CN101130305B - 液体供给系统和液体消耗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液体供给系统和液体消耗装置，根据本发明的液体供给系统，能够简化系统结构、降低成本，并且液体剩余量的检测精度高。在将储存在主罐(14)中的液体通过滑架(6)上的副罐(16)向记录头(3)供给的墨水供给系统(1)中，主罐(14)为空气开放型，副罐(16)为密闭型，在副罐(16)内，设置了由形成液体供给通路(18)或临时储存部(16a)一部分的振动板(31)与设置在振动板(31)上的压电致动器(32)构成的液体检测装置(21)。

Description

液体供给系统和液体消耗装置

技术领域

本发明涉及一种液体供给系统以及液体消耗装置，该液体供给系统被装入在往复运动的滑架上搭载了消耗液体的头部的液体消耗装置并且向所述头部供给液体，具体来说，本发明涉及将储存在主罐中的液体通过搭载在滑架上的副罐向头部供给的这种形式的液体供给系统以及液体消耗装置。

背景技术

作为液体消耗装置的一例，可以例举出在与记录纸的搬运方向垂直的方向往复运动的滑架上搭载向记录纸喷射、涂敷微细墨水滴的记录头，进行图像等的印刷的喷墨式记录装置。

该喷墨式记录装置由于印刷时的噪声比较小，并且能形成高密度的小点，所以最近被使用在包括彩色印刷在内的很多印刷上。

在该喷墨式记录装置中，作为向记录头供给墨水的系统提出了将储存在主罐中的墨水通过搭载在滑架上的副罐进行供给的各种形式。

该形式的墨水供给系统由于主罐能储存大容量的墨水，所以能降低因墨水耗尽引起的墨水更换操作的发生频度，从而提高了喷墨式记录装置的操作性。

可是，由于喷墨式记录装置中的记录头在利用热或振动控制墨水滴喷射的情况下，在墨盒的墨水用尽而无法供给墨水的状态下，会发生进行墨水吐出动作的空打，从而导致故障。所以，在喷墨式记录装置中，需要监视墨水供给系统中墨水的剩余量以免记录头发生空打。

在将储存在主罐中的墨水通过滑架上的副罐向记录头供给的形式的墨水供给系统中，作为监视墨水剩余量方法较普及的有以下两种方法。

一种方法是：作为主罐使用的是密闭容器的柔性的墨水包，通过加压墨水包而向副罐供给墨水包内的墨水，并且通过检测墨水包随着墨水消耗的变形量来监视墨水剩余量(例如，参照专利文献1)。

另一种方法是：将在搭载在滑架上的副罐中的墨水储存部设置为空气开放型，根据在该副罐的墨水储存部的墨水液面位置来监视墨水剩余量(例如，参照专利文献2)。

专利文献1：日本专利文献特开平11—192720号公报

专利文献2：日本专利文献特开平11—123833号公报

发明内容

但是，在使用密闭容器的柔性墨水包作为主罐，通过加压该墨水包向副罐供给墨水包内的墨水，并且通过检测墨水包随着墨水消耗的变形量来监视墨水剩余量的墨水供给系统中，由于配备了加压墨水包的装置，所以带来了系统结构复杂化和成本提高的问题。

另外，由于墨水包随着墨水消耗的变形的偏差会导致墨水剩余量的检测精度的降低，因而也产生了根据墨水的剩余量难以正确把握墨水的更换时期等的问题。

并且，由于主罐为密闭结构，所以在中途不能向主罐增补墨水，由此也带来了墨水补充的自由度低的不便。

所以，本发明的目的涉及解决上述课题，提供一种能够简化系统结构、降低成本，并且由于液体剩余量的检测精度的提高而能根据液体剩余量对更换时期等进行正确把握，并能通过增补向主罐补充液体的高性能的液体供给系统以及适用于该液体供给系统的液体消耗装置。

(1)为解决上述课题，本发明提供了如下的一种液体供给系统，被装入在往复运动的滑架上搭载了头部的液体消耗装置，并向所述头部供给液体，所述液体供给系统的特征在于，包括：主罐，具有随着储存液体的消耗而导入外部空气的空气开放孔；副罐，具有将从所述主罐通过液体供给通路供给的液体临时储存起来的临时储存部，并且被安装在所述滑架上，向所述磁头部供给所述临时储存部的液体；以及液体检测装置，检测出包括所述液体供给通路的所述临时储存部内有无液体；其中，所述液体检测装置包括：形成所述液体供给通路或所述临时储存部一部分的振动板、和设置在所述振动板上的压电致动器。

根据上述结构，由于主罐是空气开放型，所以不需要在密闭型主罐的情况下所需的加压装置，由此，能简化系统结构、降低成本。

并且，配备在副罐上的液体检测装置因为是压电型的，即根据主罐内的液体剩余量减少、主罐内的空气侵入到液体供给通路或副罐内的临时储存部时振动环境的变化而检测出主罐内液体的消耗，所以可以不受主罐形状等的影响而正确地检测出主罐内液体的消耗。

(2)另外，优选的是在如上述(1)所述的液体供给系统中，优选在所述副罐上配备了使向所述磁头部供给的液体的压力为负压的负压发生装置的结构。

当为该结构时，可以不管主罐和副罐配置的高低差而稳定地从主罐向副罐供给液体。换言之，由于主罐的配置高度不受限制，所以主罐配置的自由度变高，从而使得液体消耗装置中的主罐的配置设计变得容易。

(3)另外，优选的是，在如上述(1)或(2)所述的液体供给系统中，优选在所述副罐中设置了记录液体供给系统型号的存储芯片的结构。

当为该结构时，在由于液体的耗尽或液体检测装置的寿命产生需要更换副罐或整套系统的情况下，液体消耗装置一侧能根据在副罐的存储芯片上记录的型号信息判断是否安装了正确型号，在类似的多个副罐安装在同一滑架的情况下，能防止错误安装。

(4)另外，优选的是，在如上述(1)至(3)中任一所述的液体供给系统中，优选所述主罐的液体储存部由透明或半透明的材料形成的结构。

当为该结构时，能根据目测简单地检测出主罐内的墨水的剩余量，从而可以在主罐内的液体被耗尽、主罐内的大气侵入到液体供给通路或副罐内的临时储存部之前向主罐补充液体。因此，不需要用于除去侵入到液体供给通路或副罐内的临时储存部的空气的气体除去处理，能防止由于废弃混入了气体的液体等而造成的液体浪费，降低液体消耗装置的运转成本。

(5)另外，为了解决上述课题，本发明提供了如下的液体消耗装置，所述液体消耗装置适用于如上述(1)～(4)中任一所述的液体供给系统，其特征在于，包括：副罐，具有将从主罐通过液体供给通路供给的液体临时储存起来的临时储存部，并被安装在滑架上，将所述临时储存部的液体向磁头部供给；以及液体检测装置，检测出包括所述液体供给通路的所述临时储存部内有无液体。

根据上述结构，液体消耗装置由于能通过主罐而实质性地储存大容量的液体，所以能降低由于液体耗尽而进行液体更换操作的发生频度。

另外，液体检测装置由于能检测出包括液体供给通路的副罐内有无液体，所以能防止在液体耗尽、主罐内的大气侵入到液体供给通路或副罐内时不供给墨水的状态下进行墨水吐出动作的空打的发生。

在本发明的液体供给系统以及液体消耗装置中，由于主罐是空气开放型的，所以不需要在密闭型的主罐的情况下所需的加压装置，由此，能够简化系统结构、降低成本。

并且，配备在副罐上的液体检测装置是压电型的，即，根据主罐内的液体剩余量减少、主罐内的空气侵入到液体供给通路或副罐内的临时储存部时振动环境的变化而检测出主罐内的液体是否耗尽，所以能不受主罐形状等的影响地正确地检测出主罐内的液体是否耗尽。进而，通过液体剩余量检测精度的提高能根据液体剩余量正确地把握更换时期等。

另外，主罐由于是空气开放型的，可以随时通过增补向主罐内补充液体，所以能消除由于液体补充时期受限而引起的不便，提高了便利性。

附图说明

图1是作为本发明的液体供给系统以及液体消耗装置一个实施方式的墨水供给系统以及喷墨式记录装置的结构简图。

符号说明：

1墨水供给系统(液体供给系统)

2喷墨式记录装置(液体消耗装置)

3记录头

4用纸

5用纸搬运机构

6滑架

12墨水(液体)

14主罐

14a墨水储存部

14b空气开放孔

16副罐

16a临时储存部

18液体供给通路

21液体检测装置

23负压发生装置

25存储芯片

27连接器

31振动板

32压电致动器

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的液体供给系统以及适用于该液体供给系统的液体消耗装置的优选实施方式进行详细说明。

图1是作为本发明的液体供给系统以及液体消耗装置的一个实施方式的墨水供给系统以及喷墨式记录装置的结构简图。

该实施方式的墨水供给系统1装入图1示出的喷墨式记录装置(打印机)2，向该喷墨式记录装置2的记录头3供给墨水。

喷墨式记录装置2包括：用纸搬运机构5，向箭头A示出的主方向搬运用纸4；滑架6，配备在用纸4的搬运路径的上方位置且能在与用纸4的搬运方向垂直的副方向上往复运动；上述记录头3，安装在该滑架6上，将从墨水供给系统1供给的墨水以微细的墨水滴向用纸4喷射、涂敷；未图示的控制电路，对用纸4的搬运动作、滑架6的往复动作、以及记录头3的墨水喷射动作进行控制。

在考虑使喷墨式记录装置2作为液体消耗装置的情况下，记录头3相当于将墨水滴喷射在用纸4从而消耗墨水的头部。

本实施方式的墨水供给系统1包括：主罐14，储存墨水12，且被设置在喷墨式记录装置2的滑架6外部的规定位置；副罐16，安装在滑架6上；液体供给通路18，将储存在主罐14中的墨水12引导到副罐16；以及液体检测装置21，被配备在副罐16中。

主罐14形成为内部为墨水储存部14a的瓶型结构，在上端的盖部14c具有随着储存在墨水储存部14a中的墨水12的消耗而导入外部空气的空气开放孔14b。

在本实施方式中，主罐14的墨水储存部14a由透明或者半透明的材料形成。

副罐16具有可装卸地安装在滑架6上的外形，并且在内部具有将从主罐14通过液体供给通路18供给的墨水12临时储存的临时储存部16a，并向记录头3供给临时储存部16a的墨水12。本实施方式的临时储存部16a形成为不具有空气开放孔的密闭型。

液体供给通路18是将一端插入到墨水储存部14a、并且将另一端连通在临时储存部16a的柔性管。

在副罐16上配备了负压发生装置23，从临时储存部16a使负压作用在液体供给通路18a内，向记录头3运送液体供给通路18a内的墨水12。

并且，在副罐16中设置了记录该墨水供给系统1的型号的存储芯片25。当将副罐16装填在滑架6时，该存储芯片25通过配备在滑架6一侧的连接器27读取电连接在喷墨式记录装置2一侧的控制电路的状态、记录的型号等信息。

液体检测装置21具有形成液体供给通路18或临时储存部16a一部分的振动板31和设置在该振动板31上的压电致动器32，通过振动板31在临时储存部16a内起振的振动的传输特性(残留振动)由于气泡混入临时储存部16a或液体供给通路18中而产生变化，由此检测出包括液体供给通路18的临时储存部16a内有无墨水12(有无气泡)，并检测墨水储存部14a中的墨水12是否耗尽。

振动板31可以设置专用的板材，但如果利用临时储存部16a或液体供给通路18的隔壁，则能削减部件。

在以上说明的本实施方式的墨水供给系统1中，由于主罐14是空气开放型，所以不需要在为密闭型主罐的情况下所需的加压装置，因而，能够简化系统结构、降低成本。

并且，配备在副罐16上的液体检测装置21因为是压电型的，即，根据主罐14内的墨水剩余量减少、主罐14内的空气侵入到液体供给通路18或副罐16内的临时储存部16a时振动环境的变化来检测出主罐14内的墨水12是否耗尽，所以，可以不受主罐14的形状等的影响而正确地检测出主罐14内的墨水12是否耗尽。进而，由于墨水剩余量的检测精度的提高能正确把握墨水剩余量的更换时期等。

另外，主罐14由于是空气开放型，可以随时通过增补将墨水12补充至主罐14中，所以消除了因墨水补充时期受限而带来的不便，提高了便利性。

并且，由于本实施方式的副罐16是密闭型的，因而墨水12也不会从副罐16泄漏而污染滑架6的周边。

另外，在本实施方式的墨水供给系统1中，由于在副罐16上配备了负压发生装置23，其中所述负压发生装置23使负压作用在液体供给通路18a内，从而将液体供给通路18a内的墨水12向记录头3运送，所以可以不管主罐14和副罐16的配置的高低差而稳定地从主罐14向副罐16供给墨水。换言之，由于主罐14的配置高度不受限制，所以主罐14的配置自由度变高，从而使得液体消耗装置中的主罐14的配置设计变得容易。

另外，在本实施方式的墨水供给系统1中，由于在副罐16中设置了记录墨水供给系统1的型号的存储芯片25，所以在由于墨水12的耗尽或液体检测装置21的寿命而产生需要更换副罐16或整套系统的情况下，液体消耗装置一侧能根据记录在副罐16的存储芯片25内型号信息判断是否安装了正确型号，在类似的多个副罐16被安装在同一滑架6上的情况下，能防止错误安装。

另外，在本实施方式的墨水供给系统1中，由于主罐14的墨水储存部14a是由透明或半透明的材料形成的，所以通过目测能简单地检测主罐14内的墨水剩余量，从而能在主罐14内的墨水12被耗尽且主罐14内的空气侵入到液体供给通路18或副罐16内的临时储存部16a之前，向主罐14补充墨水12。

因此，不需要用于除去侵入到液体供给通路18或副罐16内的临时储存部16a的空气的气体除去处理，所以能防止因废弃混入了气体的墨水等而引起的墨水浪费，能降低液体消耗装置的运转成本。

另外，优选本实施方式的副罐16是密闭型的，如此能防止副罐16内的墨水从空气开放孔泄漏。不过，本发明的液体供给系统以及液体消耗装置并不是仅限于密闭型的副罐，空气开放型的副罐也可以。

即，当为空气开放型的副罐时，在尽管主罐剩余墨水但由于某些缺陷而使得气泡从主罐流入到副罐的情况下，由于气泡在副罐被挡住，所以也不会向墨水剩余量传感器流入气泡。

另外，本发明的液体供给系统的用途不限于上述实施方式示出的墨水供给系统。即，本发明的液体供给系统被适用的液体消耗装置也不限于上述实施方式示出的喷墨式记录装置。

作为液体消耗装置符合条件的有向装置供给液体供给系统储存的液体的各种装置，具体的例子例如有：在液晶显示器等彩色滤光器制造中使用的具有色材喷射头的装置、在有机EL显示器或场致发光显示器(FED)等的电极形成中使用的具有电极材料(导电糊)喷射头的装置、在生物芯片制造中使用的具有生物有机物喷射头的装置、作为精密吸液管的具有样品喷射头的装置等。

Claims (4)

1.一种液体供给系统，被用于具有滑架和头部的液体消耗装置，并向所述头部供给液体，所述头部被搭载在往复运动的所述滑架上，其特征在于，包括：

空气开放型的主罐，具有由透明或半透明的材料形成的储存液体的液体储存部以及随着所储存液体的消耗而用于向所述液体储存部导入外部空气的空气开放孔，并且所述液体储存部能够被补充液体；

密闭型的副罐，具有将从所述主罐通过液体供给通路供给的液体临时储存起来的临时储存部，且被搭载在所述滑架上，并用于向所述头部供给储存在所述临时储存部的液体；以及

液体检测装置，是被设置在所述副罐中的液体检测装置，用于根据所述临时储存部中有无空气来检测所述临时储存部内有无液体，其中所述空气是随着所述主罐中的液体剩余量减少而从所述主罐流入的；

其中，所述液体检测装置包括：形成所述临时储存部一部分的振动板、和设置在所述振动板上的压电致动器。

2.如权利要求1所述的液体供给系统，其特征在于，

在所述副罐上配备了负压发生装置，使向所述头部供给的液体的压力为负压。

3.如权利要求1或2所述的液体供给系统，其特征在于，在所述副罐中设置了记录液体供给系统型号的存储芯片。

4.一种液体消耗装置，其特征在于，包括权利要求1至3中任一项所述的液体供给系统。 

Images