CN101633270A - 液体供给装置、液体喷射装置及液体供给方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制在液体供给流路的中途设置的泵室内的气泡的滞留的液体供给装置及具备所述液体供给装置的液体喷射装置及液体供给方法。打印机(11)的墨液供给装置(14)具备从墨盒(13)向记录头单元(12)供给墨液的墨液流路(15a、15b、15c、15d)和泵(43)。墨液供给装置(14)具有:构成泵室的壁面的一部分并以增减泵室的容积的方式位移的隔膜(37);对隔膜(37)向减少泵室的容积的方向施力的螺旋弹簧(42);在驱动时,使隔膜(37)克服螺旋弹簧(42)的施压力向增加泵室的容积的方向位移的负压产生装置(47),在负压产生装置(47)的驱动停止时,通过螺旋弹簧(42)的施压力将泵室保持为加压状态。
Description
技术领域
本发明涉及液体供给装置、液体喷射装置及液体供给方法。
背景技术
从以往开始,作为向靶体喷射液体的液体喷射装置,公知有喷墨式打印机(以下,称为“打印机”)。该打印机通过从在记录头形成的喷嘴喷出向记录头(液体喷射机构)供给的墨液(液体),对作为靶体的记录介质实施印刷。并且,在这样的打印机中,最近,例如专利文献1中所记载,提出了在连接墨盒(液体供给源)和记录头之间的墨液流路(液体供给流路)的中途具备为了从墨盒侧向记录头侧加压供给墨液而进行泵驱动的泵。
即,在该专利文献1的打印机中,在墨液流路的中途设置有泵的泵室,在该泵室内设置有用于从墨盒侧导入墨液的墨液导入口和用于向记录头侧导出墨液的墨液导出口。另外,泵室的壁面的一部分由隔膜构成,并且,在泵室内设置有在增加该泵室的容积的方向上对隔膜施力的弹簧。
并且,在泵室外设置的促动器克服弹簧的施压力按压隔膜使其向减少泵室的容积的方向位移,从而将泵室内的墨液从墨液导出口向记录头侧供给。另外,若解除由促动器进行的按压,则在弹簧的施压力的作用下,隔膜向增大泵室容积的方向位移,通过墨液导入口从墨盒向泵室内导入墨液。
专利文献1:日本特开平9-164698号公报。
但是,在这种打印机中,在其构造方面,例如墨盒的更换时等,空气进入墨液流路,并在墨液流路设置的泵室内成为气泡而滞留。并且,若气泡滞留在泵室内,则有时在与墨液一起流入的空气和透过壁面进入的空气的作用下,气泡会进一步变大。若这种气泡存在于泵室内,则存在气泡吸收伴随隔膜的位移的压力变动而使向记录头供给的墨液的供给性降低的可能性。另外,若生长的气泡流入记录头侧,则有产生空心点等使印刷品质降低的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而做出的,其目的在于提供能够抑制在液体供给流路的中途设置的泵室内的滞留气泡的液体供给装置及具备所述液体供给装置的液体喷射装置。
为了实现上述目的,本发明的液体供给装置具备:从作为液体供给源侧的上游侧向消耗液体的下游侧供给液体的液体供给流路;在该液体供给流路的中途设置有泵室的泵,所述液体供给装置的特征在于,具备:位移构件,其构成所述泵室的壁面的一部分,并以增减该泵室的容积的方式位移;施力构件,其对所述位移构件向减少所述泵室的容积的方向施力;位移机构,其在驱动时使所述位移构件克服所述施力构件的施压力而向增加所述泵室容积的方向位移,在所述位移机构的驱动停止时,通过所述施力构件的施压力将所述泵室保持在加压状态。
根据该结构,驱动位移机构使液体从作为液体供给源侧的上游侧流入泵室内之后,停止位移机构的驱动并将施力构件的施压力作用于位移构件,从而能够使泵室成为加压状态。从而,得到从泵室喷出液体的喷出压力,并且运行有挤压混入的气泡的力,因此能够抑制泵室内的气泡的滞留。此外,若在泵室滞留有气泡,则有在从上游侧流入的空气等作用下而使气泡较大地生长的可能性,但是,通过抑制滞留,能够在不使气泡生长的情况下使其流向下游侧。另外,例如,即使在用气体透过性低的材料构成泵室的情况下,也难以完全地防止空气的透过,但是,通过除位移机构驱动时以外,始终将泵室内保持在加压状态下,能够抑制空气透过壁面而进入泵室的情况。进而,在用具有气体透过性的塑料等形成泵室的情况下,能够用加压力使混入泵室内的空气透过而向液体供给流路外排出。即,在施力构件的施压力的作用下,能够在断开液体供给装置的电源的期间也将泵室保持在加压状态,因此,能够充分地确保排出空气的时间,能够在不使混入泵室内的气泡流向下游侧而使其消失。
本发明的液体供给装置还具备:第一单向阀,其设置于所述液体供给流路中的所述泵室的上游侧的位置,容许液体从上游侧向下游侧通过;第二单向阀,其设置于所述液体供给流路中的所述泵室的下游侧的位置,容许液体从上游侧向下游侧通过,开闭阀,其设置于所述液体供给流路中的所述第二单向阀的下游侧的位置,通常处于闭阀状态,并且当由于液体的消耗而使下游侧减压到规定压力以下时,成为开阀状态。
根据该结构,在液体供给流路中的泵室的上游侧的位置设置有容许液体从上游侧向下游侧通过的第一单向阀,因此,即使泵室内保持为加压状态,也抑制液体向上游侧逆流。另外,在泵室的下游侧的位置设置有容许液体从上游侧向下游侧通过的第二单向阀,因此,驱动位移机构而使液体从上游侧流入泵室内时,抑制液体从下游侧向泵室侧逆流。进而,在液体供给流路中的第二单向阀的下游侧的位置设置有开闭阀,该开闭阀通常处于闭阀状态,并且当由于液体的消耗而使下游侧减压到规定压力以下时,成为开阀状态。从而,即使泵室内保持为加压状态,也在开闭阀成为闭阀状态时不供给液体。并且,当由于液体的消耗而使下游侧减压到规定压力以下时,开闭阀成为开阀状态,因此,能够根据下游侧的液体消耗而供给液体。
本发明的液体供给装置具备:负压室,其设置于所述泵室的外侧,使所述位移构件构成所述负压室与所述泵室的分隔壁;大气开放机构,其用于使该负压室内向大气开放,并且,所述位移机构具备驱动时在所述负压室内产生负压的负压产生装置,通过驱动该负压产生装置而在所述负压室内产生负压,由此使所述位移构件向所述负压室侧位移,而使液体从上游侧流入所述泵室内,并且,在所述负压产生装置的驱动停止时利用所述大气开放机构使所述负压室内向大气开放,从而使所述施力构件的施压力作用于所述位移构件而使所述泵室成为加压状态。
根据该结构,驱动负压产生装置而在负压室内产生负压,由此使位移构件向负压室侧位移,从而能够使液体从上游侧流入泵室内。另外,在负压产生装置的驱动停止时利用大气开放机构使负压室内向大气开放,从而能够使施力构件的施压力作用于位移构件而使泵室成为加压状态。在此,例如,用促动器按压施力构件而减少泵室的容积的情况下,停止促动器的驱动的情况下,不能够使泵室保持为加压状态。另外,在由于加压空气的加压力而使泵室成为加压状态的情况下,在加压装置的驱动停止后,有加压空气泄露而使加压力变弱之虞,但是,通过在施力构件的作用下对位移构件施力,从而能够不减弱加压力的情况下保持加压状态。即,驱动负压产生装置并在负压室内产生负压之后,使负压产生装置驱动停止,并且,在大气开放机构的作用下使负压室内向大气开放,从而在位移机构的驱动停止时也能够使泵室保持为加压状态。
本发明的液体供给装置中,形成所述液体供给流路及所述泵室的第一形成构件和形成所述负压室的第二形成构件以夹持所述位移构件的样式构成层叠构造。
根据该结构,由于形成液体供给流路及泵室的第一形成构件和形成负压室的第二形成构件以夹持位移构件的样式构成层叠构造,因此,能够使液体供给装置设置为紧凑化且省空间的结构,并且,使组装作业变得容易。
在本发明的液体供给装置中,所述施力构件是设置于所述泵室的外侧的弹簧构件。
根据该结构,作为施力构件的弹簧构件设置于例如负压室等泵室的外侧,因此,能够在不与液体接触的情况下对位移构件施力。从而,能够避免弹簧构件与液体接触而产生不需要的化学变化。另外,在弹簧构件位于泵室内的情况下,存在弹簧构件捕集气泡,而在清洁等情况下也不易排出之虞,但弹簧构件设置在泵室外侧,因此能够抑制泵室内的气泡的滞留。
为了实现上述目的,本发明的液体喷射装置具备:喷射液体的液体喷射机构;向该液体喷射机构供给液体的上述液体供给装置。
根据该结构,能够得到与上述液体供给装置相同的作用效果。
为了实现上述目的,本发明的液体供给方法是液体供给装置的液体供给方法,所述液体供给装置具备泵,该泵在从作为液体供给源侧的上游侧向消耗液体的下游侧供给液体的液体供给流路的中途设置有泵室,所述液体供给方法的特征在于,包括:驱动位移机构使位移构件克服所述施力构件的施压力向增加所述泵室的容积的方向位移的工序,所述位移构件构成为作为所述泵室的壁面的一部分并能够以增减该泵室的容积的方式位移,且被施力构件向减少所述泵室的容积的方向施力;在所述位移机构的驱动停止时,使所述施力构件的施压力作用于所述位移构件,使所述泵室成为加压状态的工序。
根据该结构,能够得到与上述液体供给装置相同的作用効果。
附图说明
图1是一实施方式的喷墨式打印机的示意图。
图2(a)是吸引驱动时、(b)是喷出驱动时的墨液供给装置的示意剖视图。
图3是安装了墨盒的状态的墨液供给系统的立体图。
图4是墨液供给系统的立体图。
图5是墨液供给系统的分解立体图。
图6是罩的俯视图。
图7是表示罩的背面的立体图。
图8是罩的仰视图。
图9是表示隔膜形成构件和螺旋弹簧的立体图。
图10是隔膜形成构件的俯视图。
图11是表示隔膜形成构件的背面的立体图。
图12是隔膜形成构件的仰视图。
图13是表示流路形成板的表面(上表面)的立体图。
图14是流路形成板的俯视图。
图15是流路形成板的仰视图。
图16是表示流路形成板和薄膜的分解立体图。
图17是用于说明流路形成板的墨液流路的局部仰视图。
图18是用于说明流路形成板的空气流路的局部仰视图。
图19是表示接受器皿和保护板的分解立体图。
图20是表示安装了墨盒的状态的墨液供给系统的俯视图。
图中:11-作为液体喷射装置的打印机;12-作为液体喷射机构的记录头单元;13-作为液体供给源的墨盒;14-作为液体供给装置的墨液供给装置;15a、15b、15c、15d-构成液体供给流路的墨液流路;17d-作为开闭阀的流路弁;27-作为第一形成构件的第一流路形成构件;28-作为第二形成构件的第二流路形成构件;29-作为位移构件的可挠性构件;41-作为第一单向阀的吸引侧阀;42-作为施力构件及弹簧构件的螺旋弹簧;43-泵;43a-泵室;43b-负压室;45-作为第二单向阀的喷出侧阀;47-构成位移机构的负压产生装置;48-大气开放机构;70-作为第二形成构件的罩;80-作为可挠性构件的隔膜形成构件;90-作为第一形成构件的流路形成板。
具体实施方式
以下,使用图1~图20,说明将本发明具体化为作为液体喷射装置的一种的喷墨式打印机(以下,称为“打印机”)的一实施方式。
如图1所示,本实施方式的打印机11具备:作为对靶体(例如,纸张等记录介质)(省略图示)喷射墨液(液体)的液体喷射机构的记录头单元12;向该记录头单元12供给在作为液体供给源的墨盒13中收容的墨液的墨液供给装置14。在墨液供给装置14中设置有墨液流路15的一部分,该墨液流路15的一部分在上游端与墨盒13连接,并且下游端与记录头单元12连接的状态下,从作为墨盒13侧的上游侧向作为记录头单元12侧的下游侧供给墨液。
本实施方式的打印机11为喷墨式的串行打印机或行式打印机,是墨盒13安装于打印机主体侧的所谓的离架类型。如图1所示,通过墨液供给装置14和墨液供给管15e连接的记录头单元12具有头单元主体56和记录头57。例如,串行打印机的情况下,头单元主体56由通过电动马达(滑架马达)的动力被引导机构(均未图示)引导的同时,在主扫描方向(图1中为左右方向)往返移动的滑架构成。另一方面,在行式打印机的情况下,头单元主体56固定为在与纸张输送方向正交的宽度方向上延伸的状态,记录头57中各色的喷嘴以规定的喷嘴间距,在最大纸张宽度整个区域以规定的喷嘴间距排列。当然,串行打印机的情况下,墨盒搭载于滑架的所谓的在架类型中,也可以采用墨液供给装置14。
此外,在本实施方式的打印机11中,对应于所述打印机11中使用的墨液的颜色数量(种类)设置有多个墨液供给装置14。但是,这些结构相同,因此,在图1中将供给任一颜色的墨液的一个墨液供给装置14与记录头单元12及一个墨盒13一同示出。并且,以下,以该图1所示的一个墨液供给装置14将从墨盒13汲取的墨液向记录头单元12供给的情况作为例子来说明。另外,图1中的墨液供给装置14为了说明其墨液供给机构的原理,以示意截面示出流路或阀等结构,另行使用附图,在后叙述包括流路或阀的设计等优选的方式。
如图1所示,在记录头57中,在与压板(省略图示)对置的喷嘴形成面12a开口形成有与墨液供给装置14的设置数量对应的多个(在本实施方式中为六个)喷嘴16。并且,从各墨液供给装置14通过墨液流路15向记录头单元12内的墨液流路12d供给的墨液经由在墨液流路12d上设置的阀单元17及脱泡装置58,供给于喷嘴16。即,在阀单元17中临时积存从墨液流路15流入的墨液的压力室17a设置为与喷嘴16连通,在所述压力室17a内,从喷嘴16喷射了墨液的情况下,相当于通过所述墨液喷射来消耗的墨液量的分量的墨液基于作为开闭阀的流路阀17d的开闭动作,从墨液流路15适当地流入。该阀单元17及脱泡装置58的结构在后叙述。此外,六个喷嘴16在图1中的纸张正交方向上以一定的喷嘴间距配置多个,分别形成喷嘴列。该喷嘴列的方向(图1的纸张正交方向)在串行打印机中与纸张输送方向一致,在行式打印机中与纸张宽度方向一致。
另外,在打印机11中设置有为了消除记录头57的喷嘴16的堵塞等而进行记录头57的清洁的维护单元18。该维护单元18具备:以包围喷嘴16的方式能够与记录头57的喷嘴形成面12a抵接的盖19;从该盖19内吸引墨液时驱动的吸引泵20;将伴随该吸引泵20的驱动从盖19内吸引的墨液作为废墨液排出的废液罐21。并且,在清洁时,使盖19从图1所示的状态移动,与记录头57的喷嘴形成面12a抵接的状态下,驱动吸引泵20,在盖19的内部空间中产生负压,由此从记录头57内将增粘的墨液或混有气泡的墨液向废液罐21吸引排出。此外,维护单元18在串行打印机中配置于与记录头单元12非印刷时所处的原位置对应的位置,在行式打印机中配置于记录头57的正下方。
另一方面,墨盒13具备作为内部收容墨液的墨液室22a的大致箱体形状的箱22。与墨液室22a内连通的筒部23从箱22的下壁朝向下方而突出形成,在筒部23的前端形成有能够导出墨液的墨液供给口24。并且,在将墨盒13连接于墨液供给装置14时,对该墨液供给口24从墨液供给装置14插入墨液供给针25,该墨液供给针25为了构成墨液流路15的上游端而突出设置。另外,在箱22的上壁上,使收容有墨液的墨液室22a内与大气连通的大气连通孔26贯通而形成,使大气压作用于在墨液室22a内收容的墨液的液面。
其次,详细说明墨液供给装置14的结构。
如图1所示,墨液供给装置14具备:作为基台的具有其他透过性的塑料制的作为第一形成构件的第一流路形成构件27;在该第一流路形成构件27上以层叠状态组装的相同塑料制的作为第二形成构件的第二流路形成构件28;在所述组装时夹入两个流路形成构件27、28之间的由橡胶板等构成的作为位移构件的可挠性构件29。另外,在第一流路形成构件27的与可挠性构件29相反侧的面(背面)熔敷有薄膜120。进而,在薄膜120的下表面层叠有保护板130和接受器皿140。在此,在第一流路形成构件27的上表面中的多个部位(在本实施方式中为三个部位)形成有俯视下呈圆形状的凹部30、31、32及作为泵室形成凹部的凹部31。即,在图1中,从右侧到左侧按凹部30、凹部31、凹部32的顺序,各凹部30~32横向排列配置地形成。
另一方面,在该第一流路形成构件27上层叠的第二流路形成构件28的下表面中的多个部位(在本实施方式中为三个部位)形成有在第一流路形成构件27的上表面形成的各凹部30、31、32和在上下方向上相互对置的俯视下为圆形状的凹部33、34、35。即,在图1中,从右侧到左侧按凹部33、凹部34、凹部35的顺序,各凹部33~35横向排列配置地形成。此外,第二流路形成构件28中的图1中,形成在最左侧的凹部35的底部形成有与大气连通的大气连通孔35a。
并且,就可挠性构件29来说,在第一流路形成构件27和第二流路形成构件28之间,所述可挠性构件29中的多个部位(在本实施方式中为三个部位)以上下分隔并夹设在第一流路形成构件27的各凹部30~32和第二流路形成构件28的各凹部33~35之间的方式夹入其中。其结果,可挠性构件29中夹设在第一流路形成构件27的凹部30和第二流路形成构件28的凹部33之间的部分作为能够通过在两个凹部30、33之间弹性变形而位移的吸引侧阀体36来发挥功能。
同样,可挠性构件29中夹设在第一流路形成构件27的凹部31和第二流路形成构件28的凹部34之间的部分作为能够通过在两个凹部31、34之间弹性变形而位移的隔膜37来发挥功能。另外,同样,可挠性构件29中夹设在第一流路形成构件27的凹部32和第二流路形成构件28的凹部35之间的部分作为能够通过在两个凹部32、35之间弹性变形而位移的喷出侧阀体38来发挥功能。
并且,如图1所示,在第一流路形成构件27和第二流路形成构件28中,连通从第二流路形成构件28的上表面突出设置的墨液供给针25和第一流路形成构件27的凹部30之间的第一流路15a以构成墨液供给装置14中的墨液流路15的一部分的方式形成。相同地,在第一流路形成构件27和第二流路形成构件28及可挠性构件29中,连通第二流路形成构件28的凹部33和第一流路形成构件27的凹部31之间的第二流路15b以构成墨液供给装置14中的墨液流路15的一部分的方式形成。另外,相同地,在第一流路形成构件27中,连通第一流路形成构件27的凹部31和凹部32之间的第三流路15c以构成墨液供给装置14中的墨液流路15的一部分的方式形成。
进而,在第一流路形成构件27和第二流路形成构件28及可挠性构件29中,连通第一流路形成构件27的凹部32和第二流路形成构件28的上表面侧之间的第四流路15d以构成墨液供给装置14中的墨液流路15的一部分的方式形成。并且,在该第四流路15d中向可挠性构件29的上表面开口的作为流路开口端的墨液排出口64经由在墨液供给装置14的端部安装的配管连接件59与构成墨液流路15的一部分的墨液供给管15e的一端(上游端)连接。并且,该墨液供给管15e的另一端(下游端)与记录头单元12侧的阀单元17连接。此外,在本实施方式中,利用第一~第四流路15a~15d构成液体供给流路。
如图1所示,各流路15a、15b、15c、15d由经由第一流路形成构件27的背面侧的路径来形成。因此,在第一流路形成构件27分别形成有:构成第一流路15a的贯通孔90a、30b和连通两者的槽;构成第二流路15b的贯通孔90b、31a和连通两者的槽;构成第三流路15c的贯通孔31b、32b和连通两者的槽;构成第四流路15d的贯通孔32c、91a和连通两者的槽。并且,利用在流路形成构件27的背面熔敷的薄膜120和各槽,包围形成流路15a、15b、15c、15d的一部分。
另外,如图1所示,在墨液供给装置14中成为可挠性构件29的吸引侧阀体36的部分在其中心形成贯通孔36a,并且,通过在上侧的凹部33内配设的螺旋弹簧40的施压力向下侧的凹部30的内底面施力。并且,在本实施方式中,利用这些凹部30、33和吸引侧阀体36及螺旋弹簧40,构成作为在墨液流路15的中途能够开闭墨液流路15地设置的第一单向阀的吸引侧阀41。该吸引侧阀41具有:与第一流路15a的下游端开口连通的阀室41a;与第二流路15b的上游端开口连通的阀室41b。阀室41a形成为由吸引侧阀体36的中央部与凹部30的底面中央部的阀座30a抵接的闭阀状态的吸引侧阀体36和凹部30包围形成的环状空间区域。因此,在吸引侧阀41开闭的过程中各阀室41a、41b的墨液压力以充分地大于各流路15a、15b的开口面积的面积作用于吸引侧阀体36,通过各阀室41a、41b之间的比较小的压差,也能够灵敏度良好地开闭吸引侧阀41。即,采用了用螺旋弹簧40对吸引侧阀体36向闭阀方向施力的构造的吸引侧阀41,从而能够相应地灵敏度良好地开闭吸引侧阀41。
相同地,墨液供给装置14中成为可挠性构件29的隔膜37的部分被在上侧的凹部34内配设的螺旋弹簧42的施压力向下侧的凹部31的内底面施力。并且,在本实施方式中,利用这些凹部31、34和隔膜37及螺旋弹簧42构成脉动型泵43,由隔膜37和下侧凹部31包围形成的容积可变的空间区域作为泵43中的泵室43a来发挥功能。
即,由可挠性构件29构成的隔膜37构成泵室43a的壁面的一部分,且以增减泵室43a的容积的方式位移。并且,设置在泵室43a的外侧的作为弹簧构件的螺旋弹簧42以使隔膜37向减少泵室43a的容积的方向施力。
另外,相同地,墨液供给装置14中成为可挠性构件29的喷出侧阀体38的部分通过在上侧的凹部35内配设的螺旋弹簧44的施压力向下侧的凹部32的内底面施力。并且,在本实施方式中,利用这些凹部32、35和喷出侧阀体38及螺旋弹簧44构成在比泵43靠墨液流路15中的下游侧能够开闭墨液流路15地设置的作为第二单向阀的喷出侧阀45。该喷出侧阀45具有:与第三流路15c的下游端开口连通的阀室45a;通过大气连通孔35a向大气开放的阀室45b。阀室45a形成为由喷出侧阀体38的中央部与凹部32的底面中央部的阀座32a抵接的闭阀状态的喷出侧阀体38和凹部32包围形成的环状空间区域。因此,在喷出侧阀45开闭的过程中阀室45a的墨液压力以充分地大于第三流路15c的开口面积的面积作用于喷出侧阀体38,即使阀室45a的比较小的墨液压力的变化,也能够灵敏度良好地开闭喷出侧阀45。即,采用了用螺旋弹簧44将喷出侧阀体38向闭阀方向施力的构造的喷出侧阀45,从而能够灵敏度良好地开闭喷出侧阀45。
进而,如图1所示,第二流路形成构件28的凹部34经由分支为两岔状的空气流路46与由吸引泵等构成的负压产生装置47和大气开放机构48连接。负压产生装置47在能够正反旋转的驱动马达49正向旋转驱动的情况下,利用经由未图示的单向离合器传递的驱动力驱动产生负压,在经由空气流路46连接的第二流路形成构件28的凹部34内也同样可以产生负压。此外,在本实施方式中,利用空气流路46、负压产生装置47、驱动马达49构成位移机构。
并且,由第二流路形成构件28的凹部34和隔膜37包围形成的容积可变的空间区域成为伴随负压产生装置47的驱动的负压状态的作为负压室43b发挥功能。即,对泵43来说,形成第一~第四流路15a~15d及泵室43a的第一流路形成构件27和形成负压室43b的第二流路形成构件28以夹持可挠性构件29的样式构成层叠构造。另外,负压室43b设置于泵室43a的外侧,以使隔膜37构成负压室43b与泵室43a的分隔壁。
另一方面,大气开放机构48在形成有大气开放孔50的盒51内收容有将密封构件52附设在大气开放孔50侧而成的大气开放阀53,所述大气开放阀53通常通过螺旋弹簧54的施压力向密封大气开放孔50的闭阀方向施力。并且,大气开放机构48在驱动马达49反向旋转驱动的情况下,使基于经由未图示的单向离合器传递的驱动力运行的凸轮机构55运行,通过所述凸轮机构55的运行,大气开放阀53克服螺旋弹簧54的施压力而向开阀方向位移。即,大气开放机构48在经由空气流路46连接的负压室43b形成为负压状态的情况下,通过使大气开放阀53开阀运行,而将所述负压室43b内向大气开放,消除负压状态。
此外,负压产生装置47、大气开放机构48及驱动这些的驱动马达49分别各设置有一个,被多个墨液供给装置14共有。即,连接负压产生装置47、大气开放机构48和墨液供给装置14的构成空气流路46的空气流路用配管46a与在墨液供给装置14内形成的空气流路46b连接。空气流路46b在中途分支,各分支流路的前端与各墨液供给装置14的泵43的负压室43b连接。根据该结构可知,通过对多个墨液供给装置14仅设置一个负压产生装置47、大气开放机构48和驱动马达49,就能够驱动各色的墨液供给装置14,能够实现打印机11的小型化。并且,与各泵43的负压室43b连接的空气流路46b经由第一流路形成构件27的背面,并向可挠性构件29的上表面开口,形成负压导出口65。该负压导出口65经由配管连接件59与空气供给管46c的一端(上游端)连接。并且,该空气供给管46c的另一端(下游端)与记录头单元12连接,能够进行向脱泡装置58的负压的导入。
在此,说明内置于记录头单元12的阀单元17及脱泡装置58的结构及功能。如图1所示,在记录头单元12内设置有通过大气连通孔12b与大气连通的大气室12c。阀单元17具有:临时积存流入记录头单元12内的墨液流路12d的墨液的压力室17a;分隔压力室17a和大气室12c的分隔壁部17b;通过弹簧17c向闭阀方向施力,与分隔壁部17b抵接的流路阀17d。分隔壁部17b是利用由可挠性材料(例如合成树脂或橡胶等)构成的薄膜(或片)构成,将例如能够与薄膜一同位移的悬臂支承的金属片(例如,梳齿状金属片的一片)(省略图示)配置于流路阀17d的抵接部位。另外,在从压力室17a到喷嘴16的墨液流路12d的中途设置有临时积存墨液的墨液积存室12e。
若从喷嘴16喷射墨液并消耗墨液,则压力室17a的室压由于墨液的减量而减压,分隔壁部17b基于所述减压的压力室17a和大气室12c的压差,向压力室17a侧挠曲变形,由此流路阀17d克服弹簧17c的施压力而向开阀位置移动,墨液流入压力室17a侧。若墨液向压力室17a流入,所述室压变高,则弹簧17c的施压力占优,流路阀17d向闭阀位置再次移动。
这样随着墨液的消耗,阀单元17的流路阀17d进行开闭动作,由此墨液从墨液供给管15e向记录头单元12内适当地流入。即,流路阀17d通常处于闭阀状态,并且,由于墨液的消耗而使下游侧减压为规定压力以下时成为开阀状态。
另一方面,脱泡装置58具有:通过记录头单元12内的负压流路12f,与空气供给管46c连通的减压室58a;分隔减压室58a和大气室12c的分隔壁部58b;被弹簧58c施力,与分隔壁部58b抵接的流路阀58d;在流路阀58d的开阀时,与减压室58a连通的负压室58e。此外,两个分隔壁部17b、58b由共用的薄膜(或片)构成,在分隔壁部58b中,也在流路阀58d的抵接部位配置有能够与薄膜一同位移的悬臂支承的金属片(省略图示)。
另外,负压室58e和墨液积存室12e经由由具有气体透过性的合成树脂材料构成的分隔壁部58f隔开。若在泵43的吸引驱动时通过空气供给管46c及负压流路12f向减压室58a导入负压,则分隔壁部58b基于减压室58a与大气室12c的压差向减压室58a侧挠曲变形,流路阀58d克服弹簧58c的施压力而向开阀位置移动,由此,将减压室58a的负压向负压室58e导入。另一方面,在泵43的喷出驱动时,减压室58a通过空气供给管46c及负压流路12f向大气开放,但此时,由于弹簧58c的施压力,流路阀58d维持在闭阀位置,因此,负压室58e保持为负压状态。即,在打印机11起动后,泵43吸引驱动至少一次后,负压室58e保持为某种程度以上的负压状态,积存在墨液积存室12e的墨液中的气泡或溶解空气以气体透过分隔壁部58f,从而向负压室58e侧回收,由此,进行基于脱泡装置58的墨液的脱泡。
因此,其次,以下着眼于如上所述地构成的打印机11中的作用尤其墨液供给装置14的作用进行说明。图2(a)表示吸引驱动时的墨液供给装置的截面,图2(b)表示喷出驱动时的墨液供给装置的截面。
首先,作为前提,图1所示的状态是新旧墨盒的刚更换后,吸引侧阀41的吸引侧阀体36、泵43的隔膜37及喷出侧阀45的喷出侧阀体38均处于通过螺旋弹簧40、42、44的施压力,压紧在下侧的各凹部30、31、32的内底面的状态。并且,大气开放机构48处于大气开放阀53密封了大气开放孔50的闭阀状态。
并且,从上述的图1所示的状态开始,墨液供给装置14从墨盒13侧向记录头单元12侧供给墨液的情况下,首先,为了对泵43进行泵驱动,驱动马达49正向旋转驱动。这样,负压产生装置47产生负压,经由该负压产生装置47和空气流路46连接的墨液供给装置14的负压室43b成为负压状态。因此,泵43的隔膜37克服螺旋弹簧42的施压力而向负压室43b侧弹性变形(位移),使负压室43b的容积减少(参照图2(a))。这样,伴随该负压室43b的容积减少,经由隔膜37与负压室43b划分的泵室43a的容积反而增加。
即,在负压产生装置47的驱动时,泵43使隔膜37向泵室43a的容积增加的方向位移而吸引驱动。具体来说,隔膜37从图1所示的下死点位置向图2(a)所示的上死点位置位移。因此,泵室43a内成为负压状态,其负压经由第二流路15b作用于吸引侧阀41的上侧的阀室41b,基于与下侧的阀室41a的墨液压力的压差,使吸引侧阀体36克服螺旋弹簧40的施压力而向上方(即开阀方向)弹性变形(位移)。其结果,第一流路15a和第二流路15b经由吸引侧阀体36的贯通孔36a成为连通状态,墨液从墨盒13内经由第一流路15a、阀室41a、贯通孔36a、阀室41b、第二流路15b,被吸引到泵室43a内。
另一方面,在该泵43的吸引驱动时,泵室43a的负压经由第三流路15c作用于泵室43a的墨液流路15的下游侧即第三流路15c。但是,第三流路15c的下游侧连通的喷出侧阀45的下侧的阀室45a设定为:喷出侧阀体38处于利用螺旋弹簧44向闭阀方向施力的状态,所述闭阀状态只要是不从第三流路15c的上游侧通过泵43的喷出驱动向喷出侧阀体38作用规定的正压(例如,13kPa以上的压力)的墨液喷出压力,就不向开阀状态转移。从而,在这种情况下,负压作用于喷出侧阀45的喷出侧阀体38,因此,维持其闭阀状态。
还有,其次,在图2(a)所示的状态下,驱动马达49反向旋转驱动。于是,大气开放阀53通过大气开放机构48的凸轮机构55的运行,克服螺旋弹簧54的施压力而开阀运行,将处于负压状态的负压室43b向大气开放。因此,泵43的隔膜37通过螺旋弹簧42的施压力向下方(即,泵室43a的内底面侧)弹性变形(位移),负压室43b的容积增加(参照图2(b))。于是,伴随该负压室43b的容积增加,经由隔膜37与负压室43b划分开的泵43的泵室43a的容积反而减少。
即,负压产生装置47的驱动停止时,利用大气开放机构48使负压室43b内向大气开放,从而使螺旋弹簧42的施压力作用于隔膜37,因此,泵43使隔膜37向泵室43a的容积减少的方向位移而喷出驱动。具体来说,如图2(b)所示,隔膜37从上死点位置向下死点位置的方向位移,以规定的压力(例如,30kPa左右的压力)对吸引至泵室43a内的墨液加压。因此,从泵室43a内喷出墨液,所述喷出压力在泵室43a的上游侧经由第二流路15b作用于吸引侧阀41的上侧的阀室41b,使吸引侧阀体36与螺旋弹簧40的施压力协同动作,向下方(即闭阀方向)弹性变形(位移)。其结果,第一流路15a和第二流路15b通过吸引侧阀体36的闭阀动作,成为非连通状态,停止从墨盒13向泵室43a的经由吸引侧阀41的墨液的吸入,并且,限制伴随泵43的喷出驱动,从泵室43a喷出的墨液经由吸引侧阀41,向墨盒13侧逆流的情况。
另一方面,在该泵43的喷出驱动时,从泵室43a喷出的墨液的压力(例如,30kPa左右的压力)还经由第三流路15c作用于墨液流路15的下游侧。因此,该泵43的喷出压力使处于闭阀状态的喷出侧阀体38开阀运行,第三流路15c和第四流路15d经由喷出侧阀45中的下侧的阀室45a连通。其结果,墨液从泵室43a内经由第三流路15c、阀室45a、第四流路15d、墨液供给管15e,以加压状态供给于阀单元17。此外,喷出侧阀45中的螺旋弹簧44的施压力在墨液伴随泵43的喷出驱动而流入了喷出侧阀45的阀室45a的情况下,通过所述墨液的喷出压力,能够使喷出侧阀体38向上方弹性变形地例如设定为13kPa左右。
并且,以后,维持被隔膜37加压,从泵室43a喷出的墨液的喷出压力在墨液流路15中的包含吸引侧阀41的阀室41b的其下游侧的各流路区域(包括泵室43a及喷出侧阀45的阀室45a)均衡的状态。然后,若从记录头57向靶体(省略图示)喷射墨液,则相当于伴随所述墨液喷射的墨液的消耗量的分量的墨液伴随阀单元17的开阀,从墨液流路15内供给于记录头单元12侧。因此,伴随该下游侧(记录头单元12侧)处的墨液消耗,与所述消耗量对应的墨液量的墨液基于通过螺旋弹簧42的施压力,而向泵室43a的容积减少的方向施力的隔膜37的按压力,以加压状态供给于记录头单元12侧(下游侧)。
其结果,泵室43a内的容积及喷出侧阀45的阀室45a的容积逐渐减少,隔膜37终于位移至下死点位置附近,并且,喷出侧阀体38位移至闭塞第四流路15d的闭阀位置附近。此外,在本实施方式中,在该时刻,被隔膜37按压,从泵室43a喷出的墨液的喷出压力为13kPa左右。
这样,再次正向旋转驱动驱动马达49,在大气开放机构48中大气开放阀53位移至闭塞大气开放孔50的闭阀位置,并且,负压产生装置47产生负压,负压室43b成为负压状态,隔膜37克服螺旋弹簧42的施压力,向负压室43b侧弹性变形(位移)。即,泵43再次开始吸引驱动。其结果,隔膜37使泵室43a的容积增加地位移至上死点位置,泵室43a内成为负压状态,因此,由于所述负压的作用,吸引侧阀体36向开阀方向弹性变形(位移)。从而,第一流路15a和第二流路15b经由吸引侧阀体36的贯通孔36a,成为连通状态,墨液再次从墨盒13内向泵室43a内吸引。以后,执行与上述相同的泵43的喷出驱动,墨液从泵室43a内经由下游侧的墨液流路区域,加压供给于记录头单元12。
此外,在本实施方式中,在结束印刷的情况下,正转驱动驱动马达49而吸引驱动泵43,然后,反转驱动驱动马达49而使负压室43b向大气开放。即,抑制泵室43a内的气泡的滞留,因此,在断开打印机11的电源的期间,将螺旋弹簧42的施压力作用于隔膜37,由此,将泵室43a保持为加压状态。
其次,基于图3~图20,说明将如上所述地构成的多个墨液供给装置14一个单元化的墨液供给系统的例子。
图3是安装了多个墨盒的墨液供给系统的立体图,图4是未安装墨盒的状态的墨液供给系统的立体图。此外,在以下的说明中,将与墨液供给针25的排列方向平行的方向作为X方向,将与所述排列方向正交的方向作为Y方向,将与XY平面正交,且为墨液供给针25的突出方向的上方向作为Z方向。
图3所示的墨液供给系统61配置于打印机11内的规定部位,作为安装墨盒13的盒保持架来发挥功能。墨液供给系统61具有大致四角板形状的层叠体构造,在其上表面,多根(在本例为6根)墨液供给针25(参照图4)在X方向上排成一列的状态下从其上表面沿垂直(Z方向)突出设置。多个(在本例中为6个)墨盒13通过使各墨液供给针25插入各个筒部23的墨液供给口24(参照图1),而以在墨液供给系统61的上侧,排列成在X方向上相邻的彼此大致邻接的成一列的状态来安装。
在本例的墨液供给系统61中,采用能够分别地供给在六个墨盒13收容的例如青色、洋红色、黄色、淡青色、淡黄色、黑色等六个颜色的墨液的六个墨液供给装置14被一个单元化的构造。即,墨液供给系统61通过将构成六个墨液供给装置14的六个泵43、六个吸引侧阀41(第一单向阀)及六个喷出侧阀45(第二单向阀)分别配置于同一平面上,能够采用层叠了多个板状结构构件的层叠构造。并且,将多个结构构件中至少一个作为单个(通用)的流路形成构件,在所述单个流路形成构件上层叠其他结构构件(未必一定为单个,例如,可以为按每个墨液供给装置的结构构件),由此实现墨液供给系统61的一个部件化(一个单元化)。但是,在本实施方式中,如后所述,用于构成墨液供给系统61而层叠的多个结构构件均分别构成为在六个墨液供给装置14中通用的单个结构构件。此外,作为墨液供给系统61而被一个单元化的墨液供给装置14的个数不限于六个,例如,可以适当地变更为例如2~10个的范围内的其他多个、以及超过10个的多个,也不需要一定与打印机11的颜色数量(墨盒数)一致。例如,可以采用在打印机11搭载两个将三个墨液供给装置14一个单元化的墨液供给系统等,在一台打印机11搭载多个墨液供给系统的结构。
如图3及图4所示,墨液供给系统61具有:分别具有与颜色数量对应的多个(例如6个)泵43、吸引侧阀41和喷出侧阀45的四角板状主体62;从主体62的一端侧部沿水平延伸的板状的配管连接部63。
如图4所示,在主体62内置有:从其上表面沿垂直(Z方向)突出,在X方向上配置成一列的六根墨液供给针25;沿X方向以每三个配置成两列而排列的六个泵43;沿X方向配置成一列的六个吸引侧阀41;沿X方向配置成一列的六个喷出侧阀45。
另外,如图3及图4所示,在配管连接部63的上表面开口有六个墨液排出口64和一个负压导出口65。六个墨液排出口64形成为用于将各泵43从各墨盒13吸引的墨液以规定的喷出压力向外部加压供给的排出口。一个负压导出口65形成为导出口,该导出口用于将为了吸引驱动脉动型泵43而从负压产生装置47(参照图1)导入墨液供给系统61内的负压利用其他用途(在本例中为脱泡装置58)而导出。
在配管连接部63连接有配管连接件59(参照图1),该配管连接件59固定在挠性配管板的一端部,该挠性配管板在将与记录头单元12连接的六根墨液供给管15e和一个空气供给管46c(均参照图1)捆扎在挠性板上而构成。从各墨液排出口64排出的各墨液通过各墨液供给管15e,加压供给于记录头单元12内的各阀单元17,另一方面,在泵43的吸引驱动时,从负压导出口65导出的负压通过空气供给管46c(参照图1)供给于记录头单元12内的脱泡装置58。此外,在本例的墨液供给系统61中,与空气供给管46c(参照图1)连接的连接用管部106(参照图16)向背面突出设置,在墨液供给系统61内形成的空气流路46b以从所述管部106经由各泵43的负压室43b,并到达负压导出口65的路径通过内部。
墨液供给系统61构成为层叠了六张构件70、80、90、120、130、140的层叠构造。构成墨液供给系统61的上侧5张各构件70、80、90、120、130通过以规定的紧固力紧固从上侧沿层叠方向通过的多根(在本例中为19根)螺钉66,以在层叠方向上被加压的状态固定在多个部位。并且,在用多根螺钉66固定5张构件70、80、90、120、130而成的层叠体的下侧,接受器皿140通过从下侧通过层叠方向紧固两根螺钉67而固定于最下层。
以下,说明墨液供给系统61的详细的结构。图5是表示墨液供给系统61的分解立体图。如图5所示,墨液供给系统61从上依次包括:相当于第二流路形成构件28的四角板状的作为上侧流路形成构件的罩70、相当于可挠性构件29的作为可挠性构件的隔膜形成构件80、相当于第一流路形成构件27的作为第一形成构件的流路形成板90、薄膜120、保护板130、接受器皿140。薄膜120在组装前预先熔敷于流路形成板90的背面。在组装时,安置与在隔膜形成构件80一体地成形的吸引侧阀体36、隔膜37及喷出侧阀体38的上侧分别对应的螺旋弹簧40、42、44。并且,使用多根(在本例中为19根)螺钉66,在图5的上下方向(层叠方向)上以规定的紧固力,紧固上侧5张四角板状各构件70、80、90、120、130。通过该紧固,在罩70和隔膜形成构件80之间将各螺旋弹簧40、42、44以压缩状态收容的状态下,组装罩70、隔膜形成构件80、流路形成板90、薄膜120及保护板130构成层叠构造并固定的层叠体。并且,在固定各构件70、80、90、120、130而成的层叠体的底面侧配置接受器皿140,从下侧紧固两根螺钉67,将接受器皿140固定于最下层,由此组装图4所示的墨液供给系统61。
在此,罩70、流路形成板90及接受器皿140分别为塑料制,利用使用了合成树脂材料的例如金属模成形(注塑成形等),成形为四角板状的规定形状。隔膜形成构件80以弹性体或橡胶为材料,例如,通过金属模成形(注塑成形等)成形为四角板状的规定形状。薄膜120由在表面层具有能够与流路形成板90的合成树脂材料熔敷的合成树脂材料的层压薄膜构成,裁断为大致四角状的规定形状。保护板130为金属制,与多个孔130a、130b、132一同冲裁为四角板状的规定形状。
罩70、隔膜形成构件80和流路形成板90是用于通过在中间收容了各螺旋弹簧40、42、44的状态层叠,形成为将泵43、吸引侧阀41及喷出侧阀45在同一平面上各配置六个的状态的结构构件。其中,罩70同时作为设置墨液供给针25的基板。
在流路形成板90的背面形成有用于形成第一~第四流路15a、15b、15c、15d及空气流路46b(参照图1、图2)的多个槽101~104(参照图15、图16)。在流路形成板90的背面熔敷薄膜120,由此在流路形成板90的背面侧形成分别连接墨液供给针25、吸引侧阀41、泵43及喷出侧阀45的各个之间的各流路15a、15b、15c、15d及空气流路46b。
另外,在吸引侧阀41及喷出侧阀45使用螺旋弹簧40、44是为了使止回阀(单向阀)的闭阀变得可靠。例如,若喷出侧阀45的闭阀不完全且墨液泄漏,则在每个颜色的墨液流路中墨液的输送量不均。另外,若吸引侧阀41的闭阀不完全且墨液泄漏,则例如在卸下墨盒13的情况下,逆流的墨液从墨液供给针25浪费地漏出。若这样浪费地消耗墨液,则在每个颜色的墨液消耗量上产生差异。因此,吸引侧阀体36及喷出侧阀体38的止回阀需要极力没有泄漏的构造,在本实施方式中,除了隔膜式的阀体36、阀体38之外,还设置有施力用螺旋弹簧40、44。当然,若采用这样的结构,则需要能够克服螺旋弹簧40、44的施压力而开阀地增大阀体36、38的隔膜面积,在阀41、45需要宽敞的配置面积。
在本实施方式中,从可靠性确保的观点来说,采用需要上述的宽敞的配置面积的止回阀构造,但通过其他研究,实现省空间化。例如,在墨液供给系统61安装的所有的墨盒13的投影范围内配置大致全部的泵43及阀41、45,在与所述投影面积大致相等的平面尺寸构成墨液供给系统61。
在本实施方式的墨液供给系统61中,对于相对大径的泵43,以相互大致接触的配置,将6个排列成两列,在其邻接区域,对于泵43的大致一半程度的比较小径的吸引侧阀41和喷出侧阀45,分别以相互大致接触的配置,将6个按每一列排列,由此在规定的四角区域内稠密地排列泵43及各阀41、45。并且,利用在泵43的列之间产生的间隙,排列墨液供给针25。通过采用这样的设计,对于墨液供给系统61,不仅在厚度方面,而且在平面尺寸方面也能够小型地构成。但是,若采用这样稠密的设计,则墨液供给针25和吸引侧阀41、吸引侧阀41和泵43、泵43和喷出侧阀45分别比较远离,第一~第四流路15a、15b、15c、15d及空气流路46b的流路长度变得比较长。因此,通过将第一~第四流路15a、15b、15c、15d及空气流路46b配置于流路形成板90的背面,从而能够在不牺牲泵43及阀41、45的稠密的设计(即平面尺寸的小型化)的情况下,效率良好地设计变长的流路15a、15b、15c、15d、46b。
其次,说明构成墨液供给系统61的各构件的结构。
图6是表示罩的表面侧的俯视图,图7是从罩的背面侧观察的立体图,图8是表示罩的背面侧的仰视图。
如图4及图6所示,罩70具有多根墨液供给针25向上表面(表面)突出设置的四角板状的基板部71。基板部71的上表面中靠近墨液供给针25的列设置位置的大约2/3的区域内,向上侧(Z方向)以大致圆锥台状鼓出的6个泵壳体部72以在X方向上隔着恒定的间隔各排列三个且两列配置的状态形成。
并且,6根墨液供给针25在相当于两列泵壳体部72的列之间的间隙区域,在X方向上以恒定的间距(比墨盒13的X方向的宽度略宽的间距)配置。此时,6根墨液供给针25位于:在图6的俯视的情况下,位于包夹连结在Y方向上排列而成对的三组的泵壳体部72中的每一组的中心点之间的线段的两侧。
在各墨液供给针25的周围形成有沿上下方向贯通罩70的贯通孔68。并且,在将墨盒13相对于墨液供给系统61的墨液供给针25拆装时,墨液漏出在墨液供给针25的周边的情况下,所漏出的墨液通过贯通孔68从罩70的表面侧向背面侧排出。此外,在本实施方式中,在每一个墨液供给针25形成有两个贯通孔68。
另外,在基板部71的上表面中剩余大约1/3的区域内,以比泵壳体部72小径的大致圆锥台状鼓出的6个吸引阀壳体部73和以与其大致相同直径的大致圆锥台状鼓出的6个喷出阀壳体部74分别以在X方向上大致邻接的一列配置的状态形成。6个吸引阀壳体部73排列在从图6中的上方开始的第二列的泵壳体部72的相邻的列,6个喷出阀壳体部74排列在吸引阀壳体部73的列的旁边。另外,6个吸引阀壳体部73和6个喷出阀壳体部74的位置在Y方向上也大致邻接。
另外,在罩70的表面以包围其周围的方式,规定高度的延伸部71a在大致全周上形成。另外,在基板部71中成为螺钉66的紧固部位的各位置突出设置有具有螺钉插通孔75a的多个(19个)凸起部75。进而,在基板部71中成为螺钉67的紧固部位的各位置突出设置有具有螺钉插通孔76a的多个(2个)凸起部76。凸起部75在作为延伸部71a的内侧的位置沿其内周以大致等间隔设置多个,并且,在相当于各壳体部72~74的列之间的位置沿X方向以大致等间隔设置有多个。另外,凸起部76在X方向上包夹第二列的泵壳体部72的两侧的位置设置有一对。
如图7及图8所示,在罩70的背面,在与各泵壳体部72对应的各位置凹入设置有构成负压室43b的6个凹部34。另外,在罩70的背面,在与各吸引阀壳体部73对应的各位置凹入设置有6个凹部33,进而,在与各喷出阀壳体部74对应的各位置凹入设置有6个凹部35。各凹部33、34、35形成在以大致圆锥台状凹陷的内周面,各凹部33、35形成为凹部34的直径的大致一半的小径。
另外,在凹部34的底部突出设置有外插螺旋弹簧42(参照图1、图9)的上端部的圆柱状的凸部34a。另外,凹部33、35的底部内径形成为比螺旋弹簧40、44的外径略宽,能够将与其底部抵接的螺旋弹簧40、44的上端部定位于凹部33、35的大致中央部。此外,在凹部35的底面中央部形成有小径的大气连通孔35a。通过该大气连通孔35a的存在,喷出侧阀45作为在记录头57的清洁时,从喷嘴16强制地吸引墨液时闭阀并提高其下游区域的负压的调节阀来发挥功能。
另外,在罩70的背面,在与各墨液供给针25对应的位置沿X方向以恒定的间距形成有与各墨液供给针25连通的6个贯通孔25a。
另外,在罩70的背面形成有使在Y方向上相邻的两个凹部34相互连通的槽77。该槽77用于形成用于向位于其长度方向两侧的两个凹部34内(即负压室43b)导入负压的空气流路46b的一部分。进而,在罩70的背面形成有从各凹部33朝向其径向外侧延伸规定距离的槽33a。该槽33a形成用于将吸引侧阀41内的墨液向泵室43a供给的第二流路15b的一部分。
进而,在罩70的背面形成有沿在Y方向上相邻的两个凹部34和使两个凹部34相互连通的槽77的周围以大致恒定宽度的带状延伸的大致“8”字形状的密封部78a。另外,分别形成有沿凹部33和槽33a的周围以大致恒定的宽度的带状延伸的密封部78b和沿凹部35的周围以大致恒定宽度的带状延伸的密封部78c。另外,在图8中,在位于第一列最靠左的凹部34的左侧位置,包围长椭圆的区域的环状密封部78d与密封部78a连接地形成。进而,在贯通孔25a的周围也形成有恒定宽度的环状密封部78e。此外,各密封部78a~78e以自罩70的底面的大约数10~数100μm的范围内的高度凸出设置。另外,在罩70的背面,在X方向上包夹第一列的凹部34的两侧的位置突出设置有一对定位用销79。这些销79为了将罩70相对于流路形成板90定位而使用。
其次,说明隔膜形成构件80的结构。
图9是从上表面侧观察的隔膜形成构件的立体图,图10是隔膜形成构件的俯视图,图11是从背面侧观察的隔膜形成构件的立体图,图12是隔膜形成构件的仰视图。
图9~图12所示的隔膜形成构件80具有:包括具有橡胶弹性的橡胶或弹性体,在俯视下具有与罩70大致相同大小的大致四角形状的片主体81;从片主体81的一端部(图10中的左下端部)延伸,构成配管连接部63的密封部的大致四角形状的延伸部82。在片主体81分别形成有:配置于与罩70侧的各凹部34对应的位置的六个圆板状的隔膜37;配置于与各凹部33对应的位置的六个吸引侧阀体36;配置于与各凹部35对应的位置的六个喷出侧阀体38。隔膜37对应于凹部34形成为大径,吸引侧阀体36及喷出侧阀体38分别对应于凹部33、35,形成为隔膜37的大约一半的小径。
如图9、图10所示,隔膜37在其上表面中央部具有扁平的圆柱状的凸部37a,该凸部37a外插有螺旋弹簧42的一端部(下端部),用于其定位。
另外,如图9~图12所示,在隔膜形成构件80中成为两列的隔膜37的列之间的间隙区域,在与罩70侧的墨液供给针25的贯通孔25a对应的各位置形成有六个贯通孔81a。进而,在X方向上成为贯通孔81a之间的位置,且相当于连结在Y方向上排列的三组隔膜37的每一组的中心点的线上的各位置分别形成有三个贯通孔81b。这些三个贯通孔81b与罩70侧的槽77一同构成向负压室43b导入负压的空气流路46b的一部分。
另外,在隔膜形成构件80中各吸引侧阀体36的附近位置形成有六个贯通孔81c。这些贯通孔81c构成连通吸引侧阀41和泵43的第二流路15b的一部分,与在罩70的背面形成的槽33a(参照图7、图8)的前端部连通。
另外,如图9、图10所示,在吸引侧阀体36的中央部突出设置有具有贯通孔36a(参照图1)的圆筒部36b。圆筒部36b内插将吸引侧阀体36向下方施力的螺旋弹簧40的下端部,用于其定位。进而,在喷出侧阀体38的中央部突出设置有有底的圆筒部38a。圆筒部38a内插将喷出侧阀体38向下方施力的螺旋弹簧44的下端部,用于其定位。
如图9、图10所示,在隔膜形成构件80的表面(上表面)分别形成有:密封在Y方向上排列的两个隔膜37和贯通孔81b的周围的密封部83a;密封各吸引侧阀体36和贯通孔81c的周围的密封部84a;密封各喷出侧阀体38的周围的密封部85a。另外,如图11、图12所示,在隔膜形成构件80的背面(下表面)也分别形成有:密封在Y方向上排列的两个隔膜37和贯通孔81b的周围的密封部83b;密封各吸引侧阀体36和贯通孔81c的周围的密封部84b;密封各喷出侧阀体38的周围的密封部85b。
进而,如图9~图12所示,在隔膜形成构件80的上表面及下表面,在贯通孔81a的周围分别形成有圆环状的密封部86a、86b。另外,在隔膜形成构件80的上表面及下表面,在与罩70侧的密封部78d对应的位置形成有密封部87a、87b。此外,各密封部83a~87a、83b~87b形成为自底面的例如数10~数100μm左右的高度的凸条,设置为比罩70侧的对应的密封部细,且位置与罩70侧的对应的密封部的宽度方向大致中央位置对应。另外,隔膜形成构件80的表面侧的各密封部83a~87a和其背面侧的各密封部83b~87b分别形成为面对称的形状。
另外,在隔膜形成构件80的上表面及下表面,从所述各面大致垂直地延伸的凸条的密封部88沿片主体81的周缘遍及大致全周地形成。在该密封部88的周方向的一个部位形成有切口88a。利用密封部88进行密封,以使罩70和隔膜形成构件80之间的周缘部及隔膜形成构件80与流路形成板90之间的周缘部除切口88a之外的部分不会发生液体泄漏。另外,虽然从墨液流路的密封漏出的墨液滞留在罩70与隔膜形成构件80的间隙或隔膜形成构件80与流路形成板90的间隙,但该滞留的墨液会从切口88a向外侧流下漏出。
另外,在隔膜形成构件80的延伸部82分别形成有:作为墨液排出口64的六个贯通孔82a;作为负压导出口65的一个贯通孔82b。此外,在隔膜形成构件80分别形成有用于插通螺钉66、67的多个螺钉插通孔89a及凹部89b。另外,在第一列的隔膜37的周边形成有多个销孔89c。
其次,说明流路形成板90的结构。图13是从流路形成板的上表面侧观察的立体图,图14是表示流路形成板的上表面的俯视图,图15是表示连接部的背面(底面)的仰视图,图16是表示流路形成板和薄膜的分解立体图。此外,在图15中,还标注与槽对应的流路的符号。
图13~图16所示的流路形成板90在与隔膜形成构件80的延伸部82对应的位置形成有延伸部91,具有俯视下与隔膜形成构件80大致相同的四角板形状。
如图13、图14所示,在流路形成板90的上表面,在与各隔膜37对应的位置凹入设置有六个凹部31,在与各吸引侧阀体36对应的位置凹入设置有六个凹部30,进而,在与各喷出侧阀体38对应的位置凹入设置有六个凹部32。另外,在流路形成板90中与墨液供给针25对应的位置形成有贯通孔90a。六个贯通孔90a位于两列的凹部31的列之间的间隙区域,且在X方向上以恒定的间距排列成一列。贯通孔90a构成第一流路15a的一部分,从墨液供给针25供给的墨液通过该贯通孔90a送往流路形成板90的背面侧。
另外,如图13、图14所示,作为在凹部30中突出设置于其中央部的阀座30a的外侧的偏心位置形成有贯通孔30b。贯通孔30b构成第一流路15a(参照图1、图2)的一部分,形成为从流路形成板90的背面侧流入吸引侧阀41内(阀室41a)的墨液的流入路。另外,在各凹部30的外侧附近位置形成有贯通孔90b。贯通孔90b构成第二流路15b(参照图1、图2)的一部分,形成为从吸引侧阀41的阀室41b出来后流向流路形成板90的背面侧的墨液的流出路。
另外,如图13、图14所示,在构成泵室43a的凹部31形成有一对贯通孔31a、31b。一方的贯通孔31a构成第二流路15b(参照图1、图2)的一部分,形成为向泵室43a吸引的墨液的流入路。另一方面,另一方的贯通孔31b构成第三流路15c(参照图1、图2)的一部分,形成为从泵室43a喷出的墨液的流出路。另外,在凹部32中位于其底面中央部的圆板状的阀座32a的外周侧的位置形成有贯通孔32b,在阀座32a的中心部形成有贯通孔32c。贯通孔32b构成第三流路15c(参照图1、图2)的一部分,形成为从泵43喷出的墨液的向喷出侧阀45内流入的流入路。另一方面,贯通孔32c构成第四流路15d(参照图1、图2)的一部分,形成为从喷出侧阀45流出的墨液的流出路。
另外,如图13、图14所示,在延伸部91形成有六个贯通孔91a(墨液排出孔)和一个负压导出孔91b。六个贯通孔91a成为第四流路15d(参照图1、图2)的一部分,一个负压导出孔91b成为空气流路46b(参照图1、图2)的一部分。
另外,在流路形成板90的图14中的右上端部,在第一列的凹部31的右侧附近位置形成有一对贯通孔90e、90f和连通两个贯通孔90e、90f的槽90g。这些贯通孔90e、90f及槽90g成为用于向负压室43b导入负压的空气流路46b(参照图1)的一部分。
进而,在两列的凹部31的列之间的间隙区域,相当于连结在Y方向上成组的三组凹部31的每一组的中心点之间的线段的大致中点的各位置分别形成有三个贯通孔92。该贯通孔92构成空气流路46b的一部分,形成为负压的导入路,导入的负压通过隔膜形成构件80的贯通孔81b,到达罩70的背面的槽77,经由该槽77,导入位于所述Y方向两侧的两个负压室43b。
如图13及图14所示,在凹部30、31、32的周围,以与罩70的密封部78a、78b、78c、78d、78e大致面对称的形状延伸为带状的密封部93a、93b、93c、93d、93e分别例如以0.5~2mm宽度,突出设置为数10~数100μm左右的高度。各密封部93a、93b、93c、93d、93e的位置分别与隔膜形成构件80的背面侧的密封部83b、84b、85b、87b、86b对应。在组装墨液供给系统61时,隔膜形成构件80的具有橡胶弹性的密封部夹在罩70的密封部和流路形成板90的密封部之间而压接,从而确保凹部30、31、32的密封性。
另外,在流路形成板90中螺钉66、67的紧固部位,突出设置有具有螺钉插通孔94a、95a的凸起部94、95。进而,在流路形成板90中与隔膜形成构件80的销孔89c对应的位置突出设置有具有比销孔89c的内径略小的外径的圆柱状的销96。另外,在流路形成板90中与罩70的各销79对应的位置还设置有具有比销79的外径略大的内径的定位孔97。
通过将多个(在本例中为19个)凸起部94插通于隔膜形成构件80的螺钉插通孔89a,且将销96插通于销孔89c,隔膜形成构件80相对于流路形成板90定位为吸引侧阀体36、隔膜37及喷出侧阀体38分别与凹部30、31、32对置的状态。并且,通过向定位孔97中插入罩70侧的销79,将罩70相对于流路形成板90及在流路形成板90上定位的隔膜形成构件80定位。
在此,凸起部94、95的突出高度设定为:在螺钉66紧固时,通过使凸起部94、95的上端面与罩70的背面抵接而将流路形成板90和罩70的间隔规定为规定值。即,若紧固螺钉66,则隔膜形成构件80的密封部83a、83b、84a、84b、85a、85b、86a、86b、87a、87b夹在流路形成板90的密封部93a、93b、93c、93d、93e和罩70的密封部78a、78b、78c、78d、78e之间而压接,由此确保密封。此时,用凸起部94、95规定密封部的压溃量,以在过度强有力地紧固螺钉66的情况下,也不使隔膜形成构件80的密封部83a、83b、84a、84b、85a、85b等过剩地压溃而引起过剩的压溃变形。即,凸起部94、95的突出高度限制为,在用过度的紧固力紧固了螺钉66的情况下,凸起部94、95也不与罩70的背面抵接,导致流路形成板90和罩70的各个密封部中的间隔小于规定值,由此,设定为不导致密封部83a、83b、84a、84b、85a、85b等过剩的压溃变形的值。另外,凸起部94、95的突出高度设定为:在螺钉66的紧固过程中,在凸起部94、95的端面与罩70的背面抵接之前,能够对隔膜形成构件80的密封部83a、83b、84a、84b、85a、85b等以能够确保适当的密封性的适度的变形量来压缩。
另外,在流路形成板90中与隔膜形成构件80的切口88a对应的位置形成有切口98。该切口98在底面侧具有越靠向下方越向外侧突出的规定角度的斜面。
其次,说明流路形成板90的背面(底面)侧的结构。如图15所示,在流路形成板90的背面,构成流路15a~15d、46b(参照图1、图2)的侧壁的分隔壁100沿规定的流路路径而延伸地形成。该分隔壁100按每一个流路15a~15d、46b封闭为死胡同状,在该分隔壁100的内侧分别形成有将其间隔(相邻而大致平行地延伸的部分的间隔)作为槽宽度的多个槽(以下,称为“第一~第五槽101~105”)。、在本实施方式中,如图16所示,通过在流路形成板90的流路形成面(底面)熔敷薄膜120,由第一~第五槽101~105和薄膜120包围形成的空间区域形成为经由流路形成板90的背面的流路111~115。此时,四种第一~第四槽101~104分别成为第一~第四墨液流路111~114,分别设置于六个墨液供给装置14。另外,其他一种第五槽105成为空气流路115,以经由六个墨液供给装置14的各负压室43b附近的路径设置一个。
另外,在流路形成板90的背面中的一个角部,一根负压导入用管部106从背面垂直地突出。在管部106连接与负压产生装置47连接的空气流路用配管46a的一端部,该管部106成为向墨液供给系统61的负压的导入口。空气流路用的槽105以经由三个贯通孔92的同时,从管部106到达负压导出孔91b的路径延伸。
另外,在流路形成板90的背面中图15中的上侧左右两端位置,突出设置有用于将保护板130相对于流路形成板90定位的一对销107。进而,在流路形成板90的背面周缘,在大致全周形成有与分隔壁100大致相同高度的延伸部108。
如图16所示,薄膜120形成为具有与流路形成板90大致相同的外周形状的大致四角形状,熔敷于分隔壁100和延伸部108的各端面(在图16中为上端面)。薄膜120例如由用树脂层包夹铝箔等金属箔的层压薄膜构成,利用表面的树脂层(热塑性树脂),确保与流路形成板90的熔敷性。此外,薄膜120分别具有:与流路形成板90侧的延伸部91对应的延伸部121;用于避开流路形成板90侧的管部106及销107的凹部120a、120b。
图17是表示流路形成板的背面中的与墨液流路有关的部分的局部仰视图。另外,图18是流路形成板的背面中的主要表示空气流路的部分的局部仰视图。此外,在图17、图18中,省略了流路(槽)以外的部分(凸起部等)。另外,在图17中,示出与两个墨液供给装置14对应的部分。在此,在图17、图18中,与图15相同地标注与槽对应的流路的符号,在以下的说明中,根据需要,将槽101视为薄膜熔敷后的流路来说明。
如图15及图17所示,墨液流路用第一~第四槽101~104通过在流路形成板90的背面熔敷的薄膜120之间包围形成,而分别形成为第一墨液流路111、第二墨液流路112、第三墨液流路113及第四墨液流路114。
构成六个墨液供给装置14的六组墨液流路111~114在泵43位于第一列的墨液供给装置14和位于第二列的墨液供给装置14中,由于墨液供给针25、泵43、吸引侧阀41、喷出侧阀45的位置关系略不同的理由等,所述流路路径等根据每一个墨液供给装置14而略不同。但是,除了路径略不同以外,各组的墨液流路111~114形成为基本上相同的构造。因此,在图17中,着眼于位于与配管连接部63(参照图3、图4)相反侧的两个墨液供给装置14,说明各墨液流路。
在图17中,上下排列的两个凹部31中上侧的凹部31和左右排列的凹部30、32中左侧的凹部30、32与一个墨液供给装置14对应,下侧的凹部31和右侧的凹部30、32与另一个墨液供给装置14对应。
如图17所示,第一墨液流路111(第一槽101)是连通与墨液供给针25对应的贯通孔90a和吸引侧阀41(凹部30)的贯通孔30b的流路。从而,在泵43的吸引驱动时,从墨液供给针25通过贯通孔90a向流路形成板90的背面侧流出的墨液通过第一墨液流路111流至贯通孔30b,从贯通孔30b流入吸引侧阀41。
另外,第二墨液流路112是连通吸引侧阀41(凹部30)的附近的贯通孔90b和泵43(凹部31)的贯通孔31a的流路。从而,在泵43的吸引驱动时,通过由所述吸引驱动引起的墨液压力(负压)开阀的吸引侧阀41,从贯通孔90b向流路形成板90的背面侧流出的墨液通过第二墨液流路112流至贯通孔31a,从贯通孔31a流入泵室43a。
进而,第三墨液流路113是连通泵43(凹部31侧)的贯通孔31b和喷出侧阀45(凹部32)的贯通孔32b的流路。从而,在泵43的喷出驱动时,从泵室43a喷出,从贯通孔31b向流路形成板90的背面侧流出的墨液通过第三墨液流路113流至贯通孔32b,从贯通孔32b流入喷出侧阀45。
另外,第四墨液流路114是连通喷出侧阀45(凹部32)的贯通孔32c和延伸部91的贯通孔91a的流路。从而,在泵43的喷出驱动时,通过由所述喷出驱动加压的墨液压力而开阀的喷出侧阀45,从贯通孔32c向流路形成板90的背面侧流出的墨液通过第四墨液流路114,流至贯通孔91a,通过贯通孔91a从配管连接部63的墨液排出口64流出。
其次,说明导入负压的空气流路。如图18所示,从负压导入用的管部106导入的负压经由流路形成板90的表面侧的槽90g及贯通孔90f,导入其背面侧的空气流路115。空气流路115从贯通孔90f依次经由相当于第一列的泵43的泵室43a(凹部31)的背面的位置,并延伸至负压导出孔91b。并且,空气流路115具有在相当于各泵室43a(凹部31)的背面的位置分别分支,向图18中的下侧延伸的三个空气流路115a,各分支的三个空气流路115a分别与对应的三个贯通孔92连通。从而,在泵43的吸引驱动时,通过墨液供给系统61的管部106,导入空气流路115的负压通过其中途分支的空气流路115a,从贯通孔92向流路形成板90的表面侧导出。并且,从所述贯通孔92导出的负压通过隔膜形成构件80的贯通孔81b,到达罩70的背面的槽77的其长度方向中央部,沿所述槽77分别导入位于其长度方向两侧的两个负压室43b。
图19是表示保护板和接受器皿的分解立体图。图19所示的保护板130由具有与薄膜120大致相同的外周形状的例如金属板构成。保护板130具有:与配管连接部63对应的延伸部131;位于螺钉66、67的紧固位置的多个螺纹孔130a、130b。另外,在保护板130的与流路形成板90侧的管部106对应的位置形成有用于插通管部106的孔132。
另外,接受器皿140具有与保护板130大致相同的外周形状,且与配管连接部63对应的延伸部141。在接受器皿140的周缘部,自底面的规定高度的延伸部142在大致全周上形成。并且,在接受器皿140的延伸部142中与隔膜形成构件80的切口88a对应的位置设置有向外侧延伸的排液路143(排出部)。排液路143具有:以能够将积存在接受器皿的废墨液向外侧排出的方式形成在越靠外侧越低的斜面的规定宽度的流路面143a;延伸部142沿流路面143a的两侧向外侧弯曲而延伸的一对导向件143b。排出的废墨液的流动方向被导向件143b引导的同时,废墨液流过流路面143a上。另外,在接受器皿140中与保护板130的孔132对应的位置突出设置有用于插通负压导入用的管部106的筒部144。另外,在接受器皿140中与保护板130的螺纹孔130a对应的位置,形成有多个能够避免螺合于螺纹孔130a的螺钉66向保护板130的背面侧突出的前端部与接受器皿140干涉的圆形的凹部140a。另外,在接受器皿140中与保护板130的螺纹孔130b对应的位置形成有用于插通螺钉67的螺钉插通孔140b。
在流路形成板90的背面预先熔敷薄膜120后层叠如此构成的各构件70、80、90、120、130,用规定的紧固力紧固插通于各插通孔的螺钉66,由此确保了各构件70、80、90之间的密封性的状态下,组装由各构件70、80、90、120、130构成的层叠体。进而,在该层叠体的底面侧,负压导入用的管部106插通于筒部144的状态下,将接受器皿140以层叠状态配置,将两根螺钉67插入螺钉插通孔中,从下侧紧固,由此组装墨液供给系统61。
此时,在螺钉紧固前层叠了各构件70、80、90、120、130的状态下,流路形成板90的凸起部94、95及销96分别插通于隔膜形成构件80的螺钉插通孔89a及销孔89c,由此隔膜形成构件80相对于流路形成板90定位为吸引侧阀体36、隔膜37及喷出侧阀体38分别与凹部30、31、32对置的状态。另外,罩70通过使各销79插入定位孔97中,相对于流路形成板90定位为吸引侧阀体36、隔膜37及喷出侧阀体38分别与凹部33、34、35对置的状态。
并且,在层叠的各构件70、80、90、120、130紧固了螺钉66的情况下,流路形成板90侧的凸起部94、95与罩70的背面抵接,在罩70和流路形成板90之间确保规定的间隔。此时,凸起部94、95的高度设定为:在螺钉66的紧固时,夹在密封部78a、78b、78c、78d、78e和密封部93a、93b、93c、93d、93e之间的隔膜形成构件80的密封部83a~87a、83b~87b以确保密封的程度的力被按压,且不被过度地压溃的值。从而,限制为紧固螺钉66,凸起部94、95与罩70的背面抵接后,进而由螺钉66紧固,隔膜形成构件80的密封部83a~87a、83b~87b没有被进一步压溃,因此,密封部83a~87a、83b~87b被以适当的量压溃,避免被过度地压溃。
例如,螺钉66过度强有力地紧固的情况下,若在隔膜形成构件80中分别包围吸引侧阀体36和喷出侧阀体38的各密封部84a、84b、85a、85b被过度地压溃,则压溃的橡胶向阀室的内侧压出,吸引侧阀体36或喷出侧阀体38松弛地变形。其结果,由于螺钉66的紧固力的不均,发生由阀体的松弛的有无引起的阀体的开闭时序的不均。
在这种情况下,例如,吸引侧阀体的开闭时序错开,负压室43b向大气开放,发生应闭阀的吸引侧阀41没有完全闭阀的状况。并且,在这种状况下,若拆下墨盒13,则墨液供给系统内的加压墨液逆流,墨液可能从墨液供给针25泄漏。但是,在本实施方式的结构中,隔膜形成构件80的密封部84a、84b不会被过度地压溃,因此,难以发生吸引侧阀体36的开闭时序的不均,在负压室43b向大气开放时,吸引侧阀41可靠地闭阀。其结果,能够极力避免在用户拆下墨盒13时,由于密封部84a、84b的过度地压溃的原因,墨液供给系统61内的加压墨液逆流,墨液从墨液供给针25泄漏的情况。
另外,若喷出侧阀45的闭阀不完全,导致墨液泄漏的情况,则在每一个墨液颜色的墨液流路之间发生墨液输送量的不均。但是,在本实施方式的结构中,隔膜形成构件80的密封部85a、85b不会被过度地压溃,因此,难以发生喷出侧阀体38的开闭时序的不均,在泵43的吸引驱动时,喷出侧阀45可靠地闭阀。其结果,喷出侧阀45的闭阀可靠,不发生墨液泄漏,因此,在每一个墨液颜色的墨液流路之间难以发生墨液输送量的不均。
另外,即使能够避免上述密封部的过度的压溃,也在吸引侧阀体36及喷出侧阀体38的闭阀施压力弱的情况下,经由吸引侧阀41及喷出侧阀45发生墨液泄漏,发生上述墨盒13的拆装时的自墨液供给针25的墨液泄漏或墨液流路之间的墨液输送量的不均。因此,吸引侧阀41及喷出侧阀45大型化,但为了使闭阀可靠,特意采用了具备将吸引侧阀体36及喷出侧阀体38向闭阀方向施力的螺旋弹簧40、44(施力机构)的止回阀构造。
并且,即使吸引侧阀41及喷出侧阀45大型化,也通过在墨液供给系统61的主体62,将构成六个墨液供给装置14的六个泵43、六个吸引侧阀41及六个喷出侧阀45比较稠密地配置于同一平面上,紧凑地构成墨液供给系统61。在这种情况下,将比较大径的泵43排列成两列,在其列之间的间隙区域将六根墨液供给针25以等间隔排列成一列,进而,在泵列的相邻的区域将六个吸引侧阀41和六个喷出侧阀45分别沿与泵列平行的方向大致邻接地排列成一列。
该设计能够稠密地配置泵43及各阀41、45,但墨液供给针25、泵43、各阀41、45的位置相对地远离,墨液流路15a、15b、15c、15d相对地变长。但是,在本实施方式中,在流路形成板90的背面设置多个槽101~104,在其背面熔敷薄膜120,由此将由槽101~104和薄膜120包围形成的墨液流路15a、15b、15c、15d配置于流路形成板90中形成有泵43及各阀41、45的一侧的面(表面)的相反侧的背面。因此,能够在不牺牲泵43及各阀41、45的比较稠密的设计的情况下,将墨液流路15a、15b、15c、15d装入相同的一个构件内。
图20是表示安装了六个墨盒13的墨液供给系统61的俯视图。如图20所示,将六个墨盒13的配置区域(在图20的俯视下包括六个墨盒13的最小矩形区域)沿其层叠方向投影于墨液供给系统61的上表面的投影范围称为“盒投影范围”的情况下,六个泵43以各自的中心均包括在盒投影范围内的方式相对于六根墨液供给针25的各位置来设计。另外,排列成一列的六个吸引侧阀41以各自的中心均包括在盒投影范围内的方式相对于六根墨液供给针25设计。进而,排列成一列的六个喷出侧阀45也以各自的中心均包括在盒投影范围内的方式,相对于六根墨液供给针25设计。即,在本实施方式中,设计为六个泵43、六个吸引侧泵41及六个喷出侧阀45的各中心均包括在由六根墨液供给针25的各位置确定的盒投影范围内。
并且,在将六根墨液供给针25、六个泵43、各六个的各阀41、45比较稠密地设计的其外侧周缘部,构成具有螺钉紧固用凸起部75、76及延伸部71a的比较紧凑的尺寸的主体62。并且,盒投影范围包括在该紧凑的主体62的上表面。因此,在打印机11内能够将用于配置墨液供给系统61(墨盒保持架)及六个墨盒13而需要确保的配设空间抑制得比较小。其结果,能够紧凑地构成打印机11自身。
另外,在薄膜120的下侧配置有由金属板构成的保护板130,因此,能够避免在紧固了螺钉66时,塑料制的流路形成板90在螺钉66的紧固部位由于特别强地按压的力的分布,变形为波浪状的情况。从而,在螺钉66的紧固状态下,也确保流路形成板90的平坦性,因此,能够避免例如流路形成板的波浪变形引起的密封性能的降低、或阀体的开闭时序的不均的发生等。
另外,在墨盒13的拆装时,在罩70的上表面的墨液供给针25的周边漏出的废墨液通过貫通孔68流向位于罩70背面侧的隔膜形成构件80上。并且,在该隔膜形成构件80的上表面滞留的废墨液通过切口88a向其外侧流出,沿流路形成板90的侧壁的切口98向下方流出,落入接受器皿140的排液路143,进而沿排液路143向外侧排出,例如回收于废液罐21。另外,即使墨液一旦从罩70与隔膜形成构件80之间、隔膜形成构件80和流路形成板90之间的密封部漏出,该漏出的墨液也从切口88a流向外侧并落下,相同地,经由排液路143例如回收于废液罐21。由此,能够避免打印机11内被从墨液供给系统61漏出的废墨液污染。
如以上的详述,根据本实施方式,得到以下所示的效果。
(1)驱动负压产生装置47使墨液从成为墨盒13侧的上游侧流入泵室43a内后,停止负压产生装置47的驱动,并且将螺旋弹簧42的施压力作用于隔膜37,由此能够使泵室43a成为加压状态。从而,得到从泵室43a喷出墨液的喷出压力,并且,由于运行有挤压混入的气泡的力,因此能够抑制泵室43a内的气泡的滞留。此外,若气泡滞留在泵室43a,则有在从上游侧流入的空气等作用下而使气泡较大地生长的可能性,但是,通过抑制滞留,能够在不使气泡生长的情况下使其流向下游侧。
(2)形成泵室43a的第一流路形成构件27是具有气体透过性的塑料制的,但是,负压产生装置47的驱动时,即除泵43吸引驱动时以外,能够通过螺旋弹簧42的施压力始终使泵室43a内保持为加压状态。从而,能够抑制空气透过壁面而进入泵室43a,并且,能够使混入泵室43a内的空气向墨液流路外排出。
(3)结束印刷时,对驱动马达49进行正转驱动而吸引驱动泵43,然后,反转驱动驱动马达49而使负压室43b向大气开放,因此,在螺旋弹簧42的施压力的作用下,即使断开打印机11的电源的期间也能够将泵室43a保持为加压状态。从而,能够充分确保排出空气的时间,使混入泵室43a内的气泡不会流入下游侧而使其消失。
(4)由于在墨液流路15的泵室43a的上游侧的位置设置有容许墨液从上游侧向下游侧通过的吸引侧阀41,因此,即使泵室43a内保持为加压状态,也抑制墨液向上游侧逆流。另外,由于在泵室43a的下游侧的位置设置有容许墨液从上游侧向下游侧通过的喷出侧阀45,因此,在驱动负压产生装置47使墨液从上游侧流入泵室43a内时,抑制墨液从下游侧向泵室43a侧逆流。
(5)在墨液流路15的喷出侧阀45的下游侧的位置设置有流路阀17d,该流路阀17d通常处于闭阀状态,并且由于墨液的消耗而使下游侧减压为规定压力以下时成为开阀状态。从而,即使泵室43a内保持为加压状态,流路阀17d成为闭阀状态时,墨液不会供给于下游侧(记录头12侧)。并且,由于墨液的消耗,下游侧减压为规定压力以下时,流路阀17d成为开阀状态,因此,能够根据下游侧的墨液消耗来供给墨液。
(6)驱动负压产生装置47,在负压室43b内产生负压,由此,能够使隔膜37向负压室43b侧位移,使墨液从上游侧流入泵室43a内。另外,在负压产生装置47的驱动停止时,利用大气开放机构48使负压室43b内向大气开放,由此能够将螺旋弹簧42的施压力作用于隔膜37而使泵室43a成为加压状态。
在此,例如用促动器按压螺旋弹簧42而使泵室43a的容积减少的情况下,若停止促动器的驱动,则不能够使泵室43a保持为加压状态。另外,在加压空气的加压力的作用下使泵室43a成为加压状态的情况下,在加压装置的驱动停止后,存在加压空气泄露而使加压力减弱的可能性,但是,通过螺旋弹簧42对隔膜37施力,则能够在不减弱加压力的情况下保持加压状态。即,驱动负压产生装置47而在负压室43b内产生负压之后,驱动停止负压产生装置47,并且通过大气开放机构48使负压室43b内向大气开放,从而,在负压产生装置47的驱动停止时也能够将泵室43a保持为加压状态。
(7)由于形成墨液流路15a、15b、15c、15d和泵室43a的第一流路形成构件27和形成负压室43b的第二流路形成构件28以夹持可挠性构件29的样式构成层叠构造,因此,能够紧凑化且省空间的构成墨液供给装置14和打印机11,并且使组装作业变得容易。
(8)由于螺旋弹簧42设置于负压室43b,因此,能够在不与墨液接触的情况下对隔膜37施力。从而,能够避免螺旋弹簧42与墨液接触而产生不必要的化学变化。另外,在螺旋弹簧42位于泵室43a内时,有在螺旋弹簧42捕集有气泡,通过清洁等不易排出的可能性,但是,由于螺旋弹簧42设置在泵室43a的外侧,因此,能够抑制泵室43a内的气泡的滞留。
此外,上述实施方式变更为以下的其他实施方式也可。
·可以使第一流路形成构件27、流路形成板90由构成气体透过性低的材料、例如聚丙烯(PP)等构成。在该情况下,通过使泵室43a内保持为加压状态,能够抑制空气透过壁面而进入泵室43a。
·位移构件只要是能够以增减泵室43a的容积的方式位移的结构就可以是其他结构。例如,也可以通过能够在泵室43a内往复移动的活塞改变泵室43a内的容积。
·通过使负压室43b内向大气开放,而使螺旋弹簧42的施压力作用于隔膜37,但是,例如,也可以逐渐进行大气开放等,来调整加压力。
·施力构件不限于螺旋弹簧42。例如,也可以向作为可挠性构件的薄膜构件粘贴作为施力构件的橡胶构件使其一体化,由此得到施压力。
·也可以以螺旋弹簧42作为拉伸弹簧,配置在泵室43a内。
·墨液供给装置14不限于将第一流路形成构件27、第二流路形成构件28及可挠性构件29以层叠状态组装的墨液供给系统61,也可以将泵和单向阀等与分别作为液体供给流路的管等连接而构成。
·隔膜形成构件80不一定是在打印机11内的所有的墨液供给装置14间共有的一个构件。例如,也可以在一个墨液供给系统61内将隔膜形成构件设置为多个部件。
·还可以采用具备泵和第一单向阀(吸引用单向阀)及第二单向阀(喷出用单向阀)的墨液供给装置搭载在记录头单元的结构。即,将所述实施方式的墨液供给系统61搭载于滑架。在这样的结构中,也通过层叠构造的墨液供给系统61的采用,能够实现配管作业的减少及墨液供给装置的薄型化。
·在上述实施方式中,采用喷墨式的打印机和墨盒,但采用喷射或喷出墨液以外的液体的液体喷射装置和收容了所述液体的液体容器也可。可以通用在具备喷出微小量的液体的液滴喷射头等的各种液体喷射装置。此外,液滴是指从上述液体喷射装置喷出的液体的状态,包括以粒状、泪状、丝状留痕迹的液滴。另外,在此所述的液体只要是液体喷射装置能够喷射的材料即可。例如,只要是物质为液相时的状态的液体即可,不仅包括粘性高或低的液态体、溶胶、凝胶水、其他无机溶剂、有机溶剂、溶液、液态树脂、液态金属(金属熔液)之类的流态物以及作为物质的一个状态的液体,而且还包括由颜料或金属粒子等固态物构成的功能材料的粒子溶解、分散或混合于溶剂的液体等。另外,作为液体的代表性例子,可以举出在上述实施方式中说明的墨液或液晶等。在此,墨液包括通常的水性墨液及油性墨液及凝胶墨液、热熔墨液等各种液体组合物。作为液体喷射装置的具体例,可以为例如对在液晶显示器、EL(电致发光)显示器、面发光显示器、滤色片的制造等中使用的电极材料或色材等材料以分散或溶解的形式包含的液体喷射的液体喷射装置、喷射在生物芯片制造中使用的生物体有机物的液体喷射装置、印染装置或微型分配器等。进而,采用向钟表或照相机等精密机械以针点喷射润滑油的液体喷射装置、为了形成在光通信元件等中使用的微小半球透镜(光学透镜)等而将紫外线固化树脂等透明树脂液向基板上喷射的液体喷射装置、用于蚀刻基板等而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装置。并且,可以将本发明适用于其中任一种液体喷射装置及液体容器。
Claims (7)
1.一种液体供给装置,其具备:从作为液体供给源侧的上游侧向消耗液体的下游侧供给液体的液体供给流路;在该液体供给流路的中途设置有泵室的泵,
所述液体供给装置的特征在于,具备:
位移构件,其构成所述泵室的壁面的一部分,并以增减该泵室的容积的方式位移;
施力构件,其对所述位移构件向减少所述泵室的容积的方向施力;
位移机构,其在驱动时使所述位移构件克服所述施力构件的施压力而向增加所述泵室容积的方向位移,
在所述位移机构的驱动停止时,通过所述施力构件的施压力将所述泵室保持在加压状态。
2.根据权利要求1所述的液体供给装置,其特征在于,
还具备:
第一单向阀,其设置于所述液体供给流路中的所述泵室的上游侧的位置,容许液体从上游侧向下游侧通过;
第二单向阀,其设置于所述液体供给流路中的所述泵室的下游侧的位置,容许液体从上游侧向下游侧通过,
开闭阀,其设置于所述液体供给流路中的所述第二单向阀的下游侧的位置,通常处于闭阀状态,并且当由于液体的消耗而使下游侧减压到规定压力以下时,成为开阀状态。
3.根据权利要求1或2所述的液体供给装置,其特征在于,具备:
负压室,其设置于所述泵室的外侧,使所述位移构件构成所述负压室与所述泵室的分隔壁;大气开放机构,其用于使该负压室内向大气开放,并且,
所述位移机构具备驱动时在所述负压室内产生负压的负压产生装置,
通过驱动该负压产生装置而在所述负压室内产生负压,由此使所述位移构件向所述负压室侧位移,而使液体从上游侧流入所述泵室内,并且,在所述负压产生装置的驱动停止时利用所述大气开放机构使所述负压室内向大气开放,从而使所述施力构件的施压力作用于所述位移构件而使所述泵室成为加压状态。
4.根据权利要求3所述的液体供给装置,其特征在于,
形成所述液体供给流路及所述泵室的第一形成构件和形成所述负压室的第二形成构件以夹持所述位移构件的样式构成层叠构造。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液体供给装置,其特征在于,
所述施力构件是设置于所述泵室的外侧的弹簧构件。
6.一种液体喷射装置,其特征在于,具备:
喷射液体的液体喷射机构;向该液体喷射机构供给液体的权利要求1~5中任一项所述的液体供给装置。
7.一种液体供给方法,其是液体供给装置的液体供给方法,所述液体供给装置具备泵,该泵在从作为液体供给源侧的上游侧向消耗液体的下游侧供给液体的液体供给流路的中途设置有泵室,
所述液体供给方法的特征在于,包括:
驱动位移机构使位移构件克服所述施力构件的施压力向增加所述泵室的容积的方向位移的工序,所述位移构件构成为作为所述泵室的壁面的一部分并能够以增减该泵室的容积的方式位移,且被施力构件向减少所述泵室的容积的方向施力;
在所述位移机构的驱动停止时,使所述施力构件的施压力作用于所述位移构件,使所述泵室成为加压状态的工序。
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