打印装置及液体存储部件的制作方法

本发明涉及通过将墨喷出到打印介质上来进行打印操作的打印装置、及在打印装置中使用的液体存储部件。

背景技术：

对于传统的喷墨打印装置，存在包括喷出墨的头部、存储墨的墨箱以及使头部与墨箱连接的墨流路的构造(日本特开2010-208151号公报)。墨箱具有与大气连通的缓冲箱，并且被设计为在头部中消耗墨的情况下使得空气从缓冲箱流入墨箱。

在日本特开2010-208151号公报中描述的喷墨打印装置中，为了防止墨从头部漏出，在缓冲箱内的、使墨箱和缓冲箱连通的连通流路的开口，被布置在头部的喷出口面的下方。由于这种构造，通过水头差而将头部的内部维持在负压状态下。

技术实现要素：

在喷墨打印装置的领域中，存在包括注入口的喷墨打印装置，能够通过该注入口将墨从墨箱的顶部注入墨箱中。在这种喷墨打印装置中，难以通过利用如日本特开2010-208151号公报中的水头差来维持头部内的负压状态。

也就是说，在日本特开2010-208151号公报中描述的喷墨打印装置的构造中，注入口配设在墨箱的顶部，并且在注入口打开的情况下，使墨箱经由注入口与大气连通。在这种情况下，存在如下可能性：墨箱中的墨通过缓冲箱以及缓冲箱的大气连通口而漏出到外部。

本发明的目的在于提供：在向墨箱配设有注入口的构造中，在墨注入时抑制墨漏出到外部的打印装置或液体存储部件。本发明的打印装置包括打印头，其通过喷出液体来进行打印操作；液体存储容器，在该液体存储容器中，一体化地形成有存储要向所述打印头供给的所述液体的液体存储腔室、与大气连通的大气连通腔室、以及使所述液体存储腔室与所述大气连通腔室连通的连通流路；以及液体注入部，其配设在所述液体存储容器中并且被构造为将所述液体从外部注入到所述液体存储腔室中，所述液体存储容器能够采取第一姿势和第二姿势，在所述第一姿势下，在重力方向上所述大气连通腔室位于所述液体存储腔室的下方，在所述第二姿势下，在水平方向上所述大气连通腔室和所述液体存储腔室被并排定位，并且在所述液体存储容器的姿势为所述第二姿势的情况下，所述液体注入部和所述连通流路位于所述液体存储容器的上侧。

通过以下(参照附图)对示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得清楚。

附图说明

图1是实施例中的打印装置的外部透视图；

图2是示出实施例中的打印装置的内部构造的透视图；

图3是实施例中的墨箱的外部透视图；

图4A是示出实施例中的墨箱的截面(第二姿势状态)的示意图；

图4B是示出实施例中的墨箱的截面(第一姿势状态)的示意图；

图4C是实施例中沿着墨箱的IVC-IVC线的截面图；

图5A是示出实施例的打印装置中的墨填充状态的截面图；

图5B是示出实施例的打印装置中的墨填充状态的截面图；

图6A是第二实施例中的打印装置的外部透视图；

图6B是第二实施例中的打印装置的外部透视图；

图7是第二实施例中的墨箱的外部透视图；

图8A是示出第二实施例的打印装置中的墨填充状态的截面图；

图8B是示出第二实施例的打印装置中的墨填充状态的截面图；

图9A是示出在第三实施例中的墨箱的截面的示意图；

图9B是实施例中沿着墨箱的IXB-IXB线的截面图；以及

图9C是实施例中沿着墨箱的IXC-IXC线的截面图。

具体实施方式

[第一实施例]

以下，将参照附图详细说明本发明的实施例。各附图中，通过将相同的符号赋予相同的构造来进行说明。在本实施例中，对作为打印装置的串联型喷墨打印装置11(以下，被描述为“打印装置”)作为示例进行说明。

图1是示出本实施例中的打印装置11的轮廓的外部透视图。如图1所示，本实施例的打印装置11包括壳体、被构造为主要在打印介质(未示出)上进行打印操作的打印单元(未示出)以及将墨存储在打印单元中的墨箱15。在本实施例中，墨箱15被布置在打印装置11的壳体的前面。在壳体的顶部，布置有扫描器单元17、能够接收由用户指令等输入的操作输入单元18等。为了说明，坐标轴被设置为使得打印装置11的主扫描方向为X轴、副扫描方向为Y轴以及垂直于X轴和Y轴的方向为Z轴。贯穿各图，X轴、Y轴及Z轴的各方向指示相同的方向。

图2是示出在本实施例中的打印装置11的内部构造的透视图。如图2所示，打印装置11包括纸张进给辊(未示出)、输送辊16以及纸张排出辊(未示出)，作为用于输送片材形式的打印介质的构造。此外，打印装置11还包括打印头13的维护单元(未示出)、主底盘、定时皮带以及滑架马达204。

滑架12在由主底盘支撑的同时经由定时皮带从滑架马达204接收驱动，并且沿着与打印介质的输送方向垂直的主扫描方向移动。由于如此的构造，打印头13能够与滑架12一起沿着主扫描方向往复运动。在滑架12的附近，以平行于定时皮带的拉伸状态安装有用于检测滑架12的位置的代码条。在该代码条中，例如，以每英寸150至300的节距形成标记。另一方面，在滑架12上，安装有用于读取该代码条的编码传感器。

在本实施例中，打印头13能够喷出四种颜色(青色、品红色、黄色、黑色)的墨，并且各自喷出四种颜色的墨的各个的喷出单元131彼此平行地被布置在主扫描方向上。喷出单元131由例如与四种颜色的墨的各个对应的喷出口(喷嘴)形成，并且稍后描述的喷出口形成面是指在打印头13中形成有喷出口的表面。打印头13基于输入到打印装置11的图像数据，通过将各墨喷出到打印介质上来打印图像。打印介质可以是能够通过沉积墨滴形成图像的任何介质。例如，能够以各种材料和各种形式(例如，纸张、布、光盘标签面、塑料片材、OHP片材以及信封)来使用这些材料。此外，打印装置11包括与打印头13的各颜色的墨对应的各墨的墨流路14，并且能够从墨箱15向打印头供给各颜色的墨。本实施例的打印装置11包括四种类型的墨箱：黑色箱151、青色箱152、品红色箱153以及黄色箱154。

此外，打印装置11在滑架12的扫描方向上在移动范围内包括维护单元。维护单元包括被构造为进行打印头13的恢复处理的恢复单元，并且被布置为面对喷出单元131(稍后描述)。恢复单元包括被构造为盖住喷出单元131的盖单元和抽吸机构，该抽吸机构被构造为在盖住状态下强制吸收墨以除去喷出单元131内的残留气泡和粘度已经增加的墨。通过恢复单元的恢复处理，恢复了打印头13的功能，同时维持了打印头的喷出特性。

图3是本实施例中的墨箱15的外部透视图。如图1所示，Y轴方向指示打印装置11的纵向方向(以下，有时候被描述为“前侧和后侧”)并且Z轴方向指示高度方向(以下，有时候被描述为“顶侧和底侧”)。图3中的墨箱15是“第一姿势状态”(图4B中稍后描述)的墨箱15。

如图3所示，在墨箱15的纵向方向的前侧，形成指示墨存储腔室33中的墨量的指标155。在墨箱15的顶前侧的倾斜面上，布置将墨注入到墨存储腔室(液体存储腔室)的墨注入口21。对于墨注入口21，以可附装/可拆卸的方式来附装箱盖22。在本实施例中，在重力方向上，在墨箱15的顶部，布置存储墨的墨存储腔室33，并且在墨箱的底部，布置能够暂时存储墨的缓冲空间34。墨注入口21与墨存储腔室33连通并且从墨箱15的外部接收墨的注入。墨箱15和墨注入口21分别构成本发明中的液体存储容器(液体存储部件)和液体注入部。墨存储腔室33和缓冲空间34分别构成本发明中的液体存储腔室和大气连通腔室。

墨存储腔室33与缓冲空间34经由连通流路35连通。在本实施例中，墨存储腔室33和缓冲空间34共享墨存储腔室33的底面的一部分，使得底面充当缓冲空间34的天花板面。可以说，墨存储腔室33的底面和缓冲空间34的天花板面是限定墨存储腔室33和缓冲空间34的隔断36。

如图3所示，连通流路35被布置在墨箱15的底前侧。在墨箱15的第一姿势下，连通流路35的一端连接到墨存储腔室33的底面侧，并且连通流路35的另一端连接到缓冲空间34的底面侧。此外，在本实施例的墨箱15中，一体化地形成墨存储腔室33、缓冲空间34以及连通流路35。

墨流出单元141与墨存储腔室33连通，并且通过使墨流出而向打印头13供给墨。在墨存储腔室33的底面附近形成墨流出单元141。墨流出单元141构成本发明中的液体流出单元。

缓冲空间34与墨箱15的外部，经由包括通向大气的大气开口24的大气连通流路23而连通。在本实施例中，大气连通流路23被布置在墨箱15的后侧并且大气开口24被布置在墨箱15的顶部附近。由于如此的构造，在由箱盖22密封关闭的状态下消耗墨存储腔室33中的墨的情况下，能够经由大气连通流路23和大气开口24吸收外部空气。本实施例的墨箱15，在如同日本特开2010-208151号公报中描述的墨箱的情况，墨存储腔室33内的空气由于气压波动或温度变化而膨胀的情况下，能够存储被膨胀的空气排出的、缓冲空间34中的墨。由于如此的构造，能够防止被膨胀的空气排出的、通过大气连通流路23向后流动的墨通过大气开口24而漏出。

图4A至图4C是各自示出本实施例中的墨箱15的截面的示意图。图4A是示出在第二姿势状态下的墨箱15的示意图，图4B是示出在第一姿势状态下的墨箱15的示意图。图4C是沿着图4B中的IVC-IVC线的截面图。在本实施例中，墨箱15被构造为能够从打印装置11拆卸，并且被形成为能够在附装/拆卸前后改变为第一姿势状态和第二姿势状态。在本实施例中，墨流出单元141还在附装/拆卸后连接到墨流路14。

图4A示出了在注入墨的情况下作为墨箱15的姿势的第二姿势状态。第二姿势是指，墨箱15被布置为使得缓冲空间34和墨存储腔室33在水平方向上被并排放置的姿势。此外，在墨箱15的姿势是第二姿势的情况下，墨注入口21和连通流路35位于墨箱15的上侧，并且墨流出单元141位于墨箱15的下侧。在墨箱15从打印装置11拆卸之后，墨箱15被倾斜使得连通流路35和墨注入口21位于顶侧(顶侧是正Y轴方向)。接下来，在拆卸箱盖22之后，能够将墨注入到墨箱15中。即使在第二姿势状态下通过墨注入口21注入墨的情况下，连通流路35也总是位于墨存储腔室33中的墨19的液面上方，因此，墨19不经由连通流路35流入到缓冲空间34中。在注入墨之后，通过箱盖22来关闭墨箱15的墨注入口21。

在本实施例中，在墨注入时，在第二姿势(参照图4A)下，在墨箱15内的液面处于未超过头部的喷出口形成面的高度位置(Zh)的高度位置的情况下，能够将墨注入墨箱15中，而无需将开/闭阀门配设在墨流路14中。即，在第二姿势下，即使在墨注入口21打开的状态下，存在使负压维持在头部内所必需的水头差，因此，墨漏出头部变得更不可能。

此外，在开/闭阀门配设在墨流路14中的情况下，不再需要考虑到在墨注入时的墨箱的位置(水头差)，也能够在墨注入时更加安全地抑制墨的漏出。

图4B示出了在墨注入之后墨箱15被附装到打印装置11的情况下作为墨箱15的姿势的第一姿势状态。第一姿势是指，在重力方向上缓冲空间34位于墨存储腔室33下方的姿势。本实施例的墨箱15在上述第一姿势状态下附装到打印装置11。此时，在墨箱15中，由箱盖22密封地关闭墨注入口21，因此，空气不经由墨注入口21进入墨箱15。在第一姿势下，连通流路35的一端连接到墨存储腔室33的底面侧，连通流路35的另一端连接到缓冲空间34的底面侧。此外，连通流路35和开口32被布置在墨箱15的底-前侧(前侧处于正Y轴方向)并且大气开口24被布置在墨箱15的顶-后侧(顶侧处于正Z轴方向)。

如图4C所示，在第一姿势状态下，连通流路35在缓冲空间34中的开口32，形成在面朝重力方向的上侧的、缓冲空间34的底面上。由于如此的构造，弯液面(meniscus)形成在连通流路35的开口32中，因此，墨存储腔室33中的墨不会流出到位于开口32之前的缓冲空间34中。

图5A和图5B是各自示出在本实施例的打印装置11中墨箱15和打印头13的墨填充状态的示意截面图。管51从墨箱15的墨流出单元141伸出并与打印头13连通，并且管51用来使墨存储腔室33中的墨19流出以向打印头13供给。在本实施例中，墨流出单元141和管51构成墨流路14。此外，管51构成本发明的第二连通流路。

图5A示出了经由墨流路14、在墨存储腔室33内将墨填充直到打印头13的内部的状态。在图5A中的、打印头13填充有墨的状态下，在通过墨喷出单元131喷出打印头13中的墨的情况下，打印头13能够从墨存储腔室33接收与消耗的墨量对应的墨供给。

在图5A中，箭头指示重力方向，并且在图5A和图5B与图8A和图8B的以下说明中，“高度”是指重力方向的高度。

作为并排布置有喷出单元131的布置面的、喷出口形成面的高度被认为是Zh，作为连接墨流出单元141和打印头13的流路的、墨流路14中的最低位置被认为是Z0。在本实施例中，墨流出单元141配设在与墨存储腔室33的底面(隔断36的隔断面)的高度一样的高度的位置。

此外，开口32在连通流路35中的位置的高度被认为是Z1。此时，高度Z1对应于随着打印头13消耗墨而进行墨与大气之间的气-液交换的墨的液面高度。

如前所述，缓冲空间34位于墨存储腔室33在重力方向的下方，因此，开口32的位置(Z1)被布置在打印头13的喷出口形成面的高度(Zh)的下侧。由于如此的构造，本实施例的打印装置11能够使水头差发生在Zh与Z1之间，并且能够有利地使负压保持在打印头13内。此外，在本实施例的打印装置11中，弯液面还形成在喷出口(喷出单元131)中，因此，防止由通过喷出口混合的空气引起的、墨回流到墨存储腔室33中。

图5B示出了墨存储腔室33内的空气由于气压波动和温度变化而膨胀、并且墨存储腔室33中的墨19被排出到缓冲空间34中的状态。墨液面在缓冲空间34中的高度Z2对应于进行墨与大气之间的气-液交换的高度。

墨液面的高度Z2被布置在打印头13的喷出口形成面的高度(Zh)的下方。由于此，即使在墨19被排出到缓冲空间34的情况下，打印头13内的负压也不会立即相反地改变为正压，因此，墨不大可能漏出打印头13。

此外，通过将墨液面在缓冲空间34的高度(Z2)限制为隔断面(隔断36的表面)的位置(Z0)或更低，高度(Z2)总是低于打印头13的喷出口形成面的高度，因此，能够稳定地使负压保持在打印头内。

通过将墨液面在缓冲空间34的高度(Z2)限制为隔断面的位置(Z0)或更低，并且进一步将墨流路14中的最低位置设置为隔断面的位置(Z0)或更高，墨流路14总是位于比墨液面的高度(Z2)更高的位置。因此，即使在空气被混合在墨流路14内的情况下，也能够有利地使负压保持在打印头内。由于如此的构造，即使在墨被存储在缓冲空间34中的情况下，本实施例的打印装置11也能够有利地使负压保持在打印头13内。

如上所说明，本实施例的墨箱15能够采取第一姿势和第二姿势，在第一姿势下，在重力方向上缓冲空间34位于墨存储腔室33的下方，在第二姿势下，在水平方向上缓冲空间34和墨存储腔室33被并排定位。由于如此的构造，在有利地保持打印头13中的负压的状态下，本实施例的打印装置11不大可能使大气通过墨喷出口而连通。因此，即使在向墨箱15配设墨注入口21的构造的情况下，也能够在墨注入时抑制墨漏出到外部。

[第二实施例]

图6A和图6B是各自示出本实施例中的打印装置11的轮廓的外部透视图。图6A是例示本实施例的打印装置11的扫描器单元17打开的状态的外部透视图，图6B是示出打印装置11的滑架12和墨箱盖156打开的状态的外部透视图。在本实施例的说明中，相同的符号被赋予与第一实施例的构造相同的构造，因此省略重复的内容。

如图6A所示，扫描器单元17被构造成能够从打印装置11的壳体打开和关闭，并且通过抬起扫描器单元17，形成开口区域。

如图6B所示，滑架12和墨箱盖156被构造成能够被打开/关闭。对于用户来说能够通过抬起滑架12来更换打印头13，并且能够通过抬起墨箱盖156来访问墨箱15。此外，将与各墨箱连通的管51连接，并且经由管51将各墨供给到打印头13。如在第一实施例中一样，墨流出单元141和管51构成墨流路14。在本实施例中，配设阀门26，该阀门26使墨流出单元141与打印头13连接、打开/关闭将墨从墨存储腔室33供给到打印头13的管51、并且切断墨与空气之间的连通。

图7是本实施例中的墨箱15的外部透视图。缓冲空间34与墨箱15的外部经由大气连通流路23和大气开口24彼此连通。大气连通流路23被布置在墨箱15的后侧，并且大气开口24被布置在墨箱15的顶部附近。在本实施例中，配设阀门25，该阀门25打开/关闭使缓冲空间34与大气开口24连通的大气连通流路23、并且切断空气的连通。

图8A和图8B是各自示出在本实施例的打印装置11中墨箱15和打印头13的墨填充状态的示意截面图。

图8A示出了墨被注入到墨存储腔室33中的状态。即，在本实施例中，能够在如图8A所示的姿势(第一姿势)下注入墨。在本实施例中，在墨注入时，阀门25和阀门26关闭并且通过墨注入口21来注入墨。墨存储腔室33中存储的墨19不流出到位于开口32之前的缓冲空间中。

图8B示出了在墨被注入到墨箱15中并且附装箱盖22之后阀门25和阀门26打开的状态。在阀门25和阀门26打开之后，墨存储腔室33中存储的墨通过墨流路14填充打印头13。如上所述，在本实施例中的打印装置11中，因为配设阀门25和阀门26，所以还能够在使用时的姿势(第一姿势)下将墨注入到墨箱15中，无需将墨箱15从打印装置11拆卸。

如上说明，根据本实施例的打印装置11，除了第一实施例的效果之外，还获得能够提供具有良好操作性的打印装置的效果。

[第三实施例]

图9A至图9C是各自示出在本实施例中的墨箱15的截面的示意图。图9A示出了在第一姿势状态下的墨箱15的截面，图9B和图9C分别示出了沿着图9A的IXB-IXB线的截面图和沿着图9A的IXC-IXC线的截面图。在本实施例的说明中，相同的符号被赋予与上述实施例的构造相同的构造，因此省略重复内容的说明。

在上述实施例中，说明了如下方面：墨箱15将一种类型墨存储在一个墨存储腔室33和一个缓冲空间34中。然而，实施例不限于上述这些实施例。

即，如图9B和图9C所示，本实施例的墨箱15具有各自存储多个类型的墨中的各个的多个墨存储腔室、以及各自与多个墨存储腔室中的各个对应的多个缓冲空间34。由于如此的构造，能够将多个类型的墨存储在一个墨箱15中，因此，能够在进一步缩小打印装置11的尺寸的同时，提供具有良好的操作性的墨箱和打印装置。

[其他实施例]

还可以通过读出并执行记录在存储介质(也可更完整地称为“非临时性计算机可读存储介质”)上的计算机可执行指令(例如，一个或更多程序)以执行上述实施例中的一个或更多的功能、并且/或者包括用于执行上述实施例中的一个或更多的功能的一个或更多电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机，来实现本发明的实施例，并且，可以利用通过由所述系统或装置的所述计算机例如读出并执行来自所述存储介质的所述计算机可执行指令以执行上述实施例中的一个或更多的功能、并且/或者控制所述一个或更多电路执行上述实施例中的一个或更多的功能的方法，来实现本发明的实施例。所述计算机可以包括一个或更多处理器(例如，中央处理单元(CPU)，微处理单元(MPU))，并且可以包括分开的计算机或分开的处理器的网络，以读出并执行所述计算机可执行指令。所述计算机可执行指令可以例如从网络或所述存储介质被提供给计算机。所述存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存设备以及存储卡等中的一者或更多。

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

根据本发明的打印装置，能够在向墨箱配设有注入口的构造中，在墨注入时抑制墨漏出到外部。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。