首页> 中国专利> 流体导出部的密封构造体和密封方法、以及流体容器、再填充流体容器和其再填充方法

流体导出部的密封构造体和密封方法、以及流体容器、再填充流体容器和其再填充方法

摘要

本发明可以在不依赖于形成在流体导出部上的流体通路的内壁与密封部件之间的弹性密封的情况下可靠地防止流体从流体通路的内壁与密封部件之间泄漏。密封构造体包括:流体导出部(32b),包括流体通路(32c)、和形成于流体通路(32c)的流体导出端上的开口端面;密封部件(33),配置在流体导出部(32b)的流体通路(32c)内;以及密封膜(F2),覆盖流体导出部(32b)的流体通路(32c)和开口端面地配置,并热熔敷在开口端面和密封部件(33)上。

著录项

  • 公开/公告号CN101249756A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2008-08-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 精工爱普生株式会社;

    申请/专利号CN200810007825.0

  • 发明设计人 青木雄司;木村仁俊;野泽泉;

    申请日2008-02-19

  • 分类号B41J2/175;

  • 代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人柳春雷

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-17 20:36:43

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2010-08-11

    授权

    授权

  • 2008-10-22

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2008-08-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及例如适于打印机用的墨盒等的流体导出部的密封构造体和密封方法、以及流体容器、再填充流体容器和其再填充方法。

背景技术

以往,作为从液体喷射头的喷嘴喷射液滴的液体喷射装置,有喷墨式打印机。有些喷墨式打印机具有将墨盒装载在托架以外的场所的离架式的墨水供应系统。作为具有这种离架式墨水供应系统的情况,例如有为了大幅面印刷而具有大容量墨盒的情况、以及通过不装载墨盒而使托架小型化、从而使喷墨式打印机小型化、薄型化的情况等。

在这种离架式墨水供应系统中,例如将墨盒配置在主体一侧。并且,从墨盒经由墨水供应管向装载在托架上的副罐等中供应墨水。另一方面,由于打印机印刷的高速化、高精细化而导致墨水的流量增加,因此存在着墨水供应管内的墨水的动态压力升高、对副罐的墨水供应量不足的问题。

针对上述问题提出了如下墨盒:在墨盒的壳体内容纳袋状的墨水袋,向壳体与墨水袋之间导入空气,由此对墨水袋进行加压而强制性地导出墨水(专利文献1)。

另外,在墨水袋上连结有具有阀机构的墨水导出部,为了使该墨水导出部从壳体露出,在壳体上设置了开口。并且,用密封膜来热熔敷墨水导出部的端面和开口周围的壳体,由此来密封壳体的开口(专利文献2的图5)。

这里,在墨水导出部上设有墨水通路,在该墨水通路中配置有:密封部件,由紧贴在墨水通路的内壁上的弹性环形成;可动阀体,配置成与密封部件可抵接地配置;以及盘簧,对该阀体进行施压,以使其压靠在密封部件上。并且,墨水通路可接纳墨水导出针在戳破密封膜后的插入。密封部件在墨水导出针插通之前还作为阀座部件而发挥作用,即:阀体通过盘簧而压靠在该密封部件上,由此阻断墨水通路。在墨水导出针戳破密封膜而插入到墨水通路中时,阀体通过墨水导出针反抗盘簧的施压力而从密封部件离开,由此开放墨水通路。

当墨水通路开放时,墨水必须从形成在墨水导出针上的墨水流路中导出。为此,密封部件由弹性环形成,并对墨水导出针与密封部件之间、以及密封部件与墨水通路内壁之间进行弹性密封。

但是,例如当墨水导出部的墨水通路的真圆度的精度变差时,密封部件与墨水通路内壁之间的弹性密封将变得不完全,从而会发生墨水泄漏。另外,当如专利文献1所记载的那样通过加压来供应墨水时,如果密封部件与墨水通路内壁之间的弹性密封性弱,则压送来的墨水可能会破坏密封。并且,当墨盒坠落或对墨盒施加振动时,密封部件与墨水通路内壁之间的弹性密封也有可能会被暂时破坏。

这种问题不限于墨盒,在对形成于流体导出部上的流体通路的内壁与密封部件之间进行弹性密封的类型的各种用途中均会产生同样的问题。例如,如果是打印机,则无论是离架式还是架上式,在墨水流路的连接部的各个位置均配置这种墨水导出部。不限于打印机,在液体燃料箱的液体燃料导出部(专利文献3的图5)或液体以外的气体流路的连接部中也可以采用同样的构造。

专利文献1:日本专利文献特开2001-212973号公报;

专利文献2:日本专利文献特开2005-59322号公报;

专利文献3:日本专利文献特开2003-331879号公报。

发明内容

因此,本发明的目的在于,提供一种在不依赖于形成在流体导出部上的流体通路的内壁与密封部件之间的弹性密封的情况下能够可靠地防止流体从流体通路的内壁与密封部件之间泄漏的流体导出部的密封构造体和密封方法、以及流体容器、再填充流体容器和其再填充方法。

本发明一个方案涉及的流体导出部的密封构造体的特征在于,包括:流体导出部,包括流体通路、和形成于所述流体通路的流体导出端上的开口端面;密封部件,配置在所述流体导出部的所述流体通路内;以及密封膜,覆盖所述流体导出部的所述流体通路和所述开口端面地配置,并热熔敷在所述开口端面和所述密封部件上。

根据本发明的一个方案,由于通过热熔敷的密封膜来密封流体通路的内壁和密封部件的外壁之间的空隙,因此密封部件与流体通路内壁之间的密封性不随着流体通路的真圆度的精度变差而变差。此外,即便由于流体导出部的坠落振动而密封部件与流体通路内壁之间的密封性被暂时破坏,也能够通过热熔敷的密封膜来可靠防止流体泄漏。

在本发明的一个方案中可以如下构成:所述流体通路可接纳流体导出针戳破所述密封膜后的插入,所述密封部件由具有孔部的弹性环形成,所述流体导出针紧贴该弹性环而插通该孔部。此时,由弹性环形成的密封部件只要通过与流体导出针的外壁紧密固定来发挥密封性能即可。

在本发明的一个方案中可以如下构成:还包括:可动阀体,与所述密封部件可抵接地配置在所述流体通路内;以及施压部件,对所述阀体进行施压,以使其压靠在所述密封部件上。于是,所述密封部件在所述流体导出针插通之前,能够作为被所述阀体压靠来阻断所述流体通路的阀座部件而发挥作用,并且,当所述流体导出针戳破所述密封膜而插入所述流体通路中时,所述阀体通过所述流体导出针反抗所述施压部件的施压力而从所述密封部件离开,从而能够开放所述流体通路。

在本发明的一个方案中可以如下构成:所述开口端面包括呈环状突出的第一可熔敷部,所述密封部件包括呈环状突出的第二可熔敷部,由所述第一可熔敷部和所述第二可熔敷部与所述密封膜热熔敷。于是,由于能够限定热熔敷区域,因而能够减少热熔敷的压力和熔敷时间。而且,能够根据有无可熔敷部来判断熔敷结束时期,从而可实现均匀的熔敷。

在本发明的一个方案中可以如下构成:所述密封部件通过所述密封部件的外表面与所述流体通路的内壁表面抵接而被定位。

即,密封部件与流体通路之间不需要进行密封,只要维持能够定位的关系即可。如果进行密封部件的定位,则可均匀化熔敷时密封部件在部件之间的位置,从而能够降低产品的不合格率。

在本发明的一个方案中可以如下构成:所述流体导出部、所述密封部件以及所述密封膜包含聚烯烃系材料。聚烯烃系材料作为与流体、例如墨水接触的材料而可靠性高,如果上述各个部分采用单一材质,则能够保证可靠的热熔敷。

在本发明的一个方案中:所述聚烯烃系材料作为与流体、尤其是与墨水接触的材料可选为可靠性特别高的聚丙烯或聚乙烯。本发明的出发点就是发现了能够与这些材料很好地热熔敷的密封材料。

在本发明的一个方案中可以如下构成:所述密封膜由用不同材料形成的多层构成,与所述流体导出部以及所述密封部件相对一侧的末端层由所述聚烯烃系材料形成。于是,能够在保证热熔敷性的情况下,使所述密封膜兼具与热熔敷层不同的材质的特性。例如,与所述末端层相邻的层能够由熔融点比所述聚烯烃系材料高的材料形成,由此即便在热熔敷后密封膜也能够维持其形状。作为这种材质,可例举出聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰胺。

在本发明的一个方案中,所述密封膜可以是含有所述聚烯烃系材料的热塑性弹性体。这是由于能够与上述的聚丙烯、聚乙烯发挥良好的热熔敷性。

本发明另一方案涉及的流体容器可包括:容纳有流体的流体容纳袋;以及与所述流体容纳袋连结的上述的密封构造体。

此时,还可以包括壳体,在该壳体内形成了容纳所述流体容纳袋及其连结的所述密封构造体的空间,所述壳体包括:加压口,向该加压口导入用于压送所述流体容纳袋内的流体的加压流体;以及使所述密封构造体的所述开口端面暴露的开口;并且,还将所述密封膜热熔敷到所述开口周围的所述壳体上。于是,通过密封膜还能够实现加压流体的密封。

本发明再一方案涉及的流体容器可包括:容纳有流体的流体容纳袋;与所述流体容纳袋的流体导出口连结的流体余量检测单元;以及与所述流体余量检测单元连结的上述的密封构造体。即,本发明的密封构造体不限于直接与流体容器连结的构造,也可以是与流体余量检测单元连结的构造。

本发明又一方案是一种再填充流体容器,其特征在于,所述再填充流体容器由上述的流体容器在通过流体导出针戳破所述密封膜并导出所述流体容纳袋内的流体之后被回收,并向所述流体容纳袋内再填充流体而形成,

被戳破的所述密封膜保持与所述开口端面以及所述密封部件之间的热熔敷,

所述再填充流体容器还包括覆盖薄膜,该覆盖薄膜与所述密封膜重叠接合,至少覆盖所述密封膜的被戳破的区域。

于是,可再利用被戳破的密封膜的密封功能,并只添加覆盖膜,就能够将回收的流体容器作为再填充流体容器而再利用,并且可保证回收的流体容器的商品价值。

本发明又一方案涉及的流体导出部的密封方法的特征在于,其包括以下工序:

向包括流体通路和形成于所述流体通路的流体导出端上的开口端面的流体导出部从所述开口端面一侧插入密封部件,并将所述密封部件配置成与所述开口端面实质上在同一个面内;

配置所述密封膜,以使其覆盖所述流体导出部的所述流体通路和所述开口端面;以及

将所述密封膜热熔敷在所述开口端面和所述密封部件上。

由于使密封部件与流体导出部的开口端面实质上在同一个面内,因而能够可靠并简单地进行熔敷作业。

这里优选如下:在所述密封部件的插入工序中,通过使所述密封部件的外表面与所述流体通路的内壁表面抵接来进行所述密封部件的定位,由此将所述开口端面与所述密封部件设定在同一个面内。这是因为这样能够机械地保证密封部件与流体导出部的开口端面在同一个面内。

另外优选如下:在所述密封部件的插入工序中,设定突出形成在所述密封部件上的环状的第二可熔敷部,以使其与突出形成在所述开口端面上的环状的第一可熔敷部的端面实质上在同一个面内,并且在所述热熔敷工序中,熔融所述第一以及第二可熔敷部来使它们与所述密封膜热熔敷。如此,由于能够限定热熔敷区域,因而能够减少热熔敷的压力和熔敷时间。而且,能够根据有无可熔敷部来判断熔敷结束时期,从而可实现均匀的熔敷。

本发明的又一方案是一种向流体容器再填充流体的方法,其特征在于,上述的流体容器在通过流体导出针戳破所述密封膜从而导出所述流体容纳袋内的流体之后被回收,并向所述流体容纳袋内再填充流体,该方法包括以下工序:

在保持由被戳破的所述密封膜与所述开口端面以及所述密封部件之间的热熔敷而得到的所述开口端面一侧的密封的情况下,向所述流体容纳袋内再填充流体;

在再填充工序之后,将至少覆盖所述密封膜的被戳破的区域的覆盖薄膜与所述密封膜重叠接合。

由此,可再利用被戳破的密封膜的密封功能,并只添加覆盖膜,就能够将回收的流体容器作为再填充流体容器而再利用,并且可保证回收的流体容器的商品价值。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中的打印机的立体图;

图2是图1所示的打印机的分解立体图;

图3是图1所示的墨盒的分解立体图;

图4是墨盒的部分截面图;

图5是墨盒在插入墨水导出针的状态下的部分截面图;

图6是本发明第二实施方式中的密封构造体的分解立体图;

图7是表示在图6的密封构造体上熔敷密封膜之前的状态的截面图;

图8是作为本发明第三实施方式的墨盒的分解立体图;

图9A是在袋体容纳部中安装了墨水袋的状态的立体图,图9B是图9A的A部放大图。

图10是液体余量检测单元的分解立体图;

图11是液体余量检测单元的立体图;

图12是从背面一侧观看液体余量检测单元的立体图;

图13是嵌合安装余量检测单元的状态的立体图;

图14A是电路基板及其周围的放大图,图14B是图14A的D-D截面图;

图15是示出作为本发明的第四实施方式的、再利用的墨水导出部件的密封方法的简要立体图;

图16是再利用的液体余量检测单元的主视图;

图17是作为本发明的第五实施方式的由多层构成的覆盖膜的立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

下面,对本发明的优选实施方式进行详细的说明。下面说明的本实施方式不是用于对权利要求书中记载的本发明的内容不适当地进行限定,而且在本实施方式中进行说明的所有的构成要素也不是作为本发明的解决手段而必须的。

(流体喷射装置的概要)

如图1所示,作为本实施方式的流体喷射装置的打印机11被框架12所覆盖。而且,如图2所示,在框架12内具备导向轴14、托架15、作为液体喷射头的记录头20、阀单元21、作为液体容纳体的墨盒23(参照图1)、以及加压泵25(参照图1)。

如图1所示,框架12是近似呈长方体形状的箱体,在其前面形成了墨盒固定器12a。

如图2所示,导向轴14形成为棒形状并被架设在框体12内。在本实施方式中,将导向轴14的架设方向作为主扫描方向。托架15可相对移动地被所述导向轴14插通,从而可在主扫描方向上进行往复移动。并且,托架15经由正时带(未图示)而与托架马达(未图示)连接。托架马达由框体12支承,通过驱动托架马达,经由正时带而驱动托架15,使托架15沿导向轴14、即沿主扫描方向进行往复移动。

设置在托架15的下表面上的记录头20具有多个用于喷射作为流体的墨水的喷嘴(未图示),通过向记录纸等印刷介质上喷射墨滴来进行图像或文字等的印刷数据的记录。阀单元21装载在托架15上,将暂时储存的墨水在调整了压力的状态下供应给所述记录头20。

在本实施方式中,阀单元21可以将每一个记录头的两种墨水在调整了压力的状态下分别地供应给记录头20。并且,在本实施方式中,共设置三个阀单元21,并与六种墨水的颜色(黑、黄、品红、青、淡品红、淡青)相对应。

在记录头20的下方设置有压纸卷轴(未图示),该压纸卷轴用于支承通过送纸单元(未图示)而沿着与主扫描方向垂直的副扫描方向输送来的目标、即记录介质。

(流体容器)

如图1所示,作为流体容器的墨盒23可装卸地容纳在墨盒固定器12a中,与所述墨水的颜色相对应地配备了六个所述墨盒23。根据图3~图5来说明该墨盒23的构造。

如图3所示,墨盒23具有主体壳体31a、上壳体31b、以及作为液体容纳袋的墨水袋32。并且,由主体壳体31a和上壳体31b构成了作为壳体的墨水壳体31,在该壳体内容纳墨水袋32。在图3中,仅图示了六个墨盒23中的一个,由于剩余的五个墨盒23也具有相同的构造,因此省略相关的图示。

如图3所示,墨水袋32具有:作为可挠性部分的墨水袋32a、作为流体导出部的墨水导出部32b以及密封部件33。墨水袋32a由具有可挠性和阻气性的材料形成,例如通过重叠两片铝层压密封膜并通过热熔敷等方法将其周围接合而形成,所述铝层压密封膜的外侧由尼龙密封膜形成,内侧例如由聚丙烯或聚乙烯等制成的密封膜形成。

墨水导出部32b例如由聚丙烯形成,并通过热熔敷等方法被安装在墨水袋32a上。详细地说,当形成墨水袋32a时,在将重叠的两片铝层压密封膜的三个边通过热熔敷接合之后,对剩余的一个边在将墨水导出部32b配置在其中央部的状态下进行热熔敷,由此来形成墨水袋32。墨水在进行了脱气的状态下被容纳在墨水袋32a内。墨水导出部32b形成为近似圆筒形状,其内部形成为作为流体通路的墨水导出口32c。经由该墨水导出口32c输出容纳在墨水袋32a内的墨水。

另外,在墨水导出口32c处设置有仅在供应墨水时打开的阀机构,由此墨水袋32a内的墨水不会泄漏出来。更详细地说,墨水导出口32c的阀机构被配置在墨水导出部32b的墨水导出口32c内的比密封部件33更靠近内侧的位置,并包括:可动的阀体34,与密封部件33可抵接地配置;以及盘簧35,作为施压部件对该阀体34进行施压,以使其压靠在密封部件33上。盘簧35将阀体34向密封部件33一侧施压。由此,如图4所示,阀体34堵塞密封部件33的供应口33a。并且,供应口33a由密封膜F2覆盖。后面将详细地说明该密封膜F2。

当将墨盒23配置到墨盒固定器12a上时,作为形成在液体喷射装置中的流体导出针的墨水供应针40戳破密封膜F2而插入到墨水导出部件32b内。并且,墨水供应针40反抗盘簧35的弹性力而将阀体34向墨水袋32a一侧推压(参照图5)。当阀体34从密封部件33离开时,墨水袋32a中的墨水从密封部件33与阀体34之间的间隙经由设置在墨水供应针40的顶端上的多个孔40a而向外部流出。

即,密封部件33在墨水供应针40插通之前作为被阀体34压靠来阻断墨水导出口32c的阀座部件而发挥作用。并且,当墨水供应针40插通时,阀体34通过墨水供应针40反抗盘簧35的施压力而离开密封部件33,由此开放墨水导出口32c。

如图3所示,主体壳体31a包括外壳体31c和内壳体31d,它们分别由例如聚丙烯或聚乙烯等形成。外壳体31c是近似呈长方体形状并且上侧敞开的箱体。内壳体31d比外壳体31c小一圈,并具有与墨水袋32相似的形状,从而限制墨水袋32随墨水壳体31的活动而活动。上壳体31b由覆盖主体壳体31a的上表面的近似四角形的板状体形成,例如由聚丙烯形成。在上壳体31b的规定的位置设置有卡止片K1,当将上壳体31b覆盖到主体壳体31a的上表面上时,所述卡止片K1与形成在外壳体31c与内壳体31d之间的卡合部件K2卡合。

在主体壳体31a的前表面31e的中央,形成有正方形的供应口安装部31f。在供应口安装部31f上设置有与所述内壳体31d连通的开口部31g。并且,在该开口部31g的开口边缘处,沿该开口边缘向墨水壳体31的外侧方向突出形成有环状突起部R2。另外,在供应口安装部31f的四角处形成了圆柱状的独立突起部R3,该独立突起部R3以与所述环状突起部R2相同的突出量向墨水壳体31的外侧方向突出。

在所述供应口安装部31f的一侧形成有加压口H。加压口H将主体壳体31a的外部和内壳体31d的内部连通。

当将墨水袋32容纳在所述墨水壳体31内时,将墨水袋32的墨水导出部32b容纳在内壳体31d中,并使其从所述开口部31g的内侧向外侧露出。此时,如图5所示,从开口部31g露出的墨水导出部32b被容纳成其顶端部R1位于与所述环状突起部R2相同的突出位置上。

在将墨水袋32容纳到内壳体31d内之后,例如将由聚丙烯或聚乙烯形成的密封膜F1(参照图3)热熔敷在该内壳体31d上。

(密封构造体)

配置在墨水导出部32b的墨水导出口32c内部的密封部件33由热塑性弹性体等弹性材料形成。密封部件33是近似呈圆筒形状并且上下开口的弹性环。如图4和图5所示,密封部件33的内部形成为漏斗状的供应口33a,对液体供应针40的外周进行弹性密封。并且,通过插入到供应口33a中的墨水供应针40的液体导入口位于墨水导出部32b的流路32d内,将容纳在墨水袋32a内的墨水供应给液体喷射装置。

在形成墨水导出部32b的导出口32c的内壁的侧面32g上形成有凹部32e。在密封部件33的外周面33e上形成有与凹部32e抵接的凸部33d。在本实施方式中,密封部件33的位置通过密封部件33的外表面33e、33d与形成墨水导出部32b的墨水导出口32c的内壁面32g、32f抵接来决定。即,就墨水供应针40的插入方向而言,通过与跟密封部件33的膜F2抵接的面33c相反一侧的面33d和形成墨水导出部32c的内壁的底面32f抵接来决定密封部件33的位置。另一方面,就与墨水供应针40的插入方向垂直的面方向而言,通过形成在密封部件33的外周面33e上的凸部33b与形成在墨水导出口32c的内壁的侧面32g上的凹部32e抵接来决定密封部件33的位置。

在本实施方式中,在墨水壳体31的供应口安装部31f一侧热熔敷密封膜F2。详细地说,将密封膜F2热熔敷在从供应口安装部31f向外突出的形成于开口部31g的开口端面上的环状突起部R2、墨水导出部32b的顶端部R1、以及密封部件33的开口端面上,并且热熔敷在各个独立突起部R3上(参照图3)。

这里,由于作为现有密封部件的材质的丁基橡胶与墨水壳体31和墨水导出部32b在材料上不具有共同性,因此无论如何选择密封膜F2的材质,也无法将密封部件与墨水壳体31和墨水导出部32b一起熔敷在密封膜F2上。

可通过选择密封部件33的材料来实现上述的熔敷。作为密封部件33的材质的热塑性弹性体,例如可以列举出Bridgestone株式会社制造的商品MNCS(日本专利文献特开2002-225303)。本申请的发明人等通过试验发现了:用上述材质形成的密封部件33可以很好地与作为聚烯烃系的聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、双酚A型环氧树脂(エリスロポイエチン)(EPO)等进行热熔敷。

在本实施方式中,由于墨水导出部32b与墨水袋32a热熔敷,因此墨水导出部32a的材质最好与墨水袋32a的材质相同。从这一点出发,在本实施方式中,将墨水袋32a、墨水导出部32b、墨水壳体31的材质统一为聚丙烯或聚乙烯等。如果密封膜F2的材质也选为聚丙烯或聚乙烯,则能够实现上述的熔敷。

因此,若将密封膜F2热熔敷到环状突起部R2、墨水导出部32b的顶端部R1、以及密封部件33上,则开口部31g与墨水导出部32b之间的间隙D1、墨水导出部32b与密封部件33之间的间隙D2被该密封膜F2密封。

通过密封膜F2密封间隙D2的结果是:墨水导出部32b的凹部32e和密封部件33的凸部33b仅为了密封部件33的定位而发挥作用,不必要求其具有液密性能。从这一点也可以理解密封部件33的凸部33b或墨水导出部32b的凹部32e的结构不是必须的。即,可将形成墨水导出部32b的导出口32c的内壁的侧面32g、密封部件33的外周面33e中的一个或两个做成平面。

通过用密封膜F2密封间隙D2,可以获得如下的特殊效果。例如即使墨水导出部32b的真圆度的精度变差,从而凹部32e和凸部33b的密封性变得不完全,墨水也不会经由间隙D2而泄漏。另外,即便由于从墨水袋32a加压供应墨水而凹部32e和凸部33b的密封被破坏,也能够通过密封膜F2来防止墨水泄漏。并且,即使在墨盒23坠落或对墨盒23施加振动的情况下,也能够通过密封膜F2来防止墨水泄漏。

另一方面,通过用密封膜F2同时密封间隙D1,可以获得如下效果。

由容纳墨水袋32的内壳体31d和密封膜F1形成的空间S(参照图3)变为除了所述加压口H之外被密闭的状态。因此,从由所述框体12支承的加压泵25(参照图1)经由加压口H向内壳体31d内供应的空气被气密地保持在内壳体31的中,从而对容纳在空间S中的墨水袋32进行加压。

另外,由于密封膜F2与墨水导出部32b的顶端部R热熔敷,因此墨水导出部32b的墨水导出口32c也被密封,从而墨水袋内部与外部隔绝。并且,通过密封膜F2与环状突起部R2热熔敷,墨水导出部32b的墨水导出口32c被密封,因此不会出现当从外部插入墨水供应针40而使阀体34开放时气泡混入墨水袋32内的问题。并且,由于密封膜F2与包围环状突起部R2的四方的独立突起部R3热熔敷,因此可以防止密封膜F2在某种力的作用下从环状突起部R2剥离。

并且,在主体壳体31a上形成有夹持墨水导出部32b的两个墨水导出部固定肋31j,墨水导出部固定肋31j的端部31j1与在墨水导出部32b的外周形成为圆盘状的环状突起部32b1抵接而被固定在主体壳体31a上。由此来限制了在热熔敷时墨水导出部32b向主体壳体31a内部移动。

旋转防止部件31k是与在墨水导出部32b的环状突起部32b1上形成的凹部(未图示)卡合的突起,其限制墨水袋32在旋转方向上的移动来将墨水袋32定位于规定的位置处。

(液体喷射装置的动作)

接着,说明如上构成的打印机11在供应墨水和印刷时的作用。

如图1所示,通过使每种颜色的墨盒23相对于墨盒固定器12a而向副扫描方向上的里侧滑动,各种颜色的墨盒23被安装在墨盒固定器12a上。在墨盒23被安装时,设置在墨盒固定器12a上的墨水供应针40穿透密封膜F2而与墨水导出部32b连接。墨水供应针40经由墨水供应管36与阀单元21连接。因此,墨水袋32的墨水被供应给阀单元21,并在调整了压力的状态下被供应给记录头20。

与此同时,设置在墨盒固定器12a上的空气导入部件与墨盒23(主体壳体31a)的加压口H连接。空气导入部件经由空气导入管与加压泵25连接。因此,通过加压泵25,可以将加压空气导入到容纳墨水袋32的空间S中。此时,内壳体31d的开口部被密封膜F1密封,图4所示的间隙D1、D2被密封膜F2密封。因此,从加压口H供应到内壳体31d内的空气不会泄漏到外部,墨水也不会从间隙D2泄漏。其结果是,可以对墨水袋32进行高精度的加压控制。

由此,当各个墨盒23的墨水袋32被从加压泵25供应的加压空气加压时,墨水袋32内的墨水被供应到所述阀单元21中。然后,暂时储存在阀单元21中的墨水在调整了压力的状态下被供应给记录头20。

然后,基于图像数据,通过送纸单元在副扫描方向上移动记录介质P,同时在主扫描方向上移动托架15,并从记录头20喷射墨水,由此可以在记录介质P上进行印刷。

上述实施方式也可以如下变更。

在上述实施方式中,也可以在密封膜F2上形成十字型或X字型的切口或孔,以便当设置在墨盒固定器12a上的墨水供应针戳破密封膜F2而与墨水导出部32b连接时密封膜F2被容易地戳破。

在上述实施方式中,在墨水壳体31的前表面31e上具有一个环状突起部R2,但也可以具有两个以上的环状突起。由此,能够更牢靠地热熔敷密封膜F2。

在上述实施方式中,墨水壳体31、密封部件33、以及密封膜F2分别由聚丙烯形成,但是,只要采用彼此可热熔敷的材料即可。例如,也可以是聚乙烯。

在上述实施方式中,密封膜F2为正方形并具有与供应口安装部31f相同的大小,但只要是至少能够封闭间隙D1、D2的形状、大小即可。例如,也可以是直径的大小与供应口安装部31f的一边相同的圆形或覆盖间隙D1、D2的环状。

在上述实施方式中,墨盒23设置了六个,但安装在打印机11上的墨盒的数量可以是任意个。

(第二实施方式)

图6是与第一实施方式不同的墨水导出部50的分解立体图。图6所示的墨水导出部50的外形形状与第一实施方式的墨水导出部32b不同。并且,在本实施方式中,密封膜F2不与墨水壳体熔敷,而仅熔敷在墨水导出部50和密封部件60上。本实施方式仅在上述方面与第一实施方式不同,其他方面与第一实施方式相同。

图7是是示出将密封部件60插入墨水导出口51中并且热熔敷密封膜F2之前的状态的部分截面图。

墨水导出部50具有比开口端面53突出高度L的环状的第一可熔敷部54。同样,密封部件60具有在插入到墨水导出口51的状态下相对墨水导出部50的开口端面53而突出高度L的环状的第二可熔敷部62。即,第一、第二可熔敷部54、62形成在一个平面上。

在设定成图7所示的状态之后,将密封膜F2置于第一、第二可熔敷部54、62上,并通过热和压力来熔敷密封膜F2。此时,第一、第二可熔敷部54、62熔融,与同时被熔融的密封膜F2构成一体而与其熔敷。在熔敷后,由于第一、第二可熔敷部54、62被熔融,因此密封膜F2被支承在与开口端面53处于同一个面上的面上。

这样,通过将第一、第二可熔敷部54、62突出形成为环状,限定了熔融位置,从而可以通过较小的压力和较少的时间来完成熔敷。另外,通过将熔敷进行至第一、第二可熔敷部54、62消失,可通过目视来确认熔敷结束,从而可降低熔敷不良的发生。

在本实施方式中,可对与图4所示的间隙D2相当的位置进行密封并防止墨水泄漏这一点与第一实施方式相同。因此,根据本实施方式,虽然无法取得密封间隙D1而获得的效果,但是可获得第一实施方式的除此之外的所有效果。另外,对于在第一实施方式中说明的变更,除了不需要封闭或覆盖间隙D1之外,也可以应用于本实施方式。图7所示的第一、第二可熔敷部54、62也可以应用于第一实施方式。

(第三实施方式)

使用图8~图14B对第三实施方式进行说明。在本实施方式中,作为流体容器的墨盒的构成与第一实施方式不同。本实施方式的墨盒可以安装在与第一实施方式中说明的流体喷射装置相同的流体喷射装置上。因此,对于流体喷射装置省略详细的说明。

图8是墨盒的分解立体图,该墨盒是第三实施方式涉及的流体容器的一个实施方式,图9A是将作为液体容纳部的墨水袋和埋在该墨水袋周围的间隙的垫片安装在图8所示的容器主体的袋体容纳部中的状态的立体图,图9B是图9A的A部放大图,图10是图8所示的液体余量检测单元的分解立体图。

另外,图11是液体余量检测单元的组装立体图,图12是从背面一侧观看液体余量检测单元的立体图。图13是嵌合安装余量检测单元的状态的立体图,图14A是电路基板及其周围的部分放大图,图14B是图14A的D-D截面图。

图8所示的墨盒100可装卸地安装在商业用的喷墨式记录装置的盒安装部上,向装备在记录装置上的记录头(液体喷射头)供应墨水。

该墨盒100包括:容器主体105,划分出由加压单元加压的袋体容纳部103;作为液体容纳部的墨水袋107,贮存墨水并被容纳在袋体容纳部103内,其通过袋体容纳部103的加压而将贮存的墨水从墨水导出部件(流体导出部)107a排出;以及液体检测单元111,具有用于向作为外部液体消耗装置的记录头供应墨水的液体导出部件109,并可装卸地安装在容器主体105上。

容器主体105是通过树脂成形而形成的筐体。在容器主体105中分割划出有:上部敞开的近似箱体形的袋体容纳部103、以及位于该袋体容纳部103的前面一侧并容纳液体检测单元111的检测单元容纳部113。

袋体容纳部103的敞开面在容纳墨水袋107之后由密封膜115密封。由此,袋体容纳部103成为密封室。

在分隔袋体容纳部103与检测单元容纳部113的间隔壁105a上配置有加压口117,该加压口117是用于向通过密封膜115而形成为密封室的袋体容纳部103内输送加压空气的通路。在将墨盒100安装在喷墨式记录装置的盒安装部上后,盒安装部一侧的加压空气供应单元与加压口117连接,从而可通过供应到袋体容纳部103内的加压空气对墨水袋107进行加压。

墨水袋107通过在由多层密封膜形成的可挠性袋体107b的一端侧接合筒状的墨水导出部件107a而形成,液体余量检测单元111的连接针111a(参照图12)插入该墨水导出部件107a而与其连接。

墨水袋107的墨水导出部件107a气密地插通在间隔壁105a上形成的连接口插通用的开口108,如图9A和图9B所示,其顶端向检测单元容纳部113内突出。另外,墨水导出部件107a与第二实施方式的墨水导出部件105(参照图6和图7)相同,因此省略其详细说明。

这里,如图8和图9B所示,与上述第二实施方式一样,在该墨水导出部件107a上也熔敷密封膜108。与图6和图7相同,该密封膜108熔敷在墨水导出部件107a的开口端面和配置在该墨水导出部件107a上的密封部件(没有图示)的端面上。由此,可以获得与第二实施方式相同的效果。另外,密封膜108与前面在第一和第二实施方式中使用的密封膜F2相同,因此省略其详细的说明。

在将液体余量检测单元111连接到墨水袋107上之前,将预先调整为高脱气度的状态的墨水填充到墨水袋107中,并通过密封膜108密封。

在将墨水袋107安装在袋体容纳部103上时,在可挠性袋体107b的前后的倾斜部107c、107d上安装树脂制的垫片119。当袋体容纳部103的上面被密封膜115覆盖从而袋体容纳部103成为密封室时,树脂制的垫片119可以防止墨水袋107在该密封室内晃动,同时填埋密封室内多余的闲置空间,从而提高通过加压空气对袋体容纳部103内加压时的加压效率。

在检测单元容纳部113和密封膜115上安装树脂制的封盖211。当封盖121覆盖在容器主体105上时,未图示的卡合单元与容器主体105一侧的卡合部122卡合,从而封盖121被固定在容器主体105上。

如图9B所示,在开在间隔壁105a上的开口118的周围配置有以规定操作安装液体余量检测单元111的安装部123。

在本实施方式的情况下,安装部123形成为可旋转地嵌合安装液体余量检测单元111的嵌合构造,并被设置在与容器主体105上的后述的电路基板131远离的位置上。具体地说,安装部123具有两个弯曲的凸壁123a、123b,通过该凸壁123a、123b形成了限制液体余量检测单元111的旋转的环构造。

另外,如图9B所示,卡止槽124配置在间隔壁105b上,该间隔壁105b在接近安装部123的位置,与间隔壁105a垂直地直立设置在检测单元容纳部113上,所述卡止槽124用于防止嵌合到安装部123中的液体余量检测单元111的脱落。

在覆盖检测单元容纳部113的前面侧的间隔壁、即容器主体105的前面壁105c上形成了开口126,所述开口126是为了进行液体余量检测单元111的安装操作而在与安装部123相对的位置上切出豁口来形成的。

另外,如图9A所示,在前面壁105c的两侧部上配置了定位孔127、128,当将墨盒100安装到盒安装部中时由配置在盒安装部一侧的定位销插入该定位孔127、128中。

在接近定位孔127的容器主体105的侧壁中靠近前面的位置上配置了电路基板131,所述电路基板131在将墨盒100安装到盒安装部中时与配备在盒安装部一侧的连接端子接触来实现电连接。在该电路基板131上形成有多个与配备在盒安装部一侧的连接端子接触的触点。

另外,如图14A和图14B所示,在电路基板131的背面安装有用于记录墨水余量和墨盒的使用历史等信息的存储元件131c,并且形成有触点131d,该触点131d用于将安装在液体余量检测单元111上的检测液体余量状态的传感器部件(包括压电元件,以下简称为“传感器部件”)132(参照图10)与喷墨式记录装置一侧的连接端子导通连接。因此,当墨盒100(参照图8)安装到记录装置的盒安装部中,从而电路基板131表面的各个触点(没有图示)与盒安装部一侧的连接端子连接时,存储元件131c和传感器部件132通过该电路基板131而与记录装置一侧的控制电路电连接,从而可从记录装置一侧控制所述存储元件131c和传感器部件132的动作。

如图10和图11所示,本实施方式的液体余量检测单元111包括:树脂制的单元壳体133,通过旋转操作被安装到容器主体105(参照图8)上;传感器部件132,经由传感器底座141固定在该单元壳体133的背面一侧;绝缘性的传感器密封膜(没有图示),覆盖在传感器部件132周围的传感器底座141的表面等上;以及一对金属板制的中继端子143、144,为了将该传感器部件132上的端子132a、132b连接到电路基板131(参照图14A和图14B)背面的触点131d(参照图14A和图14B)上,而从传感器密封膜(没有图示)之上安装在单元壳体133上。

单元壳体133包括:具有墨水导出部件109和内部流路空间146的壳体主体133a,其中,盒安装部一侧的墨水供应针(流体导出针)插入所述墨水导出部件109而与其连接,所述内部流路空间146与该墨水导出部件109连通;流路形成部件133c,填装在内部流路空间146内,并与内部流路空间146一起形成与墨水导出部件109连通的流路;压力室密封膜(没有图示),熔敷在壳体主体133a的端面上来密封内部流路空间146的敞开面,由此划分出检测余量用的压力室;以及盖体133b,覆盖在该压力室密封膜上来保护该压力室密封膜。

盖体133b通过将突出设置于壳体主体133a外周的卡合轴152嵌入突出设置于基端一侧的卡止片151的孔151a中,而旋转自如地与壳体主体133a连结,并且通过将顶端一侧通过弹簧153与壳体主体133a连结而被固定在壳体主体133a上。

在墨水导出部件109上安装有在插入了盒安装部一侧的墨水供应针时打开流路的流路开闭机构155。流路开闭机构155包括:筒状的密封部件155a,固定在墨水导出部件109上;阀体155b,通过落座于该密封部件155a上而保持关闭流路的状态;以及弹簧部件155c,将阀体155b向落座于密封部件155a上的方向施压。另外,由于墨水导出部件109也与第二实施方式的墨水导出部件50(参照图6和图7)相同,因此省略其详细的说明。

安装有流路开闭机构155的墨水导出部件109的开口端由密封膜156密封。另外,该密封膜156也与第二实施方式(参照图6和图7)同样地,熔敷在墨水导出部件109的开口端面和安装于墨水导出部件109中的密封部件155a的端面上。由于在设置于液体余量检测单元111上的墨水导出部件109中也形成墨水流路,因此通过直接连结在墨水袋107上的墨水导出部件107a应解决的问题是相同的。在本实施方式中,设置在液体余量检测单元111上的墨水导出部件109也可以解决在图4中进行说明的墨水从间隙D2泄漏的问题。另外,由于密封膜156与前面在第一和第二实施方式中使用的密封膜F2相同,因此省略其详细的说明。

在将墨盒100安装到记录装置的盒安装部中后,安装在盒安装部上的墨水供应针戳破密封膜156而插入液体导出部件109中。此时,插入液体导出部件109的墨水供应针使阀体155b脱离密封部件155a,由此单元壳体133内的流路变成与墨水供应针连通的状态,从而可向记录装置一侧供应墨水。

并且,如图12所示,壳体主体133a在其背面一侧的与容器主体105的安装部123(参照图9A)相对应的位置上具有容器嵌合部135,该容器嵌合部135可旋转地与该安装部123相嵌合。在该容器嵌合部135的内侧设置有连接针111a,该连接针111a插入墨水袋107的墨水导出部件107a而与其连接。该连接针111a戳破图8和图9B所示的密封膜108而插入到墨水导出部件107a内。由此,使墨水导出部件107a内的阀机构打开,从而可导出墨水。即,连接针111a与上述的墨水供应针同样地作为流体导出针而发挥作用。所述内部流路空间146和流路形成部件133b(参照图10和图11)形成的流路是使墨水导出部件109和连接针111a连通的内部流路。

传感器部件132是固定在壳体主体133a的背面一侧的压电传感器,以便能够向内部流路施加振动,该传感器部件132随着内部流路内的墨水流量(压力)的变化而发生的残留振动的变化输出为电信号。通过由记录装置一侧的控制电路对该传感器部件132的输出信号进行解析来检测出墨水袋107中的墨水余量。

在本实施方式的情况下,如图12所示,容器嵌合部135具有可旋转地与安装部123的凸壁123a、123b嵌合的两个弯曲的凸壁135a、135b。由这些凸壁135a、135b形成了限制液体余量检测单元111旋转的环构造。

在壳体主体133a上的容器嵌合部135的周围设置有卡止片138。当从容器嵌合部135与安装部123(参照图9A)嵌合的状态向图13所示的箭头(i)的方向旋转液体余量检测单元111时,该卡止片138与容器主体105一侧的卡止槽124(参照图9B)卡合,从而可阻止嵌合部的脱落。

如图10、图14A以及图14B所示,组装到单元壳体133中的中继端子143、144按照一端143a、144a与组装到单元壳体133中的传感器部件132的端子132a、132b接触且另一端143b、144b与电路基板131上的触点131d、131d接触的方式安装在单元壳体133的壳体主体133a上,从而将传感器部件132与电路基板131电连接。

进一步详细来说,中继端子143、144在一端143a、144b与传感器部件132的端子132a、132b接触并导通的状态下被固定在单元壳体133的壳体主体133a上。另外,中继端子143、144的另一端143b、144b沿液体余量检测单元111安装在容器主体105上时的旋转轴方向(在图11中箭头(ii)方向)可动地保持在单元壳体133中。

另外,在中继端子143、144的一端143a、144a侧一体形成有用于使其与端子132a、132b接触的接触片143c、144c。并且,在中继端子143、144的一端143a、144a侧分别设置有压入到突出设置于壳体主体133a上的凸起上(没有图示)的安装孔161、162,通过压入而固定在壳体主体133a上。

如图11所示,中继端子143、144的另一端143b、144b的位置沿液体余量检测单元111安装在容器主体105上时的旋转轴方向(在图11中箭头(ii)方向)并通过形成在壳体主体133a的端部上的窄缝164而被限制,并被保持为可在图11的箭头(ii)方向上移动。

并且,如图14B所示,在容器主体105  的电路基板131的安装位置附近突出设置有一对导向肋166、167,该导向肋166、167是使中继端子143、144的另一端143b、144b的位置与电路基板131上的触点131d的位置一致的位置限制单元。一对导向肋166、167形成了另一端143b、144b可通过的槽168。

另外,如图10所示,在中继端子143、144的另一端143b、144b上设置有弹性单元171,该弹性单元171可向液体余量检测单元111安装在容器主体105上时的旋转轴一侧弹性变位。弹性单元171是在通过模压成形来形成中继端子143、144时所形成的弯曲部。并且,在中继端子143、144的一端143a、144a侧的安装孔161、162的周围,沿端子的长度方向形成了提高端子刚性的挤压形状173。中继端子143、144是金属板的模压成形品,挤压形状173通过模压加工而形成。

本实施方式的墨盒100按照下面的顺序被组装。

首先,如图13所示,将液体余量检测单元111以直立的状态嵌合到容器主体105的安装部123中。接着,如图14A和图14B所示,沿箭头(i)方向旋转嵌合的液体余量检测单元111,由此使向液体余量检测单元111的另一端突出的中继端子143、144的另一端143b、144b与电路基板31背面的触点131d、131d接触。至此完成液体余量检测单元111向容器主体的安装。

之后,如图8和图9A、图9B所示,向容器主体105的袋体容纳部103内填装墨水袋107,并使液体余量检测单元111的连接针111a(参照图12)戳破密封膜108而与墨水导出部件107a连接。并且,在墨水袋107的倾斜部107c、107d上安装垫片119。接着,将密封膜115通过熔敷等来粘贴在袋体容纳部103的上面,将袋体容纳部103做成密封室,并在其上安装封盖121,从而完成组装。

当向记录装置的盒安装部安装墨盒100时,配置在盒安装部上的墨水供应针戳破密封膜156后插入液体导出部件109中。由此,可从墨盒100向记录头供应墨水。

根据本实施方式,通过密封膜108、156可获得与第二实施方式相同的效果。另外,对于在第一实施方式中说明的上述的变更,与第二实施方式一样,除了无需填塞或覆盖间隙D1以外,也可以适用于本实施方式。

在本实施方式中,作为液体余量检测单元111向容器主体105的安装构造,示出了通过旋转操作来进行安装的结构。但是,只要安装操作简单,液体余量检测单元111向容器主体105的安装构造不限于上述实施方式。例如,也可以考虑通过上下方向的滑动操作来将滑动液体余量检测单元安装到容器主体中的构造。

(第四实施方式)

本发明的第四实施方式是将本发明应用于再填充流体容纳容器的实施方式。墨盒100的供应商从消费者那里回收用尽的墨盒100,并向墨水袋107中再填充墨水来致力于实现资源的再利用。

因此,如图8所示,对回收的墨盒100进行分解,并向墨水袋107中再填充墨水。此时,图8所示的密封膜108和图10所示的密封膜156如图5所示的那样已被墨水导出针戳破。但是,密封膜108、156的周缘部仍熔敷在墨水导出部件107a、109及其内部的密封部件上,并维持密封功能。另外,去除已熔敷的密封膜108、156是极其困难的作业。

因此,如图15所示,与熔敷于墨水导出部件107a上的密封膜108重叠地接合覆盖膜200,以使其覆盖密封膜108的破裂部分108a。由此,能够防止墨水从破裂部分108a泄漏,而且也不会暴露出破裂部分108a,因此还能够保证作为再利用商品的价值。所述的接合方式既可以是熔敷,或者也可以是粘接或粘合。当采用熔敷时,覆盖膜200的材质与密封膜108相同,当采用其他的接合方式时,材质不限。即,覆盖膜200只要是构成薄膜状的膜即可,除了上述的树脂材料以外,例如也可以是纸或布等纤维材料、或着无纤纸、无纤布等。

破裂的密封薄膜156也同样由覆盖膜覆盖。图16示出了外形形状与图10-图12所示的液体余量检测单元111不同的再利用的液体余量检测单元210。再利用的液体余量检测单元210接合有覆盖密封膜156的破裂部分156a的覆盖膜220。

这样,仅用覆盖膜210、220覆盖破裂的密封膜108、156,就可以在再利用密封膜108、156的密封功能的情况下将第三实施方式中的墨盒100作为再填充流体容纳容器而再利用,从而可保证所回收的流体容纳容器的商品价值。

如上所述,在再填充墨水后通过覆盖膜覆盖密封膜的构造也可以适用于第一和第二实施方式。即,对于第一和第二实施方式涉及的墨盒23,也可以在向墨水袋32中再填充墨水后,使用与上述的覆盖膜200、220相同的薄膜覆盖密封膜F2,由此可以与第三实施方式中的墨盒100一样地再利用。

(第五实施方式)

本发明的第五实施方式示出了密封膜的变形例。该变形例也可以适用于上面说明的密封膜F2、108、156中的任一个中。如图17所示,密封膜230也可以为多层膜,例如为双层膜。此时,与墨水导出部件面对一侧的第一层薄膜232通过可与墨水导出部件、密封部件以及壳体主体熔敷的上述材质形成即可。其余的第二层膜234只要通过熔融点至少比第一层膜232高的材质形成即可。这样,由于在第一层膜232熔融的温度下第二层膜234不熔融,因而在熔敷后也能够维持形状。当第一层膜232为聚丙烯或聚乙烯等时,作为第二层膜234的材质优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酰胺(PA)。这些材料即便用墨水导出针扎也难以延伸,因此可通过墨水导出针很好地戳破密封膜230。

如上所述,对本实施方式进行了详细的说明,但可以在实质上不脱离本发明的新事项和效果的情况下进行多种变形,对于本领域技术人员来说是容易理解的。因此,这样的变形例全部被包括在本发明的范围内。例如,在说明书或附图中至少一次与更广义或同义的不同的术语一起被记载的术语能够在说明书或附图的任何位置被置换为所述不同的术语。

另外,本发明的密封结构体和流体容器的用途不限于喷墨式记录装置的墨盒。可以转用于具有液体喷射头的各种液体消耗装置。

此外,作为具有液体喷射头的液体消耗装置的具体例子,例如可以列举出:具有在液晶显示器等的滤色器的制造中使用的色料喷射头的装置;具有在有机EL显示器、面发光显示器(FED)等的电极形成中使用的电极材料(导电浆体)喷射头的装置;具有在生物芯片的制造中使用的生物有机物喷射头的装置;具有作为精密移液管的试料喷射头的装置;印染装置或微分配器等。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号