TWI403421B - 超模壓流體互連件 - Google Patents

Description

超模壓流體互連件

本發明是有關於一種超模壓流體互連件。

噴墨印刷裝置，例如噴墨印表機，其運作係藉由噴射出墨水在媒體上以在媒體上形成圖像。例如，一列印頭可來回移動橫越該媒體，而該媒體垂直該列印頭橫越該媒體移動而前進。當該噴墨列印頭橫越該媒體移動時，該列印頭噴射出墨水在該媒體上以形成圖像。

至少在部分類型之噴墨印刷裝置，傳統上該噴墨列印頭及墨水已經被裝在一外殼內，即現所知之墨水匣。在某些設計中，該墨水匣之墨水在該噴墨列印頭需要更換前即耗盡。因此當墨水用盡，一個新的墨水匣需被裝入該印表機中。在某些設計中，該噴墨列印頭已與墨水供應源分離，而成為分離之可替換性消耗品之品項。一噴墨列印頭可被插入一噴墨列印裝置內，而後單一墨水供應源可與該已安裝在該列印裝置內之列印頭相配合，或在該列印頭被安裝之前與之相配合。

當墨水被裝進一與該噴墨列印頭分離之供應源內，該列印頭與該供應源間之配合過程應該保證不會導致流體漏出。此外，一墨水供應源稍後可在其內之墨水耗盡前由該列印頭被移除。當該供應源被如此移除，以及在該供應源初次配合該列印頭之前，不應有流體漏出。

一流體外殼之流體互連件，該流體互連件包含一熱塑性彈性材料之超模壓密封面，該密封面包含一開口，該密封面係被超模壓於一流體外殼之熱塑性表面上；一連接該超模壓密封面之該熱塑性彈性材料之牆，該牆圍住一途徑，該途徑之一第一端連通該開口；及一連接該牆之層，該層封閉該途徑之一第二端。

此處參考之圖示構成本說明書之一部分。該圖示中顯示之特徵係作為本發明之示範實施例之說明。

第1A、1B、1C、及1D圖表示一流體互連件被超模壓在一內裝流體之外殼上，而一列印頭經由本發明之一示範實施例之流體互連件而被插入及移出該外殼。

第2A、2B、2C、及2D圖為一供應源或一外殼，供一流體互連件超模壓於上。

第3A、3B、3C、3D、3E、及3F圖為根據本發明之一示範實施例之一超模壓流體互連件。

下列本發明之示範實施例之詳細說明，參照構成該詳細說明之一部分之附圖，藉由說明本發明可被實施之示範實施例而呈現。該等實施例被充分詳細地描述，使得熟知此技藝之人能實施本發明。其他可被利用之實施例，以及邏輯上、機械上、及其他變化可在不背離本發明之範圍及精神之下被達成。

第1A、1B、1C、及1D圖顯示一列印頭102經由一本發明之流體互連件106被插入及移出一流體108之外殼 104。該列印頭102包含一針110或配合件其可以穿入該流體互連件106而進入包裝在該外殼104內之該流體108。該針110之一示範實施例可為一射出成型熱塑性針。該針110之另一示範實施例可以是一金屬針。該列印頭102更通常為一外部配合件，因其為一與該流體互連件106配合且係於該流體互連件106外部之構件。該列印頭102可為一噴墨印刷裝置，例如一噴墨印表機之一部分，而其外殼104之相對應之例子用來容裝使用在該裝置上不同顏色之墨水可用於在媒體上形成圖像。

包裝在該外殼104內之該流體108在一實施例中可為墨水。該外殼104在一實施例中可被視為一墨水供應源，或者為該墨水供應源之一部分。例如，在第1A圖中圍繞該外殼104及該流體互連件106之虛線107特別地表示一實施例之一墨水供應源，可包含該外殼104、該流體互連件106，可能還包含該流體108。

通常，該流體互連件106係被超模壓於一表面109上，該表面109封閉在該外殼104之一牆200上之一開口114且黏附在該外殼104上。該流體互連件106為一熱塑性彈性材料350，而該外殼可為一射出成型熱塑性塑膠。該熱塑性塑膠及該熱塑性彈性體可能擁有相似之分子結構或分子族以供於物理纏結而產生上述黏附。此物理纏結在一分子層級上扮演一鎖定機制以保證該流體108無法由該外殼104與該流體互連件106之接點漏出或洩出該外殼104。在一示範實施例中，該熱塑性塑膠可為聚丙 烯，而該熱塑性彈性體可為一名為SANTOPRENE之熱塑性橡膠，或三元乙丙橡膠(EPDM)。在另一示範實施例中，該熱塑性橡膠可為苯乙烯基類(例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS))，而該熱塑性彈性體可為一以KRATON D.之品牌名稱可取得的一苯乙烯與異戊二烯之化合物。又一示範實施例包含聚對苯二甲酸乙酯(PET)作為該熱塑性塑膠，以及共聚酯彈性體，例如可由E.I.DuPont商業取得之HYTREL、或HYTREL. RTM.共聚醚酯樹脂來作為熱塑性彈性體。

第1A圖中，該列印頭102之針110尚未經由該流體互連件106被插入該外殼104。當該墨水供應源還未與該列印頭102配合，該流體互連件106有一未破損底層112其保證該流體108無法由此漏出或洩出。該針110可包含一延伸越過其長度之內流道，使得當該針110被插入該外殼104時能夠進入包裝於內之該流體108。就其本身而言，該針110可被視為一空心針，更通常為一配合件。

第1B圖中，該列印頭102之針110處於經由該流體互連件106被插入該外殼104之過程中，如箭頭122所指示。在一預定力實施下，該針110穿入之前未破損之該底層112且現在接觸該流體108。

第1C圖中，該列印頭102之針110已完全經由該流體互連件106被插入該外殼104。就其本身而言，該列印頭102現可經由該針110接觸包裝於該外殼104之該流體108。一環狀密封面114維持對該針110之緊密夾 住。此緊密之密封防止該針110與該流體互連件106間之流體108漏出或洩出。一牆113由該環狀密封面114延伸進入該外殼104。在一示範實施例中，該流體互連件106之該牆113也可經由兩傾斜部118維持對該針110之緊密夾住，且創造一介於該針110與該流體互連件106間之緊密之密封。

第1D圖中，該列印頭102之針110處於由外殼104經由該流體互連件106被移出之過程中，如箭頭124所指示。在一示範實施例中，當該針110經由該流體互連件106而被移出時，該流體互連件之該牆113之該兩傾斜部118保持與該針110之緊密接觸。此密封防止該流體隨著該針110而漏出或洩出。在該針110之外表面上之該流體108在該針110移出之過程中被該環狀密封面114抹去因而保持在該外殼104內，因而維持該針110之外表面之乾淨。一旦該針110被完全由該外殼104移出，該尖嘴形部113之底層112自密封且因此實質上封閉該底層112上被該針110插入而產生之開口。此該底層112之自密封實質上封閉任何該流體108經由該流體互連件106漏出或洩出之路徑，且減低任何流體滲漏。

第2A至2D圖根據一本發明之一示範實施例顯示關連於一外殼104之細節。該外殼104係用以包裝流體，例如第1A、1B、1C、及1D圖中之流體108，而可能為一墨水供應源或為其一部份。參考第2C及2D圖，該流體互連 件106係被超模壓在該表面109上，該表面109封閉在該外殼104之一牆200上之開口111(見第1A圖)。如於第2A至2D圖所見，該圓孔或開口111(見第1A圖)係被定義在該牆200上。該孔或開口111也可為其他形狀，例如矩形或多邊形。

第2C及2D圖顯示該流體互連件106被超模壓在該外殼104之該牆200上之該開口111之該表面109上。在該外殼104之展示實施例中，該牆200包含該表面109在該圓孔或開口111之週緣上。該流體互連件106包含一上結構205及一下牆113。在該展示實施例中，該上結構205為甜甜圈形狀且該形狀對應該牆200之該開口111。該上結構205與該開口111吻合。如果該牆200所定義之該開口111為不同形狀，亦即非圓形，則該上結構205也會有不同形狀以對應該牆200上之該開口111。該上結構205係被超模壓在該表面109上且因此黏附在於該表面109上。該流體互連件106之材質係選擇使其在一分子層級上與該外殼104之材質物理纏結。此黏附防止該流體108由該外殼104漏出或洩出。

仍參考第2C及2D圖，該下牆113延伸進入該外殼104。在該展示實施例中，該下牆113包含二傾斜部118。該二傾斜部118之相對於該開口111之末端與一薄的底層112連接。該薄底層112適用於其可在一預定值之力之作用下被該針110或其他配合件所穿入。該牆 113更包含與該二傾斜部118及該薄底層112連接之二側部215。最初，當該列印頭112之該針110尚未穿入該薄底層112時，該流體互連件106作用猶如該開口111之蓋子，而防止該流體108由該外殼104漏出或洩出。在該流體互連件之一示範實施例中，該牆113之厚度為0.5至0.75公釐，而該薄底層112之厚度為0.1至0.3公釐。該牆113之兩不同部分，如該二傾斜部118及該二側部215可能或可能未有相同之厚度。

根據本發明之一實施例，第3A、3B、3C、3D、及3E圖顯示該流體互連件106之一示範實施。第3A圖顯示該流體互連件106之一前視圖，而第3C圖顯示該流體互連件106之一側視圖。第3B圖顯示該流體互連件106之一橫截面前視圖，而第3D圖顯示該流體互連件106之一橫截面側視圖。第3A、3B、3C、及3D圖顯示該流體互連件106，當該針110尚未被插入該流體互連件106時。第3E圖顯示該流體互連件106之該橫截面側視圖，當該針110已經被插入該流體互連件106時。第3F圖顯示該流體互連件106之該橫截面側視圖，當該針110已經被拔出該流體互連件106時。在一實施例中，該等傾斜部118與垂直方向定義出一角度θ。在一示範實施例中，該等傾斜部118與垂直方向定義出一大約38度之角度。在一示範實施例中，整個該流體互連件106，包含該上結構205及該牆113，係被超模壓進該外殼104之該牆200之一開口111內以作為一單一(整體的)結構。直到一 配合件，例如一針110，插入該相對薄之底層112前，沒有路徑可供該流體108經由該流體互連件106漏出或洩出。將該流體互連件106超模壓在該外殼104上也能減少製造及組裝過程，在該過程中此部分會被個別地製造，且之後由一個別過程被安裝在一外殼上。

該牆113圍住一途徑360以供一配對件，例如該針110。該牆之內表面355定義出該途徑360。該途徑360於其一端連通該開口250，而於另一端被該薄底層112所封閉。該途徑可為不同型狀，例如圓柱形或圓錐形或半球形，只要其允許該配對件，例如該針110能通過。

該環狀密封面114由於一輕微的緊度配合密封環繞在該針110上，當該針被由該外殼104移出時，也將該針110之外表面擦乾淨。如第3E圖所示，當該針110經由該流體互連件106被插入該外殼104時，該等傾斜部118由該針110被沿箭頭方向500軸向外推。同時，該環狀密封面114可能因該等傾斜部118於該環狀密封面114上之樞紐行動被軸向向內推向該針110。

一旦該針被插入該流體互連件106，其可以由該流體互連件106拉出之方式被移出。現參考第3F圖，當該針110被由該流體互連件106拉出，該等傾斜部118會一同因該針將其推開而自我推擠，如箭頭600所示。此密封防止該流體108當該針110被拉出該外殼104時由該外殼104漏出或洩出。在此例中，該環狀密封面也緊密夾住該針110，因此防止任何該流體108在該針110 被拉出時由該外殼104漏出或洩出。由於用於該流體互連件106之該熱塑性熱塑性彈性材料350自密封之性質，該針110在該薄底層112產生之穿入開口實質上係被密封。因此，當該針110由該外殼104被完全拉出，該流體互連件106之自密封之薄底層112降低了該流體108任何由該外殼104漏出或洩出之可能性。

注意雖然特定的實施例已於此描述及展示，熟知此技藝之人仍歡迎任何計算以達成相同目的之配置可代替該展示之特定實施例。例如，雖某些本發明之實施例已被描述關於一墨水供應源之流控的互連件，其隨後配合一噴墨列印頭或一噴墨列印頭元件，本發明之其他實施例可被用於有關噴墨列印裝置以外之應用。因此本應用欲包含本發明之此揭露實施例之任何改寫或變化。因此，本發明明顯地欲只被其專利申請範圍及其同義語所限制。

102‧‧‧列印頭

104‧‧‧外殼

106‧‧‧流體互連件

107‧‧‧虛線

108‧‧‧流體

109‧‧‧表面

110‧‧‧針

111‧‧‧開口

112‧‧‧底層

113‧‧‧牆

114‧‧‧環狀密封面

118‧‧‧傾斜部

200‧‧‧牆

205‧‧‧上結構

215‧‧‧側部

250‧‧‧開口

350‧‧‧熱塑性彈性材料

355‧‧‧內表面

360‧‧‧途徑

第1A、1B、1C、及1D圖表示一流體互連件被超模壓在一內裝流體之外殼上，而一列印頭經由本發明之一示範實施例之流體互連件而被插入及移出該外殼。

第2A、2B、2C、及2D圖為一供應源或一外殼，供一流體互連件超模壓於上。

第3A、3B、3C、3D、3E、及3F圖為根據本發明之一示範實施例之一超模壓流體互連件。

102‧‧‧列印頭

104‧‧‧外殼

106‧‧‧流體互連件

108‧‧‧流體

109‧‧‧表面

110‧‧‧針

112‧‧‧底層

113‧‧‧牆

114‧‧‧環狀密封面

118‧‧‧傾斜部

Claims (19)

1. 一種流體外殼之流體互連件，該流體互連件包含：一熱塑性彈性材料之超模壓密封面，該密封面包含一開口，該密封面係被超模壓於一流體外殼之熱塑性表面上；一連接該超模壓密封面之該彈性材料之牆，該牆圍住一途徑，該途徑在該開口與一第一端之間連通；自該牆延伸且朝彼此偏移之第一及第二傾斜部；一自該牆朝該第一端向內徑向延伸之環形密封面，其中該第一及第二傾斜部與該環形密封面為一樞紐關係；及一連接至該牆及連接至該第一及第二傾斜部之可破壞的封閉層，該層在該途徑之一第二端封閉該途徑。
2. 如申請專利範圍第1項之流體互連件，其中該途徑係圓錐形。
3. 如申請專利範圍第1項之流體互連件，其中該途徑係圓柱形。
4. 如申請專利範圍第1項之流體互連件，其中該途徑係半球形。
5. 如申請專利範圍第1項之流體互連件，其中該超模壓密封面中之該開口通常為圓形。
6. 如申請專利範圍第1項之流體互連件，更包含一配合件可插入該開口及經由該途徑穿破該層以由該流體外殼抽取一流體，以及其中當該配合件插入於該第一與第二 傾斜部之間時，該第一及第二傾斜部與該配合件密封，且當該配合件從該環形密封面抽出時，該環形密封面清潔該配合件。
7. 如申請專利範圍第6項之流體互連件，其中該配合件包含一中空針。
8. 如申請專利範圍第7項之流體互連件，其中該針包含一射出成型熱塑性針或一金屬針。
9. 一種供應源，其包含：一具有一或多個開口之外殼；包裝於該外殼內之流體；一熱塑性彈性材料之超模壓密封面，該密封面係被超模壓於該一或多個開口之一者中；一連接至該超模壓密封面之該彈性材料之牆，該牆圍住一途徑，該途徑在該開口與一第一端之間連通；自該牆延伸且朝彼此偏移之第一及第二傾斜部；一自該牆朝該第一端向內徑向延伸之環形密封面，其中該第一及第二傾斜部與該環形密封面為一樞紐關係；及一連接至該牆及連接至該第一及第二傾斜部之可破壞的封閉層，該層在該途徑之一第二端封閉該途徑。
10. 如申請專利範圍第9項之供應源，其中該牆具有一界定該途徑之內表面，其中該途徑係適於接收一配合件，以及其中當該配合件插入於該第一與第二傾斜部之間時，該第一及第二傾斜部與該配合件密封，且當該配合 件從該環形密封面抽出時，該環形密封面清潔該配合件。
11. 如申請專利範圍第9項之供應源，其中該層係能夠被一配合件穿破，從而在該層中建立一經穿破開口。
12. 如申請專利範圍第11項之供應源，其中在抽取該配合件時，該層實質上封閉由該配合件所建立之該經穿破開口。
13. 如申請專利範圍第9項之供應源，其中該流體為一列印墨水。
14. 一種系統，其包含：一或多個熱塑性材料之外殼，其各具有一或多個開口且包裝流體；一或多個流體互連件，該流體互連件包含：一熱塑性彈性材料之超模壓密封面，該密封面係被超模壓於該一或多個開口之一者中；一連接至該超模壓密封面之該彈性材料之牆，該牆圍住一途徑，該途徑在該開口與一第一端之間連通；自該牆延伸且朝彼此偏移之第一及第二傾斜部；一自該牆朝該第一端向內徑向延伸之環形密封面，其中該第一及第二傾斜部與該環形密封面為一樞紐關係；及一連接至該牆及連接至該第一及第二傾斜部 之可破壞的封閉層，該層在該途徑之一第二端封閉該途徑；以及一或多個對應於該流體互連件之配合件，各配合件經由一對應的流體互連件可插入至該等外殼之一者內，其中該配合件係能夠穿破該層且在該層中建立一開口。
15. 如申請專利範圍第14項之系統，其中在從該層抽取該配合件時，該層係能夠實質上封閉由該配合件所建立之該開口。
16. 如申請專利範圍第14項之系統，其中由該牆所圍住之該途徑係適於接收該配合件。
17. 如申請專利範圍第16項之系統，其中該途徑係圓柱形、圓錐形或半球形。
18. 如申請專利範圍第14項之系統，其中當該配合件係插入至該等外殼之一者內時，該等傾斜部與該等配合件之至少一者密封。
19. 如申請專利範圍第14項之系統，其中當該配合件從該等外殼之一者抽出時，該環形密封面清潔該配合件。