CN111452507B - 密封结构体、液体容纳容器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液体容纳容器的密封结构体，其防止由于熔接毛刺引起的密封部件的变形。该密封结构体具备：液体导出部，其形成有用于导出所述液体容纳容器内的液体的开口部；以及膜部件，其覆盖所述开口部，所述液体导出部具有：流路形成部件，其形成有通向所述开口部的流路；以及密封部件，其配置在所述流路内，在所述流路形成部件中，形成有相对于所述密封部件的所述开口部侧的表面更突出的熔接突起，所述膜部件与所述熔接突起熔接，所述膜部件与所述密封部件分离。

Description

密封结构体、液体容纳容器

技术领域

本发明涉及一种密封结构体以及液体容纳容器。

背景技术

在现有技术中，如专利文献1中所述，在形成液体通路的液体导出部的开口面上热熔接有膜的密封结构体已为人所知。在该密封结构体中，在液体导出部的液体通路内设置有密封部件。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]：日本专利特开2008-230214号公报

然而，由于热熔接有膜的液体导出部的开口面与密封部件接近，因此存在由膜与液体导出部的热熔接产生的熔接毛刺与密封部件接触的情况。在这种情况下，密封部件可能会因焊接毛刺施加的压力而变形。当密封部件发生了变形时，存在密封结构中流路的密封性劣化的问题。

发明内容

本申请的密封结构体是液体容纳容器的密封结构体，其特征在于，具备：液体导出部，其形成有用于导出所述液体容纳容器内的液体的开口部；以及膜部件，其覆盖所述开口部，所述液体导出部具备：流路形成部件，其形成有通向所述开口部的流路；以及密封部件，其配置在所述流路内，在所述流路形成部件中，形成有相对于所述密封部件的所述开口部侧的表面更突出的熔接突起，所述膜部件与所述熔接突起熔接，所述膜部件与所述密封部件分离。

优选地，在上述密封结构体中，从所述密封部件的所述开口部侧的表面到所述熔接突起的顶部的尺寸为0.1mm以上且0.8mm以下。

优选地，在上述密封结构体中，所述流路形成部件中，形成有六个限制突起，该限制突起限制所述密封部件向所述开口部侧的移动。

优选地，在上述密封结构体中，所述限制突起也与所述膜部件熔接。

本申请的液体容纳容器，其特征在于，具备：上述密封结构体；以及液体容纳体，其与所述密封结构体连通，且能够容纳液体。

附图说明

图1是表示液体喷出装置的结构的示意图。

图2是表示液体容纳容器的结构的立体图。

图3是表示密封结构体的结构的示意图。

图4是表示在安装膜之前的液体导出部的立体图。

图5是表示形成有限制用突起的状态下的液体导出部的立体图。

图6是表示图5中的A-A截面图。

图7是安装膜之后的液体导出部的截面图。

[标号说明]

10：液体喷出装置；32：打印头；34：托架；56：流路；60：液体导出部；61：流路形成部件；62A：熔接突起；67A：限制突起；70：密封部件；70A：表面；72：开口部；72A：顶端部；72B：基端部；80：阀体；100：液体容纳容器；102：液体容纳体；110：密封结构体；FM：膜。

具体实施方式

以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行说明。另外，在以下各附图中，为了使各个部件成为能够识别的程度的大小，使各部件的尺寸与实际不同地表示。

图1是表示液体喷出装置10的结构的示意图。液体喷射装置10是对介质20喷出液体而将液体保持在介质20上的装置。液体喷射装置10是所谓的喷墨打印机，其喷出液体并对介质20进行打印。介质20是纸、板材或者布等打印介质。液体例如是墨水，可以使用水性墨水或溶剂墨水。在图1中，绘制有作为彼此正交的三个空间轴的X轴、Y轴以及Z轴。将沿X轴的方向作为X方向，将沿Y轴的方向作为Y方向，将沿Z轴的方向作为Z方向。液体喷出装置10安装在XY平面上，该XY平面是平行于X轴和Y轴的面。

液体喷出装置10具备：液体容纳容器100；安装部30，其安装液体容纳容器100；托架34，其具备将液体向外部喷出的打印头32；驱动机构36；输送机构39，其输送介质20；以及控制部90。驱动机构36在沿X轴的主扫描方向dm上驱动托架34。传送机构39在与主扫描方向dm交叉的方向，例如在作为与主扫描方向dm正交的方向的副扫描方向ds上传送介质20。副扫描方向ds是-Y方向。控制部90控制液体喷出装置10的各种操作，例如打印操作。液体喷射装置10是非托架装载型的喷墨打印机。在非托架装载型的喷墨打印机中，安装部30与托架34的驱动不连动。

液体容纳容器100是能够在内部容纳液体的容器。液体容纳容器100可拆卸地安装在安装部30上。在液体容纳容器100内部，设置有能够容纳液体的液体容纳体102。并且，在液体容纳体102与打印头32之间安装有使液体的流通能够进行的管38。管38和液体容纳体102通过设置在安装部30上的未图示的液体导出针连接。

图2是表示液体容纳容器100的结构的立体图。另外，在图2中示出了未使用状态的液体容纳容器100。此外，在图2中，标注有安装在液体喷出装置10上的状态下的X轴、Y轴以及Z轴。图3是表示密封结构体110的结构的示意图。

如图2和图3所示，液体容纳容器100具有密封结构体110和液体容纳体102。密封结构体110包括液体导出部60和作为膜部件的膜FM。更具体地，液体容纳容器100具有形成外壳的壳体40，以及用于将容纳在内部的液体导出到液体喷出装置10的液体导出部60。液体容纳容器100具有液体容纳体102，该液体容纳体102是设置在壳体40的内部，且在内部容纳液体的袋体。液体导出部60具有流路形成部件61，流路形成部件61具有连通液体容纳体102的内部与外部的流路56。液体导出部60和流路形成部件61沿Y轴延伸。流路56的流路截面是圆形的。在流路形成部件61的一方侧具有形成有开口部72的顶端部72A。此外，在流路形成部件61的另一方侧具有基端部72B。开口部72形成流路56的一端，并将液体容纳体102中的液体导出到外部。基端部72B通过熔接而与液体容纳体102连接。

壳体40是由聚丙烯或聚乙烯等的合成树脂形成的箱体。在壳体40的外壁面上，设置有用于确定向安装部30的安装位置的定位部42，以及用于与液体喷出装置10电连接的转接器部44。

当液体导出部60安装在液体喷出装置10的安装部30时，设置在安装部30中的液体导出针插入液体导出部60中。此外，当向液体容器100中初始填充液体时，初始填充用的装置所具备的液体导入针插入液体导出部60中。

在使用之前的液体容纳容器100中，膜FM安装在液体导出部60的开口部72。膜FM通过覆盖开口部72而密封流路56。膜FM是抑制液体通过的薄膜状的膜部件。膜FM由热塑性树脂形成，该热塑性树脂例如是聚丙烯或聚乙烯等的聚烯烃类的合成树脂。当液体容纳容器100安装在安装部30上时，膜FM被设置在安装部30上的液体导出针刺穿。

如图3所示，当膜FM安装在液体导出部60时，膜FM与熔接突起62A以及限制突起67A熔接。此外，限制突起67A形成有六个。如后所述，在熔接膜FM之前，熔接突起62A和限制突起67A从顶端部72A向开口方向Od突出，并分别形成为熔接用突起62和限制用突起67。此外，限制突起67A在周向上等间隔地设置在六个位置处。这种情况，即意味着在通过热熔接而安装膜FM之前，限制用突起67在周向上等间隔地设置在六个位置处。

图4是在安装膜FM之前的液体导出部60的立体图。图5是表示在安装膜FM之前，形成有限制用突起67的状态下的液体导出部60的立体图。液体导出部60具有流路形成部件61和密封部件70。在图4和5中所示的流路形成部件61是未焊接有膜FM的状态下的熔接前流路形成部件。

流路形成部件61是限定流路56的大致圆筒形状的部件。在流路56中，流通从液体容纳容器100的内部向外部导出的液体。流路形成部件61具有熔接用突起62。进一步地，流路形成部件61形成有六个突出部66，并且如后所述，构成限制用突起67。此外，流路形成部件61由能够与膜FM熔接的热塑性树脂形成，该热塑性树脂例如是聚丙烯和聚乙烯等的聚烯烃类的合成树脂。

密封部件70设置在由流路形成部件61形成的流路56内。密封部件70由具有弹性的树脂，例如合成橡胶形成。密封部件70为圆环形状并形成阀孔。当液体容纳容器100安装在安装部30时，密封部件70通过贯通液体导出针并且与其外周部抵接，从而密封液体导出针与流路形成部件61之间。另外，在进行初始填充时，密封部件70密封为了初始填充而插入的液体导入针与流路形成部件61之间。由此，在向液体喷出装置10安装液体容纳容器100时和在向液体容纳容器100初始填充液体时，密封部件70抑制液体从液体导出部60的泄漏。

当安装膜FM时，熔接用突起62用于与膜FM的熔接。熔接用突起62形成在流路形成部件61中的顶端部72A侧。熔接用突起62比密封部件70的开口部72侧的表面70A更向+Y方向，即向开口方向Od突出而形成。熔接用突起62为包围密封部件70的外周面的圆环形状。熔接用突起62的顶端部形成有熔接膜FM的表面。

如图4所示，液体导出部60具有多个突出部66，在安装膜FM之前，该多个突出部66从熔接用突起62向作为+Y方向的开口方向Od进一步突出。突出部66设置有六个。六个突出部66在熔接用突起62的顶端部在周向上等间隔地设置。

液体导出部60与膜FM的熔接按照以下工序进行。首先，如图5所示，使液体导出部60的突起部66朝向开口部72的内部弯曲，形成限制用突起67。限制用突起67通过突出部66的+Y方向的途中部分向密封部件70侧弯曲而形成。限制用突起67的弯曲的顶端部与密封部件70的开口部72侧的表面70A分离。限制用突起67限制在流路56内密封部件70向顶端部72A侧的移动。在从+Y方向观察的俯视图中，限制用突起67的顶端部分与密封部件70的开口部72侧的表面70A重叠。由此，当密封部件70向开口部72侧移动时，与限制用突起67接触，因此限制了密封部件70的移动。另外，如果限制用突起67的数量小于六个，则不能确保密封部件70移动时抵抗压力的强度，存在损坏限制用突起67的情况。或者，也考虑到存在密封部件70的安装的稳定性受损的可能性。另一方面，如果限制用突起67的数量是七个以上，则难以确保限制用突起67的形成区域，此外，关系到成本增加。因此，从实现稳定的制造工序的观点来看，期望设置六个限制用突起67。

然后，从液体导出部60向液体容纳容器100的内部初始填充液体。当进行初始填充时，将初始填充用的装置所具备的液体导入针插入密封部件70中。密封部件70能够通过与液体导入针的外周部抵接从而防止液体泄漏到外部。当初始填充完成时，将液体导入针从密封部件70取下。此时，即使密封部件70从液体导入针侧向开口部72侧移动，由于密封部件70与限制用突起67接触，因此也限制了密封部件70的移动，密封部件70不会从流路形成部件61脱离。之后，膜FM以覆盖液体导出部60的开口部72的方式设置在限制用突起67上。之后，膜FM与熔接用突起62被热熔接。此时，限制用突起67也与膜FM热熔接。在2至3秒左右的时间内，通过将膜FM与熔接用突起62以及限制用突起67在200℃左右加热，从而实施膜FM与熔接用突起62以及限制用突起67的热熔接。

此外，如果热熔接膜FM与熔接用突起62以及限制用突起67，则熔接用突起62以及限制用突起67由于加热而熔化并变形。因此，在以下的说明中，将熔接用突起62的热熔接后的形态称为熔接突起62A，将限制用突起67的热熔接后的形态称为限制突起67A。即，在密封结构体110中具备熔接突起62A和限制突起67A。热熔接膜FM与焊接突起62A以及限制突起67A发生了热熔接之后的结构如图3所示。

图6是图5中的A-A截面图。具体而言，图6是安装膜FM之前的液体导出部60的截面图。液体导出部60除了具备流路形成部件61和密封部件70之外，还具备阀体80。

阀体80相对于流路56中的密封部件70设置在基端部72B侧。阀体80在未被液体导出针推压的状态下，也就是在液体容纳容器100未安装在安装部30的情况下，通过与密封部件70抵接而封闭密封部件70的阀孔。由此，流路56不与液体容纳容器100的外部连通。当液体容纳容器100未安装在安装部30上时，密封部件70作为阀体80的阀座部件发挥作用。由此，防止液体容纳容器100内的液体泄漏到外部。另一方面，当阀体80被液体导出针推压时，阀体80与密封部件70分离。由此，由于在阀体80与密封部件70之间形成有间隙，因此流路56与液体容纳容器100的外部连通。此外，当进行初始填充时，阀体80被液体导入针推压。由此，由于在阀体80与密封部件70之间形成有间隙，因此流路56与液体容纳容器100的外部连通，能够在初始填充期间注入液体，并且从液体容纳容器100内向液体喷出装置10供给液体。

图7是安装膜FM之后的液体导出部60的截面图。即，图7是密封结构体110的截面图。如图7所示，膜FM与熔接突起62A以及限制突起67A熔接。由此，开口部72被膜FM覆盖，并且流路56被密封。

如上所述，熔接用突起62以及限制用突起67在与膜FM熔接时通过加热而熔化。在热熔接处理中，在以安装在液体容纳容器100上的液体导出部60的开口方向Od是+Y方向的方式设置液体容纳容器100的状态下，熔接用突起62以及限制用突起67与膜FM在一定的压力下被熔接。这时，熔接用突起62以及限制用突起67由于加热而一体化并熔化，并且产生熔接用突起62以及限制用突起67的一部分熔化的熔接毛刺Q。该熔接毛刺Q相对于设置有膜FM的面在-Y方向上产生，并且向熔接用突起62的密封部件70侧以及与熔接用突起62的密封部件70相反的一侧流动。即，熔接毛刺Q在开口部72的内侧和外侧向下方流动。然后，在热熔接处理结束时，熔接毛刺Q从已达到熔点的热量被释放，并被冷却，由此熔接毛刺Q在熔接突起62A的+Y方向端部或端部附近固定。

在此，在密封结构体110中，膜FM与密封部件70分离。这是因为熔接用突起62以及限制用突起67的与膜FM熔接的部分相对于密封部件70的开口部72侧的表面70A更向+Y方向突出。换句话说，密封部件70的开口部72侧的表面70A不与膜FM熔接。由此，由于固定在熔接突起62A附近的熔接毛刺Q不与密封部件70接触，因此防止了由于焊接毛刺Q引起的密封部件70的变形。因此，防止了由于密封构件70的变形而损害与液体容纳容器100的密封性、液体泄漏到外部。

进一步地，从密封部件70的开口部72侧的表面70A到熔接突起62A的+Y方向的顶部的尺寸T1为0.1mm以上且0.8mm以下。即，在熔接突起62A上熔接的膜FM与密封部件70的开口部72侧的表面70A之间，确保0.1mm以上且0.8mm以下的间隔。此外，更优选地，尺寸T1为0.5mm以上且0.8mm以下。因此，由于熔接毛刺Q向下方流动，并且在到达密封部件70之前硬化，因此能够可靠地防止与密封部件70的接触，从制造工序中的熔接处理的观点来看也是优选的。此外，熔接毛刺Q与膜FM可以接触，也可以不接触。

此外，在流路形成部件61的开口部72侧，形成有六个限制突起67A(图3)。限制突起67A是在限制用突起67与膜FM熔接之后的形态。在俯视图中，限制突起67A的顶端部分与密封部件70的开口部72侧的表面70A重叠。由此，例如，当将液体容纳容器100从连接到液体喷出装置10的液体导出针的状态取下时，防止了密封部件70从流路形成部件61中脱离。此外，限制突起67A的数量优选为六个。如果限制突起67A的数量小于六个，则不能确保抵抗密封部件70的移动的强度。此外，有可能在稳定密封部件70的配置方面产生故障，成为制造工序中的问题。另一方面，如果限制突起67A的数量是七个以上，则难以确保限制突起67A的形成区域。此外，关系到成本增加。

此外，在密封结构体110中，能够识别由热熔接处理产生的熔接毛刺Q和熔接突起62A。具体地，含有熔接突起62A的流路形成部件61通过注塑成型而形成。另一方面，通过固化熔化物形成有熔接毛刺Q，该熔化物是由于热熔接处理熔接用突起62的融化物。因此，熔接毛刺Q的结构与熔接突起62A的结构互不相同。这种结构的差异例如能够通过观察截面形状而确认。

如上所述，根据本实施方式，可以获得以下效果。

膜FM与熔接突起62A熔接，该熔接突起62A相对于密封部件70的开口部72侧的表面70A更向+Y方向突出。即，膜FM与密封部件70处于分离状态。因此，由膜FM与液体导出部60的热熔接产生的熔接毛刺Q在到达密封部件70的表面之前被固定，并且保持在膜FM与密封部件70之间。由于熔接毛刺Q不与密封部件70接触，因此防止了由于热熔接而被加热的熔接毛刺Q与密封部件70接触所引起的密封部件70的变形。因此，能够抑制流路56的变形和随之而来的在密封部件70与流路56之间形成有间隙的状态，并且能够防止从液体容纳容器100内向液体喷出装置10供给的液体向外部泄漏等情况。

此外，本发明不限于上述实施方式，可以对上述实施方式施加各种变更和改进等。下面叙述变形例。

·变形例1

在上述实施方式中，虽然流路形成部件61中设置有限制突起67A，但是也可以省略限制突起67A。即使在这种情况下，也能够使密封部件70与膜FM彼此分离。

·变形例2

虽然将上述实施方式的液体容纳容器100作为喷墨打印机以及用于向喷墨打印机供给墨水的容器而进行了说明，但是并不限定于此，还能够适用于喷出含有墨水的各种液体的任意的液体喷出装置、以及用于容纳其液体的液体罐。

下面记载从实施方式导出的内容。

一种密封结构体，其是液体容纳容器的密封结构体，其特征在于，具备：液体导出部，其形成有用于导出所述液体容纳容器内的液体的开口部；以及膜部件，其覆盖所述开口部，所述液体导出部具有：流路形成部件，其形成有通向所述开口部的流路；以及密封部件，其配置在所述流路内，在所述流路形成部件中，形成有相对于所述密封部件的所述开口部侧的表面更突出的熔接突起，所述膜部件与所述熔接突起熔接，所述膜部件与所述密封部件分离。

根据该结构，膜部件与相对于密封部件的流路形成部件的开口部侧的表面更突出的熔接突起熔接。即，膜部件和密封部件处于分离状态。由此，由于膜部件与液体导出部的熔接而熔化出的熔接毛刺不会到达膜部件，并且在到达之前就被冷却并固定，因而能够保持在膜部件与密封部件之间。由此，熔接毛刺与密封部件的接触减少，防止了由于熔接毛刺引起的密封部件的变形。因此，能够防止起因于密封部件的变形而产生的流路的间隙，并且通过密封部件能够确保流路的密封性能，并能够防止液体向外部的泄漏等。

优选地，在上述密封结构体中，从所述密封部件的所述开口部侧的表面到熔接突起的顶部的尺寸为0.1mm以上且0.8mm以下。

根据该结构，能够可靠地将熔接毛刺保持在膜部件与密封部件之间，并且能够防止熔接毛刺向密封部件的接触，同时，在制造工序中能够稳定地处理膜部件向熔接突起的熔接。

优选地，在上述密封结构体中，在所述流路形成部件中，形成有六个限制突起，该限制突起限制所述密封部件向所述开口部侧的移动。

根据该结构，例如，当将密封结构体从连接到打印机的液体导出针的状态取下时，密封部件由限制突起保持，不会从流路形成部件中脱出。由此，能够防止液体泄漏。此外，限制突起的数量优选为六个。此外，还能够有助于密封部件的安装的稳定性。如果限制突起的数量小于六个，则不能确保抵抗密封部件的移动时的压力的强度。此外，密封部件的安装的稳定性也不充足。另一方面，如果限制突起的数量是七个以上，则难以确保限制突起的形成区域。此外，也存在制造成本增加的可能性。

优选地，在上述密封结构体中，所述限制突起也与所述膜部件熔接。

根据该结构，限制突起也具备与熔接突起相同的功能，并且能够限制密封部件的移动。

一种液体容纳容器，其特征在于，具备：上述密封结构体；以及液体容纳体，其与所述密封结构体连通，且能够容纳液体。

根据该结构，防止了在密封结构体中由于熔接毛刺引起的密封部件的变形。因此，能够保持密封部件中的流路的密闭性，防止液体从液体容纳容器泄漏。

Claims (5)

1.一种液体容纳容器的密封结构体，其特征在于，具备：

液体导出部，其形成有用于导出所述液体容纳容器内的液体的开口部；以及

膜部件，其覆盖所述开口部，

所述液体导出部具有：流路形成部件，其形成有通向所述开口部的流路；以及密封部件，其配置在所述流路内，

在所述流路形成部件中，形成有相对于所述密封部件的所述开口部侧的表面更突出的熔接突起，所述膜部件与所述熔接突起熔接，所述膜部件与所述密封部件分离，

在所述流路形成部件中，形成有六个限制突起，该限制突起限制所述密封部件向所述开口部侧的移动。

2.根据权利要求1所述的密封结构体，其特征在于，

从所述密封部件的所述开口部侧的表面到所述熔接突起的顶部的尺寸为0.1mm以上且0.8mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的密封结构体，其特征在于，

所述限制突起也与所述膜部件熔接。

4.根据权利要求1或2所述的密封结构体，其特征在于，

所述限制突起从熔接突起朝向所述开口部的内侧而形成。

5.一种液体容纳容器，其特征在于，具备：

权利要求1～4中任一项所述的密封结构体；以及

液体容纳体，其与所述密封结构体连通，且能够容纳液体。

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