CN101342815A - 液体容器与使用其的液体填充方法、以及液体再次填充方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液体容器与使用其的液体填充方法、以及液体再次填充方法,以使得不导出会引起品质不良或操作不良的液体。本发明中的墨盒(100)包括:由可挠性薄膜形成,用于容纳液体的可挠性袋(107b);与可挠性袋相连的墨水导出部件(107a);以及配置在液体容纳体内的隔离部件(200)。液体容纳体随着内部的液体经由液体导出部件被导出,在液体的余量减少时向可挠性薄膜(107b1、107b2)的相互相对的内壁面彼此贴合的方向变形。隔离部件在液体的余量减少时限制可挠性薄膜的相对的内壁面的一部分贴合,形成残留液体的液体残留空间(140)。
Description
技术领域
本发明涉及在利用如下液体时较为适用的液体容器与使用其的液体填充方法、以及液体再次填充方法,该液体是指例如由颜料等粒子形成的分散质容易在溶剂等分散介质中沉降的液体。
背景技术
以往,作为向目标喷射液体的液体喷射装置,广泛使用了喷墨式打印机。具体地说,该喷墨式打印机包括托架、安装在该托架上的记录头、以及储存作为液体的墨水的墨水容器。在使托架相对于记录介质进行相对移动的情况下,从墨水容器的墨水包向记录头供应墨水,将墨水从记录头的喷嘴喷出(喷射),由此对记录介质进行印刷。
如今随着印刷的多样化,使用颜料分散类的墨水或将各种粉体分散在溶剂中而得到的墨水(以下称为颜料墨水)渐成趋势。该颜料墨水使用颜料作为色素,将该颜料分散到墨水溶剂(分散介质)中而得到。尽管使用该颜料墨水的印刷物具有优异的耐光性、耐水性,但由于颜料是以粒子形式分散在墨水溶剂中的,因而当长期放置时,会产生颜料在溶剂中沉降的问题。
并且,由于该原因,当打印机的停歇期间经过了较长的一段期间,或者当使用新的墨盒时,会产生浓度不均,即:随着颜料的沉降,在墨水包的上部侧颜料浓度变淡,在下部侧颜料浓度变浓。为此,会带来在印刷中产生浓度不均的问题。极端的情况下,会发生凝缩的颜料堵住过滤部件直到记录头,或者进入形成在记录头中的复杂墨水流路并将该部分堵塞的问题,并且有时会演化成墨滴无法从记录头喷出的问题。
例如在专利文献1中,例如对于利用颜料墨水的打印机及墨盒来说,将由压电元件产生的振动传递至墨盒,对储存于墨盒内的墨水施加振动而使其搅拌。
在专利文献2中,在墨水包中与突出设置了液体导出部件的那侧相反侧的墨水包端部,延伸形成了被驱动部摇动的搅拌体的被操作部,防止墨水包内的墨水出现浓度不均。
另外,专利文献3、4例举了在液体容器内配置各种部件的情况。专利文献3公开了在墨水包内还配置有由不溶于墨水组成成分且具有透气性的隔壁部件包住的真空部分。由此,溶解气体由于分压而扩散至真空部分,降低了墨水内的溶解氮或氧的浓度并减少了墨水的时效性变化。但是,专利文献3对防止浓度不均未作公开。专利文献4公开了在上架式(on-carriage type)墨盒的墨水容纳室中配置有沉下的移动搅拌体和漂浮的浮游体。通过托架移动使移动搅拌体移动来搅拌墨水,并且,减少了墨水余量低时移动搅拌体与墨水容纳室的内壁冲撞而发出异响的状况。
专利文献1:日本专利文献特开2002-192742号公报(图4~图7);
专利文献2:日本专利文献特开2005-66520号公报(图2);
专利文献3:日本专利文献特开平1-208145号公报(图2~图3);
专利文献4:日本专利文献特开2006-69129号公报(图12~图13)。
专利文献1由于是从墨水的外侧施加振动,因此存在振动效果不足的问题。例如会存在振动被墨罐的部件吸收而衰减,或者振动仅传递到墨罐的壁面附近,无法获得充分搅拌的情况。此外,当振动时,振源的附近被搅拌了,但难以对墨水整体进行充分搅拌。
墨水包随着墨水被导出而变形,变成与残留的墨水量相应的容积。对于如专利文献2那样在液体容纳体的内部搅拌墨水的方法来说,当墨水余量变少时由于受墨水包内壁的妨碍,搅拌体的位移量变小了。从而,尤其当墨水余量变少时,墨水的搅拌效果很小。
专利文献4仅适用于上架式的墨盒,对于离架式(off-carriage type)墨盒并不适用。
发明内容
本发明的几个方式的目的在于提供液体容器与使用其的液体填充方法、以及液体再次填充方法,使得在不采用如专利文献1~3那样在液体容纳体的内部或外部施加振动来搅拌液体的方法的情况下,不导出会引起品质不良或操作不良的液体。
本发明一个方式中的液体容器的特征在于,包括:由可挠性薄膜形成,用于容纳液体的液体容纳体;与所述液体容纳体相连的液体导出部件;以及配置在所述液体容纳体内的隔离部件;其中,所述液体容纳体随着内部的液体经由所述液体导出部件被导出,在所述液体的余量减少时向所述可挠性薄膜的相互相对的内壁面彼此贴合的方向变形,所述隔离部件在所述液体的余量减少时限制所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此一部分的贴合,形成残留所述液体的液体残留空间。
在本发明的一个方式中,在液体的余量减少时,隔离部件能够在可挠性薄膜的相对的内壁面之间形成残留液体的液体残留空间。因而,只要不导出残留于液体残留空间内的液体,则能够防止由于导出最后残留在液体容纳体内的液体而发生的危害。
在本发明的一个方式中,所述隔离部件在所述液体容纳体内被配置在重力方向的下方。这样一来,能够将隔离部件保持在液体容纳体内大致固定的位置上。为了使隔离部件在液体容纳体内沉降,由比重比液体大的材料形成隔离部件即可。或者,还可以设置重力部件,该重力部件与隔离部件相连,并在液体容纳体内将隔离部件配置在重力方向的下方。此时,隔离部件可以由比重比液体小的材料形成。
在本发明的一个方式中,所述隔离部件包括贴合限制部件,该贴合限制部件在所述液体的余量减少时与所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此的一部分接触,限制所述内壁面间的一部分贴合。即,作为隔离部件,只要是能够限制可挠性薄膜的相对的内壁面间的一部分贴合的构造即可,而与其形状无关。
在本发明的一个方式中,所述贴合限制部件被形成为能够使所述液体在所述液体残留空间的内外流通的形状。这样一来,在液体的余量减少时也能够确保液体自由地向液体残留空间流入流出。因此,尤其当液体的余量减少时沉降到液体容纳体内的例如下部区域的液体也能够自由地进入隔离部件内的液体残留空间。
在本发明的一个方式中,所述贴合限制部件包括将所述液体残留空间划分成多个房间的划分形成部件,所述划分形成部件被形成为能够使所述液体在所述多个房间中相邻的房间之间流通的形状。当设置了划分形成部件时,可挠性薄膜的相对的内壁面难以挠曲,从而能够确保设计上的容积的液体残留空间。此外,即使将液体残留空间划分成多个房间,由于液体在房间之间能够自由出入,因此不会妨碍液体在液体残留空间内的流动。
在本发明的一个方式中,所述贴合限制部件在与所述相对的内壁面交差的方向上具有规定高度,并具有对所述液体残留空间进行划分的外毂部件。当具有外毂部件时,隔离部件的外表面变得光滑,在液体容器的组装时容易将隔离部件插入到液体容纳体中。
本发明的液体容器中容纳的液体能够适用于不想导出余量液体的所有液体,但例如能够例举出液体包括多种成分,并且至少一种成分的比重比另一种成分的比重大。作为此例子,例如可以举出含有比重比溶剂大的溶剂例如颜料的墨水,这种墨水中的颜料容易沉降到液体容纳体的下部区域。
在本发明的一个方式中,所述贴合限制部件可以是:当将在所述液体导出时使所述可挠性薄膜的相对的内壁面向彼此贴合的方向变形的压力作为第一压力时,如果作用超过所述第一压力的第二压力,则所述贴合限制部件向缩小所述液体残留空间的方向发生弹性变形。这样一来,能够在液体填充时缩小液体残留空间使得空气难以混入,并且能够在液体导出时扩大液体残留空间从而停留规定量的液体余量。
本发明的另一方式是用于向上述液体容器中填充液体的液体填充方法,其特征在于,包括如下工序:将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述可挠性薄膜的相对的内壁面向彼此贴合的方向变形,对所述液体容纳体内部进行排气,并且在排气时通过所述隔离部件限制所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此一部分的贴合,从而形成空间;在使所述液体导出部件朝向重力方向上方的状态下,向包括形成于所述隔离部件内的空间的液体容纳体内注入规定量的液体,然后再次进行排气;以及在进行所述排气后,向所述液体容纳体内填充液体。
在该液体填充方法中,由于第一次排气时在由隔离部件形成的空间内残留有空气,因此在排气后向包含上述空间的液体容纳体内注入规定量液体,将较轻的空气推向重力方向上方,从而排出液体容器内的空气。此时,如果使隔离部件在液体容纳体内移动,将隔离部件配置在与液体导出部件相对的位置上,则能够顺利地实施排气及液体填充。
本发明的又一方式是一种液体填充方法,用于向具有可发生弹性变形的隔离部件的液体容器中填充所述液体,所述液体填充方法的特征在于,包括以下工序:将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述贴合限制部件在所述第二压力下发生弹性变形,对所述液体容纳体内部进行排气;以及在此之后,向所述液体容纳体内填充所述液体。
此时,通过使贴合限制部件在第二压力下发生弹性变形,并对液体容纳体内进行排气,还可以排出隔离部件内的空气。此时,如果使隔离部件在液体容纳体内移动,将隔离部件配置到与液体导出部件相对的位置上,则能够顺利地实施排气及液体填充。
本发明的又一方式是一种液体再次填充方法,用于在上述的液体容器中的所述液体被导出后从市场上回收来,并向所述液体容纳体中再次填充所述液体,所述液体再次填充方法的特征在于,包括如下工序:将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,排出残留于所述液体残留空间内的液体;在将所述液体导出部件朝向重力方向上方的状态下,向包括形成于所述隔离部件内的空间的液体容纳体内注入规定量的液体,然后从所述隔离部件内的空间进行排气;以及在进行所述排气后,向所述液体容纳体内再次填充液体。
由于从市场上回收的液体容器的隔离部件中残留有液体,因此例如利用重力等首先将残留液体排出。接着,向隔离部件内的空间中导入液体,将较轻的空气推向重力方向上方,排出液体容器内的空气。如此,能够进行液体的再次填充。
此时,如果使隔离部件在液体容纳体内移动,将隔离部件配置到与液体导出部件相对的位置上,则能够顺利地实施排气及液体填充。
本发明的又一方式是一种液体再次填充方法,用于在具有可发生弹性变形的隔离部件的液体容器中的所述液体被导出后从市场上回收来,并向所述液体容纳体中再次填充所述液体,所述液体再次填充方法的特征在于,包括如下工序:将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述贴合限制部件在所述第二压力下发生弹性变形,排出残留于所述液体残留空间内的液体,并且对所述液体容纳体内部进行排气;以及在此之后,向所述液体容纳体内再次填充所述液体。
此时,由于从市场上回收来的液体容器的隔离部件中残留有液体,因此例如利用重力等首先将残留液体排出。接着,使贴合限制部件在第二压力下发生弹性变形,对液体容纳体内部进行排气,由此也能够排出包括隔离部件内部在内的液体容器内的空气。此时,如果使隔离部件在液体容纳体内移动,将隔离部件配置到与液体导出部件相对的位置上,则能够顺利地实施排气及液体填充。
附图说明
图1是本发明第一实施方式中的打印机的立体图;
图2是图1所示的打印机的分解立体图;
图3是图1所示的墨盒的分解立体图;
图4是墨盒的部分截面图;
图5是插入了墨水导出针的状态下的墨盒的部分截面图;
图6是表示密封构造体的其他例子的分解立体图;
图7是表示在图6的密封构造体上熔敷密封膜之前的状态的截面图;
图8是表示具有图6的密封构造体的墨盒的其他示例的分解立体图;
图9是表示墨水导出部件和安装在其后端的止回阀盖部件的组合分解立体图;
图10是本发明第一实施方式中的具有隔离部件的墨水包的示意图;
图11的(A)是贴合在两片可挠性薄膜的内壁面间的隔离部件的示意图,图11的(B)是隔离部件的侧视图;
图12的(A)示出了墨水包内的排气工序,图12的(B)示出了隔离部件内的排气工序,图12的(C)示出了向墨水包内填充墨水的工序;
图13是说明在墨水再次填充之前排出隔离部件内的残留墨水的工序的图;
图14是本发明第二实施方式中的具有隔离部件的墨水包的示意图;
图15的(A)是贴合在两片可挠性薄膜的内壁面间的隔离部件的纵截面图,图15的(B)是贴合在两片可挠性薄膜的内壁面间的隔离部件的横截面图;
图16是本发明第三实施方式中的具有隔离部件的墨水包的示意图;
图17是表示将本发明第三实施方式中的隔离部件连接到墨水导出部件上的状态的分解立体图;
图18的(A)是贴合在两片可挠性薄膜的内壁面间的第三实施方式中的隔离部件的示意图,图18的(B)是隔离部件的主视图,图18的(C)是隔离部件的右侧视图,图18的(D)是图18的(B)中的B-B截面图;
图19是本发明第四实施方式中的具有隔离部件的墨水包的示意图;
图20是将本发明的第四实施方式中的隔离部件连接到墨水导出部件上的状态的分解立体图;
图21的(A)是表示贴合在两片可挠性薄膜的内壁面间的第四实施方式中的隔离部件的示意图,图21的(B)是隔离部件的主视图,图21的(C)是隔离部件的右侧视图,图21的(D)是图21的(B)中的C-C截面图;
图22的(A)是具有变形例中的可弹性变形的隔离部件的墨水包的截面图,图22的(B)是表示使隔离部件在墨水包内发生弹性变形的状态的截面图。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施方式进行说明。另外,以下说明的本实施方式并不构成对权利要求书所记载的本发明的内容进行不当限定,本实施方式中说明的结构并不都是本发明所必需的解决手段。
[第一实施方式]
(液体喷射装置的大体结构)
如图1所示,本实施方式的作为液体喷射装置的打印机11被框架12覆盖。并且如图2所示,在框架12内部包括:导向轴14、托架15、作为液体喷射头的记录头20、阀单元21、作为液体容器的墨盒23(参照图1)、加压泵25(参照图1)。
如图1所示,框架12为近似长方体形状的箱体,其前面形成有盒座12a。
如图2所示,导向轴14形成为棒状,架设在框架12内。在本实施方式中,将导向轴14所架设的方向称为主扫描方向。托架15以相对于所述导向轴14能够相对移动的方式被该导向轴14贯穿,能够在主扫描方向上往复移动。并且,托架15经由正时带(图中未示出)与托架马达(图中未示出)相连。托架马达被支承在框架12上,通过托架马达的驱动,经由正时带而驱动托架15,从而托架15沿着导向轴14、即沿着主扫描方向往复移动。
设置在托架15下面的记录头20包括用于喷射作为液体的墨水的多个喷嘴(图中未示出),通过向记录纸等印刷介质上喷出墨滴而进行图像或文字等印刷数据的记录。阀单元21被安装在托架15上,将临时储存的墨水在经过了压力调节的状态下供应给所述记录头20。
另外,在本实施方式中,阀单元21每一个能够将两种墨水在调节了压力的状态下独立地供应给记录头20。在本实施方式中,阀单元21共设置了3个,与6种墨水颜色(黑色、黄色、品红色、青色、淡品红色、淡青色)相对应。
另外,在记录头20的下方设置有压纸卷轴(图中未示出),该压纸卷轴用于支承作为目标的记录介质,该记录介质由送纸单元(图中未示出)向与主扫描方向垂直的副扫描方向运送。
(液体容器)
如图1所示,作为液体容器的墨盒23可装卸地被容纳在盒座12a中,与所述墨水颜色相对应而具有6个。下面基于图3~图5对该墨盒23的构造进行说明。
如图3所示,墨盒23包括主箱体31a、上箱体31b以及作为液体容纳袋的墨水包32。主箱体31a与上箱体31b构成了作为箱体的墨水箱31,在该箱内收纳墨水包32。另外,在图3中,仅示出了6个墨盒23中的一个,剩余的5个墨盒23由于具有相同的构造,因此省略了图示。
如图3所示,墨水包32包括作为可挠性部的墨水袋32a、作为液体导出部的墨水导出部件32b、和密封部件33。墨水袋32a由具有可挠性与隔气性的材质形成,例如,将两片铝层压密封膜重叠起来,用热熔敷等方法将其周边接合起来而形成,所述铝层压密封膜是外侧由尼龙密封膜、内侧例如由聚丙烯或聚乙烯等密封膜夹持而成的结构。
墨水导出部件32b例如由聚丙烯形成,通过热熔敷等方法而安装在墨水袋32a上。具体而言,当形成墨水袋32a时,通过热熔敷将重叠的两片铝层压密封膜的三边接合起来之后,在剩余的一边的中央部配置墨水导出部件32b,在此状态下将其熔敷起来,由此形成墨水包32。墨水袋32a内的墨水在脱气的状态下被容纳。墨水导出部件32b大致呈圆筒形,其内部形成有作为液体通路的墨水导出口32c。经由该墨水导出口32c输出墨水袋32a内容纳的墨水。
此外,在墨水导出口32c上设置了仅在进行墨水供应时打开的阀机构,避免墨水袋32a内的墨水漏出。更具体地说,墨水导出口32c的阀机构配置在墨水导出部件32b的墨水导出口32a内,即在比密封部件33更靠内侧的位置配置阀机构。该阀机构包括:以能够与密封部件33抵接的方式配置的可动的阀体34、以及对该阀体34进行偏置以使其抵接在密封部件33上的作为偏置部件的弹簧部件35。弹簧部件35将阀体34向密封部件33侧偏置。由此,如图4所示,阀体34堵住密封部件33的供应口33a。另外,供应口33a被密封膜F2覆盖。对于该密封膜F2将在后面详细叙述。
当在盒座12a上配置墨盒23时,形成在液体喷射装置上的作为液体导出针的墨水供应针40刺破密封膜F2而插入到墨水导出部件32b内。进而,墨水供应针40克服弹簧部件35的弹性力而将阀体34向墨水袋32a侧推压(参照图5)。阀体34从密封部件33离开后,墨水袋32中的墨水从密封部件33与阀体34之间的间隙经由设置在墨水供应针40顶端的多个孔40a而流出到外部。
即,在插入墨水供应针40之前,密封部件33与阀体34相抵接而起着隔断墨水导出口32c的阀座部件的作用。然后,当插入了墨水供应针40时,通过墨水供应针40而克服弹簧部件35的偏置力,使阀体34从密封部件33离开,从而打开墨水导出口32c。
如图3所示,主箱体31a包括外箱体31c和内箱体31d,分别例如由聚丙烯或聚乙烯等形成。外箱体31c大致呈长方体形状,是上侧开口的箱体。内箱体31d比外箱体31c小一圈,与墨水包32的形状相似,限制墨水包32根据墨水箱31的动作而动作。上箱体31b由覆盖在主箱体31a上表面的大致四边形的板状体构成,例如由聚丙烯形成。上箱体31b在规定的地方设置了卡定片K1,当覆盖到主箱体31a的上表面时,该卡定片K1与形成在外箱体31c与内箱体31d之间的卡合部件K2相卡合。
在主箱体31a的前表面31e的中央,形成有正方形的供应口安装部31f。在供应口安装部31f上设置有与所述内箱体31d连通的开口部31g。在该开口部31g的开口边缘上,沿着该开口边缘形成有向墨水箱31的外侧方向突出的环形突起部R2。此外,在供应口安装部31f的四个角,朝向墨水箱31的外侧方向突出形成有圆柱形的独立突起部R3,其突出量与所述环形突起部R2相同。
在所述供应口安装部31f的一侧形成有加压口H。加压口H将主箱体31a的外部与内箱体31d内部连通。
在将墨水包32收纳到所述墨水箱31内时,将墨水袋32的墨水导出部32b容纳在内箱体31d中,并使其从所述开口部31g的内侧向外侧露出。。此时,如图5所示,从开口部31g露出的墨水导出部件32b被收纳成其顶端部R1与所述环形突起部R2处于相同的突出位置。
在墨水包32被收纳到内箱体31d内后,例如将由聚丙烯或聚乙烯等形成的密封膜F1(参照图3)热熔敷在该内箱体31d上。
(密封结构体)
配置在墨水导出部件32b的墨水导出口32c内部的密封部件33由热可塑性弹性体等弹性材料形成。密封部件33是近似圆筒形、上下开口的弹性圈。如图4及图5所示,密封部件33的内部形成了漏斗形的供应口33a,弹性地密封住墨水供应针40的外周。并且,通过插入到供应口33a中的墨水供应针40的液体导入口位于墨水导出部件32b的流路32d内,使墨水袋32a内容纳的墨水供应给液体喷射装置。
在墨水导出部件32b的形成墨水导出口32c的内壁的侧面32g上,形成有凹部32e。在密封部件33的外周面33e上形成有与凹部32e抵接的突出部33b。在本实施方式中,通过将密封部件33的外周面33e、33d与墨水导出部件32b的形成墨水导出口32c的内壁的侧面32g、底面32f相抵接,来确定密封部件33的位置。即,对于墨水供应针40的插入方向来说,密封部件33的位置是通过在将密封部件33的面33d与墨水导出部件32b的底面32f相抵接来确定的,所述面33d是密封部件33的与抵接在密封膜F2上的面33c相反侧的面,所述底面32f是墨水导出部件32b的形成墨水导出口32c的内壁的底面。而对于与墨水供应针40的插入方向垂直的面方向来说,密封部件33的位置是通过将形成在密封部件33的外周面33e上的突出部33b与形成在墨水导出口32c的内壁的侧面32g上的凹部32e相抵接来确定的。
在本实施方式中,在墨水箱31的供应口安装部31f侧热熔敷有密封膜F2。具体而言,密封膜F2被热熔敷到从供应口安装部31f向外突出的开口部31g的开口端面上所形成的环形突起部R2、墨水导出部件32b的顶端部R1、以及密封部件33的开口端面上,并且被热熔敷到各个独立的突起部R3(参照图3)上。
这里,以往的密封部件的材质丁基橡胶与墨水箱31以及墨水导出部件32b的材料没有共性,因而无论如何选择密封膜F2的材质,也无法将密封部件与墨水箱31以及墨水导出部件32b同时熔敷到密封膜F2上。
上述熔敷可通过选择密封材料33的材料来进行。作为密封部件33的材质的热可塑性弹性体,例如可例举出普利司通株式会社生产的商品ムンクス(日本专利文献特开2002-225303号公报)。发明人通过实验得知:用该材质形成的密封部件33能够与聚烯烃类的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、发泡乙烯聚合物(エリスロポイエチン)(EPO)等进行良好地热熔敷。
在本实施方式中,由于墨水导出部件32b被热熔敷到墨水袋32a上,因而墨水导出部件32b的材质优选与墨水袋32a的材质相同。这意味着,在本实施方式中,墨水袋32a、墨水导出部件32b、墨水箱31的材质都统一为聚丙烯或聚乙烯等。如果密封膜F2的材质也是聚丙烯或聚乙烯等,则能够实现上述熔敷。
因此,密封膜F2在被热熔敷到环形突起部R2、墨水导出部件32b的顶端部R1以及密封部件32上后,通过该密封膜F2,将开口部31g与墨水导出部件32b之间的间隙D1、以及墨水导出部件32b与密封部件33之间的间隙D2密封起来。
间隙D2被密封膜F2密封起来的结果是,墨水导出部件32b的凹部32e与密封部件33的突起部33b仅需起到对密封部件33进行定位的功能即可,不必要求液体密封性。由此可以理解出的是,密封部件33的突起部33b或墨水导出部件32b的凹部32e的结构并不是必需的。即,墨水导出部件32b的形成墨水导出口32c的内壁的侧面32g、密封部件33的外周面33e中,也可以将其中的一个或者两个弄平。
通过用密封膜F2密封间隙D2,能够起到如下的突出效果。例如,即使墨水导出部件32b的真圆度的精度下降,凹部32e与突起部33b之间的密封性不完整,墨水也不会经由间隙D2漏出。此外,通过从墨水袋32a加压并供应墨水,即使凹部32e与突起部33b之间的密封被破坏,也能够通过密封膜F2来防止墨水渗漏。进而,即使在墨盒23掉下或墨盒23上被施加了振动的情况下,也能够通过密封膜F2来防止墨水渗漏。
另一方面,通过用密封膜F2同时密封间隙D1,能够起到如下的效果。
由收纳墨水包32的内箱体31d与密封膜F1形成的空间S(参见图3)除了所述加压口H之外,形成封闭的状态。因此,由于内箱体31d保持着气密性,因而从加压口H通过支承在所述框架12上的加压泵25(参照图1)而供应至内箱体31d内的空气对收纳在空间S内的墨水包32进行加压。
另外,由于密封膜F2被热熔敷到墨水导出部件32b的顶端部R1上,因而墨水导出部件32b的墨水导出口32c也被密封,从而墨水包内部与外部隔断。并且,密封膜F2通过热熔敷到环形突起部R2上而密封了墨水导出部件32b的墨水导出口32c,因此从外部插入墨水供应针40而推开阀体34时,不会发生气泡被带入墨水包32内的问题。另外,由于密封膜F2热熔敷到将环形突起部R2包围的四个独立的突起部R3上,因此可以防止密封膜F2在某种力的作用下从环状突起部R2剥离。
另外,在主箱体31a上,夹持墨水导出部件32b而形成有两个墨水导出部件固定肋31j,墨水导出部件固定肋31j的端部31j1与形成在墨水导出部件32b外周的圆盘状的环形突起部32b1相抵接并固定在主箱体31a上。由此,在热熔敷时限制了墨水导出部件32b向主箱体31a内部移动。
另外,防旋转部件31k是与形成在墨水导出部件32b的环形突起部32b1上的凹部(图中未示出)相卡合的突起,限制墨水包32在旋转方向上的运动并将墨水包32定位在规定位置上。
(墨水导出部件的其他例子)
图6是与第一实施方式不同的墨水导出部件50的分解立体图。图6所示的墨水导出部件50的外形形状与第一实施方式的墨水导出部件32b不同。另外,在本实施方式中,密封膜F2不熔敷到墨水箱上,而仅熔敷到墨水导出口51以及密封部件60上。本实施方式中仅这一点与第一实施方式不同,在其他方面与第一实施方式相同。
图7是在将密封部件60插入到墨水导出口51中的状态下,热熔敷密封膜F2之前的状态的部分截面图。
墨水导出部件50具有比开口端面53突出高度H的环形的第一熔敷带54。同样,密封部件60具有环形的第二熔敷带62,在密封部件60插入到墨水导出口51中的状态下,该第二熔敷带62相对于墨水导出部件50的开口端面53突出高度H。即,第一熔敷带54、第二熔敷带62形成在一个平面上。
在设定为图7所示的状态后,将密封膜F2放置到第一、第二熔敷带54、62上,通过热与压力来熔敷密封膜F2。此时,第一、第二熔敷带54、62熔融,同时与熔融的密封膜F2一体化而熔敷起来。熔敷后,由于第一、第二熔敷带54、62被熔融,因此密封膜F2被支承在与开口端面53处于同一个面的面上。
如此,通过将第一、第二熔敷带54、62突出形成为环形,限定了熔融之处,能够以较少的压力与时间来完成熔敷。此外,通过熔敷至第一、第二熔敷带54、62消失,能够目视确认熔敷完成,从而能够降低熔敷不良的发生。
在本实施方式中,也能够密封与图4所示的间隙D2相同的地方,从而能够防止墨水渗漏,这一点与第一实施方式是相同的。因而,根据本实施方式,尽管无法获得由于密封间隙D1所带来的效果,但是除此之外的第一实施方式的效果都能够得到。此外,对于第一实施方式中所说的变更,除了不需要塞住或覆盖间隙D1之外,其他变更都适用于本实施方式。另外,图7所示的第一、第二熔敷带54、62也适用于第一实施方式。
(墨盒的其他例子)
图8示出了与图3不同类型的墨盒100,该墨盒100使用了与图6及图7所示的墨水导出部件具有相同构造的墨水导出部件107a。该墨盒100也能够安装在与上述实施方式所说明的液体喷射装置同等的液体喷射装置上。因而,这里省略了有关液体喷射装置的具体说明。另外,以后有时将墨水表示为液体,或者将液体表示成墨水。
图8所示的墨盒100能够以可装卸的方式安装到商用的喷墨式记录装置的盒安装部上,向装备于记录装置上的记录头(液体喷射头)供应墨水。
该墨盒100包括:容器主体105,其区划形成被加压单元加压的袋体容纳部103;作为流体容纳部的墨水包107,储存墨水并被容纳在袋体容纳部103内,通过袋体容纳部103的加压而将储存的墨水从墨水导出部件(流体导出部)107a排出;液体余量检测单元111,可装卸地安装到容器主体105上,具有用于向作为外部的液体消耗装置的记录头供应墨水的液体导出部件109。
容器主体105是由树脂成形而形成的框体。容器主体105中区划形成有:上部敞开的近似箱形的袋体容纳部103;位于该袋体容纳部103的前面侧,容纳液体余量检测单元111的检测单元容纳部113。
在容纳了墨水包107后,袋体容纳部103的敞开面被密封膜115密封。由此,袋体容纳部103成为密封室。
在将袋体容纳部103与检测单元容纳部113之间隔开的隔壁105a上,配备有作为连通通路的加压口117,该加压口117用于向由于密封膜115而形成为密封室的袋体容纳部103内输送加压空气。在将墨盒100安装到喷墨式记录装置的盒安装部上后,在加压口117上连接盒安装部侧的加压空气供应单元,可以通过供应至袋体容纳部103内的加压空气来加压墨水包107。
墨水包107在由多层密封膜形成的可挠性袋107b的一端侧接合有筒形的墨水导出部件107a,液体余量检测单元111的连接针插入该墨水导出部件107a而与其连接(图中未示出)。
墨水包107的墨水导出部件107a气密性地插入穿过形成在隔壁105a上的连接口插通用的开口118,顶端突出到检测单元容纳部113内。在该墨水导出部件107a上也熔敷有密封膜108。
另外,在将墨水包107安装到袋体容纳部103中时,在可挠性袋107b的前后的倾斜部107c、107d上安装树脂制部件119。在袋体容纳部103的上表面被密封膜115覆盖,袋体容纳部103成为密封室时,树脂制部件119防止墨水包107在该密封室内晃荡,同时,填去了密封室内多余的闲置空间,从而提高了通过加压空气对袋体容纳部103内部进行加压时的加压效率。
图9是墨水导出部件107a和安装在其后端的止回阀盖部件120的分解组合立体图。在图9中,在墨水导出部件107a的流路的一端插入了构成阀机构的阀体34及弹簧部件35(同时参照图5)、以及密封部件60,其开口端被密封膜108密封。在墨水导出部件107a的流路的另一端插入了止回阀130。为了防止该止回阀130从墨水导出部件107a脱离,在墨水导出部件107a的流路的另一端连结了止回阀盖部件120。该止回阀130能够在墨水流路内移动,当墨水呈向墨水包107侧返回的方向时,防止该墨水倒流。这里,止回阀130并不是完全地封锁墨水的返回流路(或者墨水的填充流路)。
在墨水导出部件107a的另一端上例如形成有两个凸起凸起107a1,插入到形成于止回阀盖部件120的两个孔122中。用热量将从孔122突出的凸起107a1的顶端锚住,由此墨水导出部件107a与止回阀盖部件120一体化。另外,在止回阀盖部件120上,形成有与墨水导出部件107a的流路连通的例如三个孔124。此外,在止回阀盖部件120上,形成有作为被卡定部件的爪部件126以及限制器128。
(隔离部件的构造)
图10是表示本发明第一实施方式中的具有隔离部件的墨水包的示意图,图11的(A)是表示隔离部件与两片可挠性薄膜贴合形成的墨水余量空间的图,图11的(B)是隔离部件的侧视图。另外,在图10中以如下状态进行了图示:除去构成图8所示的可挠性袋107b的可挠性薄膜中表面一侧的可挠性薄膜107b1,而将里面侧的可挠性薄膜107b2的内壁面露出。
在图10中,示出了墨盒100(23)安装在打印机上的状态,隔离部件200被配置在形成墨水包107的可挠性袋107b内的重力方向的下方。因此,隔离部件200由比重大于墨水的材料、例如金属或树脂等形成。当容纳液体为墨水等时,隔离部件200优选为不溶于墨水组成成分,且不析出杂质的材料。作为不溶于墨水组成成分的材质,在金属中可以例举出不锈钢SUS304。当隔离部件200由树脂制成时,尽管不溶于墨水组成成分的材料大多是比重小于墨水的材料,但例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的比重大于墨水,可用作隔离部件200的备选。另外,作为不溶于墨水组成成分的树脂材料,可以使用聚乙烯、聚丙烯等高可靠性的树脂,但此时还可以具有连接在隔离部件200上、将隔离部件200在可挠性袋107b内配置到重力方向下方的重力部件。
接着,参照图11的(A)及图11的(B)对隔离部件200进行说明。图11的(A)示出了随着墨水包107内部的墨水经由墨水导出部件107a被导出,在墨水余量减少时,墨水包107的在箭头A方向上相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此向贴合的方向变形的状态。隔离部件200作为贴合限制部件,形成为螺旋弹簧的形状,在墨水余量减少时对相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此的一部分的贴合进行限制,形成残留液体的墨水残留空间140。该隔离部件200在两端部200A、200B处将多个螺旋贴合起来,从而即使与其他的隔离部件200相混其端部也不会纠缠在一起。但是,在除两端部之外的区域,隔离部件200在相邻的螺旋200C之间形成有间隙。由此,除了图11的(B)所示的端部的孔以外,隔离部件200还能够通过螺旋200C之间的间隙,在墨水液体残留空间的内外进行墨水的流通。
(隔离部件的作用)
如上所述,在墨盒100(23)被安装到打印机侧后,墨水包107(32)被从加压泵供应来的加压空气加压变形,从而墨水包107(32)内的墨水经由墨水导出部件107a(32b)而被导出。
图10示出的是安装在打印机上的墨盒100的状态,图10所示的墨水包107内的墨水具有按照上部区域、中部区域、下部区域的顺序被导出的趋势。这是因为,重力方向的下方、即墨水包下部区域的墨水呈现最后被导出的趋势。
另一方面,对于例如将用作色素的颜料分散到墨水溶剂中而得到的颜料墨水来说,由于颜料的比重比墨水溶剂大,因而颜料具有向墨水包107的下部区域沉降的趋势。
因此,最后从墨水包107中导出的颜料墨水由于沉降的颜料的缘故,成为颜料浓度较浓的墨水。导出该墨水会导致印刷时的浓度不均或者设备发生故障。该浓度较浓的墨水占墨水包107中容纳的全部墨水的百分之几左右。
因此,在本实施方式中,如图11的(A)所示,将直到最后残留在墨水包107内的墨水容纳在墨水残留空间140中,该墨水残留空间140在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2之间通过隔离部件200而形成。除了该墨水残留空间140之外,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2彼此贴合后,即使从加压泵向墨水包107的周围加压输送加压空气,墨水包107也不再继续变形。因而,无法将墨水残留空间140内的墨水导出。或者,也可以在该墨水残留空间140中残留有墨水的时刻,例如通过余量传感器检测出墨水用尽,而不导出墨水残留空间140内的墨水。
这里,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2开始贴合到隔离部件200上之前,无论是否存在隔离部件200,墨水都可通过来自加压泵的加压力而被导出到墨水包107外。由于相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2没有贴合在隔离部件200上,因此墨水在隔离部件200内外的出入完全自由,在墨水的导出上不会产生任何阻力。
即使相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2贴合到隔离部件200上之后,墨水向墨水残留空间140内外的出入也是自由的。因此,尤其当墨水即将用尽时,沉降在墨水包107内的下部区域的浓度较浓的墨水也能够自由地进入隔离部件200。
如上所述,当通过墨水余量传感器检测到墨水用尽之前的墨水即将用尽时,沉降到墨水包107的下部区域的百分之几体积的墨水被导入到配置于墨水包107下部区域的隔离部件200内的墨水残留空间140中,在检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中。
事实上,经过发明人等的实验,通过不导出检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中的墨水,能够将打印质量维持恒定,并且设备不会发生故障。
(墨水包的制造方法(包括墨水填充方法))
图8所示的可挠性袋107b在比图10所示的前边缘的中心宽度L窄的范围内开口,其他边熔敷可挠性薄膜,以袋形的形状交付使用。首先,如图10所示,从宽度L的开口将隔离部件200插入可挠性袋107b内并投入到其内部。接着,将墨水导出部件107a及止回阀盖部件120从宽度L的开口插入可挠性袋107b中。
然后,在宽度L的开口中,将图6所示的不包括墨水导出部件107a的旁通通路56的图示箭头A1的区域与可挠性薄膜107b1、107b2熔敷起来,从而将墨水导出部件107a暂时接合在可挠性袋107b上。
接着,如图12的(A)所示,在可挠性袋107b内与墨水导出部件107a相对的位置上配置隔离部件200,抽吸并排出可挠性袋107b内的气体。因而,如图5所示,克服弹簧部件35的偏置力而按下阀体34,将阀打开。除了墨水导出部件107a、止回阀盖部件120以及隔离部件200的各流路之外,还经由开口的旁通通路56进行排气。此时,如图11的(A)所示,相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2与隔离部件200贴合。因而,在隔离部件200的区域外,相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2彼此直接贴合,不残留空气。通过进行该排气,相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2内壁面彼此一部分的贴合被隔离部件200限制,在隔离部件200内形成空间140(残留的不是墨水而是空气)。
接着,如图12的(B)所示,在墨水导出部件107a朝向重力方向上方的状态下,向空间140中填充墨水。除了墨水导出部件107a、止回阀盖部件120以及隔离部件200的各流路(利用止回阀130的不完全封闭)之外,还经由开口的旁通通路56来进行该墨水填充。通过进行墨水填充,空间140内的空气被推向上方,进行再次排气,由此空间140的空气被排出到外部。由此,可挠性袋107b内的空气被完全排出。
如果在墨盒100(23)内的墨水中大量溶解了N2或O2的状态下进行印刷,则有时由于墨水喷出时的压力变化等会在墨水中产生气泡。如此在墨水中产生气泡后,气泡会引起墨水流路的阻塞而导致喷出不良,从而有可能会引起印刷质量恶化。在本实施方式中,能够减小这种不良。
接着,如图12的(C)所示,在可挠性袋107b内充满规定量的墨水,结束墨水的填充。此时,如图10所示,隔离部件200由于其自身重量而沉降到可挠性袋107b内的重力方向下方。
最后,将图6所示的包括墨水导出部件107a的旁通通路56在内的图示箭头A2的区域与可挠性薄膜107b1、107b2熔敷起来,从而将墨水导出部件107a暂时接合到可挠性袋107b上。
(墨水的再次填充方法)
接着,对液体填充方法进行说明,该液体填充方法是墨盒100(23)内的墨水被导出之后从市场上将其回收,向墨盒100(23)内再次填充墨水的方法。当为图8所示的墨盒100时,优选卸下液体余量检测单元111后进行再次填充。
首先,如图13所示,例如将墨水导出部件107a朝向重力方向下方,并且将隔离部件200与墨水导出部件107a相对配置。在此状态下,敞开墨水导出部件107a内构成阀机构的阀体34及弹簧部件35,排出墨水残留空间140内残留的墨水。由此,墨水包107变得与图12的(A)的排气工序前的状态相同。从而,然后执行下述工序即可,即:根据需要抽吸墨水包107内的气体并将其排出的工序(参照图12的(A));以及在将墨水导出部件107a朝向重力方向上方的状态下,向形成于隔离部件200内的空间140中注入规定量的墨水(少量即可),从隔离部件200内的空间140抽吸并排出气体的工序(参照图12的(B));然后,向墨水包107内再次填充墨水的工序(参照图12的(C))。
[第二实施方式]
(隔离部件的构造)
本实施方式是在上述的第一实施方式中,将图10及图11的(A)、(B)所示的隔离部件200替换成图14及图15的(A)、(B)所示的隔离部件300的方式。在图14及图15的(A)、(B)中,隔离部件300由在圆筒的圆周面上贯穿形成了多个孔310的贴合限制部件形成。此外,如图14所示,该隔离部件300也由于其自身重量而在可挠性袋107b内被配置在重力方向下方。
(隔离部件的作用)
在本实施方式中,如图15的(A)所示,将直到最后残留在墨水包107内的墨水容纳到在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2之间由隔离部件300形成的墨水残留空间140中。除了该墨水残留空间140之外,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2彼此贴合后,即使从加压泵向墨水包107的周围加压输送加压空气,墨水包107也不再发生变形。因而,无法导出墨水残留空间140内的墨水。或者,也可以在该墨水残留空间140中残留有墨水的时刻,例如通过余量传感器来检测出墨水用尽,而不导出墨水残留空间140内的墨水。
这里,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2开始向隔离部件300贴合之前,无论是否存在隔离部件300,墨水都会通过来自加压泵的加压力而被导出到墨水包107外。这是因为,由于相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2没有贴合到隔离部件300上,因而通过圆筒部两端的开口以及形成在圆筒部圆周面上的孔310,墨水向隔离部件300内外的出入完全能够自由进行。
即使在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2贴合到隔离部件300上之后,墨水向墨水残留空间140内外的出入也是自由的。这里,在图15的(A)所示的隔离部件300的长度方向两端部以及图15的(B)所示的横截面上,仅通过周围加压时,可挠性薄膜107b1、107b2的贴合追随性较差。因此,墨水能够通过隔离部件300的两端侧的开口和圆周面上的孔310,在墨水残留空间140的内外流通。因此,尤其当墨水即将用尽时,沉降在墨水包107内的下部区域的浓度较浓的墨水也能够自由地进入隔离部件300。
如上所述,当通过墨水余量传感器检测到墨水用尽之前的墨水即将用尽时,沉降到墨水包107的下部区域的百分之几体积的墨水被导入到隔离部件300内的墨水残留空间140中,在检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中。
事实上,经过发明人等的实验,通过不导出检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中的墨水,能够将打印质量维持恒定,并且设备不会发生故障。
[第三实施方式]
本实施方式是将上述第一实施方式中配置在可挠性袋107b内的重力方向下方的作为贴合限制部件的隔离部件200替换为在墨水导出部件107a的流路的直线上延伸的隔离部件400的方式。因此,除了隔离部件的构造及动作之外,其余与第一实施方式相同,省略其说明。此外,针对与第一实施方式具有相同功能的部件,标注相同的标号并省略或简化说明。
(隔离部件的构造)
图16示出了与图9所示的墨水导出部件107a相连并配置在墨水包107内的第三实施方式的隔离部件400,图17是表示将隔离部件400经由止回阀盖部件120而与墨水导出部件107a相连的状态的分解立体图。图18的(A)~(D)示出了第三实施方式中的隔离部件400。在图16中以如下状态进行了图示:除去构成图8所示的可挠性袋107b的可挠性薄膜中表面侧的可挠性薄膜107b1,而将里面侧的可挠性薄膜107b2的内壁面露出。
首先,参照图18的(A)~(D)以及图17对隔离部件400进行说明。
图18的(A)示出了随着墨水包107内部的墨水经由墨水导出部件107a被导出,在墨水余量减少时,墨水包107的在箭头A方向上相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此向贴合的方向变形的状态。图18的(B)是表示墨水导出部件107a、止回阀盖部件120以及隔离部件400之间的连接状态的主视图。图18的(C)是其右侧视图,图18的(D)是图18的(B)的B-B截面图。该隔离部件400在墨水的余量减少时限制相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此一部分的贴合,形成使液体残留的墨水残留空间140。
隔离部件400包括:经由止回阀盖部件120与墨水导出部件107a相连的第一端部410;从第一端部410向第二端部412延伸的贴合限制部件420。贴合限制部件420与相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此的一部分接触,限制其内壁面间的一部分贴合。
如图17所示,在隔离部件400的第一端部410上具有墨水导出部件107a的流路(第一流路)、和经由止回阀盖部件120的孔124而连通的第二流路414。此外,在第一端部410上形成有例如两个卡定孔416。该两个卡定孔416中卡定有形成在止回阀盖部件120上的被卡定部件、即两个爪部件126。由此,隔离部件400经由止回阀盖部件120连接在墨水导出部件107a上。另外,形成在止回阀盖部件120上的限制器128与第一端部410抵接,由此在止回阀盖部件120与第一端部410之间设定了间隙。
在本实施方式中,贴合限制部件420具有在隔离部件400的厚度方向上呈两级配置的第一、第二贴合限制部件420A、420B,该两级的第一、第二贴合限制部件420A、420B在隔离部件400的宽度方向上错开而进行配置(参照图18的(B)~(D))。
第一、第二贴合限制部件420A、420B分别在与相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面交叉的方向上具有规定高度,并且具有对墨水残留空间140进行划分的环形的外毂部件422。第一、第二贴合限制部件420A、420B分别还具有将外毂部件422内的墨水残留空间140划分成多个房间140A的例如栅格形的划分形成部件424。
这里,隔离部件400形成为即使当墨水余量减少时也能够在墨水残留空间140的内外进行墨水流通的形状。外毂部件422在与相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面交叉的方向(图18的(A)中的箭头A方向)上具有规定高度,通过外毂部件422与可挠性薄膜107b1、107b2而形成墨水残留空间140。这里,如图18的(B)、(C)所示,在隔离部件400的宽度方向上,第一、第二贴合限制部件420A、420B不重合的区域的开口426不会被可挠性薄膜107b1、107b2堵住。因此,如图17中的箭头430、432所示,通过该开口426,墨水能够在墨水残留空间140的相邻房间140A之间流通。
此外,划分形成部件424被形成为多个房间140A中相邻的房间之间墨水能够流通的形状。即,如图18的(B)、(C)所示,在隔离部件400的宽度及长度方向上,第一、第二贴合限制部件420A、420B的各个划分形成部件424在厚度方向上不重合的区域的开口428不会被可挠性薄膜107b1、107b2堵住。因此,如图17中的箭头434、436所示,通过该开口428,墨水能够在墨水残留空间140的相邻房间140A之间流通。
另外,第一、第二贴合限制部件420A、420B不必一定需要外毂部件422。这是因为,仅通过栅格形状的划分形成部件424(例如,鱼的骨状的部件),也能够在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2之间形成墨水残留空间140。但是,当具有外毂部件422时,划分形成部件424的宽度方向的两端没有露出,因此具有隔离部件400容易插入到墨水包107中的优点。另外,如图18的(A)所示,当外毂部件422具有越靠向第二端部412则A方向上的高度变得越小的锥形顶端,则容易将隔离部件400插入墨水包107中。相反,贴合限制部件420也可以仅由外毂部件422形成。但是,由于位于外毂部件422内侧的可挠性薄膜107b1、107b2会挠曲,因而有时无法获得设计上的墨水残留空间140的容积。因而,一并形成划分形成部件424较好。
(隔离部件的作用)
如上所述,在墨盒100(23)被安装到打印机侧上后,墨盒107(32)被从加压泵供应的加压空气加压变形,墨水包107(32)内的墨水经由墨水导出部件107a(32b)被导出。
图16示出了安装在打印机上的墨盒100的状态,图16所示的墨水包107内的墨水具有按照上部区域、中部区域、下部区域的顺序被导出的趋势。这是因为,重力方向的下方、即墨水包下部区域的墨水呈现最后被导出的趋势。
另一方面,对于例如将用作色素的颜料分散到墨水溶剂中而得到的颜料墨水来说,由于颜料的比重比墨水溶剂大,因而颜料具有向墨水包107的下部区域沉降的趋势。
因此,最后从墨水包107中导出的颜料墨水由于沉降的颜料的缘故,成为颜料浓度较浓的墨水。导出该墨水会导致印刷时的浓度不均或者设备发生故障。该浓度较浓的墨水占墨水包107中容纳的全部墨水的百分之几左右。
因此,在本实施方式中,如图18的(A)所示,将直到最后残留在墨水包107内的墨水容纳在墨水残留空间140中,该墨水残留空间140在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2之间通过隔离部件400而形成。除了该墨水残留空间140之外,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2彼此贴合后,即使从加压泵向墨水包107的周围加压输送加压空气,墨水包107也不再继续变形。因而,无法将墨水残留空间140内的墨水导出。或者,也可以在该墨水残留空间140中残留有墨水的时刻,例如通过余量传感器检测出墨水用尽,而不导出墨水残留空间140内的墨水。
这里,在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2开始贴合到隔离部件400上之前,无论是否存在隔离部件400,墨水都可通过来自加压泵的加压力而被导出到墨水包107外。这是因为,由于相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2没有贴合在隔离部件400上,因此墨水在隔离部件400内外的出入完全自由。
即使相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2贴合到隔离部件400上之后,墨水向墨水残留空间140内外的出入、以及向墨水残留空间140被划分形成部件424划分成的多个房间140A内外的出入也是自由的。因此,尤其当墨水即将用尽时,沉降在墨水包107内的下部区域的浓度较浓的墨水也能够自由地进入隔离部件400。
如上所述,当通过墨水余量传感器检测到墨水用尽之前的墨水即将用尽时,沉降到墨水包107的下部区域的百分之几体积的墨水被导入到隔离部件400内的墨水残留空间140中,在检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中。
事实上,经过发明人等的实验,通过不导出检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中的墨水,能够将打印质量维持恒定,并且设备不会发生故障。
[第四实施方式]
本实施方式是将上述第三实施方式中在墨水导出部件107a的流路的直线上延伸的隔离部件400替换为隔离部件700的方式,隔离部件700的第二端部712从墨水导出部件107a的流路的直线上脱离,偏向墨水包107内部。因此,除了隔离部件的构造及动作之外,其余与第三实施方式相同,其说明省略。此外,针对与第三实施方式(包括第一实施方式)具有相同功能的部件,标注相同的标号并省略或简化说明。
(隔离部件的构造)
图19示出了与图9所示的墨水导出部件107a相连并配置在墨水包107内的第四实施方式的隔离部件700,图20是表示将隔离部件700经由止回阀盖部件120而与墨水导出部件107a相连的状态的分解立体图。图21的(A)~(D)示出了第四实施方式中的隔离部件700。在图19中以如下状态进行了图示:除去构成图8所示的可挠性袋107b的可挠性薄膜中表面侧的可挠性薄膜107b1,而将里面侧的可挠性薄膜107b2的内壁面露出。
首先,参照图21的(A)~(D)以及图20对隔离部件700进行说明。
隔离部件700具有经由止回阀盖部件120连接在墨水导出部件107a上的第一端部710、和从第一端部710呈L字形延伸的贴合限制部件720,贴合限制部件720的顶端为第二端部712。在第三实施方式所示的隔离部件400(参照图16~图18)中,第一端部410及第二端部412位于连接墨水导出部件107a的第一流路与第一端部410的第二流路414的直线上,但如图19所示,该隔离部件700的第二端部712被配置在从连接第一、第二流路的直线上脱离、偏向墨水包107内部的位置上。即,第二端部712在墨水包107内被配置在向重力方向下方偏移的位置上。
贴合限制部件720在与相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面交叉的方向上具有规定高度,并且具有对墨水残留空间140进行划分的环形的外毂部件722。贴合限制部件720还具有将外毂部件722内的墨水残留空间140划分成多个房间140A的例如栅格形的划分形成部件724。
这里,隔离部件700形成为即使当墨水余量减少时也能够在墨水残留空间140的内外进行墨水流通的形状。外毂部件722在与相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面交叉的方向上具有规定高度(参照图21的(A)中的箭头A方向),通过外毂部件722与可挠性薄膜107b1、107b2而形成墨水残留空间140。这里,如图21的(B)、(C)所示,形成在隔离部件700的第二端部712上的比较急的锥形部分在仅被周围加压的情况下与可挠性薄膜107b1、107b2的贴合追随性较差。因此,如图21的(D)中的箭头730所示,通过第一端部710侧的开口,墨水能够在墨水残留空间140的内外流通。
此外,划分形成部件724被形成为墨水能够在多个房间140A中相邻的房间之间流通的形状。即,如图20和图21的(B)的C-C截面、即图21的(D)所示,划分形成部件724的中心区域724A的高度比两端区域724B低。因此,如图21的(B)所示,在高度低的划分形成部件724的中心区域724A中被划分的两个房间140A彼此不会被可挠性薄膜107b1、107b2完全堵住。因此,如图21的(B)中的箭头732、734所示,墨水能够在墨水残留空间140的相邻的房间140A之间流通。
另外,贴合限制部件720不必一定需要外毂部件722,这与第三实施方式相同。
(隔离部件的作用)
图19示出了安装在打印机上的墨盒的状态,图19所示的墨水包107内的墨水具有按照上部区域、中部区域、下部区域的顺序被导出的趋势,这方面也与第三实施方式相同。重力方向的下方、即墨水包107下部区域的墨水最后被导出,颜料具有向墨水包107的下部区域沉降的趋势与第三实施方式相同。
在本实施方式中,如图21的(A)所示,将直到最后残留在墨水包107内的墨水容纳在墨水残留空间140中,该墨水残留空间140在相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2之间通过隔离部件700而形成。在墨水残留空间140中残留有墨水的时刻,例如通过余量传感器检测出墨水用尽,而不导出墨水残留空间140内的墨水。
这里,即使相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2贴合到隔离部件400上之后,通过图21的(D)的第二端部712所确保的墨水流入流出路径730,也能够将墨水残留空间140的内部与墨水包107的下部区域相连通。因而如上所述,当通过墨水余量传感器检测到墨水用尽之前的墨水即将用尽时,沉降到墨水包107的下部区域的百分之几体积的墨水被导入到隔离部件700内的墨水残留空间140中,在检测到墨水用尽时停留在墨水残留空间140中。
事实上,经过发明人等的实验,通过不导出检测到墨水用尽时停留在隔离部件700的墨水残留空间140中的墨水,能够将打印质量维持恒定,并且设备不会发生故障。
[变形例]
以上的第一实施方式~第四实施方式中示出的本发明的液体容器的用途不局限于喷墨式记录装置的墨盒。也能够应用在配有喷出微小量液滴的液体喷射头等各种液体消耗装置中。
另外,如上所述对本发明进行了具体说明,但本领域的技术人员应当容易理解到,只要实际上不脱离本发明的新颖要素及效果,能够进行大量的变形。因此,这类变形例全部都属于本发明的范围。例如,在说明书或附图中有些用语至少一次与更广义或同义的不同用语被同时记载了,这些用语在说明书或附图中的任何一处都可以被替换成该不同用语。
作为隔离部件,只要是在液体的余量减少时,对相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此一部分的贴合进行限制,形成残留液体的液体残留空间即可,而无论怎样的形状都可以。
例如,图22的(A)、(B)示出了螺旋形的隔离部件(贴合限制部件)500,其在过度压力的作用下会表现出弹性变形。把向在墨水等的液体导出时使相对的两片可挠性薄膜107b1、107b2的内壁面彼此贴合的方向上变形的压力作为第一压力。这里,在进行图12的(A)所示的排气时,在按压部件600、610之间例如机械地作用了超过该第一压力的过度的第二压力(参照图22的(B))。于是,如图22的(B)所示,螺旋形的隔离部件500能够向缩小墨水残留空间140的方向弹性变形。从而,能够去掉图12的(B)所示的对墨水残留空间140内部进行排气的工序,或者减少墨水填充量而缩短对墨水残留空间140内部进行排气的工序。
此外,在具有图22的(A)所示的隔离部件500的墨盒内的墨水被导出后,从市场上进行回收,向其墨水包107中再次填充墨水,在该再次填充方法中,如图22的(B)所示,隔离部件500发生弹性变形,排出了墨水包107内的残留墨水,并且抽吸墨水包107内的气体并将其排出。然后,如果向墨水包107内再次填充墨水,则能够防止空气混入墨水包107内。
在上述各种实施方式中,将隔离部件200、300、500设置在可挠性袋107b的重力方向的下方,但是并不局限于此。例如,对于加入颜料的墨水,在发生沉降而浓度较浓的墨水被导出之前,也有时导出颜料少而浓度淡的墨水。浓度淡的墨水滞留于液体容纳体内的重力方向上方。因此,也可以用比重比液体轻的材料形成隔离部件,将其配置于可挠性袋107b的重力方向下方之外的位置。此外,隔离部件200、300、500也可以替换成第三实施方式中的隔离部件400,与墨水导出部件107a卡合,配置在墨水导出部件107a的流路的大致直线上进行使用。另外,隔离部件400也可以不与墨水导出部件107a卡合,而投入到可挠性袋107b中进行使用。
作为液体消耗装置或者液体喷射装置的具体例子,例如可以列举出:具有在液晶显示器等的滤色器的制造中使用的色料喷射头的装置;具有在有机EL显示器、面发光显示器(FED)等的电极形成中使用的电极材料(导电浆体)喷射头的装置;具有在生物芯片的制造中使用的生物有机物喷射头的装置;具有作为精密移液管的试料喷射头的装置;印染装置或微分配器等。
在上述实施方式中,也可以将液体喷射装置具体化为全行式(行头式)的打印机,该类型的打印机中,在与记录纸张(省略图示)的运送方向(前后方向)交叉的方向上,记录头20呈与记录纸张(省略图示)的宽度方向(左右方向)的长度相对应的整体形状。
在上述实施方式中,将液体喷射装置具体化为喷墨式打印机11,但是不限于此,也可以具体化为喷射或喷出除墨水以外的其他液体(包括:功能材料的粒子分散或混合在液体中而形成的液状体;类似凝胶的流状体)的液体喷射装置。例如,也可以为如下的喷射装置:液状体喷射装置,喷射液状体,所述液状体以分散或溶解的形态包含用于液晶显示器、EL(电发光)显示器、以及面发光显示器的制造等的电极材料及色料(像素材料)等材料;液体喷射装置,喷射用于生物芯片制造的生物有机物;液体喷射装置,作为精密移液管,喷射成为试料的液体。另外,还可以是如下的喷射装置:以微量向钟表或照相机等精密机械喷射润滑油的液体喷射装置;为了形成用于光通信元件等的微小半球透镜(光学透镜)等,而向基板上喷射紫外线硬化树脂等透明树脂液的液体喷射装置;为了对基板等进行蚀刻而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置;喷射凝胶(例如物理凝胶)等流状体的流状体喷射装置。并且,本发明可以适用于其中任一种的液体喷射装置。另外,在本说明书中,所谓“液体”为不包含仅由气体形成的液体的概念,液体例如除无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)等以外还包括液状体、流状体等。
Claims (14)
1.一种液体容器,其特征在于,包括:
由可挠性薄膜形成,用于容纳液体的液体容纳体;
与所述液体容纳体相连的液体导出部件;以及
配置在所述液体容纳体内的隔离部件;
其中,
所述液体容纳体随着内部的液体经由所述液体导出部件被导出,在所述液体的余量减少时向所述可挠性薄膜的相互相对的内壁面彼此贴合的方向变形,
所述隔离部件在所述液体的余量减少时限制所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此一部分的贴合,形成残留所述液体的液体残留空间。
2.如权利要求1所述的液体容器,其特征在于,所述隔离部件在所述液体容纳体内被配置在重力方向的下方。
3.如权利要求2所述的液体容器,其特征在于,所述隔离部件由比重比所述液体大的材料形成。
4.如权利要求2所述的液体容器,其特征在于,
还具有重力部件,该重力部件与所述隔离部件相连,并在所述液体容纳体内将所述隔离部件配置在重力方向的下方,
所述隔离部件由比重比所述液体小的材料形成。
5.如权利要求1~4中任一项所述的液体容器,其特征在于,
所述隔离部件包括贴合限制部件,该贴合限制部件在所述液体的余量减少时与所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此的一部分接触,限制所述内壁面间的一部分贴合。
6.如权利要求5所述的液体容器,其特征在于,
所述贴合限制部件被形成为能够使所述液体在所述液体残留空间的内外流通的形状。
7.如权利要求6所述的液体容器,其特征在于,
所述贴合限制部件包括将所述液体残留空间划分成多个房间的划分形成部件,
所述划分形成部件被形成为能够使所述液体在所述多个房间中相邻的房间之间流通的形状。
8.如权利要求5~7中任一项所述的液体容器,其特征在于,
所述贴合限制部件在与所述相对的内壁面交差的方向上具有规定高度,并具有对所述液体残留空间进行划分的外毂部件。
9.如权利要求1~8中任一项所述的液体容器,其特征在于,
所述液体包括多种成分,并且至少一种成分的比重比另一种成分的比重大。
10.如权利要求5~9中任一项所述的液体容器,其特征在于,
当将在所述液体导出时使所述可挠性薄膜的相对的内壁面向彼此贴合的方向变形的压力作为第一压力时,如果作用超过所述第一压力的第二压力,则所述贴合限制部件向缩小所述液体残留空间的方向发生弹性变形。
11.一种液体填充方法,用于向权利要求1~9中任一项所述的液体容器中填充液体,所述液体填充方法的特征在于,包括如下工序:
将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述可挠性薄膜的相对的内壁面向彼此贴合的方向变形,对所述液体容纳体内部进行排气,并且在排气时通过所述隔离部件限制所述可挠性薄膜的相对的内壁面彼此一部分的贴合,从而形成空间;
在使所述液体导出部件朝向重力方向上方的状态下,向包括形成于所述隔离部件内的空间的液体容纳体内注入规定量的液体,然后再次进行排气;以及
在进行所述排气后,向所述液体容纳体内填充液体。
12.一种液体填充方法,用于向权利要求10所述的液体容器中填充所述液体,所述液体填充方法的特征在于,包括如下工序:
将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述贴合限制部件在所述第二压力下发生弹性变形,对所述液体容纳体内部进行排气;以及
在此之后,向所述液体容纳体内填充所述液体。
13.一种液体再次填充方法,用于在权利要求1~9中任一项所述的液体容器中的所述液体被消耗掉后,向所述液体容纳体中再次填充所述液体,所述液体再次填充方法的特征在于,包括如下工序:
将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,排出残留于所述液体残留空间内的液体;
在将所述液体导出部件朝向重力方向上方的状态下,向包括形成于所述隔离部件内的空间的液体容纳体内注入规定量的液体,然后从所述隔离部件内的空间进行排气;以及
在进行所述排气后,向所述液体容纳体内再次填充液体。
14.一种液体再次填充方法,用于在权利要求10所述的液体容器中的所述液体被消耗掉后,向所述液体容纳体中再次填充所述液体,所述液体再次填充方法的特征在于,包括如下工序:
将所述隔离部件配置在与所述液体导出部件相对的位置上,使所述贴合限制部件在所述第二压力下发生弹性变形,排出残留于所述液体残留空间内的液体,并且对所述液体容纳体内部进行排气;以及
在此之后,向所述液体容纳体内再次填充所述液体。
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JP2007190927A (ja) | 液体収容体 |
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---|---|---|---|
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant |