专利名称：液体储藏器、喷墨盒及喷墨记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体储藏器、喷墨盒及喷墨记录装置。
另外，对于管式供给法，管的长度必须满足移动头的往复运动，从而产生种种弊端。如为解决在长期保存的情况下管内进入空气而引起的故障的问题，在使用初期等时，必须从油墨容器等的油墨供给源供给大量油墨并使其从管内流过。所以，上述那样的管只是从油墨容器向记录头进行油墨输送的通路，并没有什么别的价值，却会引起装置大型化和成本上升，进而带来机构的复杂化。
废弃这样的油墨供给用的管，如
图15所示的那样，采用所谓的自带头部容器的移动头的喷墨记录装置。图15所示的喷墨记录装置100包含有由相互拆装自如的喷墨记录头和油墨容器所组成的喷墨盒101。该喷墨盒101搭载于移动头103上，其中该移动头能在导向轴102的引导下沿主扫描方向作往复运动。喷墨记录装置100中，喷墨盒103与移动头104一起沿箭头A所指的主扫描方向移动，基于记录数据而从喷墨盒101的记录头进行油墨喷射的操作与在与主扫描方向相交叉的副扫描方向上对记录材P进行输送的操作反复交替进行。由此，可在记录材P上记录下所要的图像。
另外，喷墨记录装置100具有覆盖单元104，该覆盖单元104能覆盖构成喷墨盒101的记录头的油墨喷口。可以通过恢复处理(预喷射)来维持良好的喷墨状态，即油墨喷口向覆盖单元进行无助于图像记录的油墨喷射。另外，如通过吸引恢复处理也可用来维持良好的喷墨状态，也就是使覆盖记录头的油墨喷口的覆盖单元104内呈负压状态，从记录头的油墨喷口来进行对油墨的强制吸引。构成喷墨盒101的记录头中，为使油墨滴能从喷口中喷出，如可设置电热变换元件。这样，该记录头中，通过电热变换而产生的热量使油墨膜沸腾，利用该发泡能量来实现油墨滴的喷射。
对于这种自带头部容器的移动头的原理，在构成喷墨盒101的记录头和油墨容器之间形成有油墨供给通路，所以使油墨供给通路的结构极其的简洁。另外，油墨供给通路和记录头及油墨容器形成一体并被封装，所以能实现小型化和低成本化。另外，还能设计出短的油墨供给通路。于是，对于油墨供给通路而言，由于其延伸方向与移动头104的移动方向相平行的部分能得到大幅度减少，能有效地抑止在高速记录时由油墨供给通路内的油墨震荡而引起的喷墨不稳定现象。
但是，对于这种采用自带头部容器的移动头的方式，移动头如要搭载大量油墨时，构成喷墨盒的油墨容器的容积必然增大。于是，随着喷墨盒的尺寸及重量的增加，搭载有喷墨盒的移动头整体的重量也相应地增加。这样将造成作为移动头的驱动源的马达的大型化及驱动电力的增加，随之造成记录装置整体的大型化及笨重化。另一方面，对于小型喷墨记录装置而言，为极力追求移动头的小型化，搭载于该移动头上的油墨容器的容积也随之被限制至极小。这样，用户被迫频繁地进行移动头上的油墨容器的交换，这种频繁的交换违背了设备的人性化及环保的要求。
为解决这些问题，可采用为人所熟知的所谓加油式装置。加油式的喷墨记录装置中，移动头中搭载有记录头和小容积的辅助容器单元。辅助容器内的油墨一旦减少，将移动头定位于主本位。然后，从设置于记录装置内的主油墨容器向移动头上的辅助容器进行油墨供给。根据这种加油方式，能实现了移动头整体的轻量化，所以能进行记录头的高速扫描，从而能实现高速记录。同时，在主容器能向辅助容器进行油墨补给的范围内，记录页数不会受到限制。另外，上述的管式中所需的管也不再需要，从而使装置整体结构得到简化。
对于这样的加油式方式，最重要的技术关键在于如何可靠地向辅助容器进行油墨补给。也就是说，移动头移动至主本位后，对辅助容器进行油墨补给的加油时，从主容器如何向辅助容器进行油墨供给将成为最重要的关键。
这样的加油式油墨供给法的一例中，辅助容器内设有检测油墨量的传感器，在加油时对能向辅助容器供给的油墨量进行检测，然后根据该检测结果进行对辅助容器的油墨供给。但是，为实施该方法而设置的机构极其复杂和精细，所以非常昂贵。为解决该问题也可采取以下为人所知的方法在加油时，暂时将辅助容器内的油墨全部被吸出，再将油墨灌满辅助容器。采用该手法的情况下，没有必要追加检测辅助容器内的油墨量的机构，但对于加油量不能忽视从辅助容器中吸出的废油墨量的增加。由此，产生了必须加大存放废油墨的区域，特别是对于小型喷墨记录装置来说，给设计带来很大制约。
为解决以上问题，如图16和图17所示的那样，使用气液分离膜的加油式的油墨供给机构被提出。图中所示的实施例中，利用了气液分离膜的特性，即在隔断油墨等的液体的流动的同时，能透过空气等的气体。这种情况下，移动头在主本位进行加油前，如图16所示的那样，移动头侧的辅助容器单元200和配置于记录装置的设定位置处的主容器单元侧的油墨供给恢复单元201相互隔离。图16所示的状态中，容器主体206内的油墨液面处于低的水平。
构成辅助容器单元200的容器主体206内配置有油墨吸收部件224。容器主体206内的油墨通过过滤器225向喷墨记录头226供给。容器主体206的上部，形成有通过气液分离膜223与抽气口227相连通的吸引通路。另外，辅助容器单元200具有与容器主体206相连通的中空针222。另一方面，油墨供给恢复单元201具有能与单元200侧的吸引接受口227相连接的接口229，并且该接口229通过抽气通路与未图示的抽气泵相连接。另外，在吸引接口的附近，配置有能与单元200侧的中空针222相连接的供给接口。供给接口230通过油墨供给通路与未图示的主容器相连接。在能对记录头226进行覆盖的覆盖部208，通过阀体228而进行开闭的大气连通路和与吸引泵相连接的吸引通路相连接。
加油时，如图17所示的那样，单元200、201相对接近并互相结合，由此，从主容器单元201向辅助容器侧的单元200进行油墨供给。也就是说，如图4中实线的箭头所示的那样，沿吸引接口229、吸引接受口227及气液分离膜223，在吸引泵的作用下，将单元200的容器主体206内的空气吸出。由此，使容器主体206内达到负压，如图17中虚线的箭头所示的那样，通过供给接口230及中空针222从主容器向容器主体206内进行油墨输入。于是，容器主体206内的油墨的液面L上升至气液分离膜223的高度后，气液分离膜223能阻止油墨的通过，使油墨的供给自动停止。
吸引泵的空气吸引量只要大于容器主体206的内容积即可。如按这样从容器206内将空气吸出，无论容器主体206内残留的油墨量是多少，容器主体206内的空气通过气液分离膜223被排出，相应地，从主容器向容器主体206内进行油墨的供给。也就是说，为使容器主体206内的油墨达到满的状态，只要通过气液分离膜223从容器主体206内抽出设定量以上的空气即可。因此，无需进行特别的空气吸出控制，从原理上讲，只要以充分的余量来设计吸引泵，就能使容器主体206内充满油墨。
今几年的喷墨记录装置取得了令人瞩目的进步，能实现与照片画质相媲美的高精度彩色图像已成为常识。另外，随之市场的扩大，对更廉价的高品质记录装置的需求不断高涨，对于小型打印机及上述的加油式记录装置也存在同样的要求。对于这样的记录装置的彩色化、廉价化的要求如图16及图17所示的结构，在实用过程中还会遇到很多课题。
也就是说，图16及图17所示的结构应用于能进行彩色记录的加油式的记录装置的情况下，必须采用多种颜色的辅助容器(油墨容器)和各色处的加油构造，并同步对各色进行作用。另外，这种情况下，如将相对昂贵的气液分离膜分别与各油墨吸收部件设置在一起，在辅助容器单元的部件数增加的同时装配工序数也会增加，所以给记录装置整体的成本降低造成困难。另外，通过气液分离膜将油墨吸收部件内的气体进行吸引时，多少会在气液分离膜上附着油墨。此时，如就这样让油墨残留于气液分离膜，气液分离膜的通气性(吸引特性)将会恶化，很难在保证对辅助容器的各油墨吸收部件所进行的油墨补给的稳定性的同时，还保证可靠性。
为解决上述关于气液分离膜的个数问题，可以对应各油墨吸收部考虑采用共同的整体式气液分离膜。但是，根据此原理的结构依然留有上述那样的气液分离膜的油墨残留问题。另外，为解决气液分离膜的油墨残留问题，可以考虑在油墨吸收部件的形状上下功夫，以使油墨易于从气液分离膜返回至油墨吸收部件。但是这样会造成油墨吸收部件的形状复杂化，从而导致辅助容器单元，并相应地引起记录装置整体的成本上升。另外，根据情况，还可能出现气液分离膜与油墨吸收部件发生干涉，从而有可能导致油墨及内部气体的泄漏。
本发明的液体储藏器是能储藏指定液体的液体储藏容器，其具有容器主体，该容器主体具有能存放液体的液体收容部；通气路，该通气路使液体收容部与外界相连通；气液分离膜，该气液分离膜与通气路相连接；毛细管构件，该毛细管构件配置于气液分离膜和液体收容部之间，能产生虹吸力。
本发明的喷墨盒由能收容图像记录用油墨的油墨储藏器和喷墨记录头组成，其中该喷墨记录头固定于容器主体或与主体离合自如地相连接，并能使油墨从油墨储藏器中喷出。上述油墨储藏器具有容器主体，该容器主体具有能存放液体的液体收容部；通气路，该通气路使液体收容部与外界相连通；气液分离膜，该气液分离膜与通气路相连接；毛细管构件，该毛细管构件配置于气液分离膜和液体收容部之间，能产生虹吸力。
本发明的喷墨记录装置具有上述喷墨盒，能沿油墨储藏器的通气路、气液分离膜及毛细管构件从液体收容部抽气，使液体收容器内得到减压，从而实现从油墨输入口向液体收容部的补给。
根据本发明，能在实现可储藏油墨的液体储藏器、具有该液体储藏器的喷墨盒及记录装置的廉价化的同时，提高对容器进行的液体补给的稳定性和可靠性。
图2是图1所示的喷墨记录装置中所具有的喷墨盒的局部剖面略图。
图3是对应图2中线III-III处的剖面图。
图4是说明包含于喷墨盒中的辅助容器单元处的油墨流动的示意图。
图5是说明包含于喷墨盒中的辅助容器单元处的油墨流动的示意图。
图6对应根据本发明的液体储藏器的第2实施方式，是具有辅助容器单元的喷墨盒的局部剖面略图。
图7是对应图6中线VII-VII处的剖面图。
图8A、图8B、图8C及图8D是说明图6所示的包含于喷墨盒中的辅助容器单元处的油墨流动的示意图。
图9是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图10是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图11是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图12是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图13是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图14是说明对应本发明的第2实施方式的毛细管构件的变形例的平面图。
图15是现有的喷墨记录装置的斜视略图。
图16A是现有的加油式喷墨记录装置所采用的辅助容器单元的剖面图。
图16B是图16A所示的辅助容器单元中分离出的油墨供给回复单元的剖面图。
图17是辅助容器单元和油墨供给回复单元相结合后的剖面图。
该液体储藏容器中，如果沿通气路、气液分离膜，再通过毛细管构件从容器主体的液体收容部抽气，通过毛细管构件使液体收容器内得到减压，由此，通过连通液体收容部和容器主体的连通口等，能确保将对应的液体导入液体收容部。另外，该结构的原理是仅靠巧妙利用设置于气液分离膜和液体收容部之间的毛细管构件的特性、形状和设置等，使由抽气而到达气液分离膜的液体在油墨补给自动停止后，能通过毛细管构件而返回至液体收容部侧。由此可防止油墨残留于气液分离膜，使气液分离膜保持良好的抽气特性，从而提高向液体收容部进行油墨补给的稳定性和可靠性。此外，还能在简化液体收容部的构造(液体吸收补给的形状)的同时，提高各部件的设置自由度。同时，由于防止了气液分离膜和油墨吸收部的直接干涉，能确保油墨及内部气体不会泄漏。由此，根据本发明能实现液体储藏容器及包含该液体储藏容器的记录装置等的廉价化，同时还能提高对容器进行的液体供给的稳定性和可靠性。
另外，如果液体收容部中包含能吸收液体的液体吸收部件，能使液体收容部内随时保持负压，由此能确保向液体收容部内进行液体的导入和对液体的存放。另外，在液体储藏器处于移动状态下，还能防止由于惯性而引起的液体收容部内的油墨震荡。
另外，如果在毛细管构件的虹吸力小于液体吸收部件的虹吸力的情况下，由抽气的作用下而到达气液分离膜的液体，在油墨的部件自动停止后能通过毛细管构件快速返回液体收容部侧。由此，能极其可靠地防止油墨残留于气液分离膜上，使气液分离膜保持良好的抽气特性，从而使向液体收容部进行的油墨补给的稳定性和可靠性得到飞跃的提高。
另外，在毛细管构件采用多孔物质的情况下，多孔物质的虹吸力最好维持在50Pa～500Pa之间。在液体收容部含有海绵等液体吸收部件的情况下，最好液体吸收部件的虹吸力一般可达到500Pa以上，所以如将多孔物质的虹吸力设定在该范围内，能持续确保虹吸力的产生，从而产生极好的实用结果。
另外，毛细管构件中含有从一端延伸至另一端的如纤细的间隙部的情况下，间隙部的间隙在1mm以下时，能设定毛细管构件的虹吸力小于液体吸收部件的虹吸力。
同时，容器主体内，设置有多个液体吸收部件，各液体吸收部件共用同一整体的气液分离膜，另一方面毛细管构件最好能按各液体吸收部件分别设置。
如采用这样的结构，就没有必要将相对昂贵的气液分离膜与各油墨吸收部件一起进行分别设置。由此，能抑止部件数和装配工序数的增加，使液体储藏器及采用该液体储藏器的整体装置的成本得到降低。同时，该结构的原理是仅靠巧妙利用设置于气液分离膜和液体收容部之间的毛细管构件的特性、形状和设置等，使由抽气而到达气液分离膜的液体在油墨补给自动停止后，能通过毛细管构件而返回至液体收容部侧。此外，还能在实现液体收容部的构造(液体吸收补给的形状)简单化的同时，提供各部件的设置自由度。同时，由于防止了气液分离膜和油墨吸收部的直接干涉，能确保油墨及内部气体不会泄漏。由此，根据本发明能实现液体储藏容器及包含该液体储藏容器的记录装置等的廉价化，同时还能提高对容器进行的液体供给的稳定性和可靠性。
本发明的其它实施方式涉及喷墨盒。该喷墨盒由能收容图像记录用油墨的油墨储藏器和喷墨记录头组成，其中该喷墨记录头固定于容器主体或与主体离合自如地相连接，并能使油墨从油墨储藏器中喷出。该构成喷墨盒的油墨储藏器具有容器主体，该容器主体具有能存放液体的液体收容部；通气路，该通气路使液体收容部与容器外部相连通；油墨输入口，该油墨输入口能连通油墨收容部和容器主体的外部；气液分离膜，该气液分离膜与通气路相连接。同时，该喷墨盒的油墨容器中配置有毛细管构件，该毛细管构件配置于气液分离膜和液体收容部之间，能产生虹吸力。
这种情况下，油墨容器的油墨收容部由能吸收油墨的吸收部件构成，在容器主体内设有多个油墨吸收部件的同时，能在各油墨吸收部件中存放不同颜色的油墨。同时，各液体吸收部件共用同一个整体的气液分离膜，另一方面毛细管构件最好能按各液体吸收部件分别设置。
本发明另外的其它实施方式涉及具有上述喷墨盒的喷墨记录装置。该喷墨记录装置能沿油墨储藏器的通气路、气液分离膜及毛细管构件从液体收容部抽气，使液体收容器内得到减压，从而实现从油墨输入口向液体收容部的补给。
这种情况下，喷墨盒的喷墨记录头最好具有能产生热能的电热变换元件，利用热能变换元件产生的热能来实现喷墨。
以下，参照附图对根据本发明的液体储藏器、喷墨盒及喷墨记录装置的理想实施方式进行详细说明。
图1是根据本发明的喷墨记录装置的斜视略图。该图所示的喷墨记录装置1是所谓的加油式喷墨打印机，其具有移动头3，该移动头3能在导向轴2的引导状态下沿主扫描方向作自如的往复运动。该移动头3上搭载有喷墨盒20。喷墨盒20由以下部分组成辅助容器单元(油墨储藏器)30，该辅助容器单元30作为根据本发明的液体储藏器的一例，能恰好收容图像记录用的油墨的设定量；喷墨记录头，该喷墨记录头固定于辅助容器单元30或与辅助容器单元30可拆装地连接，能实现从辅助容器单元30的油墨喷出。
构成喷墨盒20的记录头21具有使油墨滴从油墨喷口喷出的电热变换元件。这种情况下，记录头21通过电热变换元件的发热使油墨膜沸腾，利用该发泡能量能使油墨滴从喷口喷出。喷墨记录装置1使喷墨盒20与移动头3一起沿箭头A的主扫描方向运动，基于记录数据而从喷墨盒20的记录头21进行油墨喷射的同时，在与主扫描方向相交叉的副扫描方向上对记录材P进行输送。由此，可在记录材P上记录下所要的图像。另外，喷墨记录装置1具有覆盖单元4，该覆盖单元4能覆盖构成喷墨盒20的记录头21的油墨喷口。
伴随记录过程的进行，辅助容器单元30内的油墨也随之消耗，辅助容器单元30内的油墨残留量一旦低于设定量，移动头3按图1中所示的那样移动至主本位。在该主本位从主容器单元5向辅助容器单元30进行油墨供给，在辅助容器单元30油墨充满后，记录操作继续进行。在主本位从主容器单元5向辅助容器单元30进行油墨供给的情况下，辅助容器单元30与主容器单元5侧的连接部6相连接。同时，在辅助容器单元30上通过特定的配管等连接有非图示的抽气机构(如抽气泵)。
辅助容器单元30中，能收容黄色油墨(Y)、品红色油墨(M)、青色油墨(C)三色油墨。同时，辅助容器单元30中，在各色油墨处设有油墨补给用的中空针31。主容器单元5中包含收容各色油墨的袋体7(图1中只表示出其中的一个)，各袋体7通过包含柔性的管8的油墨通路9与连接体6相连。油墨补给时，移动体10在与导向轴2基本平行的方向上移动，移动体10的臂10a与连接体6相结合。此后，移动体6与辅助容器单元30的各中空针31相连接。
这样的加油式喷墨记录装置能实现移动头3的轻量化，其中移动头3上搭载有由记录头21和小容量的辅助容器单元30所组成的喷墨盒20。由此记录头21能进行高速扫描，从而实现图像的高速记录。另外，在主本位，在主容器单元5能向辅助容器单元30进行油墨补给的范围内，对记录媒体P的记录页数的限制也不需要了。另外，如管式供给方式的记录装置中所使用的管也不需要了，由此使装置整体的结构得到简化。
图2是构成上述的喷墨记录装置1中的喷墨盒20的辅助容器单元30的结构略图。如该图所示的那样，辅助容器单元30具有容器主体30。如上述的那样，辅助容器单元30中能收容独立的三种颜色的油墨(Y，M，C)。由此，容器主体32中，如图2所示形成有3个呈近似长方体的腔室33，该腔室33的顶部呈开放状。
各腔室33内，设有如海绵等的具有能吸收液体的吸收部件(液体吸收部件)34。上述各颜色的油墨收容于辅助容器单元30中时，各油墨吸收部件34中，分别吸收有不同颜色的油墨。作为形成各油墨吸收部件34的材料可采用聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等的高密度泡沫材料。另外，形成油墨吸收部34的材料可对应油墨的种类和容器主体32的材质等进行任意选择。各油墨吸收部件34与各腔室33相配形成如长方形的形状。另外，油墨吸收部件34的高度设定于小于腔室33的高度的范围。
各油墨吸收部件34与其相对应的腔室33一起构成辅助容器单元30(容器主体32)的油墨收容部35(液体收容部)。这样，各油墨收容部35分别包含油墨吸收部件34，因此能使其内部随时保持负压。同时，即使辅助容器单元30，也就是喷墨盒20因记录操作而进行移动，也能防止因惯性而引起的各油墨收容部35内的油墨震荡。
另外，容器主体32具有与各腔室33在一起的油墨输入口(连通口)36，各油墨输入口36与上述的中空针31相连接。同时，容器主体32中，在各腔室33位于图2所示的下方位置设有三个过滤器37。通过该过滤器37各油墨收容部35与记录头21侧的对应油墨通路22相连接。同时，各油墨通路22与记录头21的未图示的油墨喷口相连通。
如图2所示的那样，容器主体32中装有中盖38和上盖39。中盖38在具有凹部38a的同时，如图3所示的那样，还在三处具有对应各腔室33的开口38b。中盖38的各开口38b中设置有毛细管构件40。本实施方式中，毛细管构件40无间隙地嵌入各开口38b。这里，毛细管构件40的虹吸力与油墨吸收部件34的虹吸力相比较小。本实施方式中，构成毛细管构件40的材料可在满足该条件的各种多孔材料中进行选择。如图2所示的那样，各毛细管构件40的其中一方的端面(图2中的下端面)与全体所对应的各油墨吸收部件34的端面相接触。
另外，中盖38的凹部38a的顶面上，依靠粘着或焊接固定有如形成平板状的整体的气液分离膜41。这样，辅助容器单元30中只设有一个整体的气液分离膜。也就是说，在辅助容器单元30中没有必要分别将相对较昂贵的气液分离膜按各油墨吸收部件34进行设置。由此，可抑止部件数及装配工序数的增加，从而能实现采用辅助容器单元30(喷墨盒20)的记录装置的整体成本降低。上述各毛细管构件40的另一方端面(图2中的上端面)与其整体对应的气液分离膜41相接触。
气液分离膜41具有在使空气等气体通过的同时，可隔断油墨等液体的流动的特性。由此，只要中盖38和容器主体32的接合部处没有间隙，各油墨收容部35内的油墨就不会从中盖38泄漏。另外，从图3可以看出，配置有各毛细管构件40的中盖38的开口38b相互保持间隔地被配置。由此，虽然整体的气液分离膜41覆盖三个腔室33，但依靠各开口38b间的分隔部，不会造成油墨的相互混合。另外，如上述那样，油墨吸收部件34的高度被设定在小于所对应的腔室33的深度的范围内。由此，在中盖38与容器主体相结合时，各油墨吸收部件34不会被夹入容器主体32和中盖38之间。也就是说，能防止各油墨吸收部件34和气液分离膜41之间的直接干涉，从而能可靠地防止油墨及其内部气体的泄漏。
中盖38上，如图2所示的那样，以粘着或焊剂的方式固定有上盖39。由此，在中盖38和上盖39之间划分出空间(通气路)42。同时，中盖38的侧壁部上形成有与外部相通的吸引口38c。该吸引口38c与吸引泵等的抽气机构相连后，在该抽气机构的作用下，油墨能沿输入口36输入盖油墨收容部35。
下面，对向辅助容器单元30所进行的油墨补给进行说明，其中该辅助容器单元30构成上述喷墨记录装置1的喷墨盒20。
这种情况下，如上述那样，辅助容器单元30内的油墨残留量低于设定量时，移动头3如图1所示的那样移动至设定的主本位。一旦移动头3停止于主本位，喷墨盒20的辅助容器单元30中所包含的吸引口38c与吸引泵等的抽气机构相连接。同时，辅助容器单元30的各中空针31按上述步骤与主容器单元5的连接体6相连接。
在这种状态下，随着抽气机构的运转，气体通过吸引口38c、空间(通气路)42、气液分离膜及各毛细管构件40，从容器主体32的各油墨收容部35，也就是各油墨吸收部34被抽出。由此，油墨从主容器单元沿各中空针31及油墨输入口36被可靠地输入(吸收)各油墨吸收部件34。
各油墨收容部35的油墨液面上升至气液分离膜41的位置后，气液分离膜41能阻止油墨的通过，从而使油墨的补给自动停止。这里，对油墨收容部35内进行抽气的同时，如图4所示的那样，一旦油墨上升至气液分离膜41和油墨吸收部件34之间的分界面附近后，油墨有可能残留于该处，所以在辅助容器单元30中，如上述的那样将毛细管构件40的虹吸力限定于小于油墨吸收部34的虹吸力的范围内。由此，残留于上述分界面处的的油墨RI如图5所示的那样，在毛细管构件40的虹吸力的作用下被迅速吸掉，并向油墨吸收部件34迅速移动。
按照这样，通过本发明的辅助容器单元(液体储藏器)30，能极其可靠地防止油墨残留于气液分离膜41的附近。由此，能维持气液分离膜41的良好的抽气通透性，使对各油墨收容部35所进行的油墨供给的稳定性和可靠性得到飞跃。另外，在各油墨收容部35(油墨吸收部件34)和气液分离膜41之间连接有毛细管构件40，由此在能简化油墨收容部35的构造(油墨吸收部件34的形状)的同时，还能提高各部件的装配自由度。另外，辅助容器单元30中，因为气液分离膜41与油墨吸收部件34之间的直接干涉得到防止，所以能确保油墨及内部的气体不会发生泄漏。由此根据本发明，辅助容器单元30、包含辅助容器单元30的喷墨盒20及记录装置1自身的成本也随之下降，同时还能提高对辅助容器单元30所进行的油墨供给的稳定性和可靠性。
另外，对于上述的结构，为了提高喷墨记录装置1(喷墨盒20)的喷墨稳定性，有必要在喷墨记录头21的喷口处实现稳定的负压。依靠各油墨吸收部34的虹吸力产生该负压。另外，通常情况下，油墨吸收部件34的虹吸力最好能达到500Pa(约50mmAq)以上。通过以上考虑，毛细管构件(多孔材料)40的虹吸力最好设定在50Pa(约5.0mmAq)～500Pa之间，更希望其设定在50Pa～300Pa之间。由此，能确保虹吸力的持续产生，从而得到极其良好的实用性。这里，为实现上述作用显然在毛细管构件40的气液分离膜41侧的端面中，至少一部分与气液分离膜41相接触。
以下，参照图6～图8对根据本发明的液体储藏器的第2实施方式进行说明。对与上述实施方式相同的要素，与上述实施方式标注相同的符号并省略其重复说明。
图6所示的辅助容器单元30A基本上与上述辅助容器单元30具有相同的结构，但具有与辅助容器单元30的毛细管构件40所不同的毛细管构件40A。如图6及图7所示的那样，毛细管构件40A在其中央附近具有如断面呈近似长方形的孔部44，同时具有多个从孔部44的边缘部沿毛细管构件的纵向向外的方向延伸的纤细间隙部45。孔部44及各间隙部45从毛细管构件40A的一端面(气液分离膜的端面)延伸至另一端面(油墨吸收部件侧的端面)并与毛细管构件相贯通。这样的毛细管构件40A能通过树脂喷射成型、压力铸造及机械加工等加工而成。
毛细管构件40A配置于各油墨收容部35的油墨吸收部件34和气液分离膜41之间的同时，还与各油墨吸收部材34及气液分离膜41相接触。另外，对各间隙部45的幅度进行设定，以使毛细管构件40A的虹吸力小于油墨吸收部件34的虹吸力。同时，本实施方式中，毛细管构件40A与中盖38呈分体状，其结构使之能嵌入开口38b中，但并不仅限于此。也就是说，毛细管构件与中盖38一体化的结构也可以。
设有这样的毛细管构件40A的辅助容器单元30中，对油墨吸收部35内进行抽气的过程中，如图4所示的情况相同，一旦油墨上升至气液分离膜41和油墨吸收部件34之间的分界面附近后，油墨有可能残留于该处。此时，辅助容器单元30A中，如上述的那样，毛细管构件具有多个纤细的间隙部45。由此，如最初图8所示的那样，扩散至孔部44及各间隙部45整体的残留油墨RI如图8B及图8C所示的那样，在虹吸力的作用下从孔部44被迅速吸入各间隙部45内。于是，由于毛细管构件40A的虹吸力比油墨吸收部件34的虹吸力小，各间隙部45内的油墨如图8D所示的那样，向油墨吸收部件34快速移动。
这样，即使对于辅助容器单元(液体储藏器)30A，也能极其可靠地防止气液分离膜41附近的油墨残留。由此，能维持气液分离膜41的良好抽气通透性，从而使对各油墨收容部35所进行的油墨供给的稳定性和可靠性得到飞跃。另外，由于油墨收容部35(油墨吸收部件34)和气液分离膜41之间设有毛细管构件40A，使油墨收容部35的的结构(油墨吸收部材34的形状)得到简化，同时还能提高各部件的配置自由度。另外，辅助容器单元30A中，由于气液分离膜41和油墨吸收部件34的直接干涉被防止，还能使油墨及内部气体的泄漏得到可靠防止。
另外，对于设有辅助容器单元30A的喷墨记录装置1(喷墨盒20)，为了使其喷墨得到安定化，有必要在喷墨记录头21的喷口处形成稳定的负压。如上述的那样，油墨吸收部件34的虹吸力最好能达到500Pa(约50mmAq)以上。通过以上考虑，毛细管构件(多孔材料)40A的虹吸力最好设定在50Pa(约5.0mmAq)～500Pa之间，更希望其设定在50Pa～300Pa之间。具有间隙部45的毛细管构件40A为满足上述条件，将间隙部的幅度设在1mm以下即可，间隙部的幅度如超过1mm就有可能出现不能产生虹吸力的情况。
对于毛细管构件40，虽然只在由间隙部45及孔部44所划分出的周围的区域，油墨吸收部件34于气液分离膜41相接触，但也能使残留油墨RI迅速返回油墨吸收部件34。也就是说，对于表面张力足够大的油墨而言，如图8B所示的那样，间隙部45内的油墨RI和位于孔44的油墨RI通过表面张力连接在一起，油墨能在无中断的状态下，如图8C及图8D所示的那样被吸入油墨吸收部件34。即，复杂的间隙部45只需配置最起码的毛细管构件即可。
图9～图14是根据上述第2实施方式的各种变化例的说明图。如这些图所示的毛细管构件40D～40G那样，根据容器主体32的尺寸和形状、油墨的特性等，毛细管构件能采取多种方式。
图9所示的毛细管构件40B和图10所示的毛细管构件40C中，形成有在毛细管构件的纵向的垂直方向延伸的间隙部45。另外，图9所示的毛细管构件40B完全形成整体，而图10所示的毛细管构件40C通过划分出间隙部45的部分与主体进行分体化。图11所示的毛细管构件40D相当于由上述毛细管构件40A等三个部分一体化而成，该整体能对应多个油墨收容部。另外，如图12～图14所示的毛细管构件40E～40G那样，也可使划分出间隙部45的部件从主体中伸出。
权利要求
1.一种液体储藏器，能储藏设定液体，其特征在于具有容器主体，该容器主体具有能存放油墨的油墨收容部；通气路，该通气路使油墨收容部和容器主体的外部相连通；气液隔离膜，该气液隔离膜与通气路相连接；毛细管构件，该毛细管构件配置于气液分离膜和油墨收容部之间并能产生虹吸力。
2.如权利要求1中所述的液体储藏器，其特征在于上述液体收容部包含能吸收上述液体的液体吸收部件。
3.利要求2中所述的液体储藏器，其特征在于上述容器主体内，设置有多个上述液体吸收部件，可按上述各液体吸收部件分别储存液体，上述各液体吸收部件共用同一个整体的上述气液分离膜，另一方面上述毛细管构件按上述各液体吸收部件分别设置。
4.如权利要求1或2中所述的液体储藏器，其特征在于上述毛细管构件的虹吸力小于上述液体吸收部件的虹吸力。
5.如权利要求1～4中的任何一项所述的液体储藏器，其特征在于上述毛细管构件的上述气液分离膜的端面中，至少有一部分与上述气液分离膜相接触。
6.如权利要求1～5中的任何一项所述的液体储藏器，其特征在于上述毛细管构件是多孔材料。
7.如权利要求6中所述的液体储藏器，其特征在于上述多孔材料的虹吸力在50Pa～500Pa的范围内。
8.如权利要求1～5中的任何一项所述的液体储藏器，其特征在于上述毛细管构件包含从其一端面延伸至另一端面的纤细的间隙部。
9.如权利要求8中所述的液体储藏器，其特征在于上述间隙部的幅度小于1mm。
10.如权利要求1～9中的任何一项所述的液体储藏器，其特征在于还设有连通上述液体收容部和容器主体外部的连通口，通过上述通气路、上述气液分离膜及上述毛细管构件对上述液体收容部内的气体进行吸引，由此使上述液体收容部内得到减压，从而能通过上述连通口将上述液体输入上述液体收容部。
11.如权利要求1～9中的任何一项所述的液体储藏器，其特征在于上述液体是喷墨记录用的油墨。
12.一种喷墨盒，由能收容图像记录用油墨的油墨储藏器和喷墨记录头组成，其中该喷墨记录头固定于上述油墨储藏器或与上述油墨储藏器离合自如地相连接，并能使油墨从上述油墨储藏器中喷出，其特征在于上述油墨储藏器具有容器主体，该容器主体具有能存放液体的液体收容部；通气路，该通气路使上述液体收容部与上述容器主体的外部相连通；油墨输入口，该油墨输入口能连通上述油墨收容部和上述容器主体的外部；气液分离膜，该气液分离膜与上述通气路相连接；毛细管构件，该毛细管构件配置于上述气液分离膜和上述液体收容部之间，能产生虹吸力。
13.如权利要求12中所述的喷墨盒，其特征在于油墨容器的油墨收容部包含能吸收油墨的吸收部件，在上述容器主体内设有多个上述油墨吸收部件的同时，能按上述各油墨吸收部件而存放不同颜色的油墨；上述各液体吸收部件共用同一个整体的上述气液分离膜，另一方面上述毛细管构件最好能按上述各液体吸收部件分别设置。
14.设有如权利要求12或13中所述的喷墨盒的喷墨记录装置，其特征在于能沿上述油墨储藏器的上述通气路、上述气液分离膜及上述毛细管构件从上述液体收容部进行抽气，使上述液体收容器内得到减压，从而实现从上述油墨输入口向上述液体收容部的补给。
15.如权利要求14中所述的喷墨记录装置，其特征在于上述喷墨盒的上述喷墨记录头具有能产生热能的电热变换元件，利用上述热能变换元件所产生的热能来实现喷墨。
全文摘要
设置于喷墨盒20的辅助容器单元30能储藏图像记录用的油墨。辅助容器单元30具有容器主体32，该容器主体32具有能存放油墨的油墨收容部35；通气路42，该通气路42使油墨收容部35和容器主体32的外部相连通；气液隔离膜41，该气液隔离膜41与通气路42相连接；毛细管构件40，该毛细管构件40配置于气液分离膜41和油墨收容部34之间并能产生虹吸力。
文档编号B41J2/175GK1442308SQ03104899
公开日2003年9月17日 申请日期2003年2月21日 优先权日2002年2月22日
发明者谷口卓, 辻本明, 氏田敏彦, 工藤清光 申请人:佳能株式会社