液体供给装置和液体喷射装置的制作方法

专利名称：液体供给装置和液体喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及供给液体的液体供给装置，特别是涉及具备隔膜泵的液体供给装置。
背景技术：
在喷墨式打印机中，存在在打印机的主体侧配置墨盒，通过供墨路径从墨盒向喷 墨式打印机的记录头供给墨水的打印机。在这样的打印机中，在供墨路径上配置隔膜泵等 供给泵，对墨水进行加压来从墨盒侧向记录头侧加压供给墨水(例如专利文献1)。专利文献1日本特开2006-272661号公报

发明内容
一般地，在对隔膜泵供给负压并进行驱动的情况下，通过负压而对隔膜施力的弹 簧收缩，隔膜与挡板抵接，墨水被吸引到收容墨水的墨水室。在负压解除后，仅通过弹簧的 作用力按压隔膜，来加压供给墨水室内的墨水。但是，由于打印机的使用环境的不同或在隔膜泵的制造误差上有偏差，所以供给 至隔膜的负压不固定。因此，在供给至隔膜的负压比规定压力大的情况下，在隔膜与弹簧抵 接后，隔膜还因负压而延伸，在与被供给的负压平衡的位置停止。结果，当解除负压而供给 墨水时，墨水的供给压力变高，可能会对供墨路径中的接头部分等供墨路径造成损伤。此 夕卜，在墨水的供给压力方面也会出现不均勻。本发明是鉴于上述课题而做出的，其目的在于从供给泵以稳定的供给压力供给墨 水。本发明是为了解决上述课题的至少一部分而做出的，能够通过以下的方式或适用 例来实现。[适用例1]一种液体供给装置，从收容液体的液体收容容器向喷射该液体的记录头供给该液 体，其包括将上述液体收容容器和上述记录头的液体供给路径连通；液体供给泵，其将上 述液体供给路径的一部分作为泵室，并且通过以使该泵室的容积增减的方式构成该泵室的 内面的至少一部分的第一可挠性部件变位来进行泵驱动；利用上述第一可挠性部件与上述 泵室隔开的、容积可变的负压室；向上述负压室施加负压的减压单元；第一方向阀，其设置 在上述液体供给路径的上述液体收容容器和上述泵室之间，使上述液体沿着从上述液体收 容容器朝向上述供给泵这一方向通过；第二方向阀，其设置在上述液体供给路径的上述供 给泵和上述液体喷射装置之间，使上述液体沿着从上述供给泵朝向上述液体喷射装置这一 方向通过；和压力调整单元，其设置在上述液体供给路径的上述第一方向阀和上述第二方 向阀之间，向上述负压室施加比预先规定的液体的供给压力大的负压，使上述负压室的容 积增加与超过了预先规定的规定容积的增加容积量的至少一部分对应的容积。根据实施例1的液体供给装置，设置有压力调整单元，其在向负压室供给的负压 解除后，在第一方向阀和第二方向阀之间，增加与增加容积量的至少一部分对应的容积，从而对供给至液体喷射装置的液体的供给压力进行调整。因而，在由于受到负压可挠性部件 被吸引而发生变形，液体收容室的容积超过了规定容积的情况下，若解除负压而可挠性部 件的变形开始返回，则在压力调整单元中容积增加(膨胀变化)可挠性部件变形的容积量、 即超过规定容积的增加容积量的至少一部分，并抑制了容积增加量的液体通过第二方向阀 向液体喷射装置供给。之后，仅由基于可挠性部件返回的按压来规定液体供给压力，向液体 供给装置供给液体。因此，供给至液体供给装置的液体的压力仅由可挠性部件的按压所规 定，因此能够以稳定的供给压力将液体供给至液体喷射装置，并且能够抑制液体供给装置 的损伤。[适用例2] 在适用例1的液体供给装置中，上述压力调整单元包括压力调整室，其设置在上 述供给泵和上述第二方向阀之间，至少具有上述增加容积量以上的容积；容积变化部件，其 设置成将上述压力调整室划分成第一空间和第二空间，用于使上述第一空间的容积变化； 连接单元，其将上述液体供给路径和上述第一空间连接起来，并且，上述容积变化部件，在 上述负压解除后，使上述第一空间的容积增加上述增加容积量的至少一部分。根据适用例 2的液体供给装置，压力调整单元具备与液体供给路径连接的压力调整室，并且还具备在负 压解除后使压力调整室的第一空间的容积变化增加容积量的容积变化部件。因而，不会使 一直以来使用的液体供给路径的结构较大地变化，仅追加压力调整单元的结构，就能够调 整液体的供给压力。[适用例3]在适用例2的液体供给装置中，上述容积变化部件是在从上述第一空间朝向上述 第二空间的方向上挠曲而使上述第一空间的容积增加的第二可挠性部件。根据适用例3的 液体供给装置，作为容积变化部件使用了可挠性部件，因此能够以简单的结构使第一空间 的容积变化。[适用例4]在适用例3的液体供给装置中，上述压力调整单元还具备对上述第二可挠性部件 向与上述挠曲方向相反的方向施力的施力单元。根据适用例4的液体供给装置，可挠性部 件被施力单元向与挠曲方向相反的方向施力。因而，能够抑制可挠性部件的磨损。[适用例5]在适用例3或适用例4的液体供给装置中，上述第二可挠性部件由与上述第一可 挠性部件相同的材料形成。根据适用例5的液体供给装置，可挠性部件由与阀体相同的材 料形成。因而，能够将作为压力调整单元的容积变化部件的可挠性部件与阀体一体地形成。 因此，能够简单地形成压力调整单元。[适用例6]在适用例1的液体供给装置中，上述压力调整单元是设置成构成上述液体供给路 径的一部分，且在上述负压解除后挠曲，使容积增加上述增加容积量的至少一部分的第三 可挠性部件。根据适用例6的液体供给装置，压力调整单元是通过具有可挠性的部件形成 液体供给路径的一部分而构成的。因而，在负压解除后，能够使液体供给路径的容积膨胀变 化液体收容室的增加容积量。因此，能够抑制构成液体供给路径的部件数量的增加，并且能 够以稳定的供给压力向液体喷射装置供给液体。
[适用例7]在适用例1的液体供给装置中，上述第一方向阀包括收容液体的液体收容室、将 上述液体收容室划分成第一空间和第二空间的阀体，并且，上述压力调整单元形成于上述 第一方向阀的阀体，是在上述负压解除后挠曲而使容积增加上述增加容积量的挠曲部。根 据适用例7的液体供给装置，在第一方向阀上设置有作为压力调整单元的挠曲部。因而，能 够以稳定的供给压力向液体喷射装置供给液体而不会增加部件。[适用例8]在适用例1至适用例7的任意一个液体供给装置中，上述液体供给泵具备施力单 元，该施力单元在向上述可挠性部件负压室施加负压时，对上述第一可挠性部件向与上述 第一可挠性部件变化的方向相反的方向施力，并且，上述压力调整单元，在向上述负压室施 加比上述施力单元的作用力大的负压的情况下，在上述负压解除后，使容积变化上述增加 容积量的至少一部分。根据适用例8的液体供给装置，通过施力单元对阀体向与变化方向 相反的方向施力。因而，仅由基于施力单元的按压力来规定液体供给压力。因此，能够使液 体的供给压力更稳定。此外，通过设置施力单元，能够抑制由阀体的较大变形而引起的劣 化。[适用例9]一种液体喷射装置，其具备适用例1至适用例7的任意一个液体供给装置、和喷射 从上述液体供给装置供给的液体的喷射单元。根据适用例9的液体喷射装置，由于能够以 稳定的供给压力供给液体，所以作为液体喷射装置整体能够抑制由过大的压力而引起的损 伤。在本发明中，上述各种方式能够适当组合或省略一部分而加以应用。


图1是表示作为本发明第一实施例的液体喷射装置的打印机500的简要结构的说 明图。图2是表示图1所示的打印机500的内部构造的剖视图。图3是对第一实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。图4是对第一实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。图5是对第二实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。图6是对第三实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。图7是表示变形例中的打印机500的供墨部的内部构造的剖视图。符号说明10…第一流路形成部件；12…第二流路 形成部件；14…可挠性部件；20…第一 阀室；21…螺旋弹簧；22…阀体；22a…挠曲部；23…下部空间；24…上部空间；28…连通 孔；30、31、32、33…墨水导出管；34、35、36、37…内部流路；40…泵室；41…螺旋弹簧；42··· 隔膜；42a…中心部；42b…外缘部；43…下部空间；44…上部空间；45…挡板；50…可挠性 部件；60…第二阀室；61…螺旋弹簧；62…阀体；63…下部空间；64…上部空间；71…第三 阀；80…压力调整室；82…连通路；83…下部空间；84…上部空间；86…连通路；88…容积 变化部件；89…螺旋弹簧；100…滑架；120、121、122、123…配管；150…记录头；200…壳体；202…大气连通孔；204…墨水供给口 ；250…墨水导出针；260…导向杆；270…压板； 300…负压发生部；320…吸引泵；322…驱动马达；324…凸轮机构；326…壳体；330…大气 开放机构；331…螺旋弹簧；332…阀体；334…密封部件；336…杆；338…开口部；351…配 管；352…负压供给路；400、401、402、403…供墨部；420…第一阀；440…泵；460…第二阀； 480…压力调整部；480a…压力调整部；500…打印机。
具体实施例方式A.第一实施例 Al.装置结构图1是表示作为本发明第一实施例的液体喷射装置的打印机500的简要结构的说 明图。第一实施例的打印机500，是能够喷出四个颜色(黑色、青色、品红色、黄色)的墨水 的喷墨式打印机。该打印机500具备黑色墨水的墨盒IC1、青色墨水的墨盒IC2、品红色墨水 的墨盒IC3、黄色墨水的墨盒IC4、滑架100、作为喷射液体的喷射单元的一例的记录头150、 导向杆260、压板270、四个供墨部400、401、402、403、四个墨水导出管30、31、32、33、四个配 管120、121、122、123、和负压发生部300。另外，在本说明书中，压力的“大”、“小”表示压力 的绝对值的大小。打印机500是四个墨盒ICl IC4安装在打印机主体侧的所谓的滑架分离(off carriage)类型的打印机。墨盒ICl通过墨水导出管30、供墨部400和配管120与滑架100 连接。同样地，墨盒IC2通过墨水导出管31、供墨部401和配管121与滑架100连接，墨盒 IC3通过墨水导出管32、供墨部402和配管122与滑架100连接，墨盒IC4通过墨水导出管 33、供墨部403和配管123与滑架100连接。另外，各墨盒ICl IC4通过未图示的盒支架 安装在打印机500的主体框架(未图示)上。供墨部400将墨盒ICl内的黑色墨水通过配管120供给至滑架100。同样地，供墨 部401将墨盒IC2的青色墨水、供墨部402将墨盒IC3内的品红色墨水、供墨部403将墨盒 IC4内的黄色墨水分别供给至滑架100。负压发生部300与四个供墨部400 403连接，这些供墨部400 403用于向滑 架100供给各色墨水。另外，在四个配管120 123内设置有墨水流路和负压供给路(未 图示)。导向杆260在压板270的上方(+Y方向)沿着压板270的长边方向(Z轴)配置。 滑架100被支承为能够沿着导向杆260在Z轴方向往复移动，被滑架电动机(未图示)通 过同步带驱动。记录头150配置在滑架100的底面，随着滑架100的往复运动从多个喷嘴 (未图示)沿-Y方向喷出墨滴。此时，通过未图示的送纸机构在压板270上沿+X方向输送 记录用纸P，在记录用纸P上形成图像等。图2是表示图1所示的打印机500的内部构造的剖视图。在图2的例子中，表示了 与黑色墨水的供给相关的内部构造，这和与其它颜色墨水的供给相关的内部构造相同。此 夕卜，在图2的例子中，为了便于图示，滑架100和墨盒ICl的相对位置关系、滑架100和墨盒 ICl的朝向与图1不同。供墨部400具备第一流路形成部件10、第二流路形成部件12和可挠性部件14。第 一流路形成部件10和第二流路形成部件12分别是树脂制的单一部件。此外，可挠性部件14是单一的橡胶制的板状部件。上述第一流路形成部件10、第二流路形成部件12和可挠 性部件14层叠在一起。另外，作为第一流路形成部件10和第二流路形成部件12，也能够使 用金属制部件。此外，作为可挠性部件14，也能够使用树脂制部件。具有这样的结构的供 墨部400，具有第一阀420、第二阀460、泵440和压力调整部480。在第一实施例中，第一阀 420、第二阀460、泵440和压力调整部480分别相当于权利要求书中的“第一方向阀”、“第 二方向阀”、“液体供给泵”和“压力调整单元”。第一阀420具备第一阀室20、阀体22、和螺旋弹簧21。第一阀室20是在第一流路 形成部件10和第二流路形成部件12之间形成的凸形状空间。阀体22配置在第一阀室20 内，在第一阀室20形成下部空间23和上部空间24。阀体22是可挠性部件14的一部分，能 够在第一阀室20内沿上下方向变位。另外，阀体22，在不进行墨水供给的状态下，被螺旋弹 簧21的作用力按压在第一流路形成部件10上。该状态是闭阀状态，第一阀420阻止墨水从 墨盒ICl向泵440流通。另外，若阀体22向上方变位，则在中央部分产生连通孔而成为开 阀状态，第一阀420使墨水流通。上部空间24与内部流路35连通。另外，内部流路35是 连接第一阀室20和后述的泵室40的墨水流路。下部空间23与内部流路34连通。另外， 内部流路34是将与墨盒ICl连接的墨水导出管30和第一阀室20连接起来的墨水流路。泵440具备泵室40、隔膜42和螺旋弹簧41。泵室40与上述第一阀室20相同，是 在第一流路形成部件10和第二流路形成部件12之间形成的凸形状空间。隔膜42配置在 泵室40内，将泵室40分割成下部空间43和上部空间44。隔膜42是可挠性部件14的一部 分，能够在泵室40内沿上下方向变位，在向上方变位时，通过第一阀420从墨盒ICl吸引墨 水，而在向下方变位时，通过第二阀460向滑架100供给墨水。在图2的例子中，隔膜42位 于最下方(下止点)。下部空间43分别与两个内部流路35、36连通。另外，内部流路36是 连接泵室40和后述的第二阀室60的墨水流路。上部空间44与后述的负压供给路352连 接。在实施例中，隔膜42、下部空间43和上部空间44相当于权利要求书中的液体供给泵的 “第一可挠性部件”、“泵室”、“负压室”。第二阀460具备第二阀室60、阀体62和螺旋弹簧61。第二阀室60与第一阀室20 相同，是在第一流路形成部件10和第二流路形成部件12之间形成的凸形状空间。阀体62 配置在第二阀室60内，在第二阀室60形成下部空间63和上部空间64的阀体62是可挠性 部件14的一部分，能够在第二阀室60内沿上下方向上变位。另外，阀体62，在不进行墨水 供给的状态下，被螺旋弹簧61的作用力按压在第一流路形成部件10上。该状态是闭阀状 态，第二阀460阻止墨水从泵440向配管120 (滑架100)流通。另一方面，如果阀体62因 内部流路36内的墨水向上方受到规定压力(例如4kpa)以上的压力，则向上方变位而成为 开阀状态。此时，第二阀460使墨水流通。下部空间63与内部流路36、37连通。压力调整部480具备压力调整室80、连通路86和容积变化部件88，并且，该压力 调整部480对从泵440输出后通过第二阀460向记录头150供给的墨水的供给压力进行调 整。压力调整室80是在第一流路形成 部件10和第二流路形成部件12之间形成的凸形状 空间。连通路86连接内部流路36和压力调整室80。容积变化部件88构成为可挠性部件 14的一部分，设置在压力调整室80内，在压力调整室80内形成下部空间83和上部空间84。 以下将容积变化部件88称作容积变化部件88。容积变化部件88能够在压力调整室80内 沿上下方向变位。容积变化部件88构成为，在向泵440供给负压使隔膜42向上方变位，导致下部空间43的容积超过预先规定的容积的情况下，在负压解除后，因通过内部流路36、 连通路82流入的墨水而向上方挠曲，使下部空间83的容积改变超过预先规定的下部空间 43的容积的容积量。关于压力调整部480的动作将在后面进行详细叙述。另外，在第一实 施例中，压力调整室80、连通路86、容积变化部件88分别相当于权利要求书中的“压力调整 室”、“连接单元”、“容积变化部件(第二可挠性部件)”。 负压发生部300具备驱动马达322、吸引泵320、凸轮机构324和大气开放机构 330。吸引泵320与驱动马达322连接。此外，吸引泵320与负压供给路352连接。驱动 马达322与吸引泵320和凸轮机构324连接，对上述吸引泵320和凸轮机构324进行驱动。 大气开放机构330具备壳体326、螺旋弹簧331、阀体332和密封部件334。壳体326通过 配管351与负压供给路352连接。此外，在壳体326设置有开口部338，从开口部338插入 杆336。另外，在开口部338和杆336之间设置有间隙。杆336在壳体326内部与阀体332 接合。螺旋弹簧331在将阀体332向密封部件334按压的方向上施力。上述驱动马达322 能够进行正转驱动或逆转驱动。而且，吸引泵320被驱动马达322的正转驱动所驱动而产 生负压。另一方面，凸轮机构324被驱动马达322的逆转驱动所驱动而推压杆336。此时， 阀体332被提升而与密封部件334分离，因而壳体326的内部被大气开放，而且负压供给路 352也被大气开放。A2.供墨部400的墨水供给动作一般地，在墨水供给时的泵440的吸引驱动时，如果将与由螺旋弹簧41的作用力 而产生的压力相同程度的负压供给至泵440，则隔膜42克服螺旋弹簧41的作用力而弹性 变形，向上方变位，与挡板45抵接而停止。此时，下部空间43的容积成为预先规定的容积 Cl (以下称作规定容积Cl)。然后，当解除负压而与大气连通时，仅通过螺旋弹簧41的作用 力按压隔膜42而使其下降，从下部空间43供给墨水。这样供给的墨水的供给压力与由螺旋 弹簧41的作用力而产生的压力大致相等。在实施例中，仅由螺旋弹簧41的作用力规定的 墨水的供给压力是从泵440输出的墨水的目标供给压力P4。但是，负压发生部300供给至 泵440的负压，由于设置环境的不同(海拔差)等，产生偏差，例如在负压比由弹簧的作用 力产生的压力低的情况下，会出现不能得到足够的墨水的供给压力这样的问题。因此，在本 实施例中，考虑到负压的偏差，向泵440供给比由弹簧的作用力产生的压力Pl (例如30KPa) 大的负压P2 (例如_50KPa)，来防止墨水的供给压力P3比目标供给压力P4低。图3和图4是对第一实施例中的墨水的供给动作进行说明的说明图。图3㈧是 表示墨水的吸引驱动时的供墨部400的剖视图。此外，图3(B)和图4是表示墨水的喷出驱 动时的供墨部400的剖视图。在从图2所示的状态向记录头150供给墨水的情况下，首先， 泵440对墨盒ICl中的墨水实施吸引驱动。具体而言，驱动马达322 (图2)正转旋转使吸引泵320驱动。于是，使吸引泵320 产生负压，通过负压供给路352 (图3(A))向泵440的上部空间44供给负压P2。如果上部 空间44的内部成为负压，则隔膜42克服由螺旋弹簧41的作用力产生的压力Pl而弹性变 形向上方变位，与挡板抵接并停止。与隔膜42的变位相应，如图3(A)所示，下部空间43的 容积增加。此时，由于下部空间43的内部成为负压，所以泵440进行吸引动作。S卩，泵440 通过内部流路35吸引第一阀420的上部空间24的墨水。在第一阀420中，阀体22克服螺 旋弹簧21的作用力而发生弹性变形向上方变位。此时，在阀体22的中央部分中，产生连通上部空间24和下部空间23的连通孔28，第一阀420成为开阀状态。因而，墨盒ICl (图2) 内的黑色墨水通过墨水导出针250 (图2)、墨水导出管30 (图2)、内部流路34、下部空间23、 连通孔28、上部空间24和内部流路35，被吸引到容积增加了的泵440的下部空间43。因为将比由弹簧的作用力而产生的压力Pl大的负压P2供给至泵440，所以比由作 用力而产生的压力Pl大的负压被供给至泵440。以下，以所供给的该负压P2吸引隔膜42 的情况为例进行说明。另外，以下所说明的内容，在以小于负压P2而大于由作用力而产生 的压力Pl的负压来吸引隔膜42的情况下是相同的。若向泵440供给负压P2，则上部空间44内成为负压，隔膜42向上方变位。在隔 膜42的中心部42a与挡板45抵接后，如在图3(A)的圆Xl中放大表示的那样，隔膜42的 外缘部42b由于负压而被拉长，在与负压P2平衡的位置停止变位。结果，下部空间43的容 积成为规定容积Cl+增加容积C2(在圆Xl中用斜线阴影表示的部分的容积)。另外，在圆 Xl中，用虚线表示下部空间43成为规定容积Cl时的外缘部42b的形状。另一方面，在第二阀460中，在泵440的吸引驱动时下部空间63内的墨水通过内 部流路36被吸引至泵440。因而，阀体62维持按压于第一流路形成部件10的状态(闭阀 状态)。通过上述吸引驱动，在泵室40的下部空间43内积存规定容积Cl+增加容积C2的 体积量墨水后，如果上部空间44大气开放，则泵440实施墨水的喷出驱动。具体而言，驱动 马达322(图2)逆转驱动而使凸轮机构324驱动。于是，杆336被推压而使阀体332下上 方升起，成为开阀状态，配管351通过开口部338与大气连通。此时，上部空间44通过负压 供给路352(图3(B))大气开放，首先，被拉长的隔膜42的外缘部42b下降。由于隔膜42 以负压P2拉伸而平衡，所以在刚刚大气开放之后，立即以与负压相同的压力P2按压下部空 间43内的墨水而使其下降。即，积存在下部空间43内的墨水被供给压力P3(=负压P2) 排出至内部流路36。从下部空间43排出至内部流路36的墨水，通过连通路86流入压力调 整室80的下部空间83。容积变化部件88被流入下部空间83的墨水推压，从下部空间83 向上部空间84的方向(在图3中为上方)挠曲，下部空间83的容积膨胀。墨水被收容在 下部空间83内。如果持续隔膜42的外缘部42b下降，下部空间43成为规定容积Cl，则如图4所 示，隔膜42仅因螺旋弹簧41的作用力产生的压力Pl向下方发生弹性变形(变位)。此时， 积存在下部空间43内的墨水，通过隔膜42的变位以与由弹簧的作用力而产生的压力Pl大 致相等的目标供给压力P4排出至内部流路35、36。即，墨水的供给压力，在负压解除以后 从P3向P4逐渐变化。从下部空间43排出至内部流路36的加压墨水，在第二阀460中从 下方以规定的供给压力P4推起阀体62。于是，阀体62克服由螺旋弹簧61的作用力而产 生的压力(例如4kpa)而向上方变位成为开阀状态，流入下部空间63的墨水通过内部流路 37朝向滑架100喷出。另一方面，在第一阀420中，被加压的墨水通过 内部流路35流入上部空间24。于 是，由于螺旋弹簧21的作用力和流入的墨水的压力，阀体22向下方变位，在阀体22的中央 部产生的连通孔28消减而成为上部空间24和下部空间23不连通的状态。因而，抑制了伴 随着泵440的喷出驱动从下部空间43喷出的加压墨水，通过第一阀420逆流到墨盒ICl的 情况。
容积变化部件88构成为，在墨水以比由作用力而产生的压力Pl大的压力流入下 部空间83的情况下能够发生变化(挠曲)。通过这样构成，在负压解除后，从下部空间43 以比由作用力而产生的压力Pl高的供给压力供给的墨水、即与增加容积C2对应的体积量 的墨水，暂时收容在压力调整部480的下部空间83内。结果，隔膜42的外缘部42b的膨胀 被解除，隔膜42仅被由螺旋弹簧41的作用力而产生的压力Pl向下方按压，因此从下部空 间43输出的墨水的供给压力成为所希望的压力P4(=由作用力而产生的压力Pl)。另外， 容积变化部件88根据隔膜42的吸引驱动而下降。随着该下降，收容在下部空间83的墨水 通过连通路82返回内部流路36。 当从记录头150 (图1)喷射墨水时，如后所述，与随着墨水喷射的墨水消耗量相 当的份量的墨水被供给至记录头150。此外，与墨水消耗量相当的份量的墨水由泵440 (图 3(B))供给至滑架100。此时，在被隔膜42的向下方的按压力(由螺旋弹簧41的作用力而 发生的按压力)加压的状态下供给墨水。然后，当随着供给墨水，隔膜42变位至下止点位 置时，驱动马达322再次正转旋转，泵440进行上述的吸引动作和喷出动作。这样，在从墨 盒ICl向记录头150加压的状态下适当供给所消耗的份量的墨水。另外，墨水的供给压力 在墨水从泵440向记录头150供给的过程中产生一些压力损失。根据以上说明的第一实施例的打印机500，设置有作为压力调整单元的压力调整 部480，所述压力调整单元在向隔膜42供给的负压解除后，使第一阀420和第二阀460之 间的规定部位(压力调整室80的下部空间83)的容积变化增加容积C2量，由此对供给至 记录头150的墨水的供给压力进行调整。因而，在通过负压吸引隔膜42而使其变形，致使 下部空间43的容积超过规定容积Cl的情况下，若解除负压而使隔膜42的变形开始返回， 则首先，压力调整部480的下部空间83的容积膨胀变化隔膜42变形的容积量、即超过规定 容积Cl的增加容积C2的量。之后，仅通过基于隔膜42的返回的按压(螺旋弹簧41的作 用力)来规定墨水的供给压力，将墨水供给至记录头150。因此，供给至记录头150的液体 的压力仅由隔膜42的下降(螺旋弹簧41的作用力)所规定，因此能够以稳定的供给压力 向记录头150供给液体。此外，由于墨水以目标供给压力P4向压力调整部480的下游侧流 动，所以构成供墨部400的部件、特别是内部流路的接头部分上压力较弱，因此能够抑制其 损伤。此外，根据第一实施例的打印机500，压力调整部480具备与内部流路36连接的压 力调整室80，具备将压力调整室80划分成下部空间83、上部空间84的容积变化部件88，在 负压解除后使下部空间83的容积变化增加容积C2的量。因而，不会较大地变化以往所利 用的供墨部400的结构，仅追加压力调整部480便能够调整墨水的供给压力。此外，由于作 为容积变化部件88而使用了可挠性部件，所以能够以简单的结构使下部空间83的容积变 化。此外，根据第一实施例的打印机500，容积变化部件88由与隔膜42相同的材料形 成。因而，能够将压力调整部480的容积变化部件88与隔膜42—体地形成。因此，能够简 单地形成压力调整部480。另外，如果使容积变化增加容积C2的容积量的至少一部分而不是全部，则能够抑 制以高的供给压力供给墨水。B.第二实施例
在第二实施例中，作为对从泵440输出的墨水的供给压力进行调整的压力调整单 元，由可挠性部件形成内部流路的一部分。Bi.供墨部400的墨水供给动作 图5是对第二实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。在供墨部400a中，内 部流路35、第一阀420、泵440、第二阀460具备与第一实施例相同的结构。在内部流路36 以构成其一部分的方式设置有可挠性部件50。在本实施例中，可挠性部件50与权利要求书 中的“第三可挠性部件”相当。可挠性部件50可以是例如薄膜、橡胶等。例如，可挠性部件 50也可以以覆盖内部流路36的至少一部分的方式粘贴在构成内部流路的流路基板上。此 夕卜，可挠性部件50形成为，由于基于螺旋弹簧41的作用力的压力Pl而向内部流路36的容 积膨胀的方向(在图5中为下方)挠曲。与第一实施例相同，以保持所供给的该压力P2吸引隔膜42的情况为例进行说明。 若负压P2供给至泵440，与第一实施例的图3 (A)的说明相同，隔膜42的外缘部42b被负压 P2拉长，在与负压P2平衡的位置停止变位。结果，下部空间43的容积成为规定容积Cl+增 加容积C2 (在圆X2中用斜线阴影表示的量的容积)。另外，在圆X2中，用虚线表示下部空 间43成为规定容积Cl时的外缘部42b的形状。当上部空间44通过负压供给路352大气开放时，首先，被拉长的隔膜42的外缘部 42b下降。由于隔膜42以负压P2拉伸而平衡，所以积存在下部空间43内的墨水，与第一实 施例相同，以供给压力P3(=负压P2)供给至内部流路36。若以比由作用力而产生的压力 Pl高的供给压力P3将墨水供给至内部流路36，则如图5(B)所示，可挠性部件50挠曲，内 部流路36的容积仅膨胀容积C3。容积C3与增加容积C2大致相同。如果隔膜42的外缘部42b继续下降，下部空间43成为规定容积Cl，则如图5 (B) 所示，随着隔膜42仅通过螺旋弹簧41的作用力Pl向下方弹性变形(变位)，从下部空间 43以与螺旋弹簧41的作用力Pl大致相等的目标供给压力P4将墨水排出到内部流路35、 36，供给至记录头150。根据以上说明的第二实施例的打印机500，设置成，作为压力调整单元的可挠性部 件50形成供墨部400的一部分、更具体而言形成内部流路36的一部分。因而，在负压解除 后，使内部流路36的容积膨胀变化第一阀420的下部空间43的增加容积C2的量。因此， 能够抑制构成内部流路的部件数量的增加，并且能够以稳定的供给压力向记录头150供给墨水。C.第三实施例在第三实施例中，作为对从泵440输出的墨水的供给压力进行调整的压力调整单 元，在第一阀420的阀体22设置了易于挠曲的部分。Cl.供墨部400的墨水供给动作图6是对第三实施例的墨水的供给动作进行说明的说明图。在供墨部400b中，内 部流路35、泵440、第二阀460具备与第一实施例相同的结构。在第三实施例中构成为，不 设置压力调整部480，并且内部流路36将下部空间43和下部空间63连通。在第三实施例 中，第一阀420的阀体22具备挠曲部22a。挠曲部22a构成为，在阀体22中与挠曲部22a 以外的部分相比易于挠曲。挠曲部22a若被施加由作用力产生的压力P1，则在对第一阀420 进行闭阀的方向(在图6中为下方)易于挠曲。
与第一实施例同样地，以保持所供给的该压力P2吸引隔膜42的情况为例进行说 明。若负压P2供给至泵440，与第一实施例的图3 (A)的说明相同，隔膜42的外缘部42b被 负压P2拉长，在与负压P2平衡的位置停止变位。结果，下部空间43的容积成为规定容积 Cl+增加容积C2 (在圆X3中用斜线阴影表示的部分的容积)。另外，在圆X3中，用虚线表 示下部空间43成为规定容积Cl时的外缘部42b的形状。当上部空间44通过负压供给路352大气开放时，首先，被拉长的隔膜42的外缘部 42b下降。由于隔膜42以负压P2拉伸而平衡，所以积存在下部空间43内的墨水，与第一实 施例相同，以供给压力P3(=负压P2)供给至内部流路35、36。当以比作用力Pl高的供给 压力P3将墨水供给至内部流路35时，如图6(B)所示，挠曲部22a挠曲，上部空间24的容 积增大。此时，优选以上部空间24的容积增大与增加容积C2相同程度的方式形成挠曲部 22a。另外，由于阀体22被从泵440返回的墨水的压力向闭阀方向按压，所以第一阀420不 会开阀。如果隔膜42的外缘部42b继续下降，下部空间43成为规定容积Cl，则如图5(B) 所示，随着隔膜42仅通过螺旋弹簧41的作用力向下方弹性变形(变位)，从下部空间43以 与由螺旋弹簧41的作用力产生的压力Pl大致相等的目标供给压力P4将墨水排出到内部 流路36，供给至记录头150。这样，在接近泵440的部位调整墨水的供给压力。根据以上说明的第三实施例的打印机，在第一阀420形成有挠曲部22a。因而，负 压解除后第一阀420的阀体22挠曲，能够使上部空间24的容积膨胀变化超过规定容积Cl 的程度的增加容积C2。因此，能够抑制构成供墨部400的部件数量的增加，并且能够通过简 单的结构以稳定的供给压力将液体供给至液体喷射装置。D.变形例(1)在第一实施例中，在压力调整室80内仅设置有容积变化部件88，但也可以在 压力调整部480的上部空间84内设置按压容积变化部件88的螺旋弹簧89。图7是表示本 实施例的供给部的内部构造的剖视图。在本实施例的供墨部400c中，第一阀420、泵440和 第二阀460是与第一实施例相同的结构。此外，压力调整部480a，除了设置有螺旋弹簧89 之外，还具备与第一实施例的压力调整部480相同的结构。螺旋弹簧89优选例如以产生和 作用力引起的压力Pl相等的压力的作用力对容积变化部件88施力。这是由于，如果基于 螺旋弹簧89的作用力的压力PF比基于作用力的压力Pl低，则在墨水的供给压力为目标供 给压力P4的情况下，容积变化部件88发生挠曲而不输出目标供给压力，基于螺旋弹簧89 的作用力的压力PF比基于作用力的压力Pl高且接近负压P2，或超过负压P2的情况下，下 部空间83的容积不会充分增大，难以充分调整墨水的供给压力。根据变形例(1)，作为对容积变化部件88施力的施力单元设置了螺旋弹簧89。因 而，螺旋弹簧89向与容积变化部件88的挠曲方向相反的方向施力。因此，能够抑制作为可 挠性部件的容积变化部件88极端变形。(2)在第一实施例中，作为划分压力调整 部480的压力调整室80，使下部空间43 的容积变化的部件，使用了可挠性的容积变化部件88，但例如也可以代替容积变化部件88 而使用活塞。可挠性部件反复挠曲发生劣化而会导致效果降低，但如果使用活塞，能够抑制 由劣化而引起的效果降低。(3)在第二实施例中，在构成内部流路的流路基板的一侧设置有作为可挠性部件50的薄膜，但例如也可以在流路基板的另一侧(图5的上侧)也设置薄膜，或对流路的一部 分而言，用可挠性部件形成构成流路的全部侧面。(4)作为压力调整单元的压力调整部480、可挠性部件50，也可以设置在第一阀 420和第二阀460之间的任一位置。此外，例如也可以设置挠曲部22a和可挠性部件50两 者，或设置三处以上。 (5)在上述各实施例中，对喷墨式打印机进行了说明，但本发明并不限定于此，能 够适用于喷射墨水以外的其它液体的任一的液体喷射装置。例如，也能够适用于传真装置 等图像记录装置、液晶显示器等彩色滤光片的制造所使用的颜料喷射头、有机EUElectro Luminescence ；电致发光)显示器、面发光显示器(Field Emission Display (场发射显示 器)、FED)等电极形成所使用的电极材喷射装置、喷射包括生物因子制造所使用的生物体 有机物的液体的液体喷射装置、作为精密吸液管的试样喷射装置、润滑油的喷射装置、树脂 液的喷射装置等。进而，也可以采用对钟表和照相机等精密机械定点喷射润滑油的液体喷 射装置、为了形成光通信元件等所使用的微小半球透镜(光学透镜)等而向基板上喷射紫 外线硬化树脂等透明树脂液的液体喷射装置，为了对基板等进行蚀刻而喷射酸或碱等的蚀 刻液的液体喷射装置。而且，能够将本发明适用于这些具备喷出微小量的液滴的液体喷射 头等的各种液体喷射装置之中任一种喷射装置。另外，液滴是指从上述液体喷射装置喷出的液体的状态，也包括粒状、泪状、线装 地拖着尾巴的形状。此外，这里所说的液体只要是液体喷射装置能够喷射的材料即可。例 如，只要物质是液相时的状态即可，不仅包含粘性高或低的液体状态、溶胶、凝胶水、其它的 无机溶剂、有机溶剂、溶液、液状树脂、液状金属(金属熔液)那样的流体状态、还有作为物 质的一个状态的液体，而且包含溶解、分散或混合由颜料和金属粒子等的固态物质形成的 功能材料的粒子在溶剂中而成的液体。此外，作为液体的代表的例子可举出上述实施例的 方式所说明的墨水、液晶等。在此，墨水包含一般的水性墨水和油性墨水以及凝胶墨水、热 熔墨水等各种液体组成物。以上对本发明的各种实施例进行了说明，但本发明不受这些实施例限定，能够在 不脱离其主旨的范围内采用各种结构。
权利要求
一种液体供给装置，从收容液体的液体收容容器向喷射该液体的记录头供给该液体，其特征在于，包括将所述液体收容容器和所述记录头连通的液体供给路径；液体供给泵，其将所述液体供给路径的一部分作为泵室，并且通过构成该泵室的内面的至少一部分的第一可挠性部件以使该泵室的容积增减的方式变位来进行泵驱动；利用所述第一可挠性部件与所述泵室隔开的、容积可变的负压室；向所述负压室施加负压的减压单元；第一方向阀，其设置在所述液体供给路径的所述液体收容容器和所述泵室之间，使所述液体从所述液体收容容器向朝向所述供给泵这一方向通过；第二方向阀，其设置在所述液体供给路径的所述供给泵和所述液体喷射装置之间，使所述液体从所述供给泵向朝向所述液体喷射装置这一方向通过；以及，压力调整单元，其设置在所述液体供给路径的所述第一方向阀和所述第二方向阀之间，其容积增加与以下增加容积量的至少一部分对应的容积，该增加容积量是向所述负压室施加比预先规定的液体的供给压力大的负压，而使所述负压室的容积超过了预先规定的规定容积的量。
2.根据权利要求1所述的液体供给装置，其特征在于 所述压力调整单元包括压力调整室，其设置在所述液体供给泵和所述第二方向阀之间，至少具有所述增加容 积量以上的容积；容积变化部件，其设置成将所述压力调整室划分成第一空间和第二空间，用于使所述 第一空间的容积变化；以及，连接单元，其将所述液体供给路径和所述第一空间连通，所述容积变化部件，在所述负压解除后，使所述第一空间的容积增加所述增加容积量 的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的液体供给装置，其特征在于所述容积变化部件是在从所述第一空间朝向所述第二空间的方向上挠曲而使所述第 一空间的容积增加的第二可挠性部件。
4.根据权利要求3所述的液体供给装置，其特征在于所述压力调整单元还具备对所述第二可挠性部件向与所述挠曲方向相反的方向施力 的施力单元。
5.根据权利要求3或4所述的液体供给装置，其特征在于 所述第二可挠性部件由与所述第一可挠性部件相同的材料形成。
6.根据权利要求1所述的液体供给装置，其特征在于所述压力调整单元是设置成构成所述液体供给路径的一部分，并且在所述负压解除后 挠曲而使容积增加所述增加容积量的至少一部分的第三可挠性部件。
7.根据权利要求1所述的液体供给装置，其特征在于 所述第一方向阀包括收容液体的液体收容室；将所述液体收容室划分成第一空间和第二空间的阀体，所述压力调整单元形成于所述第一方向阀的阀体，且在所述负压解除后挠曲而使容积 增加所述增加容积量的至少一部分的挠曲部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液体供给装置，其特征在于所述液体供给泵具备施力单元，该施力单元在向所述可挠性部件负压室施加负压时， 对所述第一可挠性部件向与所述第一可挠性部件变化的方向相反的方向施力，所述压力调整单元，在向所述负压室施加了比所述施力单元的作用力大的负压的情况 下，在所述负压解除后，使容积变化所述增加容积量的至少一部分。
9.一种液体喷射装置，其特征在于，包括权利要求1至8的任意一个液体供给装置；和 喷射从所述液体供给装置供给的液体的喷射单元。
全文摘要
本发明涉及液体供给装置和液体喷射装置。当比弹簧的作用力(P1)大的负压(P2)被供给至泵(440)时，隔膜(42)的外缘部(42b)由于负压而被拉长，下部空间(43)的容积成为规定容积(C1)+增加容积(C2)。当上部空间(44)被大气开放时，首先，被拉长的隔膜的外缘部下降。结果，积存在下部空间的墨水以比目标供给压力(P4)(＝基于弹簧的作用力的压力P1)大的供给压力(P3)(＝压力P2)供给至内部流路，由此压力调整部(480)的下部空间(83)的容积膨胀变化。当隔膜持续下降，下部空间(43)成为规定容积时，隔膜仅被螺旋弹簧(41)的作用力按压，下部空间内的墨水以目标供给压力排出至内部流路。
文档编号B41J2/175GK101844449SQ201010139650
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月22日 优先权日2009年3月23日
发明者井藤宽之, 横内秀弥 申请人:精工爱普生株式会社