CN101049764B

CN101049764B - 液体容器及其制造方法、以及使用该液体容器的喷墨式记录装置

Info

Publication number: CN101049764B
Application number: CN2007100903450A
Authority: CN
Inventors: 野泽泉
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2027-04-04
Also published as: US20070236547A1; US7946695B2; CN101049764A; JP2007276242A; JP4929798B2

Abstract

本发明提供了一种能够在不增加部件数量或组装工序的情况下以低成本配备减压空间的液体容器，所述减压空间吸收、除去溶解在液体容器内储存的液体中的气体。液体容器(2)包括：储存液体的液体储存袋(3)；与所述液体储存袋(3)的一个端部连接，提供用于将储存在液体储存袋(3)内的液体供应给液体消耗装置的供液口(4a)的供液口部件(4)；以及经由透气性材料制的隔壁与储存在液体储存袋(3)内的液体接触，吸收溶解在液体储存袋(3)内的液体中的气体的减压空间(5)；在液体容器(2)中，将所述减压空间(5)设置在供液口部件(4)上。

Description

液体容器及其制造方法、以及使用该液体容器的喷墨式记录装置

技术领域

本发明涉及具有减压空间的液体容器及其制造方法、以及将该液体容器用作墨水包的喷墨式打印机，其中所述减压空间吸收溶解在液体容器内储存的液体中的气体。

背景技术

作为以往的液体消耗装置的代表示例，有从喷射头喷射液滴的液体喷射装置，而作为该液体喷射装置的代表示例，有具有用于记录图像的喷墨式记录头的喷墨式记录装置。

喷墨式记录装置由于印刷时的噪声较小并且能够高密度地形成小点，因此以往一直用于包括彩色印刷在内的多种印刷。

作为向以喷墨式记录装置为代表的液体消耗装置供应液体的方式，有从储存液体的液体容器向液体消耗装置供应液体的方式。并且，在通过该液体容器供应液体的方式中，为了使用户可以在液体容器内的液体耗尽时简单地更换液体容器，通常将液体容器构成为可以相对于液体消耗装置进行装卸的墨盒。

通常，喷墨式记录装置具有托架，该托架安装有喷出墨滴的记录头并沿记录介质的记录面往复运动。从墨盒向记录头供应墨水的方式有：将墨盒安装到托架上并从与记录头一起往复运动的墨盒向记录头供应墨水的方式。另外，其他方式还有：将墨盒安装到装置主体的壳体等上并从墨盒通过由柔性管等形成的墨水流路向记录头供应墨水的方式。

然而，如果在将墨水填充到墨盒中之后长时间放置，有时会由于墨水中的染料的化学变化而产生N₂。另外，当构成墨盒的墨水容器的阻隔性低时，可能会有N₂或O₂从外部透过容器壁混入到墨水中。

如果在有大量N₂或O₂溶解在墨盒内的墨水中的状态下进行印刷，有时会由于墨水喷出时的压力变化等而在墨水中产生气泡。当如上述那样在墨水中产生了气泡时，可能会由于气泡而导致墨水流路阻塞等，从而产生喷出不良，引起印刷质量下降。

为了解决上述问题，提出了具有图6所示结构的墨盒。

这里所示出的墨盒101已被下述的专利文献1公开，其具有储存墨水的墨水包(液体容器)102、以及内置有该墨水包102的刚性的壳体部件150。

壳体部件150由上表面开口的壳体主体150A、以及密封该壳体主体150A的上表面开口的盖部件150B构成。另外，在壳体部件150的侧面上设有电路基板151，在该电路基板151上安装有存储墨水种类、剩余量等信息的IC(半导体存储元件)。

墨水包102具有：液体储存袋(容器主体)103，由柔性膜形成为袋状，在其内部储存墨水；供墨口部件(供液口部件)104，提供了用于将墨水从液体储存袋103向记录装置供应的供墨口(供液口)；以及气体吸收装置105，用于吸收溶解在液体储存袋103内部所储存的墨水中的N₂、O₂等气体。

另外，供墨口部件104的供应口在未使用时被供应口膜140密封。

如图7所示，在内部配置有被弹簧106施压的阀体107的状态下将密封部件108安装在供墨口部件104的外侧端部。另外，在内部配置有阀体109的状态下将止回阀盖部件110安装在供墨口部件104的内侧端部。该止回阀盖部件110在与供墨口部件104分别形成之后通过热铆接而形成为一体。

弹簧106、阀体107、以及密封部件108起着开关阀的作用，仅在供应口与规定的流路单元连接时打开流路。

阀体109和止回阀盖部件110构成止回阀117，仅在墨水向从液体储存袋103流出到外部的方向流动的情况下开放流路。

如图7所示，气体吸收装置105被划分成：一端具有开口111的减压容器112、和在将减压容器112内部减压的状态下封闭开口111的柔性膜113，由此，减压容器112的内部成为减压空间105a，吸收溶解在墨水中的N₂、O₂等气体。该气体吸收装置105与液体储存袋103或供墨口部件104分别形成，通过使设置在减压容器112端部的卡合单元116与供墨口部件104的端部的卡止单元115相配合而使该气体吸收装置105与供墨口部件104相结合，然后在此状态下将其配置到液体储存袋103的内部。

在该气体吸收装置105中，通过内表面来承受减压空间105a内的压力，同时，其外表面的、与液体储存袋103内的墨水相接触的隔壁部分的至少一部分由透气性材料形成，该透气性材料可使得溶解在液体储存袋103内部墨水中的气体能够透过。

这样，通过按照与墨水包102内的墨水相接触的方式来配备减压空间105a，例如可以将从外部透过液体储存袋103而溶解在墨水中的气体回收到该减压空间105a内，从而可以防止由于溶解在墨水中的气体而导致产生喷出不良等问题。

专利文献1：日本专利文献特开2005-169851号公报。

发明内容

但是，在前述的墨水包102中，由于通过作为独立的专用部件的气体吸收装置105来提供除去溶解在墨水中的气体的减压空间105a，因此会由于部件数量增多、需要追加用于与供墨口部件104相结合的装配工序等而导致墨水包102的成本上升。

另外，由于配备了使供墨口部件104与气体吸收装置105相结合的卡合单元116和卡止单元115，各个部件的结构会变得复杂。

并且，对于上述墨水包102，例如在专用的真空环境下实施用柔性膜113密封减压容器112的开口的作业工序，在形成具有减压空间105a的气体吸收装置105之后，顺次经过气体吸收装置105与供墨口部件104的装配工序、将气体吸收装置105插入液体储存袋103的工序，得到将减压空间105a封入到液体储存袋103内的最终结构，但值得担心的是：在得到最终结构之前由于减压空间105a会暴露在大气压环境下，大气中的气体被吸收到减压空间105a内，从而导致减压空间105a的气体吸收性能降低。

因此，本发明的目的在于解决上述问题，提供一种能够在不增加部件数量或组装工序的情况下配备减压空间并能够以低成本防止由于溶解在所储存液体中的气体导致不良情况发生的液体容器，另外，本发明提供一种能够以较少的工序高效地制造液体容器的方法，并且提供一种通过液体容器的使用而能够抑制墨水的喷出不良等、从而能够维持高精度的记录处理的高可靠性的喷墨式记录装置，所述减压空间吸收、除去溶解在液体容器内所储存的液体中的气体。

(1)本发明通过以下液体容器来解决上述问题，所述液体容器包括：储存液体的容器主体；与所述容器主体的一个端部连接，提供用于将储存的液体供应给液体消耗装置的供液口的供液口部件；以及吸收溶解在所述容器主体内的液体中的气体的减压空间；所述液体容器的特征在于，所述减压空间设置在所述供液口部件上。

根据上述结构的液体容器，吸收、除去溶解在液体容器内储存的液体中的气体的减压空间被设置在供液口部件上，而该供液口部件提供用于与所述容器主体的一个端部连接并将储存的液体供应给液体消耗装置的供液口，因此与通过独立于供液口部件或容器主体的部件来构成减压空间的情况相比，即使配备减压空间也不会导致部件数量或组装工序增加。

(2)另外，优选的是，在上述(1)所记载的液体容器中，使用形成为袋状的液体储存袋来作为所述容器主体，

在所述供液口部件的、插入所述液体储存袋内的根端侧管体的外周，在从所述液体储存袋的边缘向内部深入规定距离的位置上形成凹部，

通过将覆盖在所述凹部上的所述液体储存袋熔敷到所述凹部的周边来形成作为所述减压空间的密闭空间。

根据上述结构的液体容器，在将供液口部件的根端侧管体插入液体储存袋的一端并在供液口部件的外周将比凹部靠近顶端一侧的范围与液体储存袋熔敷之后，凹部的周围变成被液体储存袋密封的状态，作为将液体注入液体储存袋内的前工序，在将液体储存袋内部减压至规定的真空状态时在凹部的周边熔敷液体储存袋，由此可以简单地获得减压空间。然后，通过将液体注入到液体储存袋内，可以在不将减压空间放置在大气气氛中的情况下迅速地成为吸收溶解在所储存液体中的气体的状态。

(3)另外，为了解决上述问题，本发明提供一种制造如(2)所述的液体容器的制造方法，其特征在于，

所述供液口部件包括：

连通流路，使供应口与导出口连通，将所述液体储存袋内的液体导出到外部，其中，所述供应口形成在与所述根端侧管体连接并从所述液体储存袋突出的顶端侧管体的顶端部，所述导出口形成在所述根端侧管体的根端部；

止回阀，配备在所述连通流路的导出口侧，阻止液体从所述供应口侧向所述导出口倒流；

旁路流路，在所述止回阀与所述供应口之间从所述连通流路分支出来，在所述根端侧管体的外周具有开口；以及

开关阀，配备在所述供应口处，仅当规定的流路单元与所述供应口连接时打开流路；

所述液体容器的制造方法通过以下工序来制造液体容器：

一次熔敷工序，将所述供液口部件的根端侧管体插入所述液体储存袋的一端，将比所述旁路流路的开口和所述凹部更靠近所述供应口侧的所述液体储存袋的边缘部熔敷在所述根端侧管体上，使所述液体储存袋内成为密闭空间；

减压工序，在所述一次熔敷工序之后，使用与所述供应口连接的真空抽吸单元经由所述旁路流路和所述导出口将所述液体储存袋的内部和所述凹部内部设定成规定的减压状态；

减压空间形成工序，在所述减压工序之后，将所述液体储存袋熔敷在所述凹部的周边，形成所述减压空间；

液体填充工序，在所述减压空间形成工序之后，使用与所述供应口连接的液体注入单元经由所述旁路流路将液体填充到所述液体储存袋内；以及

旁路封闭工序，在所述液体填充工序之后，通过将覆盖在所述旁路流路的开口部上的所述液体储存袋熔敷到该开口部的周边来封闭所述旁路流路。

当为上述结构时，可以通过将液体注入液体储存袋内的一系列的操作工序中的减压空间形成工序而简单形成规定的真空状态的减压空间，并且通过在该减压空间形成工序之后迅速地进行液体填充工序和旁路封闭工序，可以在不会由于放置在大气气氛中而导致减压空间的气体吸收性能变差的情况下使减压空间成为吸收溶解在液体储存袋内储存的液体中的气体的状态，从而能够以较少的工序高效地制造液体容器。

(4)另外，优选的是，在上述(3)所述的液体容器的制造方法中，在所述液体填充工序中填充的液体是供应给喷墨式记录装置的墨水，从而制造出安装在喷墨式记录装置上的墨水包。

当为上述结构时，可以高效地产生以下墨水包，该墨水包通过减压空间吸收除去溶解在液体储存袋内储存的墨水中的气体，从而将储存的墨水维持为无气体溶解的高质量状态。

(5)另外，为了解决上述问题，本发明提供一种喷墨式记录装置，其特征在于，将容纳有通过上述(4)所记载的液体容器的制造方法形成的墨水包的墨盒安装在墨盒安装部上。

根据上述结构的喷墨式记录装置，由于储存在墨水包中的墨水通过配备在墨水包内的减压空间而维持为无气体溶解的高质量状态，因此能够抑制由于气体的溶解而导致的墨水的喷出不良等，从而能够长期维持高精度的记录处理。

发明的效果

在本发明的液体容器中，由于吸收、除去溶解在液体中的气体的减压空间被设置在与储存液体的容器主体的一个端部连接的供液口部件自身上，因此与通过独立于供液口部件或容器主体的部件来构成减压空间的情况相比，即使配备减压空间也不会导致部件数量或组装工序增加。

附图说明

图1是作为使用本发明的液体容器的液体消耗装置的一个实施方式的喷墨式记录装置的立体图；

图2是图1所示的喷墨式记录装置所安装的墨盒的分解立体图；

图3A、图3B是示出图2所示的供墨口部件的结构的分解立体图，图3A是从根端一侧观察时的分解立体图，图3B是从顶端一侧观察时的分解立体图；

图4是图2所示的墨水包的供墨口部件和液体储存袋的分解立体图；

图5A至图5C是图2所示的墨水包的制造程序的说明图；

图6是配备有以往作为液体容器的墨水包的墨盒的分解立体图；

图7是图6所示的墨水包的供墨口部件和气体吸收装置的分解立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的液体容器的优选实施方式进行详细说明。

图1是作为使用本发明液体容器的液体消耗装置的一个实施方式的、喷墨式记录装置的立体图，图2是图1所示的喷墨式记录装置所安装的墨盒的分解立体图。

在图1所示的喷墨式记录装置200中，将可装卸地安装墨盒1的墨盒安装部201配置在装置的前侧上部。在本示例中，6个墨盒安装部201在同一水平面内并列配置，6个墨盒1也并列配置。

如图2所示，墨盒1包括储存墨水的墨水包(液体容器)2和内置该墨水包2的刚性的壳体部件50。

壳体部件50由上表面开口的壳体主体50A、密封该壳体主体50A的上表面开口的盖体部件50B构成。在壳体部件50的侧面上设有电路基板51，在该电路基板51上安装有存储墨水种类、剩余量等信息的IC(半导体存储元件)。

作为本发明液体容器的一个实施方式的墨水包2包括：作为容器主体的液体储存袋3，由柔性膜形成为袋状，在内部储存墨水；作为供液口部件的供墨口部件4，与所述液体储存袋3的一个端部连接，提供用于将墨水从液体储存袋3供应给记录装置200的供墨口(供液口)；以及减压空间5，用于吸收溶解在液体储存袋3内所储存的墨水中的N₂、O₂等气体。另外，设置在供液口部件4的顶端的供应口在未使用时被供应口膜40密封。

如图3A、图3B所示，供墨口部件4具有插入液体储存袋3内的根端侧管体41、以及与该根端侧管体41连接并从液体储存袋3突出的顶端侧管体42，该供墨口部件4通过树脂的射出成形而一体形成。

在顶端侧管体42的顶端形成有供墨口4a，该供墨口4a用于与配备在墨盒安装部201上的喷墨式记录装置200一侧的供墨针等预定的流路单元连接。另外，在根端侧管体41的根端形成有向液体储存袋3内开口的导出口4b。

另外，在供墨口部件4的内部包括：图中未示出的连通流路，使顶端侧管体42的供应口4a与根端侧管体41的导出口4b连通，将液体储存袋3内的液体导出到外部；止回阀43，配备在该连通流路的导出口一侧，阻止墨水从供应口4a一侧向导出口4b倒流；旁路流路45，在该止回阀43与供应口4a之间从连通流路分支出来，在从根端侧管体41外周的液体储存袋3的边缘向内部深入规定距离L1的位置处具有开口44；以及开关阀46，配备在供应口4a处，仅当与供墨针或注墨针等预定的流路单元连接时打开流路。

配备在连通流路的导出口一侧的止回阀43由阀支承盖43a和阀体43b构成，其中所述阀支承盖43a与供墨口部件4独立形成，通过热铆接固定在根端侧管体41的端部，所述阀体43b被支承在该阀支承盖43a的内侧。阀体43b关闭连通流路，以使墨水不会从供应口4a一侧向液体储存袋3内倒流。

配备在供应口4a处的开关阀46由以下部分构成：弹簧6，在压缩状态下插入到供应口4a内；阀体7，被该弹簧6压向从供应口4a突出的方向；以及密封部件8，安装在供应口4a上并通过与阀体7的压力接触将流路维持为关闭的状态。

如图4所示，供墨口部件4的根端侧管体41的横截面形成为厚度尺寸从中心向两侧边逐渐减小的纺锤形，以容易与覆盖在其上的液体储存袋3的边缘相粘合。

如图4所示，在配备有旁路流路45的开口44的根端侧管体41的外周面上，在从液体储存袋3的边缘向袋内部深入规定距离L2的位置上形成有用于形成减压空间5的一对凹部25。另外，也可以代替凹部25而通过贯穿供墨口部件4的根端侧管体41的贯穿孔来形成减压空间5。

当为本实施方式的墨水包2时，如图4所示，通过将供墨口部件4的根端侧管体41插入到在液体储存袋3的一端侧开口的口部件连接用开口3a中，并将覆盖在凹部25上的液体储存袋3熔敷在该凹部25的周边来形成作为减压空间5的密闭空间。

接着，根据图5A至图5C来说明热熔敷供墨口部件4和液体储存袋3而完成墨水包2的制造方法。在图5A至图5C中，热熔敷液体储存袋3的部位是阴影线所示的范围。

首先，如图5A所示，进行一次熔敷工序：将供墨口部件4的根端侧管体41插入液体储存袋3的一端的口部件连接用开口3a，将比旁路流路45的开口和凹部25靠近供应口4a一侧的液体储存袋3的边缘部31热熔敷在根端侧管体41上，使液体储存袋3内成为密闭空间。

然后，在一次熔敷工序之后进行减压工序：通过与供应口4a连接的真空抽吸单元，经由旁路流路45将液体储存袋3的内部和凹部25内设定成规定的减压状态。在该减压工序结束之后，将包括凹部25的空间的液体储存袋3的内部设定成规定的真空状态。

然后，如图5B所示，在减压工序之后进行减压空间形成工序：通过将覆盖在凹部25上的液体储存袋3的区域32熔敷在凹部25的周边来形成减压空间5。当进行该减压空间形成工序时，旁路流路45的开口44的周边与液体储存袋3不进行热熔敷，液体储存袋3的内部可以经由旁路流路45与外部连通。

然后，在减压空间形成工序之后进行液体填充工序：通过与供应口4a连接的液体注入单元经由旁路流路45将规定量的墨水填充到液体储存袋3内。然后，如图5C所示，在该液体填充工序之后进行旁路封闭工序：通过在旁路流路45的开口44的周边热熔敷覆盖在其上的液体储存袋3的区域33来封闭旁路流路45(使液体储存袋3的内部与供应口4a成为非连通状态)。

在如上制造的墨水包2的在减压空间5中，形成有凹部25并与储存在液体储存袋3内的墨水接触的根端侧管体41的外壁的一部分是由透气性材料形成的。通过该结构，减压空间5通过透气性材料制成的隔壁与储存在液体储存袋3内的墨水接触并吸收溶解在该墨水中的N₂或O₂等气体。

另外，划分出减压空间5的隔壁的一部分所使用的透气性材料包含热可塑性树脂，优选聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯中的某一种。上述热可塑性树脂是难以与墨水发生化学反应的材料，也是具有适度透气性的材料。

墨水包2的液体储存袋3由柔性膜形成，该柔性膜由透气性比构成划分出减压空间5的隔壁的至少一部分的透气性材料小的材料形成。具体地说，液体储存袋3由具有铝层压膜、硅蒸镀膜、以及氧化铝蒸镀膜中的至少一种膜的单层膜或层积膜构成。

这样，通过由透气性比构成划分出减压空间5的隔壁的至少一部分的透气性材料小的材料形成的柔性膜来形成墨水包2的液体储存袋3，由此可以通过减压空间5可靠地吸收透过墨水包2的液体储存袋3而溶解在墨水中的气体。

在以上说明的本实施方式的墨水包2中，吸收、除去溶解在墨水包2内所储存的墨水中的N₂、O₂等气体的减压空间5被设置在供墨口部件4自身上，该供墨口部件4与储存墨水的液体储存袋3的一个端部连接并用于将储存在液体储存袋3内的墨水供应给喷墨式记录装置200。因此，与以往用独立于供墨口部件4或液体储存袋3的部件来构成减压空间5的情况相比，即使配备减压空间5也不会导致部件数量或组装工序增加。

因此，能够廉价地配备减压空间5，从而能够很廉价地防止由于溶解在所储存墨水中的气体导致不良情况的发生。

另外，由于不需要在供墨口部件4上配备用于与独立的气体吸收装置结合的卡止单元，因此可以简化供墨口部件4的结构，提高供墨口部件4的生产效率。

另外，在本实施方式的墨水包2中，由于使用由柔性膜形成的袋状物来作为液体储存袋3，因此在将供墨口部件4的根端侧管体41插入液体储存袋3的一端并在供墨口部件4的外周将比凹部25靠近顶端一侧的范围与液体储存袋3熔敷之后，凹部25的周围被液体储存袋3密封，作为将墨水注入液体储存袋3内的前一工序，通过在将液体储存袋3内部减压至规定的真空状态时将液体储存袋3熔敷在凹部25的周边，可以简单地获得减压空间5。

然后，通过将墨水注入到液体储存袋3内，可以在不将减压空间5放置于大气气氛中的情况下使其迅速成为对溶解在储存的墨水中的气体进行吸收的状态。

即，可以在用于将墨水注入液体储存袋3内的一系列的操作工序中简单地形成减压空间5，并使所形成的减压空间5迅速成为对溶解在所储存墨水中的气体进行吸收的状态，因此可以防止由于在完成之前减压空间5吸收大气中的气体而导致气体吸收性能变差。

另外，根据图5所示的墨水包2的制造方法，可以通过将墨水注入与供墨口部件4连接的液体储存袋3内的一系列的操作工序中的减压空间形成工序而简单地形成预定真空状态的减压空间5，并且通过在该减压空间形成工序之后迅速地进行墨水填充工序和旁路封闭工序，可以在不会由于放置在大气气氛中而导致减压空间5的气体吸收性能变差的情况下完成为吸收溶解在液体储存袋3内储存的墨水中的气体的状态，从而能够以较少的工序高效地制造墨水包2。

在如上述实施方式所示的喷墨式记录装置200那样的、采用容纳墨水包2的墨盒安装部201的喷墨式记录装置中，由于储存在墨水包2中的墨水通过配备在墨水包2内的减压空间5而维持为无气体溶解的高质量状态，因此能够抑制气体溶解所导致的墨水的喷出不良等，从而能够长期维持高精度的记录处理。

另外，本发明的液体容器不限于喷墨式记录装置所使用的墨水包。本发明的液体容器可以应用于需要防止气体溶解在所储存的液体中的各种液体容器，另外作为使用液体容器的液体消耗装置，也可以将上述实施方式所示的喷墨式记录装置以外的各种液体喷射装置作为对象。

Claims

1.一种液体容器，包括：储存液体的容器主体；与所述容器主体的一个端部连接，提供用于将储存的液体供应给液体消耗装置的供液口的供液口部件；以及吸收溶解在所述容器主体内的液体中的气体的减压空间；所述液体容器的特征在于，

所述减压空间被设置在所述供液口部件上。

2.如权利要求1所述的液体容器，其特征在于，

使用形成为袋状的液体储存袋来作为所述容器主体，

将覆盖在所述凹部上的所述液体储存袋熔敷到所述凹部的周边，由此形成作为所述减压空间的密闭空间。

3.如权利要求2所述的液体容器，其特征在于，

所述供液口部件包括：

连通流路，使供应口与导出口连通，将所述液体储存袋内的液体导出到外部，其中，所述供应口形成在与所述根端侧管体相连并从所述液体储存袋突出的顶端侧管体的顶端部，所述导出口形成在所述根端侧管体的根端部；

开关阀，配备在所述供应口处，仅当规定的流路单元与所述供应口连接时打开流路。

4.一种液体容器的制造方法，其特征在于，通过以下工序来制造权利要求3所述的液体容器，所述工序包括：

5.如权利要求4所述的液体容器的制造方法，其特征在于，在所述液体填充工序中填充的液体是供应给喷墨式记录装置的墨水，从而制造出安装在喷墨式记录装置上的墨水包。

6.一种喷墨式记录装置，其特征在于，将容纳有通过权利要求5所述的液体容器的制造方法形成的墨水包的墨盒安装在墨盒安装部上。