专利名称：流体控制阀及墨盒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀及流体供应容器，具体涉及一种流体控制阀及使用该阀的墨盒。
背景技术：
喷墨打印机通常使用一个可与打印机分离的墨盒来向打印机供墨，墨盒通常具有一个容纳墨液的墨腔，一个连通墨腔与大气的气孔，还有一个向打印机提供墨液的出墨口，墨盒装入打印机时，出墨口与打印机受墨口密封地对接。
中国02115259号专利申请揭示了一种墨盒，包括墨腔，出墨口，安装于墨腔至出墨口出墨通道内的单向阀，出墨口上方为供墨腔，在墨腔和供墨腔之间设有一泄压通道，泄压通道上套有一个具有弹性的管状单向泄压阀，其开口端与泄压通道密封连接，管壁上有一条贯穿管内外、靠自身弹性闭合的缝隙。在将墨盒装入打印机时，打印针插入出墨口，由于供墨腔内空间很小，打印针的插入使供墨腔内部压力增大，供墨腔内压力大于墨腔内的压力，缝隙受力张开，供墨腔内的墨液流回墨腔，压力得到释放；当两腔内的压力相同时，缝隙靠自身弹性力保持闭合；当墨腔内压力大于供墨腔内的压力时，由于泄压阀管状体结构的抗压特性，在管壁内的切向分力使得缝隙闭合，墨水只能从另一个通孔流入供墨腔，从而经过出墨口供给打印机。但是具有此类泄压结构的墨盒泄压和墨水流通要通过两个不同的通道和用两个单向阀来控制，结构比较复杂，模具制造和生产的成本也比较高。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种结构简单、成本较低，并且在压差力方向发生变化时可以双向启闭的流体控制阀；本实用新型的另一目的是提供一种能够有效地泄压和向打印机稳定供墨的墨盒；
本发明的还一目的是提供一种能够有效地泄压和控制向墨腔内补充气体的墨盒。
为实现上述第一目的，本实用新型提供的流体控制阀包括具有弹性的薄壁体，薄壁体具有内腔及连通内腔与外界的开口部，薄壁体上开设有在内腔与外界间压力发生变化时连通或关闭内腔与外界的切口，所述薄壁体包括向所述内腔内凹的凹面区及向所述内腔外凸的凸面区，在凹面区及所述凸面区分别开设所述切口。
为了实现上述第二目的，本实用新型提供的墨盒，包括盒体，设置在盒体内容纳墨液的墨腔，设置在盒体一个壁上的出墨口，及墨腔至出墨口间的液体通道，在所述液体通道中进一步设置了流体控制阀，所述流体控制阀具有弹性的薄壁体，薄壁体具有内腔及连通内腔与外界的开口部，薄壁体上开设有在内腔与外界间压力发生变化时连通或关闭内腔与外界的切口，所述薄壁体包括向所述内腔内凹的凹面区及向所述内腔外凸的凸面区，所述凹面区及所述凸面区分别开设所述切口。
为了实现上述第三目的，本实用新型提供的墨盒，包括盒体，设置在盒体内容纳墨液的墨腔，设置在盒体一个壁上的气孔，及墨腔至气孔间的气体通道，在所述气体通道中进一步设置了流体控制阀，所述流体控制阀具有弹性的薄壁体，薄壁体具有内腔及连通内腔与外界的开口部，薄壁体上开设有在内腔与外界间压力发生变化时连通或关闭内腔与外界的切口，所述薄壁体包括向所述内腔内凹的凹面区及向所述内腔外凸的凸面区，所述凹面区及所述凸面区分别开设所述切口。
根据本实用新型的技术方案，通过在流体控制阀上设置正反两个方向的凸凹弧面区，将切口设于所述弧面区上，当流体控制阀内外压力不同时，不同方向的弧面区由于受到的切向分力方向不同而产生不同的形变，从而使设于不同弧面区上的切口打开或者关闭。本实用新型仅使用一个流体控制阀的双向启闭就可以完成泄压和控制流体流通的功效，与先前的技术相比，结构更为简单。在打印针插入墨盒以及墨盒随后的工作状态下，使用本实用新型流体控制阀的墨盒都可以有效卸压，避免滴墨现象，并根据气压变化调节切口的打开闭合，保证连续性供墨。
图1为本实用新型第一实施例应用于墨盒内的示意图；图2为图1中流体控制阀的剖面视图；图3为图2所示流体控制阀的侧视图；图4为本实用新型第二实施例的剖面视图；图5为图4所示流体控制阀的侧视图；图6为本实用新型第三实施例的剖面视图；图7为图6所示流体控制阀的侧视图；图8为本实用新型第四实施例应用于墨盒内的简单示意图；图9为图8中流体控制阀的剖面视图；图10为图9所示流体控制阀的侧视图；图11为本实用新型第五实施例的剖面视图；图12为图11所示流体控制阀的侧视图。
以下结合各图及最佳实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参见图1至图3，墨盒包括盒体，盒体设有用以容纳墨水的墨腔1，用以封闭盒体的盖体2，向打印头供墨的出墨口3，设在盖体2上的与大气连通的通气孔4，在墨腔1至出墨口间及墨腔1至通气孔4间设有液体通道和气体通道，设于液体通道中套在出墨口3上的流体控制阀5。该流体控制阀5由软的橡胶或者硅胶及其他弹性材料制成。流体控制阀5为一薄壁体，其大致成圆柱体形状，包括腔体50，侧壁51、顶壁52和端部连接腔体内部与外界的开口53，该开口53可与出墨口3密封连接。侧壁51上设有一段向腔体50内凹陷的凹面510，凹面510上开设有一长形切口512(为了更直观的表达本实用新型的特征，在本实用新型说明书附图中所示的切口表示为有一定宽度的切槽，在实际使用时，该切口为缝隙，常态下自然闭合)。腔体50的顶壁52为向腔体外部凸出的凸面，切口520开设于凸面上。为了便于说明，将流体控制阀顶壁或侧壁上法线方向指向腔体外部的弧面定义为正方向弧面，法线方向指向腔体内部的弧面定义为反方向弧面，即顶壁52的凸面为正方向弧面，而侧壁51上向内凹陷的凹面510为反方向弧面，在正向弧面和反向弧面上均设有一个切口。
当把墨盒安装至打印机内时，打印针插入出墨口3，流体控制阀腔体50内压力变大，原来储存在流体控制阀腔体内的墨水会挤压流体控制阀顶壁52和侧壁51，侧壁51上的凹面510受压使切口512闭合，而顶壁52上受压向外扩张，切口520打开，墨水从切口520排出，以此达到在安装墨盒时泄压的目的。
在墨盒的使用过程中，墨盒通过盖体2上的通气孔4与大气连通而保持墨腔1内的气压平衡。打印时，随着出墨口墨水的消耗，流体控制阀腔体50内部的气压变小，墨腔1内的墨水受压而压向流体控制阀5，由于流体控制阀5的顶壁52是向流体控制阀腔体外部凸出的正向弧面，当受到流体控制阀外部的压力时，流体控制阀管壁的切向分力使切口520受挤压而闭合；同时，侧壁51上的凹面510由于是向腔体内凹陷的反向弧面，受到外部压力时则会向内扩张，切口511被打开，墨水从切口511进入流体控制阀腔体50内而流向出墨口3。当出墨口3内充满墨水时，内外压力达到平衡，流体控制阀5恢复原状，切口靠流体控制阀自身的弹性力闭合，墨水停止流动。本实施例通过在一个流体控制阀设置正反方向弧面区，并分别在每一弧面区上设置切口，使不同方向弧面区上的切口可以根据压力的变化实现流体控制阀双向启闭，从而可以实现墨盒在工作或者非工作状态下，墨水根据外界压力的变化流动或保持静止，有效地泄压和控制供墨，使内外气压保持平衡。
参照图4和图5所示，在第二实施例中，装设在出墨口3上的流体控制阀5也大致成圆柱体形状，包括腔体50，侧壁51、顶壁52和端部的开口53，侧壁51包括一段向腔体外部凸出的正方向弧面510，凸面510上开设有一长形切口512，腔体50的顶壁52上也设有一长形切口520，腔体50的顶壁52为向腔体50内部凹陷的反方向弧面，切口520开设于凹面上。当打印针插入出墨口时，流体控制阀内部压力变大，侧壁51上向外凸出的凸面510被挤压扩张，切口511打开，顶壁52上的切口520受压关闭，墨水从切口511排出；当随着墨水的消耗，出墨口和流体控制阀内部压力小于外部的压力时，顶壁52受压向内扩张，切口520打开，侧壁51凸面510上的切口511受压关闭，墨水从切口520通过。
参照图6和图7，在第三实施例中，装设在出墨口3上的流体控制阀5也大致成圆柱体形状，装设在出墨口3上的流体控制阀5的侧壁51上开设有切口511，顶壁52上设有切口520，顶壁52为向流体控制阀腔体50内部凹陷的反向弧面，而流体控制阀的侧壁51由于其自身的圆柱形状，本身即为向腔体外部凸出的正向弧面。当插入打印针，流体控制阀内部压力大于外部压力时，反向弧面的顶壁52受压而封闭切口520，墨水从正向弧面侧壁上的切口511处通过；当墨水消耗，流体控制阀内部压力小于外部压力时，顶壁52受压向内扩张，从而打开切口520，侧壁的切口511受切向分力挤压而闭合，墨水从切口520通过。
参照图8至图10，在第四实施例中，墨盒包括盒体，盒体包括容纳墨水的墨腔1，用以封闭盒体的盖体2，向打印头供墨的出墨口3，设在盖体2上的与大气连通的通气孔4，在墨腔1至出墨口间及墨腔1至通气孔4间设有液体通道和气体通道，设于液体通道中套在出墨口3上的流体控制阀5。该流体控制阀5大致成圆柱体形状，包括腔体50，侧壁51、顶壁52和端部开口53，侧壁51设有一向流体控制阀腔体内部凹陷的反向弧面510，在凹面510上设有切口511，而侧壁51本身即为正向弧面，在侧壁51上设有另一切口513。当插入打印针，流体控制阀内部压力大于外部压力时，反向弧面510受切向分力的挤压，切口511被关闭；而侧壁51受挤向外扩张，切口513开启，墨水可以排出。同理，当墨水消耗，流体控制阀内部压力小于外部压力时，切口513被关闭，而切口511受压打开，墨水可以通过。在本实施例中，侧壁51上的凹面510可以是控制阀与一个与控制阀体相交的圆柱体相叠切割而成的弧面，也可以是一个球体与控制阀体相交切割而成的弧面。
参照图11和图12所示，在本实用新型的第五实施例中，流体控制阀5为圆形薄壁体51，其包括内部腔体50和端部开口53，在圆形薄壁体上设有一向流体控制阀腔体内部凹陷的反向弧面510，在凹面510上设有切口511，而薄壁体51本身即为正向弧面，在薄壁体51上设有另一切口513。当插入打印针，流体控制阀内部压力大于外部压力时，凹面510受挤压使切口511关闭，墨水从切口513排出，达到泄压效果；当墨水消耗，流体控制阀内部压力小于外部压力时，凹面510受压向内扩张，打开切口511，而薄壁体51上的切口513受压闭合，墨水从切口511通过。
此外，根据本实用新型的流体控制阀还可以用在墨盒上气孔处用以控制气体的进出，例如墨盒的盒体一个壁上设有气孔，在墨腔至气孔间有气体通道，将所述流体控制阀设置在所述气体通道中，流体控制阀的开口部与气孔密封连接。在墨盒运送过程中，由于震荡等原因，墨盒盒体内部的压力不稳定，压力变大时，流体控制阀上正向凸面上的切口受压关闭，反向凹面上的切口则受压打开，将气体排出，维持墨盒盒体内部气压稳定；当墨盒盒体内墨水消耗，压力变小时，反向凹面上的切口受压关闭，而正向凸面上的切口打开，外界气体可以通过该切口进入盒体内，使内外压力达到平衡。通过在气体通道设置流体控制阀，可以更好的控制气体的流通，将盒体内部的气压保持在平衡的状态，避免发生气压变化造成储墨状态不稳定。
本实用新型的技术构思并不仅限于上述实施例，还可以依据本实用新型的构思得到许多不同的具体方案，例如，切口的形状和长度及数量都可以根据控制流体流量的不同而有所改变，并且该流体控制阀不仅可以用于墨盒中控制墨水流量以及气体的进出，也可以用于其它控制流体流量的领域。诸如此等改变以及等效变换均应包含在权利要求所述的范围之内。
权利要求1.流体控制阀，包括具有弹性的薄壁体，薄壁体具有内腔及连通内腔与外界的开口部；薄壁体上开设有在内腔与外界间压力发生变化时连通或关闭内腔与外界的切口；其特征在于所述薄壁体包括向所述内腔内凹的凹面区及向所述内腔外凸的凸面区；所述凹面区及所述凸面区分别开设所述切口。
2.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于所述薄壁体由顶壁及侧壁围成，所述凹面区及所述凸面区分别设置在顶壁和侧壁上。
3.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于所述薄壁体由顶壁及侧壁围成，所述凸面区及所述凹面区均设置在侧壁上。
4.根据权利要求1所述的流体控制阀，其特征在于所述凸面区及凹面区均为球面且构成所述薄壁体。
5.一种采用权利要求1所述流体控制阀的墨盒，包括盒体；设置在盒体内容纳墨液的墨腔；设置在盒体一个壁上的出墨口，及墨腔至出墨口间的液体通道；其特征在于所述流体控制阀设置在所述液体通道中。
6.根据权利要求5所述的墨盒，其特征在于所述薄壁体由顶壁及侧壁围成，所述凹面区及所述凸面区分别设置在顶壁和侧壁上。
7.根据权利要求5所述的墨盒，其特征在于所述薄壁体由顶壁及侧壁围成，所述凸面区及所述凹面区均设置在侧壁上。
8.根据权利要求5所述的墨盒，其特征在于所述凸面区及凹面区均为球面且构成所述薄壁体。
9.一种采用权利要求1所述流体控制阀的墨盒，包括盒体；设置在盒体内容纳墨液的墨腔；设置在盒体一个壁上的气孔，及墨腔至气孔间的气体通道；其特征在于所述流体控制阀设置在所述气体通道中。
专利摘要流体控制阀，具有弹性的薄壁体，薄壁体具有内腔及连通内腔与外界的开口部，薄壁体上开设有在内腔与外界间压力发生变化时连通或关闭内腔与外界的切口，所述薄壁体包括向所述内腔内凹的凹面区及向所述内腔外凸的凸面区，所述凹面区及所述凸面区分别开设所述切口。通过在正反方向不同的弧面上设置切口，当墨盒内部压力变化时，位于不同方向弧面上的切口因受压变形一个开启另一个关闭，流体可以从打开的切口流通，达到有效卸压和控制流体流量的效果，并且结构简单，制造成本较低。
文档编号B41J2/175GK2926712SQ200620059700
公开日2007年7月25日 申请日期2006年5月27日 优先权日2006年5月27日
发明者黄振超, 余青松, 陈达飞 申请人:珠海天威技术开发有限公司