專利名稱：閥組件及墨盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥組件及采用這種閥組件構(gòu)造的噴墨打印設(shè)備使用的墨盒。
背景技術(shù)：
諸如桌式噴墨打印機(jī)、寬行噴繪機(jī)等噴墨打印設(shè)備均采用墨盒作為供墨源，墨盒通常為一容納墨液的容器，容器設(shè)有將墨液向噴墨打印設(shè)備輸出的供墨口，還有一個(gè)通氣口，噴墨打印設(shè)備自供墨口吸墨時(shí)，容器內(nèi)的墨液流出供墨口，空氣則自通氣口進(jìn)入容器維持容器內(nèi)的壓力。為防止非使用工況下墨液自供墨口流出，容器內(nèi)相對(duì)容器外必須維持一定的負(fù)壓，早先的方案是在容器內(nèi)放置多孔纖維物質(zhì)吸附墨液，但該方案的缺陷是無(wú)法將容器內(nèi)的墨液用盡，殘留大量墨液墨盒的拋棄不但造成浪費(fèi)，也帶來(lái)了環(huán)境污染。
為改善上述狀況，本申請(qǐng)人曾給出在容器墨腔至供墨口間的供墨通道中設(shè)置一單向閥組件來(lái)控制供墨的技術(shù)方案，從而取代容器內(nèi)的多孔纖維物質(zhì)。如圖1、圖2所示，單向閥組件1由一個(gè)閥托200、閥蓋100及裝在兩者之間形成空間內(nèi)的閥體300構(gòu)成，閥蓋100上設(shè)有一個(gè)流體入口101，閥托200上設(shè)有一個(gè)流體出口201，閥蓋100有一入口面102，閥體300為一彈性件且有一閥口301，閥口301靠閥體300自身產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力彈性地?cái)D壓在閥面102上，因此，流體入口101與流體出口201間的流體通道為閥體300所阻斷。如前述，單向閥組件在使用過(guò)程中安置于供墨通道中，當(dāng)打印設(shè)備通過(guò)供墨口自流體出口201吸墨時(shí)，將在流體出口201端形成負(fù)壓區(qū)，這樣，當(dāng)流體入口101與流體出口201間的壓差力大于閥體300的彈性恢復(fù)力時(shí)，閥口301離開(kāi)閥面102，流體入口101至流體出口201間的流體通道打開(kāi)，一但這個(gè)壓差力小于彈性恢復(fù)力，閥體300將重新阻斷上述流體通道。此外，還有其他發(fā)明人將閥體設(shè)計(jì)成一平面膜，閥口則靠一彈性件(如彈簧)提供的彈性恢復(fù)力抵靠在閥面上，從而阻斷流體通道，其構(gòu)思與前者大同小異。
還有，單向閥組件并不僅用于供墨通道中，也可以用在氣道中，用來(lái)有選擇地開(kāi)啟或關(guān)閉向墨腔引入空氣的通道，以保證墨腔維持一定的壓力，同時(shí)防止墨液自氣道溢出。
無(wú)論是橡膠類材料制成的閥體本身還是金屬材料制成的彈簧，都存在疲勞問(wèn)題，從加工工藝角度考慮，也很難將它們的彈性恢復(fù)力控制在一個(gè)可以接受的公差范圍內(nèi)，由于它們都設(shè)置在流體通道內(nèi)，在流體的侵蝕下彈性恢復(fù)力還會(huì)發(fā)生較大的變化，因而導(dǎo)致上述單向閥組件開(kāi)啟流體通道所需壓差力的閾值不確定，此外，批量產(chǎn)品性能指標(biāo)的一致性也不高，這些都將導(dǎo)致墨盒工作不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種具有相對(duì)穩(wěn)定的開(kāi)啟壓差力閾值的閥組件；本發(fā)明的另一目的，是提供采用具有相對(duì)穩(wěn)定的開(kāi)啟壓差力閾值的閥組件來(lái)構(gòu)造供墨通道的墨盒；本發(fā)明的再一目的，是提供采用具有相對(duì)穩(wěn)定的開(kāi)啟壓差力閾值的閥組件來(lái)構(gòu)造空氣通道的墨盒；本發(fā)明的還一目的，是提供采用具有相對(duì)穩(wěn)定的開(kāi)啟壓差力閾值的閥組件來(lái)構(gòu)造自供墨口向墨腔反饋通道的墨盒。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出的閥組件包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口，閥腔內(nèi)置有一閥體，所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。
由以上方案可見(jiàn)，本發(fā)明對(duì)閥體的設(shè)計(jì)采用磁性力取代彈性力保持閥的常閉狀態(tài)，從工藝技術(shù)角度看，一批閥組件的磁場(chǎng)強(qiáng)度值的公差比彈性模數(shù)公差更容易控制，此外，磁場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間衰減的的速度也比彈性體疲勞速度要慢，從而使閥組件的工作相對(duì)穩(wěn)定，批量生產(chǎn)的閥組件性能也趨于一致。
較具體的方案是使閥腔入口成型于殼體位于閥腔內(nèi)的一個(gè)入口面上，而使閥體具有與該面密封貼合的閥面，磁性力驅(qū)使所述閥體的閥面與入口面密封貼合。這兩個(gè)面可以是平面，也可以是曲面，如球面、錐面等，以下的實(shí)施例中將給出詳細(xì)的說(shuō)明。
更具體的方案可以是，將入口面與所述閥面均分別成型在兩塊磁性體上，且該兩面相對(duì)并具有異性磁極。根據(jù)異性磁極相互吸引的原理，閥面與入口面會(huì)保持吸合，閥面封閉入口面上的入口，從而阻斷流體通道。也可以將入口面與所述閥面分別成型在一磁性體及一導(dǎo)磁體上，根據(jù)磁性體吸引導(dǎo)磁體的特點(diǎn)，使閥面與入口面保持吸合。還可以將閥面成型在一磁性體上，而在閥面的背面設(shè)置另一磁性體，保持兩磁性體同性磁極相對(duì)，在排斥力的作用下保持閥面與入口面貼合密閉。
本發(fā)明給出的墨盒包括一個(gè)容納墨液的墨腔及一供墨口，一個(gè)用于從墨腔向供墨口輸送墨液的第一流體通道，一個(gè)用于從外界向墨腔引入空氣的第二流體通道，第一流體通道中置有一閥組件，所述閥組件進(jìn)一步包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口，閥腔內(nèi)置有一閥體，所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。即當(dāng)供墨口的壓力低于墨腔內(nèi)的壓力，且這個(gè)壓差值大于閾值(磁性力)時(shí)，置于第一流體通道內(nèi)的閥組件導(dǎo)通，可向打印設(shè)備供墨，由于磁性力相對(duì)穩(wěn)定，磁場(chǎng)也不會(huì)受到液體、自然溫度等環(huán)境干擾，使采用了磁性閥組件的墨盒供墨工作穩(wěn)定。
本發(fā)明提供的墨盒還可以在第二流體通道中置一閥組件，所述閥組件包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口，閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。即當(dāng)墨腔內(nèi)的壓力低于外界壓力，且這個(gè)壓差值大于閾值(磁性力)時(shí)，置于第二流體通道內(nèi)的閥組件導(dǎo)通，向墨腔內(nèi)補(bǔ)充氣體，維持墨腔內(nèi)壓力。
對(duì)于某些特定結(jié)構(gòu)的墨盒，必須考慮有從供墨口向墨腔反饋墨液的情況，本發(fā)明提供的墨盒還可以在用于從供墨口向墨腔反饋墨液的第三流體通道內(nèi)置一閥組件，所述閥組件包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口，閥腔內(nèi)置有一閥體，閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。即當(dāng)墨腔內(nèi)的壓力低于供墨口外(打印頭)的壓力，且這個(gè)壓差值大于閾值(磁性力)時(shí)，置于第三流體通道內(nèi)的閥組件導(dǎo)通，使墨液流向墨腔，防止打印頭受損及防止墨液自供墨口外泄。


圖1是一種習(xí)知單向閥的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖2是該習(xí)知單向閥的結(jié)構(gòu)分解圖；圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例閥組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明第二實(shí)施例閥組件結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明第三實(shí)施例閥組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明第四實(shí)施例閥組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明第五實(shí)施例墨盒結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例參見(jiàn)圖3，本例是一只閥組件，閥體300位于閥托200與閥蓋100組合后形成的閥腔內(nèi)，閥腔具有入口101及出口201，其中，閥蓋100及閥體100均由磁性體制成，且入口面102與閥面303異性磁極相對(duì)，在磁吸力的作用下，閥面303吸合在入口面上，阻斷入口101與出口201間的流體通道。當(dāng)閥組件串接在一個(gè)流體通道中，入口101處的壓力高而出口201處的壓力低，且壓差值大于磁吸力時(shí)，閥體300將在壓差力作用下下行，打開(kāi)入口101與出口201間的流體通道。
第二實(shí)施例參見(jiàn)圖4，本例也是一只閥組件，閥體300位于閥托200與閥蓋100組合后形成的閥腔內(nèi)，閥腔具有入口101及出口201，閥體100由磁性體制成，另一磁性體402固定在閥托200底面上，磁性體400有一與出口201對(duì)接的通孔401，磁性體400的上表面與閥體300的下表面304同磁極性相對(duì)，兩者之間的排斥力使閥面303緊貼在入口面102上，阻斷入口101與出口201間的流體通道。當(dāng)閥組件串接在一個(gè)流體通道中，入口101處的壓力高而出口201處的壓力低，且壓差值大于上述排斥力時(shí)，閥體300將在壓差力作用下下行，打開(kāi)入口101與出口201間的流體通道。
第三實(shí)施例
參見(jiàn)圖5，本例是一只基本與第一實(shí)施例相同的閥組件，不同處是閥體300由磁性體制成，而閥蓋100由導(dǎo)磁體制成，或者，閥蓋100由磁性體制成而閥體300由導(dǎo)磁體制成，同樣靠?jī)烧唛g的磁吸力保持閥面303緊貼在入口面102上，阻斷入口101與出口201之間的流體通道。當(dāng)閥組件串接在一個(gè)流體通道中，入口101處的壓力高而出口201處的壓力低，且壓差值大于上述排斥力時(shí)，閥體300將在壓差力作用下下行，打開(kāi)入口101與出口201間的流體通道。
第四實(shí)施例參見(jiàn)圖6，本例閥組件由閥蓋100與板狀閥托200構(gòu)成，閥體300位于閥蓋100與閥托200組合后形成的閥腔內(nèi)，閥體300的側(cè)面與閥腔周壁間密封地滑動(dòng)配合，閥腔具有一只入口101及二只通過(guò)外界管道連通的出口201、103，閥體300為磁性體，入口面102及其中一只出口面104均為磁性體的同性磁極面，且與閥面303異性磁極相對(duì)，在磁吸力的作用下，使閥面303緊貼在入口面102上及出口面104上，阻斷入口101與出口103間的流體通道。當(dāng)閥組件串接在一個(gè)流體通道中，入口101處的壓力高而出口201處的壓力低時(shí)，盡管出口201與出口103相通，但出口103流體作用在閥面303上的面積遠(yuǎn)小于出口201流體作用在閥背面304上的面積，因此，當(dāng)閥面303與閥背面304間的壓差值大于上述磁吸力時(shí)，閥體300將在壓差力作用下下行，打開(kāi)入口101與出口103間的流體通道。
第五實(shí)施例參見(jiàn)圖7，本例為一只墨盒，墨盒500有一墨腔501、一氣道口502、一供墨口503，在供墨口503的近外端安裝有一密封圈600，在墨腔501通向氣道口502的氣道內(nèi)串接一只閥組件900，使閥組件900的入口與氣道口502連通，出口與墨腔501連通。在墨腔501通向供墨口503的供墨通道中，串接一供墨用的閥組件700，同時(shí)還串接一只泄壓用的閥組件800，使閥組件700的入口與墨腔501連通，出口與供墨口503連通，閥組件800的入口與供墨口503連通，出口與墨腔501連通。墨盒500的工作原理如下，裝入打印機(jī)后，打印機(jī)供墨針桿被密封圈600密封，針頭進(jìn)入供墨口503內(nèi)，在這一刺入過(guò)程中，供墨口503內(nèi)的墨液受到擠壓，使閥組件800入口端的壓力驟增，與出口端的壓差力值大于閥組件800磁性力閾值時(shí)，閥組件800導(dǎo)通，供墨口503內(nèi)的墨液返回墨腔501，可有效防止打印頭受到壓力沖擊及墨液自密封圈600進(jìn)出，此過(guò)程中閥組件700保持阻斷。打印時(shí)，當(dāng)打印機(jī)提供的吸力使供墨口503處與閥組件700入口間的壓差力大于閥組件700的磁性力閾值時(shí)，閥組件700導(dǎo)通，墨液供向打印機(jī)，此過(guò)程中閥組件800保持阻斷。隨著墨液的出斷供出，墨腔501內(nèi)的壓力不斷下降，當(dāng)下降到墨腔501內(nèi)與外界間的壓差力大于閥組件900的磁性力閾值時(shí)，閥組件900導(dǎo)通，外界氣體引入墨腔501，使墨腔501內(nèi)維持在一定的壓力范圍內(nèi)。
顯然，墨盒采用的閥組件可以是前述各例中的任何一種，也可以單獨(dú)使用在氣道或供墨通道內(nèi)，閥組件的結(jié)構(gòu)也可以在本發(fā)明構(gòu)思的前提下作結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單變換。
權(quán)利要求
1.閥組件，包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口；閥腔內(nèi)置有一閥體；其特征在于所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥組件，其特征在于所述閥腔入口成型于殼體位于閥腔內(nèi)的一個(gè)入口面上，所述閥體具有與該面密封貼合的閥面；所述磁性力驅(qū)使所述閥體的閥面與入口面密封貼合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于所述入口面與所述閥面均成型在磁性體上，且兩面具有異性磁極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于所述入口面與所述閥面分別成型在一磁性體及一導(dǎo)磁體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥組件，其特征在于所述閥面成型在一磁性體上，在所述閥面的背面設(shè)有另一磁性體，兩磁性體同性磁極相對(duì)。
6.墨盒，包括一個(gè)容納墨液的墨腔及一供墨口；第一流體通道，用于從墨腔向供墨口提供墨液；第二流體通道，用于從外界向墨腔引入空氣；其特征在于第一流體通道中置有一閥組件，所述閥組件進(jìn)一步包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口；閥腔內(nèi)置有一閥體；所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的墨盒，其特征在于所述閥腔入口成型于殼體位于閥腔內(nèi)的一個(gè)入口面上，所述閥體具有與該面密封貼合的閥面；所述磁性力驅(qū)使所述閥體的閥面與入口面密封貼合。
8.墨盒，包括一個(gè)容納墨液的墨腔及一供墨口；第一流體通道，用于從墨腔向供墨口提供墨液；第二流體通道，用于從外界向墨腔引入空氣；其特征在于第二流體通道中置有一閥組件，所述閥組件進(jìn)一步包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口；閥腔內(nèi)置有一閥體；所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的墨盒，其特征在于所述閥腔入口成型于殼體位于閥腔內(nèi)的一個(gè)入口面上，所述閥體具有與該面密封貼合的閥面；所述磁性力馬區(qū)使所述閥體的閥面與入口面密封貼合。
10.墨盒，包括一個(gè)容納墨液的墨腔及一供墨口；第一流體通道，用于從墨腔向供墨口提供墨液；第二流體通道，用于從外界向墨腔引入空氣；第三流體通道，用于從供墨口向墨腔反饋墨液；其特征在于第三流體通道中置有一閥組件，所述閥組件進(jìn)一步包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口；閥腔內(nèi)置有一閥體；所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。
全文摘要
閥組件及墨盒，閥組件包括一具有閥腔的殼體，殼體具有使閥腔與外界相通的入口及出口，閥腔內(nèi)置有一閥體，所述閥體在磁性力的作用下阻斷入口與出口間的流體通道，當(dāng)作用在所述閥體兩側(cè)的流體反向壓差力大于磁性力時(shí)，閥體打開(kāi)入口與出口間的流體通道。墨盒包括墨腔、氣道口及供墨口，置于氣道、供墨通道內(nèi)的上述閥組件。具有閥組件工作穩(wěn)定、性能一致的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B41J2/175GK1800686SQ20051012149
公開(kāi)日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月28日
發(fā)明者蕭慶國(guó), 金本友 申請(qǐng)人:珠海天威技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司