专利名称：墨盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于将油墨供给记录装置头部的墨盒。
背景技术：
喷墨记录装置通常包括一个记录头和供纸机构，其中记录头安装在滑架上并可以在记录纸的宽度方向上移动，供纸机构用于在垂直于记录头移动方向的方向上相对地移动记录纸。
这种喷墨记录装置，根据打印数据通过记录头喷射墨滴在记录纸上打印。
例如，能喷射黑墨、黄墨、青墨和品红墨的记录头被安装在滑架上，另外除了进行黑墨的字符打印之外，还可以通过改变喷墨百分比进行彩色打印。
因此，用于给记录头供给黑墨、黄墨、青墨和品红墨的墨盒被放置在装置的主要单元中。
在普通的喷墨记录装置中，用于供给黑墨、黄墨、青色墨和品红色墨的墨盒被安装在一个滑架上而且可以和滑架一起移动。
为了提高记录速度，在近来的记录装置中，滑架已经高速移动。
在这样一种记录装置中，当供墨管随滑架的加速和减速而延伸和弯曲时，在内部墨中会出现压力波动，使墨滴从记录头不稳定地喷射。
因此，提出了这样一种墨盒，它包括通向大气侧的一个下储墨腔(油墨罐腔)；一个用于头部连接的上储墨腔(油墨端腔)，其通过一个油墨流动通道连接到下储墨腔；以及一个压差调节阀，其设置在连接上储墨腔和头部供给口的通道的中点。
根据该墨盒，通过负压产生机构在头部侧产生一个负压，因此压差调节阀打开以将油墨供给记录头，因此减小了由上面提及的压力波动在油墨上所产生的负面影响，而且油墨可以以最佳水头压差供给记录头。
这种墨盒包括一个气压开启阀，该阀由下述元件构成一个阀体，其能打开和关闭气压连通孔以使储墨腔和气压开启腔彼此连通；一个弹性元件，其能沿关闭方向压阀体。
当墨盒被安装到记录装置上时，气压开启阀打开，从而使储墨腔与气压侧连通，另一方面，当拆下墨盒时，气压开启阀关闭，从而切断储墨腔与气压侧之间的连通。
但是，在这种墨盒的气压开启阀的装配结构中，通过将弹性元件的一个端部固定到气压开启腔的内部而简单地推动阀体。因此，在设计墨盒、弹性元件的固定位置等时，需要对确定弹性元件的推动力进行充分地考虑。因此，设计项目数量增加，而且墨盒设计复杂，这是一个问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种墨盒，其可以减少设计项目的数量并因此简化墨盒设计。
为此，根据本实用新型提供一种墨盒，其包括一个盒主体，所述主体具有一个用于使储墨腔和气压开启腔彼此连通的气压连通孔；一个气压开启阀，其具有一个阀体，该阀体能打开和关闭盒主体的气压连通孔；以及一个由弯曲件制成的弹性元件，最好是形状类似于“＜”，而且能在关闭方向上挤压阀体，其中弹性元件在阀体一端能沿关闭方向挤压阀体，并在另一端被固定到气压开启腔的内部。
根据本实用新型，还提供了一种墨盒，其包括一个盒主体，所述主体具有一个用于使储墨腔和气压开启腔彼此连通的气压连通孔；一个气压开启阀，其具有一个阀体，该阀体能打开和关闭盒主体的气压连通孔；以及一个由弯曲件制成的弹性元件，最好是形状类似于“＜”，而且能在关闭方向上挤压阀体，其中阀体被设置在这样一种能够关闭气压连通孔的开口的位置，弹性元件被扩展并设置在气压开启腔中，而且在安装后的状态中，弹性元件在阀体一端能沿关闭方向挤压阀体并在另一端被固定到气压开启腔的内部。
由于这样的结构，在装配气压开启阀时，通过弹性元件推动阀体的力是确定的。
因此，消除了现有技术中在设计时考虑弹性元件的安装位置等的需要，这样可以减少设计项目的数量并简化墨盒设计。
下面一些是需要的气压开启腔的室壁形成有两个在与气压连通孔的轴向平行的方向上突出的凸起部分，凸起部分被插入弹性元件中，通过靠近阀体的插入端部调节弹性元件一个端部的运动，远离阀体的插入端部被压变形以固定弹性元件的相对端部。
由于墨盒被如此构造，所以气压开启阀可以如下装配，即由阀体关闭气压连通孔，然后将两个凸起部分插入弹性元件，并压变形远离阀体的插入端部以固定弹性元件。
需要插入端部的压扁位置是这样一种位置，即缩短弹性元件有效弹性长度的位置。
由于墨盒被如此构造，所以弹性元件的弹力被增大，而且阀体密封气压连通孔的力增加。
本实用新型所披露的涉及包含在日本专利申请Nos.2001-147418(2001年5月17日提交的)、2001-262038(2001年8月30日提交的)、2001-264179(2001年8月31日提交的)、2001-220340(2001年7月19日提交的)及2001-220354(2001年7月19日提交的)，它们全部被包含在此处用作参考。
在附图中图1是一个分解透视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的整体；图2(a)和2(b)是透视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的外部；图3是一个透视图，表示在倾斜方向由上向上看去时根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构；图4时一个透视图，表示在倾斜方向由上向下看去时根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构；图5是一个正视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构；图6是一个后视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构；图7是一个放大的剖面图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的第三储墨腔；图8是一个放大的剖面图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的阀存储腔；图9是一个正视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒与盒固定器的连接状态；图10(a)和10(b)是平面图和剖面图，描述了根据本实用新型实施例的墨盒中气压开启阀的装配结构。
具体实施方式
现在参照附图，其中示出根据本实用新型的墨盒的一个优选实施例，以及在墨盒中的气压开启阀的装配结构。
首先，将参照图1至10描述墨盒元件气压开启阀的装配结构。图1是一个分解透视图，用于表示根据本实用新型实施例的整个墨盒。图2(a)和2(b)是透视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的外部。图3和4是透视图，表示在倾斜方向由上向上和向下看去时根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构。图5和6是一个正视图和一个后视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的内部结构。图7和8是放大的剖面图，表示根据本实用新型实施例的墨盒的第三储墨腔和阀存储腔(气压开启阀的装配结构)。图9是一个正视图，表示根据本实用新型实施例的墨盒与盒固定器的连接状态。图10(a)和10(b)是平面图和剖面图，描述了根据本实用新型实施例的墨盒中气压开启阀的装配结构。
图2(a)和2(b)中所示的墨盒1具有一个容器主体(下壳体)2和一个盖体(上壳体)3，主体2在平面图中几乎呈矩形并在一侧开口，盖体3用于密封容器主体2的开口。墨盒1的内部通常具有一个油墨流动通道系统和一个空气流动通道系统(两系统在后面描述)。
形成在容器主体2下部中的是一个可以连接到记录头112的供墨针72的供墨口4(全见图9)，和邻近供墨口4并排设置的第一开口(开口孔)85及第二开口86(全见图4和5)。使供墨口4与后面所述的墨端腔(压差调节阀存储腔)相通，使第一开口85与第一储墨腔(墨罐腔)11相通。
由橡胶等制成的基本圆柱状的密封元件200设置在供墨口4中，如图1所示。轴向开口的一个通孔200a位于密封元件200的中央。用于在供墨针72插入和离开时打开和关闭通孔200a的一个弹性托架(阀体)201设置在供墨口4中，另外还设置一个用于将弹性托架201推向密封元件200的螺旋压缩弹簧202。
第二开口86通过一个气压连通口86a与第一储墨腔11相通，通过一个喷墨口86b与墨端腔(第二储墨腔16、第三储墨腔17等)相通，如图10(a)和10(b)所示。
可以被连接到盒固定器和从其上拆下的保持元件5和6被整体地设置在容器主体2的上侧。一电路板(IC板)7设置在一保持元件5下方，如图2(a)所示，一阀存储腔8设置在另一个保持元件6下方，如图2(a)和2(b)所示。
电路板7有一存储装置，该装置保存有关油墨的信息数据，例如颜色类型、颜料/染料油墨类型、剩余油墨量、系列号、失效日期、适用型号及类似内容，这样，可以写数据。
阀存储腔8有一个通向盒插入侧(下侧)的内部空间，如图8所示，而且在与墨腔1匹配的记录装置上的一个识别件73和一个阀操作杆70(图9中所示)，在所述内部空间中前进和后退。识别块87的操作臂66容纳在内部空间的上部，当阀操作杆70前进和后退时所述臂66转动。在内部空间的下部中形成一个识别凸起部分68，用于确定墨盒是否与给定的记录装置匹配。(以下所述的气压开启阀打开之前，)识别凸起部分68设置在一位置处，使在记录装置上的供墨针72(图9所示)与供墨口4连通之前，通过盒固定器71(图9所示)的阀操作杆70(识别件73)而进行的确定成为可能。
如图8所示，作为气压连通孔的通孔60位于阀存储腔8(气压开启腔501)的腔壁8a中，该孔通过气压开启阀601的开启和关闭操作打开和关闭。在平行于通孔60轴向的方向上突出的凸起部分63和64整体形成在腔壁8a上。操作臂66设置在通孔60的一个开口侧，而且气压开启阀601设置在通孔60的另一个开口侧。操作臂66有一个用于挤压增压膜(弹性变形膜)61的操作部分66b，而且在斜向上的方向上突出到阀操作杆70的通道中，并通过一个旋转支撑点66a固定到容器主体2上。
增压膜61连接到腔壁8a上以便堵塞通孔60，而且整个增压膜61由橡胶等弹性密封元件制成。形成在增压膜61和通孔60的开口周边之间的内部空间通向连通第一储墨腔(墨槽腔)11的通孔67(见图5)。
气压开启阀601具有一个能打开和关闭通孔60的阀体65和一个能沿关闭方向挤压阀体65的弹性元件62，如图8和10(a)和10(b)所示。阀体65具有一个插入通孔60中的圆柱部分65a和一个阀部分65b，在关闭状态阀部分65b能被挤压而与通孔60的开口周边接触。整个阀体由弹性材料制成，例如合成橡胶等。弹性元件62在其端部具有一个凹口62a和一个通孔62b，突起(凸起部分)63和64分别插入其中，而且弹性元件62由一个板簧形成，当形状类似“＜”、由不锈钢制成的一个弯曲件(弯曲部分62c)被扩展时，板簧能被设置在气压开启腔501中。通过突起64调节靠近阀体65的弹性元件62的端部的运动，因此当弹性元件62被定位时会挤压和推动阀体65。远离阀体65的端部通过压扁(变形)突起63的插入端部(一部分突起)而固定。如此选择突起63上的压扁位置以便减小弹性元件62的有效弹性长度，为的是增大弹性元件62的弹簧力(压迫力)和增强阀体65密封通孔60的力。
在图1中，标号88表示设置在与块87相对应的容器主体2的上表面部分上的识别标签，标号89表示用于密封供墨口4(通200a)的膜，标号90表示用于密封第一开口85和第二开口86的膜。标号91表示用于包装已经充满油墨的墨盒1的真空包装。
下面，参照图1至9对容器主体2中的油墨流动通道系统和空气流动通道系统进行描述。
如图1所示，通过将盖体3经过内膜(空气屏蔽膜)56和502连接到容器主体2，以及将保护性标签83经过外膜(空气屏蔽膜)57连接到容器主体2上，可以在墨盒1中形成一个内部空间。该内部空间由一个隔壁10分成上部和下部，所述壁10朝向与记录头112(图9中所示)相对的供墨口侧稍向下延伸，如图3至5所示。内部空间的靠下区域提供了与记录头112连接的通向大气的第一储墨腔11。
高度位置不同的中间壁300和301设置在第一储墨腔11中。一中间壁300与第一储墨腔11的侧表面部分隔开预定的间隔设置。另一中间壁301与储墨腔的底部相对设置并被设置在中间壁300的供墨口侧。中间壁301将第一储墨腔11分割成两个沿喷墨方向(上下方向)并排的两个空间部分11a和11b。该内壁301形成一个具有和第一开口85同一轴线的贯通部分301a。
另一方面，内部空间的靠上区域被具有隔壁10的框架14限定为底部。框架14的内部空间形成(一部分)连接到记录头112的墨端腔，而且墨端腔的前侧被具有连通口15a的垂直壁15划分为左部和右部。内部空间所划分的一个区域提供一个第二储墨腔16，而且另一区域提供一个第三储墨腔。
连通第一储墨腔11的一个连通流动通道18连接到第二储墨腔16。连通流动通道18具有位于靠下和靠上位置处的连通口18a和18b。连通流动通道18由凹进部分18c(图6所示)和用于堵塞和密封凹进部分18c开口的空气屏蔽膜(外膜57)组成，其中凹进部分18c通向容器主体2的后部并在上下方向上延伸。具有与储墨腔内部连通的下和上两个连通口19a和19b的分隔壁19设置在连通流动通道18的上游。一个连通口19a设置在通向第一储墨腔11的下部区域的一位置处。另一连通口19b设置在通向第一储墨腔11的上部区域的一位置处。
另一方面，第三储墨腔17形成有一个压差调节阀存储腔33和一个过滤器腔34(图6所示)，腔33用于存储图7中所示的压差调节阀52(隔膜阀)，腔34(图5中所示)通过一横向延伸的隔壁22和一环形隔壁24存储图7所示的过滤器55(无纺纤维过滤器)。隔壁25形成有通孔25a，用于将流经过滤器55的油墨从过滤器腔34引入压差调节阀存储腔33中。
隔壁24在其下部形成一个隔壁26，壁26具有一个位于隔壁24和隔壁10之间的连通口26a，隔壁24在一侧形成一个隔壁27，壁27在隔壁24和框架14之间具有一个连通口27a。与连通口27a相通并沿上下方向延伸的一个连通通道28设置在隔壁27和框架14之间。通过连通口24a和区域31与过滤器腔34相通的一个通孔29设置在连通通道28的上部。
通孔29由延伸到隔壁27的一个隔壁(环形壁)30形成。
区域31由隔壁22、24、30及隔壁30a(图6所示)形成。区域31在容器主体2的一端部(与通孔29相通的部分)较深，在相对的端部(与过滤器腔34相通的部分)较浅。
如图7所示，压差调节阀存储腔33存储作为压差调节阀的隔膜阀52，该阀可以弹性变形，例如一种合成橡胶。隔膜阀52具有一个通孔52c并由螺旋压缩弹簧50推向过滤器腔侧，还具有一个通过超声焊接经过环形厚部52a固定到容器主体2的外周边。螺旋压缩弹簧50在一端部由隔膜阀52的弹簧支架52b支撑，并在相对端部由压差调节阀存储腔33中的弹簧支架203支撑。螺旋压缩弹簧50到隔膜阀52的定位精度对于压差调节阀控制压差是一个重要因素，而且隔膜阀52的凸出部分需要由螺旋压缩弹簧50设置，而没有弯曲、位置变化等，如图7所示。
标号54表示与隔膜阀52的厚部52a整体形成的框架。
用于容许油墨流过并捕获灰尘等的过滤器55被放置在过滤器腔34中，如图7所示。过滤器腔34的开口由内膜56密封，压差调节阀存储腔33的开口由外膜57密封。当供墨口4中的压力降低时，隔膜阀52抵抗螺旋压缩弹簧50的推力与阀座部分25b分开(通孔52c打开)。因此，流经过滤器55的油墨流过通孔52c并经过凹入部分35所形成的流动通道流入供墨口4。当供墨口4中的油墨压力升高到预定值时，隔膜阀52通过螺旋压缩弹簧50的推力坐在阀座部分25b上，切断油墨的流动。重复这种操作，从而在维持恒定负压时将油墨供给供墨口4。
如图6所示，容器主体2在后面形成有一个用于增大流动通道阻力的曲折槽36和一个通向大气的宽的凹槽37(阴影线部分)，还有一个通向第一储墨腔11(图5所示)、在平面图中几乎为矩形的凹入部分38(空白部分)。凹入部分38包含一个框架39和若干肋40，其上伸展并固定一个透气膜84以形成一个气压通风腔。使通孔41位于凹入部分38的底部(壁部)并与第二储墨腔16的隔壁42(图5所示)所限定的细长区域43相通。区域43具有一个通孔44并通过隔壁603所限定的连通槽45和通向连通槽45的通孔46与气压开启腔501连通(图8所示)。气压开启腔501的开口由图1中所示的内膜(空气屏蔽膜)502密封。
根据该结构，当墨盒1安装到图9所示的盒固定器71上时，盒固定器71的阀操作杆70邻接图8所示的用于将凸出部分66b(压力膜61)移动到阀体侧的操作臂66。因此，阀体65抵抗弹性元件62的弹性推力与通孔60的开口周边分开，同时由凸出部分64引导，而且图5中所示的第一储墨腔11通过通孔67、60和46、槽45、通孔44、区域43、通孔41等通向图6中所示的凹入部分38(大气)。供墨口4中的阀体201通过插入供墨针72而打开。
当供墨口4中的阀体201打开而且记录头112消耗油墨时，供墨口4的压力落在规定值之下。因此，图7所示的压差调节阀存储腔33中的隔膜阀52打开(如果供墨口4的压力升高到规定值之上时，隔膜阀52关闭)，压差调节阀存储腔33中的油墨通过供墨口4流入记录头112。
另外，当记录头112中的油墨消耗继续时，第一储墨腔11中的油墨通过图4中所示的连通流动通道18流入第二储墨腔16。
另一方面，当油墨被消耗时，空气经和大气连通的通孔67(图5中所示)流入，而且第一储墨腔11中的油墨液位降低。当油墨继续被消耗时而且油墨液位到达连通口19a时，来自第一储墨腔11(在供墨时通过通孔67与大气相通)的油墨经由流动通道18和空气一起流入第二储墨腔16。由于气泡因浮力作用向上移动，所以只有油墨通过垂直壁15下部中的连通口15a流入第三储墨腔17，从第三储墨腔流经隔壁26的连通口26a，在连通通道28上向上移动，并从连通通道28经过区域31和连通口24a流入过滤器腔34的上部。
此后，过滤器腔34中的油墨流经图7中所述的过滤器55，从通孔25a流入压差调节阀存储腔33，还流经与阀座部分25b隔开的隔膜阀52的通孔52c，然后在图6中所示的凹入部分35中向下移动并流入供墨口4。
因此油墨从墨盒1供给记录头112。
在供墨口4到达供墨针72处前，如果不同种类的墨盒1设置在盒固定器71中，识别凸起部分68(图7中所示)邻接盒固定器71的识别件73(图9中所示)，堵塞阀操作杆70的入口。因此，可以防止放置不同种类的墨盒时出现麻烦。在这种状态下，阀操作杆70不会到达操作臂66处，而且因此阀体65被保持在关闭的阀状态，防止第一储墨腔11直立时其中的油墨溶剂蒸发。
另一方面，如果墨盒1从盒固定器71中的设置位置抽出，那么操作臂66被弹性地复原，这是由于它不再由操作杆70支撑，而且阀体65被相应地弹性复原，阻塞通孔60，因此凹入部分38和第一储墨腔11之间的连通被切断。
下面，将参照图10(a)和10(b)描述气压开启阀在墨盒中的安装结构。
首先，如图10(a)和10(b)所示，圆柱部分65a被插入通孔60中，而且阀部分65b与通孔60的开口周边接触，因此阀体65被设置在气压开启腔501内。
接着，突起63被插入弹性元件62的凹口62a中，而且突起64被插入通孔62b中，因此弯曲形状类似“＜”的弹性元件62被固定在阀存储腔8(气压开启腔501)的腔壁8a和阀体65上，如图10(a)和10(b)中的双点划线所示。
在如图10(b)的实线所示沿关闭方向挤压阀体65时，给由图10(b)中双点划线所标出的弹性元件62的弯曲部分62c施加下压力P，将弹性元件62扩展成平面状态(以便变成水平状)。在弹性元件62以这种方式定位到突起63和64上时，一部分突起63在室温下被压扁，将弹性元件62固定在气压开启腔501内。此时，如果突起63被压扁，当弯曲部分62c的顶部被向下压并保持时，来自弹性元件62的一个大的弹力作用在气压开启阀601上，而且可以增加由气压开启阀601密封通孔60的力。最好是，作用到弯曲部分62c顶部的下压力被设定到预定的下压压力(100g或更大)，而且弯曲部分62c的顶部被向下压直到弹性元件62变平。在上面所作的描述中，向下压弯曲部分62c的顶部，但也可以向下压弯曲部分62c顶部的附近部位(预定范围)。
根据此结构，当装配气压开启阀601时，弹性元件62推动阀体65的力是确定的。
因此，在该实施例中，消除了现有技术中在设计时考虑弹性元件的安装位置等的需要，这样可以减少设计项目的数量并提供易于设计的墨盒1。
在该实施例中，在固定弹性元件62时，突起63被插入凹口62a，而且一部分插入端部在室温下被压扁。因此，可以防止弹性元件62变形。
另外，例如，如图10(b)所示，阀体65最好具有一个密封部分65c，该部分限定了一个与通孔60相对的阀部分65b的密封表面而且由比较软的材料(弹性材料)，如合成橡胶制成。
从前面所作的描述可见，根据本实用新型的墨盒和气压开启阀在墨盒中的装配结构，可以减少设计项目的数量并简化墨盒的设计。
权利要求1.一种墨盒，包括一个盒主体，所述主体具有一个用于使储墨腔和气压开启腔彼此连通的气压连通孔；一个气压开启阀，其具有一个阀体，该阀体能打开和关闭所述盒主体的气压连通孔；一个能在关闭方向上挤压阀体的弹性元件，其特征在于弹性元件在一端部能沿关闭方向挤压阀体并在另一端部被固定到气压开启腔的内部。
2.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于弹性元件由弯曲件制成。
3.根据权利要求1所述的墨盒，其特征在于阀体包括一个阀部分和一个凸起部分，所述阀部分接触弹性元件的一个端部并选择性地打开和关闭气压开启阀，所述凸起部分从阀部分延伸并被可移动地插入气压连通孔中。
4.根据权利要求3所述的墨盒，其特征在于阀部分还包括一个密封部分，该部分限定了一个与气压连通孔相对的阀部分的密封表面并由比较软的材料制成。
5.一种墨盒，包括一个盒主体，所述主体具有一个用于使储墨腔和气压开启腔彼此连通的气压连通孔；一个气压开启阀，其具有一个阀体，该阀体能打开和关闭所述盒主体的气压连通孔；一个由弯曲件制成并能在关闭方向上挤压阀体的弹性元件，其特征在于阀体被设置在这样一种位置以便关闭气压连通孔的开口；弹性元件被扩展和设置在气压开启腔中；而且在安装好的状态下，弹性元件在一端能沿关闭方向挤压阀体并在另一端被固定到气压开启腔的内部。
6.如权利要求5所述的墨盒，其特征在于气压开启腔的室壁形成有两个在与气压连通孔的轴向平行的方向上突出的凸起部分；凸起部分被插入弹性元件中；通过靠近阀体的凸起部分的插入端部调节弹性元件一个端部的运动；远离阀体的凸起部分的插入端部在压力下被压变形以固定弹性元件的相对端部。
7.如权利要求6所述的墨盒，其特征在于选择插入端部的压变形位置以减小弹性元件的有效弹性长度。
专利摘要一种墨盒具有一个盒主体2，所述主体具有一个用于使储墨腔和气压开启腔501彼此连通的通孔60；一个气压开启阀601，其具有一个阀体65，该阀体能打开和关闭盒主体2的通孔60；以及一个能在关闭方向上挤压阀体的弹性元件62。气压开启腔501中气压开启阀601的装配结构中，阀体65被设置在这样一种位置以便堵塞通孔60的开口，当形状类似＜的弯曲件膨胀时弹性元件62被设置在气压开启腔501中，而且在安装好的状态中，弹性元件62在一端部能沿关闭方向挤压阀体65并在另一端部被固定到气压开启腔501的内部。
文档编号B41J2/175GK2595567SQ0224093
公开日2003年12月31日 申请日期2002年5月17日 优先权日2001年5月17日
发明者太田睦彦, 须田幸治, 小池尚志, 品田聪, 原道也, 宫泽久 申请人:精工爱普生株式会社