CN101456290A - 液体喷出装置、印刷装置以及液体供给方法 - Google Patents

Abstract

提供一种液体喷出装置，主罐储存液体。副罐具有储存从所述主罐供给的所述液体的容量可变的液室。喷头喷出从所述副罐供给的所述液体。滑架以使所述喷头以及所述副罐往复移动的方式可动。第一卡合部设置在所述副罐上，以使所述液室的体积扩张的方式可以移动。第二卡合部与所述第一卡合部卡合，使所述第一卡合部可以移动。在通过第二卡合部移动所述第一卡合部而使所述液室的体积扩张时，所述液体从所述主罐被供给向所述副罐。

Description

液体喷出装置、印刷装置以及液体供给方法

技术领域

本发明涉及通过副罐(sub-tank)将主罐(main-tank)的液体供给向喷头的液体喷出装置、印刷装置以及液体供给方法。

背景技术

作为上述液体喷出装置的一个例子，可以举出组装在与个人电脑等连接的打印机中并向印刷喷头供给作为液体的墨液的装置。

在这样的液体喷出装置中，公知的液体喷出装置具备：被搭载在滑架上从墨盒经墨液供给管向储存室接受墨液的补充，在印刷时将墨液储存室的墨液供给向记录喷头的副罐单元；将墨盒中的墨液补充给副罐单元的泵机构；对应于提供给记录喷头的驱动信号来控制墨液流量的泵控制机构(例如参考专利文献1)。

但是，上述的泵机构构造复杂，而且由于需要大的设置空间，所以为了实现简单化以及小型化，公知有一种利用滑架的往复移动的驱动力来供给墨液的技术(例如参考专利文献2)。

专利文献2所述的墨液供给装置具备被往复移动的滑架、存储向设置在该滑架上的喷墨记录喷头供给的墨液的墨盒以及保持通过喷墨记录喷头的印刷而被消耗的墨液的墨液保持部，并设有墨液泵部，其通过滑架向规定位置的移动而被压缩从而向墨液保持部送出墨液，并且通过滑架向从规定位置偏离的位置的移动而复原，从而从墨盒吸入墨液。

专利文献1：日本特开2001—270133号公报

专利文献2：日本特开2007—160639号公报

但是，所述的通过滑架的往复移动的驱动力来压缩墨液泵部的方式的墨液供给装置是具备墨液保持部的构造，该墨液保持部是作为缓冲器的另外的罐，其预先保持从墨液泵部送出的墨液，因此会导致装置的大型化以及成本上升。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种构造简单，可实现小型化及低成本化的液体喷出装置、印刷装置以及液体供给方法。

可以解决所述课题的本发明涉及的液体喷出装置，其特征在于，具有：

储存液体的主罐；

具备储存从所述主罐供给的所述液体的容量可变的液室的副罐；

喷出从所述副罐供给的所述液体的喷头；

以使所述喷头以及所述副罐往复移动的方式可动的滑架；

设置在所述副罐上，以使所述液室的体积扩张的方式可以移动的第一卡合部；以及

与所述第一卡合部卡合，使所述第一卡合部可以移动的第二卡合部，

在通过第二卡合部移动所述第一卡合部而使所述液室的体积扩张时，所述液体从所述主罐被供给向所述副罐。所述第二卡合部可以设置在主体上，所述主体支承所述滑架并使所述滑架能够往复移动。

根据该构成的液体喷出装置，由于通过滑架向一方向的移动，第二卡合部移动第一卡合部，液室扩张，从主罐向副罐吸入补充墨液，所以例如与通过弹簧使压缩的副罐扩张而从主罐吸入液体、进而使副罐压缩来送出液体的构造相比，可以不要预先保持有在使副罐压缩时从副罐送出的液体的作为缓冲器的另外的罐。因此，可以实现装置的小型化以及低成本化。

另外，在本发明的液体喷出装置中，由于滑架的移动负荷变动使印刷品质下降，所以当所述滑架处于对喷出所述液体的对象进行喷出处理的喷出处理区域之外时，所述第二卡合部还可以配置成与所述第一卡合部卡合。

另外，在本发明的液体喷出装置中，所述液室的至少一部分由具有可挠性的膜形成，这样，结构简单，可以实现低成本，所以优选。

另外，在本发明的液体喷出装置中，所述第一卡合部还可以设置在为使所述液室的体积变化而进行变位的液室形成部件上。

另外，在本发明的液体喷出装置中，还可以是所述第一卡合部包括环，所述第二卡合部包括棒，随着所述滑架向一移动方向的移动，所述棒穿过所述环，所述环沿着所述棒变位，使所述液室扩张。所述棒可以相对于所述滑架的所述一移动方向倾斜，使得所述环随着所述滑架向所述一移动方向移动而变位，从而使所述液室的体积扩张。

根据该构成的液体喷出装置，可以随着滑架向一移动方向的移动，使环圆滑地沿着棒变位而使液室扩张，使液室扩张从主罐吸入液体。

在本发明涉及的液体喷出装置中，所述第一卡合部还可以包括能够以与所述滑架的所述一移动方向正交的轴线为中心转动的杆，在所述滑架向所述一移动方向移动时，在所述第二卡合部的作用下所述杆转动，使所述液室的体积扩张。另外，所述第二卡合部可以沿着所述滑架的一移动方向设置。另外，所述液室的至少一部分可以由具有可挠性的膜形成。

根据该构成的液体喷出装置，可以随着滑架向一移动方向的移动圆滑地使杆转动，使液室扩张，从主罐吸入液体。

在本发明的液体喷出装置中，所述副罐可以一体设置在所述喷头的上方。

根据该构成的液体喷出装置，由于副罐设置在喷头的上方，所以利用压差可以从副罐向喷头供应液体。而且，可以有效利用喷头上方的空间来配置副罐。

可以解决所述课题的本发明涉及的印刷装置，其从所述喷头对介质喷出墨液而对该介质进行印刷处理，其特征在于，

其包括向所述喷头供给所述墨液的上述本发明涉及的任一个液体喷出装置。

根据该构成的印刷装置，由于具有液体喷出装置，其构成是通过随着滑架向一移动方向的移动，第一卡合部和第二卡合部卡合，由此，使液室扩张，从主罐吸入补充液体，因此，可以不要预先保持有在使副罐压缩时从副罐送出的墨液的作为缓冲器的另外的罐。因此，可以实现印刷装置的小型化以及低成本化。

可以解决所述课题的本发明涉及的液体供给方法，向液体喷出装置供给液体，所述液体喷出装置具有：

可往复移动的元件，

用于储存液体的可变形室，

在所述可移动元件或所述可变形室上安装的第一卡合部，以及

与所述第一卡合部卡合并用于使所述第一卡合部移动的第二卡合部，

其特征在于，

当所述第一卡合部在所述第二卡合部的作用下移动，使所述可变形室的体积扩张时，向所述可变形室供给液体。

在本发明涉及的液体供给方法中，还可以是所述第一卡合部包括环，所述第二卡合部包括棒，

随着所述可移动元件向一移动方向的移动，所述棒穿过所述环，所述环沿着所述棒变位，使所述可变形室扩张。

在本发明涉及的液体供给方法中，还可以是所述第一卡合部包括能够以与所述可移动元件的一移动方向正交的轴线为中心转动的杆，

在所述可移动元件向所述一移动方向移动时，在所述第二卡合部的作用下所述杆转动，使所述可变形室的体积扩张。

附图说明

图1是表示本发明涉及的印刷装置的一个例子的外观立体图；

图2是将图1所示的喷墨打印机的打印机罩打开之后的状态的立体图；

图3是从图1所示的喷墨打印机上卸下打印机壳体的状态的立体图；

图4是表示从图1所示的喷墨打印机的墨盒到滑架上的喷墨头的零件的连接构造的局部立体图；

图5是从其他方向观察图1所示的墨盒到滑架上的喷墨头的结构的局部立体图；

图6是图1所示的喷墨打印机的墨液供给机构的概略结构图；

图7是表示图6所示的墨液供给机构的动作的概略结构图；

图8是表示自封闭单元的构造的剖面图；

图9是表示其他的墨液供给机构的例子的概略构成图；

图10是表示图9所示的墨液供给机构的动作的概略构成图。

图中：

1—喷墨打印机(印刷装置)；17—墨盒(主罐)；21—喷墨头(喷头)；23—滑架；50—墨液供给机构(液体喷出装置)；52—副罐；53—可挠性膜(膜)；54—墨液室(液室)；55—插通孔(长孔)；56—卡合部件(第一卡合部)；57—卡合棒(第二卡合部)；61—杆(第一卡合部)；61a—作用部；61b—被按压部；62—按压板(按压部件，第二卡合部)。

具体实施方式

以下，参考附图说明本发明涉及的液体喷出装置以及印刷装置的实施方式的例子。

首先，对于作为本实施方式的印刷装置的喷墨打印机的构造进行说明。

如图1所示，喷墨打印机1是使用多种颜色墨液来对卷纸(roll paper)进行彩色印刷的打印机，在覆盖打印机主体的打印机壳体2的前面，开闭自如地设有卷纸罩5以及墨盒罩7。进而，在打印机壳体2的前面还配置有电源开关3、供料开关以及指示器等。

在打开卷纸罩5时，如图2所示，收容有被印刷的介质即卷纸11的用纸收容部13处于开放状态，可以更换卷纸11。

另外，在打开墨盒罩7时，墨盒安装部15处于开放状态，可以向墨盒安装部15装卸墨盒(主罐)17。

此时，与打开墨盒罩7的动作联动地墨盒17向墨盒安装部15的前方被拉出规定距离。

在打印机壳体2内的用纸收容部13的上方，如图3以及图4所示，设有搭载了喷墨头(喷头)21的滑架23。滑架23由引导部件25支承，且在用纸宽度方向上移动自如，所述引导部件25沿着卷纸11的宽度方向延伸，同时通过在卷纸11的宽度方向上延伸的环带26a和驱动环带26a的滑架电动机26b使滑架23在压板(flatten)的上方、在卷纸11的宽度方向上可以往复移动。

如图3所示，墨盒安装部15的上方处于往复移动的滑架23的待机位置(静止位置)。而且，在该待机位置的下方设有盖27和墨液吸引机构29，盖27覆盖露出在滑架23的下面的喷墨头21的墨液喷嘴，墨液吸引机构29通过盖27吸引喷墨头21的各墨液喷嘴内的墨液，并将其废弃。

墨盒17在图3所示的墨盒壳体18内收容有多个图4所示的彩色墨液袋19。墨盒17内的各墨液袋19，在将墨盒17安装在墨盒安装部15上时，设置于墨盒安装部15侧的墨液供给针插入连接于墨液袋19的墨液供给口。墨盒安装部15的墨液供给针如图5所示，连接于被固定在打印机壳体2内的墨液流路31，该墨液流路31连接于被分成各种颜色的可挠性的墨液供给管33的一端。

墨液供给管33的另一端如图4所示，连接于设置在滑架23上的各色的墨液泵部34。各墨液泵部34分别连接于与喷墨头21连接的自封闭单元36。

如图6所示，滑架23上除了喷墨头21以外，还一体搭载有墨液泵部34以及自封闭单元36。而且，在图6中，仅例示出了一种颜色的构成。

由此，墨盒17内的各墨液袋19的墨液从墨盒安装部15的墨液供给针经过墨液流路31、墨液供给管33、各色的墨液泵部34以及各色的自封闭单元36，分别被供应给喷墨头21的各墨液喷嘴。

下面，对于上述喷墨打印机1的墨液供给机构50，例示图6所示的单色的构造进行说明。

在流路31的墨盒17侧的端部设有止回阀39，在墨盒17和墨液泵部34之间，利用止回阀39使墨液仅从墨盒17侧向墨液泵部34侧流动。

进而，在墨液泵部34和自封闭单元36之间的流路51上也设有止回阀40，使墨液仅从墨液泵部34侧向自封闭单元36侧流动。

搭载在滑架23上的所谓“在滑架上”的墨液泵部34如图6所示，位于喷墨头21的上方，且具备与墨液供给管33连通的副罐52。该副罐52具有墨液室54，墨液室54的上部被具有可挠性的可挠膜53覆盖，副罐52的容量通过可挠膜53的变形而可变。该墨液室54连通于墨液供给管33且连通于自封闭单元36侧的流路51，可以从墨盒17供给墨液，并且可以向自封闭单元36侧供给墨液。可脑膜53由橡胶、弹性体、树脂制薄膜等容易变形的可挠性材料构成，通过该可挠膜53的鼓出、收缩，墨液室54扩张、缩小。在该可挠膜53的上部中央固定有具有纵长的插通孔(长孔)55的环状的卡合部件(第一卡合部)56，通过卡合部件56的向上下的变位，可挠膜53变形而鼓出、收缩。

在和滑架23一起移动的副罐52的移动路径的上方位置，在从喷墨头21能够印刷的可印刷区域X偏离的静止位置侧，沿移动方向支承有卡合棒(第二卡合部)57。该卡合棒57沿从可印刷区域X偏离的一方向即Y方向向从副罐52离开的上方倾斜，其前端被配置在伴随着可挠膜53的收缩而下降的卡合部件56的插通孔55的上端位置的下方侧。

在副罐52中，当离开可印刷区域X朝向静止位置侧、朝向Y方向移动时，卡合棒57的前端进入卡合部件56的插通孔55中。于是，之后，通过卡合棒57接触于卡合部件56的插通孔55的上端，如图7所示，卡合部件56沿着卡合棒57的倾斜被拉向上方。

由此，墨液泵部34的可挠膜53被卡合部件56拉引而变形鼓出，副罐52的墨液室54扩张而容量增大。

即，卡合部件56被卡合棒57拉引，可挠膜53鼓出，由此墨液室54的容量增大，此时，止回阀39打开，同时将墨液从墨盒17通过墨液流路31以及墨液供给管33吸引到墨液室54。

另外，当从该状态，滑架23向可印刷区域X侧(与Y方向相反的方向)移动时，解除卡合部件56和卡合棒57的卡合，之后，通过喷墨头21喷出墨液，从自封闭单元36向喷墨头21供给墨液，自封闭单元36内变成负压，由此，止回阀40打开，同时墨液从墨液室54通过流路51被供应给自封闭单元36。

如图8所示，自封闭单元36在单元主体81上形成有供给路82、中间路83以及排出路84。而且，形成于供给路82的供给口82a与流路51的下游侧端部连接，形成于排出路84的排出口84a与喷墨头21连接。

在分开供给路82和中间路83的壁部85上形成有流入口85a，在该流入口85a，供给路82内的墨液流入中间路83内。另外，在分开中间路83和排出路84的壁部86上形成有连通口86a，在该连通口86a，中间路83内的墨液流入向排出路84内。

在中间路83内，在壁部86上形成有支点部87，在该支点部87支承摆动棒91，摆动棒91可以摆动。在该摆动棒91的一端部一体形成有朝向壁部85侧弯曲的工作棒部92，在该工作棒部92的前端形成有抵接于壁部85而闭锁流入口85a的闭锁板93。另外，在该闭锁板93和壁部86之间设有压缩弹簧94，通过该压缩弹簧94的施力，朝向壁部85侧对闭锁板93施力。另外，在摆动棒91的另一端部形成有按压棒部95，按压棒部95向壁部86侧弯曲，并插通该壁部86的连通口86a。

另外，在单元主体81的排出路84侧的侧壁81a上形成有开口部96。在该开口部96，在其开口缘部液密性地连结有具有液密性及可挠性的薄膜97。该薄膜97的在排出路84侧的中央部分固定有按压板98。而且，摆动棒91的按压棒部95的前端部抵接于该按压板98。另外，在按压板98和壁部86之间安装有压缩弹簧99，通过该压缩弹簧99的施力，向外侧压出按压板98。而且，在该自封闭单元36中，通过作用于压缩弹簧94及闭锁板93的压力，将闭锁板93压紧在壁部85，闭锁流入口85a。

而且，在自封闭单元36中，当随着被薄膜97覆盖的部分的容积的减少通过按压板98按压摆动棒91的按压棒部95时，摆动棒91以基于支点部87的连结部位为中心摆动，由此闭锁板93从壁部85离开。由此，墨液从供给路82通过流入口85a流入向中间路83以及排出路84，被供应给喷墨头21。

而且，通过将该自封闭单元36设置在喷墨头21的上游侧，例如，即使由于滑架23的加减速等而产生供给侧的墨液的压力变动，该压力变动向喷墨头21的传递也被自封闭单元36切断。

由此，防止由于压力变动的传递引起的在喷墨头21的意想不到的墨液的喷出、墨液滴漏或喷出不良引起的墨点掉落等不良情况。

根据以上所述的本实施方式的墨液供给机构50以及喷墨打印机1，由于通过滑架23向一方向即从可印刷区域X离开的一方向即向Y方向的移动，卡合部件56和卡合棒57卡合，由此拉动可挠膜53而使其变形，使墨液室54扩张，从墨盒17吸入补充墨液，所以例如与通过弹簧使压缩的副罐扩张而从主罐吸入液体、进而使副罐压缩来送出墨液的构造相比，在使副罐压缩时，可以不要预先保持有从副罐送出的墨液的作为缓冲器的另外的罐。因此，可以实现墨液供给机构50的小型化以及低成本化。另外，可以使用直到墨盒17的墨液残量大致变为零为止。

另外，由于在喷墨头21的上方设有副罐52，所以可以利用压差从副罐52向喷墨头21供给墨液。而且，可以有效利用滑架23的喷墨头21的上方空间来配置副罐52，所以可以实现进一步的小型化。

如图9的其他实施例所示，副罐52具有弯曲成侧面看呈L字状的杆(第一卡合部)61。该杆61具有工作部61a、被按压部61b和角部61c。角部61c能够以垂直于滑架移动方向的轴线为中心进行转动，并与副罐52的可印刷区域X侧的缘部连结。在工作部61a具有向下方侧突出的连结部61d，该连结部61d的端部在可挠膜53的上部中央被连结成能够以垂直于移动方向的轴线为中心进行转动。

另外，在设置于和滑架23一起移动的副罐52上的杆61的被按压部61b的移动路径上，在从喷墨头21能够印刷的可印刷区域X偏离的静止位置侧，支承有按压板(按压部件、第二卡合部)62。

因此，在副罐52中，当从可印刷区域X偏离，向静止位置侧向一方向即Y方向移动时，按压板62抵接于杆61的被按压部61b。于是，之后，通过利用按压板62按压杆61的被按压部61b，如图10所示，杆61以与副罐52的连结部位的角部61c为中心转动。由此，通过连结部61d连结于杆61的工作部61a的可挠膜53的中央部被拉向上方，从而变形鼓出，副罐52的墨液室54扩张，容量增大。

即，当可挠膜53被杆61拉引而鼓出，由此墨液室54的容量增大时，一边打开止回阀39，一边将墨液从墨盒17经墨液流路31以及墨液供给管33吸引到墨液室54。

另外，当从该状态，滑架23向可印刷区域X侧(与Y方向相反的方向)移动时，解除基于按压板62对杆61的被按压部61b的按压，之后，由喷墨头21喷出墨液，从自封闭单元36将墨液供应给喷墨头21，自封闭单元36内变成负压，一边打开止回阀40，一边从墨液室54通过流路51将墨液供应给自封闭单元36。

而且，在该构造的情况下，通过滑架23向一方向即从可印刷区域X离开的Y方向的移动，使杆61圆滑地转动而拉引可挠膜53，使墨液室54扩张，从墨盒17吸入墨液进行补充，因此，例如与通过弹簧使压缩的副罐扩张而从主罐吸入液体，并进一步使副罐压缩来送出液体的构造相比，可以不要预先保持有在使副罐压缩时从副罐送出的墨液的作为缓冲器的另外的罐。因此，可以实现墨液供给机构的小型化以及低成本化。另外，可以使用直到墨盒17的墨液残量大致变为零为止。

另外，本发明涉及的液体喷出装置，以在上述实施方式中例示的喷墨式的打印机为首，还可以适用于向如下这样的液体喷头供给液体的液体供给装置以及对作为精密吸液管的试料喷出装置的液体供给装置，其中所述液体喷头是用于液晶显示器等的滤色器的制造的色材喷头，有机EL显示器、FED(面发光显示器)等的电极形成中使用的电极材喷头，生物因子制造中使用的生物体有机物喷头等喷出液体的液体喷头。

另外，液体的概念还包括凝胶状物质、粘性高的物质、使固形物混合在溶剂中的物质，进而墨液的概念还包括水性墨液和油性墨液。

Claims (15)

1.一种液体喷出装置，其特征在于，具有：

储存液体的主罐；

具备储存从所述主罐供给的所述液体的容量可变的液室的副罐；

喷出从所述副罐供给的所述液体的喷头；

以使所述喷头以及所述副罐往复移动的方式可动的滑架；

设置在所述副罐上，以使所述液室的体积扩张的方式可以移动的第一卡合部；以及

与所述第一卡合部卡合，使所述第一卡合部可以移动的第二卡合部，

在通过第二卡合部移动所述第一卡合部而使所述液室的体积扩张时，所述液体从所述主罐被供给向所述副罐。

2.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述第二卡合部设置在主体上，所述主体支承所述滑架并使所述滑架能够往复移动。

3.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

第二卡合部在所述滑架处于对喷出所述液体的对象进行喷出处理的喷出处理区域外时，被配置成与所述第一卡合部卡合。

4.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述液室的至少一部分由具有可挠性的膜形成。

5.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述第一卡合部设置在为使所述液室的体积变化而进行变位的液室形成部件上。

6.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述第一卡合部包括环，

所述第二卡合部包括棒，

随着所述滑架向一移动方向的移动，所述棒穿过所述环，所述环沿着所述棒变位，使所述液室扩张。

7.如权利要求6所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述棒相对于所述滑架的所述一移动方向倾斜，使得所述环随着所述滑架向所述一移动方向移动而变位，从而使所述液室的体积扩张。

8.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述第一卡合部包括能够以与所述滑架的一移动方向正交的轴线为中心转动的杆，

在所述滑架向所述一移动方向移动时，在所述第二卡合部的作用下所述杆转动，使所述液室的体积扩张。

9.如权利要求8所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述第二卡合部沿着所述滑架的所述一移动方向设置。

10.如权利要求8所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述液室的至少一部分由具有可挠性的膜形成。

11.如权利要求1所述的液体喷出装置，其特征在于，

所述副罐一体设置在所述喷头的上方。

12.一种印刷装置，其从权利要求1中记载的所述喷头对介质喷出墨液而对该介质进行印刷处理，其特征在于，

其包括向所述喷头供给所述墨液的权利要求1至11中任一项所述的液体喷出装置。

13.一种液体供给方法，向液体喷出装置供给液体，所述液体喷出装置具有：

可往复移动的元件，

用于储存液体的可变形室，

在所述可移动元件或所述可变形室上安装的第一卡合部，以及

与所述第一卡合部卡合并用于使所述第一卡合部移动的第二卡合部，

其特征在于，

当所述第一卡合部在所述第二卡合部的作用下移动，使所述可变形室的体积扩张时，向所述可变形室供给液体。

14.如权利要求13所述的液体供给方法，其特征在于，

所述第一卡合部包括环，

所述第二卡合部包括棒，

随着所述可移动元件向一移动方向的移动，所述棒穿过所述环，所述环沿着所述棒变位，使所述可变形室扩张。

15.如权利要求13所述的液体供给方法，其特征在于，

所述第一卡合部包括能够以与所述可移动元件的一移动方向正交的轴线为中心转动的杆，

在所述可移动元件向所述一移动方向移动时，在所述第二卡合部的作用下所述杆转动，使所述可变形室的体积扩张。

Images