CN1219646C - 压力调整腔、具有该腔的喷墨记录头和使用该喷墨记录头的喷墨记录设备 - Google Patents

Abstract

本发明介绍一种用于调整蒸汽压力的弹性变形体、一种使用该弹性变形体的蒸汽压力调整腔、一种具有蒸汽压力调整设备的记录头和一种具有该记录头的喷墨记录设备，更具体地说，本发明涉及一种用于调整在喷墨时在喷墨记录头的液体腔内所生成的负压压力的蒸汽压力调整设备。压力调整腔具有至少一个弹性变形体，能够根据蒸汽压力而调整体积，以便调整与之相通的容器内的蒸汽压力，还具有一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑。在压力调整腔内，弹性变形体包括一大致圆形开口和两个在变形之前在外周上几乎是平的表面，其中两个表面具有通过在与该开口相对的前端处的弯曲部分而延伸的形状。

Description

压力调整腔、具有该腔的喷墨记录头 和使用该喷墨记录头的喷墨记录设备

技术领域

本发明涉及一种用于调整蒸气压力的弹性变形体、使用该变形体的蒸气压力调整腔、具有蒸气压力调整设备的喷墨记录头和具有记录头的喷墨记录设备，更具体地说，涉及一种当喷墨时用于调整喷墨记录头内液体腔内所生成的负压压力的蒸气压力调整设备。

背景技术

在诸如打印机的记录方法中，通过从排放孔(喷嘴)中排出墨，在记录介质上形成文字或图像的喷墨记录方法是一种非撞击记录方法，能够保证高密度地高速记录，从而被广泛地应用。

一种通用的喷墨记录设备包括喷墨记录头、一种用于驱动具有喷墨记录头的滑架的装置、一种用于传送记录介质的装置和一种用于控制驱动装置的控制器。这种通过使滑架运动而执行记录的操作被称作串型。另一方面，仅传送记录介质而不使记录头运动而进行记录的方式被称作行类型。在这种行类型喷墨记录设备中，喷墨记录头具有多个沿整个宽度设置在记录介质宽度方向上的喷嘴。

由于从喷嘴中喷出墨滴，喷墨记录头包括一能量生成装置，其生成被施加到喷嘴内的墨上的排放能量。作为能量生成装置，可以使用下述任何一种部件，即使用一种诸如压电元件的电能-机械能转换部件、使用一种诸如加热电阻的电-热转换部件或使用一种电波-机械转换部件或一电波-热转换部件，用于将电波转换成机械震动或热，如电波激光器。在这些部件中，通过利用热能而喷出墨滴的方式可以高密度地设置喷嘴，确保高分辨率的记录。具体地说，与使用电能-机械能转换部件相比，使用电-热转换部件作为能量生成元件的喷墨记录头更容易按比例缩小，此外，当使用具有先进技术和当前半导体制造领域中改进的可靠性的IC技术或微处理技术以充分利用它们的优点时，还具有密度高、制造容易和制造成本低的优点。

为了向喷墨记录头供应墨，采用所谓的头罐一体化方式，即容纳墨的容器和喷墨记录头被整体形成；所谓的管供应方式，即墨罐通过管与喷墨记录头连接；所谓的凹进方式(pit-in)，即相对于喷墨记录头而独立地设置墨罐，使喷墨记录头移向墨罐并按需要连接它们，并从墨罐向喷墨记录头供应墨。

如果增加墨罐的容量以减少更换墨罐的频率，墨罐的重量被增加，认为施加到滑架上的负载增加，因而在串型喷墨记录设备的头罐一体化方式中不优选这种方法。因而使用大容量墨罐的串行喷墨记录设备通常采用管供应方式或凹进方式。在这些方式中，由于凹进方式要求在供应墨期间停止记录操作，最好采用可以长期操作的管供应方式。

下文结合图13介绍管供应类型喷墨记录设备的墨供应***。

图13中所示的墨供应***包括一包含墨309的主罐304、一可拆卸地安装在主罐304上的墨供应装置305和一通过供应管306与供应装置305相连的记录头。

供应装置305具有一墨腔305f。通过一大气孔305g，墨腔305f敞开，同时墨腔305f的底部与供应管306相连。墨供应装置305也具有中空墨供给针305a，其底端位于墨腔305f内，上端从墨供应装置305的上表面突出，中空墨供给针305a的下端比大气相通针305b的下端低。

在墨罐304的底部具有两个具有用于封闭主罐304的橡胶塞的接头，主罐304具有一种独立的密封结构。当将主罐304安装到墨供应装置305上时，墨供给针305a和大气层相通针305b分别通过接头***主罐304内。由于如上所述那样设定中空墨供给针305a和大气相通针305b的下端位置，主罐304内的墨通过墨供给针305a被供应到墨腔305f内，通过大气相通针305b将空气引入主罐304内，以补充主罐304内压力的降低。如果向墨腔305f所供应的墨向上到达这样的高度，即大气层相通针305b的下端被浸泡在墨内，不再向主罐304内引入空气，从而停止从主罐304向墨腔305f供应墨。

记录头301具有作为墨容器用于积聚恒定数量墨的辅助罐301b、其内设置了多个用于喷出墨的喷嘴的墨排放装置301g和一将辅助罐301b连接到墨排放装置301g的墨流动通道301f。在墨排放装置301g的喷嘴中，喷嘴具有向下敞开的通道，向下排放墨。在墨排放装置301g的喷嘴中，安装了上述能量生成装置。辅助罐301b位于墨排放装置301g的上方，供应管306位于墨排放装置301g的上方并与辅助罐301b相连。在辅助罐301b和流动通道301f之间设置一具有细网眼结构的过滤器301c，以阻止由于墨内的微小杂质渗入墨排放装置301g所引起喷嘴的阻塞。

设定过滤器301c的面积，进行调整使压力损失低于允许值。过滤器301c的网眼越细小，通过过滤器301c的墨的流速越大，则在过滤器301c处的压力损失增加。在相反情况下，过滤器301c的面积具有相反大小。当前，多喷嘴记录头和小记录头增加压力损失，所以过滤器301c的尺寸被制造得尽可能地大，以便遏止压力损失的增大。

在记录头301的上表面上，设置具有近似矩形形状外表的弹性元件321，以便形成通过吸收辅助罐301b内突然的压力变化而调整辅助罐301b内压力的压力调整腔322。通过形成在记录头301的上壁上的开口301d，压力调整腔322仅与辅助罐301b相连。由于弹性元件321根据辅助罐301b内的压力变化而变形，压力调整腔322的体积变化以吸收辅助罐301b内的压力变化。平行于记录头301的上表面的弹性元件321的断面形状的尺寸近似等于或小于记录头301的上表面。由于此种原因，需要一定高度以获得所需要的压力调整腔322的体积。

由于墨排放装置301g的喷嘴通向大气层，开口向下，要求记录头301的内部保持负压，以便阻止墨从喷嘴泄漏。另一方面，如果负压太大，气体进入喷嘴，因而不可能从喷嘴喷墨。因而为了在记录头301内保持适当的负压，这样设置记录头，从而，喷嘴的开口比墨腔305f内的墨液面高H，所以保持记录头301内具有水位差差值为高度H的负压。从而，保持喷嘴充满墨，同时墨在开口上形成弯液面。

通过利用能量生成装置的驱动力而将喷嘴内的墨压出，墨从喷嘴内喷出。喷墨之后，利用毛细力，向喷嘴内补充墨。将墨从喷嘴喷出的过程和向喷嘴内补充墨的过程被重复执行，通过供给管306从墨腔305f抽吸墨。

如果墨腔305f内的墨向上被抽吸到记录头301，从而墨腔305f内墨的液面比大气层相通针305b的下端低，空气通过大气层相通针而进入主罐304中，主罐304内的墨因而被供应到墨腔305f内，大气层相通针305b的下端再次被浸泡在墨腔305f内的墨中。重复这种操作，根据从记录头301喷出的墨，主罐304内的墨被供应到记录头301内。

顺便，在记录头301的辅助罐301b内，通过渗透树脂材料诸如供应管306而渗入的气体或溶解在墨内的气体逐渐积聚，为了排放积聚在辅助罐301b中的残余气体，辅助罐301b与一和排气泵301c相连的排气管301a相连。但是如上所述，将阀310b设置在排气管301a上以便保持记录头301内的适当负压。通过仅当排放气体时才打开阀310b，调整记录头301，使空气不进入记录头301。

此外，在墨排放装置301g被墨的稠化物阻塞的情况下，或溶解在墨内的残余气体积聚并在墨排放装置301g中饱和时，通常在喷墨记录设备上设置恢复装置307以便消除气体。恢复装置307包括一用于覆盖记录头301的喷嘴开口的帽307a和与帽307a相连的抽吸泵307c，在喷嘴开口被帽307a所覆盖的情况下通过驱动抽吸泵307c，然后强迫地将记录头301内的墨抽出，而消除(清除)墨稠化物或消除残余气泡。

在这种抽吸恢复操作中，随着墨流速的增加，由于稠化物和残余气泡被更有效地清除，流动通道301f具有较小的横截面，以便使墨在流动通道301f内的流速更大。另一方面，由于过滤器301c的横截面被设定得尽可能地大，这样设定流通通道，使其横截面比过滤器301c的横截面小。

虽然结合管供应方式介绍了通用的墨供应***，采用头一体化方式和凹进方式的记录头的过滤器结构与管供应方式的大致相同，仅仅用于从墨罐向记录罐供应墨的结构是不同的。

另一方面，在通用的彩色喷墨记录设备中，通过使用青色墨、洋红色墨和黄色墨的减色法彩色混合，在记录介质上形成彩色。此外为了增加图像的彩色显影，用于改善灰度的墨诸如黑色墨、浅青色墨、浅洋红色墨和浅黄色墨和用于扩宽彩色重现的墨诸如红色墨、绿色墨、兰色墨、橙色墨和紫色墨被使用。从而喷墨记录头使一种颜色的墨滴排放装置适用于一个头，或在彩色情况下，使多种颜色的墨滴排放装置适用于一个头，将这种头安置在记录设备上，以实现彩色印刷。因而如果图13所示的记录头301用于彩色印刷，其数量分别对应于墨颜色的数量的墨排放装置301g、流动通道301f、辅助罐301b和压力调整腔322按顺序被设置在记录头301内。

发明概述

然而，象图13所示墨供应***那样，在连接弹性元件321以安置辅助罐301b的压力调整腔322到记录头301上的情况下，弹性元件321最好具有矩形形状，以得到容量最大的弹性元件321。但是当弹性元件321的内压变成负压时，由于矩形形状的表面不完全规则，弹性元件321不能变形到稳定的形状。从而由于弹性元件321变形后形状不规则的改变，弹性元件321内缩小的气体体积和压力调整腔322内的负压之间的关系变得不稳定。

此外，矩形弹性元件321的另一个问题是存在这种现象，当被压缩时，弹性元件321干涉邻近的弹性元件321。

发明内容

因而本发明的一个目的是提供一种使用弹性变形元件的压力调整腔和一种具有使用弹性变形元件的压力调整腔的紧凑的喷墨记录头和一种具有该记录头的喷墨记录设备，安装所述弹性变形体用于调整容器内的蒸汽压力，弹性元件紧凑并通过简单结构和低成本使压力调整腔被充分利用。

因此，为了实现发明目的，本发明提供一种具有至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑的压力调整腔，根据蒸汽压力该弹性变形体的体积可以改变，以便调整与该压力腔相通的容器内的蒸汽压力。

其特征是，弹性变形体包括一大致圆形开口和两个在变形之前外形几乎是平的表面，其中两个表面具有通过在与该开口相对的前端弯曲部分而延伸的形状。

一方面，本发明特征是一具有一腔的压力调整设备，通过该腔蒸汽进入和离开；至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑，根据蒸汽压力该弹性变形体的体积可以改变，以便调整与该压力腔相通的容器内的蒸汽压力，其特征是，弹性变形体包括一大致圆形开口和两个在变形之前外形几乎是平的表面，其中两个表面具有通过在与该开口相对的前端弯曲部分而延伸的形状。

本发明的另一种特征是，一种记录头包括一用于喷墨以便记录的墨排放装置，一用于容纳被供应到墨排放装置的墨和气体的容器和一与墨容器相通的压力调整腔，该压力调整腔具有至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在墨容器上的支撑，根据蒸汽压力该弹性变形体的体积可以改变，以便调整墨容器内的蒸汽压力。弹性变形体包括一大致圆形开口和两个在变形之前外形几乎是平的表面，其中两个表面具有通过在与该开口相对的前端弯曲部分而延伸的形状。

本发明的另一种特征是，一种记录头包括：一具有多个平行地设置的墨容纳腔的墨容器，每个墨容纳腔独立地容纳墨；一用于排放墨容器所供给的用于记录的墨的墨排放装置，每个墨排放装置对应于每个墨容纳腔；以及一对应于每个墨容纳腔而设置的压力调整设备，用于调整墨容器内的压力，其特征在于：该压力调整设备被设置在至少两个墨容器的上部部分的上方，压力调整设备包括多个沿墨容纳腔的分布方向和垂直于该分布方向的方向而设置的弹性变形体。

附图说明

图1是一显示符合本发明实施例的喷墨记录设备的示意性透视图；

图2是一侧断面图，显示了装载在图1所示的滑架上的记录头；

图3是一显示记录头的局部剖开的透视图；

图4是一透视图，显示记录头处于将首板连接到记录头前表面之前的状态；

图5A、5B和5C是透视图，分别显示了设置在记录头上的弹性元件、推动元件和辅助罐盖(sub tank cover)；

图6是一显示记录头上多个辅助罐的布置的平面视图；

图7是一显示弹性元件和辅助罐盖被安装在体部上的平面视图；

图8是一说明安装在压力调整腔内的弹性元件性能的图表；

图9A和9B分别是显示符合实施例的弹性变形体的形状的侧视图和平面视图；

图10A和10B分别是显示符合比较示例的弹性变形体的形状的侧视图和平面视图；

图11A、11B、11C和11D显示了用于说明图8的矩形弹性变形体的不同示例；

图12A和12B是显示图9A和9B所示弹性变形体的变形状态的示意图；

图13是显示普通喷墨记录设备的采用管供给方式的墨供给***的示意图；

图14是显示符合本发明实施例的墨供给装置、主罐和记录头的示意图；

图15A、15B、15C和15D用于说明当空气进入主罐时主罐的基本水位差和墨供给装置的流动通道内的气体和液体的性能；

图16用于说明当空气进入罐时主罐的基本水位差和墨供给装置的流动通道内的气体和液体；

图17是详尽显示图14所示记录头的结构的断面图；

图18是一从喷嘴方向看到的记录头的仰视图；

图19是显示这个实施例中所使用的液体腔的形状的透视图；

图20用于说明另一个使每个液体腔等体积的实施例；

图21A、21B和21C是原理图，显示了使用弹性变形体的蒸气压力调整腔的功能。

具体实施方式

下文将通过优选实施例而详尽地介绍本发明。

图1是一显示符合本发明实施例的喷墨记录设备的示意性透视图。

图1所示喷嘴记录设备是一种串型记录设备，通过有选择地从记录头201喷出墨并将墨附着在要被记录的介质即记录纸S上，利用记录头201的往复运动(主扫描)和诸如普通记录纸、特殊记录纸、OHP等记录纸S的传送(副扫描)，以预定的间距形成文字、符号、图像等。

在图1中，记录头201被支承并可沿两个导轨滑动，从而被可拆卸地安装在滑架202上，利用未示的诸如电动机的驱动装置，该滑架在导轨上往复地直线运动。接收从记录头201的墨排放装置所喷出的墨的记录纸S面对记录头201的墨排放侧，并在作为传送装置的传送辊203的作用下，沿垂直于滑架202运动方向的方向(也就是箭头A所示方向，其是一个垂直方向)被传送，并与墨排放侧保持常规距离。

记录头201具有多行喷嘴，用于分别喷出不同颜色的墨，作为墨排放装置。对应于从记录头201喷出的墨颜色，将多个独立的主罐204可拆卸地安装在墨供给单元205上。墨供给单元205和记录头201分别与多个对应于每种颜色的墨供给单元206相连，通过将主罐204安装在墨供给单元205上，能够独立地将包含在主罐204内的每种颜色的墨提供给记录头201上的每行喷嘴。

 一恢复单元207被设置成在往复运动范围内面对记录头201的喷墨侧，或位于非记录区即在记录纸S的通过区域之外的区域。恢复单元207包括：一用于覆盖记录头201的喷墨侧的帽；一抽吸设备，用于强迫地从喷墨侧被覆盖的记录头201中抽吸墨；和一用于消除喷墨侧上污物的清洁刀片。在喷墨记录设备记录之前，恢复单元207执行上述抽吸操作。

从而，喷墨记录设备在长期闲置之后进行操作时，恢复单元207抽吸存留在主罐204底部的高浓度墨，当实际进行记录时，搅拌后具有稳定浓度的墨被使用。因而虽然长期不使用喷墨记录设备，墨内的颜料成分或用于改善记录纸S的定影的颜料成分沉积在墨罐204的底部，用这些密度稳定的颜料成分和细微树脂颗粒能够形成高质量的图像。

虽然介绍的是串型喷墨记录设备，如果具有记录头的抽吸装置，本发明也适用于具有行型喷墨记录头的喷墨记录设备，即在整个记录介质的宽度方向上设置喷嘴行。

图2是显示装载在图1所示滑架202上的记录头201的断面图。图3是显示记录头201的局部被分解的透视图。图4是一透视图，显示记录头201处于将首板连接到记录头前表面之前的状态。图5A、5B和5C是透视图，分别显示了设置在符合一个实施例的记录头201上的弹性元件、推动元件和辅助罐盖(sub tankcover)。图5A是弹性元件和推动元件的透视图。图5B是它们的分解透视图。图5C是一透视图，显示通过使用推动元件和连接螺栓被安装在辅助罐盖上的多个弹性元件状态。图6是一显示记录头上多个辅助罐盖的布置的平面视图。图7是一显示弹性元件和辅助罐盖被安装在体部上的平面视图。

这个实施例中记录头201的形状通常由6个表面构成，即上表面40、下表面41、前表面42、后表面43和左、右表面，除了上表面40之外，所有表面都是整体形成的。这个实施例中的记录头201可以喷出6种颜色的墨，如图6所示，通过与每种颜色喷嘴容器23相连的喷嘴保持元件的喷嘴，彩色墨被头体3的隔板50分开，从而将墨提供到作为墨容器而形成的6个辅助罐36中的每一个。被提供到辅助罐36中的墨被临时存储在墨储存器21内并通过过滤器5过滤墨，以清除墨中的杂质(外来物)。墨在墨供给液体腔20内通过联通通道37和流动通道6流动。利用未示的将设置在底表面41上的加热板26所提供的电能转换成热能的电热转换单元所生成的气泡能，在液体腔20内流动的墨从如图所示对每种颜色平行设置的多个墨排放孔29内被喷出。对于加热板26，由喷嘴行组成的多个喷墨单元时应于每种颜色或对应于每个辅助罐36被设置，作为一喷墨孔29，每个喷嘴前端在加热板26的表面上敞开。

在上述多个辅助罐36的上方，通过气孔38与辅助罐36相通的多个压力调整腔8对应于每个辅助罐36被设置，气孔38作为通向辅助罐盖9的开口被形成，以吸收作为弹性变形单元的诸如橡胶的弹性元件所形成的辅助罐36内急剧变化的压力。虽然对应于每个辅助罐36的多个独立的弹性元件10被用于形成多个压力调整腔8，通过利用整体形状或被形成为具有多个弹性变形单元的一弹性元件，可以形成多个压力调整腔8。每个弹性元件10具有圆顶形状，被弹性元件所包围的一空间的压力调整腔8的功能是如下所述通过改变体积而调整辅助罐36内的压力，根据辅助罐36内压力所导致的弹性元件10的变形而改变体积。

结合使用图8进行上述说明，但是X轴、Y轴上的数值仅仅是示例，本发明并不局限于上述数值。图11A-11D显示了用于说明图8所使用的矩形弹性变形体的代表性示例。但是不应认为仅仅这些形状适用于本发明。

在图8中，直线A表示，弹性变形体内的被减少的气体体积与蒸气压力调整腔内的负压之间的关系是一种理想的关系。即如果减少弹性变形体内的体积，蒸气压力调整腔内的压力增加，从而实现理想关系。在此情况下，如果蒸气压力调整腔内的负压被减少，则弹性变形体内的体积被增加。如上所述，如果弹性变形体内的体积变化和蒸气压力调整腔内的负压是滞后关系，对应于相通腔内的压力变化，调整腔内的蒸气压力显得更稳定，从而稳定墨排放装置的墨供给状态，因而不影响被印刷图像的质量。

然而如果弹性变形体在某一点不缩小，如曲线B所示，蒸气压力调整腔内的负压急剧增加。然后，由于向墨排放装置所提供的墨与印刷所消耗的墨数量不匹配，因而对被印刷的图像具有不良影响，诸如印刷密度下降，因此希望此时停止从墨排放装置向外喷墨，直到蒸气压力调整腔内的负压下降为止。如果负压仍然增大，空气从大气中渗入墨排放装置的喷嘴中，从而变成非喷墨状态，即不从喷嘴喷墨。

图11B显示一种情况，即图11A所示的矩形弹性变形体321在纵向侧面沿箭头所示方向缩小。图11C显示一种情况，即弹性变形体321上表面沿箭头所示方向膨胀。在这些情况下，存在一点，在该点不容易缩小，此时适用于图8所示曲线B。

如果由于在某一点不容易缩小或太容易缩小，弹性变形体321变得不稳定，则蒸气压力调整腔322内的负压变得不稳定，如曲线C所示，在间隔I内具有几个弯曲点，最终负压在间隔II内急剧增加。在此情况下，向墨排放装置301g提供墨变得不稳定，导致所印刷的图像失真，导致最终不能喷墨的状态。由于弹性变形体321的体积不能随着蒸气压力调整腔322内的负压的减少而增加，具有这种特性的弹性变形体321不能稳定地响应相通腔内的压力变化。

图11D显示一种示例情况，即弹性变形体321沿箭头所示方向缩小。此时，如图11C所示，从上表面方向开始缩小，还从横向侧面缩小。这种侧面缩小在图8的曲线C的间隔I中被反映。最后变得难以压缩，如曲线C中间隔II内所示，负压急剧增加。此时，认为上表面方向和下表面方向之间的压缩变形差异如图8中曲线C的间隔I内的弯曲点P所示。

在本发明中，选择弹性变形体321使之符合直线A，或符合大致等同于直线A的曲线D。这个弹性元件具有直线A或曲线D所示特性，在端部，弹性元件具有稳定的滞后特性。

图9A是一显示弹性变形体10的侧视图，图9B是弹性变形体10的平面图。图10A是比较示例的弹性变形体10的侧视图，图10B是比较示例的平面视图。

首先，为了使记录头201被设置得更紧凑，最好蒸气压力调整腔具有矩形形状，以确保所需要的体积。然而如上所述，矩形形状不适于获得稳定的负压特性。

其次，为了确保大体积，建议采用“圆顶”形状，弹性变形体90具有圆柱体形状，弹性变形体90的前端具有半圆形状。在弹性变形体90外表面不是平面形状的情况下，由于第一挤压位置不规则同时被挤压的形状不确定，蒸气压力调整腔内的负压不稳定。由于“圆顶形状”弹性变形体90的内侧是凸和凹的，这种结构不容易被拉伸。从而如果没有“催化剂或触发器(原因)”，例如“壁厚比其它壁更厚”或“具有折线”，将不能向内被挤压。由于根据环境”催化剂或触发器”不同，人们认为这种现象发生。

为了改善这种现象，一种凹进部分或平表面可以被形成在弹性变形体的一部分上，使弹性变形体能够从某一位置可靠地开始变形。

然而，虽然缩小能够获得规则的变化状态，当蒸气压力调整腔内的压力如图8所示“随着弹性变形体积的减少(接近0值)”而增加时，当缩小的弹性变形体恢复原状时，变形状态并不总是规则的。原因在于内侧面被形成的使很多位置很容易被压紧。

因而如图9A和9B所示，辅助罐9的底部或开口具有圆形形状，以便将上述蒸气压力调整腔8的功能发挥到最大限度。从辅助罐9向上延伸弹性变形体10，从而蒸气压力调整腔8的断面面积从底部向上被减小，因而从上表面看弹性变形体10时，弹性变形体10在外周边上具有两个对称于一通过底部中心的直线的平表面10a。当弹性变形体10在变形之前时，这两个平表面10a是平状态，并通过前端10b在一条平行于弹性变形体10的底部的线所在位置被连接。也就是在变形之前，弹性变形体10具有所谓的“扁尖凿形”形状，前端10b变成曲面。因而两个平面10a与前端10b的底部具有相同的夹角，平面10a之间的空间从弹性变形体10的底部到前端10b的上方逐渐缩小。平行于弹性变形体10底部的前端10b的长度可能近似等于或大于底部直径，但是最好大于底部直径，以便增加蒸气压力调整腔8的体积。

在这种形状的弹性变形腔10中，当弹性变形腔10变形以减少蒸气压力调整腔8的体积时，平表面10a的中心从平表面10a变得凹下并更加靠近。此时由于外周具有两个平表面10a，弹性变形体10从平表面10a被可靠地压缩。此外，通过在靠近中心的位置形成凹进部分，这些平表面10a可以主动地设定一种变形位置。此外，由于弹性变形体10被挤压的形状近似规则，负压特性变得稳定，由于平表面10a近似对称于前端10b的中心而设置，恢复现象近似是均匀的。

在这个实施例中，将多个弹性变形体10设置在辅助罐36的分布方向上和垂直方向上，以便确保蒸气压力调整腔8的足够的体积，并将具有稳定蒸气压力调整腔8内负压压力的形状的弹性变形体10安装在辅助罐9上。也就是头体3上设置一壁以形成多个辅助罐36和一个具有辅助罐盖9的罐，5个隔板50将该罐内分成6个辅助罐36。多个弹性变形体10被设置在罐的上壁上以覆盖每个气孔38，辅助罐36上的蒸气压力调整腔8被划分成辅助罐36分布方向和垂直于该分布方向的方向。通过这样设置弹性变形体10，每个弹性变形体10可以被设置在至少两个辅助罐36的上部部位的上方，因而，弹性变形体10可以有更长的直径，用于狭窄的辅助罐35或具有有限宽度的辅助罐35。此外，为了实现弹性变形体10的这种布置，如图6和7所示，气孔38被蜿蜒曲折地设置。由于每个弹性变形体10被设置在两个辅助罐36的上部部位上，每个气孔38最好具有半月形。

为了保护弹性体10，将辅助罐盖7安装在弹性体10的上部。辅助罐盖7包括：与辅助罐盖7为一体的筋15，该筋从前侧42向后侧43延伸；和一与辅助罐盖7为一体的增强筋14，该增强筋在垂直于筋15的方向上延伸。筋15的功能是与隔板50一起改善记录头201前后方向即从前侧42向后侧43方向的刚度，所述隔板50分开用于每种颜色的辅助罐36、墨存储器21、流动通道6和墨供给腔20。利用增强筋14和辅助罐7的辅助罐盖9，改善了垂直于记录头201侧面的左右方向的刚度。

如图3、5A和5B所示，利用辅助罐盖7或多个连接螺栓12将每个弹性体10安装到辅助罐9上，从而利用推压元件11在辅助罐盖9上向下压多个弹性体10。如图3所示，多个被安装到辅助罐盖9上的弹性体10被***头体3的凹部3a内，从而在记录头201上形成多个辅助罐36。如图6所示，在头体3上形成多个隔板50，从而多个辅助罐36被平行地设置，每个辅助罐36具有矩形形状并沿垂直于分布方向的方向延伸。多个对应于每个辅助罐36的气孔38被形成在辅助罐盖9上，每个气孔38与对应的辅助罐36相通。这些气孔38中的多个气孔被蜿蜒曲折地设置，从而沿辅助罐36分布方向和垂直于该分布方向的方向设置多个弹性元件。

隔板50与头体3整体形成，该隔板连接前侧42和后侧43。由于隔板50的纵向几乎垂直于滑架202的扫描方向，由于滑架在主扫描方向上的振动所引起辅助罐36内墨的晃动或墨供给液体腔20内墨的晃动可以被限制在最小程度。

当记录设备体被设置在记录头201的喷嘴接收单元23的后侧43时，头板35被连接到前侧42即内侧上。该头板被压到设置在滑架202上的多个电极上，从而多个电连接电极4如图4所示那样被设置。如图4所示，利用弹性板16，头板35与加热板26电连接。

下文将详尽介绍蒸气压力调整腔8的操作。

蒸气压力调整腔8是一个空间，其体积根据内部负压压力的增加被减少，当蒸气压力调整腔8由实施例中的弹性变形体10构成时，最好使用橡胶材料制成弹性变形体10。除了弹性变形体10之外，也可以使用塑料板和相关的弹簧。

图21A、21B和21C是原理图，显示了使用弹性变形体10的蒸气压力调整腔8的功能。在蒸气压力调整腔8内，液体喷管101和液体供给管102如图所示那样被设置。沿箭头A所示方向通过液体喷管101而被注入压力调整腔8的液体110沿箭头B所示方向被提供到液体供给管102。在本发明中如图所示，液体供给管102的直径大于液体喷管101的直径，这适用于这种情况，即在液体供给管102的前端，设置一耗用大量液体的设备。在一些情况下，两个管可以有相同的直径。

图21A显示初始状态，即蒸气压力调整腔8内充满液体110。

图21B显示一种状态，即大量液体110通过液体供给管102被瞬时提供。由于从液体喷管101被注入的液体110的量比从液体供给管102供给的液体量少，蒸气压力调整腔8内的液体数量下降。此时，弹性变形体10的缩小体积对应于蒸气压力调整腔8中被减少液体的数量。利用这种特性，虽然瞬时从液体供给管102被供给的液体数量超过从液体喷管101被注入的液体数量，每单位时间被供给的量不变。

图21C显示了一种受限状态，即利用液体供给管102的液体110供给是可能的而不改变单位时间的供给量。从而当将液体110从液体喷管101注入蒸气压力调整腔8内时，可以通过液体供给管102供给液体110，而不改变单位时间的供给量。因而这可以在从液体供给管102供给液体110的同时进行。此时弹性变形体10相对于滞后恢复是很重要的。如果弹性变形体不能恢复原状，不仅来自液体喷管101的液体喷射量不稳定，而且能够以稳定的单位时间供给量进行供给的时间和数量也不稳定。如果使用本发明的弹性变形体10，在图21A、21B和21C所示状态之间的变化可能被滞后执行。

这个实施例中所使用的压力调整腔8与弹性变形体10相分离，虽然它们是相同的，但是本发明的功能可以被实现。

虽然在示例中用液体进行介绍，当使用蒸汽时也能获得相同效果。

根据周围环境温度，即被使用的记录头201所在环境，和辅助罐36的体积，设定蒸气压力调整腔8的体积，在这个实施例中将体积设定约为0.5毫升。

如果没有安装蒸气压力调整腔8，当墨通过主罐204、墨供给单元205和墨供给管206时，辅助罐36内的压力直接受压力损失的影响。为此原因，在所谓高负载喷墨情况下即进行喷墨的喷嘴与总喷嘴数量的比值很高的情况下，供给记录头201用于喷墨的墨数量不足，负压急剧增加。如果记录头201的喷嘴内的负压超过-200mmAq(大约-2.027KPa：除非墨的比重≈水的比重)的极限值，即对图像成像极为不利的条件，这导致喷墨不稳定，印刷变得分散并出现类似问题。

在本实施例的串型记录设备中，尽管以高负载喷墨进行图像成像，当滑架202(图1)返回时，出现停止喷墨状态。利用此种现象，在喷墨期间通过减少体积，蒸气压力调整腔8起电容器的作用以放宽辅助罐36内的负压的增加时间，通过墨供给管206，恢复负压的增加时间。

例如，假设这种情况，当蒸气压力调整腔8的负压对于体积减少的变化比率是K＝-1.013KPa，且辅助罐36的体积是Vs＝2ml时，所供给的墨对于多达ΔV＝0.05ml的喷出墨是足够的。在此情况下，如果没有蒸气压力调整腔8，由于“PV是恒定的”，辅助罐36内的负压变化是ΔP＝Vs/(Vs+ΔV)-1＝-2.471KPa，由于超过上述极限值，喷墨不稳定。如果存在蒸气压力调整腔8，它变成ΔP＝K×ΔV＝-0.051KPa，从而负压的增加受约束，可能稳定地喷墨。

如果长时间不使用记录头201并利用恢复单元207的盖盖住喷墨侧，由于蒸汽热膨胀或辅助罐36内的热压力增加，对于该温度辅助罐36内的压力增加。从而墨从记录头201的喷嘴泄漏或返回墨罐204内，从而与辅助罐36内的墨分离。

在此情况下，利用弹性变形体10的运动扩大蒸气压力调整腔8的体积，辅助罐36内蒸汽的热膨胀和蒸气压力增加被吸收。此后，在打开恢复单元207的盖之前，利用盖住喷墨侧的墨抽吸设备，将墨从记录头201内强制抽出，辅助罐36内的负压恢复到正常值，从而确保稳定地印刷。

如上所述，利用蒸气压力调整腔8，使喷墨稳定，从主罐204到记录头201的墨供给线内的压力损失的影响被限制。为此，通过调整蒸气压力调整腔8的材料，滑架202驱动的墨供给管206可以具有小直径，为了滑架202的运动，能够被构造得减轻负载。

在这个实施例中，不仅在辅助罐36的分布方向上设置多个弹性变形元件10，而且在垂直于该分布方向的方向上设置多个弹性变形元件10，以便在足够获得蒸气压力调整腔8的体积之后，将具有稳定蒸气压力调整腔8内的负压的形状的弹性变形元件10安装到辅助罐9上。也就是辅助罐36上的蒸气压力调整腔8在辅助罐36分布方向和垂直于辅助罐36的分布方向的方向上被划分。通过弹性变形体10的这种分布，在辅助罐36上的蒸气压力调整腔8在辅助罐36的分布方向和垂直于该分布方向的方向上被划分。通过弹性变形体10的这种分布，每个弹性变形体10可以被设置在至少两个辅助罐36的上部部位，从而与狭窄的辅助罐35相比，弹性变形体10有更长的直径，或辅助罐35具有有限的宽度。此外，为了实现弹性变形体10的这种布置，如图6和7所示，气孔38被蜿蜒曲折地设置。由于每个弹性变形体10被设置在两个辅助罐36的上部部位，每个气孔38最好是半月形。

在图7中，这样设置弹性变形体10，即每个弹性变形体10的前端10b垂直于辅助罐36的分布方向。从而前端10b的长度比弹性变形体10的底表面的直径更大，从而如果使弹性变形体10具有更大的体积，如图3和5A～5C所示，每个前端10b可能相对于该分布方向倾斜。每个前端10b与辅助罐36的分布方向的夹角可能被这样设定，从而根据连接螺栓和弹性变形体10的相对位置，连接螺栓12可以被轻易地结合。在图7所示实施例中，这样设置弹性变形体10，以便轻易地与连接螺栓12结合。

在此情况下，弹性变形体10的形状并不局限于图中所示形状，如果弹性变形体10的变形是稳定和规则的，能够足以显示蒸气压力调整腔8的功能，则弹性变形体10可以具有任何形状。根据记录头201的结构和墨供给***，弹性变形体10的尺寸可以被适当地确定。

如上所述，当弹性变形体10在辅助罐36的分布方向上和垂直于该分布方向的方向上被设置时，虽然每个辅助罐36的宽度被减少，蒸气压力调整腔8的负压被稳定，获得足够体积的弹性变形体10可以对应于每个辅助罐36被设置。从而，可以获得结构紧凑的具有多个辅助罐36的记录头201，并使压力调整腔8的功能发挥到最大限度。根据结构紧凑的记录头201，喷墨记录设备机体也被构造得结构紧凑，对于用户来说，它最好是一件产品，也能够降低记录头201和喷墨记录设备的成本。

下文参照图14介绍墨供给单元205和主罐204。

主罐204被可拆卸地安装到供给单元205上，并在底部具有一被橡胶盖204b所密封的墨供给孔和一被橡胶盖204c所密封的大气层相通孔。作为一单独元件，主罐204是一气体密封容器，墨209包含在主罐204内没有变化。

另一方面，墨供给单元205具有一墨供给针205a，用于从主罐204中将墨209放出，和一大气层相通针205b，用于将大气引入主罐204。墨供给针205a和大气层相通针205b都是中空销，其前端向上，对应于墨供给孔和大气层相通孔的位置，当将主罐204安装到墨供给单元205上时，通过橡胶盖204b和204c，将墨供给针205a和大气层相通针205b分别***主罐204。

墨供给针205a通过液体通道205c、截止阀210和液体通道205d与墨供给管206相连。大气层相通针205b通过液体通道205e、缓冲腔205f和大气层相通孔205g与大气层相通。在从墨供给针205a到墨供给管206的墨供给通道中位置最低的液体通道205c和从大气层相通针205b到大气层相通孔205g的液体通道中位置最低的液体通道205e具有相同的高度。在这个实施例中，墨供给针205a和大气层相同针205b较厚，内圆周为1.6mm，并且针孔的直径为1至1.5mm。

截止阀210具有由橡胶组成的隔膜210a，并通过移动这个隔膜210a，打开或关闭两个液体通道205c、205d之间的通道。在隔膜210a的上表面，安装圆柱形弹簧保持件210b，以便将推簧210c安装在其中，通过用推簧210c推动隔膜210a，两个液体通道205c、205d之间的通道被阻塞。弹簧保持件210b具有法兰，通过将在下文介绍的恢复单元207的连杆207e，该法兰与杠杆210d组合操作。通过操纵杠杆210d，弹簧保持件210b逆着推簧210c的弹力向上升起，从而使液体通道205c、205d相通。当记录头201喷墨，打开截止阀210，当记录头201处于备用状态或等待状态时，关闭截止阀210，从而在下文所述的充墨操作时，与恢复单元207保持良好的同步进行打开或关闭。

这种墨供给单元205为每个主罐204而安置，也就是说，除了杠杆210d之外，为每种颜色墨设置墨供给单元205。杠杆210d对于每种颜色墨是公用的，在同一时刻，为所有颜色墨打开和关闭截止阀210。

在这种结构中，如果记录头201内的墨被消耗，由于负压的作用，马上从主罐204通过墨供给单元205和墨供给管206向记录头201供应墨。此时与从主罐204所提供的墨数量相同的空气从大气层相通孔205g通过缓冲腔205f和大气层相通针205b被提供到主罐204内。

缓冲腔205f是一用于临时保持利用主罐204内气体膨胀从主罐204内所排出墨的空间，大气层相通针205b的下端位于缓冲腔205f的底部。在喷墨记录设备备用或等待期间，如果主罐204内的空气由于周围环境温度的增加或外界压力的降低而膨胀，由于截止阀210被关闭，将主罐204内的墨从大气层相通针205b通过液体腔205e排放到缓冲腔205f。相反当主罐204内的空气由于周围环境温度下降而收缩时，如果从记录头201将存在于缓冲腔205f中的墨排放，缓冲腔205f内的墨返回主罐204，在墨在缓冲腔205f内消失之后，将空气引入主罐204内。

设定缓冲腔205f的体积Vb，使之满足于记录设备所在环境。如果假定在温度为5℃(278K)～35℃(308K)的温度范围内使用该产品，并且主罐204的体积为100ml，则这样设定Vb，Vb＝100×(308-278)/308＝9.7ml。

下文结合图15A～15D介绍当将空气引入主罐204内时，主罐204的基本水位差和墨供给单元205的液体通道内的墨和气体性能。

图15A显示一种普通状态，即将墨从主罐204内供给到记录头201(图14)。在此情况下，由于除了缓冲腔205f之外，主罐204被密封，主罐204保持负压，墨前端209a固定在液体通道205e的中间。由于接触大气层，墨前端209a的压力就是大气压力(＝0mmAq)。

由于墨前端209a所处的液体通道205c和与墨供给管206相通的通道205e处于相同的高度(看图14)，液体通道205c的压力也是大气压力。被墨前端209a和液体通道205c之间的高度关系所确定，从而不受主罐204内墨209数量的影响。

如果主罐204内的墨被消耗，如图15B所示，墨前端209a缓慢地移向大气层相通针205b，当到达大气层相通针205b正下方时，如图15C所示，墨前端209a变成气泡，从而升高进入大气层相通针205b内并被引入主罐204内。主罐204内的墨进入大气层相通针205b，从而墨前端209a返回图15A所示的初始状态。

图15D显示墨停留在缓冲腔205f内的状态。在此状态下，处于缓冲腔205f内一半高度位置的墨前端209a的高度比液体通道205c高h1(mm)。液体通道205c的压力变成-h1(mmAq)。

如上所述，在图16所示的这个实施例中，假设从液体通道205c到辅助罐201b的墨顶部209b的高度是h2(mm)，从过滤器201c到辅助罐201b的墨顶部的高度是h3(mm)，从喷嘴201g的底端到液体腔201f的墨顶部209c的高度是h4(mm)，喷嘴201g底端的负压压力Pn在普通状态下是Pn≈-(h2-h3-h4)mmAq，当墨处于缓冲腔205f内时，负压Pn≈-(h2-h1-h3-h4)mmAq。Pn值被设定在上述负压压力(-40mmAq～-200mmAq)范围内。

再次参照图14，用于测量墨电阻的电路205h与墨供给针205a和大气层相通针205b相连，能够测量主罐204内是否存在墨。当主罐204内存在墨的状态下，当电流通过主罐204内的墨流到电路205h时，这个电路205h检测到电流，但是当主罐204内没有墨或没有安装主罐204时，该电路无法检测到电流。由于电流很弱，墨供给针205a和大气层相通针205b的绝缘非常重要，在这个实施例中，应该注意的是，仅仅为了墨是否存在于主罐204内而测量电流，方法是通过完全使从墨供给针205g到记录头201的通道与从大气层相通针205b到大气层相通孔205g的通道隔离。

下文介绍恢复装置207。

恢复装置207用于从喷嘴201g抽吸墨或空气并打开或关闭截止阀210，它包括一个用于覆盖记录头201喷墨侧(喷嘴201g敞开的一侧)的抽吸帽207a和一用于操纵截止阀210的杠杆201d的连杆207e。

抽吸帽207a由诸如橡胶的弹性元件制成，至少在与喷墨侧相接触的部分由弹性元件制成，该帽被安装成可在封闭喷墨侧的位置和从记录头201缩回的位置之间运动。在泵电动机207d旁边，在中部具有抽吸泵207c的一个管与抽吸帽207a相连，通过使用泵电动机207d驱动抽吸泵207c而确保连续地抽吸。根据泵电动机207d的转动数量。能够改变抽吸数量，在这个实施例中，能够被减压到0.4atm(40.53kPa)的抽吸泵207c被使用。

帽207b用于操纵抽吸帽207a并与操纵连杆207e的凸轮207f同步地转动。帽207b的位置a～c中每一个与抽吸帽207a的接触时刻与凸轮207f的位置a～c中每一个与连杆207e的接触时刻一致。在位置a，即凸轮207b使抽吸帽207a与记录头201的墨排放侧分离，通过压连杆207e，凸轮207f向上推杠杆210d，从而打开截止阀210。在位置b，凸轮207b接触墨排放侧的抽吸帽207a，凸轮207f使连杆207e返回，以关闭截止阀210。在位置c，凸轮207b接触墨排放侧的抽吸帽207a，凸轮207f推动连杆207e以打开截止阀210。

在记录操作中，凸轮207b、207f处于a位置，能够使墨从喷嘴201g中喷出并从主罐204向记录头201提供墨。在包括备用和等待的非操作状态，阻止从记录头201喷墨(特别是，当设备自身运动为了阻止泄漏墨，可以使设备倾斜)。凸轮207b、207f的c位置被用于如上所述那样向记录头201提供墨。

虽然上文已经介绍了从主罐204到记录头201的墨供给通道，在长期使用中，空气积聚在图14所示结构的记录头201内。

在辅助罐201b中，穿过墨供给管206或弹性元件201h的空气或溶解在墨内的空气被积聚。

由于空气穿过墨供给管206或弹性元件201b，使用具有高阻隔性能的材料，但是由于高昂的价格，由于成本原因，这种高效材料不适用于家用产品。在这个实施例中，由于高弹性和低成本而能够被轻易处理的聚乙烯管被用做墨供给管206，丁基橡胶被用于弹性元件201h。

另一方面，由于在从喷嘴201g喷墨时通过墨薄膜状沸腾而生成的气泡***，返回液体腔201f，或通过墨温度增高，使溶解在墨内的细小气泡积聚并变成一大气泡，液体腔201f逐渐地积聚空气。

根据本发明人所做的实验，在本实施例的结构中，辅助罐201b内所积聚的气体数量大约是每月1ml，积聚在液体腔201f内的气体数量大约是每月0.5ml。

如果积聚在辅助罐201b和液体腔201f内的气体数量很大，包含在辅助罐201b和液体腔201f中每一个内的墨数量减少。对于辅助罐201b来说，如果缺乏墨，过滤器201c暴露于空气下，降低了过滤器201c的有效区域，从而增加了过滤器201c的压力损失，因而在最坏的情况下，不能向液体腔201f供应墨。另一方面，如果喷嘴201g的上端暴露于液体腔201f内的空气，不能将墨供应到喷嘴201g。如果一定数量的墨不能包含在辅助罐201b和液体腔201f内，可能导致严重问题。

因而在预定的时间周期内，通过在辅助罐201b和液体腔201f每一个内填充适当数量的墨，虽然没有使用高阻隔气体性能的材料，可以长时间维持喷墨排放功能稳定。例如在该实施例中，如果把在每一个月内积聚的空气量添加到在补充墨过程中的偏差上而计算的墨数量按每一个月装填到辅助罐201b和液体腔201f，就足够了。

通过使用恢复罐207的抽吸，将墨填充在辅助罐201b和液体腔201f中。也就是驱动抽吸泵207c，封闭记录头201的排放侧，将记录头201内的墨从喷嘴201g中吸出。但是通过抽吸喷嘴201g中的墨，从喷嘴201g内所抽吸的墨数量几乎相同，该墨从辅助罐201b流进液体腔201f，同时与从辅助罐201b所流出墨的数量相同的墨从主罐204流进辅助罐201b，因而与抽吸之前没有差别。

从而在本实施例中，通过使用截止阀210，辅助罐201b和液体腔201f被减压到预定压力，然后辅助罐201b和液体腔201f的体积被设定，以便向辅助罐201b和由过滤器201c的分开的液体腔201f的每一个填充适当数量的墨。

下文将介绍向辅助罐201b和液体腔201f填充墨并设定它们的体积的操作。

在填充墨的操作中，首先记录头201使滑架202(图1)移动到面对抽吸帽207a的位置，并驱动恢复装置207的凸轮控制装置207g转动与凸轮207b、207e接触。从而，记录头201的墨排放侧被抽吸帽207a封闭，截止阀210关闭从主罐204到记录头201的墨通道。

在这种状态下，驱动泵电动机207d，通过抽吸泵207c，抽吸帽207a进行抽吸。通过使用抽吸，保持在记录头内的墨和空气通过喷嘴201g被抽吸，从而减压记录头201。因而，当利用抽吸泵207c所引起的抽吸数量达到预定数量时，使抽吸泵207c停止工作，通过驱动凸轮控制电动机207g，凸轮207b、207f被分别转动，从而在c位置与抽吸帽207a和连杆207e接触。因而，截止阀210打开，同时利用抽吸帽207a保持墨排放侧的封闭状态。抽吸泵207c所造成的抽吸数量引起所要求的预定压力，从而记录头201内的压力使适当数量的墨被补充到辅助罐201b和液体腔201f内，通过计算或实验可以获得上述压力值。

如果记录头201被压缩，墨通过墨供给管206流进记录头201，因而将墨补充到辅助罐201b和液体腔201f每一个内。被补充墨的数量就是被减压的辅助罐201b和液体腔201f返回近似大气压力所需的体积，并被辅助罐201b和液体腔201f的体积和压力所确定。

当截止阀210被打开大约1秒钟后，完成向辅助罐201b和液体腔201f补充墨。如果完成补充，驱动凸轮控制电动机207g以便使凸轮207b、207f转动，从而每个b位置与每个抽吸帽207a和连杆207e接触。从而抽吸帽207a和与记录头201分离，然后再次驱动抽吸泵207c，抽吸保存在抽吸帽207a内的墨。由于在此情况下，阀210仍然打开，将墨从喷嘴201g内排出，从而能够在记录纸S(图1)上形成文字或图像。在备用或待命状态下，再次驱动凸轮控制电动机207g以便使凸轮207b、207f转动，从而每个b位置与每个抽吸帽207a和连杆207e接触，因而利用抽吸帽207a封闭记录头201的排放侧并关闭截止阀210。

如果辅助罐201b和液体腔201f内的墨长期不足，不必频繁地利用恢复装置207执行抽吸，无用的墨耗费被降低。此外，虽然要求向辅助罐201b和液体腔201f补充墨，补充过程可能仅仅一次就被完成，因而能够节省墨。

假设辅助罐201b的体积是V1，要被补充到辅助罐201b内的墨数量是S1，辅助罐201b内的压力是P1(对于大气压的相对值)。利用“PV恒定”原理，通过在补充过程中满足关系式V1＝S1/|P1|，适当数量的墨可以被补充到辅助罐201b内。同样假设液体腔201f的体积是V2，要被补充到液体腔201f内的墨数量是S2，液体腔201f内的压力是P2(对于大气压的相对值)，通过在补充过程中满足关系式V2＝S2/|P2|，适当数量的墨可以被补充到液体腔201f内。

此外，将辅助罐201b和液体腔201f分隔开的过滤器201c具有细微结构，当如上所述形成弯液面时，气体很难流过该过滤器。假定在形成弯液面时使气体通过过滤器201c所需压力是Pm。当利用恢复装置207抽吸喷嘴201g时，液体腔201b内的压力P2比辅助罐201b内的压力P1低Pm，以便使辅助罐201b内的气体通过过滤器201c。从而，如果使用使用这个关系式确定辅助罐201b和液体腔201f的体积，补充操作的条件可以轻易地被确定。

下文将具体介绍上述的补充操作和体积的确定。

一般一个月补充一次墨，这个月内被补充进辅助罐201b内的气体数量是1ml，被补充进液体腔201f内的气体数量是0.5ml。辅助罐201b内用于使过滤器201c不暴露于气体下所需的墨数量是0.5ml，液体腔201f内用于使喷嘴201g不喷墨所需的气体数量是0.5ml。向辅助罐201b和液体腔201f补充气体数量的偏差是0.2ml。通过实验获得这些值。根据这些值，每次要被补充的墨数量是这些值的和，用于辅助罐201b是1.7ml，用于液体腔201f是1.2ml。

记录头201内减小压力被设定在一不超过恢复装置207的能力的范围内。由于在这个实施例中抽吸泵207c的能力极限是-0.6atm(-60.795kPa)，使用一些空间获得和设定抽吸泵207c的抽吸数量，利用泵电动机207d转动次数的控制，从而抽吸帽207a内的压力是-0.5atm(-50.6625kPa)。

由于喷嘴201g的弯液面而使气体通过所需的压力用实验定为-0.05atm(-5.06625kPa)，在抽吸帽207a内的压力和液体腔201f内的压力之间产生阻力差值，液体腔201f内的压力比抽吸帽207a内的压力高0.05atm(5.06625kPa)。同样由于过滤器201c的弯液面而使气体通过所需的压力用实验定为-0.1atm(-10.1325kPa)，在液体腔201f内的压力和辅助罐201b内的压力之间产生阻力差值，从而辅助罐201b内的压力比液体腔201f内的压力高0.1atm(10.1325kPa)。因此如果设定抽吸帽207a内的压力为-0.5atm(-0.56625kPa)，液体腔201f内的压力就是-0.45atm(-45.5963kPa)，辅助罐201b内的压力就是-0.35atm(-35.4638kPa)。

为了向辅助罐201b补充1.7ml墨，设定辅助罐201b的体积为V1，内压被设定为大约1atm(101.325kPa)，从而当抽吸1.7ml墨时，辅助罐201b内的压力就是-0.35atm(-35.4638kPa)。也就是V1＝1.7/0.35＝4.85ml。同样对于体积为V2的液体腔201f来说，这样设定体积即V2＝1.2/0.45＝2.67ml。

通过打开截止阀210，当以这种条件使记录头减压之后，墨流入处于负压的记录头201内。更详细地说，首先墨流入辅助罐201b，减压而引起的膨胀到V1的气体恢复到接近大气压力。假设此时辅助罐201b内的气体体积是V1a，V1a＝V1(1-0.35)＝3.15ml，当V1-V1a＝1.7ml墨被补充时，它变得稳定。类似地，对于液体腔201f来说，墨从辅助罐201b流进，由于减压而膨胀到V2的气体恢复到接近大气压。假设液体腔201f内的气体体积是V2a，变成V2a＝V2(1-0.45)＝1.47ml，当V2-V2a＝1.2ml墨被补充时，它被稳定。

如上所述，通过设定辅助罐201b和液体腔201f每一个的体积和减压，适当数量的墨可以被补充到辅助罐201b和液体腔201f内，辅助罐201b和液体腔201f被过滤器201c分开，记录头可以长期正常操作而不用抽吸，即使在气体积聚在记录头201内的情况下，也是如此。

如上所述，一气体层插在过滤器201c和液体腔201f内的墨上表面之间，但是利用恢复装置207，能够设定所希望的作为抽吸过程中的抽吸压力的气体层的数量。从而，气体层是可管理的气体层。

为此原因，由过滤器和喷嘴之间所产生的气泡导致的低级喷墨的可靠性可以被极大地改善。也就是对于由于不能被管理的气泡存在于过滤器下而使过滤器的有效面积被改变(减少)的普通问题来说，在本发明中，过滤器201c与气体层接触(图1中开口201d)，用于管理来自第一的被管理区域(在图1中的开口201d)，过滤器201c的有效面积不能改变，从而最好考虑这些事实。

对于气泡覆盖过滤器和喷嘴之间的流通通道的问题，由于液体腔201f的断面远大于存在于液体腔201f内气泡的直径，液体腔201f内的气泡并不干扰墨流动。

此外，对于液体腔内气泡渗入喷嘴或阻塞液体腔和喷嘴之间通道的问题，由于如上所述液体腔201f的断面足够大，液体腔201f内产生的气泡利用浮力向上穿过液体腔201f内的墨，与气体层混合，因而不渗入喷嘴201g。此外，虽然液体腔201f内所生成的气泡与气体层混合，由于这个气体层如上所述是可管理的气体层。过滤器201c的有效面积没有改变。

也就是，如上所述，利用该辅助罐201b和液体腔201f被过滤器201c分隔这种结构，对于所生成气泡的运动导致的低级喷墨来说，可靠性被极大地改善。

图17是详尽显示图14所示记录头201的断面图，图17从左到右显示了图14。这个实施例的记录头201分别从6个喷嘴201g喷墨，通过主罐204、墨供给管206、辅助罐201b和液体腔201f独立地向每个喷嘴201g供应墨。

图18是从喷嘴201g显示记录头201的仰视图。

喷嘴201g具有由多个记录元件行所组成的纵向，在这个实施例中设置了6个喷嘴201g1～201g6。辅助罐201b和液体腔201f在平行于喷嘴201g的纵向方向上也具有形状。

在这个实施例中，喷嘴201g1～201g5被分成201g1～201g3一组和201g4～201g6一组，靠近每组设置喷嘴，从而记录头墨排放侧的宽度比辅助罐201b组的宽度小。这是由于利用抽吸管207a用于墨排放侧的封闭空间被减少。

在象这个实施例那样喷墨记录设备大量耗用墨的情况下，辅助罐201b具有大体积，从而辅助罐组201b比通常的大。如果由每个辅助罐201b提供墨的喷嘴201g1～201g6被设置在每个辅助罐201b下方，墨排放侧的宽度被增加，从而抽吸帽207a所要封闭的墨排放侧的空间也被增加。因而扩大了引入数量，从而增大了设备的整体体积。在这个实施例中，墨排放侧的宽度比上述的辅助罐201b组的宽度小，从而阻止了设备尺寸过大。

在这个实施例中，由于墨排放侧的宽度比上述的辅助罐201b组的宽度小，将每个辅助罐201b连接到每个喷嘴201g上的每个液体腔201f从每个喷嘴201g向每个辅助罐201b径向延伸。因而，由于可以使用一些与现有技术相同的抽吸泵，可以降低制造成本。由多个喷嘴行组成的排放侧可以被用于通用的小的喷墨记录设备。

图19是一透视图，显示了这个实施例所使用的液体腔201f(墨容器)的形状。

这个实施例的液体腔201f由对应于每个喷嘴201g1～201g的液体腔6201f1～201f6组成。如上所述，每个液体腔201f1～201f6分别从每个喷嘴201g1～201g6向每个辅助罐201b径向延伸。每个液体腔6201f1～201f6具有不同的形状。根据其断面形状，每个液体腔201f1～201f6也具有不同的长度，但是每个液体腔201f1～201f6的体积基本上相同。通过上述基本相同的体积，认为每个液体腔201f1～201f6的体积V2、要被填充的墨数量S1和液体腔的压力P2基本上相同，通过这种设置，适当数量的墨可以被填充到每个液体腔201f1～201f6。这同样适用于排放恢复操作。

图20显示了另一实施例的使每个液体腔201f1～201f6相等的基本元件。

在图19中，具有不同长度和相同体积的每个液体腔201f1～201f6用一个部件被实现，与图19所示示例相比，通过由相同长度的第一部件和对应于第一部件并具有多个不同长度凸起的第二部件组成，制成本实施例的液体腔201f1～201f6。

图20所示的体积调整元件901具有对应于每个液体腔201f1～201f6的不同长度的凸起9011～9016，通过与体积调整元件901相关，使每个液体腔201f1～201f6的体积基本相同。

在具有上述结构的这个实施例中，利用每个凸起9011～9016的长度并调整它自身的体积，使每个液体腔201f1～201f6的体积相同。

如果将使用每个实施例所示液体腔的喷墨记录头安装到图1所示的喷墨记录设备上，进行印刷，能够执行满意的印刷。通过安装每个实施例中所示喷墨记录头，喷墨记录设备的记录效果并不局限于图1所示串型设备，行型设备也具有相同的记录效果。

虽然本发明的实施例利用喷墨记录头所使用的压力调整腔的弹性变形体，如果具备本发明的主要特点，也适用于别的用途并给出相同效果。

如上所述，本发明提供具有至少一个弹性变形体的蒸汽压力调整腔，其体积可以根据蒸汽压力而变化，其中弹性变形体包括一大致圆形开口和两个在变形之前外轮廓几乎是平的表面，其中两个表面通过弯曲部分延伸到与该开口相对的前端，因而稳定了压力调整腔的功能并使该腔的功能发挥到最大程度。在具有利用弹性变形体的蒸汽压力调整腔的记录头内，当弹性变形体是圆柱形状时，对于狭窄的墨容器或具有有限宽度的墨容器，弹性变形体的分布可以使其底部直径被扩大，从而产生这样的效果，具有多个墨容器的墨装置可以结构紧凑，根据紧凑的记录头，喷墨记录设备自身也结构紧凑。此外，由于弹性变形体的底部可以被增大，事实上有更多的可能性选择弹性变形体的形状，以便将蒸汽压力调整腔的功能发挥到最大限度。

由于具有这种结构紧凑的记录头，本发明的喷墨记录设备体可以是紧凑的，使用户可以将其作为一产品而使用，喷墨记录设备的成本也可以被降低。

Claims (20)

1、一种压力调整腔，具有至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑件，根据蒸汽压力该弹性变形体的体积可以改变，以便调整与该压力调整腔相通的容器内的蒸汽压力，

其中，弹性变形体在一外周面上包括一圆形开口和两个在变形之前外形是平的表面，其中所述两个表面具有这样一个形状，该形状延伸穿过与所述开口相对的前端处的弯曲部分。

2、根据权利要求1所述的压力调整腔，其中，两个平的表面具有相同的形状。

3、根据权利要求1所述压力调整腔，其中，至少在所述平的表面的一部分上形成凹进部分。

4、一种压力调整设备，具有一腔、至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑件，蒸汽通过所述腔进入和离开，所述弹性变形体的体积可以根据蒸汽压力改变以便调整与该腔相通的蒸汽压力，

其中，弹性变形体在一外周面上包括一圆形开口和两个在变形之前外形是平的表面，其中所述两个表面具有这样一个形状，该形状延伸穿过通过与该开口相对的前端处的弯曲部分。

5、根据权利要求4所述的压力调整设备，其中，两个平的表面具有相同的形状。

6、根据权利要求4所述的压力调整设备，其中，至少在平的表面的一部分上形成凹进部分。

7、一种记录头包括：

一用于排放记录用墨的墨排放装置；

一用于容纳空气和供给到墨排放装置中的墨的墨容器，以及

一压力调整腔，与该墨容器相通并具有至少一个弹性变形体和一用于将该弹性变形体支撑在容器上的支撑件，该弹性变形体的体积可以根据蒸汽压力而改变，以便调整墨容器内的蒸汽压力，

其中，弹性变形体在一外周面上包括一圆形开口和两个在变形之前外形是平的表面，其中所述两个表面具有这样一个形状，该形状延伸穿过与该开口相对的前端处的弯曲部分。

8、根据权利要求7所述的记录头，其中，两个平的表面具有相同的形状。

9、根据权利要求7所述的记录头，其中，至少在平的表面的一部分上形成凹进部分。

10、如权利要求7所述的记录头，包括：

所述墨容器具有多个平行地设置的墨容纳腔，每个墨容纳腔独立地容纳墨；

所述墨排放装置用于排放墨容器所供给的用于记录的墨；每个墨排放装置对应于每个墨容纳腔；以及

所述压力调整腔对应于每个墨容纳腔而设置，其被设置在至少两个墨容器的上部部分的上方，压力调整腔包括多个沿墨容纳腔的分布方向和垂直于该分布方向的方向而设置的弹性变形体。

11、根据权利要求10所述的记录头，其中，墨容器具有用于弹性变形体的圆形形状。

12、根据权利要求10所述的记录头，其中，所述墨容器包括分别与多个墨容纳腔的压力调整腔相通的开口，这种开口被设置成一种黑帽形状。

13、根据权利要求12所述的记录头，其中，所述开口具有半月形状。

14、根据权利要求10所述的记录头，其中，沿平行于墨排放装置分布方向的方向设置墨容纳腔，所述墨容纳腔对应于多个墨排放装置，墨容纳装置具有从墨排放装置的相通部分向压力调整设备径向增大的形状。

15、根据权利要求10所述的记录头，其中，墨容纳腔和墨排放装置具有纵长形状并如此设置，从而每个纵向方向相互平行。

16、根据权利要求14所述的记录头，其中，多个墨容纳腔体积相同。

17、根据权利要求16所述的记录头，其中，通过调整垂直于每个墨容纳腔的分布方向的方向上的纵向长度，多个墨供给液体腔的体积几乎相同。

18、根据权利要求10所述的记录头，其中，多个墨容纳腔中的每个腔独立地容纳不同颜色的墨。

19、根据权利要求10所述的记录头，其中，将过滤器设置在墨容纳腔内，用于阻止杂质混入供应到排放装置中的墨内。

20、一种记录设备包括一往复直线运动的滑架和一用于传送记录介质的传送装置，该滑架装载权利要求10～19之一所述的记录头，所述记录介质接收记录头的墨排放装置所喷出的墨，所述传送装置在垂直于滑架运动方向的方向上传送记录介质。

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