CN105269977B - 储液单元、使用该单元的液体排出设备及去除气泡的方法 - Google Patents

Abstract

储液单元、使用该单元的液体排出设备及去除气泡的方法。储液单元包括：第一储液室，所述第一储液室具有恒定的容积并且能够保持自液体罐供给的液体；第二储液室，所述第二储液室与所述第一储液室连通；压力控制室，所述压力控制室被构造成通过压力控制单元的工作来改变所述压力控制室的压力；以及弹性构件，所述弹性构件被构造成使所述第二储液室和所述压力控制室彼此紧分隔，并且所述弹性构件能够根据所述压力控制室的压力以使所述第二储液室的容积增大和减小的方式变形。所述弹性构件能够通过变形而使所述第二储液室的容积增大和减小来去除所述第一储液室中的气泡。

Description

储液单元、使用该单元的液体排出设备及去除气泡的方法

技术领域

本发明涉及被构造成将液体排出到记录介质上的液体排出设备中使用的储液单元，更特别地，涉及用于从储液单元中去除气泡的机构。

背景技术

公知如下液体排出设备：该液体排出设备包括液体罐和储液室，该储液室被构造成保持自液体罐供给的液体并向液体排出头供给该液体。空气可能会由于各种原因而进入储液室。空气可能会导致从液体罐向储液室填充液体的效率下降，并且进入液体排出头的空气可能会影响排出。在日本特开2008-290419号公报和日本特开2002-370374号公报中，公开了如下液体排出设备：该液体排出设备包括具有波纹结构(bellows structure)的储液室和用于使储液室沿其轴向伸缩的机构。当启动该机构时，整个储液室发生伸缩，由此能够向液体罐排出滞留在储液室中的气泡。

在日本特开2008-290419号公报和日本特开2002-370374号公报公开的液体排出设备中，需要使整个储液室伸缩，由此难以增加储液室的厚度。此外在波纹结构中，优选的是，为了确保足够的挠性而使储液室较薄。另一方面，薄的储液室具有高的空气透过率，因此空气易于进入储液室。因而已经进入的空气会与液体混合而变成气泡并且滞留在储液室中。结果，增加了将储液室中的气泡排向液体罐的处理频率。当为了降低储液室的空气透过率而采用厚的结构时，储液室不能令人满意地伸缩，由此难以将储液室中的气泡排至液体罐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种储液单元，该储液单元能够将储液室中的气泡排向液体罐，并且能够降低将储液室中的气泡排向液体罐的频率。

根据本发明的实施方式，提供一种储液单元，其包括：第一储液室，所述第一储液室具有恒定的容积并且能够保持自液体罐供给的液体；第二储液室，所述第二储液室与所述第一储液室连通；压力控制室，所述压力控制室被构造成通过压力控制单元的工作来改变所述压力控制室的压力；以及弹性构件，所述弹性构件被构造成使所述第二储液室和所述压力控制室彼此紧分隔，并且所述弹性构件能够根据所述压力控制室的压力以使所述第二储液室的容积增大和减小的方式变形。

根据压力控制室的压力通过弹性构件的变形使第二储液室的容积增大和减小。因而，使与第二储液室连通且具有恒定容积的第一储液室与第二储液室的组合空间的体积增大和减小，其结果是，能够将滞留在第一储液室中的气泡排向液体罐。第一储液室具有恒定的体积，因此无需使第一存储室自身发生变形。因此，当增加第一储液室的厚度时，能够抑制第一储液室的气体透过率。结果，第一储液室中不易于产生气泡，由此能够降低将气泡排向液体罐的处理频率。

本发明提供一种液体排出设备，其包括：如上所述的储液单元；液体排出头；以及所述压力控制单元，其中，所述压力控制单元包括：流路，所述流路与所述压力控制室连接；泵，所述泵位于所述流路；流路切换部，所述流路切换部位于所述流路并且位于所述泵和所述压力控制室之间；以及大气开放管，所述大气开放管在所述流路切换部处从所述流路分支出来。

本发明提供一种从储液单元中去除气泡的方法，所述方法包括：使得液体罐与具有恒定容积且与第二储液室连通的第一储液室连通；以及增大和减小所述第二储液室的容积，以将存在于所述第一储液室的气泡移向所述液体罐，其中，能够通过压力控制室的压力的改变由此使弹性构件变形来增大和减小所述第二储液室的容积，其中，所述压力控制室与所述第二储液室通过所述弹性构件紧分隔，并且能够通过所述弹性构件的变形而使所述第二储液室的容积增大和减小来去除存在于所述第一储液室中的气泡。

通过参照附图对以下示例性实施方式的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是液体排出设备和储液单元的示意性俯视图。

图2是图1中示出的储液单元的整体立体图。

图3是图1中示出的储液单元的分解立体图。

图4是未安装液体罐的储液单元的整体立体图。

图5是当从图4的线5-5观察时的储液单元的示意性截面图。

图6是当从图4的线6-6观察时的储液单元的示意性截面图。

图7A和图7B是接合构件的概念图。

图8A、图8B和图8C是弹性构件的概念图。

图9是根据本发明的另一实施方式的接合构件的示意性立体图。

图10是待与图9的接合构件组合的密封构件的概念图。

图11是弹性构件的截面图。

图12是根据本发明的又一实施方式的弹性构件的截面图。

图13是根据本发明的又一实施方式的弹性构件的截面图。

图14是根据本发明的又一实施方式的弹性构件的截面图。

图15是根据本发明的又一实施方式的储液单元的截面图。

图16A和图16B是示出弯月面保持结构的构造的示意性截面图。

图17A、图17B和图17C是示出气泡返回机构和气泡返回过程的图。

图18A、图18B和图18C是示出根据本发明的另一实施方式的气泡返回机构和气泡返回过程的图。

图19是示出流阻增加部的配置位置的图。

图20A、图20AS、图20B、图20BS、图20C、图20CS、图20D和图20DS是示出流阻增加部的各种构造的图。

具体实施方式

现在，参照附图详细说明本发明的实施方式。在以下实施方式中，液体排出头在相对于记录介质移动的同时排出诸如墨等的液体，以由此形成图像。在本发明的实施方式中，液体罐可移除地安装于液体排出头，并且从液体罐向液体排出头直接地供给液体。液体罐与液体排出头一起安装于被构造成进行往复运动(主扫描)的滑架。本发明还可适用于如下液体排出头和液体排出设备：液体罐不安装于液体排出头，并且液体罐与液体排出头通过管而彼此连接。在本发明的另一实施方式中，固定的液体排出头可以将液体排出到移动着的记录介质上，由此形成图像。

液体排出设备的概述

首先，参照图1至图5来说明本发明的液体排出设备的示意性构造和操作。图1是示出液体排出设备和储液单元的内部机构的示意性俯视图。图2是安装有液体罐的储液单元的整体立体图。图3是储液单元的分解立体图。图4是未安装液体罐的储液单元的整体立体图。图5是沿着图4的线5-5截取的截面图。

液体排出设备10被构造成通过使用黄色(Y)、黑色(BK)、青色(C)和品红色(M)的四色液体(墨)来在诸如纸等的记录介质上记录彩色图像或单色图像。液体包含颜料或染料。如图1所示，液体排出设备10包括储液单元130、液体排出头110、用于安装储液单元130和液体排出头110的滑架200、压力控制单元300以及给纸装置(未示出)。储液单元130能够保持自液体罐160供给的液体。供纸盘(未示出)配置于液体排出设备10的底面。通过给纸装置供给堆叠在供纸盘上的记录介质。滑架200通过支撑轨道(未示出)支撑于液体排出设备10，并且在与记录介质的输送方向P正交的主扫描方向H上是可移动的。当滑架200沿主扫描方向H移动时，安装于滑架200的液体排出头100朝向记录介质排出液体，以由此将图像记录在记录介质上。

储液单元130包括与待在液体排出设备10中使用的液体的颜色对应配置的多个储液单元。在本实施方式中，在主扫描方向H上排列四个储液单元130。在各储液单元130中，填充有黄色(Y)、黑色(BK)、青色(C)或品红色(M)液体。从图1的左侧依次排列Y、BK、C和M的各色储液单元。在本实施方式中，两个储液单元彼此一体化，从而配置两组两两一体化的储液单元。可选地，四个储液单元可以彼此独立地配置。除了填充的液体不同以外，四个储液单元130彼此相同。

各储液单元130均配置有液体排出头110。如图6所示，在液体排出头110的与记录介质相对的表面中，为每个颜色均形成有被构造成排出液体的多个排出口115。每个颜色的排出口115均在与记录介质的输送方向P平行的方向上成列地排列。液体排出设备10包括被构造成集中控制液体排出设备10的主控制单元(未示出)。图像信号从主控制单元输出并输入到头控制基板(head control board)(未示出)。基于输入到头控制基板的图像信号，液体排出头110通过排出口115朝向记录介质排出液体。在图像形成期间，在主扫描方向H上驱动液体排出头110，以执行在主扫描方向H上的往复运动。

为了向各色的储液单元130供给液体，可以将液体罐160安装至储液单元130。在各液体罐160中，填充有黄色(Y)、黑色(BK)、青色(C)或品红色(M)液体。如图2所示，液体罐具有宽度尺寸比其它方向上的尺寸小的矩形平行六面体形状。液体罐以前面在大致竖直方向上延伸的姿势安装于储液单元130。除了填充的液体不同以外，四个液体罐160彼此相同。被构造成对各液体罐160加压以使其固定于储液单元130的加压杆180配置于储液单元130。除了待被加压的液体罐160不同以外，四个加压杆180彼此相同。

储液单元130

参照图6至图8C来更详细地说明储液单元130。图6是沿着图4的线6-6截取的储液单元130的截面图。图7A是接合构件的立体图，为了清楚观察待抵接密封构件的密封面，以与图1至图5不同的反转姿势示出图7A。图7B是沿着图7A的线7B-7B截取的截面图。图8A和图8B分别是密封构件的立体图和平面图(俯视图)，用于示出待抵接接合构件的密封部。图8C是密封构件的平面图(仰视图)，用于示出待抵接液体流路构件的密封部。

储液单元130包括第一储液室131、第二储液室132和压力控制室141。液体罐160可安装于第一储液室131，并且第一储液室131保持自液体罐160供给的液体。第一储液室131具有恒定的容积。第一储液室131在主扫描方向H上彼此相邻排列。第一储液室131包括供液体罐160所连接的液体供给管145。液体供给管145在与主扫描方向H正交的方向上突出，并且液体供给管145的前端150与液体罐160的供给口(未示出)接合。液体罐160的液体流过液体供给管145，并且通过导入口136供给至储液室。

第二储液室132通过连通部144与第一储液室131连通。压力控制室141被形成为与第二储液室132相邻。第二储液室132和压力控制室141位于第一储液室131的导入口136的下方。压力控制室141具有与稍后说明的压力控制单元300连接的开口156，并且通过压力控制单元300的致动(actuation)来改变压力控制室141的压力。第二储液室132和压力控制室141彼此被弹性构件148紧分隔。术语“紧分隔”意味着满足气密性和液密性两者。弹性构件148能够根据压力控制室141的压力以使第二储液室132的容积增大和减小的方式变形。将第二储液室132和压力控制室141共同称作“弹性构件容纳室149”。弹性构件容纳室149具有恒定的容积，并且被弹性构件148分隔成第二储液室132和压力控制室141。第一储液室131是由每单位面积空气透过率比弹性构件148小的壁构件限定的。第一储液室131的壁构件比弹性构件148厚，并且第一储液室131的内表面面积比弹性构件148的表面积大。

第一储液室131、第二储液室132和压力控制室141是由液体流路构件120、位于液体流路构件120上方的接合构件133以及插在液体流路构件120和接合构件133之间的密封构件140形成的。液体流路构件120保持液体排出头110。液体流路构件120包括液体保持构件135和使第一储液室131与液体排出头110连接的流路121。液体保持构件135位于第一储液室131和液体排出头110之间，以用作被构造成过滤液体的过滤器。液体罐160安装于接合构件133。弹性构件148具有薄的结构以具有高的空气透过率，而第一储液室131和第二储液室132主要由接合构件133和液体流路构件120形成，因此空气不易透过第一储液室131和第二储液室132。在本实施方式中，弹性构件148是密封构件140的一部分。液体罐160中的液体从液体供给管145流过主要由接合构件133形成的第一储液室131，并且通过液体保持构件135和流路供给至液体排出头110。

为了降低成本的目的，使液体供给管145与接合构件133(第一储液室131)一体化。优选的是，液体供给管145的外径尽可能地小，以在与液体罐160接合的状态下防止液体泄漏。然而，在将液体罐160安装于液体供给管145时，或在液体供给管145与液体罐160接合的状态下施加转动振动(tumbling vibration)时，液体供给管145的基部会产生显著的应力，从而在某些情况下可能会使液体供给管145破损。因而，液体供给管145的基部可以具有较大的外径和厚度。

优选的是，为了降低空气透过率的目的，形成第一储液室131的接合构件133和液体流路构件120较厚。在本发明中，第一储液室131具有恒定的体积，因此无需使第一储液室131变形。因此，不限制接合构件133和液体流路120的厚度。为了增强密封构件140的密封性能，期望接合构件133的密封面和液体流路构件120的密封面具有尽可能高的平面度。考虑到这些点，接合构件133和液体流路构件120是由通过向改性聚苯醚(PPE)中添加填料所得到的材料成型的，其中，改性聚苯醚是具有优良的机械强度和低的热收缩系数的树脂材料。

当组装储液单元130时，如图3所示，将密封构件140安装至供液体排出头110固定的、与各色对应的液体流路构件120。接下来，如图4所示，以密封构件140介于接合构件133和液体流路构件120之间的方式，通过螺钉紧固将与各色对应的接合构件133(在本实施方式中，具有两个颜色一体化的构造)固定至液体流路构件120。将稍后说明的液体保持构件137提前压配至接合构件133。可以通过超声波焊接、使用凸起(boss)的热铆接(heatstaking)、超声波铆接等将接合构件133固定至液体流路构件120。

密封构件140在其上表面具有肋状的第一密封部146。仅配置一个第一密封部146，并且该第一密封部146以围绕第一储液室131、第二储液室132和压力控制室141(第一储液室131和弹性构件容纳室149两者)的方式连续地延伸。密封构件140在其下表面具有两个肋状的第二密封部147a和147b。第二密封部147a和147b均抵接液体流路构件120的顶面(密封面)，并且分别沿着第一储液室31的周围以及第二储液室132和压力控制室141(弹性构件容纳室149)的周围彼此独立地延伸。沿着第一储液室131的周围延伸的第一密封部146和第二密封部147a被构造成防止第一储液室131和第二储液室132中的液体泄漏到外部。围绕压力控制室141的第二密封部147b被构造成特别是在弹性构件148发生变形时防止液体从第二储液室132泄漏至压力控制室141，并且被构造成防止空气从压力控制室141进入第二储液室132。这些密封部确保了接合构件133和包括压力控制构件141的外部之间的密封，以及液体流路构件120和外部之间的密封。因而，除了液体的导入口136和与液体排出头110连接的流路121以外，第一储液室131和第二储液室132被形成为密闭的空间。

接合构件133具有被构造成使第一储液室131和第二储液室132(弹性构件容纳室149)彼此分隔的分隔壁143。分隔壁143具有连通部144，该连通部144是与稍后说明的密封构件140的突起151a和151b相对并且使第一储液室131与第二储液室132彼此连接的缺口。即，分隔壁143具有抵接突起151a和151b的平面部以及不抵接突起151a和151b的凹部(连通部144)。如图7B所示，缺口或凹部使得第一储液室131与第二储液室132连通，以由此形成用于存储液体的一体化空间。利用凹部，简化了待用于成型接合构件133的模具的结构，由此能够增强模具的耐久性。

接合构件133的分隔壁143可以具有连续的顶面，而不具有凹部。图9是当沿与图7A的方向相同的方向观察时的另一接合构件133的立体图。图10是当沿与图8A的方向相同的方向观察时的对应密封构件140的立体图。分隔壁143具有使第一储液室131与第二储液室132彼此连接的通孔153。即，第一储液室131与第二储液室132之间的连通部在接合构件133的分隔壁143的顶面处不是开口的。密封构件140具有抵接接合构件133并且分别沿着弹性构件容纳室149的周围和第一储液室131的周围彼此独立地延伸的两个第一密封部146a和146b。第二密封部147a和147b与参照图7A和图7B说明的上述实施方式的第二密封部147a和147b相同。在本实施方式中，简化了密封构件140用金属模具的加工。接合构件133用金属模具的结构可以是倾斜的滑动模具。

密封构件140和弹性构件148

更详细地说明密封构件140和弹性构件148的构造。如上所述，本实施方式的弹性构件148形成为密封构件140的一部分。密封构件140具有通过中央连结部154而彼此分隔的弹性构件148和开口部152。如图3和图6所示，弹性构件148位于液体供给管145所在侧，而开口部152位于液体供给管145所在侧的相反侧。此外，弹性构件148在主扫描方向H上彼此相邻排列。密封构件140的外形为六角形，但不限于此。如图3所示，与彩色液体对应的密封构件140可以具有六角形形状，而与黑色液体对应的密封构件140可以具有八角形形状。在六角形密封构件140的情况下，弹性构件148和开口部150均具有五角形形状，但不限于此。如图3所示，与彩色液体对应的弹性构件148可以具有五角形形状，而与黑色液体对应的弹性构件148可以具有六角形形状。

密封构件140在如下区域具有突起151a、151b、152a和152b：该区域位于配置有第一密封部146以及一对第二密封部147a和147b两方中的一方的区域所在侧的相反侧的、没有配置有第一密封部146以及一对第二密封部147a和147b两方中的另一方的区域。具体地，在密封构件140的与接合构件133相对的表面上，第一突起151a和151b沿着中央连结部154延伸。在密封构件140的与液体流路构件120相对的表面上，第二突起152a和152b在外周部155和中央连结部154之间的交点附近沿着外周部155延伸。当有一个密封部未配置在配置有另一密封部的区域所在侧的相反侧的区域时，密封构件140不会从两侧均等地被压缩，因此特别是高温环境下可能会使密封性能劣化。利用这些突起，从两侧均等地压缩密封构件140，因此即使在高温环境下也能够维持令人满意的密封性能。突起的顶端可以是圆的，但也可以是尖的。利用具有尖的顶端的突起，在利用螺钉将接合构件133固定至液体流路构件120时能够减小螺钉紧固力。

如上所述，抵接接合构件130的第一密封部146被配置成围绕第一储液室131、第二储液室132和压力控制室141。抵接液体流路构件120的第二密封部147a和147b被配置成单独地围绕第一储液室131、围绕第二储液室132和压力控制室141并且彼此不连结。因此，当密封构件140被错误地安装成上下颠倒时，第一储液室131和第二储液室132会通过作为缺口或凹部的连通部144与大气连通，其结果是降低第一储液室131和第二储液室132的密闭性。密闭性的降低可能会影响气泡返回功能。当执行泄漏检查时，能够检测到密封构件140是否被安装成上下颠倒。通过穿过液体供给管145将空气导入第一储液室131以对第一储液室131加压来执行对第一密封部146和围绕第一储液室131的第二密封部147a的泄漏检查(第一泄漏检查)。通过穿过减压口142将空气导入压力控制室141以对压力控制室141加压来执行对围绕压力控制室141的第二密封部147b的泄漏检查(第二泄漏检查)。第一泄漏检查和第二泄漏检查是单独执行的。为了增强密封性能，可以将两个第二密封部147a和147b彼此连结成以一个环的形式围绕第一储液室131、第二储液室132和压力控制室141。

包括如上所述的诸如弹性构件148、外周部155、中央连结部154、第一密封部146a、146b以及第二密封部147a、147b等的各种部分的密封构件140是由橡胶一体成型的。为了实现弹性构件148的高的变形性能、与待使用的液体的液体接触性、密封部的追随性等，可以由例如三元乙丙橡胶(EPDM)来形成密封构件140。当由包含填料的改性PPE形成接合构件133和液体流路构件120时，填料可能会由于成型期间的冷却状态的波动而暴露于密封面。即使在填料暴露而导致密封面的平面度波动时，也能够通过使用EPDM来确保令人满意的密封性能。还可以将氯化丁基橡胶等用作密封构件140。

图11是弹性构件148的截面图。弹性构件148具有向压力控制室141所在侧的相反侧突出的凸形截面形状。具体地，弹性构件148具有平坦的外周部148b、平坦的内周部148a以及使外周部148b与内周部148a彼此连接且相对于外周部148b和内周部148a倾斜的中间部148c。在稍后说明的气泡返回过程中，弹性构件148以凸部由于压力控制室141的负压而在相反方向上取向、即朝向压力控制室141所在侧的方式发生(反转的)变形。当负压解除时，弹性构件148由于其弹性恢复力而恢复到初始形状。弹性构件148可以朝向压力控制室141所在侧(图5中的下侧)凸出。在这种情况下，通过使用压力控制单元300来对压力控制室141加压。从初始形状的恢复性的观点出发，优选的是，弹性构件148的硬度(橡胶硬度)为大约20度至70度。

中间部148c相对于外周部148b倾斜成大于0度小于90度的角度θ，优选倾斜成大于0度小于65度的角度θ。利用该形状，当弹性构件148变形时，第二储液室132的容积发生显著地改变，由此减少气泡返回过程的次数。当倾斜角度等于或大于90度时，弹性构件148在某些情况下由于反转时在反转支点处产生的阻力而无法恢复到初始形状。

弹性构件148的外周部148b比内周部148a厚。因而，在弹性构件148反转时将产生的恢复力变得较大，其结果是，弹性构件148易于恢复到初始形状。优选的是，外周部148b的厚度为大约0.5mm至1.3mm，内周部148a的厚度为大约0.2mm至1.0mm，并且外周部148b的厚度是内周部148a的厚度的1.5倍或更大。

参照图12至图14来说明根据本发明其它实施方式的弹性构件148。在这些实施方式中，弹性构件148(图14的实施方式中的片材)的厚度是均一的，优选为大约0.5mm至1.3mm。

在图12示出的实施方式中，被构造成对弹性构件148施力的螺旋弹簧157配置在弹性构件148的内周部148a和弹性构件容纳室149的底面之间。弹簧157可以配置于弹性构件容纳室149的顶面。利用弹簧157，增大了弹性构件148的恢复力，使得弹性构件148易于恢复到初始形状。结果，增强了气泡返回的可靠性。

在图13示出的实施方式中，弹性构件148d具有圆形或椭圆形的平面形状。弹性构件148d不具有折叠线或脊线，因此反转时在反转支点处产生的阻力小。弹性构件148d连续地变形，因此能够得到稳定的恢复力。

在图14示出的实施方式中，弹性构件148包括：挠性片材158，其通过焊接而固定于接合构件133；弹簧157，其被构造成对片材158施力，并且一端支撑于片材158、另一端支撑于液体流路构件120。优选的是，片材158由与接合构件133相同的材料形成。挠性片材158可以固定于液体流路构件120，并且弹簧157的另一端可以支撑于接合构件133。板159固定于弹簧157的端部，弹簧157通过板159固定于片材158。以在焊接后能够弯曲的方式固定片材158。片材158反转时在反转支点处产生的阻力比上述由EPDM或氯化丁基橡胶形成的弹性构件148反转时在反转支点处产生的阻力小，因此能够得到稳定的恢复力。

弹性构件148可以独立于密封构件140配置。参照图15，第二储液室132和压力控制室141(弹性构件容纳室149)在接合构件133的上部与接合构件133相邻地形成。接合构件133具有使第二储液室132与第一储液室131连接的连通部144。第二储液室132位于第一储液室131的导入口136所在侧的相反侧的侧面。弹性构件148通过热焊接、超声波焊接、热铆接或利用螺钉夹持而固定于弹性构件保持板167。在本实施方式中，弹性构件容纳室149是由接合构件133和弹性构件保持板167限定的，并且被弹性构件148分隔成第二储液室132和压力控制室141。连通部144位于与第一储液室131的总高度的一半对应的点的上方。因为气泡滞留在上部，所以第二储液室132的容积通过气泡附近的弹性构件148的变形而发生改变，由此能够利用较大的力移动气泡。因而，增强了气泡返回到液体罐160中的效率。

液体的弯月面保持结构

参照图16A和图16B来说明液体的弯月面保持结构。如图16A所示，液体保持构件137配置于第一储液室131。液体保持构件137和接合构件133的内壁之间形成有微小的间隙(例如，0.1mm至0.3mm)，使得液体的弯月面部形成在液体保持构件137和接合构件133的壁面之间。液体被保持于弯月面部，因此，即使在从液体供给管145移除液体罐160时，液体保持构件135也维持在被液体覆盖的状态，由此能够恒定地保持液体排出头110中的液体。在将液体罐160刚好安装于液体供给管145之后也能够期待相同的效果。当在液体保持构件135被暴露的状态下连续地进行打印时，会在液体保持构件135的上方形成空气通路，其结果是，不能从液体罐160连续地向液体排出头110供给液体。因而，当液体保持构件135上不存在液体时，在安装有各色的液体罐160的状态下，使用液体罐160的盖恢复步骤(caprecovery process)或液体装载步骤是必须的。结果，期望在移除了使用过的液体罐160并且刚好安装了新的液体罐160之后就打印时，由于上述过程而延长了等待时间。在本实施方式中，由于由液体保持构件137产生的弯月面力，使液体恒定地保持在导入口136和液体保持构件135之间，并且向液体保持构件135供给液体，由此能够在刚好安装了液体罐160之后就开始打印。

如图16B所示，液体供给管145形成有用于形成弯月面部的入口开口151。液体供给管145的流路在位于第一储液室131所在侧的相反侧的端部附近弯曲成直角，并且贯通液体供给管145的管壁以在液体供给管145的侧壁处开口。与液体供给管145的其它部分的流路相比，入口开口151的截面积小。例如，液体供给管145的内径被设定为至，而入口开口151的内径被设定为至，其结果是，能够在入口开口151中形成液体的弯月面部。因而，上述液体保持构件137不是必须的。具有如上所述的入口开口151的液体供给管145不能与接合构件133一体成型，因此分别制造液体供给管145和接合构件133，再彼此接合。液体供给管145和接合构件133可以通过例如热焊接、超声波焊接、粘接或螺钉紧固或者密封构件140介于二者之间的热铆接而彼此接合。

气泡返回机构和气泡返回过程

参照图17A至图17C来说明气泡返回机构和气泡返回过程。如图17A所示，液体排出设备10的气泡返回机构包括与压力控制室141连接的压力控制单元300。压力控制单元300包括：减压流路303，其与压力控制室141连接；泵301，其位于减压流路303；以及马达(未示出)，其被构造成驱动泵301。压力控制单元300还包括：流路切换部302，其位于减压流路且位于泵301和压力控制室141之间；以及大气开放管311，其在流路切换部302处从减压流路303分支出来。流路切换部302是被构造成在泵301和大气开放管311之间进行切换的阀。减压流路303包括：第一流路303a，其形成在储液单元(液体流路构件120)中并且使压力控制室141与减压口142彼此连接；以及第二流路303b，其使减压口142与泵301或大气开放管311连接。在本实施方式中，第二流路303b是管，泵301是包括被构造成对管施压的转动体的管泵，但第二流路303b和泵301均不限于此。本实施方式的泵301被构造成对压力控制室141减压，但也能够对压力控制室141加压。

在气泡返回过程中，弹性构件148反复变形，以便去除第一储液室131中的气泡(空气和液体)并且使该气泡返回到液体罐160中。当第一次向第一储液室131填充液体罐160的液体时，或当用新的液体罐160替换使用过的液体罐160时，实施气泡返回步骤。当第一储液室131的液体的剩余量等于或小于预定量时，用新的液体罐160替换使用过的液体罐160。可以定期或响应于用户的指令来实施气泡返回过程。此外，可以在长时间未使用记录设备之后于启动记录设备时实施气泡返回过程。在这种情况下，空气可能会渗入第一储液室131，从而使第一储液室131中包含气泡。

参照图17A，液体罐160的液体被消耗完了，第一储液室131的液体也被部分地消耗了。与引导单元330连结的吸垫320和第二流路303b配置于给纸装置的侧面，并且第二流路303b与泵301连接。第一流路303a经过液体流路构件120，以使压力控制室141与减压口142彼此连接。接下来，如图17B所示，移动滑架200，使得安装于滑架200的储液单元130沿主扫描方向H移动。当滑架200到达液体排出设备10的右端部时，形成于液体流路构件120的减压口142抵接吸垫320。吸垫320是由气密性被增强到尽可能高的程度的弹性构件形成的。然后，用新的液体罐160替换消耗完的液体罐160。可以在替换液体罐160之后提前移动滑架200。

接下来，启动泵301。由于吸垫320的气密性，泵301通过减压流路303和流路切换部302排出压力控制室141中的空气，由此对压力控制室141减压。如图5所示，第一流路303a包括与各储液单元130的压力控制室141连接的单独的流路303c，并且包括共用流路303d，共用流路303d使各单独的流路303c通过减压口142和流路切换部302与泵301连接。因而，仅通过使吸垫320与减压口142连接就能够同时对所有的压力控制室141减压。以使弹性构件148反转的方式朝向压力控制室141所在侧推动弹性构件148。结果，增大了第二储液室132的容积，从而将与增大的体积对应的液体从液体罐160导入到第一储液室131中。

接下来，如图17C所示，使压力控制室141对大气开放。具体地，将流路切换部302切换至大气开放管311，使得压力控制室141通过减压流路303、流路切换部302和大气开放管311对大气开放。压力控制室141再次具有大气压，并且弹性构件148由于弹性恢复力而恢复到初始形状，其结果是，增大了压力控制室141中的压力。液体保持构件137具有形成在与第一储液室131的导入口136相对的位置处的开口137a，主要存在于第一储液室131上部的气泡500经过开口137a并且从导入口136移向液体罐160。接下来，终止压力控制室300的大气开放状态，并且通过泵301对压力控制室141减压。接着，使压力控制室41对大气开放。随后，重复使用泵301对压力控制室141减压和使压力控制室141对大气开放，使得弹性构件148起到泵的作用，由此能够将第一储液室131中的气泡有效地移向液体罐160。

在如图16B所示的未配置有液体保持构件137的实施方式中，气泡从第一储液室131直接流入液体供给管145，从而返回到液体罐160中。当返回气泡时，滞留在弯月面部中的液体不会返回到液体罐160中，因此能够使滞留在接合构件133的上部的气泡更有效地返回到液体罐160中。

当用于使弹性构件148反转的压力极小(例如，3kPa至8kPa)时，弹性构件148的变形较小，因此减少了将从液体罐160导入的液体的量。结果，减少了每个气泡返回过程中返回到液体罐160中的气泡的量，因此，使气泡的返回效率劣化。另一方面，如后所述，当用于使弹性构件148反转的压力极大时，会使液体排出头110的排出口115处的弯月面破损，其结果是，会使液滴暴露于排出口115的外部。当液滴暴露于排出口115的外部时，彩色液体之间可能会发生混色。此外，当排出口面被液体覆盖从而封闭排出口115时，液体排出方向会发生波动，这可能会导致令人不满意的打印。因而，设定泵301的启动压力，使得弹性构件148在避免使弯月面破损的压力(例如，8kPa至30kPa)下反转。

图18A至图18C示出了根据本发明的另一实施方式的气泡返回机构。在本实施方式中，移动滑架200使减压口142与吸垫320分开，由此使压力控制室141对大气开放。通过滑架200在主扫描方向H上的移动，位于液体流路构件120内部的第一流路303a与位于液体流路构件120外部的第二流路303b彼此是可连接或不可连接的。参照图18A，吸垫320与减压口142分开，因此压力控制室141不与泵301连通。接下来，如图18B所示，已经安装有储液单元130的滑架200沿吸垫320的方向移动，从而使减压口142与吸垫320紧密接触。压力控制室141通过第二流路303b与泵301连通。启动泵301，以通过第一流路303a和第二流路303b对压力控制室141减压。结果，使弹性构件148反转，以对压力控制室141减压。上述操作与图17A和图17B中示出的操作相似。接下来，参照图18C，已经安装有储液单元130的滑架200沿相反方向移动，由此使减压口142与吸垫320分开。使压力控制室141通过第一流路303a对大气开放，因而弹性构件148恢复到初始形状。在本实施方式中，流路切换部302和大气开放管311均不是必须的，由此能够简化液体排出设备10的构造。

如上所述，在本发明中，能够利用包括弹性构件148和弹性构件148用变形单元的简单构造来实施气泡返回过程。因而，能够使气泡确实地返回到液体罐160中，由此降低了影响液体的风险。接合构件133自身无需变形，因此用于使接合构件133变形的机构不是必须的。此外，接合构件133能够具有厚的刚性构造。结果，降低了第一储液室131的空气透过率，并且不易于在第一储液室131中产生气泡。因此，能够减少气泡返回步骤的频率。

混色防止机构

在本发明中，对第一储液室131加压，以将气泡返回到液体罐160中。通过适当地设定泵301的启动压力，能够防止排出口115处的弯月面破损，但在某些情况下，由于各种限制，难以简单地通过设定泵301的启动压力来防止排出口115处的弯月面破损。因此，说明用于维持排出口115处的弯月面的附加构造。首先，参照图17A至图17C来说明弯月面和第一储液室131的压力之间的关系。

在图17A中，压力控制室141与大气连通，第一储液室131不受液体罐160的负压或由于弹性构件148的移位产生的压力改变的影响。通过液体排出头110的排出口115处产生的弯月面力以及接合构件133和液体保持构件137之间产生的弯月面力来保持第一储液室131内部剩余的液体。

在图17B中，安装了新的液体罐160，通过泵301对压力控制室141减压，因此使弹性构件148反转。增大第二储液室132的容积，从液体罐160向第一储液室131导入与增大的容积对应的量的液体。为了维持排出口115处的弯月面，将排出口115处的弯月面力提升到比液体罐160的负压大。为了使弹性构件148反转以从液体罐160引出液体，必须通过弹性构件148的反转将第一储液室131中产生的负压提升到比液体罐160的负压大。此外，为了维持排出口115处的弯月面，要求排出口115处的弯月面力比通过弹性构件148的反转所产生的负压大。

在图17C中，使压力控制室141对大气开放以恢复弹性构件148，因而将第一储液室131中的气泡500推移到液体罐160中。要求存在于第一储液室131和液体保持构件137之间的气泡使液体保持构件137处的弯月面破损，以返回到液体罐160中，因此要求通过弹性构件148的恢复所产生的压力比液体保持构件137的弯月面力大。此外，当由恢复所产生的压力比排出口115处的弯月面力大时，会使排出口115处的弯月面破损，并且液体排出头110中的液体会从排出口115漏出。当从排出口115溢流的各色液体彼此混合时，会产生与初始颜色不同的颜色，这会影响打印。

鉴于以上，必须满足如下关系：

(排出口115处的弯月面力)>(通过弹性构件148的恢复在第一储液室131中所产生的压力)>(液体保持构件137处的弯月面力)。

因此，在气泡返回过程中，要求弹性构件148恢复时第一储液室131中产生的压力比液体排出头110的排出口115处的弯月面力小。因此，在以下实施方式中，配置有流阻增加部400。增加了流阻增加部400的周围处的流阻，因而流阻增加部400能够减小弹性构件148恢复时第一储液室131中产生的压力，以使该压力比液体排出头110的排出口115处的弯月面力小。流阻增加部400通常具有如下构造：该构造具有如下所述的减小了的流路截面积。可选地，可以改变管壁的形状、管路的形状等，并且只要使流阻增大，就可以利用任意构造。流阻增加部400限制了流入压力控制室141的空气流量，以由此防止压力控制室141中的压力急剧增大。减少了单位时间流入压力控制室141的空气量，使得能够减小弹性构件148的恢复速度或第二储液室132单位时间的容积的改变。因而，能够减小通过弹性构件148的恢复所产生的第一储液室131的压力的改变。通过减小第一流路303a的截面积和第二流路303b的截面积能够得到相似的效果，但是因为成型和焊接变得困难并且减小了泵301的效果，所以优选配置流阻增加部400。

图19示出了流阻增加部400的配置位置。当如图17A至图17C所示通过大气开放管311使压力控制室141对大气开放时，可以将流阻增加部400配置在减压流路303的从压力控制室141至流路切换部302的范围内，或配置于大气开放管311。当如图18A至图18C所示通过滑架200的移动使压力控制室141对大气开放时，可以将流阻增加部400配置在第一流路303a中。当将流阻增加部400配置在第一流路303a中时，期望尽可能靠近第一流路303a和第二流路303b之间的连接部地配置流阻增加部400。当将流阻增加部400配置在第二流路303b中时，期望尽可能靠近流路切换部302地配置流阻增加部400。当将流阻增加部400配置于大气开放管311时，期望将流阻增加部400配置在大气开放侧端部311a处。如上所述，当远离压力控制室141配置流阻增加部400时，增加了从流阻增加部400至压力控制室141的流路的长度，从而增大了包括压力控制室141和流路的容积。因此，减小了空气流入量与包括压力控制室141和流路的容积之比。因而，能够进一步减小弹性构件148的恢复速度，由此能够抑制第一储液室131的压力的改变。

在示例中，流阻增加部400的截面积为0.008mm²至0.78mm²，流阻增加部400的长度L为5mm或更长。弹性构件148的橡胶硬度为20度至50度，弹性构件148的厚度为0.4mm至1.5mm。液体排出头110的排出口115处产生的弯月面力为450mmAq或更大，液体罐160的负压为-35mmAq或更小。

说明流阻增加部400的各种实施方式。参照图20A和图20AS，流阻增加部400具有通孔401。在该示出的示例中，通孔401为圆形，但形状不限于此，还可以采用诸如椭圆形或矩形等的任意形状。参照图20B和图20BS，流阻增加部400具有缺口402，使得截面减小部与管路的内表面形成在一起。该构造具有缺口402，因此与图20A和图20AS的实施方式相比，简化了用于流阻增加部400的金属模具。因而，提高了制造效率。如图20C、图20CS、图20D和图20DS所示，还可以使用阀形式的流阻增加部400。如图20C和图20CS所示，流阻增加部400是开口的，而如图20D和图20DS所示则是闭合的。为了抑制第一储液室131的压力的改变，可以控制流阻增加部400(阀)的最大开口面积(阀开度)或开闭速度(开口面积的单位时间改变速率)。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施方式。权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，以包含所有的这些变型、等同结构和功能。

Claims (19)

1.一种储液单元，其包括：

第一储液室，所述第一储液室具有恒定的容积并且能够保持自液体罐供给的液体；

液体供给管，其使所述第一储液室与所述液体罐连接；

第二储液室，所述第二储液室与所述第一储液室连通，所述第二储液室内存储液体；

压力控制室，所述压力控制室被构造成通过压力控制单元的工作来改变所述压力控制室的压力；以及

弹性构件，所述弹性构件被构造成使所述第二储液室和所述压力控制室彼此紧分隔，并且所述弹性构件能够根据所述压力控制室的压力以使所述第二储液室的容积增大和减小的方式变形，所述弹性构件不具有开口部，

其中，所述弹性构件能够通过变形而使所述第二储液室的容积增大和减小来去除所述第一储液室中的气泡，

所述弹性构件增大和减小所述第二储液室的容积，从而使滞留在所述第一储液室中的气泡从所述液体供给管返回所述液体罐。

2.根据权利要求1所述的储液单元，所述储液单元还包括弹性构件容纳室，所述弹性构件容纳室被构造成容纳所述弹性构件，其中，所述弹性构件容纳室被所述弹性构件分隔成所述第二储液室和所述压力控制室。

3.根据权利要求1所述的储液单元，所述储液单元还包括：

液体流路构件，所述液体流路构件被构造成保持液体排出头，所述液体流路构件包括使所述第一储液室与所述液体排出头连接的流路，所述液体排出头被构造成排出液体；

接合构件，所述接合构件用于安装所述液体罐；以及

密封构件，所述密封构件被构造成密封所述液体流路构件和所述接合构件之间的间隙，

其中，所述液体流路构件、所述接合构件和所述密封构件形成所述第一储液室、所述第二储液室和所述压力控制室，并且

所述弹性构件为所述密封构件的一部分。

4.根据权利要求3所述的储液单元，其中，所述密封构件包括：

一个第一密封部，其被构造成抵接所述接合构件，并且以围绕所述第一储液室、所述第二储液室和所述压力控制室的方式连续地延伸；以及

两个第二密封部，其被构造成抵接所述液体流路构件，并且分别沿着所述第一储液室的周围以及沿着所述第二储液室和所述压力控制室的周围彼此独立地延伸，

其中，所述接合构件包括被构造成使所述第一储液室和所述第二储液室彼此分隔开的分隔壁，并且

所述分隔壁具有使所述第一储液室和所述第二储液室彼此连接的缺口。

5.根据权利要求4所述的储液单元，其中，所述密封构件在如下区域包括突起：所述区域是位于配置有所述第一密封部和所述两个第二密封部两方中的一方的区域所在侧的相反侧的、并且没有配置所述第一密封部和所述两个第二密封部两方中的另一方的区域。

6.根据权利要求3所述的储液单元，其中，所述密封构件包括：

两个第一密封部，其被构造成抵接所述接合构件，并且分别沿着所述第一储液室的周围以及沿着所述第二储液室和所述压力控制室的周围彼此独立地延伸；以及

两个第二密封部，其被构造成抵接所述液体流路构件，并且分别沿着所述第一储液室的周围以及沿着所述第二储液室和所述压力控制室的周围彼此独立地延伸，

其中，所述接合构件包括被构造成使所述第一储液室和所述第二储液室彼此分隔开的分隔壁，并且

所述分隔壁具有使所述第一储液室与所述第二储液室彼此连接的通孔。

7.根据权利要求1所述的储液单元，所述储液单元还包括：

液体流路构件，所述液体流路构件被构造成保持液体排出头，所述液体流路构件包括使所述第一储液室与所述液体排出头连接的流路，所述液体排出头被构造成排出液体；

接合构件，所述接合构件用于安装所述液体罐；以及

密封构件，所述密封构件被构造成密封所述液体流路构件和所述接合构件之间的间隙，

其中，所述液体流路构件、所述接合构件和所述密封构件形成所述第一储液室，

所述弹性构件独立于所述密封构件配置，并且

所述第二储液室在与所述第一储液室的总高度的一半对应的点的上方的位置处与所述第一储液室连通。

8.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述液体供给管与所述第一储液室一体化。

9.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述液体供给管具有入口开口，所述入口开口形成在位于所述第一储液室所在侧的相反侧的端部处并且减小截面积以形成弯月面。

10.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述弹性构件包括：

平坦的外周部；

平坦的内周部；以及

中间部，所述中间部使所述平坦的外周部与所述平坦的内周部彼此连接并且相对于所述平坦的外周部和所述平坦的内周部倾斜。

11.根据权利要求10所述的储液单元，其中，所述中间部相对于所述平坦的外周部倾斜成大于0度并且小于90度的角度，并且

所述平坦的外周部比所述平坦的内周部厚。

12.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述弹性构件具有圆形平面形状或椭圆形平面形状中的一种形状。

13.根据权利要求1所述的储液单元，所述储液单元还包括弹簧，所述弹簧被构造成对所述弹性构件施力。

14.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述弹性构件包括：

挠性片材，所述挠性片材被构造成使所述第二储液室和所述压力控制室彼此紧分隔；以及

弹簧，所述弹簧被构造成对所述挠性片材施力，并且所述弹簧的一端支撑于所述挠性片材，所述弹簧的另一端支撑于所述第二储液室和所述压力控制室两者中的一者。

15.根据权利要求1所述的储液单元，所述储液单元还包括液体保持构件，所述液体保持构件配置在所述第一储液室中并且被构造成在所述第一储液室的壁面和所述液体保持构件之间形成弯月面，所述液体保持构件具有开口，所述开口形成在与所述第一储液室的自所述液体罐供给的液体用的导入口相对的位置处。

16.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述第一储液室具有比所述弹性构件小的单位面积空气透过率。

17.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述第一储液室具有比所述弹性构件厚的壁构件。

18.根据权利要求1所述的储液单元，其中，所述液体罐能移除地安装于所述第一储液室。

19.一种液体排出设备，其包括：

根据权利要求1所述的储液单元；

液体排出头；以及

所述压力控制单元，

其中，所述压力控制单元包括：

流路，所述流路与所述压力控制室连接；

泵，所述泵位于所述流路；

流路切换部，所述流路切换部位于所述流路并且位于所述泵和所述压力控制室之间；以及

大气开放管，所述大气开放管在所述流路切换部处从所述流路分支出来。