CN1289304C - 液体收纳容器和使用该容器的液体喷出记录装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液体收纳容器,备有:收纳液体的液体收纳部,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部,设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的管,其特征在于,在上述管上,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔,在上述管的多个液体流入孔当中,位于下层区域的液体流入孔的流入阻力大于其他液体流入孔的流入阻力。
Description
技术领域
本发明涉及适于喷墨记录装置等中使用的更换型的液体收纳容器、和使用该容器的液体喷出记录装置,具体涉及收纳颜料等的分散类的油墨(液体)的液体收纳容器、和使用该容器的液体喷出记录装置。
背景技术
喷墨记录方式,使墨滴从设在喷墨头上的微细喷出口飞出,落在记录介质上从而进行所期望的记录。
在喷墨记录中所使用的油墨中主要使用了用染料的液体。但是,使用用染料的液体记录的记录物,在耐光性和耐气候性等方面,不能提供户外宣传印刷品等,重视耐光性和耐气候性的用途所要求的性能,代替它用颜料的液体正在实用化。
因为颜料不是溶解类而是分散类,故用颜料的油墨(液体),在作为液体收纳部的油墨箱中,产生颜料颗粒的沉降。
而且,在油墨箱静止地固定油墨箱的外滑架箱(例如美国专利申请公开第2002/109758号说明书等中公开的记录装置中所用的主箱)的场合,判明不可无视因喷墨记录装置的使用频率、使用间隔、记录张数(印刷张数)等导致的颜料的沉降现象。特别是,在外滑架箱的场合,即使对于使用频率高的用户出于减少作为液体收纳容器的油墨箱的更换频率的目的,往往加大油墨容量,因为这一点也存在着产生用户不可无视的程度的颜料沉降的担心。
例如,如果油墨箱在装设于喷墨记录装置的状态下长时间放置,则颜料颗粒在油墨箱内部慢慢沉降。结果,在油墨箱(液体收纳容器)内部从底部到上部的方向上发生颜料颗粒的浓度梯度,在底部颜料颗粒浓度高而产生颜色过浓的层,在上部颜料颗粒的浓度低而产生颜色过淡的层。
而且,如果从自油墨箱底部导出油墨收纳室的油墨的构成的油墨箱供给油墨,则由于最初从颜料颗粒浓度高的层供给油墨,所以产生颜色过浓的印刷品,存在着在油墨箱的使用初期与使用后期在记录物上产生能看出的程度的浓度差这样的问题(技术课题)。该现象,在靠颜色的浓淡构成图像的彩色印刷中变得特别显著。
为了解决这种技术课题,如例如日本专利公开公报特开2001-270131号公报和日本专利公开公报特开2001-293880号公报中所公开的那样,从油墨箱的油墨供给口向油墨箱内设置开有多个孔的管状管,在吸入油墨时,不是仅从油墨箱内部的油墨供给口附近的部分吸入,而是油墨箱设置暂时留存从该多个部位所吸入的油墨的部位,以从跨越油墨箱内的上下方向的多个部位吸入油墨,从该留存部位进行油墨的供给,借此可以减轻长时间放置引起的油墨箱内的油墨中上下方向上的浓度不匀。
但是,因为在上述日本专利公开公报特开2001-270131号公报和日本专利公开公报特开2001-293880号公报中所公开的油墨箱的管状管上所设置的各孔中,没有考虑任何与颜料的沉降特性的关系,故从管状管外通过设在管状管上的各孔流入的油墨的浓度或量未经管理,成为管状管内的油墨浓度与原来的油墨浓度不同的结果,在油墨的使用初期与使用后期记录物上产生浓度差这样的问题没有充分解决。
此外,作为消除色料沉降的手段,有在主箱的内部设置叶轮状的搅拌机构,和使之旋转的驱动机构,从而定期地使搅拌机构以规定速度旋转的方法。但是,搅拌机构是非常高价的。此外在把驱动机构(电动机)设在油墨流路附近的场合,泄漏油墨附着于驱动电动机的电源连接器部成为短路等故障的原因,还有可能引起冒烟、起火的危险。
发明内容
本发明是为了解决这种现有的问题而提出的,其目的在于提供一种液体收纳容器、和使用该收纳容器的记录装置,贮留作为着色剂含有颜料等内容物的液体,即使在随着时间的推移内容物沉降的场合,也可以把所取出的液体的浓度维持于接近初期的浓度的值,即使在记录装置等中的长时间的使用时,也可以防止记录物的浓度变化而维持规定的记录浓度。
用来实现上述目的的本发明的液体收纳容器,备有:收纳液体的液体收纳部,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部,和设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的管,其特征在于,在上述管上,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔,上述管的多个液体流入孔当中,位于底部侧的下层区域的液体流入孔的流入阻力大于其他液体流入孔的流入阻力。
此外,本发明的另一种方式的液体收纳容器,备有:收纳液体的液体收纳部,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部,和设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的管,其特征在于,在上述管上,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔,设定上述管的多个液体流入孔的孔径,使来自各流入孔的向上述管的液体流入量大致相等。
如果用上述液体收纳容器,则可以提供一种液体收纳容器,贮留作为着色剂含有颜料等内容物的液体,即使在随着时间的推移内容物沉降的场合,也可以把所取出的液体的浓度维持于接近初期的浓度的值,即使在记录装置等中的长时间的使用时,也可以防止记录物的浓度变化而维持规定的记录浓度。
附图说明
图1是表示能够运用本发明的液体喷出记录装置的透视图。
图2A、2B是表示把运用本发明的液体收纳容器的第1实施例作为喷墨记录装置的油墨箱使用的场合的油墨供给系统的概略构成(图2A)和离开箱底面的高度与油墨浓度(颜料浓度,内容物浓度)的关系的曲线(图2B)的示意图。
图3是表示运用本发明的液体收纳容器的第1实施例的示意透视图。
图4是用来表示图3的液体收纳容器的概略构成的示意分解透视图。
图5是表示图2A、2B~图4中所示的液体收纳容器的连接单元的详细结构的放大纵剖视图。
图6A、6B是表示在图2A、2B的液体收纳容器中油墨液面足够高时的内部状态(图6A)和以曲线图(图6B)表示在油墨供给时通过油墨搅拌室的各液体流入孔的油墨量的比例的示意图。
图7A、7B是表示油墨从图6A、6B的状态被消耗而液面下降到中间高度时的液体收纳容器的内部状态(图7A)和以曲线图(图7B)表示在油墨供给时通过油墨搅拌室的各液体流入孔的油墨量的比例的示意图。
图8A、8B是表示油墨从图7A、7B的状态进一步被消耗而液面从初期的阶段下降到大约20%左右时的液体收纳容器的内部状态(图8A)和以曲线图(图8B)表示在油墨供给时通过油墨搅拌室的各液体流入孔的油墨量的比例的示意图。
图9是表示运用本发明的液体收纳容器的第2实施例的示意透视图。
图10是用来表示图9的液体收纳容器的概略构成的示意分解透视图。
图11是表示本发明的喷墨记录装置的第3实施例中的油墨供给系统的纵剖视图。
图12是表示用来确认本发明的效果的实验装置的剖视图。
图13是表示油墨的浓度变化的曲线图。
图14是表示本发明的喷墨记录装置的第4实施例中的油墨供给系统的主箱的纵剖视图。
具体实施方式
下面,参照附图具体地说明本发明的实施例。
图1是表示能够搭载本发明的液体收纳容器的记录装置的透视图。在图1中,把油墨喷出到记录介质S上从而记录图像的喷墨记录装置,在滑架2上搭载喷出油墨的记录头1,靠输纸辊3在输送方向A(副扫描方向)上输送记录介质S,并且在正交于副扫描方向的方向B(主扫描方向)上往复移动滑架2。靠输纸辊3在输送方向上每次输送规定节距的记录介质S,记录介质S的每一节距,一边从记录头1喷出油墨,一边使滑架2在主扫描方向上扫描。
在记录头1的相向于记录介质S的面上,排列着多列由在副扫描方向上直列的喷出喷嘴组成的喷嘴列,每个喷嘴列喷出不同的油墨。对各色的喷嘴列设置一套油墨供给系统,油墨供给系统备有收纳油墨的主箱(液体收纳容器)4,保持主箱(油墨收纳容器)4的油墨供给单元5,把油墨从油墨供给单元5导入到喷嘴列的油墨供给管6。油墨供给单元5把油墨从主箱(油墨收纳容器)4供给到油墨供给管6。
在喷墨记录装置中,在主扫描方向上的过纸范围外,在相向于喷嘴列的喷嘴面的位置上设置恢复单元7,恢复单元7从喷出喷嘴表面强制地吸出油墨或空气,进行喷出喷嘴的清理或后述的油墨填充。
(第1实施例)
图2A、2B是表示把运用本发明的液体收纳容器的第1实施例作为喷墨记录装置的油墨箱使用的场合的油墨供给系统的概略构成(2A)和离开箱底面的高度与油墨浓度的关系的曲线(2B)的示意图,图3是表示运用本发明的液体收纳容器的第1实施例的示意透视图,图4是用来表示图3的液体收纳容器的概略构成的示意分解透视图。
图5是表示图2A、2B~图4中所示的液体收纳容器的连接单元的详细结构的放大纵剖视图,图6A、6B是表示在图2A的液体收纳容器中液面(油墨面)足够高时的内部状态(图6A)和以曲线(图6B)表示在液体供给时(油墨供给时)通过各个设在搅拌室(油墨搅拌室)上的多个液体流入孔的油墨量的比例的示意图,图7A、7B是表示油墨从图6A、6B的状态被消耗而液面从初期的阶段下降到大约50%左右时的液体收纳容器的内部状态(图7A)和以曲线(图7B)表示在油墨供给时通过搅拌室的各液体流入孔的油墨量的比例的示意图,图8A、8B是表示油墨从图7A、7B的状态进一步被消耗而液面从初期的阶段下降到大约20%左右时的液体收纳容器的内部状态(图8A)和以曲线(图8B)表示在油墨供给时通过油墨搅拌室的各孔的油墨量的比例的示意图。
在图2A、2B~图8A、8B中,运用本发明的液体收纳容器1000以连接单元100的连接口150、151朝下的姿势装设而使用,因而,具有连接口150、151的连接单元100侧成为液体收纳容器1000的底部。也就是说,如图2A中所示在液体收纳容器1000是喷墨记录装置的油墨箱的场合,以使连接口150、151在下方的状态能够装拆地装设于喷墨记录装置的装设部(图1的油墨供给单元),为了把油墨供给到作为该喷墨记录装置的记录机构的喷墨头(记录头)而使用。
如图3中所示液体收纳容器1000备有收纳液体(油墨)的液体收纳部(油墨收纳部)200,用来取出该容器主体200内的液体的连接单元100,用来取出关于液体收纳容器1000的种种信息的信息存储介质单元300,以及封盖构件400。液体收纳部200是把塑料通过吹塑成型而成型的中空容器。连接单元100有用来穿过液体供给用中空针和大气导入用中空针的多个连接部。连接单元100经由密封构件101(参照图4)以气密状态对在液体收纳部200上所形成的开口部201推压夹持。封盖构件400为了经由密封构件101以气密状态对在液体收纳部(容器主体)200上所形成的开口部201推压夹持,而旋入(紧固)于开口部201的外周的外螺纹部。信息存储介质单元300通过超声波焊接等定位固定于液体收纳部200的侧面。
接下来,参照图4和图5,就连接单元100详细地进行说明。连接单元100具有多个连接部,由具有在对应于通过各连接部的连接口150、151的位置上所形成的连通孔153、154的壳体102,由装设于对应于壳体102内的连通孔153、154的位置的橡胶状弹性体组成的两个弹性构件103,具有在对应于连接口150、151的位置上所形成的连通孔155、156的推压构件104,配置于推压构件104的两个吸收体105,装设于吸收体105的外侧的吸收体罩106,以及筒形状且在筒侧面上设有多个孔107a、107b、107c、107d、107e、107f、107g和在筒顶面上设有孔107h的油墨搅拌室107一体化地构成。
这样一来,提供液体收纳容器1000,备有有开口201的液体收纳部200,有用来从液体收纳部导出(取出)液体的连接部和用来把空气导入收纳部的连接部,且弹性构件103以被压缩的状态保持于连接部的连接单元100,并通过组合液体收纳部200与连接单元100而构成。
连接口150、151在吸收体罩106上形成。此外,推压构件104通过靠超声波焊接或卡固爪等(未画出)固定于壳体102而被夹固。
弹性构件103制成穹顶形状,成为弹性构件103靠推压构件104压缩固定的构成。也就是说,由于各弹性构件103由穹顶形状的橡胶状弹性件制成,所以成为以下构成:分别装设于壳体102的两处凹部并且靠推压构件104压缩固定,借此发生弹性构件103向径向的压缩力,从而以气密密封状态装设。
此外,配置于推压构件104上的两个吸收体105靠吸收体罩106夹持(夹固)。吸收体罩106靠超声波焊接或卡固爪(未画出)等固定于推压构件104或壳体102。进而,油墨搅拌室107也靠超声波焊接或卡固爪(未画出)、嵌入等固定于壳体102。这样一来,构成连接单元100。
如图5中所示,对液体收纳部(容器主体)200的开口部201,以夹着密封构件101的状态,把有内螺纹的封盖构件400旋入开口部201的外周螺纹,借此以密封状态固定连接单元100。
而且,在使用液体收纳容器1000时,如图5中所示,液体(油墨)供给针528和空气引入针529穿通连接口150、151,吸收体105、105,连通孔155、156,弹性构件103、103,连通孔153、154与油墨搅拌室107和容器主体200内相通,油墨供给路径和大气引入路径经由连接单元100连接,从而实行规定的功能(油墨供给等)。也就是说,在连接单元100内构成连通多个连接口150、151的多个连接部。液体供给针528用来导出液体收纳部200内的液体,空气导入针529用来向容器主体200内导入空气。
在图5中,封盖400的顶面向图示那样敞开,因而,在连接单元100的外侧端面(吸收体罩106)上所形成的连接口150、151,即使在靠封盖400固定于连接单元100的状态下也露出。封盖400成为通过与液体收纳部(容器主体)200的开口部201的螺纹配合旋入(紧固)的构成,在其内径部上形成配合部401以便可以把连接单元100夹持于开口部201与封盖400之间。
密封构件101通过封盖400的旋入(紧固),在连接单元100的壳体102的外周上所形成的环状阶梯部157与容器主体(液体收纳部)200的开口部201之间按规定量被压缩,构成为把油墨箱1000内部从外界空气保持气密状态。也就是说,如图5中所示,在连接单元100的壳体102上形成抵接于容器主体200的开口部的前端面的结合面(阶梯部)157,在壳体102的外周上所形成的环形槽内以规定的压缩力夹持密封构件(环形的密封构件)101,借此构成为以可靠的封固状态组装。
接下来,就信息存储介质单元300进行说明。在图4中,信息存储介质单元300由信息存储介质架301,靠两面胶303定位固定于信息存储介质架301的凹部的内表面的信息存储介质302,由从信息存储介质架301的外表面突出的多个突起304组成的梳齿状的ID部(机械式识别部)来构成。
首先,就信息存储介质302进行说明。该信息存储介质302,在油墨箱(液体收纳容器)1000装设于喷墨记录装置的状态下可以在与该喷墨记录装置之间进行信息交换。在信息存储介质302与喷墨记录装置之间所交换的信息,是关于例如,油墨的使用期限、油墨箱1000内的油墨量、油墨的颜色等的信息。通过由喷墨记录装置的控制部取出这种信息,发出使用期限到期或油墨用尽的警报从而可以实行催促用户更换油墨等。借此,可以进行防止因油墨的变色或增粘对记录图像产生影响,和在油墨周尽的状态下进行记录动作,或在误装保持不同颜色的油墨的油墨箱的状态下进行记录动作,而发生记录不良的防止等的处理。这样一来,可以始终进行良好的记录动作,得到高质量的图像输出。
作为信息存储介质302,只要是靠磁性、光磁性、电气、机械等各种信息取得机构得到识别信息的介质,都可以使用闪存存储器或即时写入的磁性介质等这样的东西。在本实施例的油墨箱1000中,除了能够作为油墨箱识别信息的保持、来自记录装置主体侧的信息的写入外的介质,还能够作为来自记录装置主体侧的存储信息的追加,或储存信息的变更、删除等的介质,使用能够电写入擦除处理的EEPROM。该EEPROM搭载于具有与设在记录装置主体侧的电信号连接器电连接的接点部的印制基板上,这些成为一体从而构成信息存储介质302。
接着上述梳齿状的突起304用作防止油墨箱的误装设用的ID。按照油墨的每种颜色,或者记录装置的每种机种等,切除预先确定的部分,在与该油墨箱的切除的部分相对应的主体侧的对应的位置上设置突起,成为仅能装设正确的油墨箱(机种、颜色等)。除了上述靠信息存储介质的误装设防止外,靠机械构成防止误装设。
接下来,参照图2A就本实施例的液体收纳容器(油墨箱)1000所连接的喷墨记录装置的油墨供给系统(记录用液体供给系统)之一例进行说明。图2A是表示把液体收纳容器1000经由连接单元100连接于作为记录机构的喷墨头(记录头)524,构成为使油墨从该喷墨头向记录介质飞出而进行记录的记录用液体供给系统的总体的概略构成的示意图。
作为记录机构的记录头(喷墨头)524是利用热能喷出油墨的喷墨记录机构,备有用来产生热能的电热变换体。此外,记录机构(记录头)524靠由电热变换体所施加的热能在油墨内产生膜沸腾,利用当时产生的气泡的膨胀、收缩引起的压力变化使油墨从喷出口喷出,进行记录。
在图2A中,记录头(喷墨头)524经由油墨供给管526与油墨箱1000流体连接。油墨供给管526的油墨箱1000侧的前端,连接于油墨供给单元525的缓冲室530。在油墨供给单元525上,设有连通于缓冲室530的中空的油墨供给针(油墨导出针)528和空气导入针529。用来从液体收纳部(油墨收纳部)200导出液体(油墨)的油墨供给针528贯通对应配置于油墨箱1000的第1流体连接口150的弹性构件103而延伸到油墨收纳部(容器主体)200内,通过在前端附近开口的针孔取出液体收纳部(容器主体)200内的油墨而可以供给(导出)。此时,由于弹性构件103如上所述被压缩固定,所以通过推压贯通的油墨供给针528的外周,保持油墨供给针528的周围的气密性,防止油墨的漏出。
此外,在油墨供给单元525上,设有连通于缓冲室530的空气导入针529,该空气导入针529,与上述油墨供给针528同样,贯通对应配置于油墨箱1000的第2流体连接口151的弹性构件103而延伸到油墨收纳部200内,通过在前端附近开口的针孔可以把空气(大气)导入油墨收纳部200内。此时同样,由于弹性构件103如上所述被压缩固定,所以通过推压贯通的空气导入针529的外周而保持大气导入针529的周围的气密性。
在缓冲室530中,设有从其上部连通到油墨供给单元525的外部的缓冲室空气连通部527。空气导入针529延伸到缓冲室530的高度方向的大致中央,油墨导出针(油墨供给针)528延伸至空气导入针529的下方。在通常状态下,在缓冲室530内,油墨充满到空气导入针529的下端的位置,成为在上方产生缓冲空间的状态。
接下来,参照表示喷墨记录装置中的油墨供给系统的图2A,就在把图3~图5中说明的第1实施例的液体收纳容器1000用于油墨箱的场合取出油墨时的油墨导出动作(油墨供给动作)进行说明。再者,直接关联油墨导出动作与本发明的特征的构成的部分的详细说明下文述及。
在图2A中,从喷墨头524的喷出口将油墨喷到记录介质(用纸等)上进行记录。于是,油墨经由油墨供给管526从油墨箱1000向喷墨头524供给油墨以便补充所喷出的量的油墨。
在连结连接单元100与记录头524的油墨供给管(也可以在其中途)上设有油墨供给单元525。如果随着油墨的供给,油墨收纳部200内的油墨减少,则该油墨收纳部200内的压力降低。于是,从设在油墨供给单元525上的缓冲室空气连通部527导入缓冲室530内的空气通过空气导入针529向油墨贮藏室导入。
这里,在喷墨记录装置中,对喷墨头524所供给的油墨有必要保持规定的负压状态。本实施例的油墨供给系统的场合,把空气导入箱主体(容器主体)200内的空气引入针529的下端开口配置于喷墨头524的喷出口面的下方位置,成为该空气导入针529的下端开口与喷出口面的高度之差(水头差h)始终作为负压作用于喷墨头524的喷出口的构成。也就是说,成为与油墨箱1000内的油墨的液面高度无关地,始终几乎恒定的负压作用于喷墨头524的喷出口的构成。
接下来,参照图2A就因温度或气压等环境变化使液体收纳部200内的空气膨胀收缩的场合进行说明。在液体收纳部200内的空气膨胀时,虽然液体(油墨)经由空气导入管(针)529推出到缓冲室530内,但是缓冲室530具有足够的容积,使得即使发生所设想的环境变化油墨也不从该缓冲室溢出。此外,即使万一有多少油墨溢出,该油墨也被设在缓冲室空气连通部527之前的废油墨吸收体(未画出)所吸收,油墨不会污染记录装置内的其他部分。另一方面,在液体收纳部200内的空气收缩时,空气(外界空气)经由中空的空气导入针529与搅拌室107向油墨箱1000内导入。
再者,虽然在本实施例中,作为随着向喷墨头524的油墨供给用来补充油墨收纳部200内的压力降低的构成,示出从空气导入针529导入空气的构成,但是该构成也可以为连接以一定的压力条件把液体供给到连接单元100的第2连接口(空气导入用的连接口)151的系统,为了补充压力降低而供给油墨(液体)。该场合的液体(油墨),也可以特别是与收纳于油墨收纳部(容器主体)200内的液体(油墨)同一种类的液体。
因此,在运用本发明的一个实施例的液体收纳容器1000中,备有收纳油墨等液体的液体收纳部200,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部(通到连接口150的连接部),以及设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的搅拌室107,在上述搅拌室上,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔107a~107g,上述搅拌室的多个液体流入孔当中,构成为位于在随着时间的推移液体收纳部内的液体的内容物沉降时该内容物的浓度比初期的浓度浓的底部侧的下层区域的液体流入孔107a的流入阻力,大于其他液体流入孔107b~107g的流入阻力。
接下来,用图1和图5~图8A、8B,就运用本发明的一个实施例的液体收纳容器1000的特征的构成,以及,作为液体的内容物的颜料(颜料颗粒)沉降的场合的作用效果进行说明。
在装设于喷墨记录装置的状态下作为液体收纳容器的油墨箱1000长时间放置,在油墨箱1000内部作为液体的内容物的颜料颗粒沉降。图2B示出根据从液体收纳部200的底面的铅直方向的距离慢慢变化的颜料颗粒浓度曲线。在发生沉降的油墨中,颜料颗粒浓度如图2B中的曲线B所示,存在着随着从底面的铅直方向的距离变化,颜料颗粒浓度慢慢变化的油墨,如果用本实施例,则即使在曲线B那样的曲线中也可以期待相当的效果。
但是,油墨中的沉降的颗粒的颗粒直径或颗粒直径分布,因油墨的成分,如图2B中的曲线A所示,在油墨箱内部在从底部到上部的方向上发生颜料颗粒的浓度梯度,大致如图2A、2B和图6A、6B中所示,有在底部侧产生颜料颗粒浓度高的下层603(以下称为颜料高浓度层603),在上部产生颜料颗粒浓度低的上层601(以下称为颜料低浓度层601),而且,在中间分成几乎保持当初的颜料颗粒浓度的中层602(以下称为颜料中浓度层602)的油墨,在本实施例中,在图2B的曲线A所示的油墨中可以发挥最大的效果。因而,在以下,主要就沉降后具有图2B中的曲线A中所示的曲线的油墨进行说明。
图2A和图6A示出油墨箱1000内的油墨量接近满箱时,油墨箱内的各颜料沉降层601、602、603的高度与直到设在油墨搅拌室107上的多个液体流入孔107a、107b、107c、107d、107e、107f、107g的各孔的高度的关系。而且,在多个液体流入孔107a~107g之中,在颜料高浓度层603中设有液体流入孔107a。此外,在颜料中浓度层602中设有液体流入孔107b、107c、107d、107e、107f,在颜料低浓度层601中设有液体流入孔107g。
图6B示出在图6A的状态下向喷墨头524供给了油墨时的通过油墨搅拌室107的多个孔107a~107g的各孔的油墨量的比例。而且,如图6A中所示,在颜料沉降的状态下利用印刷或泵的吸引等通过油墨供给管526向外部(喷墨头524等)供给油墨的同时,来自颜料高浓度层603、颜料低浓度层601、颜料中浓度层602的(不是某个特定的层的油墨)各层的油墨通过各液体流入孔107a~107g导入搅拌室107内,在该搅拌室107内发生临时滞留和混合。
这里,在本实施例中,为了仅加大位于颜料浓度(内容物浓度)比初期的浓度浓的下层区域的液体流入孔107a的流入阻力(流动阻力)的值而抑制液体(油墨)的流入量,该液体流入孔107a的孔径比其他液体流入孔107b~107g的孔径要小些。例如,液体流入孔107a由R=0.75mm的半圆孔来形成,液体流入孔107b~107g由直径2mm的圆形孔来形成。这里,图6A、6B,是把油墨供给到打印机主体时的从孔107a~107g的各孔向油墨搅拌室107流入的油墨量。
流入量如图6B中所示,因为从油墨供给针528吸入油墨,故来自远离油墨供给针528的孔的流入量变小。此外,如上所述因为加大了最靠近油墨供给针528的孔107a的流动阻力(流入阻力),故来自该孔107a的流入量少。因此,在供给油墨时,向油墨搅拌室107的总流入量的大部分(在本实施例中为9成)的油墨由颜料中浓度层602供给,因为来自颜料高浓度层603与颜料低浓度层601的流入量几乎相等,故可以供给当初的颜料颗粒浓度的油墨。
图7A、7B示出油墨从图6A、6B的状态被消耗而液面下降到中间位置的状态。图7A示出油墨箱内的各颜料沉降层601、602、603的高度与设在油墨搅拌室107上的多个孔107a~107g的各孔的高度的关系,在颜料高浓度层603中仅设有多个孔107a~107g当中的孔107a。此外,孔107b~107c位于颜料中浓度层602中,仅孔107d位于颜料低浓度层601中。
图7B示出在图7A的状态下向喷墨头524供给了油墨时的通过各孔107a~107g的各个的油墨量的比例。在该场合,因为液面处于孔107e下侧,故不从孔107e~107g供给油墨。
这样一来,油墨被消耗而液面降低到孔107g以下的场合,与图6A、6B的状态相比来自颜料高浓度层603与颜料低浓度层601的流入量增加。但是,因为依然流入的大部分的油墨(在本实施例中为7成~8成)从颜料中浓度层602流入而来自颜料高浓度层603与颜料低浓度层601的流入量的平衡也未变化,故供给当初的颜料颗粒浓度的油墨成为可能。
图8A、8B示出从图7A、7B的状态油墨进一步被消耗,液面从初期的阶段下降到20%的状态。图8A示出油墨箱内的各颜料沉降层的高度与直到设在油墨搅拌室107上的多个孔107a~107g的各孔的高度的关系。成为在多个孔107a~107g当中,孔107a位于颜料高浓度层603中,颜料中浓度层602因为消耗殆尽故没有孔存在,孔107b位于颜料低浓度层601的状态。
图8B示出在图8A的状态下供给油墨时通过各孔107a~107g的油墨量的比例。该场合,因为液面处于孔107c的下侧,故不从比它高的孔107d~107g供给油墨。在如图8A、8B所示,液面成为油墨箱容器的20%左右以下的高度时,通过图6A、6B和图7A、7B中说明的过程,几乎用尽了颜料中浓度层602的油墨,剩下的颜料高浓度层603与颜料低浓度层601在油墨搅拌室107中搅拌,借此可以供给当初的颜料浓度的油墨。
如以上说明的实施例所述,着眼于颜料(液体的内容物)分离成三个沉降层601、602、603,在首先使用了保持现有的颜料浓度的油墨(颜料中浓度层602)后,最后搅拌颜料浓度稀的层601与浓的层603使之混合,借此提供液体收纳容器1000,即使长时间使用该容器,也可以防止在记录物上产生看得出来程度的浓度差,并且可以把当初的颜料浓度的油墨供给到打印机主体,也就是作为着色剂使用颜料的油墨的油墨箱,可以防止记录中的浓度变化的液体收纳容器1000。
(第2实施例)
图9是表示运用本发明的液体收纳容器的第2实施例的示意透视图,图10是用来表示图9的液体收纳容器的概略构成的示意分解透视图。参照图9和图10,说明运用本发明的液体收纳容器的另一个
实施例(第2实施例)。
在图9、图10中,运用本发明的液体收纳容器1000的第2实施例也是,以连接单元100的连接口150、151朝下的姿势装设使用,因而,具有连接口150、151的连接单元100侧成为液体收纳容器1000的底部。也就是说,在液体收纳容器1000是喷墨记录装置的油墨箱的场合,在使连接口150、151在下侧的状态下能够装拆地装设于喷墨记录装置的装设部,为了把油墨供给到作为该喷墨记录装置的记录机构的喷墨头而使用。
在图9、图10中,液体收纳容器1000,备有收纳液体(油墨)的液体收纳部(油墨收纳部)200,用来取出液体收纳部200内的液体的连接单元100,用来取出关于液体收纳容器1000的种种信息的信息存储介质单元300,以及保护构件420。在本实施例中,液体收纳部200由通过吹塑成型使塑料材料成型的扁平状的中空容器来构成。这在记录装置等机器中装设多个液体收纳容器(油墨箱)的场合,用于谋求该机器的节省空间化(小型化)。
连接单元100具有多个连接部,由具有在对应于和各连接部连通的连接口150、151的位置上形成的连通孔的壳体102,由装设于对应于该壳体102内的各连通孔的位置的橡胶状弹性体组成的两个弹性构件103,具有在对应于这些弹性构件103的位置上所形成的连通孔的推压构件104,配置于推压构件104的两个吸收体105,装设于吸收体105的外侧的吸收体罩106一体化地构成。在本实施例中同样,连接口150、151在吸收体罩106上形成。进而,在本实施例中,设有覆盖这种连接单元100的液体收纳部200内部侧的开口地配置于该液体收纳部200内部的油墨搅拌室107。
上述油墨搅拌室107,与上述第1实施例的场合同样,由筒形且在筒侧面上设置多个孔107a、107b、107c、107d、107e、107f、107g和在筒顶面上设置孔107h的油墨搅拌室107一体化地构成。
这样一来,在本实施例中,与在图2A、2B~图8A、8B中说明的第1实施例的液体收纳容器1000的场合实质上同样,备有具有开口201的液体收纳部200,具有用来从液体收纳部200导出液体的连接部和用来把空气导入液体收纳部200的连接部,弹性构件103以被压缩的状态保持于连接部的连接单元100,以及覆盖连接单元100的液体收纳部200内部侧的开口部的油墨搅拌室107,从而提供把这些组合构成的液体收纳容器1000。
进而,在第2实施例中,推压构件104和油墨搅拌室107通过超声波焊接或卡固爪等固定壳体102并借此夹固。弹性构件103制成穹顶状,靠推压构件104压缩固定于壳体102内。此外,配置于推压构件104的两个吸收体105靠吸收体罩106夹持(夹固)。吸收体罩106靠超声波焊接或卡固爪等固定于推压构件104或壳体102。这样一来,构成一体化的连接单元100。该连接单元100通过把其壳体102超声波焊接于开口部201的接合面,固定于液体收纳部200。
进而,在第2实施例的液体收纳容器1000中,把连接单元100(包括油墨搅拌室107)固定于液体收纳部200后,使保护构件420为从连接单元100的上方对液体收纳部200的底面能够弹性变形的钩部与卡固于该钩部的配合孔卡固的结构,从而靠保护构件420保护连接单元100。
该保护构件420的目的在于焊接的连接单元100的保护,与信息存储介质单元300的保护和保持。此外,在保护构件420的纵长方向的一端部,与上述第1实施例的场合的目的同样,设置用来防止液体收纳容器1000的误装设的梳齿状的突起的机械ID。
第2实施例的液体收纳容器1000在其他方面具有与在图2A、2B~图8A、8B中说明的第1实施例的场合实质上相同的构成。也就是说,在第2实施例中,与上述第1实施例的主要不同之处如下。
第1,液体收纳部200由如图所示的扁平容器来构成,在把多个液体收纳容器(油墨箱)装设于记录装置等机器的场合可以实现该机器的节省空间化(小型化)。
第2,一体化的连接单元100靠超声波焊接等固定于液体收纳部200,可以省略相当于上述第1实施例中的密封构件101和封盖构件400的构件,可以更加简化结构和减少零件数。
第3,在第2实施例中,使保护构件420为对液体收纳部200的底面能够弹性变形的突状钩部与卡固于该钩部的配合孔构成的卡固结构,靠该保护构件420谋求焊接的连接单元100和信息存储介质单元300的保护和保持,并且形成防止液体收纳容器1000的误装设用的梳齿状突起的机械ID。
因而,用第2实施例,也可以实现与第1实施例的场合同样的作用效果。
再者,虽然在上述实施例中举例说明了设在连接单元100内的连接部的数目为2的场合,但是本发明同样可以运用于在连接单元内设置三个以上的连接部的场合,可以得到同样的作用效果,这些也属于本发明的范围内。
此外,即使是连接数的数目为1且交互进行油墨的供给与大气的导入的连接口也可以同样运用,可以得到同样的作用效果,这些属于本发明的范围内。
此外,虽然在上述实施例中举例说明了油墨搅拌室107的水平断面形状为圆形的场合,但是该连接单元的断面形状,根据需要可以采用长圆形或三角形或其他的多角形等任意的形状。
(第3实施例)
图11是表示本发明的喷墨记录装置的第3实施例中的油墨供给系统的纵剖视图,图12是表示用来确认本发明的效果的实验装置的剖视图,图13是表示油墨的浓度变化的曲线图。
首先,就本实施例中使用的油墨进行说明。
作为适合于本实施例的油墨,可以举出把不溶或难溶于水的色料分散于水性介质中的水性油墨。色料是具有赋予物体颜色的性质的物质,可以使用分散染料、金属配位化合物染料、颜料等。
作为使色料分散于水性介质中的混合物,有分散剂、表面活性剂、树脂分散剂等,作为分散剂、表面活性剂,可以举出阴离子类、阳离子类等。作为树脂分散剂,可以举出苯乙烯及衍生物,乙烯基萘及其衍生物,丙烯酸及其衍生物,这些树脂分散剂最好是使碱基溶解于水溶液的可溶的碱可溶型树脂。
作为颜料,虽然除了群青、氧化钛、西纳德蓝等无机颜料外,可以举出重氮黄、二重氮橙、永久洋红FB、酞菁蓝、酞菁绿、硫靛紫等有机颜料,但是不限于这些颜料。
接下来用图11就本实施例的液体喷出记录装置和液体收纳容器进行说明。
在图11中,记录头1具有油墨供给管6气密连接的液体接头插入口1a,与储存一定量油墨的分箱1b,从液体接头插入口1a所供给的油墨保持于分箱1b。分箱1b内的油墨依次通过过滤器1c、液室1f供给到喷出喷嘴1g。
在分箱1b的上表面设置压力调整室1h,分箱1b与压力调整室1h靠上表面开口孔1y连通。此外,从液体接头插入口1a到喷出喷嘴1g的流路对大气保持气密的状态。
喷出喷嘴1g为喷嘴孔径20μm左右的微细的筒状,在筒内部,设有根据CPU的指令有选择地发热的加热器(未画出)。如果加热该加热器,则接触于加热器的油墨的溶存空气膨胀,发泡,推出喷出喷嘴1g内的油墨,从而喷出油墨。在喷出后油墨靠喷出喷嘴1g的毛细管力充满喷出喷嘴1g内。通常以20KHz以上的高速重复油墨喷出的循环,高速地进行微细的图像形成。
虽然喷出喷嘴1g内保持于负压,但是如果负压减弱到接近大气压的程度,则在污物或墨滴附着于喷出喷嘴1g前端的场合,有时喷出喷嘴1g内的油墨弯月面破坏,油墨漏出。
相反,如果负压过强,则把油墨拉回喷出喷嘴1g内的力变得强于喷出压力而喷出不良。由此,喷出喷嘴1g中的负压有必要保持于比大气压低一些的一定的范围。虽然负压的范围,因喷出喷嘴类型,也就是喷出喷嘴形状、加热器性能等而异,但是在本实施例中,根据实验结果,取为-40mmAq(约0.004atm)~-200mmAq(约0.020atm)的范围。实验中油墨的比重取为大致等于水的比重的值。
出于去除堵塞喷出喷嘴1g的异物的目的而设置过滤器1c,靠比喷出喷嘴1g的喷嘴直径小的10μm以下的金属网捕捉异物。
把过滤器1c的面积设定得足够大以便使油墨的压力损失成为允许值以下。过滤器1c的网眼越细,油墨的流量越大,则压力损失越大,相反压力损失与过滤器的面积成反比。近年的喷墨记录装置中的高速化、多喷嘴化、墨点微细化产生使压力损失增加的倾向,过滤器1c的尺寸变大成10×20mm左右。在过滤器1c的上游、下游,分箱1b、液室1f的空间是必要的。关于油墨的透过,由于在过滤器1c上游,过滤器1c浸有油墨的面积成为过滤器有效面积,所以为了得到足够大的有效面积,把过滤器1c水平配置于分箱1b的底部。
如果油墨沾湿过滤器1c则在各网眼上张起微细的弯月面,阻止空气的流过而使油墨的透过成为可能。网眼越细,则弯月面的强度越高,越不容易透过空气。本实施例的过滤器1c,如果前后的压力差不为0.1atm左右(实验值),则空气不透过弯月面。借此,在过滤器1c下游的液室1f中存在空气时,在空气本身的浮力程度的压力下,空气不能上升到分箱1b而留在液室1f中。因而,可以防止空气向上游方向的侵入。
如果空气或油墨内的气泡进入喷出喷嘴1g,则油墨不能补充到喷出喷嘴1g而引起喷出不良。因此,在储存一定量以上的油墨的液室1f的底部,使喷出喷嘴1g向下配置,喷出喷嘴1g上表面始终浸没在油墨中,不露出到空气中。
压力调整室1h是随着负压升高其容积缩小的腔室,由橡胶材料等的弹性构件来构成。如果从所有喷出喷嘴1g喷出油墨等,每单位时间喷出多量的油墨(以下称为高负荷),则从主箱4,通过油墨供给单元5、油墨供给管6时,油墨中产生压力损失而分箱1b内的压力降低。借此,对于油墨的喷出需要量来说油墨供给量不足,分箱1b内的负压上升,如果喷出喷嘴1g的负压超过极限值-200mmAq(约-0.020atm)则喷出变得不稳定。
在把记录头1搭载于滑架2并使其在主扫描方向B上往复打印的打印机中,由于进行高负荷打印后,进行滑架2的反转,所以存在着喷出休止状态。压力调整室1h,通过容积缩小,缓和分箱1b内的负压上升,在反转时,发挥使负压恢复正常值这样的电容器的作用。
接下来,就油墨供给单元5和主箱4进行说明。
主箱4备有在下部设有两个橡胶栓4b、4c的刚性的箱体4a,对油墨供给单元5能够装拆。主箱4作为单体是密闭的容器,以液体状态收纳油墨9。
在油墨供给单元5上设有供给针5a、大气导入针5b,在主箱4装设时,供给针5a、大气导入针5b贯通橡胶栓4b、4c,主箱4内与供给针5a、大气引入针5b的流路连通。
在主箱4内部,供给针5a插入下部,而且设有从橡胶栓4b向上延伸的管4d,管4d在周围沿相向方向穿设多个通孔4e1~4e7,而且上端敞开。有关该管4d下文述及。
在油墨供给单元5上设有连通于油墨供给管6的流路5d,阻断向流路5d的油墨供给的阻断阀10,从供给针5a到阻断阀10的流路5c,可以有选择地开闭阻断阀10。
大气导入针5b经由流路5e、大气连通室5f、大气连通口5g向大气连通。
供给针5a、大气导入针5b都为了抑制油墨的流动阻力把内径设定成1.6(mm)。
阻断阀10通过使橡胶材料的膜片10a上下运动而开闭流路。膜片10a的中心部靠弹簧10c经由弹簧座10b从上方推压,可以靠膜片10a的下表面关闭流路5d的开口。借此成为流路阻断状态。
在弹簧座10b的上部设有突缘10f,在突缘10f上接合着能够旋转的杠杆10d的力作用点。杠杆10d,在连接于后述的恢复单元7的连杆7e上,力点抵接,在被连杆7e推压了时,克服弹簧10c的加载力把膜片10a抬起,使流路5c与流路5d成为连通状态。
阻断阀10,在记录头正在喷出油墨的状态下为打开状态,在等待和休止中为关闭状态,在后述的油墨填充时在恢复单元7中根据定时进行开闭动作。
以上的油墨供给单元5和主箱4的构成,针对黑色、青色、品红色、黄色各个颜色的油墨设置,虽然供给针5a,大气导入针5b,流路5c、5d、5e,阻断阀10,大气连通室5f,一体地设在油墨供给单元5内,但是对所有的油墨设置一个阻断阀10的杠杆10d,在杠杆10d的作用点上,配合各色油墨的阻断阀10中的弹簧座10b的突缘10f,各色的阻断阀同时开闭。
如果记录头1消耗油墨,则靠其负压随时从主箱4向记录头1送出油墨。此时,与油墨同量的空气从大气导入口5g经由大气连通针5b导入主箱4。
大气连通室5f暂时保存通过主箱4内的空气的膨胀而推出的油墨。在喷墨记录装置等待或休止中,周围的环境温度上升而主箱4内的空气膨胀的场合,主箱4的油墨9从大气连通针5b经由流路5e向大气连通室5f流出。相反,如果环境温度降低则主箱4内的空气收缩,流出到大气连通室5f内的油墨返回至主箱4。此外,如果在油墨进入大气连通室5f的状态下进行打印,则首先大气连通室5f的油墨向主箱返回,如果大气连通室5f的油墨用尽,则像通常那样空气导入主箱4。如果大气连通室5f的容积不够,则油墨从大气连通室5f漏出。由此,在装置的使用环境温度的范围内,通过考虑最大的油墨的流出量并确保大气连通室5f的容积,可以防止油墨的泄漏。
主箱4内的空气的最大膨胀体积,在最高温度时为成为等于箱容积的体积的膨胀体积,从最大膨胀时的体积减去最低温度时的主箱4内空气体积的体积,是大气连通室5f中所要求的容积。
在从大气连通室5f向大气连通口5g的流路上设置倒U字部5k,倒U字部5k配置于高于供给针5a的上端开口的位置。在未设置这种倒U字部5k的场合,在错误地未安装记录头1而装设加入了油墨9的主箱4,打开了阻断阀10的场合,空气从供给针5a导入主箱4内。于是,供给针5a的前端成为大气压,油墨流向低处,从大气连通口5g漏出。也就是说靠倒U字部5k,即使在发生主箱4内成为大气压的误操作时也可以防止油墨漏出。
在油墨供给单元5的供给针5a与大气连通针5b上连接测定油墨9的电阻的检测电路5h,检测主箱4内的油墨的有无。
如果在主箱4内有油墨9存在,则供给针5a与大气连通针5b电导通(闭路),在没有油墨,或未装设箱的状态下电阻断(开路)。检测电路5h在检测到开路时向控制装置(未画出)发送规定的信号。因为检测电流微小,故供给针5a与大气连通针5b间的绝缘性很重要,在本实施例中使从供给针5a到记录头1的流路,与从大气连通针5b到大气口5g的流路完全独立,仅可以测定油墨箱4内的油墨的电阻。
在取下了主箱4的场合,与没有油墨的状态同样,供给针5a与大气连通针5b成为开路。此时判断成没有油墨,把表示是不能打印状态的信号发送到控制装置。
接下来,就主箱4内部的构成进行说明。
管4d的通孔4e1~4e7沿着管4d的轴线方向以规定节距(L1~L6)在相向方向上配置为格状,节距L1~L6设定成等节距或不等节距。
虽然管4的断面形状取为例如圆形,但是只要是规定的断面积(下文述及)以上,即可采用椭圆、多边形、奇异形状等种种的形状。
考虑管内管路摩擦、扩大缩小管压力损失、通孔高度(水头)等等,设定各通孔4e的直径使各通孔4e的流量成为相等。虽然各通孔4e的断面形状取为例如圆形,但是为了减小流路阻力,在通孔外侧开口端(管外周侧开口端)上也可以采用具有锥面的皿形孔形状等,只要是其流量成为相等的孔也可以是多边形或奇异形状形状。
管4d的上端开口部的高度,为主箱4中充满最大量的油墨时的油墨液面9a以上,最上部的通孔4e7的位置,为稍低于该液面9a的位置。最下部的通孔4e1的位置为与主箱底面同一高度。通过这种构成,极力减少主箱4内的油墨残留,可以没有浪费地用尽油墨。
通孔4e的排列,可以采用排列在管4d的单侧,沿着管4d圆周螺旋状地排列等多样的排列。但是,在任一种排列中,通孔个数或通孔节距L最好是根据油墨9的沉降度(沉降时的浓油墨的体积比)来设定。
油墨液面低于从最下部第2个通孔4e2时,由于仅从最下部的通孔4e1供给油墨,所以通孔4e1的通孔直径d1有必要为不产生因供给不足的气泡的发生等障碍的大小。根据实验,通孔直径d1必须为1mm以上,在本实施例中,将通孔4e1~4e7的通孔直径设定成1mm~3mm。
管4d的内径D有必要为气泡不在管内架桥(气泡堵塞)的大小,架桥特性依存于油墨9的表面张力与粘度。例如,用户移动主箱4并将其装设于油墨供给单元5时等,气泡聚集在管内,油墨供给阻塞。
根据实验,为防止架桥,管断面积有必要取为20mm2以上,在本实施例中,考虑油墨粘度的离散等余度取为D=8mm。再者,从最下部向上端开口部渐渐加大管断面积,不仅有利于管成型时从金属模具剥离变得容易,而且可以缓和管长度的流路阻力,可以放宽各通孔直径的设定允许幅度。此外,特别是因为借此可以加大成为最下部的通孔4e1的孔径d1,还可以减轻后述的供给不足引起的气泡的发生,故来自各通孔的油墨在管内搅拌,在谋求浓度均一化时也是有效的。作为该锥度角,最好是1°~5°左右。
通过该构成,即使是因箱放置产生上述的沉降的场合,大致同一流量的油墨也在主箱的上层部、中层部、下层部的整个区域从各通孔4e流入管4d内,它们在管4d内搅拌,并在实现了浓度均一化的状态下,从供给针5供给。
在油墨量少时为了在管4d内产生管充分的搅拌,应该极力减小管4d内径D,在不发生气泡架桥的范围内,可以使余度为增加后的下限值。
在图12中,在以下的条件下进行了用来确认管4d引起的浓度均一化的效果的实验。
也就是说,管4的内径D=8mm,把通孔4e1~4e7的内径d1~d7取为1mm~3mm,把节距L1~L6取为15~20mm,进行以下的浓度分布测定。
就设置管4d的主箱4,与未设置管4d的主箱4两者,分别进行两次按(1)~(4)的顺序的实验。
(1)在主箱4内加满250cc纯水W,从大气连通针5b侧用注射器400等慢慢注入10cc生油墨20(黑色油墨)。
(2)为了加速生油墨20的沉降,从油墨供给针5a靠抽吸泵21抽吸含有生油墨20的纯水(以下称为混合液)。把此时的来自油墨供给针5a的流量设定成等于实际的喷墨记录装置的油墨流量。
(3)按规定的定时采样靠抽吸泵21抽吸的混合液。
(4)把采样的混合液适量滴在试验纸22上,放置干燥后测定其着色面23的OD值(浓度)。
图13是横轴为时间,纵轴为OD值的曲线图,管用曲线A1(黑三角标记)、A2(×标记)表示关于设置管4d的主箱4的实验结果,管用曲线A3(黑圆标记)、A4(黑方块标记)表示关于未设置管4d的主箱4的实验结果。
曲线A1、A2针对于浓度均一化,而在曲线A3、A4中浓度急剧降低。借此,管4d的浓度均一化效果是清楚的。
再次在图11中,恢复单元7在相向于喷出喷嘴1g的位置具有能够朝喷出喷嘴1g上升的吸引盖7a,靠凸轮7b上下驱动吸引盖7a。吸引盖7a由橡胶材料制成,在上升时覆盖喷出喷嘴1g的喷嘴面而密闭,在下降时可以从记录头1移动到躲避位置。由凸轮控制电动机7g驱动凸轮7b。
在吸引盖7a上连接着抽吸泵7c,通过驱动泵电动机7d从吸引盖7a内抽吸油墨或空气。抽吸泵7c是具有多个滚轮的管泵式,连续抽吸是可能的,并且可以通过泵电动机7d的旋转速度调节抽吸量。抽吸泵7c的最大抽吸压力设定成例如0.4atm。
在凸轮控制电动机7g上连接着驱动连杆7e的凸轮7f,连杆7e连动于抽吸泵7a的上下运动而被驱动,杠杆10d旋转。借此阻断阀10连动于吸引盖7a而开闭。
凸轮控制电动机7g靠同轴在箭头Cd方向上旋转驱动凸轮7b、7f,凸轮7b、7f在图11的位置a、b、c中把吸引盖7a、阻断阀10设定成规定的状态。在位置a上,吸引盖7a、阻断阀10两者成为打开状态,在位置b上,吸引盖7a、阻断阀10两者成为关闭状态,在位置c上,吸引盖7a成为关闭状态,阻断阀10成为打开状态。
在图像记录动作时,凸轮7b、7f设定于位置a,打开吸引盖7a、阻断阀10,使油墨喷出,油墨供给成为可能。
在装置停止等待中,凸轮7b、7f设定于位置b,靠吸引盖7a覆盖记录头1的喷嘴面,防止喷出喷嘴1g的干燥。此时,关闭阻断阀10,防止装置移动、装置倾斜等引起的油墨的流出。
在凸轮7b、7f在位置b的状态下,靠恢复单元7进行油墨填充。在油墨填充动作时,在主扫描方向上移动滑架2,把记录头1移动到相向于吸引盖7a的位置。接着驱动恢复单元7的凸轮控制电动机7g,使凸轮7b与凸轮7f旋转到位置b。于是成为吸引盖7a覆盖记录头1的喷嘴面而密闭的状态,阻断阀10关闭油墨流路。如果接着驱动泵电动机7d,进行抽吸泵7c的抽吸动作,则通过喷出喷嘴1g,吸出残留于记录头1内的油墨、空气,记录头1内减压。抽吸泵7c的抽吸动作继续进行到由实验或计算求出的规定的压力(规定抽吸量)。在停止抽吸泵7c的时刻,驱动凸轮控制电动机7g,使凸轮7b与7f旋转到位置c,打开阻断阀10。于是,油墨流入正在减压的记录头1内,油墨分别填充到分箱1b、液室1f。所填充的油墨量是正在减压的各室的压力几乎恢复大气压时的必要的体积,取决于各室的体积与压力。油墨填充从打开阻断阀10开始大约1秒左右结束。
如果油墨填充结束,则驱动凸轮控制电动机7g,使凸轮7b、7f旋转到位置a,打开吸引盖7a,靠抽吸泵7c排出残留于吸引盖7a内的油墨。在该时刻由于阻断阀10是打开状态,所以虽然可能进行图像记录,但是如果没有图像记录命令,则再次驱动凸轮控制电动机7g,使凸轮7b、7f旋转到位置b,成为等待状态。
(第4实施例)
接下来基于附图说明本发明的喷墨记录装置的第4实施例。
图14是表示第4实施例中的油墨供给系统的主箱的纵剖视图。再者,对与第3实施例同一或相当的部分赋予同一标号,而省略其说明。
在图14中,与第3实施例同样,主箱30备有在下部设置两个橡胶栓30b、30c的刚性的箱体30a,相对于油墨供给单元31能够装拆。主箱30作为单体是密闭的容器,以液体状态收纳油墨32。主箱30在图中的箭头Td方向(水平方向)上滑动而装设于油墨供给单元31。
在油墨供给单元31上,在其上部穿设大气连通口31a,在大气连通口31a上连通着中空的大气导入针31c。在油墨供给单元31的下部设置供给针31b,供给针31b经由油墨供给管33与记录头1连通。
在主箱30装设时,供给针31b、大气导入针31c贯通橡胶栓30b、30c,主箱30内与供给针31b、大气导入针31c的流路连通。
在主箱30内部,设置从橡胶栓30b斜着向上延伸的管30d,供给针31b在管30d的下部,向管30d内开口。
管30d在周围沿相向方向穿设多个通孔30e1~30e6,而且上端开口。与第3实施例同样,设定各通孔30e的通孔直径使其各流量相等。
与第3实施例同样,管30d的上端开口部的高度高于在主箱30中充满最大量的油墨时的油墨液面32a,最上部的通孔30e6的位置是稍低于该液面32a的位置。最下部的通孔30e1的位置与主箱底面同一高度。主箱30的底部朝橡胶栓30b成为具有规定角度的倾斜面。通过这种构成,极力减少主箱30内的油墨残留,可以没有浪费地用尽油墨。
与第3实施例同样,最下部的通孔4e1的通孔直径d1有必要为在油墨剩余量变少时不带来供给障碍的大小,管30d的内径有必要为气泡不在管内架桥(气泡堵塞)的大小。
第4实施例,与第3实施例同样,即使是因箱放置产生如上所述的沉降的场合,大致同一流量的油墨也在主箱的上层部、中层部、下层部的整个区域从各通孔30e流入管30d内,它们在管30d内搅拌,并且在实现了浓度均一化的状态下,从供给针31b供给。
近年来,因为高速打印、记录纸张尺寸的大开张化、连续操作性等,要求主箱的大容量化。虽然这种大容量主箱因其重量的增加而有操作性降低的可能性,但是如果像第2实施例那样取为滑动装设主箱30的构成,则以少的操作力装设是可能的,其操作性高。
Claims (8)
1.一种液体收纳容器,备有:收纳液体的液体收纳部,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部,设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的管,其特征在于,
在上述管上,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔,
在上述管的多个液体流入孔当中,位于下层区域的液体流入孔的流入阻力大于其他液体流入孔的流入阻力。
2.如权利要求1中所述的液体收纳容器,其特征在于,上述下层区域,随着时间的推移在液体收纳部内的液体的内容物沉降时该内容物的浓度浓于初期的浓度。
3.如权利要求1中所述的液体收纳容器,其特征在于,在上述多个液体流入孔当中,设在铅直方向最靠下位置的液体流入孔的开口面积小于其他液体流入孔的开口面积。
4.如权利要求1至权利要求3中的任何一项中所述的液体收纳容器,其特征在于,上述管从液体收纳部的底部在铅直方向上延伸到与该液体收纳部内的高度几乎相等的高度,上述多个液体流入孔在液体收纳容器装设于记录装置的姿势中的铅直方向上从上述管的底部或其附近向上依次配置。
5.如权利要求1至权利要求3中的任何一项中所述的液体收纳容器,其特征在于,将上述管的多个液体流入孔的孔径设定成使从各流入孔向上述管的液体流入量大致相等。
6.如权利要求5中所述的液体收纳容器,其特征在于,上述管的内断面积为20mm2以上。
7.如权利要求6中所述的液体收纳容器,其特征在于,上述管的内断面积从其铅直方向最下部起沿着铅直方向向上部逐渐加大。
8.一种使用液体在记录介质上进行记录的记录装置,包括以下:
液体收纳容器,备有收纳液体的液体收纳部,设在该液体收纳部的底部的液体取出用的连接部,以及设在该液体收纳部内以便覆盖该连接部的液体收纳部侧的开口的管;
喷出液体收纳容器内的液体的记录机构,
其中,在上述液体收纳容器的上述管中,在铅直方向的多个位置上分别形成连通于上述液体收纳部的多个液体流入孔,在上述管的多个液体流入孔当中,位于底部侧的下层区域的液体流入孔的流入阻力大于其他液体流入孔的流入阻力。
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