專利名稱：壓差閥及墨盒的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種依靠流體壓差力開啟的壓差閥及采用這種壓差閥的噴墨打印機墨盒。
背景技術：
噴墨打印機使用可拆裝的墨盒補充墨液，墨盒通常具有一個容納墨液的墨腔、一個將墨液輸向打印頭的供墨口，隨著墨液的輸出，墨腔內相對外界呈現負壓狀態(tài)，因此還需有一個向墨腔內補充大氣以避免負壓過高而影響向打印頭供墨。
為控制向打印頭的供墨，通常采用在墨腔至供墨口的流體通道內安裝一只單向壓差閥的辦法，即當打印頭吸墨時，供墨口端的壓力相對墨腔內的壓力低，單向壓差閥開啟；當打印頭停止吸墨或墨盒自打印機中拆下時，供墨口端的壓力相對墨腔內的壓力相同或略高，單向壓差閥靠自身的恢復力關閉。對于向墨腔內補充氣體的具體解決方案則多種多樣，目前有采用在氣體通道內安裝單向壓差閥的。作為上述類型的單向壓差閥及采用單向壓差閥構造出的墨盒，在中國專利出版物CN1131784C、CN1113753C、CN1150088C、CN1184076C、CN1153673C、CN1191170C、CN1201936C、CN1506226A中均有詳細描述。
但上述的現有技術方案存在一個問題，單向壓差閥安放在供墨通道中時，實際上將在閥與供墨口之間形成一個較小的容墨空間——供墨腔，供墨腔過小時，打印頭的供墨針刺入供墨口內的密封件的瞬間會在該腔產生較大的壓力，這一壓力在供墨腔內無法釋放，帶來的后果是墨液順供墨針外壁進出，污染打印機和環(huán)境，另一方面，這一瞬間的沖擊力常常損壞打印頭。此外，在墨盒的生產過程中向供墨腔灌裝墨液將有困難，為解決供墨腔灌裝墨液的問題，中國專利出版物CN1459375A公開了一個技術解決方案，即采用二只單向壓差閥相互反向地并聯(lián)在容墨腔與供墨口之間，可以方便地通過一只單向閥對供墨腔抽負壓灌裝墨液，但這一方案有結構復雜、成本較高的不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種結構簡單、特別適用于墨盒供墨通道及補氣通道內使用的壓差閥；本發(fā)明的另一目的是提供一種雙向壓差閥；本發(fā)明的再一目的是提供一種具有不同開啟閾值的雙向壓差閥；本發(fā)明的另一主要目的是提供一種采用上述壓差閥構造的墨盒。
為實現上述目的，本發(fā)明給出的壓差閥包括一個用于將壓差閥固定在流體通道中的固定部，一個自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道，彈性閥體上具有貫穿所述第一面及第二面間有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫，自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差值低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。
由以上方案可見，當上述結構的壓差閥的固定部固定在流體通道斷面時，將阻斷流體通道，即使流體通道處于閥斷狀態(tài)，此時，彈性閥體的第一面及第二面分別處在被閥斷了的流體通道的兩部分內，這兩部分之間由于外界原因產生壓差且該壓差值大于自閉縫的開啟閾值時，自閉縫彈性地打開，流體通道暢通。這種壓差閥結構具有較已有的單向壓差閥簡單的優(yōu)點。
進一步的方案是將第一面與第二面設計成均包括有平面部分，即第一面與第二面可以由曲面與平面組合而構成，自閉縫位于平面部分，只要平面部分相對曲面部分具有更好的彈性，壓差閥則具有基本相同的雙向開啟閾值，當然，第一面與第二面也可以僅由平面構成，這樣，壓差閥可具有完全相同的雙向開啟閾值。
另一具體方案是將壓差閥設計成第一面與第二面均包括有曲面部分，流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，自閉縫具有不同的開啟閾值，即壓差閥在不同方向的壓差時具有不同的開啟閾值，其優(yōu)點將在本發(fā)明給出的墨盒實施例中具體說明。
為使壓差閥能夠更可靠地固定在流體通道中，還可將固定部設計成包括一個具有剛性的、加強固定部與流體通道壁密封接觸的固定件，這使得彈性閥體具有一個剛性較好的固定支撐。
根據本發(fā)明的墨盒，包括一個墨液容納腔、一個向墨盒外提供墨液的供墨口及一個連通墨液容納腔與供墨口的流體通道，流體通道內置有一個壓差閥，該壓差閥進一步包括一個用于將壓差閥固定在流體通道斷面的固定部，一個自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道，彈性閥體上具有貫穿第一面及第二面有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫，自閉縫具有開啟閾值，在第一面及第二面間壓差值低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。如此，一個結構相對簡單的壓差閥用于墨盒的供墨通道內，不僅降低了制造成本，更重要的是，其結構特點使其具有雙向開啟功能，所帶來的優(yōu)點也將會在實施例中詳細說明。
如果將第一面與第二面設計成均包括有曲面部分，流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，所述自閉縫具有不同的開啟閾值，將會使墨盒在供墨和防止供墨針刺入時進墨問題的解決方面更加合理。
此外，將固定部設計成包括一具有剛性的、加強所述固定部與所述流體通道壁密封接觸的固定件，可給墨盒的制造和安裝帶來方便。
根據本發(fā)明的另一墨盒包括一個墨液容納腔、一個向墨液容納腔內提供氣體的氣口及一個連通墨液容納腔與氣口的流體通道，流體通道內置有一個壓差閥，該壓差閥進一步包括一個用于將壓差閥固定在流體通道斷面的固定部，一個自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道，彈性閥體上具有貫穿第一面及第二面有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫，自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差值低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。該方案是將壓差閥置于墨盒的補氣通道中，由于這種壓差閥的結構簡單，也相對已有技術方案具有成本低、補氣性能好的優(yōu)點。
上述氣道中安裝本發(fā)明提供壓差閥的墨盒，如果將彈性閥體第一面與第二面設計成均包括有曲面部分，流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，所述自閉縫具有不同的開啟閾值，這樣的墨盒一方面具有通過壓差閥補氣功能，另一方面，還具有容墨腔內的壓力過高時，通過該壓差閥向外界泄壓的優(yōu)點。
進一步的方案，還可以將固定部設計成包括一具有剛性的、加強所述固定部與所述流體通道壁密封接觸的固定件，以便于制造。


圖1是根據本發(fā)明第一實施例壓差閥的結構分解圖；圖2是第一實施例彈性閥體的結構圖；圖3是第一實施例固定件的結構圖；
圖4是第一實施例彈性閥體與固定件組合后的結構圖；圖5是第一實施例安裝在流體通道中向一個方向的開啟狀態(tài)示意圖；圖6是第一實施例安裝在流體通道中向另一個方向的開啟狀態(tài)示意圖；圖7是第二實施例的立體圖；圖8是第二實施例的結構圖；圖9是第三實施例的立體圖；圖10是第三實施例的結構圖；圖11是第三實施例安裝在流體通道中向一個方向的開啟狀態(tài)示意圖；圖12是第三實施例安裝在流體通道中向另一個方向的開啟狀態(tài)示意圖；圖13是作為第四實施例的墨盒結構分解圖；圖14是作為第五實施例的墨盒結構分解圖。
以下結合各實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
具體實施例方式
第一實施例參見圖1至圖4，第一實施例是根據本發(fā)明的一只壓差閥，壓差閥1采用諸如橡膠等彈性材料制成，其固定部11為一環(huán)狀凸臺，自固定部11延伸出一個由曲面壁12、平面壁13構成的彈性閥體，本例的彈性閥體形似帽狀，其中曲面壁12與平面壁13具有向外一側的第一面及向內一側的第二面，自閉縫14貫穿第一面與第二面，即貫穿帽狀內外。固定部11用于使壓差閥密封地固定在所需發(fā)揮作用的流體通道內，因此，為加強固定部11的剛性，可增加一個固定件2，其具有一個流體通孔22和一個凸緣21，用于將固定部11牢固地擠壓在流體通道內并提供流體通路。
參見圖5，當本例壓差閥1安裝在流體通道內且沒有驅駛流體定向運動的壓差時，自閉縫14在彈性閥體自身彈性恢復力的作用下保持關閉狀態(tài)，將流體通道分隔為第一面所在的通道3和第二面所在的通道4。當流體通道內的壓差發(fā)生變化，例如通道3內的壓力大于通道4內的壓力，但壓差值小于壓差閥1的開啟閾值時，壓差閥1仍保持關閉狀態(tài)；當上述壓差值大于閾值時，自閉縫14張開，即壓差閥1向一個方向(圖5中向下)打開，流體在壓差力的作用下通過自閉縫14。
參見圖6，當流體通道內的壓差發(fā)生另一種可能的變化，例如通道4內的壓力大于通道3內的壓力，但壓差值小于壓差閥1的向另一方向開啟的閾值時，壓差閥1仍保持關閉狀態(tài)；當上述壓差值大于向另一方向開啟的閾值時，自閉縫14反向張開，即壓差閥1向另一個方向(圖5中向上)打開，流體在壓差力的作用下通過自閉縫14。
應該強調的是，如果曲面壁12具有相對低的彈性，則構成平面壁13的剛性支撐，此種情形下彈性閥體具有基本相同的開啟閾值；如果曲面壁12與平面壁具有大致相同的壁厚，即第一面與第二面基本平行，那么壓差閥1將具有不同的開啟閾值，即圖5示的開啟閾值要大于圖6示的開啟閾值，這一特點特別適用于在不同工況下雙向開啟的需求。
第二實施例參見圖7、圖8，本例壓差閥1類似一個桶形薄壁形狀，固定部11延伸出曲壁12、平面壁13，兩壁構成的桶形外部為第一面，內部為第二面，在平面壁13上有貫穿第一面與第二面的自閉縫14，固定件2有一個與固定部11密封連接的剛性支撐壁21，一個流體通孔22和一個安裝固定位23，安裝固定位23的作用將在第四實施例中加以描述，本例的工作原理與第一例相同。
第三實施例參見圖9、圖10，本例壓差閥1具有一個環(huán)狀固定部11，自固定部11延伸出的曲面壁12、第一平面壁131、第二平面壁132及第三平面壁133，這些壁也圍成了一個帽狀結構，帽的外側面為第一面，帽的內側面為第二面，在第三平面壁133上設有一個貫穿第一面與第二面的自閉縫14，固定件2為剛性件，其具有一個環(huán)狀凸緣21和一個通孔22，環(huán)狀凸緣21用于將固定部11密封地固定在流體通道中。
參見圖11，本例壓差閥1由固定件2將固定部擠壓在流體通道內后，沒有驅駛流體通道內流體定向運動的壓差時，自閉縫14在彈性閥體自身彈性恢復力的作用下保持關閉狀態(tài)，將流體通道分隔為第一面所在的通道3和第二面所在的通道4。當流體通道內的壓差發(fā)生變化，例如通道4內的壓力大于通道3內的壓力，但壓差值小于壓差閥1的開啟閾值時，壓差閥1仍保持關閉狀態(tài)；當上述壓差值大于閾值時，自閉縫14張開，即壓差閥1向一個方向(圖11中向上)打開，流體在壓差力的作用下通過自閉縫14。
參見圖12，當流體通道內的壓差發(fā)生反向變化，例如通道3內的壓力大于通道4內的壓力，但壓差值小于壓差閥1的另一開啟閾值時，壓差閥1仍保持關閉狀態(tài)；當上述壓差值大于另一開啟閾值時，自閉縫14張開，即壓差閥1向另一個方向(圖11中向下)打開，流體在壓差力的作用下通過自閉縫14。
第四實施例參見圖13，是一只墨盒實施例的結構分解圖，其在供墨通道中采用了第二實施例給出的壓差閥。盒體6內有一容墨腔，側壁上設有一個安裝壓差閥的固定位61，底面設有一個將容墨腔內墨液向外提供的供墨口62，密封圖5套在固定件2的安裝固定位23(如圖8示)上，使其與壓差閥1、固定件2形成一個安裝組件，該安裝組件擠壓在作為容墨腔向供墨口62輸墨的流體通道一部分的固定位61內，并由工藝封板7密封。壓差閥1的第一閾值設計為大于容墨腔頂至自閉縫間的水柱高度值，即在該水柱高壓力下自閉縫處于關閉狀態(tài)，當供墨口62端吸墨時，第一面與第二面間的壓差值將大于第一閾值，自閉縫打開，容墨腔內的墨液經通道3輸向供墨口62。
打印頭通常由一刺入供墨口內密封件的供墨針來吸出容墨腔內的墨液，而自通道3至密封件間形成的供墨腔的容積很小，墨盒裝入打印機時，供墨針刺入瞬間產生的高壓將通過壓差閥1反向流回容墨腔。從實際使用工況來分析，這一高壓與容墨腔內壓力的壓差絕對值是大于正常供墨時的壓差絕對值的，因此，壓差閥在流體通道(固定位61)內的安裝是有方向性的，即當流體通道內壓差使得墨液有流向供墨口62趨勢時，壓差閥1的第一開啟閾值??；當流體通道內壓差有使墨液產生反向流動趨勢時，壓差閥1的第二(反向)開啟閾值大。
第五實施例參見圖14，圖14也是一只墨盒實施例的結構分解圖，其在供墨通道中采用了第一實施例給出的壓差閥。與上例唯一不同處，是通過固定件2將壓差閥1的固定部11擠壓在固定位61內，從而省去了一只密封圈。
第六實施例通過對第三實施例的說明可知，第三實施例可以有差別更大的二個方向開啟的開啟閾值，可針對不同打印頭、墨盒結構設計時選擇使用，安置在供墨通道內構造墨盒。
其他實施例顯見，利用本發(fā)明給出的壓差閥設計構思，可以將上述結構的壓差閥構造在墨盒的補氣通道內，使得容墨腔內的負壓過高時及時向容墨腔內補氣。
本領域的普通技術人員無需進行創(chuàng)造性的思維便可以得出，在供墨通道、補氣通道內均采用本發(fā)明提供的壓差閥時，要合理地選擇二只壓差閥的四個開啟閾值的搭配關系。
權利要求
1.壓差閥，包括一用于將壓差閥固定在流體通道中的固定部；一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道；其特征在于所述彈性閥體上具有貫穿所述第一面及第二面間有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫；所述自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差值低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。
2.根據權利要求1所述的壓差閥，其特征在于所述第一面與第二面均包括有平面部分，所述自閉縫位于平面部分。
3.根據權利要求1或2所述的壓差閥，其特征在于所述第一面與第二面均包括有曲面部分，所述流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，所述自閉縫具有不同的開啟閾值。
4.根據權利要求3所述的壓差閥，其特征在于所述固定部還包括一具有剛性的、加強所述固定部與所述流體通道壁密封接觸的固定件。
5.墨盒，包括一墨液容納腔、一向墨盒外提供墨液的供墨口及一連通墨液容納腔與供墨口的流體通道；流體通道內置有一壓差閥，該壓差閥進一步包括一用于將壓差閥固定在流體通道中的固定部；一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道；其特征在于所述彈性閥體上具有貫穿所述第一面及第二面間有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫；所述自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差值低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。
6.根據權利要求5所述的墨盒，其特征在于所述第一面與第二面均包括有曲面部分，所述流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，所述自閉縫具有不同的開啟閾值。
7.根據權利要求6所述的墨盒，其特征在于所述固定部還包括一具有剛性的、加強所述固定部與所述流體通道壁密封接觸的固定件。
8.墨盒，包括一墨液容納腔、一向墨液容納腔內提供氣體的氣口及一連通墨液容納腔與氣口的流體通道；流體通道內置有一壓差閥，該壓差閥進一步包括一用于將壓差閥固定在流體通道中的固定部；一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道；其特征在于所述彈性閥體上具有貫穿所述第一面及第二面間有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫；所述自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟。
9.根據權利要求8所述的墨盒，其特征在于所述第一面與第二面均包括有曲面部分，所述流體通道內產生第一面與第二面間的壓差值為正值或負值時，所述自閉縫具有不同的開啟閾值。
10.根據權利要求9所述的墨盒，其特征在于所述固定部還包括一具有剛性的、加強所述固定部與所述流體通道壁密封接觸的固定件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種依靠流體壓差力開啟的壓差閥及采用這種壓差閥的噴墨打印機墨盒。壓差閥包括一固定部、一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的彈性閥體，彈性閥體隔斷流體通道，彈性閥體上具有貫穿所述第一面及第二面間有選擇地開啟所述流體通道的自閉縫，自閉縫具有開啟閾值，在所述第一面及第二面間壓差低于閾值時依靠彈性閥體的自身彈性關閉，高于閾值時開啟，具有結構簡單、安裝方便的優(yōu)點。該壓差閥構造出的墨盒只需用一只安裝在供墨通道內就可起到供墨與泄壓的雙重作用。
文檔編號F16K17/00GK1820955SQ20061007131
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月23日 優(yōu)先權日2006年3月23日
發(fā)明者田永中, 李先筆 申請人:珠海天威技術開發(fā)有限公司