液体贮存容器、液体使用装置、记录装置及液体贮存容器的制造方法

文档序号:2478027阅读:110来源:国知局
专利名称:液体贮存容器、液体使用装置、记录装置及液体贮存容器的制造方法
技术领域
本发明涉及能稳定地供给所容纳的墨水等的液体的液体贮存容器、液体使用装置、记录装置及液体贮存容器的制造方法。
背景技术
在直接把墨水供给到可喷出墨水的记录头的墨水箱上,备有为了产生赋予墨水的负压的负压生成机构。将该负压生成机构所产生的负压设定成可与在记录头的墨水喷出部形成的墨水弯液面的保持力平衡、以防止墨水从墨水喷出部泄漏的充分的负压,并且是让记录头的墨水喷出动作成为可能的规定范围内的合适的负压。
作为这种负压生成机构,有将浸渍、保持有墨水的海绵等多孔质部件容纳在墨水箱内,借助于该多孔质部件所产生的墨水保持力,产生合适的负压形式的负压生成机构。另外,还有备有在扩大容积的方向上产生张力的橡胶等弹性材料构成的袋状部件形式的负压生成机构,这种负压生成机构,将墨水填充在其袋状的内部,借助于该袋状部件产生的张力,将负压作用给墨水。另外,还有用挠性薄膜制成袋状部件,在其内部或外部,接合在使扩大袋状部件容积扩大的方向上对薄膜加力的弹簧等形式的负压生成机构,这种负压生成机构,借助于弹簧等,将负压作用于袋状部件内部的墨水。
但是,这样的负压生成机构都具有随着墨水箱(袋状部件)内的墨水剩余量的减少,所产生的负压变强的趋势。在其负压水平超过了规定值的时候,不能稳定地将墨水供给记录头。结果,有可能在墨水箱内的墨水未完全消耗尽时其墨水箱不能使用了。
例如,美国专利第4509062号的专利文献中,记载有这样的墨水箱备有可直接容纳墨水并根据其容纳量可变形的挠性密闭袋状部件,在该袋状部件的内部,设置有在使该袋状部件容积扩大的方向上加力的弹簧部件。该墨水箱为了基本上实现与弹簧部件弹力的平衡,袋状部件内的负压被缺定,随着墨水的消耗,袋状部件朝缩小容积的方向变形,其内部的弹簧越被压缩,袋状部件内部的负压就越高。结果,负压增大,超过可以进行记录头的墨水喷出动作的适当范围,就会出现在记录头的墨水喷出部上不能形成合适的弯液面,且不能把墨水稳定地向记录头供给的事情发生。另外,在这种情况下,不能用尽袋状部件内的全部墨水。
另外,也有把墨水容纳到适当地选定了材质或形状的袋状部件中、利用该袋状部件本身的弹性产生负压的结构的墨水箱。其中的袋状部件在其内部的墨水完全消耗尽了时,变成使其内部空间消失那样的扁平形状。但是,这样的袋状部件有形状的制约。为此,例如,在构成把袋状部件容纳在箱状框体的形式的墨水箱的情况下,填充有墨水的袋状部件不成为完全与框体内吻合的形状,与墨水箱整体的占有空间相比,容纳墨水的容积效率变差。另外,即使是这样的袋状部件,由于消耗尽墨水时产生的负压高,所以也可能降低向记录头供给墨水的墨水供给性能,使记录头的墨水喷出动作不稳定。
此外,为了把负压生成机构所产生的负压水平调整成不大于规定的水准,人们提出了以下几个调整机构。
例如,在美国专利号为5917523及美国专利号为5600358的公报中,揭示了一种调整机构,在通过在设置于墨水箱(容器)上的管状通气口内配设球体而增大了墨水箱内的负压时,把空气引入该墨水箱的内部,抑制负压的增大。在该调整机构中,在从外部连通到墨水箱内的管状通气口(boss)的内壁上设置数个突起肋,在这些突起肋上,安装有外径小于boss的内径的球体。由此,在球体与之boss间形成大致环状的节流孔。把该节流孔的大小选定成为借助于墨水的毛细管现象,将少量墨水作为液体密封,保持在节流孔内。从而,在墨水箱内的负压接近于记录头动作范围中的容许界限时,该负压克服节流孔内的墨水的毛细管现象,使节流孔内的液体密封无效。借此,通过该节流孔,将空气导入墨水箱内。
此外,在日本特开平6-183023号公报中,记载了一种抑制负压生成机构中的负压增大的调整机构,而这种负压生成机构在挠性片材制作的墨水袋内,相对地配置有带孔的板和带突起的板,同时,在这些板之间,设有弹簧部件。该调整机构采用的构成是,当随着墨水剩余量的减少、墨水袋收缩引起内部负压超过了规定值时,带突起的板的突起进入带孔的板的孔中,使带孔的板与挠性片材剥离,借此把空气引入墨水袋内。在该调整机构中,在把空气引入该墨水袋内之后,带孔的板与挠性片材紧密接触,借助于它们之间的墨水弯液面的保持力,换句话说,借助于液体密封防止墨水的泄漏。
但是,上述美国专利号为5917523、美国专利号为5600358的专利文献及专利文献4日本特开平6-183023号公报中的负压调整机构,它们的引入空气的部分都需要有多个零件,使得该部分的结构复杂化。
另外,美国专利号为5917523及美国专利号为5600358的专利文献所揭示的调整机构,借助于形成于环状节流孔部分的墨水弯液面所产生的力(液体密封)与由弹簧产生的负压的平衡,成立作为墨水容纳空间的密闭系统。由此,虽然机械构成比较简单,但是,在维持该密闭系统方面稳定性欠佳。即,由于种种条件,有可能破坏节流孔内的液体密封,导致容纳的墨水泄漏。作为这些种种条件,包括墨水箱内外的气压差;墨水温度上升引起的粘性降低;将墨水箱作为单体安装时的冲击或掉落;或者,特别是,在主扫描方向把墨水箱与记录头同时移动的串行记录装置中使墨水箱在主扫描时所承受的加速度等。另外,液体密封易于受到干燥等湿度变化的影响,由于受到这些影响,所以在空气导入动作方面会产生误差,结果,降低了向记录头的墨水供给性能,进而,有可能招致图像记录质量的降低。
为了防止上述弊端的发生,美国专利号为5917523及美国专利号为5600358的专利文献所记载的调整机构,就考虑了以下措施设置与环状boos连续的入口迷宫,使该入口迷宫发挥作为墨水的溢流容器的功能,同时,由该入口迷宫来保证湿度梯度。但是,由于设置了这样的入口迷宫,使结构进一步复杂化。此外,由于该入口迷宫(迷宫状的通路)的另一端常与大气连通,所以,难免会通过该入口迷宫蒸发某种程度的墨水。
此外,当墨水箱内的墨水耗尽时,会通过环状节流孔将外部气体一下子导入墨水箱内,而使墨水箱内的负压消失。因此,不仅残留在记录头内的墨水会从喷出口漏出,而且不形成弯液面的、残留在墨水箱内的墨水也会从环状节流孔中漏出。
而且,在上述美国专利号为5917523、美国专利号为5600358的专利文献及日本特开平6-183023号公报的调整机构中,为了向墨水容纳部(美国专利号为5917523与美国专利号为5600358的专利文献中的墨水箱、日本特开平6-183023号公报的墨水袋)内直接导入大气,在这些墨水容纳部中,设置有被液体密封的开口部。当墨水容纳部内的墨水基本被消耗掉、即将变成没有墨水、墨水容纳部内的气体量与墨水相比变多了时,在通过开口部将大气导入了墨水箱内的情况下,由于其开口部的大小或设定位置,有可能出现该开口部或记录头的墨水喷出口处的弯液面的维持不完全的情况。其结果,有可能出现墨水泄漏或随着墨水的泄漏所致的大气的导入不完全。另外,由于种种条件,会引起开口部的液体密封被破坏,即使墨水容纳部内的压力达不到规定值,也导入空气,而且相反,也会有墨水漏出之虞。作为上述的种种条件是墨水容纳部内外的气压差;温度的上升或降低;将墨水箱作为单体安装时的冲击或掉落;或者,特别是,沿主扫描方向使墨水箱与记录头一起移动的串行记录装置中使墨水箱在主扫描时所承受的加速度等。由于这些条件根据记录头或墨水箱的设计或者墨水的物理特性等变化,所以,难以相应于墨水箱的使用状态或负压生成机构的基本构成等适当地设计开口部形状或尺寸。
再者,这样地使用了液体密封的负压调整机构也存在着记录装置的设计自由度低的问题。
即,该液体密封部形成为相对于墨水箱另成一体,难以使其相对于墨水箱变成可装卸。假如在将该液体密封部相对于墨水箱另成一体地构成了的情况下,将该液体密封部直接安装在墨水箱上,或者用管子等间接地与墨水箱连接时,为了在液体密封部形成良好的弯液面,考虑到墨水箱内外的压力差等,要施以复杂的处理,或者需要特别的装置构成。另外,通过管子等将液体密封部设置在离开墨水箱的位置的场合,为了在液体密封部形成弯液面,需要把该管子内装满墨水。但是,由于空气通过液体密封部的导入,有可能使该管子内的墨水返回到墨水箱内,之后,为了再次把墨水填充到该管子中,就必须进行复杂处理或或需要复杂的构成。
此外,日本特开平6-183023号公报公开的调整机构,由于是从薄板状部件与挠性片材之间的微小间隙导入空气的结构,所以,由该间隙中侵入了液体时所产生的毛细管力,使剥离带孔的板与挠性片材所需要的力发生变化。其结果,也可能使空气导入时的负压不稳定。而且,由于温度上升等引起墨水袋内的气体(空气)的压力增高时,由于挠性片材的变形实质上增加了墨水袋内的容积,所以,有必要缓和该内压。因此,为了充分发挥缓冲功能,作为挠性部件使用刚性极低、易于变形的部件。
但是,作为这样的挠性片材使用的刚性低的材料,一般,由于厚度薄、气体穿过性高,所以,由于气体的渗透压力很容易引起气体渗透。这样,在墨水袋内长期保存有墨水的情况下,由于用于吸收墨水袋内的气体(空气)的膨胀部分的缓冲功能,使不能对应的量的气体渗透到墨水袋内,就有可能不能充分地发挥缓冲功能。结果,作为挠性片材的材料,为了兼容低刚性化与较低的气体穿过性,就必须使用蒸镀金属那样的极昂贵的材料。

发明内容
本发明的目的是,提供一种可稳定地供给所容纳的墨水等的液体的液体贮存容器、液体使用装置、记录装置及液体贮存容器的制造方法。
本发明第一形式的液体贮存容器,包括划分形成液体容纳空间的容纳部;把容纳在上述容纳空间内的液体向外部供给用的液体供给部;用于维持或扩大上述容纳空间容积的机构;及允许从外部把气体向上述容纳空间导入,并且阻止液体及气体从上述容纳空间向外部导出用的单向阀,上述单向阀包括位于上述容纳空间侧的第一室与上述外部侧的第二室之间、而且具有确保规定挠曲量用的区域的挠性片材;及随着对应于上述第一室与上述第二室之间的压力差的上述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,在上述挠性片材的区域,形成有至少在上述阀机构动作范围内维持起伏形式的起伏部分。
本发明第二形式的墨水箱,在本发明第一形式的液体贮存容器中,容纳作为液体的墨水。
本发明第三形式的喷墨墨盒,具有本发明第二形式的墨水箱以及用于喷出墨水的喷墨记录头。
本发明第四形式的喷墨记录装置,采用本发明第二形式的墨水箱及用于喷出墨水的喷墨记录头,通过从上述喷墨记录头喷出上述墨水箱内的墨水来记录图像。
本发明第五形式的单向阀,允许流体从流路一侧的第一室向另一侧的第二室移动,并且阻止流体从上述第二室向上述第一室的移动,包括位于上述第一室与上述第二室之间,并且具有用于确保规定挠曲量的区域的挠性片材;及随着对应于上述第一室与上述第二室之间的压力差的上述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,在上述挠性片材区域,形成有至少在上述阀机构的动作范围内维持起伏形式的起伏部分。
本发明第六形式的液体贮存容器的制造方法,上述液体贮存容器包括划分形成液体容纳空间的容纳部;把容纳在上述容纳空间内的液体向外部供给用的液体供给部;用于维持或扩大上述容纳空间容积的机构;及允许从外部把气体向上述容纳空间导入,并且阻止液体及气体从上述容纳空间向外部导出用的单向阀,上述单向阀包括位于上述容纳空间侧的第一室与上述外部侧的第二室之间、而且具有确保规定挠曲量用的区域的挠性片材;及随着对应于上述第一室与上述第二室之间的压力差的上述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,上述的方法是,在把上述挠性片材组装到上述单向阀中的前后,在上述挠性片材区域,形成至少在上述阀机构动作范围内维持起伏形式的起伏部分。
本发明是基于下述见识提出的。
换句话说,本发明者得到以下见识为了抑制液体贮存容器的内负压的增大,在把空气导入该容器内的时候,最好不要全部消除该容器内的负压,把该负压返回到规定负压值,这是相当重要的。本发明者还判断出,为了实现上述目的,空气导入量应适当。特别是,作为把墨水直接供给到喷墨记录头用的墨水箱,在采用液体液体贮存容器的情况下,在实现记录高速化且高像质化方面,以稳定的流速及流量进行墨水的供给是不可缺少的,为此,强烈希望使墨水流动时的墨水供给通路内的阻力保持在基本恒定。因此,墨水箱内的负压的稳定化是非常重要的因素,而且,把负压维持在规定范围内也是很重要的。鉴于此,必须使把空气导入墨水箱内的部分可靠地动作。
另外,为了减少气体向容器内的渗透,应该减少气体渗透压力向容器构成部件上作用的机会,而可以以在正确的状态容纳液体以及能稳定地供给所容纳的液体也是很重要的。
本发明采用挠性片材构成配备在液体贮存容器中的单向阀,在该挠性片材的可动区域形成维持起伏形式的起伏部分,借此,可使挠性片材产生稳定的挠曲。结果,通过将液体贮存容器内的压力维持为规定范围,而可稳定地供给该液体贮存容器内的液体。
本发明的上述及其他目的、效果、特征及优点,通过下文结合附图的最佳形式的描述,会变得更加清楚。


图1是本发明的液体贮存容器的截面图。
图2A、图2B、图2C是为了说明图1的液体贮存容器的动作的截面图。
图3是配备在图1的液体贮存容器中的单向阀主要部分的俯视图。
图4A、图4B是为了说明配备在图1的液体贮存容器中的单向阀动作的、沿图3的IV-IV线的截面图。
图5A、图5B是为了说明作为比较例的单向阀的制造方法的截面图。
图6A、图6B是为了说明作为比较例的单向阀的动作的截面图。
图7A、图7B、图7C是为了说明与图3起伏部分的形成位置相异的单向阀变形例的主要部分的俯视图。
图8A、图8B是为了说明形成有与图4A、图4B形状相异的起伏部分的单向阀另一例子的动作的截面图。
图9A、图9B是为了说明形成有与图4A、图4B形状相异的起伏部分的单向阀再一例子的动作的截面图。
图10A、图10B是为了说明形成有与图4A、图4B形状相异的起伏部分的单向阀再一例子的动作的截面图。
图11A、图11B是为了说明形成有与图4A、图4B形状相异的起伏部分的单向阀再一例子的动作的截面图。
图12A、图12B是为了说明形成有与图4A、图4B形状相异的起伏部分的单向阀再一例子的动作的截面图。
图13A是为了说明与图3起伏部分形成位置相异的单向阀再一变形例的主要部分的俯视图,图13B是沿图13A的XIII-XIII线的截面图。
图14A是为了说明与图3起伏部分形成位置相异的单向阀再一变形例的主要部分的俯视图,图14B是沿图14A的XIV-XIV线的截面图。
图15A、图15B、图15C、图15D是为了说明配设在本发明液体贮存容器中的单向阀的制造方法的截面图。
图16A、图16B是为了说明图15A、图15B、图15C、图15D所示制造方法所使用的挠性片材成形方法的截面图。
图17A、图17B是为了说明图15A、图15B、图15C、图15D所示制造方法所使用的挠性片材的另一成形方法的截面图。
图18A、图18B、图18C、图18D是为了说明图15A、图15B、图15C、图15D所示制造方法所使用的挠性片材的再一成形方法的截面图。
图19A、图19B、图19C、图19D、图19E是为了说明配备在本发明液体贮存容器中的单向阀制造方法的另一例子的截面图。
图20A、图20B是为了说明配备在本发明液体贮存容器中的单向阀的再一例子的动作的截面图。
图21是可采用本发明的喷墨记录装置的主要部分的透视图。
图22A是配备在本发明液体贮存容器中的单向阀的片材可动区域的说明图,图22B是图22A的片材可动区域与阀机构动作范围的关系说明图。
具体实施例方式
下面,参照

本发明的实施方式。下面的实施方式是作为用于容纳墨水的墨水箱的适用例。但是,本发明的液体贮存容器,可广泛用作容纳墨水以外的各种液体的容器。另外,不用说,在喷墨记录领域中,也可以作为用于容纳赋予记录媒体的处理液体等的容纳容器使用。
(液体贮存容器的基本构成)首先,根据图1的截面图说明本发明的墨水箱(液体贮存容器)的基本结构。
本实施例的墨水箱10,在外装部件11与可动部件12之间,形成容纳墨水的容纳空间S。容纳空间S内的墨水从供给口13向可喷出墨水的记录头20供给。在供给口13上设有由连接弹簧14朝图中下方加力的球状形式的封堵部件15。相对于由橡胶等的弹性材料形成的密封部件16,推压封堵部件15,密封供给口13。从而,通过把墨水箱10安装到记录头20上,将设置在记录头20上的供给管21插入墨水箱10的容纳空间S内而连通记录头20与容纳空间S。由此,可以从墨水箱10向记录头20供给墨水。另外,在供给管21的内部配有过滤器22,防止混入所供给的墨水中的杂物向记录头20内的流入。在墨水箱10与记录头20结合的状态下,借助于密封部件16密封供给管21的周围,可让供给管21与墨水箱10确实成为紧密接触的状态。17是用于密封供给口13的剥离片材,当墨水箱10与记录头20结合时,被剥离。
记录头20的墨水喷出方式并未被特别限制,例如,作为用于喷出墨水的能量也可以利用由电热转换体产生的热能。在这种情况下,由电热转换体的发热在墨水中产生膜沸腾,借助于这时的发泡能量,能使墨水从喷出口喷出。
容纳空间S形成于可动部的可动部件12与外装部件13的图中下侧的里面之间。从该可动部件12可看到的相对于墨水容纳室10的外侧空间,即可动部件12的图中上侧的空间,由大气连通口11A向大气开放,与大气压相等。并且,容纳空间S除了供给口13及后述的连通通路11B外,实质上形成密闭空间。
外装部件11划分形成容纳空间S的同时,还起着保护可动部件12免受外力影响的外壳作用。另外,本实施例的可动部件12由可变形的挠性膜(片材部件)形成,其中央部分用平板状的支持部件、即支持板18限制形状,其周缘部分可以变形。而且,该可动部件12,其中央部分做成凸状,侧面形状大致为梯形。可动部件12如后述,相应于容纳空间S内的墨水量的变化或压力变动而变形。这时,可动部件12的周边部分为了平衡良好的进行伸缩变形,该可动部件12的中央部分在大体保持水平姿势不变的状态下沿着图的上下方向平行移动。由于可动部件12这样的平稳地变形(移动),所以,并不会随着其变形产生冲击,也不会产生因冲击而引起的墨水容纳空间内的异常压力变动。
此外,在容纳空间S内,设置有通过支持板18对可动部件12向图中上方加力的压缩弹簧形式的弹簧部件19。该弹簧部件19的推压力通过支持板18作用在可动部件12上,由此,在容纳空间S内产生规定的负压。该负压与形成在记录头20的墨水喷出部的弯液面的保持力相平衡,是可进行记录头20的墨水喷出动作的范围内的负压。可动部件12、支持板18及弹簧部件19构成在容纳空间S内产生负压的负压生成机构。图1的状态表示在容纳空间S内基本上全部填充有墨水的状态。即使在这种状态下,弹簧部件19也处于被压缩了的状态,能在容纳空间S内产生适当的负压。
另外,作为在容纳空间S内产生负压的负压生成机构,也可以是维持或扩大该容纳空间S的容积的机构中的任一机构。
在墨水箱10中设有能发挥作为负压调整机构功能的单向阀30。
单向阀30内,由相互接合的挠性片材31与阀关闭板(阀关闭部件)32分隔成两个室R1、R2。一个室(下面也称作“阀室”)R1通过连通通路11B与容纳空间S连通,另一个室R2通过大气连通口33向大气开放。在挠性片材31与阀关闭板32上形成有连通室R1、R2内部的开口部34。挠性片材31与阀关闭板32,由阀室R1内的阀限制弹簧35朝图中的右方加力。并且,通过将挠性片材31与阀关闭板32压紧于阀室R2内的阀密封部件36上,使得该阀密封部件36关闭开口部34。相反,通过使挠性片材31与阀关闭板32向图中的左方离开阀密封部件36,该阀密封部件36打开开口部34。挠性片材31与阀关闭板32接合着的部分以外的周缘部分变成可变形的可动区域,不会妨碍阀关闭板32微小的位移。通过采用这种结构,可使阀关闭板32的位移平稳。阀室R1除了连通通路11B及开口部34之外,还实质上维持密闭空间。单向阀30的外装部件37承担着保护挠性片材31免受外力影响的外壳的作用。
阀限制弹簧35起着用于限制单向阀30的开阀动作的阀限制部件的作用。该阀限制弹簧35处于稍稍被压缩的状态,借助于该压缩的反作用力,朝图中的右方推压阀关闭板34。随着该阀限制弹簧35的伸缩,借助于开口部34紧密接触/离开阀密封部件36,实现阀的功能。另外,作为单向阀的功能是,当打开了开口部34时,通过该开口部34,容许气体从室R2内向阀室R1内导入。
在此,作为阀密封部件36,只要是能可靠地密闭开口部34的部件即可。即,阀密封部件36,只要是至少与开口部34接触的部位具有能可靠地密封开口面(开口部34周围的面)的形状就足以,如果能确保紧密接触状态的话,材料就受到限制。但是,由于这种紧密接触由阀限制弹簧35的伸长力实现,所以,最好是,用借助于该伸长力的作用易于跟随运动着的挠性片材31和阀关闭板32的材料、即具有收缩性的橡胶之类的弹性体形成阀密封部件36。
(液体贮存容器的基本动作)接着,根据图2A、图2B、图2C说明以上那样的基本构成的墨水箱(液体贮存容器)的基本动作。
图2A表示容纳空间S内完全充满了墨水的状态。这时,由于弹簧部件19处于压缩状态,对应于压缩位移量的伸长力F1(由压缩产生的反作用力)通过支持板18作用在可动部件12上。此外,这时的伸长力F1的方向朝向图2中的上方移动、即朝弹簧部件19伸长方向移动,在下面的说明中将该方向用正号的符号表示。这时,容纳空间S内的压力朝向该室的内侧作用。即是说,根据上述的符号规则,作用在容纳空间S内的压力P1在如果将大气压设为0的情况下,变成为有负符号的值(负压)。因此,当把接合弹簧部件19的支持板18的面积设为S1时,这时,由容纳空间S内的支持板18所产生的负压用-F1/S1表示。即是说,在容纳空间S内产生的负压的方向与弹簧部件19产生的力的方向相反。
借助于在容纳空间S内作用这样的负压,也能把负压P作用到记录头20内的墨水喷出用喷嘴的弯液面上,从而可防止墨水从设置在记录头20上的墨水喷出口泄漏。
另外,在把容纳空间S内的墨水液面相对于连通通路11B的高度设为h(h≥0在液面高度低于连通通路11B的情况时,h=0),液体(墨水)的密度设为ρ,重力加速度设为g的情况下,作用于在连通通路11B中所产生的弯液面上的来自于支持板1 8的水头压力变成ρgh,向使由上述弹簧部件19产生的负压减少的方向(使压力增加的方向)作用。从而,容纳空间S内的连通通路11B位置的负压P1可表示成P1=-F1/S1+ρhg ………………………… (1)在这种状态时,在单向阀30中,由阀密封部件36密闭开口部34。并且,在该阀室R1内,通过该阀室R1与容纳空间S之间的连通通路11B作用上述负压P。但是,在该阀室R1内还作用有阀限制弹簧35的伸长力,如果把该伸长力设为F2,则该伸长力F2沿图中的右方向、即阀限制弹簧35伸长的方向作用,符号用正号表示。如果把与该阀限制弹簧35接合的阀关闭板32接合面的面积设为S2,则在该阀室R1中,由阀限制弹簧35作用到阀关闭板32上的压力的方向,与阀限制弹簧35的伸长方向相同,用正号表示。从而,则如果将相对阀关闭板32作用的压力设为P2,则有P2=F2/S2…………………………(2)成立。该压力P2用正号表示在阀室R1内作用到阀关闭板32上的朝向图中右方方向的压力。
而且,如果把在连通通路11B内产生的弯液面的毛细管压力设为PM(PM根据弯液面形状向图中左凸或右凸,其作用方向是不同的,这里,把朝向图中右方的方向看作为正向),则阀室R1内的压力P表示为P=-P1-PM该压力P用正号表示在阀室R1内作用到阀关闭板32上的朝向图中左方的压力。从而,用于成为由阀密封部件36密闭开口部34的状态的条件表示为P<P2…………………………(3)根据(2)式与(3)式,得到关系式P<F2/S2 …………………………(4)即,与阀室R1内的负压相比,在与该负压相反的阀限制弹簧35及阀关闭板34所产生的力变大时,能保证单向阀30的密闭。
从记录头20进行墨水的喷出、墨水容纳室10内的墨水剩余量减少时,随之,容纳空间S内的负压也增强。
当从图2A的状态继续消耗墨水时,变成图2B的状态,随着容纳空间S内的墨水剩余量的减少,作为该密闭空间的容纳空间S内的体积实质上也在减少,可动部件12朝向图中的下方位移。随着该可动部件12的位移,支持板18也向下方位移,逐渐进行弹簧部件19的压缩。该弹簧部件19压缩的进行,意味着伸长力F1的增大,根据(1)式,负压P1也逐渐变强。
在该图2B的状态下,阀室R1内的负压和与该负压相反的阀限制弹簧35及阀关闭板34所产生的力相平衡,成为P=F2/S2…………………………(5)的关系。
到此为止,由于用阀限制弹簧35维持着阀关闭板32与阀密封部件36的压接状态,所以,F2/S2表示一定值。之后,墨水继续消耗,容纳空间S内的负压进一步变强,进行到由F2/S2不能使阀密封部件36完全密闭阀室R1内的开口部34,而成为P>F2/S2 …………………………(6)的关系为止。在达到这种关系的瞬间,解除阀密封部件36对开口部34的密闭,打开开口部34。
其结果,如图2C中的箭头所示,大气通过开口部34从室R2向阀室R1流入,并进一步通过连通通路11B进入容纳空间S内。借助于大气的进入,可增大到此为止所减少的容纳空间S内的容积,同时,也可以使到目前为止已经变强的容纳空间S内的负压相反地变弱。容纳空间S内的负压变弱的含义是指,从(6)式的状态再次恢复到(5)式的状态,在阀室R1内,如图2B所示,再度由阀密封部件36密闭开口部34。
从而,打开单向阀30的条件用P>F2/S2 …………………………(7)表示。
之后,随着墨水的进一步消耗,借助于单向阀30的打开(开阀)与关闭(阀关闭)的反复进行,容纳空间S内的负压值保证基本恒定,进行墨水的消耗。这样,即使这样地持续地进行墨水的消耗,在容纳空间S内的墨水消耗到某种程度之后,该容纳空间S内的负压也就不会变强到所需要的程度以上。因而,能在维持记录头20的稳定的墨水喷出状态下直至用尽容纳空间S内的墨水为止。
(单向阀的构成例)图3及图4A/图4B是为说明配备在上述墨水箱中的单向阀30结构的示意图。单向阀30,具有调整上述墨水箱10内的负压,并把该负压保证在一定范围的功能。墨水箱10备有负压生成装置。
配备在本例的单向阀30上的挠性片材31由树脂部件或树脂片材组成,作为所使用于其的材料,包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等的聚烯烃系薄膜;聚苯乙烯系薄膜;聚偏二氯乙烯(PVDC)或聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇薄膜;乙烯基乙烯醇共聚物(EVOH)、尼龙或芳族聚酰胺(aramid)等的聚酰胺薄膜;聚酰亚胺系薄膜;PET系薄膜;聚丙烯腈树脂(PAN)、含氟树脂系薄膜以及聚碳酸酯系薄膜等。另外,作为复合材料,可以使用在上述材料上蒸镀铝或硅而成的材料,并且,也可以将这些材料层叠化。特别是,通过将耐化学性优良的PP或PE以及隔断气体、水蒸气的性能优良的PVDC或EVOH层叠使用,由此能发挥优良的墨水箱性能。此外,这类片材材料的厚度,通过评价柔软性和耐久性,10~3000μm程度是合适的。
这样的挠性片材31所使用的树脂部件或树脂片材,比橡胶或弹性体之类的弹性材料更不易受环境变化的影响。并且,由于该挠性片材31组装到通过如上述地导入大气来调整压力的单向阀30中,所以,很难与墨水(液体)直接接触,可提高墨水性能或记录图像的可靠性。
如果设置用热可塑性弹性体或橡胶等弹性材料成形的部件代替这样的挠性片材31时,这种部件在墨水中膨润,很容易产生特性劣化。因此,这种部件浸渍在墨水中时,这种部件的成形材料会溶解到墨水中,恐怕会有害于墨水或记录图像的可靠性。此外,由于这种部件特性的变化,有可能不能进行适当的压力调整。
因此,如本例,由于使用了不易受到环境变化的影响的挠性片材31,而且,单向阀30采用了能避免该挠性片材31和墨水接触的结构,因此,可提高墨水或记录图像的可靠性。相反,作为挠性片材31的成形材料的树脂或树脂片材,其伸缩性要比弹性体或橡胶等弹性部件的小。因而,有必要在挠性片材31上形成为了确保挠曲量的可动区域(可动部)。另外,为了实现稳定的负压调整及单向阀30的小型化,该挠性片材31的可动区域如何适当地形成已经成为重大课题。本发明通过限制了与弹性体或橡胶等的弹性部件相比弹性力较缺乏的挠性片材31的挠曲,让其稳定地变形,实现了墨水箱内的负压稳定化。
单向阀30上的挠性片材31,在除了与阀关闭板32接触的部分之外的区域,设置有为了确保阀关闭板32位移时的挠性片材31的挠曲量的可动区域。在该可动区域中,形成有凹凸形状的起伏部分31A。本例的起伏部分31A如图3所示,以环状沿着平面四边形的阀关闭板32的周围布置,并且,如图4A所示,设置成从高压(大气压)侧的室R2内向低压(负压)侧的阀室R1内突出的形状。进而,起伏部分31A在高压侧的室R2内形成凹状,在低压侧的阀室R1内形成凸状。在预先将这样的起伏部分31A形成在挠性片材31上,将其组装到单向阀30上时,为了维持该起伏部分31A的起伏形式,以如图4A的姿势组装该挠性片材31。
通过形成这样的起伏部分31A,可降低挠性片材31的刚性,另外,如后述,借助于起伏部分31A的凹凸形状,产生限制挠性片材31的变形方向的效果。结果,实现阀关闭板32的顺利且稳定的移动,使负压更稳定化。
上述的阀室R1内的压力P,常处于小于室R2内的大气压的关系。所以,在挠性片材31上,经常作用着从室R2侧向阀室R1侧的压力差,借助于该压力差,挠性片材31从室R2侧向阀室R1侧变形。这种变形形式与预先成形的起伏部分31A的本来的起伏形式一致。从而,不管如图4A的单向阀30的关闭状态或者图4B那样的单向阀30的打开状态如何,挠性片材31的起伏部分31A的起伏形式,保持从室R2向阀室R1突出的原来的形式不变,只是突出的程度或弯曲程度有所变化。
这样,在单向阀30的动作范围内,所谓要维持起伏部分31A的起伏形式,意味着挠性片材31的变形方向被限制在维持起伏部分31A的起伏形式的变形方向上。那么,限制这样的挠性片材31的变形方向的结果,与该不规则变形的情况相比,阀关闭板32能顺利且稳定的移动,可进一步实现负压的稳定化。
这样的挠性片材31,根据阀室R1内的压力P,一边维持起伏部分31A的起伏形式一边变形,其变形量连续地变化。因此,相对于压力P的挠性片材31的应力,相对于该压力P的变化连续地变化。例如,将压力P作为横轴,将对应于该压力P变化的挠性片材31的应力作为纵轴,描绘挠性片材31的应力变化曲线时,该变化曲线为曲线或直线,没有弯曲点(变化点)或不连续点。因此,例如,单向阀30从阀关闭状态(参照图4A)切换到阀打开状态(参照图4B)期间,随着阀室R1内的压力P的增大,挠性片材31的变形量连续地变化,阀室R1内的容积逐渐减少。从而,压力P稳定地变化到满足打开阀的上式(7)的条件值。其结果,单向阀30能可靠地动作,容纳空间S内的负压确实稳定化。
这样,通过维持挠性片材31的起伏部分31A的起伏形式,能充分发挥作为要求对应于阀室R1微小负压变化的高灵敏度动作的单向阀30的功能。该起伏部分31A的起伏形式只要至少在使单向阀30动作的范围内被维持就可以。这里,所谓起伏部分31A起伏形式的维持是指,在形状方面,只是其突出的程度或弯曲程度的变化,维持其凹凸的形式。另外,从力学角度讲,相对阀室R1内的压力,挠性片材31的应力以曲线或直线的形式变化,其变化曲线上不产生弯曲点(变化点)或不连续点。
假设挠性片材31的应力变化曲线上产生弯曲点或不连续点,在该弯曲点或不连续点上挠性片材31的应力变大的情况下,在该弯曲点或不连续点的前后时点,挠性片材31的变形量会急剧变化。这样的变形量急剧的变化会引起阀室R1内的容积急剧变化,从而,引起阀室R1内的压力P急剧变化。结果,单向阀30打开动作时期错开,有可能会使容纳空间S内的负压变得不稳定。
下面,作为比较例,根据图5A、图5B及图6A、图6B,说明挠性片材31的变形量急剧变化的构成例。
(比较例)本比较例备有作为挠性片材的、平面状的挠性片材31′。如图5所示,该挠性片材31′在单向阀的组装阶段,在阀限制弹簧35作用下成为凸形形状之后,如图5B所示,由密封部件36推压,在起伏部分31A′上形成不规则的褶皱。即,从阀限制弹簧35把张力施加到挠性片材31′上的状态开始,由密封部件36推压开口部34的部分,成为把开口部34关闭的阀关闭状态。而且,在变成该阀关闭状态时,在可自由变形的起伏部分31A′上形成不规则的褶皱,由该起伏部分31A′确保挠性片材31′的挠曲量。
但是,形成有上述这样的不规则褶皱的起伏部分31A′,随着阀室R1内的压力P的变化,其变形量有时急剧地变化。例如,如图5B中的右侧起伏部分31A′那样,在形成有朝向室R2凸状的褶皱的情况下,阀室R1内的负压P增大时,该凸状的褶皱部分如同图中双点划线那样,有可能在阀室R1侧会产生瞬间的反转。在该褶皱的起伏形式反转的时候,上述挠性片材的应力变化曲线上会产生不连续点,在这种不连续点的前后时点上,挠性片材31′的变形量会急剧地变化。该挠性片材31′的急剧变形,结果会让上述的负压不稳定。另外,在图5B的情况下,由于左右的起伏部分31A′的变形的不平衡,也有可能招致阀关闭板32倾斜而错误地动作。
此外,起伏部分31A′的褶皱,因挠性片材的刚性或成形性、密封部件36或阀关闭板32的部件精度或组装精度的误差等,会产生各种各样的变化。例如,如图6A所示,在起伏部分31A′上产生了不规则的褶皱,根据阀室R1内的压力变化,该褶皱的起伏形式有时如图6B所示地不规则地变化。在这样的褶皱形式变化了的情况下,上述挠性片材的应力变化曲线上会产生弯曲点,在该弯曲点的前后时点上,挠性片材31′的变形量会急剧地变化。该挠性片材31′的急剧变形,会招致单向阀的动作误差,进而引起的负压的不稳定化。
本发明通过在上述的挠性片材3 1的可动区域形成可维持规定起伏形式的起伏部分31A,从而可使阀关闭板32稳定地移动,实现负压的稳定化。
图22A、图22B是挠性片材31的可动区域与阀动作范围的说明图。
在图22A中,a是作为形成单向阀的挠性部件的片材31的动作范围。在该动作范围a内,预先形成在片材31上的起伏形式不产生变形。在图22B中,b是单向阀的开闭动作范围。在本发明中,由于在维持片材31形状的动作范围a的范围内设有单向阀开闭时的动作范围b,因而,在单向阀开闭动作的前后,可维持片材31起伏部分的形状。进而,不会产生图5A、图5B及图6A、图6B所示情况下的压力变动,能进行平稳的开闭动作。
(起伏部分的形成位置的另一例子)图7A、图7B、图7C是为了说明挠性片材31的起伏部分31A的形成位置不同的另一例的俯视图。
在图7A及图7B的情况下,在沿着挠性片材31的可动区域的多个位置上形成有起伏部分31A,前者的起伏部分31A俯视时为椭圆形状,后者的起伏部分31A俯视时为波形形状。在图7C的情况下,在沿着挠性片材31的可动区域连续的位置上形成有平面波形形状的起伏部分31A。于是,起伏部分31A的形状可以是任意的,只要能使上述挠性片材31的变形不产生急剧变形的形状就可以。最好是,在制成与阀关闭板32的外缘形状基本相近似的位置处形成起伏部分,进一步,通过沿着阀关闭板32的周围连续地形成该起伏部分,能让挠性片材31更平稳地变形。图7A、图7B、图7C中的X-X、Y-Y、Z-Z的断面与上述的图4A、图4B同样。
另外,也可以形成多个沿着挠性片材31的可动区域分布的、俯视时为圆形等形状的起伏部分31A。在这种情况下,可以是在沿着阀关闭板32周围成列地排列的多个位置分布起伏部分31A,或者是让多个起伏部分31A随机地分布。
(单向阀的另一构成例)图8A到图12B是不同单向阀30的构成例的说明图。在该构成例中,挠性片材31的起伏部分31A的断面形状与上述的实施方式不同。
在图8A、图8B的情况下,挠性片材31的起伏部分31A的凹凸形状不象上述的图4A、图4B实施方式那样的锐角形状,而是平滑的曲线状。在因图4A、图4B的锐角形状导致挠性片材31的刚性变高的情况下,在维持挠性片材31的挠性方面,希望采用本例中的曲线形状。即使在本例的情况下,不管图8A所示的阀关闭状态或是图8B所示的阀打开状态如何,起伏部分31A的起伏形式都是挠性片材31的本来形式,即从室R2侧向阀室R1侧突出的起伏形式的原来形式,只是其突出的程度或弯曲的程度产生变化。
在图9A、图9B的情况下,挠性片材31的起伏部分31A的凹凸形状与图8A、图8B的情况相反,其形状是从低压阀室R1向高压室R2侧突出的曲线形状。但是,即使在本例的情况下,不管图9A所示的阀关闭状态或是图9B所示的阀打开状态如何,起伏部分31A都是维持挠性片材31的本来形式、即维持从阀室R1侧向室R2侧突出的起伏形式。这样,只要在单向阀30的动作范围内能够维持起伏部分31A的起伏形式,即使把起伏部分31A做成任何凸凹形状,都能发挥与上述实施方式同样的效果。但是,使用低刚性的挠性片材,在使阀关闭板32更平稳位移方面,希望采用图4A、图4B及图8A、图8B所示的、受到压力后向挠曲方向突出的形状。
在图10A、图10B、图11A、图11B及图12A、图12B的情况下,挠性片材31的起伏部分31A为存在有多个凹凸部的起伏形式。图10A、图10B及图11A、图11B的情况下,形成有2个凹凸部,图12A、图12B的情况下,形成有3个凹凸部。这些例子的情况也是一样,不管图10A、图11A、图12A所示的阀关闭状态或者图10B、图11B、图12B所示的阀打开状态如何,起伏部分31A都将维持挠性片材31的本来的起伏形式。在起伏部分31A上,还可以形成4个或4个以上的凹凸部。
另外,只要在单向阀30的动作范围内,可维持起伏部分31A的起伏形式,可以将起伏部分31A的形状形成为任何形状,都是可以的。即使是预先以凹凸形状成形的挠性片材起伏部分的起伏形式与将该挠性片材组装在单向阀上时的起伏部分的起伏形式为不同的形式,只要组装在单向阀上时的挠性片材起伏部分的起伏形式在单向阀的动作范围内能被维持就行。
(阀关闭板的不同构成例)图13A、图13B及图14A、图14B是阀关闭板23的不同构成例的说明图。在这些构成例中,阀关闭板23的俯视形状与上述实施方式不同。
图13A、图13B是由俯视时为大致圆形的阀关闭板23构成的单向阀的俯视图及截面图。上述实施方式的阀关闭板的形状是如图3所示的俯视时为大致长方形。在这样的长方形状的阀关闭板中,可使大致为长方体状的墨水箱(液体贮存容器)的侧面与单向阀的侧面为同一面,具有可提高墨水箱的墨水容纳效率的优点。其不利一面是,由于阀关闭板为方形,在处于其顶点部分上,挠性片材的起伏部分的凹凸形状相互交错,使该部分的挠性片材的刚性稍稍增高。这里,如13A、图13B所示,借助于让阀关闭板23的平面形状变成略微的圆形,不会出现这样的交错部分,能让挠性片材31进一步平稳地变形。
在图14A、图14B中,在把阀关闭板23做成平面上略微的长方形之后,把其4个顶点部分作成曲线形状。由此,即使阀关闭板23的俯视时的形状为方形,也不会在位于该顶点的部分上出现挠性片材起伏部分的凹凸形状相互交错的现象,能避免挠性片材的刚性局部地增高。
(制造方法的一个例子)图15A到图15D是单向阀30的制造方法的一个例子的说明图。图16A到图18D是在本例制造方法中使用的挠性片材31的不同成形方法的说明图。
首先,预备预先形成有规定凹凸形状的起伏部分31A的挠性片材31,如图15A所示,将该挠性片材31与阀关闭板23定位于单向阀的外装部件的一部分37A上。作为挠性片材31,并不仅仅限于本例的形状,可以使用上述实施方式中的各种形状的挠性片材。
接着,如图15B所示,使用溶接悬臂式凹模(born)201等把外装部件的一部分37A与挠性片材31的接合面、以及挠性片材31与阀关闭板23的的接合面接合。之后,如图15C所示,把备有作为挤压部件的阀限制弹簧35的外装部件的另一部分37B与结合有挠性片材31的外装部件的一部分37A的位置对齐并结合。然后,如图15D所示,通过将密封部件36固定在外装部件的一部分37A上,制造出单向阀30。将该单向阀30组装到上述图1所示那样的墨水箱10内。
这里所使用的挠性片材31,可以通过例如图16A到图18D所示的方法形成。
图16A、图16B所示的成形方法,图16A所示,在注射模塑用金属模211、212之间所形成的模腔C内从浇口212A流入树脂,图16B所示地注射模塑成形挠性片材31。
图17A、图17B所示的成形方法是,如图17A所示,将平坦的挠性片材31-1置于模211内,由该挠性片材31-1密闭用于形成起伏部分31A的模211的成形部221A。之后,如图17B所示,一边用加热器222加热挠性片材31-1,一边从吸引口221B吸引形成于成形部211A的密闭空间内的空气。由该真空成形成形起伏部分31,制成挠性片材31。
图18A到图18D所示的成形方法,首先,如图18A所示,用加热器232对设置在金属模(凹模)231上的平坦的挠性片材31-1加热。然后,如图18B、图18C所示,在金属模231上,以夹持软化了的挠性片材31-1的方式,把金属模(凸模)233重合,借此,象图18D那样,成形挠性片材31。
根据上述方法,能使上述的各种形状的挠性片材31成形。
(制造方法的其他例子)图19A到图19E是单向阀30的制造方法的其他例子的说明图。在本例的情况下,在把平坦的挠性片材坯料与单向阀(或者墨水箱)结合之后,利用设置在该单向阀上(或者墨水箱上)的模支撑部分的形状,使挠性片材成形。
首先,如图19A所示,把阀关闭板32相对单向阀外装部件的一部分37A进行位置对准之后,设置平坦的挠性片材坯料31-1。然后,使用溶接悬臂1式凹模241等,把外装部件的一部分37A与挠性片材坯料31-1的接合面及挠性片材坯料31-1与阀关闭板32的接合面接合(图19B)。
接着,如图19C所示,一边用加热器242对挠性片材坯料31-1加热,一边从排出口37A-1排出外装部件的一部分17A与挠性片材坯料31-1之间形成的密闭空间内的空气。由此,根据设置在外装部件的一部分17A上的模支撑部分37A-2的形状,在挠性片材坯料31-1上形成起伏部分31A,使其成为挠性片材31。能够形成与模支撑部分37A-2的形状对应的上述实施方式中的各种形状的挠性片材31。
之后,如图19D所示,把备有作为挤压部件的阀限制弹簧35的外装部件的另一部分37B与结合有挠性片材31的外装部件的一部分37A的位置对准并结合。然后,如图19E所示,通过将密封部件36固定在外装部件的一部分37A上,制造出单向阀30。排出口37A-1用墨水箱10的外装部件11或堵塞部件封闭。此外,也可以把该排出口37A-1用作连通通路11B。
在本例的情况下,通过在位于室R2侧的模支撑部分37A-2上压紧片材坯料31-1,形成从阀室R1侧向室R2侧突出的形状的起伏部分31A。与之相反,通过在设置于阀室R1侧所的模支撑部分上压紧片材坯料31-1,也能形成从室R2侧向阀室R1侧突出形状的起伏部分31A。在这种情况下,也可以将片材坯料31-1与外装部件的一部分37B结合之后,在该外装部件的一部分37A上所设置的模支撑部分上挤压片材坯料31-1。进而,可以把挠性片材31作成上述实施方式的各种形状。
在本例的情况下,把平坦的片材坯料接合在外装部件的一部分上之后,把该片材坯料成形为希望的形状,使其成为挠性片材。由此,片材坯料的处理容易,并且,不用进行片材坯料的位置的对准。不过,其缺点是,如图19C所示,在片材坯料成形时需要加热,而且,不仅会把热加到片材坯料上,而且还会加到外装部件(容器)的一部分上。因此,在外装部件(容器)或单向阀的构成部件小或薄的情况下,需要考虑这种热变形。
(单向阀的变形例)图20A、图20B是单向阀30变形例的说明图。在本例中,构成为在上述的图8A、图8B的单向阀上配备有片材限制部件38。
片材限制部件38限制挠性片材31可动区域的形状,是形成满足上述条件的起伏形式的起伏部分31A的部件。通过配备该片材限制部件38,能防止如上述图5A、图5B及图6A、图6B那样的比较例的弊端、即,能防止在挠性片材可动区域中产生不规则褶皱。片材限制部件38也可以是,对平坦的挠性片材上施加变形力来形成起伏部分31A,或者,通过矫正上述图5A、图5B及图6A、图6B产生的不规则褶皱,来形成起伏部分31A。本例中的片材限制部件38在外装部件37的一部分37A的内侧、沿着挠性片材31的圆周方向隔开规定间隔地设置多个。
片材限制部件38根据上述的起伏部分31A的各种形状,可以适宜地设定其形状及设置位置,主要是,只要是为了形成满足上述条件的起伏形式的起伏部分31A,只要能限制挠性片材31的可动区域的变形方向就可以。但是,该片材限制部件38还必须设置成不妨碍阀关闭板32的动作。
(喷墨记录装置的构成例)图21是用于说明作为可采用本发明的液体使用装置的喷墨记录装置构成例的图。
本例的记录装置150是串行扫描式喷墨记录装置,利用导向轴151、152,在箭头A所示主扫描方向自由移动地对滑架153导向。滑架153借助于将滑架马达及传递其驱动力的皮带等驱动力传递机构,在主扫描方向往复移动。在该滑架153上,搭载有向记录头20(参照图1)和给该记录头20上供给墨水的墨水箱10。记录头20与墨水箱10的构成与上述实施方式同样,也可以是构成喷墨墨盒的结构。作为被记录媒体的用纸P,从设置在装置前端部的插入口155插入后,将其输送方向反转之后,用输送辊156朝箭头B所示的副扫描方向输送。记录装置150也使记录头20在主扫描方向移动,也反复进行记录动作与输送动作,从而在用纸P上顺次记录图像。所述记录动作是,朝台板157上的用纸P的记录区域喷出墨水的动作;所述输送动作是在副扫描方向上仅以对应于记录宽度的距离输送用纸P。
记录头20可以将电热转换体产生的热能用作喷出墨水用的能量。在这种情况下,借助于电热转换体的发热,在墨水中产生膜沸腾,借助这时的发泡能量,能从墨水喷出口喷出墨水。另外,记录头20的墨水喷出方式并不限于使用这样的电热转换体的方式,也可以是例如使用压电元件喷出墨水的方式等。
在滑架153的移动区域的图21中的左端设置有复位系统单元(复位处理装置)158,该复位系统单元158与搭载于滑架153上的记录头20的墨水喷出口形成面相对。在复位系统单元158上配备有封盖记录头20墨水喷出口的盖和可向该盖内导入负压的吸引泵等,借助于朝覆盖墨水喷出口的盖内导入负压,可从墨水喷出口吸引、排出墨水,为了维持记录头20良好的喷出状态,进行复位处理(称作“吸引复位处理”)。另外,朝向盖内,从墨水喷出口喷出不用于图像的墨水,由此,也可以维持记录头20的良好墨水喷出状态,实现复位处理(称作“喷出复位处理”)。
在本例的记录装置中,可从与记录头20一起搭载在滑架153上的墨水箱中,向记录头20供给墨水。
(其他实施方式)以上虽然说明了在把墨水供给于记录头的墨水箱方面采用了本发明的情况,但是,本发明也适用于把墨水供给到作为记录部的笔的供给部。另外,作为可采用本发明的液体,并不限于墨水,例如,对于喷墨记录技术领域而言,当然包含对记录媒体进行处理的处理液等。
此外,本发明除了用于种种记录装置之外,还可以更广泛地适用于供给饮料水或液体调料等的各种液体的装置或供给药品的医疗技术领域等等。
并且,本发明除了用于上述的串行扫描方式之外,还可以用于以其他各种方式的记录装置。例如构成为采用沿着被记录媒体的记录区域全长延伸的长的记录头的、作为所谓全线(full line)方式的记录装置。
另外,本发明的液体贮存容器,在作为容纳墨水的墨水箱使用时,还可以通过把用于喷出墨水的喷墨记录头固定地结合或者可分离地结合到该墨水箱上来构成喷墨墨盒。
另外,本发明可提供一种单向阀,该单向阀可以作为使用挠性片材的各种单向阀加以利用,通过在该挠性片材的可动区域形成维持起伏形式的起伏部分,或者,通过给该挠性片材赋予使应力直线地或曲线地变化的特性,根据微妙的压力变化以高灵敏度且稳定的方式动作。
本发明对照最佳实施方式作出了详细说明,但是,显而易见,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明范围的前提下,可以作出各种变更或修改,因此,值得一提的是,很明显,权利要求覆盖了所有的变形或改进,这些都将会包含在本发明的精神内。
权利要求
1.一种液体贮存容器,包括划分形成液体容纳空间的容纳部;把容纳在所述容纳空间内的液体向外部供给用的液体供给部;用于维持或扩大所述容纳空间容积的机构;及用于允许从外部把气体向所述容纳空间导入、并且阻止液体及气体从所述容纳空间向外部导出的单向阀,其特征是,所述单向阀包括位于所述容纳空间侧的第一室与所述外部侧的第二室之间、而且具有用于确保规定的挠曲量的区域的挠性片材;及随着对应于所述第一室与所述第二室之间的压力差的所述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,在所述挠性片材的区域形成有至少在所述阀机构的动作范围中维持起伏形式的起伏部分。
2.根据权利要求1记载的液体贮存容器,其特征是,在所述挠性片材区域形成有朝向所述第一室侧或所述第二室侧凸或凹的起伏部分。
3.根据权利要求1记载的液体贮存容器,其特征是,所述挠性片材由树脂部件或树脂片材构成。
4.根据权利要求1~3中的任一项记载的液体贮存容器,其特征是,所述阀机构包括安装在所述挠性片材上的阀关闭部件;设置在与所述阀关闭部件相对的预定位置上的密封部件;及在与所述阀关闭部件相对的方向上对所述密封部件施加力的加力部件,所述阀关闭部件具有把所述第一室与所述第二室之间连通的开口部,借助于所述阀关闭部件随着所述挠性片材的挠曲进行的移动,所述密封部件开闭所述开口部。
5.根据权利要求4记载的液体贮存容器,其特征是,所述挠性片材区域位于沿着所述阀关闭部件周围的位置。
6.一种墨水箱,其特征是,是在权利要求1~3中的任一项记载的液体贮存容器中容纳作为液体的墨水的墨水箱。
7.一种喷墨墨盒,其特征是,包括权利要求6记载的墨水箱以及用于喷出墨水的喷墨记录头。
8.一种喷墨记录装置,其特征是,采用权利要求6记载的墨水箱及用于喷出墨水的喷墨记录头,通过使所述墨水箱内的墨水从所述喷墨记录头喷出来记录图像。
9.一种单向阀,允许流体从流路一侧的第一室向另一侧的第二室移动,并且阻止流体从所述第二室向所述第一室移动,其特征是,包括位于所述第一室与所述第二室之间,并且具有用于确保规定的挠曲量的区域的挠性片材;及随着对应于所述第一室与所述第二室之间的压力差的所述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,在所述挠性片材的区域形成有至少在所述阀机构的动作范围内维持起伏形式的起伏部分。
10.一种液体贮存容器的制造方法,所述液体贮存容器包括划分形成液体容纳空间的容纳部;把容纳在所述容纳空间内的液体向外部供给用的液体供给部;用于维持或扩大所述容纳空间容积的机构;及用于允许从外部把气体向所述容纳空间导入、且阻止液体及气体从所述容纳空间向外部导出的单向阀,所述单向阀包括位于所述容纳空间侧的第一室与所述外部侧的第二室之间、而且具有用于确保规定的挠曲量的区域的挠性片材;及随着对应于所述第一室与所述第二室之间的压力差的所述挠性片材的挠曲作开闭动作的阀机构,所述的方法是,在把所述挠性片材组装到所述单向阀中的前后,在所述挠性片材的区域形成至少在所述阀机构的动作范围内维持起伏形式的起伏部分。
11.根据权利要求10记载的液体贮存容器的制造方法,其特征是,包括在组装到所述单向阀中之前的所述挠性片材区域,形成所述起伏部分的工序;及在把形成有所述起伏部分的所述挠性片材组装到所述单向阀中时,以至少在所述阀机构开闭动作时的挠曲范围中维持所述起伏部分的起伏形式的方式确定所述挠性片材装入的姿势,的工序。
12.根据权利要求10记载的液体贮存容器的制造方法,其特征是,还包括把在所述区域没有形成所述起伏部分的所述挠性片材组装到所述单向阀中的工序;及把所述挠性片材组装到所述单向阀中之后,在所述挠性片材的区域形成所述起伏部分的工序。
13.根据权利要求10~12中的任一项记载的液体贮存容器的制造方法,其特征是,还包括在准备了具有所述单向阀的液体贮存容器之后,把液体注入到所述容纳部中的工序。
全文摘要
本发明提供一种可稳定地供给所容纳的液体的液体贮存容器、液体使用装置、记录装置及液体贮存容器的制造方法。在本发明的一个最佳实施方式中,利用挠性片材构成设置在墨水箱中的单向阀,在该挠性片材区域形成有在单向阀的动作范围内被维持起伏形式的起伏部分。
文档编号B41J2/175GK1535834SQ20041003168
公开日2004年10月13日 申请日期2004年4月2日 优先权日2003年4月4日
发明者小仓英干, 松本亮一, 井上良二, 楠城达雄, 一, 二, 雄 申请人:佳能株式会社
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