專利名稱：噴墨打印機(jī)墨盒及其壓力平衡閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及應(yīng)用于噴墨打印機(jī)的墨盒以及應(yīng)用于這種墨盒的壓力平衡閥。特別是應(yīng)用于噴墨打印機(jī)的以海綿作為儲(chǔ)墨腔內(nèi)墨水吸持體，或者是單純利用其內(nèi)部空間儲(chǔ)存墨水的墨盒，及其壓力平衡閥。
背景技術(shù)：
噴墨打印機(jī)與其配套墨盒之間常見的油墨供給方式之一，是通過將帶有墨液通孔的供墨針插入墨盒出墨口內(nèi)，供墨針刺穿在出墨口端沿或內(nèi)腔設(shè)置的密封片或密封膜，使墨液從出墨口流入供墨針中的墨液通孔的方式實(shí)現(xiàn)的。通常供墨針采用硬度或強(qiáng)度非常大的金屬材料或塑料制備，墨盒則采用硬度或強(qiáng)度較大的塑料制備。因此，供墨針和墨盒兩者均具有較大的剛性，而塑性較差。這種狀態(tài)下，若要在供墨針和墨盒之間實(shí)現(xiàn)墨液的傳輸，同時(shí)還能防止墨液泄漏，則還必須在供墨針和墨盒出墨口之間配備必要的密封手段。常見的密封手段通常是在供墨口內(nèi)設(shè)置密封圈。早期的打印機(jī)墨盒常使用其中部帶有通孔的密封圈。這種密封圈可箍緊供墨針針桿外表面，在針桿與墨盒出墨口之間提供墨液密封功能，使墨盒內(nèi)的墨液只能從供墨針中的墨液通孔流出。這種墨盒結(jié)構(gòu)方式，由于密封圈本身帶有通孔，致使在安裝墨盒過程中，除去出墨口密封膜時(shí)會(huì)產(chǎn)生少量的墨液泄露，而在拆卸墨盒時(shí)，墨盒中的殘墨也會(huì)自密封圈通孔流出，造成工作環(huán)境污染。
中國(guó)實(shí)用新型專利說明書CN03201870，針對(duì)上述密封圈不能實(shí)現(xiàn)阻斷墨液通道的技術(shù)問題，提供了一種集間隙密封功能和通道關(guān)閉功能于一體的密封圈。該密封圈包括一個(gè)管狀的彈性體。彈性體的下端有向上延伸的供墨針導(dǎo)入孔。該導(dǎo)入孔并非是通孔，其頂端為一封頂膜，封頂膜有一定的厚度，封頂膜中部有一連通導(dǎo)入孔內(nèi)部與封頂膜上部空間的縫隙。該縫隙在自由狀態(tài)下處于密閉狀態(tài)，液體不能通過。這種帶有自閉功能的密封圈，其與供墨針配合的導(dǎo)入孔必須依靠密封圈材料的彈性與供墨針形成過盈配合，才能在導(dǎo)入孔與供墨針之間形成有效的密封，如此要求自然狀態(tài)下導(dǎo)入孔的直徑不能大于供墨針。通常，自然狀態(tài)下導(dǎo)入孔的直徑稍小于供墨針針桿直徑。這樣，在裝配狀態(tài)下，導(dǎo)入孔才能箍緊供墨針針桿表面，形成有效密封。由于密封圈上的供墨針導(dǎo)入孔在其軸向上與封頂膜存在一定的距離，進(jìn)而在封頂膜和被供墨針密封的導(dǎo)入孔之間形成氣腔。因此當(dāng)供墨針插入密封圈導(dǎo)入孔時(shí)，兩者之間形成的密封效應(yīng)首先將壓力施加于氣腔內(nèi)的空氣上。隨著供墨針沿導(dǎo)入孔的進(jìn)一步推進(jìn)，受壓縮的空氣，一部分將沿封頂膜縫隙被壓入墨盒內(nèi)，一部分則沿供墨針的墨液通孔被壓入供墨針針頭內(nèi)部。這些進(jìn)入供墨針針頭內(nèi)部的空氣將吸收供墨針墨液通孔內(nèi)的墨液壓力，或者反過來向供墨針墨液通孔內(nèi)的墨液釋放壓力，造成供墨針墨液通孔內(nèi)的墨液壓力發(fā)生波動(dòng)，影響流向紙張等記錄介質(zhì)的墨液流量的均衡性，最終劣化打印質(zhì)量。
此外，為了維持墨盒內(nèi)儲(chǔ)墨腔中的墨水處于一定的負(fù)壓狀態(tài)，通常把墨盒內(nèi)腔分隔為儲(chǔ)墨腔和供墨腔，其中儲(chǔ)墨腔具有較大的空間容積，用于儲(chǔ)備墨水，供墨腔的容積與打印機(jī)供墨針體積適應(yīng)，直接向打印頭供應(yīng)墨水，兩腔之間通過單向閥實(shí)現(xiàn)溝通。在這種情形下，墨水只能通過單向閥進(jìn)行單向流動(dòng)，不具備進(jìn)行雙向流動(dòng)的可能性。故當(dāng)該類墨盒上機(jī)時(shí)，由于字車供墨針的插入，導(dǎo)致墨盒供墨口內(nèi)用于盛裝墨水的有效容積變小，墨水壓力在極短(0.2秒到1秒之間)的瞬間急劇增大。這部分增大的墨水壓力會(huì)沿供墨針內(nèi)的墨水管道、單向閥通道以及供墨口的密封界面等處向外釋放。此時(shí)極易招致打印頭滴墨，或者永久性地?fù)p壞供墨針或單向閥。相反，當(dāng)墨盒從打印機(jī)字車供墨針上拔脫，而供墨針與供墨口內(nèi)的密封圈依然保持緊密接觸的一瞬間(0.2秒到1秒之間)，因供墨口內(nèi)用于盛裝墨水的有效容積急劇變大，供墨口內(nèi)的墨水壓力相應(yīng)地迅速降低，形成真空。當(dāng)真空度超過打印頭(包含其供墨通道和微噴孔通道)自身額定的墨水吸持能力時(shí)，該真空將作用于供墨針微噴孔并將微噴孔通道內(nèi)的墨水反向吸入供墨口內(nèi)，導(dǎo)致微噴孔為了保持壓力平衡而從外部大氣中吸入空氣，從而在微噴孔內(nèi)形成空氣蓄積，致使微噴孔通道內(nèi)形成不易消除的微型氣囊，導(dǎo)致在以后的反復(fù)裝機(jī)操作中降低墨盒的上機(jī)效果。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于提供一種能因應(yīng)于墨盒儲(chǔ)墨腔與供墨口之間壓力差而自動(dòng)控制墨水通斷，同時(shí)可以釋放供墨口內(nèi)較大壓力的應(yīng)用于噴墨打印機(jī)墨盒的壓力平衡閥。
本實(shí)用新型另一個(gè)目的是提供一種噴墨打印機(jī)墨盒，該墨盒可維持儲(chǔ)墨腔與供墨口之間適當(dāng)?shù)膲翰顮顟B(tài)，同時(shí)能有效緩解因供墨口內(nèi)壓力過高造成的漏墨或?qū)Υ蛴☆^的損害。
按照上述目的一設(shè)計(jì)的噴墨打印機(jī)墨盒用壓力平衡閥，包括由閥座側(cè)壁包圍形成的閥腔。該閥腔由設(shè)置于其中的采用彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室。在分別對(duì)應(yīng)于前述兩個(gè)腔室的閥座側(cè)壁上，開設(shè)有與前述閥腔的外部連通的輸墨孔。閥芯由兩層閥片構(gòu)成。兩層閥片之間相互緊密貼合。兩層閥片上分別設(shè)置有與前述兩個(gè)腔室分別對(duì)應(yīng)連通且位置相互錯(cuò)開的至少一個(gè)閥孔。這里，位置相互錯(cuò)開的閥孔，是指兩層閥片上的閥孔在垂直于墨水流動(dòng)的方向上保持一段距離，它們并未直接通過頭尾端口對(duì)接的形式連通，而是每層閥片上的閥孔端口之一均貼合于另一層閥片用于貼合的相應(yīng)表面。如果在兩個(gè)腔室之間出現(xiàn)壓力差時(shí)，兩層閥片的貼合面因其所承受的壓力存在差異而出現(xiàn)程度不同的輕微位移，從而兩層閥片的貼合面之間形成間隙，該間隙允許墨水在其內(nèi)流動(dòng)，并進(jìn)而使墨水通過閥孔流入由閥座形成的腔室，最終進(jìn)入供墨口或者儲(chǔ)墨腔。
按照上述目的二設(shè)計(jì)的噴墨打印機(jī)墨盒，包括儲(chǔ)墨腔和供墨口。儲(chǔ)墨腔和供墨口通過流體通道連通。在流體通道中設(shè)置有壓力平衡閥。該壓力平衡閥包括由閥座側(cè)壁包圍形成的閥腔。該閥腔由設(shè)置于其中的采用彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室，分別對(duì)應(yīng)于這兩個(gè)腔室的閥座側(cè)壁上開設(shè)有與前述閥腔的外部連通的輸墨孔。閥芯由兩層閥片構(gòu)成。這兩層閥片之間相互緊密貼合，兩層閥片上分別設(shè)置有與前述兩個(gè)腔室分別對(duì)應(yīng)連通且位置相互錯(cuò)開的至少一個(gè)閥孔。
本實(shí)用新型的壓力平衡閥，在結(jié)構(gòu)上包含由彈性閥芯分開的兩個(gè)腔室，它們之間通過閥芯上設(shè)置的位置相互錯(cuò)開的閥孔得以相互連通。兩個(gè)腔室分別通過其自身腔壁上開設(shè)的貫穿孔與墨盒的供墨口和儲(chǔ)墨腔連通。與墨盒供墨口連通的腔室具有與供墨口內(nèi)墨水相同的壓力。與墨盒儲(chǔ)墨腔連通的腔室具有與儲(chǔ)墨腔內(nèi)墨水相同的壓力。如果在兩個(gè)腔室之間出現(xiàn)壓力差時(shí)，兩層閥片的貼合面因其所承受的壓力存在差異而輕微位移，從而兩層閥片的貼合面之間允許墨水在其內(nèi)流動(dòng)，并進(jìn)而通過閥孔流入由閥座形成的腔室，最終進(jìn)入供墨口或者儲(chǔ)墨腔。設(shè)置有這種壓力平衡閥的墨盒在初次上機(jī)或者后續(xù)重復(fù)裝機(jī)過程中，因供墨針插入供墨口而增大的墨水壓力，可以通過兩層閥片貼合面的對(duì)應(yīng)位移連通其上的閥孔，將增大的壓力釋放入與儲(chǔ)墨腔中，使供墨口內(nèi)的壓力維持在供墨針等部件所能承受的壓力范圍內(nèi)；或者因供墨針退出供墨口減小的墨水壓力，通過兩層閥片貼合面的對(duì)應(yīng)位移連通其上的閥孔，墨水流入供墨口，使供墨口內(nèi)的壓力維持在供墨針等部件所能承受的壓力范圍內(nèi)。


圖1本實(shí)用新型壓力平衡閥實(shí)施例一結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖2a本實(shí)用新型壓力平衡閥實(shí)施例一剖視圖。
圖2b本實(shí)用新型壓力平衡閥調(diào)節(jié)墨水壓力過程示意圖。
圖3本實(shí)用新型壓力平衡閥實(shí)施例二剖視圖。
圖4本實(shí)用新型噴墨打印機(jī)墨盒結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、2a、2b，本實(shí)用新型噴墨打印機(jī)墨盒用壓力平衡閥實(shí)施例一。
該壓力平衡閥結(jié)構(gòu)上由閥腔和位于其內(nèi)的閥芯構(gòu)成。
閥腔是由閥座側(cè)壁包圍形成的大體呈圓柱形的密閉空腔。該閥腔由設(shè)置于其中的采用橡膠之類彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室a、b。出于生產(chǎn)工藝的需要，構(gòu)成閥腔的閥座包括上蓋1和底座5。上蓋1和底座5經(jīng)分別加工成型后，通過設(shè)置于上蓋1柱壁端面上的凸環(huán)102和設(shè)置于底座5柱壁端面上的環(huán)槽502相互緊密扣合，構(gòu)成前述密閉空腔。在分別對(duì)應(yīng)于兩個(gè)腔室a、b的閥座側(cè)壁上，即上蓋1和底座5的軸向端壁上，開設(shè)有與閥腔外部連通的輸墨孔101、501。
閥芯由上下兩層閥片3、4構(gòu)成。兩層閥片3、4之間通過其柱壁端面上分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的凸環(huán)402和凹槽302相互在圓柱壁部分緊密貼合，兩層閥片3、4的中央部分，其相對(duì)的兩個(gè)表面之間保持相互貼合的狀態(tài)。兩層閥片3、4的圓柱壁外表面與上述閥腔的相應(yīng)圓柱壁內(nèi)表面密封接觸。兩層閥片3、4上分別設(shè)置有與前述兩個(gè)腔室a、b分別對(duì)應(yīng)連通的一個(gè)閥孔301、401。這里，閥孔301、401在垂直于墨水流動(dòng)的方向上保持一段距離，它們并未直接通過其自身的頭尾端口對(duì)接連通。閥片3上的閥孔301面對(duì)閥片4的端口貼合于閥片4用于貼合的相應(yīng)上部表面。閥片4上的閥孔401面對(duì)閥片3的端口貼合于閥片3用于貼合的相應(yīng)下部表面。在兩個(gè)腔室a、b之間出現(xiàn)壓力差時(shí)，兩層閥片3、4的貼合面因其所承受的壓力存在差異，而沿墨水流動(dòng)方向發(fā)生程度不同的輕微位移，導(dǎo)致兩層閥片3、4存在位移偏差，從而在兩層閥片3、4的貼合面之間形成允許墨水在其內(nèi)流動(dòng)的間隙，使墨水通過閥孔301、401流入由閥座形成的腔室，最終通過上下兩個(gè)腔室a、b分別進(jìn)入儲(chǔ)墨腔或者供墨口，實(shí)現(xiàn)墨水自儲(chǔ)墨腔流向供墨口，完成墨水供應(yīng)，或者墨水自供墨口流向儲(chǔ)墨腔，達(dá)到降低供墨口內(nèi)墨水壓力的目的。在腔室a的墨水壓力大于在腔室b的情況下，閥片4中央部位向下偏移的距離大于閥片3，在兩層閥片3、4之間形成供墨水流動(dòng)的間隙，墨水經(jīng)輸墨孔101進(jìn)入腔室a，通過閥孔301、閥片3、4的間隙和閥孔401流入腔室b，最后經(jīng)輸墨孔501供應(yīng)到用墨機(jī)構(gòu)，如圖2b虛線剪頭α所示。反之，完成由腔室b指向腔室a的墨水流動(dòng)。
參見圖3，本實(shí)用新型噴墨打印機(jī)墨盒用壓力平衡閥實(shí)施例二。
該壓力平衡閥同實(shí)施例一基本相同，其結(jié)構(gòu)相同的部分采用相同的數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記，或者省略了相同構(gòu)件的標(biāo)記。其差別在于，上蓋1和底座5經(jīng)分別加工成型后，其柱壁端面上均設(shè)置了直徑相同的環(huán)槽，上蓋1和底座5合攏時(shí)，橡膠制備的密封圈2即置于該環(huán)槽中，為上蓋1和底座5提供接口密封。
參見圖4，本實(shí)用新型噴墨打印機(jī)墨盒。
該墨盒6包括由多個(gè)側(cè)壁包圍構(gòu)成的儲(chǔ)墨腔(圖中未示出)和供墨口603。儲(chǔ)墨腔和供墨口603通過流體通道連通(圖中未全部示出)。在流體通道的適當(dāng)位置(圖中為墨盒較寬的一個(gè)側(cè)壁)，設(shè)置用于容納上述實(shí)施例一中壓力平衡閥的閥腔601、流體通道602和連通孔604。閥腔601、流體通道602和連通孔604均前述墨盒側(cè)壁以凹入方式形成，使用狀態(tài)的墨盒需用膠膜之類的密封材料封閉閥腔601、流體通道602和連通孔604敞開的槽口。閥腔601一端與儲(chǔ)墨腔連通，另一端通過流體通道602和連通孔604與供墨口603相連通。實(shí)施例一中的壓力平衡閥被置入閥腔601，并與閥腔601的腔壁之間保持密封狀態(tài)。儲(chǔ)墨腔和供墨口603之間受實(shí)施例一中壓力平衡閥的調(diào)控，可處于儲(chǔ)墨腔向供墨口603輸出墨水的連通狀態(tài)，或供墨口603向儲(chǔ)墨腔釋放壓力反向連通狀態(tài)。
權(quán)利要求1.噴墨打印機(jī)墨盒用壓力平衡閥，包括由閥座側(cè)壁包圍形成的閥腔，所述閥腔由設(shè)置于其中的采用彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室，分別對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)腔室的閥座側(cè)壁上開設(shè)有與所述閥腔的外部連通的輸墨孔，其特征在于所述閥芯由兩層閥片構(gòu)成，所述兩層閥片之間相互緊密貼合，所述兩層閥片上分別設(shè)置有與所述兩個(gè)腔室分別對(duì)應(yīng)連通且位置相互錯(cuò)開的至少一個(gè)閥孔。
2.噴墨打印機(jī)墨盒，包括儲(chǔ)墨腔和供墨口，所述儲(chǔ)墨腔和所述供墨口通過流體通道連通，所述流體通道中設(shè)置有壓力平衡閥，所述壓力平衡閥包括由閥座側(cè)壁包圍形成的閥腔，所述閥腔由設(shè)置于其中的采用彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室，分別對(duì)應(yīng)于所述兩個(gè)腔室的閥座側(cè)壁上開設(shè)有與所述閥腔的外部連通的輸墨孔，其特征在于所述閥芯由兩層閥片構(gòu)成，所述兩層閥片之間相互緊密貼合，所述兩層閥片上分別設(shè)置有與所述兩個(gè)腔室分別對(duì)應(yīng)連通且位置相互錯(cuò)開的至少一個(gè)閥孔。
專利摘要本實(shí)用新型是一種噴墨打印機(jī)墨盒及其壓力平衡閥。壓力平衡閥包括由閥座側(cè)壁包圍形成的閥腔。該閥腔由設(shè)置于其中的采用彈性材料制備的閥芯分隔為互相隔絕的兩個(gè)腔室。在分別對(duì)應(yīng)于前述兩個(gè)腔室的閥座側(cè)壁上，開設(shè)有與前述閥腔的外部連通的輸墨孔。閥芯由兩層閥片構(gòu)成。兩層閥片之間相互緊密貼合。兩層閥片上分別設(shè)置有與前述兩個(gè)腔室分別對(duì)應(yīng)連通且位置相互錯(cuò)開的至少一個(gè)閥孔。該壓力平衡閥及其噴墨打印機(jī)墨盒可有效地緩解供墨口因打印頭插入而增大的壓力。
文檔編號(hào)F16K17/00GK2905439SQ20062005861
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者胡誠(chéng) 申請(qǐng)人:珠海天威技術(shù)開發(fā)有限公司