CN1234529C - 墨水补给装置和喷墨记录装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减少零件数并提高组装作业性，而且墨水不变质，能够长时间可靠地补给墨水的墨水补给装置，和备有此一墨水补给装置的喷墨记录装置。墨水补给用管(124)和排气用管(126)用具有规定的挠性的材料来构成，以便不因墨水补给单元(48)在墨水补给时的位移而纵弯，或受到损伤。进而，墨水补给用管(124)选择一定透湿度以下的材料，以便消除墨水补给时在内部流通的墨水中的挥发成分意外地蒸发或空气混入墨水中而产生组成变化。

Description

墨水补给装置和喷墨记录装置

技术领域

本发明涉及向记录头单元的副墨水箱补给墨水的墨水补给装置，和有此一墨水补给装置的喷墨记录装置。

背景技术

在基于图像信息从记录头把墨水滴排出到用纸等记录媒体，记录图像的喷墨记录装置中，有在使记录头扫描的托架上，搭载分别对应于记录头的副墨水箱的构成，关于向副墨水箱的墨水补给，作出了种种提案。

例如，在特开平10-6521号公报中公开了，如图18中所示，使副箱372内成为气密状态之后，驱动设在连接于副箱372的负压管374上的负压发生用泵376而在副箱372内发生负压，借此从主墨水箱378经由主管380把墨水补充到副箱372内的液体供给装置。这样一来，通过使副箱372内减压，可以在短时间内定量地，而且可靠地补给墨水。

但是，在像这样使副箱372内减压而补充墨水的构成中，因为在补给时分别把主管380或负压管374连接到规定的构件或部位等，故这些管子有必要具有挠性。而且，主管380因为墨水流过内部，故有必要降低透湿性，防止墨水挥发成分的意外蒸发，或者起因于这些的变质。

作为满足这种条件的管子的例子，可以举出特开昭62-288045号公报中所述者。如图19中所示，此一管子382取为内侧的聚乙烯384和外侧的偏氯乙烯386的两层结构。由于乙烯亚乙烯基共聚物耐墨水性高，偏氯乙烯透气性低，所以墨水的特性能维持恒定。

但是，如果像这样把管子取为两层结构，则管子与其他构件等的连接结构变得复杂。例如，虽然如图20中所示(参照实开昭62-154822号公报)，靠把管子382连接到连接构件388，进而经由套管390把螺钉392螺纹固定于连接构件388上的螺纹部的结构是能够连接的，但是因为需要连接构件388或螺钉392等故零件数加大，而且因为连接时螺纹固定，故组装作业性变差。

发明内容

本发明考虑上述事实，其目的是得到一种减少零件数并提高组装作业性，而且墨水不变质，能够长时间可靠地补给的墨水补给装置，和备有此一墨水补给装置的喷墨记录装置。

在方案1中所述的发明，其特征在于，包括：对应于备有基于图像信息把墨水滴排出到记录媒体上的记录头和储存向此一记录头供给的墨水的副墨水箱的记录头单元而设置，并靠减压机构使副墨水箱内减压，借此使从主墨水箱向副墨水箱的墨水补给成为可能的墨水补给构件；经由前述墨水补给构件把前述主墨水箱与前述副墨水箱连接起来并且具有能够抑制墨水中的挥发成分的蒸发的透湿度的挠性墨水补给用管；以及经由前述墨水补给构件把前述减压机构与前述副墨水箱连接起来并且具有低于前述墨水补给用管的透湿度的透湿度的挠性排气用管。

由于副墨水箱与减压机构靠排气用管连接起来，所以通过驱动减压机构就可以使副墨水箱内减压。此外，由于副墨水箱与主墨水箱经由墨水补给构件靠墨水补给用管连接起来，所以副墨水箱内一减压，储存在主墨水箱中的墨水就经由墨水补给用管流入副墨水箱内，墨水补给到副墨水箱。

墨水补给用管和排气用管都具有挠性。因而，例如即使是在补给墨水时使墨水补给构件位移的构成，墨水补给用管和排气用管也随着变形，不会妨碍墨水补给单元的位移或产生过度的阻力。此外，墨水补给用管和排气用管也不会纵弯或受到损伤。

墨水补给用管还具有能够抑制墨水中的挥发成分的蒸发的透湿度。因而，墨水流过内部时，防止墨水中的挥发成分的蒸发或空气的混入，不会使墨水的特性变化，能够稳定地向副墨水箱补给。

此外，排气用管取为低于墨水补给用管的透湿度的透湿度。因而，材料选择的范围变宽，例如使用材料成本低的材料，能够以低成本来构成墨水补给装置。

而且，因为这些墨水补给用管和排气用管都不取为两层结构，构成为以一层结构来满足所要求的条件，故可以简化墨水补给用管和排气用管与墨水补给构件的连接结构。不需要连接用的构件，减少零件数，提高连接作业的作业性也成为可能。

在方案2中所述的发明，是根据方案1中所述的发明，其特征在于，前述墨水补给用管和前述排气用管用具有彼此不同的挠性的材料来构成。

因而，由于墨水补给用管和排气用管分别具有与所要求的变形量或位移量等相对应的各个挠性(伸长性)，所以可以可靠地防止这些墨水补给用管和排气用管的纵弯或损伤。

此外，也可以根据墨水补给用管和排气用管的使用状况构成为具有最佳的挠性。例如在使用滚柱泵等使排气用管部分地变形而使副墨水箱内排气之类构成中，作为排气用管选择容易变形的材料，借此容易而可靠地进行排气成为可能。

虽然在方案1或方案2所述的发明中，构成墨水补给用管和排气用管的材料，只要是发挥上述作用则并未特别限定，但是例如如方案3中所述，前述墨水补给用管用非硅酮类橡胶材料来构成，前述排气用管用硅酮类橡胶材料来构成，借此可以以低成本得到发挥这些作用的墨水补给用管和排气用管。

特别是，关于墨水补给用管，如方案4中所述，构成前述墨水补给用管的前述非硅酮类橡胶材料最好是包含从氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶或氟橡胶中选择的至少一种橡胶材料。

方案5中所述的发明，是根据方案1～方案4中的任何一项中所述的发明，其特征在于，前述墨水补给用管和前述排气用管的肖氏硬度取为30～100。

借此，墨水补给用管和排气用管成为具有必要充分的挠性，可以更可靠地防止纵弯或损伤。

在方案6中所述的发明，其特征在于，包括：方案1～方案5中的任何一项中所述的墨水补给装置，以及设置有靠前述墨水补给装置补给墨水的副墨水箱和基于图像信息把从此一副墨水箱所供给的墨水作为墨水滴排出到记录媒体的记录头的记录头单元。

因而，在此一喷墨记录装置中，从墨水补给装置向副墨水箱补给的墨水靠记录头作为墨水滴排出到记录媒体，图像被记录在记录媒体上。

此外，在此一喷墨记录装置中，有方案1～方案5中的任何一项中所述的墨水补给装置，副墨水箱和减压机构靠排气用管连接起来。如果通过墨水滴的排出使副墨水箱内的墨水减少，则驱动减压机构，借此副墨水箱内被减压。由于副墨水箱和主墨水箱靠墨水补给用管连接起来，所以通过副墨水箱内的减压，储存在主墨水箱中的墨水经由墨水补给用管流入副墨水箱内，墨水被补给到副墨水箱。

由于墨水补给用管和排气用管都具有挠性，所以墨水补给用管和排气用管纵弯时也不受损伤。

此外，由于墨水补给用管具有能够抑制墨水中的挥发成分的蒸发的透湿度，所以在墨水流过内部时，防止墨水中的挥发成分的蒸发或空气的混入，可以不使墨水的特性变化地稳定地向副墨水箱补给。

进而，由于排气用管取为低于墨水补给用管的透湿度的透湿度，所以可以以低成本来构成喷墨记录装置。

附图说明

图1是表示备有根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的喷墨记录装置的记录头托架及其附近的透视图。

图2是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的俯视图。

图3是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的概略构成的局部剖视侧视图。

图4是放大表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给单元和喷墨记录装置的副墨水箱的局部剖视图。

图5是放大表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给单元和喷墨记录装置的副墨水箱的局部剖视俯视图。

图6是在定位臂的前进状态下放大表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给单元和喷墨记录装置的副墨水箱的局部剖视俯视图。

图7是在墨水补给单元的前进中途的状态下放大表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给单元和喷墨记录装置的副墨水箱的局部剖视俯视图。

图8是在墨水补给单元到达补给位置的状态下放大表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给单元和喷墨记录装置的副墨水箱的局部剖视俯视图。

图9是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给用端口和副墨水箱的墨水补给口的连接部结构的剖视图。

图10(A)～(D)是依次表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给用端口和副墨水箱的墨水补给口连接的过程的剖视图。

图11是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的排气用端口和副墨水箱的排气口的连接部结构的剖视图。

图12是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置中使墨水补给单元位移用的驱动系的局部剖视侧视图。

图13是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置中驱动泵单元用的驱动系的局部剖视侧视图。

图14是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置中凸轮单元的角度和定位臂的位置以及墨水补给单元的位置的关系的图。

图15表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置中各个墨水补给单元向墨水补给单元前进的状态，(A)是与黑色对应的墨水补给单元的场合，(B)是与蓝色对应的墨水补给单元的场合。

图16表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置中各个墨水补给单元向墨水补给单元前进的状态，(A)是与红色对应的墨水补给单元的场合，(B)是与黄色对应的墨水补给单元的场合。

图17是表示根据本发明的一个实施例的墨水补给装置的墨水补给用端口与副墨水箱的墨水补给口的连接状态的时序图。

图18是表示现有技术的墨水补给装置的概略构成的说明图。

图19是表示现有技术的管子的概略构成的说明图。

图20是表示现有技术的管子与其他构件的连接结构的概略构成的说明图。

具体实施方式

图1中，表示本发明的第1实施例的喷墨记录装置12，并放大表示其记录头托架14的附近。

此一喷墨记录装置12，备有沿一定方向移送记录媒体P(例如用纸等)的记录媒体移送构件16，和对着此一记录媒体P的移送路径，且沿着与记录媒体P的移送方向垂直的方向设置的一组导向构件18。记录头托架14靠这些导向构件18来支撑。此外，维护站20配置在导向构件18之下且邻接记录媒体P的移送路径的位置上，通过对记录头托架14接近离开(在本实施例中是上下动)而进行压盖或墨水的吸引等维护动作。此一维护动作靠未画出的控制电路控制成在规定的条件或时间来进行。

记录头托架14的初始位置设定于对着维护站20的位置上，成为靠位置传感器22来检测此一位置。上述记录头托架14、记录媒体移送构件16、导向构件18、维护站20和位置传感器22保持在主体机壳24上。图像信息经由在柔性基板上形成的信号线送到记录头托架14。

再者，在图面中，记录头托架14的移动方向(主扫描方向)用箭头M表示，记录媒体P的移动方向(副扫描方向)用箭头S表示。

还如图2～图4中所示，记录头托架14由能够沿着导向构件18移动地设置的记录头托架框26，从此一记录头托架框26的下表面(对着记录媒体P的移送路径的表面)向下突出地设置，在下表面上形成多个(在本实施例中是4个)墨水排出口的记录头28，以及能够装拆地设置在记录头托架框26上并向各记录头28供给墨水的副墨水箱30来构成。副墨水箱30的个数与记录头28的个数对应，在本实施例中取为4个。因而，按各个副墨水箱30向记录头28供给不同颜色的墨水(例如黑色(Bk)、黄色(Y)、红色(M)、蓝色(C))并排出墨水滴，借此记录金色的图像成为可能。根据本发明的记录头单元32由对应的记录头28和副墨水箱30来构成。下面，根据各颜色特别区分说明记录头28、副墨水箱30和后述的墨水补给单元48等时，在标号后面加上Bk、Y、M或C来表示。

于是，如图1中所示，本实施例的喷墨记录装置12，靠记录媒体移送构件16来移送记录媒体P，而且，一边使记录头托架14往复动作一边根据图像信息排出墨水滴，把图像记录在记录媒体P上。

在各个副墨水箱30中，如图3中所示，设有能够排出副墨水箱30内的空气的有排气口42的排气用端口34，和在此一排气用端口34下方，能够向副墨水箱30内补给墨水的备有墨水补给口44的墨水补给用端口36。进而，在副墨水箱30上，在排气用端口34上方，形成在副墨水箱30的内部与外部使空气流通的大气连通孔38。空气经由大气连通孔38出入，借此来缓和副墨水箱30内的压力变动。此外，在副墨水箱30上安装着检测内部的墨水量的墨水量传感器40。墨水量传感器40把检测的副墨水箱30内的墨水量的信息送到未画出的控制电路。

如图1中所示，在主体机壳24上，安装着备有对应于各个副墨水箱30而补给墨水的多个(在本实施例中是4个)墨水补给单元48的墨水补给装置46，靠此一墨水补给单元48能够向副墨水箱30补给墨水的位置取为记录头托架14的墨水补给位置。墨水补给位置也与初始位置同样，靠位置传感器22来检测。再者，虽然墨水补给位置也可以与初始位置取为同一位置，但是在本实施例中取为不同位置。

此外，如图2和图3中所示，主墨水箱50配置在墨水补给装置46的下方。在主墨水箱50中预先储存喷墨记录装置12中所使用的墨水，此一墨水靠墨水补给装置46补给到副墨水箱30，用于图像记录。主墨水箱50配置成在俯视时与墨水补给装置46部分地(在本实施例中大体上全部)重合，并作为喷墨记录装置12总体可以实现小型化。

还如图4和图5中详细地所示，墨水补给装置46有一体地固定于喷墨记录装置12的主体机壳24上的固定框52，进而在固定框52内配置着导向框体54。在固定框52与导向框体54之间沿宽度方向构成规定的间隙56，导向框体54在固定框52内能够沿着与记录头托架14的移动方向(主扫描方向)相同的方向在一定范围内移动。此外，在此一间隙56中设置压缩螺圈弹簧58，把导向框体54保持在固定框52内宽度方向大体上中央。再者，在下面单说“宽度方向”时是指与导向框体54的宽度方向相同的方向。此一“宽度方向”与记录头托架14的主扫描方向(箭头M方向)一致。

在导向框体54的宽度方向两端附近，能够朝记录头托架14滑动地设有一对定位臂60。如图2和图3中所示，定位臂60在通常状态下成为不接触于记录头托架14的位置。此外，定位臂60的内侧面60A(对着的表面)彼此的间隔与记录头托架14的记录头托架框26的宽度相等。

如图2和图5中所示，在定位臂60上，在记录头托架14的端部，对着记录头托架14倾斜地形成切成的斜面62。如图2中实线所示，如果记录头托架14在停止在墨水补给位置的状态下相对导向框体54沿宽度方向错位(图2中用双点划线示出正规位置上的记录头托架框26)，则由于在定位臂60朝记录头托架14接近时某一方的定位臂60的斜面62接触于记录头托架框26的角部，所以如果在此一状态下定位臂60进一步接近记录头托架14，则此一接近方向的移动变换成向导向框体54沿宽度方向的移动。借此，导向框体54克服压缩螺圈弹簧58的弹性力沿宽度方向移动(固定框52与导向框体54之间的间隙56一方加宽而另一方收窄)。如果定位臂60进一步接近记录头托架14，则如图5中所示，记录头托架框26的侧面26S与定位臂60的内侧面60A接触，记录头托架14与导向框体54沿宽度方向被正确定位。借此，4个墨水补给单元48也整体地对于对应的副墨水箱30被定位。

如图5和图6中所示，定位臂60的内部成为推压片收容部64，收容在此一推压片收容部64中的推压片66的一部分从定位臂60的内侧面60A突出设置。推压片66制成能够在推压片收容部64内滑动，并且靠压缩螺圈弹簧68朝接近记录头托架14的方向加载。而且，如果在记录头托架框26的侧面26S与定位臂60的内侧面60A接触，记录头托架14与导向框体54沿宽度方向正确定位的状态下，定位臂60进一步朝记录头托架14前进，则如图6中所示，受到压缩螺圈弹簧68的加载力的推压片66推压记录头托架14。借此，记录头托架14被夹持在推压片66与导向构件18之间，防止记录头托架14的晃动。

在导向框体54上，与4个副墨水箱30相对应地设置着墨水补给单元48。墨水补给单元48分别独立地在设于导向框体54上的收容部70内滑动，以便相对于对应的副墨水箱30接近和离开。墨水补给单元48对记录头托架14(副墨水箱30)接近或离开时的移动区域，从图1可以看出，与维护站20对记录头托架14接近离开时的移动区域不重合。因此，在使墨水补给单元48和维护站20的某一方对记录头托架14接近离开时，没有必要使另一方退避。

如图3和图4中所示在各个墨水补给单元48的相对着副墨水箱30的表面上，在与副墨水箱30的排气口42相对应的位置上设有排气用端口74，在与副墨水箱30的墨水补给口44相对应的位置上设有墨水补给用端口76，通过墨水补给单元48朝副墨水箱30移动，排气用端口74连接到排气口42，墨水补给用端口76连接到墨水补给口44。

此外，在各个墨水补给单元48上，在与副墨水箱30的大气连通孔38相对应的位置上，安装着盖子72。盖子72的形状和安装位置等这样来设定，以便在墨水补给单元48接近副墨水箱30，排气用端口74连接到排气口42，墨水补给用端口76连接到墨水补给口44之后，墨水补给单元48进一步接近副墨水箱30，借此盖子72封住大气连通孔38，阻止副墨水箱30内部与外部的空气流通。

从墨水补给单元48向副墨水箱30突出设置定位销78。另一方面，在副墨水箱30上，在与定位销78相对应的位置上，设有定位用端口80。定位销78包括有一定的外径的圆柱形定位部82，和在此一定位部82前端侧形成尖细的圆锥形的导向部84，定位部82的外径大体上等于定位用端口80的内径。如果墨水补给单元48接近副墨水箱30，则首先，定位销78的前端侧的导向部84进入定位用端口80内。由于导向部84取为尖细形状，所以即使定位销78的中心与定位用端口80的中心错开，定位销78也进入定位用端口80内。然后，随着墨水补给单元48进一步接近副墨水箱30，靠导向部84慢慢朝定位销78的中心与定位用端口80的中心一致的方向移动。进而，定位部82一到达定位用端口80，定位销78的中心就与定位用端口80的中心一致，墨水补给单元48与副墨水箱30分别被定位。

如图3～图5中所示，在墨水补给单元48的上面、下面和两侧面，与收容墨水补给单元48的收容部70内的上面、下面和两侧面之间，分别构成规定的间隙86。此外，从墨水补给单元48的这些各面突出设置导向销88，分别收容于在收容部70的各面上形成的导向槽90中。

从图4可以看出，在导向槽90内形成比导向销88的外径稍宽地形成的保持部90A，和分别在接近副墨水箱30一侧的端部附近逐渐加宽的加宽部90B。加宽部90B的位置这样来设定，以便在墨水补给单元48接近副墨水箱30而定位销78进入定位用端口80的状态下，导向销88存在于加宽部90B内。因而，在定位销78未进入定位用端口80的状态下，导向销88在保持部90A内移动，墨水补给单元48不晃动地在收容部70内滑动。然后，在定位销78进入定位用端口80的状态下，导向销88到达加宽部90B，由于在导向销88与加宽部90B之间构成间隙，所以成为墨水补给单元48在收容部70内沿上下方向和宽度方向能够在一定范围内移动。因而，在此一状态，也就是定位销78进入定位用端口80的状态下，实质上解除了导向销88与导向槽90进行的墨水补给单元48的导向，而代之进行由定位销78与定位用端口80实现的正确定位。而且，由于导向销88与加宽部90B的间隙随着导向销88更接近副墨水箱30而加大，所以墨水补给单元48沿上下方向和宽度方向能够移动的范围也随之加大。

在设在各个墨水补给单元48上的墨水补给用端口76中，如图9中所示，设置着墨水补给用管92。墨水补给用管92有总体上形成大体圆筒形的管子主体94。在管子主体94的前端形成使向副墨水箱30补给的墨水流出用的连通孔96。此外，管子主体94的前端部附近取为向前端逐渐减小直径的尖细形状。

在管子主体94内，收容着能够沿其纵长方向移动的阀芯98，进而在后端侧经由O形圈100压入托座102。

阀芯98由用弹性构件构成的环形密封圈104，保持此一密封圈104并且使之能够在管子主体94内滑动的密封圈座106，以及设置在密封圈座106与托座102之间，给密封圈座106和密封圈104向连通孔96加载的压缩螺圈弹簧108来构成。虽然通常密封圈座106和密封圈104靠压缩螺圈弹簧108向连通孔96加载，密封圈104挤压连通孔96的周围而连通孔96被封闭，但是如果如图10(C)和(D)中所示，密封圈座106和密封圈104克服压缩螺圈弹簧108的加载力进行滑动而密封圈104离开连通孔96的周围，则成为墨水能够流通。

从密封圈座106突出设置阀接触部110。阀接触部110贯通密封圈104内，其前端从连通孔96向外部露出，受后述的阀突起部122推压。

在托座102的后端，经由套管112连接着墨水补给用管124的一端。如图3中所示，墨水补给用管124的另一端连接到图像记录中所使用的预先储存有墨水的主墨水箱50。如后所述，墨水补给用端口76一连接到副墨水箱30的墨水补给口44，就构成从主墨水箱50到副墨水箱30的墨水流路。

与此相反，在副墨水箱30的墨水补给口44上，垫圈114配置在其内部，靠垫圈罩112保持在规定位置上以便不脱落。在垫圈114的外周上形成环形地鼓出的鼓出部114A，此一鼓出部114A挤压墨水补给口44的内表面，借此来阻止来自它们之间的墨水或空气的流动。此外，在垫圈114上形成向内侧环形地突出的唇部114B，如图10(C)和(D)中所示，从外侧沿全圆周接触于所插入的管子主体94，阻止来自它们之间的墨水或空气的流动。在垫圈罩112与垫圈114之间设置环形的挤压圈116，并把管子主体94插拔时的，唇部114B朝此一插拔方向的变形限制在一定范围。借此消除在使管子主体94在墨水补给口44内移动(插拔)时，唇部114B意外地跟随而成为插拔的阻力，或唇部114B对管子主体94外周的紧密性降低的情况。

在墨水补给口44内，在比垫圈114更深侧配置着阀118。虽然阀118通常靠墨水补给口44内的压缩螺圈弹簧120来加载，挤压在垫圈114上形成的环形的突起部114C而封闭墨水的流路，但是如图10(C)和(D)中所示，如果克服压缩螺圈弹簧120的加载力而滑动，离开突起部114C，则构成墨水的流路。再者，在本实施例中，压缩螺圈弹簧120的弹簧系数设定成大于压缩螺圈弹簧108的弹簧系数。

从阀118，对着密封圈座106的阀接触部110地突出设置阀突起部122。一把管子主体94插入墨水补给口44内，就如图10(B)中所示，阀接触部110的前端与阀突起部122的前端接触，彼此推压。靠此一推压力，阀芯98和阀118滑动，构成墨水的流路。再者，在本实施例中，把压缩螺圈弹簧120的弹簧系数设定成大于压缩螺圈弹簧108的弹簧系数，首先在管子主体94内构成墨水的流路，接着在墨水补给口44内构成墨水的流路。借此，墨水补给单元48与副墨水箱30液体连通。再者，在密封圈座106和阀118上，同时形成连通孔106D、118D，不妨碍液体连通时的墨水的流通。

此外，阀接触部110和阀突起部122的位置和形状取为规定的位置和形状，以便在管子主体94插入墨水补给口44，至少唇部114B紧密接触管子主体94的外周部之后，构成墨水的流路。

图11中示出排气用端口74和排气口42。排气用端口74和排气口42如后所述是排出副墨水箱30内的空气的，墨水不在内部流通。因此，在排气用端口74上，在管子主体94的内部不设置阀芯98。也就是说，管子主体94的连通孔96始终开放，并且在管子主体94的一部分上设有能够推压阀突起部122的阀接触部110。即使是这种构成，也由于一把管子主体94插入排气口42，阀接触部110就推压阀突起部122而推入垫圈114所以构成空气的流路，从排气用管126排出副墨水箱30内的空气成为可能。再者，由于排气用端口74和排气口42除上述以外取为与图9中所示的墨水补给用端口76和墨水补给口44相同的构成，所以给图11中相同的构成要素、构件等赋予相同的标号而省略其说明。

墨水补给用管124和排气用管126，考虑到墨水补给单元48在墨水补给时位移(前进和后退)，用具有规定的挠性的材料制成，以便不因此一位移而纵弯，受到损伤。此外，墨水补给用管124，因为墨水补给时墨水在其内部流通，故选择一定的透湿度以下的材料，以便消除墨水中的挥发成分意外地蒸发或空气混入墨水中而发生组成变化。进而，排气用管126如后所述选择被滚柱泵168的滚柱172局部挤瘪(参照图3)的材料。

                                        表1

材料例(橡胶的种类)	氯丁橡胶	丁腈橡胶	丁基橡胶	氟橡胶	硅酮橡胶
						硬度(JISA)	30～95	30～100	30～90	60～95	30～85
扯断应力(MPa)	6.9～27.5	4.9～27.5	6.9～21.6	6.9～17.7	3.9～9.8
						透湿度(g/m2-24h)	55	53	4.8	--	--
耐透气性的评价	○	○	◎	◎	×

表1中示出作为墨水补给用管124或排气用管126能够使用的材料例的物性和耐透气性的评价。表中，“硬度”表示肖氏硬度，“扯断应力”表示JIS K 6251中所规定的扯断应力，“透湿度”表示在相对湿度(RH)100％、温度38℃的条件下，24小时内透过厚度0.1mm的试验片的水蒸气量。此外，在“耐透气性的评价”中，“◎”表示没有墨水中的挥发成分的蒸发或空气的混入等而墨水的特性实质上完全不变化的情况，“○”表示比“◎”稍差但实用上墨水的特性的变化不成问题的程度的情况，“×”表示因墨水中的挥发成分的蒸发或空气的混入等，存在着墨水的特性中产生实用上的问题的危险的情况。再者，虽然关于氟橡胶和硅酮橡胶没有得到透湿度的具体数值，但是就耐透气性的评价进行了研究。

从此一表1可以看出，作为墨水补给用管124，如果使用氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶或氟橡胶，则不会使墨水的特性变化而可以从主墨水箱50向副墨水箱30补给，而且由于具有规定的挠性(硬度和扯断应力)，所以墨水补给用管124纵弯时也不受损伤，可以长期而可靠地补给。特别是，从不使墨水的特性变化的观点来说，丁基橡胶或氟橡胶最好。

此外，作为排气用管126，由于墨水不在内部流通，除了上述4种橡胶之外，也可以使用硅酮橡胶。这样一来，由于作为排气用管126的材料选择性加宽，所以使用例如材料成本低者，以低成本来构成墨水补给装置46成为可能。

而且，作为墨水补给用管124和排气用管126，由于可以使用某种橡胶不像现有技术那样取为二层结构而是用一层结构来满足所需条件地构成，所以可以简化墨水补给用管124和排气用管126与墨水补给单元48的连接结构。不需要连接用构件而减少零件数，提高连接作业的作业性成为可能。

当然，表1中举出的各种橡胶是能够用作根据本实施例的墨水补给用管124或排气用管126的材料之一例，即使是这些以外，只要分别具有所需的规定物性就可以运用。

如图2、图12和图13中所示，在固定框52上安装着驱动墨水补给装置46的驱动电动机128，接受此一驱动电动机128的驱动力而旋转的墨水补给单元位移用齿轮系130，泵驱动用齿轮系132以及根据驱动电动机128的正转、反转把旋转力的传递切换到墨水补给单元位移用齿轮系130或泵驱动用齿轮系132的离合器单元134。

离合器单元134由与驱动电动机128的驱动齿轮136啮合的输入侧齿轮138，配置成能够绕着此一输入侧齿轮138的轴摆动的摆动臂140，以及安装在此一摆动臂140的前端，并且与输入侧齿轮138啮合而接受旋转力的输出侧齿轮142来构成。如果驱动电动机128正转，则如图12中所示，摆动臂140沿逆时针转动方向摆动，输出侧齿轮142与墨水补给单元位移用齿轮系130啮合。与此相反，如果驱动电动机128反转，则如图13中所示，摆动臂140沿顺时针转动方向摆动，输出侧齿轮142与泵驱动用齿轮系132啮合。

从图2、图3和图12可以看出，在固定框52上，靠由墨水补给单元位移用齿轮系130所传递的旋转力旋转的凸轮单元144对应于各个墨水补给单元48和定位臂60(因而在本实施例中合计6个)，而且同轴地配置成整体旋转。各个凸轮单元144由使对应的墨水补给单元48或定位臂60前进用的前进用凸轮146，和使之后退用的后退用凸轮148来构成。

此外，在固定框52上，配置着凸轮从动件单元150。凸轮从动件单元150整体地设置分别对应于前进用凸轮146和后退用凸轮148的前进用凸轮从动件152和后退用凸轮从动件154，取为能够沿与墨水补给单元48的滑动方向相同的方向滑动。

进而，在固定框52上，设有由能够绕着支承轴156摆动的连杆160，和一端轴支承于此一连杆160前端的位移用臂162来构成。位移用臂162的另一端轴支承于定位臂60或墨水补给单元48。此外，在连杆160的大体上中央，轴支承着凸轮从动件单元150。借此，凸轮从动件单元150一滑动，滑动量就靠连杆机构158放大，传递到定位臂60或墨水补给单元48。

前进用凸轮146和后退用凸轮148的位置和形成这样来确定，以便各个凸轮单元144可以使对应的定位臂60或墨水补给单元48在规定的定时前进或后退。此外，在固定框52上安装着检测凸轮单元144的旋转位置的未画出的传感器，基于靠此一传感器所检测的凸轮单元144的旋转位置，未画出的控制电路驱动驱动电动机128，设定凸轮单元144的初始位置或控制旋转角度。

从而，如图14中所示，如果凸轮单元144受到驱动电动机128的正转引起的旋转力而旋转，则首先在凸轮单元144的旋转角度达到10度时，定位臂60靠与定位臂60相对应的凸轮单元144的前进用凸轮146前进(参照图5)。凸轮单元144的旋转角度一达到40度，就如图6中所示，定位臂60成为最前进的位置，以后，直到旋转角度达到320度，定位臂60保持于此一位置。

此外，在凸轮单元144的旋转角度达到40度时，墨水补给单元48Bk靠与黑色的墨水补给单元48Bk相对应的凸轮单元144的前进用凸轮146开始前进，旋转角度一达到90度，就如图15(A)中所示，墨水补给单元48Bk成为最前进位置并保持此一位置直到旋转角度达到110度(这里，因为即使停止驱动电动机128的旋转或使之反转，凸轮单元144也不旋转，故墨水补给单元48Bk保持此一位置直到下次使驱动电动机128正转是可能的)。

如果凸轮单元144进一步旋转，则墨水补给单元48Bk靠后退用凸轮148开始后退，旋转角度一达到140度，墨水补给单元48Bk就后退到初始位置。此外，在旋转角度达到110度时(也就是墨水补给单元48Bk开始后退的同时)，墨水补给单元48C靠与蓝色的墨水补给单元48C相对应的凸轮单元144的前进用凸轮146开始前进，在160度时成为最前进位置。然后，在旋转角度为160度～180度时保持此一最前进位置(参照图15(B))，在180度时靠后退用凸轮148开始后退，一达到210度就后退到初始位置。因而，蓝色的墨水补给单元48C相对于黑色的墨水补给单元48Bk旋转角度上落后70度地进行同样的动作。以后，同样地，红色的墨水补给单元48M相对于蓝色的墨水补给单元落后70度地进行前进和后退(参照图16(A))，黄色的墨水补给单元48Y相对于红色的墨水补给单元48M落后70度地进行前进和后退(参照图16(B))。这样一来，在本实施例的墨水补给装置46中，由于在与各个墨水补给单元48相对应的凸轮单元144中设有规定的(在本实施例中是70度)相位差，所以独立地使各个墨水补给单元48相对于对应的副墨水箱30前进和后退成为可能。

如图13中所示，因为驱动电动机128一反转，构成离合器单元134的摆动臂140就沿顺时针转动方向摆动，输出侧齿轮142与泵驱动用齿轮系132啮合，故驱动电动机128的旋转力传递到构成泵单元164的泵轴166。

如图2中所示，泵单元164取为与从各墨水补给单元48延伸的排气用管126相对应，且是具有4个滚柱泵168的构成。如图3中所示，各个滚柱泵168包括与泵轴166整体旋转的旋转板170，和配置在此一旋转板170的外周附近的一个或多个(在本实施例中是对角上两个)滚柱172。与此相反排气用管126配置成部分地绕在旋转板170的周围，滚柱172局部地挤瘪排气用管126。因而，如果旋转板170沿图3的顺时针旋转方向旋转，则滚柱172捋着排气用管126而移动，把排气用管126内的流体(在本实施例中是空气)从排气用管126的另一端向大气中排出。再者，各个旋转板170的安装角度这样来确定，以便各个滚柱泵168沿泵轴166的方向观看时滚柱172全都等间隔地配置。在本实施例中，由于配置着4个滚柱泵168，所以从图3也可以看出，每错开45度地配置各个旋转板170，而沿泵轴166观看时，滚柱172全都以22.5度中心角等间隔地配置。借此，作用在泵单元164上的阻力(特别是由排气用管126的反力推滚柱172引起的旋转阻力)被分散，泵单元164顺利地旋转。

靠未画出的控制电路来控制，以便驱动电动机128的驱动(正转或反转)引起的墨水补给单元48的前进和后退，或泵单元164的驱动，与维护站20引起的维护动作在时间上不重合。

下面就本实施例的墨水补给装置46和喷墨记录装置12的作用，和墨水补给装置46的墨水补给方法进行说明。

一边根据图像信息从记录头28排出墨水滴，一边记录头托架14沿主扫描方向，记录媒体P沿副扫描方向分别移动，借此图像被记录在记录媒体P上。因为墨水滴是由从副墨水箱30供给到记录头28的墨水来生成，故随着图像记录，副墨水箱30内的墨水减少。

记录头28一成为需要维护的规定状态，未画出的控制电路就使记录头托架14向初始位置移动，使维护站20相对于记录头28接近，进行规定的维护动作。借此，由于记录头28恢复最适于墨水排出的状态，结果始终维持最适于墨水排出的状态，所以可以把高画面质量的图像记录在记录媒体P上。

如果墨水量传感器40检测到特定的副墨水箱30内的墨水减少到规定量，把该信息送到未画出的控制电路，则控制电路使记录头托架14移动到墨水补给位置。此时，控制电路控制成维护站20不动作。

接着，控制电路使驱动电动机128正转，以便凸轮单元144按与特定的副墨水箱30相对应的角度旋转。例如，在向副墨水箱30Bk补给黑色的墨水的场合，从图14还可以看出，使驱动电动机128正转，以便凸轮单元144的旋转角度成为90度以上110度以下。

此时，首先，由于凸轮单元144的旋转角度一达到10度，定位臂60就开始前进，所以在记录头托架14与导向框体54沿宽度方向错开的场合，某一方的定位臂60的斜面62接触于记录头托架框26的角部。然后，如果在此一状态下定位臂60进一步接近记录头托架14，则因为此一接近方向的移动变换成朝导向框体54的宽度方向的移动，故导向框体54克服压缩螺圈弹簧58的弹性力沿宽度方向移动。如果定位臂60进一步接近记录头托架14，则如图5中所示，记录头托架框26侧面26C与定位臂60的内侧面60A接触，记录头托架14与导向框体54沿宽度方向被正确地定位。例如，即使记录头托架14的停止位置(墨水补给位置)稍微错开，或者产生其他种种原因引起的位置错开，此一位置错开也被消除，4个墨水补给单元48整体地相对于对应的副墨水箱30被定位。

如果定位臂60进一步前进，推压片66接触于记录头托架框26，则受压缩螺圈弹簧68的加载力而推压记录头托架14。借此，因为记录头托架14被夹持在推压片66与导向构件18之间，故记录头托架14不会意外地晃动。

此时，从图14可以看出，凸轮单元144的旋转角度成为40度，因为前进用凸轮从动件152靠与黑色相对应的凸轮单元144的前进用凸轮146推向朝副墨水箱30的接近方向，故墨水补给单元48Bk前进并开始向副墨水箱30Bk接近。在前进中途(定位销78未进入定位用端口80的状态)，导向销88在保持部90A内移动，墨水补给单元48在导向框体54的收容部70内没有晃动地滑动。

通过墨水补给单元48朝副墨水箱30的接近，如图7中所示，定位销78开始插入定位用端口80。这里，从图17可以看出，在插入前的状态下，在管子主体94内密封圈104封住连通孔96(参照图10(A))，管子主体94内被密闭。同样，在墨水补给口44内也是，阀118紧密接触垫圈114的突起部114C，与大气的连通被阻止。

由于定位销78的前端的导向部84取为尖细形状，所以在定位销78插入定位用端口80内时，即使定位销78的中心与定位用端口80的中心错开，定位销78也进入定位用端口80内。此时，导向销88达到加宽部90B，由于在导向销88与加宽部90B之间构成间隙，所以墨水补给单元48在收容部70内，沿上下方向和宽度方向在一定范围内移动成为可能。如果墨水补给单元48进一步接近副墨水箱30，则靠导向部84朝定位销78的中心与定位用端口80的中心一致的方向慢慢移动。然后，如果定位部82达到定位用端口80，则如图8中所示，定位销78的中心与定位用端口80的中心一致，特定的墨水补给单元48和与之相对应的副墨水箱80被正确地定位。

接着，从图10(B)、(C)和图17可以看出，墨水补给用端口36前进而管子主体94的前端进入墨水补给口44内(管子插入过程的开始)，阀接触部110与阀突起部122接触。这里，如果管子主体94进一步插入，则阀接触部110与阀突起部122彼此推压。由于管子主体94内的压缩螺圈弹簧108相对于墨水补给口44内的压缩螺圈弹簧120其弹簧系数设定得小些，所以首先压缩螺圈弹簧108压缩，仅有管子主体94前进(阀芯98严密地静止着)，阀芯98开放连通孔96。此时，唇部114B紧密接触于管子主体94的外周部，它们之间被密封。

如果管子主体94进一步插入墨水补给口44内，则由于如图10(C)中所示，管子主体94的前端部接触于阀118，所以压缩螺圈弹簧120经由阀118推管子主体94而开始压缩(阀芯98与管子主体94相对地保持大体上一定的位置，整体地进入墨水补给口44)。借此，阀118离开垫圈114的突起部114C，它们之间开始开放。

如图10(D)中所示，在管子主体94进入到最深的状态下，墨水补给单元48成为墨水补给位置，墨水补给用端口76与副墨水箱30的墨水补给口44的连接完毕而进行液体连通，构成从主墨水箱50向副墨水箱30Bk的墨水的流路。与此同时，排气用管34与排气口42的连接也完毕。然后，如图8中所示，盖子72封住大气连通孔38，阻止副墨水箱30的内部与外部的空气流通(管子插入过程结束)。因而，使驱动电动机128正转而使凸轮单元144成为特定的旋转角度，借此使特定的墨水补给单元48连接到副墨水箱30是可能的。

这里，未画出的控制电路使驱动电动机128反转。离合器单元134的摆动臂140在图12中沿顺时针转动方向摆动，如图13中所示，切换成驱动电动机128的旋转力不是传递到墨水补给单元位移用齿轮系130，而是传递到泵驱动用齿轮系132。借此，墨水补给单元48Bk的位置保持于墨水补给位置，由于构成泵单元164的滚柱泵168被驱动，所以内部的空气靠墨水补给单元48Bk从副墨水箱30Bk的排气口42排出。此时，由于副墨水箱30Bk的大气连通孔38被盖子72封住，所以空气不会意外地从大气连通孔38进入副墨水箱30Bk内，可以可靠地从副墨水箱30Bk内排气。此外，就未向墨水补给位置前进的墨水补给单元48来说也是，虽然对应的滚柱泵168也被驱动，但是由于排气用端口74开放着，所以不对滚柱泵168的驱动产生阻力。

因为控制电路按规定时间使驱动电动机128反转，故规定量的墨水补给到副墨水箱30。此一驱动电动机128的反转时间可以取为预先设定的一定时间，也可以基于来自墨水量传感器40的墨水量信息而进行反馈控制，确定反转时间。

接着控制电路使驱动电动机128正转。摆动连杆160在图13中沿逆时针转动方向摆动，如图12中所示，由于驱动电动机128的旋转力再次传递到墨水补给单元位移用齿轮系130，所以凸轮单元144旋转。从图14可以看出，凸轮单元144的旋转角度一达到110度，墨水补给单元48Bk就开始后退。盖子72离开大气连通孔38，使副墨水箱30内向大气开放。

此外，从图17可以看出，因为管子主体94开始从墨水补给口44后退(管子拔出过程的开始)，故阀118靠压缩螺圈弹簧120的弹性力滑动，向垫圈114的突出部114C接近。然后，如果阀118返回到初始位置并紧密接触于突起部114C，则管子主体94内的阀芯98受到压缩螺圈弹簧108的弹性力而滑动，阀芯98向连通孔96移动。进而，在此一动作的中途管子主体94的外周部离开唇部114B，解除它们的密封。然后，阀芯98返回到初始位置而封住连通孔96，管子主体94从墨水补给口44拔出(拔出过程的结束)。

驱动电动机128进一步正转，如果凸轮单元144的旋转角度成为140度，则墨水补给单元48Bk的后退结束，墨水补给单元48Bk返回到初始位置。

通过以上说明，虽然向与黑色相对应的副墨水箱30Bk的墨水补给结束，但是在有必要进一步向其他副墨水箱30补给墨水的场合，控制电路使驱动电动机128进一步正转，以便凸轮单元144的旋转角度成为与补给的副墨水箱30相对应的角度。例如，在把墨水补给到与蓝色相对应的副墨水箱30C的场合，使驱动电动机128正转到凸轮单元144的旋转角度成为160度以上180度以下，如图15(B)中所示使墨水补给单元48C成为墨水补给位置，在此一状态下使驱动电动机128反转而驱动滚柱泵168，向副墨水箱30C补给墨水。一补给到一定量，控制电路就使驱动电动机128正转，使墨水补给单元48C后退，返回到初始位置。在没有必要向副墨水箱30C补给墨水的场合，如果不使驱动电动机128反转，则因为墨水补给单元48C仅进行前进和后退而泵单元164不被驱动，故不向副墨水箱30C补给墨水。

这样一来，如果向想要的副墨水箱30的墨水补给结束，则从图14可以看出，最后(严密地说与墨水补给单元48Y的后退动作同时)定位臂60靠与定位臂60相对应的后退用凸轮后退，返回到初始位置。通过以上，向副墨水箱30补给墨水的所有动作结束。

从以上的说明可以看出，在本实施例中，作为墨水补给用管124和排气用管126，使用具有规定的挠性(硬度和扯断应力)，进而具有规定的透湿度的材料。因此，可以防止墨水补给用管124和排气用管126的纵弯或损伤，长时间稳定地向副墨水箱30补给墨水。

此外，作为墨水补给用管124，进而使用具有规定的透湿度的材料。因此，可以防止墨水中的挥发成分的蒸发或空气向墨水中混入等，可靠地防止墨水的变质。

虽然向副墨水箱30补给墨水的具体的构成不限于上述者，例如，可以是把墨水补给单元48配置在副墨水箱30的上方，靠上下差利用重力使墨水从墨水补给单元48向副墨水箱30滴下或流下而补给的构成，也可以是给墨水加压而强制地送入副墨水箱30内的构成，但是在像本实施例这样，使副墨水箱30内成为负压而补给的构成中，由于副墨水箱30内的内压力不上升，所以不给副墨水箱30增加负载而可以在短时间内可靠地补给一定量的墨水，是最好的。此外，由于墨水补给单元48本身的构成也没有变得复杂，所以成本低。

此外，虽然使副墨水箱30内减压的构成也不限于上述的滚柱泵168，但是通过使用滚柱泵168，可以以简单的构成，且在短时间里可靠地使副墨水箱30内减压。而且，由于可以不把驱动电动机128的旋转运动变换成其他运动形态(例如直线运动等)而使用，所以效率高。

发明的效果

在本发明中，由于包括：对应于备有基于图像信息把墨水滴排出到记录媒体上的记录头和储存向此一记录头供给的墨水的副墨水箱的记录头单元而设置，靠减压机构使副墨水箱内减压，借此使从主墨水箱向副墨水箱的墨水补给成为可能的墨水补给构件；经由前述墨水补给构件把前述主墨水箱与前述副墨水箱连接起来并且具有能够抑制墨水中挥发成分的蒸发的透湿度的挠性墨水补给用管；以及经由前述墨水补给构件把前述减压机构与前述副墨水箱连接起来并且具有低于前述墨水补给管的透湿度的透湿度的挠性排气用管，所以减少零件数并提高组装作业性，而且墨水不变质，能够长时间可靠地补给墨水。

Claims (6)

1、一种墨水补给装置，其特征在于，包括：

对应于备有基于图像信息把墨水滴排出到记录媒体上的记录头和储存向此一记录头供给的墨水的副墨水箱的记录头单元而设置，靠减压机构使副墨水箱内减压，借此使从主墨水箱向副墨水箱的墨水补给成为可能的墨水补给构件，

经由前述墨水补给构件把前述主墨水箱与前述副墨水箱连接起来并且具有能够抑制墨水中的挥发成分的蒸发的透湿度的挠性墨水补给用管，以及

经由前述墨水补给构件把前述减压机构与前述副墨水箱连接起来并且具有低于前述墨水补给用管的透湿度的透湿度的挠性排气用管。

2、根据权利要求1中所述的墨水补给装置，其特征在于，前述墨水补给用管和前述排气用管用具有彼此不同的挠性的材料来构成。

3、根据权利要求1或权利要求2中所述的墨水补给装置，其特征在于，

前述墨水补给用管用非硅酮类橡胶材料来构成，

前述排气用管用硅酮类橡胶材料来构成。

4、根据权利要求3中所述的墨水补给装置，其特征在于，构成前述墨水补给用管的前述非硅酮类橡胶材料包含从氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶或氟橡胶中选择的至少一种橡胶材料。

5、根据权利要求1中所述的墨水补给装置，其特征在于，前述墨水补给用管和前述排气用管的肖氏硬度为30～100。

6、一种喷墨记录装置，其特征在于，包括：

权利要求1～权利要求5中的任何一项中所述的墨水补给装置，以及

设置有靠前述墨水补给装置补给墨水的副墨水箱和基于图像信息把从此一副墨水箱所供给的墨水作为墨水滴排出到记录媒体的记录头的记录头单元。

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