專利名稱：液體盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及液體盒。更具體而言，本實(shí)用新型涉及一種液體盒，用于容納液體同時(shí)通過壓差調(diào)節(jié)閥來維持負(fù)壓，以及經(jīng)由液體盒的供應(yīng)部分將液體供應(yīng)給液體噴頭同時(shí)保持恒定負(fù)壓。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型要求以下日本專利申請的優(yōu)先權(quán)2002年12月10日提出的No.2002-358762、2002年12月10日提出的No.2002-358763、2003年1月21日提出的No.2003-012845、2003年1月21日提出的No.2003-012846、2003年7月14提出的No.2003-196298、2003年8月26日提出的No.2003-301246、2003年8月28日提出的No.2003-304171和2003年12月2日提出的No.2003-402665，在此通過引用，結(jié)合了其內(nèi)容。
用于供應(yīng)墨水同時(shí)通過使用壓差調(diào)節(jié)閥而將墨水供應(yīng)口處的壓力保持為不允許墨水泄漏的負(fù)壓的墨盒在減弱壓力下包在密封的包裝中分發(fā)。因此，在開始使用墨盒時(shí)，從墨水供應(yīng)口到墨水容納腔的墨水供應(yīng)途徑中的壓力保持低于大氣壓。
于是，當(dāng)將新墨水從盒子供應(yīng)到作為液體噴頭示例的噴墨頭時(shí)，卸下或安裝盒子時(shí)進(jìn)入噴墨頭或墨水供應(yīng)針的氣泡能被供應(yīng)自盒子的已脫氣墨水輕易溶解。這提供了一個(gè)好處，就是無論氣泡是否進(jìn)入都能維持噴墨的特性。
另一方面，當(dāng)盒子的墨水供應(yīng)口安裝到墨水供應(yīng)針的時(shí)候，盒子中的負(fù)壓作用到噴墨頭上。因此，噴墨頭的噴嘴開口處的彎月面可被不希望地拉向盒子。這可對噴墨的特性有不利的影響。
因此，以上提到的墨盒，例如如EP-A-1199179中描述的，采用了一種結(jié)構(gòu)，其中和液體噴頭即噴墨頭連通的墨水供應(yīng)針和墨水供應(yīng)口連通之前，墨水容納腔就放進(jìn)空氣了。
但是，這種結(jié)構(gòu)有一個(gè)問題，就是打開空氣閥的設(shè)置或設(shè)計(jì)以及空氣閥的位置都受限制，于是支架或液體噴射盒的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的是提供一種液體盒，能夠克服伴隨傳統(tǒng)技術(shù)的上述缺點(diǎn)。更具體而言，本實(shí)用新型的目標(biāo)是提供一種液體盒，其不需要對支架的特殊設(shè)置，所述支架用于在墨水供應(yīng)針插入墨水供應(yīng)口之前打開大氣閥，由此防止液體盒中的負(fù)壓影響液體噴頭而不管液體盒的墨水容納腔中的負(fù)壓。通過在本實(shí)用新型的獨(dú)立權(quán)利要求中所說明的組合，可以實(shí)現(xiàn)上述及其它目的。本實(shí)用新型的從屬權(quán)利要求限定了本實(shí)用新型的其它有益的和示例性的組合。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面，一種液體盒，用于當(dāng)安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒包括外殼，具有形成有開口的側(cè)面，所述外殼包括用于向液體噴射裝置供應(yīng)液體的液體供應(yīng)區(qū)；柔性薄膜，通過覆蓋外殼的開口而和外殼一起形成用于容納液體的液體容納腔，由大氣壓和液體容納腔中的壓力之間的壓力差可使柔性薄膜彈性變形；和開口部分，由來自外部的操作來操作而將液體容納腔向大氣開放。
根據(jù)以上，液體容納腔的開口用柔性薄膜來密封，液體容納腔中的壓力和大氣壓間的壓力差可使柔性薄膜變形。因此，在墨盒安裝到液體噴射裝置中之前，柔性薄膜向液體容納腔變形同時(shí)被減壓以排出空氣并與外界屏蔽，由此液體容納腔中的壓力迅速恢復(fù)到大氣壓。于是，可以盡可能地抑制液體從液體噴頭吸向液體容納腔，由此減小液體噴頭中彎月面的吸引或拉動(dòng)。
液體容納腔可包括要與大氣連通的大氣側(cè)容納腔和與大氣側(cè)容納腔連通的液體供應(yīng)側(cè)容納腔，并且薄膜可覆蓋大氣側(cè)容納腔和液體供應(yīng)側(cè)容納腔。
在此情形下，當(dāng)從真空包中取出盒子時(shí)可以使相應(yīng)于盒子的開口的幾乎所有區(qū)域的區(qū)域彈性變形，以釋放盒子中的負(fù)壓。因此，可以更可靠地減小液體噴頭中彎月面的吸引或拉動(dòng)。
液體盒還可包括位于外殼表面的通路，所述通路在一端向大氣開放；和位于通路中的腔，所述腔具有深于通路深度的深度。在此情形下，因?yàn)樗銮蛔鳛榫彌_所以可以在開始使用盒子時(shí)去除盒子中的減弱壓力。
根據(jù)本實(shí)用新型的第二方面，一種液體盒，用于通過安裝在液體噴射裝置中而向所述液體噴射裝置供應(yīng)液體，所述液體盒包括液體容納腔；供應(yīng)部分，用于將容納在液體容納腔中的液體供應(yīng)到液體噴射裝置；分隔壁，位于液體容納腔和供應(yīng)部分之間，具有將液體容納腔與供應(yīng)部分連通的連通孔；膜片閥，設(shè)置在分隔壁的供應(yīng)部分側(cè)，用于控制液體容納腔與供應(yīng)部分間的連通或不連通；和變形調(diào)節(jié)部分，允許膜片閥關(guān)閉并調(diào)節(jié)由膜片閥供應(yīng)部件側(cè)的壓力增加而引起的膜片閥向著液體容納腔的彈性變形。
在此情形下，即使使供應(yīng)部分與液體噴射裝置接觸并且壓力差盡量使膜片閥彈性變形，通過使膜片閥接觸到變形調(diào)節(jié)部分而迫使膜片閥被阻止在預(yù)定的位置。因此，可以讓液體噴頭的噴嘴開口處的彎月面停在允許液滴形成的位置處。
薄膜可包括多層，所述多層的內(nèi)層的材料和外殼的材料相同。在此情形下，可以通過加熱使得薄膜可靠地粘接到外殼上。而且，薄膜還可包括防滲透層，用于防止液體盒中的液體蒸氣穿過薄膜滲透到液體盒外面去。在此情形下，可以防止墨水蒸氣穿過薄膜到液體盒的外面。此外，薄膜還可包括加強(qiáng)層，其強(qiáng)度高于內(nèi)層。在此情形下，可通過加強(qiáng)層提供薄膜的強(qiáng)度。
液體盒還可包括位于外殼表面的通路，所述通路在一端向大氣開放；和位于通路中的腔，所述腔具有深于通路深度的深度。在此情形下，因?yàn)樗銮蛔鳛榫彌_所以可以在開始使用盒子時(shí)去除盒子中的減弱壓力。液體盒還可包括蓋子，位于薄膜的外側(cè)，用于防止薄膜擴(kuò)張到外側(cè)。通過使蓋子和薄膜緊密接觸，可以防止由薄膜變形引起的墨水泄漏到液體盒的外側(cè)。
變形調(diào)節(jié)部分可由位于分隔壁的一個(gè)位置處的突起來形成，所述位置與膜片閥的外緣區(qū)域相對。
變形調(diào)節(jié)部分可位于膜片閥的一個(gè)面上，所述面與分隔壁相對，并且變形調(diào)節(jié)部分可形成為較厚的部分，當(dāng)膜片閥關(guān)閉時(shí)所述部分接觸到分隔壁。
變形調(diào)節(jié)部分可形成為近似環(huán)形的脊?fàn)畈糠?，所述脊?fàn)畈糠衷谶B接形成于分隔壁中的連通孔的區(qū)域中具有切去部分。
膜片閥可通過接觸到分隔壁的連通孔而被關(guān)閉。
膜片閥可包括形成于其中的連通孔，并且在分隔壁上形成密封部分，用于密封膜片閥的連通孔。
薄膜可包括多層，所述多層的內(nèi)層材料和外殼的材料相同。
薄膜還可包括防滲透層，用于防止液體盒中的液體蒸氣穿過薄膜滲透到液體盒外面去。
薄膜還可包括加強(qiáng)層，其強(qiáng)度高于內(nèi)層。
根據(jù)本實(shí)用新型的第三方面，一種液體盒，用于在安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒包括液體容納腔；供應(yīng)部分，用于將容納在液體容納腔中的液體供應(yīng)到液體噴射裝置；膜片閥，位于液體容納腔和供應(yīng)部分之間，用于控制液體容納腔與供應(yīng)部分間的連通或不連通，其中液體盒以這樣的方式來充滿液體，即膜片閥供應(yīng)部分側(cè)上的壓力比膜片閥液體容納部分側(cè)上的壓力高到允許膜片閥彈性變形的程度。
根據(jù)以上，當(dāng)墨盒安裝到液體噴射裝置上時(shí)隨著體積被膜片閥向著液體容納腔的變形改變可以抑制液體的移動(dòng)。于是，可以讓液體噴頭的噴嘴開口中的彎月面可靠地停在允許液滴形成的位置處。
可通過將連通孔移開膜片閥來打開連通孔或者用膜片閥來關(guān)閉連通孔而進(jìn)行對液體容納腔與供應(yīng)部分間的連通或不連通的控制，所述連通孔形成在用于將液體容納腔和供應(yīng)部分相分隔的分隔壁中。
可通過在膜片閥中形成連通孔、由膜片閥對液體容納腔和供應(yīng)部分進(jìn)行分隔以及將膜片閥的連通孔移開密封部件來打開連通孔或者用密封部件來關(guān)閉連通孔，而進(jìn)行對液體容納腔與供應(yīng)部分間的連通或不連通的控制。
液體盒還可包括開口部分，用于按照液體容納腔中液體消耗的狀態(tài)來將液體容納腔與大氣連通。
開口部分可由形成在支架上的按壓部件來操作，液體盒安裝到所述支架上。
根據(jù)本實(shí)用新型的第四方面，提供了一種液體盒，所述液體盒用于在安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體。所述液體盒包括液體容納腔；供應(yīng)部分，用于將容納在液體容納腔中的液體供應(yīng)到液體噴射裝置；大氣閥，選擇性地打開和密封連通孔，液體容納腔通過所述連通孔與大氣連通；和偏置部件，用于使大氣閥偏向連通孔而密封連通孔。確定偏置部件的偏置力使得當(dāng)帶有液體容納腔的液體盒通過打開封裝而暴露在大氣下時(shí)大氣閥打開連通孔，所述液體盒在低于大氣壓的負(fù)壓下封裝并密封在真空包中。于是，因?yàn)楫?dāng)液體盒的液體容納腔中的壓力低于大氣壓時(shí)大氣閥一旦打開連通孔就使得液體容納腔與大氣連通，所以可減小液體容納腔中壓力與大氣壓之間的差。因此，當(dāng)液體盒安裝到液體噴射裝置中時(shí)，就防止了液體盒從液體噴射裝置吸引液體。
液體盒的偏置部件可包括彈簧。基于作為偏置部件的彈簧的偏置力，可調(diào)節(jié)要減小多少液體容納腔與大氣之間的壓力差。而且，彈簧可使大氣閥從液體容納腔的一側(cè)到大氣一側(cè)地偏向連通孔。于是，當(dāng)液體盒向大氣暴露時(shí)，大氣閥可打開連通孔并且用簡單的構(gòu)造就使液體容納腔與大氣連通。
液體盒還可包括密封件，用于密封供應(yīng)部分，其中在開始使用液體盒之前去掉所述密封件。于是，當(dāng)從真空包中取出液體盒并將液體盒向大氣暴露時(shí)，可防止供應(yīng)部分的一側(cè)暴露在大氣下，并通過確定地移動(dòng)大氣閥打開連通孔來使液體容納腔與大氣連通。
根據(jù)所述液體盒，液體盒可在低于大氣壓的負(fù)壓下封裝并密封在真空包中，而且通過打開真空包可使液體盒向大氣暴露，大氣閥反抗偏置部件的偏置力來打開連通孔。于是，因?yàn)楫?dāng)從真空包中取出液體盒并將液體盒向大氣暴露時(shí)大氣閥一旦打開連通孔就使得液體容納腔與大氣連通，所以可減小液體容納腔與大氣之間的壓力差。因此，當(dāng)在打開真空包并將液體盒向大氣暴露之后將液體盒安裝到液體噴射裝置中時(shí)，就防止了液體盒從液體噴射裝置吸引液體。
實(shí)用新型內(nèi)容不一定說明本實(shí)用新型的全部必要特征。本實(shí)用新型還可以是上述特征的子組合。


結(jié)合附圖，根據(jù)以下對實(shí)施例的說明，本實(shí)用新型的上述及其它特征會(huì)變得更清楚。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的墨盒的前透視圖；圖2和3示出了圖1中所示的墨盒的后透視圖；圖4示出了圖1中所示的墨盒從其一側(cè)看的分解視圖；圖5示出了圖1中所示的墨盒從其另一側(cè)看的另一分解視圖；圖6是處于去掉用于密封開口的薄膜的狀態(tài)下從盒體的開口側(cè)看的盒體的平面圖；圖7是從其開口側(cè)看的盒體的平面圖；圖8是處于去掉薄膜閥保持部件和薄膜的狀態(tài)下從盒體的前側(cè)看的盒體的平面圖；圖9A是示出了圖1中所示的墨盒接近供應(yīng)部件的區(qū)域的橫截面視圖；圖9B是用于密封盒體的開口的示例薄膜的橫截面視圖；圖10A是示例的供應(yīng)控制部分的橫截面視圖；圖10B是示出變形調(diào)節(jié)部分的一部分供應(yīng)控制部分的放大橫截面視圖；圖11是示例變形調(diào)節(jié)部分以及分隔壁的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖12是根據(jù)本實(shí)用新型封裝在真空包中的墨盒的透視圖；圖13示出了根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒安放到支架上的狀態(tài)；圖14示出了根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒被裝入的狀態(tài)；圖15A是示出了當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒已安裝到支架上的時(shí)候膜片閥形狀的橫截面視圖；
圖15B是當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒已安裝到支架上的時(shí)候變形調(diào)節(jié)部分的放大橫截面視圖；圖16示出了將墨盒安裝到支架上的另一種方法；圖17A是一種示例的供應(yīng)控制部分的橫截面視圖；圖17B是變形調(diào)節(jié)部分的放大橫截面視圖；圖18是一種示例的變形調(diào)節(jié)部分以及膜片閥的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖19A是示出了當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒已安裝到支架上的時(shí)候膜片閥形狀的橫截面視圖；圖19B是當(dāng)根據(jù)本實(shí)用新型的墨盒已安裝到支架上的時(shí)候變形調(diào)節(jié)部分的放大橫截面視圖；圖20A和20B示出了本實(shí)用新型可應(yīng)用的一種供應(yīng)控制部分，圖20A示出未供應(yīng)墨水的狀態(tài)而圖20B示出供應(yīng)了墨水的狀態(tài)；圖21A和21B示出了一種可應(yīng)用到圖20A和20B中示出的供應(yīng)控制部分的示例的變形調(diào)節(jié)部分，圖21A示出了膜片閥的與分隔壁相對的一面的結(jié)構(gòu)，而圖21B示出了分隔壁的與膜片閥相對的一面的結(jié)構(gòu)；圖22是墨盒的一種示例的供應(yīng)部件的橫截面視圖；圖23A和23B分別示出了前一半墨水充入的過程；圖24A和24B分別示出了后一半墨水充入的過程；圖25是示出了墨水充入之后的狀態(tài)的膜片閥的放大橫截面視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在基于優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行說明，該說明不是要限制本實(shí)用新型的范圍，而是舉例說明本實(shí)用新型。在實(shí)施例中所說明的全部特征及其組合對本實(shí)用新型不一定是必要的。
圖1是噴墨記錄裝置的墨盒100的前透視圖，該墨盒是適于給液體噴射裝置的液體噴頭供應(yīng)液體的示例的液體盒。圖1示出了從上方斜視時(shí)墨盒100的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的液體噴射裝置的液體噴頭不僅包括噴墨記錄裝置的噴墨頭，而且包括有色材料噴頭，用于制造液晶顯示器等的色彩過濾器；電極材料(導(dǎo)電膠)噴頭，用于在有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示器或FED(Field Emission Display，場發(fā)射顯示器)中形成電極；用于制造生物芯片的生物有機(jī)化合物噴頭和作為精密吸管(pipette)的試樣噴射頭。
圖2和圖3是圖1中所示的墨盒100從下方斜視時(shí)的后透視圖。圖2示出了薄膜110安放到墨盒100的表面上并粘附到其上之前的狀態(tài)，圖3示出了薄膜110安放到墨盒100上之后的狀態(tài)。此外，圖4和圖5是示出了組成墨盒的構(gòu)件的墨盒100的分解視圖。
如圖4所示，墨盒100包括盒體120，該盒體為一有底的外殼，開口122設(shè)在其一個(gè)側(cè)面上；薄膜130，大體上完全覆蓋開口122；和蓋子140，覆蓋薄膜130的外表面。如下文所述，盒體120的內(nèi)部被肋和壁分隔。薄膜130通過大體上完全覆蓋開口122來密封盒體120的內(nèi)部。固定蓋子140來以非密封的方式覆蓋薄膜130的外表面。
盒體120包括由墨水容納區(qū)域和墨水流動(dòng)通道形成的墨水流動(dòng)部分；由墨水側(cè)通路230、空氣閥容納部分和空氣側(cè)通路210形成的空氣連通區(qū)，墨水側(cè)通路230將墨水容納區(qū)域和大氣連通。
圖6和7說明盒體120的內(nèi)部。圖7示出盒體120的開口用薄膜130密封時(shí)的狀態(tài)。圖7中被薄膜130覆蓋的區(qū)域用陰影線示出。
如圖6和圖7所示，沿水平方向延伸的壁272將墨水容納區(qū)域分為上部和下部。下部包括可以經(jīng)由連通孔242與大氣連通的大氣側(cè)容納腔270。上部包括由與大氣隔離的第一和第二墨水容納腔292和294形成的液體供應(yīng)側(cè)容納腔290。液體供應(yīng)側(cè)容納腔290被在壁272附近(接近所述下部)具有連通區(qū)276的斜壁271分成兩部分，由此形成第一和第二墨水容納腔292和294。而且，流動(dòng)通道296形成為由第二墨水容納腔294環(huán)繞。流動(dòng)通道296經(jīng)由形成于流動(dòng)通道296的下部處的連通部分278與第二墨水容納腔294相連接，并且還經(jīng)由通路298、300以及連通孔918與墨水供應(yīng)控制裝置150相連接，墨水供應(yīng)控制裝置150包括具有以下詳述的膜片閥的壓差調(diào)節(jié)閥。
如圖6所示，在墨水供應(yīng)控制裝置150的下游形成與墨水供應(yīng)控制裝置150連通的連通孔910；與連通孔910連通的流動(dòng)通道321；形成于流動(dòng)通道321的一端并面向盒體120的表面的連通孔323；其末端與連通孔323連通的流動(dòng)通道304以及與流動(dòng)通道304相連通的墨水供應(yīng)口160。如圖3所示墨水供應(yīng)口160包括一個(gè)開口，所述開口在墨水供應(yīng)口160安裝到噴墨打印裝置的滑架的支架(holder)上之前由密封件604來關(guān)閉，而圖2示出了在密封件604脫離的狀態(tài)下的墨水供應(yīng)口160。
大氣側(cè)容納腔270和第一墨水容納腔292經(jīng)由垂直延伸的連通通路295彼此連通，并根據(jù)墨水供應(yīng)口160中墨水的消耗而將大氣側(cè)容納腔270中容納的墨水取入第一墨水容納腔292中。隨后使得這樣取入的墨水經(jīng)由第二墨水容納腔294和流動(dòng)通道296等，流到墨水供應(yīng)控制裝置150中。
另一方面，大氣閥區(qū)250包括作為大氣閥容納區(qū)的中空部分232，其中容納大氣閥254。如圖2所示，大氣閥區(qū)250還包括也作為流動(dòng)通道的連通孔239，其具有比大氣閥254的軸264的直徑略大的直徑。大氣閥254的軸264始終被螺旋彈簧255以這樣的方式推向盒子的底部，使得大氣閥254的軸264能可滑動(dòng)地插入連通孔239。于是，當(dāng)盒子未安裝到噴墨記錄裝置的主體內(nèi)時(shí)，大氣閥254密封連通孔239。
如圖7所示，用陰影線示出的區(qū)域由薄膜130密封，由此密封由大氣側(cè)容納腔270和液體供應(yīng)側(cè)容納腔290形成的墨水容納腔111，以及大氣閥區(qū)250和將墨水容納腔111與大氣閥區(qū)250相互連接的墨水流動(dòng)通道和空氣通路。
參考圖8，位于前述與大氣連通的連通孔239的一側(cè)的大氣側(cè)通路(air-side passage)210由以下部分形成開口212、迂回或盤繞的通路214、過濾器容納部分216、連通孔218、連通區(qū)222，形成于連通區(qū)222底部上的連通孔253(在圖2中示出)和連通區(qū)224。
更具體而言，如圖8所示，形成于盒體120的前側(cè)上、象迷宮形的單個(gè)迂回通路214在一端即開口212處對大氣開放。迂回通路214的另一端與容納過濾器215(圖4和5中示出)的過濾器容納部分216相連接，過濾器215具有排斥墨水和可呼吸空氣的功能。過濾器容納部分216與連通孔218連通，連通孔218從盒體120的前側(cè)延伸穿到后側(cè)。連通孔218通過盒體120后側(cè)上的連通區(qū)222和形成于連通區(qū)222底部的連通孔253而與連通區(qū)224相連接。在通路214上，設(shè)置了凹入形式的腔930。由于腔930，同沒有形成腔的情形相比能減小通路214中的流體阻力，使得在第一次使用液體盒時(shí)可以去掉盒中的減弱壓力。而且，當(dāng)過濾器215在過濾器容納部分216中未固定好而使墨水泄漏進(jìn)入通路214的情形下，可以存住墨水以防止墨水進(jìn)一步泄漏到外部。
如圖2所示，連通區(qū)224在盒體120的底部上形成為凹入部分257。在凹入部分257中，形成露出作為操作軛的大氣閥254的軸264并能夠與容納大氣閥254的中空大氣閥容納區(qū)232連通的連通孔239、以及與連通區(qū)222連通的連通孔253。凹入部分257被用于密封第一進(jìn)墨口161和第二進(jìn)墨口162的薄膜132所密封。
選擇由設(shè)置在支架200上的操作部件202施加的壓力可使其彈性變形的薄膜作為此薄膜132。
另一方面，作為連通孔239的一側(cè)而與大氣側(cè)容納腔270連通的墨水側(cè)通路230由以下部分形成大氣閥容納區(qū)232、連通孔234a、連通腔234b、連通區(qū)234c、連通腔234d、連通區(qū)236、連通腔237、連通孔238、連通凹槽240和連通孔242。
參考圖6和7，來更詳細(xì)地描述墨水側(cè)通路230的結(jié)構(gòu)。連通孔234a形成于大氣閥容納區(qū)232上部的壁上?？諝馔酚梢韵虏糠中纬膳c連通孔234a連通的連通腔234b、通過切去連通腔234b上壁的一部分而形成的連通區(qū)234c、與連通區(qū)234c連通的連通腔234d、通過切去連通腔234d上壁的一部分而形成的連通區(qū)236以及在其下部具有連通孔238的連通腔237。請注意圖6中的粗箭頭A和B代表空氣按此順序從大氣側(cè)流動(dòng)到大氣側(cè)容納腔270的方向。
從盒體120的后側(cè)延伸到其前側(cè)的連通孔238經(jīng)由連通凹槽240(圖8)和連通孔242而與大氣側(cè)容納腔270連通，連通凹槽240與連通孔238連通，而連通孔242與連通凹槽240連通并從盒體120的前側(cè)延伸到后側(cè)。
通過將薄膜130和110安放到將下述部分和通路相分隔的壁上以用加熱粘接到其上，而使上述的大氣側(cè)容納腔270、液體供應(yīng)側(cè)容納腔290、大氣閥區(qū)250、大氣側(cè)通路210和墨水側(cè)通路230和大氣隔離。
薄膜130的結(jié)構(gòu)在圖9B中示出。如圖9B所示，薄膜130包括三層，即內(nèi)層950、加強(qiáng)層952和抗?jié)B透層954。薄膜130能由于大氣側(cè)容納腔270、液體供應(yīng)側(cè)容納腔290、大氣閥區(qū)250和大氣側(cè)通路210中的壓力與大氣壓之間的壓力差而發(fā)生一定程度的彈性變形。
內(nèi)層950設(shè)置成和墨水容納區(qū)域接觸。因此，內(nèi)層950由和盒體120相同的例如聚丙烯的材料形成就是可取的。通過由和盒體120相同的材料形成內(nèi)層950，可以使薄膜130通過加熱可靠地粘接到盒體120的開口上。
加強(qiáng)層952形成為強(qiáng)度高于內(nèi)層950的中間層，以加強(qiáng)內(nèi)層950。設(shè)置抗?jié)B透層954用于防止墨水蒸氣或空氣的滲透并可由例如聚乙烯對苯二甲酸酯形成。
如圖10A所示，在薄膜130的外表面上，蓋子140配合成和薄膜130的外表面緊密接觸，使得盡可能地減小薄膜130和蓋子140間的體積，由此防止由突起等導(dǎo)致的薄膜130的破裂以及當(dāng)墨盒包在下面將描述的真空包101中時(shí)所不希望的薄膜130的擴(kuò)張。
下面，描述盒體120的墨水供應(yīng)口160。如圖9A所示，墨水供應(yīng)口160包括供應(yīng)閥13，可在支架的墨水供應(yīng)針的壓力作用下滑動(dòng)從而打開；密封部件12，設(shè)置為配合環(huán)繞墨水供應(yīng)針，并具有插入口26；和偏置部件14，由螺旋彈簧形成，用于將供應(yīng)閥13壓向密封部件12。供應(yīng)閥13、密封部件12和偏置部件14用以下方法裝配。偏置部件14安裝到盒體120中，隨后密封部件12配合進(jìn)入墨水供應(yīng)口160。最后，將供應(yīng)閥13從插入口26推入墨水供應(yīng)口160。這樣，裝配中就不需要固定彈簧的過程。只需通過安裝墨水供應(yīng)口160的元件就能完成裝配。
回到圖1，墨盒100包括安裝到其一個(gè)側(cè)面上的定位塊190，用于在支架的預(yù)定位置上定位墨盒100。在定位塊190的前表面上，在塊190的下部設(shè)有電路板170。電路板170包括前表面上的電極171和安裝在后表面上的半導(dǎo)體存儲器件。電路板170的半導(dǎo)體存儲器件存儲關(guān)于墨盒類型等的標(biāo)識信息、關(guān)于墨盒當(dāng)前所含色彩的信息和關(guān)于墨水剩余量的信息等。
可在定位塊190的上部設(shè)置突起192，該突起192能與下面將描述的支架200的杠桿204嚙合來將墨水供應(yīng)口160壓向支架200，如圖13和14所示。
另一方面，在墨盒100上與設(shè)有定位塊190的側(cè)面相反的側(cè)面上設(shè)置由杠桿形成的嚙合部件180，其能和支架200的嚙合部分205在突出180A處嚙合(圖13和14)。嚙合部件180在注入鑄模盒體120時(shí)和盒體120整體形成。
圖10A示出了一種示例的墨水供應(yīng)控制裝置150。墨水供應(yīng)控制裝置150包括分隔壁970、膜片閥900、體側(cè)(body side)連通腔912、供應(yīng)側(cè)連通腔906和908、變形調(diào)節(jié)部分980和螺旋彈簧907。墨水供應(yīng)控制裝置150通過固定部件151固定到盒體120上。
分隔壁970設(shè)置在大氣側(cè)容納腔270和墨水供應(yīng)口160之間，并將在與墨水容納腔111連通的一側(cè)上形成的體側(cè)連通腔912和與墨水供應(yīng)口160連通的供應(yīng)側(cè)連通腔906和908相分隔。分隔壁970包括將流動(dòng)通道296連接到墨水供應(yīng)口160的連通孔910和連通孔918。
連通孔910在分隔壁970的中心周圍形成而連通孔918形成于分隔壁970的外緣上。如圖11所示，在分隔壁970與膜片閥900相對的面上，變形調(diào)節(jié)部分980由近似環(huán)形的脊?fàn)畈糠?04形成，脊?fàn)畈糠?04的中心在連通孔910處并在連通孔918附近有切去部分。
作為變形調(diào)節(jié)部分980的脊?fàn)畈糠?04的高度小于膜片閥900的突起913的高度。而且，設(shè)定脊?fàn)畈糠?04的高度形成間隙Δg(圖10B中示出)以允許膜片閥900的突起913可靠地密封連通孔910。
膜片閥900由諸如彈性體的能彈性變形的材料形成為圓形。在膜片閥900的中心周圍，形成突起913用于接觸連通孔910以密封連通孔910。彈簧907使膜片閥907偏向連通孔910，彈簧907安裝到設(shè)在膜片閥900的后側(cè)上用于彈簧安裝的突起902上。施加允許墨水供應(yīng)口160維持恒定負(fù)壓的壓力作為偏置力。因?yàn)橛蓮椈?07施加的力作用在位于突起913后面的突起902上，可以防止膜片閥900外緣的變形以保持膜片閥大體平直，從而防止增加流體阻力。
在具有以上結(jié)構(gòu)的墨盒100中，連接器插入墨水供應(yīng)口160中來將供應(yīng)閥13向里壓。這樣，供應(yīng)閥13打開，盒子內(nèi)的空氣被放出。放出空氣使得膜片閥900反抗彈簧907位移，由此減小液體供應(yīng)側(cè)容納腔292和294中的壓力。在此狀態(tài)下，當(dāng)從第一進(jìn)墨口161注入墨水時(shí)，墨水被引入液體供應(yīng)側(cè)容納腔292和294以及流動(dòng)通道，使得液體供應(yīng)側(cè)容納腔292和294以及流動(dòng)通道充滿墨水。此外，當(dāng)從第二進(jìn)墨口162注入墨水時(shí)，墨水流入大氣側(cè)容納腔270。當(dāng)充入完墨水時(shí)，密封件604安放在墨水供應(yīng)口160上以粘接到其上。此外，密封件132放置在第一進(jìn)墨口161和第二進(jìn)墨口162上以在減弱壓力下粘接到其上。這樣，盒子的內(nèi)部能密封成具有低于大氣壓的壓力。
隨后盒子放入真空包101中，其后在低于盒子內(nèi)部壓力的減弱壓力下密封真空包101的開口。這樣，在減弱壓力下封裝盒子，如圖12所示。
在此狀態(tài)下，大氣閥254將墨水容納腔111和外部隔絕，使得墨水容納腔111和外部不連通。于是，密封盒體120的開口的薄膜130擴(kuò)張。但是，由于蓋子140和薄膜130緊密接觸，薄膜130被蓋子140控制。因此，能將薄膜130向外的擴(kuò)張量抑制得盡可能小。
因?yàn)楸∧?30如上所述略微擴(kuò)張，真空包101中的負(fù)壓穿過薄膜130作用在墨水容納腔111中的所有墨水上，于是繼續(xù)從墨水中排出空氣。墨盒100在此狀態(tài)下分發(fā)。因此，直到開始使用墨盒，可以維持墨水容納腔中的壓力低于大氣壓并保持墨水容納腔中的墨水處于已排出空氣的狀態(tài)，因?yàn)槟菁{腔中包含的空氣泄漏進(jìn)入真空包和盒子之間的空間。
當(dāng)開始使用時(shí)從真空包101中取出墨盒，大氣壓作用在墨盒的薄膜130上。于是，大氣側(cè)容納腔270中的壓力和大氣壓間的壓力差使得薄膜130向大氣側(cè)容納腔270彈性變形，因此減小大氣側(cè)容納腔270中負(fù)壓的程度。
如圖14所示，當(dāng)墨盒安裝到支架200上時(shí)這能減少形成在液體噴頭的噴嘴開口處的彎月面拉入墨盒的程度，墨盒中的負(fù)壓引起所述彎月面。
尤其是在此例子中，形成墨水容納腔的區(qū)域被薄膜130完全密封。于是，同墨水容納腔被薄膜130部分密封的情形相比，能更快地去除負(fù)壓(即壓力能增加)。
下面，描述未使用前述薄膜130的情形或者因?yàn)檫x擇薄膜130等的限制而不能充分去除負(fù)壓(即壓力不能增加)的情形。以下描述還涉及對更可靠地去除負(fù)壓有效的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)墨盒如圖13所示安放到支架200上，并隨后如圖14所示通過旋轉(zhuǎn)杠桿204裝入時(shí)，墨水供應(yīng)針201進(jìn)入墨水供應(yīng)口160并且隨后大氣閥254被支架200底部上的操作部件202打開。
在墨水供應(yīng)針201已經(jīng)接觸墨水供應(yīng)口160的時(shí)候，膜片閥900的后表面經(jīng)由與墨水供應(yīng)針201連通的液體噴頭203而和大氣連通。因?yàn)榇藭r(shí)墨水容納腔中的壓力低，大氣壓沿向著墨水供應(yīng)口160的方向作用在膜片閥900上而使得膜片閥900向著分隔壁970發(fā)生彈性變形。但是，膜片閥900接觸到形成在分隔壁970上的變形調(diào)節(jié)部分980，從而被阻止在預(yù)定的位置。
此變形量近似對應(yīng)于此例子中的間隙Δg，這同未形成變形調(diào)節(jié)部分980的情形相比相當(dāng)小，因?yàn)樽冃握{(diào)節(jié)部分即此例子中分隔壁907上的脊?fàn)畈糠?04抑制了膜片閥900的變形。于是在液體噴頭203的噴嘴開口處的彎月面被阻止在這樣的位置，使得盡管輕微地拉動(dòng)了彎月面但對液滴的形成沒有影響。
而且，可認(rèn)為形成膜片閥900是為了允許通過降低膜片閥900的突起913的高度，由膜片閥900的輕微位移使得膜片閥900的外緣接觸到分隔壁970。但是，在此情形下，有一個(gè)問題就是分隔壁970和膜片閥900間的間隙變得更小而增加了墨水的流體阻力，從而降低了墨水供應(yīng)的能力。另外一個(gè)問題就是增加了費(fèi)用，因?yàn)閼?yīng)以高精度控制突起913的尺寸。
當(dāng)盒子100完全安裝好后液體噴頭203中的墨水消耗時(shí)，墨水供應(yīng)控制裝置150的墨水供應(yīng)部分側(cè)的壓力減小到預(yù)定壓力或更小。于是，形成墨水供應(yīng)控制裝置150的膜片閥900在其后部的更大面積上承受墨水供應(yīng)口160的負(fù)壓。另外，盡管墨水供應(yīng)口160的負(fù)壓還經(jīng)由連通孔910起作用，不能阻止此位移，因?yàn)檫B通孔910開口的面積同膜片閥900后部的面積相比小得多。
如果作用在膜片閥900的后部，即膜片閥900在和墨水供應(yīng)口160連通一側(cè)的面上的負(fù)壓克服彈簧907，則膜片閥900離開分隔壁970。于是，流動(dòng)通道296中的墨水經(jīng)由連通孔918流入分隔壁970的膜片閥側(cè)，并隨后經(jīng)由分隔壁970中的連通孔910以及連通區(qū)或流動(dòng)通道304流入墨水供應(yīng)口160。墨水流入墨水供應(yīng)口160而不增大流體阻力，因?yàn)榧範(fàn)畈糠?04在連通孔918附近的切去部分開放。
當(dāng)空氣經(jīng)由連通孔242被拉入大氣側(cè)容納腔270中時(shí)，大氣側(cè)容納腔270中的墨水經(jīng)由連通通道295被拉入第一液體供應(yīng)側(cè)容納腔292中，使得第二液體供應(yīng)側(cè)容納腔294經(jīng)由連通區(qū)276重新充滿墨水。
當(dāng)預(yù)定量的墨水以此方式流入墨水供應(yīng)口160并使得作用在膜片閥900上的壓力差變得低于由彈簧907施加的壓力時(shí)，膜片閥900向著分隔壁970被壓回，由此中斷墨水的流動(dòng)通道。
通過重復(fù)前述過程，墨水供應(yīng)口160中的壓力能維持在預(yù)定的負(fù)壓以允許墨水被供應(yīng)到液體噴頭。
在上述例子中，描述了盒子100平行于墨水供應(yīng)針201移動(dòng)來安裝的情形。或者，如圖16所示，盒子100設(shè)置成將定位塊190安置在下部并通過繞作為支點(diǎn)的此區(qū)域旋轉(zhuǎn)移動(dòng)來安裝，在此情形下可以允許大氣閥254在墨水供應(yīng)口160和墨水供應(yīng)針201嚙合之前接觸到操作部件202，從而將墨水容納腔111對大氣開放。
將更詳細(xì)地描述上述情形。當(dāng)墨盒100已被安裝，因?yàn)榇髿忾y區(qū)250已打開，空氣就從大氣側(cè)通路210經(jīng)由墨水側(cè)通路230流入大氣側(cè)容納腔270。于是，去除了墨盒100中的減弱壓力。在此狀態(tài)下，當(dāng)噴墨記錄裝置的墨水供應(yīng)針進(jìn)入墨水供應(yīng)口160，因?yàn)槟?00中的減弱壓力已經(jīng)被去除，膜片閥的墨水容納部分側(cè)上的壓力就變得高于膜片閥的墨水供應(yīng)口側(cè)上的壓力。由此，能夠防止液體噴頭中的墨水被吸引或拉回到墨盒100并可以可靠地避免從液體噴頭的噴嘴開口拉入空氣的缺點(diǎn)。
在具有以上結(jié)構(gòu)的裝置中本實(shí)用新型在下述情況中是有效的，即，例如，由于迫使盒子沿平行于墨水供應(yīng)針的方向插入的不適當(dāng)安裝而使對大氣的開放推遲到晚于墨水供應(yīng)針插入墨水供應(yīng)口。
在以上例子中，變形調(diào)節(jié)部分形成為具有切去部分的近似環(huán)形的脊?fàn)畈糠?。但是，與膜片閥900的外緣部分905相對的變形調(diào)節(jié)部分可由分隔壁970的面上分布的多個(gè)部分來形成，從而不阻礙關(guān)閉膜片閥900的功能。在此情形下，能獲得和上述例子中所描述的相同的效果。
圖17A、17B和18示出了作為膜片閥900結(jié)構(gòu)的變形調(diào)節(jié)部分980的另一個(gè)例子。近似環(huán)形的脊?fàn)畈糠?14可形成在膜片閥900的突起913的外部，以包括與分隔壁970的連通孔918相對的切去部分。在此情形下，能獲得和上述例子中所描述的相同的效果。在此例子中，脊?fàn)畈糠?14以這樣的方式來形成，即高度h1低于膜片閥900的突起913的高度h2并且當(dāng)關(guān)閉膜片閥900時(shí)可在膜片閥900和分隔壁970間形成間隙Δg，如圖17B所示，從而不阻礙閥門關(guān)閉的功能。
而且在此例子中，當(dāng)墨水供應(yīng)口160接觸到墨水供應(yīng)針201的時(shí)候，墨水供應(yīng)口160經(jīng)由與墨水供應(yīng)針201連通的液體噴頭203而與大氣連通。于是，如圖19A和19B所示，膜片閥900在其墨水供應(yīng)部分側(cè)上承受大氣壓并在另一側(cè)上承受大氣側(cè)容納腔270的負(fù)壓，由此膜片閥900趨向于向著分隔壁970發(fā)生彈性變形。但是，膜片閥900的脊?fàn)畈糠?14接觸到分隔壁970，使得膜片閥900被阻止在預(yù)定的位置。于是變形量被抑制得相當(dāng)小，由此盡管液體噴頭203的噴嘴開口處彎月面被輕微地拉動(dòng)但變形對液滴的形成沒有影響。
在以上例子中，近似環(huán)形的變形調(diào)節(jié)部分形成為具有切去部分。或者，變形調(diào)節(jié)部分可由分隔壁970上分布的多個(gè)部分來形成，從而不阻礙閥門關(guān)閉的功能。在此情形下，能獲得相同的效果。
在以上例子中，墨盒的壓差調(diào)節(jié)閥具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在分隔壁970的中心周圍形成連通孔910而且膜片閥900按照墨水供應(yīng)部分側(cè)上的壓力來移動(dòng)而打開和關(guān)閉連通孔910。但是，本實(shí)用新型可應(yīng)用到具有如圖20A所示結(jié)構(gòu)的墨水供應(yīng)控制部分上。在如圖20A所示的結(jié)構(gòu)中，在分隔壁970除中心以外的區(qū)域中形成單個(gè)連通孔918′；在分隔壁970的中心周圍形成突起990；并且在膜片閥900的中心周圍以這樣的方式形成連通孔992，使得其和突起990彈性接觸。通過用螺旋彈簧907來使膜片閥900的連通孔992和突起990接觸，來常閉膜片閥900的連通孔992。如果減小墨水供應(yīng)部分的壓力，膜片閥900反抗螺旋彈簧907的彈性力離開突起990，如圖20B所示，由此沿著圖20B中用A示出的線經(jīng)由膜片閥900的連通孔992供應(yīng)墨水。在此情形下，能獲得和上述例子的說明中所描述的相同的效果。
可通過在分隔壁970與膜片閥900相對的面上設(shè)置脊?fàn)畈糠?04′來調(diào)節(jié)膜片閥900向著分隔壁970的過大變形，如圖21A所示，脊?fàn)畈糠?04′在接近于連通孔918′、比突起990靠外的區(qū)域中具有切去部分，或者在膜片閥900與分隔壁970相對的面上形成突起914′，環(huán)繞連通孔992并在與分隔壁970的連通孔918′相對的區(qū)域中具有切去部分。
下面，圖22到25涉及根據(jù)本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的用于將液體注入墨盒100的方法以及墨盒100中各個(gè)部分的壓力。圖22到25中示出的墨盒在基本結(jié)構(gòu)上和圖1到11中示出的類似。但是，圖22到25中示出的實(shí)施例中，分隔壁970沒有配備脊?fàn)畈糠?04而且膜片閥900沒有配備脊?fàn)畈糠?14。因此，只描述圖22到25中示出的和圖1到11中示出的盒子之間不同的部分。
參考圖22，在薄膜130的外表面上，蓋子140配合成和薄膜130緊密接觸，使得盡可能地減小薄膜130和蓋子140間空間的體積，薄膜130安置在盒體120的開口上并粘接到其上。于是可以防止與突起等相撞導(dǎo)致的損傷薄膜130以及當(dāng)墨盒100容納在真空包101中的情形下薄膜130不適當(dāng)?shù)臄U(kuò)張。
如圖23A所示，墨水供應(yīng)口160包括供應(yīng)閥13，可在支架的墨水供應(yīng)針的壓力作用下滑動(dòng)從而打開；密封部件12，設(shè)置為配合環(huán)繞墨水供應(yīng)針，并具有插入口26；和偏置部件14，由螺旋彈簧形成，用于將供應(yīng)閥13壓向密封部件12。供應(yīng)閥13、密封部件12和偏置部件14用以下方法裝配。偏置部件14安裝到盒體120中，隨后密封部件12配合進(jìn)入墨水供應(yīng)口160。最后，將供應(yīng)閥13從插入口26推入墨水供應(yīng)口160。這樣，裝配中就不需要固定彈簧的過程。只需通過安裝墨水供應(yīng)口160的元件就能完成裝配。
在膜片閥900的外緣905上形成環(huán)形凹槽以按照壓力差發(fā)生彈性變形或輕易移動(dòng)來密封或打開連通孔910。
而且，如圖22所示，用于過濾墨水的過濾器130可容納在體側(cè)連通腔912中。在此情形下，可以阻止包含在墨水中的外來粒子以阻止外來粒子向下游的移動(dòng)，由此保證膜片閥900的密封功能。還可以防止諸如記錄頭的液體噴頭的堵塞。請注意圖22中示出的例子不包括脊?fàn)畈糠?04。
在具有以上結(jié)構(gòu)的墨盒100中，排氣管181首先以氣密的方式插入墨水供應(yīng)口160使得供應(yīng)閥13被進(jìn)一步向里推，如圖23A所示。于是，供應(yīng)閥13打開并且墨水供應(yīng)口160中的空氣被排出。在此時(shí)，膜片閥900在膜片閥900后表面的大面積上承受墨水供應(yīng)口160的負(fù)壓并因此克服彈簧907所施加的力而離開分隔壁970。于是，墨水容納腔111(270和290)中的空氣經(jīng)由連通孔910和連通區(qū)304被吸入墨水供應(yīng)口160。這種吸入持續(xù)預(yù)定的時(shí)間，由此墨盒100中的壓力減小直到墨盒100的內(nèi)部變成真空。
然后，當(dāng)墨水注入管182以液密的方式插入第一進(jìn)墨口161時(shí)，如圖23B所示，墨水被吸入處于減弱壓力下的墨水容納腔111(270和290)。于是從液體供應(yīng)側(cè)容納腔290到墨水供應(yīng)口160的幾乎所有空間都充滿了墨水而不含有空氣。
接下來，按壓部件198將大氣閥254的軸264向里推來打開大氣閥254，如圖24A所示，使得墨盒100的大氣測容納腔270和大氣連通。然后，墨水注入管183以液密的方式插入第二進(jìn)墨口162并且隨后墨水在壓力下注入大氣側(cè)容納腔270。請注意打開大氣閥254的過程和注入墨水的過程可同時(shí)進(jìn)行。在此情形下，墨水注入過程所需的時(shí)間可縮短。
在此狀態(tài)下，墨水容納腔111和墨水供應(yīng)口160之間沒有壓力差。因此，膜片閥900兩側(cè)即膜片閥900的上游及其下游的壓力相同。于是，如圖22所示，膜片閥900保持近似平直。
在此狀態(tài)下，墨水注入管184以液密的方式插入墨水供應(yīng)口160到打開供應(yīng)閥13的深度，隨后墨水在壓力下注入墨水供應(yīng)口160。于是，如圖25所示，加壓的墨水流入膜片閥900的下游，即膜片閥900與墨水供應(yīng)口160連通的一側(cè)，使得膜片閥900這樣彈性變形，即膜片閥900中心周圍的區(qū)域變得向分隔壁970凸出。在剛剛注入加壓墨水之后的狀態(tài)下，膜片閥900承受壓力的面積在靠近螺旋彈簧907側(cè)上大于另一側(cè)上的，并且分隔壁970的連通孔910的橫截面積相當(dāng)小。因此，膜片閥900處于被壓向分隔壁970的狀態(tài)。
然后，當(dāng)已經(jīng)完成預(yù)定量的額外墨水注入時(shí)，移開按壓部件198來將大氣閥254移到密封的位置，并將墨水注入管184從墨水供應(yīng)口160移出。于是，對供應(yīng)閥13的支撐被從供應(yīng)閥13移開，由此供應(yīng)閥13被偏置部件14所施加的力關(guān)閉。如此，從墨水供應(yīng)口160到膜片閥900的空間，即膜片閥900的下游的空間中的壓力變得高于膜片閥900上游中的。
當(dāng)已經(jīng)充入完墨水的時(shí)候，將密封件604放置在墨水供應(yīng)口160上以粘接到其上。而且，將薄膜132放置在第一進(jìn)墨口161和第二進(jìn)墨口162上以在減弱壓力下粘接到其上，由此在低于大氣壓的壓力下密封盒子的內(nèi)部。
接下來，將盒子安置在真空包101中并且隨后在低于盒子內(nèi)部壓力的壓力下密封真空包101。于是，如圖12所示，在減弱壓力下封裝盒子。這樣封裝的盒子在此狀態(tài)下分發(fā)。在分發(fā)期間，墨水容納腔111中的空氣穿過墨盒100的外殼壁逐漸泄漏進(jìn)入真空包101和盒子之間的空間。于是，可在大氣壓下保持墨水容納腔111和從膜片閥900到墨水供應(yīng)口160的空間中的壓力，由此可在已排出空氣的狀態(tài)下保持墨水。因?yàn)閺哪てy900到墨水供應(yīng)口160的空間中存在的墨水承受甚至近似于墨水供應(yīng)口160和墨水容納腔111間的減弱壓力，當(dāng)充入完墨水時(shí)膜片閥900保持所引起的彈性變形，這將是清楚的。
當(dāng)這樣封裝在真空包101中的墨盒100從真空包101中取出時(shí)，就如圖13所示的安放到支架200上，并隨后如圖14所示通過旋轉(zhuǎn)杠桿204裝入時(shí)，墨水供應(yīng)針201進(jìn)入墨水供應(yīng)口160并且隨后大氣閥254被位于支架200底部上的操作部件202打開。
在墨水供應(yīng)針201已經(jīng)接觸到墨水供應(yīng)口160的時(shí)候，膜片閥900的后側(cè)(螺旋彈簧側(cè))經(jīng)由與墨水供應(yīng)針201連通的液體噴頭203而和大氣連通。因此，作用在膜片閥900區(qū)域上的墨水壓力被釋放，由此墨水被推入墨水供應(yīng)針201，額外的墨水注入使膜片閥900發(fā)生彈性變形。
于是，負(fù)壓未作用在墨水供應(yīng)針201上，可以防止液體噴頭203的噴嘴開口處的彎月面被吸引或拉回的缺點(diǎn)。
當(dāng)墨盒100以上述方式完成安放和裝入時(shí)，膜片閥900恢復(fù)到初始狀態(tài)，即盡快恢復(fù)到平直狀態(tài)，如圖22所示。因此，可以按照墨水供應(yīng)口160與液體供應(yīng)側(cè)容納腔之間的壓力差(壓差)來打開和關(guān)閉膜片閥900以供應(yīng)墨水。
在以上例子中，在充入完預(yù)定量的墨水時(shí)，就從墨水供應(yīng)口160進(jìn)行額外的墨水充入直到膜片閥900的中心區(qū)域發(fā)生彈性變形?；蛘撸梢砸砸韵路绞竭M(jìn)行墨水充入。首先，按壓部件198將大氣閥254的軸264向里壓以使盒子的大氣側(cè)容納腔270和液體供應(yīng)側(cè)容納腔290與大氣連通，如圖23A和23B所示。然后，墨水注入管181和182分別以液密的方式插入第一和第二進(jìn)墨口160和162，之后注入墨水達(dá)到預(yù)定量。
然后，按壓部件198移回來關(guān)閉大氣閥254。在此狀態(tài)下，當(dāng)墨水被加壓時(shí)進(jìn)行額外的墨水充入。加壓的墨水反抗螺旋彈簧907將膜片閥900移回并因此進(jìn)入膜片閥900的下游區(qū)域。然后，當(dāng)已經(jīng)完成額外的墨水充入時(shí)按壓部件198打開大氣閥254，大氣側(cè)容納腔270對大氣開放，由此大氣側(cè)容納腔270和液體供應(yīng)側(cè)容納腔290中的壓力與額外墨水充入時(shí)的壓力相比就減小了。此壓力減小使得膜片閥900反抗螺旋彈簧907施加的壓力將連通孔910密封。于是，從膜片閥900到墨水供應(yīng)口160的空間中的墨水壓力增加到比大氣側(cè)容納腔270和液體供應(yīng)側(cè)容納腔290中的相對高一些的壓力，使得膜片閥900這樣彈性變形，即其中心區(qū)域變得向分隔壁970凸出，如圖25所示。
如上所述，當(dāng)已經(jīng)完成將盒子安裝到墨水供應(yīng)針上的時(shí)候，作用在由額外的墨水注入而彈性變形的膜片閥900中心區(qū)域上的墨水壓力被釋放，由此作用而將墨水推出進(jìn)入墨水供應(yīng)針201。因此，可以防止液體噴頭203的噴嘴開口處彎月面被吸引的缺點(diǎn)。
在以上例子中，墨盒具有大氣閥的結(jié)構(gòu)，通過墨盒和記錄裝置的嚙合而用于將墨水容納腔和大氣連通?；蛘撸緦?shí)用新型可應(yīng)用到一種墨盒，其中墨盒和記錄裝置間的嚙合打開與墨水容納腔的大氣側(cè)連通的一部分通路來將墨水容納腔和大氣連通。在此情形下，能獲得和以上例子中所描述的相同的效果。
現(xiàn)在將參考圖2到7來描述本實(shí)用新型的大氣閥區(qū)250的另一個(gè)實(shí)施例。根據(jù)本實(shí)施例，大氣閥區(qū)250包括容納大氣閥254的大氣閥容納區(qū)232。大氣閥區(qū)250還包括連通孔239，具有比大氣閥254的軸264的直徑略大的直徑，其位于大氣閥容納區(qū)232的下壁中。連通孔239還作為流動(dòng)通道。彈簧255總是使大氣閥254的軸264偏向盒子100的底部，使得大氣閥254的軸264能可滑動(dòng)地插入連通孔239。于是，當(dāng)墨盒100未安裝到以下描述的噴墨記錄裝置的滑架的盒子支架200中時(shí)大氣閥254密封連通孔239。于是，大氣閥254設(shè)置成可沿一個(gè)方向移動(dòng)，該方向大體垂直于墨盒100安裝到滑架的支架200上的方向。當(dāng)要將墨盒安裝到支架上時(shí)，緊靠部件(abutment member)60將大氣閥254向上推，并打開連通孔239，緊靠部件60是形成于滑架的支架中的緊靠件的例子。此外，將在下面描述彈簧255的彈簧載荷的一個(gè)方面。
圖6中示出的螺旋彈簧255是本實(shí)用新型的偏置部件的一個(gè)例子。螺旋彈簧255將大氣閥254偏向從墨水容納腔111的一側(cè)到大氣一側(cè)的連通孔239。于是，當(dāng)墨盒100未安裝到噴墨記錄裝置上時(shí)，大氣閥254密封連通孔239并將墨水容納腔111與大氣隔絕。這里，確定螺旋彈簧255的彈簧載荷使得當(dāng)墨盒100向大氣壓暴露時(shí)大氣壓反抗彈簧255的力而將大氣閥254推回并且打開連通孔239。例如，彈簧255對大氣閥254的力小于將以下兩者相乘得到的力(1)當(dāng)打開墨盒的包裝的時(shí)候大氣壓和墨水容納腔111中壓力間的壓差；(2)接觸大氣壓閥254的軸246的薄膜132的面積，當(dāng)薄膜132向大氣暴露時(shí)大氣閥254可變形。
在墨水容納在具有上述構(gòu)造的墨盒100的墨水容納腔111之后，墨盒100被封裝在由例如鋁制成的真空包裝中并在低于大氣壓的壓力下密封。于是，墨盒100的墨水容納腔111內(nèi)部也抽真空成低于大氣壓。當(dāng)真空包裝從此狀態(tài)下被打開時(shí)，墨盒100將暴露在大氣下。在此情形下，因?yàn)榇髿鈮焊哂谀菁{腔111中的壓力，所以壓力被從大氣閥254暴露在大氣下的一側(cè)到墨水容納腔111的一側(cè)施加到大氣閥254上。因?yàn)槭勾髿忾y254從墨水容納腔111的一側(cè)偏向連通孔239的彈簧255具有上述偏置力，大氣閥254通過大氣壓來反抗彈簧255的力而向上移動(dòng)，打開連通區(qū)224。因此，墨水容納腔111通過連通孔239和大氣連通，墨水容納腔111中的壓力增大。于是，大氣閥254能減小墨水容納腔111和大氣間的壓力差。
當(dāng)從上述狀態(tài)墨水容納腔111的壓力進(jìn)一步增大并且墨水容納腔111和大氣間的壓力差進(jìn)一步減小，彈簧255的力變得大于由墨水容納腔111和大氣間的壓力差施加到大氣閥254上的力，使得大氣閥254又一次密封連通孔239。于是，當(dāng)墨盒100未安裝到噴墨記錄裝置中時(shí)連通孔239保持密封，使得可以防止墨水從墨盒100泄漏。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的墨盒100，因?yàn)楫?dāng)打開封裝墨盒100的真空包時(shí)大氣壓反抗偏置部件的力使大氣閥254一旦向上移動(dòng)而打開連通區(qū)224，通過將墨盒100向大氣暴露就減小了墨盒100中的壓力與大氣壓間的差。于是，當(dāng)墨盒100安裝到噴墨記錄裝置上時(shí)，防止墨盒100從噴墨記錄裝置的記錄頭吸引墨水，并且可防止由氣泡進(jìn)入記錄頭而引起的記錄頭故障。
而且，如圖5所示，因?yàn)閺椈?55在本實(shí)施例中作為偏置部件，可通過合適地選擇彈簧255的彈簧載荷來調(diào)節(jié)將每個(gè)墨盒100的墨水容納腔111與大氣之間的壓力差減小多少。例如，彈簧255的彈簧載荷越低，當(dāng)打開真空包時(shí)墨水容納腔111與大氣之間的壓力差越小。
此外，如上參考圖2和3所述的，因?yàn)槟?yīng)口160被密封件604所密封，墨水供應(yīng)口160與大氣隔絕，從而防止墨水容納腔111經(jīng)由墨水供應(yīng)口1160暴露在大氣下。因此，當(dāng)打開真空包并且墨盒100暴露在大氣下時(shí)，大氣閥254不失效地移動(dòng)并且可靠地減小墨水容納腔111中的負(fù)壓。
雖然已經(jīng)通過示例性實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了說明，但是應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，進(jìn)行多種改變和替換，本實(shí)用新型的精神和范圍僅由所附權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.一種液體盒，用于當(dāng)安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒的特征在于包括外殼，具有其中形成有開口的側(cè)面，所述外殼包括用于向所述液體噴射裝置供應(yīng)液體的液體供應(yīng)區(qū)；柔性薄膜，覆蓋所述外殼的所述開口并限定液體容納腔，大氣壓和所述液體容納腔中的壓力之間的壓力差可使所述柔性薄膜變形；和開口部分，用于將所述液體容納腔與大氣連通。
2.如權(quán)利要求1所述的液體盒，其特征在于，所述液體容納腔包括要與大氣連通的大氣側(cè)容納腔和與所述大氣側(cè)容納腔連通的液體供應(yīng)側(cè)容納腔，并且所述薄膜覆蓋所述大氣側(cè)容納腔和所述液體供應(yīng)側(cè)容納腔。
3.如權(quán)利要求1所述的液體盒，其特征在于，所述薄膜包括多個(gè)層，所述多個(gè)層的最內(nèi)層的材料和所述外殼的材料相同。
4.如權(quán)利要求3所述的液體盒，其特征在于，所述薄膜還包括防滲透層，用于防止所述液體盒中的液體蒸氣穿過所述薄膜滲透到所述液體盒的外部。
5.如權(quán)利要求3所述的液體盒，其特征在于，所述薄膜還包括加強(qiáng)層，其強(qiáng)度高于所述最內(nèi)層。
6.如權(quán)利要求1所述的液體盒，其特征在于還包括設(shè)置于所述外殼的一個(gè)表面上的通路，所述通路在一端向大氣開放；和設(shè)置于所述通路中的腔，所述腔的深度深于所述通路的深度。
7.如權(quán)利要求1所述的液體盒，其特征在于還包括蓋子，設(shè)置于所述薄膜的外側(cè)，用于防止所述薄膜向外側(cè)擴(kuò)張。
8.一種液體盒，用于當(dāng)安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒的特征在于包括液體容納腔；供應(yīng)部分，用于將容納在所述液體容納腔中的液體供應(yīng)到所述液體噴射裝置；分隔壁，設(shè)置于所述液體容納腔和所述供應(yīng)部分之間，具有將所述液體容納腔與所述供應(yīng)部分連通的連通孔；膜片閥，設(shè)置在所述分隔壁的供應(yīng)部分側(cè)，用于控制所述液體容納腔與所述供應(yīng)部分間的連通或不連通；和變形調(diào)節(jié)部分，允許所述膜片閥關(guān)閉并調(diào)節(jié)由所述膜片閥的供應(yīng)部分側(cè)上的壓力增加而引起的所述膜片閥向著所述液體容納腔的彈性變形。
9.如權(quán)利要求8所述的液體盒，其特征在于，所述變形調(diào)節(jié)部分由設(shè)置于所述分隔壁的一個(gè)位置處的突起來形成，所述位置與所述膜片閥的外緣區(qū)域相對。
10.如權(quán)利要求8所述的液體盒，其特征在于，所述變形調(diào)節(jié)部分設(shè)置于所述膜片閥的一個(gè)面上，所述面與所述分隔壁相對，并且所述變形調(diào)節(jié)部分形成為當(dāng)所述膜片閥關(guān)閉時(shí)與所述分隔壁相接觸的較厚的部分。
11.如權(quán)利要求8所述的液體盒，其特征在于，所述變形調(diào)節(jié)部分形成為近似環(huán)形的脊?fàn)畈糠?，所述脊?fàn)畈糠衷谶B接形成于所述分隔壁中的連通孔的區(qū)域中具有切去部分。
12.如權(quán)利要求8所述的液體盒，其特征在于，所述膜片閥通過與所述分隔壁的所述連通孔相接觸而被關(guān)閉。
13.如權(quán)利要求8所述的液體盒，其特征在于，所述膜片閥包括形成于其中的連通孔，并且在所述分隔壁上形成密封部分用來密封所述膜片閥的所述連通孔。
14.一種液體盒，用于當(dāng)安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒的特征在于包括液體容納腔，用于容納液體；供應(yīng)部分，用于將容納在所述液體容納腔中的液體供應(yīng)到所述液體噴射裝置；和膜片閥，設(shè)置于所述液體容納腔和所述供應(yīng)部分之間，用于控制所述液體容納腔與所述供應(yīng)部分間的連通或不連通，其中所述液體盒以這樣的方式來充滿所述液體，即所述膜片閥的供應(yīng)部分側(cè)上的壓力比所述膜片閥的液體容納部分側(cè)上的壓力高到允許所述膜片閥彈性變形的程度。
15.如權(quán)利要求14所述的液體盒，其特征在于，通過將連通孔移開所述膜片閥來打開所述連通孔或者用所述膜片閥來關(guān)閉所述連通孔而進(jìn)行對所述液體容納腔與所述供應(yīng)部分間連通或不連通的控制，所述連通孔形成在用于將所述液體容納腔和所述供應(yīng)部分相分隔的分隔壁中。
16.如權(quán)利要求14所述的液體盒，其特征在于，通過在所述膜片閥中形成連通孔、由所述膜片閥對所述液體容納腔和所述供應(yīng)部分相分隔以及將所述膜片閥的所述連通孔移開密封部件來打開所述連通孔或者用所述密封部件來關(guān)閉所述連通孔，而進(jìn)行對所述液體容納腔與所述供應(yīng)部分間連通或不連通的控制。
17.如權(quán)利要求14所述的液體盒，其特征在于還包括開口部分，用于根據(jù)所述液體容納腔中液體消耗的狀態(tài)將所述液體容納腔與大氣連通。
18.如權(quán)利要求17所述的液體盒，其特征在于，所述開口部分可由形成在支架上的按壓部件來操作，所述液體盒安裝到所述支架上。
19.一種液體盒，用于當(dāng)安裝在液體噴射裝置上時(shí)向其供應(yīng)液體，所述液體盒的特征在于包括液體容納腔；供應(yīng)部分，用于將容納在所述液體容納腔中的液體供應(yīng)到所述液體噴射裝置；大氣閥，用于選擇性地打開和密封連通孔，所述液體容納腔通過所述連通孔與大氣連通；和偏置部件，用于使所述大氣閥偏向所述連通孔而密封所述連通孔，其中確定所述偏置部件的偏置力，使得當(dāng)在低于大氣壓的負(fù)壓下封裝并密封在真空包中的帶有所述液體容納腔的所述液體盒通過打開封裝而暴露在大氣下時(shí)，所述大氣閥打開所述連通孔。
20.如權(quán)利要求19所述的液體盒，其特征在于，所述偏置部件包括彈簧。
21.如權(quán)利要求20所述的液體盒，其特征在于，所述彈簧使所述大氣閥從所述液體容納腔的一側(cè)到大氣一側(cè)偏向所述連通孔。
22.如權(quán)利要求19所述的液體盒，其特征在于還包括密封件，用于密封所述供應(yīng)部分，其中在開始使用所述液體盒之前去掉所述密封件。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種液體盒，所述液體盒通過安裝在液體噴射裝置上來向該液體噴射裝置供應(yīng)液體。所述液體盒包括盒體，具有形成有開口的側(cè)面；和柔性薄膜，通過覆蓋盒體的開口而和盒體一起形成液體容納腔，所述液體容納腔是用于容納液體的封閉空間。當(dāng)液體盒從封裝液體盒的真空包中取出的時(shí)候，作用在柔性薄膜上的大氣壓使得柔性薄膜向液體容納腔變形，由此增大墨水容納腔中的壓力。
文檔編號B41J2/175GK2767163SQ20032012376
公開日2006年3月29日 申請日期2003年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月10日
發(fā)明者鳥羽浩一, 品田聰, 坂井康人, 伊藤賢治, 市橋晃, 關(guān)祐一, 北澤顯彥, 石澤卓 申請人:精工愛普生株式會(huì)社