密封部件、密封机构、液体喷射装置以及制造密封机构的方法与流程

本公开涉及与密封部件、密封机构、液体喷射装置以及制造密封机构的方法相关的一项或多项发明。

背景技术：

具有用于喷射液体(例如，液体墨)的液体喷射头的液体喷射装置包括用于将液体从储存液体的罐供应到液体喷射头的液体供应路径。另外，设计成通过向罐中的液体施加空气压力而将罐中的液体泵出的液体喷射装置包括具有从空气压力泵延伸到罐的空气供应路径的那些液体喷射装置。通过接合多个管状部件形成液体供应路径的至少一部分以及空气供应路径的至少一部分。通常，在管状部件接合在一起的接合部分处，借助于弹性部件将供应路径的内部相对于供应路径的外部进行密封。日本专利申请公报第2006-7607号公开了一种密封装置，其为部件的开口(墨通路口或供墨口)提供周向环形脊以便被驱动成咬入到要与先前部件接合的配合部件的密封表面中以用于密封这两个部件的接合部。

用于密封被接合在一起的多个部件并且也密封这些部件的接合部的密封部件大部分是树脂模制产品(注射模制产品)。在某些情况下，这样的树脂模制产品会在产品的在用于模制产品的金属模具的型腔中使液体树脂流合流在一起的部分处形成接缝。当在树脂模制产品的将树脂模制产品的两个或更多个部件接合在一起并进行密封的部分处形成深接缝时，在深接缝处存在液体泄漏的风险。

同时，近来要求液体喷射装置以高速记录且具有长使用寿命的方式进行操作。对于高速记录操作，期望将高压力施加到要用于进行记录操作的液体。相应地，装置的密封区域需要长时间地承受高压力。如果在装置中的树脂模制产品的密封部分处形成深接缝，则可能会在那里发生空气泄漏，从而不可能实现预定的压力水平。相应地，将不可能再实现高速记录操作。为了使密封部件长时间地承受高压力，需要使在密封部分处形成的接缝最小化。尽管期望使用高流动性的树脂材料以使接缝最小化，但是因为要求树脂材料表现出高度的液体可接触性，所以能够添加到要用于形成液体喷射装置的部件的树脂材料中的添加剂的范围是有限的。换句话说，对于液体喷射装置的这样的部件，不可避免地需要使用低流动性树脂的材料，这使得难以将能够在这样的部件上形成的接缝最小化。

技术实现要素：

根据本公开，提供了一种密封机构，其能够通过抑制由密封机构的在其密封多个部件的接合部的密封部分处形成在树脂模制产品中的接缝所引起的气体和液体的流体泄漏风险来实现高密封效果。本公开还提供了一种液体喷射装置，其具有根据本公开所述的密封机构并将该密封机构并入其中。

在本公开的一方面，提供了一种密封部件，其是要接合到用于形成流体流动通过的流路的流路形成部件的树脂模制产品，所述密封部件的表面包括：构成或包括所述流路的一部分的开口；包围所述开口的外周的突起；以及肋，所述肋的相对两端部中的一个端部连接到所述突起的一部分并且另一端部位于所述突起的内侧或外侧，所述突起在其顶部处具有用以被压抵并保持接触所述流路形成部件的接触区域。

在本公开的另一方面，提供了一种密封机构，其包括：多个流路形成部件，所述流路形成部件接合在一起并形成流体流动通过的流路；以及接合到所述流路形成部件的密封部件，所述流路形成部件或所述密封部件中的至少一个是树脂模制产品，所述树脂模制产品的表面包括：构成或包括所述流路的一部分的开口；包围所述开口的外周的突起；以及肋，所述肋的相对两端部中的一个端部连接到所述突起的一部分并且另一端部位于所述突起的内侧或外侧，所述突起在其顶部处具有被压抵并保持接触对应部件的接触区域，所述对应部件接合到作为所述流路形成部件或所述密封部件中的至少一个的部件。

在本公开的又一方面，提供了一种制造密封机构的方法，所述密封机构包括接合在一起并形成流体流动通过的流路的多个流路形成部件和接合到所述流路形成部件的密封部件，所述方法包括通过将树脂材料注入型腔中来模制所述流路形成部件或所述密封部件中的至少一个，其中在注入树脂材料时：借助于布置在所述型腔中的销形成构成或包括所述流路的一部分的开口；借助于用于形成围绕所述销布置的突起的凹部形成包围所述开口的外周的突起；借助于用于形成肋的凹部形成肋，所述肋的相对两端部中的一个端部连接到所述突起的一部分并且另一端部位于所述突起的内侧或外侧，用于形成肋的所述凹部连接到用于形成突起的所述凹部；以及当利用注入所述型腔中的树脂材料填充用于形成突起的所述凹部时，使留在所述型腔中的气体从用于形成突起的所述凹部向用于形成肋的所述凹部移动。

参考附图，根据示例性实施例的以下描述，本公开的其他特征将变得显而易见。

附图说明

图1a、1b和1c是密封部件的第一实施例以及可以通过修改密封部件的第一实施例而获得的实施例的示意性透视图和截面图。

图2是包括如图1a至1c所示的密封部件和多个流路形成部件的密封机构的示意性截面图。

图3是包括密封部件和多个流路形成部件的已知密封机构的示意性截面图。

图4a、4b、4c、4d和4e是已知密封部件的示意性平面图，示意性地示出了制造密封机构的已知方法的密封部件模制步骤。

图5a和5b是通过如图4a至4e所示的模制步骤模制的密封部件的示意性透视图。

图6a、6b、6c、6d和6e是根据本公开的密封部件的示意性透视图，示意性地示出了根据本公开的密封部件的制造方法的密封部件模制步骤。

图7a和7b是通过如图6a至6e所示的模制步骤模制的密封部件的示意性透视图。

图8a和8b是处于由多个流路形成部件夹持的状态中的密封部件的示意性平面图。

图9a和9b是通过修改密封部件的第一实施例而获得的密封部件的透视图和前视图。

图10是同样通过修改密封部件的第一实施例而获得的另一密封部件的示意性透视图。

图11是包括根据本公开的密封机构的液体喷射装置的示例性实施例的示意性透视图。

图12是图11所示的液体喷射装置的液体流动路线的示意图。

图13是图11所示的液体喷射装置的液体喷射头的分解示意性透视图。

图14是从不同角度看到的图13所示的液体喷射头的另一分解示意性透视图。

图15a和15b是密封部件的第二实施例的示意性透视图和示意性截面图。

图16a和16b是通过修改密封部件的第二实施例而获得的密封部件的示意性截面图。

图17是密封机构的第三实施例的主要部分的示意性透视图。

图18是包括密封机构的第四实施例的罐的示意性透视图。

图19是沿着图18中的线19-19截取的示意性截面图。

图20a和20b是图18和19所示的密封机构的示意性透视图。

具体实施方式

现在，将通过参考附图在下文中描述本公开的若干实施例。然而，应当注意，以下的说明内容不以任何方式限制本公开所涉及的一项或多项发明的范围。

[第一实施例]

第一实施例涉及将并入液体喷射装置的流路的一部分中的密封机构。密封机构的本实施例包括多个流路形成部件(例如，液体供应单元和液体喷射单元)以及连接到它们以供使用的密封部件。下面将描述液体喷射装置(在其中并入了密封机构的本实施例)的示例性具体构造。

(密封部件的构造)

图1a示意性地示出了密封机构的本实施例所包括的密封部件231。该密封部件231是用于相对于流路的外部密封流路的弹性部件，所述流路通过接合多个流路形成部件(例如，负压控制单元和液体供应单元)而形成。通过使用板2312，钻出穿过板2312的通孔2310以作为包括流路的一部分的开口，并且围绕通孔2310的周边布置作为环形突起的基部2311而形成弹性部件(密封部件)231。肋2313布置在环形基部2311的外边缘的一部分处。尽管肋2313在本实施例中布置在环形基部2311的外侧，但是肋2313可以替代地布置在环形基部2311的内侧。从作为沿着图1a中的线1b-1b截取的截面图的图1b可见，图1a所示的弹性部件231具有相对于中心平面cp的对称形状，所述中心平面穿过在板2312的厚度方向上看到的板2312的中心并且在与板表面平行的方向上(并且因此相对于板2312的厚度方向垂直地)延伸。环形基部2311示出了在板2312的厚度方向上突出的半圆形截面轮廓，并且布置在板2312的相对两表面中的每一个(图1b中的上表面和下表面)上。肋2313是大致线性突出的部件，其一部分连接到环形基部2311的外边缘的一部分(位于其相对两端部中的一个端部处)且另一部分位于环形基部2311的外侧(位于其相对两端部中的另一个端部处)。肋2313也示出了在板2312的厚度方向上突出的半圆形截面轮廓，并且布置在板2312的相对两表面中的每一个(图1b中的上表面和下表面)上。换句话说，在弹性部件231的相对两表面中的每一个上都能够找到基部2311和肋2313(两者都是突出部件)。图1c示出了通过修改图1a的弹性部件231而获得的弹性部件，其中板2312仅布置在位于浇口部分2316附近的最小区域中，其将在下文中更详细地描述。

图2示出了弹性部件231处于其连接至多个(图2中为两个)流路形成部件的状态。更具体地，图2示出了密封机构，其中形成液体喷射装置中的液体(例如，液体墨)的流路的多个流路形成部件(负压控制单元230和液体供应单元220)通过弹性部件231彼此连接。本实施例的密封机构能够应用于接合流路形成部件以形成流路的各种布置，诸如气体和液体的各种流体中的任何一种能够流动通过所述流路。更具体地，弹性部件231被容纳在布置于负压控制单元230中的凹部2300中，并且布置在负压控制单元230中的中空圆柱形轴2301(用作用于形成流路的导管)被驱动到(包括在)弹性部件231的通孔2310中。然后，使液体供应单元220与弹性部件231的表面接触，该表面定位成与弹性部件231的保持与负压控制单元230接触的表面相对，并且使设置在液体供应单元220中的开口(导管部分)2200在位置上与负压控制单元230的轴2301的开口(导管部分)2302一致。通过上述的位置关系，负压控制单元230和液体供应单元220彼此靠近且弹性部件231布置在它们之间。然后，被保持与负压控制单元的凹部2300的内表面(密封表面)接触的弹性部件231的基部2311以及被保持与液体供应单元220的表面(密封表面)接触的弹性部件231的基部2311都在相应的接触区域2315处弹性变形并被压缩。相应地，结果是负压控制单元230的轴2301的开口2302与液体供应单元220的开口2200连通以产生流路。同时，在相应的接触区域2315处弹性变形并被压缩的基部2311密封由负压控制单元230的轴2301的开口2302和液体供应单元220的开口2200相对于外部形成的流路。在负压控制单元230的轴2301的前端和液体供应单元220的表面不一定完全保持彼此紧密接触的情况下，如图2所示，只要周围的弹性部件的基部2311保持在压缩状态，就可以形成密封效果。当肋2313和基部2311具有大致相同的高度时，由于当弹性部件231被夹持在负压控制单元230和液体供应单元220之间时肋2313也像基部2311一样被压缩，因此它们具有相同的高度，从而改善了密封效果。应当注意，负压控制单元230的轴2301可以不必突出到弹性部件的通孔2310的内部，而是可以替代地介于负压控制单元230的开口2302和液体供应单元220的开口2200之间。如果是这样的情况，则弹性部件231的通孔2310用作流路的一部分。

(密封部件的效果)

作为上述实施例的密封部件的弹性部件231显示出优异的密封效果，并且提供了使流体泄漏的风险最小化的优点。这将在下面更详细地描述。

如果将多个流路形成部件(230和220)通过密封部件(弹性部件231)接合在一起的上述布置伴随有密封效果差且因此容易引起流体泄漏的问题，则弹性部件231的接缝可能是导致密封效果差的可能原因之一。当弹性部件231是树脂模制产品时，可能会在弹性部件231的开口(通孔2310)的外周处产生作为树脂材料的合流点的接缝。如果接缝2325是深槽(切口)的形状，则如图3所示，即使在基部2311被夹持在两个流路形成部件230和220之间从而在相应的接触区域2315处弹性变形并被压缩的状态中，接缝2325也仍未闭合。相应地，存在流体通过未闭合的接缝2325泄漏到外部的可能性。相反地，如果在基部2311处不产生接缝，则不会产生流体泄漏的路线，并且因此即使当基部2311在相应的接触区域处弹性变形并被压缩时也不允许流体泄漏到外部。如果在任何一个基部2311处形成的接缝2325是浅的接缝，则当基部2311在相应的接触区域2315处弹性变形并被压缩时，浅的接缝2325闭合。在上述两种情况中的任何一种情况下，弹性部件231的基部2311能够提供优异的密封效果。

由于肋2313布置在本实施例的弹性部件231处，因此在位于弹性部件231的通孔2310周围的基部2311处不形成接缝，或者即使在那里形成接缝2325，所形成的接缝2325也非常浅。其原因将在下面描述。应当注意，在下面的描述中，使弹性部件231具有多个(两个)通孔2310、多个(两个)基部2311和多个(两个)肋2313。然而，隐含的技术思想也适用于使弹性部件231具有单个通孔2310、单个基部2311和单个肋2313的情况。

对于实现密封效果起到重要作用的弹性部件231是通常通过注射模制制造的树脂模制产品。通常，在通孔2310周围会不可避免地形成作为树脂材料的合流点的接缝。图4a至4e示意性地示出了当通过注射模制形成不具有肋2313的弹性部件时所产生的树脂材料流。在图4a至4e中，树脂材料由斜线指示。用于分别形成通孔2310以及浇口2332(从浇口中注入树脂材料)的一对销2331布置在用于形成弹性部件231的金属模具的型腔233中。当从浇口2332注入熔融的树脂材料时，树脂材料在型腔233中扩散，如图4a所示。对于每个销2331而言，当树脂材料到达其与销2331接触的位置时，树脂材料从销2331的相对两侧沿着销2331的外周边进一步扩展，如图4b所示。如图4a至4d所示从销2331的相对两侧沿着销2331流动的树脂材料流在最远离浇口2332的位置(树脂流动接合区域2317)处接合在一起(如图4c和4d所示)。当树脂材料流接合在一起时，残留在型腔233中的气体被特别地推送到用于形成突起的凹部或者用于形成突出基部2311的凹部(用于形成基部的凹部2333)中。由于树脂材料和金属模具之间的摩擦，保持与金属模具接触的树脂材料流减慢并且变得比不保持与金属模具接触的任何树脂材料流都慢。换句话说，与基部2311的前端2318相对应的型腔部分将最后被填充。因此，如图5a所示，如果树脂材料流在基部2311的根端部2319处接合在一起，则会出现基部2311的前端2318缺少树脂材料的情况。因此，如果如图4e所示保持继续进行注入树脂材料的操作，则剩余的气体被留置在用于形成基部的凹部2333中(在对应于基部2311的前端2318及其附近的凹部部位处)。然后，如果在这样的条件下冷却并固化与金属模具保持接触的树脂材料，则在基部2311的前端2318(即与金属模具保持接触的部分)处会产生归因于剩余气体的相对较深的接缝2325，如图5b所示。

尽管图1a至1c所示的弹性部件231仅具有单个通孔2310，但是当通过从数量小于通孔2310的数量的浇口2332注入树脂材料而模制具有多个通孔2310的弹性部件231时，易于产生特别深的接缝。其原因是注入的树脂材料可以在远离任意浇口2332的区域中的销2331(通孔2310)处及其附近容易地冷却，并且因此压缩剩余气体所需的压力很难施加至位于这样的区域中的树脂材料。

相反地，当制造本实施例的弹性部件231时，在基部2311处几乎不会形成深接缝2325。下面将参照图6a至6e以及图7a和7b描述其原因。当形成本实施例的弹性部件231时，随着从浇口2332注入熔融的树脂材料，树脂材料在型腔233中扩散，如图6a所示，并且随后，对于图6a至6e所示的右侧销而言，树脂材料从销的相对两侧沿着销2331的外周边流动，如图6b所示。从销2331的相对两侧流动的树脂材料流在销2331的周边的最远离浇口2332的位置(树脂流动接合区域2317)处接合在一起，如图6c所示。由于本实施例的弹性部件231具有位于销附近的肋2313，因此在型腔233中设置有用于形成肋的凹部(用于形成肋的凹部)2334。优选地，用于形成肋的凹部2334布置在最远离用于形成基部的凹部2333的浇口2332的位置处。换句话说，用于形成肋的凹部2334的一部分位于树脂流动接合区域2317中。另外，用于形成肋的凹部2334在与用于形成基部的凹部2333的外边缘正交的法线方向上延伸。如图6d所示，当从销2331的相对两侧行进的树脂材料流在树脂流动接合区域2317处接合在一起时，留在型腔233中的气体被推送到用于形成基部的凹部2333的位于树脂流动接合区域2317中的部分中。如图7a所示，即使树脂材料被暂时地但充分地填充在基部2311的根端部2319中，也会出现基部2311的前端2318缺少树脂材料的情况。然而，随着树脂材料的进一步注入，将剩余气体从用于形成基部的凹部2333朝向用于形成肋的凹部2334推出，如图6e所示。随后，结果是气体几乎不会留在用于形成基部的凹部2333中，并且用于形成基部的凹部2333实际上填满了树脂材料。当树脂材料在该状态中冷却并固化时，在基部2311中不会形成局部缺陷，并且接缝2325不是形成在基部2311处而是形成在肋2313处，如图7b所示。即使气体偶然地留在用于形成基部的凹部2333中，留在那里的气体量也很小，并且因此由于剩余气体而能够形成的接缝2325的深度也很浅。

如上所述，肋2313设置成连接到本实施例的弹性部件231的基部2311的外边缘。为了设置这样的肋2313，用于形成该弹性部件231的型腔233设置有用于形成肋的凹部2334，其当然应连接到用于形成基部的凹部2333的外边缘。在模制弹性部件231时，用于形成肋的凹部2334用作气体排出路径，并且因此实际上没有气体留在用于形成基部的凹部2333中。相应地，结果是接缝2325在所形成的弹性部件231中不是在基部2311处而是在其肋2313处形成。当采用弹性部件231密封液体喷射装置的流路时，显而易见的是接缝2325形成在肋2313处，所述肋位于与流路(通孔2310)明显分离的位置处，并且实际上没有任何缺陷的基部2311介于流路和接缝2325之间。然后，当基部2311弹性变形并被压缩时流路相对于外部被密封并且不存在能够导致在基部2311中出现流体泄漏的路线(接缝)。即使接缝2325的一部分偶然地形成在基部2311中，接缝的形成在基部2311中的部分也是浅的，并且因此当基部2311弹性变形并被压缩时接缝2325的该部分也会闭合。因此，不会出现能够在基部2311中引起流体泄漏的路线。接缝2325形成在弹性部件2311的肋2313处。肋2313的表面可能具有不一定与型腔233的内表面接触的部分，从而可能会出现金属模具的轮廓未精确地转印到肋2313上并且肋2313具有粗糙表面的情况。然而，由于基部2311的接触区域2315用于密封流路，因此位于与流路明显分离的位置处的肋2313的轮廓以及形成在肋2313处的接缝2325不会对弹性部件231的密封效果造成不利影响。

可能存在这样的情况：通过从浇口2332注入树脂材料的注射模制形成具有多个通孔2310的弹性部件231，并且浇口2332的数量小于通孔2310的数量即销2331的数量、用于形成基部的凹部2333的数量和用于形成肋的凹部2334的数量。如果是这种情况，则接缝2325在本实施例中相应地不形成在基部2311的接触区域2315处而主要是形成在肋2313处。因此，本实施例可以实现能够提供优异密封效果的包括弹性部件的密封机构。另外，多个通孔2310可以布置成由单个基部2311包围。

应当注意，对于图4a至4e以及图6a至6e所示的情况采用所谓的销-浇口式注射模制技术，但是可以替代地采用侧浇口式注射模制技术、潜伏浇口式注射模制技术、或者某种其他的注射模制技术。另外，流道可以是冷流道或热流道。简言之，对用于本公开的注射模制技术的上述方面没有特别限制。

如果肋2313的纵向方向相对于与基部2311的外边缘的切线正交的方向(法线方向)具有过大的角度，则树脂材料会过早地从用于形成基部的凹部2333流入用于形成肋的凹部2334。换句话说，在用于形成基部的凹部2333(特别是其与基部2311的前端2318相对应的部分)令人满意地填满树脂材料之前以及在树脂材料流在用于形成基部的凹部2333中接合在一起之前，树脂材料就已流入用于形成肋的凹部2334。相应地，因此会出现难以将残留在型腔233中的气体从用于形成基部的凹部2333有效地排出到用于形成肋的凹部2334中的情况。换句话说，通过将肋2313布置成使得肋2313的纵向方向相对于基部2311的法线方向具有在±45°的范围内的角度，可以有效地将气体从用于形成基部的凹部2333排出到用于形成肋的凹部2334中。换句话说，在肋2313的纵向方向和相对于基部2311的外边缘的切线的法线方向之间形成的角度优选地不大于45°。应当注意，肋2313理想地布置成使得接缝2325形成在弹性部件231与负压控制单元230或液体供应单元220的接触区域中。

图8a示意性地示出了弹性部件231处于在负压控制单元230和液体供应单元220之间被压缩的状态(参见图2)。基部2311的前端在接触区域2315中与负压控制单元230或液体供应单元220相接触并被压缩。类似地，弹性部件231的肋2313的顶部具有接触区域，该接触区域从基部2311的接触区域2315连续地延伸并且保持与液体供应单元220的负压控制单元230接触。肋2313的顶部由负压控制单元230和液体供应单元220压缩。接缝2325形成为从基部2311的前端和肋2313的顶部连续地延伸。另一方面，利用图8b所示的布置，使肋2313的位置偏离图8a所示的位置并且因此接缝2325不位于肋2313上。如果与接缝2325仅位于基部2311的接触区域2315中的情况(图8b)相比较，则图8a的布置允许接缝2325的长度在基部2311的前端和肋2313的顶部处都有所增加。随着接缝2325的长度增加，接缝2325的深度相应地减小，以使得密封能够更可靠。

在图8a和8b所示的实例中，使肋2313的高度与基部2311的高度一致，从而结果是肋2313的接触区域从基部2311的接触区域连续地延伸。当使肋2313的前端2320(参见图9b)和基部2311的前端2318彼此连续地连接而不在其边界处产生任何台阶时，残留在型腔中的气体可以平滑地和有效地从用于形成基部的凹部2333移动到用于形成肋的凹部2334中。因此，从抑制接缝2325的产生和减小所产生的接缝2325的角度看，这样的布置是优选的。然而，应当注意，可以使肋2313的高度低于基部2311的高度，如图9a和9b所示。利用这样的布置，当肋2313的前端2320具有接近于基部2311的前端2138的高度时，可以有效地驱动更大量的气体从用于形成基部的凹部2333移动到用于形成肋的凹部2334中。简言之，肋2313的高度优选地接近于基部2311的高度。此外，如果要在肋2313被夹持在两个流路形成部件230和220之间并被压缩的状态中使基部2311的前端与两个流路形成部件230和220的待密封表面相接触并被压缩，则可以使肋2313的高度高于基部2311的高度。

尽管可以如图10所示使肋2313具有大的宽度，但是优选地应使肋2313具有能够发挥其作用所需的最小宽度，原因是大的宽度会增加当肋2313被夹持在两个流路形成部件230和220之间并被压缩时两个流路形成部件230和220所接收的反作用力。应当注意，尽管图10示出了设置四个通孔2310、四个基部2311和四个肋2313的布置，但是关于肋的宽度的以上陈述同样地适用于设置单个通孔2310、单个基部2311和单个肋2313的布置或者所设置的通孔2310的数量、基部2311的数量和肋2313的数量是多个但不是四个的布置。

如上所述，在本实施例中当弹性部件231被夹持在两个流路形成部件(负压控制单元230和液体供应单元220)之间并被压缩时产生流路。然而，弹性部件231也可以通过与负压控制单元230或液体供应单元220的双色模制来形成。当它们通过双色模制而形成时，因为用于形成肋的凹部2334布置在用于形成基部的凹部2333中的树脂流动接合区域2317处，所以残留在用于形成基部的凹部2333中的气体在模制弹性部件231时移动到用于形成肋的凹部2334中。因此，可以抑制在基部2311的接触区域2315中出现接缝2325，并且可以借助于提供优异密封效果的弹性部件231形成高度可靠的流路。

密封部件(弹性部件)231可以布置成使得它在两个流路形成部件(负压控制单元230和液体供应单元220)之间被夹持和压缩，每个流路形成部件由与密封部件231的材料不同的材料制成。然而，替代地，两个流路形成部件230和220以及密封部件231可以一体地形成。在后一种情况下，密封部件可以通过使用并非弹性材料的材料形成，但是优选地，密封部件通过使用与接合两个流路形成部件230和220所用的材料相同种类的材料形成。接合在一起的部件不限于上面列出的三个部件，并且可以一体地形成用于构成流路或密封流路的四个或更多个部件。

(液体喷射装置的构造)

现在，下面将参照图11描述在其中装有本实施例的密封机构的示例性液体喷射装置。该液体喷射装置是设计成喷射液体墨以用于进行记录操作的喷墨记录装置1000(下文中也简称为“记录装置”)。记录装置1000是线型记录装置，其包括用于传送记录介质2的传送部分1和相对于记录介质的传送方向大致正交地延伸的线型(页宽型)液体喷射头3。该记录装置1000用于在连续地或间歇性地传送记录介质2的同时以单次通过的方法进行连续记录操作。记录介质2可以是从给纸盒或纸卷供应的纸张。液体喷射头3可以使用多种不同颜色(例如，c：青色、m：品红色、y：黄色和k：黑色这四种颜色)的液体墨进行全色打印操作。如图12所示，液体喷射头3连接到作为用于供应液体的供应路径的液体供应装置、主罐1006和缓冲罐1003，以允许液体流动通过它们。另外，液体喷射头3电连接到电控制部分以用于传输电力信号和喷射控制信号。

现在，下面将参照图12描述记录装置1000的液体流动路线。在记录装置1000中，缓冲罐1003通过补充泵1005连接到储存液体墨的主罐1006。第一循环泵1002和第二循环泵1004连接到缓冲罐1003。缓冲罐1003具有大气连通口(未示出)，所述大气连通口允许罐的内部和外部彼此连通，并且因此可以将储存在罐中的墨所包含的气泡排出到外部。

连接到缓冲罐1003的第二循环泵1004也连接到液体喷射头3的液体供应单元220的液体连接部分111，并且还通过过滤器221连接到负压控制单元230。负压控制单元230具有两个压力调节机构，其中可以设定两个彼此不同的控制压力并且其包括一个控制机构h，在该控制机构h中可以为压力控制设定相对较高的压力，以及另一个控制机构l，在该控制机构l中可以为压力控制设定相对较低的压力。负压控制单元230的高压控制机构h连接到液体喷射单元300的公共供应流路211。公共供应流路211分流成液体喷射头300的内部中的多个独立的供应流路213a。每个独立的供应流路213a连接到多个独立的收集流路213b中的相对应的一个。独立的收集流路213b合流在一起成为公共收集流路212。在本实施例中，实际上设置了两个公共供应流路211，并且大量独立的供应流路213a和大量的记录元件基板10被分为两组。多个独立的供应流路213a和多个记录元件基板10形成一组并连接到两个公共供应流路211中的一个，而剩余的独立供应流路213a和剩余的记录元件基板10形成另一组并连接到另一个公共供应流路211。然而，这两组中所有独立的供应流路213a和所有的记录元件基板10最终都连接到单个且相同的公共收集流路212。另一方面，负压控制单元230的低压控制机构l连接到液体喷射单元300的公共收集流路212。因此，负压控制单元300的低压控制机构l连接到公共收集流路212的相对两端部中的一个(上游侧端部，多个独立的收集流路213b在此合流到一起)。公共收集流路212的另一端部(下游侧端部)通过液体供应单元220的内部流路连接到另一液体连接部分111，并且还通过第一循环泵1002连接到缓冲罐1003。因此，形成了从缓冲罐1003开始、通过液体供应单元220和负压控制单元230连接到液体喷射单元300、并且随后通过液体供应单元200从液体喷射单元300返回到缓冲罐1003的循环路线。主罐1006连接到该循环路线。在本实施例中，在液体喷射单元300中布置了两条不同的供应路线。一条供应路线从负压控制单元230的高压控制机构h开始并且通过公共供应流路211、多个独立的供应流路213a、多个记录元件基板10和多个独立的收集流路213b到达公共收集流路212。另一条供应路线从负压控制单元230的低压控制机构l开始并且直接到达公共收集流路212。只存在一条从液体喷射单元300开始并且到达液体供应单元220的收集路线。

(液体喷射装置的操作)

现在，下面将描述上述液体路线的每个组成部件的操作。当为了进行记录、为了恢复吸力或其他目的而从液体喷射头3的喷射口(未示出)喷射(排出)墨并且消耗墨时，补充泵1005按照消耗的墨量将墨从主罐1006转移到缓冲罐1003以为缓冲罐1003补充墨。

第一循环泵1002起到从液体喷射头3的相关的一个液体连接部分111中抽出液体并使其流动至缓冲罐1003的作用。第一循环泵1002优选地是具有定量液体进给能力的容积式泵。这样的泵的具体示例包括管泵、齿轮泵、隔膜泵和注射泵。然而，替代地，可以在泵的出口处布置流行的恒定流量阀或流行的减压阀以确保恒定的流率。利用任何一种上述的布置，当液体喷射单元300被驱动以进行操作时，墨被第一循环泵驱动而以恒定的流率流动通过公共供应流路211和公共收集流路212。更具体地，优选地预设相对较大的墨流率，从而最小化液体喷射头3中的记录元件基板10之间的温度差对记录图像的质量的影响。然而，应当注意，如果墨流率具有过大的值，则在液体喷射单元300中的流路处的压力损失的影响下，记录元件基板10之间的负压差会变得过大，导致记录图像的图像浓度不均匀。简言之，优选地通过考虑记录元件基板10之间的温度差和负压差这两个方面来确定墨流率。

负压控制单元230在液体路线中位于第二循环泵1004和液体喷射单元300之间。如果循环墨的墨流率由于记录占空比可能产生的一些差异而波动，则负压控制单元230发挥用作阀的作用以用于将负压控制单元230的下游侧(即，液体喷射单元300侧)的压力保持在预设的压力水平。负压控制单元230所包括的两个压力调节机构可以具有任意构造，只要它们能够控制其下游侧的压力从而该压力限制在以期望的预选压力水平为中心的特定范围内即可。作为示例，可以针对它们中的每一个采用像所谓的减压调节器那样进行操作的压力调节机构。当采用减压调节器时，负压控制单元230的上游侧由第二循环泵通过液体供应单元220加压，如图12所示。利用这样的布置，可以抑制缓冲罐1003相对于液体喷射头3的水头压力的影响，从而提高在记录装置1000中的缓冲罐1003的布局的自由度。

任何泵都可以用于第二循环泵1004，只要在液体喷射头3被驱动进行操作时该泵能够在循环墨的流率范围内提供不低于指定压力水平的提升压力即可。例如，第二循环泵1004可以是涡轮式泵或容积式泵。更具体地，隔膜泵可以用于第二循环泵1004。替代地，第二循环泵1004可以由水头箱代替，所述水头箱布置成相对于负压控制单元230具有指定的水头差。如上所述，负压控制单元230具有两个压力调节机构(包括高压控制机构h和低压控制机构l)，它们通过液体供应单元220分别连接到液体喷射单元300中的公共供应路径211和公共收集路径212。

利用本实施例中的液体路线(循环路线)，将墨从液体喷射头3的液体连接部分111通过液体供应单元220和负压控制单元230供应到中央部分中的两个位置以及液体喷射单元300的相对两端部中的一个端部所处的位置。供应到液体喷射单元300的中央部分中的两个位置的墨穿过公共供应流路211、独立的供应流路213a和记录元件基板10并且随后被收集在公共收集流路212中。另一方面，供应到液体喷射单元300的相对两端部中的一个端部所处的位置的墨流入公共收集流路212。在公共收集流路212处，来自液体喷射单元300的中央部分中的两个位置的墨通过公共供应流路211、独立的供应流路213a和记录元件基板10与供应到液体喷射单元300的相对两端部中的一个端部所处的位置的墨合流在一起以便进一步流动。以该方式，流过公共收集流路212的墨从液体喷射单元300的另一端部通过液体供应单元220的液体连接部分111中相关的一个液体连接部分被收集在液体喷射头3的外部。

鉴于在连接到公共供应流路211的压力调节机构h和连接到公共收集流路212的压力调节机构l之间产生压差并且第一循环泵1002仅连接到公共收集流路212，因此能够进行上述两种不同的墨供应。由于以该方式形成了两条不同的供应路线，因此在从液体喷射头3的一些喷射口喷射墨时，可以使墨不断地流动通过不喷射墨的喷射口并且也通过压力室。相应地，结果是可以抑制在不用于喷墨操作的喷射口处和在压力室处的墨粘度的增稠(如果有的话)。另外，如果墨中含有增稠的墨和异物，则可以通过墨的流动迫使这样的墨和异物流入公共收集流路212并从公共收集流路排出。因此，本实施例的液体喷射头3能够以高速操作的方式进行高图像质量的记录操作。

随着从液体喷射头3喷射墨的速率上升，流动通过公共供应流路211、记录元件基板10和公共收集流路212的墨的压力损失增加，相应地减小了公共供应流路211中的墨压力。当公共供应流路211中的墨压力下降到低于低压侧控制机构l的设定压力水平时，会出现墨仅流动通过公共收集流路212的情况。因此，随着从液体喷射头3喷射墨的速率上升，流动通过公共供应流路211、独立的记录元件基板10和公共收集流路212的墨流被改变为仅流动通过共同收集流路212的墨流，从而能够抑制任何的压力损失的进一步增加。

尽管上面仅描述并且在图12中示出了cmyk墨中的单色墨的流动路线，但是实际上，在液体喷射头3中以及在喷墨记录装置主体中设置了四种不同颜色的墨的循环路线。

(液体喷射头的构造)

图13和14是液体喷射装置的液体喷射头3的分解示意性透视图，示出了液体喷射头的部件或单元。液体连接部分111(图12和图14)设置在液体喷射头3的液体供应单元220中。对于每种颜色的墨，用于移除所供应的墨中包含的异物的过滤器221(图12)布置在液体供应单元220的内部并且保持与液体连接部分111的开口连通。通过过滤器221的墨随后被供应到布置在对应颜色墨的液体供应单元220上的负压控制单元230。负压控制单元230是包括用于每种颜色墨的压力调节阀等的单元。负压控制单元230显著地减小了在记录装置1000的供应路线(液体喷射头3的上游侧的供应路线)内的压力损失的波动，所述压力损失的波动因通过阀、弹簧部件和布置在其内部的单元的其他部件的操作引起的液体流率的波动而出现。相应地，结果是负压控制单元230可以将负压的波动限制在指定范围内并且稳定其自身下游侧(液体喷射单元300侧)的负压。对于每种颜色的墨，负压控制单元230的内部都包含两个压力控制机构(压力调节阀)，如图12所示。在这两个压力控制机构中，具有较高控制压力的控制机构通过液体供应单元220与液体喷射单元300中的公共供应流路211保持连通，而具有较低控制压力的另一控制机构也通过液体供应单元220与公共收集流路212保持连通。

液体供应单元220装配到液体喷射单元支撑部分81相对两表面中的一个表面(图13和14中的上侧表面)。液体喷射单元300装配到液体喷射单元支撑部分81的另一个表面(图13和14中的下侧表面)。电气配线板支撑部分82借助于螺钉刚性地固定到液体喷射单元支撑部分81。液体供应单元220与电气配线板支撑部分82的相对两表面中的一个表面(面向内的表面)保持接触，并且电气配线板90装配到电气配线板支撑部分82的另一表面(面向外的表面)。

如图13所示，本实施例的液体喷射单元300包括流路部件210和多个喷射模块200，并且盖部件130装配到液体喷射单元300的记录介质侧表面。液体喷射单元300的流路部件210是通过顺序地安置第一流路部件50、第二流路部件60和第三流路部件70而形成的层压件。液体喷射单元300是用于将从液体供应单元220供应的墨分配到每个喷射模块200并收集从喷射模块200流回的墨以便将其送回到液体供应单元220的流路部件。液体喷射单元支撑部分81设置有开口83、84、85和86，并且第二弹性部件100被驱动到相应的开口83至86中。液体喷射单元300被安置在液体喷射单元支撑部分81的布置有开口83至86的表面上并且借助于螺钉牢固地固定到该表面。

现在，下面将描述形成本实施例的液体路线的一部分的液体供应单元220以及用作副罐的负压控制单元230。如图12所示，液体供应单元220和负压控制单元230在内部具有相应的流路，并且这些流路连接到液体喷射单元300以形成上述的循环路线。在本实施例中，液体供应单元220具有长形的、大致为长方体的轮廓，其纵向长度与液体喷射单元300的纵向长度大致相同(例如约为360mm)。另外，液体供应单元200通过第二弹性部件100在其沿着纵向方向看的相对两端部附近和中心附近的位置处连接到液体喷射单元300，从而允许液体在它们之间流动。更具体地，尽管未示出，但液体喷射单元300的第三流路部件70的开口通过第二弹性部件100相应地连接到液体供应单元220的开口。

如果与液体供应单元220的纵向长度相比，则负压控制单元230具有相对短的纵向长度(约70mm)。为每种颜色的墨提供负压控制单元230。在设计成使用cmyk四种不同颜色的墨的记录装置100的情况下，提供总共四个负压控制单元230。负压控制单元230借助于螺钉刚性地固定到液体供应单元220，并且每个负压控制单元230和液体供应单元220通过第一弹性部件231彼此连接，从而允许液体从它们中的任何一个流向另一个。因此，第一弹性部件231在负压控制单元230和液体供应单元220之间提供可靠的密封，原因在于每一个第一弹性部件都介于对应的单元230和单元220之间并且受到由螺钉的紧固力产生的压缩力，从而紧紧地压抵在单元230和单元222的密封表面上。换句话说，当每个第一弹性部件231被夹持在液体供应单元220的密封表面和对应的一个负压控制单元230的密封表面之间并被压缩时，试图从外部流入单元230和220中的液体和气体会在那里受阻。第一弹性部件231对应于将在下文中进行描述的第二实施例的密封部件。另外，液体供应单元220和液体喷射单元300在第二弹性部件100被夹持在它们之间的情况下也借助于螺钉彼此刚性地固定。因此，第二弹性部件100在液体供应单元220和液体喷射单元300之间提供可靠的密封，原因是第二弹性部件介于这两个单元230和220之间并且受到由螺钉的紧固力产生的压缩力，从而紧紧地压抵在单元220和300的密封表面上。

[第二实施例]

(密封部件的构造)

图15a和15b示意性地示出了在第二实施例中使用的密封部件。该密封部件对应于如图12至14所示的液体喷射装置的液体喷射头3中的一个第一弹性部件231。它是用于密封和接合作为流路形成部件的负压控制单元230和液体供应单元220中的一个的流路密封部件。第一弹性部件231是弹性材料的树脂模制产品，并且优选地通过热塑性弹性体的注射模制而形成。考虑到注射模制时的流动性，第一弹性部件231优选地由熔体流率(mfr)不高于50g/10min的树脂材料制成。负压控制单元230和液体供应单元220中的每一个都是通过注射模制形成的树脂材料的产品，并且优选地，树脂材料是聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚苯醚和聚苯乙烯(ppe+ps)等。

每个第一弹性部件231都是通过穿过板2312钻出四个通孔(开口)2310并在每个通孔2310的外周处布置作为环形突起的基部2311而形成的部件。板2312用作连结基部2311的连结部件。肋2313布置在每个基部2311的外边缘的一部分上。与第一实施例中一样，基部2311和肋2313具有半圆形截面并且从板2312的相对两表面突出。每个基部2311的前端和它们附近的区域用作接触区域2315，所述接触区域2315相应地压抵并密封负压控制单元230和液体供应单元220。类似于图2所示的布置，每个第一弹性部件231被夹在一个负压控制单元230和液体供应单元220之间并被压缩。每个基部的前端处的接触区域2315相应地压抵在对应的一个负压控制单元230和液体供应单元220上以密封相关的流路。

在板2312的中心处穿过板2312钻出引导孔2314。当通过使从负压控制单元230延伸的定位销(未示出)与引导孔2314接合而将对应的一个第一弹性部件231与负压控制单元230和液体供应单元220组装在一起时，引导孔2314用作粗略引导件。第一弹性部件231具有相对于引导孔2314点对称的轮廓。从负压控制单元230延伸的轴2301被驱动到第一弹性部件231的相应通孔2310中，以便最小化会在负压控制单元230和通孔2310之间出现的流路的移位(如果有的话)。然而应当注意，轴2301可以由布置在液体供应单元侧的定位结构或者在通孔2310以外的位置处发挥其定位效果的一些其他的定位布置代替。

在形成本实施例的第一弹性部件231时，从浇口2332注入的树脂材料从销2331的相对两侧沿着销2331的外周边流动，并且树脂材料流在最远离浇口2332的位置(树脂流动接合区域2317)处接合，这与前面参照图6a至6e所述的第一实施例的情况一样。此时，残留在型腔233中的气体被迫从用于形成基部的凹部2333移动到树脂流动接合区域2317中的用于形成肋的凹部2334中。因此，没有气体留在用于形成基部的凹部2333中并且用于形成基部的凹部2333实际上填满了树脂材料。相应地，结果是在肋2313处形成接缝但是在基部2311处没有形成接缝2325；或者即使在基部2311处形成接缝2325，也仅仅在那里形成浅接缝2325。基部2311的前端处的接触区域2315压抵并密封负压控制单元230的密封表面和液体供应单元220的密封表面。因此，由于没有形成接缝2325，或者即使形成接缝2325也仅仅在基部2311处形成只要在加压时就能够闭合的浅接缝2325，因此不存在流体流动通过接缝的风险，从而在那里提供优异的密封效果。

以上仅描述了布置在图15a和15b所示的实施例的第一弹性部件231的一个通孔2310附近的基部2311和肋2313。然而，以上描述同样适用于布置在其余的三个通孔2310中的每一个附近的基部2311和肋2313。尽管图1a至1c所示的第一实施例的每个第一弹性部件具有单个通孔2310和单个基部2311并且图15a和15b所示的本实施例的每个第一弹性部件具有四个通孔2310和四个基部2311，但是通孔2310的数量和基部2311的数量不限于上述数量，而是可以替代地改为两个、三个、五个或更多个。在任何情况下，对于每个基部2311都布置至少一个肋2313。

作为环形突起的每个基部2311可以替代地具有矩形截面，如图16a所示。然而，当每个基部2311朝向前端渐缩时(如图15b和图16b所示)，可以减小对应于基部2311的前端2318的型腔233的容量以进一步减少残留在那里的气体，并且可以使接缝更浅。也可以使每个肋2313具有朝向前端渐缩的截面。

[第三实施例]

(密封机构的构造)

在上述的第一实施例和第二实施例中，每个密封部件(第一弹性部件231)设置有一个或多个基部2311。单个基部2311或每个基部2311是具有突出的截面的环形突起。另一方面，如图17所示，每个密封部件231可以替代地改为平板状部件，并且与其连接的流路形成部件可以设置有作为一个或多个环形突起的一个或多个基部。利用这样的布置，每个密封部件231设置有浇口部分(相对于注射模制机的浇口2332对置的部分)2316，该浇口部分是树脂填充操作的起始位置，还设置有通孔2310。因此，密封部件231不具有任何突起并且具有平板状轮廓。构成流路形成部件2321(在其间夹持密封部件231)的流路的一部分的每个开口(通孔2322)沿其外周设置有环形突起(基部)2323。流路形成部件2321是树脂模制产品，并且每个环形突起2323(基部)在注射模制时从浇口部分2316流下的树脂流接合在一起的区域中设置有肋2324。肋2324连接到基部2323的外边缘。利用上述布置，用于模制流路形成部件2321的型腔设置有用于形成基部的凹部和用于形成肋的凹部，但并未示出。因此，在用树脂填充型腔时，残留在型腔中的气体被迫从每个用于形成基部的凹部移动到对应的一个用于形成肋的凹部中。因此，不形成接缝，或者即使形成接缝也仅仅在围绕流路形成部件2321的对应的一个通孔2322的周边布置的每个基部2323处形成浅接缝。相应地，结果是流动通过通孔2322的流体通过接缝泄漏的风险被最小化并且实现了高密封效果。当在每个肋2324处形成接缝时，肋2324位于与通孔2322分离的相应位置处，使得导致流体从中泄漏的风险非常低。

[第四实施例]

上面描述了本公开的涉及在液体喷射头中使用的密封部件或流路部件的实施例。然而，本公开同样涉及在记录装置中的各种不同位置处采用的流路密封部件、阀和隔膜的密封部件、安装在记录装置中的墨罐等。

(密封机构的构造)

图18是采用本实施例的密封机构的墨罐1006的示意性透视图。墨罐1006具有布置在孔(开口2401)处的密封部件240。布置在记录装置主体处的墨接收管(未示出)连接到开口2401，并且包含在墨罐1006中的墨在通过墨接收管之后被供应到记录装置主体中的流路。密封部件240是树脂模制产品并且包括环形突起(基部)2403和连接到突起2403的外边缘的肋2405，如图19和20b所示。肋2405位于面向浇口部分2406的位置且开口2401介于它们之间，并且该开口与在用于形成密封部件240的注射模制操作中树脂合流在一起的合流部的位置一致。位于密封部件240的环形突起2403的前端处的接触区域2404与供应端口阀2402相接触。当供应端口阀2402借助于弹簧(未示出)被推压以按压密封部件240时，密封部件240的突起2403被压缩以密封接触区域。当墨接收管插入供应端口阀2402中时，供应端口阀2402由墨接收管推动以允许墨罐的内部和记录装置主体中的流路彼此连通。该布置提供了与如前所述的本公开的效果相类似的效果(首先是高密封效果)。

因此，本公开提供了一种密封机构，其在密封区域处提供高密封效果，在所述密封区域处多个部件接合在一起并被密封以抑制能够归因于接缝的包括气体和液体的流体的任何可能泄漏，并且还提供了一种装有这样的密封机构的液体喷射装置。

尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开所涉及的一项或多项发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最广泛的解释以涵盖所有这样的变型以及等同的结构和功能。