CN2885585Y - 喷墨打印机墨盒及其单向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型是喷墨打印机墨盒及其单向阀。单向阀包括弹性阀片和同喷墨打印机墨盒固定配合的阀座。其中弹性阀片具有其形状适应于喷墨打印机墨盒的墨水通道端口的密封面。阀座是自弹性阀片的一个侧面向外突出的凸块。凸块位于密封面外部。弹性阀片的密封面在墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于墨水通道端口并使墨水通道处于关断状态。弹性阀片因应于墨水通道端口两侧的压力差沿墨水通道中的墨水流向作往复摆动。该单向阀及其相应墨盒具有结构简单牢靠，压力反应灵敏，墨水流动操控性稳定的特点。

Description

喷墨打印机墨盒及其单向阀

技术领域

本实用新型涉及喷墨打印机墨盒及其所用的单向阀，尤其是指安装于喷墨打印机运载滑架上，向打印头或记录头提供墨水的墨盒，以及应用于该喷墨打印机墨盒的单向阀。

背景技术

喷墨型记录头是喷墨打印机的必要构成部件。该记录头设置在喷墨打印机的一个滑架上。喷墨打印机的墨盒担负着向记录头供应油墨的任务。早期的墨盒利用可以产生压力的贮墨腔室构件来提供压力，例如在贮墨腔室中设置海绵之类的多孔材料，由此材料的毛细孔道提供贮墨腔室所需的负压状态。贮墨腔室的侧壁之一与供墨腔室保持流体连通，其他侧壁上开设有一个喷墨口。包括贮墨腔室、供墨腔室和喷墨口的墨盒，通常被可拆卸地安装于滑架上，并与记录头匹配对接，用以向记录头提供油墨。在喷墨口产生喷射压力的状态下，油墨从该喷墨口流入记录头中，进而从记录头的喷嘴中射出，喷溅到纸张等记录介质上。因应于墨水自身重力导致的流动性，前述设置于贮墨腔室中的多孔材料产生的表面张力可以缓解或阻止贮墨腔室中墨水因流体压力通过喷墨口发生泄漏。然而，在贮墨腔室中引入多孔材料之后，多孔材料的固有体积将占据贮墨腔室的一部分空间，这样将减少墨水的有效贮藏空间，提高墨水贮量的途径之一就是扩大墨盒容积。此外，多孔材料产生的表面张力将始终作用于其内吸附的墨水，从而不能从毛细孔中完全清除所含墨水，造成墨液残留。

消除多孔材料占用墨盒空间的技术措施之一，就是利用阀门或者单向阀与墨盒相应的内腔进行配合，控制储墨腔中的墨水压力和流向，而取消储墨腔中设置的多孔材料。例如美国专利文献US4677447，公开了一种利用单向阀结构控制墨水供应的墨盒。该墨盒中，单向阀设置于位于储墨腔侧壁的供墨管道中，阀体基本上位于储墨腔的腔体外部，不影响储墨腔的容积，因此基本上可使墨水充满储墨腔的全部空间，从而有效地提高了墨水的储藏量。该墨盒利用一个伞形阀体由供墨腔中倒扣住与储墨腔连通的墨水通道，配合供墨腔中的压力变化打开或者关闭墨水通道。当启动记录头喷墨时，供墨腔产生负压。这时，伞形阀体因供墨腔与储墨腔之间的压力差而使伞面周缘向下偏移，使墨水从储墨腔经墨水通道流入供墨腔。这样既能实现连续向记录头供应墨水，又能由伞形阀体的固有结构特性维持供墨腔与储墨腔之间处于适当的压差状态。然而，在实际应用过程中发现，这种伞形阀体的使用效果却不尽人意。例如阀体的伞形面有出现反向翻折的可能性，在墨水压力波动较大的情形，伞形面将被迫沿伞面中轴方向回翻，出现翻折的伞形面或者失去阀门功能，或者容易出现断裂毁损，致使墨盒的正常使用受到影响；在墨盒与伞形阀体结构固定不可拆卸的情形，这种阀体损毁可能直接导致整个墨盒报废；另一方面，这种伞形阀体在控制墨水通道开/闭过程中对墨水压力差的响应较为呆板，造成墨水通道关/闭动作滞后于记录头墨水需求，致使墨水供应不稳定等。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种能适应墨盒内部不同腔室之间墨水压力差的变化，及时地响应记录头的墨水需求，与墨水通道配合，控制墨水通道的关/闭，且结构牢靠的单向阀。

本实用新型目的二是提供一种装配有前述目的一之单向阀的喷墨打印机墨盒，其中，所用的单向阀能适应墨盒内部不同腔室之间墨水压力差的变化，及时地响应记录头的墨水需求，与墨水通道配合，控制墨水通道的关/闭，且不存在类似于伞形阀体之伞形面易于毁损之类的缺陷。

按照上述目的一设计的喷墨打印机墨盒用单向阀，包括弹性阀片和同喷墨打印机墨盒固定配合的阀座。其中弹性阀片具有其形状适应于喷墨打印机墨盒的墨水通道端口的密封面。阀座是自弹性阀片的一个侧面向外突出的凸块。凸块位于密封面外部。弹性阀片的密封面在墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于墨水通道端口并使墨水通道处于关断状态。弹性阀片因应于墨水通道端口两侧的压力差沿墨水通道中的墨水流向作往复摆动。

选择性地，上述喷墨打印机墨盒用单向阀，其阀座所在的表面与弹性阀片的密封面所在的表面均位于弹性阀片的同一个侧面。

择优地，上述喷墨打印机墨盒用单向阀，其阀座所在的表面与弹性阀片的密封面所在的表面分别位于弹性阀片在墨水通道中的墨水流向上的两个相对的表面。

优化地，上述喷墨打印机墨盒用单向阀，其弹性阀片的密封面是球形曲面，贴合于墨水通道端口的密封面是球形曲面的外表面。

根据上述目的二设计的喷墨打印机墨盒，包括至少一个储墨腔、至少一个供墨口和至少一个单向阀。其中储墨腔和供墨口通过墨水通道实现连通。单向阀包括弹性阀片和同喷墨打印机墨盒固定配合的阀座。其中弹性阀片具有其形状适应于喷墨打印机墨盒的墨水通道端口的密封面。阀座是自弹性阀片的一个侧面向外突出的凸块。凸块位于密封面外部。弹性阀片的密封面在墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于墨水通道端口并使墨水通道处于关断状态。弹性阀片因应于墨水通道端口两侧的压力差沿墨水通道中的墨水流向作往复摆动。

作为一种选择，上述喷墨打印机墨盒，其阀座所在的表面与弹性阀片的密封面所在的表面均位于弹性阀片的同一个侧面。

再次选择，上述喷墨打印机墨盒，其阀座所在的表面与弹性阀片的密封面所在的表面分别位于弹性阀片在墨水通道中的墨水流向上的两个相对的表面。

进一步优化地，上述喷墨打印机墨盒，其弹性阀片的密封面是球形曲面，贴合于墨水通道端口的密封面是球形曲面的外表面。

本实用新型的喷墨打印机墨盒用单向阀，在弹性阀片用于密封墨水通道的密封区域之外，突伸出柱状的阀座。阀座自弹性阀片的一个侧面向外突伸出来并固定于墨盒的墨水通道适当位置，进而对弹性阀片提供一个支撑作用。弹性阀片则因应于墨水通道端口两侧的压力差沿墨水通道中的墨水流向作间歇往复摆动。这种间歇往复摆动通过弹性阀片密封区域与墨水通道端口的接触或脱离，转化为弹性阀片对墨水通道导通或隔断状态的控制。可见，这种单向阀及应用该单向阀的喷墨打印机墨盒具有结构简单牢靠，压力反应灵敏，墨水的流动操控性稳定的特点。

图面说明

图1a本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例一结构示意图。

图1b本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例一正面投影视图。

图2a本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例二结构示意图。

图2b本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例二正面投影视图。

图3a本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例三结构示意图。

图3b本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例三正面投影视图。

图4a本实用新型喷墨打印机墨盒结构示意图。为便于观测，图中剔除了墨盒的侧盖和单向阀。

图4b本实用新型喷墨打印机墨盒结构示意图之一，不包括墨盒侧盖。

图4c本实用新型喷墨打印机墨盒结构示意图之二，不包括墨盒侧盖。

图4d本实用新型喷墨打印机墨盒结构示意图之三，不包括墨盒侧盖。

具体实施方式

参见图1a、1b，本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例一。

在结构上，该喷墨打印机墨盒用单向阀包括采用橡胶之类弹性材料制备的弹性阀片1和用于同喷墨打印机墨盒固定配合的阀座2。

弹性阀片1具有其形状适应于喷墨打印机墨盒的墨水通道端口的密封面101。阀座2是自弹性阀片1的一个侧面向外突出的凸块201。凸块201位于密封面101之外的区域，即密封面101与凸块201之间保持一段距离。在将该单向阀应用于喷墨打印机墨盒的情形，弹性阀片1的密封面101在墨盒的墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于墨水通道端口并使墨水通道处于关断状态。弹性阀片因应于墨水通道端口两侧的压力差，可以沿墨水通道中的墨水流向作往复摆动。

凸块201呈现为一种柱状结构，其末端具有直径大于凸块柱的半球体202。使用时，半球体202和弹性阀片1分别卡接于墨盒同一个腔壁的两侧，进而把凸块201固定于墨盒腔壁上设置的相应固定孔中，并将弹性阀片1定位，使其密封面101对准并贴合于墨水通道端口。本实施例中，弹性阀片的密封面101是球形曲面。阀座2所在的表面与弹性阀片的密封面101所在的表面均位于弹性阀片1的同一个侧面。

参见图2a、2b，本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例二。

该单向阀结构与实施例一基本相同，其差异之处是阀座3所在的表面与弹性阀片1的密封面101所在的表面，分别位于弹性阀片1在墨水通道中的墨水流向上的两个相对的表面102和103。阀座3自其半球体302的末端面延伸出一段柱状体303，便于单向阀在对接于墨盒固定孔中时提供对位准确性。本实施例中，阀座3在墨盒上的安装方式与实施例一正好相反。当然，阀座3在墨盒上的安装方式也可以与实施例一相同，在这种相同的安装方式下，弹性阀片1对墨盒的墨水通道端口提供的密封则由弹性阀片的侧表面102完成。图中2a、2b中，相同的结构使用了相同的数字标记。

参见图3a、3b，本实用新型喷墨打印机墨盒用单向阀实施例三。其结构与实施例二基本相同，其差异之处是略去了阀座3的柱状体303。

参见图4a、4b、4c、4d，本实用新型喷墨打印机墨盒。为了清楚地显示墨盒的内部结构，图示省略了墨盒侧盖。

在结构上，该墨盒包括储墨腔501和供墨口502。前者作为储备墨水的腔室，占据了墨盒内部的大部分容积，在空间位置方面，它位于墨盒的垂向上半部。后者用于向喷墨打印机记录头供应墨水，在空间位置方面，它位于墨盒的垂向下半部底壁上。供墨口502一端与喷墨打印机记录头适配，另一端通过通孔5021与墨水通道505连通。墨水通道505经由一个墨水缓冲腔或者墨水过渡通道503，经过连通孔5091和墨道509与储墨腔501实现连通。本案中，墨水缓冲腔或者墨水过渡通道503的空间位置基本上位于墨盒的垂向上半部。在墨盒顶壁对应于墨水缓冲腔或者过渡通道503所在的位置，开设有用于向墨盒内部补充墨水的注墨孔504。在墨盒充注有墨水的状态，采用密封胶塞封堵注墨孔504，以保持墨盒内部的密闭状态。在墨盒内腔墨水耗尽的状态，打开注墨孔504即可向墨盒内强充注墨水。此外，还在墨盒的侧壁上设置了直立的气体通道508。气体通道508一端位于与供墨口502所在墨盒侧壁相同的侧壁上，并通过气室507与外部大气相互连通；另一端在储墨腔501的垂向最上端与储墨腔501相互连通。在墨盒的储运状态下，位于墨盒侧壁上的气室507通向外部大气的端口处于被胶塞或类似物品密封的状态。在供墨口502向打印机记录头供墨，供墨口502内形成负压并通过相应墨路传递至储墨腔501的情况下，位于墨盒侧壁上的气室507通向外部大气的端口上的胶塞被拔除，气体通道508将外部气体引入储墨腔501中，获得墨盒内腔的压力平衡。

前述单向阀实施例一中的单向阀4的阀座从下方穿过墨盒内腔壁上设置的固定孔506，通过阀座和弹性阀片的卡接，使单向阀4的阀座被固定于固定孔506中。单向阀4定位后，在墨水通道505端口两侧的压力差大约为零时，其弹性阀片的密封面与墨水通道505的下端面自然贴合，并使墨水通道505处于关断状态。在储墨腔501内部压力大于供墨口502内部压力时，单向阀4的弹性阀片沿储墨腔501到供墨口502的方向做弹性变形，启开墨水通道505，储墨腔501内的墨水流入供墨口502中。在储墨腔501内部压力小于供墨口502内部压力时，单向阀4的弹性阀片沿供墨口502到储墨腔501的方向做弹性恢复性变形，其密封面与墨水通道505的下端面受压贴合，进而关闭墨水通道505，储墨腔501内的墨水与供墨口502处于隔绝状态。随着打印机记录头喷墨过程的不断延续，单向阀4重复进行上述动作，间歇式地完成储墨腔501内的墨水向供墨口502的流动。

工作时，因应于储墨腔501和供墨口502之间的压力差，在单向阀4的控制下，储墨腔501内的墨水沿图4d虚线箭头β所示路线，经过由墨道509、连通孔5091、墨水缓冲腔或者墨水过渡通道503、墨水通道505和通孔5021组成墨路流入供墨口502内。与此同时，储墨腔501内出现的负压状态，通过气体通道508沿图4c虚线箭头α所示路线引入的气体得以恢复平衡。

Claims (8)

1.喷墨打印机墨盒用单向阀，包括同所述喷墨打印机墨盒固定配合的阀座，其特征在于还包括弹性阀片，所述弹性阀片具有其形状适应于所述喷墨打印机墨盒墨水通道端口的密封面，所述阀座是自弹性阀片的一个侧面向外突出的凸块，所述凸块位于所述密封面外部，所述密封面在所述墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于所述墨水通道端口并使所述墨水通道处于关断状态，所述弹性阀片因应于所述墨水通道端口两侧的压力差沿所述墨水通道中的墨水流向作往复摆动。

2.根据权利要求1所述的喷墨打印机墨盒用单向阀，其特征在于所述阀座所在的表面与所述密封面所在的表面均位于所述弹性阀片的同一个侧面。

3.根据权利要求1所述的喷墨打印机墨盒用单向阀，其特征在于所述阀座所在的表面与所述密封面所在的表面分别位于所述弹性阀片在所述墨水通道中的墨水流向上的两个相对的表面。

4.根据权利要求2或3所述的喷墨打印机墨盒用单向阀，其特征在于所述密封面是球形曲面，所述贴合于所述墨水通道端口的所述密封面是所述球形曲面的外表面。

5.喷墨打印机墨盒，包括至少一个储墨腔、至少一个供墨口和至少一个单向阀，所述储墨腔和所述供墨口通过墨水通道实现连通，所述单向阀包括同所述喷墨打印机墨盒固定配合的阀座，其特征在于所述单向阀还包括弹性阀片，所述弹性阀片具有其形状适应于所述喷墨打印机墨盒墨水通道端口的密封面，所述阀座是自弹性阀片的一个侧面向外突出的凸块，所述凸块位于所述密封面外部，所述密封面在所述墨水通道端口两侧的压力差大约为零时自然贴合于所述墨水通道端口并使所述墨水通道处于关断状态，所述弹性阀片因应于所述墨水通道端口两侧的压力差沿所述墨水通道中的墨水流向作往复摆动。

6.根据权利要求5所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述阀座所在的表面与所述密封面所在的表面均位于所述弹性阀片的同一个侧面。

7.根据权利要求5所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述阀座所在的表面与所述密封面所在的表面分别位于所述弹性阀片在所述墨水通道中的墨水流向上的两个相对的表面。

8.根据权利要求6或7所述的喷墨打印机墨盒，其特征在于所述密封面是球形曲面，所述贴合于所述墨水通道端口的所述密封面是所述球形曲面的外表面。

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