CN102971148B - 液体供应装置 - Google Patents

Abstract

液体供应装置（30，130，330）包括杠杆（48，348），杠杆（48，348）响应于液体储器（56，356）内可变腔室（42，342）的膨胀和收缩而运动。杠杆（48，348）的运动使球（52，352）或密封部件（154，354）运动，以便打开或关闭出自液体储器（56，356）的开口（60，360）。

Description

液体供应装置

背景技术

液体供应装置可利用一个或多个阀门来解决液体分配期间的背压问题。这样的阀门可能是复杂的、占空间的，并且是不可靠的。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例的液体沉积系统的示意图，该液体沉积系统具有液体供应装置，该液体供应装置具有处于关闭状态的、用作压力调节器的阀门布置结构。

图2是根据一个示例性实施例的图1液体沉积系统的示意图，其示出了处于打开状态的、用作压力调节器的阀门布置结构。

图2A是根据一个示例性实施例的图1液体沉积系统的示意图，其示出了用作止回阀的阀门布置结构。

图3是根据一个示例性实施例的图1液体沉积系统的另一实施例的示意图，该液体沉积系统具有液体供应装置的另一实施例，该液体供应装置具有处于关闭状态的、用作压力调节器的阀门布置结构。

图4是根据一个示例性实施例的图3液体沉积系统的示意图，其示出了处于第一打开状态、用作压力调节器的阀门布置结构。

图4A是根据一个示例性实施例的图4液体沉积系统的示意图，其示出了用作止回阀的阀门布置结构。

图5是根据一个示例性实施例的图1液体供应装置的另一实施例的分解透视图。

图6是根据一个示例性实施例的去掉盖子的图5液体供应装置的透视图。

图7是根据一个示例性实施例的图5液体供应装置的部分剖视图，其中阀门布置结构处于关闭状态。

图8是根据一个示例性实施例的图5液体供应装置的部分剖视图，其中用作压力调节器的阀门布置结构处于打开状态。

图8A是根据一个示例性实施例的图5液体供应装置的部分剖视图，其中阀门布置结构用作止回阀。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据一个示例性实施例的液体沉积系统20。液体沉积系统20在基片或介质上沉积液体或溶液。在图示的例子中，液体沉积系统20包括成像或打印系统，成像或打印系统被配置成在打印介质22上打印图案、文本或图像。在其它实施例中，液体沉积系统20可以其它方式沉积液体。正如将在下文中描述的，液体沉积系统20包括液体供应装置，液体供应装置具有以紧凑的、费用较低的、可靠的方式来调节压力的阀门布置结构。

液体沉积系统20包括介质传送部24、致动器（A）26、液体喷射器28、液体供应装置30和控制器（C）34。介质传送部24包括被配置成与液体喷射器28相对置地相对于液体喷射器28来定位基片或打印介质22的机构。在一个实施例中，介质传送部24可被配置成与液体喷射器28相对置地定位一卷打印介质，如一卷纸。在另一实施例中，介质传送部24可被配置成与液体喷射器28相对置地定位或索引（index）各张独立的打印介质。介质传送部24可用皮带、辊子、圆筒或鼓等等类似物来移动和定位这类基片或打印介质。

致动器26包括一机构，该机构被配置成使液体喷射器28来回地沿轴线36在由介质传送部24定位的基片或介质22上运动、扫描（scan）或往复。在图示的液体喷射器28由液体供应装置30支撑或承载的例子中，致动器26使液体喷射器28和液体供应装置30两者作为一个单位横跨或基本上横跨由介质传送部24定位的介质或基片22运动或扫描。在一个实施例中，致动器26可包括马达驱动轴，其驱动连接到料盒（cartridge）（未示出）的柔性电缆、皮带或类似物，料盒支撑液体供应装置30和喷射器28，以使液体供应装置30和液体喷射器28横跨基片或介质32运动。在另一实施例中，致动器26可具有其它配置。在其它实施例中，致动器26可以被省略。例如，在喷射器28包括页面宽度喷射器阵列或者介质传送部28相对于喷射器28充分地定位介质27的实施例中，致动器26可以被省略。

液体喷射器28包括被配置成选择性地将液体喷射或分配到基片或打印介质上的结构。液体喷射器28从液体供应装置30接收液体。当液体喷射器28从液体供应装置30吸收液体时，可在液体供应装置30内产生背压。在图示的例子中，液体喷射器28包括直接连接到液体供应装置30的一个或多个打印头（PH）。液体喷射器28的例子包括但不限于热阻打印头、压电电阻打印头等等。在其它实施例中，液体喷射器28可通过额外的导管、通路、管子等等被间接连接到或耦连到液体供应装置30。

液体供应装置30向液体喷射器28供应液体，例如，墨水或其它溶液。液体供应装置30包括壳体40、可变腔室42、偏置装置44、泵46、杠杆48、偏置装置50和球52。壳体40包括围成内腔、容积或液体储器56的一个或多个结构。在一个实施例中，壳体40被配置为料盒，料盒形成了用于容纳墨水的储器56。壳体40额外包括或形成有：开口60、座62、球对准引导件64和一个或多个支点66。

开口60包括从壳体40的内部（液体储器56）向壳体40的外部、壳体40的外侧延伸的管道或通路。在一个实施例中，开口60连接到外部大气，使得当开口60打开或未被阻挡时，空气通过开口60进入储器56。在另一实施例中，开口60连接到独立的液体供应装置70，使得液体（诸如墨水）通过开口60进入储器56中。例如，在一个实施例中，液体供应装置70可包括大型的独立液体储器，或者可包括通过管子或其它液体输送结构连接到开口60的偏轴液体或供应装置。尽管开口60被示意性地显示为基本上线性的，但开口60可具有各种尺寸、形状、长度和配置。

座62包括处于开口60周围的一个或多个表面，它们被配置成接触密封部件（液体供应装置30中的球52）。当密封部件与座62接触时，座62与密封部件（球52）协作形成横跨开口60的密封。根据密封部件的尺寸和形状，座62可具有多种形状和尺寸。在一个实施例中，座62可包括表面72，其被定尺寸、成形和定位成接触密封部件，其中，表面72由疏水性材料形成。在一个实施例中，表面72可被一体地形成为壳体40的一部分，或者可由固定在开口60周围的环或其它独立的结构提供。在表面72具有疏水性的那些实施例中，开口60具有较低的气泡压力。在其它实施例中，表面72可由其它材料形成，从而使其不具疏水性。

球对准引导件64包括很多种被配置成对球52朝向和远离座62及开口60的运动进行引导的结构之一。引导件64有助于在开口60上使球52与座62对准。在图示的例子中，引导件64包括凹陷部、棘爪或空腔，它们可动地接收球52的至少一部分，以阻止球52侧向运动到如下程度，即：球52不再延伸跨过开口60，或者不再充分地接触表面72以密封开口60。在其它实施例中，引导件64可具有其它配置。

支点66包括杠杆48在其上转动或枢转的支撑或静止点。支点66被定尺寸以及被定位成使得杠杆40可绕支点66枢转或转动到使得密封部件（球52）可运动离开开口60的程度，以便打开、开通或启封开口60。在其它实施例中，可用其它相对于密封部件（球52）枢转地支撑杠杆48的结构或机构来取代支点66。例如，杠杆48替代性地可被铰接到壳体40。

可变腔室42包括储器56内和壳体40内的腔室或封闭容积，其具有至少一个柔性的、可弯曲的或可伸展的壁，该壁耦连到杠杆48，使得腔室42的膨胀和收缩以及壁的运动在杠杆48上施加力，从而使杠杆48绕支点64枢转。在图示的例子中，腔室42具有可弯曲的、柔性的或可伸展的壁76，其进行运动，以膨胀、收缩或改变腔室42的形状，从而使杠杆48运动。例如，在一个实施例中，腔室42的壁76可包括柔性隔板或隔膜。在其它实施例中，腔室42可包括额外的柔性的或可伸展的壁，其中，腔室42的容积可被增大或降低，或者其中所述的容积可保持相同，但腔室42的形状会变化，以在杠杆48上施加力，使其运动。

偏置装置44包括一个或多个弹簧，这些弹簧被配置成抵抗或控制壁76和腔室44的膨胀或形状改变。在图示的例子中，偏置装置44包括压缩弹簧。在其它实施例中，偏置装置44可包括其它形式的弹簧，或者可被省略。

泵46包括一个连接到腔室42内部的泵，以便选择性地给腔室42充气、排气。在图示的实施例中，泵46被配置成向腔室42的内部供应加压空气，以使腔室42被充气为过充气腔室42，使得储器56的内部具有正压力。腔室42的这种过充气便于液体通过喷射器28排出以引动（prime）液体喷射器28。在一些实施例中，泵46可以被省略。

杠杆48包括基本上非柔性的或刚性的杆或细长部件，其延伸跨过支点66、跨过球52，并且与腔室42的壁76接触或者可操作地耦连到腔室42的壁76。杠杆48允许用壁76运动所产生的相对较小的力来使杠杆48运动。在一个实施例中，杠杆48具有一长度，并且相对于支点66和偏置装置50被定位成提供7比1的力放大率。

在一个实施例中，杠杆48由冲压金属形成。在另一实施例中，杠杆48可由刚性或基本上刚性的聚合物或其它材料形成。杠杆48可响应于腔室42的膨胀、收缩或形状变化以及壁76的运动或伸展而运动。尽管杠杆48被图示为是线性的或者在一个平面内延伸，但杠杆48可包括弯曲形状和类似形状。在一个实施例中，杠杆48可包括一个或多个圆制部分或凹窝，它们与壁76或球52中的一个或两者接触。

偏置装置50包括一个或多个弹簧，弹簧被配置成能弹回地偏置或迫使杠杆48朝向开口60、朝向球52以及朝向腔室42的表面76。偏置装置50迫使杠杆48抵靠着球52，以将球52朝向座62以及朝向球52阻止、关闭或密封开口60的位置能弹回地偏置。在图示的例子中，偏置装置50包括在壳体40和杠杆48之间被附连到这两者中每一个的拉力弹簧。在其它实施例中，偏置装置50可包括在壳体40和杠杆48之间的压缩弹簧。在一个实施例中，偏置装置50可包括一个或多个弹簧，它们与壳体40一体地形成为一个单体构件的一部分，或者与杠杆48一体地形成为一个单体构件的一部分。

球52包括一个处于杠杆48和开口60之间的球形部件，其中，球52可在第一位置（如图1所示）和第二位置（如图2所示）之间运动，其中在第一位置，开口60被密封；在第二位置，开口60被启封或打开。在一个实施例中，球52可在第一位置和第二位置之间线性平移。在图1中所示的布置中，球52用作密封部件，以密封或关闭开口60。在一个实施例中，球52具有外橡胶的或弹性的或可压缩的表面，以允许球52顺应座62的形状，从而得到增强的密封。在另一实施例中，球52可以是相对硬的和平滑的，其中，表面72是弹性的，或者可压缩的，以便获得球52与座62之间增强的配合接触或密封。在这样的实施例中，球52和/或座62的压缩性或弹性性质允许由球52和座62提供的阀门布置结构克服密封表面的瑕疵，并且在冲击或外力作用于液体供应装置30时具有进一步抗冲击性，从而阻止或最小化空气入侵到储器56中。在另外的实施例中，球52和座62两者都可以是弹性的，或者球52和座62两者都可以是不可压缩的、平滑的。在一些实施例中，球52可包括外疏水性表面，以在腔室42充气或膨胀时或壁76运动时，便于球52与座62以及与杠杆48的分离。出于此公开的目的，当提到座62、表面72或球52的表面时，用语“可压缩的”或“弹性的”表示所述表面将响应于杠杆48施加在球52上使其抵靠座62的力而改变形状或弹性变形，在一个实施例中，所述力小于或等于约200g，标称值小于或等于约100g。

控制器34包括一个或多个处理单元，处理单元被配置为产生命令、控制液体沉积系统20（被示为打印机）的操作的控制信号。出于本申请的目的，用语“处理单元”表示执行存储器中所含指令序列的目前已开发或未来开发的处理单元。指令序列的执行引起处理单元执行这些步骤，诸如产生控制信号。指令可以从只读存储器（ROM）、大容量存储装置或其它一些永久性存储器中加载到随机存取存储器（RAM）中，以由处理单元执行。在其它实施例中，硬连线电路可代替软件指令或与软件指令结合使用，以执行所描述的功能。例如，控制器34可被实现为一个或多个专用集成电路（ASIC）的一部分。除非另行明确指出，否则，控制器并不局限于硬件电路和软件的任何特定组合，也不局限于用于由处理单元执行的指令的任何特定来源。

在图示的实施例中，控制器34产生控制信号，控制信号命令介质传送部24相对于液体喷射器28定位基片或打印介质22。控制器34进一步产生控制信号，命令液体喷射器28选择性地在基片或打印介质22上沉积液体。在液体供应装置30横跨打印介质22被扫描的实施例中，控制器34还可产生控制信号，通过对致动器26进行控制来命令这种运动。为了便于喷射器28的使用，控制器34还可产生控制信号，命令泵46对腔室42进行过充气，以对此喷射器28进行引动。在其它实施例中，控制器34可控制与液体沉积系统20相关联的或多或少的这类功能。

图1、图2和图2A进一步示出了液体供应装置30的操作。图1示出了由杠杆48和球52提供的阀门布置结构，其用作压力调节器且处于关闭了开口60的关闭或密封状态。图2示出了由杠杆48和球52提供的阀门布置结构，其用作压力调节器且处于打开状态。图2A示出了在喷射器28引动期间的液体供应装置30，其中，球52用作止回阀。

在图1和图2所示的状态下，杠杆48和球52用作压力调节器，其基于内部56的压力来打开和关闭开口60，以调节内部56的压力。在图1所示的状态下，内部56中的任何负压或背压不足以使壁76克服偏置装置44和偏置装置50的作用进行实质性运动。换言之，目前存在于内部56中的任何负压或背压并不够大，不能使杠杆48运动足够的距离使得球52可运动离开座62。结果，偏置装置50继续能弹回地迫使杠杆48抵靠着支点66以及抵靠着球52，迫使球52横跨开口60抵靠着座62，并且与座62形成密封接触。在一个实施例中，杠杆48施加在球52上的力大致为100g或1牛顿。在其它实施例中，该力可以有其它值，这取决于球52和座62的特征以及预期的通过开口60施加在球52上的压力。在一个实施例中，当杠杆48和球52用作压力调节器来调节内部56内的压力时，腔室42与大气连通。

图2示出了液体供应装置30响应于内部56中的负压或背压，允许液体（来自液体供应装置70）或空气进入到内部56中（由箭头80指示）。结果，由杠杆48和球52提供的阀门布置结构降低或消除了背压。此负压或背压可能是之前从储器56取出液体造成的。如图2所示，储器56内的背压引起腔室42的壁76膨胀，进一步进入储器56中，壁76这种运动会使杠杆48克服偏置装置50的偏置作用绕支点66（或者在其它实施例中，是绕铰链或其它枢转点）枢转。结果，储器56内迫使球52离开开口60继而离开座62的背压变得大于迫使球52朝向开口60以及朝向座62的保持力。结果，球52运动离开开口60，允许空气（在一个实施例中）或液体（在另一实施例中）进入储器56，如由箭头80所示。空气或液体流动到储器56中，直到储器56中的背压变得足够小，以致壁76运动回图1所示的位置或状态，允许杠杆48在偏置装置50的力的作用下，返回图1所示的状态，迫使球52返回第一位置，并再次关闭或密封开口60。因此，腔室42、杠杆48、球52和偏置装置44,50用来调节储器56内的压力。

图2A示出了由杠杆48和球52提供的阀门布置结构，其在喷射器28引动期间用作止回阀。在喷射器28的这种引动中，腔室42不再与大气连通，但由泵46对其进行充气或过充气。特别地，泵46给腔室42过充气，使壁76运动或伸展。结果，壁76使杠杆48克服偏置装置50的偏置，绕支点66（或者在其它实施例中，是绕铰链或其它枢转点）枢转。杠杆48不再迫使球52朝向开口60以及朝向座62。

腔室42的过充气进一步增大了内部56内的压力，以便驱动或迫使液体（诸如墨水）到喷射器28。内部56内增大的压力迫使球52抵靠着座62，从而使得使得球52具有关闭开口60的止回阀的作用。在端口60连接到外部液体供应装置70的一些实施例中，外部供应装置70还可通过端口或开口60提供额外的液体，以用作额外的压力源，将液体或墨水推到喷射器28。在这种实施例中，通过端口或开口60供应额外的液体来帮助喷射器28引动，供应所述额外液体的压力大于内部56内的压力，以便使球52运动离开座62，从而打开开口60。

在引动结束时，腔室42被允许收缩到图1所示的状态。在一个实施例中，腔室42被再次与大气连通（供应装置30的外部）。结果，由杠杆48和球52提供的阀门布置结构再次用作压力调节器，或者如图1所示地关闭端口60，或者如图2所示地打开端口60，这取决于内部56内是否存在背压或其大小。

图3和图4示意性地示出了液体沉积系统120，其是图1和图2所示液体沉积系统20的另一实施例。液体沉积系统120类似于液体沉积系统20，但液体沉积系统120包括有用来代替液体供应装置30的液体供应装置130。液体供应装置130类似于液体供应装置30，但液体供应装置130包括有用来代替座62的座162，并且额外包括有密封部件154。液体沉积系统120中与液体沉积系统20的元件对应的那些其余元件被类似地编号。

座162类似于座62，但座162被配置成当密封部件154被定位成抵靠并接触着座162时，是与密封部件154（而不是与球52）协作形成密封，以便阻止、关闭或封闭开口60。在图示的例子中，座162被图示为一个基本上平的平坦表面，其处于开口60的周围且垂直于开口60的轴线。在其它实施例中，根据密封部件154相对配合表面的不同，座162替代性地可具有其它配置。

在一个实施例中，座162可包括表面172，其被定尺寸、成形和定位成接触密封部件，其中，表面172由疏水性材料形成。在一个实施例中，表面172可被一体地形成为壳体40的一部分，或者由固定在开口60周围的环或其它独立的结构提供。在表面172具有疏水性的那些实施例中，开口60具有较低的气泡压力。在其它实施例中，表面172可由其它材料形成，从而使其不具疏水性。

密封部件154包括一个横跨开口60延伸且夹在球52和开口60之间的部件。密封部件154可在密封位置（如图3所示）和启封位置（如图4所示）之间运动，在密封位置，密封部件154密封或阻挡着开口60，而在启封位置，密封部件154与开口60间隔开，以允许空气（在一个实施例中）或液体（在另一实施例中）流动经过密封部件154，进入储器56。在图示的例子中，密封部件154可在密封位置和启封位置之间线性平移。

根据一个实施例，密封部件154包括外疏水性表面165，其面对着座162，以便部件154与座162分离。在一个实施例中，座154可额外地或替代性地包括外疏水性表面167，其面对着球52，以便球52与密封部件154分离。在一个实施例中，除了具有疏水性外，或者作为具有疏水性的替代，密封部件154的表面165可以是橡胶型的或弹性的，以便密封座162。出于本公开的目的，当提到表面165、167或表面172时，用语“可压缩的”或“弹性的”表示所述表面将响应于杠杆48施加在球52上使其抵靠着密封部件154进而抵靠着座162的力而改变形状或弹性变形，在一个实施例中，所述力小于或等于约200g，标称值小于或等于约100g。

在图3和图4所示的实施例中，密封部件154包括基本上为刚性的、非柔性扁平的平板或圆盘。在其它实施例中，密封部件154具有其它形状和配置。例如，密封部件154可具有更宽的横向尺寸，其更加紧挨地朝引导件64的相对面延伸并与其接触，其中，引导件64引导密封部件154朝向和远离开口60的运动，并保持密封部件154完全横跨开口60。

图3、图4和图4A进一步示出了液体供应装置130的操作。图3示出了由杠杆48、球52和密封部件154提供的阀门布置结构，其用作压力调节器且处于关闭了开口60的关闭或密封状态。图4示出了由杠杆48、球52和密封部件154提供的阀门布置结构，其用作压力调节器且处于打开状态。图4A示出了处于喷射器28引动期间的液体供应装置130，其中密封部件154用作止回阀。

在图3和图4所示的状态下，杠杆48、球52和密封部件154用作压力调节器，其基于内部56内的压力来打开和关闭开口60，以调节内部56内的压力。在图3所示的状态下，内部56内的任何负压或背压不足以克服偏置装置44和偏置装置50的作用使壁76进行实质性运动。换言之，内部56中目前存在的压力并不足够大，不能使杠杆48运动足够的距离以使球52和密封部件154运动离开座162。结果，偏置装置50继续能弹回地迫使杠杆48抵靠着支点66以及抵靠着球52，从而迫使密封部件154抵靠着座162，并且横跨开口60与座162密封接触。在一个实施例中，由杠杆48施加在球52上的力约为100g或1牛顿。在其它实施例中，该力可以具有其它值，这取决于密封部件154和座162的特征以及预期的通过开口60施加在密封部件154上的压力。在一个实施例中，腔室42与大气连通，此时杠杆48、球52和密封部件154用作压力调节器以调节内部56内的压力。

图4示出了液体供应装置130，其响应于内部56内的负压或背压，允许液体（从液体供应装置70）或空气进入内部56中（由箭头180表示）。结果，由杠杆48和球52提供的阀门布置结构降低或消除了背压。此负压或背压可能是之前从储器56取出液体导致的。如图4所示，储器56内的背压引起腔室42的壁76膨胀，进一步进入储器56中，壁76的这种运动使杠杆48克服偏置装置50的偏置，绕支点66（或者在其它实施例中，是绕铰链或其它枢转点）枢转。结果，储器56内迫使球52离开开口60继而离开座62的背压变得大于迫使球52朝向开口60、密封部件154朝向座62的保持力。结果，密封部件154运动离开开口60，允许空气（在一个实施例中）或液体（在另一实施例中）进入储器56，如由箭头180指示的。空气或液体流动到储器56中，直到储器56中的背压变得小到使得壁76运动回图3所示的位置或状态，允许杠杆48在偏置装置50的力的作用下，返回图3所示的状态，迫使球52返回第一位置，并再次关闭或密封开口60。因此，腔室42、杠杆48、球52，密封部件154和偏置装置44,50用来调节储器56内的压力。

图4A示出了由杠杆48、球52和密封部件154提供的阀门布置结构，其在喷射器引动期间用作止回阀。在喷射器28的这种引动中，腔室42不再与大气连通，但被泵46充气或过充气。具体地，泵46对腔室42进行过充气，使壁76运动或伸展。结果，壁76使杠杆48克服偏置装置50的偏置，绕支点66（或者在其它实施例中，是绕铰链或者其它枢转点）枢转。杠杆48不再迫使球52朝向开口60，不再迫使密封部件154朝向座62。

腔室42的过充气进一步增大了内部56内的压力，以便驱动或迫使液体（诸如墨水）到喷射器28。内部56内增大的压力迫使密封部件154抵靠着座62，从而使得密封部件154起到了关闭开口60的止回阀的作用。在端口60连接到外部液体供应装置70的一些实施例中，外部供应装置70还可通过端口或开口60提供额外的液体，以用作额外的压力源，从而液体或墨水推到喷射器28。在这种实施例中，通过端口或开口60供应额外的液体来帮助喷射器28引动，供应所述额外液体的压力大于内部56内的压力，以使密封部件154运动离开座62，从而打开开口60。

在引动结束时，腔室42被允许收缩到图3所示的状态。在一个实施例中，腔室42被再次与大气连通（供应装置130的外部）。结果，由杠杆48、球52和密封部件154部分地提供的阀门布置结构再次用作压力调节器，或者如图3所示地关闭端口60，或者如图4所示地打开开口60，这取决于内部56内是否存在背压或其大小。

图5-8示出了液体供应装置330，它是液体供应装置30的另一实施例。根据一个实施例，用液体供应装置330代替了图1中的液体供应装置30或代替了图3中的液体供应装置130。如同液体供应装置30和130，液体供应装置330向液体喷射器38（如图1和图3所示）供应液体（诸如墨水或其它溶液），液体喷射器38连接到供应装置330。液体供应装置330包括壳体340、可变腔室342、偏置装置344、泵46（如图1和图3示意性地示出的）、杠杆348、偏置装置350、球352和密封部件354，其中泵气动地连接到腔室342的内部。壳体340包括围成内腔、容积或液体储器356的一个或多个结构。在图示的实施例中，壳体340被配置为料盒，料盒形成了用于容纳墨水的储器356。在图示的例子中，壳体340包括蛤壳形状的主体部分400和盖子402，这两者在结合时，包围成了内部356。如图6和图7所示，主体部分400包括或形成有开口360、座362、球对准引导件364和支点366。

开口360包括从壳体340的内部（液体储器356）向壳体340的外部、壳体340的外侧延伸的管道、通道或通路。在一个实施例中，开口360连接到外部大气，使得当开口360打开或未被阻挡时，空气通过开口360进入储器356。在另一实施例中，开口360连接到独立的液体供应装置70（如图1和图3所示），使得液体（诸如墨水）通过开口360进入储器356中。尽管开口360被示意性地显示为基本上线性的，但开口360可具有各种尺寸、形状、长度和配置。

座362包括围绕开口360的一个或多个表面，它们被配置成接触密封部件354。当密封部件345与座362接触时，座362与密封部件354协作形成横跨开口360的密封。根据密封部件的尺寸和形状，座362可具有多个形状和尺寸。在一个实施例中，座362可包括表面372，其被定尺寸、成形和定位成接触密封部件，其中，表面372由疏水性材料形成。在一个实施例中，表面372可被一体地形成为壳体340的一部分。在其它实施例中，表面372可以由固定在开口360周围的环或其它结构提供。在表面372具有疏水性的那些实施例中，开口360具有较小的气泡压力。在其它实施例中，表面372可由其它材料形成，从而使其不具疏水性。

球对准引导件364包括多种结构中的一种结构，其被配置成对球352朝向、远离座362和开口360的运动进行引导。引导件364便于球352与座362的对准，并且横跨开口60与密封部件354接触。在一个实施例中，在密封部件354的边缘和引导件364的相对表面之间提供0.2mm的最小间隙。在图示的例子中，密封部件354具有至少0.4mm的直径，小于相对的引导件364之间开口的直径。因为引导件364与密封部件354间隔开，在空气通过开口360进入的那些实施例中，空气可较容易地流动通过密封部件354，并通过球352，形成弯月面的可能性较小，否则，弯月面可能会增加内部356内的背压。

在图示的例子中，引导件364包括多个有角度地隔开的手指或分叉，其接收球352的至少一部分以抑制球352侧向运动到球352不再横跨开口360延伸或者不再充分地接触密封部件354以将密封部件354压在开口360上的程度。由于引导件364包括在球352和密封部件354的周围彼此有角度地间隔开的分叉、肋、拐角或其它结构（而不是连续的圆筒），因而在空气通过开口360进入的那些实施例中，空气可较容易地流动通过密封部件354，并通过球352，形成弯月面的可能性较小，否则，弯月面可能会增加内部356内的背压。在其它实施例中，引导件364可具有其它配置。

支点366包括杠杆348在其上转动、滑动和/或枢转的支撑或静止点。支点366被定尺寸和定位成使得杠杆348可绕支点366枢转或转动到使得密封部件354、球352可运动离开开口360的程度，以便打开、开通或启封开口360。

如图6所示，在图示的例子中，支点366包括被定位在球352的相对侧面上的一对支点，从而使得杠杆348在三个不同的间隔点被接触。在图示的例子中，这些点排列成三角形的点，两个支点366用作三角形的基本拐点，球352用作三角形的顶点。由于支点366在球352的相对侧面上彼此间隔开，因而使得在无铰链或类似装置的情况下支点366能够较为稳定地跨过球352支撑和定向杠杆348。在一个实施例中，由杠杆348施加的力的三分之二被施加到球352，该力的三分之一在支点366之间分担。在其它实施例中，支点366的数目、它们的相对位置和力的分布可以改变。在其它实施例中，可用其它能够相对于球352可枢转地支撑杠杆348的结构或机构来替代支点366。例如，杠杆348替代性地可被铰接到壳体340。

盖子402封闭壳体340的内部。在图示的例子中，盖子402包括一对安装柱404，以固定杠杆348和偏置装置350。在图示的例子中，安装柱404具有斜角面417，其以耳416的角度接触安装耳416的开口周围的叶片弹簧。在一个实施例中，面417约为15度角。在图示的例子中，面417被定位在与两个柱404相交的直线上且位于相应柱404最靠近另一柱404的那一侧。结果，在耳416偏转期间，柱404始终与偏置装置350相交，降低了作用于球352上的力与作用于支点366上的力的比率的变化。在一个实施例中，作用于球352上的力与作用于支点366上的力的比率为约3比1。

如图5进一步所示，柱404中的一个包括键合部分419。键合部分419在耳416的一个中具有相应非圆形的开口，其中键合部分419防止将偏置装置350不正确地安装在柱404上。在其它实施例中，盖子402可具有其它配置。

可变腔室342包括储器356内及壳体340内的腔室或封闭容积，其具有至少一个柔性的、可弯曲的或可伸展的耦连到杠杆348的壁，使得腔室342的膨胀和收缩以及壁的运动将力施加在杠杆348上，使杠杆348绕支点366枢转。在图示的例子中，腔室342具有可弯曲的、柔性的或可伸展的壁376，其进行运动，以膨胀、收缩或改变腔室342侧面的形状，以使杠杆348运动。在图示的例子中，腔室342包括柔性袋。在其它实施例中，腔室342可包括非柔性的刚性容器，其具有由柔性或可伸展的壁376形成的至少一个侧面。例如，在一个实施例中，腔室342的壁376可包括柔性隔板或隔膜。在其它实施例中，腔室342可包括额外的柔性或可伸展壁，其中，腔室342的容积可被增大或降低，或者其中所述的容积可保持相同，但腔室342的形状会变化以在杠杆348上施加力，使其运动。

偏置装置344包括一个弹簧，此弹簧被配置成抵抗或控制壁376和腔室342的膨胀或形状改变。在图示的例子中，偏置装置344包括压缩叶片弹簧，其夹在壁376和盖子402之间。在其它实施例中，偏置装置344可包括其它形式的弹簧，或者可被省略。

杠杆348包括基本上非柔性或刚性的杆或细长部件，其跨过支点366、跨过球352延伸，并与腔室342的壁376接触或者可操作地耦连到腔室342的壁376。杠杆348允许由壁376的运动产生的相对少量的力，以使杠杆348运动。在图示的例子中，杠杆348具有一长度，并且相对于支点366和偏置装置350被定位成提供7比1的力放大率。

在图示的例子中，杠杆348由冲压金属形成。在另一实施例中，杠杆348可由刚性或基本上刚性的聚合物或其它材料形成。杠杆348可响应于腔室342膨胀、收缩或形状变化以及壁376的运动或伸展而运动。如图7所示，杠杆348具有从腔室342的表面376倾斜地延伸的第一部分410以及弯曲的或从第一部分410倾斜地延伸的第二部分412，从而使其基本上平行于密封部件354并且基本上垂直于开口360的居中于球352的轴向中心线延伸。结果，作用于球352上的力和作用于密封部件354上的力的对准被增强。在其它实施例中，杠杆348替代性地可以是线性的或者在一个平面内延伸。在一个实施例中，杠杆348可包括一个或多个圆制部分或凹窝，它们与壁376或球352中的一个或两者接触。

偏置装置350包括一个或多个弹簧，弹簧被配置成产生偏置，或迫使杠杆348朝向开口360、朝向球352以及朝向腔室342的表面376。偏置装置350迫使杠杆348抵靠着球352，从而将球352朝密封部件354能弹回地偏置，使其抵靠着座362，其中，密封部件354阻止、关闭或密封开口360。在图示的例子中，偏置装置350包括一对叶片弹簧，其在壳体340和杠杆348之间。在图示的例子中，该对叶片弹簧与杠杆348被一体地形成为一个单体构件。每个叶片弹簧包括安装耳416，其安装在盖子402的相应柱404上。该几何形状使得力在球352的下方（朝向开口360）、在支点366上方（离开开口360）施加到安装耳416。结果，稳定性得到增强。在图示的例子中，偏置装置350具有一外形或几何形状，以便延伸离开腔室342或偏置装置344，或者从腔室342或偏置装置344向外（不重叠）延伸。结果，腔室342的壁376的运动被过度阻碍。在其它实施例中，偏置装置350可以具有其它配置。

在其它实施例中，偏置装置350可包括其它机构，或者可以其它形式附连到壳体360和杠杆348。例如，在其它实施例中，偏置装置350可包括拉力弹簧，其在壳体340和杠杆348之间被附连到每一个上。在其它实施例中，偏置装置50可包括压缩弹簧，其处于壳体40和杠杆48之间。

球352包括在杠杆348和开口360之间的球形部件，其中球352可在第一位置（如图7所示）和第二位置（如图8所示）之间运动，其中，在第一位置，开口360通过中间密封部件354被密封，在第二位置，开口360被启封或打开。在一个实施例中，球352可在第一位置和第二位置之间线性平移。

密封部件354包括横跨开口360延伸并被夹在球352和开口360之间的部件。密封部件354可在密封位置（如图7所示）和启封位置（如图8所示）之间运动，密封位置密封或阻挡开口360，启封位置与开口360隔开，以允许空气（在一个实施例中）或液体（在另一实施例中）流动通过密封部件354，进入储器356。在图示的例子中，密封部件354可在密封位置和启封位置之间线性平移。

根据一个实施例，密封部件354包括外疏水性表面365，其面对座362，以便部件354与座362分离。在一个实施例中，座354可额外地或替代性地包括外疏水性表面367，其面对球52以便球352与密封部件354分离。在一个实施例中，除了具有疏水性外，或者作为具有疏水性的替代，密封部件354的表面365可以是橡胶型的或者可具有弹性，以便密封座362。结果，密封部件354压缩或伸展以适应相对表面中的瑕疵，从而形成增强的密封。

出于本公开的目的，当提到表面365、367或表面372时，用语“可压缩的”或“弹性的”表示该表面会响应于杠杆348施加在球352上使其抵靠着密封部件354进而抵靠着座362的力而改变形状或弹性变形，在一个实施例中，所述力小于或等于约200g，标称值小于或等于约100g。在一个实施例中，密封部件354包括由合成橡胶（如三元乙丙胶，EPDM）制成的弹性圆盘。在其它实施例中，密封部件354可由其它材料制成。

在图示的实施例中，密封部件354包括基本上为刚性的、非柔性的扁平的平板或圆盘，其具有紧挨地朝引导件364的相对侧面延伸或与其接触的横向尺寸，其中，引导件364朝开口360引导密封部件354的运动，并离开开口360，保持密封部件354完全在开口360上。在其它实施例中，密封部件354具有其它形状和配置。

图7、图8和图8A进一步示出了液体供应装置330的操作。图7示出了由杠杆348、球352和密封部件354提供的阀门布置结构，用作压力调节器且处于关闭或密封状态，以关闭开口360。图8示出了由杠杆348、球352和密封部件354提供的阀门布置结构，用作压力调节器且处于打开状态。图8A示出了在喷射器28引动期间的液体供应装置330（如图1和图3所示），其中，密封部件354用作止回阀。

在图7和图8中所示的状态下，杠杆348、球352和密封部件354用作压力调节器，其基于内部356内的压力来打开和关闭开口360，以调节内部356内的压力。在图7中所示的状态下，内部356内的任何负压或背压不足以克服偏置装置344和偏置装置350的作用使壁376进行实质性运动。换言之，内部356中目前存在的负压或背压并不足够大，不能使杠杆348运动足够的距离以使球352和密封部件354可运动离开座362。结果，偏置装置350继续能弹回地迫使杠杆348抵靠着支点366以及抵靠着球352，从而使得密封部件354在开口360上抵靠着座362并且与座362形成密封接触。在一个实施例中，由杠杆348施加在球352上的力约为100g或1牛顿。在其它实施例中，根据密封部件354和座362的特征以及通过开口360施加在密封部件354上的期望的压力，所述的力可以具有其它值。在一个实施例中，腔室342与大气连通，此时杠杆348、球352和密封部件354用作压力调节器以调节内部356内的压力。

图8示出了液体供应装置330，响应于内部356内的负压或背压，允许液体（来自如图1和图3中所示的液体供应装置70）或空气进入内部356中。结果，由杠杆348和球352提供的阀门布置结构降低或消除了背压。此负压或背压可能是之前从储器356取出液体的结果。如图8所示，储器356内的背压引起腔室342的壁376膨胀，进一步进入储器356中，壁376的这个运动使杠杆348克服偏置装置350的偏置绕支点366（或者在其它实施例中，是绕铰链或其它枢转点）枢转。结果，储器356内迫使球352离开开口360继而离开座362的背压变得大于迫使球352朝向开口360、密封部件154朝向座362的保持力。结果，密封部件354运动离开开口360，允许空气（在一实施例中）或液体（在另一实施例中）进入储器356。空气或液体流动到储器356中，直到储器356中的背压变得小到使得壁376朝图7所示的位置或状态向回运动，允许杠杆348在偏置装置350的力的作用下，返回图7所示的状态，迫使球352返回第一位置，使密封部件354抵靠着座362，再次关闭或密封开口360。因此，腔室342、杠杆348、球352、密封部件354以及偏置装置344，350用来调节储器356内的压力。

图8A示出了由杠杆348、球352和密封部件354提供的阀门布置结构，其在喷射器28的引动期间用作止回阀（如图1和图3示意性地示出的）。在喷射器28的这种引动中，腔室342不再与大气连通，但被泵46充气或过充气（如图1和图3示意性地示出的）。具体地，泵46对腔室342进行过充气，使壁376运动或伸展。结果，壁376使杠杆348克服偏置装置350的偏置，绕支点366（或者在其它实施例中，是绕铰链或者其它枢转点）枢转。杠杆348不再迫使球352朝向开口360，不再迫使密封部件354朝向座362。

腔室432的过充气进一步增大了内部356内的压力，以便驱动或迫使液体（诸如墨水）到喷射器28。内部356内增大的压力迫使密封部件354抵靠着座362，使得密封部件354用作关闭开口360的止回阀。在端口360连接到外部液体供应装置70的一些实施例中（如图1和图3示意性地示出的），外部供应装置70还可通过端口或开口360提供额外的液体，以用作额外的压力源，将液体或墨水推到喷射器28。在这样的实施例中，通过端口或开口360供应额外的液体来帮助喷射器28引动，供应所述额外液体的压力大于内部356内的压力，以使密封部件354运动离开座362，从而打开开口360。

在引动结束时，腔室342被允许收缩到图7所示的状态。在一个实施例中，腔室342再次与大气连通（供应装置330的外部）。结果，由杠杆348、球352和密封部件354部分地提供的阀门布置结构再次用作压力调节器，或者如图7所示地关闭端口360，或者如图8所示地打开开口360，这取决于内部356内是否存在背压或其大小。

尽管已参照示例性实施例描述了本公开，但本领域技术人员应认识到在不偏离要求保护的主题的精神和范围下可进行各种形式和细节的变化。例如，尽管不同的示例性实施例已被描述为包括提供一个或多个优点的一个或多个特征，但应考虑到，在所描述的示例性实施例或其它替代性实施例中，所描述的特征可以彼此互换，或者替代性地彼此结合。因为本公开的技术相对复杂，并非技术上的所有变化都是可预见的。参照示例性实施例描述并在所附权利要求中陈述的本公开显然应尽可能地宽泛。例如，除非明确指出，否则，陈述了单一具体元件的权利要求也包括多个这样的具体元件。

Claims (10)

1.一种液体供应装置（30，330），包括：

壳体（40，340），所述壳体包围液体储器（56，356），且在所述液体储器（56，356）与所述壳体（40，340）的外侧之间具有开口（60，360）；

可变腔室（42，342），所述可变腔室处于所述液体储器（56，356）内；

杠杆（48，348），所述杠杆能响应于所述可变腔室（42，342）的膨胀和收缩而运动；

球（52，352），所述球处于所述杠杆（48，348）与所述开口（60，360）之间，所述球（52，352）能在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置，所述开口（60，360）被密封，在所述第二位置，所述开口（60，360）被启封；

弹簧（50，350），所述弹簧将所述杠杆（48，348）朝所述球（52，352）能弹回地偏置，以将所述球（52，352）朝所述第一位置能弹回地偏置；和

密封部件（154，354），所述密封部件在所述球（52，352）和所述开口（60，360）之间横跨所述开口，所述密封部件（154，354）在所述球（52，352）处于所述第一位置时能运动到密封位置，在所述球（52，352）处于所述第二位置时能运动到与所述开口（60，360）间隔开的启封位置，

其中，所述弹簧（50，350）和所述杠杆（48，348）一体地形成为一个单体构件。

2.根据权利要求1所述的液体供应装置，其中，所述球（52，352）包括外弹性表面。

3.根据权利要求1所述的液体供应装置，其中，所述密封部件（154，354）和所述球（52，352）中的至少一个包括疏水性表面，所述疏水性表面接触所述密封部件（154，354）和所述球（52，352）中的另一个。

4.根据权利要求3所述的液体供应装置，其中，所述开口（60，360）周围的表面和所述密封部件（154，354）中的至少一个包括疏水性表面，所述疏水性表面接触所述开口（60，360）周围的表面和所述密封部件（154，354）中的另一个。

5.根据权利要求1所述的液体供应装置，其中，所述杠杆（48，348）在远离所述开口（60，360）的方向上能运动一足够的距离，使得所述杠杆（48，348）能运动到脱离与所述球（52，352）的接触。

6.根据权利要求5所述的液体供应装置，其中，响应于可变容积柔性腔室（42，342）的膨胀，所述杠杆（48，348）能克服所述弹簧（50，350）的偏置，在远离所述开口（60，360）的方向上运动。

7.根据权利要求5所述的液体供应装置，其中，所述杠杆（48，348）能在远离所述开口（60，360）的方向上绕第一支点（66，366）枢转。

8.根据权利要求7所述的液体供应装置，其中，所述杠杆（48，348）能在远离所述开口（60，360）的方向上绕第二支点（66，366）枢转，所述第一支点（66，366）和所述第二支点（66，366）被定位在所述球（52，352）的相对侧上。

9.根据权利要求1所述的液体供应装置，其中，所述杠杆（48，348）在朝所述球（52，352）的方向上弯曲，使得所述杠杆（48，348）接触所述球（52，352）的那一部分垂直于所述开口（60，360）的方向延伸。

10.一种液体供应装置，包括：

壳体，所述壳体包围液体储器，且在所述液体储器与所述壳体的外侧之间具有开口；

可变腔室，所述可变腔室处于所述液体储器内；

杠杆，所述杠杆能响应于所述可变腔室的膨胀和收缩而运动；

球，所述球处于所述杠杆与所述开口之间，所述球能在第一位置和第二位置之间线性平移，在所述第一位置，所述开口被密封，在所述第二位置，所述开口被启封；

密封部件，所述密封部件处于所述球与所述开口之间，所述密封部件能够在所述球处于所述第一位置时运动到所述开口上的密封位置并且在所述球处于所述第二位置时运动到与所述开口间隔开的启封位置；和

弹簧，所述弹簧将所述杠杆朝所述开口能弹回地偏置，其中，在所述杠杆响应于所述可变腔室的膨胀进行了运动之后，所述球能运动到所述第二位置。