CN101746148A - 储墨器和记录设备 - Google Patents

Abstract

储墨器和记录设备。一种储墨器，其包括：供墨连接口，其被连接至记录设备的主体并且用于向所述主体供墨；第一储墨部，其储存被供给至辅助储墨器的墨；第一墨输送通路，其将被储存在第一储墨部中的墨供给至供墨连接口；单向阀，其被布置于第一墨输送通路，使墨能够从第一储墨部向供墨连接口移动；第二储墨部，其储存从辅助储墨器返回的墨；以及第二墨输送通路，其将被储存在第二储墨部中的墨供给至供墨连接口，并且第二墨输送通路在单向阀与供墨连接口之间的位置与第一墨输送通路结合。

Description

储墨器和记录设备

技术领域

本发明涉及储墨器和记录设备。

背景技术

在喷墨记录设备(下面也简称为“记录设备”)中，通过喷射墨滴使墨滴从形成于喷墨记录头(下面也简称为“记录头”)中的微细喷射口飞出，使得墨滴冲击记录介质来执行期望的记录操作。在用于记录被设置到户外的印刷品的记录设备中，因为使用染料墨记录的印刷品的耐光性和耐候性差，所以将颜料墨用于记录。

通过在溶剂中分散颜料粒子来制备颜料墨。因此，当墨被保持在同一姿态并且持续长时间时，颜料粒子趋于在重力的影响下沉淀。颜料墨中的颜料粒子的沉淀导致沿重力方向产生密度梯度，使得在重力方向上观察时，墨上部的颜料粒子的密度相对较低，而墨下部的颜料粒子的密度相对较高。因为颜料墨的浓淡(shades)取决于颜料粒子的密度，墨的含有较高密度的颜料粒子的部分提供较重(深)的颜色，墨的含有较低密度的颜料粒子的部分提供较浅(淡)的颜色。因此，在比较通过使用颜料粒子处于沉淀的状态的颜料墨记录的印刷品和通过使用颜料粒子未沉淀且颜粒密度均一的状态的颜料墨记录的印刷品时，产生视觉上可识别的浓淡差异。当使用颜料粒子处于沉淀状态的颜料墨记录印刷品时，在一页印刷品的开始部分和结束部分之间存在颜色平衡(color balance)不同的可能性。为了克服上述问题，已经提出了避免颜料粒子的沉淀的如下提议：通过在储墨器中设置墨搅拌构件来搅拌墨。

图7示出日本特开2008-273043号公报中公开的“在滑架”型(on-carriage)储墨器。图7是处于储墨部被安装至喷墨打印设备的姿态中的所公开的在滑架储墨器的垂直剖视图。两个可摆动构件100和110被布置在储墨器内。可摆动构件100和110响应于储墨器所安装到的滑架的运动而摆动，因而在储墨器内产生如箭头TA所示的墨流。可摆动构件100产生上升的墨流，可摆动构件110产生沿着储墨部的底面朝向可摆动构件100前进的墨流。利用这种配置，滞留在储墨部的底面附近且含有较高密度的颜料成分的墨从底面向上升。结果，能够有效地搅拌储墨部内的墨。

在近年来商品化的大尺寸喷墨记录设备中，具有大容量的储墨部的“非在滑架”型(off-carriage)储墨器被用于减少储墨器的更换频率。为了即使在记录期间也可以更换储墨器，这种喷墨记录设备被构造成使得，能够暂时地储存墨的辅助储墨器被布置在记录设备内，通过由管形成的供墨通路将墨从辅助储墨器供给至记录头。在如此构造的喷墨记录设备中，在储存于供墨通路和辅助储墨器中的颜料墨中颜料粒子沉淀。为克服颜料粒子的沉淀，使供墨通路和辅助储墨器中的墨循环以搅拌墨，从而防止颜料粒子在墨中沉淀。

图8示出日本特开2008-55646号公报中公开的喷墨记录设备。图8所示的喷墨记录设备包括辅助储墨器2和用于以旁通喷墨记录头的状态使墨循环的第一供墨通路8。在日本特开2008-55646号公报中公开的喷墨记录设备中，布置在第一供墨通路8中的循环泵9被操作以抽吸辅助储墨器2中的墨，并且沿着图8中的箭头a、b、c和d所示的循环路径顺次地输送所述墨。因而，在日本特开2008-55646号公报中公开的喷墨记录设备中，可以通过使大量的墨高速地返回辅助储墨器2来搅拌第一供墨通路8中的墨和辅助储墨器2中的墨。结果，可以防止颜料粒子在墨中沉淀。此外，磁搅拌器15被布置在辅助储墨器2中，以搅拌辅助储墨器2中的墨，从而进一步防止颜料粒子在墨中沉淀。

然而，日本特开2008-273043号公报中公开的构造的应用被限制于采用在滑架储墨器的喷墨记录设备，并且其不能应用于搅拌储存在被固定地安装至记录设备的主体的辅助储墨器中的墨的情况。

同样，日本特开2008-55646号公报中公开的构造需要搅拌墨用的通路与记录操作用的供墨路径分开地设置。换句话说，通路配置复杂化，增加了设备的尺寸和成本。

发明内容

关于如下类型的记录设备：该记录设备在被固定至记录设备主体的储墨器中储存颜料墨并且将颜料墨从储墨器供给至打印头，本发明的典型实施方式提供能够保持被固定至记录设备的主体的储墨器中的颜料墨的均一密度并且能够高品质地记录图像的储墨器和记录设备。

根据本发明的典型实施方式，一种储墨器，其能够被安装至记录设备，记录设备包括记录头和辅助储墨器，记录头被构造成用于喷射墨，辅助储墨器被配置成储存被供给至记录头的墨，该储墨器包括：供墨连接口，供墨连接口被连接至记录设备的主体，并且供墨连接口被构造成当储墨器被安装至记录设备时向主体供墨；第一储墨部，第一储墨部被构造成储存被供给至辅助储墨器的墨；第一墨输送通路，第一墨输送通路被构造成将被储存在第一储墨部中的墨供给至供墨连接口；单向阀，单向阀被布置于第一墨输送通路中，其中，单向阀容许墨从第一储墨部向供墨连接口移动；第二储墨部，第二储墨部被构造成储存从辅助储墨器返回的墨；以及第二墨输送通路，第二墨输送通路被构造成将被储存在第二储墨部中的墨供给至供墨连接口，其中，第二墨输送通路在单向阀与供墨连接口之间的位置与第一墨输送通路合流。

根据本发明的典型实施方式，一种记录设备，其包括：记录头，记录头被构造成喷射墨；辅助储墨器，辅助储墨器被构造成储存被供给至记录头的墨；以及储墨器，储墨器被安装至记录设备，其中，储墨器包括：供墨连接口，供墨连接口被连接至记录设备的主体，用于在储墨器被安装至记录设备时向主体供墨；第一储墨部，第一储墨部被配置成储存被供给至辅助储墨器的墨；第一墨输送通路，第一墨输送通路被配置成将被储存在第一储墨部中的墨供给至供墨连接口；单向阀，单向阀被布置于第一墨输送通路中，其中，单向阀容许墨从第一储墨部向供墨连接口移动；第二储墨部，第二储墨部能够储存从辅助储墨器返回的墨；以及第二墨输送通路，第二墨输送通路被构造成将被储存在第二储墨部中的墨供给至供墨连接口，其中，第二墨输送通路在单向阀与供墨连接口之间的位置与第一墨输送通路合流。

根据下面参照附图对典型实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是使用根据本发明的典型实施方式的储墨器的记录设备的示意图。

图2是根据本发明的典型实施方式的储墨器的分解立体图。

图3是示出根据本发明的典型实施方式的从储墨器向辅助储墨器供墨的操作的说明图。

图4是示出根据本发明的典型实施方式的搅拌墨的操作的说明图。

图5是示出根据本发明的典型实施方式的搅拌墨的操作的流程图。

图6是根据本发明的典型实施方式的用于确定搅拌计数的流程图。

图7示出一种现有技术。

图8示出另一种现有技术。

具体实施方式

图1是使用根据本发明的典型实施方式的储墨器的记录设备的示意图。在图1中，附图标记1指示储墨器，附图标记2指示记录设备的主体。储墨器1被可装卸地安装于主体2。

储墨器1包括供墨连接口1010、供压连接口1070和用作壳体(外壳)的储墨器壳体1000，其中当储墨器1被安装至主体2时、供墨连接口1010和供压连接口1070被连接至记录设备的主体2。在储墨器壳体1000内设置有第一储墨部800、第二储墨部900、第一墨输送通路410、第二墨输送通路420、分支点430和单向阀400。

第一储墨部800和供墨连接口1010通过第一墨输送通路410彼此连接。第二储墨部900和位于第一墨输送通路410中的分支点430通过第二墨输送通路420彼此连接。单向阀400被布置在第一墨输送通路410中的第一储墨部800与分支点430之间的位置。单向阀400允许墨沿从第一储墨部800朝向分支点430的方向流动，但是单向阀400不允许墨沿从分支点430朝向第一储墨部800的方向流动。

在图1中，附图标记30指示记录头。附图标记20指示用于储存供给至记录头30的墨的辅助储墨器。墨从储墨器1供给到辅助储墨器20。储墨器1的供墨连接口1010和辅助储墨器20通过第一供墨通路22彼此连接。此外，辅助储墨器20和记录头30通过第二供墨通路23彼此连接。用作第一开闭机构的第一阀24被布置在第一供墨通路22中，并且用作第二开闭机构的第二阀25被布置在第二供墨通路23中。

附图标记31指示能够接触和离开打印头30的排出口面的盖。附图标记33是废墨储存器，在该废墨储存器中回收从记录头30排出的墨。盖31和废墨储存器33通过废墨回收通路34彼此连接。抽吸泵32被布置在废墨回收通路34中。

附图标记40指示加压泵。附图标记41指示将加压泵40连接至储墨器1的供压连接口1070的供压通路。

下面将说明用于从储墨器1内的第一储墨部800向记录头30供墨的结构。通过操作被连接至供压连接口1070的加压泵40来对储墨器壳体1000的内部加压。第一储墨部800是由柔性材料制成的袋状形式。因此，当储墨器壳体1000的内部被加压时，第一储墨部800被压缩，从而从第一储墨部800供墨。

经过第一墨输送通路410和供墨连接口1010从储墨器1内的第一储墨部800向设备主体2供墨。因为储墨器1的供墨连接口1010被连接至第一供墨通路22，从第一储墨部800供给的墨被暂时地储存在辅助储墨器20中。通过打开被布置在第一供墨通路22中的第一阀24来将墨供给至辅助储墨器20。因为墨能够被暂时地储存在设备主体2内的辅助储墨器20中，可以在使用记录头30继续地执行记录操作的情况下更换储墨器1。

当从辅助储墨器20向记录头30供墨时，第一阀24被关闭而第二阀25被打开。其后，通过使用加减压泵21对辅助储墨器20的内部加压，其中，加减压泵21被用作用于调节辅助储墨器20内的压力的压力调节机构。通过这种加压，暂时地储存在辅助储墨器20中的墨通过第二供墨通路23被供给至记录头30。由与记录头30相对地布置的盖31回收未在记录中使用且被从记录头30排出的墨(以下称为“废墨”)。然后，通过废墨回收通路34，由抽吸泵32抽吸废墨并将废墨储存在废墨储存器33中。

如前面所建议的那样，第一储墨部800和第二储墨部900均为由柔性材料制成的袋状形式。因此，当储墨器1的内部被加压时，第一储墨部800收缩，从而供给第一储墨部800中的墨。此外，能够全部地用尽储存在第一储墨部800中的墨。第二储墨部900可以被构造成如下的小的尺寸，该小的尺寸使得：第二储墨部900被布置在储墨器1中，而在记录设备配送阶段时不占据额外空间。另外，第二储墨部900能够响应搅拌操作(后述)重复地膨胀和收缩，从而确保有效的搅拌。高柔软性(pliable)的聚乙烯优选地被用作柔性材料。例如，柔性材料能够具有如下结构：聚乙烯膜被夹在外侧的尼龙膜和内侧的聚丙烯膜之间。另一可选择的示例是包括铝箔层以抑制墨的蒸发的铝层压膜。

可以将第二储墨部900的储墨能力设定为等于或小于辅助储墨器20的体积。其原因是，如果能够将辅助储墨器20中的墨强有力发送至第二储墨部900，则不必为搅拌的目的而返回与辅助储墨器20的体积对应的量的全部墨，就可以抑制墨中的颜料粒子的沉淀。

图2是根据本发明的典型实施方式的储墨器的分解立体图。通过使一个柔性膜形成为两个袋来构成第一储墨部800和第二储墨部900。第一构件700设置有第一船状部710和第二船状部720。可以通过分别将第一储墨部800熔焊至第一船状部710并且将第二储墨部900熔焊至第二船状部720，来形成可封闭的储墨部。可以分隔储墨器壳体1000的内部以形成彼此独立的第一储墨部800和第二储墨部900，使得当在压力下从第一储墨部800供墨时，第二储墨部900不会受到增长的压力的影响。第二构件730和第三构件740均(或者任一者中都)形成有一个或多个槽，通过将第二构件730和第三构件740压接在一起来形成第一墨输送通路410、第二墨输送通路420和分支点430。可以将存储介质1040，例如半导体存储器布置在储墨器1中，使得例如储存的墨的量被存储在储存介质1040中，以确认第一储墨部800中的墨量，并且通知需要更换储墨器1的时间。橡胶阀1030被装配至供墨连接口1010，从而防止墨在装卸储墨器1时泄漏。另外，通过使用由定位接合部1020和也可以用作定位接合部的供压连接口1070限定的两个轴线，来相对于设备主体2适当地定位储墨器1。因此，能够在三维方向上容易地定位储墨器1。

(墨搅拌操作)

当储存在第一供墨通路22和辅助储墨器20中的墨长时间地处于同一的状态时，墨中的颜料粒子沉淀。执行墨搅拌操作以防止颜料粒子沉淀。下面将参照图3至图5说明根据典型实施方式的喷墨记录系统中执行的墨搅拌操作。图3是示出根据本发明的典型实施方式的从储墨器向辅助储墨器供墨的操作的说明图。图4是示出根据本发明的典型实施方式的搅拌墨的操作的说明图。图5是示出根据本发明的典型实施方式的搅拌墨的操作的流程图。

如图3所示，在储墨器1被安装至设备主体2之后，由加压泵40对储墨器1的内部加压，从而将墨从第一储墨部800供给至辅助储墨器20。一旦完成了向辅助储墨器20的供墨，在图5的步骤S101中关闭第一阀24和第二阀25。在步骤S102中由加减压泵21对辅助储墨器20的内部加压。由加减压泵21对辅助储墨器20的内部加压的步骤称为第一步骤。在这种状态下，储墨器壳体100的内部向大气开放，没有向第一储墨部800和第二储墨部900施加压力。因此，第一储墨部800和第二储墨部900中的压力被保持为大气压，而仅辅助储墨器20的内部由加减压泵21加压。

如图4所示，当作为步骤S103中的第二步骤，打开第一阀24时，辅助储墨器20中的墨通过第一供墨通路22被发送至储墨器1的供墨连接口1010。被发送至储墨器1的墨通过第一墨输送通路410和第二墨输送通路420从供墨连接口1010被进一步发送至第二储墨部900。此时，由于在第二储墨部900的内部和辅助储墨器20的内部存在压力差，使得辅助储墨器20中的墨强有力地流到第二储墨部900中。因此，产生如图4中的箭头所示的墨流动，使得沉淀的颜料成分升起，墨被搅拌。通过在第一墨输送通路410中设置单向阀400，即使在墨从辅助储墨器20强有力地返回到第二储墨部900时，也能够防止墨回流到第一储墨部800。本典型实施方式中的布置在储墨器1中的单向阀400由阀构件350和压缩弹簧380构成。换种说法，当从辅助储墨器20向第二储墨部900发送墨时，因为由压缩弹簧380将阀构件350保持在适当位置，因此防止墨进入第一储墨部800。从辅助储墨器20指向第二储墨部900的墨流由于墨的粘滞阻力而例如在经过一定时间之后失去其动力。直到墨流失去动力所用的时间被预先设定。

在步骤S104中设定的待机时间过去之后，作为步骤S105中的第三步骤，由加减压泵21对辅助储墨器20的内部进行减压。这里，第二墨输送通路420的流阻被设定为小于“第一墨输送通路410的在第一储墨部800和分支点430之间的部分的流阻”+“单向阀400的阀打开压力”的和。因此，已经被发送至第二储墨部900中的墨相比于储存在第一储墨部800中的墨在较早的时刻被供给至辅助储墨器20。在步骤S106中确认足够使墨从第二储墨部900被发送到辅助储墨器20的设定时间过去之后，在步骤S107中关闭第一阀24。完成墨搅拌操作。

通过如上所述地根据图5的流程执行墨搅拌操作，可以防止图像品质的劣化，否则可能由墨中的颜料粒子的沉淀而引起该图像品质的劣化。然而，当长时间未执行搅拌操作时，存在一次搅拌操作循环不能充分地搅拌墨中的颜料粒子的可能性。因此，在本典型实施方式中，根据从前次搅拌操作循环经过的时间来控制搅拌操作被重复多次。图6是根据本发明的典型实施方式的用于确定搅拌计数(即，墨搅拌次数)的流程图。

在图6的流程图中，假设从搅拌操作的前次循环经过的时间为T0，表示估计将需要搅拌操作的阈值的预定的经过时间为T1，表示因为从搅拌操作的前次循环经过的时间较长而估计将需要搅拌操作循环多次的阈值的预定的经过的时间为T2。参照图6，由计时器(未示出)在步骤S201中计算从搅拌操作的前次循环经过的时间T0，在步骤S202中将表示搅拌操作的必要的预定的经过时间T1与T0进行比较。如果T0比T1短(小)，使图6的处理结束，而不执行搅拌操作。如果T0比T1长(大)，处理前进到步骤S203。在步骤S203中，比较T2和T0。如果T0比T2短(小)，处理前进到步骤S205。如果T0比T2长(大)，处理前进到步骤S204。在步骤S204和步骤S205的每一步骤中，能够根据对应的经过时间将搅拌的计数N0设定成解决颜料粒子的沉淀所需的数目。具体地，在步骤S204中设定N0＝N2，在步骤S205中设定N0＝N1。基于墨的特性、储存在辅助储墨器中的墨的量等决定N1和N2。

在步骤S206中，将N＝0输入为搅拌的计数。在步骤S207中执行搅拌操作，在步骤S208中输入N＝N+1。在步骤S209中判定N是否达到N0。如果N没有达到N0，处理返回到步骤S207以执行搅拌操作。如果N达到N0，处理前进到步骤S210，将N重置为N＝0。然后结束搅拌操作。

如上所述，采用本发明的典型实施方式，可以通过操作与辅助储墨器20关联的加减压泵21来执行墨搅拌操作，使得墨移动以在辅助储墨器20和布置于储墨器1内的第二储墨部900之间强有力地往复运动。结果，可以在无需不参与记录操作的通路的情况下搅拌墨。此外，能够防止图像品质随着颜料粒子在墨中的沉淀而劣化，能够实现高可靠性的记录操作。

(储墨器的配送阶段)

当通过市场配送储墨器时，第一储墨部800充满墨。在这种状态下，采用第二储墨部900用作用于第一储墨部800的缓冲器是有利的。更具体地，在可能由于温度和/或大气压力的变化引起第一储墨部800内的墨或空气的体积膨胀而使第一储墨部800内的墨溢出的情况下，溢出的墨可以储存在第二储墨部900中。由此，当配送储墨器时，第二储墨部900不应该充满墨。换种说法，通过在储墨器内设置第二储墨部900并且在配送储墨器时利用第二储墨部900作为缓冲器，能够提供具有更高可靠性的储墨器。

根据本发明的典型实施方式，通过使用压力调节机构使墨从辅助储墨器强有力地发送到布置在储墨器内的第二储墨部，能够执行墨搅拌操作，并且可以在无需设置不参与喷墨记录操作的通路的情况下搅拌墨。因而，可以提供能够防止图像品质因墨中的颜料粒子沉淀而劣化、且能够执行更高可靠性的记录操作的储墨器和记录设备。

虽然已经参照典型实施方式说明了本发明，应当理解，本发明不限于所公开的典型实施方式。所附的权利要求的范围符合最宽泛的解释，以包含所有变型、等同结构和功能。

Claims (11)

1.一种储墨器，其能够被安装至记录设备，所述记录设备包括记录头和辅助储墨器，所述记录头被构造成用于喷射墨，所述辅助储墨器被配置成储存被供给至所述记录头的墨，所述储墨器包括：

供墨连接口，所述供墨连接口被连接至所述记录设备的主体，并且所述供墨连接口被构造成当所述储墨器被安装至所述记录设备时向所述主体供墨；

第一储墨部，所述第一储墨部被构造成储存被供给至所述辅助储墨器的墨；

第一墨输送通路，所述第一墨输送通路被构造成将被储存在所述第一储墨部中的墨供给至所述供墨连接口；

单向阀，所述单向阀被布置于所述第一墨输送通路，其中，所述单向阀容许墨从所述第一储墨部向所述供墨连接口移动；

第二储墨部，所述第二储墨部被构造成储存从所述辅助储墨器返回的墨；以及

第二墨输送通路，所述第二墨输送通路被构造成将被储存在所述第二储墨部中的墨供给至所述供墨连接口，其中，所述第二墨输送通路在所述单向阀与所述供墨连接口之间的位置与所述第一墨输送通路合流。

2.根据权利要求1所述的储墨器，其特征在于，所述第一储墨部由柔性材料制成。

3.根据权利要求1所述的储墨器，其特征在于，所述第二储墨部由柔性材料制成。

4.根据权利要求1所述的储墨器，其特征在于，所述储墨器还包括供压连接口，

所述供压连接口被连接至加压泵，并且

当所述加压泵通过所述供压连接口对所述储墨器加压时，储存在所述第一储墨部中的墨被供给至所述记录设备的所述主体。

5.根据权利要求1所述的储墨器，其特征在于，所述第二墨输送通路的流阻小于所述第一墨输送通路的从所述第一储墨部到所述第二墨输送通路与所述第一墨输送通路合流的位置的部分的流阻与所述单向阀的流阻之和。

6.一种记录设备，其包括：

记录头，所述记录头被构造成喷射墨；

辅助储墨器，所述辅助储墨器被构造成储存被供给至所述记录头的墨；以及

储墨器，所述储墨器被安装至所述记录设备，

其中，所述储墨器包括：供墨连接口，所述供墨连接口被连接至所述记录设备的主体，用于在所述储墨器被安装至所述记录设备时向所述主体供墨；

第一储墨部，所述第一储墨部被配置成储存被供给至所述辅助储墨器的墨；

第一墨输送通路，所述第一墨输送通路被配置成将被储存在所述第一储墨部中的墨供给至所述供墨连接口；

单向阀，所述单向阀被布置于所述第一墨输送通路，其中，所述单向阀容许墨从所述第一储墨部向所述供墨连接口移动；

第二储墨部，所述第二储墨部能够储存从所述辅助储墨器返回的墨；以及

第二墨输送通路，所述第二墨输送通路被构造成将被储存在所述第二储墨部中的墨供给至所述供墨连接口，其中，所述第二墨输送通路在所述单向阀与所述供墨连接口之间的位置与所述第一墨输送通路合流。

7.根据权利要求6所述的记录设备，其特征在于，所述记录设备还包括加减压泵，所述加减压泵用于改变所述辅助储墨器中的压力，

通过使用所述加减压泵对所述辅助储墨器加压，使储存在所述辅助储墨器中的墨返回至所述储墨器。

8.根据权利要求7所述的记录设备，其特征在于，通过使用所述加减压泵对所述辅助储墨器减压，使已经返回所述储墨器的墨被再次供给至所述辅助储墨器。

9.根据权利要求6所述的记录设备，其特征在于，所述第一储墨部由柔性材料制成。

10.根据权利要求6所述的记录设备，其特征在于，所述第二储墨部由柔性材料制成。

11.根据权利要求6所述的记录设备，其特征在于，所述储墨器还包括供压连接口，

其中，所述供压连接口被连接至加压泵，并且

当所述加压泵通过所述供压连接口对所述储墨器加压时，储存在所述第一储墨部中的墨被供给至所述记录设备的所述主体。

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