专利名称：液体填充装置以及液体填充方法
技术领域：
本发明涉及例如向墨袋等液体容器填充墨水等液体的液体填充装置以 及液体填充方法。
背景技术：
关于将墨水等液体向记录纸等记录介质喷射的液体喷射装置，公知的 有喷墨式记录装置。这种喷墨式记录装置具有朝向记录纸喷射墨水的记录 头和贮存供应给该记录头的墨水的墨盒。有一种离架型喷墨式记录装置，为了降低施加在托架上的负荷和喷墨 式记录装置的小型化或者薄型化，没有把墨盒搭载在托架上。离架型喷墨 式记录装置所采用的墨盒具备收存墨水的墨袋，墨袋内的墨水经由供墨管 被供应到记录头中。该墨袋具备袋部，可收存墨水；导出部，当在该袋部内收存有墨水 的状态下袋部被加压时，可使该袋部内的墨水导出。袋部由薄膜构成。用 墨水填充装置进行向上述袋部内的墨水填充。即，墨水填充装置将贮存在 墨水箱内的墨水经上述导出部填充到袋部内，然后，封堵上述导出部。此 时，优选墨水以脱气度高的状态填充在所述袋部中。日本专利文献特开2003 — 326730号公报中公开了液体填充装置以及 液体填充方法。在上述公报公开的技术中，向墨袋的袋部内过量地填充墨 水后，通过加压该袋部来排出一部分临时填充在袋部内的墨水，然后再次 向袋部内填充希望量的墨水，并封堵墨袋的导出部。在上述公报的技术 中，由于在通过封堵上述导出部来使墨袋成为密闭状态之前，将空气溶度 高的墨水作为过量部分从墨袋内部排出，因此能够减少含在收存于墨袋内 的墨水中的空气。日本专利文献特开2005 — 186343号公报中公开了在连接墨水箱和墨袋的墨水配管的中途设置用于脱气墨水中的溶解空气的脱气单元。墨水从 墨水箱经由脱气单元被供应到墨袋中。在墨水箱供应的墨水在脱气单元被 脱气之前，通过减压上述墨水配管内部来抽出墨水配管内的空气。抽出墨 水配管内的空气后，经由该墨水配管将墨水填充到墨袋内。在上述日本专利文献特开2003 — 326730号公报的技术中，如果连接 墨水箱和墨袋的导出部的配管内存在空气，则当用该配管连接墨水箱和墨 袋之后进行初次的墨水填充时，存在于配管内的空气混入经由配管填充到 墨袋内的墨水之中，该空气不久即会溶解到墨水中。因此，墨袋中被填充 了空气溶度高的墨水，必须进行将其墨水过量地填充之后将被填充的墨水 作为废墨水排出的处理。从而，不能提高液体填充的作业效率，并且装置 结构变得复杂。在上述日本专利文献特开2005 — 186343号公报的技术中，由于对墨 水一边进行从墨水箱向墨袋的填充， 一边进行脱气之前，抽出墨水配管内 的空气，因此能够避免存在于配管内的空气溶解到向墨袋内填充的墨水中 的问题。但是，由于除了用于脱气墨水中的溶解空气的脱气用泵以外，另 外还需要用于抽出配管内空气的空气抽出用泵，因此装置结构变得复杂。发明内容本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构来迅速、容易及可靠地 向液体容器填充高脱气度液体的液体填充装置以及液体填充方法。为了完成上述目的，在本发明的第一方式中提供一种用于向液体容器 填充液体的液体填充装置。该液体填充装置包括箱，贮存所述液体；配 管，连接所述箱和所述液体容器，使得可将贮存在所述箱内的液体从该箱 供应到所述液体容器中；脱气装置，设置在所述配管上；以及空气抽出配 管。所述脱气装置产生脱气该配管内的液体的抽吸力。所述空气抽出配管 从所述配管的中途分支出来并与所述脱气装置连通。在本发明的第二方式中提供一种经配管向液体容器填充贮存液体的箱 内的液体的方法。该方法包括在所述配管上设置脱气装置的步骤，该脱 气装置被驱动以产生对所述配管内的液体进行脱气的抽吸力；在使从所述配管的中途分支出的空气抽出配管与所述脱气装置连通的状态下驱动该脱 气装置，由此抽出所述配管内的空气的步骤；以及抽出所述配管内的空气 后， 一边通过所述脱气装置来脱气液体一边将液体从所述箱经所述配管向 所述液体容器供应，由此将液体向液体容器填充的步骤。
图1是搭载在本发明一实施方式的喷墨式记录装置上的墨袋的简要立 体图；图2是向图1的墨袋填充墨水时使用的墨水注入装置的简要图。具体实施方式
下面，根据图说明具体实施本发明的一实施方式。如图1所示，搭载在用作液体喷射装置的喷墨式记录装置(以下，称 作打印机)上的用作液体容器的墨袋13具备有袋部20和导出部21。在本 实施方式中，袋部20如下形成袋状将具有相同大小的两张长方形形状 的薄膜部件22、 23重合后，热熔敷重合的薄膜部件22、 23的四边。在袋 部20的四边中的一个短边(在图1中左侧的边)24中，上述导出部21以 被两个薄膜部件22、 23夹持的状态热熔敷在该薄膜部件22、 23上。由 此，袋部20形成被密闭的内部空间，在该内部空间中填充墨水。薄膜部 件22、 23例如通过向聚乙烯薄膜等热可塑性树脂层蒸镀铝等气屏障层来 形成。导出部21由可热熔敷在薄膜部件22、 23的上述热可塑性树脂层上 的树脂形成。下面，根据图说明向墨袋13 (袋部20)填充墨水的液体填充装置， 即墨水注入装置。如图2所示，墨水注入装置30具有用作箱的加压箱31;脱气组件 32;经由该脱气组件32连接加压箱31和墨袋13的配管。加压箱31以加 压状态贮存有作为液体的墨水F。上述配管包括连接加压箱31和脱气组件32的第一配管41。第一配管 41具有插入加压箱31内的第一端部。在第一配管41的中途上设置有用作第一开闭阀的开闭阀51。开闭阀51开闭第一配管41，即在允许墨水F等 流体通过第一配管41内的状态(开状态)和禁止流体通过的状态(闭状 态)之间切换。当开闭阀51处于开状态时，贮存在加压箱31内的墨水F 经第一配管41被压力输送到脱气组件32中。脱气组件32具备有多个中空线束33和壳34，该壳34是将该中空线 束33容纳在内部空间的密闭结构。中空线束33由具有只使气体即空气透 过而不使液体即墨水F透过的功能的材料构成。多个中空线束33由多个 线状的管构成，并形成墨水F可通过的管道。在壳34内，中空线束33的 第一端部33a (在图2中下端)与第一配管41的第二端部连接，从加压箱 31供应到脱气组件32中的墨水F从第一端部被供应到中空线束33内。而 且，在壳34内，中空线束33的第二端部33b (在图2中上端)与第二配 管42的第一端部连接，墨水F从中空线束33导出到第二配管42中。脱气组件32的壳34经与该壳34内部连通的排气道34a与用作抽吸装 置的真空泵35连接，壳34内部伴随该真空泵35的驱动而被减压。g卩，如 果真空泵35在驱动，则壳34内部产生负压。脱气组件32 —边使壳34内 部减压， 一边使墨水F通过中空线束33内部，从而对从加压箱31压力输 送来的墨水F进行脱气。在本实施方式中，由脱气组件32 (中空线束33 (管道)和壳34)和真空泵35构成脱气装置，该真空泵35经排气道34a 从壳34内部抽吸排出空气。脱气组件32的壳34上连接有可将该壳34内部与大气连通的进气配管 43和排出配管44。在进气配管43上设置有进气阀52，在排出配管44上 设置有用作第三开闭阀的排出阀53。在进气配管43中，在对壳34的连接 部位和进气阀52之间设置有用作第三开闭阀的第二空气抽出阀57。而 且，为了可使滞留在壳34内部的墨水F流出该壳34的外部，从位于壳34 最下部的底部朝向下侧延伸设置了排出配管44。如果打开进气阀52和第 二空气抽出阀57，则能够使壳34内部为大气压状态。上述第二配管42的第二端部上连接有墨水注入喷嘴42a。当向墨袋13 填充墨水F时，该墨水注入喷嘴42a插入墨袋13的导出部21中。在第二 配管42的中途设置有第一截止阀54和第二截止阀55，该第二截止阔55位于比该第一截止阀54更靠近墨水注入喷嘴42a的位置。在第一截止阀 54和第二截止阀55之间连接有计量管36。计量管36具备有气缸36a和活塞36b。如果在打开了第一截止阀54 并且关闭了第二截止阀55的状态下将活塞36b从上死点拉向下死点，则 通过了中空线束33的墨水F被引入气缸36a内部并被贮存。另一方面，如 果在关闭了第一截止阀54并且打开了第二截止阀55的状态下将活塞36b 从下死点推向上死点，则贮存在气缸36a内部的墨水F被朝向墨水注入喷 嘴42a压力输出。贮存在气缸36a内部的墨水F的量与墨袋13的袋部20 的容量相同或比其少。在第二截止阀55和墨水注入喷嘴42a之间的第二配管42的部位连接 有空气抽出配管45的一端。空气抽出配管45的另一端连接在进气阀52和 第二空气抽出阀57之间的进气配管43的部位。从而，空气抽出配管45经 进气配管43的一部分与脱气组件32的壳34内部连通。即，进气配管43 的一部分也作为空气抽出配管45发挥功能。在空气抽出配管45的中途设 置有用作第二开闭阀的第一空气抽出阀56，该第二开闭闽许可或切断该空 气抽出配管45中流体(墨水F或空气)的通过。如果在第一空气抽出阀 56和第二空气抽出阀57都打开的状态下使真空泵35驱动，则壳34内部 被减压，第一配管41、中空线束33以及第二配管42内的空气被吸入壳 34内。下面，说明使用如上述构成的墨水注入装置30向墨袋13填充墨水F 的方法。在下面说明的是加压箱31更换成装满非脱气状态的墨水F的加 压箱31之后，从该加压箱31第一次向墨袋13填充墨水F的情况。而且， 墨水注入装置30中的配管(第一配管41、中空线束33、第二配管42、空 气抽出配管45、以及进气配管43)的内部没有被墨水F充满，而存在空 气。墨水填充方法具有送液步骤、空气抽出步骤以及填充步骤。 在送液步骤中，在图2中首先在墨水注入装置30中的阀51 57之 中，使阀51 53、 57处于关闭状态，使阀54 56处于打开状态。在此状 态下驱动真空泵35将脱气组件32的壳34内部减压到规定的真空度。通过设置在排气道34a上的压力计34b的计测结果来判别壳34内部是否变成规 定的真空度。而且，壳34内部达到规定的真空度后再经过规定时间之 后，打开开闭阀51。于是，墨水F从加压箱31流过第一配管41的开闭阀51而流入脱气组 件32的中空线束33内，进而，流过中空线束33而流入到第二配管42 内。在墨水F到达该第二配管42内的时刻，再次关闭开闭阀51。墨水F 流过中空线束33时被脱气，被脱气的墨水F流入第二配管42内。g卩，墨 水F流过中空线束33的时候，包含在该墨水F中的空气(以下称作"溶 解空气")从中空线束33的表面透过到处于负压状态的壳34的内部空 间，然后从该壳34内部经排气道34a被排出到外部。如此，在送液步骤中，墨水F至少充满到配管(第一配管41、中空线 束33、以及第二配管42)的超过脱气组件32的位置。关于从加压箱31 供应的墨水F是否流过脱气组件32而到达第二配管42内的问题，可以用 透明材料形成第二配管42的一部分，从而用目视确认，也可以通过单独 设置传感器来检测。如果从加压箱31供应的墨水F充满到配管内的中途 位置，则送液步骤结束，转移到下面的空气抽出步骤。在空气抽出步骤中，在结束送液步骤的时刻打开处于关闭状态的第二 空气抽出阀57。此时，真空泵35处于驱动状态并壳34内部依然是减压到 规定的真空度的状态，因此在该时刻存在于第一配管45和第二配管42内 部的空气，即，第一配管41、中空线束33及第二配管42的各自内部原来 存在的空气(以下称作"管内空气")被吸入壳34内。被吸入到壳34内 的管内空气从壳34内部经排气道34a被排气到外部(大气中)。将管内空气排气到外部后，关闭第二空气抽气阀57并且打开开闭阀 51。于是，从加压箱31供应的墨水F在脱气组件32中被脱气，然后流入 充满到第二空气抽气阀57的位置。其结果，被脱气的墨水F充满到第二 配管42中的墨水注入喷嘴42a的位置和空气抽气配管45中的例如第一空 气抽气阀56的位置。如此，如果配管内被脱气的墨水F充满到墨水注入 喷嘴42a处，则关闭第一截止阀54、第二截止阀55以及第一空气抽气阀 56。由此结束空气抽气步骤，转移到下面的墨水填充步骤(液体填充步骤)。在墨水填充步骤中，在结束空气抽气步骤的时刻，在处于关闭状态的第一截止阀54和第二截止阀55之中，首先打开第一截止阀54。然后，在 该状态下，朝向下死点拽拉计量管36的活塞36b，向气缸36a内导入规定 量的墨水F。如果规定量的墨水F被贮存到气缸36a内，则再次关闭第一 截止阀54。接着，第二配管42的墨水注入喷嘴42a插入在袋部20的内部没有收 存墨水F的墨袋13的导出部21中，将墨袋13安装到墨水注入装置30 上。接着，打开第二截止阀55，在该状态下将计量管36中的活塞36b推 向上死点。于是，从气缸36a内向墨水注入喷嘴42a压力输送规定量的墨水F， 墨水F被填充到墨袋13中。此时，墨水F流过的配管(第一配管41、中 空线束33、以及第二配管42)内部已经在空气抽出步骤中被抽出空气， 因此不会存在在墨水填充步骤中朝向墨水注入喷嘴42a压力输送的墨水F 的脱气度下降的情况。如果墨水F填充到充满墨袋13的袋部20为止，则 再次关闭第二截止阀55。由此结束墨水填充步骤。在上述墨水填充步骤中，当墨水F流过脱气组件32的中空线束33内 部时，墨水F中的溶解空气被吸入排出到成为负压状态的壳34内，但是 例如在中空线束33经长期使用而老化时，墨水F的一部分也会与溶解气 体一起溢出到壳34内并滞留在壳34内部。优选将如此滞留在壳34内部的 墨水F排出到外部。因此，为了将该滞留的墨水F排出到外部，结束墨水 充填步骤后，执行滞留墨水的处理步骤。艮P，首先在依然维持真空泵35的驱动的状态下，关闭开闭阀51，并 且打开进气阀52和第二空气抽气阀57。于是，壳34内部变成大气压状 态，并且在空气抽气步骤和墨水填充步骤中到达进气配管43的第二空气 抽气阀57的位置而滞留的墨水F伴随第二空气抽气阀57的开阀流入壳34 内，并与已经滞留在壳34内部的墨水F混合。在该状态下，停止真空泵 35的驱动并且打开排出阀53。其结果，由于壳34内部处于大气压状态， 滞留在壳34内部的墨水F流过排出配管44排出到外部。根据本实施方式，产生以下优点。(1) 根据本实施方式，与第二截止阀55和墨水注入喷嘴42a之间的 第二配管42的部位连接有空气抽气管45。在向墨袋13填充墨水F之前， 可通过空气抽气配管45将第一配管41、中空线束33及第二配管42的内 部原来存在的空气(管内空气)排出。而且，以连通脱气组件32的壳34的方式连接了该空气抽气配管45。 从而，在空气抽出步骤中，可通过已有的与脱气组件32连接的真空泵 35， 一边脱气墨水F中的溶解空气， 一边对在第一配管41、中空线束33 及第二配管42的内部原来存在的管内空气进行可靠的空气抽出。如此， 由于将真空泵35兼用作脱气用的泵和空气抽出用的泵，因此能够以简单 的结构来迅速、容易及可靠地对墨袋13进行墨水填充。其结果，在第一配管41、中空线束33及第二配管42的内部原来存在 的管内空气不会在墨水填充步骤中和墨水F—起被填充到墨袋13内。而且，由于以一次空气抽出工程结束空气抽出，因此没必要如以往那 样多次执行临时将墨水供应到墨袋内后排出墨水而再次填充的步骤。因 此，墨水F的使用效率高，废墨水的处理也变得非常容易。(2) 在本实施方式中，不必排出存在于第一配管41、中空线束33及 第二配管42的内部的墨水F，可直接向墨袋13填充，因此能够高效率地 使用墨水F。(3) 在本实施方式中，加压箱31内的墨水F处于加压状态，因此如 果开闭阀51和墨袋13 (墨水注入喷嘴42a)之间的配管(第一配管41的 一部分和第二配管42)是减压状态，则当打开开闭阀51时，加压箱31内 的墨水F朝向墨水注入喷嘴42a被压力输送。因此，不需要用于将加压箱 31内的墨水F输送到墨水注入喷嘴42a的机构。本实施方式不限于上述构成，也可以变换成如下方式。 在送液步骤中，只要用墨水F至少充满超过加压箱31和脱气组件32 的位置的区间的配管部位就可以。因此，在送液步骤中，也可以使墨水F 充满到第一配管41中的墨水注入喷嘴42a部位和空气抽出配管45中的第 一空气抽气阀56部位。关于贮存液体的箱，也可以使用将墨水F以加压状态贮存的加压箱31以外的箱。在该情况下，设置压力输送泵，使得能够将墨水F输送到墨水 注入喷嘴42a即可。在上述实施方式中，设置在墨水注入装置30上的阀，S卩，开闭阀 51、进气阀52、排出阀53、第一截止阀54、第二截止阀55、第一空气抽 气阀56、以及第二空气抽气阀57也可以设置成自动开闭。在上述实施方式中，也可以将空气抽出配管45的一端不连接在进气 配管43的中途而是直接连接在脱气组件32的壳34上。在上述实施方式中，对液体容器被安装在喷出墨水F的打印机上的墨 袋13的情况进行了说明，但也可以将本发明应用在其它装置的液体容器 上。例如，液体容器也可以是下述各种装置中使用的液体容器，如包含 传真、复印等的印刷装置；喷射液晶显示器、EL显示器以及平面发光显 示器的制造等中使用的电极材料或颜色材料等液体的液状体喷射装置；喷 射在生物芯片的制造中使用的生物有机体的液体喷射装置；被用作精密移 液管的液体喷射装置等等。另外，液体也不限于墨水，也可以应用其它的 液体。另外，液体容器也可以使用被搭载在液体喷射装置以外的其它装置 上的部件。
权利要求
1.一种液体填充装置，用于向液体容器填充液体，所述液体填充装置包括箱，贮存所述液体；配管，连接所述箱和所述液体容器，使得可将贮存在所述箱内的液体从该箱供应到所述液体容器中；脱气装置，设置在所述配管上，被驱动以产生对该配管内的液体进行脱气的抽吸力；以及空气抽出配管，从所述配管的中途分支出来，并与所述脱气装置连通。
2. 如权利要求1所述的液体填充装置，其特征在于， 还包括设置在所述脱气装置和所述箱之间的所述配管的部位并能够开闭该配管的第一开闭阀；所述空气抽出配管从所述第一开闭阀和所述液体容器之间的所述配管 的部位分支出来。
3. 如权利要求1所述的液体填充装置，其特征在于，还包括设置在所 述空气抽出配管上并能够开闭该空气抽出配管的第二开闭阀。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的液体填充装置，其特征在于， 所述脱气装置包括管道，构成所述配管的一部分，并由允许空气透过并且不允许液体透过的材料形成；壳，呈容纳所述管道的密闭结构；以 及抽吸装置，抽吸所述壳内部；所述空气抽出配管以与所述壳内部连通的方式连接在所述壳上。
5. 如权利要求4所述的液体填充装置，其特征在于， 在所述壳上设置有允许大气向该壳内部流入的进气配管和允许液体从该壳内部流出的排出配管；在所述进气配管和所述排出配管上，分别设置有能够开闭对应的配管 的第三截止阀。
6. —种液体填充方法，经配管向液体容器填充贮存液体的箱内的液体，所述液体填充方法包括在所述配管上设置脱气装置的步骤，该脱气装置被驱动以产生对所述 配管内的液体进行脱气的抽吸力；在使从所述配管的中途分支出来的空气抽出配管与所述脱气装置连通 的状态下驱动该脱气装置，由此抽出所述配管内的空气的步骤；以及抽出所述配管内的空气后， 一边通过所述脱气装置来脱气液体一边将 液体从所述箱经所述配管向所述液体容器供应，由此将液体向液体容器填 充的步骤。
7. 如权利要求6所述的液体填充方法，其特征在于，关闭所述脱气装置和所述箱之间的所述配管部位以阻止流体通过，然 后驱动所述脱气装置使得抽出所述配管内的空气。
8. 如权利要求6所述的液体填充方法，其特征在于， 关闭所述空气抽出配管以阻止流体通过，然后向所述液体容器填充液体。
9. 如权利要求6至8中任一项所述的液体填充方法，其特征在于，还包括如下步骤在抽出所述配管内的空气之前，将液体从所述箱向所述配管供应，由此用所述液体至少充满所述箱和超过所述脱气装置的位 置之间的所述配管的部位。
全文摘要
本发明提供了一种液体填充装置以及液体填充方法。作为所述液体填充装置的墨水注入装置包括贮存墨水的加压箱；配管；脱气装置；以及空气抽出配管。所述配管连接所述加压箱和所述墨袋，使得可将贮存在所述加压箱内的液体从该加压箱供应到所述墨袋中。所述脱气装置驱动成产生脱气所述配管内的墨水的抽吸力。所述空气抽出配管从所述配管的中途分支出来并与所述脱气装置连通。
文档编号B41J2/175GK101332721SQ20081012579
公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月25日 优先权日2007年6月25日
发明者藤森千广 申请人:精工爱普生株式会社