專利名稱：閥門構(gòu)件、閥門、墨盒及具有相同構(gòu)件的墨筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門構(gòu)件，采用此構(gòu)件的閥門，采用同樣閥門構(gòu)件的墨汁盒以及噴墨筒等通過噴射墨汁進(jìn)行記錄的噴墨記錄裝置。此處的墨汁不限于含顏料的液體，還包括任何用于記錄的液體。
在用于噴墨記錄裝置或同類裝置的許多供墨系統(tǒng)中，記錄設(shè)備和盛墨部分是分離的，并且它們都與記錄裝置分離，在那里連接使用。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于從盛墨部分與記錄設(shè)備的路徑很短，使得記錄裝置尺寸減小并且可通過僅交換盛墨部分而供應(yīng)墨汁，從而降低操作成本。
首先來看

圖13，它表示現(xiàn)有技術(shù)中的閥門結(jié)構(gòu)。在(a)中，墨汁盒110有一個固定在供墨孔邊緣的彈性密封件111，還有一個用彈力材料113從里頂住彈性密封件111的孔塞112。在圖13(b)中，孔塞116和供墨孔之間的縫隙被除去，省略了彈性密封件。
在這個系統(tǒng)中，可分離地連結(jié)墨汁盒和記錄頭的結(jié)構(gòu)是很重要的，因為在適當(dāng)?shù)匕涯?yīng)到記錄頭之前應(yīng)確保避免墨汁從墨汁盒中泄漏。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一個閥門構(gòu)件，一個利用此閥門構(gòu)件的閥門、一個有閥門的墨汁盒和利用閥門構(gòu)件的噴墨筒，在此，墨汁從墨汁盒中的泄漏得到有效地避免。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一個閥門構(gòu)件、一個利用此閥門構(gòu)件的閥門、一個有閥門構(gòu)件的墨汁盒和利用此閥門構(gòu)件的噴墨筒，在此，當(dāng)墨汁盒連結(jié)到記錄頭時，墨汁可按很好的順序供應(yīng)到記錄頭中。
本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種閥門構(gòu)件、一個利用此閥門構(gòu)件的閥門、一個有閥門的墨汁盒和利用此閥門構(gòu)件的噴墨筒，在此，即使重復(fù)墨汁盒和記錄頭之間的連結(jié)和斷開，也可有效地避免墨汁從盒中泄漏。
本發(fā)明的第四個目的在于提供一種閥門構(gòu)件、一個利用此閥門構(gòu)件的閥門、一個有閥門構(gòu)件的墨汁盒和利用此閥門構(gòu)件的噴墨筒，在此，當(dāng)墨汁盒連結(jié)記錄頭時，即使重復(fù)墨汁盒和記錄頭之間的連結(jié)和斷開時，墨汁也能以很好的順序供給到記錄頭中。
本發(fā)明的第五個目的在于一種可與墨汁盒有效使用的閥門結(jié)構(gòu)，能夠利用墨汁盒的彈性形變而不是泡沫材料或同類物產(chǎn)生負(fù)壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種使記錄液供應(yīng)孔可與噴液記錄裝置連結(jié)的向噴液裝置提供記錄液體的閥門構(gòu)件，它包括一個可變形的彈性片狀元件；一個在上述片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀部分支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件邊靠邊地放置；其中上述孔塞有一個毗鄰其自由端部分的密封部分，通過把孔塞插入供液孔來牢固地堵住供液孔；還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分有一個小于密封部分橫截面積的橫截面積，此橫截面位于平行于供液孔的平面上。據(jù)此，在液盒與記錄頭連結(jié)之前防止墨汁的泄漏得以保證，并且當(dāng)液盒連結(jié)到記錄頭時，墨汁的供給也得以保證。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種使記錄液供應(yīng)孔可與噴液記錄裝置連結(jié)的向噴液裝置提供記錄液體的閥門構(gòu)件，它包括一個具有連結(jié)供液孔和開口、能夠向記錄裝置提供液體的連結(jié)部分的閥門座；一個牢固地塞住上述閥座開口的閥門；上述閥門構(gòu)件包括一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀部分支撐到液盒上的支撐元件，支撐元件一個換一個地放置；此處，孔塞有一個毗鄰其自由端部分的密封部分，通過把孔塞插入供液孔來牢固地堵住供液孔，還有一個離開自由端的送液部分，送液部分的橫截面積小于密封部分的橫截面積，此橫截面位于平行于供液孔的平面上。據(jù)此，在液盒與記錄頭連結(jié)之前防止墨汁的泄漏得以保證，并且當(dāng)液盒連結(jié)到記錄頭時，墨汁的供給也得到保證。
當(dāng)液盒連結(jié)到記錄裝置或記錄頭時，把記錄裝置的供應(yīng)管插入，閥門構(gòu)件片受到彈性形變，使得孔塞移入盛墨部分，從而使得墨汁能夠從液盒的盛墨部分供送到記錄裝置。當(dāng)墨盒不與供應(yīng)管連結(jié)時，片構(gòu)件不發(fā)生形變。因為閥門孔塞密封部分的直徑略小于閥門座開口的內(nèi)直徑，可以閥門構(gòu)件通過盛墨部分中墨汁的彎月面固持在墨盒中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，纖維結(jié)構(gòu)的壓接元件用于覆蓋閥門座的上部，使得閥門座開口的鄰近部分被嚴(yán)格地密封。因此，當(dāng)墨盒不與記錄裝置連結(jié)時墨汁的蒸汽被抑制，并且供應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及其插入方法受到很少的限制。
當(dāng)采用壓接元件時，可避免墨汁的泄漏，即使閥門座凹槽的內(nèi)徑大于供應(yīng)管的外徑也是如此。當(dāng)閥門座凹槽的深度大于支撐元件的長度并短于孔塞的長度時，甚至當(dāng)墨盒不與記錄裝置連結(jié)時，壓接元件也不與閥門元件緊密連結(jié)。甚至當(dāng)一撞擊到墨盒或墨盒的周圍突然變化，壓接元件就能有效地固定墨盒的閥門元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種可與記錄裝置連接的液盒，它包括一個盛墨部分；一個向記錄裝置輸送液體的供液孔；一個在供液孔中的閥門；閥門包括一個具有連結(jié)供液孔和開口的、能夠向記錄裝置輸送液體的連結(jié)孔的閥門座；一個牢固地塞住上述閥門座的閥門；閥門構(gòu)件包括一個位于上述片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀部分支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件沿邊設(shè)置；其中孔塞有一個毗鄰其自由端的密封部分，通過將孔塞插入供液孔而牢固地塞住供液孔，還包括一個離開自由端的輸液部分，輸液部分的橫截面小于密封部分的橫截面，該面位于平行于供液孔的平面上。據(jù)此，可用墨汁的選擇范圍很寬，當(dāng)外力施向墨盒的某一方向時，該方向處的墨盒也不易破裂。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，墨盒和與其連用裝置的連結(jié)機(jī)構(gòu)采用與盛墨部分同樣的材料制作。這樣能夠使材料再利用。
本發(fā)明的諸多目的、特點及優(yōu)點在考察到以下伴有附圖的本發(fā)明優(yōu)選實施例之后，將變得更加清晰。
圖1是本發(fā)明第一實施例中墨盒的閥門簡圖，其中(a)是一個剖面圖，(b)是當(dāng)記錄頭不與墨盒連結(jié)時的截面圖，(c)是當(dāng)記錄頭與墨盒連結(jié)時的截面圖。
圖2是本發(fā)明第二實施例中墨盒閥門的簡圖，其中(a)是剖視圖，(b)是當(dāng)記錄頭不與墨盒連結(jié)時的截面圖，(c)是當(dāng)記錄頭與墨盒連結(jié)時的截面圖。
圖3是本發(fā)明實施例中用在連接機(jī)構(gòu)里的壓接元件簡圖。
圖4是本發(fā)明實施例中設(shè)置在閥門的構(gòu)件周圍部分的臂的修改例的截面簡圖。
圖5是本發(fā)明實施例中閥門的閥門構(gòu)件凸塊的修改例截面圖。
圖6(a)和(b)是本發(fā)明實施例中閥門的閥門座和閥門構(gòu)件的修改例截面簡圖。
圖7(a)和(b)是本發(fā)明實施例閥門的修改簡圖，其中(a)是截面圖，(b)是剖視圖。
圖8是本發(fā)明實施例中墨盒的截面圖，其中(a)是截面圖，(b)是仰視圖。
圖9是墨盒制造過程的釋意圖，(a)、(b)、(c)、(d)表示其連續(xù)的各個步驟。
圖10是本發(fā)明實施例墨盒制造步驟的流程圖。
圖11(a)是可與本發(fā)明墨盒連結(jié)的記錄頭的剖視圖，(b)是墨盒和記錄頭間連結(jié)狀態(tài)的截面圖。
圖12是本發(fā)明實施例關(guān)于承載墨盒的噴墨記錄裝置簡圖。
圖13是現(xiàn)有技術(shù)中墨盒閥門的簡圖。
以下將參考附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。(實施例1)圖1是本發(fā)明第一實施例關(guān)于墨盒閥門的簡圖，其中(a)是剖面圖，(b)是當(dāng)記錄頭不與墨盒連結(jié)時的截面圖，(c)是當(dāng)記錄頭與墨盒連結(jié)時的截面圖。如圖1所示，該實施例的閥門包括兩部分，即閥門構(gòu)件10和閥門座構(gòu)件或閥門座20，閥門設(shè)置在供墨孔73上。閥門構(gòu)件10包括一個片狀元件或部分11，一個支撐元件12和孔塞13，閥門構(gòu)件和閥門座分離。閥門座20實質(zhì)上為中凹的形狀，有一個關(guān)于供墨孔為連結(jié)部分的突緣部分23，還有一個位于閥門座低表面的開口22。
閥門構(gòu)件的片狀部分11實際上是一個平片，支撐元件12和孔塞13設(shè)置其上。支撐元件12為一圓柱形狀，與閥門座20凹槽的底表面21連結(jié)限定片狀部分11和閥門座凹槽的底表面之間的空間。孔塞13為一柱狀并沿垂直于片狀部分11的方向延伸。輸運(yùn)槽14沿從片狀部分11到孔塞13的延伸而形成。密封部分15b的直徑大于孔塞13的其它部分15a(墨汁的輸運(yùn)部分)的直徑?？兹芊獠糠?5b的直徑略小于閥門座20開口22的內(nèi)徑，提供了一個細(xì)小縫隙32。另一方面，閥門座20實際上是中凸的形狀，它通過閥門構(gòu)件的支撐元件12靠在開口22的底表面來支撐閥門構(gòu)件10，并且閥門構(gòu)件10在閥門座中。閥門座的突緣部分23與未示出的墨盒的供液孔部分結(jié)合在一起，在那兒的連結(jié)方向使得閥門座20的開口位于墨盒和閥門構(gòu)件10之間。
以下將詳細(xì)描述本發(fā)明閥門的操作。
當(dāng)墨盒不與記錄裝置如記錄頭連結(jié)時，在閥門構(gòu)件孔塞的密封部分15b和閥門座的開口22之間的細(xì)小縫隙32中由墨汁形成一個彎月面，如圖1(b)所示，并因此無論盛墨盒中的墨汁量或盛墨盒的方向如何，閥門構(gòu)件10都不能從閥門座20脫離。
為防止閥門構(gòu)件10從閥門座20脫開，閥門構(gòu)件10的重量適當(dāng)?shù)赜蓨A縫中墨汁的彎月面支撐。在這個實施例中，閥門部分由聚乙烯樹脂材料完整地焊接而成，其重量大約為30mg，通過調(diào)節(jié)尺寸容差來提供狹縫32，以使孔塞的密封部分15b適合于閥門座的開口22，開口的直徑為20mm，在本實施例中狹縫為10-40微米。
另一方面，當(dāng)記錄裝置如記錄頭與墨盒連結(jié)時，片狀部分11被記錄裝置的供液管100頂住，如圖1(c)所示。片狀部分11由支撐元件12支撐，并因此在被支撐元件12限定的同時而轉(zhuǎn)向。結(jié)果是，閥門構(gòu)件孔塞的密封部分15b經(jīng)閥門座的開口22推進(jìn)墨盒?？兹?3的直徑在密封部分15b處最大，并因此在閥門座開口22和閥門構(gòu)件的孔塞13之間形成的狹縫33很大，相當(dāng)于圖1(b)中所示的狹縫32。因此，當(dāng)通過從記錄頭噴射墨汁而在記錄裝置中產(chǎn)生吸力時，墨汁從墨盒中流經(jīng)狹縫33而輸向記錄頭。
在此實施例中，閥門構(gòu)件10本身的彈性形變是本發(fā)明的一個特點。片狀元件11的彈性偏轉(zhuǎn)方向向內(nèi)(當(dāng)閥門構(gòu)件10設(shè)置在閥門座20上時)，并且孔塞安置在這個方向。
在墨盒和記錄裝置連結(jié)的時候，孔塞13經(jīng)過閥門座的開口22插入墨盒一側(cè)的盛墨部分。因此，在盛墨部分由可彎曲的液泡形成的情況下，其中盛墨部分根據(jù)墨汁的消耗而收縮，插入的結(jié)構(gòu)對于防止墨汁的流經(jīng)由于構(gòu)成盛墨部分的可彎曲液泡材料粘滯到閥門構(gòu)件10和/或閥門座20而栓塞是有效的。使用吸收材料在盛墨部分的供墨口附近的情況中，插入的結(jié)構(gòu)在壓迫鄰近供液孔的吸收材料以增加表面張力是有效的，因而提高了鄰近供液孔處的墨汁流量。
在此實施例中，供墨孔100相對于開口有這樣一個直徑，管100插入開口中時墨汁不會在其間泄漏。
以下將對本實施例的使用的結(jié)構(gòu)做以描述。
在本實施例中，閥門座20的凹槽實質(zhì)上為圓柱形，閥門構(gòu)件的片狀元件11是一個具有直經(jīng)略小于閥門座凹槽的圓柱形直徑的盤狀，并且在盤的三個等距離圓周部分上設(shè)置一臂(支撐元件12)?？兹?3上除了一個密封部分15b之外還置有一輸運(yùn)槽14，該槽14與片狀部分11的輸運(yùn)孔16之間進(jìn)行液體輸運(yùn)。
當(dāng)同樣大小的力以大位移或偏轉(zhuǎn)的出發(fā)點施向于與記錄裝置的連結(jié)處時，片狀部分11最好較薄(如果大小一樣)或較大(如果厚度一樣)。然而，也需要保證當(dāng)片狀部分不與記錄裝置連結(jié)時保持孔塞不發(fā)生形變；并因為閥門構(gòu)件設(shè)置在閥門座內(nèi)，片狀元件的大小受到限制。片狀部分11和閥門座20之間的縫隙之大小足以避免片狀部分11在與其與記錄頭連結(jié)時發(fā)生形變。
在本實施例中，考慮到這些因素，片狀元件11厚度為0.2mm，縫隙34為10-140微米。使用這種尺寸，片狀元件11的彈性形變恰好能夠連結(jié)，當(dāng)與記錄裝置連結(jié)時孔塞能夠被穩(wěn)固地支撐。
利用元件11和閥門座20之間的小縫隙34，可進(jìn)一步地避免閥門構(gòu)件10從閥門座20上的脫落，這種脫落甚至是當(dāng)周圍環(huán)境突然變化，如下落。片狀部分11和閥門座凹槽的底表面21之間形成的空間未被牢牢地密封。但其密閉程度達(dá)到該空間的濕度高于周圍濕度，使得墨盒中墨汁的蒸發(fā)與閥門座的開口直接向周圍曝露的情況相比得到抑制。
在本實施例中，元件11配置一個直徑約為2mm的輸運(yùn)孔16。因此，當(dāng)墨盒與記錄頭連結(jié)時，可確保墨汁經(jīng)過輸運(yùn)孔16供應(yīng)到記錄頭。另一方面，即使不設(shè)置輸運(yùn)孔16，閥門座20和片狀部分11之間的縫隙也相當(dāng)于輸運(yùn)孔16，因為有片狀部分11在與記錄頭連結(jié)時的形變，并且縫隙可用做流徑。為此原因，輸運(yùn)孔的設(shè)置是不可缺少的。
在本實施例中，閥門構(gòu)件10由聚乙烯樹脂材料完整的焊接而成。這種情況下，下列措施成為可能?？兹?3塑造成一簡單地實心柱體元件，片狀部分11塑造成一盤，通過鉆孔過程形成一個從片狀部分11到孔塞13的一部分延伸的槽，經(jīng)過這一個步驟可形成輸運(yùn)孔16和輸運(yùn)槽14。在這種情況中，金屬熔煉的結(jié)構(gòu)制作閥門構(gòu)件10非常簡單，熔煉操作也很容易。
在本實施例中，支撐元件12設(shè)置有伸臂，但這并不是不可缺少的，如果支撐元件12在那兒有一個自由端的話。然而，在閥門構(gòu)件的周邊部分直接用做閥門支撐構(gòu)件的話，有一個不利因素，即片狀部分形變的程度如此之大，以至于片狀部分壓入閥門座構(gòu)件中，并因此當(dāng)墨盒從記錄頭移開時片狀部分不能恢復(fù)。所以，最好設(shè)置伸臂。
該伸臂可設(shè)置在周邊的兩個部分，并在最外部的周圍可以沒有。但如果伸臂完全遍及全部周圍，形變的程度將會太小，造成不能夠穩(wěn)定的支撐閥門構(gòu)件10。元件11可以是傾斜的，則其適當(dāng)?shù)墓δ軐⒉豢深A(yù)料。不在周邊調(diào)制支撐元件12的情況下，如果施于元件11上的力大小相同，則元件11的變形程度可能太小。
考慮到上述情況，以形變的程度，形狀的復(fù)原和片狀元件或部分11的穩(wěn)定性為出發(fā)點來看，在周邊設(shè)置三個支撐點是最理想的。如果三個支撐點的確定使得片狀部分與連結(jié)元件11的重心及三點連結(jié)形成的三角形的重心的連線成90°的角，則支撐將更穩(wěn)定。當(dāng)片狀部分11為一盤狀形狀時，這可很容易地通過在三個等距離的周邊上的位置處設(shè)置伸臂而實現(xiàn)。在本實施例中，伸臂的厚度為0.5mm，閥門座20的內(nèi)徑為9.8mm，厚度的容差范圍為0.1～1mm。(第二實施例)圖2是本發(fā)明第二實施例關(guān)于墨盒閥門的簡圖，其中，(a)是剖視圖，(b)是當(dāng)記錄頭不與墨盒連接時的截面圖，(c)是當(dāng)記錄頭與墨盒連接時的截面圖。
圖3是壓接元件61的簡圖。
如圖1(b)所示，連接裝置包括由閥門構(gòu)件10和閥門座20構(gòu)成的閥門和壓接元件61。在此，閥門本身等同于圖1(b)中的閥門。壓接元件61如圖3所示，包括一個具有低纖維密度的非編織纖維A62和具有高纖維密度的非編織纖維B63。兩個非編織纖維材料熔結(jié)在突緣位置64(非編織纖維熔接部分)，因此，通過把壓接元件的突緣部分64和閥門座的突緣部分23利用高光纖密度的非編織光纖在內(nèi)側(cè)熔接，可把壓接元件61與閥門制為一體。具有光纖密度的非編織光纖B63毗鄰其中心設(shè)置，在那兒有多個輸運(yùn)孔65以保證墨汁的供給。
在本實施例中，壓接元件61的非編織光纖A是聚丙烯非編織光纖，非編織光纖B是聚乙烯-聚丙烯混合的非編織光纖，焊接為超音焊接，在超音焊接期間的同時還進(jìn)行提供如圖7所示的形狀。閥門構(gòu)件10和閥門座20的材料為聚乙烯樹脂，與第一實施例中的相同。
根據(jù)本實施例，墨汁的蒸發(fā)速度通過設(shè)置壓接元件61而進(jìn)一步減少。閥門構(gòu)件10從閥門座20上的脫落也進(jìn)一步得以避免，對于可使用的供墨管100的結(jié)構(gòu)特征之限制也減少，這些將有更進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
關(guān)于圖2，它描述了蒸發(fā)速度和防止脫落的情況。
如上所述，壓接元件的突緣部分64焊接到閥門座的突緣上。通過把壓接元件61焊接到閥門座20上，墨盒開口處的密封性提高，從而進(jìn)一步地抑制了墨汁泄漏。
在本實施例中，壓接元件61和閥門座20通過超音焊接焊接到一起，因此，開口處的密封性高于利用普通焊接的情形。因為閥門座被壓接元件覆蓋，墨汁從閥門座開口附近的蒸發(fā)較小。閥門構(gòu)件10和壓接元件61的這種配置使得當(dāng)墨汁盒與記錄頭連接時它們斷開，因此，由于表面張力的墨汁泄漏被避免。
壓接元件的突緣部分64在超音焊接時固化，因此，墨汁不能從那兒通過，只能從那兒的中心部分通過，因而避免了墨汁在壓接元件焊接部位(圓周部位)的泄漏。
在非正常情況下，例如當(dāng)外部撞擊施加到墨盒(當(dāng)墨盒微落)時，或由于溫度的突變而發(fā)生的周圍空氣進(jìn)入墨盒的盛墨部分并膨脹時，閥門構(gòu)件10可能斷開，如果不設(shè)置壓接元件，還導(dǎo)致墨汁泄漏。然而，在本實施例中，壓接元件61緊挨著閥門座20設(shè)置，不與閥門構(gòu)件10接觸，使得閥門構(gòu)件10在安置方向反方向上的移動受到限制。因此，即使在非正常情況下，閥門構(gòu)件10也不斷開。因為壓接元件61是非編織纖維材料，它吸收泄漏的墨汁而不至使墨汁散布。
以下將描繪本實施例中與具有閥門的墨盒連結(jié)部分連結(jié)的記錄裝置的供液管。
墨盒和記錄裝置的連接使得墨汁不被泄漏，因此需要供墨管100在很多情況下有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。然而，如果供液管100的直徑小于閥門座20凹槽的直徑，利用本實施例的連結(jié)結(jié)構(gòu)，閥門座20和供液管100之間的縫隙通過連結(jié)部分處的壓接元件61可除去。因此可實現(xiàn)沒有泄漏的穩(wěn)定的墨汁供應(yīng)。壓接元件61的中心部分被供液管100壓住，因而那兒的材料被壓縮，表面張力比起其它地方增大。因此，通過壓接元件61接住供液管100，使得供液管與閥門構(gòu)件10接觸及閥門構(gòu)件10變形以形成墨汁的流徑。通過這樣，墨汁從供墨管100輸送到記錄裝置。
無論記錄裝置的供液管100從哪兒按壓，壓力通過壓接元件61施向閥門構(gòu)件10。因此，壓力有效地施向閥門構(gòu)件10，使得閥門構(gòu)件10可確保將孔塞13插入盛墨部分。
壓接元件61最好是一種能夠超音焊接的材料。然而，在本實施例中，壓接元件61是兩種具有各自功能的不同的非編織纖維材料。因為具有較高纖維密度的非編織纖維設(shè)置在內(nèi)側(cè)，所以壓接元件61的結(jié)構(gòu)可制作得適合于焊接到閥門座20上，以保證從那兒焊接到閥門座20上。因為具有較低纖維密度的非編織纖維A設(shè)置在外側(cè)，所以可確保避免墨汁的泄漏。具有較高纖維密度的非編織纖維B是聚乙烯和聚丙烯材料的混合非編織纖維材料，具有低纖維密度的非編織纖維是聚丙烯非編織纖維材料，閥門座20是聚乙烯樹脂材料。因此，可在非編織纖維材料和閥門座20與具有較高纖維密度的非編織纖維B之間進(jìn)行超音焊接。(其它的實施例)以下將描述其它的實施例。<閥門的修改例>
圖4-7表示本發(fā)明閥門的修改例。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例，設(shè)置在閥門的閥門構(gòu)件周邊部分的伸臂之修改例截面圖。在上述的實施例中，伸臂在一個偏平坦的自由端部分。在圖4(a)、(b)中，端部為一尖銳的形狀或圓形。圖5根據(jù)本發(fā)明實施例閥門的閥門構(gòu)件凸塊修改例的截面簡圖。圖5(a)表示孔塞43，沿平行于墨汁輸運(yùn)部分44a的部分的平面的橫截面，向著固定端減小。在圖5(b)中，離開自由端46b的直徑較小，替代墨汁輸運(yùn)部分46a的槽。在任何情形中，沿平行供液孔的平面的橫截面積小于在密封部分的情形，使得底表面開口和孔塞之間的空間或縫隙在連接狀態(tài)下大于未連接狀態(tài)。由此，當(dāng)墨汁從記錄頭以穩(wěn)定的墨汁量供應(yīng)發(fā)射時，此空間用做墨汁流徑。
圖6(a)和(b)是本發(fā)明實施例中閥門內(nèi)閥門座和閥門構(gòu)件修改例的截面圖。在前面的實施例中，閥門構(gòu)件的支撐元件配置有伸臂，但伸臂可由任意的自由端取代。在圖6所示的修改例中，閥門構(gòu)件的周邊部分51、54是閥門支撐部分。閥門座52或55配置有構(gòu)件53、56，用以支撐閥門構(gòu)件的周邊部分。
以下將對其它的實施例進(jìn)行描述，其中，閥門構(gòu)件在遭受沖撞時保持平穩(wěn)。圖7(a)和(b)是本發(fā)明實施例閥門的修改例簡圖，其中(a)是截面圖，(b)是剖面透視圖。在圖7(a)中，閥門座56在一位置處設(shè)置脅狀物66，在非連接狀態(tài)形成空隙h2。空隙h2制造成小于閥門構(gòu)件密封部分的厚度h1，使得即使突然遭受外界周圍的變化，閥門構(gòu)件也不會斷開。
在前述的實施例中，處理的情況里墨盒的供墨孔是一個簡便的開口，閥門由閥門構(gòu)件和閥門座構(gòu)成。然而，如果供墨孔與上述的閥門座有同樣的結(jié)構(gòu)，另外需要的是閥門構(gòu)件?！赌小穮⒖紙D8將對本發(fā)明具有閥門的墨盒的實施例做以描述。
圖8是本發(fā)明實施例墨盒的截面簡圖，其中(a)是截面圖，(b)是仰視圖。在本實施例中，墨盒的內(nèi)壁和外壁通過一個步驟同時焊接。
示于圖8的墨盒70包括外壁、內(nèi)壁、一個封閉的部分、一個通氣道和閥門。墨汁裝在由內(nèi)壁(初始狀態(tài))限定的盛墨部分。
當(dāng)墨汁從未示出的記錄頭射向連結(jié)的墨盒70時，墨汁被送出盛墨部分到達(dá)記錄頭。此時，產(chǎn)生負(fù)壓并使內(nèi)壁72形變，但內(nèi)壁72有一個如同對輸運(yùn)到記錄裝置的墨汁提供反壓(負(fù)壓)的彈性。
外壁用作保護(hù)盛墨部分，防止墨汁在包含墨汁的內(nèi)壁發(fā)生不期的形變時泄漏到外邊。
在本實施例中，外壁的材料是高密集的聚苯乙烯樹脂材料，內(nèi)壁的材料是具有比高密集聚苯乙烯樹脂材料低的彈性模量的聚乙烯樹脂材料。
在墨盒的外壁71和內(nèi)壁72之間有一個充滿空氣的空間。該空間在初始狀態(tài)很小，內(nèi)壁72的角部處于與外壁71的角部對應(yīng)的位置，內(nèi)壁總體上基本沿著外壁71的結(jié)構(gòu)。
因此，在初始狀態(tài)，內(nèi)壁有一個大體上類似于外壁71的形狀，使得內(nèi)壁包容在用做帶有預(yù)定氣隙的外胎的外壁71中。因而，傳統(tǒng)的包含外胎和泡狀容器的墨盒中無用的空間可以除去，從而增加墨盒外壁單位體積盛墨的容量(盛墨率增加)。
標(biāo)號73表示一個供液孔和一個與記錄裝置的連結(jié)部分，具有前述的本發(fā)明中閥門76的結(jié)構(gòu)。閥門座20與墨盒的內(nèi)壁為同樣的材料，閥門座20和盛墨部分通過超音焊接牢固地連結(jié)在一起。內(nèi)壁和外壁在此處連接。
通過將本發(fā)明的閥門76安置到供墨孔73，墨盒的墨汁固位功能可被進(jìn)一步加強(qiáng)，使周圍突變時的墨汁泄漏和墨汁蒸發(fā)被阻止。通過利用本發(fā)明的閥門，如果供墨管的為徑小于閥門座20的直徑，記錄裝置的任何供墨管100都可使用，從而增大了供墨管100的設(shè)計自由。
另外，通過把閥門座20超音焊接到供墨孔，墨盒的密封性增加，使供墨孔和記錄裝置間的連接增強(qiáng)。另外，毗鄰供墨孔的內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)得以保持，也提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，在內(nèi)壁因墨汁的消耗而發(fā)生變形時，內(nèi)壁可與用做一個支撐元件的閥門座20穩(wěn)固地變形。因為閥門構(gòu)件的孔塞13如前所述地插入盛墨部分，墨汁流徑不會有被內(nèi)壁變形和供墨孔栓塞所切斷的危險。從而可穩(wěn)定地供墨。
因此，做為初始狀態(tài)墨汁從盛墨部分消耗的結(jié)果，當(dāng)墨盒的內(nèi)側(cè)體積減小時，盛墨部分72由供墨孔部分73和支撐部分74支撐。由此，可避免內(nèi)壁72的不規(guī)則形變以實現(xiàn)穩(wěn)定的負(fù)壓的產(chǎn)生。
在本實施例中，焊接由直接吹焊方法執(zhí)行。因此，很容易為內(nèi)壁在支撐部分74和供墨孔部分73提供多個支撐部分。然而，為內(nèi)壁提供多個支撐部分并不是必須的。如果在消耗墨汁時內(nèi)壁的不規(guī)則形變受到限制，支撐部分74可以省去，內(nèi)壁可支撐在供墨孔部分73處。
標(biāo)號75表示當(dāng)內(nèi)壁72中的體積因墨汁的消耗而減小時，把空氣引入外壁71和內(nèi)壁72之間的空間中的通風(fēng)道。
此時，通過隔離在外壁中形成一個小縫隙，縫隙用做通風(fēng)道75。
在這種情況中，內(nèi)壁72與外壁71隔離，由隔離形成的縫隙約為幾微米至幾十微米，因此內(nèi)壁72仍由外壁71支撐。
至于形成縫隙的方法的例子，內(nèi)壁與外壁隔開，與前面所述的一樣，利用做為對外壁和內(nèi)壁使用不同材料的結(jié)果所產(chǎn)生的頑滯力或同類的力。此處，在吹焊期間，入口和通風(fēng)道同時在外壁和內(nèi)壁的隔離過程中形成。對在施用外力而形成的緊密接觸部分74處的縫隙的使用并不是必須的，而可在墨盒的外壁71中形成一個孔。
在本實施例中，使用噴吹氣的噴吹模用于墨汁盒的制造方法，該墨汁盒具有前述的聯(lián)結(jié)機(jī)理。這是因為組成墨汁盒的壁由不具方向性的(實質(zhì)上不膨脹)樹脂材料構(gòu)成。由此，它不易在特定的方向上磨損，并且構(gòu)成盛墨部分的內(nèi)壁對于任何方向上的均勻裝載是耐磨的。即使當(dāng)裝在內(nèi)壁的墨汁在某一特定的墨汁被消耗，被晃動，內(nèi)壁可保證回復(fù)墨汁，因此改進(jìn)了容器的整體耐磨性。直接噴吹模方法將詳述。圖9為墨盒制造過程示意圖。(a)、(b)、(c)和(d)將在不同步驟中介紹。
圖9中，81的構(gòu)造是一個為內(nèi)壁提供樹脂材料的主存儲器；82是為內(nèi)壁提供擠壓樹脂的主擠壓器；83是一個為外壁提供樹脂材料的次存儲器；以及84是為外壁提供擠壓樹脂材料的次擠壓器。由它們提供的用于內(nèi)壁和外壁的樹脂材料，供應(yīng)給模制86，由此形成集合型坯87。如圖9(b)到(d)所示的型坯87由金屬模88夾著型坯87和使用空氣噴嘴87而成型。
參考圖9和圖10，將描述墨盒制造過程。
內(nèi)樹脂材料和外樹脂材料供應(yīng)(步驟S901和S902)給擠壓型坯87(步驟S903)。金屬模88由圖9(b)中的位置移到位置(c)以夾住型坯87(步驟S904)。結(jié)果如圖10(c)所示，空氣被噴射，并且完成依照模88(步驟S905)形狀的噴吹模。
由此，通過使用對于內(nèi)壁和外壁具有不同熱收縮率的材料或在冷卻后通過施加外力，或其它類似方法，內(nèi)壁和外壁互相分離。此時，通氣孔同時形成。
然后，閥門座20被超聲焊接(步驟S907)，并且真空吸氣被完成(步驟S908)。此后，墨汁被噴射(步驟S909)，以及閥門構(gòu)件10被安裝。因此，壓接構(gòu)件61被超聲焊接(步驟S911)。當(dāng)墨汁被噴射進(jìn)墨盒，盛墨部分被真空吸進(jìn)，然后大約為內(nèi)壁起始狀態(tài)體積90-95％的墨汁量被噴射。在此方法中，內(nèi)壁和外壁被完全分離，并且墨盒可抗拒環(huán)境的變化。也就是說，這將進(jìn)一步阻止由于外部力、溫度變化和/或氣壓變化造成的墨汁泄漏。進(jìn)而，合適的負(fù)靜壓將在使用墨盒的初始階段提供。
在噴吹模中，當(dāng)其為實質(zhì)上粘性時，型坯87被制造，因此，內(nèi)壁樹脂材料和外壁樹脂材料都不具有方向性。本噴吹模的實施例可減少制造步驟和構(gòu)件數(shù)目，反過來可改進(jìn)結(jié)果，并且使得內(nèi)壁102以這樣的方式形成內(nèi)壁102的邊和角順序地設(shè)在外壁101中。
下面將描述墨盒和記錄頭的連接。圖11(a)是表示記錄頭與本發(fā)明墨盒可連接的透視圖，以及(b)是表示墨盒和記錄頭連接狀態(tài)的截面圖。
在圖11(a)中，標(biāo)號101是作為記錄儀器的記錄頭單元，整體包括黑色、黃色、青藍(lán)色和品紅色記錄頭以提供全色印刷。標(biāo)號100是作為墨汁導(dǎo)入部分的墨汁供液管，用于向多記錄頭導(dǎo)入墨汁，并在墨汁供液管100的尾部裝有過濾器102，用于擋住氣泡和異物。當(dāng)上述墨盒100被安裝在記錄頭單元101時，墨汁供液管100與墨盒70提供的閥門76連接以允許墨汁供應(yīng)。
在墨盒安裝后，墨汁從墨盒導(dǎo)入記錄頭以建立墨汁輸送狀態(tài)。由此，在印刷操作中，墨汁由記錄頭的墨汁噴射部分103射出，裝在墨盒內(nèi)壁中的墨汁則因此被消耗。
在上述中，墨盒可斷接地與液體噴射記錄頭連接，但它與液體噴射記錄頭成一體。被噴射的液體不限于墨汁，也可為與記錄材料中墨汁反應(yīng)的處理液體。
下面將描述墨汁噴射記錄器件，該器件可用于具有本發(fā)明閥門的墨盒。
圖12是一個墨汁噴射記錄器件的透視圖，該器件與本發(fā)明實施例描述的墨盒兼容。
在圖12中，使用未標(biāo)示出的單位裝置頭部單元101和墨盒70牢固地并且可移去地安裝在位于墨汁噴射記錄器件主要安裝側(cè)的筒上。
向前和向后旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動馬達(dá)5013通過驅(qū)動傳遞齒輪5011和5009向?qū)U5004傳遞，從而轉(zhuǎn)動導(dǎo)桿5004。具有螺旋槽的導(dǎo)桿5004與筒上未標(biāo)示出的銷咬合。應(yīng)用這種排列，筒可沿器件的軸向往復(fù)移動。參考號5002表示蓋在記錄頭元件中每一記錄頭的前表面的帽。同樣，它可用于恢復(fù)記錄頭操作，墨汁通過帽的開口被未標(biāo)出的吸入裝置吸入。通過齒輪5008及類似物傳遞驅(qū)動力，帽5002被移動，使其能蓋住每一記錄頭的噴射表面。相鄰于帽5002，布置了未標(biāo)出的清潔葉片，以便在垂直方向上移動。葉片的構(gòu)造不限于畫出的形式，不用說，任何已知的清潔葉片與本發(fā)明兼容。
當(dāng)筒位于原有位置，裝置被安裝，因此在覆蓋、清潔和進(jìn)行恢復(fù)吸入操作中通過導(dǎo)桿5005的作用在合適位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮?，同樣不消說只要裝置在給定計時中可進(jìn)行適當(dāng)操作，任何裝置都與本發(fā)明兼容。
當(dāng)記錄頭單元安裝在筒上，記錄頭單元的連接墊片4502與筒上的連接板5030的連接墊片5031連接，此時建立了電力連接。這種連接發(fā)生在連接墊片5030繞其軸旋轉(zhuǎn)。因為這種電力連接的建立不需要連接器，記錄頭不需要施加不必要的力。
如上所述，通過使用本發(fā)明閥門構(gòu)件，在墨盒和與之連接的構(gòu)件如記錄構(gòu)件之間完成了連接的改進(jìn)。另外，在墨盒中的開口簡單地當(dāng)作墨汁輸液孔的情況下也能完成連接。
使用壓接構(gòu)件可進(jìn)一步改進(jìn)閥門構(gòu)件與閥門座沒有咬合時的連接。使用壓接構(gòu)件在閥門座中提供了一個實質(zhì)上的密封空間。
當(dāng)墨盒中包含了相鄰于供液孔的吸收物質(zhì)，使用本發(fā)明閥門改進(jìn)了墨汁供應(yīng)，因為閥門孔塞構(gòu)件壓縮吸收物質(zhì)，毛細(xì)管力增強(qiáng)。當(dāng)盛墨部分具有水泡狀結(jié)構(gòu)，墨汁路徑被粘在閥門構(gòu)件或閥門座的水泡的物質(zhì)所關(guān)閉。當(dāng)閥門與盛墨部分為同一材料，墨盒可容易收集用于材料再利用。
在上述中，主要描述了具有雙壁結(jié)構(gòu)的墨盒，但本發(fā)明應(yīng)用于裝有作為負(fù)壓產(chǎn)生裝置的墨汁吸收材料的墨盒，則也具有同樣優(yōu)點。墨盒構(gòu)造不限于矩形的平行六面體結(jié)構(gòu)，并且墨盒可由一些墨盒構(gòu)成一體，本發(fā)明的閥門用于多盛墨部分。
當(dāng)參考在此公開的結(jié)構(gòu)對本發(fā)明進(jìn)行描述時，并不局限于所述的細(xì)節(jié)。本申請將包括有下列權(quán)利要求所限定的范圍或改進(jìn)的目的所帶來的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一個用于記錄液輸運(yùn)孔和噴液記錄裝置連結(jié)的、向噴液裝置傳輸記錄液的閥門構(gòu)件，包括一個可彈性形變的片狀元件；一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個將片狀元件支撐在墨盒上的支撐元件，支撐元件位于墨盒的一側(cè)；其特征在于孔塞有一個毗鄰其自由端部分的密封部分，通過把孔塞插入供液孔中來牢固地塞住供液孔，還包括一個離開自由端送液部分，送液部分具有一個小于密封部分的橫截面，其橫截面位于平行于供液孔的平面上；其特征還在于閥門構(gòu)件由存在于孔塞的密封部分和供液孔之間的液體的彎月面保持在液盒上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其特征在于片狀元件與記錄裝置連結(jié)時發(fā)生彈性形變，使得密封部分插入液盒的盛液部分，由此建立液體流徑，并當(dāng)不與記錄裝置連結(jié)時，片狀元件的彈力釋放，由此液體流徑堵塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其特征在于孔塞沿垂直于片狀元件的方向伸展。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其特征在于送液部分設(shè)置有一個輸運(yùn)液體的槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其特征在于在片狀元件周圍部分的鄰近處設(shè)置有支撐元件，孔塞元件設(shè)置在鄰近中心部分處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的閥門構(gòu)件，其特征在于至少有三個此類支撐元件設(shè)置在不同位置，并且片狀元件與連結(jié)片狀元件的重心和由連結(jié)三個不同位置所形成的多邊形重心的連線所成的角度大致為90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的閥門構(gòu)件，其特征在于支撐元件的數(shù)量是3。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的閥門構(gòu)件，其特征在于支撐元件為一凸塊的形狀，其高度小于孔塞高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥門構(gòu)件，其特征在于送液部分的橫截面離開孔塞自由端處逐漸減小。
10.一個連結(jié)記錄液供輸孔和噴液記錄裝置的向噴液裝置輸送記錄液的閥門，包括一個閥門座，具有連結(jié)供液孔和開口的能夠向記錄裝置輸送液體的連結(jié)部分；一個牢固地塞住閥門座開口的閥門；上述閥門構(gòu)件包括一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀元件支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件在片狀元件的一側(cè)；其特征在于孔塞有一個鄰近自由端的密封部分，牢固的插入供液孔中堵位供液孔，還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分有一個小于密封部分處的橫截面，其中橫截面位于平行于供液孔的平面上；其特征還在于閥門構(gòu)件由存在于孔塞密封部分和供液孔之間的液體的彎月面保持在液盒中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥門，其特征在于閥門座有一凹槽，片狀元件的尺寸略大于凹槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥門，其特征在于閥門座有一個支撐片狀元件周邊部分的部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的閥門，還包括一個覆蓋閥門座外部的纖維材料的壓接元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的閥門，其特征在于壓接元件包括兩種不同的非編織纖維材料，其被模制并由超音焊接焊接在一起。
15.一種可與記錄裝置連結(jié)的液盒，包括一個盛液部分；一個向記錄裝置輸送液體的供液孔；一個在供液孔中的閥門；閥門包括一個閥門座，具有連接供液孔和開口的能夠向記錄裝置輸送液體的連接部分；一個牢固地塞住閥門座開口的閥門；上述閥門構(gòu)件包括一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀元件支撐在墨盒上的支撐元件，支撐元件位于片狀元件的一側(cè)；其特征在于孔塞有一個毗鄰自由端的密封部分，通過將該孔塞插入供液孔中來牢固地堵住供液管，還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分有一個小于密封部分處的截面積，其中截面位于平行于供液孔的平面上。其特征還在于閥門構(gòu)件被位于孔塞的密封部分和供液孔之間的液體的彎月面保持在液盒中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于上述液盒包括一個構(gòu)成盛液空間的內(nèi)壁，一個覆蓋內(nèi)壁的外壁，其中內(nèi)壁的外側(cè)和外壁的內(nèi)側(cè)具有相同或類似的結(jié)構(gòu)形狀，內(nèi)壁的角部位于對應(yīng)于外壁的角部位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于閥門座，壓接元件和內(nèi)壁為同種材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的液盒，其特征在于盛液部分容納液體。
19.噴液筒包括一個如權(quán)利要求15限定的液盒；一個可分離地連結(jié)到液盒供液孔的噴液頭。
20.一個將記錄液輸運(yùn)孔連接到噴液記錄裝置以向噴液裝置輸送記錄液的閥門構(gòu)件，包括一個可彈性形變的片狀元件；一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個將片狀部分支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件位于片狀元件一側(cè)；其特征在于孔塞有一個鄰近自由端部分的密封部分，通過被插入供液孔來牢固地堵住供液孔，還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分具有一個小于密封部分處的截面積，截面位于平行于供液孔的平面上。
21.一個將記錄液輸運(yùn)孔連結(jié)到噴液記錄裝置以向噴液裝置輸送記錄液的閥門構(gòu)件，包括一個閥門座，具有連結(jié)供液孔和開口的向記錄裝置輸送液體的連接部分；一個牢固地堵住閥門座開口的閥門；上述閥門構(gòu)件包括一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀部分支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件位于片狀元件一側(cè)；其特征在于孔塞有一個鄰近其自由端的密封部分，通過被插入供液孔來牢固地堵住供液孔，還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分具有一個小于密封部分處的截面積，截面位于平行于供液孔的平面上。
22.一個可與記錄裝置連結(jié)的液盒，包括一個盛液部分；一個向記錄裝置輸送液體的供液孔；一個位于供液孔中的閥門；閥門包括一個閥門座，具有連結(jié)供液孔和開口的向記錄裝置輸送液體的連接部分；一個牢固地堵住閥門座開口的閥門；上述閥門構(gòu)件包括一個位于片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀部分支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件位于片狀元件的一側(cè)；其特征在于孔塞有一個鄰近其自由端的密封部分，通過被插入供液孔來牢固地堵住供液孔，還有一個離開自由端部分的送液部分，送液部分具有一個小于密封部分處的截面積，截面位于平行于供液孔的平面上。
全文摘要
一個用于可與噴液記錄裝置連結(jié)的記錄液供應(yīng)孔的閥門構(gòu)件，向噴液裝置提供記錄液，它包括一個在片狀元件一側(cè)的孔塞；一個把片狀元件支撐在液盒上的支撐元件，支撐元件位于片狀元件的一側(cè)；其中孔塞有一個鄰近其自由端的密封部分，通過被插入供液孔中來牢固地堵住供液孔，還包括一個離開自由端的送液部分，送液部分具有小于密封部分處的橫截面，截面位于平行于供液孔的平面上。
文檔編號B41J2/175GK1161280SQ9710259
公開日1997年10月8日 申請日期1997年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月7日
發(fā)明者松本英久, 佐佐木敏明 申請人:佳能株式會社