專利名稱：液體容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提供負(fù)壓力的液體接納容器及其制造方法，所述容器用來(lái)將液體供應(yīng)到例如筆、噴墨部分之類的記錄站，還涉及一種包含該容器和噴墨記錄頭的噴墨卡盒以及一種噴墨記錄設(shè)備，尤其是，使用吹制成型法形成用于噴墨記錄領(lǐng)域的墨盒。
已經(jīng)知道一種用來(lái)容納液體的容器，它能在容器內(nèi)部保持負(fù)壓的同時(shí)從容器中供應(yīng)出液體，這樣一種容器能借助于自身產(chǎn)生的負(fù)壓力為液體使用區(qū)(例如一支筆的筆尖或者說(shuō)尖端、與該容器連結(jié)的記錄頭等等)適當(dāng)?shù)毓?yīng)液體。
有多種上述類型的液體接納容器已被使用，但是可用的范圍十分有限。其理由之一是它們之中沒有一種是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造的。
例如，在需要適當(dāng)負(fù)壓力的噴墨記錄設(shè)備領(lǐng)域使用的一種墨盒，在其內(nèi)部有一塊作為負(fù)壓發(fā)生源的多孔材料或者一個(gè)內(nèi)部裝有彈簧的囊狀容器，所述彈簧能提供力量，抵抗由于墨水消耗而產(chǎn)生的向內(nèi)變形，例如，日本專利申請(qǐng)公開號(hào)HEI-56-67269以及日本專利申請(qǐng)公開號(hào)HEI-6-226993就披露了這種墨盒。美國(guó)專利號(hào)4，507，062披露了另一種橡膠墨盒，它具有圓錐形輪廓，而且頂部呈球形，頂部壁厚比其它部位小。圓錐的球狀較薄部分提供一個(gè)比其它位置容易移動(dòng)和變形的區(qū)域，這種墨盒已投入使用，而且至今尚且令人滿意。
然而，上述的負(fù)壓生成機(jī)構(gòu)相當(dāng)昂貴，不適用于打印機(jī)、具有書寫尖端的繪圖機(jī)之類的書寫設(shè)備。另外，使用復(fù)雜的負(fù)壓生成機(jī)構(gòu)導(dǎo)致書寫設(shè)備體積龐大，因而也不符需要。
在書寫設(shè)備中已使用一種氈墊圈，它能產(chǎn)生負(fù)壓力，并能從書寫尖端引出空氣以便允許墨水供應(yīng)到此處。這種類型的用來(lái)供應(yīng)墨水的氣液排出結(jié)構(gòu)的主要問(wèn)題是書寫尖端處墨水泄漏。為了解決這一問(wèn)題，已推薦了一種墨水保持機(jī)構(gòu)，其中，在尖端和墨盒之間以預(yù)定的間隔做出大量翅片，翅片的方向垂直于墨水供應(yīng)方向，以便保持住由于環(huán)境改變之類原因快要漏出的墨水，防止它泄漏。然而，這種機(jī)構(gòu)導(dǎo)致相當(dāng)多的墨水殘留在墨盒中不能使用。
這種書寫設(shè)備的墨水供應(yīng)系統(tǒng)通常為開放型，從而引起墨水蒸發(fā)，減少了墨水的可用量。因此使用大體上密封的墨盒類型來(lái)抑制墨水蒸發(fā)是適當(dāng)?shù)摹?br> 下面簡(jiǎn)短地介紹一下基本密封的墨盒。當(dāng)墨水供應(yīng)系統(tǒng)沒有采用負(fù)壓生成源時(shí)，墨水是因?yàn)榕c墨水使用部分(噴墨頭)有高度差(即靜壓頭差)而進(jìn)行供應(yīng)的。在墨水容納部分中不需要任何專門的條件，在一般情況下是使用一個(gè)簡(jiǎn)單的墨水容納囊。
然而，為了使用密封系統(tǒng)，墨水供應(yīng)通道必須在墨水容納囊和墨水使用區(qū)(噴墨頭)之間延伸，從而需要一個(gè)長(zhǎng)的墨水供應(yīng)管，使系統(tǒng)顯得龐大。為了減少或者消除墨水供應(yīng)通道的靜壓頭差，已經(jīng)推薦并投入使用一種能夠?yàn)槟畤娚漕^提供負(fù)壓力的墨盒。此處使用一個(gè)術(shù)語(yǔ)“噴墨頭卡盒”，它是指包括噴頭和墨盒的聯(lián)合體。
噴墨頭卡盒被進(jìn)一步分為記錄頭和墨水容納部分總是連在一起的類型，以及兩者分離并且可分離地安裝在記錄設(shè)備上但在使用中連成一體的類型。
在這兩種類型的結(jié)構(gòu)中，在低于墨水容納部分中心處提供一個(gè)墨水容納部分與記錄裝置的連結(jié)區(qū)域，以便提高在墨水容納部分中所盛墨水的使用率。為了穩(wěn)定地保持墨水，防止墨水從噴射部分(例如記錄裝置的噴頭)漏出，在噴墨頭卡盒中的墨水容納部分具有一種生成反壓力的功能，所述反壓力阻礙墨水流入記錄裝置，這種反壓力被稱作“負(fù)壓力”，因?yàn)樗鼮閲娚涑隹诓糠痔峁┫鄬?duì)于外部大氣壓力而言的負(fù)壓力。
為了產(chǎn)生負(fù)壓力，可以使用多孔材料或者構(gòu)件的毛細(xì)管力。使用這種方法的墨盒包括一個(gè)多孔材料(例如海綿)和一個(gè)通氣孔，所述多孔材料包含(最好是壓入)在整個(gè)墨盒之中，而所述通氣孔用來(lái)引入空氣，促進(jìn)打印期間的墨水供應(yīng)。
然而，當(dāng)使用多孔材料作為墨水保持構(gòu)件時(shí)，每單位體積的墨水容納率降低了。為了解決這一問(wèn)題，曾有建議，多孔材料只包含在一部分墨盒之中而不是在整個(gè)墨盒之中。這種結(jié)構(gòu)與整個(gè)墨盒中包含多孔材料的結(jié)構(gòu)相比，其每單位容積墨水容納率以及墨水保持率較高。
根據(jù)提高墨水容納率的觀點(diǎn)，使用或不使用彈簧的囊狀容器，或者橡膠墨水接納容器是可以使用的。
這類結(jié)構(gòu)的墨盒現(xiàn)在正得到廣泛使用。
然而，還需要作進(jìn)一步的改進(jìn)。
例如，應(yīng)該進(jìn)一步增大墨水容納率。也就是說(shuō)，在相同容積的墨盒中要容納較大數(shù)量的墨水。
需要減少墨盒結(jié)構(gòu)的零件以便簡(jiǎn)化墨盒，還需要提高生產(chǎn)率和減少質(zhì)量控制項(xiàng)目。
因此，本發(fā)明的基本目的是提供一種液體接納容器，能在穩(wěn)定的負(fù)壓下往外供應(yīng)液體。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種使用負(fù)壓型墨盒及其制造方法，其特征為，墨盒的內(nèi)部空間在儲(chǔ)存墨水時(shí)能使用到最大程度，而質(zhì)量變化很小。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種使用負(fù)壓型液體容器及其制造方法，還提供一種液體供應(yīng)方法，其特征為，采用一種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)就能提高液體供應(yīng)性能。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種利用靜壓頭差而且尺寸緊湊的液體供應(yīng)系統(tǒng)以及可用于它的液體容器。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種特別適用于噴墨頭的墨盒。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種新穎的墨水供應(yīng)系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的，提供一個(gè)液體容器，它包括一個(gè)外壁和一個(gè)內(nèi)壁，所述外壁基本呈棱柱狀，并被提供一個(gè)明顯的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)液體供應(yīng)部分，以便從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其中，所述內(nèi)壁的厚度從棱柱狀表面的中間部分到拐角減小，并且所述外壁和所述內(nèi)壁彼此分離。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)目的，提供一個(gè)液體容器，它包括一個(gè)外壁和一個(gè)內(nèi)壁，所述外壁基本呈棱柱狀，并被提供一個(gè)實(shí)質(zhì)上的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)液體供應(yīng)部分，以便從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其中，所述外壁的每一個(gè)表面向內(nèi)凸出，并且所述外壁的厚度從棱柱狀表面的中間部分到拐角減小，并且所述外壁和所述內(nèi)壁彼此分離。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步目的，提供一個(gè)液體容器，它包括一個(gè)液體容納部分，一個(gè)拐角封閉構(gòu)件，以及一個(gè)液體供應(yīng)口，所述液體容納部分具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；所述拐角封閉構(gòu)件用來(lái)抑制所述液體容納部分拐角的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又允許它運(yùn)動(dòng)到拐角不產(chǎn)生顯著變形的程度，所以，所述拐角封閉構(gòu)件能保持拐角的形狀，阻礙所述液體容納部分的變形；而所述液體供應(yīng)口用來(lái)從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其中，所述液體供應(yīng)口拐角處的厚度比棱柱形表面中間部分的厚度小。
根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)目的，提供一種液體容器制造方法，所述方法包括提供一個(gè)液體容器，它包括一個(gè)外壁和一個(gè)內(nèi)壁，所述外壁基本呈棱柱狀，并被提供一個(gè)通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)液體供應(yīng)部分，以便從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其中，所述內(nèi)壁的厚度從棱柱狀表面的中間部分到拐角減小，并且所述外壁和所述內(nèi)壁彼此分離；減低所述液體容納部分的壓力，使所述內(nèi)壁和外壁彼此分離；以及將液體注入所述液體容納部分。
根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步目的，提供一個(gè)噴墨卡盒，它包括一個(gè)用來(lái)噴射墨水的噴墨頭以及一個(gè)與所述噴墨頭連接的墨盒，所述墨盒用來(lái)將墨水供應(yīng)到所述噴墨頭；其中，所述墨盒包括一個(gè)外壁，一個(gè)內(nèi)壁以及一個(gè)壓緊(夾緊)部分，所述外壁基本呈棱柱狀，并帶有一個(gè)明顯的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放墨水的墨水容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)墨水供應(yīng)部分，以便從所述墨水容納部分向外供應(yīng)墨水；所述壓緊部分位于除了最大面積側(cè)面之外的一個(gè)側(cè)面上，其中在所述壓緊部分所述內(nèi)壁被所述外壁夾??；其中，所述內(nèi)壁的厚度從棱柱狀表面的中間部分到拐角減小，并且所述壓緊部分在每個(gè)相對(duì)側(cè)面上被提供；其中，所述墨水供應(yīng)部分和壓緊部分被提供在所述內(nèi)、外壁的除了最大面積側(cè)面以外的多個(gè)側(cè)面之中。
在前文中提到的記錄設(shè)備的記錄筆或者噴出口需要負(fù)壓力墨水。
下面進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明最佳狀態(tài)。
一種容器，其特征為，所述內(nèi)壁的厚度從其表面中間部分到拐角逐漸減小。
一種容器，其特征為，所述內(nèi)壁在其表面中間部分的厚度不小于100μm并且不大于400μm，而在拐角處的厚度不小于20μm并且不大于200μm。
一種容器，其特征為，所述內(nèi)壁和所述外壁的拐角是圓的。
一種容器，其特征為，包圍液體容器的一個(gè)最小長(zhǎng)方體的最長(zhǎng)棱邊和最短棱邊之比為2∶1至10∶1。
本發(fā)明特別適用于墨盒、噴墨頭卡盒以及使用噴墨記錄系統(tǒng)的記錄設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步目的，提供一種墨盒，它包括一個(gè)外壁，一個(gè)內(nèi)壁以及一個(gè)壓緊部分，所述外壁基本呈棱柱狀，并被提供一個(gè)明顯的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放墨水的墨水容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)墨水供應(yīng)部分，以便從所述墨水容納部分向外供應(yīng)墨水；所述壓緊部分位于除了最大面積側(cè)面之外的一個(gè)側(cè)面上，其特征為，在所述壓緊部分，所述內(nèi)壁被所述夾壁夾??；其特征為，所述內(nèi)壁的厚度從棱柱狀表面的中間位置到拐角逐漸減小，并且所述壓緊部分在每個(gè)相對(duì)側(cè)面上被提供；其特征為，所述墨水供應(yīng)部分和壓緊部分被提供在所述內(nèi)、外壁的除了最大面積側(cè)面以外的多個(gè)側(cè)面之中。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)目的，提供用于一種液體容器制造方法，其特征為，所述液體容器包括一個(gè)外壁，一個(gè)內(nèi)壁，以及一個(gè)液體供應(yīng)部分，所述內(nèi)壁具有一個(gè)等于外壁內(nèi)表面的外表面，并具有一個(gè)能盛裝液體的液體容納部分；而所述液體供應(yīng)部分用來(lái)從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其特征為，所述液體容器具有棱柱形橫截面；所述方法包括以下步驟提供一套與液體容器外形相符的模具；提供用于外壁的基本呈圓筒形的第一型坯，所述第一型坯的直徑小于所述模具有直徑；提供用于內(nèi)壁的基本呈圓筒形的第二坯；吹入空氣，膨脹第一和第二型坯，以致于第一型壞沿著所述模具延伸，內(nèi)壁和外壁可以相互分離，并且由內(nèi)壁確定的空間與由外壁確定的空間彼此具有相似的輪廓。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步目的，提供用于一種液體容器的制造方法，所述方法包括提供一種液體容器，它包括一個(gè)外壁和一個(gè)內(nèi)壁，所述外壁基本呈棱柱狀，并被提供一個(gè)明顯的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；而所述內(nèi)壁的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有一個(gè)與所述外壁拐角相應(yīng)的拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛放液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)液體供應(yīng)部分，以便從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體；其特征為，所述內(nèi)壁的厚度從棱柱表面的中間位置到拐角逐漸減小，并且所述外壁和所述內(nèi)壁彼此分離；減少液體容納部分的壓力，使內(nèi)壁和外壁分離；以及將液體注入液體容納部分。
下面結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的幾個(gè)最佳實(shí)施例，使本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)更加明確。


圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)墨盒的剖面示意圖。
圖1(b)是其側(cè)視圖。
圖1(c)是其透視圖。
圖2(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)墨盒的剖視圖，描述它在墨水排出時(shí)變形的情況。
圖2(b)是其側(cè)視圖。
圖3(a)第一實(shí)施例墨盒的另一個(gè)例子的剖視圖。
圖3(b)是其側(cè)視圖。
圖4(a)是本發(fā)明第一實(shí)施例墨盒的又一結(jié)構(gòu)例子的剖視圖。
圖4(b)是其側(cè)視圖。
圖5是對(duì)于一種本發(fā)明墨盒負(fù)壓特性的概略描述。
圖6(a)-(d)描述本發(fā)明第一實(shí)施例墨盒的制造步驟。
圖7是描述本發(fā)明第一實(shí)施例墨盒制造步驟的工藝流程圖。
圖8簡(jiǎn)略介紹本發(fā)明第一實(shí)施例墨盒在制造期間的情況。
圖9(a)是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的一個(gè)墨盒的剖面示意圖。
圖9(b)是其頂視圖。
圖9(c)是其底部朝上時(shí)的透視圖。
圖10簡(jiǎn)略描述本發(fā)明第二實(shí)施例墨盒在墨水排出時(shí)的變形情況。
圖11(a)是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的一個(gè)墨盒的剖面示意圖。
圖11(b)是其側(cè)視圖。
圖12(a)-(d)描述本發(fā)明第三實(shí)施例墨盒的制造步驟。
圖13描述一個(gè)型壞的捏緊部分和具有間斷分離層的金屬模具。
圖14是描述本發(fā)明第三實(shí)施例墨盒制造步驟的工藝流程圖。
圖15(a)是一張示意的透視圖，介紹一個(gè)墨盒和一個(gè)記錄頭，該記錄頭可以連結(jié)到根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的墨盒上。
圖15(b)是一張局部剖視圖，描述記錄頭與墨盒的連結(jié)狀態(tài)。
圖16是一臺(tái)裝有本發(fā)明實(shí)施例墨盒的噴墨記錄設(shè)備的示意圖。
圖17用來(lái)簡(jiǎn)略地描述墨盒的尺寸。
圖18(a)是本發(fā)明第四實(shí)施例墨盒的剖面示意圖。
圖18(b)是其側(cè)視圖。
圖19(a)是本發(fā)明第五實(shí)施例墨盒的剖面示意圖。
圖19(b)是其側(cè)視圖。
圖20介紹第一實(shí)施例墨盒的制造步驟。
圖21(a)是根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例墨盒的剖面示意圖。
圖21(b)是其側(cè)視圖。
圖21(c)是其透視圖。
下面參照這些附圖，介紹本發(fā)明的多個(gè)最佳實(shí)施例。
在介紹最佳實(shí)施例之前，首先參見圖1、2圖5，描述穩(wěn)定負(fù)壓的生成以及墨水保持機(jī)構(gòu)。
圖1(a)-(c)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一個(gè)墨盒的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，(a)為剖面圖，(b)為側(cè)視面，(c)為透視圖。圖1(a)的剖面是沿著一個(gè)平行于墨盒最大面積側(cè)面〔參見圖1(c)〕的平面切出的。圖2描述墨盒中的墨水被消耗時(shí)該墨盒的情況，其中(a1)-(d1)是沿著圖1(b)的B-B線切出的剖視圖，而(a2)-(d2)是沿著圖1(a)的-A線切出的剖視圖。這個(gè)實(shí)施例墨盒具有一個(gè)內(nèi)壁(內(nèi)殼)、一個(gè)外壁(外殼、外套或者說(shuō)外框)以及一個(gè)分離層，而且用一種簡(jiǎn)單的直接吹制成型過(guò)程(詳見下文)做出。
在圖1中，墨盒100具有一個(gè)與構(gòu)成外殼或者說(shuō)外套的外壁101分離的內(nèi)壁102，墨水就被容納在由內(nèi)壁102限定的空間(墨水容納部分)之中。外壁101的厚度顯著地大于內(nèi)壁102的厚度，以致于不管內(nèi)壁102由于將墨水排至外部而產(chǎn)生多大的變形，外壁101幾乎不產(chǎn)生變形。在外壁上做出一個(gè)允許空氣進(jìn)入的通氣孔105，內(nèi)壁具有一個(gè)熔接部分(壓緊部分)104，內(nèi)壁在此處由外壁支承。
圖1的墨盒100由八個(gè)平表面以及一個(gè)附加的圓柱形墨水供應(yīng)部分103構(gòu)成。在墨水供應(yīng)部分103的各個(gè)側(cè)面處，外壁和內(nèi)壁的最大面積表面分別具有六個(gè)拐角(α1、α1*、β1、β1、α1*和α1)以及(α2、α2**、β2、β2、α2**和α2)，詳見下文。
內(nèi)壁的厚度在上述拐角比在這些構(gòu)成棱柱(特別是平行六面體)狀輪廓的表面或者說(shuō)側(cè)面的中間部分要小，尤其是，從每個(gè)側(cè)表面的中間部分到相關(guān)的拐角厚度逐漸變小，致使各個(gè)表面朝墨水容納部分的內(nèi)部凸起。凸起輪廓沿著消耗墨水時(shí)產(chǎn)生的表面變形的方向，這種凸起形狀促進(jìn)了墨水容納部分的變形。
內(nèi)壁的拐角由三個(gè)表面提供(這三個(gè)表面將在下文中詳述)，以致于該拐角的整體強(qiáng)度與這幾個(gè)表面中部部分的強(qiáng)度相比要高。然而，在每個(gè)拐角和鄰近每個(gè)拐角處的表面具有比提供該拐角的表面的中間部分小的厚度，從而使這些表面容易運(yùn)動(dòng)(詳見下文)，構(gòu)成內(nèi)壁拐角的部分具有大致相同的厚度是適當(dāng)?shù)摹?br> 墨水供應(yīng)部分103通過(guò)一個(gè)排墨許可構(gòu)件106與噴墨記錄設(shè)備的一根墨水排出管相連結(jié)，所述排墨許可構(gòu)件具有防止墨水泄漏功能，以便防止在受到小振動(dòng)或者外部壓力(初始狀態(tài))時(shí)漏出墨水，在排墨許可構(gòu)件106等的作用下，墨水供應(yīng)部分103、內(nèi)壁102和外壁101不容易相互分開。平面和圓柱輪廓弧形表面的相交部分γ1和γ2，能抵抗在墨水通過(guò)噴墨記錄設(shè)備正常噴射期間由于墨水消耗造成的內(nèi)壁變形，不容易被壓扁。墨水供應(yīng)部分103的形狀不一定是圓柱形，而可呈一個(gè)多邊棱柱形(多角柱狀物)，甚至在這種情況下，墨水供應(yīng)部分103的尺寸與墨水容納部分相比也足夠小，所以仍能抵抗被墨水消耗導(dǎo)致的內(nèi)壁變形，不容易壓扁。因此，即使在墨水耗盡時(shí)，在墨水供應(yīng)部分103處的外壁和內(nèi)壁也不變形，仍具有與初始狀態(tài)相同的輪廓。
在圖1和2中，墨盒的外壁101和內(nèi)壁102相互分離，中間保留一個(gè)相對(duì)較大的間隙，但它不是不可避免的，這個(gè)間隙可以小到內(nèi)外壁幾乎接觸的程度，或者只要內(nèi)外壁是可分離的就足夠了。因此，在初始狀態(tài)，內(nèi)壁102的拐角α2和β2位于外壁101的拐角α1和β1的內(nèi)側(cè)〔見圖2的(a1)和(a2)〕。
此處，拐角是構(gòu)成墨盒多面體的至少三個(gè)表面的相交部分，以及一個(gè)相應(yīng)于延伸表面相交部分的部分。拐角參考標(biāo)號(hào)是這樣命名的α是指由具有墨水供應(yīng)口的表面形成的拐角，β是指其它拐角；而后綴1用于外壁，后綴2用于內(nèi)壁。在平面以及圓柱形墨水供應(yīng)部分弧形表面之間的相交部分用γ標(biāo)出；并且外壁和內(nèi)壁的所述相交部分也分別用γ1和γ2表示。拐角可在小范圍內(nèi)變圓，在這種情況下，變圓部分仍被認(rèn)為是拐角，而其它表面部分被看作側(cè)面。
墨水容納部分的墨水 隨著墨水通過(guò)噴墨記錄設(shè)備的噴墨記錄頭噴射而供應(yīng)出來(lái)，與其一致，內(nèi)壁102朝著減少墨水容納部分體積的方向從最大面積表面的中間部分開始變形。外壁101起到抑制內(nèi)壁拐角位移的作用。在這個(gè)實(shí)施例中，拐角α2和β2幾乎不移動(dòng)，以致于這些拐角能有效地對(duì)抗由于墨水消耗產(chǎn)生的變形，從而形成一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)壓力。
空氣經(jīng)過(guò)通氣孔105進(jìn)入內(nèi)壁102和外壁101之間，使內(nèi)壁102的表面平滑地變形，從而允許負(fù)壓力穩(wěn)定地保持住。在內(nèi)壁和外壁之間的空間通過(guò)通氣孔105與外界建立起流體聯(lián)系。然后，由內(nèi)壁提供的力與記錄頭噴射出口的彎液面力平衡，使墨水被保持住〔見圖2的(b1)、(b2)〕。
當(dāng)大量墨水從墨水容納部分排出時(shí)，參見圖2的(c1)和(c2)，墨水容納部分變形，尤其是墨水容納部分的中間區(qū)域產(chǎn)生如上所述的平滑變形，熔接部分104起到抑制內(nèi)壁變形的作用。所以，就鄰接最大面積表面的幾個(gè)側(cè)面而言，沒有壓緊部分的區(qū)段比具有壓緊部分104的區(qū)段容易開始變形并離開外壁。
然而，僅僅具有如同上述的這些內(nèi)壁變形抑制部分，在盛在墨水容納部分內(nèi)的墨水被使用到足夠程度之前，與墨水供應(yīng)部分103相鄰的內(nèi)壁的變形仍有可能關(guān)閉墨水供應(yīng)部分。
根據(jù)這個(gè)本發(fā)明實(shí)施例，如圖1(c)所示，在初始狀態(tài)內(nèi)壁拐角α2與外壁拐角α1相鄰，當(dāng)內(nèi)壁102變形時(shí)，內(nèi)壁拐角α2比內(nèi)壁其余部分難變形，致使內(nèi)壁的變形得到有效的抑制。在這個(gè)實(shí)施例中，各拐角的角度均為90°。
此處，規(guī)定內(nèi)壁拐角α2的角度等于拐角α1。所述拐角α1位于至少三個(gè)外壁表面中的兩個(gè)大致平坦表面之間，也就是說(shuō)，位于這兩個(gè)表面延伸的相交部分。規(guī)定內(nèi)壁拐角角度等于外壁拐角角度，是因?yàn)樵谥圃?詳見下文)中，墨盒是以外壁為基礎(chǔ)做出的，還因?yàn)樵诔跏紶顟B(tài)內(nèi)外壁輪廓相似。
因此，從圖2(c1)、(c2)可知，圖1(c)所示的內(nèi)壁拐角α2做成可與外壁拐角α1離開，另一方面，除了由具有墨水供應(yīng)口的表面形成的拐角之外，內(nèi)壁拐角β2與拐角α2相比卻稍微離開相應(yīng)的外壁拐角β1。然而，在圖1和2所示的實(shí)施例中，處于相對(duì)位置的角度β通常不大于90°。所以，與構(gòu)成墨水容納部分內(nèi)壁的其它零件相比，相對(duì)于外壁的位置關(guān)系能保持接近于初始狀態(tài)，以致于提供了一個(gè)內(nèi)壁輔助支承。
再者，在圖2(c1)和(c2)中，相對(duì)的最大面積側(cè)面基本上是同時(shí)變形的，因此，它們的中間部分相互接觸，中間部分的接觸區(qū)域〔圖2(c1)、(d1)的畫陰影線的區(qū)域〕隨著墨水排出而增大。換句話說(shuō)，在這個(gè)墨盒實(shí)施例中，在最大面積側(cè)面以及與其鄰接的側(cè)面之間形成的棱邊隨著墨水耗損而被壓扁之前，墨盒的最大面積側(cè)面已開始接觸。
圖2(d1)和(d2)畫出墨水容納部分中的墨水已基本全部用盡的狀態(tài)(最終狀態(tài))。
在這種狀態(tài)，墨水容納部分的接觸區(qū)域基本上擴(kuò)展到整個(gè)墨水納部分，并且一個(gè)或者多個(gè)內(nèi)壁拐角β2已完全離開相應(yīng)的外壁拐角β1。換句話說(shuō)，甚至在最終狀態(tài)，內(nèi)壁拐角α2仍舊可分離地位于接近相應(yīng)的外壁拐角α1之處，所以拐角α2的抑制變形作用一起能延續(xù)到最后。
在達(dá)到這一狀態(tài)之前，熔接部分104可能已經(jīng)離開外壁，這取決于內(nèi)壁的厚度。甚至在熔接部分已離開外壁的情況下，熔接部分104的長(zhǎng)度仍被保持，因此變形的方向受到限制。所以，即使熔接部分離開外壁，變形也不是雜亂無(wú)章，而是適當(dāng)?shù)乇３种胶狻?br> 如上所述，變形從最大面積側(cè)面開始，然后在最大面積側(cè)面的一個(gè)棱邊處被壓扁之前已進(jìn)入相互平面接觸，并且接觸面積逐漸增大。除了由具有墨水排出口的側(cè)面構(gòu)成的拐角之外，其余拐角可以移動(dòng)。因此，墨水容納部分變形的先后次序是由其結(jié)構(gòu)決定的。
基本具有棱柱狀輪廓的墨盒外壁的基本平坦側(cè)面的至少一個(gè)最大面積側(cè)面是不固定在內(nèi)壁上的，下文將作詳細(xì)介紹。
當(dāng)墨水容納部分內(nèi)的墨水?dāng)?shù)量由于從噴墨記錄頭射出而開始減少時(shí)，墨盒內(nèi)壁在上述抑制條件下最容易變形的區(qū)域有變形的趨勢(shì)。因?yàn)橹辽儆幸粋€(gè)基本平坦的多面體最大面積側(cè)面沒有固定在內(nèi)壁上，就在相應(yīng)于該側(cè)面的內(nèi)壁表面的大致中間區(qū)域開始變形。
因?yàn)殚_始變形的這個(gè)側(cè)面是平的，它就平滑并且連續(xù)地朝著與其相對(duì)的側(cè)面變形，與此相應(yīng)，墨水容納部分中的墨水?dāng)?shù)量減少了。
所以，在反復(fù)地噴射和停止噴射期間，墨水接納部分基本上不會(huì)產(chǎn)生不連續(xù)變形，從而能保持更加穩(wěn)定的負(fù)壓，滿足噴墨記錄設(shè)備的噴墨要求。
在這個(gè)實(shí)施例中，所述最大面積側(cè)面彼此相對(duì)并且均不固定在內(nèi)壁上，因而容易離開相應(yīng)外壁，這兩個(gè)相對(duì)側(cè)面基本上同時(shí)彼此相對(duì)地產(chǎn)生變形，其結(jié)果是進(jìn)一步改善了在噴墨期間負(fù)壓的維持以及負(fù)壓的穩(wěn)定性。
在這個(gè)實(shí)施例中，噴墨墨盒的容積通常約為5-100cm3，典型的最大值為500cm3。
墨盒最大表面積側(cè)面與其它側(cè)面的尺寸比率可用下述方法確定。參照?qǐng)D17，首先確定一個(gè)能包含墨盒的最小長(zhǎng)方體，該長(zhǎng)方體的棱邊標(biāo)定為l1，l2和l3(棱邊l1的長(zhǎng)度不小于棱邊l2的長(zhǎng)度，而棱邊l2的長(zhǎng)度大于棱邊l3的長(zhǎng)度)。棱邊l1和l3的長(zhǎng)度比應(yīng)為大約10∶1至大約2∶1。這樣，當(dāng)墨盒具有一個(gè)基本上為長(zhǎng)方體的外廓時(shí)，最大面積表面的面積大于與其相鄰的表面的面積總和。
已經(jīng)用一個(gè)液體容器做過(guò)試驗(yàn)。所述液體容器的內(nèi)壁中間部分厚度約為100μm，而與拐角相鄰處的厚度為幾個(gè)μm至10μm。在這種情況下，拐角由三個(gè)表面的相交部分提供，拐角的強(qiáng)度大體上相當(dāng)于三倍厚度時(shí)的強(qiáng)度，也就是說(shuō)約為10×3＝30μm時(shí)的強(qiáng)度。
在開始排出液體的初始狀態(tài)，所需的負(fù)壓能通過(guò)抑制拐角以及在表面或者側(cè)面之間的相交部分的下凹來(lái)產(chǎn)生。
隨著液體的進(jìn)一步排出，變形開始，在容器的最大面積側(cè)面的中間區(qū)域產(chǎn)生接觸并逐漸增大。然后，內(nèi)壁側(cè)面的拐角開始離開外壁的相應(yīng)拐角。在拐角離開之后，拐角的原始輪廓立即產(chǎn)生復(fù)位的趨向，以致于拐角的變形又受到抑制。但是，隨著液體的進(jìn)一步排出，由于厚度很小，只有100μm，拐角的輪廓就會(huì)逐漸變化。
然而，構(gòu)成該液體容器的所有拐角不是同時(shí)而是按預(yù)定的先后順序離開和變形的。
所述先后次序的決定因素有液體容器的輪廓，拐角條件例如薄膜厚度以及壓緊部分(內(nèi)壁在該處被熔接在外壁上并夾入外壁之中)的位置等等。借助于在本實(shí)施例所示位置提供壓緊部分，能在該位置調(diào)節(jié)內(nèi)壁的變形及其離開外壁的狀態(tài)，從而能防止內(nèi)壁變形的紊亂。此外，在本實(shí)施例所示位置的相對(duì)位置再提供壓緊部分，可進(jìn)一步穩(wěn)定負(fù)壓力。
由于構(gòu)成液體容器的多個(gè)拐角有次序地離開，從排出液體的初始狀態(tài)直到終了，均能穩(wěn)定地產(chǎn)生預(yù)定的負(fù)壓力。隨著本實(shí)施例中內(nèi)壁厚度接近100μm，在墨水被用盡時(shí)多個(gè)鄰接表面和多個(gè)拐角之間的相交部分會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則的、也即朝向墨水供應(yīng)部分的變形。
還用另一個(gè)液體容器做過(guò)類似的試驗(yàn)，該容器的內(nèi)壁中間部分的厚度為100-400μm，而與拐角相鄰處的厚度為20-200μm，所以該容器的拐角強(qiáng)度比上一個(gè)容器實(shí)例高得多。
在該容器的排出液體初始狀態(tài)，與上一實(shí)例相似，也能產(chǎn)生預(yù)定的負(fù)壓力。隨著墨水的進(jìn)一步消耗，內(nèi)壁的側(cè)面中間部分開始逐漸離開外壁。與該變形相應(yīng)，拐角開始離開外壁的相應(yīng)拐角，甚至在相當(dāng)多數(shù)量的液體被排出之后，拐角的變形仍然很小。由于拐角在離開外壁時(shí)基本上保持了原有的輪廓，負(fù)壓力是穩(wěn)定的。當(dāng)液體被耗盡時(shí)，拐角輪廓仍然穩(wěn)定，以致于負(fù)壓力被穩(wěn)定地提供到墨水使用的最終狀態(tài)，并且只有最小數(shù)量的墨水殘留量。
通過(guò)附加試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與內(nèi)壁中間部分鄰接的厚度為100-250μm而拐角鄰接的厚度為20-80μm時(shí)，能產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)壓力。
曾用簡(jiǎn)單的圓柱形容器做過(guò)類似的研究。在此處，圓柱形輪廓指高度大于直徑的圓柱形容器。
在使用這樣一種圓柱形容器情況下，由于弧形側(cè)面的強(qiáng)度甚高，以致于當(dāng)它被用于噴墨記錄時(shí)容器不能壓扁。由弧形表面提供的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)能經(jīng)受住內(nèi)壓力的減少。因此，內(nèi)部負(fù)壓力變得太大。
接著，當(dāng)內(nèi)部液體被迫吸出時(shí)，弧形側(cè)面突然壓扁，與此同時(shí)，一部分端部表面明顯地彎曲。使用圓柱形輪廓時(shí)產(chǎn)生穩(wěn)定的內(nèi)壓力非常困難，因而不適用于噴墨記錄。
圖5畫出在根據(jù)本發(fā)明的墨盒中墨水容納部分的墨水排出量與墨盒負(fù)壓力的關(guān)系。在圖5中，橫座標(biāo)表示墨水排出量，而縱座標(biāo)表示負(fù)壓力。在這張附圖中，負(fù)的靜壓力用小方框畫出，而總的負(fù)壓力(它是負(fù)的靜壓力和墨水流動(dòng)所生動(dòng)負(fù)壓力之和)用“+”標(biāo)記畫出。
此處，在墨水容納部分內(nèi)的負(fù)壓力最好如下首先，在墨盒裝料到標(biāo)記處時(shí)負(fù)的靜壓力約為+2至60mm水柱，此時(shí)相應(yīng)的適用環(huán)境壓力約為-2至30mm水柱。如果在釋放時(shí)壓力為正值，可以在此記錄設(shè)備主部件內(nèi)進(jìn)行初始恢復(fù)操作，以便提供適用的負(fù)壓力。在此處，“在釋放時(shí)的狀態(tài)”不一定是圖2(a1)和(a2)所示的初始狀態(tài)。如果負(fù)壓被保持，墨盒也能容納數(shù)量稍小于墨水接納部分最大容納量的墨水。
其次，在進(jìn)行和不進(jìn)行記錄時(shí)的壓力較小，也就是說(shuō)，負(fù)的靜壓力和總壓力之間的差別較小。這是通過(guò)減少動(dòng)壓力來(lái)達(dá)到的。與使用多孔材料的墨水接納部分相比，在這種墨水接納部分自身內(nèi)的動(dòng)壓力可被忽略，所以，很容易獲得小的動(dòng)壓力。
第三，從初始狀態(tài)直到最終狀態(tài)，由于墨水容納部分中墨水量的改變而產(chǎn)生的負(fù)的靜壓力改變要小。在一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的墨水容納部分中，負(fù)壓力的改變線性或非線性地與墨水容納部分中所盛墨水的數(shù)量有關(guān)。因此負(fù)壓力變化率大。然而，在本實(shí)施例墨盒中，從初始狀態(tài)直到最終狀態(tài)之前，負(fù)壓力的改變不大，以致于獲得了基本穩(wěn)定的負(fù)靜壓力。
曾對(duì)這個(gè)第一實(shí)施例墨盒的供墨作業(yè)進(jìn)行了評(píng)估。其外壁最大厚度為1mm；內(nèi)壁最大厚度為100μm；內(nèi)壁表面面積為100cm2，外壁用Noryl樹脂材料制成，而內(nèi)壁用聚丙烯樹脂材料制成，其性能類似于圖5所示容器，總壓力保持為-100mm水柱左右。因此，本實(shí)施例墨盒可令人滿意地用于需要產(chǎn)生穩(wěn)定負(fù)壓力的噴墨記錄領(lǐng)域。由于它的容積使用效率高，還特別適用于小型噴墨記錄設(shè)備。
本文將介紹多個(gè)本發(fā)明實(shí)施例及其制造方法。然而本發(fā)明不受這些實(shí)施例限制。
本發(fā)明的第一實(shí)施例墨盒的示意圖見圖1(a)和(b)，其中(a)為剖視圖，(b)為側(cè)視圖，而(c)為透視圖。
圖3、4畫出圖1墨盒的一種改進(jìn)例子，其中圖3(a)、圖4(a)為剖視圖，圖3(b)、圖4(b)為側(cè)視圖。
首先介紹第一實(shí)施例墨盒的結(jié)構(gòu)。
在圖1(a)所示墨盒100中，參考標(biāo)號(hào)101指墨盒的外壁，而102指墨盒的內(nèi)壁。墨水被裝在由內(nèi)壁102限定的一個(gè)墨水容納部分之中。在內(nèi)壁的外側(cè)做出外壁以便保護(hù)墨水容納部分，以致于避免墨水由于內(nèi)壁的不是故意的變形而泄漏。
標(biāo)號(hào)103表示一個(gè)墨水供應(yīng)部分。它用來(lái)將墨水從墨盒內(nèi)部供應(yīng)到外部，并起到與噴墨頭側(cè)面(未畫現(xiàn))的一個(gè)墨水接收部分連結(jié)的作用。
在本實(shí)施例墨盒中，內(nèi)壁拐角接近外壁拐角，以致于就輪廓而言墨盒內(nèi)壁102與墨盒外壁101相似，所以墨盒內(nèi)壁102能與墨盒外壁101(外殼)的輪廓搭配，并在中間形成預(yù)定的間隙。這相當(dāng)于，具有一個(gè)外套以及一個(gè)內(nèi)裝囊狀容器的傳統(tǒng)墨盒的死空間能被移動(dòng)，以致于每單位容積外壁的容墨能力能夠增加(墨水容納效率能提高)。
標(biāo)號(hào)104代表一個(gè)熔接部分，它用來(lái)通過(guò)內(nèi)壁102形成一個(gè)密封空間。所述熔接部分用下法做成在墨盒吹制成型(詳見下文)期間，用一個(gè)金屬模具夾住一個(gè)用來(lái)形成墨盒壁的型坯，從而做出熔接部分。內(nèi)壁部分被焊接，而外壁與其緊密接觸，以致于外壁101起到支承內(nèi)壁102的作用，下文將作詳細(xì)介紹。在這個(gè)實(shí)施例中，如圖1(b)所示。熔接部分104從橫側(cè)看過(guò)去呈直線狀態(tài)。但是，如果在制造步驟(詳見下文)中直線狀不是不可避免的，墨盒就更容易從模具中取出。焊接部分104的長(zhǎng)度不受它在本實(shí)施例中所用長(zhǎng)度限制，只要它不延伸超出側(cè)面即可。
在圖1(a)中，為了更好地描述墨水供應(yīng)部分103的用途，標(biāo)出了墨水供應(yīng)部分的位置，如果墨水供應(yīng)部分處于墨盒橫側(cè)面上與熔接部分104相對(duì)的位置，在墨水供應(yīng)部分也做出熔接部分。在這種情況下，此部分如同圖3(a)所示。
標(biāo)號(hào)105表示一個(gè)通氣孔，當(dāng)由內(nèi)壁102限定的墨水容納部分的容積隨著墨水的消耗而減少時(shí)，通氣孔105用來(lái)將空氣引到內(nèi)壁102和外壁101之間。它可以是一個(gè)簡(jiǎn)單的開口，也可以是一個(gè)開口和一個(gè)進(jìn)氣閥的組合體。在圖1實(shí)施例中通氣孔105是一個(gè)簡(jiǎn)單開口。
圖3、4畫出通氣孔的一種改進(jìn)例子。
在圖3改進(jìn)例子中，在外壁和內(nèi)壁之間并且鄰近熔接部分104的寬度約為幾十μm的一個(gè)小縫隙107被用作通氣孔。這個(gè)縫隙是容易做出的，其方法為，使用一種相對(duì)于外壁具有低粘著力的內(nèi)壁材料，并且把外力施加于熔接部分104，從而使內(nèi)壁102與外壁101分離。
在圖4改進(jìn)例子中，內(nèi)壁102和外壁101用不同的材料制成，并且使用殘余應(yīng)力這類與圖3例子類似的方法，將內(nèi)壁與外壁分開。墨盒內(nèi)壁的壓力平衡保持通過(guò)提供一個(gè)對(duì)外壁外側(cè)面打開的閥108來(lái)達(dá)到。在墨水正常供應(yīng)時(shí)，只要通過(guò)縫隙107將空氣引入內(nèi)外壁之間或者從該處排出空氣，就能完成足夠的壓力調(diào)節(jié)。而閥108被提供來(lái)適應(yīng)由于墨盒脫落之類造成的快速、突然的壓力變化。
標(biāo)號(hào)106表示一個(gè)排墨許可構(gòu)件，它具有防止墨水泄漏功能，當(dāng)輕微振動(dòng)或者外部壓力施加到墨盒時(shí)，能防止墨水從墨水供應(yīng)部分漏出。在這個(gè)實(shí)施例中，它是一個(gè)用具有彎液面保持性的墨水吸收材料制成的單方向纖維構(gòu)件。墨水容納部分由排墨許可構(gòu)件106基本上密封，并且在噴墨頭側(cè)面的墨水引導(dǎo)部分插入此處的情況下，排出墨水并且同時(shí)保持所述密封狀態(tài)。
在排墨許可構(gòu)件106處，根據(jù)墨盒100和噴墨頭之間連結(jié)結(jié)構(gòu)的不同，可使用一個(gè)橡皮塞，一種多孔材料、一個(gè)閥、一個(gè)過(guò)濾器或者一種樹脂材料來(lái)代替這種壓力接觸構(gòu)件。
下面將要介紹根據(jù)這一實(shí)施例的制造方法。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例墨盒具有用樹脂材料成型的雙壁結(jié)構(gòu)。其中，外壁具有一個(gè)能提供高強(qiáng)度的厚度，而內(nèi)壁由小厚度軟質(zhì)材料制成，因而允許內(nèi)壁跟隨墨水的容積變化而變化。內(nèi)壁最好具有抗墨水性能，而外壁最好具有抗沖擊性能等等。
在這個(gè)實(shí)施例中，墨盒的制造方法是使用吹制空氣的吹制成型法。這種方法用一種基本不膨脹的樹脂材料來(lái)形成構(gòu)成墨盒的壁，使構(gòu)成墨水容納部分的墨盒內(nèi)壁能抵抗沿著任何方向的基本上均勻的載荷。因此，在一些墨水已經(jīng)消耗之后，內(nèi)壁能不顧墨盒內(nèi)壁中的墨水沿著任何方向的擺動(dòng)，確定無(wú)疑地保持墨水，從而改善了墨盒的總的耐用性。
至于吹制成型法，有使用噴射吹氣的方法，使用直接吹氣的方法以及使用雙壁吹氣的方法。
下面介紹本實(shí)施例所用的直接吹制成型法。
圖6(a)至(d)介紹根據(jù)本發(fā)明的墨盒的制造步驟，圖7是描述本墨盒制造步驟的工藝流程圖。圖8介紹墨盒在制造期間的情況，后綴1表示墨盒最大表面面積部分，而后綴2表示一個(gè)剖面，該剖面位于墨盒中間部分并且平行于墨盒的端表面。
在圖6中，標(biāo)號(hào)201指一個(gè)用來(lái)提供構(gòu)成內(nèi)壁的樹脂材料的主蓄力器；202是一臺(tái)用來(lái)擠壓內(nèi)壁樹脂材料的主擠壓機(jī)；203是一臺(tái)用來(lái)供應(yīng)構(gòu)成外壁的樹脂材料的次蓄力器，而204是一臺(tái)用來(lái)擠壓外壁樹脂材料的次擠壓機(jī)。噴射嘴呈多層噴嘴形式，它同時(shí)將內(nèi)側(cè)樹脂材料和外側(cè)樹脂材料噴入模具，以便產(chǎn)生一個(gè)整體的第一和第二型坯。在這種情況下，當(dāng)樹脂被供應(yīng)時(shí)，內(nèi)側(cè)樹脂材料和外側(cè)樹脂材料可能相互接觸，或者只是部分接觸。內(nèi)側(cè)樹脂材料和外側(cè)樹脂材料的材質(zhì)是這樣選擇的，以致于能避免在兩者接觸部分樹脂材料熔接在一起，或者當(dāng)一種樹脂材料被供應(yīng)到模具之中時(shí)，把一種化學(xué)組分加到這種樹脂材料中，以便使它們成為可分離的。當(dāng)使用從相對(duì)于墨水的液體接觸性能觀點(diǎn)而言相似的材料時(shí)，內(nèi)側(cè)材料或者外側(cè)材料可能具有多層結(jié)構(gòu)，以致于樹脂材料以在接觸部分出現(xiàn)不同種類材料的方式被提供。內(nèi)側(cè)樹脂材料在理論上是沿著周圍均勻地供應(yīng)的，但它可局部減薄，以便提供一種容易跟隨內(nèi)壓力變化的結(jié)構(gòu)。所述局部減薄部分將沿著樹脂材料的供應(yīng)方向延伸。
因此，外壁樹脂材料和內(nèi)壁樹脂材料經(jīng)過(guò)一個(gè)環(huán)205供應(yīng)到模具206(圖7的步驟S301、S302)，從而形成一個(gè)由第一、第二型坯構(gòu)成的型胚207(步驟S303)。放置金屬模具208，以便能夾入整體型胚207，如圖6(b)所示，然后將金屬模具移動(dòng)到圖6(c)所示位置，把型胚207夾入其中(步驟S304)。
接下來(lái)，參見圖6(c)，通過(guò)空氣噴嘴209把空氣噴入金屬模具208的內(nèi)腔，進(jìn)行吹制成型(步驟S305)。此時(shí)，做成的墨盒如同圖8(a1)、(a2)所示。
在此時(shí)，內(nèi)壁和外壁處于緊密接觸狀態(tài)，其間不出現(xiàn)間隙。在成型操作期間模具溫度控制在相對(duì)于一個(gè)參考溫度而言大約±30℃的范圍內(nèi)，使得隨后各個(gè)墨盒的壁厚波動(dòng)能被減少。
然后，分離除了墨水供應(yīng)部分之外的內(nèi)、外壁(步驟S306)。圖8(b1)、(b2)畫出在S306步驟的墨盒，在這種情況下內(nèi)外壁用真空進(jìn)行分離。另一種分離方法適用于正在成型的內(nèi)、外壁樹脂材料具有不同熱膨脹系數(shù)(收縮率)的情況。在這種情況下，降低吹制成型之后的已成型產(chǎn)品的溫度，就能自動(dòng)進(jìn)行分離，以致于可以減少制造步驟的數(shù)量。在吹制成型期間被模具夾住的部分在成型之后可以加上外力，以便分離外壁和內(nèi)壁，在其間產(chǎn)生的間隙可與空氣連通，以致于該間隙能被用作通氣孔。在墨盒用于噴墨記錄的情況下這是最好的，因?yàn)殡S后的多個(gè)制造步驟可被減少。
在內(nèi)外壁分離之后，注入墨水(步驟S307)。在注入墨水之前，墨水容納部分可先用壓縮空氣成型為初始狀態(tài)〔圖8(c1)、(c2)〕，然后再注入墨水。在實(shí)行初始狀態(tài)成型操作的同時(shí)，也可用壓力注入墨水。
注入墨水的數(shù)量最好約為墨水容納部分容積的90％，在以后即使有外力施加其上以及溫度變化或者壓力變化，均能防止墨水泄漏。
示意圖8(d1)及(d2)畫出在注入墨水之后的狀態(tài)。在此之后，當(dāng)墨水從墨盒中排出時(shí)，墨盒的內(nèi)壁和外壁會(huì)分離。在注入墨水之后，還要裝上排墨許可構(gòu)件(步驟S308)。
在上述的吹制成型過(guò)程中，型坯207的加工是在它具有一定粘滯度時(shí)進(jìn)行的，因此內(nèi)壁樹脂材料和外壁樹脂材料沒有取向性。
在吹制成型之后的內(nèi)壁樹脂材料厚度t1和外壁樹脂材料厚度T1小于它們?cè)诖抵瞥尚椭暗暮穸萾、T。由于上文提及的理由，外壁樹脂材料和內(nèi)壁樹脂材料的厚度關(guān)系為T＞t以及T1＞t1。
其結(jié)果是，外壁厚度為1mm，內(nèi)壁厚度為0.1mm，內(nèi)壁的表面積為100cm2。外壁材料為Noryl(美國(guó)通用電子公司提供)，內(nèi)壁樹脂材料為彈性模數(shù)比Noryl低的聚丙烯樹脂材料。內(nèi)壁厚度均勻，并且在內(nèi)壓力作用下整體收縮。由于采用吹制成型法，在制造期間的工序數(shù)量以及零件數(shù)量能夠減少。所以，收益改善，并且能方便地獲得內(nèi)壁102的這種輪廓內(nèi)壁102的拐角沿著墨盒外壁101的內(nèi)側(cè)定位在外壁101的拐角處，如同圖1所示。
尤其是，在充滿墨水的初始狀態(tài)，墨盒內(nèi)壁102就輪廓而言類似于墨盒外壁101，并且墨盒內(nèi)壁102能沿著墨盒外壁101的內(nèi)部延伸并保持一個(gè)預(yù)定范圍的間隙，從而能避免在具有一個(gè)外殼和一個(gè)囊狀內(nèi)部容器的傳統(tǒng)墨盒中所需的死間隙。因此，由外壁限定的空間的每單位容積墨水容納能力能夠增加(墨水容納率提高)。
由于盛裝墨水的內(nèi)壁與外壁分離并呈薄層狀，它很容易從外壁中取出，因而能被除去或者單獨(dú)再循環(huán)。
圖20是圖6(b)至(d)所示的模具圖，其中圖20(a1)、(a2)和(a3)是沿分模方向看過(guò)去的視圖，而圖20(b1)、(b2)和(b3)是沿著垂直于分模方向看過(guò)去的視圖。
在圖20中，(a1)和(b1)是模具夾住型胚前的視圖，而(a2)、(b2)是模具夾住型胚之后的視圖。在被模具夾入部分圓形型胚被壓扁成平板狀，并因此被熔接在一起。被夾入的捏住部分保留作為壓緊部分。在圖20(a3)、(b3)中畫出了用吹制空氣成型之后的型胚輪廓。
下面介紹構(gòu)成墨盒的成形樹脂材料。
這種墨盒具有雙層結(jié)構(gòu)，它包括用于盛裝墨水的內(nèi)壁和覆蓋內(nèi)壁的外壁。因此，內(nèi)壁材料最好在小厚度時(shí)具有撓性，并具有良好的液體接觸性以及低的氣體滲透性；而外壁材料最好具有高強(qiáng)度以便保護(hù)內(nèi)壁。
具有類似第一實(shí)施例輪廓的墨盒用聚丙烯樹脂材料、聚乙烯樹脂材料以及Noryl作為成型樹脂材料。雖然聚丙烯樹脂材料以及聚乙烯樹脂材料具有結(jié)晶性能，但是Noryl具有非結(jié)晶性能，很難產(chǎn)生結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
非結(jié)晶樹脂材料通常具有小的熱收縮率，而結(jié)晶樹脂材料的熱收縮率通常較大，非結(jié)晶塑性樹脂材料的例子有聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚氯乙烯等等。聚醛和聚酰胺樹脂在一種預(yù)定條件下以一定比例部分地構(gòu)成結(jié)晶部分。
結(jié)晶塑性樹脂材料具有一個(gè)玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg；在此溫度分子開始微布朗運(yùn)動(dòng)，性能從玻璃狀轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z狀)以及一個(gè)相對(duì)明確的熔點(diǎn)。反之，非結(jié)晶塑性樹脂材料具有一個(gè)玻璃轉(zhuǎn)變溫度但不具有明確的熔點(diǎn)。
塑性樹脂材料急劇地改變機(jī)械強(qiáng)度、比容、比熱、在玻璃轉(zhuǎn)變溫度的熱膨脹系數(shù)以及熔點(diǎn)，因此，可以根據(jù)材料性能選擇組合材料，使內(nèi)外壁之間的釋放或者說(shuō)分離性能得到改善。例如，象在第一實(shí)施例中那樣，外壁用Noryl之類非結(jié)晶樹脂做成，而內(nèi)壁用聚丙烯等結(jié)晶樹脂材料制成，致使外壁具有高機(jī)械強(qiáng)度而內(nèi)壁具有較大的熱收縮率和柔軟度。
具有碳水結(jié)構(gòu)的樹脂(其聚合物分子只具有C-C鍵和C-H鍵)被稱作非極化聚合物。含有大部分極性原子(如氧、硫、氮以及鹵素)的聚合物被稱做極化聚合物，極化聚合物具有較大的分子內(nèi)聚力，因而能提供較大的結(jié)合力。
樹脂材料的釋放性能可以增加，其方法為使用適當(dāng)?shù)姆墙Y(jié)晶樹脂材料組合物以及非結(jié)晶樹脂材料和極化樹脂材料的組合物。
圖9畫出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的墨盒。這種墨盒可用于日本佳能KABUSHIKI KAISHA公司提供的BJ-30V噴墨打印機(jī)。它的墨盒輪廓以及在墨水供應(yīng)部分和內(nèi)壁支承部分之間的位置關(guān)系與第一實(shí)施例有差別。
與第一實(shí)施例類似，墨盒壁為雙層結(jié)構(gòu)，以便防止墨水蒸發(fā)，均勻墨盒壓力以及防止墨水泄漏。這種墨盒能跟隨由于墨水減少造成的內(nèi)部壓力變化。在具有墨水供應(yīng)部分的表面上，至少有一個(gè)由三個(gè)正交平面構(gòu)成的拐角α，其角度大致為90°。
在第二實(shí)施例中的墨盒110比第一實(shí)施例相比，稍微接近于一個(gè)立方體構(gòu)件，在其底面上形成一個(gè)墨水供應(yīng)部分113。具有墨水供應(yīng)部分113的側(cè)面和具有熔接部分114的側(cè)面不是彼此相對(duì)的。在與熔接部分相鄰處做成的縫隙117被用作通氣孔。
在多個(gè)基本平坦的外壁側(cè)面中至少有一個(gè)最大表面積外側(cè)面沒有與內(nèi)壁112連結(jié)，以致于內(nèi)壁與在第一實(shí)施例中相似，容易與外壁分離。然而在第二實(shí)施例中，與其相對(duì)的表面上具有一個(gè)墨水供應(yīng)部分113，因而結(jié)構(gòu)不相同。
當(dāng)?shù)诙?shí)施例墨盒的內(nèi)壁112由于墨水容納部分內(nèi)的墨水消耗而變形時(shí)，從墨盒頂部開始變形，而不是相對(duì)的兩個(gè)表面變形。變形的方向垂直向下，這個(gè)方向與從墨水供應(yīng)部分到記錄頭的墨水供應(yīng)方向相同。所以，在第二實(shí)施例中，盡管結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施不同，但穩(wěn)定的墨水噴射以及負(fù)壓力的保持能完成得一樣好。圖10(a)至(d)畫的是當(dāng)墨水從已充滿墨水的第二實(shí)施例墨盒墨水供應(yīng)部分排出時(shí)產(chǎn)生的變化。此外，(a)至(d)中用后綴1所標(biāo)明的部分垂直于墨盒頂面中間部分，而后綴2表示畫出的是該墨盒的頂面。
圖10(a1)和(a2)畫出初始狀態(tài)，墨盒的外壁拐角被布置在內(nèi)壁拐角處，而且內(nèi)壁和外壁是分離的。該墨盒具有一對(duì)最大表面積側(cè)面，其中之一被提供一個(gè)墨水供應(yīng)部分并占據(jù)底部，而另一個(gè)最大表面積側(cè)面占據(jù)頂部。
當(dāng)墨水開始從墨水供應(yīng)部分排出時(shí)，如同圖10(b1)和(b2)所示，與墨盒外壁頂面相應(yīng)的內(nèi)壁表面中間部分開始變形。此時(shí)，內(nèi)壁拐角β2中的一個(gè)拐角(它由相應(yīng)于外壁頂面的幾個(gè)內(nèi)壁表面構(gòu)成)開始與相應(yīng)的外壁拐角分離，并沿著外壁向下運(yùn)動(dòng)。已開始運(yùn)動(dòng)的拐角β2在一定程度上抑制內(nèi)壁的變形。因此，它與拐角α2合作在墨水容納部分內(nèi)產(chǎn)生的負(fù)壓力作用下產(chǎn)生一個(gè)力，以便恢復(fù)與外壁頂板相應(yīng)的內(nèi)壁側(cè)面的初始狀態(tài)。與第一實(shí)施例類似，空氣被引入內(nèi)壁112和外壁111之間，以致于內(nèi)壁的變形不會(huì)受到阻礙。因此，在墨水排出期間，負(fù)壓力被穩(wěn)定地保持著。
當(dāng)墨水進(jìn)一步被排出時(shí)，與外壁頂面相應(yīng)的內(nèi)壁部分進(jìn)一步變形，如圖10(c1)和(c2)所示，并且由內(nèi)壁部分形成的拐角與外壁拐角分離。另一方面，具有墨水供應(yīng)部分113的內(nèi)壁表面幾乎不變形。這是因?yàn)?，與第一實(shí)施例類似，墨盒內(nèi)壁的相對(duì)拐角α2的至少一個(gè)角度不大于90°，所以，這個(gè)內(nèi)壁拐角α2以一個(gè)可分離狀態(tài)被定位在外壁拐角α1處。
當(dāng)墨水更進(jìn)一步被排出時(shí)，達(dá)到圖10(d1)和(d2)所示的最終狀態(tài)，此時(shí)，與外壁頂面相應(yīng)的內(nèi)壁表面與具有墨水供應(yīng)部分的表面接觸。由與外壁頂面相應(yīng)的內(nèi)壁表面形成的拐角β2進(jìn)一步變形，以致于完全離開了外壁。
墨水供應(yīng)部分有可能被內(nèi)壁的內(nèi)表面關(guān)閉。為了避免這種可能性，墨水供應(yīng)部分被提供一個(gè)在墨水容納部分中部分地延伸的多孔材料或者纖維構(gòu)件116，致使內(nèi)部墨水能在多孔材料或者纖維構(gòu)件的通過(guò)縫隙(它在與外壁頂面相應(yīng)的內(nèi)壁表面和伸出部分之間形成)的彎液面力作用下，確定無(wú)疑地排出。
在所述最終狀態(tài)，由內(nèi)壁表面構(gòu)成的拐角α2離開相應(yīng)外壁的拐角α1，而具有墨水供應(yīng)部分的內(nèi)壁表面幾乎不變形。
由于在與具有最大表面積的外壁表面相對(duì)的表面上做出墨水供應(yīng)部分，從初始狀態(tài)一直到最終狀態(tài)負(fù)壓力均能被穩(wěn)定地保持住，并且墨水使用率也得到改善。
這種墨盒的制造方法與第一實(shí)施例所用的方法類似，也就是說(shuō)，是使用吹制成型法。然而，在第一實(shí)施例中，墨水供應(yīng)部分是沿著型坯供應(yīng)方向做出的，空氣吹入口是由墨水供應(yīng)部分提供的。而在第二實(shí)施例中，墨水供應(yīng)部分113不是沿著型胚供應(yīng)方向做出的，因此要另外增加一個(gè)熔接空氣吹入口工序以及一個(gè)提供墨水供應(yīng)部分的步驟?？諝獯等肟诳梢圆捎萌劢硬?14a或者114b。在本實(shí)施例中是采用熔接部分114b，在成型之后，內(nèi)壁是用熔接部分114b熔接的。
在增加熔接空氣吹入口步驟以及熔接墨水供應(yīng)部分步驟的情況下，與最大表面積側(cè)面沿著熔接部分方向(也就是垂直于型坯供應(yīng)方向的方向，在這種情況下，與第一實(shí)施例類似，墨水供應(yīng)部分是沿著型胚供應(yīng)方向的)提供的情況比較，第二實(shí)施例墨盒更加容易制造。
圖11畫出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的墨盒。在圖11中，(a)是剖視圖，(b)是側(cè)視圖。在第三實(shí)施例中，在內(nèi)壁和外壁之間提供一個(gè)分離層。
與第一和第二實(shí)施例類似，為了防止墨水蒸發(fā)，均勻墨盒內(nèi)部的壓力以及防止墨水泄漏，提供多層壁，以致于墨盒能跟上由于墨盒內(nèi)墨水減少引起的內(nèi)部壓力變化。與第一和第二實(shí)施例類似，關(guān)于由包括墨水供應(yīng)部分的表面形成的拐角α，在多個(gè)相對(duì)內(nèi)壁的拐角α2的角度中至少有一個(gè)不大于90°，以致于提供了變形抑制功能。
在圖11(a)所示的墨盒120中，用121標(biāo)出墨盒外壁，用122標(biāo)出墨盒內(nèi)壁。
外壁121的一部分和內(nèi)壁122的一部分用一個(gè)分離層129分開，但是它們?cè)谄溆嗖糠质钦w的，而且雖然厚度不同，但使用同樣的材料做成。為了便利內(nèi)外壁之間的分離，分離層129用一種不粘附外壁121或者內(nèi)壁122的材料制成。
分離層129必須是可以從外壁121以及從內(nèi)壁122上分離的，而且分離層能與外壁或內(nèi)壁接觸，并能從外壁或內(nèi)壁上分開。在任何情況下，只有在分離層129以及外壁121之間的間隙通過(guò)一個(gè)在外壁121上形成的通氣孔與外界處于流體連通狀態(tài)。內(nèi)壁122和分離層129可以呈整體。
當(dāng)墨盒內(nèi)部的墨水被消耗時(shí)，內(nèi)壁122變形，由內(nèi)壁限定的空間的容積減小，結(jié)果，產(chǎn)生彈性恢復(fù)到初始狀態(tài)的力。因?yàn)榉蛛x層比內(nèi)壁厚度小，它也在內(nèi)壁的變形的同時(shí)跟隨內(nèi)壁產(chǎn)生變形。外界大氣通過(guò)通氣孔125被引入到分離層129和外壁121之間。外界大氣的引入促進(jìn)了內(nèi)壁的變形，并且起到保持穩(wěn)定的負(fù)壓力的作用，用123標(biāo)出的是用來(lái)從墨盒向外供應(yīng)墨水的墨水供應(yīng)部分，它被連結(jié)到噴墨頭的一個(gè)墨水接收部分(未畫出)，用126標(biāo)出的是一個(gè)墨水排出許可構(gòu)件，它起到與噴墨頭連結(jié)部分的作用，其形式可以是一個(gè)與第一實(shí)施例類似的壓力接觸部件、橡皮塞子或者閥。
在鄰近墨水供應(yīng)部分123處，外壁121和內(nèi)壁122是整體的，因此在使用吹制成型法制造期間，墨水供應(yīng)部分123的成型能力得以增加，詳見下述。
一個(gè)沒有畫出的噴墨頭側(cè)面的墨水引入部分，通過(guò)墨水排出許可構(gòu)件126，連接到墨水供應(yīng)部分123上，從而使噴墨記錄頭能得到墨水供應(yīng)。通常，記錄頭的墨水接收部分是一個(gè)如圖15(a)所示的墨水供應(yīng)管，它在許多情況下能完成穩(wěn)定的墨水供應(yīng)。如果墨水供應(yīng)部分123的成型能力良好，與噴墨記錄頭的連結(jié)就得到保障，以致于墨水從連結(jié)部分漏出的現(xiàn)象就不會(huì)發(fā)生，并且墨盒相對(duì)于噴墨記錄頭的裝拆就能反復(fù)進(jìn)行，結(jié)果令人滿意。還有，因?yàn)閮?nèi)外壁在鄰近墨水供應(yīng)部分123處做成整體，與墨水供應(yīng)部分123鄰接處的強(qiáng)度能夠提高。用124標(biāo)出的是內(nèi)壁的熔接部分，它用外壁121與分離層129夾在一起。內(nèi)壁122借助于熔接部分被外壁121支承。
在第三實(shí)施例中，外壁厚度為1mm，內(nèi)壁厚度為100μm，分離層厚度為50μm。內(nèi)壁的表面面積約為100cm2。外壁和內(nèi)壁用聚丙烯樹脂材料制成，而分離層用乙撐乙烯醇(EVA)制成。
聚丙烯樹脂材料具有高強(qiáng)度和低透氣性。而EVA樹脂材料比聚丙烯樹脂材料透氣性更低，還具有低的液體接觸性。在圖11(a)、(b)所示墨盒中，由于具有分離層，內(nèi)壁不直接接觸外界大氣。外壁厚度比內(nèi)壁和分離層大出許多。氣體滲透基本上與壁的平均厚度成比例，因此對(duì)于外壁和內(nèi)壁來(lái)說(shuō)不必再考慮氣體滲透。因此，內(nèi)壁合乎需要地呈現(xiàn)出相對(duì)于墨水而言的高的液體接觸性，分離層合乎需要地具有低的透氣性，而外壁合乎需要地具有高強(qiáng)度，在第三實(shí)施例墨盒中，對(duì)于外壁、內(nèi)壁和分離層來(lái)說(shuō)，可分別使用合適的材料(按材料功能)。
下面介紹第三實(shí)施例墨盒的制造方法。這個(gè)實(shí)施例的制造方法與第一、第二實(shí)施例相同，也是吹制成型法。吹制成型法包括噴射吹制成型法、直接吹制成型法以及雙壁吹制成型法。此處將介紹直接吹制成型法，特別是與第一、第二實(shí)施例不同的部分。
圖12(a)至(d)畫出第三實(shí)施例墨盒的制造步驟。而圖13畫出金屬模具的夾緊部分以及一個(gè)斷續(xù)地包括分離層的型坯。
圖12中，用211標(biāo)出的是一個(gè)主蓄力器，它用來(lái)供應(yīng)用于內(nèi)壁的樹脂材料，212是一臺(tái)主擠壓機(jī)，它用來(lái)擠壓內(nèi)壁樹脂材料；213a是一個(gè)次蓄力器，它用來(lái)供應(yīng)分離層樹脂材料；214a是一臺(tái)次擠壓機(jī)，它用來(lái)擠壓分離層樹脂材料；而213b也是一臺(tái)次蓄力器，它用來(lái)供應(yīng)外壁樹脂材料；而214b也是一臺(tái)次擠壓機(jī)，它用來(lái)擠壓外壁樹脂材料。這樣供應(yīng)的內(nèi)壁樹脂材料、分離層樹脂材料以及外壁樹脂材料通過(guò)環(huán)215供應(yīng)到壓模216，從而形成一個(gè)整體地包括它們的型胚217。如同圖12(b)至(d)所示，型胚217是用金屬模具218和空氣噴嘴219來(lái)成型的，所述金屬模具218用來(lái)夾住型胚217，而所述空氣噴嘴219用來(lái)在頂部噴射空氣。
下面參見圖13和14，介紹這種墨盒的制造過(guò)程。
供應(yīng)內(nèi)壁樹脂材料217c、分離層樹脂材料217b以及外壁樹脂材料217a(步驟S311，S312，S313)，從而擠壓出型胚217(步驟S314)。如同圖13所示，樹脂材料的供應(yīng)方式為內(nèi)壁樹脂材料217c和外壁樹脂材料217a是連續(xù)供應(yīng)的，而分離層樹脂材料217b是間斷地供應(yīng)的。
能夾入型胚217的金屬模具218從圖2(b)所示狀態(tài)移到圖2(c)所示狀態(tài)，以便夾入型胚217(步驟S315)。然后，如同圖12(c)所示，用空氣噴嘴219噴射空氣，將型胚吹制成型為金屬模具218的形狀(步驟S316)。
然后，墨盒與金屬模具分離(步驟S317)，并注入墨水(步驟S318)。最后裝上包括墨水排出許可構(gòu)件126的塞子(步驟S319)。
在這種吹制成型過(guò)程中，型胚217在加工時(shí)具有一定的粘滯性，所以，內(nèi)壁樹脂材料、外壁樹脂材料以及分離層樹脂材料不會(huì)具有指向性。
在吹制成型后的內(nèi)壁樹脂材料、外壁樹脂材料以及分離層樹脂材料的厚度t1、T1以及b1小于它們?cè)诖抵瞥尚颓暗暮穸萾、T以及b。在第三實(shí)施例中，外壁樹脂材料和內(nèi)壁樹脂材料滿足以下關(guān)系T＞t，以及T1＞t1。因?yàn)榉蛛x層僅僅用來(lái)隔開內(nèi)壁和外壁，它的厚度不受限制，但考慮到分離層不是充分地隔開它們這樣一個(gè)不利條件，分離層應(yīng)該比內(nèi)壁薄，所以在這個(gè)實(shí)施例中分離層的厚度滿足b1＝0.5t1。
圖18畫出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的墨盒。在圖18中，(a)為剖視圖，而(b)為側(cè)視圖。在第四實(shí)施例中，型胚的直徑較大，基本上等于墨盒的整個(gè)寬度，因此與先前的實(shí)施例都不相同。
下文將介紹其不同點(diǎn)。
在圖18(a)中，用104標(biāo)出的是內(nèi)壁被熔接的部分，并且內(nèi)壁被外壁夾住。這個(gè)部分被稱作“壓緊部分”。如圖所示，壓緊部分104基本上沿著墨盒100高度方向的整個(gè)寬度被做出。
下面介紹制造方法。由于減少了型胚的擴(kuò)張，從型胚到墨盒拐角的距離實(shí)際上能被減少，以致于拐角的厚度能做得彼此幾乎相等，因而拐角的強(qiáng)度變化能被減少。
由于在第四實(shí)施例中壓緊部分基本上覆蓋了墨盒橫側(cè)面的整個(gè)寬度，內(nèi)壁支承部分更加穩(wěn)定，因此負(fù)壓力能穩(wěn)定地生成。通過(guò)在每個(gè)相對(duì)位置上形成寬的壓緊部分能提高墨盒自身的強(qiáng)度，因而也增加了對(duì)抗沖擊之類的可靠性。
根據(jù)第四實(shí)施例，不管墨盒輪廓產(chǎn)生了多大變化，仍能獲得相似的效果。然而，這種墨盒的輪廓是對(duì)稱的，并且壓緊部分面向一個(gè)與具有最大面積的表面相鄰的側(cè)面，由于負(fù)壓力能夠產(chǎn)生，這種安排就特別合乎要求。尤其是由于采用了抵抗內(nèi)壁(它們處在通過(guò)最大面積側(cè)面的相對(duì)位置上)變形的方法，最大面積側(cè)面因墨水消耗而產(chǎn)生的變形能進(jìn)行調(diào)節(jié)。這與上述拐角變形抑制一起，進(jìn)一步穩(wěn)定了負(fù)壓力。
圖19是根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的墨盒的示意圖。在圖19中，(a)為剖視圖，而(b)為側(cè)視圖。
在第五實(shí)施例中，與上述實(shí)施例墨盒比較，各表面之間的拐角和相交部分稍微圓一些。
其結(jié)果是，當(dāng)型胚被擴(kuò)張到金屬模具內(nèi)部時(shí)，拐角和相交部分能做得更加堅(jiān)固。此外，還能有效地防止出現(xiàn)針孔。
還有，由于它具有圓滑的形狀，外壁和內(nèi)壁的薄片厚度能做得基本一致，從而使表面的運(yùn)動(dòng)更加穩(wěn)定。由于在拐角和中間部分的薄片厚度一致，強(qiáng)度也更為穩(wěn)定。
此外，拐角呈局部球狀，中間部位呈局部圓柱狀，因而提高了強(qiáng)度，并能有效地防止這些部位被壓扁。其結(jié)果是，能可靠地防止平面被壓扁。
在第五實(shí)施例中應(yīng)用了下述關(guān)系(表面自身的抗壓扁力)＜(相鄰側(cè)面相交部分的抗壓扁力)＜(拐角的抗壓扁力)壓扁的先后次序能被調(diào)整，從而產(chǎn)生穩(wěn)定的負(fù)壓力。
上述實(shí)施例中的制造方法也可用來(lái)制造本實(shí)施例墨盒，只要把金屬模具208(見圖12)的與拐角和側(cè)面相交部分相應(yīng)的區(qū)域做圓就可以了。
金屬模具的制造變得更容易了，從而能提高生產(chǎn)率，降低成本。
本實(shí)施例可適用于任何形狀的墨盒，因而也可用于上述實(shí)施例中的任何一個(gè)，還能用于下面將要介紹的只使用一個(gè)壁的實(shí)施例。
圖21是本發(fā)明第六實(shí)施例墨盒的示意圖。
在圖21中，(a)為剖視圖，(b)為側(cè)視圖，而(c)為透視圖。
在第六實(shí)施例中，內(nèi)、外壁中的一個(gè)被除去，或者說(shuō)只有一個(gè)壁被用作墨盒結(jié)構(gòu)。
與第一至第五實(shí)施例類似，本實(shí)施例所用的制造方法也是使用吹入空氣的吹制成型法。在第一和第二實(shí)施例中，型胚由使用一臺(tái)主擠壓機(jī)202和次擠壓機(jī)204的不同樹脂材料制成，并且型胚被喂入金屬模具，再在那里施加吹制空氣。而在第六實(shí)施例中，只用一臺(tái)主擠壓機(jī)202，并且只用一種單一的樹脂材料。這種樹脂材料可以是具有不同的液體接觸性能和蒸發(fā)性能的一種完全不同的樹脂材料。
在第六實(shí)施例中，不再需要通氣孔，也不再使用外壁。
在最大面積區(qū)域不再提供壓緊部分，因而最大面積側(cè)面的厚度從最大面積側(cè)面的中間部分到拐角連續(xù)減少。這種墨盒先使用同上述帶有外壁的實(shí)施例相同的方法制造，然后去除外壁，內(nèi)壁的厚度分布情況為內(nèi)壁的最大面積側(cè)面的中間部分向內(nèi)凸出，如同在上述實(shí)施例中一樣。這種凸出的輪廓以及厚度分布能有效地允許最大凸起輪廓側(cè)面根據(jù)墨盒內(nèi)負(fù)壓力的改變，從其中間部分開始平滑地變形，增加其凸起程度。
根據(jù)墨盒內(nèi)墨水的減少程度，拐角朝最大面積側(cè)面的中間部分移動(dòng)，但拐角的輪廓保持不變。在這個(gè)實(shí)施例中，隨著墨盒中墨水的進(jìn)一步減少，在最大面積側(cè)面和一個(gè)與其相鄰的側(cè)面之間形成的中間部分或者說(shuō)棱邊壓扁之前，最大面積側(cè)面的內(nèi)表面已經(jīng)相互接觸。然后，隨著墨水進(jìn)一步減少，在最大面積側(cè)面之間的接觸面積增大。所以，最大面積側(cè)面的平滑變形是有保證的。
由于變形勻稱，它的性能適用于墨盒。
下面介紹一個(gè)帶有記錄頭的墨盒實(shí)施例的使用情況。圖15(a)是一個(gè)記錄裝置的記錄頭的示意圖，該記錄頭可與本發(fā)明墨盒相連，而圖15(b)畫出記錄頭和墨盒相互連接的狀態(tài)。
在圖15(a)中，用401標(biāo)出的是作為記錄裝置的記錄頭單元，作為一個(gè)單元，它包括黑、黃、青和品紅記錄頭以便進(jìn)行全彩打印。每個(gè)記錄頭具有液體流動(dòng)通道，每個(gè)通道又有噴射墨水的噴射出口，并且記錄頭能產(chǎn)生從噴射出口噴出墨水所需的阻力。
402標(biāo)出的是一根墨水供應(yīng)管，它用來(lái)將墨水引入記錄頭部分；在其一端還具有一個(gè)過(guò)濾器403，它用來(lái)俘獲外部異物或氣泡。
當(dāng)上述墨盒100被安裝在記錄頭單元401上時(shí)，墨水供應(yīng)管402被連結(jié)到墨盒100的一個(gè)壓力接觸構(gòu)件106上，如圖15(b)所示。
在墨盒裝好之后，墨盒中的墨水借助于在記錄裝置內(nèi)提供的恢復(fù)裝置之類(未畫出)被喂入記錄頭側(cè)面，從而建立起墨水相通的狀態(tài)。所以，在打印操作期間，墨水從記錄頭內(nèi)的墨水噴射部分404噴出，結(jié)果，墨盒內(nèi)壁102內(nèi)的墨水就被消耗。
在這個(gè)實(shí)施例中，墨盒的墨水供應(yīng)部分被安置在中心下方。因此不管墨盒中的墨水量如何變化，都不需要調(diào)節(jié)記錄頭側(cè)板的噴射力，此外，墨水的使用率能夠提高(實(shí)際可用的墨水量增加)。
此外，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)施例的墨盒自身能提供負(fù)壓力，墨水供應(yīng)部分提供的壓力接觸構(gòu)件、閥、橡皮塞子或者其它墨水排出許可構(gòu)件，只要能在墨盒從記錄頭上取走時(shí)保持住墨水，就足夠了。
下面將要介紹一臺(tái)噴墨記錄設(shè)備，它用圖1實(shí)施例墨盒來(lái)進(jìn)行記錄操作。圖16是一臺(tái)使用該實(shí)施例墨盒的噴墨記錄設(shè)備的示意圖。
在圖16中，記錄頭單元401和墨盒100由一個(gè)定位裝置(未畫出)固定并支承在噴墨記錄設(shè)備的一個(gè)卡盒上，其中記錄頭和墨盒可以分別拆下。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)513的正反轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪511和509傳送到一根引導(dǎo)螺桿504上并使其轉(zhuǎn)動(dòng)，卡盒具有一個(gè)能與引導(dǎo)螺桿504的一個(gè)螺旋槽505嚙合的銷子(未畫出)。因此，卡盒能沿著該記錄設(shè)備的縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
用502標(biāo)出的是一個(gè)蓋，它用來(lái)蓋住在記錄頭單元中的每個(gè)記錄頭的前側(cè)面，并且用來(lái)在吸取裝置(未畫出)作用下通過(guò)開口完成記錄頭的吸取復(fù)位。在通過(guò)齒輪508等傳來(lái)的驅(qū)動(dòng)力作用下，蓋502運(yùn)動(dòng)，以便蓋住記錄頭的噴射側(cè)面。在鄰近蓋502處還提供一個(gè)清理刀片(未畫出)，它被支承著并可作垂直運(yùn)動(dòng)。該刀片不屬于要披露的結(jié)構(gòu)，使用已知的清理刀片即可。
當(dāng)卡盒處于初始位置時(shí)，在引導(dǎo)螺桿504的作用下進(jìn)行加蓋、清理以及吸取復(fù)位操作。任何其它已知機(jī)構(gòu)可用于這一操作。
圍繞一根預(yù)定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)卡盒上提供的連板530，使已安裝在卡盒上的記錄頭單元的電連接墊片452與連接墊片531接觸，從而建立起電連接關(guān)系。由于不使用連接器，沒有過(guò)多的力施加到記錄頭上。
在上文的描述中，外壁和內(nèi)壁均為單層結(jié)構(gòu)，但是它們也可為多層結(jié)構(gòu)，以便增加抗沖擊性能等。尤其是，多層結(jié)構(gòu)的外壁能有效地防止墨盒在搬運(yùn)或安裝期間受到損傷。墨盒可以和噴墨記錄頭做成整體，也可做成相對(duì)于噴墨記錄頭可拆卸地安裝的結(jié)構(gòu)等等，本發(fā)明墨盒可用于任何一種類型。
在上文的描述中，墨盒被用于噴墨記錄領(lǐng)域，但它也能用于一種液體接納容器之中，以便在負(fù)壓下將液體供應(yīng)到一個(gè)外部構(gòu)件或者元件(例如筆)。
下面介紹圖21實(shí)施例墨盒的制造方法。還要描述在上述每個(gè)實(shí)施例中外壁的結(jié)構(gòu)，以及外壁對(duì)內(nèi)壁的影響。
首先要做好金屬模具以便提供所需的弧度。圖21的墨盒實(shí)施例能用直接吹制成型法制出，并且只需做出外壁或者內(nèi)壁即可。
采用直接吹制法時(shí)，可分離的外壁和內(nèi)壁是用一個(gè)圓筒型型胚做出的，只需通過(guò)空氣吹制把它均勻地膨脹到型胚成型模具的內(nèi)表面即可。
所以，在內(nèi)壁拐角處的厚度比側(cè)面中間區(qū)域要薄。外壁也是如此，在拐角處的厚度比側(cè)面中間區(qū)域薄一些。
因此，做出的內(nèi)壁似乎是層迭在外壁內(nèi)部，所述外壁的厚度從每個(gè)側(cè)面的中間部分到拐角逐漸減小。其結(jié)果是，內(nèi)壁具有一個(gè)與外壁內(nèi)表面相配的外表面。因?yàn)閮?nèi)壁外表面跟隨著外壁的厚度分布，內(nèi)壁變成向內(nèi)凸出，這種結(jié)構(gòu)特別適合最大面積側(cè)面的需要，因?yàn)樗艽龠M(jìn)內(nèi)壁的平滑變形。內(nèi)壁的凸起程度可為不大于2mm，特別是，內(nèi)壁外表面的凸起程度不大于1mm。在一個(gè)小面積側(cè)面中，所述凸起輪廓可能小到容易產(chǎn)生測(cè)量錯(cuò)誤的范圍，但是它們?nèi)跃哂兴璧男再|(zhì)，因?yàn)樗兄谔峁├庵文凶冃蜗群蟮囊?guī)律性。
再對(duì)外壁進(jìn)行一些描述。如同上文所述，外壁的功能之一是抑制內(nèi)壁拐角的變形。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，外壁合乎需要地覆蓋內(nèi)壁拐角并抵抗變形，保持內(nèi)壁的形狀。所以，外壁或者內(nèi)壁可用塑性樹脂材料、金屬或者薄紙等覆蓋。外壁可覆蓋整個(gè)內(nèi)壁，或者可以呈與金屬桿相連的拐角覆蓋物的形狀。而且，外壁也可具有網(wǎng)孔結(jié)構(gòu)。
液體容器所用的材料可為聚乙烯樹脂材料和聚丙烯樹脂材料，而且內(nèi)壁材料最好具有15-300(kg/cm3)的拉伸彈性模量。
適用的材料可在這個(gè)范圍內(nèi)根據(jù)容器的輪廓、厚度和所需的負(fù)壓力進(jìn)行選擇。
上文中已結(jié)合實(shí)施例結(jié)構(gòu)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本發(fā)明不受其限制，熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人對(duì)此所做的各種變化均未越出本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種液體容器，它包括一個(gè)基本呈棱柱狀的外壁，它被提供一個(gè)實(shí)質(zhì)上的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；一個(gè)內(nèi)壁，它的外表面等同于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有與所述外壁拐角相應(yīng)的一個(gè)拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛裝液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)用于從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體的液體供應(yīng)部分；其中，所述外壁的每個(gè)表面向內(nèi)凸出，而且，所述外壁的厚度從棱柱狀表面的中間部分到所述拐角減少，并且所述外壁和所述內(nèi)壁是可以相互分離的。
2.一種液體容器，它包括一個(gè)液體容納部分，它具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；一個(gè)拐角封閉構(gòu)件，它用來(lái)抑制所述液體容納部分拐角的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又允許它運(yùn)動(dòng)到所述拐角不產(chǎn)生明顯變形的程度，所述拐角封閉構(gòu)件能對(duì)抗所述液體容納部分的變形，從而保持拐角的形狀；一個(gè)用來(lái)從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體的液體供應(yīng)口；其中，所述液體供應(yīng)口拐角處的厚度比棱柱形表面中間部分的厚度小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征為，所述拐角封閉構(gòu)件包括一個(gè)向內(nèi)凸出的外壁，所述外壁的厚度從棱柱體表面的中間部分到所述拐角減少。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征為，所述內(nèi)壁的一個(gè)最大面積側(cè)面的至少一個(gè)外表面向內(nèi)凸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征為，所述液體供應(yīng)口被提供在一個(gè)除了所述液體容納部分的一個(gè)最大面積側(cè)面之外的一個(gè)側(cè)面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征為，所述液體容納部分的厚度在其表面的中間部分不小于100μm并且不大于400μm，在其所述拐角處不小于20μm并且不大于200μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的容器，其特征為，包圍液體容器的一個(gè)最小長(zhǎng)方體的一個(gè)最長(zhǎng)棱邊和一個(gè)最短棱邊之比為2∶1至10∶1。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的容器，其特征為，所述內(nèi)壁的一個(gè)最大面積側(cè)面的中間部分隨著液體的排出而變形，并且對(duì)應(yīng)于最大面積側(cè)面的拐角在保持形狀不變的同時(shí)，與所述外壁的所述拐角分離。
9.一種液體容器，它包括一個(gè)基本呈棱柱狀的外壁，它被提供一個(gè)實(shí)質(zhì)上的通氣孔部分，并具有一個(gè)由三個(gè)表面構(gòu)成的拐角；一個(gè)內(nèi)壁，它的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面，并且所述內(nèi)壁具有與所述外壁拐角相應(yīng)的一個(gè)拐角，所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛裝液體的液體容納部分，并進(jìn)一步具有一個(gè)用于從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體的液體供應(yīng)部分；其中，所述內(nèi)壁的一個(gè)最大面積表面隨著液體的排出而變形；其中，相應(yīng)于最大面積表面的所述內(nèi)壁的拐角與所述外壁的拐角分離，與此同時(shí)保持著內(nèi)壁所述拐角的形狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的容器，其特征為，所述內(nèi)壁拐角沿著一個(gè)不同于最大面積表面變形的方向的方向變形。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的容器，其特征為，在除了一個(gè)最大面積側(cè)面以外的一個(gè)側(cè)面上進(jìn)一步包括一個(gè)壓緊部分，其中，在所述壓緊部分中，所述內(nèi)壁被所述外壁夾住。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的容器，其特征為，由具有所述液體供應(yīng)部分的一個(gè)表面提供的所述內(nèi)壁的一個(gè)拐角，其變形小于所述內(nèi)壁其它拐角的變形。
全文摘要
一種液體容器,包括:一個(gè)基本呈棱柱狀的外壁,它帶有一個(gè)通氣孔部分,并具有由三個(gè)表面構(gòu)成的一個(gè)拐角;一個(gè)內(nèi)壁,它的外表面等于或者相似于所述外壁的內(nèi)表面,并且所述內(nèi)壁具有與所述外壁拐角相應(yīng)的一個(gè)拐角,所述內(nèi)壁限定一個(gè)用來(lái)盛裝液體的液體容納部分,并進(jìn)一步具有一個(gè)液體供應(yīng)部分,以便從所述液體容納部分向外供應(yīng)液體;其特征為,所述內(nèi)壁的厚度從棱柱狀表面的中間位置到所述拐角逐漸減少,并且所述外壁和所述內(nèi)壁彼此分離。
文檔編號(hào)B41J2/175GK1277921SQ0010
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月17日
發(fā)明者佐佐木敏明, 須釜定之, 岡田英生 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社