КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ЖИДКОСТИ И СИСТЕМА ВЫТАЛКИВАНИЯ ЖИДКОСТИ
LIQUID CONTAINER AND LIQUID EJECTION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к контейнеру для жидкости и системе выталкивания жидкости, содержащей такой контейнер.
Уровень техники
Одним примером устройства для выталкивания жидкости является принтер, выталкивающий чернила из записывающей головки (также именуемой "головка") на носитель для записи (например, лист бумаги) для печати. В известной технологии подачи чернил на записывающую головку чернила подаются на записывающую головку чернильного картриджа, расположенного на записывающей головке, в то же время, подавая чернила в чернильный картридж или головку по трубке из чернильного контейнера, расположенного вне устройства для выталкивания жидкости (см. патентные источники 1-3). Чернильный контейнер имеет большую емкость для хранения большого количества чернил по сравнению с чернильным картриджем. Чернильный контейнер имеет впускное отверстие для чернил (также именуемую "впускное отверстие для жидкости" или "порт заправки чернил"), и пользователь может легко заполнить (пополнить) контейнер чернилами через впускное отверстие для чернил.
Например, в технологии, описанной в патентном источнике 1, чернильный контейнер имеет выпускное отверстие для чернил и чернила подаются на записывающую головку через это выпускное отверстие и гибкую трубку.
Патентные источники:
Патентный источник 1 - JP-A-2005-219483
Патентный источник 2 - JP-A-2005-1284
Патентный источник 3 – JP-A-2005-199693
Раскрытие изобретения
Технические проблемы
Отдельно от впускного отверстия для жидкости чернильный контейнер может иметь отверстие для атмосферного воздуха, чтобы впускать в контейнер для чернил атмосферный воздух при расходовании чернил. Пользователь при заправке контейнера чернилами через впускное отверстие для чернил обращает внимание на впускное отверстие для чернил. В соответствии с взаимным расположением впускного отверстия для чернил и отверстия для атмосферного воздуха, когда в контейнере находятся чернила в количестве не меньшем, чем заданное количество, чернила могут выливаться через отверстие для атмосферного воздуха, но не могут выливаться из впускного отверстия для чернил. Дополнительно, пользователь может не заметить выливание чернил через отверстие для атмосферного воздуха.
Когда отверстие для атмосферного воздуха закрыто листовым элементом, выполняющим функцию сепарации газа и жидкости, этот листовой элемент может смачиваться чернилами, вытекающими из отверстия для атмосферного воздуха. В листовом элементе, смоченном чернилами, может понизиться его первоначальная функция. Например, листовой элемент, смоченный чернилами не может предотвратить протечку чернил через этот листовой элемент наружу. Например, в листовом элементе, смоченном чернилами, может ухудшиться воздухопроницаемость, что помешает поступлению воздуха через отверстие для атмосферного воздуха в контейнер для чернил. Эта проблема не характерна для чернильного контейнера, но часто встречается в контейнере для жидкости, в котором хранится жидкость, выталкиваемая из устройства для выталкивания жидкости, который имеет конструкцию, в которой впускное отверстие для жидкости выполнено отдельно от отверстия для атмосферного воздуха.
Во-первых, имеется потребность в создании способа уменьшения вероятности вытекания жидкости из отверстия для атмосферного воздуха, когда жидкость заливается через впускное отверстие для жидкости в контейнер для жидкости, в котором впускное отверстие для жидкости выполнено отдельно от отверстия для атмосферного воздуха.
Когда чернила заливают в контейнер через впускное отверстие для жидкости, когда в контейнере еще имеется остаток чернил, в зависимости от положения выпускного отверстия для чернил, соединенного с внутренней полостью контейнера, через впускное отверстие для чернил и гибкую трубку во время заправки чернил в головку может попадать воздух. Попадание воздуха в головку может привести к дефектам печати, например, к пропуску точек.
Эта проблема не характерна для чернильного контейнера, но часто встречается в контейнере для жидкости для подачи жидкости на устройство для выталкивания жидкости, конструкция которого позволяет заливать жидкость в контейнер для жидкости через впускное отверстие для жидкости.
Во-вторых, существует потребность в создании способа снижения вероятности попадания воздуха из контейнера для жидкости в устройство для выталкивания жидкости, когда контейнер для жидкости заполняется жидкостью через впускное отверстие для жидкости.
Когда чернила заливаются в чернильный контейнер через впускное отверстие для жидкости и подаются из чернильного контейнера на принтер, могут возникать различные отказы и проблемы. Например, чернильный контейнер может иметь канал для атмосферного воздуха, для подачи воздуха в контейнер по мере расходования чернил. Когда чернильный контейнер заполнен чернилами, чернила могут вытекать через отверстие для атмосферного воздуха. Чтобы обеспечить стабильную подачу чернил на записывающую головку принтера чернильный контейнер предпочтительно выполняют так, чтобы поддерживать уровень чернил в чернильном контейнере, которые открыты в атмосферу (уровень жидкости, открытой в атмосферу) в заданном диапазоне высот относительно записывающей головки. Например, высота уровня жидкости, открытой в атмосферу, удерживается так, чтобы не превышать высоту записывающей головки, чтобы предотвратить вытекание чернил из головки. Когда чернильный контейнер заполнен чернилами, и подача чернил из чернильного контейнера на записывающую головку возобновляется, уровень жидкости, открытой в атмосферу, может выйти за пределы заданного диапазона высот, что приведет к нестабильной подаче чернил из чернильного контейнера на записывающую головку. Например, уровень жидкости, открытой в атмосферу может находиться над записывающей головкой, что может привести к утечке чернил из головки под действием давления, создаваемого чернильным контейнером (давления жидкости).
Эта проблема не характерна для чернильного контейнера, но часто встречается в контейнерах с впускным отверстием для хранения жидкости, которая должна выталкиваться устройством для выталкивания жидкости.
В-третьих, существует потребность в создании способа снижения вероятности возникновения проблем или отказов в контейнере для жидкости, имеющем впускное отверстие для жидкости.
Когда при заправке (пополнении) чернильного контейнера чернила капают из впускного отверстия для жидкости, на поверхности налитых чернил (на поверхности воды) могут возникать пузыри. Когда заправка продолжается в присутствии пузырей, пузыри могут начать выходить через впускное отверстие для жидкости.
Эта проблема не характерна для чернильного контейнера, но часто встречается в контейнерах для хранения жидкости с впускным отверстием для жидкости, которая должна выталкиваться из устройства для выталкивания жидкости.
В-четвертых, существует потребность в способе снижения вероятности выхода пузырей, образовавшихся при заправке контейнера для жидкости жидкостью через впускное отверстие для жидкости.
Чернильный контейнер можно устанавливать в разные пространственные положения, т.е., в рабочее положение, в котором чернила подаются из чернильного контейнера на принтер, и в заправочное положение, в котором в чернильный контейнер заливают чернила через впускное отверстие для жидкости. Когда рабочее положение отличается от заправочного положения, у пользователя могут возникнуть трудности при проверке количества оставшихся в чернильном контейнере чернил в соответствующих положениях.
Эта проблема не характерна для чернильного контейнера, но часто встречается в контейнере для хранения жидкости с впускным отверстием для жидкости, которая должна выталкиваться устройством для выталкивания жидкости.
В-пятых, существует потребность в способе, позволяющем пользователю легко проверять уровень жидкости, остающейся в контейнере для жидкости, имеющем впускное отверстие для жидкости.
Решение проблем
Для достижения по меньшей мере части поставленных целей, согласно настоящему изобретению предлагаются различные аспекты и варианты, описанные ниже.
Первый аспект
Контейнер для жидкости, предназначенный для подачи жидкости в устройство для выталкивания жидкости, содержащий:
камеру для жидкости, предназначенную для хранения жидкости;
воздушную камеру, соединенную с камерой для жидкости для введения атмосферного воздуха в камеру для жидкости по мере расходования жидкости из камеры для жидкости;
отверстие для атмосферного воздуха, предназначенное для подачи атмосферного воздуха в воздушную камеру; и
впускное отверстие для жидкости, предназначенное для заправки жидкостью камеры для жидкости,
причем впускное отверстие для жидкости расположено ниже, чем отверстие для атмосферного воздуха в заправочном положении контейнера, в котором жидкость заливают в камеру для жидкости.
В контейнере согласно этому аспекту в заправочном положении впускное отверстие для жидкости расположено выше отверстия для атмосферного воздуха. Такая конструкция снижает вероятность вытекания жидкости через отверстие для атмосферного воздуха при заправке жидкостью камеры для жидкости через впускное отверстие для жидкости. Дополнительно, внимание пользователя при заправке обращено на впускное отверстие для жидкости. Это снижает вероятность вытекания жидкости через впускное отверстие для жидкости.
Второй аспект
Контейнер согласно аспекту 1, далее содержащий:
листовой элемент, предназначенных для разделения отверстия для атмосферного воздуха и атмосферы, при этом листовой элемент является проницаемым для газов и непроницаемым для жидкости.
В контейнере для жидкости по второму аспекту, листовой элемент предотвращает вытекание жидкости, хранящейся в камере для жидкости, через отверстие для атмосферного воздуха, наружу. Дополнительно, впускное отверстие для жидкости расположено ниже, чем отверстие для атмосферного воздуха. Такая конструкция уменьшает вероятность вытекания жидкости через отверстие для атмосферного воздуха во время заправки контейнера для жидкости жидкостью. Это позволяет предотвратить смачивание листового элемента жидкостью во время заправки и уменьшает вероятность снижения функциональности листового элемента.
Третий аспект
Контейнер по любому из аспектов 1 и 2, далее содержащий:
соединительный канал, один конец которого открыт в воздушную камеру, а другой конец - в камеру для жидкости, и который, тем самым, соединяет воздушную камеру с камерой для жидкости, при этом:
впускное отверстие для жидкости в заправочном положении расположено ниже отверстия на указанном одном конце.
Конструкция контейнера для жидкости согласно третьему аспекту снижает вероятность попадания жидкости в воздушную камеру во время заправки жидкостью. Это позволяет еще больше снизить вероятность вытекания жидкости через отверстие для атмосферного воздуха во время заправки жидкостью.
Четвертый аспект
Контейнер для жидкости по любому из аспектов 1 -3, далее содержащий:
упругую пробку, предназначенную для закрывания впускного отверстия для жидкости и съемно установленную во впускном отверстии для жидкости, при этом:
камера для жидкости имеет воздушное накопительное пространство для накопления воздуха объемом V1 при заправке жидкостью камеры для жидкости до достижения уровнем жидкости верхнего края впускного отверстия для жидкости в заправочном положении,
причем контейнер для жидкости соответствует выражению отношения V1≥  V2, где V2 представляет объем участка камеры для жидкости, примыкающего к впускному отверстию для жидкости, занимающего положение не ниже, чем высота впускного отверстия для жидкости в рабочем положении контейнера для жидкости, из которого жидкость подается в устройство для выталкивания жидкости.
В контейнере для жидкости по четвертому аспекту изобретения, даже когда через впускное отверстие для жидкости в контейнер заливается избыточное количество жидкости, например, приводящее к переполнению, воздушное накопительное пространство может накопить воздух заданного объема (объем V1) в камере для жидкости. Объем V1 не меньше объема V2 участка, прилегающего к впускному отверстию для жидкости. Это снижает вероятность того, что пробка будет открыта для жидкости в камере для жидкости, когда положение контейнера после заправки жидкостью поменяется на рабочее. Это снижает вероятность снижения качества жидкости, например, в результате загрязнения при контакте с пробкой.
Пятый аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 4, в котором:
воздушное накопительное пространство является углублением, образованным стороной стенки, образующей камеру для жидкости и открыто вниз в вертикальном направлении в заправочном положении.
В контейнере для жидкости согласно пятому аспекту, воздушное накопительное пространство легко формируется углублением, которое открыто вниз в вертикальном направлении.
Шестой аспект
Контейнер для жидкости по любому из аспектов 1-5, в котором:
в рабочем положении контейнера для жидкости, из которого жидкость подается в устройство для выталкивания жидкости, отверстие для атмосферного воздуха расположено на стороне, находящейся ближе к верхней грани воздушной камеры, чем к нижней грани.
Конструкция контейнера для жидкости по шестому аспекту снижает вероятность вытекания жидкости через отверстие для атмосферного воздуха, даже когда жидкость попадает в часть воздушной камеры во время заправки жидкостью.
Седьмой аспект
Контейнер для жидкости, предназначенный для подачи жидкости в устройство для выталкивания жидкости, содержащий:
камеру для жидкости, предназначенную для хранения жидкости,
впускное отверстие для жидкости, соединенное с камерой для жидкости и предназначенное для заправки жидкостью камеры для жидкости; и
порт выпуска жидкости, один конец которого соединен с камерой для жидкости на заданной высоте от нижней грани камеры для жидкости, а другой конец открыт наружу, при этом в заправочном положении контейнера для жидкости, в котором камеру для жидкости заправляют жидкостью, порт выпуска жидкости позволяет жидкости, хранящейся в камере для жидкости, вытекать наружу,
при этом контейнер для жидкости установлен так, что в рабочем положении контейнера для жидкости, в котором жидкость из камеры для жидкости подается в устройство для выталкивания жидкости, порт выпуска жидкости расположен ниже впускного отверстия для жидкости, и
камера для жидкости имеет приемник для жидкости, соединенный с одним концом порта выпуска жидкости и предназначенный для удержания жидкости в камере для жидкости так, что жидкость в порте выпуска жидкости и жидкость в камере для жидкости не разрываются и не имеют включений воздуха при изменении положения контейнера для жидкости с рабочего на заправочное, когда в камере для жидкости находится не менее заданного количества жидкости.
Контейнер для жидкости по седьмому аспекту имеет приемник для жидкости и, тем самым, в заправочном положении предотвращает появление воздуха в разрыве между жидкостью в порту выпуска жидкости и жидкостью в камере для жидкости. Это снижает вероятность попадания воздуха в устройство для выталкивания жидкости через порт выпуска жидкости, когда контейнер заправляют жидкостью.
Восьмой аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 7, в котором
приемник для жидкости имеет перегородку, соединенную с нижней гранью камеры для жидкости так, чтобы ее высота была не менее заранее заданной в заправочном положении,
при этом перегородка блокирует поток жидкости в направлении от указанного одного конца, когда положение контейнера для жидкости изменяется с рабочего на заправочное.
В контейнере для жидкости по восьмому аспекту перегородка блокирует поток жидкости и, тем самым, позволяет предотвратить появление разрыва между жидкостью в приемнике для жидкости и жидкостью в порте выпуска жидкости и попадание в этот разрыв воздуха. Это снижает вероятность попадания воздуха в устройство для выталкивания жидкости через порт выпуска жидкости при заправке контейнера для жидкости жидкостью.
Девятый аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 7, в котором:
приемник для жидкости имеет пористый элемент, расположенный на нижней грани камеры для жидкости для абсорбции и удержания жидкости в заправочном положении,
при этом пористый элемент закрывает указанный один конец порта выпуска жидкости и заставляет жидкость, находящуюся в камере для жидкости, течь в порт выпуска жидкости, когда жидкость из камеры для жидкости подается в устройство для выталкивания жидкости.
В контейнере для жидкости по девятому аспекту пористый элемент удерживает жидкость и, тем самым, не допускает разрыва между жидкостью в приемнике для жидкости и жидкостью в порте выпуска жидкости и попадания в нее воздуха. Это снижает вероятность попадания воздуха в устройство для выталкивания жидкости через порт впуска жидкости при заправке контейнера для жидкости жидкостью.
Десятый аспект
Контейнер для жидкости, предназначенный для подачи жидкости в устройство для выталкивания жидкости, содержащий:
камеру для жидкости, предназначенную для хранения жидкости, образованную множеством стенок;
впускное отверстие для жидкости, предназначенное для заправки жидкостью камеры для жидкости и имеющее один конец, открытый наружу, и другой конец, открытый в камеру для жидкости;
пробку, закрывающую впускное отверстие для жидкости;
канал для атмосферного воздуха, предназначенный для подачи атмосферного воздуха в камеру для жидкости; и
порт выпуска жидкости, предназначенный для подачи жидкости, хранящейся в камере для жидкости, в устройство для выталкивания жидкости, при этом
канал для атмосферного воздуха содержит:
воздушную камеру заданного объема,
первый канал для соединения воздушной камеры с атмосферой, и
второй канал на одном конце имеющий отверстие на воздушной стороне, открытое в воздушную камеру, и на другом конце имеющий отверстие на стороне жидкости, открытое в камеру для жидкости, и соединяющий камеру для жидкости с воздушной камерой, причем во втором канале сформирован мениск для удержания жидкости,
при этом второй канал содержит отверстие на стороне жидкости, и отверстие на воздушной стороне, расположенное ниже другого конца впускного отверстия для жидкости в рабочем положении контейнера для жидкости, в котором жидкость в контейнере для жидкости подается в устройство для выталкивания жидкости, и при этом
заправочное положение контейнера, в котором жидкость заливают через впускное отверстие для жидкости в камеру для жидкости, отличается от рабочего положения, и в этом положении отверстие на воздушной стороне расположено выше другого конца впускного отверстия для жидкости.
В контейнере для жидкости согласно десятому аспекту отверстие на воздушной стороне в заправочном положении расположено выше другого конца впускного отверстия для жидкости. Такая конструкция снижает вероятность попадания жидкости в воздушную камеру во время заправки и, следовательно, вероятность вытекания жидкости наружу через первый канал, соединяющий воздушную камеру с атмосферой. Предотвращение попадания жидкости в воздушную камеру позволяет удерживать уровень жидкости в контейнере для жидкости, открытый в атмосферу, в заданном диапазоне высот, даже если рабочее положение принимается сразу после заправки контейнера для жидкости жидкостью. Дополнительно, второй канал, в котором сформирован мениск, в рабочем положении расположен выше впускного отверстия для жидкости. Это позволяет сохранить сформированный мениск в течение длительного времени и длительно поддерживать уровень жидкости, открытый в атмосферу, постоянным.
Одиннадцатый аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 10, в котором:
впускное отверстие для жидкости выполнено в одной из множества стенок и один конец впускного отверстия для жидкости открыт в горизонтальном направлении в рабочем положении, и в вертикальном направлении в заправочном положении, для того, чтобы заставит пользователя менять положение контейнера для жидкости с рабочего на заправочное когда необходимо заправить камеру для жидкости жидкостью через впускное отверстие для жидкости.
По существу один конец впускного отверстия для жидкости, открытый вверх в вертикальном направлении, облегчает заполнение камеры для жидкости жидкостью через впускное отверстие для жидкости. Конструкция камеры для жидкости согласно одиннадцатому аспекту заставляет пользователя менять положение контейнера на заправочное, когда пользователь заполняет камеру для жидкости жидкостью через впускное отверстие для жидкости. Это снижает вероятность неудачной заправки контейнера.
Двенадцатый аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 11, в котором:
множество стенок содержит множество вертикальных стенок, которые расположены вертикально относительно монтажной поверхности, на которой контейнер для жидкости установлен в рабочем положении, и
впускное отверстие для жидкости выполнено в стенке воздушной стороны, которая расположена рядом с воздушной камерой, из указанного множества вертикальных стенок.
В контейнере для жидкости по двенадцатому аспекту впускное отверстие для жидкости сформировано так, что в рабочем положении один его конец открыт в горизонтальном направлении, а в заправочном положении другой конец открыт вверх в вертикальном направлении.
Тринадцатый аспект
Контейнер для жидкости по любому из аспектов 10 -12, далее содержащий:
элемент нижнего предела, выполненный на первой стенке, видимой снаружи, среди множества стенок, при этом элемент нижнего предела используется для обнаружения снаружи достижения уровнем жидкости в камере для жидкости первой пороговой величины при расходе жидкости из камеры для жидкости в рабочем положении, и
элемент верхнего предела, выполненный на второй стенке, видимой снаружи, не являющейся первой стенкой, среди множества стенок, при этом элемент верхнего предела используется для обнаружения снаружи достижения уровнем жидкости в камере для жидкости второй пороговой величины, когда камера для жидкости заправляется жидкостью через впускное отверстие для жидкости в заправочном положении, причем
первая стенка расположена вертикально относительно монтажной поверхности, на которую установлен контейнер для жидкости в рабочем положении, и
вторая стенка расположена вертикально относительно монтажной поверхности, на которой установлен контейнер для жидкости в заправочном положении.
Контейнер для жидкости по тринадцатому аспекту имеет элемент нижнего предела и элемент верхнего предела, которые позволяют пользователю легко проверить уровень жидкости в камере для жидкости в соответствующих пространственных положениях.
Четырнадцатый аспект
Контейнер для жидкости, предназначенный для подачи жидкости в устройство для выталкивания жидкости, выполненный с возможностью установки в рабочее положение, в котором жидкость подается на устройство для выталкивания жидкости, и в заправочное положение, в котором контейнер заправляют жидкостью, где рабочее положение отличается от заправочного положения,
при этом контейнер для жидкости содержит:
камеру для жидкости, образованную множеством стенок и предназначенную для хранения жидкости;
выпускное отверстие для жидкости, предназначенное для заправки камеры для жидкости жидкостью;
порт выпуска жидкости, предназначенный для подачи жидкости из камеры для жидкости в устройство для выталкивания жидкости;
элемент нижнего предела, выполненный на первой стенке, видимой снаружи, среди множества стенок, при этом элемент нижнего предела используется для обнаружения снаружи достижения уровнем жидкости в камере для жидкости первой пороговой величины при расходе жидкости из камеры для жидкости в рабочем положении, и
элемент верхнего предела, выполненный на второй стенке, видимой снаружи, не являющейся первой стенкой, среди множество стенок, при этом элемент верхнего предела используется для обнаружения снаружи достижения уровнем жидкости в камере для жидкости второй пороговой величины, когда камера для жидкости заправляется жидкостью через выпускное отверстие для жидкости в заправочном положении, при этом:
первая стенка расположена вертикально относительно монтажной поверхности, на которую установлен контейнер для жидкости в рабочем положении, и
вторая стенка расположена вертикально относительно монтажной поверхности, на которой установлен контейнер для жидкости в заправочном положении.
Контейнер для жидкости согласно четырнадцатому аспекту имеет элемент нижнего предела и элемент верхнего предела, которые позволяют пользователю легко проверить уровень жидкости в камере в соответствующих положениях.
Пятнадцатый аспект
Контейнер для жидкости по любому из аспектов 13 и 14, в котором:
элемент нижнего предела образует горизонтальную прямую в рабочем положении, и
элемент верхнего предела образует горизонтальную прямую в заправочном положении.
В контейнере для жидкости согласно пятнадцатому аспекту пользователь может легко проверить остаток жидкости в камере для жидкости, сравнив уровень жидкости с элементом нижнего предела или элементом верхнего предела в соответствующем положении.
Шестнадцатый аспект
Контейнер для жидкости, предназначенной для подачи жидкости в устройство для выталкивания жидкости, содержащий:
камеру для жидкости, предназначенную для хранения жидкости;
выпускное отверстие для жидкости, один конец которого открыт наружу, а другой конец открыт в камеру для жидкости, и предназначенное для заправки камеры для жидкости жидкостью;
порт выпуска жидкости, имеющий на одном конце выпускное отверстие для жидкости, открытое в камеру для жидкости для подачи жидкости из камеры для жидкости в устройство для выталкивания жидкости, при этом:
в заправочном положении контейнера для жидкости, в котором камеру для жидкости заправляют жидкостью через впускное отверстие для жидкости,
камера для жидкости имеет особое пространство, образованное стенкой камеры для жидкости для жидкости и открытое вниз в вертикальном направлении, и
в заправочном положении это особое пространство расположено выше другого конца впускного отверстия для жидкости.
В контейнере для жидкости по шестнадцатому аспекту камера для жидкости имеет особое пространство, расположенное выше другого конца впускного отверстия для жидкости так, что пузыри, возникающие при заправке камеры для жидкости жидкостью, скапливаются в этом особом пространстве. Такая конструкция снижает вероятность того, что пузыри, образующиеся при заправке, вытекут через впускное отверстие для жидкости, по сравнению с известным контейнером для жидкости без такого особого пространства.
Семнадцатый аспект
Контейнер для жидкости по аспекту 16, в котором:
в заправочном положении один конец впускного отверстия для жидкости расположен выше особого пространства. Такая конструкция снижает вероятность того, что пузыри, образующиеся во время заправки, вытекут из впускного отверстия для жидкости.
Восемнадцатый аспект
Контейнер для жидкости по любому из аспектов 16 и 17, в котором
в заправочном положении выпускное отверстие порта для выпуска жидкости расположено ниже особого пространства.
Конструкция контейнера для жидкости по восемнадцатому аспекту снижает вероятность попадания пузырей, образующихся при заправке контейнера для жидкости жидкостью, в порт выпуска жидкости. Это приводит к снижению вероятности попадания воздушных пузырей (воздуха) из контейнера для жидкости в головку устройства для выталкивания жидкости и, тем самым, предотвращает возникновение неисправностей головки, таких как пропущенные точки.
Девятнадцатый аспект
Система выталкивания жидкости, содержащая:
контейнер для жидкости по любому из аспектов 1-18;
устройство для выталкивания жидкости, имеющее головку для выталкивания жидкости на объект; и
соединительную трубку, расположенную так, чтобы соединять порт для выпуска жидкости контейнера для жидкости с устройством для выталкивания жидкости, и так, чтобы жидкость из камеры для жидкости по соединительной трубке вытекала в устройство для выталкивания жидкости.
Система выталкивания жидкости по девятнадцатому аспекту содержит контейнер для жидкости по любому из аспектов с первого по восемнадцатый. В одном примере система выталкивания жидкости содержит контейнер для жидкости по любому из аспектов с первого по шестой, с пониженной вероятностью вытекания жидкости из отверстия для атмосферного воздуха при заправке жидкостью. В другом варианте система выталкивания жидкости содержит контейнер для жидкости по любому из аспектов с седьмого по девятый, с пониженной вероятностью возникновения неполадок из-за попадания воздуха с устройство для выталкивания жидкости. В еще одном варианте система выталкивания жидкости содержит контейнер для жидкости по любому из аспектов с тринадцатого по пятнадцатый, зависящих от тринадцатого аспекта, которая позволяет поддерживать уровень жидкости в контейнере, открытом в атмосферу, в заданном диапазоне высот относительно монтажной поверхности даже в рабочем положении сразу после заполнения жидкостью. Это позволяет удерживать разницу высот относительно монтажной поверхности между головкой и уровнем жидкости в контейнере для жидкости, открытом в атмосферу, в заданном диапазоне, что позволяет стабильно выталкивать жидкость из головки. В другом примере система выталкивания жидкости содержит контейнер по любому из аспектов с четырнадцатого по пятнадцатый, зависимый от четырнадцатого, в котором контейнер для жидкости который позволяет легко проверять уровень жидкости в камере для жидкости как в рабочем, так и в заправочном положениях. В еще одном примере система выталкивания жидкости содержит контейнер для жидкости по любому из аспектов с шестнадцатого по восемнадцатый, с пониженной вероятностью вытекания пузырей, образующихся при заправке, через выпускное отверстие для жидкости.
Настоящее изобретение может быть реализовано в различных формах, например в форме системы производства описанного контейнера для жидкости и в способе выталкивания жидкости, использующем описанную систему выталкивания жидкости, а также в форме контейнера для жидкости и системы выталкивания жидкости, содержащей устройство для выталкивания жидкости и контейнер для жидкости, описанный выше.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - пояснительная схема, иллюстрирующая первый базовый пример.
Фиг. 2А и 2В - пояснительные схемы, иллюстрирующие второй базовый пример.
Фиг. 3А и 3В - пояснительные схемы, иллюстрирующие систему 1 выталкивания жидкости по первому варианту.
Фиг. 4 - вид в перспективе внешнего вида чернильного контейнера 30.
Фиг. 5 - пояснительная схема, далее иллюстрирующая чернильный контейнер 30.
Фиг. 6 - концептуальная иллюстрация пути от входного отверстия 317 для воздуха до порта 306 выталкивания жидкости.
Фиг. 7 - пояснительная схема, иллюстрирующая подачу чернил.
Фиг. 8 - разнесенный вид в перспективе чернильного контейнера 30.
Фиг. 9 - пояснительная диаграмма, иллюстрирующая поток воздуха.
Фиг. 10 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид чернильного контейнера.
Фиг. 11А и 11В - пояснительные схемы, иллюстрирующие детали чернильного контейнера 30.
Фиг. 12 - пояснительная схема, иллюстрирующая чернильный контейнер 30.
Фиг. 13А-13С - заправка чернильного контейнера 30 чернилами.
Фиг. 14А и 14В - пояснительные схемы, иллюстрирующие чернильный контейнер 30а по второму варианту.
Фиг. 15 - пояснительная схема, иллюстрирующая полезные эффекты второго варианта.
Фиг. 16 - пояснительная схема, иллюстрирующая чернильный контейнер 30b по третьему варианту.
Фиг. 17А и 17В - пояснительные схемы, иллюстрирующие систему 1с выталкивания жидкости по четвертому варианту.
Фиг. 18 - вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид чернильного контейнера 30с по четвертому варианту.
Фиг. 19 - состояние с небольшим количеством чернил, остающихся в камере 340 для жидкости.
Фиг. 20А и 20В - пояснительные схемы, иллюстрирующие заправку чернильного контейнера 30с чернилами.
Фиг. 21 - пояснительная схема, иллюстрирующая положение чернил в рабочем пространственном положении.
Фиг. 22 - пояснительная схема, иллюстрирующая систему 1k выталкивания жидкости по сравнительному варианту.
Фиг. 23 - пояснительная схема, иллюстрирующая заправку контейнера 30с чернилами, и
Фиг. 24А и 24В - пояснительные схемы, иллюстрирующие чернильный контейнер 30d по пятому варианту.
Подробное описание
Далее следует описание некоторых аспектов настоящего изобретения.
А. Базовые примеры
В. Варианты и сравнительные примеры
С. Модифицированные примеры
А. Базовые примеры
Для облегчения понимания вариантов настоящего изобретения сначала будут описаны базовые примеры. На Фиг. 1 приведена пояснительная схема, иллюстрирующая контейнер 90 для жидкости по первому базовому примеру. Оси X, Y, X взаимно перпендикулярны и указаны на Фиг. 1 для обозначения направлений. На некоторых последующих чертежах по мере необходимости также приведены подобные обозначения осей X, Y, Z. Контейнер 90 для жидкости также упоминается как чернильный контейнер 90. Чернила подаются из порта 906 выталкивания жидкости чернильного контейнера 90 по шлангу 24, служащему подающей трубкой, во вспомогательный контейнер (не показан) в принтере (устройстве для выталкивания жидкости). В положении (рабочем положении) чернильного контейнера 90 во время подачи чернил во вспомогательный контейнер, отрицательное направление по оси Z направлено вниз в вертикальном направлении.
Чернильный контейнер 90 содержит камеру 940 для жидкости и воздушную камеру 930. Камера 940 для жидкости сообщается с воздушной камерой 930 через соединительный канал 950. В камере 940 для жидкости хранятся чернила. Чернила подаются через выпускное отверстие 949 для жидкости (также упоминаемое как "один конец 949 порта 906 выпуска жидкости") через порт 906 выпуска жидкости и шланг 24 во вспомогательный контейнер. При подаче чернил во вспомогательный контейнер выпускное отверстие 904 для жидкости закрыто пробкой (не показана).
По мере расходования чернил из камеры 940, через соединительный канал 950 из воздушной камеры 930 в камеру 940 для жидкости поступает воздух. Чернильный контейнер 90 имеет воздушное отверстие 918, через которое воздушная камера 930 открыта в атмосферу. На отверстии 918 для атмосферного воздуха имеется разделительная мембрана 916, разделяющая газ и жидкость, предотвращающая вытекание чернил.
При заправке контейнера 90 чернилами, контейнер 90 помещают на заданную горизонтальную плоскость так, чтобы отрицательное направление оси Х проходило вертикально вниз, как показано на Фиг. 1. Положение чернильного контейнера 90, показанное на Фиг. 1, называется "заправочным положением". В чернильном контейнере 90 по первому базовому примеру в заправочном положении впускное отверстие 904 для жидкости расположено выше, чем отверстие 918 для атмосферного воздуха. Когда пользователь заполняет камеру 940 для жидкости чернилами через впускное отверстие 904 для жидкости, возникает вероятность того, что избыток чернил начнет вытекать из отверстия 918 для атмосферного воздуха. Обычно пользователь при заправке обращает внимание на впускное отверстие 904 для жидкости и может не заметить вытекание чернил через отверстие 918 для атмосферного воздуха.
В конструкции по первому базовому примеру имеется мембрана 916, разделяющая газ и жидкость (также упоминаемая как "лист, разделяющий газ и жидкость"), которая изолирует отверстие 918 для атмосферного воздуха от внешней среды, и которая может быть смочена чернилами, вытекающими из отверстия 918 для атмосферного воздуха. Смачивание мембраны 916, разделяющей газ и жидкость, чернилами может привести к ухудшению функциональности мембраны 916, разделяющей газ и жидкость. Это может привести к тому, что чернила просочатся сквозь мембрану 916, разделяющей газ и жидкость, и вытекут наружу. Такое смачивание также может воспрепятствовать попаданию воздуха через мембрану 916, разделяющей газ и жидкость, в чернильный контейнер 90.
Для того чтобы еще более облегчить понимание вариантов настоящего изобретения, далее следует описание второго базового варианта. На Фиг. 2А и 2В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие контейнер для жидкости (чернильный контейнер) 90 по второму базовому примеру. На Фиг. 2А показана внутренняя часть контейнера 90 для жидкости в рабочем положении, когда чернила подаются из контейнера 90 для жидкости на принтер, являющийся устройством для выталкивания жидкости.
На Фиг. 2В показана внутренняя часть контейнера 90 для жидкости в заправочном положении, в котором контейнер 90 для жидкости заправляется чернилами.
Конструкция чернильного контейнера 90 по второму базовому варианту по существу совпадает с конструкцией этого контейнера 90 для жидкости по первому варианту и, поэтому не требует дальнейшего описания. На Фиг. 2А показана пробка 902 для закрывания впускного отверстия 904 для жидкости.
Как показано на Фиг. 2А, по мере расходования чернил из камеры 940 для жидкости, воздух из воздушной камеры 930 через соединительный канал 950 попадает в камеру 940 для жидкости. Когда в камере 940 для жидкости остается мало чернил, чернильный контейнер 90 поворачивают, как показано стрелкой VR, так, чтобы впускное отверстие для жидкости 904 было обращено вверх в вертикальном направлении. При этом положение чернильного контейнера 90 меняется с рабочего на заправочное.
Как показано на Фиг. 2В, когда положение чернильного контейнера 90, в котором осталось мало чернил, меняют с рабочего на заправочное, уровень жидкости в камере 940 для жидкости может оказаться ниже конца 949. При заправке камеры 940 для жидкости чернилами через впускное отверстие 904 для жидкости, в этом состоянии воздух может протечь через порт 906 для выпуска жидкости и по шлангу 24 в головку принтера.
В. Варианты
В-1. Первый вариант
В-1-1. Конструкция системы выталкивания жидкости
На Фиг. 3А и 3В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие систему 1 выталкивания жидкости. На Фиг. 3А показан вид в перспективе иллюстрирующий внешний вид системы 1 выталкивания жидкости. На Фиг. 3В показан вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид системы 1 выталкивания жидкости с контейнерами 30 для жидкости по первому варианту.
Как показано на Фиг. 3А, система 1 выталкивания жидкости содержит струйный принтер 12 (также упоминаемый как "принтер 12"), в качестве устройства для выталкивания жидкости, и контейнерный блок 50. Принтер 12 содержит узел 13 подачи листов, узел 14 вывода листов, каретку 16 и четыре вспомогательных контейнера 20. В четырех вспомогательных контейнерах 20 соответственно хранятся чернила четырех разных цветов. Более конкретно, четыре вспомогательных контейнера 20 включают вспомогательный контейнер 30Bk для черных чернил, вспомогательный контейнер 20Cn для голубых чернил, вспомогательный контейнер 20Ma для пурпурных чернил и вспомогательных контейнер 20Y для желтых чернил. Эти четыре вспомогательных контейнера 20 установлены на каретке 16.
Печатный лист, помещенный в узел 13 подачи листов подается в принтер 12, где на нем осуществляется печать и выводится из принтера узлом 14 вывода листов.
Каретка 16 выполнена с возможностью перемещения в главном направлении сканирования (в направлении ширины листа). Каретка 16 приводится в движение шаговым двигателем (не показан) через зубчатый ремень (не показан). Записывающая головка (не показана) расположена на нижней поверхности каретки 16. Во время печати чернила, хранящиеся во вспомогательных контейнерах 20, выталкиваются из множества сопел, выполненных в записывающей головке, на печатный лист. Соответствующие части принтера 12, например, зубчатый ремень и каретка 16, расположены внутри защищающего их кожуха 10.
Контейнерный блок 50 имеет верхний кожух 54, первый боковой кожух 56, второй боковой кожух 58 и нижний кожух (не показан). Кожухи 54, 56, 58 и нижний кожух могут быть выполнены из синтетической смолы, например, полипропилена или полистирола. В этом варианте кожухи 54, 56, 58 и нижний кожух выполнены из полистирола и имеют соответствующий цвет (например, черный), делающий их непрозрачными. Как показано на Фиг. 3В, контейнерный блок 50 далее содержит четыре чернильных контейнера 30, являющихся контейнерами для жидкости, окруженными кожухами (закрывающими элементами) 54, 56, 58 и нижним кожухом. Контейнерный блок (50) прочно установлен в заданном положении (например, на горизонтальной плоскости стола или полки) благодаря кожухам 54, 56, 58 и нижнему кожуху. Как показано на Фиг. 3А, верхний кожух 54 может открываться и закрываться по стрелке Yp вокруг одной стороны 54а, закрепленной шарнирно. Четыре чернильных контейнера 30, таким образом, содержат чернила в соответствии с цветами чернил в четырех вспомогательных контейнерах 20. Четыре чернильных контейнера 30 имеют большую емкость, чем вспомогательные контейнеры 20.
Чернильные контейнеры 30, хранящие чернила соответствующих цветов, соединены с соответствующими по цвету чернил вспомогательными контейнерами 20 шлангами 24. Когда чернила выталкиваются из записывающей головки, и расходуются из вспомогательных контейнеров 20, во вспомогательные контейнеры 20 по шлангам 24 из чернильных контейнеров 30 подаются чернила. Система 1 выталкивания чернил, таким образом, может продолжать печать без остановки принтера 12. Шланги 24 изготовлены из материала, обладающего гибкостью и упругостью, например, из синтетического каучука. В одной модифицированной конструкции вспомогательные контейнеры 20 могут отсутствовать, и соответствующие чернила могут подаваться из чернильных контейнеров 30 по шлангам 24 непосредственно на записывающую головку.
На Фиг. 4 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид чернильного контейнера 30. Чернильный контейнер 30 имеет пробку 302. Пробка 302 установлена во впускном отверстии 304 для жидкости. Пробка 302 выполнена с возможностью извлечения из впускного отверстия 304 для жидкости для заправки (пополнения) чернильного контейнера 30 чернилами через впускное отверстие 304 для жидкости. Пробка 302, закрывающая впускное отверстие 304 для жидкости одного чернильного контейнера 30 соединена с пробкой 302, закрывающей впускное отверстие 304 для жидкости другого, соседнего чернильного контейнера 30 соединительным элементом, хотя он на чертежах не показан. Другими словами, две пробки 302 неразъемно интегрированы с помощью соединительного элемента. Чернильный контейнер 30 имеет первые установочные элементы 324 (также упоминаемые как "выступы 324"), и второй установочный элемент 325. Первые установочные элементы 324 имеют выпуклую форму. Второй установочный элемент 325 имеет сквозные отверстия (также упоминаемые как "прорези") 325а. Соседние чернильные контейнеры 30 соединены друг с другом с помощью первых установочных элементов 324 и второго установочного элемента 325.
На Фиг. 5 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид контейнерного блока 50. Верхний кожух 54 и нижний кожух на иллюстрации по Фиг. 5 не показаны. Контейнерный блок 50 ориентирован так, что для подачи чернил на принтер 12 ось Z проходит в вертикальном направлении в рабочем положении, а отрицательное направление оси Z проходит вертикально вниз. Каждый из чернильных контейнеров 30 имеет крепежные узлы 328 для соединения чернильного контейнера 30 с соседним чернильным контейнером 30 и интеграции их друг с другом. Каждый крепежный узел 328 содержит прорезь 325а и выступ 324, как описано выше. Соседние чернильные контейнеры 30 собираются и соединяются друг с другом путем установки выступов 324 одного контейнера 30 в прорези 325а другого соседнего контейнера 30. Выступы 324 можно извлекать из прорезей 325а, прилагая внешнюю силу, так что собранные чернильные контейнеры 30 легко разбираются. Количество чернильных контейнеров 30, имеющихся в контейнерном блоке 50 можно легко изменить, в зависимости от количества разных цветов чернил, используемых принтером 12 и характеристик принтера 12. Такая конструкция контейнерного блока 50 позволяет пользователю легко добавлять новый чернильный контейнер 30 или отсоединять любой из чернильных контейнеров 30 с помощью крепежных узлов 328.
Чернильный контейнер 30 содержит впускное отверстие 304 для жидкости, предназначенное для заправки (пополнения) чернильного контейнера 30 чернилами, и пробку 302, предназначенную для закрывания впускного отверстия 304 для жидкости. Впускное отверстие 304 для жидкости имеет цилиндрическую форму и соединено с камерой для жидкости, как будет описано ниже. Пробка 302 съемно прикреплена к впускному отверстию 304 для жидкости. Как указано выше, две пробки 302 соседних чернильных контейнеров 30 соединены друг с другом соединительным элементом 303. Таким образом, эти две пробки 302 неразъемно интегрированы друг с другом с помощью соединительного элемента 303.
Впускное отверстие 304 для жидкости открыто в горизонтальном направлении (т.е., в показанном варианте, в положительном направлении оси Х) в рабочем положении чернильного контейнера 30. Такая конфигурация ниже будет описана более подробно.
Чернильный контейнер 30 также имеет воздушное отверстие 317. Воздушное отверстие 317 выполнено на одном из двух концов для атмосферного воздуха (описан ниже) и используется для подачи атмосферного воздуха в чернильный контейнер 30. Когда чернила подаются через порт выпуска жидкости (не показан) по шлангу на принтер 12, через воздушное отверстие 317 в чернильный контейнер 30 поступает атмосферный воздуха.
В-1-2. Общая структура чернильного контейнера 30
Для лучшего понимания, перед описанием подробной структуры чернильного контейнера 30, предварительно будет приведено концептуальное описание канала от воздушного отверстия 317 до порта 306 выпуска жидкости со ссылками на Фиг. 6. На Фиг. 6 концептуально показан канал от воздушного отверстия 317 до порта 306 выпуска жидкости.
Канал от воздушного отверстия 317 до порта 306 выпуска жидкости грубо разделяется на канал 100 для атмосферного воздуха и камеру 340 для жидкости. Канал 300 для атмосферного воздуха содержит первый канал 310, воздушную камеру 330, и второй канал 350 (также именуемый "соединительный канал 350") последовательно расположенные по направлению потока воздуха.
Первый канал 310 на одном конце имеет впускное отверстие 318 для атмосферного воздуха, открытое в воздушную камеру 330, а на другом конце впускное отверстие 317 для воздуха, открытое в атмосферу. Первый канал 310 содержит соединительный канал 320, камеру 312 разделения жидкости и газа, и соединительный канал 314. Один конец соединительного канала 320 соединен с впускным отверстием 317 для воздуха, а другой его конец соединен с камерой 312 разделения жидкости и газа. Часть соединительного канала 320 образует удлиненный канал для предотвращения диффузии и испарения жидких чернил, скопившихся в камере 340 для жидкости, через канал 300 для атмосферного воздуха. Между верхней и нижней частями камеры 312 разделения жидкости и газа имеется листовой (пленочный) элемент 316. Листовой элемент 316 является проницаемым для газа и непроницаемым для жидкости. Листовой элемент 316, установленный в средней части канала 300 для атмосферного воздуха, препятствует вытеканию чернил из камеры 340 для жидкости за листовой элемент 316. Листовой элемент 316, смоченный чернилами, может потерять его исходную функцию, служить в качестве мембраны, разделяющей газ и жидкость. Более конкретно, в листовом элементе 316, смоченном чернилами, может снизиться воздухопроницаемость. В этом случае, воздух может не попадать в чернильный контейнер 30.
Соединительный канал 314 соединяет камеру 312 разделения газа и жидкости с воздушной камерой 330. Один конец соединительного канала 314 образует впускное отверстие 318 для атмосферного воздуха.
Воздушная камера 330 имеет большее проточное сечение, чем второй канал 350 (описываемый ниже) и имеет заданный объем. Такая конструкция накапливает обратный поток чернил из камеры 340 для жидкости и предотвращает протекание чернил за воздушную камеру 330. Воздушная камера 330 накапливает определенное количество чернил, когда воздух в камере 340 для жидкости расширяется, например, при изменении температуры, и течет по второму каналу 350. Наличие воздушной камеры 330 в чернильном контейнере 30 снижает вероятность вытекания чернил через отверстие 317 для воздуха, даже если возникнет обратный поток чернил.
Второй канал 350 на одном конце имеет отверстие 351 воздушной стороны, открытое в воздушную камеру 330, а на другом конце отверстие 352 на стороне жидкости, открытое в камеру 340 для жидкости и, тем самым, соединяет воздушную камеру 330 с камерой 340 для жидкости. Второй канал 350 имеет достаточно небольшое проточное сечение для формирования мениска (перемычка жидкости).
Камера 340 для жидкости предназначена для хранения жидкости и подачи жидкости через выпускное отверстие 349 для жидкости порта 306 выпуска жидкости во вспомогательный контейнер 20 (Фиг. 3) по шлангу 24. Камера 340 для жидкости имеет приемник 345 для жидкости. Приемник 345 для жидкости имеет перегородку 342 в форме ребра. Перегородка 342 блокирует поток чернил в заданном направлении в камере 340 для жидкости, чтобы предотвратить вытекание чернил из уплотнения 345 для жидкости в остальную часть камеры 340 для жидкости. Камера 340 для жидкости также имеет впускное отверстие 304 для жидкости, как описано выше. Верхний конец 304р впускного отверстия для жидкости открыт в атмосферу, тогда как нижний конец 304m впускного отверстия 304 для жидкости открыт в камеру 340 для жидкости.
Для лучшего понимания далее со ссылками на Фиг. 7 описан принцип подачи чернил из контейнера 30 во вспомогательный контейнер 20. На Фиг. 7 представлена пояснительная схема, иллюстрирующая подачу чернил из чернильного контейнера 30 во вспомогательный контейнер 20. На Фиг. 7 схематически показаны внутренняя часть чернильного контейнера 30, шланг 24 и принтер 12. Система 1 выталкивания жидкости расположена на заданной горизонтальной поверхности sf (также упоминаемой как "монтажная поверхность sf"). Порт 306 выпуска жидкости чернильного контейнера 30 соединен с портом 202 приема жидкости вспомогательного контейнера 20 шлангом 24. Вспомогательный контейнер 20 выполнен из синтетической смолы, например, полистирола или полиэтилена. Вспомогательный контейнер 20 содержит камеру 204 приема чернил, канал 208 для чернил, и фильтр 206. В канал 208 для чернил встроена игла 16а подачи чернил каретки 16. Когда в чернилах содержится какая-либо примесь, например, посторонний материал, фильтр 206 захватывает примесь и предотвращает ее попадание в записывающую головку 17. Чернила в камере 204 приема чернил текут по каналу 208 для чернил и игле 16а подачи чернил посредством всасывания из записывающей головки 17, и попадают в записывающую головку 17. Чернила, поданные в записывающую головку 17, выталкиваются наружу (на печатный лист) через сопла.
Камера 340 для жидкости имеет перегородку 342, проходящую на заданную длину от внутренней поверхности первой стенки 370с1 внутрь камеры 340 для жидкости. Перегородка 342 сформирована по всей длине по оси Y (в направлении ширины) камеры 340 для жидкости. Другими словами, перегородка 342 разделяет первую стенку 370с1 на две области. Одна из двух разделенных областей, соединяющаяся с портом 306 выпуска жидкости, называется уплотнением 345 для жидкости. Камера 340 для жидкости также имеет особое пространство 341. Особое пространство 341 является вогнутым и образовано стенкой камеры 340 для жидкости, и в заправочном положении чернильного контейнера 30 открыто вниз в вертикальном направлении (т.е., в отрицательном направлении оси Х). В заправочном положении чернильного контейнера 30 особое пространство 341 расположено выше (т.е., на стороне положительного направления оси Х) нижнего края 304m впускного отверстия 304 для жидкости. Для лучшего понимания граница между особым пространством 341 и остальной областью камеры 340 для жидкости показана штриховой линией.
Впускное отверстие 304 для жидкости имеет внутренний цилиндрический канал, соединенный с камерой 340 для жидкости. Более конкретно, верхний край 304р впускного отверстия 304 для жидкости открыт наружу, тогда как нижний край 304m впускного отверстия 304 для жидкости открыт в камеру 340 для жидкости. Во впускном отверстии 304 для жидкости съемно установлена пробка 302, предотвращающая вытекание чернил через заправочное отверстие. В рабочем положении чернильного контейнера 30 впускное отверстие для жидкости открыто в направлении, ортогональном вертикальному направлению (оси Z) (т.е., в горизонтальном направлении или в положительном направлении оси Х на Фиг. 7).
С камерой 340 для жидкости соединено выпускное отверстие 349 для жидкости, расположенное на одном конце порта 306 выпуска жидкости. Другими словами, выпускное отверстие 349 для жидкости открыто в камеру 340 для жидкости. Выпускное отверстие 349 для жидкости в заправочном положении чернильного контейнера расположено ниже (т.е., на стороне отрицательного направления оси Х) особого пространства 341.
После заправки камеры 340 для жидкости чернилами через впускное отверстие 304 для жидкости в заправочном положении чернильного контейнера 30, уплотнения впускного отверстия 304 для жидкости пробкой 302 и изменения положения чернильного контейнера на рабочее, воздух в камере 340 для жидкости расширяется и поддерживает в камере 340 отрицательное давление. Воздушная камера 330, с другой стороны, соединена с отверстием 318 для атмосферного воздуха и в ней сохраняется атмосферное давление.
В рабочем положении второй канал 350, формирующий мениск и удерживающий чернила, расположен ниже нижнего края 304m впускного отверстия 304 для жидкости. В этом варианте второй канал 350 в рабочем положении расположен рядом с нижним концом чернильного контейнера 30. Даже когда уровень жидкости в камере 340 для жидкости понижается в результате расходования чернил, такая конструкция позволяет поддерживать уровень чернил, непосредственно открытый в атмосферу (открытый в атмосферу уровень чернил) LA, на фиксированной высоте в течение длительного времени (т.е., до тех пор, пока уровень жидкости не опустится до уровня, требующего пополнения чернил, или ниже него). В рабочем положении другой конец 352, формирующий мениск, расположен ниже записывающей головки 17. Это создает перепад d1 высоты напора. Перепад d1 высоты напора в состоянии, когда на другом конце 352 в рабочем положении сформирован мениск также именуется "стационарный перепад d1 высоты напора".
Всасывание чернил записывающей головкой 17 в резервирующую камеру 204 приводит к тому, что давление в резервирующей камере 204 находится на уровне не менее заранее заданной отрицательной величины. Когда давление в резервирующей камере 204 находится на уровне не менее заранее заданной отрицательной величины, чернила из камеры 340 для жидкости подаются по шлангу 24 в резервирующую камеру 204. В резервирующую камеру 204 из камеры 340 для жидкости автоматически поступает такое количество чернил, которое было израсходовано головкой 17. Другими словами, когда сила всасывания (отрицательное давление) от принтера 12 превышает определенную величину, тогда перепад d1 высоты напора, создаваемый разницей высот в вертикальном направлении между уровнем чернил, открытым в атмосферу в воздушной камере 330 в чернильном контейнере 30 (т.е. открытый в атмосферу уровень LA чернил) и записывающей головкой (более конкретно, соплами), заставляет чернила течь из камеры 340 для жидкости в резервирующую камеру 204. Для того, чтобы стабильно подавать чернила из чернильного контейнера 30 на записывающую головку 176, необходимо, чтобы открытый в атмосферу уровень LA чернил был расположен на высоте не выше, но и не намного ниже, чем высота записывающей головки 17. Когда открытый в атмосферу уровень LA чернил расположен выше, чем записывающая головка 17, из чернильного контейнера 30 на принтер 12 подается избыточное количество чернил, которые могут вытекать из записывающей головки 17. С другой стороны, когда открытый в атмосферу уровень LA чернил расположен слишком низко относительно записывающей головки 17, сила всасывания записывающей головки 17 может оказаться недостаточной для всасывания чернил из чернильного контейнера 30 в принтер 12. В этом варианте положение открытого в атмосферу уровня LA чернил определено в диапазоне высот от H1a до H2a, что является условием стабильной подачи чернил из чернильного контейнера 30 на принтер 12.
По мере расходования чернил из камеры 340 для жидкости, воздух G (также именуемый "воздушные пузыри G") из воздушной камеры 330 проникает через соединительный канал 350 в камеру 340 для жидкости. Это приводит к опусканию уровня жидкости в камере 340 для жидкости. Во втором канале 350 формируется мениск, непосредственно открытый в атмосферу (открытый в атмосферу уровень LA). Это поддерживает перепад d1 высоты напора, даже когда уровень жидкости в камере 340 для жидкости понижается. Таким образом, можно стабильно подавать чернила из чернильного контейнера 30 на записывающую головку 17 за счет определенной силы всасывания, создаваемой записывающей головкой 17.
В-1-3. Детальная конфигурация чернильного контейнера 30
Далее, со ссылками на Фиг. 8-10, следует описание детальной конструкции чернильного контейнера 30. На Фиг. 8 представлен разнесенный вид в перспективе чернильного контейнера 30. На Фиг. 9 приведена пояснительная схема, показывающая поток воздуха. На Фиг. 10 приведен вид в перспективе, иллюстрирующий внешний вид чернильного контейнера 30. Соединительный элемент 303 (Фиг. 5) для пробок 302 на Фиг. 8 не показан. На Фиг. 9 показан поток воздуха от воздушного отверстия 317 до отверстия 318 для атмосферного воздуха. Фиг. 9 соответствует Фиг. 8 со стороны положительного направления оси Х и схематически показывает стрелками поток воздуха от впускного отверстия 317 для воздуха до отверстия 318 для атмосферного воздуха. Листовые элементы 316 и 322 на Фиг. 9 не показаны. На Фиг. 10 не показана пробка 302.
Как показано на Фиг. 8 и 10, чернильный контейнер 30 сформирован в форме колонны (более конкретно, в форме прямоугольной колонны). Как показано на Фиг. 8, чернильный контейнер 30 имеет основной корпус 32, пробку 302 и множество листовых элементов 34, 316 и 322 (также упоминаемых как "пленки 34, 316 и 322"). Пленка 34 может называться "первая пленка 34", а пленка 322 может называться "вторая пленка 322". Основной корпус 32 контейнера выполнен из синтетической смолы, например, полипропилена, и является полупрозрачным. Такая конструкция позволяет пользователю снаружи визуально проверять состояние чернил (количество и уровень чернил) внутри основного корпуса 32 контейнера. Основному корпусу 32 контейнера придана вогнутая форма. В одной боковой грани имеется отверстие. В вогнутой части основного корпуса 32 контейнера имеются ребра (стенки) 362 различной формы. Боковая грань, имеющая отверстие (т.е., боковая грань включающая внешнюю рамку основного корпуса 32 контейнера для формирования отверстия), называется граню 370 открытой стороны (или открытой стенкой 370). Для удобства пояснений грань основного корпуса 32 контейнера на стороне положительного направления оси Z называется верхней гранью fa, а грань на стороне отрицательного направления оси Z называется нижней гранью fb. Из четырех боковых граней основного корпуса 32 контейнера в рабочем положении, грань на стороне положительного направления оси Х называется правой гранью fc, грань на стороне отрицательного направления оси Х называется левой гранью fd, грань на стороне положительного направления оси Y (т.е., грань в которой имеется отверстие) называется передней гранью fe, а грань на стороне отрицательного направления оси Y называется задней гранью ff.
Первая пленка 34 выполнена из синтетической смолы, например, полипропилена, и является прозрачной. Первая пленка 34 прикреплена тепловой сваркой к основному корпусу 32 контейнера, чтобы закрыть отверстие открытой боковой грани 370. Более конкретно, первая пленка 34 тесно и плотно прикреплена к торцам ребер 362 и к торцу внешней рамки основного корпуса 32 контейнера. В результате сформировано множество небольших камер, т.е., воздушная камера 330, камера 340 для жидкости, включая приемник 345 для жидкости, и второй канал 350 (соединительный канал 350). Другими словами, основной корпус 32 контейнера и первая пленка 34 определяют воздушную камеру 330, камеру 340 для жидкости, и второй канал 350. Средство соединения первой пленки 34 с основным корпусом 32 контейнера не ограничены тепловой сваркой, но может заключаться в нанесении клея. Детали соответствующих камер (конструкций) будут описаны ниже.
Впускное отверстие 304 для жидкости выполнено на правой грани fc основного корпуса 32 контейнера. На правой грани fc также выполнены камера 312 разделения газа и жидкости, впускное отверстие 317 для воздуха, соединительные каналы 314 и 320, и соединительные отверстия 318, 319а и 319b. Разделительная камера 312 имеет вогнутую форму. Соединительное отверстие 319а сформировано в нижней грани вогнутого участка. Соединительное отверстие 318 также упоминается, как отверстие 318 для атмосферного воздуха и соединено с воздушной камерой 330 для подачи атмосферного воздуха в воздушную камеру 330.
По всему периметру внутренней стенки, окружающей разделительную камеру 312, выполнен буртик 313. С буртиком 313 соединен листовой элемент 316. Листовой элемент 316 проницаем для газа и непроницаем для жидкости. Пленка 322 соединена с правой гранью fc, чтобы закрыть соединительный канал 320, разделительную камеру 312, соединительный канал 314 и соединительные отверстия 318, 319а, 319b. Это определяет соединительные каналы 314 и 320 и предотвращает вытекание чернил из чернильного контейнера 30.
Пробка 302 является упругим элементом (например, выполненным из каучука) и выполнена с возможностью отсоединения от впускного отверстия для жидкости 304 под действием внешней силы. Отсоединение пробки 302 от впускного отверстия для жидкости 304 позволяет заливать (доливать) чернила в камеру 340 для жидкости через впускное отверстие 304 для жидкости. Воздушная камера 330 соединена с камерой 340 для жидкости соединительным каналом 350. Более конкретно, один конец 351 соединительного канала 350 сообщается с воздушной камерой 330, а другой конец 352 сообщается с камерой 340 для жидкости (более конкретно, с уплотнением 354 для жидкости). Другими словами, один конец 351 открыт в воздушную камеру 330, а другой конец 352 открыт в камеру 340 для жидкости.
Далее описаны дополнительные детали впускного отверстия 304 для жидкости. Впускное отверстие 304 для жидкости выполнено на стенке 370с3 воздушной стороны так, чтобы его верхний край 304р в рабочем положении чернильного контейнера 30 был открыт в горизонтальном направлении (т.е., в положительном направлении оси Х), а в заправочном положении чернильного контейнера 30 был открыт вертикально вверх (т.е., в положительном направлении оси Х). Стенка 370с3 воздушной стороны в рабочем положении чернильного контейнера 30 расположена вертикально относительно монтажной поверхности, на которой установлен чернильный контейнер (т.е., горизонтальной поверхности, определенной осью Х и осью Y). Другими словами, стенка 370с3 воздушной стороны в рабочем положении чернильного контейнера отходит от нижней стороны вверх. В этом варианте в рабочем положении чернильного контейнера стенка 370с3 воздушной стороны является частью стенки чернильного контейнера, проходящей по существу под прямым углом к монтажной поверхности. Стенка 370с3 воздушной стороны является одной из множества стенок, определяющих камеру 340 для жидкости, как описано ниже. В рабочем положении чернильного контейнера 30 стенки (вертикальные стенки), образующие боковые грани камеры 340 для жидкости расположены вертикально относительно монтажной поверхности. Стенка 370с3 воздушной стороны, из множества вертикальных стенок, расположена рядом с воздушной камерой 330. По существу, когда пользователь заправляет чернилами камеру 340 для жидкости через впускное отверстие 304 для жидкости, расположение верхнего края 304р впускного отверстия 304 для жидкости так, чтобы он был открыт вверх в вертикальном направлении, облегчает заправку камеры 340 для жидкости чернилами. Расположение впускного 304 отверстия для жидкости на стенке 370с3 воздушной стороны, как описано выше, заставляет пользователя изменить положение чернильного контейнера 30 на заправочное при заправке чернильного контейнера чернилами. Расположение впускного отверстия 304 для жидкости на стенке 370с3 также облегчает формирование впускного отверстия для жидкости так, чтобы оно заставляло пользователя менять положение чернильного контейнера 30 на заправочное положение во время заправки чернилами. С другой стороны, "верхний край 304р, открытый в горизонтальном направлении" означает, что угол между плоской бумагой, контактирующей с верхним краем 304р в рабочем положении, и горизонтальным направлением, находится в диапазоне от более 45° до не более 90°.
Порт 306 выпуска жидкости в рабочем положении расположен рядом с нижним концом (т.е., нижней гранью fb) основного корпуса 32 контейнера. Порт 306 выпуска жидкости имеет цилиндрическую форму и формирует внутренний канал. Один конец (не показан) порта 306 выпуска жидкости сообщается с камерой 340 для жидкости, а другой конец 348 открыт наружу. К порту 306 выпуска жидкости прикреплен шланг 24 (см. Фиг. 3).
Камера 340 для жидкости определена множеством стенок. Это множество стенок в основном содержит открытую стенку 370, противоположную стенку 370b (Фиг. 10) и соединительные стенки 370с (Фиг. 8). Среди множества стенок, открытая стенка 370, противоположная стенка 370b, стенка, образующая нижнюю грань fb, и стенка 37-с3 воздушной стороны в рабочем положении проходят вертикально. Открытая стенка 370 образована путем крепления первой пленки 34 к основному корпусу 32 контейнера. Противоположная стенка 370b расположена напротив стенки 370 за внутренним пространством (например, камерой 340 для жидкости) Множество соединительных стенок 370с соединены с открытой стенкой 370 и с противоположной стенкой 370b. Как показано на Фиг. 8 и 10, внешняя форма открытой стенки 370 идентична (вогнута) внешней форме противоположной стенки 370b.
Как показано на Фиг. 9, впускное отверстие 317 для воздуха и соединительный канал 320 соединены друг с другом через один конец 320а соединительного канала 320 и внутренний канал, сформированный внутри основного корпуса 32 контейнера. Соединительный канал 320 сформирован вдоль внешней периферии камеры 312 разделения газа и жидкости и проходит от впускного отверстия 317 для воздуха до камеры 12 разделения газа и жидкости. Такая конструкция позволяет предотвратить выход паров чернил, находящихся внутри основного корпуса 32 контейнера через впускное отверстие 317 для воздуха наружу. Для того, чтобы удлинить соединительный канал 320 и предотвратить испарение чернил, соединительный канал 320 может быть проложен змейкой.
Воздух, текущий через другой конец 320b, камеру 312 разделения газа и жидкости и соединительное отверстие 319а, проходит через листовой элемент 316 (Фиг. 8), соединенный с буртиком 313. Камера 312 разделения газа и жидкости сообщается с соединительным каналом 314 через соединительные отверстия 319а и 319b и внутренний канал, сформированный внутри основного корпуса контейнера. Соединительный канал 34 соединен с воздушной камерой 330 через отверстие 318 для атмосферного воздуха. Как явно следует из вышеприведенного описания, листовой элемент 316 (Фиг. 8) отделяет отверстие 318 для атмосферного воздуха от внешней среды. Такая конструкция предотвращает вытекание наружу чернил из основного корпуса 32 контейнера.
На Фиг. 11А и 11В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие детали чернильного контейнера 30. На Фиг. 11А приведен вид внутренней части основного корпуса 32 контейнера согласно Фиг. 8, если смотреть с положительного направления оси Y. На Фиг. 11В приведен вид в увеличенном масштабе области порта 306 выпуска жидкости согласно Фиг. 11А. Для удобства пояснений порт 306 выпуска жидкости показан соединенным с камерой 340 для жидкости, хотя порт 306 выпуска жидкости в реальном состоянии расположен на глубине от поверхности листа. Дополнительно, для удобства пояснений, конструкции чернильного контейнера 30, прямо не связанные с последующими пояснениями, например, отверстие 318 для атмосферного воздуха и соответствующая конструкция (например, листовой элемент 316 и камера 312 разделения газа и жидкости) и впускное отверстие 304 для жидкости, показаны лишь схематически. Однако отношение высоты отверстия 318 для атмосферного воздуха к высоте впускного отверстия для жидкости 304 на Фиг. 11А показано соответствующим реальному отношению.
Как показано на Фиг. 11А, чернильный контейнер 30 установлен так, что левая боковая стенка fd расположена внизу в вертикальном направлении (в отрицательном направлении оси Х) в заправочном положении чернильного контейнера 30. Другими словами чернильный контейнер установлен так, что грань fd, противоположная грани, на которой выполнено впускное отверстие 304 для жидкости и отверстие 318 для атмосферного воздуха, образует нижнюю грань.
Камера 340 для жидкости сообщается с портом 306 выпуска жидкости. Жидкость, содержащаяся в камере 340 для жидкости, может течь из выпускного отверстия 349 для жидкости в порт 306 выпуска жидкости. Поскольку выпускное отверстие 349 для жидкости можно считать одним концом порта 306 выпуска жидкости, это выпускное отверстие 349 для жидкости также именуется одним концом порта 306 выпуска жидкости. Камера 340 для жидкости имеет перегородку 342, отходящую вверх на заданное расстояние от нижней грани 346 в заправочном положении. Перегородка 34 сформирована по всей ширине в направлении оси Y (в направлении ширины) камеры 340 для жидкости. Другими словами, перегородка 342 разделяет нижнюю грань 346 на две области.
Как показано на Фиг. 11В, в заправочном положении высота Т2 приемника 345 для жидкости (т.е., высота Т2 перегородки 342) больше, чем высота Т1 одного конца 349. Даже когда положение чернильного контейнера 30 меняется с рабочего на заправочное при уменьшенном количестве чернил, остающихся в камере 340 для жидкости, такая конструкция позволяет приемнику 345 оставаться заполненному чернилами с уровнем не менее высоты Т1. В заправочном положении приемник 345 сохраняет некоторое количество чернил, чтобы сохранить состояние, в котором чернила в порту 306 выпуска жидкости сохраняют непрерывность с чернилами с приемником 345, без воздушных зазоров между ними. Другими словами, один конец 349 удерживается в контакте с чернилами и его контакт с воздухом предотвращается.
Перегородка 342 выполнена так, чтобы верхний конец перегородки 342 не контактировал с верхней гранью 347 камеры 340 для жидкости и не мешал потоку чернил между приемником 345 и остальной частью камеры 340 для жидкости. Положение перегородки 342 на нижней грани 346 специально не ограничено, но предпочтительно, перегородка расположена рядом с одним концом 349. Перегородка 342, таким образом, предпочтительно установлена для минимизации площади дна приемника 345 и, тем самым, позволяет заполнить приемник чернилами до уровня не ниже высоты Т1, даже при меньшем остатке чернил. Выражение "рядом" в настоящем описании означает, что перегородка 342 расположена так, чтобы иметь минимальный зазор (канал), достаточный для протекания чернил в камеру 340 для жидкости (т.е., чтобы не мешать потоку чернил), когда чернила из камеры 340 для жидкости подаются на принтер 12 через порт 306 выпуска жидкости.
Далее следует описание чернильного контейнера 30 со ссылками на Фиг. 11А. Соединительный канал 350 сформирован как удлиненный канал. Когда воздух, содержащийся в воздушной камере 340 подвергается тепловому расширению и заставляет чернила из воздушной камеры 340 течь в соединительный канал 350, воздушная камера 330 накапливает некоторое количество чернил и, таким образом, предотвращает утечку чернил через отверстие 318 для атмосферного воздуха. По мере того, как чернила, содержащиеся в камере 340 для жидкости, подаются во вспомогательный контейнер 20, воздух из воздушной камеры 330 по соединительному каналу 350 попадает в камеру 340 для жидкости. Это будет подробнее описано ниже.
Соединительный канал 350 имеет меньшее проточное сечение и большее сопротивление потоку, чем воздушная камера 330 и камера 340 для жидкости. Поэтому в соединительном канале 350 формируется мениск (перемычка жидкости).
Воздушная камера 330 сообщается с атмосферой через отверстие 318 для атмосферного воздуха. Отверстие 318 для атмосферного воздуха сформировано так, чтобы в рабочем положении находиться ближе к верхней грани 330t воздушной камеры 330, чем к нижней грани 330s.
Впускное отверстие 304 для жидкости сформировано в основном корпусе 32 контейнера так, чтобы в заправочном положении находиться ниже, чем отверстие 318 для атмосферного воздуха. Это значит, что в заправочном положении высота Н1 впускного отверстия 304 для жидкости меньше, чем высота Н2 отверстия 318 для атмосферного воздуха. Сравнение высоты впускного отверстия 304 для жидкости и высоты отверстия 318 для атмосферного воздуха осуществляется по соответствующим верхним кромкам в заправочном положении.
На Фиг. 12 приведена пояснительная схема, иллюстрирующая чернильный контейнер 30. На Фиг. 12 показан чернильный контейнер 30 согласно Фиг. 11А в рабочем положении. Более конкретно, на Фиг. 12 показана подача чернил из чернильного контейнера 30 во вспомогательный контейнер 20 по шлангу 24 в рабочем положении (в рабочем состоянии).
Как показано на Фиг. 12, когда остаток чернил в камере 340 для жидкости понижается до заданного уровня или ниже, пользователь должен заправить чернильный контейнер чернилами, чтобы предотвратить неисправности принтера 12 (например, пропущенные точки). Например, на основном корпусе 32 контейнера может быть нанесена линия, указывающая на предельный уровень чернил, и когда уровень чернил опустится до этой линии или ниже, пользователь должен заправить чернильный контейнер чернилами. Здесь предполагается, что в состоянии, показанном на Фиг. 12, уровень чернил опустился до индикаторной линии или ниже. Когда камеру 340 для жидкости заправляют чернилами, чернильный контейнер 30 поворачивают как показано стрелкой YR, так, чтобы впускное отверстие 304 для жидкости смотрело вверх в вертикальном направлении.
На Фиг. 13А-13С показан процесс заправки чернильного контейнера 30 чернилами. На Фиг. 13А показан чернильный контейнер 30 с таким же остатком чернил, что и на Фиг. 12, но не в рабочем, а в заправочном положении. На Фиг. 13В показано состояние заправки камеры 340 для жидкости чернильного контейнера нормальным количеством чернил. На Фиг. 13С показано состояние заправки камеры 340 для жидкости избыточным количеством чернил. "Заправка камеры 340 для жидкости нормальным количеством чернил" означает, что в камере 340 для жидкости находится меньше, чем заданное количество чернил. Например, камера 340 для жидкости заправлена чернилами так, что уровень чернил ниже впускного отверстия 304 для жидкости. "Заправка камеры 340 для жидкости избыточным количеством чернил" означает, что камеру 340 для жидкости заправляют чернилами, пока их количество не достигнет или не превысит заданное количество. Например, камеру 340 для жидкости заправляют чернилами так, что их уровень достигает впускного отверстия 304 для жидкости.
Во время заправки чернилами пробку 302, вставленную во впускное отверстие 304 для жидкости, извлекают, чтобы камеру 340 для жидкости можно было заправить чернилами, как показано на Фиг. 13А. Чернильный контейнер 30 заправляют чернилами в состоянии, когда он соединен шлангом 24 с вспомогательным контейнером 20. В сопле записывающей головки 17 формируется мениск (перемычка жидкости) (см. Фиг. 7), поэтому чернила не выталкиваются из сопла, пока к чернилам не будет приложена внешняя сила (т.е., пока пьезоэлемент не приложит к чернилам давление). Сопло записывающей головки 17 удерживает чернила с фиксированной силой, поэтому чернила в порте 306 выпуска жидкости, соединенном с соплом, удерживаются внутри порта 306 выпуска чернил и не вытекают обратно в камеру 340 для жидкости.
Когда положение чернильного контейнера с небольшим остатком чернил меняется в рабочего на заправочное, как показано на Фиг. 13А, приемник 345 для жидкости препятствует перетеканию жидкости в остальную часть камеры 340 для жидкости. Другими словами, перегородка 342 блокирует поток чернил в направлении от одного конца 349 (т.е., в положительном направлении оси Z). Таким образом, в заправочном положении приемник 345 для жидкости поддерживает более высокий уровень жидкости, чем в остальной части камеры. Более конкретно, перегородка 342 позволяет поддерживать уровень жидкости в приемнике 345 для жидкости на одном уровне с одним концом 349 или выше. Даже при небольшом остатке чернил, чернила в порте 306 выпуска жидкости на имеют разрыва с чернилами в приемнике 345 для жидкости, в который может попасть воздух. Это снижает вероятность попадания воздуха (воздушных пузырей) при заправке чернилами через один конец 349 в порт 306 выпуска жидкости и, далее, во вспомогательный контейнер 20 по шлангу 24. Предотвращение попадания воздуха в записывающую головку 17 (Фиг. 7) при заправке предотвращает появление пропущенных точек, что позволяет поддерживать высокое качество печати.
Как показано на Фиг. 13В, когда камера 340 для жидкости заправлена нормальным количеством чернил, уровень Lf1 чернил в камере 340 для жидкости расположен ниже впускного отверстия 304 для жидкости в заправочном положении. Поскольку высота Н1 впускного отверстия 304 для жидкости в заправочном положении меньше, чем высота Н2 отверстия 318 для атмосферного воздуха, такая конструкция препятствует вытеканию чернил через отверстие 318 для атмосферного воздуха при заправке камеры 340 для жидкости нормальным количеством чернил.
Как показано на Фиг. 13С, даже когда заливается избыточное количество чернил и уровень чернил достигает впускного отверстия 304 для жидкости, такая конструкция препятствует вытеканию чернил через отверстие 318 для атмосферного воздуха. Такая конструкция также снижает вероятность смачивания поверхности листового элемента 316 при заправке чернилами, поэтому листовой элемент 316 может выполнять свои функции длительное время.
Как описано выше, в чернильном контейнере 30 по первому варианту впускное отверстие 304 для жидкости в заправочном положении расположено ниже отверстия 318 для атмосферного воздуха. Такая конструкция снижает вероятность вытекания чернил из отверстия 318 для атмосферного воздуха во время заправки чернильного контейнера чернилами. Когда положение чернильного контейнера 30 изменяется с рабочего на заправочное, наличие приемника 345 для жидкости позволяет чернилам в порте 306 выпуска жидкости оставаться неразрывными с чернилами в приемник 345 для жидкости. Такая конструкция снижает вероятность попадания воздуха в записывающую головку 17 через порт 306 выпуска жидкости и шланг 24 во время заправки камеры 304 для жидкости чернилами.
В-2. Второй вариант
На Фиг. 14А и 14В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие второй вариант чернильного контейнера 30а. Фиг. 14А и 14В являются видами, соответствующими Фиг. 11А, иллюстрирующей первый вариант. На Фиг. 14А показана конструкция второго варианта чернильного контейнера 30а. На Фиг. 14В показано состояние чернильного контейнера 30а, заправленного избыточным количеством чернил. Отличия от первого варианта чернильного контейнера 30 заключаются в конструкции камеры 340а для жидкости и в высоте впускного отверстия 304а для жидкости в заправочном положении. В остальном конструкция второго варианта чернильного контейнера 30а аналогична конструкции первого варианта чернильного контейнера и, поэтому в описании используются те же ссылочные позиции и символы, и ее подробное описание опускается. Как и чернильный контейнер 30 по первому варианту, чернильный контейнер 30а по второму варианту используется в системе 1 выталкивания жидкости (Фиг. 3А и 3В). Для лучшего понимания на Фиг. 14А пробка показана штриховыми линями.
Как показано на Фиг. 14А, впускное отверстие 304а для жидкости в основном корпусе 32 контейнера в заправочном положении расположено на высоте меньшей, чем отверстие 318 для атмосферного воздуха и отверстие 351 на одном конце 351 соединительного канала 350. Другими словами, высота Н1 впускного отверстия 304а для жидкости в заправочном положении меньше, чем высота Н2 отверстия 318 для атмосферного воздуха и высота Н3 одного конца 351.
Камера 340а для жидкости содержит особое пространство 341а, имеющее объем V1. Особое пространство с объемом V1 также именуется воздушным накопительным пространством 341а. Воздушное накопительное пространство 341а является участком, созданным выше, чем отверстие 304m (также упоминается как "нижний край 304m впускного отверстия для жидкости" или "нижняя кромка 304m"), которое является одним концом впускного отверстия 304а для жидкости, и сформировано в стенке камеры 340а для жидкости, в камере 340а для жидкости заправочном положении. Воздушное накопительное пространство 341а является углублением, определенным стенкой камеры 340а для жидкости и в заправочном положении открытым вниз в вертикальном направлении. Другими словами, воздушное накопительное пространство 341а имеет периметр (направления), не совпадающий с направлением вертикально вниз в заправочном положении и окруженный стенками камеры 340а в заправочном положении. Воздушное накопительное пространство 341а в заправочном положении позволяет накапливаться некоторому количеству воздуха (объем V1), даже при заправке камеры 340а для жидкости избыточным количеством чернил до уровня верхнего края 304р (также упоминаемого как "верхний край 304р") впускного отверстия 304а для жидкости. Это значит, что воздушное накопительное пространство 341а может накапливать по меньшей мере некоторое количество воздуха (объем V1), независимо от количества чернил, заливаемых в заправочном положении. Особый участок камеры 340а для жидкости, занимающий положение не ниже, чем высота впускного отверстия 304а для жидкости в рабочем положении, определяется как участок 343, примыкающий к впускному отверстию для жидкости. Более конкретно, участок 343, примыкающий к впускному отверстию для жидкости, в рабочем положении расположен на высоте или выше нижнего края 304f впускного отверстия 304а для жидкости. Когда участок 343 имеет объем V2, в чернильном контейнере 30а выполняется условие V1≥V2.
Как показано на Фиг. 14В, даже когда камера 340а для жидкости заполнена избыточным количеством чернил, например, до уровня впускного отверстия 304а для жидкости, чернила не перетекают в воздушную камеру 330, поскольку H1<H3. Дополнительно, даже когда в камеру 340а для жидкости залито избыточное количество чернил, наличие воздушного накопительного пространства 341а обеспечивает накопление воздуха объемом V1 в камере 340а.
На Фиг. 15 приведена пояснительная схема, показывающая преимущественные эффекты второго варианта. На Фиг. 15 показано внутреннее состояние системы 1 выталкивания жидкости в рабочем положении. Более конкретно, на Фиг. 15 показано мгновенное состояние чернил, когда чернильный контейнер 30а поворачивают в рабочее положение после заправки избыточным количеством чернил, как показано на Фиг. 14В.
Поскольку уровень чернил не достигает воздушной камеры 330 даже, когда в камеру 340а для жидкости залито избыточное количество чернил, как показано на Фиг. 14В, чернила не затекают в воздушную камеру 330 в рабочем положении, как показано на Фиг. 15. Сразу после заправки уровень чернил в воздушной камере 330, соответственно, равен Lf1b. В этом состоянии имеется перепад d2 высоты напора. Этот перепад d2 высоты напора именуется "избыточный перепад d2 высоты напора". По мере подачи чернил из чернильного контейнера 30а в вспомогательный контейнер 20, уровень Lf1b чернил постепенно опускается и в итоге достигает положения мениска, сформированного на другом конце 352 (Фиг. 7). Если чернила во время заправки затекают в воздушную камеру 330, уровень чернил в воздушной камере 330 в рабочем положении сразу после заправки будет выше, чем уровень Lfb1 (например, достигнет уровня Lf2b). Это приводит в возникновению перепада высоты напора, существенно отличающегося от стационарного перепада d1 высоты напора. Однако в конструкции по этому варианту поскольку высота Н1 меньше, чем высота Н3 (Фиг. 14А), во время заправки чернила не затекают в воздушную камеру 330. Это уменьшает отклонение избыточного перепада d2 высоты напора от статического перепада d1 высоты напора. Другими словами, перепад высоты напора поддерживается в определенном диапазоне. Это позволяет стабильно подавать чернила из чернильного контейнера 30а в вспомогательный контейнер 20 по мере потребления чернил их накопительной камеры 204 вспомогательного контейнера 20.
Объем V1 воздушного накопительного пространства 341а не меньше объема V2 участка 343, примыкающего к впускному отверстию для жидкости, поэтому в рабочем положении в участке 343, примыкающем к впускному отверстию для жидкости, чернил нет, даже если чернильный контейнер 30а был заправлен избыточным количеством чернил. Это снижает вероятность контакта пробки 302 с чернилами и, следовательно, вероятность загрязнения чернил материалами с пробки 302. Как и в конструкции по первому варианту, в конструкции по второму варианту, поскольку в заправочном пространственном положении впускное отверстие 304 для жидкости расположено ниже, чем отверстие 318 для атмосферного воздуха (см. Фиг. 14А и 14В), такая конструкция снижает вероятность вытекания чернил через отверстие 318 для атмосферного воздуха во время заправки.
В-3. Третий вариант
На Фиг. 16 представлена пояснительная схема, иллюстрирующая третий вариант чернильного контейнера 30b. На Фиг. 16 приведен вид, соответствующий Фиг. 11А и 14А вышеописанных вариантов. Отличиями от первого варианта являются конструкция соединительного канала 350b и конструкция приемника 345b для жидкости. В остальном конструкция третьего варианта аналогична конструкции первого варианта и, поэтому в ней используются те же ссылочные позиции и ее подробное описание опускается.
Чернильный контейнер 30b по третьему варианту имеет соединительный канал 350b, имеющий форму прорези, а не форму удлиненного канала. Соединительный канал 350b имеет площадь отверстия, достаточную для формирования мениска. Дополнительно, для закрывания одного конца 349 в камере 340 для жидкости имеется пористый элемент 345b. Этот пористый элемент 345b служит приемником для жидкости, удерживающим некоторое количество чернил. Пористый элемент 345b образует внутренний сквозной канал, позволяющий чернилам из камеры 340 для жидкости перетекать к порту 306 выпуска жидкости, когда чернила из камеры 340 для жидкости подаются во вспомогательный контейнер 20. Пористый элемент 345b может быть выполнен, например, из губки.
Соединительный канал 350b в форме прорези еще больше упрощает конструкцию чернильного контейнера 30b. Пористый элемент 345b поддерживает непрерывность потока чернил в порте 306 выпуска жидкости и не допускает попадания в поток воздуха. Это снижает вероятность попадания воздуха (пузырей) из одного конца 349 во вспомогательный контейнер 20 через порт 306 выпуска жидкости и шланг 24 во время заправки чернильного контейнера чернилами. Как и в вышеописанных вариантах, конструкция чернильного контейнера 30b по третьему варианту снижает вероятность вытекания чернил во время заправки через отверстие 318 для атмосферного воздуха.
В третьем варианте соединительный канал 350b можно заменить на соединительный канал 350 в форме удлиненного канала, описанного выше. Дополнительно, в третьем варианте пористый элемент 345b можно заменить на приемник 345 для жидкости, определенный перегородкой 342. Как и в вышеописанных вариантах, такая модифицированная конструкция также снижает вероятность вытекания чернил через отверстие 318 для атмосферного воздуха при заправке чернильного контейнера, и вероятность попадания воздуха во вспомогательный контейнер во время заправки чернильного контейнера. Перегородка 342 может быть создана в дополнение к пористому элементу 345b. Такая модифицированная конструкция легче поддерживает непрерывное состояние чернил в порте 306 выпуска жидкости и не допускает попадания воздуха в жидкость в приемнике 345 для жидкости.
В-4. Четвертый вариант
В-4-1. Описание системы выталкивания жидкости и чернильного контейнера
На Фиг. 17А и 17В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие четвертый вариант системы 1с выталкивания жидкости. На Фиг. 17А показана система 1с выталкивания жидкости, содержащая чернильные контейнеры 30с, расположенные в рабочем положении. На Фиг. 17В показана система 1с выталкивания жидкости содержащая чернильные контейнеры 30с, расположенные в заправочном положении. Система 1с выталкивания жидкости расположена и используется на монтажной поверхности, например, на горизонтальной поверхности, определенной осями Х и Y. Отличия от системы 1 выталкивания жидкости по первому варианту заключаются во внешней конструкции чернильного контейнера 30с. Более конкретно, в отличие от чернильного контейнера 30 по первому варианту, чернильный контейнер 30с имеет метки LM1 и LM2 на поверхности стенки для визуального контроля уровня чернил. В остальном конструкция третьего варианта (принтер 12 и внутренняя конструкция чернильного контейнера 30с) аналогична конструкции первого варианта. Конструкции, аналогичные конструкциям первого варианта обозначены теми же ссылочными позициями и их описание опускается.
Как показано на Фиг. 17А, чернильный контейнер 30с установлен так, что в рабочем положении частичная перегородка (первая стенка) 370с1 видна пользователю снаружи. Первая стенка 370с1 является вертикальной стенкой, в рабочем положении проходящей перпендикулярно монтажной поверхности. Другими словами, первая стенка 370с1 в рабочем положении чернильного контейнера 30с проходит снизу вверх. В этом варианте первая стенка 370с1 является стенкой, проходящей по существу под прямым углом к монтажной поверхности. Первая стенка 370с1 в заправочном положении образует нижнюю грань чернильного контейнера 30с. Чернильные контейнеры 30, 30а и 30b по первым трем вариантам, описанные выше, также имеют первую стенку 370с1.
Первая стенка 370с1 имеет линию LM1 нижнего предела являющуюся элементом нижнего предела. Линия LM1 нижнего предела в рабочем положении образует горизонтальную прямую. Линия LM1 нижнего предела показывает, что чернила в чернильном контейнере 30с израсходованы и уровень чернил в чернильном контейнере 30с достигает первой пороговой величины в рабочем положении чернильного контейнера 30с. Когда уровень чернил достигает первой пороговой величины, пользователь заправляет чернильный контейнер 30с чернилами.
Как показано на Фиг. 17В, для заправки чернильного контейнера 30с чернилами (пополнения), пользователь изменяет положение чернильного контейнера 30с с рабочего на заправочное, при котором впускное отверстие 304 для жидкости открыто вверх в вертикальном направлении (т.е., в положительном направлении оси Z). Затем пользователь открывает верхний кожух 54, извлекает пробку 302 из впускного отверстия 304 для жидкости и заливает чернила через впускное отверстие 304 для жидкости в чернильный контейнер 30с.
При открывании верхнего кожуха 54 снаружи становится видимой вторая стенка 370с2, отличающаяся от первой стенки 37-с1. Вторая стенка 370с2 проходит вертикально относительно монтажной поверхности. Другими словами, вторая стенка 370с2 в заправочном положении проходит снизу вверх. В этом варианте вторая стенка 370с2 является стенкой, в заправочном положении проходящей по существу под прямым углом к монтажной поверхности. Чернильные контейнеры 30, 30а и 30b в первых трех вариантах, описанные выше, также имеют вторую стенку 370с2.
На второй стенке 370с2 нанесена линия LM2 верхнего предела, являющаяся элементом верхнего предела. Линия LM2 верхнего предела в заправочном положении образует горизонтальную прямую. Линия LM2 показывает, что камера 340 через впускное отверстие 304 для жидкости заправлена чернилами, и уровень чернил в камере 340 для жидкости в заправочном положении чернильного контейнера достиг второй пороговой величины.
Пользователь заправляет чернильный контейнер 30с чернилами до тех пор, пока уровень чернил не достигнет линии LM2 верхнего предела. После заправки положение чернильного контейнера 30с изменяют на рабочее (Фиг. 17А). Такая конструкция облегчает визуальную проверку пользователем уровня чернил внутри чернильного контейнера 30с в соответствующих положениях.
На Фиг. 18 представлен вид в перспективе чернильного контейнера 30с. Как показано на Фиг. 18, множество соединительных стенок 370с содержит первую стенку 370с1, вторую стенку 370с2 и третью стенку 370с3 (Фиг. 8). Первые стенки 380с1 видны снаружи, когда чернильные контейнеры 30с собраны в контейнерный блок 50 (Фиг. 17А), а вторые стенки 370с2 видны снаружи, когда открыт верхний кожух 54 (Фиг. 17В). Из множества стенок, определяющих камеру 340 для жидкости, плоскости открытой стенки 370 и противоположной стенки 370b (Фиг. 10) проходят ортогонально направлению соединения множества чернильных контейнеров 30с (т.е., в направлении укладки или в направлении оси Y) и невидимы снаружи, когда чернильные контейнеры 30с собраны в чернильный блок 50.
Как показано на Фиг. 18, линия LM1 нижнего предела и линия LM2 верхнего предела выполнены как выступы на внешней поверхности стенок 370с1 и 370с2, и сформированы интегрально с основным корпусом 32 контейнера. В рабочем положении чернильного контейнера 30с второй канал 350 расположен ниже линии LM21 нижнего предела.
В-4-2. Способ заправки чернилами
На Фиг. 19 показано состояние, при котором в камере 340 для жидкости остается небольшое количество чернил. Хотя порт 306 выпуска жидкости соединен с портом 202 приема жидкости вспомогательного контейнера 20 шлангом 24, на чертеже шланг не показан.
Как показано на Фиг. 19, по мере того, как чернила из камеры 340 для жидкости поступают на принтер 12 и расходуются, уровень чернил постепенно снижается и достигает линии LM1 нижнего предела. Линия LM1 нижнего предела является индикатором сокращения остатка чернил в камере 340 для жидкости и напоминает пользователю о необходимости заправки камеры 340 для жидкости чернильного контейнера 30с чернилами. Другими словами, линия LM1 нижнего предела является индикатором достижения уровнем чернил в камере 340 для жидкости первой пороговой величины. Когда уровень чернил приближается к линии LM1 нижнего предела, пользователю следует заправить камеру 340 для жидкости чернилами. В чернильном контейнере 30с эта линия LM1 нижнего предела используется для напоминания пользователю о необходимости заправить камеру 340 для жидкости чернилами и предотвратить работу принтера 12 в условиях отсутствия чернил в камере 340 для жидкости. Это снижает вероятность попадания воздуха (пузырей) из камеры 340 для жидкости в принтер 12 и предотвращает возникновения отказов принтера 12 (например, пропущенных точек).
Когда камера 340 для жидкости заправляется чернилами, чернильный контейнер 30с поворачивают по стрелке YR для изменения направления, в котором открыто впускное отверстие 304 для жидкости, с горизонтального на вертикальное. При этом пространственное положение чернильного контейнера 30с изменяется с рабочего на заправочное. Таким образом, чернильный контейнер 30с можно установить в двух разных положениях, рабочем и заправочном, в которых верхний край 304р впускного отверстия 304 для жидкости направлен в разные стороны. Пользователь изменяет положение чернильного контейнера 30с на заправочное и открывает верхний кожух 54 (Фиг. 17А) так, чтобы вторая стенка 370с2, на которой нанесена линия LM2 верхнего предела, была видна снаружи.
На Фиг. 20А и 20В приведены пояснительные схемы, иллюстрирующие заправку чернильного контейнера 30с чернилами. На Фиг. 20А показано состояние чернил в чернильном контейнере 30с, когда положение чернильного контейнера изменилось с рабочего на заправочное, после того, как уровень чернил достиг линии LM1 нижнего предела. На Фиг. 20В показано состояние чернил, после заправки камеры 340 для жидкости чернилами через впускное отверстие 304 для жидкости и уровень чернил достиг линии LM2 верхнего предела. На Фиг. 20А и 20В приведены виды чернильного контейнера 30с с положительного направления оси Y. Хотя порт 306 выпуска жидкости соединен с портом 202 приема жидкости вспомогательного контейнера 20 шлангом 24, шланг 24 на Фиг. 20А и 20В не показан. На Фиг. 20А показано состояние, когда пробка 302 извлечена из чернильного контейнера 30с, находящегося в заправочном положении.
Хотя второй канал 350, содержащий отверстие 351 воздушной стороны в рабочем положении расположен ниже нижнего края 304m или другого конца впускного отверстия 304 для жидкости, в заправочном положении чернильного контейнера 30с отверстие 351 воздушного конца расположено выше нижнего края 304m, как показано на Фиг. 20А. В заправочном положении верхний конец 304р впускного отверстия для жидкости открыт вертикально вверх. Дополнительно, в заправочном положении воздушная камера 330 и камера 340 для жидкости расположены на одной линии по вертикали и воздушная камера 330 расположена выше камеры 340 для жидкости.
Как и в первом варианте, когда положение чернильного контейнера с небольшим остатком чернил меняют с рабочего на заправочное, приемник 345 для жидкости предотвращает вытекание чернил в остальную часть камеры 340 для жидкости. Другими словами, перегородка 342 блокирует поток чернил в направлении от выпускного отверстия 349 для жидкости (т.е., в положительном направлении оси Z). В заправочном положении приемник 345 для жидкости, таким образом, поддерживает более высокий уровень жидкости, чем в остальной части камеры для жидкости. Другими словами, перегородка 342 в заправочном положении чернильного контейнера 30 имеет высоту большую, чем положение выпускного отверстия 349 для жидкости, что позволяет поддерживать уровень чернил (уровень жидкости) в приемнике 345 для жидкости на высоте равной, или превышающей высоту выпускного отверстия 349 для жидкости. Как и в вышеописанном варианте, такая конструкция препятствует попаданию воздуха в записывающую головку 17 (Фиг. 7) во время заправки чернилами и, следовательно, предотвращает пропуск точек, что позволяет получить высокое качество печати.
Как показано на Фиг. 20В, для заправки камеры 340 для жидкости чернилами используют заправочный контейнер 980. Более конкретно, чернила закапывают из заправочного контейнера 980 в камеру 340 для жидкости. Линия LM2 верхнего предела показывает пользователю, когда через впускное отверстие 304 для жидкости в камеру 340 для жидкости будет залито достаточное количество чернил (т.е., такое количество, чтобы уровень чернил достиг впускного отверстия 304 для жидкости, но чтобы чернила не выливались из впускного отверстия 304 для жидкости, т.е., второй пороговой величины). Как показано на Фиг. 230В, пользователь заливает чернила в камеру 340 для жидкости, пока уровень чернил в камере 340 для жидкости не достигнет линии LM2 верхнего предела. В заправочном положении, когда камера 340 для жидкости заполнена чернилами до уровня, при котором чернила не выливаются из впускного отверстия 304 для жидкости, отверстие 351 воздушной стороны расположено выше уровня чернил. Такая конструкция препятствует попаданию чернил в воздушную камеру 330 через отверстие 351 воздушной стороны во время заправки.
На Фиг. 21 приведена пояснительная схема, иллюстрирующая состояние чернил в чернильном контейнере 30с, находящемся в рабочем положении. На Фиг. 21 показано мгновенное состояние чернил сразу после смены положения чернильного контейнера 30с с заправочного на рабочее после заправки камеры 340 для жидкости чернилами до такой степени, что уровень чернил в заправочном положении достиг линии LM2 верхнего предела. Этот состояние называется "состояние сразу после заправки". На Фиг. 21 показан чернильный контейнер 30с с положительного направления оси Y.
Как показано на Фиг. 21, в состоянии сразу после заправки, уровень LA жидкости, непосредственно открытой в атмосферу, расположен рядом с отверстием 351 воздушной стороны. По мере расходования чернил из чернильного контейнера 30с, за счет всасывания записывающей головкой 17, уровень чернил рядом с отверстием 351 воздушной стороны смещается во второй канал 350, где образует мениск. После формирования мениска по мере расходования чернил уровень чернил в камере 340 для жидкости постепенно понижается. Когда уровень чернил в камере 340 для жидкости приблизится к линии LM1 нижнего предела, пользователь изменяет положение чернильного контейнера 30 с рабочего на заправочное и заправляет камеру 340 для жидкости чернилами через впускное отверстие 304 для жидкости.
Как показано на Фиг. 21, в состоянии сразу после заправки открытый в атмосферу уровень LA жидкости расположен в диапазоне высот от Н1а до Н2а. Как и в первом варианте, диапазон высот Н1а-Н2а задан в соответствии с диапазоном высот открытого в атмосферу уровня LA жидкости, чтобы обеспечить стабильную подачу чернил из чернильного контейнера 30с на принтер 12. Другими словами, в состоянии сразу после заправки, перепад d1a высот напора (также называемый "начальный перепад d1a высот напора), созданный разницей высот между открытым в атмосферу уровнем LA жидкости и записывающей головкой 17, находится в заданном диапазоне, который обеспечивает стабильную подачу чернил.
В-4-3. Сравнительный пример
На Фиг. 22 приведена пояснительная схема, иллюстрирующая систему 1k выталкивания жидкости согласно сравнительному примеру. На Фиг. 22 показано состояние сразу после заправки чернильного контейнера 30k чернилами, когда чернила из чернильного контейнера 30k расходуются. Отличия от четвертого варианта заключаются в разнице в конструкциях чернильного контейнера 30с и чернильного контейнера 30k. Конструкция принтера 12 (Фиг. 17А и 17В) и других конструкций аналогична конструкции по четвертому варианту. Чернильный контейнер 30k по сравнительному примеру требует изменения положения между рабочим и заправочным. В чернильном контейнере 30k впускное отверстие 304 для жидкости соответственно выполнено на второй стенке 370с2. Как линия LM1 нижнего предела, так и линия LM2 верхнего предела выполнены на первой стенке 370с1.
Когда уровень чернил в камере 340 для жидкости достигает линии LM1 нижнего предела по мере расходования чернил из чернильного контейнера 30k, пользователь заправляет чернильный контейнер 30k чернилами через впускное отверстие 304k для жидкости в положении, показанном на Фиг. 22. Здесь предполагается, что пользователь заливает в камеру 340 для жидкости такое же количество чернил, что и в вышеописанном четвертом варианте. Это значит, что пользователь заливает чернила в чернильный контейнер 30k до тех пор, пока уровень жидкости не достигнет линии LM2 верхнего предела, показанной на Фиг. 22.
В отличие от чернильного контейнера 30с по четвертому варианту, в чернильном контейнере 30k второй канал 350, содержащий отверстие 351 воздушной стороны, в заправочном положении расположен ниже нижнего края 304m впускного отверстия 304k для жидкости. Когда чернила заливают в камеру 340 для жидкости, чернила по второму каналу 350 попадают в воздушную камеру 330. В состоянии сразу после заправки воздушная камера 330 заполнена чернилами, поэтому чернила вытекают через отверстие 318 для атмосферного воздуха. Когда чернила вытекают через отверстие 318 для атмосферного воздуха, листовой элемент 316 (Фиг. 6 и 8) смачивается чернилами и его функционирование ухудшается. Сразу после заправки уровень LA жидкости, открытый в атмосферу, расположен выше, чем записывающая головка 17. Это может привести к утечке чернил из записывающей головки 17 под действием давления, приложенного к чернильному контейнеру 30k. Это приводит к существенному отклонению начального перепада d1k высот напора от стационарного перепада d1 высот напора и может помешать стабильной подаче чернил из чернильного контейнера 30k на принтер 12.
Как описано выше, как и чернильные контейнеры 30, 30а и 30b по первым трем вариантам, чернильный контейнер 30с по четвертому варианту требует смены положения между рабочим и заправочным. Как и в чернильных контейнерах 30, 30а и 30b по первым трем вариантам, в чернильном контейнере 30с по четвертому варианту отверстие 351 воздушной стороны в заправочном положении расположено выше нижнего края 304m впускного отверстия 304 для жидкости. Такая конструкция снижает вероятность попадания чернил в воздушную камеру 330 во время заправки и, следовательно, вероятность вытекания чернил из отверстия 318 для атмосферного воздуха, имеющегося в воздушной камере 330. Снижение вероятности попадания чернил в воздушную камеру 330 во время заправки позволяет поддерживать уровень LA жидкости, открытый в атмосферу во время заправки в заданном диапазоне высот (т.е от высоты Н1а до Н2а). Другими словами, разница высоты напора, возникающая в результате разницы в высотах между открытым в атмосферу уровнем LA жидкости и записывающей головкой 17 удерживается в заданном диапазоне. Это обеспечивает стабильную подачу чернил из чернильного контейнера 30 на записывающую головку 17. Наличие линии LM1 нижнего предела и линии LM2 верхнего предела облегчает пользователю визуальную проверку уровня чернил в камере 340 для жидкости в соответствующих положениях. Поэтому пользователь может легко проверить необходимость заправки чернилами и момент завершения заправки. Линия LM1 нижнего предела и линия LM2 верхнего предела образованы горизонтальными линиями в соответствующих положениях (рабочем и заправочном), поэтому пользователь может легко определить, расположен ли чернильный контейнер 30с на горизонтальной поверхности, сравнивая уровень чернил с линией LM1 нижнего предела или линией LM2 верхнего предела. Наклон линии LM1 нижнего предела или линии LM2 верхнего предела относительно уровня чернил означает, что чернильный контейнер 30с расположен не на горизонтальной поверхности.
На Фиг. 23 приведена пояснительная схема, иллюстрирующая заправку чернильного контейнера 30с чернилами. На Фиг. 23 приведен вид, соответствующий Фиг. 20В. Единственным отличием Фиг. 23 от Фиг. 20В является возникновение пузырей 990 в камере 340 для жидкости во время заправки камеры 340 для жидкости чернилами. Пузыри 990 могут возникать в камере 340 для жидкости, когда камеру 340 заправляют чернилами. В этом случае, по мере заправки камеры 340 для жидкости чернилами, чтобы поднять уровень чернил, пузыри поднимаются. Камера 340 для жидкости содержит особое пространство 341, которое открыто вниз в вертикальном направлении (в отрицательном направлении оси Х) и в заправочном положении расположено выше нижнего края 304m впускного отверстия 304 для жидкости. Такая конструкция позволяет пузырям 990, плавающим на поверхности чернил, скапливаться в особом пространстве 341 или всплывать в него. Соответственно, в результате снижается вероятность вытекания через впускное отверстие для жидкости 304 пузырей 990, образовавшихся в камере 340 для жидкости при заправке чернилами.
Как описано выше, чернильный контейнер 30с по четвертому варианту имеет особое пространство 341 в камере 340 для жидкости, и снижает вероятность вытекания через впускное отверстие 304 для жидкости пузырей 990, образовавшихся в камере 340 для жидкости при заправке чернилами, по сравнению с обычным чернильным контейнером, не имеющим особого пространства 341. Дополнительно, выпускное отверстие 349 для жидкости порта 306 выпуска жидкости в заправочном положении чернильного контейнера 30 расположено ниже особого пространства 341. Такая конструкция снижает вероятность того, что пузыри 990, образующиеся во время заправки чернилами и плавающие на поверхности чернил, попадут в записывающую головку 17 принтера 12 через порт 306 выпуска жидкости и шланг 24 (Фиг. 7). В системе 1с выталкивания жидкости, содержащей чернильные контейнеры 30с, такая конструкция предотвращает неисправности принтера 12, такие как пропущенные точки. Чернильный контейнер 30 по первому варианту, или чернильный контейнер 30а (Фиг. 8, 14А и 14В) по второму варианту, имеющие особое пространство 341 или 341а, дают такой же эффект, что и чернильный контейнер по четвертому варианту.
В-5. Пятый вариант
На Фиг. 24А и 24В приведены пояснительные схемы, показывающие чернильный контейнер 30d по пятому варианту. На Фиг. 24А приведен вид, соответствующий Фиг. 20А, а на Фиг. 24В приведен вид, соответствующий Фиг. 20В. Отличие от чернильного контейнера 30с по четвертому варианту заключается в форме впускного отверстия 304d для жидкости, выполненного в основном корпусе 32 контейнера. В остальном элементы конструкции по пятому варианту (т.е., камера 340 для жидкости и особое пространство 341) аналогичны элементам конструкции чернильного контейнера 30с по четвертому варианту и, поэтому обозначены теми же ссылочными позициями и их подробное описание опущено. Другие конструкции контейнерного блока 50, включая верхний кожух 54 и конструкцию принтера 12, также аналогичны соответствующим конструкциям четвертого варианта и, поэтому, их подробное описание опускается.
Как показано на Фиг. 24А, чернильный контейнер 30d имеет впускное отверстие 304d для жидкости. Верхний край 304р впускного отверстия 304d для жидкости в заправочном положении чернильного контейнера 30d расположен выше особого пространства 341.
Как показано на Фиг. 24В, когда камеру 340 для жидкости заправляют чернилами так, что уровень чернил в камере 340 для жидкости достигает линии LM2 верхнего предела, пузыри 990 на поверхности чернил накапливаются в особом пространстве 341, как было описано для четвертого варианта. Часть пузырей 990, образовавшихся при заправке, находится рядом с впускным отверстием 304d для жидкости (более конкретно, рядом с его нижним краем 304m). Поскольку верхний край 304р впускного отверстия 304d для жидкости по пятому варианту в заправочном положении расположен выше особого пространства 341, такая конструкция дополнительно снижает вероятность вытекания пузырей 990 из впускного отверстия 304d для жидкости по сравнению с четвертым вариантом.
С. Модифицированные примеры
Среди различных признаков изобретения, включенных в вышеописанные варианты, имеются признаки, которые не включены в независимые пункты формулы и являются дополнительными и вспомогательными и которые при необходимости могут быть опущены. Изобретение не ограничивается описанными вариантами или аспектами и в него могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы объема изобретения. Некоторые возможные изменения приведены ниже. Признаки, дающие конкретный положительный эффект в соответствующих вариантах можно комбинировать по мере необходимости.
С-1. Первый модифицированный пример
Во втором варианте имеется воздушное накопительное пространство 341а с объемом V1 (Фиг. 14А). Однако это воздушное накопительное пространство 341а с объемом V1, однако, может быть исключено, если впускное отверстие 304 для жидкости в заправочном положении расположено ниже одного конца 351 соединительного канала 350. Эта модифицированная конструкция, тем не менее, препятствует попаданию чернил в воздушную камеру 330 и поддерживает перепад высот напора в рабочем положении в заданном диапазоне даже когда в камеру 340 для жидкости наливают избыточное количество чернил.
С-2. Второй модифицированный пример
Хотя любой из чернильных контейнеров с 30 по 30d в вышеописанных вариантах имеет приемник 345 для жидкости, этот приемник 345 можно исключить. Другими словами, из камеры 340 или 340а для жидкости можно исключить перегородку 342. Как и в вышеописанных вариантах такая конструкция также снижает вероятность вытекания чернил из отверстия 318 для атмосферного воздуха во время заправки.
С-3. Третий модифицированный пример
В вышеописанных вариантах впускное отверстие 304, 304а или 304d для жидкости, в заправочном положении расположено ниже отверстия 318 для атмосферного воздуха. Однако в заправочном положении отношение по высоте между впускным отверстием 304, 304а или 304d для жидкости и отверстием 318 для атмосферного воздуха не ограничено таким расположением. Например, впускное отверстие 304, 304а или 304d для жидкости, в заправочном положении может быть расположено выше отверстия 318 для атмосферного воздуха. Наличие приемника 345 или 345b для жидкости в чернильном контейнере 30, 30а или 30d позволяет такой модифицированной конструкции снижать вероятность того, что воздух попадет в записывающую головку 17 во время заправки чернильного контейнера, как и в описанных выше вариантах.
С-4. Четвертый модифицированный пример
В вышеописанных вариантах впускное отверстие 304, 304а или 304d для жидкости, выполнено на воздушной стороне стенки 340с3, расположенной рядом с воздушной камерой 330, выполненной из стенок, отходящих вертикально относительно монтажной поверхности sf в рабочем положении, и входящих в множество стенок, определяющих камеру 340 для жидкости. Этот признак, однако, не является ограничивающим, и впускное отверстие 304 для жидкости может быть выполнено на любой из множества стенок, определяющих камеру 340 для жидкости. В этом случае предпочтительно создавать впускное отверстие 304 для жидкости на стенке так, чтобы верхний край 304р впускного отверстия 304 для жидкости в рабочем положении был открыт в горизонтальном направлении, а в заправочном положении был открыт вертикально вверх, чтобы заставить пользователя во время заправки чернильного контейнера изменять его положение на заправочное. Например, когда впускное отверстие 304 для жидкости находится на второй стенке 370с2 (Фиг. 18), впускное отверстие 304 для жидкости выступает вверх (в положительном направлении оси Z) от второй стенки 370с2 и изогнута в середине к воздушной камере 330 (в положительном направлении оси Х).
В вышеописанных вариантах впускное отверстие 304, 304а или 304d для жидкости имеет цилиндрическую форму, вытянутую на заданную длину от стенки камеры 340 для жидкости (Фиг. 8). Однако этот признак не является ограничивающим, и впускное отверстие для жидкости может быть сформировано так, чтобы один конец или верхний край 304р был открыт наружу, а другой конец или нижний край 304m был открыт в камеру 340 для жидкости. Например, впускное отверстие для жидкости может быть сквозным отверстием в стенке камеры 340 для жидкости. Во впускном отверстии для жидкости, сформированном как сквозное отверстие в стенке, нижний край 304m является участком (гранью), открытым в камеру 340 для жидкости, а верхний край 304р является участком (гранью), открытым наружу. Такая модифицированная конструкция, в которой впускное отверстие для жидкости сформировано как сквозное отверстие в стенке камеры 340 для жидкости, не требует цилиндрического элемента, отходящего на заданное расстояние от стенки. Как и в вариантах, описанных выше, наличие особого пространства 341 или 341а снижает вероятности вытекания пузырей 990, образовавшихся во время заправки, через впускное отверстие для жидкости, сформированное как сквозное отверстие.
С-5. Пятый модифицированный пример
В четвертом варианте, описанном выше, линия LM1 нижнего предела и линия LM2 верхнего предела сформированы как прямые линии. Однако линия LM1 нижнего предела и линия LM2 верхнего предела могут быть любыми индикаторами, позволяющими наблюдать снаружи уровень чернил в камере 340 для жидкости. Например, по меньшей мере одна из линии LM1 нижнего предела и линии LM2 верхнего предела может быть точкой. В другом примере линия LM1 нижнего предела и линия LM2 верхнего предела могут быть окрашены в черный или другой адекватный цвет. По меньшей мере одна из линии LM1 нижнего предела и линии LM2 верхнего предела может иметь форму множества линий (индикаторов), нанесенных на разной высоте в вертикальном направлении в каждом из положений (рабочем и заправочном). Такое множество индикаторов позволяет пользователю определять уровень жидкости в камере 340 для жидкости с большей точностью.
С-6. Шестой модифицированный пример
Основной корпус 32 контейнера, содержащий первую стенку 370с1 и вторую стенку 370с2, в вышеописанных вариантах выполнен полупрозрачным, но альтернативно может быть выполнен прозрачным. Если по меньшей мере часть чернильного контейнера имеет видимую часть, которая позволяет видеть снаружи уровень чернил внутри чернильного контейнера 30, остальную часть чернильного контейнера 30 можно сделать невидимой снаружи. Более конкретно, линия LM1 нижнего предела, как элемент нижнего предела, может быть выполнена на первой стенке 370с1, которая видна снаружи и имеет первую видимую часть, позволяющую видеть снаружи внутреннее пространство камеры 340 для жидкости. Линия LM1 нижнего предела может быть нанесена в определенном диапазоне высот, включая первую видимую часть в рабочем положении. Первая видимая часть может быть прозрачной или полупрозрачной. Линия LM2 верхнего предела, как элемент верхнего предела, может быть выполнена на второй стенке 370с2, которая видима снаружи и имеет вторую видимую часть, позволяющую видеть снаружи внутреннее пространство камеры 340 для жидкости. Линия LM2 верхнего предела может быть нанесена в определенном диапазоне высот, включая вторую видимую часть в заправочном положении. Такая модифицированная конструкция облегчает визуальную проверку пользователем уровня чернил в камере 340 для жидкости, достигшего первой пороговой величины или второй пороговой величины.
С-7. Седьмой модифицированный пример
В вышеописанных вариантах особое пространство 341 или 341а расположено между нижним краем 304m впускного отверстия для жидкости 304, и выпускным отверстием 349 для жидкости порта 306 выпуска жидкости в вертикальном направлении (в направлении по оси Z) в рабочем положении в камере 340 для жидкости (например, Фиг. 14А, 14В, 23, 24А, 24В). Однако, этот признак не является ограничивающим. Например, особое пространство 341 может находиться напротив выпускного отверстия 349 для жидкости за нижним краем 304m впускного отверстия 304, 304а или 304d для жидкости в вертикальном направлении (в направлении по оси Z) в рабочем положении камеры 340 для жидкости. Другими словами, особое пространство 341, нижний край 304m впускного отверстия 304 для жидкости и выпускное отверстие 349 для жидкости в рабочем положении могут быть расположены последовательно сверху вниз. Как и в вариантах, описанных выше, наличие особого пространства 341 или 341а снижает вероятность вытекания пузырей 990, образующихся при заправке, через впускное отверстие для жидкости, выполненное в форме сквозного отверстия.
С-8. Восьмой модифицированный пример
Линия LM2 верхнего предела как элемент верхнего предела и линия LM1 нижнего предела как элемент нижнего предела могут быть нанесены на любой из чернильных контейнеров 30-30d по вышеописанным вариантам. Линия LM2 верхнего предела как элемент верхнего предела и линия LM1 нижнего предела как элемент нижнего предела также могут быть нанесены на контейнере для жидкости, не являющемся чернильным контейнером 30-30d. Например, чернильные контейнеры 30-30d по вышеописанным вариантам имеют второй канал 350 и воздушную камеру 330, но второй канал 350 и воздушная камера 330 могут быть исключены. Линия LM2 верхнего предела и линия LM1 нижнего предела могут быть нанесены на чернильный контейнер (контейнер для жидкости), который имеет камеру 340 для жидкости, впускное отверстие 304 для жидкости, порт 306 выпуска жидкости и впускной участок для впуска воздуха в камеру для жидкости по мере расходования чернил (жидкости) из камеры 340 для жидкости, и положение которого меняется между рабочим и заправочным положениями. Более конкретно, в чернильном контейнере (контейнере для жидкости), нижняя грань которого в заправочном положении и в рабочем положении определяется разными стенками, элемент LM1 нижнего предела может быть выполнен на первой стенке 370с1, а элемент LM2 верхнего предела может быть выполнен на второй стенке 370с2, не являющейся первой стенкой 370с1. Первая стенка 370с1 расположена вертикально относительно монтажной поверхности в рабочем положении. Вторая стенка 370с2 расположена вертикально относительно монтажной поверхности в заправочном положении. Как и в вышеописанном четвертом варианте, такая конструкция облегчает проверку уровня чернил в камере 340 для жидкости в соответствующих положениях. В чернильном контейнере 30 без канала, в котором формируется мениск, предпочтительно перемещать чернильный контейнер 30 в вертикальном направлении, по мере опускания открытого в атмосферу уровня LA жидкости при расходовании чернил из камеры 340 для жидкости и, тем самым, поддерживать фиксированное отношение высот между открытым в атмосферу уровнем LA и записывающей головкой 17. Это позволяет поддерживать отношение высот между записывающей головкой 17 и открытым в атмосферу уровнем LA в заданном диапазоне и поддерживать постоянный перепад высоты напора.
С-9. Девятый модифицированный пример
В приведенных вариантах и модифицированных примерах описаны чернильные контейнеры 30-30d, являющиеся контейнерами для жидкости, применимые в принтере 12. Однако этот признак не является ограничивающим, и настоящее изобретение может применяться к контейнеру для жидкости для подачи жидкости в любое из различных устройств для выталкивания жидкости, например, в устройство, оснащенное головкой для выталкивания цветного материала, например, жидкокристаллический дисплей, устройство для, оснащенное головкой для выталкивания материала электрода (проводящей пасты), используемое для формирования электродов, например, органического электролюминесцентного дисплея или дисплея с полевой эмиссией, устройство, оснащенное головкой, выталкивающей биоорганический материал, используемое для производства биочипов, устройство, оснащенное головкой для выталкивания проб, такого как прецизионная пипетка, печатающее устройство или микродозатор. Контейнер для жидкости содержит впускное отверстие для жидкости, предназначенное для заливки жидкости в контейнер для жидкости, и отдельное воздушное отверстие для подачи воздуха в контейнер для жидкости. Если контейнер для жидкости применяется в любом из этих различных устройств для выталкивания жидкости, в контейнере хранится жидкость (например, цветной материал, проводящую пасту или биоорганический материал), соответствующий типу жидкости, выталкиваемой из устройства. Настоящее изобретение также может применяться в системе для выталкивания жидкости, содержащей одно из различных устройств для выталкивания жидкости и контейнер для жидкости, соответствующий этому устройству для выталкивания жидкости.