CN1077507C - 液体容器及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种液体容器，它包括：具有主通气孔的外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁的内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其特征在于，该内壁具有可在排液时与该外壁的对应部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设在该储液容器的具有最大面积的主表面对面。

Description

液体容器及其加工方法

本发明涉及一种利用负压向例如书写头、喷墨部分或类似件的记录装置输液的储液容器和这种容器的加工方法以及一种包括容器部分和喷墨记录头部在内的喷墨盒和一种喷墨记录设备。

已经公开了一种用于储存液体的容器。其中，当使容器处于负压时，液体被输出容器外。这样的容器通过容器本身产生的负压适量地将液体输向液体应用部分例如与容器相连的书写头端或记录头端。

目前采用了各样的此种储液容器，但其可应用范围相当有限。原因之一是它们均不易加工而且结构复杂。

例如在喷墨记录领域中，需要适当的负压特性，并需要具有作为负压生成源的内置海绵的容器或具有产生因墨水消耗而引起的内变形的抗力的弹簧的胆状容器，这正如日本公开专利申请NO.实56-67269、日本公开专利申请NO.平-6-226693所公开的那样。美国专利NO.4509062公开了一种储墨橡胶件，它具有圆锥外形和厚度比其它部分薄的圆形顶端。圆锥体的圆形薄壁部分先于其它部分移动和变形。这些例子已经付诸实施并且到目前为止是令人满意的。然而，上述负压产生机构比较昂贵，因此不适用于如带书写端的刻印器、绘图器等书写装置。使用复杂的负压产生机构是不理想的，因为它使书写装置体积变得庞大。在书写装置中，采用了可产生负压并从尖端引入空气的油毡以便向尖端输墨。这种气—液交换式输墨结构的主要问题是墨水会在尖端泄漏。为解决这个问题，有人提出了一种滞墨机构，其中在尖端和储液容器之间以预定间隔形成许多沿与输墨方向垂直的方向分布的翅状物，从而通过当外界环境一变化或类似原因就将泄漏的墨水滞留住的方法未防止墨水泄漏。但结果是，这样的机构使相当多的墨水留在容器中。

这种书写装置的输墨系统通常采用敞口形式，这会使墨水挥发而造成可用墨量减少。因此，通过采用基本密封的形式而抑制墨水挥发是必需的。

我们将对喷墨记录中的基本密封形式作简单描述。当在输墨系统中不使用负压生成源时，墨水是通过与墨水应用部分(喷墨头)的液面差即静压头差输出的。在储墨部分中不需要任何特殊环境，因此在很多情况下只采用简单的储墨胆。

然而，为了采用封闭系统，输墨通道必须延伸于储墨胆中以便伸向墨水应用部分(喷墨头)，从而需要长的输墨管，于是使系统变得笨重。为降低或消除输墨通道的静压头差，人们提出了一种能够为喷墨头提供负压的墨水容器并已付诸实施。在这里，用“喷墨头存储盒”表示喷墨头和墨水的整体式容器。

喷墨头存储盒进一步分为两种类型：一种类型是：记录头和储墨部分始终连成一体；另一种类型是：记录部件可与储墨部分分开并可分别装到记录装置上，但在使用时连成整体。

在这两种结构中，储墨部分与记录装置的连结部处于比储墨部分中心低的位置上，这提高了储存在储墨部分中的墨水利用率。为了稳定地滞留墨水并防止墨水从喷射部件例如从记录部件的喷嘴中外泄，喷墨头存储盒中的输墨部分具有产生阻止墨水流向记录部件的反向压力的功能。这种反向压力被称为”负压”，因为它在出口部位产生低于大气压的负压。

可利用多孔材料或多孔构件的毛细作用力来产生负压。利用该方法的墨水容器具有安放在整个墨水容器内并最好被压紧的多孔材料如海绵和利于在打印时将空气引入容器的通气口。

然而，当多孔材料被用作滞墨部件时，单位体积的储墨能力很低。为解决此问题，有人建议：最好只在墨水容器局部安放多孔材料而不是在整个墨水容器内安放多孔材料。在这种结构中，单位体积的储墨能力和滞墨能力高于整个墨水容器内装有多孔材料的结构的储墨能力和滞墨能力。

为提高储墨能力，可采用带弹簧或不带弹簧的胆状容器或橡胶墨水容器。

这样的墨水容器目前被广泛使用。

然而，还需要进一步改善。

例如，需要进一步提高储墨能力。具体地说，需要在相同体积的容器内储存更多的墨水。人们还希望使用由更少的部件构成的墨水容器和更简单的容器。

因此，本发明的根本目的是提供一种储液容器，其中能够在稳定的负压下向外输液。

本发明的另一个目的是提供一种负压型储液容器及其加工方法和加工设备，其中可最大限度地利用容器内部空间以储存墨水，墨质也不易改变。

本发明的另一个目的是提供一种输液系统和一种可用于该系统中的储液容器，其中采用了静压头差，而体积很小。

本发明的另一个目的是提供一种非常适用于喷墨头的储液容器。

根据本发明的一套方案，提供了一种液体容器，它包括：具有主通气孔和由两表面的外延构成的角部的多面体外壁；形成储液部分以储存液体的的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面和与该外壁角部对应的角部；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内、外壁具有最大面积的主表面，而在该主表面上没有装输液部分；其中，当液体从该输液部分中排出时，该内壁变形，从而在一多边形的一边和与其相邻的边之间构成的角中的至少一个角变小并且由该变小角构成边和与该变小角构成边相邻而非该变小角构成边所形成的角加大，上述多边形位于垂直于该液体容器内壁主表面的平面内。

根据本发明的另一套方案，提供了一种液体容器，它包括：具有主通气孔和由两表面的外延构成的角部的多面体外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面和与该外壁角部对应的角部；从储液部分向外输液的输液部分；其中，在一多边形的一条边和与其相邻的边之间构成的角中的至少一个角大于0度而小于90度，该多边形在垂直于该液体容器内壁主表面的平面内；而且，在该变小角构成边和与该变小角构成边相邻但非该变小角构成边的那些边之间所形成的角大于90度而小于180度。

根据本发明的另一套方案，提供了一种液体容器，它包括：具有主通气孔和由两表面的外延构成的角部的多面体外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面和与该外壁角部对应的角部；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁角部包括可在排液时与对应的外壁角部分开的第一角部和即使在排液时也依然固定不动的第二角部。

根据本发明的另一套方案，提供了一种液体容器，它包括：配有主通气孔的外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁的内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁具有可在排液时与该外壁的对应部分分开的弯曲部分，该弯曲部分设置在上述具有最大面积的储液容器主表面的对面。

首先，该容器可以是这样的结构：除了与该外壁紧密接触的部分外，内壁外表面都可与该外壁完全分开。

其次，该容器可以是这样的结构：外壁夹紧内壁的央紧部分设置在除主表面外的部分上。

第三，该容器可以是这样的结构：在该输液部分装有允许排液部件。

第四，该容器可以是这样的结构：在相对位置上设置许多夹紧部分。

这些特点可单独或联合使用。

本发明特别有效地适用于喷液头存储盒或喷液记录装置，其中，通过喷液作用实现了记录，这正如喷墨记录领域中一样。

根据本发明另一套方案，提供了一种喷液头存储盒，该喷液头存储盒具有储存液体的液体容器和与该液体容器的输液部分相连的喷液记录头，它包括：该液体容器具有：配有储液容器通气孔的外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁包括与该外壁内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁具有可在排液时与对应的外壁部分分开的弯曲部分，该弯曲部分设置在该具有最大面积的储液容器主表面的对面。

根据本发明的另一套方案，提供了一种喷液记录设备，它包括：喷液头存储盒，该喷液头存储盒包括：具有带主通气孔的外壁的储液容器；形成储液部分以存储液体的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面；从储液容器向外输液的输液部分；其中，该内壁具有可在排液时与对应的外壁部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设置在该具有最大面积的储液容器主表面的对面；以及可与该液体容器的输液部分相连的喷液头；该装置还包括用于扫描运动的滑架，该滑架可拆卸地装在该存储盒上。

根据本发明的另一套方案，提供了一种储液容器的加工方法，该储液容器包括：具有主通气孔的外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁具有在排液时可与对应的外壁部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设置在该具有最大面积的储液容器主表面的对面，该方法包括：制备与该液体容器外形一致的模具、第一外壁型坯和第二内壁型坯，该外壁型坯为圆柱型且其直径小于模具直径；吹入空气并根据模具形状扩展第一型坯和第二型坯，从而使该内壁形成区和该外壁形成区可分离并且它们的形状基本相似。

根据本发明的另一套方案，提供了一种加工方法，它包括：制备具有主通气孔的外壁的液体容器；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁具有可在排液时与对应的外壁部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设置在该具有最大面积的储液容器主表面的对面，该方法包括：通过减小储液部分的压力来分离内、外壁；将液体注入储液部分。

当结合附图地参考以下对本发明的最佳实施例的描述时，本发明的上述及其它目的、特点和优点将变得更清楚。

图1是本发明的一个实施例的墨水容器的示意图，其中(a)是剖面图，(b)是仰视图，(c)是立体图。

图2是表示图1所示的墨水容器由于排放墨水而引起变形的示意图。

图3是本发明的另一个实施例的墨水容器的示意图，其中(a)是剖视图，(b)是仰视图，(c)是侧视图。

图4是立体示意图，它表示的是本发明所采用的其它墨水容器的例子。

图5表示的是在本发明的储液容器的角部的角的构成情况。

图6表示的是在本发明的墨水容器角部形成圆角结构的优点。

图7表示的是本发明一个实施例的墨水容器加工步骤。

图8是流程图，它表示的是本发明一个实施例的墨水容器加工过程。

图9表示的是利用注射吹塑方法加工本发明的墨水容器的加工步骤。

图10表示的是利用双壁吹塑法加工本发明的墨水容器的加工步骤。

图11(a)是立体图，它表示的是可与本发明的墨水容器相连的记录头，而11(b)是剖面示意图，它表示的是记录头和墨水容器之间的连接状态。

图12是示意图，它示出了带有本发明一个实施例的墨水容器的喷墨记录设备。

图13示出了图1实施例中的墨水容器的负压特性。

以下将举例描述与喷墨记录装置一起使用的墨水容器，但是，本发明可用于记录笔或利用负压向外适量地输液的储液容器。

参照图1、2、5、13，我们将首先描述稳定负压的生成和维持机构，这是本发明的特征之一。

图1((a)—(c))示出了本发明一个实施例的墨水容器的结构，其中(a)是剖面图，(b)是侧视图，(c)是立体图。图2是沿图1(a)的A-A线的剖视图，它示出了当墨水容器充满墨水后，墨水从墨水容器的输墨部分排出时的变化情况((a)—(d))。图5((a)—(c))示出了本发明的墨水容器的角部的角度。本实施例的墨水容器是通过直接吹塑法制成的，墨水容器的内、外壁是在同一个加工步骤中成型的。

图1中的墨水容器100将墨水存储在由内壁102围成的区域(储墨部分)内，内壁与形成外壳的外壁101是分开的。外壁101厚度比内壁102厚度要大得多，因此，即使由于排墨而引起内壁变形，外壁也几乎不变形。外壁开有通气孔105。内壁具有焊接部分104(夹紧部分)，内壁就由这些焊接部分支撑并在这些焊接部分处与外壁相连。

图1中的墨水容器100包括一具有平行四边形底面和与其相连的柱形输墨部分103(该部分作为弯曲部分)在内的大体呈正方棱柱体的部分。在与棱柱形边线对应的部分，墨水容器有一个小的弧形部分或圆角部分(R)。在两个表面最好是两个平面的相交部附近的容器部分或在两个表面外延的相交部附近的容器部分被称作“角部”。由每个内、外壁的角部构成的表面中，面积最大的表面在输墨部分103的两侧彼此对置。

在图1(b)中，θ和φ是由构成墨水容器的角部的外壁之间的角，更确切地说，它们是由两个表面的外延的交叉部分形成的角度，如图5的(a)、(c)所示。角θ大于90度，角φ小于90度。在本实施例中，θ约为140度，φ约为40度。外壁角度容易控制，因为这种墨水容器是以外壁为基础加工的，这将在下面进行描述。与外壁对应地加工出内壁，所以在开始使用时(初始状态)，内壁角度基本上等于外壁对应部分的角度。本实施例的墨水容器的主体结构为棱柱体，当将它沿平行于底面的平面剖开时，沿这个平面所取的表面基本上是平行四边形，如图2所示。在多边形的一条边和相邻边之间构成的角度中，至少有一个角大于0度而小于90度，由这两个边和与其相邻但非此两边的边之间构成的角则分别大于90度而小于180度。断面与具有最大面积的表面垂直。

输墨部分103通过允许排墨部件106与图中未标明的喷墨记录部件相连，允许排墨部件具有防漏功能，当墨水容器受到轻微振动或外部压力时，它可以防止墨水外泄。很难在输墨部分103处用允许排墨部件106及其周围的结构将内、外壁分开。输墨部分与储墨部分相比，尺寸相当小，因此，即使当内壁由于排墨而变形时，输墨部分也不会凹陷。因此，即使墨水用尽时，内、外壁在输墨部分处也不会变形，而是保持原来的形状。

由于图1是示意图，所以看起来在墨水容器的内壁101和外壁102之间有一定空间。但实际上，只要它们是分离的就足够了，内、外壁可以是相互接触的，或者中间只有很小的间隙。总之，在图2(a)所示的初始状态下，内壁角部沿外壁101内表面轮廓至少与外壁角部对应地设置。

在图2中，用10代表墨水。在图2(a)中，对应的输墨部分103的位置用虚线表示。但在图2(b)—(d)中，为了更好地理解内壁变形，略去了输墨部分的位置。

当墨水从喷墨记录装置的喷墨记录头中排出时，储墨部分的墨水会有所消耗，墨水容器内壁102的两个面积最大的侧面在中心部位沿使储墨部分体积缩小的方向发生变形。

在外壁角部中，图1(c)所示的角部α1限制了内壁角部α2的位移，从而使它们之间的位置关系保持不变。另一方面，内壁角部β2则与外壁对应的角部分开以便抑制内壁变形。换句话说，就与位于和墨水容器内壁的面积最大的表面垂直的截面(在图2的情况下，截面平行于底面)上的多边形而言，会发生这样的变形，即由相邻边组成的角度中的一个角(φ)缩小，由这个角的构成边与它们相邻的边组成的角(θ)则增大。

由于在该切断面上形成的多边形的角不同，从而由墨水排放引起的加在角度缩小的角(α2)处的力和加在角度增大的内壁角(α1)处的力是不同的。因此对角α2来说，上述位置变化很难发生。于是，储墨部分就会受到由墨水消耗引起的变形力和沿原形状方向的恢复力，由此使负压得以稳定。

这时，从通气孔105将空气引入内壁102和外壁101之间，从而不会妨碍内壁变形。于是，在使用或消耗墨水过程中会一直保持这个稳定的负压。在内、外壁之间形成的空间通过通气孔105与大气处于空气连通状态。此后，通过由内壁提供的压力与由在记录头喷口处形成的弯液面提供的压力之间的压差使墨水滞留在储墨部分中。

而且，当从储墨部分中大量排墨时，储墨部分因而进一步变形(图2(c))，焊接部分104也具有限制内壁变形的作用，于是遏制了内壁在具有输液口的一侧及与之相对的一侧与外壁分开。结果，在具有输液口一侧的外壁角部γ1和内壁角部γ2之间的相对位置关系保持不变，从而输液口部分不会被邻近的内壁表面阻塞。使与外壁角部分离的内壁角部β2和对面的具有最大面积的表面接触。由于又消耗了墨水，接触部分的面积进一步增大。

迟早墨水不会从喷墨记录头中喷射出去。这种状态(最终状态)表示在图2(d)中。在这种状态下，储墨部分的接触部大致和整个储墨部分一样大。根据内壁厚度，焊接部分104可与外壁分离。在这种情况下，变形方向是受到一定限制的，因为焊接部分104在某个方向上具有一定长度，如图1的(a)和(b)所示。因此，由此，即使焊接部分与外壁分开，变形也不是无规则的，而是均匀的。

以上是对当本发明的墨水容器充满墨水后又由储墨部分排墨时的变化的描述。变形由面积最大的表面开始，内壁各部分的变形顺序是这样有利地确定下来的，即通过设置可与对应的外壁角部分离的内壁角部和通过设置与对应的外壁角部保持位置关系不变的内壁角部而确定了上述变形顺序。

在以上描述中，考虑到至少有一个切面垂直于墨水容器内壁的具有最大面积的表面，变形的结果是：成型于在切面上构成基本呈多边形的一个侧面之间的角缩小或增大。在这里，如图5(b)所示的内壁角定义为角θ2，该角成型于内壁的基本呈扁平的表面段的外延之间的交叉点处。因此，即使成型于角部邻近处的角θ1很难从初始状态的角θ变化，只要θ2变化就足够了。

图13示出了在本发明中从储墨部分中输出的用墨量与墨水容器的负压之间的关系。图13是曲线图，它表示的是图1实施例的墨水容器的负压特性，其中，横坐标表示墨水的外排量，纵坐标表示总负压。

在可使用墨水容器的喷墨记录设备中，墨水容器内的最佳及实际的总负压范围约为-50～-200mmAq(表头压力)。图13示出了在以下条件下进行实验而得到的结果：

外壁厚度：    1mm

内壁厚度：    150μm

内壁表面积：  40cm²

外壁材料：    双向冲压聚苯乙烯树脂材料

内壁树脂材料：聚苯乙烯树脂，其弹性模量低于双向

              冲压聚苯乙烯的弹性模量。

可以看出，本实施例的墨水容器具有足够的手段以产生稳定负压，而稳定负压是喷墨记录领域中的特有环境。已经确认，这一特性不受外界振动的影响。此外，即使单位时间内的墨水用量远大于普通记录装置的用墨量，仍然显示出了大体相似的性能。

以下将描述可应用本发明的储液容器的结构。如图1所示，在本发明的储液容器中，如此使内壁102角部定位，即内壁角部与外壁101角部的位置对应并与外壁101角部的结构相同。为便于理解，在图1(a)中示出了外壁和内壁而未示出输墨部分103。当把输墨部分装在墨水容器侧面的焊接部分的对面时，在输墨部分附近存在另一个焊接部分。

内壁外表面和外壁内表面具有相同或相似的形状，内壁角部与外壁的角部是对应的，通过这种方式就可消除盲区，该盲区在初始状态下存在于具有盒体和胆状容器的传统容器中，从而可增加单位体积内的存储容量，即可以提高储墨能力。通过开设通气孔可以把负压限定在所需范围内，而无论单位时间内的用墨量是多少，这是因为，当液体如存储在储墨部分(储液部分)中的墨水向外输出时，储液部分能很容易地变形。

本实施例的一种液体容器包括：多面体外壁，该外壁具有主通气孔和构成多面体的角部；形成储液部分以便在其中储液的内壁，该内壁具有其形状和该外壁内表面相同或相似的外表面，内壁还具有对应于外壁角部的角部；从储液部分向外输液的输液部分。本发明不限于图1所示的、具有平行四边形横截面的四棱体形容器。

本发明提供了一种液体容器，它具有：多面体的外壁，外壁具有主通气孔和由两个表面的外延构成的角部；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁包括其形状和该外壁内表面形状相同或相似的外表面，内壁还具有对应于该外壁角部的角部；从储液部分向外输液的输液部分，其中，该内、外壁具有面积最大的主平面，主平面上没有设置上述输液部分；其中，当从输液部分中排液时，该内壁变形，以致在一多边形的一边和与其相邻的边之间构成的角中的至少一个角变小，还致使在该变小角构成边和与该变小角构成边相邻而非该变小角构成边的边之间构成的角加大，上述多边形在垂直于该液体容器内壁主表面的平面内。于是，内壁角部中的一个预定角部与一个对应的角部分开或与几个角部分开，从而控制了内容器的凹陷方式。换句话说，变形从具有最大面积的一个或几个内壁表面开始，内壁在一个或几个内壁角部与一个或几个外壁角部分开，另一个或另几个内壁角部则与一个或几个外壁角部保持预定的位置关系，从而内壁各部分的变形顺序或方式得到控制。

图3和图4(a)-4(d)示出了其他墨水容器实施例。

图3示出了本发明另一个实施例的墨水容器，其中，(a)是剖面图，(b)是仰视图，(c)是侧视图。在本实施例中，容器110具有基本呈平行六面体的结构，容器底面、具有输墨孔113的表面和侧表面彼此不垂直。从而，构成带有焊接部分114的内壁112表面的角部随着墨水的排放很容易与对应的外壁111角部分开。这与图1的实施例不同。于是按照本发明，利用这种结构就可减少凹陷不足部分出现于最终状态中。此外由于负压一直保持在所需范围内，所以这种结构可允许内壁发生平缓变形。

图4(a)-(d)示出了其他的墨水容器实施例。图4(a)示出了具有五角棱柱结构的墨水容器；图4(b)示出了具有六角棱柱结构的墨水容器。这些与图1所示的墨水容器相似的墨水容器都包括外壁角部α1，根据墨水的消耗，与外壁角部对应的内壁角部会与它们分开。如图4(c)所示，容器底面、带有输墨孔的表面及侧面无需彼此垂直。如图4(d)所示，并不限于棱柱体形结构。在这种结构的容器中，即其某部分的角部是由上述墨水容器中的三个相互垂直的侧面形成的，当由墨水消耗而引起内壁变形时，内壁角部不容易与对应的外壁角部分开。可以把角部作成圆角。在这种情况下，角被定义为构成外壁横截面的边之间的角，如图5(c)所示。当内壁随着墨水消耗而凹陷时，角度加大的那部分被制成如图6(a)所示的圆角(R)，特别是在这种情况下，最终状态如图6(b)所示。当如图6(c)所示未设置圆角时，最终状态如图6(d)所示。在前一种情况下，在最终状态下的凹陷不足部分比较少。此外，圆角部可有效地促进墨水容器的变形。因此圆角是理想的。当模塑加工这种容器时，在加工步骤中根据金属模扩展材料型坯，由于采用小曲面结构作为角部结构，这样肯定能使角部和面-面相交部分具有小厚度。下面将对上述加工步骤进行描述。此外，通过以上述方式在角部和相交部分采用小曲面，可将气孔现象减到最少限度。而且，在以上实施例中采用的是多面体结构。注意与对应的外壁角部分开的内壁角部，它位于面积最大的侧面的对面。如果满足了此条件，容器不限于多面体容器，而可以是具有曲面的胆状结构。在具有曲面结构的容器中，很难定义出可分离角部。在这种情况下，把曲面不连续的部分定义为弯曲部分，被弯曲部分包围的面定义为表面，与对应的外壁弯曲部分分离的内壁弯曲部分必须在面积最大的表面的对面。

在本发明的上述实施例中，外壁在特定截面中的形态的长宽比远小于1，即墨水容器是扁平和细长的。当长宽比接近1时，横截面形状近似方形，且内壁变形受到外壁更大的限制，因此，即使墨水在最终状态中位于墨水容器中心部位，也可能未经使用地残留了大量墨水。然而，如果容器太扁，容量将会太小。因此，需要根据喷墨记录头情况或使用喷墨记录头的喷墨记录设备情况未确定该长宽比。

在上述实施例中，具有输墨孔的表面与底面相对，但不限于此种关系，正如以下将描述的那样，可以根据喷墨记录头装置的结构和携带记录头的滑架的结构来确定上述关系。

模塑树脂材料

我们将对本发明的墨水容器的树脂材料进行描述。本发明的墨水容器由储存墨水的内壁和罩住内壁的外壁(双壁结构)构成。因此，内壁材料最好显出柔性、高亲水性和低透气性。外壁材料最好具有高强度。

可以采用同一种树脂材料构成具有上述所有特性的内、外壁。然而，正如以下将描述的那样，最好内、外壁用不同材料制成，因为这样可以对材料有更多的选择，从容器易于加工的观点出发，最好采用互不粘结的材料。

图1实施例的容器是采用聚丙烯树脂材料、聚乙烯树脂材料和Noryl树脂作为模塑树脂材料进行加工的。Noryl树脂几乎不具有晶态结构，它是非晶态的，但聚丙烯树脂材料和聚乙烯树脂材料具有晶态特性。

通常，非晶态树脂具有较小的热收缩系数，而晶态树脂具有较大的热收缩系数。

塑料如聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚氯乙烯等可列为非晶态材料。聚缩醛、聚酰胺等可列为晶态材料，这是因为当它们被放在特定环境中时均能以一定比例形成晶态结构。

聚缩醛、聚酰胺等可列为晶态材料，因为当它们被放在特定环境中时均能以一定比例形成晶态结构。另一方面，非晶态塑料具有透明体相变温度，却无明显熔点。

在透明体相变点或熔点处，塑料的机械强度、比容、比热、扩展系数等发生突变。利用塑料的这一特性，可产生改善内层树脂与外层树脂分离的材料的组合。例如，当用非晶态Noryl树脂作外层或外壁而用晶态聚丙烯树脂作内层或内壁时，外层将具有机械强度，而内层将具有柔性和较大的热收缩系数。

分子结构仅包括C-C键和C-H键的聚合物被称为无极性聚合物，相反，其分子结构包括大量极性原子如O、S、N或卤素的聚合物被称为极性聚合物。极性聚合物显示出较大的分子间结合力；因此，极性聚合物树脂表现出较强的结合力。

可利用极性聚合物树脂的该特点来提高树脂材料的可分离性；可利用两非极性树脂的材料组合或非极性树脂和极性树脂的材料组合来提高这两种树脂材料之间的可分离性。在前述实施例中，外壁和内壁被描述为单层壁。然而，这些壁可具有复层式结构，该复层式结构由多层不同材料构成，以便提高抗震性。特别是可利用外壁的多层结构避免墨水容器在运输、安装或类似情况中出现损坏。

至于本发明墨水容器的内壁所用材料，可根据上述方式采用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等，它们的拉伸弹性模量最好在150～3000kgf/cm²的范围内。在从范围内，对不限于树脂材料的合适材料进行合适的形状和厚度的选择，以便产生所需适当负压生成特性。

以下将描述本发明的墨水容器的加工方法。本发明提出的墨水容器采用由可变形树脂材料组成的双层结构。考虑到强度问题，外壁较厚。相反，考虑到柔性问题，内壁较薄，从而可适应装在内壁中的墨水体积的变化。构成内壁结构层的材料最好是耐墨的，而构成外壁结构层的材料最好是具有抗震或类似性能。

在本实施例中采用吹塑法，从而无需拉拔树脂材料就可使墨水容器成型。因此，使构成储墨部分的墨水容器内壁能整体地和全方位地受力。从而当储存在内壁中的墨水有所消耗后，无论内壁中残留的墨水向何方流动，内壁均可靠地留住墨水，于是进一步增加了墨水容器的整体寿命。

至于吹塑法，可用的有：注入吹塑法，直接吹塑法，双层吹塑等等。

在本实施例中可采用任何一种吹塑法。在此，以直接吹塑法为例来描述该加工方法。

图7(a)-(d)表示的是本实施例的墨水容器的加工步骤。图8是流程图，表示的是墨水容器的加工过程。

在图7中，参考数字301表示为内壁提供树脂材料的主储料器；302表示挤压内壁树脂的主挤压机；203表示为外壁提供树脂材料的副储料器；204表示挤压外壁树脂的副挤压机。

内壁树脂和外壁树脂通过环305被同时送给模具306，从而形成了整体型坯307。如图7(b)-(d)所示，通过夹住型坯307的金属模308和用于从上部吹入空气的空气喷嘴309对型坯307进行模塑。参照图8，将具体描述墨水容器的加工过程。

提供内树脂材料和外树脂材料(步骤S401和S402)以便挤压型坯307(步骤S403)。

在本实施例中，树脂材料的供应方式是：用于内壁的内树脂材料和用于外壁的外树脂材料彼此接触。但是，通过选择表面材料，使材料接触表面互不粘结，从而树脂材料之间不会互熔。在内、外树脂材料的供应过程中，它们可以完全接触或部分接触。在这种情况下，如此挑选内壁树脂材料和外壁树脂材料，从而使彼此面对的各壁面不粘合，或者例如当把树脂材料送入模具时，通过向一种树脂材料添加合适的化合物，从而这两种材料可彼此分离。当为确保与液体接触有关的性能或者墨水容器形状而必须使用同类材料时，设内壳层和外壳层为复层结构，其中注入了不同的树脂材料，从而使不同的材料暴露在各壳的彼此面对的表面上。

模塑加工内壁是很理想的，它可以使整个内壳的壁厚很均匀，但是可以局部减薄壁厚，从而使内壁可以很容易地适应内部压力的变化。局部减薄壁厚的方式可根据液体容器的内部结构而任意选择，同时，壁厚的减薄应沿着与树脂注入模具的方向平行的方向进行。

安放模具(金属模)308从而准备封入型坯307，如图图7(b)所示，然后移动模具，从而封入型坯307，如图7(c)所示(步骤S404)。这时，内、外壁紧密接触，中间没有间隙，但是在储液容器的面积最大的侧面最好没有焊接部分(夹紧部分)，例如这可以通过设计模具分离方向与面积最大的侧面平行而实现。由于角部具有小曲面结构，使金属模的加工更容易，从而提高了生产率并进而大大降低了墨水容器的加工成本。

随后，如图7(c)所示，由空气喷嘴309喷入空气，根据模具308形状进行吹塑成型(步骤S405)。与通常吹塑产品不同的是，通过选择互不粘结的内、外壁材料，内、外壁不易粘合，从而可以产生双壁结构。另外，在模塑时使温度保持在基准温度的±30℃范围内，在加工过程中可以减小墨水容器间的壁厚差。因此，优先选择这种温度控制。

然后，将除输墨部分以外的内壁与外壁分开(步骤S406)。内、外壁的分离可通过降低由墨水容器内壁构成的空间内的压力而实现。至于除降压方法外的其他的内外壁分离方法，可以对内、外壁树脂材料采用有不同热膨胀系数(收缩率)的材料。在这种情况下，通过在吹塑后降低树脂材料温度可自动实现内、外壁分离，从而减少了加工过程中的若干步骤。作为另一种方法的是，可以在模塑后用外力分离内、外壁，分离部位在吹塑时模具夹紧型坯的部位，生成的空隙可与大气相通，所以此空隙可用作通气孔。由于可以减少生产步骤，可在喷墨记录的储墨容器加工中优先选择此方法。

这样，内壁与外壁分离，然后注入墨水。在注墨前，可利用压缩空气扩展储墨部分以产生和容器的初始阶段相同的形状，然后就可以进行注墨工作。此外，当储墨部分扩展成初始阶段的形状时，可以通过加压注入墨水。

注墨量最好约为储墨部分体积的90％～95％，因此即使周围环境变化例如温度和/或压力变化或者由于对储墨部分施加外力等，也能防止墨水泄漏。在这里要求的是，墨量最终为90％时，将墨水100％地充满容器然后再排出5～10％的墨水。可通过对墨水容器外壁施加外力进行排墨。在这种情况下，分离产生的空隙可同时作为通气孔。在如此注入墨水后，再装上允许排墨部件(步骤S408)。

在吹塑过程中，当型坯307具有一定粘度时加工型坯，从而内壁树脂材料和外壁树脂材料均没有取向特性。当内树脂材料和外树脂材料一开始就被未接触地送入模具时，外树脂材料被吸入模具，随后将空气送入内、外树脂材料间，接着进行吹塑成型。在这种情况下，树脂材料可以是同种材料，因此可使树脂材料的选择有较宽范围。

模塑墨水容器，从而吹塑前的各内壁树脂厚度t和外壁树脂厚度T小于吹塑后的各内壁树脂厚度t1和外壁树脂厚度T1。根据本发明的方案，对墨水容器进行模塑，外壁树脂材料厚度和内壁树脂材料厚度之间的关系满足下述公式：

T＞t，及T1＞t1

利用吹塑可以减少若干生产步骤及部件，进而提高了产量而又使内壁102可按以下方式成型，即内壁102的边缘和角部可顺序地定位在外壁101的边缘和角部。

在本实施例中，采用了直接吹塑法，但也可采用其它吹塑法。以下将参照图9和图10来描述这些加工过程。

在利用注入吹塑法加工墨水容器的情况下，采取如下步骤：首先利用预变形型坯制备容器外壁(图9(a))。在内壁型坯被加热后，将其插入外壁型坯(图9(b))，进行吹塑(图9(c))。然后将内、外壁焊合而制成容器。

在这种情况下，内、外壁可以是任何一种材料，只要它们是可以焊合的材料就行了。吹塑时，适当控制型坯温度是十分重要的。在使用这种方法时，由于加工方法的缘故通常只产生一个开口，内、外壁就在这个开口处相对固定。因此，当内、外壁间的空间与大气相通时，需要形成通气孔的附加步骤。当采用双壁吹塑方法时，首先将空气送入型坯内以使型坯扩展(图10(a))，然后合拢金属模以便把树脂材料封入金属模(图10(b))。左、右金属模闭合后，吹塑空气被送入型坯以使型坯扩展成由模具形成的内腔形状(图10(c))。

这时，可通过真空抽吸金属模内部来提高对金属模的粘着性。可通过这种方法加工容器。当采用双壁吹塑方法时，外壁四周全被夹在模具中。因此，如果内、外树脂材料之间有熔融性，则内壁被分离。因此，通常对树脂材料的粘着性有一定要求。

但是在本实施例的墨水容器中，内、外壁可在除支撑部分外的地方分离，因此，不是特别需要粘着性。通过用与外壁同种材料的帽盖堵塞带双壁结构的容器开口而形成储墨部分。

用于内、外壁间的空间与外界连通的、即用于空气调节的通气孔可由注入吹塑空气的注入部分形成。

因此，利用吹塑法加工墨水容器比利用多孔构件作为负压生成源的墨水容器的传统加工方法优越，其优越之处就是加工步骤少。例如在采用多孔材料的墨水容器的情况下，一般要为墨水容器装配过滤件，以防止在加工步骤中插入多孔件时产生于容器内的杂质进入喷墨记录头。根据利用吹塑加工墨水容器的方法，不会在墨水容器内产生杂质，因此没有必要使用从墨水中去除杂质的过滤件。另外，在本实施例的结构中，墨水附着的内壁与外壁分离而且内壁由薄层材料制成，所以能轻易地从外壁中取出内壁，进而可分类弃置或分类回收。

以上描述了树脂材料被连续输送的情况，但还有另一种可供选择的方法，即内、外壁使用同种材料，而可与内、外壁分离的材料被间隔地送入内壁型坯和外壁型坯之间，从而使储墨部分(内壁)可与壳体(外壁)分离。

以上描述了树脂材料被连续输送的情况，但还有另一种可供选择的方法，即内、外壁使用同种材料，而可与内、外壁分离的材料被间隔地送到内壁型坯和外壁型坯之间，从而使储墨部分(内壁)可与壳体(外壁)分离。因此，正如从加工步骤中看到的那样，当输墨孔位置在该输墨孔表面上离位时，型坯和模具的间距在某些部位是不同的。结果在某些情况下，吹塑时会出现内壁厚度和外壁厚度的分布。

在图1所示的墨水容器的情况下，沿容器纵向送进型坯，从而几乎不需要考虑纵向的厚度分布。但在由α、β定义的角部，内、外壁的厚度朝进料口方向逐渐增厚。对于面积最大的表面，当将它们沿平行于底面的方向剖开时，存在厚度分布。这是因为圆柱体形型坯被扩展成具有平行四边形横截面的棱柱体，所以，角部厚度沿离模具表面方向逐渐减薄。

这对有利地确定墨水容器凹陷部分的顺序是十分有用的，因为它是使靠近带输墨部分的角部β2不易与对应的外壁分离的因素之一。

我们将描述本发明的其它实施例。下面的实施例可用于以上实施例中的任何一种储液容器。

〖允许排墨部件〗

图1的106表示的允许排墨部件(允许排液部件)具有阻止墨水泄漏的功能，当喷墨头连接部受到微弱振荡时或容器受到外力时，可由此阻止墨水从输墨部分中漏出。在图1所示的实施例中，采用了具有吸墨能力的单向纤维，从而具有弯液面滞墨力。它有效地密封了储墨部分，当喷墨头的排墨部件被插入输墨孔时，它能使储墨部分中的墨水输出而又保持气密条件不变。

根据墨水容器100和喷墨头的连接方式，作为接触压力致动构件的排墨部件可由橡胶塞、多孔材料、阀门、过滤件、树脂片或类似物代替。

〖夹紧部分〗

夹紧部分(例如，图1中的104)的结构是由吹塑加工方法所用的模具决定的。因此在图10(b)中，支撑部分104具有波形结构。但如果在加工过程中，输墨孔部分103被轻易地从模具中取出，则支撑部分也可以是直的。其长度不限于本实施例的长度而可以有所不同。

当采用直接吹塑法时，能毫无困难地在包括输墨部分在内的众多部件处支撑内壁，但在众多部件处支撑内壁是可避免的。如果可以防止内壁的无规则变形，设置夹紧部分也是可避免的。

〖通气孔〗

如图1中的105所示的通气孔的作用例如是：当由墨水消耗而引起容器体积缩小进而使构成储墨部分的内壁变形时，通气孔将空气引入内、外壁之间。在图1所示的实施例中，内壁102材料和外壁101材料互不粘结，从而能很容易地用外力使内壁102与外壁101分离，形成的小间隙被用作通气孔。在这里，尽管内壁102与外壁101分离，但其间隙却很小，只有几微米或几十微米。因此，外壁101充分支撑内壁102。至于间隙形成的方法，可借助由于对内、外壁采用不同材料而引起的残余应力或类似力而如上所述地使内壁与外壁分离。

也可以通过在墨水容器外壁的适当位置开设孔而形成通气孔，而不像本实施例中那样采用由外力在焊接部分形成的间隙。此外，如图3所示，可以在墨水容器的外壁111上形成可向外打开的阀门117。这个阀门的作用是协助加在墨水容器内壁上的压差，而且当墨水容器倒伏而刚出现压力突变时，该阀的作用是迅速缓解压力变化。

〖喷液头存储盒〗

下面将描述本发明的墨水容器与记录头的连接。图11(a)示出了作为可与本发明任何一个实施例的墨水容器相连的记录装置的记录头。图11(b)是剖面图，它示出了记录头和墨水容器之间的连接。

图11(a)的701表示的是作为记录装置的记录头装置，它集黑色、黄色、蓝绿色、深红色记录头为一体，因此可进行全色打印。

记录头装置采用电热传感器，它根据电信号产生热能，从而在墨水中引起薄膜沸腾。702表示的是作为将墨水送向各记录头的送墨部分的输墨管，输墨管702末端装有阻挡气泡或杂质的过滤件703。

当上述墨水容器100被装在记录头装置701上时，输墨管702与装在墨水容器100中的压—触构件106连接以便输送墨水。

在墨水容器装好后，墨水从墨水容器中被送入记录头，从而建立起墨水连通状态。此后在打印操作时，墨水从装在记录头上的排墨部分704排出，从而墨水容器内壁102中的墨水被消耗。

在上述情况中，墨水容器与排液记录头是可拆装的，但它也可以与排液记录头制成一个整体。

排出的液体不仅限于墨水，也可以是与墨水在记录媒体上发生反应的处理液。

〖记录装置〗

最后，将描述一种其中装入本发明的记录墨水容器以便记录的喷墨记录装置。图12示出了喷墨记录装置的例子，它带有根据本发明图1实施例的墨水容器。在图12中，记录头装置401和墨水容器100利用图中未示出的定位机构被牢固地但却可移动地安装到设在喷墨记录装置主机侧的滑架上。通过驱动力传送齿轮5011和5009将驱动马达5013的正反转动传送给丝杆5004，从而使丝杆5004转动。丝杆5004上开有螺旋槽，该槽与未示出的滑架上的销钉配合。通过这种结构，滑架可在装置的轴向上往复运动。

参考数字5002表示用于遮盖记录头装置中每个记录头前表面的帽盖。同时，它也被用来恢复记录头功能，墨水通过帽盖上的孔被图中未示出的抽吸机构吸出。由齿轮5008或类似件传来的驱动力使帽盖5002移动，这样使帽盖能遮住每个记录头的排放面。在帽盖5002附近安有未示出的清理刮板以便可沿该图的垂直方向移动该刮板。刮板结构不限于图示的形状，毋庸置疑，任何已知清理刮板都可兼用于本发明。该装置设计成这样的结构：当滑架在终点时，通过丝杆5005作用使遮盖操作或清洗操作或性能恢复抽吸操作可在各自的相应位置进行，同样毋庸置疑的是，只要某结构能够使适当操作在已知时刻进行，该结构就可兼用于本发明。

当记录头部件安装在滑架上时，记录头部件的连接极板4502与滑架上的连接板5030的连接极板5031相连，由此建立电连接。当连接极板5030绕轴转动时，就会出现这种电连接。由于不用连接线就可建立起电连接，所以记录头不会受到不必要的力。

按照本实施例，如图12所示，滑架的下表面部分具有与墨水容器外壁的外表面部分对应的结构，从而保证了对墨水容器的可靠支撑。为进一步确保对墨水容器的支撑，在连接板5030上有形状和墨水容器相吻合的槽，连接板5030可绕预定轴转动，从而封闭墨水容器上部。

如上所述，按照本发明，输液可以在稳定的负压下进行。

由于用吹塑方法加工，气密性优于用多部件焊合方法加工出的墨水容器的气密性。此外在加工过程中，容器中不会产生杂质，因此不必使用阻挡杂质的过滤件。在储液部分中不必使用海绵之类的滞液材料，从而可储存在容器中的液体可选择余地很大，而且储液能力很大。另外，减少了墨水容器部件；从而，可以减少质量控制的防范措施，简化墨水容器的加工工艺，同时很容易达到墨水容器加工所需的实际精度水平。从而能以更高产量制造出不贵的墨水容器。

当这种容器用于采用静压头差的输液系统时，可以缩小整个容器的尺寸。

在这里，当参照所公开的结构描述本发明时，本发明不限于所述的细节，本申请意图覆盖所有那些落入下述权利要求范围和改进方案内的修改或变型。

Claims (21)

1.一种液体容器，它包括：

具有主通气孔的外壁；

形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁具有与该外壁的内部形状相同或相似的外表面；

从储液部分向外输液的输液部分；

其特征在于，该内壁具有可在排液时与该外壁的对应部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设在该储液容器的具有最大面积的主表面对面。

2.如权利要求1所述的容器，其特征在于，该内、外壁由树脂材料制成，内壁树脂材料和外壁树脂材料的热收缩率不同。

3.如权利要求1所述的容器，其特征在于，该内、外壁由树脂材料制成，该内壁树脂材料具有晶态特性，该外壁树脂材料具有非晶态特性。

4.如权利要求1所述的容器，其特征在于，构成该内、外壁的树脂材料中，至少有一种材料是非极性的。

5.如权利要求1所述的容器，其特征在于，该内、外壁具有面积最大的主表面，在该主表面上没有设置输液部分；

其中，当液体从该输液部分排出时，该内壁变形，从而使在一多边形的一条边和与其相邻的边之间所构成的角中的至少一个角变小并且在该变小角构成边和与变小角构成边相邻却非该变小角构成边的那些边之间所构成的角增大，该多边形位于垂直于该液体容器内壁的主表面的平面内。

6.如权利要求5所述的容器，其特征在于，除与外壁紧密接触的部分外，该内壁的外侧与外壁完全物理地分开。

7.如权利要求5所述的容器，其特征在于，该外壁夹住该内壁的夹紧部分设置在除主表面外的内壁部分上。

8.如权利要求7所述的容器，其特征在于，在相对的位置上设有许多这样的夹紧部分。

9.如权利要求5所述的容器，其特征在于，该输液部分装有允许排液部件。

10.如权利要求1所述的容器，其特征在于，

该内、外壁具有面积最大的主表面，在该主表面上设有设置输液部分；

在一多边形的一边和与其相邻的边之间构成的角中的至少一个角大于0度而小于90度，该多边形在垂直于该液体容器内壁主表面的平面内；

在该变小角构成边和与变小角构成边相邻却非该变小角构成边的那些边之间所构成的角大于90度小于180度。

11.如权利要求10所述的容器，其特征在于，该外壁夹住该内壁的夹紧部分设置在除主表面以外的内壁部分。

12.如权利要求10所述的容器，其特征在于，该液体容器形状大体为平行六面体。

13.如权利要求10所述的容器，其特征在于，该外壁以一定间隙地套住该内壁。

14.如权利要求10所述的容器，其特征在于，该储液部分储存液体，该输液部分装有允许排液部件。

15.如权利要求1所述的容器，其特征在于，该内壁角部包括可在排液时与对应的外壁角部分离的第一角部和即使在排液时依然不变的第二角部。

16.如权利要求15所述的容器，其特征在于，该内、外壁具有最大面积的主表面，该输液部分设在除主表面外的内壁表面和外壁表面上。

17.如权利要求15所述的容器，其特征在于，该外壁夹住该内壁的夹紧部分设在除主表面外的内壁部分上。

18.如权利要求15所述的容器，其特征在于，该内、外壁的角部是弧形的。

19.一种液体容器的加工方法，该液体容器，包括：具有主通气孔的外壁；形成储液部分以储存液体的内壁，该内壁包括与该外壁的内部形状相同或相似的外表面；从储液部分向外输液的输液部分；其中，该内壁具有可在排液时与该外壁的对应部分分离的弯曲部分，该弯曲部分设在该储液容器的具有最大面积的主表面对面，该方法包括：

制备与该液体容器的外形相同的模具、用于外壁的第一型坯和用于内壁的第二型坯，该第一型坯为圆柱形且其直径小于模具直径；

注入空气，根据模具形状扩展该第一型坯和第二型坯，从而内壁成型区和外壁成型区可以分开并具有大体相似的形状。

20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，当该型坯被扩展时，壁扩展很小。

21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，在该液体容器模型后，该内、外壁相互分离，并向该容器注入墨水。

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