TWI402180B - 液體供給系統及用於其之製造方法 - Google Patents

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Description

液體供給系統及用於其之製造方法
本發明係關於一種對液體噴射裝置供給液體之液體供給系統及用於其之製造方法。
本申請案主張2008年3月21日申請之日本申請案第2008-073324號之優先權，其揭示內容全體係為了參考而併入本申請案中。
作為液體噴射裝置據知有例如噴墨列印機。噴墨列印機係從墨水卡匣供給有墨水。自以往，據知有藉由於噴墨列印機之外部增設大容量之墨水槽，以管將其與墨水卡匣連接，以增大墨水儲藏量之技術。
然而，依墨水卡匣之類型，若單純僅將管連接於墨水卡匣，可能損及墨水卡匣之功能，無法適當地將墨水供給至列印機。該類問題不限於噴墨列印機，其為一般可設置液體容器之液體噴射裝置(液體消耗裝置)所共通的問題。
本發明之目的在於提供一種用以對可設置液體容器之液體噴射裝置，從外部適當地供給液體之技術。
本發明之一型態係對液體噴射裝置供給液體之液體供給系統之製造方法，且包含以下步驟：
(a)準備可設置於前述液體噴射裝置之液體容器；
(b)準備用以對前述液體容器補給前述液體之液體補給裝置；及
(c)以液體流路構件連接前述液體容器與前述液體補給裝置之間；前述液體容器包含：液體儲存室，其係儲存液體；液體供給口，其係將前述液體供給至前述液體噴射裝置；中間流路，其係從前述液體儲存室到前述液體供給口；及感測器，其係設置於前述中間流路，檢測前述液體之有無；前述步驟(c)包含下述步驟：將前述液體流路構件於較前述感測器更下游側之位置連接於前述中間流路。
一般而言，於液體流路中，往往在設置於中間流路之感測器位置之流路阻力較大。因此，假使若於較感測器更上游側連接液體流路構件，則由於在感測器位置之較大流路阻力，因此從液體補給裝置經由液體流路構件所補給之液體可能未充分供給至液體噴射裝置。另一方面，於上述結構中，由於將液體流路構件於較感測器更下游側之位置連接於中間流路，因此可將經由液體流路構件而從液體補給裝置所補給之液體適當地供給至液體噴射裝置。
前述中間流路於較前述感測器更下游側之位置具有緩衝室；前述步驟(c)亦可將前述液體流路構件連接於前述緩衝室。
依據該結構，因為於墨水收容能力比較大之緩衝室連接液體流路，所以比較容易連接。
前述中間流路包含：差壓閥室，其係設置於較前述感測器更下游側，收納根據由於前述液體之消耗所產生之差壓而開閉之差壓閥；及垂直流路，其係設置於較前述差壓閥室更下游側，沿著垂直方向導引前述液體至前述液體供給口；前述步驟(c)亦可將前述液體流路構件連接於前述垂直流路。
依據該結構，由於將液體流路構件連接於垂直流路，因此假使於氣泡經由液體流路構件而混入之情況時，氣泡也會直接上升而到達差壓閥室，於該處受到捕捉。因此，可減低氣泡從位於垂直流路下方之液體供給口排出至液體噴射裝置之可能性。
前述中間流路具有：液體連通孔，其係設置於較前述感測器更下游側，且形成於前述液體容器內之壁面；前述步驟(c)亦可將前述液體流路構件連接於前述液體連通孔。
於該結構中，由於利用形成於液體容器內之壁面之液體連通孔來連接液體流路構件，因此連接作業容易。
前述液體容器進一步具有大氣流路，其係將前述液體儲存室與大氣連接；前述步驟(c)亦可進一步包含下述步驟：於較前述液體流路構件在前述中間流路之連接位置更上游側之位置，閉塞前述大氣流路。
該結構可防止大氣(氣泡)經由大氣流路流入感測器，可防止感測器之誤動作。
此外，本發明能以各種型態實現，例如能以液體供給系統及其製造方法、液體供給系統用之液體容器及其製造方法、以及液體噴射裝置(液體消耗裝置)等型態實現。
接著，採以下順序說明本發明之實施型態。
A.　墨水供給系統之全體結構：
B.　墨水卡匣之基本結構：
C.　墨水供給系統用墨水卡匣之結構及其製造方法：
D.　變形例：
A.　墨水供給系統之全體結構：
圖1(A)係表示噴墨列印機之一例之立體圖。該噴墨列印機1000具有往主掃描方向移動之托架200，而且具有將印刷用紙PP往副掃描方向搬運之搬運機構。於托架200之下端設置有印刷頭(省略圖示)，使用該印刷頭，於印刷用紙PP上進行印刷。於托架200上，設置有可搭載複數墨水卡匣1之卡匣收納部。如此，於托架上搭載墨水卡匣之列印機亦稱為「托架上載運(On-carriage)類型之列印機」。
圖1(B)係表示利用該噴墨列印機1000之墨水供給系統。該系統係於噴墨列印機1000之外部設置大容量墨水槽900，而且以墨水補給管910連接該大容量墨水槽900與墨水卡匣1之間。此外，大容量墨水槽900包含與墨水卡匣1之個數相同數目之墨水容器。若增設大容量墨水槽900，則實質上可大幅增加列印機的墨水儲藏量。此外，大容量墨水槽900亦稱為「外附墨水槽」。
圖2(A)係表示噴墨列印機之其他例之立體圖。該噴墨列印機1100係於托架1200未搭載有墨水卡匣，於列印機主體之外側(托架之移動範圍外側)設置有卡匣收納部1120。墨水卡匣1與托架1200之間係以墨水供給管1210連接。如此，於托架以外之場所搭載墨水卡匣之列印機亦稱為「托架外載運(Off-carriage)類型之列印機」。
圖2(B)係表示利用該噴墨列印機1100之墨水供給系統。該系統係增設大容量墨水槽900，而且以墨水補給管910連接該大容量墨水槽900與墨水卡匣1之間。如此，關於托架外載運類型之列印機，亦可藉由與托架上載運類型之列印機同樣的方法，來構成使墨水儲藏量大幅增加之墨水供給系統。
此外，於本說明書中，以墨水卡匣1、大容量墨水槽900及墨水補給管910所構成之系統稱為「墨水供給系統」。其中，於此包含有噴墨列印機之全體亦可稱為「墨水供給系統」。
以下首先說明墨水供給系統之各種實施例所利用之墨水卡匣之結構，其後，說明墨水供給系統之詳細結構及其製造方法。此外，以下主要針對使用托架上載運類型之噴墨列印機之情況來說明，但其內容亦可同樣適用於托架外載運類型之噴墨列印機。
B.　墨水卡匣之基本結構：
圖3為墨水卡匣之第1外觀立體圖。圖4為墨水卡匣之第2外觀立體圖。圖4係表示與圖3從相反方向觀看之圖。圖5為墨水卡匣之第1分解立體圖。圖6為墨水卡匣之第2分解立體圖。圖6係表示與圖5從相反方向觀看之圖。圖7係表示墨水卡匣安裝於托架之狀態之圖。此外，於圖3~圖6係為了特定出方向而圖示有XYZ軸。
墨水卡匣1係於內部收容液體的墨水。如圖7所示，墨水卡匣1係裝載於噴墨列印機之托架200，對該噴墨列印機供給墨水。
如圖3及圖4所示，墨水卡匣1係大致具有長方體形狀，且具有Z軸正向側之面1a、Z軸負向側之面1b、X軸正向側之面1c、X軸負向側之面1d、Y軸正向側之面1e及Y軸負向側之面1f。以下為了便於說明，面1a亦稱為上面，面1b亦稱為底面，面1c亦稱為右側面，面1d亦稱為左側面，面1e亦稱為正面，面1f亦稱為背面。而且，該等面1a~1f所在側亦分別稱為上面側、底面側、右側面側、左側面側、正面側、背面側。
於底面1b設置有液體供給口50，其係具有用以對噴墨列印機供給墨水之供給孔。於底面1b，進一步有用以將大氣導入至墨水卡匣1之內部之大氣開放孔100開口(圖6)。
大氣開放孔100係具有充裕地嵌入之深度及孔徑，以使形成於噴墨列印機之托架200之突起230(圖7)具有特定間隙。使用者係剝除氣密地密封大氣開放孔100之密封膜90後，將墨水卡匣1裝載於托架200。突起230係為了防止遺忘剝除密封膜90而設置。
如圖3及圖4所示，於左側面1d設置有扣合桿11。於扣合桿11形成有突起11a。突起11a係於對托架200裝載時，與形成於托架200之凹部210扣合，藉此對於托架200固定墨水卡匣1(圖7)。從以上可知，托架200係裝載墨水卡匣1之裝載部。於噴墨列印機印刷時，托架200係與印刷頭(省略圖示)成為一體而往印刷媒體之紙寬方向(主掃描方向)來回移動。主掃描方向係於圖7中，如以箭頭AR1所示。亦即，墨水卡匣1係於噴墨列印機進行印刷時，沿著各圖之Y軸方向來回移動。
於左側面1d之扣合桿11之下方設置有電路基板34(圖4)。於電路基板34上形成有複數電極端子34a，該等電極端子34a係經由設置於托架200之電極端子(省略圖示)而與噴墨列印機電性地連接。
於墨水卡匣1之上面1a及背面1f黏貼有外表面膜60。
進一步一面參考圖5、圖6，一面說明關於墨水卡匣1之內部結構、零件結構。墨水卡匣1具有卡匣主體10、及覆蓋卡匣主體10之正面側之蓋構件20。
於卡匣主體10之正面側，形成具有各種形狀之肋部10a(圖5)。於卡匣主體10與蓋構件20之間，設置有覆蓋卡匣主體10之正面側之膜80。緻密地黏貼膜80，以使卡匣主體10之肋部10a之正面側之端面不會產生間隙。藉由該等肋部10a及膜80，於墨水卡匣1之內部劃分形成複數小室體之例如後述之墨水收容室、緩衝室。關於該等各室體，進一步於後面敘述其詳細。
於卡匣主體10之背面側形成有差壓閥收容室40a及氣液分離室70a(圖6)。差壓閥收容室40a係收容由活門構件41、彈簧42及彈簧座43所組成之差壓閥40。於圍住氣液分離室70a之底面之內壁形成有岸堤70b，氣液分離膜71貼於該岸堤70b，全體構成氣液分離過濾器70。
於卡匣主體10之背面側，進一步形成有複數溝槽10b(圖6)。該等溝槽10b係於外表面膜60以覆蓋卡匣主體10之背面側之大致全體之方式黏貼時，於卡匣主體10與外表面膜60之間形成後述之各種流路，即例如墨水或大氣用以流動之流路。
接著，說明上述電路基板34周邊之構造。於卡匣主體10之右側面之下面側形成有感測器收容室30a(圖6)。於感測器收容室30a收容有液體殘量感測器31及固定彈簧32。固定彈簧32係將液體殘量感測器31按壓至感測器收容室30a之下面側之內壁而固定。感測器收容室30a之右側面側之開口係由罩構件33所覆蓋，於罩構件33之外表面33a固定有上述電路基板34。感測器收容室30a、液體殘量感測器31、固定彈簧32、罩構件33、電路基板34及後述之感測器流路形成室30b全體亦稱為感測器部30。
雖省略詳細圖示，但液體殘量感測器31包含：腔室，其係形成後述之中間流路之一部分；振動板，其係形成腔室之壁面之一部分；及壓電元件，其係配置於振動板上。壓電元件之端子係電性地連接於電路基板34之電極端子之一部分，於墨水卡匣1裝載於噴墨列印機時，壓電元件之端子係經由電路基板34之電極端子電性地連接於噴墨列印機。噴墨列印機係藉由對壓電元件給予電性能量，可經由壓電元件使振動板振動。其後，藉由經壓電元件檢測振動板之殘留振動之特性(頻率等)，噴墨列印機可檢測腔室中之氣泡的有無。具體而言，當由於消耗收容於卡匣主體10之墨水，腔室之內部狀態從充滿墨水之狀態變化為充滿大氣之狀態時，振動板之殘留振動的特性會變化。藉由經液體殘量感測器31檢測該振動特性之變化，噴墨列印機可檢測腔室中之墨水的有無。
而且，於電路基板34設置有EEPROM(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory：電子可抹除可程式化唯讀記憶體)等可重寫之非揮發性記憶體，其記錄噴墨列印機之墨水消耗量等。
於卡匣主體10之底面側，連同上述液體供給口50及大氣開放孔100而設置有減壓孔110、感測器流路形成室30b、迷路流路形成室95a(圖6)。減壓孔110係於墨水卡匣1之製造步驟中注入墨水時，為了吸出空氣，將墨水卡匣1內部予以減壓而使用。感測器流路形成室30b及迷路流路形成室95a係形成後述之中間流路之一部分。此外，感測器流路形成室30b及迷路流路形成室95a係中間流路中最狹隘、流路阻抗最大之流路部分。特別是迷路流路形成室95a形成迷路狀之流路而發生彎月面(於流路內產生之液體架橋)，因此為流路阻抗特別大的部分。
液體供給口50、大氣開放孔100、減壓孔110、迷路流路形成室95a及感測器流路形成室30b係於墨水卡匣1製造後，立即分別由密封膜54,90,98,95,35密封開口部。其中，密封膜90係如上述，於墨水卡匣1裝載於噴墨列印機之托架200前，由使用者予以剝離。藉此，大氣開放孔100係與外部連通，將大氣導入至墨水卡匣1之內部。而且，密封膜54係構成如於墨水卡匣1裝載於噴墨列印機之托架200時，由托架200所備有之墨水供給針240戳破。
於液體供給口50之內部，從下面側依序收容有封閉構件51、彈簧座52及閉塞彈簧53。封閉構件51係於墨水供給針240***於液體供給口50時，封閉成在液體供給口50之內壁與墨水供給針240之外壁之間不產生間隙。彈簧座52係於墨水卡匣1未裝載於托架200時，抵接於封閉構件51之內壁以閉塞液體供給口50。閉塞彈簧53係將彈簧座52往抵接於封閉構件51之內壁之方向施力。若墨水供給針240***於液體供給口50，則墨水供給針240之上端推升彈簧座52，於彈簧座52與封閉構件51之間產生間隙，墨水從該間隙供給至墨水供給針240。
接著，於進一步詳細說明關於墨水卡匣1之內部構造前，為了易於理解，參考圖8概念地說明從大氣開放孔100到液體供給口50的路徑。圖8係概念性地表示從大氣開放孔到液體供給部之路徑之圖。
從大氣開放孔100到液體供給口50之路徑大別為收容墨水之墨水儲存室、墨水儲存室之上游側之大氣流路及墨水儲存室之下游側之中間流路。
墨水儲存室係從上游依序由第1墨水收容室370、收容室連接路380及第2墨水收容室390所構成。收容室連接路380之上游側係與第1墨水收容室370連通，收容室連接路380之下游側係與第2墨水收容室390連通。
大氣流路係從上游側依序由蛇行路310、收納上述氣液分離膜71之氣液分離室70a及連結氣液分離室70a與墨水儲存室之連結部320~360所構成。蛇行路310係上游端與大氣開放孔100連通，下游端與氣液分離室70a連通。蛇行路310係細長地蛇行而形成，以增長從大氣開放孔100至第1墨水儲存室之距離。藉此，可抑制墨水儲存室內之墨水中之水分蒸發。氣液分離膜71係以容許氣體穿透，並且不容許液體穿過之素材構成。藉由將氣液分離膜71配置於氣液分離室70a之上游側與下游側之間，可抑制從墨水儲存室逆流而來之墨水從氣液分離室70a進入上游。連結部320~360之具體結構係於後面敘述。
中間流路係從上游側依序由迷路流路400、第1流動路410、上述感測器部30、第2流動路420、緩衝室430、收容上述差壓閥40之差壓閥收容室40a及第3流動路450,460所構成。迷路流路400包含藉由上述迷路流路形成室95a所形成之空間，並形成為3維之迷路狀的形狀。藉由迷路流路400，可捕捉混入墨水內之氣泡，抑制氣泡混入較迷路流路400更下游之墨水。迷路流路400亦稱為「氣泡捕捉流路」，第1流動路410之上游端連通於迷路流路400，下游端連通於感測器部30之感測器流路形成室30b。第2流動路420之上游端連通於感測器部30之感測器流路形成室30b，下游端連通於緩衝室430。緩衝室430係於中途不隔著流動路而直接連通於差壓閥收容室40a。藉此，可減少從緩衝室430到液體供給口50之空間，可減低墨水滯留而成為沈澱狀態之可能性。於差壓閥收容室40a，藉由差壓閥40，較差壓閥收容室40a更下游側之墨水的壓力係調整為低於上游側之墨水的壓力，下游側之墨水成為負壓。第3流動路450,460(參考圖9)之上游端連通於差壓閥收容室40a，下游端連通於液體供給口50。該等第3流動路450,460係形成有出自差壓閥收容室40a之墨水朝向垂直下方向而導引至液體供給口50之垂直流路。
墨水係於墨水卡匣1之製造時，如於圖8中以虛線ML1概念性地表示液面，其填充至第1墨水收容室370。於未增設大容量墨水槽900(圖1、圖2)之狀態下，若墨水卡匣1內部之墨水由噴墨列印機消耗，則液面往下游側移動，另一方面，大氣經由大氣開放孔100而從上游流入至墨水卡匣1之內部。然後，若墨水持續消耗，如於圖8中以虛線ML2概念性表示液面，液面到達感測器部30。如此一來，於感測器部30導入大氣，藉由液體殘量感測器31檢測墨水耗竭。當檢測到墨水耗竭時，噴墨列印機係在存在於較感測器部30更下游側(緩衝室430等)之墨水完全消耗前之階段，停止印刷並向使用者通知墨水耗竭。此係由於若墨水完全耗竭並進一步進行印刷，則空氣會混入印刷頭而有發生故障之虞。
承襲以上說明，參考圖9~圖11來說明從大氣開放孔100到液體供給口50之路徑之各結構要素之墨水卡匣1內之具體結構。圖9係從正面側觀看卡匣主體10之圖。圖10係從背面側觀看卡匣主體10之圖。圖11(a)係簡化圖9之模式圖。圖11(b)係簡化圖10之模式圖。
於墨水儲存室中，第1墨水收容室370及第2墨水收容室390係形成於卡匣主體10之正面側。第1墨水收容室370及第2墨水收容室390係於圖9及圖11(a)中，分別以單影線及交叉影線表示。收容室連接路380係於卡匣主體10之背面側，形成於圖10及圖11(b)所示之位置。連通孔371係使收容室連接路380之上游端與第1墨水收容室370連通之孔，連通孔391係使收容室連接路380之下游端與第2墨水收容室390連通之孔。
大氣流路中，蛇行路310及氣液分離室70a係於卡匣主體10之背面側，分別形成於圖10及圖11(b)所示之位置。連通孔102係連通蛇行路310之上游端與大氣開放孔100之孔。蛇行路310之下游端係貫通氣液分離室70a之側壁而連通至氣液分離室70a。
詳述圖8所示之大氣流路之連結部320~360，其由配置於卡匣主體10之正面側之第1空間320、第3空間340、第4空間350(參考圖9及圖11(a))、配置於卡匣主體10之背面側之第2空間330及第5空間360(參考圖10及圖11(b))所構成，各空間係從上游依符合之順序串聯地形成一道流路。連通孔322係連通氣液分離室70a與第1空間320之孔。連通孔321,341係分別連通第1空間320與第2空間330之間、第2空間330與第3空間340之間之孔。第3空間340與第4空間350之間係藉由形成於區隔第3空間340與第4空間350之肋部之缺口342所連通。連通孔351,372係分別連通第4空間350與第5空間360之間、第5空間360與第1墨水收容室370之間之孔。
中間流路中，迷路流路400、第1流動路410係於卡匣主體10之正面側，形成於圖9及圖11(a)所示之位置。連通孔311係設置於區隔第2墨水收容室390與迷路流路400之肋部，並連通第2墨水收容室390與迷路流路400。感測器部30係如參考圖6所說明，配置於卡匣主體10之右側面之下面側(圖9~圖11)。第2流動路420及上述氣液分離室70a係於卡匣主體10之背面側，分別形成於圖10及圖11(b)所示之位置。緩衝室430及第3流動路450係於卡匣主體10之正面側，形成於圖9及圖11(a)所示之位置。連通孔312係連通感測器部30之迷路流路形成室95a(圖6)與第2流動路420之上游端之孔，連通孔431係連通第2流動路420之下游端與緩衝室430之孔。連通孔432係直接連通緩衝室430與差壓閥收容室40a之孔。連通孔451及連通孔452係分別連通差壓閥收容室40a與第3流動路450之間、及第3流動路450與液體供給口50內部之墨水供給孔之間之孔。此外，如前述，於中間流路中，迷路流路400及感測器部30(圖5之迷路流路形成室95a及感測器流路形成室30b)為流路阻抗最大之流路部分。
此外，於此，圖9及圖11(a)所示之空間501係未填充墨水之未填充室。未填充室501並未在從大氣開放孔100到液體供給口50之路徑上而獨立。於未填充室501之背面側，設置有與大氣連通之大氣連通孔502。未填充室501係於藉由減壓封裝體包裝墨水卡匣1時，成為蓄壓有負壓之脫氣室。藉此，墨水卡匣1係於受到包裝之狀態下，卡匣主體10內部之氣壓保持於規定值以下，可供給溶存空氣少的墨水。
圖12係表示墨水卡匣之初始之墨水填充狀態(工廠出貨狀態)之說明圖。於此，沿著以粗實線所示之壁部及較其更內部之壁部，接合有膜80，於該壁部之內部收容墨水。於此，描繪有液面ML1，而且於收容有墨水IK之部分附上影線。亦即，墨水儲存室370,380,390(參考圖8)中，在位於最上游側之第1墨水收容室370之垂直上部有液面ML1，於其上側存在有空氣。通常當消耗卡匣內之墨水時，該液面ML1逐漸下降。但於增設大容量墨水槽900(圖1、圖2)後，於墨水卡匣內不產生液面的變化。
圖13係表示墨水卡匣內之墨水之流向之說明圖。於此，以粗實線及虛線表示從第1墨水收容室370到液體供給口50之墨水之流向的路徑。可理解該類墨水之流向之路徑係將圖8所示之墨水儲存室及中間流路之路徑予以更具體描繪後之路徑。
圖14係表示圖13之A-A剖面之圖。於該圖表示有差壓閥40、位於差壓閥40之上游側之緩衝室430及位於差壓閥40之下游側之垂直流路450,460之部分。此外，於此為了方便圖示，連接緩衝室430與差壓閥室之連通孔432之位置描繪於較圖13稍微更上側。圖14(A)係表示差壓閥40關閉之狀態。當印刷頭消耗墨水時，液體供給口50側之壓力降低，差壓閥40成為如圖14(B)打開之狀態。若差壓閥40打開，墨水IK會從緩衝室430通過連通孔432而流至差壓閥收容室40a，並進一步經過垂直流路450,460，從液體供給口50對印刷頭供給墨水IK。若利用差壓閥40，可使對印刷頭之墨水之供給壓力收斂在適當之壓力範圍，其結果，可於安定條件下進行從印刷頭之墨水噴出。此外，如從上述說明亦可理解，緩衝室430恰設置於差壓閥40前，作為預先儲存要導入至差壓閥40之墨水之室體而發揮功能。
圖15係表示墨水卡匣內之空氣之流向之說明圖。於此，以粗實線及虛線，表示從大氣開放孔100(圖15(B))到第1墨水收容室370之空氣之流向的路徑。可理解該類空氣之流向之路徑係將圖8所示之大氣流路予以更具體描繪後之路徑。
於以下說明使用上述墨水卡匣製造墨水供給系統(圖1(B)、圖2(B))之方法。
C.　墨水供給系統用墨水卡匣之結構及其製造方法：
圖16係表示第1實施例之墨水卡匣與墨水補給管910之連接方法之說明圖。作為流體流路構件之墨水補給管910係連接為貫通卡匣之上面1a、第1墨水收容室370之上部之壁面370w及緩衝室430之壁面430w，並於緩衝室430內開口。從大容量墨水槽900(圖1)所補給之墨水直接導入至緩衝室430。此外，管910宜以可撓性之材料形成。
管910之連接作業係例如採以下程序執行。首先，準備墨水卡匣及管910。該墨水卡匣為圖3~圖15所說明即可。連接管910前之卡匣係如圖12所示，墨水收容室370,380或緩衝室430係處於以膜80密封，於其外側嵌入有蓋構件20之狀態(參考圖5)。因此，首先取下蓋構件20，剝除膜80之一部分或全部，於壁面1a,370w,430w分別加工孔穴。此外，於圖16之位置連接管910之情況下，剝除覆蓋第1墨水收容室370之部分之膜80即可，不剝除其他室體(緩衝室430或第2墨水收容室390)之部分之膜亦可加工。其後，於壁面1a,370w,430w之孔穴，透過管910固定。該固定可藉由例如於緩衝室430之壁面430w之管910之***部分，塗布接著劑來進行。而且，藉由該固定，密封管910與緩衝室430之壁面430w之間。此外，其他2個壁面1a,370w與管910之間，密封或不密封均可。其後，於設置於區隔第2墨水收容室390與迷路流路400之壁面之連通孔311，注入填充材料予以閉塞。該填充材料之注入可使用例如注射器般之治具，透過膜80來進行。閉塞連通孔311之理由係為了防止從大氣開放孔100(參考圖15(B))所導入之大氣(氣泡)流入感測器部30，引起感測器部30之誤動作。其後，重黏已剝除部分之膜80，並因應需要補充墨水，嵌入蓋構件20。藉由該等一連串作業，對墨水卡匣之管910之連接作業結束。而且，藉由將管910連接於大容量墨水槽900，墨水供給系統完成。
圖17係概念性地表示第1實施例之墨水供給系統之路徑之圖。大容量墨水槽900係經由管910而連接於緩衝室430，對緩衝室430直接供給墨水。通常於大容量墨水槽900亦設置有大氣開放孔902，隨著墨水量之降低，將空氣導入至大容量墨水槽900內。因此，可始終以適當之壓力，從大容量墨水槽900對緩衝室430補給墨水。
然而，由於緩衝室430配置於流路阻抗大之墨水流路(迷路流路400及感測器部30)之下游側，因此具有從大容量墨水槽900所補給之墨水無須通過該等墨水流路400,30即可解決的優點。假設於較流路阻抗大之墨水流路400,30更上游，連接管910之情況時，除從大容量墨水槽900到管910之流路阻抗以外，還加上卡匣內之墨水流路400,30之流路阻抗，因此可能無法充分將墨水供給至印刷頭。亦即，如本實施例，若於位在感測器部30之下游側之緩衝室430連接管910，則能以適當之壓力，將墨水供給至印刷頭。從此觀點來看，管910可連接於較感測器部30更下游側之任意流路。
而且，緩衝室430係存在於收容差壓閥40(圖14)之差壓閥收容室40a之上游側。因此，可利用差壓閥40之功能而於安定之壓力狀態下，將經由管910所補給之墨水供給至印刷頭。
此外，於第1實施例，第2墨水收容室390與迷路流路400之間之連通孔311閉塞。其結果，可使空氣不會從大氣開放孔100流入至感測器部30。若如此，可防止起因於往感測器部30之空氣流入而發生無墨水的誤檢測。此外，該類墨水流路之閉塞可於較管910之連接處更上游側之任意場所進行。
如此，於第1實施例，由於將墨水補給管910連接於較感測器部30更下游側之緩衝室430，因此可不經由流路阻抗大之墨水流路之感測器部30，將從管910所補給之墨水供給至列印機側(噴頭側)。因此，可實現安定之墨水供給。
圖18係表示第1實施例之變形例之說明圖。於圖18(A)所示之第1變形例，管910貫通卡匣之右側面1c、墨水捕捉用之空間350之壁面350w及第1墨水收容室370之右側之壁面370ww，並***於緩衝室430之壁面430w。於圖18(B)所示之第2變形例，管910貫通卡匣之左側面1d及第1墨水收容室370之左側壁面370sw，並***於緩衝室430之壁面430w。於該等變形例，墨水經由管910而直接補給至緩衝室430之點係與上述第1實施例相同。因此，藉由該等變形例，亦可獲得與第1實施例同樣之效果。
圖19係表示第2實施例之墨水卡匣與墨水補給管910之連接方法之說明圖。墨水補給管910係連接為貫通卡匣之上面1a、第1墨水收容室370之上部之壁面370w、緩衝室430之壁面430w及緩衝室430與第2墨水收容室390之間之壁面390w，並於垂直流路460內開口。因此，從大容量墨水槽900所補給之墨水係直接導入至垂直流路460。此外，管910與壁面1a,370w,390w之間，密封或不密封均可。
圖20係表示圖19(A)之A-A剖面之圖。管910係以接著劑等，固定於設置在垂直流路460之開口460h。因此，從管910所補給之墨水係從垂直流路460直接導引往垂直下方，並經由液體供給口50供給至列印機(印刷頭)。而且，於本例，連通緩衝室430與差壓閥40之間之連通孔432閉塞。此外，於圖20，為了便於圖示，連通孔432描繪於較圖13更上側之位置，而且描繪將管910收納於卡匣內之前之狀態。
圖21係概念性地表示第2實施例之墨水供給系統之路徑之圖。大容量墨水槽900係經由管910而連接於垂直流路460，對垂直流路460直接供給墨水。因此，當墨水由列印機消耗時，相應於其，來自大容量墨水槽900之墨水會經由垂直流路460及液體供給口50而供給至列印機(印刷頭)。
此外，於第2實施例亦與第1實施例相同，宜使來自大氣開放孔100之空氣不流入至感測器部30。就該含意而言，管910之連接處之上游位置之連通孔432閉塞。此外，墨水流路之閉塞可於較管910之連接處更上游之任意場所進行。
然而，於第2實施例，由於管910連接於差壓閥收容室40a之下游側，故無法利用差壓閥40之功能。因此，於第2實施例，為了以適當壓力，從卡匣對於印刷頭供給墨水，宜使從大容量墨水槽900所供給之墨水之壓力收斂於適當之範圍。例如亦可於大容量墨水槽900設置壓力維持機構。作為壓力維持機構，可採用例如使墨水槽900上下移動，以便無論大容量墨水槽900內之墨水量為何，均使其液面從印刷頭之噴嘴面收斂於一定高度之範圍內之機構。於該情況下，從印刷頭之噴嘴面到墨水槽900之液面之水位差宜為+100mm~-500mm程度之範圍。於該水位差過大之情況下，無法維持印刷頭之噴嘴面之彎月面，墨水可能不慎漏出。另一方面，於水位差過小之情況下，可能無法從墨水槽900對印刷頭供給足夠量的墨水。但於托架外載運類型之噴墨列印機，由於多半於印刷頭設置有差壓閥，因此於該情況下，不調整大容量墨水槽900與印刷頭之間之水位差亦可。
如此，於第2實施例亦與第1實施例相同，由於將墨水補給管910較感測器部30連接於更下游側，因此可不經由流路阻抗大之墨水流路之感測器部30，並將從管910所補給之墨水供給至列印機(印刷頭)，可實現安定之墨水供給。此外，與圖18所示之第1實施例之變形例相同，於第2實施例亦可從左右之壁面導入管910。
第2實施例係於垂直流路460連接管910，但於位在其上方之另一垂直流路450(參考圖19(A))連接管910，亦可獲得同樣效果。若於垂直流路450,460之任一流路連接管910，假使氣泡經由管910而流入卡匣內，氣泡仍會上升於垂直流路450,460而於差壓閥室受到捕捉。因此，具有可防止氣泡進入印刷頭的優點。
圖22係表示第3實施例之墨水卡匣與墨水補給管910之連接方法之說明圖。墨水補給管910係貫通卡匣之上面1a、第1墨水收容室370之上部之壁面370w及緩衝室430之壁面430w，並連接於緩衝室430與差壓閥收容室40a之間之連通孔432。因此，從大容量墨水槽900所補給之墨水係直接導入至差壓閥收容室40a。此外，於第3實施例係與第1實施例相同，第2墨水收容室390與迷路流路400之間之連通孔311受到密封。此外，管910與壁面1a,370w,430w之間，密封或不密封均可。
圖23係表示圖22(A)之A-A剖面之圖。管910係以接著劑等，固定於緩衝室430之連通孔432。因此，於圖23，為了便於圖示，連通孔432描繪於較圖22稍微更上側之位置，而且描繪將管910收納於卡匣內之前之狀態。
圖24係概念性地表示第3實施例之墨水供給系統之路徑之圖。大容量墨水槽900係經由管910而連接於差壓閥收容室40a，對差壓閥收容室40a直接供給墨水。因此，當墨水由印刷頭消耗時，差壓閥40打開，從管910所補給之墨水會通過差壓閥40及垂直流路450,460，經由液體供給口50而供給至列印機(印刷頭)。
此外，於第3實施例亦與第1實施例相同，宜使來自大氣開放孔100之空氣不流入至感測器部30。就該含意而言，管910之連接處之上游位置之連通孔311閉塞。此外，墨水流路之閉塞可於較管910之連接處更上游之任意場所進行。
如此，於第3實施例亦與第1實施例相同，由於將墨水補給管910較感測器部30連接於更下游側，因此可不經由流路阻抗大之墨水流路之感測器部30，並將從管910所補給之墨水供給至列印機(印刷頭)，可實現安定之墨水供給。而且，於第3實施例亦與第1實施例相同，可利用差壓閥40之功能，將來自大容量墨水槽900之墨水供給至印刷頭側。進一步於第3實施例，由於預先於設置在卡匣之連通孔432固定管910之前端即可，因此具有管之連接作業容易的優點。此外，取代連通孔432而於卡匣內之其他連通孔連接管910亦可。該情況下，亦宜於較感測器部30位於更下游側之連通孔連接管910。而且，於第3實施例亦與圖18所示之第1實施例之變形例相同，可從左右之壁面導入管910。
D.　變形例：
此外，本發明不限於上述實施例或實施型態，於不脫離其要旨之範圍內，可於各種態樣實施，例如亦可如下變形。
D1.變形例1：
於上述實施例，說明墨水卡匣所具有之各種流路或收容室、連通孔，但該等結構之一部分可任意省略。
D2.變形例2：
於上述實施例，使用大容量墨水槽900作為墨水補給裝置，但使用其以外之結構之墨水補給裝置亦可。例如亦可採用在大容量墨水槽900與墨水卡匣1之間設置有泵之墨水補給裝置。
D3.變形例3：
於上述各實施例，說明對於噴墨列印機之墨水供給系統，但本發明可適用於一般對液體噴射裝置(液體消耗裝置)供給液體之液體供給系統，可沿用於包含有使微小量之液滴噴出之液體噴射頭等之各種液體消耗裝置。此外，液滴係指從上述液體噴射裝置所噴出之液體之狀態，亦包含粒狀、淚滴狀、細線狀而拉著尾部之物。而且，於此所稱之液體若為液體消耗裝置可噴射之材料即可。例如若是物質為液相時之狀態之物即可，不僅包含黏性高或低之液狀態、如膠體、凝膠水、其他無機溶劑、有機溶劑、溶液、液狀樹脂、液狀金屬(金屬熔液)之流體狀態、或作為物質之一狀態之液體，還包含由顏料或金屬粒子等固體物所組成之功能材料之粒子，溶解、分散或混合於溶劑之物等。而且，作為液體之代表例可舉出如上述實施例之型態所說明之墨水或液晶等。於此，墨水係包含一般水性墨水及油性墨水、以及凝膠墨水、熱熔墨水等各種液體組成物。作為液體消耗裝置之具體例亦可為例如下述液體噴射裝置：噴射以分散或溶解的形式，含有用於液晶顯示器、EL(電致發光)顯示器、面發光顯示器、彩色濾光器之製造等之電極材料或色材料等材料之液體之液體噴射裝置；噴射用於生物晶片製造之生物體有機物之液體噴射裝置；作為精密滴管使用，噴射成為試料之液體之液體噴射裝置；及捺染裝置或微配料器等。進一步亦可採用作為下述液體噴射裝置之供給系統：於時鐘或相機等精密機械，以針點噴射潤滑油之液體噴射裝置；為了形成用於光通訊元件等之微小半球體透鏡(光學透鏡)等，於基板上噴射紫外線硬化樹脂等透明樹脂液之液體噴射裝置；及為了蝕刻基板等，噴射酸或鹼等蝕刻液之液體噴射裝置。然後，可於對該等中任一種之噴射裝置之供給系統，適用本發明。於供給墨水以外之液體之液體供給系統，使用適合該液體之流體流路構件來取代墨水補給管。
1．．．墨水卡匣
1a~1f．．．面
1a,350w,370sw,370w,370ww,390w,430w．．．壁面
10．．．卡匣主體
10a．．．肋部
10b．．．溝槽
11．．．扣合桿
11a,230．．．突起
20．．．蓋構件
30．．．感測器部
30a．．．感測器收容室
30b．．．感測器流路形成室
31．．．液體殘量感測器
32．．．固定彈簧
33．．．罩構件
33a．．．外表面
34．．．電路基板
34a．．．電極端子
35,54,90,95,98．．．密封膜
40．．．差壓閥
40a．．．差壓閥收容室
41．．．活門構件
42．．．彈簧
43．．．彈簧座
50．．．液體供給口
51．．．封閉構件
52．．．彈簧座
53．．．閉塞彈簧
60．．．外表面膜
70．．．氣液分離過濾器
70a．．．氣液分離室
70b．．．岸堤
71．．．氣液分離膜
80．．．膜
95a．．．迷路流路形成室
100,902．．．大氣開放孔
102,311,312,321,322,341,351,371,372,391,431,432,451,452,．．．連通孔
110．．．減壓孔
200,1200．．．托架
210．．．凹部
240．．．墨水供給針
310．．．蛇行路
320~360．．．連結部
320．．．第1空間
330．．．第2空間
340．．．第3空間
342．．．缺口
350．．．第4空間
360．．．第5空間
370．．．第1墨水收容室、墨水儲存室
380．．．收容室連接路、墨水儲存室
390．．．第2墨水收容室、墨水儲存室
400．．．迷路流路
410．．．第1流動路
420．．．第2流動路
430．．．緩衝室
450,460．．．第3流動路、垂直流路
460h．．．開口
501．．．未填充室
502．．．大氣連通孔
900．．．大容量墨水槽
910．．．墨水補給管、管
1000,1100．．．噴墨列印機
1120．．．卡匣收納部
1210．．．墨水供給管
IK．．．墨水
ML1,ML2．．．液面
PP．．．印刷用紙
圖1(A)、(B)係表示托架上載運(On-carriage)類型之噴墨列印機及使用其之墨水供給系統之一例之立體圖；
圖2(A)、(B)係表示托架外載運(Off-carriage)類型之噴墨列印機及使用其之墨水供給系統之一例之立體圖；
圖3為墨水卡匣之第1外觀立體圖；
圖4為墨水卡匣之第2外觀立體圖；
圖5為墨水卡匣之第1分解立體圖；
圖6為墨水卡匣之第2分解立體圖；
圖7係表示墨水卡匣安裝於托架之狀態之圖；
圖8係概念性地表示從大氣開放孔到液體供給部之路徑之圖；
圖9係從正面側觀看卡匣主體之圖；
圖10係從背面側觀看卡匣主體之圖；
圖11(A)、(B)係簡化圖9及圖10之模式圖；
圖12係表示墨水卡匣之初始之墨水填充狀態之說明圖；
圖13(A)、(B)係表示墨水卡匣內之墨水之流向之說明圖；
圖14(A)、(B)為圖13之A-A剖面圖；
圖15(A)、(B)係表示墨水卡匣內之空氣之流向之說明圖；
圖16(A)、(B)係表示第1實施例之墨水卡匣與墨水補給管之連接方法之說明圖；
圖17係概念性地表示第1實施例之墨水供給系統之路徑之圖；
圖18(A)、(B)係表示第1實施例之變形例之說明圖；
圖19(A)、(B)係表示第2實施例之墨水卡匣與墨水補給管之連接方法之說明圖；
圖20為圖19(A)之A-A剖面圖；
圖21係概念性地表示第2實施例之墨水供給系統之路徑之圖；
圖22(A)、(B)係表示第3實施例之墨水卡匣與墨水補給管之連接方法之說明圖；
圖23為圖22(A)之A-A剖面圖；及
圖24係概念性地表示第3實施例之墨水供給系統之路徑之圖。
1．．．墨水卡匣
200．．．托架
900．．．大容量墨水槽
910．．．墨水補給管
1000．．．噴墨列印機
PP．．．印刷用紙

Claims (7)

  1. 一種液體供給系統之製造方法，其係用於製造液體供給系統者，該液體供給系統係對液體噴射裝置供給液體，該方法係包含以下步驟：(a)準備可設置於前述液體噴射裝置之液體容器；(b)準備用以對前述液體容器補給前述液體之液體補給裝置；及(c)以液體流路構件連接前述液體容器與前述液體補給裝置之間；前述液體容器包含：液體儲存室，其係儲存液體；液體供給口，其係將前述液體供給至前述液體噴射裝置；中間流路，其係從前述液體儲存室到前述液體供給口；及感測器，其係設置於前述中間流路，檢測前述液體之有無；前述步驟(c)包含下述步驟：將前述液體流路構件於較前述感測器更下游側之位置連接於前述中間流路。
  2. 如請求項1之方法，其中前述中間流路於較前述感測器更下游側之位置具有緩衝室；前述步驟(c)係將前述液體流路構件連接於前述緩衝室。
  3. 如請求項1之方法，其中前述中間流路包含：差壓閥室，其係設置於較前述感測器更下游側，收納根據由於前述液體之消耗所產生之差壓而開閉之差壓閥；及垂直流路，其係設置於較前述差壓閥室更下游側，沿著垂直方向導引前述液體至前述液體供給口；前述步驟(c)係將前述液體流路構件連接於前述垂直流路。
  4. 如請求項1之方法，其中前述中間流路具有：液體連通孔，其係設置於較前述感測器更下游側，且形成於前述液體容器內之壁面；前述步驟(c)係將前述液體流路構件連接於前述液體連通孔。
  5. 如請求項1至4中任一項之方法，其中前述液體容器進一步具有大氣流路，其係使前述液體儲存室與大氣連接；前述步驟(c)進一步包含下述步驟：於較前述液體流路構件在前述中間流路之連接位置更上游側之位置，閉塞前述大氣流路。
  6. 一種液體供給系統，其係對液體噴射裝置供給液體，且包含：液體容器，其係可設置於前述液體噴射裝置；液體補給裝置，其係用以對前述液體容器補給前述液體；及液體流路構件，其係連接前述液體容器與前述液體補給裝置之間；前述液體容器包含：液體儲存室，其係儲存液體；液體供給口，其係將前述液體供給至前述液體噴射裝置；中間流路，其係從前述液體儲存室到前述液體供給口；及感測器，其係設置於前述中間流路，檢測前述液體之有無；前述液體流路構件係於較前述感測器更下游側之位置，連接於前述中間流路。
  7. 一種液體容器之製造方法，其係用於製造液體容器者，該液體容器係使用於對液體噴射裝置供給液體之液體供給系統，其中前述液體容器可設置於前述液體噴射裝置，且包含：液體儲存室，其係儲存液體；液體供給口，其係將前述液體供給至前述液體噴射裝置；中間流路，其係從前述液體儲存室到前述液體供給口；及感測器，其係設置於前述中間流路，檢測前述液體之有無；前述方法包含以下步驟：於較前述感測器更下游側之位置之前述中間流路，連接用以從外部將前述液體補給至前述液體容器之液體流路構件。
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