储液单元、使用该单元的液体排出设备及去除气泡的方法_3

文档序号:9515270阅读:来源:国知局
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。
[0052] 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。
[0053] 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。
[0054] 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 大于〇度小于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。
[0055] 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。
[0056] 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〇
[0057] 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。
[0058] 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。
[0059] 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。
[0060] 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。
[0061 ] 液体的弯月面保持结构
[0062] 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,〇. 1mm至〇.3mm),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(cap recovery 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。
[0063] 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φ?ιηπχ至 (p2mm,而入口开口 151的内径被设定为(p〇.3mm至(p〇.5mm,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 -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。
[0064] 气泡返回机构和气泡返回过程
[0065] 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;栗301,其位于减压流路303 ;以 及马达(未示出),其被构造成驱动栗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栗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是被构造成在栗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与栗301或大气开放管311连接。在本实施方式中,第二流路303b是管,栗301是包括 被构造成对管施压的转动体的管栗,但第二流路303b和栗301均不限于此。本实施方式的 栗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。
[0066] 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
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