CN100406263C - 墨盒 - Google Patents

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Abstract

一种墨盒,包括一个墨室,一个空气引入开口,它把空气引入到墨室内部,一个第一密封件,它能够阻塞和允许空气引入开口和墨盒外部区域之间的连通,一个墨供应开口,它从墨室中供应墨,一个第二密封件,它能够阻塞和允许墨供应开口和墨盒外部区域之间的连通,和一个止回阀,它设在第二密封件和墨室之间,其中止回阀在墨供应开口中阻塞墨从墨供应开口外部区域向墨室的流动。

Description

墨盒
技术领域
本发明涉及能够安装到喷墨记录设备上的墨盒。
背景技术
在日本待决专利申请No.H9-85963中提出了一种喷墨记录设备,它的结构允许安装和拆下墨容器(今后称之为墨盒)。喷墨记录设备包括两个保持墨盒的腔室。在每个腔室中填充了多孔材料,并且形成了从两个腔室的上端向上伸出的伸出部分。一个腔室中包括与空气引入开口连接的多孔材料,另一个腔室的多孔材料的下表面连接墨供应开口。
墨盒在底部设有允许每个伸出部分插入的通孔。通过把墨盒安装到安装部分上,两个腔室和墨盒的内部能够连通。
发明内容
当墨盒在包装袋中时在墨盒的内部存在负压。当开始安装墨盒时,如果墨供应开口的阀比空气引入开口的阀先打开,存储在记录设备一侧的墨就会回流到墨盒中。墨盒中的墨保持在脱气状态,但如果已经排出的墨又回流的话,就不能保持这种状态。另外,当墨向墨盒流动时,就破坏了记录头的喷嘴内形成的墨的弯月面。这样就可能出现不能排墨的问题。
除了其它方面外,本发明主要意图解决上述问题并且提供一种墨盒,它能够在安装墨盒时防止墨回流到墨盒中。而且能够保持墨在记录头处的良好排出。
根据本发明的一个方面,提供一种墨盒,该墨盒构造成安装在喷墨记录设备中,该墨盒包括:一个墨室;一个空气引入开口,它把空气引入到墨室内部;一个第一密封件,它能够阻塞和允许空气引入开口和墨盒外部区域之间的连通,该第一密封件包括第一阀座和相对于该第一阀座能够移动的第一阀;一个墨供应开口,它从墨室中供应墨;一个第二密封件,它能够阻塞和允许墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通,该第二密封件包括第二阀座和相对于该第二阀座能够移动的第二阀;和一个止回阀,它设在第二密封件和墨室之间,其中止回阀在墨供应开口中阻塞墨从墨供应开口外部区域向墨室的流动,其中如下构造第一密封件,从而在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,第一阀被推压到第一阀座上,以阻塞空气引入开口和该墨盒外部区域之间的连通,并且当墨盒安装到喷墨记录设备中时,第一阀与第一阀座分离,以允许空气引入开口和该墨盒外部区域之间的连通;如下构造第二密封件,从而在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,第二阀被推压到第二阀座上,以阻塞墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通,并且当墨盒安装到喷墨记录设备中时,第二阀与第二阀座分离,以允许墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通;并且在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,对墨室减压。
根据本发明的一个方面,空气引入开口和墨供应开口可以形成在墨室的一侧。
根据本发明的一个方面,止回阀只在墨从该墨供应开口外部区域向墨室流动时阻塞墨供应开口。
根据本发明的一个方面,空气引入开口可以与墨室第一侧的第一圆柱形壁的内部直接连通。墨供应开口可以与墨室第一侧的第二圆柱形壁的内部直接连通。第一密封件可以设在第一圆柱形壁的内部以密封空气引入开口。第二密封件可以设在第二圆柱形壁的内部以密封墨供应开口。
根据本发明的一个方面,止回阀可以包括一个轴部和一个薄膜部分。可以定位薄膜部分使之在离开墨供应开口预定距离的位置面对墨供应开口。当墨从该墨供应开口外部区域向墨室流动时,薄膜部分紧密地接触并且阻塞墨供应开口。
根据本发明的一个方面,止回阀可以包括一个轴部,在轴部一端的一个薄膜部分和一个凸出部分。凸出部分可以靠在墨供应开口的顶部。当墨流向墨室时薄膜部分可以向墨供应开口移动。
根据本发明的一个方面,当预定量的墨从该墨供应开口外部区域向墨室流动时,止回阀可以紧密接触并且阻塞墨供应开口。
根据本发明的一个方面,当在把墨盒安装到记录设备上的同时引入空气一侧的密封件和供应墨一侧的密封件打开时,能够防止墨从墨供应开口向墨室的回流,这时墨室可以处于减压状态。另外,能够避免由于记录设备侧的墨混合到墨盒中的脱气墨中而造成的墨脱气状态的破坏。另外,能够防止破坏记录头的喷嘴内部的墨弯月面,并且由此减少从记录头的缺陷排墨。这样就具有能够始终保持优异记录质量的效果。
根据本发明的一个方面,由于通过从一个方向安装墨盒,两个密封件能够允许连通,把墨盒安装到记录设备的安装就变得简单。另外具有下述效果,即使由于在安装过程中墨盒的倾斜造成任何一个密封件先打开,也能够防止上述墨回流的出现。
根据本发明的一个方面,能够容忍少量的回流,并且由此能够防止记录头一侧的压力剧烈变化。也就是说,利用能够在正常状态下关闭阀并且只有在供墨时才打开阀的结构,当记录侧的压力由于墨盒的移动而变化并且增加时,墨没有能够漏出的位置,并且记录侧的压力增加,这样就防止了正常排墨。因此,当墨从该墨供应开口外部区域向墨室流动时,通过用止回阀只是阻塞墨供应开口,并且在正常状态下打开墨供应开口,能够容忍少量向墨室的回流,并且防止了这样的现象。
根据本发明的有代表性的一个方面,要引入的空气和要供应的墨完全分开,这样就具有空气不会混合到要提供的墨中的效果。
根据本发明的有代表性的一个方面,具有能够简单低成本地形成止回阀的效果,以及防止记录头侧的压力具有上述波动的效果,和当回流发生时能够精确防止回流的效果。
根据本发明的有代表性的一个方面,能够用简单的结构形成密封件并且把墨盒安装到记录设备主体上的安装变得简单。
附图说明
将参考附图详细描述本发明的各个有代表性的实施例,其中:
图1是根据本发明的一个有代表性的墨盒和根据本发明的一个有代表性的喷墨记录设备的示意图,其中墨盒安装到喷墨记录设备上;
图2A和2B的剖视图示出了根据本发明的一个有代表性的墨盒的结构:图2A示出了墨盒安装到喷墨记录设备之前的墨盒,图2B示出了墨盒安装到喷墨记录设备之后的墨盒;
图3A-3E示出了根据本发明的一个有代表性的阀件:图3A是平面图,图3B是侧视图,图3C是沿图3A中线I-I的剖视图,图3D是沿图3A中线II-II的剖视图,图3E是底视图;
图4A-4C示出了根据本发明的一个有代表性的阀件:图4A是平面图,图4B是侧视图,图4C是底视图;
图5A和5B示出了根据本发明的一个有代表性的安装部分:图5A是沿图5B中线III-III的剖视图,图5B是底视图;
图6A和6B示出了图5B的有代表性的安装部分:图6A是沿图5B中线IV-IV的剖视图,图6B是沿图5B中线V-V的剖视图;
图7是根据本发明的一个有代表性的止回阀的透视图;
图8A-8C示出了根据本发明的一个有代表性的墨盒:图8A是前视图,图8B是侧视图,图8C是底视图;
图9是图8A-8C的墨盒的透视图;
图10的剖视图示出了在墨盒安装到喷墨记录设备上之前根据本发明的一个有代表性的墨盒的结构;
图11和11B的剖视图示出了根据本发明的一个有代表性的墨抽取管和一个有代表性的阀件:图11A示出了墨抽取管进入引导通道并且接触阀件之前的墨抽取管,图2B示出与阀件接触并且向墨室推阀件的墨抽取管;
图12是根据本发明的一个有代表性的阀件的倾斜透视图;
图13是根据本发明的一个有代表性的墨盒主体的下部内侧的透视图;
图14是图13的剖面VI的剖视图;
图15是图13的剖面VII的剖视图;
图16是图13的剖面VIII的剖视图;
图17是图13的剖面IX的剖视图;
图18是根据本发明的一个有代表性的墨盒主体的下部内侧的透视图;
图19是根据本发明的一个有代表性的墨盒主体的下部内侧的透视图;
图20A和20B是图19的剖视图:图20A是剖面X的剖视图,图20B是剖面XI的剖视图;
图21的剖视图示出了在墨盒安装到喷墨记录设备上之前根据本发明的一个有代表性的墨盒的结构;
图22是根据本发明的有代表性的主壳体的底视图;
图23A和23B是根据本发明的一个有代表性的墨盒的剖视图,其中阀件从阀座部分移开了:图23A示出了正确安装到安装部分中的墨盒,图23B示出了不正确安装到安装部分中的墨盒;
图24的剖视图示出了在墨盒安装到喷墨记录设备上之前根据本发明的一个有代表性的墨盒的结构;
图25A和25B示出了根据本发明的一个有代表性的空气引入件的放大前端部分:图25A是剖视图,图25B是顶视图;和
图26A和26B示出了根据本发明的一个有代表性的空气引入件的放大前端部分:图26A是剖视图,图26B是顶视图。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的一个实施例。首先参考图1的示意图,它示出了根据本发明的典型的墨盒1和典型的喷墨记录设备2,墨盒1安装在喷墨记录设备2上。
所形成的墨盒1能够可拆卸地安装到喷墨记录设备2上,喷墨记录设备2设有用来喷墨的记录头7。墨盒1存储要提供给记录头7的墨。
墨盒1设有一个空心、盒状主体外壳1a,和一个密封主体外壳1a的顶表面的顶部1b。要提供给记录头7的墨存储在形成在主体外壳1a中的墨室16中(见图2A和2B)。另外,在喷墨记录设备2中能够安装多个墨盒,它们分别充满青色、洋红色、黄色和黑色等各种颜色的墨。因此能够进行彩色打印。
喷墨记录设备2设有安装部分3、墨槽5、记录头7、滑架8、滑架轴9、输送机构10和清洗装置11,其中墨盒1能够安装在安装部分3上,墨槽5存储从墨盒1通过供墨管4提供的墨,记录头7把存储在墨槽5中的墨喷射到记录纸张6上,墨槽5和记录头7安装在滑架8上,滑架8能够在两个直线方向上移动,滑架轴9起到引导作用,利用滑架轴9,滑架8在两个直线方向上移动,输送机构10输送记录纸张6。
安装部分3由基底部分3a和引导部分3b组成,其中引导部分3b设在基底部分3a的两侧。一个伸出的空心墨抽取管12抽吸存储在墨盒1中的墨,把外部空气引入到墨盒1内部的空气供应开口91布置在基底部分3a上。
墨抽取管12的一端与墨流动通道94连通,并且通过供墨管4与墨槽5连接。空气供应流动通道92和空气进气开口93与空气供应开口91连通(见图5A和5B)。
在垂直于安装部分3的方向上(箭头X方向)安装墨盒1。在安装时,墨抽取管12打开设在墨盒1内部的后述阀系统23并且与墨室16的内部连通。另外,空气供应开口91与墨室16的内部连通。
在记录头7面对记录纸张6的表面中设有多个喷嘴开口。通过驱动由压电元件构成的致动器,存储在墨槽5中的墨从喷嘴孔向记录纸张6喷射。在实际的记录操作过程中,安装了记录头7的滑架8往复移动以在记录纸张6上执行记录。
另外,记录头7所处的高度位置比安装部分3所处的高度位置高。由于安装在安装部分3上的墨盒1和喷嘴孔之间存在着压头差,因此对喷嘴孔中的墨施加了负压(背压)。
清洗装置11布置在记录区域外部使之与记录头7相对。清洗装置11设有:清洗帽11a,它覆盖记录头7那个形成了喷嘴孔的表面;废墨管11b,它与清洗帽11a连通;和泵11c,它从喷嘴孔把墨抽吸到废墨管11b中。
当执行清洗操作时,把滑架8移动到清洗操作执行位置,并且用清洗帽11a覆盖住记录头7形成了喷嘴孔的表面。在这个状态下驱动泵11c来抽吸那些积聚在记录头7中、含有气泡等质量不好的墨。这些抽出的质量不好的墨经废墨管11b存储在未示出的废墨槽中。用安装在喷墨记录设备2上的中央处理器(CPU)(未示出)来控制记录操作和清洗操作。
下面参考图2A和2B解释安装在喷墨记录设备2中的墨盒的结构,特别是图1中A那一部分的结构。图2A和2B是剖面图,它们示出了根据本发明的墨盒1的结构。图2A示出了墨盒1安装到喷墨记录设备2之前的墨盒1。图2B示出了墨盒1安装到喷墨记录设备2之后的墨盒1。
墨盒1包括具有墨室16的主体外壳1a,覆盖主体外壳1a的敞开上表面的顶部1b,和覆盖主体外壳1a底壁1e的帽件1f。在帽件1f上,在安装部分3一侧形成了把后述阀系统23,24暴露出来的两个暴露孔1fa,1fb。在形成墨盒1时,顶部1b和帽件1f与主体外壳1a熔融在一起。制造主体外壳1a、顶部1b和帽件1f的材料可以是树脂材料。
在底壁1e中形成了墨供应开口21,它向外敞开用来向外供应墨室16中的墨。墨供应开口21与设在圆柱形壁21a内部的连通室30直接连通,圆柱形壁21a与底壁1e整体形成并且从底壁1e的下部第一表面伸出。另外,在底壁1e中形成了空气引入开口26,它向外敞开用来把空气引入到墨室16中。空气引入开口26与设在圆柱形壁26a内部的连通室50直接连通,圆柱形壁26a与底壁1e整体形成并且从底壁1e的下部表面伸出。当墨盒1安装到安装部分3上时,墨抽取管12插入连通室30。
止回阀60定位在墨供应开口21中并且面对墨供应开口21。通过用合成材料整体形成伞形弹性薄膜部分60b和轴部60c来构成止回阀60,薄膜部分60b面对墨供应开口21的下表面,轴部60c的一端保持薄膜部分60b。把轴部60c插入底壁1e中的轴孔1n使之能够在上/下方向滑动。通常情况下,凸出部分60a与底壁1e的顶表面接触,在接触位置处薄膜部分60b与墨供应开口21分开一定间距从而允许墨从墨室16流向阀件32。当墨从墨抽取管12流向墨室16时,通过升起薄膜部分60b并且密封墨供应开口21来防止这种流动。
围绕空气引入开口26的圆柱形件25设在底壁1e上并且伸入到墨室16中。圆柱形件25的这种伸出使得从外部供应的空气经过圆柱形件25内部的流动通道流向墨室16的上部。空气引入开26上部中的开口位置比墨表面高。
阀系统23,24分别固定到墨供应侧的连通室30和空气引入侧的连通室50中,它们是密封件的例子。
阀系统23配备了由橡胶弹性件整体制造的支撑件46,和由树脂材料构成的阀件32。支撑件46具有大致为圆柱状的外形,它由整体形成的阀座部分46a和推压部分46b构成,推压部分46b比阀座部分46a更靠近墨室16,支撑件46还具有位于阀座部分46a与推压部分46b相反一侧上的外壁33。推压部分46b在朝向阀座部分46a的方向上推压阀件32,并且阀件32容纳在阀座部分46a和推压部分46b之间的空间内。
外壁33具有在径向向外伸出的连接部分33a。连通室30具有台阶表面44,在朝向外侧的方向上连通室30具有增加的直径从而容纳连接部分33a。凸起43形成在连接部分33a面对台阶表面44的一个表面上。通过把凸起43挤压到台阶表面44上并且在凸起43变形的同时把连接部分33a放置在台阶表面44和帽件1f之间,帽件1f固定到主体外壳1a上。这样能够防止墨从在阀系统23的外壁33和连通室30的内壁之间形成的空间中流出。
在轴向上经阀座部分46a的中心在阀座部分46a中形成了开口41。另外,在外壁33上形成了可供墨抽取管12插入的引入通道40,其形成方式使得引入通道40与开口41连通。
引入通道40的内径小于墨抽取管12的外径从而外壁33与墨抽取管12接触。所形成的开口41比引入通道40的内径和墨抽取管12的外径大。引入通道40在插入墨抽取管12那一侧的一端形成为锥形,它在向外的方向上逐渐变宽。
侧壁部分36形成了推压部分46b,它以圆柱体的形式环绕开37a的周边并且从阀座部分46a上竖立起来,向墨室16延伸,与侧壁部分36连接的延伸部分37向内伸出从而接触阀件32与墨室16相对的一侧。延伸部分37在延伸部分37的中心具有一个开37a。
推压部分46b在使得阀件32接触阀座部分46a的方向上利用侧壁部分36和延伸部分37的弹性力推压阀件32,并且在通常情况下使得阀件32与阀座部分46a接触。另外,通过把墨抽取管12插入引入通道40从而向墨室16推阀件32,侧壁部分36伸展并且延伸部分37倾斜,从而出现一个使墨能够从阀件32和阀座部分46a之间通过的间隙。
图3A-3B详细地示出了阀件32。阀件32具有底部57和从底部57的外周垂直伸出的阀侧壁部分56。穿过底部57和阀侧壁部分56连续形成连通通道58。
底部57具有伸出件39,伸出件39向阀座部分46a伸出并且在面对阀座部分46a的一端表面上形成为环形,就其位置来讲,在径向上,伸出件39位于连通通道58内侧、开41外侧。当阀件32处于容纳在支撑件46的状态中时,阀侧壁部分56紧密接触并且压向推压部分46b的延伸部分37。通过向下挤压伸出件39,伸出件39使阀座部分46a弹性变形并且紧密接触阀座部分46a的上表面。
在空气引入侧的阀系统24与阀系统23类似并且具有由橡胶弹性件整体形成的支撑件46和带肋材料构成的阀件65。
支撑件46具有阀座部分46a、推压部分46b和密封部分63。阀座部分46a和推压部分46b与阀系统23相应的部分具有类似的功能。
在阀座部分46a的大致中心处形成了开口41。圆柱形密封部分63环绕开口41并且整体形成在阀座部分46a的下部。
如图4A-4C所示,阀件65在其顶部具有圆柱形部分66,在其底部具有操作件67,在其大致中间部分具有阀部分68。类似于图3A-3E示出的阀件32,阀部分68具有底部57、从底部57的外周垂直伸出的阀侧壁部分56和穿过底部57和阀侧壁部分56连续形成连通通道58。这些部分的功能与阀件32相应部分的功能一样。因此略去了对它们的描述。
圆柱形部分66具有从底部57升起的圆柱形状。当墨盒1正确地安装在安装部分3中时,定位圆柱形部分66使得即使从阀座部分46a向上推阀件65,在圆柱形部分66的顶端和圆柱形件25的内表面之间仍然存在间隙,并且能够保证墨室16和阀座部分46a的开口41之间的连通。
操作件67是从底部57垂直向下延伸的伸出部分,并且形成有在径向和轴向延伸的圆形外形67a和凹进67b。操作件67经支撑件46的开口41向下延伸并且具有比密封部分63的下端略高的的下端。可以利用凹进67b使得开口41和凹进67b之间的空气通道的横截面积较大。
图5A-6B示出了安装部分3的细节。在空气供应侧,凹进3d位于安装部分3的基底部分3a上面对阀系统24的位置。凹进3d具有当安装墨盒1时与密封部分63接合的一侧。在凹进3d的底部,在密封部分63的内部不与操作件67的下端面对的位置穿过构成基底部分3a的壁形成了空气供应开口91。空气供应开口91可以形成为宽度比操作件67的直径小但长度比操作件67的直径长的一个狭槽或者形成为放射状的多个狭槽。
在构成基底部分3a的壁的下表面上形成了凹槽形空气供应流动通道92。空气供应流动通道92在其横截面积增加的一端连接空气供应开口91,它的另一端连接在上/下方向上穿过构成基底部分3a的壁形成的空气进气开口93。一部分空气供应流动通道92以多条曲线的形式沿着壁的下表面形成,从而当连接墨盒1的空气引入开口26时用来抑制空气的流动和防止墨组分和水分的挥发。
空气进气开93在基底部分3a的上表面上敞开但是与安装好的墨盒1的底表面隔开一定间距,从而经空气供应流动通道92和空气供应开口91给墨盒1供应空气。可以用后述的多孔弹性体3c覆盖空气进气开口93的上表面从而能够与外部空气实现通风。
在墨抽取一侧,墨抽取管12整体形成在构成基底部分3a的壁的上表面上并且从那里伸出,而且在下表面上形成了墨流动通道94。墨流动通道94的端部94a连接经墨抽取管12在上/下方向上形成的墨流动通道94的下端,端部94b敞开基底部分3a延伸到引导部分3b外部的一部分上表面,并且在上表面连接供墨管4。
把墨流动通道94向外部敞开的连通开口81a形成在墨抽取管12的顶端。利用连通开口81a,即使顶端接触阀件32也仍然保证墨流动通道94和墨室16之间连通。海绵等多孔弹性体3c环绕墨抽取管12定位在基底部分3a的顶表面上。多孔弹性体3c吸取那些可能从阀系统23泄漏出来的墨。
多个墨盒的安装部分3设在多个位置。构成基底部分3a和引导部分3b的每个壁在布置墨盒的方向上整体延伸出来。给每个安装位置都提供上述的墨抽取管12、墨流动通道94、引导部分3b、空气供应开口91和空气供应流动通道92。如图5B所示,分别与每个相应供墨管4连接的每个墨流动通道94的端部94a、94b横向布置在基底部分3a的延伸部分。
另外,通过使用树脂薄膜95等盖件覆盖凹槽的敞开下表面形成上述的墨流动通道94和空气供应流动通道92。利用熔合把薄膜95固定在肋94c,92c的下端表面上,其中肋94c,92c分别形成了墨流动通道94和空气供应流动通道92的周边。用单独一个薄膜95把同一安装位置的墨流动通道94和空气供应流动通道92覆盖起来。
下面参考图2A和2B描述在喷墨记录设备2的安装部分3处实现的墨盒1安装。图2A示出了墨盒1还没有安装到喷墨记录设备2的安装部分3中的状态。在这个状态中,支撑件46的推压部分46b的弹性力把墨供应侧的阀件32和空气引入侧的阀件65压向阀座部分46a,因此阀系统23,24都没有打开。
如图2B所示,在安装墨盒1时,墨抽取管12的前端推动阀件32和支撑件46的侧壁部分36从而使得阀件32伸出并与阀座部分46a分开,这样就打开了阀供应侧的阀系统23。所以墨流动通道经墨室16、墨供应开口21、阀系统23的开口37a、连通通道58以及阀件32和阀座部分46a之间的间隙延伸到墨抽取管12。由此墨供应给记录头7。
另一方面,在空气供应侧,操作件67的前端接触凹进3d的底部,这样就向上提升起阀件65。随着支撑件46的侧壁部分36的扩展,阀件65的阀部分68与阀座部分46a分开。因此阀系统24打开。
同时,在从外部堵塞连通的状态下,密封部分63紧密接触凹进3d,这允许墨盒1的空气引入开口26和安装部分3的空气供应开口91之间的连通。这样形成了经空气进气开口93、安装部分3的空气供应流动通道92和空气供应开口91、开口41、阀件65和阀系统24的阀座部分46a之间的间隙、连通通道58、空气引入开口26和圆柱形件25内部的流动通道到墨室16上部的空气流动通道。
在这个实施例中,由于墨抽取管12与引入通道40接合在一起,所以能够调节阀系统23的位置。但是,除了不能堵塞空气供应开口91,操作件67实际上可以接触凹进3d底部的任何部分。因此,在制造墨盒1时各个位置关系并不需要很严格的尺寸公差,这些位置关系是指墨供应开口21和空气引入开口26之间的位置关系,阀系统23和24之间的位置关系,安装部分3的墨抽取管12和空气供应开口91之间的位置关系。另外,当用户执行把墨盒1安装到安装部分的安装操作时,安装操作变得简单。
能够理解可以有各种改进。例如,在上述的实施例中,空气供应侧的阀系统24设有伸出到墨盒外部的操作件67,并且安装部分3的墨抽取管12在墨抽取侧伸出。但是,可以给墨抽取侧的阀系统23提供伸出到墨盒1外部的操作件。
另外,在这个实施例中,使用阀系统密封墨供应开口21和空气引入开口26。但是,可以用橡胶来密封不使用阀系统的那一侧的开口,并且针形墨抽取管可以从安装部分伸出。
如图2A所示,定位操作件67使得它的下端比密封部分63的下端略高。阀件65紧密接触阀座部分46a。与之类似,在墨供应侧,阀件32利用推压部分46b紧密接触阀座部分46a。如图2B所示,在墨供应侧,当已经安装了墨盒1时,墨抽取管12的前端推升阀件32从而打开阀系统23。
在空气引入侧,操作件67的前端接触凹进3d的底部,并且向下相对移动支撑件46的阀座部分46a以打开阀系统24。
在减压条件下包装墨盒1。对墨室16也进行减压处理。当几乎同时打开空气引入侧的阀系统24和墨供应侧的阀系统23时,就出现从墨抽取管12向墨室16的墨流动。但是止回阀60防止了留在墨抽取管12和记录头7之间的流动通道中的墨的回流。另外,空气能够从空气供应开口91经圆柱形件25快速流到墨室16的上部。这样,即使在运输的过程中由于包装好的墨盒1的下落使得墨进入圆柱形件25,墨也会随着空气的流动回到墨室16中。假如在安装墨盒1的过程中墨盒1相对于安装部分3倾斜并且墨供应侧的阀件32比空气引入侧的阀件65先打开,就会发生上述墨从墨抽取管12向墨室16的快速流动。但是由于流动使得止回阀60升起从而薄膜部分60d关闭墨供应开口21,因此防止了这种流动。优选适当设置墨抽取管12和阀件65的操作件67的长度使得空气引入侧的阀系统24比墨供应侧的阀系统23先打开,从而防止墨从墨抽取管12的快速回流。
在正常状态下,止回阀60的薄膜部分60d由于其自身重量下降到远离墨供应开口21的位置处。墨从墨室16经墨供应开口21、阀件32的连通通道58和墨抽取管12供应给记录头7。随着源于墨室16的墨流动,空气从空气供应开口91经圆柱形件25提供给墨室16的上部。这时,空气引入侧的阀件25的圆柱形部分66与圆柱形件25的内部分开一定间距从而保证空气流动通道。
另外,在记录操作过程中,供墨管4中的墨利用惯性随着滑架8的移动而移动,并且供墨管4的压力变化。但是,由于如上所述在通常状态下止回阀60使得墨供应开口21处于打开状态,可以允许压力变化造成的墨在墨抽取管12和墨室16之间的微弱流动。这样,能够减少记录头7中的压力变化,从而稳定地排墨。
应该理解可以对上述的实施例进行各种改进,例如止回阀60是由伞形部分和轴部分形成的伞形。但是,止回阀60可以具有其它的结构,如长方形薄膜的一条侧边固定而允许其它的侧边打开和关闭。
另外,安装部分的空气引入通道可以与墨抽取管12类似,即具有伸出的空心圆柱形,同时空气连通侧的阀系统24可以具有和墨供应侧的阀系统23一样的结构。另外,墨抽取管12可以不具有从安装部分伸出的形状,同时墨供应侧的阀系统23可以具有和空气连通侧的阀系统24一样的结构。
另外,可以用橡胶塞取代阀系统23,24,橡胶塞可以与连通室30,50接合,并且经橡胶塞把从安装部分伸出的中空针形墨供应管和空气引入管插入。
下面参考图7进一步解释止回阀60。图7是止回阀60的透视图。止回阀60用具有弹性的树脂材料整体形成,并且具有面对墨供应开口21的伞形薄膜部分60b和与薄膜部分60b连接的轴部60c。在轴部60c上形成了凸出部分60a。这个轴部60c能够可滑动地插入靠近墨供应开口21形成的轴孔1n中。在正常状态下,由于止回阀60自身具有的重量,凸出部分60a垂直落下从而与底壁1e的顶表面接合,并且薄膜部分60b给墨供应开口21留出间隙。因此,在正常状态下,墨室16中的墨能够从墨供应开口21流到连通室30。另一方面,当发生从连通室30到墨室16的流动时,薄膜部分60b和轴部60c一起升起,并且薄膜部分60b紧密封闭墨供应开口21并且禁止这种回流。
下面详细描述根据本发明另一个实施例的墨盒1。
如图8A-10所示,墨盒1设有主体外壳1a、阀系统23、阀系统24、遮挡来自探测剩余墨量的传感器14的光发射部分所发射的光的遮光机构22,和覆盖主体外壳1a的下端部分的帽件1f。
主体外壳1a由具有透光性的合成树脂形成。如图10所示,底壁1e在主体外壳1a中水平延伸并且底壁1e把主体外壳1a的内部空间分成上侧的墨室16和下侧的两个连通室30,50。相应的墨充入墨室16,并且阀系统23和阀系统24分别容纳在两个连通室30,50中。在墨室16的底表面上,提供了四个供墨开口70a-70d(见图13),它们把墨室16中的墨经阀系统23供应给喷墨记录设备2。下面将描述把墨引向这四个供墨开70a-70d的墨室16内部结构。
如图10所示,在主体外壳1a侧壁部分高度方向的大致中心位置形成了略微向外伸出的伸出部分34。后述遮光机构22的挡光板59位于伸出部分34内部空间中。另外,当处于墨盒1安装在安装部分3中的状态时,伸出部分34夹在设在安装部分3处的传感器14的光发射部分和光接收部分之间。另外,顶部1b熔合在主体外壳1a的顶端部分。因此,顶部1b密封主体外壳1a中的墨室16。
用来向空墨盒1的墨室16中注墨的注墨孔17形成在两个连通室30,50之间。合成橡胶形成的塞件18压配合到这个注墨孔17中。另外,注墨孔17的深度端连接主体外壳1a中的墨室16。注墨针(未示出)经塞件18插入到注墨孔17中从而经过注墨针给墨室16注墨。
与墨室16和连通室30连通的圆柱形部分38整体形成在一部分底壁1e上。在圆柱形部分38的下端设有薄膜部分42,薄膜部分42封闭形成在圆柱形部分38中的连通通道。另一方面,与墨室16和连通室50连通的两个圆柱形部分47和48整体形成在一部分底壁1e上。在圆柱形部分48的下端,设有薄膜部分49,薄膜部分49封闭形成在圆柱形部分47,48中的连通通道。另外,在圆柱形部分47的上侧,设有延伸到墨室16的上端部分的圆柱形件25。
如图10-11B所示,阀系统23设有用具有弹性的合成橡胶形成的大致圆柱形支撑件46和容纳在支撑件46中的阀件32。支撑件46由整体形成的推压部分46b、阀座部分46a和连接部分33a构成,从支撑件46上侧(墨室16侧)算起这些部分的位置依次是推压部分46b、阀座部分46a和连接部分33a。
使得阀件32的下表面与阀座部分46a的上表面(墨室16一侧的端面)接触,并且在阀座部分46a中心轴线处的部分中形成了沿上/下方向延伸的开口41。与开口41连通并且向下延伸的引入通道40形成在连接部分33a中,并且引入通道40形成在越靠下直径越大的锥形中。环形凹槽40a环绕引入通道40形成。形成引入通道40的壁部很容易在引入通道40直径增加的方向上弹性变形。因此,当墨抽取管12插入引入通道40时,就增加了引入通道40和墨抽取管12的密封性,并且在很大程度上防止了墨泄漏。另外,即使墨抽取管12以倾斜的状态或偏心的状态插入引入通道40,由于壁部能够在引入通道40直径增加的方向上变形,墨抽取管12仍然能够精确地插入引入通道40。
推压部分46b具有从阀座部分46a的周边部分向墨室16一侧升起的圆柱形侧壁部分36,和整体从侧壁部分36的上端在径向向内的方向上伸出的延伸部分37。延伸部分37的下表面接触阀件32。利用侧壁部分36和延伸部分37的弹性力,向下推压阀件32。另外,在延伸部分37的内部形成了开口37a,从而整体形成的侧壁部分36和延伸部分37很容易弹性变形。
如图11A-12所示,阀件32具有与阀座部分46a接触的底部57,从底部57的周边向墨室16一侧延伸的圆柱形阀侧壁部分56,和从底部57的中心部分向墨室16一侧伸出的刺破部分52,刺破部分52比阀侧壁部分56向墨室16一侧伸出得更远。
在底部57的下表面上形成了伸出到阀座部分46a一侧的伸出件39。当推压部分46b向阀座部分46a一侧推压阀件32时和当伸出件39紧密接触阀座部分46a的上表面时,阀件32封闭阀座部分46a的开口41并且封闭墨供应流动通道。另外,在伸出件39周边外部和阀侧壁部分56周边内部的那一部分底部57上,在周向等间距地形成了多个连接阀件32上下空间的连通通道53。
如图11A-12所示,刺破部分52由四个板件52a,52b,52c,52d构成,它们在平面图中装配成十字形并且在底部57的大致中心部分处向上。另外,在上/下方向上延伸的凹槽54分别形成在四个板件52a-52d之间。另外,刺破部分52经阀座部分46b内部的开口37a向上伸出。如图10所示,刺破部分52前端所处的位置比薄膜部分49略低。
当墨盒1安装到安装部分3上时,墨抽取管12插入引入通道40。然后,利用墨抽取管12的前端抵抗推压部分46b的推压力升起阀件32。阀件32在使推压部分46b变形的同时向上移动,并且阀件32的伸出件39与阀座部分46a分开。这时,如图10和11B所示,由于已经向上移动的阀件32的刺破部分52的前端刺破薄膜部分42,墨室16中的墨流入连通室30,并且墨从墨抽取管12经阀件32的连通通道53提供到喷墨记录头2一侧。
阀系统24设有支撑件46和容纳在支撑件46中的阀件32,并且与阀系统23具有相同的结构。也就是说,为了关闭开口41,与支撑件46的阀座部分46a紧密连接的推压部分46b向下推压阀件32。另外,当墨盒1安装到安装部分3上时,空气引入管13插入形成在支撑件46处的引入通道40,并且与阀系统23相似,阀件32向上移动,使得刺破部分52刺破圆柱形部分48的薄膜部分49。然后,外部空气从空气引入管13经阀件32的连通通道53流入连通室50,并且经引入通道40的内部通道、开口41和圆柱形件25把空气引入到墨室16的上部。
如图10所示,遮光机构22设在墨室16下部的空间中。遮光机构22设有光不能穿过的挡光板59、空心浮子61、连接挡光板59和浮子61的连接件62,以及设在底壁1e的上侧并且可转动地支撑连接件62的支撑台64。挡光板59和浮子61分别设在连接件62的端部。布置连接件62使之能够在垂直于底壁1e的垂直平面中绕支撑台64的转动点转动。
挡光板59是平行于垂直平面并且具有预定面积的薄板件。当墨盒1安装在安装部分3上时,设在安装部分3处的传感器14的光发射部分和光接收部分定位在相同的高度,该高度与形成在主体外壳1a的侧壁部分上的伸出部分34等高。当挡光板59位于伸出部分34内部的空间中时,挡光板59能够阻挡从传感器14的光发射部分发射出来、经主体外壳1a的壁部和墨室16中的墨传输来的光。浮子61是其内部充满空气的圆柱形件。整个浮子的比重小于墨室16中墨的比重。
因此,当留在墨室16中的墨量较多并且当设在连接件62一端的整个浮子61位于墨中时,浮子61利用浮力浮起,并且设在另一端的挡光板59阻塞来自光发射部分的光(在图10中用实线示出了上述的位置关系)。但是,当留在墨室16中的剩余墨量变少时,一部分浮子61从墨表面暴露出来,施加到浮子61上的浮力减少,并且浮子61降低。于是挡光板59移动到伸出部分34的上面并且移动到挡光板59不再阻挡来自光发射部分的光的位置(在图10中用点划线示出了上述的位置关系)。因此,来自光发射部分的光沿着直线光程穿过伸出部分34并且光接收部分接收到这些光。所以利用传感器14就能够探测到墨室16中剩余墨量较少的状态。
如图8A-10所示,帽件1f利用超声粘结等方法固定到主体外壳1a上从而覆盖主体外壳1a的下端。在帽件1f底部分别与阀系统23和阀系统24对应的位置处,分别形成了两个向下伸出的密封部分63。当把墨盒1放置在桌子上时,密封部分63使得墨抽取管12或空气引入管13入口周围的墨很难粘到桌面上。
下面描述把墨室10中的墨引导到墨供应开口70a-70d的墨室16的内部结构。
如图13所示,在形成墨室16的底表面的底壁1e的上表面上形成了一处比周围略低的较深部分72a。另外,在平面图中,在较深部分72a的大致中心位置设有板件71。把墨室16中的墨经阀系统23提供给喷墨记录设备2的四个墨供应开口70a-70d形成在板件71上。在这四个墨供应开口70a-70d中,在平面图中墨供应开口70a是圆形的并且位于板件71的大致中心部分,其它三个墨供应开口70b,70c,70d为椭圆形,并且依次布置在环绕圆形墨供应开口70a的周向上。墨室16和连通室30利用这四个墨供应开口70a-70d连通,从而允许从墨供应开口70a-70d排出的墨经阀系统23提供给喷墨记录设备2。
由于四个墨供应开口70a-70d形成在设在较深部分72a处的板件71上,四个墨供应开口70a-70d所处的位置比较深部分72a要略高一些。因此,即使在形成主体外壳1a时产生的灰尘等留在墨室16中,这些灰尘等会留在较深部分72a处并且很难从所处位置比较深部分72a高的墨供应开口70a-70d中流出。这样对从墨供应开口70a-70d处排出的墨进行过滤的过滤器就不需要了。
在墨室16的底表面上,分别形成了三个从底表面72伸出并且从墨室16的三个侧表面73,74延伸到墨供应开口70a-70d附近的凸起75(墨引导部分)。提供凸起75从而凸起75从墨供应开口70a-70d周围的三个方向指向墨供应开口70a-70d。因此,即使留在墨室16中的墨量较少,利用三个凸起75仍然能够把墨室16的侧表面73,74附近的墨引导到墨供应开口70a-70d。另外,凸起75与墨供应开口70a-70d相对的端部连接侧表面73,74。这样,当墨室16中几乎没有墨时,即使墨位于底表面72和侧表面73,74之间的边沿77处(墨很容易残留在这些边沿77处),也能够精确地把那里的墨引导到墨供应开口70a-70d。
图14是图13中横截面VI的剖视图。图15是图13中横截面VII的剖视图。图16是图13中横截面VIII的剖视图。图17是图13中横截面IV的剖视图。如图14-16所示,每个凸起75和底表面72之间的边沿76处的曲率半径r1,r2小于侧表面73,74和底表面72之间的边沿77处的曲率半径R1。换言之,在墨供应开口70a-70d附近的边沿76处的曲率较大,这使得边沿具有尖锐的形状。另外,如图14和16所示,在凸起75和底表面72之间的边沿76处,在靠近墨供应开口70a-70d的位置76b(横截面VIII的位置)处的曲率半径r2小于远离墨供应开口70a-70d的位置76a(横截面VI的位置)处的曲率半径r1。也就是说,在凸起75和底表面72之间的边沿76处的曲率越靠近墨供应开口70a-70d越大,这使得边沿具有尖锐的形状。因此,墨供应开口70a-70d附近的边沿施加给墨的毛细管力比远离墨供应开口70a-70d处的边沿施加给墨的毛细管力大。因此,当残留在墨室16中的墨量变少时,能够精确地把底表面72上的墨引导到墨供应开口70a-70d。这样,就能够防止墨粘在远离墨供应开口70a-70d的位置,如果墨粘在那里,就会使得墨分离并且留在那些位置处。
另外,如图15和17所示,在侧表面73,74和底表面72之间水平延伸的边沿77处的曲率半径R1小于在两个侧表面73,74之间在上下方向上延伸的边沿78处的曲率半径R2。因此,靠近墨供应开口70a-70d的边沿77处的曲率大于远离墨供应开口70a-70d的边沿78处的曲率。另外,上下延伸的边沿78、水平延伸的边沿77和底表面72与每个凸起75之间的边沿76连接在一起,并且这三个边沿76-78的曲率半径越靠近墨供应开口70a-70d越小(r1<R1<R2)(曲率变大)。因此,当墨室16中的墨表面随着墨的消耗而逐渐降低时,能够利用曲率变化的边沿76-78把墨从比墨供应开口70a-70d高的位置精确地引导到墨供应开口70a-70d。因此,能够把靠近墨室16的侧表面73,74处的墨精确地引导到墨供应开口70a-70d。
对于形成墨室16的两个表面之间的边沿(如侧表面73,74和底表面72之间的边沿77、两个侧表面73,74之间的边沿78)来讲,在任何一个边沿77、78内其曲率是不变的。这样只是对两个表面的每种组合改变曲率。通过对两个表面的每种组合改变两个表面之间的曲率,能够很容易地实现边沿曲率越靠近墨供应开口70a-70d越大的这种结构。另外,如图15和17所示,在两个表面之间的边沿77,78处,两个表面连接部分处的切平面77A,77B和78A,78B分别与两个表面平行。因此,在两个表面之间很容易形成具有预定曲率的边沿77,78。
根据上面解释的墨盒,边沿76-78是形成墨室16的部分,边沿76-78的曲率越靠近墨供应开口70a-70d越大。因此,随着靠近墨供应开口70a-70d,边沿的形状从缓和的曲率变化到尖锐的曲率,并且在靠近墨供应开口70a-70d的边沿处施加到墨上的毛细管力增加。因此,能够防止墨粘在墨供应开口70a-70d处和在墨供应开口70a-70d处分离。
下面解释改进,其中各种变化包含到上述的实施例中。用同样的参考标号表示那些与上述实施例具有相同结构的元件并且略去对它们的描述。
1)墨引导部分的凸起的形状不限于上述实施例中的那种,而是可以对它适当改变。例如,如图18所示,从墨室81的侧表面83,84向墨供应开口80延伸的凸起85可以延伸到墨供应开口80。在这种情况下,经凸起85能够精确地把墨室81的底表面82上的墨引导到墨供应开口80。另外,墨室的凸起的数目和形状也可以适当改变。
2)把墨引导到墨供应开口的墨引导部分不限于上述实施例中的凸起。例如,如图19所示,墨引导部分可以由形成在墨室87的底表面88上的凹槽89构成。图20A是图19中横截面X的剖视图,图20B是图18中横截面XI的剖视图。凹槽89的底表面89a和侧表面89b之间的边沿90所具有的结构使得靠近墨供应开口90的位置90b(图20B)处的曲率大于远离墨供应开口90的位置90a(图20A)处的曲率,由此边沿90形成为尖锐的形状。因此,能够利用凹槽89更精确地把底表面88上的墨引导到墨供应开口86。
3)在形成墨室内部结构的边沿中,不仅是那些在形成墨室的表面之间的边沿以及在如凸起等墨引导部分和底表面之间的边沿,其它的边沿所具有的结构也可以是越靠近墨供应开口曲率越大。例如,可以通过提供其它的凸起或凹槽来形成边沿,并且边沿的曲率越靠近墨供应开口越大。
下面详细描述根据本发明另一个实施例的墨盒1的结构。图21是墨盒1的剖视图,图22是主体外壳1a的底视图。
墨盒1中具有墨室16,墨室16形成了存储墨的空间。墨盒1由主体外壳1a、顶部1b和帽件1f构成,主体外壳1a具有形成了墨室16的底壁1e和侧壁1c,顶部1b覆盖主体外壳1a的敞开顶表面,帽件1f覆盖主体外壳1a的底壁1e。在帽件1f处形成了两个把后述阀系统23,24暴露给安装部分3的暴露孔1fa,1fb。通过把顶部1b和帽件1f粘结到主体外壳1a上形成墨盒1。顶部1b、主体外壳1a和帽件1f由树脂材料形成。
在帽件1f的一端(图21中的右侧),形成了伸出到主体外壳1a侧的板形帽伸出部分1d,并且在主体外壳1a上形成了插入部分1g,帽伸出部分1d插入插入部分1g。因此,由于这种结构给安装主体外壳1a和帽件1f提供了定向,就能够防止安装错误,并且减少了出现有缺陷产品的可能。
在底壁1e上形成了多个墨供应开口21。多个墨供应开口21与连通室30直接连通以供应墨室16中的墨。连通室30形成在圆柱形壁30a的内部,而圆柱形壁30a与底壁1e的下表面(墨室16的一侧)整体形成并且从底壁1e的下表面伸出。另外,空气引入开口26形成在底壁1e中。空气引入开口26与连通室50直接连通从而把空气引入墨室16。连通室50形成在圆柱形壁50a的内部,而圆柱形壁50a与底壁1e的下表面(墨室16的一侧)整体形成并且从底壁1e的下表面伸出。当墨盒1安装在安装部分3上时,墨抽取管12和空气引入管13分别插入连通室30和连通室50。
在连通室30中提供阀系统23来阻塞墨盒1内外的连通。在连通室50中提供阀系统24来阻塞墨盒1内外的连通。后面将详细描述阀系统23,24。
多个墨供应开口21允许连通室30和墨室16之间的连通。用三个椭圆形形成多个墨供应开口21,并且布置这三个椭圆形使得它们大致新构成一个三角形(见图22)。另外在墨供应开口21的中心位置处形成一个轴孔1n。经轴孔1n插入大致为伞形的止回阀60。止回阀60由具有弹性的弹性树脂材料构成。
如图21所示,止回阀60面对墨供应开口21的下表面并且由弹性伞形薄膜部分60b和薄膜部分60c形成,薄膜部分60c从薄膜部分60b的大致中心位置经轴孔1n延伸到墨室16。轴部61c具有大致为球形的凸出部分60a,凸出部分60a的直径比轴孔1n的内径大,并且轴孔1n在薄膜部分60b和凸出部分60a之间沿上/下方向可滑动地支撑轴部61c。
在底壁1e上,与底壁1e整体形成的空心圆柱形件25为空心圆柱形,它在从底壁1e向主体外壳1a的敞开顶表面的方向(下面称之为“第一方向”)上延伸。空心圆柱形件25的上端开口25a在墨室16的墨表面上面敞开。空心圆柱形件25形成为锥形,在朝向上侧的方向(远离后述阻塞件100的方向)上其外形和内部流动通道25b的内径都逐渐变窄。空心圆柱形件25连接底壁1e的连接部分25c形成为从空心圆柱形件25向底壁1e逐渐变宽的形状。另外,连通室50的圆柱形壁50a形成为圆柱形,它从连接部分25c的下端开始与空心圆柱形件25整体形成并且穿过底壁1e。这样,连通室50和空心圆柱形件25的内部流动通道25b经空气引入开口26和连接部分25c的锥形内表面光滑连接。也就是说,空心圆柱形件25的一端与空气引入开口26连通,而另一端与墨室16连通。因此,内部流动通道25b形成了引入空气的流动通道。
开25a相对于第一方向倾斜并且在从墨盒1的中心轴线向侧壁1e和向底壁1e一侧的方向上倾斜。因此,开口25a具有椭圆形大致平表面并且其面积大于内部流动通道25b垂直于第一方向的横截面面积。
下面解释设在连通室30,50中的阀系统23,24。
阀系统23配备了由橡胶弹性件整体制造的支撑件46,和由树脂材料构成的阀件32,阀件32的结构使之能够与阀座部分46a接触或分开。支撑件46具有大致为圆柱形的外形,它由整体形成的阀座部分46a、推压部分46b、圆柱形部分45和外周部分45a构成,阀座部分46a位于支撑件46中心轴线方向的大致中间部分,推压部分46b比阀座部分46a更靠近墨室16,圆柱形部分45从阀座部分46a延伸到与推压部分46b相反的一侧,外周部分45a平行于圆柱形部分45的外周延伸并且与之分开一定的间隙。推压部分46b在使得阀件32接触阀座部分46a的方向上推压阀件32,并且阀件32容纳在推压部分46b中。
外周部分45a具有在径向伸出的连接部分33a。连通室30具有台阶表面44,在外侧台阶表面44的直径增加从而容纳连接部分33a。另外,伸出的凸起43形成在连接部分33a与台阶表面44接触的表面上并形成为环状。在挤压并且把连接部分33a牢固地保持在台阶表面44和帽件1f之间的状态下,主体外壳1a和帽件1f连接在一起,这样就能够防止墨从主体外壳1a和阀系统23之间泄漏出去。
阀座部分46a在其中心具有开口41,开口41在中心轴线方向上形成。圆柱形部分45具有引入通道40,当墨盒1安装到安装部分3上时,墨抽取管12插入引入通道40,圆柱形部分45与阀座部分46a整体连接的形式使得引入通道40与开口41连通。引入通道40的内径小于墨抽取管12的外径从而圆柱形部分45与插入的墨抽取管12紧密接触。所形成的开口41比引入通道40的内径和墨抽取管12的外径大。引入通道40在插入墨抽取管12的一端形成为锥形,它在向外的方向上逐渐变宽。
环形槽69把圆柱形部分45和外周部分45a分开并且使得圆柱形部分45在一个平面内相对于外周部分45a变形,圆柱形部分45在上述平面内垂直于引入通道40的中心轴线方向。这样,随着墨抽取管12插入引入通道40,圆柱形部分45的直径扩张就变得容易,并且增加了引入通道40和墨抽取管12之间的密封性,从而防止墨泄漏。另外,即使墨抽取管12倾斜地插入引入通道40或插入时没有完全对准,利用圆柱形部分45的变形墨抽取管12仍然能够插入引入通道40。
推压部分46b由侧壁部分36、延伸部分37和开口37a形成,侧壁部分36在墨室16侧从阀座部分46a的周边以圆柱状直立起来,延伸部分37连接侧壁部分并且向内延伸从而在墨室16一侧接触阀件32,开口37a位于延伸部分37的中心。推压部分46b利用侧壁部分36和延伸部分37的弹性力在使得阀件32与阀座部分46a接触的方向上推压阀件32。在正常状态下,阀件32与阀座部分46a相连。但是,当墨抽取管12插入引入通道40时,墨抽取管12向上推阀件32。因此,侧壁部分36伸展并且倾斜延伸部分37,从而在阀件32和阀座部分46a之间形成墨能够流动的空间。
阀件32设有底部57和阀侧壁部分51,底部57接触支撑件46的阀座部分46a,阀侧壁部分51呈圆柱状延伸,并且比底部57的周边更靠近墨室16。底部57具有环形伸出件39,它向阀座部分46a一侧伸出,在径向上它位于后述连通通道58的内部和开口41的外部。在阀件32容纳在支撑件46中的状态下,推压部分46b的延伸部分37的下表面挤压阀侧壁部分51,并且利用阀座部分46a由压力引起的弹性变形,伸出件39靠紧阀座部分46a的上表面。因此,在阀件32容纳在支撑件46中时,能够防止发生墨经开口41和引入通道40的泄漏。
从底部57的伸出件39外部的位置到阀侧壁部分51之间形成了多个连通通道58,这些连通通道58允许墨室16侧和阀件32的阀座部分46a一侧之间的连通,并且这些连通通道58在周向分开一定的间隔。
阀系统24的结构与阀系统23类似。因此使用相同的标号表示相同的部件,并且略去对它们的描述。在阀系统24中,阀件79具有底部96、阀侧壁部分97、阀件伸出部分98和连通通道99,这些部件与阀件32的相应部件具有相同的形状。在底部96的上表面的大致中心部分还进一步设有阻塞件100,阻塞件100向墨室16一侧比阀侧壁部分97伸出得更远。阻塞件100的外径比推压部分37的开37a的内径小,并且在两者之间留有一定间隙的状态下穿过开口37a。另外,对于阻塞件100来讲,在与阀件79的底部96相对的上端100a处的外径D1稍小于在空心圆柱形件25的内部流动通道25b的下端一侧处的内径D2,并且外径D1大于内部流动通道25b的上部一侧处的内径D3(见图23A)。所形成的内部流动通道25b从下端处的内径D2到上部处的内径D3略成锥形。因此,当配合阻塞件100的上端100a时,上端100a摩擦接合内部流动通道41的内侧,并且处于“咬合”状态。推压阀件79的推压部分46b所施加的弹性力不能释放这种状态。阻塞件100的上端100a非常紧密地封闭了内部流动通道25b并且阻塞了空气的流动。阻塞件100的上端100a形成为锥形,其中外径在内部流动通道25b的方向上减小。
当墨盒1安装到安装部分3上时,墨抽取管12和空气引入管13插入对应的引入通道40,同时扩张圆柱形部分45的直径,并且接触底部57,96的相应阀件32,79。随后,当进一步推墨盒1时,在朝向墨室16的方向上挤压各个阀件32,79并且阀件32,79与阀座部分46a分离。这样就形成了把空气引入到墨盒内部的引入通道和把墨供应到墨盒1外部的供应通道。由于在包装时墨盒1处于减压状态,就既创建了从墨抽取管12向墨室16的流动,也创建了从空气引入管13向墨室16的流动。但是,利用止回阀60能够防止留在墨抽取管12和记录头7之间的流动通道中的墨的回流,并且由此空气从空气引入管13经空心圆柱形件25快速流入墨室16的上部。因此,即使在运输过程中墨盒1落下使得墨进入空心圆柱形件25或连通室50,墨仍然会返回墨室16。这时,由于连通室50经连接部分25c的锥形内表面光滑连接空心圆柱形件25的内部流动通道25b,所以墨快速流动。
假如在把墨盒1安装到安装部分3的过程中由于墨盒1倾斜使得墨供应侧的阀件32比空气引入侧的阀件79先打开,就会发生墨从墨抽取管12向墨室16的快速回流。但是由于这种流动使得止回阀60关闭了墨供应开21,因此防止了这种流动。优选适当设置墨抽取管12和空气引入管13的长度,从而能够精确地使得空气引入侧的阀系统24比墨供应侧的阀系统23先打开,从而防止墨从墨抽取管12的快速回流。
在正常情况下,止回阀60的薄膜部分60d由于其自身重量下降到远离墨供应开口21的位置处。随着源于墨室16的墨流动,空气从空气引入管13提供给墨室16的上部。
下面参考图23A和23B解释阀件79的操作。图23A示出了墨盒1正确地安装到安装部分3上的状态。如上所述,空气引入管13向上推阀件79,从而形成了引入空气的引入通道。这时阀件79与阀座部分46a分开的距离(移动量)大致是常数。另外,为了确保空气通道,定位阀件79使得在阻塞件100的前端100a和内部流动通道25b之间存在预订的间隙。
图23B示出了这样一种情况,杆件A意外地推阀件79并且阀件79与正确安装墨盒1(示于图23A的状态)相比移动了更长的距离。在这个状态下,阀件79的阻塞件100前端100a进入内部流动通道25b并且封闭内部流动通道25b的流动通道,而且在上述的摩擦接合作用下阻塞件100保持在内部流动通道25b中。
如上所述,在上述的墨盒1中,与正确安装墨盒1相比,如果阀件79意外地移动更远的距离时,阻塞件100封闭内部流动通道25b。因此,即使连通室50打开,空气压力也不会作用在墨上,并且把墨从连通室50中泄漏出来的几率降低到最小。
另外,如果如上所述推动阀件79使之移动到比预定距离更远的位置,与正确安装墨盒1相比,支撑件46的推压部分46b的延伸量就更大一些(见图23B)。因此,可能损坏推压部分46b,或者阀件79可能从推压部分46b的内部弹出。但是,由于阻塞件100的移动量受到内部流动通道25b的限制,所以就能够精确地避免损坏推压部分46b或者阀件79从推压部分46b的内部弹出。
另外,内部流动通道25b形成为锥形,其中它的内径在朝向墨盒上侧的方向上逐渐变窄。阻塞件100的前端100a也形成为锥形,其中它的外径在朝向内部流动通道25b的方向上变窄。因此,即使在推阀件79的方向上发生倾斜,阻塞件100也能精确地插入内部流动通道25b。
下面详细描述根据本发明另一个实施例的墨盒1的结构。图24是墨盒1的剖视图。使用相同的参考标号表示与前述实施例一样的部件,并且略去对它们的描述。
与图21的实施例不同,支撑件46不具有在圆柱形部分45和外周部分45a之间的环形凹槽。但是,与阀件32和墨抽取管12结合在一起,每个其它的部件都具有和图21的实施例中的部件类似的功能。
在这个实施例中,在离安装部分3一侧比离外周部分45a一侧更近的位置处,环绕开40形成了环形密封部分101。阀件79进一步设有大致为轴形的操作件102,它经形成在底部96中的开口40延伸到安装部分3一侧。
类似于图2A的实施例,安装部分3由基底部分3a和从基底部分3a的两侧直立起来的引导部分3b构成,并且它设有从中伸出的墨抽取管12。在与墨抽取管12相连的一部分基底部分3a上形成了凹进部分103。在凹进部分103中,设有能够吸墨并且具有柔性的多孔件104。多孔件104的尺寸比帽件1f的暴露孔1fa的尺寸大。另外,取代空气引入管13,形成了与大气连通的空气引入通道105。在它的周边部分,形成了凹进部分106,它的尺寸比帽件1f的暴露孔1fb的尺寸大。
类似于图2A的实施例,当墨盒1安装到安装部分3上时,墨抽取管12在扩张圆柱形部分45的同时进入引入通道40,并且朝向墨室16向上推阀系统23的阀件32从而形成墨供应通道。当完成把墨盒1安装到安装部分3上的安装后,环绕暴露孔1fa的伸出部分接触多孔件104。所以,即使在反复安装和拆下墨盒1时墨从阀系统23泄漏出来或者粘在墨抽取管12上的墨滴落,多孔件104也能够吸收这些墨。因此,可以把墨弄脏周围环境的可能降低到最小。
另外,在空气引入侧,密封部分101通过接触和弹性变形紧密接触基底部分3a的凹进部分106。这样,就相对于外部密封了密封部分101的内部。这时,操作件102在偏离空气引入通道105的位置接触凹进部分106的底部。当继续进行墨盒1的安装时,向墨室16推阀件79从而形成类似于图2A的实施例中的空气引入通道。
在根据这个实施例的墨盒1中,阻塞件100的结构与图21的实施例中的墨盒1具有相同的形状,并且提供了与第一个实施例类似的效果。
应该理解能够进行各种改进。例如,在上述的实施例中,分别整体形成了阻塞件100和阀件79。但是,阀件和阻塞件可以是分开体,或者它们具有的结构可以把它们连接起来或联动它们的操作。
另外,空心圆柱形件25在第一方向上从底壁1e处升起并且与底壁1e整体形成。空心圆柱形件25的上端开口25a在墨室16中的墨表面之上敞开,并且内部流动通道25b的相对端连接连通室50。
空心圆柱形件25和底壁1e之间的接触部分25c所形成的形状是从空心圆柱形件25向底壁1e逐渐扩张。没有任何台阶表面地光滑形成空心圆柱形件25和连通室50之间的接触部分。
上端开口25a相对于第一方向倾斜并且在从墨盒1的中心轴线向侧壁1c和向底壁1e的方向上倾斜。因此,由于上端开口25a具有大致椭圆形平表面,上端开口25a的面积比内部流动通道25b在垂直于第一方向的方向上的横截面积大。
对于空心圆柱形件25的周壁27来讲,其最顶端的表面25d是大致与底壁1e平行的大致平表面。而除了最顶端的表面25d以外,周壁27的端表面形成为沿着上端开口25a的外周倾斜的表面。
上端开口25a在倾斜方向(即主轴)的直径大约是1mm,优选是2mm或更大。这是由于在这个实施例中使用的墨的表面张力是25C时是30mN/m-45mN/m,这样即使墨粘在上端开口25a上,也很难形成弯月面,或者即使形成了弯月面,随着空气的引入也很容易使之破裂。
优选内部流动通道25b的内径大约是0.8mm或更大。这是由于如果内部流动通道25b的内径小于0.8mm,在封闭内部流动通道25b的方向上墨很容易形成弯月面。如果内部流动通道25b的内径大约是0.8mm或更大,就很难形成弯月面,或者即使形成了弯月面,随着空气的引入也很容易使之破裂。另外,即使沿着内部流动通道25b的内表面粘附了墨,也能够保证流动通道具有足够的横截面积,从而不会显著增加引入空气的阻力。
由于上述空心圆柱形件25与主体外壳1a整体形成并且主体外壳1a的顶表面是敞开的,利用成型模具很容易制造主体外壳1a,这样就降低了制造成本。另外,可以略去装配过程,从而增加了操作的有效性。另外,能够避免发生由于墨在内部流动通道25b中的流动所造成的不能从连接部分25c正确引入空气的不好后果。
在制造后,在用户把墨盒1安装到喷墨记录设备2上之前,当墨盒1倾斜或落下时,墨可能粘在空心圆柱形件25的敞开端或墨可能进入到其内部。如上所述,在减压状态下,由于快速流入墨盒1的空气的作用,空心圆柱形件25中的大量墨返回墨室16。但是,如果这时墨留在空心圆柱形件25中或者如果随后用户把墨盒1从安装部分3上拆除下来并且倾斜墨盒1或使得墨盒1落下,就可能堵塞空心圆柱形件25的内部流动通道。但是,所形成的空心圆柱形件25的上端开口25a相对于第一方向倾斜并且具有比内部流动通道25b在垂直于第一方向的方向上的横截面积大的面积。因此能够降低墨在上端开口25a中形成弯月面的可能。另外,即使形成了弯月面,空气的引入也能够很容易使之破裂。另外,内部流动通道25b的内径所具有的尺寸使得不会在阻塞内部流动通道25b的方向上形成弯月面。因此,不引起波动地正确引入空气,并且能够顺利地完成向记录头7的供墨,从而能够保持均匀排墨。
下面参考图25A-26B解释空心圆柱形件25的上端开口25a的改进例子。
如图25A和25B所示,空心圆柱形件25的上端部分可以形成为台阶形。上端开25a可以由半圆平面25aa,25ac和矩形平面25ab构成,这些半圆平面25aa,25ac大致平行于底壁并且处于不同的高度,而矩形平面25ab大致垂直于底壁1e,并且上端开25a具有非圆形周边。
如图26A和26B所示,空气引入件25的上端开口25a可以形成为相对于第一方向的倾斜面,并且伸出部分244a可以在第一方向从前端开口25a的一侧伸出。因此,前端开口25a大致形成为椭圆形并且其外周由平面245a、245b和垂直平面241a构成,其中平面245a是伸出部分244a的上端,平面245b包括了前端开25a的大部分,并且垂直平面241a连接平面245a、245b。
在上述改进的例子中,空气引入件25的内部流动通道25b的内径等于或大于0.8mm。形成这样的空气引入件25不仅使得开口25a的面积大于内部流动通道在垂直于第一方向的方向上的横截面积,而且利用三个彼此不同的平面形成了形成开口外周的表面。因此,能够减少墨在上端开口25a中形成弯月面的可能,因此能够提供与上述实施例类似的效果。
应该理解能够进行各种改进。例如,在上述实施例中,空心圆柱形件25的开口可以用两个沿对角方向相交的平面形成,其相交角度与第一方向不同,或者可以形成为把圆的一部分切掉的非圆形。
另外,空心圆柱形件25形成在底壁1e上,它与底壁1e整体形成并且从底壁1e在第一方向上朝主体外壳1a的顶表面升起。空气引入件的前端开口25a在墨室16中的墨表面之上敞开。空心圆柱形件25的外形和内部流动通道25b形成为锥形,它的直径朝向上侧逐渐减小。连接空心圆柱形件25和底壁1e的连接部分形成为从空心圆柱形件25的顶部向底壁1e逐渐扩张的形状。另外,连通室50的圆柱形壁50a为圆柱形,它与空心圆柱形件25整体形成,并且位于连接部分25c的下端,穿过底壁1e。这样,利用连接部分25c的锥形内表面就光滑连续地形成了连通室50和空心圆柱形件25的内部流动通道25b。另外,连接部分25c增加了空心圆柱形件25和底壁1e的连接点强度,并且能够防止在成型时或环境变化引起的空心圆柱形件25变形。
如上所述,上述墨盒1的主体外壳1a所具有的形状使得其顶表面敞开。空心圆柱形件25与底壁1e整体形成并且形成为从前端开口25a向底壁1e逐渐扩张的形状。因此,利用成型模具很容易制造主体外壳1a,这样就降低了制造成本。另外,由于整体形成了空心圆柱形件25和主体外壳1a,可以略去装配过程,并且提高了操作效率。另外,能够避免发生由于墨进入空心圆柱形件25的内部流动通道25b所造成的不能从空心圆柱形件25和主体外壳1a之间的连接部分25c正确引入空气的不好后果。
根据本发明有代表性的一个方面,在把墨盒安装到记录设备主体上的同时当引入空气一侧的密封件和供应墨一侧的密封件打开时,能够防止墨从墨供应开口向墨室的回流,其中墨室处于减压状态。另外,能够防止由于记录设备一侧的墨与墨盒中经过脱气的墨混合而造成的墨脱气状态的恶化。另外,能够防止损坏记录头喷嘴内部的墨弯月面,并且由此减少记录头出现的缺陷喷墨。这样就能够保持优异的记录质量。
根据本发明有代表性的一个方面,由于通过从一个方向上安装墨盒,两个密封件能够允许连通,所以把墨盒安装到记录设备主体上变得容易。另外,如上所述,即使在安装过程中由于墨盒倾斜导致任何一个密封件先打开,也能够具有防止墨回流的效果。
根据本发明有代表性的一个方面,能够容忍少量的回流,并且由此能够防止记录头一侧的压力剧烈变化。也就是说,利用能够在正常状态下关闭阀并且只有在供墨时才打开阀的结构,当记录侧的压力由于墨盒的移动而变化并且增加时,墨没有能够漏出的位置,并且记录侧的压力增加,这样就避免了正常排墨。因此,当墨从墨供应开口外部区域向墨室流动时,通过用止回阀只是阻塞墨供应开口,并且在正常状态下打开墨供应开口,能够容忍少量回流,并且防止了这样的现象。
根据本发明有代表性的一个方面,引入空气和供应墨是完全分开的,所以就实现了空气不会混合到供应的墨中的效果。
根据本发明有代表性的一个方面,实现了以下效果,即如上所述可以简单低成本地形成止回阀,并且能够防止记录头一侧的压力波动,而且在发生回流时能够精确地防止回流。
根据本发明有代表性的一个方面,可以用简单的结构形成密封件,并且把墨盒安装到记录设备主体上的安装变得容易。
在日本待决专利申请No.H9-85963中存在一种喷墨记录设备,其结构使得墨容器(称之为“墨盒”)能够连接到保持器(安装部分)上或者从保持器(安装部分)上拆下。在保持器上形成了打开墨盒开口的伸出部分,并且给伸出部分设有一个通孔,该通孔能够使得墨能够从阀流到墨存储器。当墨盒安装到保持器上时,伸出部分打开阀,并且墨盒中的墨经过开口流到墨存储器。
但是,当给把墨盒安装到其上的安装部分提供伸出部分时,并且当利用伸出部分打开墨盒的开口时,必须把开口精确地布置在伸出部分连接墨盒的位置处。另外,如果没有精确测量伸出部分的形状,可能就不能顺利安装墨盒,和/或墨可能泄漏或挥发。
特别是对于上述日本待决专利申请No.H9-85963中的墨盒来讲,设有墨供应开口和空气引入开口,必须密封墨供应开口和安装部分侧的流动通道而且使得它们精确对应,从而墨不会泄漏。另外,两个伸出部分必须与墨供应开口和空气引入开口精确对应。因此,必须以非常高的精度制造墨盒。
考虑到上述问题,本发明的实施例提供了一种墨盒、一种阀系统和一种喷墨记录设备,利用它们可以很容易地把墨盒安装到喷墨记录设备上并且对它们的制造很简单。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒能够可拆卸地安装到记录设备的安装部分上。墨盒设有墨室,墨室经开口能够与设在安装部分上的流动通道连通,并且墨盒具有打开和关闭开口的阀件从而允许墨室与外部连通或相对于外部封闭,而且还具有一个设在墨盒外部、从阀件伸出的操作件。当墨盒安装到安装部分上时,阀件利用与安装部分接触的操作件打开开口从而墨室和流动通道经开口连通。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步具有一个阀座部分,阀件与阀座部分接触,还具有推压装置,推压装置在接触阀座部分的方向上推压阀件。阀座部分在它的大致中心具有开口并且在开口的外周接触阀件,并且操作件从阀件经开口伸出到外部。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,推压装置从阀座部分的外周升起并且围绕阀件,并且用橡胶弹性材料与阀座部分整体形成为向内延伸的形状从而在与阀座部分相对的一侧接触阀件。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步具有一个密封件,它围绕操作件并且在墨盒安装到安装部分时它紧密接触安装部分,从而形成提供墨室和流动通道经开口而连通的连通通道。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,在墨盒安装到安装部分时密封装置紧密接触安装部分并且形成允许墨室和流动通道经开口连通的连通通道,它在环绕开口的同时从与阀件相对的一侧上的阀座部分处升起并且用橡胶弹性材料与阀座部分整体形成。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒具有存储墨的墨室并且可拆卸地安装到记录设备的安装部分上。墨盒包括一个空气引入开口,它与墨室连通并且为把空气引入墨室而打开;一个第一密封装置,它在正常状态下密封空气引入开口并且在墨盒安装到安装部分上时它打开墨供应开口,一个墨供应开口,它与墨室连通并且为把墨室中的墨供应到外部而打开;和一个第二密封装置,在正常状态下它密封墨供应开口并且在墨盒安装到安装部分上时它打开墨供应开口。第一和第二密封装置中的至少一个密封装置是阀装置,它包括一个阀座部分和一个相对于阀座部分能够移动的阀件,阀件具有伸出到墨盒外部的操作件,并且其结构使得当墨盒安装到安装部分上时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,空气引入开口和墨供应开口并排形成在墨室的一侧上,并且在墨盒安装到安装部分上时第一和第二密封件打开。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,第一密封装置是阀装置,它包括一个第一阀座部分和一个相对于第一阀座部分能够移动的第一阀件,第一阀件具有伸出到墨盒外部的操作件,并且其结构使得当墨盒安装到安装部分上时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离。第二密封装置是阀装置,它包括一个第二阀座部分和一个相对于第二阀座部分能够移动的第二阀件,第二密封装置的结构使得给安装部分提供一个伸出的空心件,当墨盒安装到安装部分上时,空心件接触第二阀件从而使得第二阀件与第二阀座部分分离。
根据本发明有代表性的一个方面的一个阀系统具有一个可移动并且具有阀部分和操作件的阀件,还具有一个用橡胶弹性材料整体制造的支撑件,支撑件具有阀座部分和推压部分,阀座部分在大致中心部分处具有一个开口并且在开口周边接触阀部分,推压部分在围绕阀部分的同时从阀座部分的外周升起并且向内延伸从而接触与阀座部分相对的阀部分,推压部分在使得阀部分接触阀座部分的方向上推压阀部分。阀件的操作件穿过阀座部分的开口向外伸出。阀件的阀部分保持在支撑件的阀座部分和推压部分之间。当操作操作件并且阀部分抵抗推压部分的推压移动时,阀部分与阀座部分分离以打开开口。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,支撑件进一步包括一个围绕开口和操作件外周的密封装置。
根据本发明有代表性的一个方面的喷墨记录设备包括一个记录头,它通过排墨执行记录,一个墨盒,墨盒具有存储墨的墨室,一个墨供应开口,它把墨供应给记录头,和一个空气引入开口,它把空气引入到墨室,和一个安装部分,它可拆卸地安装墨盒,安装部分具有抽取部分,它把从墨盒中抽吸出来的墨提供给记录头,还具有空气供应部分,它把空气供应到墨盒中。当墨盒安装到安装部分上时,墨供应开口和空气引入开口的位置与抽取部分和空气供应部分分别对应。墨盒具有第一和第二密封装置,它们分别密封墨供应开口和空气引入开口,并且在墨盒安装到安装部分上时打开空气引入开口。第一和第二密封装置中的至少一个密封装置是阀装置,它包括一个阀座部分和一个相对于阀座部分能够移动的阀件,阀件具有伸出到墨盒外部的操作件,当墨盒安装到安装部分上时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离,并且连通墨供应开口和抽取部分或空气引入开口和空气供应部分。在墨盒和安装部分之间提供密封装置,密封装置围绕操作件并且当墨盒安装到安装部分上时密封装置从外部封闭墨供应开口以及抽取部分和空气引入开口以及空气供应部分中的一组从而实现连通状态。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,第一和第二密封装置中的另一个密封装置是阀装置,它包括一个第二阀座部分和一个相对于第二阀座部分能够移动的第二阀件。安装部分中的空心件使得处于连通状态中的抽取部分和空气供应部分中的另一个设在伸出状态,并且空心件插入第二阀座部分从而把第二阀件与阀座部分分离,导致墨供应开口以及抽取部分和空气引入开口以及空气供应部分中的另一组连通。
本发明有代表性的一个方面的墨盒具有一个阀件,它打开和关闭开口从而允许墨室与外部连通并且与外部隔离,还具有一个操作件,它从阀件伸出到墨室外部。当墨盒安装到安装部分上时,阀件利用与安装部分接触的操作件打开开口从而墨室和流动通道经开口连通。
另外,在喷墨记录设备的安装部分处不需要提供伸出部分来打开阀件的开口。因此就实现了在把墨盒安装到安装部分上时定位墨盒和安装部分变得简单的效果。
另外,本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步包括一个阀件接触的阀座部分,和一个在使得阀件接触阀座部分的方向上推压阀件的推压装置。阀座部分在它的大致中心位置处具有开口并且在开口的周边接触阀件,操作件从阀件经开口伸出到外面。因此,当从喷墨记录设备上拆下墨盒时,阀件利用推压部分接触阀座部分,并且防止墨经开口离开或挥发。
另外能够实现下述效果,当墨盒安装到喷墨记录设备上时,通过利用操作件一致地升起阀件并且把阀件与阀座部分分离能够打开阀。
另外,根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,推压装置从阀座部分的周边升起并且围绕阀件,推压装置用橡胶弹性材料与阀座部分整体形成为向内延伸的形状从而在与阀座部分相对的一侧接触阀件。因此,就不需要连接推压装置使得它在阀件所在的区域内推压阀件这些复杂的操作程序了。因此具有降低墨盒的制造成本的效果。
另外,根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步具有一个密封装置,它围绕操作件并且在墨盒安装到安装部分上时它紧密接触安装部分,从而形成提供墨室和流动通道经开口而连通的连通通道。因此,能够防止墨经开口离开或挥发。
另外,在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,密封装置在环绕开口的同时从与阀件相对的一侧上的阀座部分处升起并且用橡胶弹性材料与阀座部分整体形成。因此,就不需要把密封装置连接到阀座部分上的这些复杂的操作程序了。因此就实现了降低墨盒制造成本的效果。
当墨盒安装到安装部分上时,根据本发明有代表性的一个方面的墨盒能够打开墨供应开口和空气引入开口并且由此在把墨提供给记录设备的同时把空气引入墨盒。另外,第一和第二密封装置中的至少一个密封装置是阀装置,它包括一个阀座部分和一个相对于阀座部分能够移动的阀件。阀件具有伸出到墨盒外部的操作件,并且其结构使得当墨盒安装到安装部分上时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离。当给安装部分提供与第一和第二密封装置对应地伸出的操作件时,必须密封它以防止墨泄漏并且制造它能够精确地保持两个伸出操作件之间的相互位置关系以及墨供应开口和空气引入开口之间的相互位置关系。但是,本发明实现了这样的效果,即墨盒能够很容易地安装到安装部分上同时能够很容易地制造墨盒而无需非常精确的位置关系。
另外,在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,空气引入开口和墨供应开口并排形成在墨室的一侧上,并且在墨盒安装到安装部分上时第一和第二密封件打开。因此,可以通过简单地在安装部分的方向上移动墨盒打开两个密封装置,从而提供了更好的可操作性。
除了以上的效果,在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,第一阀装置具有伸出到墨盒外部的操作件并且其结构使得当墨盒安装到安装部分上时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离。第二阀装置的结构使得给安装部分提供一个伸出的空心件,它接触第二阀件从而使得第二阀件与第二阀座部分分离。当把墨盒安装到安装部分上时,需要精确地把第二阀装置定位在设在安装部分中的空心件的位置处。但是,第一阀装置的位置就不需要精确定位了,因此就具有以下效果,即能够简单地制造墨盒,并且墨盒安装到安装部分上的这种安装变得简单。
根据本发明有代表性的一个方面的阀系统,用橡胶弹性材料整体形成了阀件、阀座部分和推压部分,阀件能够移动并且具有阀部分和操作件,阀座部分接触阀部分,推压部分在围绕阀部分的同时从阀座部分的外周升起并且向内延伸从而接触与阀座部分相对的阀部分,推压部分在使得阀部分接触阀座部分的方向上推压阀部分。因此,就不需要连接推压装置使得它在阀件所在的区域内推压阀件这些复杂的操作程序了。因此就具有减少墨盒制造成本的效果。
另外,阀件在大致中心部分具有开口并且具有在开口和操作件周边接触阀座部分的阀部分。因此就实现了以下效果,即操作操作件能够一致地升起阀,通过把阀部分和阀座部分分开打开阀。
另外,在本发明有代表性的一个方面的一个墨盒中,支撑件包括一个围绕开口和操作件周边的密封装置。因此,就具有防止流到阀系统的流体泄漏到外部的效果。
在本发明有代表性的一个方面的喷墨记录设备中,当墨盒安装到安装部分上时,打开墨供应开口和空气引入开口,在把墨供应给记录设备的同时把空气引入到墨盒中。另外,第一和第二密封装置中的至少一个密封装置是阀装置,它包括阀件,阀件具有伸出到墨盒外部的操作件,当安装墨盒时操作件接触安装部分从而使得阀件与阀座部分分离,并且连通墨供应开口和抽取部分。因此就具有以下效果,即能够简单地制造墨盒,墨盒的墨供应开口和空气引入开口之间的相互位置关系或安装部分的抽取部分和空气供应部分之间的相互位置关系无需具有很高的精度,因此能够容易地实现把墨盒安装到安装部分上的安装。
另外,在墨盒和安装部分之间设有密封装置,密封装置围绕操作件并且当墨盒安装到安装部分上以实现连通状态时,密封装置从外面封闭墨供应开口以及抽取部分和空气引入开口以及空气供应部分中的一组。因此具有防止墨泄漏到外面或挥发的效果。
另外,在本发明有代表性的一个方面的墨盒中,第一和第二密封装置中的另一个密封装置是阀装置,它包括一个第二阀座部分和一个相对于第二阀座部分能够移动的第二阀件。安装部分中的空心件使得处于连通状态中的抽取部分和空气供应部分中的另一个设在伸出状态。因此具有以下效果,当墨盒安装到安装部分上时,空心件插入第二阀座部分把第二阀件与阀座部分分开,导致墨供应开口以及抽取部分和空气引入开口以及空气供应部分中的另一组连通。
另外,当在安装部分的墨抽取部分和空气供应部分处都提供伸出的空心件时,这两个空心件之间的距离就需要很严格的公差。但是,通过另它们中的一个是从安装部分伸出的空心件而在另一个处提供操作件,就可以解决这个问题。因此,就具有能够减少喷墨设备制造成本的效果。
墨盒具有墨室,墨室中充满了墨。当墨盒安装在喷墨打印机等记录设备中时,从墨室给记录设备提供墨。根据墨室的内部结构以及墨的粘性等条件,墨会部分地留在墨室内部。因此,在日本待决专利申请No.2000-71471中提出了一种墨盒,它能够避免出现这种残留的墨,这种墨盒设有凹槽来排出棱镜周围的墨,棱镜用来探测剩余墨量。在这种墨盒中,通过使用凹槽来逐渐排出棱镜周围的墨使得墨很难留在棱镜的表面上,并且当墨室中只有少量的墨时也能够防止对墨量的探测出现错误。
但是,在上述的墨盒中,如果形成在墨室中用来排墨的凹槽的曲率是常数的话,在靠近墨供应部分的位置和远离墨供应部分的位置处从凹槽施加到墨上的毛细管力的大小基本一样,在墨供应部分把墨供应给记录设备。因此,当留在墨室中的墨量变少时,墨就会分离到离开墨供应部分的位置,使得墨留在墨室中。这样就不能把墨室中的墨用完。
本发明所披露的实施例提供了一种墨盒,它能够更精确地防止墨留在墨室中。
本发明的一个有代表性方面的墨盒是一种包括墨室和把墨室中的墨供应给记录设备的墨供应开口的墨盒,其中形成墨室内部形状的多个边沿中的至少一部分的曲率越靠近墨供应开口越大。
在这种墨盒中,墨室中的墨从墨供应开口提供给记录设备。形成墨室内部形状的多个边沿(如形成墨室的表面之间的边沿,和形成为墨室中伸出或凹进形状的部分处的边沿)中的至少一部分的曲率越靠近墨供应开口越大。也就是说,边沿的形状在接近墨供应开口的过程中从平缓的形状转变为尖锐的形状。因此,在靠近墨供应开口的位置,从边沿施加给墨的毛细管力变大。因此,利用曲率变化的一部分边沿把墨引导到墨供应开口。这样,由于能够避免墨留在远离墨供应开口这种情况的发生,所以能够完全用完墨室中的墨,在远离墨供应开口的位置,由于受到吸引,从边沿施加到墨上的毛细管力相对较小,所以墨分离。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,多个边沿中的至少一部分边沿从比墨供应开口高的位置处的边沿连续延伸到墨供应开口处的边沿。因此,即使随着墨的消耗墨表面降低,利用那些从比墨供应开口高的位置连续延伸到墨供应开口处的边沿和越靠近墨供应开口曲率越大的边沿能够精确地把墨引导到墨供应开口。因此,能够防止墨留在墨室远离墨供应开口的侧表面附近。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,多个边沿中的至少一部分边沿形成在形成墨室的表面的预定两个表面之间,并且在预定两个表面的每种结合处边沿的曲率不同。利用这种结构,即在两个表面的每种结合中,形成墨室的两个表面之间的边沿曲率都不同,能够很容易实现越靠近墨供应开口的边沿曲率越大的这种结构。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,在预定两个表面的结合部分处,在边沿处的切表面分别平行于预定的两个表面。因此,在两个表面之间很容易形成具有预定曲率的边沿。
本发明的一个有代表性方面的墨盒包括一个形成有墨室的墨盒主体;形成在墨室底表面上并且把墨供应给记录设备的墨供应开口;和设在墨室的底表面上的墨引导部分,墨引导部分从墨室的侧表面向墨供应开口延伸。墨引导部分和底表面之间的边沿曲率大于墨室的侧表面和底表面之间的边沿曲率。
在这种墨盒中,形成在墨盒主体中的墨室中的墨经墨引导部分从墨供应开口提供给记录设备,而墨引导部分从墨室的侧表面向墨供应开口延伸。墨引导部分和墨室底表面之间的边沿曲率大于墨室的侧表面和壁表面之间的边沿曲率。也就是说,在靠近墨供应开口的墨引导部分和墨室底表面之间的边沿处施加给墨的毛细管力变得比在靠近墨室的侧表面但远离墨供应开口的位置处的毛细管力大。因此,由于能够避免墨留在远离墨供应开口的位置这种情况的发生,所以能够完全用完墨室中的墨,在远离墨供应开口的位置,由于受到吸引,从边沿施加到墨上的毛细管力相对较小,所以墨分离。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,墨引导部分和底表面之间的边沿曲率越靠近墨供应开口越大。因此,即使在墨引导部分和墨室底表面之间的边沿处,施加给墨的毛细管力也是越靠近墨供应开口越大。因此,能够精确地防止墨留在远离墨供应开口的位置。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,墨引导部分延伸到墨供应开口处。因此,能够经墨引导部分把墨室底表面上的墨精确地引导到墨供应开口。
墨引导部分可以是从在底表面伸出的伸出部分(第八个发明)或形成在底表面上的凹槽(第九个发明)。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,所提供的多个墨引导部分从墨供应开口的周围聚集到墨供应开口处。由于所提供的多个墨引导部分从周围聚集到墨供应开口处,能够更精确地把墨室底表面上的墨引导到墨供应开口。
在本发明的一个有代表性方面的墨盒中,与墨供应部分相对的墨引导部分的边沿连续延伸到墨室的侧表面。因此,能够精确地把靠近墨室侧表面的墨经墨引导部分引导到墨供应开口。
在日本待决专利申请No.H09-85963中给出了一种墨容器(今后称之为“墨盒”),它在内部存储墨并且在底部设有开口。在墨盒的开口处设有弹性薄膜阀。墨盒的结构使之能够自由地安装到保持器上或者从保持器上取下。对于保持器来讲,打开阀的伸出部分形成在面对开口的位置。在伸出部分处设有使得墨盒中的墨能够流到外部的通孔。当墨盒正确地安装到保持器上时,保持器的伸出部分向上推动阀并且打开阀,墨盒中的墨经通孔和开口流到外面。
但是,在上述墨盒的结构中,阀通常阻塞墨盒内外之间的连通,只有当墨盒正确地安装到保持器上时,伸出部分向上推动阀才允许这种连通。但是会产生下述问题,即在墨盒安装到保持器上之前,如果偶然地把阀推起,墨会经开口泄漏出来。
本发明所披露的实施例考虑了上述问题,它提供了一种墨盒,即使在墨盒安装到保持器上之前出现误操作也能够把墨泄漏的可能减小到最小。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒能够可拆卸地安装到记录设备主体上并且配备有存储墨的存储室。墨盒包括一个连通开口,连通开口形成在圆柱形壁中并且与墨盒外部连通,而圆柱形壁形成在存储室的一侧,墨盒还包括一个流动通道,流动通道的一端与连通开口连通,它的另一端与存储室连通,墨盒还包括一个阀装置,阀装置具有设在连通开口中的阀座部分和其结构使得能够与阀座部分连接和分开的阀件,当阀件接触阀座部分时阀装置密封存储室内部和外部之间的连通,并且当在把墨盒正确地安装到记录设备主体上时,阀件与阀座部分分开预定的距离,从而允许存储室内外之间的连通,墨盒还包括一个阻塞件,当阀件移动得比预定距离远时,通过关闭流动通道阻塞件阻塞存储室内外的连通。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,流动通道形成在空心圆柱形件内部,空心圆柱形件从底壁向墨盒的上部直立起来。通过向流动通道侧伸出并且以大致圆柱的形状伸出形成阻塞件,大致圆柱的形状具有和流动通道的内径大致相等的外径。当阀件移动得比预定距离远时,至少阻塞件的前端通过紧密接触流动通道的内部而实现配合。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,阻塞装置保持在紧密接触和配合的状态。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,阀件和阻塞件用树脂材料整体形成。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,流动通道是把空气引入墨盒的空气引入通道。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,墨盒可拆卸地安装到记录设备主体上并且配备有存储墨的存储室。墨盒包括一个形成在墨盒一侧上从而向外敞开的连通开口,一个连通连通开口和存储室的流动通道,一个阻塞件,随着把墨盒正确地安装到记录设备上,阻塞件可以在靠近流动通道的方向上移动,当正确安装时阻塞件与流动通道分开一定距离,并且当移动得比正确安装的移动量多时,封闭流动通道。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步包括一个密封装置,它定位在连通开口中并且比阻塞件更靠外,其中当正确安装时密封件打开。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,密封装置由阀座部分和能够与阀座部分接触和分离的阀件组成,并且阻塞件连接阀件。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步包括一个墨供应开口,它形成在墨盒的一侧并且向外打开,它把存储室中的墨供应给记录设备主体。连通开口是把空气引入存储室的空气引入开口。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,阻塞件前端的结构使得其外径在朝向流动通道的方向上逐渐变小。
在根据本发明有代表性的一个方面的墨盒中,流动通道的结构使得其内径从阻塞件一侧的端表面开始在离开阻塞件的方向上逐渐变小。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,当墨盒正确地安装到记录设备主体上时,阀件与阀座部分分开预定的距离,从而墨存储室能够与外部连通。另外,当阀件偶然地移动得比预定距离远时,阻塞件封闭流动通道。因此就把墨泄漏到外部的可能减小到最小。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,流动通道形成在空心圆柱形件内部,空心圆柱形件从底壁向墨盒的上部直立起来。通过向流动通道侧伸出并且以大致圆柱的形状伸出形成阻塞件,大致圆柱的形状具有和流动通道的内径大致相等的外径。当阀件移动得比预定距离远时,至少阻塞件的前端通过紧密接触流动通道的内部而实现配合。因此具有精确抑制墨泄漏的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,阻塞件保持在紧密接触和配合的状态。因此具有防止墨连续泄漏的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,由于阀件和阻塞件用树脂材料整体形成,所以具有减少部件数目并且降低制造成本的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,流动通道是把空气引入墨盒的空气引入通道。因此,当阀件移动得比预定距离远时,阻塞件阻塞空气引入通道,并且即使墨供应开口在此时打开,空气压力不施加到墨盒中。因此具有抑制墨泄漏的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,连通开口形成在墨盒的一侧以向外敞开并且利用流动通道与存储室连通。阻塞件布置在连通开口中,并且随着正确地把墨盒安装到记录设备上它在靠近流动通道的方向上移动。当墨盒正确地安装到记录设备主体上时,阻塞件与流动通道分开一定距离,并且当偶然移动得比预定量多时,封闭流动通道。因此把墨泄漏到外部的可能减小到最小。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒进一步包括一个密封装置,它定位在连通开口中并且比阻塞件更靠外,其中当正确安装时密封件打开。因此当墨盒没有安装到记录设备主体上时密封装置精确地密封墨盒内外之间的连通。另外,当墨盒正确地安装到记录设备主体上时,能够精确地形成通向外部的流动通道。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,密封装置由阀座部分和能够与阀座部分接触和分离的阀件组成,并且阻塞件连接阀件。因此,与分开形成阻塞件和阀件的情况相比,在墨盒中形成复杂的结构来布置阻塞件和阀件就变得不需要了。因此具有简化了墨盒结构的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,墨盒进一步包括一个墨供应开口,它形成在墨盒的一侧并且向外打开,它把存储室中的墨供应给记录设备主体。连通开口是把空气引入存储室的空气引入开口。因此当阻塞件移动得比预定移动量多时,阻塞引入空气的流动通道,并且即使此时墨供应开口打开空气压力也不施加到墨盒中。因此具有抑制墨泄漏的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,由于阻塞件前端的结构使得其外径在朝向流动通道的方向上逐渐变小,所以阻塞件的前端很容易插入流动通道。因此具有能够精确实现阻塞操作的效果。
根据本发明有代表性的一个方面的墨盒,由于流动通道的结构使得其内径从阻塞件一侧的端表面开始在离开阻塞件的方向上逐渐变小,所以阻塞件能够更容易地插入流动通道。因此具有能够精确实现阻塞操作的效果。
在日本待决专利申请No.H06-64182中存在一种墨盒,它配备了空气管(今后称之为“空气引入件”)用来把空气引入墨盒的主壳体中,还配备有薄膜阻塞件,它粘结在空气引入件的上端,和设在空气引入件内部的协同操作件。为了把空气引入墨盒,空气引入针穿过设在墨盒底壁上的橡胶件。通过推动协同操作件刺破薄膜刺破件从而形成空气引入通道,空气穿过协同操作件形成的窄孔。协同操作件的窄孔在大致垂直于墨盒底壁的方向上延伸并且形成为从前端开口到橡胶件的大致直线形。
墨盒的空气引入件把与从墨盒供应到记录头的墨量对应的空气量引入到墨盒中,从而保持要供应给记录头的墨压使之恒定不变。因此,优选进入的墨不会封闭空气引入件。但是,在生产后用户把墨盒安装到记录设备主体前或一旦用户把墨盒从记录设备主体上拆下后,墨盒不可避免地会倾斜或落下。因此墨就有粘在空气引入件的开口端的可能或墨进入空气引入件内部的可能。
当引入通道较窄时,墨经常通过在空气引入件存储室一侧的开口端形成弯月面或在空气引入件的引入通道内部形成弯月面来封闭空气引入件。如果在这种状态下供应墨,就会反复出现以下现象:弯月面密封的存储室中的压力减小;空气穿破弯月面并且流进存储室;剩余墨形成的弯月面减小压力;和空气穿破弯月面并且流进存储室。也就是说,给记录头供墨的压力波动,并且从记录头不均匀地排墨。因此,就出现了记录质量降低的问题。
本发明披露的实施例考虑了上述问题并且提供了一种墨盒,它通过正确地把空气引入墨盒来防止向记录头供墨的压力波动从而保持从记录头均匀排墨。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒配备了一个存储墨的存储室并且包括一个形成在底壁上的空气引入开口,其中底壁是存储室的底部,空气引入开口把空气引入存储室,一个墨供应开口,它把存储室中的墨供应到外部,和一个空心圆柱形空气引入件,它从底壁向存储室的上部升起,空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通,空气引入件的上端在存储室的上部中敞开。空气引入件的结构使得至少一部分上端开口相对于第一方向对角地形成,并且由此上端开口的面积大于内部流动通道在垂直于第一方向的方向上的横截面面积。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒配备了一个存储墨的存储室并且包括一个形成在底壁上的空气引入开口,其中底壁是存储室的底部,空气引入开口把空气引入存储室,一个墨供应开口,它把存储室中的墨供应到外部,和一个空心圆柱形空气引入件,它从底壁向存储室的上部升起,空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通,空气引入件的上端在存储室的上部中敞开。空气引入件的上端开口形成在两个或更多个彼此不同的平面内。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒配备了一个存储墨的存储室并且包括一个形成在底壁上的空气引入开口,其中底壁是存储室的底部,空气引入开口把空气引入存储室,一个墨供应开口,它把存储室中的墨供应到外部,和一个空心圆柱形空气引入件,它从底壁向存储室的上部升起,空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通,空气引入件的上端在存储室的上部中敞开。空气引入件的上端开口形成为非圆形。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒配备了一个存储墨的存储室并且包括一个形成在底壁上的空气引入开口,其中底壁是存储室的底部,空气引入开口把空气引入存储室,一个墨供应开口,它把存储室中的墨供应到外部,和一个空心圆柱形空气引入件,它从底壁向存储室的上部升起,空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通,空气引入件的上端在存储室的上部中敞开。空气引入件的内部流动通道的内径的尺寸使得在墨阻塞内部流动通道的方向上不能形成弯月面。
在根据本发明一个有代表性方面的墨盒中,空气引入件的内部流动通道的内径等于或大于约0.8mm。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒进一步包括一个侧壁,它从底壁的周边在第一方向上延伸并且是存储室的外周,一个由底壁和侧壁形成的主壳体结构,一个敞开的主壳体顶表面,和一个覆盖主壳体敞开顶表面的盖件,空气引入件与底壁整体形成。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒,空气引入开口形成在作为存储室的底部的底壁上并且把空气引入存储室。空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通。空气引入件从底壁向存储室的上部升起并且具有在存储室的上部中敞开的开口。空气引入件的结构使得至少一部分上端开口相对于第一方向对角地形成,并且由此上端开口的面积大于内部流动通道在垂直于第一方向的方向上的横截面面积。空气引入件的上端开口也可以由两个或更多个彼此不同的平面形成。空气引入件的上端开口也可以形成为非圆形。因此即使墨粘在开口上也很难形成弯月面,并且即使形成了弯月面也很容易随着引入空气而使之破裂。因此,由于能够抑制在开口处形成弯月面时出现的引入空气波动,就具有减小供应给记录头的墨波动的效果,并且能够保持从记录头的均匀排墨。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒,空气引入开口形成在作为存储室的底部的底壁上并且把空气引入存储室。空气引入件的内部流动通道的下端与空气引入开口连通。空气引入件从底壁向存储室的上部升起并且具有在存储室的上部中敞开的开口。由于空气引入件的内部流动通道的内径的尺寸使得在墨阻塞内部流动通道的方向上不能形成弯月面,所以内部流动通道不会受到墨形成的薄膜的阻塞,也就是说,即使墨留在内部流动通道中,内部流动通道不会受到弯月面的阻塞。另外,正确地把空气引入到存储室中。因此,如上所述,就具有能够保持从记录头均匀排墨的效果。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒,通过把空气引入件的内部空气通道的内径设定在0.8mm左右或更大就能够很容易实现该效果。
根据本发明一个有代表性方面的墨盒,主壳体是由底壁和侧壁形成的具有敞开顶表面的结构。另外,空气引入件与底壁整体形成。因此,由于利用模制很容易形成整体设有空气引入件的主壳体,能够降低制造成本,并且能够防止墨从空气引入件和底部的连接口向内部流动通道的流动。因此具有把空气正确引入存储室的效果。
在日本待决专利申请No.6-64182中存在一种墨盒,它配备了空气管(今后称之为“空气引入件”)用来把空气引入墨盒的主壳体内部。墨盒在其底部还具有一个橡胶件,经这个橡胶件插入墨供应针和空气引入针。在橡胶件上面,通过粘结到主壳体上安装了空气引入件。另外,空气引入件的上端形成为平坦表面部分,它的直径比空气引入件的外径大,用来粘结薄膜阻塞件来防止流动进入。在空气引入件内部布置了刺破薄膜阻塞件的协同操作件。为了把空气引入到墨盒内部,空气引入针穿过橡胶件并且推起协同操作件,使得协同操作件刺破薄膜阻塞件从而允许把空气引入到墨盒内部。
但是由于在上述的墨盒中主壳体和空气引入件是分开的体,所以就需要把空气引入件安装到主壳体上,并且降低了操作效率,导致制造成本增加。另外,由于空气可能从墨盒和空气引入件之间的连接点进入空气引入件的内部流动通道,因此就存在不能正确把空气引入的问题。
另外,为了制造主壳体和空气引入件是一个整体从而能够提高操作效率的墨盒,由于空气引入件的上端形成为其直径比空气引入件的外径大的平坦表面,还具有用模制方法制造时制造过程复杂的问题,从而会增加制造成本。
本发明所披露的实施例考虑了上述问题并且提供了一种墨盒,它能够减少墨盒的制造成本并且能够正确地把空气引入到墨室中。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒具有存储墨的存储室并且包括一个主壳体,主壳体具有形成了存储室的底壁和侧壁,并且主壳体的顶表面是敞开的,一个空气引入开口,它形成在主壳体的底壁上用来把空气引入存储室,一个墨供应开口,它形成在主壳体上用来把存储室中的墨供应到外部,和一个空心圆柱形空气引入件,空气引入件的内部流动通道与空气引入开口连通,空心圆柱形空气引入件与主壳体的底壁整体形成并且在第一方向上从主壳体的底壁向敞开的上表面升起,空气引入件的上端在存储室中的墨表面之上敞开。
在根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒中,空气引入件与底壁的连接部分形成为从空气引入件向底壁扩展的形状。
在根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒中,空气引入开口形成在从底壁的下表面伸出并且与底壁的下表面整体形成的第一圆柱形壁中。墨供应开口形成在从底壁的下表面伸出并且与底壁的下表面整体形成的第二圆柱形壁中,并且用设在第一圆柱形壁和第二圆柱形壁中的密封装置密封空气引入开口和墨供应开口。
在根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒中,第一圆柱形壁和空气引入件在与底壁交叉的方向上整体形成为连续的圆柱形。
在根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒中,密封装置是配备了阀座部分和阀件的阀装置,阀件相对于阀座部分能够移动,并且随着把墨盒安装到喷墨记录设备上阀装置在阀件离开阀座部分的方向上移动。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒,墨盒具有存储墨的存储室,并且由一个主壳体和一个盖件构成,主壳体具有形成了存储室的底壁和侧壁,并且主壳体的顶表面是敞开的,盖件覆盖主壳体的敞开顶表面。一个空气引入开口形成在主壳体的底壁上用来把空气引入存储室。另外,一个空心圆柱形空气引入件的内部流动通道与空气引入开口连通,空心圆柱形空气引入件与主壳体的底壁整体形成并且在第一方向上从主壳体的底壁向敞开的上表面升起,空气引入件的上端在存储室中的墨表面之上敞开。空气引入件的内部流动通道与空气引入开口连通,并且能够经空气引入开口和空气引入件把空气引入存储室。因此,由于主壳体的上表面是敞开的,并且由于通过从底壁向敞开表面整体升起而形成空气引入件,利用模制等方法很容易用树脂模制出主壳体和空气引入件。因此,由于部件数目减少并且不需要装配主壳体和空气引入件,所以提高了操作效率并且制造成本降低。
另外,由于整体形成了主壳体和空气引入件,能够避免墨从主壳体和空气引入件之间的连接部分处流入空气引入件的内部流动通道。因此,就具有能够把空气正确地引入存储室的效果。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒,由于空气引入件与底壁的连接部分形成为从空气引入件向底壁扩展的形状,就具有连接点处的强度增加的效果并且在模制时或随后的环境变化时空气引入件不易变形的效果。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒,空气引入开口形成在从底壁的下表面伸出并且与底壁的下表面整体形成的第一圆柱形壁中,墨供应开口形成在从底壁的下表面伸出并且与底壁的下表面整体形成的第二圆柱形壁中,并且用设在第一圆柱形壁和第二圆柱形壁中的密封装置密封空气引入开口和墨供应开口。因此,当利用模制等方法与主壳体整体模制出第一圆柱形壁和第二圆柱形壁时,通过在第一圆柱形壁和第二圆柱形壁处布置密封装置能够使得墨盒内部处于密封状态。因此,就具有进一步提高安装操作效率的效果。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒,第一圆柱形壁和空气引入件在与底壁交叉的方向上整体形成为连续的圆柱形。因此,即使在运输墨盒的过程中墨流入空气引入件的内部流动通道,在安装墨盒从而打开空气引入开口时,内部流动通道中的墨也能够平稳地流入存储室。因此,由于空气引入件的内部流动通道中的墨不会阻塞引入空气,所以具有能够正确引入空气的效果。
根据本发明的一个有代表性的方面的墨盒,密封装置是配备了阀座部分和阀件的阀装置,阀件相对于阀座部分能够移动,并且随着把墨盒安装到喷墨记录设备上阀装置在阀件离开阀座部分的方向上移动。这样就具有以下效果,即当墨盒没有正确安装到喷墨记录设备上时,能够防止墨泄漏的发生,并且当墨盒安装到喷墨记录设备上时,利用阀装置的阀件在离开阀座部分的方向上移动而精确地形成了空气引入通道和墨供应通道。
尽管在上面已经结合有代表性的实施例和例子描述了本发明,对于本领域技术人员来讲很明显存在各种其它可供选择的实施方式、改进、变化、完善和/或等效体,无论它们是已知的还是目前无法预见的。因此,本发明上述有代表性的实施例只是为了说明本发明而不是限制本发明。无需偏离本发明的精神和范围就能够进行各种改变。因此,上面的披露意图包含所有已知和以后发展出来的其它可供选择的实施方式、改进、变化、完善和/或等效体。
工业应用性
本发明的墨盒安装到一种喷墨记录设备中,喷墨记录设备广泛地应用于家庭和办公室中。

Claims (8)

1.一种墨盒,该墨盒构造成安装在喷墨记录设备中,该墨盒包括:
一个墨室;
一个空气引入开口,它把空气引入到墨室内部;
一个第一密封件,它能够阻塞和允许空气引入开口和墨盒外部区域之间的连通,该第一密封件包括第一阀座和相对于该第一阀座能够移动的第一阀;
一个墨供应开口,它从墨室中供应墨;
一个第二密封件,它能够阻塞和允许墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通,该第二密封件包括第二阀座和相对于该第二阀座能够移动的第二阀;和
一个止回阀,它设在第二密封件和墨室之间,其中止回阀在墨供应开口中阻塞墨从墨供应开口外部区域向墨室的流动,
其中
如下构造第一密封件,从而在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,第一阀被推压到第一阀座上,以阻塞空气引入开口和该墨盒外部区域之间的连通,并且当墨盒安装到喷墨记录设备中时,第一阀与第一阀座分离,以允许空气引入开口和该墨盒外部区域之间的连通;
如下构造第二密封件,从而在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,第二阀被推压到第二阀座上,以阻塞墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通,并且当墨盒安装到喷墨记录设备中时,第二阀与第二阀座分离,以允许墨供应开口和该墨盒外部区域之间的连通;并且
在墨盒安装到喷墨记录设备中之前,对墨室减压。
2.如权利要求1所述的墨盒,其中空气引入开口和墨供应开口形成在墨室的一侧。
3.如权利要求1所述的墨盒,其中止回阀只在墨从墨供应开口外部区域向墨室流动时阻塞墨供应开口。
4.如权利要求2所述的墨盒,其中:
空气引入开口与墨室第一侧的第一圆柱形壁的内部直接连通,
墨供应开口与墨室第一侧的第二圆柱形壁的内部直接连通,和
第一密封件设在第一圆柱形壁的内部以密封空气引入开口,并且第二密封件设在第二圆柱形壁的内部以密封墨供应开口。
5.如权利要求3所述的墨盒,其中:
止回阀包括一个轴部和一个薄膜部分,定位薄膜部分使之在离开墨供应开口预定距离的位置面对墨供应开口,和
当墨从墨供应开口外部区域向墨室流动时,薄膜部分紧密地接触并且阻塞墨供应开口。
6.如权利要求1所述的墨盒,其中:
止回阀包括一个轴部,在轴部一端的一个薄膜部分和一个凸出部分,
凸出部分靠在墨供应开口的顶部;和
当墨流向墨室时薄膜部分向墨供应开口移动。
7.如权利要求1所述的墨盒,其中当预定量的墨从墨供应开口外部区域向墨室流动时,止回阀紧密接触并且阻塞墨供应开口。
8.如权利要求1所述的墨盒,其中第一密封件还包括操作件,该操作件从所述第一阀朝着墨盒的外部延伸,并且能够操作该操作件以相对于所述第一阀座移动所述第一阀。
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