CN1820955A - 压差阀及墨盒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种依靠流体压差力开启的压差阀及采用这种压差阀的喷墨打印机墨盒。压差阀包括一固定部、一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道，弹性阀体上具有贯穿所述第一面及第二面间有选择地开启所述流体通道的自闭缝，自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启，具有结构简单、安装方便的优点。该压差阀构造出的墨盒只需用一只安装在供墨通道内就可起到供墨与泄压的双重作用。

Description

压差阀及墨盒

技术领域

本发明涉及一种依靠流体压差力开启的压差阀及采用这种压差阀的喷墨打印机墨盒。

背景技术

喷墨打印机使用可拆装的墨盒补充墨液，墨盒通常具有一个容纳墨液的墨腔、一个将墨液输向打印头的供墨口，随着墨液的输出，墨腔内相对外界呈现负压状态，因此还需有一个向墨腔内补充大气以避免负压过高而影响向打印头供墨。

为控制向打印头的供墨，通常采用在墨腔至供墨口的流体通道内安装一只单向压差阀的办法，即当打印头吸墨时，供墨口端的压力相对墨腔内的压力低，单向压差阀开启；当打印头停止吸墨或墨盒自打印机中拆下时，供墨口端的压力相对墨腔内的压力相同或略高，单向压差阀靠自身的恢复力关闭。对于向墨腔内补充气体的具体解决方案则多种多样，目前有采用在气体通道内安装单向压差阀的。作为上述类型的单向压差阀及采用单向压差阀构造出的墨盒，在中国专利出版物CN1131784C、CN1113753C、CN1150088C、CN1184076C、CN1153673C、CN1191170C、CN1201936C、CN1506226A中均有详细描述。

但上述的现有技术方案存在一个问题，单向压差阀安放在供墨通道中时，实际上将在阀与供墨口之间形成一个较小的容墨空间——供墨腔，供墨腔过小时，打印头的供墨针刺入供墨口内的密封件的瞬间会在该腔产生较大的压力，这一压力在供墨腔内无法释放，带来的后果是墨液顺供墨针外壁进出，污染打印机和环境，另一方面，这一瞬间的冲击力常常损坏打印头。此外，在墨盒的生产过程中向供墨腔灌装墨液将有困难，为解决供墨腔灌装墨液的问题，中国专利出版物CN1459375A公开了一个技术解决方案，即采用二只单向压差阀相互反向地并联在容墨腔与供墨口之间，可以方便地通过一只单向阀对供墨腔抽负压灌装墨液，但这一方案有结构复杂、成本较高的不足。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构简单、特别适用于墨盒供墨通道及补气通道内使用的压差阀；

本发明的另一目的是提供一种双向压差阀；

本发明的再一目的是提供一种具有不同开启阈值的双向压差阀；

本发明的另一主要目的是提供一种采用上述压差阀构造的墨盒。

为实现上述目的，本发明给出的压差阀包括一个用于将压差阀固定在流体通道中的固定部，一个自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道，弹性阀体上具有贯穿所述第一面及第二面间有选择地开启所述流体通道的自闭缝，自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差值低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。

由以上方案可见，当上述结构的压差阀的固定部固定在流体通道断面时，将阻断流体通道，即使流体通道处于阀断状态，此时，弹性阀体的第一面及第二面分别处在被阀断了的流体通道的两部分内，这两部分之间由于外界原因产生压差且该压差值大于自闭缝的开启阈值时，自闭缝弹性地打开，流体通道畅通。这种压差阀结构具有较已有的单向压差阀简单的优点。

进一步的方案是将第一面与第二面设计成均包括有平面部分，即第一面与第二面可以由曲面与平面组合而构成，自闭缝位于平面部分，只要平面部分相对曲面部分具有更好的弹性，压差阀则具有基本相同的双向开启阈值，当然，第一面与第二面也可以仅由平面构成，这样，压差阀可具有完全相同的双向开启阈值。

另一具体方案是将压差阀设计成第一面与第二面均包括有曲面部分，流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，自闭缝具有不同的开启阈值，即压差阀在不同方向的压差时具有不同的开启阈值，其优点将在本发明给出的墨盒实施例中具体说明。

为使压差阀能够更可靠地固定在流体通道中，还可将固定部设计成包括一个具有刚性的、加强固定部与流体通道壁密封接触的固定件，这使得弹性阀体具有一个刚性较好的固定支撑。

根据本发明的墨盒，包括一个墨液容纳腔、一个向墨盒外提供墨液的供墨口及一个连通墨液容纳腔与供墨口的流体通道，流体通道内置有一个压差阀，该压差阀进一步包括一个用于将压差阀固定在流体通道断面的固定部，一个自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道，弹性阀体上具有贯穿第一面及第二面有选择地开启所述流体通道的自闭缝，自闭缝具有开启阈值，在第一面及第二面间压差值低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。如此，一个结构相对简单的压差阀用于墨盒的供墨通道内，不仅降低了制造成本，更重要的是，其结构特点使其具有双向开启功能，所带来的优点也将会在实施例中详细说明。

如果将第一面与第二面设计成均包括有曲面部分，流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，所述自闭缝具有不同的开启阈值，将会使墨盒在供墨和防止供墨针刺入时进墨问题的解决方面更加合理。

此外，将固定部设计成包括一具有刚性的、加强所述固定部与所述流体通道壁密封接触的固定件，可给墨盒的制造和安装带来方便。

根据本发明的另一墨盒包括一个墨液容纳腔、一个向墨液容纳腔内提供气体的气口及一个连通墨液容纳腔与气口的流体通道，流体通道内置有一个压差阀，该压差阀进一步包括一个用于将压差阀固定在流体通道断面的固定部，一个自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道，弹性阀体上具有贯穿第一面及第二面有选择地开启所述流体通道的自闭缝，自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差值低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。该方案是将压差阀置于墨盒的补气通道中，由于这种压差阀的结构简单，也相对已有技术方案具有成本低、补气性能好的优点。

上述气道中安装本发明提供压差阀的墨盒，如果将弹性阀体第一面与第二面设计成均包括有曲面部分，流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，所述自闭缝具有不同的开启阈值，这样的墨盒一方面具有通过压差阀补气功能，另一方面，还具有容墨腔内的压力过高时，通过该压差阀向外界泄压的优点。

进一步的方案，还可以将固定部设计成包括一具有刚性的、加强所述固定部与所述流体通道壁密封接触的固定件，以便于制造。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例压差阀的结构分解图；

图2是第一实施例弹性阀体的结构图；

图3是第一实施例固定件的结构图；

图4是第一实施例弹性阀体与固定件组合后的结构图；

图5是第一实施例安装在流体通道中向一个方向的开启状态示意图；

图6是第一实施例安装在流体通道中向另一个方向的开启状态示意图；

图7是第二实施例的立体图；

图8是第二实施例的结构图；

图9是第三实施例的立体图；

图10是第三实施例的结构图；

图11是第三实施例安装在流体通道中向一个方向的开启状态示意图；

图12是第三实施例安装在流体通道中向另一个方向的开启状态示意图；

图13是作为第四实施例的墨盒结构分解图；

图14是作为第五实施例的墨盒结构分解图。

以下结合各实施例对本发明进行详细说明。

具体实施方式

第一实施例：

参见图1至图4，第一实施例是根据本发明的一只压差阀，压差阀1采用诸如橡胶等弹性材料制成，其固定部11为一环状凸台，自固定部11延伸出一个由曲面壁12、平面壁13构成的弹性阀体，本例的弹性阀体形似帽状，其中曲面壁12与平面壁13具有向外一侧的第一面及向内一侧的第二面，自闭缝14贯穿第一面与第二面，即贯穿帽状内外。固定部11用于使压差阀密封地固定在所需发挥作用的流体通道内，因此，为加强固定部11的刚性，可增加一个固定件2，其具有一个流体通孔22和一个凸缘21，用于将固定部11牢固地挤压在流体通道内并提供流体通路。

参见图5，当本例压差阀1安装在流体通道内且没有驱驶流体定向运动的压差时，自闭缝14在弹性阀体自身弹性恢复力的作用下保持关闭状态，将流体通道分隔为第一面所在的通道3和第二面所在的通道4。当流体通道内的压差发生变化，例如通道3内的压力大于通道4内的压力，但压差值小于压差阀1的开启阈值时，压差阀1仍保持关闭状态；当上述压差值大于阈值时，自闭缝14张开，即压差阀1向一个方向(图5中向下)打开，流体在压差力的作用下通过自闭缝14。

参见图6，当流体通道内的压差发生另一种可能的变化，例如通道4内的压力大于通道3内的压力，但压差值小于压差阀1的向另一方向开启的阈值时，压差阀1仍保持关闭状态；当上述压差值大于向另一方向开启的阈值时，自闭缝14反向张开，即压差阀1向另一个方向(图5中向上)打开，流体在压差力的作用下通过自闭缝14。

应该强调的是，如果曲面壁12具有相对低的弹性，则构成平面壁13的刚性支撑，此种情形下弹性阀体具有基本相同的开启阈值；如果曲面壁12与平面壁具有大致相同的壁厚，即第一面与第二面基本平行，那么压差阀1将具有不同的开启阈值，即图5示的开启阈值要大于图6示的开启阈值，这一特点特别适用于在不同工况下双向开启的需求。

第二实施例：

参见图7、图8，本例压差阀1类似一个桶形薄壁形状，固定部11延伸出曲壁12、平面壁13，两壁构成的桶形外部为第一面，内部为第二面，在平面壁13上有贯穿第一面与第二面的自闭缝14，固定件2有一个与固定部11密封连接的刚性支撑壁21，一个流体通孔22和一个安装固定位23，安装固定位23的作用将在第四实施例中加以描述，本例的工作原理与第一例相同。

第三实施例

参见图9、图10，本例压差阀1具有一个环状固定部11，自固定部11延伸出的曲面壁12、第一平面壁131、第二平面壁132及第三平面壁133，这些壁也围成了一个帽状结构，帽的外侧面为第一面，帽的内侧面为第二面，在第三平面壁133上设有一个贯穿第一面与第二面的自闭缝14，固定件2为刚性件，其具有一个环状凸缘21和一个通孔22，环状凸缘21用于将固定部11密封地固定在流体通道中。

参见图11，本例压差阀1由固定件2将固定部挤压在流体通道内后，没有驱驶流体通道内流体定向运动的压差时，自闭缝14在弹性阀体自身弹性恢复力的作用下保持关闭状态，将流体通道分隔为第一面所在的通道3和第二面所在的通道4。当流体通道内的压差发生变化，例如通道4内的压力大于通道3内的压力，但压差值小于压差阀1的开启阈值时，压差阀1仍保持关闭状态；当上述压差值大于阈值时，自闭缝14张开，即压差阀1向一个方向(图11中向上)打开，流体在压差力的作用下通过自闭缝14。

参见图12，当流体通道内的压差发生反向变化，例如通道3内的压力大于通道4内的压力，但压差值小于压差阀1的另一开启阈值时，压差阀1仍保持关闭状态；当上述压差值大于另一开启阈值时，自闭缝14张开，即压差阀1向另一个方向(图11中向下)打开，流体在压差力的作用下通过自闭缝14。

第四实施例

参见图13，是一只墨盒实施例的结构分解图，其在供墨通道中采用了第二实施例给出的压差阀。盒体6内有一容墨腔，侧壁上设有一个安装压差阀的固定位61，底面设有一个将容墨腔内墨液向外提供的供墨口62，密封图5套在固定件2的安装固定位23(如图8示)上，使其与压差阀1、固定件2形成一个安装组件，该安装组件挤压在作为容墨腔向供墨口62输墨的流体通道一部分的固定位61内，并由工艺封板7密封。压差阀1的第一阈值设计为大于容墨腔顶至自闭缝间的水柱高度值，即在该水柱高压力下自闭缝处于关闭状态，当供墨口62端吸墨时，第一面与第二面间的压差值将大于第一阈值，自闭缝打开，容墨腔内的墨液经通道3输向供墨口62。

打印头通常由一刺入供墨口内密封件的供墨针来吸出容墨腔内的墨液，而自通道3至密封件间形成的供墨腔的容积很小，墨盒装入打印机时，供墨针刺入瞬间产生的高压将通过压差阀1反向流回容墨腔。从实际使用工况来分析，这一高压与容墨腔内压力的压差绝对值是大于正常供墨时的压差绝对值的，因此，压差阀在流体通道(固定位61)内的安装是有方向性的，即当流体通道内压差使得墨液有流向供墨口62趋势时，压差阀1的第一开启阈值小；当流体通道内压差有使墨液产生反向流动趋势时，压差阀1的第二(反向)开启阈值大。

第五实施例

参见图14，图14也是一只墨盒实施例的结构分解图，其在供墨通道中采用了第一实施例给出的压差阀。与上例唯一不同处，是通过固定件2将压差阀1的固定部11挤压在固定位61内，从而省去了一只密封圈。

第六实施例

通过对第三实施例的说明可知，第三实施例可以有差别更大的二个方向开启的开启阈值，可针对不同打印头、墨盒结构设计时选择使用，安置在供墨通道内构造墨盒。

其他实施例

显见，利用本发明给出的压差阀设计构思，可以将上述结构的压差阀构造在墨盒的补气通道内，使得容墨腔内的负压过高时及时向容墨腔内补气。

本领域的普通技术人员无需进行创造性的思维便可以得出，在供墨通道、补气通道内均采用本发明提供的压差阀时，要合理地选择二只压差阀的四个开启阈值的搭配关系。

Claims (10)

1、压差阀，包括

一用于将压差阀固定在流体通道中的固定部；

一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道；

其特征在于：

所述弹性阀体上具有贯穿所述第一面及第二面间有选择地开启所述流体通道的自闭缝；

所述自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差值低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。

2、根据权利要求1所述的压差阀，其特征在于：

所述第一面与第二面均包括有平面部分，所述自闭缝位于平面部分。

3、根据权利要求1或2所述的压差阀，其特征在于：

所述第一面与第二面均包括有曲面部分，所述流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，所述自闭缝具有不同的开启阈值。

4、根据权利要求3所述的压差阀，其特征在于：

所述固定部还包括一具有刚性的、加强所述固定部与所述流体通道壁密封接触的固定件。

5、墨盒，包括

一墨液容纳腔、一向墨盒外提供墨液的供墨口及一连通墨液容纳腔与供墨口的流体通道；

流体通道内置有一压差阀，该压差阀进一步包括

一用于将压差阀固定在流体通道中的固定部；

一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道；

其特征在于：

所述弹性阀体上具有贯穿所述第一面及第二面间有选择地开启所述流体通道的自闭缝；

所述自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差值低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。

6、根据权利要求5所述的墨盒，其特征在于：

所述第一面与第二面均包括有曲面部分，所述流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，所述自闭缝具有不同的开启阈值。

7、根据权利要求6所述的墨盒，其特征在于：

所述固定部还包括一具有刚性的、加强所述固定部与所述流体通道壁密封接触的固定件。

8、墨盒，包括

一墨液容纳腔、一向墨液容纳腔内提供气体的气口及一连通墨液容纳腔与气口的流体通道；

流体通道内置有一压差阀，该压差阀进一步包括

一用于将压差阀固定在流体通道中的固定部；

一自固定部上延伸出的具有第一面及第二面的弹性阀体，弹性阀体隔断流体通道；

其特征在于：

所述弹性阀体上具有贯穿所述第一面及第二面间有选择地开启所述流体通道的自闭缝；

所述自闭缝具有开启阈值，在所述第一面及第二面间压差低于阈值时依靠弹性阀体的自身弹性关闭，高于阈值时开启。

9、根据权利要求8所述的墨盒，其特征在于：

所述第一面与第二面均包括有曲面部分，所述流体通道内产生第一面与第二面间的压差值为正值或负值时，所述自闭缝具有不同的开启阈值。

10、根据权利要求9所述的墨盒，其特征在于：

所述固定部还包括一具有刚性的、加强所述固定部与所述流体通道壁密封接触的固定件。

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