CN100400295C - 液体容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种液体容器及其制造方法，其被构造成包括一弹性构件和在框架中挠性构件，其中，防止了在制造过程中由于弹簧的压缩而导致的在所述挠性构件与所述固定构件(框架)之间的位置偏移，且不需要用于压缩弹簧的装置。因此，所述液体容器包括：一包括可变形的挠性构件的液体存储部分，一布置在所述挠性构件中的平面部分，其中，一弹性构件具有设置在使用中的液体容器的所述平面部分上的第一弹性部分和作为另一端的第二弹性部分，所述弹性构件抵靠着平面部分，以便通过第一弹性部分在液体存储部分中产生负压；并且所述平面部分具有能够与所述弹性构件的第二弹性部分接合的接合部分，并且通过使所述第二弹性部分与所述平面部分在所述接合部分处接合将所述弹性构件保持在压缩状态，通过释放所述接合来释放所述弹性构件的压缩状态。

Description

液体容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种应用于喷墨装置的液体容器以及制造该液体容器的方法。
背景技术
通常，在用于通过利用记录头向记录介质施加液体例如墨水而在记录介质上形成图像或文字的记录装置的液体容器中，已经采用了这样一种构造，即，其向液体容器中的液体施加预定的负压，以稳定地供应液体或防止其渗漏。
例如，存在这样一种构造，即，其包括处于液体容器中的一个吸收构件，并利用该吸收构件的液体保持力施加负压。美国授权专利No.5,440,333描述了一种密封型墨水容器，其包括固定在方形框架构件的上开口处和下开口处的上挠性构件和下挠性构件。所述墨水容器包括一个拱形的弹簧构件。在该弹簧构件的压力下，上挠性构件和下挠性构件伸展至外部，以将液体容器设定成处于负压下。
在美国授权专利No.5,440,333所述的墨水容器中，通过将两个拱形部分弯曲使内拱形弹簧构件形成为大致变形的C形。在这种弹簧的情形中，弯曲状态容易变平得不均匀并在制造过程中引起变化。另外，在制造过程中，在压缩弹簧的同时在框架上放置挠性薄膜的步骤可能需要一些适当的装置，例如用于压缩弹簧的装置以及在固定和保持弹簧的同时放置挠性薄膜的装置。
在美国授权专利No.5,440,333中所描述的具有相对较大容量的墨水容器的情况下，轻微的弹簧移动或改变所导致的负压变化不会产生任何影响。但是，对于具有相对较小的容量或尺寸的墨水容器的情况，在制造过程中就存在着对稳定性或功能性产生影响的危险。与美国授权专利No.5,440,333相比，日本公开专利申请No.2003-053988解决了上述问题，其如下所述：
(1)通过预先将挠性构件形成为凸形而将该挠性构件与框架部分的粘接面粘接在一起；以及
(2)为了制造该装置，通过将两个构件的组成元件粘接而使各弹簧构件平行地变形，并在限定其外表面的同时压缩该弹簧构件。
但是，即使在日本公开专利申请No.2003-053988中，用于压缩弹簧构件的加压固定装置也是必需的。另外，在保持弹簧构件的平面部分的平面度的同时使挠性构件平行地向框架部分运动时，要求位置精度和粘接精度，这可能对装置的成本和生产节拍产生影响。
发明内容
本发明涉及一种液体容器及制造该液体容器的方法。
本发明防止了挠性构件与固定构件(框架)之间的位置偏移，该位置偏移是制造过程中在液体容器内由弹性压缩所引起的，所述的液体容器被构造成包括有弹性构件并且使挠性构件在框架中受卷压(crimp)。
本发明提供了一种简单的液体容器及其制造方法，其中，使负压、容量等得到稳定，且不需要用于压缩弹簧的装置，而且该液体容器较便宜。
在本发明的一个方面中，一种用于存储向外部供应的液体的液体容器包括：一具有可变形的挠性构件的液体存储部分，一设置在液体存储部分内的平面部分，其中，一弹性构件具有设置在使用中的液体容器的所述平面部分上的第一弹性部分和作为另一端的第二弹性部分，所述弹性构件抵靠着平面部分，以便通过第一弹性部分在液体存储部分中产生负压；并且所述平面部分具有能够与所述弹性构件的第二弹性部分接合的接合部分，并且通过使所述第二弹性部分与所述平面部分在所述接合部分处接合将所述弹性构件保持在压缩状态，通过释放所述接合来释放所述弹性构件的压缩状态。
本发明的另一个方面是一种用于制造液体容器的方法，所述液体容器包括：一向外部引导液体的开口，一具有可变形的挠性构件的液体存储部分，一设置在液体存储部分内的平面部分，以及一弹性构件，该弹性构件具有设置在使用中的液体容器的所述平面部分上的第一弹性部分和作为另一端的第二弹性部分，所述弹性构件抵靠在所述平面部分上以通过第一弹性部分在液体存储部分中产生负压。所述方法包括以下步骤：通过使所述第二弹性部分与所述平面部分的接合部分接合将所述弹性构件保持在压缩状态，并保持所述弹性构件和所述平面部分的接合状态；将保持在压缩状态下的弹性构件和平面部分插入液体容器中；在液体容器中固定该挠性构件；以及在液体容器中释放所述第二弹性构件和所述平面部分的接合以及所述弹性构件的压缩状态。
根据本发明，在制造过程中，使弹簧接合并保持其压缩状态，在保持所述状态的同时焊接挠性构件。这样，在一般的情况下就不使用弹簧，也就不需要压缩弹簧的装置。另外，由于焊接到固定构件(框架)上的挠性构件没有受到弹簧的阻力，因而在焊接部分中就很难发生位置的偏移，使完成稳定的制造成为可能。
参照附图，从下面详细描述说明的示例性实施例中可以更清楚地看到本发明的其他特征。
附图说明
结合入说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例并且与其说明一起用来阐释本发明的原理。
图1A是根据本发明的一实施例的液体容器的外观透视图。
图1B-1以及1B-2是示出了液体容器内部结构的分解透视图。
图2A、2B-1、2B-2、2C以及2D是示出了根据本发明的实施例的液体容器的制造过程的视图；
图3A-1至3A-3，3B-1至3B-3以及3C-1至3C-3是示出了根据本发明实施例的接合部分的释放状态的剖视图。
图4A-1和4A-2以及4B-1至4B-3是示出了根据本发明的第一实施例的板簧的视图：图4A-1是非压缩状态下的透视图，图4A-2是压缩状态下的透视图，图4B-1是接合部分的放大图，图4B-2是压缩状态下的放大图，图4B-3是压缩状态下的剖视图。
图5A-1、5A-2以及5B是示出了根据本发明的第二实施例的板簧的视图：图5A-1是非压缩状态下的透视图，图5A-2和5B是压缩状态的透视图。
图6A-1、6A-2、6B-1以及6B-2是示出了根据本发明的第三实施例的螺旋弹簧：图6A-1和6B-1是非压缩状态下的透视图，图6A-2和6B-2是压缩状态下的透视图。
图7A-1至7A-3、图7B-1以及7B-2是示出了根据本发明的第四实施例的螺旋弹簧：图7A-1和7B-1是非压缩状态下的透视图，图7A-2和7B-2是压缩状态下的透视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的实施例。
图1A、1B-1和1B-2是示出了根据本发明的一个实施例的液体容器100及其内部结构的透视图：图1A是液体容器100的外观透视图，图1B-1以及1B-2是示出了液体容器100的内部结构的视图。根据本实施例的液体容器100包括：外壳构件(固定构件)1，在液体被引导时产生变形的挠性构件4，用作负压生成机构的弹簧构件或弹性构件2。其还包括：平面构件3，其向挠性构件4传递由弹性构件2产生的压力；用于保护挠性构件4的罩件5。外壳构件1包括一个为引导液体而设置的液体供应口6。为了防止存储在该容器中的液体泄漏，液体供应口6由下述构件密封，即，一带有狭槽的橡胶构件；一吸收构件，其用于产生弯液面力以承受由弹簧产生的负压；一毛细作用力产生构件(例如过滤器)。本实施例借助于过滤器(未示出)而形成。
只要能产生负荷以满足液体容器100在其使用状态下的压力，可以使用任何形状或形式的弹性构件2。在本例中示出了板簧(图1B-1)和螺旋弹簧(图1B-2)。另外，在使用板簧的情况下，平面构件能够与弹性构件结合成一体。
图2A、2B-1、2B-2、2C以及2D示出了根据本发明的实施例的液体容器的制造过程。所述制造过程包括以下四个步骤：
图2A：将挠性构件(片材)4制成容器的形状(凹形)；
图2B-1或2B-2：压缩平面构件3和细长的弹性构件2，使两个构件在压缩状态下接合以保持该压缩状态；
图2C：将已经压缩的平面构件3和弹性构件2以及已经成形的挠性构件4插入外壳构件1中，通过焊头(welding horn)50在液体容器中弯曲并固定挠性构件4。
图2D：在罩件5被固定后，将在图2B中已经被压紧的弹性构件2和平面构件3彼此脱开。
本发明的特征包括这样一个步骤，即，在将弹性构件2和平面构件3结合入液体容器的外壳构件1中之前，使它们保持压缩状态(图2B-1和2B-2)，以及这样一个步骤，即，在将压缩的弹性构件2和平面构件3结合入液体容器中之后，卷压挠性构件4，并释放压缩状态。通常，在其中具有弹簧的液体容器的制造过程中，当处于伸展状态下的弹簧在外壳构件中被压缩的同时，挠性构件已经被卷压并固定。在这种情况下，与液体容器被使用时的状态相比，由于弹性构件是在伸展状态下，挠性构件容易相对于外壳构件偏离位置，从而引起制造过程中的不稳定。另一方面，根据本发明，与液体容器使用时的状态相比，弹性构件的压缩量至少接近于相同或者更大。在该状态下，弹性构件接合并结合入液体容器中。随后，释放这种接合。这样，在挠性构件的焊接过程中，弹性构件没有施加任何弹力。
根据本发明，提供几种释放弹性构件2与平面构件3的接合的方法。一种方法是通过从液体容器的外部向平面构件3加压以导致平面构件3弹性变形以松开接合。另一种方法是通过在外壳构件1中插入释放构件而直接松开接合部分的接合；以及其他已知的各种方法。
图3A-1至3A-3、3B-1至3B-3以及3C-1至3C-3的每一个示出了一个在释放接合部分时，在其附近产生弹性变形的方式的例子。例如，参照图3A-1至3A-3，直接在平面构件3的中央施加一外力F，以使其整个表面变形从而释放接合部分。参照图3B-1至3B-3以及3C-1至3C-3，直接在接合部分上施加一外力F，使接合部分弹性变形以释放接合部分。这样，在完成挠性构件4的焊接和罩件5的固定之后，通过罩件5的开口将固定装置插入以按压接合部分，并借助其弹性变形释放接合部分，从而完成液体容器。
根据本实施例，将挠性构件4固定在液体容器上，将罩件5固定在液体容器上，然后注入墨水。但是，本发明不受该实施例的限制。可以在使弹性构件2保持在压缩状态时制备具有一个固定在其中的挠性构件4的液体容器，并且可以在释放弹性构件2的压缩状态之后注入墨水。换句话说，在固定挠性构件4和液体容器时，为防止弹性构件2的弹力的干扰而使弹性构件2保持在压缩状态很重要。
下面将对根据本发明的将不同类型的弹簧保持在压缩状态的形状和构造的实施例进行说明。
在图4A-1和4A-2以及4B-1至4B-3中示出了根据第一实施例的板簧。第一实施例涉及这样一种板簧的类型，其平面构件3与弹性构件2连接成一体。
图4A-1示出了处于非压缩状态下的板簧，图4A-2示出了处于接合并保持压缩状态的板簧。第一实施例的板簧具有这样一种构造，即，其包括在一个侧面中的两个板簧，这是因为挠性构件4在引导液体的同时平行地移动。图4B-1是示出了使弹簧保持在压缩状态的接合部分的放大图。在图4B-1中，附图标记11表示用于接合的两个钩状接合凸起。该接合凸起11与图4B-1中的两个开口12接合。如图4A-1所示，这些构造被布置在板簧的两侧。在压缩过程中，开口12与接合凸起11彼此相互接合以保持压缩状态。图4B-2是接合状态的放大图，图4B-3是沿图4B-2的接合部分中的线A-A截取的剖视图。由此，可通过使平面构件3与弹性构件2连接成一体而减少组件的数量，提高位置精度，并简化操作。
图5A-1、5A-2和5B示出了根据本发明的第二实施例的板簧。第二实施例涉及这样一种板簧，其中平面构件3与弹性构件2是分开的。图5A-1示出了非压缩状态下的板簧，图5A-2示出了接合并保持在压缩状态的板簧。根据第二实施例，接合凸起11被设置在平面构件3中，弹性构件2的一端与接合凸起11接合以保持压缩状态。图5B示出平面构件3彼此接合的状态。在该情形中，用于接合的开口12被设置在平面构件3的未设置接合凸起11的一侧。开口12与接合凸起11接合，以使弹簧接合并使其保持在压缩状态。
图6A-1、6A-2、6B-1的每一个以及6B-2示出了使用螺旋弹簧作为弹性构件的第三实施例。根据本发明，能够使用各种类型的弹簧(例如被压缩的螺旋弹簧和伸展的螺旋弹簧)。然而，从液体容器的使用效率的观点出发，可以使用锥形螺旋弹簧，这是由于锥形螺旋弹簧在压缩时很难重叠。对使用锥形螺旋弹簧类型的第三实施例进行说明。图6A-1是平面构件3和作为弹性构件2的锥形螺旋弹簧在非压缩状态下的透视图，图6A-2是平面构件3和弹性构件2已被接合并保持在压缩状态下的透视图。平面构件3包括：在中心处形成的肋13，以防止弹性构件2的偏移；以及在肋左侧和右侧位置处形成的两个接合部分14，以与弹性构件2接合。在压缩过程中，弹性构件2自身的底部表面与接合部分14接合以保持压缩状态(参照图6B-1和6B-2)。本实施例提供了一种有效使用墨水的墨水容器。
图7A-1至图7A-3以及图7B-1和7B-2的每一个示出了根据本发明的第四实施例的作为弹性构件的螺旋弹簧。第四实施例涉及了这样一种类型，即，弹性构件2是一螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的尾端的形状是接合凸起11。图7A-1是平面构件3和作为弹性构件2的锥形螺旋弹簧在非压缩状态下的透视图，图7A-2是平面构件3和弹性构件2已被接合并保持在压缩状态下的透视图。
第四实施例的作为弹性构件的螺旋弹簧包括一个位于小直径一侧上的与图7A-3中所示的凸起类似的接合凸起11。当螺旋弹簧被压缩时，凸起11与布置在平面构件3上的接合部分14接合。为了能够稳定的固定在一个位置，在螺旋中心处压紧螺旋弹簧。因此，根据第四实施例，将接合凸起11布置在螺旋的小半径一侧并在该处接合。图7B-1是非压缩状态下的剖视图，图7B-2是压缩状态下的剖视图。
如上所述，根据本发明，只要在弹性构件或平面构件中布置接合部分以保持压缩状态，能够使用任何类型和形状的弹簧。本发明不受实施例的液体容器的限制。本发明可以被应用于这样一种喷墨盒，其中，用于排放墨水的记录头与液体容器连接成一体。
尽管已经参照示例性实施例对本发明进行了说明，可以理解的是本发明不受所公开的示例性实施例的限制。下面权利要求的范围符合最宽的说明，以便包括所有的变型、等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种用于存储将向外部供应的液体的液体容器，其包括：
一液体存储部分，其包括一可变形的挠性构件；
一平面部分，其被布置在液体存储部分中；
其中，一弹性构件具有设置在使用中的液体容器的所述平面部分上的第一弹性部分和作为另一端的第二弹性部分，所述弹性构件抵靠着平面部分，以便通过第一弹性部分在液体存储部分中产生负压；并且
所述平面部分具有能够与所述弹性构件的第二弹性部分接合的接合部分，并且通过使所述第二弹性部分与所述平面部分在所述接合部分处接合将所述弹性构件保持在压缩状态，通过释放所述接合来释放所述弹性构件的压缩状态。
2.根据权利要求1所述的液体容器，其特征在于，所述弹性构件是螺旋弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的液体容器，其特征在于，所述液体存储部分适于存储墨水。
4.一种用于制造液体容器的方法，所述液体容器包括：一向外部引导液体的开口，一具有可变形的挠性构件的液体存储部分，一被布置在液体存储部分中的平面部分以及一弹性构件，该弹性构件具有设置在使用中的液体容器的所述平面部分上的第一弹性部分和作为另一端的第二弹性部分，所述弹性构件抵靠在所述平面部分上以通过第一弹性部分在液体存储部分中产生负压，所述方法包括如下步骤：
通过使所述第二弹性部分与所述平面部分的接合部分接合将所述弹性构件保持在压缩状态，并保持所述弹性构件和所述平面部分的接合状态；
将保持在压缩状态下的弹性构件和平面部分插入液体容器中；
在液体容器中固定挠性构件；以及
在液体容器中释放所述第二弹性构件和所述平面部分的接合以及所述弹性构件的压缩状态。
5.根据权利要求4所述的用于制造液体容器的方法，还包括在从接合状态中释放弹性构件的步骤之后，向液体存储部分中注入墨水的步骤。
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