Контейнер для чернил, печатающая головка и устройство для струйной печати
Изобретение относится к контейнеру для чернил, к печатающей головке и устройству для струйной печати, а более конкретно относится к механизму для присоединения контейнера для чернил и отделения от нее. Контейнер для чернил расположен вертикально над печатающей головкой для использования и способен к присоединению к печатающей головке и отделению от нее. При этом контейнер для чернил содержит подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с печатающей головкой, с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется. Печатающая головка для выброса чернил содержит соединительный элемент для зацепления с подвижным элементом контейнера для чернил, с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке, и имеющий соединительный канал, направляемый в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется посредством перемещения подвижного элемента. Устройство для струйной печати, которое использует печатающую головку для выброса чернил и контейнер для чернил, выбрасывает чернила на печатную среду, с тем чтобы осуществлять печать. При этом устройство струйной печати содержит подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с печатающей головкой с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется. Контейнер для хранения жидкости приспособлен к присоединению к устройству, использующему жидкость, и к отделению от него. Контейнер содержит подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с устройством, использующим жидкость, с помощью операции присоединения контейнера для хранения жидкости к устройству, использующему жидкость, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения жидкости контейнера для жидкости, который присоединяется. Система подачи чернил позволяет предотвращать утечку чернил в то время, когда печатающая головка и контейнер для чернил соединены и отделены друг от друга, независимо от пространственного положения контейнера для чернил, подавать чернила стабильно, когда они соединены, а также пользователь может повторять их присоединение и отделение друг от друга. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к контейнеру для чернил, к печатающей головке и к устройству для струйной печати, а более конкретно относится к механизму для присоединения контейнера для чернил к печатающей головке и отделения от нее, которая выбрасывает чернила, подающиеся из контейнера для чернил. Настоящее изобретение также относится к контейнеру для хранения жидкости, который содержит жидкость, подобно контейнеру для чернил, и подает жидкость в устройство, использующее жидкость, посредством присоединения контейнера для чернил к устройству, использующему жидкость, и отделения от него.
Уровень техники
Устройство для струйной печати, для формирования изображения на печатной среде посредством нанесения чернил на печатную среду посредством использования печатающей головки имеет преимущество в том, что оно может формировать малые точки с высокой плотностью при относительно меньшем шуме во время печати и по этой причине используется при различных типах печати, например при цветной печати. Один из типов такого устройства для струйной печати имеет печатающую головку, принимающую чернила, подаваемые из контейнера для чернил, присоединяемого к ней с возможностью отделения, каретку, имеющую печатающую головку, установленную на ней, и перемещающую печатающую головку по отношению к печатной среде сканирующим образом в заданном направлении (главном направлении сканирования), и механизм переноса, переносящий печатную среду по отношению к печатающей головке в направлении (в направлении субсканирования), перпендикулярном к указанному выше заданному направлению, и осуществляет печать посредством выброса чернил, в то время как печатающая головка сканирует в главном направлении сканирования. В этом устройстве печатающие головки, выбрасывающие цветные чернила, такие как желтые, голубые и красные, в дополнение к черным, устанавливаются на каретке. Посредством такой конфигурации может осуществляться не только монохромная печать изображения текста посредством использования черных чернил, но также и полноцветная печать посредством выброса цветных чернил.
Система подачи чернил, состоящая из контейнера для чернил и печатающей головки, в таком устройстве струйной печати имеет механизм, где контейнер для чернил и печатающая головка могут соединяться и отделяться друг от друга, и главным образом, когда контейнер для чернил и печатающая головка соединены, одновременно с этим формируется путь для подачи чернил из контейнера для чернил к печатающей головке. Этот механизм делает возможным сокращение пути для подачи чернил из контейнера для чернил к печатающей головке, и тем самым может быть уменьшен размер печатающего устройства. Это имеет дополнительные преимущества в том, что подача чернил может осуществляться посредством простой замены контейнера для чернил новым контейнером, при этом уменьшается стоимость работы.
Указанная выше система подачи чернил, поскольку контейнер для чернил и печатающая головка могут отделяться друг от друга, желательно, чтобы удовлетворяла, по меньшей мере, следующим условиям. Во-первых, должна предотвращаться утечка чернил в то время, когда печатающая головка и контейнер для чернил соединены и отделены друг от друга, независимо от пространственного положения контейнера для чернил. Во-вторых, чернила подаются стабильно, в то время когда они соединены. В-третьих, поскольку предполагается, что пользователь может повторять их присоединение и отделение друг от друга, условия, необходимые во время присоединения и отделения, должны выполняться в каждый момент времени, когда повторяются такое присоединение и отделение.
Выложенные заявки на патент Японии №№ 07-241998 и 2000-289224 показывают пример обычной системы подачи чернил. Более конкретно печатающая головка имеет проход для введения в нее чернил. Когда печатающая головка присоединена к контейнеру для чернил, проход приводится в контакт с направляющим элементом для чернил в контейнере для чернил. Таким образом, чернила из контейнера для чернил входят в сообщение с печатающей головкой. Посредством этого механизма этой системы чернила могут подаваться через трубообразный элемент. Выложенные заявки на патент Японии 07-241998 и 2000-289224, кроме того, описывают, что контейнер для чернил имеет клапан открывания/закрывания, служащий в качестве механизма открывания/закрывания пути подачи чернил. В то время когда контейнер для чернил отделен от печатающей головки, контейнер для чернил закрывается непроницаемо для воздуха посредством клапана, при этом в то время когда контейнер для чернил соединен с печатающей головкой, клапан открывается, с формированием пути для подачи чернил.
Однако в системе подачи чернил, имеющей механизм открывания/закрывания пути подачи чернил, описанной в выложенных заявках на патент Японии №№ 07-241998 и 2000-289224, операции присоединения и отделения контейнера для чернил во время открывания и закрывания клапана соответственно представляют собой операции, включающие в себя перемещение контейнера для чернил в вертикальном направлении. Из-за этого эти операции создают проблему пространственных ограничений для печатающего устройства, и проблема заключается в том, что во время присоединения и отделения контейнера для чернил требуется относительно сложная операция пользователя. Более конкретно в системе подачи чернил печатающая головка обычно располагается ниже контейнера для чернил, и клапан открывания/закрывания присоединен к нижней части контейнера для чернил, как показано в выложенной заявке на патент Японии № 2000-289224. Это происходит потому, что чернила имеют возможность собираться в нижней части контейнера для чернил под действием силы тяжести и эффективно переноситься к печатающей головке, расположенной ниже контейнера для чернил, с тем чтобы не оставлять чернил в контейнере для чернил. В этом случае механизм открывания/закрывания пути подачи чернил открывает клапан открывания/закрывания, в большинстве случаев посредством вертикальной операции контейнера для чернил, для присоединения к печатающей головке. Однако, когда контейнер для чернил устанавливается посредством получения доступа к печатающей головке вниз, сверху и справа, должно сохраняться относительно большое пространство над областью, где печатающая головка перемещается сканирующим образом, для операции пользователя с целью установки. Более конкретно необходимо сохранять пространство, соответствующее длине контейнера для чернил в направлении вставки, или достаточно большое пространство, доступное для руки пользователя, держащей контейнер для чернил. Такое большое пространство накладывает ограничения, когда конструируется печатающее устройство. Кроме того, в устройстве печати так называемого типа с фронтальной загрузкой, часто используемом в факс-машинах (многофункциональных принтерах), сложно применять указанную выше систему, где осуществляется присоединение/отделение контейнера для чернил, располагающегося сверху.
Кроме того, когда контейнер для чернил устанавливается на печатающей головке посредством доступа контейнера для чернил к печатающей головке вертикально сверху, контейнер для чернил должен устанавливаться на печатающей головке в то же время, совмещая клапан открывания/закрывания контейнера для чернил с соединительной частью печатающей головки. По этой причине операция установки становится сложной. В связи с этим желательно, чтобы устройство печати было сделано компактным, с уменьшенной высотой. По этой причине количество контейнеров для чернил, малых по высоте, когда устанавливаются на печатающих головках, увеличивается. Соответственно длина контейнера для чернил в горизонтальном направлении увеличивается как раз на такую величину, чтобы сохранять объем контейнера для чернил без уменьшения. По этой причине, когда устанавливается такой длинный в горизонтальном направлении контейнер для чернил, если контейнер для чернил наклоняется даже немного во время установки, имеется отклонение позиций между клапаном открывания/закрывания и соединительной частью печатающей головки. Из-за отклонения позиций пользователю необходимо осуществлять относительно сложнуюоперацию для их совмещения. Если контейнер для чернил устанавливается с применением силы, в то время как клапан открывания/закрывания и соединительная часть совмещаются с отклонением, может произойти утечка чернил и может сломаться клапан открывания/закрывания.
Для совмещения клапана открывания/закрывания и соединительной части печатающей головки может быть необходимым создание направляющих на печатающей головке и на контейнере для чернил, для улучшения точности совмещения во время установки. Однако присутствие направляющих осложняет конструкцию устройства.
Описание изобретения
Целью настоящего изобретения является создание контейнера для чернил, имеющего механизм для открывания и закрывания пути подачи чернил между контейнером для чернил и печатающей головкой и способного к присоединению и отделению контейнера для чернил, который должен устанавливаться на печатающей головке, по отношению к печатающей головке, посредством операции в горизонтальном направлении, а также создание печатающей головки и устройства струйной печати с использованием такого контейнера для чернил.
В первом аспекте настоящего изобретения предусматривается контейнер для чернил, расположенный вертикально над печатающей головкой, где он используется, и способный к присоединению и отделению от печатающей головки, указанный контейнер для чернил содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся c печатающей головкой, с помощью операции присоединения указанного контейнера для чернил к печатающей головке, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил указанного контейнера для чернил, который присоединяется.
Во втором аспекте настоящего изобретения предусматривается печатающая головка для выброса чернил, подающихся из контейнера для чернил, расположенного вертикально над указанной печатающей головкой, указанная печатающая головка содержит:
соединительный элемент для зацепления с подвижным элементом контейнера для чернил, с помощью операции присоединения контейнера для чернил к указанной печатающей головке, имеющий также соединительный канал, который направляется в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется посредством перемещения подвижного элемента.
В третьем аспекте настоящего изобретения предусматривается устройство для струйной печати, которое использует печатающую головку для выброса чернил и контейнер для чернил, расположенный вертикально над печатающей головкой для его использования и способный к присоединению к печатающей головке и к отделению от нее, и он выбрасывает чернила на печатную среду, с тем чтобы осуществлять печать, при этом указанное устройство для струйной печати содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с печатающей головкой, с помощью операции присоединения указанного контейнера для чернил к печатающей головке, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил указанного контейнера для чернил, который присоединяется.
В четвертом аспекте настоящего изобретения предусматривается контейнер для хранения жидкости, способный к присоединению и отделению от устройства, использующего жидкость, при этом указанный контейнер содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с устройством, использующим жидкость, с помощью операции присоединения указанного контейнера для хранения жидкости к устройству, использующему жидкость, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения жидкости указанного контейнера для хранения жидкости, который присоединяется.
В соответствии с указанной выше конструкцией предусматривается подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный путь, сообщающийся с печатающей головкой, с помощью операции установки контейнера для чернил на печатающей головке, и для введения соединительного элемента в часть для хранения чернил внутри контейнера посредством движения подвижного элемента вверх. Тем самым даже в случае, когда контейнер для чернил устанавливается как раз над печатающей головкой, зацепление соединительного элемента и подвижного элемента друг с другом осуществляется посредством горизонтального перемещения контейнера для чернил, а затем контейнер для чернил может присоединяться и удаляться посредством операции в горизонтальном направлении. Кроме того, поскольку зацепление рассмотренных выше элементов может осуществляться, даже если точность их совмещения является до некоторой степени низкой, нет необходимости беспокоиться о такой точности при зацеплении, когда устанавливается контейнер для чернил.
Заметим, что с помощью указанной выше обычной технологии возможно получение конфигурации контейнера для чернил, который может присоединяться и отделяться в горизонтальном направлении. Однако для получения такого горизонтального присоединения/отделения, клапан открывания/закрывания, описанный в выложенной заявке на патент Японии № 2000-289224, не может просто применяться в качестве механизма открывания или закрывания пути подачи чернил от контейнера для чернил к печатающей головке. Более конкретно клапан открывания/закрывания контейнера для чернил, описанного в выложенной заявке на патент Японии № 2000-289224, открывается посредством зацепления подающей трубки печатающей головки во время операции его установки. Следовательно, часть, соответствующая трубке для подачи, должна располагаться по линии продолжения части, где должен устанавливаться контейнер для чернил. В результате размер секции установки контейнера для чернил в горизонтальном направлении неизбежно увеличивается на размер трубки для подачи. В дополнение к этому клапан открывания/закрывания должен аккуратно совмещаться с трубкой для подачи, для их зацепления. В противоположность этому в настоящем изобретении подвижный элемент работает в вертикальном направлении, как рассмотрено выше. Ясно, что механизм открывания/закрывания пути для подачи чернил в соответствии с настоящим изобретением отличается от механизма клапана, описанного в выложенной заявке на патент Японии № 2000-289224. Более конкретно, даже если клапан применяется к настоящему изобретению посредством простого изменения направления, он не будет подходить для механизма открывания/закрывания пути для подачи чернил по настоящему изобретению.
В соответствии с настоящим изобретением пользователь загружает контейнер для чернил вдоль нижней поверхности секции установки контейнера для чернил, в которой располагается контейнер для чернил. По этой причине является возможным улучшение точности позиционирования в направлении по высоте. Кроме того, даже если имеет место позиционное отклонение между подвижным элементом и соединительной трубкой, более или менее, во время перемещения рабочего элемента для введения соединительного элемента в контейнер для чернил осевые центры обоих элементов согласуются посредством силы отталкивания упругого элемента, такого как уплотняющий элемент, тем самым корректируя такое позиционное отклонение.
Указанные выше и другие цели, воздействия, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из следующего далее описания вариантов его осуществления, в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой схематический вид в разрезе, демонстрирующий состояние, в котором контейнер для чернил присоединен к печатающей головке, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фигуры 2A и 2B представляют собой схематические виды в разрезе, демонстрирующие способ установки контейнера для чернил в печатающей головке в соответствии с первым вариантом осуществления;
Фиг.3 представляет собой общий вид, демонстрирующий способ установки контейнера для чернил в печатающей головке в соответствии с первым вариантом осуществления;
Фиг.4 представляет собой увеличенный общий вид, демонстрирующий секцию соединения между подвижным элементом контейнера для чернил и соединительной трубкой печатающей головки в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фигуры 5A-5C представляют собой схематические виды в разрезе, демонстрирующие способ установки контейнера для чернил в печатающей головке в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6 представляет собой общий вид, демонстрирующий способ установки контейнера для чернил в печатающей головке в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.7 представляет собой общий вид, демонстрирующий устройство для струйной печати в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения.
Наилучший способ осуществления изобретения
Ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться подробно, со ссылками на прилагаемые чертежи.
Заметим, что термин "печатать", используемый здесь, относится не только к формированию изображения, имеющего символьную информацию, такую как буквы и фигуры, но также и к образующим большое разнообразие изображениям, конструкциям и структурам на печатной среде, независимо от присутствия или отсутствия символьного значения и независимо от возможности визуального обнаружения глазом человека, или относится к обработке печатной среды.
Термин "печатная среда" относится не только к листу бумаги, как правило, используемому в устройстве печати, но также и к большому разнообразию субстанций, восприимчивых к чернилам, таких как ткань, пластик, пленка, металлическая пластина, стекло, керамика, дерево и кожа. Однако далее печатная среда будет упоминаться как "лист бумаги" или просто как "бумага".
В качестве жидкости, используемой в системе подачи жидкости по настоящему изобретению, в следующих далее вариантах осуществления в качестве примера используются чернила. Однако пригодная для использования жидкость не ограничивается чернилами. Не нужно говорить, что жидкость для обработки печатной среды включается в область струйной печати.
(Первый вариант осуществления)
Механизм для присоединения контейнера для чернил к печатающей головке и отделения от нее будет объясняться со ссылками на фигуры 1, 2A, 2B и 3. Фиг.1 представляет собой схематический вид в разрезе, демонстрирующий состояние (далее иногда упоминаемое как "присоединенное состояние"), где контейнер для чернил присоединен к печатающей головке. Фигуры 2A и 2B представляют собой схематические виды в разрезе, демонстрирующие способ присоединения контейнера для чернил к печатающей головке. Фиг.3 представляет собой общий вид, демонстрирующий способ присоединения, показанный на фиг.2A, где одна из боковых стенок печатающей головки 20 частично удалена для целей объяснения.
В присоединенном состоянии, показанном на фиг.1, чернила подаются из контейнера 10 для чернил, служащего в качестве контейнера для хранения жидкости, в головку 20 для струйной печати (далее упоминается просто как "печатающая головка"). Более конкретно для камеры 12 хранения чернил контейнера 10 для чернил, в этом присоединенном состоянии, подвижный элемент 60, предусмотренный в контейнере для чернил, зацепляется с соединительной трубкой 51 печатающей головки; в то же время рабочий элемент 70, предусмотренный в секции установки контейнера для чернил, перемещается вверх, при этом соединительная трубка 51 приводится в состояние, вытянутое вверх. В этом состоянии соединительный канал 52, который представляет собой полую часть соединительной трубки 51, входит в сообщение с камерой 12 для хранения чернил. Более конкретно посредством камеры 16 для введения чернил, сформированной непрерывно по отношению к камере 12 для хранения чернил и показанной в левой части фигуры, подвижный элемент 60 и соединительная трубка 51, зацепленная с элементом 60, переходят в вертикальное направление. На поверхности вокруг таких цилиндрических элементов 60 и трубки 51, в контакте с ними, располагаются уплотнительные кольца 67. Посредством системы таких уплотнительных колец камера 16 для введения чернил закрывается непроницаемо для воздуха по отношению к внешней части контейнера для чернил за исключением части, в которой соединительный канал 52 соединительной трубки 51 сообщается с камерой 16 для введения чернил. Соединительный канал 52 соединительной трубки 51 также сообщается с камерой 50 для жидкости печатающей головки 20. Кроме того, камера 50 для жидкости дополнительно сообщается, посредством фильтра 22, с каналами для чернил, соответствующими отверстиям для выброса чернил секции 21 выброса чернил соответственно.
Фиг.2A представляет собой вид, демонстрирующий состояние, когда контейнер 10 для чернил вставляется в секцию установки контейнера для чернил, которая формируется как единое целое вместе с печатающей головкой 20, в порядке присоединения контейнера 10 для чернил к печатающей головке 20. Фиг.3 представляет собой общий вид, демонстрирующий это состояние. Как показано на этих фигурах, приготавливают контейнер для чернил 10, для каждого цвета чернил, и вставляют в каждый из узлов 23 установки контейнера. Направление этой вставки является перпендикулярным к направлению выброса чернил из печатающей головки 20. Как объясняться позже в разделе, описывающем устройство печати, показанное на фиг.7, контейнер 10 для чернил вставляется горизонтально с передней части устройства печати. В дополнение к этому вставка контейнера для чернил осуществляется посредством его скольжения вдоль нижней части секции установки, на которую контейнер для чернил помещается в присоединенном состоянии. Посредством этой конфигурации контейнер 10 для чернил может присоединяться к печатающей головке 20 без создания какого-либо специального направляющего элемента и без позиционного отклонения контейнера для чернил в направлении по высоте. Кроме того, позиционирование контейнера для чернил в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа фиг.2A (то есть, в направлении, перпендикулярном к направлению по высоте), может осуществляться посредством использования боковых стенок, отделяющих узел 23 вставки контейнера. Операции позиционирования в направлении вверх-вниз и в направлении, перпендикулярном к нему, могут осуществляться достаточно точно для зацепления зацепляющих секций подвижного элемента 60, соединительной трубки 51 и рабочего элемента 70 друг с другом, как описано позже. Например, размеры по ширине зацепляющихся частей отдельных элементов сделаны расширяющимися, так что эти элементы могут зацепляться, даже если положение вставки контейнера для чернил отклоняется до некоторой степени от желаемого положения. Тем самым не требуется особенной точности соблюдения положения при вставке контейнера для чернил. В любом случае точность позиционирования контейнера для чернил в направлении по высоте становится относительно высокой посредством вставки контейнера для чернил с использованием нижней части секции установки.
В камере 16 для введения чернил контейнера 10 для чернил цилиндрический подвижный элемент 60 проходит вертикально почти по центру камеры. Уплотнительные кольца, расположенные по обе стороны камеры 16 для введения чернил, находятся в контакте с периферийной поверхностью подвижного элемента 60. Посредством такой конфигурации подвижный элемент 60 может двигаться вверх и вниз, в то время как непрерывно формируется уплотнение камеры 16 для введения чернил и камеры 12 для хранения чернил, при этом камера 16 является непроницаемой для воздуха из внешнего пространства. Конечная часть подвижного элемента 60, выступающая вверх из камеры 16 для введения чернил, снабжена секцией 66 зацепления для зацепления с секцией зацепления рабочего элемента 70. На другой стороне, конечная часть подвижного элемента 60, выступающая вниз из камеры 16 для введения чернил, подобным же образом снабжена секцией зацепления, для зацепления с секцией зацепления соединительной трубки 51 печатающей головки.
Подвижный элемент 60 может сохранять свое положение под действием силы трения, действующей между уплотнительными кольцами 67 и элементом 60. По этой причине, когда контейнер 10 для чернил не соединен с печатающей головкой 20, положение подвижного элемента 60 может поддерживаться под действием силы трения, как показано на фиг.2A, тем самым предотвращая утечку чернил из камеры 16 для введения чернил. Подвижный элемент 60 поддерживается в положении, где его нижняя конечная часть, то есть секция 65 зацепления, не выступает вниз из нижней боковой поверхности наружного корпуса 15 контейнера 10 для чернил. Посредством такой конструкции успешно предотвращается даже частичный контакт подвижного элемента 60 с нижней частью части 23 вставки контейнера, когда контейнер 10 для чернил вставляется в секцию установки. По этой причине подвижный элемент 60 конструируется таким образом, чтобы не препятствовать установке контейнера для чернил. Заметим, что выше подвижного элемента 60 предусматривается стопорная секция 64. Стопорная секция 64 предотвращает случайное движение вверх подвижного элемента 60 под действием падения или вибрации во время распределения, когда контейнер для чернил не установлен. В то время когда контейнер для чернил установлен, стопорная секция 64 прижимается секцией зацепления рабочего элемента 70 и упруго прижимается, тем самым высвобождая способствующее движению вверх действие подвижного элемента 60.
В боковой стенке печатающей головки 20 предусматривается рабочий элемент 70, который соединяется с приводом печатающего устройства и может перемещаться в направлении по высоте. Рабочий элемент 70 имеет U-образную форму, как показано на фиг.3, и предусматривается в каждой секции установки контейнера для чернил, для каждого цвета чернил. Линейные части рабочего элемента 70 проходят через отверстия, предусмотренные в верхней поверхности рамы 24 печатающей головки 20, и простираются вверх. Каждое из отверстий предусматривается в положении, которое дает возможность для зацепления линейной части с подвижным элементом контейнера 10 для чернил, когда контейнер для чернил вставляют в положение установки. Более конкретно, как показано на фиг.2B, каждое отверстие предусматривается в положении, которое делает возможным вступление в контакт секции 71 зацепления рабочего элемента 70 со стопором 64 контейнера для чернил, тем самым прижимая стопор, когда контейнер для чернил установлен; в то же время секции 66 и 65 зацепления верхнего и нижнего концов подвижного элемента 60 могут зацепляться соответственно с отверстием 72 для зацепления рабочего элемента 70 и секцией 54 для зацепления соединительной трубки 51 печатающей головки.
Соединительная трубка 51 печатающей головки 20 представляет собой элемент трубчатой формы, подобный подвижному элементу 60. Соединительная трубка 51 сохраняет свое положение посредством силы трения, работающей между элементом 60 и уплотнительными элементами 53, служащими примерно для того же, что и уплотнительные кольца. Поскольку периферийная поверхность соединительной трубки 51 находится в тесном контакте с уплотнительными элементами 53, печатающая головка может быть герметизирована по отношению к внешнему пространству.
В состоянии, когда контейнер для чернил не установлен, как показано на фиг.2A, только верхняя секция 54 для зацепления соединительной трубки 51 имеет возможность выступать из нижней части узла 23 для вставки контейнера. В это время периферийная поверхность соединительной трубки 51 и ее полая часть, то есть отверстие в соединительном канале 52, прикрыты с помощью уплотнительных элементов 53 с тем результатом, что внутреннее пространство печатающей головки, такое как камера 50 для жидкости, может быть герметизированным непроницаемо для воздуха по отношению к внешнему пространству, за исключением секции 21 выброса чернил.
Фиг.2B показывает состояние, когда контейнер 10 для чернил вставляется в направлении, указанном стрелкой, показанной на фиг.2A, до тех пор пока контейнер 10 не застопорится посредством зацепления с секцией зацепления элемента, такого как рабочий элемент 70. Заметим что, в этом случае, контейнер для чернил стопорится посредством вступления в контакт соединительной трубки 51 с подвижным элементом 60 или вступлением в контакт подвижного элемента 60 с рабочим элементом 70. Однако контейнер для чернил может позиционироваться посредством соударения контейнера для чернил по отношению к элементу для соударения (не показан), предусмотренному внутри печатающей головки 20.
В этом состоянии секция 54 зацепления соединительной трубки 51 зацепляется с секцией 65 зацепления подвижного элемента. Также отверстие 72 для зацепления рабочего элемента 70 зацепляется с секцией 66 зацепления подвижного элемента 60. Когда секция 71 зацепления рабочего элемента 70 для высвобождения стопора вступает в контакт с секцией 64 стопора контейнера 10 для чернил, происходит упругая деформация, тем самым высвобождается стопор. Таким образом подвижный элемент 64 становится готовым к движению.
В указанном выше состоянии рабочий элемент 70 перемещается в направлении, указанном стрелкой, показанной на фиг.2B; тем самым перемещая подвижный элемент 60 и соединительную трубку 51, присоединенную к нему посредством секций взаимного зацепления. Заметим, что желательным является перемещение подвижного элемента 60 таким образом уже после детектирования того, что контейнер 10 для чернил располагается в заданном положении, на основе присутствия или отсутствия электрического контакта. Когда положение контейнера для чернил определяется посредством детектирования как неправильное, может подаваться сигнал тревоги как инструкция для пользователя, чтобы вставить контейнер правильно. Рабочий элемент 70 может перемещаться под действием движущей силы привода (не показан) и передаточного элемента для передачи движущей силы. Может использоваться известный механизм, постольку-поскольку он может преобразовывать вращательную движущую силу привода в линейное движение. Рабочие элементы 70 контейнеров для отдельных цветов конфигурируются таким образом, чтобы двигаться отдельно друг от друга.
Фиг.1 показывает состояние, когда рабочий элемент 70 завершил движение, то есть присоединение контейнера 10 для чернил к печатающей головке 20 завершено. Когда рабочий элемент 70 движется, подвижный элемент 60 движется вверх; в то же время соединительная трубка 51 входит в камеру 16 для введения чернил и соединительный канал 52 соединительной трубки 51 входит в сообщение с камерой 16 для введения чернил посредством ее отверстия. Таким образом, камера для 16 введения чернил, то есть камера 12 для хранения чернил входит в сообщение с камерой 50 для жидкости печатающей головки 20. Рабочий элемент 70 желательно движется до тех пор, пока отверстие соединительного канала 52 не будет располагаться на стороне камеры для введения чернил, отчасти герметизированной с помощью уплотняющего элемента 53, и отверстие не будет расположено равномерно на самой нижней поверхности камеры 12 для хранения чернил. Это происходит потому, что если отверстие соединительного канала 52 располагается выше, чем самая нижняя поверхность камеры 12 для хранения чернил, чернила будут оставаться в камере 12 для хранения чернил.
Нижние уплотнительные кольца 67, предусмотренные для подвижного элемента 60, осуществляют уплотнение посредством вступления в контакт с подвижным элементом 60 до того, как вставляется контейнер для чернил; осуществляя, однако, уплотнение посредством вступления в контакт с соединительной трубкой 51, когда контейнер для чернил присоединен. По этой причине является желательным, чтобы подвижный элемент 60 и соединительная трубка 51 имели одинаковый наружный диаметр. Кроме того, когда рабочий элемент 70 перемещается после того, как детектируется положение контейнера 10 для чернил, можно предотвратить вставку соединительной трубки, имеющей позиционное отклонение. В результате ненужная нагрузка не прикладывается к соединительной трубке, так что может быть обеспечена износостойкость соединительной трубки, даже если ее устанавливают повторно. Кроме того, поскольку соединительная трубка 51 поддерживается уплотняющим элементом 53, сформированным из упругого материала, который является более или менее толерантным к позиционному отклонению во время перемещения рабочего элемента 70, контейнер 10 для чернил является до некоторой степени подвижным. По этой причине контейнер для чернил может перемещаться автоматически в правильное положение посредством упругого отталкивания уплотняющего элемента 53 соединительной трубки. Операция перемещения может осуществляться в любое время в течение интервала времени, от момента непосредственно после того, как пользователь вставляет контейнер для чернил, и до реального начала печати.
Контейнер 10 для чернил может удаляться из положения установки, показанного на фиг.1, при операции, обратной по отношению к той, которая рассмотрена выше. Для более конкретного объяснения рабочий элемент 70 перемещается вниз на заданную величину, до положения, показанного на фиг.2B. Пользователь удаляет контейнер для чернил из положения установки, из этого состояния. Таким путем может быть отделен контейнер для чернил.
Затем будут объясняться для конфигурации, рассмотренной выше, конструкция камеры 12 для хранения чернил и механизм для подачи чернил, включая работу камеры 12 для хранения чернил.
Как показано на фиг.1, контейнер 10 для чернил в общих чертах сформирован из двух камер: камеры 12 для хранения чернил, включая камеру 16 для введения чернил, которая служит в качестве пространства для хранения чернил, и клапанной камеры 30. Их внутренние пространства сообщаются друг с другом посредством соединительного канала 13. Чернила, которые должны выбрасываться из печатающей головки, хранятся в камере 12 для хранения чернил и подаются в печатающую головку в соответствии с операцией выброса.
Верхняя часть камеры 12 для хранения чернил разделяется на отделения посредством элемента, сформированного как единое целое из деформируемой гибкой пленки (листовой элемент) 11 и нажимной панели 14. Пространство между верхним элементом и наружным корпусом 15 контейнера для чернил сообщается с атмосферой. Внутреннее пространство камеры 12 для хранения чернил представляет собой пространство, по существу закрытое, непроницаемое для воздуха, за исключением части, сообщающейся с печатающей головкой посредством соединительной трубки 51 печатающей головки 20 и соединительного канала 13 с клапанной камерой 30. Кроме того, воздух поступает в камеру 12 для хранения чернил посредством клапанной камеры 30 в зависимости от состояния давления в ней и хранится в верхней части камеры 12 для хранения.
Центральная часть листового элемента 11 формируется из опорного элемента в форме пластинки, а именно нажимной панели 14, которая ограничивает ее форму. Ее периферийная часть является деформируемой. Листовой элемент 11, сформированный как единое целое с нажимной панелью, имеет почти трапециевидный вид в разрезе, с формой, выпуклой в центре, сформированной ранее. Листовой элемент 11 деформируется в зависимости от количества чернил и изменения давления в пространстве 12 для хранения чернил, как описывается позже. Когда она деформируется, периферийная часть листового элемента 11 расширяется или сокращается сбалансированным образом, а центральная часть листового элемента 11 перемещается в вертикальном направлении в плоскости фигуры, в то же время сохраняя по существу горизонтальное положение. Поскольку листовой элемент 11 таким образом деформируется (перемещается) плавно, при деформации не производится удар, и результатом является то, что в пространстве для хранения чернил не происходит аномального изменения давления, вызванного ударом.
В пространстве 12 для хранения чернил, предусматривается пружинный элемент 40, чтобы давить на листовой элемент 11 посредством нажимной панели 14 вверх, на чертеже. Прижимающая сила производит отрицательное давление, способное выбрасывать чернила из печатающей головки, в то же время поддерживая баланс с силой, поддерживающей мениск, сформированный в части выброса чернил печатающей головки. Когда объем воздуха, остающегося в камере 12 для хранения чернил, изменяется из-за изменений в окружающей среде (температуры окружающей среды и давления воздуха), изменение может компенсироваться посредством смещения пружины 40 и листа 11, с тем чтобы не изменять резко отрицательное давление внутри камеры. Заметим, что фиг.1 показывает состояние, когда пространство 12 для хранения чернил является почти полностью заполненным чернилами, по существу без воздуха в ней. Пружина 40 в этом состоянии является сжатой, создавая соответствующее отрицательное давление в пространстве для хранения чернил.
Клапанная камера 30 имеет односторонний клапан для введения газа (воздуха) снаружи, предотвращая утечку чернил из контейнера 10 для чернил, когда отрицательное давление в контейнере 10 для чернил увеличивается выше заданного значения. Односторонний клапан имеет нажимную панель 34, служащую в качестве элемента, закрывающего клапан, имеющий отверстие, уплотняющие элементы 36, фиксированные в положении напротив соединительной части 37 внутренней стенки корпуса клапанной камеры и уплотняющие соединительную часть 37, и листовой элемент 31, который соединен с нажимной панелью и в котором сформировано отверстие. Клапанная камера 30 также поддерживается по существу непроницаемой для воздуха, за исключением соединительного узла 13, сообщающегося с контейнером 10 для чернил, и соединительной части 37, сообщающейся с атмосферой. Пространство внутри корпуса клапанной камеры с правой стороны фигуры от листового элемента 31 открыто для атмосферы посредством соединительного узла 32 для воздуха и имеет такое же давление, как в атмосфере. Периферийная часть листового элемента 31 является деформируемой, за исключением части, соединенной с нажимной панелью 34, в центре. Листовой элемент имеет выпуклую часть в центральной части и выглядит как трапеция, если смотреть сбоку. Посредством такой конфигурации нажимная панель 34, служащая в качестве элемента, закрывающего клапан, может плавно перемещаться в правую и левую сторону.
Внутри клапанной камеры 30 предусмотрен пружинный элемент 35, он создается в качестве элемента, контролирующего клапан, для контроля движения открывания/закрывания клапана. Пружинный элемент 35 также располагается сначала в слегка сжатом состоянии. Посредством использования силы реакции на сжатие нажимная панель 34 прижимается к правой стороне фигуры. Когда пружинный элемент 35 растягивается или сжимается, уплотняющий элемент 36 уплотняет и высвобождает соединительную часть 37, тем самым служа в качестве клапана. Кроме того, клапан служит в качестве одностороннего клапана, который делает возможным введение воздуха в клапанную камеру 30 из соединительного узла 32 для воздуха через соединительную часть 37.
В качестве уплотняющего элемента 36 может использоваться любой материал, постольку-поскольку соединительная часть 37 может закрываться непроницаемо для воздуха. Более конкретно элемент, способный сформировать плоскость с поверхностью окружности отверстия, когда он вступает в контакт с соединительной частью 37, элемент, имеющий адгезивное ребро вокруг соединительной части 37, или элемент, имеющий блокирующую форму, такой как конус, который может вставляться в соединительную часть 37, чтобы блокировать ее, может использоваться в качестве уплотняющего элемента 36. Подобным образом уплотняющий элемент может иметь любую форму, постольку-поскольку поддерживается состояние непроницаемости для воздуха. Материал уплотняющего элемента не является как-либо ограниченным. Поскольку непроницаемая для воздуха изоляция достигается посредством силы растяжения пружинного элемента 35, более предпочтительно, чтобы уплотняющий элемент был сформирован из такого материала, как эластичный материал, подобный каучуку, имеющий изменяющую сжимаемость в соответствии с перемещением элемента 31 седла и пластины 34, создающей давление.
Что касается конструкции контейнера 10 для чернил, отдельные его части конструируются, чтобы они удовлетворяли следующим условиям. При расходовании чернил начальное состояние контейнера, заполненного чернилами, изменяется до состояния, где отрицательное давление камеры 12 для хранения чернил уравновешивается силой, прикладываемой элементом, контролирующим клапан, клапанной камеры 30. Когда отрицательное давление дополнительно повышается от этого состояния, соединительная часть 37 открывается для введения воздуха в пространство для хранения чернил. Поскольку листовой элемент 11 и нажимная панель 14 способны смещаться вверх, объем камеры 12 для хранения чернил, наоборот, увеличивается посредством введения воздуха. Поскольку отрицательное давление уменьшается одновременно с этим, соединительная часть 37 закрывается.
Кроме того, даже если окружающие условия для контейнера для чернил изменяются, например, даже если имеет место повышение температуры или уменьшение давления, воздух, содержащийся в пространстве для хранения, имеет возможность для расширения на объем, соответствующий разнице объемов между начальным состоянием и состоянием самого нижнего смещения листового элемента 11 и нажимной панели 14. Другими словами, поскольку пространство, имеющее такой объем, работает в качестве буферной области, давление, увеличившееся под действием изменения в окружающей среде, может компенсироваться. Таким образом, может эффективно предотвращаться утечка чернил из узла выброса.
При выбросе чернил из начального заряженного состояния внутренний объем пространства для хранения чернил уменьшается. Однако, поскольку воздух снаружи не поступает до тех пор, пока не сформируется буферная область, утечка чернил будет происходить редко, даже если в это время будут иметь место быстрое изменение условий окружающей среды, вибрация и падение. Кроме того, поскольку буферная область не формируется, пока не использованы чернила, эффективность использования объема контейнера для чернил является высокой. По этой причине может быть обеспечена компактность конструкции.
Заметим, что в примере, показанном на фигуре, пружина 40 камеры 12 для хранения чернил и пружина 35 клапанной камеры 30 показаны в форме спирали. Однако можно и не говорить, что может быть использована пружина и другой формы. Например, может использоваться коническая спиральная пружина и пластинчатая пружина. Когда используется пластинчатая пружина, пара пластинчатых пружинных элементов, имеющих сечение в виде буквы U, может использоваться в состоянии, когда их открытые концы имеют возможность для расположения друг напротив друга.
Путь для подачи чернил в камере 50 для жидкости печатающей головки 20 имеет сечение, у которого ширина постепенно увеличивается от части (передней), присоединенной к контейнеру 10 для чернил, а затем постепенно уменьшается по направлению к печатающей головке 20 (далее по ходу). Самая широкая часть пути для подачи чернил снабжена фильтром 22, который предотвращает поступление примесей, загрязняющих подаваемые чернила, в секцию 21 выброса.
Секция 21 выброса печатающей головки 20 имеет множество узлов выброса, которые располагаются в заданном направлении (однако, в случае последовательной системы печати, при которой печатающая головка устанавливается на каретке и выбрасывает чернила во время движения по отношению к печатной среде, направление отличается от направления движения каретки); каналы для чернил, сообщающиеся с узлами выброса; и устройство, располагающееся в канале для чернил и используемое для генерирования энергии для выброса чернил. Система выброса чернил печатающей головки, то есть форма устройства для генерирования энергии, не является как-либо ограниченной. Например, электротермический преобразователь, который генерирует тепло при приложении электрической энергии, может использоваться в качестве устройства, и его термическая энергия, генерируемая из устройства, может использоваться для выброса чернил. В этом случае тепло, генерируемое из электротермического преобразователя, прикладывается к чернилам, для генерации пленочного кипения, и его энергия вспенивания используется для выброса чернил из узла выброса чернил. Альтернативно может использоваться электромеханический преобразователь, такой как пьезоэлемент, который деформируется в соответствии с приложением напряжения. В этом случае чернила выбрасываются посредством использования механической энергии.
Заметим, что секция 21 выброса и камера 50 для жидкости печатающей головки 20 могут формироваться с возможностью отсоединения или без такой возможности, как интегральная форма. Альтернативно секция 21 выброса и камера 50 для жидкости печатающей головки 20, сформированные по-отдельности, могут соединяться посредством соединительного пути. В качестве интегральной формы форма картриджа, которая загружается с возможностью отсоединения на элемент-носитель (например, каретку) устройства печати.
Как объясняется выше, особенность настоящего варианта осуществления заключается в том, что подвижный элемент 60, который располагается в контейнере 10 для чернил, перемещает вверх соединительную трубку 51, чтобы ввести ее внутрь контейнера для чернил, для подачи чернил. В таком механизме контейнер для чернил, который является ответственным за введение чернил снизу, может устанавливаться посредством операции в горизонтальном направлении. В результате размер пространства для присоединения и отделения контейнера для чернил может регулироваться в соответствии с длиной в направлении по ширине. Размер пространства может быть уменьшен по сравнению с обычным случаем, когда контейнер для чернил присоединяется и отделяется сверху. Кроме того, поскольку пользователь может устанавливать контейнер для чернил вдоль нижней поверхности секции установки контейнера для чернил, точность позиционирования контейнера для чернил в направлении по высоте улучшается. Точность позиционирования является достаточной, постольку-поскольку зацепляющиеся части находятся в зацеплении друг с другом, то есть не является необходимым увеличение точности самой секции установки контейнера для чернил.
Кроме того, в состоянии, когда соединительная трубка вводится в контейнер для чернил посредством перемещения рабочего элемента, даже если подвижный элемент и соединительная трубка не совмещаются точно, осевые центры согласуются друг с другом посредством отталкивания упругого элемента, тем самым корректируя позиционное отклонение. Кроме того, камера для жидкости, когда контейнер не присоединен, может поддерживаться без доступа воздуха, без использования сложных деталей и конструкции, с тем результатом, что может предотвращаться уменьшение производительности подачи чернил из-за отверждения и испарения чернил. В дополнение к этому, после того как положение контейнера детектируется, осуществляется операция для сообщения чернил. По этой причине нагрузка на соединительную трубку может быть уменьшена, улучшая ее износостойкость. В виду всего рассмотренного выше является возможным уменьшение рабочей нагрузки пользователя и улучшение рабочих характеристик.
(Второй вариант осуществления)
Фиг.4 представляет собой общий вид, демонстрирующий модификации секции 54 зацепления соединительной трубки 51 и секции 65 зацепления подвижного элемента 60.
В первом варианте осуществления секция 54 зацепления соединительной трубки и секция 65 зацепления подвижного элемента имеют формы клиньев, симметричные друг другу. Однако, как показано на фиг.4, секция 54 зацепления соединительной трубки может иметь сквозное отверстие, и секция 65 зацепления подвижного элемента имеет выступ для зацепления со сквозным отверстием. В случае, когда соединительная трубка 51 и подвижный элемент, имеющие указанную выше конфигурацию, находятся в зацеплении друг с другом, подвижная область как соединительной трубки 51, так и подвижного элемента увеличивается, что означает, что соединительная трубка 51 может плавно вводиться в камеру 12 для хранения чернил.
Кроме того, поскольку секция 54 для зацепления соединительной трубки вводится в контейнер для чернил и погружается в чернила, чернила по-прежнему остаются и отверждаются в секции 54 для зацепления, когда контейнер для чернил отделяется. Однако в этом варианте осуществления отвердевший материал может устраняться посредством присутствия выступа секции 65 для зацепления подвижного элемента, и может быть обеспечено зацепление.
(Третий вариант осуществления)
Фигуры 5A-5C представляют собой виды в разрезе, иллюстрирующие конструкцию для перемещения подвижного элемента и соединительной трубки в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления подвижный элемент 60 и соединительная трубка 51 могут перемещаться не под действием движущей силы устройства печати (привода), но под действием пружины, расположенной внутри контейнера для чернил.
Фиг.5A представляет собой вид, демонстрирующий состояние, когда контейнер 10 для чернил вставляется вдоль нижней поверхности узла 23 вставки контейнера для присоединения контейнера 10 для чернил к печатающей головке 20.
На этой фигуре высвобождающая часть 74 для высвобождения стопора 64 контейнера 10 для чернил фиксируется как единое целое с печатающей головкой 20 над стопором. С другой стороны, подвижный элемент 60 контейнера 10 для чернил имеет секцию для зацепления 69, частично вырезанную для зацепления со стопором 64, и является ограниченной при движении вверх. При вставке контейнера для чернил 10 подвижный элемент 60 контейнера 10 для чернил подходит ближе к высвобождающей части 74 печатающей головки. Однако высвобождающая часть 74 стопора, которая формируется в виде буквы U, имеющей две линейных лапки, вступает в контакт с секцией 64 стопора на ее линейных лапках, не вступая в контакт с подвижным элементом 60, из-за присутствия части в виде буквы U с углублением. Заметим, что во время вставки, контейнер 10 для чернил вставляется в то время, когда на пружину 73 нажимает наружный корпус.
Когда контейнер для чернил вставляется, стопор 64 нажимает на высвобождающую секцию 74 и деформируется, как показано на фиг.5B. Таким образом, зацепление между стопором 64 и секцией 69 для зацепления подвижного элемента 60 высвобождается, давая возможность подвижному элементу 60 для движения вверх. В это время, поскольку часть наружного корпуса 15 контейнера 10 для чернил, соответствующая подвижному элементу 60, является открытой, подвижный элемент 60 может двигаться в направлении (вверх), указанном стрелкой, под действием силы пружины 68. Поскольку секция 65 для зацепления подвижного элемента 60 зацепляется с секцией 54 для зацепления соединительной трубки 51 таким же образом, как и в первом варианте осуществления, соединительная трубка 51 перемещается в соответствии с перемещением подвижного элемента 60 и входит в контейнер для чернил.
В этом состоянии пружина 73 отделения контейнера сжимается и нажимает на контейнер 10 для чернил в направлении его отделения. Однако подвижный элемент 60 уже переместился вверх и прошел через отверстие наружного корпуса 15, как описано выше. По этой причине движение контейнера 10 для чернил предотвращается. Заметим, что пружина 73 предусматривается для улучшения операции замены контейнера, более конкретно для проскальзывания контейнера для чернил. Пружина 73 не является важным элементом в конфигурации в соответствии с настоящим изобретением. Не требуется большой силы для скольжения контейнера, если сила трения между контейнером для чернил и нижней поверхностью контейнера узла вставки является низкой. Может использоваться пружина, имеющая более низкую упругую силу.
Фиг.5C представляет собой вид, демонстрирующий состояние, когда подвижный элемент завершил движение от состояния на фиг.5B, более конкретно состояние, когда присоединение контейнера 10 для чернил к печатающей головке 20 завершено. На верхнем краю подвижного элемента 60 устанавливается секция 67 для операции отделения контейнера, и к ее нижнему краю прикрепляется стопор 67A в форме кольца. Стопор 67A подвижного элемента 60 вступает в контакт с нижней поверхностью наружного корпуса 15 контейнера для чернил в состоянии, где часть отверстия соединительного канала 52 соединительной трубки 51 сообщается с камерой 12 для хранения чернил. Таким образом, стопорится движение вверх подвижного элемента 60. В это время часть 67 для операции отделения контейнера выступает из части отверстия перекрывающей панели печатающей головки 20.
Когда контейнер для чернил 10 заменяется новым, пользователь нажимает на часть 67 для операции отделения контейнера до тех пор, пока верхняя часть секции 67 не опустится ниже нижней поверхности наружного корпуса 15. После этого контейнер 10 может быть вытолкнут из секции установки под действием силы пружины 73 для отделения контейнера.
Как описано выше, в настоящем варианте осуществления операция соединения может осуществляться автоматически посредством рабочих пружин, предусмотренных внутри контейнера для чернил. По этой причине движущей силы привода не требуется, при этом уменьшается количество деталей, используемых в устройстве печати.
(Четвертый вариант осуществления)
Фиг.6 представляет собой общий вид, иллюстрирующий механизм перемещения соединительной трубки в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления крышка узла вставки секции установки контейнера для чернил используется для перемещения соединительной трубки.
Как показано на фиг.6, в этом варианте осуществления предусматривается крышка 77 для секции установки контейнера для чернил, сформированной как единое целое с печатающей головкой, для накрывания узла вставки для контейнера для чернил. Крышка 77 может вращаться вокруг, в качестве оси вращения, части вблизи нижней конечной части узла вставки контейнера. Узлы вставки контейнеров для чернил отдельных цветов могут накрываться одной и той же крышкой. Ось вращения крышки 77 снабжена кулачковым элементом, который может вращаться вокруг оси. Для кулачкового элемента один конец вала 75, сформированного из материала высокой жесткости, соединяется с частью, отделенной от центра оси вращения. Вал 75 соединен с возможностью вращения вместе с кулачковым элементом, делая возможным перемещение кулачка, как будет описано позже. Другой конец вала 75 простирается в секцию установки контейнера для чернил через направляющую канавку 76, предусмотренную в боковой поверхности рамы 24 печатающей головки 20. Вал 75 простирается через секцию установки контейнеров для чернил, для установки чернил отдельных цветов, и край соединяется с возможностью скольжения с рамой 24, с тем чтобы перемещаться в соответствии с перемещением кулачка. Одновременно вал 75 имеет секции 71 зацепления и отверстия 72 зацепления, соответствующие контейнерам для чернил отдельных цветов в части поперек контейнеров таким же образом, как в рабочем элементе 70, показанном на фиг.3. В этом механизме можно перемещать подвижный элемент 60 и соединительную трубку 51, зацепленную с подвижным элементом 60, таким же способом, как и в первом варианте осуществления, рассмотренном выше. Более конкретно, как показано на фиг.6, когда контейнер для чернил вставляется, секция 71 для зацепления вала 75 высвобождает зацепление стопора 64 с подвижным элементом 60 и делает возможным зацепление секции 65 зацепления подвижного элемента 60 с отверстием 72 для зацепления вала 75.
Другие контейнеры для чернил вставляются таким же способом. После того как вставляются все контейнеры для чернил, крышка 77 узла вставки контейнеров поворачивается, чтобы закрыть узел вставки контейнеров.
Вал 75 перемещается вверх вдоль направляющей 76 посредством перемещения кулачка в соответствии с вращением крышки, в соответствии с направляющей канавкой 76. Посредством перемещения подвижный элемент 60 и соединительная трубка 51 в зацеплении с элементом 60 перемещаются таким же образом, как и в первом варианте осуществления, с тем результатом, что печатающая головка вступает в сообщение с контейнером для чернил.
В соответствии с настоящим вариантом осуществления все множество контейнеров сообщается с печатающей головкой в одно и то же время. По этой причине детали, участвующие в операции соединения, могут использоваться вместе. По этой причине количество деталей может быть уменьшено в наибольшей степени по сравнению с обычным. В дополнение к этому, посредством выполнения операции открывания/закрывания крышки узла вставки контейнера совместно с операцией соединения, операция соединения может завершаться без отказов.
(Другие варианты осуществления)
В вариантах осуществления относительно конфигурации соединения контейнера для чернил, как правило, чернила не удерживаются посредством поглотителя, но хранятся или подаются как есть. С другой стороны, подвижный элемент (листовой элемент, нажимная панель) и пружинный элемент для давления на подвижный элемент используются в качестве средств генерирования отрицательного давления. В то же время система подачи формируется непроницаемой для воздуха. Таким образом, отрицательное давление прикладывается соответствующим образом к печатающей головке. Это конфигурация делает возможным увеличение эффективности использования объема и увеличивает свободу выбора чернил по сравнению с обычной технологией, при которой отрицательное давление создается посредством поглотителя. Однако конфигурация контейнера для чернил в соответствии с настоящим изобретением не должна ограничиваться этим. Чтобы объяснить более конкретно, контейнер для чернил присоединяется любым образом, постольку-поскольку соединительная трубка введена в контейнер для чернил, и контейнер для чернил и печатающая головка могут сообщаться друг с другом, при этом безразлично, какую внутреннюю конструкцию имеет контейнер для чернил. Это означает, что контейнеры для чернил могут иметь поглотитель для генерирования отрицательного давления под действием капиллярных сил.
В качестве системы печати вариантов осуществления, рассмотренных выше, может объясняться устройство для струйной печати последовательного типа. Однако применение настоящего изобретения не ограничивается этой системой. Например, настоящее изобретение является применимым даже к устройству печати, использующему печатающую головку типа печати полной строки. Не говоря уже о том, что может создаваться множество систем подачи жидкости, в зависимости от тонов окраски (цвета, концентрации) чернил.
Кроме того, выше объясняются случаи, где настоящее изобретение применяется к контейнеру для чернил для подачи чернил в печатающую головку. Однако настоящее изобретение применимо и к узлу подачи, где чернила подаются к перу, в качестве средств печати. Кроме того, кроме таких различных устройств печати настоящее изобретение применимо к устройствам для подачи различных типов жидкостей, таких как питьевая вода и жидкие ароматизирующие материалы, или к разнообразным областям, включая область медицины, для подачи лекарственных средств.
Конструкция устройства для струйной печати
Фиг.7 представляет собой вид, иллюстрирующий конструкцию устройства для струйной печати, к которому может применяться конфигурация присоединения контейнера для чернил к печатающей головке в соответствии с любым из вариантов осуществления.
Устройство 150 печати по настоящему варианту осуществления представляет собой устройство струйной печати последовательного сканирующего типа. Каретка 153 может перемещаться по направляющим в главном направлении сканирования, указанном стрелкой A, посредством направляющих валов 151 и 153. Каретка 153 может совершать возвратно-поступательное движение в главном направлении сканирования посредством привода каретки и механизма передачи движущей силы, такой как ремень, для передачи движущей силы. На каретке 153 устанавливаются печатающая головка и контейнер для чернил, используемый в любом из вариантов осуществления. Лист бумаги P, служащий в качестве печатной среды, вводится через узел 155 подачи, предусмотренный в передней части устройства, изменяет при введении направление движения, а затем вводится посредством подающего валика 156 в направлении субсканирования, указанном стрелкой B. Устройство 150 печати печатает (отпечатки) изображения на листе бумаги P один за другим, повторяя операцию печати, при которой чернила выбрасываются на область печати листа бумаги P, на пластине 157, в то время как печатающая головка перемещается в направлении главного сканирования, и операцию подачи, при которой бумага P подается в направлении субсканирования на расстояние, соответствующее ширине печати.
Заметим, что печатающая головка использует термическую энергию, генерируемую электротермическим преобразователем, в качестве энергии для выброса чернил, как рассмотрено выше. В этом случае тепло, генерируемое электротермическим преобразователем, прикладывается к чернилам для генерирования пленочного кипения, и энергия его вспенивания используется для выброса чернил из узла выброса чернил. Кроме того, система выброса чернил из печатающей головки не ограничивается только системой, которая использует электротермический преобразователь, и может использоваться, например, система для выброса чернил с использованием пьезоэлемента.
По левую сторону от области движения каретки 153, на фигуре, предусматривается узел 158 системы извлечения таким образом, чтобы он располагался напротив поверхности формирования узла выброса чернил печатающей головки, установленной на каретке 153. Узел 158 системы извлечения снабжен колпачком для накрывания узлов выброса чернил печатающей головки и отсасывающим насосом для создания отрицательного давления в колпачке. Посредством создания отрицательного давления в колпачке, накрывающем узлы выброса чернил, можно извлекать чернила из узлов выброса чернил. Таким образом, может осуществляться операция извлечения для поддержания хорошего состояния выброса чернил печатающей головки. Альтернативно может осуществляться обработка для извлечения (операция предварительного выброса) для поддержания хорошего состояния выброса чернил посредством выброса чернил из узла выброса чернил внутри колпачка, отдельно от формирования изображения.
Настоящее изобретение описано подробно по отношению к предпочтительным вариантам осуществления, и теперь из приведенного выше специалисту в данной области, будет ясно, что изменения и модификации могут быть проделаны без отклонения от изобретения в его более широком аспекте, и предусматривается, по этой причине, в прилагаемой формуле изобретения перекрывание всех таких изменений.
Настоящая заявка заявляет приоритет заявки на патент Японии № 2004-169110, поданной 7 июня 2004 года, которая включена сюда посредством ссылки.
1. Контейнер для чернил, расположенный вертикально над печатающей головкой для использования, и способный к присоединению к печатающей головке и отделению от нее, при этом контейнер для чернил содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с печатающей головкой, с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется.
2. Контейнер по п.1, в котором подвижный элемент перемещается во внутреннем пространстве части для хранения чернил и снаружи от части для хранения чернил, и внутреннее пространство части для хранения чернил герметизируется с помощью подвижного элемента и уплотняющего элемента, чтобы быть непроницаемым для воздуха снаружи.
3. Контейнер по п.1, в котором подвижный элемент содержит первую секцию для зацепления, для зацепления с соединительным элементом, на конце подвижного элемента, и вторую секцию для зацепления, для зацепления с рабочим элементом, для передачи движущей силы для движения подвижного элемента, на другом конце подвижного элемента.
4. Контейнер по п.1, в котором подвижный элемент и соединительный элемент имеют, в целом, цилиндрическую форму с примерно одинаковым наружным диаметром.
5. Контейнер по п.1, дополнительно содержащий часть стопора для ограничения движения подвижного элемента вверх.
6. Контейнер по п.5, дополнительно содержащий элемент для создания принуждающей силы, для принуждения подвижного элемента к движению вверх, в котором принуждающая сила элемента для создания принуждающей силы также делает возможным направление зацепленного соединительного элемента в часть для хранения чернил, и часть стопора ограничивает движение подвижного элемента вверх, когда контейнер для чернил не присоединен к печатающей головке.
7. Контейнер по п.1, в котором чернила хранятся в части для хранения чернил.
8. Печатающая головка для выброса чернил, подаваемых из контейнера для чернил, расположенного вертикально над печатающей головкой, при этом печатающая головка содержит:
соединительный элемент для зацепления с подвижным элементом контейнера для чернил, с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке, и имеющий соединительный канал, направляемый в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется посредством перемещения подвижного элемента.
9. Устройство для струйной печати, которое использует печатающую головку для выброса чернил и контейнер для чернил, расположенный вертикально над печатающей головкой для использования, и приспособленный к присоединению к печатающей головке и к отделению от нее, выбрасывает чернила на печатную среду, с тем, чтобы осуществлять печать, при этом устройство струйной печати содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с печатающей головкой с помощью операции присоединения контейнера для чернил к печатающей головке, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения чернил контейнера для чернил, который присоединяется.
10. Устройство по п.9, дополнительно содержащее крышку узла вставки, способную закрывать узел вставки для контейнера для чернил, когда контейнер для чернил вставляется для присоединения к печатающей головке, при этом подвижный элемент перемещается в сопряжении с закрывающим движением крышки узла вставки.
11. Контейнер для хранения жидкости, приспособленный к присоединению к устройству, использующему жидкость, и к отделению от него, при этом контейнер содержит:
подвижный элемент для зацепления с соединительным элементом, имеющим соединительный канал, сообщающийся с устройством, использующим жидкость, с помощью операции присоединения контейнера для хранения жидкости к устройству, использующему жидкость, и перемещающийся вверх для направления соединительного элемента в часть для хранения жидкости контейнера для жидкости, который присоединяется.
