專利名稱：液體噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體噴射裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，噴墨記錄裝置概括地稱為一種類型的液體噴射裝置。噴墨記錄裝置包括“離滑架”型，其中墨水保持器經(jīng)供墨管被連接到記錄頭。墨水保持器被設(shè)置在作為墨水容器的墨水盒中。利用例如泵導(dǎo)入墨水盒中的加壓空氣，墨水保持器被加壓。這導(dǎo)致墨水保持器中的墨水經(jīng)供墨管送到記錄頭，以便記錄頭被供墨。然后，作為用于記錄字符或圖像的墨水液滴，墨水從記錄頭的噴嘴向記錄紙噴射。
典型地，當(dāng)需要預(yù)防墨水噴射問題時(shí)，噴墨記錄裝置執(zhí)行清潔，即從記錄頭的噴嘴向廢墨盒排放具有增加粘度的氣泡或墨水。
在離滑架型噴墨記錄裝置中，廢墨盒可以與墨水盒整體形成。已提出多種這樣的裝置(例如參見專利文件1)。
如圖7所示，專利文件1描述了一種具有用于容納墨水包101的墨水盒102的噴墨記錄裝置100。經(jīng)連接到墨水盒102的供墨端口103的供墨管104，墨水包101被連接到記錄頭105。噴墨記錄裝置100還包括用于從記錄頭105接收廢墨的蓋106。經(jīng)墨水回收管107和泵108，蓋106被連接到墨水盒102的增壓端口109。閥112和壓力傳感器113經(jīng)通路111被連接到墨水盒102的排放端口110。當(dāng)需要時(shí)，閥112開啟墨水盒102。壓力傳感器113檢測(cè)墨水盒102中的壓力。阻塞物114形成在供墨管104中，用于有選擇地禁止和允許供墨管104中的墨水流。
當(dāng)泵108被啟動(dòng)而阻塞物114保持供墨管104開啟時(shí)，廢墨水和空氣經(jīng)墨水回收管107而從蓋106被引入到墨水盒102中。這提高了墨水盒102中的壓力，從而擠壓墨水包101，使墨水經(jīng)供墨管104供應(yīng)到記錄頭1。
當(dāng)噴墨記錄裝置100操作而恢復(fù)墨水噴射性能時(shí)，阻塞物114阻塞供墨管104而泵被108被啟動(dòng)。當(dāng)墨水盒102中的壓力到達(dá)預(yù)定水平時(shí)，供墨管114被開啟。這會(huì)導(dǎo)致墨水快速流到記錄頭105，從而從記錄頭105的噴嘴部分除去墨水和墨水中的氣泡。以這種方式，噴墨性能通過加壓而恢復(fù)。
在噴墨記錄裝置100中，期望墨水被適當(dāng)?shù)毓?yīng)到記錄頭105，用于有效實(shí)現(xiàn)打印。因此，需要將墨水包101保持在適當(dāng)?shù)丶訅籂顟B(tài)。
現(xiàn)在，墨水噴射裝置需要緊湊，而滿足這種要求的齒輪泵引起了注意。
然而，如果噴墨記錄裝置100包括齒輪泵，而泵的吸力保持性能由于泵中的制造誤差而降低，空氣或墨水會(huì)流回蓋106。這使得很難將墨水包101保持在適當(dāng)?shù)募訅籂顟B(tài)。如果出現(xiàn)墨水回流，廢墨水和空氣的混合物泄露到蓋106，在蓋106中產(chǎn)生氣泡，從而污染了記錄頭105。
此外，當(dāng)噴墨記錄裝置100利用蓋106密封記錄頭105的噴嘴時(shí)，墨水記錄裝置100形成了封閉循環(huán)系統(tǒng)。因此，如果蓋106中的壓力和記錄頭105中的壓力不平衡，或蓋106中的壓力變得比記錄頭105中的壓力更高時(shí)，空氣和廢墨會(huì)從蓋106流回到記錄頭105。
如果齒輪泵的吸力保持性能相對(duì)較低，通過記錄頭105的噴嘴被蓋106密封，當(dāng)齒輪泵被啟動(dòng)時(shí)，空氣和廢液墨水會(huì)流到墨水盒102。然而，如果齒輪泵停止，空氣和廢墨會(huì)流回到蓋106。這種空氣和廢墨可經(jīng)記錄頭105的噴嘴進(jìn)入記錄頭105。這一定程度地影響了在噴嘴中產(chǎn)生的墨水的彎月形，從而妨礙了墨水記錄裝置100的期望的墨水噴射。
專利文件1日本公開專利公布第2001-162838號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過抑制液體和空氣的回流可靠地噴射液體的液體噴射裝置。
為實(shí)現(xiàn)前述和其它目的，本發(fā)明提供了一種液體噴射裝置。該裝置具有用于噴射液體的液體噴射頭；用于接收從液體噴射頭排放的廢液的蓋部件；用于保留廢液的廢液盒；和用于從蓋部件抽吸廢液并將廢液引入廢液盒中的齒輪泵。該裝置還包括用于抑制廢液回流到蓋部件的廢液回流抑制裝置。
如果齒輪泵的吸力保持性能由于例如制造誤差而下降，當(dāng)齒輪泵不工作時(shí)，廢液會(huì)經(jīng)齒輪泵流回蓋部件。然而，這種回流被回流抑制裝置抑制。這抑制了由于從蓋部件作為氣泡流動(dòng)的廢液對(duì)液體噴射頭的污染。此外，當(dāng)通過利用蓋部件密封液體噴射頭，液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，廢液從蓋部件到液體噴射頭的回流得到抑制。從而保持在液體噴射頭中形成的液體的新月形。因此，使得液體噴射裝置可靠地噴射液體。
液體噴射裝置的廢液回流抑制裝置可布置在廢液盒和齒輪泵之間或齒輪泵與蓋部件之間。如果廢液回流抑制裝置被布置在廢液盒和齒輪泵之間，在已由齒輪泵抽吸后，廢液經(jīng)廢液回流抑制裝置被引入廢液盒中。這使得廢液回流抑制裝置抑制廢液從廢液盒的回流。
如果廢液回流抑制裝置被設(shè)置在齒輪泵和蓋部件之間，在已由蓋部件接收后，廢液經(jīng)廢液回流抑制裝置被齒輪泵抽吸。因此，在這兩種情況中，即使齒輪泵的吸力保持性能相對(duì)較低，當(dāng)齒輪泵不使用時(shí)，也可以抑制廢液到蓋部件的回流。特別是如果廢液回流抑制裝置被設(shè)置在齒輪泵和蓋部件之間，當(dāng)齒輪泵被操作時(shí)，負(fù)壓全部作用在蓋部件和廢液回流抑制裝置之間的通路中。因此，當(dāng)例如蓋部件密封噴嘴時(shí)，廢液經(jīng)蓋部件到液體噴射頭的回流得到進(jìn)一步地抑制。
液體噴射裝置的廢液回流抑制裝置可由閥裝置形成。閥裝置抑制廢液從廢液盒到蓋部件的回流。這使得包括閥裝置的液體噴射裝置抑制了從蓋部件流動(dòng)的作為氣泡的廢液對(duì)液體噴射頭的污染。此外，當(dāng)液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，廢液到液體噴射頭的回流得到抑制。
本發(fā)明的另一方面是一種液體噴射裝置，包括用于噴射液體的液體噴射頭；液體保持器，用于保持將噴射的液體并在被加壓空氣加壓時(shí)將液體供應(yīng)到液體噴射頭；和用于產(chǎn)生加壓空氣的齒輪泵，加壓空氣用于對(duì)液體保持器加壓。該裝置還包括允許加壓空氣僅供應(yīng)到液體保持器的空氣回流抑制裝置。
在本發(fā)明的該方面中，空氣回流抑制裝置限制了用于供應(yīng)到液體保持器的加壓空氣的供應(yīng)。這抑制了加壓空氣從液體保持器的回流，從而防止在液體保持器中的壓降。因此，液體保持器被有效地受壓而被允許將液體適當(dāng)?shù)毓?yīng)到液體噴射頭。這使得液體噴射裝置可靠地噴射液體。此外，如果例如液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)，通過防止加壓空氣的回流，加壓空氣到液體噴射頭的回流得到抑制。從而維持了在液體噴射頭中形成的液體新月形。因此，液體噴射裝置可靠地噴射液體。
空氣回流抑制裝置可被布置在液體保持器和齒輪泵之間或齒輪泵的上游。如果空氣回流抑制裝置被布置在液體保持器和齒輪泵之間，由齒輪泵產(chǎn)生的加壓空氣經(jīng)空氣回流抑制裝置被供應(yīng)到液體保持器?？諝饣亓饕种蒲b置抑制了加壓空氣的回流。這抑制了液體保持器中的壓降，而使得液體保持器適合地將液體供應(yīng)到液體噴射頭。
如果空氣回流抑制裝置被設(shè)置在齒輪泵的上游，由齒輪泵產(chǎn)生并從齒輪泵向下游發(fā)送的加壓空氣的向上游的回流得到抑制。更確切地說，即使齒輪泵的吸力保持性能被制造誤差降低，加壓空氣的回流也會(huì)被阻止。此外，如果例如液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)，加壓空氣到液體噴射頭的回流得到抑制。此外，由于加壓空氣不會(huì)從齒輪泵的下游側(cè)返回到上游側(cè)，液體保持器中的壓降得到抑制。
空氣回流抑制裝置可由閥裝置形成。該閥裝置允許加壓空氣僅供應(yīng)到液體保持器。這使得具有閥裝置的液體噴射裝置抑制了被供應(yīng)到液體保持器的加壓空氣的壓降。此外，如果液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，加壓空氣到液體噴射頭的回流得到抑制。
本發(fā)明的另一方面是一種液體噴射裝置，具有用于噴射液體的液體噴射頭；用于接收作為廢液的從液體噴射頭噴射的液體的蓋部件；和用于從蓋部件抽吸廢液和空氣的齒輪泵；和液體保持器，具有用于保持由齒輪泵抽吸的廢液和容納作為加壓空氣的空氣的廢液保持器部分；和用于使用加壓空氣保持液體供應(yīng)到液體噴射頭的液體保持部分。該裝置還包括用于抑制廢液和加壓空氣到蓋部件的回流的流體回流抑制裝置。
該流體回流抑制裝置抑制了廢液和加壓空氣到蓋部件的回流。因此，如果齒輪泵的吸力保持性能相對(duì)較低，當(dāng)齒輪泵不工作時(shí)，也可以抑制廢液和加壓空氣到蓋部件的回流。這抑制了加壓空氣的壓降，使得液體保持器利用加壓空氣適合地將所保持的液體供應(yīng)到液體噴射頭。此外，從蓋部件作為氣泡流動(dòng)的廢液和加壓空氣對(duì)液體噴射頭的污染得到抑制。此外，當(dāng)例如通過利用蓋部件密封液體噴射頭，液體噴射裝置形成密封循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)齒輪泵不使用時(shí)加壓空氣和廢液經(jīng)蓋部件到液體噴射頭的回流得到抑制。從而維持了在液體噴射頭中形成的液體的新月形。結(jié)果，液體噴射裝置可靠地噴射液體。
流體回流抑制裝置可被布置在液體保持器和齒輪泵之間或齒輪泵與蓋部件之間。如果流體回流抑制裝置被布置在液體保持器和齒輪泵之間，在已從蓋部件抽吸后，廢液和加壓空氣經(jīng)流體回流抑制裝置被引入液體保持器的廢液保持器部分中。廢液和加壓空氣從廢液保持器部分到齒輪泵的回流得到抑制。因此，即使齒輪泵的吸力保持性能相對(duì)較低，當(dāng)齒輪泵不使用時(shí)，由從蓋部件流動(dòng)的作為氣泡的廢液和加壓空氣對(duì)液體噴射頭的污染也進(jìn)一步得到抑制。加壓空氣在廢液保持部分中的壓降也得到抑制，從而使液體保持器的液體保持器部分使用加壓空氣適合地將液體供應(yīng)到液體噴射頭。如果流體回流抑制裝置被設(shè)置在齒輪泵和蓋部件之間，齒輪泵經(jīng)流體回流抑制裝置從蓋部件抽吸廢液和空氣。因此，當(dāng)例如通過利用蓋部件密封液體噴射頭，液體噴射裝置形成密封循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)齒輪泵步操作時(shí)加壓空氣和廢液經(jīng)蓋部件到液體噴射頭的回流得到進(jìn)一步抑制。這維持了在液體噴射頭中形成的液體的新月形。因此，液體噴射裝置可靠地噴射液體。
流體回流抑制裝置可由閥裝置形成。閥裝置抑制廢液和加壓空氣到蓋部件的回流。這使得包括閥裝置的液體噴射裝置抑制了從蓋部件流動(dòng)的作為氣泡的廢液和加壓空氣對(duì)液體噴射頭的污染。此外，當(dāng)例如通過利用蓋部件密封液體噴射頭，液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，加壓空氣和廢液到液體噴射頭的回流得到抑制。
該閥裝置可包括廢液或加壓空氣的至少一個(gè)被引入其中的入口部分；廢液或加壓空氣從入口部分通過其流到外部的出口部分；和閥體，用于如果加壓空氣的壓力不低于預(yù)定參考水平，閥體將入口部分和出口部分彼此連接，如果廢液和加壓空氣從出口部分返回到入口部分，閥體將入口部分與出口部分分離。
如果廢液和加壓空氣流回，閥體使入口部分與出口部分分離。從而，廢液被引入廢液盒或廢液保持器部分中，而廢液的回流得到抑制。這抑制了由于從蓋部件流動(dòng)的廢液對(duì)液體噴射頭的污染。此外，通過將入口部分與出口部分分離，液體保持器中的壓降得到抑制。從而，使得液體保持器適當(dāng)?shù)貙⒁后w供應(yīng)到液體噴射頭。因此，液體噴射裝置可靠地噴射液體。
閥裝置的閥體可以被構(gòu)造為如果入口部分中的壓力和出口部分中的壓力的差值超過預(yù)定參考值，其將入口部分和出口部分彼此連接，而如果入口部分中的壓力和出口部分中的壓力的差值等于或小于該參考值，其將入口部分與出口部分分離。如果例如齒輪泵不運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)長的時(shí)間，由于加壓空氣的輕微泄露，出口部分中的壓力會(huì)被降低到大氣壓，從而消除在入口部分中的壓力和出口部分中的壓力之間的差值。即使在這種狀態(tài)中，入口部分和出口部分被保持在彼此分離的狀態(tài)中。這防止了當(dāng)液體噴射裝置被移動(dòng)時(shí)，廢液和加壓空氣流回。
此外，如果例如齒輪泵不操作而出口部分中的壓力上升，或可能出現(xiàn)廢液和加壓空氣的回流，閥體將入口部分與出口部分分離。更確切地說，當(dāng)齒輪泵不使用時(shí)，閥裝置防止廢液和加壓空氣流回。因此，包括齒輪泵的液體噴射裝置抑制了由從蓋部件流動(dòng)的作為氣泡的廢液對(duì)液體噴射頭的污染。此外，通過將入口部分與出口部分分離，防止出現(xiàn)液體保持器中的壓降。因此，液體保持器被有效地加壓而被允許將液體適當(dāng)?shù)毓?yīng)到液體噴射頭。此外，當(dāng)液體噴射裝置形成封閉循環(huán)系統(tǒng)時(shí)，廢液和加壓空氣到液體噴射頭的回流得到抑制。因此，使得液體噴射裝置可靠地噴射液體。


圖1為示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的打印機(jī)的透視圖；圖2是表示用于記錄頭的供墨系統(tǒng)的框圖；圖3是顯示止回閥的結(jié)構(gòu)的橫斷面視圖；
圖4(a)，(b)和(c)是每個(gè)顯示止回閥的操作狀態(tài)的橫斷面視圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的用于記錄頭的供墨系統(tǒng)的框圖；圖6是顯示止回閥的結(jié)構(gòu)和蓋的結(jié)構(gòu)的橫斷面視圖；圖7是示意性地顯示現(xiàn)有技術(shù)液體噴射裝置的框圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)以下將參照?qǐng)D1到圖4描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
如圖1所示，用作液體噴射裝置的打印機(jī)1包括實(shí)質(zhì)平行六面體的框架2。送紙托架3形成在框架2的上表面上，而出紙托架4被設(shè)置在框架2的前表面上。送紙托架3和出紙托架4每個(gè)被構(gòu)造為在利用未示出的鉸接機(jī)構(gòu)折疊的狀態(tài)中容納在框架2中。
臺(tái)板5在框架2中縱向延伸。記錄紙經(jīng)送紙托架3被插入框架2中，并由未示出的送紙機(jī)構(gòu)供應(yīng)到臺(tái)板5。然后，記錄紙從框架2經(jīng)出紙托架4被傳送到外部。
引導(dǎo)部件6設(shè)置在框架2中，并與臺(tái)板5平行地延伸?；?由引導(dǎo)部件6支撐，引導(dǎo)部件6穿過滑架7?；?可沿引導(dǎo)部件6移動(dòng)。滑架電機(jī)(未示出)被緊固到框架2。通過圍繞未示出的一對(duì)皮帶輪的齒輪皮帶(未示出)，滑架7被可操作地連接到滑架電機(jī)。當(dāng)滑架電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由滑架電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)齒輪皮帶被傳送到滑架7。當(dāng)由滑架電機(jī)提供動(dòng)力時(shí)，滑架7沿引導(dǎo)部件6與臺(tái)板5平行地往復(fù)運(yùn)動(dòng)(在主掃描方向)。
用作液體噴射頭的記錄頭8形成在滑架7的下部表面上(與臺(tái)板5相對(duì))。記錄頭8包括與記錄紙相對(duì)的噴嘴表面8a(參見圖2)。噴嘴表面8a包括6個(gè)噴嘴行(未示出)，每行包括數(shù)目n(n為自然數(shù))的噴射N(圖2)。在每個(gè)噴嘴行中形成的噴嘴N的數(shù)目和噴嘴行的數(shù)目可根據(jù)需要修改。
第一墨水盒9和第二墨水盒10作為液體容器被設(shè)置在框架2內(nèi)。第一和第二墨水盒9，16將對(duì)應(yīng)于噴嘴的顏色(在第一實(shí)施例中，黑色、青色、品紅色、黃色、淡青色和淡品紅色)的作為液體的墨水供應(yīng)到記錄頭8。然后，墨水被壓電元件8b加壓(圖2)，而作為墨水液滴從記錄頭8的對(duì)應(yīng)噴嘴N噴射。墨水液滴在記錄紙上產(chǎn)生黑色、青色、品紅色、黃色、淡青色，或淡品紅色的點(diǎn)。
在打印機(jī)1中，其中為將墨水液滴噴射到記錄紙以執(zhí)行打印，滑架7往復(fù)運(yùn)動(dòng)的區(qū)域被定義為打印區(qū)域。此外，非打印區(qū)域被確定在打印機(jī)1中，用于在不執(zhí)行打印時(shí)密封噴嘴N。如圖1所示，蓋保持器11形成在非打印區(qū)域中。
蓋部件12被設(shè)置在蓋保持器11中，與記錄頭8的噴嘴表面8a相對(duì)。蓋保持器11通過未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)升起蓋部件12，以便蓋部件12緊密地接觸噴射表面8a，從而密封記錄頭8的噴嘴N。如圖2所示，第一連通端口12a和第二連通端口12b被確定在蓋部件12的底部中，并與蓋部件12的內(nèi)部連通。蓋開啟閥13經(jīng)管T1連接到第一連通端口12a。當(dāng)需要時(shí)，蓋開啟閥13打開由彼此緊密接觸地保持的蓋部件12和噴嘴表面8a確定的空間。第二連通端口12b經(jīng)管T2被連接到齒輪泵GP的吸入端口(未示出)。齒輪泵GP包括齒輪G1，G2。齒輪G1，G2由自未示出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳送的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)蓋部件12施加負(fù)壓。當(dāng)蓋開啟閥13被關(guān)閉而蓋部件12密封噴嘴表面8a時(shí)，通過利用齒輪泵GP對(duì)噴嘴表面8a的噴嘴N施加負(fù)壓，噴嘴N得到清潔。
止回閥14經(jīng)管T3被連接到齒輪泵GP的排放端口(未示出)。第一墨水盒9的液體入口部件15經(jīng)管T4被連接到止回閥14。
第一墨水盒9具有由隔離物16確定的兩個(gè)保持部分。一個(gè)保持器部分容納保持黑墨水的墨水包B，而另一個(gè)容納吸收墨水的墨水吸收體17。墨水包B經(jīng)管T5被連接到滑架7的記錄頭8。墨水吸收體17由諸如海綿的吸水多孔材料形成。
因此，廢墨水和空氣被齒輪泵GP抽吸，而經(jīng)流體入口部件15從蓋部件12流到第一墨水盒9。廢液然后由第一墨水盒9中的墨水吸收體17吸收。止回閥14防止廢墨返回到蓋部件12。
第二墨水盒10的空氣入口部件19經(jīng)管T6被連接到第一墨水盒9的空氣出口部件18。因此，第一墨水盒9和第二墨水盒10相互連通。第二墨水盒10包括由對(duì)應(yīng)的隔離物20確定的多個(gè)保持器部分。每個(gè)保持部分保持分別包含青色、品紅色、黃色、淡青色和淡品紅色的彩色墨水的墨水包C，M，Y，LC和LM的一個(gè)。墨水包C，M，Y，LC和LM分別經(jīng)管T7，T8，T9，T10和T11被連接到滑架7的記錄頭8。開啟裝置22經(jīng)管T12被連接到第二墨水盒10的空氣出口部件21，用于在需要時(shí)開啟第二墨水盒10。
因此，當(dāng)齒輪泵GP被啟動(dòng)時(shí)，廢墨水和空氣被從蓋部件12抽吸，從而以蓋部件12、管T2、齒輪泵GP、管T3、止回閥14和管T4的順序流入蓋部件12、管T2、齒輪泵GP、管T3、止回閥14和管T4。然后，廢墨水和空氣被引入第一墨水盒9中。在這一階段，廢墨水被墨水吸收體17吸收。因此，僅有空氣(以后，稱作“加壓空氣”)在第一墨水盒9中移動(dòng)。然后，加壓空氣從第一墨水盒9經(jīng)管T6流到第二墨水盒10，并由連接到管T12的開啟裝置22保持。
換言之，第一墨水盒9中的空氣壓力和第二墨水盒10中的空氣壓力恒定地保持相等，而不會(huì)彼此間變得不平衡。因此，當(dāng)齒輪泵G被啟動(dòng)時(shí)，在第一和第二墨水盒9，10中的墨水包B，C，M，Y，LC和LM被加壓空氣加壓。這導(dǎo)致墨水包B，C，M，Y，LC和LM的墨水流到滑架7的記錄頭8。
更確切地說，在第一實(shí)施例中，打印機(jī)1的齒輪泵GP用作用于向蓋部件12施加負(fù)壓的清潔泵和用于加壓墨水包B，C，M，Y，LC和LM的加壓泵。因此，當(dāng)齒輪泵GP被啟動(dòng)時(shí)，齒輪泵GP對(duì)蓋部件12施加負(fù)壓，用于抽吸廢墨水和空氣，并對(duì)墨水包B，C，M，Y，LC和LM加壓，用于將墨水送到記錄頭8。
現(xiàn)在將參考圖3和4對(duì)止回閥的14的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)地描述。
如圖3所示，止回閥14包括主體外殼30；隔膜部分31；支撐部件32；和彈簧部件33。主體外殼30具有上部外殼部分30a和下部外殼部分30b。上游閥室部分34以環(huán)形的形狀被確定在上部外殼部分30a中。下游閥室部分35以漏斗形狀被確定在下部外殼部分30b中。通過結(jié)合在一起的上部外殼部分30a和下部外殼部分30b，閥室36被確定在主體外殼30中。
用于連接管T3的連接孔(未示出)和用于連接管T4的連接孔32被確定在止回閥14的主體外殼30中。經(jīng)在主體外殼30(上部外殼部分30a)中確定的第一通路38，用于管T3的連接孔與上游閥室部分34連通。經(jīng)在主體外殼30(下部外殼部分30b)中確定的第二通路39，用于管T4的連接孔37與上游閥室部分35連通。這種結(jié)構(gòu)使廢墨與空氣經(jīng)管T3和第一通路38從齒輪泵GP流到閥室36(上游閥室部分34和下游閥室部分35)。然后，經(jīng)第二通路39和管T4，廢墨水和空氣從閥室36流到第一墨水盒9。
隔膜部分31由諸如盤形的橡膠的柔韌材料形成。為了組裝止回閥14，隔膜部分31容納在閥室36中，隔膜部分31的外圓周端40被固定地保持在主體外殼30的上部和下部外殼部分30a，30b之間。這樣，隔膜部分31在閥室36中將上游閥室部分34與下游閥室部分35分離。如圖3所示，這種配置允許隔膜部分31的中間部分上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)(向上游閥室部分34和下游閥室部分35)。連通孔41通過隔膜部分31的中間部分延伸。上游閥室部分和下游閥室部分34，35經(jīng)連通孔41彼此連通。環(huán)形突起42圍繞連通孔41(在上游閥室部分34中)形成。柱形接觸部分43以與突起42直接相對(duì)的方式從上部外殼部分30a突起。當(dāng)保持與突起42緊密接觸時(shí)，接觸部分43阻塞連通孔41。通過去除掉上部外殼部分30a對(duì)應(yīng)于上游閥室部分34的部分，接觸部分43形成為圓柱形狀。當(dāng)隔膜31向下變形從而突起42從接觸部分43分離時(shí)(向下游閥室部分35)，這種結(jié)構(gòu)使上游和下游閥室部分34，35彼此連通。與之相反，當(dāng)隔膜31向上變形(向上游閥室部分34)，從而突起42接觸接觸部分43時(shí)，上游閥室部分34與下游閥室部分35分離。
從對(duì)應(yīng)于下游閥室部分35側(cè)，具有圓柱形的支撐部件32被配合到隔膜部分31的連通孔41中。支撐部件32與隔膜部分31成整體。當(dāng)支撐部件32被彈簧部件33推動(dòng)時(shí)，支撐部件32使隔膜部分31從下游閥室部分35向上變形(向上游閥室部分34)。通孔44由支撐部件32包圍的空間確定，并與連通孔41連通。突起32a從支撐部件32的外側(cè)表面突起，而突起32a的上側(cè)(更接近上游閥室部分34的端部)接觸隔膜部分31。這種結(jié)構(gòu)使得支撐部件32當(dāng)被配合到隔膜部分31中時(shí)，相對(duì)于隔膜部分31被定位。
圓形凹陷45被確定在下游閥室部分35的底部中，與支撐部件32相對(duì)。彈簧部件33接合凹陷45的壁和支撐部件32的外圓周表面，并接觸突起32a。這樣，彈簧部件33被容納在下游閥室部分35中。彈簧部件33經(jīng)支撐部件32向上(向上游閥室部分34)推動(dòng)隔膜部分31。如果上游閥室部分34中的壓力與下游閥室部分35中的壓力差值等于或小于參考值，彈簧部件33使隔膜部分31變形，以便導(dǎo)致突起42接觸接觸部分43。相反，如果上游閥室部分34中的壓力與下游閥室部分35中的壓力的差值大于參考值，由于經(jīng)隔膜部分31從上游閥室部分34接受的壓力，彈簧部件33向下(向下游閥室部分35)變形。
因此，如圖3所示，如果上游閥室部分34中的壓力與下游閥室部分35中的壓力的差值等于或小于參考值，隔膜部分31的突起42接觸接觸部分43。在這種狀態(tài)中，止回閥14將上游閥室部分34與下游閥室部分35分開，從而阻止廢墨水和空氣相應(yīng)的流動(dòng)。如圖4a所示，如果在這種狀態(tài)中廢墨水和空氣從齒輪泵GP流到止回閥14，廢墨水被引入上游閥室部分34中，而上游閥室部分34填充廢墨水。這增加了上游閥室部分34中的壓力，因此上游閥室部分34中的壓力和下游閥室部分35中的壓力的差值增加而超過參考值。則如圖4(b)所示，止回閥14將突起42與接觸部分43分離。這使得上游和下游閥室部分34，35彼此連通，允許廢墨水和空氣從上游閥室部分34到下游閥室部分35的流動(dòng)。同時(shí)，從齒輪泵GP經(jīng)管T3送到止回閥14的廢墨水和空氣，以第一通路38、上游閥室部分34、連通孔41、通孔44、下游閥室部分35、第二通路39和管T4的順序流入第一通路38、上游閥室部分34、連通孔41、通孔44、下游閥室部分35、第二通路39和管T4。然后，廢墨水和空氣流入第一墨水盒9中。如圖4(c)所示，當(dāng)齒輪泵GP停止而廢墨水和空氣流入第一通路38暫停時(shí)，上游閥室部分34中的壓力下降，而上游閥室部分34中的壓力和下游閥室部分35中的壓力之間的差值變得等于或小于參考值。在這一階段，隔膜部分31被彈簧部件33向上(向上游閥室部分34)變形，并由下游閥室部分35中的廢墨水向上推動(dòng)。這導(dǎo)致隔膜部分31的突起42接觸接觸部分43，從而使上游閥室部分34與下游閥室部分35分離。從而停止了廢墨水和空氣的相應(yīng)流動(dòng)。這防止了廢墨水和空氣從下游閥室部分35返回到上游閥室部分34。因此，廢液和空氣不能流到齒輪泵GP。
如已經(jīng)描述，僅當(dāng)由于廢墨水和空氣流入第一墨水盒9中導(dǎo)致的上游閥室部分34中的壓力與下游閥室部分35中的壓力之間的差值大于參考值時(shí)，止回閥14才開啟用于使廢墨水和空氣流入第一墨水盒9中。更確切地說，第一實(shí)施例的打印機(jī)1使廢墨水與空氣經(jīng)止回閥14從齒輪泵GP流到第一墨水盒9，將作為加壓空氣的空氣傳送到第二墨水盒10。從而，第一和第二墨水盒9，10被提供其壓力不小于參考水平的加壓空氣。壓力的參考水平對(duì)應(yīng)于用于有效加壓墨水包B，C，M，Y，LC，和LM而預(yù)先確定的值。
此外，經(jīng)止回閥14流到第一墨水盒9的廢墨水和空氣被防止流回。不同于傳統(tǒng)的液體噴射裝置，這抑制了記錄頭8的污染。此外，流入第一和第二墨水盒9，10的加壓空氣的壓降得到抑制。
此后，將描述止回閥14的操作。
當(dāng)打印機(jī)1的齒輪泵GP被啟動(dòng)時(shí)，齒輪泵GP從蓋部件12抽吸廢墨水和空氣。這樣，廢墨水和空氣以蓋部件12、管T2、齒輪泵GP、管T3、止回閥14和管T4的順序流入蓋部件12、管T2、齒輪泵GP、管T3、止回閥14和管T4，而被引入第一墨水盒9中。然后，作為用于加壓墨水包B，C，M，Y，LC，和LM的加壓空氣，空氣從第一墨水盒9被送到第二墨水盒10。更具體地說，通過經(jīng)止回閥14將空氣(加壓空氣)供應(yīng)到第一墨水盒和第二墨水盒9，10，其壓力不小于參考水平的加壓空氣使墨水包B，C，M，Y，LC和LM加壓。此外，加壓空氣的壓降得到抑制。當(dāng)加壓時(shí)，墨水包B，C，M，Y，LC和LM將相應(yīng)顏色的墨水送到記錄頭8，而可靠地執(zhí)行打印。
第一實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)在第一實(shí)施例中，止回閥14被構(gòu)造為防止廢墨水和空氣從下游閥室部分35返回到上游閥室部分34。這抑制了廢墨水和空氣到齒輪泵GP的回流。從而，不同于傳統(tǒng)的液體噴射裝置，記錄頭8的污染得到抑制。此外，流入第一和第二墨水盒9，10的加壓空氣的壓降得到抑制，而這種空氣的壓力被有效地保持。從而打印被可靠地執(zhí)行。
(2)在第一實(shí)施例中，止回閥14僅當(dāng)廢墨水和空氣流到止回閥14時(shí)才開啟。因此，即使打印機(jī)1未被使用相當(dāng)長的時(shí)間而下游閥室部分35中的壓力等于大氣壓，上游和下游閥室部分34，35被保持在彼此分離的狀態(tài)。當(dāng)例如打印機(jī)1被移動(dòng)時(shí)，這防止墨水回流到蓋部件12。
(第二實(shí)施例)以下將參照?qǐng)D5和圖6描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。
在第二實(shí)施例中，類似于第一實(shí)施例的止回閥14，止回閥抑制了廢墨水和空氣到蓋部件12的回流。在相對(duì)于打印機(jī)1的框架2的安裝位置方面，第二實(shí)施例的止回閥不同于第一實(shí)施例的止回閥14。從而，第二實(shí)施例的止回閥的配置被相應(yīng)的修改。因此，下面的描述專注于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的差別。相同或相類似的標(biāo)號(hào)被用來指示與第一實(shí)施例的對(duì)應(yīng)部件相同或類似的第二實(shí)施例的部件。
如圖5所示，齒輪泵GP通過止回閥51和管T13被連接到蓋部件50。第一墨水盒9經(jīng)管T14被連接到齒輪泵GP。類似于第一實(shí)施例，通過由蓋部件50密封噴嘴表面8a，啟動(dòng)齒輪泵GP用于對(duì)噴嘴N施加負(fù)壓，噴嘴表面8a的噴嘴N接受清潔。在這種清潔中排放的廢墨水以及空氣以蓋部件50、止回閥51、管T13、齒輪泵GP和管T14的順序流入蓋部件50、止回閥51、管T13、齒輪泵GP和管T14。然后類似于第一實(shí)施例，廢墨水和空氣被引入第一墨水盒9中。此外，作為加壓空氣的空氣被從第一墨水盒9送至第二墨水盒10。這使第一和第二墨水盒9，10的墨水包B，C，M，Y，LC和LM加壓，從而將墨水供應(yīng)到記錄頭8。在清潔中，供應(yīng)到記錄頭8的墨水被從記錄頭8的噴嘴N排放到蓋部件50。更確切地說，只要蓋部件50密封了噴嘴表面8a，打印機(jī)1就形成封閉循環(huán)系統(tǒng)。
由于在第二實(shí)施例中設(shè)置了止回閥51，因此未設(shè)置齒輪泵GP和第一墨水盒9之間的止回閥14。
以下將參考圖6詳細(xì)描述蓋部件50的配置和止回閥的51的配置。
如圖6所示，止回閥51被緊固到蓋部件50的底部，且止回閥51與蓋部件50形成一體。蓋部件50包括外殼52、密封部分53和墨水吸收體54。當(dāng)從上方觀看時(shí)，外殼52形成確定矩形形狀的類似薄箱的形狀，以便覆蓋噴嘴表面8a的噴嘴N。開口52a被確定在外殼52的上部表面中(與噴嘴表面8a相對(duì))。密封部分53以突出的方式圍繞開口52a形成。密封部分53緊密地接觸噴嘴表面8a，并由諸如彈性體的柔韌材料形成。類似于第一實(shí)施例，通過保持密封部分53與噴嘴表面8a緊密接觸，用于利用密封部分53和外殼52覆蓋噴嘴表面8a，蓋部件50密封了噴嘴N。
連通孔55通過外殼52的底部52b延伸，并利用從蓋部件50的底部突起的圓柱出口部分56連續(xù)確定。蓋部件50經(jīng)出口部分56被連接到止回閥51。因此，蓋部件50的內(nèi)部通過連通孔55與止回閥51的內(nèi)部連通。由諸如橡膠的柔韌材料形成的環(huán)57被配合在更接近止回閥51的出口部分56的端部中。當(dāng)蓋部件50和止回閥51被結(jié)合在一起時(shí)，環(huán)57防止廢墨水和空氣從結(jié)合部分泄露。經(jīng)開口52a，由諸如海綿的多孔體形成的墨水吸收體154被插入蓋部件50的外殼52中，從而被容納在外殼52中。墨水吸收體54吸收和保持從記錄頭8的噴嘴N排放的墨水，并根據(jù)需要，經(jīng)連通孔55，將墨水送到止回閥51。
連通孔58經(jīng)止回閥51的上部外殼部分30a的上部表面(與蓋部件50相對(duì))延伸。利用與止回閥51結(jié)合的蓋部件50，經(jīng)連通孔55，連通孔58將蓋部件50的內(nèi)部連接到上游閥室部分34。在第二實(shí)施例中，管T13被連接到止回閥51的連接孔37。
因此，經(jīng)止回閥51的上游和下游閥室部分34，35，廢墨水和空氣被允許從蓋部件50流到管T13。
更具體地說，類似于第一實(shí)施例，如果齒輪泵GP被啟動(dòng)而上游閥室部分34中的壓力和下游閥室部分35中的壓力之間的差值超過參考值，上游和下游閥室部分34，35被彼此連接。因此，加壓空氣被送到第一墨水盒和第二墨水盒9，10。更確切地說，雖然第二實(shí)施例的止回閥51位于齒輪泵GP的上游(更接近蓋部件50)，如同在第一實(shí)施例中，其壓力小于參考水平的加壓空氣被供應(yīng)到第一和第二墨水盒9，10。這使墨水包B，C，M，Y，LC和LM有效地加壓，從而將相應(yīng)顏色的墨水供應(yīng)到記錄頭8。從而打印被可靠地執(zhí)行。如已對(duì)第一實(shí)施例描述的，壓力的參考水平對(duì)應(yīng)于用于有效加壓墨水包B，C，M，Y，LC，和LM而預(yù)先確定的值。
此外，類似于第一實(shí)施例的止回閥14，止回閥51防止墨水從下游閥室部分35返回到上游閥室部分34或從齒輪泵GP返回到蓋部件50。因此，即使為清潔噴嘴表面8a，蓋部件50密封噴嘴表面8a，從而打印機(jī)1形成封閉循環(huán)系統(tǒng)，廢墨水和空氣經(jīng)蓋部件50向噴嘴N的回流也能得到抑制。從而維持在噴嘴N中形成的墨水新月形，而墨水噴射由噴嘴N有效地執(zhí)行。因此，可進(jìn)一步可靠地執(zhí)行打印。此外，類似于第一實(shí)施例，流入第一和第二墨水盒9，10的加壓空氣的壓降得到抑制而空氣的壓力被有效地保持。
本發(fā)明并不局限于所示實(shí)施例，而可以作如下修改。
雖然在第二實(shí)施例中，蓋部件50和開啟閥13未被相互連接，但兩個(gè)部件可被彼此連接。在這種情況中，要求蓋部件50的結(jié)構(gòu)根據(jù)要求進(jìn)行修改。
在第一實(shí)施例中，通過將止回閥14連接到管T3，T4，止回閥14被布置在齒輪泵GP和第一墨水盒9之間。然而，通過將止回閥14連接到管T6，止回閥14可被設(shè)置在第一和第二墨水盒9，10之間。這使得止回閥14進(jìn)一步可靠地將其壓力不小參考水平的加壓空氣供應(yīng)到第二墨水盒10。
在所示實(shí)施例中，第一墨水盒9和第二墨水盒10被彼此分離地設(shè)置。然而，第一和第二墨水盒9，10可以整體形成。在這種情況中，要求打印機(jī)1的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要進(jìn)行修改。
在所示實(shí)施例中，設(shè)置了第一墨水盒9和第二墨水盒10。然而，獨(dú)立墨水盒可被設(shè)置用于墨水包B，C，M，Y，LC，和LM。在這種情況中，墨水盒被彼此分離地控制，而可以提高墨水包B，C，M，Y，LC，和LM中保持的墨水的可靠性。此外，通過使用多個(gè)墨水盒，增加了供應(yīng)到記錄頭8的墨水量。如果墨水盒被以這種方式設(shè)置，要求打印機(jī)1的結(jié)構(gòu)根據(jù)需要修改。
在所示實(shí)施例中，墨水吸收體17被布置在第一墨水盒9中。然而，另外的墨水吸收體17可被設(shè)置在第二墨水盒10中。在這種情況中，即使當(dāng)廢墨水進(jìn)入第二墨水盒10，墨水也會(huì)很快被墨水吸收材料17吸收。
在所示實(shí)施例中，第一墨水盒9容納墨水包B，而第二墨水盒10容納墨水包C，M，Y，LC，和LM。然而，墨水包可以任何其它適合的方式容納。更確切地說，例如，第一墨水盒9可容納墨水包B和C；而第二墨水盒10可容納墨水包M，Y，LC，和LM。作為選擇，第一或第二墨水盒9，10可包括與被最初容納在墨水盒9，10中的任何墨水包顏色相同或不同的另外的墨水包。在這種情況中，要求打印機(jī)1的配置根據(jù)需要修改，用于將這些顏色的墨水供應(yīng)到記錄頭8。
在所示實(shí)施例中，墨水噴射裝置作為打印機(jī)1具體表達(dá)。然而，本發(fā)明可作為任何其它適合的液體噴射裝置實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可作為噴射諸如用于制造液晶顯示器、EL顯示器和表面發(fā)射顯示器的電極材料或顏色材料的液體的液體噴射裝置實(shí)現(xiàn)。作為選擇，本發(fā)明可作為噴射用于制造生物芯片的液體生物有機(jī)物質(zhì)的液體噴射裝置或諸如精確吸液管的樣本噴射裝置實(shí)現(xiàn)。在這些情況的每種中，第一和第二墨水盒9，10的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要改變。
權(quán)利要求
1.一種液體噴射裝置，包括用于噴射液體的液體噴射頭；用于接收從所述液體噴射頭排放的廢液的蓋部件；用于保持所述廢液的廢液盒；和用于從所述蓋部件抽吸所述廢液并將該廢液引入所述廢液盒中的齒輪泵，其特征在于所述裝置還包括用于抑制所述廢液回流到所述蓋部件的廢液回流抑制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述廢液回流抑制裝置被布置在所述廢液盒和所述齒輪泵之間或所述齒輪泵和所述蓋部件之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述廢液回流抑制裝置由閥裝置形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述的裝置還包括液體保持器，該液體保持器在被加壓空氣加壓的同時(shí)保持將被噴射的所述液體，并將該液體供應(yīng)到所述液體噴射頭，其中所述齒輪泵產(chǎn)生用于對(duì)所述液體保持器加壓的所述加壓空氣。
5.一種液體噴射裝置，包括用于噴射液體的液體噴射頭；液體保持器，該液體保持器在由加壓空氣加壓的同時(shí)保持將被噴射的所述液體并將所述液體供應(yīng)到所述液體噴射頭；和用于產(chǎn)生用于對(duì)所述液體保持器加壓的所述加壓空氣的齒輪泵，其特征在于所示裝置還包括允許所述加壓空氣僅供應(yīng)到所述液體保持器的空氣回流抑制裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述空氣回流抑制裝置被布置在所述液體保持器和所述齒輪泵之間或所述齒輪泵的上游的區(qū)域中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于所述空氣回流抑制裝置由閥裝置形成。
8.一種液體噴射裝置，包括用于噴射液體的液體噴射頭；用于接收作為廢液的從所述液體噴射頭噴射的所述液體的蓋部件；用于從所述蓋部件抽吸所述廢液和所述空氣的齒輪泵；和液體保持器，該液體保持器具有用于保持由所述齒輪泵抽吸的所述廢液和接收作為加壓空氣的所述空氣的廢液保持器部分；和用于保持使用所述加壓空氣將被供應(yīng)到所述液體噴射頭的所述液體的液體保持部分，其特征在于所述裝置還包括用于抑制所述廢液和所述加壓空氣回流到所述蓋部件的流體回流抑制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述流體回流抑制裝置被布置在所述液體保持器和所述齒輪泵之間或所述齒輪泵與所述蓋部件之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置，其特征在于所述液體回流抑制裝置由閥裝置形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求4、7和10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于所述閥裝置包括入口部分，所述廢液或所述加壓空氣的至少一個(gè)被引入所述入口部分中；出口部分，所述廢液或所述加壓空氣從所述入口部分通過所述出口部分流到外部；和閥體，用于如果所述加壓空氣的壓力不低于預(yù)定參考水平，所述閥體將所述入口部分和所述出口部分彼此連接，且如果所述廢液和所述加壓空氣從所述出口部分返回到所述入口部分，所述閥體將所述入口部分與所述出口部分分離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于如果所述入口部分中的壓力和所述出口部分中的壓力之間的差值超過預(yù)定參考值，所述閥裝置的所述閥體將所述入口部分與所述出口部分彼此連接，而如果所述入口部分中的壓力和所述出口部分中的壓力之間的所述差值等于或小于該參考值，所述閥裝置的所述閥體將所述入口部分與所述出口部分分離。
全文摘要
為清潔記錄頭，打印機(jī)利用蓋部件密封了噴嘴，從而形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。在這種狀態(tài)中，齒輪泵被啟動(dòng)而從蓋部件抽吸廢液和空氣。然后，廢墨水和空氣以蓋部件、止回閥、管、齒輪泵、和一個(gè)不同的管順序流入，而被引入第一墨水盒?？諝庾鳛榧訅嚎諝饨?jīng)相應(yīng)的管被引入第二墨水盒。止回閥防止了廢墨和加壓空氣返回到蓋部件。這抑制了液體和空氣的回流，而有效地執(zhí)行墨水噴射。
文檔編號(hào)G01N1/00GK1771133SQ200580000258
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2005年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月14日
發(fā)明者巖崎充孝 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社