專利名稱：一種墨盒裝置以及灌裝該墨盒裝置的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨打印機(jī)設(shè)備的墨盒裝置，特別的是涉及一種利用單向閥體控制墨盒出墨并通過一密封環(huán)部和一擋塊一體成型的密封件來密封出墨口的墨盒裝置。
本發(fā)明還涉及一種向這種利用單向閥體作為保持和控制墨液的墨盒裝置灌裝墨液的方法和灌裝裝置，特別的是涉及一種分別通過正、反壓力差灌墨的方法和裝置。
一種噴墨打印機(jī)設(shè)備中通常都是有一個墨盒裝置與打印頭接通的。打印機(jī)在執(zhí)行打印作業(yè)時，一項最基本的要求是其墨盒裝置能夠連續(xù)并均勻出墨。目前，現(xiàn)有技術(shù)的墨盒裝置中，其普遍采用的控制出墨的方法是利用一種多孔體的毛細(xì)吸力儲存墨液，例如海綿。中國專利CN1185379A(申請?zhí)?7121762.9)中公開了這樣的墨盒裝置，如

圖1所示。該文獻(xiàn)中披露的墨盒裝置10，盒體被分隔成兩個相互連通的腔室12和15，分別用于儲存墨液及放置該多孔體14。在盒體10中放置多孔體14，這在結(jié)構(gòu)上容易實現(xiàn)，但是其缺點是該多孔體14的存在占據(jù)了墨盒的有效空間。事實上，這種現(xiàn)有技術(shù)墨盒裝置所儲存墨液的總量一般不超過墨盒總?cè)莘e的60％～65％。此外，采用多孔體14控制出墨的結(jié)構(gòu)，總是到最后時殘留有一定量的墨液，不能得到很好地利用；同時，多孔體14的成本也較高。
美國專利文獻(xiàn)US4677447中，公開了一種利用單向閥22結(jié)構(gòu)來控制出墨的墨盒裝置20，如圖2所示。由于單向控制閥22設(shè)置在儲墨腔24外，基本上可以令墨液充滿全部的腔室，有效地提高了墨液的總量。參見圖2，它是利用一個傘形的閥體22從引墨腔26中倒扣住與儲墨腔24連通的通孔25，于是在裝配與使用中，可以先利用該閥體22保持著墨液。當(dāng)啟動打印頭噴墨時，引墨腔26中產(chǎn)生負(fù)壓。這時，閥體因兩端的壓力差而向下偏移，從而允許墨液從通孔25中流入到引墨腔26中，這樣便實現(xiàn)了閥體22連續(xù)地向打印頭提供墨液。但是，這種單向閥22的結(jié)構(gòu)在技術(shù)上又帶來了新的問題，即在打印的初始階段，由于墨液需經(jīng)過引墨腔26到達(dá)打印頭(未示出)，使得墨液中摻雜有少量的空氣，而這些少量的空氣又會因溫度等環(huán)境因素而變化，因而會影響打印質(zhì)量。
此外，為噴墨式打印機(jī)配備的墨盒裝置，通常還需要在盒體的出墨口設(shè)置有密封圈。這種現(xiàn)有技術(shù)的密封圈僅僅保證了供墨針狀體插入時起到良好的密封作用，而在運輸或在非使用狀態(tài)時，出墨口處還必須設(shè)置有一密封膜。
例如，中國專利申請CN1133784A中公開了一種漏斗形密封圈100，如圖3所示，該密封圈10具有一個通孔102，通孔102的底端孔小而頂端孔大，該通孔102的大小可使噴墨式記錄設(shè)備的供墨針狀體104插入，并彈性地壓在該供墨針狀體104的外圓周面上。當(dāng)供墨針狀體104插入供墨口時，密封圈100阻止的是墨液溢出盒體，而不是阻止墨液流過供墨針狀體104。通孔102孔小的一端接近出墨口，顯而易見的是，這種密封圈10能夠起到良好的密封作用，但是這種密封圈100也只能保證供墨針狀體插入時起到良好的密封作用。因此，這種現(xiàn)有技術(shù)的密封圈100還必須設(shè)置有一密封膜106，以防止在運輸時，墨液溢出盒體，它毫無疑問地又增加了制造成本。
美國專利US5,790,158公開的墨盒裝置中，也應(yīng)用了中心帶有通孔的密封圈，如圖3B所示的“O”形密封圈120。這些密封圈120均能起到較好的密封作用，但在運輸和非使用狀態(tài)，它在腔室122的外側(cè)同樣需要設(shè)置有一密封膜124。
美國專利5,949,458也公開了一種密封件130，如圖3C所示，該密封件130帶有可被刺穿的薄膜132。但是這一方案中密封件130及薄膜體132均為彈性件，由于薄膜132具有較強(qiáng)的韌性，所以應(yīng)用時，該薄膜132被刺穿時，比較費力，甚至出現(xiàn)不能被刺穿的現(xiàn)象。
對于生產(chǎn)者來說，能夠大批量的生產(chǎn)墨盒以及以方便的灌裝方式完成墨液的灌裝也是提高勞動生產(chǎn)率必須考慮的因素。而現(xiàn)有技術(shù)的墨盒裝置中，通常采用的控制出墨的方法是利用一種多孔材料的毛細(xì)吸力保持和控制墨液，如海綿體。美國專利US5,280,299中公開了這樣一種多孔體墨盒裝置及其灌墨方法，如圖4所示。海綿體11放置在墨盒10中，墨盒10的一端連接有打印頭13，墨水保持和容納在多孔體11中。以這種方式保持墨水的海綿體，通常是把海綿體切割成預(yù)定的尺寸；之后，熱壓成預(yù)定的壓縮狀態(tài)；再后，將其放入墨盒。這樣提供的海綿體需要清洗，以防在其壓縮時由于雜質(zhì)進(jìn)入墨水中影響打印質(zhì)量；并且在其干燥后再放入墨盒中。
圖5是表示多孔體墨盒墨水灌注過程的流程圖。步驟1(P1)，提供墨盒殼體；步驟2(P2)，把多孔體放入墨盒中；步驟3(P3)，封住墨盒的海綿體的接納口；步驟4(P4)，檢查墨盒是否泄漏；步驟5(P5)，減少墨盒的壓力；步驟6(P6)，填加墨水；步驟7(P7)，除掉容器內(nèi)多余的自由墨水；步驟8(P8)，密封墨水填加口。
以這種方式填加墨水的方法，工序較為麻煩；同時，在某些情況下，存在著海綿體和墨盒內(nèi)壁緊密接觸之處和有空隙之處。顯然，這些間隙之中也會存有墨水，通常被稱為“自由墨水”。這種自由墨水可能會從墨盒中漏出。因此，在墨水填加之后，需要如步驟8所示的除去自由墨水的工序。但自由墨水不會總是出現(xiàn)在墨盒中的固定位置，而且不同的墨盒，具位置也會不同。尤其是，它不總是存在靠近填加墨水的供墨口處，而可能出現(xiàn)在遠(yuǎn)離供墨口的位置上，這種情況下，一方面獲取待除掉的自由墨水較困難，同時，海綿體中所保持的墨水也可能會被除去一部分，從而導(dǎo)致墨水總的填加量和海綿體中墨水分布的變化。
更重要的是，除去自由墨水的操作往往是在墨盒的打印頭連接部進(jìn)行的，這種情況下，靠近打印頭部的墨盒連接部的多孔體中所填加的墨水可能與自由墨水一起被抽出。這樣，就會在墨盒工作時，出現(xiàn)斷墨現(xiàn)象，即不能向打印頭供墨，導(dǎo)致打印機(jī)不能正常工作。
多孔體墨盒在灌墨工序上如前所述，較為麻煩，同時除去自由墨水的操作較為復(fù)雜，不易控制；同時，多孔體墨盒因多孔體自身占據(jù)了墨盒一定量的空間，打印完后，多孔體中總會殘留一定量的墨液，所以，墨盒本身的有效墨液供應(yīng)量受到了限制，而且，多孔體的成本也較高。
本發(fā)明的一個目的在于提出一種墨盒裝置，通過一個單向閥體能夠方便地控制墨液的流量，并且可以通過在引墨腔中預(yù)留墨液，或者將引墨腔設(shè)計得足夠小，來有效防止氣泡的發(fā)生，保證打印連續(xù)均勻。
本發(fā)明的又一個目的在于提出一種單向閥，通過將閥體設(shè)計成階梯形狀，使得由彈性材料制作的閥體很容易從肩部產(chǎn)生形變。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種通過相適配的密封環(huán)部和擋塊來密封出墨口的墨盒裝置，它既能在運輸時直接起到良好的密封作用，又能在有打印針狀體穿過的打印狀態(tài)下起到良好的密封作用，從而方便了裝配工序，更有效地降低了成本。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種向利用單向閥體來保持和控制墨液的墨盒裝置灌墨的方法，該方法利用負(fù)壓將密閉盒體腔中的氣體吸出，進(jìn)而可以實現(xiàn)向墨盒灌墨。
本發(fā)明的再一個目的在于提出一種灌墨裝置，該裝置利用抽氣針可以將盒體中的氣體吸出，在達(dá)到預(yù)定的負(fù)壓值后，可以向墨盒中灌入預(yù)定量的墨液。
本發(fā)明的再一個目的在于提出一種向利用單向閥體來保持和控制墨液的墨盒裝置灌墨的方法，該方法是在常溫下利用正壓源直接向墨盒中灌裝墨液。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
一種打印機(jī)設(shè)備配備的墨盒裝置，包括一盒體，內(nèi)部設(shè)置有至少一個空腔，用于儲存墨液，其中該盒體包含至少一個通氣孔，用于使該空腔與大氣連通；至少一個出墨口，設(shè)置在一壁部上，用于與打印機(jī)設(shè)備的打印針連通；和至少一個密封件，封堵該出墨口，用于保持墨液；以及至少一個單向閥體，用于控制墨液的流量，其中，該至少一個單向閥體設(shè)置在該至少一個腔體的內(nèi)部，并一體設(shè)置有一支撐腳部，與該至少一個出墨口的腔壁密封接觸；一支撐壁部，從該支撐腳部的內(nèi)側(cè)隆起；一支撐肩部，從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成；一支撐頭部，從該支撐肩部隆起，并貫穿有一中心通孔；以及所述墨盒裝置還包括一閥體密封裝置，用于封堵該支撐頭部的中心通孔。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述支撐壁部從所述支撐腳部向上傾斜隆起。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中從該傾斜壁部向內(nèi)側(cè)彎曲的所述支撐肩部向下凹陷，形成一凹面部。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述支撐頭部從所述支撐肩部傾斜隆起。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述支撐頭部中心通孔為錐形通孔。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述支撐頭部的傾角大于所述支撐壁部的傾角。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述支撐腳部的厚度大于所述支撐頭部的壁厚；該支撐頭部的壁厚大于所述支撐肩部的壁厚。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中與所述至少一個出墨口連通的壁部上設(shè)置有至少一個凹陷部用于放置所述閥體。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述凹陷壁部的底壁上設(shè)置有一過濾裝置，用于濾除墨液中的雜質(zhì)。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述閥體密封裝置向下按壓所述單向閥體的所述支撐頭部，用于使所述閥體處于壓縮狀態(tài)。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述的通氣孔處設(shè)置有一防止墨液泄漏裝置。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述的防止墨液泄漏裝置為所述的通氣孔壁向所述的儲墨腔突起設(shè)置。
本發(fā)明的墨盒裝置，其特征在于，所述的防止墨液泄漏裝置為通氣孔向內(nèi)凸起套接一彎曲的管件，其一端與所述通氣孔連接，另一端露出液面。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述防止墨液泄漏裝置為一袋狀件，設(shè)置在所述儲墨腔中，包含一開口端，用于與所述通氣孔連通；和一微孔，設(shè)置在所述袋狀件壁部。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述袋狀件為一空心球體。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述通氣孔具有一向所述儲墨腔體內(nèi)的凸起，并包含一固定帽，設(shè)置成碗狀，用于固定所述袋狀件的所述開口端，具有一空腔，用于與所述凸起相的外緣相適配；一通孔，設(shè)置在底部并對準(zhǔn)所述通氣孔設(shè)置；以及一肩部，用于與所述袋狀件的開口端相套接。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述儲墨腔的底壁向所述出墨口傾斜設(shè)置。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述底壁上至少設(shè)置有一條導(dǎo)墨槽，用于保證供墨。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述底壁上設(shè)置有突起部，抵住所述袋狀件。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述袋狀件的所述開口端為一與所述通氣孔所在的盒體壁部相當(dāng)?shù)拈_口，與所述儲墨腔的壁部固定。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述袋狀件具有若干疊層。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述通氣孔通過設(shè)置在所述盒體壁部上的不規(guī)則的導(dǎo)氣孔與外界氣體相同。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述導(dǎo)氣孔的一部分設(shè)置在盒體表面。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述設(shè)置在盒體表面的導(dǎo)氣孔覆蓋有導(dǎo)氣膜。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述盒體的壁部上還設(shè)置有一用于注墨的通孔，與所述儲墨腔連通，并利用一塞蓋封賭。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述密封件設(shè)置在所述出墨口的內(nèi)部，并一體設(shè)置有一內(nèi)部具有空腔的支撐部，與所述出墨口的壁部緊密配合；一密封環(huán)部，從所述支撐部向內(nèi)側(cè)隆起；一擋塊，與所述隆起形成的密封環(huán)部相配合；以及一連接部，環(huán)繞在所述密封環(huán)部和所述擋塊之間，用于保證在所述擋塊受到一預(yù)定壓力時斷裂。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述密封環(huán)部的頂面從所述支撐部向中心傾斜設(shè)置。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述盒體的與所述密封件配合的壁部上設(shè)置有一圓形凹槽，用于設(shè)置所述密封件的所述支撐部，該凹槽的內(nèi)側(cè)槽壁抵靠所述密封環(huán)部的頂面，用于加強(qiáng)剛性。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述連接部具有不同的厚度。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述連接部的厚度從其中的一部分環(huán)部向相對側(cè)遞增。
本發(fā)明的墨盒裝置，其中所述出墨口的所述壁部上貫穿有一抽氣孔，與所述密封件的上部腔體連通，并利用膠塞密封。
一種單向閥體，用于控制墨液的流量，其中該閥體包括一支撐腳部；一支撐壁部，從該支撐腳部的內(nèi)側(cè)隆起；一支撐肩部，從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成；以及一支撐頭部，從該支撐肩部隆起，并貫穿有一中心通孔。
本發(fā)明的閥體，其中從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲的所述支撐肩部向下凹陷，形成一凹面部。
本發(fā)明的閥體，其中所述支撐頭部從所述支撐肩部傾斜隆起。
本發(fā)明的閥體，其中所述支撐腳部的厚度大于所述支撐頭部的壁厚；該支撐頭部的壁厚大于所述支撐肩部的壁厚。
一種用于如權(quán)利要求1所述墨盒裝置的灌裝方法，其中它包括下列步驟a)密封所述墨盒裝置；b)在所述墨盒的所述注墨口插入一注墨針；c)利用一壓力源吸出所述墨盒的所述引墨腔以及盒體空腔中的氣體，使得該空腔中形成負(fù)壓；d)往所述墨盒腔中注入預(yù)定量的墨水。
本發(fā)明的方法，其中所述步驟c)包括下列處理e)所述單向閥體及所述密封件所形成的引墨腔的側(cè)壁上，貫穿一抽氣孔；f)在該抽氣孔中插入一抽氣針。
本發(fā)明的方法，其中還包括下列處理g)在所述盒體中的氣體達(dá)到預(yù)定量時，將抽氣針從抽氣孔處拔離。
一種向如權(quán)利要求1所述的墨盒裝置灌裝墨液的裝置，其中所述墨盒裝置包括一通氣孔，用于連通盒體空腔與外界氣體；一注墨口，利用塞蓋密封；一密封件，設(shè)置在出墨口，用于保持墨液；一單向閥體，利用一閥體密封裝置封賭其支撐頭部的通孔，設(shè)置在該空腔底壁，并與所述密封件形成引墨腔，用于保持和控制墨液；以及所述灌墨裝置包括一墨水容器；一注墨針，插入所述墨盒裝置的所述注墨口，通過一管路與所述墨水容器連通；一氣壓源；和一抽氣針，利用氣管與所述氣壓源連接，其中所述灌墨裝置還包括一壓緊裝置，用于密封所述盒體的蓋部；一流量控制裝置，包含一通氣管，與所述管路連通；一墨水管，與所述管路連通；以及兩個閥體，分別設(shè)置在所述流量控制裝置與所述容器之間和所述流量控制裝置與所述注墨針之間的所述管路上。
一種用于如權(quán)利要求1所述墨盒裝置的灌裝方法，其中該墨盒裝置中包含一防墨液泄漏裝置，設(shè)置在所述盒體的所述通氣孔，該方法包括下列步驟a)在所述墨盒的所述注墨口插入一與墨水容器連通的注墨針；b)利用正壓源通過直接向所述墨盒中灌注預(yù)定量的墨液。
本發(fā)明的灌裝方法，其中還包括下列處理c)所述單向閥體及所述密封件所形成的引墨腔的側(cè)壁上，貫穿一抽氣孔；d)將一與負(fù)壓源連通的抽氣針插入該抽氣孔；e)利用一負(fù)壓吸出所述墨盒的所述引墨腔中的氣體，使得所述單向閥體因壓力差與所述閥體密封裝置分離，用于向該引墨腔中引墨。
本發(fā)明的方法，其中它還包括f)密封所述注墨口。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，由于本發(fā)明在閥體與底壁的凹陷部形成一引墨腔，并在引墨腔中預(yù)留墨液，從而避免了氣泡的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，由于本發(fā)明同時又可將閥體以及引墨腔設(shè)計得足夠的小，通過打印機(jī)工作時的清洗動作，同樣可以避免氣泡的產(chǎn)生，從而可以更廣泛地適用于不同場合的需要。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明的單向閥體由于受到一較小的壓力便會產(chǎn)生變形，使得儲墨腔中的墨液會即刻充滿引墨腔，對打印頭連續(xù)供墨。因此本發(fā)明的閥體在一較寬的壓力范圍內(nèi)都可以得到應(yīng)用，所以對環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)。更重要的是，采用本發(fā)明閥體，一方面使所添加的墨液可以完全地被利用，有效地提高了墨液的利用率；另一方面，它同時降低了墨盒的制造成本，簡化了灌墨工序，以及增強(qiáng)了其操作的可控制性。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，由于本發(fā)明還在通氣孔中設(shè)置了一防泄漏裝置，有效地防止了墨液泄漏，方便了對墨盒的灌裝操作，有利于對本發(fā)明墨盒裝置的再利用。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，由于本發(fā)明通過一個具有足夠厚度的擋塊同密封環(huán)部相適配，有效地防止了在運輸或裝配過程中，該密封件可能的破裂。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，由于本發(fā)明設(shè)置了一個厚度和寬度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擋塊的連接部，既保證了本發(fā)明的密封件能夠承受一定的壓力，同時又保證了在受力時能夠有效地斷裂，令供墨針狀體順利地通過。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，由于本發(fā)明的密封件各個部分，如支撐部、密封環(huán)部、擋塊以及連接部等均為一體設(shè)計，大大地方便了裝配工作，同時又有效地降低了成本。
下面結(jié)合附圖通過對本發(fā)明較佳實施例的描述將使本發(fā)明的上述技術(shù)方案和特點以及其它優(yōu)點顯而易見。其中圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的墨盒裝置的剖視圖，示出了在儲墨腔中設(shè)置的用于控制出墨的多孔體結(jié)構(gòu)；圖2是又一種現(xiàn)有技術(shù)的墨盒裝置的剖視圖，示出了利用一單向閥體保持墨液的結(jié)構(gòu)；圖3A所示的是一種現(xiàn)有技術(shù)墨盒裝置，示出了一帶有漏斗型通孔的密封圈，一密封膜覆蓋在出墨口處；圖3B所示的是另一種現(xiàn)有技術(shù)墨盒裝置，其中密封件為一“O”形圈，出墨口處覆蓋有一密封膜；圖3C所示的是又一種現(xiàn)有技術(shù)的墨盒裝置，其中密封件是通過中間形成的隔膜來密封墨液；圖4所示的是以多孔體保持和控制墨液的墨盒裝置，顯示了在墨液灌裝后多孔體與儲墨腔之間殘留的余墨；圖5所示的是圖4所示墨盒裝置的灌裝流程示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的單向閥體的縱向剖視圖，示出了一種階梯形狀的可從肩部被壓縮的閥體；圖7A是本發(fā)明一個較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，其中設(shè)置在儲墨腔內(nèi)的單向閥體被一固定在腔壁上的閥體密封裝置封堵；圖7B是圖7A所示的墨盒裝置的工作狀態(tài)示意圖，其中單向閥體受壓后中心通孔與密封裝置分離；圖8是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，其中一彈簧向上抵靠單向閥體，用于加快閥體復(fù)位；圖9是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了一圓柱體及一帶有通孔的閥體密封裝置將閥體固定；圖10是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了儲墨腔頂壁上一體形成一圓柱狀突起將閥體密封裝置及閥體固定，通氣孔處設(shè)置有一海綿體防止墨液泄漏；圖11是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了通氣孔處設(shè)置有一圓柱形閥體裝置防止墨液泄漏；圖12A是圖11所示的圓柱形閥體裝置放大的剖視圖；圖12B是圖11所示的圓柱形閥體裝置中圓柱形閥體的剖面圖；圖13是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了通氣孔處設(shè)置有一球形閥體裝置防止墨液泄漏；圖14是圖13所示的球形閥體裝置放大的剖視圖；圖15是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了墨盒底壁向出墨口傾斜設(shè)置以保證供墨充足；圖16A是本發(fā)明又一較佳實施例的墨盒裝置剖視圖，示出了采用球狀防漏裝置的墨盒底壁上設(shè)置的導(dǎo)墨槽；圖16B是圖16A所示防漏裝置的球體固定帽的結(jié)構(gòu)剖視圖，該固定帽成半球形；圖16C是圖16A所示防漏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16D是圖16C所示防漏裝置的頂部示意圖；圖16E是本發(fā)明的墨盒采用了圖16C所示防漏裝置的優(yōu)選實施例的剖視圖，在底壁上設(shè)置有凸起用于固定該防漏裝置以及在頂壁上設(shè)置有不規(guī)則的迷宮與通氣孔連通；圖16F是圖16E所示墨盒的頂部視圖，其中該頂部被覆蓋有導(dǎo)氣膜。
圖17是本發(fā)明的墨盒裝置的又一較佳實施例剖的視圖，其中防漏裝置是彈性袋狀件；圖18A是本發(fā)明的墨盒裝置的又一較佳實施例的剖視圖，其中防漏裝置是非彈性袋狀件；圖18B是圖18A所示實施例的使用狀態(tài)示意圖，其中折疊層充分打開；圖18C是圖18A所示袋狀件的頂部視圖，顯示了設(shè)置在該袋狀件底部的狹縫；圖19A-E是圖15出墨口密封件結(jié)構(gòu)的其它優(yōu)先實施例；圖20A所示的是本發(fā)明的應(yīng)用在墨盒裝置中的密封件的第一個實施例，示出了從支撐部上直至隆起的密封環(huán)部與一球冠形擋塊相適配；圖20B所示的是圖20A所示的密封件在由供墨針穿過時的狀態(tài)示意圖；圖21A所示的是本發(fā)明擋塊的又一個實施例，示出了從支撐部上直至隆起的密封環(huán)部與一圓柱形擋塊相適配；圖21B所示的是圖21A所示的密封件在由供墨針穿過時的狀態(tài)示意圖；圖22所示的是本發(fā)明的密封環(huán)部的又一個較佳實施例，其中密封環(huán)部的頂面從支撐部向中心傾斜，用于方便擋塊從連接部脫離；圖23A所示的是本發(fā)明的一體設(shè)置在密封件上連接部的一個較佳實施例，其中該連接部具有均勻的厚度；圖23B所示的是本發(fā)明的連接部的又一較佳實施例，該連接部從其中最薄的部分逐漸增厚，用于保證當(dāng)有供墨針狀體穿過時，本發(fā)明擋塊通過部分連接部與密封環(huán)部連接；圖24所示的是本發(fā)明的密封件的又一較佳實施例，其中在密封環(huán)部上設(shè)置有與供墨針相適配的豎直壁；圖25A～25B所示的是本發(fā)明的墨盒裝置的透視圖，示出了一個同時密封通氣孔和出墨口的包裝膜；圖26所示的是利用正壓方法向本發(fā)明的墨盒裝置灌墨的一個實施例的原理示意圖，其中墨盒裝置的注墨口朝上設(shè)置；圖27所示的是利用正壓方法向本發(fā)明的墨盒裝置灌墨的又一實施例的原理示意圖，其中墨盒裝置的注墨口被密封后朝下設(shè)置；圖28所示的是利用正壓方法向本發(fā)明的墨盒裝置灌墨的再一實施例的原理示意圖，當(dāng)墨盒裝置的引墨腔足夠小時可以省去負(fù)壓抽氣操作；圖29所示的是利用負(fù)壓方法向本發(fā)明的墨盒裝置灌墨的一個實施例的原理示意圖。
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明。
請參照圖7A所示的縱向剖面圖，是本發(fā)明墨盒裝置40的一個較佳實施例，示出了本發(fā)明的設(shè)置在儲墨腔402內(nèi)部的單向閥體30，用于將出墨口404與儲墨腔402隔離。
為更好地說明本發(fā)明的墨盒裝置的較佳實施例，首先，參見圖6所示的本發(fā)明的一種單向閥體30的縱向剖面圖。本發(fā)明的單向閥體30采用橡膠材料制成，硬度為邵氏30～40度，其外部輪廓大致成環(huán)形階梯狀。該閥體30包括一個環(huán)形的支撐腳部310，是與腔底壁密封接觸的；一個隆起的環(huán)形支撐壁部322，從支撐腳部310的內(nèi)側(cè)傾斜隆起；一支撐肩部324，從支撐壁部322再向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成；以及一個支撐頭部330，從支撐肩部324隆起，并中心部具有通孔332。
本發(fā)明的閥體30由于會受到打印頭吸力的影響，使得閥體上下兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，方向如圖6箭頭所示，從而閥體產(chǎn)生變形。因此最好的是，本發(fā)明還將從支撐壁部322上向內(nèi)側(cè)彎曲的支撐肩部324部分向下凹陷，形成一凹面部。這樣便保證了當(dāng)本發(fā)明的閥體30兩側(cè)壓力變化時，支撐頭部330能夠產(chǎn)生適度的偏移。事實上，由于打印頭設(shè)備所產(chǎn)生的壓力差經(jīng)常是變化的，可以想象支撐頭部330所產(chǎn)生的偏移也應(yīng)不同，而本發(fā)明這一下陷的肩部324能夠保證本發(fā)明的閥體30的支撐頭部330響應(yīng)較小的負(fù)壓。由此可見，支撐肩部324是閥體30的壓力緩沖及壓力敏感部位。
同時，還應(yīng)考慮閥體30即使受到較大的負(fù)壓時，該支撐頭部330的形變量盡可能地減小，一方面這是出于對墨液流量控制的考慮，另一方面是考慮到該支撐頭部330應(yīng)當(dāng)快速復(fù)位。因此，更特別的是，本發(fā)明閥體30設(shè)置支撐腳部310的厚度大于支撐肩部324的壁厚，以及大于支撐頭部330的壁厚。容易理解的是，為使支撐頭部330能夠響應(yīng)一較小的負(fù)壓，該支撐肩部324的厚度應(yīng)設(shè)置成小于支撐頭部330的壁厚，尤其是彎曲部325的厚度應(yīng)設(shè)置成最小，通常在0.15～0.5毫米之間較為適宜。為使本發(fā)明的閥體30受到的壓差變化能夠逐漸分散，本發(fā)明又傾斜設(shè)置支撐頭部330，并且使其傾角θ1大于支撐壁部322的傾角θ2，此外，該通孔332最好設(shè)計成是底端直徑略大的錐形通孔，如圖6所示。
本發(fā)明的閥體30通過內(nèi)置設(shè)計在墨盒裝置40中實現(xiàn)了保持墨液及控制墨液流量的目的。返回到圖7A，本發(fā)明的閥體30設(shè)置在儲墨腔402中出墨口404的上方，其支撐腳部310與底壁406接觸。為保持該閥體30的穩(wěn)定，最好將該出墨口404周圍的底壁406內(nèi)陷設(shè)置，形成一凹陷部408。閥體密封裝置340從墨盒頂壁410直接突起，封堵在閥體的支撐頭部330，并輕輕按壓該頭部330。這樣，本發(fā)明的閥體30便可保持住儲墨腔402中的墨液，使其與出墨口404隔離。最好的是，用一彈性護(hù)套342罩在該密封裝置340的外部，彈性地封堵該閥體30的支撐頭部330。
當(dāng)然，對于本發(fā)明的閥體密封裝置340可以有各種變形，如可以將其設(shè)計成為如圖7A所示的壁部410一體成型的突起，還可以將其單獨固定在壁部410上。根據(jù)各種需要，如對閥體30的穩(wěn)定性能夠提出更高的要求時，還可以在凹陷部408外側(cè)設(shè)置一中空圓柱體形閥體密封裝置固定件416，閥體密封裝置340是一帶蓋的周邊開有槽口418的圓柱體，如圖9所示，使得本發(fā)明的閥體30及其密封裝置340相適配固定。通過槽口418使得引墨腔412與儲墨腔402在墨盒工作時保持墨液供應(yīng)暢通。同時，本發(fā)明的閥體固定裝置也可以是圖10所示的墨盒頂壁410處一體突起的柱狀棒416。
參見圖7A，本發(fā)明在閥體30與墨盒底壁406內(nèi)陷設(shè)置的凹陷部408之間形成一個引墨腔412，直徑略小于支撐腳部310的直徑。本發(fā)明在該腔室412中預(yù)留墨液，使得在打印開始階段，打印頭能夠得到充足的墨液。打印頭的供墨針50穿過一個設(shè)置在出墨口404下方帶有薄膜58的喇叭形密封件52，腔室412與出墨口404間充滿墨液。當(dāng)墨盒工作時，引墨腔412內(nèi)產(chǎn)生壓力差，當(dāng)該壓力達(dá)到120mm水柱時，閥體30的支撐頭部330下移；閥體通孔332與密封裝置340分離。從而墨液會如圖7B中箭頭所示的方向充滿整個引墨腔412，并連續(xù)不斷地提供給打印頭50。根據(jù)本發(fā)明的閥體30，其開啟的壓力可以在-200～0mm水柱，優(yōu)選的開啟壓力是-150～-30mm水柱。
當(dāng)供墨針50停止吸墨時，閥體30可以靠本身的彈性復(fù)位，關(guān)閉供墨通道。就是這樣，本發(fā)明的閥體30控制著儲存在腔體402中墨液的流出。
毫無疑問地，在應(yīng)用墨盒裝置時，必須在盒體上開設(shè)有通氣孔，以平衡盒體內(nèi)外的氣壓；因此，當(dāng)墨盒取下時，盒體中殘留余墨會通過該通氣孔溢出。本發(fā)明在腔壁410上設(shè)置一通孔414，使大氣壓力施加在液面上，以完成向打印頭供墨的工作過程。同時為了有效地防止墨盒取下倒置時通氣孔可能產(chǎn)生的漏墨現(xiàn)象，在本實施例中，直接用一伸展至儲墨腔1/3處的軟管420來防止墨液泄漏。本發(fā)明設(shè)置該通氣孔414還有另外一個優(yōu)點是，當(dāng)墨液用盡時，可以直接向盒體40中注入新墨液，而不必將其從打印裝置中取下來進(jìn)行更換。所以，本發(fā)明的墨盒裝置40由于使用了本發(fā)明的閥體30，極大地方便了使用者，而且又充分利用了墨液。
同時，為了防止可能的氣泡或雜質(zhì)等異物進(jìn)入打印針影響打印質(zhì)量，在出墨口面向盒體內(nèi)側(cè)的一端置放有一金屬過濾網(wǎng)56。
為了使閥體30壓力調(diào)節(jié)更加靈敏，本發(fā)明還可以在引墨腔412內(nèi)附加一彈簧54，抵靠在閥體30的支撐肩部324，用于保證該閥體30及時復(fù)位，如圖8所示。在本實施例中，本發(fā)明仍然，考慮加工需要，用一伸展至儲墨腔1/3處的軟管420來防止墨液泄漏。
同時，本發(fā)明也可以將通氣孔414直接向儲墨腔內(nèi)突起設(shè)置，大約伸至儲墨腔內(nèi)1/3處，如圖9所示。
較好的是，為了防止在取下墨盒時墨液泄漏，根據(jù)本發(fā)明的一個較佳的實施例，是在通氣孔414處設(shè)置一海綿體436，以吸納墨液，參見圖10。
更好的是，為了防止在取下墨盒時墨液泄漏，根據(jù)本發(fā)明的又一個較佳的實施例，是通過在通氣孔414處設(shè)置一單向閥428來實現(xiàn)的，請參見圖11。一帶有開口426的擋塊424與閥體腔422焊接連接，一帶有斜槽430的圓柱形閥塊428置放于閥體腔422中，斜槽430由閥塊428的A端至B端逐漸變寬，如圖12A-B所示。閥塊428的A端尺寸大于通氣孔414處的直徑，閥塊428的B端尺寸小于閥體腔422的開口426的直徑，這樣既可保持儲墨腔與外界空氣暢通，又可以保證當(dāng)墨盒從打印頭中取下倒置時，閥塊428可封堵通氣孔414以防止墨液泄漏?？梢岳斫馊绻诒景l(fā)明的通氣孔414上設(shè)置了單向閥體428以防止墨液泄漏，那么本發(fā)明還特別的需要在盒體壁410處開設(shè)有一灌墨工藝孔440，并利用塞子438塞于其中，如圖11所示。如果需要再利用本發(fā)明的墨盒裝置40時，可以通過卸掉塞子438，而方便地進(jìn)行灌裝操作。
圖13示出了本發(fā)明設(shè)置在通氣孔414處的用于防止泄漏的單向閥體428又一較佳的實施例，其放大的示意圖請參見圖14。在這一較佳的實施例中單向閥塊428設(shè)置成一球形閥塊，由一固定在閥體腔422中的彈片434支持，該彈片434開設(shè)有一通孔432，能夠使通氣孔414與儲墨腔402空氣暢通。
圖15是本發(fā)明的又一較佳實施例。墨盒底壁406設(shè)置有一傾角，向出墨口404處傾斜，以便將墨液向出墨口處導(dǎo)引，閥體30及閥體密封裝置340置放于凹陷408中，凹陷408的側(cè)壁上形成有一臺階442，閥體密封裝置340頂部設(shè)有通孔418和凸緣344，凸緣344與臺階442相適配固定?！癠”形管422為不銹鋼材料，一端與通氣孔414相連接，另一端伸入墨液彎折后露出液面，抵靠在面蓋410向墨液腔內(nèi)側(cè)突出形成的固定槽446內(nèi)壁。凹陷408的底壁接近出墨口處形成有一圓槽444，金屬濾網(wǎng)56通過超聲波焊接在圓槽444的底壁上，防止氣泡或其他雜質(zhì)進(jìn)入出墨口404。一體成型帶有擋塊528的密封件52密封在出墨口404處。
為了得到穩(wěn)定的墨液供應(yīng)，施加于打印頭的壓力為-200～0mm水柱，最好在-30～-150mm水柱。閥體橡膠材料硬度為邵氏25～65度，最好為30～55度。可選橡膠材料包括硅橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、乙烯橡膠等。
為了充分地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
參見圖16B，球體固定帽490呈帶有空腔494的碗形，有一環(huán)形的肩部492，中部形成有一通孔496。
參見圖16A，圖16C，圖16D，通氣孔414設(shè)置在墨盒400的頂蓋410的中部，球體固定帽490通過其空腔494套在通氣孔414的外壁，空心球體450通過其開口452套接在球體固定帽490的肩部492處，球體固定帽490的通孔496與通氣孔414相接，形成通氣孔414的延伸部分，球體450的側(cè)壁用直徑為0.12mm的針扎有一微孔454，球體開口452直徑為6毫米，球體容積為1.8毫升，球體壁厚為0.1毫米，單向閥體330設(shè)置在墨液腔鄰近出墨口404處，閥體密封蓋340密封單向閥體330的開口，閥體密封蓋340上設(shè)置有三個槽口418，供墨液從墨液腔流入閥體330下端的閥體腔，即引墨腔412內(nèi)，經(jīng)過濾網(wǎng)56的過濾，從而供向出墨口404，墨盒400的底壁406上設(shè)置有兩道導(dǎo)墨槽470，用于保證向出墨口處提供充足的墨液，尤其是在球體充分膨脹時，球體底壁接觸到墨盒底部可能會阻礙墨液供應(yīng)時，導(dǎo)墨槽470能夠起到良好的導(dǎo)墨作用，保證出墨口處得到充足的墨液供應(yīng)。為了便于向墨液腔內(nèi)灌墨，在頂蓋410的右側(cè)設(shè)有一個注墨孔440，灌完墨后，塞子438密封該注墨孔440。在出墨口404遠(yuǎn)離蓋件410處設(shè)置有一密封圈52，密封圈52的中部一體設(shè)置有一擋塊528，打印時，打印針(未示出)將擋塊528頂開，墨液通過打印針順暢供給打印設(shè)備。
墨盒處于工作狀態(tài)時，隨著墨液的不斷排出，球體逐漸膨脹，球體膨脹到一定體積時，球體側(cè)壁的微孔打開，將氣體補(bǔ)充到墨盒內(nèi)，保持墨盒內(nèi)的壓力平衡，保證打印順利；打印停止時，張開的微孔依球體自身的彈性回復(fù)密閉，可以有效的防止墨液流入球體腔內(nèi)，微孔在一定程度上起到了一個單向閥的作用，有選擇地使得通氣孔根據(jù)打印需要開通或者關(guān)閉；同時在環(huán)境溫度變化時，墨液腔內(nèi)的氣體會因溫度升高而膨脹，由于球體的可伸縮性，這些膨脹的氣體會將膨脹的球體內(nèi)的氣體擠出而保持墨液腔內(nèi)的壓力平衡，從而不會有漏墨現(xiàn)象的發(fā)生；特別地，當(dāng)用戶將墨盒打印完畢丟棄墨盒，或者由于其他原因剩余較多墨液而丟棄時，墨盒可能會出現(xiàn)倒置，這時，環(huán)境溫度升高時，以墨液腔的體積為14毫升計算，即使墨液腔全部為空氣，根據(jù)玻馬定律，溫度升高30度時，氣體膨脹部分體積為原氣體體積的1/10，所以環(huán)境溫度升高時，氣體最多膨脹為1.4毫升，球體的膨脹體積為1.8毫升，所以溫度變化時，球體腔內(nèi)容納的氣體足以抵消因溫度升高而導(dǎo)致的氣體膨脹體積，即溫度升高時，膨脹氣體將球體腔內(nèi)的氣體擠出，從而保持墨液腔內(nèi)的壓力平衡，防止漏墨現(xiàn)象的發(fā)生。
圖16E示出的是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，為了保證墨液的供應(yīng)，本實施例仍然將底壁406向出墨口404傾斜設(shè)置。因球體456漲大時，可能會堵住密封蓋340上的孔部418，導(dǎo)致供墨不暢，所以較好的是，為了保持住空心球體456，防止其擺動，本發(fā)明在底壁406上設(shè)置有凸起409，該球體456。
特別是，本發(fā)明在所述盒體壁部410上設(shè)置的不規(guī)則的象迷宮樣的導(dǎo)氣孔484，485和486等，分別連通通氣孔414與外界氣體。工作時，空氣補(bǔ)充的方向是空氣由導(dǎo)氣孔486流向孔484，再通過導(dǎo)氣槽485流向球體456內(nèi)。該導(dǎo)氣孔484-486一部分設(shè)置在盒體表面的，因此該不規(guī)則的導(dǎo)氣孔484、485和486等的上下表面分別被導(dǎo)氣膜491和495密封，便于運輸，如圖16F所示。工作前，撕去導(dǎo)氣膜495，它將與覆蓋在出墨口處的膜82一起撕下。
更好的是，所述盒體400的與所述密封件52配合的壁部上設(shè)置有一圓形凹槽405，用于設(shè)置所述密封件的所述支撐部520，該凹槽405的內(nèi)側(cè)槽壁407抵靠所述密封環(huán)部的頂面524，用于加強(qiáng)剛性，以便于刺穿。
本實施例同時還考慮了灌裝操作工序，所述出墨口的所述壁部上貫穿有一抽氣孔470，與所述密封件的上部腔體連通，并利用膠塞472密封。
圖17是本發(fā)明防漏裝置的另一較佳實施例，該防漏裝置為薄膜袋狀體480，由彈性材料組成，通過其袋口481連接于墨盒400的頂蓋410處。薄膜袋狀體480的底部開有一微孔484。本實施例墨盒的工作原理及防止漏墨的工作原理同圖16A所示的實施例。
圖18A、圖18B是本發(fā)明的又一實施例。用相同的標(biāo)號表示與圖16A中所標(biāo)相同的部件。塑料袋460由非彈性材料制成，呈風(fēng)琴狀，塑料袋460通過其開口462固定連接于墨盒頂蓋410處。灌墨孔440設(shè)在盒體400的側(cè)壁上，塞子438用于灌完墨后密封該灌墨孔440。墨盒工作時，墨液從出墨口404排出，空氣從通氣孔414處不斷進(jìn)入塑料袋460，使其逐漸伸展，直至折疊部464全部打開。風(fēng)琴狀塑料袋460帶有多層折疊部464，折疊部464用于增加袋460的彈性。風(fēng)琴狀塑料袋460的開口462呈長方形，長為47毫米，寬為14毫米，參見圖18C。如果折疊完全打開后，墨液仍未打完，繼續(xù)打印，需要補(bǔ)充氣體保持墨液腔內(nèi)的壓力平衡，可以在袋體460的底壁上開設(shè)一個切口468。本實施例墨盒的工作原理及防止漏墨原理同圖16A所示的實施例。
圖19A～E是出墨口處密封件的其它優(yōu)先實施例。圖19A中，塑料膜64與一塑料圈66相焊接連接后，置放于兩個“O”形圈62之間，以保證塑料膜64與密封圈62牢固連接。圖19B中，塑料膜68密封于出墨口鄰接打印針的外側(cè)。圖19C中，一帶有隔膜72的楔形彈性密封件70置放于出墨口60處。圖19D中，密封件74呈蓋狀。圖19E中，蓋狀密封件76中加設(shè)有鋼圈78，以增加密封件的剛性，便于打印針穿透。
但更好的是，本發(fā)明還特別設(shè)計了與墨盒裝置的出墨口(未示出)緊密配合的密封件52，如圖20A所示，用于封堵出墨口，保持墨液。該密封件52首先是由彈性材料制成，材料硬度約為邵氏30°～50°，它分別包括一體成型設(shè)計的下述部分一內(nèi)部具有空腔522的環(huán)形的支撐部520，其外壁與墨盒的出墨口緊密配合；一密封環(huán)部524，從支撐部520向內(nèi)側(cè)空腔隆起；一設(shè)置在中心部位的擋塊526，基本上與隆起形成的密封環(huán)部524相配合；以及一連接部528，環(huán)繞在密封環(huán)部524和擋塊526之間。應(yīng)當(dāng)理解，該連接部528的厚度及寬度均應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擋塊526的厚度和寬度，以保證該擋塊526在有供墨針(未示出)插入時，能夠及時斷裂。由此可見，本發(fā)明的密封件52一方面需要保證擋塊526能夠承受一定的壓力，例如來自所保持墨液的壓力或意外事件導(dǎo)致的壓力等，另一方面，又要使連接部528易于斷裂。因此，本發(fā)明連接部528的寬度的最佳值應(yīng)為0～0.3mm；而其厚度的最佳值應(yīng)為0.15～0.4mm。
在本發(fā)明的這一較佳實施例中，密封環(huán)部524是從支撐部520垂直地隆起，即頂面525是相平于底面525’的。顯而易見的是，打印機(jī)的供墨針50從空腔522插入時，會令連接部528首先斷裂，從而將擋塊526頂起，如圖20B所示。由于在使用狀態(tài)下，該密封件52需要保持墨液，因此密封環(huán)部524的內(nèi)壁與供墨針20應(yīng)當(dāng)緊密配合。因此該擋塊526的寬度應(yīng)當(dāng)基本上與打印針50的寬度相一致，較好的是略小于該打印針50的寬度。在本發(fā)明的第一較佳實施例中，擋塊526為一球冠形，其底部設(shè)置成為一個平面或凹面，保證打印針50與擋塊526穩(wěn)定地接觸，從而便于打印針50將擋塊526從密封環(huán)部528分離。
當(dāng)然，本發(fā)明的擋塊526可以有多種變形，如圖21A所示，本發(fā)明可以將擋塊526設(shè)置成具有足夠厚度和寬度的圓柱體。而在有打印針50插入時，該圓柱形的擋塊526同樣易于同密封環(huán)部524分離，如圖21B所示。也可以將該擋塊設(shè)計成具有一定厚度的蓋狀件，如圖24所示。
特別的是，為了使擋塊526能夠及時脫離，本發(fā)明還進(jìn)一步地將密封環(huán)部524的頂面525設(shè)置成以預(yù)定的角度從支撐部520向中心部傾斜，如圖6所示；同時，該傾斜的頂面525不應(yīng)阻止擋塊526的翻轉(zhuǎn)，其與水平面的夾角最好在30～45°之間。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的具有足夠厚度的擋塊526由于要脫離密封環(huán)部524，且不能阻擋打印針50與密封環(huán)部528之間的配合。因此，該連接部528均應(yīng)連接在密封環(huán)部524的頂端，如圖20～19所示。
由于本發(fā)明的連接部528的厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于擋塊526的厚度，一般在0.15～0.4mm中間較佳。因此，一體設(shè)計該連接部526時，可以將其設(shè)計為具有均勻的厚度，如圖23A所示。這樣，在實際使用中，如來自于打印針50的推力稍大時，該連接部528會完全地斷裂，從而擋塊完全地與密封環(huán)部524脫離。
然而，本發(fā)明連接部又一較佳的實施例，是將該密封環(huán)部528設(shè)計為具有不同的厚度，如圖23B所示。在該實施例中，本發(fā)明的連接部528厚度從其中的一部分環(huán)部，如圖中所示最薄的部分529向其相對側(cè)529’均勻遞增。這樣便保證了本發(fā)明的連接部528從最薄部529處斷裂，而仍然可以在最厚部529’保持連接。當(dāng)然，較好的是，這一最薄部529的厚度處于0.15～0.25mm之間；而最厚部529’的厚度處于0.3～0.4mm之間。
事實上，對于不同生產(chǎn)廠的不同型號的打印機(jī)，其參數(shù)會各不相同，因此為適應(yīng)這一需求，本發(fā)明又特別設(shè)計了密封環(huán)部524，即在所述密封環(huán)部524的末端向上再一體設(shè)置一壁部524’，如圖24所示，并且該壁部524’基本上與支撐部的高度保持一致即可。
由此可知，本發(fā)明的密封件由于將各個部分一體設(shè)計，同時考慮了在各種狀態(tài)下的密封要求，如裝配或運輸?shù)鹊姆鞘褂脿顟B(tài)和打印時的使用狀態(tài)，因此，它省去了已有的墨盒裝置在出墨口加封密封膜這一部件，同時克服了已有技術(shù)中帶薄膜的密封件不易被打印針穿透的缺陷。而且，本發(fā)明為了進(jìn)一步防止意外情形的發(fā)生，讓用于覆蓋墨盒通氣孔414的包裝封條96，沿盒體外側(cè)同時覆蓋出墨口404，作為又一項在非打印狀態(tài)時的密封保險措施。例如，當(dāng)通氣孔414與出墨口404分別處于盒體的對角時，該包裝封條96可以沿任一側(cè)邊來覆蓋出墨口404，如圖25A所示；而當(dāng)通氣孔414與出墨口404分別處于盒體的同側(cè)時，該包裝封條96可以沿前面或背面來覆蓋出墨口404，如圖25B所示。
采用本發(fā)明的實施例，可以方便地實現(xiàn)灌墨操作。圖26所示的是采用正壓灌裝的示意圖，同時請參照圖16E所示的本發(fā)明的墨盒裝置400。首先墨水被存放在一容器618內(nèi)，容器618通過一導(dǎo)墨管616與一液體泵614相連接，液體泵614的另一端與墨盒400的灌墨孔通過一注墨管610相連接，在注墨管610中部設(shè)置一流量表612，用于計量墨水的灌墨量。當(dāng)墨液腔被灌到預(yù)先設(shè)定好的容量時，停止灌墨。然后用一針604插入抽氣孔470，針604的另一端與一抽氣泵602通過軟管606相連接，在軟管606與針604的連接部分設(shè)置一液氣分離裝置608，將引墨腔412內(nèi)的空氣抽出，此時，閥體30上下形成壓差，閥體30與閥體密封蓋340分離，墨液腔402內(nèi)的墨液被抽出，通過閥體密封蓋340，經(jīng)由閥體30的支撐頭部通孔332，充滿引墨腔412，引墨腔412內(nèi)的墨液由設(shè)置在出墨口404處的密封圈52與其一體形成的擋塊528密封，將密封塞438塞住灌墨孔440，完成灌墨。
本實施例中，還可以采用將墨盒400倒置灌墨。參見圖27，表示的是一倒置灌墨的實施例。墨水與墨盒400通過一導(dǎo)管616相密封連接，導(dǎo)管616中部設(shè)置一流量表612，以控制灌墨量。在墨盒400的抽氣孔470處，用一帶導(dǎo)管606的針插入膠塞472，從而使導(dǎo)管與墨盒400的引墨腔412相連通。導(dǎo)管的另一端與一氣體泵602相連接，同時在導(dǎo)管606中設(shè)置一氣液分離裝置608。當(dāng)氣體泵開始工作時，墨盒400中的引墨腔412內(nèi)的氣體被吸出，閥體30的上下發(fā)生壓差變化，閥體30被打開，墨盒中的墨液腔402內(nèi)的氣體也相應(yīng)被吸出，從而，墨水也被相應(yīng)吸到墨液腔402內(nèi)，由于墨盒400倒置，墨液腔402內(nèi)的墨液很快被引入引墨腔，使得引墨腔充滿墨液。當(dāng)墨水容量達(dá)到預(yù)計的容量時，停止灌墨。本實施例中，也可以將墨盒側(cè)置，灌墨步驟同上。
打印時，打印針(未示出)將密封圈52的擋塊528頂開，墨盒處于工作狀態(tài)，隨著墨液的不斷排出，空氣不斷進(jìn)入球體腔456內(nèi)，球體膨脹到一定體積時，球體側(cè)壁的微孔454打開，將氣體補(bǔ)充到墨盒內(nèi)，保持墨盒內(nèi)的壓力平衡，保證打印順利；打印停止時，張開的微孔依球體自身的彈性回復(fù)密閉，可以有效的防止墨液流入球體腔內(nèi)，微孔在一定程度上起到了一個單向閥的作用，有選擇地使得通氣孔根據(jù)打印需要開通或者關(guān)閉；特別地，當(dāng)墨盒用完后放入垃圾桶，或不經(jīng)意地放在辦公臺面時，可能會出現(xiàn)倒置現(xiàn)象，這種情況下，如果環(huán)境溫度升高時，墨液腔內(nèi)的氣體會因溫度升高而膨脹，由于球體的可伸縮性，這些膨脹的氣體會將膨脹的球體內(nèi)的氣體擠出而保持墨液腔內(nèi)的壓力平衡，從而不會有漏墨現(xiàn)象的發(fā)生。
如果針對本發(fā)明圖7A所示的實施例，可以當(dāng)閥體支撐腳部310的直徑小于11mm時，閥體30與密封圈52間所形成的引墨腔412的體積小于0.4立方毫米，這時在引墨腔412中不需要預(yù)留墨液，引墨腔412中的該部分空氣能被打印設(shè)備清洗時排除，而保證打印時不會有氣泡產(chǎn)生。本實施例中，閥體支撐腳部310最大直徑設(shè)計為9毫米，相應(yīng)地引墨腔內(nèi)不需預(yù)留墨液，不需在出墨口的壁部設(shè)置引墨孔，只需在頂蓋410上設(shè)置灌墨口440即可。相應(yīng)地，灌墨時，也就不需要抽氣步驟，參見圖28。容器618通過一導(dǎo)墨管616與一液體泵614相連接，液體泵614的另一端與墨盒400的灌墨孔通過一注墨管610相連接，在注墨管610中部設(shè)置一流量表612，用于計量墨水的灌墨量。灌墨時直接將墨液從灌墨口440處向墨液腔402中灌入，通過正壓，破壞墨液在灌墨口440處形成的半月面，墨液腔402內(nèi)的氣體通過通氣孔414排出。為了防止墨液從通氣孔處外泄，在通氣孔414處連接有一軟管420。當(dāng)墨液腔被灌到預(yù)先設(shè)定好的容量時，停止灌墨，用膠塞438將灌墨口440密封。墨盒工作時，墨液由墨液腔402經(jīng)由閥體支撐頭部330，流經(jīng)濾網(wǎng)56，通過引墨腔412進(jìn)入噴墨記錄設(shè)備的打印針50，進(jìn)行打印。
不僅如此，采用本發(fā)明的墨盒裝置還可以應(yīng)用負(fù)壓灌裝的方法，仍然結(jié)合圖16E所示的實施例，并參照圖29所示的灌裝示意圖。灌墨時，首先將裝配好的墨盒400正置或側(cè)置，在墨盒面蓋上的注墨口440密封地插有一注墨針506，注墨針506的另一端連接一導(dǎo)墨管508，導(dǎo)墨管508與墨水容器502相連接。墨水容器502的液面可高于墨盒400，也可低于墨盒400的水平面。在出墨口404的側(cè)壁上開設(shè)有抽氣孔470，密封塞472密封地塞于抽氣孔470中。抽氣針534的一端插入密封塞472中，另一端通過電磁閥540與氣液分離裝置580相連接，氣液分離裝置580的另一端通過真空表570與真空泵590相連接。灌墨開始時，壓緊裝置510下壓將墨盒400的蓋部密封，同時，打開真空泵590開關(guān)，真空泵590開始工作，電磁閥540導(dǎo)通，電磁閥520關(guān)閉，這時，墨盒閥體30下部的氣體被抽出，并因閥體30上下壓差的變化，閥體30被打開，閥體30上部的墨盒腔中的空氣也被抽出，此時，由于球體450的球體壁部扎有微孔，所以球體456內(nèi)的氣體也被吸出，當(dāng)真空表570達(dá)到負(fù)700～750mpa時，電磁閥540關(guān)閉，電磁閥520導(dǎo)通。由于墨盒內(nèi)存在負(fù)壓，故墨水從墨水腔502處被吸到墨盒400的墨液腔內(nèi)，隨著墨盒內(nèi)的墨水不斷增加，閥體30上下的壓力差又會發(fā)生變化，閥體30下部引墨腔內(nèi)依然是負(fù)700～750mpa氣壓，而隨著墨液腔內(nèi)墨液的增加，閥體30上部墨液腔的壓力也會增加，達(dá)到一定數(shù)值時，閥體30被打開，墨水流入閥體30下端的引墨腔內(nèi)，由于閥體30下端引墨腔內(nèi)的體積很小，迅速被注滿墨水，幾乎在閥體30打開的相同時間內(nèi)，閥體30靠其本身的彈性關(guān)閉，閥體30上部的墨水也隨即注滿，完成灌墨工序。
當(dāng)然根據(jù)本發(fā)明，真空表570一端與真空泵590相連接，另一端直接與電磁閥540相連接，當(dāng)真空表計量達(dá)到700～750mpa時，電磁閥540關(guān)閉，將抽氣針534從抽氣孔470的密封塞472處拔離，之后，電磁閥520導(dǎo)通。
打印時，打印針(未示出)將密封圈52的擋塊528頂至一側(cè)，墨盒處于工作狀態(tài)，隨著墨液的不斷排出，空氣不斷進(jìn)入球體456腔內(nèi)，球體膨脹到一定體積時，球體側(cè)壁的微孔454打開，將氣體補(bǔ)充到墨盒內(nèi)，保持墨盒內(nèi)的壓力平衡，保證打印順利；打印停止時，張開的微孔454依球體456自身的彈性回復(fù)密閉，可以有效的防止墨液流入球體456腔內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解的是雖然本發(fā)明通過如上較佳實施例加以描述，但是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，還可以有多種變形；而本領(lǐng)域熟知的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神實質(zhì)的前提下做出的更改與變形均應(yīng)屬于本發(fā)明后附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的墨盒裝置主要以單向閥體來保持和控制墨液，提高了墨液的利用。同時因為應(yīng)用了該閥體，更加降低了成本，同時方便了墨液的灌裝工序，大大地提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種打印機(jī)設(shè)備配備的墨盒裝置，包括一盒體，內(nèi)部設(shè)置有至少一個空腔，用于儲存墨液，其中該盒體包含至少一個通氣孔，用于使該空腔與大氣連通；至少一個出墨口，設(shè)置在一壁部上，用于與打印機(jī)設(shè)備的打印針連通；和至少一個密封件，封堵該出墨口，用于保持墨液；以及至少一個單向閥體，用于控制墨液的流量，其特征在于，該至少一個單向閥體設(shè)置在該至少一個腔體的內(nèi)部，并一體設(shè)置有一支撐腳部，與該至少一個出墨口的腔壁密封接觸；一支撐壁部，從該支撐腳部的內(nèi)側(cè)隆起；一支撐肩部，從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成；一支撐頭部，從該支撐肩部隆起，并貫穿有一中心通孔；以及所述墨盒裝置還包括一閥體密封裝置，用于封堵該支撐頭部的中心通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述支撐壁部從所述支撐腳部向上傾斜隆起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，從該傾斜壁部向內(nèi)側(cè)彎曲的所述支撐肩部向下凹陷，形成一凹面部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述支撐頭部從所述支撐肩部傾斜隆起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的墨盒裝置，其特征在于，所述支撐頭部中心通孔為錐形通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的墨盒裝置，其特征在于，所述支撐頭部的傾角大于所述支撐壁部的傾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述支撐腳部的厚度大于所述支撐頭部的壁厚；該支撐頭部的壁厚大于所述支撐肩部的壁厚。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的墨盒裝置，其特征在于，與所述至少一個出墨口連通的壁部上設(shè)置有至少一個凹陷部用于放置所述閥體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的墨盒裝置，其特征在于，所述凹陷壁部的底壁上設(shè)置有一過濾裝置，用于濾除墨液中的雜質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述閥體密封裝置向下按壓所述單向閥體的所述支撐頭部，用于使所述閥體處于壓縮狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述的通氣孔處設(shè)置有一防止墨液泄漏裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墨盒裝置，其特征在于，所述的防止墨液泄漏裝置為所述的通氣孔壁向所述的儲墨腔突起設(shè)置。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墨盒裝置，其特征在于，所述的防止墨液泄漏裝置為通氣孔向內(nèi)凸起套接一彎曲的管件，其一端與所述通氣孔連接，另一端露出液面。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墨盒裝置，其特征在于，所述防止墨液泄漏裝置為一袋狀件，設(shè)置在所述儲墨腔中，包含一開口端，用于與所述通氣孔連通；和一微孔，設(shè)置在所述袋狀件壁部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的墨盒裝置，其特征在于，所述袋狀件為一空心球體。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的墨盒裝置，其特征在于，所述通氣孔具有一向所述儲墨腔體內(nèi)的凸起，并包含一固定帽，設(shè)置成碗狀，用于固定所述袋狀件的所述開口端，具有一空腔，用于與所述凸起相的外緣相適配；一通孔，設(shè)置在底部并對準(zhǔn)所述通氣孔設(shè)置；以及一肩部，用于與所述袋狀件的開口端相套接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的墨盒裝置，其特征在于，所述儲墨腔的底壁向所述出墨口傾斜設(shè)置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的墨盒裝置，其特征在于，所述底壁上至少設(shè)置有一條導(dǎo)墨槽，用于保證供墨。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的墨盒裝置，其特征在于，所述底壁上設(shè)置有突起部，抵住所述袋狀件。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的墨盒裝置，其特征在于，所述袋狀件的所述開口端為一與所述通氣孔所在的盒體壁部相當(dāng)?shù)拈_口，與所述儲墨腔的壁部固定。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的墨盒裝置，其特征在于，所述袋狀件具有若干疊層。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的墨盒裝置，其特征在于，所述通氣孔通過設(shè)置在所述盒體壁部上的不規(guī)則的導(dǎo)氣孔與外界氣體相同。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的墨盒裝置，其特征在于，所述導(dǎo)氣孔的一部分設(shè)置在盒體表面。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的墨盒裝置，其特征在于，所述設(shè)置在盒體表面的導(dǎo)氣孔覆蓋有導(dǎo)氣膜。
25.根據(jù)權(quán)利要求11所述的墨盒裝置，其特征在于，所述盒體的壁部上還設(shè)置有一用于注墨的通孔，與所述儲墨腔連通，并利用一塞蓋封賭。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述密封件設(shè)置在所述出墨口的內(nèi)部，并一體設(shè)置有一內(nèi)部具有空腔的支撐部，與所述出墨口的壁部緊密配合；一密封環(huán)部，從所述支撐部向內(nèi)側(cè)隆起；一擋塊，與所述隆起形成的密封環(huán)部相配合；以及一連接部，環(huán)繞在所述密封環(huán)部和所述擋塊之間，用于保證在所述擋塊受到一預(yù)定壓力時斷裂。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的墨盒裝置，其特征在于，所述密封環(huán)部的頂面從所述支撐部向中心傾斜設(shè)置。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的墨盒裝置，其特征在于，所述盒體的與所述密封件配合的壁部上設(shè)置有一圓形凹槽，用于設(shè)置所述密封件的所述支撐部，該凹槽的內(nèi)側(cè)槽壁抵靠所述密封環(huán)部的頂面，用于加強(qiáng)剛性。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的墨盒裝置，其特征在于，所述連接部具有不同的厚度。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的墨盒裝置，其特征在于，所述連接部的厚度從其中的一部分環(huán)部向相對側(cè)遞增。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的墨盒裝置，其特征在于，所述出墨口的所述壁部上貫穿有一抽氣孔，與所述密封件的上部腔體連通，并利用膠塞密封。
30.一種單向閥體，用于控制墨液的流量，其特征在于，該閥體包括一支撐腳部；一支撐壁部，從該支撐腳部的內(nèi)側(cè)隆起；一支撐肩部，從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成；以及一支撐頭部，從該支撐肩部隆起，并貫穿有一中心通孔。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的閥體，其特征在于，從該支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲的所述支撐肩部向下凹陷，形成一凹面部。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的閥體，其特征在于，所述支撐頭部從所述支撐肩部傾斜隆起。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的閥體，其特征在于，所述支撐腳部的厚度大于所述支撐頭部的壁厚；該支撐頭部的壁厚大于所述支撐肩部的壁厚。
34.一種用于如權(quán)利要求1所述墨盒裝置的灌裝方法，其特征在于，它包括下列步驟a)密封所述墨盒裝置；b)在所述墨盒的所述注墨口插入一注墨針；c)利用一壓力源吸出所述墨盒的所述引墨腔以及盒體空腔中的氣體，使得該空腔中形成負(fù)壓；d)往所述墨盒腔中注入預(yù)定量的墨水。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述步驟c)包括下列處理e)所述單向閥體及所述密封件所形成的引墨腔的側(cè)壁上，貫穿一抽氣孔；f)在該抽氣孔中插入一抽氣針。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，還包括下列處理g)在所述盒體中的氣體達(dá)到預(yù)定量時，將抽氣針從抽氣孔處拔離。
37.一種向如權(quán)利要求1所述的墨盒裝置灌裝墨液的裝置，其中所述墨盒裝置包括一通氣孔，用于連通盒體空腔與外界氣體；一注墨口，利用塞蓋密封；一密封件，設(shè)置在出墨口，用于保持墨液；一單向閥體，利用一閥體密封裝置封賭其支撐頭部的通孔，設(shè)置在該空腔底壁，并與所述密封件形成引墨腔，用于保持和控制墨液；以及所述灌墨裝置包括一墨水容器；一注墨針，插入所述墨盒裝置的所述注墨口，通過一管路與所述墨水容器連通；一氣壓源；和一抽氣針，利用氣管與所述氣壓源連接，其特征在于，所述灌墨裝置還包括一壓緊裝置，用于密封所述盒體的蓋部；一流量控制裝置，包含一通氣管，與所述管路連通；一墨水管，與所述管路連通；以及兩個閥體，分別設(shè)置在所述流量控制裝置與所述容器之間和所述流量控制裝置與所述注墨針之間的所述管路上。
38.一種用于如權(quán)利要求1所述墨盒裝置的灌裝方法，其中該墨盒裝置中包含一防墨液泄漏裝置，設(shè)置在所述盒體的所述通氣孔，該方法的特征在于，它包括下列步驟a)在所述墨盒的所述注墨口插入一與墨水容器連通的注墨針；b)利用正壓源通過直接向所述墨盒中灌注預(yù)定量的墨液。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的灌裝方法，其特征在于，還包括下列處理c)所述單向閥體及所述密封件所形成的引墨腔的側(cè)壁上，貫穿一抽氣孔；d)將一與負(fù)壓源連通的抽氣針插入該抽氣孔；e)利用一負(fù)壓吸出所述墨盒的所述引墨腔中的氣體，使得所述單向閥體因壓力差與所述閥體密封裝置分離，用于向該引墨腔中引墨。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，它還包括f)密封所述注墨口。
全文摘要
本發(fā)明涉及墨盒裝置及其灌裝方法和裝置。該閥體設(shè)置在墨盒的儲墨腔內(nèi),包括支撐腳部;支撐壁部,從該支撐腳部的內(nèi)側(cè)傾斜隆起;支撐肩部,從支撐壁部向內(nèi)側(cè)彎曲構(gòu)成;和支撐頭部,從該支撐肩部隆起,并貫穿有一中心通孔。一閥體密封裝置封堵該中心通孔,因此本發(fā)明的閥體得以保持墨液,有效提高打印質(zhì)量。設(shè)置在出墨口的密封件包含一體設(shè)置的與出墨口緊密配合的支撐部;從支撐部隆起的密封環(huán)部。非使用狀態(tài)時,具有良好的密封作用。
文檔編號B41J2/175GK1371810SQ0110889
公開日2002年10月2日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者蕭慶國, 李宇 申請人:珠海飛馬耗材有限公司