专利名称：液体盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体盒。更具体而言，本发明涉及用于向液体喷射装置供应液体的液体盒，所述液体盒安装在所述液体喷射装置上。
背景技术：
本发明要求以下日本专利申请的优先权2002年12月25日提出的No.2002-374645和2003年7月31日提出的2003-204774，在此通过引用，其内容被包含在本申请中。
在喷墨式记录装置中，容纳有墨水的墨盒在被安装到喷墨式记录装置上时，将墨水供应给记录头。此处，墨水、喷墨式记录装置和墨盒分别是液体、液体喷射装置和液体盒的例子。
例如，提供了一种墨盒，该墨盒具有墨水容纳区，其中容纳墨水；墨水供应部分，用于将墨水容纳区中的墨水供应给记录头，从托架突出的墨水供应针插入墨水供应部分中；阀构件，用于容许墨水容纳区和墨水供应部分基于墨水容纳区侧与记录头侧之间的压力差而彼此连通；和大气阀，用于容许墨水容纳腔与大气彼此连通，例如日本早期公开专利No.2002-103643所公开的那样。将大气阀设置为能够垂直于墨盒安装到托架上的方向移动。例如，如果通过向下推入将墨盒安装到托架上，则将大气阀设置为能够沿水平方向移动。当将墨盒安装在托架上时，作为托架一部分的接触构件与大气阀相接触，然后大气阀被沿水平方向移动，墨水容纳区就与大气连通。在此状态下，当记录头消耗墨水时，墨水供应控制装置将墨水从墨水容纳区供应给记录头。
但是，在上述墨盒中，由于托架的接触构件沿垂直于墨盒安装方向的方向移动大气阀，大气阀可能会因为将墨盒安装到托架上时大气阀的松动或接触构件的松动使接触构件未与大气阀相接触而不会打开。此外，在上述墨盒中，容纳在墨水容纳区中的墨水可能会通过连通孔从墨盒中漏出。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种液体盒和一种用于装配液体盒的方法，能够克服伴随传统技术的上述缺点。通过在本发明的独立权利要求中所说明的组合，可以实现上述及其它目的。本发明的从属权利要求阐述了本发明的其它有益的和示范性的组合。
根据本发明的第一方面，一种液体盒，用于当安装在液体喷射装置上时通过液体喷射装置的液体供应针来向液体喷射装置供应液体，所述液体盒包括以下部分液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与液体容纳区连通，液体供应部分包括液体喷射装置的液体供应针插入其中的开口；和大气阀，用于密封容许所述液体容纳区与大气连通的连通孔，大气阀大体上沿与液体供应针插入所述液体供应部分的所述开口的方向平行的方向移动。
由于此构造，因为大气阀的移动方向平行于液体喷射装置的液体供应针插入液体供应部分的插入方向，随着液体盒的安装，液体喷射装置的接触构件将大气阀可靠地向上推动。此外，如果液体盒的外形在液体盒安装的方向上较宽，可以增加大气阀移动的行程而不加宽液体盒的宽度。
液体盒还可以包括螺旋弹簧，用于将大气阀推向连通孔以密封连通孔。由此，与使用片簧的情况相比，可以增加螺旋弹簧压缩的行程，并可以增加沿密封连通孔的方向推动大气阀的推力。
在液体盒中，大气阀可以包括以下部分引导部分，基本呈圆柱形，并插入螺旋弹簧中；和盘状部分，具有大于引导部分的直径，并被螺旋弹簧推动以密封连通孔；以及凹口部分，设置在引导部分处，从插入螺旋弹簧侧切入。
由此，由于在大气阀的引导部分插入螺旋弹簧中的状态下，可以通过使装配工具配合装入到凹口部分当中来暂时止动大气阀和螺旋弹簧，因此可以容易地将大气阀和螺旋弹簧装配到墨盒上。
在液体盒中，大气阀可以包括密封部分，被推动以密封连通孔；和杆状部分，从密封部分延伸出，插入连通孔中并在多个位置接触连通孔内部，其中在杆状部分与连通孔之间可能形成缝隙。
由此，将大气阀相对于连通孔在多个位置精确定位。此外，由于在接触位置之间形成了缝隙，可以防止流过连通孔的大气的通过阻力的增加。
在液体盒中，可以在液体盒的一部分处形成薄膜，该薄膜与液体喷射装置的接触构件相接触，并且大气阀通过被接触构件经由具有弯曲部分的薄膜推动来移动。
由此，当液体喷射装置的接触构件经由薄膜将大气阀向上推动时，可以防止薄膜被扩张而破裂。此外，可以为推动薄膜而降低阻力。
液体盒还可以包括液体保持部分，该液体保持部分设置在大气阀和连通孔下方、比连通孔更靠近大气的位置，用于保持从连通孔中流出的液体。由此，虽然液体向着大气附近而不是向着连通孔和大气阀流出，但是将墨水保持在了液体保持腔中。因此，可以防止液体从液体盒中漏出。
在液体盒中，还可以在液体保持部分的上部设置保持部分连通孔，以容许大气与液体容纳区的连通孔连通。由此，虽然液体向着连通孔和大气阀流出，但是可以通过容许液体从连通孔流到液体保持部分来降低大气通过连通孔的通过阻力。
在液体盒中，液体保持部分可以具有中空部分，该中空部分的底面是打开的，并且液体保持部分具有用于密封中空部分的薄膜，液体盒还包括大气阀推动构件，该大气阀推动构件容纳在液体保持部分的中空部分当中，用于通过形成于液体喷射装置处的接触构件，经由薄膜来将大气阀向上推动。由此，将大气阀设置在墨盒的上部，因此可以增加保持液体的容量。
在液体盒中，薄膜可以具有弯曲部分，以使液体喷射装置的接触构件能经由薄膜将大气阀向上推动，直到大气阀打开连通孔。由此，当液体喷射装置的接触构件经由薄膜将大气阀向上推动时，可以防止薄膜因被扩张而破裂。
液体盒还可以包括密封薄膜，用于阻挡在液体容纳区和连通孔之间；和撕裂装置，用于当将液体盒安装在液体喷射装置上时，撕裂密封薄膜。由此，可以防止未使用时液体由连通孔向着大气阀流出。
液体盒还可以包括存储器安装于其上的连接部分，该连接部分的一个侧面由液体喷射装置来定位，其中将大气阀装置设置在连接部分附近。由此，可以精确地定位大气阀和接触构件，并且可以可靠地与大气相通。
根据本发明的第二方面，一种液体盒，在与液体喷射装置的一部分相接触并绕液体喷射装置转动时被安装，所述液体盒包括以下部分液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与液体容纳区连通，并具有供应阀，当插入液体喷射装置的液体供应针时，液体供应针将供应阀向上推动；和大气阀，用于密封容许液体容纳区与大气连通的连通孔，而在安装液体喷射装置时，通过被形成于液体喷射装置处的接触构件沿与液体供应针插入液体供应部分的方向基本平行的方向所移动来打开连通孔，其中以液体盒绕液体喷射装置转动的点为轴，液体盒为了使大气阀与液体喷射装置的接触构件相接触而绕液体喷射装置转动的角度小于以所述的点为轴，液体盒为了使供应阀与液体供应针相接触而绕液体喷射装置转动的角度。
由此，当将液体盒安装到液体喷射装置上时，可以在液体供应针插入液体供应部分之前打开大气阀，于是可以防止在液体盒内部的压力小于液体喷射装置内部的压力时，墨水从液体喷射装置流到液体盒。具体而言，当安装液体盒时，形成于液体喷头的喷嘴处的弯月面可能被液体盒内部的压力(低于大气压力的压力)向着喷头引入，以及因为气泡从喷嘴侵入喷头而发生记录头的不良喷射，但是根据以上结构，可以将其防止。
根据本发明的第三方面，一种液体盒，在与液体喷射装置的一部分相接触并绕液体喷射装置转动时被安装，所述液体盒包括以下部分液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与液体容纳区连通，并且液体喷射装置的液体供应针插入液体供应部分中；和大气阀，用于密封容许液体容纳区与大气连通的连通孔，而在安装液体喷射装置时，通过被形成于液体喷射装置处的接触构件沿与液体供应针插入液体供应部分的方向基本平行的方向所移动来打开连通孔，其中在大气阀和接触构件之间的接触部分形成于比液体供应部分距液体盒绕液体喷射装置转动的点更近的位置。
由此，当将液体盒安装到液体喷射装置上时，可以在液体供应针插入液体供应部分之前打开大气阀，并且可以防止在液体盒内部的压力小于液体喷射装置内部的压力时，墨水从液体喷射装置流到液体盒。具体而言，当安装液体盒时，形成于液体喷头的喷嘴处的弯月面可能被液体盒内部的压力(低于大气压力的压力)向着喷头引入，以及因为气泡从喷嘴侵入喷头而发生记录头的不良喷射，但是根据以上结构，可以将其防止。
液体盒还可以包括设置在液体容纳区与连通孔之间的止回阀，用于容许大气从连通孔流向液体容纳区，并用于阻止液体从液体容纳区流向连通孔。
由此，虽然在液体供应针插入液体供应部分之前打开了大气阀，但是可以可靠地防止液体向着大气阀流出
发明内容
不一定说明本发明的全部必要特征。本发明还可以是上述特征的子组合。
结合附图，根据以下对实施例的说明，本发明的上述及其它特征会变得更清楚。
图1是根据第一实施例的墨盒100的前透视图；图2是安装薄膜110之前的墨盒100的后透视图；图3是安装薄膜110之后的墨盒100的后透视图；图4是墨盒100的分解透视图；图5是墨盒100的分解透视图；图6是处于安装薄膜130之前的状态下墨盒100的前视图；图7是处于安装薄膜130之后的状态下墨盒100的前视图；图8是处于安装薄膜110之前的状态下墨盒100的后透视图；图9是示出大气阀254和连通孔239的分解透视图；图10是托架42的透视图；图11是示出墨盒100和托架42之间关系的横截面示意图；图12是示出墨盒100和托架42之间关系的横截面示意图；图13是示出墨盒100和托架42另一个例子之间关系的横截面示意图；
图14A和14B是大气阀254的其它例子的透视图；图15是其中容纳大气阀254的大气阀容纳腔232的放大横截面视图；图16是示出第二实施例的墨盒500的平面视图；图17是示出图16中的A-A横截面下部的放大视图；图18是推动构件容纳腔652附近的部分放大视图；图19是大气阀推动构件654的透视图。
具体实施例方式
现在根据优选实施例对本发明进行描述，所进行的描述只是用于举例性地说明本发明，并不意于限制本发明的范围。在实施例中所说明的所有特征及其组合不一定是本发明所必要的。
图1是用于在喷墨式记录装置中使用的墨盒100的结构从上方斜视的前透视图，墨盒100适合作为液体盒的例子，该液体盒适于向液体喷射装置的液体喷头供应液体。
另外，本发明的液体喷射装置并不限于液体喷射装置的液体喷头，其还包括色彩过滤器制造装置的有色材料喷头，所述色彩过滤器装置用于制造液晶显示器的色彩过滤器；电极材料(导电胶)喷头，用于形成诸如有机EL(电致发光)显示器或FED(Field Emission Display，场发射显示器)之类的电极；还有生物芯片制造装置的生物有机物质喷头和作为微量吸管的制造生物芯片的试样喷头。
图2和图3是图1中的墨盒100从下方斜视的后透视图，图2示出了在未安装薄膜110的状态下的墨盒100，图3示出了在安装了薄膜110的状态下的墨盒100。此外，图4和图5是示出将组成墨盒100的构件在分解状态下的墨盒100的透视图。图6和图7是图1中的墨盒100的前视图，图6示出了在墨盒100的开口部分122安装薄膜130之前的墨盒100，图7示出了在墨盒100的开口部分122安装了薄膜130的墨盒100。另外，薄膜130安装于图7中以阴影线示出的区域。
如图4所示，墨盒100具有以下部分盒体120，具有近似盒子的形状，带有开口122；薄膜130，几乎覆盖开口122整个表面；和盖子140，覆盖薄膜130的外部。如下文所述，盒体120的内部被肋或壁分隔。薄膜130几乎密封盒体120的开口122的整个表面，以使其内部变成封闭状态。还将盖子140固定到盒体120上，以将薄膜130的外部包住成非封闭状态。
盒体120具有以下部分墨水容纳区111，用于容纳墨水；墨水通道部分，从墨水容纳区111到墨水供应部分160；墨水侧通路，容许墨水容纳区111与大气连通；大气阀容纳部分和由大气通路组成的大气连通部分，并且盒体120由例如聚丙烯(PP)制成一体。
墨盒100还具有墨水供应控制装置150、存储器170和啮合杠杆180。墨水供应装置160将容纳在墨水容纳区111中的墨水通过该装置的墨水供应针供应给喷墨式记录装置的记录头，所述墨水供应针插入所述墨水供应装置160的开口。所述墨水供应针位于盒体120的底面上，并且形成于墨盒100安装在其上的托架42中。存储器170嵌塞在连接部分190中，而该连接部分紧靠并连接于盒体120侧面的下部。存储器170存储关于墨盒100种类的信息、关于墨盒100所含的色彩的信息和关于当前剩余墨水量的信息等，并且其通过露置于其上的多个端子171来在装置体和墨盒100之间传递此信息。啮合杠杆180形成于盒体120的与连接部分190相对的侧面的上部，并与喷墨式记录装置的托架42相啮合。连接部分190的侧面由图中未示出的肋控制，该肋形成于托架处，从而将端子171和托架侧的弹性接触点设计为可靠地彼此接触。
墨水供应控制装置150由压差阀组成，其通过伴随墨水的消耗而在墨水容纳区111与墨水供应部分160之间产生的压力差，将墨水容纳区111的墨水供应给墨水供应部分160。所述的墨水供应控制装置具有以下部分膜片阀900，作为插入盒体120的凹入部分495中的阀构件的例子，能发生弹性形变；阀盖151，覆盖凹入部分495；螺旋弹簧907，作为设置在膜片阀900与阀盖151之间的推动构件的例子。
如图6和图7所示，沿水平方向延伸的壁272将墨水容纳区111大体分为上部和下部，并且，可以通过连通孔242与大气连通的大气侧容纳区270形成于所述的下部，而供应侧容纳区形成于所述的上部，所述供应侧容纳区由第一墨水容纳区292和第二墨水容纳区294组成，并与大气隔绝。所述供应侧容纳区290被在壁272附近(在所述的下部区域)具有连通部分276的斜壁271分成第一和第二墨水容纳区292和294，并设置有为了环绕第二墨水容纳区294的周边而设置的通道部分296。通道部分296经由在所述下部的连通部分278与第二墨水容纳区294相连接，并且还经由通路298和300，以及通道孔918与墨水供应控制装置150相连接。
此外，将墨水供应控制装置150的下游侧构造为经由与墨水供应控制装置150连通的通道孔910、与通道孔910连通的连通部分302和通道321、形成于通道321的末端并且面向前面侧的通道孔323以及其末端与通道孔323连通的连通部分304，与墨水供应部分160连通。
大气侧容纳区270和第一墨水容纳区292通过垂直延伸的连通通路295彼此连通，并被这样构造以使得对应于来自墨水供应部分160的墨水的消耗，大气侧容纳区270中的墨水被吸入第一墨水容纳区292中，然后经由第二墨水容纳区294和通道部分296等，流到墨水供应控制装置150中。墨水依序通过连通部分274、第二进墨口162、连通通路295、连通部分276和278、通道部分296、通路298和300以及通道孔918，从墨水容纳区111的大气侧容纳区270流到墨水供应控制装置150中。
同时，大气阀部分250具有中空的大气阀容纳区232，用于容纳大气阀254，并在大气阀容纳区232下方的壁面上具有也作为大气连通通道的连通孔239，其直径比大气阀254的杆状部分264略大，使得大气阀254的杆状部分264始终被弹簧255推向墨盒100的底面并插入其中以能够自由滑动，并且当墨盒100未安装到喷墨式记录装置的托架42上时，大气阀254将连通孔239密封。因此，将大气阀254设置为能够沿墨盒100安装在托架42上所沿的垂直方向移动，并且当安装在托架42上时，通过被接触构件60推向上方而打开连通孔239，接触构件60作为形成于托架中的接触构件的例子。
图8是示出在未安装薄膜110的状态下的图1的墨盒100的后视图。大气侧通路以上述的连通孔239作为边界与大气连通，并由以下部分组成开口212、迂回或弯曲的通路214、过滤器容纳区216、连通孔218、连通部分222和形成于连通部分222的底面上的连通孔253和连通部分224。
具体而言，如图8所示，形成于盒体120的前表面上、并以迷宫形弯曲的通路214的一端通过开口212对大气开放，而另一端与用于容纳过滤器215(图4和图5)的过滤器容纳区216相连接，过滤器215具有排斥墨水和渗透空气的功能。过滤器容纳区216与连通孔218连通，连通孔218从盒体120的前侧穿透到后侧。连通孔218在盒体120的后侧经由连通部分222和连通孔253与连通部分224相连接，连通孔253形成于分隔连通部分222的室的底部。在通路214的中间，设置了由凹入部分组成的腔930。
如图2所示，连通部分224在盒体120的底面上形成为凹入部分257，并露出了作为大气阀254的操作杆的杆状部分264，而能够与容纳有大气阀254的大气阀容纳区232连通的连通孔239和与连通部分222连通的连通孔253形成于凹入部分257的内部，并且凹入部分257的外表面被用于密封第一和第二进墨口161和162的薄膜132所密封。选择从托架42伸出的突起的压力可使其发生弹性变形的物体作为此薄膜132。
同时，如图6所示，墨水侧通路以上述连通孔239为边界与大气侧容纳区270连通，并由以下部分组成大气阀容纳区232、通道孔234a、连通腔234b、连通部分234c、连通腔234d、连通部分236、连通腔237和连通孔238、连通凹槽240和连通孔242。具体而言，通道孔234a形成于大气阀容纳区232上部的壁上，并且按如下连通顺序形成大气通路经由通道孔234a的连通腔234b、在连通腔234b上部的壁上的凹口所形成的连通部分234c、位于连通部分234c上部的连通腔234d、在连通腔234d上部的壁上的凹口所形成的连通部分236以及在下方设置有连通孔238的连通腔237。
从盒体120的后侧穿透到前侧的连通孔238经由连通凹槽240和连通孔242与大气侧容纳区270连通，连通凹槽240与连通孔238连通，而连通孔242与连通凹槽240连通并从盒体120的前侧穿透到后侧。
这些大气侧容纳区270、供应侧容纳区290、大气阀部分250以及大气侧通路和墨水侧通路成为一个区域，通过用热焊接将薄膜130和110安装到分隔其中每一个区的壁上而将所述区域和大气隔离。
墨水供应部分160具有以下部分密封构件12，由具有插入开口26的弹性体制成，设置在托架42中的墨水供应针插入所述的插入开口26中；供应阀13，将密封构件12的插入开口26封闭；和推动构件，由将供应阀13推向密封构件12的螺旋弹簧等组成。另外，在制造时，薄膜604安装于密封构件12的插入开口26上。
当将墨盒100安装在喷墨式记录装置的托架42上时，位于托架42中的突起部分经由薄膜132，将大气阀的杆状部分264向上推动，并且托架42的墨水供应针将墨水供应部分160的供应阀13向上推动。因此，连通孔239容许从大气阀容纳区232延伸到连通孔242的大气通道与大气连通。并且，墨水供应部分160中比供应阀13更上游的部分与墨水供应针连通。
当对在连通孔242与大气连通的状态下的喷墨式记录装置进行操作，以进行记录时，从墨水供应部分160通过墨水供应针向记录头供应墨水。当从墨水供应部分160供应墨水时，墨水按图6所示的箭头a和墨水容纳区111的通道孔918的顺序流动，按图6所示的箭头b、c和d的顺序经由墨水供应控制装置150流动，流入墨水供应部分160中，并被供应给插入墨水供应部分160中的墨水供应针。
根据此墨水的流动，在墨水容纳区111中，将大气侧容纳区270的墨水供应给供应侧容纳区290。随着大气侧容纳区270中的墨水被消耗，大气通过按图6中的箭头f、底面的连通部分224和箭头g的顺序的路线，从连通孔242流入大气侧容纳区270中。虽然因为将墨水从墨水供应部分160提供给记录头而使大气侧容纳区270的液面下降，但是与大气侧容纳区270和供应侧容纳区290相连接的通道在大气侧容纳区270的最下部设置有连通开口，使得大气不会流入供应侧容纳区290中，直到将大气侧容纳区270中的全部墨水转移到供应侧容纳区。
在大气侧容纳区270中的墨水全部消耗之后，供应侧容纳区290的第一和第二墨水容纳区292和294中的墨水按此顺序消耗。在此期间，由于在与大气侧容纳区270和供应侧容纳区290连通的第二进墨口162中形成的墨水弯月面所引起的表面张力，防止了供应侧容纳区290中的墨水流回到大气侧容纳区270。
当开始消耗第一墨水容纳区292中的墨水时，空气流入第一墨水容纳区292中。因此，第一墨水容纳区292中的液面下降，但第一和第二墨水容纳区292和294仅在最下部由连通部分276连通，使得先消耗第一墨水容纳区292中的墨水。当因为消耗第一墨水容纳区292中的墨水而使液面到达连通部分276时，空气随着第二墨水容纳区294中的墨水被消耗而流入第二墨水容纳区294中。在消耗第二墨水容纳区294中墨水的同时，产生由连通部分276中的墨水弯月面所引起的表面张力，因此防止第二墨水容纳区294中的墨水流回到第一墨水容纳区292中。
如上所述，虽然大气侧容纳区270及第一和第二墨水容纳区292和294中的墨水按此顺序消耗，但是即使在任何容纳区中都存在墨水的液面，墨水也从连通部分278经由通路300，通过通道孔918供应到墨水供应部分160当中，连通部分278设置在将墨水容纳区近似分成上下两部分的壁272附近。
如图6所示，连通孔242可以设置有止回阀90，用于容许大气从连通孔242传送到大气侧容纳区270，而防止墨水从大气侧容纳区270传送到连通孔242。止回阀90的一个例子是膜片阀。在此情况下，矩形薄膜的一个边缘被固定，以从大气侧容纳区270侧覆盖连通孔242，而将其它三个边缘设计为能够自由移动。因此，可以防止墨水从墨水容纳区111漏出到连通孔242。
图9是示出大气阀和盒体120的连通孔239的周围的分解透视图。大气阀254具有以下部分引导部分258，基本呈圆柱形，螺旋弹簧255插在其上；盘状部分260，位于引导部分258一侧的末端；密封部分262，在盘状部分260处，向引导部分258的相反侧呈环形伸出；和杆状部分264，从盘状部分260的中心向引导部分258的相反侧延伸。引导部分258设置有凹口部分266，凹口部分266被从引导部分插入螺旋弹簧255的一侧切入而成。盘状部分260具有其直径大于引导部分258的盘的形状，并被螺旋弹簧推动以将连通口239的周围密封。作为与本发明相关的密封部分的例子，密封部分262呈环形伸出，以包围呈矩形的连通部分239的外围。在本实施例中，呈环形的密封部分262的末端向内和向外伸出两次(横截面视图呈“M”形)，密封的力由此变大。杆状部分264基本呈圆柱形并延伸到超出密封部分262，该杆状部分264的直径大到差不多接触呈矩形的连通孔239的内部。除密封部分262之外的大气阀254以例如聚丙烯来铸模，而密封部分262以例如弹性体来模制成形。通过二色向铸模方法(dichroic molding)来对这些进行整体模制成形。但是，密封部分262的构造并不限于此，密封部分262可以形成为与大气阀254相分离的O型环。
在下文中，将说明如何将大气阀254容纳在盒体120的大气阀容纳区或腔232中。首先，将大气阀254的引导部分258插入螺旋弹簧255中，并且螺旋弹簧255的第一末端与盘状部分260相接触。螺旋弹簧255的第二末端被工具压下，并使螺旋弹簧255收缩直到其短于引导部分258。在此情况下，将装配工具插入凹口部分266中，并在工具处暂时止动螺旋弹簧255和大气阀254。通过将大气阀254的杆状部分264插入连通孔239中，就将被工具暂时止动的螺旋弹簧255和大气阀254容纳在了大气阀容纳腔232中。
在大气阀254的杆状部分264插入连通孔239中的情况下，从凹口部分266处去除装配工具。因此，螺旋弹簧255被释放，并被保持在大气阀254的盘状部分260与大气阀容纳腔232的壁部分269之间。因此，螺旋弹簧255将大气阀254推向连通孔239以密封连通孔239。由于螺旋弹簧255推动大气阀254，密封部分262密封并覆盖连通孔239，并且墨水容纳区111与大气隔绝。
如上所述，由于可以在大气阀254的引导部分258插入螺旋弹簧255的状态下将装配工具插入凹口部分266中，可以容易地将大气阀254和螺旋弹簧255插入墨盒100中。另外，可以增加压缩的螺旋弹簧255的行程，使得可能以比使用片簧更大的推动力将大气阀254推向一个方向，以密封连通孔239。
并且，如图9所示，杆状部分264具有圆形的横截面，并且连通孔239的形状近似是矩形，从而大气阀254的杆状部分264从内部与连通孔239在四个点处相接触。因此，在该状态下精确地确定了大气阀254的位置，而没有对于连通孔239的松动。此外，由于在连通孔239与杆状部分264彼此接触的点之间有空气通路，当密封部分262打开连通孔239时，可以降低对流过连通孔239的大气的通过阻力。
图10是喷墨式记录装置的托架42和安装在托架42上的墨盒100的透视图。图11和图12是示出如何将托架42安装到墨盒100上的横截面视图。图11和图12简化并示出了墨盒100的托架42。
如图10所示，托架42大体上具有上表面为开放的盒子的形状，并支持多个从上表面安装的墨盒100。在图10所示的实施例中，托架42的内侧设置有三个肋33。在这些肋33之间，以及在肋33与托架42的侧面之间，安装了三个具有彼此相同的形状的彩色墨盒和一个具有与其它墨盒不同的厚度的黑色墨盒。
插入墨水供应部分160中的墨水供应针50设置在托架42内侧的底面上并位于当安装了墨盒100时墨水供应部分160的位置上。具有端头呈锥形的空心针的形状的墨水供应针50将供应自墨水供应部分160的墨水供应给记录头。此外，将大气阀254向上推动的接触构件60设置在托架42内侧的底面上，并位于在安装墨盒100时与墨盒100的大气阀254面对的位置上。
与啮合杠杆180的突起20相啮合的凹槽部分37和与钉状部分19相啮合的啮合凹入部分38设置在托架42面对啮合杠杆180的侧面上。凹槽部分37设有上部朝向墨盒100侧较宽的凹槽部分37a。当安装墨盒100时，此凹槽部分37引导形成于啮合杠杆180两侧面的突起20，此外还在安装了墨盒100的状态下，将啮合杠杆180打开并支撑在墨盒100的外部。
引导凹入部分39设置在托架42的凹槽部分37下侧。引导凹入部分39在墨盒100深深插入托架42时容纳墨盒100的引导突起部分11，并在已安装墨盒100的状态下，防止墨盒100沿纵向的松动。
如图11所示，定位件40设置在托架42面对墨盒100的存储器170的侧面处，其具有与托架42的侧面相连接的上端40a和与墨盒100的连接部分190的安装面190a相接触的下端。弹性接触点41设置得低于定位件40，以与安装于连接部分190上的存储器170的端子171电接触。
如图11所示，当墨盒100位于托架42上方时，连接部分190与定位件40相接触。在此情况下，当进一步将墨盒100向下推时，定位件40被连接部分190挤压并发生形变，并且连接部分190通过定位件40，进一步向下移动。在此阶段，墨盒100的啮合杠杆180两侧的突起20由凹槽部分37a引导，此外引导突起部分11进入引导凹入部分39当中。
此外，当推入墨盒100时，墨水供应针50进入墨水供应部分160中，并反抗推动构件14的推动力将供应阀13向上挤压，同时接触构件60经由薄膜132挤压大气阀254，使得大气阀254打开连通孔239。
由于大气阀254移动的方向平行于将墨盒100安装到喷墨式记录装置的托架42上的方向，随着墨盒100的安装，可靠地将大气阀254向上挤压。此外，由于墨盒100的外形在安装墨盒100的方向上纵向长，可以在不延长墨盒100宽度的情况下增加大气阀移动的行程。另外，由于大气阀254设置在固定存储器170的连接部分190附近，可以通过将存储器170靠着托架42放置来精确定位大气阀254和接触构件60，以可靠地与大气相通。
如图12所示，当将墨盒100推入至托架42的底面时，啮合杠杆180在钉状部分19通过啮合凹入部分38之后转动，在强弹力作用下落入啮合凹入部分38中，并发出大的咔哒声。因此，用户可以确认墨盒100是否可靠地安装在了托架42上。
图13是示出安装在托架42上的墨盒100的另一个例子的横截面视图。像图11和图12一样，图13也简化了墨盒100和托架42，使得为说明目的，省略了墨盒100的啮合杠杆180相对于托架42的关系。在图13中的托架42中，对与图11中的托架42相同的构造给出了相同的标号，并将省略对其的说明。
在图13中，墨盒100转动着安装到托架42上。首先，当墨盒100安装在托架42上时，连接部分190的上表面，即墨盒100的存储器170所安装的表面与托架42的接触部分70的底面相接触。然后，以连接部分190的上表面和接触部分70之间的接触点作为点O，通过将墨盒沿图中箭头A的方向转动而将墨盒100安装到托架42上。
在墨盒100中，大气阀254的杆状部分264设置得比墨水供应部分160的供应阀13更接近点O。另外，在墨盒100中，角θ1小于角θ2，其中角θ1是以点O为轴，大气阀254的杆状部分264的下端与托架42的接触构件60的上表面所成的角；角θ2是墨水供应部分160的供应阀13的底面与墨水供应针50的上端所成的角。因此，墨盒100为了使大气阀254与接触构件60相接触而转动的角度(θ1)小于墨盒100为了使供应阀13与墨水供应针50相接触而转动的角度(θ2)。因此，当墨盒100在绕点O旋转时安装在托架42上时，在墨水供应针50与供应阀13接触之前，接触构件60就与杆状部分264接触，使得大气阀254被向上挤压。因此，大气阀254在墨水供应针50与墨水容纳区111相连之前被向上挤压，从而可以容许墨水容纳区111与大气连通。
接下来将对本发明的大气阀的另一个实施例进行说明。
图14A、14B和图15示出了涉及本发明另一个实施例的大气阀和用于容纳大气阀的大气阀容纳腔的结构，并且图14A和图14B是示出具有针状部分267的大气阀254的透视图。在此大气阀254中，对与图9中相同的构造给出了相同的标号，并且不对其进行说明。
图14A和图14B中示出的针状部分267从与杆状部分264相反的一侧伸出并超出引导部分258，并具有形状尖锐的末端。本实施例的针状部分267是本发明中破裂装置的例子。
图15是容纳有图14A中的大气阀254的墨盒100的大气阀容纳腔232的例子的放大横截面视图。在图15中的大气阀容纳腔232中，对与图6中的大气阀250相同的部分给出了相同的标号，并且不对其进行说明。
图15中所示的大气阀容纳腔232具有空心圆柱的形状，并具有近似与大气阀254的盘状部分260的外直径相等的内直径。大气阀容纳腔232还在圆柱的侧面处具有沿图中上下方向的通路252a。
这样设置大气阀254，以使针状部分267面对大气阀容纳腔232的壁部分269侧。密封薄膜263安装于壁部分269处以面对针状部分267。此密封薄膜263阻挡在大气阀容纳腔232和连通腔234b之间。通过密封薄膜263，可以防止容纳在墨水容纳区111中的墨水漏出到大气阀而非使用中的连通腔234b。
密封构件261安装于大气阀容纳腔232与壁部分269相对的一侧，并且密封构件261由在其中心处具有孔部分261a的弹性构件组成。大气阀254的具有小于孔部分261a的直径的杆状部分264从密封构件261的孔部分261a中伸出。螺旋弹簧255将盘状部分260推向密封构件261。因此，盘状部分260与密封构件261相接触，并且在此状态下，大气阀254阻挡在大气阀容纳腔232和连通部分224之间。
此外，像上述实施例一样，薄膜132将杆状部分264的外侧密封，以形成用于将连通部分224与大气隔绝的空间。此空间经由连通孔253与大气连通。在薄膜132安装于连通部分224之后，将加热过的工具施加于其上，并经由薄膜132将大气阀254向上推动到一个位置，这样薄膜132就会扩张，在所述位置，托架42的接触构件60通过将大气阀254向上推动容许大气阀容纳腔232和连通部分224连通。因此，薄膜132具有弯曲部分使得接触构件60能够经由薄膜132将大气阀254向上推动，直到大气阀254容许大气阀容纳腔232和连通部分224彼此连通。因此，当托架42的接触构件60经由薄膜132将大气阀254向上推动时，防止了薄膜132破裂。另外，可以降低挤压薄膜132的阻力。
当将墨盒100安装到托架42上时，托架42的接触构件60与大气阀254的杆状部分264相接触，并反抗螺旋弹簧255的推力将大气阀254向上推动。因此，大气阀254的盘状部分260与密封部分261分离，并且大气阀容纳腔232与连通部分224通过通路252a彼此连通。
在工厂发货时，在墨盒100中，壁部分269安装有密封薄膜263。从工厂发出后，第一次将墨盒100安装到托架42上时，如上所述，大气阀254被向上推动，从而大气阀254的针状部分267穿透密封薄膜263。因此，大气阀容纳腔232与连通腔234b彼此连通。当第一次将墨盒100安装到托架42上时，通过针状部分267，密封薄膜263被可靠地刺破。
图16是根据本发明另一个实施例的墨盒500的前透视图。图17是示出图16中横截面A-A下部的放大视图。在图16所示的墨盒500中，对与图1至图8所示的墨盒100相同的构造给出了相同的标号，并且不对其进行说明。
图16中的墨盒500与图1至图8所示的墨盒100的不同之处在于，推动构件容纳腔652设置在容纳大气阀650的大气阀腔669的下方，用于容纳将大气阀650向上推动的大气阀推动构件654。
如图17所示，墨盒500的大气阀腔669形成为与薄膜130相关联的盒体120。薄膜130将大气阀669密封，盖体140安装于其外侧，从而防止薄膜破裂。大气阀连通部分624形成于大气阀腔669的底面处。大气阀650和螺旋弹簧656一起插入大气阀腔669内部。大气阀650由芯部和弹性阀体形成为一体，所述芯部由比较硬的材料制成，例如聚丙烯；所述弹性阀体设置在所述芯部周边，并由比较软的材料制成，例如弹性体。螺旋弹簧656利用弹力将大气阀650推向大气阀连通部分624的周边，于是大气阀650将大气阀连通部分624密封。设置在大气阀650下端、具有小直径的杆状部分从大气阀连通部分624伸出到位于大气阀腔669下部的推动构件容纳腔652中。
在推动构件容纳腔652中，上表面和四个侧面形成为盒体120，并且其具有呈角柱体形状的中空部分，其底面打开以在该中空部分中容纳大气阀推动构件654。由于推动构件容纳腔652的四个侧面形成为由硬树脂制成的盒体120，可以减少大气阀推动构件654的松动。在大气阀推动构件654容纳在所述中空部分的状态下，薄膜480安装于并密封于推动构件容纳腔652的中空部分的底面处。在将薄膜480安装于推动构件容纳腔652的底面处之后，用加热过的工具施加于薄膜480上，并经由薄膜480将大气阀推动构件654向上推动到一个位置，这样薄膜480被扩张了，在所述位置，大气阀推动构件654通过将大气阀650向上推动而打开大气阀连通部分624。因此，薄膜480具有弯曲部分使得接触构件60能够经由薄膜480将大气阀推动构件654向上推动，直到大气阀650打开大气阀连通部分624。因此，当托架42的接触构件60经由薄膜480将大气阀推动构件654向上推动时，防止了薄膜480破裂。另外，可以降低推挤薄膜480的阻力。
图18是图16中的推动构件容纳腔652的部分透视图。另外，为说明目的，壁表面222a被示为断裂的。作为保持部分连通孔的例子的通道孔652b位于推动构件容纳腔652的连通部分222的侧面的上部，并与推动构件容纳腔652的中空部分及连通部分222连通。
因此，在大气阀推动构件654将大气阀650向上推动的状态下，空气经由以下顺序流入大气侧容纳区270与大气连通的连通孔218、连通部分222、通道孔652b、推动构件容纳腔652、大气阀连通部分624、连通孔238和连通孔242。
上述的薄膜130安装于推动构件容纳腔652的侧面652a的外侧，这样形成腔652c。腔652c的上部通过凹口652d与连通部分222连通。因此，当腔652c中的空气膨胀时，可以防止薄膜130与盒体120分开。
图19是大气阀推动构件654的透视图。大气阀推动构件654具有以下部分主体部分654c，向下延伸并具有十字形的截面；盘形的上表面部分654a，设置在主体部分654c的顶部；和底面部分654b，大气阀推动构件654由例如以树脂等的注塑成形来形成。通过使主体部分654c的截面呈十字形，与具有和上表面部分654a相同的直径的圆柱的情况相比，可以降低上表面部分654a在注塑成形期间的缩孔。另外，当通过注塑成形法来形成大气阀推动构件654时，图19所示的主体部分654c的凹口成为浇口。
大气阀推动构件654的上表面部分654a在偏离上表面部分654a中心的位置与大气阀650的末端部分相接触。因此，可以容许大气阀推动构件654的上表面部分654a与大气阀650的末端部分可靠接触，避开所述中心，这样不用担心在注塑成形期间由大气阀推动构件654的缩孔而形成凹入部分。
根据以上这些构造，推动构件容纳腔652设置在大气阀254和大气阀连通部分624下方，并位于大气侧而不是大气连通部分624处，使得虽然墨水流入大气阀254的周边，但是墨水通过大气阀连通部分624向下流到推动构件容纳腔652。因此，推动构件容纳腔652还作为本发明的液体保持部分，与将墨水保持在大气阀连通部分624周边的情况相比，可以降低流过大气阀连通部分624的大气的通过阻力。另外，由于通道孔652b位于推动构件容纳腔652的侧面的上部，可以防止保持在推动构件容纳腔652中的墨水从推动构件容纳腔652中流出。
根据本发明，可以防止容纳在墨盒100或500中的墨水从墨盒100或500中流出，并且当墨盒100或500安装在喷墨式记录装置的托架42上时，通过将大气阀254或654可靠地向上推动而容许墨盒100的墨水容纳区111与大气连通。
虽然已经通过示例性实施例对本发明进行了说明，但是应该理解，本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，进行多种改变和替换。本发明的精神和范围只能由所附权利要求来限定。
权利要求
1.一种液体盒，用于当安装在液体喷射装置上时通过所述液体喷射装置的液体供应针来向所述液体喷射装置供应液体，所述液体盒包括液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与所述液体容纳区连通，所述液体供应部分包括所述液体喷射装置的液体供应针插入其中的开口；和大气阀，用于密封容许所述液体容纳区与大气连通的连通孔，所述大气阀大体上沿与所述液体供应针插入所述液体供应部分的所述开口的方向平行的方向移动。
2.如权利要求1所述的液体盒，还包括螺旋弹簧，用于将所述大气阀推向所述连通孔以密封所述连通孔。
3.如权利要求2所述的液体盒，其中所述大气阀包括引导部分，大致呈圆柱形，并插入所述螺旋弹簧中；和盘状部分，具有大于所述引导部分的直径，并被所述螺旋弹簧推动以密封所述连通孔；以及凹口部分，设置在所述引导部分处，从插入所述螺旋弹簧侧切入。
4.如权利要求1所述的液体盒，其中所述大气阀包括密封部分，被推动以密封所述连通孔；和杆状部分，从所述密封部分延伸出，插入所述连通孔中并在多个位置接触所述连通孔内部，其中在所述杆状部分与所述连通孔之间形成缝隙。
5.如权利要求1所述的液体盒，其中在所述液体盒的一部分处形成有薄膜，该薄膜与所述液体喷射装置的接触构件相接触，并且所述大气阀通过被所述接触构件经由具有弯曲部分的所述薄膜推动而被移动。
6.如权利要求1所述的液体盒，还包括液体保持部分，该液体保持部分设置在所述大气阀和所述连通孔下方、比所述连通孔更靠近大气的位置，用于保持从所述连通孔中流出的液体。
7.如权利要求6所述的液体盒，其中在所述液体保持部分的上部设置了保持部分连通孔，以容许大气与所述液体容纳区的所述连通孔连通。
8.如权利要求6所述的液体盒，其中所述液体保持部分包括底面打开的中空部分，和用于密封所述中空部分的薄膜，以及所述液体盒还包括大气阀推动构件，该大气阀推动构件容纳在所述液体保持部分的所述中空部分中，用于通过形成于所述液体喷射装置处的所述接触构件，经由所述薄膜来将所述大气阀向上推动。
9.如权利要求8所述的液体盒，其中所述薄膜具备弯曲部分，以使所述液体喷射装置的所述接触构件能经由所述薄膜将所述大气阀向上推动，直到所述大气阀打开所述连通孔。
10.如权利要求1所述的液体盒，还包括密封薄膜，用于阻挡在所述液体容纳区和所述连通孔之间；和撕裂装置，用于当将所述液体盒安装在所述液体喷射装置上时，撕裂所述密封薄膜。
11.如权利要求1所述的液体盒，还包括存储器安装于其上的连接部分，该连接部分的一个侧面由所述液体喷射装置来定位，其中将所述大气阀装置设置在所述连接部分附近。
12.一种液体盒，在与液体喷射装置的一部分相接触并绕所述液体喷射装置转动时被安装，所述液体盒包括液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与所述液体容纳区连通，并具有供应阀，当其中插入所述液体喷射装置的液体供应针时，所述液体供应针将所述供应阀向上推动；和大气阀，用于密封容许所述液体容纳区与大气连通的连通孔，而在安装所述液体喷射装置时，通过被形成于所述液体喷射装置处的接触构件沿与所述液体供应针插入所述液体供应部分的方向基本平行的方向所移动来打开所述连通孔，其中以所述液体盒绕所述液体喷射装置转动的点为轴，所述液体盒为了使所述大气阀与所述液体喷射装置的所述接触构件相接触而绕所述液体喷射装置转动的角度小于以所述的点为轴，所述液体盒为了使所述供应阀与所述液体供应针相接触而绕所述液体喷射装置转动的角度。
13.一种液体盒，在与液体喷射装置的一部分相接触并绕所述液体喷射装置转动时被安装，所述液体盒包括液体容纳区，用于容纳液体；液体供应部分，与所述液体容纳区连通，并且所述液体喷射装置的液体供应针插入所述液体供应部分中；和大气阀，用于密封容许所述液体容纳区与大气连通的连通孔，而在安装所述液体喷射装置时，通过被形成于所述液体喷射装置处的接触构件沿与所述液体供应针插入所述液体供应部分的方向基本平行的方向所移动来打开所述连通孔，其中在所述大气阀和所述接触构件之间的接触部分形成于比所述液体供应部分距所述液体盒绕所述液体喷射装置转动的点更近的位置。
14.如权利要求1所述的液体盒，其中所述液体供应部分包括供应阀，当插入所述液体喷射装置的液体供应针时，所述液体供应针将所述供应阀向上推动，以及以所述液体盒绕所述液体喷射装置转动的点为轴，所述液体盒为了使所述大气阀与所述液体喷射装置的所述接触构件相接触而绕所述液体喷射装置转动的角度小于以所述的点为轴，所述液体盒为了使所述供应阀与所述液体供应针相接触而绕所述液体喷射装置转动的角度。
15.如权利要求12或13所述的液体盒，其中所述大气阀包括密封部分，被推动以密封所述连通孔；和杆状部分，从所述密封部分延伸出，插入所述连通孔中并在多个位置接触所述连通孔内部，其中在所述杆状部分与所述连通孔之间形成缝隙。
16.如权利要求12或13所述的液体盒，还包括液体保持部分，该液体保持部分位于所述大气阀和所述连通孔下方、比所述连通孔更靠近大气的位置，用于保持从所述连通孔中流出的液体。
17.如权利要求16所述的液体盒，其中在所述液体保持部分的上部设置了保持部分连通孔，以容许大气与所述液体容纳区的所述连通孔连通。
18.如权利要求12或13所述的液体盒，还包括密封薄膜，用于阻挡在所述液体容纳区和所述连通孔之间；和撕裂装置，用于在安装所述液体盒时撕裂所述密封薄膜。
19.如权利要求1所述的液体盒，还包括设置在所述液体容纳区与所述连通孔之间的止回阀，用于容许大气从所述连通孔流向所述液体容纳区，并用于阻止液体从所述液体容纳区流向所述连通孔。
全文摘要
一种墨盒，所述墨盒上设置有以下部分墨水容纳区，用于容纳墨水；墨水供应部分，用于通过将设置在喷墨式记录装置下部的墨水供应针插入其中来向喷墨式记录装置供应墨水；和大气阀，密封使墨水容纳区与大气连通的连通孔，通过被接触构件向上推动而沿与墨盒插入喷墨式记录装置的方向平行的方向移动，打开容许墨水容纳区与大气连通的连通孔。
文档编号B41J2/175GK1506227SQ2003101182
公开日2004年6月23日 申请日期2003年12月8日 优先权日2002年12月10日
发明者坂井康人, 关祐一, 品田聪, 北泽显彦, 石泽卓, 伊藤贤治, 市桥晃, 彦, 治 申请人:精工爱普生株式会社