮存于供给侧墨室21的油墨。

在回收侧墨室22接接有墨送回管19。在喷墨头11未喷出的油墨经由墨送回管19流入回收侧墨室22。回收侧墨室22配置于壳体17内的送回路径中。在送回路径的下游侧相邻配置有吸入室23。面向吸入室23配置有第二泵16的吸入部16b。

第二泵16是用于将从回收侧墨室22流入吸入室23的油墨送回喷出室20的回流泵。第二泵16的喷出部16a配置为面向喷出室20。第一泵15和第二泵16的喷出部15a、16a并列排成面向喷出室20。该实施方式的墨供给装置12以第二泵16作为驱动源，使油墨在与喷墨头11之间循环。

另外，供给侧墨室21内和回收侧墨室22内的油墨液面的上部作为空气室。各空气室内的压力通过未图示的压力传感器检测。如图3、图4所示，在壳体17的上部设置有压力调整部24。压力调整部24根据压力传感器的检测结果，将向喷墨头11供给的油墨的压力调整为适当压力。

墨供给装置12的壳体17整体上形成为大致长方体状。在喷墨单元10搭载到滑架4(参照图1、图2)上时，在壳体17中，与输送台3的输送方向一致的纵深方向D的尺寸和高度方向H的尺寸相比较，与滑架4的扫描方向一致的宽度方向W的尺寸短。如图4、图5所示，壳体17包括：形成供给侧墨室21和回收侧墨室22的壳体主体17A；以及与壳体主体17A的宽度方向W的一侧部结合的泵单元壳体17B。还包括单元盖17C，该单元盖17C在与泵单元壳体17B之间夹着后述泵单元25的状态下与泵单元壳体17B结合。

供给侧墨室21和回收侧墨室22在壳体主体17A内的纵深方向D上并列排列配置，各下端连接有墨供给管18和墨送回管19。在喷墨单元10搭载于滑架4的状态下，油墨从供给侧墨室21向墨供给管18朝向铅垂下方流动。

泵单元壳体17B形成为在正视下沿纵深方向D长的大致椭圆状。通过沿高度方向H延伸的第一间隔壁26与第二间隔壁27，泵单元壳体17B的周壁内部被间隔成三个区域。在夹在泵单元壳体17B的第一间隔壁26与第二间隔壁27之间的中央区域形成有三个连通口28。三个连通口28形成于泵单元壳体17B的偏于高度方向H的下方侧范围内。

在泵单元壳体17B的宽度方向W的前后，泵单元25与壳体主体17A的侧面重合。泵单元壳体17B的中央区域与泵单元25和壳体主体17A的侧面一起形成有所述喷出室20。泵单元25上的第一泵15和第二泵16的各喷出部15a、16a面向喷出室20。另外，在泵单元壳体17B的三个连通口28上安装有过滤器29。过滤器29将喷出室20内部隔成上游室30和下游室31，并在上游室30侧捕捉穿过连通口28的油墨中混入的气泡。下游室31经由开口21a与壳体主体17A的供给侧墨室21连通。

通过泵单元壳体17B的第一间隔壁26分隔的一侧区域构成吸入室32，泵单元25上的第一泵15的吸入部15b面向该吸入室32。在泵单元壳体17B中形成有与吸入室32连通的墨导入部33。墨导入部33连接有一端与对应的墨盒13连接的连接管14(参照图1、图2)的另一端。油墨穿过墨导入部33从墨盒13导入到吸入室32。

通过泵单元壳体17B的第二间隔壁27间隔开的另一侧区域构成吸入室23，泵单元25上的第二泵16的吸入部16b面向吸入室23。吸入室23与壳体主体17A侧的回收侧墨室22连通。

在该实施方式中，第一泵15和第二泵16构成将油墨输送给喷墨头11的墨输送泵。第一泵15和第二泵16均由膜片型的泵构成。第一泵15和第二泵16作为泵单元25相邻配置于一体的部件。

如图4所示，泵单元25包括：由壳体主体17A和单元盖17C夹持固定的基座板34；以及安装在基座板34的单元盖17C一侧的表面的一对压电振动膜35。在靠近基座板34的纵深方向D一侧处，形成有沿宽度方向W贯穿基座板34的、第一泵15的吸入孔36和喷出孔37。在靠近基座板34的纵深方向D另一侧处，形成有沿宽度方向W贯穿基座板34的、第二泵16的吸入孔38和喷出孔39。在基座板34上的跨越吸入孔36和喷出孔37的区域中，以覆盖该领域的周围的方式安装有一压电振动膜35。同样地，在基座板34上的跨越吸入孔38和喷出孔39的区域中，以覆盖该领域的周围的方式安装有另一压电振动膜35。

如图5所示，一压电振动膜35在与基座板34之间形成有第一泵15的泵室40。另外，如图5所示，另一压电振动膜35在与基座板34之间形成有第二泵16的泵室41。如图4所示，压电振动膜35主要贴合压电元件35a和金属板35b而构成。此外，图4中的附图标记42为覆盖压电振动膜35的正背面的保护片。另外，图4中的附图标记43是用于支承压电振动膜35和保护片42的周边部而固定于基座板34的支承环。

在第一泵15的吸入部15b中，在连通吸入室32和泵室40的吸入孔36的形成部安装有开关该吸入孔36的片状阀芯44i。阀芯44i配置于泵室40的内侧，从泵室40的内侧相对于吸入孔36的圆周边缘的阀座45i抵接或分离。在第一泵15的喷出部15a中，在连通泵室40和喷出室20(上游室30)的喷出孔37的形成部安装有开关该喷出孔37的片状阀芯44o。阀芯44o配置于喷出室20一侧(泵室40的外侧)，从喷出室20侧相对于喷出孔37的圆周边缘的阀座45o抵接或分离。

在第二泵16的吸入部16b中，在连通吸入室23和泵室41的吸入孔38的形成部安装有开关该吸入孔38的片状阀芯44i。阀芯44i配置于泵室41的内侧，从泵室41的内侧相对于吸入孔36的圆周边缘的阀座45i抵接或分离。在第二泵16的喷出部16a中，在连通泵室41和喷出室20(上游室30)的喷出孔39的形成部安装有开关该喷出孔39的片状阀芯44o。阀芯44o配置于喷出室20一侧(泵室41的外侧)，从喷出室20侧相对于喷出孔39的圆周边缘的阀座45o抵接或分离。

图6为示出第一泵15和第二泵16的驱动系统统的构成的框图。

如图6所示，第一泵15和第二泵16的各压电振动膜35受到对应的驱动电路46、47的驱动电压而驱动。各驱动电路46、47将基于控制装置49的控制信号的驱动电压向对应的的压电振动膜35输出。通过周期性施加来自驱动电路46、47的脉冲状的驱动电压，各压电振动膜35的中央区域根据驱动电压的变化而变动。第一泵15和第二泵16由此增加或减小泵室40、41的容积，吸入侧和喷出侧的阀芯44i、44o交替进行开关工作。

图7A是示出当第一泵15和第二泵16的泵室40、41的容积增大时，吸入部15b、16b的阀芯44i的动作的截面图。图7B是示出当第一泵15和第二泵16的泵室40、41的容积增大时，喷出部15a、16a的阀芯44o的动作的截面图。另外，图8A是示出当第一泵15和第二泵16的泵室40、41的容积减小时，吸入部15b、16b的阀芯44i的动作的截面图。图8B是示出当第一泵15和第二泵16的泵室40、41的容积减小时，喷出部15a、16a的阀芯44o的动作的截面图。

如图7A、7B所示，在第一泵15和第二泵16中，若压电振动膜35接收驱动电压而使泵室40、41内的容积增大，则吸入部15b、16b的阀芯44i打开吸入孔36、38，喷出部15a、16a的阀芯44o关闭喷出孔37、39。由此，油墨从吸气室32、23吸入到泵室40、41。另外，如图8A、8B所示，在第一泵15和第二泵16中，若压电振动膜35使泵室40、41内的容积减小，则吸入部15b、16b的阀芯44i关闭吸入孔36、38，喷出部15a、16a的阀芯44o打开喷出孔37、39。由此，泵室40、41内的油墨穿过喷出孔37、39喷出到喷出室20(上游室30)。第一泵15和第二泵16重复以上动作，由此将吸入室32、23内的油墨连续地输送到喷出室20。

在该实施方式的墨供给装置12中，若油墨从第一泵15和第二泵16喷出到喷出室20的上游室30，则该油墨穿过过滤器29流入到下游室31。此时，过滤器29捕捉混入油墨中的气泡，抑制气泡流入下游室31。这样除去气泡而流入下游室31的油墨在供给侧墨室21内临时贮存后，穿过墨供给管18向喷墨头11的喷嘴部供给。另外，在喷墨头11的喷嘴部未喷出的油墨穿过墨送回管19而流入到墨供给装置12的回收侧墨室22。流入到回收侧墨室22的油墨流入吸入室23。流入吸入室23内的油墨通过第二泵16再次喷出到上游室30。

如图5所示，从喷出室20内的第一泵15的喷出部15a至喷出室20的中央部C的墨流动路与从第二泵16的喷出部16a至喷出室20的中央部C的油流动路形成为对称形状。即，两个墨流动路位于夹着喷出室20的中央部C而对称的位置，设定成流路的长度与截面形状大致相同。

另外，在第一泵15和第二泵16一起工作的情况下，控制装置49以使第一泵15和第二泵16的喷出定时始终一致的方式，控制各压电驱动膜35的工作。即，控制装置49控制成，使第一泵15和第二泵16的各驱动电路46、47相对于对应的压电振动膜35，输出相同相位的驱动电压波形。

图9是示出从第一泵15的驱动电路46输出的驱动电压波形以及从第二泵的驱动电路47输出的驱动电压波形的图。图9中V1是从第一泵15的驱动电路46向压电振动膜35的压电元件35a输出的脉冲电压，图9中V2是从第一泵15的驱动电路46向压电振动膜35的金属板35b输出的脉冲电压。另外，图9中V^，1是从第二泵16的驱动电路47向压电振动膜35的压电元件35a输出的脉冲电压，图9中V^，2是从第二泵16的驱动电路47向压电振动膜35的金属板35b输出的脉冲电压。

图9中的上部的A-B示出将从驱动电路46向压电振动膜35的压电元件35a和金属板35b输出的驱动电压合成的驱动电压波形。另外，图9中的下部的A-B示出将从驱动电路47向压电振动膜35的压电元件35a和金属板35b输出的驱动电压合成的驱动电压波形。控制装置49以使这些上部的驱动电压波形和下部的驱动电压波形一致的方式，控制驱动电路46、47。

在该实施方式的墨记录装置1中，控制装置49以相同相位的驱动电压波形驱动第一泵15和第二泵16。因此，第一泵15的喷出定时与第二泵16的喷出定时一致，不会发生第一泵15和第二泵16互相消弱彼此的喷出压的情况。

图10是示出在第一泵15和第二泵16共同工作时，第一泵15和第二泵16的喷出相位差与油墨的总喷出流量的关系的图表。

如图10所示，油墨的总喷出流量在第一泵15和第二泵16的喷出相位相差180°时几乎变为最小，在第一泵15和第二泵16的喷出相位一致时几乎变为最大。在该实施方式的墨记录装置1中，由于第一泵15和第二泵16的喷出相位一致，能够更加有效地利用第一泵15和第二泵16的泵功能。

另外，在该实施方式的墨记录装置1中，从第一泵15的喷出部15a至喷出室20的中央部C的墨流动路与从第二泵16的喷出部16a至喷出室20的中央部C的墨流动路形成为对称形状。因此，从第一泵15的喷出部15a喷出的油墨的压力与从第二泵的喷出部16a喷出的油墨的压力在喷出室20的中央部C附近以相同相位合成。因此，在该墨记录装置1中，能够更加有效地利用第一泵15和第二泵16的泵功能。

尽管对特定实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为实例呈现，并非用于限制本发明的范围。实际上，本文中描述的新型实施方式可以以各种其他形式体现，此外，在不脱离本发明的实质性内容的条件下，可以以本文中描述的实施方式的形式做出各种省略、替换和变化。权利要求书及其等同物均落在本发明的范围和构思内。

Claims (10)

1.一种喷墨记录装置，包括：

喷墨头，向记录介质喷射油墨；

膜片型的第一泵，将从墨贮存部导入的油墨向所述喷墨头输送；

膜片型的第二泵，吸入从所述喷墨头未喷出的油墨并向喷出室喷出，所述喷出室在与所述喷墨头连接的墨供给路径的上游部面向所述第一泵的喷出部；以及

控制装置，以使所述第一泵和所述第二泵的喷出定时一致的方式，以相同相位的驱动电压波形驱动所述第一泵和所述第二泵。

2.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其中，

从所述第一泵的喷出部至所述喷出室的中央部的墨流动路与从所述第二泵的喷出部至所述喷出室的中央部的墨流动路形成为对称形状。

3.根据权利要求1所述的喷墨记录装置，其中，

所述喷墨记录装置还包括壳体，该壳体内置有所述第一泵和所述第二泵。

4.根据权利要求3所述的喷墨记录装置，其中，

所述壳体包括：

墨供给管，用于向所述喷墨头供给油墨；以及

墨送回管，用于将在所述喷墨头未喷出的油墨从所述喷墨头送回。

5.根据权利要求4所述的喷墨记录装置，其中，

在所述壳体的内部形成有能够临时贮存油墨的供给侧墨室以及回收侧墨室。

6.根据权利要求5所述的喷墨记录装置，其中，

在所述壳体的内部形成有所述喷出室。

7.根据权利要求6所述的喷墨记录装置，其中，

所述供给侧墨室配置为与所述喷出室的下游部相邻。

8.根据权利要求7所述的喷墨记录装置，其中，

在所述供给侧墨室连接有所述墨供给管。

9.根据权利要求8所述的喷墨记录装置，其中，

向所述喷墨头供给贮存于所述供给侧墨室的油墨。

10.根据权利要求9所述的喷墨记录装置，其中，

在所述回收侧墨室连接有所述墨送回管。