喷墨打印装置和墨水供给方法

专利名称：喷墨打印装置和墨水供给方法
技术领域：
本发明涉及喷墨打印装置、打印头和墨水供给方法，特别是适用于对喷出墨水的打印头间断供给墨水方式的喷墨打印装置。
向适用于喷墨打印装置的打印头的墨水供给方式，大体分为两类。一种构成供给系统的方式是与喷出墨水量对应数量的墨水连续供给打印头(以下称连续供给方式)；另一种构成供给系统的方式是在打印头设置贮存所定量墨水的贮存部(副容器或第二墨水容器)，按适当的定时间断地从墨水供给源(主容器或第一墨水容器)将墨水供给该贮存部(以下称间断供给方式)。
适用于在所定方向相对于打印媒体使打印头往复扫描，同时在与其大致正交方向运送打印媒体实现图象形成的、所谓连续型方式的喷墨打印装置的连续供给方式，还有二种。一种称为运载器运转方式在运载器等上装载并往复移动(主扫描)的打印头上，一体不可分或可分离地安装墨水容器供给墨水；另一种称为软管供给方式与运载器装载的打印头分开，在打印装置的其他部位固定安装墨水容器，通过柔性软管连接墨水容器和打印头供给墨水。后者，在墨水容器和打印头之间具有中间容器功能的第二墨水容器，装载在打印头或运载器上。
在采用运载器运转方式的构成时，在与运载器一起移动的构件(打印头和与其不能分离或可一体化的墨水容器)的主扫描方向，限制了垂直面方向的投影面积和体积，当构成小型特别是可搬动型打印装置时，仅可使用非常有限容量的墨水容器。因此，墨水容器一体型打印头或墨水容器的交换频度非常高，在使用方便和运行成本方面存在问题。近年来，移动式机器的普及很明显，例如提出了与笔记型个人计算机和数字摄象机一体化的超小型喷墨打印机，对这种打印机实施采用运载器运转方式的设计并不实用。
在采用软管供给方式的构成时，主扫描时与运载器一起移动的构件可实现一定程度的小型化，然而，由于将运载器上的打印头和位于运载器外的墨水容器结合以便供给墨水的软管构件需要用于跟随运载器移动的空间，因此也难于小型化。近年来，对应于打印动作的高速化，运载器也有高速扫描的倾向，由于跟随的软管的剧烈晃动，产生相对于打印头的墨水供给系统内的墨水的压力变动，为了抑制压力变动，希望设置各种复杂的压力缓冲机构，这也使小型化难于实现。
针对以上情况，适用于连续型喷墨打印装置的间断供给方式构成以下供给系统，即，在运载器上具有相对小型的第二墨水容器和打印头，而在打印装置的运载器以外的部位具有相对较大的第一墨水容器，以适当的定时从第一墨水容器对第二墨水容器供给墨水。并且，在主扫描中，空间上分开第一和第二墨水容器间的墨水供给系统，或者用阀门遮断墨水流路，采用使第一和第二墨水容器间流体绝缘的构成。由此，基本上解决了在连续供给方式中限制小型化的墨水容器等的上述移动构件较大，和由于软管晃动带来的各种问题。
然而，在采用间断供给方式的构成方面，存在的问题是需要适当进行混入或存在于墨水供给系统内部的空气等气体的排出和内部的压力控制。
进入供给系统内部的气体有四大类发生的原因。
1)从打印头的墨水喷出口进入，或伴随喷出动作发生，2)溶解在墨水内部的气体分离，3)通过构成供给系统的原材料，外部气体透过进入，4)在将用于结合第一墨水容器和第二墨水容器的接头结合时进入。
气体的进入，按照供给系统的构成，其数量有各种差别，但无论多少都一定会发生问题。例如，当气体积存在运载器上的第二墨水容器时，将会引起降低向第二墨水容器的墨水充填效率的问题。并且，相对于温度变化的空气膨胀收缩将发生未预期的压力变化，伴随其产生的过大正压的作用会引起从喷出口的墨水漏泄，反之，过大负压的作用也将引起墨水的喷出不良。当积存在第二墨水容器的气体混入喷出口侧的墨水内部时，将引起墨水不喷出等问题。
这些问题在由软管供给方式构成连续供给系统时，同样会发生。以往，在软管供给方式的连续供给系统中，作为气体的进入对策，定期强制地通过打印头的喷出口同时进行吸引排出其内部墨水和气体的恢复操作，对于第二墨水容器装载在运载器上的情况，与从喷出口的吸引动作的同时，进行强制排出第二墨水容器的气体与墨水的恢复操作。
采取这种对策时，由于产生的废墨水数量较多，则即使采用间断供给方式实现了小型·可搬动型打印装置，也会产生设计上的重大限制。并且，除了适时对第二墨水容器填充墨水的动作以外，在打印装置的控制顺序上，至少从打印头的喷出口侧吸引墨水的恢复动作需要较长时间。不仅如此，作为该恢复动作的后处理进行的用于除去打印头喷出口形成面上的附着墨水的擦净动作以及预备喷出动作等，也存在需要时间的问题。
对于软管供给方式的连续供给系统，在为了保持形成于喷出口的墨水弯月形而必需产生相对于大气压的负压的喷墨打印装置中，通过将第一墨水容器配置在比打印头喷出口位置较低的位置，在第一墨水容器内自身产生负压的限制是必要的。因此，在墨水容器的位置和姿势被限定，特别是在运送时的姿势未定的可搬动型打印装置的情况下，存在喷出口墨水漏泄的问题。
针对这种情况提出如下构成，当采用间断供给系统时，配设具有液体不能通过仅透过气体的功能的膜(以下简称为功能性膜)，通过该功能性膜，从第二墨水容器内部仅强制地分离排出气体，在第二墨水容器中收纳保持墨水的海绵等多孔质构件，产生适当的负压。这种构成，可以有效地抑制在墨水填充时产生的废墨水数量增大，对运送时姿势未定的可搬动型打印装置也是有效的。
但是，为了稳定使用功能性膜，希望长久持续化学惰性状态，则应选定对功能性膜没有影响的墨水组成，而有墨水的选择范围狭窄这样的问题。
当在第二墨水容器上配置功能性膜时，气体也沿进入第二墨水容器内的方向反向流动。因此，在将相对于打印头的喷嘴使墨水保持负压的多孔质构件等的负压发生机构设置在第二墨水容器内时，限制了第二墨水容器内的墨水收容效率。并且，由于墨水中的染料和颜料的沉着和变质等，相对于多孔质构件的耐久性，存在限定设计的可能性，因此，墨水选择的范围狭窄了。
上述构成中，由于在完成墨水填充的时刻多孔质构件一定成为墨水过填充状态，为了在打印头使所要求的负压起作用，则在填充完成后必然从打印头的喷出口侧进行吸引动作，必须将在多孔质构件中过填充的墨水作为废墨水排出。也就是，随着填充动作，存在产生废墨水的问题。
本发明的另一目的是，有利于小型·可搬动型喷墨打印装置的构成。
本发明的一种形式是使用喷出墨水的打印头对打印媒体进行打印的喷墨打印装置，具有构成上述墨水供给源的第一墨水容器；可从该第一墨水容器填充墨水，在上述打印时将该墨水供给上述打印头的第二墨水容器；利用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器进行墨水填充的墨水移送部件，其特征在于，在本打印装置使用时的姿势，在重力方向，用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器供给墨水的流路的上述第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从上述第二墨水容器向上述打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口位于上述第一墨水容器的底部。
本发明的另一种形式是适用于使用喷出墨水的打印头对打印媒体进行打印的喷墨打印装置的墨水供给方法，该喷墨打印装置具有构成上述墨水供给源的第一墨水容器；可从该第一墨水容器填充墨水，在上述打印时将该墨水供给上述打印头的第二墨水容器；和用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器进行墨水填充的墨水移送部件，其特征在于，在打印装置使用时的姿势，在重力方向，用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器供给墨水的流路的上述第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从上述第二墨水容器向上述打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口位于上述第一墨水容器的底部；上述墨水移送部件可以从上述第二墨水容器将其内容物返回到上述第一墨水容器，进行该返回的流路的起点，在打印装置使用姿势时，在重力方向，位于上述第二墨水容器上相对较高的位置，对上述打印头的墨水供给路的起点，在重力方向，位于上述第二墨水容器上相对较低的位置；具有以下程序通过增大上述内容积，从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器填充墨水的工序；通过减少上述内容积，将上述第二墨水容器的内容物返回上述第一墨水容器的工序。
根据上述构成，具有构成墨水供给源的第一墨水容器；和利用墨水移送部件可从第一墨水容器适时填充墨水，在上述打印时将该墨水供给打印头的第二墨水容器。在打印装置使用时的姿势，在重力方向，用于从第一墨水容器向第二墨水容器供给墨水的流路的第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从第二墨水容器向上述打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置，而且由于流路的第一墨水容器侧的开口位于第一墨水容器的底部，则向第二墨水容器的填充效率高且填充处理时间短，整体上可以实现墨水使用效率较高的喷墨打印装置。
进而，使用墨水移送部件，可在填充动作之前将适宜的第二墨水容器的内容物返回第一墨水容器，进行该返回的流路的起点，在打印装置使用姿势时，在重力方向，位于第二墨水容器上的相对较高的位置、则能可靠且顺利地将积存在第二墨水容器内的气体移送到第一墨水容器，并且在第一墨水容器内可进行迅速的气液分离。因此，返回到第一墨水容器的气体不会再次流入第二墨水容器内。
本发明中，具有第一墨水容器和第二墨水容器，通过强制地使第二墨水容器的内容积向缩小方向变化，使其内容物即在第二墨水容器内存在的气体与墨水一起倒流到第一墨水容器，则可不产生流向外部的废墨水。通常的填充动作仅在相反方向使第二墨水容器的内容积在扩大的方向变化，则可完成填充动作。在这些动作以外时(打印等)，作为使第一墨水容器和第二墨水容器流体绝缘的间断供给方式，通过第二墨水容器本身产生不发生废墨水的适当负压，从而返回到第一墨水容器内的气体不会再次流入第二墨水容器内，可以设计放置姿势等不受限制的可搬动型打印装置。
本说明书中，所谓「打印」，不仅是形成文字、图形等有意信息的情况，而不管有意无意，也不管是否是人们视觉、知觉得到的明显存在的情形，一般是指在打印媒体上形成图象、图样、图形等情况，或进行打印媒体加工的情况。
所谓「打印媒体」，不仅是在一般打印装置中使用的纸，还有布、塑料薄膜、金属板等、玻璃、陶瓷、木材、皮革等可收容墨水的物品，以下称为「用纸」或简称为「纸」。
所谓「墨水」(也有称「液体」的情况)，与上述「打印」的定义一样也有广义的解释，即是指通过赋予在打印媒体上，能用于图象、图样、图形等的形成、打印媒体的加工、或者墨水的处理(例如在打印媒体上赋予的墨水中的色彩的凝固或不溶化)的液体。
本发明适用的打印头，可以列举出在喷墨记录中提出的各种形式，即利用电热变换体产生的热能在液体中产生膜沸腾形成气泡的形式；利用电机械变换体喷出液体的形式；利用静电或气流形成并喷出液滴的形式等，特别从小型化观点考虑，利用电热变换体最适宜。
所谓「喷嘴」，不限于喷出口，还包括与其连通的液路以及产生用于墨水喷出的能量的上述电热变换体等元件。
图2是相对于

图1的构成，表示使用了利用平时连接的软管机构的间断供给系统的喷墨打印装置整体构成的模式平面图。
图3是表示图1或图2的喷墨打印装置中控制系统概略构成的方框图。
图4是说明适用于图1构成的间断供给系统的打印头组件内部构造、以及与其连接的周围连接电路第一例的模式侧面图。
图5的图5A到5C是可适用于图4构成的墨水供给用阀组件的构成例和动作说明的图。
图6是表示从图1构成的第一墨水容器向第二墨水容器进行墨水填充时处理程序一例的流程图。
图7是表示在图6的程序中进行空气抽去处理的实施判定的判定程序的详细处理例的流程图。
图8是表示相对于图4构成的比较例的图。
图9是表示可适用本发明实施例的第一墨水容器的其他构成例的模式侧面图。
图10是表示可适用本发明实施例的第一墨水容器的其他构成例的模式侧面图。
图11是说明适用间断供给系统的打印头组件内部构造的第二例的模式侧面图。
图12的图12A到12C是说明图10构成的墨水填充时顺序动作的说明图。
图13是说明适用间断供给系统的打印头组件内部构造的第三例的模式侧面图。
图14是说明图13构成的动作原理的说明图。
图15是说明适用间断供给系统的打印头组件内部构造的第四例的模式侧面图。
图16的图16A和16B是表示适合按各种姿势使用的打印装置的间断供给系统的构成例的图，图16A是表示按某个方向使用时间断供给系统姿势的说明图，图16B是表示在从该姿势转动90度的方向使用时的间断供给系统姿势的说明图。
(喷墨打印装置的构成例)图1是表示适用本发明一实施例的间断供给方式的喷墨打印装置整体构成的模式平面图。
图1的构成中，打印头组件1可交换地装载在运载器2上。打印头组件1具有打印头部和第二墨水容器部，设置用于授受驱动头部并使喷嘴进行墨水喷出动作的信号的连接器(未图示)。打印头组件1可交换地装载在运载器2上，在运载器2上设置通过上述连接器将驱动信号等传送到各打印头组件1的连接器座(电连接部)。
运载器2沿着在主扫描方向延伸设置在装置主体的导向轴3，被可往复移动地导向支持着。运载器2由主扫描马达4通过马达皮带轮5、从动皮带轮6和同步皮带7等传动机构驱动，同时控制其位置和移动。并且，在运载器2上设置透过型光电遮断器式原位传感器10，在对应于运载器原来位置的装置的固定部位，配设可遮蔽透过型光电遮断器光轴的遮蔽板11。这样，当运载器2移动，原位传感器10通过遮蔽板11时，检测原来位置，则以该位置为基准的运载器位置和移动的控制是可能的。
打印用纸和塑料薄板等打印媒体8，由送给马达15通过齿轮使传感器滚轮13旋转，从自动薄板送料器(以后称ASF)14每次一张分离给纸。再通过运送滚轮9的旋转，经过与打印头组件1的喷出口形成面对向的位置(打印部)被运送(副扫描)。运送滚轮9的驱动是通过齿轮传递打印机换行(LF)马达16的旋转来进行的。
这时，对于是否给纸的判定和给纸时的头出(在副扫描方向打印媒体上的打印开始位置的确定)，根据在打印媒体运送通路上的打印位置上游侧设置的打印媒体有无检测用纸终端传感器12的输出进行。使用纸终端传感器12来检测打印媒体8的后端，根据该检测输出，确定在副扫描方向打印媒体上的最终打印位置。
打印媒体8，由台板(未图示)支持其背面，以便在被打印部形成平坦的被打印面。这时，装载在运载器2上的打印头组件1，其喷出口形成面从运载器2向下方突出，保持与打印媒体8平行。打印头组件1是利用热能喷出墨水的喷墨打印头组件，具有产生使墨水发生膜沸腾的热能的电热变换体。也就是，打印头组件1的打印头使用由上述电热变换体供给的热能引起的墨水的膜沸腾产生的气泡压力，从喷出口喷出墨水进行打印。当然，也可以利用压电元件喷出墨水等其他方式。
100是恢复系统机构，具有打印头组件1对墨水进行吸引恢复动作、和用于保护打印头的喷出口形成面的罩盖构件。罩盖构件利用未图示的马达可以设定在相对于喷出口形成面的接合/脱离位置，在接合状态，由未图示的吸引泵等在罩盖构件内部产生负压，进行打印头的吸引恢复动作等。当打印装置非使用时，使罩盖构件为接合状态，可以保护打印头的喷出口形成面。
101是用于连接打印头组件1的打印头组件侧的阀门组件。104是与阀门组件101相对的墨水供给侧的阀门组件。102同样是用于结合打印头组件1侧的空气泵的阀门组件。103是与阀门组件102相对的空气泵组件侧的阀门组件。
这些阀门组件101～104，设定在运载器2位于主扫描方向上的打印区域外侧的原来位置或其附近位置，对应的阀门组件之间碰上时连接，容许通过阀门组件的墨水和空气流动。当运载器2从该位置向打印区域方向脱离时，解除对应的阀门组件之间的连接，随着该连接的解除，阀门组件101和104自动成为闭塞状态。与此相反，阀门组件102平常为打开状态。
105是软管构件，与第一墨水容器107结合，将墨水供给到阀门组件104。106是气动回路用软管构件，与加压减压用泵组件108结合。112是泵组件108的吸排气口。这些软管构件可以不是整体构成，也可以是同时连接多个软管元件。
(喷墨打印装置的其他构成例)图1的间断供给系统，仅在向第二墨水容器进行墨水填充时，进行上述阀门组件的连接，在打印动作中第一和第二墨水容器之间的墨水供给系统在空间上是分开的。反之，不进行这样的分开，也可以采用由阀门等遮断墨水流路，使第一和第二墨水容器之间有流体绝缘构成的间断供给系统。
图2模式地表示使用了采用平时连接的软管机构的间断供给系统的喷墨打印装置。图2中，对可与图1同样构成的部分而与本例的供给系统的说明无关的，为了简化省略其图示。
图2中，150是一端与打印头组件的第二墨水容器连接的气动回路用柔性软管，其另一端通过电磁阀门组件152和气动回路用软管构件106与加压减压用泵组件108连接。151是一端与打印头组件的第二墨水容器连接的墨水供给用柔性软管构件，其另一端通过电磁阀门组件152和墨水供给用软管构件105与第一墨水容器107连接。
也就是，当采用这种平时连接的软管机构时，插设电磁阀门组件152等流路开闭部件，在向第二墨水容器的墨水填充动作时和打印动作时对其进行适当的开闭控制，即可构成间断供给系统。
(控制系统的构成例)图3是表示图1或图2的喷墨打印装置的控制系统概略构成的方框图。
图中，控制器200构成主控制部，具有微型计算机式CPU201；存储程序和所需表格等其他固定数据的ROM203；设有展开图象数据的区域和作业用区域等的RAM205。图象数据的供给源，除了进行有关打印的图象等数据制作、处理等的计算机以外，还有图象读取用读出器部或数字摄象机等。本发明的喷墨打印装置是与主装置210分开构成的，也可以分离或不分离地构成一个整体。
图象数据和其他指令、状态信号等，通过接口电路(I/F)212与控制器200进行接收发送。操作部219具有电源开关220和用于指示吸引恢复起动的恢复开关221等的接受操作者指示输入的开关群。检测部223具有上述原位传感器10、用于检测打印媒体有无的纸终端传感器12、以及设置在适当部位用于检测环境的温度传感器22等的检测装置状态的传感器群。
打印头驱动器250是根据打印数据等驱动打印头1的电热变换体300(喷出加热器)的驱动器。打印头驱动器250除了具有与喷出加热器300的位置对应排列打印数据的移位寄存器、以适当的定时闩锁已排列的打印数据的闩锁电路、以及与驱动定时信号同步起动喷出加热器的逻辑电路元件以外，还具有必要时为了对合点形成位置(记录处理)适当设定喷出加热器驱动定时(喷出定时)的定时设定部等。在打印头1还设有为了稳定墨水的喷出特性而进行温度调整的副加热器301。该副加热器301可以与喷出加热器300同时在打印头基板上形成，和/或安装在打印头主体或打印头组件上。
251是用于驱动主扫描马达4的马达驱动器，252是用于驱动换行(LF)马达16的马达驱动器，253是用于驱动送给马达15的马达驱动器。254是用来进行泵组件108的驱动和控制的驱动器，255是用于驱动恢复系统驱动用马达17的马达驱动器。
38是用于驱动流路开闭用阀门组件的驱动器，如图1的构成例所示，当使用随着相互结合和分离自动进行流路的开放和闭塞的阀门组件101和104时，是不需要的，然而，被动地进行流路的开闭，也就是如图2的构成例所示，当配设用于开闭墨水流路的电磁阀门152时，将其用于驱动。
(间断供给系统构成的第一例)关于本发明喷墨打印装置的间断供给系统的最简单形式，说明其构成和基本动作。
图4是说明适用于图1构成的间断供给系统的打印头组件1内部构造和与其连接的周围连接电路的说明图。该图表示打印装置使用时的姿势，图的上方向相当于铅垂方向上方。但是，相对于第二墨水容器304的第一墨水容器107的相对高低关系在图示中没有限定。
图4中，302是在与主扫描方向不同的方向(例如正交方向)配置喷出口或喷嘴的打印头。在喷出口内的液路配置喷出加热器，各液路连通共同液室，对该共同液室输入墨水，向各液路进行墨水分配。
303是薄壳元件，是用阀门组件102和101以外的部分遮断其内部构造和大气连通的构造体。304是第二墨水容器。第二墨水容器304具有可根据薄壳元件303内的压力改变其内容积的可变位或变形的柔软构造，例如用手风琴式构造体构成，其内部连通打印头302的共同液室，并与阀门组件101连接。当采取使用姿势时，向阀门组件101的连接部与向打印头302的连通部相比，在重力方向位于较高的部位。在图示的例子中，在使用姿势时，向阀门组件101的连接部位于重力方向最高部位，向打印头302的连通部位于最低部位。306是设置在第二墨水容器304构造体的变位部分的对接构件。307是限制器，通过当由于第二墨水容器304的内容积增大(膨胀)导致对接构件306变位时与其对接，阻止继续变位，具有限制第二墨水容器304内容积增大的作用。
305是压缩弹簧，端部分别结合在第二墨水容器304的对接部306和薄壳元件303上，使力作用在伸长侧即增大第二墨水容器304内容积的方向。该弹簧305配设在第二墨水容器304内，也可以设置在其外部。这时，只要可以将力作用在使第二墨水容器304的内容积增大的方向，使用压缩弹簧或使用拉伸弹簧都是可以的。除了设置特别的弹簧以外，通过适当地选定第二墨水容器304的材料和构造，例如用橡胶构件构成波纹管，则第二墨水容器304的构造本身在内部产生负压，可以在增大内容积的方向变位或变形。
第二墨水容器304内，当阀门组件101和104连接时，通过软管构件105与第一墨水容器107连通。薄壳元件303内，第二墨水容器304外侧空间，当阀门组件102和103连接时，通过软管构件106结合泵组件108。关于阀门组件101和104，相互结合时形成墨水流路，在非结合状态，具有将其闭塞的构成。
图5(A)～(C)是说明那些阀门组件101和104的构成和动作的说明图。
在图(A)中，101A构成阀门组件101，是用密封墨水容器304内部的橡胶等弹性构件形成的密封构件，设置连接第二墨水容器304内外的狭缝101B。在图示的阀门组件101和104的非结合状态，由于密封构件101A自身的弹性闭塞狭缝101B，保持墨水容器304内部的气密和液密状态。
104A～104E是构成阀门组件104的构件。这里，104A是设置在软管构件105端部的空心针构件，在其顶端附近的侧部有开口104B。104C是覆盖包含开口104B的空心针构件104A顶端部分的闭塞构件，空心针构件104A由具有嵌入贯通孔104D的橡胶等弹性构件形成。该闭塞构件104C由设在空心针104A的凸缘部的弹簧104E加力，在阀门组件101和104的非结合状态保持在图示的位置，空心针构件104A的开口104B由贯通孔104D的内壁闭塞。
从该图(A)的状态，为了墨水填充动作薄壳元件303移动到图中右方时，如该图(B)所示，密封构件101A和闭塞构件104C为对接状态。
从该状态薄壳元件303再移动到图中右方时，如图(C)所示，弹簧104E弯曲，空心针构件104A的顶端相对地进入贯通孔104D，一边扩展狭缝101B一边进入第二墨水容器304内，由于开口部104B位于第二墨水容器304内，通过软管构件105进行第一墨水容器107和第二墨水容器304的连通。
墨水填充动作结束时，薄壳元件303移动到图中左方的图(A)所示状态，第二墨水容器304内和第一墨水容器107内为液密状态，不会因打印装置的姿势而产生墨水漏泄。
以这种结合状态形成流路，在非结合状态闭塞流路的阀门组件101和104，可以采用不限于图5的例子的各种构成。
与阀门组件101和104相对地，对于阀门组件102和103，在分开时没有闭塞流路的阀体。也就是，在薄壳元件303内，第二墨水容器304外侧空间在分开时对大气开放。
再参照图4，泵组件108可以具有隔膜泵等形式的泵主体；与该泵主体的作用室连接，可在大气侧和阀门组件103侧转换流路的方向控制阀。在阀门组件102和103的结合状态，首先将流路设定在大气侧并进行吸入动作，然后将流路设定在阀门组件或薄壳元件侧并通过进行喷出动作可对薄壳元件303内加压。反之，将流路设定在阀门组件或薄壳元件侧并进行吸入动作，然后将流路设定在大气侧并通过进行喷出动作可对薄壳元件303内减压。若可使薄壳元件303内适当加压或减压，则泵组件108的构成无论怎样都是可以的。本实施例中是由泵组件108从薄壳元件303内部吸引空气进行减压，或者在薄壳元件303内部压送加压空气进行加压，然而，也可以在薄壳元件303内充入所定气体或液体，作用减压力或加压力。
贮存供给第二墨水容器304或打印头302的墨水110的第一墨水容器107中可以有多种构成，本实施例中有大气连通部109，用于将平时与大气连通将内部压力保持在大气压状态。这里，大气连通部109可以是在高于墨水液面的位置，也可以是孔穴，从有效防止墨水漏泄的观点出发，也可以配置仅通过气体不通过液体的功能性膜等。进入到第一墨水容器用于移送墨水的软管构件105的顶端，在图示的使用姿势时，相对于重力方向位于墨水容器内的最低部位。这样，可不残留墨水地到最后用完，对于进行后述的第二墨水容器304内的空气抽去处理，也是有效的构成。
本例的构成中，第一墨水容器107和第二墨水容器304中没有海绵等，在内部空间仍收容了墨水。因此，形成了墨水和气体在重力方向分别在下方和上方能够无障碍地、迅速分离地构成。
(墨水填充处理例)图6是从上述构成的第一墨水容器107向第二墨水容器304内进行墨水填充时处理程序的一个例子。
从主装置210供给图象数据，当指示打印时起动本程序(步骤1)，首先，在步骤2进行阀门组件101～104的连接动作。也就是在图1的构成中，在主扫描方向移动运载器2，将阀门组件101和102分别与阀门组件104和103对接，形成墨水流路和空气流路。连接方法并不限于此。进行连接前阀门组件101和104闭塞流路，连接时开放并连接双方的流路。阀门组件102和103是平时开放状态，随着结合形成空气流路。
在步骤3进行压盖动作。移动图1的符号100所示恢复系统机构的罩盖部，进行靠紧图4的打印头302的喷出口形成面的动作。
在步骤4，判定是否实施排出贮存在第二墨水容器内的空气和气体的处理(以下称空气抽去处理)，根据该判定对以后的动作进行分类。分类的条件基本上由进行上次空气抽去处理后的经过时间和向第二墨水容器304的墨水填充动作的次数，或者它们的相互关系来决定。
图7是进行该空气抽去处理的实施判定的处理程序的一个例子。当开始判定处理时(步骤30)，首先在步骤31掌握进行第二墨水容器的最后空气抽去处理后的经过时间信息，将处理分类。用于判定的信息在本程序中有三种，未满一周时为「1」，一周以上未满一个月时为「2」，一个月以上时为「3」。例如使用设置在打印装置或主装置的计时器，每次进行空气抽去处理时重新起动计时器，并根据从重新起动时刻开始的计时内容，对处理进行分类。并且，利用日历功能，同时使用在每次进行空气抽去处理时更新并保持该时刻的存储器，将日历功能显示的现在时刻与该存储器存储的最后空气抽去处理时刻进行比较，对处理进行分类。这种情况下，最好使用EEPROM等非易失存储器，以便在打印装置的电源断开时也能保持其内容。
当经过时间信息是「3」时，在步骤34，设置进行空气抽去动作的标记。该标记可在RAM205的一部分区域内形成。按照该标记设置进行空气抽去处理，在该时刻重新起动上述记时器。在根据经过时间信息「1」或「2」的判定分类后，实施最后空气抽去处理之后，用反复向第二墨水容器304填充墨水的次数决定是否需要空气抽去处理。对于填充动作的次数标准，在本程序中将未满十次定为「a」、十次以上未满二十次定为「b」、二十次以上定为「c」。使用存储器累积填充动作次数，最好采用EEPROM等非易失存储器，以便在打印装置的电源断开时也能保持其内容。
当经过时间信息是「1」时，在步骤32，判定填充动作次数是否是「c」即二十次以上。若是否定判定，则结束本程序。若是肯定判定，则进入步骤34，设置进行空气抽去动作的标记并结束本程序。当经过时间信息是「2」时，在步骤33，判定填充动作次数是否是「a」即未满十次。若是否定判定，则进入到步骤34，设置进行空气抽去动作的标记。若是肯定判定，则结束本程序。
在步骤34设置进行空气抽去动作的标记后，本程序结束(步骤35)返回到图3的步骤4，判定该标记的设置状态并进行空气抽去处理(步骤9～步骤15)。当在步骤32完成否定判定时或在步骤33完成肯定判定时，立即结束本程序(步骤35)返回到图3的步骤4，进行通常的填充处理(步骤5～步骤8)。
虽然本例中是根据经过时间和填充次数决定是否需要空气抽去处理，但只要能适当起动空气抽去处理，任何一个都可以，并且，还可加进环境温度和湿度等条件使判定条件可变，或者根据墨水种类和第二墨水容器的大小、从打印头喷出的单位时间的平均墨水流量、使用姿势差别等，在判定条件中增加变更，可以达到最佳化。不言而喻，有关经过时间和填充次数的上述各值仅是例示。
参照图6，设置上述空气抽去处理标记后，在步骤4判定进行空气抽去处理时进入步骤9。在步骤9使加压减压用泵组件108在加压侧动作。加压动作应继续预先规定的时间(C秒)。该规定的加压动作时间，基本上是为使第二墨水容器304的内容积最小来设定充分的时间，也可以根据诸要素的尺寸等来设定，通常是约3～10秒。
在进行空气抽去处理时，不必经常使第二墨水容器304的内容积为最小，可以从经过时间和填充次数等参数推定积存的空气量，变更设定必要最小限加压时间。但是，无论在什么情况下，作为加压条件，都要以在打印头的喷嘴形成的墨水弯月形耐力以内的力进行加压。通过形成弯月形耐力以下的力，在墨水不从喷嘴流出的状态下进行加压动作变成可能。但是在本例情况下，由于在打印头的喷出口形成面进行了压盖，也可以短时间用弯月形耐力以上的压力进行加压动作。由于用弯月形耐力以内的力进行加压动作将在短时间使墨水倒流到第一墨水容器107侧，希望倒流的流路压力损失较小。
然后进入到步骤10，这次相反使泵组件108在减压侧动作。由于在减压侧动作，则薄壳元件303内为相对于大气压的减压状态，从第一墨水容器107侧通过软管构件105、阀门组件104和101向第二墨水容器304内流入墨水。关于该减压动作时压力，仍然希望为减压时的弯月形耐力以内的力，这样，可防止通过喷出口的空气侵入。使减压动作持续所定时间时(D秒)，当第二墨水容器304的对接部306在碰到限制器307的位置膨胀时，机械地阻止两者对接后继续膨胀。
再进入到步骤11，按所定时间(E秒)再次对薄壳元件303内加压。接着，在步骤12按所定时间(F秒)再次对薄壳303内减压。这是使第二墨水容器304内的空气返回第一墨水容器107侧的必要动作。反之，若没有必要常常将第二墨水容器304内的空气完全压回而保持最大的墨水填充效率，则第二次的加减动作(步骤11和步骤12)可以省略。
这里，将第二墨水容器304内的空气完全排出的条件是具有以下构造第二墨水容器304内的最大容积(或最大排出容量)＞软管构件105的内容积×2；而且是通过至少反复二次加压减压动作达成的关系。这是本实施例的特征之一。
也就是，当第二墨水容器304内完全充满空气时，在步骤9进行加压动作，即使在实质上完全向墨水容器107侧压出空气的情况下，实际上在步骤10的减压动作时，软管构件105内的容积量的空气将再次返回第二墨水容器304。然后在步骤11再次进行加压动作时，积存在第二墨水容器304内重力方向上方的空气首先返回到第一墨水容器107，在积存的空气完全返回后，墨水返回。
若不考虑经常完全排出，则也可以是「第二墨水容器304内的最大容积(或最大排出容量)＞软管构件105的内容积」的关系。
然而，若「第二墨水容器304内的最大容积(或最大排出容量)＞软管构件105的内容积×2」的关系成立，则在第二次动作时从后面返回的墨水必然充满软管构件105内，当在步骤12进行填充动作时，必然地，仅是墨水流入第二墨水容器304内。通过以上动作，第二墨水容器304内为完全填充墨水的状态。
在这种状态，实际上由于第二墨水容器304的对接部306与限制器307对接，则压缩弹簧305为不能自由伸长的状态。在步骤13再次进行短时间的(B秒)加压动作，由于将第二墨水容器304内的墨水少量地压回到第一墨水容器107，则使第二墨水容器304收缩，形成对接部306与限制器307分开的状态，压缩弹簧305动作，形成产生适当负压的状态。
这时的压力，从不完全取出废墨水的观点来看，希望在打印头的弯月形耐力以内进行。反之，从兼用于为了使打印头的墨水喷出特性良好的恢复处理的观点来看，积极地增大压力可使少量的墨水从喷嘴流出。
除了进行步骤13的加压动作之外，通过适当规定在步骤12的减压动作时间，可在对接部306完全与限制器307对接前停止减压动作，或者通过检测传感器对接部位置进行停止。另外，可以从打印头的喷出口通过罩盖进行少量墨水吸引处理，或者驱动打印头在罩盖内进行墨水喷出(预备喷出)。
总之，通过这样处理，对接部306与限制器307分开，压缩弹簧305为扩大内容积方向的变位状态，产生负压。从该状态开始到与打印头的弯月形耐力平衡的状态，第二墨水容器的膨胀停止。因此，从该状态开始直到因进行墨水消费而使第二墨水容器304的内容积最小为止，希望设定压缩弹簧305的弹簧常数，以便维持打印头适当墨水喷出的可能最佳值范围的负压。
在步骤14通过恢复系统机构100解除压盖状态，然后在步骤15将运载器2移动到主扫描方向上的打印区域侧，解除阀门组件的结合。这时，阀门组件101和104动作使流路闭塞，阀门组件102保持开放状态。
作为后处理，进行用于判定离开最后空气抽去处理的经过时间的计时器的重新起动或空气抽去处理实施时刻信息的更新，以及填充次数信息的清除，空气抽去处理判定标记的复位等(步骤16)，结束处理(步骤17)。
当根据未设置上述空气抽去处理标记而判定不需要步骤4的空气抽去动作时，进入到步骤5。这时，由于在第二墨水容器304中未积存空气或积存微少量空气，则利用加压减压用泵组件108对薄壳元件303内按所定时间(A秒)减压，立即开始使由于墨水消耗而收缩内容积变小的第二墨水容器304的膨胀动作。
在步骤6短时间(B秒)加压，由压缩弹簧305产生适当负压，使少量墨水返回第一墨水容器107侧。在步骤7由恢复系统机构100解除压盖状态，然后在步骤8将运载器2移动到主扫描方向的打印区域侧，解除阀门组件的结合，结束处理(步骤17)。步骤6～步骤8的处理是与上述步骤13～步骤15的处理一样的。
采用以上构成和处理，不会随着填充动作产生废墨水，能以简单的方式向第二墨水容器进行间断的墨水供给。
并且，由于第二墨水容器304内容积可变，则通过改变其内容积使第二墨水容器304本身具有进行墨水填充、空气抽去处理和向第一墨水容器返回墨水的调节器功能，可利用单一驱动源的驱动控制实现这些动作。此外，还可以列举出其他优点。以往，在联机实时式喷墨方式中，墨水从墨水容器对打印头方向单向流通。本实施例具有在一个流路中墨水双方向流通的特征。特别是在第二墨水容器和软管内长时间放置颜料墨水和染料墨水时，将发生水分和溶剂成分的蒸发等，使墨水粘度上升容易产生阻塞，或者浓度上升很容易使图象的色彩平衡崩溃，这就是存在的问题。这种情况下，在以往的方式中，由于墨水是单向流通的，为了解决这些问题必须将软管内和第二墨水容器内的墨水全部作为废墨水抛弃，则白白浪费了大量墨水。与此不同，本实施例中，将第二墨水容器和软管内的墨水返回到较大容量的第一墨水容器，通过在未蒸发的标准状态的墨水中进行再扩散，可以还原到能再利用的状态。可以根据放置时间进行这些动作，在决定图7的流程图的参数时，可按有关的观点进行。
另外，作为一种可以将第二墨水容器和软管内的墨水返回到较大容量的第一墨水容器，通过在未蒸发的标准状态的墨水中进行再扩散，还原到可再利用状态或进行空气抽去的构成，采用图8所示的供给系统。
图8中，1101和1104分别是第一墨水容器1107侧和第二墨水容器1304侧的连接部，形成在墨水填充动作中适当连接的间断供给系统的构成要素。在图8的构成中，连接部设有向第二墨水容器1304供给用和向第一墨水容器1107返回用两种。1108是在从第一墨水容器1107到第二墨水容器1304的供给通路上设置的泵，1109是在从第二墨水容器1304到第一墨水容器1107的返回通路上设置的阀门。
上述构成中，通过连接部在第一墨水容器1107侧和第二墨水容器1304侧连接的状态下阀门1109开放，当起动泵1108时，从第一墨水容器1107向第二墨水容器至打印头1302供给墨水，同时，从打印头1302至第二墨水容器1304向第一墨水容器1107返回。也就是，在第一墨水容器1107和第二墨水容器1304至打印头1302之间，形成墨水的循环供给系统。通过该循环，向第二墨水容器1304进行墨水填充，同时，通过将第二墨水容器1304和软管内的墨水返回到第一墨水容器1107进行更新，或进行空气抽去处理。
图8的结构构成了循环系统，第二墨水容器1304其内容积不可变，必需有对打印头1302产生适当负压的部件等。当在第二墨水容器1304配设作为负压发生部件的多孔质体时，存在限制墨水收容效率等问题。为了仍然贮存墨水而不设置多孔质体，则要产生负压就必须相对于打印头1302将第二墨水容器1304配设在低位置，当打印装置为可搬动型构成时，其姿势不确定，则会产生与连续供给系统的第一墨水容器和打印头的关系同样的问题。
反之，在本实施例的构成中，使第二墨水容器304的内容积可变，在采用可产生适当负压的构造的同时，通过适当改变其内容积，可以进行墨水填充、空气抽去处理或向第一墨水容器的墨水返回，能够解决上述问题。
通过使墨水或空气在同一通路上双方向流通，可使软管等连接构件的构成和连接工序等简单化。
(第一墨水容器的构成)如上所述，突入到第一墨水容器的软管构件105的顶端，在图4所示使用姿势时位于相对于重力方向的墨水容器内的最低部位。这样，可以不残留地直到最后用完墨水，也是进行第二墨水容器304内的空气抽去处理的有效构成。
也就是，本实施例中，由于步骤9的加压动作，墨水和空气从第二墨水容器304通过软管构件105倒流到第一墨水容器107内。如图4所示，最重要的是在第一墨水容器107内部，对于空气111位于上侧、墨水110位于下侧的分离状态，软管构件105的顶端位于墨水容器内的最低部位。也就是，对于倒流的混合了空气的墨水，在第一墨水容器内再次因重力作用使墨水和空气分离，可对墨水再利用，则可在本发明重要思想之一的不产生废墨水的情况下，完成间断供给系统。即其特征是实现了可对已往作为废墨水的那部分墨水再利用的构成。
作为第一墨水容器要求的设计条件，墨水取出口(软管构件顶端)在通常使用姿势时位于墨水贮存部底面侧(重力方向下侧)，并且，具有通常使用时空气在重力方向上侧、墨水在下侧的可相对分离存在的构成。此外，初期使用开始时，更正确地说，初期使用开始后，在最初发生倒流的时刻，理想的条件是具有仅可容纳最初倒流量(此时刻已经积存在第二墨水容器中的空气和墨水量)的容量；具有大致将第一墨水容器内经常保持在大气压状态的构成和部件；至少第一墨水容器部是与打印头可分别交换的方式。这时，为了容易进行第一墨水容器的交换，软管构件105可以在第一墨水容器107附近由可卸下的软管元件构成。
若能满足以上条件，可在第一墨水容器采用不限于图4构成的各种构成。
图9表示可适用本发明的第一墨水容器107的其他构成例。在通常使用姿势时，将软管构件105连接在底面侧部位，而且其顶端的突入量大致停止于底面部位，在上面部和底面部等适当部位配置多个具有功能性膜的大气连通部109，无论在哪种姿势除了与高于墨水液面的部位外，基本原理和动作都与图4所示大致一样。
图10是第一墨水容器107的其他构成例。本例中，具有在第一墨水容器107的筐体内部贴上可变形薄膜构件的构造。也就是，符号112表示的可变形薄膜，这里使用二个。113是容许薄膜内容积增大(内部空间膨胀)的空间。
该构成中，当混有空气的墨水通过软管构件105倒流到墨水110内时，可变形薄膜112在空间113内变形，因此可以收入倒流的墨水。这时，第一墨水容器107内的压力利用大气连通部109与大气压平衡，没有形成极端的正压。但是，这时与图9构成不同，由于倒流一部分空气贮存在墨水110内，所以希望适当地进行容积比率的设计，以便当因温度变化空气膨胀时，可对应于空间112。
图11是本发明的第二实施例。不同于上述实施例对一种墨水构成间断供给系统的情况，本例将说明对二色或二种以上墨水构成的间断供给系统。图11中为了简化仅表示使用二种墨水的构成，不言而喻，对于使用四种和六种墨水等情况，也可用同样的构思构成间断供给系统。
本例与上例不同，不是停留在简单地设置多个系统(图示的例子是二系统)，具有以下优点。即用于加压减压的机构(泵组件108)和薄壳元件的共同使用原理上是可能的并适合对打印装置的小型化设计；即使必需对每种颜色或种类使用有很大不同的第二墨水容器时，也可以使用共同的外围机构；即使第二墨水容器内的残量不同，也不需要个别控制，能以单一泵组件的控制顺序将各种类墨水调整到各自的最佳量，可以高速填充。
也就是，可以使用与图6所示处理程序大致相同的程序作为控制顺序，在每个墨水种类进行步骤4的判断处理或图7的判断程序，即使有一个需要空气抽去处理的第二墨水容器存在时，也将进入步骤9，其它情况则进入到步骤5。
用图12说明本例的填充动作。该图在第二墨水容器的内容积对于每种墨水都是不同的状态，分阶段表示进行墨水填充动作时第二墨水容器的情况。该图(A)表示墨水填充动作开始前的墨水残量在每种墨水形成不平衡的状态。该图(B)是完成减压的状态，各对接构件306与限制器307对接，表示填充到规定量停止的状态。该图(C)表示通过短时间加压使若干量墨水倒流，隔离与限制器307对接的各对接构件306，利用各压缩弹簧305，形成可产生适当的负压的状态、填充动作完成的状态。
本例的特征是增加了墨水种类，打印头的内部构成仅仅是按墨水的种类配设第二墨水容器，此外可以共用外围机构(薄壳元件、泵组件、限制器等)，因此，在设计可搬动型和薄型或小型打印机时，是非常有效的办法。
即使第二墨水容器内的墨水量每种墨水不一样，也可以在由于减压膨胀的第二墨水容器与限制器对接的时刻阻止其膨胀，分别填充规定量的墨水，原理上不必根据每种类墨水残量的差别进行精密控制。相反，即使按每种类进行最大墨水容量不同的设计，也可以各自的最大容量自动地结束填充。例如，用黑墨水和彩色墨水进行改变容量的设计时，形成非常有效的构成。
根据各种墨水的使用量和消耗量算出各自的填充所需时间，再与需要的最长填充时间相配合，能可变地设定填充时间。
作为第三实施例，对与上述第一例和第二例相比较进一步缩短向第二墨水容器内填充墨水的程序的构成予以说明。
第一例和第二例中，将薄壳元件内减压并在第二墨水容器内填充墨水后，再通过短时间的加压进行墨水返回动作(图6的步骤6和步骤13)产生适当负压。与此不同，本例中基本上不需要这样的动作，仅通过减压完成填充动作即可得到适当负压，缩短了到达可打印状态的时间。
图13是说明适用本例的间断供给系统的打印头组件1的内部构造和与其连接的外围回路的说明图。与图4同样构成的各部分，在对应的位置赋予相同符号。
本例构成与图4构成的不同是设置通过与第二墨水容器304一起本身也膨胀后与第二墨水容器对接来限制其膨胀的限制构件350，代替图4的固定限制器307。
这种膨胀限制构件350基本上与第二墨水容器304一样，具有可改变其内容积的可变位或变形的柔软构造，例如由手风琴式构造体构成，具有将其内部与大气连通的大气连通口352，以及膨胀后与第二墨水容器的对接部306对接的对接部351。
本构成采用与图6同样的控制程序，可以对第二墨水容器304进行空气抽去处理或墨水填充处理，但减压时的动作按以下方式进行。即使泵组件108作用在减压侧，薄壳元件303内为相对于大气压的减压状态，第二墨水容器304膨胀，从第一墨水容器107侧通过软管构件105、阀门组件104和101，墨水流入第二墨水容器304内。与此同时，在膨胀限制构件350内通过大气连通口352流入外部空气，膨胀限制构件350也膨胀。当继续减压动作时，不久，第二墨水容器304的对接部306和膨胀限制构件350的对接部351对接，由于两者对接，则阻止了第二墨水容器304继续膨胀。
在图4的构成中，在第二墨水容器304的对接部306与限制器307对接的状态下完成墨水填充动作时，压缩弹簧305为不能自由伸长的状态。因此，在图6的程序中进行短时间的加压动作，将第二墨水容器304内的墨水少量地压回到第一墨水容器107侧，使第二墨水容器304收缩，对接部306离开限制器307，则压缩弹簧305动作，使其为产生适当负压的状态。
然而本例中，适当地确定了第二墨水容器304和膨胀限制构件350的构成，随着两者的对接向第二墨水容器304的墨水填充动作完成后，停止减压动作，若使薄壳元件303内对大气开放，则连通大气的膨胀限制构件350可后退容许压缩弹簧305伸长，第二墨水容器304为产生适当负压的状态。这样，缩短了到达可打印状态的时间。
用图14说明本例的动作原理。图14是模式化表示图13的构成，圆筒状表示的薄壳元件303的左侧部分相当于第二墨水容器304，右侧部分相当于膨胀限制构件350。两者中间部分的空间连通泵组件108，由于减压动作形成压力Pp。Pst是第二墨水容器304本身和压缩弹簧305的合成弹簧力，Flb是膨胀限制构件350本身的弹簧力。Pit是根据相对于第二墨水容器304的第一墨水容器107的相对高低关系(水位差)，作用在第二墨水容器304上的压力。
设定第二墨水容器304的对接部306和膨胀限制构件350的对接部351的受压面积分别为Ast和Alb由于泵组件108的减压动作使第二墨水容器304膨胀时，在第二墨水容器304的对接部306上的作用力为(Pp×Ast)+Fst+(Pit×Ast)在图的右方向移动。在膨胀限制构件350的对接部351上的作用力为(Pp×Alb)-Flb在图的左方向移动。
双方对接部对接，在该状态下卡止的条件是(Pp×Ast)+Fst+(Pit×Ast)＝(Pp×Alb)-Flb当按满足该条件地确定各部分尺寸和其它条件时，则可将第二墨水容器304的膨胀限制在适当位置，完成填充。
然而，为了可靠地限制第二墨水容器304的膨胀，最好是上式的右边(即膨胀限制构件350的对接部351的作用力)大于左边(即第二墨水容器304的对接部306的作用力)，而且为了在对接后第二墨水容器304中不会产生不希望量的缩减，最好设置使膨胀限制构件350的对接部351的移动停止在所定位置的限制器359。
图15表示本发明的第四实施例。本例是对二色或二种以上的墨水构成与上述第三实施例同样的间断供给系统的例子。
为了简化，图15仅表示使用二种墨水的构成，但对于使用四种和六种墨水的情况，当然可用同样的构思构成间断供给系统。除了用共同的膨胀限制构件350限制各个第二墨水容器304的膨胀，并且不需要为了产生负压的墨水返回动作以外，进行与上述第二实施例同样的动作，可以达到同样的效果。
(其他)图4、图11、图13和图15的各例对应于仅在向第二墨水容器进行墨水填充时进行上述阀门组件的连接，在打印动作中第一和第二墨水容器之间的墨水供给系统是在空间分开的形式的图1的打印装置。然而，这些基本构成也可适用于采用不进行分开而具有使第一和第二墨水容器之间进行流体绝缘的构成的间断供给系统的图2的打印装置。
也就是，在图4、图11、图13和图15分别表示的打印头1或薄壳元件303，连接气动回路用柔性软管150和墨水供给用柔性软管构件151的一端，并且，也可以在软管构件150、151和软管构件106、105之间介插电磁阀门组件152等流路开闭部件，代替阀门组件101～104。当填充动作时，起动电磁阀门组件152，通过进行第二墨水容器304和第一墨水容器107的连接，以及薄壳元件303内部和阀门组件108的连接，可以进行与各例同样的动作。
以上各例的附图表示打印装置通常使用时的间断供给系统的姿势，该姿势满足以下条件关于第一墨水容器107，墨水取出口(软管构件顶端)位于墨水贮存部底面侧(重力方向下侧)；关于第二墨水容器304，与阀门组件101的连接部位于重力方向最高部，与打印头302的连通部位于最低部。然而，在构成小型·可搬动型打印装置的情况下，特别要考虑到希望以各种姿势使用，因此，希望采用多种姿势时都满足上述条件的间断供给系统。
图16表示其构成例，表示在某个方向使用时的间断供给系统的姿势(该图(A))，以及在从该姿势转动90度的方向使用时的间断供给系统的姿势(该图(B))。
在图示的构成中，无论采取哪种姿势，都确定了第一墨水容器107的形状，以便存在位于墨水贮存部最低部位的部分，同时将墨水取出口(软管构件105的顶端)与该部分连接。并且，无论采取哪种姿势，都配置多个具有功能性膜的大气连通部109，以便存在位于高于墨水液面部位的部分。
关于第二墨水容器304，无论采用图(A)和(B)的哪种姿势，连同打印头302的连通部都位于重力方向最低部位，同时在与该位置大致对角的位置设置墨水输入部，用柔性软管120连接该输入部和阀门组件101。
采用这种构成，即使在选择该图(A)和(B)的任何姿势或其中间的姿势时，只要满足第一墨水容器107和第二墨水容器304要求的条件，即可提供一个使用姿势限制少的适当的间断供给系统。
图16的构成表示适合大约在90度转动范围内可以使用的打印装置的间断供给系统，当然也可以构成对应于其他角度的姿势的间断供给系统。另外，图16是对应于1种墨水时的构成，但也可以实现对应于图11所示多种墨水的构成。
如上所述，本发明中，在墨水供给方式中采用间断供给系统，且向第二墨水容器的填充效率高且填充处理时间短，整体上可以实现墨水使用效率高的构造。因此，有利于小型·可搬动型喷墨打印装置的构成。
权利要求
1.一种喷墨打印装置，使用喷出墨水的打印头对打印媒体进行打印，包含构成上述墨水供给源的第一墨水容器；可从该第一墨水容器填充墨水，在上述打印时将该墨水供给上述打印头的第二墨水容器；从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器进行墨水填充的墨水移送部件，其特征在于，在打印装置使用时的姿势，在重力方向，用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器供给墨水的流路的上述第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从上述第二墨水容器向上述打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口位于上述第一墨水容器的底部。
2.如权利要求1记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口，与使上述第一墨水容器内部与大气连通的大气连通部相比较，在打印装置使用时的姿势位于重力方向的较低位置。
3.如权利要求1或2记载的喷墨打印装置，其特征在于，在通常比上述第一墨水容器内收容的墨水的液面高的位置，设置多个用于使上述第一墨水容器内部与大气连通的大气连通部。
4.如权利要求1记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述第一墨水容器具有内容积变化的可变形墨水收容部；和用于使该收容部可与大气压平衡地进行变形的大气连通部。
5.如权利要求2记载的喷墨打印装置，其特征在于，在上述大气连通部配置了仅透过气体不透过液体的膜。
6.如权利要求1到5的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述第一墨水容器和上述第二墨水容器具有使墨水和气体分别可以向重力方向的下方和上方无障碍分离的构成。
7.如权利要求6记载的喷墨打印装置，其特征在于，在上述第一墨水容器和上述第二墨水容器的内部空间仍收容墨水。
8.如权利要求1到7的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述墨水移送部件可从上述第二墨水容器将其内容物返回到上述第一墨水容器，用于进行该返回的流路的起点，在打印装置使用时的姿势，在重力方向，位于上述第二墨水容器上的相对较高位置，对上述打印头的墨水供给路的起点，在重力方向，位于上述第二墨水容器上的相对较低位置。
9.如权利要求8记载的喷墨打印装置，其特征在于，用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器供给墨水的流路，也作为将上述内容物返回上述第一墨水容器的流路使用。
10.如权利要求8记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述第二墨水容器形成了可变内容积，上述移送部件具有将力作用在上述第二墨水容器上的内容积变更部件，以便为了从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器进行墨水填充而使上述内容积增大，为了将上述第二墨水容器的内容物返回上述第一墨水容器而减少上述内容积。
11.如权利要求10记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述第二墨水容器具有通过膨胀和收缩使上述内容积增大或减少的构造，上述内容积变更部件具有收纳该第二墨水容器的薄壳元件，上述移送部件具有通过对上述薄壳元件内减压和加压使上述第二墨水容器膨胀和收缩的加减压部件。
12.如权利要求1到11的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，具有形成和遮断连接上述第一墨水容器和上述第二墨水容器的流路的流路开闭部件。
13.如权利要求1到7的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，可以以不同方向的至少二种姿势使用，在该二种姿势的任一种情况下，上述第一墨水容器都构成为，在重力方向，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口位于上述第一墨水容器的底部。
14.如权利要求1到7的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，可以以不同方向的至少二种姿势使用，在该二种姿势的任一种情况下，上述第二墨水容器都构成为，在重力方向，用于从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器供给墨水的流路的上述第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从上述第二墨水容器向上述打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置；上述第一墨水容器构成为，上述流路的上述第一墨水容器侧的开口位于上述第一墨水容器的底部。
15.如权利要求8到12的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，可以以不同方向的至少二种姿势使用，在该二种姿势的任一种情况下，上述第二墨水容器都构成为用于进行上述返回的流路的上述第二墨水容器侧的起点，在重力方向，位于上述第二墨水容器上的相对较高的位置，对上述打印头的墨水供给路的起点，在重力方向，位于上述第二墨水容器上的相对较低的位置。
16.如权利要求1到15的任一项记载的喷墨打印装置，其特征在于，上述打印头具有发热元件，用于产生作为喷出上述墨水所利用的能源使墨水产生膜沸腾的热能。
17.一种墨水供给方法，适用于使用喷出墨水的打印头对打印媒体进行打印的喷墨打印装置，其特征在于，提供权利要求8到16的任一项所涉及的喷墨打印装置；通过增大上述内容积，从上述第一墨水容器向上述第二墨水容器填充墨水的工序；通过减少上述内容积，将上述第二墨水容器的内容物返回上述第一墨水容器的工序。
18.如权利要求17记载的墨水供给方法，其特征在于，还包含在进行上述填充工序时，根据规定的判定先行实施上述返回工序的控制工序。
全文摘要
本发明是适用于对喷出墨水的打印头间断供给墨水方式的喷墨打印装置和墨水供给方法。在具有将所定量墨水贮存在打印头的第二墨水容器并从第一墨水容器对其间断供给墨水的供给系统中，第二墨水容器的填充效率高且填充处理时间短，而且整体实现了墨水使用效率高的构造。为此，供给系统的构成是在打印装置的使用姿势，在重力方向，用于从第一墨水容器向第二墨水容器供给墨水的流路的第二墨水容器侧的开口位于相对较高的位置，用于从第二墨水容器向打印头供给墨水的墨水流出部位于相对较低的位置并且上述流路的第一墨水容器侧的开口位于第一墨水容器的底部。这样可以顺利地进行填充时的墨水移送，提高墨水使用效率。
文档编号B41J2/175GK1392057SQ02128
公开日2003年1月22日 申请日期2002年6月18日 优先权日2001年6月18日
发明者大塚尚次, 井上博行, 吉田正仁, 野岛隆司, 杉本仁, 稻村秀介, 棚網康文, 岩崎武史, 佐藤典子, 平井康行, 矢泽刚 申请人:佳能株式会社