CN101850661A - 附加装置与液体供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及附加装置与液体供应装置，该附加装置可以安装在滑架上以取代容纳液体并且被安装在具有喷射液体的液体喷头的所述滑架上的液体容器，使得所述附加装置可以将从外部引入的液体供应到所述液体喷头。所述附加装置具有设置在流动通道中的压力控制装置，所述流动通道在附加装置主体中形成，并且从外部引入的所述液体通过所述流动通道被供应到所述液体喷头。

Description

附加装置与液体供应装置

分案申请说明

本分案申请基于2005年3月23日递交的申请号为200510056915.5、发明名称为“附加装置与液体供应装置”的母案申请。

技术领域

本发明涉及一种附加装置和一种液体供应装置。

背景技术

喷墨打印机被广泛地认识为通过液体喷头向目标喷射液体的液体喷射装置。喷墨打印机包括滑架和安装在滑架上的打印头。当滑架向着作为目标的打印介质移动时，墨水从打印头中形成的喷嘴喷射出来，由此在打印介质上进行打印。

在这些种类的喷墨式打印装置中，它们中的一种具有这样的构造(所谓的开滑架式(on-carriage type))，其包括向打印头供应墨水的各个墨盒，墨盒被安装成可拆卸地安装在滑架上。但是，在开滑架式喷墨打印装置中墨盒的墨水容量是有限的。所以，当进行相对较大量的打印时，墨盒需要被频繁更换，并且运行成本增加。

为了解决这样的问题，在日本专利早期公开No.2003-326732中公开了一种后续的喷墨打印机。在日本专利早期公开No.2003-326732中公开的喷墨打印机中，通常用安装在滑架上的各个墨盒进行打印。但是，在进行大量打印的情况下，附加装置被安装到滑架上以进行打印。此外，墨水通过管子从外部墨水容器填充到安装在滑架上的附加装置中，并且墨水由于压差头而被供应到打印头。

但是，在该喷墨打印机中墨水由于压差头而从外部墨水容器供应到打印头，因此到打印头中的供应压力取决于外部墨水容器内的墨水水平。所以，从打印头喷射出来的墨滴的重量根据墨水水平而变化，因此打印质量根据外部墨水容器中剩余的墨水量而有所不同。

CN23558867和CN2536401公开了自动供墨装置，其包括用于供应墨水的墨盒，此墨盒通过墨水管连接到打印机墨盒。即使在这些日本未审查实用新型注册申请公开中所公开的自动供墨装置中，设置在打印机外部用于供应墨水的墨盒中的墨水通过墨水管与打印机墨盒内的墨水形成具有恒定连续压力的集成系统，因此到打印头中的供应压力取决于用于供应墨水的墨盒内的墨水水平。所以，存在的问题是，打印质量根据用于供应墨水的墨盒中剩余的墨水量而不同。

USP5731319(参见摘要)公开了一种供墨贮存器，其通过管道装置连接到墨盒的打印墨水容器。当墨水从打印墨盒的打印头喷射出来以打印出纸张时，供墨贮存器可以向墨盒供应墨水。在USP5731319中公开了一个实施例，其包括补充墨水贮存器，其中在供墨贮存器的上面部分设置墨水容器瓶。供墨贮存器是墨水容器瓶的一部分。根据该实施例，补充墨水贮存器和供墨贮存器通过这样的路径彼此连通，该路径由设置在供墨贮存器内部的浮阀机构所控制。虽然供墨贮存器中的液体水平可以由浮阀机构控制以保持在基本上恒定的水平，但是在供墨贮存器内需要一个空间使得该浮阀可以操作。此外，当供墨贮存器的液体水平降低使得由浮阀打开该路径时，保持墨水贮存器中的墨水通过该空间到达供墨储存器的流体水平(液体水平)。所以，微小的压力变化或者压力脉冲作用在将被供应到打印墨盒的墨水上，这可能会降低打印质量。

USP5367328(参见第十栏的3至25行和56至59行)公开了下面的实施例。一个实施例在没有来自泵等的机械助力的集成系统中，使用无源压差来将墨水从墨水贮存器容器14传送到供墨容器。另一个实施例是有源实施例，其通过机械泵等取代无源压差，将墨水从外部墨水贮存器容器传送到墨盒。此外，USP5367328公开了一个实施例，其使用结构元件的毛细作用，以在供墨容器的上部开口通气部分(其可操作地连接到墨水贮存器容器)和靠近供墨容器的打印头的下面部分之间产生压差，其中墨水贮存器容器的底部具有与供墨容器的底部基本上相同的水平。因为泵等需要在有源系统中被安装和控制，所以整个系统变得复杂。当结构元件被设置在有源系统的供墨容器中时，结构元件内的墨水流需要为最优。

本发明已经用来解决上述问题。本发明的优点是其提供了一种附加装置和一种液体供应装置，其能够确保液体喷头的喷射液滴有恒定重量，而无论外部液体容器中消耗的液体量如何。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的附加装置可以安装在滑架上，使得附加装置可以与容纳液体并且被安装在具有喷射液体的液体喷头的所述滑架上的液体容器相取代。所述附加装置将从外部引入的液体供应到所述液体喷头。此外，所述附加装置设置有在流动通道中的压力控制装置，所述流动通道在附加装置主体中形成，并且从外部引入的所述液体通过所述流动通道被供应到所述液体喷头。

根据本发明，附加装置被安装到滑架上以取代液体容器，使得液体可以通过附加装置从外部供应到液体喷头。此外，将从外部被供应到液体喷头的液体的压力可以由设置在附加装置中的压力控制装置确保为恒定。所以，可以确保液体喷头的液体喷射质量均匀。

本发明的附加装置包括：在所述附加装置主体内的所述流动通道中的第一液体供应部分，来自外部的液体被引入到所述第一液体供应部分；第二液体供应部分，来自所述第一液体供应部分的液体流入到所述第二液体供应部分中，并且通过所述第二液体供应部分流入的液体被供应到所述液体喷头；和设置在所述第一液体供应部分和所述第二液体供应部分之间的所述压力控制装置。所述压力控制装置是阀装置，当所述第二液体供应部分的液体压力等于或者小于预定参考压力时所述阀装置使得所述第一液体供应部分与所述第二液体供应部分连通，并且当所述第二液体供应部分的液体压力大于所述预定参考压力时所述阀装置还使得所述第一液体供应部分不与所述第二液体供应部分连通。

根据本发明，如果用于供应墨水到液体喷头的所述第二液体供应部分侧的液体压力等于或者小于预定参考压力，所述阀装置使得所述第一液体供应部分与所述第二液体供应部分连通。第一液体供应部分中的液体流入到第二液体供应部分，以增大第二液体供应部分的液体压力。并且，如果所述第二液体供应部分的液体压力接近所述参考压力，所述阀装置使得所述第一液体供应部分不与所述第二液体供应部分连通。所以，第二液体供应部分的液体压力被保持为接近所述参考压力。结果，从液体喷头喷射的墨滴的重量被相等地分配，因此打印质量不会变化。

本发明的附加装置包括在所述流动通道中间的第一液体供应部分，来自外部的液体被引入到所述第一液体供应部分；第二液体供应部分，来自所述第一液体供应部分的液体流入到所述第二液体供应部分中，并且通过所述第二液体供应部分流入的液体被供应到所述液体喷头；和设置在所述第一液体供应部分和所述第二液体供应部分之间的所述压力控制装置。所述压力控制装置是阀装置，当所述第一液体供应部分和所述第二液体供应部分的液压差等于或者大于预定参考压力时所述阀装置使得与所述第二液体供应部分连通，并且当所述压差小于所述预定参考压力时所述阀装置还使得所述第一液体供应部分不与所述第二液体供应部分连通。

根据本发明，当所述第一液体供应部分和所述第二液体供应部分的液压差等于或者大于预定参考压力时，所述阀装置使得与所述第二液体供应部分连通。第一液体供应部分中的液体流入到第二液体供应部分，以增大第二液体供应部分的液体压力。并且，如果所述压差小于所述参考压力，所述阀装置还使得所述第一液体供应部分不与所述第二液体供应部分连通。所以，第二液体供应部分的液体压力被保持在以所述第一液体供应部分和所述第二液体供应部分的液压差作为参考压力的压力下。结果，从液体喷头喷射的墨滴的重量被相等地分配，因此打印质量不会变化。

在本发明中，所述压力控制装置是插入到所述附加装置中的多孔部件。

根据本发明，所述压力控制装置是插入到所述附加装置中的多孔部件，因此外部液体容器内的液体可以在例如无需频繁改变复杂的阀装置下以恒定压力被供应到液体喷头。所以，打印质量不会变化。

在本发明的附加装置中，连通孔设置在连接部分中，所述连接部分可拆卸地连接到所述液体喷头并且设置在所述附加装置主体中，所述连通孔与所述第二液体供应部分连通。所述连通孔设置有开闭阀，当连接到所述滑架以将所述第二液体供应部分中的液体供应到所述液体喷头时所述开闭阀打开。

根据本发明，因为开闭阀设置在将开闭阀连接到滑架的连接部分中，所以例如当附加装置从滑架上被拆卸时，附加装置主体内的液体变化从连接部分泄漏。

在本发明的附加装置中，所述附加装置主体包括存储液体信息的存储装置。

根据本发明，即使通过附加装置从外部向液体喷头供应液体，从外部供应的液体的消耗量或者将从外部供应的液体的剩余量可以被存储，这使得可以进行正常的液体喷射操作。

本发明的一种液体供应装置(其向包括喷射液体的液体喷头供应液体)包括：上述附加装置；外部液体容器，其设置在离开所述附加装置的位置中并且容纳将从所述液体喷头喷射出的液体；和管道，其将所述外部液体容器连接到所述附加装置并且将所述外部液体容器的液体供应到所述附加装置。

根据本发明，附加装置连接到滑架，以取代直接安装在滑架上的液体容器。并且，外部液体容器通过管道连接到附加装置。所以，外部液体容器的液体通过管道供应到附加装置。供应到附加装置的液体进行压力控制，以被供应到液体喷头。结果，液体可以连续喷射达很长时间而不会相对于滑架有过量负载，并且可以在恒定地维持液体喷射质量的同时被喷射，即使使用容纳大量液体的外部液体容器。

本公开涉及日本专利申请No.2004-087251(2004年3月24日递交)中包含的主题，该申请通过整体引用而明确包含于此。

附图说明

图1是在第一实施例中其上安装有墨盒的打印机的俯视图。

图2是在第一实施例中其上安装有附加装置的打印机的俯视图。

图3是第一实施例中附加装置的立体图。

图4是第一实施例中附加装置的侧视图。

图5是在第一实施例中，附加装置在阀关闭状态下的剖视图。

图6是第一实施例中附加装置的局部剖视图。

图7是在第一实施例中，附加装置在阀打开状态下的剖视图。

图8是第一实施例中附加装置的局部剖视图。

图9是图示第一实施例中打印机的电气配置的方框图。

图10是第二实施例中附加装置的主要部分的剖视图。

图11是第三实施例中附加装置的局部剖视图。

图12是图示第一实施例中附加装置的修改示例的剖视图。

图13是图示在外部感应装置中设置只读存储器(ROM)的示例的示意图。

图14是图示在附加装置中设置墨水水平传感器的示例的示意图。

图15是图示第四实施例中附加装置的外观图。

图16是图示第四实施例中附加装置系统的示意图。

具体实施方式

(第一实施例)

下面，将参照图1至9说明本发明的第一实施例。图1是作为本实施例的液体喷射装置的喷墨式记录装置(以下称为打印机1)的俯视图。

打印机1包括框架2，如图1所示。压板3安装在框架2中，在压板3上通过进纸机构(未示出)进纸。导向部件4安装为平行于空间2中的压板3。滑架5以在导向部件4的轴线方向上可移动的方式插入并且支撑到导向部件4上。此外，滑架5通过正时皮带6由滑架电机7驱动并且连接到滑架电机7。所以，驱动滑架电机7使得滑架5沿着导向部件4来回行进。

作为液体喷头的打印头8安装在滑架5的与压板3相对的表面上。六个作为液体容器的墨盒9安装在滑架5上，它们将作为液体的墨水供应到打印头8。墨盒9在滑架5上可拆卸，因此可以可拆卸地安装六个附加装置10来取代墨盒9，如图2所示。当附加装置10被安装在滑架5上时，打印机1用作所谓的关滑架式(off-carriage)打印机，其从外部接收墨水，这与当安装墨盒9时不同。与打印机1中使用的墨水颜色(类型)相对应，分别为打印机1准备六个墨盒9和六个附加装置10。此外，附加装置10相对于滑架5中设置的打印头8在安装形状上与墨盒9兼容，并且可以取代墨盒9被可拆卸地安装到滑架5上。关于附加装置10的细节将在下面说明。在打印头8的底部设置喷嘴喷射端口(未示出)，墨滴从该喷嘴喷射端口喷射到纸页上。

当附加装置10如图2所示地安装到滑架5上时，六个作为外部液体容器的外部墨水容器11设置在打印机1外部，外部墨水容器11比墨盒9具有更大容积。外部墨水容器11容纳比墨盒9的墨水更大量的各种墨水，并且分别通过柔性供墨管道12连接到附加装置10。当附加装置10被安装在滑架5上时，这些外部墨水容器11向各自的附加装置10供应各种颜色的墨水，然后墨水被供应到打印头8。此外，本实施例中的液体供应装置包括附加装置10、外部墨水容器11和供墨管道12。

在EP1454754中，每个外部墨水容器11可以使用墨水包25的结构，其包括包部分36和出口部分37，或者使用墨水包121的结构，其包括箱体122和密封封闭箱体122的开口的膜部件123。这些墨水包的结构设置在打印机1外部，使得它们具有比墨盒9大三到十倍的墨水容量。供墨管连接到出口部分37或者柱状体126，使得墨水包可以被用作外部墨水容器11。墨水包(25、121)的结构在EP1454754中进行了详细讨论，其公开通过整体引用而被包含于此。

此外，每个外部墨水容器11可以使用JP2004-249511中公开的结构，其中外部墨水容器被用作墨盒9，其在壳体中容纳包括多个墨水容纳腔的墨水包。换言之，供墨管道12连接到JP2004-249511中的墨盒9的塞头21，以使得附加装置10与墨水包(11、12、13和14)连通，因此该墨盒9可以用作本发明的外部墨水容器11。当墨盒9被用作本发明的外部墨水容器11时，优选的是最下游的墨水容纳腔可以被折叠在壳体中的墨水包容纳，以在重力方向上处于上游墨水腔的下侧。所以，可以在壳体的底部侧形成支撑塞头21的塞头插入部分35。此外，在JP2004-249511中，加压空气通过空气引入部分37被引入到墨盒9中。但是，在墨盒9被用作本发明的外部墨水容器11的情况下，当墨盒9在打印机1外部相对于打印头8被设置在适当高的位置中时，仅当墨盒9内部通过空气引入部分37与空气连通而无需引入加压空气时，墨水可以通过供墨管道12从墨盒9供应到附加装置10。墨盒9在JP2004-249511中进行了详细讨论，其公开通过整体引用而包含于此。

下面，将参照图3至8说明附加装置10。

图3是对应于各种颜色的墨水的附加装置10的立体图。附加装置10可以分别被单独使用，但当它们一起使用时其操作性得到提高，如图3所示。此外，用于青色墨水、品红色墨水、红色墨水、浅青色墨水和浅品红色墨水的各个附加装置10具有与用于黑色墨水的附加装置10相同的构造。所以，下面将仅说明用于黑色墨水的附加装置10，将省略对用于其他颜色的附加装置10的说明。

附加装置10包括由合成树脂制成的单元壳体15，其具有基本上环形且扁平的形状(带有弯曲表面的方体形状)，如图3和4所示。供墨管道12连接到在单元壳体15的上面部分上形成的连接部分17。此外，在单元壳体15的下面部分上形成有作为连接部分的墨水出口部分19，其通过供墨针(未示出)连接到打印头8，供墨针设置为在滑架5的底表面上突出，类似于墨盒9的情况。也就是说，附加装置10的墨水出口部分19对应于墨盒9的供墨开口，因此墨水出口部分19可以使用供墨开口可以使用的结构。此外，单元壳体15在墨水出口部分19附近具有存储装置21，如图4所示，这与现有墨盒9相似。

图5是附加装置10沿着图4的线A-A所取的剖视图，其示出了在附加装置10中包括的压力控制装置。如图5所示，在作为附加装置主体的单元壳体15的一侧15a中，形成有基本上为圆筒形的小凹入部分25。此外，在所述一侧15a上形成墨水容纳凹入部分27，其与连接部分17连通。在墨水容纳凹入部分27中，向着小凹入部分25形成墨水引入路径29，其一端与小凹入部分25连通。覆盖小凹入部分25的第一膜部件F1和覆盖墨水容纳凹入部分27的第二膜部件F2分别通过热焊粘附到一侧15a。由小凹入部分25和第一膜部件F1界定出用作第一液体供应部分和流动通道的基本上圆筒形的供墨腔33，由墨水容纳凹入部分27和第二膜部件F2界定出基本上圆筒形的墨水容纳腔35。所以，从供墨管道12流过来的墨水经由连接部分17、墨水容纳腔35和墨水引入路径29流入供墨腔33。

此外，在单元壳体15的一侧15a中形成凹槽，如图12所示。凹槽由覆盖小凹入部分25和墨水容纳凹入部分27的单张膜F所覆盖，由此可以形成墨水引入路径29。此外，优选的是膜F可以与膜F1和F2相同地通过热焊粘附到一侧15a。

此外，在第一膜部件F1在供墨腔33内的一侧的表面上安装弹簧旋转板37，使得其定位成与供墨腔33同心，该弹簧旋转板37具有比供墨腔33的内径稍小的外径。弹簧旋转板37在与第一膜部件F1相反的表面上具有环形凹槽39。

此外，在单元壳体15的另一侧15b上形成基本上为截头圆锥形的大凹入部分45。大凹入部分45被设置成与小凹入部分25同心地定位，其具有比小凹入部分25的直径更大的直径。在大凹入部分45侧的表面上向着一侧15a形成墨水导出路径47。如图4所示，墨水导出路径47的一端与墨水出口部分19中形成的连通孔49连通。此外，如图5所示，具有柔性的第三膜部件F3通过热焊粘附到另一侧15b以封闭大凹入部分45。由大凹入部分45和第三膜部件F3界定出用作第二液体供应部分和流动通道的基本上为截头圆锥形的压力腔51。此外，第三膜部件F3具有相当的柔性使得其可以有效地检测压力腔51的负压状态，并且由不会在化学上影响墨水的材料制成。压力腔51内的墨水经由墨水导出路径47和墨水出口部分19的连通孔49排出到打印头8中。

此外，在第三膜部件F3与压力腔51相反的表面上，例如通过热焊粘附有圆盘形的受压板53，以定位成相对于压力腔51同心，受压板53比第三膜部件F3硬。受压板53具有比压力腔51的内径小的外径，其由例如聚乙烯或聚丙烯的轻质塑料材料制成。

在单元壳体15的供墨腔33和压力腔51之间形成分隔壁55，使得分隔壁55将供墨腔33和压力腔51分隔开。在分隔壁55中形成支撑孔57，其构成供墨腔33通过其与压力腔51连通的开闭阀。可移动阀59插入并且可滑动地支撑在支撑孔57中，这构成了开关阀。更具体而言，可移动阀59由圆柱形杆部件61和横截面为圆形的盘形部件63构成。盘形部件63与杆部件61一体地形成。

盘形部件63被布置在供墨腔33内部，盘形部件63的外径大于杆部件61的外径。从盘形部件63延伸出的杆部件61被插入并且可滑动地支撑在支撑孔57中，其前端突出到压力腔51中。

如图6所示，支撑孔57以等间隔在其上具有四个切去凹槽57a。所以，在杆部件61插入并且支撑在支撑孔57中的状态下，由杆部件61和四个切去凹槽57a界定出四个墨水流动通道57b。此外，盘形部件63具有环形台阶部分63a，并且螺旋弹簧65布置在台阶部分63a和弹簧旋转板37的凹槽39之间。螺旋弹簧65的作用使得盘形部件63总是配置到分隔壁55侧。

同时，如图5和6所示，在供墨腔33一侧中，由橡胶制成的密封部件67安装在分隔壁55上，该密封部件67形成为环形以环绕支撑孔57。所以，可移动阀59中的盘形部件63通过螺旋弹簧65的偏置力与密封部件67进行接触。当盘形部件63与密封部件67进行接触时，四个墨水流动通道57b被封闭，即，供墨腔33和压力腔51之间的空隙被堵塞。相反，如果盘形部件63逆着螺旋弹簧65的偏置力向第一膜部件F1移动以与密封部件67分开，供墨腔33和压力腔51连通。

优选地，当形成单元壳体15时，密封部件67通过协同注模成型(coinjection molding)而与分隔壁55成为一体。类似地，密封部件67可以在可移动阀59的盘形部件63上(而非在分隔壁55上)形成，以与分隔壁55分开。

在如上形成的附加装置10中，在打印头8处于非打印状态即其不消耗墨水的状态下时，螺旋弹簧65的弹簧负载W1施加到可移动阀59的盘形部件63。此外，被供应到供墨腔33的墨水的作用力P1也施加到盘形部件63。结果，如图5所示，盘形部件63与橡胶制成的密封部件67进行接触，使得墨水流动通道57b(参见图6)处于阀关闭状态。换言之，进入供墨腔33与压力腔51彼此不连通并且附加装置10密封自身的状态。

同时，在打印头8操作即其消耗墨水的状态下，随着压力腔51中墨水减少，压力腔51处于负压下，并且第三膜部件F3向供墨腔33侧移位，因此第三膜部件F3的中心部分与构成可移动阀59的杆部件61的末端进行接触。此时，第三膜部件F3的位移所要求的反作用力被称为Wd。此外，当打印头8进一步消耗墨水时，在压力腔51内产生负压P2。此时当实现关系式P2＞W1+P1+Wd时，第三膜部件F3按压杆部件61，使得盘形部件63和密封部件67之间的靠接被松开。结果，墨水流动通道57b(参见图6)改变到如图7所示的阀打开状态。而且，供墨腔33内的墨水通过从供墨腔33到压力腔51的墨水流动通道57b而被供应到压力腔51中。

实际上，如果在压力腔51内没有产生大于作用力P1的负压P2，即使供应到供墨腔33的墨水的作用力P1变大，也维持阀关闭状态。也就是说，通过打开和关闭可移动阀59，压力腔51内的墨水的压力变化被抑制在特定的恒定范围中，由此压力腔33内的墨水的压力变化被切断。所以，外部墨水容器11的墨水水平根据外部墨水容器11的设置位置或者在外部墨水容器11中剩余的墨水量而变化。即使供墨腔33内的墨水压力变化，也不影响任何事情。结果，从压力腔51喷射到打印头8的墨滴重量被维持恒定，因此打印质量不会变化。

如果墨水流入压力腔51中，压力腔51的负压P2消失，并且实现了表达式P2＜W1+P1+Wd。据此，可移动阀59移动，使得阀返回如图5所示的关闭状态，并且停止从供墨腔33供应墨水到压力腔51中。

可移动阀59的开闭阀不需要一直执行通过其重复图5和图7的状态的这种极端操作。从实践的观点来看，在打印操作中确保第三膜部件与组成可移动阀59的杆部件61的末端进行接触的平衡状态。而且，可移动阀59操作以使得墨水逐渐补充到压力腔51，而当墨水被消耗时阀稍微打开。

将参照图4和8说明在墨水出口部分19中设置的作为开闭阀的阀装置V。

如图4所示，在墨水出口部分19中开有连通孔49，其通过墨水导出路径47与压力腔51连通。如图8所示，在墨水出口部分19中形成有阀孔19a，其与连通孔49和导出孔19b连通。在阀孔19a的内周表面上形成有多个连通凹槽19c。此处，在阀孔19a的内周表面上两个部分中形成有连通凹槽19c。开口向外的导出孔19b具有比阀孔19a的内径更大的内径。

此外，阀装置V设置在墨水出口部分19的阀孔19a和导出孔19b中。阀装置V包括阀体70和密封部件72。阀体70的外径与阀孔19a的内径基本上相同。阀装置V布置成在阀孔19a的中心轴线方向上可滑动。

密封部件72装配到导出孔19b中。密封部件72由例如弹性体的柔性材料制成，并且形成为基本上成圆柱形。以向着导出侧扩展的方式形成穿过密封部件72的中心的插入孔72a，其在阀体70侧的直径是这样的直径，即在滑架5的底面上设置的供墨针(未示出)可以牢固地装配到该处。阀座74被设置成突出以环绕在密封部件72的基部端面处的插入孔7a的开口。阀体70装在阀座74上，使得密封部件72的插入孔72a被阀体70封闭。此外，供墨针形成为中空的，以允许墨水通过中空部分在供墨针内流动。

此外，阀装置V包括使阀体70偏置的螺旋弹簧76。螺旋弹簧76固定地支撑在阀孔19a内，以使阀体70向密封部件72侧偏置。当没有从外部施加力时，螺旋弹簧76使阀体70偏置，因此阀体70与密封部件72的阀座74进行接触，如图8所示。当供墨针通过密封部件72的插入孔72a插入阀体70中时，阀体70逆着螺旋弹簧76的偏置力向远离密封部件72的方向移动。此时，供墨针的导入端在被密封部件72密封的状态下插入。此外，当阀体70变得与密封部件72分开时，供墨针的孔连接到阀孔19a和步置在相对侧壁上的连通孔19c，阀体70置于该相对侧壁之间。所以，如果压力腔51内的墨水被引入到墨水出口部分19，则墨水通过连通凹槽19c在阀体70置于其间的情况下被引导到密封部件72侧中的阀孔19a。墨水从供墨针的孔流入到打印头8。

下面，将参照图9说明具有上述构造的打印头1的电气配置。

如图9所示，打印头1包括CPU 81、ROM 82、RAM 83、接口84、印刷电路单元85和读取电路单元86。

CPU 81根据存储在ROM 82中的程序通过接口84从外部装置接收打印数据等，并且将它们暂时存储在RAM 83中。此外，CPU 81根据存储在ROM 82中的程序基于存储在RAM 83中的打印数据来控制印刷电路单元85，使得滑架5和打印头8被驱动以喷射墨水到打印纸上。此外，CPU 81通过读取电路单元86接收滑架5上安装的墨盒9中设置的存储装置(未示出)中存储的数据(液体信息)。墨盒9中设置的存储装置(未示出)中存储的信息包括墨水属性信息，例如墨水总量、消耗墨水量、墨盒9中剩余墨水量和墨水颜色，还包括例如墨盒9的种类、其安装了多少次以及其制造日期的数据。只要利用墨盒9的墨水进行打印，CPU 81就通过读取电路单元86以已知方法更新存储装置的内容。

此外，CPU 81通过读取电路单元86接收滑架5上安装的附加装置10中设置的存储装置21中存储的数据(液体信息)。附加装置10设置的存储装置21中存储的液体信息包括墨水属性信息，例如墨水总量、消耗墨水量、外部墨水容器11中剩余墨水量和墨水颜色，还包括例如附加装置10的种类、其安装了多少次以及其制造日期的数据。只要利用外部墨水容器11的墨水进行打印，CPU 81就通过读取电路单元86与在墨盒9中相同地更新存储装置21的内容。

虽然在上述示例中可重写存储装置21设置在墨水容器11中以将剩余墨水量存储在外部墨水容器11的存储装置21中，但只读存储装置(ROM)也可以设置在外部墨水容器11中。在此情况下，外部墨水容器11的ROM存储对该外部墨水容器11唯一的标识号(ID)。剩余墨水量从通过例如点数计算等已知方法计算的消耗墨水量来进行计算。剩余墨水量与从外部墨水容器11的ROM读取的标识号相关联以被存储到打印机存储器中，因此可以在打印机中管理剩余墨水量。

可以通过以下方法获得总墨水量(初始墨水量)，对于从消耗墨水量首次计算剩余墨水量该总墨水量是所需的。在附加装置10、供墨管道12和外部墨水容器11彼此集成而不能仅替换外部墨水容器11的结构情况下，附加装置10、供墨管道12和外部墨水容器11中容纳的整个墨水量作为总墨水量被存储在墨水容器11的ROM中，因此打印机可以使用读取电路单元86取得总墨水量。

当外部墨水容器11可以从供墨管道12拆除并且可以仅替换外部墨水容器11时，外部墨水容器11还设置ROM以将外部墨水容器11的总墨水量存储在ROM中，如图13所示。当外部墨水容器11连接到供墨管道12时，其沿着供墨管道12延伸。柔性缆(FPC)(其电连接到附加装置10的存储装置(板)21中设置的电极)或者电缆连接器C1设置在外部墨水容器11中，并且连接到与外部墨水容器11的ROM相连接的连接器C2。结果，打印机1可以通过柔性缆(FPC)或者电缆、存储装置(板)21的电极和读取电路86从外部墨水容器11的ROM获取关于外部墨水容器11的总墨水量的数据。通过将获取的外部墨水容器11的总墨水量相加到存储在附加装置10的ROM中的附加装置10的总墨水量，打印机可以总体上获取附加装置系统的总量。

除了上述构造，下面的方法也是可用的。利用可以安装在PC(其是可以连接到接口84的外部装置之一)中的打印机驱动程序，总墨水量的输入屏幕可以显示在PC上。用户读取显示在贴附到外部墨水容器11的标签上显示的外部墨水容器11的总墨水量，或者在与外部墨水容器11包在一起的手册中指明的外部墨水容器11的总墨水量，使用PC的输入装置和总墨水量的输入屏幕将外部墨水容器11的总墨水量输入到PC中，并且通过打印机驱动程序和接口84将总墨水量提供给打印机1。结果，打印机1可以获取外部墨水容器11的总墨水量。

在本发明的附加装置系统情况下，因为总体上的总墨水量例如是墨盒9中墨水量的三到十倍，在利用诸如点数计算的软件方法检测剩余墨水量中很可能发生错误。所以，在检测剩余墨水量期间，可以进行校准。例如，诸如一对电极或者压电传感器的已知墨水水平传感器被设置在附加装置10内，如图14示意性地表示。在外部墨水容器11的全部墨水被消耗并且进一步地附加装置10的部分墨水被消耗使得附加装置10中的剩余墨水量变成预定量时，墨水水平传感器检测墨水水平。此时，在软件计算中到此时已经计算出的剩余墨水量的值被清除，剩余墨水量由软件计算从该预定量进行重新计算。所以，到附加装置10的墨水量变成预定量为止，在软件计算中可能被累积的计算误差能够被校正。该预定量预先存储在存储装置21中，而且墨水水平传感器S的输出可以通过设置在存储装置21的板上的电极输出到打印机中。所以，打印机通过读取电路单元86等可以获取附加装置10的剩余墨水量变成预定量的时间。

此外，当墨水水平传感器S设置在附加装置10中时，可以不进行软件计算直到附加装置10的墨水量变成预定量。所以，可以省略打印机通过其获取外部墨水容器11的总墨水量的装置。

下面，将说明如上构造的打印机和附加装置的操作。

当用外部墨水容器11代替墨盒9进行打印时，用户将附加装置10安装在滑架5上，并且通过供墨管道12将附加装置10连接到外部墨水容器11。附加装置10相对于打印头8在安装形状上与墨盒9兼容，由此其可以安装在滑架5上以代替墨盒9。如果墨滴从打印头8喷射以进行打印，来自外部墨水容器11的墨水被供应到附加装置10，因此供应到附加装置10的墨水通过滑架5供应到打印头8。

在此情况下，在附加装置10中在供墨腔38和压力腔51之间设置压力控制装置。此压力控制装置包括可移动阀59、螺旋弹簧65、密封部件67等。所以，设置外部墨水容器11的位置(外部墨水容器11的墨水水平)可以高于打印头8，也就是说可以存在压差头。所以，在外部墨水容器11设置成远离滑架5的位置上，具有更高的自由度。此外，阀装置V设置在墨水出口部分19中，由此墨水不会泄漏，或者空气不会从附加装置10侵入供墨管道12和外部墨水容器11，即使由于从打印头8拆卸附加装置10或者将打印机移至别处而改变了附加装置10的姿势。

只要利用外部墨水容器11的墨水进行打印时，打印机1就计算消耗墨水量。但是，打印机1可以从与消耗墨水量有关的信息和设置在附加装置10中的存储装置上的信息来计算外部墨水容器11的剩余墨水量。基于与剩余墨水量有关的数据，打印机1可以与当使用墨盒9时一样有效地进行打印。

根据上述实施例，可以获得以下优点。

(1)根据本实施例，在相对于打印头8在安装形状上与墨盒9兼容的附加装置10中，设置有压力控制装置(阀装置)，其包括可移动阀59、螺旋弹簧65和密封部件67。所以，因为无论外部墨水容器11中剩余墨水量如何，可以总是向打印头8供应恒定压力下的墨水，所以可以确保均匀的打印质量。

(2)根据本实施例，设置在附加装置10中包括可移动阀59、螺旋弹簧65和密封部件67的压力控制装置(阀装置)使得压力腔51在其中的墨水减少时从供墨腔33接收墨水。所以，压力腔51内墨水的压力变化被限制以保持在特定的恒定范围内。换言之，如果在压力腔51内没有产生大于作用力P1的负压P2，即使供应到供墨腔33的墨水的作用力P1变大，也维持阀关闭状态。由此，即使在压力腔51的上游(外部墨水容器11侧)中产生压力变化，打印头8也不受其影响。结果，外部墨水容器11的墨水水平根据外部墨水容器11的设置位置或者剩余墨水量而变化，即使供墨腔33内的墨水压力变化，墨水水平也不受其影响。因此，在外部墨水容器11的步骤位置上，自由度增大。

(3)根据本实施例，来自外部墨水容器11(其容纳比墨盒9更大量的墨水)的墨水可以被供应到打印头8，因为相对于打印头8在安装形状上与墨盒9兼容的附加装置10被安装在滑架5上。所以，用于更换墨盒的工时和运行成本可以被减小。

(4)根据本实施例，存储装置21设置在附加装置10中，由此可以正确识别与墨水属性有关的信息或者与外部墨水容器11有关的信息，即使附加装置10取代墨盒9被安装在滑架5上。所以，可以如同墨盒9被安装在滑架5上的情况那样正常进行打印。

(第二实施例)

下面，将参照图10说明本发明的第二实施例。本实施例的特征在于具有第一实施例中说明的压力控制装置(阀装置)的构造。所以，在以下实施例中相似的标号用来指示与第一实施例相同的元件，并且省略对其的详细说明。

图10是附加装置10的主要部分的剖视图。

如图10所示，在单元壳体15的一侧15a中，形成有基本上为圆筒形的第一凹入部分95，其与连接部分17连通。覆盖第一凹入部分95的膜部件97通过热焊粘附到一侧15a。所以，由第一凹入部分95和膜部件97界定出用作第一液体供应部分和流动通道的基本上圆筒形的供墨腔99。此外，来自供墨管道12的墨水通过连接部分17流入到供墨腔99中。

如图10所示，在单元壳体15的另一侧15b中形成有基本上为圆筒形的第二凹入部分101，其与墨水出口部分19连通。覆盖第二凹入部分101的膜部件103通过热焊粘附到另一侧15b。所以，由第二凹入部分101和膜部件103界定出用作第二液体供应部分和流动通道的基本上圆筒形的墨水导出腔105。

在将供墨腔99和墨水导出腔105分隔开的分隔壁107中，形成有多个通孔109。此外，在分隔壁107的中心处形成突出到墨水导出腔105的支撑突起部分111。

在膜部件103位于墨水导出腔105内的一侧的表面上，安装有具有比墨水导出腔105的内径稍小的外径的弹簧旋转板113，其定位成与墨水导出腔105同心。在弹簧旋转板113的中心部分中，在与膜部件相反的表面上形成凹槽115。此外，在弹簧旋转板113的外周部分中，环形突起部分117突出到与膜部件113相反的表面之外。

圆筒形的阀容纳圆筒部分119被布置在弹簧旋转板113和分隔壁107之间。在阀容纳圆筒部分119中，以扩展的方式形成装配部分121，并且薄膜阀123装配到装配部分121中。并且，薄膜阀123被圆形的防拉出弹簧所支撑以不会被从阀容纳圆筒部分119拉出去，防拉出弹簧置于并且固定在弹簧旋转板113和阀容纳圆筒部分119之间。薄膜阀123由例如可以发生弹性形变的弹性体的材料制成，并且在与支撑突起部分111相反的中心位置处形成突起部分127。在突起部分127的中心处形成圆筒形通孔129。薄膜阀123将墨水导出腔105分隔成弹簧旋转板113和分隔壁107。并且，如果突起部分127与支撑突起部分111进行接触，在突起部分127中形成的通孔129被支撑突起部分111所封闭，以堵塞墨水导出腔105的弹簧旋转板113侧和分隔壁107侧，即墨水导出腔105不与供墨腔99连通。

相反，如果突起部分127从支撑突起部分111分开，则在突起部分127中形成的通孔129被打开，使得墨水导出腔105的弹簧旋转板113和分隔壁107连通，即墨水导出腔105与供墨腔99连通。

在墨水导出腔105内，螺旋弹簧133置于薄膜阀123的突起部分127和弹簧旋转板113的凹入部分115之间。薄膜阀123的通孔129被螺旋弹簧133偏置以靠向支撑突起部分111。所以，在没有施加外力的状态下，通孔129被支撑突起部分111封闭。此外，本实施例包括阀装置，其具有支撑突起部分111、薄膜阀123和螺旋弹簧133。

在具有上述构造的附加装置10中，当打印头8处于非打印状态即没有在消耗墨水时，由螺旋弹簧113施加的弹簧负载W1、供墨腔99内的墨水的作用力P3和墨水导出腔105内的墨水压力P4施加到薄膜阀123。结果，薄膜阀123与支撑突起部分111进行接触，并且通孔129改变到阀关闭状态，如图10所示。换言之，供墨腔99不与墨水导出腔105连通，并且附加装置10密封自身。

同时，在打印头处于打印状态而消耗墨水的情况下，随着墨水导出腔105内墨水减少，墨水导出腔105内的墨水压力P4变得小于供墨腔99内的作用力P3。此外，此时薄膜阀123的位移所要求的反作用力被假定为Wd。当墨水在打印头8中进一步消耗时，墨水导出腔105内墨水压力P4也减小。此时当实现表达式|P3-P4|＞W1+Wd时，薄膜阀123变得与支撑突起部分111分开，并且供墨腔99可以与墨水导出腔105连通。

所以，供墨腔99内的墨水通过通孔129从供墨腔99供应到墨水导出腔105中，并且墨水导出腔105的负压通过流入墨水导出腔105的墨水而被消除。结果，薄膜阀123移动使得该阀再次关闭，如图10所示，停止从供墨腔99供应墨水到墨水导出腔105。

实际上，如果在供应到供墨腔99的墨水的作用力P3和墨水导出腔105内的墨水压力P4之间产生压差，并且该压差不超过螺旋弹簧133施加的弹簧负载W1和薄膜阀123的位移所要求的反作用力Wd之和，则维持阀关闭状态。也就是说，通过打开和关闭薄膜阀123，墨水导出腔105内的墨水的压力变化被限制以维持在特定的恒定范围中。并且，如果供应到供墨腔99的墨水的作用力P3和墨水导出腔105内的墨水压力P4之间的压差等于或者小于螺旋弹簧133施加的弹簧负载W1和薄膜阀123的位移所要求的反作用力Wd之和，即使供墨腔99内的墨水压力变化，墨水导出腔105也不受压力变化影响。结果，从墨水导出腔105喷射到打印头8的墨滴重量被维持恒定，因此打印质量不会变化。

根据上述实施例，除了第一实施例的优点(3)和(4)外，还可以获得以下优点。

(1)根据本实施例，相对于打印头8在安装形状上与墨盒9兼容的附加装置10设置有压力控制装置(阀装置)，其包括支撑突起部分111、薄膜阀123和螺旋弹簧133。所以，因为无论外部墨水容器11中剩余墨水量如何，可以向打印头8供应恒定压力下的墨水，所以可以确保不变的打印质量。

(第三实施例)

下面，将参照图11说明本发明的第三实施例。因为本实施例的特征在于具有第一实施例和第二实施例中说明的压力控制装置(阀装置)的构造，在以下实施例中相似的标号用来指示与第一实施例和第二实施例相同的元件，并且省略对其的详细说明。

图11是附加装置10的局部剖视图。

如图11所示，附加装置10的单元壳体15包括用于在其中容纳墨水的供墨腔140，外部墨水容器11(未示出)的墨水通过供墨管道12从连接部分17被引入，并且墨水从墨水出口部分19被供应到打印头8。

作为多孔部件的多孔体142被容纳在供墨腔140中。多孔体142暂时保持来自外部墨水容器11的墨水，以从墨水出口部分19将所保持的墨水供应到打印头8。通过多孔体142的毛细作用力，附加装置10内的墨水压力变得稍微小于打印头8的墨水压力。所以，减小了从打印头8的墨水泄漏，由此从附加装置10喷射到打印头8的墨滴重量被维持恒定，因此打印质量不会变化。

如图11所示，连接部分17突出到附加装置10中，以压缩多孔体142的A部分。类似地，墨水出口部分19突出到附加装置10中以压缩多孔体142的B部分。B部分中多孔体142的压缩性高于A部分中多孔体142的压缩性，因此B部分中多孔体142的毛细作用力高于A部分中多孔体142的毛细作用力。

如果附加装置10内的墨水被打印头8消耗，外部墨水容器11和打印头8之间的水头差以及A部分中多孔体142的毛细作用力合作，以由此将外部墨水容器11中的墨水补充到附加装置10中。因为多孔体142的B部分具有多孔体142的各个部分中最高的毛细作用力，当墨水被打印头8消耗时，外部墨水容器11的墨水顺畅地流到墨水出口部分19中。

如果外部墨水容器11的全部墨水被消耗，墨水保持在多孔体的压缩性稍高的A部分中，并且当墨水被打印头8消耗时，附加装置10内的墨水(被吸收到多孔体142中的墨水)顺畅地流到墨水出口部分19中。

在墨水在打印头8中被消耗的过程中，附加装置10内的墨水恒定地保持在A部分(在该处多孔体的压缩性高)中，由此防止墨水通过供墨管道12流回到外部墨水容器11中。特别地，在外部墨水容器11可以从供墨管道12拆卸并且可以仅替换外部墨水容器11的结构的情况下，没有气泡混合到供墨管道12中。所以，简单地通过连接新的外部墨水容器11到供墨管道12，外部墨水容器11就与附加装置10连通，这使得供墨管道12的墨水可以穿过它们。

多个销144从单元壳体15的上内侧突起，以固定地支撑多孔体142的顶表面，因此在供墨腔140的上部形成小间隔。

在单元壳体15的顶表面上设置凹入部分146，并且在凹入部分146的底表面的一侧中形成与供墨腔140连通的通孔148。此外，在单元壳体15的顶表面上，膜部件150通过热焊粘附到单元壳体15，因此该膜部件150封闭凹入部分146。在膜部件150中，在离通孔148最远的位置处形成通气孔152，并且由通气孔152、凹入部分146和通孔148界定出通气路径154。因为通气路径154设置在通孔148远离通气孔152的位置中，该路径可以被做得长而且薄。结果，可以抑制供墨腔140内的墨水蒸发。

根据上述实施例，因为多孔体142容纳在附加装置10内，与第一实施例和第二实施例相比，本实施例的构造可以用低成本被做得非常简单。

此外，布置在附加装置10中的多孔体142内的墨水流可以被最优化。

(第四实施例)

下面，将参照图15和16说明本发明的第四实施例。本实施例的附加装置10被安装在用于安装墨盒101的滑架130上，以取代EP1424202中第二实施例所公开的墨盒101。为了可以被安装在滑架130上，附加装置10的外部结构与EP1424202中公开的墨盒101的外部结构相同。墨盒101的外部结构和用于安装墨盒101的滑架130在EP1424202中进行了详细讨论，其公开通过整体引用而被包含于此。

在本实施例中，为了获得简单构造，与第三实施例中一样，多孔体142设置在附加装置10内。此外，连接部分17突出到附加装置10中以压缩多孔体142的A部分，与第三实施例类似。墨水出口部分19也突出到附加装置10中以压缩多孔体142的B部分。B部分中多孔体142的压缩性高于A部分中多孔体142的压缩性，因此B部分中多孔体142的毛细作用力高于A部分中多孔体142的毛细作用力。

虽然如上所述可以使用各种结构的外部墨水容器11，在EP1454754中公开的墨水包25的示例示意性地示出在图16中。墨水包25安装在包括盖子和壳体的外壳中，以为了方便安装和替换而可以拆卸。

此外，代替多孔体142，可以将第一和第二实施例的阀装置设置在附加装置10内，或者可以将EP1398156中公开的墨水路径和阀装置设置在附加装置10内。

在本实施例中也可以获得与第三实施例的优点相同的优点。

上述实施例中的每一个使用具有大容量的外部墨水容器11，因此附加装置系统长时间暴露在外。所以，优选的是附加装置系统被给予阻气性，以防止墨水的特性和脱气度有任何变化。

例如，为了给予附加装置10良好的阻气性，附加装置10的单元壳体15优选地由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和液晶聚合物等形成。

例如，为了给予供墨管道12良好的阻气性，供墨管道12优选地由尼龙、乙烯叉二氯等形成，或者形成为具有多层结构，该多层结构具有由尼龙、乙烯叉二氯等形成的层或多个层。

例如，为了给予外部墨水容器11良好的阻气性，可以使用所谓的袋装的墨水包，其公开在JP2004-249511或者EP1454754中。作为形成该墨水包的膜，例如可以使用聚乙烯膜，其表面层叠有铝箔。

虽然附加装置10、供墨管道12和外部墨水容器11的全部都可以被给予高的阻气性，但至少它们中的一个可以被给予高的阻气性，使得在整个附加装置系统中可以提高相对的阻气性。

此外，上述实施例可以进行如下修改。

虽然在上述实施例的每一个中在附加装置10中设置有存储装置21，但是存储装置21可以设置在外部墨水容器11中。

在上述实施例的每一个中，虽然已经说明了作为液体喷射装置的喷墨打印机(包括传真机、复印机等的打印装置)，喷墨打印机可以应用到喷射其他种类液体的液体喷射装置。例如，本实施例可以应用到这样的液体喷射装置，其喷射电极材料或者彩色材料，用于制造液晶显示器、EL显示器和表面发射显示器。本实施例还可以应用到喷射用于制造生物芯片的活性有机材料的液体喷射装置，和作为精确移液管的样品喷射头。

Claims (7)

1.一种附加装置系统，包括：

多个附加装置，每个所述附加装置均具有用于在其中容纳液体的液体储存腔，并用于可拆卸地安装在液体喷射装置的容纳部中，所述容纳部被设计用于接收多个液体容器，每个所述液体容器均用于容纳具有第一体积的液体，所述附加装置用于在所述附加装置被安装在所述容纳部中时沿第一方向布置；

多个外部容器，每个所述外部容器均用于被设置在所述液体喷射装置外部，并用于容纳具有比所述第一体积大的第二体积的液体；

多个连接器，每个所述连接器均被布置在关联的一个所述附加装置的上部中，所述连接器用于在所述附加装置被安装在所述容纳部中时沿所述第一方向布置；以及

多个管道，每个所述管道均具有连接至关联的一个所述连接器的第一端部以及连接至关联的一个所述外部容器的第二端部，其中：

每个所述连接器均用于使关联的一个所述管道的所述第一端部在所述附加装置安装在所述容纳部中时沿水平方向延伸。

2.如权利要求1所述的附加装置系统，其中：

所述外部容器用于被设置在所述液体喷射装置的外部的任意可选位置。

3.如权利要求1所述的附加装置系统，其中：

每个所述附加装置均具有液体供应端口，所述液体供应端口与所述液体储存腔连通，并适于在所述附加装置安装在所述容纳部中时可拆卸地连接至设置在所述容纳部中的多个针部件中关联的一个针部件；并且

所述液体供应端口用于通过所述针部件中所述关联的一个针部件将所述液体储存腔中的液体供应至所述液体喷射装置的液体喷射头。

4.如权利要求1所述的附加装置系统，其中：

所述附加装置被集成以形成至少一个附加装置主体。

5.如权利要求1所述的附加装置系统，其中：

所述外部容器被集成以形成至少一个外部容器主体。

6.一种方法，包括：

从液体喷射装置的容纳部去除多个液体容器，每个所述液体容器均用于容纳具有第一体积的液体；

设置附加装置系统，所述附加装置系统包括：

多个附加装置，每个所述附加装置均具有用于在其中容纳液体的液体储存腔；

多个外部容器，每个所述外部容器均用于容纳具有比所述第一体积大的第二体积的液体；

多个连接器，每个所述连接器均被布置在关联的一个所述附加装置的上部中；以及

多个管道，每个所述管道均具有连接至关联的一个所述连接器

的第一端部以及连接至关联的一个所述外部容器的第二端部；

将所述附加装置安装在所述容纳部中，使得所述附加装置以及所述连接器沿第一方向布置，并且使得每个所述管道的所述第一端部沿水平方向延伸；并且

将所述外部容器布置在所述液体喷射装置的外部。

7.如权利要求6所述的方法，其中：

所述外部容器被设置在所述液体喷射装置的外部的任意可选位置。

Images