专利名称：液体喷射设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射设备，在其中使用的阀门单元，以及制造这种阀门单元的方法。
背景技术：
作为一种向目标上喷射少量液体的设备，喷墨型打印机通常通过喷射大量的墨滴进行打印。这种类型的打印机包括一个记录头，其中形成了大量具有极小的开口部分的喷嘴，打印机从各个喷嘴的开口部分排出墨滴。这种类型的记录设备主要供家庭使用，其中大多数的构造方式是用于向记录头供应墨水的各个墨盒可以被可分离地连接到安装记录头的滑架上。
在这种所谓的“在滑架上”型打印机中，当进行相对大量的打印时，无法避免经常更换墨盒。因此这在更换墨盒时需要人工，因而增加了运行成本。因此，商用打印机使用了一种结构(“脱离滑架”类型)，其中，大容量的墨盒被和滑架分开放置，墨水被从墨盒通过软管供应到安装在滑架上的记录头。
在这样的脱离滑架类型结构中，供墨管的延伸距离随着打印机尺寸(纸张尺寸)的增加变大，因此提高了从墨盒延伸到滑架的供墨管中的动压(压力损耗)。所以有必要使用具有大的内径的独立供墨管。较大的供墨管直径增加了每个管道的抗挠曲阻力。为了克服抗挠曲阻力的增加，例如，需要进一步增大滑架的驱动力。这增大了记录设备的大小。
在这方面，本申请人已经提出了一种墨水增压供应系统的结构，该系统用空气给墨盒内的墨水封装体增压，并把墨水供应到安装在滑架上的每个子罐，以消除管道中动压的影响。(例如，No.2001-199080日本早期公开专利)。
根据使用这种增压供应系统的记录设备，墨水总是在增压空气作用下被从每个墨盒供应到每个子罐，从而在子罐内总是存储了恒定范围的墨水。这可以保证记录头更稳定的墨滴排出动作。
因为增压空气从每个墨盒馈送的墨水被这样存储在每个子罐中，以致达到了预定的液面，应该针对每个子罐设置液面检测机构。在使用这样的液面检测机构的情况下，必须提高液面检测机构的结构可靠性。这不可避免地增加了成本。此外，为了应对记录设备的使用环境和非正常的使用状况，例如振动，控制系统变得复杂，并且该机构不可避免地变大。
No.Hei 9-11488日本早期公开专利描述了一种供墨设备，该设备装备有保存墨水的容器和从该容器接收墨水并将其馈送到打印头的背压调节器。在这个设备中，喷嘴设在容器和打印头之间，喷嘴根据容器的压力被从阀门座释放，导致墨水被供应到打印头。在从阀门座释放喷嘴时，阀门座通过反压调节器的膜片、膜片活塞和杠杆被与喷嘴分离。
因为大量零件介于膜片和阀门座之间，所以结构变得很复杂，导致许多问题，例如很难把该结构做得紧凑，以及功率传输的可能的损耗。
本发明致力于解决上述技术问题，并涉及一种液体喷射设备，其构建方式是来自液体保持器的液体在滑架侧由具有自密封功能的阀门单元接收，保持器与滑架分开固定。因此，本发明的一个目的是提供一种紧凑的低成本液体喷射设备，其中使用的阀门单元，以及制造该阀门单元的方法，该喷射设备能提高液体供应的可靠性。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种液体喷射设备，用于解决上述问题。该液体喷射设备装备有液体喷头和阀门单元，液体喷头被安装在滑架上，并可沿目标的横向方向往复移动，阀门单元被安装在滑架上，并通过供应通道，从液体保持器给阀门单元供应液体，并且阀门单元把液体供应到液体喷头，阀门单元具有压力腔，压力腔通过供应通道被连接到液体保持器；阀门，它打开或关闭供应通道，把液体供应到压力腔；推进构件，它沿关闭供应通道的方向推进阀门；和柔性薄膜构件，它根据压力腔内的液体减少时产生的负压被移位，并且它把位移直接传递到阀门，从而导致阀门逆着推进构件的推进力工作。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于制造具有单元外壳、压力腔和阀门的阀门单元的方法。当压力腔内的液体减少时，阀门使用薄膜构件来检测来自于液体的减少的负压，把液体从液体保持器导入压力腔。制造方法包括加热单元外壳；把薄膜构件放置在单元外壳上，使得薄膜构件覆盖被加热的单元外壳的凹陷部分；和把薄膜构件热熔接到单元外壳上，从而形成压力腔。
根据本发明的第三个方面，提供了另一种制造阀门单元的方法。该方法包括把承压板贴到薄膜构件的第一上表面上；把薄膜构件以覆盖单元外壳的凹陷部分的方式放置在单元外壳上；把薄膜构件热附着到单元外壳上，从而形成压力腔。
根据本发明的第四个方面，提供了一种装备有记录头和供墨阀门单元的喷墨型记录设备。记录头被安装在滑架上并沿着记录纸的横向方向往复移动。供墨阀门单元被安装在滑架上，并通过供墨通道从墨盒给滑架供应墨水，以便把把墨水供应到记录头。供墨阀门单元具有压力腔，通过供墨通道被连接到墨盒；阀门单元，它打开或关闭供墨通道，把墨水供应到压力腔；驱动体，它检测当墨水被记录头消耗时在压力腔内产生的负压，并操作阀门；和负压保持弹簧，它抵靠在驱动体上，并把它沿着扩张压力腔的体积的方向推进。
根据本发明的第五个方面，提供了一种液体喷射设备，它装备有存储液体的液体存储构件；液体喷头，它喷射液体；液体供应通道，用于把液体从液体存储构件供应到液体喷头；和阀门单元，它被设在液体供应通道中，并临时存储液体。阀门单元具有供应腔，要从液体存储器供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当液体被从液体喷头喷出时在压力腔内产生的负压，把供应腔连接到压力腔。通到液体喷头的液体出口设在压力腔内，在重力方向位于等于或低于压力腔的体积的25％的位置。
根据本发明的第六个方面，提供了一种液体喷射设备，它装备有存储液体的液体存储构件；液体喷头，它喷射液体；液体供应通道，用于把液体从液体存储构件供应到液体喷头；阀门单元，它被设在液体供应通道中，并临时存储液体，和通道阀门，它布置在液体供应通道中，位于阀门单元的上游，用于打开和关闭液体供应通道。阀门单元具有供应腔，要被从液体存储器供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当液体被从液体喷头喷出时在压力腔内产生的负压，把供应腔连接到压力腔。通到液体喷头的液体出口设在压力腔内，在重力方向上位于等于或低于压力腔的体积的40％的位置。
根据本发明的第七个方面，提供了一种液体喷射设备，包含滑架，它通过相对目标移动的同时从液体喷头的多个喷嘴喷射液体，把液体附着到目标上；液体保持器，它设在与滑架分开的位置上，并且存储要被供应到滑架的液体；软供应管，它被置于液体保持器和滑架之间，并且形成了从液体保持器延伸到滑架的液体通道；和阀门机构，安装在滑架上，并且设在从供应管延伸到液体喷头的液体通道中。液体保持器在滑架移动的范围以内以预定高度布置在阀门机构上方。
根据本发明的第八个方面，提供了一种液体喷射设备，它装备有配有液体喷头的滑架和液体保持部分，液体保持部分安装在滑架上，并保持要被供应到液体喷头的液体。液体喷射设备从液体喷头把液体喷射到目标上。阀门单元设在液体喷头和液体保持部分之间。阀门单元具有阀门，它把在液体保持部分一侧限定出的供应腔连接到在液体喷头一侧限定出的压力腔，或者把供应腔从压力腔断开，推进构件，它沿着关闭供应通道的方向推进阀门，和驱动体，它探测来自压力腔内液体的减少的负压，并通过阀门逆着推进构件的推进力，把供应腔连接到压力腔。
图1是示出第一供墨系统的示例图，该系统适于实施本发明；图2是类似地示出第二供墨系统的示例图；图3是示出根据本发明的第一实施例的打印机的总体结构的平面图，其中采用了图1所示的第一供墨系统；
图4是从阀门单元的左侧示出的阀门单元和记录头的透视图；图5是从阀门单元的右侧观察的透视图；图6是阀门单元的左视图；图7是阀门单元的右视图；图8(a)和8(b)是沿着图6中的线8-8所取的横截面视图，图8(a)示出了阀门关闭状态，图8(b)示出了阀门打开状态；图9是示出在阀门单元的分隔板部分形成的支撑孔的结构的局部横截面视图；图10(a)-10(d)是第一优选制作步骤图，其中，柔性薄膜构件被热附着到单元外壳，图10(a)示出单元外壳热膨胀的状态，图10(b)示出放置了薄膜构件的状态，图10(c)示出了薄膜构件被热附着的状态，图10(d)示出了薄膜构件和单元外壳被冷却的状态；图11(a)-11(c)是第二优选制作步骤图，图11(a)示出承压板被连接到薄膜构件上的状态，图11(b)示出薄膜构件被放置在单元外壳上的状态，其中承压板被连接到薄膜构件上，图11(c)示出薄膜构件被热附着的状态；图12是示出另一个优选供墨阀门单元的横截面视图；图13(a)和13(b)是示出又一优选供墨阀门单元的图，图13(a)是其前视图，图13(b)是沿着图13(a)中的线13b-13b所取的横截面视图；图14是从右侧示出根据本发明的第二实施例的阀门单元的透视图；图15是类似地从左侧示出的透视图；图16是图14中的阀门单元的右视图；图17是该阀门单元的左视图；图18是沿着图17中的线18-18所取的横截面视图；图19是主要部分放大的横截面视图，它示出了要在根据第二实施例的阀门单元中使用的薄膜构件；图20是根据第二实施例的阀门单元的阀体的横截面视图；图21(a)和21(b)是第三制作步骤图，其中，薄膜构件被热附着到单元外壳上，图21(a)示出薄膜构件被放置在单元外壳上的状态，承压板被粘接到薄膜构件上，图21(b)示出薄膜构件被热附着的状态；图22(a)和22(b)是第四优选制作步骤图，图22(a)示出薄膜构件被放置在单元外壳上的状态，承压板被连接到薄膜构件上，图22(b)示出薄膜构件被热附着的状态；图23是根据改进方案，要在一种制造方法中使用的加热部件的横截面视图；图24是从左侧示出根据改进方案的阀门单元的透视图；图25是从右侧类似地示出该阀门单元的透视图；图26(a)和26(b)是示出该阀门单元的一种改进方案的横截面视图，图26(a)示出阀门关闭状态，图26(b)示出了阀门打开状态；图27是示出限制薄膜构件的运动的限制片的布局状态的图；图28(a)和28(b)是示出该阀门的又一改进方案的横截面视图，图28(a)示出阀门关闭状态，图28(b)示出了阀门打开状态；图29(a)和29(b)示出了根据第三实施例的阀门单元，图29(a)示出阀门关闭状态，图29(b)示出了阀门打开状态；图30是示出负压保持弹簧和活动阀门的冲程之间的关系的放大横截面视图；图31(a)是根据改进方案的阀门单元的横截面视图；图31(b)是根据另一改进方案的阀门单元的横截面视图；图32(a)是根据又一改进方案的阀门单元的横截面视图；图32(b)是在图32(a)中的阀门单元中使用的板簧的透视图；图33是作为根据第四实施例的液体喷射设备的打印机的平面图；图34是安装在根据第四实施例的打印机中的阀门单元的透视图；图35是示出从图34中的阀门单元的反面观察的透视图；图36是图34中的阀门单元的右视图；图37是图34中的阀门单元的左视图；图38(a)和38(b)是沿着图37中的线38-38所取的横截面视图，图38(a)示出阀门关闭状态，图38(b)示出了阀门打开状态；
图39是安装在根据第五实施例的打印机中的阀门单元的透视图；图40(a)和40(b)示出了安装在根据第五实施例的打印机中的阀门单元，图40(a)是平面图，图40(b)是沿着图40(a)中的线40b-40b的横截面视图；图41是示出出液口位置和残墨浓度之间的关系的图；图42(a)和42(b)示出安装在根据第六实施例的打印机中的阀门单元，图42(a)是平面图，图42(b)是沿着图42(a)中的线42b-42b的横截面视图；图43是安装在根据第六实施例的打印机中的阀门单元透视图；图44根据第七实施例的打印机中的透视图；图45示出图44中的打印机的主要部分的局部放大横截面视图；图46是示出图44中的打印机的主要部分的平面图；图47是在图44中的打印机中使用的阀门单元的左视图；图48是类似的该阀门单元的右视图；图49是示出作用在阀门单元上的力的概念图；图50是示出阀门单元的高度和压力损耗之间的关系的图；图51是示出根据第八实施例的打印机的主要部分的透视图；图52是示出图51中的打印机的主要部分的局部放大横截面视图；图53是根据现有技术的打印机的前视图；图54是示出图53中的打印机的结构的示意图；图55是以剖开的方式示出根据第九实施例的打印机的一部分的透视图；图56是从左侧示出图55中的打印机的滑架的透视图；图57是从右侧示出图55中的打印机的滑架的透视图；图58(a)和58(b)示出了墨盒的装配状态，图58(a)是右视图，图58(b)是沿着图58(a)中的线58b-58b所取的横截面视图；图59(a)和59(b)示出了墨盒的拆开状态，图59(a)是左视图，图59(b)是沿着图59(a)中的线59b-59b所取的横截面视图；图60(a)和60(b)是沿着图59(a)中的线60-60所取的横截面视图，图60(a)示出了阀门关闭状态，图60(b)示出阀门打开状态；图61是示出了阀门单元的支撑孔的局部放大横截面视图；图62是从右侧示出根据第十实施例的滑架的透视图；图63是从左侧示出图62中的滑架的透视图；图64是墨盒的右视图；图65是墨盒的左视图；图66(a)和66(b)是沿着图65中的线66-66所取的横截面视图，图66(a)示出墨盒的装配状态，图66(b)示出墨盒的拆开状态。
最佳实施方式下面参考附图，将描述一种喷墨型记录设备，该记录设备具体实施了根据本发明的第一实施例的液体喷射设备。首先，图1和图2示出了作为液体喷射设备的记录设备的供墨系统的基本结构，该设备适于实施本发明。如图1和2所示，作为墨水保持器的墨盒1被固定到记录设备的主体一侧，并且通过构成供墨通道的软管被连接到安装在滑架上的阀门单元3上，滑架将在稍后讨论。墨盒1中的墨水通过阀门单元3被供应到安装在滑架上的记录头4。
图1中所示的供墨系统是空气增压供应类型的。即，墨盒1具有气密的外壳7，内部密封有墨水的、由柔软材料制成的墨水封装体1a被保持在外壳7内。然后，空气增压泵5产生的增压空气被供应到外壳7和墨水封装体1a之间形成的空隙部分1b。因此，墨水封装体1a承受压缩空气，密封在墨水封装体1a内的墨水通过管道2被供应到滑架上的阀门单元3。然后，供应到阀门单元3的墨水被馈送到记录头4，墨水从记录头4排出。
而如图2所示的供墨系统则利用压头差从墨盒1供应墨水。即，其内密封有墨水的、由柔软材料制成的墨水封装体1a被保持在墨盒1内。墨盒1的导出部分1c沿着重力方向设置，并位于阀门单元3之上。因此基于压头差的正压力导致墨水封装体1a内的墨水通过软管2被供应到安装到滑架上的阀门单元3。
根据本发明的喷墨型记录设备可在上述供墨系统中的任意一个中使用。图3示出了一种喷墨型记录设备的基本结构，该设备采用了图1所示的供墨系统。图3中，滑架用标号11表示。滑架通过同步带13被导向扫描引导构件14，同步带13由滑架马达12驱动，并且滑架11在进纸构件15的长度方向，即主扫描方向或记录纸的宽带方向上往复移动。喷墨型记录头4(见图4)被安装在滑架11的侧面，所述侧面朝向所述进纸构件15，但是在图3中未示出。
用于给记录头4供应墨水的阀门单元3B、3C、3M和3Y被安装在滑架11上。在下面的描述中，每个阀门单元皆可以仅用标号3来表示。在这个实施例中，和对应的墨水(例如黑色墨水B和青色C、红色M和黄色Y各种彩色墨水)相关联，提供了四个阀门单元3B、3C、3M和3Y，以在内部暂时存储对应的墨水。
黑色墨水和各种彩色墨水通过对应的软管2被从墨盒1B、1C、1M和1Y供应到阀门单元3B、3C、3M和3Y，所述各墨盒位于墨盒夹持器17内，被布置在记录设备的主体一侧，软管2构成了供墨通道。在下面的描述中，每个墨盒皆可以仅用标号1来表示。
可以密封记录头4的喷嘴形成面的盖封装置18位于墨盒11的移动路径上的非打印区(起始位置)。用例如橡胶的弹性材料形成的盖封构件18a被设置在盖封装置18上，盖封构件18a和记录头4的喷嘴形成面紧密接触，以便能够密封喷嘴形成面。当墨盒11移动到起始位置时，盖封装置18向记录头4移动(上升)，所以记录头4的喷嘴形成面被盖封构件18a密封。
盖封构件18a在记录设备闲置时密封记录头4的喷嘴形成面，以防止喷嘴开口变干。用于执行清洗操作的抽吸泵(管式泵)的管的一端连接到盖封构件18a的底部部分。在清洗操作时，使得由抽吸泵产生的负压作用在记录头4上，以便从记录头4吸取并排出墨水。
形成为矩形薄片的擦拭构件19由例如橡胶的弹性材料制成，被临近盖封装置18设置在盖封装置18的打印区一侧，并且按照需要，向记录头4的移动路径移动，以把喷嘴形成面擦拭干净。标号5表示增压空气泵，并且通过与墨盒夹持器17连接的部分，被空气增压泵5增压的空气被导入每个墨盒1B、1C、1M和1Y中的外壳7内。然后，泵5的正压力使得来自各个墨盒1B、1C、1M和1Y的墨水通过各个管道2被供应到滑架11上的每一个阀门单元3B、3C、3M和3Y。
图4和图5示出了前述阀门单元3和从阀门单元3接收墨水的记录头4的结构。尽管为了描述方便的目的，图4和图5示出了两个阀门单元3被安装在记录头4的顶部部分的状态，但是可以有与从单个记录头4喷出的墨水颜色相关联，进一步安装多个阀门单元3的情况。此外，可以准备多个组，每个组针对单个记录头4具有两个阀门单元3，如图4和5所示。
如图4和5所示。阀门单元3的外形由作成平板形状的合成树脂制成的单元外壳20构成，并且在一端形成了连接部分21。管道2连接到连接部分21。从每个墨盒11供应的墨水通过连接部分21被导入阀门单元3。如图4所示，柔性薄膜构件22通过热附着方法粘附在阀门单元3的一侧，并构成了压力腔34的一部分，稍后讨论压力腔34。
薄膜构件22柔软很重要，以便它能有效地探测负压状态，并且它不在化学上影响墨水的性质，且由低透水率和低透氧透氮率的材料制成也很重要。因此，人们期望薄膜构件22应该能够把用亚乙烯基氯化物(莎纶)涂覆的尼龙薄膜粘附并层压在高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜上。
此外，用与薄膜构件22相比较硬的材料制成的承压板23被贴在薄膜构件的中心部分。承压板23应该比较轻，以便当滑架因打印等操作移动时，承压板23的自重和滑架的加速度不会移动薄膜构件22到改变了压力腔34内的压力的程度。因此，承压板23最好用塑料材料形成，例如聚乙烯或聚丙烯。
在薄膜构件贴到单元外壳20之前，可以用热附着方法把承压板23贴到薄膜构件22上，或者在薄膜构件22被贴到单元外壳20上之后，用粘接剂或双面胶带等把承压板23贴到薄膜构件22上。尽管图中所示的实施例中承压板23被做得像个盘子，但是它不特别限于盘状。但是，在阀门单元3内部形成的压力腔34形成了如稍后将讨论的细柱状空间的情况下，最好使用盘状的承压板23，并且相对于压力腔34同心地布置承压板23。
如图5所示，墨水导出部分24在阀门单元3内形成，并且环状的连接构件25介于墨水导出部分24和记录头4的头支架26之间。这样，墨水分别通过连接构件25从阀门单元3被供应到记录头4。
槽状墨水导入通道31在单元外壳20内形成，外壳20构成了如图7所示的阀门单元3的外形。通过管道2从连接部分21供应的墨水通过墨水导入通道31被供应到供墨腔32，供墨腔32在单元外壳20的中心附近形成。
这个供墨腔32由如图8所示的小容量圆柱状空间构成，弹簧座33在单元外壳20的侧面被装入供墨腔32。这样，弹簧座33被装入后，薄膜构件37相对于单元外壳20以覆盖供墨腔32和墨水导入通道31的方式热附着，从而密封住供墨腔32和墨水导入通道31。
分隔板35在供墨腔32和压力腔34之间以限定出两者的方式形成，用于可滑动地支撑活动阀门38的支撑孔36在这个分隔板35中形成，活动阀门38构成了开/关阀门。活动阀门38包括板状构件38a和杆构件38b，杆构件38b在板状构件38a的中心部分一体形成，并在支撑孔36中滑动。
此外，作为推进构件的螺旋状的密封弹簧39被置于板状构件38a和弹簧座33之间，并且密封弹簧39的动作用轻微的压力向着分隔板35，即沿着关闭供墨孔42的方向挤压板状构件38a。
做得像个圆环的橡胶密封构件41通过热附着方法或类似的方法以环绕支撑孔36的方式贴到分隔板35上。因此，活动阀门38的板状构件38a在密封弹簧39的推进力作用下抵靠在密封构件41上。密封构件41可以是O型环等，并且弹性体树脂等可以通过双色构型(dichroic formation)与单元外壳20一体形成，用作密封构件。
环绕分隔板35的支撑孔36间隔着形成多个剖开孔42a，如图9的放大部分所示，并且那些剖开孔42a构成了从供墨腔32延伸到压力腔34的供墨孔42。在图9所示的实施例中，环绕支撑孔36形成了4个剖开孔42a。密封构件41在分隔板35上以包围供墨孔42的外侧的方式设置。
单元外壳20的压力腔34由凹陷部分44构成，凹陷部分44具有从单元外壳20剖去的圆柱形。薄膜构件22通过热附着手段被紧密地贴在外壳20的形成了凹陷部分44的那一侧。即，压力腔34由在单元外壳20中形成的凹陷部分44以及覆盖它的薄膜构件22构成。
如图6所示，压力腔34的出口45在最高部分沿着重力方向形成。连接到压力腔的出口45的墨水导出通道46沿着凹陷部分44呈弧状地形成。压力腔的出口45和墨水导出通道46由在单元外壳20中与其相关的槽部分和覆盖着这些槽部分的薄膜构件22构成。墨水导出通道46在墨水导出部分24附近穿透单元外壳20，并被连接到墨水导出部分24。墨水在墨水导出部分24被垂直地导出，并且如前面所述地那样被供应到记录头4。
在上述结构中，通过使用如图1或图2所示的供墨系统，墨水在正压力作用下被供应到阀门单元3。在这种情况下，墨水的供应流动速率只要被设置到应付记录头4在打印操作中消耗的墨水量的水平。当执行前述清洗操作时，因为记录头4的喷嘴形成面通过使用盖封装置18被抽吸，所以供应给阀门单元3的墨水的流动速率增大。
在记录头4的非打印状态下，即，在不消耗墨水的状态下，阀门单元3中的密封弹簧39的弹簧载荷W1(未示出)被施加到活动阀门38的板状构件38a上，要被供应到供墨腔32的墨水的压力P1(未示出)也被施加到板状构件38a上。因此，如图8(a)所示，板状构件38a抵靠在密封构件41上面，使活动阀门38处于阀门关闭状态。即阀门单元3处于自密封状态。
另一方面，在记录头4消耗墨水的打印状态下，薄膜构件22根据压力腔34内的墨水的减少向单元外壳20的凹陷部分44移位，所以薄膜构件22的中心部分抵靠在活动阀门38的杆构件38b的端部上。Wd(未示出)代表对应于此时薄膜构件22的位移的位移反作用力。随着记录头4继续消耗墨水，在压力腔34内产生了负压P2(未示出)。在负压P2超过弹簧载荷W1、墨水的压力P和薄膜构件22的位移反作用力Wd之和的情况下，即满足P2＞W1+P1+Wd的关系的情况下，薄膜构件22推动杆构件38b，解除板状构件38a对密封构件41的抵靠，所以活动阀门38变为如图8(b)中所示的阀门打开状态。
因此供墨腔32中的墨水通过供墨孔42被供应到压力腔34内，消除了压力腔34中的负压。相应地，活动阀门38移动，并被再次切换到如图8(a)所示的阀门关闭状态，停止从供墨腔32到压力腔34的墨水供应。
活动阀门38不经常在如图8(a)和图8(b)所示的状态之间切换，并且薄膜构件22在打印操作期间保持抵靠在活动阀门38的杆构件38b的端部的平衡状态，随着墨水被消耗的同时，它通过略微打开阀门来连续地补充墨水的方式作用在压力腔34上。
承压板23可以在其整个表面上承受薄膜构件22的位移作用。因此，薄膜构件22的位移作用可以被可靠地传递到活动阀门38，从而可提高活动阀门38工作的可靠性。在上述实施例中，由于压力腔34的出口45在其最高部分沿着重力方向形成，所以，在例如初始注入以便把墨水输送到记录装置时，压力腔34可以被用墨水填充，而不会留下空气(气泡)。
换言之，在压力腔34内存在气泡的情况下，气泡的体积因环境温度的变化而改变，带来了压力腔34的内压随之而变的问题，因而不能指望阀门正确的工作。因此，压力腔34的出口45在其最高部分沿着重力方向形成是这种类型的供墨阀门单元中的一个重要因素。
根据第一实施例，从墨盒1到记录头4的供墨系统由可向其中注入墨水的封闭的通道构成。因此，采用这种结构，通过使用脱气墨水，残存在供墨系统内的小气泡等可以被墨水吸收。因此，有可能克服阀门开/关操作中可靠性的降低，这种可靠性的降低当环境温度变化时，由于气泡的存在而出现，并有可能显著地降低缘于残存在供墨系统中的气泡的不良打印，或所谓的点缺陷出现的程度。
接着，图10(a)到10(d)示出了用于阀门单元3的制造方法中的优选的制作过程，特别是在构成阀门单元3的压力腔34的一部分的柔性薄膜构件22被热附着到单元外壳20的情况时的制作过程。为了减少负压检测中的变化，并使得压力腔34紧凑，把薄膜构件22以充足的柔韧性热附着到单元外壳20上很重要。
根据在图10(a)到10(d)示出的制作过程，因为单元外壳20通过加热被膨胀，并且薄膜构件22在这种状态下被热附着到单元外壳20上，所以薄膜构件22被置于在正常温度下使用时具有充足的柔韧性的状态。
即，如图10(a)所示，首先，单元外壳20被放置在加热部件51上加热，构成压力腔34的凹陷部分44作为上表面。因此，单元外壳20被加热部件51加热，并沿着图10(a)中箭头C的方向热膨胀，即，朝两外侧膨胀。然后，放置薄膜构件22来覆盖被加热的单元外壳20的凹陷部分44，如图10(b)所示。
接着，如图10(c)所示，用于热附着的加热部件52从薄膜构件22的上方向下移动，以施加适当的压力，从而把薄膜构件22热附着到单元外壳20上。然后，如图10(d)所示，单元外壳20被从各加热部件51和52移开，并被自然冷却到常温，以便吸收单元外壳20的热膨胀，且单元外壳20略微收缩。这可以给单元外壳提供充足的柔韧性，薄膜构件22被热附着到该单元外壳上。
接着，图11(a)到11(c)示出了把薄膜构件22热附着到单元外壳20上的情况下的另一个优选制作过程。在图11(a)到11(c)示出的制作过程中，在通过利用贴到薄膜构件22上的承压板的厚度，充分弯曲薄膜构件22的同时，可以把薄膜构件22热附着到单元外壳20上。
即，如图11(a)所示，首先，承压板23被贴到薄膜构件22的一侧。在这种情况下，虽然可以用粘接剂或者双面胶带等把承压板23贴到薄膜构件22上，但是最好用热附着方法把薄膜构件22贴到承压板23上。
放置贴有承压板23的薄膜构件22，使得承压板23相对于单元外壳20处于顶部，放置单元外壳20时把凹陷部分44作为上表面。在这种情况下，用于热附着的加热部件52被从薄膜构件22的上方向下移动，以施加适当的压力，如图11(c)所示，从而把薄膜构件22热附着到单元外壳20上。
在这种情况下，因为图11(c)中所示的加热部件52的下表面由单个平面形成，所以贴上了承压板23的薄膜构件22的中心部分在热附着的过程中被压入凹陷部分44一侧，与承压板23的厚度对应。在这种状态下，薄膜构件22的外围部分被加热部件52热附着到单元外壳20上。这可以给薄膜构件22所热附着的单元外壳20提供充足的柔韧性。
接着，图8中所示的活动阀门38和密封弹簧39被插入单元外壳20的供墨腔32，单元外壳20上热附着有薄膜构件22。弹簧座33被装入供墨腔32的端面，并且供墨腔32和墨水导入通道31被薄膜构件37所密封，从而产生阀门单元3。
图12示出了阀门单元3的另一优选方式。注意，图12中所示的阀门单元3的基本结构也在已讨论过的图8中示出，并且其主要部分用同样的标号表示。在图12中所示的阀门单元3中，热附着到单元外壳20上的薄膜构件22的外表面被用不透水薄膜构件54进一步覆盖。
也就是说，柔软的材料被用于构成了压力腔34的一部分的薄膜构件22，从而可以有效地探测到负压状态，并且该柔软材料不在化学上影响墨水性质。因此，如较早指出的那样，高密度聚乙烯或聚丙烯可适用于薄膜构件22。但是因为该材料具有微小的透水率，所以存在技术问题，使得从压力腔34中的墨水蒸发出的水份从压力腔34中散出。
这样，通过用如图12所示的不透水薄膜构件54进一步覆盖薄膜构件22的外表面，可以降低从压力腔34中的墨水蒸发出的水份从压力腔34中散出的程度。铝箔或其上用铝气相沉积的高聚物薄膜可被用作不透水薄膜构件54。
出于同样目的，图13(a)到13(b)中所示的阀门单元3也适于使用。需要注意，图13(a)到13(b)中所示的阀门单元3的基本结构在已经讨论过的图6到8中示出。并且其主要部分用相同的标号表示。
也就是说，在图13中所示的方式中，给图6到8所示的方式提供了一个密封薄膜构件22的外表面的盖56。通孔57在盖56的一部分中形成，与通孔57连通的单个之字形弯曲的槽部分58在盖56的表面上形成。槽部分58的端部被连接到在盖56中形成的非通孔59。通孔57、槽部分58和孔59用单个薄膜构件60覆盖。在这种情况下，最好用热附着手段把薄膜构件60粘接到盖56上。然后，通过用尖锐的工具等弄破覆盖孔59的薄膜构件60形成放气口。
因此，构成了阀门单元3中的压力腔34的一部分的薄膜构件22被盖56以气密状态覆盖，并通过气流通道(用和槽部分相同的标号58表示)连接到放气口(用和非通孔相同的标号59表示)，气流通道通过用薄膜构件60覆盖盖56内形成的通孔57和槽部分58而形成。
采用这种结构，当盖56的内部使得压力腔34通过通孔57、盖56的气流通道58、和放气口59向大气开放时，盖56内的压力被保持恒定，并且将不会出现问题。通过构成了压力腔34的一部分的薄膜构件22的水份散出经过长气流通道58，因此被有效地抑制了。
现在参考图14到22，描述具体实施为本发明的第二实施例的液体喷射设备。因为这个实施例仅仅在阀门单元3的结构上和第一实施例不同，所以同样的标号将被给与本实施例中与上述实施例中类似的部分，并且将省略对它们的详细描述。
在第二实施例的阀门单元3中，如图14到17所示，用于连接管道2的连接部分21在其单元外壳20的顶部形成，并且墨水导出部分24在单元外壳20的底部形成。过滤腔凹陷部分61、中心凹陷部分62、第一槽部分63和第二槽部分64在单元外壳20的第一侧表面形成，第一槽部分63和中心凹陷部分62连通，第二槽部分64远离上述各部分设置。薄膜构件37以覆盖住过滤腔凹陷部分61、中心凹陷部分62和第一和第二槽部分63、64的方式被热附着在单元外壳20的第一侧表面上。因此，过滤腔凹陷部分61成为过滤器保持腔66，第一槽部分63变成墨水导入通道31，第二槽部分64变成墨水导出部分46。
如图18所示，在过滤腔凹陷部分61的下部形成了通孔h1和具有倾斜表面的倾斜部分61a，倾斜表面距第一侧表面的深度朝着通孔h1方向增大。过滤构件67被以覆盖倾斜部分61a的方式，通过热附着方法，沿着重力方向固定到过滤腔凹陷部分61的下部。因此，在过滤器保持腔66中的过滤构件67的上方形成了气泡残留的气泡残留部分66a。过滤构件67由斜纹编织不锈钢或无纺布等形成。
如图14和16所示，在单元外壳20与第一侧表面相对的第二侧表面上形成了凹陷部分69和第三槽部分70，凹陷部分69形成压力腔34，第三槽部分70与过滤腔凹陷部分61和第一槽部分63相通。薄膜构件72被热附着到第二侧表面，它使得凹陷部分69成为压力腔34，并使得第三槽部分70成为墨水导入通道31的一部分。在这个实施例中，薄膜构件72由粘附到高密度聚乙烯或聚丙烯上的氧化铝(Al2O3)气相沉积PET(聚对苯二甲酸乙二酯)制成。气相沉积在PET上的氧化铝等同于气体屏蔽层。PET是相对于诸如湿度变化等环境变化，尺寸和和刚度保持相对不变的材料，并且对于同样的压力，它显示出差不多的柔韧性。在整个实施例中，如图19所示，使用的薄膜构件72具有20微米厚高密度聚乙烯或聚丙烯薄膜S1，500埃的氧化铝气相沉积层S2和12微米厚PET薄膜S3。
在第一实施例中的单元外壳20上的密封构件41在第二实施例中和活动阀门38一体形成，如图20所示。此外，和第一实施例相同，用诸如聚乙烯或聚丙烯的塑料材料形成承压板，并且其厚度是例如大约0.8mm。
下面将参考图21(a)和21(b)以及图22(a)和22(b)描述第二实施例的阀门单元3的制造方法。首先，参考图21(a)和21(b)，将给出一种把构成了阀门单元3的一部分的柔性薄膜构件72热附着到单元外壳20上的制造方法的描述。
如图21(a)所示，承压板23被粘接到薄膜构件72上，薄膜构件72被放置在单元外壳20上，加热部件52被相对于薄膜构件72向下移动。在本实施例中，加热部件52在其中心具有绝热材料凸起52a，即，当加热部件52被降低时，充足的压力被施加到薄膜构件72上，凸起52挤压承压板，如图21(b)所示。在这种状态下，加热部件52把薄膜构件72压靠在单元外壳20上，把薄膜构件72热附着到单元外壳20上。把加热部件52从单元外壳20移开就得到热附着了具有足够的柔韧性的薄膜构件72的单元外壳20。
此外，在制造阀门单元3中，可以使用中心部分形成了夹孔(chuckhole)52b的加热部件52，如图22(b)所示。还是在这种情况下，首先，如图22(a)所示，粘接有承压板23的薄膜构件72被放置在单元外壳20上。
然后，如图22(b)所示，加热部件52被向下移动，并且加热部件52和单元外壳20之间的空气通过夹孔52b被排出。因此，承压板23被夹到夹孔52b上。在这种状态下，加热部件52把薄膜构件72压靠到单元外壳20上，以便将其热附着到单元外壳20上。当移去加热部件52时，得到了被热附着上具有充足的柔韧性的薄膜构件72的单元外壳20。
如上所述，第二实施例提供与第一实施例相同的效果，并能提供下列效果。
在第二实施例中，过滤器保持腔66被设置在墨水导出部分24和供墨腔32中间，并且在过滤器保持腔66中设有过滤构件67。因为过滤构件67能捕获例如灰尘的异物，所以能减少因混入异物导致的密封构件41的不良密封。
由于过滤构件67被置于过滤器保持腔66的下部，并且在过滤构件67上方形成空间，所以气泡bu由于浮力而残留在过滤构件67上方的气泡残留部分66a内，如图17中的双点划线所示。因此，过滤器保持腔66中的气泡很难进入通孔h1，这样墨水能被更可靠地供应到供墨腔32和压力腔34，并且可使得活动阀门38的运动更可靠。
在第二实施例中，通到供墨腔32的通孔h1被连接到过滤器保持腔66的下部，在保持腔66中设有过滤构件67。气泡bu在通过过滤构件67时受到很大阻力，所以如果气泡bu残留在过滤器保持腔66内，则既便是向它们施加某种冲击，它们也很难向下移动。因此，残留在过滤器保持腔66内的气泡bu更难以通过位于过滤器保持腔66的下部的通孔h1进入供墨腔32。这使得有可能更可靠地向供墨腔32和压力腔34供应墨水，并防止气泡bu在打印过程中从记录头4流出。
如图19所示，第二实施例中的薄膜构件72具有夹在合成树脂薄膜(高密度聚乙烯或聚丙烯薄膜和PET薄膜)之间的气相沉积的氧化铝层。因为薄膜构件72由柔软的合成树脂形成，并且在排出液体所产生的很小的负压下容易变形，因此可以更可靠地打开开/关阀门。由于气相沉积的氧化铝层S2设在合成树脂薄膜之间，所以薄膜构件72能够形成为低透气率的材料，并且压力腔34内液体的性质，例如粘性具有更少的因水份蒸发引起的变化。此外，由于气相沉积的氧化铝层S2是用铝的氧化物形成，所以材料有可能影响压力腔34中的墨水，但是它被夹在合成树脂薄膜之间，因此，它不会导致液体性质的化学变化。因此，可以提高阀门单元3的运行可靠性。
第二实施例的薄膜构件72是粘接到高密度聚乙烯或聚丙烯薄膜上的气相沉积的氧化铝PET薄膜。使用这种材料的薄膜构件72可以使得大小和刚度的变化相对于例如湿度的环境变化较小，并总能相对同样的压力提供差不多的柔韧性。由于薄膜构件72具有低的透气率和透湿率，所以有可能抑制通过薄膜构件72的水份、气体混合物等的蒸发。因此有可能抑制由薄膜构件72限定出的压力腔34内的墨水粘度的变化和气泡的产生。
在第二实施例中，如图20所示，密封构件41与活动阀门38一体形成。密封构件41和与活动阀门38一体形成，而没有沉积在单元外壳20上。一般来说，为了把密封构件41和薄膜构件22、31沉积到单元外壳20上，它们的材料最好应该相同。但是因为在本实施例中，密封构件41与活动阀门38一体形成，如果单元外壳20用非常不同于密封构件41的材料形成，也能保证良好的密封。这可以扩大用于单元外壳20以及要沉积于其上的薄膜构件72、37的材料的选择范围，从而使得能够选择低成本的材料。
第二实施例中的承压板23由具有大约0.8mm或更大厚度的塑料材料形成，诸如聚乙烯或聚丙烯。即使承压板23由柔性材料形成，也能获得足够的刚度，这种柔性材料大致和薄膜构件72、37相同，以便很容易地将承压板23热附着到薄膜构件72、37上。因此，承压板23自身不变形，并承受压力腔34内压力的变化，以使活动阀门38可以更可靠地工作。
在根据如图21(a)和21(b)所示的第二实施例的制造方法中，用于把薄膜构件72热附着到单元外壳20上的加热部件52在其中心具有凸起52a。因此在凸起52a挤压承压板23的情况下，薄膜构件72被沉积到单元外壳20上。即，有可能获得使薄膜构件72具有某种柔韧性地被沉积到单元外壳20上的阀门单元3。这样这种柔韧性可以抑制在压力腔34内产生反压时的反作用力，并且薄膜构件72挤压活动阀门38。即使出现环境变化，薄膜构件72也不会发生应变，并且通过最大限度地抑制薄膜构件72的反作用力，可以保持薄膜构件72的工作压力的均匀。
在第二实施例中，挤压承压板23加热部件52的凸起52a用绝热材料形成。因此，热量很难通过承压板23被传递到薄膜构件72，所以只有需要的部分能够被很容易地热附着。
如图22(a)和22(b)所示，在第二实施例中，夹孔52b设在加热部件52的中心。因此，空气被从夹孔52b排出，导致承压板23被吸向夹孔52b。因为薄膜构件72在这种条件下被附着到单元外壳20上，所以具有充足柔韧性的薄膜构件72可以通过简单的结构被附着到单元外壳20上。因此，有可能最大限度地抑制压力腔34内产生负压和薄膜构件72挤压活动阀门38时的反作用力，并有可能保持薄膜构件72的工作压力均匀。
第一和第二实施例可以做如下修改。
在第二实施例中，可以改变过滤器保持腔66内过滤构件67的大小和形状。
在第二实施例中，承压板23可以设在薄膜构件72内侧(在单元外壳20一侧)而不是设在外侧。
在第二实施例中，如图23所示，在加热部件52上可以设置多个凸起52a，并且利用这些凸起52a在多个位置压住加热部件52，薄膜构件72可以被热附着到单元外壳20上。此外，可以给加热部件52提供一个环形的凸起，从而通过用该凸起压住承压板23，可以把薄膜构件72热附着到单元外壳20上。
在第二实施例中，如图24和25所示，为减轻重量，凹陷部分75可以设置在过滤腔凹陷部分61、凹陷部分62和槽部分63、64之间；槽部分64外侧；凹陷部分69外侧。在这种情况下，滑架11随之变得更轻，使得有可能减小驱动滑架11的机构的负载，并使记录设备更小。
尽管在第二实施例中，凸起52a用绝热材料形成，但是，凸起52a可以用和凸起52a以外的其他部分相同的材料一体形成。
第二实施例中的薄膜构件72可以是高密度聚乙烯或聚丙烯，用氧化硅(SiOx)气相沉积的PET被结合到高密度聚乙烯或聚丙烯上。另外，也可以使用结合上用氧化硅或氧化铝气相沉积的PS(聚苯乙烯)的高密度聚乙烯或聚丙烯。
尽管已经以喷射墨水的打印机(包括传真机、复印机等的打印设备)作为液体喷射设备给出了各个实施例的描述，但是这些实施例也可以是喷射其他液体的液体喷射设备。例如，它可以是喷射诸如电极材料和染色材料的液体的液体喷射设备，该设备用于制造液晶显示器、EL显示器和表面发射显示器；它可以是喷射生物有机物质的液体喷射设备，该设备在制作生物芯片中使用；它也可以是样品注射设备，例如精密移液管。
此外，如图26(a)、(b)和图27所示，在凹陷部分44的底部可以形成多个向着承压板23的限制凸起76，以便当压力腔34内的压力显著地降低，例如在清洗操作时，限制薄膜构件22的位移。在这个修改方案中的凸起76包含4个弓形凸起，弓形凸起从凹陷部分44的底部以包围杆构件38b的方式突出。在相邻的限制凸起76之间形成了墨水通道。这些凸起76设置在和杆构件38b的轴线同心的圆周上。当阀门关闭状态下的活动阀门38的板状构件38a抵靠在密封构件41上时，板状构件38a和弹簧座33之间形成了间隙G，在每个限制凸起76和薄膜构件22之间的间隔H被设置得小于间隙G。
因此当薄膜构件22移位时，压力腔34的内部减压导致承压板23通过薄膜构件22抵靠在杆构件38b上，逆着密封弹簧39的推进力移动活动阀门38，从而把活动阀门38切换到阀门打开状态。在这种状态下，已通过支撑孔36的墨水从供墨腔32通过支撑孔36，移动到杆构件38b附近，通过限制凸起76之间的通道，并在几乎整个压力腔34部分中分散开来。
其后，当承压板23通过薄膜构件22的后面抵靠在限制凸起76上时，薄膜构件22的进一步的位移受到限制。因此，根据修改方案，即使压力腔34的内部减压相当可观，例如，在清洗时，也没有大的负载施加到活动阀门38的杆构件38b上，所以可以防止杆构件38b变形或折断。
因为在这个修改方案中，每个限制凸起76的高度H比间隙G小，即使薄膜构件22的位移受到限制，也保证了在活动阀门38的板状构件38a和弹簧座33之间存在间隙，所以密封弹簧39将不会受到超过需要的挤压。
在图28(a)和28(b)所示的进一步修改方案中，承压板和每个限制凸起的结构和图26(a)和26(b)中的修改方案中的那些不同。即，在该进一步修改方案中，承压板23被贴到薄膜构件22的内表面，并且各个限制凸起76从承压板23向凹陷部分44的底部突起。在每个限制凸起76和凹陷部分44的底部之间的间隙I被设置为小于间隙G，间隙G为当阀门关闭状态下的活动阀门38的板状构件38a抵靠在密封构件41上时，板状构件38a和弹簧座33之间形成的间隙。
因此，在这个修改方案中，当随着薄膜构件22的移位，活动阀门被切换到阀门打开状态后，承压板23上的限制凸起76抵靠在凹陷部分44的底部上时，如图28(b)所示，薄膜构件22的进一步的位移受到限制。因此，这个修改方案提供与图26(a)和26(b)中的修改方案相同的效果。
具体实施了本发明的第三实施例将被根据图29(a)、29(b)和图30讨论，重点是与上述各个实施例的不同之处。
如图29(a)、29(b)所示，负压保持弹簧40以包围活动阀门38的杆构件38b的方式被设置在压力腔34内。负压保持弹簧40的一端由在分隔板35上形成的环状凸起固定，另一端抵靠在薄膜构件22上。因此，负压保持弹簧40的推进方向和贴到薄膜构件22上的承压板23的移动方向一致，并且推进力作用在扩张压力腔34的体积的方向上。
负压保持弹簧40的圈直径大致和前述密封弹簧39的圈直径相同，并相对较小。因此，负压保持弹簧40通过薄膜构件22抵靠在承压板23的中心附近。
当在第三实施例的阀门单元3中使用图1或图2所示的供墨系统时，根据上述各实施例，在正压力作用下供应墨水。在进行清洗操作时，要被供应到阀门3的墨水的流动速率被提高，以便使用盖封装置18抽吸记录头4的喷嘴形成面。
这里，当记录头4处于非打印状态时，即不消耗墨水的状态下，阀门单元3中的密封弹簧39的弹簧载荷W1(未示出)被施加到活动阀门38的板状构件38a上，要被供应到供墨腔32的墨水的压力P1(未示出)也被施加到板状构件38a上。因此，如图29(a)所示，板状构件38a抵靠在密封构件41上，使活动阀门38处于阀门关闭状态。即阀门单元3处于自密封状态。
另一方面，在记录头4变到打印状态并消耗墨水的情况下，随着压力腔34内墨水的减少，薄膜构件22向着凹陷部分44位移，从而贴到其上的承压板23沿着减小压力腔34的体积的方向移动。此时，负压保持弹簧40被压缩，承压板23的中心部分通过薄膜构件22抵靠在活动阀门38的杆构件38b的端部。
W2(未示出)表示此时负压保持弹簧40的弹簧载荷，Wd(未示出)表示对应于薄膜构件22的位移的位移反作用力。当记录头4继续消耗墨水时，在压力腔34内产生负压P2。在关系P2＞W1+P1+Wd+W2成立的情况下，薄膜构件22推动杆构件38b，解除板状构件38a对密封构件41的抵靠，从而活动阀门38变成如图29(b)所示的阀门打开状态。
因此，供墨腔32中的墨水通过供墨孔42被补充到压力腔34中去，供墨孔42从供墨腔32延伸到压力腔34，并且进入压力腔34的墨水流消除了压力腔34内的负压。因此，活动阀门38移动，并再次处于如图29(a)所示的阀门关闭状态，停止墨水从供墨腔32到压力腔34的补充。
如上所述，负压保持弹簧40抵靠在薄膜构件22上，压住承压板，并在增大压力腔34的体积的方向上施压。即使承压板23因例如滑架的往复运动而经受微小的加速度/减速度，承压板23也基本上不动。这能有效地减少活动阀门38可能发生的误操作。
此外，负压保持弹簧40也有效地抑制了墨水因其重力而在压力腔34的下部聚集并使薄膜构件22进一步向外膨胀的现象。即，负压保持弹簧40总是保持压力腔34处于微弱负压状态，它起到总是把贴到薄膜构件22上的承压板23保持在垂直状态下的作用。这能有效地减少活动阀门38的误操作。
此外，在墨水被补充到压力腔34中的情况下，负压保持弹簧40伸长并发挥保持压力腔34处于微弱负压的状态的作用，可以减少压力腔34内压力的变化。这可以保证从记录头排出墨滴的正确操作。
此外，根据本实施例，由于来自负压保持弹簧40和密封弹簧39的弹簧载荷被施加到活动阀门上，所以保证了压力腔34的负压状态。换言之，弹簧载荷可以由负压保持弹簧40和密封弹簧39分担。因此有可能给密封弹簧39选择小的弹簧载荷，密封弹簧39把阀门关闭状态下的活动阀门38抵靠在密封构件41上。
因此，弹性树脂等制成的密封构件41上的抵靠压力可被降低，从而使得有可能防止密封构件41的非正常变形。因为可以抑制对密封构件41施加过量的弹簧载荷，所以有可能避免杂质，例如包含在构成密封构件41的弹性树脂内的油脂，进入墨水。
在上述的第三实施例中，最好按照如下方式设置尺寸关系基于压力腔的体积的收缩，在活动阀门38移动最大的情况下，给负压保持弹簧留下可进一步压缩的空间(stroke)。图30示出了该例子，并在供墨阀门单元的中心部分附近放大显示。图30示出了基于压力腔34的体积的收缩，负压保持弹簧40变形或压缩最大的情形。
在图30中，L1表示在活动阀门38做最大移动的情况下密封弹簧39的最大压缩高度，L2表示在该状态下负压保持弹簧40的压缩高度。即各个部分中的尺寸关系以如下方式设置即使密封弹簧39的各圈部分是紧贴的，负压保持弹簧40的各圈部分保持非紧贴状态。换言之，在具有同样标准(尺寸)的弹簧构件被用作密封弹簧39和负压保持弹簧40时，各个部分的尺寸以满足L1＜L2的方式设定。因为在这个图中所述的方式被设计成墨水通过负压保持弹簧40的间隙流入压力腔34，所以如果负压保持弹簧的各圈部分变为紧贴，则墨水的流动通道被阻断，这可能阻碍墨水的供应。因此，可以通过如上所述设定L1＜L2来避免这个问题。
在第三实施例中使用如图1所示的墨水增压供给系统的情况下，例如，活动阀门38的轻微打开状态可以把墨水导入压力腔34，从而如图30所示的尺寸设置并无必要。但是，在使用如图2所示的利用压头差供墨的系统的情况下，供墨压力较小，所以仍将需要活动阀门38的大的开放状态。因此，把负压保持弹簧40的最大压缩高度设置得相对于活动阀门的上述移动冲程具有一些余量很重要。
接着将讨论根据图31(a)和31(b)中所示的修改方案的供墨阀门单元，主要是关于和上述实施例的区别之处。
在图31(a)所示的修改方案中，虽然同样地把螺旋弹簧用作负压保持弹簧40，但是与图29(a)中所示方式相比，圈的直径被设置的更大。这使得负压保持弹簧40得以通过薄膜构件22抵靠在作成盘状的承压板23的外围附近。
因为在这种结构中，承压板23在其外围附近抵靠在负压保持弹簧40上，所以弹簧40发挥总是把承压板23保持在垂直状态的作用。即使墨水由于重力而聚集在压力腔34的下部，并导致薄膜构件22进一步向外膨胀，承压板23也处于垂直状态。因此能有效地减少活动阀门38的误操作。
在图31(b)中所示的修改方案中，在同样地把螺旋弹簧用作负压保持弹簧40的同时，在这个方式中使用了多个具有较小圈直径的螺旋弹簧40a和40b。各螺旋弹簧40a和40b以抵靠在形成为盘状的承压板23的外围附近的方式布置。还是在这种结构中，即使墨水由于重力而聚集在压力腔34的下部，并导致薄膜构件22进一步向外膨胀，各弹簧40a和40b起到总是把承压板23保持在垂直状态的作用。因此能有效地减少活动阀门38的误操作。
尽管在图31(b)所示的修改方案中使用了两个螺旋弹簧40a和40b，但也可以使用更多的螺旋弹簧。因此，在使用整数(n)个弹簧的情况下，为了把来自负压保持弹簧的载荷设置为W2，需要把来自单个螺旋弹簧的弹簧载荷设置为W2/n。
在图32(a)和32(b)所示的修改方案中，板簧40A被用作负压保持弹簧。如图32(b)所示，板簧40A具有沿同一方向弯曲的两个端部，构成一对支脚部分40d和40e。在板簧40A的中心部分，形成了切开并折叠部分40f，它向和支脚部分40d和40e的弯曲方向相反的方向突出。
如图32(a)所示，板簧40A的一个支脚部分40d在压力腔34中被固定到单元外壳20上，而另一个支脚部分40e抵靠在压力腔34的内壁上。活动阀门的杆构件38b插入通过形成切开并折叠部分40f所穿透生成的开口。切开并折叠部分40f的末端部分被设置成通过薄膜构件22大致抵靠在承压板23的中心部分。
在这种结构中，板簧40A沿增大压力腔34的体积的方向挤压薄膜构件22，并发挥有效地抑制活动阀门38的误操作的作用，即使阀门38经受例如来自滑架的往复运动所致的加速度/减速度。
下面将参考图33到图38(a)和38(b)讨论具体实施了本发明的液体喷射设备的第四实施例。
如图33所示，作为液体喷射设备的喷墨型打印机(以下称为打印机)121具有大致呈平行六面体形的框架122和安装在框架122上的进纸构件123，纸张在进纸构件123上由未示出的进纸机构馈送。此外，导向构件124安装在框架122上，和进纸构件123平行，并且滑架125以可沿导向构件124的轴线方向移动的方式被支撑在导向构件124上。滑架125通过同步带127连接到滑架马达128，并可以在滑架马达128的驱动下沿着导向构件124往复地移动。
液体喷头或记录头129被安装在滑架125朝着进纸构件123的那一侧。阀门单元131安装在滑架125上，阀门单元131把液体或墨水供应到记录头129。在这个实施例中，和墨水的颜色(黑墨水B与青色C、红色M和黄色Y各种彩色墨水)对应，提供了四个阀门单元131B、131C、131M和131Y。
未示出的喷嘴排出口设在记录头129的底部，墨水在未示出的压电元件的驱动下，从阀门单元131B、131C、131M和131Y被供应到记录头129，并且墨滴被喷到纸张上进行打印。
在框架122的右手端形成了四个墨盒夹持器132。作为液体存储装置的墨盒133被可拆卸地安装到每个墨盒夹持器132中。在这个实施例中，与墨水的颜色对应，设置了四个墨盒133B、133C、133M和133Y。四个墨盒133B、133C、133M和133Y的每一个包括内部处于气密状态的外壳134和在外壳内设置的未示出的墨水封装体，前述黑色墨水B和各种彩色墨水C、M和Y被分别存储在墨水封装体内。
墨盒133的墨水封装体和阀门单元131通过作为柔性液体供应通道的管道138连接到一起。在这个实施例中，和墨水的颜色对应，提供了四个管道138B、138C、138M和138Y。
空气增压泵139设在存储黄色墨水Y的墨盒133Y上。空气增压泵139通过供气管136B、136C、136M和136Y连接到墨盒133B、133C、133M和133Y的外壳134。因此，被空气增压泵139增压的空气被导入墨盒133B、133C、133M和133Y的外壳134，并被导入在外壳134和墨水封装体之间形成的空间。即，当空气增压泵139被驱动时，让空气进入外壳134，墨水封装体被增压空气挤压，并且存储在墨水封装体中的各种墨水通过管道138B、138C、138M和138Y被供应到阀门单元131B、131C、131M和131Y。
密封记录头129的喷嘴形成面的盖封装置141位于墨盒125的移动路径上的非打印区(起始位置)。此外，用例如橡胶的弹性材料形成的盖封构件141a被设置在盖封装置141的上表面上，盖封构件141a能够和密封着记录头的喷嘴形成面紧密接触，以便密封喷嘴形成面。因此，当墨盒125移动到起始位置时，盖封装置141向上朝记录头129移动，并用盖封构件141a密封记录头129的喷嘴形成面，从而防止喷嘴开口变干。
未示出的抽吸泵(管式泵)设在盖封构件141a的下部。这个抽吸泵通过抽吸管道连接到盖封构件141a的下部。当这个抽吸泵被驱动时，从覆盖着记录头129的盖封构件141a抽吸空气，这从记录头129抽吸空气并排出，此外，擦拭构件142被临近盖封装置141的打印区一侧设置。擦拭构件142是用弹性材料，例如橡胶制成的矩形薄片。擦拭构件142按照需要在记录头129的移动路径上移动，以把喷嘴形成面擦拭干净。
阀门单元131将根据图34到图38(a)和38(b)讨论。
如图34和35所示，阀门单元131具有合成树脂单元外壳145。单元外壳145具有平行六面体和半圆柱部分结合的形状。连接部分146在单元外壳145的顶部部分形成，并且管道138被连接到连接部分146。墨水导出部分147在单元外壳145的下部一体形成，并通过滑架125的连接构件125a连接到记录头129。
如图34、36和38所示，在单元外壳145的第一侧表面145a形成了过滤腔凹陷部分149，其中保持着过滤器148，还形成了基本呈圆柱形的小凹陷部分150、与小凹陷部分150连通的直槽151以及水平延伸的直槽152。此外，覆盖过滤腔凹陷部分149、小凹陷部分150和槽151的薄膜构件153，以及覆盖槽152的薄膜构件154被通过热附着方法粘接到第一侧表面145a。因此，过滤腔凹陷部分149和薄膜构件153构成了过滤腔155，小凹陷部分150和薄膜构件153构成了供应腔156，而槽151和薄膜构件153构成了第一墨水导入通道157。槽152和薄膜构件154构成了流出通道158，流出通道158和墨水导入部分147相通。
薄膜构件153和154用不在化学上影响墨水的性质，此外具有低透水率和低透氧透氮率的材料制成。即，薄膜构件153和154用一种薄膜制成，这种薄膜具有例如如下结构用亚乙烯基氯化物(莎纶)涂覆的尼龙薄膜粘附并层压在高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜上。
如图38(a)和38(b)所示，弹簧接收构件159被贴到薄膜构件153上，和供应腔156同心放置并位于其内部，弹簧接收构件159具有略小于供应腔156的内径的外径。
同时，如图35、37和38所示，大致呈圆柱形的大凹陷部分161和直槽162在单元外壳145的第二侧表面145b上形成，大凹陷部分161被和小凹陷部分150同心设置。大凹陷部分161的外围壁部分161a以向着开口变宽的方式倾斜。大凹陷部分161的底壁具有倾斜表面161b，倾斜表面161b以使得大凹陷部分161的深度向上逐渐变小的方式倾斜，此外，在大凹陷部分161的最低部分形成了与第一侧表面145a的槽152相通的通孔152a。
薄膜构件163和薄膜构件164通过热附着方法被粘接到单元外壳145的第二侧表面145b，薄膜构件163覆盖大凹陷部分161，薄膜构件164覆盖槽162。因此，大凹陷部分161和薄膜构件163构成了压力腔165，而槽162和薄膜构件164构成了第二墨水导入通道166。此外，在槽162中形成了通孔162a和162b，通孔162a和过滤腔凹陷部分149相通，通孔162b和槽151相通。因此，第二墨水导入通道166通过通孔162a和过滤腔155相通，通过通孔162b和第一墨水导入通道157相通。即，从管道138供应的墨水通过过滤腔凹陷部分149、通孔162a、第二墨水导入通道166、通孔162b和第一墨水导入通道157被供应到供应腔156。形成了压力腔165的大凹陷部分161的连接部分和通孔152a成为了液体出口E。薄膜构件163和164用和薄膜构件153和154相同的材料构成。
大致呈盘状的承压板167被贴到薄膜构件163与压力腔165相反的那一侧。承压板167具有小于压力腔165的内径的外径，并被布置成和压力腔165同心。承压板167用比薄膜构件163硬的材料形成，例如轻塑料材料，如聚乙烯或聚丙烯。承压板167通过热附着方法或使用粘结剂、双面胶带等被贴到薄膜构件163上。如图38所示，挤压薄膜构件163的弹簧170以向外挤压薄膜构件163和承压板167的方式设在压力腔165内。
同时，在分隔板168中形成了支撑孔169，分隔板168限定了单元外壳145的前述供应腔156和压力腔165。支撑孔169和供应腔156及压力腔165相通。活动阀门171被可滑动地支撑在支撑孔169中。活动阀门171具有插入支撑孔169中的柱状杆部分171a和大致呈盘形的板状构件171b，板状构件171b比支撑孔169的外形大。杆部分171a和板状构件171b一体形成。详细描述这个部分，杆部分171a被插入支撑孔169和弹簧170，所以其末端可以抵靠在薄膜构件163上。板状构件171b放在供应腔156中。圆形密封构件172，如O形环，以环绕支撑孔169的方式被固定到板状构件171b的支撑孔169一侧。当板状构件171b的密封构件172从分隔板168移开时，活动阀门171把供应腔156连接到压力腔165，当密封构件172抵靠在分隔板168上时，它覆盖在支撑孔169的周围，并把供应腔156与压力腔165彼此断开。此外，在可动构件171的薄膜构件153一侧上形成了台阶部分。螺旋状弹簧174的一端装在台阶部分上，弹簧174的另一端和前述弹簧接收构件159接合。因此，弹簧174把活动阀门171向压力腔165挤压。
如图37所示，支撑孔169具有等间距排列的四个剖开孔，并且总体上大致呈十字形。活动阀门171的杆部分171a插入支撑孔169，因此杆部分171a和支撑孔169形成了四个墨水通道173。
接着将讨论打印机121的动作，打印机121使用如上所述构造出的阀门单元131。
制造完打印机121后，对其性能进行测试。在性能测试中，首先，各种颜色的墨盒133B、133C、133M和133Y被夹持在墨盒夹持器132中。然后，增压空气通过供气管136B、136C、136M和136Y从增压泵139被供应到各个墨盒133B、133C、133M和133Y的外壳134，给墨水封装体增压。因此，墨水封装体内的各种墨水受到压力。然后，用盖封构件141a覆盖记录头129后，未示出的抽吸泵被驱动。因此，墨水通过管道138B、138C、138M和138Y被供应到阀门单元131B、131C、131M和131Y。当供应墨水时，过滤腔155、第二墨水导入通道166、第一墨水导入通道157、供应腔156和压力腔165，以及流出通道158内的空气被从记录头129排出。此时，因为压力腔165的大凹陷部分161在其顶部部分具有倾斜的表面161b，所以压力腔165的上部空间变小了，并且薄膜以顺着压力腔的形状的形状变形，能很容易地升高压力腔165内的负压，从而使得空气排出得更容易。
当管道138B、138C、138M和138Y、阀门单元131B、131C、131M和131Y以及记录头129的未示出的喷嘴被注入墨水时，抽吸泵停机。然后，由于活动阀门171被弹簧174挤压，故它向压力腔165移动，并把密封构件172压在分隔板168上，阻断墨水通道173。因此，活动阀门171变成如图38(a)所示的阀门关闭状态。即，供应腔156和压力腔165进入非连通状态，并且阀门单元131进入自密封状态。
此后，打印机121执行测试打印，用于性能测试。即，打印机121根据未示出的测试数据，通过在把图33中的滑架125向左和向右移动的同时从滑架125的记录头129充分地喷射墨水来进行打印。
当墨水在测试打印期间从记录头129中喷射出时，压力腔165内的墨水减少，从而压力腔165具有负压。因此，薄膜构件163被向弹簧170弯曲，并且薄膜构件163的中心和承压板167向着供应腔156位移。弯曲的薄膜构件163逆着弹簧174挤压活动阀门171的杆部分171a，朝着供应腔156挤压活动阀门171。当被挤压的活动阀门向供应腔156移动，并且密封构件172和分隔板168分离，活动阀门171被置于如图38(b)所示的阀门打开状态。即，供应腔156通过墨水通道173和压力腔165相通，并且供应腔156内的墨水流入压力腔165，消除压力腔165内的负压。因此，活动阀门171在弹簧174的推进力作用下向压力腔165移动，并再次进入如图38(a)所示的阀门关闭状态，从而停止从供应腔156向压力腔165供应墨水。
在实际的打印操作期间，活动阀门171并不经常在阀门打开状态和阀门关闭状态之间切换，并且薄膜构件163被保持在平衡状态，在此状态下，它抵靠在活动阀门171的杆部分171a的端部。它以根据墨水消耗把活动阀门171略微打开，将墨水连续地供应到压力腔165的方式工作。
即，通过打开/关闭活动阀门171，压力腔165内的墨水压力的变化被保持在预定的范围内，并且和供应腔156内的墨水的压力变化无关。因此，即使由于滑架125的往复运动，管道138B、138C、138M和138Y内压力已经发生变化，也无法施加其影响。结果是很好地实现了从压力腔165向记录头129的墨水供应。
在初始注入后空气残留在压力腔165内的情况下，当放置打印机的环境(温度)变化(上升)时，空气可能膨胀，有可能增大压力腔165内的压力。因为在这个实施例中，弹簧170把薄膜构件163向外推开来吸收空气体积的变化，所以空气腔165内的压力不会上升。
当墨水以此方式从打印机121的记录头129喷射出，并且性能测试完成时，墨水封装体与每个墨盒133B、133C、133M和133Y相分离。然后，滑架125在盖封装置141的上表面上移动，并且，在用盖封构件141a覆盖记录头的情况下，未示出的抽吸泵被驱动。这通过记录头129从过滤腔155、第二墨水导入通道166、第一墨水导入通道157、供应腔156、压力腔165和流出通道158排出墨水。由于液体出口E在压力腔165的最低部分形成，所以此时墨水被顺畅地排出。
当墨水大部分被排出时，清洗液体供应管被连接到墨盒夹持器132，取代各个墨盒133B、133C、133M和133Y。然后，洗涤液被从清洗液体供应管供应到管道138B、138C、138M和138Y、阀门单元131B、131C、131M和131Y和记录头129，进行清洗。
本实施例的打印机121能提供如下效果(1)在本实施例中，和流出通道158相通的液体出口E在打印机121的阀门单元131中的压力腔165的最低部分形成。因此，在打印机121的性能测试中使用过的墨水被从记录头129顺畅地排出。因此有可能减少残留在阀门单元131内的墨水量，并改善液体排出特性，从而可以减少清洗操作的次数和清洗时间。
(2)在本实施例中，形成阀门单元131的压力腔165的大凹陷部分161在其顶部具有倾斜表面161b，并且液体出口E上方的空间变得小于液体出口E下面的空间。因此，在初始注入时，薄膜构件163以顺着压力腔165的形状的形状变形，所以可以很容易地增大压力腔内的负压，这有助于排出空气，使得空气很难残留在压力腔165内。
(3)在本实施例中，大凹陷部分161的外围壁部分161a的直径向着薄膜构件163增加。因此很容易加工大凹陷部分161。此外，薄膜构件163承压的面积可被做得更大，从而可以更可靠地驱动活动阀门171。
(4)在本实施例中，大凹陷部分161的外围壁部分161a以向着薄膜构件163来增大其直径的方式倾斜。因此，薄膜构件163以随着压力腔165的形状的形状变形，所以可以很容易地增大压力腔内的负压，使得排出空气更容易。
(5)在本实施例中，由于弹簧170被放置在压力腔165内，所以薄膜构件163和承压板167能被均匀地挤压，故有可能更可靠地防止薄膜构件163被不规则地弯曲。即使注入墨水后有空气残留在压力腔165内，并且放置打印机的部分的温度上升，因为弹簧170向外推开薄膜构件163并吸收膨胀的体积，故有可能防止压力腔165内的压力上升。
下面将根据图33和图39到41讨论具体实施了本发明的液体喷射装置的第五实施例。同样的标号将被给与下面各实施例中与上述实施例中类似的部分，并且将省略对它们的详细描述。注意，为了描述方便的目的，在图39和40(a)中，承压板167用双点划线表示。
本实施例的打印机121，如图33中的双点划线表示，具有置于管道138的流动通道中的通道阀门175。通道阀门175被固定到框架122上墨盒133的附近，从而可以改变在管道138内流动的墨水量。
本实施例的打印机121具有如图39和40所示的阀门单元181，而不是第四实施例的阀门单元131，阀门单元被固定在滑架125上。通道阀门175被置于阀门单元181的上游一侧。
如图39和40所示，阀门单元181具有取代第四实施例的倾斜表面161b的锥形表面部分181b，它使得大凹陷部分161从支撑孔169附近向着大凹陷部分161的外围部分变浅。在阀门单元181中，液体出口E在压力腔165的体积的40％位置上形成，而不是在压力腔165的最低部分，并且通孔152a被连接到那里。更详细地说，液体出口E的形成方式是阀门单元181安装在滑架125上，压力腔165在通过液体出口E的中心的水平面的中心线以下的体积变成压力腔165体积的40％。
下面将讨论设置这个液体出口E的位置的方法。
通过在压力腔165内的不同位置提供液体出口E，并执行清洗次数和残留在压力腔165内的墨水浓度(剩余墨水浓度)之间关系的仿真来设置液体出口E的位置。该位置由压力腔165在液体出口E的中心线C以下的体积(阴影线部分的体积)和压力腔165的体积的比值确定。需要注意，当阀门单元181安装在打印机上时，液体出口E中心线是一条水平地延伸的直线。
在进行清洗的情况下，首先，驱动盖封装置141的抽吸泵来抽吸填充了阀门单元181和记录头129的喷嘴的墨水。随后，和第四实施例相同，清洗液供应管被连接到管道138，清洗液被供应到阀门单元181和记录头129的喷嘴。然后，驱动未示出的抽吸泵把墨水从记录头129中排出，整个清洗过程完成。
图41示出了清洗次数和剩余墨水浓度(进行清洗时所排出的墨水混合物中所包含的墨水和清洗液的比值)之间的关系。图41示出了如第四实施例中那样没有提供通道阀门175(无阀门)和如本实施例中这样提供通道阀门175(有阀门)的情况之间的关系。
在不提供通道阀门175的“无阀门”情况下，抽吸泵的抽吸所产生的负压导致清洗液被供应到压力腔165，直到达到水平面Hn(见图41)为止，在水平面Hn，压力腔165内的液体变成其体积的50％，那以后抽吸泵停机，并且活动阀门171被关闭。因此，在这种情况下，当清洗液注入压力腔165，达到水平面Hn，而当墨水和清洗液的混合物被排出时，达到了在液体出口E的最低部分处的水平面H。
在提供通道阀门175的“有阀门”情况下，排出墨水后，在通道阀门175被关闭的情况下，驱动抽吸泵。此时，残留在压力腔165内的气泡体积增大，并且因压力下降而扩张。此后当通道阀门175被打开时，清洗液突然进入，并被供应到水平面Ha(见图41)，水平面Ha大约是压力腔165体积的80％，并且当那以后抽吸泵停机时，活动阀门171被关闭。因此，在存在通道阀门175的情况下，因为清洗液注入压力腔165，达到水平面Ha，而当墨水和清洗液的混合物被排出时，达到了水平面H。
一般清洗处理被反复执行10次或更少。剩余墨水浓度等于或小于0.1％，即使墨水残留在记录头129的喷嘴中很长一段时间，这个剩余墨水浓度也几乎不引起堵塞。
如图41中的表格所示，在打印机121中设有通道阀门175的情况下，如本实施例，如果液体出口E位于压力腔165的体积的40％或更少(在液体出口E的中心线C以下的体积是压力腔165的体积的40％或更少)的位置以下，进行十次清洗使得剩余墨水浓度大约是0.1％或更少。在打印机121中没有设有通道阀门175的情况下，如第四实施例，如果液体出口E位于压力腔165的体积的25％或更少(在液体出口E的中心线C以下的体积是压力腔165的体积的25％或更少)的位置以下，进行十次清洗使得剩余墨水浓度大约是0.1％或更少。
在没有提供通道阀门175的“无阀门”情况下，当液体出口E位于压力腔165的体积的12％的位置时，清洗五次使得压力腔165内的剩余墨水浓度大约是0.1％或更少。在设有通道阀门175的“有阀门”情况下，清洗四次使得压力腔165内的剩余墨水浓度大约是0.1％或更少。即，液体出口E设置的越低，墨水排出的就越快，保证0.1％或更少的墨水浓度，在这个浓度，即使墨水残留在记录头129的喷嘴中很长一段时间，也不会发生堵塞。
考虑到上述情况，为了通过正常的10次或更少的清洗来获得0.1％或更少的剩余墨水浓度，液体出口E的最高位置是压力腔165的40％，在这个浓度不会发生墨水堵塞。因此，本实施例中，液体出口E设置在压力腔165体积的40％的位置上。
和第一实施例相同，本实施例的打印机121在装配完成后进行性能测试。即，和第一实施例中一样，被增压的各种墨水通过管道138B、138C、138M和138Y从各个墨盒181B、181C、181M和181Y被供应到阀门单元131B、131C、131M和131Y。结果，过滤腔155、第二墨水导入通道166、第一墨水导入通道157、供应腔156、压力腔165和流出通道158中的空气被从记录头129排出。
当墨水被供应到管道138、阀门单元181和记录头129的喷嘴时，通道阀门175被关闭，滑架125被盖封构件141a覆盖，并且抽吸泵被驱动。尽管此时活动阀门171使其密封构件172和分隔板168分离，此时它是打开的，但是通道阀门175被关闭，使得通道阀门175下游区域(在记录头129一侧)，例如供应腔156和压力腔165的压力显著地降低。残留在压力腔165内的气泡因下降的压力导致体积增大并扩张。此后，当通道阀门175被打开时，墨水一下子涌入压力腔165。因此，已在压力腔165内扩展开的气泡通过液体出口E、流出通道158和记录头129和墨水流一起被排出。
打印机121为性能测试进行打印，当此动作完成时，各个墨盒133B、133C、133M和133Y与墨盒夹持器132相分离，与第四实施例相同。然后，用盖封装置141a密封记录头129后，驱动未示出的抽吸泵。即，墨水通过记录头129从过滤腔155、第二墨水导入通道166、第一墨水导入通道157、供应腔156、压力腔165和流出通道158排出。
当墨水大部分被排出时，各个墨盒133B、133C、133M和133Y与墨盒夹持器132分离，然后清洗液供应管被连接到管道138并执行清洗。描述得具体些，在通道阀门175被关闭的情况下，滑架125被盖封构件141a覆盖，抽吸泵被驱动来对压力腔165显著地进行减压。此后，通道阀门175被打开，一下子把清洗液导入压力腔165来清洗压力腔165的内部。这被重复大约10次时清洗就完成了。
因此，除了和在上述第四实施例中第(2)到(5)段所描述的类似的效果以外，这个实施例还可以提供下列效果
(6)在这个实施例中，阀门单元131设在通道阀门175下游的管道138中，并且液体出口E在重力方向上位于压力腔165的体积的40％或更少处。因此，通过充分地打开和关闭通道阀门175，墨水被顺畅地补充，所以小于十次的清洗次数可以把剩余墨水浓度清洗到0.1％或更少，在这个浓度，即使墨水残留在记录头129的喷嘴中，也几乎不会发生堵塞。即液体注入特性得到改善，并且清洗次数可被减少。
(7)在这个实施例中，液体出口E设在压力腔165的上游的位置，即在压力腔165的体积的40％的位置。即，液体出口E设在用少于十次清洗，可提供0.1％或更少的剩余墨水浓度的最高位置，在这个剩余墨水浓度，即使墨水残留在记录头129的喷嘴中，也几乎不会发生堵塞。液体出口E的位置越高，墨水的注入特性越好，因此本实施例不仅使得墨水排出特性更好，也使得墨水注入特性更好。即，有可能使得在向阀门单元181注入墨水时气泡更难残留在压力腔165内，这样打印可靠性就几乎不下降。
(8)在这个实施例中，锥形表面部分181b设在大凹陷部分161内。锥形表面部分181b使得大凹陷部分161从阀门单元181的大凹陷部分161的中心或支撑孔169的附近向外围壁部分161a变浅。因此即使活动阀门171设在压力腔165的中心，也可使在液体出口E上游的压力腔165更小，并且薄膜构件163以顺着大凹陷部分161的形状的形状变形。这样，压力腔165内的负压很容易被提高，有可能改善墨水注入特性。
下面将根据图42(a)和42(b)描述作为具体实施了本发明的液体喷射设备的打印机121的第六个实施例。图42(a)和图43示出为了描述方便的目的而去掉了承压板167。
第六实施例的打印机121配有图42和43中所示的阀门单元191，取代了第四实施例的阀门单元131。阀门单元191具有设在大凹陷部分161下面的凹陷部分192作为体积增大部分，该部分和大凹陷部分161相通。凹陷部分192形成的方式是使得在阀门单元191安装到滑架125上时，液体出口E下面的空间具有更大的体积。凹陷部分192的顶部部分变成了倾斜的表面192a，表面192a以第二侧表面145b一侧变高的方式倾斜。
因此，第六实施例的打印机121获得了第四实施例中的类似的功能。此外，除了和在上述第四实施例中第(2)到(5)和(7)段所描述的类似的效果以外，这个实施例可以提供下列效果(9)在第六实施例中，设置凹陷部分192来增大压力腔165下部的体积。即，压力腔165的上部的体积变得相对较小。这可以使压力腔165内的墨水容积相对于形成了压力腔165的薄膜构件163的表面面积更大，所以，即使在打印机121很长时间不使用并且发生从薄膜构件163透过水或氧气/氮气的情况下，压力腔165内的墨水的粘性的增大也可被减小到最小。即，即使在使用很长时间不用的打印机121的情况下，也可以很好地进行墨水喷射，并且可以给打印机121提供高度的可靠性。
(10)在第六实施例中，由于凹陷部分192的顶部部分变成了倾斜的表面192a，表面192a以大凹陷部分161的打开一侧变高的方式倾斜，所以凹陷部分192内的残留气泡可以被最大限度地抑制。
第四到第六实施例可以做如下修改。
在上面的各个实施例中，液体出口E设在压力腔165的外围壁部分161a中。液体出口E不一定要设在外围壁部分161a中，而是可以设在更靠近压力腔165中心的位置，例如，如图40(a)中的双点划线所示。这可被用作液体出口E1。
尽管在第四到第六实施例中，压力腔165的大凹陷部分161的形状基本上是圆柱形，但是它也可以具有其他形状。即，压力腔165的上部空间不一定非要倾斜，也可以具有拉长的形状。此外，在压力腔165的下部空间中形成的体积增大部分的形状可以是棱形或者锥形。
尽管连接到大凹陷部分161的液体出口E的通孔152a是水平延伸地形成的，如第四到第六实施例的图38(a)和38(b)所示，但是它也可以相对于水平方向倾斜，并被连接到出口E。
在第四到第六实施例中，阀门单元131、181和191的单元外壳145的形状不限于近似的长方体。在相同形状的阀门单元131、181和191连接到滑架125的角度不同的情况下，液体出口E的位置不同。在阀门单元131、181和191连接到滑架125使用时，液体出口E设在压力腔165的体积的25％或更少的位置。在设有通道阀门175的情况下，液体出口E设在压力腔165的体积的40％或更少的位置。
下面根据附图详细描述具体实施了本发明的第七实施例。
总得来说，在A0或类似大小的大页面上打印图像的打印机消耗大量的墨水，所以使用存储了大量墨水的墨盒。当墨盒安装到滑架上时，滑架变重并且大的负载被施加到它上面。因此，传统的如图53中所示的大型打印机具有所谓的脱离滑架型结构，其中，各种颜色的墨盒271不是安装在装有记录头272的滑架上。
墨水通过各条软管274(图53中只示出了一条)，从以可更换方式固定的各个墨盒271被供应到滑架273的记录头272。因此，当管道274内的压力随着滑架273的运动而变化时，它影响墨水的排出，并使得排出预定量的墨水很困难。在这个方案中，减压腔(pressure dumper chamber)275设在滑架273和管道274之间，如图54所示，并且墨盒271的排出口的高度位置C被设置成总是比墨水的喷嘴排出口的高度位置N低。
在这个打印机中，图53中所示的滑架273下方的区域E变成了已打印纸张S的送出区域。为了方便在打印期间更换墨盒271内的墨水，墨盒271设在纸张S的送出区域E的一侧。因此，管道274的长度需要等于或大于可打印纸张S的最大宽度，或者滑架273的最大移动宽度W。
现在，墨水的压力损耗和管道274的长度成比例，并且和内径的四次方成反比。即，在墨水消耗量随着多喷嘴设计和打印速度的增加而增大的情况下，为了把墨水从墨盒271可靠地导向滑架273，应该把管道直径做得比较大。这将增大管道的弯曲曲率，所以要把打印机做得紧凑有困难。
通过减小施加到液体保持器内的液体的压力的损耗，可以把本实施例的液体喷射设备做得紧凑。如图44所示，作为本实施例的液体喷射设备的喷墨型打印机(以下称为打印机)210具有一对倒T型支架211和212。在各支架211和212下面设有一对脚轮213，用于方便打印机的移动。支架211、212配有连接杆214把它们连起来，近似平行六面体形的机架215被支撑在支架上。
操作面板216突出地设在机架215的右上部分。操作面板216具有多个操作按钮217和显示屏218。因此，操作面板216可以根据用户对操作按钮217的选择执行预定的打印，同时在显示屏218上显示处理的内容。外壳215的背面设有未示出的连接部分，通过此部分连接未示出的计算机。因此，从计算机接收的打印数据被存储在机架215内包含的未示出的存储器中。
进纸部分219设在机架215的背面，并且绕在轴219a上作为目标的纸张S被保持在进纸部分219中。进纸部分219还配有把纸张S馈送到稍后将讨论的承纸卷轴235去的未示出的进纸机构。
墨盒夹持部分220被固定在机架215外部的上部中心部分。作为液体保持器的各种颜色(例如，青色、红色、黄色和黑色四种颜色)的墨盒221、222、223和224以可从前侧更换的方式被布置在墨盒夹持部分220中。具体而言，墨盒221-224形状像个扁平的平行六面体盒子，它们的最大面积部分向上和向下布置，并且各个墨盒221-224被布置在同一平面上。如图45所示，存储墨水或液体的墨水封装体225被包含在每个墨盒221-224内。向外突出的墨水导出口221a、222a、223a和224a设在各个墨盒221-224的墨水封装体225的中心。设在作为供应管的软管226、227、228和229的末端的针I被分别连接到墨水导出口221a、222a、223a和224a。
如图46所示，同步带233和引导杆234被置于机架215内，同步带233绕在左右两边的一对驱动轮231和从动轮232上。纸张放于其上的承纸卷轴235被布置在机架215的下部中心部分。此外，滑架236布置在承纸卷轴235上方。滑架236和引导杆234衔接而被引导，并和同步带233衔接而被驱动。因此，滑架236布置在承纸卷轴235上方，距承纸卷轴235预定间隙，并可沿X方向移动。
如图45所示，滑架236配有记录头237，其中设有多个喷嘴，用于喷出墨水。与各个墨盒221-224对应的阀门单元241到244以位于记录头237之上的方式设在滑架236上。各个阀门单元241到244具有相同的结构，如图45到47所示。在图45中，示出了阀门单元241沿图47中的线241-241的横截面视图，示出了阀门单元242和243沿图48中的线242-242的横截面视图，并示出了阀门单元244沿图47中的线244-244的横截面视图。
如图45、47和48所示，每个阀门单元241-244具有近似圆柱形的用例如硬合成树脂形成的外壳245。如图47所示，近似圆柱形凹陷部分245a和两个弯槽部分245b和245c在外壳245的第一侧表面上形成。入口侧薄膜248通过热附着方法，以覆盖凹陷部分245a和槽部分245b和245c的方式被贴到外壳245的第一侧表面上。因此，凹陷部分245a变成供应腔250，槽部分245b变成和供应腔250相通的供应通道251，而槽部分245c变成排出通道253。
如图48所示，近似圆柱形的凹陷部分245d形成在外壳245的第二侧表面上。作为驱动体的排出侧薄膜249通过热附着方法被贴到第二侧表面上，因此，凹陷部分245d构成了压力腔252。
入口侧薄膜248和排出侧薄膜249柔软、用不在化学上影响墨水性质的材料制成，并具有低透水率和透氧透氮率很重要。在这个方面，薄膜248和249具有一种结构，是亚乙烯基氯化物(莎纶)涂覆的尼龙薄膜被粘附并层压在高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜上。这是为了利用两个薄膜来有效地探测供应腔250和压力腔252的压力状态。注意，本实施例的入口侧薄膜248和排出侧薄膜249是透明的。
通孔245e和连通通道253a设在外壳245的中央，通孔245e用于把供应腔250和压力腔252彼此连通，连通通道253a把压力腔252和排出通道253彼此连通。
外壳245中还形成了连接部分246和墨水导出部分247，管道226-229被连接到连接部分246，墨水导出部分247连接到记录头237。把供应通道251连接到管道226-229的通道形成孔246a在连接部分246中形成，而从排出通道253延伸到记录头237的通道形成孔247a在墨水导出部分247中形成。
因此，从管道226-229到达连接部分246的通道形成孔246a的墨水通过供应通道251、供应腔250、通孔245e、压力腔252、连通通道253a、排出通道253和通道形成孔247a被供应到记录头237。
如图45所示，阀体255包含杆部分255a和与杆部分255a一体形成的盘部分255b；杆部分255a被插入通孔245e，而盘部分255b被置于供应腔250内。阀门关闭弹簧257的一端压着盘部分255b的背面，阀门关闭弹簧257的另一端压着弹簧座258。因此，阀门关闭弹簧257把阀体255向排出侧薄膜249(在图中向右)挤压。密封构件259环绕通孔245e被固定在供应腔250一侧(图中的左手侧)。因此，在图45中，当阀门关闭弹簧257向右推进阀体255时，阀体255的盘部分255b被压在密封构件259上，阀体255堵住并关闭通孔245e(见图45中的阀门单元242)。
具有刚度的承压板254以和外壳245的通孔245e同心的方式被固定到排出侧薄膜249的外侧。提供承压板254用于最大限度地防止柔软的排出侧薄膜249每次受到来自压力腔252的压力并向供应腔250弯曲(向左)时变形，类似地，当薄膜249受到同样的压力，它就会挤压阀体255的杆部分255a。负压保持弹簧260位于压力腔252内。负压保持弹簧260环绕通孔245抵靠并挤压排出侧薄膜249，因此，负压保持弹簧260最大限度地防止压力腔252内的压力变得不均匀，由于压力腔252中的墨水的自重，不均匀的压力将以偏心的状态挤压阀体255的杆部分255a。
接着，参考图45、49和50描述，设置墨盒夹持部分220相对于阀门单元241-244的阀体255的高度H(mm)的方法。
在记录头消耗墨水时，压力腔252内的压力Pv等于阀体255的释放压力Po。当释放压力Po是负压时，它具有负号并由下式给出Pv＝-Po ...(1)释放压力Po应该大于如图49所示的下列压力之和位于供应腔250内的阀门关闭弹簧257的推进力Ke，位于压力腔252内的负压保持弹簧260的推进力Ko，在排出侧薄膜249变形时的阻力fm，和由高程水头H施加到阀体255的盘部分255b的背面的力Pc。这样，释放压力Po由下式表示Po≥Ko+Ke+fm+Pc这里，由于施加到阀体255的盘部分255b的力Pc随高程水头H改变，所以压力腔252内的压力Pv变化如图50中的虚线dL所示。但是，由于盘部分255b的面积较小，所以施加到盘部分255b的力Pc小到可以忽略。因此，即使高程水头H被改变，大的释放压力Po也不可能受到影响，并且释放压力Po可被认为由Po＝a(常数)的直线L1表示。
供应腔250内的压力Pk变成高程水头H和管道226-229的压力损耗Pt之和，高程水头H来源于从墨盒夹持部分220到供应腔250的高度。当压力损耗Pt是负压时，它具有负号并由下式给出。
Pk＝-Pt+H ...(2)在高程水头H是零的情况下，Pk＝-Pt，并且当高程水头H增大时，供应腔250内的压力Pk变化如图50中的直线L2所示。
然后，在墨水消耗期间，由第(2)式表示的供应腔250内的压力Pk等于或高于由第(1)式表示的压力腔252内的压力Pv的情况下，墨水被从供应腔250充足地供应到压力腔252。即，Pk≥Pv＝-Pt+H≥-Po并且从上式，要从供应腔250被充足地供应到压力腔252的墨水的高程水头He由下式表示。
He≥-Po+Pt当高程水头H变化时压力腔252内的压力Pv由图50中连接直线L1和直线L2的线表示。
在设置H≥He的情况下，即使记录头已消耗了墨水用于打印，墨水仍从供应腔250被充足地供应到压力腔252。因此，在调整压力腔252内的压力时，阀体255被打开/关闭(自密封)，所以压力腔252内的压力Pv变成等于-Po，满足了Pv＝-Po。
在H＜He的设置情况下，当记录头已消耗了墨水用于打印时，从供应腔250到压力腔25的墨水供应变得不足，为了克服它，让阀体255总是打开，墨水被供应到压力腔252。在这种情况下，压力腔252内的压力Pv由下式表示Pv＝-Po-H。
因为压力腔252内的压力Pv变成到记录头的供应压力，所以越小越好。在本实施例中，墨盒夹持部分220的高度H应该等于或大于He。
接着，将用具体值讨论墨盒夹持部分220的高度H(mm)。例如，设从墨盒221-224到供应腔250的管道226-229的压力损耗Pt是150(mmH2O)。此时，要从供应腔250被充足地供应到压力腔252的墨水的高程水头He由下式表示。
He＝-100(mm H2O)+150(mm H2O)＝50(mm H2O)在释放压力Pv和压力损耗Pf相等，并且，例如管道226-229被做得更长以致于压力损耗Pt被增大到200(mm H2O)的情况下，高程水头He变高，为100(mm H2O)，如图50中的双点划线所示。
下面将描述本实施例的打印机的动作。
使用打印机210时，绕在轴219a上的纸张S被保持在进纸部分219中，各种颜色的墨盒221-224被夹持在墨盒夹持部分220中。墨盒221-224的墨水导出口221a到224a和针I接合。
当从未示出的被连接的计算机接收到打印数据时，打印机210在存储器内存储打印数据。接着，当执行打印数据的打印时，纸张S被未示出的进纸装置导至外壳215。当纸张S到达承纸卷轴235和滑架236之间时，打印机210通过沿X方向移动滑架236，同时从滑架236的记录头237的排出口充分地喷出墨水来进行打印。
更具体地说，当墨水被从记录头237喷出时，阀门单元241-244的压力腔252的体积减少了喷出的墨水的体积那么多，产生了给定的负压。该负压变成前述的释放压力Po。该负压导致排出侧薄膜249逆着阀门关闭弹簧257和负压保持弹簧260(见图45中的阀门单元243)，向进入侧薄膜248方向变形。当排出侧薄膜249变形时，固定到排出侧薄膜249的承压板254移动并抵靠在阀体255上，把阀体255向左推。结果，阀体255向左移动，并且盘部分255b和密封构件259分离，从而供应腔250和压力腔252通过通孔245e相通，导致墨水从供应腔250流入压力腔252。当墨水流入压力腔252时，压力腔252内的负压被消除，并且阀体255在阀门关闭弹簧257的推进力作用下向右移动并被关闭(见图45中的阀门单元242)。
每次当打印机210按照上述方式沿着X方向往复移动滑架236，同时喷出墨水时，它驱动未示出的进纸机构来把纸张S向打印机210的下部移动。然后，它在重复上述系列操作的同时执行打印。
本实施例的打印机210能提供下列效果。
(a)在这个实施例中，墨盒221到224是滑架236的可移动区域，并被设在记录头237的上部部分。当墨水在从墨盒221到224与记录头237的压头差的作用下被供应到记录头237时，不需要提供供墨装置，例如增压泵。因为管道226-229的长度仅需从各个墨水导出口221a-224a延伸到滑架236的最远可移动范围，所以可以使得把墨水供应到记录头237的管道226-229比传统情况下的短。即，由于可以使压力损耗更小，所以即使从记录头237到墨盒221-224的高度H被做得更低，也可把墨水可靠地供应到记录头237。因此，从记录头237到墨盒221-224的高度H可被设置得比传统的低，所以可把打印机210做得紧凑(b)在本实施例中，阀门单元241-244设在滑架236的记录头237的上游侧，阀门单元241-244在供应腔250内的压力高于压力腔252内的压力时被关闭。即使墨盒221-224被置于记录头237的上方，墨水也不会在压力作用下从记录头泄漏。因为墨盒221-224内的墨水在从记录头237到墨盒221到224的压头差的作用下被供应到记录头237，所以不需要提供大型装置，例如用于把墨水供应到记录头237的增压泵。这可以使打印机210更小。此外，当墨盒夹持部分220设在滑架236的上部部分时，即使在已打印纸张S在打印期间被从滑架236下面送出的情况下，也可以很容易地进行墨水更换。
(c)在本实施例中，从阀门单元241-244的阀体255到墨盒夹持部分220的高度H是和来自管道226-229的压力损耗Pt的压头和来自阀门单元241-244的阀体255的释放压力Po(负压)的压头之和相等的高程水头。因此，墨盒221-224内的墨水可以在高度H产生的能量作用下被可靠地供应到记录头237。因此，墨水可以从记录头237被顺畅地喷出。
(d)在本实施例中，从阀门单元241-244的阀体255到墨盒夹持部分220的高度H是和来自管道226-229的压力损耗Pt的压头和来自阀门单元241-244的阀体255的释放压力Po(负压)的压头之和相等的高程水头。即，它变成了允许墨盒221-224内的墨水被可靠地供应到记录头237的最低高度H。因此有可能使打印机210更小。
(e)在本实施例中，因为墨盒221-224被制成了扁平的盒体，并被平放，所以喷墨型打印机210的高度尺寸可被做得更小。
根据图51和图52，将描述具体实施了本发明的液体喷射设备的第八实施例。但是需要注意，将给予下列各个实施例中那些和第七实施例类似的部分以相同的标号，并将省略对它们的详细说明。
作为第八实施例的液体喷射设备的打印机210的墨盒夹持部分220被布置在几乎是在打印机210的中心，并夹持住垂直细长的墨盒221-224。
此外，在这个实施例中，从阀门单元241-244的阀体255到墨盒221-224的高度H按下式设置，其中，d是在墨盒221-224内的墨水封装体225内的静水压头的变化。
H＝He+d ...(3)即，本实施例中的墨盒夹持部分220的高度H把因墨水消耗导致的墨盒221-224内的静水压头的变化考虑在内。
因此，在本实施例的打印机210中，墨盒221-224也被夹持在墨盒夹持部分220中，并和针I接合。并且阀体255处于关闭状态。当执行打印时，打印机210通过在把纸张S馈送到承纸卷轴235和滑架236之间的同时从记录头237喷出墨水来进行打印，并沿X方向移动滑架236，和第七实施例相同。
当此后墨盒221-224内的墨水被消耗时，墨盒221-224内的静水压头变成负压。因此，有可能从供应腔250到压力腔252的墨水供应不足，由于压力腔252内的体积减小所产生的负压，大大地降低了压力腔252内的压力，压力腔252内的体积的减少是墨水从记录头237的喷嘴的排出口喷出的结果。但是，在本实施例中的高度H被设为等于第七实施例的高程水头He加上静水压头的变化d的一个值，静水压头的变化d来自墨盒221-224内的墨水的深度。因此，即使墨盒221-224内的墨水大多数都被消耗了，供应腔250内的压力仍高于压力腔252内的压力，所以墨水被从供应腔250充足地供应到压力腔252，从而充分地保持了压力腔内的压力。
因此，除了和前述实施例的(a)、(b)和(d)类似的效果外，这个实施例还可以获得下列效果。
(f)在本实施例中，墨盒221-224以几乎位于打印机210的中心并水平地对齐的方式被夹持在墨盒夹持部分220中。因此，把墨水从各个墨盒221-224供应到各个阀门单元241-244的管道226-229的长度可被设为大约是滑架236的可移动范围的一半。墨水通过管道226-229被供应到滑架，因为管道226-229可被做得更短，所以可使压力损耗更小，并且打印机210被做得更紧凑。
(g)在本实施例中，高度H被设为把来自墨盒221-224内的墨水的深度的静水压头的变化考虑在内的一个值。因此，即使墨盒221-224内的墨水大多数都被消耗了，墨盒221-224内的墨水仍可以被顺畅地供应到记录头237。
第七和第八实施例可按如下修改。
在上述每个实施例中，负压保持弹簧260被置于压力腔252内。为了降低成本等，可以省去负压保持弹簧260。
在第七实施例中，从阀门单元241-244的阀体255到墨盒221-224的高度H被设得等于高程水头He，He是来自管道226-229的压力损耗Pt的压头和来自阀门单元241-244的阀体255的释放压力Po(负压)的压头之和。在第八实施例中，高度H设为等于He+d。但是，从阀门单元241-244的阀体255到墨盒221-224的高度H不需要精确地等于高程水头He，而只需要等于或大于高程水头He。即使在这种情况下，墨盒221-224内的墨水也可以被更可靠地供应到阀门单元241-244。
在第八实施例中，夹持墨盒221-224的墨盒夹持部分220位于机架215的中心。但是，墨盒夹持部分220不必在喷墨型打印机210的中心，而只需在滑架236的可移动范围内。也是在这种情况下，可使得管道226-229比传统的更短，所以有可能减少压力损耗，并有助于使打印机210紧凑。
上面给出的各个实施例的描述给出了保持墨水封装体225的墨盒221-224。作为替代，也可以使用把墨水存储在多孔物质内的墨盒221-224。
根据图55到61描述具体实施了本发明的液体喷射设备的第九实施例。如图55所示，作为液体喷射设备的打印机320在外部具有进纸托架321和出纸托架322，并且内部具有打印机体323。打印机体323配有承纸卷轴324和未示出的进纸机构。承纸卷轴324把纸张P作为目标支撑，并且在喷射液体时，纸张P被放在其上表面上。进纸机构由未示出的驱动机构驱动，用于把纸张P从进纸托架321馈送到承纸卷轴324上，并把承纸卷轴324上的纸张P送出到出纸托架322中。
驱动轮326和从动轮327通过框架325被固定到打印机体323上，滑架马达328被连接到驱动轮326上。同步带329绕在这对皮带轮326和327上，并且位于承纸卷轴324上方的滑架330被固定到同步带329上。滑架330可沿着导杆331滑动，导杆331悬挂在框架325上。因此，滑架330在滑架马达328的驱动下，通过同步带329沿着主扫描方向X移动。
滑架330在其下表面上具有作为液体喷头的记录头332。记录头332中形成了多个未示出的喷嘴，并设置了和各个喷嘴对应的未示出的压电元件。压电元件由未示出的驱动装置驱动，并从各个喷嘴向到达记录头332下方的纸张P喷出墨水或液体。
此外，四个阀门单元335安装在滑架330的顶部部分，四个作为液体保持器的墨盒336通过和各个阀门单元335衔接而被支撑着。各个墨盒336保持黑色、红色、青色和黄色各种墨水。
在图55中，清洗机构337被设在打印机320的右手端部。清洗机构337具有覆盖记录头332的盖338和与盖338相通的未示出的抽吸泵。当抽吸泵被驱动，盖338覆盖住记录头332时，墨水和气泡等被排出。
接着，将根据附图详细说明滑架330的阀门单元335。图56和57示出了滑架330和安装在滑架330上的墨盒336，其中一个墨盒336被移去。
如图56到59(a)和59(b)所示，阀门单元335具有多个合成树脂单元外壳340。每个单元外壳340被制成扁平的盒体，具有半圆柱形部分和在其顶部形成的台阶部分341。供应针342在每个单元外壳340的台阶部分341上向上突出形成。每个供应针342形成为圆柱形并具有内腔342a。彼此相对的两个供应孔342b设在每个供应针342的外表面上部。当供应针342装入墨盒336时，液体从墨盒336通过内腔342a和供应孔342b被供应到阀门单元335。此外，向下突出的墨水导出部分在各个单元外壳340的下部一体形成。墨水导出部分343通过滑架330的连接部分330a被连接到记录头332。
如图56、58(a)和58(b)以及60(a)和60(b)所示，近似柱状的小凹陷部分345和与小凹陷部分345相通的近似直槽346在单元外壳340的第一侧表面340a中形成。覆盖小凹陷部分345和槽346的薄膜构件347被热附着到第一侧表面340a。因此，小凹陷部分345和薄膜构件347形成了供应腔348，槽346和薄膜构件347形成了墨水导入部分349。连接到供应针342的内腔342a的连通孔h设在槽346的一端内。因此，已经从供应针342导入的墨水通过连通孔h和墨水导入部分349被导入供应腔348。薄膜构件347用不在化学上影响墨水的性质，且有低透水率和低透氧透氮率的材料制成。因此，在这个实施例中，薄膜构件347由具有例如粘附并层压了亚乙烯基氯化物(莎纶)涂覆的尼龙薄膜的高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜的薄膜制成。
如图60所示，弹簧接收构件350在供应腔348内以和供应腔348同心设置的方式被连接到薄膜构件347，弹簧接收构件350具有略小于供应腔348的内径的外径。弹簧接收构件350可以被预先热附着到薄膜构件347上，或者也可以被用粘结剂、双面胶带等贴于其上。此外，和弹簧接收构件350衔接的弹簧构件S在供应腔348内处于压缩状态。
如图57、59(a)和59(b)以及60(a)和60(b)所示，和小凹陷部分345同心设置的近似圆柱形的大凹陷部分351在单元外壳340的第二侧表面340b中形成。大凹陷部分351具有外围壁部分351a，外壁部分351a以向着开口增大其直径的方式倾斜。出口孔352设在大凹陷部分351的下部，墨水导出部分343的正上方。出口孔352和墨水导出部分343的导出通道343a相通。作为覆盖大凹陷部分351的驱动体，薄膜构件353被热附着到单元外壳340的第二侧表面340b上。因此，大凹陷部分351和薄膜构件353形成了压力腔354。薄膜构件353用和薄膜构件347相同的材料构成。
近似盘状的承压板355被贴到薄膜构件353的和压力腔354相反的那一侧。承压板355具有比压力腔354的内径小的外径，并和压力腔354同心地布置。承压板355用比薄膜构件353硬的材料形成，例如轻塑料材料，诸如聚乙烯或聚丙烯。承压板355被用热附着方法或使用粘结剂、双面胶带等贴到薄膜构件353上。
如图60(a)和60(b)所示，连通供应腔348和压力腔354的支撑孔358在分隔板357中形成，分隔板357限定了单元外壳340的供应腔348和压力腔354。构成了开/关阀门的活动阀门359被可滑动地支撑在支撑孔358内。活动阀门359由插入支撑孔358的柱形杆部分359a和板状构件359b整体构成，板状构件359b具有大于支撑孔358的轮廓的近似盘形。更具体地描述，杆部分359a被插入支撑孔358，并且其末端可抵靠在薄膜构件353上。活动阀门359的板状构件359b位于供应腔348内，并被弹簧构件S沿图60(a)和60(b)中的R方向挤压。此外，环状密封构件360以环绕支撑孔358的方式被固定在分隔板357的供应腔348一侧。密封构件360用弹性体树脂等形成为例如O环等。如图61所示，支撑孔358具有四个等间隔排列的剖开槽，剖开槽整体上大致呈十字形。所以，当把活动阀门359的杆部分359a插入支撑孔358时，杆部分359a和支撑孔358形成了四个墨水通道361。
因此，活动阀门359在弹簧构件S的推进力作用下一般处于图60(a)所示的位置，并且其板状构件359b被压在密封构件360上，覆盖在支撑孔358周围，并把供应腔348和压力腔354隔开。即，活动阀门处于阀门关闭状态。当活动阀门359沿图60(a)和60(b)中的L方向移动，并且板状构件359b从分隔板357的密封构件360分开时，供应腔348和压力腔354通过墨水通道361与彼此相通。此时，活动阀门359变成阀门打开状态。然后，供应到压力腔354的墨水通过出口孔352被导入墨水导出部分343的导出通道343a，并通过导出通道343a被供应到记录头332。
接着，将参考图56到59(a)和59(b)描述墨盒336。如图56到59(a)和59(b)所示，墨盒336是近似平行六面体形，并包含主体371和盖构件372。
在主体371的下部突出地形成了供应部分374。如图58(a)和58(b)到59(a)和59(b)所示，在供应部分374内形成了台阶孔375。台阶孔375包含主体371内侧上的小直径部分375a和开口侧上的大直径部分375b，供应针342可插入小直径部分375a和大直径部分375b。
构成阀门机构的阀体376和同样构成了阀门机构的弹簧构件377被置于台阶孔375的小直径部分375a中。阀体376是近似盘形，其上部中心部分向上突出，并且构成阀门机构的弹簧构件377被装入该上部中心部分。弹簧构件377被固定地压在阀体376和台阶孔375的上端之间，并向下压阀体376。当供应针342被插入供应部分374时，阀体376在阻挡供应针342的内腔342a的上端的同时，逆着弹簧构件377的推进力，被供应针342移动，向上压。
密封构件378被置于台阶孔375的大直径部分375b中。密封构件378具有环部分378a，其内径小于阀体376的下部的外径和供应针342的外径。当阀体376被弹簧构件377挤压并向下移动时，阀体376和密封构件378紧密地接触，关闭环部分378a的开口并防止墨盒336内部的墨水流出，如图59(a)所示。当阀门单元335的供应针342被插入供应部分374时，如图59(a)所示，密封构件378和供应针342紧密接触，在台阶孔375和供应针342之间密封，并把主体371内的墨水引导到供应针342的内腔342a。
如图58(a)和58(b)，以及59(a)和59(b)所示，在主体371的上部中形成了向上开的凹陷部分380。当凹陷部分380被用盖构件372覆盖时，限定出作为液体保持部分的保持腔381。青色、红色、黄色和黑色的墨水被分别保持在各个墨盒336的保持腔381中。凹陷部分380的底部表面向着供应端口380a倾斜，供应端口380a把凹陷部分380连接到台阶孔375。因此，保持在保持腔381中的墨水由于重力的作用，沿着下表面被收集在供应端口380a内。
如图56中所示，在盖构件372中形成了通孔383和与通孔383相通的连通槽384。通道形成薄膜385被粘贴到盖构件372的上表面。通道形成薄膜385覆盖通孔383和连通槽384，但是不覆盖连通槽384的一个端部384a。因此，保持腔381可以通过通孔383和连通槽384与大气相通，所以即使墨水被从保持腔381排出，保持腔381的内部也不会变成负压。
下面描述本实施例的打印机320的动作。
在使用打印机320之前，用户把滑架330的每个阀门单元335的供应针342插入每个墨盒336的供应部分374中，并把每个墨盒336安装在滑架330上。墨盒336被安装在滑架330上之前，阀体376被压在密封构件378上来密封保持腔381的供应端口380a，从而保持腔381内的墨水不会泄漏出去。
当供应针342被插入墨盒336的供应部分374中时，如图58(b)所示，供应针342被压在密封构件378上，并在保持供应端口380a的密封的同时把阀体376向上推。因此，保持腔381和台阶孔375内的墨水通过供应孔342b和供应针342的内腔342a、连通孔h和墨水导入部分349被供应到供应腔348。因为此时保持腔381通过通孔383和盖构件372的连通槽384与大气相通，所以保持腔381内不变成负压，墨水被顺畅地供应到供应腔348。
此外，在这个时候，清洗机构337的未示出的抽吸泵被启动，压力腔354内的空气被排出。在压力腔354内相应地产生了负压，所以薄膜构件353和承压板355被侧向移位以减小压力腔354的体积，位于图60(b)中所示的位置。因此，薄膜构件353和承压板355沿着L方向推并移动活动阀门359，从而把板状构件359b和密封构件360分离开。这打开了活动阀门359，从而供应腔348和压力腔354通过墨水通道361与彼此连通。因此，从墨盒336的保持腔381供应到供应针342的墨水被供应到压力腔354。
当压力腔354充满墨水时，供应腔348内的墨水的压力和弹簧构件S的推进力作用在活动阀门359上，从而活动阀门359被沿着图60(a)和60(b)中的R方向推并沿该方向移动。供应腔348内的墨水的压力是由墨盒336的保持腔381内的墨水的高程水头造成的压力。因此，板状构件359b被压在密封构件360上，关闭活动阀门359，如图60(a)所示。这样，供应腔348和压力腔354被彼此断开，停止把墨水从供应腔348供应到压力腔354。
此后当打印机320变成打印状态时，未示出的进纸机构被驱动，用于把进纸托架321上的纸张P馈送到滑架330和承纸卷轴324之间。当纸张P到达滑架330和承纸卷轴324之间时，滑架马达328和纪录头332的未示出的压电元件被驱动。结果，在滑架330沿X反向往复移动的同时，墨水被从记录头332向着纸张P喷出。
当墨水被从记录头332喷出时，压力腔354内的墨水随着喷射量减少。假设供应腔348内的压力是P1，弹簧构件S的推进力是W1，移位薄膜构件353所需的位移反作用力是Wd，压力腔354内的墨水的负压是P2，在满足下列关系P2＞P1+Wd+W1的情况下，薄膜构件353沿L方向被弯曲，从而沿L方向移动活动阀门359。因此，活动阀门359和密封构件360分离，如图60(b)所示，并被打开，供应腔348和压力腔354连通，墨水从供应腔348通过墨水通道361被供应到压力腔354。
当墨水从供应腔348被供应到压力腔354，并且压力腔354内消耗的墨水得到补充时，压力腔354内的负压被减小。结果，活动阀门359沿R方向移动，并在供应腔348内的压力和弹簧构件S的推进力作用下被关闭，供应腔348内的压力和弹簧构件S的推进力被施加到板状构件359b上，从而把供应腔348与压力腔354断开。
在此后更换墨盒336的情况下，墨盒336被从阀门单元335向上拆除。然后，墨盒336的阀体376被弹簧构件377推动并向下移动，并抵靠在密封构件378上，从而密封了供应端口380a。因此，已使用过的墨盒336被从滑架330上拆除，而没有从台阶孔375和保持腔381内部泄漏墨水。
本实施例的打印机320能够提供下列效果。
(1)在第九实施例中，阀门单元335设在墨盒336的保持腔381和记录头332之间。当与记录头相通的压力腔354内产生负压时，阀门单元335导致活动阀门359进行阀门打开操作，从而连通保持腔381一侧的供应腔348和记录头332一侧的压力腔354。
当活动阀门359处于阀门关闭状态时，保持腔381内墨水的压力不被传递到压力腔。因此，墨水几乎不从记录头332泄漏出去。随着墨水从记录头332喷出，活动阀门359被打开，并且墨水从供应腔348被供应到压力腔354。这使得无须在保持腔381内保持一个多孔物质。因此有可能在保持腔381内保持更多墨水，增加的量为将不被保持的多孔物质的量，并且不会发生因多孔物质导致的墨水供应的滞留。
此外，因为多孔物质不被保持在保持腔381内，多孔物质的一部分不作为杂质混入要被从墨盒336供应到记录头332的墨水中。因此无须在墨盒336和记录头332之间放置用于去除杂质的过滤器，所以零件的数量可以减少。
(2)在第九实施例中，墨盒336设在阀门单元335的供应腔348之上。因此，保持在墨盒336的保持腔381内的墨水在来自该高程水头的压力作用下被供应到供应腔348。因此，无须提供任何给墨水增压的装置，就把保持腔381内的墨水被供应到供应腔348。结果，利用简单的结构，把保持腔381内的墨水供应到供应腔348。
(3)在第九实施例中，阀门单元335和滑架330是一个整体。具有保持腔381的阀门单元335可从记录头332拆除。当保持腔381内的墨水被消耗并要用新墨盒336更换它的时候，只须更换墨盒336，而不用更换阀门单元335。即，因为只需要更换少量的零件，所以可以用更少的材料和更低的成本来制造要被更换的墨盒336。
(4)在第九实施例中，墨盒336设有供应部分374，供应部分374具有台阶孔375。阀体376被置于台阶孔375内，当供应针342被插入时，阀体376移动并打开，而当供应针342被拔掉时，阀体376被压在密封构件378上。一旦安装到滑架330上以后，即使墨盒336在所有的墨水被用尽之前被拆除，也几乎不会发生墨水泄漏。如果阀门单元335的供应针342被插入已被用到一半的墨盒336的供应部分374，保持腔381内的墨水可被供应到阀门单元335。因此，即使墨盒336在用了一半的时候被拆除，墨水也能被有效地使用。
(5)在第九实施例中，当墨水被喷到纸张P上并且压力腔354内的墨水被减少时，薄膜构件353沿图60中的L方向，以减小压力腔354的体积的方式被弯曲和移位。当薄膜构件353沿L方向被移位时，活动阀门359被打开，供应腔348和压力腔354通过墨水通道361和彼此相通。因此，根据消耗的墨水量，墨水被补充到压力腔354。此时，根据记录头332所消耗的墨水量，墨水被补充到压力腔354，而和要被从墨盒336的保持腔381供应到阀门单元335的供应腔348的墨水的压力无关。
(6)在第九实施例中，保持腔381的底部以向台阶孔375或供应端口380a会聚的方式倾斜。因此，墨盒336的保持腔381内的墨水因重力的作用而聚集在供应端口380a中。因此，即使保持腔381内的墨水变少，墨水也通过供应端口380a，被一点不留地更可靠地供应到供应腔348，所以保持腔381内的墨水可被全部有效地使用。
(7)在第九实施例中，保持腔381通过通孔383和盖构件372中形成的连通槽384向大气开放。即使保持腔381内的墨水通过供应腔348和压力腔354被供应到记录头332，并通过从记录头332的喷射被消耗，压力腔381的内部也不变成负压。因此有可能把墨水从保持腔381顺畅地供应到压力腔354，并把墨水从记录头332适当地喷出。
(8)在第九实施例中，阀门单元335的供应针342设在阀门单元335的台阶部分341上。因此，即使墨盒336的供应部分374被装在供应针342上，滑架330的高度也可被做得尽可能小。即，可以使得打印机320更小。
根据图62到66(a)和66(b)，将讨论具体实施了本发明的液体喷射设备的第十实施例。第十实施例仅仅修改了第九实施例的打印机320的墨盒336和滑架330。因此，同样的标号将被给与本实施例中与上述实施例中类似的部分，并且将省略对它们的详细描述。
图62和63示出根据本发明的滑架388和要被安装在滑架388上的墨盒390，其中一个墨盒390被拆除了。
如图62和63所示，四个圆柱形供应针342(只示出了两个)设在第十实施例的滑架388的连接部分330a的上部上。每个供应针342具有两个彼此相对的供应孔342b，内腔342a和供应孔342a相通，用于把墨水导到连接部分330a，和第九实施例一样。
在第十实施例中，作为液体保持器的四个墨盒390同样地以被装入每个滑架388的供应针342的方式被安装在滑架388上。每个墨盒390是作为液体保持部分的保持腔381和阀门单元335的结合体，并包含墨盒外壳391和盖构件372。
每个墨盒外壳391被形成为扁平平行六面体形状。在每个墨盒外壳391的下部突出地形成了墨水导出部分393。墨水导出部分393具有和第一实施例的供应部分374类似的结构，在那里形成了台阶孔375，如图66(a)和66(b)所示，供应针342被插入台阶孔375。即，阀体376和弹簧构件377被保持在台阶孔375的小直径部分375a，密封构件378被保持在大直径部分375b内。因此，当如图66(a)所示，供应针在被密封的同时，被插入墨水导出部分393的台阶孔375的密封构件378时，墨盒外壳391被安装在滑架388上。
如图62和64所示，在墨盒外壳391的第一侧表面391a中形成了小凹陷部分345，覆盖小凹陷部分345的薄膜构件347被热附着到第一侧表面上。因此，小凹陷部分345和薄膜构件347形成了供应腔348。如图66(a)和66(b)所示，弹簧接收构件350和弹簧构件S被置于供应腔348内。
如图63和65所示，在墨盒外壳391的第二侧表面391b中形成了和小凹陷部分345同心的大凹陷部分351，覆盖大凹陷部分351的薄膜构件353被热附着到第二侧表面上。因此，大凹陷部分351和薄膜构件353形成了压力腔354。和墨水导出部分393的台阶孔375相通的出口孔352在大凹陷部分351中形成。薄膜构件353配有承压板355，和第九实施例相同。
此外，在分隔板357中形成了支撑孔358，分隔板357限定了供应腔348和压力腔354，并且活动阀门359被插入支撑孔358内。活动阀门359的杆部分359a可以抵靠在薄膜构件353上。活动阀门359的板状构件359b被弹簧构件S向图66(a)和66(b)中的右侧挤压。此外，密封构件360设在分隔板357的供应腔348一侧。
如图66(a)和66(b)所示，在墨盒外壳391的上部中形成了凹陷部分395。凹陷部分395的下部395b的宽度比上部395a窄。和供应腔348相通的连通孔397在下部395b的中心形成。凹陷部分395的底部以向连通孔397会聚的方式向连通孔397倾斜。因此，保持在保持腔381内的墨水在重力作用下聚集在连通孔397中。
当凹陷部分395被盖构件372覆盖时，限定出作为液体保持部分的保持腔381。青色、红色、黄色和黑色的墨水被分别保持在各个墨盒390的保持腔381中。通孔(未示出)和与其相通的连通槽384(见图66(a)和66(b))在盖构件372中形成，和第九实施例相同。通道形成薄膜385被粘接到盖构件上，所以连通槽384和通孔被通道形成薄膜385所覆盖，但不覆盖连通槽384的一个端部384a。
因此，第十实施例的滑架388以和第九实施例类似的方式工作。具体而言，来自保持腔381内的墨水的水头差的压力总是作用在供应腔348上。因此，活动阀门359总是被向图66(a)和66(b)中的右侧移动，抵靠在密封构件360上，并被弹簧构件S的推进力和供应腔348内的墨水的压力所关闭，从而把供应腔348与压力腔354断开。当墨水被从记录头332喷到纸张P上时，压力腔354内的墨水量减少，这在压力腔354内产生了负压。这把薄膜构件353和承压板355沿着减小压力腔354的体积，或图66(a)和66(b)中的向左方向移动。因此，活动阀门359被薄膜构件353向左推，与薄膜构件360脱离并打开。因此，墨水从供应腔348通过墨水通道361被供应到压力腔354。保持在本实施例的保持腔381中的墨水通过连通孔397被供应到供应腔348，并且墨水从供应腔348通过墨水通道361被供应到压力腔354。
除了第九实施例的效果(1)、(2)和(5)到(7)之外，第十实施例的打印机还可以提供下列效果。
(9)在第十实施例的墨盒390中，阀门单元335和保持腔381形成为一体，并且墨盒390相对于滑架388可连接、可拆除。因此能很容易地把阀门单元335安装到没有安装阀门单元335的传统的滑架388上，所以，可以连接更有效地使用墨水的墨盒390。
如果保持在保持腔381内的墨水全部被用尽，则墨盒被和阀门单元一起更换。即，因为仅仅在保持在液体保持部分中的墨水被消耗时使用阀门单元，所以它不需要可承受长期使用的刚度。因此，可以更自由地选择材料，并且可以用更低的成本来制造液体保持器。此外，在墨盒390内不保持多孔物质，所以多孔物质的一部分不会作为杂质混入墨水。因此无须在墨盒390和记录头332之间放置用于去除杂质的过滤器，所以零件的数量可以减少。
(10)在第十实施例中，具有台阶孔375的墨水导出部分393设在阀门单元335上。供应针342被插入台阶孔375中，如图66(a)所示打开，并且，当供应针342被拔出后，如图66(b)所示，阀体376压着密封构件378。一旦安装到滑架388上后，即使墨盒390在墨水被全部用尽前被拆除，所保持的墨水也几乎不泄漏。
当滑架388的供应针342被插入已被用到一半的墨盒390的供应部分374，阀门单元335内的墨水被供应到墨水导出部分393。即使墨盒390在其被用了一半的时候被拆除，保持在墨盒390内的墨水也能被有效地使用。
第九和第十实施例可作如下修改。
在第九和第十实施例中，墨盒336、390的保持腔381设在阀门单元335的供应腔348之上。作为替代，可以设置沿供应腔348的横向并向下延伸的保持腔381。
在第九和第十实施例中，当供应针342被插入台阶孔375中时，墨盒336、390被安装到滑架330、388上。作为替代，墨盒336、390以可以通过另外的支撑装置被支撑在滑架330上。在这种情况下，即使布置在上部部分的保持腔381的体积被做得更大，滑架330、388也可被稳定地移动。
在第九和第十实施例中，墨水导出部分343、393从外壳340、391向下突起。那些墨水导出部分343和393可被形成为不从外壳340和391突起。外壳340和391的形状可任意地选择。
工业可用性如上所述，根据本发明的液体喷射设备适于在喷出墨水的打印机(包括传真机、复印机等的打印设备)中使用，作为一种液体喷射设备。此外，本发明的设备也适用于喷射诸如电极材料或染色材料的液体的液体喷射设备，该设备在制造液晶显示器、EL显示器和表面发射显示器中使用，还适用于喷射生物有机物质的液体喷射设备，该设备在制作生物芯片中使用，或适用于例如精密移液管的样品注射设备。
权利要求
1.一种液体喷射设备，装备有液体喷头和阀门单元，液体喷头被安装在滑架上，并可沿目标的横向方向往复移动，阀门单元被安装在所述滑架上，并通过供应通道，从液体保持器给所述阀门单元供应液体，并且所述阀门单元把液体供应到所述液体喷头，所述阀门单元具有压力腔，它通过所述供应通道连接到所述液体保持器；阀门，它打开或关闭所述供应通道，把液体供应到所述压力腔；推进构件，它沿关闭所述供应通道的方向推进所述阀门；和柔性薄膜构件，它根据所述压力腔内的液体减少时产生的负压被移位，并且它把位移直接传递到所述阀门，从而导致所述阀门逆着所述推进构件的推进力操作。
2.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中，所述液体喷射设备具有主体，所述液体保持器连接到主体上，并且所述供应通道由软管构成，液体通过所述软管，从所述液体保持器被供应到所述阀门单元。
3.如权利要求1或2所述的液体喷射设备，其中，通过向所述液体保持器中的液体施加正压力将液体从所述液体保持器被供应到所述阀门单元。
4.如权利要求3所述的液体喷射设备，其中，所述液体保持器包括处于气密状态的外壳和保持在所述外壳内的、柔性材料制成的液体封装体，液体被密封在所述液体封装体内，并且，当压缩空气被施加到所述外壳和所述液体封装体之间的空间部分时，正压力被施加到所述液体保持器中的液体上。
5.如权利要求3所述的液体喷射设备，其中，为了把液体从所述液体保持器导入所述供应通道，在所述液体保持器中形成了液体导出部分，并且所述液体导出部分沿重力方向，位于所述阀门单元的上部，并且其中，所述正压力基于液体导出部分和阀门单元之间的压头差而产生。
6.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中，所述薄膜构件是高密度聚乙烯薄膜或聚丙烯薄膜，其上层压了用亚乙烯基氯化物共聚物涂覆的尼龙薄膜。
7.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中，所述薄膜构件是两层合成树脂薄膜之间形成的气体屏蔽层。
8.如权利要求1所述的液体喷射设备，其中，所述薄膜构件是用聚乙烯或聚丙烯形成的薄膜，其上层压了聚对苯二甲酸乙二酯薄膜，聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上沉积了氧化铝或氧化硅。
9.如权利要求6到8中任一个所述的液体喷射设备，其中，承压板被设置在所述薄膜构件上，并且所述阀门根据所述承压板的移动工作，所述薄膜构件的位移导致了承压板的移动。
10.如权利要求9所述的液体喷射设备，其中，所述承压板用聚乙烯或聚丙烯形成。
11.如权利要求1到10中任一个所述的液体喷射设备，其中，所述阀门单元还具有供应孔，位于所述供应通道和所述压力腔之间；和弹簧，用于沿关闭供应孔的方向推进所述阀门，并且所述阀门在接收到所述薄膜构件逆着弹簧的推进力的位移后，打开所述供应孔。
12.如权利要求11所述的液体喷射设备，其中，所述阀门具有板状构件，和以从板状构件突起的方式与板状构件一体形成的杆构件，所述杆构件被插入所述供应孔中，所述板状构件承受所述弹簧的推进力，并且所述杆构件承受所述薄膜构件的位移引起的反推(depression)作用。
13.如权利要求12所述的液体喷射设备，其中，所述供应孔包括在单元外壳中形成的支撑孔和沿着支撑孔的外围间隔形成的多个剖开孔，支撑孔用于以可滑动方式支撑所述阀门单元的杆构件。
14.如权利要求12或13所述的液体喷射设备，其中，形成为环形的密封构件以环绕所述供应孔的外侧的方式设在所述单元外壳上，并且当所述阀门的板状构件抵靠在密封构件上时，所述供应孔被关闭。
15.如权利要求12或13所述的液体喷射设备，其中，形成为环形的密封构件被固定到所述阀门单元的板状构件上，并且当所述板状构件以环绕所述供应孔的外侧的方式抵靠在单元外壳上时，所述供应孔被关闭。
16.如权利要求1到15中任一个所述的液体喷射设备，其中，所述阀门单元配有过滤腔，过滤腔位于所述供应通道和所述压力腔之间，并且在该过滤腔中设有过滤构件。
17.如权利要求16所述的液体喷射设备，其中，所述过滤腔具有用于把过滤腔的下部连接到所述压力腔的通道，并且所述过滤构件以覆盖所述通道的方式布置。
18.如权利要求1到17中任一个所述的液体喷射设备，其中，所述压力腔具有通到所述液体喷头的出口，并且该出口沿着重力方向，在所述压力腔的最高部分形成。
19.如权利要求1到18中任一个所述的液体喷射设备，其中，所述薄膜构件用不透水薄膜涂覆。
20.如权利要求1到19中任一个所述的液体喷射设备，其中，设有用于密封所述薄膜构件的外表面的盖，其中，在所述盖中形成了气流通道和要通过气流通道通向大气的释放开口。
21.如权利要求20所述的液体喷射设备，其中，所述气流通道包含在所述盖的壁中形成的槽部分和薄膜构件，当薄膜构件和所述盖的壁紧密接触时，它覆盖所述槽部分，并且其中所述释放开口在所述气流通道的端部形成。
22.如权利要求9所述的液体喷射设备，其中，为了限制所述薄膜构件的位移，在压力腔中形成了多个朝着所述承压板的限制凸起。
23.如权利要求9所述的液体喷射设备，其中，为了限制所述薄膜构件的位移，在所述承压板上形成了多个朝着所述压力腔的内壁的限制凸起。
24.一种阀门单元，它被安装在液体喷射设备上，所述液体喷射设备用于从安装在滑架上、相对于目标移动的液体喷头喷射液体，并且通过供应通道，从与所述滑架分开放置的液体保持器向所述阀门单元供应液体，所述阀门单元具有压力腔，它通过所述供应通道连接到所述液体保持器；阀门，它打开或关闭所述供应通道，把液体供应到所述压力腔；柔性薄膜构件，它构成了所述压力腔的一部分，并根据所述压力腔内的液体减少时产生的负压被移位，从而导致所述阀门操作。
25.一种制造阀门单元的方法，其中，压力腔包含在单元外壳中形成的凹陷部分和覆盖该凹陷部分的柔性薄膜构件，并且其中阀门单元具有阀门，用于利用所述薄膜构件，通过检测来自于所述压力腔中液体的减少的负压，把液体从液体保持器导入压力腔，所述方法包括加热所述单元外壳的步骤；把所述薄膜构件以覆盖被加热的单元外壳的凹陷部分的方式放置在单元外壳上的步骤；把所述薄膜构件热附着到单元外壳上，从而形成所述压力腔的步骤。
26.一种制造阀门单元的方法，其中，压力腔包含在单元外壳中形成的凹陷部分和覆盖该凹陷部分的柔性薄膜构件，其中所述阀门单元具有阀门，用于利用所述薄膜构件，通过检测来自于所述压力腔中液体的减少的负压，把液体从液体保持器导入压力腔，所述方法包括把承压板贴到所述薄膜构件的第一上表面上的步骤；把所述薄膜构件以覆盖所述单元外壳的凹陷部分的方式放置在单元外壳上的步骤；把所述薄膜构件热附着到单元外壳上，从而形成所述压力腔的步骤。
27.如权利要求26所述的制造阀门单元的方法，其中，在放置所述薄膜构件的步骤中，使得所述薄膜构件的和第一上表面相对的第二上表面朝着所述单元外壳的所述凹陷部分，并且其中，在把所述薄膜构件热附着到所述单元外壳上的步骤中，所述薄膜构件被附着到所述凹陷部分的外围上，所述承压板被加热部件的平坦表面压向凹陷部分。
28.如权利要求26所述的制造阀门单元的方法，其中，在把所述薄膜构件热附着到所述单元外壳上的步骤中，所述承压板被加热部件的凸起压向凹陷部分，并且所述薄膜构件被热附着到所述凹陷部分的外围。
29.如权利要求28所述的制造阀门单元的方法，其中，所述加热部件的所述凸起用绝热材料形成。
30.如权利要求26所述的制造阀门单元的方法，其中，在把所述薄膜构件热附着到所述单元外壳上的步骤中，薄膜构件被加热部件压合到单元外壳上，并且所述薄膜构件被热附着到所述单元外壳上，而加热部件和单元外壳之间的空气被抽取并从加热部件中的孔排出。
31.一种喷墨型记录设备，所述设备装备有记录头，记录头被安装在滑架上并沿着记录纸的横向方向往复移动；供墨阀门单元，它被安装在所述滑架上，墨水通过供墨通道从墨盒供给所述阀门单元，所述阀门单元把墨水供应到所述记录头，所述供墨单元具有压力腔，通过所述供墨通道被连接到所述墨盒；阀门，它打开或关闭所述供墨通道，把墨水供应到所述压力腔；驱动体，它检测当墨水被所述记录头消耗时在压力腔内产生的负压，并操作所述阀门；和负压保持弹簧，它抵靠在所述驱动体上，并沿着扩张所述压力腔的体积的方向推进所述驱动体。
32.如权利要求31所述的喷墨型记录设备，其中，所述供墨阀门单元还配有密封弹簧，该弹簧沿着关闭所述供墨通道的方向推进所述阀门。
33.如权利要求31或32所述的喷墨型记录设备，其中，所述驱动体由柔性薄膜构件构成，薄膜构件构成了所述压力腔的一部分。
34.如权利要求33所述的喷墨型记录设备，其中，承压板布置在所述薄膜构件上，并且所述阀门根据由所述薄膜构件的位移导致的所述承压板的移动来工作。
35.如权利要求34所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧以其推进方向和所述承压板的移动的方向相匹配的方式布置。
36.如权利要求35所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧是螺旋弹簧，并且所述螺旋弹簧以能够抵靠在所述承压板的中心附近的方式布置。
37.如权利要求35所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧是由螺旋弹簧构成，并且所述螺旋弹簧以能够抵靠在所述承压板的外围附近的方式布置。
38.如权利要求35所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧是由多个螺旋弹簧构成，并且每个所述螺旋弹簧以能够抵靠在所述承压板的外围附近的方式布置。
39.如权利要求35所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧是由板簧构成，其沿着纵向方向的两端被支撑，并且其中心部分以能够抵靠在所述承压板的中心附近的方式布置。
40.如权利要求32到39中的任一个所述的喷墨型记录设备，其中，所述供墨阀门单元还具有供应孔，位于所述供墨通道和所述压力腔之间；和密封弹簧，用于沿关闭供应孔的方向推进所述阀门，并且所述阀门在接收到所述薄膜构件逆着弹簧的推进力的位移后，打开所述供应孔。
41.如权利要求40所述的喷墨型记录设备，其中，所述阀门具有板状构件和以从板状构件突起的方式与板状构件一体形成的杆构件，所述杆构件被插入所述供墨孔，所述板状构件承受所述密封弹簧的推进力，并且所述杆构件承受所述薄膜构件的位移引起的反推作用。
42.如权利要求41所述的喷墨型记录设备，其中，所述供墨孔包括在单元外壳中形成的支撑孔和沿着该支撑孔的外围间隔形成的多个剖开孔，所述支撑孔用于以可滑动方式支撑所述阀门的杆构件。
43.如权利要求42所述的喷墨型记录设备，其中，形成为环形的密封构件以环绕所述供应孔的外侧的方式设在所述单元外壳上，并且当所述阀门的板状构件抵靠在密封构件上时，所述供应孔被关闭。
44.如权利要求40到43中的任一个所述的喷墨型记录设备，其中，所述负压保持弹簧被构建成即使所述活动阀门基于所述压力腔的体积的变化而做了最大移动之后，仍旧可压缩。
45.如权利要求41到44中的任一个所述的喷墨型记录设备，其中，所述墨盒被连接到记录设备的主体上，并且所述供墨通道包含软供墨管，墨水通过软供墨管，被从墨盒供应到所述供墨阀门单元。
46.如权利要求45所述的喷墨型记录设备，其中，当正压力被施加到所述墨盒中的墨水上时，墨水被从所述墨盒供应到供墨阀门单元。
47.如权利要求46所述的喷墨型记录设备，其中，所述墨盒包含处于气密状态的外壳和保持在外壳内的柔性材料的墨水封装体，墨水被密封在所述墨水封装体内，并且，当压缩空气被施加到所述外壳和所述墨水封装体之间的空间部分时，正压力被施加到所述墨盒中的墨水上。
48.如权利要求46所述的喷墨型记录设备，其中，为了把墨水从所述墨盒导入所述供墨阀门单元，在所述墨盒中形成了墨水导出部分，所述墨水导出部分沿重力方向，位于所述供墨阀门单元的上部，并且所述正压力基于墨水导出部分和阀门单元之间的压头差而产生。
49.一种液体喷射设备，它装备有存储液体的液体存储构件；液体喷头，它喷射液体；液体供应通道，用于把所述液体从所述液体存储构件供应到所述液体喷头；和阀门单元，它被设在液体供应通道中，并临时存储所述液体，所述阀门单元具有供应腔，要从所述液体存储构件供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到所述液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当所述液体被从所述液体喷头喷出时在所述压力腔内产生的负压，把所述供应腔连接到所述压力腔，其中，通到所述液体喷头的液体出口设在所述压力腔内，在重力方向位于等于或低于所述压力腔的体积的25％的位置。
50.一种液体喷射设备，装备有存储液体的液体存储构件；液体喷头，它喷射液体；液体供应通道，用于把所述液体从所述液体存储构件供应到所述液体喷头；阀门单元，它被设在液体供应通道中，并临时存储所述液体，和通道阀门，它布置在所述液体供应通道中，位于阀门单元的上游，用于打开和关闭液体供应通道，所述阀门单元具有供应腔，要从所述液体存储构件供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到所述液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当所述液体被从所述液体喷头喷出时在所述压力腔内产生的负压，把所述供应腔连接到所述压力腔，其中，通到所述液体喷头的液体出口设在所述压力腔内，在重力方向上位于等于或低于所述压力腔的体积的40％的位置。
51.如权利要求49或50所述的液体喷射设备，其中，所述液体出口设在所述压力腔在重力方向上的最低部分。
52.如权利要求49到51中的任一个所述的液体喷射设备，其中，在重力方向上位于压力腔中心上方的所述压力腔的上部空间被形成得小于位于中心之下的所述压力腔的下部空间。
53.如权利要求52所述的液体喷射设备，其中，所述压力腔的所述上部空间沿向上的方向变窄。
54.如权利要求53所述的液体喷射设备，其中，所述压力腔的所述上部空间从所述压力腔的中心附近向着外围部分变窄。
55.如权利要求52到54中的任一个所述的液体喷射设备，其中，在所述压力腔的所述下部空间中形成了体积增大部分。
56.如权利要求49到55中的任一个所述的液体喷射设备，其中，所述压力腔包含在所述阀门单元的单元外壳中形成的凹陷部分和柔性构件，所述柔性构件覆盖该凹陷部分的开口，并根据压力腔内的负压变形，以打开所述阀门，在所述凹陷部分的外围部分形成的倾斜表面，形成的方式是所述柔性构件一侧伸展开。
57.一种阀门单元，设在液体供应通道内，用于把液体从存储液体的液体存储构件供应到喷射液体的液体喷头，其中，所述阀门单元包括供应腔，要从所述液体存储构件供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到所述液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当所述液体被从所述液体喷头喷出时在所述压力腔内产生的负压，把所述供应腔连接到所述压力腔，其中，通到所述液体喷头的液体出口设在所述压力腔内，在重力方向上位于等于或低于所述压力腔的体积的25％的位置。
58.一种阀门单元，设在通道阀门的下游的位置，用于控制液体供应通道内的液体的连通，所述液体供应通道用于把液体从存储液体的液体存储构件供应到喷射液体的液体喷头，所述阀门单元具有供应腔，要被从所述液体存储构件供应的液体流入该供应腔；压力腔，要被导出到所述液体喷头的液体被存储在该压力腔中；和阀门，它利用当所述液体被从所述液体喷头喷出时在所述压力腔内产生的负压，把所述供应腔连接到所述压力腔，其中，通到所述液体喷头的液体出口设在所述压力腔内，在重力方向上位于等于或低于所述压力腔的体积的40％的位置。
59.一种液体喷射设备，包含滑架，它通过相对目标移动的同时从液体喷头的多个喷嘴喷射液体，把液体附着到所述目标上；液体保持器，它设在与所述滑架分开的位置上，并且存储要被供应到所述滑架的液体；软供应管，它被置于所述液体保持器和所述滑架之间，并且它形成了从液体保持器延伸到滑架的液体通道；和阀门机构，安装在所述滑架上，并且设在从所述供应管延伸到所述液体喷头的液体通道中，其中，所述液体保持器在所述滑架移动的范围以内以预定高度布置在所述阀门机构上方。
60.如权利要求59所述的液体喷射设备，其中，所述液体保持器布置在所述滑架移动范围的中心附近。
61.如权利要求59或60所述的液体喷射设备，其中，所述阀门机构具有位于所述阀门机构内的压力腔，处于向着所述液体喷头的位置，并且所述阀门机构根据所述压力腔内的液体随着液体从所述喷嘴的喷射而减少所产生的负压打开所述液体通道。
62.如权利要求59到61中的任一个所述的液体喷射设备，其中，所述预定高度是高程水头，所述高程水头等于或大于来自在所述液体保持器和所述阀门机构之间出现的压力损耗的压头与来自当所述液体使得所述阀门机构处于打开状态时所需的压力的压头之和。
63.如权利要求62所述的液体喷射设备，其中，所述预定高度是高程水头，所述高程水头等于或大于来自从所述液体保持器到所述阀门机构的压力损耗的压头与来自当所述液体使得所述阀门机构处于打开状态时所需的压力的压头之和。
64.如权利要求59到63中的任一个所述的液体喷射设备，其中，所述预定高度是高程水头，它等于或大于下列压头之和来自从所述液体保持器到所述阀门机构的压力损耗的压头，来自当所述液体使得所述阀门机构处于打开状态时所需的压力的压头，和由所述液体保持器中的液体的消耗引起的液体压头的变化。
65.如权利要求64所述的液体喷射设备，其中，所述预定高度是高程水头，它等于下列压头之和来自从所述液体保持器到所述阀门机构的压力损耗的压头，来自当所述液体使得所述阀门机构处于打开状态时所需的压力的压头，和所述液体保持器中的液体压头的变化。
66.如权利要求59或60所述的液体喷射设备，其中，所述供应管的长度和直径以如下方式确定当所述阀门被打开时的压力和当液体从所述液体保持器流入所述液体喷头时引起的压力损耗之和小于当所述液体保持器位于所述阀门机构上方的预定高度时所产生的压力。
67.一种液体喷射设备，它装备有配有液体喷头的滑架和液体保持部分，液体保持部分安装在所述滑架上，并保持要被供应到所述液体喷头的液体，所述液体喷射设备从所述液体喷头把液体喷射到目标上，并且它包含阀门单元，阀门单元设在所述液体喷头和所述液体保持部分之间，所述阀门单元具有阀门，把在所述液体保持部分一侧限定出的供应腔连接到在所述液体喷头一侧限定出的压力腔，或者把供应腔从压力腔断开，推进构件，它沿着关闭所述供应通道的方向推进所述阀门，和驱动体，它探测来自所述压力腔内液体的减少的负压，并通过所述阀门逆着所述推进构件的推进力，把所述供应腔连接到压力腔。
68.如权利要求67所述的液体喷射设备，其中，所述液体保持部分布置在所述阀门单元的所述供应腔上方。
69.如权利要求67或68所述的液体喷射设备，其中，所述阀门单元和所述滑架形成一个整体，并且其中，所述液体保持部分可连接到所述滑架，并可从所述滑架拆除。
70.如权利要求69所述的液体喷射设备，其中，要被插入所述液体保持部分中的供应针在所述阀门单元中形成；并且所述液体保持部分配有供应部分和阀门机构，所述供应针要被插入所述供应部分，随着所述供应针被插入，所述阀门机构被打开，随着所述供应针被拔掉，所述阀门机构被关闭。
71.如权利要求67或68所述的液体喷射设备，其中，所述阀门单元和所述液体保持部分形成一个整体，并且所述液体保持部分和所述阀门单元可一起连接到所述滑架，并可从所述滑架拆除。
72.如权利要求71所述的液体喷射设备，其中，要被插入所述阀门单元中的供应针在所述滑架中形成；并且所述阀门单元配有阀门机构，随着所述供应针被插入，所述阀门机构被打开，随着所述供应针被拔掉，所述阀门机构被关闭。
73.如权利要求69到72中的任一个所述的液体喷射设备，其中，所述驱动体由柔性薄膜构件构成，并且其中，当薄膜构件在接收到来自压力腔中的液体的减少的负压后移位时，所述阀门单元被操作。
74.一种液体保持器，它被安装在滑架上，所述滑架具有液体喷头和保持要被供应到液体喷头的液体的液体保持部分，所述液体保持器的特征在于液体保持部分通过固定到滑架上的阀门单元被安装在滑架上，和当探测到来自连接到液体喷头的阀门单元的压力腔中的液体的减少的负压后，一个把连接到液体保持部分的阀门单元的供应腔从压力腔断开的阀门被打开，从而液体保持部分中的液体被供应到压力腔。
75.如权利要求74所述的液体保持器，其中，液体保持部分以位置高于阀门单元的供应腔的方式被安装在滑架上，并且安装在滑架上的液体保持部分的底部向着被连接到供应腔的液体保持部分的供应端口倾斜。
76.一种液体保持器，被可拆除地安装在具有液体喷头的滑架上，所述液体保持器包含保持液体的液体保持部分和阀门单元，所述阀门单元在所述液体保持器内，位于向着所述液体喷头的位置，所述阀门单元配有阀门和驱动体，所述阀门把在所述液体保持部分一侧限定出的供应腔连接到在所述液体喷头一侧限定出的压力腔，或者把供应腔从压力腔断开；所述驱动体探测来自所述压力腔内液体的减少的负压，并操作所述阀门。
全文摘要
本发明提供了一种液体喷射设备，该液体喷射设备装备有液体喷头和阀门单元，液体喷头被安装在滑架上，并可沿目标的横向方向往复移动，阀门单元被安装在滑架上，并通过供应通道，从液体保持器给阀门单元供应液体，并且阀门单元把液体供应到液体喷头。阀门单元具有压力腔，压力腔通过供应通道被连接到液体保持器；阀门，它打开或关闭供应通道，把液体供应到压力腔；柔性薄膜构件，它根据压力腔内的液体减少时产生的负压被移位，从而操作该阀门。
文档编号B41J2/175GK1832860SQ0280568
公开日2006年9月13日 申请日期2002年11月12日 优先权日2001年11月12日
发明者有贺义晴, 熊谷利雄, 松本齐 申请人:精工爱普生株式会社