專利名稱：帶有改進流體控制閥的盛液和排液裝置的制作方法
本申請是針對于還未授權(quán)的美國專利申請NO．08／429，987中公開的發(fā)明所進行的改進，我是該申請的一個共同發(fā)明人。
本發(fā)明涉及一個種盛液裝置，該盛液裝置帶有一個用于以小劑量的預(yù)定體積進行排液的自給式泵。特別是，本發(fā)明涉及一種可替換以前盛液裝置的盛液裝置，這種盛液裝置應(yīng)用于噴墨打印機，該盛液裝置包括有一個供墨裝置，一旦將自給式泵激勵，就能用于把打印墨排出到打印頭。
由布魯斯·考戈(Bruce Cowger)和諾曼·波羅斯基(Jr．Norman．Pawlowski)提交的名稱為“噴墨打印機的供墨裝置”的尚未授權(quán)專利申請中描述了一種噴墨打印機，該噴墨打印機與打印機墨筆分離，在供墨裝置用干后，不需要替換打印機墨筆，只需替換該供墨裝置。前面所述的美國專利申請中的供墨裝置包括一個用于從泵室排出流體的自給式泵裝置，在這種泵裝置的一個實施例中，描述了一個波紋泵。然而，波紋泵需要一個相當大的半剛性材料的延伸表面，并且氧和水份高速地穿過波紋泵的部件，從而對波紋泵產(chǎn)生影響。氧和／或水份的這種穿越運動可能導(dǎo)致供墨裝置中的墨汁發(fā)生分解，特別是對于非頻繁使用的打印機中，這種情況尤為嚴重。而且，波紋管在與供墨裝置的另一部分相連接的位置很容易發(fā)生泄漏。根據(jù)前述的美國尚未授權(quán)的專利申請NO．08／429，987，使用波紋管所產(chǎn)生的這些問題和其它問題，可以通過利用一個泵送裝置來解決，該泵送裝置具有一個剛性周壁，該剛性周壁最好與供墨裝置的底板結(jié)構(gòu)形成一體；該泵送裝置具有一個線性泵作用件，該線性泵作用件可以在由剛性壁包圍的泵室內(nèi)移動，用于對泵室內(nèi)的墨汁進行加壓；一個柔性的水份和氧不透膜，該不透膜用熱連續(xù)地密封到周壁的邊緣并覆蓋泵作用件。
根據(jù)前述系列號為NO．08／429，987的美國專利申請的供墨裝置使用一個薄層、柔性的擋板閥形式的單向閥，該單向閥利用樁加熱固定(heat staked)到底板上，在一個排液循環(huán)中，一旦對墨汁進行加壓后用于防止墨汁從泵室中回流到墨袋。然而，把單向閥固定到底板上時需要對單向閥進行加熱，這可能導(dǎo)致單向閥的永久變形，結(jié)果使得單向閥在排液循環(huán)中的抑流性能大大降低。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，依據(jù)本發(fā)明的某一個實施例提供一個合適擋板閥形式的單向閥，而不需要把擋板閥利用樁加熱固定到底板上，只是通過一個彈簧把擋板閥向著底板擠壓，該彈簧可能具有與擋板閥所封閉的底板的開口對齊的結(jié)構(gòu)形式，或者偏離該底板開口的形式。還發(fā)現(xiàn)，依據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一個合適形式的單向閥可以是一個彈簧偏壓或者自由旋轉(zhuǎn)的控制球，該控制球選擇性地對泵室進行密封，從而在一個泵循環(huán)中阻止墨汁從泵室回流到墨袋，而在一個泵循環(huán)中止時允許墨汁流入泵室。
因此，本發(fā)明的第一個目標是提供一個改進的盛液和排液裝置。本發(fā)明與之對應(yīng)的另一個目標是提供一個對前述裝置進行改進的裝置，該裝置應(yīng)在噴墨打印機中用于盛液和排液。
特別是，本發(fā)明的第二個目標是提供一個改進的盛液和排液裝置，該排液裝置具有一個單向閥，在泵循環(huán)中利用這個單向閥來防止液體回流到盛有墨汁的墨袋中。本發(fā)明與之對應(yīng)的另一個目標是提供一種對前述裝置進行改進的供墨和排液裝置，該裝置可以用于噴墨打印機的盛墨和排墨。
為了更好地理解本發(fā)明及其發(fā)明目的，請參閱附圖及其下面簡要


、本發(fā)明的最佳實施例的詳細描述以及附加的權(quán)利要求書。
圖1是依據(jù)本發(fā)明的一個實施例的一個盛液和排液裝置的側(cè)視圖。
圖2是圖1的裝置的分解視圖；圖3是沿著圖1中的3-3線所得的圖1和圖2中的裝置的平面視圖；圖4是沿著圖5中的4-4線，表示圖1-3中的一個構(gòu)件的平面視圖；圖5是圖4的一個構(gòu)件的側(cè)視圖；圖6是圖5中沿著6-6線，表示圖4和圖5中的構(gòu)件的平面視圖；圖7是一個放大的沿著圖3中的7-7線的零件分解視圖；圖8是圖1-7中的裝置的一部分的零件分解視圖；圖9是類似于圖8的一個零件視圖，表示圖8中的元件組裝后的相互之間的關(guān)系；圖10是圖1-9中的盛液和排液裝置的一部分的另一個實施例的零件平面視圖；圖11是圖10中沿著11-11線的零件剖面圖；圖12是圖1-9中的盛液和排液裝置的一部分的第三個實施例的零件正視圖，其中部分為剖面圖；圖13～18表示本發(fā)明與圖12類似的其它的實施例的視圖。
依據(jù)本發(fā)明的盛墨和排墨裝置在圖1中用標記10表示，在前面的US專利申請08／329，987中對該裝置進行了描述。該裝置10具有一個硬質(zhì)保護殼12，該保護殼具有一個用于盛墨的柔性墨袋14。保護殼12連接到一個底板16上，該保護殼12容納著一個泵18和一個流體出口20。一個保護蓋22連接到底板16上，一個標簽24粘結(jié)到保護殼12上的外表面，這個標簽把保護殼12、底板16和保護蓋22固定到一起。保護蓋22具有一個通孔，該通孔允許接觸泵和流體出口。
該裝置10適合于可取出地插入到噴墨打印機的支撐架(docking bay)(未示出)內(nèi)。當裝置10插入到打印機上時，在支撐架上的一個流體入口管適合與流體出口管20嚙合，從而允許墨汁從裝置10流動到打印機。在支撐架內(nèi)的一個激勵器(未示出)適合與泵18嚙合。激勵器的操作導(dǎo)致泵18從柔性的墨袋14，穿過流體出口管20把小劑量的預(yù)定體積的墨汁提供給支撐架上的流體入口管，然而到達打印機。
底板16在其一端具有一個填充口32而在其另一端具有一個排出口34。通過填充口32可以把墨汁添加到供墨裝置中，而由于添加墨汁導(dǎo)致空氣通過排出口34排出。在供墨裝置填充完畢后，填充口32通過把一個球35壓入到填充口32內(nèi)而密封。
一個底部開口的泵室36在一個剛性周壁37內(nèi)的底板16上上形成，該泵室最好與底板16稱為一體。如下面更詳細所述，泵室36可以被加壓從而把墨汁提供給打印機，而不需要對墨袋14的內(nèi)部進行加壓。泵室36的頂部具有一個入口38，通過該入口38墨汁通過重力作用或者泵室36內(nèi)的一個負壓作用而從墨袋14進入泵室36。該泵室36還具有一個出口40，通過該出口40，墨汁可以從泵室36排出。
一個單向擋板閥42位于入口38，用于限制墨汁從泵室36回流到墨袋14。擋板閥42是一個矩形的柔性材料片。在所說明的一個實施例中閥42位于入口38的底部，并被利用樁加熱固定到底板的短邊的中點上。當泵室36內(nèi)的壓力下降而低于墨袋14內(nèi)的壓力時，擋板閥42未利用樁加熱固定的每一邊彎曲，允許墨汁通過入口38流入到泵室36內(nèi)。和只是沿著擋板閥42的單一的邊利用樁加熱固定到底板16上相比，通過沿著擋板閥42相對的兩邊把擋板閥42利用樁加熱固定到底板16上，所需要的或者允許的彎曲更小，因此保證了擋板閥密封更加緊密，而通過沿著與較長邊相對的較短邊的中點進行利用樁加熱固定，該密封效果可以得到進一步加強。
在所說明的一個實施例中，擋板閥42由兩層材料制成。外層是一層0．0015英寸的低密度的聚乙烯層。內(nèi)層是0．0005英寸厚的聚對苯二甲酸乙酯層。所說的擋板閥42大約5．5毫米寬、8．7毫米長。當該擋板閥42處于封閉位置時，這樣的一種材料對于墨汁是非滲透的。
泵室36的底部由一層柔性膜44覆蓋。該柔性膜44稍大于泵室開口，從而對形成泵室36的周壁37的自由邊附近進行密封。過大尺寸的柔性膜44的多于材料部分允許該柔性膜向上、下彎曲，從而改變泵室36的容積。在所述的裝置中，薄膜44的位移允許泵室36的容積變化0．7立方厘米。所說的泵室36充分膨脹后的容積大約在2．2和2．5立方厘米之間。
在所述的實施例中，柔性膜44由多層材料制成，包括一個0．0005英寸厚的低密度聚乙烯層、一層粘結(jié)劑、一層0．00048英寸厚的鍍金聚對苯二甲酸乙酯層和一層0．0005英寸厚的低密度的聚乙烯層。當然，也可以用其它合適的材料來制造柔性膜40。在所述實施例中柔性膜44是使用常規(guī)的方法利用樁加熱固定到泵室36內(nèi)的周壁37上的。在利用樁加熱固定過程中，在柔性膜44內(nèi)的低密度聚乙烯可以密封柔性膜44內(nèi)的任何褶皺或者凸起。因此，柔性膜44防止氧和水份滲透穿過，因此防止了泵室36內(nèi)的墨汁暴露于任何物質(zhì)。
在泵室36內(nèi)，一個壓板46位于柔性膜44附近，該壓板46相對于泵室36用作一個活塞。一個泵彈簧48，在所說的實施例匯中用不銹鋼制成，向著柔性膜44擠壓壓板46從而使得柔性膜44向外膨脹泵室36的尺寸。為把泵彈簧48保持在其位置，泵彈簧48的一端連接在泵室36頂部的一個釘子50上，而泵彈簧48的另一端連接在壓板46上的一個釘子52上。在所述的實施例中壓板46用高密度的聚乙烯模制而成。
一個中空的圓柱體54從底板16向下伸出而形成流體出口20，該圓柱體54與底板16制成一體。圓柱體54的通孔56在其下端具有一個窄的喉部54a。在所述的實施例匯總一個用不銹鋼制成的密封球58位于該通孔56內(nèi)。設(shè)計該密封件的尺寸使得該密封球可以在通孔56內(nèi)自由移動但是不能通過通孔56的喉部54a。一個密封彈簧60位于通孔56內(nèi)，用于向著窄喉部擠壓密封球58從而形成一個密封，防止墨汁穿過流體出口進行流動。在所述的實施例中一個由不銹鋼制成的保持球62被壓入到通孔56的底部，從而把密封彈簧保持在其位置上。通孔56的結(jié)構(gòu)用于允許墨汁自由通過保持球62從而進入通孔56內(nèi)。
一個凸起的多層管64在底板16的頂部上形成。該多層管64在填充口32附近形成一個圓柱體，在入口38的頂部附近形成一個類似的圓柱體，因此每一個口部被分隔開。該多層管64伸出到流體出口20的基部形成一個頂部開口的導(dǎo)管66，該導(dǎo)管66連接兩個口部。
柔性墨袋14連接到多層管64的頂部，因此對導(dǎo)管66形成一個頂蓋。在所述的實施例中，這是通過把一個矩形的塑性薄膜68利用樁加熱固定到多層管64的頂面上從而包圍導(dǎo)管66來完成的。在所說的實施例中，底板16用高密度的聚乙烯制成，而塑性薄膜是低密度的聚乙烯，厚度為0．002英寸。這兩個材料可以很容易地使用常規(guī)方法利用樁加熱固定到一起，而且易于回收再利用。
當塑性薄膜68連接到底板16上以后，塑性薄膜被折疊，其兩個側(cè)面和頂部被密封，從而形成柔性的墨袋14。而且，在所說的實施例中，可以使用利用樁加熱固定法密封柔性墨袋14的周邊。在填充口32和入口38上方的塑性薄膜可以被刺穿、穿過或者可以被清除因此該塑性薄膜不會阻擋墨汁通過這些口所進行的流動。
盡管柔性墨袋14提供了一個盛墨的理想方式，但該墨袋還是很容易被刺穿或者撕裂從而導(dǎo)致墨汁以較高流量流過。因此，為了保護墨袋14和限制水份漏失，墨袋14被包裹在一個保護殼12內(nèi)。在所說的實施例中，保護殼12由聚丙烯制成，該保護殼12是透明的，因此可以檢查出墨袋14內(nèi)的墨汁量，從而保證墨袋內(nèi)具有足夠數(shù)量的墨汁而保證打印機的正常作業(yè)。人們發(fā)現(xiàn)一個毫米厚度的保護殼能夠提供堅固的保護而防止墨汁中不必要的水份的損失。然而在其它的實施例中保護殼的厚度和材料可以改變。
保護殼12的頂部具有許多凸起的突肋70，從而當其插入到或者從支撐架中取出時為保護殼提供一個手柄。一個垂直的突肋72從保護殼12的每一個側(cè)面?zhèn)认蛏斐觥＿@些垂直的突肋72可以容納在支撐架內(nèi)的一個凹槽(未示出)內(nèi)，從而當該保護殼定位在打印機內(nèi)時對供墨裝置提供一個側(cè)向支撐并提高穩(wěn)定性。保護殼12的底部具有兩個環(huán)形溝槽或者凹槽76，環(huán)形溝槽76與所依靠的底板16的周壁79上形成的環(huán)形突肋或者凸頭78嚙合，從而把保護殼12一個滑扣方式固定到底板16上。
保護殼12與底板16之間的連接最好是滑扣方式，從而防止底板意外從保護殼上脫離下來，如果柔性墨袋出現(xiàn)一個裂隙可以阻止墨汁流出。然而也不需要形成一種氣密封結(jié)構(gòu)，這樣當墨汁從墨袋14內(nèi)流盡后可以允許空氣緩慢進入保護殼12內(nèi)，從而維持保護殼12的壓力與其墨袋內(nèi)的圍壓基本相同。否則將會在保護殼內(nèi)形成一個負壓而阻礙墨汁從墨袋14內(nèi)流出。然而為了維持保護殼內(nèi)足夠的濕度和減少墨汁的水份損失也應(yīng)當限制空氣的流入。
在所說的實施例中，保護殼12和它所包裹著的柔性墨袋14能夠容納大約30立方厘米的墨汁。該保護殼大約67毫米寬、15毫米厚和60毫米高。設(shè)計該柔性墨袋14的尺寸從而使得該柔性墨袋14可以容納在保護殼12內(nèi)而不會形成多于材料。當然，其它的尺寸和形狀也可以使用，這取決于所給定的打印機的特定要求。
為了填充打印機10，墨汁可以從填充口32內(nèi)注入。當完成充填后，柔性墨袋14膨脹從而幾乎充滿整個保護殼12。當墨汁在進入墨袋時密封球58可以被壓下從而打開流體出口，一個部分的真空可以施加到流體入口20上。這個在流體出口的部分真空導(dǎo)致墨汁從墨袋14充填進入泵室36、導(dǎo)管66和圓柱體54的通孔56，因此幾乎沒有或者即使有也很少的空氣與墨汁接觸。施加到流體出口20上的這個部分真空也可以加速整個充填過程。為了進一步實現(xiàn)墨袋14的快速充填，提供一個排出口34從而當墨袋14膨脹時允許保護殼內(nèi)的空氣流出。一旦供墨裝置充填完畢，一個球35被壓入到填充口32內(nèi)從而防止墨汁流出和空氣的進入。
當然，可以使用各種方法用來充填該盛墨和排墨裝置。在某些情況下，在用墨汁充填整個裝置之前可以先用二氧化碳進行沖洗。在這種形式下進行充填時在該裝置內(nèi)的任何氣體均是二氧化碳而不是空氣。這是一種優(yōu)先的選擇，因為二氧化碳可以溶解于某些墨汁中而空氣卻不能。通常要從裝置中清除盡可能多的空氣，因此氣泡和類似物不會進入打印頭或者尾管(trailig tube)內(nèi)。
當充填完成后保護蓋22放置到裝置10上。該保護蓋具有一個溝槽80，該溝槽80容納著底板16上第一個突肋82從而把該保護蓋連接到底板16上。該保護蓋22具有一個凸耳84，該凸耳84用于封閉排出口34，限制空氣流入底板內(nèi)從而減少水份損失。從底板16的每一端伸出一個凸柱86，該凸柱86容納在保護蓋22上的一個凹孔內(nèi)從而有助于保護蓋進行對齊，因而加強了保護蓋與底板之間的連接。凸柱86的自由端伸出到保護蓋22的凹孔內(nèi)部，最好在保護蓋放置到其位置上時可以通過使得與一個加熱工具接觸而使得凸柱86產(chǎn)生變形，因為這種加熱變形可以減少蓋22連接到底板16上時的阻力。而且，一個標簽24被粘結(jié)到裝置10的側(cè)面上從而把保護殼12、底板16和保護蓋22僅僅固定在一起。在所說的實施例中，一個受熱可溶解的壓敏或者其它粘結(jié)劑用于粘結(jié)該標簽，從而防止該標簽從裝置上撕裂下來，阻止未經(jīng)允許而使用該供墨裝置。
在所說的實施例中保護蓋22的每一側(cè)帶有一個垂直的突肋90。該突肋90是保護殼12上突肋72的延伸，與垂直突肋72類似，該突肋90安裝在支撐架內(nèi)的凹槽內(nèi)。除了突肋90外，保護蓋22在突肋90的每一側(cè)還具有突出鍵92。可以選擇性地刪除或者改變一個或者多個突出鍵92因此可以按照墨汁顏色或者類型提供一個特定的識別結(jié)構(gòu)。用于識別墨汁類型和顏色的配合鍵(未示出)在支撐架上形成。在這種方式下，一個使用者不可能無意中把一個錯誤的供墨裝置插入到支撐架中。這種結(jié)構(gòu)對于多色彩打印機特別有用，在多色彩打印機中，相鄰的幾個支撐架用于容納不同顏色的供墨裝置。
在圖10-11的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用100系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
在圖10-11實施例中的擋板閥用標記142表示。該擋板閥142由一個薄的柔性膜或者片層結(jié)構(gòu)形成，用于允許墨汁穿過塑料底板11上模制而成的一個入口138到達由周壁137所包圍限定的泵室136內(nèi)。當泵室136內(nèi)的壓力低于入口138內(nèi)的壓力時墨汁穿過入口138流動到達泵室136。在這種情況下，擋板閥142可以不被利用樁加熱固定到底板116的相鄰結(jié)構(gòu)上，因而該擋板閥由泵彈簧148易于偏壓。而泵彈簧148的另外一端(未示出)與一個壓板(未示出)嚙合，該壓板與圖1-9中的壓板46的結(jié)構(gòu)和功能對應(yīng)。在任何情況下，當泵室136內(nèi)的壓力低于入口138內(nèi)的壓力時，擋板閥142將從底板116上的相鄰結(jié)構(gòu)上打開密封，然后通過重力和／或者壓力的作用允許墨汁穿過入口138進入泵室136內(nèi)。當泵室136內(nèi)的壓力大于入口138內(nèi)的壓力時，這種情況是使用該擋板閥142的盛墨和供墨裝置的一個泵循環(huán)中的情況，泵彈簧148將會膨脹從而緊緊地擠壓擋板閥142，阻止墨汁從入口138進入泵室136。因此也阻止了墨汁從泵室136回流到入口138內(nèi)。從圖10-11中可以清楚的看出，泵彈簧148與入口138的軸線對齊。
在圖12的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用200系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
在圖12實施例中的擋板閥用標記242表示。該擋板閥142由一個薄的柔性膜或者片層結(jié)構(gòu)形成，當泵室136內(nèi)的壓力低于入口138內(nèi)的壓力時，用于允許墨汁穿過塑料底板11上模制而成的一個入口238到達由周壁237(未示出)所包圍限定的泵室236內(nèi)，該周壁237與圖1-9實施例中的周壁37對應(yīng)。在這種情況下，擋板閥242可以不被利用樁加熱固定到底板216的相鄰結(jié)構(gòu)上，因而該擋板閥由泵彈簧248易于偏壓。而泵彈簧148的另外一端(未示出)與一個壓板(也未示出)嚙合，該壓板與圖1-9中的壓板46的結(jié)構(gòu)和功能對應(yīng)。在任何情況下，當泵室236內(nèi)的壓力低于入口238內(nèi)的壓力時，擋板閥242將向上偏壓，從底板216上的相鄰結(jié)構(gòu)上打開密封，然后通過重力和／或者壓力的作用允許墨汁穿過入口238進入泵室236內(nèi)。當泵室236內(nèi)的壓力大于入口238內(nèi)的壓力時，這種情況是使用該擋板閥242的盛墨和供墨裝置的一個泵循環(huán)中的情況，泵彈簧148將會膨脹從而向下擠壓擋板閥242，阻止墨汁從入口238進入泵室236。因此也阻止了墨汁從泵室236回流到入口238內(nèi)。從圖12中可以清楚的看出，泵彈簧248相對于入口238的軸線偏移。因此擋板閥242最好具有類似于彈簧的固有性質(zhì)，擋板閥242對從入口238到泵室236的密封可以通過下述方式來加強擋板閥242的自由端亦即對從入口238到泵室236之間進行密封的端部向上彎曲，如圖12所示。
在圖13的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用300系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖3-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
一個模制的塑料底板316包括一個入口338，用于允許墨汁流動到泵室316內(nèi)，該泵室316由一個環(huán)形周壁包圍(未示出)，該周壁與圖1-9中的周壁37對應(yīng)。底板316包括一個在入口338內(nèi)的環(huán)形的截錐底座316a，通過提供一個浮動的控制球342可以實現(xiàn)墨汁穿過入口338到達泵室336的單向流動，該控制球342在控制球342的阻流位置對截錐底座316a進行密封。該控制球342通常由密封彈簧342a擠壓向截錐底座316a，該密封彈簧342a的端部與控制球342接觸，而另外一端與由一個泵彈簧348所保持。在這種情況下，泵彈簧348的所說的一端容納在一個釘子350內(nèi)，而另外一端(未示出)與一個壓板(未示出)嚙合，其中，釘子350與底板316制成為一體，壓板346與圖1-9中的實施例的壓板46對應(yīng)。
在圖14的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用400系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
根據(jù)圖14的實施例的盛墨和排墨裝置具有一個模制的塑料底板416，該底板內(nèi)具有一個入口438，底板416包括一個在入口438內(nèi)的環(huán)形的截錐底座416a。當控制球442與底座416a嚙合時，通過提供一個定位在入口438內(nèi)的浮動的控制球442可以實現(xiàn)墨汁穿過入口448到達泵室446的流動，該泵室436由一個周壁(未示出)包圍，該周壁對應(yīng)圖1-9中的周壁37。該控制球442可以在入口438的一定限度內(nèi)自由移動，這個移動范圍由截錐底座416a和泵彈簧448決定。所說的底座416a的端部限制控制球442離開底座416a的移動。泵彈簧448相對于控制球442由釘子450緊緊定位，而釘子450與底板416制成一體，該釘子具有一個相對的一端(未示出)與一個壓板嚙合(未示出)，該壓板與圖1-9中的壓板46的結(jié)構(gòu)和功能對應(yīng)。因此控制球442不是機械地積極地壓向底座416a，而這與圖13中的控制球342的方式不同，其控制球342由一個彈簧342a積極地壓向底座316a。然而，在泵室436內(nèi)的一個較高壓力和入口438內(nèi)的壓力將會液壓地把控制球442擠壓向底座416a，從而在圖14所示的發(fā)明的實施例的一個泵循環(huán)中，封堵墨汁從泵室436回流到入口438。
在圖15的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用500系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
圖15的實施例是圖14的實施例的變形，變化在于入口538的一個部分的結(jié)構(gòu)，該部分是模制的塑料底板516的環(huán)形截錐底座部分516a的下游部分，這樣的一個下游部分由附圖標記538a表示。入口538的下游部分帶有多個環(huán)形分隔開并沿著縱向延伸的突肋538b，在入口538的上游部分的壓力高于下游部分538b壓力的影響下控制球542被舉升離開底座516a后，該突肋538b引導(dǎo)控制球542進行運動，這導(dǎo)致墨汁進入泵室536，該泵室536由一個周壁圍成(未示出)，該周壁與圖1-9中的周壁37對應(yīng)。由于突肋538b的存在，入口538的下游部分538a部分的橫截面積大于圖14中對應(yīng)部分的橫截面積，因此從控制球542離開底座516a的一個較小距離內(nèi)，增加了墨汁經(jīng)過入口538的流速。而且，由于入口538的下游部分的較高壓力，當泵室536被加壓時控制球542能夠快速密封底座516a。在任何情況下，在入口538內(nèi)控制球542的移動都會受到一個泵彈簧448的限制，該彈簧548類似于圖14實施例中的泵彈簧448，保持在與底板516形成一體的一個釘子550上，正如圖14中點方式一樣，泵彈簧448被釘子450保持在其位置上。
在圖16的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用600系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
圖16中的實施例是對圖10和11中的實施例的改進。在這種情況下，在圖16所示的實施例中，一個模制的塑料底板616具有一個入口638，通過該入口638墨汁可以進入泵室636，該泵室636由一個周壁(未示出)包圍，該周壁對應(yīng)圖1-9中的周壁37。墨汁穿過該入口638的單向流動由一個平板閥642來保證，在使用底板616的一個盛墨和排墨裝置的泵的一個循環(huán)中，當泵室636內(nèi)的壓力高于泵入口638內(nèi)的壓力時，該平板閥642對底板616的一個環(huán)形底座616a進行密封。而與入口638同軸具有一個泵彈簧648，底板616具有突肋616b，該突肋616b限制在泵彈簧648與平板閥642之間并與它們接觸，當平板閥642從底座616上舉升一定的距離后該平板閥與彈簧648接觸。突肋616b的這種軸向延伸，根據(jù)平板閥對入口638a和泵室636內(nèi)的壓力差的變化的反應(yīng)進行優(yōu)化的需要，可以被改變從而調(diào)整平板閥642的的浮動范圍。
在圖17的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用700系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
在圖17所示的實施例中，墨汁穿過模制的塑料底板716的入口738進入泵室736的單向流動由一個模制的塑料的柔性件742來保證，該泵室736由一個周壁(未示出)包圍，該周壁對應(yīng)圖1-9中的周壁37。該柔性件742具有一個環(huán)形的截錐面742a，在使用底板716的一個盛墨和排墨裝置的一個泵循環(huán)中，當泵室736內(nèi)端壓力高于泵入口738內(nèi)的壓力時，該截錐面與底板716的一個環(huán)形的截錐底座716a嚙合。然而，當入口738內(nèi)的壓力大于泵室736內(nèi)的壓力時，該柔性件742可以彎曲進入泵室736，從而使得柔性件742的截錐面742a從截錐底座716a上離開，因此允許墨汁流動到泵室736內(nèi)。柔性件742相對于底板716被插入到一個釘子750上而被定位，該釘子750與底板716制成一體，該柔性件742由泵彈簧748彈性地偏壓向底板716，該泵彈簧保持在釘子750上。柔性件742具有一個根切部分742b，該根切部分742b用作柔性件742彎曲進入泵室736內(nèi)的一個鉸鏈，可以根據(jù)平板閥對入口738和泵室736內(nèi)的壓力差的變化的反應(yīng)進行優(yōu)化的需要，調(diào)整該根切部分742b的厚度和寬度。
在圖18的實施例中，與圖1-9中中對應(yīng)的符號用800系列符號標記來表示，其最后兩位數(shù)字與圖1-9中對應(yīng)元件的兩位數(shù)字標記對應(yīng)。
在圖18所示的實施例中，一個球842定位在模制的塑料底板716的入口738內(nèi)，該球限制墨汁從入口838到泵室836內(nèi)的流動，該泵室836由一個周壁(未示出)包圍，該周壁對應(yīng)圖1-9中的周壁37。底板816具有一個環(huán)形的截錐面816a，當泵室836內(nèi)的壓力高于入口838內(nèi)的壓力時球842密封該截錐面，從而防止墨汁從泵室836穿過入口838進行回流。當入口838的壓力高于泵室836內(nèi)的壓力時，球842從截錐面816a上離開，允許墨汁從入口838流入泵室836。
在入口838內(nèi)的球842的移動由環(huán)形分隔的一系列向內(nèi)的凸塊816b所限定，球842可以通過一個壓入的方式插入到入口838內(nèi)。底板816的凸塊816b由底板816的的向上的環(huán)形截錐部分816c形成。由于底板816的部分816c的截錐形狀所以部分816c的外表面具有一個錐形，在底板的鑄造過程中該錐形有助于底板816從模子和型芯上分離下來。
現(xiàn)在，對本發(fā)明的各種實施例的盛液和排液裝置都已作了詳細描述，在本發(fā)明的一個最佳實施例中，該裝置特別作為噴墨打印機中的打印墨的一個盛墨和供墨裝置。然而應(yīng)該能夠考慮到，本發(fā)明可以很容易地應(yīng)用于其它牛頓(低粘度)流體的盛裝和排出。
盡管在此對申請人認為至申請日為止是最佳的實施例進行了描述，但是對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，很顯然，可以對本發(fā)明作一些適當?shù)男薷摹⒆冃图暗韧锏奶鎿Q，但這些都沒有脫離本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍只是所附的權(quán)利要求書中的措辭及與權(quán)利要求書的措辭等同的合法措辭來確定。
權(quán)利要求
1．一種盛液和排液裝置，包括一個具有開口端的剛性、杯狀外殼，一個固定到外殼的開口端上的一個模制的塑料底板，一個具有泵裝置并帶有一個流體出口的底板，一個具有一個開口端和封閉端的柔性墨袋，該柔性墨袋的封閉端位于外殼內(nèi)，開口端與泵裝置形成流體連通，一個使得柔性墨袋與泵裝置分離開的單向閥，該單向閥能夠允許液體從墨袋流入泵裝置，而阻止液體從泵裝置回流到柔性墨袋內(nèi)，從而通過液體出口從泵裝置排出流體，其特征在于單向閥沒有一部分是利用樁加熱來固定(heat staked)到底板上的。
2．權(quán)利要求1的盛液和排液裝置，其中單向閥的形式為由一個具有彈簧性質(zhì)的柔性材料制成的平板件。
3．權(quán)利要求2的盛液和排液裝置，其中所說的平板件具有一個覆蓋所說的底板的部分。
4．權(quán)利要求3的盛液和排液裝置，還包括彈簧元件，用于朝著所說底板對所說平板件的一部分進行擠壓。
5．權(quán)利要求4的盛液和排液裝置，其中，所說彈簧件沿著與所說底板上的所說開口對齊的方向擠壓所說的平板件。
6．權(quán)利要求4的盛液和排液裝置，其中，所說的彈簧元件對所說的平板件進行擠壓，使之與所說底板上的所說開口相互不對齊。
7．權(quán)利要求1的盛液和排液裝置，其中，所說的單向閥的形式為由一個對底板上的入口周圍的環(huán)形底座進行密封的球，其中的開口導(dǎo)通所說的泵裝置。
8．權(quán)利要求7的盛液和排液裝置，還包括彈簧裝置，用于彈性地擠壓所說的球，從而與所說的環(huán)形底座相互嚙合。
9．權(quán)利要求1的盛液和排液裝置，其中，所說的單向閥是一個柔性的模制塑料元件，使得塑料元件具有一個帶有環(huán)形截錐表面的部分，當所說的模制塑料元件位于封堵墨汁從泵裝置回流到柔性墨袋時，該部分與底板上的一個截錐表面嚙合，還包括在偏離所說的模制塑料元件的環(huán)形的截錐表面的一個位置上的彈簧裝置，該彈簧裝置彈性地擠壓所說的模制塑料元件從而使其與所說的底板嚙合。
10．一種使液體從墨袋通過一個盛液和排液裝置底板上的一個泵裝置進行單向流動的方法，其中的底板具有一個入口，該入口使得所說的墨袋和所說的泵裝置形成流體連通，所說的方法包括提供一個平板閥元件，當泵裝置中的壓力高于墨袋中的壓力時，該元件在所說底板上與入口對齊，從而阻止液體從泵裝置流向墨袋，平板閥沒有一部分是利用樁加熱來固定(heat staked)到底板上。
全文摘要
一個用于噴墨打印機的盛墨和供墨裝置,包括一個柔性墨袋形式的主存儲腔,該主存儲腔保持在一定的圍壓下。主存儲腔通過一個單向閥連接到一個可變?nèi)莘e室上,該單向閥允許墨汁從主存儲腔流動到可變?nèi)莘e室,阻止墨汁從可變?nèi)莘e室回流到主存儲腔?？勺?nèi)莘e室連接到一個流體出口,該流體出口通常是封閉的以防止墨汁外漏。然而,當該供墨裝置安裝到一個打印機上以后,流體出口在可變?nèi)莘e室和打印機之間建立一個流體連通。該可變?nèi)莘e室是泵的一部分,該可變?nèi)莘e室?guī)в幸粋€供墨裝置,可以激勵該供墨裝置,從而從主存儲腔給打印機提供墨汁。泵具有一個線性作用元件和一個覆蓋泵元件的柔性膜,該柔性膜對氧和水分是非滲透的,從而可防止可變?nèi)莘e室內(nèi)的墨汁分解。
文檔編號B41J2/18GK1205274SQ98103
公開日1999年1月20日 申請日期1998年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月14日
發(fā)明者D·C·卡姆普 申請人:歐文斯-伊利諾伊封閉物有限公司