CN103600586B - 液体供应系统及液体喷射装置 - Google Patents

Abstract

液体容器支承物不可移动地或者可往复移动地配置在液体喷射装置的装置主体内。液体容器被安装在该液体容器支承物上。在该液体容器的内侧区划出了液体储存室，该液体储存室与大气连通。经下述工序来制造液体喷射装置的液体供应系统，即：使液体储存室不与大气连通的工序；以及，使具有与蓄液部连通的液体流动通路的液体流动通路形成体与液体容器连接，以便将蓄液部中储存的液体供应到液体储存室中的工序。由此，能够以低制造成本来制造液体供应系统。

Description

液体供应系统及液体喷射装置

本申请是基于申请号为200610079001.5、申请日为2006年04月28日、申请人为精工爱普生株式会社、发明名称为“液体供应系统的制造方法及液体喷射装置”的发明提出的分案申请。

技术领域

本发明涉及液体供应系统的制造方法及液体喷射装置。

背景技术

作为对目标喷射液体的液体喷射装置，以往公知有喷墨式打印机。该打印机将记录头安装在往复移动的托架上，并通过从形成于该记录头上的喷嘴喷射从墨盒（液体容器）供应到该记录头中的墨水（液体），对作为目标的记录介质进行印刷。作为这样的打印机，以往例如公知有日本专利文献特开2004-262092号公报中记载的将墨盒安装在托架上的、称为架上（on-carriage）式的打印机，和日本专利文献特开平9-323430号公报中记载的将墨盒安装在打印机中的托架以外的位置上的、称为离架（off-carriage）式的打印机。

在架上式打印机中，由于与托架上的安装空间之间的关系，墨盒的墨水容量少，因此，若要进行较大量的印刷，就需要频繁地替换墨盒。因此，当进行这种大量的印刷时，存在替换墨盒费时并且运转成本增加的问题。因此，以往有时在架上式打印机中，通过在托架上的墨盒上连接外设墨罐来改装成离架式的打印机。

但是，如特开平9-323430号公报中记载的那样，在离架式打印机中，用供墨管连接墨盒和记录头，并通过该供墨管将墨盒内的墨水供应到记录头一侧。通常，在供墨管的下游端和记录头之间设有用于在托架往复移动时吸收墨水的摇晃的墨囊（damper）。

因此，当在架上式打印机上连接外设墨罐来改装成离架式打印机时，需要将托架上原来安装的墨盒特意换成墨囊。此时，不需要时被废弃的墨盒造成浪费，同时还会因新安装的墨囊而导致制造成本增加。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够以低制造成本制造液体供应系统的方法以及具有用这种方法制造的液体供应系统的液体喷射装置。

为了达到上述目的，本发明的第一方面提供一种制造液体喷射装置中的液体供应系统的方法。液体容器支承物不可移动地配置在液体喷射装置的装置主体内，液体容器被安装在该液体容器支承物上，在该液体容器的内侧区划出了液体储存室，该液体储存室与大气连通。所述方法包括：使液体储存室不与大气连通的工序；以及，使具有与蓄液部连通的液体流动通路的液体流动通路形成体与所述液体容器连接，以便将蓄液部中储存的液体供应到所述液体储存室中的工序。

此外，本发明的第二方面提供一种制造液体喷射装置中的液体供应系统的方法。液体容器支承物可往复移动地配置在液体喷射装置的装置主体内，液体容器被安装在该液体容器支承物上，在该液体容器的内侧区划出了液体储存室，该液体储存室与大气连通。所述方法包括：使所述液体储存室不与大气连通的工序；以及，使具有与蓄液部连通的液体流动通路的液体流动通路形成体与所述液体容器连接，以便将蓄液部中储存的液体供应到所述液体储存室中的工序。

另外，本发明的第三方面提供一种液体喷射装置，其具备通过上述方法制造的液体供应系统。

附图说明

图1A是改造前的打印机的局部截断立体图；

图1B是通过对图1A的打印机进行改造而得到的本发明的一个实施方式中的打印机的局部截断立体图；

图2A是图1A的打印机上安装的墨盒的截面图；

图2B是图2A的打印机上安装的墨盒的截面图；

图3是本发明另一实施方式中的墨盒的立体图。

具体实施方式

下面，通过图1A～图2B来说明将本发明具体化了的一个实施方式。图1A是架上式打印机10A的局部截断立体图，图1B是通过改造架上式打印机10A而制造的、作为本实施方式的液体喷射装置的离架式打印机10的局部截断立体图。下面，对改造前的架上式打印机10A的结构、改造后的离架式打印机10的结构、以及所述改造方法（液体供应系统的制造方法）的工序依次进行说明。

如图1A所示，架上式打印机10A具有呈近似箱体形状的作为装置主体的框架11，在该框架11内的下部，沿着其长度方向（图1A所示的主扫描方向X）架设有台板12，该台板12是支承作为目标的纸P的支承台，其通过送纸机构13所具有的送纸马达14的驱动力而沿着与主扫描方向X正交的副扫描方向Y而输送纸P。在以下的说明中表示“前后方向”、“左右方向”、“上下方向”时，是表示将图1A中的副扫描方向Y的箭头末端一侧作为前方时的“前后方向”、“左右方向”、“上下方向”。

在框架11内的台板12的上方架设有导向轴15，该导向轴15以插通的方式支承作为液体容器支承物的托架16，该托架16可以移动。此外，驱动带轮17和从动带轮18旋转自如地被支承在框架11的内表面中与导向轴15的两端部对应的位置上。托架马达19与驱动带轮17相连接，固定支承托架16的同步带20被卷挂在所述一对带轮17和18之间。从而，托架16可以在被导向轴15导向的同时由于托架马达19的驱动并通过同步带20而沿着主扫描方向X移动。

在托架16的下表面上安装有作为液体喷射头的记录头（省略图示）。在记录头的下表面上设有多个喷嘴（省略图示）。作为液体容器的多个（在本实施方式中为八个）墨盒21A可装卸地安装在托架16中的记录头的上侧。在每个墨盒21A中充填有液体墨水（品红色、青色、黄色、黑色这四种颜色每种分浓淡两类的共计八种墨水中的一种）。通过记录头所具备的图中没有示出的压电元件的驱动，从墨盒21A向记录头供应各种墨水，所述各种墨水分别从各个喷嘴喷射到输送到台板12上的纸P上，由此进行印刷。

如图1A所示，废液容器22设置在框架11内的台板12的下方，并与台板12平行地延伸。在该废液容器22中例如容纳有由多孔浆状物材料等构成的吸收部件（省略图示）。在打印机10A的一个端部（图1A中的右端部）、即纸P不到达的非喷射区域设置有清洁结构23。清洁结构23是用于吸引喷嘴内残留的墨水以消除喷嘴的堵塞的机构，其包括密封记录头的盖24和作为吸引部件（吸引机构）的空吸泵25。

图2A是在改造前的打印机10A的托架16上安装的墨盒21A的截面图。如图2A所示，墨盒21A包括上面开口的近似长方体形状的容器31、和密封该容器31的上表面开口部的盖部件32。在容器31的底部33的大致中央贯穿形成有供墨口34，记录头的供墨针（省略图示）插入该供墨口34中。另外，在容器31内的下部配置有差压调整阀35，该差压调整阀35将容器31内的空间划分为比差压调整阀35位于上部并作为液体储存室的墨水储存室36、和比差压调整阀35位于下部的墨水供应室37。

该差压调整阀35具有阀塞38、阀组装件39、支承阀塞38的阀塞支承膜41、以及膜阀座42。膜阀座42由对墨水具有耐久性的橡胶膜或高分子弹性膜等弹性膜形成，并被张紧设置在形成于容器31的下部的台阶部43上。此外，通孔44贯穿形成在膜阀座42的中央。

阀塞支承膜41是通过设置于其中央的通孔45来保持阀塞38的部件，该阀塞支承膜41始终推压阀塞38以使其与膜阀座42接触，同时限制阀塞38下降到一定位置以下。阀塞支承膜41的材质与膜阀座42相同并被张紧设置在阀组装件39的上表面。另外，在阀塞支承膜41的阀塞38两侧附近的位置上贯穿形成有用于使墨水流过的通孔46。

阀塞38在插入设置于阀组装件39上的通孔40（墨水流动通路）内并可上下移动的状态下被阀塞支承膜41所保持。阀塞38具有上下方向的长度比阀组装件39的厚度稍大的结构，并且阀塞38的下端密封膜阀座42的通孔44。通过将膜阀座42、阀塞支承膜41以及阀塞38的各个部件组装在阀组装件39上而使其构成为一体，并使其作为差压调整阀35嵌入容器31的台阶部43，从而将其组入容器31。

在盖部件32上贯穿形成有大气开放孔47。另外，在盖部件32的内表面（墨水储存室36一侧的表面）上形成有包围大气开放孔47的凹陷部48、位于与该凹陷部48相隔一定距离的位置上的连通口49、以及将该凹陷部48和连通口49连接起来的窄槽51。挠性膜52以从大气开放孔47稍稍离开的方式呈稍微弯曲的状态张设附着在盖部件32的内表面中与大气开放孔47、凹陷部48及窄槽51对应的位置上。该挠性膜52由液体（墨水）不能透过但气体（空气）可以透过的透气性部件构成。因此，当墨盒21A倾斜时，即使墨水储存室36内的墨水向大气开放孔47一侧流动，墨水也不会从大气开放孔47错误地泄漏出去。

在如上述构成的墨盒21A中，从记录头排出墨水后，墨水供应室37内的墨水从供墨口34流入记录头中，墨水供应室37内的压力逐渐下降。然后，随着墨水供应室37内的压力下降，膜阀座42以向下鼓起的方式弯曲，阀塞38和阀塞支承膜41跟随膜阀座42下降。然后，墨水被继续排出并且膜阀座42进一步弯曲，阀塞38离开膜阀座42并开放通孔44，从而墨水储存室36和墨水供应室37成为连通状态，墨水被供应到墨水供应室37内。

接着，对改造后的打印机10的结构进行说明。上面详述的改造前的打印机10A的结构与改造后的本实施方式的打印机10的结构的不同点仅在于后述的大容量墨罐55和供墨管56的连接点、以及与墨盒21A、21的盖部件32有关的结构。因此，在以下的说明中着重说明该不同点。

如图1B所示，在本实施方式的打印机10中，作为蓄液部的大容量墨罐55配置在打印机10的框架11的外侧（在图1B中是框架11的左外侧位置）。蓄存不同颜色的墨水的八个大容量的墨包（省略图示）分别与墨盒21对应地配置在该大容量墨罐55内，该墨盒21被安装在托架16上，起墨囊的作用。大容量墨罐55通过作为液体流动通路形成部件的供墨管56而与各个墨盒21相连。

供墨管56由例如聚乙烯等挠性材料形成，并通过贯穿形成在框架11上的插通孔57插入框架11内，并被引伸到托架16（墨盒21）上。在供墨管56内并列设置有与大容量墨罐55内的墨包个数对应的多个（在本实施方式中为八个）作为液体流动通路的墨水流动通路56a（参考图2B）。换句话说，供墨管56是由多个（在本实施方式中为八个）管体56A构成为一体而形成的，所述管体56A与墨盒21独立连接并且在其内部具有墨水流动通路56a。

供墨管56的上游端（以下，将大容量墨罐55一侧的管56的端部称为上游端，将墨盒21一侧的管56的端部称为下游端）与大容量墨罐55相连，各个墨水流动通路56a分别与对应的大容量墨罐55的墨包连通。另一方面，供墨管56的下游端与托架16上的墨盒21相连，各个墨水流动通路56a分别与对应墨水颜色的墨盒21连通。从而，大容量墨罐55内的墨水分别从供墨管56的相应的墨水流动通路56a通过墨盒21而被供应到配置在托架16下表面上的记录头的相应喷嘴（均省略了图示）中。在本实施方式中，由大容量墨罐55、供墨管56及墨盒21构成作为液体供应系统的供墨系统50。

下面，对改造后的墨盒21的结构进行说明。图2B是改造后的打印机10的托架16上安装的墨盒21的截面图。与上面详述的改造前的墨盒21A的结构（参考图2A）相比，盖部件32的结构有所不同。下面，仅说明该不同点。

如图2B所示，在改造后的墨盒21中，在贯穿形成于盖部件32上的大气开放孔47中密封有橡胶制的弹性部件61。另外，在盖部件32的内表面上，在离开挠性膜52的张设附着区域的位置上贯穿形成有用于连接所述管体56A的连接孔62。外套了硅橡胶环63的管体56A的下游端被固定在该连接孔62内。通过由硅橡胶环63将墨盒21和管体56A紧密连接起来，而使双方的连接部位64保持密封状态。

下面，对上面详述的打印机10的改造方法（供墨系统50的制造方法）的工序进行说明。

首先，在安装于图1A所示的架上式打印机10A的托架16上的、图2A所示的墨盒21A的大气开放孔47中插入弹性部件61，堵住大气开放孔47，从而使墨水储存室36不与大气连通（堵塞工序）。接着，使上游端（一端）与大容量墨罐55相连的供墨管56的下游端（另一端）从框架11的插通孔57插入打印机10内。然后，在打印机10内，沿着托架16的前表面（与托架16的前表面平行）向托架16的移动方向（图1中的右方）引伸供墨管56，并将其保持在托架16的右侧面上，进而引伸到托架16的上表面。

接着，在各个墨盒21A的盖部件32上贯穿形成连接孔62，并通过该连接孔62将外套了硅橡胶环63的供墨管56的管体56A的下游端连接到各自对应的墨水颜色的墨盒21A上（连接工序）。于是，墨盒21A和管体56A的连接部位64被硅橡胶环63密封（密封工序）。通过上述工序，从图2A所示的墨盒21A到图2B所示的墨盒21的改造就完成了。

在经过如上改造的本实施方式的打印机10中，墨盒21起子罐的作用，通过改造而增加的大容量墨罐55起液体供应源（蓄液部）的作用。即，大容量墨罐55内的墨水分别从供墨罐56的相应的墨水流动通路56a通过墨盒21而被供应到配置在托架16下表面上的记录头的相应喷嘴（省略图示）中，由此离架式打印机10可以进行大量印刷。此时，由于改造后的墨盒21构成为具有差压调整阀35并且在容器31内储存预定量墨水的结构，因而发挥着墨囊的作用，能够吸收托架16往复移动时的墨水的摇晃。

根据以上说明的实施方式，可以获得以下的效果。

在上述实施方式中，能够利用安装于架上式打印机10A的托架16上的墨盒21A来制造可以进行大量印刷的离架式供墨系统50。当进行所述制造时，由于能够将架上式打印机10A上原来安装的墨盒21A转用为在离架式打印机10中发挥墨囊作用的墨盒21，所以可削减该制造成本。

在上述实施方式中，打印机10（10A）中的墨盒21（21A）构成为在具备差压调整阀35的容器31内储存预定量墨水的结构。因此，与内部具有多孔泡沫材料的类型的墨盒不同，墨水在容器内平稳地流动，因而通过对墨盒21A进行改造而得到的墨盒21能够很好地发挥墨囊的作用。其结果是，在打印机10中，托架16往复移动时的墨水的摇晃被吸收，从而能够稳定地向记录头供应预定量的墨水。

在上述实施方式中，通过外套在供墨罐56的管体56A的下游端上的硅橡胶环63来密封墨盒21和管体56A的连接部位64。因此，即使在托架往复移动时，也能够防止墨水从连接部位64泄漏或挥发出来等。

在上述实施方式的堵塞工序中，将橡胶性的弹性部件61插入到大气开放孔47中。由此，通过插入弹性部件61这样的简单的操作就可以使墨水储存室36成为不与大气连通的状态。

在上述实施方式中，由于是将大容量墨罐55配置在框架11的外部的结构，所以能够充分地确保打印机10的蓄墨量，从而适于进行大量的印刷。

另外，对上述实施方式也可以进行如下变更。

也可以将大容量墨罐55配置在框架11的内侧，而不是框架11的外侧。

也可以对图3所示的墨盒71实施与图2A所示的墨盒21A相同的改造。墨盒71是安装到架上式打印机的托架上来使用的。在该墨盒71中，在墨盒主体72的外表面和内表面上张设附着有膜，但是在图3中，为了清楚地示出其背面的结构而省略了膜的图示。

如该图3所示，在墨盒71中，在墨盒主体72的背面一侧形成有蜿蜒的槽形状的大气通路73。该大气通路73的一端延伸至墨盒主体72的上表面附近并与大气连通，另一端与形成于墨盒主体72内部的墨水储存室（省略图示）连通。在墨盒主体72的内部分别配置有多个储存室和包含差压调整阀的阀装置，从而可以从形成于墨盒71的下表面上的供墨口74向记录头逐渐地供应墨水。此外，在这种类型的墨盒71的下表面上形成有再填充用的注入口75，通过经由该再填充用的注入口75向储存室再次填充墨水，墨盒71构成了不只一次而是可以多次使用的结构。

当为了将该图3所示的墨盒71转用为离架式打印机中的墨囊而进行改造时，使墨水储存室不与大气连通的堵塞工序可以通过密封形成为蜿蜒的槽形状的大气通路73的中间部分或该大气通路73的末端（即，大气开放孔）来实施。此外，密封方法可以采用各种方法，例如用粘合剂来密封大气通路73或者大气开放孔的方法，或者通过热熔敷来密封并堵塞大气通路73或者大气开放孔的方法等。当然，这种利用粘合剂或热熔敷的密封方法在密封上述实施方式中的大气开放孔47时也同样适用是不言而喻的。另外，当在堵塞工序中通过粘合剂或热熔敷来密封大气开放孔47或大气通路73时，有不需要特意使用弹性部件61那样的新的其他部件的优点。

另外，如果是具有大气开放阀的墨盒，也可以通过改变该大气开放阀而使其总为闭阀状态来使墨水储存室不与大气连通。

例如也可以使用粘合剂来密封墨盒21和供墨管56的管体56A的连接部位64。

在上述实施方式中，具体化为托架16的液体容器支承物也可以被具体化为不可移动地配置在台板12的上方并形成有比上述实施方式中的记录头更多的喷嘴的长尺寸的头。在这种情况下，也能够利用安装于这种液体容器支承物（长尺寸的头）上的液体容器来制造可以大量印刷的供墨系统。

在上述实施方式中，作为液体喷射装置，对喷出墨水的打印机10进行了说明，但也可以是其他的液体喷射装置。例如，也可以是包括传真机或复印机等的印刷装置，用于液晶显示器、EL显示器及面发光显示器的制造等中的喷射电极材料或颜料等液体的液体喷射装置，用于生物芯片制造中的喷射生物有机物的液体喷射装置，或作为精密吸液管的样品喷射装置。此外，液体也不限于墨水，也可以应用其他液体。

Claims (26)

1.一种液体供应系统，其特征在于，包括：

蓄液部，所述蓄液部被配置在液体喷射装置的装置主体外，用来储存液体；

液体容器，所述液体容器被配置在所述液体喷射装置主体内的液体容器支承物上，在其内侧区划出了液体储存室；以及

液体流动通路，所述液体流动通路经由贯穿形成在作为所述液体喷射装置主体的框架的与主扫描方向交叉的壁上的插通孔连通所述蓄液部和所述液体容器，所述主扫描方向是所述液体容器支承物的移动方向，

所述液体喷射装置包括被配置在所述液体容器的下游侧的液体喷射头，

所述液体供应系统将所述蓄液部中的液体在所述蓄液部与所述液体容器经由所述液体流动通路相连接的状态下从所述液体流动通路经由所述液体容器供应给所述液体喷射装置的所述液体喷射头的喷嘴。

2.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体流动通路的一端与所述蓄液部连通，另一端与所述液体容器连通。

3.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

在所述液体喷射装置主体内，所述液体流动通路沿所述液体容器支承物的前表面引伸并与所述液体容器连通。

4.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

在从所述蓄液部向所述液体储存室供应所述液体的状态下，所述液体储存室不与大气连通。

5.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体容器具有墨囊功能。

6.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

在所述液体储存室内具有差压调整机构。

7.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体流动通路由挠性材料构成。

8.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体流动通路由一体化的多根管构成。

9.如权利要求8所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体容器具有多个液体储存室。

10.如权利要求9所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体流动通路的多根管分别独立地与所述多个液体储存室连通。

11.如权利要求1所述的液体供应系统，其特征在于，

所述蓄液部包括容纳液体的墨包。

12.如权利要求11所述的液体供应系统，其特征在于，

所述蓄液部包括分别储存多种颜色墨水的多个所述墨包。

13.如权利要求12所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体容器包括分别容纳多种颜色墨水的液体容器，经由多个所述液体流动通路分别与多个所述墨包相连接。

14.如权利要求13所述的液体供应系统，其特征在于，

所述多个液体流动通路被形成为由管一体化而成的带状体。

15.一种液体喷射装置，包括权利要求1至14中任一项所述的液体供应系统。

16.如权利要求15所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体喷射装置包括废液罐，

所述废液罐被设置在所述液体喷射装置的台板的下方。

17.如权利要求15所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体喷射头被配置在所述液体容器支承物的下表面上。

18.一种液体供应系统，其特征在于，

蓄液部，所述蓄液部被配置在液体喷射装置主体的内侧，用来储存液体；

液体容器，所述液体容器被配置在所述液体喷射装置主体内的液体容器支承物上，在其内侧区划出了液体储存室；以及

液体流动通路，所述液体流动通路的一端与所述蓄液部连通，另一端与所述液体容器连通，

所述液体喷射装置包括被配置在所述液体容器的下游侧的液体喷射头，

所述液体供应系统将所述蓄液部中的液体在所述蓄液部与所述液体容器经由所述液体流动通路相连接的状态下从所述液体流动通路经由所述液体容器供应给所述液体喷射装置的所述液体喷射头的喷嘴，

在所述液体喷射装置主体内，所述液体流动通路沿所述液体容器支承物的前表面引伸并被保持在所述液体容器支承物的侧面上，并且与所述液体容器连通。

19.如权利要求18所述的液体供应系统，其特征在于，

在从所述蓄液部向所述液体储存室供应所述液体的状态下，所述液体储存室不与大气连通。

20.如权利要求18所述的液体供应系统，其特征在于，

所述蓄液部包括容纳液体的墨包。

21.如权利要求20所述的液体供应系统，其特征在于，

所述蓄液部包括分别储存多种颜色墨水的多个所述墨包。

22.如权利要求21所述的液体供应系统，其特征在于，

所述液体容器包括分别容纳多种颜色墨水的液体容器，经由多个所述液体流动通路分别与多个所述墨包相连接。

23.如权利要求22所述的液体供应系统，其特征在于，

所述多个液体流动通路被形成为由管一体化而成的带状体。

24.一种液体喷射装置，包括权利要求18至23中任一项所述的液体供应系统。

25.如权利要求24所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体喷射装置包括废液罐，

所述废液罐被设置在所述液体喷射装置的台板的下方。

26.如权利要求24所述的液体喷射装置，其特征在于，

所述液体喷射头被配置在所述液体容器支承物的下表面上。